JP2010052614A - Bilge keel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船舶の両船側下部に配設されるビルジキールの構造に関する。 The present invention relates to a structure of a bilge keel disposed at the lower part on both sides of a ship.
一般に、船舶には横揺れを抑制するために、ビルジキールと称する部材が船底船側に設けられる。この種のビルジキールは、船底船側に船体縦方向に連続して設けられる連続型ともいうべきビルジキールの外、船体縦方向に複数に区分されたいわば分割型ビルジキールがある。図8は、従来の連続型ビルジキールの概略を示す船体側面図であり、図8において、符号100は、船舶、101は、連続型ビルジキール、102はプロペラである。
Generally, a ship is provided with a member called a bilge keel on the bottom ship side in order to suppress rolling. This type of bilge keel includes a so-called split type bilge keel that is divided into a plurality of parts in the vertical direction of the hull, in addition to a continuous type that is also referred to as a continuous type that is continuously provided in the vertical direction of the hull. FIG. 8 is a hull side view schematically showing a conventional continuous bilge keel. In FIG. 8,
上記の連続型ビルジキールとしては、例えば、特表2004−513830号公報に開示のものが知られており、上記の分割型ビルジキールとしては、例えば、実開昭61−138792号(実願S60−022689『格納式ビルジキール装置』)に開示のものが知られている。
特表2004−513830号公報に開示のビルジキールは、発明名称「高効率ビルジキール」に係り、「単純な形状を備え、その長さが制限されているため、船舶でのロール運動を減少させるのにそれほど大きな役割を果たすことができない等・・に鑑み(同公報明細書段落番号0003参照)、速度が遅い船舶や海洋構造物及びFPSO等に様々な形状を備えるビルジキールを設けて船舶のロール運動を大きく減少することができる高効率のビルジキールを提供すること(同公報明細書段落番号0004参照)」を目的として、「幅と底面の延長線外に突出するよう設けられ(請求項1参照)あるいは、ビルジキールの端部には三角形または円形の断面形状の構造物が連結され設けられた(請求項2、3参照)」構成により、「ロール運動を最大限抑制して、運動性能の向上を図り、船舶設計及び解釈に役立たせることができる等」の効果を奏するようにしたものである(同公報明細書段落番号0017参照)。
As the above-mentioned continuous type bilge keel, for example, the one disclosed in JP-T-2004-513830 is known, and as the above-mentioned split type bilge keel, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-138792 (actual application S60-022689). One disclosed in “Retractable Bilge Keel Device”) is known.
The bilge keel disclosed in JP-T-2004-513830 is related to the invention name "High-efficiency bilge keel", and "Since it has a simple shape and its length is limited, it reduces the roll motion on ships. In view of the fact that it cannot play such a large role (see paragraph number 0003 of the same gazette specification), the ship's roll motion is provided by providing bilge keels with various shapes on ships, marine structures and FPSOs that are slow in speed. For the purpose of providing a highly efficient bilge keel that can be greatly reduced (see paragraph number 0004 of the publication), it is provided so as to protrude outside the extension line of the width and bottom surface (see claim 1) or A structure having a triangular or circular cross-sectional shape is connected to the end of the bilge keel (refer to claims 2 and 3). The was maximally suppressed, achieving an improvement in exercise performance is obtained by such an effect, such as "may be to help the ship design and interpretation (see the publication specification paragraph number 0017).
また、前記実開昭61−138792号(実願S60−022689)に開示のビルジキールは、考案名称「格納式ビルジキール装置」に係り、「海象が比較的穏やかな海上を航行する場合においては、・・・抵抗増加によって推進性能を低下させるという問題点・・・を解決しようとするもので、・・・船体横揺れの軽減および推進性能低下の防止の双方をはかれるようにした格納式ビルジキール装置を提供すること」を目的として(同公報2頁3行ないし14行参照)、「船体の船底部と両船側部とをそれぞれ連結する船体湾曲部に船長方向に沿い複数個に分割されて突設されるビルジキールをそなえ、同ビルジキールを収納すべく上記船体湾曲部に凹所が形成されて、同凹所の一側に上記ビルジキールの基端部が枢着されるとともに、同ビルジキールの回転駆動機構が設けられた」の構成をとることにより(同公報実用新案登録請求の範囲参照)、「簡素な構成で、船体横揺れの軽減および推進性能低下の防止を共にはかれる利点が得られる」の効果を奏するようにしたものである(7頁12行ないし8頁2行参照)。
Also, the bilge keel disclosed in the Japanese Utility Model Application No. 61-138792 (actual application S60-022689) is related to the devised name "retractable bilge keel device".・ ・ Problems to reduce propulsion performance due to increased resistance ... A retractable bilge keel device that can reduce both hull roll and prevention of propulsion performance. For the purpose of "providing" (see page 3, lines 3 to 14 of the same publication), "the hull curved part that connects the bottom of the hull and both sides of the hull is divided into a plurality along the length of the ship. And a concave portion is formed in the curved portion of the hull to store the bilge keel, and a base end portion of the bilge keel is pivotally attached to one side of the concave portion, By adopting the configuration of “A bilge keel rotation drive mechanism is provided” (see the claims of the utility model registration in the publication), “the simple configuration has the advantage of reducing hull roll and preventing propulsion performance from being reduced. The effect of "obtained" is achieved (see page 7,
すなわち、実開昭61−138792号(実願S60−022689『格納式ビルジキール装置』)に開示のビルジキールは、図9に示されるように、「船体の船底部と両船側部とをそれぞれ連結する船体湾曲部に船長方向に沿い複数個に分割されて突設され」、さらに、「同ビルジキールを収納すべく上記船体湾曲部に凹所が形成されて、同凹所の一側に上記ビルジキールの基端部が枢着されるとともに、同ビルジキールの回転駆動機構が設け」たものである。なお、図9は、上記実開昭61−138792号公報の図2に開示の従来の格納式ビルジキール装置の概略を示す図であり、該ビルジキール110にはモータ(図示外)、傘歯車やシャフト103などのビルジキール回転駆動機構(図示外)を備えるものである。
しかしながら、上記特表2004−513830号公報に開示の船側に一体に設けられる連続型ビルジキールは、連続型ビルジキール特有の問題点として、船尾端部から後方にビルジ渦が発生するため、プロペラ推進効率が悪くなるという問題がある。また、実開昭61−138792号公報に開示のもののように、分割型ビルジキールは、適宜格納できる反面、構造が複雑であり、駆動部があるため、故障する畏れがあるという問題がある。
本願各請求項に係る発明は、上記の問題点に鑑み、構造が簡単で、かつ、プロペラ推進効率の良いビルジキールを提供することを目的とする。
However, the continuous bilge keel that is integrally provided on the ship side disclosed in the above Japanese translation of PCT International Publication No. 2004-513830 has a problem that is unique to the continuous bilge keel. There is a problem of getting worse. Further, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-138792, the split-type bilge keel can be stored as appropriate, but has a problem that it has a complicated structure and has a drive unit, which may cause a failure.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a bilge keel having a simple structure and good propeller propulsion efficiency.
上記の目的に鑑み、本願請求項1に係る発明は、ビルジキールにおいて、船舶の船長方向に連続してまたは各ブロック毎に分割して配置されるビルジキールであって、中央部から前後に全長の20〜30%Lppの長さのビルジキールを前記船舶の両ビルジ外板中央部に配置し、かつ、当該ビルジキールの後尾部の船体への取付け角度を船側方向からみてビルジキールの船尾の約20%部分から後方を上向きになるように傾斜させたことを特徴とする。
また、本願請求項2に係る発明は、前記請求項1に記載のビルジキールにおいて、前記ビルジキールの後尾部の船体への取付け角度は、船長方向の中央部においては、船舶の船側から船底にかけての湾曲部に対して直角とし、かつ、船尾から約20%部分から後方においては、前記湾曲部に対して上方に傾斜して船底側の取り付け角度が鈍角となることを特徴とする。
また、本願請求項3に係る発明は、前記請求項1に記載のビルジキールにおいて、前記分割されたビルジキールのうち、船側方向からみて最船尾のビルジキールの船体への取付け角度をビルジキールの後方の水流がプロペラ上端部へ流れ込む角度としたことを特徴とする。
In view of the above-mentioned object, the invention according to claim 1 of the present application is a bilge keel arranged in a bilge keel continuously in the captain direction of a ship or divided for each block, and has a total length of 20 from front to back. A bilge keel with a length of ˜30% Lpp is arranged at the center part of both bilge skins of the ship, and the angle of attachment of the tail part of the bilge keel to the hull is viewed from about 20% of the stern of the bilge keel. It is characterized in that it is tilted so that the rear is upward.
The invention according to claim 2 of the present application is the bilge keel according to claim 1, wherein the angle of attachment of the rear part of the bilge keel to the hull is a curve from the ship side to the bottom of the ship at the center in the ship length direction. It is characterized in that the mounting angle on the bottom side of the ship becomes an obtuse angle with a right angle with respect to the section and with an inclination of about 20% from the stern to the rear with respect to the curved section.
The invention according to claim 3 of the present application is the bilge keel according to claim 1, wherein, among the divided bilge keels, the angle of attachment of the stern bilge keel to the hull as viewed from the ship side is determined by the flow of water behind the bilge keel. It is characterized by the angle flowing into the upper end of the propeller.
本発明は、上述のとおり構成されているので、次の効果を奏する。
ビルジキール最船尾部の角度を調整して、ビルジキール後方の水流がプロペラ上端部へ流れるよう配置することにより、構造が簡単で、かつ、プロペラ推進効率が良くなり馬力軽減の効果がある。
Since this invention is comprised as mentioned above, there exists the following effect.
By adjusting the angle of the stern of the bilge keel so that the water flow behind the bilge keel flows to the upper end of the propeller, the structure is simple, the propeller propulsion efficiency is improved, and the horsepower is reduced.
本願発明を実施するための最良の形態に係るビルジキールの一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 An embodiment of a bilge keel according to the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本願発明を実施するための最良の形態である実施例1に係るビルジキールの側面図であり、同図2は、同実施例1に係るビルジキールを船尾から見た概略を示す図であり、そのうち、図2(A)は、船尾から見た船舶中央部におけるビルジキールの取り付け角度の概略を、図2(B)は、同船尾から見た船尾側の取り付け角度の概略を示す図である。図1および図2において、符号100は、図8に示したと同じ船舶であり、符号1は、前記船舶100の船側に設けられるビルジキールである。
FIG. 1 is a side view of a bilge keel according to a first embodiment which is the best mode for carrying out the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of the bilge keel according to the first embodiment as viewed from the stern. 2A is an outline of the bilge keel attachment angle at the center of the ship as seen from the stern, and FIG. 2B is an outline of the stern side attachment angle as seen from the stern. is there. 1 and 2,
すなわち、図1および図2に示すように、これら本実施例1に係るビルジキール1は、船舶100の船長方向中央部(図中M点として表記)から前後に計20〜30%Lppの長さの連続型ビルジキール1を前記船舶100の両船側下部に配置したものである。そして、本実施例1に係るビルジキール1は、ビルジキールの後尾部の船体への取付け角度を調整することにより、後部に発生するビルジ渦の向きを変えて、プロペラ推進効率を高めたものである。具体的には、前記ビルジキール1の後方の水流が前記プロペラ102の上端部へ流れ込むように船側方向からみてビルジキール1の船尾の約20%部分から後方を上向きになるように傾斜させたものである。
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the bilge keel 1 according to the first embodiment has a total length of 20 to 30% Lpp from the center of the
図2に示すように、船尾から見たビルジキール1の船体への取付け角度に関しては、船長方向の中央部においては、船舶100の船側外板104から船底外板106にかけてのビルジ外板105に対して直角とし、かつ、船尾から約20%部分から後方においては、前記湾曲部に対して約110度、すなわち、下方に傾斜して鈍角となるように取付けるようにしたものである。
As shown in FIG. 2, with respect to the mounting angle of the bilge keel 1 to the hull as viewed from the stern, the
また、本実施例1においては、前記船尾から約20%部分から後方においては、前記湾曲部に対するビルジキール1の取り付け角度を110度にして、水槽実験を繰り返したところ、次ようなデータを得た。図3は、水槽内に船長2メートルの船舶模型に相当する長さのビルジキールを取り付け、前記船尾から20%部分から後方における取り付け角度を110度に変更して実験を試み、得られた馬力軽減効果を示すデータである。縦軸に馬力(kW),横軸に速力(knots)を示す。また、図3中、実線で示すものが角度を変更しないで、そのままストレートに湾曲部に釣り付けられているビルジキールの実験データであり、点線で示すものが、本実施例1に係る船尾約20%部分から後方において前記湾曲部に対して約100度の角度で取り付けられたビルジキール1の馬力軽減効果を示すものである。図3から明らかなように、本実施例1に係るビルジキール1では、常用出力において、1.0〜2.0%の軽減効果が認められた。 Further, in Example 1, from the rear of about 20% from the stern, the water tank experiment was repeated with the mounting angle of the bilge keel 1 with respect to the curved portion being 110 degrees, and the following data was obtained. . Fig. 3 shows that the bilge keel with a length equivalent to a ship model with a length of 2 meters was installed in the aquarium, and the experiment was attempted by changing the mounting angle at the rear from 20% to 110 degrees from the stern. This data shows the effect. The vertical axis represents horsepower (kW) and the horizontal axis represents speed (knots). Further, in FIG. 3, the solid line indicates experimental data of a bilge keel that is directly caught by the curved portion without changing the angle, and the dotted line indicates the stern of about 20 stern according to the first embodiment. It shows the horsepower reduction effect of the bilge keel 1 attached at an angle of about 100 degrees with respect to the curved portion behind the% portion. As is clear from FIG. 3, in the bilge keel 1 according to Example 1, a reduction effect of 1.0 to 2.0% was observed in the normal output.
次に、本願発明を実施するための最良の形態である本実施例2に係る分割型ビルジキールについて、図面に基づいて詳細に説明する。
図4は、本願発明を実施するための最良の形態である実施例2に係る分割型ビルジキールの側面図であり、同図5は、分割された個々のビルジキールの概略を示す概略拡大図であり、図6は、同実施例2に係る分割型ビルジキールを船尾から見た概略を示す図であり、そのうち、図6(A)は、船尾から見た船舶中央部におけるビルジキールの取り付け角度の概略を、図6(B)は、同船尾から見た船尾側ビルジキールの取り付け角度の概略を示す図である。図4ないし図6において、符号11ないし15は、前記船舶100の船側に分割して設けられるビルジキールであり、船首から順に11、12、13・・・の順に、本実施例2に係る分割型ビルジキールでは、船首側の最先のビルジキール11から最後尾のビルジキール15まで、合計5個に分割されたビルジキール11、12、13、14、15が設けられる。
Next, the split type bilge keel according to the second embodiment which is the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 4 is a side view of a split type bilge keel according to a second embodiment which is the best mode for carrying out the present invention, and FIG. 5 is a schematic enlarged view showing an outline of each divided bilge keel. FIG. 6 is a diagram showing an outline of the split bilge keel according to the second embodiment as seen from the stern, and FIG. 6 (A) shows an outline of the mounting angle of the bilge keel at the center of the ship as seen from the stern. FIG. 6B is a diagram showing an outline of the stern side bilge keel mounting angle as seen from the stern. 4 to 6,
すなわち、図4ないし図6に示すように、これら分割されたビルジキール11、12、13、14、15は、船舶100の船長方向中央部(図中M点として表記)から前後に全長20〜30%Lppの長さ、5分割された各ビルジキール11、12、13、14、15が、ブロック毎に分割されて取り付けられている。
That is, as shown in FIGS. 4 to 6, these divided
また、前記分割型ビルジキール11、12、13、14、15のうち、前記最後尾の分割ビルジキール15を後方の水流がプロペラ上端部へ流れるように船側方向からみて最船尾の分割ビルジキール15の船尾端部が上向きになるように傾斜させる。
さらに、分割型ビルジキール11、12、13、14、15のうち、それぞれの分割型ビルジキールの船体への取付け角度は、船尾方向から見て、船長方向の中央部(符合「M」で示す)に位置するビルジキール13に対しては、その取り付け角度を前記船舶100の船側から船底にかけての湾曲部に対して直角とし、最後尾に位置する分割型ビルジキール15では前記湾曲部に対して約100度ぐらいの鈍角となるように取付ける。
Of the split-
Further, among the split-type bilge keels 11, 12, 13, 14, 15, the angle at which each of the split-type bilge keels is attached to the hull is at the center in the ship length direction (indicated by the symbol “M”) when viewed from the stern direction. The mounting angle of the
なお、図5に示すように、各分割型ビルジキール11、12、13、14、15のそれぞれは、略台形形状で船長方向の長さはブロック分割にもよるが約6m〜約15m、高さは約0.4m〜約0.6m、船体側の角度は約15度のものとした。ここで、ブロック毎に分割するとしたのは、ブロックごとに船体を構築する作業工程においては、前記各ビルジキール11、12、13、14、15も各ブロックごとに構築する方が作業性が良く、各ブロックごとに、その船側から船底にかけての湾曲部に各ビルジキールを取り付けるようにする。したがって、各ビルジキール間の間隔も、水流を乱さない程度の間隔で良いが、各ブロック構築の際の作業性を考慮して適宜の間隔を決めればよいものである。
As shown in FIG. 5, each of the divided bilge keels 11, 12, 13, 14, and 15 has a substantially trapezoidal shape, and the length in the length direction is about 6 m to about 15 m, depending on the block division, and the height. Is about 0.4 m to about 0.6 m, and the angle on the hull side is about 15 degrees. Here, in the work process of constructing the hull for each block, it is better to construct each
すなわち、本実施例2に係る分割型ビルジキール11、12、13、14、15において、分割されたビルジキールの最後尾のビルジキールやそれに続くビルジキールの取り付け角度を上向きに調整することにより、ビルジ渦の向きを変えて、プロペラ推進効率を高めたものである。 That is, in the split-type bilge keels 11, 12, 13, 14, and 15 according to the second embodiment, the direction of the bilge vortex is adjusted by adjusting the mounting angle of the last bilge keel of the divided bilge keel and the subsequent bilge keel upward. To improve propeller propulsion efficiency.
次に、本実施例2に係る分割型ビルジキールに関して、上述したと同様に、船尾から約20%部分以降のビルジキールの前記湾曲部に対する取り付け角度を様々に変更した場合の馬力軽減効果の水槽実験を繰り返した。水槽実験は、水槽内に船長2メートルの船舶模型に相当するビルジキールを取り付け、最後尾のビルジキール15の取り付け角度を70度、90度、110度の三種類について、速力に対する馬力の相関データを得てみた。
Next, with respect to the split type bilge keel according to the second embodiment, as described above, a water tank experiment of the horsepower reduction effect when variously changing the attachment angle of the bilge keel about 20% from the stern to the curved portion is performed. Repeated. In the tank experiment, a bilge keel equivalent to a ship model with a length of 2 meters was installed in the tank, and correlation data of horsepower with respect to speed was obtained for three types of attachment angles of the
図7は、水槽内に船長2メートルの船舶模型に5つの各ビルジキール11、12、13、14、15を取り付け、最後尾のビルジキール15の取り付け角度について、上記の三種類の取り付け角度に変更して実験を試みてえられた馬力軽減効果のデータである。縦軸に馬力(kW),横軸に速力(knots)を示す。また、図7中、実線で示すものが角度を変更しないとき(船側方向からみたビルジキールの船尾の約20%部分後方を傾斜させないとき)の分割型ビルジキールのデータであり、細点線で示すものが取り付け角度110度の場合、波線で示すものが取り付け角度90度の場合、一点鎖線で示すものが70度の取り付け角度の場合をそれぞれ示している。
FIG. 7 shows that the five
いずれも、角度をもって取り付けたものの方が馬力低減の効果があることが知りうるが、これらの実験のうちでも、最後尾のビルジキール15の取り付け角度を110度にしたときが、最も馬力軽減効果が働くことが知りうる。すなわち、角度の変更がないものに比し、70度の取り付け角度のものでは、0.7〜1.7%の馬力軽減の改善が見られ、同90度の取り付け角度の場合は、角度の変更がないものに比し、1.0〜2.0%の馬力軽減の改善が見られ、さらには、110度の取り付け角度のものでは、角度の変更がないものに比し、1.2〜2.2%の馬力軽減の改善があることが知りうる。
In either case, it can be seen that the one attached with an angle has the effect of reducing the horsepower, but among these experiments, when the attachment angle of the
なお、本実施例2においては、前記最後尾の分割ビルジキール15を後方の水流がプロペラ上端部へ流れるように船側方向からみて最後尾の分割ビルジキールの船尾端部が上向きになるように傾斜させたが、これは最後尾の分割ビルジキー
、ルの傾斜に限るものではなく、上述の実施例1の例に倣って、全体として
、のビルジキール11、12、13、14、15のうち、差後尾から起算して
約20%部分に位置するビルジキールからの後方のビルジキールに関して、その取り付け角度が上向きになるように傾斜させるものであっても良い。
In the second embodiment, the rearmost
本願発明は、船舶ビルジキールに利用する。 The present invention is used for a ship bilge keel.
1 連続型ビルジキール
11、12、13、14、15 分割型ビルジキール
100 船舶
102 プロペラ
103 シャフト
104 船側外板
105 ビルジ外板
106 船底外板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous
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