JP5010902B2 - 漁船 - Google Patents

Description

本発明は、漁船に関し、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漁船に関するものである。

従来、大型漁船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、小型漁船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、いずれの漁船も、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燃料として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、漁船が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１１月２１日検索]、インターネット<URL：http://www.mes.co.jp/mes_technology/ngh.html>

漁船の燃料として上述の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。さらに、衝突等によりＮＧＨが海上に流出したとしても、ＮＧＨが燃料ガスと水に分解するだけであるため、環境への影響はほとんどない。

しかし、ＮＧＨの分解によって天然ガスのほか、多量の水が副次的に生成される。水の生成率はＮＧＨに対する体積比で約８０％であることから、かなり多量の水が生成されることになる。燃料は主として漁船の航行中に消費され、燃料の消費に伴ってそのような多量の水が生成されるため、漁船においてこの水を有効活用する新たな工夫が望まれている。

また、多くの漁船は漁獲物を保蔵するための船庫を備えており、漁場で捕獲された魚体は船庫内に保蔵され、帰港時には水揚げされて市場へ出荷される。しかし、例えば５トン以下の沿岸漁業用の小型漁船の場合、冷蔵・冷凍機能のない単なる保冷構造の船庫が多く採用されており、船庫内にたくさんの製氷を詰め込んで低温を維持しなければならないという問題がある。また、大型船舶の場合、大型で高性能な冷蔵船庫が採用されているため、そのための広い設置空間が必要であり、冷蔵船庫を駆動するための独立した発電機構やそのための燃料が必要になるという問題がある。

したがって、本発明の目的は、ＮＧＨを燃料として使用し、且つＮＧＨの分解によって得られる水を有効活用することが可能な漁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ＮＧＨ分解水を生成するＮＧＨ分解装置と、前記燃料ガスによって駆動される主機関と、船内に設けられた船庫と、前記ＮＧＨ分解水を用いて前記船庫内を冷却する冷却機構とを備えることを特徴とする漁船によって達成される。

本発明によれば、簡易な構成でありながら十分に実用的な冷蔵船庫を実現することができ、魚体の鮮度を十分に保つことができる。また、本実施形態によれば、航行中において随時生成されるＮＧＨ分解水を冷蔵船庫の冷却水として使用することから、ＮＧＨの副生成物である水を有効活用することができる。

本発明においては、前記冷却機構は、前記船庫の周囲又は内部に設けられた配管であり、前記ＮＧＨ分解水が前記配管内を流れることが好ましい。これによれば、船庫の冷却機構を簡易な構成により実現することができる。

本発明においては、前記船庫において前記冷却水として使用された前記ＮＧＨ分解水を貯水する貯水タンクとを備え、前記貯水タンク内の前記ＮＧＨ分解水を生活用水として供給することが好ましい。これによれば、ＮＧＨの副生成物である水をさらに有効活用することができる。特に、生活用水のための大型の貯水タンクが不要であるのはもちろんのこと、多量の真水をいろいろな場面で使用することが可能となり、船内での生活面の向上を図ることができるだけでなく、いままで海水を使用していた船内設備を真水の使用に変えることでその寿命向上を図ることができる。

本発明の漁船は、前記船庫内を冷却する電気式冷却機構をさらに備えることが好ましい。これによれば、ＮＧＨ分解水による冷熱を有効活用しながら、冷却能力のさらなる向上を図ることができる。

このように、本発明によれば、ＮＧＨを燃料として使用し、且つＮＧＨの分解によって得られる水を有効活用した漁船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、本発明の第１の実施形態に係る漁船の構成を示す模式図である。

図１に示すように、この漁船１０は、ＮＧＨが貯蔵されたＮＧＨタンク１１と、ＮＧＨタンク１１より供給されるＮＧＨを燃料ガスと水に分解するＮＧＨ分解装置１２と、ＮＧＨ分解装置１２で生成された燃料ガスを一時的に蓄えるバッファタンク１３と、燃料ガスによって駆動される主機関としてのガスエンジン１４と、ガスエンジン１４の動力によって回転するスクリュー１５と、船内のガス設備１６とを備えている。漁船１０はまた、ＮＧＨ分解装置１２で生成された水（以下、ＮＧＨ分解水という）を一時的に蓄えるバッファタンク１７と、ＮＧＨ分解水を冷媒として用いる冷蔵船庫１８と、ガスエンジン１４の一次冷却水を海水との熱交換により冷却するための熱交換器２０と、冷蔵船庫１８を通過したＮＧＨ分解水を船内の生活用水として貯水するための貯水タンク２２とを備えている。

図２は、ＮＧＨ分解装置１２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１２は、ＮＧＨタンク１１から供給されるペレット状のＮＧＨ（ＮＧＨペレット）１００を分解するためのＮＧＨ分解槽１０１と、ＮＧＨ分解用の温水をＮＧＨ分解槽１０１内のＮＧＨペレット１００の上方から噴霧するノズル１０２とを備えている。ＮＧＨ分解用の温水としては、特に限定されるものではないが、温水器で加熱されたＮＧＨ分解水を循環して使用してもよく、海水との熱交換によって温度上昇したＮＧＨ分解水を用いてもよい。また、後述のガスエンジン１４との間の熱交換によって温度上昇したＮＧＨ分解水を用いてもよい。ＮＧＨペレット１００に温水を噴霧することにより、ＮＧＨペレット１００は溶解し、燃料ガスと水が生成される。このとき得られる水は冷水であり、水温は−５〜１０℃と常温よりも十分に低い。ＮＧＨ分解槽１０１の内部にはネット１０３が設けられており、このネット１０３によりＮＧＨ分解槽１０１内のＮＧＨペレット１００とＮＧＨ分解水１０４とが上下に分離される。ＮＧＨ分解槽１０１内で発生した燃料ガスはＮＧＨ分解槽１０１の上方に設けられたガス排出口１０１ａから取り出され、ＮＧＨ分解槽１０１内で発生した水１０４はＮＧＨ分解槽１０１の下方に設けられた排水口１０１ｂから取り出される。

ＮＧＨ分解装置１２で生成された燃料ガスは、図１に示すように、バッファタンク１３を介してガスエンジン１４に供給され、ガスエンジン１４の駆動燃料として使用される他、ガスキッチン等の漁船内のガス設備１６にも供給される。

一方、ＮＧＨ分解装置１２で副次的に生成されたＮＧＨ分解水は、バッファタンク１７を介して冷蔵船庫１８に供給され、冷蔵船庫１８内を冷却する冷却水として用いられる。ＮＧＨ分解水は十分に冷たいため、冷蔵船庫１８内の温度を低温に保つことができ、冷蔵船庫１８内に保蔵される魚体の鮮度を保つことができる。特に、燃料を消費する漁船の航行中、つまり漁業中においてＮＧＨ分解水が多量に生成されることから、このＮＧＨ分解水を冷蔵船庫の冷却水として利用することにより、ＮＧＨ分解水の有効活用を図ることができ、簡易な構成でありながら十分に実用的な冷蔵船庫を実現することができる。

冷蔵船庫１８を通過したＮＧＨ分解水は、生活用水として貯水タンク２２に蓄えられる。この貯水タンク２２は、航行中に必要な全ての生活用水を蓄えておく従来の貯水タンクほど大型である必要はなく、その大きさはＮＧＨ分解装置１２からのＮＧＨ分解水の供給量と消費量とを比較して決定すればよい。その後、貯水タンク２２内の水は生活用水として適宜取り出される。具体的には、浄水器２３を介して飲料水として供給され、或いは、トイレ、風呂、洗濯、船内の清掃等に使用される。

図３は、冷蔵船庫が設けられた船体底部の外観構成の一例を示す模式図である。

図３に示すように、船体３０の中央部には船室３１が設けられており、船室３１よりも船首寄りの船内には冷蔵船庫１８が設けられている。冷蔵船庫１８は、デッキ３２上に取出口１８ａを有しており、魚体はここから出し入れされる。ＮＧＨ分解装置１２によって生成された燃料ガスはガスエンジン１４に供給され、これと同時に生成されたＮＧＨ分解水は冷蔵船庫１８の底部を蛇行する配管１８ｂを通って貯水タンク２２に送られる。なお、配管１８ｂは底部のみならず側部に設けられてもよく、冷蔵船庫１８の内部に設けられてもよい。また、配管１８ｂの本数も特に限定されない。これにより、冷蔵船庫１８は冷やされ、冷蔵船庫１８内の魚体の鮮度が保たれる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＧＨ分解装置１２より得られる燃料ガスをガスエンジン１４の燃料とし、ＮＧＨ分解装置１２より得られるＮＧＨ分解水を冷蔵船庫の冷却水として使用することから、簡易な構成でありながら十分に実用的な冷蔵船庫を実現することができ、魚体の鮮度を十分に保つことができる。また、本実施形態によれば、航行中において随時生成されるＮＧＨ分解水を冷蔵船庫の冷却水として使用することから、ＮＧＨの副生成物である水を有効活用することができる。さらに、本実施形態おいては、冷蔵船庫の冷却水として使用した後のＮＧＨ分解水を漁船内の生活用水として使用することから、大型の貯水タンクが不要であるのはもちろんのこと、多量の真水をいろいろな場面で使用することが可能となり、船内での生活面の向上を図ることができるだけでなく、例えばトイレの洗浄水のような、いままで海水を使用していた船内設備を真水の使用に変えることで船内設備の寿命向上を図ることができる。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る漁船の構成を示す模式図である。

図４に示すように、この漁船４０の特徴は、冷蔵船庫１８が、ＮＧＨ分解水によって冷却するＮＧＨ冷却機構と、発電機１９からの電力によって冷却される電気式冷却機構の両方を備えている点にある。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。以上の構成を有する漁船４０においては、通常、ＮＧＨ分解水を用いて冷蔵船庫１８内を冷却する。そして、ＮＧＨ分解水が不足した場合やＮＧＨ分解水と併用してさらに庫内を低温にしたい場合に、電気式冷却機構を稼働させる。或いは、通常はＮＧＨ冷却機構と電気式冷却機構を併用し、必要に応じて電気式冷却機構を停止してもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、冷蔵船庫においてＮＧＨ冷却機構と電気式冷却機構を併用することから、冷蔵船庫の冷却能力の向上を図ることができ、両者を適切なタイミングで使用することで、冷却効率の向上、燃料の節約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、漁船の主機関としてガスエンジン１４を用いているが、ガスタービンを使用することも可能である。ガスタービンにおいても、そのニ次冷却水としてＮＧＨ分解水や海水を使用することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る漁船の構成を概略的に示す模式図である。 図２は、ＮＧＨ分解装置１２の構成を示す模式図である。 図３は、冷蔵船庫が設けられた船体底部の外観構成の一例を示す模式図である。 図４は、本発明の第２の実施形態に係る漁船の構成を概略的に示す模式図である。

符号の説明

１０ 漁船
１１ ＮＧＨタンク
１２ ＮＧＨ分解装置
１３ バッファタンク
１４ ガスエンジン
１５ スクリュー
１６ ガス設備
１７ バッファタンク
１８ 冷蔵船庫
１８ａ 取出口
１８ｂ 配管
１９ 発電機
２０ 熱交換器
２２ 貯水タンク
２３ 浄水器
３０ 船体
３１ 船室
３２ デッキ
４０ 漁船
１００ ＮＧＨペレット
１０１ａ ガス排出口
１０１ｂ 排水口
１０１ ＮＧＨ分解槽
１０２ ノズル
１０３ ネット
１０４ ＮＧＨ分解水

Claims (3)

1. 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ＮＧＨ分解水を生成するＮＧＨ分解装置と、
   前記燃料ガスによって駆動される主機関と、
   船内に設けられた船庫と、
   前記ＮＧＨ分解水を用いて前記船庫内を冷却する冷却機構と、
   前記船庫において前記冷却水として使用された前記ＮＧＨ分解水を貯水する貯水タンクを備え、
   前記貯水タンク内の前記ＮＧＨ分解水を、トイレ、風呂、洗濯、又は船内の清掃から選ばれた少なくとも一つの生活用水として供給することを特徴とする漁船。
2. 前記冷却機構は、前記船庫の周囲又は内部に設けられた配管であり、前記ＮＧＨ分解水が前記配管内を流れることを特徴とする請求項１に記載の漁船。
3. 前記船庫内を冷却する電気式冷却機構をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の漁船。

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