JP2022156543A - 船舶 - Google Patents
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Abstract
【課題】ベントポスト内部及び近傍にアンモニアが滞留することを抑制できる船舶を提供する。【解決手段】船体と、前記船体に設けられて、アンモニアが存在するアンモニア存在部と、前記船体に設けられて、前記アンモニアと非反応性の気体を圧送するガス圧送部と、前記ガス圧送部が圧送する前記気体に除湿を施す除湿部と、前記アンモニア存在部の前記アンモニアを、前記除湿部を通過した前記気体とともに、大気に放出するベントポストと、を備える船舶。【選択図】図3
Description
本開示は、船舶に関する。
燃料や貨物としての可燃性ガスであるアンモニアを搭載する船舶には、アンモニアを船外の大気中へ放出するためのベントポストが設けられている。例えば、特許文献1には、可燃性ガスにより駆動されるガスエンジンの配管内等に残る可燃性ガスを、不活性ガスでパージし、ベントポストを介して大気中へ放出する構成が開示されている。
ところで、アンモニアは他の可燃性ガスと比較して空気中の水分に溶解しやすい。アンモニアガスが空気中の水分に溶解すると、霧状のアンモニア水となり、比重が大気よりも大きくなる。このため、霧状のアンモニア水は、ベントポスト内部から円滑に放出されない場合がある。また、仮に外部へ放出できたとしても、ベントポスト近傍に滞留し、十分に拡散しない可能性がある。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、ベントポスト内部及び近傍にアンモニアが滞留することを抑制できる船舶を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示に係る船舶は、船体と、前記船体に設けられて、アンモニアが存在するアンモニア存在部と、前記船体に設けられて、前記アンモニアと非反応性の気体を圧送するガス圧送部と、前記ガス圧送部が圧送する前記気体に除湿を施す除湿部と、前記アンモニア存在部の前記アンモニアを、前記除湿部を通過した前記気体とともに、大気に放出するベントポストと、を備える。
本開示によれば、ベントポスト内部及び近傍にアンモニアが滞留することを抑制できる船舶を提供することができる。
[第一実施形態]
(船舶)
以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図1~図3を参照して説明する。
本実施形態の船舶1は、アンモニアを燃料とする船舶であり、船体2と、上部構造4と、アンモニアタンク11と、燃料タンク10と、機関室14と、配管系統20と、ベントポスト30と、ガス圧送部70と、除湿部60と、噴流ライン27と、噴流発生装置40と、を備えている。本実施形態において、船舶1は液化ガス運搬船である。
(船舶)
以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図1~図3を参照して説明する。
本実施形態の船舶1は、アンモニアを燃料とする船舶であり、船体2と、上部構造4と、アンモニアタンク11と、燃料タンク10と、機関室14と、配管系統20と、ベントポスト30と、ガス圧送部70と、除湿部60と、噴流ライン27と、噴流発生装置40と、を備えている。本実施形態において、船舶1は液化ガス運搬船である。
(船体)
船体2は、舷側5A、5Bと、船底6と、上甲板7と、を有している。
舷側5A、5Bは、左右の舷側5A及び舷側5Bをそれぞれ形成する一対の舷側外板を有している。船底6は、これら舷側5A、5Bを接続する二重底の船底外板を有している。上甲板7は、一対の舷側外板の上下方向Dvの上方側端部にわたって設けられている。
船体2は、舷側5A、5Bと、船底6と、上甲板7と、を有している。
舷側5A、5Bは、左右の舷側5A及び舷側5Bをそれぞれ形成する一対の舷側外板を有している。船底6は、これら舷側5A、5Bを接続する二重底の船底外板を有している。上甲板7は、一対の舷側外板の上下方向Dvの上方側端部にわたって設けられている。
これら舷側5A、5B、船底6、及び上甲板7により、船体2の外殻は、船首尾方向FAに直交する断面視において、箱型形状をなしている。
本実施形態における船首尾方向FAとは、船体2の船尾3bから船首3aにかけて延びる方向である。即ち、船首尾方向FAは、船舶1の航行方向(進行方向)である。
本実施形態における船首尾方向FAとは、船体2の船尾3bから船首3aにかけて延びる方向である。即ち、船首尾方向FAは、船舶1の航行方向(進行方向)である。
(上部構造)
上部構造4は、上甲板7から上下方向Dvの上方側に向かうように設けられている。
上部構造4は、上甲板7から上下方向Dvの上方側に向かうように設けられている。
(アンモニアタンク)
アンモニアタンク11は、船体2内部に設けられている。アンモニアタンク11は、貨物としてのアンモニアを内部に貯留している。つまり、アンモニアタンク11は、アンモニアが存在しているアンモニア存在部15である。本実施形態のアンモニアタンク11は、例えば、上部構造4よりも船首尾方向FAにおける船首3a側に配置されている(不図示)。アンモニアタンク11には、後述のタンク置換ライン12の一端及びタンクベントライン13の一端が接続されている。
アンモニアタンク11は、船体2内部に設けられている。アンモニアタンク11は、貨物としてのアンモニアを内部に貯留している。つまり、アンモニアタンク11は、アンモニアが存在しているアンモニア存在部15である。本実施形態のアンモニアタンク11は、例えば、上部構造4よりも船首尾方向FAにおける船首3a側に配置されている(不図示)。アンモニアタンク11には、後述のタンク置換ライン12の一端及びタンクベントライン13の一端が接続されている。
(燃料タンク)
燃料タンク10は、主機用の燃料としてのアンモニアを内部に貯留している。本実施形態の燃料タンク10は、上部構造4よりも船首尾方向FAにおける船尾3b側の上甲板7上に設けられている。
燃料タンク10は、主機用の燃料としてのアンモニアを内部に貯留している。本実施形態の燃料タンク10は、上部構造4よりも船首尾方向FAにおける船尾3b側の上甲板7上に設けられている。
(機関室)
機関室14は、上甲板7よりも下方の船体2内部に設けられている。本実施形態において例示する機関室14は、上部構造4の下方に配置されている。機関室14には、少なくとも主機8が設置されている。主機8は、アンモニアを含む複数種類の燃料により駆動される。アンモニアを含む複数種類の燃料としては、例えば、アンモニアと重油との組み合わせを挙げることができ、本実施形態の船舶1は、主機8の燃料としてアンモニアと重油とを切り替え可能となっている。なお、重油を貯留する重油タンク及び重油タンクから主機8へ重油を供給する配管については、詳細説明を省略する。
機関室14は、上甲板7よりも下方の船体2内部に設けられている。本実施形態において例示する機関室14は、上部構造4の下方に配置されている。機関室14には、少なくとも主機8が設置されている。主機8は、アンモニアを含む複数種類の燃料により駆動される。アンモニアを含む複数種類の燃料としては、例えば、アンモニアと重油との組み合わせを挙げることができ、本実施形態の船舶1は、主機8の燃料としてアンモニアと重油とを切り替え可能となっている。なお、重油を貯留する重油タンク及び重油タンクから主機8へ重油を供給する配管については、詳細説明を省略する。
(配管系統)
図1、図2に示すように、主機8と燃料タンク10との間には、燃料としてのアンモニアを相互に流通させるための配管系統20が設けられている。図2に示すように、配管系統20は、燃料タンク10と主機8との間において燃料としてのアンモニアが流通する流通経路Rを形成している。配管系統20は、供給管21と、リターン管22と、開閉弁23、24と、パージガス供給装置50と、主機ベントライン38と、を有している。
図1、図2に示すように、主機8と燃料タンク10との間には、燃料としてのアンモニアを相互に流通させるための配管系統20が設けられている。図2に示すように、配管系統20は、燃料タンク10と主機8との間において燃料としてのアンモニアが流通する流通経路Rを形成している。配管系統20は、供給管21と、リターン管22と、開閉弁23、24と、パージガス供給装置50と、主機ベントライン38と、を有している。
供給管21及びリターン管22は、それぞれ、燃料タンク10と主機8とを接続している。供給管21は、主機8に燃料タンク10のアンモニアを供給している。リターン管22は、主機8で燃料として使い切られずに残った余剰のアンモニアを燃料タンク10に戻している。開閉弁23は供給管21に設けられ、開閉弁24はリターン管22に設けられている。
開閉弁23、24は、主機8の作動中は常時開放状態とされ、主機8が使用する燃料の切り替え時や危急停止時、入渠等の長期停止時等に閉塞状態とされる。閉塞状態となった開閉弁23、24は、供給管21、リターン管22の内部に形成されたそれぞれの流通経路Rにおいて、アンモニアが燃料タンク10と主機8とを相互に流通することを不可能にする。本実施形態においては、配管系統20における供給管21の開閉弁23とリターン管22の開閉弁24との間の主機8を含む区間をパージ対象領域20pとする。
パージガス供給装置50は、窒素等のアンモニアと非反応性のパージ用のパージガス(不活性ガス)をパージ対象領域20pへ供給している。パージガス供給装置50は、パージガス供給部51と、パージガス供給ライン52と、パージガス供給弁53と、を有している。パージガス供給部51は、パージガス(不活性ガス)をパージガス供給ライン52へ供給している。
パージガス供給ライン52は、供給管21のパージ対象領域20pへパージガス供給部51から供給されるパージガスを送り、パージ対象領域20p内部の雰囲気をパージガスに置換する。
パージガス供給弁53は、パージガス供給ライン52に設けられている。パージガス供給弁53は、通常時は閉塞状態とされ、パージガス供給部51から配管系統20のパージ対象領域20pへのパージガスの供給を遮断している。この状態で、開閉弁23、24は開放状態とされることで、燃料タンク10から供給管21を通して主機8へアンモニアを供給可能な状態にするとともに、余剰のアンモニアが主機8から燃料タンク10へと戻される。
パージガス供給弁53は、主機8の燃料をアンモニアから重油へ切り替える時や危急停止時、長期停止時等に閉塞状態から開放状態にされる。つまり、開閉弁23が閉塞状態になると、供給管21内部におけるアンモニアは燃料タンク10と主機8とを相互に流通することが不可能となる。したがって、燃料タンク10から主機8へのアンモニアの供給が停止する。開閉弁24は主機8の制御シーケンスに従って閉塞状態となり、主機8から燃料タンク10への余剰アンモニアの戻りが停止する。
この状態で、パージガス供給部51が作動し、パージガス供給ライン52を介して配管系統20のパージ対象領域20pにパージガスが供給され、パージ対象領域20p内のアンモニアがパージガスに置換される。
主機ベントライン38は、パージガス供給装置50が作動した時に、パージ対象領域20pでパージされたアンモニアをベントポスト30へ送気している。主機ベントライン38は、一端がベントポスト30に接続されており、他端がリターン管22のパージ対象領域20pに接続されている。主機ベントライン38には、パージ開閉弁26が設けられている。パージ開閉弁26は、通常時は閉塞状態とされている。
閉塞状態のパージ開閉弁26は、主機ベントライン38内の流路において、アンモニアが配管系統20とベントポスト30とを相互に流通することを不可能にしている。パージ開閉弁26は、主機8の燃料をアンモニアから重油へ切り替える時や危急停止時等に閉塞状態から開放状態になる。
パージ開閉弁26が開放状態になると、主機ベントライン38及び吸入部32を通じて、配管系統20のパージ対象領域20pのアンモニアがベントポスト30の下部へ直接導入される。
このようにしてベントポスト30の下部には、主機ベントライン38を介して、配管系統20のパージ対象領域20pからアンモニアが導入される。ベントポスト30は、下部から導入されたアンモニアを、上端の開口部から大気中へ放出する。
(ベントポスト)
次に、図3を参照して本実施形態のベントポスト30を説明する。
図3は、ベントポスト30の構成及びベントポスト30への気体及びアンモニアの送気に係る系統を示した図である。
ベントポスト30は、上甲板7から上下方向Dvの上方側に延びるように設けられている。ベントポスト30は、ベントポスト本体31と、雨受35と、排水管36と、を有している。
次に、図3を参照して本実施形態のベントポスト30を説明する。
図3は、ベントポスト30の構成及びベントポスト30への気体及びアンモニアの送気に係る系統を示した図である。
ベントポスト30は、上甲板7から上下方向Dvの上方側に延びるように設けられている。ベントポスト30は、ベントポスト本体31と、雨受35と、排水管36と、を有している。
ベントポスト本体31は、上甲板7から上下方向Dvの上方に向かって延在している。ベントポスト本体31は、筒状であり、上端に上下方向Dvの上方側に向かって大気開口している開口部を有している。ベントポスト本体31の下部側面には、ベントポスト本体31内部にパージ対象領域20pのアンモニアを流入させるための吸入部32が形成されている。本実施形態における吸入部32は、ベントポスト本体31の延在する方向と直交する方向に延びている。
雨受35は、ベントポスト本体31内部の開口部近傍に設けられ、雨天時や荒天等に開口部からベントポスト本体31内部に入る雨水を受ける。本実施形態の雨受35は、上下方向Dvの下方に向かうにつれて径寸法が窄まる漏斗形状をなしている。雨受35には、排水管36が接続されている。排水管36は、雨受35で受けた雨水を、ベントポスト本体31の外部へ排出する。排水管36は、雨水をベントポスト本体31の外部へ排出することで、ベントポスト本体31の内部でアンモニアが雨水に溶解し、アンモニア水となって滞留してしまうことを抑制している。
(ガス圧送部)
ガス圧送部70は、例えば、船体2内部に設けられている。ガス圧送部70は、主機8の燃料をアンモニアから重油へ切り替える時や危急停止時、長期停止時等にアンモニアと非反応性の気体を、圧送ライン80を介して除湿部60へ圧送する。本実施形態において、上記気体には、乾燥空気、乾燥窒素ガス、乾燥アルゴンガス等のアンモニアと非反応性の乾燥気体が好適に用いられる。
ガス圧送部70は、例えば、船体2内部に設けられている。ガス圧送部70は、主機8の燃料をアンモニアから重油へ切り替える時や危急停止時、長期停止時等にアンモニアと非反応性の気体を、圧送ライン80を介して除湿部60へ圧送する。本実施形態において、上記気体には、乾燥空気、乾燥窒素ガス、乾燥アルゴンガス等のアンモニアと非反応性の乾燥気体が好適に用いられる。
(除湿部)
除湿部60は、例えば、船体2内部に設けられている。除湿部60は、圧送ライン80を介してガス圧送部70により圧送された気体に除湿を施す。つまり、除湿部60は、ガス圧送部70が圧送する気体を乾燥させている。本実施形態において、除湿部60によって除湿される気体の露点温度(dew point)は、-20℃以下とするのが望ましく、より好ましくは-40℃程度である。
除湿部60は、例えば、船体2内部に設けられている。除湿部60は、圧送ライン80を介してガス圧送部70により圧送された気体に除湿を施す。つまり、除湿部60は、ガス圧送部70が圧送する気体を乾燥させている。本実施形態において、除湿部60によって除湿される気体の露点温度(dew point)は、-20℃以下とするのが望ましく、より好ましくは-40℃程度である。
(噴流ライン)
噴流ライン27は、除湿部60により除湿された気体をベントポスト30の下方からベントポスト30内部に導入する。噴流ライン27には、タンク置換ライン12が接続されている。より具体的には、タンク置換ライン12の一端がアンモニアタンク11に接続され、タンク置換ライン12の他端が噴流ライン27に接続されている。したがって、除湿部60を通過した気体は、噴流ライン27からタンク置換ライン12へと分流可能となっており、アンモニアタンク11内の雰囲気を置換するための気体が導入可能な構成となっている。
噴流ライン27は、除湿部60により除湿された気体をベントポスト30の下方からベントポスト30内部に導入する。噴流ライン27には、タンク置換ライン12が接続されている。より具体的には、タンク置換ライン12の一端がアンモニアタンク11に接続され、タンク置換ライン12の他端が噴流ライン27に接続されている。したがって、除湿部60を通過した気体は、噴流ライン27からタンク置換ライン12へと分流可能となっており、アンモニアタンク11内の雰囲気を置換するための気体が導入可能な構成となっている。
タンク置換ライン12には、タンク開閉弁25Aが設けられており、通常時のタンク開閉弁25Aは閉塞状態となっている。例えば、船舶1のタンクメンテナンス時等にタンク開閉弁25Aを開放状態にすることで、噴流ライン27内を流通する気体の一部がタンク置換ライン12に分流し、この分流したタンク置換ライン12の気体が、アンモニアタンク11内へパージ用の気体として流入する。アンモニアタンク11に気体が流入すると、アンモニアタンク11内のアンモニアがパージされ、このパージされたアンモニアがタンクベントライン13を介してアンモニアタンク11から流出する。
タンクベントライン13は、アンモニアタンク11と主機ベントライン38とを接続している。タンクベントライン13には、タンク開閉弁25Bが設けられている。タンク開閉弁25Bは、タンク置換ライン12に設けられたタンク開閉弁25Aと同一の開閉状態とされる。これにより、タンク開閉弁25Bが開放状態の時には、アンモニアタンク11からタンクベントライン13にパージされたアンモニアが流入する。このパージされたアンモニアは、さらに、主機ベントライン38に流入し、ベントポスト30の吸入部32からベントポスト30内部に流入する。
(噴流発生装置)
噴流発生装置40は、ベントポスト本体31の内部において、該ベントポスト本体31の延在する方向(上下方向Dv)と同一の方向に延びるように配置されている。噴流発生装置40は、ベントポスト本体31内部の下方から導入される気体を駆動流体とし、吸入部32から導入されるアンモニアを吸入流体として、ベントポスト本体31内部へこれら流体を噴流として放出する。
噴流発生装置40は、ベントポスト本体31の内部において、該ベントポスト本体31の延在する方向(上下方向Dv)と同一の方向に延びるように配置されている。噴流発生装置40は、ベントポスト本体31内部の下方から導入される気体を駆動流体とし、吸入部32から導入されるアンモニアを吸入流体として、ベントポスト本体31内部へこれら流体を噴流として放出する。
噴流発生装置40は、ボディ41と、ノズル42と、ディフューザ43と、を有している。ボディ41は、少なくともノズル42の噴射口を外側から覆うように形成され、吸入流体としてのアンモニアをボディ41の内部へ導入する誘引口41aを有している。誘引口41aは、上下方向Dvと直交する方向に向かって筒状に延びている。誘引口41aは、主機ベントライン38を介して燃料タンク10及びアンモニアタンク11からパージされたアンモニアを受け入れる。つまり、誘引口41aには、主機ベントライン38の一端が接続されている。ノズル42には、噴流ライン27の一端が接続されている。ディフューザ43は、ボディ41と一体に上下方向Dv上方側に向かって延びるように形成されている。誘引口41aから誘引されたアンモニアは、ディフューザ43内に導かれ、ディフューザ43内及びベントポスト本体31内においてノズル42から流入する除湿済みの気体と混合される。
(作用効果)
第一実施形態に係る船舶1は、アンモニア存在部15のアンモニアが気体によってパージされ、パージされたアンモニアはベントポスト30内部へ導入される。そして、ガス圧送部70は、除湿部60を介して気体をベントポスト30内部へ圧送する構成である。
第一実施形態に係る船舶1は、アンモニア存在部15のアンモニアが気体によってパージされ、パージされたアンモニアはベントポスト30内部へ導入される。そして、ガス圧送部70は、除湿部60を介して気体をベントポスト30内部へ圧送する構成である。
上記構成によれば、ベントポスト30内部において、圧送される除湿済みの気体とアンモニアとが混合される。そのため、アンモニアが水分と接触することを抑制できる。さらに、ベントポスト30の開口部から放出されるアンモニアの流速が上昇するため、ベントポスト30の開口部周辺の大気に含まれる水分にアンモニアが溶解することを抑制できる。したがって、ベントポスト30内部及びベントポスト30の近傍にアンモニアが滞留することを抑制するため、船舶1の乗組員がアンモニアと接触することを抑制できる。
また、ベントポスト30内部において、除湿済みの気体とアンモニアとが混合されることにより、アンモニアが希釈され、アンモニア濃度を低減することができる。
また、ベントポスト30内部において、除湿済みの気体とアンモニアとが混合されることにより、アンモニアが希釈され、アンモニア濃度を低減することができる。
また、上記構成では、除湿部60を通過した噴流としての気体と、アンモニア存在部15のアンモニアと、をそれぞれ噴流発生装置40へ導く構成である。これにより、噴流発生装置40内部でエジェクタ効果が発現し、パージされたアンモニアを噴流発生装置40内部に誘引することができる。つまり、噴流としての気体をアンモニアとともにベントポスト30外部へ勢いよく放出することができる。したがって、アンモニアがベントポスト30内部及び近傍に滞留することをより抑制できる。また、噴流発生装置40がアンモニア存在部15のアンモニアを誘引するため、ベントポスト30へ送気するためのポンプやファン等を設ける必要がない。
また、上記構成では、上甲板7上のベントポスト30内部に噴流発生装置40を設けている。
これにより、船体2に噴流発生装置40を設置するスペースを確保することが困難な場合であっても、噴流発生装置40を設置することが可能となる。
これにより、船体2に噴流発生装置40を設置するスペースを確保することが困難な場合であっても、噴流発生装置40を設置することが可能となる。
また、上記構成では、主機8を駆動するための燃料としてのアンモニアが存在するアンモニア存在部15(パージ対象領域20p)へアンモニアと非反応性のパージガスをパージガス供給部51が供給する。そして、ベントポスト30内部において、除湿部60を通過した気体とともに、パージガスによってパージされたアンモニアを大気中へ放出可能な構成である。
これにより、例えば、船舶1の燃料をアンモニアから重油へ切り替える時、船舶1の危急停止時、及び船舶1の長期停止時等に、パージガス供給部51から供給されたパージガスによってパージ対象領域20pから除去されたアンモニアを除湿された気体とともにベントポスト30から大気中へ放出することができる。
これにより、例えば、船舶1の燃料をアンモニアから重油へ切り替える時、船舶1の危急停止時、及び船舶1の長期停止時等に、パージガス供給部51から供給されたパージガスによってパージ対象領域20pから除去されたアンモニアを除湿された気体とともにベントポスト30から大気中へ放出することができる。
また、上記構成では、噴流ライン27内部の除湿部60を通過した気体が、タンク置換ライン12へと分流し、アンモニアタンク11内のアンモニアをパージ可能な構成である。そして、アンモニアタンク11に接続されているタンクベントライン13を介して、アンモニアタンク11内のパージされたアンモニアをベントポスト30内部に導入し、除湿部60を通過した気体とともに大気中へ放出可能な構成である。これにより、パージガス供給部51から供給されたパージガスによってアンモニアタンク11から除去されたアンモニアを除湿された気体とともにベントポスト30から大気中へ放出することができる。
[第二実施形態]
以下、本開示の第二実施形態の船舶1の構成について図4を参照して説明する。第二実施形態では、船舶1が備えるベントポスト30内部へ気体及びアンモニアを導入するための各種ラインの接続、並びに噴流発生装置40の配置に係る構成以外は第一実施形態と同様の構成をなしている。第一実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図4は、ベントポスト30の構成及びベントポスト30への気体及びアンモニアの送気に係る系統を示した図である。
以下、本開示の第二実施形態の船舶1の構成について図4を参照して説明する。第二実施形態では、船舶1が備えるベントポスト30内部へ気体及びアンモニアを導入するための各種ラインの接続、並びに噴流発生装置40の配置に係る構成以外は第一実施形態と同様の構成をなしている。第一実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図4は、ベントポスト30の構成及びベントポスト30への気体及びアンモニアの送気に係る系統を示した図である。
(ベントポスト)
ベントポスト本体31の下部側面には、第一吸入部33、及び第二吸入部34が形成されている。第一吸入部33は、ベントポスト本体31の延在する方向と直交する方向に延びている。この第一吸入部33にはタンクベントライン13を介してアンモニアタンク11が接続されている。第二吸入部34は、ベントポスト本体31の延在方向の下方に向かうにしたがって該ベントポスト本体31の側面から離間するように延びている。第二吸入部34には噴流発生装置40が接続されている。
ベントポスト本体31の下部側面には、第一吸入部33、及び第二吸入部34が形成されている。第一吸入部33は、ベントポスト本体31の延在する方向と直交する方向に延びている。この第一吸入部33にはタンクベントライン13を介してアンモニアタンク11が接続されている。第二吸入部34は、ベントポスト本体31の延在方向の下方に向かうにしたがって該ベントポスト本体31の側面から離間するように延びている。第二吸入部34には噴流発生装置40が接続されている。
(噴流発生装置)
本実施形態の噴流発生装置40は、ベントポスト30の外部に配置されている。本実施形態の噴流発生装置40は、上述した第一実施形態の噴流発生装置40と同様の構成であり、ボディ41と、ノズル42と、ディフューザ43と、を有している。そして、ボディ41は、吸入流体としてのアンモニアをボディ41の内部へ導入する誘引口41aを有している。誘引口41aには、主機ベントライン38の一端が接続されている。ノズル42には、噴流ライン27の一端が接続されている。
本実施形態の噴流発生装置40は、ベントポスト30の外部に配置されている。本実施形態の噴流発生装置40は、上述した第一実施形態の噴流発生装置40と同様の構成であり、ボディ41と、ノズル42と、ディフューザ43と、を有している。そして、ボディ41は、吸入流体としてのアンモニアをボディ41の内部へ導入する誘引口41aを有している。誘引口41aには、主機ベントライン38の一端が接続されている。ノズル42には、噴流ライン27の一端が接続されている。
ディフューザ43は、ノズル42及び誘引口41aによって導入された流体を同伴混合して、混合された流体をディフューザ出口43aから放出する。本実施形態のディフューザ出口43aは、ベントポスト本体31の第二吸入部34に直接接続されている。ディフューザ出口43aから放出された流体は、第二吸入部34に沿ってベントポスト本体31内に流入し、ベントポスト本体31内部の上方側に向かう噴流となる。
(作用効果)
第二実施形態に係る船舶1は、ベントポスト30の外部に噴流発生装置40を設けている。これにより、ベントポスト30の内部に噴流発生装置40を配置することが困難な場合であっても、ベントポスト30の構成に大きな変更を施すことなく噴流発生装置40を設置することが可能となる。そして、アンモニアが水分に溶解することを抑制しつつ、ベントポスト30内部及び近傍にアンモニアが滞留することを抑制できる。したがって、ベントポスト30の内部に噴流発生装置40を設ける場合と同様に、ベントポスト30近傍において船舶1の作業中の乗組員がアンモニアと接触することを抑制できる。
また、ベントポスト30内部において、除湿済みの気体とアンモニアとが混合されることにより、アンモニアが希釈され、アンモニア濃度を低減することができる。
第二実施形態に係る船舶1は、ベントポスト30の外部に噴流発生装置40を設けている。これにより、ベントポスト30の内部に噴流発生装置40を配置することが困難な場合であっても、ベントポスト30の構成に大きな変更を施すことなく噴流発生装置40を設置することが可能となる。そして、アンモニアが水分に溶解することを抑制しつつ、ベントポスト30内部及び近傍にアンモニアが滞留することを抑制できる。したがって、ベントポスト30の内部に噴流発生装置40を設ける場合と同様に、ベントポスト30近傍において船舶1の作業中の乗組員がアンモニアと接触することを抑制できる。
また、ベントポスト30内部において、除湿済みの気体とアンモニアとが混合されることにより、アンモニアが希釈され、アンモニア濃度を低減することができる。
[その他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は各実施形態の構成に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内での構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本開示は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は各実施形態の構成に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内での構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本開示は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
上記実施形態では、船舶1が噴流発生装置40を備えているが、噴流発生装置40を備える構成に限定されることはない。例えば、図5に示すその他の実施形態のように、噴流発生装置40を省略してもよい。この図5に示すその他の実施形態では、噴流ライン27を介して除湿された気体は、ベントポスト30の下方から該ベントポスト30の内部へ圧送される。さらに、図5に示すその他の実施形態では、ベントポスト本体31の下部側面に形成された第二吸入部34から、主機ベントライン38及びタンクベントライン13を介してパージ対象領域20p及びアンモニアタンク11内のパージされたアンモニアが導入される。
図5に示すその他の実施形態のように構成することで、ベントポスト30内部に圧送される除湿済みの気体とアンモニアとが混合されるとともに、ベントポスト30の開口部から放出される流れの流速が上昇する。したがって、ベントポスト30から放出されるアンモニアが水分に溶解することを抑制しつつ、ベントポスト30内部及び近傍にアンモニアが滞留することを抑制できる。その結果、ベントポスト30近傍において船舶1の作業中の乗組員がアンモニアと接触することを抑制できる。
また、ベントポスト30内部において、除湿済みの気体とアンモニアとが混合されることにより、アンモニアが希釈され、アンモニア濃度を低減することができる。
また、ベントポスト30内部において、除湿済みの気体とアンモニアとが混合されることにより、アンモニアが希釈され、アンモニア濃度を低減することができる。
また、上記実施形態では、噴流発生装置40は、ディフューザ43を有しているが、ディフューザ43を有さなくてもよい。噴流発生装置40の具体的な形状及び構成は、上記の各実施形態に限定されることはなく、少なくとも噴流発生装置40の内部においてエジェクタ効果を発現できる構成であればよい。
また、上記実施形態では、燃料タンク10から供給されるアンモニアによって作動する機器として、主機8を示したが、主機8の用途については何ら限定されることはない。また、機器は、主機8に限らず、アンモニアによって駆動されるアンモニア燃料機器であれば、ボイラー等であってもよい。
また、上記第一実施形態では、タンク置換ライン12が噴流ライン27に接続されている構成について説明した。しかし、この構成に限られるものではなく、例えば、タンク置換ライン12の他端を圧送ライン80に接続してガス圧送部70から圧送された気体が除湿部60を経由しないようにしてもよい。これにより、アンモニアタンク11に供給される気体は除湿部60を経由しないため、タンク置換ライン12が噴流ライン27に接続されている場合よりも除湿部60の除湿能力を低減することができる。
また、上記実施形態では、噴流ライン27を流通する気体は、除湿部60を経由してベントポスト30へ導入される構成であるが、この構成に限定されることはない。大気の状態や、パージするアンモニアの量次第では、除湿部60を経由せずにガス圧送部70からベントポスト30へ直接気体を圧送してもよい。
また、上記実施形態では、ガス圧送部70を一つだけ設ける場合について説明した。しかし、この構成に限られるものではなく、例えば、ガス圧送部70を二つ設けて、一方のガス圧送部70に圧送ライン80を介して除湿部60を接続し、他方のガス圧送部70に、タンク置換ライン12を接続するようにしてもよい。これにより、タンク置換ライン12の他端を圧送ライン80に接続する場合と同様に、アンモニアタンク11に供給される気体は除湿部60を経由しない。したがって、タンク置換ライン12が噴流ライン27に接続されている場合よりも除湿部60の除湿能力を低減することができる。また、複数のガス圧送部70を設けていることで、大型のガス圧送部70を用いずに、より高い圧力でアンモニアタンク11内のアンモニアをパージすることができるとともに、ベントポスト30内に生じる流れの流速を上昇させることができる。
また、上記実施形態では、アンモニア存在部として、配管系統20のパージ対象領域20pを一例にして説明した。しかし、アンモニア存在部は、配管系統20のパージ対象領域20pに限られない。例えば、アンモニア燃料機器が内部に収容されており、アンモニアが漏洩する可能性のある区画をアンモニア存在部としてもよい。このようなアンモニア存在部においては、アンモニア燃料機器からアンモニアが漏洩した場合に、上記区画内で漏洩して気化したアンモニアをベントポスト30へ送気すればよい。このように漏洩したアンモニアをベントポスト30へ送気するには、例えば、アンモニアが漏洩する可能性のある区画とベントポスト30とを接続するアンモニア排出ライン(不図示)と、アンモニアを該区画からアンモニア排出ラインを介してベントポスト30へ送気する送気ファン(不図示)とを設ければよい。これにより、アンモニアが区画内で漏洩するといった緊急事態が生じたとしても、この漏洩したアンモニアをベントポスト30へ送気することができ、アンモニア燃料機器が収容される区画内にアンモニアが滞留することを抑制できる。
また、上記実施形態では、配管系統20のパージ対象領域20pのアンモニアが、主機ベントライン38及び吸入部32を通じて、ベントポスト30の下部へ直接導入される構成であるが、この構成に限定されることはない。船舶1は、主機ベントライン38の中途に設けられた、アンモニアを除害する除害装置(不図示)をさらに備え、パージ対象領域20pのアンモニアは、該除害装置を経由してベントポスト30の下部へ導入されてもよい。
また、上記実施形態で示される船舶1は、それぞれ独立した構成に留まることはなく、各実施形態に記載の構成要素を適宜組み合わせて船舶1を構成してもよい。
また、上記実施形態では、船舶1の船種が液化ガス運搬船とされているが、液化ガス運搬船に限定されることはない。船種は、コンテナ船、タンカー、ばら積み船、自動車運搬船、RO-RO貨物船、貨客船(フェリー)、旅客船、漁船、特殊船、軍艦等であってもよい。
[付記]
実施形態に記載の船舶は、例えば以下のように把握される。
実施形態に記載の船舶は、例えば以下のように把握される。
(1)第1の態様に係る船舶1は、船体2と、前記船体2に設けられて、アンモニアが存在するアンモニア存在部15と、前記船体2に設けられて、前記アンモニアと非反応性の気体を圧送するガス圧送部70と、前記ガス圧送部70が圧送する前記気体に除湿を施す除湿部60と、前記アンモニア存在部15の前記アンモニアを、前記除湿部60を通過した前記気体とともに、大気に放出するベントポスト30と、を備える。
上記構成によれば、ベントポスト30内部において、圧送される除湿済みの気体とアンモニアとが混合される。これにより、アンモニアが水分と接触することを抑制できる。さらに、ベントポスト30の開口部から放出されるアンモニアの流速が上昇するため、ベントポスト30の開口部周辺の大気に含まれる水分にアンモニアが溶解することを抑制できる。したがって、ベントポスト30内部及びベントポスト30の近傍にアンモニアが滞留することを抑制できる。また、ベントポスト30内部において、除湿済みの気体とアンモニアとが混合されることにより、アンモニアが希釈され、アンモニア濃度を低減することができる。
(2)第2の態様に係る船舶1は、(1)の船舶1であって、前記除湿部60を通過した前記気体を駆動流体として、前記アンモニア存在部15の前記アンモニアを誘引する噴流発生装置40をさらに備えてもよい。
これにより、噴流発生装置40内部でエジェクタ効果が発現し、パージされたアンモニアを噴流発生装置40内部に誘引することができる。したがって、噴流としての気体をアンモニアとともにベントポスト30の外部へアンモニアを希釈しながら勢いよく放出することができる。また、噴流発生装置40がアンモニア存在部15のアンモニアを誘引するため、ベントポスト30へ送気するためのポンプやファン等を設ける必要がない。
(3)第3の態様に係る船舶1は、(2)の船舶1であって、前記噴流発生装置40は、前記ベントポスト30の内部に設けられていてもよい。
これにより、船体2に噴流発生装置40を設置するスペースを確保することが困難な場合であっても、噴流発生装置40を設置することが可能となる。
(4)第4の態様に係る船舶1は、(2)の船舶1であって、前記噴流発生装置40は、前記ベントポスト30の外部に設けられていてもよい。
これにより、ベントポスト30の内部に噴流発生装置40を配置することが困難な場合であっても、ベントポスト30の構成に大きな変更を施すことなく噴流発生装置40を設置することが可能となる。
(5)第5の態様に係る船舶1は、(1)から(4)のいずれかの船舶1であって、前記アンモニアを含む複数種類の燃料により駆動される主機8と、前記主機8を駆動するための燃料としての前記アンモニアが存在する前記アンモニア存在部15へ前記アンモニアと非反応性のパージガスを供給するパージガス供給装置50と、をさらに備え、前記ベントポスト30は、前記除湿部60を通過した前記気体とともに、少なくとも前記パージガスによってパージされた前記アンモニアを大気に放出してもよい。
これにより、例えば、船舶1の燃料をアンモニアから重油へ切り替える時、船舶1の危急停止時、及び船舶1の長期停止時等に、パージガス供給部51から供給されたパージガスによってパージ対象領域20pからパージされたアンモニアを除湿された気体とともにベントポスト30から大気中へアンモニアを希釈しつつ放出することができる。
(6)第6の態様に係る船舶1は、(1)から(5)のいずれかの船舶1であって、前記アンモニアを貯留する前記アンモニア存在部15としてのアンモニアタンク11と、前記除湿部60により除湿された前記気体を前記アンモニアタンク11に供給するタンク置換ライン12と、前記タンク置換ライン12より前記気体を供給して前記アンモニアタンク11内部の前記アンモニアを前記気体へ置換する際に、前記アンモニアタンク11の前記アンモニアを前記ベントポスト30に導入するタンクベントライン13と、をさらに備えてもよい。
これにより、パージガス供給部51から供給されたパージガスによってアンモニアタンク11からパージされたアンモニアを除湿された気体とともにベントポスト30から大気中へ放出することができる。
1…船舶 2…船体 3a…船首 3b…船尾 4…上部構造 5A、5B…舷側 6…船底 7…上甲板 8…主機 9…隔壁 10…燃料タンク 11…アンモニアタンク 12…タンク置換ライン 13…タンクベントライン 14…機関室 15…アンモニア存在部 16…プロペラ 20…配管系統 20p…パージ対象領域 21…供給管 22…リターン管 23、24…開閉弁 25A、25B…タンク開閉弁 26…パージ開閉弁 27…噴流ライン 30…ベントポスト 31…ベントポスト本体 32…吸入部 33…第一吸入部 34…第二吸入部 35…雨受 36…排水管 38…主機ベントライン 40…噴流発生装置 41…ボディ 41a…誘引口 42…ノズル 43…ディフューザ 43a…ディフューザ出口 50…パージガス供給装置 51…パージガス供給部 52…パージガス供給ライン 53…パージガス供給弁 60…除湿部 70…ガス圧送部 80…圧送ライン Dv…上下方向 FA…船首尾方向 R…流通経路
Claims (6)
- 船体と、
前記船体に設けられて、アンモニアが存在するアンモニア存在部と、
前記船体に設けられて、前記アンモニアと非反応性の気体を圧送するガス圧送部と、
前記ガス圧送部が圧送する前記気体に除湿を施す除湿部と、
前記アンモニア存在部の前記アンモニアを、前記除湿部を通過した前記気体とともに、大気に放出するベントポストと、
を備える船舶。 - 前記除湿部を通過した前記気体を駆動流体として、前記アンモニア存在部の前記アンモニアを誘引する噴流発生装置をさらに備える請求項1に記載の船舶。
- 前記噴流発生装置は、前記ベントポストの内部に設けられている請求項2に記載の船舶。
- 前記噴流発生装置は、前記ベントポストの外部に設けられている請求項2に記載の船舶。
- 前記アンモニアを含む複数種類の燃料により駆動される主機と、
前記主機を駆動するための燃料としての前記アンモニアが存在する前記アンモニア存在部へ前記アンモニアと非反応性のパージガスを供給するパージガス供給装置と、
をさらに備え、
前記ベントポストは、前記除湿部を通過した前記気体とともに、少なくとも前記パージガスによってパージされた前記アンモニアを大気に放出する請求項1から4のいずれか一項に記載の船舶。 - 前記アンモニアを貯留する前記アンモニア存在部としてのアンモニアタンクと、
前記除湿部により除湿された前記気体を前記アンモニアタンクに供給するタンク置換ラインと、
前記タンク置換ラインより前記気体を供給して前記アンモニアタンク内部の前記アンモニアを前記気体へ置換する際に、前記アンモニアタンクの前記アンモニアを前記ベントポストに導入するタンクベントラインと、
をさらに備える請求項1から5のいずれか一項に記載の船舶。
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