WO2008069341A1

WO2008069341A1 - 船舶の浮力制御システム

Info

Publication number: WO2008069341A1
Application number: PCT/JP2007/073761
Authority: WO
Inventors: Makoto Arai; Kazuo Suzuki; Koki Kora
Original assignee: National University Corporation Yokohama National University
Priority date: 2006-12-09
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2008-06-12
Also published as: EP2096026A4; KR101358611B1; EP2096026A1; CN101553396A; US7921790B2; JP4505613B2; JPWO2008069341A1; US20100018448A1; CN101553396B; EP2096026B1; KR20090087463A

Abstract

　船舶(1)のタンク(10)は、船底(13)に開口した流入口(6)及び流出口(7)を有する。流入口及び流出口は、船体の進行方向に間隔を隔てて配置される。流入口及び流出口には、開口閉鎖手段(9)が設けられる。開口閉鎖手段は、タンク内空間の空気によって船体浮力を確保するように流入口及び流出口を閉鎖する。流入口及び流出口は、船体の前進運動を利用して流入口から船外海水を取水し且つタンク内の海水を流出口から船外に流出させる。隔壁(2)が、船体の幅方向に延びる堰をタンク内に形成し、タンク内の領域を流入領域(3)と流出領域(4)とに区画する。タンク、隔壁、流入口、流出口及び開口閉鎖手段は、船舶の浮力制御システムを構成する。これにより、強制交換用の駆動装置に依存せずに簡易な構成でバラスト水を海水に交換するとともに、バラスト水の高い海水置換率を達成する。

Description

明細書

船舶の浮力制御システム

技術分野

[0001] 本発明は、船舶の浮力制御システム（Buoyancy Control System)に関するものであり、より詳細には、ノラスト水を船外海水と置換するバラスト水交換装置又はバラスト水交換方法として使用し、或いは、ノンバラスト船の船体構造として使用し得る船舶のノンバラスト (Ballast-Free)浮力制御システムに関するものである。

背景技術

[0002] 一般に、空荷状態又は軽荷状態で航行する船舶は、バラスト水を搭載して一定の喫水を確保し、船体を安定させるとともに、船底スラミングや、プロペラレーシング等を防止している。ノラストタンクは、通常は、荷揚地で漲水され、荷積地で排水される。荷揚地の海洋生物がバラストタンク内のバラスト水によって荷積地に移送され、荷積地の海域に排出される結果、生態系変化、生態系破壊等の問題が荷積地の海域に発生する。バラスト水は地球規模で移動し、排出されることから、バラスト水中に混入したプランクトン等の海洋生物は、本来の生息地でない海域に移動し、その海域の生態系や水産業等の経済活動に深刻な影響を与える可能性がある。このため、バラスト水の移動は、海洋環境を保護する上で世界共通の課題であると認識され、これは、近年殊に、問題視されている。

[0003] このような課題を解決するための手段として、不要バラスト水を洋上に排出せずに陸上施設で処理する方式、バラスト水を滅菌処理又は浄化処理する方式 (例えば、特開 2004— 284481号公報、特開 2002— 234487号公報、特開 2006— 7184号公報）、ポンプ等の強制循環装置を使用して洋上でバラスト水を強制交換する方式（例えば、特開 2002— 331991号公報、特開 2001— 206280号公報）等の各種方式のものが提案されている。

[0004] しかし、不要バラスト水を陸上施設で処理する方式を採用した場合、バラスト水を処理するための陸上施設を新設する必要が生じる。また、バラスト水を滅菌処理する方式は、滅菌 ·浄化によって確実に微生物を捕獲する技術が未完成であることから、未だ実用化に至っておらず、滅菌に薬剤を使用した場合には、二次汚染等の問題も懸念される。このため、不要バラスト水の陸上処理及び滅菌'浄化処理には、解決し難 V、課題が依然として残されて!/、る。

[0005] 他方、洋上でバラスト水を強制交換するバラスト水交換（Ballast Water Exchange) の技術は、バラストタンクを完全に空にした後に海水をタンク内に再注入する逐次法 (Sequential Method)、バラストタンクに注水し、バラスト水のオーバーフローによりバラスト水を交換する溢出法（Flow-Through Method)、バラストタンクに注水しながら同時にバラスト水を排水する希釈法（Dilution Method)として知られており、既に実施されている。

[0006] しかしながら、このような強制交換方式においては、強制循環装置及び船内パイプラインを含む海水交換設備を船体に装備し、海水交換設備を駆動して海水を交換しなければならない。しかも、現状では、海水交換設備を用いてタンク容量の 3倍の水をバラストタンクに注入したとしても、 83%程度の海水置換率を達成し得るにすきず、 95%以上の海水置換率を達成するには、少なくともタンク容量の 5倍以上の海水をバラストタンクに注入しなければならない。従って、強制交換方式のバラスト水交換装置により十分な海水置換率を達成しょうとすると、ポンプ等の機器類を駆動する多量の燃料及び動力を消費し、し力、も、設備のオペレーションのために多大な時間及び労力を費やす必要が生じる。

[0007] 強制循環装置等の駆動装置に依存しないバラスト水交換装置として、船首部分に作用する比較的高い水圧を利用して海水を取水する構成を備えたバラスト水交換システムが、例えば、特開平 11— 29089号公報及び特開 2005— 536402号公報に記載されている。

特許文献 1 :特開 2004— 284481号公報

特許文献 2：特開 2002— 234487号公報

特許文献 3：特開 2006— 7184号公報

特許文献 4 :特開 2002— 331991号公報

特許文献 5：特開 2001— 206280号公報

特許文献 6：特開平 11 29089号公報特許文献 7：特開 2005— 536402号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] しかしながら、このような従来のバラスト水交換装置は、航行時に船首部分に作用する高い水圧を利用して海水を船首部分からバラストタンク内に取水するように構成されていることから、船体廻りの海水の流れに影響を及ぼさないように船首の取水開口面積を制限しなければならない。しかも、従来のバラスト水交換装置は、船内パイプラインを介して海水をバラストタンク内に給送するように構成されていることから、パィプラインの管路抵抗が海水に作用するので、十分な換水量及び排水量が得られない。このため、バラスト水を効率的に交換し難ぐ十分な海水置換率を達成することも極めて困難である。

[0009] また、船舶は、必ずしも海上に水平に浮!/、た状態で航走するとは限らず、積荷ゃバラスト水の積み方に相応して船体縦軸方向の縦傾斜（トリム)が船体に生じる。一般に、ノラスト水を積んだ船舶は、喫水が浅く（小さく）、し力、も、船舶のエンジンは、一般に船体後部に配置されることから、多くの場合、船舶は、船尾トリムの状態（船尾喫水が深い状態）で海洋を航行する。このため、船首バルバス（球状船首）又はその近傍に配置された取水開口から海水を取水し難!/、状況が航行中に生じ易い。

[0010] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、強制循環装置等の駆動装置に依存せずに簡易な構成でバラスト水を海水に交換するとともに、ノラスト水の高い海水置換率を達成することができるバラスト水交換装置及びバラスト水交換方法を提供することにある。

[0011] 本発明は又、ノラストタンクによるバラスト水の保持に依存することなぐ船体浮力を制御することができる船舶の船体構造及び船体浮力制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 本発明は、上記目的を達成すベぐノラストタンクを備えた船舶のバラスト水交換装置において、

前記バラストタンク内に配置され且つ上部が開放した隔壁と、船底に開口した流入口及び流出口とを有し、

前記隔壁は、船体の幅方向に延びる堰を前記バラストタンク内に形成し、該バラストタンク内の領域を流入領域及び流出領域に区画し、

前記流入口及び流出口は、船体の前進運動を用いて前記流入口から船外海水を前記バラストタンク内に取水し且つ該バラストタンク内の海水を前記流出ロカ、ら船外に流出するように、前記流入領域及び流出領域に夫々配置され且つ船体の進行方向に間隔を隔てて配置されることを特徴とする船舶のバラスト水交換装置を提供する

[0013] 本発明は又、ノラストタンク内のバラスト水を船舶の航行中に船外の海水と交換するバラスト水交換方法にお!/、て、

前記バラストタンク内の領域は、船体の幅方向に延びる堰によって流入領域及び流出領域に区画され、船底に開口した流入口及び流出口が、前記流入領域及び流出領域に夫々配置され、

船体の前進時に発生する前記流入口及び流出口の水圧差によって前記流入口から船外海水を前記バラストタンク内に取水し且つ該バラストタンク内の海水を前記流出口から船外に流出させることを特徴とするバラスト水交換方法を提供する。

[0014] 本発明の上記構成によれば、ノラストタンクは、船底部分から直に船外海水を取水し、船底部分から直にバラスト水を船外に排出する。船体の前進運動により流入口及び流出口に水圧差が発生するので、流入口及び流出口を航行中に常時開放することにより、新鮮な海水が常にバラストタンク内を循環する。流入口からバラストタンク内に流入した海水は、隔壁の堰によって上向きに変向し、船体幅方向（舷方向）の軸線廻りに旋回する海水旋回流が流入領域及び流出領域に発生する。このため、バラストタンク内に死水領域が発生し難ぐ 90%を超える十分な海水置換率が得られる。本発明のバラスト水交換装置の構成では、航行時間又は航行距離の増大に相応してタンク内を循環する海水流量が増大するので、航行時間又は航行距離の増大により、実質的に 100%の海水置換率を達成することが可能となる。

[0015] 本発明のバラスト水交換装置及びバラスト水交換方法によれば、複雑な循環装置系、煩雑なオペレーション、薬品の使用等を要することなぐバラスト航海中に流入口及び流出口を開放することにより、ノラスト水を自然に船外海水と置換することができ、従って、荷積地におけるバラスト排水手段の使用等が必要とされるにすぎない。しかも、航走海域の海水と同一条件の海水をバラスト水として常に使用することができるので、荷揚地の海洋生物を荷積地に移送することにより生じる環境問題は、確実に解消する。

[0016] 本発明は、上記のとおり、逐次法（Sequential Method)、溢出法（Flow-Through Met hod)及び希釈法（Dilution Method)の 3つの方式とは異なる第 4の方式のバラスト水交換（Ballast Water Exchange)技術を提供するものである力上記バラストタンクは、船外海水に開放し且つ受動的に海水を循環させるように構成されていることから、これをノンバラスト (Ballast-Free)方式の船体構造として把握することができる。このような観点より、本発明の技術思想は、バラスト水の保持に依存せずに空荷状態又は軽荷状態の航行時に船体浮力を低減することができるノンバラスト方式の船体構造 (又は船舶のバラスト装置）、或いは、船体浮力制御方法（又は船舶のバラスト方法）として以下のとおり定義することができる。

[0017] 即ち、本発明は、空荷状態又は軽荷状態の航行時に船体の浮力を低減する船舶の船体構造において、

船底に開口可能な流入口及び流出口を船底部分に備えた海水循環タンクを有し、前記流入口は、前記流出口に対して船体進行方向前方に配置され、前記流出口は、船体進行方向後方に前記流入口から所定間隔を隔てて配置されており、空荷状態又は軽荷状態の航行時に前記流入口及び流出口を船底に開口させ、流入口及び流出口の水圧差によって船外海水を前記タンク内に循環させるとともに、積荷を積載した航行状態にぉレ、て前記タンク内空間の空気によって船体浮力を確保するように前記流入口及び流出口を閉鎖する開口閉鎖手段が、前記流入口及び流出口に設けられたことを特徴とする船舶の船体構造を提供する。

[0018] 本発明は又、空荷状態又は軽荷状態の航行時に船体の浮力を低減するノンバラスト方式の船体浮力制御方法にお!/、て、

船体進行方向に所定間隔を隔てて配置された流入口及び流出口を船底部分に備えた海水循環タンクを使用し、空荷状態又は軽荷状態の航行時に前記流入口及び流出口を船底に開口させ、流入口及び流出口の水圧差によって船外海水を前記タンク内に循環させるとともに、積荷を積載した航行状態におレ、て前記流入口及び流出口を開口閉鎖手段によって閉鎖し、前記タンク内空間の空気によって船体浮力を確保することを特徴とする船体浮力制御方法を提供する。

[0019] 好ましくは、上記海水循環タンクは、船体の幅方向に延びる堰によって流入領域及び流出領域に区画される。

[0020] 本発明の上記構成によれば、積荷を積載した航行状態では、タンク内空間の空気によって船体浮力が得られ、空荷状態又は軽荷状態の航行時には、船外海水が常にタンク内を循環し、船体浮力は、低減する。即ち、船体浮力は、開口閉鎖手段の開閉によって制御される。このような構成によれば、バラストタンクによるバラスト水の保持に依存することなぐ船体浮力を制御することができる。

発明の効果

[0021] 本発明のバラスト水交換装置及びバラスト水交換方法によれば、強制交換用の駆動装置に依存せずに簡易な構成でバラスト水を海水に交換するとともに、ノラスト水の高!/、海水置換率を達成することができる。

[0022] また、本発明の船体構造及び船体浮力制御方法によれば、ノラストタンクによるバラスト水の保持に依存することなぐ船体浮力を制御することができる。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]本発明に係るバラスト水交換装置を備えた船舶の実施例を示す部分縦断面図である。

[図 2]図 1に示す船舶の横断面図である。

[図 3]図 1及び図 2に示す船舶の航行過程を概略的に示す縦断面図であり、荷積地力、ら荷揚地に至る船舶の航行過程が示されている。

[図 4]図 1及び図 2に示す船舶の航行過程を概略的に示す縦断面図であり、荷揚地力、ら荷積地に至る船舶の航行過程が示されている。

[図 5]バラストタンクの構造を概略的に示す斜視図である。

[図 6]バラストタンクの構造を概略的に示す縦断面図である。 [図 7]流入口の形態及び構造と、海水置換率との関係を示す概略縦断面図、図表及び,锒図である。

[図 8]流出口の形態及び構造と、海水置換率との関係を示す概略縦断面図、図表及び,锒図である。

[図 9]流入口の位置、流出口の位置、隔壁の有無および海水置換率の関係を示す概略縦断面図及び図表である。

[図 10]流出口の位置を例示するバラストタンクの概略縦断面図である。

園 11]隔壁の位置を例示するバラストタンクの概略縦断面図である。

園 12]バラストタンクの構造を概略的に示す斜視図であり、流入口の幅を拡大した構成が示されている。

園 13]バラストタンクの構造を概略的に示す斜視図であり、流出口を隔壁の後側面に接近させた構成が示されて!/、る。

園 14]バラストタンクの構造を概略的に示す斜視図であり、隔壁を進行方向前側に偏倚させた構成が示されて!/、る。

園 15]バラストタンクの構造を概略的に示す斜視図であり、流入口の幅を拡大し、流出口を隔壁の後側面に接近させ、隔壁を進行方向前側に偏倚させた構成が示されている。

園 16]隔壁の両側部分に垂直スリットを形成したバラストタンクの構造を概略的に示す斜視図である。

園 17]図 1〜図 4に示すバラスト水交換装置の変形例を示す船舶の部分縦断面図である。

[図 18]図 17に示す船舶の横断面図である。

園 19]図 1〜図 4に示すバラスト水交換装置の他の変形例を示す船舶の横断面図である。

園 20]図 1〜図 4に示すバラスト水交換装置の更に他の変形例を示す船舶の部分縦断面図である。

園 21]図 20に示す船舶の横断面図である。

園 22]喫水線の上方まで海水をバラストタンク内に流入させる過程を示す断面図であ園 23]海水をバラストタンクから強制的に排出する過程を示す断面図である。

園 24]隔壁の高さ変化と関連した海水置換率の変化を説明するための概略縦断面図及び泉図である。

符号の説明

1 船舶

2 隔壁 (堰）

3 流入領域 (前方領域)

4 流出領域 (後方領域)

6 流入口

7 流出口

8 ビルジ部分

9 開口閉鎖手段

10 ノラストタンク

13 船底部分

W1 船外海水

W2 バラスト水

LL タンク内水面

WL 海面レべノレ

発明を実施するための最良の形態

[0025] 本発明の好ましい実施形態によれば、上記流入口は、船底の幅方向中央部に配置され、上記流出口は、左右のビルジ部に夫々配置される。左右のビルジ部には、船底中央部に比べて比較的低い水圧が航行中に作用するので、バラストタンク内に循環流を形成する流入口及び流出口の圧力差が確実に得られる。

[0026] 好ましくは、流入口は、流入開口を船体前方に差し向ける回動式の外蓋を備える。

外蓋は、開口閉鎖手段を構成する。変形例として、船底面を流線形に窪ませ、船底面から引っ込んだ位置に流入口を位置決めしても良い。流入口の開口は、窪み領域に水平に配置され又は船体前方に差し向けられる。このような流入口の構造を採用した場合、スライド式扉等の開閉装置（開口閉鎖手段）が流入口に配設される。

[0027] 好ましくは、流出口は、流出開口を船体後方に差し向ける回動式の外蓋を備える。

外蓋は、開口閉鎖手段を構成する。変形例として、船底面を流線形に下方に膨出させ、船底面から突出した位置に流出口を位置決めしても良い。流出口の開口は、膨出領域に水平に配置され又は船体後方に差し向けられる。他の変形例として、点検' 整備時における船舶のドック収容作業を考慮し、船底面を流線形に窪ませた凹所部分を流出口の前側に形成しても良い。なお、変形例に係る流出口の構造を採用した場合、スライド式扉等の開閉装置（開口閉鎖手段）が流出口に配設される。

[0028] 本発明の更に好適な実施形態において、バラストタンクの前方壁面と隔壁との間の距離 (L1)は、船体縦軸方向のバラストタンク全長（L)の 1/3以下に設定される。好ましくは、流入口は、ノラストタンクの前方壁面に隣接して配置され、流出口は、バラストタンクの後方壁面に隣接して配置され、或いは、隔壁の後側面（船体後方側の面 )に隣接して配置される。

[0029] 望ましくは、本発明のバラスト水交換装置を構成する各部構造及び各部寸法は、バラストタンク内のバラスト水が航行時間 30分以内又は航行距離 10km以内に海水置換率 95%以上の効率で海水に置換されるように設定される。

実施例 1

[0030] 以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

図 1は、本発明に係るバラスト水交換装置を備えた船舶の実施例を示す部分縦断面図であり、図 2は、図 1に示す船舶の横断面図である。

[0031] 船舶 1は、隔壁 2をタンク内に備えたバラストタンク 10を有する。隔壁 2は、軽荷時又は空荷時のタンク内水面 LLよりも低い高さ寸法 hを有し、船体の幅方向（左右舷方向 )に延びる。隔壁 2の上端と頂壁面 14とは所定間隔を隔てて離間する。好ましくは、高さ寸法 hは、バラストタンク 10の全高 Hに対し、 H X O. 2以上の寸法に設定される。

[0032] タンク内水面 LL (自由表面）は、タンク内と船外の水圧バランスにより、船外の喫水線 (海面レベル WUと実質的に同一のレベルに位置する。頂壁面 14は、タンク内水面 LLの上方に配置され、空間 Sが、タンク内水面 LLと頂壁面 14との間に形成される。船舶 1は、漲水時に空間 Sを大気開放可能なオーバーフロー管 (又は空気抜き管） 11を備える。オーバーフロー管 11は、頂壁面 14におレ、て空間 Sに開口する。

[0033] バラストタンク 10内の領域を流入領域 3及び流出領域 4に区画する堰カ S、隔壁 2によってバラストタンク 10内に形成される。領域 3、 4は、隔壁 2の上方域において相互連通する。船舶 1の進行方向前方に配置された流入領域 3には、海水 W1をバラストタンク 10内に取込むための流入口 6が配置され、流入口 6は、海面（海面レベル WL )下において船底部分 13に開口する。船舶 1の進行方向後方に配置された流出領域 4には、バラストタンク 10内の海水 W2を排出するための流出口 7が配置され、流出口 7は、海面（海面レベル WL)下において船底部分 13に開口する。

[0034] 好ましくは、流入口 6は、図 2に示すように船底の幅方向中央部に配置され、流出口 7は、図 2に示すように左右のビルジ部 8に夫々配置される。流入口 6及び流出口 7 は、開閉操作可能な開口閉鎖手段（図示せず）を備える。流入口 6及び流出口 7の水圧差が船体の前進時に発生し、船外海水 W1が流入口 6から流出口 7に流通する。

[0035] 一般には、「ビルジ部」は、船底側部の湾曲部及びその周辺の部分を意味するが、本明細書においては、ビルジ部 8は、船の約 1/10の寸法 Kl、 Κ2 (湾曲部を除く寸法範囲 Kl、 Κ2)だけ湾曲部から上方及びキール側に拡がる帯域 /3 (湾曲部を含む)を意味するものとする。また、船底の幅方向中央部は、船体中央キールラインを中心として船の約 1/4の寸法 Κ3だけ左舷側及び右舷側に夫々拡がった範囲の帯域 αを意味するものとする。

[0036] 図 3及び図 4は、船舶 1の航行過程を概略的に示す縦断面図である。

[0037] 図 3 (Α)には、積荷積載時又は満載時の航行過程が例示され、図 3 (Β)には、荷役時の船舶 1の状態が例示され、図 3 (C)には、ノラストタンク漲水後の状態が例示されている。

[0038] 図 3 (Α)に示すように、積荷積載状態又は満載状態の船舶 1は、開口閉鎖手段 9によって流入口 6及び流出口 7を閉鎖し且つバラストタンク 10からバラスト水を排出した状態で海洋を航行する。ノラスト排水により浮力が増大した船舶 1には、積荷の積載荷重 Ρが作用することから、十分な喫水が確保されるので、船舶 1は、船位が安定した状態で航行する。

[0039] 船舶 1が荷降し港に到着し、積荷の荷降しによって積載荷重 Ρが軽減すると、過剰な浮力により船位が不安定化する。開口閉鎖手段 9及びオーバーフロー管 11は開放され、船外の海水が、タンク内及び船外の水位差によって船底部分の流入口 6及び流出口 7からタンク内に自然流入する。従って、バラストタンク 10は、図 3 (B)に示す如く荷役作業と実質的に同時に漲水され、タンク内水位は、図 3 (B)に示すように喫水線 (海面レベル WUと実質的に同じ水位 (タンク内水面 LUに上昇し、この結果、所望の喫水が確保される。

[0040] 図 4 (A)には、軽荷時又は空船航行時の航行過程が例示されて!/、る。

[0041] 軽荷状態又は空荷状態で荷揚地を出港した船舶 1は、図 4 (A)に示すように、開口閉鎖手段 9を開放した状態のまま海洋を航行する。海水 W1は、図 4 (A)に矢印で示すように流入口 6から流入領域 3に流入し、隔壁 2の堰を乗り越えて流出領域 3に流動し、流出口 7から船外に流出する。荷降し港においてバラスト水と一緒にバラストタンク 10内に流入した動植物プランクトン等は、荷降し港の港内又はその近海で船外に排出される。隔壁 2、流入口 6及び流出口 7の位置、構造、形状及び寸法を適切に設定することにより、航行する船舶 1の前進速度を利用してバラストタンク 10内の海水 W2を船外の海水 W1と常に同一状態に維持するとともに、バラストタンク 10内に死水領域を形成することなぐノラストタンク 10内の全領域を常に新鮮な海水 W1に交換しながら船舶 1を航行することができる。

[0042] 図 4 (B)には、荷積み港に停泊した船舶 1のバラスト水排出過程が示され、図 4 (C) には、バラスト水排出後の船舶 1の状態が示されている。

[0043] 荷積み港に到着した船舶 1には、新たな積荷が荷積みされる。積載荷重 Pの増大に相応して所望の浮力を確保すベぐ図 4 (B)に示すように流入口 6及び流出口 7が開口閉鎖手段 9によって閉鎖され、図 4 (C)に示すようにバラストタンク 10内の海水 W 2が船外に排水される。排水には、排水ポンプ及び排水管等の排水設備 12が使用される。

[0044] 従来は、バラスト排水によって荷積み港に排水されるバラスト水は、荷降し港から荷積み港に移送された海水であり、荷降し港の海域の微生物や細菌等によって荷積み港の海域の生態系に影響が顕れることがある。このため、このようなバラスト水の排出は、近年殊に問題視されている。し力、しながら、船舶 1が船外に排出する海水 W2は、入港直前の海域、例えば、荷積み港の港内又はその近海の海域において取水した海水である。このため、荷積み港の海域の生態系は、ノラスト水排出の影響を受けない。

[0045] 図 17及び図 18は、図 1〜図 4に示すバラスト水交換装置の変形例を示す船舶の部分縦断面図及び横断面図である。図 1に示すバラスト水交換装置においては、タンク内水面 LLは、船外の喫水線 (海面レベル WL)と実質的に同一のレベルに位置し、頂壁面 14は、タンク内水面 LLの上方に配置されている力 S、図 17及び図 18に示すバラスト水交換装置においては、頂壁面 14は、喫水線 (海面レベル WUの下方に位置し、タンク内水面 LLは、頂壁面 14のレベルと一致する。即ち、図 1〜図 4に示すようにバラスト水の自由表面（水面 LUをタンク内に形成するバラストタンク 10の構造によれば、多量のバラスト量を確保し、或いは、バラスト量設定の自由度を確保する上で有利であるのに対し、図 17及び図 18に示すようにバラストタンク 10の天井面まで海水が満たされるバラストタンク 10の構造によれば、タンク内に自由表面が形成されないことから、タンク内のバラスト水が航行中に暴れるのを防止することができ、しかも、船体の復原性も向上する。

[0046] 図 19は、図 1〜図 4に示すバラスト水交換装置の他の変形例を示す船舶の横断面図である。バラストタンク 10は、図 19に示すように、船体縦軸方向に延びる隔壁 5によって船体幅方向に分割される。流入口 6及び流出口 7は、各々のバラストタンク 10 に配設される。このような構成によれば、バラストタンク 10内の自由表面（水面しの幅寸法が縮小するので、船体の復原性は向上する。

[0047] 図 20及び図 21は、図 1〜図 4に示すバラスト水交換装置の更に他の変形例を示す船舶の部分縦断面図及び横断面図である。

[0048] 図 20及び図 21に示すバラスト水交換装置においては、頂壁面 14は、喫水線 (海面レベル WL)の上方に位置するとともに、タンク内水面 LLは、頂壁面 14のレベルと一致する。バラスト水交換装置は、ノラストタンク 10の天井面まで海水を満たすためにポンプ及びパイプライン等の海水導入手段又は海水圧送手段を備える。このようなバラストタンク 10の構造によれば、多量のバラスト水量を確保し、或いは、バラスト水量設定の自由度を向上することができる。また、このようなタンク構造によれば、タンク内のバラスト水が航行中に暴れるのを防止するとともに、船体の復原性を向上すること力 sできる。しかも、このようなタンク構成を採用することにより、ノラストタンク 10を平面的にコンパクトに設計することができる。

[0049] タンク内水面 LLを喫水線（海面レベル WUの上方に上昇させる方法が図 22及び図 23に例示されている。図 22には、荷降し港等において海水 W1をバラストタンク 10 内に流入させる過程が示されており、図 23には、荷積み港等においてバラストタンク 10内の海水 W2を船外に流出させる過程が示されている。船舶 1は、タンク内水面 L Lを強制的に上昇させるために、海水圧送用のポンプ 21、 22を介装したパイプライン 23、 24を備える。船舶 1は又、開閉弁 25を介装した通気管 26を備える。通気管 26 も又、前述の海水導入手段を構成する。通気管 26は、一端が頂壁面 14においてタンク内空間 Sに開口し、他端が大気に開放される。前述のオーバーフロー管 11を通気管 26として使用しても良い。また、ポンプ 21、 22として単一又は共通の加圧 '圧送機器を使用しても良い。更には、パイプライン 23、 24を単一又は一組の配管系として設計しても良い。

[0050] 図 22 (A)には、ノラストタンク 10からバラスト水を排出した船舶 1の状態が示されている。流入口 6、流出口 7及び開閉弁 25が開放すると、船外海水 W1は流入口 6及び流出口 7からタンク内に流入する。タンク内の空気は、通気管 26によって大気に放出される。タンク内水面 LLは、船外の喫水線（海面レベル WUと実質的に同一のレべルまで上昇する。開口閉鎖手段 9によって流入口 6及び流出口 7を閉鎖して海水導入用パイプライン 23のポンプ 21を作動させると、図 22 (B)に示すように海水 W1が強制的にバラストタンク 10内に給送され、タンク内水面 LLは、図 22 (C)に示す如く頂壁面 14のレベルまで上昇する。

[0051] この状態で開閉弁 25を閉鎖すると、図 22 (D)に示す如ぐ海水 W2をバラストタンク 10内に保持した状態で流入口 6及び流出口 7を開放することができる。即ち、開閉弁 25が閉鎖され、タンク内領域と大気との連通（通気）が遮断されると、船舶 1は、流入口 6及び流出口 7を開放した状態で航走することができる。この状態では、船外海水 W1は、船舶 1の前進運動に相応して流入口 6からバラストタンク 10内に流入し、バラストタンク 10内を循環して流出口 7から船外に流出する。 [0052] 図 23 (A)には、頂壁面 14まで海水 W2を充填した船舶 1の状態が示されている。この状態で流入口 6、流出口 7及び開閉弁 25が開放すると、船外海水 W1は流入口 6 及び流出口 7からタンク外に流出する。船外の大気が、通気管 26からタンク内に流入する。タンク内水面 LLは、図 23 (B)に示すように、船外の喫水線（海面レベル WL )と実質的に同一のレベルまで降下する。開口閉鎖手段 9によって流入口 6及び流出口 7を閉鎖して海水導入用パイプライン 24のポンプ 22を作動させると、図 23 (C)に示すようにタンク内海水 W2を強制的に船外に排出することができる。タンク内水面 L Lは、図 22 (D)に示す如く船底部分 13のレベル又はその近傍まで降下する。

[0053] 図 5及び図 6は、図 1〜図 4に示すバラストタンク 10の構造を概略的に示す斜視図及び縦断面図である。図 7は、流入口 6の形態及び構造と、海水置換率との関係を示す概略縦断面図、図表及び線図であり、図 8は、流出口 7の形態及び構造と、海水置換率との関係を示す概略縦断面図、図表及び線図である。

[0054] 図 5及び図 6に示す如ぐ船外の海水 W1は、流入口 6から船底部分 13の上面に沿つてバラストタンク 10内に流入し、流れ F1として示すように隔壁 2の前側面に沿って上向きに変向し、隔壁 2の上端部付近で逆流 F2及び順流 F3に分流する。逆流 F2 は、流入領域 3の自由表面 LL又は頂壁面 14に沿って船体前方に流動し、流入領域 3の前方壁面 15に沿って降下し、流入口 6から流入する海水の流れ F1とともに隔壁 2に向かって流動する。他方、順流 F3は、隔壁 2を超えて流出領域 4に流入する。順流 F3は、流出領域 4の自由表面 LL又は頂壁面 14に沿って船体後方に流動し、流出領域 4の後方壁面 16に沿って降下する。海水の多くは、流れ F4として示すように流出口 7から船外に流出し、海水の残部は、流れ F5として示す如く隔壁 2に向かって船体前方に変向する。流れ F5は、船底部分 13上を前方に流動し、隔壁 2の後側面に沿って上向きに変向し、順流 F3とともに流出領域 4に還流する。従って、流入領域 3及び流出領域 4には、幅方向（舷方向）の軸線廻りに旋回する逆向きの旋回流が形成され、ノラストタンク 10内の死水領域は、実質的に解消する。

[0055] 図 5及び図 6に示すバラストタンク 10は、高さ H、全長 L及び幅 Dの直方体形状を有し、隔壁 2は、前方壁面 15から距離 L1の位置において船体の幅方向に配置される。隔壁 2は、高さ hの直立平板として船底部分 13に立設される。隔壁 2として、平板にスチフナ等の補強用骨組を取付けた構造の平板型隔壁を使用し得る。補強用骨組がタンク内に露出する場合には、タンク内の流体の流れを考慮し、補強用骨組を平板の後側に配置することが望ましい。

[0056] 前述の如ぐ幅 D1を有する流入口 6は、船体の中央部底面（本例では、バラストタンク 10の幅方向中央部）において前方壁面 15の近傍に好適に配置される。流出口 7は、バラストタンク 10の左右の側壁面 17に隣接して後方壁面 16の近傍に配置される。前述の如ぐ流出口 7は、船体のビルジ部 8 (図 2)に好適に配置される。

[0057] 図 7には、流入口 6の構造及び形態と、海水置換率との関係が示されている。図 7 ( A)には、二次元流体解析に用いたバラストタンク 10の断面が示されており、図 7 (B) 〜図 7 (E)には、二次元流体解析において採用した流入口 6の構造及び形態が示され、図 7 (F)には、二次元流体解析において設定した寸法値及び角度値が示されている。

[0058] 図 7 (B)に示す流入口 6は、枢軸 9aを中心に枢動可能な外蓋 9bを有し、図 7 (C)に示す流入口 6は、枢軸 9cを中心に枢動可能な内蓋 9dを有する。枢軸 9a、 9c、外蓋 9 b及び内蓋 9dは、開口閉鎖手段 9を構成するとともに、船外の海水 W1を流入領域 3 内に案内するガイド手段を構成する。図 7 (D)に示す流入口 6は、船底面を流線形に窪ませる前後の傾斜壁 13a、 13bを有し、流入口 6は、船底面から引っ込んだ位置において水平に開口する。図 7 (E)に示す流入口 6は、船底面を流線形に窪ませる前側傾斜壁 13aを有し、流入口 6は、斜め下方且つ前方に向かって開口する。なお、図 7 (D)及び図 7 (E)に示す流入口 6は、開口閉鎖手段 9を構成するスライド式扉等（図示せず)を備える。

[0059] 船速を 15knotに設定して二次元流体解析を行った結果、図 7 (G)に示す海水置換率の時間変化が得られた。海水置換率は、バラストタンク 10内の海水 W2が船外の海水 W1と置換された割合を示す指標であり、海水 W2の濃度変化として求めたものである。

[0060] 外蓋 9bを備えた外蓋型流入口 6 (図 7 (B) )と、前側にのみ傾斜壁 13aを備えた前後非対称な窪み型流入口 6 (図 7 (E) )は、良好な海水置換率を示した。前後対称な傾斜壁 13a、 13bを備えた対称な窪み型流入口 6 (図 7 (D) )も又、比較的良好な海水置換率を示した。内蓋 9dを備えた内蓋型流入口 6 (図 7 (C) )においては、海水置換率は低下した。

[0061] 図 8には、流出口 7の構造及び形態と、海水置換率との関係が示されている。図 8 ( A)には、二次元流体解析に用いたバラストタンク 10の断面が示されており、図 8 (B) 〜図 8 (E)には、二次元流体解析において採用した流出口 7の構造及び形態が示され、図 8 (F)には、二次元流体解析において設定した寸法値及び角度値が示されている。

[0062] 図 8 (B)に示す流出口 7は、枢軸 9eを中心に枢動可能な外蓋 9fを有する。枢軸及び外蓋 9fは、開口閉鎖手段 9を構成するとともに、ノラストタンク 10内の海水 W2を船外に案内するガイド手段を構成する。図 8 (C)に示す流出口 7は、船底面を流線形に膨出してなる傾斜壁 13c、 13dを有し、流出口 7は、船底面から下方に突出した位置において水平に開口する。図 8 (D)に示す流出口 7は、船底面を流線形に膨出してなる前側傾斜壁 13cを有し、流出口 7は、斜め下方且つ後方に向かって開口する。図 8 (E)に示す流出口 7は、船底面を流線形に窪ませてなる凹所部分 13eを流出口 7の前側に形成した構成を有する。なお、図 8 (C)〜図 8 (E)に示す流出口 7は、開口閉鎖手段 9を構成するスライド式扉等（図示せず)を備える。

[0063] 船速を 15knotに設定して二次元流体解析を行った結果、図 8 (G)に示す海水置換率の時間変化が得られた。外蓋 9fを備えた外蓋型流出口 7 (図 8 (B) )と、対称及び非対称の膨出型流出口 7 (図 8 (C)、図 8 (D) )は、良好な海水置換率を示した。

[0064] 凹所部分 13eを流出口 7の前側に形成した前方凹所型流出口 7 (図 8 (E) )にお!/、ては、海水置換率は、若干低下した。しかし、前方凹所型流出口 7の構造は、船体外方に突出部分を形成しないことから、船舶の点検 ·整備時のドック収容過程を考慮すると、有禾 ljである。

[0065] 図 9には、流入口 6の位置、流出口 7の位置、隔壁 2の有無および海水置換率の関係が示されている。図 9 (A)は、二次元流体解析に用いたバラストタンク 10の概略断面図であり、図 9 (B)は、二次元流体解析によって得られた海水置換率を示す図表である。図 9 (B)には、航行開始後 300秒経過時の海水置換率が示されている。

[0066] 隔壁 2を設けた場合（Case- 1〜6)の海水置換率と、隔壁 2を設けない場合（Case_7 〜12)の海水置換率とを対比することによって容易に把握し得るように、隔壁 2は、海水置換率を顕著に向上させた。

[0067] また、流入口 6を流入領域 (前方領域） 3に配置し且つ流出口 7を流出領域 (後方領域) 4に配置する本発明の構成（Case-1〜3)では、流入口 6を後方領域 4に配置し且つ流出口 7を前方領域 3に配置した構成（Case-4〜6)と比べ、海水置換率は明確に向上した。

[0068] 図 10は、流出口 7を配置可能な位置を例示するバラストタンク 10の概略縦断面図である。

[0069] 本発明者は、外蓋型流入口 6の位置を位置 XI (前方壁面 15に隣接した位置）に固定し、外蓋型流出口 7の位置を位置 X7〜X11に変化させて二次元流体解析を行つた。隔壁 2の後側面に隣接した位置 X7に流出口 7を配置した場合、或いは、後方壁面 16に隣接した位置 XI Iに流出口 7を配置した場合、航行開始後 300秒経過時の海水置換率は、 90%を超えた。位置 X7及び位置 XI Iの間の位置 X8、 X9、 X10に流出口 7を配置した場合、航行開始後 300秒経過時の海水置換率は、 85〜90%の範囲内に低下した。

[0070] 図 11は、隔壁 2を配置可能な位置を例示するバラストタンク 10の概略断面図である

〇

[0071] 本発明者は、外蓋型流入口 6の位置を位置 XIに固定し、外蓋型流出口 7の位置を位置 XI Iに固定し、隔壁 2の位置を位置 XI 2〜X16に変化させて二次元流体解析を行った。隔壁 2を位置 X13、 X14及び XI 5に配置した場合、航行開始後 300秒経過時の海水置換率は、 90%を超えた。位置 XI 2又は位置 XI 6に隔壁 2を配置した場合、航行開始後 300秒経過時の海水置換率は、 85〜90%の範囲内に低下した。

[0072] 以上の二次元流体解析の結果によれば、流出口 7は、隔壁 2の後側面に隣接した位置 X7、或いは、後方壁面 16に隣接した位置 XI Iに配置することが望ましぐ隔壁 2は、位置 X13、 X14及び X15に位置決めすることが望ましい。隔壁 2は、後述する三次元流体解析の結果をも考慮すると、中心位置 (X14)よりも若干前側の位置 (位置 X13)に位置決めすることが望ましいと考えられ、前方壁面 15と隔壁 2との間の距離 L2は、例えば、ノラストタンク全長 Lの 1/3以下の寸法に好ましく設定される。 [0073] 図 12、図 13及び図 14は、バラストタンク 10の構造を概略的に示す斜視図である。

[0074] 図 12に示すバラストタンク 10は、隔壁 2を位置 X14 (図 11)に配置し、流入口 6及び流出口 7を位置 XI及び XI I (図 10)に夫々配置した構成を有する。本発明者は、流入口 6の幅を寸法 D1から寸法 D2に拡大して三次元流体解析を行った。幅 D2を幅 D1の 2倍に拡大した場合（2mから 4mに拡大した場合）、航行開始後 300秒経過時の海水置換率は、約 65%増大した。

[0075] 図 13に示すバラストタンク 10は、隔壁 2を位置 X14に配置し、流入口 6を位置 XIに配置した構成を有する。本発明者は、流出口 7の位置を位置 XI Iから位置 X7 (図 10 )に変更し、三次元流体解析を行った。流出口 7の位置を位置 XI Iから位置 X7に変更した場合、航行開始後 300秒経過時の海水置換率は、約 45%増大した。

[0076] 図 14は、流入口 6及び流出口 7を位置 XI及び XI Iに夫々配置した構成を有する。

本発明者は、隔壁 2の位置を位置 X14から位置 X13 (図 11)に変更し、三次元流体解析を行った。隔壁 2の位置を位置 X14から位置 X13に変更した場合、航行開始後 300秒経過時の海水置換率は、約 50%増大した。

[0077] 図 15は、このような解析結果に基づいて設計した好適なバラストタンク 10の構成例を概略的に示す斜視図である。

[0078] バラストタンク 10は、隔壁 2を位置 X13に配置し、流入口 6及び流出口 7を位置 XI 及び X7に夫々配置し、流入口 6の幅を寸法 D1から寸法 D2に拡大した構成を有す

[0079] 図 24は、隔壁 2の高さ変化と関連した海水置換率の変化を説明するための概略縦断面図及び線図である。

[0080] 本発明者は、図 24 (A)に示すように外蓋 9b、 9fを備えた流入口 6及び流出口 7を位置 XI、 XI Iに配置し、隔壁 2を位置 L1に配置したバラストタンク 10に関し、隔壁 2 の高さを変化させた状態で得られる海水置換率の時間変化を二次元流体解析により検討した。検討結果が、図 24 (B)に示されている。なお、本発明者は、二次元流体解析において、船速を 15knotに設定し、図 24 (A)に示す寸法 L、 L1及び Hを 20m 、 10m、 10mに夫々設定し、隔壁 2の高さ hを 0〜6mの範囲内で変化させた。

[0081] 図 24 (B)に示される如ぐ海水置換率は、隔壁高さ h≥0. 5mにおいて 90% (300 秒経過時）を超える。また、外蓋 9b、 9fを使用した流入口 6及び流出口 7を位置 XI、 XI Iに配置した条件の下では、海水置換率は、隔壁高さ h = 0mに設定した場合（即ち、堰を設けない場合）においても、 80% (300秒経過時）を超える。これは、隔壁高さ hを僅かな高さに設定し、或いは、隔壁 (堰）の設置を完全に省略したとしても、開口の位置及び構造を適切に設定することができれば、十分な海水置換率が得られるということを意味する。このような場合、図 12に示すように、流入口 6を幅広（例えば 2 m)に形成し、流出口 7を左右のビルジ部に夫々配置することが望ましい。

[0082] 以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明した力本発明は上記実施例に限定されるものではなぐ特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能である。

[0083] 例えば、図 16に示す如ぐ隔壁 2の両側部分に垂直スリット 19を形成することも可能である。

[0084] また、隔壁 2、流入口 6、流出口 7及びバラストタンク 10の形態、構造、寸法等は、本発明に従って適宜設計変更し得るものである。

[0085] 更に、上記実施例においては、海水置換率向上の観点より、流入口 6は船体中央部に配置され、流出口 7は、左右のビルジ部 8に夫々配置されている力 S、流入口 6及び流出口 7の位置は、必ずしも船体中央部及びビルジ部 8に限定されるものではなく、船体構造等に応じて適宜設定し得るものである。

[0086] また、上記実施例は、本発明の技術を適用したバラスト水交換装置及びバラスト水交換方法に関するものである力本発明の技術は、ノラストタンクによるバラスト水の保持に依存しな!/、船体構造及び船体浮力制御方法としても使用し得るものである。産業上の利用可能性

[0087] 本発明は、ノラストタンク内のバラスト水を航海中に船外の海水と交換するバラスト水交換装置及びバラスト水交換方法に適用される。本発明によれば、強制循環装置等の駆動装置に依存せずに簡易な構成でバラスト水を海水に交換するとともに、バラスト水の高!/、海水置換率を達成することができる。

[0088] 本発明は又、空荷状態又は軽荷状態の航行時に船体浮力を低減する船舶の船体構造及び船体浮力制御方法として、その概念を応用し得るものである。本発明の船体構造及び船体浮力制御方法によれば、ノラストタンクによるバラスト水の保持に依存することなぐ船体浮力を制御することができる。

Claims

請求の範囲

[1] ノラストタンクを備えた船舶のバラスト水交換装置にお!/、て、

前記流入口及び流出口は、船体の前進運動を用いて前記流入口から船外海水を前記バラストタンク内に取水し且つ該バラストタンク内の海水を前記流出ロカ、ら船外に流出するように、前記流入領域及び流出領域に夫々配置され且つ船体の進行方向に間隔を隔てて配置されることを特徴とする船舶のバラスト水交換装置。

[2] ノラストタンク内のバラスト水を船舶の航行中に船外の海水と交換するバラスト水交換方法において、

船体の前進時に発生する前記流入口及び流出口の水圧差によって前記流入口から船外海水を前記バラストタンク内に取水し且つ該バラストタンク内の海水を前記流出口から船外に流出させることを特徴とするバラスト水交換方法。

[3] 空荷状態又は軽荷状態の航行時に船体の浮力を低減する船舶の船体構造において、

船底に開口可能な流入口及び流出口を船底部分に備えた海水循環タンクを有し、前記流入口は、前記流出口に対して船体進行方向前方に配置され、前記流出口は、船体進行方向後方に前記流入口から所定間隔を隔てて配置されており、空荷状態又は軽荷状態の航行時に前記流入口及び流出口を船底に開口させ、流入口及び流出口の水圧差によって船外海水を前記タンク内に循環させるとともに、積荷を積載した航行状態にぉレ、て前記タンク内空間の空気によって船体浮力を確保するように前記流入口及び流出口を閉鎖する開口閉鎖手段が、前記流入口及び流出口に設けられたことを特徴とする船舶の船体構造。

[4] 空荷状態又は軽荷状態の航行時に船体の浮力を低減するノンバラスト方式の船体浮力制御方法において、

船体進行方向に所定間隔を隔てて配置された流入口及び流出口を船底部分に備えた海水循環タンクを使用し、

空荷状態又は軽荷状態の航行時に前記流入口及び流出口を船底に開口させ、流入口及び流出口の水圧差によって船外海水を前記タンク内に循環させるとともに、積荷を積載した航行状態におレ、て前記流入口及び流出口を開口閉鎖手段によって閉鎖し、前記タンク内空間の空気によって船体浮力を確保することを特徴とする船体浮力制御方法。

[5] 前記海水循環タンクは、船体の幅方向に延びる堰によって流入領域及び流出領域に区画され、前記流入口及び流出口は、前記流入領域及び流出領域に夫々配置されることを特徴とする請求項 3に記載の船体構造。

[6] 前記海水循環タンクは、船体の幅方向に延びる堰によって流入領域及び流出領域に区画され、前記流入口及び流出口は、前記流入領域及び流出領域に夫々配置されることを特徴とする請求項 4に記載の船体浮力制御方法。

[7] 前記流入口は、船底の幅方向中央部に配置され、前記流出口は、左右のビルジ部に夫々配置されることを特徴とする請求項 1に記載のバラスト水交換装置。

[8] 前記バラストタンクの前方壁面と前記隔壁との間の距離 (L1)は、船体縦軸方向のノラストタンク全長（Uの 1/3以下に設定されることを特徴とする請求項 1又は 7に記載のバラスト水交換装置。

[9] 前記隔壁の高さ（h)は、前記バラストタンクの高さ（H)の 0. 2倍以上の寸法に設定されることを特徴とする請求項 1、 7又は 8に記載のバラスト水交換装置。

[10] 前記タンクの頂壁面は、喫水線よりも上方に位置しており、

前記タンク内の水面レベルを前記喫水線よりも上方に上昇させるように船外海水を前記タンク内に導入する海水導入手段と、前記流入口及び流出口を閉鎖可能な開口閉鎖手段とが設けられたことを特徴とする請求項 1、 7、 8又は 9に記載のバラスト水交換装置。

[11] 前記タンク内の水面レベルを前記喫水線よりも下方に降下させるためにタンク内上部域を大気と連通させる通気手段が更に設けられたことを特徴とする請求項 10に記載のバラスト水交換装置。

[12] 船体幅方向の軸線廻りに旋回する海水の旋回流を前記流入領域及び流出領域に夫々形成することを特徴とする請求項 2に記載のバラスト水交換方法。

[13] 航行時間 30分以内又は航行距離 1 Okm以内に海水置換率 95 %以上の効率で前記バラストタンク内のバラスト水を船外海水に置換することを特徴とする請求項 2又は

12に記載のバラスト水交換方法。

[14] 前記流入口は、船底の幅方向中央部に配置され、前記流出口は、左右のビルジ部に夫々配置されることを特徴とする請求項 3又は 5に記載の船体構造。

[15] 前記開口閉鎖手段は、前記流入口の開口を船体前方に差し向けるように開放可能な流入側の外蓋と、前記流出口の開口を船体後方に差し向けるように開放可能な流出側の外蓋とを有する請求項 3、 5又は 14に記載の船体構造。

[16] 前記タンクの前方壁面と前記堰との間の距離 (L1)は、船体縦軸方向のタンク全長

(Uの 1/3以下に設定されることを特徴とする請求項 3、 5、 14又は 15に記載の船体構造。

[17] 前記堰の高さ（h)は、前記タンクの高さ（H)の 0. 2倍以上の寸法に設定されることを特徴とする請求項 5に記載の船体構造。

[18] 船体幅方向の軸線廻りに旋回する海水の旋回流を前記流入領域及び流出領域に夫々形成することを特徴とする請求項 6に記載の船体浮力制御方法。

[19] 前記流入口及び流出口に外蓋を夫々配設して前記開口閉鎖手段を形成し、前記流入口の外蓋を開放することによって、該流入口の開口を船体前方に差し向けるとともに、前記流出口の外蓋を開放することよって、該流出口の開口を船体後方に差し向けることを特徴とする請求項 4、 6又は 18に記載の船体浮力制御方法。

[20] 前記タンク内の水面レベルを喫水線よりも上方に上昇させた状態で船体を前進させることを特徴とする請求項 4、 6、 18又は 19に記載の船体浮力制御方法。