JP4166771B2 - バラストタンクの空気抜き装置 - Google Patents

Description

本発明は、バラストタンクの空気抜き装置の改良に関するものである。

この種のバラストタンクは、船舶の二重底および船側に、二重底タンクや深水タンクの形状で設けられている。これらタンクの注排水時には、空気抜き装置が必要である。
図３は、従来の標準的なバラストタンクの空気抜き装置を示す概略図である。この図３において、符号１０１は船舶であり、この船舶１０１の船底には、バラストタンク１０３が設けられている。従来の標準的なバラストタンクの空気抜き装置は、船側１０５の側において、バラストタンク１０３のタンクトップから乾玄甲板１０７まで空気抜き管１０９を垂設し、前記空気抜き管１０９の頂部に管頭金物１１１を取り付け固定したものである（特許文献１参照）。
バラストタンク１０３に注水するときには、バラストタンク１０３の水のレベルに応じて空気が空気抜き管１０９を介して管頭金物１１１から大気に放出される。

一方、バラストタンク１０３から排水するときには、管頭金物１１１、空気抜き管１０９を介してバラストタンク１０３の内部に吸引する。
また、管頭金物１１１は、通常、開放状態になっており、海水などを被り管頭金物１１１に水が侵入したときは、内部のフロートが上昇し、海水等の侵入を防止できる構造となっている。バラストタンク１０３に注水時に、バラストタンク１０３がオーバーフローしたときには、バラストタンク１０３からの海水は空気抜き管１０９を介して管頭金物１１１にゆき、管頭金物１１１内のフロートを抑えて、当該管頭金物１１１から暴露に放出する。
この図３に示すバラストタンクの空気抜き装置は、バラストタンク１０３のタンクトップから管頭金物１１１の放出口までの水頭がＨ１である。

図４は、従来の他のバラストタンクの空気抜き装置を示す概略図である。この図４においても、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を行うものとする。この図４に示すバラストタンクの空気抜き装置は、近年、安全性を重視する船舶が要求されるようになったために採用された構造である。万が一の衝突などで、一部区画が損傷し、船舶が横傾斜しても、損傷していない区画が船舶の横傾斜を増長しないような構造がとられた結果、図４に示すようなバラストタンクの空気抜き装置の構造とされたものである。この図４に示すバラストタンクの空気抜き装置は、空気抜き管１０９ａを乾玄甲板１０７の上において横走りに配置し、空気抜き管１０９ａの末端が船舶１０１の船体中心付近に配置されるようにするとともに、その空気抜き管１０９ａの末端に管頭金物１１１を取り付けることにより、海水等が管頭金物１１１から侵入しないような構造としている。

これにより、バラストタンク１０３の注排水における空気の排出・吸入が可能となり、かつ、万一の衝突などによっても管頭金物１１１からの浸水の恐れが非常に小さなものとなる。
この図４に示すバラストタンクの空気抜き装置は、バラストタンク１０３のタンクトップから管頭金物１１１の放出口までの水頭がＨ１であるが、空気抜き管１０９ａの管路長が長くなって管路抵抗が大きくなるため、実質的な水頭はＨ２となる。

図５は、従来のさらに他のバラストタンクの空気抜き装置を示す概略構成図である。この図５においても、同一構成要素には同一の符号を付して説明をする。
この図５に示すバラストタンクの空気抜き装置は、乾玄甲板が暴露できない自動車専用船などに採用された構造である。

この図５に示すバラストタンクの空気抜き装置は、海水が侵入しないように安全性を増すため、船側１０５の側において、バラストタンク１０３のタンクトップから１つ、２つ上のデッキまで導設した空気抜き管１０９ｂと、前記空気抜き管１０９ｂの頂部に固定した管頭金物１１１と、前記管頭金物１１１の出入口に接続され下向きと横向きの二つの出入口部を設けた分岐管１１３と、逆止弁１１５を設けた排水管１１７とを備え、前記分岐管１１３の横向きの出入口部を管頭金物１１１の高さ位置で船側外板１０５ａに貫通し、前記分岐管１１３の下向きの分岐部分に逆止弁１１５を設けた排水管１１７を接続連通し、当該排水管１１７の末端を所定の下側位置で船側外板１０５ａに貫通配置したものである。

この図５に示すバラストタンクの空気抜き装置は、バラストタンク１０３のタンクトップから管頭金物１１１の放出口までの水頭がＨ３である。
ところで、水頭Ｈとバラストタンク１０３の板圧との間には、バラストタンク１０３の板厚をＴ［ｍｍ］、防撓材の心距をＳ［ｍ］、水頭をＨ［ｍ］とすると、次のような関係がある。すなわち、
Ｔ＝３．６ＳＨ^1/2＋３．５
なる関係が成立する。
したがって、バラストタンク１０３の板厚は、上記式を用い上記水頭Ｈを基に設計されている。
特開２００２−１７８９８２号公報

上記図３に示す従来のバラストタンクの空気抜き装置にあっては、構造は簡単なものの、万が一の衝突などのときに空気抜き管からの海水の侵入を防止できないという欠点があった。
これに対して、図４に示す従来のバラストタンクの空気抜き装置にあっては、空気抜き管を乾玄甲板上を横走りさせることにより、管頭金物からの海水の侵入を防止することはできるものの、水頭がＨ２と高くなってバラストタンクの板厚を厚くして強度を増さなければならないほか、筒乾玄甲板上を空気抜き管が横切るため、船舶の前後方向の交通性が悪くなるという欠点があった。

さらに、図５に示す従来のバラストタンクの空気抜き装置にあっては、上述したような構造であるため、海水の侵入は防止できるものの、バラストタンクがオーバーフローした場合には、Ｈ３の水頭がかかり、この水頭Ｈ３を基に上記数式からバラストタンクの板厚を設計しなければならないため、同様に、板厚が厚くなって船舶の自重が重くなるという欠点があった。
本発明は、上述した従来の欠点を解消し、船舶の重量を増ことなく、かつ、海水の侵入を防止することにより安全性を高めることができ、しかも、注排水を確実にできるバラストタンクの空気抜き装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明のバラストタンクの空気抜き装置は、船舶のバラストタンクの上部から乾玄甲板の上面から所定高さ位置まで延設してなる第１の空気抜き管と、前記第１の空気抜き管の頂部に設けたフロートを有する管頭金物と、前記管頭金物の出入口部に設けた分岐管と、前記分岐管の一方の出入口に接続されるとともに、所定の高さにまで水頭を左右しない第２空気抜き管を延設し、前記分岐管の他方の出入口に接続され逆止作用が排水方向に向けて配置し乾玄甲板上に排水可能にしてなる逆止弁とを備えたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、本願請求項２に係る発明のバラストタンクの空気抜き装置は、船舶のバラストタンクの上部から乾玄甲板の上面から所定高さ位置まで延設してなる第１の空気抜き管と、前記第１の空気抜き管の頂部に設けた管頭金物と、前記管頭金物の出入口部に設けた分岐管と、前記分岐管の一方の出入口に接続されるとともに所定の高さにまで延設してなる第２空気抜き管と、前記分岐管の他方の出入口に接続され所定の下方位置まで延設してなる排水管と、前記排水管に設けられ排水方向に向けられた逆止弁とを備え、前記第２の空気抜き管の上部末端を船側外板に貫通して船外に連通し、かつ、前記排水管を管頭金物から所定の下の位置で船側外板に貫通し船外に連通してなることを特徴とするものである。
本願請求項３に係る発明のバラストタンクの空気抜き装置では、本願請求項１または２に係る発明において、前記管頭金物および分岐管は一体に構成してなることを特徴とするものである。

上述したように本発明に係るバラストタンクの空気抜き装置よれば、上述した構造としたため、バラストタンクの水頭は上がらず、バラストタンクの板厚も軽減でき、船舶の自重も軽くなる。また、排水管には逆止弁が設けられているので、海水の侵入を完全に防止できる。さらに、第２空気抜き管が所定の高さに配置されているので、船体が傾斜しても、海水が侵入することがなく、安全な船舶とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明を実施するための第１の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置を示す構成図であって、図１（ａ）は全体構造を、図１（ｂ）は管頭金物の構造を、それぞれ示す図である。
この図１において、符号１は船舶、符号３はバラストタンク、符号５は船側、符号５ａは船側外板、符号７は乾玄甲板、符号９は第１の空気抜き管、符号１１は管頭金物、符号１３は分岐管、符号１５は逆止弁、符号１７は排水管、符号１９は第２の空気抜き管である。

この第１の実施形態に係るバラストタンクの空気抜き装置は、図１（ａ）に示すように、船舶１のバラストタンク３のタンクトップ（上部）から乾玄甲板７を貫通して乾玄甲板７の上面より所定高さ（バラストタンク３のタンクトップから水頭Ｈ１の高さ）となるように設けた第１の空気抜き管９と、前記第１の空気抜き管９の頂部に設けた管頭金物１１と、前記管頭金物１１の出入口部に設けた分岐管１３と、前記分岐管１３の一方（上向き）の出入口に接続されるとともに所定の高さｈにまで延設した第２空気抜き管１９と、前記分岐管１３の他方（下向き）の出入口に接続され逆止作用が排水方向（図示矢印Ｊ方向）に向けて配置された逆止弁１５とを備えた構造をしている。

また、管頭金物１１は、図１（ｂ）に示すように、カバー１１ａの横に設けた出入口部１１ｂと、前記出入口１１ｂとカバー１１ａ内部とを図示上側で連通する管路１１ｃと、この管路１１ｃに設けられ海水等が侵入したときに浮き上がって管路１１ｃを塞ぐフロート１１ｄとから構成されている。
次に、このような構造を有するバラストタンクの空気抜き装置の作用を説明する。
まず、バラストタンク３に注水し、バラストタンク３から海水がオーバーフローしたとすると、海水は第１の空気抜き管９、管頭金物１１、逆止弁１５を通って乾玄甲板７に排出される。このオーバーフローしたときには、バラストタンク３には水頭Ｈ１が加わることになる。

一方、バラストタンク３に注水することにより、バラストタンク３から空気が排出されるときには、バラストタンク３の内部の空気は第１の空気抜き管９、管頭金物１１、第２の空気抜き管１９の上部末端から大気に放出される。
バラストタンク３の内部の海水を排水する場合には、空気は第２の空気抜き管１９、管頭金物１１、第１の空気抜き管９を介してバラストタンク３内に吸引されることになる。
なお、仮に海水等が第２の空気抜き管１９から侵入しても、管頭金物１１のフロート１１ｄが浮き上がって管路１１ｃを塞ぐので、海水の侵入を防止することができる。

したがって、本発明を実施するための第１の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置によれば、バラストタンク３の水頭はＨ１のままでよいので水頭は上がらず、バラストタンク３の板厚も軽減でき、船舶１の自重も軽くできる。 また、第１の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置によれば、排水管１７には逆止弁１５が設けられているので、海水の侵入を完全に防止することができる。
さらに、第１の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置によれば、第２の空気抜き管１９が管頭金物１１より所定の高さｈだけ上に配置されているので、船舶１の船体が傾斜しても、第２の空気抜き管１９から海水が侵入することがなく、安全な船舶とすることができる。

図２は、本発明を実施するための第２の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置を示す構成図である。この図２に示すバラストタンクの空気抜き装置は、乾玄甲板が暴露できない自動車専用船などに採用されたものである。
この第２の実施形態に係るバラストタンクの空気抜き装置は、図２に示すように、船舶１のバラストタンク３のタンクトップ（上部）から乾玄甲板７を貫通して乾玄甲板７の上面より所定高さ（バラストタンク３のタンクトップから水頭Ｈ１の高さ）となるように設けた第１の空気抜き管９と、前記第１の空気抜き管９の頂部に設けた管頭金物１１と、前記管頭金物１１の出入口部に設けた分岐管１３と、前記分岐管１３の一方（上向き）の出入口に接続されるとともに所定の高さｈにまで延設した第２空気抜き管１９と、前記分岐管１３の他方（下向き）の出入口に接続され所定の下方位置まで延設してなる排水管１７と、前記排水管１７に設けられ逆止作用が排水方向（図示矢印Ｊ方向）に向けて配置された逆止弁１５とを備えた構造をしている。

また、第２の空気抜き管１９の上部末端は、船側外板５ａに貫通して船外に連通している。前記排水管１７は、管頭金物１１から所定の下の位置において、船側外板５ａに貫通し船外に連通している。
このような第２の実施形態に係るバラストタンクの空気抜き装置によっても、第１の実施の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置と同様な作用効果を奏する。
すなわち、本発明を実施するための第２の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置によれば、バラストタンク３の水頭はＨ１のままでよいので水頭は上がらず、バラストタンク３の板厚も軽減でき、船舶１の自重も軽くできる。 また、第２の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置によれば、排水管１７には逆止弁１５が設けられているので、海水の侵入を完全に防止することができる。

さらに、第２の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置によれば、第２の空気抜き管１９が管頭金物１１より所定の高さｈだけ上に配置されているので、船舶１の船体が傾斜しても、第２の空気抜き管１９から海水が侵入することがなく、安全な船舶とすることができる。
なお、第２の実施形態に係るバラストタンクの空気抜き装置では、排水管１７の下端は、図２の点線で示すようにＬＷＬの下になるように配置してもよい。
上記第１および第２の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置において、管頭金物１１と分岐管１３とを別々な部材で説明したが、これに限ることなく、管頭金物１１と分岐管１３とを一体的に構成したものであってもよい。

図１は、本発明を実施するための第１の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置を示す構成図である。 図２は、本発明を実施するための第２の最良の形態に係るバラストタンクの空気抜き装置を示す構成図である。 図３は、従来の標準的なバラストタンクの空気抜き装置を示す概略図である。 図４は、従来の他のバラストタンクの空気抜き装置を示す概略図である。 図５は、従来のさらに他のバラストタンクの空気抜き装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 船舶
３ バラストタンク
５ 船側
５ａ 船側外板
７ 乾玄甲板
９ 第１の空気抜き管
１１ 管頭金物
１３ 分岐管
１５ 逆止弁
１７ 排水管
１９ 第２の空気抜き管

Claims (3)

1. 船舶のバラストタンクの上部から乾玄甲板の上面から所定高さ位置まで延設してなる第１の空気抜き管と、
   前記第１の空気抜き管の頂部に設けたフロートを有する管頭金物と、
   前記管頭金物の出入口部に設けた分岐管と、
   前記分岐管の一方の出入口に接続されるとともに、所定の高さにまで水頭を左右しない第２空気抜き管を延設し、
   前記分岐管の他方の出入口に接続され逆止作用が排水方向に向けて配置し乾玄甲板上に排水可能にしてなる逆止弁とを備えたことを特徴とするバラストタンクの空気抜き装置。
2. 船舶のバラストタンクの上部から乾玄甲板の上面から所定高さ位置まで延設してなる第１の空気抜き管と、
   前記第１の空気抜き管の頂部に設けた管頭金物と、
   前記管頭金物の出入口部に設けた分岐管と、
   前記分岐管の一方の出入口に接続されるとともに所定の高さにまで延設してなる第２空気抜き管と、
   前記分岐管の他方の出入口に接続され所定の下方位置まで延設してなる排水管と、
   前記排水管に設けられ排水方向に向けられた逆止弁とを備え、
   前記第２の空気抜き管の上部末端を船側外板に貫通して船外に連通し、かつ、前記排水管を管頭金物から所定の下の位置で船側外板に貫通し船外に連通してなることを特徴とするバラストタンクの空気抜き装置。
3. 前記管頭金物および分岐管は一体に構成してなることを特徴とする請求項１または２記載のバラストタンクの空気抜き装置。

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