特許 7496740 冷熱回収システム

(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】2024-05-30

(45)【発行日】2024-06-07

(54)【発明の名称】冷熱回収システム

(51)【国際特許分類】

   F01K 17/04 20060101AFI20240531BHJP

   F25B 27/00 20060101ALI20240531BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20240531BHJP

   F01K 25/10 20060101ALI20240531BHJP

   F17C 9/04 20060101ALI20240531BHJP

【ＦＩ】

F01K17/04 B

F25B27/00 Q

F25B1/00 399Y

F01K25/10 A

F01K25/10 K

F17C9/04

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020144576

(22)【出願日】2020-08-28

(65)【公開番号】P2022039507

(43)【公開日】2022-03-10

【審査請求日】2023-05-29

(73)【特許権者】

【識別番号】518131296

【氏名又は名称】三菱重工マリンマシナリ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼田 亮

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 英司

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０４７４８２８０（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０４８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２９８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８７１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１２－００１０３３４（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１７１００９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｋ ２５／１０；１７／０４

Ｆ０１Ｄ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置を有する船舶又は浮体に設置される冷熱回収システムであって、
前記液化ガスの冷熱エネルギーにより駆動するように構成された冷熱用タービンを含む冷熱回収サイクルと、
前記冷熱回収サイクルを流れる冷熱用熱媒体の冷熱エネルギーにより空気を冷却するように構成された空調用蒸発器を含む空調サイクルと、を備え、
前記冷熱回収サイクルおよび前記空調サイクルは、前記冷熱回収サイクルを流れる前記冷熱用熱媒体と、前記空調サイクルを流れる空調用熱媒体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器を共有しており、
前記空調サイクルは、前記熱交換器により冷却されて前記空調用蒸発器に導入される前記空調用熱媒体を膨張させるように構成された空調用膨張器を含み、
前記熱交換器は、前記冷熱回収サイクルにおいて前記冷熱用熱媒体を蒸発させるための蒸発器として機能し、前記空調サイクルにおいて前記空調用熱媒体を凝縮させるための凝縮器として機能する、
冷熱回収システム。

【請求項2】

前記冷熱回収サイクルは、
前記冷熱用タービンにより膨張された前記冷熱用熱媒体を前記液化ガスの冷熱エネルギーにより冷却するように構成された冷熱用凝縮器と、
前記冷熱用凝縮器により冷却された前記冷熱用熱媒体を圧縮するように構成された冷熱用ポンプと、をさらに含む、
請求項１に記載の冷熱回収システム。

【請求項3】

前記空調サイクルは、
前記空調用蒸発器により加熱された前記空調用熱媒体を圧縮するように構成された空調用コンプレッサと、をさらに含む、
請求項１又は２に記載の冷熱回収システム。

【請求項4】

前記空調用膨張器は、空調用タービンを含む、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の冷熱回収システム。

【請求項5】

前記冷熱回収サイクルおよび前記空調サイクルは、前記冷熱用タービンおよび前記空調用タービンを動力源として発電を行うように構成された発電機を共有している、
請求項４に記載の冷熱回収システム。

【請求項6】

前記冷熱回収サイクルを流れる前記冷熱用熱媒体は、前記空調サイクルを流れる前記空調用熱媒体と同種の熱媒体からなる、
請求項５に記載の冷熱回収システム。

【請求項7】

前記冷熱回収システムの外部から導入された海水を送るための海水供給ラインをさらに備え、
前記冷熱回収サイクルは、前記冷熱用タービンに導入される前記冷熱用熱媒体と、前記海水供給ラインを流れる前記海水との間で熱交換を行うように構成された冷熱用蒸発器をさらに含む、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の冷熱回収システム。

【請求項8】

液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置を有する船舶又は浮体に設置される冷熱回収システムであって、
前記液化ガスの冷熱エネルギーにより駆動するように構成された冷熱用タービンを含む冷熱回収サイクルと、
前記冷熱回収サイクルを流れる冷熱用熱媒体の冷熱エネルギーにより空気を冷却するように構成された空調用蒸発器を含む空調サイクルと、
前記冷熱回収システムの外部から導入された海水を送るための海水供給ラインと、を備え、
前記冷熱回収サイクルおよび前記空調サイクルは、前記冷熱回収サイクルを流れる前記冷熱用熱媒体と、前記空調サイクルを流れる空調用熱媒体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器を共有しており、
前記冷熱回収サイクルは、前記冷熱用タービンに導入される前記冷熱用熱媒体と、前記海水供給ラインを流れる前記海水との間で熱交換を行うように構成された冷熱用蒸発器を含み、
前記冷熱回収システムは、
前記冷熱エネルギーが回収された前記液化ガスを気化したガスの温度を取得するように構成されたガス温度取得装置と、
前記ガス温度取得装置により取得される前記ガスの温度が目標温度になるように、前記海水供給ラインを流れる前記海水の流量を制御する制御部、を含む制御装置と、
をさらに備える、冷熱回収システム。

【請求項9】

前記制御装置は、
前記制御部が設定した前記海水供給ラインを流れる前記海水の目標流量を、前記空調サイクルの稼働状況に応じて増減させるように構成された調整部をさらに含む、
請求項８に記載の冷熱回収システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、液化ガスの冷熱エネルギーを回収するための冷熱回収システムに関する。

【背景技術】

【0002】

液化ガス（例えば、液化天然ガス）は、輸送や貯蔵を目的として液化され、都市ガスや火力発電所などの供給先に供給するに際して、海水などの熱媒体で昇温して気化させることが行われる。液化ガスを気化させる際に、液化ガスの冷熱エネルギーを海水に捨てるのではなく回収することが行われることがある（例えば、特許文献１、２）。

【0003】

特許文献１では、液化ガスの冷熱エネルギーを電力として回収する冷熱発電サイクルが開示されている。この冷熱発電サイクルとしては、二次媒体ランキンサイクル方式などが知られている（特許文献１参照）。二次媒体ランキンサイクル方式は、クローズドループ内を循環する二次媒体を、蒸発器にて海水を熱源として加熱して蒸発させ、この蒸気を冷熱発電用のタービンに導入して動力を得た後に、液化天然ガスにて冷却、凝縮させる方式である。

【0004】

特許文献２では、液化ガスから回収した冷熱エネルギーを冷却源として、冷凍サイクルを循環する冷媒を冷却し、空調機（冷凍サイクルの蒸発器）にて上記冷媒により船舶の内部の空気を冷却する船舶用の空調システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実開昭６１－５９８０３号公報

【文献】特開２０１５－１５５７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の冷熱発電サイクルのような、海水を熱源として二次媒体を加熱する構成では、二次媒体と海水との温度差を大きくすることはできないため、冷熱発電サイクルの効率を効果的に向上させることができない虞がある。

【0007】

また、特許文献２に記載の船舶用の空調システムのような、液化ガスから回収した冷熱エネルギーを空調機に使用する構成にすると、空調機が停止した際に液化ガスからの冷熱エネルギーの回収が不十分となる虞があるため、液化ガスの冷熱エネルギーを回収するための回収システムの信頼性が低いものとなる虞がある。また、液化ガスから回収した冷熱エネルギーを空調機に使用することで、船舶の消費電力を多少は抑制できるが、上述した船舶用の空調システムの構築を促すほどの消費電力の削減効果を得られない虞がある。

【0008】

上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、冷熱回収システムの効率を向上させることができる冷熱回収システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムは、
液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置を有する船舶又は浮体に設置される冷熱回収システムであって、
前記液化ガスの冷熱エネルギーにより駆動するように構成された冷熱用タービンを含む冷熱回収サイクルと、
前記冷熱回収サイクルを流れる冷熱用熱媒体の冷熱エネルギーにより空気を冷却するように構成された空調用蒸発器を含む空調サイクルと、を備え、
前記冷熱回収サイクルおよび前記空調サイクルは、前記冷熱回収サイクルを流れる前記冷熱用熱媒体と、前記空調サイクルを流れる空調用熱媒体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器を共有している。

【発明の効果】

【0010】

本開示の少なくとも一実施形態によれば、冷熱回収システムの効率を向上させることができる冷熱回収システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える水上浮遊構造体の構成を概略的に示す概略構成図である。

【図2】本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える水上浮遊構造体の構成を概略的に示す概略構成図である。

【図3】本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムにおける冷熱用タービンおよび空調用タービンを説明するための説明図である。

【図4】本開示の一実施形態における制御装置の機能を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

【0013】

図１は、本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える水上浮遊構造体の構成を概略的に示す概略構成図である。
幾つかの実施形態にかかる冷熱回収システム１は、図１に示されるように、水上浮遊構造体１０に設置される。水上浮遊構造体１０は、水上に浮遊可能な構造体である。水上浮遊構造体１０は、プロペラなどの推進器を駆動させるように構成された推進装置を有し、推進装置を駆動させることで自走可能な船舶１０Ａ、又は推進装置を有さない浮体１０Ｂを含むものである。水上浮遊構造体１０は、冷熱回収システム１と、液化ガス供給システム２と、を備える。

【0014】

（冷熱回収システム）
冷熱回収システム１は、図１に示されるように、液化ガスの冷熱エネルギーにより駆動するように構成された冷熱用タービン３を含む冷熱回収サイクル４と、冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体の冷熱エネルギーにより空気を冷却するように構成された空調用蒸発器５２を含む空調サイクル５と、を備える。

【0015】

（液化ガス供給システム）
液化ガス供給システム２は、図１に示されるように、液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置２１と、液化ガス貯留装置２１から供給される液化ガスや液化ガスを気化したガスを導くための液化ガス供給ライン２２と、液化ガス供給ライン２２に設けられた液化ガス用ポンプ２３と、液化ガス供給ライン２２の液化ガス用ポンプ２３よりも下流側に設けられた第１の熱交換器２５と、を含む。

【0016】

液化ガス供給ライン２２は、流体（液化ガスや液化ガスを気化したガス）が流通可能な流路を有する。液化ガス供給ライン２２は、その一方側２２１が液化ガス貯留装置２１に接続され、その他方側２２２が液化ガスを気化したガスの供給先２４に接続される。ガスの供給先２４は、水上浮遊構造体１０に設置されてもよいし、陸上などの水上浮遊構造体１０の外部に設置されてもよい。液化ガス用ポンプ２３を駆動させることにより、液化ガス貯留装置２１に貯留される液化ガスが液化ガス供給ライン２２に送られて、液化ガス供給ライン２２を上流側（一方側２２１）から下流側（他方側２２２）に向かって流れる。

【0017】

（第１の熱交換器）
第１の熱交換器２５は、液化ガス供給ライン２２を流れる液化ガスと、冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体との間で熱交換を行うように構成されている。図示される実施形態では、第１の熱交換器２５は、液化ガス供給ライン２２に設けられた液化ガスが流れる第１熱交換部２５１と、冷熱回収サイクル４の冷熱用熱媒体を循環させるための循環ライン４１に設けられた冷熱用熱媒体が流れる第２熱交換部２５２と、第１熱交換部２５１および第２熱交換部２５２を収容する第１のケーシング２５３と、を含む。

【0018】

第２熱交換部２５２を流れる冷熱用熱媒体は、第１熱交換部２５１を流れる液化ガスよりも高温になっている。第１熱交換部２５１と第２熱交換部２５２との間で熱交換が行われて、第１熱交換部２５１を流れる液化ガスの冷熱エネルギーが、第２熱交換部２５２を流れる冷熱用熱媒体に回収される。これにより、第１熱交換部２５１を流れる液化ガスが加熱され、第２熱交換部２５２を流れる冷熱用熱媒体が冷却される。

【0019】

（第２の熱交換器）
図示される実施形態では、図１に示されるように、液化ガス供給システム２は、液化ガス供給ライン２２の第１の熱交換器２５よりも下流側に設けられた第２の熱交換器２６をさらに含む。第２の熱交換器２６は、液化ガス供給ライン２２を流れる液化ガスと海水との間で熱交換を行うように構成されている。なお、第２の熱交換器２６は、液化ガスと海水との間に中間熱媒体を介して間接的に熱交換を行うように構成されていてもよい。図１に示される実施形態では、第２の熱交換器２６は、液化ガス供給ライン２２に設けられた液化ガスが流れる第３熱交換部２６１と、水上浮遊構造体１０の外部で取得された海水が流れる第４熱交換部２６２と、第３熱交換部２６１および第４熱交換部２６２を収容する第２のケーシング２６３と、を含む。第３熱交換部２６１を流れる液化ガスは、第４熱交換部２６２を流れる海水よりも低温になっている。第３熱交換部２６１と第４熱交換部２６２との間で熱交換が行われて、第３熱交換部２６１を流れる液化ガスが加熱される。ガスの供給先２４には、第１の熱交換器２５および第２の熱交換器２６にて加熱されて気化したガスが送られる。

【0020】

（冷熱回収サイクル）
冷熱回収サイクル４は、図１に示されるように、液化ガス貯留装置２１から供給される液化ガスと熱交換される冷熱用熱媒体を循環させるように構成されている。冷熱回収サイクル４は、冷熱用熱媒体を循環させるための循環ライン４１を含む。循環ライン４１は、流体（冷熱用熱媒体）が流通可能な流路を有する。

【0021】

以下、液化ガス貯留装置２１から供給される液化ガスの具体例として液化天然ガス（ＬＮＧ）を、冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体の具体例としてプロパンを例に挙げて説明するが、本開示は、液化天然ガス以外の液化ガス（液化石油ガス、液体水素など）を、液化ガス貯留装置２１から供給される液化ガスとした場合にも適用可能であり、また、プロパン以外の熱媒体を、冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体とした場合にも適用可能である。

【0022】

図示される実施形態では、冷熱回収サイクル４は、冷熱用熱媒体をオーガニックランキンサイクルの下で循環させるように構成されている。冷熱回収サイクル４は、上述した循環ライン４１と、上述した冷熱用タービン３と、冷熱用タービン３により膨張された冷熱用熱媒体を液化ガスの冷熱エネルギーにより冷却するように構成された冷熱用凝縮器４２と、冷熱用凝縮器４２により冷却された冷熱用熱媒体を圧縮するように構成された冷熱用ポンプ４３と、冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体と、空調サイクルを流れる空調用熱媒体との間で熱交換を行うように構成された第３の熱交換器４４と、を含む。図１に示される実施形態では、液化ガス供給システム２および冷熱回収サイクル４は、第１の熱交換器２５を共有しており、冷熱回収サイクル４の冷熱用凝縮器４２は、第１の熱交換器２５からなる。

【0023】

冷熱用タービン３は、循環ライン４１の第３の熱交換器４４よりも下流側に位置し、冷熱用凝縮器４２（第１の熱交換器２５）よりも上流側に位置している。冷熱用ポンプ４３は、循環ライン４１の冷熱用凝縮器４２（第１の熱交換器２５）よりも下流側に位置し、第３の熱交換器４４よりも上流側に位置している。ここで、「上流側」は、循環ライン４１を流れる冷熱用熱媒体の流れ方向の上流側を意味し、「下流側」は、循環ライン４１を流れる冷熱用熱媒体の流れ方向の下流側を意味している。

【0024】

冷熱用ポンプ４３を駆動させることにより、冷熱回収サイクル４を冷熱用熱媒体が循環する。冷熱用凝縮器４２（第１の熱交換器２５）にて冷却された冷熱用熱媒体は、冷熱用ポンプ４３により圧縮された後に、第３の熱交換器４４に導かれる。第３の熱交換器４４は、冷熱用ポンプ４３により圧縮された冷熱用熱媒体を、空調用熱媒体の熱エネルギーにより加熱するように構成されている。第３の熱交換器４４にて空調用熱媒体に加熱された冷熱用熱媒体が冷熱用タービン３に導入される。

【0025】

（冷熱用タービン）
冷熱用タービン３は、図１に示されるように、回転シャフト３１と、回転シャフト３１に取り付けられたタービン翼３２と、回転シャフト３１およびタービン翼３２を回転可能に収容するケーシング３３と、回転シャフト３１とケーシング３３との間のシールする軸封シール部３４と、を含む。回転シャフト３１は、その軸線方向の少なくとも一方側がケーシング３３の外部に突出している。ケーシング３３には、冷熱用熱媒体をケーシング３３の内部に導入するための導入口３５と、タービン翼３２を通過した冷熱用熱媒体をケーシング３３の外部に排出するための排出口３６と、が形成されている。

【0026】

冷熱用タービン３は、冷熱用熱媒体を作動流体とし、該作動流体により駆動するように構成されている。導入口３５を通じてケーシング３３の内部に導入された冷熱用熱媒体のエネルギーによりタービン翼３２を回転させる。タービン翼３２を通過した冷熱用熱媒体は、排出口３６を通じてケーシング３３の外部に排出された後に、冷熱用凝縮器４２に導かれる。

【0027】

冷熱回収サイクル４は、タービン翼３２の回転力を動力として回収するように構成されている。図示される実施形態では、冷熱回収サイクル４は、冷熱用タービン３の駆動により発電を行うように構成された冷熱用の発電機４５をさらに含む。冷熱用の発電機４５は、回転シャフト３１に機械的に接続されており、タービン翼３２の回転力を電力に変換するように構成されている。なお、他の幾つかの実施形態では、冷熱回収サイクル４は、タービン翼３２の回転力を電力に変換するのではなく、動力伝達装置（例えば、カップリングやベルト、プーリなど）によりそのまま動力として回収してもよい。

【0028】

（空調サイクル）
空調サイクル５は、図１に示されるように、冷熱用熱媒体と熱交換される空調用熱媒体を循環させるように構成されている。空調サイクル５は、空調用熱媒体を循環させるための循環ライン５１を含む。循環ライン５１は、流体（空調用熱媒体）が流通可能な流路を有する。
以下、空調サイクル５を流れる空調用熱媒体の具体例としてプロパンを例に挙げて説明するが、本開示は、プロパン以外の熱媒体を、空調サイクル５を流れる空調用熱媒体とした場合にも適用可能である。

【0029】

図示される実施形態では、空調サイクル５は、蒸発行程、圧縮行程、凝縮行程および膨張行程を有する冷凍サイクルの下で空調用熱媒体を循環させるように構成されている。空調サイクル５は、上述した循環ライン５１と、上述した空調用蒸発器５２と、上述した第３の熱交換器４４と、第３の熱交換器４４により冷却された空調用熱媒体を膨張させるように構成された空調用膨張器５３と、空調用蒸発器５２により加熱された空調用熱媒体を圧縮するように構成された空調用コンプレッサ５４と、を含む。冷熱回収サイクル４および空調サイクル５は、第３の熱交換器４４を共有している。

【0030】

空調用蒸発器５２は、循環ライン５１の空調用膨張器５３よりも下流側に位置し、空調用コンプレッサ５４よりも上流側に位置している。第３の熱交換器４４は、循環ライン５１の空調用コンプレッサ５４よりも下流側に位置し、少なくとも１つの空調用膨張器５３よりも上流側に位置している。ここで、「上流側」は、循環ライン５１を流れる空調用熱媒体の流れ方向の上流側を意味し、「下流側」は、循環ライン５１を流れる空調用熱媒体の流れ方向の下流側を意味している。

【0031】

空調用熱媒体は、空調用コンプレッサ５４により圧縮されて昇温した後に、第３の熱交換器４４に導かれる。第３の熱交換器４４は、空調用コンプレッサ５４により圧縮された空調用熱媒体を、冷熱用熱媒体の冷熱エネルギーにより冷却するように構成されている。第３の熱交換器４４にて冷熱用熱媒体に冷却された空調用熱媒体は、空調用膨張器５３にて減圧膨張された後に、空調用蒸発器５２に導入される。空調用蒸発器５２にて空調用熱媒体が放熱凝縮して空気又は空気と熱交換を行う中間熱媒体の何れか一方から吸熱することで、水上浮遊構造体１０の室内空気が冷却される。空調用蒸発器５２を通過した空調用熱媒体は、空調用コンプレッサ５４に導かれる。

【0032】

幾つかの実施形態にかかる冷熱回収システム１は、図１に示されるように、上述した冷熱用タービン３を含む冷熱回収サイクル４と、上述した空調用蒸発器５２を含む空調サイクル５と、を備え、冷熱回収サイクル４および空調サイクル５は、上述した第３の熱交換器４４を共有している。

【0033】

第３の熱交換器４４は、冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体と、空調サイクル５を流れる空調用熱媒体との間で熱交換を行うように構成されている。図示される実施形態では、第３の熱交換器４４は、循環ライン４１に設けられた冷熱用熱媒体が流れる第５熱交換部４４１と、循環ライン５１に設けられた空調用熱媒体が流れる第６熱交換部４４２と、第５熱交換部４４１および第６熱交換部４４２を収容する第３のケーシング４４３と、を含む。第５熱交換部４４１を流れる冷熱用熱媒体は、第６熱交換部４４２を流れる空調用熱媒体よりも低温になっている。第５熱交換部４４１と第６熱交換部４４２との間で熱交換が行われて、第５熱交換部４４１を流れる冷熱用熱媒体が加熱され、第６熱交換部４４２を流れる空調用熱媒体が冷却される。

【0034】

上記の構成によれば、冷熱回収サイクル４および空調サイクル５は、冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体と、空調サイクル５を流れる空調用熱媒体との間で熱交換を行うように構成された第３の熱交換器４４を共有している。このため、第３の熱交換器４４は、冷熱回収サイクル４においては冷熱用熱媒体を加熱して蒸発させるための蒸発器として機能し、空調サイクル５においては空調用熱媒体を冷却して凝縮させるための凝縮器として機能する。第３の熱交換器４４における冷熱用熱媒体と空調用熱媒体との間の熱交換により、冷熱用熱媒体は、空調用熱媒体から熱が伝達されて加熱される。

【0035】

第３の熱交換器４４に導入される空調用熱媒体は、空調サイクル５の圧縮工程（空調用コンプレッサ５４）において圧縮されることで、船舶１０Ａ又は浮体１０Ｂの外部から取得される船外水（海水）よりも高温になっている。或る実施例では、船外水が２５℃程度であるのに対して、第３の熱交換器４４に導入される空調用熱媒体は、４０℃以上になっている。第３の熱交換器４４に導入された冷熱用熱媒体は、空調用熱媒体と熱交換することで、仮に船外水と熱交換する場合に比べて、その温度を上昇させることができる。第３の熱交換器４４に導入された冷熱用熱媒体の温度を上昇させることで、冷熱用タービン３に導入される冷熱用熱媒体の温度を上昇させることができるため、冷熱用タービン３の効率を向上させることができ、ひいては冷熱回収システム１の効率を向上させることができる。

【0036】

幾つかの実施形態では、上述した冷熱回収サイクル４は、図１に示されるように、冷熱用タービン３により膨張された冷熱用熱媒体を液化ガスの冷熱エネルギーにより冷却するように構成された冷熱用凝縮器４２（第１の熱交換器２５）と、冷熱用凝縮器４２により冷却された冷熱用熱媒体を第３の熱交換器４４に送るように構成された冷熱用ポンプ４３と、をさらに含む。

【0037】

上記の構成によれば、冷熱回収サイクル４は、蒸発器として機能する第３の熱交換器４４と、上記冷熱用タービン３と、冷熱用タービン３により膨張された冷熱用熱媒体を液化ガスの冷熱エネルギーにより冷却するように構成された冷熱用凝縮器４２と、冷熱用凝縮器４２により冷却された冷熱用熱媒体を第３の熱交換器４４に送るように構成された冷熱用ポンプ４３と、を含む。この場合には、冷熱用熱媒体は、冷熱回収サイクル４を冷熱用凝縮器４２、冷熱用ポンプ４３、第３の熱交換器４４（蒸発器）および冷熱用タービン３をこの順に循環する。冷熱用タービン３に導入される冷熱用熱媒体の温度を上昇させることで、冷熱回収サイクル４の効率を向上させることができる。

【0038】

幾つかの実施形態では、上述した空調サイクル５は、図１に示されるように、第３の熱交換器４４により冷却されて空調用蒸発器５２に導入される空調用熱媒体を膨張させるように構成された空調用膨張器５３と、空調用蒸発器５２により加熱された空調用熱媒体を圧縮するように構成された空調用コンプレッサ５４と、をさらに含む。

【0039】

上記の構成によれば、空調サイクル５は、凝縮器として機能する第３の熱交換器４４と、上記空調用蒸発器５２と、第３の熱交換器４４により冷却されて空調用蒸発器５２に導入される空調用熱媒体を膨張させるように構成された少なくとも１つの空調用膨張器５３と、空調用蒸発器５２により加熱された空調用熱媒体を圧縮するように構成された空調用コンプレッサ５４と、含む。この場合には、空調サイクル５は、凝縮行程（第３の熱交換器４４）、膨張行程（空調用膨張器５３）、蒸発行程（空調用蒸発器５２）および圧縮行程（空調用コンプレッサ５４）を有する冷凍サイクルを構成し、空調用熱媒体は、空調サイクル５を第３の熱交換器４４、空調用膨張器５３、空調用蒸発器５２および空調用コンプレッサ５４をこの順に循環する。第３の熱交換器４４に導入される空調用熱媒体は、上流側の空調用コンプレッサ５４により圧縮され、昇温、昇圧しているので、空調用熱媒体と熱交換することで、仮に船外水（例えば、海水）と熱交換する場合に比べて、空調用熱媒体の温度を上昇させることができる。

【0040】

幾つかの実施形態では、図１に示されるように、空調用コンプレッサ５４は、低圧段コンプレッサ５４Ａと、循環ライン５１の低圧段コンプレッサ５４Ａよりも下流側に設けられた高圧段コンプレッサ５４Ｂと、を含む。空調サイクル５は、循環ライン５１の第３の熱交換器４４と空調用膨張器５３との間にて分岐して、循環ライン５１の低圧段コンプレッサ５４Ａと高圧段コンプレッサ５４Ｂとの間に合流するバイパスライン５５と、バイパスライン５５に設けられるバイパス用膨張器５６と、をさらに含む。

【0041】

図示される実施形態では、バイパスライン５５は、循環ライン５１の第３の熱交換器４４よりも下流側、且つ空調用膨張器５３よりも上流側に位置する分岐部Ｐ１に一方側５５１が接続され、循環ライン５１の低圧段コンプレッサ５４Ａよりも下流側、且つ高圧段コンプレッサ５４Ｂよりも上流側に位置する合流部Ｐ２に他方側５５２が接続されている。循環ライン５１の第３の熱交換器４４よりも下流側、且つ空調用膨張器５３よりも上流側を流れる空調用熱媒体は、該空調用熱媒体のガス成分がバイパスライン５５にバイパスライン５５の一方側５５１から取り込まれ、バイパス用膨張器５６にて減圧膨張された後に、高圧段コンプレッサ５４Ｂに導入される。この場合には、高圧段コンプレッサ５４Ｂへの空調用熱媒体の導入量を増大できるため、空調サイクル５の効率向上が図れる。

【0042】

幾つかの実施形態では、図１に示されるように、空調サイクル５は、バイパスライン５５のバイパス用膨張器５６よりも下流側（他方側５５２）を流れる空調用熱媒体と、循環ライン５１の分岐部Ｐ１よりも下流側、且つ空調用膨張器５３よりも上流側を流れる空調用熱媒体と、の間で熱交換を行うように構成された第４の熱交換器５７をさらに含む。この場合には、第４の熱交換器５７により、バイパスライン５５を流れる空調用熱媒体が、循環ライン５１を流れる空調用熱媒体から吸熱することで、空調サイクル５の効率向上が図れる。

【0043】

幾つかの実施形態では、図１に示されるように、上述した空調用膨張器５３およびバイパス用膨張器５６の夫々は、膨張弁からなる。

【0044】

（空調用タービン）
図２は、本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える水上浮遊構造体の構成を概略的に示す概略構成図である。
幾つかの実施形態では、上述した冷熱回収システム１は、図２に示されるように、上述した冷熱回収サイクル４と、上述した空調サイクル５と、を備え、上述した空調用膨張器５３は、空調用タービン６を含む。

【0045】

空調用タービン６は、図２に示されるように、回転シャフト６１と、回転シャフト６１に取り付けられたタービン翼６２と、回転シャフト６１およびタービン翼６２を回転可能に収容するケーシング６３と、回転シャフト６１とケーシング６３との間のシールする軸封シール部６４と、を含む。回転シャフト６１は、その軸線方向の少なくとも一方側がケーシング６３の外部に突出している。ケーシング６３には、空調用熱媒体をケーシング６３の内部に導入するための導入口６５と、タービン翼６２を通過した空調用熱媒体をケーシング６３の外部に排出するための排出口６６と、が形成されている。

【0046】

空調用タービン６は、空調用熱媒体を作動流体とし、該作動流体により駆動するように構成されている。空調用タービン６は、導入口６５を通じてケーシング６３の内部に導入された空調用熱媒体のエネルギーによりタービン翼６２を回転させる。タービン翼６２を通過した空調用熱媒体は、排出口６６を通じてケーシング６３の外部に排出される。図示される実施形態では、空調用タービン６の作動流体である空調用熱媒体は、気液二相流の状態でタービン翼６２に導入されるため、空調用タービン６は、二相流タービンからなる。上記の構成によれば、空調サイクル５は、空調用タービン６を含むので、空調用タービン６により空調サイクル５において生じる動力を回収することができる。

【0047】

図示される実施形態では、空調サイクル５は、空調用タービン６の駆動により発電を行うように構成された空調用の発電機５８をさらに含む。空調用の発電機５８は、回転シャフト６１に機械的に接続されており、タービン翼６２の回転力を電力に変換するように構成されている。なお、他の幾つかの実施形態では、空調サイクル５は、タービン翼６２の回転力を電力に変換するのではなく、動力伝達装置（例えば、カップリングやベルト、プーリなど）によりそのまま動力として回収してもよい。

【0048】

図３は、本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムにおける冷熱用タービンおよび空調用タービンを説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した冷熱回収サイクル４および上述した空調サイクル５は、上述した冷熱用タービン３および上述した空調用タービン６を動力源として発電を行うように構成された発電機５８Ａを供給している。

【0049】

発電機５８Ａは、回転シャフト３１および回転シャフト６１の夫々に機械的に接続されており、タービン翼３２およびタービン翼６２の夫々の回転力を電力に変換するように構成されている。このような発電機５８Ａは、冷熱回収サイクル４にて冷熱用の発電機４５および空調用の発電機５８として機能する。

【0050】

上記の構成によれば、冷熱回収サイクル４および空調サイクル５は、発電機５８Ａを共有している。この場合には、冷熱用タービン３および空調用タービン６の夫々に対して個別に発電機を設ける必要がないので、冷熱回収システム１の大型化や高額化を抑制できる。

【0051】

幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した冷熱回収サイクル４および上述した空調サイクル５は、冷熱用タービン３および空調用タービン６を動力源として発電を行うように構成された発電機５８Ａを供給している。上述した冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体は、空調サイクル５を流れる空調用熱媒体と同種の熱媒体からなる。

【0052】

冷熱用タービン３および空調用タービン６の夫々は、発電機５８Ａに機械的に接続されている。仮に冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体が、空調サイクル５を流れる空調用熱媒体とは異なる種類の熱媒体からなる場合には、冷熱用タービン３と空調用タービン６との間で熱媒体が流通して熱媒体同士が混同しないように、冷熱用タービン３および空調用タービン６の夫々のシール性能を高性能にする必要がある。

【0053】

図示される実施形態では、冷熱回収システム１は、冷熱用タービン３の外部に突出した回転シャフト３１を収容する第１のシャフトカバー１１と、空調用タービン６の外部に突出した回転シャフト６１を収容する第２のシャフトカバー１２と、を備える。この場合には、第１のシャフトカバー１１や第２のシャフトカバーにより、冷熱用タービン３の軸封シール部３４から外部に漏洩した冷熱用熱媒体や、空調用タービン６の軸封シール部６４から外部に漏洩した空調用熱媒体の、大気中への放出を抑制できる。

【0054】

上述した「冷熱用タービン３と空調用タービン６との間で熱媒体が流通する」とは、冷熱用タービン３の軸封シール部３４から外部に漏洩した冷熱用熱媒体が、空調用タービン６の軸封シール部６４を通過して空調用タービン６の内部に流入することや、空調用タービン６の軸封シール部６４から外部に漏洩した空調用熱媒体が、冷熱用タービン３の軸封シール部３４を通過して冷熱用タービン３の内部に流入することなどを意味している。

【0055】

上記の構成によれば、冷熱回収サイクル４を流れる冷熱用熱媒体は、空調サイクル５を流れる空調用熱媒体と同種の熱媒体からなる。この場合には、冷熱用タービン３と空調用タービン６との間で熱媒体が流通して熱媒体同士が混合することが許容されるため、冷熱用タービン３および空調用タービン６の夫々のシール性能を高性能にしなくても良い。これにより、冷熱用タービン３や空調用タービン６の高額化を抑制できるため、冷熱回収システム１の高額化を抑制できる。

【0056】

幾つかの実施形態では、図１、図２に示されるように、上述した冷熱回収システム１は、冷熱回収システム１の外部から導入された海水を送るための海水供給ライン７をさらに備え、冷熱回収サイクル４は、冷熱用タービン３に導入される冷熱用熱媒体と、海水供給ライン７を流れる海水との間で熱交換を行うように構成された冷熱用蒸発器４６をさらに含む。

【0057】

図示される実施形態では、冷熱回収システム１は、海水供給ライン７に設けられた海水用ポンプ７１をさらに備える。海水用ポンプ７１は、電力により駆動するように構成されている。海水用ポンプ７１を駆動させることにより、海水供給ライン７に設けられた冷熱用蒸発器４６に船舶１０Ａ又は浮体１０Ｂの外部から取得された海水が送られる。冷熱用蒸発器４６は、循環ライン４１に設けられた冷熱用熱媒体が流れる第７熱交換部４６１と、海水供給ライン７に設けられた海水が流れる第８熱交換部４６２と、を含む。第７熱交換部４６１は、循環ライン４１の冷熱用タービン３よりも上流側、且つ冷熱用ポンプ４３よりも下流側に位置している。図１および図２に示される実施形態では、第７熱交換部４６１および第８熱交換部４６２は、第３のケーシング４４３に収容されている。なお、他の幾つかの実施形態では、第７熱交換部４６１および第８熱交換部４６２は、第３のケーシング４４３とは別のケーシングに収容されていてもよい。

【0058】

上記の構成によれば、冷熱回収サイクル４は、冷熱用タービン３に導入される冷熱用熱媒体と、海水供給ライン７を流れる海水との間で熱交換を行うように構成された冷熱用蒸発器４６を含む。この場合には、空調サイクル５が動作しない場合、すなわち、空調用熱媒体により冷熱用熱媒体が加熱されない場合でも、冷熱用蒸発器４６における冷熱用熱媒体と海水との間の熱交換により、冷熱用タービン３に導入される冷熱用熱媒体を加熱できる。冷熱用蒸発器４６により冷熱回収サイクル４の一部（第３の熱交換器４４）を冗長化できるため、冷熱回収システム１の信頼性を向上させることができる。

【0059】

（制御装置）
図４は、本開示の一実施形態における制御装置の機能を説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図１に示されるように、上述した冷熱回収システム１は、冷熱エネルギーが回収された液化ガスを気化したガスの温度を取得するように構成されたガス温度取得装置８と、ガス温度取得装置８により取得されるガスの温度ＡＴが目標温度ＴＴになるように、海水供給ライン７を流れる海水の流量を制御する制御部９１を含む制御装置９と、を備える。

【0060】

図示される実施形態では、ガス温度取得装置８は、液化ガス供給ライン２２における第２の熱交換器２６とガスの供給先２４との間を流れるガスの温度を取得する温度センサからなる。

【0061】

図示される実施形態では、図４に示されるように、制御部９１と、調整部９２と、データベース部９３と、を備える。制御部９１および調整部９２の夫々は、必要な情報をデータベース部９３から取得するように構成されている。制御装置９は、ガスの供給先２４に供給されるガスの温度を制御するための電子制御ユニットであり、図示しないＣＰＵ（プロセッサ）や、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ、外部記憶装置などの記憶装置、Ｉ／Ｏインターフェース、通信インターフェースなどからなるマイクロコンピュータとして構成されていてもよい。そして、例えば上記メモリの主記憶装置にロードされたプログラムの命令に従ってＣＰＵが動作（例えばデータの演算など）することで、前述する各部を実現してもよい。

【0062】

ガス温度取得装置８によるガス温度の取得は、継続的に行われる。制御装置９は、ガス温度取得装置８の取得したガス温度ＡＴを信号として有線又は無線の通信回線を通じて継続的に受信するように構成されている。制御装置９が受信したガス温度ＡＴは、時系列情報とともにデータベース部９３に記憶される。

【0063】

制御部９１は、予め設定された目標温度ＴＴと上述した取得ガス温度ＡＴとの偏差ΔＴと、上記偏差ΔＴと海水供給ライン７を流れる海水の目標流量ＳＦとを関連付ける第１の関連付け情報９３１と、に基づいて、海水供給ライン７を流れる海水の目標流量ＳＦを決定する目標流量決定部９４を含む。

【0064】

第１の関連付け情報９３１は、上記海水の目標流量ＳＦを決定する前に、データベース部９３に予め記憶されている。制御部９１の目標流量決定部９４は、上記海水の目標流量ＳＦを決定する際に、データベース部９３に記憶された第１の関連付け情報９３１を参照する。

【0065】

第１の関連付け情報９３１は、上記温度偏差ΔＴを入力情報とし、上記海水の目標流量ＳＦを出力情報として出力できる情報であればよく、入力情報と出力情報との対応関係を示すリストや表、マップ、関数、機械学習のモデルなどが含まれる。第１の関連付け情報９３１は、過去の実績値や実験値、数値解析結果などから求められる。制御部９１の目標流量決定部９４は、第１の関連付け情報９３１を参照し、上記偏差ΔＴから、この偏差ΔＴに対応する上記海水の目標流量ＳＦを取得できる。

【0066】

図示される実施形態では、制御部９１は、制御指令値に応じて出力を調整可能な上述した海水用ポンプ７１に対して、上記海水の目標流量ＳＦに対応する制御指令値を出力する制御を行う制御指令値出力部９５をさらに含む。

【0067】

上記の構成によれば、制御装置９は、ガス温度取得装置８により取得されるガスの温度ＡＴが目標温度ＴＴになるように、海水供給ライン７を流れる海水の流量を制御する制御部９１を含む。この場合には、海水供給ライン７を流れる海水の流量を適量にできるとともに、海水を海水供給ライン７に流すための海水用ポンプ７１の出力を適正なものにすることができる。海水用ポンプ７１の出力を適正なものにすることで、海水用ポンプ７１の電力消費を抑制でき、ひいては冷熱回収システム１の電力消費を抑制できる。

【0068】

幾つかの実施形態では、図４に示されるように、上述した制御装置９は、上述した制御部９１と、制御部９１が設定した海水供給ライン７を流れる海水の目標流量ＳＦを、空調サイクル５の稼働状況に応じて増減させるように構成された調整部９２と、を含む。空調サイクル５の稼働状況に応じて、第３の熱交換器４４における熱交換量が増減するため、海水用ポンプ７１の必要出力も増減する。

【0069】

図示される実施形態では、制御装置９は、空調サイクル５の稼働状況に関する情報５０を取得可能に構成されている。空調サイクル５の稼働状況に関する情報５０には、空調サイクル５の稼働、休止を示す情報だけでなく、空調サイクル５の第３の熱交換器４４（第６熱交換部４４２）に供給される空調用熱媒体の流量などの情報を含んでいてもよい。

【0070】

調整部９２は、空調サイクル５の稼働状況に関する情報５０と、空調サイクル５の稼働状況に関する情報５０と上記海水の目標流量ＳＦの補正値ＳＦ１との関連付ける第２の関連付け情報９３２と、に基づいて、上記海水の目標流量ＳＦの補正値ＳＦ１を決定する補正値決定部９６と、補正値決定部９６で決定された補正値ＳＦ１を上記海水の目標流量ＳＦに加減乗除することで、上記海水の目標流量ＳＦを補正する目標流量補正部９７と、を含む。

【0071】

制御指令値出力部９５は、海水用ポンプ７１に対して、目標流量補正部９７により補正後の海水の目標流量ＳＦに対応する制御指令値を出力する制御を行う。これにより、調整部９２により補正後の海水の目標流量ＳＦは、空調サイクル５の稼働状況による影響が反映されたものとなる。調整部９２は、空調サイクル５の稼働状況による影響を、一定期間経過後の海水の目標流量ＳＦに反映させてもよい。

【0072】

第２の関連付け情報９３２は、上記補正値ＳＦ１を決定する前に、データベース部９３に予め記憶されている。調整部９２は、上記補正値ＳＦ１を決定する際に、データベース部９３に記憶された第２の関連付け情報９３２を参照する。

【0073】

第２の関連付け情報９３２は、上記空調サイクル５の稼働状況に関する情報５０を入力情報とし、上記海水の目標流量ＳＦの補正値ＳＦ１を出力情報として出力できる情報であればよく、入力情報と出力情報との対応関係を示すリストや表、マップ、関数、機械学習のモデルなどが含まれる。第２の関連付け情報９３２は、過去の実績値や実験値、数値解析結果などから求められる。調整部９２は、第２の関連付け情報９３２を参照し、上記空調サイクル５の稼働状況に関する情報５０から、この情報５０に対応する上記補正値ＳＦ１を取得する。

【0074】

空調サイクル５の稼働状況に応じて、液化ガスを目標温度ＴＴにするために要する海水供給ライン７を流れる海水の流量が異なる。上記の構成によれば、制御装置９は、制御部９１が設定した海水供給ライン７を流れる海水の目標流量ＳＦを、空調サイクル５の稼働状況に応じて増減させるように構成された調整部９２を含むので、海水用ポンプ７１の出力を空調サイクル５の稼働状況に対応した適正なものにすることで、海水用ポンプ７１の電力消費を抑制でき、ひいては冷熱回収システム１の電力消費を抑制できる。また、制御装置９は、上記調整部９２を含むので、空調サイクル５の稼働状況の変化によるガス温度や海水用ポンプ７１の出力の急激な変化を抑制できる。

【0075】

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0076】

上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。

【0077】

１）本開示の少なくとも一実施形態にかかる冷熱回収システム（１）は、
液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置（２１）を有する船舶（１０Ａ）又は浮体（１０Ｂ）に設置される冷熱回収システム（１）であって、
前記液化ガスの冷熱エネルギーにより駆動するように構成された冷熱用タービン（３）を含む冷熱回収サイクル（４）と、
前記冷熱回収サイクル（４）を流れる冷熱用熱媒体の冷熱エネルギーにより空気を冷却するように構成された空調用蒸発器（５２）を含む空調サイクル（５）と、を備え、
前記冷熱回収サイクル（４）および前記空調サイクル（５）は、前記冷熱回収サイクル（４）を流れる前記冷熱用熱媒体と、前記空調サイクル（５）を流れる空調用熱媒体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器（第３の熱交換器４４）を共有している。

【0078】

上記１）の構成によれば、冷熱回収サイクルおよび空調サイクルは、冷熱回収サイクルを流れる冷熱用熱媒体と、空調サイクルを流れる空調用熱媒体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器を共有している。このため、上記熱交換器は、冷熱回収サイクルにおいては冷熱用熱媒体を加熱して蒸発させるための蒸発器として機能し、空調サイクルにおいては空調用熱媒体を冷却して凝縮させるための凝縮器として機能する。上記熱交換器における冷熱用熱媒体と空調用熱媒体との間の熱交換により、冷熱用熱媒体は、空調用熱媒体から熱が伝達されて加熱される。

【0079】

上記熱交換器に導入される空調用熱媒体は、空調サイクルの圧縮工程において圧縮されることで、船舶又は浮体の外部から取得される船外水よりも高温になっている。上記熱交換器に導入された冷熱用熱媒体は、空調用熱媒体と熱交換することで、仮に船外水と熱交換する場合に比べて、その温度を上昇させることができる。上記熱交換器に導入された冷熱用熱媒体の温度を上昇させることで、冷熱用タービンに導入される冷熱用熱媒体の温度を上昇させることができるため、冷熱用タービンの効率を向上させることができ、ひいては冷熱回収システムの効率を向上させることができる。

【0080】

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の冷熱回収システム（１）であって、
前記冷熱回収サイクル（４）は、
前記冷熱用タービン（３）により膨張された前記冷熱用熱媒体を前記液化ガスの冷熱エネルギーにより冷却するように構成された冷熱用凝縮器（４２）と、
前記冷熱用凝縮器（４２）により冷却された前記冷熱用熱媒体を前記熱交換器（第３の熱交換器４４）に送るように構成された冷熱用ポンプ（４３）と、をさらに含む。

【0081】

上記２）の構成によれば、冷熱回収サイクルは、蒸発器として機能する上記熱交換器と、上記冷熱用タービンと、冷熱用タービンにより膨張された冷熱用熱媒体を液化ガスの冷熱エネルギーにより冷却するように構成された冷熱用凝縮器と、冷熱用凝縮器により冷却された冷熱用熱媒体を上記熱交換器に送るように構成された冷熱用ポンプと、を含む。この場合には、冷熱用熱媒体は、冷熱回収サイクルを冷熱用凝縮器、冷熱用ポンプ、上記熱交換器および冷熱用タービンをこの順に循環する。冷熱用タービンに導入される冷熱用熱媒体の温度を上昇させることで、冷熱回収サイクルの効率を向上させることができる。

【0082】

３）幾つかの実施形態では、上記１）又は２）に記載の冷熱回収システム（１）であって、
前記空調サイクル（５）は、
前記熱交換器（第３の熱交換器４４）により冷却されて前記空調用蒸発器（５２）に導入される前記空調用熱媒体を膨張させるように構成された空調用膨張器（５３）と、
前記空調用蒸発器（５２）により加熱された前記空調用熱媒体を圧縮するように構成された空調用コンプレッサ（５４）と、をさらに含む。

【0083】

上記３）の構成によれば、空調サイクルは、凝縮器として機能する上記熱交換器と、上記空調用蒸発器と、上記熱交換器により冷却されて空調用蒸発器に導入される空調用熱媒体を膨張させるように構成された空調用膨張器と、空調用蒸発器により加熱された空調用熱媒体を圧縮するように構成された空調用コンプレッサと、含む。この場合には、空調サイクルは、凝縮行程（熱交換器）、膨張行程（空調用膨張器）、蒸発行程（空調用蒸発器）および圧縮行程（空調用コンプレッサ）を有する冷凍サイクルを構成し、空調用熱媒体は、空調サイクルを上記熱交換器、空調用膨張器、空調用蒸発器および空調用コンプレッサをこの順に循環する。上記熱交換器に導入される空調用熱媒体は、上流側の空調用コンプレッサにより圧縮され、昇温、昇圧しているので、空調用熱媒体と熱交換することで、仮に船外水と熱交換する場合に比べて、空調用熱媒体の温度を上昇させることができる。

【0084】

４）幾つかの実施形態では、上記３）に記載の冷熱回収システム（１）であって、
前記空調用膨張器（５３）は、空調用タービン（６）を含む。

【0085】

上記４）の構成によれば、空調サイクルは、空調用タービンを含むので、空調用タービンにより空調サイクルにおいて生じる動力を回収することができる。

【0086】

５）幾つかの実施形態では、上記４）に記載の冷熱回収システム（１）であって、
前記冷熱回収サイクル（４）および前記空調サイクル（５）は、前記冷熱用タービン（３）および前記空調用タービン（６）を動力源として発電を行うように構成された発電機（５８Ａ）を共有している。

【0087】

上記５）の構成によれば、冷熱回収サイクルおよび空調サイクルは、発電機を共有している。この場合には、冷熱用タービンおよび空調用タービンの夫々に対して個別に発電機を設ける必要がないので、冷熱回収システムの大型化や高額化を抑制できる。

【0088】

６）幾つかの実施形態では、上記５）に記載の冷熱回収システム（１）であって、
前記冷熱回収サイクル（４）を流れる前記冷熱用熱媒体は、前記空調サイクル（５）を流れる前記空調用熱媒体と同種の熱媒体からなる。

【0089】

冷熱用タービンおよび空調用タービンの夫々は、発電機に機械的に接続されている。仮に冷熱回収サイクルを流れる冷熱用熱媒体が、空調サイクルを流れる空調用熱媒体とは異なる種類の熱媒体からなる場合には、冷熱用タービンと空調用タービンとの間で熱媒体が流通して熱媒体同士が混同しないように、冷熱用タービンおよび空調用タービンの夫々のシール性能を高性能にする必要がある。上記６）の構成によれば、冷熱回収サイクルを流れる冷熱用熱媒体は、空調サイクルを流れる空調用熱媒体と同種の熱媒体からなる。この場合には、冷熱用タービンと空調用タービンとの間で熱媒体が流通して熱媒体同士が混合することが許容されるため、冷熱用タービンおよび空調用タービンの夫々のシール性能を高性能にしなくても良い。これにより、冷熱用タービンや空調用タービンの高額化を抑制できるため、冷熱回収システムの高額化を抑制できる。

【0090】

７）幾つかの実施形態では、上記１）～６）の何れかに記載の冷熱回収システム（１）であって、
前記冷熱回収システム（１）の外部から導入された海水を送るための海水供給ライン（７）をさらに備え、
前記冷熱回収サイクル（４）は、前記冷熱用タービン（３）に導入される前記冷熱用熱媒体と、前記海水供給ライン（７）を流れる前記海水との間で熱交換を行うように構成された冷熱用蒸発器（４６）をさらに含む。

【0091】

上記７）の構成によれば、冷熱回収サイクルは、冷熱用タービンに導入される冷熱用熱媒体と、海水供給ラインを流れる海水との間で熱交換を行うように構成された冷熱用蒸発器を含む。この場合には、空調サイクルが動作しない場合、すなわち、空調用熱媒体により冷熱用熱媒体が加熱されない場合でも、冷熱用蒸発器における冷熱用熱媒体と海水との間の熱交換により、冷熱用タービンに導入される冷熱用熱媒体を加熱できる。冷熱用蒸発器により冷熱回収サイクルの一部（第３の熱交換器）を冗長化できるため、冷熱回収システムの信頼性を向上させることができる。

【0092】

８）幾つかの実施形態では、上記７）に記載の冷熱回収システム（１）であって、
前記冷熱エネルギーが回収された前記液化ガスを気化したガスの温度を取得するように構成されたガス温度取得装置（８）と、
前記ガス温度取得装置（８）により取得される前記ガスの温度が目標温度になるように、前記海水供給ライン（７）を流れる前記海水の流量を制御する制御部（９１）、を含む制御装置（９）と、
をさらに備える。

【0093】

上記８）の構成によれば、制御装置は、ガス温度取得装置により取得されるガスの温度が目標温度になるように、海水供給ラインを流れる海水の流量を制御する制御部を含む。この場合には、海水供給ラインを流れる海水の流量を適量にできるとともに、海水を海水供給ラインに流すための海水用ポンプ（７１）の出力を適正なものにすることができる。海水用ポンプの出力を適正なものにすることで、海水用ポンプの電力消費を抑制でき、ひいては冷熱回収システムの電力消費を抑制できる。

【0094】

９）幾つかの実施形態では、上記８）に記載の冷熱回収システム（１）であって、
前記制御装置（９）は、
前記制御部（９１）が設定した前記海水供給ラインを流れる前記海水の目標流量を、前記空調サイクル（５）の稼働状況に応じて増減させるように構成された調整部（９２）をさらに含む。

【0095】

空調サイクルの稼働状況に応じて、液化ガスを目標温度にするために要する海水供給ラインを流れる海水の流量が異なる。上記９）の構成によれば、制御装置は、制御部が設定した海水供給ラインを流れる海水の目標流量を、空調サイクルの稼働状況に応じて増減させるように構成された調整部を含むので、海水用ポンプ（７１）の出力を空調サイクルの稼働状況に対応した適正なものにすることで、海水用ポンプの電力消費を抑制でき、ひいては冷熱回収システムの電力消費を抑制できる。また、制御装置は、上記調整部を含むので、空調サイクルの稼働状況の変化によるガス温度や海水用ポンプの出力の急激な変化を抑制できる。

【符号の説明】

【0096】

１ 冷熱回収システム
２ 液化ガス供給システム
３ 冷熱用タービン
４ 冷熱回収サイクル
５ 空調サイクル
６ 空調用タービン
７ 海水供給ライン
８ ガス温度取得装置
９ 制御装置
１０ 水上浮遊構造体
１０Ａ 船舶
１０Ｂ 浮体
１１ 第１のシャフトカバー
１２ 第２のシャフトカバー
２１ 液化ガス貯留装置
２２ 液化ガス供給ライン
２３ 液化ガス用ポンプ
２４ ガスの供給先
２５ 第１の熱交換器
２６ 第２の熱交換器
３１，６１ 回転シャフト
３２，６２ タービン翼
３３，６３ ケーシング
３４，６４ 軸封シール部
３５，６５ 導入口
３６，６６ 排出口
４１ （冷熱用熱媒体の）循環ライン
４２ 冷熱用凝縮器
４３ 冷熱用ポンプ
４４ 第３の熱交換器
４５，５８，５８Ａ 発電機
４６ 冷熱用蒸発器
５０，９３１，９３２ 情報
５１ （空調用熱媒体の）循環ライン
５２ 空調用蒸発器
５３ 空調用膨張器
５４ 空調用コンプレッサ
５４Ａ 低圧段コンプレッサ
５４Ｂ 高圧段コンプレッサ
５５ バイパスライン
５６ バイパス用膨張器
５７ 第４の熱交換器
７１ 海水用ポンプ
９１ 制御部
９２ 調整部
９３ データベース部
９４ 目標流量決定部
９５ 制御指令値出力部
９６ 補正値決定部
９７ 目標流量補正部
ＡＴ 取得ガス温度
Ｐ１ 分岐部
Ｐ２ 合流部
ＳＦ 目標流量
ＳＦ１ 補正値
ＴＴ 目標温度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】