(57)【要約】  本発明は、液化天然ガスをエンジンに供給する燃料ガス供給装置において、燃料ガスタンクの配置に関する。本発明の一側面によると、船舶の燃料ガス供給装置において、燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクとを含み、前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記燃料ガスタンクは前記エンジンルーム上に設置される船舶の燃料ガス供給装置が提供される。
2016508916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の燃料ガス供給装置において、
燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、
前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクとを含み、
前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、
前記燃料ガスタンクは、前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２】
前記燃料ガスタンクは、前記船舶の前後方向に長く配置されることを特徴とする請求項１に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項３】
前記船舶はコンテナ船舶であることを特徴とする請求項１に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項４】
前記燃料ガスタンクは第１の甲板上に設置されており、前記燃料ガスタンク上に第２の甲板が設置されており、前記第２の甲板上にはコンテナが積載されることを特徴とする請求項３に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項５】
前記燃料ガスタンクに貯蔵されている燃料ガスを加圧して前記エンジンに供給する各装備を含む燃料ガス供給（ＦＧＳ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ）ルームをさらに含むことを特徴とする請求項１から４に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項６】
前記燃料ガス供給ルームは、
前記燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを前記エンジンに移送させる燃料ガス供給ラインと、
前記燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを加圧する高圧ポンプと、
前記の加圧された燃料ガスを加熱するヒーターとを含むことを特徴とする請求項５に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項７】
前記燃料ガス供給ルームは、前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする請求項５に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項８】
船舶の燃料ガス供給方法において、
燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスをエンジンの要求に合わせて加圧するステップと、
前記の加圧された燃料ガスを加熱して前記エンジンに供給するステップとを含み、
前記エンジンは、船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記燃料ガスタンクは前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給方法。
【請求項９】
前記燃料ガスタンクは、前記船舶の前後方向に長く配置されることを特徴とする請求項８に記載の船舶の燃料ガス供給方法。
【請求項１０】
前記船舶はコンテナ船舶であることを特徴とする請求項８に記載の船舶の燃料ガス供給方法。
【請求項１１】
前記燃料ガスタンクは第１の甲板上に設置されており、前記燃料ガスタンク上に第２の甲板が設置されており、前記第２の甲板上にはコンテナが積載されることを特徴とする請求項１０に記載の船舶の燃料ガス供給方法。
【請求項１２】
船舶の燃料ガス供給装置において、
燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、
前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する第１の燃料ガスタンクと、
前記燃料ガスタンクに貯蔵されている燃料ガスを加圧して前記エンジンに供給する各装備を含む燃料ガス供給（ＦＧＳ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ）ルームとを含み、
前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記燃料ガス供給ルームは、前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項１３】
前記燃料ガス供給ルームは、前記第１の燃料ガスタンクと隣接して設置されることを特徴とする請求項１２に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項１４】
前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する第２の燃料ガスタンクをさらに含み、
前記燃料ガス供給ルームは、前記第１の燃料ガスタンクと前記第２の燃料ガスタンクとの間に設置されることを特徴とする請求項１２に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項１５】
前記燃料ガス供給ルームは、
前記燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを前記エンジンに移送させる燃料ガス供給ラインと、
前記燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを加圧させる高圧ポンプと、
前記加圧された燃料ガスを加熱するヒーターとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項１６】
前記船舶はコンテナ船舶であることを特徴とする請求項１２に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項１７】
前記燃料ガスタンクは前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする請求項１２に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項１８】
船舶の燃料ガス供給方法において、
燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを高圧ポンプでエンジンの要求に合わせて加圧するステップと、
前記加圧された燃料ガスをヒーターで加熱して前記エンジンに供給するステップとを含み、
前記エンジンは、船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記高圧ポンプ及びヒーターを含む燃料ガス供給ルームは前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給方法。
【請求項１９】
前記燃料ガス供給ルームは、前記燃料ガスタンクと隣接して設置されることを特徴とする請求項１８に記載の船舶の燃料ガス供給方法。
【請求項２０】
前記船舶はコンテナ船舶であることを特徴とする請求項１８に記載の船舶の燃料ガス供給方法。
【請求項２１】
船舶の燃料ガス供給装置において、
燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、
前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクと、
前記船舶の外部から燃料ガスを受け取って前記燃料ガスタンクに供給するバンカーリングマニホールドとを含み、
前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記バンカーリングマニホールドは、前記船舶の船尾の一側に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２２】
前記バンカーリングマニホールドは前記燃料ガスタンクの横に設置されることを特徴とする請求項２１に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２３】
緊急時に前記燃料ガスタンクのボイルオフガス（ＢＯＧ、Ｂｏｉｌ―Ｏｆｆ  Ｇａｓ）を排出するベントライザーをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２４】
前記ベントライザーは前記船舶の船尾に設置されることを特徴とする請求項２３に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２５】
前記バンカーリングマニホールドと前記ベントライザーは、互いに前記船舶の反対側に設置されることを特徴とする請求項２４に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２６】
前記バンカーリングマニホールドは、ＬＮＧバンカーリング船から燃料ガスを受け取ることを特徴とする請求項２１に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２７】
前記船舶はコンテナ船舶であることを特徴とする請求項２１に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２８】
船舶の燃料ガス供給装置において、
燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、
前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクと、
緊急時に前記燃料ガスタンクのボイルオフガス（ＢＯＧ、Ｂｏｉｌ―Ｏｆｆ  Ｇａｓ）を排出するベントライザーとを含み、
前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記ベントライザーは、前記船舶の船尾の一側に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項２９】
前記燃料ガスタンクに貯蔵されている燃料ガスを加圧して前記エンジンに供給する各装備を含む燃料ガス供給（ＦＧＳ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ）ルームをさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項３０】
前記ベントライザーは、前記燃料ガス供給ルームのボイルオフガスを排出することを特徴とする請求項２９に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【請求項３１】
前記船舶はコンテナ船舶であることを特徴とする請求項２８に記載の船舶の燃料ガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の燃料ガス供給装置及び船舶の燃料ガス供給方法に関し、より詳細には、液化天然ガスをエンジンに供給する燃料ガス供給装置における、バンカーリングマニホールド（ｂｕｎｋｅｒｉｎｇ  ｍａｎｉｆｏｌｄ）、ベントライザー（ｖｅｎｔ  ｒｉｓｅｒ）、燃料ガス供給ルーム（ＦＧＳ  ｒｏｏｍ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ  ｒｏｏｍ）及び燃料ガスタンクの配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近は、船舶で各種エンジンの燃料として使用している重油、ＭＤＯ（Ｍａｒｉｎｅ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｉｌ）などを燃焼させる場合、排気ガスに含まれた各種有害物質による環境汚染の深刻性が台頭していることから、重油などのオイルを燃料として使用する船舶の各種エンジンに対する規制が強化されており、このような規制を満たすための費用が漸次増加している。
【０００３】
それによって、燃料油として重油あるいはＭＤＯなどのオイルを使用しないか、または最小限の量のみを使用する代わりに、ガス燃料であるＬＮＧ、ＬＰＧ、ＣＮＧあるいはＤＭＥなどの清浄燃料を使用する船舶が解決方案として提示されていると同時に、多くの技術開発が行われている。
【０００４】
特に、液化天然ガスを燃料として使用する電子制御式ガス噴射（ＭＥＧＩ）エンジンの場合、高圧（２００ｂａｒｇ〜３００ｂａｒｇ）の供給条件を要求しており、このような要件を満たすために高圧ポンプ及び高圧気化器を用いる。
【０００５】
燃料ガスは、一般に燃料タンクに液状で低温に貯蔵される。ところが、燃料ガスタンクは、ディーゼル油タンクより大きく且つ重い。そして、燃料ガスタンクに貯蔵されている燃料ガスをエンジンに供給するためには、高圧ポンプ及び高圧気化器などの装置が必要であり、これら各装置は、燃料ガス供給ルーム（ＦＧＳ  ｒｏｏｍ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ  ｒｏｏｍ）に設置される。したがって、船舶内の空間を効率的に利用するためには、燃料ガスタンク及び燃料ガス供給ルームを船舶内でどのような場所に位置させるかが問題となる。
【０００６】
そして、燃料ガスを受け取るための装置であるバンカーリングマニホールドと緊急時に燃料ガスタンク及びＦＧＳルームのＢＯＧを排出する排気口であるベントライザーも設置される。バンカーリングマニホールドは、燃料ガスを受け取るための装置であって、ベントライザーは、ＢＯＧを排出するのでこれらは爆発の危険性を有する。したがって、燃料ガスの供給を容易にし、爆発の危険性を減少させるためにバンカーリングマニホールド及びベントライザーを船舶内でどのような場所に位置させるかも問題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、船舶内の空間を効率的に利用できると共に、燃料ガスの供給ラインの長さを最小化できるように燃料ガスタンク及び燃料ガス供給ルーム（ＦＧＳ  ｒｏｏｍ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ  ｒｏｏｍ）が配置され、燃料ガスの供給を容易にし、爆発の危険性を減少できるようにバンカーリングマニホールド及びベントライザーが配置される燃料ガス供給装置及び燃料ガス供給方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の一側面によると、船舶の燃料ガス供給装置において、燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクとを含み、前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記燃料ガスタンクは前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給装置が提供される。
【０００９】
特に、前記燃料ガスタンクは、前記船舶の前後方向に長く配置されてもよい。
【００１０】
また、前記船舶はコンテナ船舶であってもよい。
【００１１】
また、前記燃料ガスタンクは第１の甲板上に設置されており、前記燃料ガスタンク上に第２の甲板が設置されており、前記第２の甲板上にはコンテナが積載されてもよい。
【００１２】
また、前記船舶の燃料ガス供給装置は、前記燃料ガスタンクに貯蔵されている燃料ガスを加圧して前記エンジンに供給する各装備を含む燃料ガス供給（ＦＧＳ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ）ルームをさらに含んでもよい。
【００１３】
また、前記燃料ガス供給ルームは、前記燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを前記エンジンに移送させる燃料ガス供給ラインと、前記燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを加圧する高圧ポンプと、前記加圧された燃料ガスを加熱するヒーターとを含んでもよい。
【００１４】
また、前記燃料ガス供給ルームは、前記エンジンルーム上に設置されてもよい。
【００１５】
前記目的を達成するための本発明の他の側面によると、船舶の燃料ガス供給方法において、燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスをエンジンの要求に合わせて加圧するステップと、前記加圧された燃料ガスを加熱して前記エンジンに供給するステップとを含み、前記エンジンは、船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記燃料ガスタンクは前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給方法が提供される。
【００１６】
特に、前記燃料ガスタンクは、前記船舶の前後方向に長く配置されてもよい。
【００１７】
また、前記船舶はコンテナ船舶であってもよい。
【００１８】
また、前記燃料ガスタンクは第１の甲板上に設置されており、前記燃料ガスタンク上に第２の甲板が設置されており、前記第２の甲板上にはコンテナが積載されてもよい。
【００１９】
前記目的を達成するための本発明の他の側面によると、船舶の燃料ガス供給装置において、燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する第１の燃料ガスタンクと、前記燃料ガスタンクに貯蔵されている燃料ガスを加圧して前記エンジンに供給する各装備を含む燃料ガス供給（ＦＧＳ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ）ルームとを含み、前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記燃料ガス供給ルームは前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給装置が提供される。
【００２０】
特に、前記燃料ガス供給ルームは、前記第１の燃料ガスタンクと隣接して設置されてもよい。
【００２１】
また、前記船舶の燃料ガス供給装置は、前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する第２の燃料ガスタンクをさらに含み、前記燃料ガス供給ルームは、前記第１の燃料ガスタンクと前記第２の燃料ガスタンクとの間に設置されてもよい。
【００２２】
また、前記燃料ガス供給ルームは、前記燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを前記エンジンに移送させる燃料ガス供給ラインと、前記燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを加圧させる高圧ポンプと、前記加圧された燃料ガスを加熱するヒーターとを含んでもよい。
【００２３】
また、前記船舶はコンテナ船舶であってもよい。
【００２４】
また、前記燃料ガスタンクは、前記エンジンルーム上に設置されてもよい。
【００２５】
本発明の更に他の側面によると、船舶の燃料ガス供給方法において、燃料ガスタンクに貯蔵された燃料ガスを高圧ポンプでエンジンの要求に合わせて加圧するステップと、前記加圧された燃料ガスをヒーターで加熱して前記エンジンに供給するステップとを含み、前記エンジンは、船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記高圧ポンプ及びヒーターを含む燃料ガス供給ルームは前記エンジンルーム上に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給方法が提供される。
【００２６】
特に、前記燃料ガス供給ルームは、前記燃料ガスタンクと隣接して設置されてもよい。
【００２７】
また、前記船舶はコンテナ船舶であってもよい。
【００２８】
前記目的を達成するための本発明の更に他の側面によると、船舶の燃料ガス供給装置において、燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクと、前記船舶の外部から燃料ガスを受け取って前記燃料ガスタンクに供給するバンカーリングマニホールドとを含み、前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記バンカーリングマニホールドは前記船舶の船尾の一側に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給装置が提供される。
【００２９】
特に、前記バンカーリングマニホールドは、前記燃料ガスタンクの横に設置されてもよい。
【００３０】
また、前記船舶の燃料ガス供給装置は、緊急時に前記燃料ガスタンクのボイルオフガス（ＢＯＧ、Ｂｏｉｌ―Ｏｆｆ  Ｇａｓ）を排出するベントライザーをさらに含んでもよい。
【００３１】
また、前記ベントライザーは前記船舶の船尾に設置されてもよい。
【００３２】
また、前記バンカーリングマニホールドと前記ベントライザーは、互いに前記船舶の反対側に設置されてもよい。
【００３３】
また、前記バンカーリングマニホールドは、ＬＮＧバンカーリング船から燃料ガスを受け取ることができる。
【００３４】
また、前記船舶はコンテナ船舶であってもよい。
【００３５】
前記目的を達成するための本発明の更に他の側面によると、船舶の燃料ガス供給装置において、燃料ガスを用いて推力を発生させるエンジンと、前記エンジンに供給する燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクと、緊急時に前記燃料ガスタンクのボイルオフガス（ＢＯＧ、Ｂｏｉｌ―Ｏｆｆ  Ｇａｓ）を排出するベントライザーとを含み、前記エンジンは、前記船舶の船尾に位置したエンジンルームの内部に設置され、前記ベントライザーは前記船舶の船尾の一側に設置されることを特徴とする船舶の燃料ガス供給装置が提供される。
【００３６】
特に、前記船舶の燃料ガス供給装置は、前記燃料ガスタンクに貯蔵されている燃料ガスを加圧して前記エンジンに供給する各装備を含む燃料ガス供給（ＦＧＳ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ）ルームをさらに含んでもよい。
【００３７】
また、前記ベントライザーは、前記燃料ガス供給ルームのボイルオフガスを排出することができる。
【００３８】
また、前記船舶はコンテナ船舶であってもよい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によると、バンカーリングマニホールドを船尾の一側に設置することによって燃料ガスの供給を容易にする。
【００４０】
そして、ベントライザーを船尾に設置することによって、燃料ガスが冷凍コンテナなどの非防爆化物またはアコモーデーション（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ）に接近することを防止することができる。
【００４１】
そして、バンカーリングマニホールドとベントライザーを互いに反対側に配置することによって、燃料ガスによる爆発の危険性を減少させることができる。
【００４２】
本発明によると、燃料ガス供給ルーム（ＦＧＳ  ｒｏｏｍ、ｆｕｅｌ  ｇａｓ  ｓｕｐｐｌｙ  ｒｏｏｍ）及び燃料ガスタンクをエンジンルーム上に設置することによって船舶内の空間を効率的に利用することができ、燃料ガスの供給ラインの長さを最小化させることができ、燃料ガスタンクを船舶の前後方向に長く配置することによってスロッシング効果を最小化させることができる。
【００４３】
そして、バンカーリングマニホールドを船尾の一側に設置することによって燃料ガスの供給を容易にする。そして、ベントライザーを船尾に設置することによって、燃料ガスが冷凍コンテナなどの非防爆化物またはアコモーデーションに接近することを防止することができる。そして、バンカーリングマニホールドとベントライザーを互いに反対側に配置することによって、燃料ガスによる爆発の危険性を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置を示した図である。
【図２】本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置を示した平面図である。
【図３】本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置を示した断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置を示した側面図である。
【図５】本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の好ましい実施例を添付の各図面を参照して詳細に説明する。まず、各図面の各構成要素に参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されているとしても、可能な限り同一の符号を付与していることに留意すべきである。また、本発明を説明するにおいて、関連する公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断された場合は、それについての詳細な説明は省略する。
【００４６】
一般に、船舶から排出される排気ガスのうち国際海事機関（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍａｒｉｔｉｍｅ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）の規制を受けているものは窒素酸化物（ＮＯｘ）と硫酸化物（ＳＯｘ）であって、最近は、二酸化炭素（ＣＯ２）の排出も規制しようとしている。特に、窒素酸化物（ＮＯｘ）と硫酸化物（ＳＯｘ）の場合、１９９７年の海洋汚染防止条約（ＭＡＲＰＯＬ；Ｔｈｅ  Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｒｉｎｅ  Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｓｈｉｐｓ）議定書を通じて提起され、８年という長い時間が要された後、２００５年５月に発効要件を満たし、現在、強制規定に移行されている。
【００４７】
したがって、このような規定を満たすために、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を低減させるための多様な方法が紹介されているが、このような方法のうち、ＬＮＧ運搬船のような船舶などの海洋構造物のための高圧天然ガス噴射エンジン、例えば、ＭＥＧＩエンジンが開発されて使用されている。ＭＥＧＩエンジンは、同級出力のディーゼルエンジンに比べて、汚染物質の排出量を、二酸化炭素は２３％、窒素化合物は８０％、硫黄化合物は９５％以上減少させ得る環境にやさしい次世代のエンジンとして脚光を浴びている。
【００４８】
このようなＭＥＧＩエンジンは、天然ガスをエンジンの燃料として使用し、その負荷に応じてエンジンに対して約２００ｂａｒａ〜４００ｂａｒａ（絶対圧）程度の高圧の燃料ガス供給圧力が要求される。
【００４９】
ＭＥＧＩエンジンは、推進のためにプロペラに直結されて使用されてもよく、このために、ＭＥＧＩエンジンは、低速で回転する２行程エンジンからなる。すなわち、ＭＥＧＩエンジンは、低速２行程高圧天然ガス噴射エンジンである。
【００５０】
図１は、本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置を示した図で、図２は、本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置を示した平面図で、図３は、本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置を示した断面図で、図４は、本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置を示した側面図である。
【００５１】
図１〜図４に示したように、本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給装置は、燃料ガスタンク１１０、ＦＧＳルーム１２０、エンジン１３０、バンカーリングマニホールド１４０及びベントライザー１５０を含み、エンジン１３０はエンジンルーム内に設置される。
【００５２】
燃料ガスタンク１１０は、エンジン１３０に供給する燃料ガスを貯蔵しており、ＦＧＳルーム１２０の各装備は、燃料ガスタンク１１０に貯蔵されている燃料ガスを加圧してエンジン１３０に供給する。
【００５３】
エンジン１３０は、燃料ガスタンク１１０から供給される燃料ガスを用いて駆動され、推力を発生させるガス動力エンジンである。このとき、エンジン１３０は、ＭＥＧＩエンジンであってもよく、異種燃料エンジンであってもよい。
【００５４】
エンジン１３０が異種燃料エンジンである場合、エンジン１３０は、ＬＮＧまたはオイルを選択的に受け取ることができる。しかし、エンジン１３０の効率が低下することを防止するために、ＬＮＧとオイルが混合されて供給されることは遮断することができる。
【００５５】
エンジン１３０は、燃料ガスの燃焼によってシリンダー内部のピストンが往復運動することによって、ピストンに連結されたクランク軸が回転し、クランク軸に連結されるシャフトが回転する。したがって、エンジン１３０の駆動時、最終的にシャフトに連結されたプロペラが回転することによって、船体が前進または後進するようになる。
【００５６】
もちろん、本実施例において、エンジン１３０は、プロペラを駆動するためのエンジン１３０であってもよいが、発電のためのエンジン１３０またはその他の動力を発生させるためのエンジン１３０であってもよい。すなわち、本実施例は、エンジン１３０の種類を特別に限定しない。ただし、エンジン１３０は、ＬＮＧの燃焼によって駆動力を発生させる内燃機関であってもよい。
【００５７】
エンジン１３０は、エンジンルームの内部に設置され、図４に示したように、エンジンルームは船の船尾に位置する。
【００５８】
燃料ガスタンク１１０は、エンジン１３０に貯蔵される燃料ガスを貯蔵する。燃料ガスタンク１１０は、燃料ガスを主に液体状態で保管する。ところが、天然ガスの液化温度は、常圧で約−１６３℃の極低温であるので、天然ガスは、その温度が常圧で−１６３℃より少し高くても蒸発する。燃料ガスタンク１１０が断熱処理されていても外部の熱が天然ガスに持続的に伝達されるので、天然ガスは、燃料ガスタンク内で持続的に気化され、燃料ガスタンク１１０内にボイルオフガス（ＢＯＧ、Ｂｏｉｌ―Ｏｆｆ  Ｇａｓ）が発生し、燃料ガスタンク１１０内部の圧力が上昇し得る。したがって、燃料ガスタンク１１０は、圧力タンクであってもよい。燃料ガスタンク１１０が圧力タンクであるとしても、燃料ガスタンク１１０内部の圧力が継続して増加することを防止するためにはＢＯＧを燃料ガスタンク１１０の外部に排出しなければならない。ＢＯＧは、船舶内で燃料として使用したり、液化させて再び燃料ガスタンク１１０に送ることができる。
【００５９】
燃料ガスタンク１１０は、図２〜図４に示したように、エンジンルーム上に設置される。これは、船舶の空間を効率的に活用し、燃料ガスタンク１１０からエンジンルームに連結される燃料ガス供給ライン１２４の長さを最小化するためである。すなわち、燃料ガスタンク１１０は、アコモーデーション（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ）の後側に設置される。図３及び図４に示したように、エンジンルーム上に第１の甲板があり、第１の甲板上に燃料ガスタンク１１０が設置されてもよい。このとき、第１の甲板はメーン甲板であってもよい。
【００６０】
特に、コンテナ船舶の場合、エンジンルームの前部分には一般にコンテナを積載する貨物倉が位置する。ところが、コンテナは、上方から下げて積載されるので、燃料ガスタンク１１０の下側にはコンテナを積載することができない。したがって、燃料ガスタンク１１０がエンジンルーム上ではなく貨物倉上に設置されると、燃料ガスタンク１１０の下側にある貨物倉にはコンテナを積載できないので、積載可能な貨物の量が減少し、損失が発生する。したがって、燃料ガスタンク１１０をエンジンルーム上に設置することによって、船舶の空間を効率的に利用することができる。
【００６１】
そして、図２に示したように、燃料ガスタンク１１０は、船舶の前後方向に長く配置されてもよい。これは、スロッシング（ｓｌｏｓｈｉｎｇ）効果を最小化するためである。スロッシングとは、流体と流体を収容している容器との間で発生する相対的運動であって、流体貨物を運送するとき、運搬容器の内部で発生するスロッシング現象によって運搬容器に衝撃が発生し、運搬容器が破損し得る。すなわち、船舶の横動揺によって燃料ガスタンク１１０に貯蔵された燃料ガスが揺れ燃料ガスタンク１１０が破損し得るが、燃料ガスタンク１１０を船舶の前後方向に長く配置すると、船舶の横動揺によって燃料ガスが揺れながら燃料ガスタンク１１０に加えられる力が小さくなり、燃料ガスタンク１１０の破損を防止することができる。
【００６２】
そして、図４に示したように、燃料ガスタンク１１０上に第２の甲板をさらに設置し、第２の甲板上にコンテナを積載してもよい。
【００６３】
図１〜図３では、船舶に二つの燃料ガスタンク１１０が設置された場合を示しているが、燃料ガスタンク１１０は、一つだけ設置されてもよく、燃料ガスタンク１１０が故障する場合に備えて複数設置されてもよい。
【００６４】
図１に示したように、ＦＧＳルーム１２０には、燃料ガス供給ライン１２４、１次ポンプ１２１、２次ポンプ１２２及びヒーター１２３が含まれる。
【００６５】
燃料ガス供給ライン１２４は、燃料ガスタンク１１０からエンジン１３０に燃料ガスを移送するパイプである。図１に示したように、燃料ガス供給ライン１２４には１次ポンプ１２１、２次ポンプ１２２及びヒーター１２３が備えられており、燃料ガスの圧力と温度をエンジン１３０が要求するものに変化させてエンジン１３０に供給する。
【００６６】
燃料ガス供給ライン１２４には燃料供給バルブが設置され、燃料供給バルブの開度調節によって燃料ガスの供給量を調節することができる。
【００６７】
１次ポンプ１２１は、燃料ガスタンク１１０に貯蔵された燃料ガスを数ｂａｒ〜数十ｂａｒ以内に加圧して燃料ガス供給ライン１２４に移送させる。図１に示したように、二つの燃料ガスタンク１１０のそれぞれに一つずつ１次ポンプ１２１が連結され、１次ポンプ１２１は、連結された燃料ガスタンク１１０の燃料ガスを燃料ガス供給ライン１２４に移送させる。そして、燃料ガス供給ライン１２４は２次ポンプ１２２の上流で一体となる。
【００６８】
図１では、１次ポンプ１２１が２個で、２次ポンプ１２２及びヒーター１２３がそれぞれ１個ずつである場合を示しているが、燃料ガス供給装置は、任意の個数の１次ポンプ１２１、２次ポンプ１２２及びヒーター１２３を含んでもよい。
【００６９】
図１では、１次ポンプ１２１が燃料ガスタンク１１０の外部に設置される場合を示しているが、１次ポンプ１２１は、燃料ガスタンク１１０の内部に設置されてもよい。
【００７０】
２次ポンプ１２２は、高圧ポンプであって、燃料ガスをエンジン１３０が要求する圧力、例えば、２００ｂａｒ〜４００ｂａｒまで加圧する。２次ポンプ１２２は、モーター１２５によって駆動され得る。
【００７１】
ヒーター１２３は、２次ポンプ１２２によって加圧された燃料ガスを、エンジン１３０が要求する温度に加熱してエンジン１３０に供給する。
【００７２】
ＦＧＳルーム１２０は、図２及び図３に示したように、エンジンルーム上に設置される。これは、船舶の空間を効率的に活用し、ＦＧＳルーム１２０からエンジンルームに連結される燃料ガス供給ライン１２４の長さを最小化するためである。図３及び図４に示したように、エンジンルーム上に第１の甲板があり、第１の甲板上にＦＧＳルーム１２０が設置されてもよい。
【００７３】
そして、ＦＧＳルーム１２０は、燃料ガスタンク１１０と隣接して配置されてもよい。ＦＧＳルーム１２０が燃料ガスタンク１１０と隣接して配置されるとき、燃料ガスタンク１１０とＦＧＳルーム１２０とを連結する燃料ガス供給ライン１２４を最小化することができる。
【００７４】
そして、図２及び図３に示すように、二つの燃料ガスタンク１１０がある場合、ＦＧＳルーム１２０は二つの燃料ガスタンク１１０の間に配置されてもよい。これは、燃料ガスタンク１１０とＦＧＳルーム１２０とを連結する燃料ガス供給ライン１２４を最小化するためである。
【００７５】
図２及び図３を参照すると、バンカーリングマニホールド１４０は、燃料ガスを受け取るための装置である。すなわち、船舶は、外部、例えば、ＬＮＧバンカーリング船から燃料ガスを受け取って燃料ガスタンク１１０に貯蔵するが、外部から燃料ガスを受け取るために必要な装置がバンカーリングマニホールド１４０である。バンカーリングマニホールド１４０は、燃料ガスタンク１１０と燃料ガス移送ラインで連結されており、燃料ガス移送ラインを介して燃料ガスを燃料ガスタンク１１０に供給する。
【００７６】
図２及び図３に示したように、バンカーリングマニホールド１４０は、燃料ガスの供給を容易にするために船舶の船尾の一側に配置される。そして、バンカーリングマニホールド１４０は、外部から受け取った燃料ガスを燃料ガスタンク１１０に便利に移送できるように、燃料ガスタンク１１０の横に配置されてもよい。
【００７７】
ベントライザー１５０は、緊急時に燃料ガスタンク１１０及びＦＧＳルーム１２０のＢＯＧを排出する排気口である。ベントライザー１５０は、燃料ガスタンク１１０及びＦＧＳルーム１４０とＢＯＧ移送ラインで連結されている。上述したように、燃料ガスタンク１１０に貯蔵されている液体状態の燃料ガスは、燃料ガスタンク１１０の外部から流れ込む熱によって気化され、ＢＯＧが生成され得る。ＢＯＧは、船舶内で燃料として使用したり、液化させて再び燃料ガスタンク１１０に送られ得るが、このシステムが確実に作動しないので、燃料ガスタンク１１０からＢＯＧが排出されなかったり、多量のＢＯＧが生成される場合、燃料ガスタンク１１０内部の圧力が上昇し得る。このような緊急状況時、ベントライザー１５０は、燃料ガスタンク１１０のＢＯＧを排出する。また、ベントライザー１５０は、緊急時にＦＧＳルーム１２０のＢＯＧを排出することもできる。
【００７８】
ベントライザー１５０は、燃料ガスが冷凍コンテナのような非防爆化物またはアコモーデーションに近接することを防止するために船尾に設置される。そして、バンカーリングマニホールド１４０とベントライザー１５０は、互いに船舶の反対側に設置される。例えば、バンカーリングマニホールド１４０を船舶の左舷に設置し、ベントライザー１５０を船舶の右舷に設置してもよい。または、バンカーリングマニホールド１４０を船舶の右舷に設置し、ベントライザー１５０を船舶の左舷に設置してもよい。これは、バンカーリングマニホールド１４０とベントライザー１５０を互いに反対側に配置することによって、燃料ガスによる爆発の危険性を減少させるためである。
【００７９】
次に、本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給方法を図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例に係る船舶の燃料ガス供給方法を示したフローチャートである。
【００８０】
図５に示したように、１次ポンプ１２１は、燃料ガスタンク１１０に貯蔵された燃料ガスを加圧して燃料ガス供給ライン１２４に移送させる（Ｓ５１０）。そして、２次ポンプ１２２は、燃料ガスをエンジン１３０が要求する圧力、例えば、２００ｂａｒ〜４００ｂａｒまで加圧する（Ｓ５２０）。そして、ヒーター１２３は、２次ポンプ１２２によって加圧された燃料ガスをエンジン１３０が要求する温度に加熱してエンジン１３０に供給する（Ｓ５３０）。
【００８１】
このとき、船舶の空間を効率的に活用し、燃料ガスタンク１１０からエンジンルームに連結される燃料ガス供給ライン１２４の長さを最小化するために、燃料ガスタンク１１０はエンジンルーム上に設置される。そして、図２に示したように、燃料ガスタンク１１０は、スロッシング効果を最小化するために船舶の前後方向に長く配置されてもよい。そして、図４に示したように、燃料ガスタンク１１０上に第２の甲板をさらに設置し、第２の甲板上にコンテナを積載してもよい。
【００８２】
そして、１次ポンプ１２１、２次ポンプ１２２及びヒーター１２３を含むＦＧＳルーム１２０は、船舶の空間を効率的に活用し、ＦＧＳルーム１２０からエンジンルームに連結される燃料ガス供給ライン１２４の長さを最小化するためにエンジンルーム上に設置される。そして、燃料ガスタンク１１０とＦＧＳルーム１２０とを連結する燃料ガス供給ライン１２４を最小化するために、ＦＧＳルーム１２０は、燃料ガスタンク１１０と隣接して配置されてもよい。
【００８３】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明に開示した各実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されることはない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって解釈すべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。
【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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【国際調査報告】
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