(57)【要約】【課題】固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムおよびそれを利用した熱機関システムにおける効率向上を図る。【解決手段】燃料液化システムは、輸送タンク内の燃料に高温の液体状の燃料を供給する注入管４１と、輸送タンク１２内の液体状の燃料を排出する排出管４２と、輸送タンク１２から排出された液体状の燃料を貯留するサブタンク２２と、サブタンク２２内の液体状の燃料を加熱する燃料加熱器１４と、サブタンク２２内の液体状の燃料を昇圧して注入管４１を通して輸送タンク１２に送る燃料循環ポンプ２３と、を有する。注入管４１および排出管４２の輸送タンク１２への接続部は気密に構成され、燃料循環ポンプ２３の昇圧作用によって輸送タンク１２内の液体状の燃料が排出管４２を経由してサブタンク２２に押し出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムであって、
常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の燃料に融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を供給する注入管と、
前記輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の液体状の燃料を排出する排出管と、
前記排出管に接続されて、前記輸送タンクから排出された液体状の燃料を貯留するサブタンクと、
前記サブタンク内の液体状の燃料を加熱して前記融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を生成する燃料加熱器と、
前記サブタンク内の液体状の燃料を昇圧して、前記燃料加熱器で高温に加熱された前記液体状の燃料を、前記注入管を通して前記輸送タンクに送る燃料循環ポンプと、
を有し、
前記注入管および前記排出管が前記輸送タンクに接続されたときにそれらの接続部は気密に構成され、
前記燃料循環ポンプの昇圧作用によって前記輸送タンク内の液体状の燃料が前記排出管を経由して前記サブタンクに押し出されるように構成されていること、
を特徴とする燃料液化システム。
【請求項２】
前記注入管の出口に、前記高温の液体状の燃料を加速して前記輸送タンク内に噴射する噴射ノズルが設けられていること、を特徴とする請求項１に記載の燃料液化システム。
【請求項３】
前記噴射ノズルが、前記輸送タンク内の液体状の燃料の水平方向の循環を促進する向きに設けられていること、を特徴とする請求項２に記載の燃料液化システム。
【請求項４】
前記注入管と前記輸送タンクとの接続部と、前記排出管と前記輸送タンクとの接続部とが互いに離間して配置されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の燃料液化システム。
【請求項５】
前記注入管と前記輸送タンクとの接続部と、前記排出管と前記輸送タンクとの接続部とが一体的に形成されており、前記注入管と前記排出管の前記輸送タンクへの取り付けおよび取り外しを一体として行うことができるように構成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の燃料液化システム。
【請求項６】
前記注入管の前記輸送タンク内での開口部と、前記排出管の前記輸送タンク内での開口部とが互いに反対向きになるように構成されていること、を特徴とする請求項５に記載の燃料液化システム。
【請求項７】
前記サブタンク内に液体状の燃料の液面が形成され、当該液面の上方で前記サブタンクが大気に開放されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の燃料液化システム。
【請求項８】
前記燃料加熱器は、熱機関の排熱を利用して前記液体状の燃料を加熱するものであること、を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の燃料液化システム。
【請求項９】
前記燃料加熱器は、熱機関の冷却水の排熱を利用して前記液体状の燃料を加熱するものであること、を特徴とする請求項８に記載の燃料液化システム。
【請求項１０】
前記燃料加熱器は、熱機関の排ガスの排熱を利用して前記液体状の燃料を加熱するものであること、を特徴とする請求項８または請求項９に記載の燃料液化システム。
【請求項１１】
前記燃料はパームオイルであって、
前記熱機関はディーゼルエンジンであること、
を特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか一項に記載の燃料液化システム。
【請求項１２】
前記サブタンクに取り付けられて、前記サブタンク内に貯留された前記液体状の燃料を加熱するサブタンク加熱器をさらに有すること、を特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の燃料液化システム。
【請求項１３】
常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンク内に貯蔵された燃料を加熱して液化する燃料液化システムと、
前記燃料液化システムにより液体状になった前記輸送タンク内の燃料を回収して貯留するストレージタンクと、
前記ストレージタンク内に貯留された液体状の燃料を燃焼させる熱機関と、
を備えた熱機関システムであって、
前記燃料液化システムは、
常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の燃料に融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を供給する注入管と、
前記輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の液体状の燃料を排出する排出管と、
前記排出管に接続されて、前記輸送タンクから排出された液体状の燃料を貯留するサブタンクと、
前記サブタンク内の液体状の燃料を加熱して前記融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を生成する燃料加熱器と、
前記サブタンク内の液体状の燃料を昇圧して、前記燃料加熱器で高温に加熱された前記液体状の燃料を、前記注入管を通して前記輸送タンクに送る燃料循環ポンプと、
を有し、
前記注入管および前記排出管が前記輸送タンクに接続されたときにそれらの接続部は気密に構成され、
前記燃料循環ポンプの昇圧作用によって前記輸送タンク内の液体状の燃料が前記排出管を経由して前記サブタンクに押し出されるように構成されていること、
を有すること、を特徴とする熱機関システム。
【請求項１４】
前記燃料加熱器は、前記熱機関の排熱を利用して、前記液体状の燃料を加熱するものであること、を特徴とする請求項１３に記載の熱機関システム。
【請求項１５】
前記ストレージタンクに取り付けられて、前記ストレージタンク内に貯留された前記液体状の燃料を前記熱機関の排熱を利用して加熱するストレージタンク加熱器をさらに有すること、を特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の熱機関システム。
【請求項１６】
前記ストレージタンク内に貯留された液化された燃料を前記熱機関に燃料として供給する燃料供給ポンプをさらに有すること、を特徴とする請求項１３ないし請求項１５のいずれか一項に記載の熱機関システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムおよびそれを利用した熱機関システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、パーム油などのバイオ燃料をディーゼルエンジンなどの熱機関の燃料として利用して発電を行うことが検討されている。ここで、パーム油などは、輸送タンクに入れられて輸送され、熱機関などの燃料として利用される。パーム油などは、輸送タンクに入れられるときは加熱されて液体状態であるが、輸送中に放熱し、ほぼ常温になると、ほぼ固体状態になる。このため、熱機関などの燃料として利用するに際して、固体状態の燃料を加熱して液化する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３４５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
輸送タンクに入れられて固体状になっているパーム油などの燃料を加熱して液化するにあたり、輸送タンクの外側から加熱する場合、伝熱面積を大きくとることが困難であり、伝熱効率がよくない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムおよびそれを利用した熱機関システムにおける効率向上を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料液化システムは、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムであって、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の燃料に融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を供給する注入管と、前記輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の液体状の燃料を排出する排出管と、前記排出管に接続されて、前記輸送タンクから排出された液体状の燃料を貯留するサブタンクと、前記サブタンク内の液体状の燃料を加熱して前記融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を生成する燃料加熱器と、前記サブタンク内の液体状の燃料を昇圧して、前記燃料加熱器で高温に加熱された前記液体状の燃料を、前記注入管を通して前記輸送タンクに送る燃料循環ポンプと、を有し、前記注入管および前記排出管が前記輸送タンクに接続されたときにそれらの接続部は気密に構成され、前記燃料循環ポンプの昇圧作用によって前記輸送タンク内の液体状の燃料が前記排出管を経由して前記サブタンクに押し出されるように構成されていること、を特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る熱機関システムは、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンク内に貯蔵された燃料を加熱して液化する燃料液化システムと、前記燃料液化システムにより液体状になった前記輸送タンク内の燃料を回収して貯留するストレージタンクと、前記ストレージタンク内に貯留された液体状の燃料を燃焼させる熱機関と、を備えた熱機関システムであって、前記燃料液化システムは、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の燃料に融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を供給する注入管と、前記輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の液体状の燃料を排出する排出管と、前記排出管に接続されて、前記輸送タンクから排出された液体状の燃料を貯留するサブタンクと、前記サブタンク内の液体状の燃料を加熱して前記融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を生成する燃料加熱器と、前記サブタンク内の液体状の燃料を昇圧して、前記燃料加熱器で高温に加熱された前記液体状の燃料を、前記注入管を通して前記輸送タンクに送る燃料循環ポンプと、を有し、前記注入管および前記排出管が前記輸送タンクに接続されたときにそれらの接続部は気密に構成され、前記燃料循環ポンプの昇圧作用によって前記輸送タンク内の液体状の燃料が前記排出管を経由して前記サブタンクに押し出されるように構成されていること、を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムおよびそれを利用した熱機関システムにおいて効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。
【図２】図１の燃料液化システムの注入管の出口付近を拡大して示す立断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る燃料液化システムによる燃料液化運転を行っているときの輸送タンク内の状況を示す立断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線矢視平断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る燃料液化システムの注入管および排出管付近を示す立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムについて説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１１】
（第１の実施形態）
（構成）
図１は、第１の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。
【００１２】
ここでは、たとえば、発電用のディーゼルエンジン（熱機関）１１の燃料としてパーム油を用いる場合について説明する。パーム油は常温でほぼ固体であって、輸送タンク１２に収容されて搬送され、ディーゼルエンジン１１の近傍に配置された輸送タンク設置台７０に着脱可能に設置される。輸送タンク１２は、たとえば、国際基準（ＩＳＯ規格）に基づくＩＳＯタンクである。
【００１３】
ディーゼルエンジン１１の冷却のための冷却水を循環する冷却水循環配管１３が設けられている。冷却水循環配管１３には、熱交換器（燃料加熱器）１４、放熱器１５、冷却水循環ポンプ１６が接続されている。ディーゼルエンジン１１を出た高温の冷却水は、熱交換器１４、放熱器１５で順次放熱し、低温になった冷却水は冷却水循環ポンプ１６で昇圧されてディーゼルエンジン１１に戻されるように構成されている。
【００１４】
燃料液化システムは、サブタンク２２と、燃料循環ポンプ２３と、これらを接続する燃料循環配管２０と、を備えている。
【００１５】
輸送タンク１２にはその上部に少なくとも２個の開閉可能な開口部があり、２個の開口部は、注入管接続部４１ａおよび排出管接続部４２ａにおいて、燃料循環配管２０に対して着脱可能に接続されている。なお、注入管接続部４１ａと排出管接続部４２ａはなるべく離れた位置にあることが好ましい。燃料循環配管２０のうち、注入管接続部４１ａに接続される部分を注入管４１と呼び、排出管接続部４２ａに接続される部分を排出管４２と呼ぶ。注入管４１および注入管接続部４１ａの詳細については、図２を参照して後述する。
【００１６】
注入管接続部４１ａおよび排出管接続部４２ａは、輸送タンク１２に接続されたときに気密を保持できるように構成されている。輸送タンク１２自体も、注入管４１および排出管４２と接続されて加圧されたときに大気圧より高い圧力を保持できるように構成されている。
【００１７】
サブタンク２２は液体状の燃料を貯留するものであって、サブタンク２２内に液体状の燃料の液面２２ａが形成されている。一例としては、液面２２ａの上方でサブタンク２２は大気に開放されている。ただし、サブタンク２２は大気に開放されない密閉容器であってもよい。
【００１８】
サブタンク２２内の液体状の燃料は、燃料循環ポンプ２３によって昇圧され、熱交換器１４でディーゼルエンジン１１の冷却水からの熱によって加熱されて高温になり、燃料循環配管２０の注入管４１を経て注入管接続部４１ａを通り、輸送タンク１２に圧入される。この高温の液体状の燃料により輸送タンク１２内の固体状態または液体状態の燃料に熱が加えられ、輸送タンク１２内の燃料の液化が進められる。
【００１９】
注入管４１から輸送タンク１２内に高温の液体状態の燃料が圧入される結果として輸送タンク１２内が昇圧されるため、輸送タンク１２内の比較的低温の液体状態の燃料が、排出管接続部４２ａから燃料循環配管２０の排出管４２を経てサブタンク２２に押し出される。
【００２０】
輸送タンク設置台７０に設置された輸送タンク１２の下部には、燃料回収配管３０を介してストレージタンク２４が接続されている。輸送タンク１２の下部には、燃料回収配管３０を接続するための開口部が形成されており、燃料回収配管接続部３０ｂを介して、燃料回収配管３０が着脱可能に接続されている。燃料回収配管３０が輸送タンク１２に接続されたときは液密に接続される。
【００２１】
燃料回収配管３０には燃料回収弁３０ａおよび燃料回収ポンプ７５が設けられている。ストレージタンク２４は、燃料供給配管３２を経てディーゼルエンジン１１に接続されて、ストレージタンク２４内の燃料がディーゼルエンジン１１の燃料として供給できるようになっている。燃料供給配管３２には燃料供給ポンプ３３が接続されている。
【００２２】
図１において、燃料が流れる配管は実線で示し、冷却水が流れる配管は破線で示している。
【００２３】
図１において、放熱器１５は、大気や海水などを冷熱源として冷却水の熱を放出して冷却水の温度を低下させるためのものである。
【００２４】
なお、輸送タンク１２内の圧力が過大になるのを防ぐために、輸送タンク１２または注入管４１の途中などに安全弁（図示せず）を取り付けることが望ましい。
【００２５】
図２は、この第１の実施形態の燃料液化システムの注入管の出口付近を拡大して示す立断面図である。図２に示すように、注入管４１の出口付近は２本の注入分岐管１４１に分岐していて、各注入分岐管１４１の先端に先細の噴射ノズル４１ｄが設けられている。噴射ノズル４１ｄは、輸送タンク１２内にあり、ほぼ水平方向で互いに反対向きである。なお、図２に示す矢印３８は液体状燃料の流れの向きを示している。
【００２６】
輸送タンク１２の上部開口１１２に着脱可能に蓋１０１が取り付けられ、２本の注入分岐管１４１が蓋１０１を貫通している。このとき、上部開口１１２と蓋１０１との間で気密が保持され、各注入分岐管１４１外面と蓋１０１との間で気密が保持される。これにより、注入管接続部４１ａは輸送タンク１２に対して着脱可能であって、しかも、注入管４１と輸送タンク１２とが接続された状態では気密が保持される。
【００２７】
（運用）
上記構成の燃料液化システムを含めた熱機関システムの運用について説明する。輸送タンク１２内に燃料を充填した状態で、輸送タンク１２を、ディーゼルエンジン１１の近くに設置された輸送タンク設置台７０に設置する。輸送タンク１２内の燃料は、通常、燃料の産地で輸送タンク１２内に充填したときは液体状態であるが、燃料液化システムの位置まで輸送される間に放熱されてほぼ固体状態になっている。ただし、輸送タンク１２内の燃料の一部が液体状態のままであってもよい。
【００２８】
まず、燃料が充填されて輸送されてきた輸送タンク１２を、輸送タンク設置台７０に設置する。つぎに、輸送タンク１２の一つの上部開口１１２に、注入管接続部４１ａを介して注入管４１を気密に接続し、輸送タンク１２の他の一つの上部開口に、排出管接続部４２ａを介して排出管４２を気密に接続する。また、輸送タンク１２の下部の開口に、燃料回収配管接続部３０ｂを介して、燃料回収配管３０を接続する。燃料回収弁３０ａは閉じておく。
【００２９】
つぎに、ディーゼルエンジン１１の冷却水の熱を熱源として、熱交換器１４で燃料を加熱し、高温の液体状の燃料を注入管４１から輸送タンク１２内に圧入する。これにより輸送タンク１２内の圧力が上昇するので、輸送タンク１２内の比較的低温の液体状の燃料が、排出管４２を通して押し出され、サブタンク２２に戻される。なお、輸送タンク設置台７０に設置された当初の輸送タンク１２内の上部には、通常、気相部が形成されているが、高温の液体状の燃料が注入管４１から輸送タンク１２内に送り込まれることにより、輸送タンク１２内の気体は排出管４２を通して押し出され、サブタンク２２に移行するので、その後は、輸送タンク１２内は液体状態の燃料で満たされることになる。
【００３０】
輸送タンク１２内の燃料全体が液化したとき、燃料循環ポンプ２３の運転を停止し、燃料回収弁３０ａを開き、燃料回収ポンプ７５を動作させて、輸送タンク１２内の燃料をストレージタンク２４に移送する。
【００３１】
輸送タンク１２内が空になった後に、注入管接続部４１ａ、排出管接続部４２ａおよび燃料回収配管接続部３０ｂを輸送タンク１２から取り外し、空の輸送タンク１２を輸送タンク設置台７０から撤去する。次に、固体燃料が充填された別の輸送タンク１２を輸送タンク設置台７０に設置する。その後は、上記固体燃料の液化の手順を繰り返す。
【００３２】
ストレージタンク２４内に液体状の燃料を常時貯留することにより、輸送タンク１２の交換時も含めて、連続的にディーゼルエンジン１１に燃料を供給することができる。
【００３３】
また、サブタンク２２内に液体状の燃料を常時貯留することにより、輸送タンク１２の交換後直ちに高温の液体状の燃料を注入管４１に供給することができる。
【００３４】
放熱器１５が設けられていることから、燃料液化に必要な熱の量の変動によらず、ディーゼルエンジン１１の冷却水の温度を、ディーゼルエンジン１１を冷却するために必要な温度範囲に制御することができる。
【００３５】
以上説明した第１の実施形態によれば、高温の液体状の燃料を輸送タンク１２内に注入することにより、輸送タンク１２内の燃料を効率よく加熱することができる。
【００３６】
また、注入管接続部４１ａと排出管接続部４２ａとが互いに離間していることから、注入管接続部４１ａを介して輸送タンク１２内に流入した高温の液体状の燃料が輸送タンク１２内の燃料とよく混合し、輸送タンク１２内の燃料の加熱に効果的に利用される。
【００３７】
また、噴射ノズル４１ｄが設けられていることから、注入管４１から輸送タンク１２内に流入する高温の液体状の燃料が加速され、輸送タンク１２内の広い範囲の燃料と混合し、輸送タンク１２内の燃料を効果的に加熱することができる。さらに、２個の噴射ノズル４１ｄが互いに反対向きであることからも、輸送タンク１２内での燃料の混合が効率よく行われる。
【００３８】
また、燃料循環ポンプ２３で昇圧された高温の液体状の燃料が輸送タンク１２内に圧入されて、輸送タンク１２内の圧力が高まり、輸送タンク１２内の燃料が排出管４２を経由してサブタンク２２に排出されるため、サブタンク２２に負圧がかからず、燃料循環ポンプ２３の吸込み側でのキャビテーションの発生を抑制できる。また、サブタンク２２は、大気開放であってもよく、気密性を必要としないので、保守の点で有利である。
【００３９】
なお、上記説明では２個の噴射ノズル４１ｄが設けられている例を示したが、噴射ノズル４１ｄは３個以上でも、１個でもよい。さらに、簡素な構成として、噴射ノズルを設けない構成も可能である。
【００４０】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。この実施形態では、サブタンク２２内にサブタンク加熱器６１が配置され、ストレージタンク２４内にストレージタンク加熱器６２が配置されている。熱交換器１４を通った冷却水が、放熱器１５へ送られる前に、サブタンク加熱器６１に導かれ、さらに、ストレージタンク加熱器６２に導かれ、その後に放熱器１５へ送られるように構成されている。
【００４１】
上記以外の構成は第１の実施形態と同様である。
【００４２】
この実施形態によれば、サブタンク２２内の燃料およびストレージタンク２４内の燃料が、ディーゼルエンジン１１の冷却水の排熱によって加熱され、サブタンク２２およびストレージタンク２４内に貯蔵された燃料が放熱によって固化するのを防ぐことができる。
【００４３】
また、この実施形態によれば、第１の実施形態の作用・効果を得ることができるのはもちろんである。
【００４４】
（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。この実施形態は第１の実施形態の変形であって、燃料循環配管２０を循環する燃料の加熱源として、ディーゼルエンジン１１の冷却水の排熱を用いる代わりに、ディーゼルエンジン１１の排ガスを熱源とする。
【００４５】
図４に示すように、ディーゼルエンジン１１の排ガスダクト８０内に排ガス熱回収ボイラ８１が設置されている。排ガス熱回収ボイラ８１で得られた蒸気は、水／蒸気配管８２を循環し、熱交換器（燃料加熱器）８３で、燃料循環配管２０内を循環する燃料を加熱する。熱交換器８３で蒸気の全部または一部は凝縮し、放熱器８４でさらに放熱して低温の水になる。放熱器８４を出た水は循環ポンプ８５で昇圧されて排ガス熱回収ボイラ８１に戻される。図４で、排ガス熱回収ボイラ８１に供給される水およびそこで得られる蒸気の流れる水／蒸気配管８２を一点鎖線で示す。
【００４６】
上記以外の構成は第１の実施形態と同様である。なお、この第３の実施形態において、ディーゼルエンジン１１を冷却するために、冷却水循環配管１３に放熱器１５（図１参照）などが接続されているが、図４では冷却水循環配管１３の系統の図示は省略している。
【００４７】
この第３の実施形態によれば、ディーゼルエンジン１１の排ガスを熱源として固体燃料の液化を行うことができる。この場合は、ディーゼルエンジン１１の冷却水を熱源とする第１および第２の実施形態よりも高温の熱源として利用することができる。
【００４８】
（第４の実施形態）
図５は、第４の実施形態に係る燃料液化システムによる燃料液化運転を行っているときの輸送タンク内の状況を示す立断面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線矢視平断面図である。
【００４９】
第１の実施形態では、輸送タンク１２の１箇所の上部開口に注入分岐管１４１を接続し、他の１箇所の上部開口に排出管４２を接続するものとした。それに対して、この実施形態では、図５に示すように、輸送タンク１２の２箇所の上部開口１１２に各２本、合計４本の注入分岐管１４１を接続する。２箇所の上部開口１１２は輸送タンク１２の軸方向両端近くに配置され、排出管４２が接続される上部開口１１３は輸送タンク１２の軸方向ほぼ中央に位置する。
【００５０】
各注入分岐管１４１の出口端には噴出ノズル４１ｄが取り付けられていて、注入分岐管１４１内の高温の液体状の燃料が加速されて輸送タンク１２内に噴射されるようになっている。各噴出ノズル４１ｄの向きは、ほぼ水平またはやや下向きであって、図６に示すように、輸送タンク１２内の液体状の燃料が水平方向に所定の向き（図６の例では反時計回り）に循環するのを促進するように向けられている。
【００５１】
ここで説明した以外の構成および作用・効果は第１の実施形態と同様である。
【００５２】
この第４の実施形態の燃料液化システムによれば、輸送タンク１２内の液体状の燃料の混合が促進され、燃料の液化を効果的に進めることができる。その他、第１の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００５３】
なお、図５および図６に示した例では４個の噴出ノズル４１ｄを配置するとしたが、噴出ノズル４１ｄの個数はいくつでもよい。
【００５４】
上記説明でこの第４の実施形態は第１の実施形態の変形であるとしたが、図５および図６に示す特徴を第２または第３の実施形態の構成と組み合わせてもよい。
【００５５】
（第５の実施形態）
図７は、第５の実施形態に係る燃料液化システムの注入管４１および排出管４２付近を示す立断面図である。この実施形態は、第１の実施形態の変形であって、図７に示す部分以外の部分の構成は第１の実施形態と同様である。
【００５６】
第１の実施形態では、輸送タンク１２の上部に互いに離間して設けられた２個の開口部にそれぞれ、注入管４１と排出管４２とを接続するものとした。これに対して、この第４の実施形態では、注入管４１と排出管４２とを一体化し、輸送タンク１２の上部に設けられた１個の開口部に取り付けられるようになっている。
【００５７】
注入管接続部４１ａと排出管接続部４２ａは一か所となっており、この部分は着脱可能で、しかも、取り付けたときに気密に接続されるように構成されている。
【００５８】
注入管４１と排出管４２とが輸送タンク１２に取り付けられた状態で、輸送タンク１２内に位置する注入管４１の開口部４１ｃと排出管４２の開口部４２ｃが互いに反対向きになるように構成されている。また、注入管４１の開口部４１ｃに向けて先細の噴射ノズル４１ｄが形成されている。
【００５９】
この実施形態によれば、注入管４１および排出管４２の輸送タンク１２への取り付けおよび取り外しをそれぞれ１回で行うことができるので、短時間で作業を完了できる。また、注入管４１の開口部４１ｃと排出管４２の開口部４２ｃが互いに反対向きになっているから、注入管４１から注入された高温の液体状の燃料が輸送タンク１２内の燃料の加熱にあまり利用されないまま排出管４２に流出してしまうことを抑制できる。さらに、注入管４１の開口部４１ｃに向けて噴射ノズル４１ｄが形成されていることから、注入管４１から輸送タンク１２内に流入する高温の液体状の燃料が加速され、輸送タンク１２内の広い範囲の燃料と混合し、輸送タンク１２内の燃料を効果的に加熱することができる。
【００６０】
なお、この第５の実施形態では、排出管４２の開口部４２ｃが輸送タンク１２内の液体状態の燃料の液面１２ａよりも下方にあるので、輸送タンク１２内の気相部は排出管４２を通して排出されることはなく、輸送タンク１２内に留まることがありうるが、特に問題はない。
【００６１】
上記説明でこの第５の実施形態は第１の実施形態の変形であるとしたが、図７に示す注入管４１および排出管４２の特徴を第２または第３の実施形態の構成と組み合わせてもよい。
【００６２】
（他の実施形態）
上記説明では、熱機関としてディーゼルエンジン１１を例にとったが、ディーゼルエンジンに限らず、ガスタービンや蒸気タービンを用いた熱機関に適用することもできる。
【００６３】
上記第３の実施形態では、第１の実施形態の熱源をディーゼルエンジン１１の排ガスに置き換えるものとしたが、第２の実施形態の熱源をディーゼルエンジン１１の排ガスに置き換えることもできる。
【００６４】
さらに、第１または第２の実施形態の特徴と第３の実施形態の特徴との組合せ、すなわち、ディーゼルエンジン１１の冷却水から得る熱とディーゼルエンジン１１の排ガスから得る熱の両方を、燃料循環配管２０を循環する燃料の加熱源として利用するシステムとすることもできる。
【００６５】
上記実施形態の説明では、燃料加熱器１４、８３として、熱機関の排熱を利用するものを例示したが、熱機関の排熱を利用するものに限定されることはなく、たとえば、熱機関とは別の熱源として燃焼器を備えたボイラや電気ヒータを用いてもよい。
【００６６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１１…ディーゼルエンジン（熱機関）、  １２…輸送タンク、１２ａ…液面、  １３…冷却水循環配管、  １４…熱交換器（燃料加熱器）、  １５…放熱器、  １６…冷却水循環ポンプ、  ２０…燃料循環配管、  ２２…サブタンク、  ２２ａ…液面、  ２３…燃料循環ポンプ、  ２４…ストレージタンク、  ３０…燃料回収配管、  ３０ａ…燃料回収弁、  ３０ｂ…燃料回収配管接続部、  ３２…燃料供給配管、  ３３…燃料供給ポンプ、  ４１…注入管、  ４１ａ…注入管接続部、  ４１ｃ…開口、  ４１ｄ…噴射ノズル、  ４２…排出管、  ４２ａ…排出管接続部、  ４２ｃ…開口、  ６１…サブタンク加熱器、  ６２…ストレージタンク加熱器、  ７０…輸送タンク設置台、  ７５…燃料回収ポンプ、  ８０…排ガスダクト、  ８１…排ガス熱回収ボイラ、  ８２…水／蒸気配管、  ８３…熱交換器、  ８４…放熱器、  ８５…循環ポンプ、  １０１…蓋、  １１２…上部開口、  １１３…上部開口、  １４１…注入分岐管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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