JP2005035506A - パイプを使用した水上、水中液体貯蔵装置及び水上輸送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 海岸縁で貯蔵タンク設立のための立地条件の悪さ、巨額の貯蔵タンク設立資金の必要性、貯蔵タンク内洗浄の際の死亡事故、空気に触れるための蒸発の問題、小分けする際の設備、貯蔵タンク内の温度管理等従来の技術では解決できない各種の問題がある。輸送においても、タンカーの費用、小分けの問題、貯蔵タンク内洗浄、異質の液体混入による変質、タンカーからの流出事故等の問題がある。
【解決手段】 合成樹脂製パイプや金属製パイプの両端を密閉して注入排出穴と空気抜き穴を設け、パイプ内に液体を注入して連結容易な枠体に収納し、水上、水中貯蔵したり、水上輸送する。
【選択図】 図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、合成樹脂製パイプや金属製パイプに液体を封入して水上、水中に貯蔵する装置及び水上輸送方法に関している。

地域により水不足が深刻であり水の輸送、貯蔵が問題となっている。貯蔵スペースがない地域への輸送もあり、輸送方法や貯蔵方法を総合的に解決する必要がある。石油の場合は歴史もあり、貯蔵タンクや貯蔵場所が確立されているが、相変わらず輸送コストと貯蔵コストが悩みの種になっている。その他にも、液体化学薬品等の貯蔵問題がある。

液体を貯蔵する場合、海岸縁で海側を埋め立て造成した土地の上に、巨大な鉄製備蓄タンクを築造する大掛かりな工事を行っている。しかし、工事までには、適地、住民の同意、巨額な経費、タンク内洗浄等各種の解決しなければならない諸問題がある。

液体輸送に関しては、現在は巨大なタンカーを使用している。輸送する液体の内容が変わるとタンカーの貯蔵タンクを洗浄しなければならない。輸送中に衝突事故、座礁等タンカーからの液体の流出が問題となる。チューブを利用した水上運搬装置に関しては、本出願人の出願になる特開２００３−１５４９９２号公報にチューブを筏のように繋ぎ合わせて船で曳航する方法がある。

発明が解決しようとする課題

海岸縁で貯蔵タンク設立のための立地条件の悪さ、巨額の貯蔵タンク設立資金の必要性、貯蔵タンク内洗浄の際の死亡事故、空気に触れるための蒸発の問題、小分けする際の設備、貯蔵タンク内の温度管理等従来の技術では解決できない各種の問題がある。輸送においても、タンカーの費用、小分けの問題、貯蔵タンク内洗浄、異質の液体混入による変質、タンカーからの流出事故等の問題がある。

液体を海上輸送するためにタンカーの代わりにチューブに液体を充填して筏のように組み、海上を曳航する方法が提案されている。しかし、チューブを使用するとチューブの強靭性、耐久性、保管性、曳航の困難性等の問題がある。このため、液体を充填したチューブを海上輸送後、海岸に貯蔵する方法は困難である。袋状液体運搬具は、液体を充填した運搬具の大半を水中に展開し、不定形であり、水中での抵抗が大きく不安定であるため４ノット程度の低速輸送となっている。また、チューブが破れる危険があるため、岸壁に直接接岸できず、沖合で他の液体運搬船への積み替え作業をする必要があり、経費増と作業時間の増加を招いている。

課題を解決するための手段

このように従来の技術ではコスト面と利便性に課題があるため、本発明においては合成樹脂製パイプや金属製パイプを利用して課題を解決している。パイプの両端を密閉して注入排出穴と空気抜き穴を設け、パイプ内に液体を注入して水上または水中に貯蔵する。

水上にパイプを貯蔵するときは、複数のパイプを固定するためパイプを枠体に収納する。枠体は上方が開口し、仕切り枠が設けられている。

水上貯蔵や水上輸送用の浮力を得るため、通常、パイプに液体を満杯に注入しないで空気層を残すが、パイプ内での液体流動による不安定性を回避する。

請求項２に記載のように、太いパイプの中に細目のパイプを挿入した２重パイプの両端を密閉し、内側パイプと内外パイプ間に注入排出穴と空気抜き穴を設ける。内外パイプ間の空気層により内側パイプに液体を満杯に充填しても浮力を保つことができる。水中に液体の入ったパイプを貯蔵する場合、空気層内に水を注入するとパイプの浮力は減少し、パイプの水中貯蔵が容易になり、水を排出すると浮力を取り戻すことができる。

請求項３に記載のように、スパイラルパイプを利用することができる。このパイプは、パイプをスパイラルにして凹凸を設け、更にパイプの内側をシールして外側凸部分に空気層を設けたものである。スパイラルパイプの両端を密閉し、注入排出穴と空気抜き穴を設け、シールされたスパイラルパイプの凸部分の空気層を利用して浮力を確保することによりパイプの強靭性と製造コストの減少を求めることができる。

請求項４に記載のように、リングパイプを利用することができる。このリングパイプは、パイプに一定間隔で凹凸を設け、パイプの内側をシールして外側凸部分に空気層を設けたものである。リングパイプを利用するとスパイラルパイプと同様に浮力、強靭性、コストの点で利点がある。

液体を充填した多数のパイプを貯蔵したり、輸送するためには、適当なパイプ保管装置が必要になる。液体を充填したパイプを並列に収納した枠体を組み合わせて海上に浮かべ、巨大な浮き島としたり、水中に沈めて保管場所を有効利用したり、海上輸送する際にパイプを枠体ごと牽引することで、貯蔵スペースの確保と貯蔵、輸送コストの減少を図ることができる。

請求項５に記載の枠体においては、枠体の側枠と中間の仕切り枠の下部をＨ型ジョイント部とし、側枠と中間の仕切り枠の上部をＣ型ジョイント部にした形状となっている。Ｈ型ジョイント部を他の枠体のＣ型ジョイント部に挿入することで枠体同士を連結することができる。

請求項６に記載の枠体においては、枠体の側枠の前後上端にガイドローラーを装着し、下部側枠をＣ型形状レールにしている。ガイドローラーを他の枠体のＣ型形状レール内に挿入して枠体同士を簡単に連結することができる。

パイプの浮力が不足するときは、パイプに発泡スチロール等をはめ込んで浮力補助とする方法も取れる。パイプを海底に固定するため、錨の付いた鎖を枠体に装着する方法がある。枠体を海底に固定するためには、枠体に合わせて作成された升目の土台を海底に沈め、この土台に枠体をはめ込み、枠体の上部を連結する方法も考えられる。水上、水中に液体貯蔵するためパイプを使用するメリットとしてパイプの形状、長さ、太さを選定でき、水温の変化が少ないので、一定温度範囲で貯蔵ができる。必要量をパイプの本数で計算できるので無駄が無くなり、作業効率が上がる。個別のパイプや枠体毎陸上運送もできる。

請求項７に記載の枠体においては、液体を充填したパイプを収納する枠体が固体で定形品であり、水の抵抗が一定であることから、枠体前後の下部に水中翼を装着することで水中翼船のように水上を飛翔し、小型曳航船を使用しても中・高速航行が可能になり、岸壁への直接接岸ができ、陸揚げが容易である。このため、緊急輸送や被災地支援活動にも対応でき、輸送、作業時間の短縮とともに各種コストの減少となる。

発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の使用例を示す斜視図である。枠体の仕切り内に液体を充填したパイプ１が並列に収納されている。パイプ１の側面は密閉され、片面に液体の注入排出穴２と空気抜き穴３が設けられている。枠体４の側枠５の間に仕切り枠６があり、パイプ１を固定している。側枠５と仕切り枠６の下部はＨ型ジョイント部７になっていて側枠５と仕切り枠６の上部はＣ型ジョイント部８になっている。Ｈ型ジョイント部７を他の枠体４のＣ型ジョイント部８へ挿入することで枠体４同士を組み合わせることができる。

図２、図３はパイプの断面図である。側面を密閉し、片面に液体の注入排出穴２と空気抜き穴３が設けたパイプ１に液体９を充填した状態を示している。水上輸送中や水上貯蔵の際は図２のようにパイプの長手方向に空気層１０が生じ、パイプ１に浮力を与えている。図３のように、パイプ１を縦方向にすると液体９はパイプ１内の下方に沈み、上部は空気層１０になるのでパイプ１は垂直に立つ。

図４は二重にしたパイプの断面図である。内側パイプ１ａと外側パイプ１ｂの側面を密閉し、片面に液体の注入排出穴２と空気抜き穴３を内側パイプ１ａと内外パイプ１ａ、１ｂ間の密閉部分に設けている。内側パイプ１ａには液体９を充填し、内外パイプ１ａ、１ｂ間は空気層１０になっている。長いパイプ１を使用するときは、中間に補強リングを適宜はめ込み強度を保つ。

図５はスパイラルパイプの一部を断面にした説明図である。スパイラルパイプ１１はスパイラル状に巻いた形状であり、パイプ１１の外壁１２は凹凸なっている。パイプの内壁に膜１３を張って平滑にシールしているので外壁１２凸部分は空気層１０になっている。スパイラルパイプ１１の側面を密閉し、片面に注入排出穴２と空気抜き穴３を設けたものである。耐久性を増したり、浮力を増加するためには外壁１２の谷部分に合わせてチューブ状浮輪や発泡スチロール等を巻く方法がある。

図６はリングパイプ１４の一部を断面にした説明図である。リングパイプ１４の外壁１２には一定間隔で凹凸があり、パイプ１４の内壁に膜１３を張って平滑にシールしているので外壁１２凸部分は空気層１０になっている。

スパイラルパイプ１１やリングパイプ１４は耐圧力が大きく、軽く、衝撃に強い。柔軟性があるので液体を貯蔵する地形に合わせた形状とすることもできる。

図７は請求項５に記載の枠体の斜視図である。枠体４はパイプ１の長さと高さに合わせて切断した金属、合成樹脂、木材等の棒を組み合わせて枠組みしたものである。枠体４の上方を開放し、数本のパイプ１を並列に収納する構造となっている。図には示されていないが、パイプ１を枠体４に収納後、バンドや横桟でパイプ１を押さえてパイプ１を固定する。枠体４の側枠５と中間の仕切り枠６下部のＨ型ジョイント部７と上部のＣ型ジョイント部８は、Ｈ型ジョイント部７を他の枠体４のＣ型ジョイント部８に挿入して枠体４同士を連結するためのものである。

図８は請求項５に記載の枠体の平面図である。枠体４にパイプ１を収納し、Ｈ型ジョイント部７をＣ型ジョイント部８へ挿入して枠体４同士を連結した状態を示している。

図９は請求項５に記載の枠体の側面図である。枠体４にパイプ１を収納し、Ｈ型ジョイント部７をＣ型ジョイント部８へ挿入して枠体４同士を連結して側面より見た状態を示している。側面に見えるフック１５は枠体４をクレーンで吊り下げる際に使用されるものである。

図１０は枠体のジョイント方法の説明図である。Ｈ型ジョイント部７をＣ型ジョイント部８へ挿入した状態を示している。

図１１は斜視図である。枠体１６には上部押え板１８ａが前後にあり、枠に囲まれた側面四方は開放されている。枠体１６の側枠１７の前後上端にガイドローラー１９を装着し、下部側枠１７をＣ型形状レール２０にしている。ガイドローラー１９を他の枠体１６のＣ型形状レール２０内に挿入して枠体１６同士を簡単に連結することができる。左右４個のガイドローラー１９は側枠１７より突出した位置に設置されＣ型形状レール２０になっている下部側枠１７は片側を口広部分２１とし、ガイドローラー１９を挿入しやすくしている。ガイドローラー１９をＣ型形状レール２０に導入した後は口広部分２１に設けた穴２２にボルト２３を螺入してガイドローラー１９の移動を阻止する。ガイドローラー１９を装着する左右側枠１７にフック１５を設けている。このフック１５は、クレーンの吊り下げフック２４を掛けるためのもので枠体１６の移動や他の枠体１６との連結に使用される。パイプ１を枠体１６に収納後は、図で示していないが、バンド、棒、板等で固定する。

図１２は請求項６に記載の枠体の正面図であり、図１３は側面図である。図１２、図１３ではパイプ１を３列２段に一括して枠体１６へ収納した状態を示している。枠体１６には上部押え板１８ａと中押え板１８ｂが設けられている。

図１４は請求項６に記載の枠体の使用例を示す説明図である。パイプ１を収納し重り２５を付けて海底に固定した枠体１６のＣ型形状レール２０に、パイプ１を収納し重り２５を付けた他の枠体１６のガイドローラー１９を挿入して連結する状態を示している。枠体１６のフック１５にクレーンの吊り下げフック２４を掛けて作業している。Ｃ型形状レール２０の口広部分２１は上方にあり、海面上に突出している。連結する枠体１６を海上に浮かべ、枠体１６のガイドローラー１９を連結される枠体１６のＣ型形状レール２０の口広部分２１へ誘導し、連結する枠体１６を立てると枠体１６の自重でＣ型形状レール２０内をガイドローラー１９が走り、簡単に連結でき作業効率が高まる。

図１５は請求項６に記載の枠体の使用例を示す説明図である。連結したパイプ１を収納した枠体１６の海中における状態を示している。各枠体１６の横枠に付けたフック１５に重り２５を付け、更に錨２６を付けることで海底に固定している。連結された枠体１６に収納されたパイプ１間の隙間は狭いので、稚魚や小魚の魚礁の働きをする。

図１６はパイプの水上輸送を示す一例である。曳航船２７により枠体４に並列に収納されたパイプ１を縦列に連結して曳航している状態を示している。連結する枠体４の数は限定されず、後部より順番に切り離してそれぞれの貯蔵場所に納入できるので液体９をパイプ１より汲み上げる必要がなく、作業効率は格段に高まる。また、曳航船２７が衝突しても、曳航しているパイプ１に損傷は生ぜず、液体９の流出事故を避けることができる。

図１７は請求項７に記載の水中翼を装着した枠体を示す説明図である。枠体４の前後下部に水中翼２８を装着している。水中翼２８は液体を充填したパイプ１を水や波の抵抗を減らす形状をしているため、水上を高速曳航するのに適している。個々の枠体４に水中翼２８を装着することで、連結された枠体４を曳航しても、水の抵抗は一定していて、高速曳航できる。また、枠体の形状が異なっても水中翼２８は装着でき、パイプ１の水上輸送には差し障りがない。

発明の効果

液体を充填したパイプを密閉して水上輸送するため、大量に輸送でき、しかも小型曳航船が使用でき輸送コストを大幅に減少できる。

衝突や座礁事故があっても、液体の流出を避けられ、液体の充填されたパイプの回収が容易である。

輸送、貯蔵作業が容易であり、必要量の液体をパイプに密閉して納入できる。

海上や海中に液体貯蔵できるので、貯蔵場所に困らず、火災や爆発の危険も避けられ、貯蔵コストを大幅に減少できる。

水中の温度で貯蔵できるので温度変化が少なくてすむ。

パイプを枠体に収納して整然と陸上、海上輸送でき、枠体を連結して水上、水中に大量貯蔵できる。

枠体に水中翼を装着することで、中・高速輸送できるし、接岸できる。

稚魚や小魚の魚礁となる効果がある。

輸送や貯蔵場所に適応した種類やサイズのパイプを使用できる。

本発明の使用例を示す斜視図である。 パイプの断面図である。 パイプの断面図である。 二重にしたパイプの断面図である。 スパイラルパイプの一部を断面にした説明図である。 リングパイプの一部を断面にした説明図である。 請求項５に記載の枠体の斜視図である。 請求項５に記載の枠体の平面図である。 請求項５に記載の枠体の側面図である。 枠体のジョイント方法の説明図である。 請求項６に記載の枠体の斜視図である。 請求項６に記載の枠体の正面図である。 請求項６に記載の枠体の側面図である。 請求項６に記載の枠体の使用例を示す説明図である。 請求項６に記載の枠体の使用例を示す説明図である。 パイプの水上輸送を示す説明図である。 請求項７に記載の水中翼を装着した枠体を示す説明図である。

符号の説明

１ パイプ
２ 注入排出穴
３ 空気抜き穴
４、１６ 枠体
５、１７ 側枠
６ 仕切り板
７ Ｈ型ジョイント部
８ Ｃ型ジョイント部
９ 液体
１０ 空気層
１１ スパイラルパイプ
１２ 外壁
１３ 膜
１４ リングパイプ
１５ フック
１８ａ 上部押え板
１８ｂ 中押え板
１９ ガイドローラー
２０ Ｃ型形状レール
２１ 口広部分
２２ 穴
２３ ボルト
２４ 吊り下げフック
２５ 重り
２７ 曳航船
２８ 水中翼

Claims (7)

1. 合成樹脂製円筒形パイプ、金属製円筒形パイプ、合成樹脂製角形パイプ、金属製角形パイプより選択される少なくとも１種のパイプの両端を密閉して注入排出穴及び空気抜き穴を設け、水、油、液体化学薬品等の液体を充填することを特徴とするパイプを使用した水上、水中液体貯蔵装置及び水上輸送方法。
2. パイプを２重に構成して両端を密閉し、内外パイプ間に注入排出穴及び空気抜き穴を設けたことを特徴とする請求項１に記載のパイプを使用した水中、水上液体貯蔵装置及び水上輸送方法。
3. 内側をシールしたスパイラルパイプの両端を密閉して注入排出穴及び空気抜き穴を設け、スパイラルパイプの凸部分の空気層を浮力に利用することを特徴とする請求項１に記載のパイプを使用した水上、水中液体貯蔵装置及び水上輸送方法。
4. 内側をシールしたリングパイプの両端を密閉して注入排出穴及び空気抜き穴を設け、リングパイプの凸部分の空気層を浮力に利用することを特徴とする請求項１に記載のパイプを使用した水上、水中液体貯蔵装置及び水上輸送方法。
5. 液体を充填したパイプを円滑に水上、水中貯蔵及び水上輸送するために、上方が開口し、複数の仕切り枠で仕切られて略コの字に形成された枠体の側枠及び仕切り枠の下部をＨ型ジョイント部とし、枠体の側枠及び仕切り枠の上部をＣ型ジョイント部として、枠体のＨ型ジョイント部を他の枠体のＣ型ジョイント部に挿入して枠体同士を連結できることを特徴とするパイプを使用した水上、水中液体貯蔵装置及び水上輸送方法。
6. 液体を充填したパイプを円滑に水上、水中貯蔵及び水上輸送するために、枠体の側枠片側両端に一対のガイドローラーを設け、側枠反対側全体をＣ型形状レールにし、ガイドローラーを他の枠体のＣ型形状レール内に挿入して枠体同士を連結できることを特徴とするパイプを使用した水中、水上液体貯蔵装置及び水上輸送方法。
7. 液体を充填したパイプを収納する枠体の下部に水中翼を装着し、液体を充填したパイプの高速水上輸送を可能としたことを特徴とするパイプを使用した水上輸送方法。

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