(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の主機関から導かれる高温の排気ガスの第１排出流路の途中に介装された放熱器が、上記船舶のバラストタンク内に配設されるとともに、上記高温の排気ガスの排出手段として上記主機関から直接煙突へ向かう第２排出流路も設けられており、上記第１排出流路に介装された第１バルブと上記第２排出流路に介装された第２バルブとの切替え制御を上記バラストタンク内に設けられた水温センサからの検出信号に応じて行う水温制御系が設けられたことを特徴とする、船舶用バラスト水殺菌装置。
【請求項２】
上記放熱器が、上記バラストタンクの底部内に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の船舶用バラスト水殺菌装置。
【請求項３】
船舶の主機関から排出される高温の排気ガスとの熱交換により１次冷却水の加熱を行う第１熱交換器と、同第１熱交換器で加熱された１次冷却水によりバラストポンプからのバラスト水を熱交換によって加熱する第２熱交換器とを備え、同第２熱交換器を経由してバラストタンクへ到るバラスト水の加熱殺菌を行うべく、上記第１熱交換器における１次冷却水の水温および上記第２熱交換器から排出されるバラスト水の水温をそれぞれ検出する水温センサが設けられて、同水温センサからの各検出信号に応じ、上記主機関から煙突へ到る排気管に介装されたバルブの開度制御と上記主機関から上記第１熱交換器を経由して煙突へ到る排気管に介装されたバルブの開度制御とを行う水温制御系が設けられたことを特徴とする、船舶用バラスト水殺菌装置。
【請求項４】
上記主機関が、ガスタービンであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の船舶用バラスト水殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶のバラスト水について殺菌を行うための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、積荷が少ない状態の船舶は、プロペラ没水深度を確保する等の必要性から、出港前にバラスト水の注水を行う。逆に港内で積荷をする場合には、バラスト水の排出を行なう。ところで、環境の異なるＡ港とＢ港との間を往復する船舶によりバラスト水の注排水が行われると、バラスト水に含まれる微生物の差異により沿岸生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されている。
そこで現在は、洋上でバラスト水の交換が行われている。このバラスト水交換の方法としては、各バラストタンクについて順々に排水・注水する方法と、タンクに多量の海水を注水して溢れさせる方法とがある。しかし、前者の方法では、船舶の安全に必要な復原性、荷重の均等性、プロペラ没水深度、前方視界等を常に満足させるため極めて繁雑な操作が必要なばかりでなく、波浪による船体運動とバラスト水とが同調してスロッシングと呼ばれる危険な現象を発生する恐れがある。また、後者の方法では、タンク圧の上昇、溢水による甲板上の作業性の悪化、タンク容量の数倍の注水を行うことによる多額の燃料費等の問題がある。その他、バラスト水を直接殺菌する方法については、費用の問題や薬剤による環境影響の問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の技術の問題点に鑑みて、本発明は、船舶の主機関から排出される高温の排気ガスを利用することにより、バラスト水の殺菌を適切に、かつ安価に行えるようにして、港でのバラスト水の注排水に伴う環境の保全に十分に寄与しうる船舶用バラスト水殺菌装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明の船舶用バラスト水殺菌装置は、船舶の主機関から導かれる高温の排気ガスの第１排出流路の途中に介装された放熱器が、上記船舶のバラストタンク内に配設されるとともに、上記高温の排気ガスの排出手段として上記主機関から直接煙突へ向かう第２排出流路も設けられており、上記第１排出流路に介装された第１バルブと上記第２排出流路に介装された第２バルブとの切替え制御を上記バラストタンク内に設けられた水温センサからの検出信号に応じて行う水温制御系が設けられたことを特徴としている。
【０００５】
また本発明の船舶用バラスト水殺菌装置は、上記放熱器が、上記バラストタンクの底部内に設けられていることを特徴としている。
【０００６】
さらに本発明の船舶用バラスト水殺菌装置は、船舶の主機関から排出される高温の排気ガスとの熱交換により１次冷却水の加熱を行う第１熱交換器と、同第１熱交換器で加熱された１次冷却水によりバラストポンプからのバラスト水を熱交換によって加熱する第２熱交換器とを備え、同第２熱交換器を経由してバラストタンクへ到るバラスト水の加熱殺菌を行うべく、上記第１熱交換器における１次冷却水の水温および上記第２熱交換器から排出されるバラスト水の水温をそれぞれ検出する水温センサが設けられて、同水温センサからの各検出信号に応じ、上記主機関から煙突へ到る排気管に介装されたバルブの開度制御と上記主機関から上記第１熱交換器を経由して煙突へ到る排気管に介装されたバルブの開度制御とを行う水温制御系が設けられたことを特徴としている。
【０００７】
また本発明の船舶用バラスト水殺菌装置では、上記主機関がガスタービンであることを特徴としている。
【０００８】
上述の本発明の船舶用バラスト水殺菌装置では、主機関から排出される高温の排気ガスを利用して、バラストタンク内のバラスト水またはバラストタンクへ導入されるバラスト水の加熱が、熱交換手段および水温制御系を介し適切に、かつ、安価に行われるようになるので、例えばバラスト水を８分間４０°Ｃ以上（あるいは３分間４５°以上）に保つことにより、同バラスト水についての殺菌を的確に行うことが可能となり、港でのバラスト水の注排水に伴う沿岸生態系への悪影響が未然に防止されるようになる。
【０００９】
そして、上記熱交換手段として、バラストタンク内に、上記排気ガスの排出流路の途中に介装された放熱器が装備されているので、簡素な手段で常時適切にバラスト水を加熱することが可能となり、特に上記放熱器をバラストタンクの底部付近に配設すれば、バラスト水の対流作用を生じて、同バラスト水を順次効率よく加熱殺菌することができる。
【００１０】
また、外水を吸引するバラストポンプからバラストタンクへ到るバラスト給水系の途中に熱交換器が設けられて、同熱交換器を経由する排気ガスによりバラスト水の加熱が行われる場合は、水温制御系によるバラスト水の水温管理と相まって、バラストタンク内へ注入する前に、予め適切にバラスト水の加熱殺菌を行うことが可能になる。
【００１１】
特に、主機関がガスタービンとして設けられ、同ガスタービンから排出される著しく高温の排気ガスについては、１次冷却水により第１次熱交換器で熱交換が行われ、これにより加熱された１次冷却水で第２熱交換器によりバラストポンプからのバラスト水の加熱が行われるようになっていると、バラスト水の加熱が効率よく的確に行われるようになり、熱交換器の形態および船内配置も適切に設定されるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施形態について説明すると、図１は本発明の第１実施形態としての船舶用バラスト水殺菌装置を模式的に示す船体横断面図、図２は本発明の第２実施形態としての船舶用バラスト水殺菌装置を模式的に示す船体縦断面図である。
【００１３】
まず本発明の第１実施形態について説明すると、図１に示すように、船体の両側部における各バラストタンク１ａ，１ｂのバラスト水が、図示しないバラストポンプにより船外から補給されるようになっている。
【００１４】
そして、各バラストタンク１ａ，１ｂ内にはガスタービンあるいはディーゼルエンジンとしての主機関２から排出されれる高温の排気ガスの排出流路２ａ，２ｂの途中に介装された放熱器３ａ，３ｂが設置されている。なお、排気ガスの排出流路として、主機関２から直接煙突６へ向かう排出流路２ｃも設けられている。
【００１５】
また、各バラストタンク１ａ，１ｂ内に設置された水温センサ４ａ，４ｂからの検出信号に基き、各バラストタンク１ａ，１ｂ内のバラスト水の殺菌のための水温管理が、水温制御系５によって自動的に行われるようになっている。すなわち、主機関２からの排気ガスの各排出流路２ａ，２ｂ，２ｃに、水温制御系５からの制御信号により開閉制御もしくは開度制御されるバルブ７ａ，７ｂ，７ｃが設けられている。
【００１６】
上述の構成により、出航時には主機関２からの排気ガスが十分に高温になるまでの間、バルブ７ｃのみ開き、他のバルブ７ａ，７ｂは閉じておくように、水温制御系５によって自動制御される。
【００１７】
そして、排気ガスが所要の高温度に達すると、水温制御系５がバルブ７ａを開き、他のバルブ７ｂ，７ｃを閉じることにより、放熱器３ａによって左舷バラストタンク１ａ内のバラスト水が加熱され、８分間４０°Ｃ以上（あるいは３分間４５°以上）の保持により殺菌処理が施される。
【００１８】
次に水温制御系５によりバルブ７ｂが開かれ、他のバルブ７ａ，７ｃは閉じることにより、右舷バラストタンク１ｂ内のバラスト水が放熱器３ｂによって加熱され、同様に８分間４０°Ｃ以上の保持により殺菌処理が施される。
【００１９】
このようにして、各バラストタンク１ａ，１ｂのバラスト水について殺菌処理が完了すると、水温制御系５は中央のバルブ７ｃを開き、他のバルブ７ａ，７ｂは閉じて、この船舶は通常の巡航状態に保たれる。
なお、左右のバラストタンク１ａ，１ｂにおける殺菌済みのバラスト水を船首尾部の各バラストタンクへ供給できるようにすることも可能である。
【００２０】
上述のように、本実施形態の船舶用バラスト水殺菌装置では、主機関２から排出される高温の排気ガスを利用して、バラストタンク１ａ，１ｂ内のバラスト水の加熱が、熱交換手段としての放熱器３ａ，３ｂおよび水温制御系５を介し適切に、かつ、安価に行われるようになるので、同バラスト水についての殺菌を的確に行うことが可能となり、港でのバラスト水の注排水に伴う沿岸生態系への悪影響が未然に防止されるようになる。
【００２１】
そして、バラストタンク１ａ，１ｂ内に、排気ガスの排出流路の途中に介装された放熱器３ａ，３ｂが装備されているので、簡素な手段で常時適切にバラスト水を加熱することが可能となり、特に放熱器３ａ，３ｂをバラストタンク１ａ，１ｂの底部付近に配設することにより、バラスト水の対流作用を生じて、同バラスト水を順次効率よく加熱殺菌することができる。
【００２２】
次に本発明の第２実施形態としての船舶用バラスト水殺菌装置について説明すると、図２に示すように、船首部および船尾部にそれぞれバラストタンク11，12を有する船舶において、主機関としてのガスタービン13により駆動され発電する発電機14と、同発電機14により充電されるバッテリー15と、同バッテリー15からの電力により作動してプロペラ16を駆動するモーター17とが設けられており、さらに各バラストタンク11, 12に、バラスト給水系に設けられた熱交換器20を介してバラスト水を供給するバラストポンプ18が、外水吸引管18ａを通じてバラスト水を吸引しうるように設けられている。モーター17への電力供給は、ガスタービン13の定格運動状態の場合などには、発電機14から直接行われるようにしてもよい。
【００２３】
なお、バラストポンプ18を駆動するモーター19にも、要すれば後述の水温制御系21による制御を受けながら、バッテリー15から電力の供給が行われるようになっている。
【００２４】
熱交換器20は、主機関としてのガスタービン13の排気系に介装された１次冷却水による排気ガスとの熱交換のための第１熱交換器20ａと、同熱交換器20ａで加熱された１次冷却水によりバラストポンプ18からのバラスト水を熱交換によって加熱する第２熱交換器20ｂとを備えて構成されている。
【００２５】
そして、水温制御系21は、第１熱交換器20ａにおける１次冷却水の水温および第２熱交換器20ｂから排出されるバラスト水の水温をそれぞれ検出する水温センサ22からの各検出信号に応じて、ガスタービン13から煙突23へ到る排気管に介装されたバルブ24の開度制御と、ガスタービン13から第１熱交換器20ａを経由して煙突23へ到る排気管に介装されたバルブ25の開度制御とを行うように構成されており、このようにして第２熱交換器20ｂを経由するバラスト水は８分間４０°Ｃ以上の加熱処理を施されるようになっている。
【００２６】
なお、船首部のバラストタンク11および船尾部のバラストタンク12へのバラスト水の振り分けは、バルブ26, 27の制御により行われる。
【００２７】
上述の第２実施形態の場合も、主機関としてのガスタービン13から排出される高温の排気ガスを利用して、バラストタンク11，12へ導入されるバラスト水の加熱が、熱交換器20および水温制御系21を介し適切に行われるようになるので、バラスト水を８分間４０°Ｃ以上（あるいは３分間４５°以上）に保つことにより、同バラスト水についての殺菌を的確に行うことが可能となり、港でのバラスト水の注排水に伴う沿岸生態系への悪影響が未然に防止される。
【００２８】
そして、外水を吸引するバラストポンプ18から各バラストタンク11, 12へ到るバラスト給水系の途中に熱交換器20が設けられて、同熱交換器20を経由する排気ガスによりバラスト水の加熱が行われるので、水温制御系21によるバラスト水の水温管理と相まって、バラストタンク11, 12内へ注入する前に、予め適切にバラスト水の加熱殺菌を行うことが可能になる。
【００２９】
特に、主機関がガスタービン13として設けられ、同ガスタービン13から排出される著しく高温（約６００°Ｃ）の排気ガスについては、１次冷却水により第１次熱交換器20ａで熱交換が行われ、これにより加熱された１次冷却水で第２熱交換器20ｂによりバラストポンプ18からのバラスト水の加熱が行われるようになっているので、バラスト水の加熱が効率よく的確に行われるようになり、各熱交換器20ａ，20ｂの形態および船内配置も適切に設定されるようになる。
【００３０】
なお、この第２実施形態の船舶用バラスト水殺菌装置において、ガスタービン13の代わりにディーゼルエンジンを用いてもよく、また前述の第１実施形態のバラスト水殺菌装置を併設するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の船舶用バラスト水殺菌装置によれば次のような効果が得られる。
(1) 主機関から排出される高温の排気ガスを利用して、バラストタンク内のバラスト水またはバラストタンクへ導入されるバラスト水の加熱が、熱交換手段および水温制御系を介し適切に、かつ、安価に行われるようになるので、例えばバラスト水を８分間４０°Ｃ以上（あるいは３分間４５°以上）に保つことにより、同バラスト水についての殺菌を的確に行うことが可能となり、港でのバラスト水の注排水に伴う沿岸生態系への悪影響が未然に防止されるようになる。
(2) 上記熱交換手段として、バラストタンク内に、上記排気ガスの排出流路の途中に介装された放熱器が装備されているので、簡素な手段で常時適切にバラスト水を加熱することが可能となり、特に上記放熱器をバラストタンクの底部付近に配設することにより、バラスト水の対流作用を生じて、同バラスト水を順次効率よく加熱殺菌することができる。
(3) 外水を吸引するバラストポンプからバラストタンクへ到るバラスト給水系の途中に熱交換器が設けられて、同熱交換器を経由する排気ガスによりバラスト水の加熱が行われる場合は、水温制御系によるバラスト水の水温管理と相まって、バラストタンク内へ注入する前に、予め適切にバラスト水の加熱殺菌を行うことが可能になる。
(4) 特に、主機関がガスタービンとして設けられ、同ガスタービンから排出される著しく高温の排気ガスについては、１次冷却水により第１次熱交換器で熱交換が行われ、これにより加熱された１次冷却水で第２熱交換器によりバラストポンプからのバラスト水の加熱が行われるようになっていると、バラスト水の加熱が効率よく的確に行われるようになり、熱交換器の形態および船内配置も適切に設定されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態としての船舶用バラスト水殺菌装置を模式的に示す船体横断面図である。
【図２】  本発明の第２実施形態としての船舶用バラスト水殺菌装置を模式的に示す船体縦断面図である。
【符号の説明】
１  主機関
１ａ，１ｂ  バラストタンク
２ａ，２ｂ，２ｃ  排気ガス排出流路
３ａ，３ｂ  放熱器
４ａ，４ｂ  水温センサ
５  水温制御系
６  煙突
７ａ，７ｂ，７ｃ  バルブ
11, 12  バラストタンク
13  ガスタービン
14  発電機
15  バッテリー
16  プロペラ
17  モーター
18  バラストポンプ
18ａ  外水吸引管
19  モーター
20  熱交換器
20ａ  第１熱交換器
20ｂ  第２熱交換器
21  水温制御系
22  水温センサ
23  煙突
24〜27  バルブ
【図１】
0003660984.tif 000002
【図２】
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