JP2775397B2 - 液体バラスト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船に備えられている液
体バラスト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船のバラストは、船体の重心を下げて航
行の安定性を高めるものであるが、そのバラストが液体
バラストである場合には、液体が動揺することにより船
体の安定性に悪影響を与えるおそれがある。例えば、バ
ラスト水の慣性力等を利用して排水口より自動排水する
液体バラストタンクを船体底部等に取付けているボート
では、そのボートの発進加速時等にバラスト水が船尾部
に片寄り、船尾部側に重心が移動して、船体姿勢に深刻
な影響を及ばすおそれがあった。このような問題点を解
決するため、特開昭５９−１７６１８６号では、仕切壁
を用いて液体バラストタンクを前後方向で２分し、前後
の各ウォーターバラスト室を連通させる連通部を仕切壁
に設けていた。そしてバラスト水の流動を連通部で規制
することにより、船尾部側への急激なバラスト水の片寄
りを防止していた。しかし、この従来例では仕切壁を用
いているため、船体構造が複雑になり、それだけ製造工
程が増え、製造コストも上昇するばかりでなく、仕切板
の取付位置、必要枚数、サイズ等を船の大きさや形状等
に応じて実験し、その結果に基づいて船体を製造しなけ
ればならなかった。また、この従来例では、船体の横方
向のバラスト水の片寄りに対しては、その制御が効かな
いため、バラスト水の動きと船体の動揺が同調し、船体
の横揺れが増幅される危険性があった。さらに、この従
来例では、液体バラストタンクにバラスト水が衝突して
音を立てることで乗員等に不快感を与える場合もあっ
た。

【０００３】そこで、この発明は、低コストで簡単に製
造できて、かつ、あらゆる方向へのバラスト水の急激な
片寄りを防止することができるとともに、バラスト水の
衝突音の発生を防止することができる液体バラスト装置
の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の液体バラスト装置は流動する液体
に対する抵抗性が具った気相−固相系複合材料からなる
流動規制部材をバラスト室に収容する船の液体バラスト
装置であって、前記バラスト室は、船底とその船底に対
し着脱自在なバラスト底面とから、船体中心線に対する
横断面形状が略逆三角形状に、かつ、船首部から船尾部
にかけて形成されているとともに、船尾部に取水／排水
口を設け、前記バラスト室の上面に対し、間隙を設けて
バラスト底面を取付けることを特徴とする。

【０００５】また、請求項２に記載の液体バラスト装置
は、流動する液体に対する抵抗性が具った気相−固相系
複合材料からなる流動規制部材をバラスト室に取容する
船の液体バラスト装置であって、前記バラスト室は、船
体中心線に沿う前後方向に細長いバラスト上面と、該バ
ラスト上面の左右両縁からそれぞれ船底に向けて立下が
ったバラスト左右両側面と、それらのバラスト左右両側
面及び前記バラスト上面からなる下開き溝の開口部に対
し、着脱自在なバラスト底面とから構成されていて、船
尾部に取水／排水口を設けるとともに、前記バラスト底
面を前記開口部に対し間隙を設けてボルト等で取付ける
ことを特徴とする。

【０００６】請求項３に記載のように、前記流動規制部
材を連続気泡構造を具えたプラスチックフォームで構成
したり、或いは、請求項４に記載のように、前記流動規
制部材を、不織布状のシート部材で構成している。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の液体バラスト装置によれば、
流動する液体に対する抵抗性を有する気相−固相系複合
材料からなる流動規制部材がバラスト室に収容されてい
るので、静止状態から速度を加速するに従い、取水／排
水口よりバラスト水を排水し、その際、流動するバラス
ト水に対する前記流動規制部材の抵抗により、バラスト
水の流動が規制されることになり、発進加速時等におけ
るバラスト水の急激な片寄りを防ぐことができる。また
バラスト底面を船体から外すことができるので、流動規
制部材の交換等が迅速にできることにより、液体バラス
ト装置の調整や保守が容易である。さらに前記バラスト
室の上面に対し、間隙を設けてバラスト底面を取付けて
いるので、取水時間を短縮することができる。

【０００８】請求項２に記載の液体バラスト装置によれ
ば、バラスト室に水が満たされ、バラスト左側面と船底
と左舷の下部が水中に没することにより船として機能
し、一方、バラスト右側面と船底と右舷の下部が水中に
没することにより船として機能し、双胴船のように静止
時の安定性を向上させることができる。また、静止状態
から加速した場合には、前記バラスト室に前記流動規制
部材が充填されているので、あらゆる方向のバラスト水
の急激な片寄りを防止することができる。また前記流動
規制部材の調整、交換を迅速に行うことができるし、バ
ラスト底面は船底に対して水密性を持たせずに取り付け
ることができるため、船体の製造コストが安価なものに
なり、また、間隙から水を短時間に取水することができ
るので、迅速な安定性を図ることができる。

【０００９】請求項３に記載の液体バラスト装置によれ
ば、前記流動規制部材は連続気泡構造を備えたプラスチ
ックフォームで構成されているので、流動する液体に作
用するプラスチックフォームの抵抗により、液体のあら
ゆる方向の流動が規制されることになる。従って、あら
ゆる方向への液体（例えば、バラスト水）の急激な片寄
りを防止することができるし、このような液体バラスト
装置を低コストで簡単に製造できるとともに、消音性を
備えた液体バラスト装置となる。

【００１０】請求項４に記載の液体バラスト装置によれ
ば、前記流動規制部材を不織布状のシート部材で構成し
たので、流動する液体に対するシート部材の抵抗によ
り、液体のあらゆる方向の流動が規制されることにな
る。従って、あらゆる方向への液体（例えば、バラスト
水）の急激な片寄りを防止することができるし、このよ
うな液体バラスト装置を低コストで簡単に製造できると
ともに、消音性を備えた液体バラスト装置となる。

【００１１】

【実施例】本発明に係る液体バラスト装置の実施例を図
１乃至図４に基づいて以下に説明する。図１は実施例に
係る液体バラスト装置としてのウォーターバラスト装置
を備えたボートの斜視図、図２は同ボートの船体中心線
に直交する方向の横断面図、図３は同ボートの分解斜視
図、図４は流動規制部材を構成するプラスチックフォー
ムの一片を切り取って模式的に示した断面図である。

【００１２】図１に示すボート１は、例えば全長約５メ
ートル、最大幅約２メートルの８人乗り小型船舶であ
り、後述するように、このボート１の実施例に係るウォ
ーターバラスト装置２は、流動規制部材３としてのプラ
スチックフォーム（ｐｌａｓｔｉｃｆｏａｍ）をバラス
ト室としてのウォーターバラスト室４に取容して構成さ
れている。このようなウォーターバラスト装置２を備え
たボート１では、静止状態から速度を加速するに従い、
取水／排水口６よりバラスト水を排水し、その際、流動
するバラスト水に対する前記プラスチックフォームの抵
抗により、バラスト水の流動が規制されることになり、
発進加速時等におけるバラスト水の急激な片寄りを防ぐ
ことができる。

【００１３】前記流動規制部材３は、液体の流動を規制
するもので、流動する液体に対する抵抗性を有する気相
−固相系複合材料からなり、この実施例では連続気泡
（ｏｐｅｎｃｅｌｌ）構造を備えたプラスチックフォー
ムを用いている。より具体的には、ポリウレタンフォー
ム（例えば、モルトプレイン（商品名））を溶解処理加
工により連続気泡構造にしたもの（以下、スポンジとも
いう）を用いる。この連続気泡構造は、各気泡（ｃｅｌ
ｌ）がセル壁によって完全には囲まれておらず、隣接す
る気泡が連絡している構造をいい、このような構造から
流体の透過性や抵抗性が関連し、あらゆる方向の流体の
移動を規制できるようになっている。この場合、図４に
示すような気泡３０の数が８±２ヶ乃至８０±１０／イ
ンチのスポンジ３を用意し、これらのスポンジ３から船
体７の安定性に最適なものを選択してウォーターバラス
ト装置２を作ることができる。なお、前記スポンジ３
は、その発泡倍率（ここでは、発泡前の素材プラスチッ
クの密度を発泡後のフォームの見かけ密度で除した値と
定義する）でいえば、２０倍乃至１００倍程度のものが
望ましい。

【００１４】前記スポンジ３が、シート状（例えば、厚
さが５ｍｍ乃至３００ｍｍ）に製造されたものであれ
ば、ウォーターバラスト室４の輪郭に合わせて、加工し
ウォーターバラスト室４に充填する。なお、一般的にプ
ラスチックフォームは切削や切断が極めて容易であり、
このような性質を利用して、ウォーターバラスト室４の
輪郭形状に合わせて容易に加工することができ、従って
実施例に係るウォーターバラスト装置２を低コストで、
かつ、簡単に製造することができる。また、前記スポン
ジ３は耐油性や耐候性を備えているとともに、中性洗剤
により洗浄することができる点からもウォーターバラス
ト装置２の管理保守が容易となる。加えて、ウォーター
バラスト室４にスポンジ３が取容されていることによ
り、該スポンジ３が、バラスト水の水面のエネルギーを
吸収し、消音効果も得ることができる。

【００１５】この実施例ではプラスチックフォームとし
て、ポリウレタンフォームを用いたが、これに限定され
るものではなく、連続気泡構造のラテラックスフォーム
ラバー、軟質ポリ塩化ビニルフォーム、ビスコーススポ
ンジ或いはビニロンスポンジ等でもよい。

【００１６】前記ウォーターバラスト室４は、図１及び
図２に示すように、船体中心線８に対する横断面形状が
略逆三角形状に、かつ、船首部７０から船尾部７１にか
けて形成されている。そして、船尾部７１の原動機取付
部７２に設けられた取水／排水口６から、速度の減速に
従って自動的に取水し、逆に、速度の加速に従って、前
記取水／排水口６から自動的に排水するようになってい
る。

【００１７】図２及び図３に示すように、前記ウォータ
ーバラスト室４の上面４０は船底７３によって構成され
ており、また、略Ｖ字状のバラスト底面としてのウォー
ターバラスト底面４１は、前記上面４０に対してボルト
等の止着手段（図示せず）により、着脱自在に取付られ
るようになっている。従って、前記スポンジ３が船体７
の安定性に適合しない場合には、異なる気泡数のスポン
ジ３に、迅速に交換することができて、ウォーターバラ
スト装置２の調整が極めて容易である。なお、前記スポ
ンジ３を前記ウォーターバラスト室４に収容する態様と
しては、この実施例のように、ウォーターバラスト室４
の輪郭に略等しく加工して収容してもよいし、ウォータ
ーバラスト室４の前後方向の後半部のみに収容してもよ
いし、ウォーターバラスト室４の両サイドにそれぞれ分
割して収容してもよいし、ウォーターバラスト室４の上
下方向の上半部のみに取り付けてもよい。また、前記ウ
ォーターバラスト室４の上面４０に対し、間隙を設けて
ウォーターバラスト底面４１を取付けるようにしていも
よく、この場合、取水時間を短縮することができる。な
お、図１に示すように前記ウォーターバラスト室４は、
連通部４２を介して船首部７０に設けられてるラム圧孔
４３に連通されている。前記ラム圧孔４３は、前進中の
船舶に対し前方から作用する空気の圧力（ラム圧）をウ
ォーターバラスト室４に導入するもので、バラスト水の
排出を助けるものである。

【００１８】上記のように構成されたボート１の船体７
は、熱成形法によりプラスチック等の合成樹脂を成形す
ることにより製造される。なお、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ
Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）により成形
したり、さらには強化用繊維としてガラス繊維を用いた
ＧＦＲＰを用いたハイブリット構造により成形してもよ
い。また、この発明を実施するボートの大きさはこの実
施例のように８人乗り小型船舶に限定されるものではな
く、広く小型船舶に実施することができる。

【００１９】次に、図５乃至図８に基づいて、本発明に
係る液体バラスト装置としてのウォーターバラスト装置
の第２実施例を説明する。図５は第２実施例に係るボー
トの斜視図、図６は同ボートの正面図、図７は図６に示
す船体中央部のＡ−Ａ線横断面図、図８は図６に示すＢ
−Ｂ線縦断面図である。

【００２０】第２実施例は、バラスト室としてのウォー
ターバラスト室の構造において、前記実施例（第１実施
例）と異なる。即ち、第２実施例に係るウォーターバラ
スト室５は、船体中心線８に沿う前後方向に細長いバラ
スト上面としてのウォーターバラスト上面５０と、該ウ
ォーターバラスト上面５０の左右両縁からそれぞれ船底
７３に向けて立下がったバラスト左右両側面としてのウ
ォーターバラスト左右両側面５１，５２と、該ウォータ
ーバラスト左右両側面５１，５２及び前記ウォーターバ
ラスト上面５０からなる下開き溝の開口部５３に対し、
着脱自在なバラスト底面としてのウォーターバラスト底
面５４とから構成されている。

【００２１】このような構成のウォーターバラスト室５
では、図９に示すように、ウォーターバラスト室５に水
が満たされ、ウォーターバラスト左側面５１と船底７３
と左舷７４の下部が水中に没することにより船として機
能し、一方、ウォーターバラスト右側面５２と船底７３
と右舷７５の下部が水中に没することにより船として機
能し、双胴船のように静止時の安定性を向上させること
ができる。また、静止状態から加速した場合には、前記
ウォーターバラスト室５に前記スポンジ３が充填されて
いるので、あらゆる方向のバラスト水の急激な片寄りを
防止することができる。なお、図９においては、前記ス
ポンジ３の図示を省略している。

【００２２】この第２実施例においても、横断面形状が
略Ｖ字状に構成されたウォーターバラスト底面５４は、
前記ウォーターバラスト左右両側面５１，５２と前記ウ
ォーターバラスト上面５０とからなる下開き溝の開口部
５３に対し、ボルト等の止着手段を介して着脱自在に取
付けることができるようになっている。このような構造
であれば、前記スポンジ３の調整、交換を迅速に行うこ
とができる。なお、前記スポンジ３を前記ウォーターバ
ラスト室５に収容する態様としては、第２実施例のよう
に、ウォーターバラスト室５の輪郭に略等しく加工して
収容してもよいし、ウォーターバラスト室５の前後方向
の後半部のみに収容してもよいし、ウォーターバラスト
室５の両サイドにそれぞれ分割して収容してもよいし、
ウォーターバラスト室５の上下方向の上半部のみに取り
付けてもよい。また、前記ウォーターバラスト底面５４
を、前記ウォーターバラスト左右両側面５１，５２と前
記ウォーターバラスト上面５０とからなる下開き溝の開
口部５３に対し間隙を設けてボルト等で取付けるように
してもよい。このような構成であれば、ウォーターバラ
スト底面５４は船底７３に対して水密性を持たせずに取
り付けることができるため、船体７の製造コストが安価
なものになり、また、間隙から水を短時間に取水するこ
とができるので、迅速な安定性を図ることができる。ま
た、従来のキール部は浅瀬等で磨粍する事が多く、その
場合、手間のかかる修理を必要としたり、最悪の場合に
は船体そのものが使用不能となることもあるが、第１実
施例及び第２実施例のボート１では、前記ウォーターバ
ラスト底面４１，５４と船底７３とは別体であるので、
ウォーターバラスト底面４１，５４のみを交換すること
ができ、迅速かつ、安価に修復することができるという
利点もある。

【００２３】次に、図１０に基づいて、本発明に係る液
体バラスト装置の第３実施例を説明する。この第３実施
例は、前記流動規制部材３を航空機である滑空機の液体
バラスト装置に応用したものである。滑空機には、機体
重量を増やして機速を増やすために主翼１００内に液体
バラスト装置を設けており、この場合、バラスト水の慣
性力による不安定要素を除去するため、従来例ではバラ
ストタンク内に隔璧等を設けていた。これに対し、第３
実施例ではバラストタンク１０１に前記流動規制部材３
を収容することにより液体バラスト装置を構成し、バラ
スト水の急激な移動を緩和するようにしている。また、
第４実施例として、前記流動規制部材３を航空機である
原動機を備えた飛行機の燃料タンクに収容するようにし
てもよい。このような構成においても、燃料である液体
の慣性力による不安定要素を除去することができる。さ
らに、散布する液体を収容する装置等の液体収容装置を
備えた飛行機、ヘリコプター、水上飛行機等の液体収容
装置に前記流動規制部材３を収容すれば、液体の慣性力
による不安定要素を除去することができる。

【００２４】上記第１乃至第４実施例において、流動規
制部材３としてはプラスチックフォームを用いていた
が、このプラスチックフォームの代わり、化学繊維から
なる不織布状のシート部材（商品名 サランロック）を
用いることもできる。該シート部材は、方向性のないラ
ンダムな化学繊維をシート状にして、（圧着しつつ）融
着或いは接着して、化学繊維を絡ませたもので、流動す
る液体に対する抵抗性を具えた気相−固相系複合材料を
構成する。このシート部材も加工が容易であり、バラス
ト室や燃料タンクの輪郭に合わせて、複数枚のシートを
重ねたり切断して加工し、収容する。

【００２５】前記流動規制部材３としては、前記プラス
チックフォームや前記不織布状のシート部材の他、ゴム
のフォーム等がある。要するに、流動する液体に対する
抵抗性を有する気相−固相系複合材料、濾過性能を決定
する因子に言い換えれば、圧力損失の低い気相−固相系
複合材料であればよい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１に記載の液体バラスト装置によ
れば、流動する液体に対する抵抗性を有する気相−固相
系複合材料からなる流動規制部材がバラスト室に収容さ
れているので、静止状態から速度を加速するに従い、取
水／排水口よりバラスト水を排水し、その際、流動する
バラスト水に対する前記流動規制部材の抵抗により、バ
ラスト水の流動が規制されることになり、発進加速時等
におけるバラスト水の急激な片寄りを防ぐことができ
る。またバラスト底面を船体から外すことができるの
で、流動規制部材の交換等が迅速にできることにより、
液体バラスト装置の調整や保守が容易である。さらに前
記バラスト室の上面に対し、間隙を設けてバラスト底面
を取付けているので、取水時間を短縮することができ
る。

【００２７】請求項２に記載の液体バラスト装置によれ
ば、バラスト室に水が満たされ、バラスト左側面と船底
と左舷の下部が水中に没することにより船として機能
し、一方、バラスト右側面と船底と右舷の下部が水中に
没することにより船として機能し、双胴船のように静止
時の安定性を向上させることができる。また、静止状態
から加速した場合には、前記バラスト室に前記流動規制
部材が充填されているので、あらゆる方向のバラスト水
の急激な片寄りを防止することができる。またこのよう
な構造であれば、前記流動規制部材の調整、交換を迅速
に行うことができるし、バラスト底面は船底に対して水
密性を持たせずに取り付けることができるため、船体の
製造コストが安価なものになり、また、間隙から水を短
時間に取水することができるので、迅速な安定性を図る
ことができる。

【００２８】請求項３に記載の液体バラスト装置によれ
ば、前記流動規制部材は連続気泡構造を備えたプラスチ
ックフォームで構成されているので、流動する液体に作
用するプラスチックフォームの抵抗により、液体のあら
ゆる方向の流動が規制されることになる。従って、あら
ゆる方向への液体（例えば、バラスト水）の急激な片寄
りを防止することができるし、このような液体バラスト
装置を低コストで簡単に製造できるとともに、消音性を
備えた液体バラスト装置となる。

【００２９】請求項４に記載の液体バラスト装置によれ
ば、前記流動規制部材を不織布状のシート部材で構成し
たので、流動する液体に対するシート部材の抵抗によ
り、液体のあらゆる方向の流動が規制されることにな
る。従って、あらゆる方向への液体（例えば、バラスト
水）の急激な片寄りを防止することができるし、このよ
うな液体バラスト装置を低コストで簡単に製造できると
ともに、消音性を備えた液体バラスト装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例に係るウォーターバラスト装置を備え
たボートの斜視図である。

【図２】 同ボートの船体中心線に直交する方向の横断
面図である。

【図３】 同ボートの分解斜視図である。

【図４】 流動規制部材を構成するプラスチックフォー
ムの一片を切り取って模式的に示した断面図である。

【図５】 第２実施例に係るボートの斜視図である。

【図６】 同ボートの正面図である。

【図７】 図６に示す船体中央部のＡ−Ａ線横断面図で
ある。

【図８】 図６に示すＢ−Ｂ線縦断面図である。

【図９】 第２実施例に係るボートの作用を説明する説
明図である。

【図１０】 第３実施例に係る滑空機のウォーターバラ
スト装置の斜視説明図である。

【符号の説明】

１ ボート ２ ウォーターバラスト装置 ３ 流動規制部材 ４５ ウォーターバラスト室 ６ 取水／排水口 ７ 船体 ８ 船体中心線 ３０ 気泡 ４０ ウォーターバラスト上面 ４１ ウォーターバラスト底面 ４２ 連通部 ４３ ラム圧孔 ５０ ウォーターバラスト上面 ５１ ウォーターバラスト左側面 ５２ ウォーターバラスト右側面 ５３ 開口部 ５４ ウォーターバラスト底面 ７０ 船首部 ７１ 船尾部 ７２ 原動機取付部 ７３ 船底 ７４ 左舷 ７５ 右舷 １００ 主翼 １０１ バラストタンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B63B 43/06 B63B 39/03 B64C 17/00 B64D 37/06 B60K 15/077

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動する液体に対する抵抗性が具った気
   相−固相系複合材料からなる流動規制部材をバラスト室
   に取容する船の液体バラスト装置であって、前記バラス
   ト室は、船底とその船底に対し着脱自在なバラスト底面
   とから、船体中心線に対する横断面形状が略逆三角形状
   に、かつ、船首部から船尾部にかけて形成されていると
   ともに、船尾部に取水／排水口を設け、 前記バラスト室の上面に対し、間隙を設けてバラスト底
   面を取付けることを特徴とする液体バラスト装置。
2. 【請求項２】 流動する液体に対する抵抗性が具った気
   相−固相系複合材料からなる流動規制部材をバラスト室
   に取容する船の液体バラスト装置であって、前記バラス
   ト室は、船体中心線に沿う前後方向に細長いバラスト上
   面と、該バラスト上面の左右両縁からそれぞれ船底に向
   けて立下がったバラスト左右両側面と、それらのバラス
   ト左右両側面及び前記バラスト上面からなる下開き溝の
   開口部に対し、着脱自在なバラスト底面とから構成され
   ていて、船尾部に取水／排水口を設けるとともに、 前記バラスト底面を前記開口部に対し間隙を設けてボル
   ト等で取付けることを特徴とする液体バラスト装置。
3. 【請求項３】 前記流動規制部材は、連続気泡構造を具
   えたプラスチックフォームであることを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載の液体バラスト装置。
4. 【請求項４】 前記流動規制部材は、不織布状のシート
   部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載の液体バラスト装置。