(57)【要約】【課題】取水ポンプにより加圧した海水を主機関または補助機関に送水する船舶または浮体構造物の海水供給システムを提供する。【解決手段】第１の取水口１１から取水した海水を、取水ポンプ１４で水路を通して主機関２６およびその付属機器２７に送水する。取水ポンプ１４と主機関２６などの間の水路１５には、船底の外方に向かって開口した第２の取水口１２が設けられている。そして、取水ポンプ１４から上記第２の取水口１２までの水路に流れる海水の流量を、上記第２の取水口１２から上記主機関２６または補助機関２７までの水路に流れる海水の流量よりも大きくする。これにより、取水ポンプ１４で加圧された海水を、取水ポンプ１４と主機関２６との間の通路１５に設けられた第２の取水口１２において、一旦減圧することができる。そして、減圧した状態でその海水を主機関２６などに供給することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船底部の第１の取水口より取水した海水を、取水ポンプが介設された水路を通して、主機関およびその付属機器に供給する船舶または浮体構造物の海水供給システムにおいて、
上記水路で、上記取水ポンプと上記主機関およびその付属機器との間に、外部に開口した第２の取水口を設け、
上記取水ポンプから上記第２の取水口までの水路に流れる海水の流量を、上記第２の取水口から上記主機関およびその付属機器までの水路に流れる海水の流量より大きくした船舶または浮体構造物の海水供給システム。
【請求項２】
上記第１の取水口と上記取水ポンプとの間の水路には、取水した海水を清浄化する海水清浄化装置が設けられた請求項１に記載の船舶または浮体構造物の海水供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は船舶または浮体構造物の海水供給システム、詳しくは取水した海水をディーゼル機関などの主機関などにおいて冷却水として使用する船舶などの海水供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の主機関（ディーゼル機関など）およびその付属機器では、水冷するための冷却水が必要である。その冷却水として海水を使用している。図６に示すように、従来の船舶１０では、船底に設けられた取水口１１から海水を取水している。そして、取水ポンプ１４を用いて、その取水した海水を上記主機関２６およびその付属機器２７などに供給し、その海水を主機関２６およびその付属機器２７用の冷却水として使用している。
【０００３】
しかし、取水する海水には、クラゲまたはごみなどの異物が含まれている。そのクラゲなどが含まれた海水を、主機関またはその付属機器にそのまま供給すると、その主機関などにそのクラゲなどが詰まってしまい、それらの運転に支障を来す。したがって、主機関などにおいて冷却水として使用する場合には、取水した海水からクラゲなどを除去する必要がある。
例えば、特許文献１には、取水した海水からクラゲを分離除去して、その海水を主機関用の冷却水として使用する方法が開示されている。すなわち、取水した海水に含まれるクラゲを破砕、撹拌、混合して微細化した後、自動逆洗装置によりクラゲ微細片を分離除去する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記クラゲの問題を解決するには、例えば、取水口に金網を配設するなどが必要である。また、主機関などでは大量の冷却水を必要とする。
しかし、金網の網目の大きさを小さくすれば、その金網にクラゲにより目詰まりが発生してしまい、取水量の確保が困難になる。また、取水口の取付箇所を増やして取水量を増やす方法もあるが、その船底が湾曲した形状により、取水口の開口面積を確保するのが困難である。
また、取水した海水を、水路を通して主機関またはその付属機器に、取水ポンプにより供給している。しかし、その取水ポンプにより大量に海水を供給するため、取水ポンプの加圧力が高められる。これにより、主機関側で海水の圧力が高くなってしまい、主機関などにおいて、その加圧された状態で海水をそのまま使用するのが困難となる。また、主機関などにおいて、シールが強化された水路などを準備する必要がある。
【０００６】
この発明は、上記問題を解決するためになされたもので、支障が生じないように海水を主機関またはその付属機器に供給し、その海水を冷却水として使用する船舶または浮体構造物の海水供給システムを提供することを目的とする。
また、この発明は、海水に含まれるクラゲまたは異物を除去し、清浄化した海水を主機関などに供給する船舶または浮体構造物の海水供給システム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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、船底部の第１の取水口より取水した海水を、取水ポンプが介設された水路を通して、主機関およびその付属機器に供給する船舶または浮体構造物の海水供給システムにおいて、上記水路で、上記取水ポンプと上記主機関およびその付属機器との間に、外部に開口した第２の取水口を設け、上記取水ポンプから上記第２の取水口までの水路に流れる海水の流量を、上記第２の取水口から上記主機関およびその付属機器までの水路に流れる海水の流量より大きくした船舶または浮体構造物の海水供給システムである。
本願発明に係る船舶の種類は限定されない。例えば、貨物船、フェリー、客船、小形船舶などが挙げられる。
また、本願発明は、船舶に限られず、浮体構造物にも適用することができる。浮体構造物とは、主機関およびスクリューが無い非自航式の構造物である。非自航式の浮体構造物は、主機関の代わりに発電機関などの水冷の機器を備えている。その発電機関などに海水を供給する場合にも使用することができる。
海水を取水する第１の取水口の開口部（所定容積の空間）の大きさは限定されない。また、第１の取水口の開口部の取付位置・場所は限定されない。また、第１の取水口の開口部には、クラゲなどが入り込まないように金網などが設けられてもよい。その金網に複数個の貫通孔を設けてもよい。
第２の取水口（所定容積の空間）は、第１の取水口と同様に、その開口部の大きさは限定されない。また、第２の取水口は、船底部であればその形成位置は限定されない。
さらに、取水ポンプの形式は限定されず、例えば、渦巻き式ポンプが使用される。また取水ポンプにより主機関などに供給する海水の供給量は限定されない。
さらに、取水した海水を主機関などに供給する水路の径の大きさおよび長さは限定されない。また、水路を形成するパイプなどにおいてその素材も限定されない。
【０００８】
請求項１に記載の船舶または浮体構造物の海水供給システムにあっては、第１の取水口から取水した海水を取水ポンプで水路を通して主機関またはその付属機器に供給する。取水ポンプと主機関との間の水路には、船底の外方に向かって開口した第２の取水口が設けられている。そして、取水ポンプから上記第２の取水口までの水路に流れる海水の流量（単位時間当たりの流量）を、上記第２の取水口から上記主機関またはその付属機器までの水路に流れる海水の流量（単位時間当たりの流量）よりも大きくする。例えば、第２の取水口より上流のパイプの管径を下流のそれより大きくする。これにより、取水ポンプにて加圧された海水を、取水ポンプと主機関との間に設けられた第２の取水口において一旦減圧することができる。そして、減圧した状態でその海水を主機関などに供給することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記第１の取水口と上記取水ポンプとの間の水路には、取水した海水を清浄化する海水清浄化装置が設けられた請求項１に記載の船舶または浮体構造物の海水供給システムである。
海水清浄化装置とは、例えば、取水した海水に含まれるごみなどの異物を除去する装置である。または、海水に混入したクラゲを除去する装置である。
海水清浄化装置としては、例えば、こし器本体を備えたものまたは破砕ポンプなどが挙げられる。
【００１０】
請求項２に記載の船舶または浮体構造物の海水供給システムにあっては、海水清浄化装置により第１の取水口で取水した海水に含まれるクラゲまたはごみなどの異物を除去することができる。
また、第１の取水口と取水ポンプとの間の水路に、海水清浄化装置を配設することにより、取水した海水を清浄化した状態で取水ポンプに送り込むので、異物の進入により取水ポンプを消耗させることがなくなる。
【００１１】
また、本願発明に係る海水供給システムは、上記請求項１，２に加え、第２の取水口に設けられ、この第２の取水口内の海水の圧力を検知する圧力検知センサと、その圧力検知センサで検知されたその海水の圧力に基づいて、渦巻き式の取水ポンプを駆動する可変モータ部の回転力を調整する制御装置とを備えることができる。
これにより、第２の取水口内の圧力を検知しながら、取水ポンプの供給量を制御することにより、第２の取水口内の圧力を調整することができる。
【００１２】
さらに、本願発明に係る海水供給システムは、上記請求項１，２に加え、第２の取水口に設けられ、この第２の取水口内の海水の圧力を検知する圧力検知センサと、その圧力検知センサで検知されたその海水の圧力に基づいて、第２の取水口の開口部に設けられたスライド蓋をアクチュエータによりスライドさせて、第２の取水口の開口面積を調整する制御装置とを備えることができる。
これにより、第２の取水口内の圧力を検知しながら、第２の取水口の開口面積を制御することにより、第２の取水口内の圧力を調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、第１の取水口から取水した海水を、取水ポンプで水路を通して主機関またはその付属機器に供給する。取水ポンプと主機関とを連結する水路の途中には、船底の外方に向かって開口した第２の取水口が設けられている。また、取水ポンプから上記第２の取水口までの水路を流れる海水の流量（単位時間当たりの流量）を、上記第２の取水口から上記主機関またはその付属機器までの水路を流れる海水の流量（単位時間当たりの流量）よりも大きくする。これにより、第１の取水口より取水した海水は、ポンプと主機関などとの間の水路に設けられた第２の取水口の容積が拡大した空間により一旦減圧される。すなわち、取水ポンプにて加圧された海水は、第２の取水口によりその一部が流出することにより減圧される。そして、減圧した状態で海水を主機関などに供給することができる。この結果、主機関などにおいて、船底から取水した海水を何の困難を伴わずに冷却水として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。図１〜図５はこの発明の一実施例に係る海水供給システムを示している。
【実施例１】
【００１５】
以下、この発明の実施例１を、図１〜図５を参照して説明する。
まず、図１を参照して、船舶または浮体構造物の海水供給システム１０の全体構成について説明する。本実施例では、貨物庫を備えた貨物船１０を例とする。本実施例に係る貨物船１０は、船体内に貨物を貯蔵する貨物庫を備えている。また、船上部に操舵室および居住室などを有している。
また、貨物船１０は、船底に近い部分に貨物船１０を推進させるための機関室を備えている。その機関室内には、その貨物船１０を駆動走行するための駆動用のディーゼル機関２６が設けられている。そのディーゼル機関２６は船舶推進用のスクリューと連結している。また、機関室は、発電機などのディーゼル機関２６に付属する付属機器を有している。ディーゼル機関２６およびその付属機器２７は水冷構造であり、それ自体を水冷する冷却水が必要である。
【００１６】
そして、機関室２０の下方の船底部には海水を取水するための第１の取水口１１が設けられている。その第１の取水口１１は、図２に示すように、船底の外方に向かって開口した矩形の開口部を備えている。また、その開口部を底面として、船内に向け直方体の形状を有する空間が画成されている。その空間の大きさは必要とする冷却水の量に応じて設定されている。
また、上記開口部には、複数個の格子状の貫通孔２５を備えた金網１９が設けられている。金網１９は、その開口部の周囲において、ボルト・ナット２８により船体に固定されている。なお、その金網１９の貫通孔２５の大きさは、貨物船１０の船体の大きさ、主機関２６などで使用する冷却水の必要量などに応じて適宜決定される。そして、第１の弁１６を介して、上記第１の取水口１１の一側面から取水ポンプ１４に向けて海水を供給する水路（パイプ）１５が形成されている。
【００１７】
図１に示すように、第１の取水口１１と取水ポンプ１４との間の水路１５には、海水清浄化装置１３が配設されている。その海水清浄化装置１３は、例えば、図４（ａ）に示すように、切り替えコック３０により、複数個のこし器３４などを切り替えるものである。具体的には、こし器３４は、図４（ｂ）に示すように、箱形のこし器本体３１と、そのこし器本体の中に挿入された金網かご３２と、こし器本体３１上に被せられる蓋３３とを有している。そして、海水清浄装置１３は、２つのこし器３４を平行に並べて配設し、それらの上流部に切り替えコック３０を設け、それらを水路１５上に設けたものである。
上記海水清浄化装置１３は、こし器本体３１の中に設けられた金網かご３２のなかに海水を取り込むように設けられたものである。図４（ｃ）に示すように、金網かご３２に取り込んだ水を、こし器本体３１を通してその外に流出させる。すると、海水に含まれるクラゲや異物は、こし器本体３１のなかに設けられた金網かご３２に取り込まれ、そのこし器本体３１から流出する海水は清浄化される。
【００１８】
なお、海水清浄化装置１３は、切り替えコック３０を備えた複数個のこし器３４を有している。例えば、あるこし器３４がごみなどで詰まった場合には、切り替えコック３０（三方弁）により、詰まっていない別のこし器３４に切り替えることができる。これにより、清浄化装置１３を常時運転することができ、取水ポンプ１４も停止することなく、常時運転することができる。
【００１９】
次に、海水清浄化装置１３を通して清浄化した海水を、加圧して機関室のディーゼル機関２６などに供給する取水ポンプ１４が設けられる。取水ポンプ１４は、例えば、渦巻き式ポンプである。その渦巻き式ポンプにより、海水は加圧されて主機関２６またはその付属機器２７に供給される。
なお、本実施例では、海水清浄化装置１３の下流側に取水ポンプ１４が設けられている。これにより、清浄化された海水を取水ポンプ１４に供給することができ、その取水ポンプ１４にクラゲなどが詰まらず傷まない。なお、海水清浄化装置１３でクラゲまたは異物を除去できなかった海水を、取水ポンプ１４で除去できるような機構をその取水ポンプ１４に設けることもできる。
【００２０】
図３に示すように、上記取水ポンプ１４から下記の第２の取水口１２に向け、第２の弁１７を介して、海水を流す水路（パイプ）１５が設けられている。そして、船底部には、上記取水ポンプ１４と上記ディーゼル機関２６との間の水路１５に第２の取水口１２が配設されている。その第２の取水口１２は、その船底部の外方に開口した開口部を有している（水路１５と外部とを連通している）。また、上記第１の取水口１１と同様に、その開口部を底面として、船内に向かって画成された空間を備えている。なお、その空間の大きさは海水の必要供給量により決定される。また、第２の取水口１２の開口部には、第１の取水口１１と同様に格子状に形成された複数個の貫通孔２５を有する金網１９が配設されている。
そして、その第２の取水口１２から主機関２６およびその付属機器２７まで供給する水路１５が配設されている。また、その水路（パイプ）１５には第３の弁１８が設けられている。
これにより、第１の取水口１１から取水した海水を、取水ポンプ１４で加圧して、上記水路１５を通して上記ディーゼル機関２６などに供給する船舶の海水供給システムとすることができる。
【００２１】
次に、海水の取水方法について説明する。
まず、図２に示すように、船底部に設けた第１の取水口１１より海水を取り込む。このとき、第１の取水口１１の開口部に設けられた貫通孔２５を有する格子状の金網１９により、大量のクラゲまたは大きなごみが第１の取水口１１に入り込まないよう防止している。
次いで、第１の弁１６を開放して、取水ポンプ１４を稼働する。これにより、第１の取水口１１から取水した海水は、海水清浄化装置１３に供給される。海水は、海水清浄化装置１３のこし器本体３１に供給され、そのこし器本体３１の内部に設けられた金網１９により、海水に含まれるごみまたは異物などが取り込まれ、その海水が清浄化される。
この後、清浄化した海水は、取水ポンプ１４により水路１５を通して第２の取水口１２の方向に供給される。
【００２２】
第２の取水口１２に供給された海水は、さらに開放させた第２の弁１７、水路１５を通して、ディーゼル機関２６などに供給される。そして、取水ポンプ１４から上記第２の取水口１２までの水路１５ａに流れる海水の流量（単位時間当たりの流量）を、上記第２の取水口１２から上記主機関２６およびその付属機器２７までの水路１５ｂに流れる海水の流量（単位時間当たりの流量）よりも大きくする。また、第２の取水口より上流のパイプ１５ｂの管径を下流のパイプ１５ａより大きくする。そして、第２の取水口１２から海水の一部を流出しながら、残りの海水を主機関２６などに供給する。
【００２３】
具体的には、図３に示すように、取水ポンプ１４から第２の取水口までの水路１５ａに流れる流量をＡｍ３／ｈとし、第２の取水口１２から主機関２６までの水路１５ｂに流れる流量をＢｍ３／ｈとする。そして、流量の関係をＡ＞Ｂとする。すると、第２の取水口１２からＡ−Ｂの量の海水が第２の取水口１２から流出する。このとき、第２の取水口１２内の圧力は船外の海水の圧力よりも大きくなっている。よって、第２の取水口１２から海水を吸引することはない。これにより、取水ポンプ１４で加圧された海水は、この第２の取水口１２において一旦減圧される。この後、減圧された状態で海水は主機関２６およびその付属機器２７に供給される。
この結果、取水ポンプ１４により加圧した海水を減圧した状態で主機関２６などに供給するので、主機関２６およびその付属機器２７などにおいてその供給された海水を冷却水として使用する場合に支障が生じない。
なお、本願発明は、船舶に限られず浮体構造物にも適用することができる。浮体構造物とは、主機関およびスクリューが無い非自航式の構造物である。非自航式の浮体構造物は、主機関の代わりに発電機関などの水冷の機器を備えている。その発電機関などに海水を供給する場合にも使用することができる。
【００２４】
次に、図５（ａ）に示すように、第２の取水口１２には圧力検知センサ３６が取り付けられている。また、渦巻き式の取水ポンプ１４には、揚水力（加圧力）を可変にする可変モータ３７が設けられている。そして、圧力検知センサ３６で第２の取水口１２内の圧力を検知しながら、制御盤３５を通して、可変モータ３７の回転数を制御する。これにより、第２の取水口１２内の圧力を調整することができる。
例えば、圧力検知センサ３６で検知された第２の取水口１２内の圧力が一定圧力よりも高い場合には、制御盤３５に設けられた制御装置により、渦巻き式の取水ポンプ１４の可変モータ３７の回転数を落とす。これにより、取水ポンプ１４から第２の取水口１２までの水路１５に流れる海水の流量を減らすことができる。そして、第２の取水口１２の圧力を、減ずることができるとともに、一定の圧力に保つことができる。
【００２５】
次に、図５（ｂ）に示すように、第２の取水口１２には圧力検知センサ３６が取り付けられている。また、第２の取水口１２の開口部には、スライド式の蓋３８が設けられている。そして、圧力検知センサ３６で第２の取水口１２内の圧力を検知しながら、制御盤３５を通して、スライド式の蓋３８をアクチュエータ（図示せず）によりスライドして、第２の取水口１２の開口部の面積を変更する。これにより、第２の取水口１２内の圧力を調整することができる。
例えば、圧力検知センサ３６で検知された第２の取水口１２内の圧力が一定圧力よりも高い場合には、制御盤３５に設けられた制御装置により、アクチュエータを駆動させ、スライド蓋３８を開口部の面積を増やすようにスライドさせる。このとき、取水ポンプ１４から第２の取水口１２までの水路１５に流れる海水の流量は一定である。開口部の面積を増やせば、第２の取水口１２から排出する海水の量が増える。これにより、第２の取水口１２の圧力を、減ずることができるとともに、一定の圧力に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施例１に係る船舶または浮体構造物の海水供給システムの構成を示す断面図である。
【図２】この発明の実施例１に係る第１の取水口の構成を示し、（ａ）はその底面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図３】この発明の実施例１に係る第２の取水口の構成を示す断面図である。
【図４】この発明の実施例１に係る海水清浄化装置の構成を示し、（ａ）は海水清浄化装置の全体の構成を示す平面図である。（ｂ）はこし器の具体的な内部構造を示す断面図である。（ｃ）はこし器の平面図である。
【図５】この発明の実施例１に係る第２の取水口の構成を示す断面図である。（ａ）は取水ポンプに可変モータを配設した構成を示す断面図である。（ｂ）は、第２の取水口の開口部にスライド式の蓋を配設した構成を示す断面図である。
【図６】従来に係る船舶または浮体構造物の海水供給システムの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  船舶、
１１  第１の取水口、
１２  第２の取水口、
１３  海水清浄化装置、
１４  取水ポンプ、
１５  水路、
２６  主機関、
２７  付属機器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008105503.tif 000005
【図４】
2008105503.tif 000006
【図５】
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【図６】
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