专利名称：液化气气化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种即使在寒冷地区或冬天使用时也可稳定地使液化气气化的液化气气化装置。
该现有液化气气化装置为了对液化气体容器6内的所有液化气进行加热使其气化，需要大量的热能。
另外，在冬天，为了防止温水循环用管冻结，需要连续运行锅炉，通过介质泵的驱动使温水循环。该介质泵的驱动装置使用电动机，其动力源使用商用电源。因此，现有液化气气化装置的设置场所受到限制。
本发明的目的在于提供一种液化气气化装置，该液化气气化装置可将用于使液态的液化气气化的热能消耗抑制到最小限度，即使在寒冷地区也可有效且可靠地进行气化。
另外，本发明的目的在于提供一液化气气化装置，该液化气气化装置不使用温水循环用管和锅炉，另外，由于采用由温差发电模块自己发电和蓄电池技术，使得不需要商用电源设备，因此可设置到任意的场所，并且较经济。
如上述那样，本发明的液化气气化装置隔着温差发电模块，以背靠背形式将使液化气气化的热交换器和加热器设置成一体，由燃烧装置构成加热器，用液化气作为催化燃烧装置的燃料源，所以，液化气的气化可高效地进行，并且，热能的消耗可减小到最小限度，由于采用温差发电模块作为电源，所以可不需要商用电源设备，从而可设置到任意场所。
上述燃料气体供给管包含从与热交换器的出口连接的燃料供给管分出设置的管路，即使气温下降，也能可靠地使液态的可变气体气化。
另外，还包括配置多个上述热交换器，各热交换器的出口侧的排出管与1根燃料供给管连接的场合，在连接液化气容器和各热交换器的燃气供给管的途中设置开关阀，具有接受设于上述热交换器的出口侧的压力检测器的信号，开、关上述开关阀的控制器，能根据气温或根据燃烧器具的种类和液化气的压力调整工作的热交换器数量。
另外，上述多个热交换器包含邻接的各热交换器相互连接出口侧和入口侧、串联配置的场合，在各热交换器具有温度检测器，在向加热各热交换器的催化燃烧装置供给燃气的燃气供给管上设置开关阀，设置控制器，该控制器接受来自上述温度检测器的信号，开关上述开关阀，开始或停止催化燃烧装置的燃烧，能根据气温或根据燃烧器具的种类和要求的液化气压力，调整工作的热交换器数量。
另外，由于在上述多个各热交换器上设置开关阀和温度检测器，所以能简单地进行热交换器的增设或拆卸。
另外，由于设置了用于向催化燃烧装置供给燃料的专用燃料容器，所以能稳定地向催化燃烧装置供给燃料，能防止热交换器的能力的下降。
另外，由于在催化燃烧装置与专用的燃料容器之间设置导热部，所以能由催化燃烧装置的热加热上述燃料容器，是一种即使在极冷的环境下也能可靠地实现气化功能的液化气气化装置。
图1是本发明的液化气气化装置的第1实施例的结构图。
图2是图1的液化气气化装置的热交换器和催化燃料装置的剖视图。
图3是本发明的液化气气化装置的第2实施例的剖视图。
图4是本发明的液化气气化装置的第3实施例的剖视图。
图5是本发明的液化气气化装置的第4实施例的剖视图。
图6是本发明的液化气气化装置的第5实施例的剖视图。
图7是本发明的液化气气化装置的第6实施例的剖视图。
图8是本发明的液化气气化装置的第7实施例的剖视图。
图9是现有液化气气化装置的结构图。
本实施例的液化气气化装置具有储存丙烷等液化石油气的液化气容器21；气化来自液化气容器21的液态的液体气的热交换器22；中间隔着温差发电模块43一体地设置在热交换器22上的加热器23；通过气表32连接热交换器22和燃烧器具33、将气化了的液化气供给到燃烧器具33的燃料供给管39。
上述加热器23使用导热系数大的铝或以铝为主要成分的合金，使整体热容量尽可能小。另外，在本实施例中，加热器23由使用白金等贵金属的催化剂的催化燃烧装置24构成。
上述催化燃烧装置24的燃料—气化的液化气由燃料气供给管26供给，该燃料气供给管26是从连接上述液化气容器21和燃烧器具33之间的气体取出管25分出的。在上述气体取出管25的途中设置压力调整器31。另外，在燃料气体供给管26的催化燃烧装置24的入口侧近旁设置电磁式的开关阀30。压力调整器31用于调节供给到燃烧器具33的燃料气体的压力。另外，上述电磁式的开关阀30的开、关由在内部具有燃烧部的控制器29进行控制。液态的液化气从液化气容器21由与容器下部连接的液态气供给管28向上述热交换器22供给。液态气供给管28在本实施例中连接到液化气容器21的下部，但不一定非要连接到液化气容器21的下部。另外，在热交换器22的出口侧22a连接有燃料供给管39。该燃料供给管39通过压力调整器50与上述气体取出管25相连接。上述气体取出管25和燃料供给管39通过测定气体使用量的气表32与燃烧器具33相连接。
设于上述燃料气供给管26上的压力调整器27，是为了使催化燃烧装置24稳定地燃烧为获得必要的气体压力而设置的。
图2所示是本实施例的热交换器22与催化燃烧装置24的一个例子的剖视图。在本实施例中，通过温差发电模块43与热交换器22紧密接合的催化燃烧装置24由导热系数大的铝或铝合金构成，在内部收容有由白金等贵金属构成的燃烧用催化剂34。在收容有上述燃烧用催化剂34的燃烧室入口设置有喷射燃料气的喷嘴35和由喷射气体的力从空气吸引口37吸引空气的喷射器36。另外，在上述燃烧室的上部设有由在控制器29内部的燃烧部产生的高电压产生电火花的火花塞38。该火花塞38由点火线38a连接到控制器29内部的燃烧部。
紧密安装于上述热交换器22与加热器23之间的温差发电模块43为在产生温差时发电的温差发电元件的集合体。另外，由温差发电模块产生的电力储存于蓄电器(图中未示出)。
上述控制器29的控制部由电子回路构成，所以，耗电少，由上述温差发电模块43的自己发电电力可充分地工作。
下面，对本实施例的液化气气化装置的动作进行说明。特别是在冬天等温度较低的时期，在使用燃烧器具33时，存在不能充分供给燃烧器具33的燃料源—液化气的场合。即，由于液化气的气化热，液化气容器21和热交换器22的温度下降，可供给的液化气的流量减少。为此，燃烧器具33的火力不能在规定强度下维持燃烧。
在如上述那样的状况的场合，本发明的液化气体气化装置，首先接通控制器29的电源(图中未示出)，使控制器29动作。即，打开开关阀30，使内装的燃烧部动作，使其由图2所示的火花塞38产生电火花。当开关阀30打开时，由从连接于液化气容器21的气体取出管25分出的燃料气体供给管26使气态的液化气从喷嘴35喷射到收容有燃烧用催化剂34的燃烧室。喷射的液化气由喷射器36的喷射效果从空气吸引口37吸引空气，形成可燃性混合气体。该混合气体由火花塞38产生的电火花点燃，在燃烧用催化剂34的出口侧形成火焰。由该火焰的热对燃烧用催化剂34进行加热，当燃烧用催化剂34的温度上升、达到催化可燃烧温度即约200℃以上时，催化燃烧开始。当催化燃烧开始时，燃料气完全由催化燃烧消耗，所以，火焰自然消失。
当对上述燃烧用催化剂34进行加热时，处于加热器23与热交换器22之间的温差发电模块43也被加热，由于两侧的温差而开始发电。该发电产生的电力被储存于蓄电器(图中未示出)。
该催化燃烧发出的热由热交换器22传递到由液态气供给管28供给的液态的液化气，液化气的液体被气化。这样气化了的液化气从燃料供给管39供给到燃烧器具33。因此，燃烧器具33即使在温度低的环境下也能以规定的火力进行燃烧。
在本实施例中，如上述那样，作为一体地设于热交换器22上的加热器23的加热源，利用催化燃烧。该催化燃烧在燃烧用催化剂34的表面均匀地进行，所以，燃烧用催化剂34的温度为约800℃左右的低温，对于使液化气气化是足够了，而且，催化燃烧装置24和热交换器22的外表面的温度大致在常温左右的安全温度下工作。另外，即使是催化燃烧装置24的开/关控制，若燃烧用催化剂34的温度在200℃以上，只需供给燃料与空气的混合气体即可使其再次开始催化剂燃烧，没有必要使燃烧部再工作。为此，没有电源的消耗，较有利。如上述那样，在将加热器的加热源作为火焰燃烧的场合，温度成为2000℃左右的高温，在确保热交换器的安全性方面存在问题，在进行开/关控制的场合，必须使燃烧部工作，电力的消耗也大，但由于采用催化剂燃烧，上述问题就解决了。
如上述那样，依据本实施例的液化气气化装置，由于由催化燃烧装置构成加热器，液化气容器21的液态的液化气通过由加热器加热的热交换器内而气化，所以，很有效。另外，由于加热器由催化燃烧装置构成，燃料使用气化了的液化气，所以，较经济，而且，由于电力可由温差发电模块自给，所以，不需要商用电源设备，在什么样的场所都可设置。
图3所示是依据本发明的液化气气化装置的第2实施例，在本实施例中，从与热交换器22的出口侧22a连接的燃料供给管39分出设置供给催化燃烧装置24的燃料的燃料气供给管26。
热交换器22与实施例1一样，中间隔着温差发电模块43与由催化燃烧装置24构成的加热器23紧贴在一起，因此，热交换器22的出口22a当然流出气化了的液化气。在本实施例中，使该气化了的液化气的一部分通过燃料气供给管26回流到催化燃烧装置24，作为燃料使用。
为此，按照本实施例，可实现即使气温下降也能够可靠地进行液化气的气化的液化气气化装置。
图4所示是本发明的液化气气化装置的第3实施例，该实施例配置了多个热交换器22。另外，在连接液化气容器21的下部和各热交换器22之间的液态气体供给管28上，在各热交换器22的入口侧设置有开关阀40。另外，各热交换器22的出口侧22a的各燃料供给管与1根燃料供给管39相连接，在该燃料供给管39上具有压力检测器41。由压力检测器41检测到的信号被送到控制器42，由该信号进行开关阀40的开闭和催化燃烧装置24的燃烧的开始和停止的控制。
另外，温差发电模块43紧贴且夹在各热交换器22和加热器23之间。
下面，说明本实施例的液化气体气化装置的动作。使用者操作控制器42，打开开关阀40的一个，从液态气供给管28向热交换器22供给液化气的液体。同时，开始与该热交换器22对应的催化燃烧装置24的燃烧。催化燃烧发出热被传递到热交换器22，从液态气供给管28供给的液态的液化气开始气化。结果，压力检测器41检测到的压力上升。
在上述催化燃烧装置24开始燃烧的同时，温差发电模块43的发电也开始。
在本实施例中使用的控制器42内装有微机，微机具有将压力检测器41检测到的压力与基准值进行比较，并根据该比较结果决定进行工作的热交换器22的台数的控制程序。即，当该检测压力比微机具有的基准压力低时，即在燃烧器具33的火力依然较弱的场合，进行控制，使其自动打开第2个开关阀40。这样，通过依次增加工作的热交换器22的数量，使压力检测器41检测到的压力处于微机具有的压力基准值内。这样，能根据气温和燃烧器具33的要求，调整工作的热交换器22的数量，供给规定压力的气化液化气。
在上述说明中，对控制器42作为一种内装微机的结构进行了说明，但也可在例如控制器42显示基准压力，使用者用目视比较压力检测器41检测的压力和该基准压力，在压力检测器41的检测压力较低时进行操作，以进行增加工作的热交换器22的台数。
如上述那样，按照本实施例，其结构为热交换器22为多个，在连接液化气容器21和各热交换器22的催化燃烧装置24的液态气供给管28的途中设置开关阀40，具有接受设于燃料供给管39上的压力检测器41的信号并对上述开关阀40进行开、关的控制器，这样，就实现了可根据气温或根据燃烧器具的种类和要求的液化气压力调整工作的热交换器数量的液化气气化装置。
图5所示是本发明的液化气气化装置的第4实施例，在该实施例中，多个邻接的热交换器22交替地连接出口和入口、串联配置。另外，在上述多个热交换器22上分别设置温度检测器44，在与各热交换器22设置成一体化的各催化燃烧装置24的入口侧设有燃料开关阀30。在本实施例中，控制器42具有内装的微机接受温度检测器44的信号并进行开关各开关阀30的控制程序。开关各开关阀30，换言之是对各催化燃烧装置24的燃烧的开始和停止进行控制。
下面，说明本实施例的液化气气化装置的动作。冬天，当使用燃烧器具33时，由于液化气的气化热使液化气容器21和热交换器22的温度下降，有时不能向燃烧器具33供给足够的气化液化气。
本实施例的液化气气化装置在各热交换器22上设置有温度检测器44，将该温度检测器的检测温度信号传递到控制器42。控制器42接受上述温度信号，打开开关阀30中的一个，催化燃烧装置24开始燃烧。由于热交换器22的温度下降是由接近液化气容器21一侧的热交换器产生的，所以，在本实施例中，最先驱动的催化燃烧装置24，是最接近液化气容器21的。该催化燃烧产生的热传递到热交换器22，促进液化气的气化。此时，在上述驱动的热交换器22的能力不足时，则第2个热交换器22的温度由于液化气的气化热而下降。安装于第2个热交换器22的温度检测器44检测该温度下降情况，控制器42接着打开第2个催化燃烧装置24的开关阀30，催化燃烧装置24开始燃烧。这样，当气化的能力不足时，通过依次增加驱动的热交换器22的台数，可向燃烧器具33供给足够的气化液化气。
另外，当燃烧器具33的消耗气体量下降时，液化气的气化热变少，热交换器22的温度上升。当温度检测器44检测到该温度上升时，控制器42关闭开关阀30，催化燃烧装置24停止燃烧。此时，热交换器22的温度上升与消耗气体量增加的场合相反，由远离液化气容器21的热交换器发生。为此，在本实施例中，最初停止的催化燃烧装置是离液化气体容器21最远的。
如上述那样按照本实施例，其结构为控制器42接受设于热交换器22上的温度检测器44的信号，开、关开关阀30，开始或停止催化燃烧装置24的燃烧，这样，实现了能根据气温或根据燃烧器具的种类所要求的液化气的压力调整工作的热交换器数量的液化气气化装置。
图6所示是本发明的液化气气化装置的第5实施例，在本实施例中，分别在多个热交换器22上设置了开关阀40和温度检测器44，另外，在各催化燃烧装置24上设置催化燃烧装置用压力调整器27和开关阀30，形成热交换器22一个一个独立的液化气体气化装置。
控制器42在压力检测器41检测到的压力比与基准值比较的基准压力低时，打开停止的催化燃烧装置24的燃料开关阀43，供给液化气体，开始催化燃烧，打开一体设置的热交换器22的开关阀40，导入液态的液化气，开始气化。
当燃烧器具33的消耗气量减少时，正在运行的热交换器22内的温度上升，当温度检测器44检测时，则控制器42关闭规定的催化燃烧装置24的燃料开关阀30，使燃烧停止。
如上述那样，在本实施例中，由于单个热交换器作为独立的液化气气化装置进行工作，所以，可根据需要，简单地进行包括加热器、热交换器的增设或拆卸。
图7所示是本发明的液化气气化装置的第6实施例，在本实施例中，从专用燃料容器45供给在催化燃烧装置24中燃烧的燃料。
为此，例如因为使用多个燃烧器具33等，使用的液化气量增加，供给到催化燃烧装置24的液化气不足，或在极冷的天气开始工作时液化气容器和热交换器同时温度下降，不能获得足够的气化液化气，即使发生这两种情况也可充分地加以对应。即，可从专用燃料容器45向催化燃烧装置24供给始终稳定量的燃烧气体，因此，能始终供给到燃烧器具33。另外，也可根据需要设置换向阀，供给液化气容器21的液化气。
图8所示是本发明的液化气气化装置的第7实施例，本实施例在第6实施例的专用燃料容器45与催化燃烧装置24之间设置由铝等高导热系数的材料构成的导热部46。为此，从催化燃烧装置24的外面传导的热量通过导热部46传到专用燃料容器45，对专用燃料容器45进行加热。因此，可顺利地向催化燃烧装置24供给气化了的燃料气。
为此，按照本实施例，即使在极冷的环境下，也不会减少供给到催化燃烧装置24的燃料，液化气气化装置能可靠地起作用。
产业上利用的可能性本发明的液化气气化装置中间隔着温差发电模块将液化气气化的热交换器和加热器以背靠背的形式设置成一体，由催化燃烧装置构成加热器，使用液化气作为催化燃烧装置的燃料源，所以，液化气可高效地进行气化，并且，热能的消耗可减小到最小限度，由于采用温差发电模块作为电源，所以可不需要商用电源设备，可设置到任意场所。
权利要求
1.一种液化气气化装置，其特征在于包括收容液化气的液化气容器(21)；使来自该液化气容器的液态的液化气气化的热交换器(22)；由一体地设于该热交换器上的催化燃烧装置(24)构成的加热器(23)；及将由该热交换器气化了的液化气供给到燃烧器具(33)的燃料供给管(39)，该催化燃烧装置的燃料通过燃料气供给管(26)从液化气容器供给到该催化燃烧装置。
2.如权利要求1或2所述的液化气气化装置，其特征在于在该热交换器(22)与加热器(23)之间紧贴地设置温差发电模块(43)。
3.如权利要求1或2所述的液化气气化装置，其特征在于该燃料气供给管(26)从设于该液化气体容器的气体取出管(25)分出来进行设置。
4.如权利要求1或2所述的液化气气化装置，其特征在于该燃料气体供给管(26)从与热交换器的出口侧连接的燃料供给管(39)分出来进行设置。
5.如权利要求1或2所述的液化气气化装置，其特征在于该热交换器(22)为多个，各热交换器的排出管连接到1根燃料供给管(39)上，在连接液化气容器(21)和各热交换器的液态气供给管(28)的途中设置开关阀(40)，具有接受设于上述热交换器的出口侧的压力检测器(41)的信号对上述开关阀进行开关控制的控制器(42)。
6.如权利要求1或2所述的液化气气化装置，其特征在于该热交换器(22)为多个，在各热交换器上配备有温度检测器(44)，邻接的各热交换器相互连接出口侧和入口侧，进行串联配置，在通往对各热交换器进行加热的催化燃烧装置(27)的燃料气体供给管(26)上设置开关阀(30)，控制器(48)接受该温度检测器(44)的信号，开关燃料开关阀(43)，使催化燃烧装置开始或停止燃烧。
7.如权利要求1或2所述的液化气气化装置，其特征在于该催化燃烧装置(24)的燃料从专用燃料容器(45)供给。
8.如权利要求7所述的液化气气化装置，其特征在于在该催化燃烧装置与专用燃料容器之间设置导热部(46)，由催化燃烧装置的热对容器进行加热。
全文摘要
一种即使在寒冷地区或冬天也可稳定地使液化气气化的液化气气化装置,该液化气气化装置具备:收容液化气的液化气容器(21);使来自上述液化气容器的液态的液化气气化的热交换器(22);由中间隔着温差发电模块(43)一体地设于上述热交换器的发热催化燃烧装置(24)构成的加热器(23);将由上述热交换器气化了的液化气供给到燃烧器具(33)的燃料供给管(39),该催化燃烧装置的燃料由于使用上述液化气容器内的液化气,液化气能高效地进行气化,由于电源使用温差发电模块产生的电力,所以,可设置到任意场所。
文档编号F23D14/18GK1364227SQ01800477
公开日2002年8月14日 申请日期2001年3月9日 优先权日2000年3月10日
发明者难波三男, 近藤健, 水津诚, 松本俊成, 薮内秀隆, 日下贵晶 申请人:高压气体保安协会, 松下电器产业株式会社