(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】2023-10-31
(45)【発行日】2023-11-09
(54)【発明の名称】船舶
(51)【国際特許分類】
B63B 25/08 20060101AFI20231101BHJP
F17C 7/00 20060101ALI20231101BHJP
【ＦＩ】
B63B25/08 A
F17C7/00 A
B63B25/08 G
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019228934
(22)【出願日】2019-12-19
(65)【公開番号】P2021095066
(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】結城 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－１２５０３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－３１０４８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００８／００９９３０（ＷＯ，Ａ２）
【文献】国際公開第０３／０６６４２３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】韓国登録特許第１０－１８８５７１０（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】特開２００１－３２９９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－２３２２８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国登録特許第１０－１７８８７５１（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】村上彰男，西垣丈志，杉崎公俊，大久保克己，上門正樹，高島顕，道場康二，“多目的ＬＰＧ船のカーゴタンクシステムの研究”，川崎重工技報，日本，川崎重工業株式会社 明石技術研究所，1993年07月20日，第118号，pp.65-72，ISSN 0387-7906
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｂ ２５／０８，
Ｆ１７Ｃ ６／００， ７／００，１３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
船体と、前記船体内に設けられて、液化アンモニア及び液化二酸化炭素の一方が貯留されたタンクと、
前記タンク内に液化アンモニア及び液化二酸化炭素の他方を供給する供給ラインと、
前記タンク内に貯留された液化アンモニア及び液化二酸化炭素の一方を払い出した後に前記供給ラインを通して前記タンク内に液化アンモニア及び液化二酸化炭素の他方を供給する際に、前記タンクに残留しているアンモニアガス及び二酸化炭素ガスの一方と、前記供給ラインにより前記タンク内に供給された液化アンモニア及び液化二酸化炭素の他方が気化したアンモニアガス及び二酸化炭素ガスの他方と、が混合された混合気体を排出する排出ラインと、
前記船体内に設けられ、水が貯留されているとともに、前記排出ラインから排出された前記混合気体が導入される水タンクと、
を備える船舶。
【請求項2】
前記水タンク内の前記水を加熱する加熱部と、前記加熱部で前記水を加熱することで前記水から分離した気体を排出する分離ガス排出ラインと、を備える
請求項１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】
液化ガスを運搬する船舶等には、液化ガスを貯留するタンクが設けられている。このようなタンクでは、メンテンナンス等によりタンク開放する際に、タンク内に残留した液化ガスと酸素とが接触しないように、まずタンク内に不活性なイナートガスを充満させ、その後、タンク内のイナートガスを大気等に置換する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－１９３６５３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、上記液化ガスを貯留するタンクにおいては、タンクに貯留するガスの種類を切り換える場合がある。この際、切換前にタンクに貯留されていた第一のガスの残留ガスと、切替後にタンクに貯留される第二のガスとの接触により不具合が生じる可能性がある。この不具合としては、例えば、第一のガスと第二のガスとが化学反応して、固形物等が生成されてしまうことが例示できる。また、第一のガスが第二のガスに混入し、切替後に、タンク内に第一のガスが残留してしまう可能性もある。そのため、タンクに貯留するガスの種類を切り換える場合には、特許文献１のイナートガスの場合と同様に、タンク内の第一のガスを不活性ガスに置換した後に、第二のガスをタンク内に積み込むような運用をする必要がある。
しかしながら、上記したような手法では、タンク内に積み込むガスの種類を切り替える際に、第一のガスのタンク外への払い出し、タンク内の不活性ガス等への置換、タンク内への第二のガスの積込、といった工程を順次実行する必要があるため、タンク内に積み込むガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間が掛かってしまう。また、タンク内の残留ガスの種類によっては、残留ガスをタンクから大気中に直接放出することができず、残留ガスの処理に手間が掛かることもある。
しかしながら、上記したような手法では、タンク内に積み込むガスの種類を切り替える際に、第一のガスのタンク外への払い出し、タンク内の不活性ガス等への置換、タンク内への第二のガスの積込、といった工程を順次実行する必要があるため、タンク内に積み込むガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間が掛かってしまう。また、タンク内の残留ガスの種類によっては、残留ガスをタンクから大気中に直接放出することができず、残留ガスの処理に手間が掛かることもある。
【0005】
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、タンク内に積み込むガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間を抑え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】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示に係る船舶は、船体と、前記船体内に設けられて、液化アンモニア及び液化二酸化炭素の一方が貯留されたタンクと、前記タンク内に液化アンモニア及び液化二酸化炭素の他方を供給する供給ラインと、前記タンク内に貯留された液化アンモニア及び液化二酸化炭素の一方を払い出した後に前記供給ラインを通して前記タンク内に液化アンモニア及び液化二酸化炭素の他方を供給する際に、前記タンクに残留しているアンモニアガス及び二酸化炭素ガスの一方と、前記供給ラインにより前記タンク内に供給された液化アンモニア及び液化二酸化炭素の他方が気化したアンモニアガス及び二酸化炭素ガスの他方と、が混合された混合気体を排出する排出ラインと、前記船体内に設けられ、水が貯留されているとともに、前記排出ラインから排出された前記混合気体が導入される水タンクと、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示の船舶によれば、タンク内に積み込むガスの種類の切替を効率良く行い、作業に要する手間と時間を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の実施形態に係る船舶の概略構成を示す平面図である。
【図2】本開示の実施形態に係る船舶が適用されるタンクにおいて、タンクに液化二酸化炭素を積み込んだ状態を示す側断面図である。
【図3】本開示の実施形態に係る船舶が適用されるタンクにおいて、タンクに液化アンモニアを積み込んだ状態を示す側断面図である。
【図4】本開示の実施形態に係る船舶において、液化アンモニアを払い出したタンクにアンモニアガスが残留した状態を示す側断面図である。
【図5】本開示の実施形態に係る船舶において、タンクに液化二酸化炭素を供給し、混合ガスが水タンクに送り込まれる状態を示す側断面図である。
【図6】本開示の実施形態に係る船舶において、液化二酸化炭素を払い出したタンクに二酸化炭素ガスが残留した状態を示す側断面図である。
【図7】本開示の実施形態に係る船舶において、タンクに液化アンモニアを供給し、混合ガスが水タンクに送り込まれる状態を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図１～図７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、例えば、液化二酸化炭素と、液化アンモニアと、を選択的に運搬可能とされている。この船舶１は、船体２と、タンク２１と、上部供給ライン３２と、供給ラインとしての下部供給ライン３３と、排出ライン３５と、水タンク５０と、を少なくとも備えている。
（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、例えば、液化二酸化炭素と、液化アンモニアと、を選択的に運搬可能とされている。この船舶１は、船体２と、タンク２１と、上部供給ライン３２と、供給ラインとしての下部供給ライン３３と、排出ライン３５と、水タンク５０と、を少なくとも備えている。
【0010】
（船体の構成）
図１に示すように、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ている。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ている。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。
図１に示すように、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ている。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ている。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。
【0011】
船体２内には、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。
【0012】
（タンクの構成）
タンク２１は、貨物搭載区画８内に、複数配置されている。この実施形態において、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。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。
タンク２１は、貨物搭載区画８内に、複数配置されている。この実施形態において、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。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。
【0013】
（供給ラインの構成）
図２に示すように、上部供給ライン３２、及び下部供給ライン３３は、各タンク２１に設けられている。
上部供給ライン３２は、タンク２１の外部からタンク２１の内部に至っている。上部供給ライン３２の先端には、タンク２１内の上部に開口する開口部３２ａが形成されている。ここで、タンク内の上部とは、タンク２１内の領域のうち、船高さ方向（言い換えれば、タンク２１の上下方向）におけるタンク２１の中央よりもタンク２１の上端に近い側の領域を意味しており、一例として、タンク２１の頂部を挙げることができる。この上部供給ライン３２には、開閉弁３２ｖが設けられている。また、上部供給ライン３２には、排出ライン３５が分岐接続されている。
図２に示すように、上部供給ライン３２、及び下部供給ライン３３は、各タンク２１に設けられている。
上部供給ライン３２は、タンク２１の外部からタンク２１の内部に至っている。上部供給ライン３２の先端には、タンク２１内の上部に開口する開口部３２ａが形成されている。ここで、タンク内の上部とは、タンク２１内の領域のうち、船高さ方向（言い換えれば、タンク２１の上下方向）におけるタンク２１の中央よりもタンク２１の上端に近い側の領域を意味しており、一例として、タンク２１の頂部を挙げることができる。この上部供給ライン３２には、開閉弁３２ｖが設けられている。また、上部供給ライン３２には、排出ライン３５が分岐接続されている。
【0014】
下部供給ライン３３は、タンク２１の外部からタンク２１の内部に至っている。下部供給ライン３３の先端には、タンク２１内の下部に開口する開口部３３ａが形成されている。ここで、タンク２１内の下部とは、タンク２１内の領域のうち、船高さ方向におけるタンク２１の中央よりもタンク２１の下端に近い側の領域を意味しており、一例として、タンク２１の底部を挙げることができる。この下部供給ライン３３には、開閉弁３３ｖが設けられている。
【0015】
（排出ラインの構成）
排出ライン３５は、タンク２１に積み込むガスの種類を切り替える際に、タンク２１に貯留されていたアンモニア及び二酸化炭素の少なくとも一方を含む気体を、タンク２１の外部に排出する。排出ライン３５の一端側は、上部供給ライン３２から分岐している。この排出ライン３５には、開閉弁３５ｖが設けられている。
排出ライン３５は、タンク２１に積み込むガスの種類を切り替える際に、タンク２１に貯留されていたアンモニア及び二酸化炭素の少なくとも一方を含む気体を、タンク２１の外部に排出する。排出ライン３５の一端側は、上部供給ライン３２から分岐している。この排出ライン３５には、開閉弁３５ｖが設けられている。
【0016】
（水タンクの構成）
水タンク５０は、船体２（図１参照）内に設けられている。水タンク５０は、例えば、船体２内に設けられたバラストタンクであってもよい。水タンク５０は、その内部に水Ｗが貯留可能とされる。水タンク５０に貯留される水Ｗは、海水であってもよい。水タンク５０内には、排出ライン３５の他端が配置されている。これにより、排出ライン３５を通してタンク２１から排出される気体が水タンク５０内の水Ｗに導入される。
水タンク５０は、船体２（図１参照）内に設けられている。水タンク５０は、例えば、船体２内に設けられたバラストタンクであってもよい。水タンク５０は、その内部に水Ｗが貯留可能とされる。水タンク５０に貯留される水Ｗは、海水であってもよい。水タンク５０内には、排出ライン３５の他端が配置されている。これにより、排出ライン３５を通してタンク２１から排出される気体が水タンク５０内の水Ｗに導入される。
【0017】
この実施形態で例示する水タンク５０には、加熱部５２が設けられている。加熱部５２は、水タンク５０内の水Ｗを加熱可能に構成されている。例えば、タンクから排出された気体に含まれる成分（二酸化炭素やアンモニア）が水Ｗを介して化学反応を起こして、その化学反応により生成された物質（例えば炭酸アンモニウム）が水タンク５０内の水Ｗに溶け込んでいる場合がある。この場合、加熱部５２により水タンク５０内の水Ｗを加熱することで、上記化学反応する前の成分（二酸化炭素、アンモニア及び水）に分離することが可能となる。
【0018】
さらに、この実施形態で例示する水タンク５０には、分離ガス排出ライン５３が接続されている。この分離ガス排出ライン５３によって、加熱部５２によって分離された上記成分を含む気体が、船外に排出可能になっている。
【0019】
（タンクへの液化ガスの積込、及び払い出し）
上記タンク２１には、液化二酸化炭素Ｌｃと、液化アンモニアＬａとの何れか一方が選択的に積み込まれる。
船舶１は、液化二酸化炭素Ｌｃ、及び液化アンモニアＬａの何れか一方のみを繰り返し運搬する場合、以下のようにして、タンク２１への液化二酸化炭素の積込、又はタンク２１への液化アンモニアの積込を行う。
上記タンク２１には、液化二酸化炭素Ｌｃと、液化アンモニアＬａとの何れか一方が選択的に積み込まれる。
船舶１は、液化二酸化炭素Ｌｃ、及び液化アンモニアＬａの何れか一方のみを繰り返し運搬する場合、以下のようにして、タンク２１への液化二酸化炭素の積込、又はタンク２１への液化アンモニアの積込を行う。
【0020】
（タンクへの液化二酸化炭素の積込）
図２に示すように、液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１に積み込むには、下部供給ライン３３に、船外の液化二酸化炭素供給設備等から液化二酸化炭素Ｌｃが供給される配管（図示無し）を接続する。開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込む。すると、液化二酸化炭素Ｌｃは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。このようにして、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃが貯留される。また、タンク２１内の上部には、液化二酸化炭素Ｌｃの一部が気化した二酸化炭素ガスＧｃが存在する。なお、液化二酸化炭素Ｌｃのタンク２１への積込は、開閉弁３２ｖを開状態にし、上部供給ライン３２を通して行ってもよい。
図２に示すように、液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１に積み込むには、下部供給ライン３３に、船外の液化二酸化炭素供給設備等から液化二酸化炭素Ｌｃが供給される配管（図示無し）を接続する。開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込む。すると、液化二酸化炭素Ｌｃは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。このようにして、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃが貯留される。また、タンク２１内の上部には、液化二酸化炭素Ｌｃの一部が気化した二酸化炭素ガスＧｃが存在する。なお、液化二酸化炭素Ｌｃのタンク２１への積込は、開閉弁３２ｖを開状態にし、上部供給ライン３２を通して行ってもよい。
【0021】
（タンクへの液化アンモニアの積込）
図３に示すように、液化アンモニアＬａをタンク２１に積み込むには、下部供給ライン３３に、船外の液化アンモニア供給設備等から液化アンモニアＬａが供給される配管（図示無し）を接続する。開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化アンモニアＬａを送り込む。すると、液化アンモニアＬａは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。このようにして、タンク２１内に液化アンモニアＬａが貯留される。また、タンク２１内の上部には、液化アンモニアＬａの一部が気化したアンモニアガスＧａが存在する。なお、液化アンモニアＬａのタンク２１への積込は、開閉弁３２ｖを開状態にし、上部供給ライン３２を通して行ってもよい。
図３に示すように、液化アンモニアＬａをタンク２１に積み込むには、下部供給ライン３３に、船外の液化アンモニア供給設備等から液化アンモニアＬａが供給される配管（図示無し）を接続する。開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化アンモニアＬａを送り込む。すると、液化アンモニアＬａは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。このようにして、タンク２１内に液化アンモニアＬａが貯留される。また、タンク２１内の上部には、液化アンモニアＬａの一部が気化したアンモニアガスＧａが存在する。なお、液化アンモニアＬａのタンク２１への積込は、開閉弁３２ｖを開状態にし、上部供給ライン３２を通して行ってもよい。
【0022】
（液化アンモニアから液化二酸化炭素へのガス置換）
タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化アンモニアから液化二酸化炭素に置換する場合、まず、タンク２１内の液化アンモニアＬａを、船外の液化アンモニア回収設備等に払い出す。タンク２１内に貯留された液化アンモニアＬａを払い出すには、開閉弁３３ｖを開状態にし、例えば、カーゴポンプ（図示無し）により下部供給ライン３３を通してタンク２１内から液化アンモニアＬａを吸い出す。これにより、タンク２１内の液化アンモニアＬａが、下部供給ライン３３を通して、船外の液化アンモニア回収設備等に払い出される。
タンク２１内の液化アンモニアＬａを払い出した後には、図４に示すように、タンク２１内に、アンモニアガスＧａが残留している。
タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化アンモニアから液化二酸化炭素に置換する場合、まず、タンク２１内の液化アンモニアＬａを、船外の液化アンモニア回収設備等に払い出す。タンク２１内に貯留された液化アンモニアＬａを払い出すには、開閉弁３３ｖを開状態にし、例えば、カーゴポンプ（図示無し）により下部供給ライン３３を通してタンク２１内から液化アンモニアＬａを吸い出す。これにより、タンク２１内の液化アンモニアＬａが、下部供給ライン３３を通して、船外の液化アンモニア回収設備等に払い出される。
タンク２１内の液化アンモニアＬａを払い出した後には、図４に示すように、タンク２１内に、アンモニアガスＧａが残留している。
【0023】
続いて、図５に示すように、液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１の下部に供給する。液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１に供給するには、開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込む。液化二酸化炭素Ｌｃは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。液化二酸化炭素Ｌｃは、タンク２１内のアンモニアガスＧａよりも比重が大きい。このため、タンク２１内に送り込まれた液化二酸化炭素Ｌｃは、タンク２１の下部に貯留される。アンモニアガスＧａは、タンク２１内で、液化アンモニアＬａの上方に貯留される。また、タンク２１の上部には、液化二酸化炭素Ｌｃが気化することで生成された二酸化炭素ガスＧｃも溜まる。つまり、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃを供給すると、タンク２１の上部には、アンモニアガスＧａと二酸化炭素ガスＧｃとの混合ガスＧｍが貯留される。
【0024】
上記のようにタンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込むときには、排出ライン３５に設けられた開閉弁３５ｖを開く。液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１の下部に供給し続けると、タンク２１内における液化二酸化炭素Ｌｃの量が増えるにしたがって、タンク２１の上部のアンモニアガスＧａと二酸化炭素ガスＧｃとの混合ガスＧｍは、タンク２１内で上方に押し上げられる。押し上げられた混合ガスＧｍは、タンク２１内の上部に開口した開口部３２ａから、上部供給ライン３２に流れ込む。上部供給ライン３２に流れ込んだ混合ガスＧｍは、排出ライン３５を通して水タンク５０内の水Ｗに導入される。
【0025】
すると、混合ガスＧｍに含まれる成分であるアンモニア（ＮＨ３）と二酸化炭素（ＣＯ２）は、水Ｗ中に放出され、水Ｗ（Ｈ２Ｏ）を介して化学反応を起こす。そして、この化学反応により固体の炭酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＣＯ３）や炭酸水素アンモニウム（ＮＨ４・ＨＣＯ３）が生成される。生成された炭素アンモニウムや炭酸水素アンモニウムは、水Ｗ中に溶け込んだ状態で水タンク５０内に貯留される。
【0026】
なお、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込みはじめた初期の段階で、タンク２１の上部から、混合ガスＧｍではなく、アンモニアガスＧａのみが上部供給ライン３２に排出されるのであれば、アンモニアガスＧａは、水タンク５０に送り込まず、上部供給ライン３２を通して船外に設けられたアンモニアガス回収設備等で回収しても良い。
【0027】
タンク２１内に、所定量の液化二酸化炭素Ｌｃが貯留されたら、開閉弁３３ｖ、３５ｖを閉状態にする。これにより、タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化アンモニアＬａから液化二酸化炭素Ｌｃに置換する作業が完了する。
【0028】
（液化二酸化炭素から液化アンモニアへのガス置換）
タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化二酸化炭素から液化アンモニアに置換する場合、まず、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃを、船外の液化二酸化炭素回収設備等に払い出す。タンク２１内に貯留された液化二酸化炭素Ｌｃを払い出すには、開閉弁３３ｖを開状態にし、例えば、カーゴポンプ（図示無し）により下部供給ライン３３を通してタンク２１内から液化二酸化炭素Ｌｃを吸い出す。これにより、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃが、下部供給ライン３３を通して、船外の液化二酸化炭素回収設備等に払い出される。
タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃを払い出した後、図６に示すように、タンク２１内には、二酸化炭素ガスＧｃが残留している。
タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化二酸化炭素から液化アンモニアに置換する場合、まず、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃを、船外の液化二酸化炭素回収設備等に払い出す。タンク２１内に貯留された液化二酸化炭素Ｌｃを払い出すには、開閉弁３３ｖを開状態にし、例えば、カーゴポンプ（図示無し）により下部供給ライン３３を通してタンク２１内から液化二酸化炭素Ｌｃを吸い出す。これにより、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃが、下部供給ライン３３を通して、船外の液化二酸化炭素回収設備等に払い出される。
タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃを払い出した後、図６に示すように、タンク２１内には、二酸化炭素ガスＧｃが残留している。
【0029】
続いて、図７に示すように、タンク２１の下部に、液化アンモニアＬａを供給する。液化アンモニアＬａをタンク２１に供給するには、開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化アンモニアＬａを送り込む。すると、液化アンモニアＬａは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。
【0030】
液化アンモニアＬａは、タンク２１内の二酸化炭素ガスＧｃよりも比重が大きい。そのため、タンク２１内に送り込まれた液化アンモニアＬａは、タンク２１の下部に貯留される。二酸化炭素ガスＧｃは、タンク２１内で、液化二酸化炭素Ｌｃの上方に貯留される。また、タンク２１の上部には、液化アンモニアＬａが気化することで生成されたアンモニアガスＧａも溜まる。つまり、タンク２１内に液化アンモニアＬａを供給すると、タンク２１の上部には、二酸化炭素ガスＧｃとアンモニアガスＧａとの混合ガスＧｍが貯留される。
【0031】
上記のようにタンク２１内に液化アンモニアＬａを送り込むときには、排出ライン３５に設けられた開閉弁３５ｖを開く。液化アンモニアＬａをタンク２１の下部に供給し続けると、タンク２１内における液化アンモニアＬａの量が増えるにしたがって、タンク２１の上部の二酸化炭素ガスＧｃとアンモニアガスＧａとの混合ガスＧｍが、タンク２１内で上方に押し上げられる。押し上げられた混合ガスＧｍは、タンク２１内の上部に開口した開口部３２ａから、上部供給ライン３２に流れ込む。上部供給ライン３２に流れ込んだ混合ガスＧｍは、排出ライン３５を通して水タンク５０内の水Ｗに導入される。
【0032】
すると、混合ガスＧｍに含まれる成分であるアンモニア（ＮＨ３）と二酸化炭素（ＣＯ２）は、水Ｗ中に放出され、水Ｗ（Ｈ２Ｏ）を介して化学反応を起こす。そして、この化学反応により固体の炭酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＣＯ３）や炭酸水素アンモニウム（ＮＨ４・ＨＣＯ３）が生成される。この生成された炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムは、水Ｗに溶け込んだ状態で水タンク５０内に貯留される。
【0033】
なお、タンク２１内に液化アンモニアＬａを送り込みはじめた初期の段階で、タンク２１の上部から、混合ガスＧｍではなく、二酸化炭素ガスＧｃのみが上部供給ライン３２に排出されるのであれば、二酸化炭素ガスＧｃは、水タンク５０に送り込まず、そのまま船外に設けられた二酸化炭素回収設備等で回収したり、船外に放出したりしてもよい。
【0034】
タンク２１内に、所定量の液化二酸化炭素Ｌｃが貯留されたら、開閉弁３３ｖ、３５ｖを閉状態にする。これにより、タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化二酸化炭素Ｌｃから液化アンモニアＬａに置換することができる。
【0035】
（水タンク内の水の熱分解処理）
上記のようにして、水タンク５０内の水Ｗは、加熱部５２を作動させることで熱分解処理を行うことができる。加熱部５２を作動させると、炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが溶け込んだ水Ｗが加熱される。水タンク５０内の水Ｗを、例えば５８℃以上に加熱すると、炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが、アンモニアと二酸化炭素と水Ｗに熱分解される。これら熱分解されたアンモニア及び二酸化炭素は、分離ガス排出ライン５３等を通して船外に設けられた処理設備等に排出される。
上記のようにして、水タンク５０内の水Ｗは、加熱部５２を作動させることで熱分解処理を行うことができる。加熱部５２を作動させると、炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが溶け込んだ水Ｗが加熱される。水タンク５０内の水Ｗを、例えば５８℃以上に加熱すると、炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが、アンモニアと二酸化炭素と水Ｗに熱分解される。これら熱分解されたアンモニア及び二酸化炭素は、分離ガス排出ライン５３等を通して船外に設けられた処理設備等に排出される。
【0036】
（作用効果）
上記実施形態の船舶１では、アンモニアガスＧａ及び二酸化炭素ガスＧｃの一方が残留した（貯留された）タンク２１と、タンク２１内に液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方を供給する下部供給ライン３３と、下部供給ライン３３から液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方を供給する際に、液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方から気化した気体と、タンク２１内に残留しているアンモニアガスＧａ及び二酸化炭素ガスＧｃの一方の気体と、が混合された混合気体を排出する排出ライン３５と、排出ライン３５から排出された混合気体が導入される水タンク５０と、を備えている。
上記実施形態の船舶１では、アンモニアガスＧａ及び二酸化炭素ガスＧｃの一方が残留した（貯留された）タンク２１と、タンク２１内に液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方を供給する下部供給ライン３３と、下部供給ライン３３から液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方を供給する際に、液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方から気化した気体と、タンク２１内に残留しているアンモニアガスＧａ及び二酸化炭素ガスＧｃの一方の気体と、が混合された混合気体を排出する排出ライン３５と、排出ライン３５から排出された混合気体が導入される水タンク５０と、を備えている。
【0037】
このような構成では、アンモニアガスＧａ及び二酸化炭素ガスＧｃの一方が残留したタンク２１内に、下部供給ライン３３を通して液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方を供給すると、アンモニアと二酸化炭素とが混合された混合気体がタンク２１から排出される。この混合気体は、排出ライン３５を通して水タンク５０内に導入され、水Ｗ内に放出される。そして、タンク２１内でアンモニアと二酸化炭素と水とが接触することで化学反応が起こり、炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが生成される。これら炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムは、水Ｗに溶け込み貯留される。したがって、ガスの種類を切り替える際にタンク２１から排出される気体や生成物を、船外に排出する必要がなくなる。つまり、タンク２１から排出される気体を大気中に放出することが困難な場合であっても、ガスの種類の切替作業を行うことができる。その結果、タンク２１内に積み込むガスの種類の切替を効率良く行い、ガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間を抑えることができる。
【0038】
上記実施形態の船舶１では、更に、水タンク５０内の水Ｗを加熱する加熱部５２と、加熱部５２で水Ｗを加熱することで水Ｗから分離した気体を排出する分離ガス排出ライン５３と、を備えている。
このような構成では、ガスの種類を切り替える際に、混合気体と水との化学反応によって生成された生成物の溶け込んでいる水タンク５０内の水Ｗを、加熱部５２で加熱することができる。そのため、水Ｗに溶け込んでいた炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムを熱分解させて、二酸化炭素ガスやアンモニアガス等の気体を水Ｗから分離することができる。そして、水タンク５０内の水Ｗから分離した気体を、分離ガス排出ライン５３から排出することができるので、例えば、ガスの種類を切り替える作業の状況に関わらず、適宜のタイミングで、水Ｗから分離した気体の処理を行うことができる。
このような構成では、ガスの種類を切り替える際に、混合気体と水との化学反応によって生成された生成物の溶け込んでいる水タンク５０内の水Ｗを、加熱部５２で加熱することができる。そのため、水Ｗに溶け込んでいた炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムを熱分解させて、二酸化炭素ガスやアンモニアガス等の気体を水Ｗから分離することができる。そして、水タンク５０内の水Ｗから分離した気体を、分離ガス排出ライン５３から排出することができるので、例えば、ガスの種類を切り替える作業の状況に関わらず、適宜のタイミングで、水Ｗから分離した気体の処理を行うことができる。
【0039】
（その他の実施形態）
以上、本開示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、水タンク５０に加熱部５２を備えるようにしたが、加熱部５２は、船外の処理設備等に設けるようにしてもよい。その場合、水タンク５０内の水Ｗは、排出ライン３５から排出された気体に含まれる成分や生成物が溶け込んだまま、船外に排出し、船外の処理設備等で処理する。
また、上記実施形態では、上部供給ライン３２に排出ライン３５が分岐接続されている場合を例示したが、上部供給ライン３２を省略してタンク２１に排出ライン３５を直接接続してもよい。
さらに、上記実施形態では、下部供給ライン３３によりタンク２１の下部から液化アンモニアＬａ又は液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１内に供給する場合について説明したが、下部に限られず、例えば、タンク２１の上部や中央から液化アンモニアＬａ又は液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１内に供給するようにしてもよい。
以上、本開示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、水タンク５０に加熱部５２を備えるようにしたが、加熱部５２は、船外の処理設備等に設けるようにしてもよい。その場合、水タンク５０内の水Ｗは、排出ライン３５から排出された気体に含まれる成分や生成物が溶け込んだまま、船外に排出し、船外の処理設備等で処理する。
また、上記実施形態では、上部供給ライン３２に排出ライン３５が分岐接続されている場合を例示したが、上部供給ライン３２を省略してタンク２１に排出ライン３５を直接接続してもよい。
さらに、上記実施形態では、下部供給ライン３３によりタンク２１の下部から液化アンモニアＬａ又は液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１内に供給する場合について説明したが、下部に限られず、例えば、タンク２１の上部や中央から液化アンモニアＬａ又は液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１内に供給するようにしてもよい。
【0040】
＜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。
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。
【0041】
（１）第１の態様に係る船舶１は、船体２と、前記船体２内に設けられて、アンモニア及び二酸化炭素の一方が貯留されたタンク２１と、前記タンク２１内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する供給ライン３３と、前記供給ライン３３を通してタンク２１内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する際に、前記タンク２１に貯留されていたアンモニア及び二酸化炭素の一方と、前記供給ライン３３により前記タンク２１ないに供給されたアンモニア及び二酸化炭素の他方と、が混合された混合気体を排出する排出ライン３５と、前記船体２内に設けられ、水Ｗが貯留されているとともに、前記排出ライン３５から排出された前記混合気体が導入される水タンク５０と、を備える。
【0042】
この船舶１は、タンク２１に積み込むガスの種類を切り換える場合、アンモニア及び二酸化炭素の一方が貯留されたタンク２１内に、供給ライン３３を通してアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する。すると、排出ライン３５から、アンモニア及び二酸化炭素の混合された混合気体が排出される。このタンク２１から排出された混合気体は、排出ライン３５を通して水タンク５０に送り込まれる。タンク２１内に送り込まれた混合気体が水Ｗと接触することで、例えば炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが生成物として生成される。この生成物は、水タンク５０に導入されることで水Ｗに溶け込む。
このようにして、タンク２１に積み込むガスの種類を切り替える際に、タンク２１から排出される混合気体を水Ｗと化学反応させて、水タンク５０に貯留させることができる。したがって、ガスの種類を切り替える際にタンク２１から排出される気体や生成物を、船外に排出する必要がない。つまり、タンク２１から排出される気体を大気中に放出することが困難な場合であっても、ガスの種類の切替作業を行うことができる。その結果、タンク２１内に積み込むガスの種類の切替を効率良く行い、ガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間を抑えることができる。
このようにして、タンク２１に積み込むガスの種類を切り替える際に、タンク２１から排出される混合気体を水Ｗと化学反応させて、水タンク５０に貯留させることができる。したがって、ガスの種類を切り替える際にタンク２１から排出される気体や生成物を、船外に排出する必要がない。つまり、タンク２１から排出される気体を大気中に放出することが困難な場合であっても、ガスの種類の切替作業を行うことができる。その結果、タンク２１内に積み込むガスの種類の切替を効率良く行い、ガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間を抑えることができる。
【0043】
（２）第２の態様に係る船舶１は、（１）の船舶１であって、前記水タンク５０内の前記水Ｗを加熱する加熱部５２と、前記加熱部５２で前記水Ｗを加熱することで前記水Ｗから分離した気体を排出する分離ガス排出ライン５３と、を備える。
【0044】
これにより、上記生成物が溶け込んだ水タンク５０内の水Ｗを加熱することができる。そのため、水Ｗに溶け込んでいた炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムを熱分解させて、二酸化炭素ガスやアンモニアガス等の気体を水Ｗから分離することができる。また、水タンク５０内の水Ｗから分離した気体を、分離ガス排出ライン５３から排出することができるので、例えば、タンク２１内のガスの種類を切り替える作業の状況に関わらず、適宜のタイミングで、水Ｗから分離した気体の処理を行うことができる。
【符号の説明】
【0045】
１…船舶
２…船体
２ａ…船首
２ｂ…船尾
３Ａ、３Ｂ…舷側
５…甲板
７…上部構造
８…貨物搭載区画
２１…タンク
３２…上部供給ライン
３２ａ…開口部
３２ｖ…開閉弁
３３…供給ライン
３３…下部供給ライン（供給ライン）
３３ａ…開口部
３３ｖ…開閉弁
３５…排出ライン
３５ｖ…開閉弁
５０…水タンク
５２…加熱部
５３…分離ガス排出ライン
Ｄａ…船首尾方向
Ｇａ…アンモニアガス
Ｇｃ…二酸化炭素ガス
Ｇｍ…混合ガス
Ｌａ…液化アンモニア
Ｌｃ…液化二酸化炭素
Ｗ…水
２…船体
２ａ…船首
２ｂ…船尾
３Ａ、３Ｂ…舷側
５…甲板
７…上部構造
８…貨物搭載区画
２１…タンク
３２…上部供給ライン
３２ａ…開口部
３２ｖ…開閉弁
３３…供給ライン
３３…下部供給ライン（供給ライン）
３３ａ…開口部
３３ｖ…開閉弁
３５…排出ライン
３５ｖ…開閉弁
５０…水タンク
５２…加熱部
５３…分離ガス排出ライン
Ｄａ…船首尾方向
Ｇａ…アンモニアガス
Ｇｃ…二酸化炭素ガス
Ｇｍ…混合ガス
Ｌａ…液化アンモニア
Ｌｃ…液化二酸化炭素
Ｗ…水
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】