JP3671217B2

JP3671217B2 - 船舶

Info

Publication number: JP3671217B2
Application number: JP2002085174A
Authority: JP
Inventors: 賢次郎疋田
Original assignee: National Maritime Research Institute
Current assignee: National Maritime Research Institute
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2003276676A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貨物輸送用の船舶に関する。特には、船舶に備えられたバラストタンクや船倉の構造に改良を加えた船舶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鉱石等の貨物用船舶には、航行の安定性をはかるため、バラストタンクが設けられている。貨物が積載されるときは、バラストタンクを空にし、貨物が降ろされたあとは、バラストタンクに張水し、船体の浮力を調整して船体を安定に保っている。張水される水の量は、貨物の重量によって調整される。
【０００３】
このバラスト水の置換には、シーケンシャル法とフロースルー（オーバーフロー）法がある。シーケンシャル法は、バラストタンクをいったん空にしてから、ポンプ等で新しい海水を汲み上げて同タンクを張水する方法である。フロースルー法は、バラストタンクを張水したまま、同タンクの底部から新しい海水を送り込み、貯留されていた古いバラスト水を溢れさせる方法である。
これらの方法によるバラスト水置換は、海洋汚染規制により近海での作業が規制されているため、外洋上で行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のシーケンシャル法においては、貨物の状態によっては船舶の強度が不足したり、いったん空にすると船体が浮上してしまい安定性上危険であることがある。一方、フロースルー法においては、通常、バラストタンクの容量の４倍程度の海水が必要とされ、作業時間が長くなる。あるいは、ポンプ等の設備が大型化し、コストアップする。
【０００５】
また、バラストタンクに張水したり、液体状の貨物を船倉に貯留させた場合、航行中に液面がスロッシングし、船体の安定性が得られないことがある。また、液体が揮発性の場合は、航行中に液面から揮発分が揮発してしまうことがある。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、バラストタンクのバラスト水置換方法や液体貨物の輸送方法に改良を加えた船倉を有する船舶を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の船舶の第一の特徴は、船倉内を移動可能な仕切り板を備えることである。
一つの船倉を仕切り板で複数に分割できるため、船倉内の空間を有効に利用できる。このとき、荷物の種類や量に応じて仕切り板を移動させて、分割部の大きさを設定することができる。分割された空間の間を液密とすることで、異種の液体の混合を避けることができる。
また、仕切り板を船倉を上下に分割する方向に位置させ、液体を下分割に充填して液面上に蓋のように仕切り板を接触させると、液面のスロッシングを防止でき、揮発成分の揮発を抑えることができる。
【０００８】
本発明においては、前記仕切り板をガイドするガイドポストを有するので、仕切り板の移動がスムーズになる。
【０００９】
本発明においては、前記船倉がバラストタンクとして使用されるものであり、前記仕切り板周辺にシール部材を設け、前記仕切り板の移動方向の両端部にバラスト注排水手段を設ける。
バラストタンクの場合には、仕切り板で区切られた一方の分割部に出発地の近海の海水を張水した状態で出航する。そして、外洋上で、貯留されていた海水を排水しつつ、同時に仕切り板を移動させて、他方の分割部に外洋の海水を入れ、タンク内に外洋の海水を張水する。この方法によれば、タンク内の海水を完全に置換することができる。さらに、バラストタンク内をいったん空にすることもないため、船体の安定性を保つことができる。また、置換する水の量が最低限の量であり、設備が大型化せず、作業時間を短くすることができる。
本発明の第一の船舶は、タンク１内を上下に２つに分割する移動可能な仕切り板３、及び、該仕切り板をガイドするガイドポスト５を有し、前記仕切り板３には、前記ガイドポスト５が貫通する貫通孔７が開けられており、該貫通孔７の内壁と、前記ガイドポスト５の外周面はシール部材９により液密かつ摺動可能に接しているとともに、前記仕切り板３の外周壁と前記タンク１との間もシール部材１１により液密かつ摺動可能に接しており、前記仕切り板３の移動方向の両側にバラスト注排水手段１３、１５、１７、１９、２１が設けられており、タンク上部１Ｔのバラスト注排水配管（上配管１５）は、タンク内に延びる延長配管１７に接続していて、その先端口は、仕切り板３の位置に関らず、常に仕切り板３の上面に接しているか、または、タンク上部１Ｔからタンク１の底に延びる柔軟性ホース５３、若しくは、伸縮性配管６３が設けられており、仕切り板３は、タンク上部１Ｔ若しくはタンク下部１Ｂに注入された海水の量と、タンク下部１Ｂ若しくはタンク上部１Ｔから排水される海水の量とのバランスに応じてガイドポスト５に沿って自動的に押し下げ若しくは押し上げられることを特徴とする。
本発明の第二の船舶は、タンク３１内を左右に２つに分割する移動可能な仕切り板３３、及び、該仕切り板をガイドするガイドポスト３５を有し、該仕切り板３３には、ガイドポスト３５が貫通する貫通孔３７が開けられており、該貫通孔３７の内壁と、ガイドポスト３５の外周面はシール部材３９により液密かつ摺動可能に接しているとともに、前記仕切り板３３の外周壁とタンク３１との間もシール部材４１により液密かつ摺動可能に接しており、前記仕切り板３の移動方向の両側にバラスト注排水手段４３、４５、４７、４９が設けられており、仕切り板３３は、タンク３１の両側に注入された海水の量と排水される海水の量とのバランスに応じてガイドポスト３５に沿って自動的に左右に動くことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る船舶のバラストタンクの構造を模式的に説明する正面断面図である。
図２は、船体の一例の正面断面図である。
図２に示すように、貨物船の船体１５１は、船体の長手方向に延びる船倉１５３が設けられている。また、船底には、船体の長手方向に延びる支持構造物（キール）１５５が設けられている。船倉１５３の両側にはサイドバラストタンク１５７、支持構造物１５５の両側にはボトムバラストタンク１５９が設けられている。各バラストタンクは、船体の長手方向に１０個程度に分割されて配置されている。
【００１１】
図１に示すように、バラストタンク１の内部には、同タンク内を上下に２つに分割する移動仕切り板３が配置されている。移動仕切り板３は、タンク１内を上下に延びるガイドポスト５に沿って上下方向に移動する。仕切り板３は、例えばＦＥＰやプラスチック、中空の鋼板等で作製される。
【００１２】
仕切り板３には、ガイドポスト５が貫通する貫通孔７が開けられている。この貫通孔７の内壁と、ガイドポスト５の外周面はシール部材９により液密かつ摺動可能に接している。さらに、仕切り板３の外周壁と、タンク内壁１ａとの間もシール部材１１により液密かつ摺動可能に接している。
【００１３】
仕切り板３で仕切られたタンク上部１Ｔの上端付近には、弁１３を備えた上配管１５が接続している。上配管１５は、タンク１との接続部でタンク内に延びる延長配管１７に接続している。延長配管１７は、例えばホースのようなもので、その先端口は、仕切り板３の位置に関らず、常に仕切り板３の上面に接している。または、延長配管１７の先端口にフロートのようなものを備え、タンク上部１Ｔ内に貯留されている海水の水面上に、同口を水面に潜らせた状態で浮遊していてもよい、
タンク下部１Ｂの底面１ｂには、弁１９を備えた下配管２１が接続している。
【００１４】
次に、このバラストタンク１の海水注水・置換方法について説明する。
空のバラストタンク１にバラスト水を注入する際は、下配管２１の弁１９を開き、ポンプ（図示されず）によって、下配管２１を通して海水をタンク下部１Ｂに所定量注入して、タンク１を張水する。このとき、仕切り板３はタンク下部１Ｂに入り込んだ海水の上面に接し、注入された海水によってガイドポスト５に自動的に沿って押し上げられる。そして、この状態で外洋まで航海する。
【００１５】
外洋に出ると、今度は、下配管２１の弁１９を開き、タンク下部１Ｂ内の海水を外洋に排水する。同時に、上配管１５の弁１３を開き、ポンプ（図示されず）によって、上配管１５と延長配管１７を通して外洋の海水をタンク上部１Ｔに注入する。すると、仕切り板３は、タンク上部１Ｔに注入された海水の量と、タンク下部１Ｂから排水される海水の量とのバランスに応じてガイドポスト３に沿って自動的に押し下げられる。
そして、タンク下部１Ｂを完全に空になるまで排水し、タンク上部１Ｔに所定量の海水を注入してタンクを張水する。この状態で目的地まで航行する。この状態においては、仕切り板３はタンク１の底面１ｂ上にある。
【００１６】
なお、タンク上部１Ｔに張水された海水を抜くときは、上配管１５から排水する。タンク上部１Ｔに張水された状態において、延長配管１７の先端口は、タンク底面上の仕切り板３の上面に位置しており、タンク上部１Ｔ内の海水は、延長配管１７から上配管１５を通って排水される。
【００１７】
タンク上部１Ｔに張水された海水の水深ｄが１０ｍを越えた場合、上述のポンプでの吸い込みができなくなる。このような場合、以下のいずれかの方法によって上部１Ｔの排水を行う。
▲１▼延長配管１７の先端にポンプ５１を取り付け、このポンプ５１で上部１Ｔの海水を汲み上げて上配管１５から排水する。
▲２▼上部１Ｔからタンク１の底に延びる柔軟性ホース５３を設ける。ホース５３は仕切り板３に開けられた貫通孔５２からタンク下部１Ｂを通り、タンク１の底で、開閉弁５５を備えた下配管５７に接続している。上部１Ｔを排水する場合、弁５５を開くと、上部１Ｔの海水は重力によって貫通孔５２からホース５３を通り、下配管５７から排水される。なお、ホース５３は柔軟性を有するため、仕切り板３が下降しても、仕切り板３とタンク下部１Ｂ底面との間に折りたたまれて収容される。
【００１８】
(3)上部１Ｔからタンク１の底に延びる伸縮性配管６３を設ける。伸縮性配管６３は、上配管５９と下配管６１からなる。上配管５９の上端は回転式ジョイント５７で、仕切り板３の貫通孔５６に接続している。下配管６１の下端は回転式ジョイント６４で、弁６７を備えた下配管６７に接続している。上部１Ｔを排水する場合は、弁６５を開くと、上部１Ｔの海水は貫通孔５６から伸縮性配管６３を通り、下配管６７から排水される。
仕切り板３が下降すると、伸縮性配管６３の上配管５９の上端が回転式ジョイント５７で回転し、かつ、下配管６１の下端が回転式ジョイント６４で回転し、同時に上配管５９が下配管６１内に収縮して伸縮性配管６３のタンク高さ方向の長さが短くなる。
【００１９】
この方法によれば、外洋上でのバラスト水置換時に、バラストタンク内をいったん空にすることがなく、船体の安定性を保つことができる。また、置換する水の量が最低限の量（タンク全体の容量）であり、設備が大型化せず、作業時間を短くすることができる。
【００２０】
なお、出発地で最初に海水を入れるタンク内の位置は、タンク上部であってもよい。バラスト水交換地点と出発地との距離と、同交換地点と目的地との距離を比較し、その距離が長い方の航行時に、バラスト水をタンク下部に入れると、スロッシングが発生する航行距離を短くできる。
【００２１】
また、このタンクは、バラストタンクとしてのみでなく、貨物を収容する船倉としても使用できる。船倉として使用した場合は、一つの船倉に２つの種類の貨物を搭載できる。また、貨物が液体の場合は、タンク下部に貯留させることにより、スロッシングが発生せず、また、揮発成分を含有する液体においては揮発成分を揮発させることなく輸送できる。
【００２２】
図３は、図１のバラストタンクのシール構造の一例を模式的に説明する図である。
シール部材は、例えば、仕切り板３の外周上面に沿って固定された環状のゴムリング２３である。仕切り板３の幅は、タンク内壁１ａの幅より狭く、ゴムリング２３の幅は、タンク内壁１ａの幅と仕切り板３の幅の差Ｄの半分の長さＤ／２より長い。
【００２３】
仕切り板３が下方向に移動するとき、ゴムリング２３はタンク内壁１ａに沿って上方向に変形しながら、主に同リング２３の外側面の下の角２３ａで同内壁を摺動する。仕切り板３が上方に移動するときは、ゴムリング２３がタンク内壁１ａに沿って下方向に変形しながら、主に同リングの外側面の上の角２３ｂで同内壁を摺動する。
このように、仕切り板３が上下のいずれの方向に移動しても、ゴムリング２３の外側面の一部がタンク内壁１ａと接触した状態であるため、仕切り板３の上下の区画は液密に保たれる。
【００２４】
なお、ポスト５と仕切り板３との間のシール部材９にもこのようなゴムリングを使用できる。シール部材９、１１としては、他にシリコン樹脂、フッ素樹脂、黒鉛、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）等の固体潤滑剤により形成したり、これらの材料で膜を作ってもよい。
【００２５】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る船舶の船倉の構造を模式的に説明する側面断面図である。
この例の船倉（タンク）３１は、内部を左右に２つに分割する移動仕切り板３３が配置されている。移動仕切り板３３は、タンク３１内を左右に延びるガイドポスト３５に沿って左右方向に移動する。
【００２６】
そして、仕切り板３３には、ガイドポスト３５が貫通する貫通孔３７が開けられている。この貫通孔３７の内壁と、ガイドポスト３５の外周面はシール部材３９により液密かつ摺動可能に接している。さらに、仕切り板３３の外周壁と、船倉との間もシール部材４１により液密かつ摺動可能に接している。
【００２７】
仕切り板３３で仕切られた左部３１Ｌには、弁４３を備えた左配管４５が接続している。右部３１Ｒには、弁４７を備えた、右配管４９が接続している。
【００２８】
このように、船倉を移動仕切り板で左右に分割しても、図１のタンクと同様の効果を得ることができる。なお、左部３１Ｌと右部３１Ｒに貯留される貨物の重量は等しいことが好ましい。
【００２９】
上述の例では、仕切り板が一枚の例を示したが、仕切り板の数は複数であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、バラスト水置換時に船体の安定性を保ち、置換する水の量を最低限として作業時間を短くしたバラストタンクを備える船舶を提供できる。さらに、貨物液体のスロッシングが発生せず、揮発成分を含む液体の輸送時には揮発成分の揮発を抑えた船倉を備えた船舶を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る船舶のバラストタンクの構造を模式的に説明する正面断面図である。
【図２】船体の一例の正面断面図である。
【図３】図１のバラストタンクのシール構造の一例を模式的に説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る船舶の船倉の構造を模式的に説明する側面断面図である。
【符号の説明】
１バラストタンク３仕切り板
５ガイドポスト７貫通孔
９シール部材１１シール部材
１３弁１５上配管
１７延長配管１９弁
２１下配管２３ゴムリング
３１船倉３３仕切り板
３５ガイドポスト３７貫通孔
３９シール部材４１シール部材
４３弁４５左配管
４７弁４９右配管
５１ポンプ５２貫通孔
５３ホース５５弁
５７回転式ジョイント５９上配管
６１下配管６３伸縮性配管
６４回転式ジョイント６５弁
６７下配管
１５１船体１５３船倉
１５５支持構造物（キール）１５７サイドバラストタンク
１５９ボトムバラストタンク

Claims

船倉１内を上下に２つに分割する移動可能な仕切り板３、及び、該仕切り板をガイドするガイドポスト５を有し、
前記仕切り板３には、前記ガイドポスト５が貫通する貫通孔７が開けられており、
該貫通孔７の内壁と、前記ガイドポスト５の外周面はシール部材９により液密かつ摺動可能に接しているとともに、前記仕切り板３の外周壁と前記船倉１との間もシール部材１１により液密かつ摺動可能に接しており、
前記仕切り板３の移動方向の両側にバラスト注排水手段１３、１５、１７、１９、２１が設けられており、
船倉上部１Ｔのバラスト注排水配管（上配管１５）は、船倉内に延びる延長配管１７に接続していて、その先端口は、仕切り板３の位置に関らず、常に仕切り板３の上面に接しているか、または、船倉上部１Ｔから船倉１の底に延びる柔軟性ホース５３、若しくは、伸縮性配管６３が設けられており、
仕切り板３は、船倉上部１Ｔ若しくは船倉下部１Ｂに注入された海水の量と、船倉下部１Ｂ若しくは船倉上部１Ｔから排水される海水の量とのバランスに応じてガイドポスト５に沿って自動的に押し下げ若しくは押し上げられることを特徴とする船舶。
前記仕切り板３により、前記バラスト上面のスロッシングを防止することを特徴とする請求項１記載の船舶。
船倉３１内を左右に２つに分割する移動可能な仕切り板３３、及び、該仕切り板をガイドするガイドポスト３５を有し、
該仕切り板３３には、ガイドポスト３５が貫通する貫通孔３７が開けられており、
該貫通孔３７の内壁と、ガイドポスト３５の外周面はシール部材３９により液密かつ摺動可能に接しているとともに、前記仕切り板３３の外周壁と船倉３１との間もシール部材４１により液密かつ摺動可能に接しており、
前記仕切り板３の移動方向の両側にバラスト注排水手段４３、４５、４７、４９が設けられており、
仕切り板３３は、船倉３１の両側に注入された海水の量と排水される海水の量とのバランスに応じてガイドポスト３５に沿って自動的に左右に動くことを特徴とする船舶。