特許 7656599 二元燃料バルクキャリア

(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】2025-03-26

(45)【発行日】2025-04-03

(54)【発明の名称】二元燃料バルクキャリア

(51)【国際特許分類】

   B63H 21/38 20060101AFI20250327BHJP

   B63B 11/04 20060101ALI20250327BHJP

【ＦＩ】

B63H21/38 B

B63B11/04 B

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022524694

(86)(22)【出願日】2020-12-15

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-08

(86)【国際出願番号】 CN2020136476

(87)【国際公開番号】W WO2021189986

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-10-17

(31)【優先権主張番号】202010230830.9

(32)【優先日】2020-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】521375139

【氏名又は名称】上海外高橋造船有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】王怡

(72)【発明者】

【氏名】陳剛

(72)【発明者】

【氏名】王▲キ▼

(72)【発明者】

【氏名】李欣

(72)【発明者】

【氏名】羅小林

(72)【発明者】

【氏名】徐智言

(72)【発明者】

【氏名】周▲ジョン▼

(72)【発明者】

【氏名】郭世璽

(72)【発明者】

【氏名】巌先鋭

(72)【発明者】

【氏名】盧華

【審査官】福田 信成

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－０００５９１９（ＫＲ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０３５６５０９（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１４１２４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０５５０１７７（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９１７８２０４（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１４６０８７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｈ ２１／３８

Ｂ６３Ｂ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二元燃料バルクキャリアの給気システムを含む二元燃料バルクキャリアであって、前記二元燃料バルクキャリアのメインデッキは貨物倉領域と、船尾領域とを含み、前記船尾領域は延在領域を含み、前記延在領域は船尾の両側に位置しかつ船体中央部から離れる方向に沿って延在し、前記船尾領域の前記貨物倉領域に近づく側に上層建物が設置され、前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは、
開いた前記船尾領域の上方に設置されかつ前記上層建物の左右両側に位置するＬＮＧ燃料タンクと、
前記メインデッキの下方に設置される機関室と、
開いた前記船尾領域の上方に設置されかつ２つの前記ＬＮＧ燃料タンクの間に位置する燃料ガス処理室であって、そのうち、前記ＬＮＧ燃料タンク内の燃料が前記燃料ガス処理室に輸送されて処理され、且つ前記機関室内のガス使用設備に輸送される燃料ガス処理室と、を含み、
前記上層建物は、前記ＬＮＧ燃料タンクを収容するように、幅が船体中央部の方向へ収縮しており、
前記船尾領域の幅が船長方向に沿って一定的であり、全幅型テールデッキを形成することを特徴とする二元燃料バルクキャリア。

【請求項2】

前記ＬＮＧ燃料タンクの設計圧力の範囲は４ｂａｒｇ～７ｂａｒｇであることを特徴とする請求項１に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項3】

前記ＬＮＧ燃料タンクの上方にエアドームがあり、前記エアドームの上方にメンテナンス作業プラットフォームが配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項4】

前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは、ＬＮＧ充填スタンドを含み、前記ＬＮＧ充填スタンドは、前記貨物倉領域の左右舷の両側に配置されることを特徴とする請求項１～３の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項5】

前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは手動クレーンをさらに含み、前記手動クレーンの作業範囲は前記ＬＮＧ充填スタンドをカバーすることを特徴とする請求項４に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項6】

前記ＬＮＧ充填スタンドには、固定式乾燥粉末消火システムが配置されることを特徴とする請求項４または５に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項7】

前記ＬＮＧ充填スタンドのコネクタの下方に液体収集トレーが設置されることを特徴とする請求項４～６の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項8】

前記ＬＮＧ充填スタンド、前記ＬＮＧ燃料タンクおよび前記燃料ガス処理室は低温ＬＮＧ管を介して接続され、前記貨物倉領域または前記船尾領域に位置する低温ＬＮＧ管の上方に鋼製の防護カバーが設置されることを特徴とする請求項４～７の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項9】

前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは、ＬＮＧ通気マストを含み、前記ＬＮＧ通気マストは、前記メインデッキの左舷または右舷に配置されることを特徴とする請求項１～８の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項10】

前記機関室の第３のデッキの船尾に二元燃料発電機群および二元燃料発電機群用燃料ガスバルブ群が設置され、前記機関室の第２のデッキの船尾に二元燃料蒸気ボイラおよび二元燃料蒸気ボイラ用燃料ガスバルブ群が設置されることを特徴とする請求項１～９の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項11】

前記ＬＮＧ燃料タンク内にＬＮＧ輸送ポンプが設置され、燃料は、前記ＬＮＧ輸送ポンプを介してＬＮＧ気化器に輸送され、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクを通って二元燃料メインエンジンに通されることを特徴とする請求項１～１０の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項12】

前記ＬＮＧ燃料タンク内にＬＮＧ輸送ポンプが設置され、燃料は、前記ＬＮＧ輸送ポンプを介してＬＮＧ気化器に輸送され、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクを通り、減圧バルブ群によって減圧された後、２つの流路に分岐され、１つは二元燃料発電機群に給気するために用いられ、もう１つは二元燃料蒸気ボイラに給気するために用いられることを特徴とする請求項１～１１の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項13】

前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは、前記燃料ガス処理室内に設置されるＢＯＧ圧縮機群をさらに含み、
好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンク内の蒸発ガスは、前記ＢＯＧ圧縮機群を通過した後、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクに通され、且つ二元燃料発電機群および二元燃料蒸気ボイラにそれぞれ給気するために用いられ、
好ましくは、ＬＮＧ燃料タンク内の蒸発ガスは、前記ＢＯＧ圧縮機群を通過した後、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクに通され、且つ二元燃料メインエンジン、二元燃料発電機群および二元燃料蒸気ボイラにそれぞれ給気するために用いられることを特徴とする請求項１～１２の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項14】

前記ＢＯＧ圧縮機群は２つのＢＯＧ圧縮機を含み、そのうち１つの前記ＢＯＧ圧縮機は、予備のものとして用いられることを特徴とする請求項１３に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項15】

前記機関室に二元燃料メインエンジンが設置され、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群は機関室または燃料処理室に設置されることを特徴とする請求項１～１４に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項16】

前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは中低圧ＬＮＧ燃料給気システムを含み、前記中低圧ＬＮＧ燃料給気システムの燃料ガス供給圧力は１６ｂａｒｇを超えず、前記二元燃料メインエンジンはＷｉｎＧＤ社の二元燃料メインエンジンＸ－ＤＦ機種を採用し、前記ＬＮＧ燃料タンクはＬＮＧ輸送ポンプを含み、前記燃料ガス処理室はＬＮＧ気化器と、低圧ＬＮＧ気化器と、ＢＯＧ圧縮機と、ＢＯＧ圧縮機の出入口熱交換器と、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群と、水グリコールユニットとを含むことを特徴とする請求項１５に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項17】

前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは高低圧ＬＮＧ燃料給気システムを含み、前記高低圧ＬＮＧ燃料給気システムの燃料ガス供給圧力は３００ｂａｒｇを超えず、前記二元燃料メインエンジンはマン社の二元燃料メインエンジンＭＥ－ＧＩ機種を採用し、前記燃料ガス処理室は高圧ポンプと、高圧ＬＮＧ気化器と、低圧ＬＮＧ気化器と、ＢＯＧ圧縮機と、前記ＢＯＧ圧縮機の出入口熱交換器と、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群とを含むことを特徴とする請求項１５に記載の二元燃料バルクキャリア。

【請求項18】

前記二元燃料バルクキャリアは安全システムおよび補助システムをさらに含み、そのうち、前記安全システムは、ガス検知システム、火災警報システム、緊急遮断システム、消火システム、換気システム、および通気排出システムのうちの一種または多種を含み、前記補助システムは、水グリコールシステム、窒素システムおよび計器用空気システムのうちの一種または多種を含み、
好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンクから舷側までの距離および前記ＬＮＧ燃料タンクから船底外板までの距離は、ＩＧＦコードにおける確率方法により算出され、
好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンクは自立角型ＩＭＯ ＣタイプＬＮＧ燃料タンクであることを特徴とする請求項１～１７の少なくとも一項に記載の二元燃料バルクキャリア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

「関連出願の相互参照」
本願は、２０２０年０３月２７日付けの中国特許出願ＣＮ２０２０１０２３０８３０９の優先権を主張する。本願は、上記の中国特許出願の全体を引用する。

【0002】

「技術分野」
本発明は二元燃料バルクキャリアに関する。

【背景技術】

【0003】

二元燃料バルクキャリアは異なる航路に適用でき、二元燃料バルクキャリアの給気システムは一般的にはＬＮＧ燃料タンク、機関室および燃料ガス処理室を有し、ＬＮＧ燃料タンクは、ＬＮＧを貯蔵するための圧力タンクであり、船にある二元燃料ガス使用設備にガス燃料を提供し、ＬＮＧは液体の状態でタンク内に貯蔵され、常圧でＬＮＧが液体の場合の温度は約－１６３℃である。

【0004】

船でのＬＮＧ燃料タンクの配置は、まず、安全性を考慮すべきであり、船舶が衝突や座礁した後のＬＮＧ燃料タンクの損失確率が最小限になるように、ＩＧＦのＬＮＧ燃料貯蔵タンクに関する位置要件を満たし、ＬＮＧ燃料タンクが舷側および船底外板から離れた距離が要件を満たすことを確保すべきであり、また、ＬＮＧ燃料タンクによる船舶の安定性への影響、防火区画と危険領域の区分、およびＬＮＧ管路配置の利便性に合わせて総合的に考慮する。

【0005】

ＬＮＧ燃料タンクの容積が大きく、ＬＮＧ燃料給気システムが複雑でレイアウトが困難であり、また、従来技術におけるバルクキャリアについて、メインデッキ上の貨物倉領域に貨物倉ハッチカバーがあるため、ＬＮＧ燃料タンクがメインデッキの貨物倉領域に配置できなくなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする技術的問題は、従来技術におけるＬＮＧ燃料タンクの容積が大きく、ＬＮＧ燃料給気システムが複雑でレイアウトが困難であり、ＬＮＧ燃料タンクをメインデッキ上に合理的に配置しにくいという欠点を解消するために、二元燃料バルクキャリアを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、以下の技術案により上記技術的問題を解決する。

【0008】

二元燃料バルクキャリアの給気システムを含む二元燃料バルクキャリアであって、前記二元燃料バルクキャリアのメインデッキは貨物倉領域と、延在領域を含む船尾領域とを含み、前記延在領域は船尾の両側にありかつ船体中央部から離れる方向に沿って延在し、前記船尾領域の前記貨物倉領域に近づく側に上層建物が設置され、前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは、
開いた前記船尾領域の上方に設置されかつ前記上層建物の左右両側に位置するＬＮＧ燃料タンクと、
前記メインデッキの下方に設置される機関室と、
開いた前記船尾領域の上方に設置されかつ２つの前記ＬＮＧ燃料タンクの間に位置する燃料ガス処理室であって、前記ＬＮＧ燃料タンク内の燃料が前記燃料ガス処理室に輸送されて処理され、また前記機関室内のガス使用設備に輸送される燃料ガス処理室と、を含むことを特徴とする。

【0009】

本技術案では、メインデッキに延在領域を設置することで、ＬＮＧ燃料タンクはメインデッキに配置でき、ＬＮＧ燃料タンクは十分な自然換気を有するようになり、それにより、ＬＮＧ燃料タンクの周囲に火災報知器、ガス検知器および換気を別途設置する必要がなくなり、ＬＮＧ燃料タンクが船尾領域に配置され、貨物倉領域および機関室のスペースを占用しないため、船舶のメインスケールおよび船本体構造の完全性への影響が小さく、船舶の航行時に運転室にいる人員による操作視野範囲への要件を満たし、また、当該タンクに燃料タンクコネクションスペースを設置することなくＩＧＦの仕様要件を満たすことができる。

【0010】

好ましくは、前記上層建物は、前記ＬＮＧ燃料タンクを収容するように、幅が船体中央部の方向へ収縮する。

【0011】

本技術案では、上層建物の幅が船体中央部の方向へ収縮することで、上層建物の両辺に、ＬＮＧ燃料タンクを配置するために、より多くの位置を事前に留保することができる。

【0012】

好ましくは、前記船尾領域の幅が船長方向に沿って一定的であり、全幅型テールデッキを形成する。

【0013】

本技術案では、船尾領域の幅を船長方向に沿って一定的に設置し、すなわち、船尾領域を矩形に設置することで、船尾領域の面積を広げ、また矩形状の船尾領域は構造が簡単で、加工しやすくなる。

【0014】

好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンクの設計圧力の範囲は４ｂａｒｇ～７ｂａｒｇである。

【0015】

好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンクの上方にエアドームがあり、前記エアドームの上方にメンテナンス作業プラットフォームが配置される。

【0016】

本技術案では、当該メンテナンス作業プラットフォームは、ＬＮＧ燃料タンク内に設置されるＬＮＧ輸送ポンプを吊り上げるためのクレーンを配置するために用いられる。

【0017】

好ましくは、前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは、前記貨物倉領域の左右舷の両側に配置されるＬＮＧ充填スタンドを含む。

【0018】

本技術案では、前記ＬＮＧ充填スタンドを貨物倉領域の左右舷の両側に設置することにより、バルクキャリアのＬＮＧ充填の柔軟性を高め、運転状況に応じて船舶は左右舷のいずれでも燃料の充填・補給が可能なことを満たすことができる。

【0019】

好ましくは、前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは手動クレーンをさらに含み、前記手動クレーンの作業範囲は前記ＬＮＧ充填スタンドをカバーする。

【0020】

本技術案では、手動クレーンはＬＮＧ充填スタンドにおけるＬＮＧ充填ホースを吊り上げるために用いられる。

【0021】

好ましくは、前記ＬＮＧ充填スタンドには、固定式乾燥粉末消火システムが配置される。

【0022】

好ましくは、前記ＬＮＧ充填スタンドのコネクタの下方に液体収集トレーが設置される。

【0023】

本技術案では、充填中に極低温液体、極低温管路が船本体に接触するのを防ぐために、ＬＮＧ充填スタンドのコネクタの下方および漏れが生じる可能性のあるあらゆる場所の下方に耐低温ステンレス鋼材で製造される液体収集トレーを設置すべきであり、それにより、燃料漏れが生じた場合に、周囲の船本体またはデッキ構造が許容できない冷却を受けることはない。

【0024】

好ましくは、前記ＬＮＧ充填スタンド、前記ＬＮＧ燃料タンクおよび前記燃料ガス処理室は低温ＬＮＧ管を介して接続され、前記貨物倉領域または前記船尾領域に位置する低温ＬＮＧ管の上方に鋼製の防護カバーが設置される。

【0025】

本技術案では、低温ＬＮＧ管は低温液体を輸送するために用いられ、鋼製の防護カバーを設置することで、船舶に不測の衝突が発生した場合に低温ＬＮＧ管が損傷するリスクを低減させることができる。

【0026】

好ましくは、前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは、前記メインデッキの左舷または右舷に配置されるＬＮＧ通気マストを含む。

【0027】

本技術案では、通気マストは、圧力システムからの可燃性ガスを安全で、人員および設備に危害が及ばないように大気に放出するために用いられる。

【0028】

好ましくは、前記機関室の第３のデッキの船尾に二元燃料発電機群および二元燃料発電機群用燃料ガスバルブ群が設置され、前記機関室の第２のデッキの船尾に二元燃料蒸気ボイラおよび二元燃料蒸気ボイラ用燃料ガスバルブ群が設置される。

【0029】

好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンク内にＬＮＧ輸送ポンプが設置され、燃料は、前記ＬＮＧ輸送ポンプを介してＬＮＧ気化器に輸送され、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクを通って二元燃料メインエンジンに通される。

【0030】

本技術案では、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクはＬＮＧが気化した後のガスに対して圧力安定化を行うために用いられる。

【0031】

好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンク内にＬＮＧ輸送ポンプが設置され、燃料は、前記ＬＮＧ輸送ポンプを介してＬＮＧ気化器に輸送され、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクを通り、減圧バルブ群によって減圧された後、２つの流路に分岐され、１つは二元燃料発電機群にガスを供給するために用いられ、もう１つは二元燃料蒸気ボイラにガスを供給するために用いられる。

【0032】

本技術案では、減圧バルブ群は、ＬＮＧを、二元燃料発電機群および二元燃料蒸気ボイラに供給するように、適当な圧力まで減圧するために用いられる。

【0033】

好ましくは、二元燃料バルクキャリアの給気システムは、燃料ガス処理室内に設置されるＢＯＧ圧縮機群をさらに含む。

【0034】

本技術案では、ＢＯＧ圧縮機群は、ＢＯＧを圧縮してから送り出すために用いられる。ＬＮＧが常温で極めて容易に気化することにより、ＢＯＧが形成され、ＢＯＧを圧縮して燃料として使用することにより、ＬＮＧ燃料タンクの保圧時間およびＢＯＧ処理の問題を解決できるだけでなく、さらにコストを節約し、汚染物質排出の問題を解決することができる。

【0035】

好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンク内の蒸発ガスは、前記ＢＯＧ圧縮機群を通過した後、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクに通され、また二元燃料発電機群および二元燃料蒸気ボイラにそれぞれガスを供給するために用いられる。

【0036】

本技術案では、ＢＯＧを圧縮してから燃料として二元燃料発電機群および二元燃料蒸気ボイラに供給する。

【0037】

好ましくは、ＬＮＧ燃料タンク内の蒸発ガスは、前記ＢＯＧ圧縮機群を通過した後、ＬＮＧメインエンジンバッファタンクに通され、また二元燃料メインエンジン、二元燃料発電機群および二元燃料蒸気ボイラにそれぞれガスを供給するために用いられる。

【0038】

本技術案では、ＢＯＧを圧縮してから燃料として二元燃料メインエンジン、二元燃料発電機群および二元燃料蒸気ボイラに供給する。

【0039】

好ましくは、前記ＢＯＧ圧縮機群は２つのＢＯＧ圧縮機を含み、そのうち１つの前記ＢＯＧ圧縮機は、予備のものとして用いられる。

【0040】

本技術案では、ＬＮＧ燃料貯蔵タンクの圧力が高すぎる場合、２台のＢＯＧ圧縮機を同時に起動して運転させることを選択することができ、それによりタンク内の圧力を迅速かつ効率的に下げることができる。

【0041】

好ましくは、前記機関室に二元燃料メインエンジンが設置され、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群は機関室または燃料処理室に設置される。

【0042】

好ましくは、前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは中低圧ＬＮＧ燃料給気システムを含み、前記中低圧ＬＮＧ燃料給気システムの燃料ガス供給圧力は１６ｂａｒｇを超えず、前記二元燃料メインエンジンはＷｉｎＧＤ社の二元燃料メインエンジンＸ－ＤＦ機種を採用し、ＬＮＧ燃料タンクはＬＮＧ輸送ポンプを含み、燃料ガス処理室はＬＮＧ気化器と、低圧ＬＮＧ気化器と、ＢＯＧ圧縮機群と、ＢＯＧ圧縮機群の出入口熱交換器と、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群と、水グリコールユニットとを含む。

【0043】

好ましくは、前記二元燃料バルクキャリアの給気システムは高低圧ＬＮＧ燃料給気システムを含み、前記高低圧ＬＮＧ燃料給気システムの燃料ガス供給圧力は３００ｂａｒｇを超えず、前記二元燃料メインエンジンはマン社の二元燃料メインエンジンＭＥ－ＧＩ機種を採用し、燃料ガス処理室は高圧ポンプと、高圧ＬＮＧ気化器と、低圧ＬＮＧ気化器と、ＢＯＧ圧縮機群と、ＢＯＧ圧縮機群の出入口熱交換器と、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群とを含む。

【0044】

好ましくは、前記二元燃料バルクキャリアは安全システムおよび補助システムをさらに含み、そのうち、前記安全システムは、ガス検知システム、火災警報システム、緊急遮断システム、消火システム、換気システム、および通気排出システムのうちの一種または多種を含み、前記補助システムは、水グリコールシステム、窒素システムおよび計器用空気システムのうちの一種または多種を含む。

【0045】

本技術案では、安全システムの設置は安全、避難などの需要を満たすことができ、補助システムの設置はＬＮＧ給気システムのプロセスフローをより合理的かつ円滑にすることができる。

【0046】

好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンクから舷側まで距離および前記ＬＮＧ燃料タンクから船底外板までの距離は、ＩＧＦコードにおける確率方法により算出される。

【0047】

好ましくは、前記ＬＮＧ燃料タンクは自立角型ＩＭＯ ＣタイプＬＮＧ燃料タンクである。

【0048】

本発明の各好ましい実施例は、当該分野における通常の知識に合う限り、上述した好ましい各条件を任意に組み合わせることによって得られる。

【発明の効果】

【0049】

本発明の積極的な進歩効果は以下のとおりであり、メインデッキに延在領域を設置することで、ＬＮＧ燃料タンクはメインデッキに配置でき、ＬＮＧ燃料タンクは十分な自然換気を有するようになり、それにより、ＬＮＧ燃料タンクの周囲に火災報知器、ガス検知器および換気設備を別途設置する必要がなくなり、ＬＮＧ燃料タンクが船尾領域に配置され、貨物倉領域および機関室のスペースを占用しないため、船舶のメインスケールおよび船本体構造の完全性への影響が小さく、船舶の航行時に運転室にいる人員による操作視野範囲への要件を満たし、また、当該タンクに燃料タンクコネクションスペースを設置することなくＩＧＦの仕様要件を満たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】本発明の好ましい実施例に係る二元燃料バルクキャリアの正面構造を示す概略図である。

【図2】本発明の好ましい実施例に係る二元燃料バルクキャリアの左側面構造を示す概略図である。

【図3】本発明の好ましい実施例に係る二元燃料バルクキャリアの平面構造を示す概略図である。

【図4】本発明の好ましい実施例に係る燃料処理室の構造概略図であり、ここで、二元燃料バルクキャリアの給気システムは中低圧ＬＮＧ燃料給気システムを採用する。

【図5】本発明の好ましい実施例に係る燃料処理室のもう１つの構造概略図であり、ここで、二元燃料バルクキャリアの給気システムはＬＮＧ高圧ポンプを有する高低圧ＬＮＧ燃料給気システムを採用する。

【図6】本発明の好ましい実施例に係る燃料処理室のもう１つの構造概略図であり、ここで、二元燃料バルクキャリアの給気システムはポンプ気化ユニットを有する高低圧ＬＮＧ燃料給気システムを採用する。

【図7】本発明の好ましい実施例に係る船尾領域と従来技術におけるメインデッキの船尾領域との比較概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0051】

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0052】

図１～図７における符号の説明は以下のとおりであり、
１ａ、１ｂ…ＬＮＧ燃料タンク、２ａ、２ｂ…エアドーム、３…燃料処理室、４…ＬＮＧ通気マスト、５…二元燃料メインエンジン、６…二元燃料発電機群、７…二元燃料発電機群用燃料ガスバルブ群、８…二元燃料蒸気ボイラ、９…二元燃料蒸気ボイラ用燃料ガスバルブ群、１０ａ、１０ｂ…手動クレーン、１１ａ、１１ｂ…ＬＮＧ充填スタンド、１２…ＬＮＧ燃料タンク防護鋼、１３ａ、１３ｂ…高圧ポンプ、１４ａ、１４ｂ…避難口、１５…ポンプ気化ユニット、１６…低圧気化器、１７…ＢＯＧプレヒータ、１８ａ、１８ｂ…ＢＯＧ圧縮機群、１９…メインエンジンバッファタンク、２０…二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群、２１…水グリコールユニット、２２…高圧気化器、２３…サーボ室、２４…ポンプ気化ユニット油圧ポンプステーション、２５…上層建物、２６…メインデッキ、２７…第２のデッキ、２８…第３のデッキ、２９…貨物倉領域、３０…船尾領域、３０１…延在領域、３１…支持構造、４０…メインデッキの輪郭線、４１…通常のメインデッキの輪郭線。

【0053】

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0054】

図１、２、３および７に示すように、本実施例は、二元燃料バルクキャリアの給気システムを含む二元燃料バルクキャリアであって、二元燃料バルクキャリアのメインデッキ２６は貨物倉領域２９と、延在領域３０１を含む船尾領域３０とを含み、延在領域３０１は船尾の両側にありかつ船体中央部から離れる方向に沿って延在し、船尾領域３０の貨物倉領域２９に近づく側に上層建物２５が設置され、二元燃料バルクキャリアの給気システムは、
開いた船尾領域３０の上方に設置されかつ上層建物２５の左右両側に位置するＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂと、
メインデッキ２６の下方に設置される機関室と、
開いた船尾領域３０の上方に設置されかつ２つのＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂの間に位置する燃料ガス処理室であって、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂ内の燃料は燃料ガス処理室に輸送されて処理され、また機関室内のガス使用設備に輸送される燃料ガス処理室と、を含む二元燃料バルクキャリアを提供する。

【0055】

ＬＮＧ燃料タンクは自立角型ＬＮＧ燃料タンクであり、ＩＭＯ Ｃタイプ貯蔵タンクを採用し、メインデッキ２６上に船尾領域３０が設置され、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂは開いたメインデッキの船尾領域３０上に配置され、メインデッキ上の貨物油の積み下ろしステーション、関連する貨物油の配管システムおよびケーブル領域の配置を考慮し、また船舶の航行時に運転室の人員による操作視野範囲への要件に合わせると、当該タンクに気密性燃料タンクコネクションスペース（Ｔａｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｐａｃｅ）を設置することなくＩＧＦ仕様要件を満たすことができ、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂは船尾領域３０において十分な自然換気を有し、それによりＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂの周囲に火災報知器、ガス検知器および換気を別途設置する必要がなくなり、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂは貨物倉領域２９および機関室のスペースを占用しないため、船舶メインスケールおよび船本体構造の完全性への影響が小さく、貨物積載量を確保することを前提として、機関室内の主要な設備や船室の配置に影響を与えないとともに、船舶の航行時に運転室の人員による操作視野範囲への要件を満たす。

【0056】

なお、当該タンクに燃料タンクコネクションスペースを設置することで、危険領域の拡大を制限し、天気による影響を受けないように設備を保護し、燃料タンクおよび周囲の設備を保護しガス検知の時間を短縮させることができる。

【0057】

図３に示すように、２つのＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂは船長方向に沿って上層建物２５の左右両側に対称的に配置される。上層建物２５は、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂを収容するように、幅が船体中央部の方向へ収縮して薄くて狭い上層建物を形成する。ここで、上層建物２５の幅が船体中央部の方向へ収縮することで、上層建物２５の両辺に、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂを配置するために、より多くの位置を事前に留保することができる。

【0058】

図７は従来技術における通常のメインデッキの輪郭線４１および本実施形態におけるメインデッキの輪郭線４０を示し、また図３を参照して理解できるように、船尾領域３０の幅が船長方向に沿って一定的であり、全幅型テールデッキを形成する。ここで、船尾領域３０の幅を船長方向に沿って一定的に設置し、すなわち、船尾領域３０を矩形に設置することで、船尾領域３０の面積を広げ、また矩形状の船尾領域３０は構造が簡単で、加工しやすくなる。さらに、上層建物２５における隣接するデッキの高さを調整し１層のデッキを追加することにより、上層建物２５全体の高さをそれ相応に高め、それにより、上層建物２５は従来のケープサイズのバルクキャリアと同じ貨物積載量および快適さを有する。

【0059】

図２に示すように、延在領域３０１を支持するために延在領域３０１の下方に支持構造３１が設置され、具体的には、支持構造３１は船本体鋼構造であってもよい。

【0060】

具体的には、ＬＮＧ燃料タンクの設計圧力の範囲は４ｂａｒｇ～７ｂａｒｇである。ＬＮＧは液体の状態でタンク内に貯蔵され、常圧でＬＮＧが液体の場合の温度は約－１６３℃である。船にあるガス使用設備に必要な燃料ガス供給圧力、ＩＧＦ仕樣で定められるＬＮＧ燃料タンク圧力の維持時間および燃料貯蔵タンクの製造コストを考慮して、前記ＬＮＧ燃料タンクの設計圧力は一般的には４ｂａｒｇ～７ｂａｒｇにする。前記ＬＮＧ燃料貯蔵タンクの圧力リリーフバルブの最大許容設定値（ＭＡＲＶｓ）は、燃料タンクの設計圧力と一致する。

【0061】

図１に示すように、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂの上方にエアドーム２ａ、２ｂがあり、エアドーム２ａ、２ｂの上方にメンテナンス作業プラットフォームが配置される。ただし、当該メンテナンス作業プラットフォームは、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂ内に設置されるＬＮＧ輸送ポンプを吊り上げるためのクレーンを配置するために用いられる。

【0062】

図２に示すように、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂの上方にＬＮＧ燃料タンク防護鋼１２が設置される。ここで、船舶のモノレールクレーンは、動作中にＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂの上方を通り、ＬＮＧ燃料タンク保護鋼１２は、モノレールクレーンが部品を吊り上げる期間における不測の事態の発生によるＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂの損傷を回避することができる。

【0063】

図１および図３に示すように、二元燃料バルクキャリアの給気システムは、貨物倉領域２９の左右舷の両側に配置されるＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂを含む。ここで、ＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂを貨物倉領域２９の左右舷の両側に設置することにより、バルクキャリアのＬＮＧ充填の柔軟性を高め、運転状況に応じて船舶は左右舷のいずれでも燃料の充填・補給が可能なことを満たすことができる。二元燃料バルクキャリアの給気システムは手動クレーン１０ａ、１０ｂをさらに含み、手動クレーン１０ａ、１０ｂの作業範囲はＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂをカバーする。ここで、手動クレーン１０ａ、１０ｂはＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂにおけるＬＮＧ充填ホースを吊り上げるために用いられる。ＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂには、固定式乾燥粉末消火システムが配置される。ＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂの頂部と左右両側には、船舶の積み降ろし時に不測の事態が発生してＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂや充填配管が損傷するリスクを低減するために、防護用の鋼板が設置される。ＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂのコネクタの下方に液体収集トレーが設置される。充填中に極低温液体、極低温管路が船本体に接触するのを防ぐために、ＬＮＧ充填コネクタおよび漏れが生じる可能性のあるあらゆる場所の下方に耐低温ステンレス鋼材で製造される液体収集トレーを設置すべきであり、それにより、燃料漏れが生じた場合に、周囲の船本体またはデッキ構造が許容できない冷却を受けることはない。ＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂ、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂおよび燃料ガス処理室は低温ＬＮＧ管を介して接続され、貨物倉領域２９または船尾領域３０の低温ＬＮＧ管の上方に鋼製の防護カバーが設置される。ここで、低温ＬＮＧ管は低温液体を輸送するために用いられ、鋼製の防護カバーを設置することで、船舶が不測の衝突を発生した場合に低温ＬＮＧ管が損傷するリスクを低減させることができる。ＬＮＧ燃料が漏れて船本体構造に接触することによって生じた低温凍傷を回避するために、ＬＮＧ充填スタンド１１ａ、１１ｂは、任意のオーバーフロー燃料を安全に保護するために、水散布システムを配置する必要がある。

【0064】

図１に示すように、二元燃料バルクキャリアの給気システムは、メインデッキ２６の左舷または右舷に配置されるＬＮＧ通気マスト４を含む。ここで、通気マストは、圧力システムからの可燃性ガスを安全で、人員および設備に危害が及ばないように大気に放出するために用いられる。居住区と送風機の新風口から遠ざかるように、ＬＮＧ通気マスト４の出口と、上層建物２５の開口、ガス安全箇所の空気出入口、機械設備の排気ガス出口との間の距離は１０ｍより大きい。具体的には、ＬＮＧ燃料貯蔵タンクおよびＬＮＧ管路の内部の過圧を回避し、燃料タンクおよび関連する管路の安全性を確保するために、二元燃料バルクキャリアには、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂの圧力リリーフおよび天然ガスの緊急排出のための通気システムが設置され、通気システムはＬＮＧ通気マスト４に接続される。

【0065】

図１に示すように、機関室の第３のデッキ２８の船尾に二元燃料発電機群６および二元燃料発電機群用燃料ガスバルブ群７が設置され、機関室の第２のデッキ２７の船尾に二元燃料蒸気ボイラ８および二元燃料蒸気ボイラ用燃料ガスバルブ群９が設置される。機関室に二元燃料メインエンジン５が設置され、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群２０は機関室または燃料処理室３に設置される。

【0066】

本実施形態では、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂ内にＬＮＧ輸送ポンプが設置され、燃料は、ＬＮＧ輸送ポンプを介してＬＮＧ気化器に輸送され、ＬＮＧメインエンジンバッファタンク１９を通過して二元燃料メインエンジン５に通される。ここで、ＬＮＧメインエンジンバッファタンク１９はＬＮＧが気化した後のガスに対して圧力安定化を行うために用いられる。具体的には、ＬＮＧ輸送ポンプは、潜液式ＬＮＧ輸送ポンプである。

【0067】

本実施形態では、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂ内にＬＮＧ輸送ポンプが設置され、燃料は、ＬＮＧ輸送ポンプを介してＬＮＧ気化器に輸送され、ＬＮＧメインエンジンバッファタンク１９を通り、減圧バルブ群によって減圧された後、２つの流路に分岐され、１つは二元燃料発電機群６にガスを供給するために用いられ、もう１つは二元燃料蒸気ボイラ８にガスを供給するために用いられる。ここで、減圧バルブ群は、ＬＮＧを、二元燃料発電機群６および二元燃料蒸気ボイラ８に供給するように、適当な圧力まで減圧するために用いられる。

【0068】

代替可能な実施形態では、二元燃料発電機群６および二元燃料蒸気ボイラ８に供給する通路について、減圧バルブ群の後ろに補助エンジンバッファタンクを設置することができ、燃料は補助エンジンバッファタンクにより圧力が安定化された後、二元燃料発電機群６および二元燃料蒸気ボイラ８にそれぞれ通される。

【0069】

図４に示すように、二元燃料バルクキャリアの給気システムは、燃料ガス処理室内に設置されるＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂをさらに含む。ここで、ＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂは蒸発ガス（ＢＯＧ）を圧縮して送り出すために用いられ、ＬＮＧは常温で極めて容易に気化することでＢＯＧを形成し、ＢＯＧを圧縮して燃料として使用することにより、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂの保圧時間およびＢＯＧ処理の問題を解決できるだけでなく、さらにコストを節約し、汚染物質排出の問題を解決することができる。

【0070】

本実施形態では、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂ内の蒸発ガスはＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂを通過した後、ＬＮＧメインエンジンバッファタンク１９に通され、また二元燃料発電機群６および二元燃料蒸気ボイラ８にそれぞれガスを供給するために用いられ、ここで、ＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂは１６ｂａｒｇレベルのガス圧縮機を採用する。ＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂは２つのＢＯＧ圧縮機を含み、そのうち１つのＢＯＧ圧縮機は、予備のものとして用いられる。ＬＮＧ燃料貯蔵タンクの圧力が高すぎる場合、２台のＢＯＧ圧縮機を同時に起動して運転させることを選択することができ、それによりタンク内の圧力を迅速かつ効率的に下げることができる。

【0071】

他の代替可能な実施形態では、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂ内の蒸発ガスはＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂを通過した後、ＬＮＧメインエンジンバッファタンク１９に通され、また二元燃料メインエンジン５、二元燃料発電機群６および二元燃料蒸気ボイラ８にそれぞれガスを供給するために用いられ、ここで、ＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂは８ｂａｒｇレベルのガス圧縮機を採用する。

【0072】

さらに、二元燃料バルクキャリアの給気システムはＢＯＧプレヒータ１７をさらに含むことができ、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂ内の蒸発ガスは、まず、ＢＯＧプレヒータ１７を通過してからＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂに入る。ＬＮＧ燃料貯蔵タンク内のＢＯＧは自発的にタンクの頂部の蒸発ガス管路を通過して送り出されるため、この時ＢＯＧの温度および圧力はいずれも低く、ガス使用条件を満たすことができず、ＢＯＧプレヒータ１７は蒸発ガスを適当な温度まで加熱してから、常温ＢＯＧ圧縮機に通すために用いられる。

【0073】

本実施形態では、二元燃料バルクキャリアの給気システムは中低圧ＬＮＧ燃料給気システムを採用し、中低圧ＬＮＧ燃料給気システムの燃料ガス供給圧力は１６ｂａｒｇを超えず、二元燃料メインエンジンはＷｉｎＧＤ社の二元燃料メインエンジンＸ－ＤＦ機種を採用し、ＬＮＧ燃料タンク１ａ、１ｂはＬＮＧ輸送ポンプを含み、燃料ガス処理室はＬＮＧ気化器と、低圧ＬＮＧ気化器と、ＢＯＧプレヒータ１７と、ＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂと、ＢＯＧ圧縮機群の出入口熱交換器と、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群２０と、水グリコールユニット２１とを含む。燃料ガス処理室に２つの避難口１４ａ、１４ｂが設置されるため、部屋内にエアシャッタを設置する必要がない。

【0074】

他の代替可能な実施形態では、二元燃料バルクキャリアの給気システムは高低圧ＬＮＧ燃料給気システムを採用することができ、図５に示すように、高低圧ＬＮＧ燃料給気システムの燃料ガス供給圧力は３００ｂａｒｇを超えず、二元燃料メインエンジンはマン社の二元燃料メインエンジンＭＥ－ＧＩ機種を採用し、高低圧ＬＮＧ燃料給気システムは高圧ポンプ１３ａ、１３ｂを有し、燃料ガス処理室は高圧ポンプ１３ａ、１３ｂと、高圧ＬＮＧ気化器と、低圧ＬＮＧ気化器と、ＢＯＧプレヒータ１７、ＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂと、ＢＯＧ圧縮機群の出入口熱交換器と、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群２０とを含む。

【0075】

他の代替可能な実施形態では、高低圧ＬＮＧ燃料給気システムは、高圧ポンプ１３ａ、１３ｂの代わりにポンプ気化ユニット１５（ＰＶＵ）を採用することができ、図６に示すように、燃料ガス処理室はポンプ気化ユニット１５と、低圧気化器１６と、ＢＯＧプレヒータ１７と、ＢＯＧ圧縮機群１８ａ、１８ｂと、メインエンジンバッファタンク１９と、二元燃料メインエンジン用燃料ガスバルブ群２０とを含む。ポンプ気化ユニット油圧ポンプステーション２４は距離燃料ガス処理室に近いサーボ室２３内に配置される。水グリコールユニット２１は機関室の第２のデッキ２７の舳先に配置される。ここで、ポンプ気化ユニット１５の体積が小さく、設備の占有面積とシステム重量を大幅に低減させ、配置の難易度を低下させる。ポンプ気化ユニット１５の応答速度が速く、高圧二元燃料エンジンの流量および圧力に対する要件をよりよく満たすことができる。

【0076】

本実施形態では、二元燃料バルクキャリアは安全システムおよび補助システムをさらに含み、そのうち、安全システムは、ガス検知システム、火災警報システム、緊急遮断システム、消火システム、換気システム、および通気排出システムのうちの一種または多種を含み、補助システムは、水グリコールシステム、窒素システムおよび計器用空気システムのうちの一種または多種を含む。ここで、安全システムの設置は安全、避難などの需要を満たすことができ、補助システムの設置はＬＮＧ給気システムのプロセスフローをより合理的かつ円滑にすることができる。

【0077】

ＬＮＧ燃料タンクから舷側および船底外板までの距離が要件に合致することを確保し、船舶が衝突や座礁の発生した後にＬＮＧ燃料貯蔵タンクの損失確率を最小限にするように、ＬＮＧ燃料タンクから舷側まで距離およびＬＮＧ燃料タンクから船底外板までの距離は、ＩＧＦコードにおける確率方法により算出される。また、ＬＮＧ燃料貯蔵タンクによる船舶の安定性への影響、防火区画と危険領域の区分、およびＬＮＧ管路配置の利便性に合わせて総合的に考慮する。

【0078】

他の代替可能な実施形態では、ＬＮＧ燃料タンクから舷側および船底外板までの距離要件に合致することを確保し、船舶が衝突や座礁の発生した後にＬＮＧ燃料貯蔵タンクの損失確率を最小限にするように保護するために、ＬＮＧ燃料の位置は物理的保護のための隔離要求（決定法）を用いて得ることもできる。

【0079】

具体的には、二元燃料バルクキャリアの積載重量は８万トン～３０万トンであり、ＬＮＧ燃料タンクの材料は９ニッケル鋼または３０４ステンレス鋼耐低温材料であり、低温状態でＬＮＧを貯蔵することを満たすために好ましくは９ニッケル鋼とする。また、ＬＮＧ燃料タンクの表面に一層の絶縁材料が設置され、絶縁材料はポリウレタンフォームまたはポリスチレンフォーム、好ましくはポリウレタンフォームを採用し、それにより外部熱量の過剰な搬入のために倉内のＬＮＧ液体の継続的な蒸発を引き起こすことをを阻害する。

【0080】

本発明を応用して、ＬＮＧと燃料油を動力とする二元燃料バルクキャリアの技術案を形成することで、最新のＮＯｘ Ｔｉｅｒ ＩＩＩとＳＯｘ ２０２０の環境保護要求を直接満たすことができ、２０２５年ＥＥＤＩの第３の段階の要求を達成することができ、省エネ・環境保護と経済性の面で国際の先進的な水準に達し、ＬＮＧ燃料給気システムは、中低圧給気システムまたは高低圧給気システムを選択することができ、ガス使用設備のニーズに応じて、二元燃料エンジンと二元燃料蒸気ボイラに異なる圧力と温度の燃料ガスを提供し、バルクキャリアは、８万トン以上３０万トンまでの中長航程のバルクキャリアを主にカバーする。

【0081】

２１万トンのニューカルス型二元燃料バルクキャリアを応用例とし、船舶の運営航行距離に基づき、船に２つの容量が同じのＩＭＯ ＣタイプＬＮＧ燃料貯蔵タンクが設置され、各ＬＮＧ燃料タンクの容積は約３０００ｍ３～３５００ｍ３であり、ＬＮＧを船舶の全行程航行時の動力燃料とすることを満たすことができ、途中にＬＮＧを充填する必要がない。

【0082】

以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、当業者であれば、これは単なる例示であり、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって限定されることを理解すべきであろう。当業者であれば、本発明の原理および趣旨から逸脱することなく、これらの実施形態に様々な変更または修正を加えることができ、それらはいずれも本発明の保護範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】