JP2008105447A

JP2008105447A - 船舶並びに船舶へのｎｇｈ供給方法

Info

Publication number: JP2008105447A
Application number: JP2006287388A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Yamanaka; 哲治山中
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2026-10-23
Also published as: JP4753834B2

Abstract

【課題】船舶の燃料としてのＮＧＨの積み込みが容易な船舶並びに当該船舶へのＮＧＨ供給方法を提供する。
【解決手段】船舶１０は、船体１１と、船体１１の中央部に設けられた貨物スペース１２と、船体１１の後方のデッキ上に設けられたキャビン１３と、キャビン１３の下部に設けられたＮＧＨコンテナ収容部１４と、ＮＧＨコンテナ収容部１４に収容された燃料タンクとしてのＮＧＨコンテナ１５と、ＮＧＨコンテナ１５内のＮＧＨをガス化することによって得られる燃料ガスによって駆動されるガスエンジン発電機１６と、ガスエンジン発電機１６からの電力によって駆動されるモーター１７と、モーター１７によって回転するスクリュー１８とを備えている。ＮＧＨコンテナ１５は、ガイドレールに沿ってキャビン下部のコンテナ収容位置まで移動することが可能となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶並びに当該船舶へのＮＧＨ供給方法に関するものである。

従来、船舶の主機関にはディーゼル機関が採用されており、その燃料には重油が使用されているが、ＣＯ_２、ＮＯｘ、ＳＯｘといった大気汚染物質が排出されるため、それを抑制するための制御や設備投資（低速運行、高効率機関や低排ガスエンジンの採用等）が必要となる。また、衝突や座礁により燃料の重油が海上に流出した場合には重大な環境破壊を起こすおそれがある。そこで、地球環境への配慮から天然ガスエネルギーが注目されている（非特許文献１参照）。

天然ガスエネルギーとしては、液化天然ガス（ＬＮＧ）がよく知られているが、ＬＮＧは−１６２℃の極低温下で製造・貯蔵されるため、取り扱いが非常に難しいという問題を有している。また、タンクの温度上昇によりＬＮＧが少しずつ蒸発してボイルオフガスが多量に発生するという問題がある。特に、船舶が２〜３日動かないような場合には、タンク内部の圧力が非常に高くなるため、ボイラーで燃焼するなどしてボイルオフガスを取り除く必要があり、燃料を必要外に消費することによりコストが増加するという問題がある。

そのため、最近は、新たな天然ガスエネルギーとしてＮＧＨが注目されている（非特許文献１参照）。ＮＧＨは、メタン、エタン、プロパンなどを主成分とする天然ガスの分子（ゲスト）が水分子のクラスタ中に取り込まれた包接水和物であり、−２０℃の大気圧環境下で約１７０倍のガスを包蔵することができるため、製造、輸送、貯蔵、ガス化というシステム全体面でＬＮＧよりも有利な点が多い。また、ＮＧＨは重油などに比べて二酸化炭素や大気汚染物質の排出量が少ないことから、クリーンエネルギーとしても注目されている。
特開２００６−８２２８号公報三井造船株式会社、"天然ガスハイドレート（ＮＧＨ)−三井造船"、[online]、[平成１８年１０月２３日検索]、インターネット<URL：http://www.mes.co.jp/mes_technology/ngh.html>

しかしながら、ＮＧＨはＬＮＧよりもその取り扱いが容易であるとはいえ、−２０℃の低温環境下において球状の固体（ペレット）として取り扱われるため、ＮＧＨを船内に設置された燃料タンクに直接充填することが難しいという問題がある。また、外気温の上昇や運搬状況の悪化によりＮＧＨの一部が溶解した後、ＮＧＨ全体の保有する冷熱により再び固化することにより、配管や供給容器に固着して、ＮＧＨの供給に支障が生じるおそれがある。そこで、ＮＧＨをその搬送に適したコンテナごと供給する方法が考えられるが、通常の燃料タンクのように船体内部に設置しようとすると、燃料タンクとしてのコンテナそのものを如何にして船体内部に送り込むかが問題となる。

したがって、本発明の目的は、船舶の燃料としてのＮＧＨの積み込みが容易な船舶並びに当該船舶へのＮＧＨ供給方法を提供することができる。

本発明の上記目的は、船体と、前記船体内部に設けられたＮＧＨコンテナ収容部と、前記船体のデッキ上に設けられたデッキ開閉部と、前記デッキ開閉部から前記ＮＧＨ収容部へＮＧＨコンテナを送り込むＮＧＨタンク移送機構とを備えることを特徴とする船舶によって達成される。

本発明において、前記ＮＧＨタンク移送機構は、前記ＮＧＨコンテナと嵌合するガイドレールであることが好ましい。また、前記ＮＧＨコンテナ収容部は、前記ガイドレールに沿って送り込まれたＮＧＨコンテナを所定の位置で受け止めるストッパーと、前記ＮＧＨコンテナの受け止め位置においてＮＧＨコンテナに連結される燃料系統とを備えることが好ましい。これによれば、ＮＧＨコンテナを船体内部の任意の場所に滑り込ませることができ、ＮＧＨコンテナを船体内部に確実に設置することができる。

本発明において、前記ＮＧＨコンテナ収容部は、前記船体後方のデッキ上に設けられたキャビンの下部に設けられていることが好ましい。ＮＧＨコンテナをキャビン下部のデッドスペースに送り込むことで、船内スペースの有効利用を図ることができる。

本発明においては、前記ＮＧＨコンテナ内のＮＧＨをガス化することによって得られる燃料ガスによって駆動される主機関と、前記主機関の動力により発電する発電装置と、前記発電装置が生成した電力を回転するモーターと、前記モーターによって駆動されるスクリューとを備え、前記主機関、前記発電装置、及び前記モーターが、前記船体の設計上、最大の積載量を可能とする位置に設けられていることが好ましい。

本発明の上記目的はまた、ＮＧＨコンテナをクレーンで吊り上げてデッキ後方に持ってくるステップと、デッキ開閉部を開いて、ＮＧＨコンテナをガイドレールにセットするステップと、前記ＮＧＨコンテナを降ろすことにより前記ガイドレールに沿って当該ＮＧＨコンテナをＮＧＨ収容部へ送り込むと共に、当該ＮＧＨコンテナを船内の燃料系統に接続するステップとを備えることを特徴とする船舶へのＮＧＨ供給方法によっても達成される。

このように、本発明によれば、船舶の燃料としてのＮＧＨの積み込みが容易な船舶並びに当該船舶へのＮＧＨ供給方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る船舶の全体構成を示す略側面図である。

図１に示すように、船舶１０は、船体１１と、船体１１の中央部に設けられた貨物スペース１２と、船体１１の後方のデッキ上に設けられたキャビン１３と、キャビン１３の下部に設けられたＮＧＨコンテナ収容部１４と、ＮＧＨコンテナ収容部１４に収容された燃料タンクとしてのＮＧＨコンテナ１５と、ＮＧＨコンテナ１５内のＮＧＨをガス化することによって得られる燃料ガスによって駆動されるガスエンジン発電機１６と、ガスエンジン発電機１６からの電力によって駆動されるモーター１７と、モーター１７によって回転するスクリュー１８とを備えている。

ガスエンジン発電機１６及びモーター１７は船舶１０の電気駆動推進機構を構成しており、モーター１７はスクリュー１８の直近に設けられているが、ガスエンジン発電機１６はモーター１７から離れたＮＧＨコンテナ収容部１４の直近に設けられている。従来のディーゼル直結駆動の推進システムにおいては、大型のディーゼル機関をスクリュー１８の直近、つまり船体後方に設ける必要があり、キャビン下部スペースがエンジンルームにより占有されていたが、本実施形態の船舶１０は、非常に小型な電気駆動推進機構の採用によってキャビン下部に空きスペースを有している。また、電気駆動推進機構においては、スクリュー１８の直近にはモーター１７さえ設けておけばよく、ガスエンジン発電機１６については、モーター１７から離れたところに設けることができることから、キャビン下部の空きスペースにさらに広く取ることができる。ガスエンジン発電機１６とモーター１７との間は電気配線で接続すればよいため、船内構造の制限を受けることなく、極めて容易に配線することができる。

こうして確保された広い空きスペースは、燃料タンクとしてのＮＧＨコンテナ１５の収容スペースであるＮＧＨコンテナ収容部１４として使用される。そして、船舶１０の燃料としてのＮＧＨはコンテナごと船内に積み込まれ、ＮＧＨコンテナ収容部１４に収容される。

図２は、ＮＧＨコンテナ収容部１４の構成を示す略上面図である。

ＮＧＨコンテナ収容部１４は、キャビン１３の後方のデッキ上に設けられたデッキ開閉部（ハッチ）２１と、デッキ開閉部２１からＮＧＨコンテナ収容部１４へＮＧＨコンテナ１５を送り込むＮＧＨコンテナ移送機構としてのガイドレール２２とを備えている。本実施形態のコンテナ収容部１４は、２つのＮＧＨコンテナを並べて収容することが可能となっており、矩形状の破線で示す位置からそれぞれＮＧＨコンテナ１５が送り込まれる。また、本実施形態のＮＧＨコンテナ収容部１４は、一対のガイドレール２２を用いて一つのＮＧＨコンテナ１５をガイドする構造を有している。

図３は、ＮＧＨコンテナ収容部１４の構造をより詳細に示す模式図である。

図３に示すように、ＮＧＨコンテナ収容部１４は、ガイドレール２２と、ガイドレール２２に沿って送り込まれたＮＧＨコンテナを所定の位置で受け止め且つ固定するストッパー２４と、ＮＧＨコンテナ１５の停止位置においてＮＧＨコンテナ１５の燃料排出口に連結される燃料配管２５とを備えている。一方、本実施形態のＮＧＨコンテナ１５は、ガイドレール２２との嵌合部（不図示）を備えており、キャビン下部のコンテナ収容位置までガイドレール２２に沿って移動することが可能となっている。嵌合部としては、単なる凹凸形状の他、ガイドレール２２上を走行可能なローラー機構であってもよい。ガイドレール２２の先端部には水平部分２２ａが設けられている。この水平部分２２ａがあることにより、ＮＧＨコンテナ１５をガイドレール２２上に仮置きすることができ、ＮＧＨコンテナ１５とガイドレール２２との嵌合を容易にすることができる。

また、ＮＧＨコンテナ１５の燃料排出口は、ＮＧＨコンテナ１５の端面がストッパー２４と当接する所定の位置まで到達したときに燃料配管２５と自動的に連結されるソケット構造を有している。このソケット構造は、ＮＧＨのガス化に伴って得られる水が排出されるおそれがなく、かつ発生したガスがＮＧＨコンテナ内に残りにくく、効率的に噴出できる位置に設けられていることが必要である。さらに、ＮＧＨコンテナ１５にはガス使用量を計測する計測装置が設けられていることが好ましい。この計測装置は、ソケット部を流れるガスの流量を常時計測し、コンテナ内のＮＧＨ残量、コンテナ内圧、タンク内温度を計測する機能を備えることが好ましい。これらの機能により、ＮＧＨコンテナのガス漏れを検知することが可能となる。

図４及び図５は、ＮＧＨコンテナ１５の収容手順を示す模式図である。

船舶１０にＮＧＨコンテナ１５を積み込む場合には、デッキ開閉部２１を開くと共に、ＮＧＨコンテナ１５の長手方向が地面に対して垂直になるように港湾クレーン３１で吊り上げて、デッキ開閉部２１の上方まで持ってくる（図４）。

次に、ＮＧＨコンテナ１５をゆっくりと降ろして、ＮＧＨコンテナ１５をガイドレール２２にセットする（図５（ａ））。このとき、ＮＨＧコンテナ１５はまだ直立した状態となっており、ＮＧＨコンテナ１５はガイドレール２２の水平部分２２ａに仮置きされた状態となっている。クレーン操作によりＮＧＨコンテナ１５を傾けると、ＮＧＨコンテナ１５はガイドレール２２に沿って下り始める（図５（ｂ））。ＮＧＨコンテナ１５をさらに降ろすことにより、ＮＧＨコンテナ１５はガイドレール２２に沿ってさらに奥へと送り込まれ、ＮＧＨコンテナ１５の端面がストッパー２４と当接した時点で、ＮＧＨコンテナ１５はロックされ、ＮＧＨコンテナ１５のソケット部が燃料配管２５に接続され、ＮＧＨコンテナ収容部１４に完全に収容された状態となる（図５（ｃ））。

ＮＧＨコンテナ収容部１４から空のＮＧＨコンテナ１５を取り出す場合には、デッキ開閉部を開いた後、ＮＧＨコンテナに港湾クレーン３１を繋ぎ込む。次に、ＮＧＨコンテナ１５のロックを解除した後、クレーンをゆっくりと引き上げる。こうして、ＮＧＨコンテナ１５はガイドレール２２に沿って引き上げられ、ＮＧＨコンテナ収容部１４から取り出される。

以上説明したように、本実施形態の船舶１０は、電気駆動推進機構を採用し、モーター１７を駆動するためのガスエンジン発電機１６をモーター１７から離れた船内の空きスペースに配置することにより、キャビン下部にまとまった空きスペースを確保し、この空きスペースにＮＧＨコンテナ収容部１４を設けるので、ＮＧＨコンテナ１５を効率よく収容できると共に、船内スペースの有効利用を図ることができる。

また、本実施形態においては、ＮＧＨコンテナ１５をクレーンで吊りながらガイドレール２２に沿って送り込むので、ＮＧＨコンテナ１５をキャビン下部まで確実に送り込むことができ、ＮＧＨコンテナ１５を送り込むための動力を別途用意する必要がない。これにより、ＮＧＨコンテナ１５の出し入れを安全且つ確実に実施することができる。また、キャビン１３が存在する関係上、非常に利用し難かったキャビン下部の空きスペースの有効利用を図ることができる。

また、本実施形態によれば、ＮＧＨコンテナ１５がそのまま船舶１０の燃料タンクとなることから、船内の常設の燃料タンクが不要となる。したがって、燃料タンクのメンテナンスが不要となり、船舶の建造費の削減も可能となる。また、港内設備から船内の燃料タンクに燃料を供給するための燃料供給ライン（ローディングアーム）が不要となり、燃料を補給するための作業時間の短縮及びパージガス分のガス量を削減できる。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態においては、港湾クレーン３１を用いてＮＧＨコンテナ１５を最後まで取り扱う場合について説明したが、ＮＧＨコンテナ１５をガイドレール２２に載せた後、船舶１０に装備されたクレーンやウィンチに繋ぎ代え、船舶側のクレーンやウィンチを用いてＮＧＨコンテナ１５をキャビン下部の所定の位置まで吊り降ろしていく方法でもよい。

また、上記実施形態においては、ガイドレール２２に沿ってＮＧＨコンテナ１５の自重によりコンテナ収容部１４に送り込む場合について説明したが、ガイドレール２２に取り付けられたバケットを用意し、当該バケットにＮＧＨコンテナ１５を載せた後、ＮＧＨコンテナ１５からクレーンを切り離し、船内のモーターを利用してガイドレール２２上のバケットをケーブルカーのように移動させることでＮＧＨコンテナ１５をコンテナ収容部１４に送り込むようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、船体後部のキャビン下部にＮＧＨコンテナ１５を滑り込ませる場合について説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、船体前端部、船体脇部、船体中央底部等、船体内部であればどのような場所にコンテナ収容部１４が設けられていてもよい。本発明によれば、ＮＧＨコンテナを船体内部のあらゆる場所に送り込むことが可能である。

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る船舶の全体構成を示す略側面図である。図２は、ＮＧＨコンテナ収容部１４の構成を示す略上面図である。図３は、ＮＧＨコンテナ収容部１４の構造をより詳細に示す模式図である。図４は、ＮＧＨコンテナ１５の収容手順を示す模式図である。図５は、ＮＧＨコンテナ１５の収容手順を示す模式図である。

符号の説明

１０船舶
１１船体
１２貨物スペース
１３キャビン
１４ＮＧＨコンテナ収容部
１５ＮＧＨコンテナ
１６ガスエンジン発電機
１７モーター
１８スクリュー
２１デッキ開閉部
２２ガイドレール
２２ａガイドレール先端部の水平部分
２４ストッパー
２５燃料配管
３１港湾クレーン

Claims

船体と、
前記船体内部に設けられたＮＧＨコンテナ収容部と、
前記船体のデッキ上に設けられたデッキ開閉部と、
前記デッキ開閉部から前記ＮＧＨ収容部へＮＧＨコンテナを送り込むＮＧＨタンク移送機構とを備えることを特徴とする船舶。
前記ＮＧＨタンク移送機構は、前記ＮＧＨコンテナと嵌合するガイドレールであることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
前記ＮＧＨコンテナ収容部は、前記ガイドレールに沿って送り込まれたＮＧＨコンテナを所定の位置で受け止めるストッパーと、前記ＮＧＨコンテナの受け止め位置においてＮＧＨコンテナに連結される燃料配管とをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の船舶。
前記ＮＧＨコンテナ収容部は、前記船体後方のデッキ上に設けられたキャビンの下部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の船舶。
前記ＮＧＨコンテナ内のＮＧＨをガス化することによって得られる燃料ガスによって駆動される発電装置と、前記発電装置からの電力で駆動されるモーターと、前記モーターによって駆動されるスクリューとを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の船舶。
ＮＧＨコンテナをクレーンで吊り上げてデッキ後方に持ってくるステップと、
デッキ開閉部を開いて、ＮＧＨコンテナをガイドレールにセットするステップと、
前記ＮＧＨコンテナを降ろすことにより前記ガイドレールに沿って当該ＮＧＨコンテナをＮＧＨ収容部へ送り込むと共に、当該ＮＧＨコンテナを船内の燃料系統に接続するステップとを備えることを特徴とする船舶へのＮＧＨ供給方法。