JP2006199052A - 減揺水槽装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】二重船殻構造のコンテナ船等の大型船のように横揺れ周期の長い船舶においても良好な減揺効果を得ることができる減揺水槽装置を提供する。
【解決手段】液体Ｗが投入された左右一対のウイングタンク１ａ、１ｂと、左右のウイングタンク１ａ、１ｂの下部を連通させる複数本の連結水管２と、連結水管２に設けられ、その開閉によって減揺水槽装置の固有周期を変化させるためのダンパー４と、左右のウイングタンクの１ａ、１ｂの上部を連通させる空気ダクト３と、空気ダクト３に設けられ、その開閉によって減揺水槽装置の作動と停止の切り替えを行うためのバルブ６とを備えた減揺水槽装置である。
【選択図】図１
【解決手段】液体Ｗが投入された左右一対のウイングタンク１ａ、１ｂと、左右のウイングタンク１ａ、１ｂの下部を連通させる複数本の連結水管２と、連結水管２に設けられ、その開閉によって減揺水槽装置の固有周期を変化させるためのダンパー４と、左右のウイングタンクの１ａ、１ｂの上部を連通させる空気ダクト３と、空気ダクト３に設けられ、その開閉によって減揺水槽装置の作動と停止の切り替えを行うためのバルブ６とを備えた減揺水槽装置である。
【選択図】図１
Description
本発明は、船舶の横揺れを抑制する減揺水槽装置に関するものである。
従来、船舶の横揺れを軽減する装置として、液体が投入された左右一対のウイングタンクと、左右一対のウイングタンクの下部を連通させる連結水路と、左右一対のウイングタンクの上部を連通させる空気ダクトと、空気ダクトに設けられ、その開閉によって装置の作動と非作動の切り替えを行うためのバルブとを備えた減揺水槽装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この減揺水槽装置は、船舶の横揺れにより励起されてウイングタンク間を液体が移動する際の位相差を利用して減揺効果を得るものである。すなわち、横波中の船体の動揺は横波に対して９０度の位相遅れをもって起きるが、船体の横揺れ周期に減揺水槽装置の固有周期を一致させると、ウイングタンク間の液体の移動に９０度の位相遅れが生じ、横波に対しては１８０度の位相遅れが生じる。この時、横波によって生じる横揺れモーメントと減揺水槽装置内の液体によって生じるモーメントが正反対の方向になり、船体に作用する横揺れモーメントが相殺されて、減揺効果が得られる。
さらに、ウイングタンクの下部を連通させる連結水路にダンパーを設置し、そのダンパーを開閉することによってウイングタンク間の液体の流量（単位時間当りの移動量）を調整することで、減揺水槽装置の固有周期を変化させて、広い範囲の横揺れ周期に対応させるようにした可変周期型の減揺水槽装置も開発されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−０７９９９３号公報
特開２００２−０８７３７９号公報
従来、上記のような減揺水槽装置を搭載するのは、横揺れの影響を受けやすい小型船や中型船であったが、最近、二重船殻構造のコンテナ船等の大型船にも搭載することが検討されている。これは、搭載量の増加を図るために行われている船型の変更に伴って、横揺れの発生の可能性が増え、それによって受ける影響も大きくなっているからである。
しかし、従来の減揺水槽装置をそのまま大型船に搭載しようとすると、以下のような問題が生じる。
すなわち、船体構造上、大型船の横揺れ周期は小型船や中型船の横揺れ周期に比べると長いので、その長い周期に減揺水槽装置の固有周期を一致させるために、ウイングタンク間の液体の移動を緩やかにする（ウイングタンク間の液体の流量を小さくする）必要があり、ウイングタンクを連通させる連結水路の断面積を相当狭くすることになる。その際に、従来の減揺水槽装置のようにウイングタンクの幅と連結水路の幅を一致させると、連結水路の高さが非常に低くなり、連結水路は極端に偏平な形状のものになってしまう。その結果、連結水路の上下壁面と液体との摩擦抵抗（粘性抵抗等）が大きくなり、液体の移動周期長くなると共に、ウイングタンク間を円滑に移動できなくなって、充分な減揺効果を得ることができないという問題が生じる。
また大型船では船体に生ずる撓み量も大きくなり、連結水路に設置するダンパーの軸芯が船体撓みの影響を受けて歪むことにより、作動不能となるなどの問題が生じている。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、二重船殻構造のコンテナ船等の大型船のように横揺れ周期の長い、船体構造に大きな撓みを生ずる船舶においても良好な減揺効果と連結水路に設置するダンパーの良好な作動環境を得ることができる減揺水槽装置を提供することを目的とするものである。
前記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
［１］二重船殻構造の船舶に搭載される減揺水槽装置であって、左舷と右舷の二重船殻構造部によって形成され、液体が投入された左右一対のウイングタンクと、二重船底上に所定の間隔で並設され、前記一対のウイングタンクの下部を連通させる複数本の連結水管と、前記一対のウイングタンクの上部を連通させる空気ダクトと、前記空気ダクトに設けられ、その開閉によって減揺水槽装置の作動と停止の切り替えを行うためのバルブとを備えたことを特徴とする減揺水槽装置。
［２］前記連結水管に、その開閉によって減揺水槽装置の固有周期を変化させるためのダンパーが設けられていることを特徴とする前記［１］に記載の減揺水槽装置。
［３］前記連結水管に、撓みを吸収するための伸縮継手を設けたことを特徴とする前記［１］又は前記［２］に記載の減揺水槽装置。
本発明の減揺水槽装置においては、所定の間隔で並設された複数本の連結水管によって左右一対のウイングタンクの下部を連通させているので、二重船殻構造のコンテナ船等の大型船のように横揺れ周期の長い船舶に搭載しても、従来の減揺水槽装置の場合のような偏平形状の連結水路による上下壁面と液体との摩擦抵抗の問題が回避され、ウイングタンク間を液体が円滑に移動でき、良好な減揺効果を得ることができる。
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る減揺水槽装置の要部の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る減揺水槽装置が二重船殻構造の船舶に搭載されている状態を示す図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平面図である。
図１及び図２に示すように、この実施形態に係る減揺水槽装置は、二重船殻構造の船舶に搭載される減揺水槽装置であって、左舷と右舷の二重船殻構造部１１ａ、１１ｂによって形成され、液体Ｗが投入された左右一対のウイングタンク１ａ、１ｂと、二重船底１２の上面に所定の間隔で並設され、左右のウイングタンク１ａ、１ｂの下部を連通させる複数本（ここでは７本）の連結水管２と、所定本数（ここでは５本）の連結水管２に設けられ、その開閉によって減揺水槽装置の固有周期を変化させるためのダンパー４と、ダンパー４の開閉を行うためのダンパー開閉駆動モータ５（以後、モータは動力発生機の意味で使用）と、連結水管２に設けられ連結水管２に生ずる伸縮や曲げ等の撓みを吸収すると共に、前記ダンパー軸受け等に生ずる撓みを解消して、前記ダンパーが作動不能となることを防止するための伸縮継ぎ手８と、左右のウイングタンクの１ａ、１ｂの上部を連通させる空気ダクト３と、空気ダクト３に設けられ、その開閉によって減揺水槽装置の作動と停止の切り替えを行うためのバルブ６と、バルブ６の開閉を行うためのバルブ駆動モータ７と空気ダクト３およびバルブ６に生ずる撓みを解消するための伸縮継ぎ手８を備えている。ここでは、空気ダクト３をウイングタンクの上部を連通するタイプとしたが、左右のウイングタンクの上部で大気へ開放する方式として、その開放部位にバルブ６をそれぞれ設けてもよい。
また、図１および図２では、空気ダクト３を１本として記載してあるが、空気ダクトを複数本として、それぞれにバルブを設置しても良い。
ここで、ウイングタンク１ａ、１ｂの幅（船長方向の長さ）は、二重船殻構造部１１ａ、１１ｂの１区画（１ホールド）に一致させている。これによって、二重船殻構造部１１ａ、１１ｂを船長方向に区切るための新たな隔壁を設けることを不要にしているが、船体艤装用の配管スペースや一部を燃料タンク等として使用することも可能である。
そして、連結水管２の管径、本数、間隔は、減揺水槽装置の固有周期が所望の固有周期となるために必要な、ウイングタンク間を移動する液体の流量に基づいて設定される。
また、バルブ６を設ける連結水管２の本数は、対応しようとする船体の横揺れ周期の範囲に基づいて定められる。
なお、この実施形態では、連結水管２は円形断面の鋼管を用いているが、矩形断面の鋼管（角管）でもよく、できるだけ等方断面の鋼管が好ましい。
以上のように、この実施形態に係る減揺水槽装置においては、所定の間隔で並設された複数本の連結水管２によって左右一対のウイングタンク１ａ、１ｂの下部を連通させているので、二重船殻構造のコンテナ船等の大型船のように横揺れ周期の長い船舶に搭載しても、従来の減揺水槽装置の場合のような偏平形状の連結水路による上下壁面と液体との摩擦抵抗の問題が回避され、ウイングタンク１ａ、１ｂ間を液体が円滑に移動でき、良好な減揺効果を得ることができる。
また、船体に生じた撓みによって生ずる連結水管２の撓みも、連結水管２に伸縮継手８を設置することにより解消出来るので、ダンパー４が撓みの影響を受けて作動不能になることを回避できる。
１ 減揺水槽装置
１ａ、１ｂ ウイングタンク
２ 連結水管
３ 空気ダクト
４ ダンパー
５ ダンパー開閉駆動モータ
６ バルブ
７ バルブ駆動モータ
８ 伸縮継手
１１ａ、１１ｂ 二重船殻構造部
１２ 二重船底
１ａ、１ｂ ウイングタンク
２ 連結水管
３ 空気ダクト
４ ダンパー
５ ダンパー開閉駆動モータ
６ バルブ
７ バルブ駆動モータ
８ 伸縮継手
１１ａ、１１ｂ 二重船殻構造部
１２ 二重船底
Claims (3)
- 二重船殻構造の船舶に搭載される減揺水槽装置であって、左舷と右舷の二重船殻構造部によって形成され、液体が投入された左右一対のウイングタンクと、二重船底上に所定の間隔で並設され、前記一対のウイングタンクの下部を連通させる複数本の連結水管と、前記一対のウイングタンクの上部を連通または大気に開放させる空気ダクトと、前記空気ダクトに設けられ、その開閉によって減揺水槽装置の作動と停止の切り替えを行うためのバルブとを備えたことを特徴とする減揺水槽装置。
- 前記連結水管に、その開閉によって減揺水槽装置の固有周期を変化させるためのダンパーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の減揺水槽装置。
- 前記連結水管に、撓みを吸収するための伸縮継手を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の減揺水槽装置。
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