本发明涉及将气体燃料用作推进发动机燃料的船舶。
背景技术：
现有的船舶、尤其是商船的推进发动机一般是以重油为主燃料的柴油发动机。由于重油比轻油价格低廉，所以从往复式动力蒸汽机或蒸汽轮机的时代开始就被大量用作船舶用发动机的燃料。然而，因重油的燃烧而产生的排放气体中含有硫氧化物(sox)等大气污染物质，因此近年来，从防止大气污染的观点出发，采取了将重油用作船舶用燃料时的环境污染对策。重油使用时的环境污染对策预计在不久的将来会进一步得到强化。
另一方面，作为替代重油的船舶的推进发动机的燃料，液化天然气(lng：liquefiednaturalgas)受到关注。虽然天然气也含有硫成分，但因为天然气中的硫成分在液化的过程中被去除，因此lng不含有硫成分。因此，lng的燃烧不产生sox。另外，与重油相比，lng的相对于产生热量的二氧化碳的产生量少。如此，lng具备作为船舶的推进发动机的燃料所期望的性质。
在将lng用作推进发动机的燃料的船舶中，需要具备用于储藏用作燃料的lng的罐。在船舶中设置lng燃料罐时，受到igf规则(使用气体燃料以及低闪点燃料船舶国际安全规则：internationalcodeofsafetyforshipusinggasesorotherlow-flashpointfuels)的限制。igf规则是在imo(国际海事组织)审议中的、基于solas公约(国际海上人命安全公约)的国际规则，并于2015年6月通过、预计于2017年1月生效。
根据审议中的igf规则草案，设置在船舶上的lng燃料罐的位置大致受到以下的限制。
(限制1)lng燃料罐必须从舷侧离开船体宽度的1/5以上或者11.5m以上而设置。
(限制2)在设置有lng燃料罐的空间与发动机舱之间必须配置具有900mm以上宽度的沉箱(空地)。
将重油作为推进发动机的燃料的船舶、即现有的船舶主要利用双层底作为燃料罐。然而，在双层底内设置lng燃料罐事实上是不可能的。这是由于在双层底内存在多个用于支撑船体结构的强度部件，但为了在双层底内放置有意义的lng燃料罐，强度部件不能具有所需要的尺寸，从而作为船无法成立。
在这样的背景下，关于具备lng燃料罐的船舶，作出了各种各样的发明。例如在专利文献1所记载的船舶中，通过将lng燃料罐配置在船体内部的船体中心线上，且在lng燃料罐左右，即在lng燃料罐和船侧外板之间配置货物油罐，从而满足上述限制1。另外，所述船舶通过将lng燃料罐配置在从船体的全长的中心位置向船首侧的船体全长的35％的范围、或者从中心位置向船尾侧的船体全长的30％的范围内，即通过将lng燃料罐配置在船体全长的中心的前后，从而满足上述限制2。
专利文献2中公开了如下船舶：在船体内部设置lng燃料罐，将lng燃料罐的上方的上甲板上作为货物装载区域。专利文献3中公开了如下船舶：在位于船舶的上甲板上的船室区域下方的船体内部设置有lng燃料罐。专利文献2、3中所公开的船舶通过将lng燃料罐配置在远离位于船尾的发动机舱的部位、或者通过将液体燃料罐配置在lng燃料罐和发动机舱之间，从而满足上述限制2。
在专利文献4和专利文献5中公开了如下船舶：在船桥构造物的前方的上甲板上设置有lng燃料罐。专利文献4、5中公开的船舶通过将lng燃料罐配置在船桥构造物的前方的上甲板上，使lng燃料罐远离发动机舱，从而满足上述限制2。专利文献4中公开的船舶通过将lng燃料罐配置在船体中心线上，从而看上去满足了上述限制1。另一方面，专利文献5中公开的船舶将两个lng燃料罐分别配置在外舷附近，因此看上去没有满足上述限制1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-121401号公报
专利文献2：日本特表2013-508203号公报
专利文献3：日本特表2013-508202号公报
专利文献4：日本特表2013-530865号公报
专利文献5：日本特开2014-162430号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
根据专利文献1、2中所记载的发明，由于在船体的内部、即在本来作为船舱使用的区域中设置有lng燃料罐，所以存在船舱容积减少的问题。另外，如专利文献2、3中所记载的发明，若在lng燃料罐和发动机舱之间配置液体燃料罐，则船舱的容积进一步减少。
根据专利文献4、5中所记载的发明，由于在上甲板上设置有lng燃料罐，所以船舱的容积不会减少。然而，在运输固体货物的船舶、例如散装货船或集装箱运输船中，若实施专利文献4、5中所记载的发明，则装卸作业中的货物与lng燃料罐有时会干扰。而且，因设置lng燃料罐，有时也会限制舱口的尺寸或位置。由此，可能会使装卸作业的效率下降。另外，由于集装箱运输船在上甲板上也会搭载集装箱，所以若在上甲板上设置lng燃料罐，则会使能够搭载的集装箱的个数减少。
本发明是鉴于这样的背景而做出的，其目的在于提供一种船舶，其不会因设置气体燃料罐而导致船舱容积减少，而且在装卸作业中货物不会与气体燃料罐干扰。
用于解决课题的方案
为了达到上述目的，本发明所涉及的船舶在船舱区域的后方的船体内部具备发动机舱，在所述船舱区域的后方的上甲板上具备船桥构造物，在所述船桥构造物的后方的所述上甲板上具备独立于所述船桥构造物的气体燃料用罐。
所述气体燃料用罐可以放置在支撑结构之上，并与所述上甲板隔离，所述支撑结构竖立设置在所述上甲板上。
所述船桥构造物可以具备：主构造物，其占据所述船桥构造物的前部；以及两座侧构造物，其配置在所述主构造物的后方并与所述主构造物连续，所述两座侧构造物沿船体宽度方向隔开间隔而配置，其结果是，所述船桥构造物在俯视形状中形成船体后方敞开的“コ”字形，并且所述气体燃料罐在俯视形状中至少一部分夹在所述两座侧构造物之间。
所述船舶可以具备两根烟囱构造物，该两根烟囱构造物配置在所述船桥构造物后方的所述上甲板上，并独立于所述船桥构造物，所述两根烟囱构造物沿船体宽度方向隔开间隔而配置，所述气体燃料用罐在俯视形状中至少一部分夹在所述两根烟囱构造物之间。
发明效果
根据本发明，因为将气体燃料用罐配置在上甲板上，所以不会因设置气体燃料用罐而导致船舱容积减少。另外，因为将气体燃料用罐配置在船桥构造物的后方有，所以在装卸作业中货物不会与气体燃料用罐干扰。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的船舶的侧视图。
图2是图1所示的船舶的船尾部的局部放大侧视图。
图3是图1所示的船舶的船尾部的俯视图，并且是与图2对应的部分的放大俯视图。
图4是图1所示的船舶所具备的lng燃料罐罩的侧视图。
图5是图1所示的船舶所具备的lng燃料罐的外形图，图5(a)是侧视图，图5(b)是后视图(从图5(a)中的箭头a所示的方向观察的图)。
图6是lng燃料罐的其他示例的后视图。
图7是本发明的第二实施方式所涉及的船舶的船尾部的局部放大侧视图。
图8是图7所示的船舶的船尾部的局部放大俯视图。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明所涉及的船舶的实施方式进行详细说明。此外，在各附图中，对相同或者同等的部分标注相同的附图标记。
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式所涉及的船舶1的侧视图。船舶1是散装固体货物的散装货船。如图1所示，在船舶1的船体中配置有多个横隔壁2，并形成多个区域。形成在船体的最前方、即船首端的区域称为船首区域3。在船首区域3中配置有甲板长仓库3a、锚链库3b以及压载水舱(首尖舱)3c。在船首区域3的后方、即船尾侧(下面在本说明书中将朝向船尾的方向称为“后方”、将朝向船首的方向称为“前方”)配置有船舱区域4。船舱区域4被横隔壁2进一步划分，形成第一～七船舱4a～4g。在第一～七船舱4a～4g的上方分别配置有舱口4h。
在船舱区域4后方的区域中配置有发动机舱5。在发动机舱5中配置有未图示的各种机器，例如用于驱动螺旋桨6的主机、用于驱动发电机的辅机、注入、排出压载水的压载泵等。位于发动机舱5的后方、即船尾端的区域称为船尾区域7。将船尾区域7的上部用作舵机室8，并配置有未图示的操舵机。操舵机是用于改变舵9的舵角的机械。此外，舵机室8的下方、即船尾区域7的下部用作压载水舱(尾尖舱)10。
在船舱区域4和发动机舱5的下部配置有内底板11。位于内底板11的下方的区域称为双层底12。双层底12用作压载水舱、液体燃料油罐等。
在船舱区域4的后方的上甲板13上配置有船桥构造物14。而且，在船桥构造物14的后方的上甲板13上配置有lng燃料罐罩15。如下所述，在lng燃料罐罩15的内部配置有lng燃料罐。在lng燃料罐中储藏有液化天然气(lng：liquefiednaturalgas)，该液化天然气用作船舶1的未图示的主发动机的燃料。
接着，参照图2，对船桥构造物14和lng燃料罐罩15的配置进行详细说明。如图2所示，船桥构造物14具有多层甲板，在最上层配置有操舵室16。操舵室16是在航海中配置有值班人员，以进行值班和驾船的地方。在各层配置有船员的起居室、食堂、厨房以及娱乐室等。在上层配置有船长、轮机长以及高级职员的起居室，在其下面依次配置有一般职员、高级部员以及一般部员的起居室。在其更下层配置有食堂、厨房以及娱乐室等、办公室、仓库和病房。另外，在船桥构造物14的上部配置有雷达桅17和烟囱18。
如前文所述，在船桥构造物14的后方配置有lng燃料罐罩15。如图2所示，lng燃料罐罩15延伸至船尾端。即、lng燃料罐罩15的后端面15a位于船尾板7a的正上方。另外，lng燃料罐罩15被多个支柱19支撑，并从上甲板13被托起，所述支柱19竖立设置在上甲板13上。因此，在lng燃料罐罩15和上甲板13之间形成有间隙20。此外，在lng燃料罐罩15下方的上甲板13上配置有未图示的系泊设备(例如系泊绞车)。间隙20用作配置系泊设备的空间、使系泊索类通过的空间、以及供操作系泊设备的工作人员出入的空间。因此，在本实施方式中，将间隙20的高度(＝支柱19的高度)设定为大约3m。此外，上甲板13也是发动机舱5的天花板。因此，由于lng燃料罐罩15距离发动机舱5的天花板大约3m，所以满足上述igf规则所规定的限制2。此外，支柱19是将lng燃料罐罩15与上甲板13隔离的支撑结构的示例。
如图3所示，船桥构造物14具备：主构造物14a，其占据船桥构造物14的前部；以及两座侧构造物14b，其位于主构造物14a的后方，并与主构造物14a连续。此外，在图3中，双点划线表示主构造物14a与侧构造物14b的边界线。两座侧构造物14b以相对于船体中心线cl对称且彼此隔开间隔的方式配置。因此，船桥构造物14在俯视形状中形成船体后方敞开的“コ”字形。此外，烟囱18与侧构造物14b形成为一体。
此外，lng燃料罐罩15在俯视形状中位于船体中心线cl上，并配置在主构造物14a的后方。另外，lng燃料罐罩15的至少一部分夹在两座侧构造物14b之间。即从lng燃料罐罩15处观察，两座侧构造物14b配置在外舷侧。另外，lng燃料罐罩15相对于主构造物14a和侧构造物14b隔开间隔而配置。因此，lng燃料罐罩15相对于船桥构造物14是独立的。
另外，lng燃料罐罩15内的lng燃料罐21以左右的舷侧13p、13s与lng燃料罐21之间的距离d为船舶1的船体宽度(船模宽度)的1/5以上的方式配置。因此，满足上述igf规则所规定的限制1。另外，配置有船桥构造物14的侧构造物14b的部位是从左右的舷侧13p、13s测量的距离为船舶1的船体宽度(船模宽度)的1/5以下的部位。即配置有侧构造物14b的部位是根据igf规则所规定的限制1，基本上不能设置lng燃料罐21的部位。
对lng燃料罐进行说明。如图4所示，在lng燃料罐罩15的内部配置有lng燃料罐21和用于支撑lng燃料罐21的底架22。如图5(a)和图5(b)所示，lng燃料罐21是圆筒状的压力容器，并以镍钢或铝合金等作为原材料。另外，lng燃料罐21的外表面利用未图示的发泡聚氨酯树脂的隔热层覆盖。底架22是用于支撑lng燃料罐21的钢制的支架。此外，lng燃料罐罩15是保护lng燃料罐21免受风雨，且以气密的状态封闭包围lng燃料罐21的周围的构造物。另外，在lng燃料罐罩15的内部配置有未图示的氮气排放管。因此，能够将lng燃料罐罩15的内部气氛置换成氮气。
此外，配置在lng燃料罐罩15的内部的lng燃料罐21并不限于一个。如图6所示，可以并排配置两个lng燃料罐21。或者，可以将lng燃料罐21在下部配置两个且在上部配置一个，即以草袋堆积的方式共配置三个lng燃料罐21。或者可以将lng燃料罐21多层配置，在下部配置两个且在上部配置两个，即以“田字”共配置四个。
如以上的说明，在第一实施方式中，产生以下的效果。
(1)因为将lng燃料罐21配置在上甲板13上的lng燃料罐罩15内，所以船舱区域4的容积不减少。
(2)因为在船桥构造物14的前方配置船舱区域4，在船桥构造物14的后方配置lng燃料罐罩15，所以在装卸作业中货物与lng燃料罐罩15不会干扰。另外，也不会限制舱口4h的位置或尺寸。因此，不会损害装卸的效率。
(3)因为将lng燃料罐罩15从上甲板13托起，并在lng燃料罐罩15和上甲板13之间形成间隙20，所以能够在船桥构造物14的后方配置系泊设备类。
(4)因为在lng燃料罐罩15的外舷侧的限制设置lng燃料罐21的部位配置有侧构造物14b，所以不用使lng燃料罐21的容积减少，就能够扩大船桥构造物14的容积。即能够毫不浪费地充分利用位于主构造物14a的后方的上甲板13的面积，并扩大船桥构造物14和lng燃料罐21的容积。
(第二实施方式)
船桥构造物14和lng燃料罐罩15可以如图7以及图8所示配置。如图7所示，第二实施方式将lng燃料罐罩15配置在船桥构造物14的后方，在lng燃料罐罩15相对于船桥构造物14是独立的方面，与第一实施方式相同。另外，如图8所示，在船舶1的俯视形状中，在将lng燃料罐罩15配置在船体中心线cl上方面，第二实施方式与第一实施方式相同。
然而，如图8所示，第二实施方式在船桥构造物14不具备侧构造物14b方面，与第一实施方式不同。在第二实施方式中，具备烟囱18以替代侧构造物14b，该烟囱18与船桥构造物14以及lng燃料罐罩15是独立的。如图8所示，船舶1具备两根烟囱18，两根烟囱18配置在lng燃料罐罩15的左右的外舷侧。与第一实施方式的侧构造物14b相同，第二实施方式的烟囱18也配置在上甲板13的限制设置lng燃料罐罩15的部位。
如以上的说明，根据本发明，将lng燃料罐罩15设置在上甲板13上，并在lng燃料罐罩15的内部配置lng燃料罐21，所以不会因设置lng燃料罐21而导致船舱容积减少。而且，因为将船舱区域4配置在船桥构造物14的前方，将lng燃料罐罩15配置在船桥构造物14的后方，所以在装卸作业中货物与lng燃料罐罩15不会干扰。因此，提高了装卸作业的效率。即，根据本发明，能够实现一种船舶，该船泊具备lng燃料罐，且以与现有的船相等的基本尺寸(长度、宽度、深度、吃水等)而具备与现有的船相等的船舱容积；能够提供一种船舶，该船舶即使在因航线或港湾的情况而导致基本尺寸受限制的情况下，也具备与现有的船相等的船舱容积。另外，还能够提供一种船舶，该船泊能够以与现有的船相等的效率装卸货物。
此外，上述实施方式是本发明的具体实施方式的示例，本发明的技术范围不由上述实施方式的记载而受到限定。本发明在权利要求书所示的技术思想的范围内能够自由地变形或者改良并实施。
在第一以及第二实施方式中例示了具备两根烟囱18的船舶1，但本发明的技术范围并不限于具备两根烟囱18的船舶1。烟囱18可以仅是一个。可以将两根烟囱18中的一个设置为实物、即具备排气筒的烟囱，将另一个设置为所谓的假烟囱、即不具备排气筒的仅外观与烟囱相似的构造物。或者还可以设置为具备三个以上的烟囱18的构造物。
在第一以及第二实施方式中，例示了将船桥构造物14的形状设置成相对于船体中心线cl对称的例子，但本发明的技术范围并不限于这个例子。例如，可以将侧构造物14b仅配置在一方的舷上。或者，可以将侧构造物14b仅配置在一方舷上，在另一方的舷上配置独立于船桥构造物14的烟囱18。
在第一以及第二实施方式中，例示了利用lng燃料罐罩15气密地封闭包围lng燃料罐21，但本发明的技术范围并不限于这个例子。如下文所述，能够根据lng燃料罐21的形式或规格，改变lng燃料罐罩15的结构。例如，lng燃料罐罩15可以是骨架状的构造物，用于保护lng燃料罐21免受外部损伤。在该情况下，可以在lng燃料罐罩15上具备水喷雾装置，以替代氮气排放管，在紧急情况下，对lng燃料罐21进行冷却或防火。若法规或船舶入级规则中允许，则可以露天设置lng燃料罐21。
在第一以及第二实施方式中，示出了将lng燃料罐21作为压力容器的例子。即、示出了lng燃料罐21在igf规则中分类为类型c的例子。另外，还示出了在lng燃料罐21的外表面上具备发泡聚氨酯树脂的绝热层的例子。即，示出了将lng燃料罐21作为外部绝热式压力容器的例子。此外，在lng燃料罐21是类型c的压力容器的情况下，即在第一以及第二实施方式中，将lng燃料罐罩15设置成气密的不是法令或船舶入级规则规定的义务。
然而，lng燃料罐21并不限于类型c的压力容器。lng燃料罐21可以是在常压下储藏lng的独立型罐。或者可以是非独立型的罐、例如薄膜罐。另外，lng燃料罐21并不限于外部绝热型的压力容器。lng燃料罐21可以是具备双层壳的真空绝热型的压力容器。
另外，在将lng燃料罐21设置为在常压下储藏lng的独立型罐的情况下，lng燃料罐21可以是igf规则中的类型a，也可以是类型b。例如，利用基于船舶入级规则的强度计算公式进行独立型的lng燃料罐21的结构设计，如果证明具备船舶入级规则对类型a要求的功能，则将该lng燃料罐21分类为类型a。在该情况下，有义务在lng燃料罐21上设置完全的防护复壁。
另外，利用基于船舶入级规则的强度计算公式进行独立型的lng燃料罐21的结构设计，如果证明具备船舶入级规则对类型b要求的功能，则将该lng燃料罐21分类为类型b。在该情况下，有义务在lng燃料罐21上设置局部的防护复壁。
在第一以及第二实施方式中，例示了利用支柱19支撑lng燃料罐罩15，且在lng燃料罐罩15和上甲板13之间形成间隙20。另外，还例示了将间隙20的高度(＝支柱19的高度)设定为大约3m。然而，间隙20的高度在设计上是能够任意选择的事项，间隙20的高度并不限于大约3m。另外，间隙20的高度可以是0。即，可以省略掉支柱19，将lng燃料罐罩15直接放置在上甲板13上。在该情况下，例如如果选择底架22的高度，使lng燃料罐21与上甲板13之间的间距为900mm以上，则能够满足igf规则草案的限制2。
另外，在第一以及第二实施方式中，作为将lng燃料罐罩15与上甲板13隔离的支撑结构的具体例子，例示了支柱19，但支撑结构并不限于支柱19。
此外，在第一以及第二实施方式中，例示了将lng燃料罐罩15延伸至船尾端的船舶1，但本发明的技术范围并不限于此。lng燃料罐罩15的后端可以位于船尾端的跟前。通过如此，由于在船尾端具有配置系泊设备的空间，所以不需要将lng燃料罐罩15从上甲板13上托起。即能够将lng燃料罐罩15直接放置在上甲板13上。
另外，在第一实施方式中，示出了将左右的舷侧13p、13s与lng燃料罐21之间的距离d设定为船舶1的船体宽度的1/5以上的例子，但在船舶1的船体宽度超过57.5m的情况下，即在船体宽度的1/5超过11.5m的情况下，可以将距离d设定为11.5m以上。
此外，在igf规则中，允许利用概率论的手法来确定距离d。即当因与其他船舶等的碰撞导致lng燃料罐21损伤的概率小于由igf规则中规定的允许值时，能够将距离d设定为船舶1的船体宽度的1/5或者小于11.5m。
另外，igf规则的临时方案于2009年6月1日在国际海事组织(imo)的第86届海上安全委员会(msc86)上作为《igf临时指南(interimguidelinesonsafetyfornaturalgas-fuelledengineinstallationsinships)》通过。另外，igf规则的草案于2015年6月11日在第95届海上安全委员会(msc95)上通过。而且，在msc95上还通过了用于使igf规则强制化的solas公约的修正案。临时方案以及草案记载在下述的报告书中。这些方案能够从imo运营的网站(https://docs.imo.org/)进行下载。如果需要，请参照。
临时方案
reportofthemaritimesafetycommitteeonitseighty-sixthsession(msc86/26/add.1)
草案
reportofthemaritimesafetycommitteeonitsninety-fifthsession(msc95/22/add.1)
本申请主张基于2015年5月29日申请的包括说明书、权利要求书、说明书附图以及摘要的日本专利申请2015-110134号的优先权，以此为基础的专利申请的公开内容通过参照作为整体包含在本申请中。
产业上的可利用性
本发明作为将气体燃料用作推进发动机的燃料的船舶是有用的。
附图标记说明
1：船舶
2：横隔壁
3：船首区域
3a：甲板长仓库
3b：锚链库
3c：压载水舱(首尖舱)
4：船舱区域
4a～4g：第一～七船舱
4h：舱口
5：发动机舱
6：螺旋桨
7：船尾区域
7a：船尾板
8：舵机室
9：舵
10：压载水舱(尾尖舱)
11：内底板
12：双层底
13：上甲板
13p：舷侧(左舷)
13s：舷侧(右舷)
14：船桥构造物
14a：主构造物
14b：侧构造物
15：lng燃料罐罩
15a：后端面
16：操舵室
17：雷达桅
18：烟囱
19：支柱
20：间隙
21：lng燃料罐
22：座架
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种船舶，其特征在于，
在船舱区域的后方的船体内部具备发动机舱，
在所述船舱区域的后方的上甲板上具备船桥构造物，
在所述船桥构造物的后方的所述上甲板上具备独立于所述船桥构造物的气体燃料用罐，
所述船桥构造物具备：主构造物，其占据所述船桥构造物的前部；以及两座侧构造物，其配置在所述主构造物的后方，并与所述主构造物连续，
所述两座侧构造物沿船体宽度方向隔开间隔而配置，
其结果是，所述船桥构造物在俯视形状中形成船体后方敞开的“コ”字形，
并且所述气体燃料用罐在俯视形状中至少一部分夹在所述两座侧构造物之间。
2.一种船舶，其特征在于，
在船舱区域的后方的船体内部具备发动机舱，
在所述船舱区域的后方的上甲板上具备船桥构造物，
在所述船桥构造物的后方的所述上甲板上具备独立于所述船桥构造物的气体燃料用罐，
所述船舶具备两根烟囱构造物，该两根烟囱构造物配置在所述船桥构造物的后方的所述上甲板上，并独立于所述船桥构造物，
所述两根烟囱构造物沿船体宽度方向隔开间隔而配置，
所述气体燃料用罐在俯视形状中至少一部分夹在所述两根烟囱构造物之间。
3.根据权利要求1或2所述的船舶，其特征在于，
所述气体燃料用罐放置在支撑结构之上，并与所述上甲板隔离，所述支撑结构竖立设置在所述上甲板上。