JP2008105449A - 燃料コンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】船舶の沈没等により船舶外に放出されたとしても、その発見及び回収が容易であり、安全性が高い燃料コンテナを提供する。
【解決手段】 燃料コンテナ１０は、燃料貯蔵部１１と、異常検知センサ１２と、船舶外に放出された燃料コンテナ１０を海面付近まで浮上させる浮上装置１３と、燃料コンテナ１０が放出されたとき音波信号を発信する音波発信器１４と、音波発信器１４に電力を供給する燃料電池１５とを備えている。船舶の沈没等によって燃料コンテナ１０が海上に投げ出されると、浮上装置１３のガス注入器１８が炭酸ガスボンベ１７内の炭酸ガスを浮き袋１６内に送り込む動作を開始する。炭酸ガスが注入された浮き袋１６は大きく膨らみ、燃料コンテナ１０を海上近くまで浮上させる浮力を発生させる。また、異常検知センサ１２からの異常信号を受けた音波発信器１４も動作を開始し、所定の音波信号を発信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料コンテナに関し、特に、天然ガスハイドレート（NGH：Natural Gas Hydrate）を燃料として使用する船舶の燃料コンテナに関するものである。

従来、大型船舶の主機関には船内設置の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。また、小型船舶の場合にはガソリン機関が採用されているものもある。しかし、いずれの船舶も、航行中は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。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。

天然ガスエネルギーとしては、液化天然ガス（ＬＮＧ）がよく知られており、また最近は、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はガソリン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。

ところで、船舶の航行中に衝突または座礁して船底が損傷した場合でも燃料タンクの外殻の損傷を防止でき、燃料タンクの燃料油が海中に流出するという問題を未然に回避できる船舶が提案されている（特許文献１参照）。この船舶は、船体に設けた船倉の下部に船底外殻と船底内殻とからなる二重船底を設け、この二重船底によって前記船倉と区画した船体の幅方向の中央部に三重船底を設け、この三重船底に燃料タンクを設けるとともに、この燃料タンクの下部にバラストタンクを設けたことを特徴とするものである。
特開２００４−３０６６９４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>

船舶の燃料として上述のＬＮＧを採用する場合、−１６２℃の極低温下で貯蔵される必要があるため，保冷構造を有する、または再液化機構を有する専用のコンテナごと船内に積み込む方法が好ましく採用されている。
また、ＮＧＨを採用する場合、ＮＧＨが−２０℃という比較的制御しやすい温度環境下で貯蔵・保管されることから、ＬＮＧのような問題はなく、燃料の取り扱いが比較的容易である。しかし、ＮＧＨはペレット状の固体として取り扱われるため、特許文献１に示したような船内の備え付けの燃料タンク内に直接積み込むことは難しく、ＮＧＨペレットが貯蔵されたコンテナごと船内に積み込む方法が好ましく採用されている。

しかしながら、そのような燃料コンテナを積んだ船舶が座礁や転覆により沈没した場合、図４に示すように、燃料コンテナ４１だけが船体４０から離脱し、可燃性高圧ガスを充填したまま海底に沈降し、或いは不用意に漂流するおそれがあり、大変危険である。

したがって、本発明の目的は、船舶の沈没等により船舶外に放出されたとしても、その発見及び回収が容易であり、安全性が高い燃料コンテナを提供することにある。

本発明の上記目的は、船舶に積載される燃料コンテナであって、天然ガスをハイドレート又は液体の状態で貯蔵する燃料貯蔵部と、当該燃料コンテナが船舶外に放出されたことを検知する異常検知センサと、海上に放出された当該燃料コンテナを海面付近まで浮上させる浮上装置とを備えることを特徴とする燃料コンテナによって達成される。これによれば、燃料コンテナを海面近くまで浮上させることができるため、上空から目視により発見することができる。

本発明において、浮上装置は、収縮状態の浮き袋と、異常検知センサからの異常信号を受けて浮き袋を膨らませるガス注入手段とを備えることが好ましい。ここで、浮上装置は、ガスボンベをさらに備え、ガスボンベ内のガスを浮き袋内に注入することにより、浮き袋を膨らませてもよい。また、浮上装置は、燃料貯蔵部内のハイドレート又は液体の天然ガスをガス化するガス化装置をさらに備え、ガス化装置により生成されたガスを浮き袋内に注入することにより、浮き袋を膨らませてもよい。さらに、浮上装置は、燃料貯蔵部内のハイドレート又は液体の天然ガスのボイルオフガスを浮き袋内に導入することにより、浮き袋を膨らませるものであってもよい。

本発明の燃料コンテナは、燃料コンテナに取り付けられ、燃料コンテナが船舶外に放出されたとき位置情報信号を発信する位置情報発信器をさらに備えることが好ましい。これによれば、位置情報信号を手がかりにして燃料コンテナを早期に探査することができる。ここで、本発明の燃料コンテナは、燃料貯蔵部内の天然ガスを用いて発電する燃料電池をさらに備えることが好ましく、位置情報発信器は、燃料電池より供給される電力によって動作することが好ましい。

なお、本発明においては、燃料貯蔵部内の天然ガスがＮＧＨであることが好ましいが、ＬＮＧであってもよい。

このように、本発明によれば、船舶の沈没等により船舶外に放出されたとしても、その発見及び回収が容易であり、安全性が高い燃料コンテナを提供することにある。

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、本発明の第１の実施形態に係る燃料コンテナの構成を示す模式図である。

図１に示すように、この燃料コンテナ１０は、着脱式の燃料タンクとして船舶に積載されるものであり、燃料コンテナ１０の主要部である燃料貯蔵部１１と、船舶の沈没等によって燃料コンテナ１０が船舶外に放出されたことを検知する異常検知センサ１２と、船舶外に放出された燃料コンテナ１０を海面付近まで浮上させる浮上装置１３と、燃料コンテナ１０が船舶外に放出されたとき音波信号を発信する音波発信器１４と、音波発信器１４に電力を供給する燃料電池１５とを備えている。

本実施形態の燃料貯蔵部１１にはＮＧＨが貯蔵されている。燃料貯蔵部１１は燃料供給口１１ａを有しており、この燃料供給口１１ａからＮＧＨが取り出され、或いはＮＧＨの充填が行われる。燃料供給口１１ａには制御弁１１ｂが設けられており、外部信号によって燃料供給口１１ａの開閉状態が制御される。異常検知センサ１２は、燃料コンテナ１０が船舶外に放出されたことを異常事態として検知するが、この検知は、燃料コンテナ１０が船内の固定位置から外れたことをもって判別してもよく、固定位置からの距離が一定以上離れたことをもって判別してもよく、或いは水没状態を検知してもよい。但し、燃料コンテナ１０の取り替え時には、異常検知センサ１２による離脱検知の解除が必要となることは言うまでもない。

浮上装置１３は、収縮状態の浮き袋１６と、炭酸ガスが充填された炭酸ガスボンベ１７と、炭酸ガスボンベ１７内の炭酸ガスを浮き袋１６内に注入するガス注入器１８とを備えている。ガス注入器１８は、浮き袋１６内の圧力を監視し、最適な圧力になったときガス化を停止するか、加圧分を外部へ排出する機能を備えることが好ましい。浮き袋１６は、図示のように、燃料貯蔵部１１から区画された燃料コンテナ１０内の空間に収納されていてもよく、或いは燃料コンテナ１０の外側に取り付けられていてもよい。一方、炭酸ガスボンベ１７、ガス注入器１８、音波発信器１４及び燃料電池１５は、燃料コンテナ１０内の防水空間に収納されていることが必要である。

通常、燃料コンテナ１０は船内の所定の位置に固定され、燃料コンテナ１０の燃料供給口１１ａは船内の燃料系統に接続されている。これにより、燃料貯蔵部１１内のＮＧＨは適宜取り出され、天然ガスと水に分解された後、船舶の主機関や発電機を駆動するための燃料として使用される。

船舶の沈没、座礁、船舶同士の衝突による船体の損傷、転覆、取付け不良による脱落等、何らかの理由によって燃料コンテナ１０が船舶外に放出されると、異常検知センサ１２がこの状態を検知し、異常信号が出力される。異常信号を受けた制御弁１１ｂは、燃料供給口１１ａを直ちに閉止するので、ＮＧＨの流出及び燃料貯蔵部１１への海水の浸入が防止される。

次いで、異常検知センサ１２からの異常信号を受けたガス注入器１８は、炭酸ガスボンベ１７内の炭酸ガスを浮き袋１６内に送り込む動作を開始する。炭酸ガスが注入された浮き袋１６は大きく膨らみ、燃料コンテナ１０を海面近くまで浮上させる浮力を発生させる。また、異常検知センサ１２からの異常信号を受けた音波発信器１４も動作を開始し、所定の音波信号を発信する。したがって、事故後においては、この音波信号を手がかりにして燃料コンテナ１０の位置を探査することができる。また、燃料コンテナ１０は海上近くに浮上しているので、上空から目視により発見することができる。なお、ＮＧＨを貯蔵している場合、コンテナ内の約８０％が水であり、海水と同等の比重であることを考えれば、実質的に燃料コンテナ単体の重量を浮上させるだけの浮力が有れば、燃料コンテナ１０を浮き上がらせることが可能である。例えば、２０フィートコンテナの重量は約３ｔであるので、３ｍ^３程度の炭酸ガスがあれば、燃料コンテナ１０を浮き上がらせることができる。

図２（ａ）乃至（ｃ）は、膨張した浮き袋１６の外観形状を示す模式図である。

図２（ａ）に示すように、浮き袋１６は、燃料コンテナ１０の一面を開き、その一面全体が膨れるような形状であってもよく、図２（ｂ）に示すように、燃料コンテナ１０全体を包み込むような形状であってもよい。さらにまた、図２（ｃ）に示すように、燃料コンテナ１０に引っ張り強度を有するガス供給管１９で連結されたアドバルーンのような形状であってもよい。燃料コンテナ１０に装備される浮き袋１６の数は特に限定されず、その取り付け位置や取り付け方法も特に限定されない。

以上説明したように、本実施形態によれば、燃料コンテナ１０が船舶外に放出されたとき、燃料コンテナ１０を海面付近に浮上させることができると共に、音波発信器１４で燃料コンテナ１０の位置を知ることができるので、事故後すみやかに燃料コンテナ１０の発見、回収をすることができる。また、音波発信器１４の電源として燃料電池１５を使用し、燃料電池１５は燃料貯蔵部１１内に貯蔵された大量のＮＧＨを用いて半永久的に発電することができるので、音波発信器１４も極めて長期間の動作が可能であり、信号出力を大きくすることもできる。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る燃料コンテナの構成を示す模式図である。

図３に示すように、この燃料コンテナ２０は、燃料貯蔵部１１に貯蔵されたＮＧＨをガス化し、このガスを浮き袋１６内に注入することを特徴としている。そのため、本実施形態の燃料コンテナ２０は、上述の炭酸ガスボンベ１７に代えて、燃料貯蔵部１１内のＮＧＨをガス化するガス化装置２１を備えている。なお、ＮＧＨを分解することにより高圧の水が得られるが、この水はコンテナ外部に排出してもよく、燃料貯蔵部１１に戻してもよい。その他の構成については、第１の実施形態と略同様であるため、詳細な説明を省略する。

以上説明したように、本実施形態によれば、燃料コンテナ１０を浮上させる浮き袋１６を膨らませるためのガスとして、ＮＧＨの分解によって得られる天然ガスを使用するので、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができるだけでなく、炭酸ガスボンベ１７を不要にすることができ、燃料コンテナ１０内の燃料ガスの有効活用を図ることができる。

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、燃料コンテナ１０に貯蔵される燃料ガスとしてＮＧＨを例に挙げたが、本発明はＮＧＨに限定されるものではなく、ＬＮＧを船舶の燃料として燃料コンテナで供給することも可能である。船舶の沈没等によってＬＮＧを貯蔵する燃料コンテナが船舶外に放出された場合、ＮＧＨと同様に大変危険であるが、本発明に係る燃料コンテナを用いた場合、ＮＧＨの場合と同様、事故後すみやかに燃料コンテナの発見、回収をすることができる。なお、ＬＮＧを貯蔵する場合、燃料コンテナ内には多量のボイルオフガスが発生することから、ＬＮＧを貯蔵する燃料コンテナにおいてはボイルオフガスを浮き袋１６内に注入してもよい。これによれば、ガス化装置２１を用いて燃料ガスを積極的にガス化しなくても済むため、ガス化装置２１の省略も可能である。また、ＬＮＧほどではないが、ＮＧＨも海水で長時間温められるとボイルオフガスを発生することから、ＮＧＨにおいてもガス化装置２１の省略は可能である。

また、上記実施形態においては、浮き袋を膨らませるガスとして炭酸ガスを用い、炭酸ガスボンベを備える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、炭酸ガスのみならず、窒素ガス、圧縮空気等の工業的に汎用なガスを適用することが可能である。

また、上記実施形態においては、位置情報発信器として音波発信器１４を用いる場合について説明したが，本発明はこれに限定されるものではなく、電波信号、光信号等の信号を適用することが可能である。

また、上記実施形態においては、音波発信器１４の電源として燃料電池１５を用いたが、蓄電池を使用するものであってもよい。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料コンテナ１０の構成を概略的に示す模式図である。 図２（ａ）乃至（ｃ）は、膨張した浮き袋１６の外観形状を示す模式図である。 図３は、本発明の第２の実施形態に係る燃料コンテナ２０の構成を示す模式図である。 図４は、従来の燃料コンテナによる問題点を説明するための模式図である。

符号の説明

１０ 燃料コンテナ
１１ 燃料貯蔵部
１１ａ 燃料供給口
１１ｂ 制御弁
１２ 異常検知センサ
１３ 浮上装置
１４ 音波発信器
１５ 燃料電池
１６ 浮き袋
１７ 炭酸ガスボンベ
１８ ガス注入器
１９ ガス供給管
２０ 燃料コンテナ
２１ ガス化装置
４０ 船体
４１ 燃料コンテナ

Claims (6)

1. 船舶に積載される燃料コンテナであって、天然ガスをハイドレート又は液体の状態で貯蔵する燃料貯蔵部と、当該燃料コンテナが船舶外に放出されたことを検知する異常検知センサと、海上に放出された当該燃料コンテナを海面付近まで浮上させる浮上装置とを備えることを特徴とする燃料コンテナ。
2. 前記浮上装置は、収縮状態の浮き袋と、前記異常検知センサからの異常信号を受けて前記浮き袋を膨らませるガス注入手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料コンテナ。
3. 前記浮上装置は、前記燃料貯蔵部内のハイドレート又は液体の天然ガスをガス化するガス化装置をさらに備え、前記ガス化装置により生成されたガスを前記浮き袋内に注入することにより、前記浮き袋を膨らませることを特徴とする請求項２に記載の燃料コンテナ。
4. 前記浮上装置は、前記燃料貯蔵部内のハイドレート又は液体の天然ガスのボイルオフガスを前記浮き袋内に導入することにより、前記浮き袋を膨らませることを特徴とする請求項２に記載の燃料コンテナ。
5. 前記燃料コンテナに取り付けられ、前記燃料コンテナが船舶外に放出されたとき位置情報信号を発信する位置情報発信器をさらに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燃料コンテナ。
6. 前記燃料貯蔵部内の天然ガスを用いて発電する燃料電池をさらに備え、前記位置情報発信器は、前記燃料電池より供給される電力によって動作することを特徴とする請求項５に記載の燃料コンテナ。

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