JP7550697B2 - 船舶 - Google Patents
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Description
この特許文献1では、区画内に散水すると機器が浸水してしまうため、区画内に連通する密閉されたダクトを設けて、このダクト内で水を散布している。これにより、ダクト内においてアンモニアが水に吸収されて区画内が負圧になり、区画外へのアンモニアの漏出が防止されている。
(船舶)
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。
図1、図2に示すように、本実施形態の船舶は、アンモニアを貨物として、または燃料として保有する船舶1であり、船体2と、上部構造4と、主機8と、燃料タンク10と、配管系統20と、区画30と、ダクト50と、循環用ファン60と、アンモニア除去部48と、アンモニアセンサS1と、給気ダンパ31と、排気ダンパ32と、吸込ダクト33と、を備えている。
図1に示すように、本実施形態の船体2は、舷側5A、5Bと、船底6と、上甲板7と、を有している。舷側5A、5Bは、左右の舷側5A、5B及び舷側5A、5Bをそれぞれ形成する一対の舷側5A、5B外板を有している。船底6は、これら舷側5A、5Bを接続する二重底の船底6外板を有している。上甲板7は、一対の舷側5A、5B外板の上下方向Dvの上方側端部にわたって設けられている。本実施形態における船首尾方向FAとは、船体2の船尾3bから船首3aにかけて延びる方向である。即ち、船首尾方向FAは、船舶1の航行方向(進行方向)である。
上部構造4は、上甲板7上に設けられている。上部構造4内には、居住区等が設けられている。本実施形態の船舶1においては、例えば、上部構造4よりも船首尾方向FAの船首3a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。
燃料タンク10は、主機8用の燃料としてのアンモニアを内部に貯留している。本実施形態の燃料タンク10は、上部構造4よりも船首尾方向FAにおける船尾3b側の上甲板7上に設けられている。
主機8は、少なくとも燃料タンク10に貯留されたアンモニアを燃料として船舶1を推進させる。本実施形態の主機8は、アンモニアを燃料とした内燃機関であって、例えば、上甲板7よりも下の階層に設けられた機関室(図示せず)に設置されている。
配管系統20は、主機8と燃料タンク10とを接続している。配管系統20は、燃料としてのアンモニアを少なくとも燃料タンク10から主機8に流通させることが可能となっている。
区画30は、船体2の上甲板7上に設けられている。区画30は、アンモニア関連機器を収容している。本実施形態の区画30は、配管系統20における燃料タンク10と主機8との間に介在している。上述した配管系統20は、この区画30を経由して燃料としてのアンモニアを流通させている。本実施形態で例示する区画30は、船舶1のアンモニア燃料供給装置室(アンモニア燃料調圧弁室を含む)であって、燃料タンク10から主機8へとアンモニアを圧送するポンプや、主機8へ送られるアンモニアを加熱して気化させるためのヒーター、電動弁等、アンモニアを取扱うアンモニア燃料機器(図示無し)が設置されている。
なお、アンモニア関連機器は、アンモニア燃料機器に限られない。さらに、アンモニア関連機器は、アンモニアを取扱う機器であればよく、上記ポンプ、ヒーター、及び電動弁に限られない。さらに、区画30は、アンモニア関連機器として、貨物としてのアンモニアを取り扱うアンモニア貨物機器を収容してもよい。
図2は、区画30内のアンモニアの除去に係る構成を示した図である。
図2に示すように、ダクト50は、区画30にそれぞれ連通する第一開口50a及び第二開口50bを有している。本実施形態のダクト50は、第一開口50a及び第二開口50bを繋ぐ流路を形成している。本実施形態のダクト50は、区画30の外部に設けられており、第一開口50aと第二開口50bとが形成されたダクト50の両端は、それぞれ区画30の壁に接続されている。このダクト50は、例えば、第一開口50aから流入した区画30内の空気を該第二開口50bからダクト50内部に戻すことが可能に形成されている。なお、本実施形態のダクト50は、第一開口50a及び第二開口50b以外から空気が流出しないように構成されている。
循環用ファン60は、第一開口50aから第二開口50bに向かって送風する。本実施形態の循環用ファン60は、ダクト50内部に設けられている。この循環用ファン60を動作させることで、区画30内の空気が第一開口50aからダクト50内部に流入し、ダクト50内の流路を流通した後、第二開口50bから区画30内へと戻される。つまり、循環用ファン60によって、区画30内の空気を、ダクト50によって循環させることが可能となっている。なお、本実施形態において、循環用ファン60が第一開口50a付近のダクト50内部に設けられている場合を例示した。しかし、循環用ファン60の配置は、ダクト50を介して区画30内の空気を循環させることが可能な配置であれば上記配置に限られない。
アンモニア除去部48は、区画30内の空気に気化したアンモニアが含まれている場合に、当該アンモニアを除去する装置である。アンモニア除去部48は、ダクト50の中途に設けられており、循環用ファン60によって送風される区画30内部を流れる空気に含まれるアンモニアを除去する。本実施形態におけるアンモニア除去部48は、例えば循環用ファン60よりも空気の流れ方向下流側(第二開口50b側)に設けられている。
スクラバ40は、筐体41と、ノズル42と、を有している。筐体41は、循環用ファン60によって送風された空気が導入される空間を形成している。ノズル42は、筐体41内部に設けられ、スクラバライン70を介して送水される清水を筐体41の内部に噴霧する。本実施形態におけるノズル42は、筐体41の上部から下部に向かって清水を噴霧している。このようにノズル42から清水を噴霧することで、この噴霧された清水と空気中のアンモニアとが接触し、アンモニアが清水に溶解する。そして、このアンモニア水が自重により筐体41の下部へ移動する。
アンモニアセンサS1は、周囲の空気に含まれるアンモニア濃度を測定するセンサである。本実施形態において、アンモニアセンサS1は、例えば区画30内部に設けられ、区画30内部の空気のアンモニア濃度の検知または計測する。アンモニアセンサS1による計測結果は、例えば、区画30の外部に設けられたディスプレイ等を介して視認可能となっている。
給気ダンパ31は、区画30の外部から区画30の内部へ外部の空気を給気するためのダンパである。本実施形態の給気ダンパ31は、区画30の壁部(天井壁部、底壁部を含む)に設けられている。給気ダンパ31は、例えば、区画30の換気時に開放される。加えて、給気ダンパ31は、アンモニアセンサS1により計測されたアンモニア濃度の計測結果に基づいて開閉状態を制御される。
排気ダンパ32は、区画30の内部から区画30の外部へ空気を排出するためのダンパである。本実施形態の排気ダンパ32は、区画30の壁部(天井壁部、底壁部を含む)に設けられている。排気ダンパ32は、例えば、区画30の内圧調整時や換気時に開放される。加えて、排気ダンパ32は、アンモニアセンサS1により計測されたアンモニア濃度の計測結果に基づいて開閉状態が制御される。
吸込ダクト33は、ダクト50の第一開口50aから区画30内に延びる筒状をなしている。吸込ダクト33は、区画30内部で開口している。本実施形態においては、吸込ダクト33の基部が第一開口50aに接続され、端部が区画30内部に開口している。さらに、本実施形態における吸込ダクト33は、例えば、区画30内に延びる途中で二方向に分岐している。
上記第一実施形態に係る船舶1は、アンモニア燃料機器が収容された区画30と、区画30にそれぞれ連通する第一開口50a及び第二開口50bを有するダクト50と、ダクト50の第一開口50aから第二開口50bに向かって送風する循環用ファン60と、ダクト50の中途に設けられて、循環用ファン60によって送風される区画30内部の空気に含まれるアンモニアを除去可能なアンモニア除去部48と、を備えている。
また、アンモニア除去部48がダクト50に設けられているため、区画30内のアンモニアを除去するために区画30内に散水する必要がない。
したがって、区画30内の機器を浸水させることなく区画30内及び区画30外において作業者がアンモニアに接触することを抑制できる。
このような構成によれば、区画30内における機器が設置されるスペースを広くとることができる。
このような構成によれば、アンモニアが水に溶解しやすい性質を利用するため、アンモニアを含む空気からアンモニアを効果的に除去することが可能となる。
これにより、開口近傍の空気を、吸込ダクト33を介してダクト50内部へ導入することが可能となる。したがって、例えば、吸込ダクト33の開口を空気の滞留し易い箇所等に配置すれば、区画30内で漏洩したアンモニアを区画30内に滞留させることなく効果的に除去できる。
以下、本開示の第二実施形態の船舶の構成について図3及び図4を参照して説明する。第二実施形態では、船舶1が備えるダクト50及びアンモニア除去部48の構成が異なる。また、第二実施形態の船舶1は、大気開放部55と、酸素センサS2と、をさらに備える。第一実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図3は、区画30内のアンモニアの除去に係る構成を示した図である。
この第二実施形態におけるダクト50は、第一開口50aと第二開口50bとの間にダクトダンパ51を有している。図3に示すように、ダクトダンパ51は、平常時は開放状態とされている。ダクトダンパ51が開放状態のときは、第一実施形態と同様に、循環用ファン60が駆動されることで、区画30内の空気は、第一開口50aからダクト50内に流入してダクト50内を第二開口50bに向かって送風された後、第二開口50bから区画30内に戻る。
アンモニア除去部48は、第一実施形態のアンモニア除去部48と同様に、区画30内で漏洩したアンモニアを除去する。すなわち、アンモニア除去部48は、ダクト50の中途に設けられて、循環用ファン60によって送風される区画30内部の空気に含まれるアンモニアを除去する。本第二実施形態のアンモニア除去部48は、例えば循環用ファン60よりも空気の流れ方向下流側及びダクトダンパ51よりも空気の流れ方向上流側(第一開口50a側)に設けられている。
除去部本体46は、ダクト50の中途において該ダクト50と連通するように設けられている。除去部本体46は、循環用ファン60によって送風される区画30内のアンモニアを含む空気が導入される空間を形成している。
大気開放部55は、区画30内の空気の換気が必要な時に、ダクト50の中途において、区画30内及びダクト50内の空気を大気中へ放出する換気機構である。大気開放部55は、大気開放ダクト53と、大気開放ダンパ52と、を有している。
また、大気開放ダンパ52は、アンモニアセンサS1が計測するアンモニア濃度が所定の基準値よりも低い状態で、かつ区画30内で後述の酸素センサS2が計測する酸素濃度が所定の基準値よりも低い酸欠状態の場合にも、給気ダンパ31とともに開放状態とされる。
酸素センサS2は、周囲の空気に含まれる酸素濃度を測定するセンサである。本実施形態において、酸素センサS2は、区画30内が酸欠になることを防止するために、例えば区画30内部に設けられ、区画30内部の空気の酸素濃度を検知または計測する。
第二実施形態に係る船舶1のアンモニア除去部48は、アンモニアを分解する触媒47を有している。これにより、ダクト50の内部の空気中に含まれるアンモニアを触媒47が分解するため、水分を用いることなく空気中からアンモニアが除去される。したがって、区画30内に漏洩したアンモニアの除去に水分を用いないため、区画30内の機器に浸水することがない。したがって、機器への浸水による故障や漏電が生じることがない。また、区画30内の機器の防水規格(IPコード)に係る設計制約を緩和することができる。
これにより、アンモニアと触媒47との接触によって窒素ガス及び水素ガス等が発生して区画30内の酸素濃度が低下した場合であっても、アンモニア濃度が十分に低下した後に、循環用ファン60を駆動させて、区画内の酸素濃度を回復させることができる。したがって、より迅速に作業者が区画30内に入り作業を行うことが可能となる。
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は各実施形態の構成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内での構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本開示は実施形態によって限定されることはない。
実施形態に記載の船舶は、例えば以下のように把握される。
これにより、空気が区画30内とダクト50内とを循環する構成であるため、アンモニアを含む空気がアンモニア除去部48に繰り返し導入される。したがって、区画30内の空気中のアンモニアが次第に除去されていく。また、アンモニア除去部48はダクト50に設けられているため、区画30内のアンモニアを除去するために区画30内に散水する必要がない。したがって、突発的な事象によりアンモニア燃料機器からアンモニアが漏洩した場合においても、区画30内の機器を浸水させることなく区画30内及び区画30外において作業者がアンモニアに接触することを抑制できる。
Claims (6)
- アンモニア関連機器が収容された区画と、
前記区画にそれぞれ連通する第一開口及び第二開口を有するダクトと、
前記ダクトの前記第一開口から前記第二開口に向かって送風する循環用ファンと、
前記ダクトの中途に設けられて、前記循環用ファンによって送風される前記区画の内部の空気に含まれるアンモニアを除去可能なアンモニア除去部と、
を備える船舶。 - 前記ダクトは、前記区画の外部に設けられている請求項1に記載の船舶。
- 前記アンモニア除去部は、
前記アンモニアに水を噴霧するスクラバと、
前記アンモニアが溶解した前記水を排出する排出ラインと、
を有する請求項1または2に記載の船舶。 - 前記アンモニア除去部は、前記アンモニアを分解する触媒を有する請求項1または2に記載の船舶。
- 前記区画の内部及び前記ダクトの内部の少なくとも一方の前記空気のアンモニア濃度を計測するアンモニアセンサと、
前記区画の外部の空気を内部へ給気する給気ダンパと、
前記ダクトにおける前記アンモニア除去部よりも前記空気の流れ方向下流側に設けられて、前記空気を大気へ放出する大気開放部と、
をさらに備える請求項4に記載の船舶。 - 前記第一開口に接続され、前記第一開口から前記区画内に延びて該区画の内部に開口する吸込ダクトをさらに備える請求項1から5のいずれか一項に記載の船舶。
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