JP2000128281A - 液体貯蔵タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補強材による補強や、壁部の厚みを増大する
等の手段を講じることなく共振を抑制する。 【解決手段】 液体を貯蔵するタンク本体１１と、この
タンク本体１１内を上下方向に仕切る仕切板１２とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶等に配備され
る液体貯蔵タンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２１は、船舶等に配備される液体貯蔵
タンク１を示している。この液体貯蔵タンク１は、側壁
２で囲まれた狭い空間に流体を閉じこめる構造を有した
いわゆる狭隘タンクである。なお、この液体貯蔵タンク
１には、例えば、水、油、海水、廃液等の液体が貯蔵さ
れる。このような構造を有した液体貯蔵タンク１は、側
壁が無限水域に接する構造のタンクに比べて貯蔵液体の
付加質量が大幅に増加するので、空の状態における側壁
２の振動数に比べて貯蔵時における同振動数が大きく低
下する。このため、図２２に示すように、側壁２が起振
振動（船舶においては、エンジンやプロペラの回転に基
づく振動）と共振して大きく振動し、その結果、その構
造部材にクラックが発生することがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記共振を防止するた
め、補強材でタンク１を補強することや、このタンクの
側壁２等の厚みを増大すること等が考えられるが、これ
らはいずれもタンク１の製造コストを大幅に増加させ
る。本発明の課題は、このような状況に鑑み、補強材に
よる補強や、壁部の厚みを増大する等の手段を講じるこ
となく共振を抑制することができる液体貯蔵タンクを提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、液体を貯
蔵するタンク本体と、このタンク本体内を上下方向に仕
切る着脱自在な仕切板とを備えた構成を有する。第２の
発明は、第１の発明において、前記仕切板に開口を形成
した構成を有する。第３の発明は、第２の発明におい
て、前記開口に網状体を介在させた構成を有する。第４
の発明は、液体を貯蔵するタンク本体と、このタンク本
体内に立設した可動壁とを備えた構成を有する。第５の
発明は、液体を貯蔵するタンク本体と、このタンク本体
内に上下方向に配設したルーバーとを備えた構成を有す
る。第６の発明は、液体を貯蔵するタンク本体と、この
タンク本体に貯蔵された液体の液面を覆うフロートとを
備えた構成を有する。第７の発明は、液体を貯蔵するタ
ンク本体と、このタンク本体の底部に設けたエア吹出し
手段とを備えた構成を有する。第８の発明は、液体を貯
蔵するタンク本体と、このタンク本体の壁に着脱自在に
付着させる質量増加部材とを備えた構成を有する。第９
の発明は、液体を貯蔵するタンク本体と、一端を前記タ
ンク本体の側壁に連結するとともに、他端を前記タンク
本体内の貯蔵液体の最高水位よりも高い位置に位置させ
た複数本のパイプとを備え、前記各パイプの一端を前記
側壁の上下方向に配列させて前記タンク本体の内部に連
通させた構成を有する。第１０の発明は、液体を貯蔵す
る複数のタンク本体と、これらのタンク本体相互間で貯
蔵液体を流入出させる手段とを備えた構成を有する。第
１１の発明は、 液体を貯蔵するタンク本体と、このタン
ク本体内の貯蔵液体中に浸漬されて該貯蔵液体の振動を
減衰させる減衰付加材とを備えた構成を有する。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１および図２は、それぞれ本発
明に係る液体貯蔵タンクの一実施形態を示した斜視図お
よび平面図である。この液体貯蔵タンク１０−１は、上
部が開口した平面四角状の箱体からなるタンク本体１１
と、このタンク本体１１の内部を上下方向に仕切る仕切
板１２とを備えている。なお、このタンク本体１０−１
は、側壁１１ａ，１１ｂ間および側壁１１ｃ，１２ｄ間
の距離が共に小さい、いわゆる狭隘タンクであり、水、
油、海水等の液体を貯蔵するために、例えば、図３に示
す船舶３０の機関室３１の上方に配置される。

【０００６】タンク本体１１は、各側壁１１ａ〜１１ｄ
の内面にガイドレール１３をそれぞれ２条設けてある。
ガイドレール１３は、コ字状の断面を有し、タンク本体
１１の上下方向に沿って設けられている。そして、相対
向する側壁部の各ガイドレール１３は、互いに対向して
位置している。タンク１０−１を振動させる起振振動の
振動数は、図４に示したように、プロペラ３２（図３参
照）の回転数に比例して増加する。いま、仕切板１２を
タンク本体１１に取付けていない状態での側壁１１ａの
共振振動数をｎ１とすると、この共振振動数ｎ１はプロ
ペラ３２の使用回転数範囲に対応した起振振動数の範囲
に含まれており、このため、上記側壁１１ａが起振振動
の振動数で共振することになる。なお、図中に示した円
Ｃ１は、側壁１１ａの振動応答の大きさを表わしてい
る。

【０００７】図１に示した液体貯蔵タンク１０−１は、
この側壁１１ａの共振を抑制するために、仕切板１２に
よってタンク本体１１を仕切ってある。すなわち、この
例では、側壁１１ａ側に寄った部位に仕切板１２を配設
して、タンク本体１１の内部を仕切ってある。なお、仕
切板１２は、側壁１１ｂおよび１１ｄに設けられた各ガ
イドレール１３にその一端部と他端部をそれぞれ嵌挿す
ることによってタンク本体１１に着脱自在に保持され
る。上記仕切板１２を取付けることによって、図示して
いない貯蔵液体がより狭い空間に閉じ込められることに
なるので、該貯蔵液体の付加質量が増加し、特に、側壁
１１ａと仕切板１２とによって挟まれた空間における貯
蔵液体の付加質量が大きく増加される。上記仕切板１２
を取付けたことによる付加質量の増大に伴って、上記側
壁１１ａの共振振動数は図４に示すｎ２まで低下する。
この共振振動数ｎ２は、上記プロペラ３２の使用回転数
範囲に対応する起振振動数範囲に含まれておらず、この
ため、側壁１１ａが上記起振振動に共振することが防止
される。なお、図１においては、側壁１１ａ側に仕切板
１２を配設してあるが、これは側壁１１ａに最も起振振
動が強く作用する状態にタンク１０−１が設置されてい
るからである。仕切板１２は、図２に鎖線で示すよう
に、他の側壁１１ｂ〜１１ｄ側に配設することも可能で
あり、上記起振振動の作用方向に応じて適宜その配設位
置を選択することができる。

【０００８】図５は、本発明の他の実施形態を示した平
面図である。この実施形態に係る液体貯蔵タンク１０−
２は、タンク本体１１の各側壁１１ａ〜１１ｄの内面中
央部にそれぞれ隣接する一対のガイドレール１３を上下
方向（図５の紙面に垂直な方向）に沿って固着し、該各
ガイドレール１３を用いて側壁１１ａ，１１ｂ間、側壁
１１ｂ，１１ｃ間、側壁１１ｃ，１１ｄ間および側壁１
１ｄ，１１ａ間にそれぞれ仕切板１４を着脱自在に介在
させるようにしている。この液体貯蔵タンク１０−２に
よれば、各仕切板１４の介在によってタンク本体１１が
細かく区分されるので、貯蔵液体の付加質量の増加度合
が大きく、しかも、各側壁１１ａ〜１１ｄの共振振動数
を均等に低下することができる。なお、上記液体貯蔵タ
ンク１０−２においても、各仕切板１４の着脱が自在で
あるので、起振振動数や起振振動の伝播方向等に応じて
仕切板１４の配置位置や装着枚数を適宜選定することが
できる。

【０００９】図１に示した仕切板１２に代えて、図６〜
図８に示すような仕切板１５〜１７を用いることも可能
である。図６に示す仕切板１５は、小径の開口１５ａを
多数個均等な間隔で形成してある。この仕切板１５を用
いた場合、その一方面側と他方面側が開口１５ａを介し
て連通するので、貯蔵液体の付加質量を少し低めに設定
する場合に有効である。

【００１０】図７に示す仕切板１６は、円を１／４分割
した形状を有する開口１６ａと、この開口１６ａと相似
な形状を有しかつ上記円の中心を回動中心とする調整プ
レート１６ｂとを備え、この調整プレート１６ｂを回動
することによって上記開口１６ａの開口面積が変化され
る。この仕切板１６によれば、上記開口面積を変化させ
ることによって貯蔵液体の付加質量を調整すること、つ
まり、前記タンク本体の共振振動数を調整することが可
能である。

【００１１】図８に示す仕切板１７は、複数の開口１７
ａを形成するとともに、それらの開口１７ａにそれぞれ
金網１７ｂを介在させた構成を有する。この仕切板１７
によれば、金網１７ｂが開口１７ａにおける貯蔵液体の
流通抵抗要素として作用するので、貯蔵液体の振動応
答、ひいては側壁１１ａの振動応答を減衰させる。それ
ゆえ、開口１７ａのみの場合の振動応答の大きさが図４
に示すＣ２である場合、この開口１７ａに上記金網１７
ｂを設けた場合の振動応答の大きさはＣ３となる。

【００１２】図９に示す液体貯蔵タンク１０−３は、タ
ンク本体１１の底面上に円筒状の内部壁１８を移動可能
に立設した構成を有する。この液体貯蔵タンク１０−３
によれば、内部壁１８の介在によって貯蔵液体の付加質
量が増加するので、該内部壁１８を配置していない場合
に比してタンク本体１１の共振振動数が低下する。そし
て、タンク本体１１内で内部壁１８を移動させることに
より、各側壁１１ａ〜１１ｄの共振振動数を調整するこ
とができる。

【００１３】図１０に示す液体貯蔵タンク１０−４は、
上記内部壁１８の移動手段として4本のワイヤ１９を設
けている。各ワイヤ１９は、それらの一端を内部壁１８
の周面に９０°間隔でそれぞれ連結し、それらの他端を
対応する壁部１１ａ〜１１ｄの中間点に設けた図示して
いない巻取り繰出し手段に連結してある。この液体貯蔵
タンク１０−４によれば、各ワイヤ１９を選択的に引張
することによって内部壁１８を所望の位置まで移動する
ことができ、例えば、側壁１１ｃ側のワイヤ１９を引張
することによって、鎖線で示すように内部壁１８を該側
壁１１ｃ側に移動することができる。つまり、内部壁１
８に手を触れることなく該内部壁１８を所望の位置まで
移動することができる。

【００１４】図１１に示す液体貯蔵タンク１０−５は、
厚肉平板状の内部壁２０をその側面がタンク本体１１の
底面に直行する態様で設けてある。この内部壁２０はタ
ンク本体１１の底面に直行する軸２０ａによってその中
央部が回動可能に支持され、かつ、上記軸２０ａがはタ
ンク本体１１の底面上を前後左右に移動し得るように図
示していないガイド手段で支持されている。この液体貯
蔵タンク１０−５によれば、内部壁２０の介在によって
貯蔵液体の付加質量が増加するので、該内部壁２０を配
置していない場合に比してタンク本体１１の共振振動数
が低下する。そして、タンク本体１１内で内部壁１９を
回動および移動させることにより、各側壁１１ａ〜１１
ｄの共振振動数を調整することができる。

【００１５】図１２に示す液体貯蔵タンク１０−６は、
図１１に示した内部壁２０に代えて該内部壁２０よりも
薄肉幅広の内部壁２２を設けてある。この液体貯蔵タン
ク１０−６の作用は、図１０に示した液体貯蔵タンク１
０−５の作用と同様である。

【００１６】図１３に示す液体貯蔵タンク１０−７は、
タンク本体１１内にルーバー２２を配設してある。この
ルーバー２２は、例えば、側壁１１ａ側によった位置に
該側壁１１ａに平行して設けられる。この場合、側壁１
１ａに対する貯蔵液体の付加質量が最も大きくなり、か
つ、ルーバー２２の開度を変化させることによって該付
加質量の増加量を任意に調整することができる。

【００１７】図１４に示す液体貯蔵タンク１０−８は、
タンク本体１１内に側壁１１ａ，１１ｃに平行する障壁
２３を配設してある。この障壁２３は、上下左右に移動
し得るように、図示していない支持手段によって支持さ
れている。この液体貯蔵タンク１０−８によれば、障壁
２３の介在によって壁部１１ａ，１１ｃに対する貯蔵液
体の付加質量が増加し、かつこの障壁２３の位置および
高さを変化することによって、上記付加質量の増加量を
任意に調整することができる。

【００１８】図１５に示す液体貯蔵タンク１０−９は、
タンク本体１１の開口面積に対応する平面形状を有した
板状のフロート２４を備え、このフロート２４によって
貯蔵液体の液面を覆うようにしている。この液体貯蔵タ
ンク１０−９によれば、貯蔵液体の自由表面が減少もく
は無くなるので、貯蔵液体の付加質量が増加し、その結
果、タンク本体１１全体の共振周波数が低下する。

【００１９】図１６に示す液体貯蔵タンク１０−１０
は、タンク本体１１の底部に複数本のエア放出ノズル２
５を配設してある。これらのエア放出ノズル２５は、管
の長手方向に沿って多数のエア放出孔を形成した構造を
有し、タンク本体１１の所望の壁部の近傍に該壁部に沿
って配設されている。各エア放出ノズル２５には、タン
ク本体１１の外部に設けた図示していないエア供給手段
からエアが供給され、これによって、これらのエア放出
ノズル２５から放出される空気が気泡となって上方に移
動する。この気泡は、貯蔵液体の圧力を局部的に低下さ
せるので、図示するように、空気放出ノズル２５を側壁
１１ａの近傍に設けた場合、上記気泡による減圧作用に
よって側壁１１ａの共振振動数が変化されることにな
る。したがって、側壁１１ａの共振振動数が前記起振振
動数から外れるように上記気泡の量を設定すれば、起振
振動に基づく側壁１１ａの共振を抑制することができ
る。なお、上記エア放出ノズル２５は、タンク本体１１
の大きさや、貯蔵液体の種類等に応じてその設置本数が
設定される。

【００２０】図１７に示す液体貯蔵タンク１０−１１
は、タンク本体１１の所望の壁部の外面に付設する質量
付加ブロック２６を備えている。質量付加ブロック２６
は少なくとも壁部に接する部位が永久磁石で形成されて
おり、この永久磁石の磁力によってタンク本体１１に吸
着される。この液体貯蔵タンク１０−１１によれば、質
量付加ブロック２６が付設された壁部の質量が増大する
ため、その壁部が制振されることになる。なお、質量付
加ブロック２６は、必ずしも磁力で保持させる必要はな
く、たとえば、タンク本体の適所に質量付加ブロック２
６を着脱自在に保持させるポケットを設けるようにして
も良い。

【００２１】図１８に示す液体貯蔵タンク１０−１２
は、複数本の減圧用パイプ２７を備えている。各パイプ
２７は、一端がタンク本体１１の所望の側壁（この例で
は、側壁１１ａ）に上下方向に所定の間隔をあけて連結
され、その連結端において該タンク本体１１の内部と連
通している。また、各パイプ２７の他端は、タンク本体
１１内の貯蔵液体の最高水位よりも高い位置まで導かれ
ている。この液体貯蔵タンク１０−１２によれば、タン
ク本体１１ａに貯蔵液体が満たされた状態において、各
パイプ２７の全てに貯蔵液体が流入する。そして、貯蔵
液体の液面の降下に伴って、その液面よりも下方に位置
するパイプ２７のみに貯蔵液が流入することになる。上
記各パイプ２７は、側壁１１ａ近傍における貯蔵液体の
圧力逃がし手段としての機能を有するので、この側壁１
１ａの共振振動数が変化されることになる。したがっ
て、側壁１１ａの共振振動数が前記起振振動数から外し
て、起振振動に基づく側壁１１ａの共振を抑制すること
が可能である。

【００２２】図１９に示す液体貯蔵タンク１０−１３
は、液体を貯蔵する一対のタンク本体１１Ａ，１１Ｂ
と、これらのタンク本体１１Ａ，１１Ｂ相互間で貯蔵液
体を流入出させる連通パイプ２８とを備えている。連通
パイプ２８は、図示していない可逆転ポンプを途中に介
在させてあり、したがって、このポンプを運転すること
によってタンク本体１１Ａ，１１Ｂ内の貯蔵液体の量を
増減することができる。タンク本体１１Ａ，１１Ｂの共
振振動数は、それらにおける液体貯蔵量によって変化す
る。そこで、この液体貯蔵タンク１０−１３では、タン
ク本体１１Ａ，１１Ｂの共振振動数が前記起振振動数
（図４の使用回転数範囲における起振振動数）から外れ
るように相互の液体貯蔵量が調整される。なお、この実
施形態では一対のタンク本体１１Ａ，１１Ｂを用いてい
るが、タンク本体を３個以上配設して、それらのタンク
本体間で液体の流出入を行なうようにすることも当然可
能である。

【００２３】図２０に示す液体貯蔵タンク１０−１４
は、タンク本体１１内の貯蔵液体中に浸漬させる減衰付
加材２９を備えている。減衰付加材２９は、たとえばプ
ラスチック製のコイル状繊維を絡み合わせることによっ
て形成され、貯蔵液体の振動を減衰してタンク本体１１
の振動応答性を低下させる作用をなす。

【００２４】上記各実施形態に係る液体貯蔵タンク１０
−１〜１０−１４の配置個所は、図３に示した船舶３０
の機関室３１の上方に限定されない。すなわち、これら
の液体貯蔵タンク１０−１４は、起振振動源が存在する
あらゆる個所に配置して有効である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、補強材による補強や、
壁部の厚みを増大する等の手段を講じることなく、つま
り、設備コストを大幅にアップさせことなく共振を効果
的に抑制することができる。したがって、本発明のタン
クは、船舶の機関室近傍に配置される狭隘タンクとして
好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体貯蔵タンクの一実施形態を示
した斜視図。

【図２】図１に示す液体貯蔵タンクの平面図。

【図３】船舶における液体貯蔵タンクの配置態様を示し
た概念図。

【図４】プロペラ回転数に対する起振振動数の変化態様
を例示したグラフ。

【図５】仕切板をタンク本体態の隣接する壁間に斜めに
介在させた本発明の他の実施形態を示す平面図。

【図６】多数の開口を形成した仕切板の正面図。

【図７】開口面積の調整が可能な開口を有する仕切板の
正面図。

【図８】開口に金網を介在させた仕切板の正面図。

【図９】タンク本体内に円筒状の内部壁を移動可能に立
設した本発明の他の実施形態を示す平面図。

【図１０】ワイヤの操作によってタンク本体内で移動さ
れる円筒状の内部壁を設けた本発明の他の実施形態を示
す平面図。

【図１１】タンク本体内に板状の内部壁を旋回および移
動可能に支持した本発明の他の実施形態を示す平面図。

【図１２】タンク本体内に板状幅広の内部壁を旋回およ
び移動可能に支持した本発明の他の実施形態を示す平面
図。

【図１３】タンク本体内にルーバーを配設した本発明の
他の実施形態を示す縦断面図。

【図１４】タンク本体内に障壁を移動可能に配設した本
発明の他の実施形態を示す縦断面図。

【図１５】貯蔵液体の液面を覆うフロートを備えた本発
明の他の実施形態を示す縦断面図。

【図１６】タンク本体の底部にエア放出ノズルを配設し
た本発明の他の実施形態を示す縦断面図。

【図１７】タンク本体の壁部に付着させる質量付加ブロ
ックを備えた本発明の他の実施形態を示す縦断面図。

【図１８】タンク本体の側壁に複数本の減圧パイプを設
けた本発明の他の実施形態を示す縦断面図。

【図１９】連通パイプを介して複数のタンク本体間で貯
蔵液体を流入出させるように構成された本発明の他の実
施形態を示す縦断面図。

【図２０】タンク本体内の貯蔵液体中に減衰付加材を浸
漬させた本発明の他の実施形態を示す縦断面図。

【図２１】従来の液体貯蔵タンクを示した斜視図。

【図２２】図２１に示したタンクの平面図。

【符号の説明】

１０−１〜１０−１４ 液体貯蔵タンク １１，１１Ａ，１１Ｂ タンク本体 １１ａ〜１１ｄ 側壁 １２，１４〜１７ 仕切板 １３ ガイドレール １５ａ，１６ａ 開口 １７ａ 開口 １７ｂ 金網 １８，２０，２１ 内部壁 １９ ワイヤ ２２ ルーバー ２３ 障壁 ２４ フロート ２５ エア放出ノズル ２６ 質量付加ブロック ２７ 減圧パイプ ２８ 連通パイプ ２９ 減衰付加材

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E070 AA02 AB01 AB02 AB03 AB08 QA13 SA01 SA20 TA01 TA10 3J048 AA04 AC04 AD05 BE03 CB05 CB23 EA37

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を貯蔵するタンク本体と、このタン
   ク本体内を上下方向に仕切る着脱自在な仕切板とを備え
   ることを特徴とする液体貯蔵タンク。
2. 【請求項２】 前記仕切板に開口を形成したことを特徴
   とする請求項１に記載の液体貯蔵タンク。
3. 【請求項３】 前記開口に網状体を介在させたことを特
   徴とする請求項２に記載の液体貯蔵タンク。
4. 【請求項４】 液体を貯蔵するタンク本体と、このタン
   ク本体内に立設した可動壁とを備えることを特徴とする
   液体貯蔵タンク。
5. 【請求項５】 液体を貯蔵するタンク本体と、このタン
   ク本体内に上下方向に配設したルーバーとを備えること
   を特徴とする液体貯蔵タンク。
6. 【請求項６】 液体を貯蔵するタンク本体と、このタン
   ク本体に貯蔵された液体の液面を覆うフロートとを備え
   ることを特徴とする液体貯蔵タンク。
7. 【請求項７】 液体を貯蔵するタンク本体と、このタン
   ク本体の底部に設けたエア吹出し手段とを備えることを
   特徴とする液体貯蔵タンク。
8. 【請求項８】 液体を貯蔵するタンク本体と、このタン
   ク本体の壁に着脱自在に付着させる質量増加部材とを備
   えることを特徴とする液体貯蔵タンク。
9. 【請求項９】 液体を貯蔵するタンク本体と、一端を前
   記タンク本体の側壁に連結するとともに、他端を前記タ
   ンク本体内の貯蔵液体の最高水位よりも高い位置に位置
   させた複数本のパイプとを備え、前記各パイプの一端を
   前記側壁の上下方向に配列させて前記タンク本体の内部
   に連通させたことを特徴とする液体貯蔵タンク。
10. 【請求項１０】 液体を貯蔵する複数のタンク本体と、
    これらのタンク本体相互間で貯蔵液体を流入出させる手
    段とを備えることを特徴とする液体貯蔵タンク。
11. 【請求項１１】液体を貯蔵するタンク本体と、このタン
    ク本体内の貯蔵液体中に浸漬されて該貯蔵液体の振動を
    減衰させる減衰付加材とを備えることを特徴とする液体
    貯蔵タンク。