WO2017029994A1

WO2017029994A1 - 中間媒体式ガス気化装置

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Publication number: WO2017029994A1
Application number: PCT/JP2016/072792
Authority: WO
Inventors: 慶彦鶴; 正英岩崎
Original assignee: 株式会社神戸製鋼所
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2017-02-23
Also published as: JP2017040284A; CN107923575A; KR102071344B1; KR20180033213A; CN107923575B; JP6449117B2

Abstract

中間媒体式ガス気化装置であって、低温液化ガスと中間媒体とを熱交換させることによって低温液化ガスの少なくとも一部を気化させる気化器（Ｅ２）と、中間媒体と空気とを熱交換させることにより中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器（Ｅ１Ａ）と、気化器（Ｅ２）内の中間媒体と熱源媒体とを熱交換させることによって中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる中間媒体蒸発部（Ｅ１Ｂ）と、を備えること。

Description

中間媒体式ガス気化装置

　本発明は、中間媒体式ガス気化装置に関するものである。

　従来、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の低温液化ガスを中間媒体（プロパン等）を用いて気化させる中間媒体式のガス気化装置（ＩＦＶ）が知られている。例えば、特許文献１には、低温液化ガスと当該低温液化ガスの沸点よりも高い沸点を有する中間媒体とを熱交換させることによって低温液化ガスを気化させる気化器と、中間媒体と空気とを熱交換させることにより中間媒体を蒸発させる蒸発器と、を備える中間媒体式ガス気化装置が開示されている。気化器と蒸発器とは、これらの間を中間媒体が循環するように中間媒体流路で接続されている。この中間媒体流路には、ポンプが設けられている。

　この中間媒体式ガス気化装置では、次のようにして低温液化ガスの気化が行われる。すなわち、気化器内で低温液化ガスに熱を与えることによって中間媒体が凝縮し、その凝縮により生じた液相の中間媒体は、中間媒体流路を通じて蒸発器に流入する。液相の中間媒体は、蒸発器において空気で加熱されることによって蒸発し、その蒸発により生じた気相の中間媒体は、中間媒体流路を通じて気化器内に流入する。そして、再度気相の中間媒体が低温液化ガスに熱を与える。

　特許文献１に記載される中間媒体式ガス気化装置は、蒸発器において中間媒体を加熱する媒体として空気が利用されるため、寒冷地での使用が困難となる場合がある。すなわち、寒冷地では、蒸発器での空気による中間媒体の加熱量（気化器での中間媒体による低温液化ガスの加熱量）が不足する場合がある。

特開２０１３－３２８３６号公報

　本発明の目的は、寒冷地においても安定的に運転することが可能な中間媒体式ガス気化装置を提供することである。

　本発明の一局面に従う中間媒体式ガス気化装置は、低温液化ガスを当該低温液化ガスの沸点よりも高い沸点を有する中間媒体を用いて気化させる中間媒体式ガス気化装置であって、前記低温液化ガスと前記中間媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスの少なくとも一部を気化させる気化器と、前記中間媒体と空気とを熱交換させることにより前記中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、前記気化器内の前記中間媒体と熱源媒体とを熱交換させることによって前記中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる中間媒体蒸発部と、を備える。

本発明の一実施形態のガス気化装置の構成の概略を示す図である。制御部の制御内容を示すフローチャートである。制御部の制御内容を示すフローチャートである。

　本発明の一実施形態の中間媒体式ガス気化装置について、図１～図３を参照しながら説明する。本中間媒体式ガス気化装置は、低温液化ガスを当該低温液化ガスの沸点よりも高い沸点を有する中間媒体を用いて気化させる中間媒体式ガス気化装置（ＩＦＶ）である。この中間媒体式ガス気化装置では、中間媒体の加熱は、空気及び熱源媒体の双方により行われることが可能である。本実施形態では、低温液化ガスとして液化天然ガス（ＬＮＧ）が用いられ、中間媒体としてプロパンが用いられている。ただし、低温液化ガスは、エチレン、液化酸素、液化窒素等であってもよい。また、中間媒体は、プロパンに限られない。

　図１に示されるように、中間媒体式ガス気化装置は、気化器Ｅ２と、蒸発器Ｅ１Ａと、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂと、第１低温液化ガス流路１６Ａと、第２低温液化ガス流路１６Ｂと、循環流路３０と、ポンプ３２と、熱源媒体供給流路３４と、制御部５０と、を備えている。

　気化器Ｅ２は、低温液化ガスと中間媒体とを熱交換させることによって低温液化ガスの少なくとも一部を気化させる。気化器Ｅ２は、低温液化ガス加熱部１０と、ケーシング１２と、を有している。

　低温液化ガス加熱部１０は、低温液化ガスと中間媒体とを熱交換させることによって低温液化ガスを加熱する。本実施形態では、低温液化ガス加熱部１０は、Ｕ字状に形成された伝熱管により構成されている。

　ケーシング１２は、低温液化ガス加熱部１０と中間媒体とを収容する。低温液化ガス加熱部１０は、ケーシング１２内のうち気相の中間媒体が存在する領域に配置されている。このケーシング１２には、互いに仕切板で仕切られた入口室１３及び出口室１４が接続されている。入口室１３は、当該入口室１３内と低温液化ガス加熱部１０内とが連通するように低温液化ガス加熱部１０の一端に接続されている。出口室１４は、当該出口室１４内と低温液化ガス加熱部１０内とが連通するように低温液化ガス加熱部１０の他端に接続されている。また、第１低温液化ガス流路１６Ａは、入口室１３に接続されており、第２低温液化ガス流路１６Ｂは、出口室１４に接続されている。このため、第１低温液化ガス流路１６Ａを通じて入口室１３に流入した低温液化ガスは、低温液化ガス加熱部１０を通過する過程でケーシング１２内に存在する気相の中間媒体により加熱された後、出口室１４を通じて第２低温液化ガス流路１６Ｂに流出する。

　蒸発器Ｅ１Ａは、中間媒体と空気とを熱交換させることにより中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる。蒸発器Ｅ１Ａは、気流を形成するファン２０と、ファン２０を駆動するモータ２２と、中間媒体加熱部２６と、を有している。

　ファン２０は、ファン室２４内に配置されている。本実施形態では、ファン２０は、上向きの気流を生じさせる姿勢でファン室２４内に配置されている。

　中間媒体加熱部２６は、中間媒体と気流とを熱交換させることによって中間媒体を加熱する。本実施形態では、中間媒体加熱部２６は、伝熱管により構成されている。中間媒体加熱部２６は、熱交換室２８内に配置されている。熱交換室２８内とファン室２４内とは、互いに連通している。熱交換室２８は、脚部２９によって地面や海面から上方に離間した位置に配置されている。このため、ファン２０が駆動されると、熱交換室２８の下方から熱交換室２８内を経由してファン室２４の上方に向かう気流が形成される。

　循環流路３０は、気化器Ｅ２と蒸発器Ｅ１Ａとの間を中間媒体が循環するように気化器Ｅ２と蒸発器Ｅ１Ａとを接続する。具体的に、循環流路３０は、気化器Ｅ２のケーシング１２の下部から液相の中間媒体をケーシング１２外に流出させ、蒸発器Ｅ１Ａの中間媒体加熱部２６を経てケーシング１２の上部から気相または気液二相の中間媒体をケーシング１２内に流入させる形状に形成されている。

　ポンプ３２は、循環流路３０のうちケーシング１２の下部と中間媒体加熱部２６の一端と接続する部位に設けられている。ポンプ３２は、液相の中間媒体を蒸発器Ｅ１Ａに向けて送出する。

　中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂは、気化器Ｅ２内の中間媒体と熱源媒体とを熱交換させることによって中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる。本実施形態では、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂは、伝熱管により構成されている。中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂは、ケーシング１２内のうち液相の中間媒体に浸る位置に配置されている。

　ケーシング１２には、互いに仕切板で仕切られた熱源入口室１７及び熱源出口室１８と、折り返し室１９と、が接続されている。熱源入口室１７は、当該熱源入口室１７内と中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂ内とが連通するように中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂの一端に接続されている。熱源出口室１８は、当該熱源出口室１８内と中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂ内とが連通するように中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂの他端に接続されている。折り返し室１９は、当該折り返し室１９内と中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂ内とが連通するように中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂの中間部に接続されている。

　熱源媒体供給流路３４は、熱源入口室１７及び熱源出口室１８に接続されている。このため、熱源媒体供給流路３４を通じて熱源入口室１７に流入した熱源媒体は、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂを通過する過程でケーシング１２内に存在する液相の中間媒体を加熱した後、熱源出口室１８から流出する。本実施形態では、熱源媒体供給流路３４は、熱源媒体として温水を供給する。ただし、熱源媒体は、温水に限られない。この熱源媒体供給流路３４には、開度調整が可能な開閉弁Ｖ１が設けられている。

　本実施形態では、気化器Ｅ２から流出した低温液化ガスないしガスと空気とを熱交換させることによって低温液化ガスないしガスを加熱する加温器Ｅ３をさらに備えている。加温器Ｅ３の構造は、蒸発器Ｅ１Ａの構造と同じである。加温器Ｅ３の伝熱管４６には、第２低温液化ガス流路１６Ｂが接続されている。

　本中間媒体式ガス気化装置は、複数の運転モードでの運転が可能である。具体的に、複数の運転モードは、空温モードと、併用モードと、熱源媒体モードと、解氷モードと、を含んでいる。空温モードは、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂにおける熱源媒体による中間媒体の加熱を行うことなく蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加熱を行うモードである。この空温モードは、大気温度が比較的高い状態のときに選択される。併用モードは、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加熱と、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂにおける熱源媒体による中間媒体の加熱と、を併用するモードである。この併用モードは、大気温度がそれほど高くはないとき、つまり、蒸発器Ｅ１Ａだけでは中間媒体の加熱量が不足するときに選択される。熱源媒体モードは、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加熱を行うことなく中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂにおける熱源媒体による中間媒体の加熱を行うモードである。この熱源媒体モードは、大気温度が低いとき、つまり、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加熱がそれほど期待できないときに選択される。解氷モードは、蒸発器Ｅ１Ａに生じた着氷を解氷するモードである。この解氷モードは、蒸発器Ｅ１Ａの中間媒体加熱部２６に着氷が生じていると想定されるときに選択される。

　制御部５０は、上記複数の運転モードを切り替える。制御部５０は、大気温度等に応じて各モードを切り替える。以下、図２及び図３を参照しながら、制御部５０の具体的な制御内容を説明する。

　本装置の運転が開始されると、まず、制御部５０は、大気温度Ｔａｉｒが第１基準温度Ｔ１以上である状態が所定時間（例えば２時間）以上継続したか否かを判定する（ステップＳ１１）。なお、大気温度Ｔａｉｒは、例えば、本装置から側方に２０ｍ～３０ｍ離間した位置の気温である。また、第１基準温度は、例えば２０℃に設定される。

　そして、大気温度Ｔａｉｒが第１基準温度Ｔ１以上である状態が所定時間以上継続している場合、つまり、蒸発器Ｅ１Ａでの中間媒体の加熱量が十分に確保可能な状態である場合、制御部５０は、空温モードとする。すなわち、制御部５０は、ポンプ３２を駆動し、蒸発器Ｅ１Ａのファン２０（モータ２２）を駆動し、開閉弁Ｖ１を閉じ、加温器Ｅ３のファン４０を駆動する（ステップＳ１２）。

　その後、制御部５０は、ケーシング１２内の圧力Ｐが第１設定値Ｐ１（例えば０．３８ＭＰａＧ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。その結果、前記圧力Ｐが第１設定値Ｐ１未満であれば（ステップＳ１３でＮＯ）、制御部５０は、蒸発器Ｅ１Ａのファン２０の回転数を上げ（ステップＳ１４）、再度ステップＳ１３に戻る。一方、前記圧力Ｐが第１設定値Ｐ１以上であれば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、制御部５０は、再度スタート（ステップＳ１１）に戻る。なお、ケーシング１２内の圧力Ｐは、ケーシング１２に設けられた圧力センサ５１により検出される。

　以上のステップＳ１２～ステップＳ１４が空温モードを構成する。つまり、空温モードでは、ケーシング１２内の圧力Ｐが第１設定値Ｐ１となるように、ファン２０の回転数が調整される。

　一方、大気温度Ｔａｉｒが第１基準温度Ｔ１以上である状態が所定時間以上継続していない場合（ステップＳ１１でＮＯの場合）、制御部５０は、大気温度Ｔａｉｒが第２基準温度Ｔ２以上第１基準温度Ｔ１未満である状態が所定時間（例えば２時間）以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ１５）。第２基準温度Ｔ２は、第１基準温度Ｔ１よりも低い値であり、例えば、１０℃に設定される。

　そして、大気温度Ｔａｉｒが第２基準温度Ｔ２以上第１基準温度Ｔ１未満である状態が所定時間以上継続している場合、制御部５０は、ケーシング１２内の圧力Ｐが第２設定値Ｐ２（例えば０．３５ＭＰａＧ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。その結果、前記圧力Ｐが第２設定値Ｐ２以上であれば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、制御部５０は、空温モード、すなわち、ステップＳ１２に移行する。一方、前記圧力Ｐが第２設定値Ｐ２未満であれば（ステップＳ１６でＮＯ）、つまり、蒸発器Ｅ１Ａでの中間媒体の加熱だけでは十分な量の気相の中間媒体が得られていない場合、制御部５０は、併用モードとする。すなわち、制御部５０は、ポンプ３２を駆動し、蒸発器Ｅ１Ａのファン２０を駆動し、開閉弁Ｖ１を開き、加温器Ｅ３のファン４０を停止する（ステップＳ１７）。これにより、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂに熱源媒体が供給されるので、ケーシング１２内の液相の中間媒体の蒸発、あるいは、蒸発器Ｅ１Ａでの中間媒体の蒸発が促進され、ケーシング１２内の圧力Ｐが上昇する。

　その後、制御部５０は、気化器Ｅ２から流出した低温液化ガスないしガスの温度Ｔ_ＮＧが特定値α（例えば５℃）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。その結果、前記温度Ｔ_ＮＧが特定値α未満であれば（ステップＳ１８でＮＯ）、制御部５０は、開閉弁Ｖ１の開度を上げ（ステップＳ１９）、再度ステップＳ１８に戻る。一方、前記温度Ｔ_ＮＧが特定値α以上であれば（ステップＳ１８でＹＥＳ）、制御部５０は、蒸発器Ｅ１Ａの排気温度Ｔｅが規定値Ｔ０（例えば０℃）以下である状態が所定時間（例えば２時間）以上継続したか否かを判定する（ステップＳ２０）。なお、前記温度Ｔ_ＮＧは、第２低温液化ガス流路１６Ｂのうち気化器Ｅ２と加温器Ｅ３との間の部位に設けられた温度センサ５２により検出される。また、前記排気温度Ｔｅは、ファン室２４に設けられた温度センサ５３により検出される。

　以上のステップＳ１７～ステップＳ１９が併用モードを構成する。つまり、併用モードでは、気化器Ｅ２から流出した低温液化ガスの温度Ｔ_ＮＧが特定値αになるように、開閉弁Ｖ１の開度が調整される。

　そして、前記排気温度Ｔｅが規定値Ｔ０以下である状態が所定時間以上継続していなければ（ステップＳ２０でＮＯ）、制御部５０は、大気温度Ｔａｉｒがケーシング１２内の温度Ｔｐよりも大きい状態が所定時間（例えば２時間）以上継続したか否かを判定する（ステップＳ２１）。なお、ケーシング１２内の温度Ｔｐは、ケーシング１２内の圧力Ｐと相関があるため、本実施形態では、前記温度Ｔｐは前記圧力Ｐに基づいて算出される。

　その結果、大気温度Ｔａｉｒが前記温度Ｔｐよりも大きい状態が所定時間以上継続している場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、つまり、空気による中間媒体の加熱が可能な状態である場合、制御部５０は、ステップＳ１６へ戻る。一方、大気温度Ｔａｉｒが前記温度Ｔｐよりも大きい状態が所定時間以上継続していない場合（ステップＳ２１でＮＯ）、つまり、空気による中間媒体の加熱量が十分に得られない場合、制御部５０は、熱源媒体モードとする。すなわち、制御部５０は、ポンプ３２を停止し、蒸発器Ｅ１Ａのファン２０を停止し、開閉弁Ｖ１を開き、加温器Ｅ３のファン４０を停止する（ステップＳ２２）。ここで、制御部５０は、ステップＳ１５でＮＯの場合（例えば、大気温度Ｔａｉｒが第２基準温度Ｔ２未満である場合）、つまり、空気による中間媒体の加熱量が十分に得られない場合にも、熱源媒体モードとする。

　その後、制御部５０は、併用モードと同様に、気化器Ｅ２から流出した低温液化ガスないしガスの温度Ｔ_ＮＧが特定値α（例えば５℃）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。その結果、前記温度Ｔ_ＮＧが特定値α未満であれば（ステップＳ２３でＮＯ）、制御部５０は、開閉弁Ｖ１の開度を上げ（ステップＳ２４）、再度ステップＳ２３に戻る。一方、前記温度Ｔ_ＮＧが特定値α以上であれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、制御部５０は、再度スタート（ステップＳ１１）に戻る。

　以上のステップＳ２２～ステップＳ２４が熱源媒体モードを構成する。つまり、熱源媒体モードにおいても、気化器Ｅ２から流出した低温液化ガスの温度Ｔ_ＮＧが特定値αになるように、開閉弁Ｖ１の開度が調整される。

　一方、ステップＳ２０でＹＥＳの場合、すなわち、前記排気温度Ｔｅが規定値Ｔ０以下である状態が所定時間以上継続している場合、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加熱量が所定値未満である加熱量不足条件が成立しており、さらに、蒸発器Ｅ１Ａの中間媒体加熱部２６には着氷が生じていることが想定される。このため、ステップＳ２０でＹＥＳの場合、図３に示されるように、制御部５０は、まず、熱源媒体モードとする。この熱源媒体モードの制御内容は、上記と同様であるので、説明を簡略化する。すなわち、制御部５０は、ステップＳ２２と同様の操作を行い（ステップＳ２５）、その後、ステップＳ２３及びステップＳ２４と同様の操作を行う（ステップＳ２６及びステップＳ２７）。

　ここで、ステップＳ２６においてＹＥＳの場合、すなわち、前記温度Ｔ_ＮＧが特定値α以上である場合、制御部５０は、大気温度Ｔａｉｒが指定値Ｔ３（例えば３℃）以上である状態が所定時間（例えば２時間）以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ２８）。

　この結果、大気温度Ｔａｉｒが指定値Ｔ３以上である状態が所定時間以上継続していない場合、制御部５０は、併用モード、すなわち、ステップＳ１７に戻る。一方、大気温度Ｔａｉｒが指定値Ｔ３以上である状態が所定時間以上継続している場合、つまり、中間媒体加熱部２６に生じた着氷を空気で解氷することが可能な解氷条件が成立した場合、制御部５０は、解氷モードとする。すなわち、制御部５０は、ポンプ３２を停止させた状態で蒸発器Ｅ１Ａのファン２０を所定時間（例えば２時間）駆動し続ける（ステップＳ２９）。その後、制御部５０は、ステップＳ１７に戻る。

　以上に説明したように、本実施形態の中間媒体式ガス気化装置は、気化器Ｅ２内の中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂを備えているので、すなわち、中間媒体は、蒸発器Ｅ１Ａにおいて空気によって加熱されるのみならず中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂにおいて熱源媒体によっても加熱されることが可能であるので、気化器Ｅ２内での中間媒体による低温液化ガスの加熱量を十分に確保することが可能になる。よって、寒冷地においても安定的に低温液化ガスを気化させることが可能になる。

　また、本実施形態では、制御部５０は、大気温度Ｔａｉｒが第１基準温度Ｔ１以上であるときに空温モードとし、大気温度Ｔａｉｒが第２基準温度Ｔ２以上第１基準温度Ｔ１未満であるときに併用モードとする。この態様では、蒸発器Ｅ１Ａにおける中間媒体の加熱だけでは中間媒体の加熱量が不十分であるとき（大気温度Ｔａｉｒが第２基準温度Ｔ２以上第１基準温度Ｔ１未満であるとき）に熱源媒体が供給されるので、熱源媒体の過剰供給を抑制しつつ大気温度Ｔａｉｒに応じて有効に中間媒体を加熱することができる。

　また、本実施形態では、制御部５０は、大気温度Ｔａｉｒが第２基準温度Ｔ２未満であるときに熱源媒体モードとする。この態様では、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加熱量が十分に得られないとき（大気温度Ｔａｉｒが第２基準温度Ｔ２未満であるとき）であっても、確実に中間媒体を加熱することができる。

　また、本実施形態では、制御部５０は、併用モード中において、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加熱量が所定値未満である加熱量不足条件が成立したときに熱源媒体モードに切り替える。この態様では、併用モード中において、加熱量不足条件が成立したとき（排気温度Ｔｅが規定値Ｔ０以下である状態が所定時間以上継続したとき）に、熱源媒体モードに切り替えられるので、熱源媒体によって効率よく中間媒体を加熱することができる。

　また、本実施形態では、制御部５０は、蒸発器Ｅ１Ａに生じた着氷を解氷可能な解氷可能条件が成立したときに前記解氷モードに切り替える。この態様では、解氷可能条件が成立したとき（大気温度Ｔａｉｒが指定値Ｔ３以上である状態が所定時間以上継続したとき）に、解氷モードに切り替えられるので、蒸発器Ｅ１Ａの中間媒体加熱部２６に生じた着氷が解氷され、これにより再度蒸発器Ｅ１Ａによる中間媒体の加熱を行うことが可能となる。

　具体的に、本実施形態では、制御部５０は、空温モードとして、ポンプ３２を駆動させるとともに蒸発器Ｅ１Ａのファン２０を駆動させる制御を行う。この態様では、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体加熱部２６を介した中間媒体の加温が有効に達成される。

　また、本実施形態では、制御部５０は、併用モードとして、ポンプ３２を駆動させるとともに蒸発器Ｅ１Ａのファン２０を駆動させ、かつ、開閉弁Ｖ１を開く制御を行う。この態様では、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加温と、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂにおける熱源媒体による中間媒体の加熱と、が有効に達成される。

　また、本実施形態では、制御部５０は、熱源媒体モードとして、ポンプ３２を停止させるとともに蒸発器Ｅ１Ａのファン２０を停止させ、かつ、開閉弁Ｖ１を開く制御を行う。この態様では、蒸発器Ｅ１Ａにおける空気による中間媒体の加温が停止され、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂにおける熱源媒体による中間媒体の加熱のみが有効に達成される。

　また、本実施形態では、制御部５０は、解氷モードとして、ポンプ３２を停止させるとともに蒸発器Ｅ１Ａのファン２０を駆動させる制御を行う。この態様では、蒸発器Ｅ１Ａの中間媒体加熱部２６への中間媒体の供給が停止されるので、空気による解氷が有効に達成される。

　また、本実施形態では、制御部５０は、空温モードにおいて、ケーシング１２内の圧力Ｐが第１設定値Ｐ１となるように、蒸発器Ｅ１Ａのファン２０の回転数を調整する。このため、空温モードにおいて、ケーシング１２内の圧力（中間媒体による低温液化ガスの加熱量）が十分に確保される。

　また、本実施形態では、制御部５０は、併用モード及び熱源媒体モードにおいて、気化器Ｅ２から流出した低温液化ガスの温度Ｔ_ＮＧが特定値αとなるように、開閉弁Ｖ１の開度を調整する。このため、気化器Ｅ２から流出した低温液化ガスの状態が安定する。

　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

　例えば、ケーシング１２内の圧力Ｐと温度との間には一定の相関関係があるため、前記圧力Ｐは、ケーシング１２内の温度を検出可能な温度センサの検出値に基づいて算出されてもよい。

　また、ステップＳ１１では、大気温度Ｔａｉｒが第１基準温度Ｔ１以上である状態が所定時間以上継続したか否かを判定する例が示されたが、このステップＳ１１では、所定時間以上継続する条件が削除され、大気温度Ｔａｉｒが第１基準温度Ｔ１以上であるか否かが判定されてもよい。このことは、ステップＳ１５、ステップＳ２０、ステップＳ２１及びステップＳ２８についても同様である。

　また、中間媒体蒸発部Ｅ１Ｂへの熱源媒体の供給量の調整は、開閉弁Ｖ１の開度の調整で行われるものに限られない。例えば、熱源媒体供給流路３４にポンプが設けられ、このポンプの回転数によって熱源媒体の供給量が調整されてもよい。

　また、例えば蒸発器Ｅ１Ａの熱交換室２８の下方に温風機が設置され、解氷モードにおいて、温風機から中間媒体加熱部２６に向けて温風が送られてもよい。

　また、ファン２０は、下向きの気流を生じさせる姿勢でファン室２４内に配置されてもよい。

　また、大気温度Ｔａｉｒは、本装置から２０ｍ～３０ｍ離間した位置の気温に限られない。大気温度Ｔａｉｒは、本ガス気化装置のうち特に蒸発器Ｅ１Ａに近づくにしたがって次第に低くなるものの、この場合、各基準温度を低めに設定することによって運転可能となる。

　ここで、上記実施形態の中間媒体式ガス気化装置について概説する。

　上記実施形態の中間媒体式ガス気化装置は、低温液化ガスを当該低温液化ガスの沸点よりも高い沸点を有する中間媒体を用いて気化させる中間媒体式ガス気化装置であって、前記低温液化ガスと前記中間媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスの少なくとも一部を気化させる気化器と、前記中間媒体と空気とを熱交換させることにより前記中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、前記気化器内の前記中間媒体と熱源媒体とを熱交換させることによって前記中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる中間媒体蒸発部と、を備える。

　本中間媒体式ガス気化装置では、気化器内の中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる中間媒体蒸発部を備えているので、すなわち、中間媒体は、蒸発器において空気によって加熱されるのみならず中間媒体蒸発部において熱源媒体によっても加熱されることが可能であるので、気化器内での中間媒体による低温液化ガスの加熱量を十分に確保することが可能になる。よって、寒冷地においても安定的に低温液化ガスを気化させることが可能になる。

　この場合において、複数の運転モードを切り替え可能な制御部をさらに備え、前記複数の運転モードは、前記中間媒体蒸発部における前記熱源媒体による前記中間媒体の加熱を行うことなく前記蒸発器における空気による前記中間媒体の加熱を行う空温モードと、前記蒸発器における空気による前記中間媒体の加熱と前記中間媒体蒸発部における前記熱源媒体による前記中間媒体の加熱とを併用する併用モードと、を含み、前記制御部は、大気温度が第１基準温度以上であるときに前記空温モードとし、大気温度が前記第１基準温度未満でかつ前記第１基準温度よりも低い第２基準温度以上であるときに前記併用モードとすることが好ましい。

　このようにすれば、蒸発器における中間媒体の加熱だけでは中間媒体の加熱量が不十分であるときに熱源媒体が供給されるので、熱源媒体の過剰供給を抑制しつつ大気温度に応じて有効に中間媒体を加熱することができる。

　また、前記中間媒体式ガス気化装置において、前記複数の運転モードは、前記蒸発器における空気による前記中間媒体の加熱を行うことなく前記中間媒体蒸発部における前記熱源媒体による前記中間媒体の加熱を行う熱源媒体モードをさらに含み、前記制御部は、大気温度が前記第２基準温度未満であるときに前記熱源媒体モードとすることが好ましい。

　このようにすれば、蒸発器における空気による中間媒体の加熱量が十分に得られないときであっても、確実に中間媒体を加熱することができる。

　この場合において、前記制御部は、前記併用モード中において、前記蒸発器における空気による前記中間媒体の加熱量が所定値未満である加熱量不足条件が成立したときに前記熱源媒体モードとすることが好ましい。

　このようにすれば、併用モード中において、加熱量不足条件が成立したときに、熱源媒体モードに切り替えられるので、熱源媒体によって効率よく中間媒体を加熱することができる。

　また、前記中間媒体式ガス気化装置において、前記複数のモードは、前記蒸発器に生じた着氷を解氷する解氷モードをさらに含み、前記制御部は、前記蒸発器に生じた着氷を解氷可能な解氷可能条件が成立したときに前記解氷モードとすることが好ましい。

　このようにすれば、解氷可能条件が成立したときに解氷モードに切り替えられるので、蒸発器に生じた着氷が解氷される。これにより再度蒸発器による中間媒体の加熱を行うことが可能となる。

　具体的に、前記気化器と前記蒸発器との間を前記中間媒体が循環するように前記気化器と前記蒸発器とを接続する循環流路と、前記循環流路に設けられたポンプと、をさらに備え、前記蒸発器は、気流を形成するファンと、前記中間媒体と前記気流とを熱交換させることによって前記中間媒体を加熱する中間媒体加熱部と、を有し、前記制御部は、前記空温モードとして、前記ポンプを駆動させるとともに前記ファンを駆動させる制御を行うことが好ましい。

　このようにすれば、蒸発器における空気による中間媒体加熱部を介した中間媒体の加温が有効に達成される。

　この場合において、前記中間媒体蒸発部に対して前記熱源媒体を供給する熱源媒体供給流路と、前記熱源媒体供給流路に設けられた開閉弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記併用モードとして、前記ポンプを駆動させるとともに前記ファンを駆動させ、かつ、前記開閉弁を開く制御を行うことが好ましい。

　このようにすれば、蒸発器における空気による中間媒体の加温と、中間媒体蒸発部における熱源媒体による中間媒体の加熱と、が有効に達成される。

　具体的に、前記制御部は、前記熱源媒体モードとして、前記ポンプを停止させるとともに前記ファンを停止させ、かつ、前記開閉弁を開く制御を行うことが好ましい。

　このようにすれば、蒸発器における空気による中間媒体の加温が停止され、中間媒体蒸発部における熱源媒体による中間媒体の加熱のみが有効に達成される。

　また、前記中間媒体式ガス気化装置において、前記制御部は、前記解氷モードとして、前記ポンプを停止させるとともに前記ファンを駆動させる制御を行うことが好ましい。

　このようにすれば、蒸発器の伝熱管への中間媒体の供給が停止されるので、空気による解氷が有効に達成される。

　また、前記中間媒体式ガス気化装置において、前記気化器は、前記低温液化ガスと前記中間媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスを加熱する低温液化ガス加熱部と、前記低温液化ガス加熱部及び前記中間媒体を収容するケーシングと、を有し、前記制御部は、前記空温モードにおいて、前記ケーシング内の圧力又は温度が設定範囲内に収まるように、前記ファンの回転数を調整することが好ましい。

　このようにすれば、空温モードにおいて、ケーシング内の圧力又は温度（中間媒体による低温液化ガスの加熱量）が十分に確保される。

　また、前記中間媒体式ガス気化装置において、前記制御部は、前記併用モード及び前記熱源媒体モードの少なくとも一方のモードにおいて、前記気化器から流出した低温液化ガスの温度が一定の範囲内に収まるように、前記開閉弁の開度を調整することが好ましい。

　このようにすれば、気化器から流出した低温液化ガスの状態が安定する。

Claims

　低温液化ガスを当該低温液化ガスの沸点よりも高い沸点を有する中間媒体を用いて気化させる中間媒体式ガス気化装置であって、
　前記低温液化ガスと前記中間媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスの少なくとも一部を気化させる気化器と、
　前記中間媒体と空気とを熱交換させることにより前記中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、
　前記気化器内の前記中間媒体と熱源媒体とを熱交換させることによって前記中間媒体の少なくとも一部を蒸発させる中間媒体蒸発部と、を備える、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項１に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　複数の運転モードを切り替え可能な制御部をさらに備え、
　前記複数の運転モードは、
　前記中間媒体蒸発部における前記熱源媒体による前記中間媒体の加熱を行うことなく前記蒸発器における空気による前記中間媒体の加熱を行う空温モードと、
　前記蒸発器における空気による前記中間媒体の加熱と前記中間媒体蒸発部における前記熱源媒体による前記中間媒体の加熱とを併用する併用モードと、を含み、
　前記制御部は、大気温度が第１基準温度以上であるときに前記空温モードとし、大気温度が前記第１基準温度未満でかつ前記第１基準温度よりも低い第２基準温度以上であるときに前記併用モードとする、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項２に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記複数の運転モードは、前記蒸発器における空気による前記中間媒体の加熱を行うことなく前記中間媒体蒸発部における前記熱源媒体による前記中間媒体の加熱を行う熱源媒体モードをさらに含み、
　前記制御部は、大気温度が前記第２基準温度未満であるときに前記熱源媒体モードとする、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項３に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記制御部は、前記併用モード中において、前記蒸発器における空気による前記中間媒体の加熱量が所定値未満である加熱量不足条件が成立したときに前記熱源媒体モードとする、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項３又は４に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記複数のモードは、前記蒸発器に生じた着氷を解氷する解氷モードをさらに含み、
　前記制御部は、前記蒸発器に生じた着氷を解氷可能な解氷可能条件が成立したときに前記解氷モードとする、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項２に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記気化器と前記蒸発器との間を前記中間媒体が循環するように前記気化器と前記蒸発器とを接続する循環流路と、
　前記循環流路に設けられたポンプと、をさらに備え、
　前記蒸発器は、
　気流を形成するファンと、
　前記中間媒体と前記気流とを熱交換させることによって前記中間媒体を加熱する中間媒体加熱部と、を有し、
　前記制御部は、前記空温モードとして、前記ポンプを駆動させるとともに前記ファンを駆動させる制御を行う、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項６に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記中間媒体蒸発部に対して前記熱源媒体を供給する熱源媒体供給流路と、
　前記熱源媒体供給流路に設けられた開閉弁と、をさらに備え、
　前記制御部は、前記併用モードとして、前記ポンプを駆動させるとともに前記ファンを駆動させ、かつ、前記開閉弁を開く制御を行う、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項７に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記制御部は、前記熱源媒体モードとして、前記ポンプを停止させるとともに前記ファンを停止させ、かつ、前記開閉弁を開く制御を行う、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項７又は８に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記制御部は、前記解氷モードとして、前記ポンプを停止させるとともに前記ファンを駆動させる制御を行う、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項６に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記気化器は、
　前記低温液化ガスと前記中間媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスを加熱する低温液化ガス加熱部と、
　前記低温液化ガス加熱部及び前記中間媒体を収容するケーシングと、を有し、
　前記制御部は、前記空温モードにおいて、前記ケーシング内の圧力又は温度が設定範囲内に収まるように、前記ファンの回転数を調整する、中間媒体式ガス気化装置。
　請求項７に記載の中間媒体式ガス気化装置において、
　前記制御部は、前記併用モード及び前記熱源媒体モードの少なくとも一方のモードにおいて、前記気化器から流出した低温液化ガスの温度が一定の範囲内に収まるように、前記開閉弁の開度を調整する、中間媒体式ガス気化装置。