JP7429155B2

JP7429155B2 - 船舶

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Publication number: JP7429155B2
Application number: JP2020082547A
Authority: JP
Inventors: 聡成石田; 晋介森本; 健司津村; 俊夫小形
Original assignee: Mitsubishi Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2020-05-08
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2024-02-07
Anticipated expiration: 2040-05-08
Also published as: JP2021176728A

Description

本開示は、船舶に関する。

例えば特許文献１には、船舶において、液化ガスをタンク内に貯留する構成が開示されている。この特許文献１においては、タンクに液化ガスを積載する際に液化ガスが蒸発することを抑えるため、貯蔵タンクに積載するときに積載配管内部の圧力を調節する構成が開示されている。

特表２０１６－５３６２０９号公報

ところで近年、特許文献１に記載されているようなタンクを用いて液化二酸化炭素を運搬することが要望されている。しかし、液化二酸化炭素は、気相、液相、固相が共存する三重点の圧力（三重点圧力）が、ＬＮＧやＬＰＧの三重点圧力に比較して高く、運用時におけるタンク運用圧との差異が小さい。その結果、タンク運用圧（タンクの設計圧力）によっては、タンク内において、液化二酸化炭素の圧力が三重点圧力以下となり、液化二酸化炭素のフラッシュ蒸発が生じることがある。このように液化二酸化炭素のフラッシュ蒸発が生じると、その蒸発潜熱により、蒸発せずに残った液化二酸化炭素の温度低下が生じ、タンク内で液化二酸化炭素が凝固してドライアイスが生成される可能性がある。
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。

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、タンク内にドライアイスが生成された場合であっても、タンクからの液化二酸化炭素の払い出しを良好に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、タンクと、外部接続配管と、循環配管と、圧縮機と、を備える。前記タンクは、前記船体に設けられている。前記タンクは、液化二酸化炭素を貯留可能である。前記外部接続配管は、前記タンク内の上部と前記船体の外部とを接続する。前記循環配管は、一端が前記タンク内に連通されている。前記循環配管は、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。循環配管は、前記一端が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ると共に、前記他端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。前記圧縮機は、前記タンクの外部で前記循環配管の中途に設けられている。前記圧縮機は、流体である前記タンク内の二酸化炭素ガスを前記一端から前記他端に向かって流体を圧送するとともに前記二酸化炭素ガスを断熱圧縮する。前記循環配管は、前記圧縮機により断熱圧縮されて温度上昇した前記二酸化炭素ガスを、前記他端から前記タンク内の前記液面より下方に戻す。

本開示に係る船舶は、船体と、タンクと、外部接続配管と、循環配管と、圧縮機と、を備える。前記タンクは、前記船体に設けられている。前記ダンクは、液化二酸化炭素を貯留可能である。前記外部接続配管は、前記タンク内の上部と前記船体の外部とを接続する。前記循環配管は、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である。前記圧縮機は、前記タンクの外部で前記循環配管の中途に設けられている。前記圧縮機は、前記循環配管内の流体を圧送可能である。

本開示の船舶によれば、タンク内にドライアイスが生成された場合であっても、タンクからの液化二酸化炭素の払い出しを良好に行うことができる。

本開示の実施形態に係る船舶の平面図である。本開示の第一実施形態に係る船舶に設けられたタンク、循環配管、外部接続配管、圧縮機のレイアウトを示す図である。本開示の第一実施形態に係る船舶において、タンク内の二酸化炭素ガスを冷却器で冷却しているときの、二酸化炭素ガスの流れを示す図である。本開示の第一実施形態に係る船舶において、タンク内の二酸化炭素ガスを払い出すときの、二酸化炭素ガスの流れを示す図である。本開示の第二実施形態に係る船舶に設けられたタンク、循環配管、外部接続配管、圧縮機のレイアウトを示す図である。本開示の第二実施形態に係る船舶において、タンク内の二酸化炭素ガスを冷却器で冷却しているときの、二酸化炭素ガスの流れを示す図である。本開示の第二実施形態に係る船舶において、タンク内の二酸化炭素ガスを払い出すに際し、循環配管に二酸化炭素ガスを送り込んでいるときの、二酸化炭素ガスの流れを示す図である。本開示の第二実施形態に係る船舶において、タンク内の二酸化炭素ガスを払い出すときの、二酸化炭素ガスの流れを示す図である。

＜第一実施形態＞
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。

（船体の構成）
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。

船体２には、上部構造（居住区画）７よりも船首２ａ側に、タンク格納区画（ホールド）８が形成されている。タンク格納区画８は、上甲板５に対して下方の船底（図示無し）に向けて凹むとともに、タンクカバー（図示せず）により覆われて上方に突出する閉鎖区画、あるいは上甲板５を天井とする閉鎖区画である。タンク格納区画８には、複数のタンク２１、及び液化ガス貯留タンク２２が収容されている。本開示の実施形態において、タンク格納区画８には、二つのタンク２１と、二つの液化ガス貯留タンク２２とが収容されている。なお、タンク格納区画８に収容するタンク２１、及び液化ガス貯留タンク２２の数や配置は、適宜変更可能である。

（タンクの構成）
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。

船舶１Ａは、上記タンク２１に加え、循環配管３０Ａと、圧縮機４１と、バイパス管３２Ａと、冷却器４２と、外部接続配管２５Ａと、を更に備えている。

循環配管３０Ａは、一端３０ｓと、中間部３０ｕと、他端３０ｔと、により構成されている。循環配管３０Ａの一端３０ｓと、他端３０ｔとは、それぞれタンク２１内に連通されている。中間部３０ｕは、循環配管３０Ａのうち、一端３０ｓと他端３０ｔとの間の部分であり、タンク２１の外部に配置されている。つまり、循環配管３０Ａは、タンク２１内から、タンク２１の外部を経由して、再びタンク２１内に戻る流路を形成しにている。

循環配管３０Ａの一端３０ｓは、タンク２１の上部に接続されている。循環配管３０Ａの一端３０ｓは、タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆよりも上下方向Ｄｖの上方に配置されている。循環配管３０Ａの一端３０ｓは、タンク２１の頂部において、上下方向Ｄｖの下方に向かって開口している。

循環配管３０Ａの他端３０ｔは、タンク２１内に連通されている。循環配管３０Ａの他端３０ｔは、タンク２１の底部近傍に配置されている。底部近傍とは、上下方向Ｄｖにおけるタンク２１の中央よりも底部に近い位置である。なお、図２では、タンク２１に貯留される液化二酸化炭素Ｌ内に循環配管３０Ａの他端３０ｔが液没している状況を例示している。これにより、循環配管３０Ａの一部が、タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆよりも上下方向Ｄｖの下方に配置されている。また、図２では、他端３０ｔは、下向きに開口しているが、その開口方向は下向きに限らない。

（圧縮機の構成）
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。

（バイパス管の構成）
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。

（冷却器の構成）
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。

上記の圧縮機４１及び冷却器４２は、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの温度上昇を抑えるための冷凍装置４０を構成する部品であってもよい。

バイパス管３２Ａは、冷却器４２よりも上流側に、バイパス管３２Ａ内の流路を開閉する第一開閉弁３３を備えている。また、循環配管３０Ａは、循環配管３０Ａとバイパス管３２Ａとの分岐部に近い側の分岐部の下流側に、循環配管３０Ａ内の流路を開閉する第二開閉弁３４を備えている。

（外部接続配管の構成）
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。

外部接続配管２５Ａは、外部接続配管２５Ａと循環配管３０Ａとの分岐部に近い下流側に、第三開閉弁３５を備えている。これに対し、循環配管３０Ａは、外部接続配管２５Ａと循環配管３０Ａとの分岐部に近い下流側に、第四開閉弁３６を備えている。

図３に示すように、上記したような船舶１Ａでは、航行中、第三開閉弁３５は閉塞状態とされている。船舶１Ａでは、航行中、必要に応じ、第四開閉弁３６を開放状態とし、タンク２１中で液化二酸化炭素Ｌが気化することで生成された二酸化炭素ガスＧを、冷却器４２で冷却する。これには、第一開閉弁３３を開放状態にするとともに、第二開閉弁３４を閉塞状態にする。これにより、圧縮機４１を経た二酸化炭素ガスＧをバイパス管３２Ａに導くことができる。バイパス管３２Ａに導かれた二酸化炭素ガスＧは、冷却器４２で冷却されたのちバイパス管３２Ａ及び循環配管３０Ａを通じてタンク２１内の下部に戻される。

上記した船舶１Ａでは、例えば、着岸してタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌを船外に払い出す場合、図４に示すようにする。具体的には、第三開閉弁３５、及び第四開閉弁３６を開放状態にする。さらに、第一開閉弁３３及び、第二開閉弁３４を開放状態にする。これにより、タンク２１内の二酸化炭素ガスＧを、外部接続配管２５Ａを通して船外に払い出し可能な状態となる。そして、圧縮機４１で循環配管３０Ａ内の二酸化炭素ガスＧを圧送すると、タンク２１から払い出される二酸化炭素ガスＧの一部が、循環配管３０Ａの一端３０ｓから循環配管３０Ａ内に吸い込まれる。循環配管３０Ａ内に吸い込まれた二酸化炭素ガスＧは、圧縮機４１で圧縮され、その温度が上昇する。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内の下部に貯留された液化二酸化炭素Ｌ（ドライアイスを含む固液混合）中に戻される。

（作用効果）
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。

上述した実施形態では、循環配管３０Ａの一端３０ｓが、タンク２１内の上部に配置されている。このため、流体として、タンク２１内の上部に貯留されている二酸化炭素ガスＧのみを循環配管３０Ａに吸い込ませることができる。その結果、二酸化炭素ガスＧの払い出し及び圧縮を円滑に行うことができる。

上述した実施形態では、循環配管３０Ａの他端３０ｔが、タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆよりも上下方向Ｄｖの下方に配置されている。これにより、圧縮機４１を経て温度が上昇した二酸化炭素ガスＧが、循環配管３０Ａの他端３０ｔからタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌ中に戻される。これにより、液化二酸化炭素Ｌを効率良く加熱することができる。したがって、ドライアイスが生成されていた場合であっても、タンク２１内で円滑に二酸化炭素ガスＧを生じさせることができる。

上述した実施形態では、外部接続配管２５Ａが、循環配管３０Ａの一端３０ｓと圧縮機４１との間の循環配管３０Ａから分岐している。これにより、タンク２１に、外部接続配管２５Ａと循環配管３０Ａとを別々に接続する必要が無く、配管設置の手間、必要になる配管の長さを抑えることができる。さらに、外部接続配管２５Ａをタンク２１に接続するためのスペースが必要なくなるため、このスペースを他の用途に有効利用することが可能となる。

上述した実施形態では、船舶１Ａが、バイパス管３２Ａに設けられた冷却器４２を備えている。これにより、圧縮機４１で圧縮された二酸化炭素ガスＧを冷却器４２で冷却し、タンク２１内に戻すことで、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの温度上昇が抑えられる。したがって、航行（運搬）中にタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌが気化することを抑えることができる。

上述した実施形態では、船舶１Ａが、液化二酸化炭素Ｌよりも沸点の低い液化ガスを貯留可能な液化ガス貯留タンク２２をさらに備えている。これにより、液化ガス貯留タンク２２に貯留した液化ガスと、タンク２１に貯留した液化二酸化炭素Ｌとを混載して運搬することができる。液化二酸化炭素Ｌよりも沸点が低い液化ガスの冷熱により、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの冷却を図り、タンク２１内における二酸化炭素ガスＧの発生を抑制して、タンク２１圧が上昇することを抑制できる。

＜第二実施形態＞
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。

（タンクの構成）
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。

循環配管３０Ｂは、タンク２１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（無端状）とされている。循環配管３０Ｂの一部である熱交換部３０ｍは、タンク２１の内部に配置されている。熱交換部３０ｍは、タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆよりも上下方向Ｄｖの下方に配置されている。循環配管３０Ｂの熱交換部３０ｍは、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌ中で、液化二酸化炭素Ｌとの接触面積増大のため、例えば、螺旋状、ジグザグ状に成形されたり、複数のフィンを備えたりしていてもよい。循環配管３０Ｂの残部３０ｎは、タンク２１の外部に配置されている。

（圧縮機の構成）
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）。

（バイパス管の構成）
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、圧縮機４１を経てバイパス管３２Ｂ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。

バイパス管３２Ｂは、冷却器４２よりも上流側に、第一開閉弁３３を備えている。また、循環配管３０Ｂの残部３０ｎは、残部３０ｎとバイパス管３２Ｂとの分岐部に近い側の分岐部の下流側に、循環配管３０Ｂ内の流路を開閉する第二開閉弁３４を備えている。

（外部接続配管の構成）
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。

接続配管４８は、外部接続配管２５Ｂと、循環配管３０Ｂとを接続している。接続配管４８は、圧縮機４１よりも上流側で、循環配管３０Ｂの残部３０ｎと外部接続配管２５Ｂとを接続している。外部接続配管２５Ｂは、この外部接続配管２５Ｂと接続配管４８との分岐部よりも舷側側端部２５ｗに近い側に、外部接続配管２５Ｂの内部の流路を開閉する第三開閉弁３５を備えている。また、接続配管４８は、接続配管４８の内部の流路を開閉する接続配管開閉弁４９を備えている。

上記した船舶１Ｂでは、航行中、第三開閉弁３５、及び第二開閉弁３４は閉塞状態にされ、第一開閉弁３３は開放状態にされている。この船舶１Ｂでは、航行中、必要に応じ圧縮機４１及び冷却器４２を作動させ、タンク２１中の液化二酸化炭素Ｌ及び二酸化炭素ガスＧを冷却する。これには、図６に示すように、まず、接続配管開閉弁４９を開放状態として圧縮機４１を動作させる。すると、タンク２１内の二酸化炭素ガスＧの一部が、外部接続配管２５Ｂ及び接続配管４８を通して循環配管３０Ｂ内に吸い込まれる。タンク２１内の二酸化炭素ガスＧが吸い込まれた後、接続配管開閉弁４９を閉塞状態にする。これにより、循環配管３０Ｂ内に閉ループが形成される。なお、閉ループ内の二酸化炭素ガスＧが不足する場合は、接続配管開閉弁４９を開放状態にして、二酸化炭素ガスＧを補充してもよい。この循環配管３０Ｂ内に吸い込まれた二酸化炭素ガスＧは、循環配管３０Ｂ及びバイパス管３２により形成された閉ループ内を循環する。この際、バイパス管３２Ｂに流入した二酸化炭素ガスＧは、冷却器４２により冷却されたのち、熱交換部３０ｍでタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌ及び二酸化炭素ガスＧと熱交換して圧縮機４１に戻る。これにより、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌ及び二酸化炭素ガスＧの温度上昇が抑制される。

上記した船舶１Ｂでは、例えば、着岸してタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌを船外に払い出す場合、図７に示すように、第三開閉弁３５、及び接続配管開閉弁４９を開放状態にする。また、第一開閉弁３３を閉塞状態にし、第二開閉弁３４を開放状態にする。すると、タンク２１内に二酸化炭素ガスＧが、外部接続配管２５Ｂを通して船外に払い出し可能な状態となる。

一方で、圧縮機４１により循環配管３０Ｂ内の二酸化炭素ガスＧを圧送すると、タンク２１から払い出される二酸化炭素ガスＧの一部が、接続配管４８を通して循環配管３０Ｂ内に吸い込まれる。タンク２１内の二酸化炭素ガスＧが循環配管３０Ｂ内に吸い込まれた後、図８に示すように、接続配管開閉弁４９を閉塞状態にする。これにより、循環配管３０Ｂ内に閉ループが形成される。循環配管３０Ｂ内に吸い込まれた二酸化炭素ガスＧは、循環配管３０Ｂ内を循環する。循環配管３０Ｂ内の二酸化炭素ガスＧは、圧縮機４１で圧縮されることによって、温度上昇する。この温度上昇した二酸化炭素ガスＧは、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌ中に没した循環配管３０Ｂの熱交換部３０ｍにおいて、循環配管３０Ｂの周囲の液化二酸化炭素Ｌと熱交換する。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。

（作用効果）
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、循環配管３０Ｂの熱交換部３０ｍが、前記タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆよりも上下方向Ｄｖの下方に配置されている。これにより、温度が上昇した流体が循環する循環配管３０Ｂを、液化二酸化炭素Ｌに直接接触させることができる。したがって、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌを効率良く加熱して、ドライアイスを液化、又は昇華させることができる。

上記第二実施形態では、船舶１Ｂが、循環配管３０Ｂと外部接続配管２５Ｂとを接続する接続配管４８と、接続配管４８を開閉する接続配管開閉弁４９と、を備えている。これにより、接続配管開閉弁４９を開くと、タンク２１内の上部に接続された外部接続配管２５Ｂから接続配管４８を介し、循環配管３０Ｂ内に、流体として、タンク２１内の上部の二酸化炭素ガスＧを導入させることができる。その後、接続配管開閉弁４９を閉じ、圧縮機４１で二酸化炭素ガスＧを圧送することで、循環配管３０Ｂ内で二酸化炭素ガスＧを加熱しながら循環させることができる。

上記第二実施形態では、船舶１Ｂが、バイパス管３２Ｂに設けられた冷却器４２を備えている。これにより、圧縮機４１で圧縮された二酸化炭素ガスＧを冷却器４２で冷却し、この冷却された二酸化炭素ガスＧを熱交換部３０ｍに通すことでタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの温度上昇が抑えられる。これにより、航行（運搬）中にタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌが気化することが抑えられる。

また、船舶１Ｂは、液化二酸化炭素Ｌ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２２をさらに備える。これにより、液化ガス貯留タンク２２に貯留した液化ガスと、タンク２１に貯留した液化二酸化炭素Ｌとを混載して運搬することができる。液化二酸化炭素Ｌよりも沸点が低い液化ガスの冷熱により、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの冷却を図り、ドライアイスの生成の抑制、ドライアイスの昇華によるタンク２１圧上昇の抑制、タンク２１内で気化した二酸化炭素ガスＧの液化を図ることができる。

（第二実施形態の変形例）
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。

（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、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。

＜付記＞
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。

（１）第１の態様に係る船舶１Ａは、船体２と、前記船体２に設けられ、液化二酸化炭素Ｌを貯留可能なタンク２１と、前記タンク２１内の上部と前記船体２の外部とを接続する外部接続配管２５Ａと、一端３０ｓが前記タンク２１内に連通されているとともに、前記タンク２１の外部を経由して、他端３０ｔが前記タンク２１内に連通されている循環配管３０Ａと、前記タンク２１の外部で前記循環配管３０Ａの中途に設けられて、前記一端３０ｓから前記他端３０ｔに向かって流体を圧送可能な圧縮機４１と、を備える。
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。

この船舶１Ａは、圧縮機４１で循環配管３０Ａ内の流体を圧送すると、循環配管３０Ａの一端３０ｓからタンク２１内の流体（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）が循環配管３０Ａ内に吸い込まれる。循環配管３０Ａ内に吸い込まれた二酸化炭素ガスＧは、圧縮機４１を経て、循環配管３０Ａの他端３０ｔからタンク２１内に戻される。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。このように、圧縮機４１を経て温度が上昇した二酸化炭素ガスＧが、循環配管３０Ａの他端３０ｔからタンク２１内に戻されることで、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの温度が上昇する。これにより、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。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２５Ａを通して船体２の外部に払い出す。このようにして、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。

（２）第２の態様に係る船舶１Ａは、（１）の船舶１Ａであって、前記循環配管３０Ａの前記一端３０ｓは、前記タンク２１内の上部で、前記タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆよりも上方に配置されている。

これにより、タンク２１内には、下部に液化二酸化炭素Ｌが貯留され、上部には、液化二酸化炭素Ｌが気化した二酸化炭素ガスＧが貯留されている。循環配管３０Ａの一端３０ｓは、タンク２１内の上部に配置されている。このため、循環配管３０Ａには、流体として、タンク２１内の上部の二酸化炭素ガスＧが吸い込まれる。二酸化炭素ガスＧは、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌよりも、温度が高い。このような二酸化炭素ガスＧを圧縮機４１で圧縮することで、より高い温度の二酸化炭素ガスＧを循環配管３０Ａの他端３０ｔからタンク２１内に戻すことができる。したがって、タンク２１内のドライアイスを、より効率良く加熱して液化、又は昇華させることができる。

（３）第３の態様に係る船舶１Ａは、（１）又は（２）の船舶１Ａであって、前記循環配管３０Ａの前記他端３０ｔは、前記タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆよりも下方に配置されている。

これにより、圧縮機４１を経て温度が上昇した流体（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）は、循環配管３０Ａの他端３０ｔからタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌ中に戻される。これにより、タンク２１内にドライアイスが生成されていた場合、ドライアイスを効率良く加熱して液化、又は昇華させることができる。

（４）第４の態様に係る船舶１Ａは、（１）から（３）の何れか一つの船舶１Ａであって、前記外部接続配管２５Ａは、前記循環配管３０Ａの前記一端３０ｓと前記圧縮機４１との間で前記循環配管３０Ａから分岐している。

これにより、タンク２１に、外部接続配管２５Ａと循環配管３０Ａの一端３０ｓとを別々に接続する必要が無く、配管設置の手間、配管コストを抑えることができる。

（５）第５の態様に係る船舶１Ｂは、船体２と、前記船体２に設けられ、液化二酸化炭素Ｌを貯留可能なタンク２１と、前記タンク２１内の上部と前記船体２の外部とを接続する外部接続配管２５Ｂと、前記タンク２１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３０Ｂと、前記タンク２１の外部で前記循環配管３０Ｂの中途に設けられて、前記循環配管３０Ｂ内の流体を圧送可能な圧縮機４１と、を備える。
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。

これにより、この船舶１Ｂは、圧縮機４１で循環配管３０Ｂ内の流体を圧送することによって、流体は、ループ状の循環配管３０Ｂを循環する。流体は、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。循環配管３０Ｂ内を、温度が上昇した流体が循環することで、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの温度が上昇する。これにより、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。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。このようにして、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。

（６）第６の態様に係る船舶１Ｂは、（５）の船舶１Ｂであって、前記循環配管３０Ｂの一部３０ｍが、前記タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆよりも下方に配置されている。

これにより、温度が上昇した流体が循環する循環配管３０Ｂを、液化二酸化炭素Ｌに直接接触させることができる。これにより、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌを効率良く加熱させ、ドライアイスを液化、又は昇華させることができる。

（７）第７の態様に係る船舶１Ｂは、（５）又は（６）の船舶１Ｂであって、前記循環配管３０Ｂと前記外部接続配管２５Ｂとを接続する接続配管４８と、前記接続配管４８を開閉する接続配管開閉弁４９と、を備える。

タンク２１内には、下部に液化二酸化炭素Ｌが貯留され、上部には、液化二酸化炭素Ｌが気化した二酸化炭素ガスＧが貯留されている。接続配管開閉弁４９を開くと、タンク２１内の上部に接続された外部接続配管２５Ｂから接続配管４８を介し、循環配管３０Ｂ内に、流体として、タンク２１内の上部の二酸化炭素ガスＧが流れ込む。その後、接続配管開閉弁４９を閉じ、圧縮機４１で流体を圧送することで、循環配管３０Ｂ内で流体を加熱しながら循環させることができる。

（８）第８の態様に係る船舶１Ａ、１Ｂは、（１）から（７）の何れか一つの船舶１Ａ、１Ｂであって、前記圧縮機４１に対し、前記循環配管３０Ａ、３０Ｂにおける前記流体の流れ方向下流側で前記循環配管３０Ａ、３０Ｂからバイパスして設けられたバイパス管３２Ａ、３２Ｂと、前記バイパス管３２Ａ、３２Ｂに設けられ、前記圧縮機４１を経た流体を冷却する冷却器４２と、を備える。

これにより、圧縮機４１で圧縮された流体を冷却器４２で冷却し、タンク２１内に戻すことで、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの温度上昇が抑えられる。これにより、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌが気化することが抑えられる。

（９）第９の態様に係る船舶１Ａ、１Ｂは、（１）から（８）の何れか一つの船舶１Ａ、１Ｂであって、前記船体２に設けられ、液化二酸化炭素Ｌ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２２をさらに備える。

これにより、液化ガス貯留タンク２２に貯留した液化ガスと、タンク２１に貯留した液化二酸化炭素Ｌとを混載して運搬することができる。液化二酸化炭素Ｌよりも沸点が低い液化ガスの冷熱により、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの冷却を図り、ドライアイスの生成の抑制、ドライアイスの昇華によるタンク２１圧上昇の抑制、タンク２１内で気化した二酸化炭素ガスＧの液化を図ることができる。

１Ａ、１Ｂ…船舶
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

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、前記一端が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ると共に、前記他端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、前記タンク内の二酸化炭素ガスを前記一端から前記他端に向かって圧送するとともに前記二酸化炭素ガスを断熱圧縮する圧縮機と、
を備え、
前記循環配管は、前記圧縮機により断熱圧縮されて温度上昇した前記二酸化炭素ガスを、前記他端から前記タンク内の前記液面より下方に戻す船舶。
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３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３又は４に記載の船舶。
前記圧縮機に対し、前記循環配管における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５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６の何れか一項に記載の船舶。