(57)【要約】螺旋巻きした織物細片から製作する可撓性流体格納容器及びその製造方法。この容器は大容量の流体、特に新鮮な水を輸送したり且つ格納したりするものであり、はりスタビライザー、はりセパレータ及び強化材を有する。
2004532165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体または流動性材料からなる積荷を輸送するための可撓性流体格納容器であって、
管状構造体の幅よりも狭い幅を有する螺旋巻き織物細片からなる、細長い可撓性管状構造体；
前記管状構造体を不浸透性にする手段；
前記管状構造体は前端と後端を有すること；
前記前端と後端を密封する手段；
前記容器に積荷を充填し且つこれを空にする手段；および
前記容器を牽引できるように前記容器に取り付けた手段
からなることを特徴とする、前記容器。
【請求項２】
前記管状構造体の好ましくない振動を静めるために前記管状構造体の長さに沿って配置された、少なくとも１本の可撓性縦方向強めばりを含み、前記強めばりは前記管状構造体に取り付けられ且つ加圧および脱圧に晒される、請求項１に記載の容器。
【請求項３】
複数本の縦方向強めばりを含む、請求項２に記載の容器。
【請求項４】
該管状構造体上に互いに等距離だけ離して配置された、少なくとも２本の縦方向強めばりを含む、請求項２に記載の容器。
【請求項５】
該２本の縦方向強めばりの中間に配置された第３の縦方向強めばりを含み、前記第３の縦方向強めばりは、充填した時に、安定性を高めるように配置される、請求項４に記載の容器。
【請求項６】
前記強めばりは連続している、請求項３に記載の容器。
【請求項７】
前記強めばりは分割状態で作られている、請求項３に記載の容器。
【請求項８】
該管状構造体の外周に配置され且つ加圧と脱圧に晒される、少なくとも１本の可撓性外周強めばりを含む、請求項１に記載の容器。
【請求項９】
前記外周強めばりを複数本含む、請求項８に記載の容器。
【請求項１０】
前記外周強めばりは連続している、請求項８に記載の容器。
【請求項１１】
前記外周強めばりは分割状態である、請求項８に記載の容器。
【請求項１２】
該管状構造体の端部を密封する手段は、その管状構造体上で該端部をつぶし、平らで折り畳んだ構造体とし、その構造体を密封し且つその構造体を機械的に固定することからなる、請求項１に記載の容器。
【請求項１３】
該管状構造体の端部を密封する手段は、該管状構造体の外周を定める該管状構造体の縁に固定される、堅い材料からできているエンド・キャップからなり、その上で力を均等に配分する、請求項１に記載の容器。
【請求項１４】
端部を密封する手段は、該管状構造体の端部をつぶし、折り畳み、且つ密封することを含み、その結果として、つぶされて折り畳まれた端部の幅は概略該管状構造体の直径の寸法に等しい、請求項１に記載の容器。
【請求項１５】
該管状構造体は少なくとも１つの端部を有するさやの形状を有し、その端部はつぶされて密封され、その構造体はその端部において垂直方向の可撓性強めばりを含み、その端部は加圧および脱圧に晒される、請求項１に記載の容器。
【請求項１６】
該織物細片は、繊維強化材と共に織りこまれ、本質的に、平織り（１ｘ１）；２ｘ２、３ｘ３、４ｘ４、５ｘ５、６ｘ６、２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１、６ｘ１を含むバスケット織り；２ｘ２、３ｘ３、４ｘ４、５ｘ５、６ｘ６、２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１、６ｘ１を含むあや織り；および２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１および６ｘ１を含むサテン織りから構成される群より選択される織りを具備する、請求項１に記載の容器。
【請求項１７】
該繊維強化材は、本質的にナイロン、ポリエステル、ポリアラミド、ポリオレフィンおよびポリベンゾクサゾールから構成される群より選択される材料から作る、請求項１６に記載の容器。
【請求項１８】
前記管状複合体を不浸透性にする前記手段は、その管状構造体の一方の側面または両方の側面上における織物細片上の塗装材料を含む、請求項１に記載の容器。
【請求項１９】
前記塗装材料は、本質的にポリ塩化ビニル、ポリウレタン、合成ゴムおよび天然ゴム、ポリウレア、ポリオレフィン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはこれらの発泡誘導体から構成される群より選択される、請求項１８に記載の容器。
【請求項２０】
前記管状構造体を不浸透性にする前記手段は、その管状構造体の一方の側面または両方の側面上における織物細片上の塗装材料を含む、請求項１７に記載の容器。
【請求項２１】
前記塗装材料は、本質的にポリ塩化ビニル、ポリウレタン、合成ゴムおよび天然ゴム、ポリウレア、ポリオレフィン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはこれらの発泡誘導体から構成される群より選択される、請求項２０に記載の容器。
【請求項２２】
近接して配置された少なくとも２台の容器、前記容器の間に且つ前記容器に連結して配置された複数本のはりセパレータを含み、前記はりセパレータは可撓性材料から作り、加圧および脱圧に晒される、請求項１に記載の容器。
【請求項２３】
前記織物細片は、塗装織布もしくは未塗装織布、塗装メリヤス編布もしくは未塗装メリヤス編布、塗装不織布もしくは未塗装不織布、塗装網状織布もしくは未塗装網状織布から作る、請求項１に記載の容器。
【請求項２４】
流体または流動性材料からなる積荷を輸送及び／又は格納するための可撓性流体格納容器であって、
管状構造体の幅よりも狭い幅を有する螺旋巻き織物細片からなる、細長い可撓性管状構造体；
前記管状構造体を不浸透性にする手段；
前記管状構造体は前端と後端を有すること；
前記前端と後端を密封する手段；
前記容器に積荷を充填し且つこれを空にする手段；および
ポケットを形成して、該管状構造体の縦方向長さに沿って所定の間隔で強化要素を受け入れる、該管状構造体を強化するための手段
からなることを特徴とする、前記容器。
【請求項２５】
前記強化手段は更に該管状構造体の外周の周りに所定の間隔で配置されたポケットからなる、請求項２４に記載の容器。
【請求項２６】
該強化要素はロープ、ひもまたは針金からなる、請求項２５に記載の容器。
【請求項２７】
該管状構造体の端部を密封する手段は、その管状構造体上で該端部をつぶし、平らで折り畳んだ構造体とし、その構造体を密封し且つその構造体を機械的に固定することからなる、請求項２４に記載の容器。
【請求項２８】
該管状構造体の端部を密封する手段は、該管状構造体の外周を定める該管状構造体の縁に固定される、堅い材料からできているエンド・キャップからなり、その上で力を均等に配分する、請求項２４に記載の容器。
【請求項２９】
端部を密封する手段は該管状構造体の端部をつぶし、折り畳み、且つ密封することを含み、その結果として、つぶされて折り畳まれた端部の幅は概略該管状構造体の直径の寸法に等しい、請求項２４に記載の容器。
【請求項３０】
該管状構造体は少なくとも１つの端部を有するさやの形状を有し、その端部はつぶされて密封され、その構造体はその端部において垂直方向の可撓性強めばりを含み、その端部は加圧および脱圧に晒される、請求項２４に記載の容器。
【請求項３１】
該織物細片は、繊維強化材と共に織りこまれ、本質的に、平織り（１ｘ１）；２ｘ２、３ｘ３、４ｘ４、５ｘ５、６ｘ６、２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１、６ｘ１を含むバスケット織り；２ｘ２、３ｘ３、４ｘ４、５ｘ５、６ｘ６、２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１、６ｘ１を含むあや織り；および２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１および６ｘ１を含むサテン織りから構成される群より選択される織りを具備する、請求項２４に記載の容器。
【請求項３２】
該繊維強化材は、本質的にナイロン、ポリエステル、ポリアラミド、ポリオレフィンおよびポリベンゾクサゾールから構成される群より選択される材料から作る、請求項３１に記載の容器。
【請求項３３】
該織物細片は、繊維強化材と共に織りこまれ、その繊維強化材は、本質的にナイロン、ポリエステル、ポリアラミド、ポリオレフィンおよびポリベンゾクサゾールから構成される群より選択される材料から作る、請求項２４に記載の容器。
【請求項３４】
前記管状構造体を不浸透性にする前記手段は、その管状構造体の一方の側面または両方の側面上における織物細片上の塗装材料を含む、請求項２４に記載の容器。
【請求項３５】
前記塗装材料は、本質的にポリ塩化ビニル、ポリウレタン、合成ゴムおよび天然ゴム、ポリウレア、ポリオレフィン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはこれらの発泡誘導体から構成される群より選択される、請求項３４に記載の容器。
【請求項３６】
前記管状構造体を不浸透性にする前記手段は、その管状構造体の一方の側面または両方の側面上における織物細片上の塗装材料を含む、請求項３２に記載の容器。
【請求項３７】
前記塗装材料は、本質的にポリ塩化ビニル、ポリウレタン、合成ゴムおよび天然ゴム、ポリウレア、ポリオレフィン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはこれらの発泡誘導体から構成される群より選択される、請求項３６に記載の容器。
【請求項３８】
流体または流動性材料からなる積荷を輸送及び／又は格納するための可撓性流体格納容器であって、
管状構造体の幅よりも狭い幅を有する螺旋巻き織物細片からなる、細長い可撓性管状構造体；
前記管状構造体を不浸透性にする手段；
前記管状構造体は前端と後端を有すること；
前記前端と後端を密封する手段；
前記容器に積荷を充填し且つこれを空にする手段；および
その際に、該前端を形成する手段は、該織物細片の端から反対側の端までの幅を越えて、勾配を有する、織物細片から形成される、円錐形端部を作ることを含むこと
からなることを特徴とする、前記容器。
【請求項３９】
前記前端を密封する手段は前記前端を機械的に固定することを含む、請求項３８に記載の容器。
【請求項４０】
前記後端を形成する前記手段は、該織物細片の端から反対側の端までの幅を越えて、勾配を有する、織物細片から形成される、円錐形端部を作ることを含む、請求項３８に記載の容器。
【請求項４１】
前記後端を密封する手段は前記後端を機械的に固定することを含む、請求項３８に記載の容器。
【請求項４２】
流体または流動性材料からなる積荷を輸送及び／又は格納するための可撓性流体格納容器であって、
管状構造体の幅よりも狭い幅を有する螺旋巻き織物細片からなる、少なくとも２本の細長い可撓性管状構造体；
前記管状構造体を不浸透性にする手段；
前記管状構造体は前端と後端を有すること；
前記前端と後端をそれぞれ密封する手段；
前記容器に積荷を充填し且つこれを空にする手段；および
前記管状構造体の間に配置された平らな織物からなり、前記管状構造体を相互に一続きに結合する手段
からなることを特徴とする、前記容器。
【請求項４３】
前記充填し且つ空にする手段は、前記管状構造体の間で流体の移動を可能にするように前記管状構造体を結合する管からなる、請求項４２に記載の容器。
【請求項４４】
前記充填し且つ空にする手段は、更に、該管状構造体の一方の前端と該管状構造体の他方の後端における管からなる、請求項４３に記載の容器。
【請求項４５】
該管状構造体はさやの形を有する、請求項４２に記載の容器。
【請求項４６】
流体または流動性材料からなる積荷を輸送及び／又は格納するための可撓性流体格納容器であって、
管状構造体の幅よりも狭い幅を有する螺旋巻き織物細片からなる、細長い可撓性管状構造体；
前記管状構造体を不浸透性にする手段；
前記管状構造体は前端と後端を有すること；
前記前端と後端を密封する手段；
前記容器に積荷を充填し且つこれを空にする手段；および
前記管状構造体の好ましくない振動を静めるために前記管状構造体の長さに沿って配置された、少なくとも１本の可撓性縦方向強めばり、前記強めばりは前記管状構造体の長さに沿って前記管状構造体上にスリーブ内に維持され且つ加圧および脱圧に晒されること
からなることを特徴とする、前記容器。
【請求項４７】
複数本の縦方向強めばりと複数本のスリーブを含む、請求項４６に記載の容器。
【請求項４８】
該管状構造体上に互いに等間隔で配置され、各スリーブ内に維持される、少なくとも２本の縦方向強めばりを含む、請求項４７に記載の容器。
【請求項４９】
前記強めばりは連続していて、且つ、前記スリーブは連続している、請求項４７に記載の容器。
【請求項５０】
該管状構造体の内面に殺菌剤または防カビ剤を含む、請求項１に記載の容器。
【請求項５１】
該管状構造体の内面に殺菌剤または防カビ剤を含む、請求項２４に記載の容器。
【請求項５２】
該管状構造体の内面に殺菌剤または防カビ剤を含む、請求項３８に記載の容器。
【請求項５３】
該管状構造体の内面に殺菌剤または防カビ剤を含む、請求項４２に記載の容器。
【請求項５４】
該管状構造体の内面に殺菌剤または防カビ剤を含む、請求項４６に記載の容器。
【請求項５５】
該管状構造体の外面にＵＶ保護成分を含む、請求項１に記載の容器。
【請求項５６】
該管状構造体の外面にＵＶ保護成分を含む、請求項２４に記載の容器。
【請求項５７】
該管状構造体の外面にＵＶ保護成分を含む、請求項３６に記載の容器。
【請求項５８】
該管状構造体の外面にＵＶ保護成分を含む、請求項４２に記載の容器。
【請求項５９】
該管状構造体の外面にＵＶ保護成分を含む、請求項４６に記載の容器。
【請求項６０】
流体または流動性材料からなる積荷を輸送するための、細長い可撓性流体格納容器を織物から作る方法であって、
織物細片を螺旋巻きして、開口端を有する、細長い不浸透性可撓性管状構造体を作り出す段階；
前記開口端を密封する段階；および
前記容器の牽引を可能にする手段を、前記開口端の少なくとも一方に付ける段階
からなる、前記方法。
【請求項６１】
織物細片を螺旋巻きして、一方の開口端に円錐部を作りだす段階；および
前記円錐部を密封する段階
を含む、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
織物細片を螺旋巻きして、他方の開口端に円錐部を作りだす段階；および
前記円錐部を密封する段階
を含む、請求項６１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大容量の流体、特には、海水よりも密度の小さい流体、更には新鮮な水、を輸送したり、又、格納したりする可撓性流体格納容器（以下においてしばしばＦＦＣＶという。）及びそのものを作る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積荷、特には流体又は液状積荷を格納したり、又、輸送したりする可撓性容器の使用は公知である。水中で、特に海水中で流体を輸送するために容器を使用することは公知である。
【０００３】
仮に積荷が海水よりも小さい密度を有する流体又は流動性固体である場合、丈夫で大規模なはしけ、タンカー又は格納容器を使用する必要はない。むしろ、ある場所から他の場所へ、可撓性格納容器を用いて、牽引したり又は押したりすることができる。係る可撓性容器には丈夫な容器に勝る利点がある。更に、適正に建造すれば、帰りの旅に備えて、積荷を取り除き、又、倉庫に保管した後で、その可撓性容器をロール巻きしたり、又は、折り畳んだりすることができる。
【０００４】
新鮮な水をとても必要としている地域が世界中にたくさんある。万年雪や氷山の取り入れは大きなビジネスとして急に出現するほど、新鮮な水は有利なものである。しかしながら、新鮮な水が得られる場合においても、その水の目的地への経済的な輸送は１つの関心事である。
【０００５】
例えば、現在、万年雪の収穫者は新鮮な水を輸送するために１５０，０００トン容積のタンカーを用いようとする。明らかに、ここには、係る輸送手段を用いるさいの費用だけでなく、その手段の帰路の追加費用、積荷を下ろし、新たな積荷をとるのための費用が含まれる。可撓性格納容器は、空のときに、つぶれ、例えば、荷下ろし地点までその容器を引くタグボート上に保管され、この点においてこの経費が削減される。
【０００６】
係る利点を持ってさえ、可撓性格納容器で輸送される容積が輸送経費を圧倒するほど十分であるという経済がことを左右する。従って、より大きな可撓性容器が開発される。しかしながら、係る容器に関する技術上の問題は、数年の年月を越える開発の後でさえ、持続する。この点に関して、可撓性格納容器又ははしけにおける改良が、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５に教示されている。可撓性格納容器の意図的な使用は、通常、海水よりも小さい比重を有する流体又は流動性固体を輸送したり又は保管したりするためである。
【０００７】
液体又は流動性固体の密度と比較した海水の密度は、部分的に又は完全に満たされた袋を海水中に入れて牽引する場合、その積荷がその可撓性輸送袋のために浮力を供給するという事実に反映される。このような積荷の浮力は、容器の浮きを提供し、開港から開港までの積荷の発送を容易にする。
【０００８】
特許文献１には、天然ゴム又は合成ゴムを含浸させた織物のような、可撓性材料の閉じた管からなる容器が開示されている。この管には、牽引手段に結合するために取付けられた流線形の鼻と、その容器に充填したり又はこれを空にしたりできるように、その容器の内部に連なる少なくとも１本のパイプがある。その浮力はその容器の液状内容物によって供給され、又、その形は充填する程度に依存する。その特許は続いて、可撓性輸送袋が管状に織った単一の織物からできることを示唆している。しかしながら、その特許は、どの程度の大きさの管によりこれが達成されるかを教示するものではない。明らかに、係る構造体は継目の問題を扱うだろう。商業用可撓性輸送袋は、普通は、縫目の線(stitching)を伴う継ぎはぎ細工法で又は耐水性材料のあて布を結合するという他の手段で作るので、継目は、通常、その商業用可撓性輸送袋に見られる。特許文献６を参照せよ。しかしながら、その袋が繰り返し高い荷重に晒される場合、継目は袋破損の源となることが知られている。継目破損は継目無し構造体の中で明らかに回避することができる。しかしながら、継目構造は単一の織物の代替手段であり、又、後者と異なる利点、特に加工上の利点を有するので、継目で破損しにくい継目管を作るならば、それは好まれよう。
【０００９】
この点に関して、特許文献７は、発明の名称が”圧縮フェルト及び製造方法”であり、１９９４年１１月１日に発行され、公式に特許が付与された。その開示内容は言及してここに取り込まれている。特許文献７は、螺旋巻き織物細片から作り上げる圧縮フェルトの基布を開示している。糸(yarn)材料の織物細片は、好ましくは平織り織物細片であり、最終基布内で、圧縮フェルトの機械方向となる角度をなす縦方向糸(thread)を有する。
【００１０】
基布を製造する間に、糸材料の織物細片は、螺旋状に、好ましくは平行な軸を有する少なくとも２本のロールの上に巻いて又は配置する。かくして、織物の長さは、糸材料の織物細片の螺旋状折り返しの長さにより決定され、且つ、その幅は螺旋状折り返しの数により決定される。
【００１１】
基布の幅全体にわたる螺旋状折り返しの数は変動してよい。螺旋巻き折り返し間の接合部や変り目（transitions）はあまたの方法で接合されるので、螺旋巻き織物細片の縦端の隣接部分は整列する。
【００１２】
端部接合は、例えば、不織材料又は溶融繊維を具備する不織材料の裁縫(sewing)、溶融、及び溶接（例えば、特許文献８に記述された超音波溶接、発明の名称は”抄紙布用細片を付き合せする超音波継目”、１９９８年２月３日に発行され、公式に特許が付与され、その開示内容は言及してここに取り込まれている。）により達成できる。この端部接合は同様に、織物細片の２本の縦端に沿ってその糸材料の織物細片に公知の形式の継目ループを提供することにより実現する。その継目ループは少なくとも１本の継目糸（threads）により接合できる。係る継目ループは、例えば、仮にその織物細片が平織りである場合、横糸（threads）から直に形成される。
【００１３】
上記の特許が圧縮フェルト用基布を作りだすことに関連する一方で、係る技術には輸送容器のために十分に強力な管状構造体を作りだすアプリケーションが付随する。更に、意図する用途が輸送容器であり、織物細片間の円滑な変り目が望まれる場合、圧縮織物以外のものは特別な関心事ではなく、且つ、（重ねる、縫う、接着する、ステープルで留める、などの）異なる接合方法がありうる。他の形式の接合は当業者にとって明らかになろう。
【００１４】
注目すべきことは、特許文献９では、発明の名称が”ジオテキスタイル容器及びその製造方法”であり、１９９９年５月１１日に発行され、ブラッドレイ・インダストリアル・テキスタイル社（Bradley Industrial Textiles, Inc.）に付与され、らせん状に形成された容器が開示されている。
【００１５】
本発明が指向する特別なアプリケーションに戻ると、他の問題は大きな輸送容器の使用に直面する。これに関して、部分的に又は完全に満たされた可撓性はしけ又は輸送容器が海水をぬって牽引される場合、不安定な状態に関わる問題が起こることは知られている。この不安定な状態は容器の屈曲振動として記述され、且つ、部分的に又は完全に満たされた輸送容器の可撓性に直に関連する。この屈曲振動は同様に蛇行(snaking)として知られている。先細りになる端部と容器全長の大半にわたる比較的一定な外周を有する長い可撓性容器は蛇行を伴う問題に関して知られている。蛇行は特許文献４に記述されている。そこでは、ある臨界速度を越えた速度で、先細りになる端部を有する可撓性はしけを牽引する場合、その先細りになる端部を有する可撓性はしけが、はしけを著しく破裂させたり、又は、極端な場合は、はしけを破壊したりする損傷振動に備えることが観察される。このような性質の振動は、その船尾に向かって、はしけ上に側面に作用する力で引き起こされると考えられた。示唆される解決策ははしけの表面に沿って通過する水の流線を破壊し、且つ、船尾の周りの水中に乱流を引き起こす装置を提供することであった。蛇行は水の滑らかな流れに依存してはしけの横への動きを引き起こすので、係る乱流は蛇行を引き起こす力を取り除いたり又は減少させたりすると言われている。
【００１６】
蛇行に対する他の解決策は例えば特許文献２、特許文献３及び特許文献４で提案されている。これらの解決策には、とりわけ、吹流し、竜骨及びそらせ環（deflector rings）が含まれる。
【００１７】
蛇行に対する他の解決策は、牽引時に安定な状態を提供する形を具備した容器を建造することである。ノルウエーに位置するノルデック・ウオータ・サプライ(Nordic Water Supply)として知られる会社はこの解決策を利用してきた。この会社が利用する可撓性輸送容器には細長い六角形として記述される形がある。この細長い六角形は、公海上で新鮮な水を輸送する場合、満足すべき安定した牽引を実現することを示してきた。しかしながら、係る容器には、そこにかかる力の大きさが原因となり、寸法上の制限がある。これに関して、所与の形状と寸法を持つ容器にとって、牽引力、牽引速度及び燃料消費量の関係が作用する。可撓性輸送容器を引くタグボートのオペレータは、積荷を輸送する費用を最小にする速度でその容器を牽引したがる。牽引時間を最小にする点から高い牽引速度は魅力的であるが、高い牽引速度では牽引力が高く、且つ、燃料消費量が増える結果となる。牽引力を高くすると、高い荷重を扱うために、容器の建造に用いられる材料の強度の増加が求められる。通常、強度の増加はより厚い容器材料を用いて取り組む。しかしながら、このことは、容器重量の増加につながり、又、材料の可撓性の減少につながる。この容器が屈曲のためには可撓性に乏しくなり、且つ、持ち運びに際してより重くなるので、上記のことは結果として、可撓性輸送容器の扱いの困難度を高めることとなる。
【００１８】
更に、燃料消費量は、牽引速度の増加に伴って急激に上昇する。特定の容器について、牽引速度と燃料消費量の組み合せがあり、この組み合せにより積荷を輸送するための最小費用にたどり着く。更に、牽引速度が高い場合、蛇行を伴う問題をも悪化させる。
【００１９】
公海で新鮮な水を輸送するために用いる、細長い、六角形の可撓性輸送容器の状況では、容量２０，０００立方メートルの容器については、牽引力（約８−９メートル・トン）、牽引速度（約４．５ノット）及び燃料消費量の受け入れ可能な組み合せがあることが見出された。容量３０，０００立方メートルの、細長い、六角形の容器は、２０，０００立方メートルの円筒形容器と比べて、より低い牽引速度、より高い牽引力及びより多い燃料消費量で操作される。このことは、主として、より大きな、細長い六角形の幅及び深みは、公海中を引くときに、より多くの海水を押しのけなければならないという事実に基づく。更に、容器容量の増加は、輸送操作にふさわしい規模の経済を達成するために望ましい。しかしながら、細長い、六角形容器の容量が更に増加すれば、牽引速度が低下し、且つ、燃料消費量が増加する。
【００２０】
蛇行、容器容量、牽引力、牽引速度及び燃料消費量に関する前記事項により、改良された可撓性輸送容器のデザインが必要になる。既存のデザインに対して、安定した牽引（蛇行なし）、高いＦＦＣＶ容量、高い牽引速度、小さい牽引力及び少ない燃料消費量の組み合せを達成する、改良されたデザインが必要である。
【００２１】
そのうえ、牽引する積荷の容積を増やすために、多くの可撓性容器をいっしょに牽引することが提案されてきた。係る配列(arrangements)は、特許文献１０、特許文献１１及び特許文献１２に見ることができる。そこでは複数隻の容器が列をなして牽引されている。容器の安定性を高めるために特許文献１３には、多数の容器を、１つのパターンで並べて牽引することが開示されている。
【００２２】
しかしながら、可撓性容器を並べて牽引する場合、海洋波の運動が引き起こす、横からの力が不安定な状態を作りだし、結果として、一隻の容器が他の容器を押し、且つ、ぐるぐる回転することになる(rolling end over end)。係る運動は容器に対して有害な影響を与え、又、旅の速度を左右する。
【００２３】
更に、前記したごとく、継目のない可撓性容器が好ましく、又、先行技術文献において言及されてきた。一方、係る構造体を製造することは困難を伴う。これまで、前述したごとく、大きな可撓性容器は、通常、より小さい断片を、縫い合せたり又は接着したりして作られた。これらの断片は水不浸透性でなければならなかった。通常、係る断片は、不浸透性材料で作らない場合、組み立てる前に容易に塗装できたであろう。係る塗装はスプレイ塗装又は浸漬塗装等の従来型の手段で行うことができよう。
【特許文献１】
米国特許第２，９９７，９７３号
【特許文献２】
米国特許第２，９９８，９７３号
【特許文献３】
米国特許第３，００１，５０１号
【特許文献４】
米国特許第３，０５６，３７３号
【特許文献５】
米国特許第３，１６７，１０３号
【特許文献６】
米国特許第３，７７９，１９６号
【特許文献７】
米国特許第５，３６０，６５６号
【特許文献８】
米国特許第５，７１３，３９９号
【特許文献９】
米国特許第５，９０２，０７０号
【特許文献１０】
米国特許第５，６５７，７１４号
【特許文献１１】
米国特許第５，３５５，８１９号
【特許文献１２】
米国特許第３，０１８，７４８号
【特許文献１３】
ＥＰＯ  ８３２  ０３２  Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
従って、大容量の流体を輸送するためのＦＦＣＶが必要であり、これにより、係る構造体及び操作環境に付随する前記の問題を克服することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
故に、本発明の第一の目的は、特に新鮮な水を含む積荷であって海水よりも小さい密度を有するものの輸送のために比較的大きな螺旋巻きして形成された織物製ＦＦＣＶを提供することである。
【００２６】
本発明の他の目的は、牽引中にＦＦＣＶの好ましくない蛇行を防ぐための手段を有するＦＦＣＶを提供することである。
【００２７】
本発明の他の目的は、係るＦＦＣＶを複数隻だけ輸送することを可能にする手段を提供することである。
【００２８】
本発明の他の目的は、係るＦＦＣＶを強化する手段を提供し、このＦＦＣＶにかかる荷重を分散して破裂を防止することである。
【００２９】
更に別の目的は、ＦＦＣＶに用いる管を不浸透性にする手段を提供することである。
【００３０】
あれこれの目的や利点は本発明により実現されよう。これに関して本発明では、３００’以上の長さ及び４０’以上の直径を有するＦＦＣＶを作るための、螺旋巻きして形成する管の使用を想像する。係る大きな構造体は特許文献７に記述された方法で製作され、且つ、その譲受人が所有し操作する機械のような、抄紙布を作る機械上で製作される。この管の端部はしばしば鼻部や尾部、又は船首や船尾、と言われ、その鼻部に適当な牽引棒を取付けた状態で、折り畳んだり、接着したり及び／又は縫い付けたりする等、多数の手段で密封される。先行技術文献における端部の例は、特許文献１、特許文献１２、特許文献４、米国特許第３，０６７，７１２号（特許文献１４）及び米国特許第３，１５０，６２７号（特許文献１５）に見出される。特許文献１４や米国特許第３，２２４，４０３号（特許文献１６）に開示されている開口部のごとき、少なくとも１つの開口部が、積荷を充填し且つこれを空にするために提供される。
【００３１】
そのうえ、螺旋巻き細片法を用いることにより、船首もしくは船尾、又は両者を、例えば、先細りにして円錐形又は目的にふさわしい他の形状にすることができる。
【００３２】
係る長い構造体に及ぼす蛇行効果を抑えるために、複数本の縦方向強めばりがその長さ全体に沿って提供される。これらの強めばりは、空気又は他の媒体で加圧することを意図している。そのはりは、その管の一部として形成するか又は個別に織り、ＦＦＣＶの一部である、スリーブ内に維持する。そのはりは、同様に、米国特許第５，４２１，１２８号（特許文献１７）及び米国特許第５，７３５，０８３号（特許文献１８）、又は、記事（”３−Ｄより合せ複合体−デザイン及びアプリケーション”、デ・ブルックシュタイン(D. Brookstein)、複合体材料に関する第６回欧州会議、１９９５年９月、非特許文献１）に記述されるような方法でより合せることができる。そのはりは、又、メリヤス編み（knit）したりよったり(laid up)することができる。この管はここに記述された螺旋巻き法による。この管に係る、はりを縫い付け又は他の手段により取付けたり又は固定したりすることができる。しかしながら用いられた構造法は、製作を容易にし且つその強度を高くするので好ましい。
【００３３】
上記のものと同様の構造法により、強めばり、即ち、強化ばりは、同様に、管の周囲に間隔配置されよう。
【００３４】
空のＦＦＣＶは、通常、海水より重いので、そのはりは、積荷を下ろしてそのＦＦＣＶを浮かべるように、そのＦＦＣＶに浮力を提供する。そのＦＦＣＶを巻いて保管するので、加圧と脱圧を可能にするバルブを提供する。
【００３５】
１隻より多い数のＦＦＣＶを牽引する状況下では、１つの方法としてＦＦＣＶを並べて牽引することが想像される。安定性を増し”ころころ転がること”(roll over)を避けるためには、複数本のはりセパレータ、好ましくは加圧された空気又は他の媒体を格納するものを用いて、その長さに沿って隣接するＦＦＣＶを連結することとする。このはりセパレータは、ピン継目コネクタ(pin seam connectors)又は目的にふさわしい他の手段によりＦＦＣＶの側壁面に固定することができる。
【００３６】
他の方法では、平らな、螺旋巻きして形成する部分をつなぎ合せて一続きのＦＦＣＶを建造することになる。
【００３７】
本発明も同様にこの管を不浸透性にする方法を開示する。この織物細片は、不浸透性材料でその内面、外面、又はその両者を塗装することができる。管状に形成すれば、この継目は更に塗装することができる。
【００３８】
かくして本発明によりその目的及び利点が実現されよう。その記述内容は図面と結合して解釈すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
提案するＦＦＣＶ１０は不浸透性織物管から建造することを意図している。この管の形態は多様である。例えば、図２に示すように、この管は、実質的に均一な直径（周囲長）を持ち、且つ、端部１４と１６のそれぞれで密封されている管１２から構成される。端部１４と１６のそれぞれは、後述するように、多くの方法で閉じ、挟みつぶし、且つ、密封することができる。得られた不浸透性構造体は同様に十分に可撓性であり、折り畳んだり、又は、輸送や保管に備えて巻き上げたりされよう。
【００４０】
本発明のＦＦＣＶのデザインを更に詳しく議論する前に、ある種のデザイン因子を考慮することが重要である。牽引荷重の均等配分はＦＦＣＶの寿命とパフォーマンスにとって重要である。牽引プロセスの中で、ＦＦＣＶに作用する２つの引張力、即ち、粘性引張力(viscous drag force)と形状引張力(form drag force)がある。全体の力、つまり、牽引荷重は、この粘性引張力と形状引張力の総和である。静止し、充填されたＦＦＣＶが最初に動く場合、このＦＦＣＶが一定速度に加速するまでに体験する慣性力がある。この慣性力は、大きな塊が動くので、全引張力を比べて、極めて大きくなることがある。明らかになったことは、この引張力が主としてＦＦＣＶのプロフィール(profile)の最大断面積、即ち、最大直径の点によって決まることである。一度、一定速度で慣性牽引力がゼロになれば、全牽引荷重は全引張力になる。
【００４１】
この一部として、又、そのうえ明らかになったことは、ＦＦＣＶの容積を増やすためには、ＦＦＣＶの長さと幅の双方を増すよりは、その長さを増すことがより効果的であるということである。例えば、牽引速度の関数としての牽引力は、球形の船首と船尾を有する、円筒形の輸送袋のために開発された。ＦＦＣＶは十分に水中に沈んでいると仮定する。海水より小さい密度を有する積荷の場合、この仮定は正しくなく、この仮定は、牽引要件に及ぼすＦＦＣＶのデザインの相対的な影響を評価する手段を提供することになる。このモデルでは、所与の速度について、２つの引張成分を計算し且つ合せることにより、全牽引力を評価する。この２つの引張成分とは粘性引張と形状引張である。この引張成分の公式を以下に示す。
【００４２】
【数１】
2004532165.tif 000003
【００４３】
【数２】
2004532165.tif 000004
【００４４】
【数３】
2004532165.tif 000005
【００４５】
Ａ４がメートル単位の全長である場合、Ｄ４はメートル単位の船首部分と船尾部分の全長であり、Ｂ４はメートル単位の袋の周囲長であり、Ｃ４はメートル単位の牽引力であり、且つ、Ｅ４はノット単位の速度である。
【００４６】
一続きのＦＦＣＶのデザインにふさわしい牽引力はこれから決定できる。例えば、全長１６０メートル、船首部分と船尾部分の全長１０メートル、周囲長３５メートル、速度４ノット、及び袋の充填率５０％を想定せよ。メートル単位の牽引力(draught)の計算は、部分的に満たされたＦＦＣＶの断面形状が競馬場の形を有すると想定して行われる。この形状から、その断面は、矩形中心部分に接合された、２つの半円に類似することが想定されよう。この牽引力の公式を以下に示す。
【００４７】
【数４】
2004532165.tif 000006
【００４８】
この式においてＪ４はＦＦＣＶ（ここでは５０％）にとって十分なフラクションである。
【００４９】
このＦＦＣＶにとって、全牽引力は３．２３トンである。この形状引張力は１．１５トンであり、又、この粘性引張力は２．０７トンである。仮にこの積荷が新鮮な水であれば、このＦＦＣＶは充填率５０％で７４８１トンを運ぶことになる。
【００５０】
充填率５０％で６０，０００トンの水を運ぶことができるＦＦＣＶを望むのであれば、このＦＦＣＶの容量は少なくとも２つの方法で増やすことができる。１つの方法は全長、船首部分と船尾部分の全長、及び周囲長を等しい因子により拡大することである。仮にこのＦＦＣＶの寸法を因子２で増やす場合、５０％充填のＦＦＣＶの容量は５９，８４６トンである。このＦＦＣＶの全牽引力は、従前のＦＦＣＶの３．２３トンから、２３．７２トンに増える。この形状引張力は１５．４３トン（増加率１２４１％）であり、又、この粘性引張力は８．２９トン（増加率３００％）である。牽引力増加の大半は形状引張力の増加に由来する。この形状引張力は、このＦＦＣＶが海水中を動くためには、このデザインでは、排水すべき海水がより多く要求される、という事実を反映する。
【００５１】
その容量を６０，０００トンに増やす代替案は、周囲長、船首及び船尾の寸法を維持しつつ、ＦＦＣＶを長くすることである。全長を１２３３．６メートルに増やす場合、５０％充填時のその容量は５９，８３６トンである。４ノットの速度で、全引張力は１６．３１トン、つまり上記の第２ＦＦＣＶの６９％である。形状引張力は（第１ＦＦＣＶと同じ）１．１５トンであり、且つ、粘性引張力は１５．１５トン（第１ＦＦＣＶに対して６３１％の増加）である。
【００５２】
この代替案としてのデザイン（１２３３．６メートルの細長いＦＦＣＶ）は、牽引力の増加を最小にしつつ、容量を増やすという点で明らかに有利である。この細長いデザインにより、同様に、同一容量のデザインの規模を拡大する第一案に比べて、牽引船にふさわしい、かなり高い燃料経済が実現されよう。
【００５３】
ＦＦＣＶの容積を増やす好ましい方法が決まったので、これからＦＦＣＶを作る管１２の一般的な建造にとりかかる。本発明では、特許文献７に開示されたごとき方法で管１２を形成することを想像する。特許文献７は、発明の名称が”圧縮フェルト及びその製造方法”であり、１９９４年１１月１日に発行された。その開示内容は言及してここに取り込まれている。
【００５４】
この参照文献には、螺旋巻き織物細片から製作する圧縮フェルトの基布が開示されている。
【００５５】
この管１２は本質的に細長い円筒形織物であり、ここに記述された製造方法はＦＦＣＶ１０のための管１２を作り上げるために利用できる。この点に関して、管１２を製造する最中に、糸材料の織物細片１３は、好ましくは平行な軸を有する、少なくとも２本のロールの上に、螺旋状に巻いたり又は配置したりする。織物の長さは糸材料の織物細片の螺旋巻き折り返しのそれぞれの長さによって決定され、且つ、その幅は螺旋巻き折り返しの数によって決定される。
【００５６】
基布の全幅にわたる螺旋巻き折り返しの数は多様である。螺旋巻き織物細片の縦端の隣接部分を整列して、螺旋巻き折り返し間の接合部又は変り目は多くの方法で接合できる。端接合１５は、不織材料又は溶融性繊維を備えた不織材料の裁縫、溶融及び溶接（例えば、前記した特許文献８に記述したような超音波溶接）等により達成できる。この端接合は、公知の形式の継目ループを具備する２本の縦端に沿って糸材料の織物細片を提供して得られる。その継目ループは少なくとも１本の継目糸により接合できる。係る継目ループは、例えば、仮にその織物細片が平織りの場合、横糸から直に形成される。織物細片１３を作る織物は目的にふさわしいいずれかの材料の織物であってよい。この織物細片１３は、同様に、当業者にすぐにわかる方法で、所望のごとく、強化繊維で強化できる。
【００５７】
そのうえ、（織物細片間の滑らかな変り目が望ましい個所では）その管の意図する用途は圧縮織物というよりはむしろ容器であるから、これは特別な関心事ではなく、又、隣接する織物細片間の継目のさまざまな接合方法（特に、重ね合せ、裁縫又は接着等）が可能であり、前記のごとく、これは普通の機能停止点(point of failure)であるから、継目強度を増やすことができる。この点に関して、より強い継目は、織物端を重ね合せ、且つ、超音波接着又は熱接着により２枚の織物を接着して作ることができる。この重複部分は、ほぼ２５ｍｍから５０ｍｍであるか又はこれを上回ることが必要である。この重複部分と接着継目の目的は、少なくとも織物細片１３の強度に等しいか又はこれに近い継目強度を達成することである。
【００５８】
接着のほかに、継目強度を増やす手段は、ステンレス・スチール・ステープルのような不腐食性ステープルを用いて織物同士を留めることである。このステープルは幅が２５ｍｍであり、且つ、螺旋巻き接合継目の長さで２５ｍｍ毎に頻繁に用いることが必要である。その目的は織物強度に比べて高い継目強度を達成することであり、一方、水中輸送袋の使用期間中に腐食したり機能しなくなったりすることのない材料を用いても達成できる。
【００５９】
特筆すべきことは、螺旋巻き且つ接合する前に、この方法により、織物細片１３は一方の面又は２つの面に予備塗装され、海水及び海水イオンに対して不浸透性になりうることである。これにより大きな織構造体(woven structure)を塗装する必要がなくなる。必要であれば、隣接織物細片１３の間の継目においてのみ塗装が求められる。係る場合は、この作業は螺旋巻き工程の間に実行される。
【００６０】
もちろん、所望されれば、管状構造体を未塗装織物から作り、次いで前記した特許出願に記述されたような方法で構造体全体を塗装して作ることができる。
【００６１】
管１２の端部の密封は前記した特許出願に記述されたような方法で行うことができ、そのいくつかの例はここに記述されている。
【００６２】
しかしながら、特筆すべきは、この螺旋巻き法には追加の利点、特に端部分、即ち、船首と船尾を形成する際に利点があることである。この点に関して図８Ａと図８Ｂを参照せよ。
【００６３】
これらの図面には、材料の織物細片１３を用いて端部分を螺旋巻きして円錐体１７にする方法が示されている。この点に関して、この方法から想像されることは、織物細片１３の幅の異なるものを作り出して用いることである。幅の勾配では、１つの端部は、例えば、他の端部よりも１−１０％広い。例えば、これは、通常の織り方、且つ、幅全体にわたって熱硬化した勾配を持たせることで実施できる。熱硬化時に、一方の端部は他方の端部よりもより長く／より短くなろう。
【００６４】
代替案として、この織物細片は、円錐体形状のテイク・アップ・ロール(take up roll)を用いて、クリール(creel)経糸又はばらばらな裂け目(separate breaks)を具備するボビン(bobbins)を用いて織ることができよう。これにより、所望の勾配を表す織物ができあがる。
【００６５】
幅方向の勾配を越えて、織物の一方の端部が他方の端部よりも１−１０％長い場合、このことから重ね合せにより端部と端部を連結し、次いでそれから成長する円錐体１７を得ることができる。この円錐体１７の寸法は、この織物において、端部から端部までの長さの相違度により変えることができる。例えば、狭い部分で円錐体直径が２．５ｍであり、最も広い部分で直径が２４ｍである場合、この円錐体１７の長さは、１ｍの幅の織物細片なら、以下のようになろう。
【００６６】
表１
2004532165.tif 000007
【００６７】
この方法により円錐体１７は所望の幾何図形的配列に合せて仕立てられる。管１２を円錐体１７と切り離して作り、又は円錐体１７に必須のものとして作り、又はばらばらに次いで前記した特許出願に記述したごとき方法で取付ける。必須のものとして形成する場合、勾配熱硬化は管１２のために熱硬化する一定温度で前円錐体織のために用いて、且つ、他端では、他の円錐体のために熱硬化する逆方向の勾配を用いる。
【００６８】
螺旋巻き法では、同様に、接合する２枚の織物に異なる張力を適用して円錐体を形成する。管製作工程に供給する織物に対してより高い張力を適用することにより、その接合織物は円錐体を形成しよう。他の方法は、管製作機械に供給する織物の重複部分の量及び角度を変えることである。この方法は接合中に平行でない織物を必要とする。この方法によっても円錐体が形成されよう。
【００６９】
ここでちょっとの間図９に戻ろう。前記した方法で、螺旋巻きして形成され、円錐形端部１７を有するＦＦＣＶ１０’が示されている。このＦＦＣＶ１０’には縦ポケット(pockets)１９が含まれる。そのポケットには、ロープ、ひも又は針金のような強化部材が配置され、且つ、例えば、適当なエンド・キャップ又は牽引棒に連結される。同様に外周ポケットが提供される。これらのポケット１９は所望の位置でＦＦＣＶ１０’の外周に配置される。このポケット１９は、織物の一部を折り畳み且つその折り畳んだ部分を縫って形成されよう。裁縫の他に、このポケットを作り出す他の手段は、当業者には容易に明らかになろう。前記した配列により、ＦＦＣＶに対する荷重は主として強化要素に対するものであり、これには織物に対する荷重の大幅な減少を伴い、かくして、とりわけ、より軽い織物が得られる。同様に、強化要素は裂け目が止まるように作用し、結果として、裂け目を封じ込めるか又は織物に対する損傷を抑制する。
【００７０】
いったんＦＦＣＶ１０’が形成されれば、その端部は、牽引キャップや目的にふさわしい他の手段を含めて、ここに記述された方法で密封できよう。
【００７１】
端部の密封は、その構造体が水又は他の積荷を格納できるだけでなく、ＦＦＣＶを牽引する手段を提供するために要求される。
【００７２】
まさにその管１２が円錐体部分を持たないまま螺旋巻きして形成される場合、密封はあまたの方法で実施することができる。密封端部は管１２の端部１４をつぶして形成され、又、図２に示すごとく、少なくとも１回折り畳まれる。管１２の一方の端部１４は密封され、結果として、その密封面の平面は、管の他方の端部１６の密封面と同様な平面にあるか、又は、代替案として、端部１４は、船首を作り出す管の他方の端部１６における密封面により形成される平面に対して直交する。この船首は船の面と同様に水面に対して直角をなす。密封に備えて、この管の端部１４と１６はつぶされ、結果として、数フィートの長さにわたって密封される。密封は、反応性材料又は接着剤を用いて、平らな管端部の内面にのりをつけたり又は密封したりして容易に行われる。その上、この管の平らな端部１４及び１６は、金属棒又は複合体棒１８を用いて固定するか又は強化できる。これらの棒は複合体構造体をとおしてボルト締めするか又はしっかり締める。これらの金属棒又は複合体棒１８はＦＦＣＶを牽引するタグボートからの牽引機構２０を取付けるための手段を提供できる。
【００７３】
（つぶし且つ折り畳んだ）端部１４は、反応性高分子密封材又は接着剤を用いて密封されよう。密封した端部は同様に金属棒又は複合体棒で強化して、その密封端部をしっかり締め、且つ、牽引装置を取付けるための手段を提供できよう。
【００７４】
端部を密封するための他の手段には、図２Ａに示すごとき、金属エンド・キャップ又は複合体エンド・キャップ３０の取付けが含まれる。この実施態様では、このキャップのサイズは管の周囲長で決定されよう。このエンド・キャップ３０の周囲長は管１２の内面の周囲長に合うようにデザインされ、且つ、のりづけ、ボルト締め、又は目的にふさわしい他の手段で密封されよう。このエンド・キャップ３０は、密封手段、出入口３１を介した充填／抜出し(emptying)用手段又は牽引取付け手段として働く。このＦＦＣＶには勾配がなく、むしろ実質的に均一な周囲長を有する、より”ずんぐりした”端部がある。従来技術のＦＦＣＶ（図１を参照せよ）のより小さい直径の首領域に力を集中させるのではなく、この端部のおかげで最大周囲長の上に力が分散され、又、その周囲長は長さ方向にどこでも同一である。この周囲長に合った牽引キャップを取付けることにより、ＦＦＣＶ構造体全体の上に、特に牽引力の開始時に、この端部が力のより均一な分散を保証する。
【００７５】
エンド・キャップの代替デザインが図２Ｂと図２Ｃに示されている。示されたエンド・キャップ３０’は同様に金属材料又は複合体材料から作られ、且つ、管１２に向かってのり付けされ、ボルト締めされ、又は他の方法で密封される。図示したごとく、先細りになり、キャップ３０’の後部分は、管１２の内面周囲長に合った周囲長を有する。管1２ではこれにかかる力は均等に分散される。
【００７６】
つぶすというアプローチ、密封に備えてつぶし且つ折り畳みした形状、又はエンド・キャップというアプローチをデザインして、ＦＦＣＶ全体にかかる牽引力を集中するのではなく分散することができる。これらのアプローチによりその工程が改良されよう。
【００７７】
これまで牽引力を考慮してより効果的な形状、即ちより長い形状のものがより幅の広いものより優れていること、又、管の端部を密封するための手段を決定したので、これからはＦＦＣＶ自体にかかる力を材料の選択及び建造の分野で議論する。
【００７８】
ＦＦＣＶに生じうる力は２つの点から理解できよう。１つの点は、ある範囲の速度を越えて水中を旅するＦＦＣＶの引張力は概算できる。これらの力はＦＦＣＶ全体にわたって均等に分散させることができる。できるだけ力を均等に分散させるのが好ましい。他の点は、このＦＦＣＶが所与の厚みを有する特定の材料から作られるということである。特定の材料については、最高荷重及び伸び特性が公知であり、又、この材料が最高荷重に対する特定の割合を越えることは許されない、ということは想像できよう。例えば、ＦＦＣＶ材料には１平方メートル当たり１０００グラムの基礎重量があること、又、基礎重量の半分は（未塗装）織物材料のものとされ、残りの半分は、ＦＦＣＶの縦方向に配向する繊維の７０％を具備するマトリックス材料又は塗装材料のものとされる。例えば、仮にその繊維が１立方センチメートル当たり１．１４グラムの密度を有するナイロン６又はナイロン６，６であれば、縦方向に配向するナイロンは、１メートルの幅にわたって、約３００平方ミリメートルのＦＦＣＶ材料から構成されることが計算できる。３００平方ミリメートルは約０．４７平方インチに等しい。ナイロン強化材が１平方インチ当たり８０，０００ポンドという最高割れ強度を有すると想定すれば、このＦＦＣＶの１メートル幅の断片は、荷重が３７，６００ポンドに達したときに割れるだろう。これは１線フィート当たり１１，５００ポンドに等しい。直径が４２フィートのＦＦＣＶに関しては、その周囲長は１３２フィートである。このＦＦＣＶの理論的な割れ荷重は１，５１８，０００ポンドになろう。ナイロン強化材の最高割れ強度の３３％を越えないと仮定すれば、次に、そのＦＦＣＶの最大許容荷重は約５００，０００ポンド又は１線フィート当たり約４，０００ポンド（１線インチ当たり３３３ポンド）であろう。従って、荷重要件は決定され、又、これを要因として材料選択及び建造技術に織り込むべきであろう。
【００７９】
又、このＦＦＣＶは無荷重と高荷重の間の循環を体験しよう。従って、循環荷重環境における材料の回復特性も同様にいずれかの材料を選択するさいに考慮すべきである。この材料は同様に太陽の光線、海水、海水温度、海洋生命、及び船に載せる積荷に晒されても耐えなければならない。建造材料は同様に海水による積荷の汚染を防止するものでなければならない。仮に海水が積荷に入りこむか又は塩イオンが積荷の中へ拡散すれば、汚染が生じよう。
【００８０】
前記した内容を考慮すれば、前記したごとき本発明は、（塗装済みの又は未塗装の）織物材料の織物細片（例えば、塗装織布又は未塗装織布、塗装メリヤス編布又は未塗装メリヤス編布、塗装不織布又は未塗装不織布、又は塗装網状織布又は未塗装網状織布(netting)）から建造されるＦＦＣＶを想像するものである。塗装織物材料には２つの主成分がある。これらの成分は繊維強化材と高分子塗装材料である。多数の繊維強化材と高分子塗装材料がＦＦＣＶにふさわしい。かかる材料は、ＦＦＣＶが体験すると見られる機械荷重とあまたの伸長に耐えるものでなければならない。
【００８１】
本発明では割れ伸張荷重を想像する。ＦＦＣＶ材料をデザインした場合、１インチの織物の幅当たり約１１００ポンドから１インチの織物の幅当たり２３００ポンドの範囲で耐えなければならない。その上、ＦＦＣＶ材料をリール上にひんぱんに巻くので、この被覆物は繰り返して折り畳んだり又は収縮させたりすることができるものでなければならない。
【００８２】
ふさわしい高分子塗装材料には、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、合成ゴムと天然ゴム、ポリウレア、ポリオレフィン、シリコーン樹脂及びアクリル樹脂が含まれる。これらの高分子はまったく熱可塑性であるか又は熱硬化性である。熱硬化性高分子被覆物は熱、室温又は紫外線で硬化する。この高分子被覆物には、その被覆物に可撓性又は耐久性を付加する可塑剤及び安定剤が含まれていてもよい。好ましい塗装材料は可塑化されたポリ塩化ビニル、ポリウレタン及びポリウレアである。これらの材料には良好な障壁特性があり、又、可撓性と耐久性がある。
【００８３】
ふさわしい繊維強化材料はナイロン（一般クラス）、ポリエステル（一般クラス）、ポリアラミド（ケブラー（Kevlar, 登録商標）、ツバロン(Twaron)又はテクノラ(Technora)）、ポリオレフィン（ジニーマ（Dyneema）とスペクトラ(Spectra)）及びポリベンゾクサゾール（ＰＢＯ）である。
【００８４】
材料のクラス内で、高強度繊維では、ＦＦＣＶのデザイン要件を満たすのに要求される織物の重量が最小になる。好ましい繊維強化材料は高強度ナイロン、高強度ポリアラミド及び高強度ポリオレフィンである。ＰＢＯは高強度であるために望ましいが、その比較的高いコストゆえに望ましくない。高強度ポリオレフィンはその高強度ゆえに望ましいが、塗装材料で効率よく接着させるのが困難である。
【００８５】
織物細片に関しては、繊維強化材を多種類の織物細片用織構造体に形成することができる。これらの織構造体は、平織り（１ｘ１）からバスケット織及びあや織まで変化する。２ｘ２、３ｘ３、４ｘ４、５ｘ５、６ｘ６、２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１及び６ｘ１のようなバスケット織がふさわしい。２ｘ２、３ｘ３、４ｘ４、５ｘ５、６ｘ６、２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１及び６ｘ１のようなあや織がふさわしい。その上、２ｘ１、３ｘ１、４ｘ１、５ｘ１及び６ｘ１のようなサテン織が採用できる。当業者にとって明らかなように、単層織について議論したので、環境によっては、多層織も望ましい。
【００８６】
糸のサイズ、即ち糸番号(yarn count)のデニールは選択する材料の強度に依存して変化する。強度要件を満たすためには、糸の直径が大きければ大きいほど、１インチ当たりの糸は少なくなる。逆に、同じ強度を維持するためには、糸の直径が小さければ小さいほど、１インチ当たりの糸は多くなる。種々のレベルの糸におけるよりは望ましい表面に依存して使用される。糸のよりはほとんどゼロのよりから１インチ当たり２０以上の高い折り返しまで変化する。その上、糸の形状は変化する。含まれる環境に依存して、円形、長円形、平らな形又は目的にふさわしい他の形状が利用される。
【００８７】
従って、前記した内容をすべて考慮して、適当な繊維と織り方は用いる被覆物に合せてその織物細片のために選択されよう。
【００８８】
しかしながら、ＦＦＣＶ１０自体の構造体に戻ると、長い構造体はより高い速度（当面の４．５ノットより高い速度）でより効率的に牽引されることが決定した。一方、係る構造体における蛇行は１つの問題である。蛇行の発生を抑制するために、本発明は少なくとも１本の縦ばり又は縦方向ばり３２を具備して建造されたＦＦＣＶ１０を提供する。これらのはりは図３に示すように管１２の長さに沿って剛直さ(stiffening)を提供する。このようにして構造上の縦剛直さがＦＦＣＶ１０に付与される。はり３２は塗装織布から作る、通気性なしの管状構造体であってよい。はり３２を加圧した気体又は空気で膨張させると、そのはり３２は堅くなり、積載荷重(applied load)をささえることができる。はり３２を同様に水や他の媒体のような液体で膨張させ加圧して、所望の剛直さを達成することができる。はり３２は、アプリケーションにふさわしい形状及び支える荷重に応じて、まっすぐになったり又は曲がったりするように、作ることができる。
【００８９】
はり３２は、ＦＦＣＶ１０に取付けることができるか、又は、強化ポケット１９に関してこれまでに記述したような方法でＦＦＣＶの必須部分として製作することができる。図３において、２本のはり３２は、反対側に配置され、図示されている。はり３２は、ＦＦＣＶ１０の全長に合せて伸び、又は、ＦＦＣＶ１０の短い部分にだけ合せて伸びてもよい。はり３２の長さ及び位置は、蛇行を避けてＦＦＣＶ１０を安定させるという必要性に左右される。はり３２は、１本の断片又は複数本の断片となり、ＦＦＣＶ１０に沿って伸びることがある（図４を参照せよ）。
【００９０】
好ましくは、はり３２はＦＦＣＶ３２の必須部分として作る。このようにして、はり３２はＦＦＣＶ１０から離れにくくなる。
【００９１】
しかしながら、同様に、膨張する強めばり３３を個別のユニットとして作り、且つ、図３Ａに示すように作るのが望ましい。この管状構造体は必須のスリーブ３５を有し強めばり３３を受け入れる。かくして強めばりを作り、管状構造体以外の種々の荷重要件を満たすことができる。同様に、このはりはＦＦＣＶから切り離して塗装し、不浸透性且つ膨張性にしてもよい。その結果として、希望に応じて、この管状構造体のために様様な被覆物を適用することができる。
【００９２】
同様なはり３６は、図４に示すごとく、ＦＦＣＶ１０の長さに対して横断方向に走るように作ることができる。横断方向に走るはり３６を用いてＦＦＣＶ１０の側面に沿ってそらせ板を作ることができる。これらのそらせ板によりＦＦＣＶ１０の側面に沿って海水の流れパターンをばらばらに砕くことができる。従来技術に従って、このそらせ板はＦＦＣＶ１０の安定した牽引を実現する。特許文献４を参照せよ。
【００９３】
その上、はり３２及び３６は加圧空気で満たされ、ＦＦＣＶ１０に浮力を提供する。ＦＦＣＶ１０が積荷で満たされる場合、この追加浮力が実効(utility)に限界を設けてきた。積荷がＦＦＣＶ１０から下ろされている場合、この追加浮力はより大きな実効を有する。積荷がＦＦＣＶ１０から除かれているので、はり３２及び３６は浮力を提供し、ＦＦＣＶ１０を浮揚させる。ＦＦＣＶ１０の材料の密度が海水の密度より高い場合、この特徴は特に重要である。ＦＦＣＶ１０が空のため、ＦＦＣＶ１０をリール上に巻くとすれば、はり３２及び３６はブリーダ(bleeder)バルブを介して次第にしぼみ、瞬時に空のＦＦＣＶ１０の巻取り及び浮揚を容易にする。次第にしぼむはり３２は、同様に、巻取り、充填及び排出工程の最中に、水面にまっすぐな状態で配置されたＦＦＣＶ１０を維持するように働く。
【００９４】
ＦＦＣＶ１０上におけるはり３２の配置又は位置は、ＦＦＣＶ１０の安定性、耐久性及び浮揚性にとって重要である。２本のはり３２の単純な構成は、図３に示すようなＦＦＣＶ１０の側面に沿って互いに等間隔のはり３２を配置することとなる。はり３２の断面積がＦＦＣＶ１０の全断面積のごく一部である場合、このＦＦＣＶ１０の充填率が全容量の約５０％であるとき、はり３２は海水面の下に位置しよう。結果として、強めばり３２は海面で生じる強い波作用に晒されない。仮に強い波作用がはり３２に作用する場合、そのはり３２は損傷することがあろう。はり３２に対する損傷はＦＦＣＶ１０の耐久性にとり有害であろう。従って、ＦＦＣＶ１０が所望の搬送容量まで充填される場合、はり３２は海水面の下に位置するのが好ましい。はり３２及び３６の統合浮揚力が空のＦＦＣＶ１０を沈める負の浮揚力よりも大きいかぎり、ＦＦＣＶ１０を空にすれば、はり３２は海水面まで上昇しよう。
【００９５】
はりの浮揚力がころころ転がる力に対抗するようにはりを配置することにより、このＦＦＣＶ１０は同様にころころ転がりを回避して安定化することができる。係る構成は３本のはりを持つべきである。２本のはり３２は加圧気体又は空気で満たされ、ＦＦＣＶ１０の反対側の側面に配置されよう。第３のはり３８は加圧海水で満たされ、竜骨(keel)のようにＦＦＣＶ１０の底部に沿って走るだろう。このＦＦＣＶ１０にころころ転がる力が作用する場合、側面ばり３２の統合浮揚力及び底部ばり３８のバラスト効果は、ＦＦＣＶ１０のころころ転がりを回避しようと作用する力として現れる。
【００９６】
これらのはりは、個別の織管、より管、メリヤス編管、不織管又はより合せ管として作ることができる。これらの管を重合体で塗装して加圧空気又は加圧水を格納させることができる（より合せについては、特許文献１７及び特許文献１８、及び、デ・ブルックシュタインの記事”３−Ｄより合せ複合体−デザイン及びアプリケーション”、複合体材料に関する第６回欧州会議（１９９３年９月）（非特許文献１）を参照せよ）。このはりを個々に管として作る場合、このはりは主管１２に取付けなければならない。係るはりは、熱溶接留め、裁縫留め、フック留め及びループ留め、のりづけ継目又はピン継目又は前記したスリーブの使用を含む、多数の手段で取付けできる。
【００９７】
このＦＦＣＶ１０は、同様に、図５に示すような、さや５０の形状をとることができる。このさや５０の形状は管の一方の端部５２又は両方の端部で平らになり、一方、中央部５４では管状になる。この形状には、図５に示すように、これまでに議論したように、その長さに沿って強めばり５６が含まれ、又、その上、必須成分として織り、もしくは個々に織り、取付けるはり５８であって、端部５２を横断するものが含まれる。
【００９８】
このＦＦＣＶ１０は、図５Ａ及び図５Ｂに示すごとく、一続きのさや５０’で形成することもできる。これに関してさや５０’は、図５Ａに示すごとく、平らな部分５１、次に管状部分５３、次に平らな部分５１、次に管状部分５３、及び等により作り出すことができる。この端部はここで議論したような適当な方法で密封することができる。しかしながら、図５Ｂにおいて、同様に、管状部分５３を連結して形成される、一続きのさや５０’が示されている。又、平らな部分５１の一部として、さや５０’に充填し且つこれを空にすることができる管５５が示されている。
【００９９】
ＦＦＣＶによる流体の輸送には同様な形式のはりには更に実効がある。この点に関して、複数隻のＦＦＣＶを同時に輸送して、結果として、なかでも、容積を増やし、コストを削減することが想像される。これまで知られてきたことは、複数隻の可撓性容器を縦並びにして、横並びにして又はあるパターンで牽引することである。しかしながら、ＦＦＣＶを横並びにして牽引するさいに、海洋の力により、次々と横へ運動し又はころころ転がる傾向がある。このことがなかでもＦＦＣＶの損傷に影響することがある。係る出来事の類似事項を削減するために、これまでに議論した強めばりに類似した構造のはりセパレータ６０が、図６に示すような長さに沿ってＦＦＣＶ１０の間に連結される。
【０１００】
はりセパレータ６０は、ピン継目又は急速分離式機構等の単純な機構により、ＦＦＣＶ１０に取付けることができ、且つ、バルブを用いて膨張したり又はしぼんだりしよう。しぼんだはりは、積荷を下ろした後、容易にロール巻きできよう。
【０１０１】
このはりセパレータ６０は、仮に利用すれば、強めばり３２のほかに、ロール巻き工程の最中に、空のＦＦＣＶ１０の浮揚に寄与しよう。仮に強めばりを利用しない場合、このはりセパレータはロール巻きの最中に主たる浮揚手段として働こう。
【０１０２】
このはりセパレータ６０は同様にＦＦＣＶ１０の牽引の最中に引張力を削減しつつ浮揚装置として働き、もしかすると、充填されたＦＦＣＶ１０の牽引の最中により高い速度を提供しよう。このはりセパレータは、同様に、牽引の最中に他の制御手段を必要とせずに、比較的まっすぐな方向にＦＦＣＶを維持しよう。
【０１０３】
このはりセパレータ６０により、２隻のＦＦＣＶ１０は” 双胴船”として姿をあらわす。双胴船の安定性は大部分はその２つの船殻による。このようなシステムの原理がここに適用される。
【０１０４】
安定性は、このように充填されたＦＦＣＶを海洋で牽引する最中に、波の運動は、図７に示すように、ＦＦＣＶの１隻を押しては、このＦＦＣＶをぐるぐる回転させようとする事実に基づく。しかしながら、他のＦＦＣＶ内の内容物により逆方向の力が形成され、その力が活性化され、第１のＦＦＣＶにより発生したころころ転がりを無効にしよう。この逆方向の力が第１のＦＦＣＶを反対方向に押すので、この力は第１のＦＦＣＶがころころ転がるのを防止しよう。この力ははりセパレータ６０の助けを借りて伝わるので、結果として、この配列を安定化させ又は自己補正しよう。
【０１０５】
係る大きな構造体を不浸透性にする方法に戻れば、螺旋巻き織物細片を形成すればその織物細片の予備塗装が可能になる。同様に、リーク・フリー(leak free)の密封材を実現するために、その密封材は、螺旋巻き接合の最中に塗装材料の表面に密封材を添加するか又は密封接着を生み出す接着法を用いることで作ることができる。例えば、超音波接着法又は熱接着法（特許文献８を参照せよ）は熱可塑性被覆物を用いて使用され、リーク・フリーの密封材を作ることができる。仮に織物細片を予備塗装しない場合、又はその構造体の組立後に塗装を望む場合、塗装をやりとげる適当な方法は前記した特許出願に記述されている。
【０１０６】
塗装法の一部として、織物細片の内面又は外面又は両方の面上に発泡被覆物を用いることが想像される。発泡被覆物はＦＦＣＶに、特に空のＦＦＣＶに浮揚力を提供しよう。例えば、ナイロン、ポリエステル及びゴムのような材料から作るＦＦＣＶは、海水よりも大きな密度を有するだろう。結果として、空のＦＦＣＶ又は大きなＦＦＣＶの空の部分は沈もう。この沈没作用はＦＦＣＶに対して高いストレスとなり、ＦＦＣＶに充填し且つこれを空にする最中にＦＦＣＶを取扱うにあたっての大きな困難となろう。発泡被覆物の使用から代替手段又は追加手段が提供され、これまでに議論したものと比べて、高い浮揚力をこのＦＦＣＶに提供する。
【０１０７】
同様に、ＦＦＣＶの閉じた性質を考慮すれば、仮にこのＦＦＣＶが新鮮な水の輸送を意図する場合、ＦＦＣＶ内面の塗装法の一部として、殺菌剤又は防カビ剤を含む被覆物を提供し、結果として、バクテリア又はかび又は他の汚染の発生を防ぐことができよう。
【０１０８】
その上、太陽の光線も同様に織物の劣化を促すので、この点に関しては、このＦＦＣＶにはその被覆物の一部として、又はその織物細片を作るのに用いる繊維の一部として、ＵＶ保護成分を含むことがある。
【０１０９】
好ましい態様はここに詳細に開示され且つ記述されてきたが、その範囲はこれにより限定すべきではなく、むしろその範囲は添付した請求項の範囲により決定すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】円筒形であり、とがった船首又は鼻部を有する、従来技術のＦＦＣＶのいくらか概括的な透視図である。
【図２】円筒形であり、平らな船首又は鼻部を有し、本発明の教示内容を取り入れたＦＦＣＶのいくらか概括的な透視図である。
【図２Ａ】その船首及び船尾上にずんぐりしたエンド・キャップを有し、本発明の教示内容を取り入れたＦＦＣＶのいくらか概括的な透視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示すようなエンド・キャップ配列の代替案であって、本発明の教示内容を取り入れたものを示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示すようなエンド・キャップ配列の代替案であって、本発明の教示内容を取り入れたものを示す図である。
【図３】縦方向強めばりを有し、本発明の教示内容を取り入れたＦＦＣＶの断面図である。
【図３Ａ】ＦＦＣＶに沿ってスリーブ内に装入された（分離して示される）縦方向強めばりを有し、本発明の教示内容を取り入れたものを示すいくらか概括的な透視図である。
【図４】外周強めばりを有し、本発明の教示内容を取り入れたＦＦＣＶの部分断面図である。
【図５】本発明の教示内容を取り入れた、さや形のＦＦＣＶの透視図である。
【図５Ａ】平らな構造体で連結され、本発明の教示内容を取り入れた、一続きのさや形をとるＦＦＣＶのいくらか概括的な図面である。
【図５Ｂ】平らな構造体で連結され、本発明の教示内容を取り入れた、一続きのさや形をとるＦＦＣＶのいくらか概括的な図面である。
【図６】ＦＦＣＶ間に連結された複数本のはりセパレータを具備して横並びで牽引され、本発明の教示内容を取り入れた、２隻のＦＦＣＶのいくらか概括的な図面である。
【図７】はりセパレータにより連結され、本発明の教示内容を取り入れたＦＦＣＶを横並びにしたとき、力の分散を示すいくらか概念的な図面である。
【図８】円錐状に形成された船首及び船尾を有し、本発明の教示内容を取り入れた、螺旋巻き形成したＦＦＣＶの透視図である。
【図８Ａ】螺旋巻きして形成され、本発明の教示内容を取り入れた、船首と船尾の部分の透視図である。
【図８Ｂ】完全に螺旋巻きして形成され、本発明の教示内容を取り入れた、船首と船尾の部分の透視図である。
【図９】ＦＦＣＶの上に形成された強化ポケットを有し、本発明の教示内容を取り入れた、螺旋巻き形成したＦＦＣＶの透視図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０      ＦＦＣＶ
１２      管
１４      端部
１６      端部
１７      円錐体
１９      ポケット
２０      牽引機構
３０      エンド・キャップ
３１      出入口
３２      はり
３３      強めばり
３５      スリーブ
３６      はり
３８      第３のはり
５０      さや
５１      平らな部分
５２      端部
５３      管状部分
５５      管
６０      はりセパレータ
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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2004532165.tif 000085
【国際調査報告】
2004532165.tif 000086
2004532165.tif 000087
2004532165.tif 000088