JP6873116B2 - ガス処理システム及びこれを含む船舶 - Google Patents

Description

本発明は、ガス処理システム及びこれを含む船舶に関する。

最近では、技術開発によってガソリンやディーゼルに代わって液化天然ガス（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）、液化石油ガス（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ）などの液化ガスを広く使われている。

液化天然ガスは、ガス田から採取した天然ガスを精製して得られたメタンを冷却して液化したものであり、無色・透明な液体で公害物質がほとんどなく、熱量が高くて非常に優れた燃料である。一方、液化石油ガスは、油田から石油と共に出るプロパン（Ｃ３Ｈ８）とブタン（Ｃ４Ｈ１０）を主成分としたガスを常温で圧縮して液体にした燃料である。液化石油ガスは、液化天然ガスと同様に無色無臭であり、家庭用、業務用、工業用、自動車用などの燃料として広く使われている。

このような液化ガスは、地上に設置されている液化ガス貯蔵タンクに貯蔵されるか、または大洋を航海する輸送手段である船舶に備えられる液化ガス貯蔵タンクに貯蔵されるが、液化天然ガスは液化によって１／６００の体積に減り、液化石油ガスは液化によってプロパンは１／２６０、ブータンは１／２３０の体積に減るため、貯蔵効率が高いという利点がある。このような液化ガスを燃料として使用するエンジンが駆動されるために必要な温度及び圧力などは、タンクに貯蔵されている液化ガスの状態とは異なることがある。

また、ＬＮＧを液相で保管するとき、タンクに熱浸透が発生することによって、一部のＬＮＧが気化されて蒸発ガス（ＢＯＧ：Ｂｏｉｌ ｏｆｆ Ｇａｓ）が生成されるが、このような蒸発ガスは、液化ガス処理システム上の問題を引き起こす可能性があり、従来は蒸発ガスを外部に排出させて燃やす方法（従来は、タンクの圧力を下げてタンクの破損リスクを除去するために蒸発ガスを単に外部に排出処理した。）で消費することで、問題を解決しようとしたが、これは環境汚染と資源浪費の問題を起こしている。

そのため、最近では、蒸発ガスを効率的に処理する技術として、生成された蒸発ガスを再液化してエンジンに供給するなどの活用方策がなされているが、このような活用でも十分な蒸発ガスの消費が行われず、効率的な資源の活用ができていない。

船主は、上記のようにＬＮＧを燃料とするＭＥＧＩエンジンを使用して船舶を推進することで、最近実行されているＮｏｘ排出規制及び環境汚染防止に卓越、且つ効果的に対応してきた。但し、ＭＥＧＩエンジンは、エンジン駆動要求圧力が３００ｂａｒと非常に高くて電力消費が膨大で、設置費用が相当に掛かり、システムの構成が複雑で、設置面積が多く必要となる問題点があった。

従って、ＭＥＧＩエンジンに代替できるエンジンを研究して、低速２ストローク低圧噴射エンジン（２ｓＤＦまたはＸＤＦ）が開発され、低速２ストローク低圧噴射エンジンを使用した燃料供給システムの開発の必要性が浮かび上がっている。

本発明は、従来の技術を改善するために創出されたものであり、本発明の目的は、液化ガス貯蔵タンクから需要先に液化ガス及び／または蒸発ガスを効果的に供給するガス処理システム及びこれを含む船舶を提供することである。

本発明によるガス処理システムは、第１圧力の燃料を消費する第１需要先と、上記第１圧力より低い第２圧力の燃料を消費する第２需要先と、液化ガス貯蔵タンクで発生した蒸発ガスを圧縮し、その圧縮した蒸発ガスを前記第１需要先または前記第２需要先に供給する蒸発ガス圧縮機と、前記液化ガス貯蔵タンクと前記第１需要先とを連結し、前記蒸発ガス圧縮機を備える第１供給ラインと、前記第１供給ラインから分岐されて前記第２需要先と連結される第２供給ラインであって、この第２供給ラインは、前記第１供給ライン上の前記蒸発ガス圧縮機の下流側で分岐され、別途の減圧手段を備えない第２供給ラインと、前記第１需要先が誤作動または作動停止する場合に上記第２需要先の燃料流入圧力を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。

具体的に、上記制御部は、上記蒸発ガス圧縮機で圧縮された蒸発ガスを上記第１需要先または上記第２需要先のうち何れかに供給するかを判断して、上記蒸発ガス圧縮機が蒸発ガスを上記第１圧力または上記第２圧力で吐出するように上記蒸発ガス圧縮機を可変周波数ドライブ制御することができる。

具体的に、上記制御部は、上記第１需要先が誤作動または作動停止する場合、上記第２圧力で吐出するように上記蒸発ガス圧縮機を可変周波数ドライブ制御することができる。

具体的に、上記蒸発ガス圧縮機の後段と前段を連結する第３供給ラインをさらに含み、上記制御部は、上記蒸発ガス圧縮機で圧縮された蒸発ガスを上記第１需要先または上記第２需要先のうち何れかに供給するかを判断して、上記第１供給ラインまたは上記第３供給ライン上に流動する液化ガスまたは蒸発ガスの流れを制御することができる。

具体的に、上記制御部は、上記第１需要先が誤作動または作動停止する場合、上記蒸発ガス圧縮機から吐出される蒸発ガスのうち少なくとも一部を上記第３供給ライン上に流動するように制御をして、上記蒸発ガス圧縮機から吐出される蒸発ガスの圧力が上記第２圧力になるようにすることができる。

具体的に、上記制御部は、上記第１需要先が誤作動または作動停止する場合、上記蒸発ガス圧縮機から吐出される蒸発ガスのうち残りの一部が上記第２蒸発ガス供給ラインに供給されるよう制御することができる。

具体的に、上記蒸発ガス圧縮機の上流に備えられ、上記蒸発ガス圧縮機に流入される蒸発ガスの流量を制御する流量制御装置をさらに含み、上記制御部は、上記蒸発ガス圧縮機で圧縮された蒸発ガスを上記第１需要先または上記第２需要先の何れかに供給するかを判断して、上記蒸発ガス圧縮機が上記第１圧力または上記第２圧力で吐出されるように上記流量制御装置を制御することができる。

具体的に、上記制御部は、上記第１需要先が誤作動または作動停止する場合、上記蒸発ガス圧縮機に流入される蒸発ガスの流量が減少するように上記流量制御装置を稼動して、上記蒸発ガス圧縮機が蒸発ガスを上記第２圧力で吐出するように制御することができる。

具体的に、上記蒸発ガス圧縮機の下流に備えられる調節弁をさらに含み、上記制御部は、上記第１需要先が誤作動または作動停止する場合には、上記調整弁の開度を増加させ、上記流量制御装置を稼動して、前記流量制御装置により減少した蒸発ガス量の供給を受ける上記蒸発ガス圧縮機が吐出する圧縮された蒸発ガスを上記第２需要先が供給を受けるようにし、上記第１需要先が正常作動する場合には、上記調整弁の開度を減少させて上記流量制御装置を稼動停止させた後、上記蒸発ガス圧縮機から吐出される圧縮された蒸発ガスを上記第１需要先が供給を受けるようにすることができる。

具体的に、上記第２供給ライン上に備えられ、上記液化ガス貯蔵タンクに貯蔵された液化ガスを強制気化させて強制発生蒸発ガスを発生させる強制気化器をさらに含み、上記蒸発ガス圧縮機は、上記液化ガス貯蔵タンクにおいて満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有することができる。

具体的に、上記第１需要先が作動停止する場合は、船舶が港に停泊する場合であってっもよい。

具体的に、上記第１需要先は、低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンであってもよい。

具体的に、上記制御部は、上記蒸発ガス圧縮機によって圧縮された蒸発ガスを別途の減圧手段による減圧なしに上記第２需要先に供給することができる。

また、本発明の実施例による船舶は、上記ガス処理システムを含んでもよい。

本発明によるガス処理システム及びこれを含む船舶は、液化ガス貯蔵タンクから需要先に液化ガス及び／または蒸発ガスを効果的に供給してシステムの安定性及び信頼性を向上させることができる。

本発明の第１実施例による液化ガス処理システムの概念図である。 本発明の第２実施例による液化ガス処理システムの概念図である。 本発明の第３実施例による液化ガス処理システムの概念図である。 本発明の第４実施例による液化ガス処理システムの概念図である。 本発明の第５実施例による液化ガス処理システムの概念図である。 本発明の第６実施例による液化ガス処理システムの概念図である。 本発明の第７実施例による液化ガス処理システムの概念図である。 本発明の第８実施例による液化ガス処理システムの概念図である。

本発明の目的、特定の利点及び新規な特徴は、添付の図面と関わる以下の詳細な説明と好ましい実施例により更に明確になるだろう。本明細書では、各図面の構成要素に参照番号を付するにおいて、同じ構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されているとしても、できる限り同じ番号を付したことに留意すべきである。また、本発明を説明するにあたり、関わる公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

以下において、液化ガスはＬＰＧ、ＬＮＧ、エタンなどであってもよく、例示的にＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）を意味することができ、蒸発ガスは自然気化したＬＮＧなどであるＢＯＧ（Ｂｏｉｌ Ｏｆｆ Ｇａｓ）を意味することができる。

液化ガスは、液体状態、気体状態、液体と気体の混合状態、過冷却状態、超臨界状態などのように状態変化に関係なく称されてよく、蒸発ガスも同様であることは自明である。また、本発明は、処理対象が液化ガスに限定されず、液化ガス処理システム及び／または蒸発ガス処理システムであってもよく、以下に説示する各図面のシステムが互いに適用できることは自明である。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施例による液化ガス処理システムの概念図であり、図２は、本発明の第２実施例による液化ガス処理システムの概念図であり、図３は、本発明の第３実施例による液化ガス処理システムの概念図であり、図４は、本発明の第４実施例による液化ガス処理システムの概念図であり、図５は、本発明の第５実施例による液化ガス処理システムの概念図であり、図６は、本発明の第６実施例による液化ガス処理システムの概念図である。

図１〜図８を参照すると、本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０、気液分離器１１、推進エンジン２１、発電エンジン２２、ガス燃焼装置２３、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２、第１ヒーター４３、蒸発ガス圧縮機５０、Ｈ／Ｄ圧縮機５１、及びＬＮＧ気化器６０を含んで構成されてもよい。

以下では、上記本発明の一実施例によるガス処理システム１の各構成について説明し、構成上の説明が終わってから、システムの構成間の関係を通じた各実施例を説明する。また、図１〜図８に示された構成のうち下記説明に記述されていない構成は、各実施例に対する説明で記述される。

液化ガス貯蔵タンク１０は、第１ラインＬ１を介して推進エンジン２１と連結され、推進エンジン２１、発電エンジン２２、ガス燃焼装置２３に供給される液化ガスまたは蒸発ガスを貯蔵する。

液化ガス貯蔵タンク１０は、液化ガスを液体状態で保管しなければならないが、このとき、液化ガス貯蔵タンク１０は、圧力タンクの形態であってもよい。ここで、液化ガス貯蔵タンク１０は多様な形態であり、その種類は限定しない。

気液分離器１１は、第１ラインＬ１上に備えられ、液化ガス貯蔵タンク１０から供給される蒸発ガスの相を分離することができる。

具体的には、気液分離器１１は、第１ラインＬ１上に、蒸発ガス圧縮機５０と液化ガス貯蔵タンク１０との間に備えられて、液化ガス貯蔵タンク１０から供給される蒸発ガスの相を液相と気相に分離することができる。気液分離器１１で分離された気相は蒸発ガス圧縮機５０に供給され、液相は液化ガス貯蔵タンク１０に復帰されてもよい。

蒸発ガス圧縮機５０が液化ガス貯蔵タンク１０から供給される蒸発ガスは、温度が約−１５０度で、圧力が約１ｂａｒ〜２ｂａｒ（好ましくは１．０３ｂａｒ）と蒸発ガスの相（Ｐｈａｓｅ）が全量気化された相ではない場合がある。従って、気液分離器１１は、蒸発ガス圧縮機５０に気相の蒸発ガスだけを供給して蒸発ガス圧縮機５０の駆動効率を向上させ、気相ではない液相の蒸発ガスを液化ガス貯蔵タンク１０に復帰させて蒸発ガスの浪費を防止することができる。

需要先２１、２２、２３は、液化ガス貯蔵タンク１０から供給される液化ガスを消費することができ、これに限定されず、従来、液化ガスで別途の処理により形成された蒸発ガス（例えば、フラッシュガスまたは強制発生蒸発ガス）や液化ガス貯蔵タンク１０で自然に発生した蒸発ガス（例えば、自然発生蒸発ガス）も消費することができる。

需要先２１、２２、２３は、推進エンジン２１、発電エンジン２２、ガス燃焼装置２３を含んでもよい。但し、これは本発明の実施例によるガス処理システム１を容易に説明するために挙げた一例に過ぎず、これに限定されない。

推進エンジン２１は、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスまたは蒸発ガスを燃料にして、船舶（不図示）に推力を供給する。

推進エンジン２１は、液化ガス、蒸発ガスまたはオイルなどの燃焼によりシリンダー（不図示）内部のピストン（不図示）が往復運動することにより、ピストンに連結されたクランク軸（不図示）が回転され、クランク軸に連結されるシャフト（不図示）が回転されることができる。従って、推進エンジン２１は、駆動時、シャフトに連結されたプロペラ（不図示）が回転することにより、海洋浮遊式構造物が前進または後進することができる。

本発明の実施例における推進エンジン２１は、低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンであってもよく、例えば、バルチラ（ｗａｒｔｓｉｌａ）社が開発した２ｓＤＦエンジン（ＸＤＦエンジン）であってもよく、オートサイクル（Ｏｔｔｏ ｃｙｃｌｅ）によって駆動されてもよい。

即ち、推進エンジン２１は、シリンダーに供給された空気−燃料混合気を、まず上死点まで圧縮し、圧縮上死点において外部からの点火燃料（Ｐｉｌｏｔ Ｆｕｅｌ）により点火が行われる瞬間、空気−燃料混合気が全て完全燃焼するようにして爆発的な動力を発生させる。このとき、空気−燃料混合質量比は、１４．７：１より少ない希薄状態であることがあり、リーンバーン（Ｌｅａｎ ｂｕｒｎ）エンジンの形態であってもよい。

このとき、点火燃料は、ＨＦＯ（Ｈｅａｖｙ Ｆｕｅｌ Ｏｉｌ）またはＭＤＯ（Ｍａｒｉｎｅ Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｉｌ）を使用し、通常、点火燃料と高圧ガスの割合は、約１：９９程度と非常に少量だけでも点火が可能である。

推進エンジン２１は、８ｂａｒ〜２０ｂａｒ（好ましくは１０ｂａｒ）の液化ガスの供給を受けて動力を発生させることができ、供給される液化ガスの状態は、推進エンジン２１が求める状態に応じて変わってもよい。

通常、大型船舶では、ＭＥＧＩエンジンにより推力を発生させるが、本発明の実施例では、船舶の推力を発生させる機関として低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンを使うことにより、多くの利点が創出される。

ＭＥＧＩエンジンは、駆動するために必要な供給燃料の圧力が約２００ｂａｒ〜３００ｂａｒの高圧が必要で、駆動するための消費電力が約２１０ＫＷ〜２２０ＫＷ（約２１５ＫＷ）程度とかなり多い電力を必要とするという問題がある。

これに対し、低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンは、駆動するために必要な供給燃料の圧力が８ｂａｒ〜２０ｂａｒ（好ましくは１０ｂａｒ〜１７ｂａｒ）の低圧で、駆動するための消費電力が約１３ＫＷ〜１７ＫＷ（約１５ＫＷ）程度とＭＥＧＩエンジンに比べて多くの電力を低減する効果がある。

また、ＭＥＧＩエンジンは、駆動圧力がかなり高くて、ＭＥＧＩエンジンが必要とする圧力を生成するために伴われるガス供給システム（不図示）が非常に複雑で多くの空間を占める問題がある。これに対し、低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンは、駆動圧力が低圧と低くて燃料供給システムが非常に簡単で、占める空間が少ないという利点がある。

発電エンジン２２は、発電またはその他動力を発生させるためのエンジンであってもよい。発電エンジン２２は異種燃料エンジンであって、例えば、ＤＦＤＥであってもよく、液化ガスと燃料油（Ｆｕｅｌ Ｏｉｌ）が混合されて供給されず、液化ガスまたは燃料油（オイル）が選択的に供給されてもよい。これは燃焼温度の異なる２つの物質が混合されて供給されることを遮断して、エンジンの効率が低下することを防止するためである。

ガス燃焼装置（Ｇａｓ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）２３は、余剰蒸発ガスを消費するために蒸発ガスを燃焼させる装置のことである。

ガス燃焼装置２３は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを処理したり、推進エンジン２１または発展エンジン２２に供給される蒸発ガスが過度に多い場合、これを追加処理することができる。

ブースティングポンプ３０は、第２ラインＬ２上に備えられ、液化ガス貯蔵タンク１０の内部または外部に設けられて、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを強制気化器４１に供給することができる。このとき、ブースティングポンプ３０が内部に配置される場合は、潜水型であってもよい。

ブースティングポンプ３０は、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを抜いて数〜数十ｂａｒ以内に加圧することができ、好ましくは、推進エンジン２１の求める圧力に液化ガスを加圧することができる。

具体的には、ブースティングポンプ３０は、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを約８〜２５ｂａｒ（好ましくは１０ｂａｒ〜１７ｂａｒ）に加圧することができ、これは推進エンジン２１である低速２ストローク低圧ガス噴射エンジン（例えば、Ｘ−ＤＦエンジン）が供給を受ける燃料の適正圧力に該当することができる。ここで、ブースティングポンプ３０は、約８〜２５ｂａｒの圧力まで一度に加圧することができる。

また、ブースティングポンプ３０は、蒸発ガス圧縮機５０の吐出圧力に応じて稼動することができる。ブースティングポンプ３０は、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを蒸発ガス圧縮機５０の下流に合流するように供給するため、蒸発ガス圧縮機５０から吐出される圧力に応じて液化ガスを加圧することができる。

液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスは、液体状態であるため、ブースティングポンプ３０は、液化ガス貯蔵タンク１０から排出される液化ガスを加圧して圧力及び温度を多少高めることができ、ブースティングポンプ３０によって加圧された液化ガスは、依然として液体状態であってもよい。

強制気化器４１は、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて、強制気化させる。具体的には、強制気化器４１は、第２ラインＬ２上に備えられ、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制的に気化させた後、気液分離器４２に供給することができる。

強制気化器４１は、液化ガスを気化させることができ、ブースティングポンプ３０で加圧された圧力を保持した状態で気液分離器４２に気化された液化ガスを供給することができる。

気液分離器４２は、第２ラインＬ２上に備えられ、強制気化器４１から供給される液化ガスの相（ｐｈａｓｅ）を分離することができる。

具体的には、気液分離器４２は、第２ラインＬ２上に、強制気化器４１と第１ヒーター４３との間に備えられて、強制気化器４１から供給される液化ガスの相を分離し、気相の蒸発ガスだけを推進エンジン２１に供給することができる。

気液分離器４２は、第２ラインＬ２を介して第１ヒーター４３に気相の蒸発ガスだけを供給し、気相ではない液相の蒸発ガスを液化ガス貯蔵タンク１０に復帰させることができる。

これにより、本発明の実施例では、蒸発ガスの浪費を防止することができ、効率的な蒸発ガスの使用が可能となることができる。

第１ヒーター４３は、第２ラインＬ２上に、推進エンジン２１と気液分離器４２との間に設けられ、気液分離器４２から供給される強制気化された液化ガスを加熱することができる。

第１ヒーター４３は、気液分離器４２から供給される強制気化された液化ガスを推進エンジン２１が求める温度まで加熱することができ、約４０〜５０度の温度まで加熱することができる。ここで、第１ヒーター４３は、Ｌｏｗ Ｄｕｔｙ（Ｌ／Ｄ、低容量）ヒーターであってもよい。

蒸発ガス圧縮機５０は、第１ラインＬ１上に備えられ、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを圧縮して推進エンジン２１に供給する。このとき、蒸発ガス圧縮機５０は、８ｂａｒ〜２０ｂａｒ（好ましくは１０ｂａｒ〜１７ｂａｒ）に蒸発ガスを圧縮することができる。

蒸発ガス圧縮機５０に供給される蒸発ガスは、約温度−１５０度、圧力１．０３ｂａｒの状態から、約温度４５度、圧力８ｂａｒ〜２０ｂａｒ（好ましくは１０ｂａｒ〜１７ｂａｒ）の状態に変わって推進エンジン２１に供給されてもよい。

蒸発ガス圧縮機５０は５段〜７段で構成されてもよく、好ましくは６段で構成されることができる。具体的には、蒸発ガス圧縮機５０は、遠心型で構成され、第１〜第６段で構成されてもよく、各段の圧縮機の後段には蒸発ガス冷却器（不図示）がさらに備えられてもよい。

蒸発ガス圧縮機５０は、備えられる圧縮機の段数が５段未満になると、流入されるガスの圧力範囲が狭くて推進エンジン２１の駆動が非効率的になり、７段を超えると、不要な圧縮が行われてオーバーサイジング（Ｏｖｅｒｓｉｚｉｎｇ）になる。

従って、本発明の実施例では、蒸発ガス圧縮機５０を構成する圧縮機の段数を５段〜７段に限定して、推進エンジン２１の駆動に必要な最適の圧縮段数を実現する効果がある。

これにより、推進エンジン２１を駆動するのに効果的な圧縮が可能になり、蒸発ガス圧縮機５０の電力消費量を最適化できる効果がある。

また、蒸発ガス圧縮機５０は、液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計される。ここで、満船状態とは、船舶に備えられる液化ガス貯蔵タンク１０に液化ガスを満タンにして航海する満船航海（Ｌａｄｅｎ Ｖｏｙａｇｅ）時の状態をいう。

このため、蒸発ガス圧縮機５０は、従来の蒸発ガス圧縮機の最大処理容量より少ない量の最大処理容量を有するように設計されて、従来より小さいサイズの圧縮機を使用することができ、これにより、システムの構築費用が節減され、船舶内の空間確保を最大にできる効果がある。

上記蒸発ガス圧縮機５０の最大処理容量の限定に対する詳細な説明は、各実施例の説明で詳細に後述する。

Ｈｉｇｈ Ｄｕｔｙ（Ｈ／Ｄ）圧縮機５１は、液化ガス貯蔵タンク１０に液化ガスをローディングしたり、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを外部にアンローディングする場合、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを外部に排出または焼却するために、上記蒸発ガスを圧縮する用途として使用されてもよく、その圧縮機の形式は限定しない。

以下に、Ｈ／Ｄ圧縮機５１が液化ガス貯蔵タンク１０に液化ガスをローディングしたり、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを外部にアンローディングする過程を説明する。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、ローディングまたはアンローディング時に液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを加圧するＨ／Ｄ圧縮機５１と、Ｈ／Ｄ圧縮機５１によって圧縮された蒸発ガスを加熱する第２ヒーター５１１と、バンカリング時に液化ガス貯蔵タンク１０に供給する液化ガスが貯蔵された陸上需要先（Ｓｈｏｒｅ；符号不図示）を含んでもよい。

外部から液化ガス貯蔵タンク１０に液化ガスを初めてローディング（Ｌｏａｄｉｎｇ）する場合、即ち、バンカリング時には、液化ガスが発火性物質であることを考慮して一般的な貯蔵タンクとは異なる特別な作業、即ち、置換作業が先行されなければならない。

一般的に、液化ガス貯蔵タンク１０の置換方法は、乾燥ガスを液化ガス貯蔵タンク１０の内部に供給して水分を除去し、火災や爆発の可能性を無くすために不活性ガスを液化ガス貯蔵タンク１０の内部に供給して酸素を除去する。その後、後述するＬＮＧ気化器６０を用いて、液化ガスを気化させて作った炭化水素ガスを液化ガス貯蔵タンク１０の内部に供給して不活性ガスを除去するガッシングアップ（ｇａｓｓｉｎｇ−ｕｐ）段階を経て、液化ガスを用いて液化ガス貯蔵タンク１０を冷却するクールダウン（Ｃｏｏｌ−ｄｏｗｎ）過程が進行される。ガッシングアップとクールダウン過程が完了すると、置換方法が完了し、それから初めてＬＮＧなどの液化ガスを液化ガス貯蔵タンク１０の内部に供給して船積み作業を行うようになる。

逆に、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを陸上需要先（Ｓｈｏｒｅ）にアンローディング（Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）する場合には、上記の過程とは若干異なる作業が行われる。

まず、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを陸上需要先（Ｓｈｏｒｅ）に全て排出させる。このとき、残存液化ガスが存在するが、残存液化ガスを全て除去するために、ウォームアップ（ｗａｒｍｉｎｇ−ｕｐ）段階を経る。ウォームアップ段階は、液化ガス貯蔵タンク１０に発生した蒸発ガスをＨ／Ｄ圧縮機５１で圧縮した後、第２ヒーター５１１で加熱して液化ガス貯蔵タンク１０の内部温度を増加させて残存液化ガスを全て気化させる。ウォームアップ段階後、液化ガス貯蔵タンク１０内に残存する蒸発ガスを全て除去するために、不活性ガスを供給し、その後、酸素を供給して内部に空気を供給させる。上記過程を経ることで、液化ガス貯蔵タンク１０のアンローディング過程が完了する。

ここで、液化ガスのローディング過程で（バンカリング時）、液化ガス貯蔵タンク１０をクールダウンしても液化ガスを船積みする時には多くの蒸発ガスが発生するが、このとき、液化ガス貯蔵タンク１０の内圧が上昇する恐れがあるため、発生した蒸発ガスを外部需要先（Ｓｈｏｒｅ）に排出させるためにＨ／Ｄ圧縮機５１が用いられる。

また、液化ガスのアンローディング過程のウォームアップ段階では、液化ガス貯蔵タンク１０の内部温度を上げるために蒸発ガスを圧縮する過程でＨ／Ｄ圧縮機５１が用いられる。

Ｈ／Ｄ圧縮機５１は、上記のように液化ガスのローディング過程で用いられる圧縮過程と液化ガスのアンローディング過程で用いられる圧縮過程の両方を実現することができる。

即ち、Ｈ／Ｄ圧縮機５１は、バンカリング時に発生する蒸発ガスを加圧して陸上需要先（Ｓｈｏｒｅ）に供給するか、または液化ガスのアンローディング時のウォームアップ段階で液化ガス貯蔵タンク１０に残存する蒸発ガスを加圧して再び液化ガス貯蔵タンク１０に復帰させて、上記蒸発ガスを液化ガス貯蔵タンク１０に循環させることができる。

具体的には、Ｈ／Ｄ圧縮機５１は、バンカリング時、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを第４ラインＬ４を介して供給を受けて圧縮し、陸上需要先（Ｓｈｏｒｅ）に供給することができ、液化ガスのアンローディング時、液化ガス貯蔵タンク１０に残存する蒸発ガスを圧縮して第２ヒーター５１１で加熱した後、液化ガス貯蔵タンク１０に復帰させて、蒸発ガスを液化ガス貯蔵タンク１０、Ｈ／Ｄ圧縮機５１、第２ヒーター５１１、液化ガス貯蔵タンク１０の順に循環させることができる。これにより、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵されている液化ガスを全て気化させることができ、気化された液化ガスは、全て液化ガス貯蔵タンク１０の外部に排出されることができる。

ＬＮＧ気化器６０は、外部の陸上需要先（Ｓｈｏｒｅ）から液化ガス貯蔵タンク１０に液化ガスを初めてローディング（Ｌｏａｄｉｎｇ）する場合、即ち、バンカリング時に先行される置換作業のうちガッシングアップ（ｇａｓｓｉｎｇ−ｕｐ）段階で使用されてもよい。

具体的には、ＬＮＧ気化器６０は、陸上需要先（ｓｈｏｒｅ）から液化ガスの供給を受けて液化ガスを加熱して気化させることができ、気化された液化ガスを液化ガス貯蔵タンク１０に供給することにより、液化ガス貯蔵タンク１０に満ちた不活性ガスを気化された液化ガスに全て置換することができる。これにより、ガッシングアップ段階が行われ、その後行われるクールダウン（Ｃｏｏｌ−ｄｏｗｎ）過程が円滑に行われるようになる。

以下では、上述した本発明のガス処理システム１の構成に基づいて導出できる本発明のガス処理システム１の様々な実施例について説明する。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、蒸発ガス圧縮機５０を液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計して、液化ガス貯蔵タンク１０から推進エンジン２１に液化ガス及び／または蒸発ガスを経済的、且つ効果的に供給することにより、システムの安定性及び信頼性を向上させる技術を含んでもよい。

図１を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流に連結され、ブースティングポンプ３０及び強制気化器４１を備える第２ラインＬ２と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備える。また、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備え、第１ラインＬ１を介して推進エンジン２１に供給される燃料を補充することができる。

ここで、蒸発ガス圧縮機５０は、液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計されてもよい。

従来、液化ガス貯蔵タンクで発生する蒸発ガスを処理して推進エンジンに供給する蒸発ガス圧縮機は、船舶が最大船速の場合、推進エンジンが必要とする蒸発ガス量を全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計された。

即ち、蒸発ガス圧縮機は、液化ガス貯蔵タンクにおいて満船状態で自然に発生する蒸発ガスだけでなく、液化ガス貯蔵タンクに貯蔵された液化ガスを強制的に気化させた強制発生蒸発ガスまで供給を受けて処理しなければならないため、その最大処理容量が非常に大きく設定される必要があった。

従って、蒸発ガス圧縮機は、最大処理容量が非常に大きく設定されて蒸発ガス圧縮機の構築費用が掛かりすぎるという問題点があった。さらに、最大処理容量の大きい蒸発ガス圧縮機は、サイズも非常に大きく、構築空間も広く必要とするため、船舶の使用可能な空間が狭くなり、空間確保の観点で非常に不利な問題点があった。

これを解決すべく、本発明の実施例における蒸発ガス圧縮機５０は、上述したように、液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計される。ここで、満船状態とは、船舶に備えられる液化ガス貯蔵タンク１０に液化ガスをほぼ満タンにして航海する満船航海（Ｌａｄｅｎ Ｖｏｙａｇｅ）時の状態をいう。

このため、蒸発ガス圧縮機５０は、従来の蒸発ガス圧縮機の最大処理容量より少ない量の最大処理容量を有するように設計される蒸発ガス圧縮機を使用することができ、これにより、システムの構築費用が節減され、船舶内の空間確保を最大にできる効果がある。

上記したように、蒸発ガス圧縮機５０が液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計される場合、船舶が最大船速を出すためには、蒸発ガス圧縮機５０から吐出される蒸発ガスだけでは足りない。

このため、本発明では、この不足分を補充して船舶が最大船速を出せるようにするために、蒸発ガス圧縮機５０の後段に強制気化器４１によって強制気化された強制発生蒸発ガスを供給して推進エンジン２１が最大船速を出すための燃料が十分に供給されるように実現した。

従って、本発明の実施例では、蒸発ガス圧縮機５０の最大容量の限定による利益に反して導出される問題点を解決して、蒸発ガス圧縮機５０の最大容量の限定が実質的に実現できるようにする。

また、上述した本発明の実施例によるガス処理システム１を備えた船舶は、蒸発ガス圧縮機５０で使用するエネルギーが減るため、空船航海（Ｂａｌｌａｓｔ Ｖｏｙａｇｅ）でエネルギー消費量が減少し、船舶の推進力により多いエネルギーを使用する余力が発生する効果がある。

また、本発明の実施例では、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを再液化する再液化装置５３０を備えてもよい（図３参照）。このとき、再液化装置５３０は、別途の冷媒を使用する再液化装置である。

本発明の実施例では、推進エンジン２１が１５〜２０ｂａｒを燃料の圧力として求めるため、蒸発ガス圧縮機５０で再液化効率の高い圧力である１００〜１５０ｂａｒまたは２００〜４００ｂａｒに圧縮できず、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスと蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスのうち少なくとも一部と熱交換しても効果的に再液化できない。

従って、本発明の実施例では、蒸発ガスの効率的な処理のために、別途の冷媒を備える再液化装置５３０を備えてもよい。

ここで、再液化装置５３０によって再液化された蒸発ガスは、気液分離器５３１に供給されて気相と液相に分離されてもよい。気相は再び第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の上流に供給されて液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスと合流し、液相は再び液化ガス貯蔵タンク１０に復帰することができる。

また、再液化装置５３０は、第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流で分岐されて第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の上流に連結される第１７ラインＬ１７上に備えられてもよく、第１７ラインＬ１７上には、気液分離器５３１も備えられて、気相を第１７ラインＬ１７を介して第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の上流に供給することができる。再液化装置５３０に用いられる冷媒は、窒素（Ｎ２）または混合冷媒などであってもよい。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ヒーター４３を第２ラインＬ２上に備えることにより、第１ヒーター４３の負荷を減少させる技術を含んでもよい。

図１を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、第２ラインＬ２上に備えられ、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスと合流する前の強制気化器４１で強制気化された液化ガスを昇温させる第１ヒーター４３と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流に連結され、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１及び第１ヒーター４３を備える第２ラインＬ２と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備える。また、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備え、第１ラインＬ１を介して推進エンジン２１に供給される燃料を補充することができる。

ここで、蒸発ガス圧縮機５０は、液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計されてもよい。

また、本発明の実施例では、第２ラインＬ２上の強制気化器４１の下流に第１ヒーター４３を備えてもよい。

第１ヒーター４３は、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスの温度が既設定の温度以上であれば、強制気化器４１で強制気化された液化ガスを昇温せず、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスの温度が既設定の温度未満であれば、強制気化器４１で強制気化された液化ガスを昇温させることができる。このとき、既設定の温度は、推進エンジン２１が求める温度であって、例えば４０〜５０度であってもよく、好ましくは約４５であってもよい。

ここで、第１ヒーター４３の制御は、別途の制御部（不図示）及び制御装置（不図示）を通じて実現されてもよく、制御装置は、例えば、温度センサー及びこれと連動する電子機器であってもよい。

また、第１ヒーター４３は、空船状態でのみ使用することができる。船舶が空線状態の場合には、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスが少ないため、蒸発ガス圧縮機５０から吐出される蒸発ガスの温度が低いことがある。この場合、第２ラインＬ２を介して供給される強制気化された液化ガスの温度を相対的に上げて推進エンジン２１に供給される燃料の最終温度を向上させることができる。

ここで、空船状態とは、船舶に備えられる液化ガス貯蔵タンク１０に液化ガスがほぼ空になって航海する空船航海（Ｂａｌｌａｓｔ Ｖｏｙａｇｅ）時の状態をいう。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、強制気化器４１、第１ヒーター４３、ＬＮＧ気化器６０に供給される液化ガス及び／または蒸発ガスの流量を効果的に調節することにより、強制気化器４１、第１ヒーター４３、ＬＮＧ気化器６０の負荷を減少させ、効率的な温度調節を可能にする技術を含んでもよい。

図２を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、強制気化器４１から供給される強制気化された液化ガスの供給を受けて加熱する第１ヒーター４３と、外部貯蔵所（Ｓｈｏｒｅ）から液化ガスの供給を受けて気化させて液化ガス貯蔵タンク１０に復帰させるＬＮＧ気化器６０と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流に連結され、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備える第２ラインＬ２と、外部貯蔵所と液化ガス貯蔵タンク１０を連結し、ＬＮＧ気化器６０を備える第３ラインＬ３と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備える。また、本発明の実施例では、第３ラインＬ３を介して外部貯蔵所と液化ガス貯蔵タンク１０を連結し、ＬＮＧ気化器６０を備えてもよい。

また、本発明の実施例では、第２ラインＬ２上の強制気化器４１または第１ヒーター４３と第３ラインＬ３上のＬＮＧ気化器６０に流入される液化ガス及び／または蒸発ガスの流量を調節する流量調節装置をさらに含んでもよい。

流量調節装置は、強制気化器４１、第１ヒーター４３またはＬＮＧ気化器６０のそれぞれに同一または類似して備えられてもよく、以下には、一例として、強制気化器４１に備えられる流量調節装置について説明する。また、当該流量調節装置は、上述した強制気化器４１、第１ヒーター４３またはＬＮＧ気化器６０だけに限定されるものではない。

流量調節装置は、強制気化器４１をバイパスして連結され、複数個備えられる流量調節配管ＣＬ１〜ＣＬ６と、流量調整配管ＣＬ１〜ＣＬ５及び第２ラインＬ２上に備えられる流量調節弁４１１〜４１７と、を含んでもよい。

具体的には、流量調節配管ＣＬ１〜ＣＬ６は、第１〜第６流量調節ラインＣＬ１〜ＣＬ６で構成されてもよい。

第１流量調節ラインＣＬ１は、第２ラインＬ２上の強制気化器４１をバイパスして連結され、第３調節弁４１３を備えてもよい。これにより、第１流量調節ラインＣＬ１は、強制気化器４１に流入される液化ガス及び／または蒸発ガスの流量を調節することができ、強制気化器４１で気化されて吐出される液化ガス及び／または蒸発ガスの温度を調節することができる。

例えば、強制気化器４１に流入される液化ガス及び／または蒸発ガスの流量を減らすために、第１流量調節ラインＣＬ１に流量をバイパスすることができ、強制気化器４１で気化されて吐出される液化ガス及び／または蒸発ガスを第１流量調節ラインＣＬ１にバイパスして温度を下げることができる。ここで、第３調節弁４１３は、第１流量調節ラインＣＬ１上に流れる液化ガス及び蒸発ガスの流量及び／または圧力を調節する。

また、強制気化器４１の下流に連結される第１流量調節ラインＣＬ１の末端は、並列に分岐されて第２ラインＬ２に連結されてもよい。これにより、強制気化器４１で気化されて吐出される液化ガス及び／または蒸発ガスの温度の追加的な微細調整を可能にする効果がある。

第２流量調節ラインＣＬ２は、第１流量調節ラインＣＬ１上に第３調節弁４１３をバイパスして連結され、第４調節弁４１４を備えてもよい。ここで、第４調節弁４１４は、第３調節弁４１３に並列に連結されてもよく、液化ガス及び／または蒸発ガスを処理する容量が互いに同じ容量を有するように構成されて交差駆動することができ、互いをバックアップすることができる。

これにより、第２流量調節ラインＣＬ２及び第４調節弁４１４は、強制気化器４１の圧力調節及び流量調節のための弁のバックアップシステムを設けて安定性が向上する効果がある。

また、第４調節弁４１４は、第３調節弁４１３に並列に連結され、第３調節弁４１３の流量調節単位より小さいか同じになるように構成されて統合駆動することにより、細密な流量制御を行うことができる。

通常、弁が流量調整を行う範囲は、弁の流量処理容量の上下約１０〜１５％程度の水準であるため、弁の流量処理容量が小さいほど、微細な流量調節が可能になることができる。例えば、第３調節弁４１３の流量処理容量が１００で、第４調節弁４１４の流量処理容量が５０である場合、第３調節弁４１３は５以上９５以下の流量処理が可能で、第４調節弁４１４は２．５以上４７．５以下の流量処理が可能になる。即ち、第３調節弁４１３が処理できない微細な流量調節を第４調節弁４１４を追加することで解決することができる。

これにより、第４調節弁４１４だけで流量調節を行うことに比べて、より細密な流量調節が可能となる効果がある。

第３流量調節ラインＣＬ３は、第２ラインＬ２上の第１調節弁４１１をバイパスして連結され、第２調節弁４１２を備えてもよい。また、第２調節弁４１２は、第１調節弁４１１に並列に連結され、液化ガス及び／または蒸発ガスを処理する容量が互いに同じ容量を有するように構成されて交差駆動することにより、互いをバックアップすることができ、または第１調節弁４１１の流量調節単位より小さいか同じになるように構成されて統合駆動することにより、細密な流量制御を行うことができる。

第４流量調整ラインＣＬ４は、第２ラインＬ２上の第１流量調節ラインＣＬ１をバイパスして連結され、第５調整弁４１５及び第７調節弁４１７を備えてもよい。ここで、第７調節弁４１７は、ブロック弁（Ｂｌｏｃｋ ｖａｌｖｅ）であってもよい。第７調節弁４１７は、セッティング流量値を任意で設定すると、セッティング流量値だけが通過するように制御することができる。

第５流量調節ラインＣＬ５は、第４流量調整ラインＣＬ４上に第５調整弁４１５をバイパスして連結され、第６調整弁４１６を備えてもよい。ここで、第６調整弁４１６は、第５調整弁４１５に並列に連結されて、液化ガス及び／または蒸発ガスを処理する容量が互いに同じ容量を有するように構成されて交差駆動することにより、互いをバックアップすることができ、または第５調整弁４１５の流量調節単位より小さいか同じになるように構成されて統合駆動することにより、細密な流量制御を行うことができる。

第６流量調節ラインＣＬ６は、第４流量調整ラインＣＬ４上の第５調整弁４１５と第７制御弁４１７との間で分岐されて第２ラインＬ２に連結されてもよい。第６流量調節ラインＣＬ６は調節弁なしに備えられ、第７調節弁４１７のセッティング流量値に応じて残りの流量が流入されて、第２ラインＬ２に供給するようにすることができる。このとき、第６流量調節ラインＣＬ６は、第２ラインＬ２上に連結される端部が第２ラインＬ２上の第４流量調整ラインＣＬ４が連結される部分より下流に連結されてもよい。

このように、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２上の強制気化器４１または第１ヒーター４３と第３ラインＬ３上のＬＮＧ気化器６０に流入される液化ガス及び／または蒸発ガスの流量を調節する流量調節装置を備えることで、液化ガス及び／または蒸発ガスの流量を効果的に調節し、強制気化器４１、第１ヒーター４３、ＬＮＧ気化器６０の負荷を減少させ、効率的な温度調節を可能にすることができる。また、これにより、従来の弁をバックアップすることができ、流量調節の信頼性が向上する効果がある。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、Ｈ／Ｄ圧縮機５１が備えられる第４ラインＬ４が液化ガス貯蔵タンク１０だけでなく、ガス燃焼装置２３などその他の需要先（不図示）に連結されるようにして、緊急状況でも液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを効率的に処理できる技術を含んでもよい。

図１を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、ローディングまたはアンローディング時に液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを圧縮するＨ／Ｄ圧縮機５１と、Ｈ／Ｄ圧縮機５１で圧縮された蒸発ガスを加熱する第２ヒーター５１１と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、液化ガス貯蔵タンク１０に発生した蒸発ガスが再び液化ガス貯蔵タンク１０に再流入されるように連結され、Ｈ／Ｄ圧縮機５１を備える第４ラインＬ４と、第４ラインＬ４上の第２ヒーター５１１の後段で分岐されてガス燃焼装置２３と連結される第５ラインＬ５と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備える。また、本発明の実施例では、第４ラインＬ４を介して液化ガス貯蔵タンク１０に発生した蒸発ガスが再び液化ガス貯蔵タンク１０に流入されるように連結し、第４ラインＬ４上にＨ／Ｄ圧縮機５１を備えてもよい。

また、本発明の実施例では、第４ラインＬ４上の第２ヒーター５１１の後段で分岐されてガス燃焼装置２３と連結される第５ラインＬ５をさらに含んでもよい。

従来は、推進エンジン２１または発展エンジン２２で蒸発ガスを消費できないか、蒸発ガス圧縮機５０が蒸発ガスを処理できない場合（例えば、誤作動または停止）には、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを処理することができず、液化ガス貯蔵タンク１０の安全上に問題が発生する恐れがあった。

そこで、本発明の実施例では、常に備えられるＨ／Ｄ圧縮機５１が蒸発ガス圧縮機５０をバックアップまたは補助するように設計することで、上記問題点を解決する。また、備えられるＨ／Ｄ圧縮機５１が蒸発ガス圧縮機５０を実質的にバックアップまたは補助するように実現するために、第４ラインＬ４上の第２ヒーター５１１の後段で分岐されてガス燃焼装置２３と連結される第５ラインＬ５を新たに追加した。

即ち、本発明の実施例では、推進エンジン２１または発展エンジン２２で蒸発ガスを消費できないか、蒸発ガス圧縮機５０が蒸発ガスを処理できない場合、Ｈ／Ｄ圧縮機５１を稼動して液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスをガス燃焼装置２３に供給することができ、または蒸発ガス圧縮機５０をバックアップまたは補助しなければならない場合、Ｈ／Ｄ圧縮機５１を稼動して液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを推進エンジン２１、発電エンジン２２またはガス燃焼装置２３に供給することができる。

これにより、本発明の実施例によるガス処理システム１は、緊急状況でも迅速に対応できる効果があり、システムの安全性及び信頼性が向上する効果がある。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、蒸発ガス圧縮機５０を液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計し、蒸発ガス圧縮機５０及びシステムラインＬ１、Ｌ２の駆動を制御して、液化ガス貯蔵タンク１０から推進エンジン２１に液化ガス及び／または蒸発ガスを経済的、且つ効果的に供給することにより、システムの安定性及び信頼性を向上する技術を含んでもよい。

図１を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流に連結され、ブースティングポンプ３０及び強制気化器４１を備える第２ラインＬ２と、第１ラインＬ１及び第２ラインＬ２上に流動する液化ガス及び／または蒸発ガスを制御する制御部７１と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備える。ここで、蒸発ガス圧縮機５０は、液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計されてもよい。また、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備えて、第１ラインＬ１を介して推進エンジン２１に供給される燃料を補充することができる。

また、本発明の実施例では、第１ラインＬ１及び第２ラインＬ２上に流動する液化ガス及び／または蒸発ガスを制御する制御部７１をさらに含んでもよい。

制御部７１は、船舶の速度及び既設定の速度を比較して、第１ラインＬ１及び第２ラインＬ２上の蒸発ガス及び／または液化ガスの流動を制御することができる。ここで、既設定の速度は、液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然蒸発ガスのみを推進エンジン２１が全て消費する場合に船舶が推進される速度のことであり、例えば、１５〜１９ノット（Ｋｎｏｔｓ）であってもよい。（好ましくは１７ノット）

具体的には、制御部７１は、船舶の速度が既設定の速度以内である場合、第１ラインＬ１を介してのみ液化ガス貯蔵タンク１０内の蒸発ガスを推進エンジン２１に供給するように制御し、船舶の速度が既設定の速度を超える場合には、第１ラインＬ１及び第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０内の液化ガス及び／または蒸発ガスを推進エンジン２１に供給するように制御することができる。

また、制御部７１は、上記制御だけでなく、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する自然発生蒸発ガスの量と推進エンジン２１が求める燃料量を比較して、第１ラインＬ１または第２ラインＬ２上の蒸発ガス及び／または液化ガスの流動を制御することができる。

具体的には、制御部７１は、推進エンジン２１が求める燃料量が自然発生蒸発ガスの量より多い場合、第１ラインＬ１及び第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０内の液化ガス及び／または蒸発ガスを推進エンジン２１に供給するように制御し、推進エンジン２１が求める燃料量が自然発生蒸発ガスの量より少ない場合には、第１ラインＬ１を介してのみ液化ガス貯蔵タンク１０内の蒸発ガスを推進エンジン２１、発電エンジン２２またはガス燃焼装置２３に供給するように制御することができる。

ここで、制御部７１は、上述した制御を実現するための様々な制御装置（不図示）を備えてもよく、このような制御装置は、例えば、弁（符号不図示）及びこれと連動する電子機器（不図示）であってもよい。

上記のような制御部７１の制御を通じて、蒸発ガス圧縮機５０の駆動を経済的な制御及び最適化された制御ができるようにすることができる。

また、本発明の実施例では、再液化装置５３０が設置されてもよい（図３参照）。再液化装置５３０は、別途の冷媒（窒素または混合冷媒）を用いて蒸発ガスを液化させてもよく、低圧に圧縮された蒸発ガスを効果的に再液化させることができる。

具体的には、再液化装置５３０は、蒸発ガス圧縮機５０によって１５〜２０ｂａｒに加圧された蒸発ガスの供給を受けて再液化することができ、気液分離器５３１に供給される。再液化された蒸発ガスは、気液分離器５３１で液相と気相に分離され、液相は液化ガス貯蔵タンク１０に復帰し、気相は再び液化ガス貯蔵タンク１０から排出される蒸発ガスと合流して蒸発ガス圧縮機５０に供給されてもよい。

このように船舶を推進するための動力の燃料として低圧の液化ガスまたは蒸発ガスを使用する本発明の実施例では、別途の冷媒を有する再液化装置５３０を備えることにより、蒸発ガスの効率的な処理が可能とにる効果がある。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、別途の加圧手段なしにガス燃焼装置２３に液化ガス貯蔵タンク１０に発生した蒸発ガスを供給する第６ラインＬ６を備えることにより、システムの構築費用を節減し、液化ガス貯蔵タンク１０の内圧を効果的に管理する技術を含んでもよい。

図１を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを焼却するガス燃焼装置２３と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、液化ガス貯蔵タンク１０とガス燃焼装置２３を連結し、別途の加圧手段を備えない第６ラインＬ６と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備える。

第６ラインＬ６は、別途の加圧手段を備えずに液化ガス貯蔵タンク１０とガス燃焼装置２３を連結し、液化ガス貯蔵タンク１０の内圧により液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスをガス燃焼装置２３に供給することができる。

従来、ガス燃焼装置２３と液化ガス貯蔵タンク１０を連結して液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスをガス燃焼装置２３に供給するラインには、常に圧縮機が備えられていなければならない。ガス燃焼装置２３は、一定の圧力（例えば、３〜５ｂａｒ）にならないと、蒸発ガスを燃焼させることができず、このため、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを加圧するための加圧手段が必要であった。このような加圧手段の設置は、構築費用の増大及び船舶内の空間不足の問題を生じさせた。

そこで、本発明の実施例では、別途の加圧手段を備えずに液化ガス貯蔵タンク１０の内圧により液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスをガス燃焼装置２３に供給することにより、上記のような問題点を解決し、構築費用の節減及び船舶内の空間確保の効果を得ることができる。

第６ラインＬ６は加圧手段がないため、従来のラインと同じ直径を有する場合、ガス燃焼装置２３に供給される蒸発ガスの量が減り、それに伴って液化ガス貯蔵タンク１０内の蒸発ガスを効率的に処理できない問題が発生する。

そのため、本発明の実施例における第６ラインＬ６は、別途の加圧手段を備えない代わり、従来のラインの直径より大きい直径を有することができ、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスをガス燃焼装置２３に供給するのに遅れないようにする直径を有することができる。ここで、第１ラインＬ１は、従来の液化ガス貯蔵タンク１０の内圧が上昇する時、蒸発ガスをガス燃焼装置２３に供給するラインとは異なるが、その直径は同じまたは類似することができる。即ち、本発明の実施例における第６ラインＬ６は、第１ラインＬ１の直径より大きい直径を有することができる。

本発明の実施例におけるガス燃焼装置２３は、第１圧力を有する蒸発ガスを消費する第１バーナー部（不図示）と、第２圧力を有する蒸発ガスを消費する第２バーナー部（不図示）とで構成されてもよい。ここで、第１ラインＬ１において蒸発ガス圧縮機５０の下流で分岐された第１ａラインＬ１ａは第１バーナー部と連結され、第６ラインＬ６は第２バーナー部と連結されてもよい。このとき、第１圧力は３〜５ｂａｒで、第２圧力は１〜２ｂａｒであってもよい。

ここで、第１バーナー部は、蒸発ガス圧縮機５０を介して推進エンジン２１に供給される圧縮された蒸発ガスが過度に多い場合に過剰蒸発ガス分を消費し、第２バーナー部は、液化ガス貯蔵タンク１０に蒸発ガス発生量が急激に増えて液化ガス貯蔵タンク１０の内圧が上昇する場合、液化ガス貯蔵タンク１０の破損を防止するために過剰発生した蒸発ガス分を消費することができる。

このように、本発明の実施例では、別途の加圧手段を備えない第６ラインＬ６を備えることにより、液化ガス貯蔵タンク１０の内圧を効果的に管理するとともに、構築費用を最小化し、船舶内の空間を十分に確保することができる。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、ウォームアップ（Ｗａｒｍｉｎｇ−ｕｐ）の際、蒸発ガスを加熱するとともに従来のウォームアップに使用される第２ヒーター５１１と、強制気化器４１によって強制気化された液化ガスを昇温させる第１ヒーター４３をともに使用するが、従来のウォームアップに使用される第２ヒーター５１１の昇温処理容量を減らすことにより、ヒーターの構築費用を節減し、ヒーターの最適化された使用を可能にする技術を含んでもよい。

図４を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、強制気化器４１から供給される強制気化された液化ガスの供給を受けて加熱させる第１ヒーター４３と、ローディングまたはアンローディング時に液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを圧縮するＨ／Ｄ圧縮機５１と、Ｈ／Ｄ圧縮機５１で圧縮された蒸発ガスを加熱する第２ヒーター５１１と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１及び第１ヒーター４３を備える第２ラインＬ２と、液化ガス貯蔵タンク１０に発生した蒸発ガスが再び液化ガス貯蔵タンク１０に再流入されるように連結され、Ｈ／Ｄ圧縮機５１を備える第４ラインＬ４と、第１ヒーター４３と第２ヒーター５１１の上流で第２ラインＬ２と第４ラインＬ４を連結する第７ａラインＬ７ａと、第１ヒーター４３と第２ヒーター５１１の下流で第２ラインＬ２と第４ラインＬ４を連結する第７ｂラインＬ７ｂと、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備える。また、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第４ラインＬ４を介して液化ガス貯蔵タンク１０に発生した蒸発ガスが再び液化ガス貯蔵タンク１０に再流入されるように連結し、Ｈ／Ｄ圧縮機５１及び第２ヒーター５１１を備える。

また、本発明の実施例では、第１ヒーター４３と第２ヒーター５１１の上流で第２ラインＬ２と第４ラインＬ４を連結する第７ａラインＬ７ａ及び第１ヒーター４３と第２ヒーター５１１の下流で第２ラインＬ２と第４ラインＬ４を連結する第７ｂラインＬ７ｂをさらに含んでもよい。

即ち、第２ラインＬ２と第４ラインＬ４は、第７ａラインＬ７ａ及び第７ｂラインＬ７ｂを介して第１ヒーター４３と第２ヒーター５１１の上流または下流の少なくとも何れか１つで互いに連結され、第１ヒーター４３と第２ヒーター５１１が互いに並列に設けられるようにすることができる。

このとき、第１ヒーター４３と第２ヒーター５１１は、その昇温処理容量の和が液化ガスのローディングまたはアンローディング時に発生する蒸発ガスを全て昇温処理できる容量に設計されてもよく、第２ヒーター５１１は、第１ヒーター４３を補助することができる。

具体的には、第１ヒーター４３は、強制気化器４１が強制気化させた液化ガスを全て昇温処理できる容量を有するように設計し、第２ヒーター５１１は、液化ガスのローディングまたはアンローディング時に発生する蒸発ガスを全て昇温処理できる容量から第１ヒーター４３が有する容量を引いた容量を有するように設計されてもよい。

例えば、液化ガスのローディングまたはアンローディング時に発生する蒸発ガスを全て昇温処理できる容量を１００とし、強制気化器４１が強制気化させた液化ガスを全て昇温処理できる容量を４０とすれば、第１ヒーター４３の昇温処理容量は４０、第２ヒーター５１１の昇温処理容量は６０と設定することができる。

従来の場合、液化ガスのローディングまたはアンローディング時に発生する蒸発ガスの量が非常に多くて、これを処理するためのヒーターの容量が相当に大きくなければならない。そのため、ヒーターの構築費用が増加し、多くの空間の確保が求められる短所があった。

このような問題点を解決すべく、本発明の実施例によるガス処理システム１は、上記したように、第１及び第２ヒーター４３、５１１を設計し、第７ａラインＬ７ａ及び第７ｂラインＬ７ｂを備え、従来の強制気化器４１を介して推進エンジン２１に燃料を供給する時には、第１ヒーター４３だけを稼動させ、液化ガスのローディングまたはアンローディング時に発生する蒸発ガスを昇温する時には、第１ヒーター４３と第２ヒーター５１１を全て稼動するように制御することで、ヒーターの構築費用を減らし、ヒーターの最適化された使用が可能となる効果がある。

ここで、第１ヒーター４３、第２ヒーター５１１、第７ａラインＬ７ａ及び第７ｂラインＬ７ｂの制御は、別途の制御部（不図示）及び制御装置（不図示）を通じて実現されてもよく、制御装置は、例えば、制御弁及びこれと連動する電子機器であってもよい。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、蒸発ガス圧縮機５０として６段圧縮機を使用することで、別途のヒーターが省略できる技術を含んでもよい。

図１を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備える第２ラインＬ２と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備える。また、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備え、第１ラインＬ１を介して推進エンジン２１に供給される燃料を補充することができる。

また、本発明の実施例では、蒸発ガス圧縮機５０が推進エンジン２１の求める温度で蒸発ガスを吐出するように１５〜２０ｂａｒに蒸発ガスを圧縮することができる。

従来では、蒸発ガス圧縮機が４段で備えられる場合には、蒸発ガス圧縮機から吐出される温度が低くて、別途のヒーターを備えなければならない問題点があった。

そこで、本発明の実施例における蒸発ガス圧縮機５０は、６段遠心型または２段スクリュー型に形成することにより、蒸発ガス圧縮機５０が１５〜２０ｂａｒに蒸発ガスを圧縮して吐出される蒸発ガスが推進エンジン２１の求める温度にすることができる。このため、本発明の実施例によるガス処理システム１では、第１ラインＬ１上に別途のヒーターを備えなくてもよい。

このように、本発明の実施例では、蒸発ガス圧縮機５０の後段のヒーターを省略することができ、システムの構築費用を節減し、船舶の空間活用性を極大化できる。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、ブースティングポンプ３０が液化ガスを１５〜２０ｂａｒに加圧した後、気液分離器４２に供給することにより、別途のクーリング装置なしに気液分離器４２でメタン価が調節される技術を含んでもよい。

メタン価調節とは、気化された液化ガス内の成分のうちヘビーカーボン（プロパン、ブタンなど）を除去する作業で、発電エンジン２２に供給される気化された液化ガスのメタン価が発展エンジン２２の求めるメタン価より高くなるように調節する作業をいう。これは、発電エンジン２２でノッキング現象が発生することを防止するためである。

具体的には、自然発生気化ガスは、成分が大体メタンからなり、メタン価が発展エンジン２２の求めるメタン価より高くて別途に注意する必要はないが、強制発生気化ガスは、メタンの他にもエタン、プロパン、ブタンなどの中炭化水素（ＨＨＣ；ヘビーカーボン）成分が含有されており、メタン価が発展エンジン２２の求めるメタン価より低いことがあるため、注意が必要である。

このため、従来では、強制発生気化ガスを別途のクーリングを通じて低温に保持してヘビーカーボン成分が液相で、気液分離器でろ過できるようにしていた。通常、ヘビーカーボンは５ｂａｒにおいて沸点が約−８０度であり、１７ｂａｒにおいて沸点が−７０度である。

図１を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、強制気化器４１から強制気化された液化ガスの供給を受けてメタン価を調節する気液分離器４２と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び気液分離器４２を備える第２ラインＬ２と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び気液分離器４２を備え、第２ラインＬ２の気液分離器４２でメタン価が調節された燃料を推進エンジン２１に供給することができる。

また、本発明の実施例では、ブースティングポンプ３０が液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを１５〜２０ｂａｒに圧縮した後、強制気化器４１に供給し、強制気化器４１で液化ガスを強制気化させた後、気液分離器４２に供給し、気液分離器４２は、別途のクーリング装置なしに強制気化器４１で強制気化された液化ガスを気液分離してメタン価調節を行うことができる。

従来では、ブースティングポンプが液化ガス貯蔵タンクに貯蔵された液化ガスを５〜７ｂａｒに加圧して強制気化器に供給し、強制気化器は液化ガスを強制気化させて気液分離器に供給するため、気液分離器は、５〜７ｂａｒ状態の強制気化された液化ガスの供給を受けるようになる。

通常、自然発生蒸発ガスをそのまま推進エンジンの燃料として使用する場合、蒸発ガスは、液化ガスから蒸発ガスに変化しながらメタン価が調節されるため、メタン価調節が不要であるが、液化ガスを強制気化させた強制発生蒸発ガスを推進エンジンの燃料として供給するためには、メタン価調節をした後、供給しなければならない。

具体的には、従来のメタン価調節は、ブーストポンプによって５ｂａｒまで加圧された液化ガスを強制気化器で−１６３度から約−６５〜−７５度まで加熱した後、再び−８０℃以下まで冷却させて気液分離器に供給した。このとき、５ｂａｒ −８０度の強制気化された液化ガスのうちヘビーカーボンは沸点以下に落ちるため、液相で残留し、その他のカーボンは、気相状態で推進エンジンに供給される。即ち、メタン価調節はメタン価を下げる過程である。

上述のように、従来では、ブースティングポンプの駆動を５ｂａｒ〜７ｂａｒに制御することにより、気液分離器はメタン価調節のために別途のクーリングが必要である問題があった。さらに、上記クーリング作業は、液化ガス貯蔵タンクに貯蔵された液化ガスで行われる場合があって、輸送物の保存の側面では不利益が発生する問題がある。

これを解決すべく、本発明の実施例では、上述のように推進エンジン２１に強制気化された液化ガスを燃料供給するとき、ブースティングポンプ３０が液化ガスを１５〜２０ｂａｒに加圧するように制御して、別途のクーリング装置がなくても気液分離器４２でメタン価調節が行われるようにしている。

液化ガスが１５〜２０ｂａｒに加圧される場合、強制気化器で−１６３度から−６５〜−７５度まで加熱されてもヘビーカーボンの沸点を超えないため（１７ｂａｒでは沸点が−７０まで上がる）、ヘビーカーボンは液相で残留する。これにより、気液分離器４２では、別途のクーリング装置がなくてもメタン価調節を行うことができる。

このように、本発明の実施例では、推進エンジン２１に強制気化された液化ガスを燃料供給するとき、ブースティングポンプ３０が液化ガスを１５〜２０ｂａｒに加圧するように制御して、別途のクーリング装置を備えなくても、気液分離機４２でメタン価調節が行われることができ、システムの構築費用が節減され、輸送物を最大限保護することができる。

また、本発明の実施例では、推進エンジン２１が誤作動を起こしたり、作動停止される場合、ブースティングポンプ３０が５〜１０ｂａｒに液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧して発電燃料として発展エンジン２２に供給するように制御できる。このとき、強制気化器４１は、５〜１０ｂａｒに加圧された液化ガスを−９０〜−１３０℃の温度までのみ加熱して強制気化させた後、気液分離器４２に供給することができる。この場合、強制気化された液化ガスのうちヘビーカーボンは、沸点（５ｂａｒでは沸点が−８０である）を超えないため、液相で残留し、メタン価が調節されることができる。

このように、本発明の実施例では、推進エンジン２１の稼働条件に応じてブースティングポンプ３０の加圧圧力を調節して、推進エンジン２１の稼働条件に応じてメタン価調節の沸点を調節することにより、別途のクーリング装置を備えなくても気液分離器４２でメタン価調整を行うことができる。これにより、システムの構築費用が節減され、輸送物を最大限保護することができる。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、推進エンジン２１の稼働条件に応じて蒸発ガス圧縮機５０が吐出する圧力が発展エンジン２２の求める圧力に合わせて吐出されるようにする技術を含んでもよい。

図１を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、推進エンジン２１の作動有無を判断して発電エンジン２２の燃料流入圧力を制御する制御部７２と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流で分岐されて発電エンジン２２と連結する第７ラインＬ７と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備え、蒸発ガス圧縮機５０によって圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１に供給することができる。また、本発明の実施例によるガス処理システム１は、蒸発ガス圧縮機５０が吐出する圧力が発展エンジン２２の求める圧力に合わせて吐出されるようにすることができる。

また、本発明の実施例では、推進エンジン２１の作動有無を判断して発電エンジン２２の燃料流入圧力を制御する制御部７２と、蒸発ガス圧縮機５０の上流に配置されて蒸発ガス圧縮機５０に流入される蒸発ガスの流量を制御する流量制御装置５０１と、蒸発ガス圧縮機５０の下流から上流にリターンする第８ラインＬ８と、第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流に配置される弁５０２と、をさらに含んでもよい。

制御部７２は、推進エンジン２１の作動有無を判断して発電エンジン２２の燃料流入圧力を制御するための３つの実施例を有し、以下でこれを説明する。

まず、第１実施例における制御部７２は、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１または発展エンジン２２の何れかに供給するかを判断して、蒸発ガス圧縮機５０が蒸発ガスを推進エンジン２１の求める圧力に圧縮して吐出するか、または発展エンジン２２の求める圧力に圧縮して吐出するように蒸発ガス圧縮機５０を可変周波数ドライブ（Ｖａｒｉａｂｌｅ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｒｉｖｅ）を制御することができる。ここで、推進エンジン２１の求める圧力は１５〜２０ｂａｒであってもよく、発電エンジン２２の求める圧力は５〜１０ｂａｒであってもよい。

具体的には、推進エンジン２１が誤作動または作動停止する場合、制御部７２は、推進エンジン２１の駆動を停止させて発展エンジン２２を稼動することができる。このため、制御部７２は、蒸発ガス圧縮機５０を可変周波数ドライブ制御して、蒸発ガス圧縮機５０が蒸発ガスを発電エンジン２２の求める圧力に圧縮して吐出するようにし、蒸発ガス圧縮機５０から吐出された蒸発ガスを推進エンジン２１ではない発展エンジン２２に供給するようにすることができる。

また、本発明の実施例によるガス処理システム１は、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１を備える第２ラインＬ２をさらに含んでもよい。

このとき、制御部７２は、蒸発ガス圧縮機５０だけでなく、ブースティングポンプ３０も可変周波数ドライブ制御して、推進エンジン２１に供給するとき、ブースティングポンプ３０が液化ガスを推進エンジン２１の求める圧力に加圧し、発電エンジン２２に供給するとき、ブースティングポンプ３０が液化ガスを発電エンジン２２の求める圧力に加圧するようにすることができる。

このように、本発明の実施例では、制御部７２を通じて蒸発ガス圧縮機５０を可変周波数ドライブ制御することにより、推進エンジン２１の状態に応じて発電エンジン２２の求める圧力に蒸発ガスの圧力を調節して発電エンジン２２に供給することができるため、構築費用が節減され、弾力的な燃料の供給が可能となる効果がある。

第２実施例における制御部７２は、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１または発展エンジン２２の何れかに供給するかを判断し、第１ラインＬ１または第８ラインＬ８上に流動する液化ガス及び／または蒸発ガスの流れを制御することができる。

具体的には、制御部７２は、推進エンジン２１が誤作動または作動停止する場合、蒸発ガス圧縮機５０から吐出される蒸発ガスの少なくとも一部を第８ラインＬ８上に流動するように制御して、蒸発ガス圧縮機５０から吐出される蒸発ガスの圧力が発展エンジン２２の求める圧力になるようにすることができる。ここで、第８ラインＬ８上に流動する蒸発ガスは蒸発ガス圧縮機５０の上流に供給されてもよく、弁５０２は三方弁であってもよい。

このとき、制御部７２は、蒸発ガス圧縮機５０から吐出されて発電エンジン２２の求める圧力となった残りの一部の蒸発ガスを第７ラインＬ７上に流動するように制御することにより、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスが推進エンジン２１ではない発展エンジン２２に供給されるように制御することができる。

このように、本発明の実施例では、制御部７２を通じて蒸発ガス圧縮機５０から吐出される蒸発ガスの少なくとも一部を蒸発ガス圧縮機５０の上流にリターンするように制御することにより、推進エンジン２１の状態に応じて発電エンジン２２の求める圧力に蒸発ガスの圧力を調節して発電エンジン２２に供給することができる。

第３実施例における制御部７２は、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１または発展エンジン２２の何れかに供給するかを判断した後、蒸発ガス圧縮機５０が推進エンジン２１の求める圧力または発電エンジン２２の求める圧力に蒸発ガスを圧縮するように流量制御装置５０１を制御することができる。ここで、流量制御装置５０１は、インレットガイドベーン（Ｉｎｌｅｔ Ｇｕｉｄｅ Ｖａｉｎ；ＩＧＶ）であってもよく、蒸発ガス圧縮機５０に流入される蒸発ガスの流量を制御して蒸発ガス圧縮機５０から吐出される蒸発ガスの圧力が受動的に調節されるようにすることができる。

具体的には、制御部７２は、推進エンジン２１が誤作動または作動停止する場合、蒸発ガス圧縮機５０に流入される蒸発ガスの流量が減少するように流量制御装置５０１を稼動し、これにより、蒸発ガス圧縮機５０が発電エンジン２２の求める圧力に蒸発ガスを圧縮するようにすることができる。

このとき、制御部７２は、流量制御装置５０１と蒸発ガス圧縮機５０の下流に備えられる弁５０２を作動させて上記第３実施例を実現することができる。

制御部７２は、推進エンジン２１が誤作動または作動停止する場合、弁５０２の開度を増加させて流量制御装置５０１を稼動し、減少した蒸発ガス量の供給を受ける蒸発ガス圧縮機５０が吐出する圧縮された蒸発ガスを発電エンジン２２が供給を受けるようにし、推進エンジン２１が正常作動する場合、弁５０２の開度を減少させて流量制御装置５０１を停止させ、蒸発ガス圧縮機５０で吐出する圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１が供給を受けるようにすることができる。

このように、本発明の実施例では、制御部７２を通じて流量制御装置５０１を制御することにより、蒸発ガス圧縮機５０に流入される蒸発ガスの流量を制御して蒸発ガス圧縮機５０から吐出される圧力が受動的に変更されるようにし、これにより推進エンジン２１の状態に応じて発電エンジン２２の求める圧力に蒸発ガスの圧力を調節して発電エンジン２２に供給することができる。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、ガッシングアップ（Ｇａｓｓｉｎｇ−ｕｐ）時に用いられるＬＮＧ気化器６０が強制気化器４１を補助するように構成して、強制気化器４１を通じた燃料供給の安全性を向上させる技術を含んでもよい。

図７を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、外部貯蔵所（Ｓｈｏｒｅ）から液化ガスの供給を受けるか、または液化ガス貯蔵タンク１０から液化ガスの供給を受けて気化させ、液化ガス貯蔵タンク１０に復帰させるＬＮＧ気化器６０と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１を備える第２ラインＬ２と、外部貯蔵所と液化ガス貯蔵タンク１０を連結するか、または液化ガス貯蔵タンク１０と液化ガス貯蔵タンク１０を連結し、ＬＮＧ気化器６０を備える第３ラインＬ３と、２ラインＬ２と第３ラインＬ３を連結する第９ラインＬ９と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１を備え、強制気化器４１によって強制気化された液化ガスを推進エンジン２１に供給することができる。また、第３ラインＬ３を介して外部貯蔵所と液化ガス貯蔵タンク１０を連結するか、または液化ガス貯蔵タンク１０と液化ガス貯蔵タンク１０を連結し（このとき、第２ラインＬ２で分岐されてＬＮＧ気化器６０を連結した後、また他の液化ガス貯蔵タンク１０と連結されるように形成されてもよい。）、ＬＮＧ気化器６０を備え、ガッシングアップ時に液化ガスを気化させて液化ガス貯蔵タンク１０に供給することができる。

ここで、第３ラインＬ３が液化ガス貯蔵タンク１０と液化ガス貯蔵タンク１０を互いに連結する理由は、液化ガス貯蔵タンク１０が船舶に複数個設けられ（例えば、第１液化ガス貯蔵タンク１０及び第２液化ガス貯蔵タンク１０が備えられる）、緊急時またはその他の場合、第２液化ガス貯蔵タンク１０から空の第１液化ガス貯蔵タンク１０に液化ガスを供給する必要がある場合に活用するためである。

また、本発明の実施例では、第２ラインＬ２と第３ラインＬ３を連結する第９ラインＬ９をさらに含んでもよい。

第９ラインＬ９は、第３ラインＬ３のＬＮＧ気化器６０の下流で分岐されて第２ラインＬ２の強制気化器４１の下流に連結されてもよい。この場合、ＬＮＧ気化器６０は、液化ガスの気化時に収容可能な圧力が強制気化器４１の収容可能圧力と同一であってもよく、約１５〜２０ｂａｒであってもよい。

即ち、本発明の実施例では、強制気化器４１が誤作動または作動停止する場合、ＬＮＧ気化器６０を使用して推進エンジン２１に強制気化された液化ガスを供給することができる。

具体的には、強制気化器４１が誤作動または作動停止する場合、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスをブースティングポンプ３０が１５〜２０ｂａｒに加圧して第３ラインＬ３を介してＬＮＧ気化器６０に送り、ＬＮＧ気化器６０で強制気化された液化ガスが第９ラインＬ９を介して第２ラインＬ２の強制気化器の下流に供給された後、第２ラインＬ２を介して推進エンジン２１に供給されてもよい。

このように、本発明の実施例によるガス処理システム１は、ガッシングアップ（Ｇａｓｓｉｎｇ−ｕｐ）時に用いられるＬＮＧ気化器６０が強制気化器４１を補助するように構成して強制気化器４１を通じた燃料供給の安全性を向上させることができ、信頼性が増大することができる。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０の断熱部１０１に液化ガスが漏れた時、これを蒸発ガス圧縮機５０に吸入されるように構成する技術を含んでもよい。

図４を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、断熱部１０１を有する液化ガス貯蔵タンク１０と、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、液化ガス貯蔵タンク１０の断熱部１０１に液化ガスが漏れる場合、断熱部１０１に漏れた液化ガスが蒸発ガス圧縮機５０に吸入されるように蒸発ガス圧縮機５０を制御する制御部７３と、断熱部１０１の液化ガスの漏れ有無を検知する検知センサ８１と、強制気化器４１から強制気化された液化ガスの供給を受けて液化ガスの相分離を行う気液分離器４２と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第２ラインＬ２と、液化ガス貯蔵タンク１０の断熱部１０１と第２ラインＬ２を連結する第１０ラインＬ１０と、第２ラインＬ２と第１ラインＬ１を連結する第１１ａラインＬ１１ａ及び第１１ｂラインＬ１１ｂと、を主な構成として含んでもよい。ここで、断熱部１０１は、液化ガス貯蔵タンク１０に設けられるＩＢＳ（ＩｎｔｅｒＢａｒｒｉｅｒ Ｓｐａｃｅ）であってもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備えて蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１に供給することができる。また、第２ラインＬ２を介して液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、第２ラインＬ２上にブースティングポンプ３０、強制気化器４１、及び第１ヒーター４３を備え、第１ラインＬ１を介して推進エンジン２１に供給される燃料を補充することができる。

また、本発明の実施例では、液化ガス貯蔵タンク１０の断熱部１０１と第２ラインＬ２を連結する第１０ラインＬ１０と、液化ガス貯蔵タンク１０の断熱部１０１への液化ガスの漏れ有無を判断して、蒸発ガス圧縮機５０により漏れた液化ガスを吸引するように制御する制御部７３と、断熱部１０１への液化ガスの漏れ有無を検知する検知センサ８１と、第２ラインＬ２の強制気化器４１と気液分離器４２との間で分岐されて第１ラインＬ１の蒸発ガス圧縮機５０の上流を連結する第１１ａラインＬ１１ａと、をさらに含んでもよい。

制御部７３は、断熱部１０１に液化ガスが漏れる場合、断熱部１０１に漏れた液化ガスを強制気化器４１で強制気化させた後、強制気化された液化ガスを蒸発ガス圧縮機５０が吸入するように制御することができる。このとき、制御部７３は、検知センサ８１から有線または無線で断熱部１０１への液化ガスの漏れ有無の受信を受けることができる。

具体的には、制御部７３は、断熱部１０１に液化ガスが漏れたという情報を検知センサ８１から有線または無線で受信を受けて、第１０ラインＬ１０を介して断熱部１０１に漏れた液化ガスを強制気化器４１に供給し、断熱部１０１に漏れた液化ガスを強制気化器４１で強制気化させた後、第１１ａラインＬ１１ａを介して強制気化された液化ガスを蒸発ガス圧縮機５０が吸入するように制御することができる。このとき、制御部７３は、蒸発ガス圧縮機５０を稼動して、断熱部１０１に負圧がかかるようにすることで、蒸発ガス圧縮機５０が断熱部１０１に漏れた液化ガスを吸入するように制御することができる。

また、本発明の実施例では、第１１ａラインＬ１１ａの代わりに、第２ラインＬ２の気液分離器４２の下流で分岐されて第１ラインＬ１の蒸発ガス圧縮機５０の上流を連結する第１１ｂラインＬ１１ｂをさらに含んでもよい。勿論、これに限定されず、第１１ａラインＬ１１ａ及び第１１ｂラインＬ１１ｂの両方を備えてもよいが、以下では、具体的な説明のために、第１１ｂラインＬ１１ｂのみが備えられるものを説明する。

制御部７３は、断熱部１０１に液化ガスが漏れる場合、断熱部１０１に漏れた液化ガスを強制気化器４１で強制気化させた後、気液分離器４２で分離された気相だけを蒸発ガス圧縮機５０が吸入するように制御することができる。これにより、強制気化器４１で強制気化された液化ガスにも液相が含まれ、蒸発ガス圧縮機５０の駆動効率が落ちることがあるという問題を気液分離器４２で解決することができる。

具体的には、制御部７３は、断熱部１０１に液化ガスが漏れたという情報を検知センサ８１から有線または無線で受信を受け、第１０ラインＬ１０を介して断熱部１０１に漏れた液化ガスを強制気化器４１に供給して、断熱部１０１に漏れた液化ガスを強制気化器４１で強制気化させ、強制気化された液化ガスを気液分離器４２に供給して気液分離器４２で気相と液相に分離するように制御することができる。

その後、制御部７３は、気液分離器４２で分離された気相を第１１ｂラインＬ１１ｂを介して蒸発ガス圧縮機５０が吸入するように制御し、気液分離器４２で分離された液相を液化ガス貯蔵タンク１０に復帰するように制御することができる。このとき、制御部７３は、蒸発ガス圧縮機５０を稼動して、断熱部１０１に負圧がかかるようにすることで、蒸発ガス圧縮機５０が断熱部１０１に漏れた液化ガスを吸入するように制御することができる。

このように、本発明の実施例では、液化ガス貯蔵タンク１０の断熱部１０１に液化ガスが漏れた時、これを蒸発ガス圧縮機５０に吸入されるように制御することで、液化ガス貯蔵タンク１０の安全性を向上させ、システムの構築費用を節減する効果がある。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、蒸発ガス熱交換器５２１及び追加蒸発ガス圧縮機５２を利用して、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを効果的に再液化するとともに、蒸発ガスの使用を効率的に行う技術を含んでもよい。

図２を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを追加圧縮する追加蒸発ガス圧縮機５２と、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガス、追加蒸発ガス圧縮機５２で追加圧縮された蒸発ガスまたは気液分離器５２２で分離された気相の蒸発ガスのうち少なくとも何れか１つを互いに熱交換させる蒸発ガス熱交換器５２１と、蒸発ガス熱交換器５２１で熱交換された蒸発ガスを気相と液相に分離する気液分離器５２２と、蒸発ガス熱交換器５２２で熱交換された蒸発ガスを減圧または膨脹させる膨張弁５２３と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流で分岐されて気液分離器５２２と連結され、追加蒸発ガス圧縮機５２、蒸発ガス熱交換器５２１、膨張弁５２３を備える第１２ラインＬ１２と、気液分離機５２２と蒸発ガス熱交換器５２１を連結する第１３ラインＬ１３と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備えて蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１に供給することができる。ここで、蒸発ガス圧縮機５０は、液化ガス貯蔵タンク１０において満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計されてもよい。

また、本発明の実施例では、第１２ラインＬ１２を介して第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流で気液分離器５２２を連結し、第１２ラインＬ１２上に追加蒸発ガス圧縮機５２、蒸発ガス熱交換器５２１、膨張弁５２３を備えて、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスの少なくとも一部を追加蒸発ガス圧縮機５２で圧縮した後、蒸発ガス熱交換器５２１に供給して再液化させることができる。

本発明の実施例における推進エンジン２１は、低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンで１５〜２０ｂａｒの圧力を必要とする。そのため、蒸発ガス圧縮機５０も１５〜２０ｂａｒまでのみ圧縮を行う。

従って、蒸発ガス熱交換器５２１は、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスのうち推進エンジン２１に供給されない蒸発ガスを追加圧縮せずに液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスと熱交換する場合、圧縮された蒸発ガスの圧力が１５〜２０ｂａｒに過ぎず、蒸発ガスの再液化が行われないという問題がある。

そこで、本発明の実施例では、蒸発ガス熱交換器５２１の上流に追加蒸発ガス圧縮機５２を備えることにより、追加圧縮された蒸発ガスを蒸発ガス熱交換器５２１が供給を受けて再液化するため、蒸発ガスの再液化が実現する効果がある。

追加蒸発ガス圧縮機５２は、例えば、２段〜３段からなり、蒸発ガス圧縮機５０で１５〜２０ｂａｒに圧縮された蒸発ガスを１００〜１５０または２００〜４００ｂａｒまで追加圧縮することができる。

ここで、蒸発ガス熱交換器５２１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを第１ラインＬ１を介して供給を受け、追加蒸発ガス圧縮機５２で追加圧縮された蒸発ガスを第１２ラインＬ１２を介して供給を受け、気液分離器５２２で分離された気相を第１３ラインＬ１３を介して供給を受けてもよい。これにより、蒸発ガス熱交換器５２１は、液化ガス貯蔵タンク１０から供給される蒸発ガス、追加蒸発ガス圧縮機５２で追加圧縮された蒸発ガスまたは気液分離器５２２で分離された気相のうち少なくとも２つ以上を互いに熱交換させることができる。

好ましくは、蒸発ガス熱交換器５２１は、追加蒸発ガス圧縮機５２で追加圧縮された蒸発ガスを液化ガス貯蔵タンク１０から供給される蒸発ガスと１次熱交換させた後、気液分離器５２２で分離された気相と２次熱交換させることができる。これにより、追加圧縮された蒸発ガスの再液化率が極度に向上する効果がある。

このとき、蒸発ガス熱交換器５２１で熱交換されて再液化された蒸発ガスは、膨張弁５２３によって１〜７ｂａｒに減圧された状態で気液分離器５２２に供給され、気液分離器５２２で気相と液相に分離されることができる。ここで、気相は再び蒸発ガス熱交換器５２１に供給されて、追加圧縮された蒸発ガスに冷熱をさらに供給することにより、再液化効率を増大させることができ、液相は液化ガス貯蔵タンク１０に復帰されることができる。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、蒸発ガスを効果的に再液化し、蒸発ガスの使用をより効率的に行うために、上述した主な構成の配置変更による６つの実施例をさらに有することができ、以下ではこれについて説明する。

まず、第１実施例において、本発明の実施例によるガス処理システム１は、気液分離器５２２で分離された気相を蒸発ガス熱交換器５２１を経由して第１ラインＬ１上の蒸発ガス熱交換器５２１の下流に供給することができる。

このため、本発明の実施例によるガス処理システム１は、気液分離器５２２と第１ラインＬ１上の蒸発ガス熱交換器５２１と蒸発ガス圧縮機５０との間を連結し、蒸発ガス熱交換器５２１を経由する第１４ラインＬ１４を備えてもよい。

これにより、気液分離器５２２で分離された気相を液化ガス貯蔵タンク１０から蒸発ガス圧縮機５０に供給される蒸発ガスと混合することで、蒸発ガスによる液化ガス貯蔵タンク１０の内圧上昇や蒸発ガスの外部放出を最小化することができる。

第２実施例において、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１実施例に加えて、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第２ラインＬ２と、をさらに含んでもよい。

このように、第２実施例では、第１実施例を加えて、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第２ラインＬ２を蒸発ガス圧縮機５０の下流に連結することにより、蒸発ガス圧縮機５０の負荷が減少する効果がある。

第３実施例において、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１実施例に加えて、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の上流を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第１６ラインＬ１６と、をさらに含んでもよい。第３実施例において、蒸発ガス圧縮機５０は、上述した蒸発ガス圧縮機５０とは異なって、船舶が最大船速の場合、推進エンジン２１が必要とする蒸発ガス量を全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計されてもよい。

このように、第３実施例では、第１実施例に加えて、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第１６ラインＬ１６を蒸発ガス圧縮機５０の上流に連結することにより、推進エンジン２１である低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンのロード変化に応じて強制気化器４１に蒸発ガスを追加供給することができるため、弾力的に対応でき、推進エンジン２１の必要圧力を効率的に制御できる効果がある。

第４実施例において、本発明の実施例によるガス処理システム１は、気液分離器５２２で分離された気相を蒸発ガス熱交換器５２１を経由して第１２ラインＬ１２上の追加蒸発ガス圧縮機５２の上流に供給することができる。

このため、本発明の実施例によるガス処理システム１は、気液分離器５２２と第１２ラインＬ１２上の追加蒸発ガス圧縮機５２の上流を連結し、蒸発ガス熱交換器５２１を経由する第１５ラインＬ１５を備えてもよい。

これにより、気液分離器５２２で分離された気相を追加蒸発ガス圧縮機５２の上流に供給される圧縮された蒸発ガスと混合することで、蒸発ガス圧縮機５０の負荷を節減し、その大きさを最小化することができる。

第５実施例において、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第４実施例に加えて、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第２ラインＬ２と、をさらに含んでもよい。

このように、第５実施例では、第４実施例を加えて、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第２ラインＬ２を蒸発ガス圧縮機５０の下流に連結することにより、蒸発ガス圧縮機５０の負荷が減少する効果がある。

第６実施例において、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第４実施例に加えて、液化ガス貯蔵タンク１０に貯蔵された液化ガスを加圧するブースティングポンプ３０と、ブースティングポンプ３０から加圧された液化ガスの供給を受けて強制気化させる強制気化器４１と、液化ガス貯蔵タンク１０と第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の上流を連結し、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第１６ラインＬ１６と、をさらに含んでもよい。第６実施例における蒸発ガス圧縮機５０は、上述した蒸発ガス圧縮機５０とは異なって、船舶が最大船速の場合、推進エンジン２１が必要とする蒸発ガス量を全て処理できる容量を最大処理容量として有するように設計されてもよい。

このように、第６実施例では、第４実施例を加えて、ブースティングポンプ３０、強制気化器４１、気液分離器４２を備える第１６ラインＬ１６を蒸発ガス圧縮機５０の上流に連結することにより、推進エンジン２１である低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンのロード変化に応じて強制気化器４１に蒸発ガスを追加供給することができるため、弾力的に対応でき、推進エンジン２１の必要圧力を効率的に制御できる効果がある。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、推進エンジン２１に供給する蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機を別途の駆動源で駆動される複数個の蒸発ガス圧縮機で構成し、蒸発ガス圧縮機のバックアップのための構成を簡素化する技術を含んでもよい。

図６を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する第１蒸発ガス圧縮機５４及び第２蒸発ガス圧縮機５５と、第１蒸発ガス圧縮機５４と第２蒸発ガス圧縮機５５との間に備えられるバッファタンク９０と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１及び第２蒸発ガス圧縮機５４、５５とバッファタンク９０を備える第１ラインＬ１と、第１ラインＬ１上の第１蒸発ガス圧縮機５４と第２蒸発ガス圧縮機５５との間で分岐されて発電エンジン２２と連結され、バッファタンク９０を備える第１８ラインＬ１８と、を主な構成として含んでもよい。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に第１及び第２蒸発ガス圧縮機５４、５５を備え、第１及び第２蒸発ガス圧縮機５４、５５で圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１に供給することができる。

このとき、第１及び第２蒸発ガス圧縮機５４、５５は、互いにバックアップできるように、異なる別個の駆動源を通じてそれぞれ駆動される。即ち、第１蒸発ガス圧縮機５４と第２蒸発ガス圧縮機５５は、その駆動源が異なる。

これについては、下記に具体的に説明する。

第１蒸発ガス圧縮機５４は、遠心型圧縮機であって、約５〜１０ｂａｒに圧縮することができ、第１ラインＬ１上に備えられるバッファタンク９０の上流に配置されてもよい。このとき、第１蒸発ガス圧縮機５４は、極低温用圧縮機であってもよい。また、バッファタンク９０は、別途の貯蔵媒体であってもよいが、第１ラインＬ１で任意の部分の直径が拡大されるなどにより、第１ラインＬ１上に別途の空間が設けられてもよい。

第１蒸発ガス圧縮機５４は、それぞれ並列に形成される第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１と第１ｂ蒸発ガス圧縮機５４２とからなってもよい。このとき、第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１と第１ｂ蒸発ガス圧縮機５４２も異なる別個の駆動源で駆動され、互いをバックアップすることができる。

例えば、第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１がメイン圧縮機で、第１ｂ蒸発ガス圧縮機５４２が補助圧縮機であってもよく、第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１が誤作動を起こしたり、作動不能になる場合、第１ｂ蒸発ガス圧縮機５４２が作動して第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１をバックアップすることができ、第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１が指定された量の蒸発ガスを全て圧縮できない場合、第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１と第１ｂ蒸発ガス圧縮機５４２がともに駆動して、第１ｂ蒸発ガス圧縮機５４２が第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１を補助することができる。

第２蒸発ガス圧縮機５５は、往復動型圧縮機であって、約１５〜２０ｂａｒに第１蒸発ガス圧縮機５４で圧縮された蒸発ガスを追加圧縮することができ、第１ラインＬ１上に備えられるバッファタンク９０の下流に配置されてもよい。このとき、第２蒸発ガス圧縮機５５は、第１蒸発ガス圧縮機５４とは異なり、補助用圧縮機を別途に形成しない。このとき、第２蒸発ガス圧縮機５５は常温用圧縮機であってもよい。

制御部７４は、第１ａ、第１ｂ及び第２蒸発ガス圧縮機５４１、５４２、５５の駆動状態を把握して、第１ａ、第１ｂ及び第２蒸発ガス圧縮機５４１、５４２、５５の駆動を制御し、第１８ラインＬ１８上に流動する液化ガス及び／または蒸発ガスの流れを制御することができる。このとき、第１８ラインＬ１８上に流動する液化ガス及び／または蒸発ガスの流動制御は、別途に設けられる弁（不図示）によって制御されてもよい。

具体的には、制御部７４は、第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１の補助またはバックアップが必要な時、第１ｂ蒸発ガス圧縮機５４２を稼働させることができ、第２蒸発ガス圧縮機５５の補助またはバックアップが必要な時、例えば、第１ａ蒸発ガス圧縮機５４１のみを稼動して第１８ラインＬ１８を介して発電エンジン２２に蒸発ガスを供給するように制御することができる。

制御部７４は、第２蒸発ガス圧縮機５５の補助またはバックアップが必要な時、バッファタンク９０に第１蒸発ガス圧縮機５４で圧縮された蒸発ガスを一時貯蔵した後、第１８ラインＬ１８に供給して発電エンジン２２に蒸発ガスを供給することができる。

また、本発明の実施例では、第１及び／または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５で圧縮された蒸発ガスを追加圧縮する第１及び第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７と、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガス、第１及び第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７で追加圧縮された蒸発ガスまたは気液分離器５２２で分離された気相の蒸発ガスのうち少なくとも何れか１つを互いに熱交換させる蒸発ガス熱交換器５２１と、蒸発ガス熱交換器５２１で熱交換された蒸発ガスを気相と液相に分離する気液分離器５２２と、蒸発ガス熱交換器５２２で熱交換された蒸発ガスを減圧または膨張させる膨張弁５２３と、第１ラインＬ１上の第２蒸発ガス圧縮機５５の下流で分岐されて気液分離器５２２と連結され、第１及び第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７、蒸発ガス熱交換器５２１、膨張弁５２３を備える第１９ラインＬ１９と、第２追加蒸発ガス圧縮機５７をバイパスする第２０ラインＬ２０と、をさらに含んでもよい。

ここで、蒸発ガス熱交換器５２１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスと第１及び第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７で追加圧縮された蒸発ガスだけを熱交換させてもよいが、これに限定されない。

このとき、制御部７４は、第１及び第２蒸発ガス圧縮機５４、５５の駆動状態を把握して、第１及び第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７の駆動を制御し、第２０ラインＬ２０上に流動する液化ガス及び／または蒸発ガスの流れを制御することにより、蒸発ガス熱交換器５２１を介して蒸発ガスの再液化を確実に実現することができる。このとき、第２０ラインＬ２０上に流動する液化ガス及び／または蒸発ガスの流動制御は、別途に設けられる弁（不図示）によって制御されてもよい。

具体的には、制御部７４は、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５が正常作動するときは、第２追加蒸発ガス圧縮機５７を稼動させず、第２０ラインＬ２０を介してバイパスして第１追加蒸発ガス圧縮機５６に直接供給されるように制御し、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５の補助またはバックアップが必要なときは、第２追加蒸発ガス圧縮機５７を稼働させることができる。

このとき、第２追加蒸発ガス圧縮機５７は、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５が圧縮できる容量と同一に設計されて、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５の誤作動または作動停止時、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５が圧縮する分だけ蒸発ガスを圧縮して第１追加蒸発ガス圧縮機５６に供給することで、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５の誤作動または作動停止が発生しても蒸発ガス熱交換器５２１で蒸発ガスの再液化が連続性があるのように実現できる。

例えば、制御部７４は、第２追加蒸発ガス圧縮機５７が第２蒸発ガス圧縮機５５が圧縮できる容量と同一に設計される場合、第２蒸発ガス圧縮機５５が正常作動するとき、第２蒸発ガス圧縮機５５で圧縮された蒸発ガスが第２０ラインＬ２０を介して第２追加蒸発ガス圧縮機５７をバイパスして第１追加蒸発ガス圧縮機５６に供給されるようにし、第２蒸発ガス圧縮機５５の誤作動または作動停止する場合、第２蒸発ガス圧縮機５５が圧縮する分だけ蒸発ガスを圧縮して第１追加蒸発ガス圧縮機５６に供給することができる。

また、本発明の実施例では、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力を測定する第１圧力センサ８２と、第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力を測定する第２圧力センサ８３と、をさらに含んでもよい。このとき、第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力は、第１９ラインＬ１９上の第２追加蒸発ガス圧縮機５７の上流の圧力と同一である。

このとき、制御部７４は、第１圧力センサ８２から第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力情報または第２圧力センサ８３から第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力情報の伝達を受け、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力状態または第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力状態に応じて、第２蒸発ガス圧縮機５５及び第１及び第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７の駆動を制御することにより、推進エンジン２１の状態に弾力的な対応が可能になり、蒸発ガス熱交換器５２１を通じた蒸発ガスの再液化を確実に実現することができる。

具体的には、制御部７４は、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力情報を第１圧力センサ８２から有線または無線の形態で受信を受け、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力が既設定の圧力より増加する場合、第１または第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７のうち何れか１つの蒸発ガス圧縮機が蒸発ガスを圧縮しないように制御し、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力が既設定の圧力より減少する場合、第１及び第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７の両方が蒸発ガスを圧縮するように制御する。

また、制御部７４は、第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力情報を第２圧力センサ８３から有線または無線の形態で受信を受け、第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力が既設定の圧力より増加する場合、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５の何れか１つの蒸発ガス圧縮機が蒸発ガスを圧縮しないように制御し、第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力が既設定の圧力より減少する場合、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５の両方が蒸発ガスを圧縮するように制御する。

また、本発明の実施例における制御部７４は、蒸発ガス熱交換器５２１の稼動有無に応じて、第１及び第２追加蒸発ガス圧縮機５６、５７の駆動を制御することができる。

具体的には、制御部７４は、蒸発ガス熱交換器５２１が稼動する場合、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５の両方が蒸発ガスを圧縮するように制御し、蒸発ガス熱交換器５２１が稼動停止する場合、第１または第２蒸発ガス圧縮機５４、５５の何れか１つの蒸発ガス圧縮機が蒸発ガスを圧縮しないように制御することができる。

ここで、圧縮しないように制御とは、蒸発ガス圧縮機はピストン（不図示）によって駆動されるが、吸気弁（不図示）と排気弁（不図示）が全て開いており、実質的に圧縮が行われないようにする制御のことである。

また、本発明の実施例では、第２蒸発ガス圧縮機５５、第１追加蒸発ガス圧縮機５６で圧縮された蒸発ガスをそれぞれの圧縮機の後段から前段にバイパスする第１及び第２バイパスラインＢＬ１、ＢＬ２と、をさらに含んでもよい。ここで、それぞれの第１及び第２バイパスラインＢＬ１、ＢＬ２上には調節弁（符号不図示）が備えられて、第１及び第２バイパスラインＢＬ１、ＢＬ２の流量調節を行うことができ、第２バイパスラインＢＬ２に並列に連結される第３バイパスラインＢＬ３をさらに含んでもよい。第３バイパスラインＢＬ３上にはブロック弁（符号不図示）が備えられてもよい。

このとき、制御部７４は、第１圧力センサ８２から第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力情報または第２圧力センサ８３から第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力情報の伝達を受け、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力状態または第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力状態に応じて、第１及び第２バイパスラインＢＬ１、ＢＬ２上に流動する蒸発ガスの流れを制御することにより、推進エンジン２１の状態に弾力的な対応が可能となり、蒸発ガス熱交換器５２１を通じた蒸発ガスの再液化を確実に実現することができる。

具体的には、制御部７４は、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力情報を第１圧力センサ８２から有線または無線の形態て受信を受けて、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力が既設定の圧力より増加する場合、第１追加蒸発ガス圧縮機５６で追加圧縮された蒸発ガスが第２バイパスラインＢＬ２を介して第１追加蒸発ガス圧縮機５６の後段から前段にバイパスされるように制御し、第１９ラインＬ１９上の第１追加蒸発ガス圧縮機５６の下流に流動する蒸発ガスの圧力が既設定の圧力より減少する場合、第１追加蒸発ガス圧縮機５６で追加圧縮された蒸発ガスが蒸発ガス熱交換器５２１に供給されるように制御することができる。

また、制御部７４は、第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力情報を第２圧力センサ８３から有線または無線の形態で受信を受けて、第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力が既設定の圧力より増加する場合、第２蒸発ガス圧縮機５５で圧縮された蒸発ガスが第１バイパスラインＢＬ１を介して第２蒸発ガス圧縮機５５の後段から前段にバイパスされるように制御し、第１ラインＬ１上の推進エンジン２１の上流に流動する蒸発ガスの圧力が既設定の圧力より減少する場合、第２蒸発ガス圧縮機５５で圧縮された蒸発ガスが推進エンジン２１または第１追加蒸発ガス圧縮機５６に供給されるように制御することができる。

また、本発明の実施例における制御部７４は、蒸発ガス熱交換器５２１の稼動有無に応じて、第１及び第２バイパスラインＢＬ１、ＢＬ２上に流動する蒸発ガスの流れを制御することができる。

具体的には、制御部７４は、蒸発ガス熱交換器５２１が稼動する場合、第１追加蒸発ガス圧縮機５６で追加圧縮された蒸発ガスが蒸発ガス熱交換器５２１に供給されるよう制御し、蒸発ガス熱交換器５２１が稼動停止する場合、第１追加蒸発ガス圧縮機５６で追加圧縮された蒸発ガスが第２バイパスラインＢＬ２を介して第１追加蒸発ガス圧縮機５６の後段から前段にバイパスされるように制御することができる。

これにより、本発明の実施例によるガス処理システム１は、制御部７４の制御により蒸発ガス熱交換器５２１の稼働を最小化し、推進エンジン２１と蒸発ガス熱交換器５２１の駆動を個別的にコントロールすることができ、非常に効率的な蒸発ガスの処理が可能となる効果がある。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、発電エンジン２２の作動有無に応じて、蒸発ガス圧縮機５０の圧縮段のうち少なくとも一部の段が蒸発ガスを圧縮しないように制御して、別途の減圧手段なしにも発電エンジン２２に蒸発ガスを供給する技術を含んでもよい。

図２を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、発電エンジン２２の作動有無に応じて蒸発ガス圧縮機５０の複数個の圧縮段を制御する制御部７５と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流で分岐されて発電エンジン２２と連結される第７ラインＬ７と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備えて蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを推進エンジン２１に供給することができる。

また、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第７ラインＬ７を介して蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスを別途の減圧手段なしに発電エンジン２２に供給することができる。

さらに、本発明の実施例では、発電エンジン２２の作動有無を判断して蒸発ガス圧縮機５０の複数個の圧縮段を制御することで、発電エンジン２２の燃料流入圧力を制御する制御部７５をさらに含んでもよい。

制御部７５は、発電エンジン２２の作動有無に応じて蒸発ガス圧縮機５０の圧縮段のうち少なくとも一部の段が蒸発ガスを圧縮しないように制御することができる。

具体的には、制御部７５は、発電エンジン２２だけが作動し推進エンジン２１は作動しない場合、発電エンジン２２の燃料要求圧力に合わせて蒸発ガス圧縮機５０の複数個の圧縮段のうち一部の圧縮段だけが蒸発ガスを圧縮しないように制御して、別途の減圧手段なしに第７ラインＬ７を介して蒸発ガスが発電エンジン２２に供給されるように制御し、発電エンジン２２は作動せず推進エンジン２１だけが作動する場合、推進エンジン２１の燃料要求圧力に合わせて蒸発ガス圧縮機５０の複数個の圧縮段の全てが蒸発ガスを圧縮するように制御して推進エンジン２１に蒸発ガスが供給されるように制御することができる。

このように、本発明の実施例では、制御部７５を通じて別途の減圧手段なしに発電エンジン２２の求める圧力に蒸発ガスの圧力を調節して発電エンジン２２に供給できるため、構築費用が節減され、弾力的な燃料供給が可能となる効果がある。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、蒸発ガス圧縮機５０の後段の過圧を防止するための過圧防止ラインである第２１ラインＬ２１がローディングまたはアンローディング時に液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを処理する第４ラインＬ４上に少なくとも一部共有するようにして過圧防止ラインを安定的に構築できる技術を含んでもよい。

図８を参照して説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、ローディングまたはアンローディング時に液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを圧縮するＨ／Ｄ圧縮機５１と、Ｈ／Ｄ圧縮機５１で圧縮された蒸発ガスを加熱する第２ヒーター５１１と、液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、蒸発ガス圧縮機５０を備える第１ラインＬ１と、液化ガス貯蔵タンク１０に発生した蒸発ガスが再び液化ガス貯蔵タンク１０に再流入するように連結され、Ｈ／Ｄ圧縮機５１を備える第４ラインＬ４と、第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流で分岐されて第４ラインＬ４上の第２ヒーター５１１の後段に連結される第２１ラインＬ２１と、を主な構成として含んでもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第１ラインＬ１を介して液化ガス貯蔵タンク１０と推進エンジン２１を連結し、第１ラインＬ１上に蒸発ガス圧縮機５０を備える。また、本発明の実施例では、第４ラインＬ４を介して液化ガス貯蔵タンク１０に発生した蒸発ガスが再び液化ガス貯蔵タンク１０に流入されるように連結し、第４ラインＬ４上にＨ／Ｄ圧縮機５１を備えてもよい。

また、本発明の実施例では、第１ラインＬ１上の蒸発ガス圧縮機５０の下流で分岐されて第４ラインＬ４上の第２ヒーター５１１の後段に連結される第２１ラインＬ２１をさらに含んでもよい。即ち、第２１ラインＬ２１は、ローディングまたはアンローディング時に液化ガス貯蔵タンク１０で発生する蒸発ガスを処理する第４ラインＬ４を少なくとも一部共有するように形成されてもよい。

従来では、蒸発ガス圧縮機の下流に過圧が形成される場合、過圧防止のための過圧防止ラインを別途に設けて液化ガス貯蔵タンクに連結した。しかし、蒸発ガス圧縮機で圧縮された蒸発ガスは、液化ガス貯蔵タンクの内圧より非常に大きくて、そのまま液化ガス貯蔵タンクにリターンすると、液化ガス貯蔵タンクが過圧により壊れる恐れがあるため、過圧防止ラインを非常に長く形成して過圧防止ライン上で減圧が起きるように設計した。これにより、従来は過圧防止ラインの構築費用が非常に多くかかるという問題点があった。

そこで、本発明の実施例では、過圧防止ラインを第２１ラインＬ２１のようにローディングまたはアンローディング時以外には使用しない第４ラインＬ４上に少なくとも一部を共有するように連結して、システムの構築費用を節減し、システムの安全性を向上させた。

具体的には、本発明の実施例では、第２圧力センサ８３によって測定された蒸発ガス圧縮機５０の下流の圧力が既設定の圧力より大きい場合、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスが第２１ラインＬ２１を介して液化ガス貯蔵タンク１０に供給されるように制御することができ、このような制御は、別途の制御部（不図示）及び制御部により駆動される弁（不図示）及びこれに連動するその他装置（不図示）によって行われてもよい 。

本発明の実施例によるガス処理システム１は、蒸発ガス圧縮機５０で高圧に圧縮された蒸発ガスは、蒸発ガス熱交換器５２１に直接供給し、推進エンジン２１及び発電エンジン２２に供給する蒸発ガスは、蒸発ガス圧縮機５０の中間段で分岐させて用意する技術を含んでもよい。

図５を参考に説明した本発明の実施例によるガス処理システム１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機５０と、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガス、蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスまたは気液分離器５２２で分離された気相の蒸発ガスのうち少なくとも何れか１つを互いに熱交換させる蒸発ガス熱交換器５２１と、蒸発ガス熱交換器５２１で熱交換された蒸発ガスを気相と液相に分離する気液分離器５２２と、蒸発ガス熱交換器５２２で熱交換された蒸発ガスを減圧または膨脹させる膨張弁５２３と、液化ガス貯蔵タンク１０で再び液化ガス貯蔵タンク１０に連結され、蒸発ガス圧縮機５０、蒸発ガス熱交換器５２１、気液分離器５２２、及び膨張弁５２３を備える第２２ラインＬ２２と、第２２ラインＬ２２上の蒸発ガス圧縮機５０の第３圧縮段と第４圧縮段との間で分岐されて推進エンジン２１と連結される第２３ラインＬ２３と、第２２ラインＬ２２上の蒸発ガス圧縮機５０の第２圧縮段と第３圧縮段との間で分岐されて発展エンジン２２と連結される第２４ラインＬ２４と、第２２ラインＬ２２上の蒸発ガス圧縮機５０の下流で分岐されて蒸発ガス圧縮機５０の第３圧縮段と第４圧縮段との間で連結される第２５ラインＬ２５と、を主な構成として含んでもよい。ここで、蒸発ガス熱交換器５２１は、液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスと蒸発ガス圧縮機５０で圧縮された蒸発ガスだけを熱交換させてもよいが、これに限定されない。

このとき、蒸発ガス圧縮機５０は、蒸発ガスの流れを基準として上流から下流に行くほど第１〜第５圧縮段を形成することができ、最終吐出圧力は１５〜２０ｂａｒではない１００〜１５０ｂａｒまたは２００〜４００ｂａｒに設計されてもよい。

例えば、蒸発ガスを、蒸発ガス圧縮機５０の第１圧縮段では１〜３ｂａｒ、第２圧縮段では５〜１０ｂａｒ、第３圧縮段では１５〜２０ｂａｒ、第４圧縮段では５０〜１００ｂａｒ、第５圧縮段では１００〜１５０ｂａｒに加圧してもよい。

具体的には、本発明の実施例によるガス処理システム１は、第２２ラインＬ２２を介して液化ガス貯蔵タンク１０が再び液化ガス貯蔵タンク１０に連結され、第２２ラインＬ２２上に蒸発ガス圧縮機５０、蒸発ガス熱交換器５２１、気液分離器５２２、及び膨張弁５２３を備える。即ち、第２２ラインＬ２２を介して液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを蒸発ガス圧縮機５０に供給し、蒸発ガス圧縮機５０は液化ガス貯蔵タンク１０で発生した蒸発ガスを多段加圧して高圧に加圧し、これを蒸発ガス熱交換器５２１に供給して、蒸発ガス熱交換器５２１で蒸発ガスの再液化が行われるようにする。このとき、再液化された蒸発ガスは、気液分離器５２２で気相と液相に分離され、液相は液化ガス貯蔵タンク１０に復帰し、気相は第２２ラインＬ２２上の蒸発ガス圧縮機５０の上流に合流してもよい。

また、本発明の実施例では、第２３ラインＬ２３を介して蒸発ガス圧縮機５０の中間段で分岐された蒸発ガスが推進エンジン２１に供給されるようにし、第２４ラインＬ２４を介して蒸発ガス圧縮機５０の中間段で分岐された蒸発ガスが発電エンジン２２に供給されるようにすることができる。

このとき、第２３ラインＬ２３は、蒸発ガス圧縮機５０の第３圧縮段と第４圧縮段との間で分岐されて推進エンジン２１と連結されることにより、蒸発ガス圧縮機５０の第３圧縮段から吐出される１５〜２０ｂａｒの蒸発ガスを推進エンジン２１に供給することができ、第２４ラインＬ２４は、蒸発ガス圧縮機５０の第２圧縮段と第３圧縮段との間で分岐されて発電エンジン２２と連結されることにより、蒸発ガス圧縮機５０の第２圧縮段から吐出される５〜１０ｂａｒの蒸発ガスを発電エンジン２２に供給することができる。

また、本発明の実施例では、第２５ラインＬ２５を介して蒸発ガス圧縮機５０の最終段から吐出された蒸発ガスが蒸発ガス圧縮機５０の中間段にリターンされるようにすることができる。

このとき、第２５ラインＬ２５は、蒸発ガス圧縮機５０の最終段で分岐されて蒸発ガス圧縮機５０の第３圧縮段と第４圧縮段との間に連結されることにより、蒸発ガス圧縮機５０の最終段から吐出される１００〜２５０ｂａｒまたは２００〜４００ｂａｒの蒸発ガスを蒸発ガス圧縮機５０の第３圧縮段と第４圧縮段との間に供給することができる。

具体的には、第２５ラインＬ２５は、蒸発ガス圧縮機５０の最終段で分岐されて蒸発ガス圧縮機５０の第３圧縮段と第４圧縮段の間のうち第２４ラインＬ２４より上流に連結させて、推進エンジン２１で必要とする燃料量が既設定の流量以上である場合、蒸発ガス圧縮機５０の最終段から吐出される蒸発ガスを第２４ラインＬ２４に供給することができる。

これにより、本発明の実施例によるガス処理システム１は、推進エンジン２１または発展エンジン２２の適正圧力の蒸発ガスを供給するとともに、更なる蒸発ガス圧縮機を備えなくても蒸発ガス熱交換器５２１で蒸発ガスの再液化が行われるようにし、システムの構築費用を節減する効果がある。

以上、本発明を具体的な実施例により詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明はこれに限定されず、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者によってその変形や改良ができることは自明である。

本発明の単純な変形ないし変更はすべて本発明の範囲に属し、本発明の具体的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって明確になるだろう。

Claims (14)

1. 第１圧力の燃料を消費する第１需要先と、
   前記第１圧力より低い第２圧力の燃料を消費する第２需要先と、
   液化ガス貯蔵タンクで発生した蒸発ガスを圧縮し、その圧縮した蒸発ガスを前記第１需要先または前記第２需要先に供給する蒸発ガス圧縮機と、
   前記液化ガス貯蔵タンクと前記第１需要先とを連結し、前記蒸発ガス圧縮機を備える第１蒸発ガス供給ラインと、
   前記第１蒸発ガス供給ラインから分岐されて前記第２需要先と連結される第２蒸発ガス供給ラインであって、この第２蒸発ガス供給ラインは、前記第１蒸発ガス供給ライン上の前記蒸発ガス圧縮機の下流側で分岐され、別途の減圧手段を備えない第２蒸発ガス供給ラインと、
   前記第１需要先が誤作動または作動停止する場合に前記第２需要先の燃料流入圧力を前記第２圧力となるように制御する制御部と、を含むことを特徴とするガス処理システム。
2. 前記制御部は、
   前記蒸発ガス圧縮機で圧縮された蒸発ガスを前記第１需要先または前記第２需要先のうち何れかに供給するかを判断して、前記蒸発ガス圧縮機が蒸発ガスを前記第１圧力または前記第２圧力で吐出するように前記蒸発ガス圧縮機を可変周波数ドライブ制御することを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
3. 前記制御部は、
   前記第１需要先が誤作動または作動停止する場合、前記第２圧力で吐出するように前記蒸発ガス圧縮機を可変周波数ドライブ制御することを特徴とする請求項２に記載のガス処理システム。
4. 前記蒸発ガス圧縮機の後段と前段を連結する第３供給ラインをさらに含み、
   前記制御部は、
   前記蒸発ガス圧縮機で圧縮された蒸発ガスを前記第１需要先または前記第２需要先のうち何れかに供給するかを判断して、前記第１蒸発ガス供給ラインまたは前記第３供給ライン上に流動する液化ガスまたは蒸発ガスの流れを制御することを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
5. 前記制御部は、
   前記第１需要先が誤作動または作動停止する場合、前記蒸発ガス圧縮機から吐出される蒸発ガスのうち少なくとも一部を前記第３供給ライン上に流動するように制御をして、前記蒸発ガス圧縮機から吐出される蒸発ガスの圧力が前記第２圧力になるようにすることを特徴とする請求項４に記載のガス処理システム。
6. 前記制御部は、
   前記第１需要先が誤作動または作動停止する場合、前記蒸発ガス圧縮機から吐出される蒸発ガスのうち残りの一部が前記第２蒸発ガス供給ラインに供給されるよう制御することを特徴とする請求項５に記載のガス処理システム。
7. 前記蒸発ガス圧縮機の上流に備えられ、前記蒸発ガス圧縮機に流入される蒸発ガスの流量を制御する流量制御装置をさらに含み、
   前記制御部は、
   前記蒸発ガス圧縮機で圧縮された蒸発ガスを前記第１需要先または前記第２需要先の何れかに供給するかを判断して、前記蒸発ガス圧縮機が前記第１圧力または前記第２圧力で吐出されるように前記流量制御装置を制御することを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
8. 前記制御部は、
   前記第１需要先が誤作動または作動停止する場合、前記蒸発ガス圧縮機に流入される蒸発ガスの流量が減少するように前記流量制御装置を稼動して、前記蒸発ガス圧縮機が蒸発ガスを前記第２圧力で吐出するように制御することを特徴とする請求項７に記載のガス処理システム。
9. 前記蒸発ガス圧縮機の下流に備えられる調節弁をさらに含み、
   前記制御部は、
   前記第１需要先が誤作動または作動停止する場合には、前記調節弁の開度を増加させ、前記流量制御装置を稼動して、前記流量制御装置により減少した蒸発ガス量の供給を受ける前記蒸発ガス圧縮機が吐出する圧縮された蒸発ガスを前記第２需要先が供給を受けるようにし、
   前記第１需要先が正常作動する場合には、前記調節弁の開度を減少させて前記流量制御装置を稼動停止させた後、前記蒸発ガス圧縮機から吐出される圧縮された蒸発ガスを前記第１需要先が供給を受けるようにすることを特徴とする請求項８に記載のガス処理システム。
10. 前記液化ガス貯蔵タンクと前記第１蒸発ガス供給ライン上の前記蒸発ガス圧縮機の下流側とを連結する液化ガス供給ラインと、
    前記液化ガス供給ライン上に備えられ、前記液化ガス貯蔵タンクに貯蔵された液化ガスを強制気化させて強制発生蒸発ガスを発生させる強制気化器をさらに含み、
    前記蒸発ガス圧縮機は、
    前記液化ガス貯蔵タンクにおいて満船状態で発生する自然発生蒸発ガスを全て処理できる容量を最大処理容量として有することを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
11. 前記第１需要先が作動停止する場合は、
    船舶が港に停泊する場合であることを特徴とする請求項１から１０の何れか１つに記載のガス処理システム。
12. 前記第１需要先は、
    低速２ストローク低圧ガス噴射エンジンであることを特徴とする請求項１から１０の何れか１つに記載のガス処理システム。
13. 前記制御部は、
    前記蒸発ガス圧縮機によって圧縮された蒸発ガスを別途の減圧手段による減圧なしに前記第２需要先に供給することを特徴とする請求項１から１０の何れか１つに記載のガス処理システム。
14. 請求項１から１０の何れか１つに記載の前記ガス処理システムを含むことを特徴とする船舶。

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