特表 2024-535169 ＶＯＣ燃料供給システムとそれを備えた船舶

(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】2024-09-30

(54)【発明の名称】ＶＯＣ燃料供給システムとそれを備えた船舶

(51)【国際特許分類】

   F02M 21/02 20060101AFI20240920BHJP

   B63H 21/38 20060101ALI20240920BHJP

   F02M 25/00 20060101ALI20240920BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20240920BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20240920BHJP

   F23K 5/00 20060101ALI20240920BHJP

   F02B 43/00 20060101ALN20240920BHJP

【ＦＩ】

F02M21/02 N

B63H21/38 B

F02M21/02 301A

F02M21/02 M

F02M25/00 H

F02M25/00 L

F02M25/00 N

F01N3/08 B

F01N3/24 L

F23K5/00 303

F02B43/00 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023574699

(86)(22)【出願日】2023-08-09

(85)【翻訳文提出日】2023-12-04

(86)【国際出願番号】 KR2023011753

(87)【国際公開番号】W WO2024035115

(87)【国際公開日】2024-02-15

(31)【優先権主張番号】10-2022-0099439

(32)【優先日】2022-08-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2023-0103578

(32)【優先日】2023-08-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517430897

【氏名又は名称】ハンファ オーシャン カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】弁理士法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】キム，ジョン ヒョン

(72)【発明者】

【氏名】ペ，ヨン ホ

【テーマコード（参考）】

3G091

3K068

【Ｆターム（参考）】

3G091AA04

3G091AA21

3G091AB04

3G091BA14

3G091CA08

3G091CA17

3K068AA01

3K068AB12

3K068CA11

(57)【要約】

本発明は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）をエンジンの燃料に供給するためのＶＯＣ燃料供給システムおよびその方法、ならびにＶＯＣを燃料とする船舶に関する。
本発明によるＶＯＣ燃料供給システムは、ガスを燃料として使用しガス燃料モードで運転するエンジン；揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を燃料として前記エンジンに供給するＶＯＣ供給部；前記ＶＯＣ供給部とエンジンとを接続し、前記ＶＯＣ供給部からエンジンに気体状態のＶＯＣ燃料が移送される経路である燃料供給ライン；と、前記燃料供給ラインに設けられて前記エンジンの上流で前記ＶＯＣ燃料に含まれた液体状態の再凝縮ＶＯＣを濾過するドレンフィルタ；を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスを燃料として使用しガス燃料モードで運転するエンジン；
揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を燃料として前記エンジンに供給するＶＯＣ供給部；
前記ＶＯＣ供給部と前記エンジンとを接続し、前記ＶＯＣ供給部から前記エンジンに気体状態のＶＯＣ燃料が移送される経路である燃料供給ライン；
前記燃料供給ラインに設けられ、前記エンジンの上流で前記ＶＯＣ燃料に含まれた液体状態の再凝縮ＶＯＣを濾過するドレンフィルタ；を備えることを特徴とする、
ＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項2】

前記ドレンフィルタは、
下部に設けられた漏斗状のホッパ；
上部に設けられ、一端は前記燃料供給ラインから延長し、他端は前記ホッパに向かって折曲した形状であって、前記ドレンフィルタ内に前記ＶＯＣ燃料を流入させるガス流入パイプ；を備え、
前記ＶＯＣ燃料に含まれた液体状態の再凝縮ＶＯＣは前記ホッパの下に集められ、液体状態の再凝縮ＶＯＣを分離した気体状態のＶＯＣ燃料のみ排出されることを特徴とする、
請求項１に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項3】

前記エンジンに前記ＶＯＣより高い熱量のガス燃料を供給するガス供給部；
前記ガス供給部から供給されたガス燃料と前記ＶＯＣ供給部から供給されたＶＯＣ燃料とを混合した混合ガス燃料を前記エンジンに供給する燃料混合部；をさらに備え、
前記エンジンは前記混合ガス燃料をガス燃料として供給されることを特徴とする、
請求項１に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項4】

前記ドレンフィルタに集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣを回収する再凝縮ＶＯＣリサイクル手段；をさらに備えることを特徴とする、
請求項１に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項5】

前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、
前記ドレンフィルタの上流の燃料供給ラインに設けられ、前記エンジンに供給されるガス燃料の温度を測定する燃料温度測定部；
前記燃料温度測定部の温度測定値が予め設定した温度より低くなったら、前記ＶＯＣ供給部の動作を停止する制御部；をさらに備えることを特徴とする、
請求項４に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項6】

前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、
前記ドレンフィルタの水位を測定するレベル測定部；
前記ドレンフィルタからエンジンへの流体の流れを遮断するためのフィルタ遮断バルブ；
前記フィルタ遮断バルブとエンジンとの間、および前記エンジンからガス燃料をベントするためのベントバルブ；、
前記レベル測定部による水位測定値が予め設定した水位に達すると、前記ＶＯＣ供給部の動作を停止し、前記フィルタ遮断バルブを閉鎖し、前記ベントバルブを開放する制御部；を備えることを特徴とする、
請求項４に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項7】

前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、
前記ドレンフィルタで集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣを排出するＬＶＯＣ回収バルブ；
前記ドレンフィルタから排出された再凝縮ＶＯＣを貯蔵するＬＶＯＣ回収タンク；
前記ＬＶＯＣ回収タンクで貯蔵された再凝縮ＶＯＣを前記ＶＯＣ供給部に供給するＬＶＯＣ移送ポンプ；を備えることを特徴とする、
請求項４に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項8】

前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、
前記ドレンフィルタに不活性ガスを供給し、前記ドレンフィルタで集められた再凝縮ＶＯＣを前記ドレンフィルタから排出する不活性ガス供給部；をさらに備えることを特徴とする、
請求項４に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項9】

前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、
前記ドレンフィルタに不活性ガスを供給するときに前記ＶＯＣ供給部とドレンフィルタとの間を遮断するための二重遮断バルブユニット；
前記ドレンフィルタに不活性ガスを供給するときに前記ドレンフィルタとエンジンとの間を遮断するためのフィルタ遮断バルブ；
前記燃料供給ラインからドレンフィルタに供給される流体の圧力を測定する燃料圧力測定部；
前記ドレンフィルタで集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣを排出するＬＶＯＣ回収バルブ；
前記燃料圧力測定部の圧力測定値が予め設定した圧力に達すると、前記ＬＶＯＣ回収バルブを開放する制御部；を備えることを特徴とする、
請求項８に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項10】

前記二重遮断バルブユニットは、
前記二重遮断バルブユニットを通過する流体の圧力を調整するバルブを備え、
前記制御部は、前記燃料圧力測定部の圧力測定値が予め設定した圧力変化率を超えないように前記二重遮断バルブユニットの開度を制御して、前記ドレンフィルタに供給される不活性ガスの圧力を調整することを特徴とする、
請求項９に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項11】

前記燃料供給ラインを冷却して燃料供給ラインに残っている気体状態のＶＯＣを凝縮させるための熱媒体が循環する冷却ライン；
前記冷却ラインに設けられた冷却バルブ；
前記ガス燃料モードが停止したら前記冷却バルブが開放するように制御する制御部；をさらに備えることを特徴とする、
請求項１に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項12】

前記エンジンから排出される排気ガスを脱窒するための還元剤を貯蔵する還元剤タンク；
前記還元剤タンクの温度を維持するための熱媒体を循環させるチラーユニット；を備え、
前記冷却ラインは、前記還元剤タンクを冷却して高温になった熱媒体が前記チラーユニットに再循環するラインから分岐して前記燃料供給ラインの端部に接続することを特徴とする、
請求項１１に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項13】

前記燃料供給ラインに不活性ガスを供給して前記燃料供給ラインに残っている液体状態のＬＶＯＣを排出する不活性ガス供給部；
前記不活性ガス供給部と前記燃料供給ラインとを接続するＬＶＯＣパージライン；
前記ＬＶＯＣパージラインに設けられたＬＶＯＣパージバルブ；
前記燃料供給ラインの温度を測定するパージ温度測定部；をさらに備え、
前記制御部は、前記パージ温度測定部の温度測定値が予め設定した設定値に達したら前記ＬＶＯＣパージバルブを開放して、不活性ガスが前記燃料供給ラインに供給され、前記不活性ガスによって前記燃料供給ラインからＬＶＯＣを排出させることを特徴とする、
請求項１１に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項14】

前記ドレンフィルタには、前記燃料供給ラインから排出された不活性ガスとＬＶＯＣが仮貯蔵され、
前記ドレンフィルタから排出されたガスを移送する第４ベントライン；
前記第４ベントラインに設けられたＶＯＣベントバルブ；
前記ドレンフィルタから排出された液体を移送するＬＶＯＣ回収ライン；
前記ＬＶＯＣ回収ラインに設けられたＬＶＯＣ回収バルブ；
前記燃料供給ラインの圧力を測定する燃料圧力測定部；をさらに備え、
前記制御部は、前記燃料圧力測定部の圧力測定値が予め設定した設定値に達すると、前記ＶＯＣベントバルブおよびＬＶＯＣ回収バルブを開放することを特徴とする、
請求項１３に記載のＶＯＣ燃料供給システム。

【請求項15】

請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のＶＯＣ燃料供給システムを備え、ＶＯＣを燃料として使用する船舶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）をエンジンの燃料として供給するＶＯＣ燃料供給システムおよび方法、ならびにＶＯＣを燃料として使用する船舶に関する。

【背景技術】

【0002】

揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）は、原油輸送船（ｏｉｌ ｔａｎｋｅｒ）に設けられて原油貨物を貯蔵した原油貯蔵タンク、またはエンジンの燃料として使用される燃料油を貯蔵した燃料油貯蔵タンクなどから液体状態のオイルが揮発して生成される煤である。

【0003】

ＶＯＣの組成は、貯蔵タンクに貯蔵したオイルのほぼすべての成分、すなわち有機化合物を含有している。ＶＯＣを大気中に放出させると、太陽光の作用を受けて窒素酸化物と光化学反応しオゾン及び光化学酸化性物質が生成され、光化学スモッグを誘発したり、オゾン層破壊、温室効果に影響を与えるなど環境汚染を引き起こす。また、ベンゼンなどの物質は発がん性物質であるため人体にも非常に有害である。

【0004】

ＶＯＣは有害性の問題のため国際海事機関などでは一部港湾でのＶＯＣ排出を一部規制している。それだけでなく、ＶＯＣの大気放出はそれだけの有効物質の損失であるため、ＶＯＣを大気放出するのではなく回収して効果的に処理する方法を講じる必要がある。近年、ＶＯＣを燃料油としてリサイクルする技術を適用して船舶のエネルギー効率を高める研究も進められている。

【0005】

ＶＯＣは重炭化水素の含量が高くてガスエンジンのメタン価の要件を満たさないため、従来は改質器を用いてＶＯＣを軽質炭化水素であるメタンに改質して供給するしかなかった。

【0006】

改質器を用いた燃料供給は、周期的に改質器の性能を維持のためのメンテナンスが必要であり、改質反応（ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ）のためには多量の蒸気などの熱エネルギーが必要となり、追加的な燃料燃焼が必須であるという問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は前述した問題点を改善し、ＶＯＣをエンジンの燃料として安定的に供給するＶＯＣ燃料の供給システム及び方法、並びにＶＯＣを燃料として使用する船舶を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するため本発明の一実施形態では、ガスを燃料として使用するエンジン；揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を燃料として前記エンジンに供給するＶＯＣ供給部；前記ＶＯＣ供給部とエンジンとを接続し、前記ＶＯＣ供給部からエンジンまで気体状態のＶＯＣ燃料が移送される経路である燃料供給ライン；と、前記燃料供給ラインに設けられ、前記エンジンの上流から前記ＶＯＣ燃料に含まれた液体状態の再凝縮ＶＯＣを濾過するドレンフィルタ；を備えた、ＶＯＣ燃料の供給システムが提供される。

【0009】

好ましくは、ドレンフィルタは、下部に設けられた漏斗状のホッパ；と、上部に設けられ、一端が前記燃料供給ラインから延長し、他端がホッパに向かって折曲した形状であって、前記ドレンフィルタ内に前記ＶＯＣ燃料を流入させるガス流入パイプ；を備え、前記ＶＯＣ燃料に含まれた液体状態の再凝縮ＶＯＣは前記ホッパーの下に集められ、液体状態の再凝縮ＶＯＣを分離した気体状態のＶＯＣ燃料のみ排出される。

【0010】

好ましくは、前記エンジンに前記ＶＯＣより高い熱量のガス燃料を供給するガス供給部；と、前記ガス供給部から供給されたガス燃料と前記ＶＯＣ供給部から供給されたＶＯＣ燃料とを混合した混合ガス燃料を前記エンジンに供給する燃料混合部；とをさらに備え、前記エンジンは前記混合ガス燃料をガス燃料として供給される。

【0011】

好ましくは、前記ドレンフィルタで集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣを回収する再凝縮ＶＯＣリサイクル手段；をさらに備え得る。

【0012】

好ましくは、前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、前記ドレンフィルタの上流の燃料供給ラインに設けられ、前記エンジンに供給されるガス燃料の温度を測定する燃料温度測定部；と、前記燃料温度測定部の温度測定値が予め設定した温度より低くなったら、前記ＶＯＣ供給部の動作を停止する制御部；とをさらに備え得る。

【0013】

好ましくは、前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、前記ドレンフィルタの水位を測定するレベル測定部；前記ドレンフィルタからエンジンへの流体の流れを遮断するためのフィルタ遮断バルブ；前記フィルタ遮断バルブとエンジンとの間、および前記エンジンからガス燃料をベントするためのベントバルブ；と、前記レベル測定部による水位測定値が予め設定した水位に達すると、前記ＶＯＣ供給部の動作を停止し、前記フィルタ遮断バルブを閉鎖して前記ベントバルブを開放する制御部；とを備え得る。

【0014】

好ましくは、前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、前記ドレンフィルタで集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣを排出するＬＶＯＣ回収バルブ；前記ドレンフィルタから排出された再凝縮ＶＯＣを貯蔵するＬＶＯＣ回収タンク；と、前記ＬＶＯＣ回収タンクで貯蔵された再凝縮ＶＯＣをＶＯＣ供給部に供給するＬＶＯＣ移送ポンプ；を備え得る。

【0015】

好ましくは、前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、前記ドレンフィルタに不活性ガスを供給して前記ドレンフィルタで集められた再凝縮ＶＯＣを前記ドレンフィルタから排出する不活性ガス供給部；をさらに備え得る。

【0016】

好ましくは、前記再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、前記ドレンフィルタに不活性ガスを供給するとき、前記ＶＯＣ供給部とドレンフィルタとの間を遮断するための二重遮断バルブユニット；前記ドレンフィルタに不活性ガスを供給するとき、前記ドレンフィルタとエンジンとの間を遮断するためのフィルタ遮断バルブ；前記燃料供給ラインからドレンフィルタに供給される流体の圧力を測定する燃料圧力測定部；前記ドレンフィルタで集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣを排出するＬＶＯＣ回収バルブ；と、前記燃料圧力測定部の圧力測定値が予め設定した圧力に達したら前記ＬＶＯＣ回収バルブを開放する制御部；を備える。

【0017】

好ましくは、前記二重遮断バルブユニットは、前記二重遮断バルブユニットを通過する流体の圧力を調整するバルブを備え、前記制御部は、前記燃料圧力測定部の圧力測定値が予め設定した圧力変化率を超えないように前記二重遮断バルブユニットの開度を制御し、前記ドレンフィルタに供給される不活性ガスの圧力を調整する。

【0018】

前記目的を達成するため本発明の他の実施形態では、前記ＶＯＣ供給システムを備えて、ＶＯＣを燃料として使用する船舶が提供される。

【0019】

好ましくは、前記船舶は、不活性ガスを生成して船内の不活性ガス需要先に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部；前記不活性ガス供給部と前記燃料供給ラインとを接続する不活性ガス供給ライン；前記不活性ガス供給ラインに設けられ、前記燃料供給ラインへの不活性ガスの流れを制御するパージ遮断バルブユニット；と、前記燃料供給ラインで、前記不活性ガス供給ラインが接続したポイントより上流に設けられ、前記エンジンへの燃料の流れを制御するガス遮断バルブユニット；を備え、前記ドレンフィルタは前記ガス遮断バルブユニットの下流に設けられ、前記ドレンフィルタで集められた再凝縮ＶＯＣは、前記船舶に設けられたパージ遮断バルブユニットおよびガス遮断バルブユニットの制御により、前記不活性ガスの圧力で前記ドレンフィルタから排出される。

【0020】

好ましくは、前記船舶のアッパーデッキの開放空間に設けられ、前記ドレンフィルタから排出された再凝縮ＶＯＣを貯蔵するＬＶＯＣ回収タンク；と、前記ＬＶＯＣ回収タンクで貯蔵した再凝縮ＶＯＣを前記エンジンの燃料として供給するため前記再凝縮ＶＯＣを前記ＶＯＣ供給部に供給するＬＶＯＣ移送ポンプ；をさらに備え得る。

【0021】

また、前記目的を達成するため本発明のさらに他の実施形態では、揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）をエンジンに要求される温度及び圧力で調整して気体状態のＶＯＣガス燃料を生成するステップ；前記気体状態のＶＯＣガス燃料をエンジンに供給する前にドレンフィルタを通過させるステップ；と、前記ドレンフィルタを通過したＶＯＣガス燃料を前記エンジンに供給するステップ；を備え、前記ドレンフィルタを通過させるステップにより、前記エンジンに要求される温度及び圧力で供給される過程で凝縮した液体状態の再凝縮ＶＯＣを分離して、気体状態のＶＯＣガス燃料のみを前記エンジンに供給する、ＶＯＣ燃料供給方法が提供される。

【0022】

好ましくは、前記気体状態のＶＯＣガス燃料を生成するステップは、前記ＶＯＣと前記ＶＯＣより高い熱量のガス燃料を混合して混合ガス燃料を生成するステップ；を備え得る。

【0023】

好ましくは、前記ドレンフィルタで分離した液体状態の再凝縮ＶＯＣを排出するステップ；と、排出された前記再凝縮ＶＯＣが前記気体状態のＶＯＣガス燃料を生成するステップに供給される、リサイクルステップ；をさらに備え得る。

【0024】

好ましくは、前記再凝縮ＶＯＣを排出するステップは、前記ドレンフィルタの上流で前記ＶＯＣガス燃料の温度を測定するステップ；と、前記温度を測定するステップで測定した温度測定値が予め設定した温度より低かったら、前記再凝縮ＶＯＣを排出する前に、前記ＶＯＣガス燃料を生成するステップを停止する、ＶＯＣ燃料供給停止ステップ；を備え得る。

【0025】

好ましくは、前記再凝縮ＶＯＣを排出するステップは、前記ドレンフィルタの水位を測定するステップ；と、前記水位を測定するステップで測定した水位測定値が予め設定した水位に達すると、前記再凝縮ＶＯＣを排出する前に前記エンジンに供給する工程を停止し、前記ドレンフィルター及びエンジンとエンジンからＶＯＣガス燃料をベントするＶＯＣ燃料ベントステップ；を備え得る。

【0026】

好ましくは、前記再凝縮ＶＯＣを排出するステップは、前記ドレンフィルタの上流及び下流を遮断するステップ；と、前記上流及び下流が遮断されたドレンフィルタに不活性ガスを供給するステップ；を備え、前記不活性ガスの圧力によってドレンフィルタから再凝縮ＶＯＣを排出することができる。

【0027】

好ましくは、前記不活性ガスを供給するステップは、前記ドレンフィルタ上流の圧力を測定するステップ；と、前記圧力を測定するステップで測定した圧力測定値が予め設定した圧力変化率を超えないように前記不活性ガスの圧力を調整して供給する圧力調整ステップ；をさらに備え得る。

【0028】

また、前記目的を達成するため本発明の他の実施形態では、ガスを燃料として使用しガス燃料モードで運転するエンジン；揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を燃料として前記エンジンに供給するＶＯＣ供給部；前記ＶＯＣ供給部とエンジンとを接続し、前記ＶＯＣ供給部からエンジンに気体状態のＶＯＣ燃料を移送する燃料供給ライン；前記燃料供給ラインを冷却して燃料供給ラインに残っている気体状態のＶＯＣを凝縮させるための熱媒体が循環する冷却ライン；前記冷却ラインに設けられた冷却バルブ；と、前記ガス燃料モードが停止したときに前記冷却バルブを開放するように制御する制御部；を備えた、ＶＯＣ燃料供給システムが提供される。

【0029】

好ましくは、前記エンジンから排出される排気ガスを脱窒するための還元剤を貯蔵する還元剤タンク；と、前記還元剤タンクの温度を維持するための熱媒体を循環させるチラーユニット；を備え、前記冷却ラインは、前記還元剤タンクを冷却して高温になった熱媒体が前記チラーユニットに再循環するラインから分岐して、前記燃料供給ラインの端部に接続する。

【0030】

好ましくは、前記燃料供給ラインに不活性ガスを供給して前記燃料供給ラインで残っている液体状態のＬＶＯＣを排出する不活性ガス供給部；前記不活性ガス供給部と前記燃料供給ラインとを接続するＬＶＯＣパージライン；前記ＬＶＯＣパージラインに設けられたＬＶＯＣパージバルブ；と、前記燃料供給ラインの温度を測定するパージ温度測定部；をさらに備え、前記制御部は、前記パージ温度測定部の温度測定値が予め設定した設定値に達したら前記ＬＶＯＣパージバルブを開放して、不活性ガスが前記燃料供給ラインに供給され前記不活性ガスによって前記燃料供給ラインからＬＶＯＣが排出されるように制御する。

【0031】

好ましくは、前記燃料供給ラインから排出された不活性ガスとＬＶＯＣとを仮貯蔵するドレンフィルタ；前記ドレンフィルタから排出されたガスを移送する第４ベントライン；前記第４ベントラインに設けられたＶＯＣベントバルブ；前記ドレンフィルタから排出された液体を移送するＬＶＯＣ回収ライン；前記ＬＶＯＣ回収ラインに設けられたＬＶＯＣ回収バルブ；と、前記燃料供給ラインの圧力を測定する燃料圧力測定部；をさらに備え、前記制御部は、前記燃料圧力測定部の圧力測定値が予め設定した設定値に達すると前記ＶＯＣベントバルブおよびＬＶＯＣ回収バルブを開放する。

【0032】

好ましくは、前記ドレンフィルタは、下部に設けられた漏斗状のホッパ；と、上部に設けられ、一端が前記燃料供給ラインから延長し、他端がホッパに向かって折曲した形状であって、前記ドレンフィルタ内に前記ＶＯＣ燃料を流入させるガス流入パイプ；を備え、前記ＶＯＣ燃料に含まれた液体状態の再凝縮ＶＯＣは前記ホッパーの下に集められ、液体状態の再凝縮ＶＯＣを分離した気体状態のＶＯＣ燃料のみ排出される。

【0033】

好ましくは、前記ＬＶＯＣ回収ラインで排出されたＬＶＯＣを貯蔵するＬＶＯＣ回収タンク；と、前記ＬＶＯＣ回収タンクで貯蔵された再凝縮ＶＯＣを前記ＶＯＣ供給部に供給するＬＶＯＣ移送ポンプ；をさらに備え得る。

【0034】

好ましくは、前記エンジンに供給されるガス燃料の温度を測定する燃料温度測定部；をさらに備え、前記制御部は、前記燃料温度測定部の温度測定値が予め設定した温度よりも低くなると、前記ＶＯＣ供給部の作動を停止する。

【0035】

また、前記目的を達成するため本発明のさらに他の一実施形態では、前記ＶＯＣ燃料供給システムを備えた、ＶＯＣを燃料として使用する船舶が提供される。

【0036】

さらに、前記目的を達成するため本発明のさらに他の一実施形態では、揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）をエンジンのガス燃料で供給されてガス燃料モードで運転するステップ；を備え、前記ガス燃料モードが停止したとき、前記ガス燃料をエンジンに移送する燃料供給ラインを遮断するステップ；と、前記燃料供給ラインに熱媒体を供給して前記燃料供給ラインで残っている気体状態ＶＯＣを凝縮させるステップ；を備えた、ＶＯＣ燃料供給方法が提供される。

【0037】

好ましくは、前記燃料供給ラインの温度を測定するステップ；と、前記燃料供給ラインの温度が予め設定した設定値に達すると、前記燃料供給ラインに不活性ガスを供給し、燃料供給ラインからＬＶＯＣを排出させてドレンフィルタに集めるステップ；をさらに備え得る。

【0038】

好ましくは、前記燃料供給ラインの圧力を測定するステップ；前記燃料供給ラインの圧力が予め設定した設定値に達すると、前記ドレンフィルタからガスを排出させるステップ；と、前記燃料供給ラインの圧力が予め設定した設定値に達すると、前記ドレンフィルタから液体を排出させてＬＶＯＣ回収タンクに貯蔵するステップ；を備え、前記ＬＶＯＣ回収タンクで貯蔵したＬＶＯＣは前記エンジンの燃料として使用する。

【発明の効果】

【0039】

本発明に係るＶＯＣ燃料供給システム及び方法、並びにＶＯＣを燃料として使用する船舶は、ＶＯＣを大気に放出せずエンジンの燃料として使用することができ、環境汚染を防止し、船舶のエネルギー効率が高められる。

【0040】

ＶＯＣをエンジンの燃料で供給するとき、エンジンで要求される圧力条件に合わせて圧縮したらＶＯＣの露点が高くなり、常温でも凝縮することができる。しかし、凝縮した液体状態のＶＯＣがガス燃料モードで運転するエンジンに流入すると、エンジンの燃焼に問題発生の恐れがある。本発明は、凝縮した液体状態のＶＯＣをエンジンへ供給する前にガス燃料から安全に分離し、凝縮した液体状態のＶＯＣがガス燃料モードで運転するエンジンに供給されて発生し得る問題を防止する。

【0041】

また、本発明は、ガス燃料モードの運転が停止したり、他の燃料モードに切り替える時、配管内に気体状態で残っているＶＯＣを冷却して回収し、凝縮した液体状態のＶＯＣを燃料としてリサイクルすることができる。

【0042】

また、本発明は、エンジンへ供給される前にガス燃料から分離した液体状態のＶＯＣを回収してエンジンの燃料としてリサイクルすることができる。

【0043】

さらに、船舶またはエンジンの燃料供給システムに必須である既存構成を最大限に活用し、ＶＯＣの回収およびリサイクル工程と装置の構成が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】本発明の第１実施形態によるＶＯＣ燃料供給システムを備えた船舶の一部を簡単に示す図である。

【図2】本発明の第２実施形態によるＶＯＣ燃料供給システムを備えた船舶の一部を簡単に示す図である。

【図3】本発明の第２実施形態によるＶＯＣ燃料供給システムがガス燃料モードで運転するとき、ガス燃料がエンジンに供給される流体の流れを説明するための図である。

【図4】本発明の第２実施形態によるＶＯＣ燃料供給システムが燃料切替モードで運転するとき、配管をパージするための流体の流れを説明する図である。

【図5】本発明の第２実施形態によるＶＯＣ燃料供給システムが燃料切替モードで運転するとき、配管がパージされてドレンフィルタで集められたＶＯＣを処理するための流体の流れを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

本発明の動作上の利点および本発明の実施形態によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の好ましい実施形態を添付図面と添付図面に記載した内容を参照しなければならない。

【0046】

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態についてその構成と作用を詳細に説明する。ここで、各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されても可能な限り同一の符号で表記したことに留意されたい。なお、以下の実施形態は様々な形態に変更することができ、本発明の範囲は下記の実施例によって限定されない。

【0047】

後述する本発明の一実施形態のＶＯＣ燃料供給システムおよび方法は、船舶での適用を例に説明するが、陸上でも適用することができる。

【0048】

また、後述する本発明の実施形態は、生成した原油を貨物として輸送する原油輸送船（ｃｒｕｄｅ ｏｉｌ ｃａｒｒｉｅｒ、またはｃｒｕｄｅ ｏｉｌ ｔａｎｋｅｒ）での適用を例に説明する。しかし、本発明は、海上で原油を生産する浮体式生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ；Ｆｌｏａｔｉｎｇ、Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ、Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、石油製品を輸送する石油製品運搬船（ｐｒｏｄｕｃｔ ｃａｒｒｉｅｒ）、生産した原油を貯蔵できる浮体式貯蔵設備（ＦＳＵ；Ｆｌｏａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｕｎｉｔ）などにオイル貯蔵タンクが設けられ、ＶＯＣを発生して環境的危険性が潜在し、燃料油とガス燃料の両方を燃料として使用する二重燃料エンジンを備えた全ての船舶または海上浮体構造物で適用することができる。

【0049】

また、後述する本発明の一実施形態における船舶は、ガス燃料の液化ガスを燃料とするＬＦＳ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ ｇａｓ Ｆｕｅｌｅｄ Ｓｈｉｐ）であり得る。

【0050】

ここで、液化ガスは、ＶＯＣより熱量の高い物質であり、メタンまたはエタンを含む物質であってもよく、例えば、ＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）、ＬＥＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｅｔｈａｎｅ Ｇａｓ）、ＬＰＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ）、液化エチレンガス（Ｌｉｋｅｆｉｅｄ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇａｓ）など炭化水素系の液化ガス燃料であっても、アンモニア（ＮＨ_３）、水素（Ｈ_２）など非炭化水素系の液化ガス燃料であり得る。

【0051】

ただし、後述する実施例ではエンジンのガス燃料としてＬＮＧの適用を例に説明し、ＬＮＧが自然気化して生成された蒸発ガス（ＢＯＧ；Ｂｏｉｌ－Ｏｆｆ Ｇａｓ）又はＬＮＧを気化させて生成した天然ガスは単独またはＶＯＣと混合してエンジンの燃料で使用することができる。

【0052】

また、後述する本発明の一実施形態におけるエンジンは、燃料油と天然ガスを選択的または混合して燃料で使用可能な二重燃料エンジンであってもよく、高圧ガス噴射エンジン、中圧ガス噴射エンジン、と低圧ガス噴射エンジンのいずれか１つ以上を備え得る。

【0053】

以下、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施形態によるＶＯＣ燃料供給システムおよび方法、並びにＶＯＣを燃料として使用する船舶について説明する。

【0054】

図１を参照すると、本発明における第１実施形態のＶＯＣ燃料供給システムは、エンジン５００と揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）をエンジン５００に要求される圧力および温度条件で調整してＶＯＣガス燃料をエンジン５００に供給するＶＯＣ供給部と、ＶＯＣより熱量の高いガス燃料をエンジン５００に要求される圧力及び温度条件で調整して供給するガス供給部と、ＶＯＣとガス燃料を混合して混合ガス燃料を生成する燃料混合部４００を備える。

【0055】

本実施形態のエンジン５００は、ガスとオイルを燃料として選択的に使用できる二重燃料エンジン（ｄｕａｌ ｆｕｅｌ ｅｎｇｉｎｅ）であり、ガス燃料を燃料として使用するガス燃料モードと、オイル（燃料油）を燃料として使用するオイル燃料モードで動作する。

【0056】

本実施形態のＶＯＣ燃料供給システムおよび方法は、エンジン５００がガス燃料モードで動作するときにガス燃料をエンジン５００の燃料として供給する。エンジン５００がガス燃料モードで動作する時、天然ガスと、ＶＯＣと、天然ガス及びＶＯＣとを混合した混合ガス燃料のいずれかをガス燃料で供給されるが、本実施形態では、エンジン５００がガス燃料モードで動作し、混合ガス燃料を燃料で供給されることを基準に説明する。

【0057】

また、本実施形態におけるエンジン５００は、船舶を推進するためのメインエンジンまたは電力を生産するための発電エンジンをいずれか１つ以上備え、１つ以上設けられる。図には、２台のエンジン５００が設けられていることを例示している。

【0058】

一方、エンジン５００は、船舶の安全規定上、危険区域（ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｚｏｎｅ）に分類されるエンジンルームＥＲ内で設置しなければならない。エンジンルームＥＲは船舶のアッパーデッキ（ｕｐｐｅｒ ｄｅｃｋ）の下部で配置される。

【0059】

エンジン５００がガスを燃料とするエンジンである場合、エンジンルームＥＲを通過するガス配管（燃料供給ラインＦＬ）は二重管（ｄｏｕｂｌｅ ｗａｌｌ）５１０で構成しなければならない。

【0060】

以下、説明を容易にするため、燃料供給ラインＦＬのうち、二重管５１０で設けられた区間を二重管５１０と呼び、二重管５１０でない区間を燃料供給ラインＦＬと呼ぶことにする。

【0061】

二重管５１０は、エンジン５００の内部燃焼室まで延長して設置されることができ、燃料混合部４００から燃料供給ラインＦＬを介して移送された混合燃料は二重管５１０を流れてエンジン５００の燃焼室に噴射される。

【0062】

一方、エンジン５００の燃焼室に噴射されずに回収されるガス燃料、又はガストリップなどのエンジン５００問題が発生したときに排出しなければならないガス燃料は、エンジン５００からベントマスト（ｖｅｎｔ ｍａｓｔ）へ接続した第１ベントラインＶＬ１を介して、ベントマストにベントすることができる。第１ベントラインＶＬ１には、開閉制御によってエンジン５００および二重管５１０に充填された流体をベントまたはパージするように作動するベントバルブ５２０が設けられ得る。

【0063】

二重管５１０の内管（ｉｎｎｅｒ ｐｉｐｅ）と外管（ｏｕｔｅｒ ｐｉｐｅ）との間の空間、すなわち外管には内管からガスが漏洩したときに発生する各種事故を防止するための空気充填が必要であり、外管に充填された空気を周期的に交換する換気作業（ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）の実施が規定されている。

【0064】

ガス燃料船舶に対する安全規定（ＩＧＦ ｃｏｄｅ；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｄｅ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ ｆｏｒ Ｓｈｉｐｓ ｕｓｉｎｇ Ｇａｓｅｓ ｏｒ ｏｔｈｅｒ Ｌｏｗ－ｆｌａｓｈｐｏｉｎｔ Ｆｕｅｌｓ）は、二重管５１０の換気作業は時間当たり３０回実施するように規定（いわゆる、３０ ａｉｒ ｃｈａｎｇｅ ｒｕｌｅ）している。換気作業を実施することで、ガスが内管から外管に漏れても、換気する空気と共にガスが外部へ排出され、ガス漏洩による危険を防止することができる。

【0065】

また、エンジン５００に燃料を供給するためには、燃料供給の制御に利用するガスバルブユニット（ＧＶＵ；Ｇａｓ Ｖａｌｖｅ Ｕｎｉｔ）が設置されるＧＶＵルームＧＲもアッパーデッキの下部で、危険区域のエンジンルームＥＲに隣接して配置される。

【0066】

ＧＶＵルームＧＲも危険区域であるエンジンルームＥＲに隣接して配置されるので、ＧＶＵルームＧＲ内の内部空気を時間当たり３０回交換する換気作業を実施しなければならない。

【0067】

換気用の空気は、カーゴエリア（ｃａｒｇｏ ａｒｅａ）などの開放した安全区域（ｓａｆｅｔｙ ａｒｅａ）に分類される区域の空気を吸引（ｓｕｃｔｉｏｎ）して使用することを規定している。

【0068】

したがって、船舶では、二重管５１０およびＧＶＵルームＧＲに供給する換気用空気として、貨物積込場所（ｃａｒｇｏ ｓｐａｃｅ）のように船内規定上の非危険開放区域（ｎｏｎ－ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｏｐｅｎ ａｒｅａ）で規定された場所から外部空気を吸引するダンパー７２０と、二重管５１０及びＧＶＵルームＧＲ内の内部空気を外部に排出する排出ダクト７１０と換気ファン７００が設けられる。

【0069】

ダンパー７２０には、火災が発生しても火炎の拡散を防止するため、フレームスクリーン（ｆｌａｍｅ ｓｃｒｅｅｎ）が設けられ得る。

【0070】

本実施形態のＶＯＣ供給部は、燃料油または原油を貯蔵するカーゴタンク１００から移送されたＶＯＣを圧縮するＶＯＣ圧縮機２３０と、ＶＯＣ圧縮機２３０でＶＯＣが圧縮されて得た圧縮熱を冷却する冷却部２４０と、ＶＯＣ圧縮機２３０で圧縮されたＶＯＣを液化させる凝縮器２５０と、凝縮器２５０で圧縮ＶＯＣが凝縮して生成された液体状態のＶＯＣ、すなわちＬＶＯＣを貯蔵するＬＶＯＣタンク２００と、ＬＶＯＣタンク２００から排出されたＬＶＯＣを気化させてエンジン５００の燃料で供給するＬＶＯＣ気化器２２０と、エンジン５００の燃料で供給するＬＶＯＣをＬＶＯＣタンク２００から排出させてＬＶＯＣ気化器２２０に移送するＬＶＯＣ供給ポンプ２１０を備え得る。

【0071】

また、本実施形態のガス供給部は、エンジン５００に供給されるガス燃料を貯蔵する燃料タンク３００と、燃料タンク３００から排出された液化天然ガス（ＬＮＧ）を気化させるＬＮＧ気化器３２０と、エンジン５００の燃料で供給するＬＮＧを燃料タンク３００から排出させてＬＮＧ気化器３２０に移送する燃料供給ポンプ３１０と、燃料タンク３００から移送された蒸発ガスＢＯＧをエンジン５００に要求される温度で調整するＢＯＧヒータ３３０を備え得る。

【0072】

本実施形態の燃料タンク３００には、ガス燃料を液体状態、すなわちＬＮＧの状態で貯蔵することができる。また、本実施形態の燃料タンク３００は、常圧より高圧力に加圧した状態で運用する加圧型圧力タンクであり得る。

【0073】

本実施形態の燃料混合部４００は、ＶＯＣ供給部から移送されたＶＯＣとガス供給部から移送された天然ガスとを混合してエンジン５００に供給することができる。

【0074】

ＶＯＣまたはガス燃料をそれぞれエンジン５００の燃料として単独供給することもできるが、ＶＯＣは熱量が低いためエンジン５００のガス燃料として単独供給した場合、燃焼の効率性が低下する。本実施形態では、燃料混合部４００を備えてＶＯＣを天然ガスと混合した混合ガス燃料をエンジン５００の燃料で供給することができる。

【0075】

燃料混合部４００では、ＬＶＯＣ気化器２２０で気化したＶＯＣと、ＬＮＧ気化器３２０で気化した天然ガスとが混合され、必要に応じてＢＯＧヒータ３３０で加熱した蒸発ガスをさらに混合することができる。

【0076】

燃料混合部４００で混合されたＶＯＣと天然ガスの混合ガス燃料は、燃料混合部４００とエンジン５００とを接続する燃料供給ラインＦＬを介してエンジン５００の燃料として供給される。

【0077】

本実施形態では、ＶＯＣ供給部、ガス供給部及び燃料混合部４００を船舶のアッパーデッキ（ｕｐｐｅｒ ｄｅｃｋ）の上部で設けることができ、エンジン５００はアッパーデッキの下部で設けられた別のエンジンルームＥＲに設けられ得る。この場合、燃料混合部４００からエンジン５００に接続した燃料供給ラインＦＬは、アッパーデッキの上部（第１区間）と、ＧＶＵルームＧＲの内部（第２区間）と、エンジンルームＥＲの内部（第３区間）を順次通過して設けられる。このとき、第１区間は外気に露出しているため、第１区間に設けられた燃料供給ラインＦＬは断熱処理されていてもよく、第３区間に設けられた燃料供給ラインＦＬは安全規定上の二重管５１０で設けられ得る。

【0078】

本実施形態では、混合ガス燃料は最大約２５％のＶＯＣと約７５％の天然ガスを含むことができるが、ＶＯＣと天然ガスの混合割合はエンジン５００の負荷に応じて調整することができる。エンジン５００の負荷が高くなったら前記混合割合から天然ガスの混合割合を高くしＶＯＣの混合割合を下げることで、混合割合を調整してエンジン５００の負荷上昇に対応することができる。

【0079】

一方、ＶＯＣは大気圧下では気体状態で存在するが、エンジン５００で必要とする圧力に圧縮すると露点が高くなるため、追加加熱しなければ常温でも凝縮する特性がある。

【0080】

例えば、１０バールにおけるＶＯＣの露点は約２５℃である。すなわち、エンジン５００が約１０バールのガス燃料圧力を必要とする発電エンジンである場合、ＶＯＣ供給部がＶＯＣを１０バールで圧縮するように設計すると、１０バールで圧縮されたＶＯＣがエンジン５００に供給される過程で２５℃以下の環境になったら液体状態で凝縮することになる。

【0081】

すなわち、ＶＯＣをエンジン５００の燃料で使用するためには、ＶＯＣの圧力と温度をエンジン５００で要求されるレベルに維持して供給する必要があるが、ＶＯＣの温度が露点温度より低くなったらＶＯＣが凝縮することになる。

【0082】

また、燃料混合部４００でＶＯＣと天然ガスを混合しても、化学組成が完全に均一になることは不可能であるため、ＶＯＣの天然ガスの混合ガス燃料の中で一部のＶＯＣが低温で凝縮する可能性もある。

【0083】

このように凝縮したＶＯＣが液体状態でエンジン５００にそのまま流入すると、ミスファイア（ｍｉｓｆｉｒｉｎｇ）、爆発など様々な事故を誘発する。

【0084】

再凝縮したＶＯＣを気化させるためには、６バールを基準に約９０℃以上で加熱しなければならない。すなわち、再凝縮ＶＯＣがエンジン５００に流入しなくても、再凝縮ＶＯＣを加熱する手段を追設しなければ、気化せず燃料供給ラインＦＬ上で残り続けることになる。

【0085】

本実施形態では、燃料混合部４００からエンジン５００に供給される過程で凝縮し、混合ガス燃料中に混合されている液体状態の再凝縮ＶＯＣがエンジン５００に供給されないように混合ガス燃料から分離し、また混合ガス燃料から分離された液体状態の再凝縮ＶＯＣを燃料供給ラインＦＬから除去し、除去された再凝縮ＶＯＣを回収して再びエンジン５００の燃料でリサイクルするための再凝縮ＶＯＣリサイクル手段をさらに備え得る。

【0086】

すなわち、本実施形態の再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、ＶＯＣをエンジン５００の燃料として使用する船舶またはＶＯＣをエンジン５００の燃料で供給する燃料供給システムにおいてその適用が必須である。

【0087】

本実施形態の再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、燃料供給ラインＦＬに設けられ、燃料供給ラインＦＬに沿ってエンジン５００に供給される混合ガス燃料の温度を測定する燃料温度測定部４１０と、燃料供給ラインＦＬに沿ってエンジン５００に供給される混合燃料の圧力を測定する燃料圧力測定部４２０と、燃料供給ラインＦＬに沿ってエンジン５００に移送される混合燃料で含まれた液体状態の再凝縮ＶＯＣを回収するドレンフィルタ４３０を備え得る。

【0088】

また、ドレンフィルタ４３０には、ドレンフィルタ４３０で集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣの水位を測定するレベル測定部４４０と、ドレンフィルタ４３０で集められた再凝縮ＶＯＣを排出するＬＶＯＣ回収バルブ４６０が設けられ得る。

【0089】

本実施形態の燃料温度測定部４１０、燃料圧力測定部４２０、およびドレンフィルタ４３０は、燃料供給ラインＦＬの第２区間、すなわちＧＶＵルームＧＲの内で設けられ得る。

【0090】

また、本実施形態の再凝縮ＶＯＣリサイクル手段は、ドレンフィルタ４３０から排出された再凝縮ＶＯＣを回収して貯蔵するＬＶＯＣ回収タンク４７０と、ドレンフィルタ４３０とＬＶＯＣ回収タンク４７０とを接続しドレンフィルタ４３０から排出された再凝縮ＶＯＣがＬＶＯＣ回収タンク４７０に移送される経路を提供するＬＶＯＣ回収ラインＲＬと、ＬＶＯＣ回収タンク４７０で集められた再凝縮ＶＯＣを加圧してＬＶＯＣタンク２００に移送するＬＶＯＣ移送ポンプ４８０をさらに備え得る。

【0091】

本実施形態のＬＶＯＣ回収タンク４７０とＬＶＯＣ移送ポンプ４８０は、アッパーデッキ上部の開放空間に設けられ得る。

【0092】

本実施形態では、ＬＶＣＯ回収タンク４７０に回収された再凝縮ＶＯＣは、ＬＶＯＣ移送ポンプ４８０により、ＬＶＯＣ回収タンク４７０とＬＶＯＣタンク２００とを接続するＬＶＯＣ回収ラインＲＬに沿ってＬＶＯＣタンク２００に移送され、ＬＶＯＣタンク２００に貯蔵される。すなわち、本実施形態によれば、ドレンフィルタ４３０から回収した再凝縮ＶＯＣがＶＯＣ供給部を介してエンジン５００の燃料で再供給される。

【0093】

本実施形態によれば、液体状態のＶＯＣがエンジン５００に流入すると爆発などの危険性があるため、本実施形態のドレンフィルタ４３０は燃料供給ラインＦＬの第２区間、より具体的には、ガスバルブユニット５３０、６１０と二重管５１０との間に設けられ得る。

【0094】

本実施形態において、エンジン５００に移送される混合ガス燃料は、燃料供給ラインＦＬを流れてドレンフィルタ４３０を通過することになる。

【0095】

図１で示すように、本実施形態のドレンフィルタ４３０の上部には、混合ガス燃料が流入するガス流入パイプ（ｇａｓ ｉｎｌｅｔ ｐｉｐｅ、図面符号未付与）が設けられ、下部には漏斗状のホッパ（ｈｏｐｐｅｒ、図面符号未付与）が設けられる。

【0096】

すなわち、燃料供給ラインＦＬを介してエンジン５００に供給される混合ガス燃料は、エンジン５００へ供給される前にドレンフィルタ４３０のガス流入パイプを介してドレンフィルタ４３０に流入され、ドレンフィルタ４３０を通過する過程で混合ガス燃料に含まれた液体状態のＶＯＣはホッパを介して下部で集まるように構成される。

【0097】

また、ドレンフィルタ４３０のガス流入パイプは、ドレンフィルタ４３０の内部空間に延長して端部が下方向に折曲した形状（「く」の字）であり、折曲した部分は下方向のホッパと面するように構成され得る。

【0098】

本実施形態のレベル測定部４４０は、ドレンフィルタ４３０で集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣの水位を検知して水位情報を制御部８００に送信する。また、レベル測定部４４０は、ドレンフィルタ４３０で集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣの水位（ｌｉｑｕｉｄ ｌｅｖｅｌ）を検知し、水位測定値が予め設定した水位に達するとアラームを発生して作業者に知らせる機能をさらに有することができる。

【0099】

レベル測定部４４０で水位測定値が予め設定した水位に達したことを検知したら、制御部８００はエンジン５００の運転モードをガス燃料モードからオイル燃料モードに切り替え、エンジン５００に燃料の燃料油が供給されるようにシステムを制御する。あるいは、エンジン５００の運転モードをガス単独の燃料で使用するモードに切り替え、ガス供給部を用いてガス燃料をエンジン５００に燃料で供給してもよい。

【0100】

エンジン５００の運転モードがオイル燃料モードに切り替わると、ＶＯＣ供給部及びガス供給部は運転を停止し、燃料油供給部（図示せず）を作動させてカーゴタンク１００又は別途の燃料油貯蔵タンク（図示せず）で貯蔵された燃料油をエンジン５００の燃料で供給することができる。

【0101】

また、本実施形態のレベル測定部４４０は、紫外線で水位を検知するＵＶタイプのレベルスイッチを適用することが好ましい。液体状態のＶＯＣは比重が約０．４と非常に低いため、レベル測定部４４０は浮力を利用して水位を検知するボールプロットタイプ（ｂａｌｌ ｆｌｏａｔ ｔｙｐｅ）のレベルスイッチ（ｌｅｖｅｌ ｓｗｉｔｃｈ）の適用が不可能である。

【0102】

一方、本実施形態の燃料温度測定部４１０は、燃料供給ラインＦＬに沿って燃料混合部４００からエンジン５００に供給される混合ガス燃料の温度を測定する手段である。

【0103】

燃料温度測定部４１０で測定した温度測定値は、制御部８００に送信する。制御部８００は、燃料温度測定部４１０から温度情報を受信し、温度測定値が予め設定した温度より低くなると、ＬＶＯＣ供給ポンプ２１０の動作を停止させるように構成することができる。

【0104】

すなわち、制御部８００は、燃料温度測定部４１０の温度測定値を用いて、再凝縮ＶＯＣが発生したか、またはＶＯＣが再凝縮する条件であると判断した場合、ＬＶＯＣタンク２００から燃料混合部４００へのＶＯＣ燃料供給を遮断する安全装置の制御ロジックを実行することができる。

【0105】

本実施例においてＶＯＣの再凝縮条件は３０℃であり得る。すなわち、制御部８００は、燃料温度測定部４１０の温度測定値が３０℃以下であれば、ＬＶＯＣ供給ポンプ２１０の作動を停止させることができる。

【0106】

一方、ＧＶＵルームＧＲに設けられてガス燃料供給を制御するガスバルブユニットは、二重遮断バルブユニット５３０、６１０を備える。二重遮断バルブユニット５３０、６１０は、開閉制御により流体の流れを開放及び遮断し、間隔をあけて直列設置される２つのシャットオフバルブ（ｓｈｕｔ ｏｆｆ ｖａｌｖｅ）５３１、６１１と、２つのシャットオフバルブ５３１、６１１の間の配管ラインから分岐してベントマストに接続するラインＶＬ２、ＶＬ３上で設けられ、配管ラインに残っている流体をベントする圧力調整バルブ５３２、６１２を含めて構成され得る。

【0107】

二重遮断バルブユニット５３０、６１０は、燃料供給ラインＦＬ上に配置されたガス遮断バルブユニット５３０を備え、ガス遮断バルブユニット５３０は、２つのガスシャットオフバルブ５３１と、２つのガスシャットオフバルブ５３１の間の燃料供給ラインＦＬから分岐してベントマストに接続するガスベントラインＶＬ２で配置されたガス圧力調整バルブ５３２を備え得る。

【0108】

例えば、エンジン５００のガストリップ（ｇａｓ ｔｒｉｐ）が発生すると、２つのガスシャットオフバルブ５３１が閉じられて、ガス燃料の流れを遮断する。ガス燃料の流れを遮断することによって、２つのガスシャットオフバルブ５３１の間で上昇した圧力増加分は、ガス圧力調整バルブ５３２が開けられガスベントラインＶＬ２を介してガスが排出されながら低くなるように作動する。

【0109】

一方、エンジン５００の燃料供給モードを切り替え、ガストリップなどの燃料供給における問題を解決した後、エンジン５００を再始動するためには、燃料供給ラインＦＬに残っている流体を除去し、不活性ガスを供給してパージを実行する必要がある。

【0110】

したがって、燃料供給ラインＦＬのガス遮断バルブユニット５３０の下流には、船舶に設けられ、不活性ガス、例えば窒素を生成及び供給する不活性ガス供給部６００と連通して燃料供給ラインＦＬへの不活性ガスの供給経路となる不活性ガス供給ラインＮＬが配置される。

【0111】

本実施形態の二重遮断バルブユニット５３０、６１０は、不活性ガス供給ラインＮＬ上に配置されたパージ遮断バルブユニット６１０を備え得る。

【0112】

パージ遮断バルブユニット６１０は、２つのパージシャットオフバルブ６１１と、２つのパージシャットオフバルブ６１１との間の不活性ガス供給ラインＮＬから分岐してベントマストに接続するパージベントラインＶＬ３に配置されたパージ圧力調整バルブ６１２を備え得る。

【0113】

例えば、平常時には２つのパージシャットオフバルブ６１１が閉じられていて不活性ガス供給ラインＮＬを二重遮断し、パージ圧力調整バルブ６１２が開けられ燃料供給ラインＦＬに沿って移送されるガスが不活性ガス供給ラインＮＬに向かって逆流するのを根本的に遮断するように動作する。平常時には２つのパージシャットオフバルブ６１１が閉じられているので、燃料供給ラインＦＬからガスが不活性ガス供給ラインＮＬに逆流してもパージシャットオフバルブ６１１によって二重遮断され、逆流したガスがベントマストへ移動することになる。

【0114】

本実施形態において、パージシャットオフバルブ６１１は、圧力調整（ｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇ）が可能なバルブであり、開閉速度を調整することによってパージシャットオフバルブ６１１を通過する不活性ガスの圧力を徐々に上昇または下降させる。

【0115】

本実施形態によれば、従来のガスエンジンベースの燃料供給システムで必須構成である不活性ガス供給部６００と、不活性ガス供給ラインＮＬと、ガスバルブユニット５３０，６１０を用いてドレンフィルタ４３０に集められた再凝縮ＶＯＣを回収することができる。

【0116】

本実施形態によれば、ドレンフィルタ４３０で集められた再凝縮ＶＯＣを回収するために、ドレンフィルタ４３０と二重管５１０との間の燃料供給ラインＦＬに設けられ、ドレンフィルタ４３０から再凝縮ＶＯＣを排出するとき、再凝縮ＶＯＣが二重管５１０へ流入しないように経路を遮断するフィルタ遮断バルブ４５０をさらに備え得る。

【0117】

以下、燃料混合部４００からエンジン５００に混合ガス燃料を供給して生成された再凝縮ＶＯＣを回収する方法を説明する。

【0118】

まず、燃料混合部４００から混合ガス燃料は、燃料供給ラインＦＬを介して燃料温度測定部４１０、ガス遮断バルブユニット５３０、燃料圧力測定部４２０、ドレンフィルタ４３０と二重管５１０を順に経てエンジン５００へ移送されるが、混合ガス燃料の移送中に生成された液体状態の再凝縮ＶＯＣは、ガス遮断バルブユニット５３０の下流であり二重管５１０の上流であるドレンフィルタ４３０によって濾過される。

【0119】

レベル測定部４４０は、ドレンフィルタ４３０で集められた再凝縮ＶＯＣの水位を測定して制御部８００に水位情報を送信する。制御部８００は、レベル測定部４４０で測定した水位が予め設定したレベルを超えることを検知したら、エンジン５００のガス燃料モードを停止してオイル燃料モードに切り替える。

【0120】

エンジン５００のガス燃料モードが停止されると、ベントバルブ５２０は自動的に、または制御部８００の指示によって開放されるように作動する。すなわち、エンジン５００のガス燃料モードが停止すると、ベントバルブ５２０が開けられ、二重管５１０およびエンジン５００で残っている混合ガス燃料が第１ベントラインＶＬ１を介してベントマストにベントされる。

【0121】

フィルタ遮断バルブ４５０は、エンジン５００がガス燃料モードの運転時には開放されているが、二重管５１０及びエンジン５００に残っている混合ガス燃料が全てベントされると、自動的に又は制御部８００によって閉鎖されるように作動する。

【0122】

また、制御部８００は、フィルタ遮断バルブ４５０が閉鎖されたらガスシャットオフバルブ５３１が閉鎖され、パージシャットオフバルブ６１１は開放され、不活性ガス供給部６００から不活性ガスがガスガス遮断バルブ５３０の下流のドレンフィルタ４３０へ流入するように制御する。

【0123】

液体状態のＶＯＣ、すなわちＬＶＯＣは比重が約０．４であるので、不活性ガス（例えば、窒素）の圧力を用いて移送することができる。

【0124】

このとき、制御部８００は、ガス遮断バルブユニット５３０とドレンフィルタ４３０との間の燃料供給ラインＦＬに設けられた燃料圧力測定部４２０で測定した圧力測定値を確認しながら、圧力測定値が徐々に増加するようにパージシャットオフバルブ６１１を徐々に開放させる。

【0125】

不活性ガス供給部６００から供給される不活性ガスの圧力は約６バールであるが、パージシャットオフバルブ６１１を急に開けると、相対的に高圧力である６バールの不活性ガスが急激にドレンフィルタ４３０へ流入し、ドレンフィルタ４３０で集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣが飛び出したり、飛沫を同伴する現象が発生する。

【0126】

したがって、本実施形態では、パージシャットオフバルブ６１１はドレンフィルタ４３０に流入する不活性ガスの圧力が急激に増加しないように、燃料圧力測定部４２０の圧力測定値に応じて、時間当たり圧力測定値が予め設定した圧力変化率を超えないようにパージシャットオフバルブ６１１の開放速度を調整しながら徐々に開放することが好ましい。

【0127】

また、本実施形態の制御部８００は、燃料圧力測定部４２０による圧力測定値が予め設定した基準値に達すると、ＬＶＯＣ回収バルブ４６０を開放し、ドレンフィルタ４３０で集められた液体状態の再凝縮ＶＯＣを、ＬＶＯＣ回収ラインＲＬを介してＬＶＯＣ回収タンク４７０に移送させる。

【0128】

本実施形態のＬＶＯＣ回収タンク４７０は、船舶のアッパーデッキ（ｕｐｐｅｒ ｄｅｃｋ）の上部に設置され、また安全区域に分類される区域で設置されなければならない。ＬＶＯＣ回収タンク４７０を安全区域で設置することにより、爆発の危険が他の装備または区域へ影響を与えるのを最小限に抑えることができる。

【0129】

制御部８００は、ドレンフィルタ４３０からＬＶＯＣ回収タンク４７０へ再凝縮ＶＯＣの移送が完了したら、フィルタ遮断バルブ４５０を開放し、不活性ガス供給部６００からエンジン５００まで窒素を供給して、パージ作業を実施する。

【0130】

パージ作業が完了すると、制御部８００は、エンジン５００を再びガス燃料モードに切り替え、パージシャットオフバルブ６１１を閉じ、ガスシャットオフバルブ５３１を開放するなど、燃料混合部４００から混合ガス燃料がエンジン５００へ供給されるように各装置を制御する。

【0131】

本実施形態では、ＬＶＯＣ回収タンク４７０に集められた再凝縮ＶＯＣは、ＬＶＯＣ移送ポンプ４８０を用いてＬＶＯＣタンク２００に移送することができるので、ドレンフィルタ４３０で分離した再凝縮ＶＯＣを再びＶＯＣ供給部に回収してエンジン５００のガス燃料で用いることができる。

【0132】

次に、図２乃至図５を参照して、本発明の第２実施形態による船舶のＶＯＣ燃料供給システムおよびその方法について説明する。

【0133】

後述する本発明の第２実施形態は、前述した第１実施形態の変更例であり、ＶＯＣをエンジン５００の燃料として供給するガス燃料モードがトリップやモード切替などの理由で停止されたとき、配管で残っているＶＯＣの回収方法に相違点がある。

【0134】

より具体的には、後述する本発明の第２実施形態による船舶のＶＯＣ燃料供給システムは、ガス燃料モードが停止されたときに燃料供給ラインＦＬおよび二重管５１０をパージするため、ＬＶＯＣパージラインＮＬ１、ＬＶＯＣパージバルブ５４０、第４ベントラインＶＬ４、ＶＯＣベントバルブ６２０、パージ温度測定部５５０、冷却ラインＣＬと、冷却バルブ７３０をさらに備えた点で、本発明の第１実施形態と相違点がある。

【0135】

一方、本発明の第２実施形態による船舶のＶＯＣ燃料供給システムでは、前述した第１実施形態のフィルタ遮断バルブ４５０、ベントラインＶＬ１、ベントバルブ５２０、不活性ガス供給ラインＮＬからパージシャットオフバルブ６１１の下流でガスシャットオフバルブ５３１とドレンフィルタ４３０との間の燃料供給ラインＦＬに接続するラインが含まれなく、省略することができる。

【0136】

あるいは、前記構成が含まれても、配管をパージするとき、第１実施形態による船舶のＶＯＣ燃料供給システムでは含まれず、本実施形態のみに含まれるＬＶＯＣパージラインＮＬ１、ＬＶＯＣパージバルブ５４０、第４ベントラインＶＬ４、ＶＯＣベントバルブ６２０、パージ温度測定部５５０、冷却ラインＣＬ、冷却バルブ７３０を用いることもできる。

【0137】

本実施形態の説明において、前述した第１実施形態のベントラインＶＬ１、ベントバルブ５２０、不活性ガス供給ラインＮＬからパージシャットオフバルブ６１１の下流でガスシャットオフバルブ５３１とドレンフィルタ４３０との間の燃料供給ラインＦＬに接続するラインは含まれないことを例に説明する。

【0138】

以下、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明するが、その他の構成要素及びその動作については具体的な説明を省略し、省略しても同一の図面符号が付与された部材及びその部材の動作については前述した第１実施形態の説明を同様に適用することができる。

【0139】

一方、本発明の一実施形態によるエンジン５００は、ディーゼルを燃料として使用するオイル燃料モードでも運転することができる。したがって、本発明の一実施形態による船舶は、エンジン５００から排出された排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）システムを備える必要がある。ＳＣＲシステムは、排気ガス中の窒素酸化物を触媒層で還元剤との化学反応によって除去するための装置である。

【0140】

ＳＣＲシステムは、窒素酸化物と反応させるための還元剤を貯蔵する還元剤タンク９２０、還元剤を冷却するためのチラーユニット９１０と、触媒層が形成され、排気ガス中の窒素酸化物と還元剤との反応が起こる反応器（図示せず）を備え得る。

【0141】

還元剤は尿素水（ｕｒｅａ）またはアンモニアであり、本実施形態では尿素水を例に説明する。尿素水を貯蔵する還元剤タンク９２０の温度は、還元剤を長期間保存するため、常に約３０℃以下で維持する必要がある。

【0142】

チラーユニット９１０と還元剤タンク９２０とを接続する配管（図面符号未付与）を介して、チラーユニット９１０で冷却した低温熱媒体が還元剤タンク９２０に供給され、還元剤タンク９２０を冷却しながら高温になった高温熱媒体が再びチラーユニット９１０に回収されることで、還元剤タンク９２０を要求温度に維持することができる。

【0143】

本実施形態による船舶のＶＯＣ燃料供給システムは、チラーユニット９１０で冷却された低温熱媒体を二重管５１０に供給して二重管５１０を冷却する冷却ラインＣＬと、冷却ラインＣＬに設けられた冷却バルブ９３０をさらに備え得る。

【0144】

本実施形態では、冷却ラインＣＬを介して低温熱媒体を二重管５１０へ供給することにより、二重管５１０内に残っているＶＯＣを凝縮させ、液体状態で残っているＬＶＯＣを冷却させて回収することができる。

【0145】

冷却ラインＣＬを備え低温熱媒体を用いて二重管５１０を冷却すると、二重管５１０内で残っているＶＯＣは凝縮され、残っているＬＶＯＣは冷却されるので、本実施形態では、凝縮されたＬＶＯＣまたは冷却されたＬＶＯＣを二重管５１０の内管と燃料供給ラインＦＬを介してドレンフィルタ４３０に回収することができる。

【0146】

前述した第１実施形態では、再凝縮ＶＯＣが二重管５１０に流入しないように経路を遮断するフィルタ遮断バルブ４５０を設けたが、本実施形態ではフィルタ遮断バルブ４５０を省略するか、パージ時にフィルタ遮断バルブ４５０の変位を開放状態で維持することができる。

【0147】

本実施形態の冷却ラインＣＬは、チラーユニット９１０から燃料の流れ方向を基準に二重管５１０の下流端からドレンフィルタ４３０を経て、再びチラーユニット９１０に接続する循環ラインを形成し得る。

【0148】

すなわち、低温熱媒体は、冷却ラインＣＬに沿ってガス燃料の正常な流れ方向と逆方向に流れて、エンジン５００からドレンフィルタ４３０に供給される。ドレンフィルタ４３０に集められた熱媒体は冷却ラインＣＬに沿ってチラーユニット９１０に再循環する。

【0149】

本実施形態では、ドレンフィルタ４３０と二重管５１０との間の燃料供給ラインＦＬに設けられ、二重管５１０からドレンフィルタ４３０に回収される流体の温度を測定するパージ温度測定部５５０をさらに備え得る。

【0150】

制御部８００は、パージ温度測定部５５０の温度測定値に応じて冷却バルブ９３０を制御して二重管５１０の冷却温度を制御する。

【0151】

本実施形態では、不活性ガス供給ラインＮＬからパージシャットオフバルブ６１１を経て二重管５１０の端部に延長するＬＶＯＣパージラインＮＬ１と、ＬＶＯＣパージラインＮＬ１に設けられたＬＶＯＣパージバルブ５４０をさらに備え得る。

【0152】

また、本実施形態では、燃料供給ラインＦＬからガスシャットオフバルブ５３１の下流で分岐してベントマストに接続する第４ベントラインＶＬ４と、第４ベントラインＶＬ４に設けられたＶＯＣベントバルブ６２０をさらに備え得る。

【0153】

制御部８００は、ＬＶＯＣパージバルブ５４０を制御し、窒素供給部６００からＬＶＯＣパージラインＮＬ１を介して窒素を二重管５１０の端部へ供給することにより、二重管５１０の内に残っているＶＯＣを液体状態でドレンフィルタ４３０に移送する。

【0154】

また、制御部８００は、ＬＶＯＣパージバルブ５４０を制御し、ＬＶＯＣパージラインＮＬ１を介して窒素を二重管５１０の端部に供給しながらも、ＶＯＣ回収バルブ４６０を制御してドレンフィルタ４３０に回収されたＬＶＯＣを、ＬＶＯＣ回収ラインＲＬを介してＬＶＯＣ回収タンク４７０に移送することもできる。

【0155】

本実施形態によるエンジン５００がガス燃料モードで運転するとき、混合ガス燃料またはＶＯＣをエンジン５００に供給する方法は、第１実施形態と同様である。

【0156】

燃料混合部４００から混合ガス燃料（またはＶＯＣ）が燃料供給ラインＦＬに沿って流れながら、燃料温度測定部４１０、ガスシャットオフバルブ５３１、燃料圧力測定部４２０、ドレンフィルタ４３０とパージ温度測定部５５０を経て二重管５１０の内管を介してエンジン５００内の燃焼室に供給される。

【0157】

混合ガス燃料の移送中に気体状態のＶＯＣが凝縮して生成された液体状態のＬＶＯＣは、ガスシャットオフバルブ５３１の下流で二重管５１０の上流で配置されたドレンフィルタ４３０によって濾過される。

【0158】

ガス燃料モードは、エンジン５００や燃料供給装置などでトリップが発生し、船舶の運航状況などに応じてエンジン５００の運転モードをオイル燃料モードに切り替える必要があるときに停止することができる。

【0159】

例えば、制御部８００は、レベル測定部４４０で測定したドレンフィルタ４３０の水位測定値を受信し、水位測定値が予め設定した設定値を超えると、エンジン５００のガス燃料モードを停止してオイル燃料モードに切り替える。

【0160】

エンジン５００の燃焼室に噴射されずに回収されたガス燃料、またはガストリップなどのエンジン５００の問題が発生したときやエンジン５００の運転モードをガス燃料モードからオイル燃料モードに切り替えようとするとき、配管に残っているガス燃料、特にＶＯＣは、本実施形態の方法によって液体状態で回収することができる。

【0161】

本実施形態において、ガス燃料モードが停止されたときに燃料供給ラインＦＬおよび二重管５１０をパージしながらＬＶＯＣを回収する方法は以下の通りである。

【0162】

前述した第１実施形態は、燃料混合部４００からエンジン５００に混合ガス燃料を供給して生成された再凝縮ＶＯＣを回収することと異なり、本実施形態では気体状態で配管に残っているＶＯＣも凝縮させて液体状態で回収することに相違点がある。

【0163】

本実施形態では、ガス燃料モードが停止されると、まずガス燃料モードで開放変位のガスシャットオフバルブ５３１が閉鎖変位になるように制御される。このとき、ＬＶＯＣ供給ポンプ２１０の運転も停止される。

【0164】

ガスシャットオフバルブ５３１が閉鎖された後、ガスシャットオフバルブ５３１の下流の燃料供給ラインＦＬと二重管５１０の圧力はそのまま維持される。

【0165】

制御部８００は、ガスシャットオフバルブ５３１が閉鎖されたら冷却バルブ９３０を開放し、還元剤タンク９２０を冷却して高温になった高温熱媒体の少なくとも一部が冷却ラインＣＬへ流入するように制御する。

【0166】

還元剤タンク９２０を冷却して高温になった高温熱媒体、すなわち冷却ラインＣＬに流入する熱媒体の温度は約１０－１５℃以下、好ましくは約１２℃以下である。したがって、高温熱媒体の温度は、二重管５１０を冷却しながら管内で残っている気体状態のＶＯＣを凝縮させるために十分低い温度である。

【0167】

冷却バルブ９３０が開放されて冷却ラインＣＬに熱媒体が流入すると、熱媒体は、二重管５１０を囲む冷却ラインＣＬに沿ってエンジン５００内の二重管５１０の端部から上流の燃料供給ラインＦＬまで流れながら二重管５１０を急速に冷却することができる。

【0168】

冷却ラインＣＬに沿って二重管５１０を冷却して高温になった熱媒体は再びチラーユニット９１０へ再循環する。

【0169】

冷却ラインＣＬはドレンフィルタ４３０を通過するように設けられ、チラーユニット９１０に再循環する熱媒体がドレンフィルタ４３０に残っている気体状態のＶＯＣも凝縮させることができる。

【0170】

一方、二重管５１０の上流で燃料供給ラインＦＬの温度を測定するパージ温度測定部５５０で測定した温度測定値は制御部８００に送信される。制御部８００は、パージ温度測定部５５０の温度測定値、すなわち二重管５１０上流の燃料供給ラインＦＬの温度が予め設定した設定値未満になるまで熱媒体を流して二重管５１０を冷却する。

【0171】

本実施形態の制御部８００は、パージ温度測定部５５０の温度測定値がＶＯＣの凝縮する温度、本実施形態では約３０℃まで冷却することができる。すなわち、制御部８００は、パージ温度測定部５５０の温度測定値が３０℃未満になると、冷却バルブ９３０を閉じて二重管５１０の冷却を中断する。

【0172】

また、制御部８００は、冷却バルブ９３０が閉鎖されると、ＬＶＯＣパージバルブ５４０が開放されるように制御し、不活性ガス供給部６００からＬＶＯＣパージラインＮＬ１を介して不活性ガスを二重管５１０へ移送させる。このときパージシャットオフバルブ６１１が開放変位になるように制御される。

【0173】

ＬＶＯＣパージラインＮＬ１を介して不活性ガス供給部６００から移送された不活性ガスは、二重管５１０及び燃料供給ラインＦＬを介してドレンフィルタ４３０に流れる。不活性ガスが二重管５１０及び燃料供給ラインＦＬを介してドレンフィルタ４３０に供給されることで、二重管５１０及び燃料供給ラインＦＬに残っている液体状態のＬＶＯＣもドレンフィルタ４３０へ移送されることになる。このとき、フィルタ遮断バルブ４５０が設けられている場合、フィルタ遮断バルブ４５０は開放変位になるように制御される。

【0174】

一方、制御部８００は、ＬＶＯＣパージラインＮＬ１を介して不活性ガスを二重管５１０へ供給する時には、燃料圧力測定部４２０の圧力測定値を確認しながら、燃料圧力測定部４２０の圧力測定値が徐々に増加するようにパージシャットオフバルブ６１１の開度を制御する。

【0175】

不活性ガス供給部６００から供給される不活性ガスの圧力は約６バールであり、パージシャットオフバルブ６１１を急に開放すると、相対的に高圧力である６バールの不活性ガスが急激にドレンフィルタ４３０へ流入しながら、ドレンフィルタ４３０で集められたＬＶＯＣが飛び出し、飛沫を同伴する現象が発生する。

【0176】

また、制御部８００は、ドレンフィルタ４３０に不活性ガスが流入し始めたらＶＯＣベントバルブ６２０を開放し、ドレンフィルタ４３０内の気体、すなわち不活性ガスが第４ベントラインＶＬ４をベントマストへ供給されるように制御する。

【0177】

また、制御部８００は、燃料圧力測定部４２０の圧力測定値が設定値まで高くなると、ＬＶＯＣ回収バルブ４６０を開けてドレンフィルタ４３０で集められたＬＶＯＣがＬＶＯＣ回収ラインＲＬを介してＬＶＯＣ回収タンク４７０へ回収されるように制御する。

【0178】

ＬＶＯＣ回収タンク４７０はアッパーデッキの上部の開放空間（ｓａｆｅｔｙ ａｒｅａ）に設けられて、爆発が他の場所に影響を及ぼすことを最小限に抑えることができる。

【0179】

ＬＶＣＯ回収タンク４７０に回収された再凝縮ＶＯＣは、ＬＶＯＣ移送ポンプ４８０によりＬＶＯＣ回収タンク４７０とＬＶＯＣタンク２００とを接続したＬＶＯＣ回収ラインＲＬに流入し、ＬＶＯＣタンク２００に移送されてＬＶＯＣタンク２００で貯蔵される。

【0180】

すなわち、本実施形態では、ドレンフィルタ４３０からＬＶＯＣがＶＯＣ供給部を介してエンジン５００の燃料で再供給される。

【0181】

前記の工程が完了すると、二重管５１０および燃料供給ラインＦＬのパージが完了したと見なされ、ガス燃料モードまたはオイル燃料モードを再開することができる。

【0182】

前述したように、本発明の一実施形態は、ＶＯＣとＬＮＧの混合燃料を使用するエンジン５００において凝縮した液体状態のガスがエンジン５００に流入するのを防止することができる。

【0183】

また、既に船舶で設置された基本装置、すなわち、チラーユニット９１０と、ＧＶＵルームＧＲに接続する不活性ガス供給部６００と活用し、ＶＯＣを凝縮させて液体状態で回収することができ、温度及び圧力測定値だけで簡単に配管のパージとＬＶＯＣの回収を制御することができる。

【0184】

本発明は前記実施態様に限定されなく、本発明の技術的要旨を逸脱しない範囲内で様々な形態で修正または変更できることは、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

【符号の説明】

【0185】

１００：カーゴタンク
２００：ＬＶＯＣタンク
２１０：ＬＶＯＣ供給ポンプ
２２０：ＬＶＯＣ気化器
２３０：ＶＯＣ圧縮機
２４０：冷却部
２５０：凝縮器
３００：燃料タンク
３１０：燃料供給ポンプ
３２０：ＬＮＧ気化器
３３０：ＢＯＧヒータ
４００：燃料混合部
４１０：燃料温度測定部
４２０：燃料圧力測定部
４３０：ドレンフィルタ
４４０：レベル測定部
４５０：フィルタ遮断バルブ
４６０：ＬＶＯＣ回収バルブ
４７０：ＬＶＯＣ回収タンク
４８０：ＬＶＯＣ移送ポンプ
５００：エンジン
５１０：二重管
５２０：ベントバルブ
５３０：ガス遮断バルブユニット
５３１：ガスシャットオフバルブ
５３２：ガス圧力調整バルブ
５４０：ＬＶＯＣパージバルブ
５５０：パージ温度測定部
６００：不活性ガス供給部
６１０：パージ遮断バルブユニット
６１１：パージシャットオフバルブ
６１２：パージ圧力調整バルブ
６２０：ＶＯＣベントバルブ
７００：換気ファン
７１０：排出ダクト
７２０：ダンパー
８００：制御部
９１０：チラー（ｃｈｉｌｌｅｒ）ユニット
９２０：還元剤タンク
９３０：冷却バルブ
ＦＬ：燃料供給ライン
ＲＬ：ＬＶＯＣ回収ライン
ＮＬ：不活性ガス供給ライン
ＶＬ１、ＶＬ２、ＶＬ３、ＶＬ４：ベントライン
ＮＬ１：ＬＶＯＣパージライン
ＣＬ：冷却ライン
ＥＲ：エンジンルーム
ＧＲ：ＧＶＵルーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】