[发明专利]船舶的浮力控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及船舶的浮力控制系统(Buoyancy Control System)，更详细地说，是涉及能够作为将压载水与船外海水进行置换 的压载水交换装置或者压载水交换方法使用，或者能够作为无压载船 的船体结构使用的船舶的无压载(Ballast-Free)浮力控制系统。

背景技术

一般地，在空载状态或者轻载状态下航行的船舶，在搭载 着压载水以确保一定的吃水并使船体稳定的同时，防止着船底砰击、 螺旋桨飞车等。通常，压载箱在卸货地被涨水，在装货地被排水。卸 货地的海洋生物由压载箱内的压载水运送到装货地，被排出到装货地 的海域，结果，在装货地的海域产生了生态系统变化、生态系统破坏 等的问题。由于压载水在地球范围中被移动并排出，所以混入在压载 水中的浮游生物等海洋生物有可能移动到并非本来的生息地的海域， 对该海域的生态系统、水产业等的经济活动带来深刻的影响。因此， 人们已认识到压载水的移动在保护海洋环境方面是世界共同的课题， 这在近年来已尤其受到重视。

作为用于解决这样的课题的手段，有人提出了将不要的压 载水不向海洋排出而是通过陆上设施进行处理的方式、对压载水进行 灭菌处理或者净化处理的方式(例如，日本特开2004-284481号公报、 日本特开2002-234487号公报、日本特开2006-7184号公报)、使用泵 等强制循环装置在海洋上强制交换压载水的方式(例如，日本特开 2002-331991号公报、日本特开2001-206280号公报)等各种方式。

但是，在采用了通过陆上设施处理不要的压载水的方式的 情况下，产生新设置用于处理压载水的陆上设施的需要。另外，对压 载水进行灭菌处理的方式，由于通过灭菌·净化来确实地捕获微生物的 技术不完备，所以仍未达到实用化，而在灭菌中使用了药剂的情况下， 也担心二次污染等的问题。因此，在不要的压载水的陆上处理及灭 菌·净化处理方面依然留有难以解决的课题。

另一方面，在海洋上强制交换压载水的压载水交换 (Ballast Water Exchange)的技术，作为在完全清空压载箱后将海水 再注入到箱内的顺序法(Sequential Method)，向压载箱注水并通过 压载水的溢出进行压载水交换的溢出法(Flow-Through Method)，在 向压载箱注水的同时对压载水进行排水的稀释法(Dilution Method)， 已被公知，并已被实施。

但是，在这样的强制交换方式中，必须在船体上装备包括 强制循环装置及船内管线的海水交换设备，对海水交换设备驱动以交 换海水。而且，现状是，即使使用海水交换设备，将箱容量的三倍的 水注入到压载箱内，也只能实现83％左右的海水置换率，为了实现 95％以上的海水置换率，必须至少将箱容量的五倍以上的海水注入到 压载箱内。因此，如果想要通过强制交换方式的压载水交换装置实现 充分的海水置换率，则需要消耗对泵等的设备类进行驱动的大量的燃 料及动力，而且，为了设备的运转，需要花费大量的时间及劳动力。

作为不依赖于强制循环装置等的驱动装置的压载水交换 装置，例如，在日本特开平11-29089号公报及日本特开2005-536402 号公报中记载了具备利用作用于船首部分的比较高的水压来取进海水 的结构的压载水交换系统。 专利文献1：日本特开2004-284481号公报 专利文献2：日本特开2002-234487号公报 专利文献3：日本特开2006-7184号公报 专利文献4：日本特开2002-331991号公报 专利文献5：日本特开2001-206280号公报 专利文献6：日本特开平11-29089号公报 专利文献7：日本特开2005-536402号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，这样的以往的压载水交换装置，因为以在航行时利 用作用于船首部分的高的水压而从船首部分将海水取进压载箱内的方 式构成，所以为了不影响船体周围的海水的流动，必须限制船首的取 水开口面积。而且，以往的压载水交换装置，因为以经船内管线将海 水供给到压载箱内的方式构成，所以因管线的管路阻力作用于海水而 不能得到充分的换水量及排水量。因此，难以有效地交换压载水，实 现充分的海水置换率也极其困难。