JP4455207B2

JP4455207B2 - 水面浮遊物回収船

Info

Publication number: JP4455207B2
Application number: JP2004224049A
Authority: JP
Inventors: 燦益慎
Original assignee: 有限会社実用技術研究所
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: JP2006044298A

Description

この発明は、水面に浮遊する例えば油やゴミ等の水面浮遊物を回収する水面浮遊物回収船に係り、特に、船体内外の水位差を強制的に創出しこれを利用して内外水位差で自動的に揺動起伏する逆流防止フロート型起伏扉体の上端から船体内外の水位差によって発生する流れを利用して水面浮遊物を越流させて船内に回収する水面浮遊物回収船に関するものである。

日本の周辺海域では、大小含めて毎年約７００件の油流出事故が発生している。世界的には、大規模な油の海上流出事故が発生しているが、日本の周辺海域で記憶に新しい油の海上流出事故としては、１９９７年１月に島根県隠岐島沖で発生したタンカーの沈没事故、同年７月の東京湾で発生した座礁事故が挙げられる。
特に前記タンカーの沈没事故による海上流出油の発生に対しては、様々な油回収船や油回収機器が出動し、油回収に努めたが殆ど役に立たず、最終的に人海戦術に頼ったのは周知の通りである。海上に流出した油は容易に分解せず、時間と共に回収不能になるため、海上汚染防止や海洋環境保全の観点から速やかに除去しなければならないことは言うまでもない。
また、港湾や漁港等は船舶から排出される油やその他大小のゴミ等の水面浮遊物により慢性的に汚染されているため、海洋環境としては最悪の状態と言っても過言ではない。特に、港湾や漁港等の閉ざされた閉鎖海域においては、浮遊油の量やその他ゴミ等の大きさに拘わらず、これらを取り除くことが、人々の生活に密着した港湾や漁港等の汚染防止や環境保全の観点から必要不可欠である。
特開平１０−２５８７９３特開平１１−５５９０特開平１１−１５２０８０特開平１１−２２２１８５

特開平１０−２５８７９３の発明は、導水路を通じて水面側の流出油を含む油濁水を導入する場合に、水面より低い位置の水も合わせて導入する構造になっており、水面浮遊物のみを効率的に回収するのが困難である。
特開平１１−５５９０の発明は、船尾部仕切り板を傾動させ越流させて水面浮遊物を回収する機構であるが、明細書の〔００１１〕に記載されているように、波の表層が船尾部仕切り板の上方部にあたるように高さ（傾斜）を調整する必要があり、内外水位差で船尾部仕切り板を自動的に揺動起伏させる構造でないため、その調整の仕方の適否及び変化する水面の状態によっては水面浮遊物のみを効率的に回収するのが困難である。
特開平１１−１５２０８０の発明は、前上部剛体板又は前部壁体を傾動させ越流させて水面浮遊物を回収する機構であるが、前上部剛体板又は前部壁体の上端が海面よりも僅かに高くなるように高さ（傾斜）を調整して固定させる必要があり、内外水位差で前上部剛体板又は前部壁体を自動的に揺動起伏させる構造でないため、その調整の仕方の適否及び変化する水面の状態によっては水面浮遊物のみを効率的に回収するのが困難である。
特開平１１−２２２１８５の発明は、吸引口より海水と同時に流失石油を吸引いして回収する構造になっており、水面浮遊物のみを効率的に回収するのが困難である。

この発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、船体内外の水位差を強制的に創出しこれを利用して内外水位差で逆流防止フロート型起伏扉体を自動的に揺動起伏させ、回収室内に向けて傾動する逆流防止フロート型起伏扉体の上端から船体内外の水位差によって発生する流れを利用して水面浮遊物を越流させて船内に回収することのできる水面浮遊物回収船を提供することにある。

以上の目的を達成するために、この発明は、両舷側に浮力体を有し、両舷側の浮力体の間に回収室を備え、該回収室の船首側に、下端が回動支点として内外水位差で自動的に揺動起伏し船内側に向けて倒伏し船外側に向けて起立する逆流防止フロート型起伏扉体を設け、回収室の船尾側下部に円筒形の円周下端部が船底に位置する円筒形の通水路を後方に向けて水平向きに設け、通水路内にプロペラを設け、プロペラの駆動で通水路を通じて回収室内の水を強制排出して水位を下げ船体内外の水位差を強制的に創出し、これを利用して逆流防止フロート型起伏扉体を自動的に揺動起伏させ、回収室内にむけて傾動する逆流防止フロート型起伏扉体の上端から船体内外の水位差によって発生する流れを利用して水面浮遊物を回収室内に越流させて回収して回収室内の水面に浮遊させ、流入した水を船尾側下部の通水路から後方に排出する手段よりなるものである。

以上の記載より明らかなように、この発明に係る水面浮遊物回収船によれば、通水路内に設けたプロペラを駆動させて、通水路を通じて回収室内の水を強制排水して水位を下げることにより、船体内外の水位差を強制的に創出することができ、これを利用して内外水位差で逆流防止フロート型起伏扉体を自動的に揺動起伏させ、逆流防止フロート型起伏扉体の上端を船内の変動する水面に追従させることができ、船体内外の水位差によって発生する流れを利用して水位の高い船外側の水面浮遊物を含んだ水面水のみを効率的に船内側に傾動する逆流防止フロート型起伏扉体の上端から回収室内に越流させて、水面浮遊物を効率良く回収室内に回収することができる。しかも、回収時に船尾側の通水路から強制排水するため、その反作用で回収船は前進して更に水面浮遊物を船首側から越流させて回収し易くすることができる。

以下、図面に記載の発明を実施するための最良の形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
ここで、図１は水面浮遊物回収船の概略斜視図、図２は水面浮遊物回収船の概略内部斜視図、図３は水面浮遊物回収船の概略平面図、図４は水面浮遊物回収船の概略側断面図である。

図において、水面浮遊物回収船１は、両舷側に浮力体２を有し、両舷側の浮力体２の間に回収室３を備え、該回収室３の船首側には逆流防止フロート型起伏扉体４が設けられ、回収室３の船尾側下部には通水路５が設けられ、通水路５内にはプロペラ６が設けられた構造からなっている。そして、水面浮遊物回収船１は、プロペラ６の駆動で通水路５を通じて回収室３内の水を強制排水して水位を下げ船体内外の水位差を強制的に創出し、これを利用して自動的に揺動起伏する逆流防止フロート型起伏扉体４の上端から船体内外の水位差によって発生する流れを利用して水面浮遊物ａを回収室３内に越流させて回収する機構になっている。

浮力体２は、水面浮遊物回収船１を浮かす機能を果たすもので、水面浮遊物回収船１の左右の両舷側に設置されている。左右の浮力体２は平面から見て左右対称型になっており、左右の各浮力体２の船首側の先端側は上部側が前方に向けて突出する形状に形成されている。左右の各浮力体２の外側面は突出する船首から船尾に向かって例えば略直線状に形成され、又左右の各浮力体２の内側面はその船首側の突出する先端側が例えば鋭角状のテーパーになって前方に向けて逆ハ状に開いていて、左右の浮力体２の間に水面浮遊物ａが入り込み易いように形成され、そこから船尾に向かって互いに例えば平行な直線状に形成されている。

浮力体２は、回収室３内に水面浮遊物ａ及び海水や淡水などの水が満杯の状態で入っている場合、或いは後述の回収室３の下部先端側３２が開いている場合でも、所定の喫水つまり、逆流防止フロート型起伏扉体４が垂直な起立状態でその扉体４の上端が外部の水面より所定の高さだけ高くなるような浮力を水面浮遊物回収船１に付与して、回収室３内の水面浮遊物ａが逆流防止フロート型起伏扉体４の上端を越流して船外に流出したり水面浮遊物回収船１が沈没したりするのを防いでいる。浮力体２は水面浮遊物回収船１に対して前記の所定の喫水が得られるように比重の調整が行われており、その内部は例えば空洞になっている。

回収室３は水面水と共に越流してきた水面浮遊物ａを回収して収容するための箇所で左右の浮力体２の間に設置されている。回収室３は上部側が例えば箱形の形状をしており、回収室３の船首側の上部側には左右幅方向に逆流防止フロート型起伏扉体４が回収室３内に向けて起伏自在に設けられている。また、回収室３の船尾側の例えば中央下部には船外の水中に連通する通水路５が開口されている。なお、回収室３の底面及び左右の内側面は、例えば閉塞板で形成されていて閉ざされている。

回収室３の船首側の逆流防止フロート型起伏扉体４を連結する部分から前部には水平方向に導入底板３１が取り付けられている。導入底板３１の前端は左右の浮力体２の先端を結ぶ線上に位置し、導入底板３１の後端は回収室３の内部の前部側寄りに位置している。導入底板３１の下部側はその上部の逆流防止フロート型起伏扉体４の取り付け位置より更に前方に向けてＶ字型に突出している。回収室３のＶ字型の下部先端側３２は左右に開閉する構造になっていて、水面浮遊物回収船１が後進する場合にのみ下部先端側３２は左右に開いて、船尾側の通水路５から回収室３内に流入した水を船首側から排水するようにしている。水面浮遊物回収船１は船首側から前方に向けて排水することで、その反動で後進できるようになっている。

逆流防止フロート型起伏扉体４は、その下端が箱形の回収室３の船首側の中間高さ部分の導入底板３１上に複数のヒンジ４１により回動自在に連結されている。逆流防止フロート型起伏扉体４は、ヒンジ４１を回動中心として、内外水位差で自動的に揺動起伏し、船内の回収室３内側に向けて傾動して倒伏し船外側つまり回収室３の外側に向けて起立するように取り付けられている。

このため、逆流防止フロート型起伏扉体４は垂直な起立状態でそれ以上船外側に向けて傾動しないように、図示しないストッパーが例えば回収室３の船首側となる左右両側面の前端に形成されている。逆流防止フロート型起伏扉体４は左右両側端がこの図示しないストッパーに当接することにより垂直な起立状態からそれ以上船首側の船外側に向けて傾動するのを阻止される構造になっている。

逆流防止フロート型起伏扉体４は、下端のヒンジ４１を回動支点として内外水位差で自動的に揺動起伏つまり、船内側の水位が船外側より低くなるとその水位に追従して回収室３内側に向けて自動的に傾動し、逆に船内側の水位が船外側と同じ高さに戻る場合にはその水位に追従して回収室３内側へ傾いた状態から船外側に向けて自動的に起立状態に回動する。このように、内外水位差で自動的に揺動起伏するように、逆流防止フロート型起伏扉体４は浮力を持つように構成され、例えば内部が空洞の長方形の板状の形状になっている。

揺動起伏する逆流防止フロート型起伏扉体４は、その左右両側端が回収室３の船首側の左右内側面と接触して水密性が保たれている。このため、逆流防止フロート型起伏扉体４の左右両側端又は回収室３の船首側の左右内側面には水密材が取り付けられて、該扉体４の左右両側端と回収室３の左右内側面との間から外部の水が回収室３内に流入するのが防がれている。

通水路５は、回収室３内の水位を下げて内外水位差を強制的に創出する場合に回収室３の水を船外に排出させるための水路として主に使用され、副次的には前記したように水面浮遊物回収船１を後進させる場合に船外の水を回収室３内に流入させるための水路としても使用される。通水路５は例えば円筒形の形状をしていて、その一端は回収室３内の船尾側の中央下部側面に臨んでおり、又その他端は船外に臨んでいる。

例えば円筒形の通水路５の内部にはスクリュウ型のプロペラ６が正逆回転自在に配置されている。プロペラ６は、主に正回転して回収室３内の水を船外に強制排出し、副次的に逆回転して船外の水を回収室３内に流入させる機能を果たす。プロペラ６の駆動軸６１は、前方に延出されて通水路５の前方の例えば回収室３内の後部中央側に設置されたエンジン室３３内のエンジンなどからなる駆動装置６２に連動連結されている。

回収室３内の後部中央側に設置されたエンジン室３３の前部側は前方に向けて例えばＶ字型に形成されていて、回収室３内の水がエンジン室３３の左右両側面側に向けて流れ易いようになっている。エンジン室３３の後方の左右両側面にはエンジン室３３の後方の通水路５に向けて回収室３内の水が流れるように開口部３４がそれぞれ形成されている。通水路５の一端は左右の開口部３４の間に臨んでいる。

通水路５の船外に臨む他端側又はエンジン室３３の後方両側面の左右の開口部３４には必要に応じて図示しない開閉蓋が取り付けられる。回収室３と船外とを非通水状態つまり回収室３内の水を船外に排出したくない場合或いは船外の水を回収室３内に流入させたくない場合には、開閉蓋を閉じることにより、回収室３への流出入を防ぐことができる。

さらに、左右の開口部３４には必要に応じて例えばメッシュ状の図示しない交換自在なフィルターが取り付けられる。フィルターは、水面浮遊物ａの一部が沈下して排水と共に通水路５を通じて船外に排出されるのを防いだり、水面浮遊物ａが通水路５内のプロペラ６などに付着してプロペラ６の故障原因となるのを防ぐ機能を果たす。

次に、上記発明を実施するための最良の形態の構成に基づく水面浮遊物回収船の動作について以下説明する。
水面浮遊物ａが浮遊する回収水域に水面浮遊物回収船１を移動させる。水面浮遊物回収船１の移動は他の船を使って曳航する場合と自力で推進させる場合とがある。水面浮遊物ａが浮遊する回収水域へ曳航する場合には通水路５又は開口部３４は図示しない開閉蓋を開いて回収室３内の流れを自由にする。大量の回収物を回収室３に残したまま曳航する場合は図示しない開閉蓋を閉じたままとする。自力推進に際し通水路５又は開口部３４が図示しない開閉蓋で閉じられている場合には、プロペラ６の回転前に開閉蓋を開けて、回収室３と船外とを開口部３４及び通水路５を通じて連通状態にする。

水面浮遊物回収船１を自力で前進又は後進させる場合には、通水路５内のプロペラ６を正回転又は逆回転させる。プロペラ６を正回転つまり回収室３内の水を排出させる方向に回転させると、水面浮遊物回収船１は通水路５から船外の後方に向けて排水することで、その反作用で前進する。これに対して、プロペラ６を逆回転つまり回収室３内に水を流入させる方向に回転させると、船首側の下部先端側３２が開かれて、そこから回収室３内の水を船外へ排出することになり、水面浮遊物回収船１はその反作用で後進する。

なお、水面浮遊物回収船１が前進のときには通水路５から排水されて回収室３内の水位が下がると逆流防止フロート型起伏扉体４が回収室３内側に向けて傾動し、傾動した逆流防止フロート型起伏扉体４から越流して回収室３内に水が流入する。水面浮遊物回収船１が後進のときには、船首側の下部先端側３２が開かれて、回収室３内に流入した水を下部先端側３２から排出する。

曳航又は自力推進により水面浮遊物回収船１が水面浮遊物ａが浮遊する回収水域に到着すると、水面浮遊物回収船１の回収室３の逆流防止フロート型起伏扉体４を水面浮遊物ａ側に向けた後、回収室３内の水を強制排水して水位を下げて船体内外の水位差を強制的に創出する。これは通水路５内のプロペラ６を正回転つまり回収室３内の水を排出させる方向に回転させることにより行われる。

プロペラ６を正回転させると、回収室３内の水は後方の船尾側に向けて移動し始める。船尾側に移動する水は、船尾側に設けられたエンジン室３３の前方に向けてＶ字型に形成された前部側で左右に分かれてエンジン室３３の左右両側面側を後方に向けて流れ、エンジン室３３の後方の左右両側面に形成された開口部３４からその内部に流入する。左右の開口部３４の内部の後端には通水路５の一端が接続開口されており、開口部３４からその内部に流入した回収室３内の水は、回転するプロペラ６によって通水路５内に吸引されて流入し、プロペラ６を通過して通水路５の他端から船外に排水される。

以上の動作が連続的に行われることによって、水面浮遊物回収船１の回収室３内の水位が下がり船体内外で水位差が強制的に創出されることになる。つまり、船内の水位が相対的に低くなる。このとき、水面浮遊物回収船１は排水量が減少するので釣り合いの喫水から上昇しようとする。

回収室３内の水位が強制的に下がり、船体内外の水位差が生じると、水位差に伴う内外の水圧差が逆流防止フロート型起伏扉体４を挟んでその内外両側で生じる。つまり回収室３内の水位が船外の水位より低くなると、船外の水圧が高くなり、回収室３の船首側に設けられた逆流防止フロート型起伏扉体４には回収室３内に向けて高くなった水圧分の力が作用し、これにより、逆流防止フロート型起伏扉体４は下端のヒンジ４１を回動支点として回収室３内に向けて揺動して傾く。このため逆流防止フロート型起伏扉体４は船内側の水位に追従する。

逆流防止フロート型起伏扉体４は回収室３内に向けて揺動して傾くことによって、その上端の高さが徐々に傾いて低くなり船外の水面の高さ以下になると、船体内外の水位差により船外の水面水が傾いた逆流防止フロート型起伏扉体４の上端から越流して流入することになる。そして、この流入する水面水と共に水面浮遊物ａが回収室３内に流入して回収されることになる。このとき、逆流防止フロート型起伏扉体４は内外水位差によって揺動起伏して、その上端は船内の変動する水面に追従するために、水面浮遊物ａを効率的に越流させて回収することができる。

なお、回収室３内に逆流防止フロート型起伏扉体４の上端から水面浮遊物ａと水面水が越流して流入してくるため、水面浮遊物回収船１は排水量の減少をこの流入によって補い、一定の喫水を保つことができる。

回収室３内に越流水と共に流入した水面浮遊物ａは回収室３内の水面に浮遊し、流入した水は回収室３の船尾側の下部の通水路５に向けて移動し、通水路５から船外に排出される。通水路５から後方に排出さることにより、その反作用で水面浮遊物回収船１は前方の水面浮遊物ａに向けて移動するため、水面浮遊物ａが効率良く回収される。

また、これと相まって、水面浮遊物ａが越流する逆流防止フロート型起伏扉体４の両側には前方に向けて逆ハ字状に拡開する左右の浮力体２の先端側によって、水面浮遊物回収船１の前方の水面に浮遊する水面浮遊物ａは、左右の浮力体２の先端側の間の逆流防止フロート型起伏扉体４に向けて移動して流入し易くなっていて効率良く回収される。

なお、この発明は上記発明を実施するための最良の形態に限定されるものではなく、例えば図５に図示するように大型にする場合、エンジン室３３、通水路５、プロペラ６及び駆動軸６１を両舷側の浮力体２の内部に設け、２機関、２軸、２プロペラ方式の構造にもできるなど、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。

この発明を実施するための最良の形態を示す水面浮遊物回収船の概略斜視図である。この発明を実施するための最良の形態を示す水面浮遊物回収船の概略内部斜視図である。この発明を実施するための最良の形態を示す水面浮遊物回収船の概略平面図である。この発明を実施するための最良の形態を示す水面浮遊物回収船の概略側断面図である。この発明を実施するための他例の形態を示す水面浮遊物回収船の概略斜視図である。

符号の説明

１水面浮遊物回収船
２浮力体
３回収室
３２下部先端側
３３エンジン室
３４開口部
４逆流防止フロート型起伏扉体
４１ヒンジ
５通水路
６プロペラ
６１駆動軸
６２駆動装置
ａ水面浮遊物

Claims

両舷側に浮力体を有し、両舷側の浮力体の間に回収室を備え、該回収室の船首側に、下端が回動支点として内外水位差で自動的に揺動起伏し船内側に向けて倒伏し船外側に向けて起立する逆流防止フロート型起伏扉体を設け、回収室の船尾側下部に円筒形の円周下端部が船底に位置する円筒形の通水路を後方に向けて水平向きに設け、通水路内にプロペラを設け、プロペラの駆動で通水路を通じて回収室内の水を強制排出して水位を下げ船体内外の水位差を強制的に創出し、これを利用して逆流防止フロート型起伏扉体を自動的に揺動起伏させ、回収室内にむけて傾動する逆流防止フロート型起伏扉体の上端から船体内外の水位差によって発生する流れを利用して水面浮遊物を回収室内に越流させて回収して回収室内の水面に浮遊させ、流入した水を船尾側下部の通水路から後方に排出することを特徴とする水面浮遊物回収船。