JP6366173B2 - 船舶の水タンク - Google Patents

Description

本発明は、船舶における飲料水または清水タンクの配置および水質保全に関する。

商船では、一般的に操舵機室の船尾外板に沿って清水タンクが配置される（特許文献１）。また、バラスト水の投棄による環境への影響を考慮して、船首および船尾に清水タンクを配置し、両タンク間で清水を移動してトリム調整を行う構造も提案されている（特許文献２）。

登録実用新案第３１２５２２５号公報 特開２０１０−７６４９０号公報

商船の操舵機室は一般に喫水よりも上方に配置されるため、同じレベルに配置される清水タンクを構成する天板としての暴露甲板や外板は、直接太陽光に曝される。そのため清水タンク内の水温は太陽光の輻射熱により上昇し、清水は雑菌が繁殖し易くなり水質の悪化を招く。特に清水が飲料水として利用される場合、水質の悪化は大きな問題となる。同問題は、飲料水を清水と分け、専用の飲料水タンクに貯留する場合においても同様である。

本発明は、船舶の清水タンク、飲料水タンクに貯留される水の水質の劣化を防止することを目的としている。

本発明の船舶の貯水タンク設備は、清水または飲料水が貯留されるタンクと、タンク内の水を冷却するための冷却配管とを備え、タンクは、軽荷喫水線よりも下にその一部が配置され、冷却配管には取水口から海水または淡水が取り入れられ流通されることを特徴としている。

上記タンクの外壁面は海水または淡水に接することが好ましい。冷却配管内の水の流れは、船体周りの流れを利用する。例えば上記タンクは、操舵機室の下に配置されるアフト・ピーク・タンクである。あるいは上記タンクは、例えば機関室横の区域に設けられる。またこのタンクには殺菌設備が設けられることが好ましい。取水口の周囲の船尾側には、外板から突出するリップ部材が設けられることが好ましい。

本発明の船舶は、上記貯水タンク設備を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、船舶の清水タンク、飲料水タンクに貯留される水の水質の劣化を防止することができる。

本発明の第１実施形態である飲料水タンクの船尾における配置を示す側面図である。 本発明の第１実施形態である飲料水タンクの船尾における配置を示す平面図である。 冷却配管の取水口周辺の拡大断面図である。 冷却配管の配管パターンの一例を示す図である。 第２実施形態の飲料水タンクの船尾における配置を示す斜視図である。 飲料水タンクに設けられる殺菌設備の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１、図２は、本発明の第１実施形態である飲料水タンクの船尾における配置を示す側面図および平面図である。

本実施形態の船舶１０では、舵１１の直ぐ上に飲料水を貯留するアフト・ピーク・タンク（Ａ．Ｐ．ＴＫ）、すなわち飲料水タンク１２が配置される。飲料水タンク１２の上には中央に操舵機室（ＳＴ．ＧＥＡＲ．ＲＭ）１３、右舷側（Ｓ）に清水タンク（Ｆ．Ｗ．ＴＫ）１４、左舷側（Ｐ）にバラスト水タンク（Ｗ．Ｂ．ＴＫ）１５が配置される。なお図１では、船尾垂線がＡＰとして示される。

図１に示されるように飲料水タンク１２の天板（操舵機室１３の床面）は、満載喫水線ＬＷＬよりも僅かに高い位置に配置される。飲料水タンク１２の側壁には、船舶１０の船体外板が用いられ、飲料水タンク１２内の水は、外板を介して海水に接し、熱交換を行う。なお、飲料水タンク１２は、軽荷喫水でもその一部は常に喫水線よりも下になるように構成され、好ましくは軽荷喫水において飲料水タンク１２の容積の少なくとも１／５以上が喫水線下にあることが好ましい。

また、本実施形態では、飲料水タンク１２内に、その底部に沿って船首側から船尾側に冷却用配管１６が設けられる。冷却用配管１６の船首側は、船尾外板に設けられた取水口１６Ａに接続され、船尾側は、船尾外板に設けられた排水口１６Ｂに接続される。図１に示されるように、取水口１６Ａは、例えば船舶の軽荷喫水線よりも低い位置に設けられ、排水口１６Ｂは、例えば船尾垂線ＡＰよりも船尾側の外板に設けられる。

図３は、取水口１６Ａ周辺の拡大断面図である。冷却用配管１６は、取水口１６Ａにおいて、外板１７に対して所定の角度αで斜めに接続される。すなわち、接続部において、冷却用配管１６の軸は外板１７に対して角度αをなす。角度αは計画船速に応じて設定され、その値は例えば約１０°〜４０°である。また、本実施形態では取水口１６Ａの周囲の下流側（船尾側）の縁に、前進時の船尾周りの流れを、冷却用配管１６へ導き、管内を海水が流れるようにするリップ部材１８が設けられる。リップ部材１８は、外板１７から外側に突出する部材であり、例えば帽子のつばに似た形状で、楕円形の取水口１６Ａの縁に沿って湾曲し、取水口１６Ａを覆うように反り返った形状を呈する。なおリップ部材１８の外板からの突出長さは、冷却配管１６の径、長さ、形状等から抵抗を算出し、これに基づき必要な値（例えば船体抵抗軽減の観点から必要最小限の長さ）に設定される。

冷却配管１６の、飲料水タンク１２内における形状は、様々なものが考えられる。例えば図４に示されるように、例えばＳ字状にして、冷却配管１６内を流通する海水と飲料水タンク１２内の水との熱交換を行う面積を広くすることもできる。また、冷却配管１６や取水口１６Ａ、排水口１６Ｂを複数設けたり、冷却配管１６を分岐させたり、あるいは冷却配管１６にフィン付の管を用いて冷却効率を上げることも可能である。また、取水口１６Ａからの距離に応じて径を大きくし、流水抵抗を一定とすることも可能である。

なお、冷却配管１６の取水口１６Ａの近くには、目詰まり防止のためにフィルタやストレーナー、圧搾空気供給装置を配置することも可能であり、また取水口１６Ａ近傍に弁を設け、冷却配管１６へ取り込まれる海水の流量を調整可能としてもよい。更に、冷却配管１６は、同一舷側の外板を連通するだけではなく、両舷側を連通する構成としてもよい、例えば右舷側に取水口１６Ａ、左舷側に排出口１６Ｂを設けることも可能である。

以上のように第１実施形態では、従来はバラスト水タンクとして用いられているアフト・ピーク・タンクを飲料水（清水）タンクとして使用し、代わりに飲料水（清水）タンクとして使用していた操舵機室横のタンクをバラスト水タンクとして利用する。これにより本実施形態では、飲料水（清水）タンクが喫水線下となるときには、タンク壁面が直射日光に曝されることがなく、またタンク壁面の一部が喫水線よりも上に位置しても、アフト・ピーク・タンクでは、外板が下方を向いているため太陽光による影響が抑えられる。すなわち、これによりタンク内の飲料水の温度上昇を抑えることが可能である。

また、タンク内の飲料水が外板を介して海水と熱交換を行うことができるので、タンク内の水温を海水温近くに維持できる。そしてこの熱交換の効率は、海水が流れる冷却配管を飲料水（清水）タンク内に配置することで更に高められている。更に、本実施形態では、冷却配管内の流れを、船体周りの流れを利用して発生させているので、別途ポンプなどの装置を設けることなく簡単に低コストで冷却効率を高め、タンク内の飲料水温度を略海水温に保つことができる。

船体周りの海水温は多くの場合、飲料水に雑菌が繁殖する温度範囲よりも低いので、上記効果により、飲料水の水質の劣化を防止できる。これにより、殺菌液の注入量を抑えることができる。なお、本実施形態では、船舶が海洋を航行するとして、船体周りの水を海水としたが、河川湖沼を航行する場合の淡水にも適用できる。

次に図５を参照して第２実施形態の飲料水タンクの船尾における配置を示す。第２実施形態では、飲料水タンクを機関室横の区域に配置している。図５は機関室（Ａ類機関区域）近傍右舷側の斜視図である。

図５において、船舶は二重底構造を有し、飲料水タンク１９は、二重底の内側にあって、機関室２０の隣にボイドスペースＶ１を隔てて配置される。また、図５の例では、飲料水タンク１９の上にボイドスペースＶ２を隔てて燃料タンク２１が配置される。飲料水タンク１９内には、第１実施形態と同様に、冷却配管１６が配設され、冷却配管１６は、それぞれ船底または／および舷側外板に設けられた取水口１６Ａ、排水口１６Ｂに接続される。なお、第１実施形態と同様に取水口１６Ａにはリップ部材１８が設けられる。

以上のように第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第２実施形態では、飲料水タンクの頂部を軽荷喫水線よりも低くすることは容易であるものの、満載喫水線の僅かに上に配置することもできる。

次に、図６を参照して、第１、第２実施形態の飲料水タンクに付加される得る殺菌設備の構成について説明する。殺菌設備は、手動および自動の設備が考えられるが、以下の説明では手動の殺菌設備を例に説明する。

図６は、飲料水タンク１９（１２）に設けられる殺菌設備の構成を示す概略斜視図である。殺菌設備２２は、塩素系殺菌液を飲料水タンク１９（１２）に投入する設備である。なお図６では、冷却配管１６は省略されている。

殺菌設備２２は、塩素系殺菌液を飲料水タンク１９（１２）全体に一様に投入するために、タンク水平面になるべく均一に液投入口が配置されるように、殺菌液を投入するための多数の配管２３を備える。多数の配管２３は、飲料水タンク１９（１２）の頂面近傍の壁面の配管貫通領域２４からタンク内に導入される。配管２３の各々には殺菌液投入口２５から殺菌液が手動投入される。なお殺菌液投入口２５は、通常は安全管理施錠付き蓋２６により密閉され施錠される。また、飲料水タンク１９（１２）内の残留塩素量又は水温を計る計測装置を設け、殺菌液投入のタイミングや量を調整することが可能であり、自動殺菌設備を採用する場合には、残留塩素量又は水温から算出されるタイミングや量で殺菌液が投入される。

飲料水タンク１９（１２）の底面近くには、タンク内の飲料水を循環させ、殺菌液を攪拌させるための飲料水循環管路３０が設けられる。飲料水循環管路３０は、吸引配管２７と吐出配管２８と、両者の間に介在する循環ポンプ２９から構成される。すなわち、循環ポンプ２９は、吸引配管２７を通して、飲料水タンク１９（１２）から飲料水を吸引し、吸引された飲料水を吐出配管２８を通して、再び飲料水タンク１９（１２）に吐出する。なお、攪拌を効率的に行うには、吸引配管２７と吐出配管２８は、対角線上の一番遠い箇所に配置されることが望ましい。また、吐出配管２８は攪拌のため、ある角度をもって１本から数本に分けてもよい。

なお、本実施形態では、飲料水タンクを例に説明を行ったが清水を飲料水として利用する場合には、本実施形態を清水タンクに適用できる。

１０ 船舶
１１ 舵
１２ 飲料水タンク（アフト・ピーク・タンク）
１３ 操舵機室
１４ 清水タンク
１５ バラスト水タンク
１６ 冷却配管
１６Ａ 取水口
１６Ｂ 排水口
１７ 外板
１８ リップ部材
１９ 飲料水タンク
２０ 機関室
２１ 燃料タンク
２２ 殺菌設備
２３ 殺菌液投入用配管
２４ 配管貫通領域
２５ 投入口
２６ 安全管理施錠付き蓋
２７ 飲料水吸引配管
２８ 飲料水吐出配管
２９ 飲料水循環ポンプ
３０ 飲料水循環管路
Ｖ１、 Ｖ２ ボイドスペース

Claims (10)

1. 清水または飲料水が貯留されるタンクと、
   前記タンク内の水を冷却するための冷却配管とを備え、
   前記タンクは、操舵機室の下に配置され、軽荷喫水線よりも下にその一部が配置されるアフト・ピーク・タンクであり、前記冷却配管には取水口から海水または淡水が取り入れられて前記取水口よりも船尾側に配置される排出口へと流通され、前記取水口は前記軽荷喫水線よりも低い位置で前記アフト・ピーク・タンクの側方に対応する位置の外板に配置されることを特徴とする船舶の貯水タンク設備。
2. 前記タンクの容積の少なくとも１／５以上が前記軽荷喫水線よりも下に配置されることを特徴とする請求項１に記載の貯水タンク設備。
3. 前記排出口が船尾垂線ＡＰよりも船尾側に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２の何れか一項に記載の貯水タンク設備。
4. 前記タンクに殺菌設備が設けられることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の貯水タンク設備。
5. 前記取水口の周囲の船尾側には、外板から突出するリップ部材が設けられることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の貯水タンク設備。
6. 前記冷却配管の軸が前記取水口において前記外板に対して角度αをもって配置され、前記角度αは計画船速に応じて設定されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の貯水タンク設備。
7. 前記冷却配管の径が、前記取水口からの距離に応じて大きくされることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の貯水タンク設備。
8. 前記排出口が前記取水口よりも上方に配置されることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の貯水タンク設備。
9. 前記取水口と前記排出口が反対側の舷側に設けられることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の貯水タンク設備。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載の貯水タンク設備を備えたことを特徴とする船舶。

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