JP2023113233A - 船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】薬品の漏れを抑制すると共に、薬品供給のためのスペースを低減することができる船舶を提供する。
【解決手段】ＮａＯＨ水溶液を貯めるＮａＯＨタンク４４の上部にポンプユニット８０が設けられる。この場合、ＮａＯＨタンク４４を配置する床（機関室の床）のフットプリントを考慮した場合、ポンプユニット８０がＮａＯＨタンク４４の上部に設けられた分、ポンプユニット８０の分のフットプリントを省略することができる。そのため、薬品供給のためのスペースを低減することができる。また、ポンプユニット８０がＮａＯＨタンク４４の上部に設けられることで、ポンプユニット８０とＮａＯＨタンク４４との間のＮａＯＨタンク取り出し管７６を短くすることが可能となる。そのため、配管や継手からＮａＯＨ水溶液が漏れる可能性を低減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、船舶に関するものである。

従来の船舶では、例えば船体の船尾側に機関室が画設され、この機関室に主機（メインエンジン）等のエンジンが配置されている。このような船舶においては、近年、例えばエンジンの排ガス（以下、単に「排ガス」ともいう）の規制が益々厳しくなっていることから、当該排ガスに含まれる成分を除去するための処理を行うシステムの装備が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。

特開平０８－０１０５６４号公報

ここで、船舶には、内燃機関から大気へ放出される排ガス中の所定成分（ＮＯｘなど）を低減させるための洗浄水に添加する薬品を貯めるタンクが設けられる。また、このようなタンクの薬品を洗浄水へ供給するポンプなどの供給部が必要となる。この際、ポンプとタンクとの間の配管が長くなることで薬品が漏れる可能性がある。また、機関室などの設置スペースを低減することも求められる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、薬品の漏れを抑制すると共に、薬品供給のためのスペースを低減することができる船舶を提供することを目的とする。

本発明に係る船舶は、内燃機関から大気へ放出される排ガス中の所定成分を低減させるための洗浄水に添加する薬品を貯めるタンクと、薬品を洗浄水へ供給する供給部と、を備え、タンクの上部に供給部を設ける。

本発明に係る船舶において、薬品を貯めるタンクの上部に供給部が設けられる。この場合、タンクを配置する床のフットプリントを考慮した場合、供給部がタンクの上部に設けられた分、供給部の分のフットプリントを省略することができる。そのため、薬品供給のためのスペースを低減することができる。また、供給部がタンクの上部に設けられることで、供給部とタンクとの間の配管を短くすることが可能となる。そのため、配管から薬品が漏れる可能性を低減することができる。以上より、薬品の漏れを抑制すると共に、薬品供給のためのスペースを低減できる。

供給部は、タンクの上壁部からタンク中の薬品を取り出してよい。この場合、仮に供給部とタンクとの間の配管で薬品の漏れが発生したとしても、漏れた薬品をタンクの上壁部で受けることができる。

船舶は、漏れた薬品を回収するドレン回収部を有してよい。これにより、仮に薬品が漏れたとしても、ドレン回収部で回収して廃棄することができる。

タンクの上部には、洗浄装置が設けられてよい。この場合、作業者に薬品が付着した場合などに、速やかに洗浄装置で洗浄することができる。

本発明によれば、薬品の漏れを抑制すると共に、薬品供給のためのスペースを低減することができる船舶を提供することができる。

本発明の実施形態に係る船舶の一例を示す概略断面図である。 ＥＧＲシステムの概略構成を示す概略構成図である。 ＮａＯＨタンクの周辺構成を示す斜視図である。 （ａ）は、図３に示すＩＶａ－ＩＶａ線に沿った断面図であり、（ｂ）は、図３に示すＩＶｂ－ＩＶｂ線に沿った断面図である。

以下、本発明の排ガス処理システムの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、「前」「後」の語は船体の進行方向に対応するものであり、「横」の語は船体の左右（幅）方向に対応するものであり、「上」「下」の語は船体の上下方向に対応するものである。

図１は、本発明の実施形態に係る船舶の一例を示す概略断面図である。船舶１は、例えば原油や液体ガス等の石油系液体貨物を運搬する船舶であり、例えば、オイルタンカーである。なお、船舶は、オイルタンカーに限定されず、例えば、バルクキャリア、その他、様々な種類の船舶であってよい。

船舶１は、図１に示すように、船体１１と、推進器１２と、を備えている。船体１１は、船首部２と、船尾部３と、機関室４と、ポンプ室５と、貨物室６と、を有している。船体１１の上部には（または船内には）甲板１９が設けられている。船首部２は、船体１１の前方側に位置している。船尾部３は、船体１１の後方側に位置している。船首部２は、例えば満載喫水状態における造波抵抗の低減が図られた形状を有している。推進器１２は、船体１１を推進させるものであり、例えばスクリューシャフトが用いられている。推進器１２は、船尾部３における喫水線（海Ｗの水面）よりも下方に設置されている。また、船尾部３における喫水線よりも下方には、推進方向を調整するための舵１５が設置されている。

機関室４は、船尾部３の船首側に隣り合う位置に設けられている。機関室４は、推進器１２に駆動力を付与するためのエンジン１６（内燃機関）を配置するための区画である。甲板１９上には、機関室４の上方に居住区３３、及び排気用の煙突３４が設けられる。ポンプ室５は、機関室４の船首側に隣り合う位置に設けられている。ポンプ室５は、ポンプ１７等が配置される区画である。貨物室６は、船首部２とポンプ室５との間に設けられている。貨物室６は、石油系貨物を収容するための区画である。貨物室６は、外板２０と内底板２１の二重船殻構造を採用することによって、カーゴオイルタンク２６とバラストタンク２７とに区画されている。カーゴオイルタンク２６は、船舶１によって運搬される石油系貨物を積載する。バラストタンク２７は、船の大きさ等に応じた量のバラスト水を収容する。

機関室４には、エンジン１６から大気に放出される所定成分を低減させるためのＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システム４０を有する。本実施形態では、ＥＧＲシステム４０は、所定成分として、ＮＯｘを低減することができる。ＥＧＲシステム４０は、排ガスの一部を冷却及び清浄した後、掃気レシーバへ再循環させる。これにより、掃気中に含まれる酸素の一部が燃焼によって生成された二酸化炭素と置換される。これによって、掃気中の酸素含有率が低下し、また、熱容量が増大し、その結果、燃焼温度最高点が低下してＮＯｘが低減する。

図２は、ＥＧＲシステム４０の概略構成を示す概略構成図である。図２に示すように、ＥＧＲシステム４０は、ＥＧＲユニット４１と、ＲＴ（Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｔａｎｋ）ユニット４２と、バッファタンク４３と、ＮａＯＨタンク４４と、ドレンタンク４６と、ＷＴＳ（Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）４７と、を備える。

ＥＧＲユニット４１は、排ガスを再循環させるために排ガスを洗浄するユニットである。ＥＧＲユニット４１では、ＥＧＲプレスプレー及びＥＧＲクーラースプレーによる冷却清浄プロセスが用いられる。ＥＧＲユニット４１は、洗浄水をＲＴユニット４２へ排出する。ＲＴユニット４２は、ＥＧＲユニット４１から洗浄水を受容して、洗浄水の一部をバッファタンクへ供給し、一部の洗浄水をＥＧＲユニット４１へ再循環させる。ＲＴユニット４２は、レシービングタンク、プロセス水循環ポンプ、ＲＴＵ制御弁、ｐＨセンサ等などから構成される。

バッファタンク４３は、洗浄水を貯めるタンクであり、ＥＧＲプロセスにおける洗浄水の量と水質を制御するためのタンクである。バッファタンク４３は、一部の洗浄水をポンプ４９を介してＥＧＲユニット４１へ供給する。また、バッファタンク４３は、オーバーフローした洗浄水をドレンとしてドレンタンク４６へ供給する。

ＮａＯＨタンク４４は、エンジン１６から大気へ放出される排ガス中のＮＯｘを低減させるための洗浄水に添加するＮａＯＨ水溶液（薬品）を貯めるタンクである。ＮａＯＨ水溶液は、システム内の硫酸を中和するための溶液である。ＮａＯＨタンク４４は、ポンプ４８を介して、バッファタンク４３からＥＧＲユニット４１へ向かう洗浄液に対して供給される。

ドレンタンク４６は、システム内で生じたドレンを貯めるタンクである。ドレンタンク４６は、ドレンをＷＴＳ４７へ供給する。

ＷＴＳ４７は、ＥＧＲシステム４０で洗浄水が循環する過程において汚濁が生じた場合に、当該洗浄水の水処理を行うシステムである。ＷＴＳ４７は、分離機、フィルタ、油分濃度計、ＷＴＳ制御盤などから構成される。ＷＴＳ４７は処理後の水を船舶１の外部へ排出する。また、ＷＴＳ４７は水処理のために発生した水の一部をドレンタンク４６へ供給する。

次に、図３を参照して、ＮａＯＨタンク４４周辺の構成について説明する。図３は、ＮａＯＨタンク４４の周辺構成を示す斜視図である。なお、以降の説明においては、図３に示すＮａＯＨタンク４４を含む構造物をタンクユニット１００と称する場合がある。

図３に示すように、タンクユニット１００は、前述のＮａＯＨタンク４４と、ＮａＯＨドレンタンク６０と、前述のポンプ４８及びポンプ４９を含むポンプユニット８０（供給部）と、洗浄装置５０と、を備える。なお、ポンプ４８及びポンプ４９は、タンクユニット１００と独立に配置することもできる。図３には、ＸＹＺ座標が設定されている。Ｘ軸方向は、水平方向における一の方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と直交する水平方向である。Ｚ軸方向は上下方向である。Ｚ軸方向の正側が上側である。なお、以降の説明において、「水平方向の内側」とは、水平方向において各タンクの中央位置に近づく側を意味する。

ＮａＯＨドレンタンク６０は、機関室４内の床面上に設置される。ＮａＯＨドレンタンク６０は、Ｘ軸方向に互いに対向する側壁部５１，５２と、Ｙ軸方向に互いに対向する５３，５４と、下側の底壁部５６と、上側の上壁部５７と、を備える。ＮａＯＨドレンタンク６０の内部にドレンを貯めることができるように、互いの壁部の端部は隙間なく接続されている。ＮａＯＨドレンタンク６０は、Ｘ軸方向に長手方向を有する扁平な直方体箱型の形状を有しているが、形状は特に限定されない。

ＮａＯＨタンク４４は、ＮａＯＨドレンタンク６０の上壁部５７の上面に設置される。ＮａＯＨタンク４４は、Ｘ軸方向に互いに対向する側壁部６１，６２と、Ｙ軸方向に互いに対向する６３，６４と、上側の上壁部６７と、を備える。なお、ＮａＯＨタンク４４は、ＮａＯＨドレンタンク６０の上壁部５７を底壁部として共有してもよく、上壁部５７の上面に別の板状部材としての底壁部を有してもよい。ＮａＯＨタンク４４の内部にＮａＯＨを貯めることができるように、互いの壁部の端部は隙間なく接続されている。ＮａＯＨタンク４４は、Ｘ軸方向に長手方向を有する扁平な直方体箱型の形状を有しているが、形状は特に限定されない。

ＮａＯＨタンク４４の各側壁部６１，６２，６３，６４は、ＮａＯＨドレンタンク６０の各側壁部５１，６２，６３，６４よりも水平方向の内側に離間した位置に配置される。これにより、ＮａＯＨタンク４４の下端部の周囲には、ＮａＯＨドレンタンク６０の上壁部５７の上面が所定幅にて露出した状態となる。

ＮａＯＨタンク４４の側壁部６１の底面付近の位置には、ＮａＯＨタンク４４に貯められたＮａＯＨ水溶液の温度を測定する温度計７１と、ＮａＯＨタンクの液面の下降を検知して警報を発するレベル警報器９９と、が設けられる。ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７には、ＮａＯＨタンク取入管７２と、ＮａＯＨタンク通気管７３と、マンホール７４と、が設けられる。ＮａＯＨタンク取入管７２は、ＮａＯＨタンク４４の内部にＮａＯＨ水溶液を取り入れるときの入口となる配管である。ＮａＯＨタンク通気管７３は、ＮａＯＨタンク４４内の圧力が上昇または減少しないように空気を流通させるための通気孔となる配管である。マンホール７４は、メンテナンスのための開口部を塞ぐための部材である。なお、温度計７１、ＮａＯＨタンク取入管７２、ＮａＯＨタンク通気管７３、及びマンホール７４の配置は、特に限定されず、適宜変更してもよい。

ＮａＯＨタンク４４の上部にはポンプユニット８０が設けられる。ポンプユニット８０は、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７の上面のうち、Ｘ軸方向の正側の位置に配置される。ポンプユニット８０のＹ軸方向の負側の端部には、ＮａＯＨタンク取り出し管７６が設けられている。ＮａＯＨタンク取り出し管７６は、ＮａＯＨタンク４４からＮａＯＨ水溶液を吸引して取り出すための配管である。ＮａＯＨタンク取り出し管７６は、屈曲することでＮａＯＨタンク４４の上壁部６７に対して上方から垂直に挿入されている。そのため、ポンプユニット８０は、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７からＮａＯＨタンク４４中のＮａＯＨ水溶液を取り出すことができる。ポンプユニット８０のＹ軸方向の負側の端部には、ポンプ４９の出口管７７が設けられる。出口管７７は、ＮａＯＨタンク４４から取り出したＮａＯＨ水溶液と、バッファタンク４３内の洗浄水を下流側へ供給するための配管である。

ポンプユニット８０及びＮａＯＨタンク取り出し管７６は、上下方向からみたときに、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７と重なり、当該上壁部６７の縁部から外側へはみ出ない構成となっている。従って、ポンプユニット８０及びＮａＯＨタンク取り出し管７６からＮａＯＨ水溶液が漏れた場合、漏れたＮａＯＨ水溶液は上壁部６７で受けられる。出口管７７のポンプユニット８０との継手部分も上下方向から見て上壁部６７と重なるので、継手部分から漏れるＮａＯＨ水溶液は上壁部６７で受けられる。

ＮａＯＨタンク４４の上部には、洗浄装置５０が設けられる。洗浄装置５０は、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７の上面のうち、Ｘ軸方向の負側の位置に配置される。洗浄装置５０は、タンクユニット１００で作業を行う作業者が水を使用して洗浄に用いる装置である。洗浄装置５０は、シンク８１と、蛇口８２と、アイウォッシャー８３と、シャワー８４と、を備える。これにより、作業者は、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７上にて、自身に付着したＮａＯＨ水溶液を洗浄したり、所定の部材を洗浄するなどの作業を行うことができる。また、洗浄装置５０には、蛇口８２、アイウォッシャー８３、及びシャワー８４への給水配管８６が設けられる。また、洗浄装置５０には、シンク８１からの排水を流す排水配管８７が設けられる。

タンクユニット１００は、漏れたＮａＯＨ水溶液を回収するドレン回収部９０を有する。ドレン回収部９０は、ＮａＯＨタンク４４に設けられたコーミング９１と、ＮａＯＨドレンタンク６０に設けられたコーミング９２と、タンクトップドレン回収管９３と、ドレン開口部９４と、を備える。

コーミング９１は、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７の四方の縁部から上方へ立ち上がるように設けられた堰部材である。図４（ａ）は、図３に示すＩＶａ－ＩＶａ線に沿った断面図である。図４（ａ）に示すように、コーミング９１の下端部は、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７と、側壁部６３との間の角部付近に隙間なく固定されている。そして、コーミング９１は、当該固定位置から上方に延びている。これにより、ポンプユニット８０等から漏れて上壁部６７に受け止められたＮａＯＨ水溶液Ｗ１は、上壁部６７の縁部まで至っても、落下することなくコーミング９１に堰き止められる。なお、コーミング９１による堰き止め効果は、他の側壁部６１，６２，６４付近においても同様に得られる。また、コーミング９１を設けず、側壁部６３を上壁部６７より上方へ延長することもできる。

コーミング９２は、ＮａＯＨドレンタンク６０の上壁部５７の四方の縁部から上方へ立ち上がるように設けられた堰部材である。図４（ｂ）は、図３に示すＩＶｂ－ＩＶｂ線に沿った断面図である。図４（ｂ）に示すように、コーミング９２の下端部は、ＮａＯＨドレンタンク６０の上壁部５７と、側壁部５３との間の角部付近に隙間なく固定されている。そして、コーミング９２は、当該固定位置から上方に延びている。これにより、ＮａＯＨタンク４４から漏れて上壁部５７に受け止められたＮａＯＨ水溶液Ｗ１は、上壁部５７の縁部まで至っても、落下することなくコーミング９２に堰き止められる。これにより、ＮａＯＨ水溶液は、コーミング９２、側壁部６３、及び上壁部５７によって形成される溝部に貯まる。なお、コーミング９２による堰き止め効果は、他の側壁部５１，５２，５４付近においても同様に得られる。また、コーミング９２を設けず、側壁部５３を上壁部５７より上方へ延長することもできる。

タンクトップドレン回収管９３は、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７上に貯まったＮａＯＨ水溶液を回収してＮａＯＨドレンタンク６０へ落下させる配管である。上壁部６７のＹ軸方向の負側の端部には、Ｘ軸方向の負側の端部付近にて、コーミング９１が側壁部６３よりも外側へ張り出した部分９３ａが形成されている。タンクトップドレン回収管９３の上端部は、当該部分９３ａから落下するＮａＯＨ水溶液を受ける。タンクトップドレン回収管９３の下端部は、ドレン開口部９４の位置まで延びている。これにより、タンクトップドレン回収管９３を通過したＮａＯＨ水溶液は、ドレン開口部９４を介してＮａＯＨドレンタンク６０へ落下して貯められる。

ドレン開口部９４は、ＮａＯＨドレンタンク６０の上壁部５７のＹ軸方向の負側の端部における、Ｘ軸方向の負側の端部付近に形成される。ドレン開口部９４は、側壁部６３とコーミング９２との間において、上壁部５７を貫通することによって形成される。これにより、コーミング９２によって上壁部５７に貯まったＮａＯＨ水溶液がドレン開口部９４を介してＮａＯＨドレンタンク６０内へ落下して回収される。なお、側壁部５１におけるドレン開口部９４付近の位置には、液面の上昇を検知して警報を発するレベル警報器９６が設けられる。

ドレン回収部９０は、ドレン開口部９４からＮａＯＨドレンタンク６０内へ落下させてＮａＯＨ水溶液を回収する。ＮａＯＨドレンタンク６０で回収されたＮａＯＨ水溶液は廃棄される。なお、ドレン回収部９０は、必ずしもＮａＯＨ水溶液をＮａＯＨドレンタンク６０に導かなくともよく、他のタンクへ導いてもよい。また、ドレン回収部９０は、コーミング９１，９２で漏れたＮａＯＨ水溶液を留めておくことで、ふき取ることによって回収して、廃棄処理可能としてもよい。

次に、本実施形態に係る船舶１の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る船舶１において、ＮａＯＨ水溶液を貯めるＮａＯＨタンク４４の上部にポンプユニット８０が設けられる。この場合、ＮａＯＨタンク４４を配置する床（機関室の床）のフットプリントを考慮した場合、ポンプユニット８０がＮａＯＨタンク４４の上部に設けられた分、ポンプユニット８０の分のフットプリントを省略することができる。そのため、薬品供給のためのスペースを低減することができる。また、ポンプユニット８０がＮａＯＨタンク４４の上部に設けられることで、ポンプユニット８０とＮａＯＨタンク４４との間のＮａＯＨタンク取り出し管７６を短くすることが可能となる。そのため、配管や継手からＮａＯＨ水溶液が漏れる可能性を低減することができる。以上より、ＮａＯＨ水溶液の漏れを抑制すると共に、薬品供給のためのスペースを低減できる。

また、ポンプユニット８０とＮａＯＨタンク４４の位置関係が必然的に決定されることで、吸い込み性能に対するポンプ選定が容易となる。すなわち、薬品供給システムの配置場所によるポンプの性能選定が不要となる。

ポンプユニット８０は、ＮａＯＨタンク４４の上壁部６７からＮａＯＨタンク４４中のＮａＯＨ水溶液を取り出してよい。この場合、仮にポンプユニット８０とＮａＯＨタンク４４との間のＮａＯＨタンク取り出し管７６でＮａＯＨ水溶液の漏れが発生したとしても、漏れたＮａＯＨ水溶液をＮａＯＨタンク４４の上壁部６７で受けることができる。また、ＮａＯＨタンク取り出し管７６がＮａＯＨタンク４４の液面より上方に配置されるので、ポンプ停止時の配管破損によってＮａＯＨタンク４４内のＮａＯＨ水溶液が漏洩することを抑制できる。

船舶１は、漏れたＮａＯＨ水溶液を回収するドレン回収部９０を有してよい。これにより、仮にＮａＯＨ水溶液が漏れたとしても、ドレン回収部９０で回収して廃棄することができる。

ＮａＯＨタンク４４の上部には、洗浄装置５０が設けられてよい。この場合、作業者に薬品が付着した場合などに、速やかに洗浄装置５０で洗浄することができる。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、ＮａＯＨタンク４４の下部にＮａＯＨドレンタンク６０が設けられていたが、ＮａＯＨドレンタンク６０以外のタンクが設けられてもよく、ＮａＯＨドレンタンク６０が設けられず、ＮａＯＨタンク４４が直接床に配置されてもよい。

上述の実施形態では、薬品としてＮａＯＨ水溶液が例示されたが、尿素水、アンモニア水等が採用されてもよい。また、上記システムが低減できる所定成分として、ＮＯｘの他、ＳＯｘ等を低減してもよい。

また、タンクユニット１００の各構成要素の位置、形状、大きさ等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１…船舶、４４…ＮａＯＨタンク（タンク）、８０…ポンプユニット（供給部）、５０…洗浄装置、６７…上壁部、９０…ドレン回収部。

Claims (4)

1. 内燃機関から大気へ放出される排ガス中の所定成分を低減させるための洗浄水に添加する薬品を貯めるタンクと、
   前記薬品を前記洗浄水へ供給する供給部と、を備え、
   前記タンクの上部に前記供給部が設けられる、船舶。
2. 前記供給部は、前記タンクの上壁部から前記タンク中の薬品を取り出す、請求項１に記載の船舶。
3. 漏れた前記薬品を回収するドレン回収部を有する、請求項１又は２に記載の船舶。
4. 前記タンクの上部には、洗浄装置が設けられる、請求項１～３の何れか一項に記載の船舶。

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