JP2019007734A - バラストタンク測深管内の水深測量方法の発明 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｂａｌｌａｓｔタンクの測深管内の水面変動を抑えて測深管内の水面位置を正確に計測する方法を提供する。【解決手段】平板状円形のカバートップ１０の下面に硬質スポンジ素材の弾力性のある円柱状の弾性体１１が当接され、カバートップ１０と弾性体１１とカバーサイド１３が中心位置から二つに切断され、カバートップ１０とカバ−サイド１３の一端に、開閉ができるように蝶番１４が結合され、カバートップ１０と弾性体１１に空気孔１５が一か所設けられている、大気圧の制御により測深管内の水面変動を静止させられる水面安定器具９を使用して測深管内の水面位置を計測する。水面安定器具を使用しても、使用しなくとも、必ず３０秒間、水面変動が落ち付くまで待ち、その後、ゆっくりサウンディングテープを挿入し、サウンディングテープ先がタンク底にタッチしたら素早く引き上げる。【選択図】図３

Description

イ、本発明は、船舶のバラストタンク内の水深を、簡便な方法で、正確に測深する新しい計測方法を発明した。方法は二つに分類される。一つは、ＢａｌｌａｓｔＴａｎｋ測深管内の水面変動を水面安定装置（以下、安定器と称す）を使用して、完全に測管内の水面変動を安定（静止）させて計測する方法である。これを新第一測深方法（以下、新第一法）と称す。
ロ、また、安定器を用して測深テープをタンク底から５０ｃｍ上でテープの挿入を止めて、３０秒待って、それからゆっくり（秒速約１０〜２０ｃｍ）で挿入を再開し、タンク底にテープ先がタッチしたら、出来るだけ素早く約１ｍテープを引き上げる方法（この時、船側の要望などで、安定期を使用しなくても良い）この方法を新第二測深方法（以下新第２法）と称す。
ハ、この第一法と第二法は、これまでの全世界で測量されている方法に比較して、正確にタンク内の水面の深さを計測する事が出来る。
二、これまでの方法は、実際のＴａｎｋ内の水面より深く計測されていた事が、発明者の実験と、実際の船のＴａｎｋ測量の検証で明らかになった。この事は、国内で大手船会社、喫水検査の資格を持った検定会社にも認められた。又、一部の造船所にも認められているようである。
ホ、また、新第１法と，新第２法を比較すると、新第一法の方が、安定器具を使用しないで測量した場合の第二法より、正確に測量する事が出来る。また、安定器を使しない第二方法は、実際の水面より深く計測してしまい、Ｔａｎｋ内の水の量を実際より多く計測してしまう。しかし、両社ともに世界中で測定されている方法より、測定精度が良く、偏り（測深の平均値が実際の測深値より深く計測する事）は、はるかに小さい。新測量方法は、これまでの側量より正確な測深が出来ている。
ヘ、測定精度とは、繰り返して測量したバラツキの大きさを言う。また、偏りとは、繰り返して測量した平均値が、真の平均値との差を言う。
正確と述べた時は、精度が良く（バラツキが小さい）、偏りが小さい事を意味する。
ホ、この新第一測深方法と、新第二測深方法について、特許を申請する。

イ、バラストタンクは、船がバラスト（バラスト水）を積載するために設けられたタンクであり、海水を溜め、船の傾斜などを調整して安定性を確保するために利用される。港で船への貨物積載の進行状況に応じ、バラストタンクへのバラスト水の給排水を行う。バラストタンクにおけるバラスト水の量を速やかにかつ、精度よく、偏り（誤差）を小さくして測深する必要がある。
ロ、これまでの計測方法は、実際のタンクの水面より深い測深が計られていた。その結果、船の重さが実際より重い判定がなされていた。
ると、新第一計測方法、新第二計測方法を混在した実際の比較実験では、旧計測方法と比較すると、ＳＭ製鉄の豪州定期航海船だけでも、９億円（２００９の年度実績）の原料過払いが、毎年防止だ来た。この新法を他社にも広げれば、さらに多大な国益となる発明である。
ハ、このＴａｎｋ計測方法の発明は、これまで、原料を輸入している日本側の原料購入費の損害を防止できるのである。そして、既に検証が刻々と進んでおり、今日、特許の申請が出来る段階に来た。
確証とは、これまでの計測結果と、新しい計測結果の、具体的な比較が出来て、発明の検証・立証が出来た事を意味する。特性値は、測深管内の測深値を、船の重量（Ｃｏｎｓｔａｎｔ）に換算して表す。Ｃｏｎｓｔａｎｔについては、請求項［０００９］に説明する。
二、新第一法と、新第二法による計測方法を実施すれば、これまでの測深方法より改善される。そして、結果的に、世界の船の重さのＣｏｎｓｔａｎｔ重量が、次々と変更される事になる。Ｃｏｎｓｔａｎｔが１００トン増加になれば、石炭の場合、価格が２万円／トンとすると、２００万円＋１００トン分の運賃が削減される。
ホ、それが舩の運搬ごとに繰り返されるので、ＳＭ製鉄の定期運搬船だけでも、多額のコスト削減（２００９年度は約９億円）になる。
ヘ、従って、新測量方法を発明したからと言って、検証・立証が認められるまで、発明が完成されたとは言えない。何故なら、関係者（ＳＭ製鉄、船会社、積地の原料生産者）にとって、大きな支払金銭の削減（ＳＭ製鉄所）、大きな売り有げ削減（積み地原料生産者）という金銭に直結するからである。
尚、船会社は、原料の単価に比較すると、運搬単価は小さいので、全体で１億円弱の収入削減となる。
ト、これまでの旧法で測量した場合を比較すると、新第一第二法を用いた喫水検査で得られた船の重さ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ重量）は、旧法より重たくならなければ理論的ではない。
チ、しかし、喫水検査を実施しても、一回や二回の測量では、必ずしも期待通りの結果とならない場合がある。期待値とは、造船所の間違ったＢａｌｌａｓｔＴａｎｋ測量で得られたＣｏｎｓｔａｎｔより、重たくなると言う理論値である。
リ、すると、新第一、新第二方法を使用すると、Ｃｎｓｔａｎｔが全世界で行われているＢａｌｌａｓｔＴａｎｋ測量より、重たくなるという発明者の仮説は、両者の測量を繰り返して平均値で、統計学的に、判断するしか方法は残されていなかった。
ヌ、即ち、国土交通大臣から、喫水検査の測量の許可を得て実施している日本海事検定協会（日本、世界を代表する検定会社）、新日本検定協会（日本鑑定検量協議会副会長）の方々が、ミツル理論（新第一、第二法）方法が正確だと応援頂いても、これまで１００年間全世界で繰り返されて来た測量方法に比較して、正しいという承認は、収入が削減される船会社、積地の原料生産者にとっては、新第一、第二法により得られたＣｏｎｓｔａｎｔの値を受け入れる事は出来なかった。
ル、即ち、ミツル理論（新第一、新第二法）は、検証実験を繰り返し、新測深法が正しいと、誰もが認められるまで、発明の完成には至らなかった。逆に言えば、中途半端なところで、発明を表明しても、発明者が詐欺師のように船会社から糾弾される。
実際に、理論を説明した時も、大変な追及を受けてしまった。喫水検査は、色々な要素により、期待通りにはいかない面がある。
オ、そこで、発明者は、日本海事検定協会（日本鑑定検量協議会会長）と、新日本検定協会（副会長）と、連携して、第一、第二方法と、これまでの古いＢａｌｌａｓｔＴａｎｋ測量方法をも実際の船で、長年データを取り続ける事にした。そしてやっと今日、データの解析を完了させ、立証できる時期に到達した。

従来、船のバラストタンク内の水深を計測する場合、測深テープ（以下、サウンディングテープと表記する。）を用いる。

イ、サウンディング（測深）テープは、バラストタンクトップの測深管の上から垂下されるテープで、海水に触れた位置を目測し液面位（バラストタンクの深さ）を計測するものである。
ロ、サウンディングテープを垂下させるための測深管が、バラストタンクのトップからバラストタンクのボトムに向かって設置されており、この測深管にサウンディングテープ（測深テープ）を挿入する。
ハ、測深テープをバラストタンクのボトムまで到達させた後は、バラスト水に没した部分までのテープ長さを計測することによりバラスト水の水深を計測することができる。

イ、しかしながら、現状はこれまで一〇〇年間程度、測深管内の水面変動は考慮されず測定されていた。実際には、測深テープ先端に取り付けられている重りの落下と重りを持ち上げる際に、測深管内で激しく長周期の水面変動が起きていたのである。即ち、この事がこれまでどの資料でも記載されておらず、発明者も、検定会社から説明を受けた経験も無い。
ロ、即ち、バラスト水の水深を計測時に測深管内の水面変動現象が見られるので、常に、タンクの水面より深く計測されていた。
ハ、この結果が、喫水検査の手法では、船の重さが軽く計算されてしまう事により、実際には積載されていない原料（貨物）の量があたかも、積載されていたかのように計算され，毎回、多大な原料購入費と、原料輸送費を、不当にＳＭ製鉄所は支払い続けていた。
詳細は請求項［０００９］に記載している。

特許文献１に示すように、船舶等のタンクに貯留されている液面のレベルを測定するための気泡式液面計が知られている。給気管の下端部から圧縮空気が漏れるまで圧縮空気を供給すると、給気管内の気圧はタンク内の水位に応じて変化するという原理に基づいている。

特許第３９９２１５３号公報

イ、バラストタンクの測深管内の水面変動は、測深管にサウンディングテープを挿入する際に必ず発生するものであり、また、海面が著しく荒れると、大型船でも船全体が前後左右上下に動く揺れを起こしバラストタンク内の水面が波立つ現象が現れる。したがって、測深管内の水面変動を抑えなければ、測深管内の水面位置が実際より深く計測されてしまう。
ロ、一方で、喫水検査は測量の所要時間が限られている。それは、荷役が終わると一刻も早く出向させないと、ＳＭ製鉄所は、船の滞船料を支払わなくてはならないからである。
ハ、そこで、Ｔａｎｋ測量方法の所要時間が取れなくなった場合は、安定器使用を割愛して、第二法（３０秒待つ）方法の採用が重要視されてくる。
二、船のＢａｌｌａｓｔＴａｎｋは、１０〜２０Ｔａｎｋが有るので、その内の２Ｔａｎｋ程度が、測深管内の水面変動が大きく、安定器を使用しないと正確に測深出来ない場合でも、多少の測深精度は、目をつぶり、測量時間の厳しい制限を優先させる観点から、新第二法が多く採用される。

イ、本発明は、測深管内の水面変動を抑えて測深管内の液面位を正確に計測し、作業者の習熟度合に影響されず、港湾における貨物積載の測量精度（喫水検査）に貢献することができる。

イ、本発明は上記のように、タンク内の液面を正確に計測する事により、以下の様に鉄鉱石や石炭類の喫水検査により積載量が確定される場合の原料購入費の過払いを防止出来る。
ロ、具体的には、タンクの液面がこれまで深く計測されていたため、実際より多い水（海水が通常）を誤って計測してしまい、喫水検査上、Ｃｏｎｓｔａｎｔ（コンスタント）重量が実際より小さく計算されてしまう。
ハ、そうすると、喫水検査の貨物計算では、積んでもいない上記原料が積載しているように計算されるため、貨物量が実際より多いいと決定されてしまう。以下にその内容を説明する。
Ｓｔｅｐ−１ 喫水検査による積載量の計算
貨物の量＝満載時の浮力（水面下の船の体積×海水比重）−空になった船の重量・・・・▲１▼
Ｓｔｅｐ−２ 空船の重量と、その重量の原料購入金銭の関係
空船の重量＝水面下の船の体積×海水比重−Ｔａｎｋ内の海水量・・・・・・・・・・・▲２▼『結論−１』
即ち、Ｔａｎｋ内の海水量が実際より多く計測されれば、空船の重量が小さくなる。
すると、▲１▼式により、貨物の量は正確でなくなり、実際の貨物より多く計算されてしまう。このため、これまで原料を輸入する日本側が多額の架空の貨物の代金を支払っていた。発明者がこの新しい測量方法を世界で初めて取り入れた結果、今回、日本側（某製鉄所）の原料過払いが、定期船だけでも約９億円／（毎年・２００９年度実績）の防止出来た。
Ｓｔｅｐ−３ 空船の重量の区分について・・Ｃｏｎｓｔａｎｔ重量とＬｉｇｈｔＳｈｉｐに分割される
イ、前述の結論―１では、空船の重量が、これまで、実際より小さく計算されていたと説明したが、空船の重量は、Ｃｏｎｓｔａｎｔ（船に有る計測しない付帯重量）と、船その物の重さのＬｉｇｈｔＳｈｉｐに区分される。ＬｉｇｈｔＳｈｉｐとは、船その物の重さに、最小限の潤滑油などの必要物質を含めた重量である。それ故、Ｓｈｉｐの前にＬｉｇｈｔと記されている。
ロ、ポイントは、造船所では、ＬｉｇｈｔＳｈｉｐが喫水検査で決められており、誤差が有るという事である。しかし、ＬｉｇｈｔＳｈｉｐは固定値であり、積載量を求めるための喫水検査では造船所の証明したＬｉｇｈｔＳｈｉｐを持ちいる事である。
Ｓｔｅｐ−４ Ｃｏｎｓｔａｎｔ重量について
前述の▲２▼式で、空船の重量が求められる。そうすると、空船の重量からＬｉｇｈｔＳｈｉｐを差し引くと、何が出てくるかという事であるが、この計算により求められた重量をＣｏｎｓｔａｎｔ重量と呼んでいる。
空船の重量−ＬｉｇｈｔＳｈｉｐ（固定値）＝Ｃｏｎｓｔａｎｔ重量・・▲３▼
『結論−２』
イ、Ｃｏｎｓｔａｎｔ重量が実際より小さくなると、原料の購入過払いが発生する。
ロ、Ｃｏｎｓｔａｎｔ重量が実際より大きくなると、原料の購入費用が不当に少なくなる。
ハ、前述の▲２▼式のＴａｎｋ内の海水量が、これまでも実際より多く計測されていたので、前述のイ、のように、これまで世界的にＣｏｎｓｔａｎｔが不当に小さく計算されていた。
よって、今回の発明でＴａｎｋ内の海水量を正しく計測する効果を、Ｃｏｎｓｔａｎｔという特性値で効果を表す事が出来る。
Ｓｔｅｐ−５ 今回の発明でＣｏｎｓｔａｎｔの動向経緯について
イ、どのような船でも、造船所でＬｉｇｈｔＳｈｉｐとＣｏｎｓｔａｎｔは証明されている重量が有る。従って、造船所の証明重量は、これまで絶対的な信頼が世界中で持たれている。今回の発明で、造船所のＣｏｎｓｔａｎｔを変える事は、国内はもとより諸外国でも容易に受け入れられる訳ではない。
ロ、しかし、暫定的ではあるが、日本鑑定検量協議会、及び、国内の大手船会社に発明者が、これまで世界的に実施されてきたＴａｎｋの測量方法は間違っており、前述の発明者が考案した方法を用いる事が正しいと理解活動をした結果、この新発明のＢａｌｌａｓｔＴａｎｋ測量法が正しいの、その結果で得られたＣｏｎｓｔａｎｔを使用するという合意が得られるようになった。
ハ、合意が得られた船会社（議事録有り）
日本郵船会社、商船三井、川崎汽船、旧新和海運、旧日鐵海運、三菱鉱石輸送
二、この新しい測量方法については、日本鑑定検量協議議会の会長が所属する財団法人法人日本海事検定協会の喫水検査法の改定として、国内に広める事になっていた。（議事録有り）
現在、この特許の申請も含めて、やっと、検証・立証が出来ので、先ずは、新しいＴａｎｋの測量方法について、特許を申請した。
ニ、また、検証（実際の船で新測量方法を用いてデータ採取）と立証（データを解析）については、この特許申請により国内に公表する。
また、特別に実験ビデオ等、必要であれば、特許庁の審査官の方々に、提出、或いは是非、実際に見て頂きたいと願っている。
この新しい測量方法は、一起業だけではなく、国内全体の問題として、厳しく厳正に審査（ＮＫＫＫ）を願いしたいと願っている。

イ、本発明は上記の問題点を解決するためになされたものである。新第一法は、完全に測深管内の水面変動を静止させるので、Ｔａｎｋごとに複数回測深をする必要はない。
ロ、しかし、新第二法では、Ｔａｎｋ事内の自然に起きている水面変動を、抑制する事が出来なので、タンクごとに二回の測量をして、その平均値を採用しなければ、タンクの測深精度が低下する事がある。それは、海面が荒れて、船がピッチィングを起して、Ｔａｎｋ内の水面がサージ（波立つ）現象が起きているタンクの場合に、特に新第一法が必要である。
ハ、新第二法で安定装置を使用しない場合は、測深管内で変動する水面の位置をランダムに計測しようとする行為である。しかし、この計測は、旧法に比較して液面位（面の深さ）が真値に近くなるものの、数ある海水タンクの水面の深さの平均値は、実際より若干深く計測されてしまう。
二、その分は、実際の空船の重量は、請求項［０００９］の、Ｓｔｅｐ２の▲２▼式により、実際より軽く計算される。
ホ、そして、その分はＳｔｅｐ４の▲３▼式により、実際のＣｏｎｓｔａｎｔより、小さく計算されてしまう。そうすると、Ｓｔｅｐ１の▲１▼式により、貨物の量は、実際の積載量より、多く計算されてしまう事になる。
『結論−１』
第一法より、第二法の方が、若干、原料購入、運賃の過払いが発生する。
『結論−２』
第二法は、これまで世界で測量されているＢａｌｌａｓｔＴａｎｋの測深法より、はるかに正確なので、第二法でも、多大な原料過払いと過払い運賃の削減となる。
実績は、請求項００３５と、図８〜１４に説明している。

Ａ、第一測深方法の手順を説明する。
▲１▼測深テープを計測管内に挿入し、タンク底から５０ｃｍの所で挿入を止める。
▲２▼水面安定装置を、テープを挟んで、ふたを被せる状態にする。
▲３▼その状態を、約５秒から１０秒間キープする。
▲４▼水面安定装置を素早く取り除くか、そのままの状態で、テープを１０ｃｍ〜２０ｃｍ／秒の速さでテープを挿入する。
▲５▼テープが底にタッチしたら、出来るだけ素早くテープを引き上げる。
▲６▼引き上げる長さは、安定器を外している場合は、約１ｍ、安定器を早着したまま引き上げる場合は、３０ｃｍ以上引き上げれば十分である。但し、安全上、安定器を取り外す事を推奨する。テープの縁に指などが接触すると切傷を負う危険性がある。
▲７▼引き上げたテープのバラスト水に没した部分までのテープの長さを計測することによりバラスト水の水深を計測する。
Ｂ、第二測深方法の手順を説明する。
▲１▼測深テープを計測管内に挿入し、タンク底から５０ｃｍの所で挿入を止める。
▲２▼水面安定装置を、テープを挟んで、ふたをかぶせる状態にする。
もしくは、水面安定器を使用しなくても良い。安定器を使用しない場合は、新第一測深方法に比較して、誤差も、測量精度も若干低下する。
▲３▼その状態を、３０秒間以上きっちりキープする。
▲４▼水面安定装置を素早く取り除くか、そのままの状態で、テープを１０ｃｍ〜２０ｃｍ／秒の速さでテープを挿入する。
▲５▼テープが底にタッチしたら、出来るだけ素早くテープを引き上げる。
▲６▼引き上げる長さは、安定器を外している場合は、約１ｍ、安定器を早着したまま引き上げる場合は、３０ｃｍ以上引き上げれば十分である。
但し、安全上、安定器は取り外す事を推奨する。テープの縁に指などが接触すると切傷を負う危険性がある。
▲７▼引き上げたテープのバラスト水に没した部分までのテープの長さを計測することによりバラスト水の水深を計測する。
▲８▼水面安定装置を使用しない場合は、Ｔａｎｋ測量時間が十分ある場合は、タンク当たり２回の測量を繰り返し、平均値を採用する。

イ、請求項１記載のバラストタンク測深管内の水面変動を静止させる水面安定器具について説明する。
ロ、平板状円形のトップカバーの下面に硬質スポンジ素材の弾力性のある円柱状の弾性体と当接し、サイドカバーは円形のトップカバーの縁部から下方向に弾性体の円周方向の側面を周回し、且つ弾性体の厚さよりやや長く延設されて形成され、弾性体はトップカバーとサイドカバーに接着剤で固着されている。
ハ、トップカバーと弾性体とサイドカバーを中心位置から二つに切断し、トップカバーと弾性体とサイドカバーの一端に蝶番を結合することにより水面安定器具は開閉することが可能になる。これにより、測深テープを挟み込む事が出来る。
二、水面安定器具のトップカバーと弾性体は、測深管内の液面位の変動に伴う空気の流通を抑制するため、小さな空気孔（直径１ｍｍと３ｍｍ）が設けられていることを特徴としている。

イ、水面安定器がＴａｎｋ内の水深側利用に欠かせない最も大きい理由を述べる。
Ｔａｎｋ測深管内の水面変動は、テープの重りを管内に挿入する時に起こる現象以外に、船が縦向きにおじぎ運動（ピッチィング）を停泊中に起こす事から発生する。実際のＴａｎｋでもその現象が起きている。実際のＴａｎｋは密閉されており、測深管内ものぞく事が出来ないが、測量してみて、その現象は理解できる。
ロ、発明者は、唯一、水面を除く事が出来るＨｏｌｄ内に溜められた海水の水面変動で実際に確認して、其の形跡を写真に収めている。水面変動とは波立ち（サージ）であるが、一旦落ち着いた水面が、前方から一定周期で、少しづつ波が大きくなりＨｏｌｄ後方の水面では約３０ｃｍの波に成長した。ＢＵＬＫ船では、Ｈｏｌｄ（船倉）に海水を取り込む。
ハ、この現象は発明者が説明するまでもなく、船がＨｏｌｄに海水を溜める時は、満水にする事からも理解できる。航海中は、発明者が確認した波立ちは大変大きな物になり、その波立ちが原因で、Ｈｏｌｄの損傷事故まで例が有るように、船はＨｏｌｄを通常は、満水にする事が原則である。
二、即ち、このようなＢａｌｌａｓｔＴａｎｋの波立が発生し、測深管内の水面が変動している場合は、一旦、水面安定器を使用して、測深管内の水面変動を静止させる事が重要である。測深管内の水面が変動しているＴａｎｋは、水面安定器を用いる事が、最も正確な測深方法である。

イ、新法は、測深管内の水面変動を抑えることができるので、測深管内の水面位置を正確に計測することが可能になる。この事により、ＮＳ製鐵の定期航海船だけでも、毎年、約９億円の原料（石炭・鉱石）の購入費、輸送費が削減されている。
ロ、Ｃｏｎｓｔａｎｔが実際に変更された船の運搬頻度から、年間の原料購入過払い防止の実績を、数値のみ掲載する。尚、貨物のコストは、原料価格と運賃込で、鉄鉱石１万円／トン、強粘結石炭２万円／トン、で試算している。２００９年度の、定期船だけである。
計算の例（大意）２００９年度入港回数適用
Ｓ船が石炭を積載し、５００トンのＣｏｎｓｔａｎｔの増加になったケース
５００トン／Ｃｏｎｓｔａｎｔ改定増加×１０航海／年×２万円／トン＝１０千万円／Ｓ船年間
Ｄ船が鉱石を積載し、５００トンのＣｏｎｓｔａｎｔの増加になったケース
５００トン／Ｃｏｎｓｔａｎｔ改定増加×８航海／年×１万円／トン＝４千万円／Ｄ船年間

従来のサウンディングテープでバラスト水の液面位を計測する説明図である。 バラスト水の液面位が変動する説明図である。 本発明による水面安定器具の斜視図である。 （ａ）は本発明による水面安定器具の平面図、（ｂ）は正面図である。 図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 （ａ）は本発明による水面安定器具の使用形態を示す説明図、（ｂ）は拡大斜視図である。 本発明による水面安定器具の実施形態を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための実施形態について図を参照しながら説明する。図１は、従来のサウンディングテープ１でバラストタンク５のバラスト水６の液面位を計測する説明図である。

船のバラストタンク５のバラストタンクのトップ７からバラストタンクのボトム８に向かって測深管４が設置されている。この測深管４のトップ部に備え付けられているキャップ２を取外し、先端に重り３が備え付けられているサウンディングテープ１を測深管４のトップ部から挿入し、バラストタンクのボトム８まで垂下する。

サウンディングテープ１をバラストタンクのボトム８まで到達させた後は、バラスト水６に没した部分までのテープ長さを計測することによりバラスト水６の水深を計測することができる。

図２は、バラスト水６の液面位が変動する説明図である。重り６を測深管６内のバラスト水６に没する際に液面位は水面変動現象が見られる。
図２（ａ）は液面位が下降した場合を示し、図２（ｂ）は液面位が上昇した場合を示している。
イ、当初、水面の動きは逆だと思われていた。即ち、テープ重りが測深管内に埋没するため、その分液面が上昇する程度と考えていた。
ロ、然し、実験によれば、実際には重りが水面に勢いよく当たる瞬間から、管内の水を瞬間的に底部の測深管口から爆発的な勢いで排出される事が確認された。又、重りではなく、水を上から落下されると、ビデオでは、同じく瞬間の内にビンのボトムまで力が伝わっている事が確認できた。即ち、水が収縮しない性質があるので、最初の力はタンクＢｏｔｔｏｍまで瞬時のうちに伝わるり、初動は測深管内の水面は下がる事が分かった。
ハ、これまで、喫水検査の関係者は世界で１００万人（試算、１万隻以上／世界×関係者１０人／船×１０年間）以上はいると考えられるが、誰もこのような実験をした者もいなかった。日本郵船、商船三井、川崎汽船、旧日鐵海運、旧新和海運、三菱鉱石輸送、各本社には、原告の理論（実験経緯のみ）を説明している。又、日本海事検定協会、新日本検定協会、日本検査株式会社も、測深管内の水面変動の説明をして、実際の船で測深管内変動調査実験に参加して頂いている。
二、この衝撃による水面変動は、私の理論とは別に、空気の音速が３４４Ｍ／秒、水が１５００Ｍ／秒、鋼鉄棒では、１５００Ｍ／秒、である事を考慮すれば、ＢａｌｌａｓｔＴａｎｋ内の海水の力の伝動が早い事は予測できる。しかし、音速はサインカーブの運動であり、私の実験における水の伝動は、音速より早いと説明する。
ホ、此の複雑な理論は、実験により凡その傾向を把握し、実際の船のＢａｌｌａｓｔＴａｎｋで確認するしか方法が無かった。つまり、ＢａｌｌａｓｔＴａｎｋの構造が舩により異なり、原料バルク船では、ほぼＦｕｌｌに海水を張るため、タンク水面と、測深管内の水面から測深管Ｔｏｐまでは、凡そ５Ｍ程度がＭａｘであるが、鉄鉱石運搬専用船では、ＦｕｌｌにはＢａｌｌａｓｔを張らないので、測深管内の水面から測深管Ｔｏｐまでは、１０Ｍ程度を考慮しなくてはならなかった。
ヘ、この距離の相違は、発明した計器を使用して空気の圧力変化に影響する。しかし、実際の模擬Ｔａｎｋと、実際の測深管の太さ（船の測深管の直径は同じ規格サイズ）で、実験をした所、水面変動が静止する時間は、測深管と水面との距離の問題ではなく、測深管内の水面変動の大きさ（管内の水面と、Ｔａｎｋ内の水面のギャップ距離に比例する事が、実験で判明した。
ト、尚、図１ｍｍの穴を３ｍｍに変更するなども推奨するが、その場合は、実際のＴａｎｋで管内の水面を静止させる範囲の穴の径か、確認が必要である。実験では３ｍｍ直径なら水面静止に効果が有る事を確認している。
また、新測量の効果がが、年間約９億円（２００９年度実績・鉱石コスト１万円／トン、強粘炭コスト２万円で試算）の原料輸入費用削減（ＳＭ製鉄所）となっている事を付言する。

図３は、本発明によるバラストタンク測深管内の水面安定器具９の斜視図である。

水面安定器具９は、平板状円形のカバートップ１０の垂直下方向にウレタン素材の弾力性のある円柱状の弾性体１１と、弾性体１１を包み込むように周回し弾性体１１の厚さよりやや長いカバーサイド１３で形成されている。弾性体１１はカバートップ１０とカバーサイド１３に接着剤で固着されている。

カバートップ１０の中心線から弾性体１１とカバーサイド１３を二つに切断し、カバートップ１０と弾性体１１とカバーサイド１３の一端に蝶番１４を結合することにより水面安定器具９は開閉することが可能になる。なお、カバートップ１０の中心線の中央部付近は、サウンディングテープ１との干渉を防ぐため切欠き１２を設けている。

水面安定器具９のカバートップ１０と弾性体１１の一方には、測深管４内の液面位の変動に伴う大気圧の変動の変動を抑制するため、空気の流通を助ける小さな空気孔１５が一か所設けられている。空気孔１５の直径は２〜３ｍｍ程度である。この空気孔１５を設けることにより測深管４内の空気をゆっくり逃がし、測深管４内に空気をゆっくり入れることができる。

図４の（ａ）は、本発明によるバラストタンク測深管内の水面安定器具９の平面図を示し、図４の（ｂ）は、本発明によるバラストタンク測深管内の水面安定器具９の正面図を示している。

図５は、図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、カバートップ１０の上面から弾性体１１まで貫通した空気孔１５が設けられている。

図６の（ａ）は、本発明によるバラストタンク測深管内の水面変動を抑制する水面安定器具９の使用形態を示す説明図である。図６の（ｂ）は水面安定器具９の拡大斜視図であり、器具を開いた状態を示している。

水面安定器具９を使用してバラスト水６の水深を計測する方法は、先端に重り３が備え付けられているサウンディングテープ１を測深管４のトップ部から挿入し、重り３がバラストタンクのボトム８に到達する５０ｃｍ上部までサウンディングテープ１を垂下させて一旦停止させる。重り３がバラストタンクのボトム８に到達したかは、サウンディングテープ１から手に伝わる感触で確認することができる。

次に測深管４のトップ部において、サウンディングテープ１を水面安定器具９で挟んで閉じ、水面安定器具９を測深管４のトップ部を塞ぐように設置して５秒程度待機する。この待機している時間は、測深管４の液面位の水面変動を静止させるまでの時間である。

次にサウンディングテープ１をゆっくり垂下させて重り３をバラストタンクのボトム８に到達させ、水面安定器具９を開き素早くサウンディングテープ１を引き上げる。その後、バラスト水６に没した部分までのテープ長さを計測することによりバラスト水６の水深を計測することができる。

図７は、本発明によるバラストタンク測深管内の水面安定器具の実施形態を示す斜視図である。サウンディングテープ１を水面安定器具９で挟んで閉じ、水面安定器具９を測深管４のトップ部を塞ぐように設置して数秒程度待機している状態を示している。

本発明に係るバラストタンク測深管内の水面安定器具は、液面位測定装置が完備されていない測深管だけが設置されている小型船舶（ＢＵＬＫ船）においてもバラストタンク内の液面位を簡便に正確に計測することができる。

１ サウンディングテープ
２ キャップ
３ 重り
４ 測深管
５ バラストタンク
６ バラスト水
７ バラストタンクのトップ
８ バラストタンクのボトム
９ 水面安定器具
１０ カバートップ
１１ 弾性体
１２ 切欠き
１３ カバーサイド
１４ 蝶番
１５ 空気孔

測深テープ挿入時の測深管内の水面変動と、船上での実際の新第一、新第二測量導入の経緯（困難さの実状）について説明する。
イ、図２は、バラスト水６の液面位が変動する説明図である。重り６を測深管６内のバラスト水６に没する際に液面位は水面変動現象が見られる。
ロ、図２（ａ）は液面位が下降した場合を示し、図２（ｂ）は液面位が上昇した場合を示している。当初、水面の動きは逆だと思われていた。即ち、テープ重りが測深管内に埋没するため、その分液面が上昇すると考えていた。
ハ、しかし、水が収縮しない事を考慮すると、重りが水面に勢いよく当たる瞬間から、管内の水を瞬間的に底部の測深管口から爆発的な勢いで排出されている事か、実験で確認された。更に、初動で、２０ｃｍ程度液面が下降すると、次の上昇は６０ｃｍ以上も水面が上昇する動きが実験により確認できた。
二、また、実験によれば、測深管が深ければ深いほど下降と上昇のサイクル時間が長い事が判明した。実際のタンクで葉、凡そ５秒程度で下降と上昇が繰り返されている事を確認した。
ホ、実際問題として、これまで日本で喫水検査が始まって約１００年を経過（八幡製鉄所発足以来）しているが、世界中で、測深管内の水面変動はないと考えられており、底にテープがタッチしても暫く放置（タッチした事を立会者に確認を得るため）していた測量方法を急に変えることは、殆ど不可能だった。
ヘ、不可能な理由として、タンクの測深は船の大工さんが実施するので、昔ながらの測量方法を変える事は難しいのである。また、タンクの測量が船側の仕事である事は、世界中のどこでも同じ事である。その慣習がどうして生まれたかは定かではないが、測深管内に測深テープを挿入する際に、測深テープの重りが引っかかったり、重りが外れた場合は、どうしようもなくなり船側以外の者だと責任の取りようがないからだと考えられる。
外れた場合は、Ｔａｎｋ内に人が入り、取り除くが、造船所でなければ人の手だけで取り除けない構造になっている事も付言する。
ト、そこで、定期的に入港して来る船の船長、一等航海士に限って、新タンク測量を実施してデータ取りを進める事にした。世界で１００年間続いていたタンク測量方法を変えることは、スポット的に入港して来る本船まで、実施する事は、世界的に新測量方法の必要性の認識が普及するまで、現実問題としては、不可能である。
チ、それでも船会社、検定会社の理解を頂いて、新タンク測量と、これまで全世界で行われてきた測深方法（実際の水量が多く出て、測定精度が著しく悪い）を本船の測量（喫水検査）で対比させる事が出来た。
新測量方法と、旧測量方法の対比は、図８〜１４に表しいる。
リ、定期船だけを対象に、また、新旧のＴａｎｋ測深方法を、同じ船で交互に航海ごと繰り返すなどの必要性が有ったので、実験計画策定して５年以上も検証が完了するまでにかかってしまった。発明者が理論を構築して、計画を立てるまでの機関を入れると、約１０年間かかってしまった。
そんな、新タンク測深方法の確立だった。それは、実際の検証データ（図８〜１４）を見ても、発明から検証の長さが理解できる。

イ、図２は、バラスト水６の液面位が変動する説明図である。重り６を測深管６内のバラスト水６に没する際に液面位は水面変動現象が見られる。
図２（ａ）は液面位が下降した場合を示し、図２（ｂ）は液面位が上昇した場合を示している。当初、水面の動きは逆だと思われていた。即ち、テープ重りが測深管内に埋没するため、その分液面が上昇すると考えていた。
ハ、しかし、水が収縮しない事を考慮すると、重りが水面に勢いよく当たる瞬間から、管内の水を瞬間的に底部の測深管口から爆発的な勢いで排出されている事か、実験で確認された。更に、初動で、２０ｃｍ程度液面が下降すると、次の上昇は６０ｃｍ以上も水面が上昇する動きが実験により確認できた。
二、この現象の要因は、空気と水の特質によるもので、空気は水に比較して軽く自由に素早く分子が動けて集合体としても動きは速い、しかし、水の場合は分子が重たく、位置エネルギーが大きく、動きが遅いためであると考察している。
ホ、従って、管内の水面位置と、タンク内の水面位置の相違から生じる管内の水面変動は、タンク内の水面より上がろうとする運動には、気圧を力以外に大きな抵抗がない。
ヘ、しかし、管内の水面がタンク内の水面より上がろうとする運動が停止し、下がる場合は、Ｔａｎｋ内水面の水の位置エネルギーが強いため、タンク内の水面より下がる管内の水面は、それほど下がらない事になる。
ト、すると、管内の水面の高さをランダムに計測する新第一測深法は、結果的に、その測定平均値は、実際のタンクの水面より若干深く計測されてしまう。
チ、このような管内の水面変動は、オイルのタンクなど、測深管のないタンクの深さを計測する場合は、全く考えなくてよい。
リ、しかし、鉱石や石炭を輸送する船（Ｂｕ；ｋ船）は、全てのＢａｌｌａｓｔＴａｎｋに測深管が設置されている。即ち、新第一、新第二タンク水深計測法は、鉄鉱石や石炭、石灰石など固形の原理を輸送する船（ＢＵＬＫ船，）が対象である。そのタンク内の様子が図２である。

『結論−１』
全ての船で，新タンク測深法の方が、これまで１００年間もけられて来た古いタンク測深法より、４００〜５００トン程度、Ｃｏｎｓｔａｎｔが大きく計算されている。
『結論−２』
新タンク測深法による喫水検査をして得られたＣｏｎｓｔａｎｔが採用されれば、一回の航海当たり、４００〜５００トン金銭の過払い防止／測量（使用取引）となる。
『結論−３』
新タンク測深法による喫水検査をして得られたＣｏｎｓｔａｎｔが採用されれば、一回の航海当たり、鉱石の価格１万円／トン、石炭の価格２万円と仮説を立てると、原料過払い防止金額は以下の様になる。
▲１▼鉱石の原料購入過払い防止は、４００〜 ５００万円／１航海
▲２▼石炭の原料購入過払い防止は、８００〜１０００万円／１航海

補足

Ｃｏｎｓｔａｎｔは、一度変更すれば、数年間変えない（変えられない）ので、新第一、第二計測法を摘要して喫水検査を実施し、Ｃｏｎｓｔａｎｔの変更をすれば、その効果は毎年ＳＭ製鉄所に齎されている。この発明者の活動は「喫水検査勢活動」とＳＭ製鉄所内では呼ばれていた。
発明者は、ここに特許の申請をしたので、他製鉄所でもこの新第一、新第二測深法の発明を展開して、日本国全体として原料輸入コスト削減（不当な過払いを防止する）になるように期待したい。発明はこのような価値が有る物である。

従来のサウンディングテープでバラスト水の液面位を計測する説明図である。 バラスト水の液面位が変動する説明図である。 本発明による水面安定器の傾視図である。 （ａ）は本発明による水面安定器の平面図、（ｂ）は正面図である。 図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 （ａ）は本発明による水面安定器の使用形態を示す説明図、（ｂ）は拡大傾視図である。 本発明による水面安定器の実施形態を示す傾視図である。 図は、実際の１０６，４４５トン積載できる大きさの船において、旧法と、新法［００１２］Ｂ法による測定を実施した比較図である。特性値は、［０００９］のＳｔｅｐ−４の記載理由でＣｏｎｓｔａｎｔ重量である。図左から６４７トン、６７０トン、６１８トン、３６０トンが新法による測定結果である。１８７トン、１トン、２８７トン、５２トンは、これまで半世紀以上世界で続けられて来た旧法による測定値である。両者の平均値の差は、［００３６］イ、に解析している。 図は、実際の１７６，７６０トン積載できる大きさの船において、旧法と、新法［００１２］Ｂ法による測定を第三者検定機関が実施した比較図である。特性値は、［０００９］のＳｔｅｐ−４の記載理由でＣｏｎｓｔａｎｔ重量である。図左から１，１８２トン、１，１１０トン、１，４４５トンが新法による測定結果である。３５０トン、６６３トン、３８７トン、７４１トン、１，０５４トン、５８５トンは、これまで半世紀以上世界で続けられて来た旧法による測定値である。両者の平均値の差は、［００３６］ロ、に解析している。 図は、実際の２０６，３０６トン積載できる大きさの船において、旧法と、新法［００１２］Ｂ法による測定を第三者検定機関が実施した比較図である。特性値は、［０００９］のＳｔｅｐ−４の記載理由でＣｏｎｓｔａｎｔ重量である。図左から１９４トン、５３７トンがこれまで半世紀以上世界で続けられて来た旧法による測定値である。１，２２９トン、１，１０５トン、９００トン、７２９トン、７７６トン、６３６トン、７８８トンは、新法による測定結果である。両者の平均値の差は、［００３６］ハ、に解析している。 図は、実際の１７０，４７６トン積載できる大きさの船において、旧法と、新法［００１２］Ｂ法による測定を実施した比較図である。特性値は、［０００９］のＳｔｅｐ−４の記載理由でＣｏｎｓｔａｎｔ重量である。図左から４９８トン、５４８トン、５８２トン、７１９トンが新法による測定結果である。１９６トン、−１２３トン、４２５トン、−１９４トン、３６トン、３７８トンは、これまで半世紀以上世界で続けられて来た旧法による測定値である。両者の平均値の差は、［００３６］ニ、に解析している。 図は、実際の２０３，５１２トン積載できる大きさの船において、旧法と、新法［００１２］Ｂ法による測定を第三者検定機関が実施した比較図である。特性値は、［０００９］のＳｔｅｐ−４の記載理由でＣｏｎｓｔａｎｔ重量である。図左から７４９トン、５６９トン、６６１トン、５６３トン、９４４トン、５００トンがこれまで半世紀以上世界で続けられて来た旧法による測定値である。１，０６８トンは、新法による測定結果である。両者の平均値の差は、［００３６］ホ、に解析している。 図は、実際の２０５，０２９トン積載できる大きさの船において、旧法と、新法［００１２］Ｂ法による測定を実施した比較図である。特性値は、［０００９］のＳｔｅｐ−４の記載理由でＣｏｎｓｔａｎｔ重量である。図左から７４５（１，０３１トン修正値）が新法による測定結果である。６５２トン、６６８トン、２９８トン、４５７トン、−１４５トン、９７７トン、８９０トン、８４９トンは、これまで半世紀以上世界で続けられて来た旧法による測定値である。両者の平均値の差は、［００３６］ヘ、に解析している。 図は、実際の２０６，３０６トン積載できる大きさの船において、旧法と、新法［００１２］Ｂ法による測定を実施した比較図である。特性値は、［０００９］のＳｔｅｐ−４の記載理由でＣｏｎｓｔａｎｔ重量である。図左から１９４トン、５３７トンは、これまで半世紀以上世界で続けられて来た旧法による測定値である。１，２２９トン、１，１０５トン、９００トン、７２９トン、７７６トン、６３６ン、７８８トンは、新法による測定結果である。両者の平均値の差は、［００３６］ト、に解析している。

イ、図８ （造船所のＣｏｎｓｔａｎｔ ２７７トン）
新旧のＣｏｎｓｔａｎｔの差 ４４２トン 新タンク測深法 ＞ これまでの旧タン ク測量法
ロ、図９ （造船所のＣｏｎｓｔａｎｔ ３８０トン）
新旧のＣｏｎｓｔａｎｔの差 ４８６トン 新タンク測深法 ＞ これまでの旧タン ク測量法
ハ、図１０ （造船所のＣｏｎｓｔａｎｔ ３８５トン）
新旧のＣｏｎｓｔａｎｔの差 ５１５トン 新タンク測深法 ＞ これまでの旧タン ク測量法
ニ、図１１ （造船所のＣｏｎｓｔａｎｔ ４８０トン）
新旧のＣｏｎｓｔａｎｔの差 ４６７トン 新タンク測深法 ＞ これまでの旧タン ク測量法
ホ、図１２ （造船所のＣｏｎｓｔａｎｔ ５９８トン）
新旧のＣｏｎｓｔａｎｔの差 ４０４トン 新タンク測深法 ＞ これまでの旧タン ク測量法
ヘ、図１３ （造船所のＣｏｎｓｔａｎｔ ３８６トン）
新旧のＣｏｎｓｔａｎｔの差 ４５０トン 新タンク測深法 ＞ これまでの旧タン ク測量法
ト、図１４ （造船所のＣｏｎｓｔａｎｔ ３８５トン）
新旧のＣｏｎｓｔａｎｔの差 ５１５トン 新タンク測深法 ＞ これまでの旧タン ク測量法
『結論−１』
全ての船で，新タンク測深法の方が、これまで１００年間もけられて来た古いタンク測深法より、４００〜５００トン程度、Ｃｏｎｓｔａｎｔが大きく計算されている。
『結論−２』
新タンク測深法による喫水検査をして得られたＣｏｎｓｔａｎｔが採用されれば、一回の航海当たり、４００〜５００トン金銭の過払い防止／測量（商取引）となる。
『結論−３』
新タンク測深法による喫水検査をして得られたＣｏｎｓｔａｎｔが採用されれば、一回の航海当たり、鉱石の価格１万円／トン、石炭の価格２万円と仮説を立てると、原料過払い防止金額は以下の様になる。
▲１▼鉱石の原料購入過払い防止は、４００〜 ５００万円／１航海
▲２▼石炭の原料購入過払い防止は、８００〜１０００万円／１航海

Claims (2)

1. 新第一バラストタンク測深方法である。船のバラストタンク測深管内の液面位を計測するために使用する水面安定器具であって、平板状円形のトップカバーの下面に硬質スポンジ素材の弾力性のある円柱状の弾性体と当接し、サイドカバーは円形の前記トップカバーの縁部から下方向に前記弾性体の円周方向の側面を周回し、かつ前記弾性体の厚さよりやや長く延設されて形成され、前記トップカバーと前記弾性体と前記サイドカバーを中心位置から二つに切断し、前記トップカバーと前記弾性体と前記サイドカバーの一端に蝶番を結合することにより前記水面安定器具は開閉する事ができる。
   前記水面安定器具の前記トップカバーと前記弾性体は、小さな空気孔が一か所設けられていることを特徴とするバラストタンク測深管内の水面変動を抑制する水面安定器具。この器具を使用してタンク測深管内の水面変動を静止させて、正確にタンク内の水面の深さを計測する測量方法。 測深する具体的な手順は以下のとおりである。
   ▲１▼深テープを計測管内に挿入し、タンク底から５０ｃｍの所で挿入を止める。
   ▲２▼水面安定装置を、テープを挟んで、ふたを被せる状態にする。
   ▲３▼その状態を、約５秒から１０秒間キープする。
   ▲４▼水面安定装置を素早く取り除くか、そのままの状態で、テープを１０ｃｍ〜２０ｃｍ／秒の速さでテープを挿入する。
   ▲５▼テープが底にタッチしたら、出来るたけ素早くテープを引き上げる。
   ▲６▼引き上げる長さは、安定器を外している場合は、約１ｍ、安定器を早着したまま引き上げる場合は、３０ｃｍ以上引き上げれば十分である。但し、安全上、安定器を取り外す事を推奨する。テープの縁に指などが接触すると切傷を負う危険性がある。但し、安全上、安定期は取り外す事を推奨する。テープの縁に指などが接触すると切傷を負う危険性がある。
   ▲７▼引き上げたテープのバラスト水に没した部分までのテープの長さを計測することによりバラスト水の水深を計測する。
   ▲８▼測定回数は、１タンク当たり一回で十分である。
2. 請求項１記載のバラストタンク測深管内の水面変動を抑制（完全には静止できない）して、従来の古い測量方法に比較して、測深誤差を小さく、測量精度も高い測深方法である。測深する具体的な手順は以下のとおりである。
   ▲１▼測深テープを計測管内に挿入し、タンク底から５０ｃｍの所で挿入を止める。
   ▲２▼水面安定装置を、テープを挟んで、ふたを被せる状態にする。
   もしくは、水面安定器を使用しなくても良い。安定器を使用しない場合は、新第一測深方法に比較して、誤差も、測量精度も若干低下する。
   ▲３▼その状態を、３０秒間きっちりキープする。
   ▲４▼水面安定装置を素早く取り除くか、そのままの状態で、テープを１０ｃｍ〜２０ｃｍ／秒の速さでテープを挿入する。
   ▲５▼テープが底にタッチしたら、出来るだけ素早くテープを引き上げる。
   ▲６▼引き上げる長さは、安定器を外している場合は、約１ｍ、安定器を早着したまま引き上げる場合は、３０ｃｍ以上引き上げれば十分である。
   但し、安全上、安定器は取り外す事を推奨する。テープの縁に指などが接触すると切傷を負う危険性がある。
   ▲７▼引き上げたテープのバラスト水に没した部分までのテープの長さを計測する事によりバラスト水の水深を計測する。
   ▲８▼水面安定装置を使用しない場合は、Ｔａｎｋ測量時間が十分ある場合は、タンク当たり２回の測量を繰り返し、平均値を採用する

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