JP2002321685A - 海水吸入箱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 海水とともに海水吸入箱内に混入している気
泡を効果的に排除することができ、また、船舶の航行性
能に悪影響を与えることがない海水吸入箱を提供する。 【解決手段】 船外から海水を取り入れるとともに、そ
の海水を船内に供給するために船舶に設けられ、船外か
ら海水を取り入れる海水入口４と、前記海水入口４から
取り入れられた海水を船内に送出させる海水出口５とを
備えてなる海水吸入箱１において、海水入口４と海水出
口５との間には、海水入口４から海水出口５へと向かう
海水の流れを規制する規制手段８が設けられており、規
制手段８により、海水出口５へ流入する海水の流れが下
降流とされていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船外の海水を船内
に供給する目的で船舶に設けられる海水吸入箱に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】船舶では、搭載されているエンジン等機
器の冷却水として海水を使用している。このため、船舶
には船外から海水を取り入れて、船内に送出するための
海水吸入箱が設けられており、海水は海水吸入箱を介し
て船内の各機器に供給されていくこととなる。

【０００３】図３及び図５に、船舶及び該船舶に形成さ
れた従来の海水吸入箱の一例を示す。図３に示すよう
に、海水吸入箱１０１は船舶２の船底部分３に設けられ
ている。海水吸入箱（以下「海水吸入箱」または「箱」
という。）１０１は図５に示すように、略直方体形状か
らなり、その底部には船外からの海水を取り入れる海水
入口４が設けられている。海水吸入箱１０１の上部に
は、箱１０１内の海水をその外部に送出させるための海
水出口５を下端部に有する海水送出管６が取り付けられ
ている。より具体的には、海水送出管６は、海水吸入箱
１０１内の海水を吸引し船内の各機器へと圧送するポン
プ（図示せず。）と接続されている。また、海水吸入箱
１０１の上端部には、海水とともに海水吸入箱１０１内
に入り込んでくる空気を箱１０１の外に排出するための
空気抜き７が設けられている。

【０００４】上記の構成によれば、船底３の海水入口４
から海水吸入箱１０１内に流入してくる海水は、箱１０
１の内部に満たされるとともに、ポンプの吸引力によっ
て海水出口５から吸い込まれて、ポンプから各機器へと
供給されていくこととなる。また、海水とともに海水吸
入箱１０１に入り込んでくる空気は、空気抜き７から海
水吸入箱１０１の外へ排出されることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、海水ととも
に海水入口４から海水吸入箱１０１内に入り込んでくる
空気（気泡）の量は、海水入口４が船底３に形成されて
おり、常時海面下に位置していることから、通常の航海
中はそれほど多くない。しかし、悪天候による荒波時や
スクリューを逆回転させて船舶を後進させる際には、船
舶近傍の海水の中に大量の気泡が混入し、その海水が船
底部分にまで入り込んでしまう。また、図４に示すよう
に「双胴型船尾(Split ster)」を有した船舶では、船底
が凹状に形成されているため、その窪んだ部分３ａに気
泡が入り込むと船舶の側面方向からは抜け難く、多くの
気泡が船底に留まってしまう。

【０００６】上記のように、気泡を多く含んだ海水が船
底３にまで入り込んでしまうと、海水吸入箱１０１の内
部にも大量の空気が取り込まれることとなる。すると、
ポンプも大量の空気を吸い込むこととなり、ポンプは海
水を規定の圧力で各機器へ圧送することができなくな
る。これにより、船舶の主機関の運転続行が不可能にな
るなどの不具合が発生していた。

【０００７】上記問題に対して、図６に示すように海水
吸入箱１５１を横長に形成し、海水出口５と海水入口４
とを上下対角線上に遠ざけて配置した海水吸入箱も存在
する。本構成では、海水が海水入口４から海水出口５ま
で流れる距離・時間が長くなることから、多くの気泡は
海水出口５に達するまでに海水吸入箱１５１の上端部ま
で上昇することとなる。これにより、海水出口５からポ
ンプへと流出する気泡の量は減少する。

【０００８】しかしながら、本構成では、広いスペース
を必要とすることから、その分貨物等の積載スペースを
減少させなければならず、また、船内に大量の水を取り
込むことから、船舶の重量が増え、航行性能（速度，燃
費等）に悪影響を及ぼすこととなる。

【０００９】本発明は、前記のような課題に鑑み、海水
とともに海水吸入箱内に混入している気泡を効果的に排
除することができ、また、船舶の航行性能に悪影響を与
えることがない海水吸入箱を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の海水吸入箱は、
船外から海水を取り入れるとともに、その海水を船内に
供給するために船舶に設けられ、船外から海水を取り入
れる海水入口と、前記海水入口から取り入れられた海水
を船内に送出させる海水出口とを備えてなる海水吸入箱
において、前記海水入口と前記海水出口との間には、前
記海水入口から前記海水出口へと向かう海水の流れを規
制する規制手段が設けられており、前記規制手段によ
り、前記海水出口へ流入する海水の流れが下降流とされ
ていることを特徴とする。

【００１１】前記の海水吸入箱によれば、海水入口から
海水吸入箱の内部に流入してきた海水は海水出口に向か
って流れることとなる。この際、海水吸入箱内を流れて
いく海水の流れは、海水入口と海水出口との間に設けら
れた規制手段によって下降流とされてから海水出口へと
流入することとなり、そこから海水吸入箱の外部へと流
出していく。また、海水とともに海水吸入箱の内部に入
り込んでくる空気は、海水が下降流として流れる際に海
水との比重差によって海水から離脱することとなり、下
降流の流れに逆らって上昇する。

【００１２】さらに、前記規制手段は、海水が上方を通
過する上端壁部を有し、該上端壁部は、前記海水出口よ
りも上方とされていることを特徴とする。

【００１３】前記の海水吸入箱によれば、海水入口から
海水吸入箱の内部に流入してきた海水は、海水入口と海
水出口との間に設けられた規制手段の上端壁部の上方を
流過した後に海水出口に流入することとなる。ここで、
上端壁部は海水出口よりも上方に配置されているので、
上端壁部の上方から海水出口へと向かう海水は下降流と
なって海水出口へと流入していくこととなる。

【００１４】さらに、前記規制手段は、前記上端壁部に
連設されるとともに、該上端壁部を通過した海水流れを
下降流として前記海水出口へと導く傾斜壁部を有してい
ることを特徴とする。

【００１５】前記の海水吸入箱によれば、海水入口から
海水吸入箱の内部に流入してきた海水は、海水入口と海
水出口との間に設けられた規制手段の上端壁部の上方を
流過した後に上端壁部と連設された傾斜壁部に沿いなが
ら下降流となって流れていき、海水出口へと流入してい
くこととなる。

【００１６】さらに、前記規制手段は、前記海水入口か
ら前記海水出口へと向かう海水の流れに2m/s以下の下降
流を発生させるように設けられることを特徴とする。

【００１７】前記の海水吸入箱によれば、海水入口から
海水出口へと向かう海水は、海水入口と海水出口との間
に設けられた規制手段によって2m/s以下の下降流とされ
てから海水出口へと流入することとなる。海水が2m/s以
下の流速で下降する際、海水とその中に混入している空
気とには、両者の比重差による分離効果が最も顕著に顕
れることとなり、海水中の空気は効率良く海水から離脱
して上昇していく。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係る海水吸入箱の第一実
施形態について、図１を参照しながら説明する。

【００１９】図１において、海水吸入箱１は、船舶の船
底部分３に設けられている。海水吸入箱１は略直方体か
らなり、その底部には船外からの海水を取り入れる海水
入口４が設けられている。海水吸入箱１の上部には、箱
１内の海水をその外部に送出させるための海水出口５を
下端部に有する海水送出管６が取り付けられている。こ
の海水送出管６は、海水吸入箱１内の海水を吸引し船内
の各機器へと圧送するポンプ（図示せず。）と接続され
ている。さらに、海水入口４と海水出口５との間には、
略Ｌ字形状からなるプレート（規制手段）８が取り付け
られている。より具体的には、プレート８は、その一端
が海水吸入箱１の内部上面に位置し、そこから箱１の下
側に向かって垂直部分８ａが形成され、海水出口５とほ
ぼ同じ高さにおいて海水出口５の方向へと曲げられてい
る。そして、そこから下方向へとなだらかに傾斜した傾
斜部分（傾斜壁部）８ｂが形成され、他端は海水吸入箱
１の内部側面（図において右側）にまで達している。こ
れにより、海水吸入箱１は2つの区画９ａ，９ｂに仕切
られ、それぞれの区画に海水入口４と海水出口５とが配
置されている。さらに、プレート８には、その垂直部分
８ａの一部に開口部８ｃが形成され、該開口部８ｃの下
端（上端壁部）８ｄは海水出口５よりも上方に配置され
ている。これにより、海水入口４と海水出口５とはプレ
ート８に形成された開口部８ｃ部分でのみ連通すること
となる。また、海水吸入箱１の上端部かつプレート８の
垂直部分８ａと海水出口５との間には、海水とともに海
水吸入箱１内に入り込んでくる気泡を箱１の外に排出す
るための空気抜き７が設けられている。

【００２０】上記の構成によれば、船底３の海水入口４
から海水吸入箱１内に流入してきた海水は、プレート８
の開口部８ａを介して海水出口５へと流れていき、海水
出口５からポンプへと流出することとなる。また、海水
とともに海水吸入箱１内に入り込んでくる気泡は、空気
抜き７から海水吸入箱１の外部へ排出されることとな
る。

【００２１】ここで、海水吸入箱１内の海水及びこの海
水に混入した気泡の流れを、より詳しく説明する。海水
は、船底３の海水入口４から海水吸入箱１内に流入して
くると、プレート８の傾斜部分８ｂ下面から垂直部分８
ａにかけて流路を規制されながら区画９ａ内（図におい
て左側）を上昇し、垂直部分８ａの一部に設けられた開
口部８ｃまで上昇する。このとき、海水に混入している
気泡も海水の流れとともに箱１の上方へと浮上する。海
水入口４から開口部８ｃまで上昇した海水は、ここで初
めて図において右方の区画９ｂに流入することとなる。
ここで、海水出口５が開口部８ｃの下端すなわち上端壁
部８ｄよりも更に下部に設けられていることから、区画
９ｂに流入した海水は、開口部８ｃから海水出口５にか
けて下降流となって流れていく。より具体的には、海水
はプレート８の傾斜部分８ｂの上面に沿って緩やかな下
降流に整流されながら海水出口５へと導かれていく。こ
のとき、海水は下降するものの、海水中に混入している
気泡は、海水との比重差から下降流とともに下降するこ
とができず、海水から離脱して更に上昇し、空気抜き７
から箱１の外部へと排出される。そして、空気が取り除
かれた海水のみが海水出口５へと流入していくこととな
る。

【００２２】上述した本実施形態によれば、海水吸入箱
１内にプレート８が設けられているので、海水入口４か
ら流入した海水の流路を規制しながら海水出口５へと導
くことができる。特に、プレート８の一部に設けられた
開口部８ｃの下端を海水出口５よりも上方に設けること
により、海水吸入箱１内の海水に下降流を発生させるよ
うにしたので、海水と空気との比重差を利用し、両者を
効果的に分離させることが可能となる。より詳細には、
下降流が流れる流路の断面積と海水吸入箱１内の海水を
吸引するポンプの吸い込み流量との関係から、海水と空
気との比重差による分離効果が最も顕著に顕れる２m/s
以下の下降流が発生するようにプレート８の形状や配置
等を決定することによって、更に効果的に海水と空気と
を分離させることが可能となる。そして、上記の結果、
気泡を多く含んだ海水を海水入口４から海水吸入箱1内
に大量に取り込んだとしても、この海水が海水出口５に
達するまでの間に効率良く気泡を取り除くことが可能と
なり、ポンプ内に空気が混入することを防止できる。特
に、気泡が多く流れ込む双胴型船尾に適用すれば有効で
ある。

【００２３】また、海水入口４と海水出口５との間にプ
レート８が設けられていることによれば、海水入口４の
真上に海水出口５を配置することも可能となり、海水吸
入箱１をよりコンパクトに形成することが可能となる。
つまり、従来は海水吸入箱内の海水の流れを規制する手
段が何ら設けられていなかったので、図５のように海水
出口５を海水入口４の真上に配置すると、空気を含んだ
海水が海水入口４からそのまま海水出口５に流入してし
まっていた。これを回避するために、図６のように海水
入口４と海水出口５とを横方向に離して配置すると、海
水入口４から海水出口５に至るまでに海水から空気が離
脱するものの、海水吸入箱１５１を横長に形成しなけれ
ばならず、広いスペースが必要だった。それに対し本実
施形態では、図１に示す通り、海水の流れを規制するた
めの傾斜部分８ｂ，垂直部分８ａ及び開口部８ｃを備え
てなるプレート８が海水入口４の上部に形成されてい
る。これにより、海水出口５が海水入口４の真上に配置
されているにも拘らず、箱１の内部を上昇する海水がそ
のまま海水出口５に流入することを阻み、下降流となっ
て空気が取り除かれた海水のみを海水出口５に導くこと
が可能となる。よって、海水出口５を海水入口４の真上
に配置することができ、海水吸入箱をよりコンパクトに
形成することが可能となる。そして、その結果、海水吸
入箱を横長に形成するなど広いスペースを設ける必要が
なくなるので、貨物の積載スペースや船舶の航行性能
（速度，燃費等）に悪影響を与えることもない。

【００２４】次に、本発明に係る海水吸入箱の第二実施
形態について、図２を参照しながら説明する。

【００２５】図２において、海水吸入箱５１は、船舶の
船底部分３に設けられている。海水吸入箱５１は、横長
の直方体からなり、その底部（図において左下）には船
外からの海水を取り入れる海水入口４が設けられてい
る。海水吸入箱５１の上部（図において右上）には、箱
５１内の海水をその外部に送出させるための海水出口５
を下端部に有する海水送出管６が取り付けられている。
この海水送出管６は、海水吸入箱１内の海水を吸引し船
内の各機器へと圧送するポンプ（図示せず。）と接続さ
れている。海水入口４と海水出口５との間（図において
中央）には、箱５１内の海水流れを規制するためのプレ
ート（規制手段）５８が箱５１の上面近傍から下面に亘
って上下方向に設けられている。より具体的には、プレ
ート５８の上端（上端壁部）５８ａは海水出口５よりも
上方に形成されているものの、箱５１の上面とは接触し
ておらず、両者の間には開口部５８ｃが形成される。一
方、プレート５８の下端５８ｂは箱５１の下面にまで達
している。これにより、海水吸入箱５１は2つの区画５
９ａ，５９ｂに仕切られ、それぞれの区画に海水入口４
と海水出口５とが配置されることとなる。また、海水吸
入箱５１の上端部かつプレート５８と海水出口５との間
には、海水とともに海水吸入箱１内に入り込んでくる気
泡を箱１の外に排出するための空気抜き７が設けられて
いる。

【００２６】上記の構成によれば、船底３の海水入口４
から海水吸入箱５１内に流入してきた海水は、開口部５
８ｃを介して海水出口５へと流れていき、海水出口５か
らポンプへと流出することとなる。また、海水とともに
海水吸入箱１内に入り込んでくる気泡は、空気抜き７か
ら海水吸入箱５１の外部へ排出されることとなる。

【００２７】ここで、海水吸入箱５１内の海水及びこの
海水に混入した気泡の流れを、より詳しく説明する。海
水は、船底３の海水入口４から海水吸入箱５１内に流入
してくると、プレート５８の下端５８ｂから上端５８ａ
にかけて流路を規制されながら区画５９ａ内（図におい
て左側）を上昇し、開口部５８ｃまで上昇する。このと
き、海水に混入している気泡も海水の流れとともに箱５
１の上方へと浮上する。海水入口４から開口部５８ｃま
で上昇した海水は、ここで初めて図において右方の区画
５９ｂに流入することとなる。区画５９ｂに流入した海
水は、海水出口５が開口部５８ｃの下端すなわち上端壁
部５８ａよりも更に下部に設けられていることから、開
口部５８ｃから海水出口５にかけては下降流となって流
れていく。このとき、海水は下降するものの、海水中に
混入している気泡は、海水との比重差から下降流ととも
に下降することができず、海水から離脱して更に上昇
し、空気抜き７から箱５１の外部へと排出される。そし
て、空気が取り除かれた海水のみが海水出口５へと流入
していくこととなる。

【００２８】上述の通り、本実施形態によれば、プレー
ト５８の上端５８ａと海水吸入箱５１の上面との間に形
成される開口部５８ｃを海水出口５よりも上方に設けた
ことによって、海水吸入箱５１内の海水に下降流を発生
させることができるので、海水と空気との比重差を利用
し、両者を効果的に分離させることが可能となる。そし
て、その結果、気泡を多く含んだ海水を海水入口４から
海水吸入箱1内に大量に取り込んだとしても、この海水
が海水出口５に達するまでの間に効率良く気泡を取り除
くことが可能となり、ポンプ内に空気が混入することを
防止できる。特に、気泡が多く流れ込む双胴型船尾に適
用すれば有効である。

【００２９】

【発明の効果】以上、本発明の海水吸入箱によれば、海
水入口と海水出口との間に、海水入口から海水出口へと
向かう海水の流れを規制する規制手段が設けられてお
り、海水は下降流とされてから海水出口に流入すること
となる。よって、海水とともに海水吸入箱の内部に入り
込んでくる空気は、海水が下降流として流れる際に海水
との比重差によって海水から離脱する。したがって、海
水中の気泡を効果的に排除することが可能となって、空
気が海水出口から流出することを防止できる。特に、下
降流の流速が2m/s以下になるよう規制手段を設ければ、
海水と空気との比重差による分離効果が最も顕著に顕れ
ることとなり、より効果的に海水中の気泡を排除するこ
とが可能となる。また、海水入口と海水出口との間に、
海水入口から海水出口へと向かう海水の流れを規制する
規制手段を設けることとしたので、海水入口の真上に海
水出口を配置した場合においても、海水吸入箱の内部を
上昇する気泡混じりの海水がそのまま海水出口に流入す
ることを防ぎ、下降流となって気泡が取り除かれた海水
のみを海水出口に導くことが可能となる。したがって、
海水吸入箱を横長に形成するなど広いスペースを設ける
ことによって海水と空気を分離させる必要がなく、貨物
の積載スペースや航行性能（速度，燃費等）に悪影響を
与えることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施形態に係る海水吸入箱の側
面図である。

【図２】 本発明の第二実施形態に係る海水吸入箱の側
面図である。

【図３】 船舶内に形成される海水吸入箱の概略位置を
示す図である。

【図４】 特殊な構造からなる船舶の背面（船尾）図で
ある。

【図５】 従来の海水吸入箱の側面図である。

【図６】 従来の海水吸入箱の側面図である。

【符号の説明】

１，５１ 海水吸入箱 ２ 船舶 ３ 船底 ４ 海水入口 ５ 海水出口 ８，５８ プレート（規制手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船外から海水を取り入れるとともに、そ
   の海水を船内に供給するために船舶に設けられ、船外か
   ら海水を取り入れる海水入口と、前記海水入口から取り
   入れられた海水を船内に送出させる海水出口とを備えて
   いる海水吸入箱において、 前記海水入口と前記海水出口との間には、前記海水入口
   から前記海水出口へと向かう海水の流れを規制する規制
   手段が設けられており、 前記規制手段により、前記海水出口へ流入する海水の流
   れが下降流とされていることを特徴とする海水吸入箱。
2. 【請求項２】 前記規制手段は、海水が上方を通過する
   上端壁部を有し、 該上端壁部は、前記海水出口よりも上方とされているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の海水吸入箱。
3. 【請求項３】 前記規制手段は、前記上端壁部に連設さ
   れるとともに、該上端壁部を通過した海水流れを下降流
   として前記海水出口へと導く傾斜壁部を有していること
   を特徴とする請求項２に記載の海水吸入箱。
4. 【請求項４】 前記規制手段は、前記海水入口から前記
   海水出口へと向かう海水の流れに２m/s以下の下降流を
   発生させるように設けられることを特徴とする請求項１
   乃至請求項３に記載の海水吸入箱。