(57)【要約】【課題】ＮＧＨを燃料として使用し、且つＮＧＨの分解によって得られる水を有効活用すると共に、アンカーチェーンの腐食を防止する。【解決手段】船舶１０は、ＮＧＨタンク１１より供給されるＮＧＨを燃料ガスと水に分解するＮＧＨ分解装置１２と、燃料ガスによって駆動される主機関としてのガスエンジン１４と、ＮＧＨ分解装置１２で生成されたＮＧＨ分解水を船内の生活用水として貯水するための貯水タンク２２と、アンカー２４及びアンカーチェーン２５と、アンカーチェーン巻き取り機構２６と、アンカーチェーン２５を海水により洗浄する第１の洗浄ノズル２７と、アンカーチェーン２５をＮＧＨ分解水により洗浄する第２の洗浄ノズル２８とを備えている。アンカーチェーン２５の洗浄では、まず洗浄ノズル２７から海水を噴射してアンカーチェーン２５に付着した汚れが除去され、第２の洗浄ノズル２８からＮＧＨ分解水を噴射して海水による塩分が洗い流される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＧＨが貯蔵されたＮＧＨタンクと、
前記ＮＧＨタンクより供給されるＮＧＨを分解して燃料ガスとＮＧＨ分解水を生成するＮＧＨ分解装置と、
前記燃料ガスによって駆動される主機関と、
船体を所望の位置に留めるアンカーと、
先端部に前記アンカーが取り付けられたアンカーチェーンと、
アンカーチェーン巻き取り機構と、
前記アンカーチェーンの巻き取り時において、少なくとも前記アンカーチェーンを前記ＮＧＨ分解水により洗浄する洗浄手段とを備えることを特徴とする船舶。
【請求項２】
前記洗浄手段は、前記アンカーチェーンを海水により洗浄する第１の洗浄ノズルと、海水により洗浄された前記アンカーチェーンを前記ＮＧＨ分解水により洗浄する第２の洗浄ノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記アンカーチェーンが通過するホースパイプをさらに備え、
前記第１及び前記第２の洗浄ノズルは共に前記ホースパイプ内に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の船舶。
【請求項４】
前記洗浄手段は、前記アンカーチェーン及び前記アンカーを洗浄することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項５】
前記ＮＧＨ分解水を前記主機関の一次冷却水として使用し、
前記主機関において前記一次冷却水として使用された前記ＮＧＨ分解水を前記アンカーチェーンの洗浄に用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項６】
前記ＮＧＨ分解水とは別に、海水を前記主機関の一次冷却水として使用することを特徴とする請求項５に記載の船舶。
【請求項７】
船内の空調システムをさらに備え、前記ＮＧＨ分解水を前記空調システムの冷却水として使用した後、前記主機関の一次冷却水として使用することを特徴とする請求項５又は６に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に関し、特に、天然ガスハイドレート（NGH：Natural Gas Hydrate）を燃料として使用する船舶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶の主機関には従来からディーゼル機関が採用されており、その燃料には重油が使用されているが、ＣＯ２、ＮＯｘ、ＳＯｘといった大気汚染物質が排出されるため、それを抑制するための制御や設備投資（低速運行、高効率機関や低排ガスエンジンの採用等）が必要となる。また、衝突や座礁により燃料の重油が海上に流出した場合には重大な環境破壊を起こすおそれがある。そこで、地球環境への配慮から燃料として天然ガスエネルギーが注目されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
天然ガスエネルギーとしては、液化天然ガス（ＬＮＧ）がよく知られているが、ＬＮＧは−１６２℃の極低温下で製造・貯蔵されるため、取り扱いが非常に難しいという問題を有している。また、タンクの温度上昇によりＬＮＧが少しずつ蒸発してボイルオフガスが多量に発生するという問題がある。特に、船舶が２〜３日動かないような場合には、タンク内部の圧力が非常に高くなるため、ボイラーで燃焼するなどしてボイルオフガスを取り除く必要があり、燃料を必要外に消費することによりコストが増加するという問題がある。
【０００４】
そのため、最近は、新たな天然ガスエネルギーとしてＮＧＨが注目されている。ＮＧＨは、メタン、エタン、プロパンなどを主成分とする天然ガスの分子（ゲスト）が水分子のクラスタ中に取り込まれた包接水和物であり、−２０℃の大気圧環境下で約１７０倍のガスを包蔵することができるため、製造、輸送、貯蔵、ガス化というシステム全体面でＬＮＧよりも有利な点が多い。また、ＮＧＨはガソリンなどに比べて二酸化炭素や大気汚染物質の排出量が少ないことから、クリーンエネルギーとしても注目されている。
【非特許文献１】三井造船株式会社、"天然ガスハイドレート（ＮＧＨ)−三井造船"、[online]、[平成１８年１１月２１日検索]、インターネット<URL：http://www.mes.co.jp/mes_technology/ngh.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
船舶の燃料として上述のＮＧＨを採用する場合、ＮＧＨが−２０℃という比較的制御しやすい温度環境下で貯蔵・保管されることから、ＬＮＧのような問題はなく、燃料の取り扱いが比較的容易である。さらに、衝突等によりＮＧＨが海上に流出したとしても、ＮＧＨが燃料ガスと水に分解するだけであるため、環境への影響はほとんどない。しかし、ＮＧＨの分解によって天然ガスのほか、多量の水が副次的に生成され、水の生成率はＮＧＨに対する体積比で約８０％であることから、かなり多量の水が生成されることになる。燃料は主として船舶の航行中に消費され、燃料の消費に伴ってそのような多量の水が生成されるため、船舶においてこの水を有効活用する新たな工夫が望まれている。
【０００６】
また、従来の船舶においては、アンカーチェーンの洗浄に海水が使用されている。海水は船舶底部に設けられたシーチェストと呼ばれる海水吸入口からポンプで組み上げられ、海水系統の配管を通ってアンカーチェーンの直近に設けられた洗浄ノズルに供給され、アンカーチェーンの洗浄に用いられる。しかし、従来の船舶においては、アンカーチェーンの腐食が発生しやすく、その寿命が短いという問題を有している。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、ＮＧＨを燃料として使用し、且つＮＧＨの分解によって得られる水を有効活用すると共に、アンカーチェーンの腐食を防止することが可能な船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、ＮＧＨが貯蔵されたＮＧＨタンクと、前記ＮＧＨタンクより供給されるＮＧＨを分解して燃料ガスとＮＧＨ分解水を生成するＮＧＨ分解装置と、前記燃料ガスによって駆動される主機関と、船体を所望の位置に留めるアンカーと、先端部に前記アンカーが取り付けられたアンカーチェーンと、アンカーチェーン巻き取り機構と、前記アンカーチェーンの巻き取り時において、少なくとも前記アンカーチェーンを前記ＮＧＨ分解水により洗浄する洗浄手段とを備えることを特徴とする船舶によって達成される。
【０００９】
本発明によれば、洗浄ノズルからＮＧＨ分解水である真水を噴射してアンカーチェーンの汚れが除去されると共に、海水の塩分も洗い流されるので、アンカーチェーンの腐食の進行を抑制することができ、アンカーチェーンの寿命を向上させることができる。特に、ＮＧＨの分解によって多量に生成されるＮＧＨ分解水をアンカーチェーンの洗浄に利用するので、ＮＧＨ分解水を有効活用することができる。
【００１０】
本発明において、前記洗浄手段は、前記アンカーチェーンを海水により洗浄する第１の洗浄ノズルと、海水により洗浄された前記アンカーチェーンを前記ＮＧＨ分解水により洗浄する第２の洗浄ノズルを含むことが好ましい。また、本発明の船舶は、アンカーチェーンが通過するホースパイプをさらに備え、前記第１及び前記第２の洗浄ノズルは共に前記ホースパイプ内に設けられていることが好ましい。これによれば、アンカーチェーンに付着した汚れ及び塩分を確実に除去することができる。さらに、前記洗浄手段は、アンカーチェーン及びアンカーを洗浄してもよい。これによれば、アンカーチェーンのみならずアンカーの腐食の進行を抑制することができ、アンカーの寿命を向上させることもできる。
【００１１】
本発明においては、前記ＮＧＨ分解水を前記主機関の一次冷却水として使用し、前記主機関において前記一次冷却水として使用された前記ＮＧＨ分解水を前記アンカーチェーンの洗浄に用いることが好ましい。
【００１２】
船舶の航行中には、主機関の燃料が必要である一方で、主機関の冷却も必要であるため、ＮＧＨの分解によって得られる燃料ガスを主機関の駆動用燃料として用いると共に、ＮＧＨの分解に伴って多量に生成される比較的低温なＮＧＨ分解水を主機関の冷却に用いることにより、ＮＧＨ分解水の有効活用、並びに船舶の性能向上を図ることができる。また、ＮＧＨ分解水を主機関の冷却水として使用した後、貯水タンクに蓄えられ、生活用水として適宜使用されるので、ＮＧＨ分解水を冷媒として有効に利用することができる。また、船舶の航行中にはＮＧＨ分解水が常に生成されるので、従来の船舶において必要だった比較的大きな貯水タンクが不要となり、船内スペースの有効活用を図ることができ、生活用水の積み込みにかかる時間やコストを低減することができる。また、多量の生活用水をいろいろな場面で使用することが可能となり、船内での生活面の向上を図ることができるだけでなく、いままで海水を使用していた船内設備を真水の使用に変えることでその寿命向上を図ることができる。
【００１３】
本発明においては、前記ＮＧＨ分解水とは別に、海水を前記主機関の一次冷却水として使用することが特に好ましい。これによれば、主機関の冷却能力をさらに高めることができ、船舶のさらなる性能向上を図ることができる。
【００１４】
本発明においては、船内の空調システムをさらに備え、前記ＮＧＨ分解水を前記空調システムの冷却水として使用することが好ましく、前記ＮＧＨ分解水を前記空調システムの冷却水として使用した後に前記主機関の冷却水として使用することが特に好ましい。これによれば、ＮＧＨ分解水を空調システムの冷却水として使用することから、ＮＧＨ分解水の更なる有効活用を図ることができる。特に、冷媒としてのＮＧＨ分解水を初段の空調システムで使用し、次いで次段のガスエンジンで使用した後、貯水タンクに蓄えることから、ＮＧＨ分解水を冷媒及び生活用水として極めて効率良く利用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明によれば、ＮＧＨを燃料として使用し、且つＮＧＨの分解によって得られる水を有効活用した船舶を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る船舶の構成を示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように、この船舶１０は、ＮＧＨが貯蔵されたＮＧＨタンク１１と、ＮＧＨタンク１１より供給されるＮＧＨを燃料ガスと水に分解するＮＧＨ分解装置１２と、ＮＧＨ分解装置１２で生成された燃料ガスを一時的に蓄えるバッファタンク１３と、燃料ガスによって駆動される主機関としてのガスエンジン１４と、ガスエンジン１４の動力によって回転するスクリュー１５と、船舶内のガス設備１６とを備えている。船舶１０はまた、ＮＧＨ分解装置１２で生成された水（以下、ＮＧＨ分解水という）を一時的に蓄えるバッファタンク１７と、ガスエンジン１４の二次冷却水を海水との熱交換により冷却するための熱交換器２０と、ＮＧＨ分解水を船内の生活用水として貯水するための貯水タンク２２とを備えている。本実施形態の船舶１０はさらに、アンカー２４及びアンカーチェーン２５と、アンカーチェーン巻き取り機構２６と、アンカーチェーン２５を海水により洗浄する第１の洗浄ノズル２７と、アンカーチェーン２５を真水であるＮＧＨ分解水により洗浄する第２の洗浄ノズル２８とを備えている。
【００１９】
図２は、ＮＧＨ分解装置１２の構成を示す模式図である。
【００２０】
図２に示すように、ＮＧＨ分解装置１２は、ＮＧＨタンク１１から供給されるペレット状のＮＧＨ（ＮＧＨペレット）１００を分解するためのＮＧＨ分解槽１０１と、ＮＧＨ分解用の温水をＮＧＨ分解槽１０１内のＮＧＨペレット１００の上方から噴霧するノズル１０２とを備えている。ＮＧＨ分解用の温水としては、特に限定されるものではないが、温水器で加熱されたＮＧＨ分解水を循環して使用してもよく、海水との熱交換によって温度上昇したＮＧＨ分解水を用いてもよい。また、後述の空調システムやガスエンジンとの間の熱交換によって温度上昇したＮＧＨ分解水を用いてもよい。ＮＧＨペレット１００に温水を噴霧することにより、ＮＧＨペレット１００は溶解し、燃料ガスと水が生成される。このとき得られる水は冷水であり、水温は−５〜１０℃と常温よりも十分に低い。ＮＧＨ分解槽１０１の内部にはネット１０３が設けられており、このネット１０３によりＮＧＨ分解槽１０１内のＮＧＨペレット１００とＮＧＨ分解水１０４とが上下に分離される。ＮＧＨ分解槽１０１内で発生した燃料ガスはＮＧＨ分解槽１０１の上方に設けられたガス排出口１０１ａから取り出され、ＮＧＨ分解槽１０１内で発生した水１０４はＮＧＨ分解槽１０１の下方に設けられた排水口１０１ｂから取り出される。
【００２１】
ＮＧＨ分解装置１２で生成された燃料ガスは、図１に示すように、バッファタンク１３を介してガスエンジン１４に供給され、ガスエンジン１４の駆動燃料として使用される他、ガスキッチン等の船舶内のガス設備１６にも供給される。
【００２２】
一方、ＮＧＨ分解装置１２で副次的に生成されたＮＧＨ分解水は、バッファタンク１７を介して貯水タンク２２に供給され、船内の生活用水として蓄えられる。この貯水タンク２２は、航行中に必要な全ての生活用水を蓄えておく従来の貯水タンクほど大型である必要はなく、その大きさはＮＧＨ分解装置１２からのＮＧＨ分解水の供給量と消費量とを比較して決定すればよい。その後、貯水タンク２２内の水は生活用水として適宜取り出される。具体的には、浄水器２３を介して飲料水として供給され、或いは、トイレ、風呂、洗濯、船内の清掃等に使用される。貯水タンク２２内の水はまた、アンカーチェーン２５を洗浄するためのアンカーチェーン洗浄水としても使用される。
【００２３】
船舶１０の停泊時には、アンカーチェーン巻き取り機構２６が動作してアンカーチェーン２５が繰り出され、アンカー２４が海底に投げ込まれる。逆に、出航時にはアンカーチェーン巻き取り機構２６が動作してアンカーチェーン２５が巻き取られ、アンカー２４が海底から引き揚げられる。アンカーチェーン２５の巻き取り時には、第１の洗浄ノズル２７からアンカーチェーン２５に向けて海水が噴射されると共に、第２の洗浄ノズル２８からＮＧＨ分解水が噴射され、アンカーチェーン２５の洗浄が行われる。
【００２４】
図３は、アンカーチェーン巻き取り機構を有する船舶１０の船首部の外観構成を示す模式図である。
【００２５】
図３に示すように、船舶１０は、アンカー２４及びアンカーチェーン２５と、船首に設けられたアンカー引き込み用のホースパイプ３１と、ホースパイプ３１の外板側の開口部に設けられたアンカー固定用のベルマウス３２と、ウィンドラス３３及びジプシーホイール３４からなるアンカーチェーン巻き取り機構と、アンカーチェーン２５を格納するためのチェーンロッカー３５と、ホースパイプ３１内に設けられた第１及び第２の洗浄ノズル２７，２８とを備えている。アンカー２４はアンカーチェーン２５によってホースパイプ３１内に引き込まれ、外板に設けられたベルマウス３２に固定される。
【００２６】
通常、アンカー２４は爪を食い込ませて船舶１０の移動を防いでいるが、船舶１０を留める力（把駐力）はアンカー２４だけで得られるものではなく、アンカーチェーン２５が海底に埋もれることによっても得られる。そのため、アンカーチェーン２５には多くのヘドロが付着しており、アンカーチェーン２５の巻き上げ時には第１及び第２の洗浄ノズルによるヘドロの除去が行われる。アンカーチェーン２５の洗浄では、まず第１の洗浄ノズル２７から海水を噴射してアンカーチェーン２５に付着した汚れのほとんどが除去される。次いで、第２の洗浄ノズル２８からＮＧＨ分解水である真水を噴射してアンカーチェーン２５の汚れがさらに除去されると共に、海水による塩分が洗い流される。こうすることで、アンカーチェーン２５の腐食の進行を抑制することができ、アンカーチェーン２５の寿命を大幅に長くすることができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＧＨ分解装置１２より得られる燃料ガスをガスエンジン１４の燃料とし、ＮＧＨ分解装置１２より得られるＮＧＨ分解水をアンカーチェーン洗浄水として使用することから、ＮＧＨの副生成物である水を有効活用することができる。これにより、アンカーチェーンの腐食を抑制することができる。
【００２８】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る船舶の構成を示す模式図である。
【００２９】
図４に示すように、この船舶４０の特徴は、ＮＧＨ分解水を空調システム２１の冷媒として利用すると共に、ガスエンジン１４の一次冷却水としても使用する点にある。そのため、船舶４０は、第１乃至第３の熱交換器１８、１９、２０と、第１の熱交換器１８との間で熱交換を行う船舶内の空調システム２１とをさらに備えており、第３の熱交換器２０によってガスエンジン１４の二次冷却水と海水との熱交換が行われている。
【００３０】
ＮＧＨ分解装置１２で副次的に生成されたＮＧＨ分解水は、バッファタンク１７を介して第１の熱交換器１８に供給され、空調システム２１の二次冷却水を冷却する一次冷却水として用いられる。第１の熱交換器１８を通過し、熱交換により温度上昇したＮＧＨ分解水はさらに第２の熱交換器１９に供給され、ガスエンジン１４の二次冷却水を冷却する一次冷却水として用いられる。ここで、通常、ガスエンジン１４の一次冷却水には海水が用いられ、二次冷却水は第３の熱交換器２０によって海水と熱交換されることにより冷却されるが、本実施形態のようにＮＧＨ分解水を一次冷却水として併用することにより、ガスエンジン１４の冷却能力の向上を図ることができる。また、ガスエンジンの冷却が必要なタイミングでＮＧＨ分解水が生成されることから、ＮＧＨ分解水を一次冷却水として利用することにより、ＮＧＨ分解水の有効活用を図ることができる。
【００３１】
第２の熱交換器１９を通過し、熱交換によってさらに温度上昇したＮＧＨ分解水は、生活用水として貯水タンク２２に蓄えられる。その後、貯水タンク２２内の水は生活用水として適宜取り出されると共に、上述のアンカーチェーン洗浄水として使用される。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＧＨ分解装置１２より得られるＮＧＨ分解水をアンカーチェーン洗浄水として使用することから、ＮＧＨの副生成物である水を有効活用することができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、ＮＧＨ分解水をガスエンジン１４及び空調システム２１の冷却水としても使用することから、ＮＧＨ分解水の更なる有効活用を図ることができる。特に、ＮＧＨ分解水を初段の空調システムの冷却水として使用し、次いで次段のガスエンジンの冷却水として使用した後、生活用水及びアンカーチェーン洗浄水として使用することから、冷媒としてのＮＧＨ分解水を段階的に利用することができ、ＮＧＨ分解水を冷媒及びアンカーチェーン洗浄水として極めて効率良く利用することができる。さらに、アンカーチェーン洗浄水は、船舶の航行中ではなく、船舶の出航時に短期的に使用されるものであるため、ＮＧＨ分解水の上述の用途に影響を与えることなく、ＮＧＨの消費によって随時発生するＮＧＨ分解水を冷却水及び生活用水として使用しながら、アンカーチェーン洗浄水として十分に供給することが可能である。
【００３４】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。
【００３５】
例えば、上記実施形態においては、船舶の主機関としてガスエンジン１４を用いているが、ガスタービンを使用することも可能である。ガスタービンにおいても、その一次冷却水としてＮＧＨ分解水や海水を使用することができる。
【００３６】
また、上記実施形態においては、第１の洗浄ノズル２７から海水を噴射し、次いで第２の洗浄ノズル２８からＮＧＨ分解水である真水を噴射しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、例えば、海水を一切使用せず、ＮＧＨ分解水を二段階に分けて使用してもよい。また、洗浄ノズルの数は２つに限定されるものではなく、３つ以上の洗浄ノズルを使用してもよい。また、アンカーチェーンの洗浄手段としては、洗浄ノズルに限定されず、例えば、洗浄ノズル以外に別途ホースを繋いでホースによる洗浄を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る船舶の構成を概略的に示す模式図である。
【図２】図２は、ＮＧＨ分解装置１２の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、アンカーチェーン巻き取り機構を有する船舶１０の船首部の外観構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係る船舶の構成を概略的に示す模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    船舶
１１    ＮＧＨタンク
１２    ＮＧＨ分解装置
１３    バッファタンク
１４    ガスエンジン
１５    スクリュー
１６    ガス設備
１７    バッファタンク
１８    第１の熱交換器
１９    第２の熱交換器
２０    （第３の）熱交換器
２１    空調システム
２２    貯水タンク
２３    浄水器
２４    アンカー
２５    アンカーチェーン
２６    アンカーチェーン巻き取り機構
２７    第１の洗浄ノズル
２８    第２の洗浄ノズル
３１    ホースパイプ
３２    ベルマウス
３３    ウィンドラス
３４    ジプシーホイール
３５    チェーンロッカー
４０    船舶
１００    ＮＧＨペレット
１０１ａ    ガス排出口
１０１ｂ    排水口
１０１    ＮＧＨ分解槽
１０２    ノズル
１０３    ネット
１０４    ＮＧＨ分解水
【図１】
2008126827.tif 000003
【図２】
2008126827.tif 000004
【図３】
2008126827.tif 000005
【図４】
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