特開 2024-80852 ドライアイス輸送船

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080852

(43)【公開日】2024-06-17

(54)【発明の名称】ドライアイス輸送船

(51)【国際特許分類】

   B63B 25/00 20060101AFI20240610BHJP

   B63B 25/04 20060101ALI20240610BHJP

   B63B 25/16 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

B63B25/00 Z

B63B25/04 Z

B63B25/16 P

B63B25/16 Z

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022194145

(22)【出願日】2022-12-05

(71)【出願人】

【識別番号】000199809

【氏名又は名称】川崎汽船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096699

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿嶋 英實

(72)【発明者】

【氏名】大木 健一

(57)【要約】

【課題】 ドライアイスの輸送に適した構造を有するドライアイス輸送船を提供する。
【解決手段】 貨物倉（３）内に設けられたタンク（７）を備え、前記タンク（７）は、船体上甲板に開口可能な開口部（９）と、本体部（８）とを有し、前記本体部（８）にベンド構造部（１６）を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

貨物倉内に設けられたタンクを備え、
前記タンクは、船体上甲板に開口可能な開口部と、本体部とを有し、
前記本体部にベンド構造部を設けたことを特徴とするドライアイス輸送船。

【請求項2】

さらに、前記タンクと船体上甲板との間に弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項１に記載のドライアイス輸送船。

【請求項3】

さらに、前記タンクの外側にアンカー部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のドライアイス輸送船。

【請求項4】

さらに、前記タンクの外側底部にキー部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のドライアイス輸送船。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドライアイス輸送船に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、二酸化炭素（ＣＯ２）の大規模排出による地球環境への悪影響が注目されつつあることから、ＣＯ２の回収と貯留、すなわちＣＣＵＳ（Ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）の取り組みが本格化しつつある。

【0003】

ＣＯ２排出源の近傍に適当なＣＯ２の貯留層が存在しない場合、或いは存在したとしても十分な貯留ポテンシャルが見込めない場合にはパイプラインや船舶によってＣＯ２を輸送することになる。近距離輸送の場合はパイプラインが、長距離輸送の場合は船舶輸送がそれぞれ有利とされており、船舶輸送についてはＣＯ２を液化した状態で輸送する液化ＣＯ２輸送船が有力視されている。

【0004】

しかし、液化ＣＯ２輸送船は、これまで欧州や日本で建造及び運用されてきたが、これらの既存船は食品用途のためにいずれも小型であり、大量輸送を必要とするＣＣＵＳには不向きである。

【0005】

加えて、ＣＯ２は冷却するだけでは液化せず、液化のためには圧力が必要となるため、液化した状態にて保持するためには圧力タンクが必須となるが、圧力タンクはその構造上、圧力及び容積を増やすには板厚を増加させる必要があるものの、板厚の増加には限りがあることから、タンク容積の増加、つまりタンクの大型化にもおのずと限界がある。

【0006】

そこで、ＣＯ２を固体状態、すなわち固体二酸化炭素（ドライアイス／ｄｒｙ ｉｃｅ）にして輸送することが考えられる。ドライアイスは固体二酸化炭素の商品名である。固形炭酸や固体炭酸ともいう。ドライアイスはその形状から粉末状の「スノー」、小粒状の「ペレット」、塊状の「ブロック」に分類できる。本発明ではこれらの形状分類に限定されない。船舶への積み下ろしに適した形状であればよい。

【0007】

ドライアイス輸送船に応用可能な先行技術としては、たとえば、天然ガスハイドレート輸送船が知られている（下記の特許文献１～３参照）。

【0008】

天然ガスハイドレートは、水分子と天然ガス分子からなる物質で、水分子が作る立体網状構造の内部に天然ガス分子が取り込まれた包接水和物である。特に、人工的に製造された天然ガスハイドレートは、海底に天然資源として存在する「メタンハイドレート」と区別して「ＮＧＨ：Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｈｙｄｒａｔｅ」と呼ばれる。

【0009】

包接水和物は天然ガスハイドレートに限らない。たとえば、水分子が作る立体網状構造の内部にＣＯ２分子が取り込まれたＣＯ２ハイドレートも包接水和物である。ＣＯ２ハイドレートは、ドライアイスと同様に大気圧で貯蔵できるためタンクの板厚や容積に制限がほとんどないという長所がある一方で、単位容積当たりのガス量が少なく（０．２８２ｇ／ｃｍ３との研究結果もある）、－８０℃における密度が １．５７ｇ／ｃｍ３であるドライアイスと比較すると輸送効率が大きく劣る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００５－０２９１６３号公報

【特許文献2】特開２００５－２５５０７５号公報

【特許文献3】特開２０１３－０１０４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、上記の特許文献１～３に記載された先行技術を適用した場合、天然ガスハイドレートの温度が－２０℃であるのに対して、ドライアイスの温度はそれよりもはるかに低い－７８．５℃（昇華温度）であることから、天然ガスハイドレート輸送船の船倉の構造を、ドライアイス輸送船にそのまま適用することができないという問題点がある。これは、壁や床などの構造物素材の熱収縮が天然ガスハイドレートに比べて大きくなるからである。

【0012】

そこで、本発明は、ドライアイスの輸送に適した構造を有するドライアイス輸送船を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明のドライアイス輸送船は、貨物倉内に設けられたタンクを備え、前記タンクは、船体上甲板に開口可能な開口部と、本体部とを有し、前記本体部にベンド構造部を設けたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ドライアイスの輸送に適した構造を有するドライアイス輸送船を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】ドライアイス輸送船１の概念的な全体外観図である。

【図2】ドライアイス輸送船１の断面図（図１のＡ－Ａ断面）及び要部拡大図である。

【図3】アンカー部１４、キー部１５及びベンド構造部１６の概念図である。

【図4】鋼船規則Ｎ編／液化ガスばら積船の表Ｎ６．３を示す図である。

【図5】ドライアイス充填の一例を示す概念図である。

【図6】ドライアイス払い出しの一例を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明によるドライアイス輸送船の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ドライアイス輸送船１の概念的な全体外観図である。ドライアイス輸送船１は、その船体２に貨物倉３が設けられている。図では３つの貨物倉３が設けられているが、これは一つの例に過ぎない。貨物倉３は１つや２つあるいは４つ以上であってもよい。

【0017】

図２（ａ）は、ドライアイス輸送船１の断面図（図１のＡ－Ａ断面図）、図２（ｂ）は、同断面要部（図２（ａ）のＡ部）の拡大図である。
図２（ａ）に示すように、貨物倉３は、船体上甲板４（以下、単に上甲板４という）と船体外板５と内壁６とで囲われた空間にタンク７を設けて構成されている。

【0018】

さらに、タンク７は、本体部８と開口部９とを有しており、タンク７の開口部９は、上甲板４に開口可能になっている。具体的には、図示の例においては、開口部９を密閉状態で覆うカバー部１０を取り外すことによって開口部９が上甲板４に開口するようになっており、この開口状態で、タンク７へのドライアイスの充填やタンク７からのドライアイスの払い出しができるようになっている。充填や払い出しの具体例については後述する。

【0019】

図２（ｂ）に示すように、タンク７の開口部９と上甲板４との間には、たとえば、ラバー等の弾性部材１１が介在しており、この弾性部材１１によって、タンク７の密閉状態を確保しつつ、上甲板４とタンク７との接続を確保するとともに、タンク７が熱収縮・膨張し、開口部９と上甲板４の位置関係が変位しても追従できる自由度を持たせている。
弾性部材１１の両端はそれぞれボルト等の拘束具１１ａ、１１ｂによってタンク７の開口部９と上甲板４に取り付けられている。

【0020】

加えて、カバー部１０とタンク７の開口部９とは直に接しておらず、たとえば、カバー部１０の縁部と上甲板４との間に所定高さＨのハッチコーミング１２を介在させている。そして、このハッチコーミング１２によってカバー部１０とタンク７の開口部９との接触を回避しつつ、カバー部１０でタンク７の開口部９を閉鎖したときのタンク７の密閉状態を確保維持できるようになっている。

【0021】

タンク７の本体部８の外側（外表面側）には断熱材１３が張り付けられている。さらに、本体部８の外側には複数のアンカー部１４が取り付けられるとともに、本体部８の外側底部にはキー部１５が取り付けられている。断熱材１３としては、たとえば、ポリウレタンフォームを主防熱材とし、仕上げ防熱材として耐水合板またはステンレスプレートを張付ける等の方法を用いることができる。

【0022】

図３（ａ）は、アンカー部１４の概念図である。アンカー部１４は船体側部１４ａと、それと対をなすタンク側部１４ｂとからなり、タンク７が熱収縮・膨張し、タンク７の本体部８と内壁６の位置関係が変位しても追従できる自由度を持たせつつ、船体２の揺れに伴って生じるタンク７の本体部８の変位を、船体側部１４ａとタンク側部１４ｂとの衝突で吸収する。

【0023】

図３（ｂ）は、キー部１５の概念図である。キー部１５も船体側部１５ａと、船体側部１５ａを挟み込むように前後左右に配置された複数（図面では図示の都合から左右または前後の二つを示している）のタンク側部１５ｂとからなり、船体２の揺れに伴って生じるタンク７の本体部８の前後左右への搖動を阻止する。

【0024】

加えて、タンク７の本体部８は、略全体が湾曲して形成されたベンド構造を有している。
図３（ｃ）は、ベンド構造部１６の概念図である。この図において、破線で囲まれた部分がベント構造部１６であり、このベント構造部１６は要するに可能な限り角を設けず曲線（湾曲）で形成された部分である。ベント構造部１６の変位によって、タンク７の本体部８の熱収縮に伴う応力集中を緩和する。

【0025】

保冷対象部分（主としてタンク７であるが、これ以外にもカバー部１０や弾性部材１１及びハッチコーミング１２などのドライアイスに直接触れる部分並びにドライアイスに直接触れなくてもドライアイスの保冷に影響を与える可能性がある船体やその他の部分）の材質はドライアイスの温度（－７８．５℃）に対応するために、鋼船規則Ｎ編／液化ガスばら積船の表Ｎ６．３に従った材質選定を行う。

【0026】

図４は、鋼船規則Ｎ編／液化ガスばら積船の表Ｎ６．３を示す図である。この図に示すように、ドライアイスの温度（－７８．５℃）にふさわしい材料は、たとえば、最低設計温度－９０度の欄に示されているものが好ましい。

【0027】

次に、ドライアイスの充填や払い出しの具体例について説明する。
図５は、ドライアイス充填の一例を示す概念図である。この図において、港湾施設には、陸上コンベア１７を頂部に備えた充填施設１８が設けられており、この陸上コンベア１７によって不図示のドライアイス貯留設備からドライアイスが運ばれてくる。

【0028】

陸上コンベア１７の下流側には、たとえば、第１コンベア１９、第２コンベア２０、シュータ２１及び第３コンベア２２からなる搬送機構２３が設けられており、この搬送機構２３によって、陸上コンベア１７によって運ばれてきたドライアイスをドライアイス輸送船１の貨物倉３に搬送してタンク７に充填できるようになっている。

【0029】

図６は、ドライアイス払い出しの一例を示す概念図である。この図において、ドライアイス輸送船１の上甲板４には並行する一対のガイドレール２４が船体の前後方向に延設されている。さらに、この一対のガイドレール２４には船幅方向のガントリー２５が架け渡されており、このガントリー２５が一対のガイドレール２４の上を移動してすべての貨物倉３の上に位置できるようになっている。

【0030】

ガントリー２５にはパケットエレベータ２６が取り付けられている。このパケットエレベータ２６はガイドレール２４とほぼ並行水平な第１の状態と、貨物倉３の内部に突き入れられる第２の状態とに変形可能になっており、通常は第１の状態になっているが、ドライアイスの払い出し時には第２の状態に変形できるようになっている。

【0031】

ガントリー２５にはガントリーコンベア２７が取り付けられており、さらに、一対のガイドレール２４の両方または一方に沿ってアンローディングコンベア２８が、また、このアンローディングコンベア２８の端に接してドライアイス輸送船１の船外へと延伸可能なシャトルコンベア２９が設けられている。

【0032】

そして、任意の貨物倉３に積載されているドライアイスが、パケットエレベータ２６、ガントリーコンベア２７、アンローディングコンベア２８及びシャトルコンベア２９を経由して順次に運ばれ、不図示の船外貯留施設へと払い出しされるようになっている。

【0033】

本実施形態のドライアイス輸送船１によれば以下の効果を得ることができる。
（１）タンク７の本体部８の略全体をベンド構造としたので、タンク７の本体部８の熱収縮に伴う応力集中を緩和することができる。
（２）タンク７と上甲板４との間にラバー等の弾性部材１１を介在させたので、タンク７の密閉状態を確保しつつ、タンク７が熱収縮・膨張しても追従できる自由度を持たせることができる。
（３）タンク７の外側にアンカー部１４を設けたので、このアンカー部１４によって船体２の揺れに伴って生じるタンク７の本体部８の変位を吸収することができる。
（４）タンク７の外側底部にキー部１５を設けたので、このキー部１５によって船体２の揺れに伴って生じるタンク７の本体部８の前後左右への搖動を阻止することができる。

【符号の説明】

【0034】

３ 貨物倉
７ タンク
８ 本体部
９ 開口部
１６ ベンド構造部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0013】

本発明のドライアイス輸送船は、貨物倉内に設けられ、船体上甲板に開口可能な開口部と本体部とを有するタンクと、前記タンクの前記開口部を開閉可能に覆うカバー部と、前記タンクと前記船体上甲板との間に介在し、前記船体上甲板と前記タンクの前記開口部の接続を確保する弾性部材と、前記カバー部と前記船体上甲板との間に介在し、前記カバー部によって前記開口部が閉鎖された状態での前記タンクの密閉状態を確保するハッチコーミングと、を備えたことを特徴とする。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

貨物倉内に設けられ、船体上甲板に開口可能な開口部と本体部とを有するタンクと、
前記タンクの前記開口部を開閉可能に覆うカバー部と、
前記タンクと前記船体上甲板との間に介在し、前記船体上甲板と前記タンクの前記開口部の接続を確保する弾性部材と、
前記カバー部と前記船体上甲板との間に介在し、前記カバー部によって前記開口部が閉鎖された状態での前記タンクの密閉状態を確保するハッチコーミングと、
を備えたことを特徴とするドライアイス輸送船。

【請求項2】

前記タンクの前記本体部は、湾曲するベンド構造部を有することにより略全体が湾曲して形成されたことを特徴とする請求項１に記載のドライアイス輸送船。

【請求項3】

さらに、前記タンクの外側に、船体の内壁に設けられた船体側部と、当該船体側部に離間して前記タンクの前記本体部に設けられるとともに前記船体側部と対をなすタンク側部とからなり、前記本体部と前記内壁との位置関係の変化を許容するアンカー部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のドライアイス輸送船。

【請求項4】

さらに、前記タンクの外側底部に、船体の内壁に設けられた船体側部と、当該船体側部を挟み込むように前後左右に離間して前記タンクの前記本体部に配置された複数のタンク側部とからなるキー部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のドライアイス輸送船。