特許 7346276 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】

(24)【登録日】2023-09-08

(45)【発行日】2023-09-19

(54)【発明の名称】船舶

(51)【国際特許分類】

   B63B 25/08 20060101AFI20230911BHJP

   B63B 25/12 20060101ALI20230911BHJP

   F17C 6/00 20060101ALI20230911BHJP

【ＦＩ】

B63B25/08 B

B63B25/12

F17C6/00

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019228783

(22)【出願日】2019-12-19

(65)【公開番号】P2021095050

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2022-03-09

(73)【特許権者】

【識別番号】518022743

【氏名又は名称】三菱造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】石田 聡成

(72)【発明者】

【氏名】森本 晋介

(72)【発明者】

【氏名】小形 俊夫

【審査官】中島 昭浩

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－２９７３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１０３２６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１３－５０５１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１２５０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１３－００５７０６８（ＫＲ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５０９２２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｂ ２５／０８

Ｂ６３Ｂ ２５／１２ － ２５／１６

Ｆ１７Ｃ ６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の舷側及び甲板を有する船体と、
前記船体に設けられると共に、前記甲板よりも上方の空間と下方の空間とに跨がるように設けられ、液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、
前記タンクの上端よりも下方に設けられ、船外から供給される液化二酸化炭素を前記タンク内に積み込む積込配管と、を備え、
前記積込配管は、
前記甲板上に延び、船外との連結部を有した第一部分と、
前記第一部分から下方に延び、前記甲板よりも上方の空間から前記甲板よりも下方の空間に至り、前記タンクの下端に接続された第二部分と、
を備える船舶。

【請求項2】

前記第二部分は、前記タンクの下端に対し、下方から接続されている
請求項１に記載の船舶。

【請求項3】

前記タンクの前記下端に接続される前記第二部分の管端は、前記タンクの下端における内周面と上下方向で同じ高さに設けられている
請求項２に記載の船舶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、船舶に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、タンクの頂部付近からタンク底部付近まで導かれたガス積込配管系統を通してＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）等の液化ガスをタンク内に積み込むことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５７６９４４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１のようなタンクを用いて液化二酸化炭素を運搬することが要望されている。液化二酸化炭素は、気相、液相、固相が共存する三重点の圧力（以下、三重点圧力と称す）が、ＬＮＧやＬＰＧの三重点圧力に比較して高い。そのため、三重点圧力がタンクの運用圧力に近くなる。タンク内に液化二酸化炭素を収容する場合、以下のような理由により、液化二酸化炭素が凝固してドライアイスが生成される可能性がある。

【0005】

特許文献１のような液化ガスを収容するタンクでは、タンク内で開口する積込配管の下端がタンク内の下部に配置されている場合がある。このような配置とすることで、液ヘッドの増加に伴い積込配管の開口付近が加圧される。そのため、積込配管の開口から放出された液化ガスがフラッシュ蒸発することを抑制できる。しかしながら、積込配管のうち最も高い位置に配置された配管頂部では、内部の液化二酸化炭素の圧力が、配管下端における液化二酸化炭素の圧力に対し、タンク内の液化二酸化炭素の液面と配管頂部との高低差に応じた分だけ低くなる。

【0006】

その結果、タンク運用圧力によっては、液化二酸化炭素の圧力が最も低くなる積込配管の配管頂部において、液化二酸化炭素の圧力が三重点圧力以下となり、液化二酸化炭素の蒸発が生じて、その蒸発潜熱により、蒸発せずに残った液化二酸化炭素の温度低下が生じ、積込配管の配管頂部内で液化二酸化炭素が凝固してドライアイスが生成される可能性が有る。
そして、このように、積込配管内でドライアイスが生成されてしまうと、積込配管内における液化二酸化炭素の流れが阻害され、タンクの運用に影響を及ぼす可能性がある。

【0007】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、積込配管内でドライアイスが生成されるのを抑え、タンクの運用を円滑に行う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】

【0008】

上記課題を解決するために、本開示に係る船舶は、船体と、タンクと、積込配管と、を備える。前記船体は、一対の舷側及び甲板を有する。前記タンクは、前記船体に設けられると共に、前記甲板よりも上方の空間と下方の空間とに跨がるように設けられている。前記タンクは、液化二酸化炭素を貯留可能である。前記積込配管は、前記タンクの上端よりも下方に設けられている。前記積込配管は、船外から供給される液化二酸化炭素を前記タンク内に積み込む。前記積込配管は、第一部分と、第二部分と、を備える。前記第一部分は、前記甲板上に延びている。前記第一部分は、船外との連結部を有している。前記第二部分は、前記甲板よりも上方の空間から前記甲板よりも下方の空間に至っている。前記第二部分は、前記タンクの下端に接続されている。

【発明の効果】

【0009】

本開示の船舶によれば、積込配管内でドライアイスが生成されるのを抑え、タンクの運用を円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態に係る船舶の平面図である。

【図2】本開示の実施形態に係る船舶に設けられたタンクおよび積込配管を示す断面図である。

【図3】本開示の実施形態の変形例に係る船舶に設けられたタンクおよび積込配管を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図１、図２を参照して説明する。
（船舶の船体構成）
図１、図２に示す本開示の実施形態の船舶１は、液化二酸化炭素を運搬する。この船舶１は、船体２と、タンク２１と、積込配管３０と、を少なくとも備えている。

【0012】

（船体の構成）
船体２は、その外殻をなす、一対の舷側３Ａ，３Ｂと、船底（図示無し）と、甲板５と、を有している。舷側３Ａ，３Ｂは、左右舷側をそれぞれ形成する一対の舷側外板を備える。船底（図示無し）は、これら舷側３Ａ，３Ｂを接続する船底外板を備える。これら一対の舷側３Ａ，３Ｂ及び船底（図示無し）により、船体２の外殻は、船首尾方向Ｄａに直交する断面において、Ｕ字状を成している。この実施形態で例示する甲板５は、外部に露出する全通甲板である。船体２には、船尾２ｂ側の甲板５上に、居住区を有する上部構造７が形成されている。

【0013】

船体２には、上部構造７よりも船首２ａ側に、貨物搭載区画（ホールド）８が形成されている。貨物搭載区画８は、甲板５に対して下方の船底（図示無し）に向けて凹み、上方に開口している。

【0014】

（タンクの構成）
図１に示すように、タンク２１は、貨物搭載区画８内に、複数設けられている。この実施形態におけるタンク２１は、貨物搭載区画８内に、例えば計７個が配置されている。貨物搭載区画８内におけるタンク２１のレイアウト、設置数は何ら限定するものではない。この実施形態において、各タンク２１は、例えば、水平方向（具体的には、船首尾方向）に延びる円筒状である。タンク２１は、その内部に液化二酸化炭素Ｌが収容される。なお、タンク２１は、円筒状に限られるものではなく球形であってもよい。

【0015】

図２に示すように、タンク２１は、甲板５よりも上方の空間と下方の空間とに跨がるように設けられている。つまり、タンク２１の少なくとも一部は、甲板５に形成された開口部５ｈを通して、甲板５よりも上方に突出して設けられている。この実施形態におけるタンク２１では、甲板５よりも上方に上端２１ｔが設けられている。
タンク２１は、甲板５の下方に設けられた下部甲板６上に、サドル２２を介して支持されている。つまり、タンク２１の下端２１ｂは、下部甲板６との間に船高さ方向（以下、単に上下方向Ｄｖと称する）に間隔をあけて設けられている。

【0016】

（積込配管の構成）
積込配管３０は、陸上の液化二酸化炭素供給施設やバンカー船等、船外から供給される液化二酸化炭素Ｌをタンク２１内に積み込む。この実施形態における積込配管３０は、タンク２１の上端２１ｔよりも下方に設けられている。積込配管３０は、第一部分３１と、第二部分３２と、を備えている。

【0017】

第一部分３１は、甲板５上を甲板５に沿うように延びている。第一部分３１の一端には、バンカーステーション等に設けられて船外と連結される連結部３１ｊが形成されている。連結部３１ｊは、例えば、フランジ等を有し、舷側３Ａ、３Ｂの少なくとも一方（例えば舷側３Ａ）に設けられている。連結部３１ｊは、例えば、船幅方向外側を向くように開口を有している。連結部３１ｊには、液化二酸化炭素供給施設やバンカー船等の船外から液化二酸化炭素を供給するための供給管１００の端部が着脱可能とされている。

【0018】

第二部分３２は、第一部分３１の他端に連続して設けられている。第二部分３２は、下方延伸部３２ａと、タンク下延伸部３２ｂと、タンク接続部３２ｃと、を有している。

【0019】

下方延伸部３２ａは、甲板５上に位置する第一部分３１から船高さ方向の下方に向かって延びている。下方延伸部３２ａは、開口部５ｈとは別に甲板５に形成された挿通孔５ｇ、または開口部５ｈを通して、甲板５よりも上方の空間から下方の空間に至っている。下方延伸部３２ａの下端部は、上下方向Ｄｖで、タンク２１の下端２１ｂよりも下方に配置されている。

【0020】

タンク下延伸部３２ｂは、下方延伸部３２ａの下端部に連続して設けられている。タンク下延伸部３２ｂは、下部甲板６上を下部甲板に沿うように延びている。タンク下延伸部３２ｂは、上下方向Ｄｖで、サドル２２によって支持されたタンク２１の下端２１ｂよりも下方に配置されている。

【0021】

タンク接続部３２ｃは、タンク下延伸部３２ｂに連続して設けられている。タンク接続部３２ｃは、タンク下延伸部３２ｂから上方に立ち上がるように延びている。タンク接続部３２ｃは、タンク２１の下端２１ｂに接続されている。タンク接続部３２ｃの管端３２ｔは、タンク２１の下端２１ｂに形成された連通開口２１ｈに接続されている。この連通開口２１ｈは、タンク２１の下端２１ｂにてタンク２１の内部と外部とを連通させている。ここで、第二部分３２の管端３２ｔは、タンク２１の下端２１ｂにおける内周面２１ｆと上下方向Ｄｖで同じ高さに設けられている。換言すると、第二部分３２の管端３２ｔは、タンク２１の下端２１ｂにおける内周面２１ｆよりも上方（言い換えれば、タンク２１の内側）に向かって突出せず、面一に設けられている。第二部分３２の管端３２ｔは、タンク２１の下端２１ｂにおける内周面２１ｆにおいて、鉛直上方に向かって開口している。

【0022】

このようにして、第二部分３２は、タンク２１の下端２１ｂに接続されている。第二部分３２は、タンク２１の下端２１ｂに対し、鉛直下方から接続されている。このような積込配管３０は、船外から供給される液化二酸化炭素Ｌを、タンク２１の下端２１ｂからタンク２１内に放出する。

【0023】

（作用効果）
上記実施形態の船舶１は、積込配管３０が、タンク２１の上端２１ｔよりも下方に設けられている。これにより、タンク２１の上部（上端２１ｔ）からタンク２１内に積込配管３０を接続する場合と比較して、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆと、積込配管３０の最も高い位置である第一部分３１との高低差Δｈを抑えることができる。
タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆに対する第一部分３１の高低差Δｈを抑えることで、積込配管３０のうち最も高い位置に配置された第一部分３１における液化二酸化炭素Ｌの圧力低下を抑えることができる。その結果、積込配管３０の第一部分３１における液化二酸化炭素Ｌの圧力が、三重点圧力に近づくことを抑えられるので、積込配管３０内で液化二酸化炭素Ｌが凝固してドライアイスが生成されることを抑えられる。したがって、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌを収容する場合に、積込配管３０内でドライアイスが生成されるのを抑え、タンク２１の運用を円滑に行うことが可能となる。

【0024】

上記実施形態の船舶１では、更に、積込配管３０の第一部分３１が甲板５上に設けられている。
そのため、第一部分３１については二重管等を採用する必要がなく、コスト増加を抑制できる。

【0025】

上記実施形態の船舶１では、更に、積込配管３０の第二部分３２がタンク２１の下端２１ｂに対して下方から接続されている。そのため、例えば、積込配管３０を用いてタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌをタンク２１から払い出す際に、液面Ｌｆの位置によっては重力を利用することができる。したがって、液化二酸化炭素を払い出すためのポンプ運転時間を短縮したり、より能力の低いポンプを使用したりすることが可能となり、その結果、省エネルギー化やポンプの小型化を図ることが可能となる。

【0026】

上記実施形態の船舶１は、更に、積込配管３０の第二部分３２の管端３２ｔを、タンク２１の下端２１ｂにおける内周面２１ｆと上下方向Ｄｖで同じ高さに設けている。したがって、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌを払い出す際に、タンク２１内に残留する液化二酸化炭素Ｌの量を抑えることができる。

【0027】

（その他の実施形態）
以上、この実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、一本の積込配管３０を、船体２に設けられた一つのタンク２１に接続する場合について説明した。しかし、積込配管３０は、一本の積込配管３０に対し、複数のタンク２１を接続するようにしてもよい。このように、一本の積込配管３０に複数のタンク２１を接続する場合は、例えば、積込配管３０の第一部分３１に、各タンク２１に接続される第二部分３２を分岐させて設ければよい。つまり、一本の積込配管３０に複数のタンク２１を接続する場合、積込配管３０は、一本の第一部分３１と、複数本の第二部分３２と、を備えることになる。積込配管３０が、一本の第一部分３１と、複数本の第二部分３２と、を備える場合、第二部分３２のそれぞれに、タンク２１への液化二酸化炭素Ｌへの供給を断続するバルブ（図示無し）等を設けてもよい。

【0028】

例えば、図３に示すように、積込配管３０の第一部分３１、および第二部分３２の下方延伸部３２ａに対し、各タンク２１に接続されるタンク下延伸部３２ｂ、およびタンク接続部３２ｃを接続するようにしてもよい。つまり、積込配管３０は、一本の積込配管３０の第一部分３１、および第二部分３２の下方延伸部３２ａに対し、複数本のタンク下延伸部３２ｂ、およびタンク接続部３２ｃを分岐接続するようにしてもよい。この場合も、各タンク２１に接続されるタンク下延伸部３２ｂ、およびタンク接続部３２ｃに、タンク２１への液化二酸化炭素Ｌへの供給を断続するバルブ（図示無し）等を設けてもよい。

【0029】

また、図３に示す構成では、複数のタンク２１同士が、タンク下延伸部３２ｂ、およびタンク接続部３２ｃを介して接続されている。このようにタンク下延伸部３２ｂ、およびタンク接続部３２ｃを介して複数のタンク２１同士が接続されている場合、複数のタンク２１間で液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆの高さが異なっていれば、タンク下延伸部３２ｂ、およびタンク接続部３２ｃを通して、液化二酸化炭素Ｌのやりとりを行うことができる。つまり、液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆが高いタンク２１Ａから、液化二酸化炭素Ｌの液面Ｌｆが低いタンク２１Ｂに向かって、例えばポンプを用いずに、重力により液化二酸化炭素Ｌを送り込むことも可能となる。

【0030】

上記実施形態では、積込配管３０の第一部分３１を、甲板５（外部に露出する全通甲板）上に延びるように設けたがこれに限らない。積込配管３０の第一部分３１は、甲板５以外の甲板、例えば、甲板５よりも上方に設けられた上部甲板や、甲板５よりも下方に設けられた乾舷甲板等の下部甲板に沿って設けるようにしてもよい。この場合、タンク２１は、積込配管３０の第一部分３１が設けられた甲板（上部甲板や下部甲板）の上下の両空間に跨がるように設け、少なくとも上端２１ｔが甲板上に突出するようにすればよい。

【0031】

＜付記＞
実施形態に記載の船舶１は、例えば以下のように把握される。

【0032】

（１）第１の態様に係る船舶１は、一対の舷側３Ａ，３Ｂ及び甲板５を有する船体２と、少なくとも一部が前記甲板５よりも上方に突出して設けられ、液化二酸化炭素Ｌを貯留可能なタンク２１と、前記タンク２１の上端２１ｔよりも下方に設けられ、船外から供給される液化二酸化炭素Ｌを前記タンク２１内に積み込む積込配管３０と、を備え、前記積込配管３０は、前記甲板５上に延び、船外との連結部３１ｊを有した第一部分３１と、前記第一部分３１から下方に延び、前記タンク２１の下端２１ｂに接続された第二部分３２と、を備える。
甲板５の例としては、曝露甲板や、曝露甲板よりも下方に設けられた乾舷甲板等の下部甲板、曝露甲板よりも上方に設けられた上部甲板板等が挙げられる。

【0033】

この船舶１は、積込配管３０が、タンク２１の上端２１ｔよりも下方に設けられている。これにより、タンク２１の上部からタンク２１内に積込配管３０を接続する場合に比較し、積込配管３０の最も高い位置の高さを抑えることができる。積込配管３０の最も高い位置における液化二酸化炭素Ｌの圧力は、タンク２１内に貯留される液化二酸化炭素Ｌの圧力に対し、高低差に応じたヘッド圧分だけ低くなるが、積込配管３０の最も高い位置の高さを抑えることで、積込配管３０の最も高い位置における液化二酸化炭素Ｌの圧力低下を抑えることができる。その結果、積込配管３０の最も高い位置における液化二酸化炭素Ｌの圧力が、三重点圧力に近づくことを抑えられる。これにより、積込配管３０内で液化二酸化炭素Ｌが凝固してドライアイスが生成されることを抑えられる。その結果、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌを収容する場合において、積込配管３０内でドライアイスが生成されるのを抑え、タンク２１の運用を円滑に行うことが可能となる。

【0034】

（２）第２の態様に係る船舶１は、（１）の船舶１であって、前記第二部分３２は、前記タンク２１の下端２１ｂに対し、下方から接続されている。

【0035】

この船舶１において、積込配管３０の第二部分３２がタンク２１の下端２１ｂに対して下方から接続されている。そのため、例えば、積込配管３０を用いてタンク２１内の液化二酸化炭素Ｌをタンク２１から払い出す際に、液面Ｋｆの位置によっては、重力を利用することが可能となる。したがって、液化二酸化炭素を払い出すためのポンプ運転時間を短縮したり、より能力の低いポンプを使用したりすることが可能となり、その結果、省エネルギー化やポンプの小型化を図ることが可能となる。

【0036】

（３）第３の態様に係る船舶１は、（２）の船舶１であって、前記タンク２１の前記下端２１ｂに接続される前記第二部分３２の管端３２ｔは、前記タンク２１の下端２１ｂにおける内周面２１ｆと上下方向で同じ高さに設けられている。

【0037】

この船舶１において、積込配管３０の第二部分３２の上端２１ｔを、タンク２１の下端２１ｂにおける内周面２１ｆと上下方向で同じ高さに設けることで、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌを払い出す際に、タンク２１内に残留する液化二酸化炭素Ｌの量を抑えることができる。

【符号の説明】

【0038】

１…船舶
２…船体
２ａ…船首
２ｂ…船尾
３Ａ、３Ｂ…舷側
５…甲板
５ｇ…挿通孔
５ｈ…開口部
６…下部甲板
７…上部構造
８…貨物搭載区画
２１、２１Ａ、２１Ｂ…タンク
２１ｂ…下端
２１ｆ…内周面
２１ｈ…連通開口
２１ｔ…上端
２２…サドル
３０…積込配管
３１…第一部分
３１ｊ…連結部
３２…第二部分
３２ａ…下方延伸部
３２ｂ…タンク下延伸部
３２ｃ…タンク接続部
３２ｔ…管端
１００…供給管
Ｄａ…船首尾方向
Ｄｖ…上下方向
Ｌ…液化二酸化炭素
Ｌｆ…液面
ｈ…高低差Δ

【図1】

【図2】

【図3】