JP2005337336A - 液化ガス気化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液化ガス気化装置の占有スペースを低減するとともに、液化ガス気化装置運転時のエネルギ消費を低減する。
【解決手段】 ＬＰガス（液相）４が流入するＬＰガス流入口２と気化したＬＰガスが流出するＬＰガス流出口３とを備えた蒸発部筐体１と、この蒸発部筐体１の壁面に放熱部７ｂを接触させて固着されたヒートパイプ７と、を有してなる液化ガス気化装置とし、前記蒸発部筐体１の底面５に筐体内部に向かって突出する膨出部６を形成し、前記ヒートパイプ７の放熱部７ｂを、前記膨出部６に埋め込んで固着する。固着に際しては、ヒートパイプ７の放熱部７ｂを圧入したり、ヒートパイプ７の放熱部７ｂと筐体壁面の間をはんだで充填したりすることで熱伝達を容易にする。前記ヒートパイプ７の入熱部７ａには、集熱フィン８を固着して効率的に集熱を行わせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液化ガスを気化する液化ガス気化装置に係り、特にヒートパイプを液化ガスの加熱に使用した液化ガス気化装置に関する。

液化ガスを気化する液化ガス気化装置として、たとえば特許文献１に記載された、循環空気により蒸発管を外部から加熱して液化ガスを気化するものがある。特許文献１に記載された空温式液化ガス気化装置は、液化ガスが流れる蒸発管と、この蒸発管を収納するハウジングと、このハウジング内に設置され且つハウジング内の空気を循環させて前記蒸発管を加熱する送風機とを備え、前記ハウジング内を前記蒸発管及び前記送風機を収納する気密室と外気を流通させる流通室に区画する隔壁を設けるとともに前記隔壁を貫通して前記流通室から前記気密室に達するヒートパイプ式熱交換器を前記蒸発管の上方または上方から横方向に偏倚した位置に設け、前記ヒートパイプ式熱交換器の気密室側に位置する部分を介して前記気密室内で前記蒸発管を通過して低温化した空気をヒートパイプ内の熱媒で加温するとともに、前記ヒートパイプ式熱交換器の流通室側に位置する部分を介して前記流通室で流通する空気でヒートパイプ内の熱媒を加熱する。

また、空気の熱を蒸発管の壁面を介して蒸発管内の液化ガスに与えて蒸発させる場合、熱伝達を効率よく行わせるために、図３に示すように、蒸発管外面にフィンを設けるのが一般的である。

特開２００３−３１４７９４号公報（第３〜４頁、図１）

前記従来の技術においては、ヒートパイプに集熱した熱を空気に伝達し、空気の熱を蒸発管の壁面を介して蒸発管内の液化ガスに与えて蒸発させる。したがって、蒸発管内の液化ガスの蒸発に必要な潜熱を得るために、蒸発管の表面積を大きく、言い換えると蒸発管の長さを長くするとともに、空気を循環させるスペースを設ける必要があった。そのため、気化装置の占有面積が大きくならざるを得なかった。また、送風機を運転するための電力を利用せざるを得なかった。

本発明の課題は、液化ガス気化装置の占有スペースを低減するとともに、液化ガス気化装置運転時のエネルギ消費を低減するにある。

本発明の上記課題は、液化ガスが流入する液化ガス流入口と気化した液化ガスが流出する液化ガス流出口とを備えた蒸発部筐体と、この蒸発部筐体の壁面に放熱部を接触させて固着されたヒートパイプと、を有してなる液化ガス気化装置により達成される。

前記蒸発部筐体は、方形の箱形のものでなくともよく、管路の一部を大径化した管状のものであってもよい。

また、前記蒸発部筐体の壁面に筐体内部に向かって突出する膨出部を形成し、前記ヒートパイプの放熱部を、前記膨出部に埋め込んで固着するのが望ましい。固着に際しては、ヒートパイプの放熱部を圧入したり、ヒートパイプの放熱部と筐体壁面の間をはんだで充填したりすることで熱伝達を容易にする。

前記ヒートパイプの入熱部には、集熱フィンを固着して効率的に集熱を行わせるのが望ましい。また、熱源となる装置がある場合は、熱源の表面に集熱板を固着し、前記ヒートパイプの入熱部をこの集熱板に埋め込む構成とするのがよい。

本発明によれば、液化ガスの気化装置の設置スペースの低減と、運転時のエネルギ消費の低減が可能になる。

（第1の実施形態）
以下、図１を参照して本発明の第1の実施形態に係るＬＰガス気化装置を説明する。図１に示すＬＰガス気化装置は、ＬＰガスの蒸発が行われる蒸発部筐体１と、蒸発部筐体１に取り付けられＬＰガス（液相）４が流入するＬＰガス流入口２と、同じく蒸発部筐体１に取り付けられ蒸発したＬＰガス（気相）が流出するＬＰガス流出口３と、蒸発部筐体１の底面５に底面内側（上方）に向けて突出するように形成された複数の膨出部６と、この膨出部６に放熱部７ｂを埋め込み、入熱部７ａを底面５から離れる方向（下方）に位置させた複数のヒートパイプ７と、ヒートパイプ７の入熱部７ａに熱を伝達しやすいように圧入もしくははんだで密着させられた集熱フィン８と、を含んで構成されている。

ヒートパイプ７は、管の内壁に毛細管構造を持たせた金属パイプで、内部を真空にした後、作動液を注入、密封したものであり、前記集熱フィン８により、周囲の熱を効率よく集熱する構造となっている。また、放熱部７ｂは、蒸発部筐体１内のＬＰガスに熱を伝達しやすいよう、放熱部７ｂと蒸発部筐体１の底面５の膨出部６の壁面の間にははんだが充填され、はんだを介して両者が密着している。なお、蒸発部筐体１の底面５の膨出部６に、ヒートパイプ７の放熱部７ｂを圧入することで両者を密着させる構成としてもよい。

ＬＰガスに熱を伝達する底面５には、先に述べたように、底面内側（上方）に向けて突出するように複数の膨出部６が形成され、各膨出部６の蒸発部筐体内面側には、上下方向に延びる複数のフィン（図示せず）が取り付けられてＬＰガスに熱を伝達しやすいようになっている。また、この膨出部６は、ＬＰガス流入口２から流入したＬＰガスが、蒸発部筐体１の底部をＬＰガス流出口３側に向かって流れるのを妨げることのない形状、配置になっている。

上記構成のＬＰガス気化装置は次のように動作する。ＬＰガス（液相）はＬＰガス流入口２から蒸発部筐体１内に流入し、蒸発部筐体１内に一時貯留される。ヒートパイプ７の入熱部７ａでは、集熱フィン８を介して集熱された熱を蒸発潜熱として取り込むことにより内部の作動液が蒸発する。蒸発した作動液は、蒸気流となって放熱部７ｂに移動し、底面５を介してＬＰガス（液相）４に熱を放出して凝縮液化する。ＬＰガス（液相）４はこの熱（作動液の凝縮熱）を受け取って蒸発気化し、ＬＰガス（気相）となってＬＰガス流出口３から流出する。

一方、放熱により凝縮液化した作動液は、ヒートパイプ７の内壁面に沿って流下し、入熱部７ａに戻り、上記サイクルを繰り返す。

本実施形態によれば、ヒートパイプ７に集熱された熱は、空気を介することなく、直接蒸発部筐体１の壁面（前記特許文献１における蒸発管壁面）を介してＬＰガス（液相）４に伝達されるから、蒸発管加熱用の空気が循環するスペースが不要であり、装置の大きさを小さくできる効果がある。さらに、蒸発管加熱用の空気がないので、空気循環用の送風機が不要であり、送風機駆動のための電力が不要になるという効果がある。

（第２の実施形態）
次に図２を参照して本発明の第２の実施形態に係るＬＰガス気化装置を説明する。図２に示す第２の実施形態が前記図１に示す第1の実施形態と異なるのは、ヒートパイプ７の入熱部７ａが、集熱フィン８に代えて、輻射熱等で暖かいバルク貯槽外面９に密着した集熱板１０に埋め込まれている点である。他の構成は第1の実施形態と同じであるので、同一の符号を付して説明を省略する。

ヒートパイプ７の入熱部７ａは、熱を伝達しやすいように圧入もしくははんだで集熱板１０に密着させられている。

本実施形態は外気温よりも高温の熱源がある場合に適用可能であり、本実施形態においても、前記第1の実施形態と同様の効果が得られる。

なお、バルク貯槽外面９に集熱板１０を密着させる代わりに、バルク貯槽のプロテクターにした集熱板１０を密着させ、この集熱板１０にヒートパイプ７の入熱部７ａを埋め込む構成としてもよい。

また、上記各実施形態においては、蒸発部筐体１に、バルク貯槽の液相のＬＰガスが容器圧で流入するが、容器圧から一旦減圧して蒸発部筐体１に流入させてもよい。

上記各実施形態は、液相のＬＰガスを一時貯留する蒸発部筐体１を設け、この蒸発部筐体１で液相のＬＰガスを気化させる構成であるが、液相のＬＰガスを一時貯留する筐体ではなく、液相のＬＰガスが流れる断面円形の管路の一部を大径化し、この管路内部に膨出部６を設けてヒートパイプの放熱部を装着する構成としてもよい。

上記各実施形態はＬＰガスを気化させるものであるが、本発明はいわゆるＬＮＧに対しても同様に適用できることは云うまでもない。

本発明の第1の実施形態の要部構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態の要部構成を示す断面図である。 従来技術の例を示す断面図である。

符号の説明

１ 蒸発部筐体
２ ＬＰガス流入口
３ ＬＰガス流出口
４ ＬＰガス（液相）
５ 底面
６ 膨出部
７ ヒートパイプ
７ａ 入熱部
７ｂ 放熱部
８ 集熱フィン
９ バルク貯槽外面
１０ 集熱板

Claims (6)

1. 液化ガスが流入する液化ガス流入口と気化した液化ガスが流出する液化ガス流出口とを備えた蒸発部筐体と、この蒸発部筐体の壁面に放熱部を接触させて固着されたヒートパイプと、を有してなる液化ガス気化装置。
2. 請求項１記載の液化ガス気化装置において、前記蒸発部筐体の壁面には筐体内部に向かって突出する膨出部が形成されており、前記ヒートパイプの放熱部は、前記膨出部に埋め込まれていることを特徴とする液化ガス気化装置。
3. 請求項１または２に記載の液化ガス気化装置において、前記ヒートパイプの放熱部と前記蒸発部筐体の壁面の間にははんだが充填されていることを特徴とする液化ガス気化装置。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の液化ガス気化装置において、前記蒸発部筐体は、液化ガスの流路の一部をなしていることを特徴とする液化ガス気化装置。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の液化ガス気化装置において、前記ヒートパイプの入熱部には、集熱フィンが固着されていることを特徴とする液化ガス気化装置。
6. 請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の液化ガス気化装置において、前記ヒートパイプの入熱部は、熱源の表面に固着された集熱板に埋め込まれていることを特徴とする液化ガス気化装置。
   

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