JP4999360B2 - 輸送船 - Google Patents

Description

本発明は、輸送船に関し、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輸送船に関するものである。

近年、地球環境への配慮から燃料として天然ガスハイドレート（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、マイナス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。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はマイナス１６２℃の極低温下で製造・貯蔵されるため、ＮＧＨは製造、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。
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５月１６日検索]、インターネット<URL：http://www.mes.co.jp/mes_technology/NGH.html>

ところで、ＬＮＧのタンクを輸送する輸送船（ＬＮＧ輸送船という）では、ＬＮＧタンクの予冷を行い、輸送途中には特に強制的な冷却は行われていないのが現状である。しかし、輸送中、直射日光に長時間さらされることによりタンクの温度が上がると、タンクの予冷だけでは冷却が不十分であり、ＢＯＧ（Boil Of Gas）が多量に発生するという問題がある。

また、ＮＧＨのタンクを輸送する輸送船（ＮＧＨ輸送船という）においても、ＬＮＧ輸送船と同様、温度上昇により多量の解離ガスが発生するおそれがある。

また、冷凍庫を輸送する冷凍船においても、赤道付近を通過する場合等、その温度上昇の状況によっては、冷却能力が不十分となってしまうという問題がある。

しかしながら、これらの問題に対し、輸送中に強制的な冷却を行おうとすると、その冷却のためだけに、新たに多量の燃料や水が必要となってしまう。

したがって、本発明の目的は、ＬＮＧ輸送船等において、新たに冷却用の燃料や水を用いることなく、輸送途中にＬＮＧタンク等の輸送対象物を冷却することが可能な輸送船を提供することにある。

本発明の上記目的は、ＮＧＨが貯蔵されたＮＧＨタンクと、前記ＮＧＨタンクより供給されるＮＧＨを分解して燃料ガスと水を生成するＮＧＨ分解装置と、前記燃料ガスによって駆動されるエンジンと、前記水を輸送対象物へ散水するための散水機構とを備えることを特徴とする輸送船によって達成される。

本発明においては、前記散水機構は、前記水を前記輸送対象物の表面に散水する少なくとも一つの散水口を備えることが好ましい。

本発明においては、前記散水口は、前記輸送対象物のほぼ真上に取り付けられていることが好ましい。

本発明においては、前記散水機構は、貯水タンクと、前記貯水タンク内の水を汲み出すポンプとを備え、前記ポンプによって汲み出された水を散水することが好ましい。これによれば、ＮＧＨ分解装置により生成された水を一時的に貯蔵することができ、貯蔵された水を適宜散水することができる。

本発明においては、前記散水機構は、前記ＮＧＨ分解装置によるＮＧＨ分解圧力を利用して前記水を散水することも好ましい。これによれば、ポンプ等を用いることなく散水することができる。

本発明においては、前記輸送対象物の表面が光触媒でコーティングされていることが好ましい。これによれば、光触媒の超親水性効果により水の蒸発を促進することができ、放熱効果を高めることができる。

本発明においては、前記燃料ガスを利用した厨房設備をさらに備えることが好ましい。

本発明においては、前記輸送対象物がＬＮＧタンク、ＮＧＨタンクおよび冷凍庫のいずれかであることが好ましい。

本発明によれば、ＮＧＨ分解装置がＮＧＨを分解することにより得られる燃料ガスを輸送船のエンジンの駆動に用いると共に、ＮＧＨ分解装置より得られる冷水を輸送対象物（ＬＮＧタンク、ＮＧＨタンク、冷凍庫等）に散水するので、冷水の気化熱により輸送対象物全体を冷却することができる。これにより、冷却用に新たに燃料を使用することなく、輸送対象物の温度上昇を少なくすることが可能となる。

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輸送船１０の構成を示す模式図である。尚、本実施形態の輸送船１０はＬＮＧタンクを輸送するＬＮＧ輸送船を例としている。

図１に示すように、輸送船１０は、船体１１と、船体１１に搭載されたＮＧＨタンク１２と、ＮＧＨタンク１２より供給されるＮＧＨを分解するＮＧＨ分解装置１３と、ＮＧＨ分解装置１３がＮＧＨを分解することにより得られた燃料ガスの気圧を調整するレギュレータ１４と、レギュレータ１４からの燃料ガスによって駆動されるエンジン１５と、ＮＧＨ分解装置１３により分解された水を一時的に蓄える貯水タンク１６と、貯水タンク１６から水を取り出すポンプ１７と、ポンプ１７で汲み出された水を散水するための散水口１８と、エンジン１５によって駆動されるスクリュー１９とを備えている。その他にも、本実施形態の輸送船１０は通常の輸送船として機能するための種々の構成要素を備えているが、本発明の要旨とは直接関係がないため、これらについての図示及び説明は省略する。

そして、本輸送船１０には、図１に示すように、複数のＬＮＧタンク１００が積載されている。

本実施形態において、ＮＧＨ分解装置１３はＮＧＨタンク１２の近傍に設けられている。ＮＧＨタンク１２は船体１１から着脱可能であり、空になったＮＧＨタンク１２を取り出し、満タンのＮＧＨタンク１２に交換することができる。このとき、ＮＧＨタンク１２とＮＧＨ分解装置１３は自動的に接続されることが好ましい。但し、本発明においてＮＧＨタンク１２が着脱可能であることは必須でなく、ＮＧＨを補給可能な構成としても構わない。

図２は、ＮＧＨ分解装置１３の構成を示す模式図である。

図２に示すように、ＮＧＨ分解装置１３は、ＮＧＨタンク１２から供給されるペレット状のＮＧＨ（ＮＧＨペレット）２０を分解するためのＮＧＨ分解槽２１と、ＮＧＨ分解用の熱水を生成する熱交換器２２と、ＮＧＨ分解槽２１より排出される水の一部を熱交換器２２に供給するためのポンプ２３と、熱交換器２２からの熱水をＮＧＨ分解槽２１内のＮＧＨペレット２０の上方から噴霧するノズル２４とを備えている。ＮＧＨ分解槽２１の内部にはネット２５が設けられており、このネット２５により分解槽２１内のＮＧＨペレット２０と水２６は上下に分離される。ＮＧＨ分解槽２１内で発生した燃料ガスはＮＧＨ分解槽２１の上方に設けられたガス排出口２１ａから排出され、ＮＧＨ分解槽２１内で発生した水２６はＮＧＨ分解槽２１の下方に設けられた排水口２１ｂから排出される。このとき得られる水は冷水であり、水温は常温よりも低い。なお、ＮＧＨ分解槽２１で得られた水の温度を調整する水温調整器を設けてもよい。また、分解水の一部をＮＧＨ分解用の熱水として利用せず、外部より供給される水を用いてＮＧＨ分解用の熱水を生成してもよい。

そして、ガス排出口２１ａから排出された燃料ガスは、燃料配管を通って、図１に示すように、レギュレータ１４に送られる。そして、燃料ガスはレギュレータ１４によって例えば２．０ＭＰａから０．４ＭＰａに減圧された後、エンジン１５に供給され、エンジン１５によりスクリュー１９が駆動される。また、排水口２１ｂから排出された水は配水管を通って貯水タンク１６に供給され、貯水タンク１６内に貯蔵される。貯水タンク１６内の水は必要に応じてポンプ１７で汲み出され、配水管を通って散水口１８からシャワー状に散水される。散水口１８は、ＬＮＧタンク１００各々の全体に水が行き渡るように、ＬＮＧタンク１００の数に対応した数（図１では４つ）設けられ、それぞれが各ＬＮＧタンク１００のほぼ真上に配置されている。このように配置し、各散水口から対応する各ＬＮＧタンク１００の表面へ冷水を散水することにより、ＬＮＧタンク１００を冷却することができる。

散水した水は、船底で特に回収されることなく、排水される。ただし、配管内や貯水相内が耐腐食性に優れている場合は、船底でフィルターを介して散水した水を回収し、貯水槽へ戻して再利用してもよい。

本実施形態においては、各ＬＮＧタンク１００の表面に光触媒をコーティングすることが好ましい。光触媒をコーティングした場合には、光触媒の超親水性効果により水の蒸発を促進することができ、放熱効果を高めることができる。さらに、防汚効果も期待できる。ここで、光触媒としては、紫外線又は可視光線により光触媒反応を起こすものであれば特に限定されないが、酸化チタンの他、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化鉛、酸化第二鉄、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等を挙げることができる。中でも、光触媒活性に優れたアナターゼ型の酸化チタンが好ましい。また、光触媒コーティング材のバインダーとしては、耐久性に優れた無機バインダーが好ましく、中でもアルコキシシラン、コロイダルシリカが好ましい。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＧＨ分解装置１３より得られる冷水がＬＮＧタンク１００の表面へ必要に応じて散水されるので、冷水の気化熱によりＬＮＧタンク１００全体を冷却することができる。これにより、冷却のためだけに多量な燃料を消費することなくＬＮＧタンク１００の温度上昇を少なくすることが可能となり、ＢＯＧの発生も少なくすることができる。

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、上記実施形態は、ＬＮＧ輸送船に本発明を適用した例について説明したが、ＮＧＨ輸送船や冷凍船等、輸送中に冷却が必要とされる貨物を運ぶ輸送船であれば、上記と同様にして本発明を用いることができる。

なお、本発明を特にＮＧＨ輸送船に適用した場合は、輸送対象であるＮＧＨタンクの冷却を行っても、多少解離してガス及び冷水が発生すると考えられる。このような場合、解離ガスをエンジンに供給し、解離ガスと同時に発生する冷水を輸送対象のＮＧＨタンクの冷却に使用することも可能である。

また、上記実施形態においては、貯水タンク１６内の水をポンプ１７で汲み出すことで散水口１８に送り出しているが、放水のためのポンプ１７は必須でなく、ＮＧＨ分解装置１３から得られる高圧の水を利用すればポンプ１７の省略が可能である。

また、上記実施形態においては、ＮＧＨを分解するために電力によりお湯を沸かす温水器２２を用いているが、エンジンの排熱を利用することも可能である。また、エンジンが暖機するまでは電力を利用する等、エンジンの排熱と電力の両方を組み合わせて利用することも可能である。あるいは、上記温水器の代わりにＮＧＨ分解装置から排出された燃料ガスの一部を用いてお湯を沸かすようにしてもよい。

また、ＮＧＨ分解装置から排出された燃料ガスの一部は、船内の厨房設備で用いることもできる。

本発明の好ましい実施形態に係る輸送船１０の構成を示す模式図である。 ＮＧＨ分解装置１３の構成を示す模式図である。

符号の説明

１０ 輸送船
１１ 船体
１２ タンク
１３ ＮＧＨ分解装置
１４ レギュレータ
１５ エンジン
１６ 貯水タンク
１７ ポンプ
１８ 散水口
２１ ＮＧＨ分解槽
２１ａ ガス排出口
２１ｂ 排水口
２２ 温水器
２３ コントローラ
１００ ＬＮＧタンク

Claims (7)

1. 輸送対象物としてのＬＮＧを貯蔵する貨物タンクと、
   航行燃料としてのＮＧＨが貯蔵されたＮＧＨタンクと、
   前記ＮＧＨタンクより供給されるＮＧＨを分解して燃料ガスと水を生成するＮＧＨ分解装置と、
   前記燃料ガスによって駆動されるエンジンと、
   前記水を前記貨物タンクへ散水するための散水機構とを備えることを特徴とする輸送船。
2. 前記散水機構は、前記水を前記貨物タンクの表面に散水する少なくとも一つの散水口を備えることを特徴とする請求項１に記載の輸送船。
3. 前記散水口は、前記貨物タンクのほぼ真上に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の輸送船。
4. 前記散水機構は、貯水タンクと、前記貯水タンク内の水を汲み出すポンプとを備え、前記ポンプによって汲み出された水を散水す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輸送船。
5. 前記散水機構は、前記ＮＧＨ分解装置によるＮＧＨ分解圧力を利用して前記水を散水す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輸送船。
6. 前記貨物タンクの表面が光触媒でコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の輸送船。
7. 前記燃料ガスを利用した厨房設備をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の輸送船。

Images