JP7048589B2 - 船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン冷却水が有する熱量を活用して船舶用エンジンに燃料ガスを供給するシステム及び船舶用燃料ガス供給方法に関するものである。

液化天然ガスは、メタン（methane）を主成分とする天然ガスを約－１６３℃まで冷却し液化させることで得られる無色透明の液体であり、体積が天然ガスに比べて約１／６００になる。したがって、天然ガスを液化して移送した場合、非常に効率的な移送が可能になる。一般的に、天然ガスを液化させて液化天然ガスの形態で貯蔵タンクに貯蔵した後、船舶で液化天然ガスを運ぶことになる。

一方、船舶に使用されるエンジンのうち、天然ガスを燃料として使用するエンジンには、ＤＦＤＥ、ＭＥ－ＧＩエンジン、Ｘ－ＤＦエンジンなどのガス燃料エンジンがある。ＤＦＤＥは、発電用に使用される、４ストローク機関である。比較的低圧である６．５ｂａｒ程度の圧力を有する天然ガスを燃焼空気入口に注入して、ピストンが上昇しながら圧縮するオットーサイクル（Otto Cycle）を採用している。ＭＥ－ＧＩエンジンは、推進用に使用される、２ストローク機関である。３００ｂａｒ付近の高圧天然ガスをピストンの上死点付近で燃焼室に直接噴射するディーゼルサイクル（Diesel Cycle）を採用している。Ｘ－ＤＦエンジンは、推進用に使用される、２ストローク機関である。１６ｂａｒ程度の中圧天然ガスを燃料で使用し、オットーサイクルを採用している。

天然ガスを燃料として使用するエンジンに供給するためには、貯蔵タンクに貯蔵された液化天然ガスを気化させた後でエンジンに供給することもあり、液化天然ガスを気化させるためには熱源が必要である。液化天然ガスを気化させるための熱源として、エンジン冷却水を使用する技術が開発されている。

一般的に、エンジンを冷却した後の冷却水は所定温度になるように制御し、一例としてＭＥ－ＧＩエンジンを冷却した後の冷却水は約８５℃になるように制御する。ここで、エンジンの負荷が高いほどエンジンで発生する熱量が多いため、冷却水はより多くの熱量を冷却する必要がある反面、エンジンの負荷が低い場合にはエンジンから発生する熱量が少なくなるため、冷却水はより少量の熱だけを冷却すれば良い。また、エンジンの低温腐食の虞があるため、エンジンを所定温度よりも低い温度までには冷却しないので、エンジンの負荷が少なくなるほど冷却水から得られる熱量は少なくなる。

本発明は、エンジンの負荷に応じて変動する冷却水の熱源を適切に分配するために各種装置を効率的に配置した船舶用燃料ガス供給システム、及び冷却水の熱源を適切に分配する船舶用燃料ガス供給方法を提供することを目的とする。

上述した記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、液化天然ガスを気化させてエンジンに供給する気化器；前記エンジンを冷却した後に排出された冷却水と前記気化器で熱媒として使用される流体を熱交換させ、前記気化器で使用される前記流体を加熱する第１加熱器；前記エンジンから排出された後に前記第１加熱器を通過した冷却水が有する熱源の一部又は全部を利用して、海水を加熱して清水を得る造水機；及び前記造水機から排出されて前記エンジンに供給される冷却水を加熱する第２加熱器を備え、前記気化器は、前記第１加熱器によって加熱された前記流体と前記液化天然ガスとを熱交換させて前記液化天然ガスを気化させて、前記エンジンを運転しない場合に、第２加熱器が前記エンジンの低温腐食を防止する所定温度以上まで冷却水を加熱することを特徴とする、船舶用燃料ガス供給システムが提供される。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、冷却水が膨張又は収縮しながら発生した体積変化を吸収する膨張タンクを備えることができる。

好ましくは、前記エンジンはエンジンルームに配置され、前記膨張タンクは前記エンジンルームより２０ｍ～２５ｍ上方に配置することができる。

好ましくは、前記第１加熱器は膨張タンクより高い位置に配置される。

好ましくは、前記エンジンから排出された冷却水は二つの流れに分岐し、一方は前記第１加熱器に送られ、他方は前記第１加熱器を迂回し、前記第１加熱器を迂回した冷却水と前記第１加熱器を通過した冷却水とが合流する地点に設置される第１三方バルブを前記船舶用燃料ガス供給システムはさらに備えることができる。

好ましくは、前記第１三方バルブは膨張タンクよりも低い位置に設置することができる。

前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記エンジンから排出された後に前記第１加熱器及び前記造水機を通過した冷却水の温度を下げる冷却器をさらに備えることができる。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記冷却器から排出された冷却水が前記エンジンに供給されるライン上に設置されて冷却水の温度を調節する第３温度調節センサーをさらに備えることができ、前記第３温度調節センサーの設定値は前記エンジンの負荷が高いほど低くなる。

好ましくは、冷却水が前記エンジンを冷却しながら得た熱源は前記第１加熱器で最優先的に使用され、残りは前記造水機で使用され、前記造水機で使用されても残った熱源は前記冷却器によって冷却される。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記エンジンを冷却するために使用された冷却水のうち、前記第１加熱器に送られなかった残りの冷却水を貯蔵する貯蔵タンクをさらに備えることができる。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記貯蔵タンクから排出された冷却水を前記膨張タンクに供給するライン上に設置される第１加圧手段をさらに備えることができ、前記第１加圧手段は、前記貯蔵タンクの水位が所定高さ以上になる、又は膨張タンクの水位が所定高さ以下になると作動する。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記造水機から排出された冷却水を加圧して前記エンジンに供給する第２加圧手段をさらに備えることができる。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記第２加圧手段が停止した場合、前記エンジンから前記第１加熱器に供給される冷却水の逆流を防止する第１バルブをさらに備えることができる。

好ましくは、前記気化器、前記第１加熱器、前記造水機、及び前記第２加圧手段は直列に連結されて、第２加圧手段のみによって冷却水の循環が可能にする。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記エンジンから排出された冷却水が前記第１加熱器に供給されるライン上に設置される第３加圧手段をさらに備えることができる。

好ましくは、前記造水機の負荷は、前記エンジンの負荷をＡ、前記気化器で使用される前記流体に伝達される最大熱量をｘ、前記造水機の負荷をＢ、前記エンジンを冷却しながら冷却水が得る最大の熱量をｙ、前記造水機の負荷が１００％のときに要求される熱量をｚとしたとき、Ｂ＝（ｙ－ｘ）Ａ／ｚで表すことができる。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記エンジンから前記第１加熱器に冷却水が供給されるライン上に設置されて冷却水の温度を一定に調節する第１温度調節センサー；又は前記造水機から排出された冷却水が前記エンジンに供給されるライン上に設置されて冷却水の温度を調節する第２温度調節センサー；のいずれか一方又は両方をさらに備えることができ、前記第２温度調節センサーの設定値は前記エンジンの負荷が高くなるほど低くなる。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記エンジンから排出された後に前記第１加熱器を通過した冷却水が前記造水機に送られるライン上に設置され、冷却水に含まれる空気を除去する空気分離器をさらに備えることができる。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給システムは、前記造水機から前記エンジンに送られる冷却水に含まれる空気を排出させる空気排出タンクをさらに備えることができる。

好ましくは、冷却水が流れる配管の一部又は全部は断熱処理されたものとすることができる。

上述した目的を達成するために、本発明の別の実施形態では、１）エンジンを冷却した後に排出された冷却水と熱媒として使用される流体とを熱交換させて熱媒を第１加熱器によって加熱するステップ；２）前記１）のステップで熱交換されて加熱された前記流体と液化天然ガスとを熱交換させて液化天然ガスを気化させるステップ；３）前記２）のステップで気化された天然ガスを前記エンジンに供給するステップ；４）前記１）のステップで前記流体を熱交換するために使用された冷却水の熱源の一部又は全部を利用して、造水機によって海水を加熱して清水を得るステップ；及び５）前記４）のステップにおいて前記造水機で使用された冷却水を加熱するステップ；を備え、前記５）のステップは、前記エンジンが運転しない場合、前記エンジンの低温腐食を防止する所定温度以上まで冷却水を加熱することを特徴とする、船舶用燃料ガス供給方法が提供される。

また、上述した目的を達成するために、本発明の別の実施形態では、１）エンジンを冷却した後に排出された冷却水と熱媒として使用される流体とを熱交換させて熱媒を第１加熱器によって加熱するステップ；２）前記１）のステップで熱交換されて加熱された前記流体と液化天然ガスとを熱交換させて液化天然ガスを気化させるステップ；３）前記２）のステップで気化された天然ガスを前記エンジンに供給するステップ；４）前記１）のステップで前記流体を熱交換するために使用された冷却水の熱源の一部又は全部を利用して、造水機によって海水を加熱して清水を得るステップ；及び５）前記４）のステップにおいて前記造水機で使用された冷却水を加熱するステップ；を備え、前記５）のステップは、前記４）のステップにおいて、前記造水機を１００％稼働すると冷却水の温度が前記エンジンの低温腐食を防止する温度よりも低下する場合、前記造水機を１００％稼動させた後に前記エンジンの低温腐食を防止する所定温度以上まで冷却水を加熱することを特徴とする、船舶用燃料ガス供給方法が提供される。

好ましくは、前記船舶用燃料ガス供給方法は、６）前記造水機から排出された冷却水を第２加圧手段で加圧して前記エンジンに供給するステップをさらに備えることができる

好ましくは、前記エンジンから排出された冷却水は二つの流れに分岐して、一方は前記第１加熱器に送られ、他方は前記第１加熱器を迂回し、前記第１加熱器を迂回した冷却水と前記第１加熱器通過した冷却水とが合流する地点に第１三方バルブを設置することができる。

好ましくは、前記第２加圧手段が停止する場合、前記第１三方バルブにおいて、前記第１加熱器方向のバルブは閉じ、他のバルブは開いた状態に維持する。

好ましくは、前記第２加圧手段が停止した場合、第１三方バルブにおいて前記第１加熱器方向のバルブを制御盤によって自動的に閉じるようにアルゴリズムが構成されている。

上述した目的を達成するために、本発明のさらにまた別の一実施形態では、エンジンの負荷をＡ、気化器で熱媒として使用される流体に伝達される最大熱量をｘ、造水機の負荷をＢ、前記エンジンを冷却しながら冷却水が得る最大熱量をｙ、前記造水機の負荷が１００％のときに要求される熱量をｚとしたとき、Ａｘ＋Ｂｚ＝Ａｙの式により、前記エンジンを冷却しながら冷却水が得た熱量を前記気化器と前記造水機とに分配することを特徴とする、船舶用燃料ガス供給方法が提供される。

本発明の船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法は、エンジンの負荷と造水機の負荷の相関関係を表す数式に基づいて、造水機の負荷を調節し、エンジンを冷却しながら冷却水が得た熱量を気化器と造水機に適切とに分配することができる。

本発明の船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法は、第１加熱器及び気化器を備えるため、冷却器の容量が減少し、冷却器の駆動に必要なエネルギーを低減させることができる。

本発明の船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法は、余剰の冷却水を貯蔵タンクに貯蔵して再使用するため、化学処理が必要な冷却水の消耗を最小限に抑えることができる。

本発明の船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法は、冷却水が循環するライン上に設置される装置を直列に連結し、追加の加圧手段を設置しなくても第２加圧手段の圧力のみで冷却水を循環させることができる。

本発明の船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法は、エンジンの負荷が低い場合でも、造水機を１００％で稼動させた後、第２加熱器によって冷却水をエンジンの低温腐食を防止できる所定温度まで加熱すれば良いので、システムのより柔軟な運用が可能になる。

本発明の船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法では、第１加熱器を膨張タンクより上方に設置することができ、第２加圧手段が停止した場合の弊害に備えることができる。

また、本発明の船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法では、制御盤による各装置の自動的で効率的な制御が可能であり、特に、第２加圧手段が故障した場合の弊害に備えることができる。

本発明の第１実施形態に係る船舶用燃料ガス供給システムの概略図。 本発明の第２実施形態に係る船舶用燃料ガス供給システムの概略図。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態の構成と作用を詳細に説明する。下記の実施形態は、様々な形態に変更と修正が可能であり、本発明の範囲は下記の実施形態によって限定されない。

図１は、本発明の第１実施形態に係る船舶用燃料ガス供給システムの概略図である。

図１を参照して、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１加熱器（１１０）、気化器（１８０）、及び造水機（１２０）を備える。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムによって燃料を供給されるエンジン（Ｅ）には、天然ガスを燃料として使用するＭＥ－ＧＩエンジン、Ｘ－ＤＦエンジン、ＤＦのエンジンなどがあり、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、ガスタービンなどの天然ガスを燃料として使用する他の燃焼装置にも応用することができる。ただし、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、主推進エンジンとして使用されるＭＥ－ＧＩエンジンに適用することが好ましい。エンジン（Ｅ）はエンジンルームに配置される。

第１加熱器（１１０）は、エンジン（Ｅ）を冷却した後に排出された冷却水（Ｌ１０ライン）と気化器（１８０）で熱媒として使用される流体（Ｌ３ライン）とを熱交換する。すなわち、第１加熱器（１１０）は、エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得た熱源の一部を、気化器（１８０）で熱媒として使用される流体（Ｌ３ライン）に供給し、気化器（１８０）で熱媒として使用される流体（Ｌ３ライン）を加熱する。

エンジン（Ｅ）から第１加熱器（１１０）に冷却水が供給されるライン（Ｌ１０）上には、エンジン（Ｅ）から排出されて第１加熱器（１１０）に供給される冷却水の温度を調節する第１温度調節センサー（２１０）が設置されている。第１温度調節センサー（２１０）は、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水の温度を約８５℃に調節する。

本実形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水の温度を約８５℃で一定に調節する。エンジン（Ｅ）の負荷が高くなるほどエンジン（Ｅ）で発生する熱が多くなるので、エンジン（Ｅ）の負荷に応じてエンジン（Ｅ）に供給される冷却水の温度を変化させる。また、エンジン（Ｅ）の負荷が低くなるほど、エンジン（Ｅ）の低温腐食を防止するために、エンジン（Ｅ）に供給される冷却水の温度を高くする。

気化器（１８０）は、第１加熱器（１１０）によって加熱された熱媒（Ｌ４ライン）と液化天然ガスとを熱交換させ、液化天然ガスを気化させる。すなわち、気化器（１８０）は、エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得た熱源の一部を、熱媒を媒介にして、液化天然ガスを気化させるために使用する。気化器（１８０）によって気化された天然ガス（Ｌ１ライン）はエンジン（Ｅ）に供給されて燃料として使用される。気化器（１８０）で熱媒として使用される流体には、グリコールウォーター（Glycol Water）などがある。

造水機（１２０）は、エンジン（Ｅ）から排出された後に第１加熱器（１１０）を通過した冷却水（Ｌ２０ライン）が有する熱源の一部又は全部を利用して、海水を加熱して清水を得る。

エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得る熱量は、エンジン（Ｅ）の負荷に比例する。エンジン（Ｅ）の負荷が高いほど要求される燃料量が増加するので、気化器（１８０）が気化させる液化天然ガスの量はエンジン（Ｅ）の負荷が高いほど増加し、最終的には第１加熱器（１１０）により気化器（１８０）で熱媒として使用される流体に伝達される熱量もエンジン（Ｅ）の負荷と比例することになる。

したがって、エンジン（Ｅ）の負荷をＡ、気化器（１８０）で熱媒として使用される流体に伝達される最大熱量をｘ、造水機（１２０）の負荷をＢ、エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得る最大熱量をｙ、造水機（１２０）の負荷が１００％であるときに要求される熱量をｚとしたとき、次の等式が成立する。

Ａｘ＋Ｂｚ＝Ａｙ

したがって、造水機（１２０）の負荷は、Ｂ＝（ｙ－ｘ）Ａ／ｚで表され、この式に基づいて造水機（１２０）の負荷を調節し、エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得た熱量を気化器（１８０）と造水機（１２０）とに適切に分配することができる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、冷却水がエンジン（Ｅ）を冷却しながら得た熱源は、第１加熱器（１１０）で優先的に使用され、残りが造水機（１２０）で使用される。

エンジン（Ｅ）から排出された冷却水（Ｌ１０ライン）は二つの流れに分岐し、一方（Ｌ１０ライン）は第１加熱器（１１０）に送られ、他方（Ｌ１２ライン）は第１加熱器（１１０）を迂回する。第１加熱器（１１０）を迂回した冷却水（Ｌ１２ライン）と第１加熱器（１１０）を通過した冷却水（Ｌ２０ライン）とは合流して造水機（１２０）に送られ、第１加熱器（１１０）を迂回した冷却水（Ｌ１２ライン）と第１加熱器（１１０）を通過した冷却水（Ｌ２０ライン）とが合流する地点に、第１三方バルブ（８１０）が設置されている。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１三方バルブ（８１０）の開度を調節して、第１加熱器（１１０）に送る冷却水の量を調節し、最終的には冷却水から第１加熱器（１１０）に伝達される熱量を調節することができる。

第１加熱器（１１０）から気化器（１８０）に熱媒が送られるライン（Ｌ４）上には温度センサー（図示せず）を設置することができ、Ｌ４ライン上に設置された温度センサーが感知した温度値に基づいて第１三方バルブ（８１０）の開度を調節することができる。Ｌ４ラインに沿って供給される熱媒の温度は、気化器（１８０）で気化させる液化天然ガスの量が多いほど高くなるので、Ｌ４ラインに沿って供給される熱媒の温度を調節すれば気化される液化天然ガスの量を調節することができ、第１三方バルブ（８１０）によって第１加熱器（１１０）に送られる冷却水の量を調節し、Ｌ４ラインに沿って供給される熱媒の温度を調節する。

また、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、Ｌ４ラインを流れる熱媒の温度が一定に維持されるように運用することもできる。気化器（１８０）で液化天然ガスを気化させるための熱媒として使用された後に排出された流体（Ｌ３ライン）は温度が低くなるので、Ｌ３ラインに沿って第１加熱器（１１０）に供給された流体を設定温度まで加熱するために第１三方バルブ（８１０）の開度を調節する。

第１加熱器（１１０）から気化器（１８０）に熱媒が送られるライン（Ｌ４）上には流体の流量と開閉を調節する第２バルブ（７２０）が設置されている。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、エンジン（Ｅ）から排出された後に第１加熱器（１１０）を通過した冷却水が造水機（１２０）に送られるライン（Ｌ２０）上に設置される空気分離器（３３０）をさらに備えている。空気分離器（３３０）は、第１加熱器（１１０）から造水機（１２０）に供給される冷却水に含まれる空気を除去して、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムに備えられた各種装置の故障を防止する。

一方、エンジン（Ｅ）から排出された後に第１加熱器（１１０）を通過した冷却水（Ｌ２０ライン）は二つの流れに分岐して、一方（Ｌ２０ライン）は造水機（１２０）に送られ、他方（Ｌ２２ライン）は造水機（１２０）を迂回する。造水機（１２０）を迂回した冷却水（Ｌ２２ライン）と造水機（１２０）を通過した冷却水（Ｌ３０ライン）とは合流して再エンジン（Ｅ）に送られ、造水機（１２０）を迂回した冷却水（Ｌ２２ライン）と造水機（１２０）を通過した冷却水（Ｌ３０ライン）とが合流する地点に第２三方バルブ（８２０）が設置されている。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第２三方バルブ（８２０）の開度を調節して、造水機（１２０）に送られる冷却水の量を調節し、最終的には冷却水から造水機（１２０）に伝達される熱量を調節する。

造水機（１２０）から排出された冷却水がエンジン（Ｅ）に供給されるライン（Ｌ３０）上に、冷却水の温度を調節する第２温度調節センサー（２２０）が設置されている。第２温度調節センサー（２２０）の設定値はエンジン（Ｅ）の負荷が高いほど低くなる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、エンジン（Ｅ）から排出された後に第１加熱器（１１０）と造水機（１２０）とを通過した冷却水の温度を下げる冷却器（１３０）をさらに備えている。冷却器（１３０）は、エンジン（Ｅ）を冷却しながら熱量を得た冷却水が、第１加熱器（１１０）及び造水機（１２０）に熱量の一部を供給した後でも温度が十分に低くならない場合、冷却水がエンジン（Ｅ）に要求される温度まで冷却されるように冷却水の温度を下げる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、造水機（１２０）から排出された冷却水（Ｌ３０ライン）は二つの流れに分岐して、一方（Ｌ３０ライン）は冷却器（１３０）に送られ、他方（Ｌ３２ライン）は冷却器（１３０）を迂回する。冷却器（１３０）を迂回した冷却水（Ｌ３２ライン）と冷却器（１３０）を通過した冷却水（Ｌ４０ライン）とは合流してエンジン（Ｅ）に送られ、冷却器（１３０）を迂回した冷却水（Ｌ３２ライン）と冷却器（１３０）を通過した冷却水（Ｌ４０ライン）とが合流する地点に、第３三方バルブ（８３０）が設置されている。第３三方バルブ（８３０）の開度を調節して、冷却器（１３０）に送られる冷却水の量を調節し、最終的には冷却器（１３０）によって冷却水が冷却される度合いを調節する。

従来、冷却水の熱源を液化天然ガスの加熱に使用せず、冷却水を冷却器（１３０）によって冷却した後にエンジン（Ｅ）に供給していたが、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１加熱器（１１０）及び気化器（１８０）を備えて、冷却水の熱源を液化天然ガスの加熱に使用した後、必要な場合にのみ冷却器（１３０）によって冷却するため、冷却器（１３０）の容量が減少し、冷却器（１３０）の駆動に必要なエネルギーを低減させることができる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、冷却水がエンジン（Ｅ）を冷却しながら得た熱源は第１加熱器（１１０）で優先的に使用され、残りは造水機（１２０）で使用され、造水機（１２０）で使用されても残った熱源は冷却器（１３０）で冷却される。

また、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、冷却器（１３０）から排出された冷却水がエンジン（Ｅ）に供給されるライン（Ｌ４０）上に、冷却水の温度を調節する第３温度調節センサー（２３０）が設置されている。第３温度調節センサー（２３０）の設定値はエンジン（Ｅ）の負荷が高いほど低くなる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、貯蔵タンク（１６０）、膨張タンク（１７０）、又は空気排出タンク（１４０）の少なくともいずれか一つ以上をさらに備えることができる。

貯蔵タンク（１６０）は、エンジン（Ｅ）の冷却に使用された冷却水のうち、第１加熱器（１１０）に送られなかった残りの冷却水を貯蔵する。貯蔵タンク（１６０）に貯蔵された冷却水の一部は膨張タンク（１７０）に送ることができる（Ｌ５０ライン）。余剰の冷却水は、貯蔵タンク（１６０）に貯蔵して再使用することができるため、化学処理が必要な冷却水の消耗を最小限に抑えることができる。

膨張タンク（１７０）は、冷却水が膨張又は収縮しながら発生した体積変化を吸収してシステムの安定性を高め、冷却水の循環に必要な圧力を加える役割をする。膨張タンク（１７０）には、貯蔵タンク（１６０）からの冷却水に加え、空気排出タンク（１４０）から排出される空気が供給される。膨張タンク（１７０）の内部の圧力が高すぎる場合には、ガス排出ライン（Ｌ２）に沿って膨張タンク（１７０）の内部ガスが排出される。

このような膨張タンク（１７０）は、エンジン（Ｅ）が配置されたエンジンルームより約２０ｍ～２５ｍ上方に配置することができる。膨張タンク（１７０）の高さが２５ｍを超える場合、エンジン（Ｅ）に供給される冷却水の圧力が要求圧力を超えてしまう。エンジン（Ｅ）で要求される冷却水の温度に応じて膨張タンク（１７０）の高さは異なる。また、冷却水の圧力が低くなると気泡が発生することもあり、冷却水の温度に応じて気泡が発生する圧力が異なるので、エンジン（Ｅ）で要求される冷却水の温度に応じて冷却水に気泡が発生しない程度の圧力になるように膨張タンク（１７０）の高さを決定する。

空気排出タンク（１４０）は、造水機（１２０）からエンジン（Ｅ）に送られる冷却水に含まれる空気を膨張タンク（１７０）に排出し、冷却水の温度変化に応じて急変する冷却水の体積変化による影響を緩和する役割をする。造水機（１２０）からエンジン（Ｅ）に送られる冷却水は、空気排出タンク（１４０）で一時的に貯蔵されてエンジン（Ｅ）に送られる。

また、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、貯蔵タンク（１６０）から排出された冷却水を膨張タンク（１７０）に供給するためのライン（Ｌ５０）上に設置される第１加圧手段（４１０）をさらに備えることができる。

第１加圧手段（４１０）は、貯蔵タンク（１６０）の水位を調節する第１水位調節装置（３１０）と膨張タンク（１７０）の水位を調節する第２水位調節装置（３２０）と連携して動作することができる。すなわち、第１加圧手段（４１０）は、貯蔵タンク（１６０）の水位が所定の高さ以上になる、又は膨張タンク（１７０）の水位が所定の高さ以下になると作動して、貯蔵タンク（１６０）の内部の冷却水を膨張タンク（１７０）に送る。

また、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、造水機（１２０）から排出された冷却水を加圧してエンジン（Ｅ）に供給する第２加圧手段（４２０）、又はエンジン（Ｅ）から第１加熱器（１１０）に冷却水が供給されるライン（Ｌ１０）上に設置されて冷却水の逆流を防止する第１バルブ（７１０）のいずれか一方又は両方をさらに備えることができる。

第２加圧手段（４２０）は、複数個を並列に連結したものとすることができる。第２加圧手段（４２０）は、冷却水を約３ｂａｒまで加圧することができ、冷却水を循環させるための圧力とエンジン（Ｅ）で必要な圧力との両方を満足させるように、冷却水を加圧する。

第２加圧手段（４２０）を備える場合、追加の加圧手段を設置しなくても、第２加圧手段（４２０）の圧力のみで冷却水が循環されるように、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水が再びエンジン（Ｅ）に供給される循環ライン上に設置される装置は直列に連結することが好ましい。

第１バルブ（７１０）は、第２加圧手段（４２０）が停止した場合、エンジン（Ｅ）から第１加熱器（１１０）に供給される冷却水の圧力が低くなって逆流することを防止する。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、造水機（１２０）から排出されてエンジン（Ｅ）に供給される冷却水を加熱する第２加熱器（１５０）をさらに備えることができる。第２加熱器（１５０）は、スチームと冷却水とを熱交換させて冷却水を加熱する。スチームを供給するライン上には第３バルブ（７３０）を設置することができ、第３バルブ（７３０）の開度を調節してスチームの量を調節し、最終的には冷却水を加熱する度合いを調節する。

また、第２加熱器（１５０）は、船舶が停泊してエンジン（Ｅ）が運転しない場合、エンジン（Ｅ）の低温腐食を防止するために、冷却水を所定温度以上まで加熱してエンジン（Ｅ）に供給する役割をする。第２加熱器（１５０）を稼動する場合には、一般的に冷却器（１３０）は稼働させない。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムが第２加熱器（１５０）を備える場合、エンジン（Ｅ）の負荷が低いため、使用できる冷却水の熱源が少ないときにも造水機（１２０）を１００％で稼働させることができる。従来、エンジン（Ｅ）の負荷が低い場合には、造水機（１２０）を１００％稼働させると、エンジン（Ｅ）に供給される冷却水の温度が過度に低くなってエンジン（Ｅ）の低温腐食を防止することができなくなるため、造水機（１２０）を１００％で稼働することが不可能であった。しかし、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、エンジン（Ｅ）の負荷が低い場合でも、造水機（１２０）を１００％で稼動させた後、第２加熱器（１５０）によって冷却水をエンジン（Ｅ）の低温腐食を防止できる所定温度まで加熱すれば良いので、システムのより柔軟な運用が可能になる。

また、第２加熱器（１５０）を備える場合、造水機（１２０）から排出された冷却水は二つの流れに分岐して、一方（Ｌ６０ライン）は第２加熱器（１５０）に送られ、他方（Ｌ６２ライン）は第２加熱器（１５０）を迂回する。第２加熱器（１５０）を迂回した冷却水（Ｌ６２ライン）と第２加熱器（１５０）を通過した冷却水（Ｌ６０ライン）とは合流してエンジン（Ｅ）に送られ、第２加熱器（１５０）を迂回した冷却水が流れるライン（Ｌ６２）上に第４バルブ（７４０）を設置することができる。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第４バルブ（７４０）の開度を調節して、第２加熱器（１５０）に送られる冷却水の量を調節し、最終的には第２加熱器（１５０）によって冷却水が加熱される度合いを調節することができる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムが、冷却器（１３０）、空気排出タンク（１４０）、第２加圧手段（４２０）、及び第２加熱器（１５０）の全てを備える場合、造水機（１２０）の後段に冷却器（１３０）が設置され、冷却器（１３０）の後段に空気排出タンク（１４０）が設置され、空気排出タンク（１４０）の後段に第２加圧手段（４２０）が設置され、第２加圧手段（４２０）の後段に第２加熱器（１５０）が設置され、第２加熱器（１５０）の後段にエンジン（Ｅ）が設置されるのが好ましい。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムが、第１三方バルブ（８１０）、第２三方バルブ（８２０）、第３三方バルブ（８３０）、第３バルブ（７３０）、第１温度調節センサー（２１０）、第２温度調節センサー（２２０）、又は第３温度調節センサー（２３０）の少なくともいずれか一つ以上をさらに備える場合、第１三方バルブ（８１０）、第２三方バルブ（８２０）、第３三方バルブ（８３０）、第３バルブ（７３０）、第１温度調節センサー（２１０）、第２温度調節センサー（２２０）、及び第３温度調節センサー（２３０）は、それぞれ、制御盤（Ｃ）によって動作が制御される。

制御盤（Ｃ）は、接続された各装置が収集する情報と各装置の状態に基づいてシステムの運用状況を総合的に分析し、各装置を制御する。

以上の本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水が有する熱源を損失することなく最大限に活用するために、冷却水が流れる配管（図１に二重線で表示）を断熱処理することができる。

図２は、本発明の第２実施形態に係る船舶用燃料ガス供給システムの概略図である。

図２に示した船舶用燃料ガス供給システムは、図１に示した舶用燃料ガス供給システムに比べて、第１加熱器（１１０）が膨張タンク（１７０）よりも高い位置に配置されること、及び第３加圧手段（１９０）をさらに備えることにおいて相違しており、以下では相違点を中心に説明する。上述した第１実施形態の船舶用燃料ガス供給システムと同一部材については詳細な説明を省略する。

図２を参照して、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態の船舶用燃料ガス供給システムと同様に、第１加熱器（１１０）、気化器（１８０）、及び造水機（１２０）を備える。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムによって燃料を供給されるエンジン（Ｅ）には、第１実施形態と同様に、天然ガスを燃料として使用するＭＥ－ＧＩエンジン、Ｘ－ＤＦエンジン、ＤＦのエンジンなどがあり、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、ガスタービンなどの天然ガスを燃料として使用する他の燃焼装置にも応用することができる。ただし、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、主推進エンジンとして使用されるＭＥ－ＧＩエンジンに適用することが好ましい。エンジン（Ｅ）は、第１実施形態と同様に、エンジンルームに配置される。

第１加熱器（１１０）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）を冷却した後に排出された冷却水（Ｌ１０ライン）と気化器（１８０）で熱媒として使用される流体（Ｌ３ライン）とを熱交換する。すなわち、第１加熱器（１１０）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得た熱源の一部を、気化器（１８０）で熱媒として使用される流体（Ｌ３ライン）に供給し、気化器（１８０）で熱媒として使用される流体（Ｌ３ライン）を加熱する。

エンジン（Ｅ）から第１加熱器（１１０）に冷却水が供給されるライン（Ｌ１０）上には、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）から排出されて第１加熱器（１１０）に供給される冷却水の温度を調節する第１温度調節センサー（２１０）が設置されている。第１温度調節センサー（２１０）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水の温度を約８５℃に調節する。

本実形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水の温度を約８５℃で一定に調節する。エンジン（Ｅ）の負荷に応じてエンジン（Ｅ）に供給される冷却水の温度を変化させる。すなわち、エンジン（Ｅ）の負荷が低くなるほど、エンジン（Ｅ）の低温腐食を防止するために、エンジン（Ｅ）に供給される冷却水の温度を高くする。

気化器（１８０）は、第１実施形態と同様に、第１加熱器（１１０）によって加熱された熱媒（Ｌ４ライン）と液化天然ガスとを熱交換させ、液化天然ガスを気化させる。すなわち、気化器（１８０）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得た熱源の一部を、熱媒を媒介にして、液化天然ガスを気化させるために使用する。気化器（１８０）によって気化された天然ガス（Ｌ１ライン）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）に供給されて燃料として使用される。気化器（１８０）で熱媒として使用される流体には、第１実施形態と同様に、グリコールウォーター（Glycol Water）などがある。

造水機（１２０）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）から排出された後に第１加熱器（１１０）を通過した冷却水（Ｌ２０ライン）が有する熱源の一部または全部を利用して、海水を加熱して清水を得る。

エンジン（Ｅ）の負荷をＡ、気化器（１８０）で熱媒として使用される流体に伝達される最大熱量をｘ、造水機（１２０）の負荷をＢ、エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得る最大熱量をｙ、造水機（１２０）の負荷が１００％であるときに要求される熱量をｚとしたとき、第１実施形態と同様に、次の等式が成立する。

Ａｘ＋Ｂｚ＝Ａｙ

したがって、造水機（１２０）の負荷は、Ｂ＝（ｙ－ｘ）Ａ／ｚで表され、この式に基づいて造水機（１２０）の負荷を調節し、エンジン（Ｅ）を冷却しながら冷却水が得た熱量を気化器（１８０）と造水機（１２０）とに適切に分配することができる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、冷却水がエンジン（Ｅ）を冷却しながら得た熱源は、第１加熱器（１１０）で優先的に使用され、残りが造水機（１２０）で使用される。

エンジン（Ｅ）から排出された冷却水（Ｌ１０ライン）は、第１実施形態と同様に、二つの流れに分岐し、一方（Ｌ１０ライン）は第１加熱器（１１０）に送られ、他方（Ｌ１２ライン）は第１加熱器（１１０）を迂回する。第１加熱器（１１０）を迂回した冷却水（Ｌ１２ライン）と第１加熱器（１１０）を通過した冷却水（Ｌ２０ライン）とは、第１実施形態と同様に、合流して造水機（１２０）に送られ、第１加熱器（１１０）を迂回した冷却水（Ｌ１２ライン）と第１加熱器（１１０）を通過した冷却水（Ｌ２０ライン）とが合流する地点には、第１実施形態と同様に、第１三方バルブ（８１０）が設置されている。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、第１三方バルブ（８１０）の開度を調節して、第１加熱器（１１０）に送る冷却水の量を調節し、最終的には冷却水から第１加熱器（１１０）に伝達される熱量を調節することができる。

第１加熱器（１１０）から気化器（１８０）に熱媒が送られるライン（Ｌ４）上には、第１実施形態と同様に、温度センサー（図示せず）を設置することができ、Ｌ４ライン上に設置された温度センサーが感知した温度値に基づいて第１三方バルブ（８１０）の開度を調節する。

また、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、Ｌ４ラインを流れる熱媒の温度が一定に維持されるように運用することもできる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）から排出された後に第１加熱器（１１０）を通過した冷却水が造水機（１２０）に送られるライン（Ｌ２０）上に設置される空気分離器（３３０）をさらに備えている。空気分離器（３３０）は、第１実施形態と同様に、第１加熱器（１１０）から造水機（１２０）に供給される冷却水に含まれる空気を除去して、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムに備えられた各種装置の故障を防止する。

一方、エンジン（Ｅ）から排出された後に第１加熱器（１１０）を通過した冷却水（Ｌ２０ライン）は、第１実施形態と同様に、二つの流れに分岐して、一方（Ｌ２０ライン）は造水機（１２０）に送られ、他方（Ｌ２２ライン）は造水機（１２０）を迂回する。造水機（１２０）を迂回した冷却水（Ｌ２２ライン）と造水機（１２０）を通過した冷却水（Ｌ３０ライン）とは、第１実施形態と同様に、合流して再エンジン（Ｅ）に送られ、造水機（１２０）を迂回した冷却水（Ｌ２２ライン）と造水機（１２０）を通過した冷却水（Ｌ３０ライン）とが合流する地点には、第１実施形態と同様に、第２三方バルブ（８２０）が設置されている。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、第２三方バルブ（８２０）の開度を調節して、造水機（１２０）に送られる冷却水の量を調節し、最終的には冷却水から造水機（１２０）に伝達される熱量を調節する。

造水機（１２０）から排出された冷却水がエンジン（Ｅ）に供給されるライン（Ｌ３０）上には、第１実施形態と同様に、冷却水の温度を調節する第２温度調節センサー（２２０）が設置されている。第２温度調節センサー（２２０）の設定値はエンジン（Ｅ）の負荷が高いほど低くなる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）から排出された後に第１加熱器（１１０）と造水機（１２０）とを通過した冷却水の温度を下げる冷却器（１３０）をさらに備えている。冷却器（１３０）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）を冷却しながら熱量を得た冷却水が、第１加熱器（１１０）及び造水機（１２０）に熱量の一部を供給した後でも温度が十分に低くならない場合、冷却水がエンジン（Ｅ）に要求される温度まで冷却されるように冷却水の温度を下げる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、造水機（１２０）から排出された冷却水（Ｌ３０ライン）は、第１実施形態と同様に、二つの流れに分岐して、一方（Ｌ３０ライン）は冷却器（１３０）に送られ、他方（Ｌ３２ライン）は冷却器（１３０）を迂回する。冷却器（１３０）を迂回した冷却水（Ｌ３２ライン）と冷却器（１３０）を通過した冷却水（Ｌ４０ライン）とは、第１実施形態と同様に、合流してエンジン（Ｅ）に送られ、冷却器（１３０）を迂回した冷却水（Ｌ３２ライン）と冷却器（１３０）を通過した冷却水（Ｌ４０ライン）とが合流する地点には、第１実施形態と同様に、第３三方バルブ（８３０）が設置されている。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、第３三方バルブ（８３０）の開度を調節して、冷却器（１３０）に送られる冷却水の量を調節し、最終的には冷却器（１３０）によって冷却水が冷却される度合いを調節する。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、冷却器（１３０）の容量が減少し、冷却器（１３０）の駆動に必要なエネルギーを低減させることができる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、冷却水がエンジン（Ｅ）を冷却しながら得た熱源は第１加熱器（１１０）で優先的に使用され、残りは造水機（１２０）で使用され、造水機（１２０）で使用されても残った熱源は冷却器（１３０）で冷却される。

また、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、冷却器（１３０）から排出された冷却水がエンジン（Ｅ）に供給されるライン（Ｌ４０）上に、冷却水の温度を調節する第３温度調節センサー（２３０）が設置されている。第３温度調節センサー（２３０）の設定値は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）の負荷が高いほど低くなる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、貯蔵タンク（１６０）、膨張タンク（１７０）、又は空気排出タンク（１４０）の少なくともいずれか一つ以上をさらに備えることができる。

貯蔵タンク（１６０）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）の冷却に使用された冷却水のうち、第１加熱器（１１０）に送られなかった残りの冷却水を貯蔵する。貯蔵タンク（１６０）に貯蔵された冷却水の一部は、第１実施形態と同様に、膨張タンク（１７０）に送ることができる（Ｌ５０ライン）。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、化学処理が必要な冷却水の消耗を最小限に抑えることができる。

膨張タンク（１７０）は、第１実施形態と同様に、冷却水が膨張又は収縮しながら発生した体積変化を吸収してシステムの安定性を高め、冷却水の循環に必要な圧力を加える役割をする。膨張タンク（１７０）には、第１実施形態と同様に、貯蔵タンク（１６０）からの冷却水に加え、空気排出タンク（１４０）から排出される空気が供給される。膨張タンク（１７０）の内部の圧力が高すぎる場合には、第１実施形態と同様に、ガス排出ライン（Ｌ２）に沿って膨張タンク（１７０）の内部ガスが排出される。

このような膨張タンク（１７０）は、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）が配置されたエンジンルームより約２０ｍ～２５ｍ上方に配置することができる。エンジン（Ｅ）で要求される冷却水の温度に応じて膨張タンク（１７０）の高さは異なる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と異なり、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水が第１加熱器（１１０）に供給されるライン（Ｌ１０）上に設置される第３加圧手段（１９０）をさらに備えている。第３加圧手段（１９０）は、第１加熱器（１１０）が必然的に高い位置に配置されて、冷却水が第１加熱器（１１０）に円滑な供給ができない場合に設置され、特に、第２加圧手段（４２０）を備えても第１加熱器（１１０）まで冷却水を供給するための圧力が足りない場合に設置される。

空気排出タンク（１４０）は、第１実施形態と同様に、造水機（１２０）からエンジン（Ｅ）に送られる冷却水に含まれる空気を膨張タンク（１７０）に排出し、冷却水の温度変化に応じて急変する冷却水の体積変化による影響を緩和する役割をする。造水機（１２０）からエンジン（Ｅ）に送られる冷却水は、第１実施形態と同様に、空気排出タンク（１４０）で一時的に貯蔵されてエンジン（Ｅ）に送られる。

また、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、貯蔵タンク（１６０）から排出された冷却水を膨張タンク（１７０）に供給するためのライン（Ｌ５０）上に設置される第１加圧手段（４１０）をさらに備えることができる。

第１加圧手段（４１０）は、第１実施形態と同様に、貯蔵タンク（１６０）の水位を調節する第１水位調節装置（３１０）と膨張タンク（１７０）の水位を調節する第２水位調節装置（３２０）と連携して動作することができる。すなわち、第１加圧手段（４１０）は、第１実施形態と同様に、貯蔵タンク（１６０）の水位が所定の高さ以上になる、又は膨張タンク（１７０）の水位が所定の高さ以下になると作動して、貯蔵タンク（１６０）の内部の冷却水を膨張タンク（１７０）に送ることになる。

また、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、造水機（１２０）から排出された冷却水を加圧してエンジン（Ｅ）に供給する第２加圧手段（４２０）、又はエンジン（Ｅ）から第１加熱器（１１０）に冷却水が供給されるライン（Ｌ１０）上に設置されて冷却水の逆流を防止する第１バルブ（７１０）のいずれか一方又は両方をさらに備えることができる。

第２加圧手段（４２０）は、第１実施形態と同様に、複数個を並列に連結したものとすることができる。第２加圧手段（４２０）は、第１実施形態と同様に、冷却水を約３ｂａｒまで加圧することができ、冷却水を循環させるための圧力とエンジン（Ｅ）で必要な圧力の両方を満足させるように、冷却水を加圧する。

第２加圧手段（４２０）を備える場合、第１実施形態と同様に、追加の加圧手段を設置しなくても、第２加圧手段（４２０）の圧力のみで冷却水が循環されるように、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水が再びエンジン（Ｅ）に供給される循環ライン上に設置される装置は直列に連結することが好ましい。

第１バルブ（７１０）は、第２加圧手段（４２０）が停止した場合、エンジン（Ｅ）から第１加熱器（１１０）に供給される冷却水の圧力が低くなって逆流することを防止する。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、第１実施形態と同様に、造水機（１２０）から排出されてエンジン（Ｅ）に供給される冷却水を加熱する第２加熱器（１５０）をさらに備えることができる。第２加熱器（１５０）は、第１実施形態と同様に、スチームと冷却水とを熱交換させて冷却水を加熱する。スチームを供給するライン上には、第１実施形態と同様に、第３バルブ（７３０）を設置することができ、第３バルブ（７３０）の開度を調節してスチームの量を調節し、最終的には冷却水を加熱する度合いを調節する。

また、第２加熱器（１５０）は、第１実施形態と同様に、船舶が停泊してエンジン（Ｅ）が運転しない場合、エンジン（Ｅ）の低温腐食を防止するために、冷却水を所定温度以上まで加熱してエンジン（Ｅ）に供給する役割をする。第２加熱器（１５０）を稼動する場合には、一般的に冷却器（１３０）は稼働させない。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムが第２加熱器（１５０）を備える場合、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）の負荷が低く、使用できる冷却水の熱源が少ないときにも造水機（１２０）を１００％で稼働させることができる。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、エンジン（Ｅ）の負荷が低い場合でも、造水機（１２０）を１００％で稼動させた後、第２加熱器（１５０）によって冷却水をエンジン（Ｅ）の低温腐食を防止できる所定温度まで加熱すれば良いので、第１実施形態と同様に、システムのより柔軟な運用が可能になる。

また、第２加熱器（１５０）を備える場合、造水機（１２０）から排出された冷却水は、第１実施形態と同様に、二つの流れに分岐して、一方（Ｌ６０ライン）は第２加熱器（１５０）に送られ、他方（Ｌ６２ライン）は第２加熱器（１５０）を迂回する。第２加熱器（１５０）を迂回した冷却水（Ｌ６２ライン）と第２加熱器（１５０）を通過した冷却水（Ｌ６０ライン）とは、第１実施形態と同様に、合流してエンジン（Ｅ）に送られ、第２加熱器（１５０）を迂回した冷却水が流れるライン（Ｌ６２）上には、第１実施形態と同様に、第４バルブ（７４０）を設置することができる。本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、第４バルブ（７４０）の開度を調節して、第２加熱器（１５０）に送られる冷却水の量を調節し、最終的には第２加熱器（１５０）によって冷却水が加熱される度合いを調節することができる。

一方、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、膨張タンク（１７０）を備える場合、第１加熱器（１１０）は、第１実施形態と異なり、膨張タンク（１７０）よりも高い位置に設置される。第１加熱器（１１０）は、エンジンルームに設置することが困難な場合も多く、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムを船舶に実際に適用すると、必然的に第１加熱器（１１０）が膨張タンク（１７０）よりも高い位置に配置される場合が多い。

また、膨張タンク（１７０）及び第１三方バルブ（８１０）の両方を備える場合、第１三方バルブ（８１０）は膨張タンク（１７０）よりも低い位置に設置されることが好ましい。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第２加圧手段（４２０）が停止した場合、第１三方バルブ（８１０）のうち、第１加熱器（１１０）方向のバルブ（図２で上側のバルブ）は閉じ、Ｌ１２及び造水機（１２０）方向のバルブ（図２で左側と下側のバルブ）は開いた状態を維持する。

第１三方バルブ（８１０）のうち、第１加熱器（１１０）方向のバルブ（図２で上側のバルブ）を閉じると、第２加圧手段（４２０）が停止して冷却水を循環させる圧力が低下しても、膨張タンク（１７０）よりも低い位置に設置された第１三方バルブ（８１０）と第１加熱器（１１０）との間の配管（Ｌ２０ライン）内部の冷却水の損失と圧力の損失を防止することができる。

また、Ｌ１２ライン及び造水機（１２０）方向のバルブ（図２で左側と下側のバルブ）が開いた状態を維持すれば、第２加圧手段（４２０）が停止してエンジン（Ｅ）から第１加熱器（１１０）で供給された冷却水が逆流しても、第１バルブ（７１０）によって、冷却水のエンジン（Ｅ）への逆流が遮断されるとともに、第３加圧手段（１９０）への逆流も防止される。第１加熱器（１１０）から逆流する冷却水はＬ１２ライン及び第１三方バルブ（８１０）を経て造水機（１２０）に送られる。

仮に、第１三方バルブ（８１０）が膨張タンク（１７０）よりも高い位置に設置される場合には、第２加圧手段（４２０）が故障したとき、第１三方バルブ（８１０）のうち、第１加熱器（１１０）方向のバルブ（図２の上側のバルブ）を閉じても、蒸気圧付近まで圧力が低下して配管内に真空が発生し、冷却水内で気泡が発生する虞があり、配管の剛性に悪影響を与える。また、冷却水の圧力と流速が急速に減少したり、水撃作用（Water Hammering）が発生したりする虞もある。

ここで、第１加熱器（１１０）を膨張タンク（１７０）よりも下方に配置することが可能であれば、第２加圧手段（４２０）が故障しても、第１加熱器（１１０）と第１三方バルブ（８１０）との間の配管（Ｌ２０ライン）に真空が発生する虞はないが、船舶では必然的に第１加熱器（１１０）が膨張タンク（１７０）の上方に設置される場合が多いため、第２加圧手段（４２０）が故障した場合、第１加熱器（１１０）と第１三方バルブ（８１０）との間の配管（Ｌ２０ライン）に真空が発生しないようにする。

したがって、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムは、水撃作用（Water Hammering）を防止し、冷却水の逆流による装置の故障を防止することができる。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムが、冷却器（１３０）、空気排出タンク（１４０）、第２加圧手段（４２０）、及び第２加熱器（１５０）の全てを備える場合、第１実施形態と同様に、造水機（１２０）の後段に冷却器（１３０）が設置され、冷却器（１３０）の後段に空気排出タンク（１４０）が設置され、空気排出タンク（１４０）の後段に第２加圧手段（４２０）が設置され、第２加圧手段（４２０）の後段に第２加熱器（１５０）が設置され、第２加熱器（１５０）の後段にエンジン（Ｅ）が設置されるのが好ましい。

本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムが、第１三方バルブ（８１０）、第２三方バルブ（８２０）、第３三方バルブ（８３０）、第３バルブ（７３０）、第１温度調節センサー（２１０）、第２温度調節センサー（２２０）、又は第３温度調節センサー（２３０）の少なくともいずれか一つ以上をさらに備える場合、第１実施形態と同様に、第１三方バルブ（８１０）、第２三方バルブ（８２０）、第３三方バルブ（８３０）、第３バルブ（７３０）、第１温度調節センサー（２１０）、第２温度調節センサー（２２０）、及び第３温度調節センサー（２３０）は、それぞれ、制御盤（Ｃ）によって動作が制御される。

制御盤（Ｃ）は、第１実施形態と同様に、接続された各装置が収集する情報と各装置の状態に基づいてシステムの運用状況を総合的に分析し、各装置を制御する。

特に、本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第２加圧手段（４２０）が停止した場合、第１三方バルブ（８１０）のうち、第１加熱器（１１０）方向のバルブ（図２で上側のバルブ）を閉じるようにアルゴリズムを構成することができる。制御盤（Ｃ）によって、第２加圧手段（４２０）の故障などへの自動的な対処が可能となる。

以上の本実施形態の船舶用燃料ガス供給システムでは、第１実施形態と同様に、エンジン（Ｅ）から排出された冷却水が有する熱源を損失することなく最大限に活用するために、冷却水が流れる配管（図２に二重線で表示）を断熱処理することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、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又は変更して実施できることは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって自明である。

Claims (27)

1. 液化天然ガスを気化させてエンジンに供給する気化器；
   前記エンジンを冷却した後に排出された冷却水と前記気化器で熱媒として使用される流体を熱交換させ、前記気化器で使用される前記流体を加熱する第１加熱器；
   前記エンジンから排出された後に前記第１加熱器を通過した冷却水が有する熱源の一部又は全部を利用して、海水を加熱して清水を得る造水機；及び
   前記造水機から排出されて前記エンジンに供給される冷却水を加熱する第２加熱器を備え、
   前記気化器は、前記第１加熱器によって加熱された前記流体と前記液化天然ガスとを熱交換させて前記液化天然ガスを気化させて、
   前記エンジンを運転しない場合に、第２加熱器が前記エンジンの低温腐食を防止する所定温度以上まで冷却水を加熱することを特徴とする、船舶用燃料ガス供給システム。
2. 冷却水が膨張又は収縮しながら発生した体積変化を吸収する膨張タンクを備えることを特徴とする、請求項１に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
3. 前記エンジンはエンジンルームに配置され、
   前記膨張タンクは、前記エンジンルームより２０ｍ～２５ｍ上方に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
4. 前記第１加熱器は前記膨張タンクより高い位置に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
5. 前記エンジンから排出された冷却水は二つの流れに分岐し、一方は前記第１加熱器に送られ、他方は前記第１加熱器を迂回し、
   前記第１加熱器を迂回した冷却水と前記第１加熱器を通過した冷却水とが合流する地点に設置される第１三方バルブをさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
6. 前記第１三方バルブは前記膨張タンクよりも低い位置に設置されることを特徴とする、請求項５に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
7. 前記エンジンから排出された後に前記第１加熱器及び前記造水機を通過した冷却水の温度を下げる冷却器をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
8. 前記冷却器から排出された冷却水が前記エンジンに供給されるライン上に設置されて、冷却水の温度を調節する第３温度調節センサーをさらに備え、
   前記第３温度調節センサーの設定値は前記エンジンの負荷が高くなるほど低くなることを特徴とする、請求項７に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
9. 冷却水が前記エンジンを冷却しながら得た熱源は前記第１加熱器で最優先的に使用され、
   残りは前記造水機で使用され、
   前記造水機で使用されても残った熱源は前記冷却器によって冷却されることを特徴とする、請求項７に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
10. 前記エンジンを冷却するために使用された冷却水のうち、前記第１加熱器に送られなかった残りの冷却水を貯蔵する貯蔵タンクをさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
11. 前記貯蔵タンクから排出された冷却水を前記膨張タンクに供給するライン上に設置される第１加圧手段をさらに備え、
    前記第１加圧手段は、前記貯蔵タンクの水位が所定高さ以上になる、又は膨張タンクの水位が所定高さ以下になると作動することを特徴とする、請求項１０に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
12. 前記造水機から排出された冷却水を加圧して前記エンジンに供給する第２加圧手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
13. 前記第２加圧手段が停止した場合、前記エンジンから前記第１加熱器に供給される冷却水の逆流を防止する第１バルブをさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
14. 前記気化器、前記第１加熱器、前記造水機、及び前記第２加圧手段は、直列に連結されて、第２加圧手段のみによって冷却水が循環することを特徴とする、請求項１２に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
15. 前記エンジンから排出された冷却水が前記第１加熱器に供給されるライン上に設置される第３加圧手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
16. 前記造水機の負荷は、
    Ｂ＝（ｙ－ｘ）Ａ／ｚ（前記エンジンの負荷をＡ、前記気化器で使用される前記流体に伝達される最大熱量をｘ、前記造水機の負荷をＢ、前記エンジンを冷却しながら冷却水が得る最大熱量をｙ、前記造水機の負荷が１００％のときに要求される熱量をｚとしたとき）であることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
17. 前記エンジンから前記第１加熱器に冷却水が供給されるライン上に設置されて冷却水の温度を一定に調節する第１温度調節センサー；又は
    前記造水機から排出された冷却水が前記エンジンに供給されるライン上に設置されて冷却水の温度を調節する第２温度調節センサー；のいずれか一方又は両方をさらに備え、
    前記第２温度調節センサーの設定値は前記エンジンの負荷が高くなるほど低くなることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
18. 前記エンジンから排出された後に前記第１加熱器を通過した冷却水が前記造水機に送られるライン上に設置され、冷却水に含まれる空気を除去する空気分離器をさらに備えることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
19. 前記造水機から前記エンジンに送られる冷却水に含まれる空気を排出させる空気排出タンクをさらに備えることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
20. 冷却水が流れる配管の一部又は全部が断熱処理されたことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の船舶用燃料ガス供給システム。
21. １）エンジンを冷却した後に排出された冷却水と熱媒として使用される流体とを熱交換させて前記流体を第１加熱器で加熱するステップ；
    ２）前記１）のステップで熱交換されて加熱された前記流体と液化天然ガスとを熱交換させて液化天然ガスを気化させるステップ；
    ３）前記２）のステップで気化された天然ガスを前記エンジンに供給するステップ；
    ４）前記１）のステップで前記流体を熱交換するために使用された冷却水の熱源の一部又は全部を利用し、造水機によって海水を加熱して清水を得るステップ；及び
    ５）前記４）のステップにおいて前記造水機で使用された冷却水を加熱するステップ；を備え、
    前記５）のステップは、前記エンジンが運転しない場合、前記エンジンの低温腐食を防止する所定温度以上まで冷却水を加熱することを特徴とする、船舶用燃料ガス供給方法。
22. １）エンジンを冷却した後に排出された冷却水と熱媒として使用される流体とを熱交換させて前記流体を第１加熱器で加熱するステップ；
    ２）前記１）のステップで熱交換されて加熱された前記流体と液化天然ガスとを熱交換させて液化天然ガスを気化させるステップ；
    ３）前記２）のステップで気化された天然ガスを前記エンジンに供給するステップ；
    ４）前記１）のステップで前記流体を熱交換するために使用された冷却水の熱源の一部又は全部を利用し、造水機によって海水を加熱して清水を得るステップ；及び
    ５）前記４）のステップにおいて前記造水機で使用された冷却水を加熱するステップ；を備え、
    前記５）のステップは、前記４）のステップにおいて、前記造水機を１００％稼働すると冷却水の温度が前記エンジンの低温腐食を防止する温度よりも低下する場合、前記造水機を１００％稼動した後に前記エンジンの低温腐食を防止する所定温度以上まで冷却水を加熱することを特徴とする、船舶用燃料ガス供給方法。
23. ６）前記造水機から排出された冷却水を第２加圧手段で加圧して前記エンジンに供給するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項２１または請求項２２に記載の船舶用燃料ガス供給方法。
24. 前記エンジンから排出された冷却水は二つの流れに分岐し、一方は前記第１加熱器に送られ、他方は前記第１加熱器を迂回し、
    前記第１加熱器を迂回した冷却水と前記第１加熱器を通過した冷却水とが合流する地点に第１三方バルブを設置することを特徴とする、請求項２３に記載の船舶用燃料ガス供給方法。
25. 前記第２加圧手段が停止した場合、前記第１三方バルブにおいて、前記第１加熱器方向のバルブは閉じ、その他のバルブは開いた状態を維持することを特徴とする、請求項２４に記載の船舶用燃料ガス供給方法。
26. 前記第２加圧手段が停止した場合、第１三方バルブにおいて前記第１加熱器方向のバルブを制御盤によって自動的に閉じるようにアルゴリズムが構成されていることを特徴とする、請求項２５に記載の船舶用燃料ガス供給方法。
27. エンジンの負荷をＡ、気化器で熱媒として使用される流体に伝達される最大熱量をｘ、造水機の負荷をＢ、前記エンジンを冷却しながら冷却水が得る最大熱量をｙ、前記造水機の負荷が１００％であるときに要求される熱量をｚとしたとき、Ａｘ＋Ｂｚ＝Ａｙの式により、前記エンジンを冷却しながら冷却水が得た熱量を前記気化器と前記造水機とに分配することを特徴とする、船舶用燃料ガス供給方法。

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