JP2008308031A - 船体の防汚設備及び防汚方法 - Google Patents

Abstract

【課題】海洋汚染の発生を抑えながら、船体への付着動物の付着を抑えることができる船体の防汚設備及び防汚方法を提供する。
【解決手段】防汚設備１は、海上に係留された船舶Ｂの船体の汚濁を防止するための設備である。この防汚設備１には、岸壁３で海中に設けられ船底Ｂ１に光を照射する多数の水中投光器７を備えている。海中の付着生物であるフジツボは、光が当たる場所には付着しにくい性質を持っているので、この水中投光器７からの光が船底Ｂ１に照射されることで、船底Ｂ１へのフジツボの付着を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、海上に係留された船舶の船体の汚濁を防止するための船体の防汚設備及び防汚方法に関するものである。

船舶が海上に係留されている際、船底など海中の部分には、フジツボなどの付着動物が付着する。このような付着動物が付着すると、船底の水の抵抗が増大し船舶の速度低下や燃費低下の原因となるので、定期的に清掃作業を行って船底から物理的に付着動物を除去する必要があった。このような清掃作業は、潜水夫の手作業が必要な危険を伴うものであり、時間や費用もがかかるので、清掃作業の頻度を少なくすることが望まれる。従来、清掃作業の頻度を少なくするため、船体の喫水域までを、毒性の化学物質を含む塗料を用いて塗装することで、付着動物の付着を抑える方法が知られている（例えば、下記特許文献１及び２参照。）。
特開２００６−１５２２０５号公報 特開２００５−０６８１９１号公報

しかしながら、これらの方法は、毒性の化学物質を船体の塗装から海水中に溶出させるものであるので、溶け出した化学物質による海洋汚染が問題となる。このような問題に対応し、上記特許文献２では、毒性を低く抑えた塗料も提案されているが、海水中に化学物質を放出する方法である以上、海洋汚染を十分に抑えられるとは言えない。

そこで、本発明は、海洋汚染の発生を抑えながら、船体への付着動物の付着を抑えることができる船体の防汚設備及び防汚方法を提供することを目的とする。

本発明の船体の防汚設備は、海上に係留された船舶の船体の汚濁を防止するための船体の防汚設備において、船舶の係留場所で海中に設けられ船体の海中の部分に光を照射する投光手段を備えたことを特徴とする。

本発明者らは、海上に船舶が係留された場合に、船体の海中の部分の中でも、光が当たる場所にはフジツボなどの付着動物が付着しにくいことを研究により見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明の設備によれば、投光手段により船体の海中の部分に光が照射されるので、付着動物が当該海中の部分に付着しにくくなり、付着動物による船体の汚濁を抑制することができる。そして、この設備の場合、海水中に化学物質を放出するといったことが不要であるので、海洋汚染も抑えることができる。

また、この場合、投光手段は、光を発する照明装置を有することとしてもよい。この構成によれば、夜間においても付着動物の付着を抑制することができる。

また、本発明の船体の防汚設備は、船舶の係留場所で海中に設けられ付着動物を誘引する付着動物誘引板を更に備え、付着動物誘引板は、投光手段から見て裏面側に位置する誘引面を有することとしてもよい。

更に、フジツボなどの付着動物は、既に他の付着動物が付着している場所の近傍に特に付着しやすいという性質を持つことが知られており、本発明者らはこの点に着目した。この設備の構成によれば、付着動物誘引板の誘引面は、投光手段から見て裏面側に位置するので投光手段からの光を直接受けず、付着動物が付着し易い。そして、この誘引面に付着動物が一旦付着すれば、更に新たな付着動物が誘引され付着し易い。このように、付着動物誘引板の誘引面が、付着動物を引き寄せる役割を果たすので、船体に付着する分の付着動物が減少し、船体への付着動物の付着が抑えられる。

また、本発明の船体の防汚設備は、船舶の係留場所で海中に設けられ投光手段の光を反射する反射板を更に備え、反射板は、船体の海中の部分に向けて反射光を照射する反射面を有することとしてもよい。この構成によれば、反射面が投光手段からの光を反射して有効に船体に光を当てることができる。

また、本発明の船体の防汚設備は、船舶の係留場所で海中に設けられた板状部材を更に備え、板状部材は、投光手段の光を反射し反射光を船体の海中の部分に向けて照射する反射面と、反射面の裏面に位置する誘引面と、を有することとしてもよい。

この設備の構成によれば、反射面が投光手段からの光を反射して有効に船体に光が当てられるので、船体への付着動物の付着をより抑えることができる。また、誘引面は、投光手段から見て裏面側に位置するので投光手段からの光を直接受けず、付着動物が付着し易い。そして、この誘引面に付着動物が一旦付着すれば、更に新たな付着動物が誘引され付着し易い。このように、誘引面が、付着動物を引き寄せる役割を果たすので、船体に付着する分の付着動物が減少し、船体への付着動物の付着が抑えられる。また、上記反射面と誘引面とが板状部材の表裏に設けられるので、設備を小型化することができる。

本発明の船体の防汚方法は、海上に係留された船舶の船体の汚濁を防止するための船体の防汚方法において、船舶の係留場所で海中に設けられた投光手段から船体の海中の部分に光を照射する投光工程を備えたことを特徴とする。

この方法によれば、投光手段により船体の海中の部分に光が照射されるので、付着動物が当該海中の部分に付着しにくくなり、付着動物による船体の汚濁を抑制することができる。そして、この方法の場合、海水中に化学物質を放出するといったことが不要であるので、海洋汚染も抑えることができる。

また、この場合、投光手段は、光を発する照明装置を有することとしてもよい。この構成によれば、天候に関わらず、また、夜間においても付着動物の付着を抑制することができる。

また、投光工程では、付着動物を誘引する付着動物誘引板が船舶の係留場所で海中に設けられており、付着動物誘引板は、投光手段から見て裏面側に位置する誘引面を有することとしてもよい。

この設備の構成によれば、付着動物誘引板の誘引面は、投光手段から見て裏面側に位置するので投光手段からの光を直接受けず、付着動物が付着し易い。そして、この誘引面に付着動物が一旦付着すれば、更に新たな付着動物が誘引され付着し易い。このように、付着動物誘引板の誘引面が、付着動物を引き寄せる役割を果たすので、船体に付着する分の付着動物が減少し、船体への付着動物の付着が抑えられる。

また、投光工程では、投光手段の光を反射する反射板が船舶の係留場所で海中に設けられており、反射板は、船体の海中の部分に向けて反射光を照射する反射面を有することとしてもよい。この構成によれば、反射面が投光手段からの光を反射して有効に船体に光を当てることができる。

また、投光工程では、板状部材が船舶の係留場所で海中に設けられており、板状部材は、投光手段の光を反射し反射光を船体の海中の部分に向けて照射する反射面と、反射面の裏面に位置する誘引面と、を有することとしてもよい。この構成によれば、反射面が投光手段からの光を反射して有効に船体に光が当てられるので、船体への付着動物の付着をより抑えることができる。また、誘引面は、投光手段から見て裏面側に位置するので投光手段からの光を直接受けず、付着動物が付着し易い。そして、この誘引面に付着動物が一旦付着すれば、更に新たな付着動物が誘引され付着し易い。このように、誘引面が、付着動物を引き寄せる役割を果たすので、船体に付着する分の付着動物が減少し、船体への付着動物の付着が抑えられる。また、上記反射面と誘引面とが板状部材の表裏に設けられるので、設備を小型化することができる。

本発明の船体の防汚設備及び防汚方法によれば、海洋汚染の発生を抑えながら、船体への付着動物の付着を抑えることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る船体の防汚設備及び防汚方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に示す防汚設備１は、船舶Ｂが係留される岸壁３において海中に設けられており、船舶Ｂの船体の海中にある部分（船底Ｂ１及び海中の船体側面Ｂ２）の汚濁を防止するものである。

この防汚設備１は、海中に設けられ船舶Ｂの船体表面に光を照射するための多数の水中投光器（投光手段、照明装置）７を備えている。各水中投光器７は、船舶Ｂが停止する予定位置の下方に設置されており、上方に向けて光を照射する。各水中投光器７は、水平に延在する支持部材９に等間隔に固定されており、当該支持部材９は鎖１１によって海底Ｔに設置された錘等に繋がれている。また、支持部材９には、各水中投光器７の間の各位置においてブイ１３が取り付けられており、このブイ１３の浮力によって支持部材９及び水中投光器７が海底Ｔから所定の高さ位置に停止している。

この防汚設備１では、上記のような水中投光器７、支持部材９、鎖１１、及びブイ１３の組が、船舶Ｂの全長に亘って、船舶Ｂの全長方向（図１の紙面に直交する方向）に等間隔に配列されている。以上の構成により、水中投光器７を点灯させれば、海面下で格子状に配列された多数の水中投光器７によって、係留中の船舶Ｂの船底Ｂ１に全体的に光が照射される。

更に、支持部材９の右端には、船舶Ｂの停止予定位置の側方に位置する長板状部材１５が取り付けられている。この長板状部材１５は、図１の紙面に直交する方向に延びる長方形をなし、下端の辺１５ａが各支持部材９に保持されている。また、この長板状部材１５の一方の面は、鏡面加工されており光を反射する反射面１５ｔとして機能する。更に、上記反射面１５ｔの裏面には、海中の付着生物であるフジツボを誘引する機能を有する誘引面１５ｓが設けられている。具体的には、この誘引面１５ｓには、新たなフジツボを引き寄せるための囮として、少量のフジツボＰが、予め故意に付着されている。

このように長板状部材１５の片側の誘引面１５ｓのみに故意にフジツボＰを付着させるためには、例えば、次のような方法が考えられる。まず、長板状部材１５を海中に沈めておき、長板状部材１５の裏表両面にフジツボを付着させたところで、誘引面１５ｓに付着した一部のフジツボのみを残して他のフジツボを物理的に除去する。

また、この長板状部材１５は、支持部材９に保持された下端の辺１５ａを支軸とするヒンジ機構により、海中で約９０°回動可能である。すなわち、長板状部材１５の上端の辺１５ｂが海面のブイ１７に繋がれると、長板状部材１５は、船舶Ｂの海中の側面Ｂ２に反射面１５ｔを対向させた状態で停止する。そして、船舶Ｂが岸壁３を離れる際には、長板状部材１５が障害にならないように、上端の辺１５ｂがブイ１７から開放され、長板状部材１５は、誘引面１５ｓを略水平下向きとする状態まで回動して停止する。

更に、岸壁３の側壁３ａにも、反射機能及びフジツボを誘引する機能をもつ長板状部材２１が取り付けられている。この長板上部材２１は、図１の紙面に直交する方向に延在しており、水中投光器７から見て表側には光を反射する反射面２１ｔが設けられ、当該反射面２１ｔの裏面には、少量のフジツボＰが予め故意に付着された誘引面２１ｓが設けられている。なお、誘引面２１ｓに太陽光が直接当たらないように、長板状部材２１は傾斜した状態で側壁３ａに取り付けられている。

このような岸壁３に船舶３が長期間係留される場合、船舶３の船体のうち海中に存在する部分（船底Ｂ１や海中の側面Ｂ２）には、フジツボが付着してしまうことが問題となる。ここで、本発明者らの研究によれば、船体の海面下の部分の中でも、光が当たる場所には付着動物が付着しにくいことが判った。これは、付着する前の海中のフジツボの幼生が、光を嫌う性質をもつことに起因すると考えられる。この知見に基づき、防汚設備１では、前述の水中投光器７を設けて、係留された船舶Ｂの船底Ｂ１に光を照射している。更に、長板状部材１５，２１の反射面１５ｔ，２１ｔによって水中投光器７の光を反射させ、船体側面Ｂ２にも光を照射している。設備１のこのような構成により、光を嫌うフジツボの幼生が、船底Ｂ１及び側面Ｂ２に付着しにくくなり、その結果、船体へのフジツボの付着を抑制することができる。

また、フジツボ等の付着動物は、既に他の個体が付着している場所の近傍に特に付着しやすいという性質を持つことが知られている。これは、フジツボが付着後に生殖を行うために、フジツボの密度が高い場所に付着する必要があるからであると考えられる。そして、この知見に基づき、防汚設備１では、前述の長板状部材１５の誘引面１５ｓ、及び長板上部材２１の誘引面２１ｓに、囮のフジツボＰが、予め故意に付着されている。

これらの誘引面１５ｓ，２１ｓは、いずれも水中投光器７から見て裏面側に位置し、水中投光器７からの光を受けないので、光を嫌うフジツボが比較的付着し易い。その上、誘引面１５ｓ，２１ｓには囮のフジツボＰが存在することも相俟って、誘引面１５ｓ，２１ｓは、フジツボを引き寄せ易い条件を備えている。従って、岸壁３に存在するフジツボは、特に、誘引面１５ｓ，２１ｓに引き寄せられ付着するので、船舶Ｂの船底Ｂ１及び側面Ｂ２に付着するフジツボが少なくなり、その結果、船体へのフジツボの付着を抑えることができる。

なお、ここでは、誘引面１５ｓ，２１ｓに囮のフジツボＰを予め付着させた長板上部材１５，２１を用いているが、予め付着させる囮のフジツボＰは省略してもよい。この場合、誘引面１５ｓ，２１ｓは、水中投光器７から見て裏面側に位置するので水中投光器７からの光を直接受けず、最初のフジツボＰが付着し易い。そして、誘引面１５ｓ，２１ｓにフジツボＰが一旦付着すれば、更に新たなフジツボＰが誘引され付着し易い。このように、囮のフジツボＰを省略しても、誘引面１５ｓ，２１ｓは、フジツボＰを誘引する機能を実現する。但し、フジツボＰの誘引を確実にする観点から、囮のフジツボＰを付着させる方が好ましい。

フジツボの付着抑制の手法としては、従来、船体に毒性をもつ化学物質を塗布する方法が一般的であったが、海水に溶出した化学物質による海洋汚染が問題となっていた。また、化学物質が十分に溶出するにはある程度の時間がかかるので船舶の係留直後には化学物質の濃度が不十分な場合もあり、また、船舶の係留中は化学物質の溶出が少ないため、十分な効果が得られない場合もあり得る。これに対し、上述した防汚設備１では、化学物質を用いないので、海洋汚染を発生させることもなく、係留中において十分なフジツボ抑制の効果を発揮することができる。

また、この防汚設備１では、水中投光器７、長板状部材１５，２１等の各要素がすべて海面下に設けられているので、船舶Ｂの岸壁３への着岸・離岸を円滑に行わせることができる。また、このような防汚設備１は、既存の岸壁設備にも追加して設けることができる。また、防汚設備１は、水中投光器７や長板状部材１５，２１といったシンプルな要素を用いた簡単な構造をなすので、比較的低予算での導入が可能であると共に、メンテナンスの手間も小さい。また、長板状部材１５，２１は、反射板としての機能と付着動物誘引板としての機能を兼ね備え、表裏面を有効活用しているので、設備の小型化・省スペース化を図ることができる。

また、船舶Ｂの海面下の部分に光を照射する投光手段としては、例えば、太陽光を反射させて船底に照射させることも考えられる。このような方法に比較して、上述した防汚設備１は、光源として水中投光器７を用いているので、天候に関わらず、また、夜間においてもフジツボの付着を抑制できる点で優れている。なお、水中投光器７としては、ハロゲンランプ、白熱投光器等を用いることができる。

続いて、防汚設備１の具体的な寸法等について説明する。例えば、船舶Ｂの船幅を約４５ｍとすれば、側壁３ａから長板状部材１５までの距離は約４８ｍとすればよい。そして、支持部材９には、約６ｍ間隔で７個の水中投光器７を設置し、水中投光器７の位置は、船底Ｂ１から約４ｍ下方とすればよい。そして、各水中投光器７として、出力２００〜１０００Ｗ、光度１００００ｃｄ程度のものを用い、海水の光透過率を０．３とすると、船底Ｂ１の照度は、約１３〜２００Ｌｘ程度になる。実際には、船底Ｂ１の照度がフジツボの付着を抑えられる照度になるように、水中投光器７の船底Ｂ１からの距離、水中投光器７の出力（ワット数）、水中投光器７の数等を調整する。

（第２実施形態）
図２に示す防汚設備５１は、船舶が係留される岸壁５３において海面下に設けられ、船舶Ｂの船体の汚濁を防止するものである。

防汚設備５１の支持部材９には、水中投光器７がそれぞれ斜め方向に向けて固定されている。更に、支持部材９には、長板状部材２１と同様の構成を有する長板状部材７１が多数取り付けられている。すなわち、この長板状部材７１の上面は、光を反射する反射面７１ｔとされ、水中投光器７の光を受けない下面は、囮のフジツボＰが故意に付着された誘引面７１ｓとされている。そして、水中投光器７の光出射方向と長板上部材７１の傾きとが調整されることで、反射面７１ｔが水中投光器７の光を反射し、船底Ｂ１に向けて反射光を照射するようになっている。このような構成によれば、水中投光器７からの光を効率よく船底Ｂ１及び側面Ｂ２に照射することができる。従って、防汚設備５１では、防汚設備１よりも水中投光器７の個数を少なくすることも可能になる。

この場合、水中投光器７として、出力２００〜１０００Ｗ、光度１００００ｃｄ程度のものを６個用い、海水の光透過率を０．３とすると、船底Ｂ１の照度は、約３９〜１０３Ｌｘ程度になる。実際には、船底Ｂ１の照度がフジツボの付着を抑えられる照度になるように、水中投光器７の船底Ｂ１からの距離、水中投光器７の出力（ワット数）、水中投光器７の数等を調整する。

なお、この防汚設備５１において、前述の防汚設備１の構成部分と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。

本発明は、上記第１及び第２実施形態に限定されるものではない。例えば、第１及び第２実施形態に示したように船底Ｂ１や側面Ｂ２に全体的に光を当てるのではなく、例えば、船舶のビルジキールの下面など、通常太陽光が当たりにくい箇所に集中して光を当てるようにしてもよい。また、上記第１及び第２実施形態では、フジツボの付着の抑制について説明したが、本発明は、フジツボ以外の付着生物の抑制にも適用することができる。なお、本発明のような光を利用した付着生物の付着の抑制は、船舶の防汚だけでなく、人工浮島などの海上構造物の海中部分の防汚にも転用することができる。

本発明に係る船体の防汚設備の第１実施形態と係留された船舶とを示す図であり、船舶の後方から見た側面図である。 本発明に係る船体の防汚設備の第２実施形態と係留された船舶とを示す図であり、船舶の後方から見た側面図である。

符号の説明

１，５１…防汚設備、３…岸壁（係留場所）、７…水中投光器（投光手段、照明装置）、１５，２１，７１…長板状部材（付着動物誘引板、反射板、板状部材）、１５ｓ，２１ｓ，７１ｓ…誘引面、１５ｔ，２１ｔ，７１ｔ…反射面、Ｂ…船舶、Ｐ…フジツボ（付着動物）。

Claims (10)

1. 海上に係留された船舶の船体の汚濁を防止するための船体の防汚設備において、
   前記船舶の係留場所で海中に設けられ前記船体の海中の部分に光を照射する投光手段を備えたことを特徴とする船体の防汚設備。
2. 前記投光手段は、光を発する照明装置を有することを特徴とする請求項１に記載の船体の防汚設備。
3. 前記船舶の係留場所で海中に設けられ付着動物を誘引する付着動物誘引板を更に備え、
   前記付着動物誘引板は、
   前記投光手段から見て裏面側に位置する誘引面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の船体の防汚設備。
4. 前記船舶の係留場所で海中に設けられ前記投光手段の光を反射する反射板を更に備え、
   前記反射板は、
   前記船体の海中の部分に向けて反射光を照射する反射面を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の船体の防汚設備。
5. 前記船舶の係留場所で海中に設けられた板状部材を更に備え、
   前記板状部材は、
   前記投光手段の光を反射し反射光を前記船体の海中の部分に向けて照射する反射面と、前記反射面の裏面に位置する誘引面と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の船体の防汚設備。
6. 海上に係留された船舶の船体の汚濁を防止するための船体の防汚方法において、
   前記船舶の係留場所で海中に設けられた投光手段から前記船体の海中の部分に光を照射する投光工程を備えたことを特徴とする船体の防汚方法。
7. 前記投光手段は、光を発する照明装置を有することを特徴とする請求項６に記載の船体の防汚方法。
8. 前記投光工程では、
   付着動物を誘引する付着動物誘引板が前記船舶の係留場所で海中に設けられており、
   前記付着動物誘引板は、
   前記投光手段から見て裏面側に位置する誘引面を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の船体の防汚方法。
9. 前記投光工程では、
   前記投光手段の光を反射する反射板が前記船舶の係留場所で海中に設けられており、
   前記反射板は、
   前記船体の海中の部分に向けて反射光を照射する反射面を有することを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の船体の防汚方法。
10. 前記投光工程では、
    板状部材が前記船舶の係留場所で海中に設けられており、
    前記板状部材は、
    前記投光手段の光を反射し反射光を前記船体の海中の部分に向けて照射する反射面と、前記反射面の裏面に位置する誘引面と、を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の船体の防汚方法。

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