JPH0577318U

JPH0577318U - 構造物用部材およびこれを利用した海洋構造物、船舶、橋梁

Info

Publication number: JPH0577318U
Application number: JP2095692U
Authority: JP
Inventors: 正志澤田
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 1993-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】氷を材料として使用した海洋構造物用の部材を
提供する。【構成】繊維材を含有した氷を、熱交換器、断熱材、外
殻材で覆う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は海洋構造物や船舶に適用される構造物用部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、人工浮島などの海洋構造物や船舶を建造しようとする場合には、必ずその構造物用の部材が様々な外力に耐えうるようにするために、強度の大きい鋼材やコンクリートなどが構造部材として使用されていた。

【０００３】

【本考案が解決しようとする問題点】

海洋構造物や船舶に於てその大きさが大きくなればなるほど、その構造部材は級数的に増加し、多くの資材を必要とし、その建造のための工数も莫大なものとなるなどの問題点があった。

【０００４】一方、最近では海洋構造物の上に空港や発電所などを建設する計画が様々出されているが、このようにますます構造物は大型化し、資材の増加、工数の増大を招いている。

【０００５】本考案は、上記問題点を解消せんがためのものであり、氷を構造部材として利用し、資材と工数を削減することを目的とするものである。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】

このため、本考案ではこれらの構造物の強度部材として繊維状部材と一体成形された氷を使用し、この強度部材を溶かさぬように氷を摂氏零度以下の一定の温度に保つため、熱交換器と断熱材とで覆い構造物を構成し、資材と建造コストの削減を図った。

【０００７】

【実施例】図１は本考案の構造部材を使用した海洋構造物の斜視図で、図２（ａ）は図１の海洋構造物のＡ−Ａ’断面を示したものである。図で１は海洋構造物、２は氷であり、３は熱交換器即ち蒸発器であって、氷２を摂氏零度以下の一定温度に保つ役目をする。この熱交換器には、フロンガスや、アンモニアのような熱媒体が満たされている。熱交換器３の中に満たされた熱媒体は、氷２より熱を奪い、圧縮器６で圧縮され、凝縮器５を通して外界へ熱を放出する。この圧縮された熱媒体は膨張弁４を通り熱交換器３へと再び運ばれ、膨張しながら周囲の熱を奪う。この循環を通して氷２は零度以下の一定温度に保たれる。いま氷２の温度を一定に保つための装置は周知の技術なのでここでは省略する。そして更にこれら全体を断熱材７で覆い、内外の熱の授受を防ぐ。８は全体を保護する外殻である。またこのような海洋構造物の内部には９のような空間を設け、構造物に浮力を生ぜしめるとともに、その海洋構造物の目的にあった様々な用途に使われる。この空間９は外側にやはり、その空間を形造る殻８’断熱材７’熱交換器３’を構造として持っている。また、より強度を必要とする場合や、そのような力のかかる部分には、図３に示すように氷２の中に繊維状の部材１０、例えば、ボート、バイク、自動車等の構造部材として多く用いられているガラス繊維や炭素繊維などを含ませて、構造部材を構成しても良い。このような補強用部材を設ければ構造部材の強度が著しく増加する。さらに必要ならば、鉄筋などの補強材を氷２の中に含ませても良い。

【０００８】また、図２（ａ）に於ける熱交換器３で直接氷を冷却するのではなく、図２（ｂ）に示すように、一旦熱交換器３によって例えば空気等の冷却媒体５１を冷却し、この媒体５１を送風機５２によって氷を取り囲むように配置されているパイプ５３、５３’（必ずしも管状のものでなくてもよい）にまんべんなく送り、氷２を冷却するものである。この場合、その効果は、図２（ａ）に示すものと同じである。冷却媒体５１は、空気以外の気体または液体でもよい。さらに、本考案の構造を、外側より、外殻８、断熱材７、氷２、熱交換器３もしくはパイプ５３、断熱材７、空間９の順序で構成してもよい。

【０００９】次に図４、図５において従来の方法によるものと、本考案の構造物用部材を利用した場合の船舶の例を示す。図４は従来の冷凍貨物船１１の斜視断面図である。その断面は外側より外殻１２、補強材１３、断熱材１４、内側構造材１５、船倉１６であり、この船倉１６に運搬すべき物を収める。一方冷凍機械室が別にあり（図示せず）ここより冷風が船倉内にまんべんなく送り込まれ、運搬物を冷凍している。

【００１０】ところが、このような冷凍貨物船を造る場合、波浪外力や積荷の荷重などを支える構造とするため、外殻１２ならびに補強材１３には設計上、製作上、神経を使い多くの労力を必要とする。また、構造が複雑となり、製作に係わる資材の増加、工数の増加を招く。ところが、これを本考案のように建造すれば構造上簡単となり資材削減、また製作上の工数低減にも大きく貢献する。

【００１１】即ち、図５のように、外殻２２、断熱材２３、熱交換器２４の内側に氷構造物２５があり、その中に船倉２６があり、構造は至って簡単である。更に本発明によれば、冷凍貨物船の場合、船倉２６の外側（氷構造物２５と船倉２６との間）には何等の内装材も必要とせず、船倉内を摂氏零度以下の一定の温度に保っておけばよい。

【００１２】製造方法としては、まず船倉２６の底部に水を張って氷を成長させる。次に側部から上部へかけて熱交換器２４に霧状の水を吹きつけ、少しずつ氷を成長させて所定の厚さに成長させる。熱交換器を船倉の６面ずつのユニットで構成し、氷を成長させる部位ごとに熱交換器を作動させれば、電力を有効に使用することができる。底部を除く５面について熱交換器を一つのユニットで構成し、該５面について同時に氷を成長させるようにしてもよい。

【００１３】更に、本考案は、海洋構造物や船舶ばかりでなく、海上橋梁などの構造物にも応用がきく。図６は現在の海上橋梁の斜視断面図である。即ち、３１は鉄板等の外装部材、３２は外装部材３１を支える支柱である。支柱と支柱の間は空洞になっており、この空気によって浮力を生ぜしめることとなる。このような橋梁は構造が複雑であり、建造に多大な労力を要し、特に冷寒地など辺境地でこのような橋梁を組み立てることは難しい。そこで、本考案によれば、図７に示すように最初に外殻４２と断熱材４３、熱交換器４４を図のように構築しておき、その内側に水を徐々に流し込むことにより氷４５が徐々に成長し、全体として強度を持った橋梁となる。この場合は、氷がこの橋梁の浮力を生ぜしめる。寒冷地であれば熱交換器の電力消費はわずかであり、本考案による構造物は十分実用に耐え得る。このように本考案によれば海洋構造物ばかりでなく、あらゆる構造物の材料削減に効果がある。図５、図７には圧縮器、凝縮器、膨張弁を描いてはいないが、これらと、熱交換器が連結されていることはいうまでもない。

【００１４】

【本考案の効果】

以上述べたように、本考案の構造部材は構造物を建造するに際し、大幅な資材削減、工数低減の効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】海洋構造物の斜視断面図

【図２】図１のＡ−Ａ’断面での斜視断面図

【図３】図２における氷２ａの部分拡大図

【図４】従来の冷凍貨物船の斜視断面図

【図５】本考案を応用した冷凍貨物船の斜視断面図

【図６】通常の橋梁の斜視断面図

【図７】本考案を応用した橋梁の斜視断面図

【符号の説明】

１海洋構造物２、２ａ、４５氷３、３'、２４、４４熱交換器４膨張弁５凝縮器６圧縮器７、７'、１４、２３、４３断熱材８、８'、１２、２２、４２外殻９空間１０繊維１１、２１冷凍貨物船１３、３２補強材１５内側構造材１６、２６船倉２５氷構造物５１冷却媒体５２送風機５３、５３' パイプ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】氷と、該氷の温度を一定に保つよう氷
の廻りを取り囲んだ熱交換器と、該熱交換器の外側を覆
った断熱材と、該断熱材の外側を覆った保護用の外殻材
からなることを特徴とする構造物用部材。
【請求項２】少なくとも氷の中に補強材として繊維
状部材を含むことを特徴とする請求項１の構造物用部
材。
【請求項３】繊維状部材が炭素繊維からなることを
特徴とする請求項２の構造物用部材。
【請求項４】繊維状部材がガラス繊維からなること
を特徴とする請求項２の構造物用部材。
【請求項５】その内部に空洞部を有する氷と、該氷
の温度を一定に保つよう氷の外側を取り囲んだ熱交換器
と、該熱交換器の外側を覆った断熱材と、該断熱材の外
側を覆った保護用の外殻材からなり、前記空洞の外側に
外殻材とその外殻材を取り囲んだ断熱材と、該断熱材の
外側を取り囲んだ熱交換器とを設けたことを特徴とする
海洋構造物。
【請求項６】その内部に空洞部を有する氷と、該氷
の外側を取り囲んだパイプと、該パイプの外側を覆った
断熱材と、該断熱材の外側を覆った保護用の外殻材から
なり、かつ、前記空洞の外側に外殻材とその外殻材を取
り囲んだ断熱材と該断熱材の外側を取り囲んだパイプと
を設け、該パイプに冷却媒体を循環し、前記氷を一定温
度に保つことを特徴とする海洋構造物
【請求項７】少なくとも氷の中に補強材として繊維
状部材を含むことを特徴とする請求項６の海洋構造物。
【請求項８】繊維状部材が炭素繊維からなることを
特徴とする請求項７の海洋構造物。
【請求項９】繊維状部材がガラス繊維からなること
を特徴とする請求項７の海洋構造物。
【請求項１０】その内部に空洞部を有する熱交換器
と、該熱交換器の外側を取り囲んだ断熱材と、該断熱材
の外側を取り囲んだ外殻と、前記熱交換器によってその
内側に成長させてなる氷とによって、該氷によって囲ま
れた空洞部を船倉としたことを特徴とする船舶。
【請求項１１】その内部に空洞を有する熱交換器と、
該熱交換器の外側を取り囲んだ断熱材と、該断熱材の廻
りを取り囲んだ外郭からなり、前記熱交換器の内部空洞
に氷を成長させてなる橋梁。