周囲空気気化器用の構造及び方法
極低温流体は、周囲空気気化器の２つの区画を用いて気化され、第１の区画において、周囲空気は、部分的に加熱された極低温流体の冷凍成分を用いて、水の凝固点又は水の凝固点を上回る温度で脱水され、脱水空気は、極低温流体から部分的に加熱された極低温流体を形成するために、第２の区画において用いられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、出願番号６０／９４００６６（２００７年５月２４日出願）及び出願番号６０／９４２１５０（２００７年６月５日出願）を有する同時係属中の米国特許仮出願に対し優先権を主張する。
【０００２】
本発明の分野は、熱源として周囲空気を用いて、極低温ガス、特に液化天然ガス（ＬＮＧ）の気化の構造及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
大気の周囲空気気化器は、当該技術分野で知られており、種々の極低温液体、特に液化天然ガスを気化するために、多くの極低温液体プラントで一般に用いられる。大気気化器は典型的に、熱交換器構造に基づいており、空気の顕熱及び水の潜熱が、沸点のきわめて低い極低温液体（例えば、液体酸素、液体窒素又は液化天然ガス）を沸点より高い温度に加熱するために用いられる。
【０００４】
残念なことに、現在知られている周囲空気気化器の気化効率は、ＬＮＧ再ガス化ターミナルによって必要とされる大きな効率に比べて低い。従って、ＬＮＧの再ガス化用の大部分の知られている周囲空気気化器は、かなり大きな設置面積を必要とし、特にオフショア及び浮上ＬＮＧ再ガス化施設において、不経済又は非実用的であることが多い。
【０００５】
最新技術の周囲空気気化器／熱交換器は典型的に、種々の直列構造及び／又は並列構造における複数の個別のマルチフィン型熱伝達要素を含む。そのようなフィン型熱交換器は、ＬＮＧを気化して過熱するために、周囲空気から熱を伝達するための効率が比較的よい。これらの熱交換器の大部分は、垂直配向にあり、気化器チューブにおいて（重力により）下向きの冷たいより濃い空気とＬＮＧの上向きの流れとの間の向流を有する。そのような構造の典型的な実施例は、米国特許第４，４７９，３５９号明細書、米国特許第５，１７４，３７１号明細書及び米国特許第５，２５１，４５２号明細書に記載されている。熱交換流体又は直接加熱を伴う更に知られているＬＮＧ再ガス化構造が、米国特許出願公開第２００６／０１９６４４９号明細書に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのような周囲空気交換器の大部分は、少なくともかなりの操業期間中、比較的効率的にＬＮＧを再ガス化する間、特にＬＮＧが入る交換器の下部において、外部フィンにおける氷形成及び蓄積は、氷の断熱特性により熱伝達を妨げる。更に、氷層は、チューブに沿って不均一に分散される可能性があり、交換器に重量を加え、場合によっては、交換器の重心を変えることさえある。過剰な氷層形成はまた、風及び地震荷重のための厳しい構造的規準を満たすために、構造設計において問題となる。
【０００７】
氷層が許容可能でないレベルまで蓄積した場合には、ＬＮＧの気化は典型的に、停止され、交換器は、除氷サイクル待機に委ねられる。多くの場合には、除氷は、自然通風対流によって行われ、時間がかかる。従来の交換器において除氷時間を削減するために、１つ以上の強制通風空気ファンが利用されてもよい。しかしながら、そのような動作は、加熱動作を更に抑制する更なる氷生成により、あまり効果的ではない上、空気循環ファンの高いエネルギ消費を必要とする（例えば、高温かつ高湿の環境において、熱交換器に関する動作コストの５０％を超えるコストが、除氷又は霜取り要求のためとなる）。大部分の知られている周囲空気気化器の動作はまた、温度、相対湿度、風、太陽放射及び／又は周囲の構造などの環境要因に左右される。湿度及び乾球温度における日較差であっても、熱交換器性能に影響を及ぼす可能性がある。米国特許出願公開第２００７／０２１４８０６号明細書及び米国特許出願公開第２００７／０２１４８０７号明細書に記載されているように、氷生成を削減するために、中間熱伝達流体サイクルは、冷却された空気を空気気化器に押し込む前に、周囲空気を冷却し、部分的に脱水させるために用いられてもよい。或いは、米国特許第７，１５５，９１７号明細書に記載されているように、氷生成の削減又は防止のために、直接加熱が、利用されてもよい。そのようなデバイス及び方法において得られるいくつかの利点にもかかわらず、中間熱伝達流体のポンプ機能、加熱及び温度調整は、相当のエネルギを必要とし、ＬＮＧ気化器の複雑さ及びスペース要件を増大させる。
【０００８】
従って、ＬＮＧの周囲空気気化の様々な構造及び方法は、当該技術分野で知られているが、それらの全て及び殆どは、１つ以上の欠点を被る。従って、ＬＮＧの再ガス化のための改善した構造及び方法を提供することに依然として需要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、周囲空気気化器において極低温流体を気化する種々の構造及び方法に関し、部分的に加熱された極低温流体の冷凍成分を用いて、周囲空気から水が凝縮されて脱水空気を形成し、次に、極低温流体を加熱するために利用され、それにより、部分的に加熱された極低温流体を生成する。その結果、霜取りサイクル及び／又は霜取り流体を必要とすることなく、減少したエネルギ消費で連続動作が可能である。
【００１０】
本発明主題の一態様において、周囲空気気化器は、複数の気化管路を少なくとも部分的に包囲する区切られたエンクロージャを含み、エンクロージャの第１の区画は、収集トレイによって第２の区画から離隔される。最も好ましくは、第１の区画は、少なくとも３２°Ｆの温度で周囲空気からの水の凝縮を可能にし、更に冷却源として気化管路を用いて脱水空気の生成を可能にし、収集トレイは、第１の区画から第２の区画への脱水空気の通過を可能にし、第１の区画から凝縮物の除去を可能にする。そのような気化器において、第２の区画は、脱水空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にし、気化管路は、第１の区画及び第２の区画にわたって延在することが特に好ましい。
【００１１】
最も好ましくは、第１の区画は、凝集（ｃｏａｌｅｓｃｉｎｇ）フィルタ又は要素と、収集トレイに流体的に接続される排水管とを備え、第１の区画及び第２の区画は、互いに垂直に接続され、上から下への空気の流れ又は下向きの空気の流れを可能にする。また、ファンは、エンクロージャに接続され、周囲空気を第１の区画に押し込むことが好ましい。本発明の主題に限定されるわけではないが、一般に、制御システムは、例えば、第１の区画からの気化された極低温流体の流れを制御することによって、及び／又は第２の区画への極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画の気温を３２°Ｆを上回るように維持することが更に好ましい。或いは又はその上、従来の周囲空気気化器において落下する氷に関連する危険を回避するために、気化器への極低温流体の供給流量を低減し、上部区画における周囲空気及び凝集器（ｃｏａｌｅｓｃｅｒ）トレイからの熱を用いて、制御された霜取り工程を可能にする制御システムが、検討される。
【００１２】
異なる視点から見れば、極低温流体用の特に好ましい気化器は、１つ以上の気化管路（典型的に、フィン型交換器チューブ）を少なくとも部分的に包囲する第１の区画及び第２の区画を有するエンクロージャを含み、第１の区画及び第２の区画は、第２の区画における空気を用いて、気化管路における極低温流体の加熱を可能にし、第１の区画における空気の水分を凝縮するが、凍らせないようにするために有効な第１の区画における温度を加熱された極低温流体が、有するような温度にする。
【００１３】
そのようなデバイスにおいて、一般に、排水管部分及び収集トレイ（第１の区画と第２の区画との間に位置決めされる）が更に一層好ましく、トレイは、第１の区画から第２の区画への空気の通過を可能にし、第１の区画からの凝縮物の取水を可能にする。最も典型的には、ファンは、エンクロージャに接続され、エンクロージャの外側から第１の区画、収集トレイ及び第２の区画を通って空気を移動させる。また、上述のように、制御システムは、例えば、気化管路への極低温流体の流れ又は気化管路からの極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画における気温を３２°Ｆ付近（例えば、＋／−５°Ｆ）又は３２°Ｆより高い温度に維持することが好ましい。更に好ましい態様において、凝集フィルタ又は要素は、第１の区画に含まれる。
【００１４】
その結果、周囲空気を用いて気化管路において極低温流体（例えば、ＬＮＧ）を気化する方法が、検討され、部分的に加熱された極低温流体が、周囲空気を冷却して脱水し、３２°Ｆを下らない温度にする。凝縮物は次に、脱水空気から除去され、冷却及び脱水された空気は次に、極低温流体から部分的に加熱された極低温流体を形成するために用いられる。最も典型的には、周囲空気を脱水するステップは、部分的に加熱された極低温流体が形成される第２の区画から分離される気化器の第１の区画において行われる。本発明の主題に限定されるわけではないが、第１の区画の温度は、制御システムによって、典型的に、気化管路における極低温流体の流れの制御を介して（例えば、制御システムは、第１の区画からの気化された極低温流体の流出及び／又は第２の区画への極低温流体の流入を制御する）、維持されることが好ましい。最も典型的には、凝縮物を除去するステップは、凝集フィルタと、第１の区画と第２の区画との間に配置される収集トレイとを用いて行われる。
【００１５】
本発明の種々の目的、特徴、態様及び利点は、本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明から更に明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の主題による周囲空気気化器の１つの概略図である。
【図２】本発明の主題による周囲空気気化器の別の概略図であり、制御システムは、気化された極低温流体の流出を調節することによって温度を制御する。
【図３】本発明の主題による周囲空気気化器の他の概略図であり、制御システムは、極低温流体の流入を調節することによって温度を制御する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明者は、水の略凝固点又は水の凝固点を超える温度で動作する気化器の区画において、水が凝縮され、周囲空気から除去され、従って、冷却されて乾燥された空気が次に、交換器の別の区画における気化のために更に用いられるデバイス及び方法において、周囲空気気化器の霜取りが減少されるか、又は完全に回避すらされることができることを発見した。最も好ましくは、そのような区画は、直列に配置され、強制空気の流れを利用し、水分が、凝集フィルタ、分離デバイス及び凝縮物排水管システムを含み得る種々のデバイスを用いて、気化器の温かい区画から除去される。最も好ましくは、種々の周囲温度及び相対湿度の下で霜の付かない動作を提供する制御システムが、実装される。
【００１８】
そのような構造は、霜取り時間を削減又は短縮し、オンストリーム操業を増大し、熱交換サイズ及びプラント設置面積を減少させることを認識すべきである。また、検討される水除去構造において、下部区画に流れる空気は、略完全に乾燥され、従って、極低温流体が入る下部区画において、氷生成を回避し、気化器の底部を出るより低温の空気（典型的に−５０°Ｆから−１００°Ｆ）及びより小さな熱交換器を結果として生じることを留意すべきである。更に、検討される構造及び方法は、周囲空気が温かく、高湿度を有する熱帯地域において、特に有利であることを留意すべきである。従って、交換器フィンの結氷の回避により、削減したスペース要件でＬＮＧ加熱サイクルの効率を著しく改善する。所望であれば（例えば、オフショア再ガス化ターミナルにおいて）、好ましい構造及び方法は、検討される周囲空気加熱器においてＬＮＧを加熱する前に、ＬＮＧ圧力をパイプライン圧力まで引き上げるステップを含んでもよい。周囲空気気化器は、垂直チューブ配向を有し、水が空気から凝縮され、重力によって除去され、チューブが自然対流モード又は誘導空気ファンを用いた強制対流において、周囲空気によって加熱されることが典型的に好ましい。その上、検討されるデバイス及び方法はまた、米国特許仮出願第６０／８９９２９２号（２００７年２月１日出願）の同時係属中の特許仮出願に記載されたものと組み合わせてもよく、出願番号６０／８９９２９２号は、本明細書に参照により組み込まれる。
【００１９】
従って、極低温流体用及び特にＬＮＧ用の検討される気化器は、気化管路を少なくとも部分的に包囲する少なくとも２つの区画を有するエンクロージャ（典型的に頂部及び底部に開放端部がある）を含み、第１の区画及び第２の区画は、第２の区画における空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にするように構成、寸法化され、第１の区画における空気の水分を凝縮するが、凍らせないようにするために有効な第１の区画における温度を加熱された極低温流体が、有するような温度にする。そのように凝縮された水は典型的に、凝集フィルタによって形成され、エンクロージャから、複数の開口部を含み、トレイの上の区画からトレイの下の区画に空気を流すことを可能にする収集トレイを介して除去される。トレイ又はハウジングはこのとき、区画からの水の除去を可能にする排水管要素を更に含む。当然のことながら、特に、気化器が比較的高湿の気候に位置している場合には、２つ以上の水除去区画が用いられてもよいことを認識すべきである。更に、気化器は、強制通風ファン又は頂部から底部方向への周囲空気の強制移動を可能にする他の空気移動デバイス（例えば、ブロワ、ジェットなど）を含むことが一般に好ましい。
【００２０】
異なる視点から見れば、好ましい気化器は、複数の気化管路（好ましくは、第１の区画及び第２の区画にわたって延在する）を少なくとも部分的に包囲するように構成される区切られたエンクロージャを含み、エンクロージャの第１の区画は、収集トレイによって第２の区画から離隔されることを認識すべきである。最も典型的には、第１の区画は、少なくとも３２°Ｆの温度で、周囲空気からの水の凝縮を可能にし、冷却源として気化管路を用いた脱水空気の形成を可能にするように構成される。収集トレイは、第１の区画から第２の区画への脱水空気の通過を可能にし、第１の区画からの凝縮物の除去を可能にするように構成され、第２の区画は、脱水空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にするように構成される。
【００２１】
１つの特に好ましい構造において、周囲空気は、二重区画空気気化器設計及び構造を用いて、ＬＮＧへの加熱を提供するために用いられる。頂部区画は、約２０°Ｆから４０°ＦへＬＮＧストリーム９を加熱し、下部区画は、−２５０°Ｆから２０°ＦへＬＮＧストリーム８を加熱する。ＬＮＧは典型的に、自然対流ファン又は誘導通風ファンのいずれかを用いて、周囲空気を下向きにする垂直配向における周囲空気気化器において加熱される。殆ど全ての水が、頂部区画において周囲空気から除去されるため、乾燥した空気（水の欠乏した空気）は、知られている結氷問題を生じることなく、下部区画において低温のＬＮＧを更に加熱するために用いられることができ、従って、霜取りサイクルに関連する非効率性及び工程の中断を回避する。このようにして生成された水は、高純度からなり、住宅消費用に又は産業消費用に更に再生されることができるか、又は何らの環境問題を生じることなく、海に直接排出されることができる。
【００２２】
従って、ＬＮＧ及び他の極低温流体は、極低温流体の冷凍成分が、２つの区画において利用される構造及び方法において、気化されることができることを特に認識すべきである。第１の区画において、冷凍成分は、水の略凝固点又は水の凝固点をわずかに超える温度（例えば、５°Ｆ）まで周囲空気を冷却するために利用され、それにより、周囲空気から水を凝縮する。第２の区画において、冷凍成分は、第１の区画から（少なくとも部分的に）乾燥した空気を更に一層冷却するために利用される。最も典型的には、そのような構造は、向流モードにおいて作動され、第２の区画は、極低温流体を受け入れて、温めた液体（又は２相ストリーム）を第１の区画に提供する。
【００２３】
１つの例示の周囲空気ＬＮＧ気化器が、図１に概略的に示されている。本明細書では、約１２００から１６００ｐｓｉｇ及び−２６０°Ｆから−２５０°Ｆの加圧されたＬＮＧストリーム１が、マニホルド５１を介して周囲空気気化器７０の底部に入る。好ましくは、気化器７０は、フィン型交換器チューブ７１として典型的に構成され、エンクロージャ７２において部分的に包囲される複数の気化管路を含み、その結果、強制空気ファン５０によって駆動される周囲空気ストリーム５が、下向きに流れ、エンクロージャ７２を出ると同時に、マニホルド５１を介して気化器の底部に入るＬＮＧ入口ストリームを加熱する。十分な熱量が、ＬＮＧを気化するために必要とされることは、認識されるべきである。例えば、１６００ｐｓｉｇで１ＢＣＦＤのＬＮＧを気化することは、熱効率約５００ＮＮ Ｂｔｕ／ｈを必要とする。そのような状況下で、気化器における水は、気化器が作動中である位置の相対湿度に応じて、約３００から５００ｇｐｍで生成される。
【００２４】
冷却された周囲空気から水ミストを凝集するためには、多段分離器要素が用いられることが好ましい。最も好ましくは、分離器要素は、典型的に重力及び／又は遠心力による微粒子及び液滴の除去のための凝集フィルタ５４を含む。水滴は、収集トレイ５５に落ち、重力によって降水管５８へ排水されて、続いて、ストリーム１０としてシステムから除去される。分離器要素は、１つ以上の層状凝集フィルタ（例えば、グラスファイバ／ポリプロピレン複合材料）を含んでもよい。一般に、水同伴空気は、凝集フィルタの内側から外側に流れ、最も内側の層が典型的に、前置フィルタとして作用し、１ミクロン未満の水滴を除去することが好ましい。層のファイバは、空気に浮上している微細な液滴を捕捉し、結果として液滴を混合し、凝集フィルタの中でより大きな液滴を形成する。これらのより大きな液滴は次に、凝集フィルタの外面に現れ、重力によって収集トレイ５５に排水される。所望であれば、第２段凝集フィルタ５６及び水収集トレイ５７が、ストリーム６からの残りの水を更に冷却して降水管５９を介して除去するために用いられることができる。
【００２５】
収集トレイ５７からの空気ストリームは典型的に、３２°Ｆから４０°Ｆであり、本質的に水分が含まれていない（典型的に５％未満の相対湿度）。このようにして除湿された空気は次に、下部区画においてＬＮＧと更に熱交換され、約−１００°Ｆで交換器の下部を出る。入口空気３と出口空気４との間の温度差は、約１８０°Ｆであることを認識すべきである。気化されたＬＮＧ２は、出口マニホルド２Ａを介して気化器を出る。そのような大きな温度差を利用して、空気ファンへの空気の流れが、著しく削減されることができることを留意すべきである。
【００２６】
周囲温度及び相対湿度が高い夏の間、周囲空気気化器は典型的により高い効率用に設計されることも更に一層留意すべきである。冬の操業中、周囲温度が下がると、上部区画における気温も対応して下がり、３２°Ｆから４０°Ｆ未満の温度までの過冷却は、上部区画における霜又は氷生成を結果として生じる可能性があり、そのときには、機器の霜取り及び／又は運転停止を必要とする。そのような問題を回避するために、周囲空気気化器は、図１と本質的に同一の構造が用いられる図２に概略的に示されるような制御システムを備える霜取り構造を更に含んでもよいことが検討される。本明細書では、上部区画温度が、１０１及び１０２で温度要素を用いて測定され、ＴＣ１０４及び／又はＴＣ１０５などの少なくとも１つの温度制御装置に供給される。制御機構は好ましくは、温度制御弁１０６と厳密に組み込まれる。周囲温度が下がると、温度要素１０１及び１０２は、温度制御装置１０４及び１０５と通信し、信号を制御弁１０６に送って、気化器を出る天然ガスの流れをスロットルで調整する。スロットル機能は、気化器を通る流れを減少させて、気化するＬＮＧからの冷却効果を効果的に低下させ、続いて、３２°Ｆより高く４０°Ｆまで１０１及び１０２の温度を上昇させ、氷の蓄積を霜取りすることを可能にする。温度制御弁からの出口流れ１０７は、熱交換器１０８において廃熱を用いて更に加熱され、パイプライン温度仕様、典型的に４０°Ｆを満たす出口ストリーム１０９を形成する。同様に、霜又は氷生成を回避する別の周囲空気ＬＮＧ気化器制御システムが、図３に概略的に示されており、類似の参照符号は、図２と比べて、類似の構成要素を指す。本明細書では、図２の構造と類似の方式で３２°Ｆより高く４０°Ｆまでに、上部区画温度を維持するために、制御弁１０６は、温度制御装置１０４及び１０５からの信号によってＬＮＧの流れを制御するために、入口ＬＮＧラインに位置している。
【００２７】
エンクロージャに関して、特に好ましいエンクロージャは、気化器の強制通風通気を支援することが検討される。従って、適切なエンクロージャは、頂部部分及び底部部分で開放端部を有しており、更なる通気を提供するために、側部に１つ以上の開口部を更に含んでもよい。また、エンクロージャは、連続構造において両方の区画（上部区画における凝縮及び加熱と、下部区画における凍らない加熱）を収容することが好ましい。最も典型的には、エンクロージャは、１から１００個の気化管路を包囲するが、より大きなエンクロージャもまた、検討される。冷たい脱水空気が、気化器から排出されなければならないため、エンクロージャは典型的に、支持材の上の高くなった位置にある。或いは、エンクロージャはまた、冷たい空気を放出可能にするために、複数の開口部を含んでもよい。所望であれば、エンクロージャ内の空気の移動を支援するために、追加のファン又は他のデバイスが、実装されてもよい。
【００２８】
気化管路は好ましくは、フィン又は他の突出要素を更に含む連続交換器チューブである。所望であれば、管路はまた、追加の温度制御要素を含み、特に適切な要素は、流体を加熱するための管路である。更に及び所望であれば、気化器内部を安定化するために、気化管路は、互いに機械的に接続される。
【００２９】
収集トレイに関して、そのような構造が、トレイから下部区画に空気を通過させ、凝縮物を収集可能にする限り、全ての構造が適切であると見なされることが検討される。例えば、煙突を介した凝縮物の移動を防止するために、適切なトレイは、複数の煙突（典型的に、平坦な形状又は鐘形状の上部によって覆われる）を有する水平に配置されたトレイを含む。或いは、米国特許第７，００４，９８８号明細書に例示によって記載されているように、空気の流れから凝縮物をこのように分離するために、Ｕ字形の輪郭を有する複数の水平に傾斜した樋が、エンクロージャを横切ってもよい。検討されるトレイは典型的に、区画の下端部に位置決めされ、水が通過する空気から除去され、湿度、空気の流量及び／又はエンクロージャの具体的な寸法に応じて、検討される気化器は、１から複数（例えば、２から７個又はそれ以上）のトレイを備える。
【００３０】
エンクロージャのそれぞれの区画において比較的微細なミストとして水分が凝縮するため、そのようなミストをより大きな液滴に凝集する全ての知られている方法が、本明細書において用いるのに適切であると見なされることが更に一般に検討される。例えば、ミストは、全ての知られている凝集フィルタ又は静的デバイス又は回転デバイスのいずれであってもよいデバイス（例えば、微孔性材料又はマイクロファイバを含むもの）を用いて、冷却した空気から除去されることができる。冷却された空気に遠心運動量を与えるために、エンクロージャ及び／又は気化管路における追加の流れの制御構造が存在してもよいことが更に一層検討される。更に一層検討される態様において、ミストもまた、静電気による方法及び／又は凝縮エンハンサを用いて、凝集されてもよく、又は凝結されてもよい。冷却された空気からの水ミストを除去する形式に関係なく、凝集フィルタは、エンクロージャにおける背圧をあまり著しく（例えば、１０％超）増大しないことが一般に好ましい。
【００３１】
従って、周囲空気気化器の特定の構造及び方法が、開示された。しかしながら、既に記載されたもの以外の多くの更なる修正が、本明細書における本発明の概念を逸脱することなく可能であることは、当業者には明白であるべきである。従って、本発明の主題は、本開示の精神を除き、限定されるべきではない。更に、明細書及び検討される請求項を解釈する際、全ての用語は、文脈に一致する最も広義の可能な形式において解釈されるべきである。特に、「備える」及び「備えている」なる語は、非排他的な形式で要素、構成要素又はステップについて言及していると解釈すべきであり、参照される要素、構成要素又はステップが存在してもよく、又は利用されてもよく、又は明確に参照されていない他の要素、構成要素又はステップと組み合わせてもよいことを示す。更に、本明細書に参照により組み込まれる参考文献における定義又は用語の使用が、本明細書において提供される該当する用語の定義と不一致又は相反する場合には、本明細書において提供される該当する用語の定義が適用され、参考文献における該当する用語の定義は、適用されない。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、出願番号６０／９４００６６（２００７年５月２４日出願）及び出願番号６０／９４２１５０（２００７年６月５日出願）を有する同時係属中の米国特許仮出願に対し優先権を主張する。
【０００２】
本発明の分野は、熱源として周囲空気を用いて、極低温ガス、特に液化天然ガス（ＬＮＧ）の気化の構造及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
大気の周囲空気気化器は、当該技術分野で知られており、種々の極低温液体、特に液化天然ガスを気化するために、多くの極低温液体プラントで一般に用いられる。大気気化器は典型的に、熱交換器構造に基づいており、空気の顕熱及び水の潜熱が、沸点のきわめて低い極低温液体（例えば、液体酸素、液体窒素又は液化天然ガス）を沸点より高い温度に加熱するために用いられる。
【０００４】
残念なことに、現在知られている周囲空気気化器の気化効率は、ＬＮＧ再ガス化ターミナルによって必要とされる大きな効率に比べて低い。従って、ＬＮＧの再ガス化用の大部分の知られている周囲空気気化器は、かなり大きな設置面積を必要とし、特にオフショア及び浮上ＬＮＧ再ガス化施設において、不経済又は非実用的であることが多い。
【０００５】
最新技術の周囲空気気化器／熱交換器は典型的に、種々の直列構造及び／又は並列構造における複数の個別のマルチフィン型熱伝達要素を含む。そのようなフィン型熱交換器は、ＬＮＧを気化して過熱するために、周囲空気から熱を伝達するための効率が比較的よい。これらの熱交換器の大部分は、垂直配向にあり、気化器チューブにおいて（重力により）下向きの冷たいより濃い空気とＬＮＧの上向きの流れとの間の向流を有する。そのような構造の典型的な実施例は、米国特許第４，４７９，３５９号明細書、米国特許第５，１７４，３７１号明細書及び米国特許第５，２５１，４５２号明細書に記載されている。熱交換流体又は直接加熱を伴う更に知られているＬＮＧ再ガス化構造が、米国特許出願公開第２００６／０１９６４４９号明細書に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのような周囲空気交換器の大部分は、少なくともかなりの操業期間中、比較的効率的にＬＮＧを再ガス化する間、特にＬＮＧが入る交換器の下部において、外部フィンにおける氷形成及び蓄積は、氷の断熱特性により熱伝達を妨げる。更に、氷層は、チューブに沿って不均一に分散される可能性があり、交換器に重量を加え、場合によっては、交換器の重心を変えることさえある。過剰な氷層形成はまた、風及び地震荷重のための厳しい構造的規準を満たすために、構造設計において問題となる。
【０００７】
氷層が許容可能でないレベルまで蓄積した場合には、ＬＮＧの気化は典型的に、停止され、交換器は、除氷サイクル待機に委ねられる。多くの場合には、除氷は、自然通風対流によって行われ、時間がかかる。従来の交換器において除氷時間を削減するために、１つ以上の強制通風空気ファンが利用されてもよい。しかしながら、そのような動作は、加熱動作を更に抑制する更なる氷生成により、あまり効果的ではない上、空気循環ファンの高いエネルギ消費を必要とする（例えば、高温かつ高湿の環境において、熱交換器に関する動作コストの５０％を超えるコストが、除氷又は霜取り要求のためとなる）。大部分の知られている周囲空気気化器の動作はまた、温度、相対湿度、風、太陽放射及び／又は周囲の構造などの環境要因に左右される。湿度及び乾球温度における日較差であっても、熱交換器性能に影響を及ぼす可能性がある。米国特許出願公開第２００７／０２１４８０６号明細書及び米国特許出願公開第２００７／０２１４８０７号明細書に記載されているように、氷生成を削減するために、中間熱伝達流体サイクルは、冷却された空気を空気気化器に押し込む前に、周囲空気を冷却し、部分的に脱水させるために用いられてもよい。或いは、米国特許第７，１５５，９１７号明細書に記載されているように、氷生成の削減又は防止のために、直接加熱が、利用されてもよい。そのようなデバイス及び方法において得られるいくつかの利点にもかかわらず、中間熱伝達流体のポンプ機能、加熱及び温度調整は、相当のエネルギを必要とし、ＬＮＧ気化器の複雑さ及びスペース要件を増大させる。
【０００８】
従って、ＬＮＧの周囲空気気化の様々な構造及び方法は、当該技術分野で知られているが、それらの全て及び殆どは、１つ以上の欠点を被る。従って、ＬＮＧの再ガス化のための改善した構造及び方法を提供することに依然として需要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、周囲空気気化器において極低温流体を気化する種々の構造及び方法に関し、部分的に加熱された極低温流体の冷凍成分を用いて、周囲空気から水が凝縮されて脱水空気を形成し、次に、極低温流体を加熱するために利用され、それにより、部分的に加熱された極低温流体を生成する。その結果、霜取りサイクル及び／又は霜取り流体を必要とすることなく、減少したエネルギ消費で連続動作が可能である。
【００１０】
本発明主題の一態様において、周囲空気気化器は、複数の気化管路を少なくとも部分的に包囲する区切られたエンクロージャを含み、エンクロージャの第１の区画は、収集トレイによって第２の区画から離隔される。最も好ましくは、第１の区画は、少なくとも３２°Ｆの温度で周囲空気からの水の凝縮を可能にし、更に冷却源として気化管路を用いて脱水空気の生成を可能にし、収集トレイは、第１の区画から第２の区画への脱水空気の通過を可能にし、第１の区画から凝縮物の除去を可能にする。そのような気化器において、第２の区画は、脱水空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にし、気化管路は、第１の区画及び第２の区画にわたって延在することが特に好ましい。
【００１１】
最も好ましくは、第１の区画は、凝集（ｃｏａｌｅｓｃｉｎｇ）フィルタ又は要素と、収集トレイに流体的に接続される排水管とを備え、第１の区画及び第２の区画は、互いに垂直に接続され、上から下への空気の流れ又は下向きの空気の流れを可能にする。また、ファンは、エンクロージャに接続され、周囲空気を第１の区画に押し込むことが好ましい。本発明の主題に限定されるわけではないが、一般に、制御システムは、例えば、第１の区画からの気化された極低温流体の流れを制御することによって、及び／又は第２の区画への極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画の気温を３２°Ｆを上回るように維持することが更に好ましい。或いは又はその上、従来の周囲空気気化器において落下する氷に関連する危険を回避するために、気化器への極低温流体の供給流量を低減し、上部区画における周囲空気及び凝集器（ｃｏａｌｅｓｃｅｒ）トレイからの熱を用いて、制御された霜取り工程を可能にする制御システムが、検討される。
【００１２】
異なる視点から見れば、極低温流体用の特に好ましい気化器は、１つ以上の気化管路（典型的に、フィン型交換器チューブ）を少なくとも部分的に包囲する第１の区画及び第２の区画を有するエンクロージャを含み、第１の区画及び第２の区画は、第２の区画における空気を用いて、気化管路における極低温流体の加熱を可能にし、第１の区画における空気の水分を凝縮するが、凍らせないようにするために有効な第１の区画における温度を加熱された極低温流体が、有するような温度にする。
【００１３】
そのようなデバイスにおいて、一般に、排水管部分及び収集トレイ（第１の区画と第２の区画との間に位置決めされる）が更に一層好ましく、トレイは、第１の区画から第２の区画への空気の通過を可能にし、第１の区画からの凝縮物の取水を可能にする。最も典型的には、ファンは、エンクロージャに接続され、エンクロージャの外側から第１の区画、収集トレイ及び第２の区画を通って空気を移動させる。また、上述のように、制御システムは、例えば、気化管路への極低温流体の流れ又は気化管路からの極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画における気温を３２°Ｆ付近（例えば、＋／−５°Ｆ）又は３２°Ｆより高い温度に維持することが好ましい。更に好ましい態様において、凝集フィルタ又は要素は、第１の区画に含まれる。
【００１４】
その結果、周囲空気を用いて気化管路において極低温流体（例えば、ＬＮＧ）を気化する方法が、検討され、部分的に加熱された極低温流体が、周囲空気を冷却して脱水し、３２°Ｆを下らない温度にする。凝縮物は次に、脱水空気から除去され、冷却及び脱水された空気は次に、極低温流体から部分的に加熱された極低温流体を形成するために用いられる。最も典型的には、周囲空気を脱水するステップは、部分的に加熱された極低温流体が形成される第２の区画から分離される気化器の第１の区画において行われる。本発明の主題に限定されるわけではないが、第１の区画の温度は、制御システムによって、典型的に、気化管路における極低温流体の流れの制御を介して（例えば、制御システムは、第１の区画からの気化された極低温流体の流出及び／又は第２の区画への極低温流体の流入を制御する）、維持されることが好ましい。最も典型的には、凝縮物を除去するステップは、凝集フィルタと、第１の区画と第２の区画との間に配置される収集トレイとを用いて行われる。
【００１５】
本発明の種々の目的、特徴、態様及び利点は、本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明から更に明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の主題による周囲空気気化器の１つの概略図である。
【図２】本発明の主題による周囲空気気化器の別の概略図であり、制御システムは、気化された極低温流体の流出を調節することによって温度を制御する。
【図３】本発明の主題による周囲空気気化器の他の概略図であり、制御システムは、極低温流体の流入を調節することによって温度を制御する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明者は、水の略凝固点又は水の凝固点を超える温度で動作する気化器の区画において、水が凝縮され、周囲空気から除去され、従って、冷却されて乾燥された空気が次に、交換器の別の区画における気化のために更に用いられるデバイス及び方法において、周囲空気気化器の霜取りが減少されるか、又は完全に回避すらされることができることを発見した。最も好ましくは、そのような区画は、直列に配置され、強制空気の流れを利用し、水分が、凝集フィルタ、分離デバイス及び凝縮物排水管システムを含み得る種々のデバイスを用いて、気化器の温かい区画から除去される。最も好ましくは、種々の周囲温度及び相対湿度の下で霜の付かない動作を提供する制御システムが、実装される。
【００１８】
そのような構造は、霜取り時間を削減又は短縮し、オンストリーム操業を増大し、熱交換サイズ及びプラント設置面積を減少させることを認識すべきである。また、検討される水除去構造において、下部区画に流れる空気は、略完全に乾燥され、従って、極低温流体が入る下部区画において、氷生成を回避し、気化器の底部を出るより低温の空気（典型的に−５０°Ｆから−１００°Ｆ）及びより小さな熱交換器を結果として生じることを留意すべきである。更に、検討される構造及び方法は、周囲空気が温かく、高湿度を有する熱帯地域において、特に有利であることを留意すべきである。従って、交換器フィンの結氷の回避により、削減したスペース要件でＬＮＧ加熱サイクルの効率を著しく改善する。所望であれば（例えば、オフショア再ガス化ターミナルにおいて）、好ましい構造及び方法は、検討される周囲空気加熱器においてＬＮＧを加熱する前に、ＬＮＧ圧力をパイプライン圧力まで引き上げるステップを含んでもよい。周囲空気気化器は、垂直チューブ配向を有し、水が空気から凝縮され、重力によって除去され、チューブが自然対流モード又は誘導空気ファンを用いた強制対流において、周囲空気によって加熱されることが典型的に好ましい。その上、検討されるデバイス及び方法はまた、米国特許仮出願第６０／８９９２９２号（２００７年２月１日出願）の同時係属中の特許仮出願に記載されたものと組み合わせてもよく、出願番号６０／８９９２９２号は、本明細書に参照により組み込まれる。
【００１９】
従って、極低温流体用及び特にＬＮＧ用の検討される気化器は、気化管路を少なくとも部分的に包囲する少なくとも２つの区画を有するエンクロージャ（典型的に頂部及び底部に開放端部がある）を含み、第１の区画及び第２の区画は、第２の区画における空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にするように構成、寸法化され、第１の区画における空気の水分を凝縮するが、凍らせないようにするために有効な第１の区画における温度を加熱された極低温流体が、有するような温度にする。そのように凝縮された水は典型的に、凝集フィルタによって形成され、エンクロージャから、複数の開口部を含み、トレイの上の区画からトレイの下の区画に空気を流すことを可能にする収集トレイを介して除去される。トレイ又はハウジングはこのとき、区画からの水の除去を可能にする排水管要素を更に含む。当然のことながら、特に、気化器が比較的高湿の気候に位置している場合には、２つ以上の水除去区画が用いられてもよいことを認識すべきである。更に、気化器は、強制通風ファン又は頂部から底部方向への周囲空気の強制移動を可能にする他の空気移動デバイス（例えば、ブロワ、ジェットなど）を含むことが一般に好ましい。
【００２０】
異なる視点から見れば、好ましい気化器は、複数の気化管路（好ましくは、第１の区画及び第２の区画にわたって延在する）を少なくとも部分的に包囲するように構成される区切られたエンクロージャを含み、エンクロージャの第１の区画は、収集トレイによって第２の区画から離隔されることを認識すべきである。最も典型的には、第１の区画は、少なくとも３２°Ｆの温度で、周囲空気からの水の凝縮を可能にし、冷却源として気化管路を用いた脱水空気の形成を可能にするように構成される。収集トレイは、第１の区画から第２の区画への脱水空気の通過を可能にし、第１の区画からの凝縮物の除去を可能にするように構成され、第２の区画は、脱水空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にするように構成される。
【００２１】
１つの特に好ましい構造において、周囲空気は、二重区画空気気化器設計及び構造を用いて、ＬＮＧへの加熱を提供するために用いられる。頂部区画は、約２０°Ｆから４０°ＦへＬＮＧストリーム９を加熱し、下部区画は、−２５０°Ｆから２０°ＦへＬＮＧストリーム８を加熱する。ＬＮＧは典型的に、自然対流ファン又は誘導通風ファンのいずれかを用いて、周囲空気を下向きにする垂直配向における周囲空気気化器において加熱される。殆ど全ての水が、頂部区画において周囲空気から除去されるため、乾燥した空気（水の欠乏した空気）は、知られている結氷問題を生じることなく、下部区画において低温のＬＮＧを更に加熱するために用いられることができ、従って、霜取りサイクルに関連する非効率性及び工程の中断を回避する。このようにして生成された水は、高純度からなり、住宅消費用に又は産業消費用に更に再生されることができるか、又は何らの環境問題を生じることなく、海に直接排出されることができる。
【００２２】
従って、ＬＮＧ及び他の極低温流体は、極低温流体の冷凍成分が、２つの区画において利用される構造及び方法において、気化されることができることを特に認識すべきである。第１の区画において、冷凍成分は、水の略凝固点又は水の凝固点をわずかに超える温度（例えば、５°Ｆ）まで周囲空気を冷却するために利用され、それにより、周囲空気から水を凝縮する。第２の区画において、冷凍成分は、第１の区画から（少なくとも部分的に）乾燥した空気を更に一層冷却するために利用される。最も典型的には、そのような構造は、向流モードにおいて作動され、第２の区画は、極低温流体を受け入れて、温めた液体（又は２相ストリーム）を第１の区画に提供する。
【００２３】
１つの例示の周囲空気ＬＮＧ気化器が、図１に概略的に示されている。本明細書では、約１２００から１６００ｐｓｉｇ及び−２６０°Ｆから−２５０°Ｆの加圧されたＬＮＧストリーム１が、マニホルド５１を介して周囲空気気化器７０の底部に入る。好ましくは、気化器７０は、フィン型交換器チューブ７１として典型的に構成され、エンクロージャ７２において部分的に包囲される複数の気化管路を含み、その結果、強制空気ファン５０によって駆動される周囲空気ストリーム５が、下向きに流れ、エンクロージャ７２を出ると同時に、マニホルド５１を介して気化器の底部に入るＬＮＧ入口ストリームを加熱する。十分な熱量が、ＬＮＧを気化するために必要とされることは、認識されるべきである。例えば、１６００ｐｓｉｇで１ＢＣＦＤのＬＮＧを気化することは、熱効率約５００ＮＮ Ｂｔｕ／ｈを必要とする。そのような状況下で、気化器における水は、気化器が作動中である位置の相対湿度に応じて、約３００から５００ｇｐｍで生成される。
【００２４】
冷却された周囲空気から水ミストを凝集するためには、多段分離器要素が用いられることが好ましい。最も好ましくは、分離器要素は、典型的に重力及び／又は遠心力による微粒子及び液滴の除去のための凝集フィルタ５４を含む。水滴は、収集トレイ５５に落ち、重力によって降水管５８へ排水されて、続いて、ストリーム１０としてシステムから除去される。分離器要素は、１つ以上の層状凝集フィルタ（例えば、グラスファイバ／ポリプロピレン複合材料）を含んでもよい。一般に、水同伴空気は、凝集フィルタの内側から外側に流れ、最も内側の層が典型的に、前置フィルタとして作用し、１ミクロン未満の水滴を除去することが好ましい。層のファイバは、空気に浮上している微細な液滴を捕捉し、結果として液滴を混合し、凝集フィルタの中でより大きな液滴を形成する。これらのより大きな液滴は次に、凝集フィルタの外面に現れ、重力によって収集トレイ５５に排水される。所望であれば、第２段凝集フィルタ５６及び水収集トレイ５７が、ストリーム６からの残りの水を更に冷却して降水管５９を介して除去するために用いられることができる。
【００２５】
収集トレイ５７からの空気ストリームは典型的に、３２°Ｆから４０°Ｆであり、本質的に水分が含まれていない（典型的に５％未満の相対湿度）。このようにして除湿された空気は次に、下部区画においてＬＮＧと更に熱交換され、約−１００°Ｆで交換器の下部を出る。入口空気３と出口空気４との間の温度差は、約１８０°Ｆであることを認識すべきである。気化されたＬＮＧ２は、出口マニホルド２Ａを介して気化器を出る。そのような大きな温度差を利用して、空気ファンへの空気の流れが、著しく削減されることができることを留意すべきである。
【００２６】
周囲温度及び相対湿度が高い夏の間、周囲空気気化器は典型的により高い効率用に設計されることも更に一層留意すべきである。冬の操業中、周囲温度が下がると、上部区画における気温も対応して下がり、３２°Ｆから４０°Ｆ未満の温度までの過冷却は、上部区画における霜又は氷生成を結果として生じる可能性があり、そのときには、機器の霜取り及び／又は運転停止を必要とする。そのような問題を回避するために、周囲空気気化器は、図１と本質的に同一の構造が用いられる図２に概略的に示されるような制御システムを備える霜取り構造を更に含んでもよいことが検討される。本明細書では、上部区画温度が、１０１及び１０２で温度要素を用いて測定され、ＴＣ１０４及び／又はＴＣ１０５などの少なくとも１つの温度制御装置に供給される。制御機構は好ましくは、温度制御弁１０６と厳密に組み込まれる。周囲温度が下がると、温度要素１０１及び１０２は、温度制御装置１０４及び１０５と通信し、信号を制御弁１０６に送って、気化器を出る天然ガスの流れをスロットルで調整する。スロットル機能は、気化器を通る流れを減少させて、気化するＬＮＧからの冷却効果を効果的に低下させ、続いて、３２°Ｆより高く４０°Ｆまで１０１及び１０２の温度を上昇させ、氷の蓄積を霜取りすることを可能にする。温度制御弁からの出口流れ１０７は、熱交換器１０８において廃熱を用いて更に加熱され、パイプライン温度仕様、典型的に４０°Ｆを満たす出口ストリーム１０９を形成する。同様に、霜又は氷生成を回避する別の周囲空気ＬＮＧ気化器制御システムが、図３に概略的に示されており、類似の参照符号は、図２と比べて、類似の構成要素を指す。本明細書では、図２の構造と類似の方式で３２°Ｆより高く４０°Ｆまでに、上部区画温度を維持するために、制御弁１０６は、温度制御装置１０４及び１０５からの信号によってＬＮＧの流れを制御するために、入口ＬＮＧラインに位置している。
【００２７】
エンクロージャに関して、特に好ましいエンクロージャは、気化器の強制通風通気を支援することが検討される。従って、適切なエンクロージャは、頂部部分及び底部部分で開放端部を有しており、更なる通気を提供するために、側部に１つ以上の開口部を更に含んでもよい。また、エンクロージャは、連続構造において両方の区画（上部区画における凝縮及び加熱と、下部区画における凍らない加熱）を収容することが好ましい。最も典型的には、エンクロージャは、１から１００個の気化管路を包囲するが、より大きなエンクロージャもまた、検討される。冷たい脱水空気が、気化器から排出されなければならないため、エンクロージャは典型的に、支持材の上の高くなった位置にある。或いは、エンクロージャはまた、冷たい空気を放出可能にするために、複数の開口部を含んでもよい。所望であれば、エンクロージャ内の空気の移動を支援するために、追加のファン又は他のデバイスが、実装されてもよい。
【００２８】
気化管路は好ましくは、フィン又は他の突出要素を更に含む連続交換器チューブである。所望であれば、管路はまた、追加の温度制御要素を含み、特に適切な要素は、流体を加熱するための管路である。更に及び所望であれば、気化器内部を安定化するために、気化管路は、互いに機械的に接続される。
【００２９】
収集トレイに関して、そのような構造が、トレイから下部区画に空気を通過させ、凝縮物を収集可能にする限り、全ての構造が適切であると見なされることが検討される。例えば、煙突を介した凝縮物の移動を防止するために、適切なトレイは、複数の煙突（典型的に、平坦な形状又は鐘形状の上部によって覆われる）を有する水平に配置されたトレイを含む。或いは、米国特許第７，００４，９８８号明細書に例示によって記載されているように、空気の流れから凝縮物をこのように分離するために、Ｕ字形の輪郭を有する複数の水平に傾斜した樋が、エンクロージャを横切ってもよい。検討されるトレイは典型的に、区画の下端部に位置決めされ、水が通過する空気から除去され、湿度、空気の流量及び／又はエンクロージャの具体的な寸法に応じて、検討される気化器は、１から複数（例えば、２から７個又はそれ以上）のトレイを備える。
【００３０】
エンクロージャのそれぞれの区画において比較的微細なミストとして水分が凝縮するため、そのようなミストをより大きな液滴に凝集する全ての知られている方法が、本明細書において用いるのに適切であると見なされることが更に一般に検討される。例えば、ミストは、全ての知られている凝集フィルタ又は静的デバイス又は回転デバイスのいずれであってもよいデバイス（例えば、微孔性材料又はマイクロファイバを含むもの）を用いて、冷却した空気から除去されることができる。冷却された空気に遠心運動量を与えるために、エンクロージャ及び／又は気化管路における追加の流れの制御構造が存在してもよいことが更に一層検討される。更に一層検討される態様において、ミストもまた、静電気による方法及び／又は凝縮エンハンサを用いて、凝集されてもよく、又は凝結されてもよい。冷却された空気からの水ミストを除去する形式に関係なく、凝集フィルタは、エンクロージャにおける背圧をあまり著しく（例えば、１０％超）増大しないことが一般に好ましい。
【００３１】
従って、周囲空気気化器の特定の構造及び方法が、開示された。しかしながら、既に記載されたもの以外の多くの更なる修正が、本明細書における本発明の概念を逸脱することなく可能であることは、当業者には明白であるべきである。従って、本発明の主題は、本開示の精神を除き、限定されるべきではない。更に、明細書及び検討される請求項を解釈する際、全ての用語は、文脈に一致する最も広義の可能な形式において解釈されるべきである。特に、「備える」及び「備えている」なる語は、非排他的な形式で要素、構成要素又はステップについて言及していると解釈すべきであり、参照される要素、構成要素又はステップが存在してもよく、又は利用されてもよく、又は明確に参照されていない他の要素、構成要素又はステップと組み合わせてもよいことを示す。更に、本明細書に参照により組み込まれる参考文献における定義又は用語の使用が、本明細書において提供される該当する用語の定義と不一致又は相反する場合には、本明細書において提供される該当する用語の定義が適用され、参考文献における該当する用語の定義は、適用されない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲空気気化器であって、複数の気化管路を少なくとも部分的に包囲するように構成される区切られたエンクロージャを含み、エンクロージャの第１の区画は、収集トレイによって第２の区画から離隔され、
第１の区画が、少なくとも３２°Ｆの温度で周囲空気からの水の凝縮を可能にし、冷却源として気化管路を用いて脱水空気の生成を可能にするように構成され、
収集トレイが、第１の区画から第２の区画への脱水空気の通過を可能にし、第１の区画から凝縮物の除去を可能にするように構成され、
第２の区画が、脱水空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にするように構成され、
気化管路が、第１の区画及び第２の区画にわたって延在する、周囲空気気化器。
【請求項２】
第１の区画が、凝集フィルタと、収集トレイに流体的に接続される排水管とを備える、請求項１に記載の気化器。
【請求項３】
第１の区画及び第２の区画が、上から下への空気の流れを可能にするために、互いに垂直に接続される、請求項１に記載の気化器。
【請求項４】
エンクロージャに接続され、第１の区画へ周囲空気の押し込みを可能にするように構成されるファンを更に備える、請求項１に記載の気化器。
【請求項５】
気化器に動作的に接続され、第１の区画における気温を３２°Ｆを上回る温度に維持することと、氷の蓄積の霜取りを可能にすることの少なくとも１つを行うように構成される制御システムを更に備える、請求項１に記載の気化器。
【請求項６】
制御システムが、第１の区画からの気化された極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画における気温を維持するように構成される、請求項５に記載の気化器。
【請求項７】
制御システムが、第２の区画への極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画における気温を維持するように構成される、請求項５に記載の気化器。
【請求項８】
極低温流体用の気化器であって、第１の区画及び第２の区画を備えるエンクロージャを備え、両方の区画が、気化管路を少なくとも部分的に包囲し、第１の区画及び第２の区画が、第２の区画における空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にするように構成、寸法化され、第１の区画における空気の水分を凝縮するが、凍らせないようにするために有効な第１の区画における温度を加熱された極低温流体が、有するような温度にする、極低温流体用の気化器。
【請求項９】
排水管部分と、第１の区画と第２の区画との間に位置している収集トレイとを更に備え、トレイが、第１の区画から第２の区画への空気の通過を可能にし、第１の区画からの凝縮物の取水を可能にするように構成される、請求項８に記載の気化器。
【請求項１０】
エンクロージャに接続されるファンを更に備え、ファンが、エンクロージャの外側から第１の区画、収集トレイ及び第２の区画を介した空気の強制移動を可能にするように構成される、請求項９に記載の気化器。
【請求項１１】
気化管路において極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画における気温を３２°Ｆを超える温度に維持するように構成される制御システムを更に備える、請求項８に記載の気化器。
【請求項１２】
気化管路の第２の部分への極低温流体の流れ及び気化管路の第１の部分からの気化された極低温流体の流れの少なくとも一方を制御することによって、第１の区画における気温を維持するように構成される制御システムを更に備える、請求項８に記載の気化器。
【請求項１３】
第１の区画における凝集フィルタを更に備える、請求項８に記載の気化器。
【請求項１４】
気化管路が、フィン型気化交換器チューブである、請求項８に記載の気化器。
【請求項１５】
周囲空気を用いて気化管路における極低温流体を気化する方法であって、部分的に加熱された極低温流体を用いて、３２°Ｆを下らない温度まで周囲空気を冷却して脱水するステップと、脱水空気から凝縮物を除去するステップと、冷却された脱水空気を用いて、極低温流体から部分的に加熱された極低温流体を形成するステップとを含む、方法。
【請求項１６】
周囲空気を脱水するステップが、部分的に加熱された極低温流体が形成される第２の区画から分離される気化器の第１の区画において行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１の区画の温度が、気化管路における極低温流体の流れを制御する制御システムによって維持され、氷の蓄積の霜取り及び収集トレイからの除去を可能にする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
制御システムが、第１の区画からの気化された極低温流体の流出及び第２の区画への極低温流体の流入の少なくとも一方を制御する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
凝縮物を除去するステップが、凝集フィルタと、第１の区画と第２の区画との間に配置される収集トレイとを用いて行われる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
極低温流体が、液化天然ガスである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１】
周囲空気気化器であって、複数の気化管路を少なくとも部分的に包囲するように構成される区切られたエンクロージャを含み、エンクロージャの第１の区画は、収集トレイによって第２の区画から離隔され、
第１の区画が、少なくとも３２°Ｆの温度で周囲空気からの水の凝縮を可能にし、冷却源として気化管路を用いて脱水空気の生成を可能にするように構成され、
収集トレイが、第１の区画から第２の区画への脱水空気の通過を可能にし、第１の区画から凝縮物の除去を可能にするように構成され、
第２の区画が、脱水空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にするように構成され、
気化管路が、第１の区画及び第２の区画にわたって延在する、周囲空気気化器。
【請求項２】
第１の区画が、凝集フィルタと、収集トレイに流体的に接続される排水管とを備える、請求項１に記載の気化器。
【請求項３】
第１の区画及び第２の区画が、上から下への空気の流れを可能にするために、互いに垂直に接続される、請求項１に記載の気化器。
【請求項４】
エンクロージャに接続され、第１の区画へ周囲空気の押し込みを可能にするように構成されるファンを更に備える、請求項１に記載の気化器。
【請求項５】
気化器に動作的に接続され、第１の区画における気温を３２°Ｆを上回る温度に維持することと、氷の蓄積の霜取りを可能にすることの少なくとも１つを行うように構成される制御システムを更に備える、請求項１に記載の気化器。
【請求項６】
制御システムが、第１の区画からの気化された極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画における気温を維持するように構成される、請求項５に記載の気化器。
【請求項７】
制御システムが、第２の区画への極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画における気温を維持するように構成される、請求項５に記載の気化器。
【請求項８】
極低温流体用の気化器であって、第１の区画及び第２の区画を備えるエンクロージャを備え、両方の区画が、気化管路を少なくとも部分的に包囲し、第１の区画及び第２の区画が、第２の区画における空気を用いて気化管路における極低温流体の加熱を可能にするように構成、寸法化され、第１の区画における空気の水分を凝縮するが、凍らせないようにするために有効な第１の区画における温度を加熱された極低温流体が、有するような温度にする、極低温流体用の気化器。
【請求項９】
排水管部分と、第１の区画と第２の区画との間に位置している収集トレイとを更に備え、トレイが、第１の区画から第２の区画への空気の通過を可能にし、第１の区画からの凝縮物の取水を可能にするように構成される、請求項８に記載の気化器。
【請求項１０】
エンクロージャに接続されるファンを更に備え、ファンが、エンクロージャの外側から第１の区画、収集トレイ及び第２の区画を介した空気の強制移動を可能にするように構成される、請求項９に記載の気化器。
【請求項１１】
気化管路において極低温流体の流れを制御することによって、第１の区画における気温を３２°Ｆを超える温度に維持するように構成される制御システムを更に備える、請求項８に記載の気化器。
【請求項１２】
気化管路の第２の部分への極低温流体の流れ及び気化管路の第１の部分からの気化された極低温流体の流れの少なくとも一方を制御することによって、第１の区画における気温を維持するように構成される制御システムを更に備える、請求項８に記載の気化器。
【請求項１３】
第１の区画における凝集フィルタを更に備える、請求項８に記載の気化器。
【請求項１４】
気化管路が、フィン型気化交換器チューブである、請求項８に記載の気化器。
【請求項１５】
周囲空気を用いて気化管路における極低温流体を気化する方法であって、部分的に加熱された極低温流体を用いて、３２°Ｆを下らない温度まで周囲空気を冷却して脱水するステップと、脱水空気から凝縮物を除去するステップと、冷却された脱水空気を用いて、極低温流体から部分的に加熱された極低温流体を形成するステップとを含む、方法。
【請求項１６】
周囲空気を脱水するステップが、部分的に加熱された極低温流体が形成される第２の区画から分離される気化器の第１の区画において行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１の区画の温度が、気化管路における極低温流体の流れを制御する制御システムによって維持され、氷の蓄積の霜取り及び収集トレイからの除去を可能にする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
制御システムが、第１の区画からの気化された極低温流体の流出及び第２の区画への極低温流体の流入の少なくとも一方を制御する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
凝縮物を除去するステップが、凝集フィルタと、第１の区画と第２の区画との間に配置される収集トレイとを用いて行われる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
極低温流体が、液化天然ガスである、請求項１５に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１０−５２８８２９（Ｐ２０１０−５２８８２９Ａ）
【公表日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０９３９５（Ｐ２０１０−５０９３９５）
【出願日】平成２０年５月２３日（２００８．５．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００６６０５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１５３７５０
【国際公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（５０６３５４４３４）フルオー・テクノロジーズ・コーポレイシヨン (35)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２３日（２００８．５．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００６６０５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１５３７５０
【国際公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（５０６３５４４３４）フルオー・テクノロジーズ・コーポレイシヨン (35)
【Ｆターム（参考）】
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