(57)【要約】【課題】海生生物を容易に掻き出すことができる船舶用海水吸込装置を提供する。【解決手段】開口端２２を有し、船底に設けられた貫通孔に配置され、海水を取り込む吸込部２と、吸込部の先端に着脱自在に固定され、海水が通る吸込孔４を設けられた吸込面３と、吸込面を吸込部に着脱自在に固定する固定手段６とを備え、吸込部の開口端は、吸込面の縁を嵌め入れるように収納する嵌入れ収納部２１を有する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口端を有し、船底に設けられた貫通孔に配置されて海水を取り込む吸込部と、
前記吸込部の開口端に着脱自在に固定され、前記海水が通る吸込孔を設けられた吸込面と、
前記吸込面を前記吸込部に着脱自在に固定する固定手段とを備え、
前記吸込部の開口端は、前記吸込面の縁を嵌め入れるように収納する嵌入れ収納部を有する、船舶用海水吸込装置。
【請求項２】
前記嵌入れ収納部は前記開口縁に沿うように部分的に形成され、前記固定手段は、前記嵌入れ収納部が形成されていない開口端の部分において、前記吸込面を吸込部に固定する、請求項１に記載の船舶用海水吸込装置。
【請求項３】
前記嵌入れ収納部の外面と、前記吸込面の外面とは共通の同一面を形成する、請求項１または２に記載の船舶用海水吸込装置。
【請求項４】
前記固定手段がＯリングを配されたねじを備える、請求項１〜３のいずれかに記載の船舶用海水吸込装置。
【請求項５】
前記固定手段が、頭部のテーパ面にＯリングを嵌め込むための環状凹部を有する皿ねじを備える、請求項１〜３のいずれかに記載の船舶用海水吸込装置。
【請求項６】
前記固定手段は、前記船舶用海水吸込装置本体と同じ材質で形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の船舶用海水吸込装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶用海水吸込装置（キングストン）に関し、なかでも海生生物の繁殖があっても復旧が容易な船舶用海水吸込装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９に、従来の船舶用海水吸込装置を備える船舶の一部を示す。船底１０９に取り付けられた船舶用海水吸込装置１１１は、航行中に、船舶を推進させるディーゼルエンジン等の内燃機関１１３を冷却するために海水を吸い込む。吸い込まれた海水は、海水こし器１１２を経てポンプによって加圧されて、スクリュー１１４を回転させる内燃機関１１３に送り込まれる。ここで、海水は内燃機関と熱交換することにより内燃機関を冷却し、目的を果たした後、船外に排出される。
【０００３】
図１０は、船底に取り付けられた従来の船舶用吸込装置を例示する断面図である（実用新案文献１参照）。この海水吸込装置１１１では、先端部の吸込面１０３に設けられた吸込み孔１０４から海水が吸い込まれ、吸込部１０２から海水通路部１０１を経て、上記内燃機関へと送り込まれる。高速航行時にも海水を安定して吸い込むことができるように、吸込み面は船首側が高くなるように傾斜角αをつけ、かつ吸込み孔１０４は航行方向に延びた細長い形状となっている。
【０００４】
この船舶用海水吸込装置では、先端部の筒周囲に設けられたフランジ部１０５の上面が船底の外面と当接し、後述する機構により船底に引き付けられ固定される。船底の内面側に位置する吸込部１０２の周囲には充填剤１２０が被覆される。充填剤の外側には、その充填剤を包み込み、船底内面に接するフランジ部１０７を有する袋状座金１０６が配置される。海水通路部１０１を囲む円筒外壁の雄ねじに螺合するナット１０８は、上記袋状座金１０６のフランジ部１０７を船底１０９の内面に押し当て、かつフランジ部１０５を船底の外面に引き付け、海水吸込装置を船底に固定する。
【０００５】
従来の海水吸込装置では、少なくとも吸込面と吸込部とは一体成形加工によって製造されていた。その理由は、高速航行中、吸込面に流木その他の浮遊物が衝突するため、たとえば吸込面と吸込部とを分離した構造にして、ねじ等で固定する構造では、ねじに緩みが生じ、ねじが脱落し、ひいては吸込面も脱落するようになるからである。この結果、吸込部に浮遊物が食い込み、海水通路部に十分な量の海水を供給できなくなり、内燃機関がオーバーヒートして運転に支障をきたす場合を生じる。このため、少なくとも吸込部と、吸込部を保護する吸込面とが一体鋳造された海水吸込装置が用いられていた。
【０００６】
上記の海水吸込装置を用いることにより、浮遊物があっても、海水を吸い込み、内燃機関を冷却して燃費効率等を高めることができる。
【０００７】
【実用新案文献１】
実用新案登録第３０５９８１８号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、海水吸込装置を一定期間用いていると、海草や、ふじつぼ、かき等の貝類が、吸込部や海水通路部に繁殖し、海水の通りを阻害するようになる。上記海生生物の繁殖を放置すると、海水による内燃機関の冷却が充分行なわれなくなり、最終的にはオーバーヒートを起こし航行に支障をきたすようになる。このため、吸込部や海水通路部に繁殖したこれら海生生物を定期的に掻き出し、海水の通りを良くする必要があった。
【０００９】
この海生生物の海水吸込装置からの掻き出し作業は、船を陸上に引き上げて行なわれる。しかし、上記の細長い孔を介して行なうため、専用の掻き出し棒等を用いても容易な作業ではなかった。とくに、海水通路部の奥のほうに繁殖した貝類の除去は困難であった。また、孔の径は吸込部等を保護するために当然に上限があるので、吸込面と吸込部とが一体鋳造された構造では、孔の形状によらず、上記の作業は容易ではない。このため、海生生物を容易に掻き出すことができる海水吸込装置への要望が強く出されていた。
【００１０】
本発明の目的は、海生生物を容易に掻き出すことができる海水吸込装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の海水吸込装置は、開口端を有し、船底に設けられた貫通孔に配置されて海水を取り込む吸込部と、吸込部の開口端に着脱自在に固定され、海水が通る吸込孔を設けられた吸込面と、吸込面を前記吸込部に着脱自在に固定する固定手段とを備える。そして、吸込部の開口端は、吸込面の縁を嵌め入れるように収納する嵌入れ収納部を有する（請求項１）。
【００１２】
この構成により、海生生物が吸込部の中に繁殖しても、船外から吸込面を外して、容易に海生生物を掻き出すことができる。たとえば、吸込部の奥の部分に堅固に取り付いた貝類を容易に掻き出すことができる。また、吸込面は嵌入れ収納部に嵌め入れられ、支えられるので、船舶の運行時に海水の圧力が加わっても安定に固定される。吸込面の周縁部と、嵌入れ収納部とは、嵌入れ状態をスムースに形成し維持できるように、嵌入れ構造を形成していることが望ましいが、嵌入れ構造を形成していなくてもよい。
【００１３】
上記の構造により、固定状態を安定に維持した上で、海水の通りを常に良くすることが容易にできるようになり、内燃機関の冷却を維持することができる。この結果、燃費の節約や内燃機関の寿命を高めることができる。
【００１４】
上記の嵌入れ収納部は開口縁に沿うように部分的に形成され、固定手段は、嵌入れ収納部が形成されていない開口端の部分において、吸込面を吸込部に固定してもよい（請求項２）。
【００１５】
この構成により、たとえば吸込面を、嵌入れ収納部が形成されていない開口縁側から滑らせて、嵌入れ収納部に嵌め入れることができる。
【００１６】
また、通常、吸込面は、船舶進行中に海水の取り入れをスムースに行なうために、船舶の進行方向に沿って、後側ほど海底に近くなるような勾配で配置される。この配置において、高速運航の際などに、急峻な海水の圧力が吸込面の後側に大きくかかる。このため、固定手段にボルトを用い、このボルトを吸込面の後側に配置した場合、あくまで推測であるが、このボルトに衝撃力によって誘起される腐蝕が生じる可能性が考えられる。たとえば、固定手段であるボルトを吸込面の前側に配置し、後側に嵌入れ収納部を配置することにより、上記の腐蝕の可能性を抑制することができる。
【００１７】
また、上記の嵌入れ収納部の外面と、吸込面の外面とは共通の同一面を形成するようにしてもよい（請求項３）。
【００１８】
この構成により、嵌入れ収納部と吸込面との間に段差がつかないので、海水の抵抗を小さくすることができ、かつ海水の流れの円滑化により、吸込面を脱落させる方向に作用する可能性のある乱流の発生を抑制することができる。
【００１９】
上記本発明の船舶用海水吸込装置では、固定手段がＯリングを配されたねじを備えることができる（請求項４）。
【００２０】
Ｏリングをねじに配することにより、吸込面の取り外しの際にも、また海生生物を掻き出して吸込面を固定する際にも、人力によりねじを螺合させ、強固に固定することができる。このため、浮遊物が高い頻度で衝突してもねじが緩んだり、ねじの脱落や吸込面の脱落が生じることがない。また、上記のＯリングにより高い水密性を得ることができる。
【００２１】
上記本発明の船舶用海水吸込装置では、固定手段が、頭部のテーパ面にＯリングを嵌め込むための環状凹部を有する皿ねじを備えることができる（請求項５）。
【００２２】
円錐台状の頭部を有するねじ、すなわち皿ねじのテーパ面にＯリング溝を設け、そこにＯリングを配置することにより、いっそう容易に大きなトルクをもって皿ねじを螺合させ締め付けることができる。また、水密性も向上させることができる。この結果、使用中に高い頻度で浮遊物が衝突しても、その衝撃によって上記皿ねじが緩むことがなく、安定して吸込面を吸込部に固定することができる。
【００２３】
上記本発明の船舶用海水吸込装置では、固定手段は、船舶用海水吸込装置本体と同じ材質で形成されることができる（請求項６）。
【００２４】
通常、船舶用海水吸込装置には、青銅、黄銅、環境汚染に配慮した鉛を含まない黄銅、耐海水腐食性の高い金属材料が用いられる。一般に異なる種類の金属材料を近接させて導電性媒体に浸漬すると、その異種金属のイオン化傾向の違いにより電気化学反応を生起して、一方の金属の溶出が促進される。上記の電気化学反応は、上記の皿ねじと、吸込面や吸込部の海水吸込装置本体との間でも生じる。このような電気化学反応が進行すると、皿ねじと上記本体との間に隙間が生じ、締め付け力が大きく低下して、皿ねじの脱落や吸込面の脱落を生じることになる。上記のように、皿ねじと上記本体との材質を同じにすることにより、上記の電気化学反応が抑制され、上記の皿ねじによる良好な固定状態を長期間にわたって維持することができる。なお、上記において、同じ材質とは、たとえば、青銅と黄銅とは、ともに銅合金の範疇に入り、同じ材質である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態の船舶用海水吸込装置（以下、吸込装置）を示す斜視図である。この吸込装置１０は、先端部に吸込孔４が設けられた吸込面３が、ねじ６によって固定されている。吸込孔４は船舶の進行方向に沿って長い形状を有している。また、この吸込面は、高速航行中にも海水を充分吸い込むことができるように、吸込面の取付部は、船尾側がｈだけ海水中に突き出るように設けられている。
【００２６】
この吸込装置の特徴は、吸込部の開口端に、吸込面３の縁を嵌め入れる嵌入れ収納部２１を設けたことにある。吸込面３は、その縁を嵌入れ収納部２１に嵌めい入れ、ねじ６によって固定される。このねじの固定位置は、船舶の進行方向を前方として、吸込面の前部にあたり、急峻な衝撃的な海水圧力が大きくかかる後部側から外れている。すなわち、後部側では、吸込面３は嵌入れ収納部２１に嵌め入れることにより支えられ、前部側でねじ固定される。このため、ねじ６およびその接触部に、衝撃力で加速される腐蝕が生じることを避けることができる。
【００２７】
また、嵌入れ収納部２１の外面２７と、吸込面３の外面２８と、ねじ頂部の外面は、同一平面を形成し、海水の抵抗になったり、ねじ脱落を生じるかもしれない海水流れの乱れを防止することができる。吸込面の周縁部と、嵌入れ収納部とは、テーパーを付けることにより、嵌入れ構造を形成しており、嵌入れ収納部３と、吸込面との間に段差が生じていない。
【００２８】
この吸込装置１０は、フランジ部５の上面５ａが船底の外面に当接し、引き付けられ固定される。固定機構は、図示していないが、吸込部の外壁１２の外側に水密性のある充填剤がされ、その外側に船底の内面に押し付けられるフランジ部を有する袋状座金が配置される。海水通路部の管外壁１１にはねじが切られている。そのねじにナットを螺合することにより、上記の袋状座金を船底内面に押し当て、フランジ部５を船底に引き付け、この吸込装置１０を船底に固定する。
【００２９】
この吸込装置１０は、青銅鋳物によって構成されている。また、皿ねじ６は、吸込面３を含む吸込装置本体と同じ材質の銅合金（黄銅）を熱間押出しおよび冷間引抜きした棒材から機械加工により製造した。この皿ねじは、通常の銅合金により形成される。
【００３０】
上記装置本体と皿ねじとが同じ銅合金で製造されているので、イオン化傾向の相違に起因する電気化学反応により、一方の金属の腐食が促進されることはない。また、船底を構成する材料が、鋼板でもアルミ板でも、海水環境によらず上記青銅鋳物および黄銅は船底の材料と電気化学反応を促進し合うことはない。また、ある種のステンレスのように孔食を生ずることもない。このため、長期間、固定したまま海水中に放置しても、腐食のためにねじが緩んで脱落することが防止される。
【００３１】
上記本発明の船舶用海水吸込装置では、船舶用海水吸込装置本体が青銅鋳物で構成され、固定手段（ねじ）が黄銅から構成されてもよい。また、上記のねじは、ＳＵＳ３１６またはそれ以上の耐食性を有するステンレス鋼であれば、ステンレス鋼から構成されてもよい。
【００３２】
船底には、鋼板、アルミ板、ＦＲＰなど各種の材料が用いられる。本発明の船舶用海水吸込装置本体が青銅鋳物で構成されていると、船底を構成する材料と上記装置本体の材料とが異種であっても、外洋や澱んだ運河などの環境によらず、船底材料や上記装置本体の材料が激しく腐食されることが防止される。青銅鋳物は、したがって、海水環境の装置に用いられて、相手の腐食も促進しないし、自身の腐食も抑制する。
【００３３】
また、固定手段、たとえばねじに上記の黄銅を用いるのは、固定手段として充分な強度を有し、かつ耐食性を確保するためである。強度が不足すると固定手段のサイズが大型化してしまうので、固定手段を小型化するのに強度の確保はとくに重要である。上記の黄銅は熱間加工や冷間加工を行うことにより鋳物材よりも、より強度を向上させ、一層高い品質を確保することができる。たとえば、熱間押出しもしくは熱間圧延または冷間圧延もしくは冷間引抜きをことにより、強度をさらに大きく向上させることができる。
【００３４】
図２は、図１の吸込装置の吸込部を示す図である。嵌入れ収納部２１には、テーパー状の嵌入れ構造２４が形成されている。嵌入れ収納部２１は、吸込部の開口端２２から外に突き出るように形成され、嵌入れ収納部の外面２７が、図示していない吸込面の外面と同一面を形成する。吸込面は、図２の右側から吸込部の開口端２２に沿ってスライドされ、左側の嵌入れ収納部２１の嵌入れ構造２４に当接する。その後、図示していないねじを雌ねじ部８に螺合させることにより、吸込面を固定する。吸込面の前部側の縁は、後に示すように、フランジ部５の下面５ｂから滑らかに連続し、嵌入れ収納部の外面２７の高さと同一の高さの外面を形成する。
【００３５】
図３は、上記の吸込部の底面図である。海水を取り入れる容量を決める開口端２２は、従来と同じ大きさを確保するように、嵌入れ収納部２１が形成されている。吸込面は船舶の進行方向から後向きに、嵌入れ収納部２１に向って開口端２２に沿って滑らせ、嵌め入れる。嵌入れ収納部２１によって、吸込面を支持するので、ねじは、前部に２つ配置するだけでよい。
【００３６】
図４は、図１に示した吸込装置の吸込面を示す図である。また、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。吸込面３の周縁部２５は、吸込部の嵌入れ収納部２１の嵌入れ構造２４に当接し、嵌め入れられ、雄ねじ用の孔２３から雄ねじが吸込部の雌ねじ部８に螺合され、しっかりと固定される。冷却用の海水は、船舶の進行方向に沿って長い長孔４を通って吸込部に吸い込まれる。吸込面の船舶進行方向の側の周縁部２６は、海水の抵抗を受けないように滑らかに吸込部の開口端に連続するような曲面が付されている。雄ねじの頂部が埋め込まれる雄ねじ用の孔２３を設け、雄ねじの頂部が平滑な面となるようにし、また、フランジ外面から吸込面の外面２８へと滑らかに連続するように、前部の縁は、上述したように滑らかに厚みを増し、その進行方向の側の周縁部２６は、滑らかな弧を描いている。吸込孔４は、縦断面において、その後端面１４の鉛直からの傾き角は、前端面の傾き角よりも大きくされて、海水を吸込孔の中にすくい入れるようにされている。すなわち吸込孔４の船尾側の壁１４には海水の吸込みを促進するために、外側ほど吸込孔４を狭めるようなテーパが設けられている。
【００３７】
吸込面の周縁部の嵌入れ収納部に嵌め入れられる周縁部２５は、上述したように嵌入れ収納部の嵌入れ構造２４と当接し、両者２４，２５により嵌入れ構造を形成する。この嵌入れ構造を併用したねじによる固定により、単なるねじのみの固定に比較して、吸込面はより高い耐久性をもって吸込部に固定される。上記高い耐久性には、衝撃によって促進される腐蝕に対する耐性も含まれる。
【００３８】
図６（ａ）〜（ｄ）に、吸込面を吸込部先端に固定する固定手段である皿ねじを示す。（ａ）はＯリングを外した皿ねじ、（ｂ）はＯリング、（ｃ）はＯリングを装着した皿ねじ、（ｄ）は頭部側から見たＯリングを装着した皿ねじ、のそれぞれの斜視図である。（ａ）に示すように、皿ねじ６の頭部を構成する円錐台のテーパ面６ａにはＯリング７を収納する溝６ｂが設けられている。海生生物を掻き出している間、皿ねじ６とＯリング７とは分離せず、（ｃ）、（ｄ）に示すように、一体化した状態で保持するほうが紛失防止等の点から望ましい。皿ねじの頭部は、プラスまたはマイナスドライバ用の溝が設けられていてもよいが、人力により大きなトルクを容易に発生して螺合を行なうために、６角穴６ｄを設け６角レンチ等を用いて螺合することが望ましい。
【００３９】
図７（ａ）は上記皿ねじの上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図である。この皿ねじを用いることにより、容易に大きなトルクをもって皿ねじを螺合させ締め付けることができる。また、水密性も向上させることができる。この結果、使用中に浮遊物が高い頻度で衝突しても、その衝撃によって上記皿ねじが緩むことがなく、安定して吸込面を吸込部に固定することができる。
【００４０】
なお、上記の固定手段は、Ｏリングを備えていればどのようなねじであってもよく、必ずしも皿ねじでなくてもよい。たとえば、図８に示すように、ねじの首部にＯリング１８を収納する溝１７ｂを設けた、ねじ部１７ｃを有するねじであってもよい。ねじの頭部１７ａには６角穴１７ｄが設けられ、６角レンチにより小さな力により大きなトルクを発生させ、強固に螺合することができる。
【００４１】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の船舶用海水吸込装置を用いることにより、吸込面を容易に脱着することができるので、海生生物を容易に掻き出すことができ、常に充分な量の冷却用海水を内燃機関に送り込むことができる。このため、内燃機関を効率的に駆動させ、燃費向上や耐久性を向上させることができる。この吸込面の脱着は、たとえばＯリングを配したねじを用いることにより、使用中に浮遊物が高い頻度で衝突してもねじの緩みや脱落を生じることがない。また、ねじの材質を耐食性および強度に優れた材料を用いることにより、通常サイズのねじにより長期間安定して高い締結力を維持することができる。さらに、吸込面の後側に嵌入れ収納部などの吸込面の固定維持構造を設けることにより、固定状態をさらに長期間安定に維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における船舶用海水吸込装置を示す斜視図である。
【図２】図１の吸込部を示す側面図である。
【図３】図１の吸込部の底面図である。
【図４】図１の吸込面を示す図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】（ａ）はＯリングを外した皿ねじの斜視図であり、（ｂ）はＯリングの斜視図であり、（ｃ）はＯリングを装着した皿ねじの斜視図であり、（ｄ）は頭部側から見たＯリングを装着した皿ねじの斜視図である。
【図７】（ａ）は皿ねじの上面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図８】本発明の実施の形態における船舶用海水吸込装置における他の固定手段を示す斜視図である。
【図９】船舶用海水吸込装置が取り付けられた船舶の一部を示す斜視図である。
【図１０】船底に取り付けられた従来の船舶用海水吸込装置の断面図である。
【符号の説明】
１　海水通路部、２　吸込部、３　吸込面、４　吸込孔、５　フランジ部、５ａ　船底外面に当接するフランジ部の面、５ｂ　フランジ部の外面（海中側の面）、６　皿ねじ（固定手段）、６ａ　テーパ部、６ｂ　Ｏリング収納溝、６ｃ　ねじ、６ｄ　６角穴、７　Ｏリング、８　皿ねじの雌ねじ部、１１　ねじを設けた管、１２　吸込部の外壁、１４　吸込孔の船尾側の壁、１７　ねじ（固定手段）、１７ａ　頭部、１７ｂ　Ｏリング溝、１７ｃ　ねじ部、１７ｄ　６角穴、１８　Ｏリング、２１　嵌入れ収納部、２２　吸込部の開口端、２３　ボルト用孔、２４　嵌入れ収納部側の嵌入れ構造、２５　吸込面側の周縁部、２６　吸込面の露出周縁部、２７　嵌入れ収納部の外面、２８　吸込面の外面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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