JP2021176728A - 船舶 - Google Patents
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Abstract
Description
タンク内にドライアイスが生成されると、タンクから液化二酸化炭素やドライアイスを船外施設に払い出すことが困難になる可能性がある。
以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図1〜図8を参照して説明する。
(船舶の船体構成)
図1に示すように、本開示の実施形態の船舶1Aは、液体二酸化炭素、あるいは液化二酸化炭素を含む多種の液化ガスを運搬する。この船舶1Aは、船体2と、タンク21と、液化ガス貯留タンク22と、を少なくとも備えている。タンク21は、その内部に液化二酸化炭素を貯留可能である。液化ガス貯留タンク22は、その内部に、例えば、液化二酸化炭素よりも密度が小さい、LNG(Liquefied Natural Gas)、液化エタン等の液化ガスを貯留可能である。
船体2は、その外殻をなす一対の舷側3A,3Bと、船底(図示無し)と、上甲板5と、を有している。舷側3A,3Bは、左右舷側をそれぞれ形成する一対の舷側外板を備える。船底(図示無し)は、これら舷側3A,3Bを接続する船底外板を備える。これら一対の舷側3A,3B及び船底(図示無し)により、船体2の外殻は、船首尾方向Daに直交する断面において、U字状を成している。上甲板5は、外部に露出する全通甲板である。船体2には、船尾2b側の上甲板5上に、居住区を有する上部構造7が形成されている。
図2に示すように、タンク21は、その内部に液化二酸化炭素Lが収容される空間(以下、単にタンク21内と称する)を有している。タンク21内には、液化二酸化炭素Lが気化することで生成された二酸化炭素ガスGも収容されている。タンク21内の下部には、液化二酸化炭素Lが収容され、タンク21内の上部に二酸化炭素ガスGが収容されている。タンク21内の液化二酸化炭素Lには、液化二酸化炭素Lが固化したドライアイスが含まれていてもよい。タンク21内の液化二酸化炭素Lは、その全体が固化していてもよい。本開示の実施形態において、タンク21は、例えば球形である。タンク21は、水平方向(具体的には、船首尾方向)に延びる円筒状であってもよい。
圧縮機41は、循環配管30Aの中途である中間部30uに設けられている。圧縮機41は、一端30sから他端30tに向かって流体を圧送する。ここで、圧縮機41により圧送する対象となる流体は、タンク21内に貯留されている二酸化炭素ガスGである。圧縮機41で二酸化炭素ガスGを圧送する際、二酸化炭素ガスGは、圧縮されるとともに温度が上昇する(断熱圧縮)。これにより、タンク21内に貯留された二酸化炭素ガスGよりも加熱された二酸化炭素ガスGが、循環配管30Aの他端30tからタンク21内に戻される。
バイパス管32Aは、タンク21外において循環配管30Aを部分的に迂回するように形成されている。このバイパス管32Aは、循環配管30Aのうち圧縮機41よりも二酸化炭素ガスGの流れ方向下流側に接続されている。換言すると、バイパス管32Aは、循環配管30Aのうち、圧縮機41と、循環配管30Aの他端30tとの間に接続されている。バイパス管32Aは、圧縮機41よりも下流側の循環配管30Aから分岐し、この分岐する位置よりも流れ方向下流側で、且つ他端30tよりも流れ方向上流側の循環配管30Aに合流している。
冷却器42は、バイパス管32Aの中途に設けられている。冷却器42は、圧縮機41を経てバイパス管32Aを流れる二酸化炭素ガスGを冷却する。冷却器42は、バイパス管32Aを流れる二酸化炭素ガスGと、二酸化炭素ガスGよりも低温の媒体とを熱交換することで、二酸化炭素ガスGを冷却する。冷却器42で、二酸化炭素ガスGを冷却するための低温の媒体としては、例えば、他の液化ガス貯留タンク22に貯留された液化ガスを用いるようにしてもよい。冷却器42で用いる低温の媒体は、液化ガス貯留タンク22に貯留された液化ガス以外の媒体を用いてもよい。
外部接続配管25Aは、タンク21内の上部と船体2の外部とを接続する。外部接続配管25Aは、陸上の液化二酸化炭素供給施設やバンカー船等と、タンク21内の上部とを連通させる。外部接続配管25Aは、液化二酸化炭素を船体2の外部に払い出すために用いてもよいし、船体2の外部から供給される液化二酸化炭素Lをタンク21内に積み込むために用いてもよい。この実施形態では、外部接続配管25Aが、タンク21の上部に接続されるタンク側端部25sを、循環配管30Aの一端30sと共用している場合を例示している。そして、この実施形態における外部接続配管25Aは、循環配管30Aの一端30sと圧縮機41との間で循環配管30Aから分岐している。外部接続配管25Aは、舷側3Aに向かって延び、舷側側端部25tに、陸上側の配管(図示無し)が接続可能とされている。
上記第一実施形態の船舶1Aでは、循環配管30Aに設けられた圧縮機41で、タンク21内の二酸化炭素ガスGを圧送する。この二酸化炭素ガスGは、圧縮機41で圧縮されることで温度上昇する。この温度上昇した二酸化炭素ガスGは、循環配管30Aの他端30tからタンク21内に戻される。これにより、タンク21内の液化二酸化炭素Lの温度が上昇し、タンク21内にドライアイスが生成されていた場合であっても、ドライアイスを加熱し、液化、又は昇華させることができる。また、他端30tからタンク21内に流入した二酸化炭素ガスGによって、液化二酸化炭素Lを加熱し気化させることができる。そして、タンク21内の二酸化炭素ガスGを外部接続配管25Aを介して船体2の外部に払い出すことができる。したがって、タンク21内にドライアイスが生成された場合であっても、タンク21内に貯留された液化二酸化炭素Lの払い出しを良好に行うことが可能となる。
次に、本開示の第二実施形態に係る船舶について、図5〜図8を参照して説明する。以下に説明する本開示の第二実施形態においては、本開示の第一実施形態と循環配管30Bの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
(船舶の船体構成)
図1に示すように、本開示の実施形態の船舶1Bは、船体2と、タンク21と、液化ガス貯留タンク22と、を少なくとも備えている。
図5に示すように、船舶1Bは、循環配管30Bと、圧縮機41と、バイパス管32Bと、冷却器42と、外部接続配管25Bと、接続配管48と、を備えている。
圧縮機41は、循環配管30Bのうちの残部30nに配置されている。つまり、圧縮機41は、タンク21の外部に配置されている。圧縮機41は、循環配管30Bの流体を圧送する。圧縮機41により圧送される流体は、タンク21内の二酸化炭素ガスGである。圧縮機41で二酸化炭素ガスGを圧送する際、二酸化炭素ガスGは、圧縮されて温度が上昇する(断熱圧縮)。
バイパス管32Bは、循環配管30Bの残部30nを部分的に迂回するように形成されている。このバイパス管32Bは、循環配管30Bにおいて、循環配管30Bのうち圧縮機41よりも二酸化炭素ガスGの流れ方向下流側に接続されている。換言すると、バイパス管32Bは、循環配管30Bの残部30nうち、圧縮機41よりも下流側の残部30nから分岐し、この分岐する位置よりも流れ方向下流側の残部30nに合流している。
(冷却器の構成)
冷却器42は、バイパス管32Bの中途に設けられている。冷却器42は、第一実施形態と同様に、圧縮機41を経てバイパス管32Aを流れる二酸化炭素ガスGを冷却する。冷却器42は、バイパス管32Aを流れる二酸化炭素ガスGと、二酸化炭素ガスGよりも低温の媒体とを熱交換することで、二酸化炭素ガスGを冷却する。
外部接続配管25Bは、タンク21内の上部と船体2の外部とを接続する。外部接続配管25Bは、タンク側端部25vと、舷側側端部25wと、を有している。タンク側端部25vは、タンク21の上部に接続されている。外部接続配管25Bは、タンク側端部25vから舷側3Bに向かって延びている。舷側側端部25wは、船外側の配管(図示無し)が接続可能とされている。
上記第二実施形態の船舶1Bでは、圧縮機41で循環配管30B内の二酸化炭素ガスGを圧送することによって、二酸化炭素ガスGは、ループ状の循環配管30Bを循環する。二酸化炭素ガスGは、圧縮機41で圧縮されることによって、その温度が上昇する。これにより、タンク21内の液化二酸化炭素Lの温度が上昇する。その結果、タンク21内にドライアイスが生成されていた場合、ドライアイスを加熱して液化、又は昇華させることができる。また、タンク21内の液化二酸化炭素Lを船外に払い出すときには、タンク21内の液化二酸化炭素Lを気化させ、タンク21内の上部から外部接続配管25Bを通して船体2の外部に払い出すことができる。したがって、タンク21内にドライアイスが生成された場合であっても、タンク21からの液化二酸化炭素Lの払い出しを良好に行うことが可能となる。
上記第二実施形態では、外部接続配管25Bと循環配管30Bとを、接続配管48を介して接続するようにしたが、これに限らない。外部接続配管25Bと、循環配管30Bとを、接続配管48を介して接続せず、それぞれに独立した系統としてもよい。その場合、循環配管30Bには、タンク21内の二酸化炭素ガスGに限らず、例えば船内で生成される蒸気等、他の流体を導入するようにしてもよい。
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
上記実施形態では、タンク21を、船体2内に形成されたタンク格納区画8内に設ける構成としたが、これに限るものではなく、例えば、タンク21は、例えば、上甲板5上に設けるようにしてもよい。
各実施形態に記載の船舶1A、1Bは、例えば以下のように把握される。
流体としては、タンク21内の液化二酸化炭素Lが気化した二酸化炭素ガスGが挙げられる。
流体としては、タンク21内の液化二酸化炭素Lが気化した二酸化炭素ガスG、又は船内で用いられる蒸気が挙げられる。
2…船体
2a…船首
2b…船尾
3A、3B…舷側
5…上甲板
7…上部構造
8…タンク格納区画
21…タンク
22…液化ガス貯留タンク
25A、25B…外部接続配管
25s、25v…タンク側端部
25t、25w…舷側側端部
30A、30B…循環配管
30m…熱交換部(一部)
30n…残部
30s…一端
30t…他端
30u…中間部
32A、32B…バイパス管
33…第一開閉弁
34…第二開閉弁
35…第三開閉弁
36…第四開閉弁
40…冷凍装置
41…圧縮機
42…冷却器
48…接続配管
49…接続配管開閉弁
Da…船首尾方向
Dv…上下方向
G…二酸化炭素ガス
L…液化二酸化炭素
Lf…液面
Claims (9)
- 船体と、
前記船体に設けられ、液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、
前記タンク内の上部と前記船体の外部とを接続する外部接続配管と、
一端が前記タンク内に連通されているとともに、前記タンクの外部を経由して、他端が前記タンク内に連通されている循環配管と、
前記タンクの外部で前記循環配管の中途に設けられて、前記一端から前記他端に向かって流体を圧送可能な圧縮機と、
を備える船舶。 - 前記循環配管の前記一端は、前記タンク内の上部で、前記タンク内に貯留される液化二酸化炭素の液面よりも上方に配置されている
請求項1に記載の船舶。 - 前記循環配管の前記他端は、前記タンク内に貯留される液化二酸化炭素の液面よりも下方に配置されている
請求項1又は2に記載の船舶。 - 前記外部接続配管は、前記循環配管の前記一端と前記圧縮機との間で前記循環配管から分岐している
請求項1から3の何れか一項に記載の船舶。 - 船体と、
前記船体に設けられ、液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、
前記タンク内の上部と前記船体の外部とを接続する外部接続配管と、
前記タンクの内部と外部とにわたって流体が循環するように設けられたループ状の循環配管と、
前記タンクの外部で前記循環配管の中途に設けられて、前記循環配管内の流体を圧送可能な圧縮機と、
を備える船舶。 - 前記循環配管の一部が、前記タンク内に貯留される液化二酸化炭素の液面よりも下方に配置されている
請求項5に記載の船舶。 - 前記循環配管と前記外部接続配管とを接続する接続配管と、
前記接続配管を開閉する接続配管開閉弁と、を備える
請求項5又は6に記載の船舶。 - 前記圧縮機に対し、前記循環配管における前記流体の流れ方向下流側で前記循環配管からバイパスして設けられたバイパス管と、
前記バイパス管に設けられ、前記圧縮機を経た流体を冷却する冷却器と、を備える
請求項1から7の何れか一項に記載の船舶。 - 前記船体に設けられ、液化二酸化炭素よりも沸点が低い液化ガスを貯留可能な液化ガス貯留タンクをさらに備える
請求項1から8の何れか一項に記載の船舶。
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