JPS6356109B2 - - Google Patents
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- JPS6356109B2 JPS6356109B2 JP58078075A JP7807583A JPS6356109B2 JP S6356109 B2 JPS6356109 B2 JP S6356109B2 JP 58078075 A JP58078075 A JP 58078075A JP 7807583 A JP7807583 A JP 7807583A JP S6356109 B2 JPS6356109 B2 JP S6356109B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ナフサ、水等の液体を湖や海等にお
ける水面近傍に貯蔵備蓄するための柔構造膜容器
に関するものである。
ける水面近傍に貯蔵備蓄するための柔構造膜容器
に関するものである。
従来、ナフサ、水等の液体を貯蔵するための容
器は、そのほとんどのものが金属等の剛性の高い
材料を用いて地上に固定的に建設されている。従
つて、一度建設してしまうと設置場所を移転する
のが著しく困難であると共に、建設費用が高くつ
くという欠点を有している。
器は、そのほとんどのものが金属等の剛性の高い
材料を用いて地上に固定的に建設されている。従
つて、一度建設してしまうと設置場所を移転する
のが著しく困難であると共に、建設費用が高くつ
くという欠点を有している。
本発明の目的は、ナフサ、水等の液体を湖や海
等における水面近傍に貯蔵して、一旦設置した後
にも容易に移転することができると共に、設置及
び移転の費用も少なくて済む柔構造膜容器を提供
することにある。
等における水面近傍に貯蔵して、一旦設置した後
にも容易に移転することができると共に、設置及
び移転の費用も少なくて済む柔構造膜容器を提供
することにある。
また、本発明の他の目的は、上記柔構造膜容器
を、その内部に液体を収容して水面近傍に設置し
た場合に、容器を構成する膜の各部に等しい張力
が作用する等強度膜形状に形成し、安価で安全性
の高い柔構造容器を提供することにある。
を、その内部に液体を収容して水面近傍に設置し
た場合に、容器を構成する膜の各部に等しい張力
が作用する等強度膜形状に形成し、安価で安全性
の高い柔構造容器を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の柔構造膜容
器は、内部に収容する液体に対する耐性を備えた
柔構造膜製の内側容器と、貯蔵場所である海水ま
たは湖水等に対する耐性を備えた柔構造膜製の外
側容器とにより構成され、それらの容器の形状
を、内部に液体を収納して水面近傍に設置した場
合に、容器を構成する膜の各部にそれぞれ等しい
張力が作力する等強度膜形状に形成することによ
り構成される。
器は、内部に収容する液体に対する耐性を備えた
柔構造膜製の内側容器と、貯蔵場所である海水ま
たは湖水等に対する耐性を備えた柔構造膜製の外
側容器とにより構成され、それらの容器の形状
を、内部に液体を収納して水面近傍に設置した場
合に、容器を構成する膜の各部にそれぞれ等しい
張力が作力する等強度膜形状に形成することによ
り構成される。
このような柔構造膜容器によれば、ナフサ、水
等の任意の液体を湖や海等の水面上における適宜
の設置場所に容易且つ安価に貯蔵できるだけでな
く、その設置場所も簡単且つ容易に変えることが
できる。
等の任意の液体を湖や海等の水面上における適宜
の設置場所に容易且つ安価に貯蔵できるだけでな
く、その設置場所も簡単且つ容易に変えることが
できる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳
述する。
述する。
第１図は、本発明に係る柔構造膜容器の概略的
構成を示すもので、内部に収容する液体に対する
耐性を備えた柔構造膜からなる内側容器１と、貯
蔵場所である海水または湖水等に対する耐性を備
えた柔構造膜からなる外側容器２とにより構成さ
れる。これらの容器１，２は、いずれも後述する
ような多数のシート片３または４の接合により構
成され、その上端に、内部に収容する液体を供給
または排出するための管６，６を取付けた蓋体５
を固定し、また下端の円孔７，８を円形シート
９，１０で封鎖している。
構成を示すもので、内部に収容する液体に対する
耐性を備えた柔構造膜からなる内側容器１と、貯
蔵場所である海水または湖水等に対する耐性を備
えた柔構造膜からなる外側容器２とにより構成さ
れる。これらの容器１，２は、いずれも後述する
ような多数のシート片３または４の接合により構
成され、その上端に、内部に収容する液体を供給
または排出するための管６，６を取付けた蓋体５
を固定し、また下端の円孔７，８を円形シート
９，１０で封鎖している。
第２図は、上記柔構造膜容器の形状を決定する
ための回転殻を示すものである。図中、θは１つ
の固定した経線面と経線のなす角、φは殻の法線
と回転軸のなす角を示している。海中に浮かぶ柔
構造膜容器の場合、外荷重としては海中の圧力の
内容物による圧力があり、面要素ABCDの法線
方向のつりあいを考えると、そのつりあい方程式
は、 Nφ／R1＋Nθ／R2＝−Pz ………(1) である。ここに、Pzは面要素ABCDの法線方向
に働く多荷重、R1は経線の曲率半径、R2は曲率
半径R1と回転軸の交点から経線までの距離、Nφ
は経線に働く法線応力、Nθは緯線に働く法線応
力である。
ための回転殻を示すものである。図中、θは１つ
の固定した経線面と経線のなす角、φは殻の法線
と回転軸のなす角を示している。海中に浮かぶ柔
構造膜容器の場合、外荷重としては海中の圧力の
内容物による圧力があり、面要素ABCDの法線
方向のつりあいを考えると、そのつりあい方程式
は、 Nφ／R1＋Nθ／R2＝−Pz ………(1) である。ここに、Pzは面要素ABCDの法線方向
に働く多荷重、R1は経線の曲率半径、R2は曲率
半径R1と回転軸の交点から経線までの距離、Nφ
は経線に働く法線応力、Nθは緯線に働く法線応
力である。
第３図は、上記柔構造膜容器における内側容器
１または外側容器２に関し、内部に液体を収容し
て海面に設置した場合に、容器を構成する膜の各
部に等しい張力が作用する等強度膜形状を決定す
るための模式図である。同図において、吃水線よ
り上方（ＺZs）に位置する膜上における力の
つりあい方程式は、 １／R1＋１／R2＝γ0／ＴＺ………(2) として表わされ、また吃水線より下方（Ｚ＞Zs）
の水中に位置する膜上における力のつりあい方程
式は、 １／R1＋１／R2＝γ0／ＴＺ−γs／Ｔ（Ｚ−Zs）……
…(3) として表わされる。
１または外側容器２に関し、内部に液体を収容し
て海面に設置した場合に、容器を構成する膜の各
部に等しい張力が作用する等強度膜形状を決定す
るための模式図である。同図において、吃水線よ
り上方（ＺZs）に位置する膜上における力の
つりあい方程式は、 １／R1＋１／R2＝γ0／ＴＺ………(2) として表わされ、また吃水線より下方（Ｚ＞Zs）
の水中に位置する膜上における力のつりあい方程
式は、 １／R1＋１／R2＝γ0／ＴＺ−γs／Ｔ（Ｚ−Zs）……
…(3) として表わされる。
ここに、
R1：膜容器の経線の半径
R2：曲率半径R1と回転軸の交点から経線までの
距離 P0：天頂圧（P0＝γ0h） Ｔ：膜の引張強さ γ0：内容物の比重 γs：海水の比重 ｈ：自由液体面から膜の頂点までの距離 Zs：吃水の深さ Ｚ：自由液体面からの任意の位置までの深さ である。
距離 P0：天頂圧（P0＝γ0h） Ｔ：膜の引張強さ γ0：内容物の比重 γs：海水の比重 ｈ：自由液体面から膜の頂点までの距離 Zs：吃水の深さ Ｚ：自由液体面からの任意の位置までの深さ である。
上記(2)、(3)のつりあい方程式を解くことによつ
て、等強度の膜容器の形が定まるわけであるが、
未知数を考慮すると、前もつて天頂圧P0（＝γ0h）
と膜の引張り強さＴは与えておかなければならな
い。
て、等強度の膜容器の形が定まるわけであるが、
未知数を考慮すると、前もつて天頂圧P0（＝γ0h）
と膜の引張り強さＴは与えておかなければならな
い。
以下に、曲率半径R1とR2の座標を求めること
により、等強度柔構造膜容器の形状を決定する手
順について、段階をおつて述べる。
により、等強度柔構造膜容器の形状を決定する手
順について、段階をおつて述べる。
第４図は、この解法手順を第４段階まで示した
ものである。
ものである。
〔第１段階 Ｚ≦Zs〕
R1N1＝P2N2＝R1′＝R2′ ………(4)
であり、つりあい方程式(2)において膜の頂点、す
なわち、Ｚ＝ｈでのつりあいは、 ２／R1′＝P0／Ｔ ………(5) であり、曲率半径R1′は以下の通りである。
なわち、Ｚ＝ｈでのつりあいは、 ２／R1′＝P0／Ｔ ………(5) であり、曲率半径R1′は以下の通りである。
R1′＝P1N1＝P2N2＝2T／P0 ………(6)
〔第２段階 Ｚ≦Zs〕
深さZ1とZ2におけるつりあいから、曲率半径
R1″は、 R1″＝P2M1＝１／１／α2（Z2−Z1）＋１／R1′＋１／R
2′−１／R2″ ………(7) 今、R1′＝R2′＝R2″であることを考慮すると、 R1″＝１／１／α2（Z2−Z1）＋１／R1′………(8) となる。ここに、α2＝γ0／Ｔである。
R1″は、 R1″＝P2M1＝１／１／α2（Z2−Z1）＋１／R1′＋１／R
2′−１／R2″ ………(7) 今、R1′＝R2′＝R2″であることを考慮すると、 R1″＝１／１／α2（Z2−Z1）＋１／R1′………(8) となる。ここに、α2＝γ0／Ｔである。
ところで、
cosφ2＝P1N1−（Z2−Z1）／P2N1＝R1′−（Z2−Z1）／
R1′ Y2＝P2N1sinφ2＝R1′sinφ2 ………(9) であるから、曲率半径R1の中心M1の座標は、 （M1：Ｚ）＝P1N1−N1M1cosφ2 ＝R1−′（R2−″R1）″cosφ2 （M1：Ｙ）＝N1M1sinφ2 ＝（R2″−R1″）sinφ2 ………(10) となる。
R1′ Y2＝P2N1sinφ2＝R1′sinφ2 ………(9) であるから、曲率半径R1の中心M1の座標は、 （M1：Ｚ）＝P1N1−N1M1cosφ2 ＝R1−′（R2−″R1）″cosφ2 （M1：Ｙ）＝N1M1sinφ2 ＝（R2″−R1″）sinφ2 ………(10) となる。
〔第３段階 Ｚ≦Zs〕
R1″＝R1＝P2M1＝P3M1であるから、
R2＝１／１／α2（Z3−Z2）＋１／R2″………(
11) となり、M2の座標は、 （M2：Ｚ）＝P1N2−N2M2cosφ3 （M2：Ｙ）＝N2M2sinφ3 ………（13） と求めることができる。
11) となり、M2の座標は、 （M2：Ｚ）＝P1N2−N2M2cosφ3 （M2：Ｙ）＝N2M2sinφ3 ………（13） と求めることができる。
このようにして、順次P2、…、Poの座標、M1、
…、Mnの座標が求められ、等強度の膜容器の形
状が定まる。ただし、吃水線以下の所の形状を決
定するためには、つりあい方程式(3)を用いて上述
の計算を行う。
…、Mnの座標が求められ、等強度の膜容器の形
状が定まる。ただし、吃水線以下の所の形状を決
定するためには、つりあい方程式(3)を用いて上述
の計算を行う。
第５図は、上述の計算に基づいて決定した実験
室レベルの大きさの柔構造膜容器の軸対称形状を
示すものである。
室レベルの大きさの柔構造膜容器の軸対称形状を
示すものである。
第６図及び第７図は、上記(2)式及び(3)式から断
面形状を特定し、それに基づいて構成したナフサ
収容用の柔構造膜容器（内容量160）を示すも
のである（寸法単位mm、以下の図においても同
じ）。即ち、(2)式及び(3)式において、天頂圧P0＝
0.003Kg／cm2、膜張力Ｔ＝0.15Kg／cmとして断面
形状を特定し、それに基づいて柔構造膜容器を耐
油性のある内側容器１と海水に対する耐性を有す
る外側容器２とによつて構成している。上記内側
容器１は、第８図に示す形状及び大きさに裁断さ
れた熱可塑性エステルタイプのポリウレタン樹脂
シート片３の18枚を順次接合することにより構成
したものであり、このシート片３は中央の膜本体
部分１１、その両側の接着代部分１２，１２及び
上方の筒形成部分１３をそれぞれ備えている。こ
のシート片における膜本体部分１１の高さ及び幅
の寸法は図中に示した値として与えられるが、そ
の他の部分の寸法、例えば接着代部分１２，１２
の幅等は図示した値に限定されない。また、これ
らのシート片３，３，…を接合するには、順次隣
接するシート片３，３，…の接着代部分１２，１
２，…を重ね合わせて高同波接着すればよく、そ
れにより得られる回転体は、第６図に示すような
形状を有し、上方を筒形成部分１３，１３，…の
接合によつて形成される筒部１５によつて開口さ
せ、さらに下方をシート片３，３，…の下端縁１
４，１４，…によつて形成される円孔１６により
開口させたものとして形成される。而して、上記
回転体の筒部１５内には、環状部とその一端を塞
ぐ天板部とを備えた銅製の蓋体１７を嵌着し、回
転体の筒部１５と蓋体１７の環状部とを接着剤等
によつて接着して、回転体の内外を蓋体１７の天
板部に立設した銅製の管１８，１８により連通さ
せ、さらに回転体の下端の円孔１６を、その外側
に上記シート片３と同質の円形シート１９を高周
波接着して密閉することにより上記内側容器１が
構成される。
面形状を特定し、それに基づいて構成したナフサ
収容用の柔構造膜容器（内容量160）を示すも
のである（寸法単位mm、以下の図においても同
じ）。即ち、(2)式及び(3)式において、天頂圧P0＝
0.003Kg／cm2、膜張力Ｔ＝0.15Kg／cmとして断面
形状を特定し、それに基づいて柔構造膜容器を耐
油性のある内側容器１と海水に対する耐性を有す
る外側容器２とによつて構成している。上記内側
容器１は、第８図に示す形状及び大きさに裁断さ
れた熱可塑性エステルタイプのポリウレタン樹脂
シート片３の18枚を順次接合することにより構成
したものであり、このシート片３は中央の膜本体
部分１１、その両側の接着代部分１２，１２及び
上方の筒形成部分１３をそれぞれ備えている。こ
のシート片における膜本体部分１１の高さ及び幅
の寸法は図中に示した値として与えられるが、そ
の他の部分の寸法、例えば接着代部分１２，１２
の幅等は図示した値に限定されない。また、これ
らのシート片３，３，…を接合するには、順次隣
接するシート片３，３，…の接着代部分１２，１
２，…を重ね合わせて高同波接着すればよく、そ
れにより得られる回転体は、第６図に示すような
形状を有し、上方を筒形成部分１３，１３，…の
接合によつて形成される筒部１５によつて開口さ
せ、さらに下方をシート片３，３，…の下端縁１
４，１４，…によつて形成される円孔１６により
開口させたものとして形成される。而して、上記
回転体の筒部１５内には、環状部とその一端を塞
ぐ天板部とを備えた銅製の蓋体１７を嵌着し、回
転体の筒部１５と蓋体１７の環状部とを接着剤等
によつて接着して、回転体の内外を蓋体１７の天
板部に立設した銅製の管１８，１８により連通さ
せ、さらに回転体の下端の円孔１６を、その外側
に上記シート片３と同質の円形シート１９を高周
波接着して密閉することにより上記内側容器１が
構成される。
また、上記内側容器１の外側をそれと密着状態
に囲繞する外側容器２は、内側容器１が湖水ある
いは海水等によつて侵されるのを防ぐと共に、該
内側容器１を機械的に補強するためのもので、材
料強度及び化学的性質の見地から、例えばNBR
ポリエステル強化ハイパロン膜を用い、これを前
記第５図のシート片３よりも僅かに大きく裁断し
て、そのシート片の18枚を互いに高周波接着する
ことにより回転体が形成される。この回転体は、
上部に形成される筒部２１を内側容器１の筒部１
５と密閉状態に接着すると共に、下部に形成され
る円孔２２をそれと同質の円形シート片２３の高
周波接着によつて閉塞される。
に囲繞する外側容器２は、内側容器１が湖水ある
いは海水等によつて侵されるのを防ぐと共に、該
内側容器１を機械的に補強するためのもので、材
料強度及び化学的性質の見地から、例えばNBR
ポリエステル強化ハイパロン膜を用い、これを前
記第５図のシート片３よりも僅かに大きく裁断し
て、そのシート片の18枚を互いに高周波接着する
ことにより回転体が形成される。この回転体は、
上部に形成される筒部２１を内側容器１の筒部１
５と密閉状態に接着すると共に、下部に形成され
る円孔２２をそれと同質の円形シート片２３の高
周波接着によつて閉塞される。
上記構成の柔構造膜容器は、ナフサを管１８か
ら内側容器１内に充填して湖あるいは海の水面近
傍に設置するものであり、容器を互いに密着させ
た内側容器１と外側容器２の二重構造とすること
により、機械的な強度を高めると共に化学的な安
定性を高めることができ、さらにそれらの容器の
形状を各部にそれぞれ等しい張力が作用する等強
度膜形状としたので、容器に機械的に十分で安定
的な強度をもたせて、ナフサ等を確実に貯蔵備蓄
でき、また水中に設置するために設置場所の移転
も容易に行うことができる。
ら内側容器１内に充填して湖あるいは海の水面近
傍に設置するものであり、容器を互いに密着させ
た内側容器１と外側容器２の二重構造とすること
により、機械的な強度を高めると共に化学的な安
定性を高めることができ、さらにそれらの容器の
形状を各部にそれぞれ等しい張力が作用する等強
度膜形状としたので、容器に機械的に十分で安定
的な強度をもたせて、ナフサ等を確実に貯蔵備蓄
でき、また水中に設置するために設置場所の移転
も容易に行うことができる。
第９図及び第１０図は、水を貯蔵備蓄するため
上記と略同様にして構成した柔構造膜容器（内容
量260）を示す。容器の形状は、上記(2)式及び
(3)式において、天頂圧P0＝0.003Kg／cm2、膜張力
Ｔ＝0.15Kg／cmとして形成している。内側容器３
１及び外側容器３２を構成するシート片として
は、それぞれ耐水性の高い熱可塑性エーテルタイ
プのポリウレタンシート及び耐海水性の高い
NBRポリエステル強化ハイパロン膜を用い、内
側容器３１における蓋体３３及びそれに立設した
管３４，３４にはそれぞれアクリル材を使用し
た。
上記と略同様にして構成した柔構造膜容器（内容
量260）を示す。容器の形状は、上記(2)式及び
(3)式において、天頂圧P0＝0.003Kg／cm2、膜張力
Ｔ＝0.15Kg／cmとして形成している。内側容器３
１及び外側容器３２を構成するシート片として
は、それぞれ耐水性の高い熱可塑性エーテルタイ
プのポリウレタンシート及び耐海水性の高い
NBRポリエステル強化ハイパロン膜を用い、内
側容器３１における蓋体３３及びそれに立設した
管３４，３４にはそれぞれアクリル材を使用し
た。
第１１図は、上記内側容器３１を構成する18枚
のシート片のうちの１枚を示すもので第７図の場
合と同様に図中に寸法を記入している。
のシート片のうちの１枚を示すもので第７図の場
合と同様に図中に寸法を記入している。
第１図は本発明に係る容器の実施例を示す部分
断面図、第２図は膜容器のつりあい方程式を導出
するための回転殻についての模式図、第３図は容
器の断面形状を特定するための模式的説明図、第
４図は容器の断面形状を順次特定していく過程を
示す説明図、第５図は実験室レベルの大きさを特
定した場合の容器の断面図、第６図及び第７図は
本発明の実施例の一部切断正面図及び平面図、第
８図はその内側容器を構成するシート片の平面
図、第９図及び第１０図は本発明の他の実施例の
一部切断正面図及び平面図、第１１図はその内側
容器を構成するシート片の平面図である。 １，３１……内側容器、２，３２……外側容
器。
断面図、第２図は膜容器のつりあい方程式を導出
するための回転殻についての模式図、第３図は容
器の断面形状を特定するための模式的説明図、第
４図は容器の断面形状を順次特定していく過程を
示す説明図、第５図は実験室レベルの大きさを特
定した場合の容器の断面図、第６図及び第７図は
本発明の実施例の一部切断正面図及び平面図、第
８図はその内側容器を構成するシート片の平面
図、第９図及び第１０図は本発明の他の実施例の
一部切断正面図及び平面図、第１１図はその内側
容器を構成するシート片の平面図である。 １，３１……内側容器、２，３２……外側容
器。
Claims (1)
- １ 内部に収容する液体に対する耐性を備えた柔
構造膜製の内側容器と、貯蔵場所である海水また
は湖水等に対する耐性を備えた柔構造膜製の外側
容器とにより構成され、それらの容器の形状を、
内部に液体を収納して水面近傍に設置した場合
に、容器を構成する膜の各部にそれぞれ等しい張
力が作用する等強度膜形状に形成したことを特徴
とする液体の水上貯蔵用柔構造膜容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078075A JPS59209578A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 液体の水上貯蔵用柔構造膜容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078075A JPS59209578A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 液体の水上貯蔵用柔構造膜容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59209578A JPS59209578A (ja) | 1984-11-28 |
| JPS6356109B2 true JPS6356109B2 (ja) | 1988-11-07 |
Family
ID=13651717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58078075A Granted JPS59209578A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 液体の水上貯蔵用柔構造膜容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59209578A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014136604A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Sekisui Chem Co Ltd | 貯液袋装置 |
| JP2014156284A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-08-28 | Sekisui Chem Co Ltd | 貯液袋 |
-
1983
- 1983-05-02 JP JP58078075A patent/JPS59209578A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59209578A (ja) | 1984-11-28 |
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