液化ガス払出し設備および圧力調整弁
【課題】 液化ガス払出し設備において、液化ガスの脈動を抑えて安定したガスの払出しができる液化ガス払出し設備を提供すること。
【解決手段】 液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽２と、この液化ガス貯槽２から供給される液化ガスを気化させる蒸発器３と、この液化ガス又は発生する気化ガスが導かれる管路６，１１，１２とを備えた液化ガス払出し設備１に、前記液化ガス貯槽２と前記蒸発器３との間に前記蒸発器３に供給する液化ガスの圧力を所定圧力まで減圧する圧力調整弁１０を備えさせ、前記液化ガス貯槽２から前記蒸発器３までの前記管路６，１１，１２が上流から下流に向かって下り勾配であるようにする。
【解決手段】 液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽２と、この液化ガス貯槽２から供給される液化ガスを気化させる蒸発器３と、この液化ガス又は発生する気化ガスが導かれる管路６，１１，１２とを備えた液化ガス払出し設備１に、前記液化ガス貯槽２と前記蒸発器３との間に前記蒸発器３に供給する液化ガスの圧力を所定圧力まで減圧する圧力調整弁１０を備えさせ、前記液化ガス貯槽２から前記蒸発器３までの前記管路６，１１，１２が上流から下流に向かって下り勾配であるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガスを蒸発させてガスとして工場等に払出しする液化ガス払出し設備および圧力調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液化天然ガス（以下、単に「ＬＮＧ」ともいい、液化状態を「ＬＮＧ液」、気化状態を「ＬＮＧガス」という）等が、ガスボイラ用ガス、焼却炉の燃焼用ガス、その他、工場等（以下、これらを総称して「工場等」という）における種々の燃料ガスとして利用されており、利用場所に近接してＬＮＧガス等を定量供給するための払出し設備（サテライト設備）が設置される場合がある。
【０００３】
図４(a) は、従来のＬＮＧ払出し設備１０１を示す概略図である。この払出し設備は、ＬＮＧを貯蔵するためのＬＮＧ貯槽１０２（ＬＮＧ貯蔵タンク）と、このＬＮＧ貯槽１０２に貯蔵されたＬＮＧ液が配管１０６から貯槽元弁１０９を介して供給される蒸発器１０３と、この蒸発器１０３で気化させられたＬＮＧガスを蒸発器出口元弁１０７を介して一時的に溜めて圧力変動（脈動）を抑えるバッファタンク１０４とを備えている。そして、このバッファタンク１０４から減圧弁１０８で所望の圧力に減圧されたＬＮＧガスが送出ガスとして工場等に供給されるようになっている。
【０００４】
また、上記貯槽元弁１０９の下流側から分岐した管路１１０に加圧用蒸発器１１１が設けられ、この加圧用蒸発器１１１で気化させられた加圧ガスが管路１１２から上記貯槽１０２の頂部に戻され、この加圧ガスによって貯槽１０２内にＬＮＧ液を蒸発器１０３へ供給するための内圧を作用させている。
【０００５】
さらに、このようなＬＮＧ払出し設備１０１の場合、例えば、蒸発器１０３の下流側に設けられた蒸発器出口元弁１０７までが約０．３５ＭＰａの高圧で、その下流側ではバッファタンク１０４を介して減圧弁１０８で約０．１ＭＰａに減圧されて払出しされるようになっている。各位置におけるガス圧力と温度は、その一例を図示している。
【０００６】
また、上記したようなＬＮＧ払出し設備１０１の場合、ＬＮＧ貯槽１０２内に貯蔵されたＬＮＧ液の残量が少なくなるとタンクローリによって受入用管路１０５から補給される。このＬＮＧ液の補給時には、ＬＮＧ貯槽１０２内のＬＮＧ液量の変化等で貯槽内圧が変動する。
【０００７】
なお、この種の先行技術として、液化ガスを減圧弁で減圧した後、間接熱交換機によって気化させ、この気化時の潜熱によって流体を冷却することで液化ガスの潜熱を回収しようとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この特許文献１の場合、常温付近で気液平衡状態にある液化ガスを対象としているため、本発明の対象とするＬＮＧ、液化水素、液化酸素、液化窒素、液化ヘリウム、液化アルゴンのような低温液化ガスのような課題を生じることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３４６１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記したように、ＬＮＧ払出し設備１０１から払出しされるＬＮＧガスは、上記工場等の供給先における使用条件に応じた許容変動圧の範囲内となるように一定圧の送出ガスとする必要がある。
【００１０】
しかしながら、上記したＬＮＧ払出し設備１０１では、蒸発器１０３において気化させるＬＮＧが超低温（−１６２℃）であるため、例えば、図４(b) に示すように、この蒸発器１０３で常温の気化ガスとなって排出される出口部において大きな圧力変動（脈動）を生じてしまう。この脈動は、圧力の変動幅が大きく、時間を経過しても継続して生じる。
【００１１】
そのため、この脈動を吸収して圧力変動の少ない送出ガスとするために上記したようにバッファタンク１０４で吸収するようにしているが、このような脈動を吸収して安定した一定圧の送出ガスを得るためには非常に大容量のバッファタンク１０４が必要となる場合がある。また、使用条件によっては、常に許容変動圧の範囲内で安定供給することが難しい場合もあり、更なる圧力変動を抑えたいという要望もある。
【００１２】
しかも、上記脈動によって蒸発器１０３の出口部等で継続的な騒音を生じる場合があり、その騒音が設備周辺の環境上、問題となる場合もある。
【００１３】
そこで、本発明は、ＬＮＧ、液化水素、液化酸素、液化窒素、液化ヘリウム、液化アルゴンのような低温の液化ガスの払出し設備（サテライト設備）において、液化ガスの脈動を抑えて安定したガスの払出しができる液化ガス払出し設備および安全弁機構付き圧力調整弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽と、該液化ガス貯槽から供給される液化ガスを気化させる蒸発器と、該液化ガス又は発生する気化ガスが導かれる管路とを備えた液化ガス払出し設備であって、前記液化ガス貯槽と前記蒸発器との間に前記蒸発器に供給する液化ガスの圧力を所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備え、前記液化ガス貯槽から前記蒸発器までの前記管路が上流から下流に向かって下り勾配となっている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「上流側」は液化ガス貯槽方向であり、「下流側」は所定圧に減圧して送出ガスを送出する減圧弁方向である。これにより、脈動の原因となる管路内に発生した気泡（気化ガス）が液化ガス貯槽に戻されることになるので、脈動を防止することができる。更に、圧力調整弁で減圧した液化ガスを蒸発器で気化させるので、気化させる液化ガスの圧力差が小さくなって気化したガスに脈動が生じるのを抑え、圧力変動の小さい安定したガスを払出しすることができる。
【００１５】
また、前記液化ガス貯槽は、液化ガス貯蔵液面最下部位置が前記液化ガス貯槽下流側の構成よりも高位置に配設され、該液化ガス貯槽に貯蔵した液化ガスの圧力液頭が前記液化ガス貯槽より下流へ液化ガスを供給可能な供給圧以下になると前記蒸発器で気化させたガスによる圧力液頭で前記貯槽内液化ガスを供給するように構成されていてもよい。このようにすれば、貯槽に貯蔵された液化ガスの圧力液頭（pressure head）によって貯槽から液化ガスを供給することができるとともに、圧力液頭が小さくなった場合でも液化ガス貯槽に作用させる加圧用のガス圧を低くすることができ、専用の加圧用ガスを用いることなく、減圧して気化させて払出すガスで貯槽内の液化ガス供給用の圧力液頭を得ることができ、設備の構成を簡略化することができる。
【００１６】
また、前記圧力調整弁の上流側の管路内の圧力が所定圧力に達すると前記圧力調整弁の上流側の液化ガスを下流側に逃す安全弁機構を備えていてもよい。このようにすれば、圧力調整弁が閉状態となった場合に上流側圧力が上昇したとしても、安全弁機構によって圧力調整弁の上流側の液化ガスを下流側に逃すことができる安全機構を備えさせることができる。
【００１７】
また、前記圧力調整弁は、前記安全弁機構を内蔵していてもよい。このようにすれば、停電時等に圧力調整弁が閉鎖して上流側管路内の液化ガスが膨張して圧力上昇したとしても、内蔵した安全弁機構によって圧力調整弁の上流側圧力が所定圧力に達すると下流側に逃して上流側管路内の圧力上昇を抑えることができる。更に、圧力調整弁の開度を調整する弁体内に安全弁機構を備えさせて、安全弁機構をコンパクトに構成することができる。
【００１８】
また、前記安全弁機構は、前記圧力調整弁の上流側流路と下流側流路とを連通させる連通流路部分を閉鎖する弁板と、該弁板を上流側圧力に応じて開放又は閉鎖するばね体と、該弁板の開放時に上流側流路と下流側流路を連通させる開口穴とを有していてもよい。このようにすれば、ばね式の機械的な開閉機構で、圧力調整弁の上流側圧力が所定圧力以上に達すると上流側流路と下流側流路とを連通させて上流側の液化ガスを下流側に逃す安全弁機構を構成することができる。しかも、機械的な構成であるため、信頼性の高い安全弁機構を構成することができる。
【００１９】
また、本発明は、安全弁機能を有した圧力調整弁であって、上流側流路と下流側流路とを連通させる連通流路を閉鎖する弁体に安全弁機構が設けられ、該安全弁機構は、前記弁体の前記連通流路部分を閉鎖する弁板と、前記弁板を上流側圧力に応じて開放又は閉鎖するばね体と、前記弁板の開放時に上流側流路と下流側流路とを連通させる開口穴とを備えている。このようにすれば、圧力調整弁の開度を調整する弁体内に安全弁機構を備えさせて、コンパクトに構成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、液化ガスを気化させて所定圧に減圧して払出す設備において、気化させたガスに脈動が生じるのを抑制し、安定した圧力のガスを定量供給することが可能となる。また、信頼性の高いコンパクトな安全弁機構を有する圧力調整弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＮＧ払出し設備の図面であり、(a) は概略構成図、(b) は蒸発器出口部において生じる脈動の大きさを模式的に示すグラフである。
【図２】図１に示す圧力調整弁に安全弁機構を内蔵させた例の縦断面図である。
【図３】図２に示す圧力調整弁の動作を示す図面であり、(a) は通常動作時の縦断面図、(b) は閉鎖時における動作時の縦断面図である。
【図４】従来のＬＮＧ払出し設備の図面であり、(a) は概略構成図、(b) は蒸発器出口部において生じる脈動の大きさを模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。以下の実施形態では、液化ガス払出し設備の一例として、基本的な構成を図示したＬＮＧ払出し設備１を例に説明する。なお、この明細書及び特許請求の範囲の書類中における圧力の単位は全てゲージ圧である。
【００２３】
図１(a) に示すように、このＬＮＧ払出し設備１は、ＬＮＧ液を所定量貯蔵する液化天然ガス貯槽２（以下、「ＬＮＧ貯槽２」）と、このＬＮＧ貯槽２のＬＮＧ液を気化させる蒸発器３と、この蒸発器３で気化させたＬＮＧガスを一時的に溜めるバッファタンク４とを備えている。上記ＬＮＧ貯槽２には、下部に受入用管路５と供給用管路６とが設けられている。上記蒸発器３は、ＬＮＧ払出し設備１から払出す送出ガスの供給量に応じて容量、能力等が定められる。
【００２４】
また、上記蒸発器３とバッファタンク４との間には蒸発器出口元弁７が設けられ、バッファタンク４の下流側には送出ガスを所定の圧力に減圧する減圧弁８が設けられている。
【００２５】
さらに、この実施形態の上記ＬＮＧ貯槽２は、ＬＮＧ液の貯蔵液面最下部位置（レベル）が下流側の蒸発器３等よりも高位置となるように配設されており、このＬＮＧ貯槽２に貯蔵したＬＮＧ液は、自らの圧力液頭によって供給用管路６から供給されるようになっている。但し、貯蔵量が少なくなって供給圧が保てないときには、上記蒸発器３で気化させて減圧弁８で減圧した送出ガスによって圧力液頭が保てるように加圧管路１３が設けられている。この加圧管路１３には、加圧調整弁１４が設けられており、ＬＮＧ貯槽２の内圧が送出ガスの圧力以下となった場合には加圧調整弁１４が開放されてＬＮＧ貯槽２内の圧力液頭を送出ガス圧力に保てるようにしている。
【００２６】
そして、上記ＬＮＧ貯槽２の供給用管路６に設けられた貯槽元弁９と上記蒸発器３との間に、このＬＮＧ貯槽２から供給されるＬＮＧ液を所定圧力まで減圧する圧力調整弁１０が設けられている。この圧力調整弁１０は、供給用管路６内の圧力（例えば、Ｐ＝０．３５ＭＰａ）を、所定の圧力（例えば、Ｐ＝０．１９５ＭＰａ以下）に減圧するようになっている。この圧力調整弁１０により、圧力調整弁１０の上流側における高圧のＬＮＧ液を、下流側では低圧のＬＮＧ液としている。なお、この圧力調整弁１０の上流側及び下流側におけるＬＮＧ液の温度は、Ｔ＝−１６２℃である。また、この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、圧力Ｐ＝０．２ＭＰａ以上を「高圧」、Ｐ＝０．２ＭＰａ未満を「低圧」としている。
【００２７】
さらに、上記蒸発器３によって気化されて上記バッファタンク４に溜められるＬＮＧガスは、上記圧力調整弁１０によって減圧された圧力のＰ＝０．１９５ＭＰａ以下のままであるが、温度が常温となっている。このバッファタンク４に貯められたＬＮＧガスは、下流側の工場等における使用条件に適した所望の送出ガス圧力（例えば、圧力Ｐ＝０．１ＭＰａ、温度Ｔ＝常温）に減圧弁８で減圧されて送出される。各位置におけるガス圧力と温度は、その一例を図示している。
【００２８】
一方、上記圧力調整弁１０及び貯槽元弁９は、通常、停電時等にＬＮＧ液が下流側に流れないように自動的に閉鎖されるようになっている。しかしながら、両弁９，１０が同時に閉鎖されると、ＬＮＧ貯槽２から供給用管路６に供給されたＬＮＧ液は、上記圧力調整弁１０と貯槽元弁９との間の管路１１内においてその後の入熱によって大きく膨張してしまう。
【００２９】
そこで、圧力調整弁１０の上流側に安全弁機構２０を備えさせ、この安全弁機構２０によって、例えば、上記したように圧力調整弁１０の上流側配管１１がＬＮＧ払出し設備１の停電によって閉鎖されて圧力調整弁１０の上流側管路１１内のＬＮＧ液圧力が所定圧力以上に上昇した場合には、管路１１内のＬＮＧ液を圧力調整弁１０の下流側に逃すことで管路１１内の圧力上昇を抑えるようにしている。図示する例の安全弁機構２０は、上記圧力調整弁１０の上流側の管路１１と、この圧力調整弁１０の下流側の管路１２との間に安全弁２１を設けた構成となっている。
【００３０】
また、上記ＬＮＧ貯槽２から上記蒸発器３までの管路６，１１，１２が、上流から下流に向けて下り勾配となっている。このように管路６，１１，１２を下流方向に下り勾配とすることにより、蒸発器３で気化させるときに生じる脈動の原因となる気泡（気化ガス）を管路１２，１１，６からＬＮＧ貯槽２に戻して脈動が生じるのを防止している。この管路６，１１，１２の下り勾配としては、液化ガスに応じて設定されるが、管路６，１１，１２の途中に上り勾配となる箇所がなければよい。なお、好ましくは、０．１°〜１０°、更に好ましくは、０．５°〜５°の下り勾配にすれば、安定して気泡（気化ガス）をＬＮＧ貯槽２へ戻すことができる。
【００３１】
図２に示す圧力調整弁１０は、安全弁機構を圧力調整弁１０に内蔵させた例を示している。以下の説明では、図示する状態の上下方向に基いて説明する。この圧力調整弁１０を用いる場合、上記安全弁２１は不要となる。図示するように、この圧力調整弁１０は、弁箱２５の上流側流路２６と下流側流路２７との間に形成された連通流路２８に弁座２９が設けられている。図示する状態は、弁体３０の下端に形成された嵌入部３３が連通流路２８に嵌り、その嵌入部３３の外周に形成された鍔部３４を弁座２９に上方から密接させることによって連通流路２８が閉鎖された状態を示している。この弁体３０は、弁箱２５の上部に固定されたボンネット３１に設けられた電磁開閉機構４１の作動軸３２によって上下動させられ、電磁開閉機構４１の制御量によって連通流路２８が所定の開閉量となるように構成されている。この連通流路２８の開閉量を制御することで、上流側流路２６のＬＮＧ液を減圧して下流側流路２７に流している。
【００３２】
そして、この実施形態の圧力調整弁１０は、上記安全弁機構２０とは異なる安全弁機構３５が上記弁体３０に内蔵されている。この安全弁機構３５の具体的な構造としては、上方が閉鎖され下方が開放した筒体３６と、この筒体３６の内部で上記作動軸３２の軸方向に移動する弁板３７と、この弁板３７を筒体３６の開放した下方に向けて押圧する圧縮ばね３８とを備えており、上記筒体３６には、開放側端部の内周に、上記圧縮ばね３８に押圧された弁板３７が当接する弁体弁座３９が設けられている。この弁板３７を弁体弁座３９に押圧して筒体３６の下部開口を閉鎖する閉鎖力は、圧縮ばね３８のばね力によって設定される。圧縮ばね３８のばね力は、圧力調整弁１０による通常の圧力調整時における圧力では弁板３７は移動せず、上流側流路２６のＬＮＧ液圧力が所定圧力以上に上昇した場合に下流側に逃して安全弁として機能させたい圧力で弁板３７が押上げられるばね力に設定される。
【００３３】
また、上記筒体３６の周囲には、上記弁体弁座３９の位置よりも上方位置に、弁板３７が圧縮ばね３８に抗して所定量上昇させられた時に上記上流側流路２６と下流側流路２７とを連通させる複数の開口穴４０が設けられている。
【００３４】
このような安全弁機構３５によれば、上記弁体３０の鍔部３４が弁座２９に密接した閉鎖状態で上流側流路２６におけるＬＮＧ液の圧力が所定圧力に達すると、上記弁板３７が圧縮ばね３８のばね力に抗して押上げられ、弁体３０に設けられた開口穴４０を介して上流側流路２６と下流側流路２７とが連通させられて、高圧となった上流側のＬＮＧ液を下流側に逃すことができる。
【００３５】
次に、図３(a),(b) に基いて、上記圧力調整弁１０の通常動作時と、安全弁機構動作時とそれぞれ説明する。ＬＮＧ液の流れは矢印で示す。
【００３６】
図３(a) に示すように、上記圧力調整弁１０の通常動作時は、電磁開閉機構４１（図２）によって作動軸３２の動作量を制御することで弁体３０の昇降量が制御され、これによって上流側流路２６から連通流路２８を介して下流側流路２７に流れる流量が制御される。この流量制御により、上流側流路２６内のＬＮＧ液が減圧されて下流側流路２７へと流される。
【００３７】
一方、図３(b) に示すように、安全弁機構動作時は、例えば、停電時に電磁開閉機構４１が制御不能となって弁体３０が連通流路２８を閉鎖した状態となり、その後の入熱によって上流側流路２６内のＬＮＧ液圧力が上昇して、この上流側流路２６内のＬＮＧ液圧力が上記弁体３０に設けられた圧縮ばね３８のばね力に抗して弁板３７を押上げる圧力に達すると弁板３７が上昇させられる。そして、この弁板３７が筒体３６に設けられた開口穴４０の位置部分まで上昇させられると、開口穴４０を介して上流側流路２６と下流側流路２７とが連通されて上流側流路２６内の高圧ＬＮＧ液が下流側流路２７に逃される。その後、上流側流路２６のＬＮＧ液圧力が圧縮ばね３８のばね力以下になると、弁板３７が圧縮ばね３８によって自動的に閉じられて弁体弁座３９に密接させられる（図２に示す状態）。この弁板３７による上流側流路２６と下流側流路２７との連通又は遮断は、上流側流路２６内のＬＮＧ液圧力に応じて自動的に行われる。
【００３８】
このように、この実施形態の圧力調整弁１０に内蔵された安全弁機構３５によれば、別途の安全弁を設けずとも上流側流路２６の圧力に応じて上流側流路２６のＬＮＧ液を自動的に下流側流路２７に逃すことができる。しかも、圧力調整弁１０の開度を調整する弁体３０内に安全弁機構を備えさせて、安全弁機能を有する圧力調整弁１０をコンパクトに構成することができる。
【００３９】
そして、以上のように構成されたＬＮＧ払出し設備１によれば、ＬＮＧ貯槽２内のＬＮＧ液が貯槽元弁９を開放することにより管路１１内に供給され、このＬＮＧ液が圧力調整弁１０によって減圧された後、管路１２を介して蒸発器３に供給される。
【００４０】
この蒸発器３に供給されるＬＮＧ液は、上記したように圧力調整弁１０によって所定の圧力まで減圧されているため、図１(b) に示すように、蒸発器３で気化されて常温となって排出される蒸発器出口のＬＮＧガスは、大きな脈動を抑えられた状態で排出されるようにできる。しかも、図示するように時間を経過しても大きな脈動を抑えることができるので、大きな騒音等を生じることなく安定した圧力のＬＮＧガスを蒸発器出口元弁７を介してバッファタンク４に溜めることができる。
【００４１】
また、このように蒸発器３から排出されるＬＮＧガスの脈動を小さくすることができるので、バッファタンク４の容量を従来に比べて小さくすることができ、設備の小型化や設備費用の抑制を図ることができる。その上、脈動の大きさによっては、例えば、管路容積によって脈動を吸収することも可能となる場合もあり、バッファタンク４の削減等の更なる設備の小型化を図ることも可能となる。
【００４２】
さらに、ＬＮＧガスは減圧弁８で所定圧力に減圧されて下流側に送出されるが、この送出ガスは、上記したように従来に比べて脈動が大きく抑えられているので、圧力変動の非常に少ない安定した送出ガスを供給できるＬＮＧ払出し設備１を構成することができる。しかも、脈動による騒音等も抑えて、環境上の問題も生じないＬＮＧ払出し設備１とすることもできる。
【００４３】
また、上記実施形態では、ＬＮＧ貯槽２の貯蔵液面レベルを高くすることで、通常は貯蔵しているＬＮＧの圧力液頭で供給用管路６に供給でき、ＬＮＧ貯槽２内の液量が減少して圧力液頭が小さくなった場合にのみ減圧弁８から送出される送出ガスをＬＮＧ貯槽２の頂部に戻すことで圧力液頭を確保するようにしているので、常時圧力液頭を確保するための構成（加圧用蒸発器１１１等）を不要として、ＬＮＧ払出し設備１の運用効率を向上させることもできる。
【００４４】
しかも、ＬＮＧ払出し設備１の停電等によって貯槽元弁９及び圧力調整弁１０が閉鎖されて、これら貯槽元弁９と圧力調整弁１０との間の管路１１におけるＬＮＧ液が入熱で膨張したとしても、圧力調整弁１０の安全弁機構３５（２０）によって上流方向のＬＮＧ液を下流方向に逃すことができるので、ＬＮＧ液の供給管路における安定性を保つことができる。
【００４５】
その上、上記したように蒸発器３の上流側において、圧力調整弁１０でＬＮＧガスを上記したように、例えば、Ｐ＝０．１９５ＭＰａ以下の圧力（０．２ＭＰａ未満）まで減圧することにより、このＬＮＧ払出し設備１を高圧ガス貯蔵設備とすることができ、高圧ガス製造設備と比べて保守・点検等に要する労力の軽減も図ることができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、基本的な構成を図示して説明したが、本発明は上記基本的構成にその他の設備要素を付加したＬＮＧ払出し設備においても適用することができ、上記した構成のＬＮＧ払出し設備１に限定されるものではない。
【００４７】
また、上記実施形態では、各位置におけるＬＮＧの圧力の一例を示して説明したが、上記圧力は一例であり、上記実施形態に限定されるものではない。
【００４８】
また、上記実施形態では、ＬＮＧを例に詳細に説明したが、本発明はＬＮＧに限定されるものではなく、液化水素、液化酸素、液化窒素、液化ヘリウム、液化アルゴンなどの低温の液化ガスにも適用することができる。
【００４９】
さらに、上記実施形態では、圧力調整弁１０に安全弁機構３５を内蔵させた例を詳細に説明したが、安全弁機構２０を内蔵しない圧力調整弁１０で構成してもよく、安全弁機構は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５０】
また、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る液化ガス払出し設備は、定量的に燃料ガスを使用する工場等において利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 天然ガス払出し設備
２ 液化天然ガス貯槽
３ 蒸発器
４ バッファタンク
５ 受入用管路
６ 供給用管路
７ 蒸発器出口元弁
８ 減圧弁
９ 貯槽元弁
１０ 圧力調整弁
１１ 管路（上流側）
１２ 管路（下流側）
１３ 加圧管路
１４ 加圧調整弁
２０ 安全弁機構
２１ 安全弁
２６ 上流側流路
２７ 下流側流路
２８ 連通流路
２９ 弁座
３０ 弁体
３２ 作動軸
３３ 嵌入部
３４ 鍔部
３５ 安全弁機構
３６ 筒体
３７ 弁板
３８ 圧縮ばね
３９ 弁体弁座
４０ 開口穴
４１ 電磁開閉機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガスを蒸発させてガスとして工場等に払出しする液化ガス払出し設備および圧力調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液化天然ガス（以下、単に「ＬＮＧ」ともいい、液化状態を「ＬＮＧ液」、気化状態を「ＬＮＧガス」という）等が、ガスボイラ用ガス、焼却炉の燃焼用ガス、その他、工場等（以下、これらを総称して「工場等」という）における種々の燃料ガスとして利用されており、利用場所に近接してＬＮＧガス等を定量供給するための払出し設備（サテライト設備）が設置される場合がある。
【０００３】
図４(a) は、従来のＬＮＧ払出し設備１０１を示す概略図である。この払出し設備は、ＬＮＧを貯蔵するためのＬＮＧ貯槽１０２（ＬＮＧ貯蔵タンク）と、このＬＮＧ貯槽１０２に貯蔵されたＬＮＧ液が配管１０６から貯槽元弁１０９を介して供給される蒸発器１０３と、この蒸発器１０３で気化させられたＬＮＧガスを蒸発器出口元弁１０７を介して一時的に溜めて圧力変動（脈動）を抑えるバッファタンク１０４とを備えている。そして、このバッファタンク１０４から減圧弁１０８で所望の圧力に減圧されたＬＮＧガスが送出ガスとして工場等に供給されるようになっている。
【０００４】
また、上記貯槽元弁１０９の下流側から分岐した管路１１０に加圧用蒸発器１１１が設けられ、この加圧用蒸発器１１１で気化させられた加圧ガスが管路１１２から上記貯槽１０２の頂部に戻され、この加圧ガスによって貯槽１０２内にＬＮＧ液を蒸発器１０３へ供給するための内圧を作用させている。
【０００５】
さらに、このようなＬＮＧ払出し設備１０１の場合、例えば、蒸発器１０３の下流側に設けられた蒸発器出口元弁１０７までが約０．３５ＭＰａの高圧で、その下流側ではバッファタンク１０４を介して減圧弁１０８で約０．１ＭＰａに減圧されて払出しされるようになっている。各位置におけるガス圧力と温度は、その一例を図示している。
【０００６】
また、上記したようなＬＮＧ払出し設備１０１の場合、ＬＮＧ貯槽１０２内に貯蔵されたＬＮＧ液の残量が少なくなるとタンクローリによって受入用管路１０５から補給される。このＬＮＧ液の補給時には、ＬＮＧ貯槽１０２内のＬＮＧ液量の変化等で貯槽内圧が変動する。
【０００７】
なお、この種の先行技術として、液化ガスを減圧弁で減圧した後、間接熱交換機によって気化させ、この気化時の潜熱によって流体を冷却することで液化ガスの潜熱を回収しようとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この特許文献１の場合、常温付近で気液平衡状態にある液化ガスを対象としているため、本発明の対象とするＬＮＧ、液化水素、液化酸素、液化窒素、液化ヘリウム、液化アルゴンのような低温液化ガスのような課題を生じることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３４６１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記したように、ＬＮＧ払出し設備１０１から払出しされるＬＮＧガスは、上記工場等の供給先における使用条件に応じた許容変動圧の範囲内となるように一定圧の送出ガスとする必要がある。
【００１０】
しかしながら、上記したＬＮＧ払出し設備１０１では、蒸発器１０３において気化させるＬＮＧが超低温（−１６２℃）であるため、例えば、図４(b) に示すように、この蒸発器１０３で常温の気化ガスとなって排出される出口部において大きな圧力変動（脈動）を生じてしまう。この脈動は、圧力の変動幅が大きく、時間を経過しても継続して生じる。
【００１１】
そのため、この脈動を吸収して圧力変動の少ない送出ガスとするために上記したようにバッファタンク１０４で吸収するようにしているが、このような脈動を吸収して安定した一定圧の送出ガスを得るためには非常に大容量のバッファタンク１０４が必要となる場合がある。また、使用条件によっては、常に許容変動圧の範囲内で安定供給することが難しい場合もあり、更なる圧力変動を抑えたいという要望もある。
【００１２】
しかも、上記脈動によって蒸発器１０３の出口部等で継続的な騒音を生じる場合があり、その騒音が設備周辺の環境上、問題となる場合もある。
【００１３】
そこで、本発明は、ＬＮＧ、液化水素、液化酸素、液化窒素、液化ヘリウム、液化アルゴンのような低温の液化ガスの払出し設備（サテライト設備）において、液化ガスの脈動を抑えて安定したガスの払出しができる液化ガス払出し設備および安全弁機構付き圧力調整弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽と、該液化ガス貯槽から供給される液化ガスを気化させる蒸発器と、該液化ガス又は発生する気化ガスが導かれる管路とを備えた液化ガス払出し設備であって、前記液化ガス貯槽と前記蒸発器との間に前記蒸発器に供給する液化ガスの圧力を所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備え、前記液化ガス貯槽から前記蒸発器までの前記管路が上流から下流に向かって下り勾配となっている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「上流側」は液化ガス貯槽方向であり、「下流側」は所定圧に減圧して送出ガスを送出する減圧弁方向である。これにより、脈動の原因となる管路内に発生した気泡（気化ガス）が液化ガス貯槽に戻されることになるので、脈動を防止することができる。更に、圧力調整弁で減圧した液化ガスを蒸発器で気化させるので、気化させる液化ガスの圧力差が小さくなって気化したガスに脈動が生じるのを抑え、圧力変動の小さい安定したガスを払出しすることができる。
【００１５】
また、前記液化ガス貯槽は、液化ガス貯蔵液面最下部位置が前記液化ガス貯槽下流側の構成よりも高位置に配設され、該液化ガス貯槽に貯蔵した液化ガスの圧力液頭が前記液化ガス貯槽より下流へ液化ガスを供給可能な供給圧以下になると前記蒸発器で気化させたガスによる圧力液頭で前記貯槽内液化ガスを供給するように構成されていてもよい。このようにすれば、貯槽に貯蔵された液化ガスの圧力液頭（pressure head）によって貯槽から液化ガスを供給することができるとともに、圧力液頭が小さくなった場合でも液化ガス貯槽に作用させる加圧用のガス圧を低くすることができ、専用の加圧用ガスを用いることなく、減圧して気化させて払出すガスで貯槽内の液化ガス供給用の圧力液頭を得ることができ、設備の構成を簡略化することができる。
【００１６】
また、前記圧力調整弁の上流側の管路内の圧力が所定圧力に達すると前記圧力調整弁の上流側の液化ガスを下流側に逃す安全弁機構を備えていてもよい。このようにすれば、圧力調整弁が閉状態となった場合に上流側圧力が上昇したとしても、安全弁機構によって圧力調整弁の上流側の液化ガスを下流側に逃すことができる安全機構を備えさせることができる。
【００１７】
また、前記圧力調整弁は、前記安全弁機構を内蔵していてもよい。このようにすれば、停電時等に圧力調整弁が閉鎖して上流側管路内の液化ガスが膨張して圧力上昇したとしても、内蔵した安全弁機構によって圧力調整弁の上流側圧力が所定圧力に達すると下流側に逃して上流側管路内の圧力上昇を抑えることができる。更に、圧力調整弁の開度を調整する弁体内に安全弁機構を備えさせて、安全弁機構をコンパクトに構成することができる。
【００１８】
また、前記安全弁機構は、前記圧力調整弁の上流側流路と下流側流路とを連通させる連通流路部分を閉鎖する弁板と、該弁板を上流側圧力に応じて開放又は閉鎖するばね体と、該弁板の開放時に上流側流路と下流側流路を連通させる開口穴とを有していてもよい。このようにすれば、ばね式の機械的な開閉機構で、圧力調整弁の上流側圧力が所定圧力以上に達すると上流側流路と下流側流路とを連通させて上流側の液化ガスを下流側に逃す安全弁機構を構成することができる。しかも、機械的な構成であるため、信頼性の高い安全弁機構を構成することができる。
【００１９】
また、本発明は、安全弁機能を有した圧力調整弁であって、上流側流路と下流側流路とを連通させる連通流路を閉鎖する弁体に安全弁機構が設けられ、該安全弁機構は、前記弁体の前記連通流路部分を閉鎖する弁板と、前記弁板を上流側圧力に応じて開放又は閉鎖するばね体と、前記弁板の開放時に上流側流路と下流側流路とを連通させる開口穴とを備えている。このようにすれば、圧力調整弁の開度を調整する弁体内に安全弁機構を備えさせて、コンパクトに構成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、液化ガスを気化させて所定圧に減圧して払出す設備において、気化させたガスに脈動が生じるのを抑制し、安定した圧力のガスを定量供給することが可能となる。また、信頼性の高いコンパクトな安全弁機構を有する圧力調整弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＮＧ払出し設備の図面であり、(a) は概略構成図、(b) は蒸発器出口部において生じる脈動の大きさを模式的に示すグラフである。
【図２】図１に示す圧力調整弁に安全弁機構を内蔵させた例の縦断面図である。
【図３】図２に示す圧力調整弁の動作を示す図面であり、(a) は通常動作時の縦断面図、(b) は閉鎖時における動作時の縦断面図である。
【図４】従来のＬＮＧ払出し設備の図面であり、(a) は概略構成図、(b) は蒸発器出口部において生じる脈動の大きさを模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。以下の実施形態では、液化ガス払出し設備の一例として、基本的な構成を図示したＬＮＧ払出し設備１を例に説明する。なお、この明細書及び特許請求の範囲の書類中における圧力の単位は全てゲージ圧である。
【００２３】
図１(a) に示すように、このＬＮＧ払出し設備１は、ＬＮＧ液を所定量貯蔵する液化天然ガス貯槽２（以下、「ＬＮＧ貯槽２」）と、このＬＮＧ貯槽２のＬＮＧ液を気化させる蒸発器３と、この蒸発器３で気化させたＬＮＧガスを一時的に溜めるバッファタンク４とを備えている。上記ＬＮＧ貯槽２には、下部に受入用管路５と供給用管路６とが設けられている。上記蒸発器３は、ＬＮＧ払出し設備１から払出す送出ガスの供給量に応じて容量、能力等が定められる。
【００２４】
また、上記蒸発器３とバッファタンク４との間には蒸発器出口元弁７が設けられ、バッファタンク４の下流側には送出ガスを所定の圧力に減圧する減圧弁８が設けられている。
【００２５】
さらに、この実施形態の上記ＬＮＧ貯槽２は、ＬＮＧ液の貯蔵液面最下部位置（レベル）が下流側の蒸発器３等よりも高位置となるように配設されており、このＬＮＧ貯槽２に貯蔵したＬＮＧ液は、自らの圧力液頭によって供給用管路６から供給されるようになっている。但し、貯蔵量が少なくなって供給圧が保てないときには、上記蒸発器３で気化させて減圧弁８で減圧した送出ガスによって圧力液頭が保てるように加圧管路１３が設けられている。この加圧管路１３には、加圧調整弁１４が設けられており、ＬＮＧ貯槽２の内圧が送出ガスの圧力以下となった場合には加圧調整弁１４が開放されてＬＮＧ貯槽２内の圧力液頭を送出ガス圧力に保てるようにしている。
【００２６】
そして、上記ＬＮＧ貯槽２の供給用管路６に設けられた貯槽元弁９と上記蒸発器３との間に、このＬＮＧ貯槽２から供給されるＬＮＧ液を所定圧力まで減圧する圧力調整弁１０が設けられている。この圧力調整弁１０は、供給用管路６内の圧力（例えば、Ｐ＝０．３５ＭＰａ）を、所定の圧力（例えば、Ｐ＝０．１９５ＭＰａ以下）に減圧するようになっている。この圧力調整弁１０により、圧力調整弁１０の上流側における高圧のＬＮＧ液を、下流側では低圧のＬＮＧ液としている。なお、この圧力調整弁１０の上流側及び下流側におけるＬＮＧ液の温度は、Ｔ＝−１６２℃である。また、この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、圧力Ｐ＝０．２ＭＰａ以上を「高圧」、Ｐ＝０．２ＭＰａ未満を「低圧」としている。
【００２７】
さらに、上記蒸発器３によって気化されて上記バッファタンク４に溜められるＬＮＧガスは、上記圧力調整弁１０によって減圧された圧力のＰ＝０．１９５ＭＰａ以下のままであるが、温度が常温となっている。このバッファタンク４に貯められたＬＮＧガスは、下流側の工場等における使用条件に適した所望の送出ガス圧力（例えば、圧力Ｐ＝０．１ＭＰａ、温度Ｔ＝常温）に減圧弁８で減圧されて送出される。各位置におけるガス圧力と温度は、その一例を図示している。
【００２８】
一方、上記圧力調整弁１０及び貯槽元弁９は、通常、停電時等にＬＮＧ液が下流側に流れないように自動的に閉鎖されるようになっている。しかしながら、両弁９，１０が同時に閉鎖されると、ＬＮＧ貯槽２から供給用管路６に供給されたＬＮＧ液は、上記圧力調整弁１０と貯槽元弁９との間の管路１１内においてその後の入熱によって大きく膨張してしまう。
【００２９】
そこで、圧力調整弁１０の上流側に安全弁機構２０を備えさせ、この安全弁機構２０によって、例えば、上記したように圧力調整弁１０の上流側配管１１がＬＮＧ払出し設備１の停電によって閉鎖されて圧力調整弁１０の上流側管路１１内のＬＮＧ液圧力が所定圧力以上に上昇した場合には、管路１１内のＬＮＧ液を圧力調整弁１０の下流側に逃すことで管路１１内の圧力上昇を抑えるようにしている。図示する例の安全弁機構２０は、上記圧力調整弁１０の上流側の管路１１と、この圧力調整弁１０の下流側の管路１２との間に安全弁２１を設けた構成となっている。
【００３０】
また、上記ＬＮＧ貯槽２から上記蒸発器３までの管路６，１１，１２が、上流から下流に向けて下り勾配となっている。このように管路６，１１，１２を下流方向に下り勾配とすることにより、蒸発器３で気化させるときに生じる脈動の原因となる気泡（気化ガス）を管路１２，１１，６からＬＮＧ貯槽２に戻して脈動が生じるのを防止している。この管路６，１１，１２の下り勾配としては、液化ガスに応じて設定されるが、管路６，１１，１２の途中に上り勾配となる箇所がなければよい。なお、好ましくは、０．１°〜１０°、更に好ましくは、０．５°〜５°の下り勾配にすれば、安定して気泡（気化ガス）をＬＮＧ貯槽２へ戻すことができる。
【００３１】
図２に示す圧力調整弁１０は、安全弁機構を圧力調整弁１０に内蔵させた例を示している。以下の説明では、図示する状態の上下方向に基いて説明する。この圧力調整弁１０を用いる場合、上記安全弁２１は不要となる。図示するように、この圧力調整弁１０は、弁箱２５の上流側流路２６と下流側流路２７との間に形成された連通流路２８に弁座２９が設けられている。図示する状態は、弁体３０の下端に形成された嵌入部３３が連通流路２８に嵌り、その嵌入部３３の外周に形成された鍔部３４を弁座２９に上方から密接させることによって連通流路２８が閉鎖された状態を示している。この弁体３０は、弁箱２５の上部に固定されたボンネット３１に設けられた電磁開閉機構４１の作動軸３２によって上下動させられ、電磁開閉機構４１の制御量によって連通流路２８が所定の開閉量となるように構成されている。この連通流路２８の開閉量を制御することで、上流側流路２６のＬＮＧ液を減圧して下流側流路２７に流している。
【００３２】
そして、この実施形態の圧力調整弁１０は、上記安全弁機構２０とは異なる安全弁機構３５が上記弁体３０に内蔵されている。この安全弁機構３５の具体的な構造としては、上方が閉鎖され下方が開放した筒体３６と、この筒体３６の内部で上記作動軸３２の軸方向に移動する弁板３７と、この弁板３７を筒体３６の開放した下方に向けて押圧する圧縮ばね３８とを備えており、上記筒体３６には、開放側端部の内周に、上記圧縮ばね３８に押圧された弁板３７が当接する弁体弁座３９が設けられている。この弁板３７を弁体弁座３９に押圧して筒体３６の下部開口を閉鎖する閉鎖力は、圧縮ばね３８のばね力によって設定される。圧縮ばね３８のばね力は、圧力調整弁１０による通常の圧力調整時における圧力では弁板３７は移動せず、上流側流路２６のＬＮＧ液圧力が所定圧力以上に上昇した場合に下流側に逃して安全弁として機能させたい圧力で弁板３７が押上げられるばね力に設定される。
【００３３】
また、上記筒体３６の周囲には、上記弁体弁座３９の位置よりも上方位置に、弁板３７が圧縮ばね３８に抗して所定量上昇させられた時に上記上流側流路２６と下流側流路２７とを連通させる複数の開口穴４０が設けられている。
【００３４】
このような安全弁機構３５によれば、上記弁体３０の鍔部３４が弁座２９に密接した閉鎖状態で上流側流路２６におけるＬＮＧ液の圧力が所定圧力に達すると、上記弁板３７が圧縮ばね３８のばね力に抗して押上げられ、弁体３０に設けられた開口穴４０を介して上流側流路２６と下流側流路２７とが連通させられて、高圧となった上流側のＬＮＧ液を下流側に逃すことができる。
【００３５】
次に、図３(a),(b) に基いて、上記圧力調整弁１０の通常動作時と、安全弁機構動作時とそれぞれ説明する。ＬＮＧ液の流れは矢印で示す。
【００３６】
図３(a) に示すように、上記圧力調整弁１０の通常動作時は、電磁開閉機構４１（図２）によって作動軸３２の動作量を制御することで弁体３０の昇降量が制御され、これによって上流側流路２６から連通流路２８を介して下流側流路２７に流れる流量が制御される。この流量制御により、上流側流路２６内のＬＮＧ液が減圧されて下流側流路２７へと流される。
【００３７】
一方、図３(b) に示すように、安全弁機構動作時は、例えば、停電時に電磁開閉機構４１が制御不能となって弁体３０が連通流路２８を閉鎖した状態となり、その後の入熱によって上流側流路２６内のＬＮＧ液圧力が上昇して、この上流側流路２６内のＬＮＧ液圧力が上記弁体３０に設けられた圧縮ばね３８のばね力に抗して弁板３７を押上げる圧力に達すると弁板３７が上昇させられる。そして、この弁板３７が筒体３６に設けられた開口穴４０の位置部分まで上昇させられると、開口穴４０を介して上流側流路２６と下流側流路２７とが連通されて上流側流路２６内の高圧ＬＮＧ液が下流側流路２７に逃される。その後、上流側流路２６のＬＮＧ液圧力が圧縮ばね３８のばね力以下になると、弁板３７が圧縮ばね３８によって自動的に閉じられて弁体弁座３９に密接させられる（図２に示す状態）。この弁板３７による上流側流路２６と下流側流路２７との連通又は遮断は、上流側流路２６内のＬＮＧ液圧力に応じて自動的に行われる。
【００３８】
このように、この実施形態の圧力調整弁１０に内蔵された安全弁機構３５によれば、別途の安全弁を設けずとも上流側流路２６の圧力に応じて上流側流路２６のＬＮＧ液を自動的に下流側流路２７に逃すことができる。しかも、圧力調整弁１０の開度を調整する弁体３０内に安全弁機構を備えさせて、安全弁機能を有する圧力調整弁１０をコンパクトに構成することができる。
【００３９】
そして、以上のように構成されたＬＮＧ払出し設備１によれば、ＬＮＧ貯槽２内のＬＮＧ液が貯槽元弁９を開放することにより管路１１内に供給され、このＬＮＧ液が圧力調整弁１０によって減圧された後、管路１２を介して蒸発器３に供給される。
【００４０】
この蒸発器３に供給されるＬＮＧ液は、上記したように圧力調整弁１０によって所定の圧力まで減圧されているため、図１(b) に示すように、蒸発器３で気化されて常温となって排出される蒸発器出口のＬＮＧガスは、大きな脈動を抑えられた状態で排出されるようにできる。しかも、図示するように時間を経過しても大きな脈動を抑えることができるので、大きな騒音等を生じることなく安定した圧力のＬＮＧガスを蒸発器出口元弁７を介してバッファタンク４に溜めることができる。
【００４１】
また、このように蒸発器３から排出されるＬＮＧガスの脈動を小さくすることができるので、バッファタンク４の容量を従来に比べて小さくすることができ、設備の小型化や設備費用の抑制を図ることができる。その上、脈動の大きさによっては、例えば、管路容積によって脈動を吸収することも可能となる場合もあり、バッファタンク４の削減等の更なる設備の小型化を図ることも可能となる。
【００４２】
さらに、ＬＮＧガスは減圧弁８で所定圧力に減圧されて下流側に送出されるが、この送出ガスは、上記したように従来に比べて脈動が大きく抑えられているので、圧力変動の非常に少ない安定した送出ガスを供給できるＬＮＧ払出し設備１を構成することができる。しかも、脈動による騒音等も抑えて、環境上の問題も生じないＬＮＧ払出し設備１とすることもできる。
【００４３】
また、上記実施形態では、ＬＮＧ貯槽２の貯蔵液面レベルを高くすることで、通常は貯蔵しているＬＮＧの圧力液頭で供給用管路６に供給でき、ＬＮＧ貯槽２内の液量が減少して圧力液頭が小さくなった場合にのみ減圧弁８から送出される送出ガスをＬＮＧ貯槽２の頂部に戻すことで圧力液頭を確保するようにしているので、常時圧力液頭を確保するための構成（加圧用蒸発器１１１等）を不要として、ＬＮＧ払出し設備１の運用効率を向上させることもできる。
【００４４】
しかも、ＬＮＧ払出し設備１の停電等によって貯槽元弁９及び圧力調整弁１０が閉鎖されて、これら貯槽元弁９と圧力調整弁１０との間の管路１１におけるＬＮＧ液が入熱で膨張したとしても、圧力調整弁１０の安全弁機構３５（２０）によって上流方向のＬＮＧ液を下流方向に逃すことができるので、ＬＮＧ液の供給管路における安定性を保つことができる。
【００４５】
その上、上記したように蒸発器３の上流側において、圧力調整弁１０でＬＮＧガスを上記したように、例えば、Ｐ＝０．１９５ＭＰａ以下の圧力（０．２ＭＰａ未満）まで減圧することにより、このＬＮＧ払出し設備１を高圧ガス貯蔵設備とすることができ、高圧ガス製造設備と比べて保守・点検等に要する労力の軽減も図ることができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、基本的な構成を図示して説明したが、本発明は上記基本的構成にその他の設備要素を付加したＬＮＧ払出し設備においても適用することができ、上記した構成のＬＮＧ払出し設備１に限定されるものではない。
【００４７】
また、上記実施形態では、各位置におけるＬＮＧの圧力の一例を示して説明したが、上記圧力は一例であり、上記実施形態に限定されるものではない。
【００４８】
また、上記実施形態では、ＬＮＧを例に詳細に説明したが、本発明はＬＮＧに限定されるものではなく、液化水素、液化酸素、液化窒素、液化ヘリウム、液化アルゴンなどの低温の液化ガスにも適用することができる。
【００４９】
さらに、上記実施形態では、圧力調整弁１０に安全弁機構３５を内蔵させた例を詳細に説明したが、安全弁機構２０を内蔵しない圧力調整弁１０で構成してもよく、安全弁機構は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５０】
また、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る液化ガス払出し設備は、定量的に燃料ガスを使用する工場等において利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 天然ガス払出し設備
２ 液化天然ガス貯槽
３ 蒸発器
４ バッファタンク
５ 受入用管路
６ 供給用管路
７ 蒸発器出口元弁
８ 減圧弁
９ 貯槽元弁
１０ 圧力調整弁
１１ 管路（上流側）
１２ 管路（下流側）
１３ 加圧管路
１４ 加圧調整弁
２０ 安全弁機構
２１ 安全弁
２６ 上流側流路
２７ 下流側流路
２８ 連通流路
２９ 弁座
３０ 弁体
３２ 作動軸
３３ 嵌入部
３４ 鍔部
３５ 安全弁機構
３６ 筒体
３７ 弁板
３８ 圧縮ばね
３９ 弁体弁座
４０ 開口穴
４１ 電磁開閉機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽と、該液化ガス貯槽から供給される液化ガスを気化させる蒸発器と、該液化ガス又は発生する気化ガスが導かれる管路とを備えた液化ガス払出し設備であって、
前記液化ガス貯槽と前記蒸発器との間に前記蒸発器に供給する液化ガスの圧力を所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備え、
前記液化ガス貯槽から前記蒸発器までの前記管路が上流から下流に向かって下り勾配であることを特徴とする液化ガス払出し設備。
【請求項２】
前記液化ガス貯槽は、液化ガス貯蔵液面最下部位置が前記液化ガス貯槽下流側の構成よりも高位置に配設され、
該液化ガス貯槽に貯蔵した液化ガスの圧力液頭が前記液化ガス貯槽より下流へ液化ガスを供給可能な供給圧以下になると前記蒸発器で気化させたガスによる圧力液頭で前記貯槽内液化ガスを供給するように構成されている請求項１に記載の液化ガス払出し設備。
【請求項３】
前記圧力調整弁の上流側の管路内の圧力が所定圧力に達すると前記圧力調整弁の上流側の液化ガスを下流側に逃す安全弁機構を備えている請求項１又は２に記載の液化ガス払出し設備。
【請求項４】
前記圧力調整弁は、前記安全弁機構を内蔵している請求項３に記載の液化ガス払出し設備。
【請求項５】
前記安全弁機構は、前記圧力調整弁の上流側流路と下流側流路とを連通させる連通流路部分を閉鎖する弁板と、該弁板を上流側圧力に応じて開放又は閉鎖するばね体と、該弁板の開放時に上流側流路と下流側流路を連通させる開口穴とを有している請求項４に記載の液化ガス払出し設備。
【請求項６】
安全弁機能を有した圧力調整弁であって、
上流側流路と下流側流路とを連通させる連通流路を閉鎖する弁体に安全弁機構が設けられ、
該安全弁機構は、前記弁体の前記連通流路部分を閉鎖する弁板と、
前記弁板を上流側圧力に応じて開放又は閉鎖するばね体と、
前記弁板の開放時に上流側流路と下流側流路とを連通させる開口穴とを備えている圧力調整弁。
【請求項１】
液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽と、該液化ガス貯槽から供給される液化ガスを気化させる蒸発器と、該液化ガス又は発生する気化ガスが導かれる管路とを備えた液化ガス払出し設備であって、
前記液化ガス貯槽と前記蒸発器との間に前記蒸発器に供給する液化ガスの圧力を所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備え、
前記液化ガス貯槽から前記蒸発器までの前記管路が上流から下流に向かって下り勾配であることを特徴とする液化ガス払出し設備。
【請求項２】
前記液化ガス貯槽は、液化ガス貯蔵液面最下部位置が前記液化ガス貯槽下流側の構成よりも高位置に配設され、
該液化ガス貯槽に貯蔵した液化ガスの圧力液頭が前記液化ガス貯槽より下流へ液化ガスを供給可能な供給圧以下になると前記蒸発器で気化させたガスによる圧力液頭で前記貯槽内液化ガスを供給するように構成されている請求項１に記載の液化ガス払出し設備。
【請求項３】
前記圧力調整弁の上流側の管路内の圧力が所定圧力に達すると前記圧力調整弁の上流側の液化ガスを下流側に逃す安全弁機構を備えている請求項１又は２に記載の液化ガス払出し設備。
【請求項４】
前記圧力調整弁は、前記安全弁機構を内蔵している請求項３に記載の液化ガス払出し設備。
【請求項５】
前記安全弁機構は、前記圧力調整弁の上流側流路と下流側流路とを連通させる連通流路部分を閉鎖する弁板と、該弁板を上流側圧力に応じて開放又は閉鎖するばね体と、該弁板の開放時に上流側流路と下流側流路を連通させる開口穴とを有している請求項４に記載の液化ガス払出し設備。
【請求項６】
安全弁機能を有した圧力調整弁であって、
上流側流路と下流側流路とを連通させる連通流路を閉鎖する弁体に安全弁機構が設けられ、
該安全弁機構は、前記弁体の前記連通流路部分を閉鎖する弁板と、
前記弁板を上流側圧力に応じて開放又は閉鎖するばね体と、
前記弁板の開放時に上流側流路と下流側流路とを連通させる開口穴とを備えている圧力調整弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６７７８７（Ｐ２０１２−６７７８７Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１０６７１（Ｐ２０１０−２１０６７１）
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【出願人】（０００１６０３５９）吉野石膏株式会社 (48)
【出願人】（５１０２５２７５９）小村産業株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【出願人】（０００１６０３５９）吉野石膏株式会社 (48)
【出願人】（５１０２５２７５９）小村産業株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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