JP2005507813A - 柔軟な流体封入容器の端部とその製造方法 - Google Patents

Abstract

大量の流体、特に新鮮な水、を輸送及び封入するための布で製造された柔軟な流体封入容器であって、その容器は先細りの前部及び／又は後部を有する。その前後部上に、その前後部を密封するクランプ機構（３０）の形で端部が取付けられる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は多量の流体、特に海水のそれよりも少ない密度を有している流体、更に特に新鮮な水を輸送し且つ収容するための柔軟な流体封入容器（以後屡々ＦＦＣＶとして参照する）、及び同じくその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積荷、特に流体即ち液体積荷の封入及び輸送のために柔軟なコンテナーを使用することは知られている。水、特に海水中で流体を輸送するのにコンテナーを使用することは周知である。
【０００３】
もし積荷が海水よりも少ない密度を持つ流体又は流動化した固体の場合は、剛体の大型のはしけ、タンカー又は封入容器を使う必要はない。寧ろ柔軟な封入容器を用いて一地点から他の地点まで曳航するか又は押して行くのがよい。斯かる柔軟な容器は明らかに硬い容器以上の利点を有している。更に、もし適切に建造されるならば、柔軟な容器は積荷が取除かれた後それ自身丸められ又は折り畳まれて帰途に保管されることを可能にする。
【０００４】
世界中で多くの地域が新鮮な水を深刻に必要としている。新鮮な水は万年氷や氷山の収穫が巨大ビジネスとして急速に浮上しているほどの商品である。然し、新鮮な水が得られる所はどこでも、それの目指す目的地までの経済的輸送が関心事である。
【０００５】
例えば、最近ある万年氷収穫者は新鮮な水を輸送するのに１５万トン容量を有するタンカーの使用を意図している。明らかに、これは斯かる輸送手段を使用するコストばかりでなく、新鮮な積荷を乗せて荷下ろしするその帰途の追加費用も含んでいる。柔軟なコンテナー容器は空になった時、これに関する費用を軽減して例えば、荷下ろし地点までそれを引張ったタグボート上に潰して保管することができる。
【０００６】
斯かる利点にも拘わらず、経済は柔軟なコンテナー容器で輸送されている容量が輸送の費用に充分に打ち勝つことを命令する。従って、より大きく更に大きくと柔軟なコンテナーは開発されている。然し、斯かるコンテナーに関する技術的問題はたとえ年を追って開発が進んでいても持続している。これに関して、柔軟な封入容器又ははしけにおける改良が特許文献１；特許文献２；特許文献３；特許文献４；及び特許文献５で教示された。柔軟な封入容器の意図された用途は通常海水のそれよりは小さな比重を持つ液体又は流動化した固体の輸送又は貯蔵のためである。
【０００７】
液体又は流動化した固体の密度に比較した時の海水の密度は部分的に又は完全に満たされた袋が海水中に置かれて曳航される時積荷が柔軟な輸送袋に浮力を与えるという事実を反映する。積荷のこの浮力はコンテナーに浮揚を与えて一つの海港からもう一つの海港までの積荷の輸送を容易にする。
【０００８】
特許文献１では、曳航手段に連結されるのに適応した流線型の鼻、及び容器を充填したり空にしたりすることを可能にするような容器の内部と通じている一つ又はそれ以上のパイプを有している、天然又は合成ゴムを含浸した布のような柔軟な材質の閉じた筒よりなっている容器を公開している。浮力は容器の液体容量によって供給され又その形状はそれが充填される程度に依存する。この特許は柔軟な輸送袋が筒のように織られた一重の布から作ることができることを示唆するまでは進む。然し、如何にしてこれがこのような大きさの筒を達成させるかは教えていない。明らかに、斯かる構造は継目の問題と関係があるであろう。継目は通常商用の柔軟な輸送袋で見出される、そこで袋は代表的には防水材料のパッチを一緒に結合させる縫合又はその他の手段によるパッチワークの手法で作られる。例えば特許文献６参照。然し、継目は袋が繰返し高い負荷を受ける時の袋故障の原因となることが知られている。継目故障は明らかに継目無し構造で避けることができる。然し、継目のある構造は単一の織られた布に対する代案であってそこには違った利点を持つであろうから、特にそれの製造において、継目で故障しやすくない継目のある筒を創ることが出来たならばそれは望ましいことであろう。
【０００９】
これに関して、"プレスフェルトと製造方法"の標題で、１９９４年１１月１日に特許が発行され、本願と同一の出願人による特許文献７は、その開示はここで参照文献に取込まれ、螺旋状に巻かれた布の帯から製造されるプレスフェルトの基礎布を開示している。
【００１０】
布の長さは紡ぎ糸材の布の帯の各螺旋巻の長さによって又その幅は螺旋巻の数によって決定されるであろう。
【００１１】
縁の接合は例えば、不織材料又は溶融繊維付きの不織材料の縫合、熔融、及び溶接（例えば、"抄紙機織物用の隣接している帯の超音波継ぎ合せ"の標題で、１９９８年２月３日に特許が発行され、本願と同一の出願人による特許文献８、その開示はここで参照に取込まれる）により達成できる。
【００１２】
その特許はプレスフェルトの基礎布の創出に関するものであるけれども斯かる技術は輸送コンテナー用の充分に強い筒状構造を創出する応用を持ち得る。更に、布の帯の間の滑らかな変移が望まれるプレス布よりも寧ろ、輸送コンテナーになる意図された用途では、これは特別な関心事ではなくて様々な接合方法（重ね合わせと縫合、接着、綴じ合せ等）が可能である。その他のタイプの接合は当業者には明らかかも知れない。
【００１３】
更に前記の如く、継目無しの柔軟なコンテナーは望ましいものであって従来の技術で述べられたけれども、斯かる構造体を製造する手段は困難を伴う。現在まで記したように、大型の柔軟なコンテナーは代表的には一緒に縫合又は接着されたより小さな断片で造られた。これらの断片は水に不浸透性であらねばならなかった。もし不浸透性材料製でなければ、代表的には斯かる断片は設置する以前に容易にコーティング施工が出来た。コーティングは噴霧又は浸液コーティングのような慣習的手段により塗布出来た。
【００１４】
もう一つの問題はコンテナーの端部、特に先細りになっている端部が望まれる所を如何に密封するかである。端部は別個に作られて筒状構造体に取付けられる、その諸例は前述の出願とそこで引用された参考文献で説明されている。筒状構造体それ自身の外で形成され且つ望ましい形状（即ち円錐形状など）に形成された端部を持つことも又望まれる。この点に関して、例えば、ホーソーン社の出願により、１９６１年８月２９日に特許が発行された特許文献１は望ましい形状与えるため、膠付け又は縫合された端部で布にひだを付ける用法を示している。
【００１５】
従って、大容積の流体を輸送するＦＦＣＶにはそれが操作する筈の斯かる構造と環境に付随する前述の問題を克服する必要性が存在する。
【特許文献１】
米国特許第２９９７９７３号
【特許文献２】
米国特許第２９９８９７３号
【特許文献３】
米国特許第３００１５０１号
【特許文献４】
米国特許第３０５６３７３号
【特許文献５】
米国特許第３１６７１０３号
【特許文献６】
米国特許第３７７９１９６号
【特許文献７】
米国特許第５３６０６５６号
【特許文献８】
米国特許第５７１３３９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
それ故特に新鮮な水を含んでいる積荷の輸送用の、望ましい方法でそれの端部を密封する手段を有する、比較的大型の布製ＦＦＣＶを提供することが本発明の主目標である。
【００１７】
それの先細りになっている端部と共に斯かるＦＦＣＶの端部を密封する手段を提供することは本発明の更なる目標である。
【００１８】
本発明の更なる目標はその上に負荷を効果的に分布させるように斯かるＦＦＣＶの端部を密封する手段を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
これら及びその他の目標と利点は本発明によって実現されるであろう。この点に関して本発明は９１メートル又はそれ以上の長さと１２メートル又はそれ以上の直径を有している、ＦＦＣＶを創るのに織られた、螺旋状に形成された又は分割された筒の使用を想定している。斯かる大きな構造体は抄紙機の織物を作る機械で製造出来る。屡々鼻部と尾部、又は舳先と艫と呼ばれる、筒の両端は多くの手段によって密封され得る。端部は螺旋状に形成されるか又は筒それ自身の外で別の方法で形成されて筒にしっかりと取付けられる。本発明は端部について独特の形状に向けられる。恐らく４０メートルから７５メートル又はそれ以上までの大きく一様な外周を持って形成された筒の場合、然し、端部のキャップ又は曳航部材をそこに取付けることを可能にするように操作出来るサイズにまで外周を減少させることが必要となるであろう。そうする間、一体化した建造を維持しながら、円錐形又は船の舳先のように端部の筒を先細りにすることが望ましい。
斯くして本発明によってその目標と利点が実現化されるであろう、その記述は図面と連係してとらえられるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
いったんＦＦＣＶの筒部の端が操作出来る外周にまで縮められると、端を閉鎖する機構がそこに取付けられる。この点に関して、端の閉鎖機構は布がクランプされる中間の円錐形又はカーブした面を同じ形に一致させた二つの噛合う部品より成っている。ＦＦＣＶの端を密封することに加えて、本機構は斯かる荷積みと荷下ろしのための連結機構に沿って積荷を荷積みと荷下ろしする流体の流出入口のような接続特徴も含むであろう。曳航用繋ぎも又この機構の一部であって良い。
【００２１】
好ましい実施例の詳細説明
ＦＦＣＶ１０は一般的に不透水性織物の筒より構成されるべく意図されている。筒又は筒状構造体１２の形状は様々であり得るけれども、筒は一般的に実質的に一様な直径（周長）を有しており各端１４と１６で閉鎖され且つ密封されている円筒形のものとして（図１で）示される。夫々の端部１４と１６はいろいろな方法で閉じられて良い。論ぜられるであろう様に本発明が指向するものはそれを為す独特の方法である。その結果として生じる不浸透性構造体は輸送や保管のために折畳まれ又は巻上げられるのに充分柔軟でもあるべきである。
【００２２】
そこに置かれた負荷に耐えるＦＦＣＶを設計するには、ある種の因子が考慮されねばならない。この点に関して、"柔軟な流体封入容器"の標題で２００１年４月１１日出願の同時係属米国特許出願通し番号第０９／８３２４３９号で、このような因子は布用の可能な材料と共に、ＦＦＣＶに関して望まれるかも知れないその他の特徴に加えて、その構造及び布に不浸透性を与えるためそれに塗布する可能なコーティングと方法論を詳細に説明している。従って、それの更なる議論は此処では繰返されないであろう；寧ろ参考文献は前記出願で為されている。
【００２３】
本装置は又、"螺旋で形成された柔軟な流体封入容器"の標題で２００１年７月１８日出願の同時係属米国特許出願通し番号第０９／９０８８７７号で開示されたような螺旋で形成されたＦＦＣＶに関する応用でもある。
【００２４】
更に、参考文献はＦＦＣＶの端部の可能な構造に関する"柔軟な流体封入容器の端部及び同じくその製造方法"の標題で２００１年８月３日出願の米国特許出願通し番号第０９／９２１６１７号で為されており、本発明は此処で開示された独特の形状に向かわせられた。又"柔軟な流体封入容器のコーティング及び同じくその製造方法"の標題で２００１年８月７日出願の米国特許出願通し番号０９／９２３９３６号はそこへの可能なコーティングに加えて布の付加的構造も開示している。
【００２５】
前述の特許出願はＦＦＣＶの設計上重要な種々の力を論じているけれども、本発明はＦＦＣＶの舳先及び／又は艫を閉鎖する独特の手段を指向する。本発明は出願通し番号第０９／９２１６１７号で開示されたようなひだ寄せ又はその他の手段により操作出来るサイズにまで外周を縮める様な先細り構造を想定する。
［実施例］
【００２６】
ＦＦＣＶ１０は筒部１２及び一般的に舳先については１４で又艫については１６（図４には示されていない）で記される端部を含んでいる。示されている構造は筒部１２を円錐形状の舳先１４及び／又は円錐形状の艫１６に変換することを可能にする。通し番号第０９／９２１６１７号で開示されたひだ寄せ、折畳み又はその他の手段は筒部１２の端をより小さな直径に変換することを可能にする。例えば、ひだ１８は筒部１２の端が図４で示されるように先細りになって即ち減少した外周を持つことを可能にするように筒部１２の外周を形成出来る。
【００２７】
この点に留意して、さてＦＦＣＶの片方か又は両方の端部を閉鎖するのに使用出来る端部閉鎖機構３０に戻ろう。機構３０は二つの連結部分より成っている。前部又は外側部分３２と後部又は内側部分３４がある。ＦＦＣＶ１０の筒状構造体を作り上げている布２０は一般的に図４でひだ１８により示される如く舳先（及び／又は艫）でひだ寄せされるであろう。部分３４はＦＦＣＶの内部にあって円環形状である。それは蜘蛛状支持部材３８の上に装着された連続密封リング３６を含む。部材３８は軸ハブ４２にリング３６を連結させている複数のスポーク又は翼板４０より成っている。翼板４０はＦＦＣＶの充填や空にする間流体が部分３４を通過することを可能にする。部分３４はなるべくならその成分に依存して、高強度金属（即ちステンレス鋼）又は一体成型された強化複合材であっても良い、積荷と相互作用しないであろう材料製がよい。
【００２８】
リング３６はその端に円錐形又は曲面部分４４を含んでいる。この曲面部分４４は部分３２に対して布２０をクランプする意図である。この点に関して、部分３２は部分４６を受容れている円形リングを含んでいる。部分４６はリング３６の曲面部分４４と対になって噛合っている環状にカーブした又は斜角になった面４８を含んでいる。部分３２の中心に位置しているのはクランプねじを受容れている部材５０である。この点に関して、クランプねじ５２はハブ４２と部材５０の軸孔５３を通過して供給される。ねじ５２のねじ山部分５４は布２０が部分４４と面４８の間に置かれた後でねじを切られたナット５６を受け止める。
【００２９】
ＦＦＣＶの筒状部分が適切にひだ寄せされてそのひだが適当な外周にまで端を縮めるように当を得て密封又は別の方法で接着された後、クランプ機構３０がその上に置かれる。部分４４と面４８は布がクランプされる中間に同じ形の円錐面を創り出す。ねじ５２の締付けは実質的な圧力差に耐えて（例えばＦＦＣＶの内側５８から外側６０へ）流体の流出を防ぐことが出来る布の両側の間に密封部を生成する。もし必要ならば、密封閉鎖が生じたことを確実にするためこの領域に密封材が使用されても良い。円錐幾何学的構成は同じ軸荷重を持つであろう単純な平面よりも布に高い圧縮荷重を発生させ且つ負荷時に自動求心傾向を持つ。
【００３０】
リング３６の曲面部分４４は布の高圧側（内側５８）に突出ているから増大する流体圧は布と面４８の間の増大する密封力を引き起こす。曲面部分は発散していて結果として布への応力集中を減少させ布の耐久性を改善する穏やかな変移幾何構成を分与する。
【００３１】
註記、機構３０のクランプしていない領域での放射状浮彫の使用は負荷範囲や運動条件について局所化した堅い幾何的構成変化を軽減するかも知れない。
【００３２】
必要とされるクランプする力は荷重軸受け部材即ちクランプねじ５２による簡単な線形荷重の適用によって発生させられる。その他のタイプの装置も空気又は水力レリーズ付のバネクランプ又はオーバーセンター固定装置又はその他の目的に適した手段のようなものを使用しても良い。
【００３３】
註記、部分３２は又積荷と接触もするであろうから、それは又積荷と接触するどんな他の部品又は面も同様であるが、それの成分に依存して前述の如く、高強度金属（即ちステンレス鋼）又は強化複合材のような積荷と相互作用しない材料で作られねばならない。部分３２は多数の流体出入口６２を持つ。これらは部材５０をリング受容れ部分４６につなぐ翼板（図示されていない）によって規定されている。更に、部分３２は流体出入口６２と流体連絡のある内部を持っている筒状延長部分６４を含んでいる。斯かる延長部分６４は装置を充填又は空にする時の密封又は開口に備える形状をとっている。キャップ装置６６が積荷の充填又は空にすることを可能にするため解放された延長部分６４を密封して取付けられている。曳航用繋ぎ６８は曳航索をしっかり留めるためにキャップ６６に又はクランプ機構３０上の他の場所に取付けられる。勿論このことは図解目的のためだけであって、それのふさわしい形状と場所は当業者には明白であるだろう。
【００３４】
前述のクランプ機構は明らかに利点を伴っている。これらはもし必要ならば、クランプ力を増大させるのに荷重軸受け部材を締めることにより布への圧力を増大させる能力を含んでいる。又、布への軽減した応力集中はクランプを与えている面間の比較的穏やかな幾何的構成変化に起因する。もし必要ならば、通常の密封と繋ぎ装置は容易に組込まれる。更に、クランプしている面は様々な応用で修正出来る。例えば、それは布の平らな面を非常に浅くしたりより高い圧縮荷重で又は布の弾性が一因子である所でより鋭くしたりすることが出来る。又、クランプ機構の形状はそこへの曳航力が、当業者には明らかであろう様に、発生したクランプ力に加えて使用出来る程でもある。
【００３５】
好ましい実施例が開示されて此処で詳細に述べられたけれども、その範囲はそこに限定されるものではなく、寧ろその範囲は付属の請求項の範囲によって決定するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】尖った舳先又は鼻を持っている円筒形である既知のＦＦＣＶの幾分大雑把な透視図。
【図２】平たくした舳先又は鼻を持っている円筒形であるＦＦＣＶの幾分大雑把な透視図。
【図３】本発明の教示を組込んでいる端部閉鎖機構の側断面図。
【図４】本発明の教示を組込んだ、図３に示されたような機構を持つＦＦＣＶの部分予想図。

Claims (14)

1. 流体又は流動化できる物質より成っている積荷の輸送及び／又は封入用の柔軟な流体封入容器において、
   内部と外部を有していて且つ第一外周を有している布より成っている細長い柔軟な筒状構造体；
   前記筒状構造体を不浸透性にする手段；
   前端と後端を有している前記筒状構造体；
   前記積荷容器を充填及び空にする手段；
   前記前端又は後端の少なくとも一つが前記第一外周のそれよりも少ない第二外周を有している開口を規定するように形成されること；及び
   前記開口を閉鎖しているクランプ機構、前記機構は、前記端部が二つの相補関係にある面の間に挿入されるような、受容れ口を有しており、その後前記機構を前記端部に取付けることによって相補関係にある面の間で前記端部を固定する際にクランプ力が加えられること；
   より成ることを特徴とする前記容器。
2. 前記クランプ手段が前記二つの相補関係にある面を規定するリング部分とリング受入れ面より成っている請求項１に記載の容器。
3. 前記リング部分が、カーブして外側に広がる、半径方向の拡大部材を含んでいる請求項２に記載の容器。
4. リング受入れ面が、半径方向に広がっている部材の面と相補関係にある曲面を含んでいる請求項３に記載の容器。
5. 前記リング部分がそれを支持する軸の周りに設置されたハブを含み、前記リング受入れ面がクランプ力を与えるようにそこの間に荷重をもたらす前記ハブと前記軸部材を連結した前記ハブと荷重軸受け装置で軸方向に一列に整列させられる軸方向に設置された部材を含んでいる請求項４に記載の容器。
6. 前記荷重軸受け装置がクランプ力の大きさを調整できる請求項５に記載の容器。
7. 前記前記リング部分とリング受入れ面が筒状構造体の内部からの流体の出入を可能にする開口を有している請求項５に記載の容器。
8. 前記リング部分が内部に設置され且つ、
   前記リング受入れ面が筒状構造体からの流体の出入の流れを封鎖する手段を有した状態で、前記リング受入れ面が外部に設置される請求項７に記載の容器。
9. 前記クランプ機構が該容器に曳航索を連結する手段を含んでいる請求項１に記載の容器。
10. 前記クランプ機構が該容器に曳航索を連結する手段を含んでいる請求項８に記載の容器。
11. 前記クランプ機構が金属又は強化複合材から作られている請求項１に記載の容器。
12. 前記クランプ機構が金属又は強化複合材から作られている請求項８に記載の容器。
13. 前記クランプ機構が前端と後端に設置されている請求項１に記載の容器。
14. 前記クランプ機構が前端と後端に設置されている請求項５に記載の容器。