JP2008280023A - 船舶減揺及びバラスト水対策船 - Google Patents

Abstract

【課題】 船舶の横揺れ、縦揺れを減衰し、バラスト水問題に対処した船舶を図る。
【解決手段】 船舶の両舷にほぼ同じ容量のタンクを設け、該タンクの出入口の一端は船底近傍で、船外の海水に通じ、もう一端は大気に通じる。空気の出入りを開閉するバルブを設け、船外の海水が出入りできるタンクをもつ船舶。
【選択図】図２

Description

この発明は、船舶の横揺れ、縦揺れを減衰し、更にバラスト水の問題に対処する船舶に関する。

従来の船舶減揺装置は大まかに分けて、減揺タンク型（ＡＲＴ）とフィンスタビライザ型がある。減揺タンク型は、船体両舷側にそれぞれ縦型タンクを設け、それぞれのタンクは連結管で繋がってあり、船体の横揺れにより、タンク内の流体が移動し、その流体の重心移動のタイミングを調整し、船体の横揺れを減衰する装置である。（例えば、特許文献１参照）。横揺れ減衰効果を高めるため、船体の高い位置に取り付け、船体の全幅をもちいる。

フィンスタビライザ型は横揺れに対する減衰効果はあると言われている。しかし、既に指摘されてある通り（例えば、特許文献２参照）、これは船舶の航走時のみ減衰効果があり、更に、価格は高いため、特定の船舶にしか用いられていない。

さらに、最近では縦揺れと横揺れとの相関関係で起こるパラメトリック横揺れが大きな問題となってきた（例えば、特許文献３参照）。

ところで、永年船舶の航行時の安定性を保つためのバラストに海水が使われてきた。しかし、昨今このバラスト水が海洋汚染の一つの原因として注目を集めてきた。そのため、バラスト水の殺菌処理方法や（例えば、特許文献４参照）、バラスト水を用いない船舶の設計（例えば、特許文献５参照）もなされて来た。

特開２００７−３８７８０号広報 特開２００４−２６０４３号広報 特開２００５−２８０５５０号広報 特開２００６−８８１１５号広報 特開２００３−１０４２７９号広報

減揺タンク型の減揺装置は船体の高い位置に取り付けるため、イ）甲板等を占領し、積載に制限が出る。ロ）船舶の積載量に影響を与える。ハ）重心が高くなり、急旋回時には遠心力が働き、大きく外に揺れるため、危険だ。また、ニ）船舶両舷にあるタンク内流体の重心移動のタイミングを図るため、大型船での使用は困難であった。また、ホ）この装置は船体の縦揺れに対しては有効でない。さらに、ヘ）最近ではコンテナ船等において、縦揺れと横揺れとの相関関係で起こるパラメトリック横揺れが大きな問題となってきた。よって、これらの問題を解決することを目的とする。

フィンスタビライザ型の減揺装置は船舶の停泊時には、有効でない。常時、船舶の減揺を目的とする。

積載荷物の少ない船舶の安全な航行にバラスト水は必要である。しかし、荷物を満載する場合は不要になり、荷物積み出し地にてバラスト水を排出することになる。バラスト水の排出の必要がないことを目的とする。

船体の両舷にほぼ同じ容量のタンクを設ける。既に有るバラストタンクを利用してもよい。該タンクの一端は、空気の出入りしない船底近傍の海水に通じ、もう一端は大気に通じるものとし、空気の出入りを開閉するバルブを設ける（図１）。

該タンクを船首、船尾近傍の両舷に取り付ける。さらに、中央部近傍に取り付ける事も出来る。

船体の両舷にほぼ同じ容量のタンクを設け、該タンクの一端は空気の出入りしない船底近傍の海水に通じ、もう一端は大気に通じている。既にバラストタンクを設けてある船舶は、簡単に改修できる。さて、図１を説明する。船体を輪切りに見た概略図である。両舷にタンク１を有し、一端２は船底にあり海水に通じてある。一端は空気バルブ３を通して、大気に通じてある。空気バルブ３を開けると、タンク内の水位４は船外の水位５と同じ位置にくる。この際、ポンプ等の動力は一切不要である。次に空気バルブ３を閉じると、各タンク内の水位４は固定される。本発明の特長の一つとして、船外の水位と、タンク内の水位が同じなら、船体に対して、重力も浮力も生じない。

さて、図２は船体が横に揺れた場合を示した概略図である。タンク内の水位４が、船外の水位５よりも上がれば４ａ、重力が直ちに生じる。また、逆にタンク内の水位が船外の水位よりも下がれば４ｂ浮力が生じる。これは船首に取り付けたタンクでも、船尾に取り付けたタンクでも同じ現象がおきる。例えば船首が海水面よりも高く上がれば、両舷のタンク内の水位は高くなり、重力が直ちに生じ、下がれば直ちに浮力が生じる。即ち横揺れも、縦揺れも減衰することができる。

さて、船舶が危険等を回避するために、急旋回する場合、船舶は大きく外円側に傾き荷崩れなどを起こしやすくなる。本船舶は内円側には重力が生じ、外円側には浮力が生じるので、大きく外に傾くのを軽減する。さらに、昨今問題視されてきた、縦揺れと横揺れの相関関係で生じるパラメトリック横揺れも大きく減衰できるし、船舶の停泊時でも動揺を減衰できる。

つぎに、バラスト水問題について述べる。図３は積み出し地で船舶に荷物６を満載した概略図である。空気バルブ３を開け、タンク内の水位４を船外の水位５と同じにし、空気バルブを閉める。これで船舶の動揺を減衰できる。この状態で、タンク内の海水は、船舶に対して、何ら重力も浮力も生じていないことにある。

図４は積み下ろし地で荷物を降ろした後を示した概略図である。荷物を降ろすと、船体は浮き上がり、同時にタンク内の水位４は変化しないので、船外の水位５よりも高くなる。よって、重力を得て、自動的にバラスト水を得たのと同じ結果を得る。しかし、タンク内の水は元のままである。この状態で、積み出し地に帰り、荷物を積載する場合、該タンク内の水は船舶に積載されるわけではない。本発明の特徴の一つに、船舶減揺タンクの水に、バラスト水の役目も持たせたことにある。

さらに、該タンクは船外の海水に通じてある。タンクの海水の出入口２を２箇所とし、一方に正圧、もう一方に負圧が生成されるようにすれば、船舶の航行中に該タンク内の海水は自動的に入れ替わり、海洋汚染にかかわらない。

なお、該タンクは船外の海水に通じてあるが、荒天候時の航海では空気が入らないように、海水出入口を開閉式にしても良い。

発明の効果

以上の説明から、本発明は殆ど動力を必要とせず、タンク内の海水の出し入れが出来、仕組みが簡単なため、安価に提供できる。また、既存船等のバラストタンクを改修することが出来る。

該タンク内の海水は、その水位４が船外の水位５と同じ場合は、船舶に対して重力も、浮力も生じないが、該タンク内の水位が船外の水位よりも高くなれば、直ちに船舶に対して重力が生じ、逆に低くなれば浮力が生じる。

本発明は、船舶の縦揺れにも横揺れに対しても減衰できる。よって、最近注目されてきたパラメトリック横揺れをも減衰する。また、船舶の航行時にも停泊時にも有効である。また、船幅の大きな大型船にも横揺れ減衰が図れる。

船舶減揺のためのタンク内の海水に、船舶の安全航行のためのバラスト水の役目も持たせた。さらに該タンク内の海水を、航行中に船外の海水と循環させることに因り、特定海域に、本来生息しない微生物等が持ち込まれることが無く、海洋環境を破壊しない船舶を提供できる。

本発明の船舶を輪切りにした概略図で、タンク内の水位と、船外の水位が同じ場合 本発明の船舶を輪切りにした概略図で、横に傾いた場合 本発明の船舶を輪切りにした概略図で、荷物を満載した場合 本発明の船舶を輪切りにした概略図で、空荷の場合

記号の説明

１ タンク
２ 海水出入口
３ 空気バルブ
４ タンク内水位
５ 船外外海水水位
６ 積荷

Claims (4)

1. 本発明は、船舶の両舷にほぼ同じ容量のタンクを設け、該タンク出入口の一端は、空気の出入りしない船底近傍に設け、船外の海水に通じ、もう一端は大気に通じるものとし、空気の出入りを開閉するバルブを設けたタンクを備えた船舶減揺及びバラスト水対策船。
2. 前記タンクを船首、船尾近傍の両舷や、中央部近傍にも取り付けられる船舶減揺及びバラスト水対策船。
3. 前記タンクの水を、バラスト水としての役目を持たせた船舶減揺及びバラスト水対策船。
4. 前記タンクの海水出入口を２箇所とし、一方に正圧、もう一方に負圧が得られる海水出入口を備えたタンクを持つ船舶減揺及びバラスト水対策船。

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