特許 7646588 気化器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-07

(45)【発行日】2025-03-17

(54)【発明の名称】気化器

(51)【国際特許分類】

   F17C 9/02 20060101AFI20250310BHJP

   F17C 13/00 20060101ALI20250310BHJP

【ＦＩ】

F17C9/02

F17C13/00 302Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022029228

(22)【出願日】2022-02-28

(62)【分割の表示】P 2020205824の分割

【原出願日】2020-12-11

(65)【公開番号】P2022093327

(43)【公開日】2022-06-23

【審査請求日】2022-04-04

【審判番号】

【審判請求日】2023-10-02

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】江頭 慎二

【合議体】

【審判長】古屋野 浩志

【審判官】津熊 哲朗

【審判官】土屋 真理子

(56)【参考文献】

【文献】特開平９－２８０６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５１７５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３３６９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１８５９９９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

F17C 9/02

F17C13/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主成分と、前記主成分の沸点よりも高い沸点を有するとともに前記主成分の比重よりも大きな比重を有する高沸点成分である水分とを含む液化アンモニアからなる液化ガスを気化させて、ガス状のアンモニアをアンモニアの需要先に供給する気化器であって、
シェルと、
前記シェル内に前記液化ガスを供給する供給部と、
前記シェル内の空間に溜まった液化ガス内を通過するように配置され、前記液化ガスの前記主成分を気化させる温度を有する海水又は工業用水である第１加熱流体が導入される複数の伝熱管と、を備え、
前記複数の伝熱管において、前記シェル内の前記空間に溜まり且つ当該伝熱管の周囲の液化ガスと伝熱管内の第１加熱流体との間での熱交換により前記液化ガスの少なくとも一部の主成分が気化し、
前記複数の伝熱管が配置された前記シェル内の前記空間に開口するように前記シェルに設けられ、前記シェル内の前記空間内で気化した前記主成分を前記シェル内から導出させる導出部と、
前記シェルの底部に配置され、前記複数の前記伝熱管の少なくとも一部が浸されるように前記シェル内の前記空間に溜まった前記液化ガスを、前記液化ガスに含まれる前記主成分の気化に伴い前記高沸点成分が濃縮しないように、前記液化ガスのうち比重が大きな前記高沸点成分がより多く溶存している前記シェルの底部側から流出させる液流出部と、をさらに備え、
前記液流出部に接続管が接続されており、前記接続管に設けられたポンプを作動させて、前記シェル内に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の流量と同じ流量の高沸点成分を含む液化ガスを、前記液流出部を通して前記接続管内に引き込むことで、
前記供給部を通して前記シェル内に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の流量を、前記液流出部から流出する液化ガスに含まれる高沸点成分の流量と同じ流量とし、
前記液流出部を通して前記シェルから導出された前記液化ガスに含まれる前記主成分を気化させて前記需要先に供給する、気化器。

【請求項2】

前記導出部から前記主成分を流出させる導出配管と、
前記導出配管を流れる前記主成分を加熱する加熱部と、を備え、
前記加熱部により加熱された前記主成分は、前記接続管からの前記液化ガスと合流する、請求項１に記載の気化器。

【請求項3】

前記導出部から前記主成分を流出させる導出配管を備え、
前記導出配管を流れる前記主成分は、前記接続管からの前記液化ガスと合流する、請求項１に記載の気化器。

【請求項4】

請求項１から請求項３の何れか１項に記載の気化器において、
前記供給部は、前記シェル内に前記液化ガスを供給する供給口を有しており、
前記供給口は、前記シェル内において、前記複数の伝熱管のうち最も下に位置する伝熱管よりも上に位置する、気化器。

【請求項5】

請求項１から請求項４の何れか１項に記載の気化器において、
前記供給部は、前記シェル内に前記液化ガスを供給する供給口を有しており、
前記供給口は、前記シェル内において、前記シェル内に溜まった液化ガスの液面よりも上に位置する、気化器。

【請求項6】

請求項１から請求項５の何れか１項に記載の気化器において、
前記第１加熱流体は水である、気化器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気化器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液化天然ガス等の低温の液化ガスを気化させる気化装置として、伝熱管の外表面に海水等の熱源流体を流下させて伝熱管内を流れる液化ガスを気化させるオープンラック式の気化器、熱源流体に加えて中間媒体を用いる中間媒体式の気化器、円柱状の胴体と伝熱管から構成されたシェルアンドチューブ式の気化器等が知られている。特許文献１には、シェルアンドチューブ式の気化器が開示されており、熱源流体として入手が容易な工水または海水が利用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－７０９２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の気化器は、伝熱管内に流通させた液化ガスを、シェル内の加熱流体によって気化させるように構成されている。これに対して、熱源流体に海水を用いる場合には、気化器のシェル内における隙間腐食防止や洗浄性向上の観点から、シェル内の液化ガスを、伝熱管内に流通させた熱源流体によって気化させることも可能である。

【0005】

液化ガスには、主成分と、沸点が主成分の沸点よりも高い高沸点成分とを含む液化ガスがある。この種の液化ガスを、伝熱管内に海水を流入させ且つシェル内に液化ガスを流入させる構成の気化器を用いて気化させることを考えた場合、シェル内に高沸点成分が蓄積される虞があると推測される。すなわち、シェル内の液化ガスでは主成分が優先的に気化するため、シェル内に溜まる液化ガス内に高沸点成分が蓄積される傾向があると推測される。

【0006】

そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、主成分と、沸点が主成分の沸点よりも高い高沸点成分とを含む液化ガスをシェル内で気化させる場合において、高沸点成分がシェル内に蓄積することを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の目的を達成するため、本発明に係る気化器は、主成分と、前記主成分の沸点よりも高い沸点を有するとともに前記主成分の比重よりも大きな比重を有する高沸点成分である水分とを含む液化アンモニアからなる液化ガスを気化させて、ガス状のアンモニアをアンモニアの需要先に供給する気化器であって、シェルと、前記シェル内に前記液化ガスを供給する供給部と、前記シェル内の空間に溜まった液化ガス内を通過するように配置され、前記液化ガスの前記主成分を気化させる温度を有する海水又は工業用水である第１加熱流体が導入される複数の伝熱管と、を備える。前記複数の伝熱管において、前記シェル内の前記空間に溜まり且つ当該伝熱管の周囲の液化ガスと伝熱管内の第１加熱流体との間での熱交換により前記液化ガスの少なくとも一部の主成分が気化する。前記気化器は、前記複数の伝熱管が配置された前記シェル内の前記空間に開口するように前記シェルに設けられ、前記シェル内の前記空間内で気化した前記主成分を前記シェル内から導出させる導出部と、前記シェルの底部に配置され、前記複数の前記伝熱管の少なくとも一部が浸されるように前記シェル内の前記空間に溜まった前記液化ガスを、前記液化ガスに含まれる前記主成分の気化に伴い前記高沸点成分が濃縮しないように、前記液化ガスのうち比重が大きな前記高沸点成分がより多く溶存している前記シェルの底部側から流出させる液流出部と、をさらに備える。前記液流出部に接続管が接続されており、前記接続管に設けられたポンプを作動させて、前記シェル内に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の流量と同じ流量の高沸点成分を含む液化ガスを、前記液流出部を通して前記接続管内に引き込むことで、前記供給部を通して前記シェル内に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の流量を、前記液流出部から流出する液化ガスに含まれる高沸点成分の流量とする。前記液流出部を通して前記シェルから導出された前記液化ガスに含まれる前記主成分を気化させて前記需要先に供給する。

【0008】

本発明では、シェル内に溜まった液化ガスと伝熱管内の第１加熱流体との熱交換がされることにより、液化ガスの主成分の大部分が気化する。この気化したガスは導出部を通じてシェル外に導出される。一方、気化しない高沸点成分はシェル内に溜まる液化ガス内にとどまる。しかしながら、このシェルの底部に溜まった液化ガスは液流出部を通してシェル外に抜き出されるので、シェル内において、高沸点成分が蓄積されることを抑制できる。したがって、シェル内に溜まった液化ガスにおいて、高沸点成分が次第に濃縮されることを抑制できる。しかも、液流出部を通して流出した、高沸点成分を含む液化ガスが気化するので、シェルから液の状態で抜き出された主成分をガス状にして得ることができる。さらに、シェル内に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の流量が、液流出部から流出する液化ガスに含まれる高沸点成分の流量と同じであるため、シェル内に溜まる液化ガスに含まれる高沸点成分の量の増加は抑制される。したがって、シェル内に溜まる液化ガスに含まれる高沸点成分の濃縮を防止できる。

【0010】

前記気化器は、前記導出部から導出された前記主成分を流入させる導出配管と、前記導出配管を流れる前記主成分を加熱する加熱部と、を備えていてもよく、前記加熱部により加熱された前記主成分は、前記接続管からの前記液化ガスと合流してもよい。

【0011】

前記気化器は、前記導出部から導出された前記主成分を流入させる導出配管を備えていてもよく、前記導出配管を流れる前記主成分は、前記接続管からの前記液化ガスと合流してもよい。

【0012】

前記供給部は、前記シェル内に前記液化ガスを供給する供給口を有していてもよく、その場合、前記供給口は、前記シェル内において、前記複数の伝熱管のうち最も下に位置する伝熱管よりも上に位置していてもよい。

【0013】

この態様では、供給部の供給口を通してシェル内に供給された液化ガスが伝熱管内の第１加熱流体と熱交換しないまま液流出部を通してシェル外に流出することを抑制できる。したがって、シェル内において第１加熱流体と液化ガスとの熱交換を効果的に行うことができる。

【0014】

前記供給部は、前記シェル内に前記液化ガスを供給する供給口を有していてもよく、その場合、前記供給口は、前記シェル内において、前記シェル内に溜まった液化ガスの液面よりも上に位置していてもよい。

【0015】

この態様では、供給部の供給口を通して供給された液化ガスはシェル内に溜まった液化ガスに液面側から合流する。このため、供給された液化ガスが、伝熱管内の第１加熱流体と熱交換せずに液流出部を通じてシェル外に流出することを防止できる。これにより、シェル内において、第１加熱流体と液化ガスとの熱交換を効果的に行うことができる。

【0020】

前記第１加熱流体は水であってもよい。

【0021】

この態様では、海水、工業用水等の水を用いて液化アンモニアを加熱し、アンモニアガスを得ることができる。したがって、ランニングコストが過大になることを防止しつつ、アンモニアガスを得ることができる。

【発明の効果】

【0022】

以上説明したように、本発明によれば、主成分と、沸点が主成分の沸点よりも高い高沸点成分とを含む液化ガスをシェル内で気化させる場合において、高沸点成分がシェル内に蓄積することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第１実施形態に示す気化器の構成を概略的に示す図である。

【図2】第２実施形態に示す気化器の構成を概略的に示す図である。

【図3】第３実施形態に示す気化器の構成を概略的に示す図である。

【図4】その他の実施形態に示す気化器の一部の構成を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【0025】

＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態に係る低温液化ガス気化器（以下、気化器と称する）１０は、液化ガスを加熱流体によって気化させるための気化器である。ここで、液化ガスとは常温で気体状態であって低温に冷却することで液状となる流体であり、本実施形態では液化ガスとして液化アンモニアを用いるが、これに限らず、例えば液化二酸化炭素等であってもよい。

【0026】

液化アンモニアには、主成分であるアンモニアと、主成分の沸点よりも高い沸点を有する高沸点成分である水とが含まれる。気化器１０では、供給された液化ガスのうち主成分である液状のアンモニアが優先的に気化し、ガス状のアンモニアを需要先に供給する。なお、液化二酸化炭素にも高沸点成分である水が含まれるため、気化器１０において液化二酸化炭素を気化させる場合には、二酸化炭素が優先的に気化する。このため、水が気化器１０内に残りやすい。ただし、高沸点成分は水に限らず、主成分の沸点よりも高い沸点を有する他の流体でもよい。

【0027】

気化器１０は、液化ガスと第１加熱流体とを熱交換させる主熱交換器１１と、主熱交換器１１から流出された液化ガスを加熱する加熱器１２と、を備えている。

【0028】

主熱交換器１１は、シェルアンドチューブ式の熱交換器であり、シェル１５と、シェル１５内に配置された複数の伝熱管１６とを備えている。シェル１５は、一方向に延びる筒状の胴部２１と、胴部２１の一端側に位置する第１管板２２と、胴部２１の他端側に位置する第２管板２３とを備えている。シェル１５は、胴部２１、第１管板２２及び第２管板２３により中空状に形成されている。複数の伝熱管１６は、第１管板２２及び第２管板２３に架け渡されている。

【0029】

複数の伝熱管１６は、水平方向に直線的に延びるように配設されている。複数の伝熱管１６は、シェル１５の長手方向に間隔をおいて配置された複数の保持部材１８によって支持されている。

【0030】

シェル１５には、入口室２５と出口室２６が隣接している。入口室２５は、第１管板２２側に隣接しており、出口室２６は第２管板２３側に隣接している。第１管板２２に室形成部２７が接続されることにより、シェル１５の端部に中空状の入口室２５が形成されている。また、第２管板２３に室形成部２８が接続されることにより、シェル１５の端部に中空状の出口室２６が形成されている。入口室２５及び出口室２６は、複数の伝熱管１６を通して互いに連通している。

【0031】

入口室２５には、入口ポート３１が設けられており、第１加熱流体は、入口ポート３１を通して外部から入口室２５内へ導入される。入口室２５内の第１加熱流体は、複数の伝熱管１６を通して出口室２６に導入される。出口室２６には、出口ポート３２が設けられており、第１加熱流体は出口ポート３２を通して出口室２６内から外部へ排出される。第１加熱流体は、海水、工業用水等の水である。すなわち、第１加熱流体は、液化ガスの沸点よりも高温の流体である。なお、第１加熱流体は、高沸点成分の沸点よりも高温であってもよい。この場合でも、連続運転した場合に高沸点成分が気化することなくシェル１５内に溜まることがある。

【0032】

シェル１５内には、液化ガスをシェル１５内に供給する供給部３５が設けられている。供給部３５は、シェル１５内において複数の伝熱管１６の延びる方向に延びるように配置された供給管３６と、供給管３６からシェル１５外に延びるように配置された接続管３７と、を備えている。

【0033】

供給管３６は、複数の伝熱管１６よりも上方に配置されている。供給管３６には、長手方向に間隔をおいて配置された複数の供給口３８が設けられ、この複数の供給口３８を通して液化ガスをシェル１５内に供給する。

【0034】

供給管３６は、シェル１５内に溜まった液化ガスの液面よりも上方に位置している。したがって、複数の供給口３８から供給された液化ガスは落下して液面に降り注ぐ。

【0035】

接続管３７は、上端が胴部２１の上部に固定されており、下端が供給管３６の端部に接続されている。すなわち、接続管３７は供給管３６を支持している。接続管３７の上端には、シェル１５の外部から液化ガスを流入させる外部配管３９が接続される。なお、図１では、接続管３７の下端が供給管３６の端部に接続された構成を示しているが、接続管３７は供給管３６の中間部に接続されていてもよい。また、供給管３６は、１本の管部材によって構成されていてもよいが、接続管３７から分岐する複数の管部材によって構成されていてもよい。

【0036】

シェル１５内においては、複数の伝熱管１６内を流れる第１加熱流体と、シェル１５内に溜まった液状の液化ガスとの間で熱交換が行われ、液化ガスの主成分の大部分が気化する。このため、シェル１５の上部には、気化した主成分ガスをシェル１５外に導出する導出部４１が設けられている。導出部４１には、導出配管４２が接続されており、主成分ガスはこの導出配管４２を通して需要先に送られる。

【0037】

一方、シェル１５内には、液状の液化ガスが溜まっているが、この液化ガスには、第１加熱流体との熱交換によっては気化しない高沸点成分が含まれている。このため、シェル１５の底部には、高沸点成分を含む液状の液化ガスをシェル１５から流出させる液流出部４５が設けられている。液流出部４５は、胴部２１の底面に位置していてもよいが、胴部２１の側面における下端部に位置していてもよい。

【0038】

液流出部４５には接続管４６が接続されており、接続管４６には、加熱器１２とポンプ４７とが設けられている。ポンプ４７は、シェル１５内に溜まった液状の液化ガスを液流出部４５を通して接続管４６内に引き込む。ポンプ４７の作動によって接続管４６を流れる液化ガスは、加熱器１２に導入される。

【0039】

ポンプ４７は、所定量の液化ガスを、液流出部４５を通してシェル１５から導出させるように設定されている。すなわち、ポンプ４７は、供給部３５を通してシェル１５内に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の流量と同じ流量の高沸点成分を含む液化ガスをシェル１５から流出させるように、設定されている。このため、ポンプ４７が作動すると、シェル１５内に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の流量と同じ流量の高沸点成分を含む液化ガスが、液流出部４５を通してシェル１５から導出される。したがって、シェル１５内に液化ガスが溜まった状態で連続運転を継続したとしても、シェル１５内で溜まっている液化ガス中に含まれる高沸点成分の量が次第に増加することを防止することができる。

【0040】

ポンプ４７は、見方を変えれば、供給部３５を通してシェル１５内に供給される液化ガスの流量に対する、液流出部４５から導出される液化ガスの流量の割合の値が、供給部３５を通して供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の割合の値以上の値となるように、設定されている。なお、ここでいう「液化ガスに含まれる高沸点成分の割合の値」とは、質量基準の値（質量％）であってもよいし、体積基準の値（体積％）であってもよい。

【0041】

なお、接続管４６にはポンプ４７が設けられていなくてもよく、その場合、シェル１５内の液化ガスの液面と、加熱器１２における液化ガスの液面との高低差によって、液化ガスが流れるように構成される。

【0042】

加熱器１２は、接続管４６を通して導入された液化ガスを、外部から供給される第２加熱流体によって気化させるよう構成された熱交換器である。第２加熱流体は、第１加熱流体よりも高温の流体であり、例えば、温水、水蒸気等である。第２加熱流体は、高沸点成分の沸点よりも高温であってもよい。加熱器１２において第２加熱流体によって加熱されて気化したガスは、需要先に送られる。なお、接続管４６には導出配管４２が接続されているため、第２加熱流体によって気化したガスは、導出部４１を通してシェル１５から導出されたガスに合流した上で需要先に送られる。

【0043】

上記のように構成された気化器１０の運転時には、外部配管３９から供給部３５へ供給された液化ガスは、複数の供給口３８から供給されて、シェル１５内の液化ガスの液面に降り注がれる。シェル１５内に溜まった液化ガスは複数の伝熱管１６内を流れる第１加熱流体と熱交換して気化する。したがって、シェル１５内の液化ガスは、飽和圧力の状態となっている。このとき、液化ガスの主成分の沸点が、高沸点成分の沸点よりも低いため、主成分は優先的に気化する。気化した液化ガス（主成分）は、導出部４１を通じて導出配管４２へ流出する。気化されなかった液化ガスは、シェル１５内に溜まる。

【0044】

例えば主成分であるアンモニアと、高沸点成分である水との場合では、水の方がアンモニアよりも比重が大きい。このため、液化ガスのうち、高沸点成分がより多く溶存している部分が、シェル１５の底部に移動し易い。すなわち、シェル１５内に溜まる液化ガスにおいて、上方よりも下方の方が高沸点成分の濃度が大きくなり易い。

【0045】

シェル１５内に溜まっている液化ガスは、ポンプ４７の作動により、シェル１５底部の液流出部４５から抜き出されて加熱器１２に送られる。このとき、シェル１５内に供給される高沸点成分の流量よりも大きな流量の高沸点成分を含む液化ガスが、液流出部４５を通してシェル１５から導出される。

【0046】

加熱器１２に流入した液化ガスは、第２加熱流体との熱交換によって加熱されて気化する。このとき、液化ガスの主成分であるアンモニアと、高沸点成分である水とが、ともに気化する。加熱器１２で気化したガスは、接続管４６を通じて需要先に供給される。

【0047】

なお、本実施形態では、加熱器１２が、高沸点成分をも気化させる構成となっているが、これに限られるものではなく、加熱器１２において、高沸点成分が気化しない設定となっていてもよい。この場合には、主成分が高沸点成分と分離した上で、ガス状の主成分のみを需要先に供給することもできる。

【0048】

上記のごとく構成された気化器１０では、シェル１５に流入した液化ガスにおいて、液化ガスの主成分の大部分は、複数の伝熱管１６を流通する第１加熱流体との熱交換によって加熱されて気化し、導出部４１を通じてシェル１５外に導出される。一方で、気化しなかった高沸点成分はシェル１５内に溜まる液化ガス内にとどまる。しかしながら、このシェル１５の底部に溜まった液化ガスは液流出部４５を通じてシェル１５外に抜き出されるので、シェル１５内において、高沸点成分が蓄積することを抑制できる。しかも、加熱器１２によって、液流出部４５から流出した高沸点成分を含む液化ガスをも気化させて、需要先に供給できる。したがって、加熱器１２で使用される第２加熱流体は、シェル１５内で気化しなかった液化ガスのみを加熱するため、第２加熱流体の使用量が過大になることを防止できる。

【0049】

さらに、シェル１５内の液化ガスにおいて、高沸点成分の比重が主成分の比重より重い場合、上側よりも下側の方が高沸点成分の濃度が大きくなり易く、特にシェル１５底部では高沸点成分の濃度が大きくなり易い。このため、シェル１５の底部に配置された液流出部４５によって、より多く高沸点成分を抜き出すことができ、シェル１５内の高沸点成分の蓄積をさらに抑制できる。

【0050】

一方、本実施形態では、供給部３５の供給口３８は、シェル１５内に溜まる液化ガスの液面よりも上方に位置しており、供給部３５を通して供給された液化ガスは、シェル１５内溜まった液化ガスに液面側から合流する。このため、供給された液化ガスが、伝熱管１６内の第１加熱流体と熱交換することなく液流出部４５を通じてシェル１５外に流出することを防止できる。したがって、シェル内において、第１加熱流体と液化ガスとの熱交換を効果的に行うことができる。

【0051】

また本実施形態では、液化ガスに含まれる主成分及び高沸点成分は、加熱器１２における第２加熱流体との熱交換によって気化する。したがって、ガス状の主成分及び高沸点成分を需要先に供給できる。

【0052】

また本実施形態の気化器１０では、供給部３５を通してシェル１５内に供給される液化ガスの流量に対する、液流出部４５から導出される液化ガスの流量の割合の値は、供給部３５を通して供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の割合以上の値である。このため、シェル１５内に供給される高沸点成分の流量と、シェル１５から流出する高沸点成分の流量とは同じ又はそれ以上の流量になる。すなわち、シェル１５内に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の割合に相当する流量と同じ又はそれ以上の流量の高沸点成分を含む液化ガスが、液流出部４５を通してシェル１５から導出され。このため、シェル１５内に溜まる液化ガスに含まれる高沸点成分の割合が無制限に高くなることを防止できる。したがって、シェル１５内に溜まる液化ガスにおいて、高沸点成分が無制限に濃縮されることを防止できる。

【0053】

なお、気化器１０は、シェル１５に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の流量と同じ流量の高沸点成分を含む液化ガスが、シェル１５から導出されるが、これ以外でもよい。例えば、シェル１５に供給される液化ガスに含まれる高沸点成分の割合と、シェル１５から流出する高沸点成分の割合とが同じ割合（平衡状態）となってもよい。

【0054】

なお、導出配管４２において、接続管４６と合流する前に主成分を加熱する第２の加熱器（図示省略）が設けられていてもよい。この第２の加熱器では、加熱器１２で用いられる第２加熱流体と同じ加熱流体が加熱源として用いられてもよく、これとは別個の加熱流体が加熱源として用いられてもよい。

【0055】

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る気化器１０について、図２を参照しながら説明する。ここでは、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0056】

第２実施形態の気化器１０では、導出配管４２は、加熱器１２よりも上流側で且つポンプ４７の下流側において、接続管４６に合流している。このため、導出部４１から流出されたガス状の主成分と、液流出部４５から流出された液化ガスとは合流した後に、加熱器１２に導入される。これにより、加熱器１２においては、液流出部４５から流した液化ガスだけでなく、導出部４１から導出したガス状の主成分をも加熱される。したがって、ガス状の主成分をより高い温度に上げることができるため、高温のガスを要求する需要先に対応できる。

【0057】

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、前記第１実施形態の説明を第２実施形態に援用することができる。

【0058】

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る気化器１０について、図３を参照しながら説明する。ここでは、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0059】

第２実施形態では、導出部４１を流れるガス状の主成分と液流出部４５を流れる液化ガスとは、加熱器１２に導入される前に合流している。これに対し、第３実施形態では、導出部４１を流れるガス状の主成分と液流出部４５を流れる液化ガスとは、合流することなく別個に加熱器１２に導入される。

【0060】

加熱器１２は、導出配管４２に連通する複数の流路を有する第１低温層と、接続管４６に連通する複数の流路を有する第２低温層と、第２加熱流体が導入される複数の流路を有する高温層と、が積層された構成の積層型熱交換器によって構成される。第１低温層では、ガス状の主成分が加熱されてより高温の主成分となる。一方、第２低温層では、液状の液化ガスが気化してガスとなる。第１低温層で加熱された主成分と、第２低温層で気化したガスとは、加熱器１２から導出された後で合流されて、需要先に供給される。

【0061】

第３実施形態においても、導出部４１から流出したガス状の主成分をより高い温度に上げることができる。

【0062】

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、前記第２実施形態の説明を第３実施形態に援用することができる。

【0063】

＜その他の実施形態＞
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上述した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0064】

第１～第３実施形態では、供給部３５の供給管３６は、シェル１５内に溜まった液化ガスの液面よりも上に位置するように配置されているが、これに限られない。例えば、図４に示すように、供給管３６は複数の伝熱管１６のうち最も下に位置する伝熱管よりも上に位置していれば、液化ガスの液面よりも下に位置していてもよい。この構成でも、供給部３５を通してシェル１５内に供給された液化ガスが、複数の伝熱管１６内の第１加熱流体と熱交換しないまま液流出部４５を通じてシェル１５外に流出することを抑制できる。したがって、シェル１５内において、第１加熱流体と液化ガスとの熱交換を効果的に行うことができる。なお、供給管３６の位置は、最も上側に位置する伝熱管と最も下側に位置する伝熱管との間の高さ位置であってもよく、最も上側に位置する伝熱管と液面との間の高さ位置であってもよい。

【0065】

第１～第３実施形態では、主熱交換器１１において、複数の伝熱管１６は、第１管板２２から第２管板２３に向けて、一方向に延びるように形成されているが、この構成に限られない。例えば、複数の伝熱管１６はそれぞれＵ字形に形成されていてもよい。この場合、複数の伝熱管１６の両端は第１管板２２に接続され、シェル１５において、第１管板側の端部に入口室２５及び出口室２６が隣接する構成となる。

【符号の説明】

【0066】

１０ 気化器
１１ 主熱交換器
１２ 加熱器
１５ シェル
１６ 伝熱管
３５ 供給部
３８ 供給口
４１ 導出部
４５ 液流出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】