(57)【要約】【課題】主推進機関として２サイクル（低速）のガス焚きディーゼルエンジンを採用した場合においてＬＮＧタンクのボイルオフガスを発電用燃料として有効利用する。【解決手段】ＬＮＧタンク（１０）のボイルオフガス（ＢＯＧ）を利用する舶用推進システムにおいて、少なくともＬＮＧを燃料とする２サイクルの主機ガス焚きディーゼルエンジン（５ａ，５ｂ）及び主推進器（１ａ，１ｂ）と、ボイルオフガスを圧縮するガス圧縮機（３０）と、ガス圧縮機により圧縮されたボイルオフガスを少なくとも燃料とするガス焚き発電用ディーゼルエンジン（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、ガス焚き発電用ディーゼルエンジンの動力により発電する発電機（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）と、主機ガス焚きディーゼルエンジンによる主推進器の駆動を、発電機により発電した電力に応じて加勢する補助推進装置（３ａ，３ｂ）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＮＧタンクのボイルオフガスを利用する舶用推進システムにおいて、
少なくともＬＮＧを燃料とする２サイクルの主機ガス焚きディーゼルエンジン及び該主機ガス焚きディーゼルエンジンにより駆動する主推進器と、
前記ボイルオフガスを圧縮するガス圧縮機と、
前記ガス圧縮機により圧縮されたボイルオフガスを少なくとも燃料とするガス焚き発電用ディーゼルエンジンと、
前記ガス焚き発電用ディーゼルエンジンの動力により発電する発電機と、
前記主機ガス焚きディーゼルエンジンによる前記主推進器の駆動を、前記発電機により発電した電力に応じて加勢する補助推進装置と、
を備える、舶用推進システム。
【請求項２】
前記ガス焚き発電用ディーゼルエンジンは、燃料ガスとしての前記圧縮されたボイルオフガスと燃料油とを併用した二元燃料ディーゼルエンジンである、請求項１に記載の舶用推進システム。
【請求項３】
前記主機ガス焚きディーゼルエンジンは、燃料ガスと燃料油とを併用した二元燃料ディーゼルエンジンである、請求項１又は２に記載の舶用推進システム。
【請求項４】
ＬＮＧタンクのボイルオフガスを利用する舶用推進システムにおいて、
少なくともＬＮＧを燃料とする主機ガス焚きディーゼルエンジン及び該主機ガス焚きディーゼルエンジンにより駆動する主推進器と、
前記ボイルオフガスを圧縮するガス圧縮機と、
前記ガス圧縮機により圧縮された前記ボイルオフガスを燃焼して蒸気を発生するボイラと、
前記ボイラにおいて発生した蒸気により駆動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの動力により発電する発電機と、
前記主機ガス焚きディーゼルエンジンによる前記主推進器の駆動を、前記蒸気タービン発電機により発電した電力に応じて加勢する補助推進装置と、
を備え、
前記主機ガス焚きディーゼルエンジンは、燃料ガスと燃料油とを併用した２サイクルの二元燃料ディーゼルエンジンである、舶用推進システム。
【請求項５】
前記ＬＮＧタンクから供給されるＬＮＧを高圧ガス化し、この高圧ガス化したＬＮＧを、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンとしての前記二元燃料ディーゼルエンジンに供給する高圧燃料ガス供給システムを備える、請求項３又は４に記載の舶用推進システム。
【請求項６】
前記補助推進装置は、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンと前記主推進器との間において前記主機ガス焚きディーゼルエンジンのシャフト軸及び前記主推進器の駆動軸と同軸上に設けられた軸加勢電動機である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の舶用推進システム。
【請求項７】
前記主推進器及び前記主機ガス焚きディーゼルエンジンは１機１軸であり、
前記主機ガス焚きディーゼルエンジンと前記軸加勢電動機との間に、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンを前記軸加勢電動機から切り離すクラッチが設けられる、請求項６に記載の舶用推進システム。
【請求項８】
前記発電機と前記軸加勢電動機との間に、前記主推進器の回転数に追従するように前記発電機から前記軸加勢電動機に供給される電力の周波数を変換する周波数変換器が設けられる、請求項６又は７に記載の舶用推進システム。
【請求項９】
前記周波数変換器に制動用抵抗又は蓄電装置が電気的に接続される、請求項８に記載の舶用推進システム。
【請求項１０】
前記補助推進装置は、
ポッドと、
前記主推進器と対向するように配置され、前記主推進器とともに二重反転プロペラを構成するプロペラと、
前記ポッド内に配置され、前記発電機において発生した電力により前記プロペラを駆動する電動機と、
を備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の舶用推進システム。
【請求項１１】
前記発電機と前記電動機との間に、前記主推進器の回転数に追従するように前記発電機から前記電動機に供給される電力の周波数を変換する周波数変換器が設けられる、請求項１０に記載の舶用推進システム。
【請求項１２】
前記周波数変換器に制動用抵抗又は蓄電装置が電気的に接続される、請求項１１に記載の舶用推進システム。  
【請求項１３】
前記補助推進装置は、
入力軸、補助軸及び出力軸を備え、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンと前記主推進器との間において前記主機ガス焚きディーゼルエンジンのシャフト軸及び前記主推進器の駆動軸と該入力軸及び該出力軸とが同軸となるよう設けられた減速機と、
前記減速機の前記補助軸と同軸上に設けられ、前記発電機において発生した電力に基づいて駆動される加勢電動機と、
を備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の舶用推進システム。
【請求項１４】
前記主推進器及び前記主機ガス焚きディーゼルエンジンは１機１軸であり、
前記主機ガス焚きディーゼルエンジンと前記減速機との間に、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンを前記減速機から切り離すクラッチが設けられる、請求項１３に記載の舶用推進システム。
【請求項１５】
前記発電機と前記加勢電動機との間に、前記主推進器の回転数に追従するように前記発電機から前記加勢電動機に供給される電力の周波数を変換する周波数変換器が設けられる、請求項１３又は１４に記載の舶用推進システム。
【請求項１６】
前記周波数変換器に制動用抵抗又は蓄電装置が電気的に接続される、請求項１５に記載の舶用推進システム。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の舶用推進システムを搭載した船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舶用推進システム及び船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＧの海上輸送において自然発生するＬＮＧタンクのボイルオフガスは、ＬＮＧタンク内の圧力上昇の原因となるので、そのままガスの状態で貯蔵しておくことができない。そこで、再液化装置によりボイルオフガスを液化して利用するか、ボイルオフガスを焼却処理するか、もしくは燃料として利用するという３つの対策が考えられている。１番目の再液化の場合、ボイルオフガスを無駄にすることは無い反面、再液化のために多くの電力（燃料）が別途必要になる。２番目の焼却処理の場合、再利用可能なボイルオフガスをまったくもって無駄にすることになる。そこで、３番目の燃料として利用する対策がエネルギー効率の面で好適であると考えられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、油焚きディーゼル機関を主推進機関としており、ＬＮＧカーゴタンクで発生した蒸発ガスをＬＮＧ重油混焼補助ボイラにより燃焼することで蒸気を発生し、その発生した蒸気のエネルギーを蒸気タービン発電機において電力に変換し、この変換した電力によりプロペラ主軸に連結された推進加勢電動機を駆動することでプロペラ主軸の回転力（推進力）に加勢することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４６８９２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、近年、舶用の主推進機関として熱効率の高い２サイクル（低速）のガス焚きディーゼルエンジンが開発されている。なお、ガス焚きディーゼルエンジンとは、燃料として少なくともガスを使用するもの全般を指しており、例えば、ガス専焼のディーゼルエンジンや、ガス専焼／重油専焼／ガス重油混焼を可能とする二元燃料ディーゼルエンジンが含まれる。なお、ガス焚きディーゼルエンジンでは、重油専焼ディーゼルエンジンに比べ、燃料費やＣＯ２排出量の削減が図られる。また、二元燃料ディーゼルエンジンの場合、二元燃料のベストミックスを選択することが可能である。
【０００６】
一方、特許文献１の場合、油焚きディーゼル機関を舶用の主推進機関としており、この油焚きディーゼル機関の燃料油消費量を抑制するために、ボイルオフガスを電力に変換する再利用機関としてＬＮＧ重油混焼補助ボイラ及び蒸気タービン発電機を搭載している。つまり、特許文献１には、舶用の主推進機関として２サイクル（低速）のガス焚きディーゼルエンジンを採用することについての開示はなく、いうまでもなく、舶用の主推進機関として２サイクル（低速）のガス焚きディーゼルエンジンを採用した場合にボイルオフガスを如何にして発電用燃料として利用するかについての開示はない。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、主推進機関として２サイクル（低速）のガス焚きディーゼルエンジンを採用した場合においてＬＮＧタンクのボイルオフガスを発電用燃料として有効利用可能な舶用推進システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明のある形態に係る舶用推進システムは、ＬＮＧタンクのボイルオフガスを利用する舶用推進システムにおいて、少なくともＬＮＧを燃料とする２サイクルの主機ガス焚きディーゼルエンジン及び該主機ガス焚きディーゼルエンジンにより駆動する主推進器と、前記ボイルオフガスを圧縮するガス圧縮機と、前記ガス圧縮機により圧縮されたボイルオフガスを少なくとも燃料とするガス焚き発電用ディーゼルエンジンと、前記ガス焚き発電用ディーゼルエンジンの動力により発電する発電機と、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンによる前記主推進器の駆動を、前記発電機により発電した電力に応じて加勢する補助推進装置とを備えるものである。
【０００９】
前記構成によれば、少なくともＬＮＧを燃料とする２サイクルの主機ガス焚きディーゼルエンジンによる主推進器の駆動を加勢するために、ＬＮＧタンクのボイルオフガスにより得られた電気エネルギーを、主推進器の推進動力の一部として利用することができる。
【００１０】
前記舶用推進システムにおいて、前記ガス焚き発電用ディーゼルエンジンは、燃料ガスとして圧縮された前記ボイルオフガスと燃料油とを併用した二元燃料ディーゼルエンジンである、としてもよい。
【００１１】
前記構成によれば、ボイルオフガスを燃料ガスとするガス焚き発電用ディーゼルエンジンとして二元燃料ディーゼルエンジンを採用したことにより、ＬＮＧタンク内で生じたボイルオフガスが少量であっても、ボイルオフガスと燃料油との組み合わせにより主推進器の駆動の加勢に必要な電気エネルギーを効率よく生成することができる。
【００１２】
前記舶用推進システムにおいて、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンは、燃料ガスと燃料油とを併用した二元燃料ディーゼルエンジンである、としてもよい。
【００１３】
前記構成によれば、主機ガス焚きディーゼルエンジンとして二元燃料ディーゼルエンジンを採用したことにより、燃料コスト及びＣＯ２排出量の削減を図ることができる。例えば、燃料ガスと比べると高コストである燃料油の価格変動に合わせて最も低コストになるように燃料油と燃料ガスとを使い分ける利用形態が可能となる。
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明の他の形態に係る舶用推進システムは、ＬＮＧタンクのボイルオフガスを利用する舶用推進システムにおいて、少なくともＬＮＧを燃料とする主機ガス焚きディーゼルエンジン及び該主機ガス焚きディーゼルエンジンにより駆動する主推進器と、前記ボイルオフガスを圧縮するガス圧縮機と、前記ガス圧縮機により圧縮された前記ボイルオフガスを燃焼して蒸気を発生するボイラと、前記ボイラにおいて発生した蒸気により駆動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力により発電する発電機と、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンによる前記主推進器の駆動を、前記蒸気タービン発電機により発電した電力に応じて加勢する補助推進装置と、を備え、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンは、燃料ガスと燃料油とを併用した２サイクルの二元燃料ディーゼルエンジンである。
【００１５】
前記構成によれば、主推進器を駆動する主機ガス焚きディーゼルエンジンとして、２サイクルの二元燃料ディーゼルエンジンを採用するので、燃料コスト及びＣＯ２排出量の削減を図ることができる。例えば、燃料ガスと比べると高コストである燃料油の価格変動に合わせて最も低コストになるように燃料油と燃料ガスとを使い分ける利用形態が可能となる。
【００１６】
前記舶用推進システムにおいて、前記ＬＮＧタンクから供給されるＬＮＧを高圧ガス化し、この高圧ガス化したＬＮＧを、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンとしての前記二元燃料ディーゼルエンジンに供給する高圧燃料ガス供給システムを備える、としてもよい。
【００１７】
前記構成によれば、ＬＮＧタンクのボイルオフガスを高圧化して主機ガス焚きディーゼルエンジンの燃料ガスとして利用するよりも、推進システムの小型化が図られる。
【００１８】
前記舶用推進システムにおいて、前記補助推進装置は、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンと前記主推進器との間において前記主機ガス焚きディーゼルエンジンのシャフト軸及び前記主推進器の駆動軸と同軸上に設けられた軸加勢電動機である、としてもよい。
【００１９】
前記構成によれば、補助推進装置としての軸加勢電動機が主機ガス焚きディーゼルエンジンのシャフト軸及び主推進器の駆動軸と同軸上に設けられるので、舶用推進システムにおいて補助推進装置を容易に設置することができる。
【００２０】
前記舶用推進システムにおいて、前記主推進器及び前記主機ガス焚きディーゼルエンジンは１機１軸であり、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンと前記軸加勢電動機との間に、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンを前記軸加勢電動機から切り離すクラッチが設けられる、としてもよい。
【００２１】
前記構成によれば、主機ガス焚きディーゼルエンジンにおいて異常が発生する場合であっても、補助推進装置の単独運転により船舶を推進することが可能となる。
【００２２】
前記舶用推進システムにおいて、前記発電機と前記軸加勢電動機との間に、前記主推進器の回転数に追従するように前記発電機から前記軸加勢電動機に供給される電力の周波数を変換する周波数変換器が設けられる、としてもよい。
【００２３】
前記構成によれば、発電機から軸加勢電動機に供給される電力の周波数が変換されるので、船舶の運航状況に併せて主推進器の回転数を制御することができる。
【００２４】
前記舶用推進システムにおいて、前記周波数変換器に制動用抵抗又は蓄電装置が電気的に接続される、としてもよい。
【００２５】
前記構成によれば、軸加勢電動機の回生制動により発生した電力を制動用抵抗によって消費するか、若しくは蓄電装置に蓄積することができる。
【００２６】
前記舶用推進システムにおいて、前記補助推進装置は、入力軸、補助軸及び出力軸を備え、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンと前記主推進器との間において前記主推進器の駆動軸及び主機ガス焚きディーゼルエンジンのシャフト軸と該入力軸及び該出力軸とが同軸となるよう設けられた減速機と、前記減速機の前記補助軸と同軸上に設けられ、前記発電機において発生した電力に基づいて駆動される加勢電動機と、を備える、としてもよい。
【００２７】
前記構成によれば、減速機を介することにより加勢電動機として小型で且つ高速の電動機を使用することが出来るため、該加勢電動機の軸長が短くて済み、舶用推進システムにおいて補助推進装置の設置が容易となる。特に、補助推進装置として前述した軸加勢電動機を採用した場合、その軸長次第で舶用推進システム内で該軸加勢電動機の配置が困難となる場合がある。したがって、減速機及び加勢電動機からなる補助推進装置の方が好適となる場合がある。
【００２８】
前記舶用推進システムにおいて、前記主推進器及び前記主機ガス焚きディーゼルエンジンは１機１軸であり、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンと前記減速機との間に、前記主機ガス焚きディーゼルエンジンを前記減速機から切り離すクラッチが設けられる、としてもよい。この場合、前記発電機と前記加勢電動機との間に、前記主推進器の回転数に追従するように前記発電機から前記加勢電動機に供給される電力の周波数を変換する周波数変換器が設けられる、としてもよいし、前記周波数変換器に制動用抵抗又は蓄電装置が電気的に接続される、としてもよい。
【００２９】
前記構成によれば、主機ガス焚きディーゼルエンジンにおいて異常が発生した場合であっても、補助推進装置の単独運転により船舶を推進することが可能となる。また、発電機から加勢電動機に供給される電力の周波数が変換されるので、船舶の運航状況に併せて主推進器の回転数を制御することができる。また、加勢電動機の回生制動により発生した電力を制動用抵抗によって消費するか、若しくは蓄電装置に蓄積することができる。
【００３０】
前記舶用推進システムにおいて、前記補助推進装置は、ポッドと、前記主推進器と対向するように配置され、前記主推進器とともに二重反転プロペラを構成するプロペラと、前記ポッド内に配置され、前記発電機において発生した電力により前記プロペラを駆動する電動機と、を備える、としてもよい。この場合、前記発電機と前記電動機との間に、前記主推進器の回転数に追従するように前記発電機から前記電動機に供給される電力の周波数を変換する周波数変換器が設けられる、としてもよいし、前記周波数変換器に制動用抵抗又は蓄電装置が電気的に接続される、としてもよい。  
【００３１】
前記構成によれば、ボイルオフガスによるエネルギーを所謂ポッド推進装置のポッドプロペラの駆動に利用することができる。また、発電機から電動機に供給される電力の周波数が変換されるので、船舶の運航状況に併せて主推進器の回転数を制御することができる。また、電動機の回生制動により発生した電力を制動用抵抗によって消費するか、若しくは蓄電装置に蓄積することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、主推進機関として２サイクル（低速）のガス焚きディーゼルエンジンを採用した場合においてＬＮＧタンクのボイルオフガスを発電用燃料として有効利用可能な舶用推進システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係るＬＮＧタンクのボイルオフガスを利用する舶用推進システムの全体構成例を示した図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態２に係る舶用推進システムの全体構成例を示す図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態３に係る舶用推進システムの全体構成例を示す図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態４に係る舶用推進システムの全体構成例を示す図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態５に係る舶用推進システムの全体構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の好適である実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＬＮＧタンクのボイルオフガスを利用する舶用推進システムの全体構成例を示した図である。
【００３５】
図１に示す舶用推進システムは、２機２軸の主機ガス焚きディーゼルエンジンとしての低速ＤＦＤ（Dual Fuel Diesel）エンジン５ａ，５ｂ及び低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂにより駆動する主推進器１ａ，１ｂと、ＬＮＧを貯蔵するＬＮＧタンク１０と、ＬＮＧタンク１０に貯蔵されたＬＮＧをタンク外に排出するＬＮＧポンプ１２と、ＬＮＧタンク１０からＬＮＧポンプ１２を介して供給されるＬＮＧを高圧ガス化し、この高圧ガス化したＬＮＧを低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂに供給する高圧燃料ガス供給システム４０とを備えている。
【００３６】
ＬＮＧタンク１０は、荷液としてのＬＮＧを積載したカーゴタンク、もしくは燃料としてＬＮＧを積み込んだタンクである。前者のカーゴタンクを搭載した船舶はＬＮＧ船であり、後者のタンクを搭載した船舶は一般商船である。
【００３７】
２機２軸の構成であるので、低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂ及び主推進器１ａ，１ｂは２系統分設けられている。つまり、各低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂのシャフト軸４ａ，４ｂ上に主推進器１ａ，１ｂが設けられている。
【００３８】
主推進器１ａ，１ｂは、固定ピッチプロペラ（ＦＰＰ（Fixed Pitch Propeller））又は可変ピッチプロペラ（ＣＰＰ（Controllable Pitch Propeller））である。
【００３９】
低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂは、２サイクル（低速）のディーゼルエンジンであり、かつ燃料ガスＦＧＨと燃料油ＦＯとを燃料として併用した二元燃料ディーゼルエンジンである。２サイクルとは、２ストロークとも呼ばれ、エンジンのクランク軸が１回転するごとに１回の爆発燃焼が生じるものであり、具体的には、吸入／圧縮を並行して行う工程と、燃焼／排気を並行して行う工程と、を有する。２サイクル（低速）のディーゼルエンジンの他に、４サイクル（高速）のディーゼルエンジンがある。４サイクルとは、４ストロークとも呼ばれ、エンジンのクランク軸が２回転するごとに１回の爆発燃焼が生じるものであり、具体的には、吸入工程と圧縮工程と燃焼行程と排気工程とを有する。本実施の形態を含む全ての実施の形態を通じて、「低速」とは、２サイクルを意味するものとし、「高速」とは、４サイクルを意味するものとする。なお、舶用推進システムの場合、主推進器１ａ，１ｂの回転数は数十ｒｐｍ程度の低速であるなどの理由から、主機ガス焚きディーゼルとしては、２サイクル（低速）のディーゼルエンジンを採用する方が好適である。
【００４０】
低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂに供給される燃料ガスＦＧＨは、ＬＮＧタンク１０に貯蔵されているＬＮＧを高圧燃料ガス供給システム４０により高圧ガス化して供給される。
【００４１】
さらに、図１に示す舶用推進システムは、ＬＮＧタンク１０のボイルオフガスＢＯＧをタンク外に排出するガス排出口１１と、ＬＮＧタンク１０のボイルオフガスＢＯＧを圧縮するガス圧縮機３０と、ガス圧縮機３０により圧縮されたボイルオフガスＢＯＧを燃料ガスとして利用するガス焚き発電用ディーゼルエンジンとしての高速ＤＦＤエンジン２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、高速ＤＦＤエンジン２０ａ，２０ｂ，２０ｃの動力により発電する発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂによる主推進器１ａ，１ｂの駆動を発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃにより発電した電力に応じて加勢する補助推進装置としての軸加勢電動機３ａ，３ｂと、を備えている。
【００４２】
高速ＤＦＤエンジン２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、４サイクル（高速）のディーゼルエンジンであり、かつボイルオフガスＢＯＧを圧縮した燃料ガスＦＧＬと燃料油ＦＯとを燃料として併用した二元燃料ディーゼルエンジンである。つまり、発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃの回転数は主推進器１ａ，１ｂの回転数と比べると数百ｒｐｍと高速であるため、４サイクル（高速）のディーゼルエンジンが採用されている。なお、２サイクル（低速）のディーゼルエンジンであってもよいが、ボイルオフガスＢＯＧを高圧ガス化するための装置は、ＬＮＧを高圧ガス化するための装置と比べると大掛かりな装置となる。また、２サイクル（低速）のディーゼルエンジンは、４サイクル（高速）のディーゼルエンジンと比べると特に高い供給ガス圧が必要となる。したがって、ボイルオフガスＢＯＧを燃料ガスとするディーゼルエンジンとしては、４サイクル（高速）のディーゼルエンジンの方が好ましい。
【００４３】
また、軸加勢電動機３ａ，３ｂによる加勢力を安定させるために、燃料ガスＦＧＬと燃料油ＦＯとを併用した二元燃料ディーゼルエンジンが採用されているが、燃料ガスＦＧＬのみを用いるガス焚きディーゼルエンジンであってもよい。
【００４４】
軸加勢電動機３ａ，３ｂは、シャフトモータとも呼ばれ、低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂと主推進器１ａ，１ｂとの間において、主推進器１ａ，１ｂの駆動軸２ａ，２ｂ及び低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂのシャフト軸４ａ，４ｂと同軸上に配設されている。
【００４５】
さらに、図１に示す舶用推進システムは、発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃの発電量を舶内の電気設備（軸加勢電動機３ａ，３ｂを含む）に配電する配電盤２２と、配電盤２２と軸加勢電動機３ａ，３ｂとの間に、船舶の運航状況に応じた主推進器１ａ，１ｂの回転数に追従するように発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃから配電盤２２を介して軸加勢電動機３ａ，３ｂに供給される電力の周波数を変換する周波数変換器２３ａ，２３ｂと、周波数変換器２３ａ，２３ｂに電気的に接続される蓄電装置２５ａ，２５ｂ又は制動用抵抗２４ａ，２４ｂと、を備えている。
【００４６】
軸加勢電動機３ａ，３ｂに供給される電力は配電盤２２を介さずに発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、周波数変換器２３ａ，２３ｂから直接的に供給されてもよい。また、軸加勢電動機３ａ，３ｂ以外の舶内の電気設備の電力需要は配電盤２２を介さずに発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃ以外の発電機により供給されてもよい。なお、ＬＮＧタンク１０のボイルオフガスＢＯＧによる発電量は、船内の電気設備の電力需要にとっては十分な量であるので、発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃによる発電量の消費量を上げるために、発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃと周波数変換器２３ａ，２３ｂとの間に配電盤２２を設ける方が好適である。
【００４７】
蓄電装置２５ａ，２５ｂは、船舶の減速時などの場合において軸加勢電動機３ａ，３ｂが回生制動する際に生じた電力を貯蔵するものである。蓄電装置２５ａ，２５ｂは、例えばバッテリ又はキャパシタにより実現される。制動用抵抗２４ａ，２４ｂは、軸加勢電動機３ａ，３ｂが回生制動する際に生じた電力を消費するものである。
【００４８】
さらに、図１に示す舶用推進システムは、ガス圧縮機３０によりボイルオフガスＢＯＧを高圧化して排出された燃料ガスＦＧＬの一部を燃焼焼却するためのガス焼却炉５０を備えている。ガス焼却炉５０は、ＬＮＧタンク１０のボイルオフガスＢＯＧすべてを発電用燃料として利用することができない場合の非常用の対策として備えられる。
【００４９】
前記舶用推進システムの構成によれば、ＬＮＧタンク１０のボイルオフガスＢＯＧにより得られた電気エネルギーを、主推進器１ａ，１ｂの駆動に際して直接的に利用するのではなく、少なくともＬＮＧを燃料とする２サイクル（低速）の主機ガス焚きディーゼルエンジン（低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂ）による主推進器１ａ，１ｂの駆動を加勢するために、主推進器１ａ，１ｂの推進動力の一部として利用することができる。
【００５０】
また、前記舶用推進システムの構成によれば、ボイルオフガスＢＯＧを少なくとも燃料とするガス焚き発電用ディーゼルエンジンとして、４サイクル（高速）の二元燃料ディーゼルエンジン（高速ＤＦＤエンジン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を採用したことにより、ＬＮＧタンク１０で生成したボイルオフガスＢＯＧが少量であっても、ボイルオフガスＢＯＧを高圧化した燃料ガスＦＧＬと燃料油ＦＯとの組み合わせにより主推進器１ａ，１ｂの駆動の加勢に必要な電気エネルギーを効率よく生成することができる。
【００５１】
また、前記舶用推進システムの構成によれば、主機ガス焚きディーゼルエンジンとして２サイクル（低速）の二元燃料ディーゼルエンジン（低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂ）を採用したことにより、燃料コスト及びＣＯ２排出量の削減を図ることができる。例えば、燃料ガスと比べると高コストである燃料油の価格変動に合わせて最も低コストになるように燃料油と燃料ガスとを使い分ける利用形態が可能となる。また、熱効率の高い２サイクル（低速）の二元燃料ディーゼルエンジンのため、主推進器１ａ，１ｂを効率よく駆動することができる。
【００５２】
また、前記舶用推進システムの構成によれば、ＬＮＧタンク１０のＬＮＧを高圧化して主機ガス焚きディーゼルエンジンとしての２サイクル（低速）の二元燃料ディーゼルエンジン（低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂ）に供給する高圧燃料ガス供給システム４０を設置したことにより、ＬＮＧタンクのボイルオフガスＢＯＧを高圧化して主機ガス焚きディーゼルエンジン（低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂ）の燃料ガスとして利用するよりも推進システムの小型化が図られる。
【００５３】
また、前記舶用推進システムの構成によれば、補助推進装置（軸加勢電動機３ａ，３ｂ）が主推進器１ａ，１ｂの駆動軸２ａ，２ｂ及び低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂのシャフト軸４ａ，４ｂと同軸上に設けられるので、舶用推進システムにおいて補助推進装置（軸加勢電動機３ａ，３ｂ）を容易に設置することができる。
【００５４】
また、前記舶用推進システムの構成によれば、軸加勢電動機３ａ，３ｂに供給される電力の周波数が周波数変換器２３ａ，２３ｂにより変換されるので、船舶の運航状況に併せて主推進器の回転数を制御することができる。
【００５５】
また、前記舶用推進システムの構成によれば、軸加勢電動機３ａ，３ｂの回生制動により発生した電力を制動用抵抗２４によって消費するか、若しくは蓄電装置２５に蓄積することができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２に係る舶用推進システムの全体構成例を示す図である。
【００５７】
図２に示す舶用推進システムは、図１に示す舶用推進システムと比べて、主推進機関が２機２軸から１機１軸に変わった点と、軸加勢電動機３と低速ＤＦＤエンジン５との間にクラッチ６が配設されている点とが相違している。
【００５８】
具体的には、主推進機関が１機１軸であるために、主推進器１、主機ガス焚きディーゼルエンジンとしての低速ＤＦＤエンジン５、及び補助推進装置としての軸加勢電動機３は１系統のみとなっている。このため、低速ＤＦＤエンジン５と軸加勢電動機３との間に、低速ＤＦＤエンジン５を軸加勢電動機３から切り離すクラッチ６が設けられている。なお、低速ＤＦＤエンジン５と軸加勢電動機３とを連結するシャフト軸４がシャフト軸４ａ，シャフト軸４ｂに分割されており、低速ＤＦＤエンジン５とクラッチ６との間はシャフト軸４ｂにより連結され、クラッチ６と軸加勢電動機３との間はシャフト軸４ａにより連結されている。
【００５９】
この構成によれば、低速ＤＦＤエンジン５において異常が発生する場合であっても、クラッチ６により低速ＤＦＤエンジン５を軸加勢電動機３から切り離して、軸加勢電動機３の単独運転により船舶を推進することが可能となる。なお、前記以外の構成については図１に示す構成と同じであるためその説明を省略する。
【００６０】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３に係る舶用推進システムの全体構成例を示す図である。
【００６１】
図３に示す舶用推進システムは、主推進機関が１機１軸であるため、図２に示す舶用推進システムと比べて、補助推進装置として所謂ポッド推進装置を設けた点が相違している。
【００６２】
具体的には、図３に示す舶用推進システムは、ポッド推進装置として、ポッド６０と、主推進器１と対向するように配置され、主推進器１とともに二重反転プロペラを構成するプロペラ６２と、ポッド６０内に配置され、発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃにおいて発生した電力によりプロペラ６２を駆動する電動機６１とを備えている。
【００６３】
この構成によれば、ボイルオフガスＢＯＧによるエネルギーをポッド推進装置のポッド内のプロペラの駆動に有効利用することができる。なお、前記以外の構成については図１、図２に示す構成と同じであるためその説明を省略する。
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４に係る舶用推進システムの全体構成例を示す図である。
【００６４】
図４に示す舶用推進システムは、図１，図２に示す舶用推進システムと比べて、補助推進装置として減速機及び加勢電動機（アシストモータとも称される）を設けた点が相違している。
【００６５】
具体的には、図４に示す舶用推進システムは、補助推進装置として、入力軸８ａ、補助軸８ｃ及び出力軸８ｂを備え、主機ガス焚きディーゼルエンジンとしての低速ＤＦＤエンジン５と主推進器１との間において主推進器１の駆動軸２及び低速ＤＦＤエンジン５のシャフト軸４ａと該入力軸８ａ及び該出力軸８ｂとが同軸となるよう設けられた減速機９と、減速機９の補助軸８ｃと同軸上に設けられ、発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃにおいて発生した電力に基づいて駆動される加勢電動機７と、を備えている。
【００６６】
この構成によれば、減速機９を介することにより加勢電動機７の軸長が短くて済むので、舶用推進システムにおいて補助推進装置の設置が容易となる。特に、補助推進装置として軸加勢電動機３を採用した場合、その軸長次第で舶用推進システム内に軸加勢電動機３の配置が困難となる場合がある。この場合には、軸加勢電動機３ではなく、減速機９及び加勢電動機７からなる補助推進装置を使用する方が好適である。
【００６７】
なお、図４に示す舶用推進システムは、主推進器１及び低速ＤＦＤエンジン５により１機１軸の構成としているが、図１のように２機２軸として構成してもよい。なお、１機１軸の場合、低速ＤＦＤエンジン５と減速機９との間には、低速ＤＦＤエンジン５を減速機９から切り離すクラッチ６を設けることが好適である。この構成によれば、低速ＤＦＤエンジン５において異常が発生した場合であっても、減速機９及び加勢電動機７からなる補助推進装置の単独運転により船舶を推進することが可能となる。
【００６８】
前記以外の構成については図１、図２に示す構成と同じであるためその説明を省略する。
（実施の形態５）
図５は本発明の実施の形態５に係る舶用推進システムの全体構成例を示す図である。
【００６９】
図５に示す舶用推進システムは、図１，図２，図３，図４に示す舶用推進システムと比べて、ボイルオフガスＢＯＧを利用した発電設備として蒸気タービン発電機を採用した点が相違している。
【００７０】
具体的には、図５に示す舶用推進システムは、高速ＤＦＤエンジン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び発電機２１ａ，２１ｂ，２１ｃの代わりに、ガス圧縮機３０により圧縮されたボイルオフガスＢＯＧを燃焼して蒸気を発生するボイラ７０ａ，７０ｂと、ボイラ７０ａ，７０ｂにおいて発生した蒸気により駆動する蒸気タービン７１と、蒸気タービン７１の動力により発電する発電機７２と、を備えている。なお、図面の簡略化のために、配電盤２２を省略しているが、発電機７２と周波数変換器２３との間に配電盤２２が設けられてもよい。また、図５に示す舶用推進システムは、補助推進装置として軸加勢電動機３を採用しているが、図３に示すポッド推進装置（６０，６１，６２）や図４に示す減速機９及び加勢電動機７を採用してもよい。また、図５に示す舶用推進システムは、１機１軸の主推進器１及び低速ＤＦＤエンジン５を採用しているが、図１に示す舶用推進システムと同様に、２機２軸の主推進器１ａ，１ｂ及び低速ＤＦＤエンジン５ａ，５ｂを採用してもよい。
【００７１】
前記の舶用推進システムの構成によれば、主推進器１を駆動する主機ガス焚きディーゼルエンジンとして２サイクル（低速）の二元燃料ディーゼルエンジン（低速ＤＦＤエンジン５）を採用するので、燃料コスト及びＣＯ２排出量の削減を図ることができる。例えば、燃料ガスと比べると高コストである燃料油の価格変動に合わせて最も低コストになるように燃料油と燃料ガスとを使い分ける利用形態が可能となる。また、熱効率の高い２サイクル（低速）の二元燃料ディーゼルエンジン（低速ＤＦＤエンジン５）を採用しているので、主推進器１を効率よく駆動することができる。
【００７２】
前記以外の構成については図１乃至図４に示す構成と同じであるためその説明を省略する。
【００７３】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構成及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、ボイルオフガスが生じるＬＮＧタンクを搭載した船舶の舶用推進システムにとって有益である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１ａ，１ｂ…主推進器
２，２ａ，２ｂ…駆動軸
３，３ａ，３ｂ…軸加勢電動機
４，４ａ，４ｂ…シャフト軸
５，５ａ，５ｂ…低速ＤＦＤエンジン
６…クラッチ
７…加勢電動機
８ａ…入力軸
８ｂ…出力軸
８ｃ…補助軸
９…減速機
１０…ＬＮＧタンク
１１…ガス排出口
１２…ＬＮＧポンプ
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…高速ＤＦＤエンジン
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…発電機
２２…配電盤
２３，２３ａ，２３ｂ…周波数変換器
２４，２４ａ，２４ｂ…制動用抵抗
２５，２５ａ，２５ｂ…蓄電装置
３０…ガス圧縮機
４０…高圧燃料ガス供給システム
５０…ガス焼却炉
６０…ポッド
６１…電動機
６２…プロペラ
７０ａ，７０ｂ…ボイラ
７１…蒸気タービン
７２…発電機
【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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