JP2008501568A - チューブを用いた自動バラストシステムを備える船舶 - Google Patents

Abstract

二重船こく船舶は空船の時、事前設定されたバラスト喫水線が決められる。本発明の二重船こく船舶は船底部分及び船側部分に形成された外板と、上記外板の内側に船底部分及び船側部分に形成された内板と、上記内板と外板の間に位置する気体用チューブと、上記内板と外板の間に位置する海水用チューブを含め、上記外板には上記海水用チューブに連結される海水流通口が形成されていて、上記海水用チューブは空船の時上記船底部分から船側部分のバラスト喫水線まで外板と内板の間の空間を実質的に埋めるよう海水を受容でき、上記気体用チューブは貨物の積載時上記船底部分及び上記船側部分の外板と内板の間の空間を実質的に埋めることができるよう空気を受容できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、船舶に関し、特に油槽船やＬＮＧ船などの海水バラストシステムを具した船舶に関する。

一般的にバラストというのは、船体の安定のため搭載する重量物である。船舶は、トリムおよびヒーリング現状を最少化するためバラストシステムを備え、風と波によりひっくり返らないよう安定性を確保する。例えば、貨物船なとの船舶は、バラストタンクを備え、このタンクに海水を積載した状態に貨物を船積みする港に到着し、海水バラストを排出した後、貨物を船積みし荷役する港に向かう。
バラスト物質には、固形粉とか比重の高い固体物質などを用いる場合もあるが、船舶の存在する所では容易に得ることができる水を使うことが一般的である。たいていの船舶はバラストシステムとして、バラスト物質である海水を受容する容器のようなバラストタンクを備える。これによって、外部物質である海水を容器に入れるための手段としてポンプも備えるようになり、この海水を伝達する配管ラインと、これを調節するバルブなどの流体用装置を備えるようになった。
なお最近は、船舶の衝突とか座礁によって生じる海上汚染の深刻であるため、二重船体を義務化する規定が導入されている。これにより、船体の外板と貨物間を形成する内板の間の空間にバラストタンクを備えている。

上記のような通常の船舶に用いられる海水バラストシステムはさらに改善される必要がある。
船舶は船体全体に至る浮力を相殺させるための程度のバラスト海水を船舶内に受容するためにポンプと配管ラインを稼動することになる。ところが、このようなシステムには過剰な動力損失とポンプの損傷、配管交換など支払うはずのない運営費の発生などの問題点がある。
また、船舶内のバラストタンクに受容された海水は微生物などを含むが、この海水がそのまま次の荷役港まで運ばれることになる。貨物を載せるために荷役港で海水を排出するが、この海水に含まれたこのような微生物は荷役港の地域の微生物に重大な変化を起こすという問題点がある。このような現状を改善するための色々な提案が出ているが、実効性は低い状況である。また、各国ではこの問題点を解決するために様々な規制・規定を新設している実情である。
バラストタンクは、海水と触れ合った面に容易に腐食が起こり、船体を弱くする。この腐食のため、船舶の内部の塗装及び鉄板の交換が頻繁に行われており、修理及び維持のため多額の費用が発生する。さらに、腐食のために発生した汚染された海水は海洋環境に莫大な悪影響を与えることになる。
特に重要な問題点は、船舶が損傷した時に既存の方法では復元性と生存性を維持することができない。このため、二重船こく構造を義務化する規定があるが、この場合にも復元性と生存性はかなり低く、その被害は想像しがたい程重大である。

本発明は、上記問題点を解決するために創造されたものであり、その目的は、空船状態で航海の中には海水流通口を開放し海水が流入されることで自動にバラスト機能を持つようになり、海水の自由な流れによってバラスト水の汚染が起こらなくなり、貨物船積み港地域の海水に及ぶ影響が極めて低い船舶を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、流入された海水が船舶の内板に直接触れないようとするためにチューブを備えることで、船舶構造物の腐食を最少化する船舶を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、チューブに流入される海水を排出するための手段としてまた他のチューブを備えた船舶を提供することにある。詳細には、このチューブに圧縮空気を投入して海水を排出でき、この機能は貨物の船積みの時起こる貨物の重力あるいは圧縮力を利用することで果たすことができる。即ち、海水用チューブと圧縮空気用チューブを備えて相互作用しようとする船舶を提供することにある。
また本発明のさらに他の目的は、貨物の船積みの時、空気チューブを圧縮空気に埋め、もしも船舶の側面あるいは底面に何かが衝突した時に、船体の損傷によって流入される海水の量を最少化することで、復元性と生存性の高い船舶を改善することにある。

本発明によると、空船の時事前設定されたバラストの喫水線を持つ二重船こく船舶において、船底部分及び船側部分に形成された外板と、上記外板の内側に船底部分及び船側部分に形成された内板と、上記内板と外板の間に位置する気体用チューブと、上記内板と外板の間に位置する海水用チューブを含めて、上記外板には上記海水用チューブと連結される海水流通口が形成されていて、上記海水用チューブは、空船時上記船底部分から船側部分のバラスト喫水線まで外板と内板の間の空間を実質的に埋めるようと海水を受容できるし、上記気体用チューブは、貨物の積載時上記船底部分及び船側部分の外板と内板の間の空間を実質的に埋めることができるようと空気を受容できる二重船こく船舶が提供される。
上記海水流通口には開閉装置が設けられる。
上記外板と内板の間の空間は、船底部分タンクと船側部分タンクに分離され、上記気体用チューブは上記船底部分タンクに設置される船底気体チューブと上記船側部分タンクに設置される船側気体チューブを備え、上記海水用チューブは上記船底部分タンクに設置される船底海水チューブと上記船側部分タンクに設置される船側海水チューブを備える。
さらに、上記内板の内側の貨物倉に気体チューブを備えて、上記貨物倉気体チューブは上記内板と外板の間に位置する気体チューブの少なくとも一つと連結することもできる。
各々の海水流通口は少なくとも二つの区画された内板と外板の間の空間に海水を供給するようと構成することもできる。

本発明によると、二重船こく船舶で空船の時バラスト喫水線を合わせる方法において、海水流通口が形成された外板と内板の間に上記海水流通口と連結された海水用チューブ及び気体用チューブが備えた船舶を提供する段階と、空船の時には上記海水流通口を開けて上記海水用チューブにバラスト喫水線を合わせるよう海水が流入されるようとする段階と、貨物の積載時には上記気体用チューブに気体を供給して海水用チューブに受容された海水を船舶の外に排出する段階を含める、二重船こく船舶のバラスト喫水線を合わせる方法が提供される。
本発明の方法は、さらに上記貨物の積載時上記海水流通口を閉鎖する段階を含める。

本発明の構成によると、前記の本発明の目的を全部達成できる。この構造を使うようになると船舶の外板に浮力が作用することではなく、船舶の貨物倉の外板に浮力が作用するのでバラスト喫水線の確保がしやすくてバラスト流入及び排出のための各種装置等を使わなくてもいいし、海水を直接ためる形態ではないので船舶の運航中に海水の流入と排出が自由で海水の汚染あるいは微生物による不作用が極少化になり、海水が船舶の内板に接触する面がとても少ないので船体の腐食あるいは塗装によって発生する船舶修理費の支出を大幅に切りつめることができる。また海上での船舶損傷の時にも船体の衝撃を減らすことができる。
上の効果などを具体的にもう一度説明すると、まず本発明の一番大きい効果は船舶の損傷の時にも船体の生存性及び復元性が高く維持できることである。空船の時に船舶が損傷される場合、海水の流入排出が自由な状態なので船体の衝撃が最少化になり、このような場合に空気用チューブに圧縮空気を投入して適正水準を維持すると、船体の喫水線の変化にほとんど影響を与えない。当然船体が損傷されていない正常状態とほとんど代わりない。
また貨物の満載時に船舶が損傷されても、圧縮空気チューブにより船体の衝撃が吸水されるので船体の損傷が最少化になり、海水がほとんど流入されなくなって船体の生存性及び復元性の維持にとても大きい利点がある。即ち、船舶の転覆や沈没が発生する可能性が少なくなる。

また本発明の他の効果はバラストによる汚染が発生しないことである。バラストの海水をためておかないので海水の流入と排出が自由で他地域の微生物による海洋の環境変化に影響を与えないという利点がある。例えば、商業用船舶のバラストによるアメリカの領海内の有機物の拡散と投入を防止する法案である National Invasive Species Act（P.L. 104-332）の要求事項を満たし、これと関連する多くの問題点を解消する利点がある。
本発明のさらに他の効果は船体の腐食と塗装の面積を大幅減らしてくれることで、船舶の修理による経済的負担が非常に少なくなる利点がある。海水用チューブが船体と海水の接触を遮ってくれるのでバラストタンクの内部を乾燥状態に維持しやすくなるのである。
本発明のさらに他の効果はバラスト装置の運用による費用が節減される利点がある。バラストタンクの開放及び密閉が自由でバラストの必要性が減るようになり、これによってバラストの運用費用が節減するようになる。
本発明のさらに他の効果は船舶運用の効率が高める利点がある。貨物倉のチューブを利用して多様な貨物を交代に運ぶことができることで往復運営ができるようになり、海運会社などの利益増大及び海上運賃の節減に利点がある。
また、バラストタンクに海水用チューブと連結された圧縮空気用チューブを置いてバラストタンクに流入された海水を強制排出できる構造を備える。船舶に既に備えていた圧縮空気供給装置、即ち空気圧縮機を利用してこのチューブに圧縮空気を適正水準に維持することで、船体の損傷時に復元性と生存性を大幅強化でき、船体の衝撃時にも非常な衝撃を吸水する役割を演じる。
結局、本発明はバラストに対する要求は満たしながら既存のバラストによって発生する不作用を無くすことでバラストが持つ矛盾を解決することができる。

船舶の船体構造は船舶の外郭や骨格を形成する構造で、通常基本的に板部材に長い補強財を設置して形成される。図１には本発明の実施例に係る船舶の船体構造の例が図示されている。本明細書で参照する図面では補強財は省略されて図示されているが、竜骨及びスチフナーなど各種補剛材を適切な位置に設置できるのを当業者なら理解できることである。
図１及び図２を参照すれば、本発明の実施例に係る二重船こくの船舶１０は甲板１２と、船側外板１４、船底外板１６を備える。また船舶１０は上記外板１４、１６の内側に各々船側内板１８と船底内板２０を備える。船舶１０はまた横方向に横切る横隔壁２８を備える。この横隔壁２８によって内板１８，２０の内側空間と、内板１８，２０と外板１４，１６の間の空間が区画される。内板１８，２０の内側の区画された空間各々は貨物倉３０（cargo tank）になる。また、外板１４，１６と内板１８，２０の間に区画された各々の空間はタンク隔壁２２によって二つの空間に分かれる。側面にある区画された空間は船側タンク２４（ウィングタンク[wing tank]ともいう）であり、船底にある区画された空間は船底タンク２６（ボトムタンク[bottom tank]ともいう）になる。なお、他の変形例で、船舶は前後方向に中心線（CL）を沿って延長される壁をさらに備えることができる。
図２を参照すれば、船底には多数の海水流通口３２が備わるようになるが、この海水流通口３２は隣接する船側タンク２４と船底タンク２６に各々設けられる船側海水チューブ及び船底海水チューブ（以後詳細に説明）が共有するよう連結される。しかし本発明はこれに限られることはない。各々のチューブ２４、２６ごと別度に設けられた海水流通口３２と連結されることもできる。海水流通口３２ごと開閉装置３５が設けられる（図３及び図４参照）。本発明の開閉装置は図３及び図４に図示した構成に限られることはなく、このような開閉装置を適切に違うように構成できるのは当業者なら理解できることである。

図３及び図４を参照すれば、船側タンク２４には船側空気チューブ３４と船側海水チューブ３６が備えられる。図３に図示したところのように、船側海水チューブ３６は海水が最大に入ってくれるとき、設計時好ましい高さに決めておいたバラスト喫水線（BL）の下の船側タンク２４の空間を全部埋めることができるよう大きさが決められ、図４に図示したところのように、船側空気チューブ３４は最大に圧縮空気が入ってきたとき、船側タンク２４を全部埋めることができるよう大きさが決められることが好ましい。
なお、船底タンク２６には船底空気チューブ３８と船底海水チューブ４０が設けられる。図３に図示したところのように、船底海水チューブ４０は海水が最大に入ってくれた時船底タンク２６を全部埋めることができるようその大きさが決められ、図４に図示したところのように、船側空気チューブ３８は最大に圧縮空気が入ってきた時、船底タンク２６を全部埋めることができるよう大きさが決められることが好ましい。
なお、貨物倉３０には貨物倉空気チューブ４２が備えられる。この貨物倉空気チューブ４２の大きさは図３に図示したところのように圧縮空気がいっぱい埋められた時貨物倉の底からバラスト喫水線（BL）の高さまで貨物倉３０を埋める大きさである。しかし、本発明はこれに限られることはない。
図３及び図４で詳細に図示されていなかったが、貨物倉の空気チューブ４２は船側空気チューブ３４及び船底空気チューブ３８と連結されている。これを以って、貨物倉の空気チューブ４２を貨物で押した時その圧縮空気は全部船側空気チューブ３４及び船底空気チューブ３８に移動できる。この時、これら空気チューブは図示されない圧縮空気供給装置と連結されていることが好ましい。このような構成とは違って貨物倉の空気チューブ３４は船底空気チューブ３８とだけ連結されていて、船側空気チューブ３４は圧縮空気供給装置とだけ連結されることもできる。
このようなチューブ等は埋められる流体に相応しく表面処理された材質あるいは強化された材質を使うことができる。海水チューブは放水材質である。チューブ等は伸縮性は少ないが柔軟で開かれたり折りたたんだりすることができる材料を裁断して作ることもできる。これと違って、伸縮性があって膨張収縮する材質に作ることもできるのを当業者なら理解できることである。
また詳細に図示されていなかったが、船舶１０は排水装置を備えて船側海水チューブ３６及び船底海水チューブ４０が排水装置と連結される。排水装置は排出管路と別の排水口（図示していない）を備える。
以下図３及び図４を参照して本発明の実施例に係る船舶１０のバラストシステムの作用に対して説明する。空船状態では図３に図示したところのように、海水流通口３２の開閉装置３５を操作して海水流通口３２を開放する。そうすると、海水が各船底海水チューブ４０及び船側海水チューブ３６に入ってくる。海水は船底海水チューブ４０に入って船底タンク２６をほとんど埋める。船側海水チューブ３６に入って船側タンク２４のバラスト喫水線（BL）の以下をほとんど埋める。そうすると、実質的に船舶の内板に浮力が作用することになりバラスト喫水線が確保される。この時、空気は船底空気チューブ３８と船側空気チューブ３４で貨物倉空気チューブ４２に移動することになる。船底空気チューブ３８では完全に空気が抜けて、船側空気チューブ３４はバラスト喫水線（BL）の上側のタンク空間を埋めるほどになる。
空船状態に航海中には海水流通口が開いていて、海水がチューブ内に入ってきて出ることができる。それ故にチューブ内の海水は船舶が航海する海域の海水が埋められているようになる。
次に満船状態時のバラストシステムの過程を説明する。まず海水流通口を閉める。そして貨物倉３０にLNGあるいは原油のような貨物を埋めると、貨物倉空気チューブ４２が押されながらそこにある空気が船底空気チューブ３８と船側空気チューブ３４に入って埋めることになる。このようにして、船底空気チューブ３８と船側空気チューブ３４は船底タンク２６と船側タンク２４をほとんど埋めるようになる。この時、空気の量が足りない場合には圧縮空気供給装置（例えば圧縮空気ポンプ）を稼働して空気を供給する。なお、海水チューブ３６，４０に入っていた海水は排水管路を経て排水口を通して船舶１０の外に排出される。このような状態が図４に図示されている。

本発明は船体構造が上記説明した実施例のような形態に限られることではない。例えば、他の実施例では別度の貨物倉空気チューブがなく圧縮空気供給装置（船舶に基本的に設置される空気圧縮機）に各空気チューブに空気を供給することもできる。その時、別度の排気装置を使うことができる。また他の変形例では船底タンクと船側タンクとを一つに通じるようにし、船底タンクが中央で分けることも可能である。
以上本発明を上記実施例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られることがない。当業者なら、本発明の趣旨及び範囲を外すことなく修正、変更ができ、このような修正、変更もまた本発明に属することであると解かる。

本発明の上記及び他の技術的な課題と特徴は、次のような図面を参照してなる本発明の実施例に対する説明を通して当業者に明確することができる。
本発明の実施例に係る船舶の斜視図であり、内部が見えるよう甲板と船側外板の一部及び内部船底内板及び船側内板の一部を切開して図示した図である。 図１の船舶の底面図であり、海水流通装置が図示された図である。 図１の船舶の縦断面図であり、空船状態を図示したことである。 図１の船舶の縦断面図であり、満船状態を図示した図である。

Claims (7)

1. 空船の時事前設定されたバラスト喫水線を備えた二重船こく船舶において、
   船底部分及び船側部分に形成された外板と、上記外板の内側に船底部分及び船側部分に形成された内板と、上記内板と外板の間に位置する気体用チューブと、上記内板と外板の間に位置する海水用チューブを含め、上記外板には上記海水用チューブに連結される海水流通口が形成されていて、上記海水用チューブは空船の時上記船底部分から船側部分のバラスト喫水線まで外板と内板の間の空間を実質的に埋めるよう海水を受容できるし、上記気体用チューブは貨物の積載時、上記船底部分及び上記船側部分の外板と内板の間の空間を実質的に埋めることができるよう空気を受容できることを特徴とする二重船こく船舶。
2. 上記海水流通口には開閉装置が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の二重船こく船舶。
3. 上記外板と内板の間の空間は船底部分タンクと船側部分タンクに分離され、上記気体用チューブは上記船底部分タンクに設置される船底気体チューブと上記船側部分タンクに設置される船側気体チューブを備え、上記海水用チューブは上記船底部分タンクに設置される船底海水チューブと上記船側部分タンクに設置される船側海水チューブを備えることを特徴とする請求項１に記載の二重船こく船舶。
4. 請求項１から請求項３のいずれかにおいて、上記内板内側の貨物倉に気体チューブを備え、上記貨物倉の気体チューブは上記内板と外板の間に位置する気体チューブの少なくとも一つに連結されることを特徴とする二重船こく船舶。
5. 請求項１から請求項３のいずれかにおいて、各々の海水流通口は少なくとも二つの区画された内板と外板の間の空間に海水を供給するよう構成されたことを特徴とする二重船こく船舶。
6. 二重船こく船舶で空船の時バラスト喫水線を合わせる方法において、海水流通口が形成された外板と内板の間に上記海水流通口と連結された海水用チューブ及び気体用チューブが備えられた船舶を提供する段階と、空船の時には上記海水流通口を開けて上記海水用チューブにバラスト喫水線を合わせるよう海水が流入されるようにする段階と、貨物の積載の時には、上記気体用チューブに気体を供給して海水用チューブに受容された海水を船舶の外に排出する段階を含めることを特徴とする二重船こく船舶のバラスト喫水線を合わせる方法。
7. 上記貨物の積載の時、さらに、上記海水流通口を閉鎖する段階を含めることを特徴とする請求項６に記載のバラスト喫水線を合わせる方法。

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