JPH0232959Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は液化天然ガス（以下LNGと称する）
液化石油ガス、液体窒素、液体酸素等の液化ガス
を大気によつて加温し気化する装置に関するもの
である。

（従来の技術） LNG気化基地における気化装置には、アルミ
製フインチユーブを垂直に設けて海水と接触する
方式、水中燃焼によつて加熱された温水中にコイ
ルによつてLNGを流す方式、あるいはプロパン
等の中間媒体を用いて間接的に気化させる方式な
どがあるが、これらは氷結の融解や燃焼装置更に
は中間媒体の使用などに伴い装置が複雑となつて
いる。

他の先行技術としては実開昭59−175798号公報
に、ヒートパイプを用い空気流によつて加熱する
液化ガスの蒸発兼用熱回収装置が記載されてい
る。即ち液化ガスを導入する気化タンク内に周壁
を貫通してヒートパイプ凝縮部を挿入し、蒸発部
に向けて空気を流通させ液化ガスの気化を行つて
いる。

また海岸から離れた都市のLNG気化基地用と
して縦フインチユーブを使用して大気と熱交換す
る空温気化装置があり、伝熱面積を或る程度の広
さに抑えた経済的規模の装置が実用に供されてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら前記のような先行技術の装置は、
大気中の水分の氷結による伝熱量の低下が原因と
なつて気化運転を中断し、散水による融氷作業を
余儀なくされ、気化運転時間の短縮及びこれに伴
う作業能率の低下など問題が多かつた。

（問題点を解決するための手段） 上記に鑑み、本出願人は昭和60年６月５日付の
先の実用新案登録願によつて、ヒートパイプ放熱
部を隙間を融ててフイン付外管で囲み、大気へ露
出して、この外管内に導入した液化ガスを内外両
側より加熱気化するヒートパイプ式液化ガス空温
気化装置を開示したが、本考案は更にこれを改良
したもので、前記フイン付外管とヒートパイプ放
熱部との間の隙間を、液化ガス導入の上流側と下
流側とで変化させることにより、即ち液化ガス導
入の上流側の主に蒸発により気化が行われる部分
では隙間の流路面積を広くし、蒸発を円滑に行わ
せてガスの生成を促進させ、下流側の主に気化ガ
スの過熱が行われる部分では、隙間の流路断面積
を小さく形成して流速を上げ熱伝達を改善させる
ことにより当該装置のコンパクト化を図つたもの
である。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例であつて、ヒートパ
イプ１は例えば竪形に配置され、通常のように上
下両端が封止されて内部にフロンＲ−22のような
作動液が封入されており、作動液を凝縮させる放
熱部２は裸管状を呈し、底板４を有する外管３で
覆われ、この外管３と放熱部２との間に隙間５が
設けられている。外管３は液化ガス入口６と出口
７を備え、さらに外方に縦フイン８が植設されて
大気へ露出配置されている。この外管３はヒート
パイプ１とはデツトスペースを無くする目的で二
重管構造となるよう円筒形が好ましく、またヒー
トパイプ放熱部２の外面に多数の溝を設ければ伝
熱効果が増大する。

ヒートパイプ１の受熱部９は縦フイン８が植設
されていて、放熱部２のほぼ３倍の長さを有し、
大気中に露出され、下端が据付台１０の孔１１に
嵌入支承されており、上方の外管３はスペーサー
１２に係止されていてその位置を保つている。

前記ヒートパイプは気化容量に応じて適宜複数
本直列に連結してヒートパイプ式熱交換器１３が
形成され、この場合、湾曲管１４を用いて２本１
対として、連絡管１５によつて下流側の外管と連
結すれば配管は簡単となり、しかもこの湾曲管１
４が液化ガスの気化に関与できる。

ここで液化ガスを導入する、例えば１対のヒー
トパイプ１Ａ，１ａで示した上流側のヒートパイ
プ式熱交換器では主に液化ガスの蒸発が行われ、
下流側のヒートパイプ１Ｂ，１ｂでは主に気化ガ
スの過熱が行われるが、この上流側のヒートパイ
プ１Ａ，１ａの放熱部を覆い、隙間を融てて設け
られた外管は第２図で明らかなように隙間５の流
路断面積が大であり、下流側のヒートパイプ１
Ｂ，１ｂの放熱部の外管３′における隙間５′の流
路断面積は第３図に示すように小さく形成され、
例えばヒートパイプの外径が38mmの場合、上流側
の大きい隙間は幅６mm、小さい隙間は幅３mmとす
れば、前者の幅におけるガス流速は約３〜６ｍ／
ｓ、後者ではガス流速が約６〜12ｍ／ｓとなつて
総括伝熱系数の値は前者より約60％上昇する。

第５図は他の実施例であつて、ヒートパイプ式
液化ガス空温気化装置は水平方向に、しかも管内
作動液が流れやすいようやや傾斜して設け、複数
本上方に積重ねた構成であり、環状フイン１６が
設けられている。

（作用） 上記の構成を有するヒートパイプ式液化ガス空
温気化装置において、例えばLNGは入口６から
上流側ヒートパイプの外管３に入り、縦フイン８
を介して大気温による外部からの伝熱と、大気に
露出する受熱部９が作動液を蒸発させ放熱部２で
凝縮してその凝縮潜熱との熱交換による内部から
の伝熱の、内外両側よりの加熱によつてLNGは
一部気化するが、ここでは流路断面積が大である
から蒸発は円滑に行われる。

このようにして一部気化したLNGは湾曲管１
３を通過し、この湾曲管１３でも大気と熱交換し
たのち隣接する外管に入つて気化し、更に下流側
において順次同様に作動して気化量は増大する。

しかしながらこの気化ガスは未だ低温であるた
めこのままで需要先へ供給しても、配管表面に大
気中の水分が氷着する恐れがあるので、これを除
くため、下流側に形成した外管３′流路断面積の
小さい隙間５′に流し、ガス流速をあげて熱伝達
率の向上を図り、氷着のない温度まで昇温したの
ち出口１７から需要先送出することができる。

なお図示ではヒートパイプ１Ａ，１ａ，１Ｂ，
１ｂは対として形成したが、１本ごとに、あるい
は数本まとめて外管内に隙間を形成して収容し、
上流側と下流側の隙間の流路断面積を変化させて
もよい。

また液化ガスはLNGに限らず、液体窒素、液
体酸素、液化プロパン、液化ブタン等でもよい。

（効果） 本考案は、ヒートパイプはその放熱部を隙間を
融てて液化ガスの出入口のある外管で覆い、該外
管は複数本連絡して受熱部とともに大気中に露出
設置し、隙間には液化ガスを流してその上流側で
は主に蒸発を行わせ、下流側の隙間内では主に気
化ガスの過熱を行わせるヒートパイプ式熱交換器
であつて、前記隙間の断面積を上流側では大と
し、下流側では小さく形成してなるヒートパイプ
式液化ガス空温気化装置であるから、液化ガスの
気化は流路断面積の広い外管内で行われて蒸発は
円滑となり、また気化後は流路断面積の小さい外
管内に導れるため、ガス流速の増大による熱伝達
率の向上が一層促進され、気化ガスの過熱が容易
となるので、伝熱効率のよい、しかもコンパクト
な装置となし得るのである。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例であつて、第１図は一部を
省略した部分的切欠き正面図、第２図第３図及び
第４図はそれぞれ第１図の−線、−線及
び−線拡大断面図であり、第５図は他の実施
例の正面図である。 １……ヒートパイプ、２……放熱部、３……外
管、４……底板、５……隙間、６……液化ガス入
口、７……出口、８……縦フイン、９……受熱
部、１０……据付台、１１……孔、１２……スペ
ーサー、１３……ヒートパイプ式熱交換器、１４
……湾曲管、１５……連絡管、１６……環状フイ
ン、１７……出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 放熱部を覆い隙間を隔てて設けられた外管を順
   次連結した複数のヒートパイプからなるヒートパ
   イプ式熱交換器であつて、液化ガスが流れる前記
   隙間を、上流側では大きく下流側では小さく形成
   してなるヒートパイプ式液化ガス気化装置。