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公開番号2024142467
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023054611
出願日2023-03-30
発明の名称液化二酸化炭素タンクシステム、及び液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法
出願人三菱造船株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F17C 13/00 20060101AFI20241003BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】ドライアイスの生成を抑えつつ、ボイルオフガスの生成を抑えてタンク内の圧力の過度な上昇を抑える。
【解決手段】液化二酸化炭素タンクシステムは、液化二酸化炭素を貯留するタンクと、タンク内の液化二酸化炭素をタンク外に抽出し、タンク内の気相部に戻す循環ラインと、循環ラインの途中に設けられ、液化二酸化炭素を冷却可能な冷却装置と、タンク内の圧力を検出する圧力センサーと、冷却された液化二酸化炭素の温度を検出する温度センサーと、冷却装置の動作を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、圧力センサーによって検出されたタンク内の圧力に応じて、冷却装置における液化二酸化炭素の冷却能力を調整する第一制御部と、温度センサーによって検出された液化二酸化炭素の温度に応じて、冷却装置における液化二酸化炭素の冷却能力を低下させる第二制御部と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液化二酸化炭素を貯留するタンクと、
前記タンク内の前記液化二酸化炭素を前記タンク外に抽出し、前記タンク内の気相部に戻す循環ラインと、
前記循環ラインの途中に設けられ、前記液化二酸化炭素を冷却可能な冷却装置と、
前記タンク内の圧力を検出する圧力センサーと、
前記冷却装置によって冷却された前記液化二酸化炭素の温度を検出する温度センサーと、
前記冷却装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記圧力センサーによって検出された前記タンク内の圧力に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を調整する第一制御部と、
前記温度センサーによって検出された前記液化二酸化炭素の温度に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を低下させる第二制御部と、を含む
液化二酸化炭素タンクシステム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第二制御部は、前記温度センサーで検出された前記液化二酸化炭素の温度と、前記圧力センサーで検出された前記タンク内の圧力と、に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を低下させる
請求項１に記載の液化二酸化炭素タンクシステム。
【請求項３】
前記第一制御部は、前記圧力センサーで検出された前記タンク内の圧力が、予め設定された第一閾値以上となった場合、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を高める
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素タンクシステム。
【請求項４】
前記第一制御部は、前記圧力センサーで検出された前記タンク内の圧力が、予め設定された第二閾値以下となった場合、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を低下させる
請求項３に記載の液化二酸化炭素タンクシステム。
【請求項５】
前記タンク、前記循環ライン、前記冷却装置、前記圧力センサー、前記温度センサー、及び前記制御装置を収容し、可搬性を有するコンテナ、を更に備える
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素タンクシステム。
【請求項６】
前記冷却装置、及び前記制御装置は、外部から供給される電力により駆動される
請求項５に記載の液化二酸化炭素タンクシステム。
【請求項７】
前記循環ラインを通して循環される前記液化二酸化炭素を、前記タンク内の上部に噴射する噴射部を更に備える
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素タンクシステム。
【請求項８】
液化二酸化炭素を貯留するタンクと、
前記タンク内の前記液化二酸化炭素を前記タンク外に抽出し、前記タンク内の気相部に戻す循環ラインと、
前記循環ラインの途中に設けられ、前記液化二酸化炭素を冷却可能な冷却装置と、
前記タンク内の圧力を検出する圧力センサーと、
前記冷却装置で冷却された前記液化二酸化炭素の温度を検出する温度センサーと、を備える液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法であって、
前記圧力センサーで検出される前記タンク内の圧力に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を調整するステップと、
前記温度センサーで検出される前記液化二酸化炭素の温度に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を低下させるステップと、を含む
液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、液化二酸化炭素タンクシステム、及び液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
液化ガスを貯留するタンクにおいては、外部からの入熱により、タンク内に貯留した液化ガスが気化して、いわゆるボイルオフガスが生成される。ボイルオフガスが生成されると、タンク内の圧力が上昇する。このため、例えば特許文献１には、液化ガスを貯蔵するタンクから汲み上げた液化ガスを過冷却し、過冷却された液化ガスをタンク内に噴霧する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１６３８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、タンク内に液化二酸化炭素を貯留する場合、以下のような理由により、液化二酸化炭素が凝固してドライアイスが生成されることがある。すなわち、特許文献１に開示されたような構成を、液化二酸化炭素を貯蔵するタンクに適用しようとすると、タンク内で液化二酸化炭素を噴霧する際、噴霧ノズルの先端における液化二酸化炭素の圧力は、タンク運用圧に応じたものとなる。
【０００５】
液化二酸化炭素の気相、液相、固相が共存する三重点の圧力（三重点圧力）は、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）の三重点圧力に比較して高い。一方で、タンク製造コスト低減のためにはタンク設計圧力を出来るだけ低く設定する必要がある。従い、液化二酸化炭素運用時におけるタンク運用圧と三重点圧力の差異がＬＮＧやＬＰＧに比較して小さくなる。その結果、タンク運用圧と噴霧される液化二酸化炭素の温度によっては、噴霧ノズルの先端における液化二酸化炭素の圧力及び温度が三重点に近づいてしまい、液化二酸化炭素が凝固してドライアイスが生成される可能性がある。ドライアイスが生成されると、液化二酸化炭素の流れが阻害され、タンクの運用に影響を及ぼす可能性がある。
【０００６】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、ドライアイスの生成を抑えつつ、ボイルオフガスの生成を抑えてタンク内の圧力の過度な上昇を抑えることができる液化二酸化炭素タンクシステム、及び液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示に係る液化二酸化炭素タンクシステムは、タンクと、循環ラインと、冷却装置と、圧力センサーと、温度センサーと、制御装置と、を備える。前記タンクは、液化二酸化炭素を貯留する。前記循環ラインは、前記タンク内の前記液化二酸化炭素を前記タンク外に抽出し、前記タンク内の気相部に戻す。前記冷却装置は、前記循環ラインの途中に設けられ、液化二酸化炭素を冷却可能である。前記圧力センサーは、前記タンク内の圧力を検出する。前記温度センサーは、前記冷却装置によって冷却された前記液化二酸化炭素の温度を検出する。前記制御装置は、前記冷却装置の動作を制御する。前記制御装置は、第一制御部と、第二制御部と、を含む。前記第一制御部は、前記圧力センサーによって検出された前記タンク内の圧力に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を調整する。前記第二制御部は、前記温度センサーによって検出された前記液化二酸化炭素の温度に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を低下させる。
【０００８】
本開示に係る液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法は、液化二酸化炭素タンクシステムを制御する。前記液化二酸化炭素タンクシステムは、タンクと、循環ラインと、圧力センサーと、温度センサーと、を備える。前記タンクは、液化二酸化炭素を貯留する。前記循環ラインは、前記タンク内の前記液化二酸化炭素を前記タンク外に抽出し、前記タンク内の気相部に戻す。前記冷却装置は、前記循環ラインの途中に設けられている。前記冷却装置は、前記液化二酸化炭素を冷却可能である。前記圧力センサーは、前記タンク内の圧力を検出する。前記温度センサーは、前記冷却装置によって冷却された前記液化二酸化炭素の温度を検出する。前記液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法は、冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を調整するステップと、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を低下させるステップと、を含む。前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を調整するステップでは、前記圧力センサーで検出される前記タンク内の圧力に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を調整する。前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を低下させるステップでは、前記温度センサーで検出される前記液化二酸化炭素の温度に応じて、前記冷却装置における前記液化二酸化炭素の冷却能力を低下させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の液化二酸化炭素タンクシステム、及び液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法によれば、ドライアイスの生成を抑えつつ、ボイルオフガスの生成を抑えてタンク内の圧力の過度な上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態に係る液化二酸化炭素タンクシステムの構成を示す断面図である。
本開示の実施形態に係る液化二酸化炭素タンクシステムに備えられた冷却装置の構成を示す図である。
本開示の実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
本開示の実施形態に係る液化二酸化炭素タンクシステムの制御方法の流れを示すフローチャートである。
本開示の実施形態における液化二酸化炭素タンクシステムにおいて、液化二酸化炭素の過冷却を行っていない状態を示す図である。
本開示の実施形態における液化二酸化炭素タンクシステムにおいて、液化二酸化炭素を過冷却し、タンク内の気相部に戻している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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