JP6966661B1 - 船舶 - Google Patents

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Abstract

【課題】ボイルオフガスの処理を適切に行い、ボイルオフガスをエネルギーとして有効利用する。【解決手段】船舶は、液化ガスタンクの液化ガスを主機に導入する第一ラインと、第一ラインに備えられて液化ガスを圧送する上流側ポンプと、第一ラインにおける上流側ポンプよりも下流側に備えられ、液化ガスを上流側ポンプよりも高い圧力で圧送する下流側ポンプと、液化ガスタンク内のボイルオフガスを補機に導入する第二ラインと、第二ラインに備えられ、ボイルオフガスを上流側ポンプの吐出側よりも高く、かつ下流側ポンプの吐出側よりも低い圧力で圧送する圧縮機と、第一ラインにおける上流側ポンプと下流側ポンプとの中間部と第二ラインにおける圧縮機よりも下流側の部分とを接続し、第二ラインのボイルオフガスを第一ラインの液化ガスに混合可能な混合ラインと、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、船舶に関する。
液化ガスを運搬する船舶等では、ガスタンクに収容した液化ガスが外部からの自然入熱等によって気化して、いわゆるボイルオフガスが生成される。ボイルオフガスが生成されると、タンク内の圧力が上昇する。タンク内の圧力の過度な上昇を抑えるためにボイルオフガスを処理する様々な方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、高圧圧縮ラインと、低圧圧縮ラインと、を備えた船舶又は海洋構造物の蒸発ガス処理システムが開示されている。高圧圧縮ラインは、ＬＮＧ貯蔵タンクで発生するボイルオフガス（蒸発ガス）を高圧圧縮機で圧縮する。低圧圧縮ラインは、ＬＮＧ貯蔵タンクで発生するボイルオフガスを低圧圧縮機で圧縮する。さらに、高圧圧縮ラインと低圧凝縮ラインで圧縮されたボイルオフガスは、船舶又は海洋構造物のガスエンジン、ＧＣＵ（ＧＡＳ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）、ボイラーを含むガス消費先に供給される。
特許第６３６６７２７号公報
しかしながら、特許文献１において、例えば船舶の主機として用いられるガスエンジンにボイルオフガスを供給する場合、主機で消費されるボイルオフガスの量は、主機の回転数、すなわち船舶の航行速度に応じて異なる。また、ボイルオフガスを、船舶の発電機に供給する場合、補機で消費されるボイルオフガスの量は、主機で消費されるボイルオフガスの量に比較すれば少ない。そのため、ＬＮＧ貯蔵タンクで発生するボイルオフガスの量と、主機や補機で消費されるボイルオフガスの量とのバランスが取れない場合がある。
また、ボイルオフガスをＧＣＵで燃焼させる場合、ボイルオフガスの燃焼エネルギーを有効利用せずに捨てることになる。
さらに、ボイルオフガスを再液化させる手法もあるが、この場合、再液化装置が必要となり、設備コストの上昇に繋がる。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、ボイルオフガスの処理を、より効率良く行うことができる船舶を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示に係る船舶は、船体と、液化ガスタンクと、第一ラインと、上流側ポンプと、下流側ポンプと、第二ラインと、圧縮機と、混合ラインと、を備える。前記液化ガスタンクは、前記船体に備えられる。前記液化ガスタンクは、液化ガスを貯留する。前記第一ラインは、前記液化ガスタンクの前記液化ガスを主機に導入する。前記上流側ポンプは、前記第一ラインに備えられる。前記上流側ポンプは、前記液化ガスを圧送する。前記下流側ポンプは、前記第一ラインにおける前記上流側ポンプよりも下流側に備えられる。前記下流側ポンプは、前記液化ガスを前記上流側ポンプよりも高い圧力で圧送する。前記第二ラインは、前記液化ガスタンク内で前記液化ガスが蒸発することで生成されたボイルオフガスを補機に導入する。前記圧縮機は、前記第二ラインに備えられる。前記圧縮機は、前記ボイルオフガスを前記上流側ポンプの吐出側よりも高く、かつ前記下流側ポンプの吐出側よりも低い圧力で圧送する。前記混合ラインは、前記第一ラインにおける前記上流側ポンプと前記下流側ポンプとの中間部と前記第二ラインにおける前記圧縮機よりも下流側の部分とを接続する。前記混合ラインは、前記第二ラインにより前記ボイルオフガスを前記補機へ導入させつつ、前記補機で消費しきれない余剰の前記ボイルオフガスを前記第一ラインの前記液化ガスに混合可能である。
本開示の船舶によれば、ボイルオフガスの処理を、より効率良く行うことができる。
本開示の実施形態に係る船舶の側面図である。 本開示の第一実施形態に係る船舶に備えられた燃料供給システムの構成を示す図である。 本開示の第二実施形態に係る船舶に備えられた燃料供給システムの構成を示す図である。
以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図面を参照して説明する。
＜第一実施形態＞
（船舶の全体構成）
図１は、本開示の実施形態に係る船舶の側面図である。
図１に示すように、この実施形態の船舶１は、船体２と、液化ガスタンク１０と、主機２１と、補機２２と、燃料供給システム３０Ａと、を主に備えている。船舶１の船種は、特定のものに限られない。船舶１の船種は、例えば、液化天然ガス（ＬＮＧ）、二酸化炭素、アンモニア等の液化ガスの運搬船、フェリー、ＲＯＲＯ船（Ｒｏｌｌ−ｏｎ／Ｒｏｌｌ−ｏｆｆ船）、ＰＣＴＣ（Ｐｕｒｅ Ｃａｒ ＆ Ｔｒｕｃｋ Ｃａｒｒｉｅｒ）等を例示できる。
船体２は、その外殻をなす、一対の舷側３Ａ，３Ｂと、船底４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４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４により、船体２の外殻は、船首尾方向ＦＡに直交する断面において、Ｕ字状を成している。
船体２は、最も上層に配置される全通甲板である上甲板５を更に備えている。この上甲板５上には、上部構造７が形成されている。上部構造７内には、居住区等が設けられている。本実施形態の船舶１では、例えば、上部構造７よりも船首尾方向ＦＡの船首側に、貨物を搭載するカーゴスペース（図示無し）が設けられている。
（主機、補機の構成）
主機２１、及び補機２２は、船体２内に設けられている。主機２１、及び補機２２は、液化ガスを燃料とする。この実施形態では、主機２１、及び補機２２がＬＮＧを燃料とする場合を例示する。
主機２１は、船舶１を航行させる推進力を発揮する。主機２１は、例えば、船体２の船尾２ｂの外部に設けられたスクリュー９を回転駆動させる。主機２１としては、蒸気タービン用ボイラー、ガスタービン、レシプロエンジン等を例示できる。
補機２２は、船舶１内で使用される動力を発生する。本実施形態の船舶１は、補機２２として、発電機（図示せず）を駆動させるための発電機用エンジンを備えている。補機２２としては、例えばガスタービンやレシプロエンジン等を例示できる。補機２２で発生した回転エネルギーは、発電機で電気エネルギーに変換され、船体２内各部へ供給される。
（液化ガスタンクの構成）
液化ガスタンク１０は、主機２１や補機２２の燃料となるＬＮＧを貯留する。この実施形態における液化ガスタンク１０は、上甲板５上に配置されている。なお、液化ガスタンク１０の配置は、上甲板５上に限られない。液化ガスタンク１０は、例えば、船体２内に配置されていてもよい。
（燃料供給システムの構成）
燃料供給システム３０Ａは、主機２１、及び補機２２に対し、燃料となるＬＮＧを供給する。図２に示すように、燃料供給システム３０Ａは、第一ライン３１と、第二ライン３２と、混合ライン３３Ａと、廃棄ライン３４と、を備えている。
第一ライン３１は、液化ガスタンク１０と主機２１とを接続している。第一ライン３１は、液化ガスタンク１０内に貯留された液化ガスＬＧを主機２１に導く流路を形成している。この第一ライン３１には、上流側ポンプ４１と、下流側ポンプ４２と、蒸発器４６と、がそれぞれ設けられている。
上流側ポンプ４１は、液化ガスタンク１０内に貯留された液化ガスＬＧを、主機２１に向けて圧送する。上流側ポンプ４１は、液化ガスタンク１０内の第一ライン３１に設けられている。本実施形態の上流側ポンプ４１は、液化ガスタンク１０内の下部に配置されるとともに、第一ライン３１における液化ガスＬＧの流れる方向において、第一ライン３１の上流側の端部に設けられている。
下流側ポンプ４２は、第一ライン３１における液化ガスＬＧの流れ方向において、上流側ポンプ４１よりも下流側に配置されている。下流側ポンプ４２は、液化ガスＬＧを上流側ポンプ４１よりも高い圧力で、主機２１に向けて圧送する。
蒸発器４６は、第一ライン３１において下流側ポンプ４２よりも、第一ライン３１における液化ガスＬＧの流れ方向の下流側に配置されている。蒸発器４６は、下流側ポンプ４２によって圧送されてきた液化ガスＬＧを気化させる。この蒸発器４６により気化された液化ガスＬＧが、主機２１に送り込まれる。
第一ライン３１は、更に、オフセットベント４８を備えている。オフセットベント４８は、下流側ポンプ４２よりも、第一ライン３１における液化ガスＬＧの流れ方向の上流側に設けられている。オフセットベント４８は、少なくとも内部流体による熱収縮および船首尾方向ＦＡにおける船体２の伸縮変形に応じて、船首尾方向ＦＡに弾性変形可能となっている。つまり、オフセットベント４８は、このように弾性変形することで内部流体による熱収縮および船首尾方向ＦＡの船体２の伸縮変形分を吸収している。
オフセットベント４８は、少なくとも一つの屈曲部４８ｋを有している。本実施形態のオフセットベント４８は、複数の屈曲部４８ｋを備えており、これら複数の屈曲部４８ｋによって矩形波状をなしている。これら複数の屈曲部４８ｋを設けることで、オフセットベント４８内を流れる液化ガスＬＧが蛇行することとなる。そして、この実施形態におけるオフセットベント４８は、屈曲部４８ｋを備えることで、船体２の船首尾方向ＦＡの伸縮変形に応じて、容易に船首尾方向ＦＡに弾性変形可能になっている。オフセットベント４８は、混合ライン３３Ａと第一ライン３１との合流部３１ｊよりも、第一ライン３１における液化ガスＬＧの流れ方向の下流側に備えられている。
第二ライン３２は、液化ガスタンク１０内の気相と、補機２２と、を接続する。液化ガスタンク１０内では、外部からの自然入熱によって、液状態の液化ガスＬＧが蒸発し、ボイルオフガスＢＯＧが発生する。第二ライン３２は、液化ガスタンク１０内で発生したボイルオフガスＢＯＧを、補機２２に導入する。
第二ライン３２には、圧縮機４４と、第一熱交換器４５と、がそれぞれ設けられている。
圧縮機４４は、液化ガスタンク１０で発生したボイルオフガスＢＯＧを圧縮して送り出す。圧縮機４４により圧縮されたボイルオフガスＢＯＧの圧力は、第一ライン３１に設けられた上流側ポンプ４１の吐出側の圧力よりも高く、かつ下流側ポンプ４２の吐出側の圧力よりも低い。
第一熱交換器４５は、第二ライン３２におけるボイルオフガスＢＯＧの流れる方向において、圧縮機４４よりも下流側の第二ライン３２に設けられている。第一熱交換器４５は、冷媒である船体２の外部から導入した海水等の水と、圧縮機４４により圧縮されたボイルオフガスＢＯＧとを熱交換する。
混合ライン３３Ａは、第一ライン３１における上流側ポンプ４１と下流側ポンプ４２との中間部の合流部３１ｊと、第二ライン３２における圧縮機４４、及び第一熱交換器４５よりも下流側の部分３２ｓとを接続している。混合ライン３３Ａは、第二ライン３２において圧縮機４４及び第一熱交換器４５を経たボイルオフガスＢＯＧの一部を、合流部３１ｊから第一ライン３１の液化ガスＬＧに合流させる。このように第一ライン３１の液化ガスＬＧにボイルオフガスＢＯＧの一部を合流させることにより、ボイルオフガスＢＯＧの一部が第一ライン３１の液化ガスＬＧに混合される。
廃棄ライン３４は、第二ライン３２における圧縮機４４及び第一熱交換器４５よりも下流側の部分３２ｓから分岐して廃棄ライン３４に至っている。廃棄ライン３４は、第二ライン３２において圧縮機４４及び第一熱交換器４５を経たボイルオフガスＢＯＧの一部を、ＧＣＵ２３に送り込む流路を形成している。ＧＣＵ２３に送り込まれたボイルオフガスＢＯＧは、ＧＣＵ２３により燃焼することで処分される。
このような燃料供給システム３０Ａでは、液化ガスタンク１０に貯留された液化ガスＬＧが、第一ライン３１を通して主機２１に導入される。ここで、液化ガスＬＧが、ＬＮＧである場合、液化ガスタンク１０内には、例えば、−１６３℃程度の液化ガスＬＧが貯留されている。第一ライン３１において、液化ガスＬＧは、上流側ポンプ４１で昇圧され、例えば圧力０．５ＭＰａＧ、−１５０℃程度となる。この昇圧された液化ガスＬＧは、下流側ポンプ４２で、さらに高い圧力に昇圧され、例えば３０ＭＰａＧ、−１２０℃程度となる。そして、下流側ポンプ４２で昇圧された液化ガスＬＧは、蒸発器４６で気化され、主機２１に導入される。主機２１に導入された液化ガスＬＧは、主機２１で燃焼されることで消費される。
また、液化ガスタンク１０内における液化ガスＬＧの蒸発により発生したボイルオフガスＢＯＧは、例えば、０．０５ＭＰａＧ程度の圧力となる。ボイルオフガスＢＯＧは、液化ガスタンク１０の気相から第二ライン３２を通して圧縮機４４に導入される。そして、ボイルオフガスＢＯＧは、圧縮機４４で圧縮され、例えば、０．６ＭＰａＧ、１００℃程度となる。圧縮機４４を経たボイルオフガスＢＯＧは、第一熱交換器４５で海水等の水と熱交換することで、常温程度、例えば、０．６ＭＰａＧ、３０℃程度となる。この第一熱交換器４５を経たボイルオフガスＢＯＧは、補機２２に導入される。補機２２に導入されたボイルオフガスＢＯＧは、補機２２で燃焼されることで消費される。
補機２２におけるボイルオフガスＢＯＧの消費量を上回るボイルオフガスＢＯＧは、混合ライン３３Ａを通し、第一ライン３１における上流側ポンプ４１と下流側ポンプ４２との中間部の合流部３１ｊから、第一ライン３１に合流し、液化ガスＬＧに混合される。このとき、第二ライン３２から混合ライン３３Ａに流れ込むボイルオフガスＢＯＧは、圧縮機４４で圧縮されることによって、上流側ポンプ４１の吐出側よりも高く、かつ下流側ポンプ４２の吐出側よりも低い圧力（例えば０．６ＭＰａＧ）となる。ボイルオフガスＢＯＧが混合ライン３３Ａから第一ライン３１に流れ込む部分（言い換えれば、合流部３１ｊ近傍）において、第一ライン３１の液化ガスＬＧは、上流側ポンプ４１の吐出側の圧力（例えば０．５ＭＰａＧ）である。つまり、混合ライン３３Ａから流れ込むボイルオフガスＢＯＧの圧力の方が、第一ライン３１の液化ガスＬＧの圧力よりも高い。そのため、これら圧力差によって、混合ライン３３ＡのボイルオフガスＢＯＧは、第一ライン３１の液化ガスＬＧ中に円滑に合流する。また、液化ガスＬＧは上流側ポンプ４１で加圧されることで例えば−１５０℃程度まで昇温するが、加圧後（例えば０．５ＭＰａＧ）における飽和温度（例えば−１３４℃程度）よりも低い温度であるため、混合ライン３３Ａから流れ込むボイルオフガスＢＯＧは冷却され凝縮する。このようにして液化ガスＬＧに混合されたボイルオフガスＢＯＧは、液化ガスＬＧとともに主機２１に送り込まれて燃焼される。
また、補機２２，及び主機２１におけるボイルオフガスＢＯＧの消費量を上回るボイルオフガスＢＯＧが第二ライン３２を流れている場合、余剰分のボイルオフガスＢＯＧは、廃棄ライン３４を通してＧＣＵ２３に送り込まれる。ＧＣＵ２３では、余剰分のボイルオフガスＢＯＧが上述した通り処分される。
（作用効果）
上記実施形態の船舶１では、船体２と、船体２に備えられ、液化ガスＬＧを貯留する液化ガスタンク１０と、液化ガスタンク１０の液化ガスＬＧを主機２１に導入する第一ライン３１と、第一ライン３１に備えられて液化ガスＬＧを圧送する上流側ポンプ４１と、を備えている。更に、上記実施形態の船舶１では、第一ライン３１における上流側ポンプ４１よりも下流側に備えられ、液化ガスＬＧを上流側ポンプ４１よりも高い圧力で圧送する下流側ポンプ４２と、液化ガスタンク１０内で液化ガスＬＧが蒸発することで生成されたボイルオフガスＢＯＧを補機２２に導入する第二ライン３２と、を備えている。更に、上記実施形態の船舶１では、第二ライン３２に備えられ、ボイルオフガスＢＯＧを上流側ポンプ４１の吐出側よりも高く、かつ下流側ポンプ４２の吐出側よりも低い圧力で圧送する圧縮機４４と、第一ライン３１における上流側ポンプ４１と下流側ポンプ４２との中間部と第二ライン３２における圧縮機４４よりも下流側の部分とを接続し、第二ライン３２のボイルオフガスＢＯＧを第一ライン３１の液化ガスＬＧに混合可能な混合ライン３３Ａと、を備えている。
このような船舶１によれば、補機２２で消費しきれない余剰のボイルオフガスＢＯＧを、主機２１で燃焼させることによって、ＧＣＵ２３で燃焼させるボイルオフガスＢＯＧの量を抑えることができる。したがって、ボイルオフガスＢＯＧの処理を、より効率良く行うことが可能となる。
上記実施形態の船舶１では、更に、第二ライン３２における圧縮機４４よりも下流側に配置され、船体２の外部の海水等の水との熱交換を行う第一熱交換器４５、を備えている。
このようにすることで、第二ライン３２から混合ライン３３Ａを経て第一ライン３１に流れ込むボイルオフガスＢＯＧの温度が、第一熱交換器４５における海水等の水との熱交換によって、例えば、常温程度となる。そのため、ボイルオフガスＢＯＧと混合された後の第一ライン３１の液化ガスＬＧの温度が高められる。したがって、下流側ポンプ４２を経た後、主機２１で燃焼させるために液化ガスＬＧを蒸発器４６で気化させる際に必要なエネルギー量が少なくて済む。この点においても、ボイルオフガスＢＯＧの処理を、より効率良く行うことが可能となる。
上記実施形態の船舶１では、更に、第一ライン３１が、第一ライン３１と混合ライン３３Ａ、３３Ｂとの合流部３１ｊよりも下流側に、少なくとも一つの屈曲部４８ｋを有している。
このようにすることで、混合ライン３３ＡからボイルオフガスＢＯＧが流れ込んだ第一ライン３１の液化ガスＬＧの流れが、屈曲部４８ｋを通ることで蛇行して攪拌される。したがって、ボイルオフガスＢＯＧと液化ガスＬＧとの混合を促進することが可能となる。
上記実施形態の船舶１では、更に、第一ライン３１は、第一ライン３１と混合ライン３３Ａ、３３Ｂとの合流部３１ｊよりも下流側に、内部流体による熱収縮および船体２の船首尾方向ＦＡの伸縮変形を吸収するオフセットベント４８が備えられ、屈曲部４８ｋが、オフセットベント４８の一部を構成している。
したがって、内部流体による熱収縮および船体２の船首尾方向ＦＡの伸縮変形を吸収するために第一ライン３１に設けられたオフセットベント４８の屈曲部４８ｋを、ボイルオフガスＢＯＧと液化ガスＬＧとの混合を促進させるために有効利用することができる。その結果、ボイルオフガスＢＯＧと液化ガスＬＧとの混合を促進させるための攪拌器や追加の屈曲部４８ｋを別途設ける必要が無く、コスト上昇を抑えることができる。
＜第二実施形態＞
次に、本開示に係る船舶の第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と第二熱交換器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。
この実施形態の船舶１における燃料供給システム３０Ｂは、上記第一実施形態における燃料供給システム３０Ａの構成に加えて、第二熱交換器４９を備えている。第二熱交換器４９は、混合ライン３３Ｂを流れるボイルオフガスＢＯＧと、第一ライン３１における下流側ポンプ４２よりも下流側を流れる液化ガスＬＧ、すなわちボイルオフガスＢＯＧと混合された後の液化ガスＬＧとの間で熱交換を行う。
下流側ポンプ４２を経た第一ライン３１内の液化ガスＬＧは、温度が、例えば−１１０℃程度となっている。第二熱交換器４９で、この液化ガスＬＧと熱交換を行うことで、混合ライン３３Ｂ内のボイルオフガスＢＯＧは、例えば３０℃から−５０℃程度に温度が低下する。これにより、第一ライン３１における下流側ポンプ４２よりも下流側を流れる液化ガスＬＧを昇温させることができる。また、合流部３１ｊで混合ライン３３Ｂから第一ライン３１に送り込まれるボイルオフガスＢＯＧの温度が低下するため、第一ライン３１の液化ガスＬＧで凝縮されるボイルオフガスＢＯＧの質量流量を増加させることができる。
上記第二実施形態の船舶１によれば、混合ライン３３Ｂと、第一ライン３１における下流側ポンプ４２よりも下流側の部分との間で熱交換を行う第二熱交換器４９を備えていることで、第一実施形態と同様に、ボイルオフガスＢＯＧの処理を、より効率良く行うことが可能となる。
（その他の実施形態）
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、補機２２として、発電機用エンジンを例示したが、これに限るものではなく、補機２２として、発電機用エンジン以外の用途のものを採用してもよい。
さらに、上記実施形態では、第一熱交換器４５、オフセットベント４８を備える場合について説明したが、第一熱交換器４５やオフセットベント４８は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。また、オフセットベント４８が矩形波状に屈曲された屈曲部４８ｋを備える場合について説明したが、屈曲部４８ｋは混合が促進される形状であれば良く、矩形波状に屈曲される場合に限られない。屈曲部４８ｋは、例えば、鋸歯状に屈曲させたり、らせん状に湾曲させたりしてもよい。
また、主機２１や補機２２の設置台数、設置位置は適宜変更可能である。
また、上記実施形態で示した、燃料供給システム３０Ａ、３０Ｂの各部における液化ガスＬＧやボイルオフガスＢＯＧの圧力や温度の数値は一例に過ぎない。
また、上記実施形態では、主機２１や補機２２で燃焼させる液化ガスとして、ＬＮＧを例に挙げたが、主機２１や補機２２で燃焼させることができるのであれば、ＬＮＧ以外の液化ガスであってもよい。液化ガスの種類によっては、蒸発器４６を装備しない機器構成もあり得る。
また、第一熱交換器４５における熱交換の冷媒としては海水の例を挙げたが、船内で使用可能な例えば清水やグリコール水を用いても良い。
＜付記＞
各実施形態に記載の船舶１は、例えば以下のように把握される。
（１）第１の態様に係る船舶１は、船体２と、前記船体２に備えられ、液化ガスＬＧを貯留する液化ガスタンク１０と、前記液化ガスタンク１０の前記液化ガスＬＧを主機２１に導入する第一ライン３１と、前記第一ライン３１に備えられて前記液化ガスＬＧを圧送する上流側ポンプ４１と、前記第一ライン３１における前記上流側ポンプ４１よりも下流側に備えられ、前記液化ガスＬＧを前記上流側ポンプ４１よりも高い圧力で圧送する下流側ポンプ４２と、前記液化ガスタンク１０内で前記液化ガスＬＧが蒸発することで生成されたボイルオフガスＢＯＧを補機２２に導入する第二ライン３２と、前記第二ライン３２に備えられ、前記ボイルオフガスＢＯＧを前記上流側ポンプ４１の吐出側よりも高く、かつ前記下流側ポンプ４２の吐出側よりも低い圧力で圧送する圧縮機４４と、前記第一ライン３１における前記上流側ポンプ４１と前記下流側ポンプ４２との中間部と前記第二ライン３２における前記圧縮機４４よりも下流側の部分とを接続し、前記第二ライン３２の前記ボイルオフガスＢＯＧを前記第一ライン３１の前記液化ガスＬＧに混合可能な混合ライン３３Ａ、３３Ｂと、を備える。
補機としては、発電機用エンジンが挙げられる。
液化ガスＬＧとしては、ＬＮＧが挙げられる。
この船舶１は、液化ガスタンク１０に貯留された液化ガスＬＧが、第一ライン３１を通して主機２１に導入される。第一ライン３１において、液化ガスＬＧは、上流側ポンプ４１で昇圧された後、下流側ポンプ４２で、さらに高い圧力に昇圧されて主機２１に導入される。主機２１に導入された液化ガスＬＧは、気化された後、主機２１で燃焼されることで消費される。
液化ガスタンク１０内で液化ガスＬＧが蒸発することで生成されたボイルオフガスＢＯＧは、第二ライン３２を通して補機２２に導入される。補機２２に導入されたボイルオフガスＢＯＧは、補機２２で燃焼されることで消費される。
補機２２におけるボイルオフガスＢＯＧの消費量を上回るボイルオフガスＢＯＧは、混合ライン３３Ａ、３３Ｂを通し、第一ライン３１における上流側ポンプ４１と下流側ポンプ４２との中間部で、第一ライン３１の液化ガスＬＧに混合される。このとき、第二ライン３２から混合ライン３３Ａ、３３Ｂに流れ込むボイルオフガスＢＯＧは、圧縮機４４で圧縮されることによって、上流側ポンプ４１の吐出側よりも高く、かつ下流側ポンプ４２の吐出側よりも低い圧力とされている。混合ライン３３Ａ、３３ＢからボイルオフガスＢＯＧが第一ライン３１に流れ込む部分において、第一ライン３１の液化ガスＬＧは、上流側ポンプ４１の吐出側の圧力である。つまり、混合ライン３３Ａ、３３Ｂから流れ込むボイルオフガスＢＯＧの圧力が、第一ライン３１の液化ガスＬＧの圧力よりも高い。このため、第一ライン３１における上流側ポンプ４１と下流側ポンプ４２との中間部で、混合ライン３３Ａ、３３Ｂから第一ライン３１に流れ込むボイルオフガスＢＯＧが、第一ライン３１の液化ガスＬＧに混合される。また、液化ガスＬＧは上流側ポンプ４１で加圧されることで昇温するものの、加圧後における飽和温度よりも低い温度であるため、混合ライン３３Ａ、３３Ｂから流れ込むボイルオフガスＢＯＧは冷却され凝縮する。このようにして液化ガスＬＧに混合されたボイルオフガスＢＯＧは、液化ガスＬＧとともに主機２１に送り込まれて燃焼される。
このように、補機２２で消費しきれない余剰のボイルオフガスＢＯＧを、主機２１で燃焼させることによって、ＧＣＵ２３で燃焼させるボイルオフガスＢＯＧの量を抑えることができる。したがって、ボイルオフガスＢＯＧの処理を、より効率良く行うことが可能となる。
（２）第２の態様に係る船舶１は、（１）の船舶１であって、前記第二ライン３２における前記圧縮機４４よりも下流側に配置され、冷媒との熱交換を行う第一熱交換器４５、をさらに備える。
これにより、第二ライン３２から混合ライン３３Ａ、３３Ｂを経て第一ライン３１に流れ込むボイルオフガスＢＯＧは、第一熱交換器４５における冷媒との熱交換によって、温度が常温程度まで上昇している。このため、ボイルオフガスＢＯＧが混合した後の第一ライン３１の液化ガスＬＧの温度を高めることができる。したがって、下流側ポンプ４２を経た後、主機２１で燃焼させるために液化ガスＬＧを気化させる際に必要なエネルギー量が少なくて済む。この点においても、ボイルオフガスＢＯＧの処理を、より効率良く行うことが可能となる。
（３）第３の態様に係る船舶１は、（１）又は（２）の船舶１であって、前記第一ライン３１は、前記第一ライン３１と前記混合ライン３３Ａ、３３Ｂとの合流部３１ｊよりも下流側に、少なくとも一つの屈曲部４８ｋを有する。
これにより、混合ライン３３Ａ、３３ＢからボイルオフガスＢＯＧが流れ込んだ第一ライン３１の液化ガスＬＧの流れが、屈曲部４８ｋを通ることで攪拌される。これにより、ボイルオフガスＢＯＧと液化ガスＬＧとの混合が促進される。
（４）第４の態様に係る船舶１は、（３）の船舶１であって、前記第一ライン３１は、前記第一ライン３１と前記混合ライン３３Ａ、３３Ｂとの合流部３１ｊよりも下流側に、内部流体による熱収縮および前記船体２の船首尾方向の伸縮変形を吸収するオフセットベント４８が備えられ、前記屈曲部４８ｋは、前記オフセットベント４８の一部を構成する。
これにより、ボイルオフガスＢＯＧと液化ガスＬＧとの混合を促進させるため、内部流体による熱収縮および船体２の船首尾方向の伸縮変形を吸収するために第一ライン３１に設けられたオフセットベント４８の屈曲部４８ｋを利用することができる。したがって、ボイルオフガスＢＯＧと液化ガスＬＧとの混合を促進させるために屈曲部４８ｋを別途設ける必要が無く、コスト上昇を抑えることができる。
（５）第５の態様に係る船舶１は、（１）から（４）の何れか一つの船舶１であって、前記混合ライン３３Ｂと、前記第一ライン３１における前記下流側ポンプ４２よりも下流側の部分との間で熱交換を行う第二熱交換器４９、をさらに備える。
これにより、混合ライン３３Ｂから第一ライン３１へと送られるボイルオフガスＢＯＧの温度が、下流側ポンプ４２よりも下流側の部分での第二熱交換器４９による熱交換で、低下する。これにより、ボイルオフガスＢＯＧの体積が減少し、混合ライン３３Ｂから第一ライン３１の液化ガスＬＧに混合されるボイルオフガスＢＯＧの質量流量を増加させることができる。
１…船舶 ２…船体 ２ｂ…船尾 ３Ａ、３Ｂ…舷側 ４…船底 ５…上甲板 ７…上部構造 ９…スクリュー １０…液化ガスタンク ２１…主機 ２２…補機 ３０Ａ、３０Ｂ…燃料供給システム ３１…第一ライン ３１ｊ…合流部 ３２…第二ライン ３２ｓ…部分 ３３Ａ…混合ライン ３３Ｂ…混合ライン ３４…廃棄ライン ４１…上流側ポンプ ４２…下流側ポンプ ４４…圧縮機 ４５…第一熱交換器 ４６…蒸発器 ４８…オフセットベント ４８ｋ…屈曲部 ４９…第二熱交換器 ＦＡ…船首尾方向 ＢＯＧ…ボイルオフガス ＬＧ…液化ガス

Claims (5)

  1. 船体と、
    前記船体に備えられ、液化ガスを貯留する液化ガスタンクと、
    前記液化ガスタンクの前記液化ガスを主機に導入する第一ラインと、
    前記第一ラインに備えられて前記液化ガスを圧送する上流側ポンプと、
    前記第一ラインにおける前記上流側ポンプよりも下流側に備えられ、前記液化ガスを前記上流側ポンプよりも高い圧力で圧送する下流側ポンプと、
    前記液化ガスタンク内で前記液化ガスが蒸発することで生成されたボイルオフガスを補機に導入する第二ラインと、
    前記第二ラインに備えられ、前記ボイルオフガスを前記上流側ポンプの吐出側よりも高く、かつ前記下流側ポンプの吐出側よりも低い圧力で圧送する圧縮機と、
    前記第一ラインにおける前記上流側ポンプと前記下流側ポンプとの中間部と前記第二ラインにおける前記圧縮機よりも下流側の部分とを接続し、前記第二ラインにより前記ボイルオフガスを前記補機へ導入させつつ、前記補機で消費しきれない余剰の前記ボイルオフガスを前記第一ラインの前記液化ガスに混合可能な混合ラインと、を備える
    船舶。
  2. 船体と、
    前記船体に備えられ、液化ガスを貯留する液化ガスタンクと、
    前記液化ガスタンクの前記液化ガスを主機に導入する第一ラインと、
    前記第一ラインに備えられて前記液化ガスを圧送する上流側ポンプと、
    前記第一ラインにおける前記上流側ポンプよりも下流側に備えられ、前記液化ガスを前記上流側ポンプよりも高い圧力で圧送する下流側ポンプと、
    前記液化ガスタンク内で前記液化ガスが蒸発することで生成されたボイルオフガスを補機に導入する第二ラインと、
    前記第二ラインに備えられ、前記ボイルオフガスを前記上流側ポンプの吐出側よりも高く、かつ前記下流側ポンプの吐出側よりも低い圧力で圧送する圧縮機と、
    前記第一ラインにおける前記上流側ポンプと前記下流側ポンプとの中間部と前記第二ラインにおける前記圧縮機よりも下流側の部分とを接続し、前記第二ラインの前記ボイルオフガスを前記第一ラインの前記液化ガスに混合可能な混合ラインと、を備え、
    前記第二ラインにおける前記圧縮機よりも下流側に配置され、冷媒との熱交換を行う第一熱交換器、をさらに備える
    船舶。
  3. 前記第一ラインは、前記第一ラインと前記混合ラインとの合流部よりも下流側に、少なくとも一つの屈曲部を有する
    請求項１又は２に記載の船舶。
  4. 前記第一ラインは、前記第一ラインと前記混合ラインとの合流部よりも下流側に、内部流体による熱収縮および前記船体の船首尾方向の伸縮変形を吸収するオフセットベントが備えられ、
    前記屈曲部は、前記オフセットベントの一部を構成する
    請求項３に記載の船舶。
  5. 前記混合ラインと、前記第一ラインにおける前記下流側ポンプよりも下流側の部分との間で熱交換を行う第二熱交換器、をさらに備える
    請求項１から４の何れか一項に記載の船舶。
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