(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯蔵するタンクと、
吐出量が可変な圧縮機と、
燃料としてガスを使用することができるエンジンと、
前記タンク内で前記液化ガスが自然気化したガスを前記圧縮機に導く気化ガスラインと、
前記圧縮機により圧縮されたガスを前記エンジンに導く圧縮ガス供給ラインと、
前記圧縮ガス供給ラインから分岐して、前記圧縮ガス供給ラインのガスの一部又は全部を前記タンクに返送する返送ラインであって、液化ガスの運搬時に、前記タンクの液相にガスを導く返送ラインと、
前記返送ラインに設けられた返送バルブと、
前記圧縮機の吐出量及び前記返送バルブの開度を制御する制御装置と、
前記制御装置の制御モードを定常制御モードと高速応答モードとの間で切り換えるための入力装置を備え、
前記制御装置は、
前記制御モードが前記定常制御モードにあるときは、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧が設定圧になるように前記圧縮機の吐出量を制御し、
前記制御モードが前記定常制御モードから前記高速応答モードに切り換えられたときに、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧を前記設定圧に維持しながら、前記圧縮機の吐出量及び前記返送バルブの開度を増大させ、その後、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧が設定圧になるように前記返送バルブの開度を制御し、
前記制御モードが前記高速応答モードから前記定常制御モードに切り換えられたときに、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧を前記設定圧に維持しながら、前記圧縮機の吐出量及び前記返送バルブの開度を減少させ、その後、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧が設定圧になるように圧縮機の吐出量を制御する、液化ガス運搬船。
【請求項２】
前記圧縮ガス供給ラインの途中に、他の部分よりも大きな流路断面積を有するガスヘッダが設けられている、請求項１に記載の液化ガス運搬船。
【請求項３】
前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機により発電した電力で駆動される推進ユニットと、前記エンジン及び前記発電機により発電した電力を前記推進ユニットに供給する配電制御ユニットと、を備える、請求項１又は２に記載の液化ガス運搬船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガスが気化したガスを燃料として使用することができるエンジンを搭載した液化ガス運搬船に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化ガス運搬船の一つである液化天然ガス（以下、「ＬＮＧ」という。）運搬船は、ＬＮＧをタンク内に収容して航行するが、ＬＮＧ運搬船に搭載されたタンクでは、外部からの入熱によりＬＮＧが自然気化したボイルオフガスが発生する。ＬＮＧ運搬船のタンクは大型であるためにボイルオフガスの発生量も多い。このため、ボイルオフガスを燃料として使用するガスエンジンを搭載したＬＮＧ運搬船が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、航行時にタンクから導かれたボイルオフガスを圧縮機で圧縮し、圧縮されたガスを燃料ガスとしてエンジンに供給するガス供給システムを搭載したＬＮＧ運搬船が開示されている。このＬＮＧ運搬船に搭載されたガス供給システムは、圧縮機の下流側から分岐して圧縮機の上流側に合流する循環ラインと、該循環ラインに設けられた圧力調整弁とを有している。そして、圧縮機下流側のガス圧を要求された範囲内に収めるために、循環ラインの圧力調整弁の開度を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１０１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、圧縮機下流側のガス圧の調整方法としては、循環ラインに設けられた圧力調整弁の開度を制御する代わりに、圧縮機の回転数などを制御して、圧縮機から吐出されるガスの量を調整することも考えられる。しかしながら、圧縮機の吐出量は瞬時に変更することが難しいため、エンジンの急激な負荷変動に対して、圧縮機下流側の圧力調整が間に合わず、要求された範囲から外れてしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、エンジンの急激な負荷変動に対して圧縮機下流側のガス圧を要求範囲内に収める液化ガス運搬船を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係るＬＮＧ運搬船は、液化ガスを貯蔵するタンクと、吐出量が可変な圧縮機と、燃料としてガスを使用することができるエンジンと、前記タンク内で前記液化ガスが自然気化したガスを前記圧縮機に導く気化ガスラインと、前記圧縮機により圧縮されたガスを前記エンジンに導く圧縮ガス供給ラインと、前記圧縮ガス供給ラインから分岐して、前記圧縮ガス供給ラインのガスの一部又は全部を前記タンクに返送する返送ラインであって、液化ガスの運搬時に、前記タンクの液相にガスを導く返送ラインと、前記返送ラインに設けられた返送バルブと、前記圧縮機の吐出量及び前記返送バルブの開度を制御する制御装置と、前記制御装置の制御モードを定常制御モードと高速応答モードとの間で切り換えるための入力装置を備え、前記制御装置は、前記制御モードが前記定常制御モードにあるときは、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧が設定圧になるように前記圧縮機の吐出量を制御し、前記制御モードが前記定常制御モードから前記高速応答モードに切り換えられたときに、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧を前記設定圧に維持しながら、前記圧縮機の吐出量及び前記返送バルブの開度を増大させ、その後、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧が設定圧になるように前記返送バルブの開度を制御する。
【０００８】
上記構成によれば、大洋航行中などエンジンの急激な負荷変動が生じないと判断された場合には、制御モードを定常制御モードにして、圧縮機の吐出量の制御によって圧縮ガス供給ラインのガス圧を調整することができる。また、大洋航行中のＬＮＧ運搬船が港湾内に入る際など、今後の航行においてエンジンの負荷が急激に変動し得ると判断される場合には、制御モードを定常制御モードから高速応答モードに切り換える。これにより、返送バルブの開度の制御によって圧縮ガス供給ラインのガス圧が調整されるため、エンジンの急激な負荷変動が生じた場合であっても、返送バルブの開度は瞬時に変更されて、圧縮機下流側のガス圧が設定圧から外れてもすぐに設定圧に調整することができ、圧縮機下流側のガス圧が要求範囲から外れることを防ぐことができる。また、高速応答モード時に、エンジンの負荷が急激に上昇した場合であっても、定常制御モード時よりも返送バルブの開度を増大させているため、返送バルブの開度の制御によって、圧縮機下流側のガス圧が要求範囲から外れないように十分に対応することができる。
【０００９】
上記ＬＮＧ運搬船において、前記制御装置は、前記制御モードが前記高速応答モードから前記定常制御モードに切り換えられたときに、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧を前記設定圧に維持しながら、前記圧縮機の吐出量及び前記返送バルブの開度を減少させ、その後、前記圧縮ガス供給ラインのガス圧が設定圧になるように圧縮機の吐出量を制御してもよい。この構成によれば、港湾内航行中のＬＮＧ運搬船が大洋に出る際など、今後の航行においてエンジンの負荷が急激に変動しないと判断された場合には、高速応答モードから定常制御モードに制御モードを切り換えて、返送バルブの開度を減少させる。これにより、返送ラインからタンクに返送される返送ガスの量を比較的小さくして、返送ガスによるタンクへの入熱を抑制することができる。
【００１０】
上記ＬＮＧ運搬船において、前記圧縮ガス供給ラインの途中に、他の部分よりも大きな流路断面積を有するガスヘッダが設けられていてもよい。この構成によれば、ガスヘッダのボリュームにより、圧縮ガス供給ラインのガス圧の変動を緩和することができる。
【００１１】
上記ＬＮＧ運搬船において、前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機により発電した電力で駆動される推進ユニットと、前記エンジン及び前記発電機により発電した電力を前記推進ユニットに供給する配電制御ユニットとを備えてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンジンの急激な負荷変動に対して圧縮機下流側のガス圧を要求範囲内に収める液化ガス運搬船を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係るＬＮＧ運搬船の推進システムの概略構成図である。
【図２】一実施形態に係る液化ガス運搬船のガス供給システムの概略構成図である。
【図３】図２のガス供給システムの制御系統の構成を示すブロック図である。
【図４】図２のガス供給システムの制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、圧縮ガス供給ラインのガス圧の経時的変化の一例を示すグラフであり、（ｂ）は、圧縮機の回転数の経時的変化の一例を示すグラフであり、（ｃ）は、返送バルブの開度の経時的変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る液化ガス運搬船であるＬＮＧ運搬船について、図面を参照しながら説明する。図１には、本発明の一実施形態に係るＬＮＧ運搬船１の推進システム９０の概略構成図が示されている。ＬＮＧ運搬船１は、推進システム９０としてＤＦＤ（２元燃料ディーゼル）電気推進方式を採用している。但し、本発明が適用されるＬＮＧ運搬船１は、本実施形態に限定されず、燃料としてガスを使用することのできるガス焚き可能なエンジンを備えていればよい。また、液化ガスはＬＮＧに限られず、エンジンの燃料ガスとして使用することのできるものであればよい。
【００１５】
ＬＮＧ運搬船１の推進システム９０は、発電ユニット９１と、発電ユニット９１で発電した電力で駆動される推進ユニット９３と、発電ユニット９１から推進ユニット９３への電力供給系統に設けられた配電制御ユニット９２とを備えている。
【００１６】
発電ユニット９１には、複数組の発電用のエンジン２及び発電機９１２などが含まれている。エンジン２で発生した機械エネルギは、発電機９１２で電力として取り出される。
【００１７】
推進ユニット９３には、少なくとも１つ（図例では２つ）の推進電動機９３１、推進電動機９３１の出力で駆動される推進器９３３、推進電動機９３１から推進器９３３の動力伝達経路上に設けられた減速機９３２などが含まれている。配電制御ユニット９２には、発電ユニット９１からの電力を分配する配電盤９２１や推進電動機９３１の出力（即ち、回転数）回転速度を制御するインバータ９２２などが含まれている。但し、推進電動機９３１の回転数が一定であって、可変ピッチプロペラを採用してピッチを変化させることにより推進力が調整されてもよい。
【００１８】
例えば操船室のテレグラフレバーでの操作により推進電動機９３１の回転数が決まる。この回転数に応じ、推進電動機９３１が電力を消費する。一方、推進電動機９３１が消費する電力によりエンジン２のガス要求量が決まり、配電盤９２１からの指令によりガバナが制御されて、ガス要求量に応じたガスがエンジン２に供給される。
【００１９】
上記構成の推進システム９０において、本実施形態に係るエンジン２は、油とガスを焚ける２元燃料方式の４サイクルディーゼルエンジンである。そのため、エンジン２への燃料供給系統には、燃料ガスを供給する燃料ガス供給系統９６と、燃料油タンク９５に貯蔵された重油等の燃料油を供給する燃料油供給系統９７とが含まれている。なお、図１では、燃料ガス供給系統９６が破線矢印で示され、燃料油供給系統９７が実線矢印で示されている。燃料ガス供給系統９６は、ＬＮＧ搬送用のタンク３内のＬＮＧが自然気化したボイルオフガス（以下、「ＮＢＯＧ」という）及び／又はタンク３内のＬＮＧが強制気化されたボイルオフガス（以下、「ＦＢＯＧ」という）を、エンジン２へ供給するガス供給システム１０によって構成されている。以下、ガス供給システム１０について詳細に説明する。
【００２０】
図２は、ガス供給システム１０の概略構成図である。図２に示すガス供給システム１０は、液化ガスであるＬＮＧを貯蔵するタンク３と、圧縮機４と、タンク３内のＮＢＯＧを圧縮機４に導く気化ガスライン４１と、圧縮機４により圧縮されたガスをエンジン２に導く圧縮ガス供給ライン４２とを備える。
【００２１】
ＬＮＧ運搬船１には、船長方向に配列された４つの大型のタンク３が設けられている。タンク３は、ＬＮＧを大気圧下の約−１６２℃の液体状態で保持できるように、極低温状態を保持可能な防熱性能を有する。タンク３内は、収容されたＬＮＧの液面を介して下側が液相部分３ａ、同じく上側が気相部分３ｂとなっており、気相部分３ｂにはＮＢＯＧを含むガスが存在している。タンク３には、タンク３内のＬＮＧの液面レベルを検出する液位計３２（図３参照）が設けられている。
【００２２】
ＬＮＧ運搬船１では、一般的に、産ガス地からガス消費地へ航行する時と、ガス消費地から産ガス地へと航行する時とで、そのタンク３内の液相部分３ａと気相部分３ｂとの比率が異なる。例えば、ＬＮＧ運搬船１が産ガス地からガス消費地へ航行する時（すなわち、ＬＮＧ運搬時）には、タンク３は、タンク３内のほとんどがＬＮＧで満たされた状態（満載：例えばタンク容量の約９８．５％）にされる。ＬＮＧ運搬船１がガス消費地から産ガス地へと航行する時には、タンク３は、タンク３内にＬＮＧをほとんど積載していない状態（空載：例えばタンク容量の約１．５％）にされる。なお、ＬＮＧ運搬船１の航行中、タンク３内のＬＮＧの気化等により、液相部分３ａと気相部分３ｂとの比率は多少変動する。
【００２３】
気化ガスライン４１は、それぞれのタンク３内で発生したＮＢＯＧを圧縮機４へと導く配管である。気化ガスライン４１は、複数のタンク３のそれぞれから延びる枝管部と、枝管部が合流するベーパヘッダ４１ｂと、ベーパヘッダ４１ｂから延びて圧縮機４に接続する主管部とを有する。気化ガスライン４１の枝管部の上流端には、それぞれ、ガス吸入口４１ａが設けられており、それぞれのガス吸入口４１ａは、タンク３が満載時である場合にもタンク３上部のボイルオフガスを吸入することができるように、タンク３の上部に配置される。気化ガスライン４１のベーパヘッダ４１ｂには、タンク３内のガス圧（以下、「タンクガス圧」という。）Ｐ２を計測する気化ガス圧力計７２が設けられている。なお、気化ガスライン４１には、図示されないが、圧縮機４に流入するガスを冷却するプレクーラーや、圧縮機４に流入するガスから液を除去するミストセパレータなどが設けられている。
【００２４】
気化ガスライン４１には、複数のタンク３のうちの少なくとも１つから、気化ガスライン４１における主管部につながる配管である強制気化ガスライン５１の下流端が接続されている。強制気化ガスライン５１には、タンク３内の底に配置されたポンプ３１と、気化器５２と、気化器５２へ流入するＬＮＧの流量を制御する強制気化バルブ５３が設けられており、これらが配管等によって接続されている。この強制気化ガスライン５１では、ポンプ３１の稼働によりタンク３内のＬＮＧが気化器５２へ圧送され、気化器５２でＬＮＧが強制的に気化されてなるＦＢＯＧが圧縮機４へ送られる。なお、図２に示す強制気化ガスライン５１における強制気化バルブ５３より上流側部分は、複数のタンク３のうちの２つからＬＮＧを気化器５２に導くように構成されているが、強制気化ガスライン５１は、複数のタンク３のうちの１つから、あるいは、３つ以上からＬＮＧを気化器５２に導くように構成されていてもよい。
【００２５】
強制気化バルブ５３の開度は制御装置７により制御されている。強制気化バルブ５３の開度を変化させることにより、気化器５２に流入するＬＮＧの流量が変化し、結果としてＦＢＯＧの発生量が変化する。ポンプ３１の吐出量のうち強制気化バルブ５３を通過できない分は、図略のラインを通じてタンク３に戻される。なお、本実施形態に係る強制気化ガスライン５１では、強制気化バルブ５３の開度を変化させることによって強制気化ガス量を変化させているが、これに限定されず、例えば、ポンプ３１の回転数を変化させることによってもＦＢＯＧの発生量を変化させることができる。
【００２６】
圧縮機４は、上流側から導かれたガスを下流側へと圧送する装置である。圧縮機４で吸入されたＮＢＯＧ及び／又はＦＢＯＧは、圧縮されて圧縮ガス供給ライン４２に吐出される。このように圧縮されたＮＢＯＧ及び／又はＦＢＯＧは、燃料ガスとしてエンジン２で利用される。本実施形態に係る圧縮機４は、例えば軸流式又は遠心式の圧縮機であって、圧縮機４の回転数（即ち、モータの回転数）を調整することによって吐出量（又は、吸入量）が可変に構成されている。圧縮機４の吐出量（又は、吸入量）は、制御装置７によって制御されている。圧縮機４の吐出量は、圧縮機４の回転数を一定にして、吸入口の開口度を調整することにより制御されてもよい。
【００２７】
圧縮ガス供給ライン４２は、圧縮機４の吐出口とエンジン２の入口とを繋ぐ少なくとも１つ以上の配管などにより構成されている。圧縮ガス供給ライン４２には、他の部分よりも大きな流路断面積を有するガスヘッダ４２ａが設けられている。ガスヘッダ４２ａは分岐管としての機能を有し、圧縮ガス供給ライン４２はこのガスヘッダ４２ａから下流側で分岐して複数のエンジン２と接続されている。なお、図２では、複数のエンジン２のうち１つだけが示されている。ガスヘッダ４２ａには、圧縮ガス供給ライン４２のガス圧（以下、「圧縮ガス圧Ｐ１」という。）を計測するための圧縮ガス圧力計７１が設けられている。
【００２８】
圧縮ガス供給ライン４２には、圧縮ガス供給ライン４２のガスを複数のタンク３のうちの少なくとも１つに返送する返送ライン６１が接続されている。本実施形態に係る返送ライン６１の上流端は、ガスヘッダ４２ａに接続されている。返送ライン６１の下流端６３には、タンク３内にガスを放出するための放出口が形成されている。返送ライン６１の下流端６３は、産ガス地からガス消費地へ航行する時（すなわち、ＬＮＧの運搬時）に、タンク３の液相部分３ａにガスを放出するように配置される。返送ライン６１から返送されたガスは、タンク３の液相部分３ａに放出され凝縮するので、タンク３内のガス圧Ｐ２の上昇を抑えることができる。
【００２９】
返送ライン６１には、返送ライン６１の流路断面積が可変となるように、開度が可変な返送バルブ６２が設けられている。返送バルブ６２は、圧力調整弁である。返送バルブ６２の開度を制御することにより、返送バルブ６２の上流側である圧縮ガス圧Ｐ１を調整することができる。返送バルブ６２は、流量制御弁であってもよい。なお、図２に示す返送ライン６１における返送バルブ６２より下流側部分は、複数のタンク３のうちの２つにガスが返送されるように構成されているが、返送ライン６１は、複数のタンク３のうちの１つのタンクに、あるいは、３つ以上のタンクに返送されるように構成されていてもよい。
【００３０】
さらに、圧縮ガス供給ライン４２には、ガス燃焼装置（ＧＣＵ；Gas Combustion Unit）８３にガスを導く排気ライン８１が接続されている。本実施形態に係る排気ライン８１の上流端は、ガスヘッダ４２ａに接続されている。ガス燃焼装置８３は、圧縮ガス供給ライン４２から排気ライン８１を介して導かれたガスを燃焼し、ＬＮＧ運搬船１の外部へ排気する。排気ライン８１には、排気バルブ８２が設けられている。排気バルブ８２は、圧力調整弁である。排気バルブ８２の開度を制御することにより、排気バルブ８２の上流側である圧縮ガス圧Ｐ１を調整することができる。排気バルブ８２は、流量制御弁であってもよい。
【００３１】
制御装置７は、例えばコンピュータであって、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を有している（いずれも図示せず）。記憶部には、演算処理部が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。演算処理部は、外部装置とのデータ送受信を行う。また、演算処理部は、各種計器からの検出信号の入力や各制御対象への制御信号の出力を行う。制御装置７では、記憶部に記憶されたプログラム等のソフトウェアを演算処理部が読み出して実行することによりガス供給システム１０の動作を制御するための処理が行われる。なお、制御装置７は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータの協働による分散制御により各処理を実行してもよい。
【００３２】
図３は、ガス供給システム１０の制御系統の構成を示すブロック図である。この図では、特に、圧縮ガス圧Ｐ１を制御するための構成が示され、他の制御に係る構成は省略されている。図３に示すように、制御装置７には、圧縮ガス圧力計７１、気化ガス圧力計７２、及び液位計３２の各計器から検出信号が入力される。
【００３３】
また、制御装置７には、テレグラフレバー８０から目標速力信号が入力される。テレグラフレバー８０は、操船室に設置されたＬＮＧ運搬船１の速力を変更するための速力変更手段である。テレグラフレバー８０は、前後方向に操作されて位置の変更が可能であり、
テレグラフレバー８０の操作位置に応じた目標速力（例えば、「ＦＵＬＬ（港内全速）」、「ＨＡＬＦ（半速）」、「ＳＬＯＷ（微速）」及び「ＤＥＡＤ・ＳＬＯＷ（極微速）」などの港内速力や「ＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮ・ＦＵＬＬ（航海全速）」などの航海速力）が設定されている。テレグラフレバー８０の位置に応じたテレグラフレバー８０の目標速力信号又はこれと対応関係にある信号が制御装置７へ直接的又は間接的に入力される。ただし、ＬＮＧ運搬船１の速力変更手段は、レバー式のものに限られず、ボタン式であってもよいし、タッチパネル式であってもよい。
【００３４】
さらに、制御装置７には、モード切換スイッチ８５からモード切換信号が入力される。モード切換スイッチ８５は、後述する定常制御モードと高速応答モードとの間で、制御装置７の制御モードを切り換えるための入力装置である。
【００３５】
また、制御装置７には、圧縮機４の吐出量を制御する圧縮機制御部７５、強制気化バルブ５３の開度を制御する強制気化バルブ制御部７６、返送バルブ６２の開度を制御する返送バルブ制御部７７、及び、排気バルブ８２の開度を制御する排気バルブ制御部７８の各機能部を有している。そして、制御装置７からは、圧縮機４、強制気化バルブ５３、返送バルブ６２、及び、排気バルブ８２へ制御信号が出力される。
【００３６】
上記構成のガス供給システム１０において、圧縮ガス圧Ｐ１は、エンジン２に供給されるガスの圧力であり、エンジン２のガス圧要求範囲Ｒ内に収まる必要がある。このため、この実施形態では、圧縮ガス圧Ｐ１は、ガス圧要求範囲Ｒ内の圧縮ガス設定圧Ｐｓ１に維持されるように制御される。ここで、圧縮ガス設定圧Ｐｓ１は、例えば、ガス圧要求範囲Ｒの上限値ＰＭＡＸと下限値ＰＭＩＮの平均値である。
【００３７】
しかしながら、圧縮機４の制御によって圧縮ガス圧Ｐ１を制御した場合には、エンジン２の負荷が急激に変動したときに圧縮機４の吐出量の変更が間に合わず、圧縮ガス圧Ｐ１がエンジン２のガス圧要求範囲Ｒから外れてしまうおそれがある。そこで、この実施形態に係るＬＮＧ運搬船１では、ＬＮＧ運搬船１がエンジン２の急激な負荷変動が生じ得る状態にあるか否かに応じて、制御装置７の制御モードが切り換えられる。
【００３８】
具体的には、制御装置７の制御モードは、ＬＮＧ運搬船１がエンジン２の急激な負荷変動が生じ得る状態にないと判断された場合には、定常制御モードに切り換えられる。また、制御装置７の制御モードは、ＬＮＧ運搬船１がエンジン２の急激な負荷変動が生じ得る状態にあると判断された場合には、高速応答モードに切り換えられる。
【００３９】
この制御モードの切り換えは、操船者が、ＬＮＧ運搬船１がエンジン２の急激な負荷変動が生じ得る状態にあるか否かを判断し、モード切換スイッチ８５を操作することによって行われる。エンジン２の急激な負荷変動が生じ得る状態にあるか否かは、例えば、ＬＮＧ運搬船１が港湾内又はその近辺を航行しているか大洋を航行しているかなどに基づいて判断する。より詳しくは、港内や湾内などの船の多い海域では、目標速力はテレグラフレバー８０の操作により港内速力の範囲内で頻繁に変更される。また、目標速力が変更されたときに、エンジン出力の調整が瞬時に行われる必要があるため、エンジン２の負荷の変動は激しい。港内や湾内を出て安全な海域に出ると、航海速力に目標速力が設定されるようにテレグラフレバー８０が操作され、目標速力まで内部プログラムにより自動的に徐々に増速し、大洋航行中は、巡航速力で航行する。このため、港湾内を出てから次の港湾に入るまでは、原則、エンジン２の急激な負荷変動はないと操船者は判断できる。
【００４０】
図４は、ガス供給システム１０の制御の流れを示すフローチャートであり、図５（ａ）〜（ｃ）は、圧縮ガス圧Ｐ１、圧縮機４の回転数及び返送バルブ６２の開度の経時的変化の一例を示すグラフである。以下では、図４及び図５を参照しながら、制御装置７による制御の流れを説明する。
【００４１】
（大洋から港湾内に入るとき）
まず、大洋を航行中のＬＮＧ運搬船１が港湾内に入る際の制御装置７による制御の流れを例として説明する。大洋を航行中のＬＮＧ運搬船１では、エンジン２の急激な負荷変動は生じないと判断されるため、操船者によりモード切換スイッチ８５が操作され、定常制御モードが選択されている。
【００４２】
図４に示すように、制御装置７は、まず、返送バルブ６２の開度を第１設定値Ｘ１（例えば開度５％）にする（ステップＳ１）。その後、制御装置７は、モード切換スイッチ８５により選択された制御モードが高速応答モードであるか否かを判断する（ステップＳ２）。上述のように、大洋航行中のＬＮＧ運搬船１では、原則として定常制御モードが選択されているため、ステップＳ２からステップＳ３へ進む（ステップＳ２でＮＯ）。ステップＳ３では、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように圧縮機４の回転数を制御する。その後、ステップＳ２に戻り、定常制御モードが選択されている間、ステップＳ３の制御を所定の制御周期（例えば、２００msec）で繰り返す。
【００４３】
こうして、図５（ｂ）のｔ＝０〜ｔ１に示すように、定常制御モード時に、エンジン２の負荷が変動した場合、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように圧縮機４の回転数が制御される。
【００４４】
港湾に近づくと、操船者は、今後の航行においてエンジンの負荷が急激に変動し得ると判断し、モード切換スイッチ８５を操作して、制御モードを定常制御モードから高速応答モードに切り換える。これにより、ステップＳ２で、制御装置７は、高速応答モードが選択されたことを判断する（ステップＳ２でＹＥＳ）。その後、制御装置７は、図５（ａ）〜（ｃ）のｔ＝ｔ１〜ｔ２に示すように、返送バルブ６２の開度を第１設定値Ｘ１から第２設定値Ｘ２（例えば開度３０％）に増大させるとともに、圧縮ガス圧Ｐ１を圧縮ガス設定圧Ｐｓ１に維持しながら、圧縮機４の回転数を増大させる（ステップＳ４）。
【００４５】
返送バルブ６２の開度が第２設定値Ｘ２に到達した後は、制御装置７は、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように返送バルブ６２の開度を制御する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ５の制御では、制御装置７は、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように、返送バルブ６２の開度を制御するとともに、圧縮機４の回転数を制御してもよい。また、ステップＳ５の制御において、万一返送バルブ６２が全閉になった場合には、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように、圧縮機４の回転数を制御してもよい。その後、制御装置７は、高速応答モードが解除されたか否かを判断する（ステップＳ６）。高速応答モードが解除されていない場合（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ５に戻り、ステップＳ５の制御は、高速応答モードが解除されるまで、すなわち、定常制御モードに切り換えられるまで、所定の制御周期（例えば、２００msec）で繰り返される。
【００４６】
こうして、図５（ｃ）のｔ＝ｔ２以降に示すように、高速応答モード時に、エンジン２の負荷が変動した場合、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように返送バルブ６２の開度が制御される。
【００４７】
なお、以上の制御は、制御モードを定常制御モードから高速応答モードに切り換える一例であり、ＬＮＧ運搬船１が大洋から港湾内に入る際だけに限られない。例えば、大洋航海中に他船を回避するときにも、制御モードを定常制御モードから高速応答モードに切り換えられる上記制御がなされてもよい。
【００４８】
（港湾内から大洋に出るとき）
次に、港湾内航行中のＬＮＧ運搬船１が大洋に出る際の制御装置７による制御の流れを例として説明する。港湾内航行中のＬＮＧ運搬船１では、エンジン２の急激な負荷変動は生じ得ると判断されるため、操船者によりモード切換スイッチ８５が操作され、高速応答モードが選択されている。
【００４９】
高速応答モードが選択されているときは、上述したように、ステップＳ２からステップＳ４に進んだ後、高速応答モードが解除されるまで、ステップＳ５の制御が所定の制御周期（例えば、２００msec）で繰り返されている（ステップＳ６でＮＯ）。
【００５０】
港湾から出ると、操船者は、今後の航行においてエンジンの負荷が急激に変動しないと判断し、モード切換スイッチ８５を操作して、制御モードを高速応答モードから定常制御モードに切り換える。これにより、ステップＳ６で、制御装置７は、高速応答モードが解除されたことを判断する（ステップＳ６でＹＥＳ）。その後、制御装置７は、返送バルブ６２の開度を第１設定値Ｘ１に減少させるとともに、圧縮ガス圧Ｐ１を圧縮ガス設定圧Ｐｓ１に維持しながら、圧縮機４の回転数を減少させる（ステップＳ７）。
【００５１】
返送バルブ６２の開度が第１設定値Ｘ１に到達した後は、ステップＳ２に進み、高速応答モードが選択されるまで、ステップＳ３の制御が所定の制御周期（例えば、２００msec）で繰り返される（ステップＳ２でＮＯ）。
【００５２】
こうして、定常制御モード時に、エンジン２の負荷が変動した場合、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように圧縮機４の回転数が制御される。
【００５３】
以上に説明したように、制御装置７は、制御モードが定常制御モードにあるときは、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように圧縮機４の吐出量を制御し、制御モードが定常制御モードから高速応答モードに切り換えられたときに、圧縮ガス圧Ｐ１を圧縮ガス設定圧Ｐｓ１に維持しながら、圧縮機４の吐出量及び返送バルブ６２の開度を増大させ、その後、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように返送バルブの開度を制御している。
【００５４】
上記構成のＬＮＧ運搬船１によれば、ＬＮＧ運搬船１が大洋航行中にある場合など、エンジン２の急激な負荷変動が生じないと判断された場合には、制御モードを定常制御モードにして、圧縮機４の吐出量の制御によって圧縮ガス圧Ｐ１を調整することができる。エンジン２の急激な負荷変動がないため、圧縮機４も緩やかな負荷変動であれば追従することができ、圧縮ガス圧Ｐ１を圧縮ガス設定圧Ｐｓ１に調整することができる。
【００５５】
また、定常制御モード時には、返送バルブ６２の開度を大きく変更させる必要がないため、返送バルブ６２の開度は、比較的小さく設定してもよい。これにより、圧縮機４を通過するガス量を抑え、圧縮機４の無駄な仕事量を抑えることができ、返送ライン６１からタンク３に返送されるガスの量を小さくして、タンク３への入熱を抑えることができる。
【００５６】
また、大洋航行中のＬＮＧ運搬船１が港湾内に入る際など、今後の航行においてエンジン２の負荷が急激に変動し得ると判断された場合には、制御モードを定常制御モードから高速応答モードに切り換えられる。これにより、返送バルブ６２の開度の制御によって圧縮ガス圧Ｐ１が調整されるため、エンジン２の急激な負荷変動が生じた場合であっても、返送バルブ６２の開度は瞬時に変更されて、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１から外れてもすぐに圧縮ガス設定圧Ｐｓ１に調整することができ、圧縮ガス圧Ｐ１が要求範囲から外れることを防ぐことができる。
【００５７】
また、高速応答モード時に、エンジン２の負荷が急激に上昇した場合であっても、定常制御モード時よりも返送バルブの開度を増大させているため、返送バルブ６２の開度の制御によって、圧縮ガス圧Ｐ１が要求範囲から外れないように十分に対応することができる。
【００５８】
また、本実施形態に係るＬＮＧ運搬船１の制御装置７は、制御モードを高速応答モードから定常制御モードに切り換えられたときに、圧縮ガス圧Ｐ１を圧縮ガス設定圧Ｐｓ１に維持しながら、圧縮機４の吐出量及び返送バルブ６２の開度を減少させ、その後、圧縮ガス圧Ｐ１が圧縮ガス設定圧Ｐｓ１になるように圧縮機４の吐出量を制御している。
【００５９】
この構成によれば、港湾内航行中のＬＮＧ運搬船１が大洋に出る際など、今後の航行においてエンジン２の負荷が急激に変動しないと判断された場合には、高速応答モードから定常制御モードに制御モードを切り換えられる。これにより、圧縮機４の吐出量の制御によって圧縮ガス圧Ｐ１を調整することができる。また、高速応答モードから定常制御モードへの切り換え時に、返送バルブ６２の開度を減少させて、比較的小さく設定される。これにより、圧縮機４を通過するガス量を抑え、圧縮機４の無駄な仕事量を抑えることができ、返送ライン６１からタンク３に返送されるガスの量を小さくして、タンク３への入熱を抑えることができる。
【００６０】
また、圧縮ガス供給ライン４の途中に、他の部分よりも大きな流路断面積を有するガスヘッダ４２ａが設けられている。このガスヘッダ４２ａのボリュームにより、圧縮ガス圧Ｐ１の変動を緩和することができる。
【００６１】
上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６２】
例えば、上記実施形態では、制御装置７の制御モードを定常制御モードと高速応答モードとの間で切り換えるための入力装置はモード切換スイッチ８５であったが、これに限定されない。例えば、制御装置７の制御モードを定常制御モードと高速応答モードとの間で切り換えるための入力装置は、ＬＮＧ運搬船１の目標速力を変更する速力変更手段（例えばテレグラフレバー８０）であってもよい。この場合、制御装置７は、速力変更手段によって目標速力が航海速力から港内速力に設定されたときに、制御モードを定常制御モードから高速応答モードに切り換え、速力変更手段によって目標速力が港内速力から航海速力に設定されたときに、制御モードを高速応答モードから定常制御モードに切り換えてもよい。この構成によれば、操船者が制御モードを切り換えるだけのために入力装置を操作する手間を省くことができる。
【００６３】
また、例えば、制御装置７の制御モードを定常制御モードと高速応答モードとの間で切り換えるための入力装置は、ＬＮＧ運搬船１に設けられた、ＬＮＧ運搬船１の位置情報を取得する位置情報取得手段（例えばＧＰＳ装置）であってもよい。この場合、制御装置７に、位置情報取得手段からＬＮＧ運搬船１の位置情報が入力される。制御装置７は、予め記憶された航海計画と、位置情報取得手段から入力された位置情報とに基づいて、制御モードを定常制御モードと高速応答モードとの間で切り換えてもよい。この構成によれば、操船者の操作に関係なく、自動的に制御モードを切り換えることができる。
【００６４】
上記実施形態において、エンジン２は、二元燃料エンジンとして説明されたが、これに限定されず、エンジン２は、ガス燃料のみを燃料として利用するガス専焼エンジンであってもよい。また、エンジン２は、２サイクルディーゼルエンジンであってもよい。また、上記実施形態に係るＬＮＧ運搬船１には４つのタンク３が設けられていたが、タンク３の数は、これに限定されず、例えば１つであってもよいし、４つ以外の複数であってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１    ＬＮＧ運搬船（液化ガス運搬船）
１０  ガス供給システム
２    エンジン
３    タンク
３ａ  液相部分
３ｂ  気相部分
４    圧縮機
４１  気化ガスライン
４１ａ  ガス吸入口
４１ｂ  ベーパヘッダ
４２  圧縮ガス供給ライン
５１  強制気化ガスライン
５２  気化器
５３  強制気化バルブ
６１  返送ライン
６２  返送バルブ
７    制御装置
７１  圧縮ガス圧力計
７２  気化ガス圧力計
８１  排気ライン
８２  排気バルブ
８３  ガス燃焼装置
８５  モード切換スイッチ（入力装置）
９０  推進システム
９１  発電ユニット
９１２  発電機
９２  配電制御ユニット
９２１  配電盤
９２２  インバータ
９３  推進ユニット
９３１  推進電動機
９３２  減速機
９３３  推進器
９５  燃料油タンク
９６  燃料ガス供給系統
９７  燃料油供給系統
Ｐ１  圧縮ガス圧（圧縮ガス供給ラインのガス圧）
Ｐｓ１  圧縮ガス設定圧（設定圧）
【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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