JP2005343337A - Floating structure and hydrofoil structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、海洋などに浮かべられた浮体構造物及び当該浮体構造物に用いられる水中翼構造物に関する。 The present invention relates to, for example, a floating structure floating in the ocean or the like and a hydrofoil structure used in the floating structure.
従来より、波のエネルギーを船体の推進力に変換する波浪推進船が提案されている(例えば、特許文献1)。この波浪推進船は、図9に示すように、船体10の先端に、波力を推進力に変換する水中翼20が設けられている。この水中翼20には、図10に示すように、水中翼20の上面と下面とに生じる流体速度の差によって揚力Flが発生する。この揚力Flの水平成分が波の進行方向Dwと対向する推進力Ftとなる。また、波力を受けて水中翼20を揺動させることにより、さらに推進力Ftを増やすことができる。従って、図9に示す波浪推進船は、向波状態で船速低下を引き起こさないばかりでなく、推進力Ftを得て波浪中での速度の増加も可能となる。また、上述した水中翼20は波浪中の船の揺れを減衰させ、波浪中の推進抵抗増加をくい止めるという効果もある。
Conventionally, a wave propulsion ship that converts wave energy into a propulsion force of a hull has been proposed (for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 9, this wave propulsion ship is provided with a
ところで、上述した海洋などに浮かべられた浮体構造物は、波により波漂流力を受け、波と共に流されてしまう。このため、海上に定点係留する必要がある。従来から定点係留する方式としては、アンカーと係留索による方式か、ダイナミックポジショニングシステム(DPS)を用いた方式が考えられている。しかしながら、アンカーと係留索による方式では、係留索に大きな力が働いてしまい、係留の信頼性が低い。また、推進が深い場所には適していないという問題がある。また、DPSを用いた方式では、浮体構造物の位置を検出し、定点からずれた分だけエネルギーを投入し、漂流を防止する必要があるため、コスト的に問題がある。
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、安価に、かつ、確実に定点係留を行うことができる浮体構造物及び当該浮体構造物に用いられる水中翼構造物を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention pays attention to the above-described problems, and provides a floating structure capable of anchoring at a fixed point at a low cost and a hydrofoil structure used for the floating structure. Let it be an issue.
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、波力を受けると、その波に向かう推進力が発生する翼機能を持つ水中翼構造物を備えたことを特徴とする浮体構造物に存する。 The invention according to claim 1, which has been made to solve the above-mentioned problems, includes a hydrofoil structure having a blade function that generates a propulsive force toward a wave when receiving a wave force. It exists in things.
請求項1記載の発明によれば、水中翼構造物の翼機能により、波に向かう推進力を発生させる、言い換えると、波エネルギーを波に向かう推進力に変換させることにより、DPSを用いた係留のように波エネルギーとは別のエネルギーを投入しなくても、波に向かう推進力を発生させることができる。 According to the invention described in claim 1, mooring using a DPS is performed by generating propulsive force toward the waves, in other words, converting wave energy into propulsive force toward the waves, by the blade function of the hydrofoil structure. Thus, even if energy other than wave energy is not input, propulsive force toward the wave can be generated.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の浮体構造物であって、前記水中翼構造物は、水上側から見て環状であり、かつ、外周側に翼前縁、内周側に翼後縁に相当する形状が形成されていることを特徴とする浮体構造物に存する。 The invention according to claim 2 is the floating structure according to claim 1, wherein the hydrofoil structure is annular as viewed from the water upper side, and the blade leading edge on the outer peripheral side and the blade on the inner peripheral side. The floating body structure is characterized in that a shape corresponding to the trailing edge is formed.
請求項13記載の発明は、波力を受けると、その波に向かう推進力が発生する翼機能を持つ水中翼構造物であって、水上側から見て環状であり、かつ、外周側に翼前縁、内周側に翼後縁に相当する形状が形成されていることを特徴とする水中翼構造物に存する。 The invention according to claim 13 is a hydrofoil structure having a blade function that generates a propulsive force toward the wave when receiving wave force, and is annular when viewed from the water side, and has a blade on the outer peripheral side. The hydrofoil structure is characterized in that a shape corresponding to the trailing edge of the blade is formed on the front edge and the inner peripheral side.
請求項2及び13記載の発明によれば、水中翼構造物が、水上側から見て環状であり、かつ、外周側に翼前縁、内周側に翼後縁に相当する形状が形成されている。従って、波力によって翼後縁から翼前縁に向かう方向の推進力が発生する翼機能を持たせれば、波の発生によって、水中翼において波の進行方向上流側にある部分には波漂流力を打ち消す方向の推進力が発生する。これに対して、波の進行方向下流側にある部分には波漂流力と同一方向の推進力が発生するが、波力のほとんどが波の進行方向上流側にある部分によって吸収されてしまうため、下流側部分に到達する波力は小さく、発生する推進力も小さい。このため、波の進行方向上流側の部分による推進力発生性能が下流側に比べて高くなり、波の進行方向が360度どの進行方向であっても、全体として波漂流力を打ち消す推進力、つまり、波に向かう推進力を得ることができる。 According to the inventions of claims 2 and 13, the hydrofoil structure is annular when viewed from the water upper side, and a shape corresponding to the blade leading edge on the outer peripheral side and the blade trailing edge on the inner peripheral side is formed. ing. Therefore, if there is a wing function that generates propulsive force in the direction from the trailing edge of the wing to the leading edge of the wing by wave force, the wave drifting force is applied to the upstream portion of the hydrofoil in the direction of wave travel. Propulsive force in the direction of canceling out is generated. On the other hand, propulsive force in the same direction as wave drift force is generated in the portion downstream of the wave traveling direction, but most of the wave force is absorbed by the portion upstream in the wave traveling direction. The wave force reaching the downstream portion is small and the propulsive force generated is also small. Therefore, the propulsive force generation performance by the upstream portion of the wave traveling direction is higher than that of the downstream side, and the propulsive force that cancels the wave drifting force as a whole, regardless of which traveling direction the wave traveling direction is 360 degrees, In other words, it is possible to obtain a driving force toward the waves.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の浮体構造物であって、前記環状の水中翼構造物の中心に、長手方向が水面と垂直になるように貫通して配置された柱状の浮体と、前記浮体と前記水中翼構造物とを連結して、前記水中翼構造物を支持する第1連結部とをさらに備えたことを特徴とする浮体構造物に存する。 The invention according to claim 3 is the floating structure according to claim 2, wherein the floating structure is a columnar floating body that is disposed through the center of the annular hydrofoil structure so that the longitudinal direction is perpendicular to the water surface. And a first connecting part for connecting the floating body and the hydrofoil structure to support the hydrofoil structure.
請求項3記載の発明によれば、柱状浮体が、長手方向が水面と垂直になるように、環状の水中翼構造物の中心に配置されている。第1連結部が、浮体と水中翼構造物とを連結して、水中翼構造物を支持する。従って、長手方向が水面と垂直な柱状浮体を有する浮体構造物に、簡単に水中翼構造物を取り付けることができる。 According to the invention described in claim 3, the columnar floating body is arranged at the center of the annular hydrofoil structure so that the longitudinal direction is perpendicular to the water surface. A 1st connection part connects a floating body and a hydrofoil structure, and supports a hydrofoil structure. Accordingly, the hydrofoil structure can be easily attached to the floating structure having a columnar floating body whose longitudinal direction is perpendicular to the water surface.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の浮体構造物であって、前記水中翼構造物は、外周から内周を貫通する切欠部が形成されていることを特徴とする浮体構造物に存する。 The invention according to claim 4 is the floating structure according to claim 3, wherein the hydrofoil structure is formed with a notch that penetrates from the outer periphery to the inner periphery. Exist.
請求項4記載の発明によれば、切欠部を設けることにより、この切欠部を通れば、環状水中翼構造物の中心にある柱状浮体に、簡単に、船などを使って近づくことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, by providing the notch, the columnar floating body at the center of the annular hydrofoil structure can be easily approached by using a ship or the like through the notch.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の浮体構造物であって、前記水中翼構造物は、可動部が設けられており、該可動部を動かすと前記切欠部が形成されるようになっている浮体構造物に存する。 The invention according to claim 5 is the floating structure according to claim 4, wherein the hydrofoil structure is provided with a movable part, and the notch is formed when the movable part is moved. It exists in the floating structure.
請求項5記載の発明によれば、水中翼構造物に設けられた可動部を動かすと切欠部が形成されている。従って、メンテナンス時のみに可動部を動かして切欠部を形成すれば通常は環状の水中翼として機能し、波の進行方向が360度どの進行方向であっても、全体として波漂流力を打ち消す推進力、つまり、波に向かう推進力を得ることができる。 According to invention of Claim 5, when the movable part provided in the hydrofoil structure is moved, the notch part is formed. Therefore, if the notch is formed by moving the movable part only during maintenance, it normally functions as an annular hydrofoil, and the propulsion cancels the wave drifting force as a whole regardless of the traveling direction of the wave. The power, that is, the driving force toward the wave can be obtained.
請求項6記載の発明は、請求項3〜5何れか1項記載の浮体構造物であって、前記第1連結部は、前記浮体に対して前記水中翼構造物が揺動可能に連結していることを特徴とする浮体構造物に存する。 A sixth aspect of the present invention is the floating structure according to any one of the third to fifth aspects, wherein the first connecting portion is connected to the floating body so that the hydrofoil structure can swing. It exists in the floating structure characterized by being.
請求項6記載の発明によれば、第1連結部は浮体に対して水中翼構造物が揺動可能に連結する。従って、波浪中に水中翼構造物が揺動して、より大きい推進力を得ることができる。 According to invention of Claim 6, a 1st connection part connects a hydrofoil structure with respect to a floating body so that rocking | fluctuation is possible. Therefore, the hydrofoil structure swings in the waves, and a greater driving force can be obtained.
請求項7記載の発明は、請求項1〜6何れか1項記載の浮体構造物であって、前記水中翼構造物において、前記翼後縁は翼前縁に対して上下方向に揺動可能に形成されていることを特徴とする浮体構造物に存する。 The invention according to claim 7 is the floating structure according to any one of claims 1 to 6, wherein in the hydrofoil structure, the trailing edge of the blade is swingable vertically with respect to the leading edge of the blade. It exists in the floating body structure characterized by being formed in this.
請求項7記載の発明によれば、翼後縁が翼前縁に対して上下方向に揺動可能に形成されている。従って、波が発生すると翼後縁が揺動して、より大きい推進力を得ることができる。 According to the invention described in claim 7, the blade trailing edge is formed so as to be swingable in the vertical direction with respect to the blade leading edge. Therefore, when the wave is generated, the trailing edge of the wing swings, and a larger driving force can be obtained.
請求項8記載の発明は、請求項7記載の浮体構造物であって、前記水中翼構造物は、少なくとも前記翼後縁が弾性部材で形成されていることを特徴とする浮体構造物に存する。 The invention according to claim 8 is the floating structure according to claim 7, wherein the hydrofoil structure has at least the blade trailing edge formed of an elastic member. .
請求項8記載の発明によれば、翼後縁を弾性部材で形成するだけで、簡単に翼後縁を揺動可能にすることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to easily swing the blade trailing edge simply by forming the blade trailing edge with the elastic member.
請求項9記載の発明は、請求項7記載の浮体構造物であって、前記水中翼構造物は、環状に形成されている環状部と、該環状部内周に形成された弾性フィンとを備えたことを特徴とする浮体構造物に存する。 The invention according to claim 9 is the floating structure according to claim 7, wherein the hydrofoil structure includes an annular portion formed in an annular shape and elastic fins formed on an inner periphery of the annular portion. It exists in the floating structure characterized by this.
請求項9記載の発明は、環状部内周に弾性フィンが形成されている。従って、環状部と弾性フィンにより、全体として翼形状の水中翼構造物と同様の性能を持たせることができ、翼形状とする場合に比べて、環状部内周に弾性フィンを設けただけの簡単な形状とすることができる。 In the invention according to claim 9, elastic fins are formed on the inner periphery of the annular portion. Therefore, the annular part and the elastic fin can give the same performance as the blade-shaped hydrofoil structure as a whole, and it is easier than simply providing the elastic fin on the inner periphery of the annular part as compared with the case of the wing shape. It can be made into a simple shape.
請求項10記載の発明は、請求項7記載の浮体構造物であって、前記水中翼構造物は、前記翼後縁側と前記翼前縁側とを、前記翼前縁側に対して前記翼後縁側が揺動可能に連結する第2連結部を備えていることを特徴とする浮体構造物。
The invention according to
請求項10記載の発明によれば、第2連結部によって翼後縁が翼前縁に対して揺動可能に取り付けられている。従って、第2連結部によって、水中翼構造物を剛性部材で形成しても、簡単に翼後縁を揺動することができる。
According to the invention described in
請求項11記載の発明は、請求項10記載の浮体構造物であって、前記水中翼構造物は、水上側から見て多角形状の環状に形成され、当該多角形状の一辺に形成された前記翼後縁側が、他の辺とは独立して、前記第2連結部によって、揺動可能に連結されていることを特徴とする浮体構造物に存する。
The invention according to claim 11 is the floating structure according to
請求項11記載の発明によれば、水上側から見て多角形状の環状に形成されている。多角形状の一辺に形成された翼後縁側が、他の辺とは独立して、第2連結部によって、揺動可能に連結されている。以上の構成によれば、剛性部材で簡単に水中翼構造物を形成することができる。 According to invention of Claim 11, it is formed in the polygonal cyclic | annular form seeing from the water upper side. The blade trailing edge side formed on one side of the polygonal shape is swingably connected by the second connecting portion independently of the other sides. According to the above configuration, the hydrofoil structure can be easily formed with the rigid member.
請求項12記載の発明は、請求項1〜11何れか1項記載の浮体構造物であって、係留するための弾性係留索をさらに備え、前記弾性係留索は、当該弾性係数が調整可能となっていることを特徴とする浮体構造物請求項9又は10記載の浮体構造物であって、弾性係留索により係留され、当該弾性係数が調整可能となっていることを特徴とする浮体構造物に存する。
The invention according to claim 12 is the floating structure according to any one of claims 1 to 11, further comprising an elastic mooring line for mooring, and the elastic mooring line has an adjustable elastic coefficient. The floating structure according to
請求項12記載の発明によれば、弾性係留索の弾性係数が調整可能となっている。従って、浮体の振幅を、波漂流力を打ち消す推進力が最も高くなるように調整することができる。 According to the invention described in claim 12, the elastic coefficient of the elastic mooring line can be adjusted. Therefore, the amplitude of the floating body can be adjusted so that the propulsive force that cancels the wave drifting force becomes the highest.
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、水中翼の翼性能により、波に向かう推進力を発生させる、言い換えると、波エネルギーを波に向かう推進力に変換させることにより、DPSを用いた係留のように波エネルギーとは別のエネルギーを投入しなくても、波に向かう推進力を発生させることができるので、安価に、かつ、確実に定点係留を行うことができる浮体構造物を得ることができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the propulsive force toward the wave is generated by the blade performance of the hydrofoil, in other words, the wave energy is converted into the propulsive force toward the wave, so that the DPS Because it is possible to generate a propulsive force toward the wave even if energy other than wave energy is not input, such as mooring using a floating structure, a floating structure that can perform fixed-point mooring inexpensively and reliably You can get things.
請求項2及び13記載の発明によれば、波の進行方向が360度どの方向であっても、全体として波漂流力を打ち消す推進力、つまり、波に向かう推進力を得ることができるので、確実に定点係留を行うことができる浮体構造物を得ることができる。 According to the inventions of claims 2 and 13, since it is possible to obtain a propulsive force that counteracts the wave drift force as a whole, that is, a propulsive force toward the wave, regardless of which direction the traveling direction of the wave is 360 degrees, It is possible to obtain a floating structure that can reliably perform fixed-point mooring.
請求項3記載の発明によれば、長手方向が水面と垂直な柱状浮体を有する浮体構造物に、簡単に水中翼構造物を取り付けることができる浮体構造物を得ることができる。 According to invention of Claim 3, the floating body structure which can attach a hydrofoil structure easily to the floating body structure which has a columnar floating body whose longitudinal direction is perpendicular | vertical to a water surface can be obtained.
請求項4記載の発明によれば、切欠部を設けることにより、この切欠部を通れば、環状水中翼中心にある柱状浮体に、簡単に、船などを使って近づくことができるので、水中翼構造物を取り付けても、浮体のメンテナンスが行いやすい浮体構造物を得ることができる。 According to the invention described in claim 4, by providing the notch portion, if it passes through the notch portion, the columnar floating body at the center of the annular hydrofoil can be easily approached by using a ship or the like. Even if the structure is attached, a floating structure that can easily maintain the floating body can be obtained.
請求項5記載の発明によれば、メンテナンス時のみに可動部を動かして切欠部を形成すれば通常は環状の水中翼として機能し、波の進行方向が360度どの進行方向であっても、全体として波漂流力を打ち消す推進力、つまり、波に向かう推進力を得ることができる浮体構造物を得ることができる。 According to the invention of claim 5, if the movable part is moved only at the time of maintenance to form the cutout part, it normally functions as an annular hydrofoil, and the traveling direction of the wave is 360 degrees in any traveling direction, As a whole, it is possible to obtain a floating structure that can obtain a propulsive force that counteracts the wave drift force, that is, a propulsive force toward the wave.
請求項6記載の発明によれば、波浪中に水中翼構造物が上下方向に揺動して、より大きい推進力を得ることができるので、より確実に定点係留を行うことができる浮体構造物を得ることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the hydrofoil structure can be swung up and down in the waves to obtain a larger propulsive force. Therefore, the floating structure that can perform fixed-point mooring more reliably. Can be obtained.
請求項7記載の発明によれば、波が発生すると翼後縁が揺動して、より大きい推進力を得ることができるので、より確実に定点係留を行うことができる浮体構造物を得ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when a wave is generated, the trailing edge of the wing swings and a larger propulsive force can be obtained, so that a floating structure that can perform fixed-point mooring more reliably is obtained. Can do.
請求項8記載の発明によれば、翼後縁を弾性部材で形成するだけで、簡単に翼後縁を揺動可能にすることができる浮体構造物を得ることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to obtain a floating structure that can easily swing the blade trailing edge simply by forming the blade trailing edge with the elastic member.
請求項9記載の発明によれば、環状部と弾性フィンにより、全体として翼形状の水中翼構造物と同様の性能を持たせることができ、翼形状とする場合に比べて、環状部内周に弾性フィンを設けただけの簡単な形状とすることができるので、コストダウンを図った浮体構造物を得ることができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the annular portion and the elastic fin can provide the same performance as the blade-shaped hydrofoil structure as a whole, and the inner periphery of the annular portion can be compared with the case of the blade shape. Since it can be set as the simple shape which provided only the elastic fin, the floating body structure which aimed at the cost reduction can be obtained.
請求項10記載の発明によれば、第2連結部によって、水中翼構造物を剛性部材で形成しても、簡単に翼後縁を揺動することができる浮体構造物を得ることができる。 According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to obtain a floating structure capable of easily swinging the blade trailing edge even if the hydrofoil structure is formed of a rigid member by the second connecting portion.
請求項11記載の発明によれば、剛性部材で簡単に形成することができ水中翼構造物を得ることができる。 According to invention of Claim 11, it can form easily with a rigid member and a hydrofoil structure can be obtained.
請求項12記載の発明によれば、浮体の振幅を、波漂流力を打ち消す推進力が最も高くなるように調整することができるので、確実に定点係留を行うことができる浮体構造物を得ることができる。 According to the twelfth aspect of the invention, since the amplitude of the floating body can be adjusted so that the propulsive force that cancels the wave drifting force becomes the highest, a floating body structure that can perform fixed-point mooring reliably is obtained. Can do.
第1実施形態
以下、本発明について図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態における本発明の水中翼を組み込んだ浮体構造物を示す斜示図である。図2は、図1の浮体構造物のI−I線断面図である。同図に示すように、浮体構造物100は、水面に対して垂直に浮かぶ円柱状の浮体101と、浮体101によって支持される盤状の甲板部102とを備えている。
First Embodiment Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a floating structure incorporating the hydrofoil of the present invention in the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the floating structure in FIG. 1 taken along line II. As shown in the figure, the floating
また、浮体構造物100は、水上側から見て環状であり、かつ、内周側に翼後縁Eb(図2参照)が形成された水中翼構造物103を備えている。この水中翼構造物103は、図2に示すように、翼前縁Efから翼後縁Ebにかけて流線型状に形成され、全体が柔らかく変形する弾性部材から構成され、波の力を受けて翼後縁Ebが上下方向に揺動するようになっている。
The floating
また、水中翼構造物103は、この環状水中翼構造物103の中心に浮体101が貫通して状態で、連結部104(第1連結部)によって浮体101と連結され、これにより浮体101に支持される。上述した構成の浮体構造物100は、係留索200を用いて例えば海底に係留されている。
The
上述した構成の水中翼構造物103の翼機能について説明する。水中翼構造物103は、図3(a)及び(b)に示すように、波力によって上下方向に揺動する。水中翼構造物103の翼後縁Ebが上方に揺動した場合は、図3(a)中の一点鎖線で示す翼形状と同様の性能を持つようになる。これに対して、水中翼構造物103の翼後縁Ebが下方に揺動した場合は、図3(b)中の一点鎖線で示す翼形状と同様の性能を持つようになる。
The blade function of the
波が発生すると一点鎖線で示された翼形状においては、翼後縁Eb−翼前縁Ef間の上面と下面との距離差により、翼上面に流れる水と翼下面に流れる水との間に密度の高低差が発生する。そして、この高低差に起因して発生する揚力Flの水平成分が、翼後縁Ebが上方にあっても、下方にあっても、翼後縁Ebから翼前縁Efに向かう推進力Ftが発生するようになっている。また、翼後縁Ebが揺動して、水を翼後縁Ebに向かって押すことによっても、翼後縁Ebから翼前縁Efに向かう推進力Ftが発生する。 When the wave is generated, in the blade shape indicated by the alternate long and short dash line, the distance between the upper surface and the lower surface between the blade trailing edge Eb and the blade leading edge Ef causes a difference between the water flowing on the blade upper surface and the water flowing on the blade lower surface. A difference in density occurs. Further, the propulsive force Ft from the blade trailing edge Eb toward the blade leading edge Ef is the horizontal component of the lift force Fl generated due to the height difference, regardless of whether the blade trailing edge Eb is above or below. It is supposed to occur. The propulsive force Ft from the blade trailing edge Eb toward the blade leading edge Ef is also generated by swinging the blade trailing edge Eb and pushing water toward the blade trailing edge Eb.
従って、図2に示すように、波浪中に上述した水中翼構造物103を水中に沈めると、水中翼構造物103において波の進行方向Dw上流側にある部分には波漂流力Fwを打ち消す方向の推進力Ft1が発生する。一方、水中翼構造物103において波の進行方向Dw下流側にある部分には波漂流力Fwと同一方向であり、波漂流を促進させる方向の推進力Ft2が発生する。
Therefore, as shown in FIG. 2, when the
しかしながら、波力のほとんどが進行方向Dw上流側にある部分によって吸収されてしまうため、下流側にある部分に到達する波力は小さく、発生する推進力Ft2も小さい。このため、波の進行方向Dw上流側の部分による推進力発生性能が下流側の部分に比べて高くなり、全体としては波漂流力Fwを打ち消す推進力を発生することができる。 However, since most of the wave force is absorbed by the portion on the upstream side in the traveling direction Dw, the wave force reaching the portion on the downstream side is small, and the generated propulsive force Ft2 is also small. For this reason, the propulsive force generation performance by the portion on the upstream side of the wave traveling direction Dw is higher than that on the downstream side, and as a whole, the propulsive force that cancels the wave drift force Fw can be generated.
以上の構成の浮体構造物によれば、水中翼構造物103の翼性能により、波エネルギーを波漂流力Fwを打ち消す推進力(=波に向かう推進力)に変換することができる。これにより、従来のDPSを用いた係留のように波エネルギーとは別のエネルギーを投入しなくても、波漂流力Fwを打ち消す推進力を発生させることができ、安価に、かつ、確実に定点係留を行うことができる。また、水中翼構造物103が環状に形成されているため、波の進行方向が360度どの方向であっても、全体として波漂流力Fwを打ち消す推進力を得ることができ、より確実に定点係留することができる。また、上述した水中翼構造物103は、波浪中の浮体構造物10の上下運動を軽減させるようにも働く。
According to the floating structure having the above configuration, the wave energy can be converted into a propulsive force that cancels the wave drift force Fw (= propulsive force toward the wave) by the blade performance of the
さらに、上述した水中翼構造物103を水上側から見て環状に形成することにより、図1及び2に示すように、環状水中翼構造物103の中心に柱状浮体101を貫通して配置した状態で、連結部104を使って浮体101と水中翼構造物103とを連結すれば、長手方向が水面と垂直な柱状浮体101に、簡単に水中翼構造物103を取り付けることができる。また、上述したように水中翼構造物103を弾性部材で形成して、翼前縁Efに対して翼後縁Ebを揺動させることにより、簡単な構成で大きい推進力を得ることができる。
Furthermore, by forming the
なお、上述した第1実施形態では、水中翼構造物103全体を柔らかい弾性部材で形成していた。しかしながら、例えば、翼後縁Eb側のみを弾性部材で形成し、翼前縁Ef側については剛性部材で形成しても同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment described above, the
また、上述した水中翼構造物103としては、図4の断面図に示すように、断面略楕円形状の環状部103aと、この環状部103aの内周縁に沿って設けられたフィン103bとから構成されるようにしてもよい。そして、さらに連結部104の一部に弾性を持たせるなどして、浮体101に対して図4の一点鎖線で示すように、揺動可能に水中翼構造物103を支持して、大きな推進力が得られるようにすることも考えられる。このような環状部103aとフィン103bといった簡単な構成で、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Moreover, as the
また、上述した水中翼構造物103としては、図5の断面図に示すように、断面円形の環状部103a内周にフィン103bを設けた、より簡単な構成であっても良い。連結部104によって上下に揺動しなくても、フィン103bの動きだけで十分、波漂流力Fwを打ち消す推進力Ftが得られる場合は、第1実施形態と同様に固定して浮体101と連結してもよい。さらに、上述した揺動可能に連結する連結部104は、図2に示すような弾性水中翼構造物103にも適用することが考えられる。
Moreover, as the
また、上述した係留索200として、バネ(弾性部材)を用い、さらにバネ定数(弾性定数)を調整できるような構成にすることも考えられる。この場合、係留索200のバネ定数を調整によって、波漂流力Fwを打ち消す推進力Ftが最も高くなるように、浮体101の波による振幅を調整することができる。
Moreover, it is also conceivable to use a spring (elastic member) as the
第2実施形態
また、上述した第1実施形態では、水中翼構造物103としては、水上から見て円形状に形成していた。しかしながら、本発明はこの形状に限られたものではなく、環状であれば図6に示すような6角形といった多角形状であってもよい。ところで、水中翼構造物103を剛性の高い材料で形成する必要がある場合は、図6に示すように、例えば、翼後縁側103cと翼前縁側103dとを、連結部103e(第2連結部)によって翼前縁側103dに対して翼後縁側103cが揺動可能に連結して、翼後縁を揺動することが考えられる。しかしながら、このような剛性の水中翼構造物103を図1に示すような環状に連なった水中翼構造物103に適用することは難しい。
Second Embodiment Also, in the first embodiment described above, the
そこで、図6に示すように、多角形状の一辺に形成された翼後縁側103cを、他の辺とは独立して、連結部103eによって揺動可能にすることが考えられる。なお、図6では一辺のみが連結部103eによって揺動可能となっているが、全部の辺を連結部103eによって揺動可能にしてもよい。このように構成すれば、剛性部材で簡単に水中翼を形成することができる。
Therefore, as shown in FIG. 6, it is conceivable that the blade trailing
第3実施形態
また、水中翼構造物103としては、図7に示すように、外周から内周を貫通する切欠部103fが形成されたものであってもよい。以上の構成によれば、環状水中翼103の中心に位置する浮体101に切欠部103fを通って船Sで近づくことができ、浮体101のメンテナンスが簡単になる。また、水中翼構造物103に跳ね上げや跳ね下げ可能な可動部を形成し、可動部を跳ね上げ又は跳ね下げると切欠部103fが形成されるような構成にすることも考えられる。この場合、メンテナンス時のみに可動部を可動して切欠部103fを形成すれば通常は環状の水中翼構造物103として機能することができる。
Third Embodiment Further , as shown in FIG. 7, the
第4実施形態
また、図8に示すように、複数の浮体101によって甲板部102を支えている場合は、各浮体101に水中翼構造物103を取り付けることが考えられる。
Fourth Embodiment Also, as shown in FIG. 8, when the
100 浮体構造物
101 浮体
103 水中翼構造物
104 連結部(第1連結部)
103a 環状部
103b フィン
103c 翼後縁側
103d 翼前縁側
103e 連結部(第2連結部)
103f 切欠部
200 係留索
Ef 翼前縁
Eb 翼後縁
DESCRIPTION OF
103a
Claims (13)
前記水中翼構造物は、水上側から見て環状であり、かつ、外周側に翼前縁、内周側に翼後縁に相当する形状が形成されていることを特徴とする浮体構造物。 The floating structure according to claim 1,
The hydrofoil structure is annular when viewed from the water side, and has a shape corresponding to a blade leading edge on the outer peripheral side and a blade trailing edge on the inner peripheral side.
前記環状の水中翼構造物の中心に、長手方向が水面と垂直になるように貫通して配置された柱状の浮体と、
前記浮体と前記水中翼構造物とを連結して、前記水中翼構造物を支持する第1連結部とをさらに備えたことを特徴とする浮体構造物。 The floating structure according to claim 2,
In the center of the annular hydrofoil structure, a columnar floating body arranged penetrating so that the longitudinal direction is perpendicular to the water surface;
A floating structure, further comprising a first connecting portion that connects the floating body and the hydrofoil structure to support the hydrofoil structure.
前記水中翼構造物は、外周から内周を貫通する切欠部が形成されていることを特徴とする浮体構造物。 A floating structure according to claim 3,
The hydrofoil structure is formed with a notch that penetrates from the outer periphery to the inner periphery.
前記水中翼構造物は、可動部が設けられており、該可動部を動かすと前記切欠部が形成されるようになっている浮体構造物。 The floating structure according to claim 4,
The hydrofoil structure is provided with a movable part, and the notch is formed when the movable part is moved.
前記第1連結部は、前記浮体に対して前記水中翼構造物が揺動可能に連結していることを特徴とする浮体構造物。 A floating structure according to any one of claims 3 to 5,
The first connecting portion is connected to the floating body so that the hydrofoil structure is swingably connected to the floating body.
前記水中翼構造物において、前記翼後縁は翼前縁に対して上下方向に揺動可能に形成されていることを特徴とする浮体構造物。 The floating structure according to any one of claims 1 to 6,
In the hydrofoil structure, the trailing edge of the blade is formed to be swingable in the vertical direction with respect to the leading edge of the blade.
前記水中翼構造物は、少なくとも前記翼後縁が弾性部材で形成されていることを特徴とする浮体構造物。 The floating structure according to claim 7,
The floating wing structure is characterized in that at least the wing trailing edge is formed of an elastic member.
前記水中翼構造物は、環状に形成されている環状部と、該環状部内周に形成された弾性フィンとを備えたことを特徴とする浮体構造物。 The floating structure according to claim 7,
The hydrofoil structure includes an annular portion formed in an annular shape and elastic fins formed on the inner periphery of the annular portion.
前記水中翼構造物は、前記翼後縁側と前記翼前縁側とを、前記翼前縁側に対して前記翼後縁側が揺動可能に連結する第2連結部を備えていることを特徴とする浮体構造物。 The floating structure according to claim 7,
The hydrofoil structure includes a second connecting portion that connects the blade trailing edge side and the blade leading edge side so that the blade trailing edge side can swing with respect to the blade leading edge side. Floating structure.
前記水中翼構造物は、水上側から見て多角形状の環状に形成され、
当該多角形状の一辺に形成された前記翼後縁側が、他の辺とは独立して、前記第2連結部によって、揺動可能に連結されていることを特徴とする浮体構造物。 The floating structure according to claim 10,
The hydrofoil structure is formed in a polygonal ring shape when viewed from the water side,
The floating structure according to claim 1, wherein the blade trailing edge side formed on one side of the polygonal shape is swingably connected by the second connecting portion independently of the other side.
係留するための弾性係留索をさらに備え、
前記弾性係留索は、当該弾性係数が調整可能となっていることを特徴とする浮体構造物。 The floating structure according to any one of claims 1 to 11,
Further comprising an elastic mooring line for mooring,
The elastic mooring line is a floating structure characterized in that the elastic coefficient is adjustable.
水上側から見て環状であり、かつ、外周側に翼前縁、内周側に翼後縁に相当する形状が形成されていることを特徴とする水中翼構造物。 It is a hydrofoil structure with a wing function that generates propulsive force toward the wave when it receives wave force,
A hydrofoil structure that is annular when viewed from the water side, and has a shape corresponding to a blade leading edge on the outer peripheral side and a blade trailing edge on the inner peripheral side.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2004-06-03 JP JP2004166187A patent/JP2005343337A/en active Pending
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