JP2014101027A - 燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】タンク最大容量を増やすことなく複数種の燃料を積載でき、かつ、複数種の燃料間の混入を防ぐことが可能な燃料タンクを提供する。
【解決手段】燃料タンク１は可動膜６を備え、この可動膜６は、タンク本体３の内部において上壁１３から下壁１４へ渡るように設けられ、その少なくとも一部が可撓性を有し、第１空間４に収容された第１燃料７又は第２空間５に収容された第２燃料に応じて可動する。よって、タンク最大容量を不必要に増やすことなく、各燃料７を十分に収容できる。そして、このような可動膜６により、第１燃料７は第１空間４に、第２燃料は第２空間５に収容できる。すなわち、各燃料７をそれぞれ別空間に水密に分けることができ、別々の専用タンクに収容しなくとも、各燃料７間の混入を防ぐことができる可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクに関し、特に、複数種の燃料を収容するための船舶用の燃料タンクに関する。

従来の燃料タンクとしては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された燃料タンクでは、耐油性ゴムで覆われた積層材料からなる袋体に給油孔及び排油孔が設けられ、当該袋体の外側が膨張量を制限する外殻で覆われている。この構成によれば、袋体から燃料を排出した際、その排出分だけ袋体を収縮させ、袋体と残留した燃料との間にすき間が生じないようにし、袋体内部での燃料蒸気の発生を防止することが図られている。

特開平８−９１０６０号公報

ところで、一般的に、船舶用の燃料タンクにおいて複数種の燃料（例えばＨＦＯ（Ｈｅａｖｙ Ｆｕｅｌ Ｏｉｌ：重質燃料油）及びＭＧＯ（Ｍａｒｉｎｅ Ｇａｓ Ｏｉｌ：軽油））を積もうとする場合、これら複数種の燃料については、燃料の種別毎に設けられた各専用タンクや、燃料タンク内部が鋼壁で仕切られてなる各収容空間にそれぞれ収容される。この点、複数種の燃料のそれぞれの必要量は航路毎に異なることから、各専用タンクや各収容空間には、その最大必要容量を考慮した大きさが要されるため、必要以上の無駄なスペースが生じてしまうおそれがある。

ここで、例えばＨＦＯの必要量が多い場合には、ＨＦＯをＭＧＯ用の専用タンクに収容することも考えられるが、この場合、コンタミ（コンタミネーション）のリスクが生じる。特に近年、航行する海域毎に異なる燃料が必要とされる場合があると共に、船舶による大気汚染防止のため、燃料中の硫黄濃度を管理することも重要となってきている。よって、上述の燃料タンクでは、コンタミのリスク回避が一層求められている。

そこで、本発明は、タンク最大容量を増やすことなく複数種の燃料を積載でき、かつ、複数種の燃料間の混入を防ぐことが可能な燃料タンクを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る船舶用の燃料タンクは、複数種の燃料を収容するための船舶用の燃料タンクであって、収容空間を内部に有するタンク本体と、タンク本体の内部に設けられ、収容空間を第１空間と第２空間とに水密に分ける可動膜と、第１空間の内外を連通するようにタンク本体に設けられ、第１空間に第１燃料を流入又は流出させるための第１開口部と、第２空間の内外を連通するようにタンク本体に設けられ、第２空間に第２燃料を流入又は流出させるための第２開口部と、を備え、可動膜は、タンク本体の内部において一の内壁部から該一の内壁部に対向する他の内壁部へ渡るように設けられ、その少なくとも一部が可撓性を有し、第１空間に収容された第１燃料又は第２空間に収容された第２燃料に応じて可動することを特徴とする。

本発明に係る船舶用の燃料タンクでは、タンク本体の内部において一の内壁部から該一の内壁部に対向する他の内壁部へ渡るように可動膜が設けられており、当該可動膜は、その少なくとも一部に可撓性を有し、第１空間に収容された第１燃料又は第２空間に収容された第２燃料に応じて可動する。よって、タンク最大容量を不必要に増やすことなく、各燃料を十分に収容することができる。そして、このような可動膜をタンク本体の内部に備えることにより、第１燃料は第１空間に、第２燃料は第２空間に収容することができる。すなわち、各燃料をそれぞれ別空間に水密に分けて収容することができ、別々の専用タンクを用いなくとも、第１及び第２燃料間の混入を防ぐことが可能となる。

また、可動膜は、第１又は第２燃料が収容された状態において、少なくともタンク本体の内壁部に沿った形状を有することが好ましい。このような構成とした場合、上記作用効果を好適に奏することができる。

また、タンク本体の内部に設けられ、該内部に配置された艤装品又は船殻部材を仕切る仕切り壁をさらに備え、可動膜は、第１又は第２燃料が収容された状態において、少なくとも仕切り壁に沿った形状を有することが好ましい。このような構成とした場合、仕切り壁により可動膜と艤装品又は船殻部材との接触を防ぐことができ、当該接触による可動膜の劣化や破損を防ぐことができる。

本発明によれば、タンク最大容量を増やすことなく複数種の燃料を積載でき、かつ、複数種の燃料間の混入を防ぐことが可能な燃料タンクを提供することができる。

第１実施形態に係る燃料タンクの第１燃料収容時を示す側断面図である。 図１に示す燃料タンクの第２燃料収容時を示す側断面図である。 図１に示す燃料タンクの空時を示す側断面図である。 （ａ）は第２実施形態に係る燃料タンクを示す側断面図である。（ｂ）は変形例に係る燃料タンクを示す側断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、「前」「後」「左」「右」「上」「下」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。

［第１実施形態］
図１は第１実施形態に係る燃料タンクにおいて第１燃料の収容時を示す側断面図、図２は第１実施形態に係る燃料タンクにおいて第２燃料の収容時を示す側断面図、図３は第１実施形態に係る燃料タンクにおいて何れの燃料も収容されていない空時を示す側断面図である。図１に示すように、本実施形態の燃料タンク１は、タンカー等の船舶に設けられ、船舶用の燃料を収容するものである。この燃料タンク１は、複数種の燃料を収容するものであり、ここでは、例えば安価で硫黄含有量の高いＨＦＯ等の第１燃料７と、高価で硫黄含有量の低いＭＧＯ等の第２燃料８とを収容する。

燃料タンク１は、第１又は第２燃料７，８を収容する収容空間２を備えたタンク本体３と、タンク本体３の内部に設けられ収容空間２を第１空間４と第２空間５とに水密に分ける可動膜６と、第１空間４に第１燃料７を流入させるための第１燃料取入口９と、第１空間４から第１燃料７を流出させるための第１燃料取出口１０と、第２空間５に第２燃料８を流入させるための第２燃料取入口１１と、第２空間５から第２燃料８を流出させるための第２燃料取出口１２と、を含んで構成されている。

タンク本体３は、例えば直方体状の外形形状を呈し、第１燃料７及び第２燃料８を収容するために必要十分な強度、剛性及び耐性のある材料により形成されている。タンク本体３の収容空間２は、船舶の大きさや航海の期間等に応じて必要な燃料量を収容するに足る容量を有している。この収容空間２は、可動膜６によって第１空間４と第２空間５とに分けられている。第１空間４には、第１燃料７が収容される。また、図２に示すように、第２空間５には、第２燃料８が収容される。

可動膜６は、タンク本体３の内部に配設されており、収容空間２を第１空間４と第２空間５とに分けるものである。この可動膜６は、具体的には、第１空間４及び第２空間５の水密性が保たれるように、その外縁部がタンク本体３の内部にボルト等によって固定されている。なお、可動膜６の固定方法としては、限定されるものではなく、第１空間４及び第２空間５の間の水密性が確保できれば、種々の手法を採用できる。

この可動膜６は、タンク本体３において当該可動膜６を介して対称となる位置に固定されている。すなわち、可動膜６は、タンク本体３の側方から見て、左右対称（前後対称）となる略中心位置に取り付けられ、タンク本体３の上壁１３から下壁１４へ渡るように延在している。また、可動膜６は、タンク本体３の上方から見て、左右対称（前後対称）となる略中心位置に取り付けられ、タンク本体３の側壁間に渡るように延在している。

また、可動膜６は、その少なくとも一部が可撓性又は延性を有している。ここでの可動膜６は、柔軟で変形自在な不定形状とされ、シート状又は布状を呈している。このような可動膜６は、例えばゴム等の弾性体やその他の樹脂等で形成されている。

この可動膜６は、その自然長（外部からの力を加えないときの固有の長さ）が、第１燃料７又は第２燃料８の最大収容時にタンク本体３の内壁部１５，１６に沿うように形成されている。換言すると、可動膜６の表面積は、タンク本体３における第１空間４を構成する内壁部１５の表面積と略等しくなっていると共に、タンク本体３における第２空間５を構成する内壁部１６の表面積と略等しくなっている。これにより、可動膜６は、第１燃料７又は第２燃料８の最大収容時にて、引っ張り応力がかからないように構成される。

第１燃料取入口９は、第１空間４の内外を連通するようにタンク本体３の上壁１３に取り付けられ、第１燃料取出口１０は、第１空間４の内外を連通するようにタンク本体３の下壁１４に取り付けられている。また、第２燃料取入口１１は、第２空間５の内外を連通するようにタンク本体３の上壁１３に取り付けられ、第２燃料取出口１２は、第２空間５の内外を連通するようにタンク本体３の下壁１４に取り付けられている。

本実施形態の燃料タンク１は上記の構成からなり、図３に示すように、タンク本体３の収容空間２に第１燃料７及び第２燃料８の何れも収容されていない空時には、可動膜６はたるんだ状態（しな垂れた状態）となっている。これは、上述したように、可動膜６の自然長が、第１燃料７又は第２燃料８の最大収容時に、タンク本体３の内壁部１５，１６に沿うように形成されているためである。

一方、空時の状態においてタンク本体３の第１燃料取入口９から第１燃料７を注入すると、この第１燃料７の注入に応じて（追従して）可動膜６は可動する。具体的には、第１燃料７がタンク本体３の下方部に貯留し始めると、可動膜６の一部が、タンク本体３の第２空間を構成する内壁部１６の下方部に沿う。第１燃料７の貯留量が増えていくと、可動膜６がタンク本体３の第２空間を構成する内壁部１６に沿う部分も増えていく。すなわち、第１燃料７の注入量に応じて、可動膜６とタンク本体３の第２空間を構成する内壁部１６とが互いに沿う部分の表面積が変化する。そして、第１燃料７の最大収容時においては、図１に示すように、可動膜６は、タンク本体３の第２空間を構成する内壁部１６の全体に沿う。このとき、可動膜６は自然長のままであり、引っ張り応力がかからない状態となっている。

他方、空の状態においてタンク本体３の第２燃料取入口１１から第２燃料８を注入すると、この第２燃料８の注入に応じて可動膜６は可動する。そして上述同様、第２燃料８の最大収容時においては、図２に示すように、可動膜６は、タンク本体３の第１空間を構成する内壁部１５の全体に沿う。このとき、可動膜６は自然長のままであり、引っ張り応力がかからない状態となっている。

以上、本実施形態に係る燃料タンク１では、タンク本体３内に注入する各燃料７，８に応じて可動膜６が可動するため、限られた船舶内で、タンク最大容量を不必要に増やすことなく各燃料７，８を十分に収容できる。さらに、当該可動膜６により、タンク本体３の第１空間４と第２空間５との水密性が保たれる。このため、例えば第１空間４に収容していた第１燃料７を使い切った後に、第２空間５に第２燃料を収容することができ、その結果、各燃料７，８間における混入（コンタミ）を防ぐことができる。

従って、本実施形態によれば、タンク最大容量を増やすことなく複数種の燃料を積載でき、かつ、複数種の燃料間の混入を防ぐことが可能となる。さらに、１つのタンクに第１燃料７と第２燃料８とを必要に応じて入れ替えることができることから、本実施形態は、硫黄酸化物による大気汚染防止のために航行する海域で燃料の種類を切り替える場合に、特に有効なものとなる。

また、本実施形態の可動膜６は、上述したように、第１燃料７の最大収容時にタンク本体３の第２空間を構成する内壁部１６に沿っており、第２燃料８の最大収容時にタンク本体３の第１空間を構成する内壁部１５に沿っている。この構成によれば、タンク最大容量を不必要に増やすことなく第１又は第２燃料７，８を十分に収容できるという上記作用効果を好適に発揮することが可能となる。

ちなみに、第１又は第２燃料７，８の収容に際して、可動膜６に引っ張り応力がかからないため、第１又は第２燃料７，８の収容により可動膜６に応力が発生するおそれを回避することができ、ひいては、当該応力による可動膜６の劣化を防ぐことが可能となる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の説明では、上記第１実施形態と異なる点について主に説明する。

図４（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る燃料タンクにおいて第１燃料の収容時を示す側断面図である。図４（ａ）に示すように、本実施形態の燃料タンク１７が上記燃料タンク１と異なる点は、ヒータ１８と、梯子１９と、第１仕切り壁２０と、第２仕切り壁２１と、を備えた点である。

ヒータ１８は、第１燃料７又は第２燃料８を加熱するためのものであり、タンク本体３内の下壁１４上における第１空間４側に配設されている。梯子１９は、例えば作業員がタンク本体３内に進入するためのものであり、タンク本体３内における第２空間５側に架けられている。

第１仕切り壁２０は、タンク本体３内においてヒータ１８の周囲を取り囲むように設けられ、タンク本体３と接合されている。第２仕切り壁２１は、タンク本体３内において梯子１９の周囲を取り囲むように設けられ、タンク本体３と接合されている。

本実施形態の燃料タンク１７は上記の構成からなり、図４（ａ）に示すように、可動膜６は、第１燃料７の注入に応じて可動し、第１燃料７の最大収容時にて、タンク本体３の第２空間を構成する内壁部１６’及び第２仕切り壁２１に沿う。一方、図４（ａ）の二点鎖線で示すように、可動膜６は、第２燃料８の注入に応じて可動し、第２燃料８の最大収容時にて、タンク本体３の第１空間を構成する内壁部１５’及び第１仕切り壁２０に沿う。

以上、本実施形態においても、上記実施形態と同様の効果、すなわち、タンク最大容量を不必要に増やすことなく各燃料７，８を十分に収容することができ、かつ、各燃料７，８間の混入を防ぐことができるという効果を奏する。また、第１又は第２燃料７，８の最大収容時において、可動膜６は、内壁部１５’，１６’及びヒータ１８又は梯子１９の周囲を取り囲む仕切り壁２０，２１に沿うように可動する。このため、これらヒータ１８又は梯子１９に可動膜６が接触し当該可動膜６が劣化又は破損してしまうことを防止できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、タンク本体３の外形は種々の形状としてもよく、一例として、図４（ｂ）に示すように、タンク本体３は側方視で左壁部が上方向に行くに従い広がるような台形状外形を有していてもよい。なお、図示する例では、タンク本体３内の第１空間４を構成する内壁部１５の表面積は、第２空間５を構成する内壁部１６の表面積よりも大きいことから、可動膜６の表面積は、当該表面積が大きい内壁部１５に沿うように形成されている。この場合、図中の二点鎖線で示すように、第１燃料７の最大収容時には、可動膜６が内壁部１６には沿わず、たるんだ状態となっている。

また、上記実施形態では、第１燃料７又は第２燃料８の何れかを収容しているが、これに限定されず、第１燃料７及び第２燃料８を同時に収容してもよい。また、燃料タンク１が収容する複数種の燃料に関しては、第１又は第２燃料７，８に限定されず、本発明は種々の燃料を収容できる。

また、第１空間４及び第２空間５をそれぞれ有する燃料タンク１を船舶に２つ以上設け、３種類以上の燃料を収容してもよい。例えば、上述の燃料タンク１を２つ設けることにより、１つ目の燃料タンク１には第1又は第２燃料７，８を収容し、２つ目の燃料タンク１においては第１又は第２燃料７，８とは別の種類の第３燃料を収容することができる。

また、タンク容量を小さくした燃料タンク１を船舶に複数設けてもよいし、燃料を小分けに収容できるように燃料タンク１内に仕切りを設けてもよい。これらの場合、船舶が揺動した際、燃料タンク１に収容された燃料の液面に生じる波やうねりを抑えることができる。

また、上記実施形態では、ヒータ１８及び梯子１９を仕切る仕切り壁２０，２１を設けたが、これに代えて若しくは加えて、タンク本体３内にその他の艤装品及び船殻部材の少なくとも一方を配置すると共に、当該艤装品及び船殻部材の少なくとも一方を仕切る仕切り壁を設けてもよい。

１，１７…燃料タンク、２…収容空間、３…タンク本体、４…第１空間、５…第２空間、６…可動膜、７…第１燃料、８…第２燃料、９…第１燃料取入口、１０…第１燃料取出口、１１…第２燃料取入口、１２…第２燃料取出口、１３…上壁、１４…下壁、１５，１５’…第１空間を構成する内壁部、１６，１６’…第２空間を構成する内壁部、１８…ヒータ（艤装品）、１９…梯子（艤装品）、２０…第１仕切り壁、２１…第２仕切り壁。

Claims (3)

1. 複数種の燃料を収容するための船舶用の燃料タンクであって、
   収容空間を内部に有するタンク本体と、
   前記タンク本体の内部に設けられ、前記収容空間を第１空間と第２空間とに水密に分ける可動膜と、
   前記第１空間の内外を連通するように前記タンク本体に設けられ、前記第１空間に第１燃料を流入又は流出させるための第１開口部と、
   前記第２空間の内外を連通するように前記タンク本体に設けられ、前記第２空間に第２燃料を流入又は流出させるための第２開口部と、を備え、
   前記可動膜は、
   前記タンク本体の内部において一の内壁部から該一の内壁部に対向する他の内壁部へ渡るように設けられ、
   その少なくとも一部が可撓性を有し、前記第１空間に収容された前記第１燃料又は前記第２空間に収容された前記第２燃料に応じて可動することを特徴とする燃料タンク。
2. 前記可動膜は、前記第１又は第２燃料が収容された状態において、少なくとも前記タンク本体の内壁部に沿った形状を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。
3. 前記タンク本体の内部に設けられ、該内部に配置された艤装品又は船殻部材を仕切る仕切り壁をさらに備え、
   前記可動膜は、前記第１又は第２燃料が収容された状態において、少なくとも前記仕切り壁に沿った形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料タンク。

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