(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進用の主ガスエンジンと、
液化天然ガスを貯留するタンクと、
前記タンク内で発生するボイルオフガスを圧縮機へ導く送気ラインと、
前記圧縮機から吐出されるボイルオフガスを前記主ガスエンジンへ導く第１供給ラインと、
発電用の副ガスエンジンと、
前記タンク内に配置されたポンプから吐出される液化天然ガスを強制気化器へ導く送液ラインと、
前記強制気化器にて生成される気化ガスを前記副ガスエンジンへ導く第２供給ラインと、
前記圧縮機から前記第２供給ラインへ前記ボイルオフガスを導くブリッジラインと、
前記送液ラインに設けられた、開度変更が可能な第１調整弁と、
前記ブリッジラインに設けられた、開度変更が可能な第２調整弁と、
前記第１調整弁および前記第２調整弁を制御する制御装置と、
前記タンク内のボイルオフガスまたは前記送気ラインに流れるボイルオフガスの圧力を検出する圧力計と、を備え、
前記制御装置は、
前記タンク内の液化天然ガスの量および前記圧力計で検出されるボイルオフガスの圧力からボイルオフガスの利用可能量を算出し、
前記ボイルオフガスの利用可能量が前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量よりも多い場合には、前記第２調整弁を開く、船舶。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ボイルオフガスの利用可能量と、前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量および前記副ガスエンジンの燃料ガス消費量の和との差に応じて前記第１調整弁を制御し、前記副ガスエンジンの燃料ガス要求圧に応じて前記第２調整弁を制御する、請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ボイルオフガスの利用可能量と前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量との差に応じて前記第２調整弁を制御し、前記副ガスエンジンの燃料ガス要求圧に応じて前記第１調整弁を制御する、請求項１に記載の船舶。
【請求項４】
推進用の主ガスエンジンと、
液化天然ガスを貯留するタンクと、
前記タンク内で発生するボイルオフガスを圧縮機へ導く送気ラインと、
前記圧縮機から吐出されるボイルオフガスを前記主ガスエンジンへ導く第１供給ラインと、
発電用の副ガスエンジンと、
前記タンク内に配置されたポンプから吐出される液化天然ガスを強制気化器へ導く送液ラインと、
前記強制気化器にて生成される気化ガスを前記副ガスエンジンへ導く第２供給ラインと、
前記圧縮機から前記第２供給ラインへ前記ボイルオフガスを導くブリッジラインと、
前記送液ラインに設けられた、開度変更が可能な第１調整弁と、
前記ブリッジラインに設けられた、開度変更が可能な第２調整弁と、
前記第１調整弁および前記第２調整弁を制御する制御装置と、
前記第１供給ラインまたは前記第２供給ラインから分岐して前記タンクへつながる、膨張装置が設けられた返送ラインと、
前記返送ラインに設けられた、開度変更が可能な第３調整弁と、を備え、
前記制御装置は前記第３調整弁を制御する、船舶。
【請求項５】
前記タンク内のボイルオフガスまたは前記送気ラインに流れるボイルオフガスの圧力を検出する圧力計をさらに備え、
前記制御装置は、
前記タンク内の液化天然ガスの量および前記圧力計で検出されるボイルオフガスの圧力からボイルオフガスの利用可能量を算出し、
前記ボイルオフガスの利用可能量が前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量および前記副ガスエンジンの燃料ガス消費量の和よりも多い場合には、前記第２調整弁および前記第３調整弁を開く、請求項４に記載の船舶。
【請求項６】
前記制御装置は、前記ボイルオフガスの利用可能量と前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量および前記副ガスエンジンの燃料ガス消費量の和との差に応じて前記第３調整弁を制御し、前記副ガスエンジンの燃料ガス要求圧に応じて前記第２調整弁を制御する、請求項５に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進用の主ガスエンジンおよび発電用の副ガスエンジンを含む船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、推進用の主ガスエンジンおよび発電用の副ガスエンジンを含む船舶に用いられる、例えば、特許文献１に示す燃料ガス供給システムが知られている。この燃料ガス供給システムでは、液化ガスがカーゴタンクに積載されている。タンク内で自然発生したボイルオフガスが、高圧ガスコンプレッサを含む第１燃料ガス供給ラインを通って主機関に供給される。また、高圧ガスコンプレッサから分岐した低圧燃料ガス供給ラインを通って低圧ガスがディーゼル発電機関に供給される。さらに、液化ガスが、タンク内のポンプに接続された第２燃料ガス供給ラインを通って高圧液ポンプにより加圧され、ガスヒータにより加熱・気化される。この気化したガス（気化ガス）は、第２燃料ガス供給ラインから第１燃料ガス供給ラインを通って主機関に供給され、第２燃料ガス供給ラインから第１燃料ガス供給ライン、連絡ラインおよび低圧燃料ガス供給ラインを通ってディーゼル発電機関に供給される。
【０００３】
このシステムでは、船速と燃料消費量との関係を示す曲線と、タンク内の液化ガスが自然蒸発してボイルオフガスとなる単位時間当たりの量（タンクの発生量）を示す直線との交点を運転点として求めている。この運転点、および運転点よりも低速での運航では、ボイルオフガスを主機関に供給し、ここで余ったボイルオフガスをディーゼル発電機関またはボイラに供給している。一方、運転点よりも高速での運航では、ボイルオフガスを主機関およびディーゼル発電機関に供給し、これに足りない分の燃料として気化ガスを主機関およびディーゼル発電機に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４５２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記燃料ガス供給システムでは、燃料消費量とタンクの発生量との関係に応じて、ボイルオフガスおよび／または気化ガスをディーゼル発電機に供給している。しかしながら、ディーゼル発電機にその要求に応じた圧力でボイルオフガスおよび／または気化ガスを供給する制御については記載されていない。このため、上記燃料ガス供給システムには、ボイルオフガスおよび／または気化ガスをディーゼル発電機にその要求に応じた圧力で供給するという観点から未だ改善の余地がある。
【０００６】
そこで、本発明は、ボイルオフガスおよび／または気化ガスを発電用の副ガスエンジンにその要求に応じた圧力で供給することができる船舶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、本発明の第１態様に係る船舶は、推進用の主ガスエンジンと、液化天然ガスを貯留するタンクと、前記タンク内で発生するボイルオフガスを圧縮機へ導く送気ラインと、前記圧縮機から吐出されるボイルオフガスを前記主ガスエンジンへ導く第１供給ラインと、発電用の副ガスエンジンと、前記タンク内に配置されたポンプから吐出される液化天然ガスを強制気化器へ導く送液ラインと、前記強制気化器にて生成される気化ガスを前記副ガスエンジンへ導く第２供給ラインと、前記圧縮機から前記第２供給ラインへ前記ボイルオフガスを導くブリッジラインと、前記送液ラインに設けられた、開度変更が可能な第１調整弁と、前記ブリッジラインに設けられた、開度変更が可能な第２調整弁と、前記第１調整弁および前記第２調整弁を制御する制御装置と、を備える。
【０００８】
第１態様に係る船舶の構成によれば、送液ラインに導かれた液化天然ガスが強制気化器で気化されて、この気化ガスが第２供給ラインに導かれて副ガスエンジンに供給される。また、主ガスエンジンの燃料ガス消費量に対してボイルオフガスが余る場合には、この余剰のボイルオフガスが、圧縮機からブリッジラインおよび第２供給ラインに導かれて副ガスエンジンに供給される。ここで、制御装置が送液ラインの第１調整弁およびブリッジラインの第２調整弁を制御することにより、副ガスエンジンへ供給されるボイルオフガスおよび／または気化ガスの流量などを調整し、ボイルオフガスおよび／または気化ガスを副ガスエンジンにその要求に応じた圧力で供給することができる。
【０００９】
本発明の第２態様に係る船舶は、前記タンク内のボイルオフガスまたは前記送気ラインに流れるボイルオフガスの圧力を検出する圧力計をさらに備え、前記制御装置は、前記タンク内の液化天然ガスの量および前記圧力計で検出されるボイルオフガスの圧力からボイルオフガスの利用可能量を算出し、前記ボイルオフガスの利用可能量が前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量よりも多い場合には、前記第２調整弁を開いてもよい。
【００１０】
第２態様に係る船舶の構成によれば、主ガスエンジンの燃料ガス消費量に対する余剰のボイルオフガスを、第２調整弁を介してブリッジラインに流し、副ガスエンジンに供給することができる。なお、第２調整弁を開くとは、閉じている第２調整弁を開くこと、および予め開いている第２調整弁の開いた状態を維持することを含む。
【００１１】
本発明の第３態様に係る船舶では、前記制御装置は、前記ボイルオフガスの利用可能量と、前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量および前記副ガスエンジンの燃料ガス消費量の和との差に応じて前記第１調整弁を制御し、前記副ガスエンジンの燃料ガス要求圧に応じて前記第２調整弁を制御してもよい。また、本発明の第４態様に係る船舶では、前記制御装置は、前記ボイルオフガスの利用可能量と前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量との差に応じて前記第２調整弁を制御し、前記副ガスエンジンの燃料ガス要求圧に応じて前記第１調整弁を制御してもよい。
【００１２】
第３および第４態様に係る船舶の構成によれば、ボイルオフガスの発生量はタンク内のボイルオフガスの圧力により変化するものの、タンク内の液化天然ガスの量にほぼ依存する。このため、主ガスエンジンの燃料ガス消費量をボイルオフガスの発生量と比較して圧縮機へのボイルオフガスの供給量を決定した場合には、タンク内のボイルオフガスの圧力を任意の要求範囲内に調整することが困難である。これに対し、タンク内の液化天然ガスの量および圧力計で検出されるボイルオフガスの圧力からボイルオフガスの利用可能量を算出する。そして、この利用可能量と主ガスエンジンの燃料ガス消費量および副ガスエンジンの燃料ガス消費量の和との差、または利用可能量と主ガスエンジンの燃料ガス消費量との差に応じて各調整弁を制御すれば、タンク内のボイルオフガスの圧力が高い場合にはボイルオフガスを積極的に使用し、タンク内のボイルオフガスの圧力が低い場合にはボイルオフガスの使用量を少なくすることができる。従って、タンク内のボイルオフガスの圧力を前記の要求範囲内に容易に調整することができる。
【００１３】
本発明の第５態様に係る船舶は前記第１供給ラインまたは前記第２供給ラインから分岐して前記タンクへつながる、膨張装置が設けられた返送ラインと、前記返送ラインに設けられた、開度変更が可能な第３調整弁と、をさらに備え、前記制御装置は前記第３調整弁を制御してもよい。第５態様に係る船舶の構成によれば、主ガスエンジンおよび副ガスエンジンの各燃料ガス消費量の和に対する余剰のボイルオフガスを、返送ラインを通じてタンクへ返送することができる。
【００１４】
本発明の第６態様に係る船舶は、前記タンク内のボイルオフガスまたは前記送気ラインに流れるボイルオフガスの圧力を検出する圧力計をさらに備え、前記制御装置は、前記タンク内の液化天然ガスの量および前記圧力計で検出されるボイルオフガスの圧力からボイルオフガスの利用可能量を算出し、前記ボイルオフガスの利用可能量が前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量および前記副ガスエンジンの燃料ガス消費量の和よりも多い場合には、前記第２調整弁および前記第３調整弁を開いてもよい。
【００１５】
第６態様に係る船舶の構成によれば、主ガスエンジンの燃料ガス消費量に対する余剰のボイルオフガスを、第２調整弁を介してブリッジラインに流し、副ガスエンジンに供給することができる。また、各ガスエンジンの燃料ガス消費量の和に対する余剰のボイルオフガスを、第３調整弁を介して返送ラインに流し、タンクに返送することができる。なお、第２調整弁および第３調整弁を開くとは、閉じている第２調整弁および第３調整弁を開くこと、および予め開いている第２調整弁および第３調整弁の開いた状態を維持することを含む。
【００１６】
本発明の第７態様に係る船舶では、前記制御装置は、前記ボイルオフガスの利用可能量と前記主ガスエンジンの燃料ガス消費量および前記副ガスエンジンの燃料ガス消費量の和との差に応じて前記第３調整弁を制御し、前記副ガスエンジンの燃料ガス要求圧に応じて前記第２調整弁を制御してもよい。
【００１７】
第７態様に係る船舶の構成によれば、ボイルオフガスの利用可能量と各ガスエンジンの燃料ガス消費量の和との差に応じて第３調整弁を制御すれば、タンク内のボイルオフガスの圧力を前記の要求範囲内に容易に調整することができる。また、副ガスエンジンの燃料ガス要求圧に応じて第２調整弁を制御すれば、ボイルオフガスおよび／または気化ガスを副ガスエンジンにその要求に応じた圧力で供給することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ボイルオフガスおよび／または気化ガスを発電用の副ガスエンジンにその要求に応じた圧力で供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る船舶の概略構成図である。
【図２】タンク内のボイルオフガスの圧力と設定圧力との偏差と、ボイルオフガスの利用可能量との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る船舶の概略構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る船舶の概略構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る船舶の概略構成図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る船舶の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る船舶１Ａを示す。この船舶１Ａは、液化天然ガス（以下、ＬＮＧという）を貯留するタンク１１と、推進用の主ガスエンジン１３と、発電用（すなわち、船内電源用）の副ガスエンジン１６を含む。
【００２１】
図例では、タンク１１が１つだけ設けられているが、タンク１１は複数設けられていてもよい。本実施形態では、船舶１ＡがＬＮＧ運搬船であり、船舶１Ａには複数のカーゴタンクが装備されている。つまり、図１に示すタンク１１は、複数のカーゴタンクのそれぞれである。また、図例では、主ガスエンジン１３および副ガスエンジン１６が１つずつ設けられているが、主ガスエンジン１３が複数設けられていてもよいし、副ガスエンジン１６が複数設けられていてもよい。
【００２２】
本実施形態では、船舶１Ａが機械推進式であり、主ガスエンジン１３がスクリュープロペラ（図示せず）を直接的に回転駆動する。ただし、船舶１Ａが電気推進式であり、主ガスエンジン１３がスクリュープロペラを発電機およびモータを介して回転駆動してもよい。
【００２３】
主ガスエンジン１３は、燃料ガス噴射圧が例えば２０〜３５ＭＰａ程度と高圧なディーゼルサイクル方式の２ストロークエンジンである。ただし、主ガスエンジン１３は、燃料ガス噴射圧が例えば１〜２ＭＰａ程度と中圧なオットーサイクル方式の２ストロークエンジンであってもよい。あるいは、電気推進の場合は、主ガスエンジン１３が、燃料ガス噴射圧が例えば０．５〜１ＭＰａ程度と低圧なオットーサイクル方式の４ストロークエンジンであってもよい。また、主ガスエンジン１３は、燃料ガスのみを燃焼させるガス専焼エンジンであってもよいし、燃料ガスと燃料油の一方または双方を燃焼させる二元燃料エンジンであってもよい（二元燃料エンジンの場合、燃料ガスを燃焼させるときがオットーサイクル、燃料油を燃焼させるときがディーゼルサイクルであってもよい）。
【００２４】
副ガスエンジン１６は、燃料ガス噴射圧が例えば０．５〜１ＭＰａ程度と低圧なオットーサイクル方式の４ストロークエンジンであり、発電機（図示せず）と連結されている。副ガスエンジン１６は、燃料ガスのみを燃焼させるガス専焼エンジンであってもよいし、燃料ガスと燃料油の一方または双方を燃焼させる二元燃料エンジンであってもよい。
【００２５】
主ガスエンジン１３の燃料ガスは、主に、自然入熱によりタンク１１内で発生するボイルオフガス（以下、ＢＯＧという）であり、副ガスエンジン１６の燃料ガスは、主に、ＬＮＧが強制的に気化された気化ガス（以下、ＶＧという）である。
【００２６】
具体的に、タンク１１は、送気ライン２１により圧縮機１２と接続されており、圧縮機１２は、第１供給ライン２２により主ガスエンジン１３と接続されている。また、タンク１１内には、ポンプ１４が配置されており、ポンプ１４は、送液ライン３１により強制気化器１５と接続されている。強制気化器１５は、第２供給ライン３２により副ガスエンジン１６と接続されている。
【００２７】
送気ライン２１は、タンク１１内で発生するＢＯＧを圧縮機１２へ導く。圧縮機１２は、ＢＯＧを高圧に圧縮する。第１供給ライン２２は、圧縮機１２から吐出される高圧のＢＯＧを主ガスエンジン１３へ導く。
【００２８】
圧縮機１２は、本実施形態では、５段式の高圧圧縮機である。圧縮機１２の入口と１段目の圧縮部１２ａとの間、各段の圧縮部１２ａの間、および圧縮機１２の出口と５段目の圧縮部１２ａとの間は互いに接続ライン１２ｂにより接続されている。接続ライン１２ｂには、各圧縮部１２ａをバイパスするバイパスライン１２ｃが接続されており、バイパスライン１２ｃにはバイパス弁１２ｄが設けられている。バイパス弁１２ｄは、開度変更が可能な調整弁であって、開度は制御装置６により制御される。なお、圧縮機１２は、例えば主ガスエンジン１３の燃料ガス噴射圧が低圧の場合は、低圧圧縮機であってもよい。
【００２９】
ブリッジライン５１は、圧縮機１２から第２供給ライン３２につながっている。圧縮機１２において、ブリッジライン５１におけるＢＯＧの圧力が副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧より高くなるステージに、ブリッジライン５１が接続されている。ただし、これらの圧力差が大きいほど、副ガスエンジン１６に供給されるＢＯＧの圧力を副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧に調整するための減圧弁などの圧力調整機器が高価になる。このため、圧力およびコストを考慮し、この実施形態では、ブリッジライン５１は２段目の圧縮部１２ａと３段目の圧縮部１２ａとの間で圧縮機１２と接続している。ブリッジライン５１は、ＢＯＧが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量に対して余るときに、この余剰のＢＯＧを圧縮機１２から第２供給ライン３２へ導く。その場合、副ガスエンジン１６へは、燃料ガスとしてＶＧおよびＢＯＧ（場合によっては、ＢＯＧのみ）が供給される。
【００３０】
送液ライン３１は、ポンプ１４から吐出されるＬＮＧを強制気化器１５へ導く。強制気化器１５から副ガスエンジン１６へ導かれるＶＧの圧力が副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧以上になるように、ポンプ１４はＬＮＧを吐出する。強制気化器１５は、例えばボイラにて生成される蒸気を熱源としてＬＮＧを強制的に気化し、ＶＧを生成する。第２供給ライン３２は、強制気化器１５にて生成するＶＧを副ガスエンジン１６へ導く。なお、第２供給ライン３２には、例えば、メタンより質量が大きいエタンなどの重質分をＶＧから除去するための機器（例えば、冷却器および気液分離器）が設けられていることが望ましい。これにより、メタン価が高いＶＧを副ガスエンジン１６へ供給することができる。
【００３１】
また、第２供給ライン３２には、ブリッジライン５１の接続点よりも上流側に逆止弁３３が設けられている。これにより、強制気化器１５から第２供給ライン３２に流入するＶＧの圧力がブリッジライン５１から第２供給ライン３２に流入するＢＯＧの圧力より低い場合、ブリッジライン５１から流れるＢＯＧが強制気化器１５へ逆流することが防止される。なお、逆止弁３３が第２供給ライン３２に設けられてなくてもよい。また、圧縮機１２へＢＯＧまたはＶＧが逆流することを防ぐ逆止弁がブリッジライン５１に設けられていてもよい。
【００３２】
送液ライン３１に第１調整弁３１ａが設けられ、ブリッジライン５１に第２調整弁５１ａが設けられている。これらの調整弁３１ａ、５１ａは、開度変更が可能であって、この開度は制御装置６により制御される。なお、図１では、図面の簡略化のために一部の信号線のみを描いている。
【００３３】
本実施形態では、第１調整弁３１ａが送液ライン３１を開放したり遮断したりする役割を果たし、第２調整弁５１ａがブリッジライン５１を開放したり遮断したりする役割を果たす。ただし、第１調整弁３１ａとは別に送液ライン３１に開閉弁が設けられていてもよいし、第２調整弁５１ａとは別にブリッジライン５１に開閉弁が設けられていてもよい。
【００３４】
さらに、送気ライン２１に、当該送気ライン２１に流れるＢＯＧの圧力Ｐｂ１を検出する第１圧力計６１が設けられている。ただし、第１圧力計６１は、タンク１１に設けられ、タンク１１内のＢＯＧの圧力を検出してもよい。また、第１供給ライン２２に、当該第１供給ライン２２に流れるＢＯＧの圧力Ｐｂ２を検出する第２圧力計６２が設けられている。送液ライン３１に、当該送液ライン３１に流れるＬＮＧの流量Ｆｌを検出する流量計６３が設けられている。流量計６３は、図１では、第１調整弁３１ａよりも上流側で送液ライン３１に設けられているが、第１調整弁３１ａよりも下流側で送液ライン３１に設けられていてもよい。また、流量計６３は、第２供給ライン３２における強制気化器１５よりも下流側でブリッジライン５１の接続点よりも上流側に設けられていてもよい。この場合、流量計６３は、強制気化器１５から第２供給ライン３２に流れるＶＧの流量を検出する。また、第２供給ライン３２に、当該第２供給ライン３２に流れるＶＧおよび／またはＢＯＧの圧力Ｐｖを検出する第３圧力計６４が設けられている。この第３圧力計６４は、第２供給ライン３２におけるブリッジライン５１の接続点よりも下流側に位置している。
【００３５】
制御装置６は、各ガスエンジン１３、１６の燃料ガス要求圧で各ガスエンジン１３、１６に燃料ガス（ＢＯＧおよび／またはＶＧ）を供給すると共に、タンク１１内の圧力を要求範囲内に保つため、流量計６３および各圧力計６１、６２、６４の検出値に基づき各調整弁３１ａ、５１ａを制御する。なお、各ガスエンジン１３、１６の燃料ガス要求圧は、各ガスエンジン１３、１６の要求に応じて予めまたは任意に定められた圧力である。また、タンク１１内圧力の要求範囲は、タンク１１の性能などに応じて予めまたは任意に定められた圧力である。
【００３６】
具体的には、制御装置６は、第２圧力計６２の検出値に基づき主ガスエンジン１３に供給されるＢＯＧの圧力を制御する。つまり、制御装置６へは、第２圧力計６２から検出値の信号が送信される。制御装置６は、この検出値に基づき、圧縮機１２から圧送されて第１供給ライン２２を介して主ガスエンジン１３に供給されるＢＯＧの圧力Ｐｂ２を取得する。そして、制御装置６は、ＢＯＧの圧力Ｐｂ２が主ガスエンジン１３の燃料ガス要求圧になるように、圧縮機１２のバイパス弁１２ｄを制御する。これにより、主ガスエンジン１３の燃料ガス要求圧でＢＯＧが主ガスエンジン１３に供給される。
【００３７】
また、制御装置６は、第１圧力計６１、第３圧力計６４および流量計６３の各検出値に基づき副ガスエンジン１６に供給されるＶＧおよびＢＯＧの圧力を制御する。このため、まず、制御装置６は、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１および副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２を算出する。
【００３８】
つまり、制御装置６へは、主ガスエンジン１３の燃料ガス噴射タイミングなどを制御する第１ガスエンジン制御器（図示せず）および副ガスエンジン１６の燃料ガス噴射タイミングなどを制御する第２ガスエンジン制御器（図示せず）から各種の信号が送信される。そして、制御装置６は、第１ガスエンジン制御器から送信される信号から主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１を算出すると共に、第２ガスエンジン制御器から送信される信号から副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２を算出する。ただし、制御装置６は、第１ガスエンジン制御器から燃料ガス消費量Ｑ１を直接的に取得してもよい。また、制御装置６は、第２ガスエンジン制御器から燃料ガス消費量Ｑ２を直接的に取得してもよい。
【００３９】
次に、制御装置６は、タンク１１内のＬＮＧの量および第１圧力計６１で検出されるＢＯＧの圧力Ｐｂ１からＢＯＧの利用可能量Ｑａを算出する。つまり、制御装置６へは、第１圧力計６１から検出値の信号が送信される。そして、制御装置６は、この検出値に基づいたＢＯＧの圧力Ｐｂ１に、送気ライン２１の上流端から第１圧力計６１の位置までの圧力損失を加算して、タンク１１内のＢＯＧの圧力Ｐｔを算出する。このタンク１１内のＢＯＧの圧力Ｐｔと設定圧力Ｐｓとの偏差ΔＰ（＝Ｐｔ−Ｐｓ）が大きくなるにつれて、図２に示すように、ＢＯＧの利用可能量Ｑａは多くなる。ここで、設定圧力Ｐｓとは、ＢＯＧの利用可能量ＱａがＢＯＧの発生量Ｑｎと等しくなるときの圧力である。ＢＯＧの発生量Ｑｎは、タンク１１内のＢＯＧの圧力により変化するものの、タンク１１内のＬＮＧの量にほぼ依存する。
【００４０】
カーゴタンクのようにタンク１１の容量が非常に大きい場合、ＢＯＧおよび／またはＬＮＧが燃料ガスとして使用されても、タンク１１内のＬＮＧの液面の高さはそれほど変化しない。このため、本実施形態では、タンク１１内のＬＮＧの量を変数ではなく一定値として扱う。ただし、タンク１１の容量が小さい場合には、タンク１１にタンク１１内のＬＮＧの量を検出するレベル計が設けられ、タンク１１内のＬＮＧの量が変数として扱われてもよい。そして、制御装置６は、タンク１１内のＬＮＧの量および圧力の偏差ΔＰから、ＢＯＧの利用可能量Ｑａを算出する。
【００４１】
次に、制御装置６は、ＢＯＧの利用可能量Ｑａを各ガスエンジン１３、１６の燃料ガス消費量Ｑ１、Ｑ２と比較する。ＢＯＧの利用可能量Ｑａが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１よりも多い場合（ＢＯＧが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１に対して余る場合）、制御装置６は、利用可能量Ｑａと燃料ガス消費量Ｑ１との差ΔＱ１（＝Ｑａ−Ｑ１）を算出し、余剰のＢＯＧの量を求める。さらに、この差ΔＱ１が副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２以下である場合（ΔＱ１≦Ｑ２）、制御装置６は、副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２と差ΔＱ１との差ΔＱ２（＝Ｑ２−ΔＱ１）を算出する。そして、制御装置６は、流量計６３により検出された流量Ｆｌから、強制気化器１５から第２供給ライン３２に流れるＶＧの流量を求め、このＶＧの流量が差ΔＱ２になるように、第１調整弁３１ａの開度を制御する。これにより、ΔＱ２のＶＧが強制気化器１５から第２供給ライン３２に流れると共に、ΔＱ１の余剰のＢＯＧがブリッジライン５１から第２供給ライン３２へ流れる。
【００４２】
また、制御装置６は、第３圧力計６４により検出された圧力Ｐｖが副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧になるように、第２調整弁５１ａの開度を制御する。これにより、副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧でＶＧおよびＢＯＧが副ガスエンジン１６に供給される。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の船舶１Ａでは、ＬＮＧが強制気化器１５で強制的に気化され、そのＶＧが副ガスエンジン１６へ供給されるので、高圧ポンプを用いることなく、副ガスエンジン１６に十分な量の燃料ガスを供給することができる。
【００４４】
ＢＯＧが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１に対して余る場合には、余剰のＢＯＧを、圧縮機１２からブリッジライン５１および第２供給ライン３２を通じて副ガスエンジン１６に供給することができる。これに伴い、強制気化器１５で気化するＶＧの量を減らし、強制気化器１５での強制気化に使用する熱量を抑制できる。
【００４５】
また、上述したように、ＢＯＧの発生量Ｑｎは、タンク１１内のＢＯＧの圧力により変化するものの、タンク１１内のＬＮＧの量にほぼ依存する。このため、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１をＢＯＧの発生量Ｑｎと比較して第１調整弁３１ａを制御した場合には、タンク１１内のＢＯＧの圧力を任意の要求範囲内に調整することが困難である。これに対し、本実施形態では、タンク１１内のＬＮＧの量および圧力計６１で検出されるＢＯＧの圧力Ｐｂ１からＢＯＧの利用可能量Ｑａを算出する。そして、ＢＯＧの利用可能量Ｑａと、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１および副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２の和との差ΔＱ２に応じて第１調整弁３１ａを制御している。これにより、タンク１１から送気ライン２１および圧縮機１２を介してブリッジライン５１へ流れるＢＯＧの流量が制御されるため、タンク１１内のＢＯＧの圧力を要求範囲内に間接的に調整することができる。
【００４６】
さらに、差ΔＱ２に応じて第１調整弁３１ａが制御され、副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧に応じて第２調整弁５１ａが制御される。これにより、副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧でＶＧおよびＢＯＧが副ガスエンジン１６に供給される。また、主ガスエンジン１３の燃料ガス要求圧に応じて圧縮機１２のバイパス弁１２ｄが制御される。これにより、主ガスエンジン１３の燃料ガス要求圧でＢＯＧが主ガスエンジン１３に供給される。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る船舶１Ｂを説明する。なお、本実施形態ならびに後述する各実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４８】
第１実施形態では、流量計６３が送液ライン３１に設けられていた。これに対し、第２実施形態では、流量計６５がブリッジライン５１に設けられる。また、第１実施形態では、制御装置６は、差ΔＱ２に応じて第１調整弁３１ａを制御し、副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧に応じて第２調整弁５１ａを制御した。これに対し、第２実施形態では、制御装置６は、差ΔＱ１に応じて第２調整弁５１ａを制御し、副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧に応じて第１調整弁３１ａを制御する。
【００４９】
具体的には、流量計６５は、圧縮機１２からブリッジライン５１に流れるＢＯＧの流量Ｆｂ１を検出する。この検出値は、制御装置６に送信される。
【００５０】
制御装置６は、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１および第２圧力計６２の検出値に基づき主ガスエンジン１３に供給されるＢＯＧの圧力を制御する。また、制御装置６は、副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２、第１圧力計６１、第３圧力計６４および流量計６５の各検出値に基づき副ガスエンジン１６に供給されるＶＧおよびＢＯＧの圧力を制御する。
【００５１】
このＶＧおよびＢＯＧの圧力制御において、ＢＯＧの利用可能量Ｑａが、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１よりも多く、各ガスエンジン１３、１６の燃料ガス消費量Ｑ１、Ｑ２の和以下である場合（Ｑ１＜Ｑａ≦Ｑ１＋Ｑ２）、ＢＯＧの利用可能量Ｑａと主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１との差ΔＱ１（＝Ｑａ−Ｑ１）を算出する。そして、制御装置６は、流量計６５により検出された流量Ｆｂ１が差ΔＱ１になるように、第２調整弁５１ａの開度を制御する。これにより、流量Ｆｂ１の余剰のＢＯＧが圧縮機１２からブリッジライン５１に流れる。また、制御装置６は、第３圧力計６４により検出された圧力Ｐｖが副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧になるように、第１調整弁３１ａの開度を制御する。これにより、副ガスエンジン１６にその燃料ガス要求圧でＶＧおよびＢＯＧが供給される。
【００５２】
本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
なお、第２実施形態では、制御装置６は、第３圧力計６４により検出された圧力Ｐｖが副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧になるように、第１調整弁３１ａの開度を制御した。これに代えて、制御装置６は、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１および副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２の和と、ＢＯＧの利用可能量Ｑａとの差（Ｑ１＋Ｑ２−Ｑａ）をＬＮＧの設定流量として第１調整弁３１ａを制御する。そして、制御装置６は、第３圧力計６４により検出された圧力Ｐｖに基づきＬＮＧの設定流量を補正し、この補正された設定流量に応じて第１調整弁３１ａの開度を制御してもよい。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第３実施形態に係る船舶１Ｃを説明する。第３実施形態に係る船舶１Ｃは、第１実施形態に係る船舶１Ａの構成に加えて、返送ライン２３をさらに備える。このとき、第１実施形態では、流量計６３が送液ライン３１に設けられていたのに対し、第３実施形態では、流量計６６が返送ライン２３に設けられる。流量計６６は、返送ライン２３に流れるＢＯＧの流量Ｆｂ２を検出する。この検出値は、制御装置６に送信される。
【００５５】
返送ライン２３は、第１供給ライン２２から分岐し、タンク１１につながっている。返送ライン２３の先端は、タンク１１内のＬＮＧの液面よりも上方に位置していてもよいし、液面よりも下方に位置していてもよい。また、返送ライン２３には、膨張弁などの膨張装置７２が設けられる。返送ライン２３には、開度変更が可能な第３調整弁２３ａ、ならびに返送ライン２３を開放および遮断する開閉弁２３ｂが設けられている。この第３調整弁２３ａおよび開閉弁２３ｂは、制御装置６により制御される。なお、返送ライン２３に開閉弁２３ｂが設けられていなくてもよい。
【００５６】
また、第１実施形態では、ＢＯＧの利用可能量Ｑａが、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１よりも多く、各ガスエンジン１３、１６の燃料ガス消費量Ｑ１、Ｑ２の和以下である場合（Ｑ１＜Ｑａ≦Ｑ１＋Ｑ２）における、副ガスエンジン１６に対するＶＧおよびＢＯＧの圧力制御について説明した。これに対し、第３実施形態では、ＢＯＧの利用可能量Ｑａが、各ガスエンジン１３、１６の燃料ガス消費量Ｑ１、Ｑ２の和より多い場合（Ｑａ＞Ｑ１＋Ｑ２）における、副ガスエンジン１６に対するＢＯＧの圧力制御について説明する。
【００５７】
具体的には、Ｑａ＞Ｑ１＋Ｑ２である場合、利用可能量ＱａのＢＯＧで各ガスエンジン１３、１６の燃料ガス消費量Ｑ１、Ｑ２を賄うことができる。このため、ＬＮＧを強制気化器１５で気化したＶＧを副ガスエンジン１６に供給する必要がないので、制御装置６は、強制気化器１５の運転を停止し、第１調整弁３１ａを全閉する。ただし、第１調整弁３１ａを全閉する代わりに、強制気化器１５の運転を停止せずに、第１調整弁３１ａの開度を強制気化器１５の運転が継続可能な最低開度にしてもよい。
【００５８】
そして、制御装置６は、ＢＯＧの利用可能量Ｑａと、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１および副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２の和との差ΔＱ３（＝Ｑａ−（Ｑ１＋Ｑ２））を算出する。制御装置６は、流量計６６により検出された流量Ｆｂ２が差ΔＱ３になるように、第３調整弁２３ａの開度を制御する。また、制御装置６は、第３圧力計６４により検出された圧力Ｐｖが副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧になるように、第２調整弁５１ａの開度を制御する。これにより、各ガスエンジン１３、１６の燃料ガス消費量Ｑ１、Ｑ２の和に対して余ったΔＱ３のＢＯＧが返送ライン２３に流れる。これと共に、副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２のＢＯＧがブリッジライン５１に流れ、副ガスエンジン１６にその燃料ガス要求圧でＢＯＧが供給される。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の船舶１Ｃでは、余剰のＢＯＧが返送ライン２３を通ってタンク１１に返送される。これにより、余剰のＢＯＧが無駄に消費されることがない。また、本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
（第４実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第４実施形態に係る船舶１Ｄを説明する。第４実施形態に係る船舶１Ｄは、第３実施形態に係る船舶１Ｃの構成に加えて、熱交換器８１をさらに備える。熱交換器８１は、送液ライン３１、返送ライン２３および送気ライン２１に設けられる。熱交換器８１は、膨張装置７２の上流側で返送ライン２３に流れるＢＯＧ（タンク１１へ返送されるＢＯＧ）を、送液ライン３１に流れるＬＮＧおよび送気ライン２１に流れるＢＯＧによって冷却する。この冷却の後に膨張装置７２によって膨張されることによって、タンク１１へ返送されるＢＯＧは部分的に再液化される。一方、送液ライン３１に流れるＬＮＧは、ＢＯＧから熱を奪うことによって、部分的に気化してもよい。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の船舶１Ｄでは、返送ライン２３に流れるＢＯＧが船舶１Ｄの燃料として使用されるＬＮＧおよびＢＯＧによって冷却されるため、この冷却のための機器や媒体などを別途用意する必要がない。また、本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
（第５実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第５実施形態に係る船舶１Ｅを説明する。第５実施形態に係る船舶１Ｅは、第３実施形態に係る返送ライン２３および流量計６６に代えて、返送ライン３４および流量計６７を備えている。
【００６３】
返送ライン３４は、ブリッジライン５１の接続点よりも下流側で第２供給ライン３２から分岐し、タンク１１につながっている。ただし、返送ライン３４は、ブリッジライン５１の接続点よりも上流側で第２供給ライン３２から分岐してもよい。また、返送ライン３４の先端は、タンク１１内のＬＮＧの液面よりも上方に位置していてもよいし、液面よりも下方に位置していてもよい。返送ライン３４には、開度変更が可能な第３調整弁３４ａが設けられている。この第３調整弁３４ａは、制御装置６により制御される。また、流量計６７は、返送ライン３４に流れるＢＯＧの流量Ｆｂ３を検出する。この検出値は、制御装置６に送信される。
【００６４】
制御装置６は、副ガスエンジン１６に対するＢＯＧの圧力制御において、ＢＯＧの利用可能量Ｑａと、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１および副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２の和との差ΔＱ３（＝Ｑａ−（Ｑ１＋Ｑ２））を算出する。そして、制御装置６は、流量計６７により検出された流量Ｆｂ３が差ΔＱ３になるように、第３調整弁３４ａの開度を制御する。また、制御装置６は、第３圧力計６４により検出された圧力Ｐｖが副ガスエンジン１６の燃料ガス要求圧になるように、第２調整弁５１ａの開度を制御する。これにより、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１に対して余ったΔＱ１のＢＯＧがブリッジライン５１に流れ、この内、ΔＱ３のＢＯＧが返送ライン３４に流れる。このため、返送ライン３４の分岐点よりも下流側の第２供給ライン３２に副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２のＢＯＧが流れ、副ガスエンジン１６にその燃料ガス要求圧でＢＯＧが供給される。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の船舶１Ｅでは、余剰のＢＯＧが返送ライン３４を通ってタンク１１に返送されることによって、余剰のＢＯＧが無駄に消費されることがない。また、本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、第５実施形態に係る船舶１Ｅは、返送ライン３４に加えて、第３実施形態に係る返送ライン２３を備えていてもよい。また、第５実施形態に係る船舶１Ｅは、熱交換器をさらに備えてもよい。この熱交換器は、送液ライン３１および返送ライン３４に設けられる。熱交換器は、返送ライン３４に流れるＢＯＧ（タンク１１へ返送されるＢＯＧ）を、送液ライン３１に流れるＬＮＧによって冷却する。
【００６７】
（その他の実施形態）
本発明は上述した第１〜第５実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００６８】
例えば、ポンプ１４が強制気化器１５までＬＮＧを汲み上げるだけの機能を有し、第２供給ライン３２に圧縮機が設けられていてもよい。ただし、ポンプ１４によって副ガスエンジン１６の燃料ガス噴射圧が確保されれば、第２供給ライン３２に圧縮機を設ける必要がなく、コストを低減することができる。
【００６９】
また、主ガスエンジン１３および副ガスエンジン１６の一方または双方は、必ずしもレシプロエンジンである必要はなく、ガスタービンエンジンであってもよい。
【００７０】
また、第２供給ライン３２から送気ライン２１へＶＧを導くブリッジラインをさらに備えてもよい。このブリッジラインは、ＢＯＧが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１に対して不足するときに、第２供給ライン３２から送気ライン２１へＶＧを導く。その結果、主ガスエンジン１３へは、燃料ガスとしてＢＯＧおよびＶＧが供給される。
【００７１】
また、ＬＮＧ、ＢＯＧ、ＶＧの流量制御に流量計６３、６５、６６、６７を用いた。これに対し、ＬＮＧ、ＢＯＧ、ＶＧの流量制御に流量計を用いなくてもよい。この場合、各調整弁３１ａ、５１ａ、２３ａ、３４ａの開度とＬＮＧ、ＢＯＧ、ＶＧの流量との関係に基づいてこの流量制御を行う。このように、流量計を用いないことにより、このコストを削減することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１Ａ〜１Ｃ  ：船舶
６          ：制御装置
１１        ：タンク
１２        ：圧縮機
１３        ：主ガスエンジン
１４        ：ポンプ
１５        ：強制気化器
１６        ：副ガスエンジン
２１        ：送気ライン
２２        ：第１供給ライン
３１        ：送液ライン
３１ａ      ：第１調整弁
３２        ：第２供給ライン
２３        ：返送ライン
３４        ：返送ライン
２３ａ      ：第３調整弁
５１        ：ブリッジライン
５１ａ      ：第２調整弁
６１        ：第１圧力計（圧力計）
７２        ：膨張装置
３４ａ      ：第３調整弁
【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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