特開 2024-140640 ガス缶の気化補助器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140640

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】ガス缶の気化補助器

(51)【国際特許分類】

   F24C 3/14 20210101AFI20241003BHJP

   F23D 14/28 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

F24C3/14 K

F23D14/28 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051885

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】516053475

【氏名又は名称】有限会社日本ＯＭＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(74)【代理人】

【識別番号】100099508

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 久

(74)【代理人】

【識別番号】100219483

【弁理士】

【氏名又は名称】宇野 智也

(72)【発明者】

【氏名】百武 省彦

(57)【要約】

【課題】熱源を必要とせず、簡単な構成で、液化石油ガスの気化力を維持することが可能なガス缶の気化補助器の提供。
【解決手段】底部２２の外面側に凹部を有する金属製のガス容器２０に液化石油ガスＧが充填されたガス缶２の気化補助器であって、ガス容器２０を保持する柔軟素材により形成されたカップ状の柔軟性容器３であり、ガス容器２０の外周面２１Ａを覆って密着する第１袋３０と、ガス容器２０の底部２２の凹部の外面（凹面）２２Ａに密着する凸部３１Ａを有する第２袋３１とを備え、第１袋３０および第２袋３１の内部に、凝固点が液化石油ガスＧの沸点よりも高い水３２が充填された柔軟性容器３からなる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

底部の外面側に凹部を有する金属製のガス容器に液化石油ガスが充填されたガス缶の気化補助器であって、
前記ガス容器を保持する柔軟素材により形成されたカップ状の柔軟性容器であり、前記ガス容器の外周面を覆って密着する側壁部と、前記ガス容器の底部の凹部の外面に密着する凸部を有する底部とを備え、前記側壁部および前記底部の内部に、凝固点が前記液化石油ガスの沸点よりも高い液体が充填された柔軟性容器からなるガス缶の気化補助器。

【請求項2】

前記柔軟素材の熱伝導率が０．３３Ｗ／ｍ・Ｋ以上である請求項１記載のガス缶の気化補助器。

【請求項3】

前記液体の粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓ以下である請求項１または２に記載のガス缶の気化補助器。

【請求項4】

前記液体が水である請求項１または２に記載のガス缶の気化補助器。

【請求項5】

前記柔軟性容器を収容して吊り下げ可能な網袋を有する請求項１または２に記載のガス缶の気化補助器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属製のガス容器に充填された液化石油ガスの気化力を維持するガス缶の気化補助器に関する。

【背景技術】

【0002】

キャンプや避難所等においては、ランタンやバーナー等のガス機器の燃料として、ガス容器（缶）に液化石油ガスが充填された、いわゆるＣＢ缶やＯＤ缶などのガス缶が良く使用される。ガス缶の中は常に高圧であるため、この高圧に耐えられるようにガス容器は金属製となっており、圧力で容器が変形しないように底には凹みが設けられている。

【0003】

ところで、このようなガス缶では、液化石油ガスが気化する際の気化熱によってガス容器の温度が低下する。そのため、ガス機器を周囲温度が低温の環境で連続的に使用すると、ガス容器の温度が充填された液化石油ガスの沸点を下回って液化石油ガスの気化が阻害され、ガス容器内に液化石油ガスが残っているにも関わらず、燃焼が止まってしまうことがある。

【0004】

そこで、このような現象を予防するために、特許文献１，２に記載の技術が知られている。特許文献１には、液化ガスを封入したカートリッジの上端にバーナーを有する携帯コンロにおいて、バーナーの五徳上に、横風を防ぐことのできる円筒状の風防板を配設し、風防板には着脱可能に垂設されたヒート板を取り付け、ヒート板を介してバーナー側の熱をカートリッジに伝えるようにした携帯コンロ用装備具が記載されている。

【0005】

また、特許文献２には、低温液体ボンベ本体の高さとほぼ同一とした円筒状形の温水ジャケットによって低温液体ボンベの外周面を覆い、ヒーターが設けられた温水源からの温水を温水ジャケット内部に循環させることによって、低温液体ボンベに気化熱を供給するようにした低温液体ボンベ気化用温水ジャケットが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開平５－６６４０５号公報

【特許文献2】特開平８－３３８５９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の装備具では、カートリッジを連結した携帯コンロに装着するだけであるため、簡単に使用できる。しかし、バーナー側の熱をカートリッジに伝えるため、加熱しすぎると暴発の恐れがある。また、特許文献２では、低温液体ボンベを覆った温水ジャケットに温水を循環させるため、温水を加熱するヒーター等の熱源が別途必要である。そのため、特許文献２に記載の装置では、キャンプや避難所等のように熱源が簡単に得られないような場所には適さない。

【0008】

そこで、本発明においては、熱源を必要とせず、簡単な構成で、液化石油ガスの気化力を維持することが可能なガス缶の気化補助器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】

【0009】

本発明のガス缶の気化補助器は、底部の外面側に凹部を有する金属製のガス容器に液化石油ガスが充填されたガス缶の気化補助器であって、ガス容器を保持する柔軟素材により形成されたカップ状の柔軟性容器であり、ガス容器の外周面を覆って密着する側壁部と、ガス容器の底部の凹部の外面に密着する凸部を有する底部とを備え、側壁部および底部の内部に、凝固点が液化石油ガスの沸点よりも高い液体が充填された柔軟性容器からなる。

【0010】

本発明のガス缶の気化補助器では、ガス容器の外周面が側壁部に密着し、ガス容器の底部の凹部の外面に底部の凸部が密着し、これらの側壁部および底部の内部に凝固点が液化石油ガスの沸点よりも高い液体が充填されているため、ガス容器の外周面だけでなくガス容器の底部の凹部の外面からガス容器内の液化石油ガスに、この凝固点が液化石油ガスの沸点よりも高い液体が持つ潜熱が熱伝導され、ガス容器内の液化石油ガスの沸点を下回るのを防止することができる。

【0011】

ここで、柔軟素材の熱伝導率は、０．３３Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが望ましい。熱伝導率が０．３３Ｗ／ｍ・Ｋ以上の柔軟素材としては、ポリエチレン（０．３３～０．５２Ｗ／ｍ・Ｋ）やナイロン（０．３５～０．４３Ｗ／ｍ・Ｋ）がある。これらの熱伝導率が大きい柔軟素材により凝固点が液化石油ガスの沸点よりも高い液体が充填された柔軟性容器が形成されていることにより、この液体が持つ潜熱がガス容器内の液化石油ガスに効率良く熱伝導され、ガス容器内の液化石油ガスの沸点を下回るのを防止することができる。

【0012】

また、液体の粘度は、１００，０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１，０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以下であることが望ましい。これにより、柔軟性容器内に充填された液体が持つ潜熱がガス容器内の液化石油ガスに熱伝導されて液体の温度が変化した際に自然対流することで、柔軟性容器内の液体の温度分布を均一にすることができる。

【0013】

また、本発明のガス缶の気化補助器は、柔軟性容器を収容して吊り下げ可能な網袋を有することが望ましい。これにより、液体が充填された柔軟性容器の自重により、柔軟性容器に保持するガス容器に対して柔軟性容器の側壁部および底部を一定の圧着力で密着させることが可能となる。

【発明の効果】

【0014】

（１）ガス容器を保持する柔軟素材により形成されたカップ状の柔軟性容器であり、ガス容器の外周面を覆って密着する側壁部と、ガス容器の底部の凹部の外面に密着する凸部を有する底部とを備え、側壁部および底部の内部に、凝固点が液化石油ガスの沸点よりも高い液体が充填された柔軟性容器からなるガス缶の気化補助器によれば、ガス容器の外周面だけでなくガス容器の底部の凹部の外面からガス容器内の液化石油ガスに、この凝固点が液化石油ガスの沸点よりも高い液体が持つ潜熱が熱伝導され、ガス容器内の液化石油ガスの沸点を下回るのを防止することができ、熱源を必要とせず、また、ガス缶が液体と直接接触しないため、ガス缶を液体により濡らすことなく、簡単な構成で、液化石油ガスの気化力を維持することが可能となる。

【0015】

（２）柔軟素材の熱伝導率が０．３３Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることにより、柔軟性容器内の液体が持つ潜熱がガス容器内の液化石油ガスに効率良く熱伝導され、ガス容器内の液化石油ガスの沸点を下回るのを防止することができる。

【0016】

（３）液体の粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓ以下であることにより、柔軟性容器内の液体の温度分布を均一にすることができ、柔軟性容器内の液体が持つ潜熱がガス容器内の液化石油ガスに効率良く熱伝導され、ガス容器内の液化石油ガスの沸点を下回るのを防止することができる。

【0017】

（４）柔軟性容器を収容して吊り下げ可能な網袋を有することにより、液体が充填された柔軟性容器の自重により、柔軟性容器に保持するガス容器に対して柔軟性容器の側壁部および底部を一定の圧着力で密着させ、ガス容器内の液化石油ガスに液体が持つ潜熱を効率良く熱伝導させ、液化石油ガスの気化力を維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態におけるガス缶の気化補助器を示す説明図である。

【図2】図１の縦断面図である。

【図3】本発明の別の実施の形態におけるガス缶の気化補助器を示す説明図である。

【図4】網袋を使用する例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は本発明の実施の形態におけるガス缶の気化補助器を示す説明図、図２は図１の縦断面図である。

【0020】

図１および図２に示すように、本発明の実施の形態における気化補助器１は、ガス缶２を保持するカップ状の柔軟性容器３からなる。ガス缶２は、金属（鋼）製のガス容器２０に液化石油ガス（以下、単に「ガス」と称す。）Ｇが充填されたものであり、いわゆるＣＢ缶やＯＤ缶として市販されているものである。なお、本実施形態においては、気化補助器１は、ガス容器２０の内容量が５，０００ｃｍ³以下のガス缶２に対して使用する。この種のガス缶２は、ガス缶２自身の外周部を利用して、気化に必要な熱をガス容器２０が接触している空気塊から取り込む自然気化方式である。

【0021】

ガスＧは、ノルマルブタン（沸点－０．５℃）、イソブタン（沸点－１１．７℃）やプロパン（沸点－４２．１℃）等を単体または所定の比率で配合した混合ガスである。ガス容器２０は、円筒状の側壁部２１と、容器内側に向かって凸状の凹面２２Ａを有する底部２２と、ガス機器（図示せず。）が取り付けられる天蓋部２３とから構成される。なお、ガス容器２０の側壁部２１、底部２２および天蓋部２３の厚みは０．２ｍｍ～３．０ｍｍである。

【0022】

柔軟性容器３は、ガス容器２０の円筒状の側壁部２１の外周面２１Ａを覆って密着する側壁部としての第１袋３０と、ガス容器２０の底部２２の下面の凹面２２Ａ、すなわち底部２２の外面側に有する凹部の外面に密着する凸部３１Ａを有する底部としての第２袋３１とから構成される。第１袋３０は、ガス容器２０の円筒状の側壁部２１の外周面２１Ａに長方形の一辺を置き、外周面２１Ａの中心軸周りに回転させることにより形成される環状体である。第２袋は、この第１袋３０の下方に同軸上に配置される円柱体であり、その中心部がガス容器２０の凹面２２Ａに面接触するドーム状の凸部３１Ａとなっている。

【0023】

第１袋３０および第２袋３１は、それぞれ熱伝導率が大きく、防水性および耐水性がある樹脂素材を使用して作られた袋である。第１袋３０および第２袋３１は、例えば、ポリエチレン（０．３３～０．５２Ｗ／ｍ・Ｋ）やナイロン（０．３５～０．４３Ｗ／ｍ・Ｋ）等のフィルムにより形成された袋内に、凝固点がガス容器２０に充填されたガスＧの沸点よりも高い液体としての水３２が充填され、密閉されたものである。水の凝固点（融点）は０℃である。

【0024】

上記構成のガス缶２の気化補助器１では、ガス容器２０の外周面２１Ａが柔軟性容器３の第１袋３０に密着し、ガス容器２０の底部２２の凹面２２Ａに柔軟性容器３の第２袋の凸部３１Ａが密着する。柔軟性容器３の第１袋３０および第２袋３１の内部には、凝固点がガスＧの沸点よりも高い水３２が充填されているため、ガス容器２０の外周面２１Ａだけでなくガス容器２０の底部２２の凹面２２Ａからガス容器２０内のガスＧに、水３２が持つ潜熱が熱伝導され、ガス容器２０内のガスＧがその沸点を下回るのを防止することができ、熱源を必要とせず、簡単な構成で、ガスＧの気化力を維持することができる。

【0025】

また、第１袋３０および第２袋３１は、熱伝導率が０．３３Ｗ／ｍ・Ｋ以上と大きいことにより、柔軟性容器３内の水３２が持つ潜熱がガス容器２０内のガスＧに効率良く熱伝導され、ガス容器２０内のガスＧがその沸点を下回るのを防止することができる。

【0026】

前述のように、ガス缶２は、通常、ガス容器２０を空気の中に露出させてその空気から気化熱を連続的に吸収して気化力熱を得ているが、本実施形態における気化補助器１では、空気の代わりに、空気が持つ熱伝導率の２０倍以上の熱伝導率を持つ水を利用することで、気化熱伝導の効率性を高めている。液体の水１ｇの温度が１℃下がるために放出する熱量は４．１８６Ｊであり、水の比熱は４．１８６Ｊ／ｇ・Ｋである。また、０℃の水１ｇが０℃の氷１ｇになるために放出する熱量は、３３３．６Ｊ／ｇ・Ｋである。沸点が－１１．７℃である液化イソブタンを例に作用を説明すると、空気に比べて高い熱伝導率を持つ水がガス容器２０の表面に接触している状態で、例えば柔軟性容器３内の水が１０℃とすると、その柔軟性容器３内の水の水温が０℃になるまでは水１ｇ当り４．１８６Ｊの熱量を常に放出し続ける。すなわち、沸点がガスの沸点－１１．７℃より約１２℃高い温度である０℃の柔軟性容器３内の水の全てが０℃の氷に変化するまでは１ｇ当り３３３．６Ｊ／ｇの熱量が常に放出され続けるので、液化イソブタンガスの気化に必要な気化熱量を安定的にかつ連続的に供給することができる。本実施形態における気化補助器１では、この水の冷めにくく凍結しにくいという特性を利用している。

【0027】

なお、柔軟性容器３に充填する水３２に代えて、他の液体を使用することも可能である。要するに、柔軟性容器３内には、凝固点がガス容器２０に充填されたガスＧの沸点よりも高い、好ましくは１０℃以上高い、より好ましくは１５℃以上高い液体を充填する。柔軟性容器３内に充填する液体として、凝固点がガス容器２０に充填されたガスＧの沸点よりも高い油を使用することも可能であるが、この場合、流動しうる最低温度である流動点がガスＧの沸点よりも高い油を使用することが望ましい。

【0028】

また、柔軟性容器３内に充填する液体の粘度は、０．０１～１００，０００ｍＰａ・ｓとする。液体が純水の場合、粘度は０℃で約１．８ｍＰａ・ｓであるが、液体の粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓ以下であれば、柔軟性容器３内の液体が自然対流するので、柔軟性容器３内の液体の温度分布を均一にすることができ、柔軟性容器３内の液体が持つ潜熱がガス容器２０内のガスＧに効率良く熱伝導され、ガス容器２０内のガスＧの沸点を下回るのを防止することができる。

【0029】

特に、液体が水３２の場合、その比重が４℃で最大となるという特性があり、柔軟性容器３内の水３２の自然対流を生み出すことで水３２を攪拌させることができる。柔軟性容器３内の水３２に対流が起こらなければ、ガス容器２０の表面の特定の部位、特に、底部２２で大きな気化熱が求められるので、その部分の温度が急速に低下し、接触部分凍結が始まり、気化力低下に繋がる。一方、本実施形態における気化補助器１では、柔軟性容器３と接触している部分の水温が４℃になった場合、その比重により水３２が自然に下層部に移動することになり、４℃を下回る水温になるとその水塊の比重が軽くなることで水３２が上層部に移動する。この作用により柔軟性容器３の水３２の攪拌が自然に行われ、全量凍結までの時間がかかることになり、結果的に長時間に亘って３３３．６Ｊ／ｇの凝固熱量を気化熱としてガス容器２０に供給することができる。

【0030】

なお、図１および図２に示す柔軟性容器３は、第１袋３０および第２袋３１の２ピース構成であるが、これらの第１袋３０および第２袋３１を一体の袋４０とした図３に示す１ピース構成の柔軟性容器４とすることも可能である。

【0031】

また、本実施形態における気化補助器１は、図４に示すように、柔軟性容器３を収容して吊り下げ可能な網袋５を使用して、グリルなどのフックに吊り下げて使用することが可能である。この場合、液体が充填された柔軟性容器３の自重により、柔軟性容器３に保持するガス容器２０に対して柔軟性容器３の側壁部および底部を一定の圧着力で密着させることができ、ガス容器２０内のガスＧに液体が持つ潜熱を効率良く熱伝導させ、ガスＧの気化力を維持することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明は、金属製のガス容器に充填された液化石油ガスの気化力を維持するガス缶の気化補助器として有用であり、特に、熱源を必要とせず、簡単な構成で、液化石油ガスの気化力を維持することが可能なガス缶の気化補助器として好適である。

【符号の説明】

【0033】

１ 気化補助器
２ ガス缶
３，４ 柔軟性容器
５ 網袋
２０ ガス容器
２１ 側壁部
２１Ａ 外周面
２２ 底部
２２Ａ 凹面
２３ 天蓋部
３０ 第１袋
３１ 第２袋
３１Ａ 凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】