低温・高圧耐性、コンパクトかつ軽量な設計：Shenshi Technology社のPCHEがLNG二元燃料超大型コンテナ船に適用

船舶の大型化と高出力化の傾向により、機関室のスペースと重量に対する制約が厳しくなっています。LNG燃料ガス供給システム（FGSS）は、限られたスペースと負荷マージン内で、液化状態のLNGを約-162℃で加圧し、気化させ、主機関が必要とする温度まで過熱し、圧力を安定させて供給するという全工程を完了する必要があります。これは、熱交換器の小型化、軽量化、信頼性に対する厳しい要求を課すことになります。一方、従来の熱交換器は、同等の熱伝達性能を実現するために、通常、より大きな設置寸法と構造重量を必要とします。その結果、プリント回路式熱交換器（PCHE）のような高効率でコンパクトな熱管理装置が船舶用FGSSに導入されるようになりました。

船舶への応用：超大型LNG二元燃料コンテナ船

超大型LNG二元燃料コンテナ船には、神石科技が独自開発・製造したPCHEが燃料供給システムとして採用されている。世界的に有名な国際海運グループ向けに国内有数の造船会社が建造したこの船は、権威ある国際船級協会による船級を取得しており、特大のメンブレン式LNG燃料タンクを搭載している。一度の燃料補給で一般的な外洋航路の航続距離要件を満たすことができ、現在利用可能な大型LNG二元燃料コンテナ船の代表的な機種の一つとなっている。

3つの流路を持つマイクロチャネル構造を採用したこのPCHEは、真空拡散溶接プロセスによって本体が一体成形されています。これにより、ガスケットなどの従来のシール部品が不要となり、漏洩のリスクを根本的に排除しています。マイクロチャネルによる熱伝達性能の向上と一体型拡散溶接構造の組み合わせにより、同じ熱交換容量で設置面積の縮小、軽量化、高出力密度を実現しています。船舶用途においては、機器重量の軽減により、配管にかかる動的負荷と関連する支持構造にかかる静的構造負荷が直接的に低減され、システムレイアウトの柔軟性が向上します。コンパクトなサイズにより設置スペースが確保され、周囲の配管配置や日常的なメンテナンスのためのアクセスも容易になります。

極低温凍結閉塞への対策：PCHEは多様な低炭素船舶燃料に対応

シェンシテクノロジーは、LNGの超低温によって引き起こされる気化器の着氷や媒体の凝固のリスクに対処するため、特許取得済みのマイクロチャネル「中間層」技術を採用し、温度分布を最適化して局所的な過冷却を防止しています。これにより、凍結による閉塞を効果的に回避しつつ、高効率な気化性能を維持し、船舶の長期安定運転を保証します。

低炭素燃料およびゼロカーボン燃料の大規模な採用により、船舶用熱管理システムの技術仕様が大きく変化しています。コンパクト性、軽量設計、信頼性といった特長を持つPCHE（圧力式熱交換器）は、大型LNG船の燃料供給システムにおける選択肢として、ますます注目を集めています。

メタノールやアンモニアなどの低炭素燃料およびゼロカーボン燃料が船舶で実用化されるにつれ、燃料システムの多様化に伴い、熱交換器には小型化、材料適合性、凍結防止性能など、ますます多様な要求が課せられるようになっています。PCHE社が代表する先進的な熱交換技術は、LNG輸送分野で蓄積された経験を、これらの新燃料を用いた船舶熱管理のシナリオへと拡張しています。