JP6604885B2 - Boil-off gas reliquefaction facility - Google Patents

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Description

本発明は、液化天然ガスを貯留する貯留タンクから排出されるボイルオフガスを再液化するボイルオフガスの再液化設備に関する。   The present invention relates to a boil-off gas re-liquefaction facility for re-liquefying boil-off gas discharged from a storage tank that stores liquefied natural gas.

ボイルオフガスの再液化設備としては、特許文献１に示すように、液化天然ガスを貯留する貯留タンクから排出されるボイルオフガスを圧縮する圧縮機と、当該圧縮機にて圧縮された後のボイルオフガスを冷媒と熱交換することにより冷却する熱交換器と、当該熱交換器を通過した後のボイルオフガスを減圧する減圧弁等を備えると共に、上述の冷媒を循環する冷凍サイクル部とを備えている。
当該冷凍サイクル部は、例えば、ヒートポンプ回路により、比較的低温にした冷媒を上述の熱交換器に導くように構成されており、当該構成のため、外部からの駆動力により駆動する圧縮機等を備えて構成されている。
以上の構成により、貯留タンクから排出されたボイルオフガスは、圧縮機にて圧縮され昇温し、熱交換器にて冷媒と熱交換することにより冷却され、膨張弁にて減圧され、再液化された後、貯留タンクに戻されることとなる。 As a boil-off gas reliquefaction facility, as shown in Patent Document 1, a compressor that compresses boil-off gas discharged from a storage tank that stores liquefied natural gas, and a boil-off gas that has been compressed by the compressor A heat exchanger that cools the refrigerant by exchanging heat with the refrigerant, a pressure reducing valve that decompresses the boil-off gas after passing through the heat exchanger, and a refrigeration cycle unit that circulates the refrigerant. .
The refrigeration cycle unit is configured to guide a relatively low temperature refrigerant to the above-described heat exchanger by, for example, a heat pump circuit, and for this configuration, a compressor that is driven by an external driving force is provided. It is prepared for.
With the above configuration, the boil-off gas discharged from the storage tank is compressed by the compressor, heated up, cooled by exchanging heat with the refrigerant in the heat exchanger, decompressed by the expansion valve, and reliquefied. After that, it will be returned to the storage tank.

特開２００５−２６５１７０号公報JP 2005-265170 A

上記特許文献１に開示の技術にあっては、熱交換器にてボイルオフガスと熱交換する冷媒を比較的低温にするべく、冷凍サイクル部にて圧縮機を駆動する駆動力を外部から供給する必要があり、当該駆動力を供給するエンジンやモータ等を働かせるためのエネルギが別途必要になり、エネルギ効率の観点から改善の余地があった。
また、従来技術の如く、冷凍サイクル部を備える構成にあっては、エンジンやモータ等としての可動部が存在するから、定期的にメンテナンスを行う必要があり、メンテナンスコストの観点からも、改善の余地があった。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the driving force for driving the compressor is supplied from the outside in the refrigeration cycle section so that the refrigerant that exchanges heat with the boil-off gas in the heat exchanger has a relatively low temperature. Therefore, energy for operating the engine, motor, etc. that supplies the driving force is required separately, and there is room for improvement from the viewpoint of energy efficiency.
In addition, in the configuration including the refrigeration cycle section as in the prior art, since there are movable parts such as an engine and a motor, it is necessary to perform maintenance periodically, and from the viewpoint of maintenance cost, the improvement can be achieved. There was room.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の簡略化を図りながらも、エネルギ効率を高めることができ、更には、メンテナンスコストを大幅に低減して経済性を向上し得るボイルオフガスの再液化設備を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems. The object of the present invention is to improve the energy efficiency while simplifying the configuration, and further to greatly reduce the maintenance cost and improve the economic efficiency. It is an object of the present invention to provide a boil-off gas reliquefaction facility capable of improving the efficiency.

上記目的を達成するためのボイルオフガスの再液化設備は、液化天然ガスを貯留する貯留タンクから排出されるボイルオフガスを再液化するボイルオフガスの再液化設備であって、その特徴構成は、
作動媒体が充填され音波が伝播する音響筒に、前記作動媒体を外部から加熱する加熱器と前記作動媒体を外部から冷却する冷却器と前記加熱器と前記冷却器との間で音波の音響エネルギを増幅する音響再生器とから成る原動機を少なくとも１つ以上設けると共に、前記作動媒体が外部から吸熱する吸熱器と前記作動媒体が外部へ放熱する放熱器と前記吸熱器と前記放熱器との間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する温度差再生器とから成る音響ヒートポンプ部を少なくとも１つ以上設ける熱音響機関と、
前記貯留タンクから排出されたボイルオフガスを圧縮するボイルオフガス圧縮部と、
温熱源の温熱を有する熱媒を前記加熱器へ導く熱媒通流路と、
冷熱源の冷熱を有する冷媒を少なくとも前記冷却器へ導く冷媒通流路と、
前記貯留タンクから排出されるボイルオフガスを、前記ボイルオフガス圧縮部と前記吸熱器とに記載の順に導いた後に、前記貯留タンクへ返送する再液化循環路とを備える点にある。 The boil-off gas re-liquefaction facility for achieving the above object is a boil-off gas re-liquefaction facility that re-liquefies the boil-off gas discharged from the storage tank that stores the liquefied natural gas.
An acoustic cylinder filled with a working medium and in which sound waves propagate, a heater that heats the working medium from the outside, a cooler that cools the working medium from the outside, and the acoustic energy of sound waves between the heater and the cooler And at least one prime mover comprising a sound regenerator for amplifying the sound, a heat absorber that absorbs heat from the outside of the working medium, a radiator that dissipates heat from the working medium, and between the heat absorber and the heat radiator A thermoacoustic engine provided with at least one acoustic heat pump unit including a temperature difference regenerator that compresses and expands in a form in which sound waves consume acoustic energy;
A boil-off gas compression unit that compresses the boil-off gas discharged from the storage tank;
A heat medium passage for guiding a heat medium having the heat of a heat source to the heater;
A refrigerant flow path for guiding at least a refrigerant having a cold heat source to the cooler;
A boil-off gas discharged from the storage tank is introduced in the order described in the boil-off gas compression section and the heat absorber, and then a reliquefaction circuit for returning to the storage tank is provided.

上記特徴構成によれば、ボイルオフガスを再液化する際に、従来技術の如く、エンジンの軸出力やモータの軸出力にて圧縮機を駆動する必要がある冷凍サイクルを設ける必要がなく、エンジンやモータ等を必要としない熱音響機関を備えるのみなので、構成の簡略化を図ることができる。
更に、動力源としては、温熱源からの排熱及び冷熱源からの冷熱のみであるから、温熱源及び冷熱源が存在する環境であれば、従来技術の如く、エンジンやモータ等の動力源を必要とせず、それらを駆動するエネルギを省くことができるから、設備のエネルギ効率を高めることができる。
また、本願に係る熱音響機関は、モータやエンジン等の回転機のような駆動部が存在しないため、メンテナンスコストを大幅に低減することができ、経済性を向上できる。
以上の如く、構成の簡略化を図りながらも、エネルギ効率を高めることができ、更には、メンテナンスコストを大幅に低減して経済性を向上し得るボイルオフガスの再液化設備を実現できる。
因みに、上記特徴構成にあっては、熱音響機関の音響ヒートポンプ部の放熱器に、例えば、海水等の比較的低温の所定の冷媒を通流させることを前提としている。 According to the above characteristic configuration, when the boil-off gas is reliquefied, it is not necessary to provide a refrigeration cycle that needs to drive the compressor by the shaft output of the engine or the shaft output of the motor as in the prior art. Since only a thermoacoustic engine that does not require a motor or the like is provided, the configuration can be simplified.
Furthermore, as the power source, only exhaust heat from the heat source and cold heat from the cold heat source are used. Therefore, in the environment where the heat source and the cold heat source exist, a power source such as an engine or a motor is used as in the prior art. Since it is not necessary and the energy for driving them can be omitted, the energy efficiency of the facility can be increased.
Moreover, since the thermoacoustic engine which concerns on this application does not have drive parts like rotary machines, such as a motor and an engine, a maintenance cost can be reduced significantly and economical efficiency can be improved.
As described above, the energy efficiency can be improved while simplifying the configuration, and further, a boil-off gas reliquefaction facility that can greatly reduce maintenance costs and improve economy can be realized.
Incidentally, in the said characteristic structure, it is presupposed that the comparatively low-temperature predetermined refrigerant | coolants, such as seawater, are allowed to flow through the radiator of the acoustic heat pump part of a thermoacoustic engine.

ボイルオフガスの再液化設備の更なる特徴構成は、
前記冷媒が海水であり、
前記再液化循環路において、前記ボイルオフガス圧縮部を通過した後で前記吸熱器を通過する前のボイルオフガスと前記海水とを熱交換する第１熱交換器を備える点にある。 Further features of the boil-off gas reliquefaction facility
The refrigerant is seawater;
The reliquefaction circulation path includes a first heat exchanger that exchanges heat between the boil-off gas that has passed through the boil-off gas compression unit and that has not yet passed through the heat absorber.

上記特徴構成の如く、貯留タンクから排出されたボイルオフガスは、比較的低温（例えば、−１２０℃程度）であるから、当該ボイルオフガスのエンタルピーを低減するべく、一旦、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮して昇温した後に、冷媒と熱交換等により降温させ、その後、膨張弁等により降圧することで、貯留タンクの排出後のボイルオフガスよりも低温で液化された液化天然ガスを得ることができる。
しかしながら、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮したボイルオフガスは、比較的温度が高い（例えば、１００℃）ため、比較的温度の低い（例えば、−１１０℃）熱音響機関の吸熱器を通過させて降温させようとすると、再液化の効率の観点から好ましくない。
そこで、上記特徴構成にあっては、ボイルオフガス圧縮部を通過した後で、比較的高温（例えば、１００℃程度）のボイルオフガスを、ほぼ無限にあり比較的低温の海水（例えば、１０℃以上５０℃以下程度の温度：具体的には３０℃程度の温度）と熱交換させることで、ボイルオフガスの粗熱を良好に取ることができ、粗熱が取られた後のボイルオフガスを熱音響機関の吸熱器に導いて降温させることで、良好に凝縮温度の近傍まで降温させることができる。 Since the boil-off gas discharged from the storage tank has a relatively low temperature (for example, about −120 ° C.) as in the above characteristic configuration, the boil-off gas compression unit temporarily compresses the boil-off gas in order to reduce the enthalpy of the boil-off gas. After the temperature is raised, the temperature is lowered by heat exchange or the like with the refrigerant, and then the pressure is lowered by an expansion valve or the like, so that liquefied natural gas liquefied at a lower temperature than the boil-off gas after being discharged from the storage tank can be obtained. .
However, since the boil-off gas compressed in the boil-off gas compression section has a relatively high temperature (for example, 100 ° C.), the temperature is lowered by passing through a heat absorber of a thermoacoustic engine having a relatively low temperature (for example, −110 ° C.). If it is made to do, it is unpreferable from a viewpoint of the efficiency of reliquefaction.
Therefore, in the above characteristic configuration, after passing through the boil-off gas compression section, boil-off gas having a relatively high temperature (for example, about 100 ° C.) is almost infinite and relatively low-temperature sea water (for example, 10 ° C. or more). By exchanging heat with a temperature of about 50 ° C. or less (specifically, a temperature of about 30 ° C.), the rough heat of the boil-off gas can be satisfactorily taken, and the boil-off gas after the rough heat is removed is thermoacoustic. By lowering the temperature by guiding it to the heat absorber of the engine, the temperature can be well lowered to the vicinity of the condensation temperature.

ボイルオフガスの再液化設備の更なる特徴構成は、
前記温熱源が、前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮された後のボイルオフガスの一部を燃料とする船舶推進用の推進機関である点にある。 Further features of the boil-off gas reliquefaction facility
The heat source is a marine vessel propulsion engine that uses a part of the boil-off gas compressed by the boil-off gas compression unit as fuel.

上記特徴構成によれば、船舶推進用のエンジンにあっては、比較的高温の排熱が大量に発生するため、例えば、当該エンジンの冷却用の冷却用媒体として、排熱を回収して比較的高温（例えば、２５０℃程度）となった冷却用媒体を熱媒として、熱音響機関の加熱器に通過させると共に、比較的低温（例えば、３０℃程度）でほぼ無限にある海水を冷媒として、熱音響機関の冷却器に通過させることで、熱音響機関の原動機の加熱器と冷却器との間で十分に大きい温度差を形成して、音波の音響エネルギを良好に増幅できる。
更に、発電機にて発生する排熱をも熱音響機関の加熱器へ導く構成を採用すれば、より多くの音響エネルギを発生できる。 According to the above characteristic configuration, a relatively high temperature exhaust heat is generated in a ship propulsion engine. For example, exhaust heat is recovered and compared as a cooling medium for cooling the engine. The cooling medium that has reached a high temperature (for example, about 250 ° C.) is passed through the heater of the thermoacoustic engine as a heat medium, and seawater that is almost infinite at a relatively low temperature (for example, about 30 ° C.) By passing it through the cooler of the thermoacoustic engine, a sufficiently large temperature difference can be formed between the heater and the cooler of the prime mover of the thermoacoustic engine, and the acoustic energy of the sound wave can be amplified well.
Furthermore, if a configuration in which exhaust heat generated by the generator is also guided to the heater of the thermoacoustic engine, more acoustic energy can be generated.

ボイルオフガスの再液化設備の更なる特徴構成は、
前記熱音響機関として、作動媒体が充填され音波が伝播する第１音響筒に、前記作動媒体を外部から加熱する第１加熱器と前記作動媒体を外部から冷却する第１冷却器と前記第１加熱器と前記第１冷却器との間で音波の音響エネルギを増幅する第１音響再生器とから成る第１原動機を少なくとも１つ以上設けると共に、前記作動媒体が外部から吸熱する第１吸熱器と前記作動媒体が外部へ放熱する第１放熱器と前記第１吸熱器と前記第１放熱器との間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する第１温度差再生器とから成る第１音響ヒートポンプ部を少なくとも１つ以上設ける第１熱音響機関と、
前記熱音響機関として、作動媒体が充填され音波が伝播する第２音響筒に、前記作動媒体を外部から加熱する第２加熱器と前記作動媒体を外部から冷却する第２冷却器と前記第２加熱器と前記第２冷却器との間で音波の音響エネルギを増幅する第２音響再生器とから成る第２原動機を少なくとも１つ以上設けると共に、前記作動媒体が外部から吸熱する第２吸熱器と前記作動媒体が外部へ放熱する第２放熱器と前記第２吸熱器と前記第２放熱器との間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する第２温度差再生器とから成る第２音響ヒートポンプ部を少なくとも１つ以上設ける第２熱音響機関とを備え、
前記熱媒通流路は、前記熱媒を分岐して並列に通流する第１熱媒通流路と第２熱媒通流路とを備え、
前記第１熱媒通流路が前記第１加熱器へ前記熱媒を導くように配設されると共に、前記第２熱媒通流路が前記第２加熱器へ前記熱媒を導くように配設されている点にある。 Further features of the boil-off gas reliquefaction facility
As the thermoacoustic engine, a first acoustic cylinder that is filled with a working medium and propagates sound waves, a first heater that heats the working medium from the outside, a first cooler that cools the working medium from the outside, and the first At least one first prime mover comprising a first sound regenerator that amplifies acoustic energy of sound waves between the heater and the first cooler, and a first heat absorber that absorbs heat from the working medium. And a first heat radiator that radiates the working medium to the outside, and a first temperature difference regenerator that compresses and expands in a form in which sound waves consume acoustic energy between the first heat absorber and the first heat radiator. A first thermoacoustic engine provided with at least one first acoustic heat pump unit;
As the thermoacoustic engine, a second acoustic cylinder that is filled with a working medium and propagates sound waves, a second heater that heats the working medium from the outside, a second cooler that cools the working medium from the outside, and the second At least one second prime mover comprising a second sound regenerator that amplifies acoustic energy of sound waves between the heater and the second cooler is provided, and a second heat absorber that absorbs heat from the working medium from the outside. And a second radiator that radiates the working medium to the outside, and a second temperature difference regenerator that compresses and expands in a form in which sound waves consume acoustic energy between the second heat absorber and the second radiator. A second thermoacoustic engine provided with at least one second acoustic heat pump unit comprising:
The heat medium flow path includes a first heat medium flow path and a second heat medium flow path that branch the heat medium and flow in parallel.
The first heat medium passage channel is disposed to guide the heat medium to the first heater, and the second heat medium passage channel guides the heat medium to the second heater. It is in the point where it is arranged.

上記特徴構成によれば、第１熱音響機関の第１加熱器へ導く熱媒と、第２熱音響機関の第２加熱器へ導く熱媒とを、第１熱媒通流路と第２熱媒通流路とにより各別に導くことができるから、第１加熱器と第２加熱器との双方に、温熱源からの高温の熱媒を供給でき、第１熱音響機関の第１音響ヒートポンプ部と、第２熱音響機関の第２音響ヒートポンプ部との双方において、十分な温度差を確保して、良好に音波の音響エネルギを増幅できる。   According to the above characteristic configuration, the heat medium guided to the first heater of the first thermoacoustic engine and the heat medium guided to the second heater of the second thermoacoustic engine are connected to the first heat medium passage and the second. Since each can be guided separately by the heat medium passage, a high temperature heat medium from a heat source can be supplied to both the first heater and the second heater, and the first acoustic of the first thermoacoustic engine can be supplied. A sufficient temperature difference can be ensured in both the heat pump unit and the second acoustic heat pump unit of the second thermoacoustic engine, and the acoustic energy of the sound wave can be amplified well.

ボイルオフガスの再液化設備としては、
前記再液化循環路は、前記貯留タンクから排出されたボイルオフガスを、前記第２放熱器と、前記ボイルオフガス圧縮部と、前記第１吸熱器と、前記第２吸熱器とに記載の順に通流させるように配設され、
前記冷媒通流路は、前記第１放熱器へ前記冷媒として海水を通流させるように配設されていることが好ましい。 As boil-off gas reliquefaction equipment,
The reliquefaction circuit passes the boil-off gas discharged from the storage tank in the order described in the second radiator, the boil-off gas compression unit, the first heat absorber, and the second heat absorber. Arranged to flow,
It is preferable that the refrigerant flow path is disposed so that seawater flows as the refrigerant to the first radiator.

第１実施形態に係るボイルオフガスの再液化設備の概略構成図Schematic configuration diagram of a boil-off gas reliquefaction facility according to the first embodiment 第２実施形態に係るボイルオフガスの再液化設備の概略構成図Schematic configuration diagram of boil-off gas reliquefaction facility according to the second embodiment

本願に係るボイルオフガスの再液化設備は、構成の簡略化を図りながらも、エネルギ効率を高めることができ、更には、メンテナンスコストを大幅に低減して経済性を向上し得るものに関する。以下、図面に基づいてその実施形態を説明する。   The boil-off gas reliquefaction facility according to the present application relates to an apparatus that can improve energy efficiency while simplifying the configuration, and further can significantly reduce maintenance costs and improve economy. Embodiments will be described below with reference to the drawings.

〔第１実施形態〕
当該第１実施形態に係るボイルオフガスＣＭの再液化設備１００は、ＬＮＧタンカ等の船舶に設けられるものであり、図１に示すように、液化天然ガスを貯留する貯留タンクＬＴから排出されるボイルオフガスＣＭを再液化する設備である。
当該ボイルオフガスＣＭの再液化設備１００は、作動媒体が充填され音波が伝播する音響筒Ｔ、Ｔｕ、Ｔｄに、作動媒体を外部から加熱する加熱器７１と作動媒体を外部から冷却する冷却器７２と加熱器７１と冷却器７２との間で音波の音響エネルギを増幅する音響再生器７３とから成る原動機７０を少なくとも１つ以上設ける（当該第１実施形態では、１つ）と共に、作動媒体が外部から吸熱する吸熱器８１と作動媒体が外部へ放熱する放熱器８２と吸熱器８１と放熱器８２との間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する温度差再生器８３とから成る音響ヒートポンプ部８０を少なくとも１つ以上設ける（当該第１実施形態では、１つ）熱音響機関９０と、貯留タンクＬＴから排出されたボイルオフガスＣＭを圧縮するボイルオフガス圧縮部としての圧縮機ＣＴと、温熱源の温熱を有する熱媒ＨＭ（当該第１実施形態にあっては、エンジン冷却用のエンジン冷却媒体）を加熱器７１へ導く熱媒循環路Ｃ１（熱媒通流路の一例）と、冷熱源の冷熱を有する冷媒ＳＷ（当該第１実施形態にあっては、海水）を少なくとも冷却器７２へ導く冷媒通流路（図１で、冷媒ＳＷを通流する流路）と、貯留タンクＬＴから排出されるボイルオフガスＣＭを、圧縮機ＣＴと吸熱器８１とに記載の順に導いた後に、貯留タンクＬＴへ返送する再液化循環路Ｃ２とを備えて構成されている。 [First Embodiment]
The boil-off gas CM reliquefaction facility 100 according to the first embodiment is provided in a ship such as an LNG tanker, and as shown in FIG. 1, the boil-off gas discharged from a storage tank LT that stores liquefied natural gas. This is equipment for re-liquefying gas CM.
The re-liquefaction facility 100 for the boil-off gas CM includes a heater 71 that heats the working medium from the outside and a cooler 72 that cools the working medium from the outside to the acoustic cylinders T, Tu, and Td that are filled with the working medium and propagate sound waves. And at least one prime mover 70 (one in the first embodiment) including a sound regenerator 73 that amplifies acoustic energy of sound waves between the heater 71 and the cooler 72. From the heat absorber 81 that absorbs heat from the outside, the heat radiator 82 that radiates the working medium to the outside, and the temperature difference regenerator 83 that compresses and expands the sound wave between the heat absorber 81 and the heat radiator 82 in a form that consumes acoustic energy. At least one acoustic heat pump unit 80 is provided (one in the first embodiment), and a boiler that compresses the boil-off gas CM discharged from the thermoacoustic engine 90 and the storage tank LT. Compressor CT as a luoff gas compression section, and a heat medium circulation path C1 (in this first embodiment, an engine cooling medium for engine cooling in the first embodiment) that leads to the heater 71. An example of a heat medium flow path) and a refrigerant flow path (in FIG. 1, the refrigerant SW) that guides at least the refrigerant SW (cold water in the first embodiment) to the cooler 72 having cold heat from the cold source. And a reliquefaction circuit C2 for returning the boil-off gas CM discharged from the storage tank LT to the storage tank LT after guiding the boil-off gas CM in the order described in the compressor CT and the heat absorber 81. Configured.

〔熱音響機関に係る構成〕
熱音響機関９０は、当該第１実施形態にあっては、図１に示すように、第１熱音響機関９０ｕと第２熱音響機関９０ｄとから構成されている。
第１熱音響機関９０ｕは、作動媒体が充填され音波が伝播する第１ループ管Ｔｕ１と第２ループ管Ｔｕ２とが連結管にて連結されて構成された第１音響筒Ｔｕを備え、当該第１実施形態においては、第１ループ管Ｔｕ１に単一の第１原動機７０ｕが設けられると共に第２ループ管Ｔｕ２に単一の第１音響ヒートポンプ部８０ｕが設けられている。 [Configuration related to thermoacoustic engine]
In the first embodiment, the thermoacoustic engine 90 includes a first thermoacoustic engine 90u and a second thermoacoustic engine 90d as shown in FIG.
The first thermoacoustic engine 90u includes a first acoustic cylinder Tu configured by connecting a first loop pipe Tu1 and a second loop pipe Tu2 that are filled with a working medium and propagate a sound wave with a connection pipe. In the embodiment, a single first prime mover 70u is provided in the first loop pipe Tu1, and a single first acoustic heat pump unit 80u is provided in the second loop pipe Tu2.

以下、作動媒体を外部から加熱する第１加熱器７１ｕと、作動媒体を外部から冷却する第１冷却器７２ｕと、第１加熱器７１ｕと第１冷却器７２ｕとの間で音波の音響エネルギを増幅する第１音響再生器７３ｕとから成る第１原動機７０ｕについて説明を加える。   Hereinafter, acoustic energy of sound waves is generated between the first heater 71u that heats the working medium from the outside, the first cooler 72u that cools the working medium from the outside, and the first heater 71u and the first cooler 72u. The first prime mover 70u comprising the first sound regenerator 73u to be amplified will be described.

第１加熱器７１ｕは、詳細な図示は省略するが、熱媒ＨＭを通流するジャケット部（図示せず）と、当該ジャケット部から第１ループ管Ｔｕ１の内部に延びるフィン（図示せず）とから成る。第１加熱器７１ｕは、フィンがジャケット部を通流する熱媒ＨＭにて加熱され、当該フィンから第１ループ管Ｔｕ１の内部の作動流体へ温熱を伝導する形態で、作動流体を加熱する。   Although the detailed illustration is omitted, the first heater 71u has a jacket portion (not shown) through which the heat medium HM flows, and fins (not shown) extending from the jacket portion to the inside of the first loop pipe Tu1. It consists of. The first heater 71u heats the working fluid in such a form that the fins are heated by the heat medium HM flowing through the jacket portion, and heat is transferred from the fins to the working fluid inside the first loop tube Tu1.

第１冷却器７２ｕは、冷媒ＳＷを通流するジャケット部（図示せず）と、当該ジャケット部から第１ループ管Ｔｕ１の内部に延びるフィン（図示せず）とから成る。第１冷却器７２ｕは、フィンがジャケット部を通流する冷媒ＳＷにて冷却され、当該フィンから第１ループ管Ｔｕ１の内部の作動流体へ冷熱を伝導する形態で、作動流体を冷却する。   The first cooler 72u includes a jacket portion (not shown) through which the refrigerant SW flows and fins (not shown) extending from the jacket portion to the inside of the first loop pipe Tu1. The first cooler 72u cools the working fluid in such a form that the fins are cooled by the refrigerant SW that flows through the jacket portion, and cool heat is conducted from the fins to the working fluid inside the first loop pipe Tu1.

第１加熱器７１ｕと第１冷却器７２ｕとの間に設けられる第１音響再生器７３ｕは、例えば、第１ループ管Ｔｕ１の筒軸心方向に直交する方向に板面を沿わせた状態で、当該筒軸心方向に沿って複数並べられる薄板状部材（図示せず）から構成されている。
当該薄板状部材は、例えば、厚さが５０μｍ以上１００μｍ以下で、３００枚〜６００枚程度設けられる。当該薄板状部材には、筒軸心方向に沿う方向に貫通する多数の貫通孔（図示せず）が、その直径が１００μｍ〜３００μｍ程度で、設けられる。 The first sound regenerator 73u provided between the first heater 71u and the first cooler 72u is, for example, in a state where the plate surface is aligned in a direction orthogonal to the cylinder axis direction of the first loop tube Tu1. A plurality of thin plate-like members (not shown) are arranged along the cylinder axis direction.
For example, the thin plate member has a thickness of 50 μm or more and 100 μm or less, and is provided with about 300 to 600 sheets. The thin plate member is provided with a large number of through holes (not shown) penetrating in a direction along the axial direction of the cylinder with a diameter of about 100 μm to 300 μm.

作動流体は、第１音響筒Ｔｕの内部において、その筒軸心方向で、微小な揺らぎを生じる状態で、存在している。換言すると、作動流体を伝搬する音波は、第１加熱器７１ｕと第１冷却器７２ｕとの両者間において、一方側から他方側への進行波と、他方側から一方側への進行波とを形成する。
作動流体を伝搬する音波は、第１冷却器７２ｕから第１加熱器７１ｕの側への進行波を形成する場合、第１加熱器７１ｕ近傍での第１音響再生器７３ｕとしての薄板状部材の複数の貫通孔を通過するときに当該貫通孔の内壁に接触して加熱されると共に、第１加熱器７１ｕのフィンにて直接加熱されることで、膨張する。一方、作動流体を伝搬する音波は、第１加熱器７１ｕから第１冷却器７２ｕの側への進行波を形成する場合、第１冷却器７２ｕの近傍での第１音響再生器７３ｕとしての薄板状部材の複数の貫通孔を通過するときに当該貫通孔の内壁に接触して冷却されると共に、第１冷却器７２ｕのフィンにて直接冷却されることで、収縮する。
これにより、進行波としての音波が自己励起振動を起こし、その音響エネルギが増幅される形態で、熱エネルギが音波の音響エネルギに変換される。 The working fluid exists inside the first acoustic cylinder Tu in a state in which minute fluctuations are generated in the axial direction of the cylinder. In other words, the sound wave propagating in the working fluid includes a traveling wave from one side to the other side and a traveling wave from the other side to the one side between both the first heater 71u and the first cooler 72u. Form.
When the sound wave propagating through the working fluid forms a traveling wave from the first cooler 72u to the first heater 71u, the thin plate-like member as the first sound regenerator 73u in the vicinity of the first heater 71u is used. When passing through a plurality of through holes, the inner wall of the through holes is heated in contact with the first through holes and directly expanded by fins of the first heater 71u. On the other hand, when the sound wave propagating in the working fluid forms a traveling wave from the first heater 71u to the first cooler 72u, a thin plate as the first sound regenerator 73u in the vicinity of the first cooler 72u. When passing through the plurality of through-holes of the shaped member, the inner wall of the through-holes is contacted and cooled, and the first member 72u is directly cooled by the fins to contract.
Thereby, the sound energy as the traveling wave causes self-excited vibration, and the thermal energy is converted into the acoustic energy of the sound wave in such a form that the acoustic energy is amplified.

作動媒体としては、音波を伝播する気体から構成することができる。ここで、第１音響再生器７３ｕでの熱交換が迅速になされることが望ましいため、作動媒体としては、熱拡散係数の高いヘリウム、水素が望ましい。また、発電を目的とする場合には、分子量の高い気体が望ましいため、アルゴン等の気体を混合しても良い。尚、熱的に安定していることから、当該実施形態では、作動媒体としてヘリウムを用いている。   The working medium can be composed of a gas that propagates sound waves. Here, since it is desirable that heat exchange in the first sound regenerator 73u be performed quickly, helium and hydrogen having a high thermal diffusion coefficient are desirable as the working medium. For the purpose of power generation, since a gas having a high molecular weight is desirable, a gas such as argon may be mixed. In this embodiment, helium is used as the working medium because it is thermally stable.

第１原動機７０ｕにて増幅された音波の音響エネルギは、第１音響筒Ｔｕの第１ループ管Ｔｕ１から第２ループ管Ｔｕ２に設けられる第１音響ヒートポンプ部８０ｕへ伝搬する。
第１音響ヒートポンプ部８０ｕは、作動媒体が外部から吸熱する第１吸熱器８１ｕと、作動媒体が外部へ放熱する第１放熱器８２ｕと、第１吸熱器８１ｕと第１放熱器８２ｕとの間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する第１温度差再生器８３ｕとから成る。 The acoustic energy of the sound wave amplified by the first prime mover 70u propagates from the first loop tube Tu1 of the first acoustic cylinder Tu to the first acoustic heat pump unit 80u provided in the second loop tube Tu2.
The first acoustic heat pump unit 80u includes a first heat absorber 81u in which the working medium absorbs heat from the outside, a first heat radiator 82u in which the working medium radiates heat to the outside, and between the first heat absorber 81u and the first heat radiator 82u. And a first temperature difference regenerator 83u that compresses and expands in a form in which sound waves consume acoustic energy.

詳細な図示は省略するが、第１吸熱器８１ｕは、ボイルオフガスＣＭを通流するジャケット部（図示せず）と、当該ジャケット部から第２ループ管Ｔｕ２の内部に延びるフィン（図示せず）とから成る。第１吸熱器８１ｕでは、フィンがジャケット部を通流するボイルオフガスＣＭから吸熱し、第２ループ管Ｔｕ２の内部の作動媒体がフィンから吸熱する。
一方、第１放熱器８２ｕは、冷媒ＳＷを通流するジャケット部（図示せず）と、当該ジャケット部から第２ループ管Ｔｕ２の内部に延びるフィン（図示せず）とから成る。第１放熱器８２ｕでは、第２ループ管Ｔｕ２の内部の作動媒体がフィンへ放熱し、フィンがジャケット部を通流する冷媒ＳＷへ放熱する。 Although not shown in detail, the first heat absorber 81u includes a jacket portion (not shown) through which the boil-off gas CM flows, and fins (not shown) extending from the jacket portion to the inside of the second loop pipe Tu2. It consists of. In the first heat absorber 81u, the fin absorbs heat from the boil-off gas CM flowing through the jacket portion, and the working medium inside the second loop pipe Tu2 absorbs heat from the fin.
On the other hand, the first radiator 82u includes a jacket part (not shown) through which the refrigerant SW flows and fins (not shown) extending from the jacket part to the inside of the second loop pipe Tu2. In the first radiator 82u, the working medium inside the second loop pipe Tu2 radiates heat to the fin, and the fin radiates heat to the refrigerant SW flowing through the jacket portion.

ここで、第１音響ヒートポンプ部８０ｕは、作動流体を伝搬する音波が、第１吸熱器８１ｕから第１放熱器８２ｕの側への進行波を形成する場合に圧縮し、第１放熱器８２ｕから第１吸熱器８１ｕの側へ進行波を形成する場合に膨張するように、その第１吸熱器８１ｕと第１温度差再生器８３ｕと第１放熱器８２ｕとが第２ループ管Ｔｕ２における適切な位置に配置されている。
これにより、作動流体を伝搬する音波が第１吸熱器８１ｕから第１放熱器８２ｕの側への進行波を形成する場合、第１温度差再生器８３ｕにて圧縮しながら吸熱して昇温し、第１放熱器８２ｕにて昇温して高温となった状態で放熱する。
一方、作動流体を伝搬する音波が第１放熱器８２ｕから第１吸熱器８１ｕの側への進行波を形成する場合、第１温度差再生器８３ｕにて膨張しながら放熱して降温し、第１吸熱器８１ｕにて降温して低温となった状態で吸熱する。
因みに、上述の如く、第１温度差再生器８３ｕにて圧縮しながら吸熱する工程、及び膨張しながら放熱する工程において、音波の音響エネルギが消費され、音波は減衰するが、音響エネルギは、第１原動機７０ｕから逐次補充されるので、第１音響ヒートポンプ部８０ｕのヒートポンプ機能が維持されることとなる。 Here, the first acoustic heat pump unit 80u compresses when the sound wave propagating the working fluid forms a traveling wave from the first heat absorber 81u to the first radiator 82u, and from the first radiator 82u. The first heat absorber 81u, the first temperature difference regenerator 83u, and the first heat radiator 82u are appropriately connected to each other in the second loop pipe Tu2 so as to expand when a traveling wave is formed toward the first heat absorber 81u. Placed in position.
Thereby, when the sound wave propagating in the working fluid forms a traveling wave from the first heat absorber 81u to the first heat radiator 82u, the first temperature difference regenerator 83u absorbs heat while increasing the temperature. The heat is radiated in a state where the temperature is raised by the first radiator 82u and the temperature is raised.
On the other hand, when the sound wave propagating in the working fluid forms a traveling wave from the first radiator 82u to the first heat absorber 81u, the first temperature difference regenerator 83u dissipates heat while cooling and lowers the temperature. The heat is absorbed in a state where the temperature is lowered by the heat sink 81u and the temperature is lowered.
Incidentally, as described above, in the step of absorbing heat while compressing in the first temperature difference regenerator 83u and the step of radiating heat while expanding, the acoustic energy of the sound wave is consumed and the sound wave is attenuated, but the acoustic energy is Since the replenishment is performed sequentially from one prime mover 70u, the heat pump function of the first acoustic heat pump unit 80u is maintained.

第１吸熱器８１ｕと第１放熱器８２ｕとの間に設けられる第１温度差再生器８３ｕは、その形状や材質については、第１音響再生器７３ｕと変わるところがない。
尚、第１音響筒Ｔｕの筒径、筒長さ、形状等は、特に、第１音響再生器７３ｕ及び第１温度差再生器８３ｕの貫通孔の孔径に基づいて、第１原動機７０ｕの熱エネルギから音響エネルギへの変換効率、第１音響ヒートポンプ部８０ｕの音響エネルギから熱エネルギへの変換効率が高くなるように、適宜設定される。 The first temperature difference regenerator 83u provided between the first heat absorber 81u and the first heat radiator 82u has the same shape and material as the first sound regenerator 73u.
The cylinder diameter, cylinder length, shape, etc. of the first acoustic cylinder Tu are based on the diameters of the through holes of the first acoustic regenerator 73u and the first temperature difference regenerator 83u, in particular, the heat of the first prime mover 70u. The conversion efficiency from energy to acoustic energy and the conversion efficiency from acoustic energy to thermal energy of the first acoustic heat pump unit 80u are appropriately set.

第１実施形態に係る熱音響機関９０にあっては、第１熱音響機関９０ｕと略同一の構成を有する第２熱音響機関９０ｄを有する。各機能部位の詳細な構成は第１熱音響機関９０ｕと同一の構成であるので説明を割愛するが、以下、第２熱音響機関９０ｄについて説明を追加する。
第２熱音響機関９０ｄは、作動媒体が充填され音波が伝播する第３ループ管Ｔｄ１と第４ループ管Ｔｄ２とが連結管にて連結されて構成された第２音響筒Ｔｄを備え、第３ループ管Ｔｄ１に単一の第２原動機７０ｄが設けられると共に第４ループ管Ｔｄ２に単一の第２音響ヒートポンプ部８０ｄが設けられている。 The thermoacoustic engine 90 according to the first embodiment includes a second thermoacoustic engine 90d having substantially the same configuration as the first thermoacoustic engine 90u. Since the detailed configuration of each functional part is the same as that of the first thermoacoustic engine 90u, the description thereof will be omitted, but the description of the second thermoacoustic engine 90d will be added below.
The second thermoacoustic engine 90d includes a second acoustic cylinder Td configured by connecting a third loop pipe Td1 and a fourth loop pipe Td2 filled with a working medium and propagating a sound wave by a connection pipe, A single second prime mover 70d is provided in the loop tube Td1, and a single second acoustic heat pump unit 80d is provided in the fourth loop tube Td2.

以下、作動媒体を外部から加熱する第２加熱器７１ｄと作動媒体を外部から冷却する第２冷却器７２ｄと第２加熱器７１ｄと第２冷却器７２ｄとの間で音波の音響エネルギを増幅する第２音響再生器７３ｄとから成る第２原動機７０ｄについて説明を加える。   Hereinafter, the acoustic energy of the sound wave is amplified between the second heater 71d that heats the working medium from the outside, the second cooler 72d that cools the working medium from the outside, the second heater 71d, and the second cooler 72d. The second prime mover 70d including the second sound regenerator 73d will be described.

第２加熱器７１ｄは、詳細な図示は省略するが、熱媒ＨＭを通流するジャケット部（図示せず）と、当該ジャケット部から第３ループ管Ｔｄ１の内部に延びるフィン（図示せず）とから成る。第２加熱器７１ｄは、フィンがジャケット部を通流する熱媒ＨＭにて加熱され、当該フィンから第３ループ管Ｔｄ１の内部の作動流体へ温熱を伝導する形態で、作動流体を加熱する。   Although the detailed illustration is omitted, the second heater 71d has a jacket portion (not shown) through which the heat medium HM flows, and a fin (not shown) extending from the jacket portion to the inside of the third loop pipe Td1. It consists of. The second heater 71d heats the working fluid in such a form that the fin is heated by the heat medium HM flowing through the jacket portion and conducts heat from the fin to the working fluid inside the third loop tube Td1.

第２冷却器７２ｄは、冷媒ＳＷを通流するジャケット部（図示せず）と、当該ジャケット部から第３ループ管Ｔｄ１の内部に延びるフィン（図示せず）とから成る。第２冷却器７２ｄは、フィンがジャケット部を通流する冷媒ＳＷにて冷却され、当該フィンから第３ループ管Ｔｄ１の内部の作動流体へ冷熱を伝導する形態で、作動流体を冷却する。   The second cooler 72d includes a jacket portion (not shown) through which the refrigerant SW flows and fins (not shown) extending from the jacket portion to the inside of the third loop pipe Td1. The second cooler 72d cools the working fluid in such a form that the fins are cooled by the refrigerant SW that flows through the jacket portion, and cool heat is conducted from the fins to the working fluid inside the third loop tube Td1.

第２加熱器７１ｄと第２冷却器７２ｄとの間に設けられる第２音響再生器７３ｄは、第１音響再生器７３ｕと同一の構成を有する。   The second sound regenerator 73d provided between the second heater 71d and the second cooler 72d has the same configuration as the first sound regenerator 73u.

第２原動機７０ｄにて増幅された音波の音響エネルギは、音響筒Ｔｄの第３ループ管Ｔｄ１から第４ループ管Ｔｄ２に設けられる第２音響ヒートポンプ部８０ｄへ伝搬する。
第２音響ヒートポンプ部８０ｄは、作動媒体が外部から吸熱する第２吸熱器８１ｄと、作動媒体が外部へ放熱する第２放熱器８２ｄと、第２吸熱器８１ｄと第２放熱器８２ｄとの間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する第２温度差再生器８３ｄとから成る。 The acoustic energy of the sound wave amplified by the second prime mover 70d propagates from the third loop tube Td1 of the acoustic cylinder Td to the second acoustic heat pump unit 80d provided in the fourth loop tube Td2.
The second acoustic heat pump unit 80d includes a second heat absorber 81d in which the working medium absorbs heat from the outside, a second heat radiator 82d in which the working medium radiates heat to the outside, and between the second heat absorber 81d and the second heat radiator 82d. The second temperature difference regenerator 83d compresses and expands in a form in which sound waves consume acoustic energy.

詳細な図示は省略するが、第２吸熱器８１ｄは、ボイルオフガスＣＭを通流するジャケット部（図示せず）と、当該ジャケット部から第４ループ管Ｔｄ２の内部に延びるフィン（図示せず）とから成る。第２吸熱器８１ｄでは、フィンがジャケット部を通流するボイルオフガスＣＭから吸熱し、第４ループ管Ｔｄ２の内部の作動媒体がフィンから吸熱する。
一方、第２放熱器８２ｄは、ボイルオフガスＣＭを通流するジャケット部（図示せず）と、当該ジャケット部から第４ループ管Ｔｄ２の内部に延びるフィン（図示せず）とから成る。第２放熱器８２ｄでは、第４ループ管Ｔｄ２の内部の作動媒体がフィンへ放熱し、フィンがジャケット部を通流するボイルオフガスＣＭへ放熱する。 Although not shown in detail, the second heat absorber 81d includes a jacket portion (not shown) through which the boil-off gas CM flows, and fins (not shown) extending from the jacket portion to the inside of the fourth loop pipe Td2. It consists of. In the second heat absorber 81d, the fin absorbs heat from the boil-off gas CM flowing through the jacket portion, and the working medium inside the fourth loop pipe Td2 absorbs heat from the fin.
On the other hand, the second radiator 82d includes a jacket portion (not shown) through which the boil-off gas CM flows and fins (not shown) extending from the jacket portion to the inside of the fourth loop pipe Td2. In the second radiator 82d, the working medium inside the fourth loop pipe Td2 radiates heat to the fin, and the fin radiates heat to the boil-off gas CM that flows through the jacket portion.

当該第１実施形態に係るボイルオフガスＣＭの再液化設備１００にあっては、上述した熱音響機関９０を用いて、貯留タンクＬＴからのボイルオフガスを適切に再液化するべく、以下の構成を採用している。
当該第１実施形態にあっては、貯留タンクＬＴから排出されるボイルオフガスＣＭを再液化し、貯留タンクＬＴへ返送する再液化循環路Ｃ２は、貯留タンクＬＴから出たボイルオフガスＣＭを、第２熱音響機関９０ｄの第２放熱器８２ｄと、ボイルオフガスＣＭを圧縮する圧縮機ＣＴと、ボイルオフガスＣＭの一部を再液化循環路Ｃ２の外部へ導くと共に他部を第１熱交換器ＥＸ１へ導く分岐機構Ｂと、ボイルオフガスＣＭと冷媒ＳＷとを熱交換する形態でボイルオフガスＣＭを冷却する第１熱交換器ＥＸ１と、第１熱音響機関９０ｕの第１吸熱器８１ｕと、第１減圧弁Ｖ１と、第２熱音響機関９０ｄの第２吸熱器８１ｄと、第２減圧弁Ｖ２とに通過させた後に、貯留タンクＬＴへ返送するように配設されている。
上記分岐機構Ｂにて再液化循環路Ｃ２から抽出された一部のボイルオフガスＣＭは、船舶推進用のエンジン６０（推進機関の一例）へ導かれる。当該船舶推進用のエンジン６０は、高圧噴射型エンジンであり、圧縮機ＣＴにて比較的高圧に圧縮されたボイルオフガスＣＭを燃料として駆動する。
尚、図示は省略するが、当該ボイルオフガスＣＭの再液化設備１００にあっては、エンジン６０にて駆動される発電機が設けられており、当該発電機を冷却する冷却水も熱媒ＨＭとして用いられる。 The boil-off gas CM reliquefaction facility 100 according to the first embodiment employs the following configuration in order to appropriately reliquefy the boil-off gas from the storage tank LT using the thermoacoustic engine 90 described above. is doing.
In the first embodiment, the boil-off gas CM discharged from the storage tank LT is re-liquefied and returned to the storage tank LT. 2 The second radiator 82d of the thermoacoustic engine 90d, the compressor CT that compresses the boil-off gas CM, a part of the boil-off gas CM is guided to the outside of the reliquefaction circuit C2, and the other part is the first heat exchanger EX1. A first heat exchanger EX1 that cools the boil-off gas CM in a form in which heat is exchanged between the boil-off gas CM and the refrigerant SW, a first heat absorber 81u of the first thermoacoustic engine 90u, After passing through the pressure reducing valve V1, the second heat absorber 81d of the second thermoacoustic engine 90d, and the second pressure reducing valve V2, the pressure reducing valve V1 is returned to the storage tank LT.
A part of the boil-off gas CM extracted from the reliquefaction circulation path C2 by the branch mechanism B is guided to the marine vessel propulsion engine 60 (an example of a propulsion engine). The marine vessel propulsion engine 60 is a high-pressure injection engine, and is driven by using boil-off gas CM compressed to a relatively high pressure by a compressor CT as fuel.
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, in the reliquefaction equipment 100 of the said boil off gas CM, the generator driven with the engine 60 is provided, and the cooling water which cools the said generator is also used as the heat medium HM. Used.

当該エンジン６０（温熱源の一例）には、２５０℃程度まで昇温可能なエンジン冷却用媒体（例えば、オイル）を熱媒ＨＭとして、当該エンジン６０のジャケット部（図示せず）と放熱部位（第１熱音響機関９０ｕの第１加熱器７１ｕ、第２熱音響機関９０ｄの第２加熱器７１ｄ）との間で循環する熱媒循環路Ｃ１が設けられている。
説明を追加すると、当該熱媒循環路Ｃ１は、エンジン６０のジャケット部の出口の熱媒ＨＭを、第１熱音響機関９０ｕの第１加熱器７１ｕへ導く第１熱媒循環路Ｃ１ａ（第１熱媒通流路の一例）と、第２熱音響機関９０ｄの第２加熱器７１ｄへ導く第２熱媒循環路Ｃ１ｂ（第２熱媒通流路の一例）とから成り、第１熱媒循環路Ｃ１ａと第２熱媒循環路Ｃ１ｂとの分岐部には、第１熱媒循環路Ｃ１ａと第２熱媒循環路Ｃ１ｂとに導かれる熱媒ＨＭの流量を制御する三方流量調整弁Ｖ３が設けられている。
当該構成により、第１加熱器７１ｕと第２加熱器７１ｄの双方には、エンジン６０のジャケット部出口の比較的高温（例えば、２５０℃程度）の熱媒ＨＭが通流することとなり、原動機７０ｕ、７０ｄにて温度差を確保する意味で、好適である。 The engine 60 (an example of a heat source) includes an engine cooling medium (for example, oil) that can be heated to about 250 ° C. as a heat medium HM, and a jacket portion (not shown) of the engine 60 and a heat radiation portion ( A heat medium circulation path C1 that circulates between the first heater 71u of the first thermoacoustic engine 90u and the second heater 71d of the second thermoacoustic engine 90d is provided.
When the description is added, the heat medium circulation path C1 includes the first heat medium circulation path C1a (the first heat medium circulation path C1a) that guides the heat medium HM at the outlet of the jacket portion of the engine 60 to the first heater 71u of the first thermoacoustic engine 90u. An example of a heat medium flow path) and a second heat medium circulation path C1b (an example of a second heat medium flow path) that leads to the second heater 71d of the second thermoacoustic engine 90d. A three-way flow rate adjusting valve V3 that controls the flow rate of the heating medium HM guided to the first heating medium circulation path C1a and the second heating medium circulation path C1b is provided at a branch portion between the circulation path C1a and the second heating medium circulation path C1b. Is provided.
With this configuration, the heat medium HM having a relatively high temperature (for example, about 250 ° C.) at the outlet of the jacket portion of the engine 60 flows through both the first heater 71u and the second heater 71d. , 70d in the sense of securing a temperature difference.

更に、当該第１実施形態に係るボイルオフガスＣＭの再液化設備１００にあっては、設備の周囲に豊富に存在する海水を冷媒ＳＷとして図示しないポンプにより汲み上げ、第１熱交換器ＥＸ１、第１熱音響機関９０ｕの第１冷却器７２ｕ及び第１放熱器８２ｕ、第２熱音響機関９０ｄの第２冷却器７２ｄの夫々に並列に通流する冷媒通流路（図１で冷媒ＳＷが通流する流路）が設けられている。   Further, in the reliquefaction facility 100 for the boil-off gas CM according to the first embodiment, seawater existing abundantly around the facility is pumped up as a refrigerant SW by a pump (not shown), and the first heat exchanger EX1, Refrigerant flow passages that flow in parallel to the first cooler 72u and the first radiator 82u of the thermoacoustic engine 90u and the second cooler 72d of the second thermoacoustic engine 90d (the refrigerant SW flows in FIG. 1). Flow path) is provided.

以上の構成において、ボイルオフガスＣＭの再液化に関するシミュレーションを行った結果を、以下に示す。
シミュレーションの条件としては、高圧噴射型エンジン６０をＭＥ−ＧＩとし、船舶の速度を１２ｋｎｏｔで、エンジン負荷が５０８５ｋＷ、エンジン排熱量が１９６０ｋＷ、エンジン６０の軸出力に駆動する発電機の発電機負荷が３２９５ｋＷ、発電機排熱が１５６０ｋＷとした。
更に、熱音響機関９０の作動媒体は、０．４ＭＰａのヘリウムであり、第１熱音響機関９０ｕの第１原動機７０ｕの熱音変化効率は１７．７％であり、第１音響ヒートポンプ部８０ｕのＣＯＰは１．４１であり、第２熱音響機関９０ｄの第２原動機７０ｄの熱音変化効率は１７．７％であり、第２音響ヒートポンプ部８０ｄのＣＯＰは０．８０であるとした。
更に、第１加熱器７１ｕ及び第２加熱器７１ｄの入口での熱媒ＨＭの温度を２５０℃とし出口での熱媒ＨＭの温度を２００℃とし、第１冷却器７２ｕ及び第２冷却器７２ｄの入口での冷媒ＳＷの温度を３０℃とし出口での冷媒ＳＷの温度を８０℃とし、第１放熱器８２ｕの入口での冷媒ＳＷの温度を３０℃とし出口での冷媒ＳＷの温度を５５℃とし、第１熱交換器ＥＸ１の入口での冷媒ＳＷの温度を３０℃とし出口での冷媒ＳＷの温度を８０℃とした。因みに、このとき、第１加熱器７１ｕでの熱媒ＨＭからの回収熱量は１１６０ｋＷであり、第２加熱器７１ｄでの熱媒ＨＭからの回収熱量は８３０ｋＷであり、第１冷却器７２ｕでの冷媒ＳＷへの放熱量は９６０ｋＷであり、第２冷却器７２ｄでの冷媒ＳＷへの放熱量は６８３ｋＷであり、第１放熱器８２ｕでの冷媒ＳＷへの放熱量は４９５ｋＷであるとした。
また、第１加熱器７１ｕを通流する熱媒ＨＭの流量は２８ｔ／ｈであり、第２加熱器７１ｄを通流する熱媒ＨＭの流量は２０ｔ／ｈであり、第１冷却器７２ｕを通流する冷媒ＳＷの流量は１６ｔ／ｈであり、第２冷却器７２ｄを通流する冷媒ＳＷの流量は１１ｔ／ｈであり、第１放熱器８２ｕを通流する冷媒ＳＷの流量は１６ｔ／ｈであるとした。
また、ボイルオフガスＣＭについては、貯留タンクＬＴに貯留される液化天然ガスが１８０、０００ｍ３とし、その０．１％が気化することで発生するボイルオフガスＣＭの流量を３．１ｔ／ｈとし、貯留タンクＬＴからのボイルオフガスＣＭの排出温度を−１２０℃とした。
以上の条件において、再液化循環路Ｃ２におけるボイルオフガスＣＭは、第２放熱器８２ｄの出口で圧縮機ＣＴの入口において、３０℃となり、圧縮機ＣＴの出口で第１熱交換器ＥＸ１の入口において、１００℃で３０ＭＰａとなり、第１熱交換器ＥＸ１の出口で第１吸熱器８１ｕの入口で４０℃で３０ＭＰａとなり、第１吸熱器８１ｕの出口で第１減圧弁Ｖ１の入口でー１０８℃で３０ＭＰａとなり、第１減圧弁Ｖ１の出口で第２吸熱器８１ｄの入口でー１０７℃で４ＭＰａとなり、第２吸熱器８１ｄの出口で第２減圧弁Ｖ２の入口でー１６２℃で４ＭＰａとなり、第２減圧弁Ｖ２の出口で貯留タンクＬＴの入口にて、−１６１℃で１０６ｋＰａとなり、再液化されて貯留タンクＬＴに流入することとなる。
尚、分岐機構Ｂでは、１．１ｔ／ｈがエンジン６０へ導かれ、２．０ｔ／ｈが再液化循環路Ｃ２へ導かれるものとした。 The result of having performed the simulation regarding reliquefaction of boil-off gas CM in the above structure is shown below.
The simulation conditions are as follows. The high-pressure injection engine 60 is ME-GI, the ship speed is 12 knots, the engine load is 5085 kW, the engine exhaust heat amount is 1960 kW, and the generator load of the generator that drives the shaft output of the engine 60 is 3295 kW and the generator exhaust heat were 1560 kW.
Further, the working medium of the thermoacoustic engine 90 is 0.4 MPa helium, the thermal sound change efficiency of the first prime mover 70u of the first thermoacoustic engine 90u is 17.7%, and the first acoustic heat pump unit 80u The COP was 1.41, the thermal sound change efficiency of the second prime mover 70d of the second thermoacoustic engine 90d was 17.7%, and the COP of the second acoustic heat pump unit 80d was 0.80.
Further, the temperature of the heat medium HM at the inlets of the first heater 71u and the second heater 71d is 250 ° C., the temperature of the heat medium HM at the outlet is 200 ° C., and the first cooler 72u and the second cooler 72d. The temperature of the refrigerant SW at the inlet is 30 ° C., the temperature of the refrigerant SW at the outlet is 80 ° C., the temperature of the refrigerant SW at the inlet of the first radiator 82u is 30 ° C., and the temperature of the refrigerant SW at the outlet is 55 The temperature of the refrigerant SW at the inlet of the first heat exchanger EX1 was 30 ° C., and the temperature of the refrigerant SW at the outlet was 80 ° C. Incidentally, at this time, the amount of heat recovered from the heat medium HM in the first heater 71u is 1160 kW, the amount of heat recovered from the heat medium HM in the second heater 71d is 830 kW, and in the first cooler 72u The amount of heat released to the refrigerant SW was 960 kW, the amount of heat released to the refrigerant SW in the second cooler 72d was 683 kW, and the amount of heat released to the refrigerant SW in the first radiator 82u was 495 kW.
The flow rate of the heating medium HM flowing through the first heater 71u is 28 t / h, the flow rate of the heating medium HM flowing through the second heater 71d is 20 t / h, and the first cooler 72u is The flow rate of the refrigerant SW flowing is 16 t / h, the flow rate of the refrigerant SW flowing through the second cooler 72 d is 11 t / h, and the flow rate of the refrigerant SW flowing through the first radiator 82 u is 16 t / h. h.
As for the boil-off gas CM, the liquefied natural gas stored in the storage tank LT is 180,000 m 3, and the flow rate of the boil-off gas CM generated when 0.1% is vaporized is 3.1 t / h, The discharge temperature of the boil-off gas CM from the storage tank LT was −120 ° C.
Under the above conditions, the boil-off gas CM in the reliquefaction circuit C2 becomes 30 ° C. at the outlet of the second radiator 82d at the inlet of the compressor CT, and at the outlet of the compressor CT at the inlet of the first heat exchanger EX1. 30 MPa at 100 ° C., 30 MPa at the inlet of the first heat absorber 81u at the outlet of the first heat exchanger EX1, and 30 MPa at the inlet of the first pressure reducing valve V1 at the outlet of the first heat absorber 81u. 30 MPa, 4 MPa at −107 ° C. at the outlet of the second heat absorber 81 d at the outlet of the first pressure reducing valve V 1, 4 MPa at −162 ° C. at the outlet of the second pressure reducer V 2 at the outlet of the second heat absorber 81 d, 2 At the outlet of the pressure reducing valve V2, at the inlet of the storage tank LT, the pressure becomes 106 kPa at −161 ° C., and it is liquefied and flows into the storage tank LT.
In the branch mechanism B, 1.1 t / h is led to the engine 60 and 2.0 t / h is led to the reliquefaction circuit C2.

〔第２実施形態〕
当該第２実施形態に係るボイルオフガスの再液化設備１００にあっては、熱音響機関として単一の第１熱音響機関９０ｕのみを備える構成例を示している。
当該第２実施形態に係る第１熱音響機関９０ｕは、上記第１実施形態の第１熱音響機関９０ｕと変わるところがない。
当該第２実施形態にあっては、貯留タンクＬＴから排出されるボイルオフガスＣＭを再液化し、貯留タンクＬＴへ返送する再液化循環路Ｃ２は、貯留タンクＬＴから出たボイルオフガスＣＭを、第２熱交換器ＥＸ２と、ボイルオフガスＣＭを圧縮する圧縮機ＣＴと、ボイルオフガスＣＭの一部を再液化循環路Ｃ２の外部へ導くと共に他部を第１熱交換器ＥＸ１へ導く分岐機構Ｂと、ボイルオフガスＣＭと冷媒ＳＷとを熱交換する形態でボイルオフガスＣＭを冷却する第１熱交換器ＥＸ１と、第２熱交換器ＥＸ２と、第１減圧弁Ｖ１と、第１熱音響機関９０ｕの第１吸熱器８１ｕと、第２減圧弁Ｖ２とに通過させた後に、貯留タンクＬＴへ返送するように配設されている。
即ち、当該第２実施形態にあっては、第１実施形態と比較して、第２熱交換器ＥＸ２を新たに備え、当該第２熱交換器ＥＸ２にあっては、圧縮機ＣＴにて昇圧され昇温し、且つ第１熱交換器ＥＸ１にて粗熱を取られた後のボイルオフガスＣＭが、貯留タンクＬＴから排出された後で比較的低温のボイルオフガスＣＭと熱交換する形態で、冷却されることとなる。 [Second Embodiment]
The boil-off gas reliquefaction facility 100 according to the second embodiment shows a configuration example including only a single first thermoacoustic engine 90u as a thermoacoustic engine.
The first thermoacoustic engine 90u according to the second embodiment is not different from the first thermoacoustic engine 90u of the first embodiment.
In the second embodiment, the boil-off gas CM discharged from the storage tank LT is liquefied again and returned to the storage tank LT. Two heat exchangers EX2, a compressor CT that compresses the boil-off gas CM, and a branch mechanism B that guides a part of the boil-off gas CM to the outside of the reliquefaction circuit C2 and leads the other part to the first heat exchanger EX1. The first heat exchanger EX1, the second heat exchanger EX2, the first pressure reducing valve V1, and the first thermoacoustic engine 90u that cool the boil-off gas CM in a form in which heat exchange is performed between the boil-off gas CM and the refrigerant SW. After passing through the first heat absorber 81u and the second pressure reducing valve V2, it is arranged to return to the storage tank LT.
That is, in the second embodiment, as compared with the first embodiment, a second heat exchanger EX2 is newly provided, and the second heat exchanger EX2 is boosted by the compressor CT. The boil-off gas CM after the temperature is raised and the crude heat is removed by the first heat exchanger EX1 is exchanged with the relatively low-temperature boil-off gas CM after being discharged from the storage tank LT, It will be cooled.

一方、分岐機構Ｂにて再液化循環路Ｃ２から抽出されたボイルオフガスＣＭは、第１実施形態と同様に、船舶推進用の高圧噴射型エンジン６０に燃料として供給される。
当該高圧噴射型エンジン６０には、上記第１実施形態と同様に、２５０℃程度まで昇温可能なエンジン冷却用媒体（例えば、オイル）を熱媒ＨＭとして、当該エンジン６０のジャケット部（図示せず）と第１熱音響機関９０ｕの第１加熱器７１ｕとの間で循環する熱媒循環路Ｃ１が設けられている。 On the other hand, the boil-off gas CM extracted from the reliquefaction circuit C2 by the branch mechanism B is supplied as fuel to the high-pressure injection engine 60 for marine propulsion as in the first embodiment.
In the high-pressure injection engine 60, as in the first embodiment, an engine cooling medium (for example, oil) that can be heated up to about 250 ° C. is used as a heat medium HM, and a jacket portion (not shown) 1) and the first heater 71u of the first thermoacoustic engine 90u is provided with a heat medium circulation path C1.

更に、当該第２実施形態に係るボイルオフガスＣＭの再液化設備１００にあっては、設備の周囲に豊富に存在する海水を冷媒ＳＷとして図示しないポンプにより汲み上げ、第１熱交換器ＥＸ１、第１熱音響機関９０ｕの第１冷却器７２ｕ及び第１放熱器８２ｕ、の夫々に並列に通流する冷媒通流路（図２で冷媒ＳＷが通流する流路）が設けられている。   Furthermore, in the reliquefaction facility 100 for the boil-off gas CM according to the second embodiment, abundant seawater around the facility is pumped up as a refrigerant SW by a pump (not shown), and the first heat exchanger EX1, A refrigerant flow path (flow path through which the refrigerant SW flows in FIG. 2) that flows in parallel to each of the first cooler 72u and the first radiator 82u of the thermoacoustic engine 90u is provided.

以上の構成において、ボイルオフガスＣＭの再液化に関するシミュレーションを行った結果を、以下に示す。
以下、シミュレーションの条件として、示していないものについては、上記第１実施形態と同一であるとする。
第１熱音響機関９０ｕの第１原動機７０ｕの熱音変換効率は１７．７％であり、第１音響ヒートポンプ部８０ｕのＣＯＰは０．３０であるとした。
更に、第１加熱器７１ｕの入口での熱媒ＨＭの温度を２５０℃とし出口での熱媒ＨＭの温度を２００℃とし、第１冷却器７２ｕの入口での冷媒ＳＷの温度を３０℃とし出口での冷媒ＳＷの温度を８０℃とし、第１放熱器８２ｕの入口での冷媒ＳＷの温度を３０℃とし出口での冷媒ＳＷの温度を４０℃とし、第１熱交換器ＥＸ１の入口での冷媒ＳＷの温度を３０℃とし出口での冷媒ＳＷの温度を８０℃とした。
因みに、このとき、第１加熱器７１ｕでの熱媒ＨＭからの回収熱量は２４７０ｋＷであり、第１冷却器７２ｕでの冷媒ＳＷへの放熱量は２０３２ｋＷであり、第１放熱器８２ｕでの冷媒ＳＷへの放熱量は５７０ｋＷであるとした。
尚、熱媒循環路Ｃ１を循環する熱媒ＨＭの流量は６０ｔ／ｈであり、第１冷却器７２ｕを通流する冷媒ＳＷの流量は３４ｔ／ｈであり、第１放熱器８２ｕを通流する冷媒ＳＷの流量４８ｔ／ｈであるとした。
また、第２熱交換器ＥＸ２でのボイルオフガス同士の熱交換量は２７６ｋＷであるとした。
以上の条件において、再液化循環路Ｃ２におけるボイルオフガスＣＭは、第２熱交換器ＥＸ２の出口で圧縮機ＣＴの入口において、３０℃となり、圧縮機ＣＴの出口で第１熱交換器ＥＸ１の入口において、１００℃で３０ＭＰａとなり、第１熱交換器ＥＸ１の出口で第２熱交換器ＥＸ２の入口において、４０℃で３０ＭＰａとなり、第２熱交換器ＥＸ２の出口で第１減圧弁Ｖ１の入口において、−１００℃で３０ＭＰａとなり、第１減圧弁Ｖ１の出口で第１吸熱器８１ｕの入口において、−９９℃で４．０ＭＰａとなり、第１吸熱器８１ｕの出口で第２減圧弁Ｖ２の入口でー１６３℃で４ＭＰａとなり、第２減圧弁Ｖ２の出口で貯留タンクＬＴの入口にて、−１６１℃で１０６ｋＰａとなり、再液化されて貯留タンクＬＴに流入することとなる。 The result of having performed the simulation regarding reliquefaction of boil-off gas CM in the above structure is shown below.
Hereinafter, the simulation conditions that are not shown are the same as those in the first embodiment.
The thermal sound conversion efficiency of the first prime mover 70u of the first thermoacoustic engine 90u is 17.7%, and the COP of the first acoustic heat pump unit 80u is 0.30.
Furthermore, the temperature of the heating medium HM at the inlet of the first heater 71u is 250 ° C., the temperature of the heating medium HM at the outlet is 200 ° C., and the temperature of the refrigerant SW at the inlet of the first cooler 72u is 30 ° C. The temperature of the refrigerant SW at the outlet is 80 ° C., the temperature of the refrigerant SW at the inlet of the first radiator 82u is 30 ° C., the temperature of the refrigerant SW at the outlet is 40 ° C., and the inlet of the first heat exchanger EX1. The temperature of the refrigerant SW was 30 ° C., and the temperature of the refrigerant SW at the outlet was 80 ° C.
Incidentally, at this time, the amount of heat recovered from the heating medium HM in the first heater 71u is 2470 kW, the amount of heat released to the refrigerant SW in the first cooler 72u is 2032 kW, and the refrigerant in the first radiator 82u The amount of heat released to SW was assumed to be 570 kW.
Note that the flow rate of the heat medium HM circulating in the heat medium circulation path C1 is 60 t / h, the flow rate of the refrigerant SW flowing through the first cooler 72u is 34 t / h, and flows through the first radiator 82u. The flow rate of the refrigerant SW to be used is 48 t / h.
The amount of heat exchange between the boil-off gases in the second heat exchanger EX2 is 276 kW.
Under the above conditions, the boil-off gas CM in the reliquefaction circuit C2 becomes 30 ° C. at the outlet of the compressor CT at the outlet of the second heat exchanger EX2, and the inlet of the first heat exchanger EX1 at the outlet of the compressor CT. At 100 ° C., 30 MPa at the outlet of the first heat exchanger EX1, at the inlet of the second heat exchanger EX2, at 30 ° C. at the outlet of the second heat exchanger EX2, and at the inlet of the first pressure reducing valve V1. 30 MPa at −100 ° C., and 4.0 MPa at −99 ° C. at the inlet of the first heat absorber 81u at the outlet of the first pressure reducing valve V1, and at the outlet of the second pressure reducing valve V2 at the outlet of the first heat absorber 81u. It becomes 4 MPa at −163 ° C., becomes 106 kPa at −161 ° C. at the outlet of the storage tank LT at the outlet of the second pressure reducing valve V 2, and is liquefied and flows into the storage tank LT. .

〔別実施形態〕
（１）上記第１、２実施形態において、一の熱音響機関９０において、複数の原動機７０を備えると共に、複数の音響ヒートポンプ部８０を備える構成を採用しても構わない。
また、上記第１実施形態において、熱音響機関は２つの熱音響機関を備える構成例を示したが、３つ以上の熱音響機関を備える構成も、本願の権利範囲に含むものである。 [Another embodiment]
(1) In the first and second embodiments, a single thermoacoustic engine 90 may include a plurality of prime movers 70 and a plurality of acoustic heat pump units 80.
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the thermoacoustic engine showed the structural example provided with two thermoacoustic engines, the structure provided with three or more thermoacoustic engines is also included in the scope of this application.

（２）上記第１、第２実施形態において、音響筒は、２つのループ管を備える構成例を示したが、３つ以上のループ管を備える構成を採用しても構わないし、単一のループ管を備える構成を採用しても構わない。 (2) In the first and second embodiments, the acoustic cylinder has been described as having a configuration example including two loop tubes. However, a configuration including three or more loop tubes may be employed, You may employ | adopt the structure provided with a loop pipe | tube.

（３）上記第１、２実施形態にあっては、ボイルオフガスの再液化設備１００、１００は、船舶に設けられるものであり、温熱源としてのエンジン６０は、船舶推進用の高圧の燃料を燃焼室に噴射する高圧噴射型エンジンである例を示した。
しかしながら、当該ボイルオフガスの再液化設備１００、１００は、船舶以外にも適用することができ、例えば、湾岸で、ＬＮＧタンカからＬＮＧを受け入れるＬＮＧ基地にも好適に適用できる。
この場合、温熱源としては、例えば、コジェネレーションシステムとしてのガスエンジンを適用することができ、この場合、当該ガスエンジンには燃料としてボイルオフガスを供給する構成を採用することができる。
当該構成を採用する場合にあっては、比較的低圧の燃料を供給することとなるため、再液化循環路Ｃ２で圧縮機ＣＴを通過する前のボイルオフガスの一部を、ガスエンジンに供給する構成が採用される。 (3) In the first and second embodiments, the boil-off gas reliquefaction equipment 100, 100 is provided in a ship, and the engine 60 as a heat source supplies high-pressure fuel for ship propulsion. The example which is a high-pressure injection type engine which injects into a combustion chamber was shown.
However, the boil-off gas reliquefaction equipment 100, 100 can be applied to other than ships, and can be suitably applied to, for example, an LNG base that receives LNG from an LNG tanker on the shore.
In this case, for example, a gas engine as a cogeneration system can be applied as the heat source. In this case, a configuration in which boil-off gas is supplied as fuel to the gas engine can be employed.
In the case of adopting this configuration, since a relatively low pressure fuel is supplied, a part of the boil-off gas before passing through the compressor CT in the reliquefaction circuit C2 is supplied to the gas engine. Configuration is adopted.

（４）上記第１、２実施形態にあっては、ボイルオフガスの再液化設備１００、１００は、船舶に設けられるものであり、周囲に比較的低温の海水が十分に存在したので、冷媒として海水を使用した。しかしながら、当該冷媒ＳＷとしては、海水以外のものを採用しても構わない。
例えば、コージェネレーションに用いられるガスエンジンに燃料を供給する構成を採用する場合には、高圧に圧縮する必要がないため、当該ガスエンジンに燃料としてボイルオフガスを導く場合には、比較的低温になる。そこで、当該ガスエンジンに導かれる前の比較的低温のボイルオフガスを、冷媒ＳＷとして用いる構成を採用しても構わない。 (4) In the first and second embodiments, the boil-off gas reliquefaction equipment 100, 100 is provided in a ship, and there is sufficient low-temperature seawater around it. Sea water was used. However, the refrigerant SW may be other than seawater.
For example, in the case of adopting a configuration in which fuel is supplied to a gas engine used for cogeneration, it is not necessary to compress the pressure to a high pressure. Therefore, when boil-off gas is introduced to the gas engine as a fuel, the temperature becomes relatively low. . Therefore, a configuration in which a relatively low-temperature boil-off gas before being introduced to the gas engine may be used as the refrigerant SW.

（５）上記実施形態にあっては、温熱源がエンジン６０であり、熱媒ＨＭがエンジン冷却媒体である構成例を示したが、熱媒ＨＭは、エンジン６０の排ガスであっても構わない。
また、上記実施形態にあっては、温熱源として、エンジン６０にて駆動される発電機を含む構成例を示したが、当該発電機を温熱源として含まない構成も、権利範囲に含むものである。 (5) In the above embodiment, the configuration example in which the heat source is the engine 60 and the heat medium HM is the engine cooling medium has been described, but the heat medium HM may be the exhaust gas of the engine 60. .
Moreover, in the said embodiment, although the structural example containing the generator driven with the engine 60 was shown as a heat source, the structure which does not contain the said generator as a heat source is also included in a right range.

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。   The configuration disclosed in the above embodiment (including another embodiment, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with the configuration disclosed in the other embodiment, as long as no contradiction occurs. The embodiment disclosed in this specification is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited to this. The embodiment can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.

本発明のボイルオフガスの再液化設備は、構成の簡略化を図りながらも、エネルギ効率を高めることができ、更には、メンテナンスコストを大幅に低減して経済性を向上し得るボイルオフガスの再液化設備として、有効に利用可能である。   The boil-off gas reliquefaction facility according to the present invention can improve energy efficiency while simplifying the configuration, and can further reduce the maintenance cost and improve the economic efficiency. It can be used effectively as equipment.

６０ ：エンジン
７０ ：原動機
７０ｕ ：第１原動機
７０ｄ ：第２原動機
７１ ：加熱器
７１ｕ ：第１加熱器
７１ｄ ：第２加熱器
７２ ：冷却器
７２ｕ ：第１冷却器
７２ｄ ：第２冷却器
７３ ：音響再生器
７３ｕ ：第１音響再生器
７３ｄ ：第２音響再生器
８０ ：音響ヒートポンプ部
８０ｕ ：第１音響ヒートポンプ部
８０ｄ ：第２音響ヒートポンプ部
８１ ：吸熱器
８１ｕ ：第１吸熱器
８１ｄ ：第２吸熱器
８２ ：放熱器
８２ｕ ：第１放熱器
８２ｄ ：第２放熱器
８３ ：温度差再生器
８３ｕ ：第１温度差再生器
８３ｄ ：第２温度差再生器
９０ ：熱音響機関
９０ｕ ：第１熱音響機関
９０ｄ ：第２熱音響機関
１００ ：再液化設備
１００ ：再液化設備
Ｂ ：分岐機構
Ｃ２ ：再液化循環路
ＣＭ ：ボイルオフガス
ＣＴ ：圧縮機
ＥＸ１ ：第１熱交換器
ＥＸ２ ：第２熱交換器
ＨＭ ：熱媒
ＬＴ ：貯留タンク
ＳＷ ：冷媒
Ｔ ：音響筒 60: engine 70: prime mover 70u: first prime mover 70d: second prime mover 71: heater 71u: first heater 71d: second heater 72: cooler 72u: first cooler 72d: second cooler 73: Sound regenerator 73u: first sound regenerator 73d: second sound regenerator 80: acoustic heat pump unit 80u: first acoustic heat pump unit 80d: second acoustic heat pump unit 81: heat absorber 81u: first heat absorber 81d: second Heat absorber 82: radiator 82u: first radiator 82d: second radiator 83: temperature difference regenerator 83u: first temperature difference regenerator 83d: second temperature difference regenerator 90: thermoacoustic engine 90u: first heat Acoustic engine 90d: Second thermoacoustic engine 100: Reliquefaction equipment 100: Reliquefaction equipment B: Branch mechanism C2: Reliquefaction circuit CM: Boil-off gas CT: Compressor EX1: First heat exchanger X2: the second heat exchanger HM: heating medium LT: storage tank SW: refrigerant T: acoustic tube

Claims (5)

液化天然ガスを貯留する貯留タンクから排出されるボイルオフガスを再液化するボイルオフガスの再液化設備であって、
作動媒体が充填され音波が伝播する音響筒に、前記作動媒体を外部から加熱する加熱器と前記作動媒体を外部から冷却する冷却器と前記加熱器と前記冷却器との間で音波の音響エネルギを増幅する音響再生器とから成る原動機を少なくとも１つ以上設けると共に、前記作動媒体が外部から吸熱する吸熱器と前記作動媒体が外部へ放熱する放熱器と前記吸熱器と前記放熱器との間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する温度差再生器とから成る音響ヒートポンプ部を少なくとも１つ以上設ける熱音響機関と、
前記貯留タンクから排出されたボイルオフガスを圧縮するボイルオフガス圧縮部と、
温熱源の温熱を有する熱媒を前記加熱器へ導く熱媒通流路と、
冷熱源の冷熱を有する冷媒を少なくとも前記冷却器へ導く冷媒通流路と、
前記貯留タンクから排出されるボイルオフガスを、前記ボイルオフガス圧縮部と前記吸熱器とに記載の順に導いた後に、前記貯留タンクへ返送する再液化循環路とを備えるボイルオフガスの再液化設備。 A boil-off gas re-liquefaction facility for re-liquefying boil-off gas discharged from a storage tank storing liquefied natural gas,
An acoustic cylinder filled with a working medium and in which sound waves propagate, a heater that heats the working medium from the outside, a cooler that cools the working medium from the outside, and the acoustic energy of sound waves between the heater and the cooler At least one prime mover comprising a sound regenerator for amplifying the sound, and a heat absorber that absorbs heat from the outside of the working medium, a radiator that radiates heat from the working medium, and between the heat absorber and the heat radiator A thermoacoustic engine provided with at least one acoustic heat pump unit including a temperature difference regenerator that compresses and expands in a form in which sound waves consume acoustic energy;
A boil-off gas compression unit that compresses the boil-off gas discharged from the storage tank;
A heat medium passage for guiding a heat medium having the heat of a heat source to the heater;
A refrigerant flow path for guiding at least a refrigerant having a cold heat source to the cooler;
A boil-off gas reliquefaction facility comprising a reliquefaction circuit for returning boil-off gas discharged from the storage tank to the storage tank after guiding the boil-off gas in the order described in the boil-off gas compression unit and the heat absorber. 前記冷媒が海水であり、
前記再液化循環路において、前記ボイルオフガス圧縮部を通過した後で前記吸熱器を通過する前のボイルオフガスと前記海水とを熱交換する第１熱交換器を備える請求項１に記載のボイルオフガスの再液化設備。 The refrigerant is seawater;
2. The boil-off gas according to claim 1, further comprising a first heat exchanger that exchanges heat between the boil-off gas that has passed through the boil-off gas compression unit and has not yet passed through the heat absorber in the reliquefaction circulation path. Reliquefaction equipment. 前記温熱源が、前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮された後のボイルオフガスの一部を燃料とする船舶推進用の推進機関である請求項１又は２に記載のボイルオフガスの再液化設備。   3. The boil-off gas reliquefaction facility according to claim 1, wherein the heat source is a propulsion engine for ship propulsion that uses a part of the boil-off gas after being compressed by the boil-off gas compression unit. 前記熱音響機関として、前記作動媒体が充填され音波が伝播する第１音響筒に、前記作動媒体を外部から加熱する第１加熱器と前記作動媒体を外部から冷却する第１冷却器と前記第１加熱器と前記第１冷却器との間で音波の音響エネルギを増幅する第１音響再生器とから成る第１原動機を少なくとも１つ以上設けると共に、前記作動媒体が外部から吸熱する第１吸熱器と前記作動媒体が外部へ放熱する第１放熱器と前記第１吸熱器と前記第１放熱器との間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する第１温度差再生器とから成る第１音響ヒートポンプ部を少なくとも１つ以上設ける第１熱音響機関と、
前記熱音響機関として、前記作動媒体が充填され音波が伝播する第２音響筒に、前記作動媒体を外部から加熱する第２加熱器と前記作動媒体を外部から冷却する第２冷却器と前記第２加熱器と前記第２冷却器との間で音波の音響エネルギを増幅する第２音響再生器とから成る第２原動機を少なくとも１つ以上設けると共に、前記作動媒体が外部から吸熱する第２吸熱器と前記作動媒体が外部へ放熱する第２放熱器と前記第２吸熱器と前記第２放熱器との間で音波が音響エネルギを消費する形態で圧縮及び膨張する第２温度差再生器とから成る第２音響ヒートポンプ部を少なくとも１つ以上設ける第２熱音響機関とを備え、
前記熱媒通流路は、前記熱媒を分岐して並列に通流する第１熱媒通流路と第２熱媒通流路とを備え、
前記第１熱媒通流路が前記第１加熱器へ前記熱媒を導くように配設されると共に、前記第２熱媒通流路が前記第２加熱器へ前記熱媒を導くように配設されている請求項１〜３の何れか一項に記載のボイルオフガスの再液化設備。 As the thermoacoustic engine, a first heater that heats the working medium from the outside, a first cooler that cools the working medium from the outside, a first cooler that fills the working medium and propagates sound waves, and the first At least one first prime mover consisting of a first sound regenerator that amplifies acoustic energy of sound waves between one heater and the first cooler is provided, and the working medium absorbs heat from the outside. And a first temperature difference regenerator that compresses and expands in a form in which sound waves consume acoustic energy between the first radiator that radiates heat to the outside, and the first heat absorber and the first radiator. A first thermoacoustic engine provided with at least one first acoustic heat pump unit comprising:
As the thermoacoustic engine, a second acoustic cylinder that is filled with the working medium and propagates sound waves, a second heater that heats the working medium from the outside, a second cooler that cools the working medium from the outside, and the first A second endothermic device that includes at least one second prime mover comprising a second sound regenerator that amplifies acoustic energy of sound waves between the two heaters and the second cooler, and the working medium absorbs heat from the outside. And a second temperature difference regenerator that compresses and expands in a form in which sound waves consume acoustic energy between the second radiator that radiates heat to the outside, and the second heat absorber and the second radiator. A second thermoacoustic engine provided with at least one second acoustic heat pump unit comprising:
The heat medium flow path includes a first heat medium flow path and a second heat medium flow path that branch the heat medium and flow in parallel.
The first heat medium passage channel is disposed to guide the heat medium to the first heater, and the second heat medium passage channel guides the heat medium to the second heater. The boil-off gas reliquefaction facility according to any one of claims 1 to 3, wherein the boil-off gas reliquefaction facility is disposed. 前記再液化循環路は、前記貯留タンクから排出されたボイルオフガスを、前記第２放熱器と、前記ボイルオフガス圧縮部と、前記第１吸熱器と、前記第２吸熱器とに記載の順に通流させるように配設され、
前記冷媒通流路は、前記第１放熱器へ前記冷媒として海水を通流させるように配設されている請求項４に記載のボイルオフガスの再液化設備。 The reliquefaction circuit passes the boil-off gas discharged from the storage tank in the order described in the second radiator, the boil-off gas compression unit, the first heat absorber, and the second heat absorber. Arranged to flow,
5. The boil-off gas reliquefaction facility according to claim 4, wherein the refrigerant flow path is arranged to allow seawater to flow as the refrigerant to the first radiator.
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