TWI630148B - 船舶及船舶的清掃方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種較以往更提升燃料消耗率，同時抑制推進器之推進效率降低的船舶及船舶的清掃方法。本發明之船舶係具備有蓄積壓艙水的壓艙櫃10者，該船舶係具備：推進器1；及水噴出手段2；水噴出手段2係於推進器1的至少一部分從水面露出時，朝向推進器1噴出水。

Description

船舶及船舶的清掃方法
本發明係關於一種船舶及船舶的清掃方法。
一般而言，當船舶航行時，有時海中生物等會附著在船舶表面或推進器，而使船舶之流體阻力增加或推進效率惡化，且船舶的燃料消耗率惡化。在此種情形下，航行船舶的航行者，係例如每數年一次使船舶進入船塢而將附著於推進器的海中生物等予以去除(例如非專利文獻1)。此外，使潛水員潛入水中，在船舶停泊時清掃推進器。
[先前技術文獻] [非專利文獻]
[非專利文獻1]「平成21年度關於外來生物附著船舶之綜合管理的調查」海洋政策研究財團(財團法人Ship & Ocean財團)
然而，如非專利文獻1所記載，在使船舶進 入船塢而清掃推進器時，需要龐大的費用。此外，雖可考慮縮短進入船塢的間隔，或頻繁實施水中清掃等來抑制燃料消耗率的惡化，但如此一來，會有清掃時需要龐大費用的問題。
另外，不使船舶進入船塢而且不使潛水員潛入水中，而在水面上清掃推進器時，例如必須使用刷子或研磨盤等清掃工具來清掃具有複雜形狀的推進器。因此，以機械而言會有難以將清掃工具按壓於推進器的問題。此外，當以可清掃具有複雜形狀之推進器之方式構成清掃工具時，清掃工具的構造會變得複雜，而有清掃工具使流體阻力增加，或清掃工具的成本變得極高的問題。
此外，在水中將高壓水噴出至推進器以清掃推進器時，由於水勢會在短距離內衰減，因此會有必須使噴嘴的噴出口接近被清掃面附近，或將高壓水噴出至推進器的問題。此外，一般而言推進器為複雜的構造，而難以使噴嘴接近推進器表面。此外，為了從噴嘴噴出極大的高壓水，高壓水產生裝置會變得過大，而且水流噴出的反作用力也變得非常大，而會有變成極大型裝置的問題。
本發明係有鑑於上述問題而研創者，其目的在於提供一種較以往更提升燃料消耗率，同時抑制推進器之推進效率降低的船舶及船舶的清掃方法。
本發明之船舶係具備有蓄積壓艙水的壓艙櫃者，該船舶係具備：推進器；及水噴出手段；前述水噴 出手段係於前述推進器的至少一部分從水面露出時，朝向前述推進器噴出水。
本發明之船舶的清掃方法，該船舶係具備有蓄積壓艙水的壓艙櫃者，而該船舶的清掃方法係具有：將蓄積於前述壓艙櫃的壓艙水予以排出的步驟；及在將蓄積於前述壓艙櫃的壓艙水予以排出而推進器的至少一部分從水面露出時，朝向前述推進器噴出水的步驟。
依據本發明，水噴出手段係於推進器的至少一部分從水面露出時，朝向推進器噴出水。因此，不使船舶進入船塢就可清掃推進器，不再需要考慮如在水中清掃推進器時從水噴出手段噴出的水勢會衰減的可能性。因此，可較以往更提升燃料消耗率並且抑制推進器之推進效率的降低。
1‧‧‧推進器
2‧‧‧水噴出手段
3‧‧‧噴嘴
10‧‧‧壓艙櫃
20‧‧‧狀態檢測手段
50‧‧‧控制手段
100‧‧‧船舶
100A‧‧‧本體
第1圖係為本發明之實施形態1之船舶100的側視圖。
第2圖係為第1圖的局部放大圖。
第3圖係為本發明之實施形態1之船舶100的俯視圖。
第4圖係為第1圖的X-X剖面圖。
第5圖係為顯示本發明之實施形態1之船舶100之推進器1之至少一部分從水面露出之狀態的圖。
第6圖係為顯示本發明之實施形態1之船舶100之推進器1隨時間經過而劣化之一例的圖。
(實施形態1)
以下根據圖式來說明本發明的實施形態。另外，在以下的圖式中，各構成構件之大小的關係有時會與實際不同。此外，在包含第1圖的以下圖式中，賦予相同符號者係相當於相同或與其相等者，此點在說明書中全文均為共通。再者，說明書全文所表現之構成要素的形態，均僅為例示，並不限定於該等之記載。
第1圖係為本發明之實施形態1之船舶100的側視圖。第2圖係為第1圖的局部放大圖。第3圖係為本發明之實施形態1之船舶100的俯視圖。第4圖係為第1圖的X-X剖面圖。
如第1圖、第2圖所示，船舶100係具備：推進器1、水噴出手段2、噴嘴3、壓艙櫃(ballast tank)10、狀態檢測手段20、控制手段50、及泵(pump)(未圖示)。船舶100的外廓係由本體100A所構成。
推進器1係為用以使船舶100朝所希望的方向行進的構件。推進器1係具備馬達(未圖示)、及被馬達所驅動的螺旋槳(propeller)(未圖示)，且為用以使船舶100朝所希望的方向推進者。推進器1係例如設於本體100A之長度方向之一端側的下方。本體100A的長度方向係例如表示船舶100的行進方向(後退方向)。在此，本體100A之長度方向的一端側，係例如表示船舶100的船首(船尾) 側。另外，在第1圖中，係顯示推進器1設置於本體100A之船尾側之下方之例。
水噴出手段2係例如噴出高壓之水的裝置，例如設於本體100A之內部(船內)或本體100A的內面(甲板)。噴嘴3係例如為用以清掃推進器1的構件。噴嘴3係可設置1個，亦可設置複數個。在噴嘴3中，係設有用以將本體100A之內部之水予以排出的噴出口(未圖示)。噴嘴3係例如設於推進器1的上方。噴嘴3係例如以可將從水噴出手段2所噴出的高壓水或混合有研磨劑的高壓水噴射至推進器1之方式設置。
壓艙櫃10係為蓄積壓艙水的容器，且設置複數個於本體100A的內部。在壓艙櫃10中，係搭載有依據貨物的多寡而調整吃水或前後傾斜(俯仰差(trim))的壓艙水。如第1圖所示，壓艙櫃10係例如設置複數個於本體100A內的上部及下部。如第3圖所示，壓艙櫃10係例如在本體100A的俯視觀察下，設置複數個於本體100A的兩側部。如第4圖所示，壓艙櫃10係例如在本體100A的縱剖面中設於四個角落。壓艙櫃10內的水，係例如藉由泵而排出。泵係用以將蓄積於壓艙櫃10的壓艙水予以排出者。泵係例如依每一壓艙櫃10設置。
狀態檢測手段20係例如用以檢測推進器1的至少一部分是否已從水面露出者。狀態檢測手段20係例如由檢測推進器1之吃水狀態的液面檢測手段所構成。液面檢測手段係安裝於推進器1的附近，例如設於推進器1 的上端部。液面檢測手段係可如第2圖所示僅設置1個，亦可設置複數個於推進器1的高度方向。另外，在以上的說明中，雖已說明了狀態檢測手段20由液面檢測手段所構成之例，但不限定於此。例如，亦可設為狀態檢測手段20由拍攝推進器1的攝像手段所構成。
控制手段50係用以進行推進器1、水噴出手段2、噴嘴3、及泵(未圖示)的控制者。控制手段50係例如由實現此功能的電路裝置(device)等硬體、或微電腦或是在CPU等運算裝置上所執行的軟體所構成。控制手段50係根據狀態檢測手段20的檢測結果而控制水噴出手段2。此外，控制手段50係控制噴嘴3的角度。此外，控制手段50係控制噴嘴3的位置。
在此，蓄積於壓艙櫃10內的壓艙水，係例如乘坐於船舶100者(以下有稱為航行者之情形)藉由操作設於本體100A內的水排出手段(未圖示)而排出。此時，係例如由航行者將蓄積於壓艙櫃10的壓艙水予以排出，該壓艙櫃10係位於比本體100A之前後方向的中央更靠近本體100A的最船尾側之處。再者，例如由航行者將蓄積於壓艙櫃10內的壓艙水予以排出，該壓艙櫃10係位於比本體100A之前後方向的中央更靠近本體100A之最船尾側及本體100A的船首側之處。如此一來，航行者將蓄積在所有壓艙櫃10中之位於比本體100A之前後方向的中央更靠近本體100A之船尾側之處的壓艙櫃10之壓艙水予以排出。
另外，蓄積於壓艙櫃10內的壓艙水，係例 如可設為由控制手段50控制泵而予以排出。此時，例如控制手段50係控制泵，以將蓄積於位在比本體100A之前後方向的中央更靠本體100A之船尾側之處的壓艙櫃10之壓艙水予以依序排出。
如此一來，藉由將蓄積於位於本體100A之船尾側之壓艙櫃10的壓艙水予以排出，推進器1的至少一部分即隨著從比本體100A之前後方向的中央更靠近本體100A的船首側朝向船尾側而往上方傾斜而從水面露出，例如成為第5圖所示的狀態。
另外，在以上的說明中，雖已說明了將蓄積於比本體100A之前後方向的中央更靠近本體100A之船尾側之處的壓艙櫃10之壓艙水予以排出之例，但不限定於此。只要是推進器1的至少一部分可從水面露出，則亦可設為將蓄積於本體100A之內部之複數個壓艙櫃10中之任何的壓艙櫃10的水予以排出。此外，較佳為預先算出蓄積於複數個壓艙櫃10之壓艙水的排出量、與本體100A的傾斜角度的關係。
第5圖係為顯示本發明實施形態1之船舶100之推進器1之至少一部分從水面露出之狀態的圖。如第5圖所示，推進器1的至少一部分會隨著從本體100A的船首朝向船尾而往上方傾斜而從水面露出。
在此，例如，航行者直接辨認推進器1，以判定推進器1的至少一部分是否已從水面露出。此時，在航行者判定為推進器1的至少一部分已從水面露出時，操 作水排出手段而成為不排出壓艙櫃10內部之壓艙水，藉此固定本體100A的角度。此外，在航行者判定為推進器1的至少一部分已從水面露出時，令控制手段50控制水噴出手段2成為朝向推進器1噴出水，藉此執行推進器1的清掃。此外，在航行者判定為推進器1的至少一部分未從水面露出時，不開始進行推進器1的清掃而繼續排出蓄積於壓艙櫃10的壓艙水。
另外，控制手段50亦可根據狀態檢測手段20的檢測結果來判定推進器1的至少一部分是否已從水面露出。此時，控制手段50係在根據狀態檢測手段20的檢測結果而判定為推進器1的至少一部分已從水面露出時，控制泵成為不排出壓艙櫃10內部的壓艙水。此外，控制手段50係在根據狀態檢測手段20的檢測結果而判定為推進器1的至少一部分已從水面露出時，控制水噴出手段2而成為使高壓水或混合有研磨劑的高壓水噴出至推進器1。控制手段50係在根據狀態檢測手段20的檢測結果而判定為推進器1的至少一部分未從水面露出時，不開始進行推進器1的清掃而繼續排出蓄積於壓艙櫃10的壓艙水。
另外，狀態檢測手段20由攝像手段所構成時，控制手段50係根據攝像手段依每一預定時間所拍攝的攝像資料，而判定推進器1的至少一部分是否已從水面露出。再者，控制手段50係在根據攝像手段依每一預定時間拍攝的攝像資料而判定為推進器1的至少一部分已從水面露出時，控制水噴出手段2而成為朝向推進器1噴出水。 此外，控制手段50係在根據攝像手段依每一預定時間拍攝的攝像資料而判定為推進器1的至少一部分未從水面露出時，不開始進行推進器1的清掃而繼續排出蓄積於壓艙櫃10的壓艙水。此時，推進器1的至少一部分是否已從水面露出的判定，不限定於如上所述由控制手段50來進行。例如，亦可設為由航行者確認攝像手段所拍攝的攝像資料，來判定推進器1的至少一部分是否已從水面露出。
如此一來，在推進器1的至少一部分從水面露出時，控制手段50係在使推進器1旋轉的狀態下從水噴出手段2噴出水，藉此來清掃推進器1的表面。此外，推進器1的至少一部分從水面露出時，控制手段50係例如控制噴嘴3的角度或位置，來清掃推進器1的表面。
再者，控制手段50係判定是否已完成推進器1的清掃。具體而言，控制手段50係判定從自水噴出手段2噴出水的時間算起是否已經過了預定時間。控制手段50係在判定為經過了預定時間時，進行控制以制止從水噴出手段2噴出的水。控制手段50係於判定為從自水噴出手段2噴出水的時間算起未經過預定時間時，繼續進行推進器1的清掃。
另外，在以上的說明中，雖針對控制手段50係依據從自水噴出手段2噴出水的時間算起是否已經過了預定時間來判定是否結束清掃之例，但不限定於此。
例如，航行者亦可直接辨識推進器1，而判定是否要完成推進器1的清掃。具體而言，係例如航行者 判定為附著於推進器1的微生物或塵埃已附著了預定量以上時，則繼續進行推進器1的清掃。此外，具體而言，例如航行者判定為附著於推進器1的海中生物等附著未達預定量時，則結束推進器1的清掃。
此外，例如控制手段50亦可根據攝像手段的攝像結果來判定是否要結束推進器1的清掃。具體而言，例如控制手段50係於判定為附著於推進器1的海中生物等附著預定量以上時，則繼續進行推進器1的清掃。此外，具體而言，例如控制手段50係於判定為附著於推進器1的海中生物等附著未達預定量時，則結束推進器1的清掃。
第6圖係本發明之實施形態1之船舶100之推進器1隨時間經過而經年劣化之一例的圖。第6圖之橫軸係顯示船舶100的使用年數，第6圖的縱軸係顯示船舶100之推進器1之效率的劣化程度。另外，第6圖中的虛線係顯示如以往使船舶進入船塢而清掃推進器時之推進器的經年劣化。此外，第6圖中的實線，係顯示本發明之實施形態1之推進器1的經年劣化。此外，第6圖中的t係顯示使船舶100進入船塢的時期作為一例。
由於海中生物等附著於推進器1，使得推進器1污損而使推進器1的效率逐漸惡化。在此，以往在船舶的定期維修時使船舶進入船塢而進行推進器的清掃時，推進器的效率係成為如第6圖的虛線所示。相對於此，在本實施形態1中，如上所述，可得知推進器1的推進效率 係成為如第6圖的實線所示，推進器1的性能可維持為較習知者為高。
綜上所述，本實施形態1的船舶100係具備有蓄積壓艙水之壓艙櫃10者，且具備推進器1及水噴出手段2，水噴出手段2係於推進器1的至少一部分從水面露出時，朝向推進器1噴出水。
因此，不使船舶100進入船塢即可清掃推進器1，而不再需要考慮如在水中清掃推進器1時從水噴出手段2所噴出的水勢會衰減的可能性。因此，可較以往提升燃料消耗率並且抑制推進器1之推進效率的降低。如此一來，可較以往更減少溫室效應氣體的排出量並且抑制推進器1之推進效率的降低。
另外，在本實施形態1中，雖已針對藉由噴嘴3所清掃的對象為推進器1之例進行了說明，但不限定於此。亦可將構成船舶100的構件設為被清掃體，在被清掃體的附近設置噴嘴3，且由水透過噴嘴3而對被清掃體噴出。
此外，在本實施形態1中，雖以推進器1的至少一部分從水面露出時作為控制手段50控制水噴出手段2而朝向推進器1噴水的條件為例進行了說明，但不限定於此。在提升清掃性的觀點上，係以推進器1之上下方向的上半部分從水面露出時作為控制手段50控制水噴出手段2而朝向推進器1噴出水的條件為佳，且以推進器1之整體從水面露出時作為控制手段50控制水噴出手段2 而朝向推進器1噴出水的條件為更佳。

Claims (5)

  1. 一種船舶，係具備有蓄積壓艙水的壓艙櫃者，該船舶係具備：推進器；水噴出手段；噴嘴，係可將從前述水噴出手段所噴出的高壓水對前述推進器噴射；控制手段，係控制前述水噴出手段；及狀態檢測手段，係由檢測前述推進器之吃水狀態的液面檢測手段或拍攝前述推進器之攝像手段所構成；前述控制手段係根據前述狀態檢測手段的檢測結果而在檢測出前述推進器的至少一部分從水面露出時，將前述水噴出手段控制成噴出高壓水，並藉由前述噴嘴將從前述水噴出手段所噴出的高壓水對前述推進器噴射。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之船舶，其中，前述控制手段係在蓄積於前述壓艙櫃的壓艙水被排出而前述推進器的至少一部分從水面露出時，控制前述水噴出手段，並藉由前述噴嘴將從前述水噴出手段所噴出的高壓水對前述推進器噴射。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之船舶，其中，前述控制手段係控制前述噴嘴的角度或位置。
  4. 一種船舶，係具備有蓄積壓艙水的複數個壓艙櫃者，該船舶係具備： 推進器，係設置於本體之長度方向之一端側的下方；水噴出手段；噴嘴，係可將從前述水噴出手段所噴出的高壓水對前述推進器噴射；控制手段，係控制前述水噴出手段；及前述控制手段係於前述複數個壓艙櫃之中屬於前述推進器側之前述本體之長度方向之一端側的壓艙櫃所蓄積的壓艙水被排出而前述推進器之至少一部分從水面露出時，控制前述水噴出手段，並藉由前述噴嘴將從前述水噴出手段所噴出的高壓水對前述推進器噴射。
  5. 一種船舶的清掃方法，該船舶係具備有蓄積壓艙水的壓艙櫃者，而該船舶的清掃方法係具有：將蓄積於前述壓艙櫃的壓艙水予以排出的步驟；狀態檢測步驟，係檢測推進器之吃水狀態或拍攝前述推進器；及依據前述狀態檢測步驟，在檢測出將蓄積於前述壓艙櫃的壓艙水予以排出而推進器的至少一部分從水面露出時，藉由控制手段控制水噴出手段噴出高壓水，並藉由噴嘴朝向前述推進器噴射高壓水的步驟。
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