KR102651668B1 - 부체 - Google Patents

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KR102651668B1
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신스케 모리모토
가즈야 아베
겐지 츠무라
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미츠비시 조우센 가부시키가이샤
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Abstract

부체 본체와, 부체 본체에 배치되고, 기상 및 액상을 가진 이산화 탄소를 저류 가능한 제1 탱크와, 부체 본체에 배치되며, 액체 상태에서의 온도가 이산화 탄소의 액상보다 낮은 액화 가연성 가스를 저류 가능한 제2 탱크와, 이산화 탄소와 액화 가연성 가스를 열교환하는 제1 열교환기와, 제1 탱크로부터 제1 열교환기로 이산화 탄소를 유도하는 송급 라인과, 제1 열교환기로부터 제1 탱크로 이산화 탄소를 유도하는 반송 라인과, 제1 열교환기를 거친 액화 가연성 가스를 열매와 열교환함으로써 액화 가연성 가스를 기화시키는 제2 열교환기와, 제2 열교환기로 기화된 액화 가연성 가스를 연소시키는 연소기를 구비한다.

Description

부체 {FLOATING BODY}
본 개시는, 부체(浮體)에 관한 것이다.
본원은, 2020년 10월 30일에, 일본에 출원된 특허출원 2020-182076호, 및 2021년 3월 31일에, 일본에 출원된 특허출원 2021-061657호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
액화 가스를 저류하는 탱크를 구비한 선박 등의 부체에 있어서는, 외부로부터의 입열(入熱)에 의하여, 탱크 내에 저류된 액화 가스가 기화되어, 이른바 보일 오프 가스가 생성된다. 보일 오프 가스가 생성되면, 탱크 내의 압력이 상승한다. 그 때문에, 예를 들면 특허문헌 1에는, 연료 탱크에 저류된 액화 가스 연료로부터 발생하는 연료 보일 오프 가스를 재액화하기 위하여, 연료 보일 오프 가스를, 카고 탱크에서 발생하는 액화 가스의 보일 오프 가스의 냉열에 의하여 냉각하는 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2018-127137호
그런데, 탱크에 액화 이산화 탄소를 저류하는 경우, 액화 이산화 탄소는, 원래 대기 중으로 방출되는 이산화 탄소를 회수하기 위하여 액화된 것이다. 그 때문에 탱크 내에서 액화 이산화 탄소가 기화함으로써 생성된 이산화 탄소 가스를, 재액화하기 위하여 필요로 하는 에너지는, 가능한 한 억제하는 것이 요망되고 있다. 재액화하기 위한 에너지를 억제한다는 관점에서 보면, 이산화 탄소 가스를 대기 중으로 방출해 버리는 것도 생각할 수 있지만, 당연히, 회수한 이산화 탄소를 대기 중으로 방출하는 것은 바람직하지 않다.
본 개시는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 탱크 내에서 기화된 액화 이산화 탄소를, 에너지를 유효 이용하면서 효율적으로 냉각하여 재액화할 수 있는 부체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시에 관한 부체는, 부체 본체와, 제1 탱크와, 제2 탱크와, 제1 열교환기와, 송급 라인과, 반송 라인과, 제2 열교환기와, 연소기를 구비한다. 상기 제1 탱크는, 상기 부체 본체에 배치되어 있다. 상기 제1 탱크는, 기상(氣相) 및 액상(液相)을 가진 이산화 탄소를 저류 가능하다. 상기 제2 탱크는, 상기 부체 본체에 배치되어 있다. 상기 제2 탱크는, 액체 상태에서의 온도가 상기 이산화 탄소의 액상보다 낮은 액화 가연성 가스를 부체의 연료로서 저류 가능하다. 상기 제1 열교환기는, 상기 이산화 탄소와 상기 액화 가연성 가스를 열교환한다. 상기 송급 라인은, 상기 제1 탱크로부터 상기 제1 열교환기로 상기 이산화 탄소를 유도한다. 상기 반송 라인은, 상기 제1 열교환기로부터 상기 제1 탱크로 상기 이산화 탄소를 유도한다. 상기 제2 열교환기는, 상기 제1 열교환기를 거친 상기 액화 가연성 가스를 열매(熱媒)와 열교환함으로써 상기 액화 가연성 가스를 기화시킨다. 상기 연소기는, 상기 제2 열교환기로 기화된 상기 액화 가연성 가스를 연소시킨다.
본 개시의 부체에 의하면, 탱크 내에서 기화된 액화 이산화 탄소를, 에너지를 유효 이용하면서 효율적으로 냉각하여 재액화할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시형태에 관한 부체로서의 선박의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 선박에 마련된 재액화·연료 공급 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 본 개시의 제2 실시형태에 관한 선박에 마련된 재액화·연료 공급 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 4는 본 개시의 제3 실시형태에 관한 선박에 마련된 재액화·연료 공급 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 5는 본 개시의 제3 실시형태의 변형예에 관한 선박에 마련된 재액화·연료 공급 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
이하, 본 개시의 실시형태에 관한 부체에 대하여, 도 1~도 3을 참조하여 설명한다.
<제1 실시형태>
(선박의 구성)
도 1에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태에 있어서, 부체로서의 선박(1A)은, 부체 본체로서의 선체(2)와, 연소기(9)와, 제1 탱크(11)와, 제2 탱크(21)와, 재액화·연료 공급 시스템(30A)(도 2 참조)을 적어도 구비하고 있다.
(선체의 구성)
선체(2)는, 그 외각(外殼)을 이루는, 한 쌍의 현측(舷側)(3A, 3B)과, 선저(船底)(도시하지 않음)와, 상갑판(5)을 갖고 있다. 현측(3A, 3B)은, 좌우 현측을 각각 형성하는 한 쌍의 현측 외판을 갖는다. 선저(도시하지 않음)는, 이들 현측(3A, 3B)을 접속하는 선저 외판을 갖는다. 이들 한 쌍의 현측(3A, 3B) 및 선저(도시하지 않음)에 의하여, 선체(2)의 외각은, 선수미(船首尾) 방향 Da에 직교하는 단면에 있어서, U자상을 이루고 있다. 이 실시형태에서 예시하는 상갑판(5)은, 외부로 노출되는 전통(全通) 갑판이다. 선체(2)에는, 선미(2b) 측의 상갑판(5) 상에, 거주구(居住區)를 갖는 상부 구조(7)가 형성되어 있다. 또한, 상부 구조(7)의 위치는 일례에 불과하고, 예를 들면 선체(2)의 선수(2a) 측에 배치해도 된다.
선체(2) 내에는, 제1 탱크(11)를 격납하기 위한 화물 탑재 구획(홀드)(8)이 형성되어 있다.
연소기(9)는, 선체(2) 내에 배치되어 있다. 연소기(9)는, 제2 탱크(21)에 저류된 액화 가연성 가스(F)를 연소시킴으로써 소요(所要)의 기능을 발휘한다. 연소기(9)로서는, 예를 들면, 주기(主機), 발전기, 보일러를 들 수 있다. 주기는, 액화 가연성 가스(F)를 연료로 하는 엔진(내연 기관)이며, 선체(2)를 추진시키기 위한 추진력을 발휘한다. 발전기는, 액화 가연성 가스(F)를 연료로 하는 엔진(내연 기관)을 구비하고, 엔진의 구동력에 의하여, 선체(2) 내에서 사용되는 전력을 발생시킨다. 보일러는, 액화 가연성 가스(F)를 연소시킴으로써, 선체(2) 내에서 사용되는 증기를 발생시킨다.
(제1 탱크의 구성)
제1 탱크(11)는, 선체(2)에 배치되어 있다. 제1 탱크(11)는, 화물 탑재 구획(8) 내에 배치되어 있다. 이 실시형태에 있어서, 제1 탱크(11)는, 선수미 방향 Da로 간격을 두고 2개 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 제1 탱크(11)는, 예를 들면, 수평 방향으로 뻗는 원통상을 이룬다. 또한, 제1 탱크(11)는, 원통상으로 한정되는 것은 아니고, 제1 탱크(11)는 구형, 방형(方形) 등이어도 된다.
제1 탱크(11)는, 기상 및 액상을 가진 이산화 탄소(C)를 저류 가능하다. 이 제1 탱크(11)에 저류되는 이산화 탄소(C)는, 선박(1A)의 적하(화물)이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 탱크(11) 내에 저류된 이산화 탄소(C)는, 제1 탱크(11) 내에서 액상과, 기상으로 분리되어 있다. 액상, 즉 액체 상태의 이산화 탄소(C)(이하, 이것을 이산화 탄소액(C1)이라고 칭한다)는, 제1 탱크(11) 내의 하부에 저류되어 있다. 기상, 즉 기체 상태의 이산화 탄소(C)(이하, 이것을 이산화 탄소 가스(C2)라고 칭한다)는, 제1 탱크(11) 내의 상부에 저류되어 있다. 이산화 탄소 가스(C2)는, 외부로부터의 입열에 의하여, 이산화 탄소액(C1)이 제1 탱크(11) 내에서 자연적으로 기화되어 생성된 보일 오프 가스이다.
제1 탱크(11)는, 적재 배관(13)과, 양하(揚荷) 배관(14)을 구비하고 있다.
적재 배관(13)은, 육상의 설비 등으로부터 공급되는 이산화 탄소(C)(이산화 탄소액(C1))를 제1 탱크(11) 내에 적재한다. 적재 배관(13)은, 제1 탱크(11)의 외부로부터 제1 탱크(11)의 정부(頂部)를 관통하여, 제1 탱크(11)의 내부로 뻗어 있다. 적재 배관(13)의 선단부는, 제1 탱크(11) 내에 개구되어 있다. 도 2 중, 적재 배관(13)의 선단부가 제1 탱크(11)의 하부에 위치하는 경우를 예시하고 있지만, 적재 배관(13)의 선단부의 배치는, 이에 한정되지 않는다(후술하는 제2 실시형태의 적재 배관도 동일).
양하 배관(14)은, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)(이산화 탄소액(C1))를, 선외(船外)로 송출한다. 양하 배관(14)은, 제1 탱크(11)의 외부로부터 제1 탱크(11)의 정부를 관통하여, 제1 탱크(11)의 내부로 뻗어 있다. 양하 배관(14)의 선단부에는, 양하 펌프(15)가 구비되어 있다. 양하 펌프(15)는, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)(이산화 탄소액(C1))를 흡입한다. 양하 배관(14)은, 양하 펌프(15)로부터 송출된 이산화 탄소(C)(이산화 탄소액(C1))를, 제1 탱크(11) 외부(선외)로 유도한다.
제2 탱크(21)는, 선체(2)에 배치되어 있다. 이 제2 탱크(21)에는, 액화 가연성 가스(F)가 저류된다. 이 액화 가연성 가스(F)는, 선박(1A)에 있어서의 연료이며, 연소기(9)에 의하여 연소된다. 즉, 제2 탱크(21)는, 연료를 저류하기 위한, 이른바 연료 탱크이다.
제2 탱크(21)에 저류되는 액화 가연성 가스(F)는, 제1 탱크(11)에 저류되는 이산화 탄소(C)의 액상보다 액체 상태에서의 온도가 낮다. 액화 가연성 가스(F)로서는, 액화 천연 가스(LNG), 메테인, 에테인, 수소를 들 수 있다. 본 실시형태에서는, 액화 가연성 가스(F)로서, 액화 천연 가스를 이용하는 경우를 일례로 설명한다.
(재액화·연료 공급 시스템의 구성)
재액화·연료 공급 시스템(30A)은, 제1 탱크(11) 내에 저류된 이산화 탄소 가스(C2)를 재액화한다. 또한, 재액화·연료 공급 시스템(30A)은, 제2 탱크(21) 내의 액체 상태의 액화 가연성 가스(F)를 기화시켜 연소기(9)에 공급한다. 이 재액화·연료 공급 시스템(30A)은, 제1 열교환기(31A)와, 제2 열교환기(32)를 적어도 구비하고 있다.
제1 열교환기(31A)는, 이산화 탄소 가스(C2)와 액화 가연성 가스(F)를 열교환한다. 제1 열교환기(31A)에는, 송급 라인(33A)과, 반송 라인(34A)과, 제1 연료 라인(35)과, 제2 연료 라인(36)이 각각 접속되어 있다.
송급 라인(33A)은, 제1 탱크(11)로부터 제1 열교환기(31A)로 이산화 탄소 가스(C2)를 유도한다. 본 실시형태에 있어서, 송급 라인(33A)의 일단(一端)은, 제1 탱크(11)의 정부에 접속되어 있다. 송급 라인(33A)은, 제1 탱크(11) 내의 상부로부터 이산화 탄소 가스(C2)를 제1 열교환기(31A)로 유도한다. 송급 라인(33A)에는, 이산화 탄소 가스(C2)를 압축하는 압축기(37)가 배치되어 있다.
반송 라인(34A)은, 제1 열교환기(31A)로 액화된 이산화 탄소액(C1)을 제1 열교환기(31A)로부터 제1 탱크(11)로 유도한다.
제1 연료 라인(35)은, 연료 펌프(25)에 의하여, 제2 탱크(21)로부터 제1 열교환기(31A)로 액화 가연성 가스(F)를 송급한다. 제2 연료 라인(36)은, 제1 열교환기(31A)로부터 제2 열교환기(32)로 액화 가연성 가스(F)를 유도한다.
제2 열교환기(32)는, 제1 열교환기(31A)를 거친 액화 가연성 가스(F)를 열매(H)와 열교환함으로써, 액화 가연성 가스(F)를 기화시킨다. 이 실시형태에 있어서의 제2 열교환기(32)에서는, 액화 천연 가스가 기화되어 천연 가스가 된다. 제2 열교환기(32)에서 이용되는 열매(H)로서는, 선체(2) 내에서 이용되는 증기, 연소기(9)로부터의 배기 등을 들 수 있다. 제2 열교환기(32)에는, 제3 연료 라인(38)이 접속되어 있다. 제3 연료 라인(38)은, 제2 열교환기(32)로부터 연소기(9)로, 액화 가연성 가스(F)를 기화시킨 기체를 유도한다.
이와 같은 재액화·연료 공급 시스템(30A)에서는, 압축기(37)를 작동시킴으로써, 제1 탱크(11) 내의 상부로부터 이산화 탄소 가스(C2)를 취출한다. 취출된 이산화 탄소 가스(C2)는, 압축기(37)로 압축된 후, 송급 라인(33A)을 통하여 제1 열교환기(31A)로 보내진다. 한편, 제2 탱크(21) 내의 액화 가연성 가스(F)는, 연료 펌프(25)에 의하여 제1 연료 라인(35)을 통하여 제1 열교환기(31A)로 보내진다. 그리고, 제1 열교환기(31A)에 있어서, 이산화 탄소 가스(C2)와 액화 가연성 가스(F)의 열교환이 행해진다.
액화 가연성 가스(F)는, 액체 상태에서의 온도가 이산화 탄소(C)보다 낮다. 따라서, 제1 열교환기(31A)에 있어서의 열교환에 의하여, 압축된 이산화 탄소 가스(C2)는 냉각되어 재액화된다. 냉각되어 재액화된 이산화 탄소액(C1)은, 반송 라인(34A)을 통하여 제1 탱크(11)로 반송된다.
또, 액화 가연성 가스(F)는, 제1 열교환기(31A)에서, 액화 가연성 가스(F)보다 고온의 이산화 탄소 가스(C2)와 열교환함으로써 가열되어, 그 온도가 상승한다. 온도 상승된 액화 가연성 가스(F)는, 제2 연료 라인(36)을 통하여 제2 열교환기(32)로 보내진다. 액화 가연성 가스(F)는, 제2 열교환기(32)로 열매(H)와의 열교환에 의하여 더 가열되어 기화된다. 기화된 액화 가연성 가스(F)는, 제3 연료 라인(38)을 통하여 연소기(9)로 공급된다.
(작용 효과)
상기 실시형태의 선박(1A)에서는, 송급 라인(33A)을 통하여 제1 탱크(11)로부터 제1 열교환기(31A)로 송급된 이산화 탄소 가스(C2)는, 제1 열교환기(31A)로 액화 가연성 가스(F)와의 열교환에 의하여 냉각되어 재액화된다. 이 재액화된 이산화 탄소액(C1)은, 반송 라인(34A)을 통하여 제1 탱크(11)로 반송된다. 그리고, 이 재액화된 이산화 탄소액(C1)의 온도는, 제1 탱크(11) 내에 저류된 이산화 탄소(C)의 온도보다 낮아져 있다. 그 때문에, 냉각된 이산화 탄소액(C1)이 제1 탱크(11) 내로 반송됨으로써, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)의 온도가 저하된다. 이로써, 제1 탱크(11) 내의 온도 상승이 억제되고, 제1 탱크(11) 내에 있어서의 이산화 탄소액(C1)의 새로운 기화를 억제할 수 있다.
한편, 제2 탱크(21)에 저류된 액화 가연성 가스(F)는, 제1 열교환기(31A)로 이산화 탄소 가스(C2)와 열교환함으로써 온도 상승된 후, 제2 열교환기(32)로 보내진다. 그 때문에, 제2 열교환기(32)에서는, 미리 제1 열교환기(31A)로 예열된 상태의 액화 가연성 가스(F)를 열매(H)와 열교환하여 기화시키게 된다. 따라서, 제2 열교환기(32)로 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 데 필요한 열에너지가, 제1 열교환기(31A)를 구비하지 않는 경우에 비교하여 적어진다.
이와 같이 하여, 제1 탱크(11) 내에서 생성된 이산화 탄소 가스(C2)를, 에너지를 유효 이용하면서 효율적으로 재액화하는 것이 가능해진다.
또, 이산화 탄소 가스(C2)는, 보일 오프 가스 발생 시의 증발 잠열(潛熱)에 의하여 냉각되는 이산화 탄소액(C1)보다 온도가 높다. 따라서, 제1 열교환기(31A)에서는, 이산화 탄소액(C1)과 열교환하는 경우에 비교하여, 액화 가연성 가스(F)를, 보다 높은 온도까지 온도 상승시킬 수 있다. 이 점에 있어서, 제2 열교환기(32)로 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 데 필요한 열에너지가, 보다 적어진다.
<제2 실시형태>
다음으로, 이 발명에 관한 부체의 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 제2 실시형태에 있어서는, 제1 실시형태와 제1 열교환기(31B)의 구성만이 상이하므로, 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 부체로서의 선박(1B)의 재액화·연료 공급 시스템(30B)은, 제1 열교환기(31B)와, 제2 열교환기(32)를 구비하고 있다.
제1 열교환기(31B)는, 이산화 탄소(C)(이산화 탄소액(C1))와 액화 가연성 가스(F)를 열교환한다. 제1 열교환기(31B)에는, 송급 라인(33B)과, 반송 라인(34B)과, 제1 연료 라인(35)과, 제2 연료 라인(36)이 접속되어 있다.
송급 라인(33B)은, 제1 탱크(11)로부터 제1 열교환기(31B)로 이산화 탄소(C)를 유도한다. 보다 구체적으로는, 송급 라인(33B)은, 제1 탱크(11) 내의 하부로부터 이산화 탄소액(C1)을 상기 제1 열교환기(31B)로 유도한다. 송급 라인(33B)은, 양하 펌프(15)로부터 송출된 이산화 탄소액(C1)을 제1 열교환기(31B)로 유도한다. 송급 라인(33B)은, 양하 배관(14)으로부터 분기되어 있다. 송급 라인(33B)과 양하 배관(14)이 분기된 부분에는, 개폐 밸브(39A, 39B)가 배치되어 있다. 개폐 밸브(39A)는, 양하 배관(14) 내의 유로를 개폐한다. 개폐 밸브(39B)는, 송급 라인(33B) 내의 유로를 개폐한다. 예를 들면, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소액(C1)을, 양하 펌프(15)에서 제1 열교환기(31B)로 송급하는 경우는, 개폐 밸브(39A)를 폐쇄 상태, 개폐 밸브(39B)를 개방 상태로 한다. 또한, 양하 펌프(15)에 의하여 이산화 탄소액(C1)을 송급 라인(33B)으로 송출하는 경우에 대하여 설명했지만, 양하 펌프(15)와는 별도로 소용량의 펌프를 장비하고, 이 소용량의 펌프를 이용하여 이산화 탄소액(C1)을 송급 라인(33B)으로 송출하도록 해도 된다.
반송 라인(34B)은, 제1 열교환기(31B)로부터 제1 탱크(11)로 이산화 탄소액(C1)을 유도한다. 본 실시형태에 있어서, 반송 라인(34B)은, 제1 탱크(11)의 정부에 접속되어 있다. 제1 탱크(11)의 정부에는, 분사부(40)가 배치되어 있다. 분사부(40)는, 제1 열교환기(31B)로부터 반송 라인(34B)을 통하여 제1 탱크(11)로 반송된 이산화 탄소액(C1)을, 제1 탱크(11) 내의 상부의 기상에 분사한다. 이 분사 형태로서는, 샤워상이나 안개상 등을 들 수 있다. 분사된 이산화 탄소액(C1)은, 제1 탱크(11) 내에 저류된 이산화 탄소 가스(C2)와 넓게 접촉하면서 하방으로 떨어져 간다.
이와 같은 재액화·연료 공급 시스템(30B)에서는, 양하 펌프(15)를 작동시킴으로써, 제1 탱크(11) 내의 하부로부터 이산화 탄소액(C1)을 송출한다. 송출된 이산화 탄소액(C1)은, 송급 라인(33B)을 통하여 제1 열교환기(31B)로 보내진다. 제1 열교환기(31B)에 있어서, 이산화 탄소액(C1)과 액화 가연성 가스(F)의 열교환이 행해진다. 제1 열교환기(31B)에 있어서의 열교환에 의하여, 이산화 탄소액(C1)은 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소액(C1)보다 냉각되어 과냉각 상태가 된다. 과냉각 상태의 이산화 탄소액(C1)은, 반송 라인(34B)을 통하여 제1 탱크(11)로 반송된다.
과냉각 상태의 이산화 탄소액(C1)은, 분사부(40)에 의하여, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소 가스(C2) 내에 분사된다. 이로써, 제1 탱크(11) 내의 상부에 저류된 이산화 탄소 가스(C2)는, 분사된 이산화 탄소액(C1)에 의하여 냉각된다. 이로써, 이산화 탄소 가스(C2)의 적어도 일부가 재액화된다.
한편, 액화 가연성 가스(F)는, 제1 열교환기(31B)로, 액화 가연성 가스(F)보다 고온의 이산화 탄소액(C1)과 열교환함으로써 가열되어, 그 온도가 상승한다. 온도가 상승된 액화 가연성 가스(F)는, 제2 연료 라인(36)을 통하여 제2 열교환기(32)로 보내진다. 액화 가연성 가스(F)는, 제2 열교환기(32)에 있어서의 열매(H)와의 열교환에 의하여 더 가열되어 기화된다. 기화된 액화 가연성 가스(F)는, 제3 연료 라인(38)을 통하여 연소기(9)로 공급된다.
(작용 효과)
상기 제2 실시형태의 선박(1B)에서는, 송급 라인(33B)을 통하여 제1 탱크(11)로부터 송급된 이산화 탄소액(C1)은, 제1 열교환기(31B)로 액화 가연성 가스(F)와 열교환함으로써 냉각된다. 냉각된 이산화 탄소액(C1)은, 반송 라인(34B)을 통하여 제1 탱크(11)로 반송된다. 냉각된 이산화 탄소액(C1)이 제1 탱크(11) 내에 공급됨으로써, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)의 온도가 저하된다. 이로써, 제1 탱크(11) 내에 있어서의 온도 상승이 억제되고, 이산화 탄소액(C1)의 새로운 기화도 억제된다.
또한, 제2 탱크(21)에 저류된 액화 가연성 가스(F)는, 제1 열교환기(31B)로, 액화 가연성 가스(F)보다 고온의 이산화 탄소(C)와 열교환함으로써 온도 상승된 후, 제2 열교환기(32)로 보내진다. 그 때문에, 제2 열교환기(32)에서는, 미리 제1 열교환기(31B)로 예열된 상태의 액화 가연성 가스(F)를 열매(H)와 열교환하여 기화시키게 된다. 따라서, 제2 열교환기(32)로 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 데 필요한 열에너지가, 제1 열교환기(31B)를 구비하지 않는 경우에 비교하여 적어진다.
이와 같이 하여, 제1 탱크(11) 내에서 생성된 이산화 탄소 가스(C2)를, 에너지를 유효 이용하면서 효율적으로 재액화하는 것이 가능해진다.
또, 제2 실시형태의 제1 열교환기(31B)에서는, 제1 탱크(11) 내로부터 취출한 이산화 탄소액(C1)과, 액화 가연성 가스(F)를 열교환한다. 이로써, 과냉각 상태의 이산화 탄소액(C1)이 제1 탱크(11) 내로 보내지기 때문에, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소 가스(C2)를 냉각하여 재액화시킬 수 있다.
또, 제2 실시형태의 선박(1B)에서는, 양하 펌프(15)에 의하여, 제1 탱크(11)로부터 제1 열교환기(31B)로 이산화 탄소액(C1)을 송급하고 있다. 이 양하 펌프(15)는, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소액(C1)을, 양하 배관(14)을 통하여 부체 본체(2)의 외부로 송출하기 위하여 구비된 것이다. 이와 같이, 양하 펌프(15)를, 이산화 탄소 가스(C2)를 재액화시키기 위하여 겸용할 수 있기 때문에, 부품 개수의 증가를 억제하여, 비용 상승을 억제하는 것이 가능해진다.
또, 제2 실시형태의 선박(1B)에서는, 제1 열교환기(31B)에서의 열교환에 의하여 과냉각 상태가 된 이산화 탄소액(C1)을, 분사부(40)로 제1 탱크(11) 내의 상부에 분사하고 있다. 그 때문에, 과냉각 상태의 이산화 탄소액(C1)을, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소 가스(C2)와 보다 넓게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 보다 많은 이산화 탄소 가스(C2)를 재액화시키는 것이 가능해진다.
<제3 실시형태>
다음으로, 이 발명에 관한 부체의 제3 실시형태에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 제3 실시형태에 있어서는, 액화 가연성 가스(F)와 열교환하는 대상이 냉매가 되는 점에서 제1 실시형태와 상이하므로, 도 1을 원용함과 함께, 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명한다. 또한, 제1 실시형태와 동일 부분에 대해서는 상세 설명을 생략한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 부체로서의 선박(1C)의 재액화·연료 공급 시스템(30C)은, 제1 열교환기(31C)와, 제2 열교환기(32)와, 순환 라인(33C)과, 순환 펌프(41)를 적어도 구비하고 있다.
제1 열교환기(31C)는, 냉매(R)와 액화 가연성 가스(F)를 열교환한다. 제1 열교환기(31C)에는, 제1 연료 라인(35)과, 제2 연료 라인(36)과, 순환 라인(33C)이 접속되어 있다.
순환 라인(33C)은, 냉매(R)를 제1 탱크(11)의 내부와 제1 열교환기(31C)의 사이에서 순환시키는 유로를 형성하고 있다. 순환 라인(33C)의 일단은, 제1 열교환기(31C)의 냉매 출구(31Co)에 접속되어 있고, 순환 라인(33C)의 타단(他端)은, 제1 열교환기(31C)의 냉매 입구(31Ci)에 접속되어 있다. 그리고, 이 순환 라인(33C)은, 그 도중에서 제1 탱크(11)의 내부를 통과하고 있다. 제3 실시형태에 있어서의 순환 라인(33C)은, 제1 탱크(11) 내의 기상을 통과하고 있다. 본 제3 실시형태에 있어서는, 순환 라인(33C) 중 적어도 제1 탱크(11) 내를 통과하는 부분(이하, 제1 탱크(11) 내 통과 부분이라고 한다)은, 금속 등의 열전도율이 높은 재료, 핀 튜브 등의 전열 면적이 넓은 재료, 및, 이들을 조합한 것 등으로 형성할 수 있다. 또, 순환 라인(33C) 중, 제1 탱크(11)의 외부에 배치되는 부분(특히, 냉매 출구(31Co)와 제1 탱크(11)의 사이)은, 단열 성능이 높은 재료로 형성하거나, 단열재로 덮거나 해도 된다. 상술한 냉매(R)로서는, 비점이 -40정도인 냉매를 이용할 수 있다. 또한, 제1 탱크(11) 내 통과 부분이 기상만을 통과하는 경우에 대하여 설명했지만, 제1 탱크(11) 내 통과 부분은 기상만을 통과하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 탱크(11) 내 통과 부분 중의 일부가 액상에 접촉하고 있어도 된다. 또, 제1 탱크(11) 내 통과 부분은, 상시 기상에 접촉하고 있는 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 제1 탱크(11) 내의 액위(液位)의 상승 시 등에 액상에 잠겨도 된다.
순환 펌프(41)는, 순환 라인(33C)의 도중에 설치되어 있다. 본 실시형태의 순환 펌프(41)는, 순환 라인(33C) 중, 제1 열교환기(31C)의 출구(31Co)와 제1 탱크(11)의 사이에 배치되어 있다. 순환 펌프(41)는, 순환 라인(33C) 내의 냉매(R)를 순환 라인(33C)의 일단으로부터 타단을 향하여 송출하고 있다.
이와 같은 재액화·연료 공급 시스템(30C)에서는, 순환 펌프(41)를 작동시킴으로써, 제1 열교환기(31C)의 출구(31Co)로부터 배출된 냉매(R)는, 순환 라인(33C) 내의 유로를 제1 탱크(11)를 향하여 흐른다. 그리고, 냉매(R)는, 제1 탱크(11) 내에 배치된 순환 라인(33C)의 유로를 흐른다. 이때 냉매(R)는, 제1 탱크(11) 내에 있어서 이산화 탄소(C)(이산화 탄소 가스(C2)와 이산화 탄소액(C1) 중 적어도 일방)와 열교환되어 온도 상승한다.
그 후, 냉매(R)는, 제1 탱크(11) 외에 배치된 순환 라인(33C)의 유로를 흐른 후, 제1 열교환기(31C)의 냉매 입구(31Ci)에 이른다. 그리고, 냉매(R)는, 제1 열교환기(31C)에 있어서, 액화 가연성 가스(F)와 열교환되어 온도 저하되어, 재차, 냉매 출구(31Co)로부터 배출된다. 이와 같이 하여 냉매(R)는, 순환 라인(33C) 내를 순환하고 있다. 본 제3 실시형태에 있어서의 순환 펌프(41)를 동작시키는 타이밍으로서는, 제1 탱크(11) 내의 압력이 임곗값 이상으로 상승한 경우에만 동작시켜도 되지만, 연소기(9)가 동작하고 있을 때에, 상시 동작시키도록 해도 된다.
제1 열교환기(31B)로 액화 가연성 가스(F)보다 고온의 냉매(R)와 열교환함으로써 가열되어 온도 상승한 액화 가연성 가스(F)는, 제1 실시형태와 동일하게, 제2 연료 라인(36)을 통하여 제2 열교환기(32)로 보내진다. 이 액화 가연성 가스(F)는, 제2 열교환기(32)에 있어서의 열매(H)와의 열교환에 의하여 더 가열되어 기화된다. 기화된 액화 가연성 가스(F)는, 제3 연료 라인(38)을 통하여 연소기(9)로 공급된다.
또, 냉매(R)와 열교환한 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)가 온도 저하된다. 이때, 이산화 탄소 가스(C2)는, 냉매(R)와의 직접적인 열교환 또는, 냉매(R)와 열교환한 이산화 탄소액(C1)과의 접촉에 의하여 온도 저하된다. 이로써 이산화 탄소 가스(C2)는, 기체 상태에서 체적이 감소하거나, 또는 액화한다. 이로써, 제1 탱크(11) 내의 압력 상승이 억제된다.
(작용 효과)
상기 제3 실시형태의 선박(1C)에서는, 선체(2)와, 선체(2)에 배치되고, 기상 및 액상을 가진 이산화 탄소(C)를 저류하는 제1 탱크(11)와, 선체(2)에 배치되며, 액체 상태에서의 온도가 이산화 탄소(C)의 액상보다 낮은 액화 가연성 가스(F)를 저류 가능한 제2 탱크(21)와, 액화 가연성 가스(F)와 냉매(R)를 열교환시키는 제1 열교환기(31C)와, 제1 탱크(11) 내와, 제1 열교환기(31C)의 사이에서 냉매(R)를 순환시키는 순환 라인(33C)과, 순환 라인(33C)의 도중에 마련되어 냉매(R)를 순환시키는 순환 펌프(41)와, 제1 열교환기(31C)를 거친 액화 가연성 가스(F)를 열매(H)와 열교환함으로써 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 제2 열교환기(32)와, 제2 열교환기(32)로 기화된 액화 가연성 가스(F)를 연소시키는 연소기(9)를 구비하고 있다.
이 제3 실시형태에 의하면, 제1 실시형태의 작용 효과에 더하여, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)와 액화 가연성 가스(F)를, 냉매(R)를 통하여 열교환할 수 있기 때문에, 이산화 탄소 가스(C2)나 이산화 탄소액(C1)을 제1 탱크(11)의 외부의 배관 내로 흘려보낼 필요가 없다. 그 때문에, 이산화 탄소(C)에 대한 입열을 억제하여 효율적으로 제1 탱크(11) 내의 압력을 저감시킬 수 있다.
또, 상기 제3 실시형태의 선박(1C)에서는, 순환 라인(33C)이 적어도 제1 탱크(11)의 액상을 통과하고 있다.
이와 같이 구성함으로써, 냉매(R)와 열교환한 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소 가스(C2)를 온도 저하시켜, 기체 상태에서 체적을 감소시키거나, 또는 액화시킬 수 있다. 따라서, 제1 탱크(11) 내의 압력 상승을 효율적으로 억제할 수 있다.
(그 외의 실시형태)
이상, 본 개시의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 2개의 제1 탱크(11)를 구비하는 구성으로 했지만, 이에 한정되지 않는다. 1개, 혹은 3개 이상의 제1 탱크(11)를 구비하고 있어도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 복수의 제1 탱크(11)를 선수미 방향 Da로 나열하여 배치하는 경우를 예시했지만, 제1 탱크(11)는, 선폭 방향(바꾸어 말하면, 좌우현 방향)으로 나열하여 배치해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 부체로서 선박(1A, 1B)을 예시했지만, 이에 한정되지 않는다. 부체는, 추진 기구를 구비하지 않는 양상(洋上) 부체 설비여도 된다.
또한, 상기 제3 실시형태에 있어서는, 순환 라인(33C)의 배관의 열전도를 이용하여 냉매(R)와 이산화 탄소(C)를 열교환하는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 제1 탱크(11) 내에 있어서의 순환 라인(33C)의 도중에, 냉매(R)와 이산화 탄소(C)를 열교환하는 다른 열교환기를 마련해도 된다.
또, 상기 제3 실시형태에 있어서의 순환 라인(33C) 중, 제1 탱크(11) 내에 배치되는 부분에 있어서, 냉매(R)의 유로를 사행(蛇行)시키도록 해도 된다.
또한, 상기 제3 실시형태에 있어서는, 냉매(R)를 액체 상태에서 순환시키는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상술한 순환 펌프(41) 대신에, 순환 라인(33C)의 도중에, 팽창 밸브(42) 및 압축기(43)를 마련하여 냉동 사이클을 구축하도록 해도 된다. 이 경우, 제1 열교환기(31C)의 냉매 출구(31Co)와 제1 탱크(11)의 사이에 팽창 밸브(42)를 마련하고, 제1 탱크(11)와 제1 열교환기(31C)의 냉매 입구(31Ci)의 사이에 압축기(43)를 마련하면 된다. 이와 같은 냉동 사이클을 구축한 경우, 이산화 탄소 가스(C2)를 냉각하는 능력을 향상시킬 수 있기 때문에, 예를 들면, 제1 탱크(11) 내의 압력이 단시간에 변화한 경우이더라도, 신속하게 대응할 수 있다.
<부기>
각 실시형태에 기재된 부체(1A, 1B)는, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.
(1) 제1 양태에 관한 부체(1A, 1B)는, 부체 본체(2)와, 상기 부체 본체(2)에 배치되고, 기상 및 액상을 가진 이산화 탄소(C)를 저류 가능한 제1 탱크(11)와, 상기 부체 본체(2)에 배치되며, 액체 상태에서의 온도가 상기 이산화 탄소(C)의 액상보다 낮은 액화 가연성 가스(F)를 저류 가능한 제2 탱크(21)와, 상기 이산화 탄소(C)와 상기 액화 가연성 가스(F)를 열교환하는 제1 열교환기(31A, 31B)와, 상기 제1 탱크(11)로부터 상기 제1 열교환기(31A, 31B)로 상기 이산화 탄소(C)를 유도하는 송급 라인(33A, 33B)과, 상기 제1 열교환기(31A, 31B)로부터 상기 제1 탱크(11)로 상기 이산화 탄소의 액체(C1)를 유도하는 반송 라인(34A, 34B)과, 상기 제1 열교환기(31A, 31B)를 거친 상기 액화 가연성 가스(F)를 열매(H)와 열교환함으로써 상기 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 제2 열교환기(32)와, 상기 제2 열교환기(32)로 기화된 상기 액화 가연성 가스(F)를 연소시키는 연소기(9)를 구비한다.
부체(1A, 1B)의 예로서는, 선박이나 양상 부체 설비를 들 수 있다. 부체 본체(2)의 예로서는, 선체나 양상 부체 설비의 부체 본체를 들 수 있다.
이산화 탄소(C)의 예로서는, 이산화 탄소액(C1), 이산화 탄소 가스(C2)를 들 수 있다.
액화 가연성 가스(F)의 예로서는, 액화 천연 가스, 메테인, 에테인, 수소를 들 수 있다.
열매(H)의 예로서는, 증기, 연소기(9)로부터의 배기, 청수(淸水) 탱크(도시하지 않음)에 저류된 청수, 선외로부터 퍼 올린 해수 등을 들 수 있다.
연소기(9)의 예로서는, 주기나 발전기용의 엔진(내연 기관), 보일러를 들 수 있다.
이 부체(1A, 1B)에 의하면, 송급 라인(33A, 33B)을 통하여 제1 탱크(11)로부터 송급된 이산화 탄소의 액체(C1)는, 제1 열교환기(31A, 31B)로 액화 가연성 가스(F)와 열교환된다. 액화 가연성 가스(F)는, 액체 상태에서의 온도가 이산화 탄소(C)의 액상보다 낮다. 따라서, 제1 열교환기(31A, 31B)에 있어서의 열교환에 의하여, 이산화 탄소(C)는 냉각된다. 냉각된 이산화 탄소(C)는, 반송 라인(34A, 34B)을 통하여 제1 탱크(11)로 반송된다. 냉각된 이산화 탄소(C)가 제1 탱크(11) 내에 공급됨으로써, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)의 온도가 저하된다. 이로써, 제1 탱크(11) 내에 있어서의 온도 상승이 억제되고, 이산화 탄소(C)의 새로운 기화도 억제된다.
제2 탱크(21)에 저류된 액화 가연성 가스(F)는, 제1 열교환기(31A, 31B), 제2 열교환기(32)를 거쳐 연소기(9)에 공급된다. 액화 가연성 가스(F)는, 제1 열교환기(31A, 31B)로, 액화 가연성 가스(F)보다 고온의 이산화 탄소(C)와 열교환함으로써 온도 상승된 후, 제2 열교환기(32)로 보내진다. 그 때문에, 제2 열교환기(32)에서는, 미리 제1 열교환기(31A, 31B)로 예열된 상태의 액화 가연성 가스(F)를 열매(H)와 열교환하여 기화시키게 된다. 따라서, 제2 열교환기(32)로, 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 데 필요한 열에너지가, 제1 열교환기(31A, 31B)를 구비하지 않는 경우에 비교하여 적어진다.
이와 같이 하여, 제1 탱크(11) 내에서 생성된 기체 상태의 이산화 탄소(C)(C2)를, 에너지를 유효 이용하면서 효율적으로 재액화하는 것이 가능해진다.
(2) 제2 양태에 관한 부체(1A)는, (1)의 부체(1A)이며, 상기 송급 라인(33A)은, 상기 제1 탱크(11) 내의 상부의 기상으로부터 상기 이산화 탄소(C)의 기체(C2)를 상기 제1 열교환기(31A)로 유도한다.
이로써, 제1 열교환기(31A)에서는, 제1 탱크(11) 내로부터 취출한 이산화 탄소(C)의 기체(C2)와, 액화 가연성 가스(F)를 열교환할 수 있다. 그 때문에, 제1 탱크(11) 내에서 기화된 이산화 탄소(C)의 기체(C2)를, 액화 가연성 가스(F)와 열교환하여 냉각할 수 있기 때문에, 이산화 탄소(C)의 기체(C2)를 재액화시킬 수 있다.
또, 이산화 탄소(C)의 기체(C2)는, 증발 잠열에 의하여 냉각되는 이산화 탄소(C)의 액체(C1)보다 온도가 높다. 따라서, 제1 열교환기(31A)에서는, 이산화 탄소(C)의 액체(C1)와 열교환하는 경우에 비교하여, 액화 가연성 가스(F)를, 보다 높은 온도까지 온도 상승시킬 수 있다. 이 점에 있어서, 제2 열교환기(32)로 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 데 필요한 열에너지가, 보다 적어진다.
(3) 제3 양태에 관한 부체(1B)는, (1)의 부체(1B)이며, 상기 송급 라인(33B)은, 상기 제1 탱크(11) 내의 하부의 액상으로부터 상기 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를 상기 제1 열교환기(31B)로 유도한다.
이로써, 제1 열교환기(31B)에서는, 제1 탱크(11) 내로부터 취출한 이산화 탄소(C)의 액체(C1)와, 액화 가연성 가스(F)를 열교환할 수 있다. 이로써, 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를 과냉각 상태로 하여, 제1 탱크(11)로 반송할 수 있다. 그리고, 과냉각 상태의 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를 제1 탱크(11) 내로 보냄으로써, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)의 기체(C2)를 재액화시킬 수 있다.
(4) 제4 양태에 관한 부체(1B)는, (3)의 부체(1B)이며, 상기 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를 상기 부체 본체(2)의 외부로 송출하는 양하 배관(14)에 구비된 양하 펌프(15)를 더 포함하고, 상기 송급 라인(33B)은, 상기 양하 펌프(15)와 상기 제1 열교환기(31B)를 접속하며, 상기 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를 상기 제1 탱크(11) 내로부터 상기 제1 열교환기(31B)로 유도한다.
이로써, 양하 펌프(15)에 의하여, 송급 라인(33B)을 통하여 제1 탱크(11)로부터 제1 열교환기(31B)로 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를 송급할 수 있다. 양하 펌프(15)는, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를, 양하 배관(14)을 통하여 부체 본체(2)의 외부로 송출하기 위하여 구비된 것이다. 이와 같은 양하 펌프(15)를, 이산화 탄소(C)의 기체(C2)를 재액화시키기 위하여 겸용할 수 있기 때문에, 부품 개수의 증가를 억제하여, 비용 상승을 억제하는 것이 가능해진다.
(5) 제5 양태에 관한 부체(1B)는, (3) 또는 (4)의 부체(1B)이며, 상기 제1 열교환기(31B)로부터 상기 반송 라인(34B)을 통하여 상기 제1 탱크(11)로 반송된 상기 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를, 상기 제1 탱크(11) 내의 상부에 분사하는 분사부(40)를 더 구비한다.
이로써, 제1 열교환기(31B)에서의 열교환에 의하여 과냉각 상태가 된 이산화 탄소(C)의 액체(C1)를, 분사부(40)로 제1 탱크(11) 내의 상부에 분사하여, 과냉각 상태의 이산화 탄소의 액체(C1)를, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)의 기체(C2)와 보다 넓게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 보다 많은 이산화 탄소(C)의 기체(C2)를 재액화시키는 것이 가능해진다.
(6) 제6 양태에 관한 부체(1C)는, 부체 본체(2)와, 부체 본체(2)에 배치되고, 기상 및 액상을 가진 이산화 탄소(C)를 저류하는 제1 탱크(11)와, 부체 본체(2)에 배치되며, 액체 상태에서의 온도가 이산화 탄소(C)의 액상보다 낮은 액화 가연성 가스(F)를 저류 가능한 제2 탱크(21)와, 액화 가연성 가스(F)와 냉매(R)를 열교환시키는 제1 열교환기(31C)와, 제1 탱크(11) 내와, 제1 열교환기(31C)의 사이에서 냉매(R)를 순환시키는 순환 라인(33C)과, 순환 라인(33C)의 도중에 마련되어 냉매(R)를 순환시키는 순환 펌프(41)와, 제1 열교환기(31C)를 거친 액화 가연성 가스(F)를 열매와 열교환함으로써 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 제2 열교환기(32)와, 제2 열교환기(32)로 기화된 액화 가연성 가스(F)를 연소시키는 연소기(9)를 구비하고 있다.
이로써, 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소(C)와 액화 가연성 가스(F)를, 냉매(R)를 통하여 열교환할 수 있기 때문에, 이산화 탄소 가스(C2)나 이산화 탄소액(C1)을 제1 탱크(11)의 외부의 배관 내로 흘려보낼 필요가 없다. 그 때문에, 이산화 탄소(C)에 대한 입열을 억제하여 효율적으로 제1 탱크(11) 내의 압력을 저감시킬 수 있다.
또, 제2 탱크(21)에 저류된 액화 가연성 가스(F)는, 제1 열교환기(31C), 제2 열교환기(32)를 거쳐 연소기(9)에 공급된다. 액화 가연성 가스(F)는, 제1 열교환기(31C)로, 액화 가연성 가스(F)보다 고온의 냉매(R)와 열교환함으로써 온도 상승된 후, 제2 열교환기(32)로 보내진다. 그 때문에, 제2 열교환기(32)에서는, 미리 제1 열교환기(31C)로 예열된 상태의 액화 가연성 가스(F)를 열매(H)와 열교환하여 기화시키게 된다. 따라서, 제2 열교환기(32)로, 액화 가연성 가스(F)를 기화시키는 데 필요한 열에너지가, 제1 열교환기(31C)를 구비하지 않는 경우에 비교하여 적어진다.
이와 같이 하여, 제1 탱크(11) 내에서 생성된 기체 상태의 이산화 탄소(C)(C2)를, 에너지를 유효 이용하면서 효율적으로 재액화하는 것이 가능해진다.
(7) 제7 양태에 관한 부체(1C)는, (6)의 부체(1C)이며, 상기 순환 라인(33C)은, 적어도 상기 제1 탱크(11)의 기상을 통과한다.
이로써, 냉매(R)와 열교환한 제1 탱크(11) 내의 이산화 탄소 가스(C2)를 온도 저하시켜, 기체 상태에서 체적을 감소시키거나, 또는 액화시킬 수 있다. 따라서, 제1 탱크(11) 내의 압력 상승을 효율적으로 억제할 수 있다.
본 개시의 부체에 의하면, 탱크 내에서 기화된 액화 이산화 탄소를, 에너지를 유효 이용하면서 효율적으로 냉각하여 재액화할 수 있다.
1A, 1B, 1C…선박(부체)
2…선체(부체 본체)
2a…선수
2b…선미
3A, 3B…현측
5…상갑판
7…상부 구조
8…화물 탑재 구획
9…연소기
11…제1 탱크
13…적재 배관
14…양하 배관
15…양하 펌프
21…제2 탱크
25…연료 펌프
30A, 30B, 30C…재액화·연료 공급 시스템
31A, 31B, 31C…제1 열교환기
31Ci…냉매 입구
31Co…냉매 출구
32…제2 열교환기
33A, 33B…송급 라인
34A, 34B…반송 라인
33C…순환 라인
35…제1 연료 라인
36…제2 연료 라인
37…압축기
38…제3 연료 라인
39A, 39B…개폐 밸브
40…분사부
41…순환 펌프
42…팽창 밸브
43…압축기
C…이산화 탄소
C1…이산화 탄소액(이산화 탄소의 액체)
C2…이산화 탄소 가스(이산화 탄소의 기체)
F…액화 가연성 가스
H…열매
R…냉매

Claims (1)

  1. 부체 본체와,
    상기 부체 본체에 배치되고, 기상 및 액상을 가진 이산화 탄소를 저류하는 제1 탱크와,
    상기 부체 본체에 배치되며, 액체 상태에서의 온도가 상기 이산화 탄소의 액상보다 낮은 액화 가연성 가스를 저류 가능한 제2 탱크와,
    상기 액화 가연성 가스와 냉매를 열교환시키는 제1 열교환기와,
    상기 제1 탱크 내와, 상기 제1 열교환기의 사이에서 냉매를 순환시키는 순환 라인과,
    상기 순환 라인의 도중에 마련되어 상기 냉매를 순환시키는 순환 펌프와,
    상기 제1 열교환기를 거친 상기 액화 가연성 가스를 열매와 열교환함으로써 상기 액화 가연성 가스를 기화시키는 제2 열교환기와,
    상기 제2 열교환기로 기화된 상기 액화 가연성 가스를 연소시키는 연소기를 구비하고,
    상기 순환 라인은, 적어도 상기 제1 탱크의 기상을 통과하고, 상기 순환 라인 내를 흐르는 상기 냉매와 상기 제1 탱크의 기상의 이산화 탄소 가스를 열교환시키는 부체.
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