特表 2024-518344 エネルギー貯蔵システム及びエネルギー貯蔵デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-01

(54)【発明の名称】エネルギー貯蔵システム及びエネルギー貯蔵デバイス

(51)【国際特許分類】

   B63J 2/12 20060101AFI20240423BHJP

   B63J 2/14 20060101ALI20240423BHJP

   F28D 20/02 20060101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

B63J2/12 Z

B63J2/14 Z

F28D20/02 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023566621

(86)(22)【出願日】2022-04-29

(85)【翻訳文提出日】2023-10-27

(86)【国際出願番号】 EP2022061504

(87)【国際公開番号】W WO2022229397

(87)【国際公開日】2022-11-03

(31)【優先権主張番号】PA202100448

(32)【優先日】2021-04-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DK

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507318152

【氏名又は名称】マースク エー／エス

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】バク ウェイマー，ヘンリク

(57)【要約】

船舶のエネルギー貯蔵システムが開示され、エネルギー貯蔵システムは、船舶の第１のシステムから第１の流体を受け入れるための第１の流体入口と、船舶の第２のシステムに第２の流体を供給するための第２の流体出口と、を備える。エネルギー貯蔵システムはさらに、大気圧で０℃を上回る融解温度を有する相変化材料を備え、相変化材料は、第１のシステムから第１の流体入口を介して受け入れた第１の流体から、熱エネルギーを受け取って貯蔵し、第２の流体出口を介して第２のシステムに供給する第２の流体に、熱エネルギーを供給する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶のエネルギー貯蔵システムであって、
前記船舶の第１のシステムから第１の流体を受け入れるための第１の流体入口と、
前記船舶の第２のシステムに第２の流体を供給するための第２の流体出口と、
大気圧で０℃を上回る融解温度を有する相変化材料であって、前記第１のシステムから前記第１の流体入口を介して受け入れた前記第１の流体から、熱エネルギーを受け取って貯蔵し、前記第２の流体出口を介して前記第２のシステムに供給する前記第２の流体に、前記熱エネルギーを供給するための前記相変化材料と、
を備える、前記エネルギー貯蔵システム。

【請求項2】

前記第１の流体入口を選択的に開閉するための第１の流体入口バルブを備え、前記第２の流体出口を選択的に開閉するための第２の流体出口バルブを備える、請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項3】

前記エネルギー貯蔵システムは、
前記第１の流体入口が開放状態であり、前記第２の流体出口が閉鎖状態である第１の構成と、
前記第２の流体出口が開放状態であり、前記第１の流体入口が閉鎖状態である第２の構成と、
に構成可能である、請求項２に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項4】

前記エネルギー貯蔵システムはさらに、チャンバを備え、前記第１の流体入口及び前記第２の流体出口は、前記チャンバに流体連結された状態である、または流体連結可能である、請求項１～３のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項5】

前記エネルギー貯蔵システムはさらに、前記相変化材料と、前記第１の流体及び前記第２の流体のうちの一方または両方との間で熱エネルギーを伝達するように第３の流体が流動可能な導管を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項6】

前記第１の流体入口を含む第１の熱交換器と、
前記第２の流体入口を含む第２の熱交換器と、
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、及び前記導管を含む流体ループと、
を備える、請求項５に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項7】

前記エネルギー貯蔵システムは、前記第３の流体に前記第１の熱交換器をバイパスさせるための流体ループバイパスバルブを備え、前記流体ループバイパスバルブが開放状態であるとき、前記第３の流体は、前記第１の熱交換器を介して前記第１のシステムから熱を受け取ることなく、前記流体ループを通る、請求項６に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項8】

前記エネルギー貯蔵システムはさらに、相変化カプセルを備え、前記相変化カプセルは、前記相変化材料と、前記相変化材料をカプセル封入する熱交換界面とを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項9】

船舶のエネルギー貯蔵デバイスであって、
筐体と、
前記船舶の第１のシステムから前記筐体内に第１の流体を受け入れるための第１の流体入口と、
前記筐体から前記船舶の第２のシステムに第２の流体を供給するための第２の流体出口と、
前記第１の流体入口を介して前記筐体内に受け入れた前記第１の流体から、熱エネルギーを受け取って貯蔵し、前記筐体から前記第２の流体出口を介して前記船舶の前記第２のシステムに供給される前記第２の流体に、前記熱エネルギーを供給するための、前記筐体内の相変化材料と、
を備える、前記エネルギー貯蔵デバイス。

【請求項10】

前記船舶の前記第２のシステムから前記筐体内に前記第２の流体を受け入れるための第２の流体入口を備える、請求項９に記載のエネルギー貯蔵デバイス。

【請求項11】

前記筐体から前記船舶の前記第１のシステムに前記第１の流体を供給するための第１の流体出口を備える、請求項９または請求項１０に記載のエネルギー貯蔵デバイス。

【請求項12】

船舶の船体であって、請求項１～８のいずれか１項に記載の少なくとも１つのエネルギー貯蔵システム、または請求項９～１１のいずれか１項に記載の少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスを備える、前記船体。

【請求項13】

請求項１２に記載の船体、請求項１～８のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵システム、または請求項９～１１のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵デバイスと、
前記第１のシステム及び前記第２のシステムと、
を備える、船舶。

【請求項14】

船舶内のエネルギーを取り扱う方法であって、
大気圧で０℃を上回る融解温度を有する相変化材料に、前記船舶の第１のシステムから受け入れた第１の流体からの熱エネルギーを貯蔵することと、
前記相変化材料に貯蔵された前記熱エネルギーを、前記船舶の第２のシステムへ送り出す第２の流体に供給することと、
を含む、前記方法。

【請求項15】

前記船舶の前記第１のシステムから前記第１の流体を、前記相変化材料が存在する筐体内に受け取ることと、
前記第１の流体からの前記熱エネルギーを、前記相変化材料に貯蔵することと、
前記供給後に、前記筐体から前記船舶の前記第２のシステムに前記第２の流体を供給することと、
を含む、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶のエネルギー貯蔵デバイス及びエネルギー貯蔵システムに関する。

【背景技術】

【0002】

コンテナ船などの船舶は、例えば船舶における乗員収容設備、給水設備、エンジン、燃料配管、及び／または燃料貯蔵タンクを加熱するために、熱を必要とするシステムを有する。このようなシステムのための熱は、通常、船舶のボイラ及び／または電力システムにより生成され、いくつかの実施例では燃料を消費することにより生成される。

【発明の概要】

【0003】

本発明の第１の態様は、船舶のエネルギー貯蔵システムであって、船舶の第１のシステムから第１の流体を受け入れるための第１の流体入口と、船舶の第２のシステムに第２の流体を供給するための第２の流体出口と、大気圧で０℃を上回る融解温度を有する相変化材料であって、第１のシステムから第１の流体入口を介して受け入れた第１の流体から、熱エネルギーを受け取って貯蔵し、第２の流体出口を介して第２のシステムに供給する第２の流体に、熱エネルギーを供給するための相変化材料と、を備える。

【0004】

このようにして、船舶は、船舶から既存の熱を捕集し、この熱を使用して第２のシステムを加熱することができる。これにより、船舶からの温室効果ガスの排出が削減されるなど、船舶の総エネルギー消費が削減され得る。

【0005】

言い換えれば、相変化材料は、水ではない。任意で、相変化材料は、水よりも高い比潜熱を有する。すなわち、１ｋｇの相変化材料を相変化させるには、１ｋｇの水を相変化させるのに必要な熱エネルギーよりも、多くの熱エネルギーが必要とされる。このように、エネルギー貯蔵システムは、相変化材料として水を備えるエネルギー貯蔵システムよりも、汎用性が高く、コンパクトであり得る。

【0006】

任意で、相変化材料の融解温度は、大気圧で８０℃を上回る。任意で、相変化材料の融解温度は、大気圧で１２５℃以下である。任意で、相変化材料が第１の流体から熱エネルギーを受け取って貯蔵するときに、固体から液体へと相変化するような融解温度を有する相変化材料が選択される。

【0007】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、船舶の航行中に、第１のシステムからの熱エネルギーを貯蔵するように構成される。任意で、エネルギー貯蔵システムは、港滞在の間または直前または直後など、船舶がドックされた状態であるとき、貯蔵した熱エネルギーを第２のシステムに供給するように構成される。このようにして、船舶は、例えば港滞在中にエンジンを作動させて第２のシステムの第２の流体を加熱することを回避するために、航行中に第１のシステムから捕集したエネルギーを使用して第２のシステムの第２の流体を加熱することができる。これにより、船舶の総エネルギー消費が削減され、港滞在中のＣＯ２及び他の温室効果ガスなどの船舶により放出される排気ガスが削減され得る。

【0008】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、第１の流体入口を選択的に開閉するための第１の流体入口バルブを備え、第２の流体出口を選択的に開閉するための第２の流体出口バルブを備える。

【0009】

このようにして、エネルギー貯蔵システム内での第１の流体と第２の流体の混合を防止することが可能となる。さらに、第１の流体と相変化材料との間、及び第２の流体と相変化材料との間の熱伝達のより良い制御を達成することが可能となる。

【0010】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、第１の流体入口が開放状態であり、第２の流体出口が閉鎖状態である第１の構成と、第２の流体出口が開放状態であり、第１の流体入口が閉鎖状態である第２の構成と、に構成可能である。

【0011】

このように、第１の構成では、第１の流体から相変化材料へ熱を伝達可能であり、第２の構成では、相変化材料から第２の流体へ熱を伝達可能である。

【0012】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、チャンバを備え、第１の流体入口及び第２の流体出口は、チャンバに流体連結された状態である、または流体連結可能である。

【0013】

このようにして、使用時に、第１の流体及び第２の流体は、チャンバを通り得る。

【0014】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、第２のシステムから第２の流体を受け入れるための第２の流体入口を備える。任意で、第１の構成では、第２の流体入口は、チャンバから流体分離された状態である。任意で、第２の構成では、第２の流体入口は、チャンバに流体連結された状態である。

【0015】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、第１の流体出口を備える。任意で、第１の流体出口は、第１のシステムに第１の流体を供給するためのものである。

【0016】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、第２の流体入口を選択的に開閉するための第２の流体入口バルブを備え、第１の流体出口を選択的に開閉するための第１の流体出口バルブを備える。

【0017】

任意で、第１の構成では、第１の流体出口は、チャンバに流体連結された状態である。任意で、第２の構成では、第１の流体出口は、チャンバから流体分離された状態である。

【0018】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、相変化材料と、第１の流体及び第２の流体のうちの一方または両方との間で熱エネルギーを伝達するように第３の流体が流動可能な導管を備える。

【0019】

任意で、使用時に、第３の流体が第１の流体から熱エネルギーを受け取り、第１の流体から受け取った熱エネルギーを相変化材料に供給するように、導管は構成される。任意で、使用時に、第３の流体が相変化材料から熱エネルギーを受け取り、相変化材料から受け取った熱エネルギーを第２の流体に供給するように、導管は構成される。

【0020】

このようにして、エネルギー貯蔵システムは、第３の流体を介して、第１の流体及び第２の流体のそれぞれと、相変化材料との間で、熱を伝達し得る。これにより、第１のシステムと第２のシステムは、物理的にさらに分離された状態となり得る。このような分離により、第１の流体と第２の流体の混合リスクが低減され、及び／またはエネルギー貯蔵システムのメンテナンスの容易さが向上し得る。

【0021】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、第１の流体と第３の流体との間で熱エネルギーを交換するための第１の熱交換器を備える。任意で、エネルギー貯蔵システムは、第３の流体と第２の流体との間で熱エネルギーを交換するための第２の熱交換器を備える。

【0022】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、第３の流体が流動可能であるループを備える。任意で、ループは、導管を含む。任意で、ループは、第１の熱交換器及び／または第２の熱交換器を含む。任意で、エネルギー貯蔵システムは、相変化材料が収納された筐体を備え、第３の流体が筐体を通るように、ループは構成される。任意で、エネルギー貯蔵システムは、相変化材料が配置されたチャンバを備え、ループは、チャンバを含む。任意で、エネルギー貯蔵システムは、第３の流体に第１の熱交換器をバイパスさせるための流体ループバイパスバルブを備える。任意で、流体ループバイパスバルブが開放状態であるとき、第３の流体は、第１の熱交換器を介して第１のシステムから熱を受け取ることなく、流体ループを通る。

【0023】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、相変化カプセルを備え、相変化カプセルは、相変化材料と、相変化材料をカプセル封入する熱交換界面とを含む。

【0024】

任意で、エネルギー貯蔵システムは、チャンバと、チャンバ内に配置された複数のこのような相変化カプセルとを備え、複数の相変化カプセルは、チャンバ内における第３の流体の流れまたは第１の流体及び第２の流体のうちの一方もしくは両方の流れの複数の流体流路を、相変化カプセル間に画定するように、チャンバ内に配置される。任意で、エネルギー貯蔵システムは、第３の流体、または第１の流体及び第２の流体の一方もしくは両方が、複数の流体流路を介してチャンバを通流可能であるように、構成される。

【0025】

このようにして、第３の流体、または第１の流体及び第２の流体の一方もしくは両方は、チャンバ内で相変化カプセル間の空隙に行き渡り得、これにより、各流体と相変化カプセルとの接触面積が向上し、よって、各流体と相変化カプセルとの間の熱伝達効率が向上する。いくつかの実施例では、相変化材料をカプセル封入することにより、確実に相変化材料の大部分が、第１の流体、第２の流体、及び／または第３の流体の存在下で相変化可能になる。

【0026】

任意で、熱交換界面は、ポリマー材料を含む。任意で、熱交換界面は、金属材料またはセラミック材料を含む。任意で、熱交換界面は、任意の他の適切な熱伝導性材料を含む。

【0027】

本発明の第２の態様は、船舶のエネルギー貯蔵デバイスを提供し、このエネルギー貯蔵デバイスは、筐体と、船舶の第１のシステムから筐体内に第１の流体を受け入れるための第１の流体入口と、筐体から船舶の第２のシステムに第２の流体を供給するための第２の流体出口と、第１の流体入口を介して筐体内に受け入れた第１の流体から、熱エネルギーを受け取って貯蔵し、筐体から第２の流体出口を介して船舶の第２のシステムに供給される第２の流体に、熱エネルギーを供給するための、筐体内の相変化材料と、を備える。

【0028】

このように、第１の流体及び第２の流体はそれぞれ、相変化材料を介して、例えば異なる時点に、筐体を通流可能である。これにより、第１のシステムからの熱エネルギーを貯蔵し、後で第２のシステムに熱エネルギーを供給する、効率的でコンパクトな構成が提供される。

【0029】

任意で、第２の態様のエネルギー貯蔵デバイスは、第１の態様のエネルギー貯蔵システムの任意の特徴のうちのいずれかを含む。例えば、任意で、エネルギー貯蔵デバイスは、船舶の第２のシステムから筐体内に第２の流体を受け入れるための第２の流体入口を備える。任意で、エネルギー貯蔵デバイスは、筐体から船舶の第１のシステムに第１の流体を供給するための第１の流体出口を備える。

【0030】

本発明の第３の態様は、船舶の船体を提供し、船体は、第１の態様による少なくとも１つのエネルギー貯蔵システム、または第２の態様による少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスを備える。

【0031】

任意で、第１の態様のエネルギー貯蔵システム及び／または第２の態様のエネルギー貯蔵デバイスは、モジュール式であり、コンパクトである。よって、船体は、有利なことに、第１の態様の複数のエネルギー貯蔵システム及び／または第２の態様の複数のエネルギー貯蔵デバイスを備えてもよい。

【0032】

本発明の第４の態様は、第３の態様の船体、第１の態様のエネルギー貯蔵システム、または第２の態様のエネルギー貯蔵デバイスと、第１のシステム及び第２のシステムと、を備える船舶を提供する。

【0033】

任意で、第１のシステムは、船舶のボイラシステムを含む。任意で、ボイラシステムは、船舶のエンジンの排気ガスからの熱エネルギーを第１の流体に伝達することにより、第１の流体入口の上流の第１の流体に熱エネルギーを供給するように構成される。任意で、第１のシステムは、船舶のエンジンの中間冷却器システムを含む。任意で、中間冷却器システムは、船舶のエンジンからの熱を第１の流体に伝達することにより、第１の流体入口の上流の第１の流体に熱エネルギーを供給するように構成される。

【0034】

任意で、第２のシステムは、船舶の加熱システムである。任意で、船舶は、燃料を貯蔵するように構成された燃料貯蔵タンクを備え、第２のシステムは、使用時に燃料貯蔵タンクに貯蔵された燃料を加熱するように配置された燃料タンク加熱器を備える。任意で、エネルギー貯蔵システム及び／またはエネルギー貯蔵デバイス及び／または第２のシステムは、第２の流体を燃料タンク加熱器に供給するように構成され、よって、相変化材料により第２の流体に供給された熱エネルギーは、燃料タンク加熱器が燃料を加熱するために使用可能となる。燃料は、燃料の粘度を低下させるために加熱され得る。

【0035】

このように、燃料貯蔵タンクに貯蔵された燃料は、前の航行の間にエネルギー貯蔵システムに貯蔵された熱を使用して、次の航行の前に予熱され得、これにより、上記のように船舶の排気ガスが削減される。

【0036】

本発明の第５の態様は、船舶内のエネルギーを取り扱う方法を提供し、方法は、大気圧で０℃を上回る融解温度を有する相変化材料に、船舶の第１のシステムから受け入れた第１の流体からの熱エネルギーを貯蔵することと、相変化材料に貯蔵された熱エネルギーを、船舶の第２のシステムへ送り出す第２の流体に供給することと、を含む。

【0037】

任意で、方法は、船舶の第１のシステムから第１の流体を受け取ることを含む。任意で、方法は、相変化材料に貯蔵された熱エネルギーにより加熱された第２の流体を、船舶の第２のシステムに供給することを含む。

【0038】

任意で、方法は、第１の態様のエネルギー貯蔵システムの相変化材料に熱エネルギーを貯蔵することを含む。任意で、方法は、第２の態様のエネルギー貯蔵デバイスの相変化材料に熱エネルギーを貯蔵することを含む。任意で、船舶は、第４の態様の船舶である

【0039】

任意で、方法は、第１の態様のエネルギー貯蔵システム及び／または第２の態様のエネルギー貯蔵デバイスにより実行される任意の機能及び／またはアクションのうちのいずれかを含む。

【0040】

ここで、本発明の実施形態が、単なる例として添付の図面を参照して説明される。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】実施例による、船舶の例の概略側面図を示す。

【図2】実施例による、エネルギー貯蔵システムの概略図を示す。

【図3a】実施例による、エネルギー貯蔵デバイスの概略図を示す。

【図3b】別の実施例による、エネルギー貯蔵デバイスの概略図を示す。

【図4】別の実施例による、エネルギー貯蔵システムの概略図を示す。

【図5】実施例による、方法のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0042】

図１は、実施例による、船舶１の例の概略側面図を示す。この実施例では、船舶１は、コンテナ船１である。他の実施形態では、船舶１は、タンカー、ドライバルク運送船、もしくは冷凍船などの別の形態の貨物船、または客船、またはタグボートなどの任意の他の船舶である。

【0043】

船舶１は、エネルギー貯蔵システム１００と、第１のシステム１０と、第２のシステム２０とを備える。エネルギー貯蔵システム１００は、第１のシステム１０から熱エネルギーを受け取って貯蔵し、貯蔵した熱エネルギーを第２のシステム２０に供給するように構成される。船舶１は、さらに、船体２を備える。船体２は、エネルギー貯蔵システム１００を備える。エネルギー貯蔵システム１００は、船舶１のエンジンルーム内に配置されるが、他の実施例では、船体２内の任意の適切な場所、または船舶１内の他の場所に配置され得る。

【0044】

示される実施例では、第１のシステム１０は、船舶１のエンジンの排気ガスから熱を抽出するように構成されたボイラを備える。第１のシステムは、第１の流体、この実施例では具体的には水を有し、エンジンからの排気ガスによりボイラで水が加熱されるように構成される。この実施例では、加熱された水は、蒸気に変換され、その後、エネルギー貯蔵システム１００に送られる。蒸気は、不飽和（湿り）蒸気、飽和（乾燥）蒸気、または過熱蒸気であり得る。このようにして、第１のシステム１０から、具体的にはボイラからの熱エネルギーは、第１の流体を介してエネルギー貯蔵システム１００に伝達され、エネルギー貯蔵システム１００に貯蔵される。

【0045】

示される実施例では、第２のシステム２０は、船舶の燃料貯蔵タンクに貯蔵された燃料を加熱するように構成された加熱器を備える。第２のシステムは、第２の流体、この実施例では具体的には水を有し、エネルギー貯蔵システム１００に貯蔵された熱エネルギーにより水が加熱されるように構成される。このようにして、エネルギー貯蔵システム１００に貯蔵された熱エネルギーは、第２の流体を介して第２のシステムへ、具体的には加熱器へ伝達される。

【0046】

第１のシステム１０及び第２のシステム２０は、それぞれの第１の流体ポンプ及び第２の流体ポンプ（図示せず）を備え、これらは、それぞれの第１の流体及び第２の流体を、エネルギー貯蔵システム１００へ送り入れ、エネルギー貯蔵システム１００から送り出す。他の実施例では、第１の流体ポンプ及び／または第２の流体ポンプは、エネルギー貯蔵システム１００に含まれる。

【0047】

下記でより詳細に説明されるように、第１のシステム及び第２のシステムは、それぞれの第１のループ及び第２のループで、エネルギー貯蔵システム１００のエネルギー貯蔵デバイス１１０と流体連結された状態である。このようにして、第１の流体は、第１のシステムから、エネルギー貯蔵デバイスへ流れ、第１のシステムに戻る。他の実施例では、第１の流体は、第１のシステムからエネルギー貯蔵デバイスに流れ、次いで、船舶の別のシステム、例えば第２のシステム、加熱システム、または別のエネルギー貯蔵システムなどに流れるか、または排水設備に供給される。同様に、示される実施例では、流体は、第２のシステムから、エネルギー貯蔵システムへ流れ、第２のシステムに戻る。他の実施例では、第２の流体は、船舶の別のシステムから、例えば第１のシステムから、別のエネルギー貯蔵システムから、または任意の他の適切な供給源から、受け取られる。

【0048】

いくつかの実施例では、エネルギー貯蔵システム１００は、エンジンの使用時など、船舶の航行中に、第１のシステムからの熱エネルギーを貯蔵するように構成される。いくつかの実施例では、エネルギー貯蔵システム１００は、港滞在中など、船舶１０がドックされた状態であるとき、貯蔵した熱エネルギーを第２のシステム２０に供給するように構成される。すなわち、エネルギー貯蔵システム１００は、航行中に発生した廃熱を、港滞在中に使用するために貯蔵し得る。このように、船舶１０は、別の方法で、例えば港滞在中にエンジンを作動させること、または外部電源に船舶を接続することにより、システム２０に熱エネルギーを供給する場合よりも、より少ない燃料を消費し、及び／またはより少ない排気ガスを放出し得る。

【0049】

他の実施例では、第１のシステム１０は、任意の他の適切な熱源を備え、第２のシステム２０は、任意の適切な吸熱器を備えることが、理解されよう。いくつかの実施例では、第１のシステムは、エンジンの冷却システム、例えばエンジンの空気冷却器または中間冷却器を備える。いくつかの実施例では、第２のシステムは、船舶の客舎負荷、例えば船舶の１つ以上の乗務員設備を加熱するための加熱システムを備える。

【0050】

ここで図２を参照すると、エネルギー貯蔵システム１００の第１の実施例が示される。エネルギー貯蔵システム１００の第２の実施例は、図４を参照して、下記に図示及び説明される。

【0051】

本実施例のエネルギー貯蔵システム１００は、上記で手短に言及したエネルギー貯蔵デバイス１１０を備える。エネルギー貯蔵デバイス１１０は、筐体１１１と、筐体１１１内のチャンバ１１２と、チャンバ１１２内の相変化材料１４０とを備える。本実施例では、相変化材料１４０は、複数の相変化カプセル１４１内にカプセル封入される。複数の相変化カプセル１４１は、チャンバ１１２内に配置され、相変化カプセル１４１間に複数の流体流路１１３を画定する。このように、チャンバ１１２を通って流れる流体は、複数の流体流路１１３に沿って通流可能である。他の実施例では、相変化材料１４０は、異なる方法または形態で、筐体１１１内に設けられ得る。

【0052】

エネルギー貯蔵デバイス１１０は、筐体１１１内への第１の流体入口１２０ａ及び第２の流体入口１３０ａを備える。第１の流体入口１２０ａは、第１のシステム１０から筐体１１１内に第１の流体を受け入れるように構成され、第２の流体入口１３０ａは、第２のシステム２０から筐体１１１内に第２の流体を受け入れるように構成される。本実施例では、具体的には、第１の流体入口１２０ａ及び第２の流体入口１３０ａはそれぞれ、チャンバ１１２内に開口する。より具体的には、エネルギー貯蔵システム１００は、第１の流体入口バルブ１２１ａ及び第２の流体入口バルブ１３１ａを備え、これらは、第１の流体入口１２０ａ及び第２の流体入口１３０ａをそれぞれ、選択的にチャンバ１１２に流体連結させる。

【0053】

いくつかの実施例では、エネルギー貯蔵システム１００は、エネルギー貯蔵デバイス１１０またはエネルギー貯蔵システム１００のコンポーネントなど、エネルギー貯蔵システム１００に通信可能に接続されたコントローラ２００を備える。コントローラ２００は、第１の流体入口バルブ１２１ａ及び第２の流体入口バルブ１３１ａに、第１の流体入口１２０ａ及び第２の流体入口１３０ａをそれぞれ選択的に開閉させるように、ユーザにより、または例えば１つ以上の基準が満たされたことに基づいて自動的に、動作可能である。いくつかの実施例では、１つ以上の基準は、船舶１が航行中であるか静止状態であるかなどの船舶１の状態、エネルギー貯蔵デバイス１１０内の流体及び／または相変化材料１４０の温度、第１のシステム１０から受け取った第１の流体の温度、ならびにエネルギー貯蔵デバイス１１０から第２のシステム２０に供給する第２の流体の現在の温度及び／または所望の温度、のうちのいずれか１つ以上を含む。

【0054】

エネルギー貯蔵デバイス１１０は、第１の流体出口１２０ｂ及び第２の流体出口１３０ｂも備える。第１の流体出口１２０ｂは、エネルギー貯蔵デバイス１１０から第１のシステム１０へ第１の流体を送るように構成され、第２の流体出口１３０ｂは、エネルギー貯蔵デバイス１１０から第２のシステム２０へ第２の流体を送るように構成される。本実施例では、エネルギー貯蔵システム１００は、第１の流体出口バルブ１２１ｂ及び第２の流体出口バルブ１３１ｂを備え、これらは、第１の流体出口１２０ｂ及び第２の流体出口１３０ｂを選択的に開閉するように動作可能である。本実施例では、第１の流体入口バルブ１２１ａ及び第２の流体入口バルブ１３１ａに関して前述されたように、コントローラ２００により、第１の流体出口バルブ１２１ｂ及び第２の流体出口バルブ１３１ｂは、開閉させられる。

【0055】

他の実施例では、第１の流体入口バルブ１２１ａ、第１の流体出口バルブ１２１ｂ、第２の流体入口バルブ１３１ａ、及び／または第２の流体出口バルブ１３１ｂは、存在しない。いくつかのこのような実施例では、第１の流体入口１２１ａ及び第２の流体入口１３１ａ、ならびに第１の流体出口１２１ｂ及び第２の流体出口１３１ｂは、常にチャンバ１１２に流体連結された状態であるか、または任意の他の方法で選択的にチャンバ１１２に流体連結可能である。

【0056】

本実施例では、エネルギー貯蔵デバイス１１０は、第１の流体入口１２０ａ及び第１の流体出口１２０ｂがそれぞれチャンバ１１２に流体連結され、第２の流体入口１３０ａ及び第２の流体出口１３０ｂがそれぞれチャンバ１１２から流体分離された、第１の構成に構成可能である。このように、第１の構成では、第１の流体は、第１の流体入口１２０ａから第１の流体出口１２０ｂまで、チャンバ１１２内の相変化カプセル１４１間の流体流路１１３を通って流動可能である。エネルギー貯蔵デバイス１１０が第１の構成であるとき、第２の流体は、第２の流体入口１３０ａから第２の流体出口１３０ｂまでチャンバ１１２を通って流動できない。

【0057】

エネルギー貯蔵デバイス１１０はまた、第２の流体入口１３０ａ及び第２の流体出口１３０ｂがそれぞれチャンバ１１２に流体連結され、第１の流体入口１２０ａ及び第１の流体出口１２０ｂがそれぞれチャンバ１１２から流体分離された、第２の構成にも構成可能である。このように、第２の構成では、第２の流体は、第２の流体入口１３０ａから第２の流体出口１３０ｂまで、チャンバ１１２内の相変化カプセル１４１間の流体流路１１３を通って流動可能である。エネルギー貯蔵デバイス１１０が第２の構成であるとき、第１の流体は、第１の流体入口１２０ａから第１の流体出口１２０ｂまでチャンバ１１２を通って流動できない。

【0058】

第１の構成及び第２の構成では、使用時、それぞれの第１の流体及び第２の流体と、相変化材料１４０との間で熱エネルギーを交換するために、それぞれの第１の流体及び第２の流体は、相変化カプセル１４１の間に行き渡ることができる。示される実施例では、エネルギー貯蔵デバイス１１０は、第１の流体と第２の流体が混合することを低減または排除するために、第１の構成と第２の構成と別々に構成可能である。他の実施例では、筐体１１１において、例えばチャンバ１１２内で、第１の流体と第２の流体は混合することができる。

【0059】

相変化カプセル１４１のそれぞれは、熱交換界面１４２によりカプセル封入された相変化材料１４０を含む。このように、相変化材料のより大きい表面積が、第１の流体及び第２の流体と（間接的に）接触し得ることにより、熱伝達特性が向上する。さらに、第１の流体及び第２の流体による相変化材料１４０の汚染がない、もしくは少なくなり得、及び／または相変化材料１４０による第１の流体及び第２の流体の汚染が少なくなり得る。

【0060】

示される実施例では、相変化材料１４０は、球状の熱交換界面１４２内にカプセル封入され、相変化材料１４０を収容する球状の相変化カプセル１４１が形成される。いくつかの実施例では、球状の相変化カプセル１４１は、熱交換界面１４２を画定する２つの半球状のシェルの間に相変化材料１４０をカプセル封入することにより、形成される。相変化カプセル１４１内に相変化材料１４０を収容するために、半球状のシェルは、圧着され、溶接され、接合され、固定され、あるいは任意の他の適切な方法で一緒に保持され得る。いくつかの実施例では、相変化カプセル１４０は封止されるため、相変化材料１４０は、使用時に、第１の流体及び第２の流体と接触不可能及び／または混合不可能である。他の実施例では、相変化カプセル１４１は、封止されない。

【0061】

他の実施例では、相変化材料は、円筒形の熱交換界面１４２内にカプセル封入され、円筒形の相変化カプセル１４１が形成される。他の実施例では、相変化カプセル１４１は、円板形状、円環形状、楕円形状、または多面形状など、任意の他の適切な形状である。他の実施例では、相変化カプセル１４１は、相変化材料とは別個の熱交換界面を有さない。すなわち、いくつかの実施例では、使用時に第１の流体及び第２の流体は、相変化材料と直接的に接触し得る。

【0062】

本実施例の相変化材料は、大気圧で０℃（摂氏ゼロ度）を上回る融解温度を有する。すなわち、本実施例では、相変化材料は、水でも、凍結防止剤と混合された水でもない。より具体的には、本実施例の相変化材料は、大気圧で８０℃を上回る、例えば８０℃～１２５℃の融解温度を有する。

【0063】

本実施例では、第１の流体は蒸気であり、第２の流体は水である。蒸気は、この実施例ではボイラを備えた第１のシステム１０から、１２５℃を上回る温度、例えば１３０℃～１５０℃で、エネルギー貯蔵デバイス１１０に供給される。第１の構成では、蒸気がエネルギー貯蔵デバイス１１０を通って流れるときに、蒸気は、第１の流体入口１２０ａを介して筐体１１１に入り、相変化材料１４０に熱エネルギーを供給する。第１の流体の融点よりも低い融点を有する相変化材料１４０は、第１の流体からの熱エネルギーを受け取ると、固相から液相に相変化する。言い換えると、相変化材料１４０は、第１の流体からの熱エネルギーを潜熱の形態で貯蔵する。他の実施例では、相変化材料は、液相または固相であり、第１の流体から受け取った熱により、相変化材料は、相変化することなく温度が上昇する。

【0064】

第１の流体は、筐体１１１に入った時よりも低い温度で、第１の流体出口１２０ｂを介して筐体１１１から出る。筐体１１１から出る第１の流体の温度は、相変化材料１４０に潜熱として貯蔵された熱の量、チャンバ１１２内の相変化材料１４０の量、及びチャンバ１１２を通る第１の流体の流量など、多数の要因に依存することが理解されよう。いくつかの実施例では、蒸気は、筐体１１１内で復水し、水または飽和蒸気として筐体１１１から出る。

【0065】

第２の流体である水は、ここでは燃料貯蔵タンク加熱器を備えた第２のシステム２０から、８０℃を下回る温度、例えば５０℃～８０℃で、エネルギー貯蔵デバイス１１０に供給される。第２の構成では、水は、第２の流体入口１３０ａを介して筐体１１１に入り、相変化材料１４０に貯蔵された熱エネルギーを受け取る。第２の流体の融点よりも高い融点を有する相変化材料１４０は、第２の流体に熱エネルギーを供給すると、液体から固体に相変化する。他の実施例では、相変化材料は、液相または固相であり、相変化材料から第２の流体に供給した熱により、相変化材料は、相変化することなく温度が低下する。

【0066】

第２の流体は、筐体１１１に入った時よりも高い温度で、第２の流体出口１３０ｂを介して筐体１１１から出る。本実施例では、第２の流体は、燃料貯蔵タンクに貯蔵された燃料を加熱するために、８５℃を上回る、例えば９０℃を上回る温度で、筐体から出る。しかし、筐体１１１から出る第２の流体の温度は、前述のように、相変化材料１４０に潜熱として貯蔵された熱の量、チャンバ１１２内の相変化材料１４０の量、及びチャンバ１１２を通る第２の流体の流量など、多数の要因に依存することが理解されよう。

【0067】

他の実施例では、蒸気及び水（または他の第１の流体及び第２の流体）は、具体的な用途に応じて、任意の他の適切な温度で、エネルギー貯蔵デバイス１１０に供給され、エネルギー貯蔵デバイス１１０から受け取られる。いかなる場合でも、相変化材料は、エネルギー貯蔵デバイス１１０に供給される第１の流体及び第２の流体のそれぞれの融解温度の間の融解温度を有する任意の適切な材料であることが、理解されよう。このように、相変化材料は、第１のシステム１０から受け取った第１の流体の存在下で、固相から液相に相変化し得、これにより、第１の流体からのエネルギーを潜熱の形態で貯蔵する。次いで、相変化材料は、第２の流体の存在下で液相から固相へ相変化し得、これにより、貯蔵された潜熱は、第２のシステム２０へ供給される第２の流体に放出される。いくつかの実施例では、相変化材料１４０は、相変化することなく第１の流体から熱エネルギーを受け取り、相変化することなく第２の流体に熱エネルギーを供給し得る。

【0068】

示される実施例では、エネルギー貯蔵システム１００は、第２の流体バイパス導管１６０と、第２の流体バイパスバルブ１６１とを備え、第２の流体バイパスバルブ１６１は、ここでは、第２の流体が通流可能な三方バルブである。第２の流体バイパスバルブ１６１は、第２の流体の一部または全部が、第２の流体バイパス導管１６０を介して、チャンバ１１２、筐体１１１、及び／またはエネルギー貯蔵デバイス１１０をバイパスすることを可能にするように動作可能である。このようにして、第２の流体は、エネルギー貯蔵デバイス１１０に貯蔵された熱で加熱されることなく、第２のシステム２０内を循環し得る。他の実施例では、第２の流体出口１３０ｂを介して筐体１１１から出た第２の流体は、第２の流体バイパスバルブ１６１を介して、第２のシステム２０から供給された第２の流体と混合され得る。これにより、エネルギー貯蔵システム１００から第２のシステム２０に供給される第２の流体の温度を、より正確に制御することが可能となる。他の実施例では、第２の流体バイパス導管１６０及び第２の流体バイパスバルブ１６１は、省略され得る。

【0069】

エネルギー貯蔵システム１００はさらに、筐体１１１から出る第１の流体を制御するための第１の流体供給バルブ１２３を備える。例えば、筐体１１１内部に蒸気を収容して、より長い期間相変化材料１４０と接触させるように、第１の流体供給バルブ１２３は閉鎖され得る。これにより、第１の構成で、より多くの熱が、蒸気または他の第１の流体から渡され、相変化材料１４０に貯蔵することが可能となり得る。その後、筐体１１１から蒸気を放出できるように、第１の流体供給バルブ１２３は開放され得る。いくつかの実施例では、第１の流体供給バルブ１２３は、コントローラ２００により操作可能である。他の実施例では、第１の流体出口バルブ１２１ｂが、第１の流体供給バルブ１２３を備える。

【0070】

任意の所与の時点で、相変化材料、及び／またはエネルギー貯蔵デバイス１１０内に存在する第１の流体及び／または第２の流体には、温度勾配が存在し得る。具体的には、エネルギー貯蔵デバイス１１０の下部１１０ｂより、エネルギー貯蔵デバイス１１０の上部１１０ａに、より高い温度が存在し得る。よって、エネルギー貯蔵デバイスは、再循環導管１７０と、再循環ポンプ１７１とを備え、これらは、エネルギー貯蔵デバイス１１０内で９０℃～１５０℃の温度であり得る水または蒸気を、上部１１０ａから下部１１０ｂに送る。このようにして、再循環導管１７０及び再循環ポンプ１７１は、使用時に、エネルギー貯蔵デバイスの上部１１０ａと下部１１０ｂとの温度差を低減させ得る。他の実施例では、再循環導管１７０及び再循環ポンプ１７１は、省略され得る。

【0071】

最後に、図２に示されるエネルギー貯蔵デバイス１１０は、筐体１１１及び／またはチャンバ１１２内の圧力を制御するための圧力リリーフバルブ１５０を備える。他の実施例では、圧力リリーフバルブ１５０は、省略され得る。エネルギー貯蔵デバイス１１０はまた、相変化カプセル１４１などの相変化材料１４０、あるいは筐体１１１内の第１の流体及び／または第２の流体の熱膨張を可能にする空隙分画を有する。空隙分画は、膜または他の適切な分離体により、チャンバ１１２から分離され得る。

【0072】

図３ａ及び図３ｂを簡単に参照すると、エネルギー貯蔵デバイス１１０の２つの代替的な実施例が図示及び説明され、同様の構成要素には同様の数詞が付与される。図３ａに示される実施例は、図３ａのエネルギー貯蔵デバイスの相変化材料１４０がカプセル封入されていない点で、図２に示される実施例と異なる。すなわち、相変化材料１４０は、相変化材料１４０のブロックとして筐体１１１内に設けられる。この実施例では、チャンバ１１２も、相変化カプセル１４１間の流体流路１１３も存在しない。代わりに、第１の流体は、第１のシステム１０から第１の流体入口１２０ａを介して受け取られ、迂曲経路で相変化材料１４０を通る第１の流体導管１２２を介して、第１の流体出口１２０ｂに送られる。同様に、第２の流体は、第２のシステム２０から第２の流体入口１３０ａを介して受け取られ、迂曲経路で相変化材料１４０を通る第２の流体導管１３２を介して、第２の流体出口１３０ｂに送られる。

【0073】

図２の相変化カプセル１４１を参照して前述されたように、第１の流体導管１２２及び第２の流体導管１３２は、相変化材料と、第１の流体導管１２２及び第２の流体導管１３２を通って流動可能なそれぞれの第１の流体及び第２の流体との間に、任意の適切な熱交換界面を有することが、理解されよう。図３ａに示される実施例では、相変化材料１４０は、「キャンドルライト効果」の影響を受け得ることにより、第１の流体が第１の流体導管を通るときに、第１の流体導管１２２に近い相変化材料１４０のみが融解される。同様に、第２の流体が第２の流体導管１３２を通るときに、第２の流体導管１３２に近い相変化材料１４０のみが凝固され得る。第１の流体入口１２０ａと第１の流体出口１２０ｂ、及び第２の流体入口１３０ａと第２の流体出口１３０ｂのそれぞれの間に流体連結された付加的な第１の流体導管１２２及び第２の流体導管１３２を、例えばそれぞれのヘッダ（図示せず）により設けることで、第１の流体及び第２の流体と、相変化材料１４０との間の熱伝達特性の向上がもたらされ得る。代替的または付加的に、相変化材料１４０を通るより曲がりくねった経路の第１の流体導管１２２及び第２の流体導管１３２を設けることにより、より効率的な熱伝達特性が達成され得る。しかし、このような実施例では、エネルギー貯蔵デバイス１１０にわたり圧力降下の増加が生じ得、よって、第１の流体及び第２の流体を送るためのより大きなポンプが必要になり得る。

【0074】

図３ｂは、別の代替的なエネルギー貯蔵デバイス１１０を示す。ここでは、筐体１１１は、相変化材料１４０の柱状部により分離された複数の流体流路１２２、１３２、またはチャンバ１２２、１３２を含む。具体的には、エネルギー貯蔵デバイス１１０は、第１の流体を第１の流体入口１２０ａから第１の流体出口１２０ｂへ送るように構成された複数の並列な第１の流体流路１２２と、第２の流体を第２の流体入口１３０ａから第２の流体出口１３０ｂへ送るように構成された複数の並列な第２の流体流路１３２とを備える。各柱状部内の相変化材料１４０は、前述のように、熱交換界面１４２により、第１の流体通路１２２及び第２の流体通路１３２から分離される。

【0075】

図３ａ及び図３ｂに示される実施例のそれぞれでは、エネルギー貯蔵デバイス１１０内で、第１の流体及び第２の流体は、混合することが不可能である。いずれの事例でも、第１の流体及び第２の流体は、エネルギー貯蔵デバイス１１０を同時に通ることができ、これにより、相変化材料１４０を介した第１の流体から第２の流体へのより直接的な熱伝達が可能となり得る。本明細書で提示されたものに加えて、他の種類のエネルギー貯蔵デバイス１１０も、当業者には明らかであろう。

【0076】

ここで図４を参照すると、代替的なエネルギー貯蔵システム１００が図示及び説明される。エネルギー貯蔵システム１００は、図２～図３ｂのうちのいずれか１つを参照して上記に図示及び説明されたエネルギー貯蔵デバイス１１０のうちのいずれかであるエネルギー貯蔵デバイス１１０、または相変化材料１４０を有する任意の他の適切なエネルギー貯蔵デバイスを備える。ただし、図４では、エネルギー貯蔵デバイス１１０は、単一のエネルギー貯蔵デバイス入口１１４ａと、単一のエネルギー貯蔵デバイス出口１１４ｂとを有し、これらは、筐体１１１への流体の流入、及び筐体１１１からの流体の流出を、それぞれ行う。

【0077】

図２のエネルギー貯蔵システム１００とは対照的に、図４のエネルギー貯蔵システム１００は、エネルギー貯蔵デバイス１１０内で、第１のシステム１０及び第２のシステム２０と、相変化材料１４０との間で熱エネルギーを、第３の流体を介して間接的に伝達するように構成される。具体的には、エネルギー貯蔵システム１００は、第１の熱交換器１８０と、第２の熱交換器１９０と、流体導管１１５とを備える。第１の熱交換器１８０及び第２の熱交換器１９０は、任意の適切な流体間熱交換器である。エネルギー貯蔵システム１００はまた、流体ループを備え、流体ループは、流体導管１１５と、エネルギー貯蔵デバイス１１０と、第１の熱交換器１８０及び第２の熱交換器１９０と、流体ループを周るように第３の流体を送る第３の流体ポンプ１１７とを含む。

【0078】

第１の熱交換器１８０は、エネルギー貯蔵システム１００の第１の流体入口１２０ａ及び第１の流体出口１２０ｂを備え、これらは、第１のシステム１０から第１の流体の受け取り、及び第１のシステム１０へ第１の流体の供給を、それぞれ行う。第１の熱交換器１８０は、第１の流体を第１の流体入口１２０ａから第１の流体出口１２０ｂへ第１の熱交換器１８０を通して送るための第１の熱交換器流路１８３を備える。第１の熱交換器１８０はまた、第３の流体ポンプ１１７から第１の熱交換器１８０内に第３の流体を受け入れるための第１の熱交換器入口１８１ａと、第１の熱交換器１８０からエネルギー貯蔵デバイス１１０に第３の流体を供給するための第１の熱交換器出口１８１ｂと、流体ループにおいて第１の熱交換器入口１８１ａから第１の熱交換器出口１８１ｂへ第３の流体を送るための第１の熱交換器ループ導管１８２と、を備える。このようにして、第１の熱交換器１８０は、第１の熱交換器流路１８３内の第１の流体と、第１の熱交換器ループ導管１８２内の第３の流体との間で、熱エネルギーを伝達するように構成される。

【0079】

同様に、第２の熱交換器１９０は、エネルギー貯蔵システム１００の第２の流体入口１３０ａ及び第２の流体出口１３０ｂを備え、これらは、第２のシステム２０から第２の流体の受け取り、及び第２のシステム２０へ第２の流体の供給を、それぞれ行う。第２の熱交換器１９０は、第２の流体を第２の流体入口１３０ａから第２の流体出口１３０ｂへ第２の熱交換器１９０を通して送るための第２の熱交換器流路１９３を備える。第２の熱交換器１９０はまた、エネルギー貯蔵デバイス１１０から第２の熱交換器１９０内に第３の流体を受け入れるための第２の熱交換器入口１９１ａと、第２の熱交換器１９０から第３の流体ポンプ１１７に第３の流体を供給するための第２の熱交換器出口１９１ｂと、流体ループにおいて第２の熱交換器入口１９１ａから第２の熱交換器出口１９１ｂへ第３の流体を送るための第２の熱交換器ループ導管１９２と、を備える。このようにして、第２の熱交換器１９０は、第２の熱交換器ループ導管１９２内の第３の流体と、第２の熱交換器流路１９３内の第２の流体との間で、熱エネルギーを伝達するように構成される。

【0080】

このように、第３の流体は、第１の熱交換器１８０を介して受け取った第１の流体からの熱エネルギーを、エネルギー貯蔵デバイス１１０に伝達する。エネルギー貯蔵デバイス１１０は、第３の流体からエネルギーを受け取り、貯蔵する。次いで、第３の流体は、第２の熱交換器１９０を通り、そこで第３の流体は、第２の熱交換器１９０内の第２の流体に第３の流体の熱を伝達する。

【0081】

エネルギー貯蔵システム１００は、第３の流体に第１の熱交換器１８０をバイパスさせるための流体ループバイパスバルブ１１６を備える。このようにして、エネルギー貯蔵システムは、流体ループバイパスバルブ１１６が閉鎖状態であり、エネルギー貯蔵デバイス１１０が、第１の熱交換器１８０を介して第１のシステム１０から熱を受け取って貯蔵する、貯蔵構成に構成可能である。貯蔵構成では、第３の流体は、エネルギー貯蔵デバイス１１０を通った後に、第２のシステム２０に流体の残留熱を供給して、例えば航行中に燃料貯蔵タンク内の燃料を加熱することもできる。エネルギー貯蔵システム１００はまた、流体ループバイパスバルブ１１６が開放状態であり、第３の流体が、第１の熱交換器１８０を介して第１のシステム１０から熱を受け取ることなく流体ループを通る、供給構成に構成可能である。すなわち、供給構成では、エネルギー貯蔵システムは、例えば港滞在中に、エネルギー貯蔵デバイス１１０に貯蔵された熱を第２のシステム２０に供給するように構成される。

【0082】

いくつかの実施例では、エネルギー貯蔵システム１００は、第３の流体に第２の熱交換器１９０をバイパスさせるための第２の流体ループバイパスバルブ（図示せず）を備えることが、理解されよう。さらにいくつかの実施例では、第３の流体ポンプ１１７は、流体ループ内の他の場所に配置され得、及び／または第３の流体は、逆方向で流体ループを周るようにポンプ流送され得る。いくつかの実施例では、第３の流体は、３ｂａｒ～５ｂａｒの圧力に維持される。他の実施例では、第３の流体圧力は、この範囲外である。

【0083】

図５は、船舶１内のエネルギーを取り扱う例示的な方法５００を示す。方法５００は、船舶１の第１のシステム１０から受け入れた第１の流体からの熱エネルギーを、相変化材料１４０に貯蔵すること５１０を含む。方法５００はさらに、相変化材料１４０に貯蔵された熱エネルギーを、船舶１の第２のシステム２０へ送り出す第２の流体に供給すること５２０を含む。

【0084】

示される実施例の方法５００はまた、船舶の第１のシステムから第１の流体を受け取ること５０５と、相変化材料１４０に貯蔵された熱エネルギーにより加熱された第２の流体を、船舶の第２のシステムに供給すること５１５と、を含む。いくつかの実施例では、方法５００は、本明細書で説明されるエネルギー貯蔵システム１００のうちのいずれか１つにより実行される。よって、いくつかの実施例では、方法５００は、本明細書で説明されるエネルギー貯蔵システム１００及び／またはエネルギー貯蔵デバイス１１０のうちのいずれか１つにより実行されるアクションのうちのいずれかを含む。

【0085】

本明細書で説明される実施例のうちのいずれかにおける相変化材料１４０は、任意の適切な相変化材料１４０であることが、理解されよう。いくつかの実施例では、相変化材料１４０は、例えばパラフィン系化合物または非パラフィン系化合物のいずれかを含む有機相変化材料１４０である。他の実施例では、相変化材料１４０は、例えば塩水和物または金属化合物を含む無機相変化材料１４０である。いくつかの実施例では、相変化材料１４０は、相変化材料１４０の構成部分のそれぞれの融点よりも低い融点を有する共晶相変化材料１４０である。いくつかの実施例では、共晶相変化材料は、２つ以上の有機相変化材料の組み合わせ、２つ以上の無機相変化材料の組み合わせ、または無機相変化材料と有機相変化材料の組み合わせである。

【0086】

いくつかの実施例では、本明細書で説明される実施例のうちのいずれか１つのエネルギー貯蔵デバイス１１０は、相変化材料１４０を含む複合材料を備える。いくつかのこのような実施例では、複合材料は、相変化材料１４０を収容する支持構造を備える。いくつかの実施例では、支持構造は、相変化材料１４０と、第１の流体、第２の流体、及び／または第３の流体との間で熱を交換するための熱交換界面１４２を備える。他の実施例では、複合材料は、相変化材料１４０を含む、形状安定性のある複合材料である。いくつかのこのような実施例では、第１の流体、第２の流体、及び／または第３の流体は、形状安定複合材料と直接接触して、筐体１１１を通り得る。

【0087】

図２では、筐体１１１は略円筒形状であることが示されるが、他の実施例では、筐体１１１は任意の他の適切な形状であり得ることが、理解されよう。同様に、第１の熱交換器１８０及び第２の熱交換器１９０は、任意の適切な形状であり得、第１の熱交換器ループ導管１８２及び第２の熱交換器ループ導管１９２ならびに第１の熱交換器流路１８３及び第２の熱交換器流路１９３は、それぞれの第１の熱交換器１８０及び第２の熱交換器１９０を通る任意の適切な経路を有し得る。

【0088】

本発明の実施形態は、図示された実施例を具体的に参照して論述された。しかしながら、説明された実施例に対して、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲内で、変形及び変更が行われてもよいことが、理解されよう。例えば、前述の実施例のうちの２つ以上が組み合わされてもよいこと、及びいくつかの実施例では、１つの実施例の特徴が、１つ以上の他の実施例の特徴と組み合わされてもよいことが、理解されよう。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】