JPH0472758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、船舶内の燃料タンクあるいは荷油タ
ンクに収容された油を所定の時期に所定の温度ま
で加熱する船舶におけるタンクの加熱方法に関す
るものである。

従来の技術 船舶内の燃料タンクあるいは荷油タンクに収容
された油は、粘性などの関係から、移送時に所定
温度範囲内に達するように加熱する必要がある。
このため従来は、タンク内を通過する蒸気管を備
えた加熱装置を用いてタンク内の油を加熱してお
り、蒸気管の開閉弁の開閉は乗組員が経験と勘に
基づいて手動操作により行なつていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来の方法では、乗組員の経
験によつて開閉弁の開閉を行なつていたので、タ
ンク内の油温が実際に何度になつているのかわか
らず、油温が低過ぎて移送に支障を生じたり、逆
に必要以上に加熱してエネルギーの無駄を生じた
りしていた。また、乗組員が開閉弁を開けて、経
験による一定時間後に再び開閉弁を閉じるという
操作も、わずらわしいものであつた。

本発明は上記従来の問題点を解消した船舶にお
けるタンクの加熱方法を提供することを目的とす
る。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明の船舶にお
けるタンクの加熱方法は、運航計画、大気温度、
海水温度、タンク加熱装置の能力などの各種デー
タに基づいてコンピュータにより前記タンク加熱
装置によるタンク内油温の上昇と時刻との関係を
示す予想温度上昇曲線を演算し、タンク内の温度
センサから前記コンピュータに入力される実際の
タンク内油温と時刻との関係を示す自然放冷曲線
が前記予想温度上昇曲線と交差した時点で前記コ
ンピュータにより前記タンク加熱装置による加熱
を開始し、以後、実際のタンク内油温が前記予想
温度上昇曲線と略一致するように前記コンピュー
タにより前記タンク加熱装置による加熱の起動・
停止を制御する方法である。

作 用 タンク内の油の量と性質、大気温度や海水温度
などのタンクの周囲温度、およびタンク加熱装置
の能力がわかれば、タンク加熱装置を動作させた
ときの油温の上昇曲線を計算により求めることが
できる。そこでコンピュータは、運航計画に基づ
く所定の時刻に油温が所定の温度に達するよう
に、タンク加熱装置によるタンク内油温の上昇と
時刻との関係を示す予想温度上昇曲線を演算によ
り求める。この予想温度上昇曲線は、実際の大気
温度および海水温度ならびに油温度の入力により
適宜修正される。そしてタンク内の温度センサか
ら入力される実際の油温と時刻との関係を示す自
然放冷曲線が前記予想温度上昇曲線と交差した時
点でコンピュータがタンク加熱装置による加熱を
開始させる。これにより油温が上昇するが、実際
の油温が前記予想温度上昇曲線よりも一定温度以
上高くなると、コンピュータはタンク加熱装置に
よる加熱を停止させ、実際の油温が前記予想温度
上昇曲線よりも一定温度以上低くなると、再びタ
ンク加熱装置を再び開始させる。このような起
動・停止の制御により、油温は前記予想温度上昇
曲線にほぼ沿つて上昇し、移送が必要な所定の時
期にほぼ所定温度に加熱されている。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第１２図に基
づいて説明する。

第１図は本発明にかかるタンクの加熱方法を採
用した船舶の概略構成図で、１ａは船首側燃料タ
ンク、１ｂは船尾側燃料タンク、２ａ〜２ｅは荷
油タンク、３ａは加熱制御装置のセンターユニツ
ト、３ｂは前記各タンク１ａ，１ｂおよび２ａ〜
２ｅに対応して各々設けられた加熱制御装置のロ
ーカルユニツトである。

第２図は各タンク１ａ，１ｂおよび２ａ〜２ｅ
の概略構成図で、４はタンク本体、５は前記タン
ク本体４内を通過する加熱装置の蒸気管、６は前
記タンク本体４内の油を移送するための油移送管
である。前記蒸気管５には開閉弁７ａ，７ｂが設
置されており、前記油移送管６には開閉弁８と移
送用のトランスフアーポンプ９とが設置されてい
る。また前記油移送管６のタンク本体４側の端部
にはベルマウス１０が設けられている。

第３図は加熱制御装置の構成図で、各タンク１
ａ，１ｂおよび２ａ〜２ｅに対応して、タンク内
の油温を検出する油温検出センサ１１と、タンク
内の油面レベルを検出する油面検出センサ１２
と、前記加熱装置の蒸気温度を検出する蒸気温度
検出センサ１３と、前記加熱装置の蒸気圧力を検
出する蒸気圧力検出センサ１４とが各々設置され
ており、これらのセンサ１１〜１４の出力は、増
幅器１５ａ〜１５ｄを介してローカルユニツト３
ｂのマルチプレクサ１６に入力される。前記マル
チプレクサ１６は、ローカルユニツト３ｂの中央
演算処理装置（以下「CPU」と記す）１７から
の指令に基づいて、前記各センサ１１〜１４から
の出力を、順次アナログ・デジタル変換器（以下
「Ａ／Ｄ」と記す）１８に出力する。このＡ／Ｄ
１８により変換されたデジタル信号は、センター
ユニツト３ａのデータ入力用インターフエイス
（以下「データ入力用Ｉ／Ｆ」と記す）１９を介
してセンターユニツト３ａのCPU２０に入力さ
れる。２１は大気の温度を検出する大気温検出セ
ンサ、２２は海水の温度を検出する水温検出セン
サであり、これらセンサ２１，２２の出力は、増
幅器１５ｅ，１５ｆを介してセンターユニツト３
ａのＡ／Ｄ２３に入力される。２４はデータ入力
用のキーボード、２５は表示装置（以下「CRT」
と記す）、２６はCRT用インターフエイス（以下
「CRT用Ｉ／Ｆ」と記す）、２７は出力用インタ
ーフエイス（以下「出力用Ｉ／Ｆ」と記す）であ
り、前記CPU２０からの出力信号は、前記開閉
弁７ａ，７ｂ，８およびトランスフアーポンプ９
の制御信号として前記出力用Ｉ／Ｆ２７から出力
される。前記開閉弁７ａ，７ｂは、駆動用の電磁
弁付空気シリンダーを備えた全開・全閉型の弁で
あり、前記センターユニツト３ａからの信号に基
づいてオン・オフ制御される。また前記開閉弁８
およびトランスフアーポンプ９も、前記センター
ユニツト３ａからの信号に基づいて制御される。
前記ローカルユニツト３ｂはケーブル数を減少さ
せるためのもので、このようにセンターユニツト
３ａのCPU２０でローカルユニツト３ｂのCPU
１７を制御し、各センサ１１〜１４の出力を順次
取り込み、これを各ローカルユニツト３ｂ毎に順
次行なうことにより、ケーブル数を最少にするこ
とができる。２８は時計である。

次に第１の実施例として、燃料タンク１ａ，１
ｂの加熱方法について、第４図のフローチヤート
を用いて説明する。先ず、燃料油の油種と、燃料
油積込時の油温と、移送時に保持すべき油温と、
航海日数などの運航スケジュールと、燃料消費量
などを、センターユニツト３ａのCRT２５を見
ながら、オペレータがキーボード２４を用いて入
力する（ステツプ１）。これによりCPU２０は、
予想燃料消費総量を演算し、第５図のように
CRT２５に表示することができる。またCPU２
０は、運航スケジュールを基に、例えば船首側燃
料タンク１ａから船尾側燃料タンク１ｂへの移送
時期t₁，t₂，t₃，……を決定すると同時に、燃料
油の自然放冷曲線ａと、加熱装置による燃料油の
予想温度上昇曲線ｂとを予測し、加熱装置の開閉
弁７ａ，７ｂを開けて加熱を開始する時期t₄，
t₅，t₆，……を一応決定する。これは第６図のよ
うに、CRT２５に表示させることができる。勿
論、船尾側燃料タンク１ｂから図外の燃料セツト
タンクへの移送についても、同様に表示できる。
さらに、大気温度、海水温度、各燃料タンク１
ａ，１ｂの油温、開閉弁７ａ，７ｂ，８の開閉状
況やトランスフアーポンプ９の発停状況などを
CRT２５に表示させることもできる（ステツプ
２）。次に、各燃料タンク１ａ，１ｂについて、
燃料油の移送量をキーボード２４により入力す
る。（ステツプ３）。自然放冷曲線ａは油温検出セ
ンサ１１から入力される実際の油温により時々
刻々と修正され、また予想温度上昇曲線ｂも大気
温検出センサ２１および水温検出センサ２２から
入力される実際の大気温度や海水温度、あるいは
油面検出センサ１２により知り得る油量よつて修
正される。CPU２０は、これらの修正を行ない
つつ、加熱が必要か否かの判断を行なう（ステツ
プ４）。すなわちCPU２０は、自然放冷曲線ａが
予想温度上昇曲線ｂと交わるのを所定のサイクル
タイムで監視しており、交わつた時点で、開閉弁
７ａ，７ｂの開指示信号を出力する（ステツプ
５）。いま、船首側燃料タンク１ａの開閉弁７ａ，
７ｂが開かれたとすると、蒸気管５に蒸気が流
れ、燃料油が加熱されて昇温する。CPU２０は、
油温検出センサ１１から入力される実際の油温と
予想温度上昇曲線ｂとを比較し、実際の油温が予
想温度上昇曲線ｂよりも一定温度以上高くなけば
開閉弁７ａ，７ｂの閉指示信号を出力し、逆に低
くなれば開指示信号を出力する。かくして油温
は、第７図に実線ｃで示すように、細かい上昇と
下降とを繰り返しながら、ほぼ予想温度上昇曲線
ｂに沿つて上昇する。これと同時にCPU２０は、
蒸気温度検出センサ１３および蒸気圧力検出セン
サ１４からの信号により蒸気供給は正常か否かを
判断し（ステツプ６）、また油温検出センサ１１
が正常か否かを判断する（ステツプ７）。この油
温検出センサ１１の異常は、例えば油温検出セン
サ１１をタンク本体４内に上、中、下と３箇所設
置しておき、３個の出力を比較することにより検
知できる。ステツプ６，７で異常があれば、
CRT２５に異常箇所を表示して警告を発する
（ステツプ８）。具体的な異常原因は乗組員が調査
し、処理する。さらにCPU２０は、油温が所定
温度に達したか否かを判断し、（ステツプ９）、所
定温度に達すれば、燃料油の移送が可能であるこ
とをCRT２５に表示する（ステツプ10）。油温は
予想温度上昇曲線ｂに沿つて上昇するので、この
時点時刻はほぼt₁に達しており、CPU２０は時刻
t₁において開閉弁８の開指示信号を出力し（ステ
ツプ11）、さらにトランスフアーポンプ９の起動
指示信号を出力する（ステツプ12）。これにより
船首側燃料タンク１ａの燃料油が船尾側燃料タン
ク１ｂに移送される（ステツプ13）。この間に
CPU２０は、油面検出センサ１２からの入力に
よつて、移送が正常に行なわれているか否かを判
断し（ステツプ14）、また所定量の移送が完了し
たか否かを判断する（ステツプ15）。ステツプ14
で異常があれば、CRT２５に異常表示する（ス
テツプ８）。移送が完了すれば、移送完了をCRT
２５にて表示し（ステツプ16）、開閉弁７ａ，７
ｂの閉指示信号を出力し（ステツプ17）、トラン
スフアーポンプ９の停止指示信号および開閉弁８
の閉指示信号を出力する（ステツプ18）。そして、
油温、移送量、開閉弁７ａ，７ｂ，８の開閉状況
などをCRT２５に表示する（ステツプ19）。な
お、周囲温度が充分に高くて、加熱の必要のない
場合は、自然放冷曲線ａが予想温度上昇曲線ｂと
交わらないので、CPU２０はステツプ４で加熱
必要なしと判断し、所定の移送時刻t₁に移送を開
始する。このような一連の制御は、各々の燃料タ
ンク１ａ，１ｂに対して、予定の移送時期毎に行
なわれる。

次に第２の実施例として、荷油タンク２ａ〜２
ｅの加熱方法について、第８図のフローチヤート
を用いて説明する。先ず、油積込時の油温、移送
時に保持すべき油温、船舶の荷役予定や寄港地な
どの運航計画、荷油の油種、航海中の予想大気温
度および予想海水温度などのデータを、第９図に
示すようなCRT２５の表示を見ながら、オペレ
ータがキーボード２４により入力する。（ステツ
プ１）。CPU２０は、入力されたデータを基に、
加熱を開始する前の荷油の油温と時刻との関係を
示す自然放冷曲線ａと、加熱装置による荷油の上
昇と時刻との関係を示す予想温度上昇曲線ｂとを
一応演算する。これは第１０図のようにCRT２
５に表示可能であり、これにより、何月何日ごろ
から加熱を行なえばよいかが予測される。この自
然放冷曲線ａは、油温検出センサ１１から入力さ
れる実際の油温により時々刻々と修正される。ま
た予想温度上昇曲線ｂも、大気温検出センサ２１
で検出される実際の大気温度や水温検出センサ２
２で検出される実際の海水温度により適宜修正さ
れる。また第１１図に示すように、開閉弁７ａ，
７ｂ，８の開閉状況などがCRT２５に表示可能
である。この状況表示は、各荷油タンク２ａ〜２
ｅ毎に、キーボード２４のスイツチ操作により切
替えられる。また第１２図に示すように、各荷油
タンク２ａ〜２ｅの油温、大気温度、海水温度な
どをCRT２５に表示可能である。ステツプ２に
おけるこのような状況表示の後、CPU２０は、
加熱が必要か否かを判断する（ステツプ３）。す
なわちCPU２０は、自然放冷曲線ａが予想温度
上昇曲線ｂと交差したか否かを所定のサイクルタ
イム毎に各荷油タンク２ａ〜２ｅについて順次判
断し、両曲線ａ，ｂが交差すれば、その荷油タン
クの番号、加熱時間などをCRT２５に表示し
（ステツプ４）、その荷油タンクの開閉弁７ａ，７
ｂの開指示信号を出力する（ステツプ５）。これ
により荷油の油温は、第１の実施例と同様に、第
７図の如くほぼ予想温度上昇曲線ｂに沿つて上昇
する。この間にCPU２０は、蒸気温度検出セン
サ１３および蒸気圧力検出センサ１４からの入力
により、蒸気管５に正常に蒸気が供給されている
か否かを判断し（ステツプ６）、油温検出センサ
１１は正常に動作しているか否かを判断し（ステ
ツプ７）、油温が所定温度に達したか否かを判断
する（ステツプ８）。ステツプ６，７で異常が検
出されれば、第１の実施例と同様に、CRT２５
に異常原因が表示される（ステツプ９）。加熱が
完了すれば、CPU２０は開閉弁７ａ，７ｂの閉
指示信号を出力し（ステツプ10）、該当荷油タン
クの番号、油温、開閉弁７ａ，７ｂ，８の開閉状
況などをCRT２５に表示する（ステツプ11）。荷
油の温度上昇は、ほぼ予想温度上昇曲線ｂに沿つ
て上昇するので、加熱完了時にはほぼ荷油の移送
時期に達しており、オペレータは、荷油の移送準
備が完了した時点で、CRT２５を見ながら開閉
弁８およびトランスフアーポンプ９を動作させ、
荷油を例えば陸上の貯油タンクへ移送する。これ
ら一連の制御は、各荷油タンク２ａ〜２ｅについ
て各々行なわれ、同時期に移送が必要な荷油タン
ク２ａ〜２ｅの個数などは、運航計画に応じてそ
の都度決定される。なお、周囲温度が充分に高い
場合、自然放冷曲線ａと予想温度上昇曲線ｂとが
交差しないので、加熱は行なわれない。

なお上記各実施例においては、予想温度上昇曲
線ｂの修正のために、大気温度検出センサ２１お
よび水温検出センサ２２を直接センターユニツト
３ａに接続したが、大気温度や海水温度は、当初
の予想と大幅に異なつた時に、オペレータがキー
ボード２４により修正データとしてインプツトす
るようにしてもよい。

発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば、コンピュー
タにより加熱開始の時期を判断して加熱を開始さ
せるようにしたので、乗組員によるわずらわしい
開閉弁の操作などを要することなく、正確に所定
の時期に所定の油温に至らしめることができ、省
力化を実現することができると同時に、過度に昇
温することがないので、省エネルギー化をも実現
できる。特に、常に所定お油温に保持しておくよ
うな制御方法と比較して、加熱に要するエネルギ
ーを大幅に低減でき、その工業的利用価値は極め
て大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱方法を採用した船舶の概
略構成図、第２図は同船舶のタンク部分の概略構
成図、第３図は本発明の加熱方法に用いる制御装
置の構成図、第４図は本発明の第１の実施例にお
ける加熱方法のフローチヤート、第５図は同実施
例における燃料油消費量のCRT表示の説明図、
第６図は同実施例における自然放冷曲線と予想温
度上昇曲線とのCRT表示の説明図、第７図は同
実施例における予想温度上昇曲線と実際の油温の
上昇との関係の説明図、第８図は本発明の第２の
実施例における加熱方法のフローチヤート、第９
図は同実施例における初期設定入力時のCRT表
示の説明図、第１０図は同実施例における自然放
冷曲線と予想温度上昇曲線とのCRT表示の説明
図、第１１図は同実施例における局所ダイアフラ
ムのCRT表示の説明図、第１２図は、同実施例
における温度状況のCRT表示の説明図である。 １ａ……船首側燃料タンク、１ｂ……船尾側燃
料タンク、２ａ〜２ｅ……荷油タンク、３ａ……
センターユニツト、３ｂ……ローカルユニツト、
５……蒸気管、７ａ，７ｂ……開閉弁、１１……
油温検出センサ、ａ……自然放冷曲線、ｂ……予
想温度上昇曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 運航計画、大気温度、海水温度、タンク加熱
   装置の能力などの各種データに基づいてコンピュ
   ータにより前記タンク加熱装置によるタンク内油
   温の上昇と時刻との関係を示す予想温度上昇曲線
   を演算し、タンク内の温度センサから前記コンピ
   ュータに入力される実際のタンク内油温と時刻と
   の関係を示す自然放冷曲線が前記予想温度上昇曲
   線と交差した時点で前記コンピュータにより前記
   タンク加熱装置による加熱を開始し、以後、実際
   のタンク内油温が前記予想温度上昇曲線と略一致
   するように前記コンピュータにより前記タンク加
   熱装置による加熱の起動・停止を制御する船舶に
   おけるタンクの加熱方法。