(57)【要約】  船舶は、ＬＰＧを燃料とする推進用エンジンと、供給ラインおよび返送ラインにより推進用エンジンと接続された、ＬＰＧを貯留するサービスタンクと、移送ラインによりサービスタンクと接続された、サービスタンク内のＬＰＧよりも低温のＬＰＧを貯留するストレージタンクと、供給ラインに設けられたポンプと、移送ラインに設けられた、ストレージタンクからサービスタンクへ供給されるＬＰＧを、サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように加熱する加熱器と、を備える。
2020050404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＰＧを燃料とする推進用エンジンと、
供給ラインおよび返送ラインにより前記推進用エンジンと接続された、ＬＰＧを貯留するサービスタンクと、
移送ラインにより前記サービスタンクと接続された、前記サービスタンク内のＬＰＧよりも低温のＬＰＧを貯留するストレージタンクと、
前記供給ラインに設けられたポンプと、
前記移送ラインに設けられた、前記ストレージタンクから前記サービスタンクへ供給されるＬＰＧを、前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように加熱する加熱器と、
を備える、船舶。
【請求項２】
前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように、前記加熱器でのＬＰＧの加熱量を調整する制御装置をさらに備える、請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記加熱器の上流側で前記移送ラインから分岐し、前記加熱器の下流側で前記移送ラインに合流するバイパスラインと、
前記加熱器を通過するＬＰＧの流量と前記バイパスラインを流れるＬＰＧの流量の比率を変更する分配機構と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記分配機構を制御して前記加熱器でのＬＰＧの加熱量を調整する、請求項２に記載の船舶。
【請求項４】
前記返送ラインに設けられた、前記推進用エンジンから前記サービスタンクへ返送されるＬＰＧを冷却する冷却器をさらに備え、
前記制御装置は、前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように、前記加熱器でのＬＰＧの加熱量だけでなく前記冷却器でのＬＰＧの冷却量も調整する、請求項２または３に記載の船舶。
【請求項５】
ＬＰＧを燃料とする推進用エンジンと、
供給ラインおよび返送ラインにより前記推進用エンジンと接続された、ＬＰＧを貯留するサービスタンクと、
移送ラインにより前記サービスタンクと接続された、前記サービスタンク内のＬＰＧよりも低温のＬＰＧを貯留するストレージタンクと、
前記供給ラインに設けられたポンプと、
前記返送ラインに設けられた、前記推進用エンジンから前記サービスタンクへ返送されるＬＰＧを、前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように冷却する冷却器と、
を備える、船舶。
【請求項６】
前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように、前記冷却器でのＬＰＧの冷却量を調整する制御装置をさらに備える、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、ＬＰＧを燃料とする推進用エンジンを含む船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の船舶では、一般的に、推進用エンジンの燃料は重油などの燃料油かＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）であった。近年では、推進用エンジンの燃料としてＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）を用いることも提案されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、燃料タンクから推進用エンジンへＬＰＧを液体のまま供給する船舶が開示されている。ＬＰＧを燃料として用いた場合には、燃料油と比べて硫黄酸化物対策が不要であるとともに二酸化炭素排出量が少ないというメリットがあり、ＬＮＧと比べて比重が大きいために燃料タンクを小型化できるというメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１２−０１１３３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＰＧを燃料として用いる場合には、燃料タンクと推進用エンジンとを供給ラインおよび返送ラインにより接続し、燃料タンクとエンジンとの間でＬＰＧを循環しながら必要量だけエンジンで使用することが考えられる。【０００６】
上記のようにＬＰＧを循環させた場合には、ＬＰＧがエンジンを通過する際に加熱される。このため、燃料タンクをＬＰＧ循環用のサービスタンクとＬＰＧ保持用のストレージタンクとに分けることが望ましい。この場合、サービスタンクは比較的に高い温度のＬＰＧを貯留し、ストレージタンクは比較的に低い温度のＬＰＧを貯留する。【０００７】
ストレージタンクとサービスタンクのうちの少なくともサービスタンクは高圧に耐えられる圧力容器であり、サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温以上になったとしても、サービスタンク内の高い圧力によってＬＰＧの平衡状態が保たれる。【０００８】
ストレージタンク内のＬＰＧの温度は大気圧での飽和温度以下であってもよいが、サービスタンクと同様にストレージタンクを圧力容器とし、ストレージタンク内の高い圧力によってＬＰＧの平衡状態が保たれてもよい。ストレージタンクからサービスタンクへは、それらを接続する移送ラインを通じて、エンジンの燃料消費量に相当する量のＬＰＧが供給される。【０００９】
上述した供給ラインにはポンプが設けられる。仮に、サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも低い場合は、ＬＰＧがサービスタンクからポンプまで供給ラインを流れる間に大気から熱を受けることによりポンプの入口で気化することがある。この場合、ポンプの破損や性能低下が発生する。例えば、ストレージタンクからサービスタンクへ大気温よりも低い温度のＬＰＧが供給されたときに、サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも低くなることがある。【００１０】
そこで、本発明は、供給ラインに設けられたポンプの入口でのＬＰＧの気化を防止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】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明の一つの側面からの船舶は、ＬＰＧを燃料とする推進用エンジンと、供給ラインおよび返送ラインにより前記推進用エンジンと接続された、ＬＰＧを貯留するサービスタンクと、移送ラインにより前記サービスタンクと接続された、前記サービスタンク内のＬＰＧよりも低温のＬＰＧを貯留するストレージタンクと、前記供給ラインに設けられたポンプと、前記移送ラインに設けられた、前記ストレージタンクから前記サービスタンクへ供給されるＬＰＧを、前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように加熱する加熱器と、を備える、ことを特徴とする。【００１２】
上記の構成によれば、加熱器でのＬＰＧの加熱量が不足してサービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも低くなることが抑制される。これにより、ポンプの入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。【００１３】
例えば、上記の船舶は、前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように、前記加熱器でのＬＰＧの加熱量を調整する制御装置をさらに備えてもよい。【００１４】
例えば、上記の船舶は、前記加熱器の上流側で前記移送ラインから分岐し、前記加熱器の下流側で前記移送ラインに合流するバイパスラインと、前記加熱器を通過するＬＰＧの流量と前記バイパスラインを流れるＬＰＧの流量の比率を変更する分配機構と、をさらに備え、前記制御装置は、前記分配機構を制御して前記加熱器でのＬＰＧの加熱量を調整してもよい。【００１５】
上記の船舶は、前記返送ラインに設けられた、前記推進用エンジンから前記サービスタンクへ返送されるＬＰＧを冷却する冷却器をさらに備え、前記制御装置は、前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように、前記加熱器でのＬＰＧの加熱量だけでなく前記冷却器でのＬＰＧの冷却量も調整してもよい。この構成によれば、エンジンからサービスタンクへ返送されるＬＰＧが冷却器により冷却されるので、サービスタンク内のＬＰＧの温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。さらに、ＬＰＧの加熱量に加えてＬＰＧの冷却量を調整することで、幅広い状況に対応することができる。【００１６】
また、本発明の別の側面からの船舶は、ＬＰＧを燃料とする推進用エンジンと、供給ラインおよび返送ラインにより前記推進用エンジンと接続された、ＬＰＧを貯留するサービスタンクと、移送ラインにより前記サービスタンクと接続された、前記サービスタンク内のＬＰＧよりも低温のＬＰＧを貯留するストレージタンクと、前記供給ラインに設けられたポンプと、前記返送ラインに設けられた、前記推進用エンジンから前記サービスタンクへ返送されるＬＰＧを、前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように冷却する冷却器と、を備える、ことを特徴とする。【００１７】
上記の構成によれば、エンジンからサービスタンクへ返送されるＬＰＧが冷却器により冷却されるので、サービスタンク内のＬＰＧの温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。しかも、上記の構成によれば、冷却器でのＬＰＧの冷却量が過剰になってサービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも低くなることが抑制される。これにより、ポンプの入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。【００１８】
例えば、上記の船舶は、前記サービスタンク内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように、前記冷却器でのＬＰＧの冷却量を調整する制御装置をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、供給ラインに設けられたポンプの入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る船舶の概略構成図である。
【図２】変形例の船舶の概略構成図である。
【図３】第１代替手段に係る船舶の概略構成図である。
【図４】第１代替手段におけるサービスタンクの拡大図である。
【図５】図４のV−V線に沿った断面図である。
【図６】第２代替手段におけるサービスタンクの拡大図である。
【図７】第３代替手段に係る船舶の概略構成図である。
【図８】第４代替手段に係る船舶の概略構成図である。
【図９】第４代替手段におけるサービスタンクの拡大図である。
【図１０】第４代替手段の変形例のサービスタンクの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に、本発明の一実施形態に係る船舶１を示す。この船舶１は、ＬＰＧを燃料とする推進用エンジン１１と、ＬＰＧを貯留するストレージタンク２およびサービスタンク４を含む。ＬＰＧは、プロパンを主成分とするプロパンガスであってもよいし、ブタンを主成分とするプロパンガスであってもよい。
【００２２】
エンジン１１は、供給ライン５および返送ライン６によりサービスタンク４と接続されている。換言すれば、サービスタンク４とエンジン１１との間で、供給ライン５および返送ライン６を通じてＬＰＧが循環する。サービスタンク４は、移送ライン３によりストレージタンク２と接続されている。例えば、ストレージタンク２の容積は、サービスタンク４の容積よりも大きい。
【００２３】
エンジン１１は、例えば、ディーゼルサイクルまたはオットーサイクルのレシプロエンジンである。図示は省略するが、エンジン１１は、供給ライン５の下流端と返送ライン６の上流端とを接続する主流路と、主流路に互いに並列に接続された複数の燃料噴射弁を含む。燃料噴射弁は、ＬＰＧを液体のまま、シリンダ内へ供給される空気中に噴射する。ただし、エンジン１１は、ガスタービンエンジンであってもよい。
【００２４】
供給ライン５には、上流側から順に、ポンプ５１、加熱器５２および遮断弁５３が設けられている。ポンプ５１の数は１つであっても複数であってもよい。加熱器５２は、サービスタンク４からエンジン１１へ供給されるＬＰＧをエンジン１１の要求温度（例えば、４５℃）まで加熱する。供給ライン５の上流端は、サービスタンク４の下部に接続されている。例えば、加熱器５２は、熱媒流体とＬＰＧとの間で熱交換を行う熱交換器である。
【００２５】
返送ライン６には、上流側から順に、遮断弁６１、第１圧力調整弁６２、冷却器６３および第２圧力調整弁６４が設けられている。遮断弁６１と第１圧力調整弁６２の位置は逆であってもよい。冷却器６３は、エンジン１１からサービスタンク４へ返送されるＬＰＧ（エンジン１１を通過することによって加熱されたＬＰＧ）を所定の温度（例えば、４０℃）まで冷却する。なお、冷却器６３は省略されてもよい。返送ライン６は、サービスタンク４の内部まで延びている。例えば、冷却器６３は、熱媒流体とＬＰＧとの間で熱交換を行う熱交換器である。
【００２６】
本実施形態では、供給ライン５と返送ライン６とがバイパスライン７１により接続されている。バイパスライン７１は、加熱器５２と遮断弁５３の間で供給ライン５から分岐し、第１圧力調整弁６２と冷却器６３の間で返送ライン６に合流している。バイパスライン７１には、遮断弁７２が設けられている。ただし、遮断弁７２に代えて流量制御弁がバイパスライン７１に設けられてもよい。
【００２７】
サービスタンク４は、高圧に耐えられる圧力容器である。サービスタンク４は断熱材で覆われておらず、サービスタンク４内のＬＰＧの温度は、大気温、ストレージタンク２から供給されるＬＰＧの温度、エンジン１１から返送されるＬＰＧの温度などに応じて変化する。すなわち、サービスタンク４内の高い圧力によってＬＰＧの平衡状態が保たれる。例えば、サービスタンク４内のＬＰＧの温度が０〜５０℃であると仮定すると、サービスタンク４内の気層の圧力（飽和蒸気圧）はゲージ圧で約０．４ＭＰａ〜約１．８ＭＰａである。以下、圧力の表示は全てゲージ圧である。ただし、サービスタンク４は断熱材で覆われてもよい。
【００２８】
一方、ストレージタンク２は、内部のＬＰＧを低温に維持するために、断熱材（図示せず）で覆われている。この低温は、サービスタンク４内のＬＰＧの温度（より望ましくは、大気温）よりも低ければ、大気圧での飽和温度（プロパンガスでは、−４２℃）以下であってもよいし、大気圧での飽和温度よりも高くてもよい。ただし、ストレージタンク２がサービスタンク４と同様に圧力容器であり、ストレージタンク２内の高い圧力によってＬＰＧの平衡状態が保たれてもよい。
【００２９】
ストレージタンク２内には、ポンプ２１が配置されている。ポンプ２１の数は１つであっても複数であってもよい。上述した移送ライン３の上流端は、ポンプ２１に接続されている。移送ライン３は、サービスタンク４の内部まで延びている。ただし、ポンプ２１は、ストレージタンク２の外で移送ライン３の途中に設けられてもよい。
【００３０】
ストレージタンク２からサービスタンク４へは、移送ライン３を通じて、エンジン１１の燃料消費量に相当する量のＬＰＧが供給される。このＬＰＧの供給は、連続的に行われてもよいし、断続的に行われてもよい。移送ライン３には、ストレージタンク２からサービスタンク４へ供給されるＬＰＧを所定の温度（例えば、０〜４５℃）まで加熱する加熱器３２が設けられている。例えば、加熱器３２は、熱媒流体とＬＰＧとの間で熱交換を行う熱交換器である。
【００３１】
本実施形態では、移送ライン３に、加熱器３２をバイパスするバイパスライン３３が接続されている。バイパスライン３３は、加熱器３２の上流側で移送ライン３から分岐し、加熱器３２の下流側で移送ライン３に合流している。
【００３２】
移送ライン３にはバイパスライン３３の分岐点と加熱器３２との間で第１流量制御弁３１が設けられており、バイパスライン３３には第２流量制御弁３４が設けられている。第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４は、加熱器３２を通過するＬＰＧの流量とバイパスライン３３を流れるＬＰＧの流量の比率を変更する分配機構３５を構成する。
【００３３】
ただし、分配機構３５としては、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４の代わりに、例えば、移送ライン３におけるバイパスライン３３の分岐点に設けられた分配弁（三方弁）が用いられてもよい。
【００３４】
上述したポンプ５１および各種の弁は、制御装置８により制御される。ただし、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。制御装置８は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとＣＰＵを有するコンピュータであり、ＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵにより実行される。制御装置８は、単一の機器であってもよいし、複数の機器（例えば、エンジン制御装置と燃料供給制御装置）に分割されてもよい。
【００３５】
遮断弁５３，６１に関しては、制御装置８は、エンジン１１の停止中は遮断弁５３，６１を閉じ、エンジン１１の稼動中に遮断弁５３，６１を開く。エンジン１１の停止中は、遮断弁５３，６１の間の流路（供給ライン５の下流側部分、エンジン１１の主流路および返送ライン６の上流側部分）が不活性ガスでパージされる。
【００３６】
制御装置８は、ポンプ５１の吐出流量がエンジン１１の燃料消費量に応じて変化するようにポンプ５１を制御する。例えば、エンジン１１の負荷が高いときは、エンジン１１から返送ライン６へ流れ込むＬＰＧの流量である余剰流量が図略の流量計により検出され、この余剰流量がエンジン１１の燃料消費量に対して一定の割合となるように、ポンプ５１が制御される。余剰流量の代わりに、供給ライン５からエンジン１１へ流れ込むＬＰＧの流量である供給流量が採用されてもよい。逆に、エンジン１１の負荷が低いときは、ポンプ５１の吐出流量は一定に保たれる。
【００３７】
遮断弁７２に関しては、制御装置８は、エンジン１１の稼働前に、ポンプ５１の流量が安定するまでは遮断弁７２を開くとともに遮断弁５３を閉じる。ポンプ５１の流量が安定すると、制御装置８は、遮断弁７２を閉じ、遮断弁５３を開く。エンジン１１の稼働中では、エンジン１１の負荷の急激な減少などによりエンジン供給圧力（後述する第１圧力計９１で検出される圧力）が上昇した場合に、制御装置８は遮断弁７２を開いてエンジン供給圧力の上昇を抑制する。
【００３８】
制御装置８は、第１圧力計９１および第２圧力計９２と電気的に接続されている。第１圧力計９１は、第１バイパスライン７１の分岐点よりも下流側で供給ライン５に設けられており、エンジン１１へ供給されるＬＰＧの圧力を検出する。第２圧力計９２は、第１圧力調整弁６２と第２圧力調整弁６４との間で返送ライン６に設けられており、第１圧力調整弁６２で減圧された後のＬＰＧの圧力を検出する。
【００３９】
制御装置８は、第１圧力計９１で検出される圧力がエンジン１１の要求圧力（例えば、エンジン１１がディーゼルサイクルのレシプロエンジンである場合、５〜６ＭＰａ）となるように第１圧力調整弁６２を制御する。
【００４０】
上述したようにＬＰＧはエンジン１１を通過することによって加熱されるため、エンジン１１から返送ライン６に流れ込むＬＰＧの温度は少し高くなる（例えば、５５℃）。従って、第１圧力調整弁６２で減圧されたＬＰＧが気化することを防止するために、制御装置８は、第２圧力計９２で検出される圧力が、想定される最大温度における飽和蒸気圧よりも高い設定値（例えば、３．５ＭＰａ）となるように第２圧力調整弁６４を制御する。
【００４１】
また、制御装置８は、第１温度計８１および第２温度計８２とも電気的に接続されている。第１温度計８１は、大気温を検出する。第２温度計８２は、サービスタンク４に設けられており、サービスタンク４内のＬＰＧの温度を検出する。
【００４２】
そして、制御装置８は、第２温度計８２で検出されるサービスタンク４内のＬＰＧの温度が第１温度計８１で検出される大気温よりも高くなるように、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４（分配機構３５）を制御して加熱器３２でのＬＰＧの加熱量を調整する。なお、第１温度計８１を用いる代わりに、大気温として気象予報などの推測値を使用してもよい。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の船舶１では、加熱器３２のＬＰＧの加熱量が適切に調整されるので、加熱器３２でのＬＰＧの加熱量が不足してサービスタンク４内のＬＰＧの温度が大気温よりも低くなることが抑制される。これにより、ポンプ５１の入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、エンジン１１からサービスタンク４へ返送されるＬＰＧが冷却器６３により冷却されるので、サービスタンク４内のＬＰＧの温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。
【００４５】
＜変形例＞
本発明は上述した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。
【００４６】
例えば、サービスタンク４に設けられた第２温度計８２の代わりに、図２に示すように、移送ライン３に設けられた第２温度計８３が採用されてもよい。第２温度計８３は、加熱器３２を通過したＬＰＧとバイパスライン３３を流れたＬＰＧとが混ざり合った後のＬＰＧの温度である移送温度を検出する。
【００４７】
この場合、制御装置８は、まず、返送ライン６からサービスタンク４へ流れ込むＬＰＧの流量である返送流量、移送ライン３からサービスタンク４へ流れ込むＬＰＧの流量である移送流量、および大気温から、サービスタンク４内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるために必要な目標移送温度を算出する。そして、制御装置８は、第２温度計８３で検出される移送温度が目標移送温度となるように、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４（分配機構３５）を制御する。
【００４８】
また、加熱器３２が熱媒流体とＬＰＧとの間で熱交換を行う熱交換器であり、加熱器３２に供給する熱媒流体の温度が変更可能な場合は、バイパスライン３３および流量制御弁３１，３４が省略されて、制御装置８が、加熱器３２に供給する熱媒流体の温度を変更することで加熱器３２でのＬＰＧの加熱量を調整してもよい。
【００４９】
また、制御装置８は、サービスタンク４内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように、加熱器３２でのＬＰＧの加熱量だけでなく冷却器６３でのＬＰＧの冷却量も調整してもよい。このように、ＬＰＧの加熱量に加えてＬＰＧの冷却量を調整することで、幅広い状況に対応することができる。
【００５０】
冷却器６３でのＬＰＧの冷却量を調整する場合、図示は省略するが、返送ライン６に冷却器６３をバイパスするようにバイパスラインを接続し、冷却器６３を通過するＬＰＧの流量とバイパスラインを流れるＬＰＧの流量の比率を変更することで冷却器６３でのＬＰＧの冷却量を調整してもよい。あるいは、冷却器６３が熱媒流体とＬＰＧとの間で熱交換を行う熱交換器であり、冷却器６３に供給する熱媒流体の温度が変更可能な場合は、冷却器６３に供給する熱媒流体の温度を変更することで冷却器６３でのＬＰＧの冷却量を調整してもよい。
【００５１】
加熱器３２でのＬＰＧの加熱量だけでなく冷却器６３でのＬＰＧの冷却量も調整する場合は、例えば、加熱器３２だけで調整する場合に比べて加熱器３２でのＬＰＧの加熱量を少なくするとともに、冷却器６３でのＬＰＧの冷却量を少なくしてもよい。
【００５２】
また、制御装置８は、サービスタンク４内のＬＰＧの温度が大気温よりも高くなるように、加熱器３２でのＬＰＧの加熱量を調整することなく、冷却器６３でのＬＰＧの冷却量だけを調整してもよい。この構成によれば、冷却器６３でのＬＰＧの冷却量が過剰になってサービスタンク４内のＬＰＧの温度が大気温よりも低くなることが抑制される。これにより、ポンプ５１の入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。言うまでもないが、冷却器６３でのＬＰＧの冷却量だけを調整する場合は、加熱器３２は省略可能である。
【００５３】
また、図１および図２では、サービスタンク４の形状が縦長円筒状であるが、サービスタンク４は、横長円筒状、球形状、立方体状、直方体状などのその他の形状を有してもよい。同様に、ストレージタンク２の形状も任意に変更可能である。これらの点は、後述する代替手段でも同様である。
【００５４】
（代替手段）
前記実施形態では、ポンプ５１の入口でのＬＰＧの気化を防止するために、サービスタンク４内のＬＰＧの温度を大気温よりも高くする手段が採用されていた。しかし、ポンプ５１の入口でのＬＰＧの気化を防止するためには、別の手段を採用することも可能である。
【００５５】
サービスタンク４内では、移送ライン３を通じて供給される比較的に低い温度のＬＰＧ（供給ＬＰＧ）と、返送ライン６を通じて返送される比較的に高い温度のＬＰＧ（返送ＬＰＧ）とが混ざり合う。しかしながら、供給ＬＰＧと返送ＬＰＧとが完全に混ざり合う前に、比較的に高い温度の返送ＬＰＧが供給ライン５を通じてサービスタンク４から流出すると、供給ライン５に設けられたポンプ５１の入口でＬＰＧが気化することがある。この場合、ポンプ５１の破損や性能低下が発生する。
【００５６】
そこで、上記の観点からは、以下に説明するような第１〜第４代替手段が考えられる。なお、第１〜代替手段では、前記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。
【００５７】
（第１代替手段）
図３に、第１代替手段に係る船舶１Ａを示す。この船舶１Ａが、図１に示す船舶１と異なるのは、バイパスライン３３、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４を含まないことである。ただし、第１実施形態と同様に、船舶１Ａがバイパスライン３３、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４を含み、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁が前記実施形態と同様に制御されてもよい。また、第１代替手段では、サービスタンク４に特別な対策がなされている。
【００５８】
サービスタンク４について図４および図５を参照してより詳しく説明すると、返送ライン６におけるサービスタンク４の外部から内部へ延びる下流側部分および移送ライン３におけるサービスタンク４の外部から内部へ延びる下流側部分は、返送ライン６の下流端および移送ライン３の下流端から流出するＬＰＧが旋回流を形成するように構成されている。
【００５９】
第１代替手段では、サービスタンク４内（正確には、ＬＰＧからなる液層４０中）に、下方に向かって縮径するすり鉢状（逆円錐状）のガイド部材４５が配置されている。返送ライン６の下流端および移送ライン３の下流端はガイド部材４５の上方に位置しており、供給ライン５の上流端は、ガイド部材４５よりも下方でサービスタンク４に接続されている。
【００６０】
返送ライン６の下流側部分は、返送ライン６の下流端から流出するＬＰＧがガイド部材４５の上面に斜めに衝突するように、ガイド部材４５の周方向であって水平方向に対して少し下向きに折り曲げられている。同様に、移送ライン３の下流側部分は、移送ライン３の下流端から流出するＬＰＧがガイド部材４５の上面に斜めに衝突するように、ガイド部材４５の周方向であって水平方向に対して少し下向きに折り曲げられている。このため、返送ライン６の下流端および移送ライン３の下流端から流出するＬＰＧがガイド部材４５の上面に沿って旋回流を形成する。
【００６１】
以上説明したような構成の船舶１Ａでは、比較的に高い温度の返送ＬＰＧ（返送ライン６を通じてサービスタンク４へ返送されるＬＰＧ）と比較的に低い温度の供給ＬＰＧ（移送ライン３を通じてサービスタンク４へ供給されるＬＰＧ）とが、旋回流によって混ぜ合わされる。これにより、サービスタンク４内のＬＰＧの温度が均一となり、ポンプ５１の入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。
【００６２】
＜変形例＞
第１代替手段では、サービスタンク４内にガイド部材４５が配置されていたが、返送ライン６の下流側部分および移送ライン３の下流側部分をガイド部材４５の周方向であって水平方向に折り曲げた場合には、ガイド部材４５が省略されてもよい。ただし、第１代替手段のようにガイド部材４５が設けられていれば、ガイド部材４５の上方で旋回流を確実に形成することができる。
【００６３】
（第２代替手段）
次に、図６を参照して、第２代替手段に係る船舶を説明する。第２代替手段の船舶が第１代替手段の船舶１Ａと異なるのは、サービスタンク４内の構造だけである。
【００６４】
具体的に、第２代替手段では、返送ライン６の下流端が、サービスタンク４内で、移送ライン３の下流端よりも下方に位置している。
【００６５】
さらに、第２代替手段では、サービスタンク４内に仕切部材４６が配置されている。仕切部材４６は、ＬＰＧからなる液層４０（気層はＬＰＧが気化したＰＧからなる）を第１領域４１と第２領域４２とに仕切る。供給ライン５の上流端は第１領域４１と連通し、返送ライン６の下流端および移送ライン３の下流端は第２領域４２内に位置する。
【００６６】
第２代替手段では、仕切部材４６が鉛直方向に平行な板であり、第１領域４１と第２領域４２とが水平方向に並んでいる。ただし、仕切部材４６は、水平方向に平行な板であって、第１領域４１が第２領域４２の下側に位置してもよい。この場合、仕切部材４６は、メッシュ材やパンチングメタルなどの多孔板であってもよい。あるいは、仕切部材４６は、第１領域４１がサービスタンク４の中央に位置し、第２領域４２が第１領域４１の周囲に位置するような鉛直方向に延びる筒状であってもよい。
【００６７】
第２代替手段のような構成では、比較的に高い温度の返送ＬＰＧと比較的に低い温度の供給ＬＰＧとの密度差により、図６中に矢印で示すように、サービスタンク４内では返送ＬＰＧが上昇し、供給ＬＰＧが下降する。従って、返送ＬＰＧと供給ＬＰＧとが、対流によって混ぜ合わされる。これにより、サービスタンク４内のＬＰＧの温度が均一となり、ポンプ５１の入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。
【００６８】
＜変形例＞
仕切部材４６が無くても返送ＬＰＧと供給ＬＰＧとが対流によって混ぜ合わされるので、仕切部材４６は省略されてもよい。ただし、仕切部材４６が設けられていれば、第２領域４２内で返送ＬＰＧと供給ＬＰＧとを十分に混ぜ合わせることができる。
【００６９】
（第３代替手段）
図７に、第３代替手段に係る船舶１Ｂを示す。第３代替手段では、返送ライン６と移送ラインとがサービスタンク４の外部で互いに合流している。このため、返送ライン６の下流側部分と移送ライン３の下流側部分は、サービスタンク４の外部から内部へ延びる共通の流路となっている。
【００７０】
より詳しくは、返送ライン６は、第２圧力調整弁６４の下流側で移送ライン３と合流している。返送ライン６には、第２圧力調整弁６４と移送ライン３の合流点との間に逆止弁６５が設けられている。
【００７１】
移送ライン３は、加熱器３２の下流側で返送ライン６と合流している。移送ライン３には、加熱器３２と返送ライン６の合流点との間に逆止弁３６が設けられている。
【００７２】
返送ライン６と移送ラインとの合流態様は、三本の配管がＴ字状またはＹ字状に接続されたものであってもよい。あるいは、返送ライン６と移送ラインとの合流点に容器が設けられ、この容器に三本の配管が接続されてもよい。
【００７３】
以上説明したような構成の船舶１Ｂでは、比較的に高い温度の返送ＬＰＧと比較的に低い温度の供給ＬＰＧとが互いに混ぜ合わさった後にサービスタンク４内に流入する。これにより、サービスタンク４内のＬＰＧの温度が均一となり、ポンプ５１の入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。
【００７４】
（第４代替手段）
図８に、第４代替手段に係る船舶１Ｃを示す。この船舶１Ｃは、前記実施形態と同様に、バイパスライン３３、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４を含む。前記実施形態で説明したように、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４は、加熱器３２を通過するＬＰＧの流量とバイパスライン３３を流れるＬＰＧの流量の比率を変更する分配機構３５を構成する。
【００７５】
ただし、分配機構３５としては、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４の代わりに、例えば、移送ライン３におけるバイパスライン３３の分岐点に設けられた分配弁（三方弁）が用いられてもよい。
【００７６】
第４代替手段では、サービスタンク４に特別な対策がなされている。サービスタンク４について図９を参照してより詳しく説明すると、移送ライン３の下流端は、サービスタンク４内で、返送ライン６の下流端よりも下方に位置している。また、供給ライン５の上流端は、移送ライン３の下流端よりも下方でサービスタンク４に接続されている。
【００７７】
第４代替手段では、サービスタンク４内に仕切部材４７が配置されている。仕切部材４７は、ＬＰＧからなる液層４０（気層はＬＰＧが気化したＰＧからなる）を第１領域４１と第２領域４２とに仕切る。供給ライン５の上流端は第１領域４１と連通し、移送ライン３の下流端は第１領域４１内に位置し、返送ライン６の下流端は第２領域４２内に位置する。
【００７８】
第４代替手段では、仕切部材４７が水平な多孔板であり、第１領域４１が仕切部材４７の下側の領域、第２領域が仕切部材４７の上側の領域である。このような多孔板としては、例えば、メッシュ材やパンチングメタルなどが用いられる。
【００７９】
制御装置８は、第１温度計８４および第２温度計８５とも電気的に接続されている。第１温度計８４は、サービスタンク４に設けられており、サービスタンク４内の液層４０の上部（本実施形態では、第２領域４２）の温度を検出する。液層４０の上部の温度は、サービスタンク４内の温度分布（密度分布）の影響で、サービスタンク４内の液面の温度以下である。第２温度計８５は、バイパスライン３３の合流点の下流側で移送ライン３に設けられており、移送ライン３からサービスタンク４へ流れ込むＬＰＧ（加熱器３２を通過したＬＰＧとバイパスライン３３を流れたＬＰＧとが混ざり合った後のＬＰＧ）の温度を検出する。
【００８０】
そして、制御装置８は、第２温度計８５で検出されるＬＰＧの温度が第１温度計８４で検出されるＬＰＧの温度（サービスタンク４内の液面の温度以下の温度）よりも低く保たれるように、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４（分配機構３５）を制御して加熱器３２でのＬＰＧの加熱量を調整する。
【００８１】
以上説明したように、第４代替手段の船舶１Ｃでは、サービスタンク４内では移送ライン３の下流端が返送ライン６の下流端よりも下方に位置するので、返送ＬＰＧ（返送ライン６を通じてサービスタンク４へ返送されるＬＰＧ）よりも低温の供給ＬＰＧ（移送ライン３を通じてサービスタンク４へ供給されるＬＰＧ）が優先的に供給ライン５を通じてサービスタンク４から流出する。これにより、ポンプ５１の入口でのＬＰＧの気化を防止することができる。
【００８２】
さらに、第４代替手段では、移送ライン３に加熱器３２が設けられているので、ストレージタンク２内のＬＰＧの温度が大気圧での飽和温度以下であっても、供給ＬＰＧを加熱器によって加熱することができる。従って、サービスタンク４を低温用の特殊鋼材（例えば、−４６℃以下でも靱性を有する鋼材）ではなく、一般的な鋼材で構成することができる。また、供給ＬＰＧの加熱量は、移送ライン３からサービスタンク４へ流れ込むＬＰＧの温度がサービスタンク４内の液層４０の上部の温度よりも低く保たれるように調整されるので、加熱器３２が有っても、上述した低温の供給ＬＰＧが優先的に流出するという効果を確実に得ることができる。
【００８３】
＜変形例＞
仕切部材４７は、必ずしも水平な多孔板である必要はなく、図１０に示すような断面逆Ｌ字状の形状を有してもよいし、その他の形状を有してもよい。あるいは、仕切部材４７５自体が省略されてもよい。
【００８４】
ただし、図９および図１０に示すように、サービスタンク４内に仕切部材４７が配置されていれば、供給ＬＰＧが供給ラインを通じて優先的に流出するという効果を顕著に得ることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１，１Ａ〜１Ｃ  船舶
１１  推進用エンジン
２    ストレージタンク
３    移送ライン
３２  加熱器
３３  バイパスライン
３５  分配機構
４    サービスタンク
５    供給ライン
５１  ポンプ
６    返送ライン
６３  冷却器
８    制御装置
【図１】
2020050404.tif 000003
【図２】
2020050404.tif 000004
【図３】
2020050404.tif 000005
【図４】
2020050404.tif 000006
【図５】
2020050404.tif 000007
【図６】
2020050404.tif 000008
【図７】
2020050404.tif 000009
【図８】
2020050404.tif 000010
【図９】
2020050404.tif 000011
【図１０】
2020050404.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月1日(2021.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図１に、本発明の一実施形態に係る船舶１を示す。この船舶１は、ＬＰＧを燃料とする推進用エンジン１１と、ＬＰＧを貯留するストレージタンク２およびサービスタンク４を含む。ＬＰＧは、プロパンを主成分とするプロパンガスであってもよいし、ブタンを主成分とするブタンガスであってもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
制御装置８は、第１圧力計９１および第２圧力計９２と電気的に接続されている。第１圧力計９１は、バイパスライン７１の分岐点よりも下流側で供給ライン５に設けられており、エンジン１１へ供給されるＬＰＧの圧力を検出する。第２圧力計９２は、第１圧力調整弁６２と第２圧力調整弁６４との間で返送ライン６に設けられており、第１圧力調整弁６２で減圧された後のＬＰＧの圧力を検出する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
そこで、上記の観点からは、以下に説明するような第１〜第４代替手段が考えられる。なお、第１〜第４代替手段では、前記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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
（第１代替手段）
図３に、第１代替手段に係る船舶１Ａを示す。この船舶１Ａが、図１に示す船舶１と異なるのは、バイパスライン３３、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４を含まないことである。ただし、前記実施形態と同様に、船舶１Ａがバイパスライン３３、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４を含み、第１流量制御弁３１および第２流量制御弁３４が前記実施形態と同様に制御されてもよい。また、第１代替手段では、サービスタンク４に特別な対策がなされている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
（第３代替手段）
図７に、第３代替手段に係る船舶１Ｂを示す。第３代替手段では、返送ライン６と移送ライン３とがサービスタンク４の外部で互いに合流している。このため、返送ライン６の下流側部分と移送ライン３の下流側部分は、サービスタンク４の外部から内部へ延びる共通の流路となっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
返送ライン６と移送ライン３との合流態様は、三本の配管がＴ字状またはＹ字状に接続されたものであってもよい。あるいは、返送ライン６と移送ライン３との合流点に容器が設けられ、この容器に三本の配管が接続されてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
第４代替手段では、仕切部材４７が水平な多孔板であり、第１領域４１が仕切部材４７の下側の領域、第２領域４２が仕切部材４７の上側の領域である。このような多孔板としては、例えば、メッシュ材やパンチングメタルなどが用いられる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
＜変形例＞
仕切部材４７は、必ずしも水平な多孔板である必要はなく、図１０に示すような断面逆Ｌ字状の形状を有してもよいし、その他の形状を有してもよい。あるいは、仕切部材４７自体が省略されてもよい。
【国際調査報告】
2020050404.tif 000013
2020050404.tif 000014
2020050404.tif 000015
2020050404.tif 000016