JP2003072680A

JP2003072680A - 動揺低減化浮体

Info

Publication number: JP2003072680A
Application number: JP2001262212A
Authority: JP
Inventors: Masami Matsuura; 正己松浦; Makoto Ota; 真太田; Shinkichi Tanigaki; 信吉谷垣; Takahiro Hirai; 隆弘平井
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】前後部分の相対的鉛直方向揺れを防止するこ
と。【解決手段】本体２と、本体２の一方側に配置され波が
入り込む一方側空洞５と、本体２の他方側に配置され波
が入り込む他方側空洞６と、一方側空洞５と他方側空洞
６とを連通する連通管１とから構成されている。波が侵
入する他方側空洞５の中の上層空間の気圧は、一方側空
洞５の中の上層空間の気圧に均等化し、本体２の一方側
部分３とその他方側部分４との鉛直方向の動揺が均等化
される。空洞構造自体が副作用として持つ揺れ誘発も連
結管の均圧化により有効に回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動揺低減化浮体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】レジャーセンタ、災害発生時の物資補給
基地、橋梁のような海上構造物は、海洋面積の有効利用
のためにその建造が期待されている。海上構造物である
浮体は、その動揺が抑制されることが重要である。船体
の揺動を抑制する技術は、多様に知られている。船体の
横揺れ（Ｒｏｌｌ）の低減の技術は、ＳＬＯーＲｏｌｌ
タンク、アンチローリングフィンとして知られている。
このような技術は、横揺れの固有周期を長くし、又は、
減衰を増加させていて、横揺れの固有周期と波周期が近
い場合に有効である。縦揺れ（Ｐｉｔｃｈ）は、固有周
期が長くてもともとに減衰力が大きい運動である。縦揺
れの抑制のためには、横揺れ対策用の技術は有効ではな
い。

【０００３】横揺れ抑制のための有効な技術を開発する
ことが求められる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、横揺
れ抑制が有効に実現される動揺低減化浮体を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。

【０００６】本発明による動揺低減化浮体は、本体
（２）と、本体（２）の一方側に配置され波が入り込む
一方側空洞（５）と、本体（２）の他方側に配置され波
が入り込む他方側空洞（６）と、一方側空洞（５）と他
方側空洞（６）とを連通する連通管（１）とから構成さ
れている。波が侵入する他方側空洞（５）の中の上層空
間の気圧は、一方側空洞（５）の中の上層空間の気圧に
均等化し、本体（２）の一方側部分（３）とその他方側
部分（４）との鉛直方向の動揺が均等化される。

【０００７】一方側空洞（５）には、波が下方側から入
り込む一方側開口（８）が形成され、他方側空洞（６）
には、波が下方側から入り込む他方側開口（８）が形成
されている。一方側空洞（５）は、一方側開口（８）を
閉じる蓋（１６）を備え、他方側空洞（６）は、他方側
開口（８）を閉じる蓋（１６）を備えている。蓋（１
６）は、曳航時に抵抗を低減する。蓋は、開閉板、蛇腹
式のカーテン（１６’）、空気袋（１６”）等で形成さ
れる。

【０００８】一方側空洞（５）は、本体（２）の下方部
位から一方側に延びる一方側底部分（１１）を有し、一
方側開口（８）は一方側底部分（１１）に開けられてい
る。他方側空洞（６）は、本体（２）の下方部位から他
方側に延びる他方側底部分（１２）を有し、他方側開口
（８）は他方側底部分（１２）に開けられている。一方
側底部分（１１）と他方側底部分（１２）の一方は、斜
めに形成されることが好ましい。

【０００９】一方側空洞（５）に結合し一方側開口
（８）よりも低い位置に配置され鉛直方向に延びる波反
射板（１８）が更に追加されることが好ましい。波反射
板は、入射波と反射波の干渉により揺れ防止効果を有す
るが、曳航時の抵抗増加の原因になる波反射板は、曳航
時に水平向きに変位し、又は、開口（８）の蓋として利
用されることが好ましい。

【００１０】本体（２）の前方部分と後方部分の相対的
鉛直方向揺れを防止するために配置される両空洞（５，
６）の構造が、そのような揺れを誘発する場合に対して
も、空洞（５，６）を連結する連結管（１）の均圧化
は、その誘発による揺れを有効に防止する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図に対応して、本発明による動揺
低減化浮体の実施の形態は、前後連結管が本体とともに
設けられている。その連結管１は、図１に示されるよう
に、本体２の一方側部分３と他方側部分４とを連結して
いる。本体２は、推進回転翼により航行する船体と異な
り、前方部分と後方部分の概念を強く持っていないが、
本明細書で、一方側部分３が前方部分と呼ばれ他方側部
分４が後方部分と呼ばれる。

【００１２】一方側部分３は、一方側気体室（空気室）
５を形成している。他方側部分４は、他方側気体室（空
気室）６を形成している。一方側気体室５は、海面下で
一方側開口７を有している。他方側気体室６は、海面下
で他方側開口８を有している。海水は、一方側開口７を
介して一方側気体室５の内部に対して出入りすることが
できる。海水は、他方側開口８を介して他方側気体室６
の内部に対して出入りすることができる。海面Ｓは、一
方側気体室５と他方側気体室６の内部に形成されてい
る。

【００１３】一方側気体室５は、一方側底部分９と一方
側管方向外側部分１１とを形成している。一方側開口７
は、一方側管方向外側部分１１と一方側底部分９との間
に形成されている。他方側気体室６は、他方側底部分１
２と他方側管方向外側部分１３とを形成している。他方
側開口８は、他方側管方向外側部分１３と他方側底部分
１２との間に形成されている。連結管１の一方側管端
は、一方側気体室５の天井部分１４で開口している。連
結管１の他方側管端は、他方側気体室６の天井部分１５
で開口している。

【００１４】図２に示されるように、波Ｗが他方側部分
４から一方側部分３に向かう方向に他方側部分４に押し
寄せる場合、波Ｗに同形的に、又は、波Ｗの形が崩れ
て、他方側部分４の中で海面の起伏面Ｗ’が生じる。他
方側部分４は、開放されているから、起伏面Ｗ’の変動
に基づいて他方側部分４の浮力変動は大幅には生じない
が、空気室容積は増減する。空気室容積の増減は、他方
側気体室６の内部の気圧変動を誘起するが、他方側気体
室６は一方側気体室５に連結管１を介して導通してい
て、他方側気体室６の中の気圧は一方側気体室５の中の
気圧に速やかに等しくなって、一方側気体室５と他方側
気体室６の間の鉛直方向の相対的昇降運動が緩和され、
固有周期が長くなる。波の進行方向線上での揺れ（縦揺
れ）が緩和され又は減衰される。ここで、縦揺れは、本
体２の進行方向（航行方向、又は、波の進行方向）に関
して特別に定義されていない（後述されるように、曳航
時には、航行方向が定義され得る）。

【００１５】他方側底部分１２は、他方側気体室６に侵
入した波Ｗ’を反射し、本体２に作用する波力を軽減す
ることができる。更に、本体２が動揺することにより他
方側底部分１２の端部で渦を発生させ、本体２の運動の
減衰効果を有している。

【００１６】図３は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の他の形態を示している。実施の本形態では、連結管
１は本体２の中に通されていて、本体２の上面の平面性
を損なうことがない。

【００１７】図４は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示している。実施の本形態は、実施
の既述の形態に、開閉蓋１６が追加されている。実施の
本形態では、曳航時の抵抗軽減が考慮されている。曳航
時の本体２は、前方と後方の概念を持つ。一方側気体室
５は前方側に位置し、他方側気体室６は後方側に位置し
ている。

【００１８】一方側気体室５の一方側管方向外側部分１
１は、下方に斜めに向いて形成されている。その斜め部
分１７に、開閉蓋１６がヒンジ結合している。他方側気
体室６の他方側管方向外側部分１３は、前方下方に斜め
に向いて形成される必要はない。開閉蓋１６は、他方側
底部分１２にヒンジ結合している。曳航時には、図５に
示されるように、両方の開口７，８は閉じられて、中の
空気室は閉じられ、既述の縦揺れ低減効果と減衰効果は
ない。斜め部分１７は、通常の船体と同様に、造波抵抗
を低減することができる。

【００１９】図６は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示している。実施の本形態は、実施
の図４の形態が改変されている。実施の本形態では、図
４の開閉蓋１６に代えられて、カーテン状の開閉布１
６’が用いられている。曳航時には、図７に示されるよ
うに、両方の他方側開口８は閉じられて、中の空気室は
閉じられ、既述の縦揺れ低減効果と減衰効果はないが、
造波抵抗が軽減している。

【００２０】図８は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示している。実施の本形態は、実施
の図４の形態が改変されている。実施の本形態では、図
４の開閉蓋１６に代えられて、空気袋１６”が用いられ
ている。曳航時には、図９に示されるように、空気袋１
６”に圧縮空気が導入されて、両方の他方側開口８は閉
じられ、中の空気室は閉じられ、既述の縦揺れ低減効果
と減衰効果はない。

【００２１】図１０は、本発明による動揺低減化浮体の
実施の更に他の形態を示している。実施の本形態は、実
施の図２の形態が改変されている。実施の本形態では、
図２の０１１の一部が開閉蓋１６−１として回転自在に
形成されている。開閉蓋１６−１は、曳航時には、図１
１に示されるように、両方の開口７，８は閉じられて、
中の空気室は閉じられ、既述の縦揺れ低減効果と減衰効
果はない。

【００２２】図１２〜図１４は、本発明による動揺低減
化浮体の実施の更に他の複数形態を示し、他方側底部分
１２の水平板の波反射効果を増強するための補助板の取
付け位置のバリエーションを示している。他方側底部分
１２の内側水平面１９と他方側気体室６の内側鉛直面２
１とは、他方側気体室６に侵入する波をその波の進行方
向と逆の方向に跳ね返す反射面を形成している。図１２
に示される反射補助板１８は、他方側気体室６の外側部
分より更に外側に位置し、来る波をただちに反射する作
用を有している。

【００２３】図１３に示される反射補助板１８’は、他
方側気体室６の外側部分より更に外側に位置して水平面
２２を有し、他方側気体室６の外側部分の外側鉛直面２
３とで、来る波をただちに反射する作用を有している。
図１４に示される反射補助板１８”は、他方側底部分１
２の外側端部より更に下側に位置して鉛直面２４を有
し、水平面１９と鉛直面２１とは、他方側気体室６に侵
入する波を反射する作用を有している。これらの反射作
用は、本体２の縦揺れを低減するが、停止状態の本体２
に不都合である外力を発生させることはない。

【００２４】図１５〜図１７は、図１２〜図１４の反射
補助板１８，１８’，１８”の取付けを示している。図
１５の反射補助板１８と図１６の反射補助板１８’と
は、同一のものであり、ヒンジ結合部材２５により、２
位置のいずれかの位置を採ることができる。図１７は、
図１３に対応する反射補助板１８”のヒンジ結合を示し
ている。このような反射補助板１８，１８’，１８”
は、曳航時には空気室を閉じる位置に収容され、造波抵
抗を増大させることはない。

【００２５】一方側底部分９は本体２の一方側の側壁と
ともにＬ字構造を形成し、他方側底部分１２は本体２の
他方側の側壁とともにＬ字構造を形成している。これら
のＬ字構造は、波を反射させることにより本体２の前方
部分と後方部分の縦揺れを抑制する効果があるが、その
抑制効果は波を反射させる際の反作用により、水平方向
揺れを誘導する。このため、縦揺れ効果を過度に発揮さ
せることは得策ではない。このようなＬ字型構造の縦揺
れ効果は、連結管１により有効に希釈化される。

【００２６】

【発明の効果】本発明による動揺低減化浮体は、浮体の
両側の相対的鉛直方向運動を有効に低減することができ
る。空洞構造自体が副作用として持つ揺れ誘発も連結管
の均圧化により有効に回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による動揺低減化浮体の実施の
形態を斜軸投影図である。

【図２】図２は、本発明による動揺低減化浮体の実施の
形態を示す断面図である。

【図３】図３は、本発明による動揺低減化浮体の実施の
他の形態を示す断面図である。

【図４】図４は、本発明による動揺低減化浮体の実施の
更に他の形態を示す断面図である。

【図５】図５は、図４の形態の変化を示す断面図であ
る。

【図６】図６は、本発明による動揺低減化浮体の実施の
更に他の形態を示す断面図である。

【図７】図７は、図６の形態の変化を示す断面図であ
る。

【図８】図８は、本発明による動揺低減化浮体の実施の
更に他の形態を示す断面図である。

【図９】図９は、図８の形態の変化を示す断面図であ
る。

【図１０】図１０は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示す断面図である。

【図１１】図１１は、図１０の形態の変化を示す断面図
である。

【図１２】図１２は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示す断面図である。

【図１３】図１３は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示す断面図である。

【図１４】図１４は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示す断面図である。

【図１５】図１５は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示す断面図である。

【図１６】図１６は、図１５の形態の変化を示す断面図
である。

【図１７】図１７は、本発明による動揺低減化浮体の実
施の更に他の形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…連通管２…本体３…一方側部分４…他方側部分５…一方側空洞６…他方側空洞８…一方側開口１１…一方側底部分１２…他方側底部分１６…蓋１６”…空気袋１８…波反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷垣信吉長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者平井隆弘長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体と、前記本体の一方側に配置され波が入り込む一方側空洞
と、前記本体の他方側に配置され波が入り込む他方側空洞
と、前記一方側空洞と前記他方側空洞とを連通する連通管と
を含む動揺低減化浮体。
【請求項２】前記一方側空洞には、波が下方側から入り
込む一方側開口が形成され、前記他方側空洞には、波が下方側から入り込む他方側開
口が形成されている請求項１の動揺低減化浮体。
【請求項３】前記一方側空洞は、前記一方側開口を閉じ
る蓋を備え、前記他方側空洞は、前記他方側開口を閉じる蓋を備えて
いる請求項２の動揺低減化浮体。
【請求項４】前記蓋は、空気袋で形成されている請求項
３の動揺低減化浮体。
【請求項５】前記一方側空洞は、前記本体の下方部位か
ら一方側に延びる一方側底部分を有し、前記一方側開口
は前記一方側底部分に開けられ、前記他方側空洞は、前記本体の下方部位から他方側に延
びる他方側底部分を有し、前記他方側開口は前記他方側
底部分に開けられている請求項２又は３の動揺低減化浮
体。
【請求項６】前記一方側底部分は、曳航時の造波抵抗低
減のために斜めに形成されている請求項５の動揺低減化
浮体。
【請求項７】前記一方側空洞に結合し前記一方側開口よ
りも低い位置に配置され鉛直方向に延びる波反射板を更
に含む請求項２の動揺低減化浮体。
【請求項８】前記波反射板は、前記一方側開口を閉じる
蓋として用いられる請求項７の動揺低減化浮体。