特許 6418942 液化ガス運搬船

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6418942

(24)【登録日】2018年10月19日

(45)【発行日】2018年11月7日

(54)【発明の名称】液化ガス運搬船

(51)【国際特許分類】

   B63B 25/16 20060101AFI20181029BHJP

   F17C 13/00 20060101ALI20181029BHJP

【ＦＩ】

   B63B25/16 D

   B63B25/16 101A

   F17C13/00 302A

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-266293(P2014-266293)

(22)【出願日】2014年12月26日

(65)【公開番号】特開2016-124385(P2016-124385A)

(43)【公開日】2016年7月11日

【審査請求日】2017年10月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼田 広崇

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 英和

(72)【発明者】

【氏名】新村 暢大

(72)【発明者】

【氏名】安藤 明洋

(72)【発明者】

【氏名】田本 英司

(72)【発明者】

【氏名】武田 宏之

(72)【発明者】

【氏名】青木 一紀

【審査官】 福田 信成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１９６６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０７１３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１９４０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５１８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６３８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２２８２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６１５３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６３Ｂ ２５／１６

Ｆ１７Ｃ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液化ガスを貯蔵するためのタンクと、
前記タンク内で前記液化ガスが気化して発生したボイルオフガスが燃料として供給されるガス燃料機関と、
前記タンクから前記ガス燃料機関に前記ボイルオフガスを供給するためのガス供給ラインと、
前記ガス供給ラインに配置され、前記ボイルオフガスを前記ガス燃料機関へ圧送するガス圧縮機と、
前記ガス供給ラインから、前記ガス燃料機関に供給されない余剰ガスを前記タンクへ戻すためのガスリターンラインと、
前記ガスリターンラインを開閉するガスリターン弁と、を備え、
前記ガスリターンラインは、前記タンクの高さ方向の中央領域内に位置する余剰ガス噴出口を有し、当該余剰ガス噴出口から余剰ガスを前記タンクの前記中央領域内に噴出する余剰ガス噴出部を有することを特徴とする、液化ガス運搬船。

【請求項2】

前記タンクは、前記タンクの上部から下部に延びるパイプタワーを備え、
前記ガスリターンラインの下流側部分は、前記パイプタワーに支持されることを特徴とする、請求項１に記載の液化ガス運搬船。

【請求項3】

前記ガスリターンラインの下流側部分は、前記パイプタワーの内部を挿通し、前記パイプタワーに沿って前記タンクの上部から中央部にかけて延びる余剰ガス供給部を備え、
前記余剰ガス噴出部は、前記余剰ガス供給部の下流側から延びて前記パイプタワーの外部に余剰ガスを噴射することを特徴とする、請求項２に記載の液化ガス運搬船。

【請求項4】

前記余剰ガス噴出部は、前記パイプタワーの外周面に沿って延びていることを特徴とする、請求項３に記載の液化ガス運搬船。

【請求項5】

前記余剰ガス噴出部は、満載時にある前記タンク内の液化ガスの流れが下降流にある領域に位置することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の液化ガス運搬船。

【請求項6】

前記タンクは、モス型タンクであることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の液化ガス運搬船。

【請求項7】

前記ガス燃料機関は、前記液化ガス運搬船における舶用主機であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の液化ガス運搬船。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液化ガスを燃料とする機関を備えた液化ガス運搬船に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ＬＮＧ（液化天然ガス）を運搬するためのＬＮＧ運搬船では、ＬＮＧ運搬船に設備されたカーゴタンク内に、天然ガスを冷却及び液化し約−１６２℃に保たれたＬＮＧを大気圧付近で貯蔵して、目的地の荷揚地まで輸送している。ＬＮＧ運搬船の航海中において、カーゴタンク内では、外部からの入熱によりボイルオフガスが発生し、タンク内部の圧力が上昇することになる。このため、カーゴタンクからボイルオフガスを排出することが必要となるが、排出されたボイルオフガスを焼却処理してしまうのはガスの無駄となるため、排出されたボイルオフガスを該ＬＮＧ運搬船の主機や補機の燃料として利用することや排出されたボイルオフガスを再液化してカーゴタンク内に戻すことが考えられている。

【0003】

例えば、特開２００８−１９６６８５号公報（以下、特許文献１という。）には、ボイルオフガスを推進燃料とする燃料ガス推進手段を有するＬＮＧ運搬船が開示されている（図４参照）。このＬＮＧ運搬船では、カーゴタンク９１内で発生したボイルオフガスを燃料ガス推進手段へと圧縮機９２を用いて圧送させることで、カーゴタンク９１内の圧力上昇を抑え、且つ、圧送されたボイルオフガスを燃料ガス推進手段で利用している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１９６６８５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、ボイルオフガスを燃料として利用するＬＮＧ運搬船において、ＬＮＧ運搬船の停泊時、港湾操船時、運河通峡時、エンジン起動時など、エンジン負荷を極めて低くして運転する場合やエンジン負荷を急減するような場合には、エンジンが必要とする以上にタンク内のボイルオフガスがエンジン側に供給されることになってしまう。その結果、タンク内の圧力上昇は回避できる一方で、余剰のボイルオフガスで圧縮機の下流側の圧力が上昇してしまう。特許文献１では、図４に示すように、ボイルオフガスを圧縮した後に、相対的に低温であるカーゴタンク９１の下部に供給することが示されているが、カーゴタンク９１がＬＮＧで満載である場合に、ボイルオフガスをカーゴタンク９１の下部まで供給するには、満載時の大きな圧力ヘッド以上にボイルオフガスを昇圧する必要があり、圧縮機の動力を大きくする必要がある。

【0006】

そこで、本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、圧縮機の動力を抑えつつ余剰ガスをタンクに戻すことができる液化ガス運搬船を提供することにある。

【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、本発明は、液化ガスを貯蔵するためのタンクと、前記タンク内で前記液化ガスが気化して発生したボイルオフガスが燃料として供給されるガス燃料機関と、前記タンクから前記ガス燃料機関に前記ボイルオフガスを供給するためのガス供給ラインと、前記ガス供給ラインに配置され、前記ボイルオフガスを前記ガス燃料機関へ圧送するガス圧縮機と、前記ガス供給ラインから、前記ガス燃料機関に供給されない余剰ガスを前記タンクへ戻すためのガスリターンラインと、前記ガスリターンラインを開閉するガスリターン弁と、を備え、前記ガスリターンラインは、前記タンクの高さ方向の中央領域内に位置し、余剰ガスを前記タンクに噴出する余剰ガス噴出部を有することを特徴とする、液化ガス運搬船を提供する。
ここで、「タンクの高さ方向の中央領域」とは、タンク内部の領域について、タンクを高さ方向に４等分した場合に上から１番目の領域、２番目の領域、３番目の領域及び４番目の領域を、それぞれ、「第１領域」、「第２領域」、「第３領域」及び「第４領域」と定義したときの「第２領域」と「第３領域」を合わせた領域をいう。

【0008】

本発明によれば、余剰ガス噴出部は、タンクの高さ方向の中央領域内に位置するので、タンクの満載時であっても、余剰ガス噴出部での圧力ヘッドが小さく、圧縮機の動力を抑えつつ余剰ガスをタンクの液層に噴出することができる。液層に噴出された余剰ガスはＬＮＧの冷熱により凝縮し、タンク内の圧力上昇の問題が生じにくい。また、タンクの空載時においては、余剰ガスは気層に噴出されることになるが、余剰ガスの量は、タンクの容積に対して十分に小さいため、タンク内の圧力上昇の問題が生じない。このため、タンクの満載時及び空載時のいずれの場合においても、タンク圧の急激な上昇を回避しつつ、少ない動力で余剰ガスをタンクに戻すことができる。

【0009】

上記液化ガス運搬船において、前記タンクは、前記タンクの上部から下部に延びるパイプタワーを備え、前記ガスリターンラインの下流側部分は、前記パイプタワーに支持されていてもよい。この構成によれば、ガスリターンラインの下流側部分をパイプタワーで支持することができるので、ガスリターンラインを支持するための設備をタンクに別途備え付ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。

【0010】

上記液化ガス運搬船において、前記ガスリターンラインの下流側部分は、前記パイプタワーの内部を挿通し、前記パイプタワーに沿って前記タンクの上部から中央部にかけて延びる余剰ガス供給部を備え、前記余剰ガス噴出部は、前記余剰ガス供給部の下流側から延びて前記パイプタワーの外部に余剰ガスを噴射してもよい。この構成によれば、ガスリターンラインが、パイプタワー内に配置されているため、パイプタワーを通る他の配管と同様に、タンク内の液化ガスの揺れに起因する衝撃からガスリターンラインを保護することができる。また、余剰ガス噴出部が、前記パイプタワーの外部に位置するため、余剰ガスをパイプタワー外部の大量の液化ガスに触れさせて、余剰ガスの凝縮を促進することができる。

【0011】

上記液化ガス運搬船において、前記余剰ガス噴出部は、前記パイプタワーの外周面に沿って延びていてもよい。この構成によれば、タンク内の液化ガスの揺れにより余剰ガス噴出部に発生する曲げモーメントを抑制し、故障リスクを低減することができる。

【0012】

上記液化ガス運搬船において、前記余剰ガス噴出部は、満載時にある前記タンク内の液化ガスの流れが下降流にある領域に位置していてもよい。この構成によれば、余剰ガス噴出部から噴出した余剰ガスは、前記タンク内の下降流に乗るため、浮上して気層に到達することがなく、前記タンク内に戻された余剰ガスの凝縮を促進することができる。

【0013】

上記タンクは、モス（ＭＯＳＳ）型タンクであってもよい。この構成によれば、ガスリターンラインの下流部分を支持するのにパイプタワーを利用することができ、且つ、タンク内の下降流を利用して余剰ガスの凝縮を促進することができるため、特に有用である。

【0014】

これら作用効果は、前記ガス燃料機関が前記液化ガス運搬船における舶用主機である場合には、エンジン極低運転する場合やエンジン負荷急減時の圧縮機の下流側の圧力上昇を回避することができるため、特に有用である。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、液化ガス運搬船において、圧縮機の動力を抑えつつ余剰ガスをタンクに戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態に係る液化ガス運搬船のガス燃料供給系統の概略構成図である。

【図2】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る液化ガス運搬船のモス型タンクの概略断面図であり、（ａ）は、モス型タンクの満載時にある状態を示し、（ｂ）は、モス型タンクの空載時にある状態を示す。

【図3】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る液化ガス運搬船の余剰ガス噴出部の概略上面断面図であり、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る液化ガス運搬船の余剰ガス噴出部の概略正面図である。

【図4】従来の液化ガス運搬船の燃料供給系統の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１には、本発明の第１実施形態に係る液化ガス運搬船についてのガス燃料供給系統の概略構成図が示されている。ＬＮＧ運搬船１（本発明の液化ガス運搬船）は、ＬＮＧを貯蔵するための複数のタンク５を備えている。また、このＬＮＧ運搬船１は、タンク５内でＬＮＧが気化して発生したボイルオフガスが燃料として供給されるガス燃料機関２を２つ備えている。さらに、このＬＮＧ運搬船１は、タンク５からガス燃料機関２にボイルオフガスを供給するためのガス供給ライン３と、ボイルオフガスをガス燃料機関２へ圧送するガス圧縮機４とを備えている。

【0018】

本実施形態において、ガス燃料機関２は、ＬＮＧ運搬船の推進用主機として搭載されたガスエンジンである。ガス燃料機関２は、重油燃料とガス燃料の両方を燃料として利用することができる二元燃料エンジンやボイラを搭載した蒸気タービンエンジンであってもよいし、発電用として搭載されたものであってもよい。また、本実施形態ではガス燃料機関２は２つ備えられているが、ガス燃料機関２は、１つであっても３つ以上であってもよい。

【0019】

タンク５は、ＬＮＧを大気圧下の約−１６２℃の液体状態で保持できるように、極低温状態を保持可能な防熱性能を有するタンクである。この実施形態で、タンク５は、モス型（ＭＯＳＳ）タンクであって、液化天然ガスを運搬する船体に搭載されるタンク形式の一つであり、タンクのみで強度の保証が可能である、船体から独立した球形タンクである。タンク５は、スカートと呼ばれる円筒状の金属製のタンク支持部（図示略）を介して船体に支持されている。

【0020】

タンク５の上端と下端を結ぶ中央部には、パイプタワー５２が設けられている。パイプタワー５２は、円筒状であって、その内部には、タンク５の内部にＬＮＧを積載又は内部からＬＮＧを排出するための複数本の荷液パイプ、タンクを予冷するための複数本のスプレーパイプ、液面ゲージや電気配線（いずれも図示略）などが設けられている。パイプタワー５２は、これらの内部部品をタンク内の液の運動による荷重から保護する目的で設けられている。パイプタワー５２の上部及び下部の側壁には、いくつかの開口部（図示略）が設けられており、これらの開口部をＬＮＧやボイルオフガスは通過できるようになっている。ＬＮＧがこれら開口部を通過することにより、パイプタワー５２の内部と外部とで液面Ｌを一様にし、パイプタワー５２の内部と外部の圧力が均一になる。

【0021】

タンク５は、断熱材に覆われて内部の極低温状態を保持しているが、それでも航行中にタンク５の内部に熱が侵入し、ＬＮＧの一部が自然気化してボイルオフガスとなり、タンク５の上部に溜まっている。このタンク上部に溜まっているボイルオフガスは、ガス燃料機関２のガス燃料として利用するために、ガス供給ライン３を介して、ガス燃料機関２に供給される。

【0022】

ガス供給ライン３は、前記タンク５から前記ガス燃料機関２に前記ボイルオフガスを供給するためのものであり、例えばパイプである。ガス供給ライン３は、その上流端に、ガス吸入口３２を備えている。ガス吸入口３２は、タンク５が満載時である場合にもタンク５上部のボイルオフガスを吸入することができるように、タンク５の上部に配置される。また、ガス吸入口３２から下流側に向かうガス供給ライン３の途中には、ガス圧縮機４が配置されており、さらに、ガス圧縮機４の下流側には、ガスヘッダ３４が配置されている。ガス燃料機関２が複数である場合、ガス供給ライン３は、ガスヘッダ３４から各ガス燃料機関２に至る複数の支流路３ｃを含む。

【0023】

ガス圧縮機４は、ボイルオフガスを圧縮してガス燃料機関２側に供給する装置である。前記ガス吸入口３２から吸入されたボイルオフガスは、ガス供給ライン３の上流部分３ａを介してガス圧縮機４に送られた後、当該ガス圧縮機４によって圧縮され、圧縮されたボイルオフガスは、さらにガス圧縮機４からガスヘッダ３４までの中間部分３ｂを介して、ガスヘッダ３４に送られる。ガスヘッダ３４に送られたボイルオフガスは、２つのガス燃料機関２に送られ、各ガス燃料機関２でガス燃料として使用される。

【0024】

さらに、図１に示すＬＮＧ運搬船１は、ガス供給ライン３からガス燃料機関２に供給されなかった余剰ガスをタンク５へ戻すためのガスリターンライン６と、ガスリターンライン６を開閉するガスリターン弁７１とを備える。本願明細書において、「余剰ガス」とは、ボイルオフガスがガス圧縮機４の下流側に圧送されたガスであって、ガス燃料機関２に供給されていないガスをいう。

【0025】

ガスリターンライン６は、例えばパイプであって、ガスリターンライン６の上流端は、ガスヘッダ３４に連結されている。ガスリターンライン６の下流側部分６ｂは、タンク５のパイプタワー５２に支持されており、パイプタワー５２の上部から挿通されて、タンク５の中央まで延びている。本願明細書において、ガスリターンライン６のうち、タンク５内に位置する部分を「ガスリターンライン６の下流側部分６ｂ」とし、それ以外の部分を「ガスリターンライン６の上流側部分６ａ」として、以下説明する。

【0026】

ガスリターンライン６の下流側部分６ｂは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、余剰ガスを供給している余剰ガス供給部６２と、余剰ガス噴出口６７を有する余剰ガス噴出部６６とを有する。

【0027】

余剰ガス供給部６２は、パイプタワー５２の内部に挿通されており、前記パイプタワー５２に沿ってタンク５の上部から中央部にかけて延びている。余剰ガス供給部６２の上端は、ガスリターンライン６の上流側部分６ａと連続しており、余剰ガス供給部６２の下端は、パイプタワー５２の外側に向けて湾曲しており、図示略の支持部材により支持されている。余剰ガス供給部６２は、ガスリターンライン６の上流側部分６ａから供給されてきた余剰ガスを、タンク中央まで供給する。

【0028】

余剰ガス供給部６２の下流側は屈曲してパイプタワー５２の外側に延び、パイプタワーの外周に形成された孔５３を通過してパイプタワー５２の側壁を貫通し、余剰ガス噴出部６６と連続している。

【0029】

余剰ガス噴出部６６は、パイプタワー５２の外周面に沿って周方向に延びている。余剰ガス噴出部６６は、パイプタワー５２の外周面に沿った曲線状のものでよく、また、図３（ａ）に示すように、いくつかの直線状の部分から構成されていてもよい。また、余剰ガス噴出部６６の長さは、図３（ａ）に示すような長さに限られず、例えば半周以上の長さにして、別の支持部材で固定してもよい。また、余剰ガス噴出部６６は、余剰ガス供給部６２の下流端と余剰ガス噴出部６６の端が連続するものに限られず、例えば、余剰ガス供給部６２の下流端が余剰ガス噴出部６６の中央で連続しており、当該連続する部分からパイプタワー５２の外周面に沿って右回り及び左回りの双方について周方向に延びている形状であってもよい。

【0030】

余剰ガス噴出部６６には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、パイプタワー５２の中心軸から半径方向に向かってボイルオフガスを噴出するように、余剰ガス噴出口６７が形成されている。余剰ガス噴出口６７は、前記パイプタワー５２の周方向に沿って所定の間隔で配列された複数の貫通孔６８で構成されている。貫通孔６８から噴出される余剰ガスの気泡を小さくしてタンク内のＬＮＧに凝縮しやすくするために、貫通孔６８の径の大きさは極小であることが好ましい。

【0031】

余剰ガス噴出部６６がパイプタワー５２の内部に位置すると、パイプタワー５２の内部のＬＮＧだけに余剰ガスが触れてパイプタワー５２の内部のＬＮＧの温度が上昇して余剰ガスが凝縮しにくくなる。この実施形態では、余剰ガス噴出部６６は、パイプタワー５２の外部に位置するため、余剰ガスをパイプタワー５２外部の大量の液化ガスに触れさせて、余剰ガスの凝縮を促進することができる。

【0032】

余剰ガス噴出部６６は、パイプタワー５２の近傍に配置されるのが望ましい。余剰ガス噴出部６６がパイプタワー５２から遠くなるにつれて、前記余剰ガス噴出部６６への荷重が大きくなってしまうからである。また、余剰ガス噴出部６６が前記パイプタワー５２の近傍に配置されることにより、後述するように、タンク５内のＬＮＧの下降流に余剰ガス噴出口６７を位置づけることができ、余剰ガスの凝縮を促進させることができる。ここで、パイプタワー５２の「近傍」とは、パイプタワー５２からの範囲が、余剰ガス噴出部６６がそれに加わる荷重に耐え得る範囲内であって、且つ、タンク５内のＬＮＧの下降流が存在する範囲内をいう。

【0033】

ガスリターンライン６の下流端である余剰ガス噴出口６７は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、前記タンク５の高さ方向の中央領域Ｒｍ、すなわち、タンク５を高さ方向に４等分した場合の上から２番目の領域である第２領域Ｒ２と３番目の領域である第３領域Ｒ３とを合わせた領域に位置している。

【0034】

ガスリターン弁７１は、制御装置７２に接続されており、ガスリターンライン６の開閉を行う。制御装置７２は、ガス圧縮機４からの供給圧を測定するためにガスヘッダ３４に設けられた圧力計７３と接続されている。制御装置７２では、圧力値の許容値を予め設定することができるようになっている。通常、ガスリターン弁７１は閉じている。圧力計７３から制御装置７２に送られてきた圧力値が、制御装置７２で設定された許容上限値を上回った場合、制御装置７２がガスリターン弁７１を開き、ガスリターンを開始する。圧力計７３から制御装置７２に送られてきた圧力値が、制御装置７２で設定された許容下限値を下回った場合、制御装置７２がガスリターン弁７１を閉じ、ガスリターンを停止する。ガスリターン弁７１は、圧力調整弁であり、ガスリターン弁７１の弁開度はＰＩＤ制御で決定し、ガスヘッダ圧をあらかじめ設定された値に保つように制御されている。圧力計７３が設けられている位置は、ガス圧縮機４からガス燃料機関２までの間の余剰ガスの圧力を測定できる位置に設けられていればよく、ガスヘッダ３４に限定されない。

【0035】

ガスリターン弁７１は、圧力値以外の信号に基づいて制御されるものであってもよく、例えば、エンジン停止など、ガス流量急変が予想されるような特定の事象が発生したときに、その時の圧力に関係なく、ガスリターン弁７１を開くように設定されていてもよい。

【0036】

ガスリターン弁７１が開いて、ガスリターンライン６を介して余剰ガスがタンク５へと供給されるが、ＬＮＧ運搬船１ではタンク５内にＬＮＧを積載している（満載）時とほとんど積載していない（空載）時があり、それによって余剰ガスが液層に噴出される場合と気層に噴出される場合とが存在することになる。タンクの満載時と空載時の各場合のガスリターンについて、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して、以下説明する。

【0037】

図２（ａ）は、タンク５の概略断面図であり、タンク５の満載時にある状態を示している。一般的に、ＬＮＧ運搬船は、産ガス地からガス消費地へとＬＮＧを運搬する際には、ＬＮＧ運搬船に搭載されたＬＮＧ貯蔵タンクを満載にした状態で運搬する。この実施形態におけるタンク５では、例えばタンク容量の約９８．５％をＬＮＧで満たした状態が「満載」である。すなわち、タンク５を満載にした状態では、タンク５内の約９８．５％が液層であり、残りの約１．５％が気層である。ＬＮＧが自然気化して発生したボイルオフガスは、タンク５内の気層に存在する。

【0038】

満載時のＬＮＧの液面Ｌは、図２（ａ）に示すように、タンク５を高さ方向に４等分した場合の上から１番目の領域である第１領域Ｒ１にある。この実施形態に係るＬＮＧ運搬船１では、ガスリターンライン６の下流端である余剰ガス噴出口６７は、タンク５の第２領域Ｒ２又は第３領域Ｒ３に位置するため、余剰ガスは、満載時のタンク内の液層に噴出され、余剰ガスを凝縮させることができる。満載時には、タンク内の気層の容積が小さいため、タンク内の気層に余剰ガスを噴出すると、タンク圧が上がりすぎてしまうという問題が生じてしまうが、この実施形態では、満載時のタンク内の液層に余剰ガスが噴出され、液層に噴出された余剰ガスは、ＬＮＧの冷熱により凝縮するため、タンク圧上昇の問題を回避することができる。さらに、満載時のタンクの底部付近（第４領域Ｒ４）に余剰ガス噴出口６７がある場合と比べて、圧力ヘッドが小さく、圧縮機の動力を抑えつつ、余剰ガスをタンクに戻すことができる。

【0039】

また、タンク５が満載である場合に、ガスリターンを行うには、ガスリターンライン６中に満たされているＬＮＧを押しのけた後でなければ、余剰ガスをタンク５に供給することができない。そのため、ガスリターン開始のためにガスリターン弁７１を開いてから実際に余剰ガスがタンク５に供給されるまでの間に時間遅れが生じる。満載時のタンク５の底部付近（第４領域Ｒ４）に余剰ガスを供給する場合は、この時間遅れが長くなり、ガスヘッダ３４の圧力制御の障害になることがある。これに対して、タンク５の中央領域Ｒｍにガスを供給する場合は、この時間遅れが軽減される効果がある。

【0040】

また、タンク５では、図２（ａ）に示すように、ＬＮＧが対流しており、タンクの中央には下降流が存在する。この実施形態に係るＬＮＧ運搬船１では、余剰ガス噴出部６６は、タンク内の下降流が存在する位置に配置されており、余剰ガス噴出部６６から噴出した余剰ガスは、前記タンク内の下降流に乗るため、浮上して気層に到達することがなく、余剰ガスの凝縮を促進することができる。

【0041】

図２（ｂ）は、タンク５の概略断面図であり、タンク５の空載時にある状態を示している。一般的に、ＬＮＧ運搬船は、ガス消費地から産ガス地へと航行する際には、ＬＮＧ運搬船に搭載されたＬＮＧ貯蔵タンクを空載にした状態で航行する。この実施形態におけるタンク５では、例えばタンク容量の約１．５％をＬＮＧで満たした状態が「空載」である。すなわち、タンク５を空載にした状態では、タンク内の約１．５％が液層であり、残りの約９８．５％が気層である。満載時と同様に、ＬＮＧが自然気化して発生したボイルオフガスは、タンク内の気層に存在する。

【0042】

空載時のＬＮＧの液面Ｌは、図２（ｂ）に示すように、タンク５を高さ方向に４等分した場合の上から４番目の領域である第４領域Ｒ４にある。この実施形態に係るＬＮＧ運搬船１では、ガスリターンライン６の下流端である余剰ガス噴出口６７は、タンク５の第２領域Ｒ２又は第３領域Ｒ３に位置するため、余剰ガスは、空載時のタンク内の気層に噴出される。空載時には、余剰ガス噴出口から噴出される余剰ガスの量に対してタンク内の気層の容積が十分に大きいため、タンク内の気層に余剰ガスを噴出しても、タンク圧が上がりすぎてしまうという問題は発生しない。従って、タンク５の満載時及び空載時のいずれの場合においても、タンク圧の急激な上昇を回避しつつ、少ない動力で余剰ガスをタンク５に戻すことができる。

【0043】

（その他の実施形態）
ガスリターンラインの下流側部分は、上記各実施形態のように必ずしもモス型タンクのパイプタワーに支持される必要はないが、パイプタワーで支持されるのがより好ましい。ガスリターンラインの下流側部分をパイプタワーで支持することができれば、ガスリターンラインを支持するための設備をタンクに別途備え付ける必要がなく、製造コストを抑えることができるからである。また、上記実施形態のＬＮＧ運搬船が備えるタンクは、モス型タンクであったが、これに限定されず、ＬＮＧ運搬船が備えるタンクは、例えばメンブレン型タンクであってもよい。

【0044】

上記実施形態において、ガス燃料機関は、液化ガス運搬船の推進用主機として説明されたが、例えば、船舶の補機である発電用ガス燃料機関などでもよい。しかしながら、ガス燃料機関がＬＮＧ運搬船における舶用主機である場合には、エンジン極低運転する場合やエンジン負荷急減時の圧縮機の下流側の圧力上昇を回避することができるため、特に有用である。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明は、環境負荷低減のために、運搬するＬＮＧを推進主機の燃料として利用するＬＮＧ運搬船として有用である。

【符号の説明】

【0046】

１ ＬＮＧ運搬船
２ ガス燃料機関
３ ガス供給ライン
３４ ガスヘッダ
４ ガス圧縮機
５ タンク
５２ パイプタワー
６ ガスリターンライン
６ａ ガスリターンラインの上流側部分
６ｂ ガスリターンラインの下流側部分
６２ 余剰ガス供給部
６６ 余剰ガス噴出部
６８ 貫通孔
７１ ガスリターン弁
ＢＯＧ ボイルオフガス
Ｃ タンク内液化ガスの対流
Ｌ タンク内液化ガスの液面
ＬＮＧ 液化天然ガス
Ｒｍ 中央領域
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｒ３ 第３領域
Ｒ４ 第４領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】