WO2015104735A1 - ガスエンジンの燃料ガス供給装置 - Google Patents

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WO2015104735A1
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fuel gas
pipe
valve
downstream
upstream
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PCT/JP2014/000088
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雅人 仲井
宏佳 石井
洋輔 野中
知 深尾
重治 藤原
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a fuel gas supply device that supplies fuel gas to a gas engine.
  • the fuel gas supply device for a marine gas engine constitutes a part of the marine vessel, it is necessary to have a structure that complies with the rules established by the classification society (Classification Rules: Rules for Fork Classification Ships). According to this classification rule, it is stipulated that two emergency shut-off valves are installed in the fuel gas piping provided in the fuel gas supply device. The reason why the two shutoff valves are installed in the fuel gas pipe is to reliably shut off the flow of the fuel gas in an emergency even if one of the shutoff valves fails.
  • the classification rules stipulate that open pipes should be installed between the two shutoff valves and downstream of the shutoff valve on the downstream side.
  • the open pipe is for discharging the fuel gas remaining in the fuel gas pipe to the outside of the ship when the shutoff valve is closed. Since the two open pipes discharge fuel gas outside the ship, they can be combined into one pipe (see page 22 of Non-Patent Document 1).
  • a structure in which two open pipes are merged to form one pipe can reduce the number of pipes extending from the fuel gas supply device to the outside of the ship. It is effective from.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and is a fuel gas supply device of a gas engine for ships and other uses, which includes a pipe extending from the fuel gas supply device toward the outside of the ship or outdoors. It is an object of the present invention to provide a fuel gas supply device that can reliably cut off the flow of fuel gas toward a gas engine in an emergency even if one of the shut-off valves breaks down while reducing the number.
  • a fuel gas supply apparatus is a fuel gas supply apparatus that supplies fuel gas to a gas engine, and is provided in a fuel gas pipe that conveys the fuel gas to the gas engine, and the fuel gas pipe
  • Two shut-off valves that are closed in an emergency, an upstream open pipe connected to a portion between the two shut-off valves in the fuel gas pipe, and a downstream of the shut-off valve on the downstream side in the fuel gas pipe
  • a downstream open pipe that is connected to the part and merges with the upstream open pipe; an upstream open valve that is provided in the upstream open pipe and that is opened in the emergency; and is provided in the downstream open pipe and is open in the emergency.
  • a downstream open valve; and a check valve provided in the downstream open pipe and regulating a flow of the fuel gas toward the fuel gas pipe.
  • the upstream open pipe and the downstream open pipe are combined as described above, the number of pipes extending from the fuel gas supply device toward the outside of the ship or outdoors can be reduced, but the upstream shut-off valve fails. In this case, the fuel gas that has passed through the upstream open pipe in an emergency may flow back into the downstream open pipe and continue to flow into the fuel gas pipe. If such a thing happens, there is no point in installing two shutoff valves.
  • the check valve since the check valve is provided in the downstream open pipe, the backflow of the fuel gas in the downstream open pipe is prevented, and the flow of the fuel gas toward the gas engine is ensured in an emergency. Can be blocked.
  • the fuel gas pipe further includes a pressure regulating valve that adjusts the pressure of the fuel gas, and a pressure vessel that forms an outer shell of the fuel gas supply device,
  • the valves and the pipes including the pressure regulating valve may be accommodated in the pressure vessel. According to such a configuration, it is possible to satisfy the provisions of the double gas leakage prevention structure in the classification rules while using a normal pressure regulating valve as it is. Therefore, it is easy to provide the pressure regulating valve in the fuel gas supply device, that is, to be disposed near the gas engine. If the pressure regulating valve can be provided in the vicinity of the gas engine, it is possible to control the fuel gas pressure with good responsiveness.
  • the fuel gas supply apparatus may further include a gas filter provided in the fuel gas pipe and a gas flow meter provided in the fuel gas pipe, and the gas filter and the gas flow meter may include the pressure. It may be accommodated in a container. By using a pressure vessel, a gas filter and a gas flow meter can also be installed in the fuel gas supply device. Therefore, these can be arrange
  • the fuel gas that goes to the gas engine in an emergency even if one of the shut-off valves breaks down while reducing the number of pipes that go from the fuel gas supply apparatus to the outside of the ship or outdoors. Can be reliably shut off.
  • FIG. 1 is a block diagram of a fuel gas supply apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the flow of fuel gas when there is no check valve.
  • FIG. 1 is a block diagram of a fuel gas supply apparatus.
  • the fuel gas supply device 100 is a device that supplies fuel gas to a gas engine.
  • This gas engine is an engine mounted on a ship for propulsion.
  • the gas engine is not limited to a ship and may be a gas engine used for other purposes.
  • the gas engine may be a power generation gas engine installed in a factory or the like. In this case, “outboard” in the following description is “outdoor”.
  • the fuel gas supplied to the gas engine is supplied from a fuel gas tank.
  • a blower or a compressor (not shown) is disposed between the fuel gas tank and the fuel gas supply device 100, and pressurized fuel gas is supplied to the fuel gas supply device 100.
  • the inside of the fuel gas tank is at a high pressure, no blower or compressor is arranged.
  • the fuel gas supply device 100 includes a pressure regulating valve 10, an upstream cutoff valve 11, a downstream cutoff valve 12, an upstream release valve 13, a downstream release valve 14, a check valve 15, And a pressure vessel 16.
  • a pressure regulating valve 10 an upstream cutoff valve 11, a downstream cutoff valve 12, an upstream release valve 13, a downstream release valve 14, a check valve 15, And a pressure vessel 16.
  • white means open and black means close (see FIG. 2). The same).
  • FIG. 1 shows the open / close state of the shut-off valves 11 and 12 and the open valves 13 and 14 in a normal state.
  • the pressure adjusting valve 10 is a valve for adjusting the pressure of the fuel gas.
  • the fuel gas supply apparatus 100 includes a fuel gas pipe 20 that extends from the inlet to the outlet and conveys the fuel gas to the gas engine.
  • the pressure regulating valve 10 is provided in the fuel gas pipe 20. Based on the pressure value of the fuel gas downstream from the pressure regulating valve 10, the pressure regulating valve 10 reduces the opening degree (flow channel area) when the pressure is equal to or larger than a predetermined value, and the pressure is predetermined. When it is less than the value, the pressure of the fuel gas is adjusted by increasing the opening.
  • the upstream shutoff valve 11 is a shutoff valve located on the upstream side of the two shutoff valves 11 and 12 provided in the fuel gas pipe 20.
  • the upstream shut-off valve 11 is normally opened, but is configured to close in an emergency. In the case of an emergency here, the case where a fuel gas leak is detected by a gas leak detector (not shown) is included. By closing the upstream shut-off valve 11 in an emergency, the flow of the fuel gas supplied to the gas engine can be shut off and secondary damage can be prevented.
  • the downstream shut-off valve 12 is a shut-off valve located on the downstream side of the two shut-off valves 11 and 12 provided in the fuel gas pipe 20. As with the upstream shut-off valve 11, the downstream shut-off valve 12 is normally opened, but is configured to close in an emergency. Thus, the two shut-off valves, the upstream shut-off valve 11 and the downstream shut-off valve 12, are arranged in the fuel gas pipe 20, even if one of the two shut-off valves 11 and 12 fails. This is for reliably blocking the flow of the fuel gas toward the gas engine in an emergency.
  • the upstream open valve 13 is a valve provided in the upstream open pipe 21.
  • the upstream open pipe 21 is attached to a portion of the fuel gas pipe 20 between the upstream shut-off valve 11 and the downstream shut-off valve 12 and is connected to the outside of the ship through a merging pipe 23.
  • the upstream opening valve 13 is normally closed, but is configured to be opened in an emergency. By opening the upstream release valve 13, the fuel gas remaining between the cutoff valves 11 and 12 when the upstream cutoff valve 11 and the downstream cutoff valve 12 are closed can be discharged out of the ship.
  • the downstream open valve 14 is a valve provided in the downstream open pipe 22.
  • the downstream open pipe 22 is attached to a portion of the fuel gas pipe 20 downstream of the downstream shut-off valve 12 and is connected to the outside of the ship via a junction pipe 23.
  • the downstream opening valve 14 is normally closed, but is configured to be opened in an emergency. By opening the downstream release valve 14, when the downstream cutoff valve 12 is closed, the fuel gas downstream from the downstream cutoff valve 12 can be discharged out of the ship.
  • the downstream open pipe 22 merges with the upstream open pipe 21, and a merge pipe 23 is formed on the downstream side of the merge portion 24. Further, the upstream open pipe 21 and the downstream open pipe 22 merge inside the pressure vessel 16 described later. Therefore, the upstream open pipe 21 and the downstream open pipe 22 are not exposed outside the fuel gas supply apparatus 100, and only the merge pipe 23 extends toward the outside of the ship. Thus, the number of pipes extending from the fuel gas supply apparatus 100 to the outside of the ship can be reduced by joining the upstream open pipe 21 and the downstream open pipe 22 together.
  • the check valve 15 is provided in the downstream open pipe 22 and is a valve that regulates the flow of fuel gas from the junction 24 with the upstream open pipe 21 toward the fuel gas pipe 20. That is, the check valve 15 is a valve that prevents the backflow of the fuel gas in the downstream open pipe 22.
  • the check valve 15 is provided in a portion of the downstream open pipe 22 between the merging portion 24 and the downstream open valve 14, but is upstream of the downstream open valve 14 (closer to the fuel gas pipe 20. ).
  • the pressure vessel 16 is a member that forms the outer shell of the fuel gas supply device 100.
  • the pressure regulating valve 10, the upstream shut-off valve 11, the downstream shut-off valve 12, the upstream open valve 13, the downstream open valve 14, the check valve 15, the fuel gas pipe 20, the upstream open pipe 21, and the downstream open pipe 22 described above are: All are contained in the pressure vessel 16.
  • the fuel gas supply device 100 includes a gas flow meter 30 and a gas filter 31 provided in the fuel gas pipe 20, and the gas flow meter 30 and the gas filter 31 are also accommodated in the pressure vessel 16.
  • the pressure regulating valve 10, the gas flow meter 30, and the gas filter 31 that are particularly effective to be installed in the vicinity of the gas engine are installed in the pressure vessel 16.
  • the pressure regulating valve 10 in the vicinity of the gas engine, the pressure-adjusted fuel gas is immediately supplied to the gas engine, so that the responsiveness to pressure fluctuations associated with changes in operating conditions is improved.
  • the gas flow meter 30 close to the gas engine, the fuel gas pressure difference and temperature difference between the gas flow meter 30 and the gas engine inlet are reduced, thereby suppressing measurement errors and more accurate. The amount of fuel consumption can be calculated.
  • the gas filter 31 in the vicinity of the gas engine, the number of devices located on the downstream side of the gas filter 31 is reduced, and the risk of contamination can be reduced.
  • the pressure regulating valve 10 is installed in a portion of the fuel gas pipe 20 between the downstream cutoff valve 12 and the connection position of the downstream open pipe 22, and the gas flow meter 30 is an upstream cutoff valve in the fuel gas pipe 20. 11 and the connection position of the upstream open pipe 21, and the gas filter 31 is installed in a portion downstream of the connection position of the downstream open pipe 22 in the fuel gas pipe 20.
  • the installation positions of the pressure adjustment valve 10, the gas flow meter 30, and the gas filter 31 are not limited to this. Any of these can effectively function by being provided in the fuel gas supply apparatus 100.
  • the outlet portion 17 of the fuel gas supply device 100 is configured to be a double pipe.
  • the space between the inner pipe (fuel gas pipe 20) and the outer pipe (pressure vessel 16) of the double pipe serves as an intake port. That is, air flows into the pressure vessel 16 from the gas engine through the inner pipe and the outer pipe.
  • the pressure vessel 16 has an exhaust port 18 connected to the outside of the ship, and the air in the pressure vessel 16 is discharged to the outside of the vessel through the exhaust port 18.
  • An exhaust device (not shown) is provided downstream of the exhaust port 18, and the air in the pressure vessel 16 is forcibly exhausted by the exhaust device. Therefore, the pressure vessel 16 has a slightly negative pressure. Since the pressure vessel 16 is configured as described above, even if a fuel gas leak occurs in the pressure vessel 16, the fuel gas is immediately discharged out of the ship.
  • the upstream cutoff valve 11 and the downstream cutoff valve 12 are closed, and the upstream release valve 13 and the downstream release valve 14 are opened.
  • the upstream shut-off valve 11 and the downstream shut-off valve 12 operate normally in an emergency, the flow of the fuel gas is shut off.
  • the fuel gas remaining between the upstream shut-off valve 11 and the downstream shut-off valve 12 is discharged out of the ship through the upstream open pipe 21 and the merge pipe 23.
  • the fuel gas remaining between the downstream shut-off valve 12 and the gas engine is discharged out of the ship through the downstream open pipe 22 and the merge pipe 23.
  • the situation is different when the upstream shut-off valve 11 fails.
  • the check valve 15 is not provided in the downstream open pipe 22 as shown in FIG. 2, if the upstream shut-off valve 11 fails and cannot be closed, the fuel gas that has passed through the upstream shut-off valve 11 Passes through the upstream open pipe 21 and partly flows back through the downstream open pipe 22 and continues to flow into the fuel gas pipe 20. That is, a flow path that bypasses the downstream shut-off valve 12 is formed as shown by the two-dot chain arrow in FIG. In this case, the flow of fuel gas toward the gas engine cannot be blocked.
  • the fuel gas supply device 100 regulates the flow of the fuel gas in the downstream open pipe 22 toward the fuel gas pipe 20 (that is, the fuel gas flows backward through the downstream open pipe 22).
  • a check valve 15 is provided. Therefore, the bypass flow path as shown in FIG. 2 is not formed, and even if the upstream shutoff valve 11 breaks down, the flow of the fuel gas toward the gas engine can be reliably shut off.
  • the fuel gas supply apparatus 100 even if one of the two shutoff valves 11 and 12 fails, the flow of the fuel gas toward the gas engine can be reliably shut off in an emergency. Can do.
  • the number of pipes extending from the fuel gas supply apparatus 100 to the outside of the ship can be reduced by joining the upstream open pipe 21 and the downstream open pipe 22.
  • the flow of the fuel gas toward the gas engine in an emergency even if one of the shutoff valves breaks down while reducing the number of pipes extending from the fuel gas supply device toward the outside of the ship or outdoors. Can be reliably shut off. Therefore, it is useful in the technical field of a fuel gas supply device for a gas engine.

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Abstract

　燃料ガス供給装置（１００）は、燃料ガス配管（２０）に設けられ、緊急時に閉止される２つの遮断弁（１１、１２）と、燃料ガス配管（２０）における２つの遮断弁（１１、１２）の間の部分に接続された上流開放配管（２１）と、燃料ガス配管（２０）における下流側の遮断弁（１２）よりも下流の部分に接続され、上流開放配管（２１）と合流する下流開放配管（２２）と、上流開放配管（２１）に設けられ、緊急時に開放される上流開放弁（１３）と、下流開放配管（２２）に設けられ、緊急時に開放される下流開放弁（１４）と、下流開放配管（２２）に設けられ、燃料ガス配管（２０）に向かう燃料ガスの流れを規制する逆止弁（１５）と、を備えている。

Description

ガスエンジンの燃料ガス供給装置
　本発明は、ガスエンジンに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置に関する。
　船舶用ガスエンジンの燃料ガス供給装置は、船舶の一部を構成することから、船級協会が定める規則（船級規則：Rules & Regulations for Classification of Ships）に沿った構造とする必要がある。この船級規則では、燃料ガス供給装置が備える燃料ガス配管には、緊急用の遮断弁を２つ設置するよう定められている。燃料ガス配管に遮断弁を２つ設置するのは、仮に一方の遮断弁に故障が発生したとしても、緊急時には燃料ガスの流れを確実に遮断するためである。
　また、船級規則では、２つの遮断弁の間及び下流側の遮断弁の下流には、それぞれ開放配管を設置するよう定められている。開放配管は、遮断弁が閉止したときに燃料ガス配管に残る燃料ガスを船外に排出するためのものである。なお２つの開放配管は、いずれも燃料ガスを船外に排出するものであるため、合流させて１つの配管とすることもできる（非特許文献１の２２頁参照）。２つの開放配管を合流させて１つの配管とするような構造は、燃料ガス供給装置から船外へ延びる配管の数を減らすことができるため、配管の設置場所、設置作業、及び材料コストの面から有効である。
Thomas Stenhede、"LNG as a Marine Fuel"、[online]、2010年12月1日、[平成25年11月27日検索]、インターネット(URL:http://www.markis.eu/fileadmin/Arkiv/Dokumenter/Konference_2010.12.01/Waertsilae_Sweden_-_Markis_2010.12.01.pdf)
　ただし、２つの開放配管を合流させる構造にすると、下流側の遮断弁を迂回する流路が新たに形成されることになる。そのため、上流側の遮断弁が故障してしまうと、緊急時に燃料ガスの流れを遮断できない事態が生じうる。これでは、２つの遮断弁を設ける意味がなくなってしまう。また、これと同様の問題は、発電用など、船舶用以外の用途のガスエンジンの燃料ガス供給装置においても生じ得る。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、船舶用及びその他の用途のガスエンジンの燃料ガス供給装置であって、燃料ガス供給装置から船外または屋外に向かって延びる配管の数を減らしつつ、遮断弁の一方が故障したとしても緊急時においてガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを確実に遮断できる燃料ガス供給装置を提供することを目的とする。
　本発明のある形態に係る燃料ガス供給装置は、ガスエンジンに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置であって、前記燃料ガスを前記ガスエンジンに搬送する燃料ガス配管と、前記燃料ガス配管に設けられ、緊急時に閉止される２つの遮断弁と、前記燃料ガス配管における前記２つの遮断弁の間の部分に接続された上流開放配管と、前記燃料ガス配管における下流側の遮断弁よりも下流の部分に接続され、前記上流開放配管と合流する下流開放配管と、前記上流開放配管に設けられ、前記緊急時に開放される上流開放弁と、前記下流開放配管に設けられ、前記緊急時に開放される下流開放弁と、前記下流開放配管に設けられ、前記燃料ガス配管に向かう燃料ガスの流れを規制する逆止弁と、を備えている。
　上記のように上流開放配管と下流開放配管が合流する構成であれば、燃料ガス供給装置から船外または屋外に向かって延びる配管の数を減らすことができるものの、上流側の遮断弁が故障してしまうと、緊急時に上流開放配管を通過した燃料ガスが、下流開放配管を逆流して燃料ガス配管に流入し続けることになりかねない。仮に、そのようなことが起きれば、遮断弁を２つ設置する意味がなくなってしまう。しかしながら、上記のガス供給装置によれば、下流開放配管に逆止弁が設けられているため、下流開放配管における燃料ガスの逆流を防ぎ、緊急時においてガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを確実に遮断することができる。
　また、上記の燃料ガス供給装置において、前記燃料ガス配管に設けられ、前記燃料ガスの圧力を調整する圧力調整弁と、当該燃料ガス供給装置の外殻を形成する圧力容器と、をさらに備え、前記圧力調整弁を含む前記各弁及び前記各配管は前記圧力容器に収容されていてもよい。かかる構成によれば、通常の圧力調整弁をそのまま使用しつつも、船級規則のうち二重のガス漏れ防止構造の規定を満たすことができる。よって、圧力調整弁を燃料ガス供給装置内に設けること、すなわちガスエンジンの近くに配置することが容易である。圧力調整弁をガスエンジンの近傍に設けるこができれば、燃料ガスの圧力について応答性のよい制御が可能である。
　また、上記の燃料ガス供給装置において、前記燃料ガス配管に設けられたガスフィルタと、前記燃料ガス配管に設けられたガス流量計と、をさらに備え、前記ガスフィルタ及び前記ガス流量計は前記圧力容器に収容されていてもよい。圧力容器を用いることで、ガスフィルタ及びガス流量計も燃料ガス供給装置内に設置することができる。そのため、これらをガスエンジンの近傍に配置することができる。これにより、ガスエンジンが消費する燃料ガスの量を正確に測定することができ、また、異物がガスエンジンに侵入する可能性を低減させることができる。
　このように、上述した燃料ガス供給装置によれば、燃料ガス供給装置から船外または屋外に向かう配管の数を減らしつつ、遮断弁の一方が故障したとしても緊急時においてガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを確実に遮断することができる。
図１は、実施形態に係る燃料ガス供給装置のブロック図である。 図２は、逆止弁が無い場合の燃料ガスの流れを示した図である。
　＜全体構造＞
　まず、本実施形態に係る燃料ガス供給装置の全体構造について説明する。図１は、燃料ガス供給装置のブロック図である。燃料ガス供給装置１００は、ガスエンジン（Gas Engine）に燃料ガスを供給する装置である。このガスエンジンは、船舶に推進用として搭載されたエンジンである。ただし、ガスエンジンは船舶用に限らず、他の用途に用いるガスエンジンであってもよい。例えば、ガスエンジンは、工場等に設置された発電用のガスエンジンであってもよい。この場合、以下の説明における「船外」は「屋外」となる。ガスエンジンに供給する燃料ガスは、燃料ガスタンク（Fuel Gas Tank）から供給される。燃料ガスタンクと燃料ガス供給装置１００の間には図外のブロワ又は圧縮機が配置されており、加圧された状態の燃料ガスが燃料ガス供給装置１００に供給される。ただし、燃料ガスタンク内が高圧であるなど燃料ガスを加圧する必要がない場合には、ブロワや圧縮機は配置されない。
　図１に示すように、燃料ガス供給装置１００は、圧力調整弁１０と、上流遮断弁１１と、下流遮断弁１２と、上流開放弁１３と、下流開放弁１４と、逆止弁１５と、圧力容器１６と、を備えている。なお、図１で示す上流遮断弁１１、下流遮断弁１２、上流開放弁１３、及び下流開放弁１４のうち、白抜きは開放を意味し、黒塗りは閉止を意味している（図２も同様）。図１は、遮断弁１１、１２及び開放弁１３、１４の通常時における開閉状態を示している。
　圧力調整弁１０は、燃料ガスの圧力を調整するための弁である。燃料ガス供給装置１００は、入口から出口まで延びて燃料ガスをガスエンジンに搬送する燃料ガス配管２０を備えている。圧力調整弁１０はこの燃料ガス配管２０に設けられている。圧力調整弁１０は、圧力調整弁１０よりも下流における燃料ガスの圧力の値に基づいて、当該圧力が所定値以上である場合には開度（流路面積）を小さくし、当該圧力が所定値以下である場合には開度を大きくすることで燃料ガスの圧力を調整している。
　上流遮断弁１１は、燃料ガス配管２０に設けられた２つの遮断弁１１、１２のうちの上流側に位置する遮断弁である。上流遮断弁１１は、通常時には開放されているが、緊急時に閉止するように構成されている。ここでいう緊急時には、燃料ガスの漏れを図外のガス漏れ検知器で検出した場合が含まれる。緊急時に上流遮断弁１１が閉じることで、ガスエンジンに供給される燃料ガスの流れを遮断し、２次的な被害を防止することができる。
　下流遮断弁１２は、燃料ガス配管２０に設けられた２つの遮断弁１１、１２のうちの下流側に位置する遮断弁である。下流遮断弁１２は、上流遮断弁１１と同じように、通常時は開放されているが、緊急時には閉止するように構成されている。このように、燃料ガス配管２０に上流遮断弁１１と下流遮断弁１２の２つの遮断弁が配置されているのは、２つの遮断弁１１、１２のうち一方の遮断弁が故障したとしても、緊急時にはガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを確実に遮断するためである。
　上流開放弁１３は、上流開放配管２１に設けられている弁である。上流開放配管２１は、燃料ガス配管２０における上流遮断弁１１と下流遮断弁１２の間の部分に取り付けられており、合流配管２３を介して船外につながっている。上流開放弁１３は、通常時は閉止しているが、緊急時には開放されるように構成されている。上流開放弁１３が開放されることにより、上流遮断弁１１と下流遮断弁１２が閉止されたときに両遮断弁１１、１２の間に残った燃料ガスを船外に排出することができる。
　下流開放弁１４は、下流開放配管２２に設けられている弁である。下流開放配管２２は、燃料ガス配管２０における下流遮断弁１２よりも下流の部分に取り付けられており、合流配管２３を介して船外につながっている。下流開放弁１４は、通常時は閉止しているが、緊急時には開放されるように構成されている。下流開放弁１４が開放されることにより、下流遮断弁１２が閉止されたときに下流遮断弁１２よりも下流にある燃料ガスを船外に排出することができる。
　本実施形態では、下流開放配管２２は上流開放配管２１と合流しており、合流部分２４よりも下流側では合流配管２３が形成されている。また、上流開放配管２１と下流開放配管２２とは後述する圧力容器１６の内側で合流している。そのため、燃料ガス供給装置１００の外側には上流開放配管２１及び下流開放配管２２は露出せず、合流配管２３のみが船外に向かって延びている。このように、上流開放配管２１と下流開放配管２２を合流させることで、燃料ガス供給装置１００から船外に延びる配管の数を減らすことができる。
　逆止弁１５は、下流開放配管２２に設けられており、上流開放配管２１との合流部分２４から燃料ガス配管２０に向かう燃料ガスの流れを規制する弁である。つまり、逆止弁１５は、下流開放配管２２における燃料ガスの逆流を防止する弁である。なお、図１では、逆止弁１５は下流開放配管２２における合流部分２４と下流開放弁１４との間の部分に設けられているが、下流開放弁１４よりも上流側（燃料ガス配管２０寄り）に設けてもよい。
　圧力容器１６は、燃料ガス供給装置１００の外殻を形成する部材である。前述した、圧力調整弁１０、上流遮断弁１１、下流遮断弁１２、上流開放弁１３、下流開放弁１４、逆止弁１５、燃料ガス配管２０、上流開放配管２１、及び下流開放配管２２は、全て圧力容器１６に収容されている。さらに、燃料ガス供給装置１００は、燃料ガス配管２０に設けられたガス流量計３０及びガスフィルタ３１を備えており、ガス流量計３０及びガスフィルタ３１も圧力容器１６に収容されている。
　船級規定では、燃料ガスの配管を設置する場合、（ｉ）燃料ガスの配管が配置されている部屋を遮断できる構造、（ｉｉ）燃料ガスの配管を二重にする構造のいずれかを採用するよう規定されている。本実施形態では圧力容器１６を外側の配管とみなすことで後者の構造を簡易な構成で実現している。そのため、二重の配管に対応する構造とすることが難しかった機器についても、圧力容器１６内に設置すれば改修は不要である。つまり、本実施形態によれば、複雑な機器であっても、ガスエンジンの近傍に設置することが容易である。
　本実施形態では、ガスエンジンの近傍に設置することが特に有効である圧力調整弁１０、ガス流量計３０、及びガスフィルタ３１を圧力容器１６内に設置している。このうち、圧力調整弁１０はガスエンジンの近傍に設置することで、圧力調整した燃料ガスがすぐにガスエンジンに供給されるため、運転状況の変化に伴う圧力変動への応答性が向上する。また、ガス流量計３０をガスエンジンの近くに設置することで、ガス流量計３０とガスエンジンの入口との間で燃料ガスの圧力差や温度差が小さくなることで測定誤差を抑え、より正確な燃料消費量等を算出することができる。さらに、ガスフィルタ３１をガスエンジンの近傍に設置することにより、ガスフィルタ３１の下流側に位置する機器が少なくなり、異物混入のリスクを低減することができる。
　なお、図１では、圧力調整弁１０は燃料ガス配管２０における下流遮断弁１２と下流開放配管２２の接続位置との間の部分に設置され、ガス流量計３０は燃料ガス配管２０における上流遮断弁１１と上流開放配管２１の接続位置との間の部分に配置され、ガスフィルタ３１は燃料ガス配管２０における下流開放配管２２の接続位置よりも下流の部分に設置されている。ただし、圧力調整弁１０、ガス流量計３０、及びガスフィルタ３１の設置位置はこれに限られない。いずれも燃料ガス供給装置１００内に設けることで有効に機能させることができる。
　また、燃料ガス供給装置１００の出口部１７は二重配管となるよう構成されている。そして、この二重配管の内管（燃料ガス配管２０）と外管（圧力容器１６）の間は吸気口の役割を果たしている。つまり、この内管と外管の間を通ってガスエンジンから圧力容器１６の内部に空気が流入する。さらに、圧力容器１６には船外につながる排気口１８が形成されており、この排気口１８を介して圧力容器１６内の空気は船外へ排出される。なお、排気口１８の下流側には図外の排気装置が設けられており、この排気装置によって圧力容器１６内の空気は強制的に排出される。そのため、圧力容器１６内はわずかに負圧となっている。圧力容器１６は上記のように構成されているため、圧力容器１６内で燃料ガス漏れが発生したとしても、燃料ガスはすぐに船外へと排出される。
　＜燃料ガスの流れ＞
　次に、燃料ガス供給装置１００における燃料ガスの流れについて説明する。まず、通常時においては、図１に示すように、上流遮断弁１１及び下流遮断弁１２が開放され、上流開放弁１３及び下流開放弁１４が閉止される。そのため、燃料ガスタンクから供給された燃料ガスは、全て燃料ガス配管２０を通ってガスエンジンに供給される。
　一方、緊急時には、上流遮断弁１１及び下流遮断弁１２が閉止され、上流開放弁１３及び下流開放弁１４が開放される。これにより、緊急時に上流遮断弁１１及び下流遮断弁１２が正常に作動すると、燃料ガスの流れは遮断される。このとき、上流遮断弁１１と下流遮断弁１２の間に残った燃料ガスは、上流開放配管２１及び合流配管２３を介して船外に排出される。また、下流遮断弁１２とガスエンジンとの間に残った燃料ガスは、下流開放配管２２及び合流配管２３を介して船外に排出される。
　＜故障時の燃料ガスの流れ＞
　次に、上流遮断弁１１又は下流遮断弁１２の一方に故障が発生した場合について説明する。まず、緊急時において、２つの遮断弁１１、１２のうち下流遮断弁１２が故障して閉止できなくなった場合、もう一方の上流遮断弁１１の閉止によって上流遮断弁１１よりも下流には燃料ガスが流れない。そのため、ガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを遮断することができる。
　これに対し、上流遮断弁１１が故障した場合は事情が異なる。ここで、仮に、図２に示すように下流開放配管２２に逆止弁１５が設けられていないと、上流遮断弁１１が故障して閉止できなくなった場合、上流遮断弁１１を通過した燃料ガスは、上流開放配管２１を通って一部が下流開放配管２２を逆流し、燃料ガス配管２０に流れ続ける。つまり、図２の二点鎖線の矢印で示すように、下流遮断弁１２を迂回する流路が形成される。この場合には、ガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを遮断することができない。
　ただし、本実施形態に係る燃料ガス供給装置１００は、図１に示すように、下流開放配管２２における燃料ガスの燃料ガス配管２０に向かう流れを規制する（すなわち燃料ガスが下流開放配管２２を逆流するのを規制する）逆止弁１５を備えている。そのため、図２で示したような迂回流路は形成されず、上流遮断弁１１が故障したとしてもガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを確実に遮断することができる。
　以上のとおり、本実施形態に係る燃料ガス供給装置１００によれば、２つある遮断弁１１、１２の一方が故障したとしても緊急時においてガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを確実に遮断することができる。また、本実施形態に係る燃料ガス供給装置１００では、上流開放配管２１及び下流開放配管２２を合流させることで燃料ガス供給装置１００から船外へ延びる配管の数を減らすことができる。
　以上、本発明の実施形態について図を参照して説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
　上記の燃料ガス供給装置によれば、燃料ガス供給装置から船外または屋外に向かって延びる配管の数を減らしつつ、遮断弁の一方が故障したとしても緊急時においてガスエンジンに向かう燃料ガスの流れを確実に遮断できる。よって、ガスエンジンの燃料ガス供給装置の技術分野において有益である。
１０　圧力調整弁
１１　上流遮断弁
１２　下流遮断弁
１３　上流開放弁
１４　下流開放弁
１５　逆止弁
１６　圧力容器
２０　燃料ガス配管
２１　上流開放配管
２２　下流開放配管
２３　合流配管
３０　ガス流量計
３１　ガスフィルタ
１００　燃料ガス供給装置

Claims (3)

  1. 　ガスエンジンに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置であって、
    　前記燃料ガスを前記ガスエンジンに搬送する燃料ガス配管と、
    　前記燃料ガス配管に設けられ、緊急時に閉止される２つの遮断弁と、
    　前記燃料ガス配管における前記２つの遮断弁の間の部分に接続された上流開放配管と、
    　前記燃料ガス配管における下流側の遮断弁よりも下流の部分に接続され、前記上流開放配管と合流する下流開放配管と、
    　前記上流開放配管に設けられ、前記緊急時に開放される上流開放弁と、
    　前記下流開放配管に設けられ、前記緊急時に開放される下流開放弁と、
    　前記下流開放配管に設けられ、前記燃料ガス配管に向かう燃料ガスの流れを規制する逆止弁と、を備えた燃料ガス供給装置。
  2. 　前記燃料ガス配管に設けられ、前記燃料ガスの圧力を調整する圧力調整弁と、
    　当該燃料ガス供給装置の外殻を形成する圧力容器と、をさらに備え、
    　前記圧力調整弁を含む前記各弁及び前記各配管は前記圧力容器に収容されている、
    　請求項１に記載の燃料ガス供給装置。
  3. 　前記燃料ガス配管に設けられたガスフィルタと、
    　前記燃料ガス配管に設けられたガス流量計と、をさらに備え、
    　前記ガスフィルタ及び前記ガス流量計は前記圧力容器に収容されている、
    　請求項２に記載の燃料ガス供給装置。
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