JP2011131881A - バラスト水循環処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】大きな容量の滅菌処理装置を要すことなく、その設置スペースやコストを改善したバラスト水循環処理システムを提供する。
【解決手段】船舶の載荷トン数とバラスト水量及び主機関容量の相関から、バラストポンプと冷却海水ポンプとの流量比に着目し、荷卸港で注水のバラスト水を出港後に冷却海水ポンプ予備機４Ｐでタンク毎に循環しながら、小容量の滅菌装置５で片道航海の半日数以下で処理し、各タンクの構造桁と補強材の軽目穴、溶接スカロップ、気穴、水穴などの配置で蛇行主流路及び偏流・滞留防止の副流路を形成し、船体動揺・振動による滅菌薬剤の拡散作用の促進で、バラスト水処理を確実にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、運送用船舶のバラスト水の滅菌処理システムに係るものである。

一般に液送船、バラ積船、貨物船などの運送用船舶は、船底や舷側の二重殻に配したバラストタンクを持ち、荷卸港で該タンクに注水しバラスト水として空荷喫水を保ち航行安定性を与え、荷積港で該タンクから排水して満載喫水での船体浮力を与える。

バラスト水は、積載トン数（以下、ＤＷＴと呼び、例えばＤＷ５０００Ｔと記す）の約４０％に及び、航海毎に荷卸港域の小生物や微生物を含む大量の海水を荷積港に運び放出しており、荷積港海域の水質や生態系を含む海洋環境に影響を与え、病原菌が該地域の社会被害に至る問題を起すことがある。

これらの地球規模の環境問題に対処するため、国際海事機構（ＩＭＯ）により２００４年に「バラスト水管理条約」が採択され、２００８年に該条約関連のガイドラインが成文化され、全ての船舶は、ある年（２０１６年或いは２０２０年）を過ぎると新造・現存何れもバラスト水管理システムを搭載して、排水時には生物量が条約の規制量以下になるように処理することを要求される。

このようなバラスト水規制に対応し、関係業界で研究・開発のバラスト水管理システムは、バラスト注水時に稼働するよう計画されており、バラスト注排水ポンプは荷役速度に同調のため、該管理システムは該ポンプと同様な大容量（ＤＷ５０００Ｔ級液送船の例では１１００ｔ／ｈ）を要し、その設置コスト・スペースが大きく、技術的にも難題を伴う。

暫定措置として、遠沖合の深海域でバラスト水交換が認められ、バラスト水総量の９５％の交換「シーケンシャルメソッド：Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄ」又は３倍水量の注入・排出での交換「フロースルーメソッド：Ｆｌｏｗ−ｔｈｒｏｕｇｈ Ｍｅｔｈｏｄ」の２方法が深海域や遠海域で認められているが、前者はバラストタンク（一般に両舷５区画）の１区画毎に順次一旦空槽まで排水して再注水するため、喫水線及びトリム（船体の前後方向傾斜）の変化及び注排水中のタンク半充状態でのスロッシング（Ｓｌｏｓｈｉｎｇ）を伴い航行安定・安全性に問題あり、後者はバラスト注水の３倍時間を要するので前者の２倍時間と共に実施海域に制約を伴う。

上述の背景技術における問題点「バラスト注水時に稼働のためバラスト水管理システムの容量が大きく、その設置コスト・スペース及びその関連事項」を、表１に示す下記の船舶主要目に着目し解決を期する。

表１

［表１概説］ 一般に運送用船舶（液送船、バラ積船、貨物船など）において、速力は約１４〜１５ノット、載荷トン数とバラスト水総量（前述）及び主機関容量（ディーゼル機関）とはそれぞれほぼ一定の相関関係にあり、機関冷却熱量に見合う冷却海水流量は発電機関を含む機関容量にほぼ比例のため、冷却海水ポンプ（常用・予備各１台）の流量はバラストポンプ（左右舷各１台計２台、両舷同時運転）によるバラスト注排水流量の約２０％〜３０％、揚程は同様（２０〜２５ｍ）である。

バラスト注排水は荷役速度に同調して大流量・短時間（表１のバラスト注排水量［ｔ／ｈ］欄を参照）で行うが、出港後冷却海水ポンプ予備機｛流量［ｔ／ｈ］欄を参照｝でタンク毎に順次に循環・処理すれば、バラスト水管理システムは小容量で済み、余裕を見込んで１．５巡でも全タンク総量（一般に両舷５区分）を１日：中型船〜３日：大型船（循環日数「ｄａｙ］を参照）すなわち片道航海（航路航程を比較参照）の半日数以下でバラスト水処理を完了できる。

問題を解決するための手段

［循環処理系］ 冷却海水ポンプの予備機を、弁切替でバラスト水循環に当て、バラスト主管に循環吸引弁を、該ポンプの吐出口に着装のＴ形逆止弁（既考案「実新登録２０１０−３１６１７５７：Ｔ形逆止弁及びポンプユニット」と連成した循環送水弁をそれぞれ配し、滅菌薬剤発生・注入機を経てバラスト水循環主管に接続し、バラスト主管を吸引に利用しバラスト循環処理系を構成する。

バラスト主管及び循環主管はそれぞれ分岐弁を介して各バラストタンクに接続する。

滅菌薬剤発生・注入機は、既発明「特願２００９−１３８９４２：船舶のビルジ・バラスト管装置」に示すように冷却海水ポンプ予備機の吸引側に設置してもよく、或いは、薬剤発生機を別体に配し、該ポンプの吸引管又は送水管に薬剤注入管を装着するのが機関室配置上好都合である。

バラスト水循環主管とバラスト主管にそれぞれ滅菌薬剤濃度センサーを装着し、前者は注入混合濃度を、後者は循環後濃度を測定し、バラスト水処理状態を管理する。

冷却海水ポンプの常用機故障或いは機関室浸水事故など該常用機で緊急吸引・排水の際は、該予備機を主用途の冷却海水供給に当てるため、近接のバラストポンプ吐出側に半絞り弁を介して循環送出管に接続し、該バラストポンプでバックアップ可能にする。

なお、滅菌薬剤発生・注入機の容量がバラストポンプ単機流量まで大きく採れる場合は、上記の半絞り弁を全通弁に代え、該バラストポンプで両舷タンク同時に循環でき、全タンク総量の循環・処理日数を短縮（半減）可能となる。

バラスト水処理方式は、塩素酸などの薬剤による化学的滅菌とし、循環処理後の航海残日数において水中生物の再増殖を避けながら効力減退し、荷積港でバラスト水の無害排出可能のものとする。

化学的滅菌は、薬剤自体の分子運動による拡散作用に、航海中の波浪及び造波による船体動揺及び振動（機関・プロペラ振動含む）でバラスト水の軽攪拌が加わり、拡散促進を伴うので好都合である。

［薬剤発生方式］ 滅菌薬剤発生機は、本発明による省容量化により、既開発・標準設置の海洋生物付着防止装置（ＭＧＰＳ例：次亜塩素酸ソーダ）のように、船内電解方式を期待できる。

［管路・タンク内流路］ 循環主管・分岐弁では高流速（一般に３ｍ／ｓ程度）の乱流のため管内の薬剤濃度は一様となり、タンク内では低速流となるが以下述べるタンク内構造に伴う偏流・滞留防止の流況により、薬剤濃度の不同を避ける。

バラスト水循環主管はバラストタンク側部（Ｗｉｎｇ Ｔａｎｋ：以下側部タンクと呼ぶ）の頂部（一般に上甲板直下）に配し、タンク毎に循環分岐弁で注入し、循環帰路は該バラストタンク底部（Ｂｏｔｔｏｍ Ｔａｎｋ：以下底部タンクと呼ぶ）の注排水分岐弁を持つバラスト主管を利用する。

［蛇行主流路］ 側部タンクの船軸方向の水平桁（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｇｉｒｄｅｒ）及び底部タンクの船軸方向の縦桁（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｇｉｒｄｅｒ）のそれぞれ船首・尾部交互に大径の軽目穴を施し、側部タンクの横断面方向（すなわち船軸に直角の方向）の垂直桁（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｇｉｒｄｅｒ）及び底部タンクの横断面方向の横桁（Ｌａｔｅｒａｌ Ｇｉｒｄｅｒ）に軽目穴列を施し、側部タンク頂部の循環分岐弁から底部タンクの注排水分岐弁下のベルマウス（Ｂｅｌｌ−ｍｏｕｔｈ）に至る蛇行主流路を形成する。

一般に船体構造において、該垂直桁及び横桁は３〜４ＦＳ（Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ：肋骨間隔）毎に配されており、側部タンクでは、１ＦＳ毎の肋骨（以下、小骨と呼ぶ）で内外殻板を補強し、底部タンクでは、該縦桁は４〜５ＬＳ（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｓｔｉｆｆｅｎｅｒ Ｓｐａｃｅ：縦通骨間隔）毎に配されており、１ＬＳ毎の縦通骨（以下、縦小骨と呼ぶ）で二重底殻板を補強している。

［下降副流路］ 水平桁中心線に小穴列を施し、小骨貫通部及び垂直桁との溶接隅部のスカロップ（Ｓｃａｌｌｏｐ）と共に、側部タンクの下降副流路を形成し、隅部の滞留及び主流路の偏流を防ぐ。

［横行副流路］ 縦桁中心線に小穴列を配し、縦小骨と共に、二重底殻板との溶接に接して小寸の水穴及び気穴を１〜２ＦＳ毎に配して底部タンクの横行副流路を形成し、隅部の滞留及び主流路の偏流を防ぐ。

［偏流・滞留防止］ 横桁の縦小骨貫通部及び縦桁との溶接隅部のそれぞれスカロップが底部タンクの主流路の偏流及び隅部滞留を防ぐ。

船底ビルジ殻板（Ｂｉｌｇｅ Ｓｔｒａｋｅ）部の縦桁は、１ＦＳ毎に大寸の軽目穴を施して船底タンクと共通の流路とし、１ＦＳ毎に配した補強板に中径穴及び隅部スカロップを施して滞留を防ぐ。

底部タンクの縦桁・横桁及び縦小骨のスカロップ及び水穴は、バラスト排水末期（水位が縦小骨高以下）においてベルマウス周りの集水にも充分な流路を形成する。

底部タンクにおいて、横桁端部に船体中心側・舷側側交互に軽目穴を施し、横断面方向の蛇行主流路を追加することができる。

バラ積船のように頂側部タンク（Ｔｏｐｓｉｄｅ Ｔａｎｋ）及び底側部タンク（Ｂｏｔｔｏｍ−ｓｉｄｅ Ｔａｎｋ）が大きな梯形断面の場合は、循環分岐管及び両タンク間の連絡管のそれぞれ管端をタンク断面方向に向け各タンクに回転螺旋流を与え偏流・滞留を防ぐ。

バラスト注排水流量に見合う該連絡管の循環水流速が不十分の場合は、底側部タンクへの循環分岐管を追加して最小限の管径で流速を与え、該タンクの回転螺旋流を補足する。

両タンクとも、タンク殻板の周桁（底部タンクの横桁と同様に３〜４ＦＳ毎に配置）に軽目穴や縦小骨貫通部等のスカロップ及び該殻板の小骨の気穴・水穴が偏流・滞留を防ぐ。

バラストタンク内の主流路を成す各桁の軽目穴は、バラスト注排水時の流路損失（特にポンプ吸引に重要）を局限し、港内・渠内での整備・修繕時のタンク内清掃・補修における作業員のアクセスを考慮して設計する。

［換水系］ バラストポンプでタンク注水し循環主管経由で舷外排水するよう弁切替し、近海域で両舷タンク同時にフロースルーで換水可能とし、荷卸港の水質（濁水など）に対応する。

［船内海水系の清浄保持］ 左・右舷各１台に集約のストレーナ（Ｓｔｒａｉｎｅｒ）及び各ビルジ溜め（Ｂｉｌｇｅ Ｗｅｌｌ）に設置の泥箱（Ｍａｄ−ｂｏｘ）のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）の目開き（濾し穴径）の在来標準の８ｍｍを縮小（例えば４ｍｍ）して、舷外からの侵入及び船内発生の固形物の吸引を防ぎ、船内海水系の管路及びタンクを常に清浄に保つ。

該集約ストレーナは、反舷側バラストポンプ運転の濾し水を逆流方向に与え、海水取水箱（Ｓｅａ Ｃｈｅｓｔ）と共に逆洗可能とし、船内海水系の全ポンプに装着の逆止弁で、不慮の停電時に舷外海水の逆流による異物侵入を防止する。

発明の効果

本発明の滅菌循環系の構成は、以下に述べる効果を齎す。

滅菌薬剤発生・注入機は、バラスト注排水流量の２０〜３０％の小容量で済み、塩素酸などの発生装置も省コスト・省スペースが可能となり、小・中型船の狭隘な機関室にも充分設置可能となる。

滅菌循環に使用の冷却海水ポンプ予備機は、動力効率がよく且つ定常航海中の発電機１台で常用機と共に運転できる動力容量であり、バラストポンプと同様の低揚程（２０〜２５ｍ）のためバラストタンクの内圧強度について安全である。

上記の冷却海水ポンプ予備機の利用は、既発明「特願２００９−１６５３２７：渦巻ポンプ及びポンプユニット」の横向双吸引口形ポンプ及び既考案「実登３１６１７５７」のＴ形逆止弁との連成弁による異用途兼用で頗る簡潔且つ省スペースのポンプユニット構成を伴う。

バラスト水の循環は、ポンプ圧力・流量とも簡潔な無制御定量運転であり（バラスト注水時の滅菌処理では、荷役と同時稼働のため喫水とタンク水位の落差変化によるポンプ流量の変動を伴うことに注目）、帰管路は大径・低損失水頭のバラスト主管を利用するのでタンク内圧は低く、タンク水量が無変化のため喫水・トリム変化なく航行安定性・安全性を損なわない。

タンク内蛇行の主流路及び下降・横行・回転の副流路は現行の船体構造（水平・垂直桁、縦・横桁及び中間小骨）を利用でき、偏流・滞留を防ぎ或いは局限し滅菌薬剤の拡散及び船体動揺・振動による拡散促進で、有効なバラスト水滅菌処理を可能にする。

上述の滅菌循環管路・流路を逆方向に利用し、バラストポンプ１台の両舷同時フロースルーでタンク内偏流・滞留を局限して換水し、バラスト排水系（空荷喫水線下）で舷外排水できる。

本発明のバラスト水処理システムを示す諸管系統図 本発明のバラスト水処理システムに係るバラストタンクを示す船体横断面図で（ａ）は液送船の例、（ｂ）はバラ積船の例を示す。 本発明のバラスト水処理システムに係る底部タンク内の流路を示す船体構造図。 本発明のバラスト水処理システムに係る側部タンク内の流路を示す船体構造図。 本発明のバラスト水処理システムに係る底部タンクの蛇行流路追加を示す船体構造図。

図面を参照し、本発明のバラスト水処理システムの実施例として、滅菌循環に係る系統及びタンク構造を説明し、なお、複数の同一機能要素は同一の符号で記載し、左・右舷等の区別が必要の場合は該符号に付属符号（Ｓ：Ｓｔａｒｂｏａｒｄ、Ｐ：Ｐｏｒｔｓｉｄｅなど）を付加して記載する。

［循環系統］ 図１において、循環系統に係る実施例１を示せば、バラストポンプユニット１の右舷のバラスト主管２Ｓから分岐して冷却海水ポンプユニット３の循環吸引弁Ｖ１Ｃを経て冷却海水ポンプ予備機４ＰがＴ形逆止弁ＶＴに連成の循環送水弁Ｖ２Ｃを経て滅菌装置５に送水し、滅菌装置５で滅菌薬剤を注入し弁ＶＳ２を経て右舷側循環主管６Ｓに、更に連絡弁Ｖ６Ｃを経て左舷側循環主管６Ｐに送水する。

冷却海水ポンプユニット３の冷却海水ポンプ常用機４Ｓは該予備機４Ｐと共に冷却吸引弁Ｖ１を経て、海水取水系７Ｐ（左舷）及び／又は７Ｓ（右舷）からそれぞれ取水分岐弁ＶＩＢを経て吸引し、Ｔ形逆止弁ＶＴに連成の冷却給水弁Ｖ２を経て機関冷却系に冷却海水を供給しており、弁切替により常用機４Ｓ故障に備え予備機４Ｐで代替え（以下、バックアップ：Ｂａｃｋ−ｕｐと呼ぶ）する系統を構成しており、その予備機４Ｐを本発明のバラスト水循環処理に兼用する。

バラストポンプ８Ｓは吸引弁Ｖ２Ｓを経てバラスト主管２Ｓから吸引し、絞り弁ＶＳ１を経て滅菌装置５に送水し、滅菌循環に使用の冷却海水ポンプ予備機４Ｐをバックアップする。

滅菌装置５の出口と、バラスト主管２Ｐと連絡弁Ｖ６経由２Ｓの合流部に、それぞれ滅菌薬剤濃度センサ１１、１２を装着する。

［関連系統］ 海水取水系７Ｐ（左舷）、７Ｓ（右舷）はそれぞれ海水箱（Ｓｅａ Ｃｈｅｓｔ）９、取水主弁ＶＩＭ、ストレーナ１０を持ち、それぞれ取水吸引弁Ｖ１Ｐ（左舷）、Ｖ１Ｓ（右舷）を経て、バラスト主管２Ｐ（左舷）、２Ｓ（右舷）から排水吸引弁Ｖ２Ｐ（左舷）、Ｖ２Ｓ（右舷）を経て、バラストポンプ８Ｐ（左舷）、８Ｓ（右舷）に吸引され、それぞれ絞り弁Ｖ５Ｐ（左舷）、Ｖ５Ｓ（右舷）、注入弁Ｖ３Ｐ（左舷）、Ｖ３Ｓ（右舷）を経てバラスト主管２Ｐ（左舷）、２Ｓ（右舷）に送水し、逆止弁Ｖ４Ｐ（左舷）、Ｖ４Ｓ（右舷）及び舷外排水弁ＶＯを経て舷外排出される。

ストレーナ７Ｐ、７Ｓは目開き（濾穴径）を小さくし（例えば４ｍｍ）海水取水の異物のサイズと個数を制限してバラスト水管理に資し、下記の経路で左右舷交互に逆洗を施し目詰まりを防ぐ。

反舷側（例えば左舷側のバラストポンプ８Ｐを運転し、左舷側のストレーナ１０を経た濾水を、弁Ｖ１Ｐ、弁Ｖ５Ｐ、弁Ｖ３Ｐ、弁Ｖ６、弁Ｖ２Ｓ、弁Ｖ１Ｓを通じて右舷側のストレーナ１０に逆流方向に与え、空気弁ＶＡを経た圧縮空気で左舷側のストレーナ１０と海水箱９を攪拌しながら両者の逆洗を施す。

この逆洗は荷卸港でバラスト注水の都度、沖合清浄海域で実施するのがよく、航海中は冷却海水の連続取水と間欠的な船内ビルジの吸引・排水の低債務で細目開きのストレーナの目詰まりは頗る低頻度である。

なお、この逆洗中において、冷却海水ポンプユニット３は、逆洗側の海水取水系７Ｓの取水分岐弁ＶＩＢを閉じ、反舷側（左舷）の取水分岐弁ＶＩＢを経て取水し、無休連続稼働可能である。

［バラスト換水系］ 例えば海水取水系７Ｓより取水吸引弁Ｖ１Ｓを経てバラストポンプ８Ｓ（右舷）を運転し、バラスト注水系統の弁Ｖ５Ｓ、Ｖ３Ｓを経てバラスト主管２Ｓ（右舷）に、連絡弁Ｖ６を経てバラスト主管２Ｐ（左舷）に送水して両舷１対のタンク毎のバラスト水を押上げ、両舷の循環主管６Ｐ、６Ｓ、連絡弁Ｖ６Ｃ及び逆止弁Ｖ４Ｃを経て左舷側に舷外排水し、フロースルーによるバラスト換水を実施可能であり、反舷側の海水取水系７Ｐ、バラストポンプ８Ｐによるバラスト注水系でも同様に実施可能である。

通常のバラスト排水及び上述のバラスト換水においても、不慮の停電などでバラストポンプ８Ｐ、８Ｓが停止の際、逆止弁Ｖ４Ｐ、Ｖ４Ｓ、Ｖ４Ｃにより舷外海水の逆流による異物侵入を防止し、船内海水系統を常に清浄に保つ。

図２（ａ）、図３及び図４を参照し、バラストタンク内の循環流路を実施例２として説明する。

［タンク構造概要］ 図２（ａ）は液送船（Ｏｉｌ／Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔａｎｋｅｒ）を例として、載荷部の船体横断面姿（Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ）を示し、底部・側部とも二重殻構造でバラストタンクを構成し、内殻内を載荷槽（Ｃａｒｇｏ Ｔａｎｋ）１０１とし、横隔壁１０２で船軸方向に５分割し、中央隔壁１０３で左右舷に仕切り、それぞれ波形隔壁（Ｃｏｒｒｕｇａｔｅ Ｂｕｌｋｈｅａｄ）で構成している。

バラストタンクの二重底部分は底部タンク１０４（Ｂｏｔｔｏｍ Ｔａｎｋ）、側部の二重殻部分は側部タンク１０５（Ｗｉｎｇ Ｔａｎｋ）とし、図３は底部タンク１０４の構造平面姿、図４は側部タンク１０５の構造側面姿を示す。

底部タンク１０４は、縦隔壁１０７でバラストタンクを左右舷に分割し、横隔壁１０６でバラストタンクを両舷とも船首尾に５分割し、各底部タンク１０４に縦桁１０８（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｇｉｒｄｅｒ）及び３〜４ＦＳ毎に横桁１０９（Ｌａｔｅｒａｌ Ｇｉｒｄｅｒ）を、縦桁１０８と並行して複数（図３では４本）の縦通補強材１１０（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｓｔｉｆｆｅｎｅｒ：以下、縦小骨と呼ぶ）を二重底内外殻板１１１、１１２にそれぞれ配している。

側部タンク１０５は、複数（図４では２本）の水平桁１１３で区分され、上記の横桁１０９の位置に垂直桁１１４を持ち、その中間には１ＦＳ毎に肋骨１１５（以下、小骨と呼ぶ）を舷側内外殻板１１６、１１７に配し、タンク頂部は上甲板１１８である。

底部タンク１０４の舷側曲線部はビルジ殻板１１９を持ち、外部にビルジキール１２０を、内部に１ＦＳ毎に補強板１２１がそれぞれ施されている。

［管路］ 底部タンク１０４の外殻板１１２に小隙間（２０〜３０ｍｍ）を採ってベルマウス１３１を配し、分岐弁１３２（延長軸で上甲板１１８条で開閉操作）を経てバラスト主管２Ｐ（右舷側では２Ｓ）に接続する（バラスト主管２Ｐに並行の管は荷液の荷卸後の残液排出管を示す）。

側部タンク１０５の頂部に循環主管６Ｐ（右舷側では２Ｓ）及び循環分岐弁１３３を、その管端１３４を該タンク１０５の流路始点部１３５にそれぞれ配する。

［蛇行主流路］ 側部タンク１０５の水平桁１１３及び底部タンク１０４の縦桁１０７の船首尾端部交互に軽目穴１４１を配し、循環分岐管端１３４からベルマウス１３１に至る蛇行主流路を形成する。

垂直桁１１４に複数の軽目穴１４２を、横桁１０９に複数の軽目穴１４３をそれぞれ配し、水平桁１１３及び縦桁１０８とのそれぞれ交差隅部や縦小骨貫通部にそれぞれスカロップ１４５と共に、該蛇行主流路の全高・全幅に流速を分布させる。

［下降・横行副流路］ 側部タンク１０５の水平桁１１３の中心線に小穴列１４４を施し、水平桁１１３の縁部の小骨１１５貫通部や垂直桁１１４との交差部のそれぞれスカロップ１４５と共に側部タンク１０５の全幅流速分布の下降副流路を形成し、底部タンク１０４の縦桁１０８の中心線に小穴列１４４を施し、縦桁１０８の縁部や縦小骨１１０の内外殻板１１１、１１２に接して明けた複数（１〜２ＦＳ毎）の気穴１４７、水穴１４８と共に底部タンク１０４の全高流速分布の横行副流路を形成し、両タンク内の偏流・滞留を防ぐ。

［ビルジ部］ 底部タンク１０４の舷側部はビルジ殻板１１９、水平桁１１３（底部タンク内殻板１１１の延長部）、縦桁１０８に囲まれ且つ補給板１２１が１ＦＳ毎に施されているので、補強板１２１に中径の軽目穴１２２を、縦桁１０８に大径の軽目穴１２３を１ＦＳ毎に配してビルジ殻板１１９付近の滞留を局限する。

［蛇行主流路追加］ 図５に示すように、底部タンク１０４の縦桁１０８による蛇行主流路を、横桁１０９の端部交互に大径の軽目穴１４１を配して更に横方向に蛇行を可能とし、横桁１０９の中心線に小穴列１４６を配し、縦小骨１１０の貫通部スカロップ１４５と共に更に縦行副流路を形成して偏流・滞留を防ぐ。

［滅菌薬剤拡散］ 以上、タンク内循環における偏流・滞留を極力防ぐよう工夫したが、薬剤は溶液中における分子運動で拡散する性質があり、船体動揺・振動（無波浪でも、船首・尾造波、機関・プロペラによる振動あり）によるバラスト水の加速度が薬剤拡散を促進し、滅菌機能を果たすものと考える。

図２（ｂ）を参照し、バラ積船（Ｂｕｌｋ Ｃａｒｒｉｅｒ）のバラストタンク内流路を実施例３として説明すれば、バラストタンクの舷側部分は貨物艙（Ｃａｒｇｏ Ｈｏｌｄ）がホッパー状をなしており、頂部両舷に梯形断面の頂側部タンク（Ｔｏｐ−ｓｉｄｅ Ｔａｎｋ）１０５Ｔを、底部両舷に梯形断面の底側部タンク（Ｂｏｔｔｏｍ−ｓｉｄｅ Ｔａｎｋ）１０４Ｗとそれに続く矩形断面の底部タンク（Ｂｏｔｔｏｍ Ｔａｎｋ）１０４Ｂを以ってバラストタンクを構成しており、頂側部タンク１０５Ｔと底側部タンク１０４Ｗとは連絡管１３６で連結されている。

船体底部の中央部には燃料タンク１２４が配され、底側部タンク１０４Ｗと底部タンク１０４Ｂの断面積の和は、頂側部タンク１０５Ｔとほぼ同等が普通である。

頂側部タンク１０５Ｔ及び底側部タンク１０４Ｗの横桁１０９はＴ形断面桁を内外殻板（１１６、１１７、１１８，１１９、１１２）に施し、両タンク中心部は大きな空洞を成しており、底部タンク１０４Ｂは図２（ａ）の底部タンク１０４と同様である。

頂側部タンク１０５Ｔに循環主管６Ｐ、６Ｓ、循環分岐弁１３３（図示省略）、底部タンク１０４Ｂにバラスト主管２Ｐ、２Ｓ、バラスト分岐弁１３２（図示省略）、ベルマウス１３１を、図２（ａ）すなわち実施例２と同様に配する。

頂側部タンク１０５Ｔでは、循環分岐の管端１３４をタンク殻板１１６、１１７及び上甲板１１８に沿う横方向に向け、その噴出により該タンク１０５内に回転螺旋流を与え、偏流・滞留を局限する。

底側部タンク１０４Ｗでは、頂側部タンク１０５Ｔからの連絡管１３６の管端１３７を外殻板１１７に沿い垂直方向に向け、その噴出により該タンク１０４Ｗに回転流を与えるが、該連絡管１３６がバラスト注排水時の管路損失低減の関係上その噴出流速は不十分の場合は、上記循環分岐から最小限の径の噴出管１３８を連絡管１３６と並行設置し噴出流速を得てもよい。

各タンク１０５Ｔ、１０４Ｗ、１０４Ｂの内部の桁・小骨における軽目穴、小穴、スカロップ、気穴、水穴などの偏流・滞留局限に係る構造は上述の図２（ａ）（実施例２）と同様である。

１ バラストポンプユニット
２Ｐ バラスト主管（左舷） ２Ｓ バラスト主管（右舷）
３ 冷却海水ポンプユニット
４Ｐ 冷却海水ポンプ予備機 ４Ｓ 冷却海水ポンプ常用機
Ｖ１Ｃ 循環吸引弁 ＶＴ Ｔ形逆止弁
Ｖ２Ｃ 循環送水弁
Ｖ１ 冷却吸引弁 Ｖ２ 冷却送水弁
５ 滅菌装置
６Ｐ 循環主管（左舷） ６Ｓ 循環主管（右舷）
７Ｐ 海水取水系（左舷） ７Ｓ 海水取水系（右舷）
８Ｐ バラストポンプ（左舷） ８Ｓ バラストポンプ（右舷）
Ｖ１Ｐ 取水吸引弁（左舷） Ｖ１Ｓ 取水吸引弁（右舷）
Ｖ２Ｐ 排水吸引弁（左舷） Ｖ２Ｓ 排水吸引弁（右舷）
Ｖ３Ｐ 注入弁（左舷） Ｖ３Ｓ 注入弁（右舷）
Ｖ４Ｐ 排水逆止弁（左舷） Ｖ４Ｓ 排水逆止弁（右舷）
Ｖ５Ｐ 絞り弁（左舷） Ｖ５Ｓ 絞り弁（右舷）
Ｖ６、Ｖ６Ｃ 連絡弁 Ｖ５Ｃ 半絞り弁
９ 海水箱 ＶＩＭ 取水主弁
１０ ストレーナ ＶＩＢ 取水分岐弁
１１、１２ 濃度センサ
１０１ 荷液槽、載荷艙 １０２ 荷液槽横隔壁
１０３ 荷液槽縦隔壁 １０４ 底部タンク
１０５ 側部タンク １０６ タンク横隔壁
１０４Ｗ 底側部タンク １０４Ｂ 底部タンク
１０５Ｔ 頂側部タンク
１０７ タンク縦隔壁 １０８ 縦桁
１０９ 横桁 １１０ 縦小骨
１１１ ２重底内殻板 １１２ 二重底外殻板
１１３ 水平桁 １１４ 垂直桁
１１５ 肋骨（小骨） １１６ 舷側内殻板
１１７ 舷側外殻板 １１８ 上甲板
１１９ ビルジ殻板 １２０ ビルジキール
１２１ 補強板 １２２、１２３ 軽目穴
１２４ 燃料タンク
１３１ ベルマウス １３２ バラスト分岐弁
１３３ 循環分岐弁 １３４、１３７ 管端
１３５ 流路始点 １３６ 連絡管
１４１ 軽目穴 １４２ 軽目穴
１４３ 軽目穴 １４４ 小穴
１４５ スカロップ １４６ 小穴
１４７ 気穴 １４８ 水穴

Claims (6)

1. 冷却海水ポンプ予備機に装着の２組の吸引弁と送水弁で冷却海水系統からバラスト水循環系統に切替え、或いは該ポンプに隣接のバラストポンプ１台に切替弁を付加して該循環系統に切替え、滅菌装置を経て循環管路でバラストタンクに送水し、戻り水をバラスト注排水管路を経て吸引し、バラストタンク毎にバラスト水を循環して滅菌処理するよう構成した船舶のバラスト水循環処理システム。
2. バラストタンクの船軸方向の各構造桁の船首尾交互の端部に軽目穴を配し、横断面方向の各構造桁に軽目穴列及び内外殻板の縦小骨が該構造桁縁部貫通のスカロップと共に、側部タンクの頂部の循環注入管端から底部タンクのバラスト注排水管端のベルマウスに至る、蛇行主流路を構成した船舶のバラスト水循環処理システム。
3. 請求項２の蛇行主流路に、底部タンクの各横桁の端部に船体中央と舷側の両側交互に軽目穴を配して、断面方向にも蛇行流路を加えた船舶のバラスト水循環処理システム。
4. バラストタンクの船軸方向の各構造桁のそれぞれ中心線に小穴列と、該構造桁及び縦小骨の内外殻板との溶接線に接して気穴列及び水穴列をそれぞれ配し、横断面方向の各構造桁との交差部のスカロップと共に該タンク内の偏流・滞留を防止するよう、横断面方向の副流路を構成した船舶のバラスト水循環処理システム。
5. バラストタンクの舷側部に大寸の梯形断面を持つ頂側部タンクや底側部タンクにおいて、頂部の循環注入管及び両タンク連絡管の管端をタンク殻板に沿いタンク断面方向に向け、各タンクに回転副流を与えて偏流・滞留を防止するよう構成した船舶のバラスト水循環処理システム。
6. 請求項１のバラスト水循環系統に舷外排水弁を付加し、該系統の管路及び請求項２のバラストタンク内の蛇行主流路を逆方向に利用し、バラストポンプでバラスト注排水管路を経て注水し喫水線下で舷外排水するよう構成の、バラスト換水機能を付加した船舶のバラスト水循環処理システム。

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