CN102407922B - 船舶结构 - Google Patents

Abstract

船舶结构对应于多种多样船舶能够容易将多种多样方式的压舱水处理装置设于船舱内合适部位，其包括在压舱水的取水时或排水时处理压舱水中的微生物类而使之去除或灭绝的压舱水处理装置，压舱水处理装置设于船舶后方的舵机室中，压舱水泵设在机舱室内，设有自压舱水泵起按第一压舱水管道、处理装置入口侧管道、压舱水处理装置、处理装置出口侧管道、第二压舱水管道、压载箱的顺序依次连接的管道系统及第三压舱水管道，在第一压舱水管道上，设有仅允许从压舱水泵向压舱水处理装置流动的单向阀，在第一压舱水管道与处理装置入口侧管道的连通部设有第四压舱水管道，压舱水处理装置相比吃水线更靠上方，能够在紧急时将压舱水从压舱水处理装置排出到船外。

Description

船舶结构

本申请是三菱重工业株式会社于2008年9月12日提交的名称为“船舶结构”、申请号为200880106360.2的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具有对例如船舶的压舱水所包含的微生物类进行处理而使微生物类去除或灭绝或的压舱水处理装置的船舶结构。

背景技术

船舶的压舱水是为了控制船体姿势和确保船体稳定性而装载在压载箱内的海水或淡水，是船舶安全航行必不可缺少的。在船舶空载航行时，利用泵将压舱水吸入并装载在压载箱内(取水)，而在装货港口，随着货物的装载将压舱水排出(排水)。

在上述压舱水内含有各种微生物类(水生生物)，除了微小生物(细菌等微生物和浮游生物等浮游生物等)之外，该微生物类还包含鱼卵和小鱼等。

因此，由于压舱水在与装载压舱水地不同的港口(水域)排出，如果与压舱水同时移动的微生物类定居在新的环境，则担心对该水域的生态系统和水产业等经济活动造成影响。另外，担心与压舱水一起移动的一部分病原菌对人体健康带来直接影响。

因而，国际海事组织(International Maritime Organization：IMO)批准了与压舱水内所含微生物类的管理相关的条约，要求在压舱水取水时或排水时，去除微生物类或使微生物类灭绝。

作为这种去除压舱水中的微生物类或使微生物类灭绝的装置，现有技术中提出了一种液中微生物杀灭装置，其使压舱水以大于等于规定流速的速度通过设置在流路内的狭缝板，利用水流因通过狭缝而在紊乱的水流内部存在的剪切现象(由于在该场所出现流速的急剧变化)，并通过所述剪切破坏并杀灭液中的微生物。另外，还提出这样一种液中微生物杀灭装置(例如参照专利文献1)，其前后地配置狭缝位置错开的狭缝板，利用后侧狭缝板压碎在前侧面狭缝板产生的空穴时产生的冲击压进行破坏，进而将在前侧面狭缝板未能通过剪切破坏的微生物杀灭。

专利文献1日本特开2003-200156号公报

然而，由于上述压舱水处理装置是一种与货物装卸大致同时地对被吸入或排出的压舱水实施处理的装置，因此，要求具有高的处理速度(例如大型油轮的处理速度为7000m³/hr左右)，因此，而为了达到高处理速度压舱水处理装置自身存在大型化的倾向，因下述原因，难以确保将压舱水处理装置设置在船舶上的适当位置。

(1)由于压舱水处理装置要求使用电和药剂等的高级的处理水准，如果考虑到对海洋环境下的波浪、风雨的耐腐蚀性，则与甲板等船外的场所相比，优选将压舱水处理装置设置在船舱内。

(2)在将压舱水处理装置设置在船舱内时，如果考虑到确保货物装载量以及伴随着可燃性货物装载的危险区划分等因素，则避免将压舱水处理装置设置在船体中央部分，优选将压舱水处理装置设置在船首或船尾。

(3)在普通船舶设计中，通常将压舱水泵等机械器具类设置在船尾的机舱内。因而，如果将压舱水处理装置设置在船首，就必须配置从设置在船尾的压舱水泵附近的取水口至船首的长距离管道。

这样，对今后有义务设置的压舱水处理装置来说，希望一种船舶结构，其无需大幅度改变船体设计，就可容易地将压舱水处理装置设置在新造船上，并且该船舶结构也容易地适用于对旧船进行改造并设置压舱水处理装置。也就是说，希望一种不用区分新造船和旧船，而且针对像油船(LPG(液化石油气)船、LNG(液化天然气)船、油轮等)、货物船(集装箱船、滚装船、一般货物船等)以及专用船(散装货船、矿石运输船、汽车运输船等)等多种多样船舶(特别是一般商船)，能够容易地将多种多样方式的压舱水处理装置设置在船舱内合适部位的船舶结构。

发明内容

鉴于上述问题，提出本发明，本发明的目的是提供一种针对多种多样船舶，能够将多种多样方式的压舱水处理装置容易地设置在船舱内合适位置的船体结构。

为了解决上述问题，本发明采用下述措施。

本发明的船舶结构是一种包括在压舱水的取水时或排水时，对压舱水中的微生物类进行处理而使微生物类去除或灭绝的、供压舱水流通的压舱水处理装置的船舶结构，在船舶后方的船尾部具有舵机室、机舱室，该船舶结构的特征在于：供压舱水流通的上述压舱水处理装置设置在船舶后方的所述舵机室中，压舱水泵设置在机舱室内，设置有自上述压舱水泵起按照第一压舱水管道(14b)、处理装置入口侧管道(15a)、上述压舱水处理装置、处理装置出口侧管道(16)、第二压舱水管道(14d、14e)、船舶的压载箱的顺序依次连接的管道系统、以及一端同上述第一压舱水管道与上述处理装置入口侧管道的连通部连通且另一端同上述处理装置出口侧管道与上述第二压舱水管道的连通部连通的第三压舱水管道(14c)，在上述第一压舱水管道上，配置有仅允许从上述压舱水泵向压舱水处理装置的方向的流动的单向阀，在上述第一压舱水管道与上述处理装置入口侧管道的上述连通部，设置有与排水口连通的第四压舱水管道(14g)，上述压舱水处理装置相比上述吃水线更靠上方配置，由此能够在紧急情况下将压舱水从上述压舱水处理装置排出到船外。

根据这种船舶结构，由于将压舱水处理装置设置在船舶后方的所述舵机室中，所以减少了各种控制设备和电气设备的限制。因此，不用大幅度改变船舶结构或船型，就能有效地利用船舶内的空间，容易地设置各种压舱水处理装置。

上述船舶结构中，优选将上述压舱水处理装置设置在比上述船舶的吃水线更靠上方，由此，例如，紧急时能够容易将压舱水向船外排出。

另外，上述船舶结构中，优选所述压舱水处理装置设置在比压载箱的顶部更靠下方。由此，能够不需要多余的改造并且省去无用的浪费。

另外，上述船舶结构中，优选上述压舱水处理装置是大气开放型的压载水处理装置。由此，能够不需要多余的改造并且省去无用的浪费。

另外，上述船舶结构中，优选上述压舱水处理装置设置在舵机室内。由此，不需要改变船体结构和船型，能够容易确保设置压舱水处理装置的必要空间。

另外，上述船舶结构中，优选上述压舱水处理装置分割为第一处理单元和第二处理单元并且设置在舵机室内。由此，在设置结构和形状不同的各种方式的压舱水处理装置时，能够灵活地满足各种条件。

另外，上述船舶结构中，优选上述压舱水处理装置与设置有压舱水泵的机舱邻接配置，由此，能够抑制配管长度和配管空间的增加，能够抑制伴随压舱水处理装置的压力损失为最小限。

根据上述本发明的船舶结构，在今后有义务设置压舱水处理装置时，无需大幅度改变船体设计或船型，而且即使在将压舱水处理装置设置在新造船上或改造旧船并设置压舱水处理装置时，对应于多种多样的船舶，也能容易地设置多种多样方式的压舱水处理装置。

附图说明

图1是作为本发明船舶结构的一种实施形态，设置了压舱水处理装置的船舶船尾部的放大视图。

图2是压舱水处理装置取水时的系统图。

图3是压舱水处理装置排水时的系统图。

图4是表示船舶结构的一个示例的LNG船的整体结构的视图。

附图标记说明

1 LNG船 4 船尾部 6 压载箱 7 居住区 8 机舱 9 舵机室(非防爆区域) 10 空闲空间 12 取水口 12’ 缓冲箱用取水口 13 压舱水泵

13’ 处理后水输送泵 14 压舱水管道系统 15 处理装置入口侧管道系统 16 处理装置出口侧管道系统 16’ 处理后水输送管道系统 17 排水口 20 压舱水处理装置 30甲板 40 吃水线

具体实施方式

下文将根据附图说明本发明船舶结构的一个实施形态。

图4是表示作为船舶结构一个示例的LNG船1的船体结构的视图。该LNG船1从船体前方按顺序划分为船首部2、船体中央部3和船尾部4。

船首部2是位于LNG船1的航行方向前方的部分，其设置有船首侧仓库等。多个(在图示示例中3个)LNG罐5沿船体轴线配置在设置于船首部2后方的船体中央部3上。另外，在船体中央部3，利用形成在球形LNG罐5的下部周边的空间，分隔为多个的压载箱6形成在船体左右两侧。

在成为船体中央部3后方的船尾部4设置了例如图1所示的居住区7、机舱室8、舵机室9和空闲空间10。而且，图中附图标记11表示设置在LNG船1的船尾的船舶推进用螺旋桨。

居住区7是设置在船尾部4的上部前方的空间部分，LNG船1的掌舵室和船员居室等设置在居住区7。

机舱室8是配置在居住区7下方的空间部分，例如构成螺旋桨11的驱动源的发动机和LNG船1内使用的电力发电设备等各种机械设备设置在机舱室8内。

舵机室9是设置在机舱室8的后方上部的空间部分，设置有用于使LNG船1的舵(图中未示)驱动的机械设备(操舵装置)等。

空闲空间10是形成在舵机室9下方或前方的空间部分，由于在船尾3的下部船宽缩小，因此空闲空间10成为狭窄空间。根据需要，该空闲空间10可以用作尾尖舱(aft peaktank)等的设置空间。

在上述LNG船1的合适部位设置有压舱水处理装置20，该压舱水处理装置20是一种能够去除或灭绝压舱水所包含的各种微生物类的装置，其中为了控制船体姿势和确保稳定性，而将压舱水装载在压载箱6内。也就是说，根据装载状态等，被取水到压载箱6内的压舱水随着货物的装载量的增加而排水，因此，压舱水处理装置20是一种在取水时或排水时实施处理，以便能够在去除或灭绝压舱水包含的微生物类的状态下排水，并能够防止在取水港周边生息的微生物类排放到其他海域而影响生物系统的装置。

上述压舱水处理装置20配置在成为船舶后方的船尾部4的舵机室9内。

图1所示压舱水处理装置20包括第一处理单元21和第二处理单元22。此处的第一处理单元21和第二处理单元22是被分割配置为具有必要处理能力的两个单元，每一个单元均配置在舵机室9内。而且，对压舱水处理装置20来说，并不局限于分割为第一处理单元21和第二处理单元22的结构，可对应于处理方式和其他条件，进行适当的改变。

在图1中，附图标记12表示压舱水的取水口，13表示压舱水泵，从取水口12取水的压舱水通过压舱水管道系统14供给到压载箱6。

经由处理装置入口侧管道系统15和处理装置出口侧管道系统16，压舱水处理装置20与将从取水口12取水的压舱水向压载箱6供给的压舱水管道系统14相连。

图2和图3是表示压舱水处理装置20、随着压舱水泵13的运行从取水口12向压载箱6供给压舱水的压舱水管道系统14、以及对压舱水处理装置20和压舱水管道系统14之间进行连接的处理水管道系统15的结构示例的管道系统图。而且，在图2和3中，附图标记17表示压舱水的排水口，V1～V7表示开闭阀，CV1表示单向阀。

而且，在图2和3的管道系统中，压舱水处理装置20为1个单元，图2表示取水时的水流流动，图3表示排水时的水流流动。

在图2所示压舱水的取水时，通过运行压舱水泵13，从取水口12吸入压舱水，从取水口12吸入的压舱水通过设置有开启状态的开闭阀V1的压舱水管道14a以及压舱水管道14b，流入压舱水泵13内。该压舱水利用压舱水泵13加压送水，通过设置有单向阀CV1的压舱水管道14b和处理装置入口侧管道15a供给到压舱水处理装置20。

上述单向阀CV1仅允许压舱水沿从压舱水泵13向压舱水处理装置20的方向(图中箭头所示方向)的流动。而且在这种压舱水的取水时，设置在处理水管道15a上的开闭阀V6开启，设置在压舱水管道14c上的开闭阀V2、设置在压舱水管道14f上的开闭阀V3和设置在压舱水管道14g上的开闭阀V4、V5全部关闭。供给到压舱水处理装置20的压舱水在受到去除或灭绝压舱水所包含的微生物类的处理后，通过开闭阀V7、处理装置出口侧管道16、压舱水管道14d和压舱水管道14e，储存在压载箱6内。从而，在压载箱6内储存有去除微生物类或使微生物类灭绝状态的压舱水。

而且，在压舱水处理装置20使用缓冲箱时，代替处理装置出口侧管道系统16，压舱水处理装置20经由处理后水输送泵13’、处理后水输送管道系统16’与缓冲箱用取水口12’相连，其中压舱水的流动仅在这些地方发生变化。

然后，下文将参照图3说明压舱水的排水。而且，在排水时，开闭阀V1、V6、V7从开启转为关闭，开闭阀V3、V4、V5从关闭变为开启。

在图3所示压舱水的排水时，通过运行压舱水泵13，吸入压载箱6内的压舱水。从压载箱6吸入的压舱水通过压舱水管道14e、设置有开启状态的开闭阀V3的压舱水管道14f以及压舱水管道14b，流入到压舱水泵13内。该压舱水通过压舱水泵13加压送水，通过设置有单向阀CV1的压舱水管道14b以及设置有开闭阀V4、V5的压舱水管道14g，从排水口17排出到船外。

从而，通过在压舱水取水时，实施去除压舱水中的微生物类或使微生物类灭绝的处理，储存在压载箱6内的压舱水中没有发现微生物类生存等。从而，即使LNG船1装载有压舱水并向装货港口航行，随着在装货港口进行装货作业时将压舱水排出到船外，也不会对装货港口周边水域的生态环境造成影响。

另外，在上述说明中，虽然在压舱水取水时，通过压舱水处理装置20处理微生物类，但是也可以在压舱水排水时，通过压舱水处理装置20处理微生物类。

还有，上述压舱水处理装置20设置在成为LNG船1后方的舵机室9内。由于该压舱水处理装置20随着装卸作业的进行，对被取水或排水的压舱水进行处理，因此，要求高的处理速度且大型化。因而，在设置压舱水处理装置20时，必须需要大的空间。另外，由于压舱水处理装置20存在各种各样方式，虽然现有技术中对压舱水处理装置20必须要求很大设置空间没有改变，但是作为设置空间所要求的条件(形状等)却变得多种多样。

像LNG船1那样的普通船舶将螺旋桨11和航行用发动机设置在船体后方。因而，如果没有特别原因，压舱水泵13设置在船体后方的机舱室8内。从而，为了抑制管道长度和管道设置空间的增大，最好将压舱水处理装置20设置在压舱水泵13附近。

另一方面，舵机室9邻接机舱室8，而且位于螺旋桨11和舵的正上方，因此，从作为应付因它们的驱动所引起的振动的对策等来考虑，设置了比较宽阔的空间。因而在舵机室9的内部，能够容易地确保能够设置压舱水处理装置20的大的设置空间。也就是说，在舵机室9内，不用大幅度地改变船体结构和船型，就能容易确保压舱水处理装置20的设置所必需的空间。

具体地说，由于舵机室9的空间具有上述振动问题，剩余有不合适通常设备设置场所(空间)的空间。然而，由于压舱水处理装置20主要在LNG船1停船时使用，能够在不存在上述振动的状态下使用。本发明人们着眼于上述船舶结构，发现舵机室9最合适作为压舱水处理装置20的设置场所。

也就是说，由于在船舶停泊在港口实施装卸作业时实施压舱水的取水或排水，因此，在压舱水处理装置20运行时，船舶航行用的发动机和舵不驱动，从而，压舱水处理装置20运行时，无需考虑舵机室9周围的振动，舵机室9最合适作为压舱水处理装置20的设置场所。此外，尽管需要时会在航海时也进行处理，但是并不由此否定舵机室9是最合适作为压舱水处理装置20的设置场所的这种情况。

按照所谓的压舱水处理装置20设置在压舱水泵13附近的观点，也考虑到将压舱水处理装置20设置在机舱室8内。然而，普通船舶设计中的机舱室8内如果考虑到维修和操纵性，除了有特别重要事情的情况之外，机舱室8内作为设置各种设备的场所。而且考虑通行性和作业性，并且机舱室8内必须确保设备的设置和维修所必需的最小空间是实际情况，所以实质上机舱室8内已无多余空间。因而，如果将压舱水处理装置20设置在机舱室8内，为了使机舱室8大型化，船壳改变设计等船体结构和船型的大幅度改变是必要的。

特别是在适用现有船只时，如果改造机舱室8而设置压舱水处理装置20，就必须对船体结构进行大规模的改造工作。这种改造工作伴随着成本和工程时间的增大，因此，将机舱室8作为压舱水处理装置20的设置场所存在很多问题，非常困难。

另外，舵机室9位于在机舱室8上部配置的船员居住区7的附近，有利于作业时等进出舵机室9。即使从该角度出发，舵机室9也合适用作压舱水处理装置20的设置场所。

另外，由于舵机室9是船内空间，无需针对海洋环境下的波浪和风雨，采取防腐蚀措施，从此观点出发，舵机室9也合适用作压舱水处理装置20的设置场所。

另外，舵机室9由于在操舵装置的上方存在比较大的上部空间，因此，例如如图1所示，也可以在该空间的中间位置等处形成甲板30，并设置压舱水处理装置20。这种结构有效立体地利用了舵机室9内的空间，因此，能够容易地实现例如图1所示那样的第一处理单元21设置在甲板30上、第二处理单元22设置在舵机室9的底板上的分割结构。从而，在设置结构和形状等不同的各种方式的压舱水处理装置20时，对应于各种条件，能够采用各种灵活对策。

而且虽然在图1所示结构例中，将第一处理单元21设置在甲板30上，但是并不局限于此。

另外，如果将压舱水处理装置20设置在舵机室9内，在压舱水处理装置20必须采用缓冲箱方式时，则可以利用设置在附近的空闲空间10内的尾尖舱等作为缓冲箱。

如果采用这种结构，有效地利用空闲空间10的空间，能够容易地确保缓冲箱的设置空间。也就是说，由于缓冲箱仅是储存压舱水的设备，即使是位于船尾并成为复杂形状的空闲空间内，也能不受空间形状的制约，能够有效地利用。

另外，当压舱水处理装置20是大气敞开型时，在上述结构上应避免万一将其设置在船舶吃水线40以下的情况。另一方面，当将压舱水处理装置20设置在压载箱6的顶部以上并利用现有压舱水泵13时，必须实施提高压舱水泵13的排出压力等的多余改造，产生浪费。从而在压舱水处理装置20是大气敞开型时，将其设置在位于船舶吃水线40以上并位于压载箱6的顶部下方的舵机室9内，则非常合理。

这样，根据上述本发明的船舶结构，对今后有义务设置的压舱水处理装置20，无需大幅度改变船体设计或船型，而且即使在将压舱水处理装置设置在新造船上或改造旧船并设置压舱水处理装置时，对应于多种多样的船舶，也能容易地设置多种多样方式的压舱水处理装置。也就是说，本发明能够有效地利用作为船舶结构所必不可少的舵机室9的空间，本发明发现配置上的制约或对其他船舶结构影响小的舵机室9是船舶结构中压舱水处理装置20的最佳设置场所。

另外，由于舵机室9与设置有压舱水泵13的机舱室8邻近，因此，能够减少处理装置入口侧管道系统15和处理装置出口侧管道系统16所必需的管道长度和管道设置空间，能够将伴随着压舱水处理的压力损失遏制在最小限度。

另外，由于舵机室9是非防爆区域，因此，也具有对各种控制设备和电气设备的制约少的优点。

另外，由于舵机室9位于船舶的吃水线上方，也具有在紧急情况下能够容易地将压舱水排出到船外的优点。

本发明并不局限于上述实施形态，在不脱离本发明实质精神范围内，能够进行各种改进。

Claims (5)

1.一种船舶结构，其包括在压舱水的取水时或排水时，对压舱水中的微生物类进行处理而使微生物类去除或灭绝的、供压舱水流通的压舱水处理装置，船舶后方的船尾部具有舵机室、机舱室，该船舶结构的特征在于：

供压舱水流通的上述压舱水处理装置设置在船舶后方的所述舵机室中，

压舱水泵设置在机舱室内，设置有自上述压舱水泵起按照第一压舱水管道(14b)、处理装置入口侧管道(15a)、上述压舱水处理装置、处理装置出口侧管道(16)、第二压舱水管道(14d、14e)、船舶的压载箱的顺序依次连接的管道系统、以及一端同上述第一压舱水管道与上述处理装置入口侧管道的连通部连通且另一端同上述处理装置出口侧管道与上述第二压舱水管道的连通部连通的第三压舱水管道(14c)，

在上述第一压舱水管道上，配置有仅允许从上述压舱水泵向压舱水处理装置的方向的流动的单向阀，在上述第一压舱水管道与上述处理装置入口侧管道的上述连通部，设置有与排水口连通的第四压舱水管道(14g)，

上述压舱水处理装置相比上述船舶的吃水线更靠上方配置，由此能够在紧急情况下将压舱水从上述压舱水处理装置排出到船外。

2.如权利要求1所述船舶结构，其特征在于：上述压舱水处理装置设置在比压载箱的顶部更靠下方。

3.如权利要求1或2所述的船舶结构，其特征在于：上述压舱水处理装置是大气敞开型的压舱水处理装置。

4.如权利要求1所述的船舶结构，其特征在于：上述压舱水处理装置分割为第一处理单元和第二处理单元并且设置在上述舵机室内。

5.如权利要求1或2所述的船舶结构，其特征在于：上述压舱水处理装置与设置有压舱水泵的机舱室邻接配置。