JPH1129089A - バラスト水自動換水システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バラストタンク内のバラスト水の交換を無動
力で行うことにより、動力を必要とせず、また、動力を
制御する監視員も不要にして、バラスト水の換水にかか
るコストを廉価にすることにある。 【解決手段】 航行中の船舶ａに作用する水圧が高い箇
所に導入口１１を設け、該導入口１１に導入通路１２の
一端を接続し、導入通路１２の他方側を船舶ａに設けら
れた各バラストタンクｂに接続し、各バラストタンクｂ
の底部に排水孔１４を設け、航行中の船舶ａに作用する
水圧の差を利用して導入口１１より導入した換水を、導
入通路１２を通じて各バラストタンクｂ内に供給し、バ
ラストタンクｂ内の汚れたバラスト水を排水孔１４より
排出してバラスト水の換水を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、航行中の船舶に
作用する水圧差を利用してバラストタンク内の汚れたバ
ラスト水を無動力で換水するバラスト水自動換水システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶にはその安定を保つためにバラスト
タンクが設けられ、バラストタンク内にはバランスを保
つためのバラスト水が入れられている。バラストタンク
内のバラスト水は汚染された海水が取水される可能性が
あり、このようなバラスト水を航海中に換水する必要が
あり、従来のバラスト水の換水は、ポンプを使用して行
われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バラスト水の換水はポンプを使用して行われているの
で、動力が必要となり、しかも、動力を制御するために
監視員が必要で、バラスト水の換水には一定のコストが
かかるという課題があった。

【０００４】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、バラストタンク内のバラスト水の交換
を無動力で行うことにより、動力を必要とせず、また、
動力を制御する監視員も不要にして、バラスト水の換水
にかかるコストを廉価にすることのできるバラスト水自
動換水システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、この発明は、航行中の船舶に作用する水圧が高い
箇所に導入口を設け、該導入口に導入通路の一端を接続
し、導入通路の他方側を船舶に設けられた各バラストタ
ンクに接続し、各バラストタンクの底部に排水孔を設
け、航行中の船舶に作用する水圧の差を利用して導入口
より導入した換水を、導入通路を通じて各バラストタン
ク内に供給し、バラストタンク内の汚れたバラスト水を
排水孔より排出してバラスト水の換水を行うようにした
手段よりなるものである。

【０００６】ここで、好ましい態様として、導入口は船
首先端部の常時水中に没している部分に設けられてい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に記載の発明の実施の
形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。こ
こで、図１は船首側の概略斜視図、図２（Ａ）は導入口
と各排水孔との位置を示す図、図２（Ｂ）は同図（Ａ）
の位置における導入口と各排水孔とのヘッド差を示す関
係図、図３はバラスト水の換水の作用説明図である。

【０００８】図において、航行中の船舶ａに作用する水
圧が高い箇所、例えば船首先端部の常時水中に没してい
る部分には、バラストタンクｂ内に換水を導入するため
の導入口１１が形成されている。換水は導入口１１から
導入されてバラストタンクｂ内に水圧差を利用して無動
力で供給されるようになっている。

【０００９】導入口１１は前方に向けて拡開するように
形成されていて、船舶ａの航行中にこの導入口１１に海
水が水圧差を利用して自然に流入できるようになってい
る。また、導入口１１には開閉弁１１ａが設けられてい
て、必要に応じて開閉できるようになっており、バラス
ト水の換水が必要でないときには開閉弁１１ａは閉じら
れて、海水の導入を阻止できるようになっている。

【００１０】導入口１１にはこの導入口１１から導入し
た換水を各バラストタンクｂに供給する導入通路１２の
一端が接続されている。導入通路１２には例えば鋼製パ
イプが使用される。導入通路１２の他方側は船舶ａに設
けられた複数の各バラストタンクｂに接続されている。
この実施の形態では、導入通路１２の他方側は途中から
各バラストタンクｂにそれぞれ分岐して接続されてい
る。

【００１１】この実施の形態ではバラストタンクｂは船
舶ａの左右両側に船首から船尾にわたって複数設けられ
ており、導入通路１２は船首から船尾の間にわたって配
管され、導入通路１２から左右の各バラストタンクｂに
向けて導入通路１２の他端側は左右に分岐して枝分かれ
している。

【００１２】各バラストタンクｂの一端側の底部側には
導入口１１から導入通路１２を経て導入される換水の流
入口１３が設けられている。この流入口１３に導入通路
１２の分岐した他方側が接続されている。各バラストタ
ンクｂの流入口１３には開閉弁１３ａがそれぞれ設けら
れていて、必要に応じて開閉できるようになっている。

【００１３】各バラストタンクｂの他端側の底部、つま
り流入口１３が設けられた一端側より最も離れた反対側
の底部には、バラストタンクｂ内の汚れたバラスト水を
排出する排水孔１４がそれぞれ設けられている。各バラ
ストタンクｂの排水孔１４には開閉弁１４ａがそれぞれ
設けられていて、必要に応じて開閉できるようになって
いる。

【００１４】各バラストタンクｂの排水孔１４１，１４
２，１４３，１４４は、例えば図２（Ａ）に示すような
位置に設けられており、何れも、図２（Ｂ）に示すよう
に、導入口１１に対してヘッド差が生じる位置に設けら
れている。

【００１５】導入口１１から導入される換水は、このヘ
ッド差による水圧差を利用してバラストタンクｂの一端
側の流入口１３から流入し、内部の汚れたバラスト水を
他端側に押しやって、他端側の底部に設けられた排水孔
１４から汚れたバラスト水を水圧差を利用して無動力で
排出して、バラスト水の交換を自動的に行うようになっ
ている。

【００１６】次に、上記発明の実施の形態の構成に基づ
く作用について以下説明する。バラストタンクｂ内のバ
ラスト水は汚染された海水が取水される可能性があり、
バラストタンクｂ内の汚れたバラスト水を航海中に換水
する必要がある。バラスト水の換水は以下ようにして行
われる。

【００１７】先ず、バラストタンクｂの排水孔１４の開
閉弁１４ａを開けて、バラストタンクｂ内のバラスト水
を排水孔１４から海水中に排出する。バラストタンクｂ
内の汚れたバラスト水は吃水の高さまで重力の力により
自動的に排出される（図３（Ａ）参照）。

【００１８】次に船首先端部の常時水中に没している箇
所に設けられた導入口１１の開閉弁１１ａ及びバラスト
タンクｂの流入口１３の開閉弁１３ａを開けて、導入口
１１から海水を導入してバラストタンクｂに供給する。
この場合、船舶ａは航行中なので、船首先端部の導入口
１１には最も高い水圧が作用して、水圧によって海水は
導入口１１からその内部に無動力で導入される。

【００１９】導入口１１から導入された海水は導入通路
１２を流れて分岐した導入通路１２の他方側にながれ、
導入通路１２の分岐した他方が接続された流入口１３か
らバラストタンクｂの内部に流入する。

【００２０】バラストタンクｂの一端側の流入口１３か
ら流入した換水の水圧は、導入口１１の水圧と略同一水
圧で、バラストタンクｂ内のバラスト水の水圧より高い
ため、その水圧差によって、内部の汚れたバラスト水を
他端側に押しやる。

【００２１】ところで、バラストタンクｂの一端側の流
入口１３に対して最も離れた反対側の他端側の底部には
排水孔１４が設けられている。このため、バラストタン
クｂの内部の他端側に押しやれた汚れたバラスト水は、
他端側の底部に設けられた排水孔１４から無動力で排出
される（図３（Ｂ）参照）。

【００２２】このようにして、航行中の船舶ａに作用す
る水圧が最も高い箇所から換水を導入してバラストタン
クｂ内に供給することによって、バラストタンクｂ内の
汚れたバラスト水の交換を自動的に行うことができる。

【００２３】そして、バラストタンクｂ内の汚れたバラ
スト水が全て排出されて新しい海水と交換された後は、
導入口１１の開閉弁１１ａを閉じ、また、流入口１３の
開閉弁１３ａ及び排水孔１４の開閉弁１４ａを閉じる。
これにより、バラストタンクｂの換水作業は完了する。

【００２４】

【試験例】水圧差によって、無動力でバラストタンクｂ
内のバラスト水が交換されるのを確認する方法として、
次のような試験を行った。

【００２５】〔試験条件〕図４に示すように、図の右側
に導入口１１に対応する水圧を生じさせるタンク２１を
設ける。タンク２１には淡水を入れ、タンク２１にはオ
ーバーフロー機構を設ける。中央にバラストタンクｂに
相当する密閉型のタンク２２を設け、タンク２２の内部
には塩水をいれ、タンク２２の内部に複数の塩分濃度検
出ポイント１〜９を設けた。また、図の左側に排水孔１
４に対応する水圧を生じさせるタンク２３を設ける。タ
ンク２３はオーバーフロー機構を設ける。そして、タン
ク２１とタンク２２とを導入通路２４で連通接続し、ま
た、タンク２２とタンク２３とを導入通路２４で連通接
続する。タンク２１をタンク２２より水位を高くし、ま
た、タンク２３をタンク２２より水位を低くして、タン
ク２１から淡水をタンク２２内に水位差を利用して供給
して、タンク２２の内部の複数の塩分濃度検出ポイント
１〜９の塩分濃度の変化を計測することによって、換水
の状態を実験した。

【００２６】〔試験結果〕１５ノットの速さで船舶を走
行させたときに相当する水圧差による、タンク２２の内
部の各塩分濃度検出ポイント１〜９の塩分濃度の変化
は、図５に示すようになった。６０分経過で塩分濃度は
約４分の１に低下しており、タンク２２内の塩水の４分
の３程度が換水されたと考えられる。

【００２７】なお、この発明は上記発明の実施の形態に
限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない
範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。例え
ば、この発明の実施の形態では、航行中に船舶ａに作用
する水圧が最も高い箇所となる船首先端部の常時水中に
没している箇所に導入口１１が設けられた場合で説明し
たが、これに限定されるものではなく、バラストタンク
ｂの内部より水圧が高くなる箇所であれば、これ以外の
箇所に設けてもよい。また、導入通路１２の他方側は途
中で分岐して各バラストタンクｂに接続されている場合
で説明したが、これに限定されるものではなく、バラス
トタンクｂの数に対応した複数の導入通路１２を設け、
複数の導入通路１２の一端を導入口１１に接続し、各導
入通路１２の他端をそれぞれ各バラストタンクｂ毎に接
続させるようにしてもよい。導入通路１２を途中で分岐
させる場合に比べて、各バラストタンクｂに同じ圧力で
換水を供給することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の記載より明らかなように、この発
明に係るバラスト水自動換水システムによれば、航行中
の船舶に作用する水圧が高い箇所に導入口を設け、該導
入口に導入通路の一端を接続し、導入通路の他方側を船
舶に設けられた各バラストタンクに接続し、各バラスト
タンクの底部に排水孔を設け、航行中の船舶に作用する
水圧の差を利用して導入口より導入した換水を、導入通
路を通じて各バラストタンク内に供給し、バラストタン
ク内の汚れたバラスト水を排水孔より排出してバラスト
水の換水を行うようにしたことにより、バラストタンク
内のバラスト水の交換を無動力で行うことができ、これ
により、動力を必要とせずエネルギーコストを只にする
ことができ、また、動力を制御する監視員も不要にで
き、バラスト水の換水にかかるコストを廉価にすること
ができる等、極めて新規的有益なる効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す船首側の概略斜視
図である。

【図２】（Ａ）はこの発明の実施の形態を示す導入口と
各排水孔との位置を示す図である。（Ｂ）は同図（Ａ）
の位置における導入口と各排水孔とのヘッド差を示す関
係図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）はこの発明の実施の形態を示す
バラスト水の換水の作用説明図である。

【図４】バラストタンク内の換水の状況観察試験概略図
である。

【図５】バラストタンク内の塩分濃度変化計測試験グラ
フである。

【符号の説明】

１１ 導入口 １１ａ 開閉弁 １２ 導入通路 １３ 流入口 １３ａ 開閉弁 １４ 排水孔 １４ａ 開閉弁 ａ 船舶 ｂ バラストタンク ２１ タンク ２２ タンク ２３ タンク ２４ 導入通路 ２５ 導入通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 航行中の船舶に作用する水圧が高い箇所
   に導入口を設け、該導入口に導入通路の一端を接続し、
   導入通路の他方側を船舶に設けられた各バラストタンク
   に接続し、各バラストタンクの底部に排水孔を設け、航
   行中の船舶に作用する水圧の差を利用して導入口より導
   入した換水を、導入通路を通じて各バラストタンク内に
   供給し、バラストタンク内の汚れたバラスト水を排水孔
   より排出してバラスト水の換水を行うようにしたことを
   特徴とするバラスト水自動換水システム。
2. 【請求項２】 導入口は船首先端部の常時水中に没して
   いる部分に設けられている請求項１記載のバラスト水自
   動換水システム。