KR102404539B1 - medium medium type vaporizer - Google Patents
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Abstract
중간 매체식 기화기(10)는, 가온 매체와 중간 매체 사이에서의 열교환에 의해 중간 매체를 증발시키는 중간 매체 증발부(E1)와, 제1 유로층과 제2 유로층이 적층된 구성의 적층형 열교환기를 포함하는 열교환부(14)를 구비한다. 제1 유로층은, 중간 매체 증발부(E1)에서 증발된 중간 매체가 유입되는 중간 매체 유로부와, 가온 매체가 유입되는 가온 매체 유로부를 갖는다. 제2 유로층은, 액화 가스가 유입되도록 구성됨과 함께, 중간 매체 유로부를 흐르는 중간 매체에 의해 가열되어 액화 가스의 적어도 일부가 증발되는 액화 가스 유로부와, 액화 가스 유로부에서 증발된 가스가 가온 매체 유로부를 흐르는 가온 매체에 의해 가온되는 가스 가온 유로부를 갖는다.The intermediate medium type vaporizer 10 includes an intermediate medium evaporator E1 for evaporating the intermediate medium by heat exchange between the heating medium and the intermediate medium, and a stacked heat exchange structure in which a first flow passage layer and a second flow passage layer are stacked. A heat exchange unit 14 including a group is provided. The first flow path layer has an intermediate medium flow passage through which the intermediate medium evaporated in the intermediate medium evaporating unit E1 flows, and a warming medium flow passage through which the warming medium flows. The second flow path layer is configured so that liquefied gas flows in, is heated by the intermediate medium flowing through the intermediate medium flow path, and at least a part of the liquefied gas is evaporated, and the gas evaporated from the liquefied gas flow path is heated. It has a gas heating flow path part which is heated by the heating medium which flows through the medium flow path part.
Description
본 발명은, 중간 매체식 기화기에 관한 것이다.The present invention relates to an intermediate medium type vaporizer.
하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, LNG 등의 저온 액화 가스를 기화하는 장치로서, 중간 매체를 사용하는 중간 매체식 기화기가 알려져 있다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 중간 매체식 기화기는, 도 8에 도시한 바와 같이, 중간 매체 증발기(81)와, LNG 증발기(82)와, 가온기(83)를 구비하고 있다. 또한, 중간 매체식 기화기에는, 열원 유체로서의 해수가 통과하는 경로로서, 입구실(85), 다수개의 전열관(86), 중간실(87), 다수개의 전열관(88) 및 출구실(89)이, 이 순으로 배치되어 있다. 전열관(86)은 가온기(83) 내에, 또한 전열관(88)은 중간 매체 증발기(81) 내에 각각 배치되어 있다. 중간 매체 증발기(81) 내에는, 해수의 온도보다도 비점이 낮은 중간 매체(예를 들어 프로판)가 수용되어 있다. LNG 증발기(82)는, LNG의 유로와 중간 매체의 유로가 적층된 적층형 열교환기에 의해 구성되어 있다. 가온기(83)는, NG 도관(94)에 의해 LNG 증발기(82)와 접속되어 있다.As disclosed in Patent Document 1 below, an intermediate medium type vaporizer using an intermediate medium is known as an apparatus for vaporizing low-temperature liquefied gas such as LNG. The intermediate medium type vaporizer disclosed in Patent Document 1 includes an
이와 같은 기화기에 있어서, 열원 유체인 해수는, 입구실(85), 전열관(86), 중간실(87) 및 전열관(88)을 지나 출구실(89)에 이른다. 이때, 전열관(88)을 통과하는 해수는, 중간 매체 증발기(81) 내의 액상 중간 매체와 열교환한다. 이에 의해, 중간 매체가 증발된다.In such a vaporizer, seawater, which is a heat source fluid, passes through the
한편, 기화 대상인 LNG는, LNG 증발기(82)에 도입된다. LNG 증발기(82) 내에서는, LNG와 중간 매체 증발기(81)에서 증발된 중간 매체의 열교환에 의해, LNG는 증발되어 NG가 된다. 이 NG는, NG 도관(94)을 통해 가온기(83) 내에 도입되고, 이 가온기(83) 내의 전열관(86)을 흐르는 해수와의 열교환에 의해 더 가열된다.On the other hand, LNG to be vaporized is introduced into the
특허문헌 1에 개시된 중간 매체식 기화기에서는, LNG 증발기(82)와 가온기(83)가 이격된 곳에 배치되어 있고, LNG 증발기(82) 및 가온기(83)는 NG 도관(94)에 의해 서로 접속되어 있다. 이 때문에, 중간 매체식 기화기가 대형화되어 버린다. 또한, 가온기(83)가 셸·앤드·튜브 타입의 열교환기에 의해 구성되어 있기 때문에, 중간 매체식 기화기가 상당한 중량이 되어 버린다.In the intermediate medium type vaporizer disclosed in Patent Document 1, the
본 발명의 목적은, 중간 매체식 기화기의 소형화 및 경량화를 도모하는 것에 있다.An object of the present invention is to achieve size reduction and weight reduction of an intermediate medium type vaporizer.
본 발명의 일 국면에 관한 중간 매체식 기화기는, 가온 매체와 중간 매체 사이에서의 열교환에 의해 상기 중간 매체를 증발시키는 중간 매체 증발부와, 제1 유로층과 제2 유로층이 적층된 구성의 적층형 열교환기를 포함하는 열교환부를 구비한다. 상기 제1 유로층은, 상기 중간 매체 증발부에서 증발된 중간 매체가 유입되는 중간 매체 유로부와, 가온 매체가 유입되는 가온 매체 유로부를 갖는다. 상기 제2 유로층은, 액화 가스가 유입되도록 구성됨과 함께, 상기 중간 매체 유로부를 흐르는 중간 매체에 의해 가열되어 상기 액화 가스의 적어도 일부가 증발되는 액화 가스 유로부와, 상기 액화 가스 유로부에서 증발된 가스가 상기 가온 매체 유로부를 흐르는 가온 매체에 의해 가온되는 가스 가온 유로부를 갖는다.An intermediate medium type vaporizer according to an aspect of the present invention includes an intermediate medium evaporator for evaporating the intermediate medium by heat exchange between the heating medium and the intermediate medium, and a first flow passage layer and a second flow passage layer are stacked. A heat exchange unit including a multilayer heat exchanger is provided. The first flow path layer has an intermediate medium flow passage through which the intermediate medium evaporated in the intermediate medium evaporating unit flows, and a warming medium flow passage through which the warming medium flows. The second flow path layer includes: a liquefied gas flow passage configured to allow liquefied gas to flow in, heated by an intermediate medium flowing through the intermediate medium flow passage, and at least a portion of the liquefied gas to be evaporated; It has a gas heating flow path part in which the heated gas is heated by the heating medium flowing through the heating medium flow path part.
도 1은 실시 형태에 관한 중간 매체식 기화기의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 상기 중간 매체식 기화기에 마련된 중간 매체 증발부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 상기 중간 매체식 기화기에 마련된 열교환부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 상기 열교환부의 제2 유로층의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 합류부와 경계 영역의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 변형예에 있어서의 합류부와 경계 영역의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 변형예에 있어서의 합류부와 가온 매체 유로부의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 종래의 중간 매체식 기화기의 구성을 도시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows schematically the structure of the intermediate|middle medium type vaporizer which concerns on embodiment.
2 is a view for explaining the configuration of the intermediate medium evaporation unit provided in the intermediate medium type vaporizer.
3 is a view for explaining the configuration of a heat exchange unit provided in the intermediate medium type vaporizer.
4 is a view for explaining the configuration of a second flow path layer of the heat exchange unit.
5 is a diagram for explaining a positional relationship between a junction and a boundary area.
It is a figure for demonstrating the positional relationship of the merging part and boundary area in a modified example.
Fig. 7 is a diagram for explaining the positional relationship between the merging portion and the heating medium flow passage in the modified example.
8 is a diagram showing the configuration of a conventional intermediate medium type vaporizer.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화한 일례이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 성격의 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment is described, referring an accompanying drawing. In addition, the following embodiment is an example which embodied this invention, and is not in the nature of limiting the technical scope of this invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 중간 매체식 기화기(10)는, 중간 매체 증발부 E1과, 열교환부(14)와, 순환 유로(16)와, 접속 유로(18)를 구비하고 있다. 열교환부(14)는, 액화 가스 증발부 E2와 가온부 E3을 갖고 있다. 액화 가스 증발부 E2에는, 액화 가스를 도입시키는 액화 가스 유입로(22)가 분배 헤더(23)를 통해 접속되어 있다. 가온부 E3에는, 가스를 도출시키는 가스 배출로(25)가 집합 헤더(26)를 통해 접속되어 있다. 가스 배출로(25)는, 가스의 이용측에 연결되어 있다.As shown in FIG. 1 , the
액화 가스로서는, 예를 들어 액화 천연 가스(LNG), 액화 석유 가스(LPG), 액체 질소(LN2) 등이 사용된다. 본 실시 형태에 관한 중간 매체식 기화기(10)는, LNG를 기화시키는 것으로 한다.As liquefied gas, liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas (LPG), liquid nitrogen (LN2), etc. are used, for example. The intermediate
순환 유로(16)는, 중간 매체 증발부 E1과 열교환부(14)의 액화 가스 증발부 E2를 접속함과 함께 폐루프를 형성하고 있다. 중간 매체 증발부 E1에는, 분배 헤더(27) 및 집합 헤더(28)가 마련되어 있고, 이들 헤더(27, 28)에 순환 유로(16)를 구성하는 배관이 접속되어 있다. 또한, 액화 가스 증발부 E2에도 분배 헤더(29) 및 집합 헤더(30)가 마련되어 있고, 이들 헤더(29, 30)에 순환 유로(16)를 구성하는 배관이 접속되어 있다.The
순환 유로(16)에는, 중간 매체가 봉입되어 있다. 중간 매체로서는, 가온 매체(예를 들어 물, 글리콜수)의 온도보다도 비점이 낮은 유체인 예를 들어 프로판이 사용되고 있다. 중간 매체는, 순환 유로(16)를 일방향으로 순환한다.An intermediate medium is enclosed in the
접속 유로(18)는, 열교환부(14)의 가온부 E3에 마련된 집합 헤더(33)와 중간 매체 증발부 E1에 마련된 분배 헤더(34)를 서로 접속하고 있다. 가온부 E3에는, 가온 매체를 도입시키는 매체 도입로(35)가 분배 헤더(36)를 통해 접속되어 있다. 중간 매체 증발부 E1에는, 가온 매체를 도출시키는 매체 도출로(37)가 집합 헤더(38)를 통해 접속되어 있다.The
도 2에 도시한 바와 같이, 중간 매체 증발부 E1은, 가온 매체 유로층(41)과 중간 매체 유로층(42)이 교대로 배치된 적층형 열교환기에 의해 구성되어 있다. 가온 매체 유로층(41)에는, 접속 유로(18)에 접속된 분배 헤더(34)로부터 가온 매체가 도입되는 복수의 유로(41a)가 형성되어 있다. 이 유로(41a)를 흐른 가온 매체는, 집합 헤더(38)를 통해 매체 도출로(37)에 도출된다. 한편, 중간 매체 유로층(42)에는, 순환 유로(16)에 접속된 분배 헤더(27)로부터 액상의 중간 매체가 도입되는 복수의 유로(42a)가 형성되어 있다. 이 유로(42a)를 흐른 중간 매체는 가스상이 되어, 집합 헤더(28)를 통해 순환 유로(16)에 도출된다.As shown in Fig. 2, the intermediate medium evaporator E1 is constituted by a multilayer heat exchanger in which the heating medium
본 실시 형태에서는, 중간 매체 증발부 E1은, 가온 매체 유로층(41)을 구성하는 금속판과 중간 매체 유로층(42)을 구성하는 금속판이 확산 접합됨으로써 구성된 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있다. 가온 매체 유로층(41) 내의 유로(41a) 및 중간 매체 유로층(42) 내의 유로(42a)는, 모두 예를 들어 반원형 단면을 갖는다. 또한, 중간 매체 증발부 E1을 구성하는 적층형 열교환기는, 마이크로 채널 열교환기에 한정되는 것은 아니고, 다수의 금속판이 적층됨과 함께, 금속판간에 유로가 형성된 구성의 플레이트식 열교환기에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 가온 매체 유로층(41)과 중간 매체 유로층(42)이 교대로 적층된 구성에 한정되는 것은 아니고, 가온 매체 유로층(41)과 중간 매체 유로층(42) 사이에 다른 층이 형성된 구성이어도 된다. 즉, 중간 매체 증발부 E1은, 복수의 가온 매체 유로층(41)과 복수의 중간 매체 유로층(42)이 적층된 적층체를 갖는 구성이면 된다.In the present embodiment, the intermediate medium evaporator E1 is constituted by a microchannel heat exchanger constituted by diffusion bonding between a metal plate constituting the heating medium
중간 매체 유로층(42)의 복수의 유로(42a)는, 상하 방향(중력 방향에 평행한 방향)으로 연장되도록 형성되어 있다. 적층형 열교환기(중간 매체 증발부 E1) 내에 액상의 중간 매체를 유입시키는 분배 헤더(27)는, 적층형 열교환기의 하면에 고정되어 있다. 적층형 열교환기(중간 매체 증발부 E1) 내로부터 가스상의 중간 매체를 유출시키는 집합 헤더(28)는, 적층형 열교환기의 상면에 고정되어 있다.The plurality of
가온 매체 유로층(41)의 복수의 유로(41a)는, 사행하면서, 혹은 직선적으로 수평 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 가온 매체 유로층(41)의 유로(41a) 내에 가온 매체를 유입시키는 분배 헤더(34)는, 적층형 열교환기(중간 매체 증발부 E1)의 한쪽의 측면에 고정되어 있다. 가온 매체 유로층(41)의 유로(41a)로부터 가온 매체를 유출시키는 집합 헤더(38)는, 적층형 열교환기(중간 매체 증발부 E1)의 다른 한쪽의 측면(반대측의 측면)에 고정되어 있다.The plurality of
중간 매체 증발부 E1에서는, 가온 매체 유로층(41) 내의 유로(41a)를 흐르는 가온 매체와, 중간 매체 유로층(42) 내의 유로(42a)를 흐르는 액상의 중간 매체가 열교환함으로써, 중간 매체가 증발된다.In the intermediate medium evaporator E1, the heating medium flowing through the
도 3에 도시한 바와 같이, 열교환부(14)는, 제1 유로층(45)과 제2 유로층(46)이 교대로 적층된 구성의 적층형 열교환기에 의해 구성되어 있다. 즉, 열교환부(14)에는, 복수의 제1 유로층(45)과 복수의 제2 유로층(46)이 포함되어 있다. 그리고, 복수의 제1 유로층(45) 중 어느 것에 복수의 제2 유로층(46) 중 어느 것이 적층되어 있다. 이 적층이 반복되어 적층체가 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 열교환부(14)는, 제1 유로층(45)을 구성하는 금속판과 제2 유로층(46)을 구성하는 금속판이 확산 접합됨으로써 구성된 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있다. 또한, 열교환부(14)를 구성하는 적층형 열교환기는, 마이크로 채널 열교환기에 한정되는 것은 아니고, 다수의 금속판이 적층됨과 함께, 금속판간에 유로가 형성된 구성의 플레이트식 열교환기에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 제1 유로층(45)과 제2 유로층(46)이 교대로 적층된 구성에 한정되는 것은 아니고, 제1 유로층(45)과 제2 유로층(46) 사이에 다른 층이 형성된 구성이어도 된다. 즉, 열교환부(14)는, 복수의 제1 유로층(45)과 복수의 제2 유로층(46)이 적층된 적층체를 갖는 구성이면 된다.As shown in FIG. 3 , the
제1 유로층(45)은, 중간 매체가 도입되는 중간 매체 유로부(47)와, 가온 매체가 유입되는 가온 매체 유로부(48)를 갖고 있다.The first
중간 매체 유로부(47)에는, 순환 유로(16)에 접속된 분배 헤더(29)로부터 중간 매체가 도입되는 복수의 유로(47a)가 형성되어 있다. 이 유로(47a)를 흐른 중간 매체는, 집합 헤더(30)를 통해 순환 유로(16)에 도출된다. 유로(47a)는, 상하 방향으로 직선적으로 또는 사행하면서 연장되어 있다. 중간 매체 유로부(47)의 유로(47a)는, 예를 들어 반원형 단면을 갖는다. 인접하는 유로(47a) 간의 폭은, 유로(47a) 자체의 폭보다도 좁게 형성되어 있다.In the intermediate medium
가온 매체 유로부(48)에는, 매체 도입로(35)에 접속된 분배 헤더(36)로부터 가온 매체가 도입되는 복수의 유로(48a)가 형성되어 있다. 이 유로(48a)를 흐른 가온 매체는, 집합 헤더(33)를 통해 접속 유로(18)에 도출된다. 유로(48a)는, 상하 방향으로 직선적으로 또는 사행하면서 연장되어 있다. 가온 매체 유로부(48)의 유로(48a)는, 예를 들어 반원형 단면을 갖는다. 인접하는 유로(48a) 간의 폭은, 유로(48a) 자체의 폭보다도 좁게 형성되어 있다.A plurality of
제1 유로층(45)에 있어서, 중간 매체 유로부(47)와 가온 매체 유로부(48) 사이의 영역은, 유로가 형성되어 있지 않은 경계 영역(50)으로 되어 있다. 경계 영역(50)은, 중간 매체 유로부(47)의 각 유로(47a)의 폭보다도 넓은 폭을 가짐과 함께 가온 매체 유로부(48)의 각 유로(48a)의 폭보다도 넓은 폭을 갖고 있다. 경계 영역(50)은, 적층형 열교환기(열교환부(14))에 있어서의 상하 방향의 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 경계 영역(50)은, 중간 매체 유로부(47)의 유로(47a) 간의 폭보다도 넓고, 또한 가온 매체 유로부(48)의 유로(48a) 간의 폭보다도 넓은 폭을 갖고 있다.In the first
도 4에 도시한 바와 같이, 제2 유로층(46)은 액화 가스 유로부(52)와, 가스 가온 유로부(53)와, 액화 가스 유로부(52) 및 가스 가온 유로부(53) 사이에 위치하는 합류부(54)를 갖고 있다. 액화 가스 유로부(52)에는, 액화 가스 유입로(22)에 접속된 분배 헤더(23)로부터 LNG가 도입되는 복수의 유로(52a)가 형성되어 있다. 액화 가스 유로부(52)의 유로(52a)는, 모두 예를 들어 반원형 단면을 갖는다. 도 4에서는, 인접하는 유로(52a) 간의 폭은, 유로(52a) 자체의 폭보다도 넓게 도시되어 있지만, 인접하는 유로(52a) 간의 폭은, 유로(52a) 자체의 폭보다도 좁게 되어 있어도 된다.As shown in FIG. 4 , the second
도 4에 도시한 바와 같이, 액화 가스 유로부(52)의 유로(52a)는, 일단부(유입 개구)(52b)가 적층형 열교환기(열교환부(14))의 측면에 개구되고, 이 일단부(52b)로부터 측방으로 연장된 후, 사행하면서 상방을 향하고 있다. 이들 복수의 유로(52a)는 모두, 상하 방향으로 긴 형상을 갖는 합류부(54)의 한쪽의 측면에 있어서의 상측 부위에 연결되어 있다. 합류부(54)의 수평 방향에 있어서의 폭은, 액화 가스 유로부(52)의 유로(52a)의 폭보다도 넓다.As shown in Fig. 4, as for the
합류부(54)의 다른 한쪽의 측면에는, 가스 가온 유로부(53)를 구성하는 복수의 유로(53a)가 연결되어 있다. 유로(53a)는, 상하 방향으로 간격을 두고 배치되고, 합류부(54)의 상하 방향의 전체에 걸치는 범위에 있어서 합류부(54)에 접속되어 있다. 각 유로(53a)는, 수평 방향으로 직선형으로 연장되고, 유로(53a)의 일단부(유출 개구)(53b)는, 적층형 열교환기(열교환부(14))의 측면에 개구되어 있다. 유로(53a)는, 집합 헤더(26)를 통해 가스 배출로(25)에 연통되어 있다. 가스 가온 유로부(53)의 유로(53a)는, 모두 예를 들어 반원형 단면을 갖는다.A plurality of
액화 가스 유로부(52)와 중간 매체 유로부(47)에 의해, 전술한 액화 가스 증발부 E2가 구성되어 있다. 즉, 액화 가스 증발부 E2는, 적층형 열교환기에 있어서의, 액화 가스 유로부(52)의 유로(52a)를 흐르는 LNG와, 중간 매체 유로부(47)의 유로(47a)를 흐르는 중간 매체가 열교환하는 열교환 영역이다. 이에 의해, LNG의 적어도 일부가 증발되어, 가스상의 중간 매체가 응축된다.The above-mentioned liquefied gas evaporation part E2 is comprised by the liquefied gas
가스 가온 유로부(53)와 가온 매체 유로부(48)에 의해, 전술한 가온부 E3이 구성되어 있다. 즉, 가온부 E3은, 적층형 열교환기에 있어서의, 가온 매체 유로부(48)의 유로(48a)를 흐르는 가온 매체와 가스 가온 유로부(53)의 유로(53a)를 흐르는 NG의 열교환 영역이다. 즉, 액화 가스 증발부 E2 및 가온부 E3은, 하나의 적층형 열교환기에 의해 구성되어 있다. 가온부 E3에 있어서, NG는 원하는 온도까지 가열된다. NG는, 가스 배출로(25)를 통해 가스 이용측에 공급된다.The above-mentioned heating part E3 is comprised by the gas heating
도 5에 도시한 바와 같이, 합류부(54)는, 제2 유로층(46) 내에 있어서의 중간 매체 유로부(47)에 대응하는(인접하는) 부위와, 제2 유로층(46) 내에 있어서의 가온 매체 유로부(48)에 대응하는(인접하는) 부위 사이의 위치에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 유로층(45)에서는, 도 5에 있어서의 좌우 방향의 중앙부에 경계 영역(50)이 마련되어 있고, 경계 영역(50)의 좌측이 중간 매체 유로부(47)가 되고, 경계 영역(50)의 우측이 가온 매체 유로부(48)가 되어 있다. 도 5의 좌측은, 액화 가스 유로부(52)의 유입 개구가 형성된 측면에 가까운 측이며, 도 5의 우측은, 가스 가온 유로부(53)의 유출 개구가 형성된 측면에 가까운 측이다. 제1 유로층(45) 및 제2 유로층(46)의 적층 방향으로 보아, 합류부(54)는, 도 5의 좌우 방향 즉 LNG의 유입구로부터 NG의 유출구를 향하는 방향에 있어서, 경계 영역(50)과 겹치는 위치에 위치하고 있다. 바꾸어 말하면, 합류부(54)는, 제2 유로층(46) 내에 있어서, 액화 가스 증발부 E2와 가온부 E3 사이에 위치하고 있다. 액화 가스 증발부 E2는, 중간 매체 유로부(47)를 흐르는 중간 매체와 액화 가스 유로부(52)를 흐르는 LNG의 열교환 영역이다. 가온부 E3은, 가온 매체 유로부(48)를 흐르는 가온 매체와 가스 가온 유로부(53)를 흐르는 NG의 열교환 영역이다. 즉, 합류부(54)는, 제2 유로층(46) 내에 있어서, 가온 매체 유로부(48)를 흐르는 가온 매체와 가스 가온 유로부(53)를 흐르는 NG의 열교환 영역보다도 LNG의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 위치하고 있다. 이 때문에, 저온의 LNG에 의해 가온 매체가 동결되는 것을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the merging
또한, 도 5에서는, 편의상, 액화 가스 유로부(52)의 유로(52a)와 가스 가온 유로부(53)의 유로(53a)가 생략되어 있다. 도 6 내지 도 8에 있어서도 마찬가지이다.In addition, in FIG. 5, the
도 5에서는, 합류부(54)는, 제1 유로층(45) 및 제2 유로층(46)의 적층 방향으로 본 경우에, 중간 매체 유로부(47)와 가온 매체 유로부(48) 사이의 위치에 들어가 있다. 즉, 합류부(54)는, 제1 유로층(45) 및 제2 유로층(46)의 적층 방향으로 보았을 때, 중간 매체 유로부(47)에 겹치지 않고, 또한 가온 매체 유로부(48)에 겹치지 않도록 형성되어 있다. 그러나, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 합류부(54)는, 제1 유로층(45) 및 제2 유로층(46)의 적층 방향으로 보았을 때, 경계 영역(50)과 겹치는 부위와, 중간 매체 유로부(47)와 겹치는 부위를 갖도록 형성되어 있어도 된다. 이 경우에도, 합류부(54)는, 제2 유로층(46) 내에 있어서, 가온 매체 유로부(48)를 흐르는 가온 매체와 가스 가온 유로부(53)를 흐르는 NG의 열교환 영역보다도 LNG의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 위치한다. 이 때문에, 저온의 LNG에 의해 가온 매체가 동결되는 것을 방지할 수 있다.In FIG. 5 , the merging
또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 중간 매체 유로부(47)와 가온 매체 유로부(48) 사이에 경계 영역(50)이 형성되지 않는 경우에는, 합류부(54)는, 제1 유로층(45) 및 제2 유로층(46)의 적층 방향으로 보아, 중간 매체 유로부(47)와 겹치는 한편, 가온 매체 유로부(48)와는 겹치지 않는 위치에 배치되어 있어도 된다. 이 구성에서도, 합류부(54)가 가온 매체 유로부(48)로부터 이격되어 있기 때문에, 저온의 LNG에 의해 가온 매체가 동결되는 것을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7 , when the
여기서, 본 실시 형태에 관한 중간 매체식 기화기(10)의 운전 동작에 대하여 설명한다.Here, the operation operation of the intermediate
가온 매체는, 매체 도입로(35), 열교환부(14)의 제1 유로층(45) 내에 위치하는 가온 매체 유로부(48), 접속 유로(18), 중간 매체 증발부 E1의 가온 매체 유로층(41) 및 매체 도출로(37)를 이 순으로 흐른다. 구체적으로, 가온 매체는, 매체 도입로(35)를 흘러 분배 헤더(36)를 통해, 열교환부(14)에 있어서의 가온 매체 유로부(48)의 각 유로(48a)에 유입된다. 이 가온 매체는, 각 유로(48a)를 흐른 후, 집합 헤더(33)에서 합류하고, 접속 유로(18)를 흐른다. 접속 유로(18)를 흐른 가온 매체는, 분배 헤더(34)를 통해, 중간 매체 증발부 E1의 가온 매체 유로층(41)에 있어서의 각 유로(41a)에 유입된다. 각 유로(41a)를 흐른 가온 매체는, 집합 헤더(38)에서 합류하여, 매체 도출로(37)로 유출된다.The heating medium includes the
중간 매체는, 순환 유로(16)를 흘러, 중간 매체 증발부 E1과, 열교환부(14)의 액화 가스 증발부 E2에 있어서의 중간 매체 유로부(47) 사이를 자연 순환한다. 보다 구체적으로는, 중간 매체는, 순환 유로(16)로부터 분배 헤더(27)를 통해, 중간 매체 증발부 E1에 있어서의 중간 매체 유로층(42)을 구성하는 각 유로(42a)에 아래로부터 유입된다. 이때의 중간 매체는, 액상의 중간 매체이다. 각 유로(42a)를 흐른 중간 매체는, 집합 헤더(28)에서 합류하여, 순환 유로(16)를 흐른다. 이때의 중간 매체는, 후술하는 바와 같이, 가스상의 중간 매체로 되어 있다. 이 가스상의 중간 매체는, 분배 헤더(29)를 통해, 열교환부(14)의 제1 유로층(45) 내에 위치하는 중간 매체 유로부(47)의 각 유로(47a)에 위로부터 유입된다. 이 중간 매체는, 각 유로(47a)를 흘러내린 후, 집합 헤더(30)에서 합류하여, 순환 유로(16)를 흘러 다시, 중간 매체 증발부 E1에 유입된다. 중간 매체 유로부(47)로부터 유출되었을 때의 중간 매체는, 후술하는 바와 같이, 액상의 중간 매체로 되어 있다. 액화 가스 증발부 E2에 있어서의 중간 매체의 액 면은, 순환 유로(16) 또는 집합 헤더(30)에 있어서, 중간 매체 증발부 E1보다도 상측에 위치하기 때문에, 중간 매체는 자연 순환이 가능하게 되어 있다.The intermediate medium flows through the
LNG는, 액화 가스 유입로(22)를 흘러, 분배 헤더(23)를 통해, 열교환부(14)의 액화 가스 증발부 E2에 있어서의 액화 가스 유로부(52)의 각 유로(52a)에 유입된다. 한편, 액화 가스 증발부 E2의 중간 매체 유로부(47)에 있어서의 각 유로(47a)에는, 전술한 바와 같이, 가스상의 중간 매체가 유입되어 있다. 따라서, 액화 가스 증발부 E2의 액화 가스 유로부(52)에 있어서, LNG는, 중간 매체와 열교환한다. 이에 의해, 적어도 일부의 LNG는 증발되어 NG가 된다. 이때, LNG는, 사행하면서 상방을 향하여 연장되는 유로(52a) 내에서 증발하면서 흐른다. 한편, 가스상의 중간 매체는, 액화 가스 증발부 E2의 중간 매체 유로부(47)에 있어서 응축되어 액상으로 된다. 액상의 중간 매체는, 중간 매체 유로부(47)의 각 유로(47a) 내에서 위로부터 아래를 향하여 흘러내린다.LNG flows through the liquefied
액화 가스 유로부(52)의 각 유로(52a)를 흐른 NG는, 합류부(54)에 있어서의 상측 부위로부터 합류부(54) 내로 유입된다. 이때, NG에는 액화 가스(LNG)가 포함되어 있는 경우도 있다. NG가 합류부(54)에 있어서의 상측 부위로부터 합류부(54) 내에 도입되기 때문에, 액화 가스가 포함되어 있는 경우에는, 액화 가스는 위로부터 아래로 흐르기 쉽다. 이 때문에, 가스분보다도 저온으로 되어 있는 액화 가스가 분산되기 쉽다. 즉, 합류부(54)에 있어서의 하측 부위로부터 합류부(54)에 도입되는 구성에서는, NG에 액화 가스가 포함되어 있는 경우, 액화 가스는 상승하기 어렵다. 이 때문에, 가스 가온 유로부(53)에 있어서의 하측에 위치하는 유로(53a)에 액화 가스가 유입되기 쉬운 한편, 상측에 위치하는 유로(53a)에는 액화 가스가 유입되기 어렵다. 이 때문에, 액화 가스(보다 저온의 유체)의 분산성은 그다지 좋지 않다. 이에 반해, NG가 합류부(54)에 있어서의 상측 부위로부터 합류부(54) 내에 도입되는 경우에는, 가스 가온 유로부(53)에 있어서의 상측의 유로(53a)로부터 하측의 유로(53a)에 걸쳐 액화 가스가 유입되기 쉬워, 분산성이 좋다. 따라서, 합류부(54) 내에 있어서 NG의 온도의 치우침이 해소된다. 이 NG는, 가스 가온 유로부(53)의 각 유로(53a)를 흘러, 가온 매체 유로부(48)의 각 유로(48a)를 흐르는 가온 매체에 의해 더 가열되어, 원하는 온도가 된다. 이 NG는, 집합 헤더(26)에서 합류하여, 가스 배출로(25)를 통해, 가스 이용측으로 보내진다.NG flowing through each
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 액화 가스 유로부(52)를 갖는 액화 가스 증발부 E2와, 가스 가온 유로부(53)를 갖는 가온부 E3이, 배관에 의해 접속되어 있지 않고, 하나의 적층형 열교환기에 의해 구성되어 있다. 이 때문에, 종래와 같이, 액화 가스 증발부와 가스 가온기가 배관에 의해 접속된 구성에 비해, 소형화를 도모할 수 있다. 게다가, 액화 가스 증발부 E2 및 가온부 E3을 갖는 열교환부(14)가 적층형 열교환기에 의해 구성되어 있으므로, 열교환부(14)가 셸·앤드·튜브 타입의 열교환기에 의해 구성되는 경우와 비교하여, 경량화를 도모할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the liquefied gas evaporator E2 having the liquefied gas
액화 가스 유로부(52)에 있어서는, 각 유로(52a)를 흐르는 LNG의 유량간에 차가 발생하여, 유로(52a)마다 LNG의 온도 또는 증발량의 차가 발생하는 경우가 있다. 그러나, 액화 가스 유로부(52)의 각 유로(52a)는, 합류부(54)에 연결되어 있다. 이 때문에, 각 유로(52a)의 NG(경우에 따라서는 LNG가 포함됨)가 합류부(54)에 있어서 합류한다. 이 때문에, 경우에 따라서는 LNG가 포함되는 경우가 있다고 해도, 가스 가온 유로부(53)의 각 유로(53a)에 유입되기 전에, NG의 온도의 균일화를 도모할 수 있다.In the liquefied gas
또한 본 실시 형태에서는, 액화 가스 유로부(52)에 있어서, LNG가 하측으로부터 상측을 향하여 사행하면서 흘러, 합류부(54)에 있어서의 상측 부위로부터 합류부(54)에 유입된다. LNG가 하측으로부터 상측을 향하여 사행하면서 유로(52a) 내에서 흐르기 때문에, 유로 길이를 확보하면서, LNG가 증발될 때 유동하기 쉽게 할 수 있다. 그리고, NG(경우에 따라서는 LNG가 포함됨)가 합류부(54)의 상측 부위로부터 합류부(54)에 유입되므로, NG에 LNG가 포함되어 있는 경우에도, LNG가 하방으로 치우치는 것을 억제할 수 있다. 즉, NG가 합류부(54)의 하측 부위로부터 합류부(54)에 유입되는 구성에서는, LNG가 포함되는 경우에 있어서, LNG가 합류부(54) 내의 하측을 흐르기 쉽다. 그 결과로서, 가스 가온 유로부(53)를 구성하는 복수의 유로(53a) 중, 하측에 위치하는 유로(53a)에 LNG가 보다 많이 유입되기 쉬워진다. 이 때문에, LNG의 편류가 발생할 우려가 있다. 이에 반해, 가스가 합류부(54)의 상측 부위로부터 합류부(54)에 유입되는 구성에서는, LNG의 편류를 억제할 수 있다.Moreover, in this embodiment, in the liquefied gas
또한 본 실시 형태에서는, 액화 가스 유로부(52)의 각 유로(52a)를 흐른 NG(경우에 따라서는 LNG가 포함됨)가, 당해 NG와 가온 매체 유로부(48)를 흐르는 가온 매체의 열교환 영역에 유입되기 전에, 합류부(54)에 합류한다. 이 때문에, 가온 매체와의 열교환이 이루어질 때는, NG(경우에 따라서는 LNG가 포함됨)의 온도 변동이 억제되어 있다. 따라서, 온도가 낮은 NG와 가온 매체의 열교환이 행해지는 것을 억제할 수 있어, 가온 매체가 동결되는 것을 억제할 수 있다.In addition, in this embodiment, NG (including LNG in some cases) flowing through each
또한 본 실시 형태에서는, 중간 매체 유로부(47)와 가온 매체 유로부(48) 사이에 경계 영역(50)이 존재하고 있으므로, 제1 유로층(45) 내에 있어서, 중간 매체와 가온 매체가 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 제1 유로층(45) 및 제2 유로층(46)의 적층 방향으로 보아, 합류부(54)가 경계 영역(50)과 겹치는 위치에 위치하고 있기 때문에, 온도가 낮은 NG와 가온 매체의 열교환이 행해지는 것을 억제할 수 있어, 가온 매체가 동결되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 중간 매체 유로부(47)를 흐르는 중간 매체와 액화 가스 유로부(52)를 흐르는 LNG의 열교환 영역에 합류부(54)가 형성되는 경우에 비해, LNG가 합류부(54)에 유입되는 비율을 저감시킬 수 있다. 따라서, 가온 매체의 동결을 억제할 수 있음과 동시에 합류부(54)에 있어서의 NG의 분산성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 액화 가스 유로부(52)에 있어서 유로(52a)별로 온도의 변동이 발생한 경우에도, 보다 온도의 균일화를 도모할 수 있다.In addition, in this embodiment, since the
또한 본 실시 형태에서는, 합류부(54)의 폭이, 중간 매체 유로부(47)의 각 유로(47a)의 폭보다도 크고 또한 가온 매체 유로부(48)의 각 유로(48a)의 폭보다도 크다. 이 때문에, 합류부(54) 내에 있어서, NG가 혼합되기 쉽게 할 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 제1 유로층(45) 및 제2 유로층(46)의 적층 방향으로 보아, 합류부(54)가 경계 영역(50)과 겹치는 위치에 위치하고 있으므로, 경계 영역(50)의 폭도 확보할 수 있다.Moreover, in this embodiment, the width of the merging
또한 본 실시 형태에서는, 중간 매체 유로부(47)와 가온 매체 유로부(48) 사이에 경계 영역(50)이 존재하고 있으므로, 제1 유로층(45) 내에 있어서, 중간 매체와 가온 매체가 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 경계 영역(50)의 폭이 중간 매체 유로부(47)의 인접하는 유로(47a) 간의 폭보다도 넓기 때문에, 가온 매체가 액화 가스 유로부(52)를 흐르는 저온의 액화 가스의 열의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.In addition, in this embodiment, since the
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경, 개량 등이 가능하다. 예를 들어, 액화 가스 유로부(52)의 유로(52a)가 사행하면서 상방으로 연장되는 구성으로 하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 유로(52a)가 사행하지 않고 경사 상방으로 연장되는 구성이어도 되고, 혹은 사행하지 않고 수평 방향으로 연장되는 구성이어도 된다. 또한, 가스 가온 유로부(53)의 유로(53a)가 직선형으로 연장되는 구성으로 하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가스 가온 유로부(53)의 유로(53a)는 사행하고 있어도 된다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various changes, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the meaning. For example, although it was set as the structure extended upward while the
상기 실시 형태에서는, 액화 가스 유로부(52)의 모든 유로(52a)가 합류부(54)에 있어서의 상측 부위에 연결되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 일부의 유로(52a)가 합류부(54)에 있어서의 상측 부위에 연결되는 한편, 일부의 유로(52a)가 합류부(54)에 있어서의 중간 부위 또는 하측 부위에 연결되어 있어도 된다.In the said embodiment, although all the
상기 실시 형태에서는, 가온 매체가, 열교환부(14)의 가온 매체 유로부(48)에 마련된 유로(48a)를 위로부터 아래를 향하여 흐르는 구성으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 가온 매체는, 가온 매체 유로부(48)에 마련된 유로(48a)를 아래로부터 위를 향하여 흐르는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 분배 헤더(36)가 적층형 열교환기의 하면에 배치됨과 함께, 집합 헤더(33)가 적층형 열교환기의 상면에 배치되는 구성으로 된다. 또한, 유로(48a)는 경사 방향으로 연장되어 있어도 된다.In the above embodiment, although the heating medium flows from the top to the bottom through the
상기 실시 형태에서는, 중간 매체 증발부 E1이 적층형 열교환기에 의해 구성된 예를 설명하였지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 중간 매체 증발부 E1은, 셸·앤드·튜브 열교환기에 의해 구성되어 있어도 된다.In the above embodiment, although the example in which the intermediate medium evaporation part E1 was comprised by the laminated|stacked heat exchanger was demonstrated, it is not limited to this. For example, the intermediate medium evaporation part E1 may be comprised by the shell-and-tube heat exchanger.
상기 실시 형태에서는, 중간 매체가 순환 유로(16)를 자연 순환하는 구성으로 하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 순환 유로(16)에 도시하지 않은 펌프가 마련되고, 중간 매체가 펌프의 동력에 의해 순환하는 구성으로 해도 된다.In the above embodiment, although the intermediate medium is configured to naturally circulate through the
여기서, 상기 실시 형태에 대하여 개략적으로 설명한다.Here, the embodiment will be schematically described.
(1) 상기 실시 형태에 관한 중간 매체식 기화기는, 가온 매체와 중간 매체 사이에서의 열교환에 의해 상기 중간 매체를 증발시키는 중간 매체 증발부와, 제1 유로층과 제2 유로층이 적층된 구성의 적층형 열교환기를 포함하는 열교환부를 구비한다. 상기 제1 유로층은, 상기 중간 매체 증발부에서 증발된 중간 매체가 유입되는 중간 매체 유로부와, 가온 매체가 유입되는 가온 매체 유로부를 갖는다. 상기 제2 유로층은, 액화 가스가 유입되도록 구성됨과 함께, 상기 중간 매체 유로부를 흐르는 중간 매체에 의해 가열되어 상기 액화 가스의 적어도 일부가 증발되는 액화 가스 유로부와, 상기 액화 가스 유로부에서 증발된 가스가 상기 가온 매체 유로부를 흐르는 가온 매체에 의해 가온되는 가스 가온 유로부를 갖는다.(1) The intermediate medium type vaporizer according to the above embodiment has a structure in which an intermediate medium evaporator for evaporating the intermediate medium by heat exchange between the heating medium and the intermediate medium, and a first flow passage layer and a second flow passage layer are laminated A heat exchange unit including a stacked heat exchanger is provided. The first flow path layer has an intermediate medium flow passage through which the intermediate medium evaporated in the intermediate medium evaporating unit flows, and a warming medium flow passage through which the warming medium flows. The second flow path layer includes: a liquefied gas flow passage configured to allow liquefied gas to flow in, heated by an intermediate medium flowing through the intermediate medium flow passage, and at least a portion of the liquefied gas to be evaporated; It has a gas heating flow path part in which the heated gas is heated by the heating medium flowing through the heating medium flow path part.
상기 실시 형태에서는, 열교환부의 제2 유로층에 있어서, 액화 가스는, 중간 매체 유로부를 흐르는 중간 매체와 열 교환함으로써 적어도 일부가 증발된다. 그 후, 액화 가스로부터 증발된 가스 및 액화 가스는, 가온 매체 유로부를 흐르는 가온 매체와 열교환하여 더 가열된다. 따라서, 액화 가스로부터 증발되어 가열된 가스가 가스 이용측에 공급된다. 액화 가스 유로부와 가스 가온 유로부가 각각 적층형 열교환기의 일부로서 구성되어 있으므로, 종래와 같이, 가스 증발부와 가스 가온기가 배관에 의해 접속된 구성에 비해, 소형화를 도모할 수 있다. 게다가, 열교환부가 적층형 열교환기에 의해 구성되어 있으므로, 열교환부가 셸·앤드·튜브 타입의 열교환기에 의해 구성되는 경우와 비교하여, 경량화를 도모할 수 있다.In the said embodiment, in the 2nd flow path layer of a heat exchange part, at least a part of liquefied gas is evaporated by heat exchange with the intermediate medium which flows through an intermediate medium flow path part. Thereafter, the gas evaporated from the liquefied gas and the liquefied gas are further heated by heat exchange with the heating medium flowing through the heating medium flow path portion. Accordingly, the gas heated by evaporation from the liquefied gas is supplied to the gas utilization side. Since the liquefied gas flow passage portion and the gas warming passage portion are each configured as a part of the stacked heat exchanger, it is possible to achieve miniaturization compared to the conventional configuration in which the gas evaporator and the gas warmer are connected by a pipe. In addition, since the heat exchange unit is constituted by the stacked heat exchanger, it is possible to achieve weight reduction compared to the case in which the heat exchange unit is constituted by the shell-and-tube type heat exchanger.
(2) 상기 액화 가스 유로부 및 상기 가스 가온 유로부는, 각각 복수의 유로를 갖고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제2 유로층은, 상기 액화 가스 유로부의 각 유로에 연결됨과 함께 상기 가스 가온 유로부의 각 유로에 연결되는 합류부를 가져도 된다.(2) The liquefied gas flow passage portion and the gas heating passage portion may each have a plurality of flow passages. In this case, the second flow path layer may have a merging part connected to each flow path of the liquefied gas flow path part and connected to each flow path of the gas warming flow path part.
액화 가스 유로부에 있어서는, 각 유로를 흐르는 액화 가스의 유량간에 차가 발생하여, 유로별로 액화 가스의 온도 또는 증발량의 차가 발생하는 경우가 있다. 그러나, 액화 가스 유로부의 각 유로에는, 합류부가 연결되어 있으므로, 각 유로의 가스(경우에 따라서는 액화 가스가 포함됨)가 합류부에 있어서 합류된다. 이에 의해, 가스에 액화 가스가 포함되는 경우가 있었다고 해도, 가스 가온 유로부의 각 유로에 유입되기 전에 가스의 온도 균일화를 도모할 수 있다.In the liquefied gas flow path part, a difference may arise between the flow rates of the liquefied gas which flows through each flow path, and the difference in the temperature or evaporation amount of liquefied gas may generate|occur|produce for each flow path. However, since the merging portions are connected to the respective flow passages of the liquefied gas flow passages, the gases (including liquefied gas in some cases) of the respective flow passages are joined at the merging portions. Thereby, even if the gas contains a liquefied gas in some cases, the temperature of the gas can be equalized before it flows into each flow path of the gas heating flow path part.
(3) 상기 액화 가스 유로부의 각 유로는, 액화 가스가 하측으로부터 상측을 향하여 사행하면서 흐르도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 상기 액화 가스 유로부의 적어도 일부의 유로는, 상기 합류부에 있어서의 상측 부위에 연결되어 있어도 된다.(3) Each flow path of the said liquefied gas flow path part may be comprised so that liquefied gas may flow while meandering from a lower side to an upper side. In this case, at least a part of the flow passages of the liquefied gas flow passage may be connected to an upper portion of the merging portion.
이 양태에서는, 액화 가스가 하측으로부터 상측을 향하여 사행하면서 액화 가스 유로부 내에서 흐르기 때문에, 유로 길이를 확보하면서, 액화 가스가 증발될 때 유동하기 쉽게 할 수 있다. 그리고, 가스(경우에 따라서는 액화 가스가 포함됨)가 합류부의 상측 부위로부터 합류부에 유입되므로, 가스에 액화 가스가 포함되어 있는 경우에도, 액화 가스가 하방으로 치우치는 것을 억제할 수 있다. 즉, 가스가 합류부의 하측 부위로부터 합류부에 유입되는 구성에서는, 액화 가스가 포함되는 경우에 있어서, 액화 가스가 합류부 내의 하측을 흐르기 쉽다. 그 결과로서, 가스 가온 유로부를 구성하는 복수의 유로 중, 하측에 위치하는 유로에 액화 가스가 보다 많이 유입되기 쉬워진다. 이 때문에, 액화 가스의 편류가 발생할 우려가 있다. 이에 반해, 가스가 합류부의 상측 부위로부터 합류부에 유입되는 구성에서는, 액화 가스의 편류를 억제할 수 있다.In this aspect, since the liquefied gas flows in the liquefied gas flow passage portion while meandering from the lower side to the upper side, it is possible to facilitate the flow when the liquefied gas is evaporated while ensuring the passage length. In addition, since gas (including liquefied gas in some cases) flows into the merging portion from the upper portion of the merging portion, it is possible to suppress the downward bias of the liquefied gas even when the liquefied gas is contained in the gas. That is, in the configuration in which the gas flows into the merging portion from the lower portion of the merging portion, when the liquefied gas is contained, the liquefied gas tends to flow below the merging portion. As a result, more liquefied gas flows more easily into the flow path located below among the some flow path which comprises the gas heating flow path part. For this reason, there exists a possibility that the drift of liquefied gas may generate|occur|produce. On the other hand, in the configuration in which the gas flows into the merging portion from the upper portion of the merging portion, the drift of the liquefied gas can be suppressed.
(4) 상기 합류부는, 상기 제2 유로층 내에 있어서, 상기 가온 매체 유로부를 흐르는 가온 매체와 상기 가스 가온 유로부를 흐르는 가스의 열교환 영역보다도 액화 가스의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 위치하고 있어도 된다.(4) The merging portion may be located on the upstream side in the flow direction of the liquefied gas from the heat exchange region between the heating medium flowing through the warming medium passage portion and the gas flowing through the gas heating passage portion in the second flow passage layer.
이 양태에서는, 액화 가스 유로부의 각 유로를 흐른 가스가, 당해 가스(경우에 따라서는 액화 가스가 포함됨)와 가온 매체 유로부를 흐르는 가온 매체의 열교환 영역에 유입되기 전에, 합류부에 합류한다. 이 때문에, 가온 매체와의 열교환이 이루어질 때는, 가스에 액화 가스가 포함되는 경우가 있었다고 해도, 가스의 온도 변동이 억제되어 있다. 이 때문에, 온도가 낮은 가스와 가온 매체의 열교환이 행해지는 것을 억제할 수 있어, 가온 매체가 동결되는 것을 억제할 수 있다.In this aspect, the gas flowing through each flow path of the liquefied gas flow path unit joins the confluence before flowing into the heat exchange region between the gas (including liquefied gas in some cases) and the heating medium flowing through the heating medium flow path part. For this reason, when heat exchange with a heating medium is made|formed, even if liquefied gas may be contained in gas, the temperature fluctuation|variation of gas is suppressed. For this reason, it is possible to suppress heat exchange between the gas having a low temperature and the heating medium, and it is possible to suppress freezing of the heating medium.
(5) 상기 제1 유로층은, 상기 중간 매체 유로부와 상기 가온 매체 유로부 사이에, 유로가 형성되지 않는 경계 영역을 가져도 된다. 이 경우, 상기 제1 유로층 및 상기 제2 유로층의 적층 방향으로 보아, 상기 합류부는, 상기 경계 영역과 겹치는 위치에 위치하고 있어도 된다.(5) The first flow path layer may have a boundary region in which a flow path is not formed between the intermediate medium flow path portion and the warming medium flow passage portion. In this case, as viewed in the lamination direction of the first flow path layer and the second flow path layer, the merging portion may be located at a position overlapping the boundary region.
이 양태에서는, 중간 매체 유로부와 가온 매체 유로부 사이에 경계 영역이 존재하고 있으므로, 제1 유로층 내에 있어서, 중간 매체와 가온 매체가 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 제1 유로층 및 제2 유로층의 적층 방향으로 보아, 합류부가 경계 영역과 겹치는 위치에 위치하고 있다. 이 때문에, 온도가 낮은 가스와 가온 매체의 열교환이 행해지는 것을 억제할 수 있어, 가온 매체가 동결되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 중간 매체 유로부를 흐르는 중간 매체와 액화 가스 유로부를 흐르는 액화 가스의 열교환 영역에 합류부가 형성되는 경우에 비해, 액화 가스가 합류부에 유입되는 비율을 저감시킬 수 있다. 따라서, 가온 매체의 동결을 억제할 수 있음과 동시에 합류부에 있어서의 가스의 분산성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 액화 가스 유로부에 있어서 유로별로 온도의 변동이 발생한 경우에도, 보다 온도의 균일화를 도모할 수 있다.In this aspect, since a boundary region exists between the intermediate medium flow path portion and the warming medium flow passage portion, it is possible to prevent the intermediate medium and the warming medium from mixing in the first flow passage layer. In addition, when viewed in the lamination direction of the first flow path layer and the second flow path layer, the merging portion is located at a position overlapping the boundary region. For this reason, it is possible to suppress heat exchange between the gas having a low temperature and the heating medium, and it is possible to suppress freezing of the heating medium. In addition, compared to the case where the merging portion is formed in the heat exchange region between the intermediate medium flowing through the intermediate medium flow passage and the liquefied gas flowing through the liquefied gas passage portion, the rate at which the liquefied gas flows into the merging portion can be reduced. Accordingly, it is possible to suppress freezing of the heating medium and to improve the dispersibility of the gas at the junction. Therefore, in the liquefied gas flow path portion, even when the temperature fluctuates for each flow path, it is possible to achieve more uniform temperature.
(6) 상기 중간 매체 유로부는, 서로 간격을 두고 배치되는 복수의 유로를 갖고, 또한 상기 가온 매체 유로부는, 서로 간격을 두고 배치되는 복수의 유로를 가져도 된다. 이 경우, 상기 합류부는, 상기 중간 매체 유로부의 각 유로의 폭보다도 크고 또한 상기 가온 매체 유로부의 각 유로의 폭보다도 큰 폭을 가져도 된다.(6) The intermediate medium flow path portion may have a plurality of flow passages arranged to be spaced apart from each other, and the heating medium flow passage portion may have a plurality of flow passages disposed to be spaced apart from each other. In this case, the merging portion may have a width greater than a width of each passage of the intermediate medium passage portion and greater than a width of each passage of the warming medium passage portion.
이 양태에서는, 합류부의 폭이, 중간 매체 유로부의 각 유로의 폭보다도 크고 또한 가온 매체 유로부의 각 유로의 폭보다도 크다. 이 때문에, 합류부에 있어서, 가스가 혼합되기 쉽게 할 수 있다. 특히, 제1 유로층 및 제2 유로층의 적층 방향으로 보아, 합류부가 경계 영역과 겹치는 위치에 위치하고 있는 경우에는, 경계 영역의 폭도 확보할 수 있다.In this aspect, the width of the merging portion is greater than the width of each passage of the intermediate medium passage portion and greater than the width of each passage of the warming medium passage portion. For this reason, in a merging part, it can make it easy to mix gas. In particular, when the merging portion is positioned at a position overlapping the boundary region in the lamination direction of the first flow passage layer and the second flow passage layer, the width of the boundary region can also be secured.
(7) 상기 중간 매체 유로부는, 서로 간격을 두고 배치되는 복수의 유로를 가져도 된다. 또한, 상기 제1 유로층은, 중간 매체 유로부와 가온 매체 유로부 사이에, 유로가 형성되지 않는 경계 영역을 가져도 된다. 이 경우, 상기 경계 영역은, 상기 중간 매체 유로부의 인접하는 유로간의 폭보다도 넓은 폭을 가져도 된다.(7) The intermediate medium flow passage portion may have a plurality of flow passages arranged at intervals from each other. Further, the first flow path layer may have a boundary region in which a flow path is not formed between the intermediate medium flow path portion and the warming medium flow passage portion. In this case, the boundary region may have a width wider than a width between adjacent flow passages of the intermediate medium flow passage portion.
이 양태에서는, 중간 매체 유로부와 가온 매체 유로부 사이에 경계 영역이 존재하고 있으므로, 제1 유로층 내에 있어서, 중간 매체와 가온 매체가 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 경계 영역의 폭이 중간 매체 유로부의 인접하는 유로간의 폭보다도 넓기 때문에, 가온 매체가 액화 가스 유로부를 흐르는 저온의 액화 가스의 열의 영향을 받기 어렵도록 할 수 있다.In this aspect, since a boundary region exists between the intermediate medium flow path portion and the warming medium flow passage portion, it is possible to prevent the intermediate medium and the warming medium from mixing in the first flow passage layer. In addition, since the width of the boundary region is wider than the width between adjacent flow passages in the intermediate medium flow passage portion, it is possible to prevent the heating medium from being affected by the heat of the low-temperature liquefied gas flowing in the liquefied gas passage portion.
이상 설명한 바와 같이, 상기 실시 형태에 따르면, 중간 매체식 기화기의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.As described above, according to the above embodiment, the size and weight reduction of the intermediate medium type vaporizer can be achieved.
Claims (7)
제1 유로층과 제2 유로층이 적층된 구성의 적층형 열교환기를 포함하는 열교환부를 구비하고,
상기 제1 유로층은, 상기 중간 매체 증발부에서 증발된 중간 매체가 유입되는 중간 매체 유로부와, 가온 매체가 유입되는 가온 매체 유로부를 갖고,
상기 제2 유로층은, 액화 가스가 유입되도록 구성됨과 함께, 상기 중간 매체 유로부를 흐르는 중간 매체에 의해 가열되어 상기 액화 가스의 적어도 일부가 증발되는 액화 가스 유로부와, 상기 액화 가스 유로부에서 증발된 가스가 상기 가온 매체 유로부를 흐르는 가온 매체에 의해 가온되는 가스 가온 유로부를 갖고,
상기 액화 가스 유로부 및 상기 가스 가온 유로부는, 각각 복수의 유로를 갖고 있고,
상기 제2 유로층은, 상기 액화 가스 유로부의 각 유로에 연결됨과 함께 상기 가스 가온 유로부의 각 유로에 연결되는 합류부를 갖는 중간 매체식 기화기.an intermediate medium evaporator for evaporating the intermediate medium by heat exchange between the warming medium and the intermediate medium;
A heat exchange unit including a stacked heat exchanger having a structure in which a first flow passage layer and a second flow passage layer are stacked,
The first flow path layer includes an intermediate medium flow passage through which the intermediate medium evaporated in the intermediate medium evaporating unit flows in, and a warming medium flow passage through which the warming medium flows;
The second flow path layer includes: a liquefied gas flow passage configured to allow liquefied gas to flow in, heated by an intermediate medium flowing through the intermediate medium flow passage, and at least a portion of the liquefied gas to be evaporated; and a gas heating flow passage in which the heated gas is heated by the heating medium flowing through the heating medium flow passage;
The liquefied gas flow passage portion and the gas heating passage portion each have a plurality of flow passages,
The second flow path layer has a merging portion connected to each flow path of the liquefied gas flow path part and connected to each flow path of the gas warming flow path part.
상기 액화 가스 유로부의 각 유로는, 액화 가스가 하측으로부터 상측을 향하여 사행하면서 흐르도록 구성되어 있고,
상기 액화 가스 유로부의 적어도 일부의 유로는, 상기 합류부에 있어서의 상측 부위에 연결되어 있는 중간 매체식 기화기.3. The method of claim 2,
Each flow path of the liquefied gas flow path part is configured so that liquefied gas flows while meandering from the lower side to the upper side,
At least a part of the flow path of the liquefied gas flow passage is connected to an upper portion of the merging portion.
상기 합류부는, 상기 제2 유로층 내에 있어서, 상기 가온 매체 유로부를 흐르는 가온 매체와 상기 가스 가온 유로부를 흐르는 가스의 열교환 영역보다도 액화 가스의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 위치하고 있는 중간 매체식 기화기.4. The method of claim 2 or 3,
The merging portion is located in the second flow path layer upstream in the flow direction of the liquefied gas from the heat exchange region between the heating medium flowing through the warming medium flow passage portion and the gas flowing through the gas heating passage portion.
상기 제1 유로층은, 상기 중간 매체 유로부와 상기 가온 매체 유로부 사이에, 유로가 형성되지 않는 경계 영역을 갖고,
상기 제1 유로층 및 상기 제2 유로층의 적층 방향으로 보아, 상기 합류부는, 상기 경계 영역과 겹치는 위치에 위치하고 있는 중간 매체식 기화기.4. The method of claim 2 or 3,
the first flow path layer has a boundary region in which a flow path is not formed between the intermediate medium flow path part and the warming medium flow path part;
When viewed in the lamination direction of the first flow path layer and the second flow path layer, the merging portion is located at a position overlapping the boundary region.
상기 중간 매체 유로부는, 서로 간격을 두고 배치되는 복수의 유로를 갖고,
상기 가온 매체 유로부는, 서로 간격을 두고 배치되는 복수의 유로를 갖고,
상기 합류부는, 상기 중간 매체 유로부의 각 유로의 폭보다도 크고 또한 상기 가온 매체 유로부의 각 유로의 폭보다도 큰 폭을 갖는 중간 매체식 기화기.4. The method of claim 2 or 3,
The intermediate medium flow path part has a plurality of flow paths arranged at intervals from each other,
The heating medium flow path part has a plurality of flow paths arranged at intervals from each other,
The merging portion has a width greater than a width of each passage of the intermediate medium passage portion and greater than a width of each passage of the warming medium passage portion.
상기 중간 매체 유로부는, 서로 간격을 두고 배치되는 복수의 유로를 갖고,
상기 제1 유로층은, 상기 중간 매체 유로부와 상기 가온 매체 유로부 사이에, 유로가 형성되지 않는 경계 영역을 갖고,
상기 경계 영역은, 상기 중간 매체 유로부의 인접하는 유로간의 폭보다도 넓은 폭을 갖는 중간 매체식 기화기.4. The method of claim 2 or 3,
The intermediate medium flow path part has a plurality of flow paths arranged at intervals from each other,
the first flow path layer has a boundary region in which a flow path is not formed between the intermediate medium flow path part and the warming medium flow path part;
The boundary region has a width wider than a width between adjacent flow passages of the intermediate medium flow path portion.
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