JP4401346B2

JP4401346B2 - 船舶機関室のダブルハル構造

Info

Publication number: JP4401346B2
Application number: JP2005306987A
Authority: JP
Inventors: 耕一吉田
Original assignee: Shin Kurushima Dockyard Co Ltd
Current assignee: Shin Kurushima Dockyard Co Ltd
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2025-10-21
Also published as: JP2007112330A

Description

本発明は、衝突などの船舶事故により、船舶機関室に大量の海水が浸水することを防ぐとともに、船舶機関室に設けた燃料タンク（ＦＯＴ）からの燃料油の漏洩により海上汚染を防止する船舶構造に関する。

近年、船腹量が増大していることを背景として、船舶の衝突事故による燃料油の流出事故も増大する傾向にある。ことに、船舶が大型化するにつれ燃料油も数千トン積載するようになり、大量に積載している貨物用油の漏洩だけでなく、燃料油の流出に伴う海上汚染および機関室の安全性をも考慮されるようになってきた。
しかし、船舶機関室の船側外板は単板構造であり、外洋の水圧には充分耐えられるような構造となっているとはいっても、船舶同士の衝突など大きな外力を受けると船側外板に亀裂が入ったり破損したりして、大容量の船舶機関室内に海水が侵入し、沈没と云う事態とともに、船側外板に接して設置されている燃料油タンクの壁に亀裂が入ったり、燃料油タンクが破損することにより直接に燃料油が海上に流出し、海上汚染の原因となるおそれもあった。

ところで、船舶船底をダブルハル構造にするという技術は従来から提案されていて、たとえば、代表的なものとして特開平５−３０５８９５号公報に開示された技術がある。この技術は、船側部および船底部を二重に構成された二重船殻タンカー（ダブルハル・タンカー）に関し、特に船体損傷時の復原性能の確保をはかれるようにすることを目的としていて、その目的を達成するために、左右の船側外板に沿うサイドバラストタンク部分からそれぞれ船底外板に沿うボトムバラストタンク部分へ連続して形成された左バラストタンクと右バラストタンクとが、相互にボトムバラストタンク部分を中心線桁板により水密に仕切られるようにして構成し、上記の左バラストタンクおよび右バラストタンクの一方における船側外板または船底外板の破損時に双方のバラストタンク内部を相互に連通させるべく、上記中心線桁板に、浸入水による所定値以上の負荷圧力で破断し開口するラプチャーディスクを装備することとしたものである。

この種のタンカーを含め従来の一般的な貨物船では、最大限の貨物用スペースを確保するという要請から、船舶後部に船舶機関室を設ける例が多い。
従来の一般的な貨物船を例にして、その機関室の配置概要について図面を用いて説明する。
図３は、従来の一般的な貨物船の船尾側縦断面図であり、図面に向かって右側が船首（図示外）、左側が船尾である。また、図４は、従来の一般的貨物船の船舶機関室部分の左舷側透視図である。

図３において、船舶機関室１１０は、貨物船１００の船舶後部に設けられている。そして、船舶機関室１１０は、船底外板１０２の直上にある第１デッキ１２１を床面とし、乾玄甲板である第５デッキ１２５を天井面とし、貨物船１００の進行方向に直交して立設される船首側の機関室前壁１２６および船尾側の機関室後壁１２８と、左舷側外板１０４および右舷側外板（図示外）と、で囲繞されている。

図３に示すように、タンクトップ（以下、「第１デッキ」という）１２１と第５デッキ１２５の間には、第２デッキ１２２、第３デッキ１２３、第４デッキ１２４が配置されており、主機関１１２は第１デッキ１２１上に設置されていて、主機関１１２の設置部分においては、第２デッキ１２２、第３デッキ１２３、第４デッキ１２４がない、いわゆる吹き抜け空間となっている。そして、たとえば発電機１１４が第３デッキ１２３上に設置されているように、その他の機器が船舶機関室１１０内の各デッキ上に配置されている。
また、燃料タンク１１６は、左舷側外板１０４、第５デッキ１２５および機関室前壁１２６と、他の三面、すなわち、燃料タンク内壁１３２、燃料タンク後壁１３０および底面を鋼製板で形成され、燃料が貯留されている。したがって、図４に示すように、従来の船舶機関室１１０は、船底部のみが二重底であり、船側である左舷側外板１０４および右舷側外板（図示外）は単板構造となっている。なお、船側は単板構造ではあるが、桁および肋骨等は設けられており、外洋の水圧には充分耐えられるような構造となっていることは前述した。
特開平５−３０５８９５号公報

特開平５−３０５８９５号公報に開示された、いわゆるダブルハル構造は、いずれも船体損傷時に貨物タンクからの貨物の漏出を防止することを目的としたものであって、左右の船側外板に沿うサイドバラストタンク部分に関する発明であり、船舶機関室構造そのものをダブルハル構造にするものではない。これは、一方では、船舶の積載貨物量を最大にしなければならないという要請とともに、他方では、推進性能の向上の要請から、船体の前後部を痩せた構造にする必要があり、この痩せた後部のタンクトップ（「第１デッキ」）１２１に前記主機関１１２を備え付けなければならなかったことが一因でもあった。さらには、高船速を要求される船舶にあっては、前記主機関１１２が、さらに大きくなり、船体の前後がより痩せた構造としなければならず、その結果、主機関は、前記第１デッキ１２１のさらに前方に据え付けざるを得ず、機関室構造をダブルハル構造にするということは考えられなかった。さらに、機関室にダブルハル構造すると、
（１）船舶機関室の床の有効幅が減少するため、貨物積載スペース１１８が圧迫されて貨物積載量が減少する、
（２）船舶機関室をダブルハル構造とすることにより、建造費を含むイニシャルコストが増大する、といった、デメリットがあり、
（３）上記のようなデメリットに比し、船体損傷時の船舶機関室の燃料タンクからの燃料油の漏洩があったとしても、その量は少量であり、その被害が甚大になるおそれは大きくないといったことが配慮され、機関室をダブルハル構造にしなければならないという技術思想はなかったことが挙げられる。

そこで、上記のデメリットをも考慮して、本願発明は、船舶機関室への海水の浸水および油の流出する確率を少なくし、安全な船舶と海上汚染防止を目的とした船舶構造を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本願請求項１に係る船舶機関室のダブルハル構造は、船舶の進行方向に直交して立設される船首側の機関室前壁および船尾側の機関室後壁と、左舷側外板および右舷側外板（以下、これらを総称するときは「舷側外板」という。）と、で囲繞されて形成される機関室において、床面である第１デッキと乾玄甲板である第ｎデッキ（ｎは３以上の自然数）との間に順に第２デッキ、・・・、第（ｎ−１）デッキ（以下、これらを特定しないときは「各デッキ」という。）に、前記舷側外板からそれぞれ所定の距離を隔てた位置（Ｌ_１）、（Ｌ_２）、・・・、（Ｌ_ｎ−１）上に前記左舷側内壁および右舷側内壁（以下、これらを総称するときは「舷側内壁」という。）が直上の前記各デッキまで垂直方向に水密に立設されて、断面視において前記舷側内壁と前記各デッキとにより階段状に、または、前記（Ｌ_１）から（Ｌ_２）へ、（Ｌ_２）から（Ｌ_３）へ、・・・、（Ｌ_ｎ−１）から（Ｌ_ｎ）（（Ｌ_ｎ）は、前記乾玄甲板である第ｎデッキの前記舷側外板から所定の距離を隔てた位置（Ｌ_ｎ））へ、断面視において前記舷側内壁は前記舷側外板と略同一形状に形成され、前記機関室における船尾側の前記床面は第２デッキとして形成され、前記機関室後壁の位置における前記第１デッキ、前記第２デッキ、・・・、前記第（ｎ−１）デッキの各舷側内壁から舷側外板までの距離をそれぞれα_１、α_２、・・・、α_ｎ-１、前記機関室前壁の位置における前記第１デッキ、前記第２デッキ、・・・、前記第（ｎ−１）デッキの各舷側内壁から舷側外板までの距離をそれぞれβ_１、β_２、・・・、β_ｎ-１としたときに、前記所定の距離は、α_１＞α_２＞・・・＞α_ｎ-１およびβ_１＞β_２＞・・・＞β_ｎ-１であり、かつ、前記機関室前壁側から前記機関室後壁側にかけて徐々に狭まることを特徴とする。

本願請求項１に係る発明によれば、船舶機関室の舷側外板から所定の距離を隔てた位置に舷側内壁が水密に立設されていて、舷側においては、舷側外板と舷側内壁とからなる二重壁となっている。また、船舶機関室の床は船底外板と第１デッキとによる二重床になっていて、いわば、船舶機関室は船舶の外板から所定の距離を保持して浮かんだ状態になっている。そのため、船体損傷時において、船舶機関室への海水の浸水を防止することができるばかりでなく、船舶機関室の付属設備である燃料油タンクは船舶機関室内に設置されることになるから、燃料油の流出する確率は極めて少ないものとなる。

船舶機関室をダブルハル構造とすることによって、外板のダメージによる沈没の危険や油汚染のリスクが大幅に改善される。また、船舶機関室をダブルハル構造とすることにより、船舶機関室内の保温効果の増大により、冬季時における燃料関係のヒーター用関係機器の容量が低減され省エネルギー化をはかることができる。

また、本願請求項２に係る発明によれば、舷側内壁は断面視において階段状となっているため、舷側内壁は各デッキに対して垂直に取り付ければ良いから、加工工作が容易である。また、階段状にすることにより、ダブルハル（二重壁）の強度が向上し、機関室内部に外力の影響を受けにくい。そして、いざ事故があっても、機関室の損傷が少なくて済む等の効果がある。さらに、舷側内壁は垂直面と水平面とにより構成された階段状のデッキが形成されるので、各種ポンプなどの多くの付属機器を整然と据え付けることができ、据え付け場所の有効利用を図ることができる。

そして、本願請求項３に係る発明によれば、舷側内壁は断面視において舷側外板から所定距離を隔てて舷側外板と略同一形状となっていて、舷側内壁は各デッキに対して垂直方向に対して斜めに取り付けることになり、請求項３に係る発明に比べて加工工作はやや難しくなるものの、船舶機関室内の有効容積は広くなる。

さらに、本願請求項４に係る発明によれば、船舶機関室の船尾側の床面は第２デッキとなっている。この場合、床面である第２デッキ下は、主機関とプロペラとを連結するプロペラシャフトスペースとなっていて、プロペラシャフトのカバーを兼用するため、安全であるとともに、床面である第２デッキ上に機関室に必要な付属機器を載置することができる。

また、本願請求項５に係る発明によれば、機関室前壁側から機関室後壁側にかけて徐々に狭まっている。この距離は、大きいほど舷側外板損傷時における舷側内壁の安全性は高くなるが、同時に船舶機関室の有効床幅が狭くなり、ひいては貨物積載量の減少に直接的につながるから、バランスのとれた離間距離が必要である。しかし、バランスのとれた離間距離は、船舶の船幅、主機関の大きさにより定まるものであり、一般化することはできず、個別具体的に決定されることになる。なお、船舶は船尾に行くにしたがってその船幅が減少するから、舷側外板と舷側内壁の所定の距離を機関室前壁側から機関室後壁側にかけて徐々に狭くしても、安全性に影響が及ぶことはない。

以下、本願発明を実施するための最良の形態に係る実施例１および実施例２について、図１、図２および図３に基づいて説明する。なお、図１は、実施例１に係る船舶機関室のダブルハル構造の左舷側透視図であり、図２は、実施例２に係る船舶機関室のダブルハル構造の左舷側透視図である。また、図３は、従来型貨物船の船尾側縦断面図であるが、実施例１および実施例２に係る貨物船の船尾側縦断面図として使用できるので、当該図を用いて説明する。

図１ないし図３において、符号１は実施例１に係る船舶機関室のダブルハル構造、符号２は実施例２に係る船舶機関室のダブルハル構造、符号１１は第１の舷側内壁、符号１２は第２の舷側内壁、符号１３は第３の舷側内壁、符号１４は第４の舷側内壁、符号２０は実施例２に係る舷側内壁、符号３１は船尾側内壁、符号１００は貨物船、符号１０２は船底外板、符号１０４は左舷側外板、符号１１０は船舶機関室、符号１１２は主機関、符号１１６は燃料タンク、符号１２１は第１デッキ、符号１２２は第２デッキ、符号１２３は第３デッキ、符号１２４は第４デッキ、符号１２５は第５デッキ、符号１２６は機関室前壁、符号１２８は機関室後壁、符号１３０は燃料タンク後壁、符号１３２は燃料タンク内壁、である。なお、従来型貨物船における同一の要素については、同一の符号を付している。

まず、実施例１に係る船舶機関室のダブルハル構造の構成および作用について説明する。船舶機関室１１０は、従来型貨物船１００と同様に、機関室前壁１２６と、機関室後壁１２８と、左舷側外板１０４および右舷側外板（図示外）と、で囲繞されているが、船舶機関室のダブルハル構造１は、主として、船底外板１０２の船舶内側に立設される舷側内壁から構成されている。そして、舷側内壁は、垂直部材である第１の舷側内壁１１、第２の舷側内壁１２、第３の舷側内壁１３および第４の舷側内壁１４と、水平部材である第２デッキ１２２の側端部、第３デッキ１２３の側端部および第４デッキ１２４の側端部と、から構成されていて、断面が階段状となっている。

すなわち、船舶機関室１１０の床面である第１デッキ１２１の左舷側の左舷側外板１０４から、機関室前壁１２６の位置における所定の距離（β_１）離れた位置と機関室後壁１２８の位置における所定の距離（α_１：図示外）離れた位置とを概ね左舷側外板１０４に沿って結んだ線（Ｌ_１）上から第１の舷側内壁１１が垂直方向に立設され、この第１の舷側内壁１１の上端は第２デッキ１２２に当接する。さらに、機関室前壁１２６の位置における所定の距離（β_２）離れた位置と機関室後壁１２８の位置における所定の距離（α_２）離れた位置とを概ね左舷側外板１０４に沿って結んだ線（Ｌ_２）上から第２の舷側内壁１２が垂直方向に立設され、この第２の舷側内壁１２の上端は第３デッキ１２３に当接する。同様にして、第３の舷側内壁１３は線（Ｌ_３）上から立設されその上端は第４デッキ１２４に当接し、第４の舷側内壁１４は線（Ｌ_４）上から立設されその上端は第５デッキ１２５に当接することにより、断面が階段状の舷側内壁が形成される。なお、右舷側についても、同様に断面が階段状の舷側内壁が形成されている。

この所定の距離（α）および（β）は、それぞれα_１＞α_２＞α_３＞α_４、β_１＞β_２＞β_３＞β_４という関係になっている。これは、舷側外板が上部から下部にかけて外側に湾曲しながら内側に傾斜していて、第１デッキ１２１と第１の舷側内壁１１とで形成する隅部、・・・、および第４デッキ１２４と第４の舷側内壁１４とで形成する隅部、それぞれが、左舷側外板からの有効離間距離を保持するためである。また、概ねβ_１＞α_１、・・・、β_４＞α_４、となっている。

船舶機関室１１０の床面は、船首側では第１デッキ１２１であるが、船尾側では第２デッキ１２２となっている。船首側の第１デッキ１２１上には、主機関１１２（図３参照）が設置されているが、船尾側の第２デッキ１２２下は主機関１１２から延伸するプロペラシャフト（図３参照）のプロペラシャフトスペースとなっている。そして、船舶機関室１１０の床面の第１デッキ１２１と第２デッキ１２２との間には、船尾側内壁３１が立設されている。
なお、従来型貨物船と同様に、船舶機関室１１０内の機関室前壁１２６に接して燃料タンク１１６が形成されている。すなわち、燃料タンク１１６は、階段状内壁を構成する第２デッキ１２２の側端部、第３デッキ１２３の側端部および第４デッキ１２４の側端部を底板とし、第５デッキ１２５を蓋板とし、舷側内壁を構成する第１の舷側内壁１１、第２の舷側内壁１２、第３の舷側内壁１３および第４の舷側内壁１４と、機関室前壁１２６と、燃料タンク内壁１３２と、燃料タンク後壁１３０の４つの壁面に囲繞されている。

上述した船舶機関室のダブルハル構造１の構成により、船舶機関室１１０は、左舷側外板１０４から有効距離を保持する階段状の舷側内壁、および右舷側外板（図示外）から有効距離を保持する階段状の舷側内壁が水密に立設されており、かつ、船舶機関室１１０の床は、船底外板１０２と第１デッキ１２１あるいは第２デッキ１２２とによる二重床になっていて、いわば、船舶機関室１１０は船舶１００の外板から所定の距離を保持して浮かんだ状態になっている。そのため、船体外板の損傷時において、船舶機関室への海水の浸水を防止することができるばかりでなく、船舶機関室１１０の付属設備である燃料タンク１１６は船舶機関室内に設置されているから、燃料タンク１１６内の燃料油の流出する確率は極めて少ないものとなる。さらに、舷側外板と舷側内壁の空間、および船底外板１０２と船舶機関室１１０の空間に空気を封入すれば、空気は熱伝導率が低いから船舶機関室１１０内の保温性能は増大する。

つぎに、実施例２に係る船舶機関室のダブルハル構造の構成および作用について説明する。船舶機関室のダブルハル構造１と船舶機関室のダブルハル構造２との構成上の相違は、舷側内壁にあるので、相違する舷側内壁について、主に説明する。

船舶機関室のダブルハル構造２は、主として、船底外板１０２の内側に立設される舷側内壁２０から構成されている。舷側内壁２０は、第１デッキ１２１の左舷側の左舷側外板１０４から機関室前壁１２６の位置における所定の距離（β_１）離れた位置と機関室後壁１２８の位置における所定の距離（α_１：図示外）離れた位置とを概ね左舷側外板１０４に沿って結んだ線（Ｌ_１）、第２デッキ１２２のレベル位置における左舷側外板１０４から機関室前壁１２６の位置における所定の距離（β_２）離れた位置と機関室後壁１２８の位置における所定の距離（α_２）離れた位置とを概ね左舷側外板１０４に沿って結んだ線（Ｌ_２：図２では点線で示す）、・・・、第５デッキ１２４のレベル位置における左舷側外板１０４から機関室前壁１２６の位置における所定の距離（β_５）離れた位置と機関室後壁１２８の位置における所定の距離（α_５）離れた位置とを概ね左舷側外板１０４に沿って結んだ線（Ｌ_５）、をそれぞれ略直線的に結んだ壁面で構成されていて、断面が左舷側外板１０４の断面と略同一形状となっている。また、右舷側についても、同様に断面が右舷側外板（図示外）の断面と略同一形状の舷側内壁が形成されている。
なお、所定の距離（α）と（β）、および船舶機関室１１０の床面については、船舶機関室のダブルハル構造１と同様の構成になっているので、その説明を省略する。

このような船舶機関室のダブルハル構造２の構成により、船舶機関室のダブルハル構造１と同様に、船舶機関室１１０は、二重壁、二重床により船舶１００の外板から所定の距離を保持して浮かんだ状態になっている。したがって、船舶機関室のダブルハル構造２の作用は、船舶機関室のダブルハル構造１と同様の作用を奏するが、船舶機関室のダブルハル構造１より船舶機関室のダブルハル構造２の方が船舶機関室１１０の有効容積は大きい。

図１は、実施例１に係る船舶機関室のダブルハル構造の左舷側透視図である。図２は、実施例２に係る船舶機関室のダブルハル構造の左舷側透視図である。図３は、従来型貨物船の船尾側縦断面図である。図４は、従来型貨物船の船舶機関室部分の左舷側透視図である。

符号の説明

１実施例１に係る船舶機関室のダブルハル構造
２実施例２に係る船舶機関室のダブルハル構造
１１第１の舷側内壁（実施例１に係る舷側内壁）
１２第２の舷側内壁（実施例１に係る舷側内壁）
１３第３の舷側内壁（実施例１に係る舷側内壁）
１４第４の舷側内壁（実施例１に係る舷側内壁）
２０実施例２に係る舷側内壁
１００貨物船
１０２船底外板
１０４左舷側外板
１１０船舶機関室
１１６燃料タンク
１２１第１デッキ
１２２第２デッキ
１２３第３デッキ
１２４第４デッキ
１２５第５デッキ
１２６機関室前壁
１２８機関室後壁

Claims

船舶の進行方向に直交して立設される船首側の機関室前壁および船尾側の機関室後壁と、左舷側外板および右舷側外板（以下、これらを総称するときは「舷側外板」という。）と、で囲繞されて形成される機関室において、
床面である第１デッキと乾玄甲板である第ｎデッキ（ｎは３以上の自然数）との間に順に第２デッキ、・・・、第（ｎ−１）デッキ（以下、これらを特定しないときは「各デッキ」という。）に、前記舷側外板からそれぞれ所定の距離を隔てた位置（Ｌ_１）、（Ｌ_２）、・・・、（Ｌ_ｎ−１）上に前記左舷側内壁および右舷側内壁（以下、これらを総称するときは「舷側内壁」という。）が直上の前記各デッキまで垂直方向に水密に立設されて、断面視において前記舷側内壁と前記各デッキとにより階段状に、または、前記（Ｌ_１）から（Ｌ_２）へ、（Ｌ_２）から（Ｌ_３）へ、・・・、（Ｌ_ｎ−１）から（Ｌ_ｎ）（（Ｌ_ｎ）は、前記乾玄甲板である第ｎデッキの前記舷側外板から所定の距離を隔てた位置（Ｌ_ｎ））へ、断面視において前記舷側内壁は前記舷側外板と略同一形状に形成され、
前記機関室における船尾側の前記床面は第２デッキとして形成され、
前記機関室後壁の位置における前記第１デッキ、前記第２デッキ、・・・、前記第（ｎ−１）デッキの各舷側内壁から舷側外板までの距離をそれぞれα_１、α_２、・・・、α_ｎ-１、前記機関室前壁の位置における前記第１デッキ、前記第２デッキ、・・・、前記第（ｎ−１）デッキの各舷側内壁から舷側外板までの距離をそれぞれβ_１、β_２、・・・、β_ｎ-１としたときに、前記所定の距離は、α_１＞α_２＞・・・＞α_ｎ-１およびβ_１＞β_２＞・・・＞β_ｎ-１であり、かつ、前記機関室前壁側から前記機関室後壁側にかけて徐々に狭まることを特徴とする船舶機関室のダブルハル構造。