JP2009184671A - 浮体の動揺低減装置およびこれを備えた浮体 - Google Patents

Abstract

【課題】浮体の動揺低減装置において、確実に浮体の揺れを低減して安全性の向上を図る。
【解決手段】水上に浮かぶ浮体本体５１の少なくとも波上側に板状部材５４を設けると共に、板状部材５４の浮体本体側端部が、浮体本体５１の底面と同高さから所定距離離間し、浮体本体５１は直方体形状をなし、波上側からの入射波１６が浮体本体５１の側面に当たると共に、一部が浮体本体５１と板状部材５４との間を通水することを特徴とする。
【選択図】図１５

Description

本発明は、水上に浮かぶ浮桟橋、浮倉庫、浮駐車場、作業船、石油生産プラットフォームなどとして適用される浮体構造物において、入射波による動揺を低減するための浮体の動揺低減装置および浮体に関する。

水上に浮桟橋や浮駐車場などを設置する場合や、作業船を停留して各種の作業を行う場合、これらの浮桟橋や浮駐車場、作業船などの浮体構造物に対して波が入射して動揺してしまうことから、この浮体構造物の動揺を低減する必要がある。

浮体構造物の動揺を低減する装置として、各種の消波装置が提案されているが、出願人は、下記の特許文献１や特許文献２に既に提案している。この特許文献１に記載された浮体の動揺低減装置では、浮体本体の波上側に水面を貫通する鉛直板を設け、浮体の揺れを低減するようにしている。また、特許文献２に記載された耐波型大型浮体では、大型浮体の波上側にＬ型や逆Ｌ型をなす形状の異なる消波構造体を幅方向に交互に並設し、浮体の揺れを低減するようにしている。

特開２０００−１４２５６９号公報 特開２００１−２０６２８４号公報

ところが、上述した浮体の動揺低減装置は、それぞれの構造を採用することで、浮体の揺れをかなり低減することはできるものの、十分ではなく、確実に浮体の揺れを低減して安全性の向上を図ったものが望まれている。

本発明はこのような問題を解決するものであって、確実に浮体の揺れを低減して安全性の向上を図った浮体の動揺低減装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための請求項１の発明の浮体の動揺低減装置は、水上に浮かぶ浮体本体の少なくとも波上側に板状部材を設けると共に、該板状部材の前記浮体本体側端部が、前記浮体本体の底面と同高さから所定距離離間し、前記浮体本体は直方体形状をなし、波上側からの入射波が前記浮体本体の側面に当たると共に、一部が前記浮体本体と前記板状部材との間を通水することを特徴とするものである。

さらに、本発明の浮体の動揺低減装置は、前記板状部材は、前記浮体本体の底面に対して斜め方向に設けられていることを特徴とするものである。

さらに、本発明の浮体の動揺低減装置は、前記板状部材は、前記浮体本体から並設された複数のステイを介して所定位置に支持され、該複数のステイの間に通水可能な貫通部が設けられていることを特徴とするものである。

さらに、本発明の浮体の動揺低減装置は、前記板状部材は該浮体本体の長手方向における少なくとも左右いずれかの一側に設けられたことを特徴とするものである。

さらに、本発明の浮体の動揺低減装置は、前記板状部材を前記浮体本体の底面より上方に移動可能としたことを特徴とするものである。

さらに、本発明の浮体の動揺低減装置は、前記板状部材は、ヒンジ機構を介して垂下されていることを特徴とするものである。

さらに、本発明の浮体の動揺低減装置は、前記板状部材は、前記浮体本体から並設された前記ヒンジ機構に支持され、該ヒンジ機構に通水可能な貫通部が設けられていることを特徴とするものである。

さらに、本発明の浮体の動揺低減装置は、前記板状部材は、該板状部材の延材方向に略直交するよう形成された間隙により分割されていることを特徴とするものである。

また、本発明の浮体は、上記のいずれかに記載の浮体の動揺低減装置と、浮体本体とを備えたことを特徴とするものである。

水上に浮かぶ浮体本体の少なくとも波上側に浮体本体から所定距離離間して板状部材を設け、前記浮体本体は直方体形状をなしているので、入射波が浮体本体の側面および板状部材に当たると共に一部が通水するため、浮体本体に作用する波力が減少できると共に板状部材によりローリングあるいはピッチングを抑制でき、確実に浮体の揺れを低減して安全性も向上を図ることができる。

水上に浮かぶ浮体本体の少なくとも波上側に、浮体本体の底面に対して斜め方向に板状部材を設けたので、入射波が浮体本体および板状部材に当たると共に一部が通水するため、浮体本体に作用する波力が減少できると共に板状部材によりローリングあるいはピッチングを抑制でき、確実に浮体の揺れを低減して安全性も向上を図ることができる。さらに、入射波の周期に応じて、板状部材の角度を変化させることにより、ローリングあるいはピッチングを最も低減できるように設定できる。

板状部材を浮体本体から並設された複数のステイを介して所定位置に支持し、複数のステイの間に通水可能な貫通部を設けたので、簡単な構成で板状部材を所定位置に支持することができる。

板状部材を浮体本体の長手方向における少なくとも左右一側に設けたので、板状部材により浮体本体のローリングを確実に抑制することができる。

板状部材を浮体本体の底面より上方に移動可能としたので、例えば、浮体本体を作業船に適用した場合、不使用時には板状部材を浮体本体の上方に移動することで、航行の邪魔になることを防止することができる。

水上に浮かぶ浮体本体の少なくとも波上側に、浮体本体にヒンジ機構を介して垂下される板状部材を設けたので、入射波が浮体本体および板状部材に当たると共に一部が通水するため、浮体本体に作用する波力が減少できると共に、板状部材が波力を吸収するので、板状部材によりローリングあるいはピッチングを抑制でき、確実に浮体の揺れを低減して安全性も向上を図ることができる。

板状部材を浮体本体から並設されたヒンジ機構を介して支持し、複数のヒンジ機構の間に通水可能な貫通部を設けたので、簡単な構成で板状部材を支持することができる。

板状部材の延在方向に略直交するよう形成された間隙により分割された板状部材を設けたので、一体とされた板状部材を設けた場合と同様に、入射波が浮体本体及び板状部材に当たると共に一部が通水するため、浮体本体に作用する波力を減少できると共に板状部材によりローリングあるいはピッチングを抑制でき、確実に浮体の揺れを低減して安全性の向上を図ることができる。

本発明の浮体によれば、動揺低減板により浮体の揺れが低減されるので、安全性の高い浮体が実現できる。

本発明の第１参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 鉛直板の取付構造を表す浮体本体の概略図である。 本参考例の浮体の動揺低減装置における鉛直板の取付高さごとの波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフである。 本参考例の第１変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフである。 本参考例の第２変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本発明の第２参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本参考例の浮体の動揺低減装置における水平板の取付高さごとの波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフである。 本参考例の第１変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフである。 本発明の第３参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本発明の変形例に係る浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のピッチ角を表すグラフである。 本発明の第４参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のピッチ角を表すグラフである。 本発明の第１実施形態に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本実施形態の浮体の動揺低減装置における板状部材の取付角度ごとの波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本実施形態の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフである。 本発明の第５参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略図である。 本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のピッチ角を表すグラフである。 本発明の第１参考例の第３変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す平面図である。 本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフである。 本発明の第６参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す平面図である。 本発明の第６参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す側面図である。 本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のピッチ角を表すグラフである。 図２５に示すグラフの各浮体の動揺低減装置の条件を示す図表である。 本発明の第６参考例の第１変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す平面図である。 本発明の第６参考例の第２変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す平面図である。 喫水の浅い浮体と、喫水の深い浮体を比較した図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１に本発明の第１参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略、図２に鉛直板の取付構造を表す浮体本体の概略、図３に本参考例の浮体の動揺低減装置における鉛直板の取付高さごとの波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフ、図４に本参考例の第１変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略、図５に本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフ、図６に本参考例の第２変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略を示す。

本参考例の浮体の動揺低減装置において、図１及び図２に示すように、浮体本体１１は、例えば、鋼板によって直方体形状に形成され、内部に密閉された複数の浮き室（図示略）が設けられている。そのため、浮体本体１１はこの浮き室によって発生する浮力により水上（喫水線１２）に浮かぶことができる。

この浮体本体１１の長手方向における一側、つまり、側面部には複数のステイ１３を介して鉛直板１４が浮体本体１１から所定距離離間して略鉛直方向に沿って支持されている。この鉛直板１４は浮体本体１１の長手方向寸法とほぼ同じ長さの平板であって、上端部が浮体本体１１の底面とほぼ同じ高さ位置にあり、この位置から下方に延出して形成されている。そして、浮体本体１１と鉛直板１４との間には複数のステイ１３により区画された複数の貫通部１５が形成され、この貫通部１５に通水可能となっている。

従って、このように構成された鉛直板１４を有する浮体本体１１にあっては、水上に浮かした状態で、波上側（図１にて右側）から入射波１６が作用すると、この入射波１６は浮体本体１１の側面及び鉛直板１４に当たると共に、一部が各貫通部１５を通水する。そのため、浮体本体１１は、貫通部１５の通水により入射波１６の波力を減少できる。また、鉛直板１４は浮体本体１１のローリングに対する抵抗になると共に、各貫通部１５を流体が通過することによって更に大きな抵抗になるため、浮体本体１１の動揺を低減できる。

この場合、浮体本体１１に対する鉛直板１４の高さ位置により浮体本体１１における動揺の低減効果が変わる。即ち、図３のグラフに示すように、浮体本体１１の底面に対して鉛直板１４の上端部を下方に位置させた場合と、浮体本体１１の底面に対して鉛直板１４の上端部を上方に位置させた場合と、浮体本体１１の底面と鉛直板１４の上端部とをほぼ同一高さに位置させた場合とを比較した。このグラフからわかるように、浮体本体１１の底面と鉛直板１４の上端部とを同じ高さにしたほうが、浮体本体１１のロール角が小さくなり、浮体本体１１における動揺を確実に低減する効果がある。

なお、上述の参考例では、浮体本体１１の一方の側面部にステイ１３を介して鉛直板１４を設けたが、図４に示すように、浮体本体１１の左右の側面部にステイ１３を介して鉛直板１４を設けてもよい。浮体本体１１の浮遊位置によっては、波が左からあるいは右から作用することが考えられ、このような場合には、入射波１６に対して浮体本体１１のローリングを抑制でき、浮体本体１１の動揺を低減できる。

このように本参考例にあっては、浮体本体１１の一側面部、あるいは両側面部に貫通部１５を介して鉛直板１４を設けたことで、浮体本体１１における動揺を確実に低減することができる。即ち、図５のグラフに示すように、浮体本体のみの場合、浮体本体の一側面部に鉛直板を固定した場合、浮体本体１１の一側面部に貫通部１５を介して鉛直板１４を設けた場合（本参考例）、浮体本体１１の両側面部に貫通部１５を介して鉛直板１４を設けた場合（本参考例の第１変形例）とを比較した。このグラフからわかるように、本参考例で説明した浮体本体１１の両側面部に貫通部１５を介して鉛直板１４を設けたものは、浮体本体のみ及び浮体本体に鉛直板を固定したものに比べて、浮体本体１１のロール角を低減できると共にロール固有周期を長い側に移行でき、浮体本体１１における動揺を確実に低減できることがわかる。そして、浮体本体１１の一側面部に貫通部１５を介して鉛直板１４を設けたものは、更に浮体本体１１における動揺の低減効果を向上できることがわかる。

更に、上述の参考例では、浮体本体１１の一方の側面部にステイ１３を介して鉛直板１４を固定して設けたが、図６に示すように、浮体本体１１の一側面部には複数のガイドレール１７が鉛直方向に沿って固定され、このガイドレール１７にはガイド部材１８が昇降自在に支持され、このガイド部材１８にステイ１３を介して鉛直板１４が支持されており、このガイド部材１８は図示しない駆動装置（例えば、駆動チェーン、ねじ軸、流体シリンダ等）により昇降可能となっている。

従って、浮体本体１１に対して鉛直板１４が昇降自在であり、上昇位置では鉛直板１４の下端部が浮体本体１１の底面より上方の退避位置にあり、浮体本体１１を作業船に適用した場合には、鉛直板１４が航行の邪魔になることはない。一方、鉛直板１４の下降位置ではこの鉛直板１４の上端部と浮体本体１１の底面とがほぼ同じ高さ位置にあり、入射波１６に対して浮体本体１１のローリングを抑制して浮体本体１１の動揺を低減できる。

図７に本発明の第２参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略、図８に本参考例の浮体の動揺低減装置における水平板の取付高さごとの波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフ、図９に本参考例の第１変形例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略、図１０に本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフを示す。なお、前述した第１参考例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本参考例の浮体の動揺低減装置において、図７に示すように、浮体本体２１は、前述した第１参考例の浮体本体１１とほぼ同様の構成をなし、長手方向における一側、つまり、側面部に複数のステイ２３を介して水平板２４が浮体本体２１から所定距離離間して略水平方向に沿って支持されている。この水平板２４は浮体本体２１の長手方向寸法とほぼ同じ長さの平板であって、上面部が浮体本体２１の底面とほぼ同じ高さ位置にあり、浮体本体２１と水平板２４との間には各ステイ２３により複数の貫通部２５が形成されて通水可能となっている。

従って、このように構成された水平板２４を有する浮体本体２１にあっては、水上に浮かした状態で、波上側（図７にて右側）から入射波１６が作用すると、この入射波１６は浮体本体２１の側面に当たると共に、一部が各貫通部２５を通水する。そのため、浮体本体２１は、貫通部２５の通水により入射波１６の波力を減少できると共に、水平板２４及び貫通部２５が抵抗となってローリングを抑制でき、浮体本体２１の動揺を低減できる。

この場合、浮体本体２１に対する水平板２４の高さ位置により浮体本体２１における動揺の低減効果が変わる。即ち、図８のグラフに示すように、浮体本体２１の底面に対して水平板２４の上面部を下方に位置させた場合と、浮体本体２１の底面と水平板２４の上端部とをほぼ同一高さに位置させた場合とを比較した。このグラフからわかるように、浮体本体２１の底面と水平板２４の上面部とを同じ高さにしたほうが、浮体本体２１のロール角が小さくなり、浮体本体２１における動揺を確実に低減する効果がある。

なお、上述の参考例では、浮体本体２１の一方の側面部にステイ２３を介して水平板２４を設けたが、図９に示すように、浮体本体２１の左右の側面部にステイ２３を介して水平板２４を設けてもよい。浮体本体２１の浮遊位置によっては、波が左からあるいは右から作用することが考えられ、このような場合には、入射波１６に対して浮体本体２１のローリングを抑制でき、浮体本体２１の動揺を低減できる。

このように本参考例にあっては、浮体本体２１の一側面部、あるいは両側面部に貫通部２５を介して水平板２４を設けたことで、浮体本体２１における動揺を確実に低減することができる。即ち、図１０のグラフに示すように、浮体本体のみの場合、浮体本体の一側面部に鉛直板を固定した場合、浮体本体２１の一側面部に貫通部２５を介して水平板２４を設けた場合（本参考例）、浮体本体２１の両側面部に貫通部２５を介して水平板２４を設けた場合（本参考例の第１変形例）とを比較した。このグラフからわかるように、本参考例で説明した浮体本体２１の両側面部に貫通部２５を介して水平板２４を設けたものは、浮体本体のみ及び浮体本体に鉛直板を固定したものに比べて、浮体本体２１のロール角を低減できると共にロール固有周期を長い側に移行でき、浮体本体２１における動揺を確実に低減できることがわかる。そして、浮体本体２１の一側面部に貫通部２５を介して水平板２４を設けたものは、更に浮体本体２１における動揺の低減効果を向上できることがわかる。

図１１に本発明の第３参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略を示す。本参考例の浮体の動揺低減装置において、図１１に示すように、浮体本体３１は、前述した各参考例の浮体本体１１，２１とほぼ同様の構成をなし、長手方向における一側、つまり、側面部に複数のブラケット３３を介して回動板３４が浮体本体３１から所定距離離間して回動自在に支持されている。そして、この回動板３４は図示しない駆動装置により回動可能であると共に、浮体本体３１の底面より上方にある退避位置（図１１にて実線位置）と、浮体本体３１の底面とほぼ同位置にある水平位置（図１１にて二点鎖線位置）と、浮体本体３１の底面から下方へ延出する鉛直位置（図１１にて二点鎖線位置）とに停止可能となっている。また、回動板３４が水平位置及び鉛直位置にあるとき、浮体本体３１と水平板３４との間には貫通部３５が形成されて通水可能となっている。

従って、このように構成された回動板３４を有する浮体本体３１にあっては、水上に浮かした状態で、波上側（図１１にて右側）から入射波１６が作用すると、回動板３４が水平位置にある場合、入射波１６は浮体本体３１の側面に当たると共に、一部が各貫通部３５を通水し、浮体本体３１は貫通部３５の通水により入射波１６の波力を減少できると共に、回動板３４が抵抗となってローリングを抑制でき、浮体本体３１の動揺を低減できる。また、回動板３４が鉛直位置にある場合、入射波１６は浮体本体３１の側面及び回動板３４に当たると共に、一部が各貫通部３５を通水し、入射波１６の波力を減少できると共に、回動板３４によりローリングを抑制でき、浮体本体３１の動揺を低減できる。

そして、浮体本体３１に対して回動板３４が退避位置と水平位置と鉛直位置に回動して停止可能であるため、浮体本体３１を作業船に適用した場合には、作業船の航行時には回動板３４を退避位置に移動することで、航行の邪魔になることはない。また、周辺に干渉物（岸壁や航行する船舶等）がない場合には、回動板３４を水平位置に移動することで、浮体本体３１の動揺を確実に低減できる。更に、周辺に干渉物（岸壁や航行する船舶等）がある場合には、回動板３４を鉛直位置に移動することで、周辺部材に干渉することなく、浮体本体３１の動揺を低減できる。なお、この場合であっても、回動板３４は水平位置でこの上面が浮体本体３１の底面とほぼ同一高さにすることが望ましく、鉛直位置では上端が浮体本体３１の底面とほぼ同一高さにすることが望ましい。

なお、上述の参考例では、浮体本体３１の一方の側面部に回動板３４を設けたが、浮体本体３１の左右の側面部に回動板３４を設けてもよい。

また、上述の各参考例では、浮体本体１１，２１，３１の側面部に鉛直板１４、水平板２４、回動板３４をそれぞれ設けることで、浮体本体１１，２１，３１のローリングを抑制するようにしたが、浮体本体１１，２１，３１の前後部に鉛直板１４、水平板２４、回動板３４をそれぞれ設けることで、浮体本体１１，２１，３１のピッチングを抑制することができる。

即ち、図１２のグラフに示すように、浮体本体のみの場合、浮体本体１１の前部に貫通部１５を介して鉛直板１４を設けた場合、浮体本体２１の前部に貫通部２５を介して水平板２４を設けた場合とを比較した。このグラフからわかるように、浮体本体のみのものに比べて、浮体本体１１の前部に鉛直板１４を設けたもの、更に、浮体本体２１の前部に水平板２４を設けたものの方が、浮体本体１１，２１のピッチ角を低減でき、浮体本体１１，２１における動揺を確実に低減できることがわかる。

図１３に本発明の第４参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略、図１４に本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のピッチ角を表すグラフを示す。

本参考例の浮体の動揺低減装置において、図１３に示すように、浮体本体４１は、前述した各参考例の浮体本体１１，２１，３１とほぼ同様の構成をなし、長手方向における前端部及び後端部に水面に沿った水面水平板４４が固定されている。

従って、このように構成された水面水平板４４を有する浮体本体４１にあっては、水上に浮かした状態で、波上側（図１３にて右側）から入射波１６が作用すると、この入射波１６は浮体本体４１の前面に当たるが、水面水平板４４が抵抗となって浮体本体４１のピッチングを抑制でき、浮体本体４１の動揺を低減できる。

即ち、図１４のグラフに示すように、浮体本体のみの場合、浮体本体４１の前端部あるいは後端部に水面水平板４４を固定した場合、浮体本体４１の前端部及び後端部に水面水平板４４を固定した場合とを比較した。このグラフからわかるように、浮体本体のみのものに比べて、浮体本体４１の前端部あるいは後端部に水面水平板４４を固定したものは、浮体本体４１のピッチ角を低減でき、浮体本体２１における動揺を確実に低減できることがわかる。そして、浮体本体４１の前端部及び後端部に水面水平板４４を固定したものは、浮体本体４１のピッチ角を更に低減でき、浮体本体２１における動揺を確実に低減できることがわかる。

図１５に本発明の第１実施形態に係る浮体の動揺低減装置を表す概略、図１６に本実施形態の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフを示す。

本実施形態の浮体の動揺低減装置において、図１５に示すように、浮体本体５１は、前述した実施形態の浮体本体１１とほぼ同一の構成をなし、長手方向における一側、つまり、側面部に板状部材５４が浮体本体５１から所定距離離間して浮体本体５１の底面に対して斜め方向に支持されている。この板状部材５４は浮体本体５１の長手方向寸法とほぼ同じ長さの平板であって、上端部が浮体本体５１の底面とほぼ同じ高さ位置にあり、浮体本体５１と板状部材５４との間には複数のステイと複数の貫通部５５が形成されて通水可能となっている。

従って、このように構成された板状部材５４を有する浮体本体５１にあっては、水上に浮かした状態で、波上側（図１５にて左側）から入射波１６は浮体本体５１の側面に当たると共に、一部が貫通部５５を通水する。そのため、浮体本体５１は、貫通部５５の通水により入射波１６の波力を減少できると共に、板状部材５４及び貫通部５５が抵抗となってローリングを抑制でき、浮体本体５１の動揺を低減できる。

この場合、浮体本体５１の底面に対する板状部材５４の角度により浮体本体における動揺の低減効果が変わる。即ち、図１６のグラフに示すように浮体本体５１の底面に対して板状部材５４の角度を変化させた場合のロール角を比較した。このグラフからわかるように、板状部材５４を浮体本体５１の底面に対して、斜め下方向（０〜９０度）に設けた場合も、浮体本体５１のロール角を低減できると共にロール固有周期を長い側に移行でき、浮体本体５１における動揺を確実に低減する効果がある。ここで、浮体本体５１の底面の延長面に対して板状部材５４がなす角度が０度（α＝０°）の時は、板状部材５４は第２参考例における水平板２４の位置にあり、浮体本体５１の底面の延長面に対して板状部材５４の角度が９０度（α＝９０°）の時は、板状部材５４は第１参考例における鉛直板１４の位置にあり、浮体本体５１の底面の延長面に対して板状部材の角度は−９０度から＋９０度（図１５において反時計回りを正とする。）の範囲で任意に設定できる。

なお、上述の実施形態では、浮体本体５１の一方の側面部に板状部材５４を設けたが、浮体本体５１の左右の側面部に板状部材を設けてもよい。浮体本体は５１の浮遊位置によっては、波が左あるいは右から作用することが考えられ、このような場合には、入射波１６に対して浮体本体５１のローリングを抑制でき、浮体本体５１の動揺を低減できる。また、上述の実施形態において、板状部材５４は、例えば、前述の第１参考例と同様にステイを介して固定して設けられている。しかし、前述の第１参考例と同様に、浮体本体の一側面部に複数のガイドレールを固定し、このガイドレールにはガイド部材が昇降自在に支持され、このガイド部材にステイを介して板状部材５４を支持し、このガイド部材を駆動装置（例えば、駆動チェーン、ねじ軸、流体シリンダ等）により昇降可能としてもよい。

図１７に本発明の第２実施形態に係る浮体の動揺低減装置を表す概略、図１８に本実施形態の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のロール角を表すグラフを示す。

本実施形態の浮体の動揺低減装置において、図１７に示すように、浮体本体６１は、前述した実施形態の浮体本体１１とほぼ同一の構成をなし、長手方向における一側、つまり、板状部材６４が浮体本体６１から所定距離離間して浮体本体６１の側面部の底部からヒンジ機構を介して垂下されている。この板状部材６４は浮体本体６１の長手方向寸法とほぼ同じ長さの平板であって、浮体本体６１と板状部材６４との間には複数の貫通部６５が形成されて通水可能となっている。

従って、このように構成された板状部材６４を有する浮体本体６１にあっては、水上に浮かした状態で、波上側（図１７にて左側）から入射波１６は浮体本体６１の側面に当たると共に、一部が貫通部６５を通水する。そのため、浮体本体６１は、貫通部６５の通水により入射波１６の波力を減少できると共に、板状部材６４及び貫通部６５が抵抗となってローリングを抑制でき、浮体本体６１の動揺を低減できる。

図１８に示すように板状部材６４を設けた場合、浮体本体６１のロール角を低減できると共にロール固有周期を長い側に移行でき、浮体本体６１における動揺を確実に低減できる効果がある。

なお、上述の実施形態では、浮体本体６１の一方の側面部に板状部材６４を設けたが、浮体本体６１の左右の側面部に板状部材を設けてもよい。浮体本体は６１の浮遊位置によっては、波が左あるいは右から作用することが考えられ、このような場合には、入射波１６に対して浮体本体６１のローリングを抑制でき、浮体本体６１の動揺を低減できる。

図１９に本発明の第５参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す概略、図２０に本参考例の浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体のピッチ角を表すグラフを示す。

本参考例の浮体の動揺低減装置において、図１９に示すように、浮体本体７１は、前述した各実施形態及び各参考例の浮体本体とは異なり、浮体の長手方向の両端側の底角部７６が取り除かれ、長手方向における断面は台形状とされている。また、長手方向における前端部及び後端部にＬ字型の板状部材７４が外向きに固定されている。この板状部材７４の底部は、水面より下部に位置しており、かつ、浮体本体７１の底面とほぼ同じ高さに位置している。

従って、このように構成された板状部材７４を有する浮体本体７１にあっては、水上に浮かした状態で、波上側（図１９において左側）から入射波１６が作用すると、この入射波１６は浮体本体７１の前面に当たるが、板状部材７４が抵抗となって、浮体本体７１のピッチングを抑制でき、浮体本体７１の動揺を低減できる。

即ち、図２０のグラフに示すように、浮体本体のみの場合、浮体本体７１の前端部及び後端部に板状部材７４を固定した場合、浮体本体７１の前端部あるいは後端部に板状部材７４を固定した場合、浮体本体７１の前端部に板状部材７４を固定し、後端部に第４参考例で前述した水面水平板４４を固定した場合、とを比較した。このグラフからわかるように、浮体本体のみのものに比べて、板状部材７４等を設けたものは、浮体本体７１のピッチ角を低減でき、浮体本体７１における動揺を確実に低減できることがわかる。

なお、上述の参考例では、Ｌ字型の板状部材７４の底部は、浮体本体７１の底面とほぼ同じ高さとしているが、本発明はこれに限定されず、Ｌ字型の板状部材７４の底部が水面より下部に位置するように固定したものであれば、浮体本体７１のピッチ角を低減でき、浮体本体７１における動揺を確実に低減できる。

図２１に第１参考例の第３変形例を示す。なお、図１と異なり平面図であるから、喫水線が示されていないことに留意されたい。図２１において、鉛直板１４ａは、鉛直板１４ａの延在方向に略直交するよう形成された間隙により分割されている。図２２は鉛直板１４ａを設けた浮体の動揺低減装置における波周期に対する浮体本体１１のロール角と、浮体本体１１のみの場合のロール角、及び一体とされた鉛直板１４を設けた浮体の動揺低減装置における浮体本体１１のロール角とを比較したグラフである。

図２２からわかるように、鉛直板１４ａの延在方向に略直交するよう形成された間隙により分割された鉛直板１４ａを設けた場合も、一体とされた鉛直板１４を設けた場合には及ばないが、浮体本体１１のロール角を低減できると共にロール固有周期を長い側に移行でき、浮体本体１１における動揺を確実に低減することができる。

同様に、第２参考例に示した水平板の延在方向に略直交するよう形成された間隙により分割された水平板を設けた場合、及び第２実施形態に示した板状部材の延在方向に略直交するよう形成された間隙により分割された板状部材を設けた場合も、浮体本体１１のロール角を低減できると共にロール固有周期を長い側に移行でき、浮体本体１１における動揺を確実に低減することができる。

図２３に本発明の第６参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す断面図、図２４に本発明の第６参考例に係る浮体の動揺低減装置を表す側面図、図２５に本参考例の浮体の動揺低減板において、図２６に示す条件下での波周期に対する浮体本体のピッチ角を表すグラフを示す。

本参考例の浮体の動揺低減装置において、図２４に示すように、浮体本体８１は、例えば、鋼板によって形成され、柱状で、上下方向に貫通する空間が中央に形成された中空とされている。また、浮体本体８１内部に密閉された複数の浮き室（図示略）が設けられている。そのため、浮体本体８１はこの浮き室によって発生する浮力により水上（喫水線８２）に浮かぶことができる。

この第６参考例に係る浮体は、上記の第１実施形態及び第２実施形態や、第１参考例〜第５参考例に係る浮体に比べて喫水が深い構成となっている。第１実施形態及び第２実施形態や、第１参考例〜第５参考例に係る浮体は図２９（ａ）に示すように喫水幅Ｘが浮体の水平最大長さ（長手方向長さ）Ｙに比べて小さくなるような構成で、喫水の浅い浮体である。一方、本参考例に係る浮体は図２９（ｂ）に示すように喫水幅Ｘが浮体の水平長さＹとほぼ同じになるような構成で、喫水の深い浮体である。

このような、喫水が浮体の水平最大長さと同程度となる浮体では、ローリング及びピッチングの固有周期は入射波の卓越周期に比べ十分に長いため、入射波が作用しても入射波の卓越周期成分による動揺はほとんど起こらないが、入射波により誘起される固有周期の動揺が起こりやすい。なお、卓越周期とは、実海面で発生頻度の高い波周期範囲を意味しており、この周期よりも動揺の固有周期が長い方にずれていると、波周期成分の動揺は発生しにくい特性となる。

図２３、２４に示されているようにこの浮体本体８１の外周側に対して、ステイ８７を介して浮体本体８１の底面とほぼ同じ高さ位置に動揺低減板８４が支持されている。この動揺低減板８４は、上記の第２参考例に係る水平板と同様に平板であって、図２３に示すように浮体本体の外周側全周にわたって形成されている。そして、浮体本体８１と動揺低減板８４との間には複数のステイ８７により区画された複数の貫通部８５が形成され、この貫通部８５は通水可能とされている。なお、本参考例では、動揺低減板８４として水平板を設けているが、上記の第１参考例で説明した鉛直板や、第１実施形態で説明した板状部材であってもよい。すなわち、動揺低減板８４とは、浮体本体８１のロール角を低減するとともにロール固有周期を長い側に移行することにより、入射波の波力を減少させて浮体本体８１の動揺を低減させるような板を意味し、動揺低減板８４には、少なくとも上記の第１実施形態及び第２実施形態や、第１参考例〜第５参考例で説明した板はすべて含まれるものである。

また、中空とされた浮体本体８１の内周側に対して、浮体本体８１の底面に動揺低減板８３が設けられている。この動揺低減板８３は、平板であって、図２３に示すように浮体本体８１の内周側全周にわたって形成されている。

このように構成された動揺低減板８３，８４を有する浮体本体８１にあっては、水上に浮かした状態で、波上側（図２４にて右側）から入射波８６が作用すると、この入射波８６は浮体本体８１の側面及び動揺低減板８４に当たると共に、一部が各貫通部８５を通水する。そのため、浮体本体８１は、動揺低減板８４及び貫通部８５が抵抗となって、固有周期のローリング及びピッチングを抑制できる。図２６に示す各種の動揺低減板８４（Fin１A〜Fin１D）を設けた場合、浮体本体８１の波周期に対するピッチ角を図２５に示す。各動揺低減板８４（Fin１A〜Fin１D）は、全長９６ｍの浮体に対してフィン幅（間隔を含む）８ｍの種々のフィンを設けたものであり、Fin１Aは、浮体本体８１に間隔（貫通部）を設けず、直接浮体本体８１に８ｍの動揺低減板８４を設けたものであり、Fin１Bは、浮体本体８１との間に０．５ｍの間隔（貫通部８５）を形成して７．５ｍの動揺低減板８４を設けたものであり、Fin１Cは、浮体本体８１との間に１．０ｍの間隔（貫通部８５）を形成して７．０ｍの動揺低減板８４を設けたものであり、Fin１Dは、浮体本体８１との間に１．９ｍの間隔（貫通部８５）を形成して６．１ｍの動揺低減板８４を設けたものである。図２５に示すように、上記の各動揺低減板８４（Fin１A〜Fin１D）を設けた場合、動揺低減板８４を設けない場合（Fin0）と比較すると、明らかに浮体本体８１に対するピッチ角は低減され、浮体本体８１の動揺を低減していることがわかる。さらに、浮体本体８１の内周側に設けられた動揺低減板８３により固有周期のヒービング、ローリング及びピッチングを低減でき、浮体本体８１における動揺を低減できる。

なお、本参考例では、動揺低減板８３，８４を浮体本体８１の内周側及び外周側の全周にわたって形成しているが、本発明はこれに限定されず、動揺低減板８３，８４は間隙を設けて形成する構成としても、同様の作用・効果を奏することができる。

また、図２７（ａ）に示すように浮体本体８１の中央が中空になっていないものや、（ｂ）に示すように浮体本体８１が円筒状の形状のものであっても、浮体本体８１に取付けた動揺低減板８３，８４は同様の作用・効果を奏することができる。さらに、本参考例では、図２４に示すように縦断面形状が一様の浮体を用いて説明したが、図２８（ａ）〜（ｃ）に示すような縦断面形状が一様でない浮体であっても、動揺低減板８３，８４は同様の作用・効果を奏することができる。つまり、本発明の動揺低減板は、種々の形状の浮体に適用することができる。

なお、上述の各実施形態及び各参考例では、浮体本体１１，２１，３１の側面部に鉛直板１４、水平板２４、回動板３４をそれぞれ設けることで、浮体本体１１，２１，３１のローリングを抑制し、浮体本体１１，２１，３１の前後部に鉛直板１４、水平板２４、回動板３４をそれぞれ設けたり、浮体本体４１の前後端部に水平板４４を設けることで、浮体本体１１，２１，３１のピッチングを抑制したが、浮体本体の両側部及び前後端部に水平板等を設けたローリング及びピッチングを抑制してもよい。

また、上述の各実施形態及び各参考例では、浮体本体１１，２１，３１，４１を直方体形状としたが、立方体形状や円柱形状として鉛直板や水平板等を設けてもよい。

１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１ 浮体本体
１２ 喫水線
１３，２３ ステイ
１４，１４ａ 鉛直板
１５，２５，３５，５５，６５ 貫通部
１６ 入射波
１７ ガイドレール
１８ ガイド部材
２４，４４ 水平板
３３ ブラケット
３４ 回動板
５４，６４，７４ 板状部材
８３，８４ 動揺低減板

Claims (9)

1. 水上に浮かぶ浮体本体の少なくとも波上側に板状部材を設けると共に、該板状部材の前記浮体本体側端部が、前記浮体本体の底面と同高さから所定距離離間し、前記浮体本体は直方体形状をなし、
   波上側からの入射波が前記浮体本体の側面に当たると共に、一部が前記浮体本体と前記板状部材との間を通水することを特徴とする浮体の動揺低減装置。
2. 前記板状部材は、前記浮体本体の底面に対して斜め方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の浮体の動揺低減装置。
3. 前記板状部材は、前記浮体本体から並設された複数のステイを介して所定位置に支持され、該複数のステイの間に通水可能な貫通部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浮体の動揺低減装置。
4. 前記板状部材は該浮体本体の長手方向における少なくとも左右いずれかの一側に設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浮体の動揺低減装置。
5. 前記板状部材を前記浮体本体の底面より上方に移動可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浮体の動揺低減装置。
6. 前記板状部材は、ヒンジ機構を介して垂下されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の浮体の動揺低減装置。
7. 前記板状部材は、前記浮体本体から並設された前記ヒンジ機構に支持され、該ヒンジ機構に通水可能な貫通部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の浮体の動揺低減装置。
8. 前記板状部材は、該板状部材の延材方向に略直交するよう形成された間隙により分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の浮体の動揺低減装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の浮体の動揺低減装置と、浮体本体とを備えたことを特徴とする浮体。

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