储罐及船舶

技术领域

本发明涉及一种储罐及船舶。

背景技术

专利文献1中公开了一种具备水平配置式大致圆筒形储罐(以下，简称为筒形储罐)的船舶。在这种筒形储罐中容纳液体时，由于船舶的摇晃，筒形储罐内的液体摆动。例如，由于在筒形储罐内液体向筒形储罐的长度方向摆动的所谓的晃动，可能较大的压力作用于筒形储罐或设置于筒形储罐内的部件而产生不良影响。因此，在筒形储罐内以沿与筒形储罐的长度方向交叉的面的方式配置间壁。

专利文献1中公开了一种在筒形储罐内具备相互相邻的2个间壁(圆形多孔间壁)和配置于2个间壁的中间且对2个间壁焊接的交叉加固件的骨架结构的结构。在该结构中，圆形多孔间壁的外周部通过焊接与储罐的内周面接合。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2009-541118号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，如专利文献1中所记载的那样的筒形储罐的间壁将其外周部通过焊接与筒形储罐的内周面接合，因此当从筒形储罐内的液体过大的压力作用于间壁时，存在间壁与储罐的焊接部或储罐本身受损的可能性。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种即使过大的压力作用于间壁的情况下，也能够抑制对间壁与储罐的接合部或储罐本身的影响的储罐及船舶。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题，本发明所涉及的储罐具备储罐主体、一对环状部件、筒状部件、间壁及多个加强筋。所述储罐主体具有以水平方向为长度方向而延伸的筒状部。所述一对环状部件在所述筒状部的径向内侧沿所述长度方向隔开间隔地配置。所述一对环状部件分别沿所述筒状部的内壁面在周向上连续。所述一对环状部件固定于所述内壁面。所述筒状部件配置于所述一对环状部件的径向内侧。所述筒状部件呈沿所述长度方向延伸的筒状。所述筒状部件连接所述一对环状部件的内周缘部彼此。所述间壁配置于所述筒状部件的径向内侧。所述间壁封闭所述筒状部件的所述径向内侧的至少一部分。所述间壁的外周部与所述筒状部件接合。所述多个加强筋沿着朝向所述间壁的所述长度方向的一侧的间壁表面延伸。所述多个加强筋固定于所述间壁表面。

本发明所涉及的船舶具备如上所述的储罐。

发明效果

根据本发明的储罐及船舶，即使在过大的压力作用于间壁的情况下，也能够抑制对间壁与储罐的接合部或储罐本身的影响。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式所涉及的储罐的船舶的概略结构的平面图。

图2是沿图1的II-II线切割的剖视图。

图3是表示设置于本发明的实施方式所涉及的储罐的防水间壁的立体图。

图4是上述防水间壁的剖视图。

图5是从长度方向的一侧观察上述防水间壁的图。

图6是示意地表示压力从长度方向的另一侧向一侧作用于上述防水间壁的情况的图。

图7是示意地表示压力从长度方向的一侧向另一侧作用于上述防水间壁的情况的图。

具体实施方式

以下，参考图1～图7对本发明的实施方式所涉及的储罐及船舶进行说明。

(船舶的结构)

如图1所示，本发明的实施方式的船舶1例如运输液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG：Liquefied Petroleum Gas)等液化气。该船舶1至少具备船体2和储罐10。

(船体的结构)

船体2具有构成其外壳的一对舷侧3A、3B、船底(未图示)及上甲板5。舷侧3A、3B具有分别形成左右舷侧的一对舷侧外板。船底(未图示)具有连接这些舷侧3A、3B的船底外板。通过这些一对舷侧3A、3B及船底(未图示)，船体2的外壳在与船首尾方向Da正交的截面上呈U字状。上甲板5例如为暴露于外部的全通甲板。在船体2中，在船尾2b侧的上甲板5上形成有具有居住区的上部结构7。本实施方式中例示的船体2在比上部结构7更靠船首2a侧的上甲板5与船底之间(换言之，船体2内)具有储罐搭载区域(货舱)8。

(储罐的结构)

在储罐搭载区域8内配置有多个储罐10。在本实施方式中，配置于储罐搭载区域8内的多个储罐10在船首尾方向Da上隔开间隔地配置。

如图2所示，储罐10具备储罐主体11及防水间壁20。

储罐主体11在其内部容纳液化气L。储罐主体具备筒状部12和端部球状部13。筒状部12以水平方向为长度方向Dx延伸。在本实施方式中，筒状部12形成为与长度方向Dx正交的截面形状(换言之，以沿船宽方向延伸的垂直平面切割的截面形状)在长度方向Dx上呈恒定的圆形的圆筒状。在本实施方式中，储罐10(筒状部12)的长度方向Dx与船首尾方向Da一致。端部球状部13分别配置于筒状部12的长度方向Dx上的两端部。这些端部球状部13分别呈半球状。换言之，这些端部球状部13形成为在与长度方向Dx正交的剖视下随着朝向长度方向Dx的外侧而逐渐缩径。端部球状部13分别封闭筒状部12的船首尾方向Da两端的开口。

(防水间壁的结构)

防水间壁20例如配置于筒状部12的长度方向Dx的中间部。

另外，在图2中，例示了只设置一个防水间壁20的情况，但是防水间壁20可以在筒状部12内沿长度方向Dx隔开间隔地配置多个。

如图3～图5所示，防水间壁20具备一对环状部件21、22、筒状部件23、间壁25、多个加强筋27及外周部件29。

一对环状部件21、22配置于上述筒状部12的径向Dr内侧。一对环状部件21、22沿长度方向Dx隔开间隔而配置。一对环状部件21、22分别沿筒状部12的内壁面12w在周向Dc上连续。一对环状部件21、22在从长度方向Dx观察时分别呈圆环状。一对环状部件21、22形成为具有与长度方向Dx正交(交叉)的前表面和背面的板状。一对环状部件21、22分别通过焊接固定于筒状部12的内壁面12w。本实施方式的环状部件21和环状部件22例示了相同形状的情况，但并不限于此。

筒状部件23配置于一对环状部件21、22的径向Dr内侧。筒状部件23为沿长度方向Dx延伸的筒状。筒状部件23连接一对环状部件21、22的内周缘部21a、22a彼此(参考图4)。在本实施方式中，筒状部件23相对于一对环状部件21、22向长度方向Dx的两侧稍微突出。

间壁25抑制容纳于储罐主体11内的液化气L向长度方向Dx移动。间壁25配置于筒状部件23的径向Dr内侧。间壁25的外缘通过焊接与筒状部件23接合。间壁25封闭筒状部件23的径向Dr内侧的空间中的至少一部分。在此，间壁25可以封闭筒状部件23的径向Dr内侧整体。该情况下的间壁25在从长度方向Dx观察时呈圆板状，以封闭筒状部件23的径向Dr内侧的圆形空间整体。在本实施方式的间壁25上形成有与长度方向Dx的两侧连通的开口或狭缝(未图示)，并且形成为允许液化气L在隔着间壁25的两侧通过。

间壁25配置于在长度方向Dx上与一对环状部件21、22中的配置于长度方向Dx的另一侧的环状部件22重叠的位置。换言之，间壁25与环状部件22一起配置于相同的垂直平面上。本实施方式的间壁25的长度方向Dx的厚度与环状部件21、22的长度方向Dx的厚度等同或者稍薄。

多个加强筋27加固间壁25，并且抑制如下情况：由于液化气L在储罐主体11内向长度方向Dx摆动时液化气L所施加的长度方向Dx的压力，间壁25挠曲变形。多个加强筋27沿朝向长度方向Dx的一侧的间壁25的间壁表面25f延伸。多个加强筋27分别通过焊接固定于间壁表面25f。而且，多个加强筋27的两端部分别通过焊接固定于筒状部件23的内周面。

本实施方式的多个加强筋27沿上下方向Dz延伸。多个加强筋27在沿间壁表面25f的储罐宽度方向Dy上相互隔开间隔地配置。在本实施方式中，各加强筋27的与其延伸方向(上下方向Dz)正交的截面形状呈T字状。

各加强筋27一体地具有腹板27a和凸缘27b。腹板27a为与间壁表面25f正交的板状且沿上下方向Dz连续地延伸。该腹板27a通过焊接与间壁25的间壁表面25f接合。本实施方式的腹板27a的长度方向Dx的尺寸与环状部件21与环状部件22之间的长度方向Dx的距离等同。

凸缘27b形成于在长度方向Dx上与间壁表面25f相反的一侧的腹板27a的边缘部。凸缘27b为与间壁表面25f平行的板状且沿上下方向Dz连续地延伸。在此，本实施方式的凸缘27b的长度方向Dx的厚度成为与环状部件21、22的厚度等同。另外，在本实施方式中，例示了腹板27a形成为恒定宽度的带状的情况，但腹板27a并不限于恒定宽度。

上述的加强筋27与一对环状部件21、22中的配置于长度方向Dx的一侧的环状部件21配置于在长度方向Dx上重叠的位置。在本实施方式中，例示了加强筋27的凸缘27b配置于与环状部件21相同的面内的情况。

外周部件29相对于加强筋27隔着筒状部件23而配置于径向Dr外侧。外周部件29配置于筒状部件23的上下方向Dz的两侧。外周部件29呈沿与储罐宽度方向Dy(参考图5)正交的面的板状。例如，外周部件29的厚度能够设为与加强筋27的腹板27a的厚度等同。

外周部件29分别通过焊接与筒状部件23及一对环状部件21、22接合。外周部件29的长度方向Dx的一侧的端部29r(参考图4)在径向Dr上配置于与环状部件21的外周端21s相同的位置。同样地，外周部件29的长度方向Dx的另一侧的端部29s在径向Dr上配置于与环状部件22的外周端22s相同的位置。

在外周部件29上形成有凹部29p。该凹部29p形成为相对于端部29r、29s向径向Dr内侧凹陷的曲线状。由此，在外周部件29的形成有凹部29p的部分，与径向Dr交叉的截面上的截面积从径向Dr内侧朝向外侧逐渐缩小。外周部件29的径向Dr外侧的端部29r、29s相对于储罐主体11的内壁面12w是非接合的。

如图6所示，在这种防水间壁20中，例如当从长度方向Dx的另一侧朝向一侧的压力P1(图6中，由箭头表示)使间壁25及多个加强筋27挠曲变形时，将一对环状部件21、22中的环状部件21沿上下方向Dz拉伸的方向的力(力偶)F11(图6中，由箭头表示)作用于位于长度方向Dx的一侧的环状部件21。通过该力F11，位于长度方向Dx的一侧的环状部件21以沿上下方向Dz扩展的方式弹性变形。

另一方面，将位于长度方向Dx的另一侧的环状部件22沿上下方向Dz压缩的方向的力(力偶)F12(图6中，由箭头表示)作用于该环状部件22。由于该力F12，位于长度方向Dx的另一侧的环状部件22以沿上下方向Dz压碎的方式弹性变形。

并且，例如，如图7所示，当从长度方向Dx的一侧朝向另一侧的压力P2(图7中，由箭头表示)使间壁25及多个加强筋27挠曲变形时，将位于长度方向Dx的一侧的环状部件21沿上下方向Dz压缩的方向的力(力偶)F21(图7中，由箭头表示)作用于该环状部件21。由于该力F21，位于长度方向Dx的一侧的环状部件21以沿上下方向Dz压碎的方式弹性变形。

并且，将位于长度方向Dx的另一侧的环状部件22沿上下方向Dz拉伸的方向的力(力偶)F22(图7中，由箭头表示)作用于该环状部件22。由于该力F22，位于长度方向Dx的另一侧的环状部件22以沿上下方向Dz扩展的方式弹性变形。

(作用效果)

在本实施方式的储罐10中，在间壁25及多个加强筋27与储罐主体11的筒状部12的内壁面12w之间，具备一对环状部件21、22及筒状部件23。

根据上述实施方式，若储罐10内的流体向长度方向Dx摆动，则长度方向Dx的压力P1、P2作用于间壁25。而且，该长度方向Dx的压力P1、P2使间壁25及多个加强筋27变形。随着这些间壁25及多个加强筋27的变形，经由筒状部件23，环状部件21、22以沿上下方向Dz扩展或压碎的方式弹性变形。换言之，间壁25及多个加强筋27的端部的弯曲力矩作为环状部件21、22的力偶被传递，环状部件21、22沿上下方向Dz(径向Dr)弹性变形。

因此，环状部件21、22的上下方向上的弹性变形所伴随的应力作用于储罐主体11，其结果，如在储罐主体11上直接固定有间壁25及多个加强筋27的情况那样，能够抑制在固定部附近产生局部应力。

因此，即使在过大的压力作用于间壁25的情况下，也能够抑制对防水间壁20与储罐10的接合部或储罐10本身的影响。

在上述实施方式中，还具备外周部件29，该外周部件29相对于加强筋27隔着筒状部件23而配置于径向Dr外侧，并且与筒状部件23及一对环状部件21、22接合。

由此，当间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够由外周部件29承受在环状部件21、22产生的一部分力偶。因此，能够抑制筒状部件23或环状部件21、22的变形。并且，能够通过外周部件29抑制环状部件21、22向彼此分开及靠近的方向变形。因此，能够降低在环状部件21、22与筒状部件23的连接部产生的应力。

而且，在上述实施方式中，外周部件29不与储罐主体11的内壁面12w接合。

由此，在间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形的情况下，即使外力从各加强筋27经由筒状部件23作用于外周部件29，也由于外周部件29不与储罐主体11的内壁面12w接合，因此可抑制在外周部件29与储罐主体11之间产生应力。

并且，通常通过内压在储罐10的储罐主体11的周向Dc上作用有应力。例如，在外周部件29与内壁面12w接合的情况下，其接合的部位成为增加作用于储罐主体11的周向Dc的应力的应力集中部。然而，通过外周部件29不与储罐主体11的内壁面12w接合，能够抑制该应力的增加。

而且，在上述实施方式中，外周部件29的与径向Dr交叉的截面上的截面积从径向Dr内侧朝向外侧逐渐缩小。

由此，当间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力而变形时，外周部件29与储罐主体11接触而能够抑制产生应力集中。而且，当间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够抑制外周部件29阻碍环状部件21、22沿上下方向Dz(径向Dr)弹性变形。并且，通过逐渐缩小外周部件29的截面积，能够使外周部件29的刚性逐渐降低，因此能够避免由刚性急剧降低而引起的应力集中。

而且，在上述实施方式中，间壁25配置于在长度方向Dx上与环状部件22重叠的位置。

由此，当间壁25因长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够更效率良好地传递间壁25的弯曲力矩作为配置于长度方向Dx的另一侧的环状部件22的力偶。

而且，在上述实施方式中，加强筋27配置于在长度方向Dx上与环状部件21重叠的位置。并且，在上述实施方式中，加强筋27的凸缘27b配置于与环状部件21在长度方向Dx上重叠的位置。

由此，当间壁25与多个加强筋27一同因长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够更效率良好地传递多个加强筋27的弯曲力矩作为配置于长度方向Dx的一侧的环状部件21的力偶。并且，通过加强筋27的凸缘27b配置于在长度方向Dx上与环状部件21重叠的位置，能够更进一步效率良好地传递多个加强筋27的弯曲力矩作为配置于长度方向Dx的一侧的环状部件21的力偶。

而且，在上述实施方式中，环状部件21、22呈与长度方向Dx交叉的板状。

由此，当间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够良好地使环状部件21、22在径向Dr上弹性变形。

而且，上述实施方式的船舶1具备如上所述的储罐10。

因此，即使在过大的压力P1、P2作用于间壁25的情况下，也能够抑制对间壁25与储罐10的接合部或储罐10本身的影响。

(其他实施方式)

以上，参考附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体结构并不限于该实施方式，还包含不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。例如，在上述实施方式中，将多个加强筋27设为沿上下方向Dz延伸的结构，但并不限于此。例如，各加强筋27可以沿储罐宽度方向Dy延伸。而且，加强筋27可以沿间壁表面25f向倾斜方向延伸。并且，例示了在从储罐10的长度方向Dx观察时上述实施方式的加强筋27呈直线状的情况。然而，在从长度方向Dx观察时，加强筋27可以稍微弯曲。并且，虽例示了多个加强筋27相互平行地延伸的情况，但并不限于此。

并且，各加强筋27的截面形状并不限于具有腹板27a和凸缘27b的T字状。各加强筋27的截面形状例如可以为L字状、I字状、H字状等。

并且，在上述实施方式中，储罐10仅具备一个储罐主体11，但并不限于此。储罐10可以为所谓的双叶片(Bi-lobe)型、三叶片(Tri-lobe)型等多叶片型的、组合多个沿长度方向Dx延伸的储罐主体11而具备的结构。在这种情况下，储罐主体11的截面形状并不限于圆形，也可以为其他形状。在该情况下，防水间壁20的轮廓可以设为与双叶片型或三叶片型等储罐10的储罐主体11的截面形状相对应的形状。

而且，在上述实施方式中，将储罐10配置成使筒状部12的长度方向Dx沿船首尾方向Da，但并不限于此。储罐10可以配置成使筒状部12的长度方向Dx沿船宽方向。

并且，在上述实施方式中，例示了储罐10具备端部球状部13的情况。然而，储罐10的长度方向的端部的形状并不限于半球状。而且，船舶1所具备的储罐10的个数或配置并不限于上述情况。

并且，在上述实施方式中，设为使储罐10容纳液化气L，但并不限于此。例如，储罐10可以容纳燃料、水等各种液体。

并且，在上述实施方式中，船舶1具备储罐10，但并不限于此。储罐10的用途不限于船舶用，只要其所容纳的液体摆动即可。例如，能够适当地用作海洋结构物等其他用途。

＜附录＞

实施方式所述的储罐10、船舶1例如可以如下掌握。

(1)第1方式所涉及的储罐10具备：

储罐主体11，具有以水平方向为长度方向Dx而延伸的筒状部12；

一对环状部件21、22，在所述筒状部12的径向Dr内侧沿所述长度方向Dx隔开间隔地配置，且分别沿所述筒状部12的内壁面12w在周向Dc上连续，且固定于所述内壁面12w；

筒状部件23，配置于所述一对环状部件21、22的径向Dr内侧，且呈沿所述长度方向Dx延伸的筒状，且连接所述一对环状部件21、22的内周缘部21a、22a彼此；

间壁25，配置于所述筒状部件23的径向Dr内侧，且封闭所述筒状部件23的所述径向Dr内侧的至少一部分，且外周部与所述筒状部件23接合；及

多个加强筋27，沿所述间壁25的朝向所述长度方向Dx的一侧的间壁表面25f延伸，且固定于所述间壁表面25f。

根据该储罐10，当间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，加强筋27的弯曲力矩作为环状部件21、22的力偶而传递，环状部件21、22沿径向Dr弹性变形。因此，环状部件21、22的径向Dr上的弹性变形所伴随的应力作用于储罐主体11，从而抑制在环状部件21、22与储罐主体11的内壁面12w的接合部产生过大的应力。因此，即使在过大的压力P1、P2作用于间壁25的情况下，也可抑制对间壁25与储罐10的接合部或储罐10本身的影响。

(2)第2方式所涉及的储罐10为(1)的储罐10，其还具备：

外周部件29，相对于所述加强筋27隔着所述筒状部件23而配置于所述径向Dr的外侧，并且与所述筒状部件23及一对所述环状部件21、22接合。

由此，当间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够由外周部件29承受在环状部件21、22产生的一部分力偶。由此，能够抑制筒状部件23或环状部件21、22的变形。

(3)第3方式所涉及的储罐10为(1)的储罐10，其中，所述外周部件29不与所述储罐主体11的所述内壁面12w接合。

由此，在间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形的情况下，即使外力从各加强筋27经由筒状部件23作用于外周部件29，也由于外周部件29不与储罐主体11的内壁面12w接合，因此可抑制在外周部件29与储罐主体11之间产生应力。

并且，通常通过内压在储罐10的储罐主体11的周向Dc上作用有应力。例如，在外周部件29与内壁面12w接合的情况下，其接合的部位成为增加作用于储罐主体11的周向Dc的应力的应力集中部。然而，通过外周部件29不与储罐主体11的内壁面12w接合，能够抑制该应力的增加。

(4)第4方式所涉及的储罐10为(3)的储罐10，其中，所述外周部件29的与所述径向Dr交叉的截面上的截面积从所述径向Dr内侧朝向外侧逐渐缩小。

由此，当间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够抑制外周部件29阻碍环状部件21、22在径向Dr上弹性变形。

并且，通过逐渐缩小外周部件29的截面积，能够使外周部件29的刚性逐渐降低，因此能够避免由刚性急剧降低而引起的应力集中。

(5)第5方式所涉及的储罐10为(1)至(4)中任一个储罐10，其中，所述间壁25配置于在所述长度方向Dx上与所述一对环状部件21、22中的配置于所述长度方向Dx的另一侧的所述环状部件22重叠的位置。

由此，当间壁25因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够更效率良好地传递间壁25的弯曲力矩作为配置于长度方向Dx的另一侧的环状部件22的力偶。

(6)第6方式所涉及的储罐10为(1)至(5)中任一个储罐10，其中，所述加强筋27配置于在所述长度方向Dx上与所述一对环状部件21、22中的配置于所述长度方向Dx的一侧的所述环状部件21重叠的位置。

由此，当间壁25与多个加强筋27一同因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够更效率良好地传递多个加强筋27的弯曲力矩作为配置于长度方向Dx的一侧的环状部件21的力偶。

(7)第7方式所涉及的储罐10为(1)至(6)中任一个储罐10，其中，所述环状部件21、22呈与所述长度方向Dx交叉的板状。

由此，当间壁25及多个加强筋27因作用于间壁25的长度方向Dx的压力P1、P2而变形时，能够良好地使环状部件21、22在径向Dr上弹性变形。

(8)第8方式所涉及的船舶1具备(1)至(7)中任一个储罐10。

由此，即使在过大的压力P1、P2作用于间壁25的情况下，也能够抑制对间壁25与储罐10的接合部或储罐10本身的影响。因此，能够抑制设置于船舶1的储罐10的破损而减轻船舶1的维护负担。

产业上的可利用性

根据本发明的储罐及船舶，即使在过大的压力作用于间壁的情况下，也能够抑制对间壁与储罐的接合部或储罐本身的影响。

符号说明

1-船舶，2-船体，2a-船首，2b-船尾，3A、3B-舷侧，4-船底，5-上甲板，7-上部结构，8-储罐搭载区域，10-储罐，11-储罐主体，12-筒状部，12w-内壁面，13-端部球状部，20-防水间壁，21、22-环状部件，21a、22a-内周缘部，21s、22s-外周端，23-筒状部件，25-间壁，25f-间壁表面，27-加强筋，27a-腹板，27b-凸缘，29-外周部件，29p-凹部，29r、29s-端部，L-液化气。