(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐状の吸口本体と、吸口本体の前面に設けられ、開口上縁が水面から浮上し、かつ、開口下縁は水没する位置に配置される取水開口部と、吸口本体の後部に設けられて外部の流体吸引装置の吸込側に着脱可能に接続される吸口側接続管部とを備えて油回収用吸口を構成し、更に、油回収用吸口の取水開口部を当該開口上縁が水面から浮上し、かつ、開口下縁は水没する位置に保持する吸口保持手段と、船外の流体を吸引する流体吸引装置と、流体吸引装置の吸込側に設けられて油回収用吸口の吸口側接続管部と接続される船側接続管部と、船体に搭載されて流体吸引装置の吐出側と連結される貯槽と、貯槽の下部に接続されて貯槽内の水を排水する排水ポンプとを備えてなることを特徴とする油回収装置。
【請求項２】
請求項１に記載の、少なくとも船体，吸口保持手段，流体吸引装置，船側接続管部，貯槽，および排水ポンプとして、浚渫船の、船体，吸口保持手段，流体吸引装置，船側接続管部，貯槽，および排水ポンプを用いたことを特徴とする油回収船。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水面に浮遊している油，油膜，あるいは含油塵埃などを、簡単な構成にして迅速に回収することのできる油回収装置、および油回収船に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、船の老朽化による船体破断や、航行ミスによる衝突や座礁などにより、積荷油の流出事故が相次いで発生している。
かかる油流出事故は、海岸に漂着する油の量が多ければ多いほど、後処理に多大な費用，時間，手間がかかり、汚染前の環境状態に復元するまで極めて長い年月を要する。従って、油流出事故が発生すると、一刻も早く洋上で油回収することが望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば波高１．５ｍ以上の洋上で活動できる油回収船は国内において皆無に等しい。そのため、例えば日本海などの洋上で原油流出事故が発生した場合は、油回収用の船舶が到着したとしても洋上で油回収作業を行うことができず、波高の低い沿岸に流出油が近づくのを待たざるを得なかった。
【０００４】
他方で、コンクリート用細骨材や埋立て用地盤改良材として用いられる砂に関し、西日本においてはそのほとんどを海砂に依存している。この海砂は主に瀬戸内海および九州の沿岸で浚渫船により海底からサンドポンプによって吸い上げられて採取される。
上記のような海砂採取用の浚渫船は大部分がポンプによる吸込採取方式を採用している。現在、これら浚渫船の稼動数は約５００隻と推定されており日本全国に散らばって配置されている。但し、これらの浚渫船は、近年における景気低迷のあおりを受けて、国内で余剰となっている。
【０００５】
ここで、汎用の浚渫船を図１２に示す。
図に示した浚渫船１Ａでは、採砂ホース９ａ，採砂管９ｂ，採砂ホース９ｃ，および採砂ホース９ｄが、水面Ｈに浮かぶ船体２から海底Ｂに向けて延ばされている。採砂ホース９ａの先端は流体吸引装置８の吐出側に接続され、採砂ホース９ｄの後端は砂選別機１０に接続されている。流体吸引装置８吸込側の船側接続管部３０には吸口側接続管部６６を介して採砂用吸口６３が取り付けられている。
【０００６】
また、流体吸引装置８を保持するポンプホルダ１８，採砂管９ｂ，採砂ホース９ｃ，採砂ホース９ｄに結び付けられている索条２１，２５，２７，２９が、ウィンチ２０，２４，２６，２８でそれぞれ巻き取られることにより、採砂用吸口６３，採砂管９ｂ，採砂ホース９ａ，９ｃ，９ｄの位置や姿勢が調整される。
そこで、流体吸引装置８が駆動することにより、海底Ｂの砂が海水もろとも採砂用吸口６３から吸い取られて砂選別機１０に送られる。砂選別機１０で砂利や貝殻などを分別された砂と海水は、シュート１１を経て貯槽１２に投入される。そうして、貯槽１２内の海水は排水ポンプなどで船外に排水されるようになっている。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、油流出事故に際し、汎用の浚渫船が装備している現有設備に加え、比較的簡単なアタッチメントを迅速に装着したり、船体構成にわずかな変更・追加を行うことによって、緊急事態に即応可能で機動性の高い油回収装置、および油回収船の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る油回収装置は、筐状の吸口本体と、吸口本体の前面に設けられ、開口上縁が水面から浮上し、かつ、開口下縁は水没する位置に配置される取水開口部と、吸口本体の後部に設けられて外部の流体吸引装置の吸込側に着脱可能に接続される吸口側接続管部とを備えて油回収用吸口を構成し、更に、油回収用吸口の取水開口部を当該開口上縁が水面から浮上し、かつ、開口下縁は水没する位置に保持する吸口保持手段と、船外の流体を吸引する流体吸引装置と、流体吸引装置の吸込側に設けられて油回収用吸口の吸口側接続管部と接続される船側接続管部と、船体に搭載されて流体吸引装置の吐出側と連結される貯槽と、貯槽の下部に接続されて貯槽内の水を排水する排水ポンプとを備えた構成にしてある。
【００１０】
更に、前記構成において、少なくとも船体，吸口保持手段，流体吸引装置，船側接続管部，貯槽，および排水ポンプとして、浚渫船の、船体，吸口保持手段，流体吸引装置，船側接続管部，貯槽，および排水ポンプを用いた、油回収船が採用される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る油回収船を説明するための概念図、図２は油回収船を示す側面図、図３は油回収船を示す平面図、図４は油回収用吸口を装着した流体吸引装置近傍の構成を示す要部側面図である。
各図において、油回収船１は、容量や大きさに関して限定されるものではないが、ここでは例えば総トン数５００トン程度、積トン数１５００m3程度の船が適用される。
【００１２】
油回収船１は、船体２と油回収装置Ｅとから主に構成されている。前記の油回収装置Ｅは、カーゴホールドに代表される貯槽１２、砂および海水を貝殻や砂利から選別する塵埃補足装置としての砂選別機１０、砂や海水を貯槽１２へ案内するシュート１１、貯槽１２の下部に接続されて貯槽１２内の海水Ｗを排水する排水ポンプ１３、採砂ホース９ａ，採砂管９ｂ，採砂ホース９ｃ，および採砂ホース９ｄから構成される接続管９、流体吸引装置８近傍に取り付けられる索条２１を巻き取るウィンチ２０、採砂管９ｂの先端近傍に取り付けられる索条２３を巻き取るウィンチ２２、採砂管９ｂの後端近傍に取り付けられる索条２５を巻き取るウィンチ２４、および、不使用時の採砂管９ｂを載置格納する採砂管ホルダ３１，３２，３３により構成されている。
【００１３】
すなわち、この油回収船１は、構成されるほとんどの主要部品、例えば船体２，ウィンチ２０，索条２１，流体吸引装置８，船側接続管部３０，接続管９，砂選別機１０，貯槽１２，排水ポンプ１３，および排水管１４として、汎用の浚渫船１Ａ（図１２参照）に備わっている構成部品がそのまま用いられる。
【００１４】
上記の接続管９は流体吸引装置８と砂選別機１０とを連結している。そして、砂選別機１０手前の採砂ホース９ｄには、貯槽１２の上面開口に連結されるバイパス配管１５が分岐接続されている。また、当該分岐位置下流側の採砂ホース９ｄには切換弁１６が設けられ、バイパス配管１５に切換弁１７が設けられている。貯槽１２の容量は、ここでは１０００〜３０００m3程度である。
【００１５】
流体吸引装置８は例えば３００〜５００m3／時程度の強い吸い上げ能力を有する電動式の水中サンドポンプが用いられ、例えば海水，油，砂，泥などの流体を吸引できる。
この流体吸引装置８は、図４に示すように、ポンプホルダ１８に固定されており、その吸込側にはフランジなどからなる船側接続管部３０が設けられている。流体吸引装置８の吐出側には採砂ホース９ａ，ユニバーサル継手１９，鋼管製の採砂管９ｂが順次連結されている。
ポンプホルダ１８は上部の滑車３５に掛け回された索条２１を介してウィンチ２０により吊り上げられる。また、ユニバーサル継手１９近傍の採砂管９ｂは上部の滑車３６に掛け回された索条２３を介してウィンチ２２により吊り上げられる。
【００１６】
油回収用吸口３は、図５、図６に示すように、前面に取水開口部５を有する扇形筐状の吸口本体４から主に構成されている。吸口本体４の後下部には、集水孔３８が穿設されている。集水孔３８は連結管３７を介して吸口側接続管部６と接続されている。吸口側接続管部６はボルト止め可能なフランジなどで構成されており、流体吸引装置８吸込側の船側接続管部３０に着脱可能に接続されるようになっている。
【００１７】
また、砂選別機１０は、図７に示すように、ガラ捨て用樋３４に向け下降傾斜しているケーシング５４と、ケーシング５４内でゴミやオイルボールなどを係留する簀の子体５５と、ケーシング５４をガラ捨て用樋３４の手前で封止する蓋板５６と、簀の子体５５下方のケーシング５４に連結され簀の子体５５を通過した油Ｃおよび海水Ｗを貯槽１２へ投入するためのシュート口部１１ａとからなっている。また、ガラ捨て用樋３４とは反対側のケーシング５４の下面に採砂ホース９ｄが接続されている。尚、シュート口部１１ａは、シュート１１の入側へ連結してもよいし、あるいは貯槽１２の上部開口へ直接連結しても構わない。
この砂選別機１０では、油回収に際して、砂利選別用の金網（図示省略）が取り外されるとともに、ガラ捨て用樋３４への通路が蓋板５６で遮断される。また、油回収作業中に、簀の子体５５上にオイルボールが係留された場合、オイルボールはハンマーなどで細かく叩き潰されて貯槽１２へ投入される。
【００１８】
引続き、この油回収船１による油回収動作について説明する。
まず、切換弁１７を閉にし切換弁１６を開にしてバイパス配管１５を使用できるように、配管ラインアップを完了しておく。また、ウインチ２０，２２の駆動によって流体吸引装置８を水面Ｈ近くに保持する（図４参照）。このとき、油回収用吸口３は、取水開口部５の開口上縁５ａが水面から浮上するとともに開口下縁５ｂが水没する位置となるように配置される。すなわち、ウィンチ２０，２２および索条２１，２３が、本発明の吸口保持手段の一例である。
【００１９】
そこで、流体吸引装置８の電源を入れて駆動させると、水面Ｈ上の油Ｃが海水Ｗとともに流体吸引装置８により吸引され、採砂ホース９ａ，９ｃ，９ｄ，採砂管９ｂ，およびバイパス配管１５などを経て貯槽１２内に投入される。
貯槽１２内において、油Ｃと海水Ｗは比重の違いにより上下に分離する。そうして、海水Ｗは貯槽１２底部の砂Ｓ（図２参照）で漉されたのち、浚渫船１Ａのときと同様に排水ポンプ１３により抜き出され排水管１４を経て船外に排水される。
【００２０】
尚、貯槽１２には、前記の砂Ｓによるフィルタ方式に代えて、軽質油対応の簡易形カスケードタンク方式を採用することも可能である。この簡易形カスケードタンク方式は、貯槽１２内に中空配置された仕切板により、上部の油層を留めておく一方、下部の海水は仕切板下方を通過させたのち後続の堰き止め板から溢れさせるようにしたものである。
また、貯槽１２内に溜まった油Ｃに対し、回収油移送用として陸上側のポンプを使用できない場合のために、船側に油専用の移送ポンプを配備しておくのもよい。
更に、浚渫船１Ａは荷卸し用としてグラブバケットクレーン（図示省略）を備えているので、特に高粘度でゴミ混じりの油Ｃを処理する場合は、オイルフェンス内などの油Ｃを直接グラブで掴み取って貯槽１２へ回収することもできる。
【００２１】
すなわち、この実施形態による油回収用吸口３を用いれば、ほとんど改造することなく汎用の浚渫船１Ａを油回収船１として転用することができる。因みに、日本各地には浚渫船が多数存在しているので、全国津々浦々にわたり油回収用吸口３を常備しておくことにより、国内のどこで油流出事故が発生したとしても迅速に対応できる。例えば、近くを航行中の浚渫船１Ａに出動を呼び掛けて、最寄りの常備地で採砂用吸口６３（図１２参照）を油回収用吸口３に付け替えるだけで、即座に油回収船１として多数隻が出動できる。従って、極めて機動性よく油回収を行うことができるのである。
【００２２】
ところで、海面に浮遊している油Ｃの吸い込みを効率よく行うためには、油回収用吸口の部分をできるだけ波浪の上下動に追従させる必要がある。そのための構造として、図８および図９の油回収用吸口を例示する。
まず、図８に示すように、油回収用吸口３ａをフレキシブル継手７で可動式とし、連結管３７上面に固設された支柱４２とスプリングシリンダ４３によって、油回収用吸口３ａを上下揺動可能に支持する方式が挙げられる。すなわち、ウィンチ２０，２２および索条２１，２３に加えて、フレキシブル継手７，支柱４２，およびスプリングシリンダ４３を備えた構成が、本発明にいう吸口保持手段の別例である。
【００２３】
一方、図９に示すように、波浪に対する追従性を更に向上させるため、双胴型のフロート３９と、波浪補償装置４４とを用いることにより、油回収用吸口３ｂをスムースに追従させるものが挙げられる。
【００２４】
前記した波浪補償装置４４は、油回収用吸口３ｂに締結される索条４６と、索条４６を船外上方に保持するダビット４５と、索条４６を円滑に案内する滑車４７，５０，５１と、シリンダ体４８内で摺動して索条４６を上下させるピストン体４９と、当初の油回収用吸口３ｂの高さ位置を決めるために索条４６を巻き取る巻取り機５２と、シリンダ体４８内と連通し窒素ガスが充填されているアキュムレータ５３とから構成されている。この波浪補償装置４４によれば、窒素ガスを充填したアキュムレータ５３と連通するシリンダ体４８およびピストン体４９が波浪による上下動を吸収することによって、油回収用吸口３ｂをうまく波浪に合わせられるようになっている。
【００２５】
ここで、図９の油回収船に好適な油回収用吸口を図１０、図１１に示す。
図１０に示す油回収用吸口３ｂは、吸口本体４ａ内の後部に２口の集水孔３８，３８を有するもので、吸口本体４ａの両側面には双胴型のフロート３９，３９が取り付けられている。フロート３９，３９はそれぞれの後部が支持杆４０で連結され固定されている。吸口本体４ａはスイベル継手４１の介在により連結管３７，３７に対し上下揺動可能に構成されている。
【００２６】
このように、フロート３９，３９により油回収用吸口３ｂに浮力を与えつつ、波浪補償装置４４によって油回収用吸口３ｂを吊り下げ保持することにより、油回収用吸口３ｂを波浪に対し、より一層スムースに追従させることができるのである。
但し、図１１に示すように、集水孔３８が１口だけの吸口本体４ｂを有する油回収用吸口３ｃを用いることもできる。
すなわち、ウィンチ２０，２２および索条２１，２３に加えて、フロート３９，波浪補償装置４４，およびスイベル継手４１を備えた構成が、本発明にいう吸口保持手段の更に別の例となる。
【００２７】
因みに、従来は波高１．５ｍ以上の洋上で油回収を行える油回収装置は無かったが、本発明の油回収装置は波浪に追従させるようにしてあるので、波高５ｍ程度までであれば十分に油回収を行うことができ、荒天対応型油回収装置ということができる。また、この油回収装置は砂などを吸い上げるほど吸引力の強い流体吸引装置を用いており高粘度油でも吸い上げられるので、高粘度油対応型油回収装置ともいうことができる。
【００２８】
尚、これまで述べた油回収用吸口３，３ａ，３ｂ，３ｃにおける取水開口部５の両側端にオイルフェンスの後端部をそれぞれ装着し、更にこれらのオイルフェンスを前方に向かって扇型に拡げて配置させるように、船体から横出しした支持アームに各オイルフェンスの前端部を係止しておけば、より広範囲の水面から油を集めて回収することができる。
また、油回収船に別の貯油用バージを曳航させ、油回収船の貯槽に溜まった油を油移送ポンプなどで適時貯油用バージに移送することにより、油回収船を油回収作業に長時間従事させることができる。
そして、本発明に用いられる流体吸引装置としては、上記した電動駆動式のものに限らず、例えば油圧駆動式その他のものを採用することもできる。また、流体吸引装置は既存のものの容量が大きすぎる場合、容量が例えば５０m3／時程度の比較的小型のものを船体に別途搭載しておき、これを用いて油回収してもよい。
無論、本発明の油回収船は浚渫船を転用したものに限らず、船全体を油回収専用に新造したものであってもよい。その場合は、油回収用吸口を流体吸引装置の吸込側に一体に設けても構わない。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る油回収装置によれば、油回収用吸口が外部の流体吸引装置吸込側に着脱可能に接続される吸口側接続管部を備えているから、水，油，砂，泥などの流体を吸引できる流体吸引装置、および吸引した流体を貯留する貯槽を有する船であれば、元来の流体採取用吸口に代えアタッチメントとして、簡単に装着されて油回収に供することができる。
【００３０】
また、本発明の油回収装置によれば、油回収用吸口が流体吸引装置の吸込側に接続されており、吸口保持手段は、油回収用吸口の取水開口部を当該開口上縁が水面から浮上し、かつ、開口下縁は水没する位置に保持するようになっているから、水面に漂流している油を確実に船体へ回収することができる。
【００３１】
そして、吸口以外の大部分の構成部品として浚渫船のものを転用するようにしたので、油流出事故などが発生した場合、採砂用吸口を油回収用吸口に付け替えるだけで、即座に油回収船として出動できる。従って、極めて機動性よく油回収を行えるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る油回収船を説明するための概念図である。
【図２】油回収船を示す側面図である。
【図３】油回収船を示す平面図である。
【図４】この実施形態による油回収用吸口を装着した流体吸引装置近傍の構成を示す要部側面図である。
【図５】油回収用吸口を示す外観図である。
【図６】油回収用吸口を示す部分平面図である。
【図７】砂選別機を示す外観図である。
【図８】別の実施形態による油回収用吸口を装着した流体吸引装置近傍の構成を示す要部側面図である。
【図９】更に別の実施形態による油回収用吸口を装着した流体吸引装置近傍の構成を示す要部側面図である。
【図１０】前記油回収用吸口の別例を示す部分平面図である。
【図１１】前記油回収用吸口の更なる別例を示す部分平面図である。
【図１２】汎用の浚渫船を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１      油回収船
１Ａ    浚渫船
２      船体
３，３ａ，３ｂ，３ｃ  油回収用吸口
４，４ａ，４ｂ  吸口本体
５      取水開口部
５ａ    開口上縁
５ｂ    開口下縁
６      吸口側接続管部
７      フレキシブル継手
８      流体吸引装置
９      接続管
１２    貯槽
１３    排水ポンプ
１４    排水管
２０，２２  ウィンチ
２１，２３  索条
３０    船側接続管部
３９    フロート
４１    スイベル継手
４２    支柱
４３    スプリングシリンダ
４４    波浪補償装置
Ｃ      油
Ｅ      油回収装置
Ｗ      海水
Ｈ      水面
【図１】
0003910696.tif 000002
【図２】
0003910696.tif 000003
【図３】
0003910696.tif 000004
【図４】
0003910696.tif 000005
【図５】
0003910696.tif 000006
【図６】
0003910696.tif 000007
【図７】
0003910696.tif 000008
【図８】
0003910696.tif 000009
【図９】
0003910696.tif 000010
【図１０】
0003910696.tif 000011
【図１１】
0003910696.tif 000012
【図１２】
0003910696.tif 000013