特許 6600248 船舶

(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】6600248

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】船舶

(51)【国際特許分類】

   F02B 43/00 20060101AFI20191021BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20191021BHJP

   B63B 25/16 20060101ALI20191021BHJP

   B63H 21/14 20060101ALI20191021BHJP

   B63H 21/38 20060101ALI20191021BHJP

   B63J 3/04 20060101ALI20191021BHJP

   F17C 13/00 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   F02B43/00 A

   F02M21/02 M

   B63B25/16 D

   B63H21/14

   B63H21/38 B

   B63J3/04

   F02M21/02 L

   F02M21/02 301A

   F17C13/00 302A

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-247908(P2015-247908)

(22)【出願日】2015年12月18日

(65)【公開番号】特開2017-110621(P2017-110621A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年10月19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】安藤 明洋

(72)【発明者】

【氏名】武田 宏之

(72)【発明者】

【氏名】印藤 尚子

(72)【発明者】

【氏名】安部 崇嗣

(72)【発明者】

【氏名】成島 直樹

(72)【発明者】

【氏名】橋本 康平

【審査官】 篠原 将之

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５０５９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２９０２７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１２７５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０７４４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４５２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７６５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０８７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０３６７０８（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ４３／００

Ｂ６３Ｂ ２５／１６

Ｂ６３Ｈ ２１／１４

Ｂ６３Ｈ ２１／３８

Ｂ６３Ｊ ３／０４

Ｆ０２Ｍ ２１／０２

Ｆ１７Ｃ １３／００

(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、
前記第２供給ラインから前記送気ラインへ前記気化ガスを導く、開度変更が可能な第１調整弁が設けられたブリッジラインと、
前記第２供給ラインから前記タンクにつながる、開度変更が可能な第２調整弁が設けられた返送ラインと、
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、船舶。

【請求項2】

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第１圧力計と、
前記第２供給ラインに流れる気化ガスの圧力を検出する第２圧力計と、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第１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少ない場合には、前記第１調整弁を所定開度に開くとともに、
前記第１調整弁を所定開度に開いている間に、前記第２圧力計で検出される気化ガスの圧力が閾値を上回ったときに、前記第２調整弁を全閉状態から所定開度まで開く、請求項１に記載の船舶。

【請求項3】

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第１圧力計と、
前記第２供給ラインに流れる気化ガスの圧力を検出する第２圧力計と、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第１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少ない場合には、前記第１調整弁を所定開度に開くとともに、
前記第１調整弁を所定開度に開いている間に、前記第２圧力計で検出される気化ガスの圧力が閾値を上回ったときに、前記第１調整弁の開度を前記所定開度からさらに大きくする、請求項１に記載の船舶。

【請求項4】

前記制御装置は、前記第１調整弁を全閉状態に保っている間に、前記第２圧力計で検出される気化ガスの圧力が閾値を上回ったときに、前記第２調整弁を全閉状態から所定開度まで開く、請求項２または３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と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と発電用の副ガスエンジンを含む船舶が知られている。例えば、特許文献１には、図４に示すような船舶１００が開示されている。

【0003】

具体的に、船舶１００は、液化天然ガスを貯留するタンク１１０と、推進用の主ガスエンジン１３０と、発電用の副ガスエンジン１４０を含む。主ガスエンジン１３０は、燃料ガス噴射圧が高圧のディーゼルサイクル方式のエンジンであり、副ガスエンジン１４０は、燃料ガス噴射圧が低圧の二元燃料エンジンである。

【0004】

タンク１１０は、送気ライン１０１により高圧圧縮機１２０と接続されており、高圧圧縮機１２０は、第１供給ライン１０２により主ガスエンジン１３０と接続されている。送気ライン１０１は、タンク１１０内で発生するボイルオフガスを高圧圧縮機１２０へ導き、高圧圧縮機１２０は、ボイルオフガスを高圧（例えば、約３０ＭＰａ）に圧縮する。第１供給ライン１０２は、高圧圧縮機１２０から吐出される高圧のボイルオフガスを主ガスエンジン１３０へ導く。

【0005】

また、高圧圧縮機１２０の中間からは第２供給ライン１０３が副ガスエンジン１４０につながっている。そして、ボイルオフガスの発生量が主ガスエンジン１３０の燃料ガス消費量よりも多い場合には、余剰ガスが第２供給ライン１０３を通じて副ガスエンジン１４０へ供給される。

【0006】

さらに、図４に示す船舶１００では、ボイルオフガスの発生量が主ガスエンジン１３０の燃料ガス消費量よりも少ない場合にも、主ガスエンジン１３０へ十分な量の燃料ガスを供給するための構成が採用されている。具体的に、タンク１１０内にポンプ１５０が配置され、このポンプ１５０が第１補給ライン１０４によりサクションドラム１６０と接続されている。サクションドラム１６０は第２補給ライン１０５により高圧ポンプ１７０と接続され、高圧ポンプ１７０は第３補給ライン１０６によりガスヒータ１８０と接続され、ガスヒータ１８０からは第４補給ライン１０７が第１供給ライン１０２につながっている。

【0007】

また、第１供給ライン１０２からは、第４補給ライン１０７がつながる位置よりも下流側で連絡ライン１９０が分岐しており、この連絡ライン１９０は第２供給ライン１０３につながっている。連絡ライン１９０には、圧力調整機能付の逆止弁１９１が設けられている。つまり、第１供給ライン１０２における高圧ガスは、減圧された後に副ガスエンジン１４０へも供給可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【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】

【0009】

しかしながら、図４に示す船舶１００では、ボイルオフガスの発生量が主ガスエンジン１３０の消費量よりも少ない場合には、高圧圧縮機１２０に加え、高圧ポンプ１７０を稼働させる必要がある。また、大気汚染防止の観点からは、二元燃料エンジンである副ガスエンジン１４０において燃料油の消費量を可能な限り少なくすることが望まれるが、これを実現する場合にも高圧ポンプ１７０を稼働させる必要がある。

【0010】

そこで、本発明は、高圧ポンプを用いることなく主ガスエンジンおよび副ガスエンジンへ十分な量の燃料ガスを供給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、前記第２供給ラインから前記送気ラインへ前記気化ガスを導く、開度変更が可能な第１調整弁が設けられたブリッジラインと、前記第２供給ラインから前記タンクにつながる、開度変更が可能な第２調整弁が設けられた返送ラインと、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、ことを特徴とする。

【0012】

上記の構成によれば、液化天然ガスが強制気化器で強制的に気化され、その気化ガスが副ガスエンジンへ供給されるので、高圧ポンプを用いることなく、副ガスエンジンへ十分な量の燃料ガスを供給することができる。これにより、副ガスエンジンでの燃料油の燃焼を不要とするか燃料油の消費量を抑制することができる。しかも、ボイルオフガスが主ガスエンジンの燃料ガス消費量に対して不足する場合には、強制気化器にて生成される気化ガスを、ブリッジラインを通じて、圧縮機に吸入されるボイルオフガスに合流させることができる。従って、高圧ポンプを用いることなく、主ガスエンジンへ十分な量の燃料ガスを供給することができる。なお、「高圧ポンプを用いることなく」という文言は、圧縮機の故障時の代替手段として高圧ポンプが船舶に装備されることを排除する趣旨ではない。

【0013】

ところで、ブリッジラインに気化ガスが流れている間、換言すればブリッジラインに設けられた第１調整弁が開かれている間に、第２供給ラインを通じて副ガスエンジンへ供給される気化ガスが余ることがある。この場合に、返送ラインに設けられた第２調整弁を開けば、余剰の気化ガスをタンクへ返送することができる。

【0014】

上記の船舶は、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第１圧力計と、前記第２供給ラインに流れる気化ガスの圧力を検出する第２圧力計と、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第１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少ない場合には、前記第１調整弁を所定開度に開くとともに、前記第１調整弁を所定開度に開いている間に、前記第２圧力計で検出される気化ガスの圧力が閾値を上回ったときに、前記第２調整弁を全閉状態から所定開度まで開いてもよい。この構成によれば、強制気化器の応答遅れ、つまり発生させる気化ガス量の過不足に影響されることなく、第２供給ラインの圧力変化に追従できる。加えて、副ガスエンジンの燃料ガス消費量が減少しても、強制気化器の最小流量を維持することができる。

【0015】

上記の船舶は、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第１圧力計と、前記第２供給ラインに流れる気化ガスの圧力を検出する第２圧力計と、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第１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少ない場合には、前記第１調整弁を所定開度に開くとともに、前記第１調整弁を所定開度に開いている間に、前記第２圧力計で検出される気化ガスの圧力が閾値を上回ったときに、前記第１調整弁の開度を前記所定開度からさらに大きくしてもよい。この構成によれば、上述した強制気化器の応答遅れに影響されることなく第２供給ラインの圧力変化に追従できるという効果および強制気化器の最小流量を維持できるという効果に加え、返送ラインを通じて余剰の気化ガスをタンクへ返送する場合に比べてタンクへの入熱量を抑制できるという効果を得ることができる。

【0016】

前記制御装置は、前記第１調整弁を全閉状態に保っている間に、前記第２圧力計で検出される気化ガスの圧力が閾値を上回ったときに、前記第２調整弁を全閉状態から所定開度まで開いてもよい。この構成によれば、ブリッジラインに気化ガスが流れていないときに、第２供給ラインを通じて副ガスエンジンへ供給される気化ガスが余った場合でも、その余剰の気化ガスをタンクへ返送することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、高圧ポンプを用いることなく主ガスエンジンおよび副ガスエンジンへ十分な量の燃料ガスを供給できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【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】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】変形例の船舶の概略構成図である。

【図4】従来の船舶の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１に、本発明の一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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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）。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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３１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４１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５１により副ガスエンジン１６と接続されている。

【0026】

送気ライン２１は、タンク内で発生するＢＯＧを圧縮機１２へ導く。本実施形態では、圧縮機１２が多段式の高圧圧縮機である。圧縮機１２は、ＢＯＧを高圧に圧縮する。第１供給ライン３１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。ただし、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。

【0027】

送液ライン４１は、ポンプ１４から吐出されるＬＮＧを強制気化器１５へ導く。送液ライン４１には、開度変更が可能な調整弁４２が設けられている。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用い、ＬＮＧを強制的に気化してＶＧを生成する。第２供給ライン５１は、強制気化器１５にて生成されるＶＧを副ガスエンジン１６へ導く。

【0028】

本実施形態では、第２供給ライン５１に、上流側から順に、冷却器５２、気液分離器５３および加熱器５４が設けられている。冷却器５２は、強制気化器１５にて生成されるＶＧを冷却し、メタン以外の成分を主成分とする液成分を生成する。生成された液成分は、気液分離器５３によって収集される。これにより、ＶＧから重質分の多く（例えば、エタン、プロパン、ブタンなど）が除去されるので、メタン価の高いＶＧを副ガスエンジン１６へ供給することができる。気液分離器５３で収集された液成分は、ドレンラインを通じてタンク１１へ返送される。気液分離器５３を通過したＶＧは、加熱器５４により加熱される。これにより、副ガスエンジン１６へ適切な温度のＶＧを供給することができる。

【0029】

冷却器５２に関し、より詳しくは、冷却器５２には抽出ライン４４がつながっている。抽出ライン４４は、調整弁４２の上流側で送液ライン４１から分岐している。抽出ライン４４には、開度変更が可能な調整弁４５が設けられている。冷却器５２は、抽出ライン４４から供給されるＬＮＧをＶＧ中に噴射することにより、ＶＧを冷却する。

【0030】

さらに、第２供給ライン５１からは、第１ブリッジライン６１が送気ライン２１につながっている。本実施形態では、第１ブリッジライン６１の上流端が冷却器５２と気液分離器５３の間で第２供給ライン５１に接続されているが、第１ブリッジライン６１の上流端は、冷却器５２の上流側、気液分離器５３と加熱器５４の間、または加熱器５４の下流側で第２供給ライン５１に接続されていてもよい。第１ブリッジライン６１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５１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。

【0031】

圧縮機１２の中間からは、第２ブリッジライン６３が第２供給ライン５１につながっている。本実施形態では、第２ブリッジライン６３の下流端が加熱器５４の下流側で第２供給ライン５１に接続されているが、第２ブリッジライン６３の下流端は、加熱器５４の上流側で第２供給ライン５１に接続されていてもよい。第２ブリッジライン６３は、ＢＯＧが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１に対して余るときに、圧縮機１２から第２供給ライン５１へＢＯＧを導く。その結果、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。

【0032】

第１ブリッジライン６１には、開度変更が可能な調整弁６２（本発明の第１調整弁に相当）が設けられており、第２ブリッジライン６３には、開度変更が可能な調整弁６４が設けられている。本実施形態では、調整弁６２，６４のそれぞれがブリッジライン（６１または６３）を開放したり遮断したりする役割を果たす。ただし、第１ブリッジライン６１および第２ブリッジライン６３のそれぞれには、調整弁（６２または６４）とは別に開閉弁が設けられていてもよい。

【0033】

本実施形態では、ポンプ１４が、強制気化器１５にて生成されるＶＧの圧力（換言すれば、強制気化器１５の出口圧力）が副ガスエンジン１６の燃料ガス供給圧よりも高くなるように、ＬＮＧを吐出する。つまり、第２供給ライン５１に流れるＶＧの圧力は、タンク１１内のＢＯＧの圧力よりも高い。このため、調整弁６２は、第１ブリッジライン６１を開放するときは、ＶＧの圧力をタンク１１内のＢＯＧの圧力と同程度まで低減する。また、送気ライン２１には、第１ブリッジライン６１がつながる位置よりも上流側に逆止弁２２が設けられている。これにより、第１ブリッジライン６１からのＶＧがタンク１１へ流入することが防止される。

【0034】

さらに、本実施形態では、第２供給ライン５１からタンク１１に返送ライン７１がつながっている。本実施形態では、返送ライン７１の上流端が気液分離器５３と加熱器５４の間で第２供給ライン５１に接続されているが、返送ライン７１の上流端は、冷却器５２と気液分離器５３の間で第２供給ライン５１に接続されていてもよい。返送ライン７１の下流端は、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。

【0035】

返送ライン７１には、開度変更が可能な調整弁７２（本発明の第２調整弁に相当）が設けられている。本実施形態では、調整弁７２が返送ライン７１を開放したり遮断したりする役割を果たす。ただし、返送ライン７１には、調整弁７２とは別に開閉弁が設けられていてもよい。

【0036】

上述した調整弁４２，４５，６２，６４，７２は、制御装置８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。また、制御装置８には、送気ライン２１に設けられた第１圧力計８１、第２供給ライン５１に設けられた第２圧力計８２、第１ブリッジライン６１に設けられた流量計８３および第２供給ライン５１に設けられた温度計８４が接続されている。

【0037】

第１圧力計８１は、送気ライン２１に流れるＢＯＧの圧力Ｐｂを検出する。第１圧力計８１は、送気ライン２１における第１ブリッジライン６１がつながる位置よりも上流側に位置していれば、逆止弁２２の上流側と下流側のどちらに設けられていてもよい。ただし、第１圧力計８１は、タンク１１に設けられ、タンク１１内のＢＯＧの圧力Ｐｔを検出してもよい。

【0038】

第２圧力計８２は、第２供給ライン５１に流れるＶＧの圧力Ｐｖを検出する。第２圧力計８２は、第２供給ライン５１における第２ブリッジライン６３がつながる位置よりも下流側に位置している。ただし、第２圧力計８２が後述する返送ライン７１に設けられる調整弁７２の制御にのみ使用される場合は、第２圧力計８２は、第２供給ライン５１における第２ブリッジライン６３がつながる位置よりも上流側に位置していてもよい。流量計８３は、第１ブリッジライン６１に流れるＶＧの流量Ｆｖを検出する。温度計８４は、冷却器５２の出口温度を検出する。

【0039】

制御装置８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８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を算出するとともに、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８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し、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。

【0040】

制御装置８は、まず、タンク１１内のＬＮＧの量および第１圧力計８１で検出されるＢＯＧの圧力ＰｂからＢＯＧの利用可能量Ｑａを算出する。具体的に、制御装置８は、第１圧力計８１で検出されるＢＯＧの圧力Ｐｂに、送気ライン２１の上流端から第１圧力計８１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。図２に示すように、ＢＯＧの利用可能量Ｑａは、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。なお、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。また、カーゴタンクであるタンク１１の容量は非常に大きいために、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の量は変数ではなく一定値（満載時と空載時とで異なる）として扱われる。そして、制御装置８は、タンク１１内のＬＮＧの量および算出したタンク１１内のＢＯＧの圧力Ｐｔと設定圧力Ｐｓとの偏差ΔＰから、ＢＯＧの利用可能量Ｑａを算出する。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。

【0041】

制御装置８は、主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１と副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量Ｑ２の合計である燃料ガス総消費量ＱｔからＢＯＧの利用可能量Ｑａを差し引いた不足量のＬＮＧが送液ライン４１を通じて強制気化器１５へ供給されるように、送液ライン４１に設けられた調整弁４２を制御する。なお、送液ライン４１からは調整弁４２の上流側で返送ライン４３が分岐しており、ポンプ１４から吐出されたＬＮＧのうち調整弁４２で制限される分は、返送ライン４３を通じてタンク１１内に返送される。また、制御装置８は、温度計８４で検出される冷却器５２の出口温度に基づいて、抽出ライン４４に設けられた調整弁４５を制御する。

【0042】

また、制御装置８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）、第１ブリッジライン６１に設けられた調整弁６２を全閉とするとともに、第２ブリッジライン６３に設けられた調整弁６４を所定開度に開く。

【0043】

逆に、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よりも少ない場合（ＢＯＧが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１に対して不足する場合）、制御装置８は、第２ブリッジライン６３に設けられた調整弁６４を全閉とするとともに、第１ブリッジライン６１に設けられた調整弁６２を所定開度に開く。このとき、制御装置８は、流量計８３で検出されるＶＧの流量Ｑｖが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１とＢＯＧの利用可能量Ｑａとの偏差ΔＡ（＝Ｑ１−Ｑａ）となるように、調整弁６２を制御する。

【0044】

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へ十分な量の燃料ガスを供給することができる。これにより、副ガスエンジン１６での燃料油の燃焼を不要とするか燃料油の消費量を抑制することができる。しかも、ＢＯＧが主ガスエンジン１３の燃料ガス消費量Ｑ１に対して不足する場合には、強制気化器１５にて生成されるＶＧを、第１ブリッジライン６１を通じて、圧縮機１２に吸入されるＢＯＧに合流させることができる。従って、高圧ポンプを用いることなく、主ガスエンジン１３へ十分な量の燃料ガスを供給することができる。

【0045】

ところで、第１ブリッジライン６１にＶＧが流れている間、換言すれば第１ブリッジライン６１に設けられた調整弁６２が開かれている間に、第２供給ライン５１を通じて副ガスエンジン１６へ供給されるＶＧが余ることがある。これに対し、本実施形態では返送ライン７１が設けられているので、そのようなＶＧが余る場合に、返送ライン７１に設けられた調整弁７２を開けば、余剰のＶＧをタンク１１へ返送することができる。

【0046】

特に、強制気化器１５が蒸気を熱源として用いるものであり、強制気化器１５の下流側に冷却器５２が設けられる場合は、冷却器５２の出口温度の制御性を確保するために、強制気化器１５にはある程度の流量のＬＮＧを供給する必要がある。換言すれば、強制気化器１５には最小流量が存在する。このような構成では、副ガスエンジン１６の負荷低減に伴って一時的に余剰のＶＧが発生するだけでなく、副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量が強制気化器１５の最小流量を下回る場合に余剰のＶＧが定常的に発生する。従って、返送ライン７１は、このような構成に特に有用である。

【0047】

具体的に、本実施形態では、制御装置８が、調整弁６２を所定開度に開いている間に、第２圧力計８２で検出されるＶＧの圧力Ｐｖが閾値αを上回ったときに、返送ライン７１に設けられた調整弁７２を全閉状態から所定開度まで開く。このような制御であれば、強制気化器１５の応答遅れ、つまり発生させるＶＧ量の過不足に影響されることなく、第２供給ライン５１の圧力変化に追従できる。加えて、副ガスエンジン１６の燃料ガス消費量が減少しても、強制気化器１５の最小流量を維持することができる。

【0048】

あるいは、制御装置８は、調整弁６２を所定開度に開いている間に、第２圧力計８２で検出されるＶＧの圧力Ｐｖが閾値αを上回ったときに、調整弁７２を全閉状態から所定開度まで開く代わりに、調整弁６２の開度を前記所定開度からさらに大きくしてもよい。このような制御であれば、上述した強制気化器１５の応答遅れに影響されることなく第２供給ライン５１の圧力変化に追従できるという効果および強制気化器１５の最小流量を維持できるという効果に加え、返送ライン７１を通じて余剰のＶＧをタンク１１へ返送する場合に比べてタンク１１への入熱量を抑制できるという効果を得ることができる。

【0049】

さらに、制御装置８は、調整弁６２を全閉状態に保っている間にも、第２圧力計８２で検出されるＶＧの圧力Ｐｖが閾値αを上回ったときに、調整弁７２を全閉状態から所定開度まで開いてもよい。このようにすれば、第１ブリッジライン６１にＶＧが流れていないときに、第２供給ライン５１を通じて副ガスエンジン１６へ供給されるＶＧが余った場合でも、その余剰のＶＧをタンク１１へ返送することができる。

【0050】

（変形例）
本発明は前記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。

【0051】

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５１に圧縮機が設けられていてもよい。ただし、前記実施形態のようにポンプ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５１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。

【0052】

また、図３に示す変形例の船舶１Ｂのように、第１供給ライン３１から返送ライン９１が分岐しており、この返送ライン９１がタンク１１につながっていてもよい。返送ライン９１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９１には、膨張弁などの膨張装置９２が設けられる。返送ライン９１が採用される場合、第２ブリッジライン６３は省略されてもよい。

【0053】

さらに、返送ライン９１および送液ライン４１には、熱交換器９３が設けられる。熱交換器９３は、膨張装置９２の上流側で返送ライン９１に流れるＢＯＧ（タンク１１へ返送されるＢＯＧ）を、送液ライン４１に流れるＬＮＧによって冷却する。この冷却の後に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４１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。

【0054】

また、第１ブリッジライン６１に設けられる調整弁６２は、必ずしも流量計８３で検出されるＶＧの流量Ｑｖに基づいて制御される必要はない。例えば、第１ブリッジライン６１がつながる位置よりも上流側で送気ライン２１に流量計（図示せず）が設けられ、この流量計で検出されるＢＯＧの流量がＢＯＧの利用可能量Ｑａとなるように、調整弁６２が制御されてもよい。

【0055】

あるいは、第１ブリッジライン６１に、調整弁６２の下流側で第１ブリッジライン６１の圧力を検出する第３圧力計（図示せず）が設けられ、第１圧力計８１で検出されるＢＯＧの圧力Ｐｂと第３圧力計で検出される第１ブリッジライン６１の圧力との偏差が所定の値となるように、調整弁６２が制御されてもよい。

【0056】

また、第１ブリッジライン６１には、調整弁６２の代わりに、一次圧が変動しても一定の二次圧を出力する減圧弁と、逆止弁が設けられていてもよい。この構成によれば、送気ライン２１に流れるＢＯＧの圧力が減圧弁の二次圧を下回ったときに、ＶＧが自動的に補給される。

【0057】

また、副ガスエンジン１６がメタン価の制約を受けない場合には、第２供給ライン５１に冷却器５２、気液分離器５３および加熱器５４が設けられていなくてもよい。

【0058】

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。

【符号の説明】

【0059】

１Ａ，１Ｂ 船舶
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
３１ 第１供給ライン
４１ 送液ライン
４４ 抽出ライン
５１ 第２供給ライン
５２ 冷却器
５３ 気液分離器
６１ 第１ブリッジライン
６２ 調整弁（第１調整弁）
７１ 返送ライン
７２ 調整弁（第２調整弁）
８ 制御装置
８１ 第１圧力計
８２ 第２圧力計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】