JP2015168291A - 水中扉開閉装置およびこれを有する船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】スラスタトンネルの端部を確実に閉鎖し、アクチュエータが海水に晒されないようにする水中扉開閉装置を提供する。
【解決手段】水中扉開閉装置２００は、スラスタトンネル８０の端面８１を開閉する半円形の第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒと、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒにそれぞれ固定され、連結フレーム３０に設けられた第１ヒンジピン軸受け３１Ｌおよび第２ヒンジピン軸受け３１Ｒに回転自在に支持された第１ヒンジピン４８Ｌおよび第２ヒンジピン４８Ｒと、第１ヒンジピン４８Ｌに固定された第１ヒンジピンアーム４９Ｌに一端が連結され、他端がアクチュエータ設置部３２に設置された第１アクチュエータ５０Ｌと、第２ヒンジピン４８Ｒに固定された第２ヒンジピンアーム４９Ｒに一端が連結され、他端がアクチュエータ設置部３２に設置された第２アクチュエータ５０Ｒと、を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は水中扉開閉装置およびこれを有する船舶、特に、船舶の側面に設けられたスラスタトンネルの端部を開閉する水中扉開閉装置およびこれを有する船舶に関する。

従来から、船舶には、港湾内で停泊する際等に、船舶を船体外板（舷）方向に移動させるためのバウスラスタが設置されている。バウスラスタは、船舶の一方の船体外板（舷）側から吸引した海水を他方の船体外板（舷）側に吹き出すものであって、両船体外板（両舷）に開口した開口部（以下「舷開口部」と称す）を具備するスラスタトンネルと、スラスタトンネル内に設置された回転プロペラ等の送水手段で構成されている。そのため、スラスタトンネルの出口は現在、常時開放されたままで航行推進し、水流抵抗を生じさせ、無駄なエネルギー消費していると想定される。
そこで、水中扉を設けることにより、航行推進により水流抵抗減じさせる、さらに、舷開口部の閉塞をより確実にすると共に、閉塞した際の水中扉の外面と船体外板（舷）とがより同一な面になるようにするため、船内において油圧シリンダ等によって水中扉を上下にスライドさせ、かつ、下端位置において、水中扉を外方向に押し出して、船体外板に当接させることによって、舷開口部を閉鎖する船舶のバウスラスタゲート装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３３３０１４８号公報（第３−４頁、図１）

特許文献１に開示された船舶のバウスラスタゲート装置は、船腹を横断方向に貫通するスラスタトンネルの端部を閉鎖する水中扉（スラスタゲート）を設け、水中扉の中央部両側から側方へガイドピンを突設し、このガイドピンをほぼ上下方向に案内する一対のガイドレールを船体に固定し、水中扉が舷開口部を閉塞する位置で、ガイドピンを受ける受台をガイドレールに固定する。一方、このガイドレールに案内されるバックフレームをリンクを介して水中扉の上部に連結し、このバックフレームをガイドレールに沿って駆動するアクチュエータを備えている。
そして、ガイドピンを中心とした水中扉の上部の船体内側方向への回動を規制するバックストッパを、バックフレームに設けている。このとき、バックストッパは水中扉の背面に位置している。また、水中扉の上部の船体外側方向への回動を規制する少なくとも一対のガイドストッパを、スラストゲートに設けている。このとき、ガイドストッパは、ガイドピンの下方に位置し、水中扉の開口時に一対のガイドレールの側面に摺接する。

したがって、水中扉が舷開口部を閉塞している位置からアクチュエータを作動させ、上部のバックフレームを引き上げると、リンクを介して水中扉が中央部のガイドピンを支点に上部を船体内側に回動する。さらに、上部のバックフレームを引き上げると、水中扉は、バックストッパおよびガイドストッパによって左右への揺動を規制されつつ、ガイドレールに案内されて上昇し、舷開口部を開放する。
また、アクチュエータを逆方向に作動させると、水中扉が下降し、最下降位置付近でガイドストッパがガイドレールから離れて水中扉の船体外側方向への回動を許容し、中央部のガイドピンが受台に受け止められた後、さらに下降する上部のガイドピンが、リンクを介して水中扉の上部を船体外側へ回動させ、水中扉を船体外板に押し付けて、舷開口部を閉塞するものである。

しかしながら、特許文献１に開示された船舶のバウスラスタゲート装置は、円盤状の水中扉（スラスタゲート）を、船体に設置されたバックフレームに案内された状態で昇降させると共に、リンク機構を用いて船体外側方向に押し出して、水中扉の外周を船体外板（舷開口部の内縁に同じ）に押し付けることによって、舷開口部を閉塞する構造であるため以下のような問題があった。
（あ）バックフレームを船体に設置する際の設置誤差によって、あるいは、船体外板の変形（例えば、溶接歪み等）によって、水中扉の全外周が舷開口部の内縁に当接しない場合がある。そうすると、正確な当接を可能にするため、取り付け工数が増加し、取り付け費用が上昇したり、当接が不完全なために、渦巻流が発生し、造波抵抗の増加による船舶の燃費効率が低下したりすると想定される。
（い）特に、既存船に設置しようとすると、船体外板を広いエリアで加工する必要があるため、加工に伴う加熱等によって、船体外板の変形が大きくなり、設置費用が上昇したり、船舶の燃費効率が低下したりすると想定される。
（う）また、円盤状の水中扉に作用する力（波浪により力等）は全て、ガイドレールを経由して船体に伝達されるため、長期使用に伴う繰り返し荷重によって、ガイドレールの変形や船体のガイドレール設置位置の変形が生じた場合、あるいは、舷開口部の内縁の平面度が悪化した場合、当接が不完全になり、造波抵抗の増加による船舶の燃費効率が低下すると想定される。
（え）さらに、スラスタゲート（バックフレームに同じ）をガイドレールに沿って上昇させるアクチュエータは、海水自体や海水飛沫に晒されるため、アクチュエータに付着した油類が海水中に溶出するという環境面への影響や、アクチュエータの内部に海水が侵入したり外部に海水が付着したりすることによる腐食等が発生するという機器保全面への影響が想定される。
（お）さらに、鋼鉄製のスラスタゲートの外周が、鋼板によって形成された船体外板に直接当接するため、水中生物の付着・成長によって、閉塞が不完全になり、造波抵抗の増加による船舶の燃費効率が低下すると想定される。

本発明は上記問題を解決するものであって、以下のようなことができる水中扉開閉装置およびこれを有する船舶を提供することにある。
（イ）建造時の溶接熱等によって、船体や船体外板に変形（例えば、溶接歪み等）がある場合でも、取り付け工数の増加を招くことなく、スラスタトンネルの端部を確実に閉鎖すると共に、水中扉の外面が船体外板をより正確に同一面を形成する。
（ロ）特に、既存船に設置する場合でも、船体外板の加工エリアを狭くして、加工に伴う加熱等による船体外板の変形を抑える。
（ハ）長期使用に伴う繰り返し荷重によって、船体や船体外板に変形が生じた場合でも、スラスタトンネルの端面に当接させ、確実に閉鎖する。
（ニ）水中扉を駆動するアクチュエータが海水自体や海水飛沫に晒されない。
（ホ）水中扉の外周が、船体外板に直接当接しない。

（１）本発明に係る水中扉開閉装置は、船体に設置されたスラスタトンネルの端部およびアウタハルに形成された舷開口部を開閉する略半円形の第１閉塞部および第２閉塞部と、該第１閉塞部および該第２閉塞部にそれぞれ固定された第１ヒンジピンおよび第２ヒンジピンとを具備する第１開閉扉および第２開閉扉と、
前記第１ヒンジピンおよび前記第２ヒンジピンをそれぞれ回転自在に支持する連結フレームと、
前記連結フレームに設置され、前記第１ヒンジピンおよび前記第２ヒンジピンを回転するアクチュエータと、を有し、
前記第１閉塞部および前記第２閉塞部が配置された扉収納室と、前記連結フレームおよび前記アクチュエータが配置された気密室とが、水密的に隔離されていることを特徴とする。
（２）前記（１）において、前記第１開閉扉および前記第２開閉扉を上下方向に移動不能に支持する外枠が、前記扉収納室内でインナハルに設置され、前記連結フレームは、前記外枠にパイプフレームを介して固定されていることを特徴とする。

（３）また、本発明に係る水中扉開閉装置は、インナハルを水密的に貫通して該インナハルに設置され、端面がアウタハルと略同一面に位置するスラスタトンネルと、
該スラスタトンネルの前記インナハルと前記アウタハルに挟まれた範囲を包囲して、前記インナハルおよび前記アウタハルに水密的に設置される水密枠と、
該水密枠内で前記インナハルに設置され、第１外枠柱、第２外枠柱および該第１外枠柱と該第２外枠柱とを連結する外枠梁を具備する外枠と、
前記外枠梁に固定され、前記水密枠に水密的に設置された第１パイプフレームおよび第２パイプフレームと、
第１パイプフレームおよび第２パイプフレームに固定され、前記水密枠の上方に配置された連結フレームと、
前記第１外枠柱に設けられ、前記第２外枠柱の方向に突出した第１ヒンジピン軸ホルダーと、
該第１ヒンジピン軸ホルダーに回転自在に支持され、前記外枠梁に形成された貫通孔および前記第１パイプフレームの内部を貫通すると共に、前記連結フレームに設けられた第１ヒンジピン軸受けに回転自在に支持された第１ヒンジピンと、
該第１ヒンジピンに固定され、前記第１ヒンジピン軸ホルダーによって上下方向に移動不能に支持された第１ヒンジと、前記スラスタトンネルの端部の前記第１外枠柱寄りの半円部を閉塞可能な半円形の第１面材とを具備する第１開閉扉と、
前記第２外枠柱に設けられ、前記第１外枠柱の方向に突出した第２ヒンジピン軸ホルダーと、
該第２ヒンジピン軸ホルダーに回転自在に支持され、前記外枠梁に形成された貫通孔および前記第２パイプフレームの内部を貫通すると共に、前記連結フレームに設けられた第２ヒンジピン軸受けに回転自在に支持された第２ヒンジピンと、
該第２ヒンジピンに固定され、前記第２ヒンジピン軸ホルダーによって上下方向に移動不能に支持された第２ヒンジと、前記スラスタトンネルの端部の前記第２外枠柱寄りの半円部を閉塞可能な半円形の第２面材とを具備する第２開閉扉と、
前記アウタハルの前記水密枠によって包囲され、前記アウタハルと同一面を形成するように設置された扉収納室覆い板と、
該扉収納室覆い板に形成され、前記第１開閉扉および第２開閉扉が通過すると共に、前記第１開閉扉および第２開閉扉によって閉塞される舷開口部と、
前記第１ヒンジピンに固定された第１リンクアームと、
前記第２ヒンジピンに固定された第２リンクアームと、
一方の端部が前記第１リンクアームに接続され、他方の端部が前記連結フレームに接続された伸縮自在な第１アクチュエータと、
一方の端部が前記第２リンクアームに接続され、他方の端部が前記連結フレームに接続された伸縮自在な第２アクチュエータと、
を有し、
前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが伸びた際、前記第１開閉扉および前記第２開閉扉によって前記スラスタトンネルの端部および前記舷開口部が閉塞され、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが縮んだ際、前記第１開閉扉および前記第２開閉扉は観音開き状に回転され、前記スラスタトンネルの端部および前記舷開口部が開放されることを特徴とする。

（４）前記（３）において、前記第１開閉扉の前記スラスタトンネルの端部の端面に当接する範囲にライナー材が設置され、前記第２開閉扉の前記スラスタトンネルの端部の端面に当接する範囲にライナー材が設置され、
前記ライナー材は、前記第１開閉扉、前記第２開閉扉および前記スラスタトンネルを形成する材質の何れとも相違する異種材質によって形成されていることを特徴とする。
（５）前記（４）において、前記ライナー材は、前記第１開閉扉および前記第２開閉扉に取り付けピンによって設置され、前記取り付けピンの先端は前記ライナー材から突出して前記スラスタトンネルの端部の端面に当接自在で、前記取り付けピンは、前記第１開閉扉、前記第２開閉扉および前記スラスタトンネルを形成する材質と同じ同種材質によって形成されていることを特徴とする。
（６）前記（２）〜（５）の何れかにおいて、前記外枠は、前記インナハルに形成されたボルト孔を貫通するボルトによって設置されることを特徴とする。

（７）また、本発明に係る船舶は、前記（１）〜（６）の何れかに記載の水中扉開閉装置を有することを特徴とする。

（ｉ）本発明に係る水中扉開閉装置は、連結フレームに回転自在に支持された略半円形の第１閉塞部および第２閉塞部と、これらを回転する連結フレームに設置されたアクチュエータとを有しているから、円形の開閉扉に比較して半円形の第１閉塞部および第２閉塞部の受圧面積が半減し、それぞれに作用する開閉時の水圧や航行中の波浪等による荷重が半減する。したがって、第１開閉扉および第２開閉扉の構造自体、これらを支持する支持機構、およびこれらを開閉するアクチュエータを、小型かつ簡素にすることができる。
（ｉｉ）特に、既存船に設置する場合でも、アウタハルおよびインナハルの加工エリアを狭くすることができるため、また、連結フレームを機械的手段によって設置することができることから溶接範囲を最少にすることができるため、加工に伴う加熱等による船体の変形を抑えることができ、取り付け工数および取り付け費用の上昇を抑え、位置精度の高い設置が可能になる。
（ｉｉｉ）また、第１開閉扉および第２開閉扉を開閉する荷重は、連結フレームおよびアクチュエータに作用し、船体（インナハル等）に作用しないため、第１開閉扉に作用する荷重の反力（作動反力）と、第２開閉扉に作用する荷重の反力（作動反力）とは相殺される。したがって、船体を変形することがなく、スラスタトンネルの端部および舷開口部と、第１開閉扉および第２開閉扉との位置精度が向上し、スラスタトンネルの端部および舷開口部の閉塞がより確実になるから、渦巻流の発生を抑え、造波抵抗による船舶の燃費効率の低下を抑えることができる。
（ｉｖ）また、アクチュエータは気密室に配置され、気密室は扉収納室（水密枠とインナハルとによって形成された空間に同じ）とは水密的に隔離されているため、海水から隔離され、海水飛沫に晒されることがない。したがって、油類が海水中に溶出するという環境面への影響や、アクチュエータに腐食等が発生するという機器保全面への影響がない。

（ｖ）第１開閉扉および第２開閉扉は、連結フレームに回転自在で、外枠に上下方向移動不能に支持される構造であるため、すなわち、第１開閉扉および第２開閉扉はインナハルまたはアウタハルに設置される構造ではないため、予め、製造工場において組み立てておき、かかる組立体を、スラスタトンネルに対して位置決めされた状態でインナハルに設置することができる。したがって、設置誤差を抑えることができ、かつ、インナハルやアウタハルが変形（例えば、溶接歪み等による変形）している場合でも、第１開閉扉および第２開閉扉は、スラスタトンネルの端部および舷開口部を確実に閉塞することができる。
したがって、取り付けが容易で、取り付け費用を抑えることができる。また、前記閉塞が確実で、渦巻流の発生を抑え、造波抵抗による船舶の燃費効率の低下を抑えることができる。

（ｖｉ）さらに、第１開閉扉および第２開閉扉のスラスタトンネルの端面に当接する範囲に、異種材質によって形成されたライナー材が設置されているため、かかる当接する範囲における電蝕作用によってライナー材が溶解し、この範囲に水中生物が付着したり、水中生物が生成したりすることを防止ないし軽減することができる。したがって、第１開閉扉および第２開閉扉によるスラスタトンネルの端部の閉塞がより確実になる。
（ｖｉｉ）さらに、ライナー材を第１開閉扉および前記第２開閉扉に取り付ける取り付けピンの先端は、ライナー材から突出してスラスタトンネルの端部の端面に当接自在であるから、取り付けピンが第１開閉扉および第２開閉扉の停止位置を決定する位置決め手段として機能すると共に、スラスタトンネルの端部の端面に付着成長した水中生物が除去する清掃手段としても機能する。
（ｖｉｉｉ）さらに、外枠はインナハルにボルトによって設置されるため、インナハルは溶接による入熱によって変形することがないから、スラスタトンネルと外枠との位置精度（端面と、閉じた状態の第１開閉扉および第２開閉扉との位置精度に同じ）が保証され、舷開口部の閉塞が確実になる。

（ｉｘ）また、本発明に係る船舶は、前記（１）〜（６）の何れかに記載の水中扉開閉装置を有するため、前記効果（ｉ）〜（ｖｉｉｉ）の効果を享受することができ、安価に建造することができ、環境保全性や機器保全性に優れ、造波抵抗による船舶の燃費効率の低下を抑えることができる。

本発明の実施の形態１に係る船舶を説明するものであって、船首部分を示す正面図。 本発明の実施の形態１に係る船舶を説明するものであって、船首部分を示す平面視の断面図。 本発明の実施の形態１に係る船舶を説明するものであって、右舷扉開閉装置を含む部分を示す図２のＡ−Ａ断面における断面図。 本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、一部を透過した正面図。 本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、閉塞した状態を示す一部を透過した平面図。 本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、開放した状態を示す一部を透過した平面図。 本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、一部を拡大して示す正面視の断面図。 本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、閉塞した状態を示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、開放した状態を示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、一部を拡大して示す正面視の断面図。 本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、開放した状態を示す斜視図。

［実施の形態１］
図１〜図３は本発明の実施の形態１に係る船舶を説明するものであって、図１は船首部分を示す正面図、図２は船首部分を示す平面視の断面図、図３は右舷扉開閉装置を含む部分を示す図２のＡ−Ａ断面における断面図である。なお、各部は模式的に示すものであって、本発明は図示された形態（形状や数量等）に限定されるものではない。

（船舶）
図１〜図３において、船舶１００は、船首部において、左舷インナハル（左舷内板に同じ）２ａおよび右舷インナハル（右舷内板に同じ）２ｂを貫通し、船底１に平行なスラスタトンネル８０を有している。
スラスタトンネル８０の左舷側端面８１ａは、左舷アウタハル（左舷外板に同じ）３ａよりも左舷インナハル２ａ側に位置し、右舷側端面８１ｂは右舷アウタハル（右舷外板に同じ）３ｂよりも右舷インナハル２ｂ側に位置している。
そして、スラスタトンネル８０内には、左舷アウタハル３ａから右舷アウタハル３ｂの方向に、あるいは、右舷アウタハル３ｂから左舷アウタハル３ａの方向に、海水を流すスラスタスクリュウ８２が設置されている。

さらに、左舷インナハル２ａと左舷アウタハル３ａとに挟まれた範囲に、スラスタトンネル８０の左舷側端面８１ａが侵入した左舷扉収納室４ａが形成され、右舷インナハル２ｂと右舷アウタハル３ｂとに挟まれた範囲に、スラスタトンネル８０の右舷側端面８１ｂが侵入した右舷扉収納室４ｂが形成されている。
そして、左舷扉収納室４ａの上方には左舷気密室５ａが形成され、左舷扉収納室４ａと左舷気密室５ａとに跨がって左舷水中扉開閉装置２００ａが設置されている。左舷水中扉開閉装置２００ａは左舷第１開閉扉４０ａＬおよび左舷第２開閉扉４０ａＲを回動して、スラスタトンネル８０の左舷側端面８１ａおよび左舷アウタハル３ａの左舷開口部（図示しない）を開閉するものである（これについては実施の形態２において詳細に説明する）。
なお、左舷扉収納室４ａの左舷アウタハル３ａ側には、左舷第１開閉扉４０ａＬおよび左舷第２開閉扉４０ａＲの回動を可能にする左舷開口部６ａを残して、左舷扉収納室覆い板（図示しない）が設置されている。

同様に、右舷扉収納室４ｂの上方には右舷気密室５ｂが形成され、右舷扉収納室４ｂと右舷気密室５ｂとに跨がって右舷水中扉開閉装置２００ｂが設置され、右舷水中扉開閉装置２００ｂは右舷第１開閉扉４０ｂＬおよび右舷第２開閉扉４０ｂＲを回動して、右舷側端面８１ｂおよび右舷開口部６ｂを開閉するものである（これについては実施の形態２において詳細に説明する）。
なお、右舷扉収納室４ｂの右舷アウタハル３ｂ側には、右舷第１開閉扉４０ｂＬおよび右舷第２開閉扉４０ｂＲの回動を可能にする右舷開口部６ｂを残して、右舷扉収納室覆い板７ｂが設置されている。
そして、船舶１００は、実施の形態２において説明する水中扉開閉装置２００を有するため、安価に建造することができ、環境保全性や機器保全性に優れ、造波抵抗による船舶の燃費効率の低下を抑えることができる（これについては実施の形態２において詳細に説明する）。

［実施の形態２］
図４〜図１１は本発明の実施の形態２に係る水中扉開閉装置を説明するものであって、図４は一部を透過した正面図、図５は閉塞した状態を示す一部を透過した平面図、図６は開放した状態を示す一部を透過した平面図、図７は一部を拡大して示す正面視の断面図、図８は閉塞した状態を示す側面視の断面図、図９は開放した状態を示す側面視の断面図、図１０は一部を拡大して示す正面視の断面図、図１１は開放した状態を示す斜視図である。なお、各部は模式的に示すものであって、本発明は図示された形態（形状や数量等）に限定されるものではない。また、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

（水中扉開閉装置）
図４〜図１１において、実施の形態２に係る水中扉開閉装置２００は、実施の形態１で説明した船舶１００に設置された右舷水中扉開閉装置２００ｂであって、左舷水中扉開閉装置２００ａおよび右舷水中扉開閉装置２００ｂは同様の構造（正確には、面対称の構造）であるから、以下の説明において、これ自体およびこれを構成する部材の名称を修飾する「左舷、右舷」および符号の添え字「ａ、ｂ」の記載を省略する。

（スラスタトンネル）
水中扉開閉装置２００において、スラスタトンネル８０は、船舶１００のインナハル２を水密的に貫通してインナハル２に設置され、端面８１はスラスタトンネル８０に対して開閉扉４０の厚さ分だけインナハル２寄りとなっている。すなわち、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒがスラスタトンネル８０の端面８１に当接したとき、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒの外面がアウタハル３の外面と同一面を形成するようになっている。

（水密枠）
そして、スラスタトンネル８０のインナハル２とアウタハル３とに挟まれた範囲を包囲して、インナハル２およびアウタハル３に水密的に設置される水密枠１０が設けられている。水密枠１０は、船底１に対して垂直な第１水密縦板１２Ｌおよび第２水密縦板１２Ｒと、第１水密縦板１２Ｌと第２水密縦板１２Ｒの上端とを水密的に連結する船底１に対して平行な水密上板１１と、スラスタトンネル８０の外面の略下側半分に沿って配置された水密円弧板１４と、第１水密縦板１２Ｌの下端と水密円弧板１４の一方の端部とを水密的に連結する船底１に対して平行な第１水密下板１３Ｌと、第２水密縦板１２Ｒの下端と水密円弧板１４他方の端部とを水密的に連結する船底１に対して平行な第２水密下板１３Ｒとを、有している。
すなわち、インナハル２の水密枠１０によって囲まれた範囲と、水密枠１０とによって扉収納室４が形成されている。このとき、扉収納室４は、インナハル２に対しても、インナハル２とアウタハル３との間で扉収納室４を除く範囲（扉収納室４の上方の範囲を気密室５と称している）に対しても、水密構造になっている。
さらに、水密枠１０のアウタハル３側には、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒの回動を可能にする舷開口部６を残して、扉収納室覆い板７が設置され、扉収納室覆い板７の外面はアウタハル３の外面と同一面を形成している（図８参照）。

（外枠）
扉収納室４内には、スラスタトンネル８０の上方および両側面に対向する外枠２０が、インナハル２にボルト（図示しない）によって設置されている。このとき、外枠２０はインナハル２に密着しているから、インナハル２に形成されたボルト孔（図示しない）とボルトとの隙間を経由して海水が船舶１００内に浸入することはない。
外枠２０は、船底１に対して垂直な第１外枠柱２２Ｌおよび第２外枠柱（図示しない）と、第１外枠柱２２Ｌの上端と第２外枠柱の上端とを連結する船底１に対して平行な外枠梁２１を具備し、面対称の形状を呈している。
第１外枠柱２２Ｌの上下方向の中間位置には、第２外枠柱方向に突出した第１ヒンジホルダー２３Ｌが設けられ、第１ヒンジホルダー２３Ｌは第１ヒンジピン４８Ｌを回転自在に保持している。同様に、第２外枠柱の上下方向の中間位置には、第１外枠柱２２Ｌ方向に突出した第２ヒンジホルダー２３Ｒが設けられ、第２ヒンジホルダー２３Ｒは第２ヒンジピン４８Ｒを回転自在にしている。

（パイプフレーム）
また、外枠梁２１には、第１ヒンジピン４８Ｌおよび第２ヒンジピン４８Ｒがそれぞれ貫通自在な貫通孔（図示しない）が形成され、ピン貫通孔を包囲した状態で、外枠梁２１の上面に第１パイプフレーム２５Ｌおよび第２パイプフレーム２５Ｒが設置されている。
第１パイプフレーム２５Ｌの上端および第２パイプフレーム２５Ｒの上端はそれぞれ、水密枠１０を構成する水密上板１１を貫通して設置されている。
また、第１パイプフレーム２５Ｌおよび第２パイプフレーム２５Ｒのそれぞれの内部に、第１ヒンジピンシール材（図示しない）および第２ヒンジピンシール材２７Ｒを、それぞれ保持する第１ピンシール保持材（図示しない）および第２ピンシール保持材２６Ｒが水密上板１１の上方に水密的に設置され、第１ヒンジピンシール材および第２ヒンジピンシール材２７Ｒはそれぞれ、第１ヒンジピン４８Ｌおよび第２ヒンジピン４８Ｒを回転自在で水密的にシールしている。

（連結フレーム）
さらに、第１パイプフレーム２５Ｌおよび第２パイプフレーム２５Ｒは、水密上板１１を貫通して水密上板１１に水密溶接されている。そして、第１パイプフレーム２５Ｌおよび第２パイプフレーム２５Ｒの上面に連結フレーム３０が配置され、連結フレーム３０は水密上板１１を挟んだ状態で、第１パイプフレーム２５Ｌの上端および第２パイプフレーム２５Ｒの上端に設置されている。
また、連結フレーム３０には、第１ヒンジピン４８Ｌおよび第２ヒンジピン４８Ｒをそれぞれ回転自在に支持する第１ヒンジピン軸受け３１Ｌおよび第２ヒンジピン軸受け３１Ｒが設置されている。
そして、連結フレーム３０には、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒが設置されている（これについては別途詳細に説明する）。

（第１開閉扉）
第１開閉扉４０Ｌは、スラスタトンネル８０の端面８１の第１外枠柱２２Ｌ寄りの半円部を閉塞する半円形の第１閉塞部４１Ｌと、第１閉塞部４１Ｌと一体化した第１上ヒンジ４２Ｌおよび第１下ヒンジ４３Ｌを具備している。
第１閉塞部４１Ｌは、所定の高さ（第１開閉扉４０Ｌの厚さに略同じ）で断面半円形を呈する第１周囲材４４Ｌと、第１周囲材４４Ｌの一方の端部に固定された第１面材４５Ｌと、第１周囲材４４Ｌに囲まれた範囲に配置され、第１周囲材４４Ｌおよび第１面材４５Ｌに接続された格子状の第１補強材４６Ｌとを具備している（図３参照）。なお、第１面材４５Ｌは、第１上ヒンジ４２Ｌおよび第１下ヒンジ４３Ｌの外面側の一部を覆っている。
また、第１ヒンジピン４８Ｌが第１上ヒンジ４２Ｌおよび第１下ヒンジ４３Ｌに固定され、第１上ヒンジ４２Ｌおよび第１下ヒンジ４３Ｌは、第１ヒンジホルダー２３Ｌを挟むように配置されている。このとき、第１ヒンジピン４８Ｌは、第１ヒンジホルダー２３Ｌに設置された第１ヒンジピン軸受け（図示しない）によって、回転自在に支持されているから、第１開閉扉４０Ｌは回転自在かつ上下方向に移動不能になっている。

（第２開閉扉）
第２開閉扉４０Ｒは、第１開閉扉４０Ｌと面対称の構成であって、スラスタトンネル８０の端面８１の第２外枠柱（図示しない）寄りの半円部を閉塞する半円形の第２閉塞部４１Ｒと、第２閉塞部４１Ｒと一体化した第２上ヒンジ４２Ｒおよび第２下ヒンジ４３Ｒを具備している。そして、第２閉塞部４１Ｒは、第２周囲材４４Ｒ、第２面材４５Ｒおよび第２補強材４６Ｒを具備している。また、第２ヒンジピン４８Ｒが第１上ヒンジ４２Ｌおよび第１下ヒンジ４３Ｌに固定され、第２開閉扉４０Ｒは回転自在かつ上下方向に移動不能になっている。
すなわち、水中扉開閉装置２００が有する第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒは、互いに面対称に構成され、後記するように面対称（観音開き状）に回転する。

（アクチュエータ）
第１ヒンジピン４８Ｌの上端に所定の長さの第１ヒンジピンアーム４９Ｌが固定され、第１ヒンジピンアーム４９Ｌの先端に、第１アクチュエータ５０Ｌの一方の端部が接続されている。また、第１アクチュエータ５０Ｌの他方の端部は、連結フレーム３０の上面中央に設けられたアクチュエータ設置部３２に設置されている。
同様に、第２ヒンジピン４８Ｒの上端に所定の長さの第２ヒンジピンアーム４９Ｒが固定され、第２ヒンジピンアーム４９Ｒの先端に、第２アクチュエータ５０Ｒの一方の端部が接続されている。また、第２アクチュエータ５０Ｒの他方の端部はアクチュエータ設置部３２に設置されている。
このとき、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒは、連結フレーム５０の上方に配置され、連結フレーム５０は気密室５に設置されているから、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒは海水に浸漬されたり、飛来する海水の飛沫に晒されることがない。

（ライナー材）
第１開閉扉４０Ｌには、第１周囲材４４Ｌの第１面材４５Ｌとは反対側の端面に第１ライナー材６０Ｌが第１取り付けピン６１Ｌによって設置され、同様に、第２開閉扉４０Ｒには、第２周囲材４４Ｒの第２面材４５Ｒとは反対側の端面に第２ライナー材が第２取り付けピン（何れも図示しない）によって設置されている。
第１取り付けピン６１Ｌおよび第２取り付けピンは、前記第１開閉扉４０Ｌ、第２開閉扉４０Ｒおよびスラスタトンネル８０を形成する材質の何れとも相違する異種材質によって形成されている。
また、第１取り付けピン６１Ｌは第１ライナー材６０Ｌよりも突出し、第２取り付けピンは第２ライナー材よりも突出しているため、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒが、スラスタトンネル８０の端面８１を閉塞した際、第１取り付けピン６１Ｌの円錐状の先端および第２取り付けピンの円錐状の先端が、スラスタトンネル８０の端面８１に当接する（図１０参照）。

（開閉動作）
水中扉開閉装置２００は以上のような構成であるから、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒが伸縮すると、それぞれ第１ヒンジピンアーム４９Ｌおよび第２ヒンジピンアーム４９Ｒによって、第１ヒンジピン４８Ｌおよび第２ヒンジピン４８Ｒは回転し、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒは回転する。
すなわち、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒが伸びた際、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒによってスラスタトンネル８０の端面８１およびアウタハル３の舷開口部６が閉塞される（図５および図８参照）。
このとき、アウタハル３、扉収納室覆い板７、第１面材４５Ｌおよび第２面材４５Ｒのそれぞれの外面は、同一面を形成し、舷開口部６は、第１面材４５Ｌ、第２面材４５Ｒ、第１上ヒンジ４２Ｌおよび第１下ヒンジ４３Ｌの一部、第２上ヒンジ４２Ｒおよび第２下ヒンジ４３Ｒの一部によって、閉じられている（正確には、扉収納室覆い板７と第１上ヒンジ４２Ｌ等との間に隙間がある）。
一方、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒが縮んだ際、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒは観音開き状に回転され、スラスタトンネル８０の端面８１およびアウタハル３の舷開口部６が開放される（図６、図９および図１１参照）。

なお、以上は、第１閉塞部４１Ｌと第１ヒンジピンアーム４９Ｌとが、平面視において、第１ヒンジピン４８Ｌを挟んで反対側に配置されているが、本発明はこれに限定するものではなく、第１閉塞部４１Ｌと第１ヒンジピンアーム４９Ｌとが、平面視において、第１ヒンジピン４８Ｌの同じ側に配置されてもよい。同様に、第２閉塞部４１Ｒと第２ヒンジピンアーム４９Ｒとが、平面視において、第２ヒンジピン４８Ｒの同じ側に配置されてもよい。このとき、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒが縮んだ際、端面８１および舷開口部６は閉塞され、反対に、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒが伸びた際、端面８１および舷開口部６は開放されることになる。なお、第２閉塞部４１Ｒと第２ヒンジピンアーム４９Ｒとの位置関係においても同じである。

（作用効果）
（ｉ）以上のように、水中扉開閉装置２００は、半円形の第１閉塞部４１Ｌおよび第２閉塞部４１Ｒを具備する第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒが、互いに面対称に配置され、それぞれ回転自在に支持されて観音開き状に開閉するものである。このため、円形の開閉扉に比較してそれぞれの受圧面積が半減し、それぞれに作用する開閉時の水圧や航行中の波浪等による荷重が半減することから、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒの構造自体、およびこれらを支持する外枠２０、さらに、これらを開閉する第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒを、小型かつ簡素にすることができる。
（ｉｉ）また、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒは、外枠２０および連結フレーム３０に回転自在に支持されているため、予め、製作工場において組み立てておき、かかる組立体を、スラスタトンネル８０に対して位置決めされた状態でインナハル２に設置することができるから、設置誤差を抑えることができ、かつ、アウタハル３が変形（船体外板の溶接歪み等）した場合でも、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒはスラスタトンネル８０の端面８１を確実に閉塞し、しかも、アウタハル３の舷開口部６を、アウタハル３と同一面を形成した状態で、舷開口部６を閉塞することができる。
したがって、取り付けが容易で、取り付け費用を抑えることができ、また、スラスタトンネル８０の端面８１の閉塞が確実で、渦巻流の発生を抑え、造波抵抗による船舶の燃費効率の低下を抑えることができる。

（ｉｉｉ）さらに、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒを開閉する荷重は、両者を間接的に支持する連結フレームおよび両者を間接的に連結するアクチュエータに作用し、インナハル２（船体に同じ）に作用しないため、インナハル２が変形することがない。
すなわち、第１開閉扉４０Ｌに作用する荷重の反力（作動反力）と、第２開閉扉４０Ｒに作用する荷重の反力（作動反力）とは、相殺される。このため、スラスタトンネル８０の端面８１と第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒとの位置関係、およびアウタハル３の舷開口部６と第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒとの位置関係が狂うことがなく、前記閉塞がより確実になる。
（ｉｖ）さらに、第１アクチュエータ５０Ｌおよび第２アクチュエータ５０Ｒは、扉収納室４とは水密的に隔離された気密室５に配置されるため、海水から隔離され海水飛沫に晒されることがない。したがって、油類が海水中に溶出するという環境面への影響や、アクチュエータに腐食等が発生するという機器保全面への影響がない。

（ｖ）さらに、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒのスラスタトンネル８０の端面８１に当接する範囲に、異種材質によって形成された第１ライナー材６０Ｌおよび第２ライナー材が設置されているため、かかる当接する範囲における電蝕作用によって第１ライナー材６０Ｌおよび第２ライナー材が溶解し、この範囲に水中生物が付着したり、水中生物が生成したりすることを防止ないし軽減することができる。したがって、第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒによるスラスタトンネル８０の端面８１の閉塞がより確実になる。
（ｖｉ）さらに、第１ライナー材６０Ｌおよび第２ライナー材を、それぞれ第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉４０Ｒに取り付ける第１取り付けピン６１Ｌおよび第２取り付けピンの先端は、第１ライナー材６０Ｌおよび第２ライナー材から突出してスラスタトンネル８０の端面８１に当接する。このため、第１取り付けピン６１Ｌおよび第２取り付けピンが第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉の停止位置を決定する位置決め手段として機能すると共に、スラスタトンネルの端部の端面に付着成長した水中生物が除去する清掃手段としても機能する。よって、前記閉塞がより確実になる。
（ｖｉｉ）さらに、外枠２０はインナハル２にボルトによって設置され、水中扉開閉装置２００を船体に設置するための溶接が不要になるため、溶接による入熱によって変形することがないから、スラスタトンネル８０と外枠２０との位置精度（第１開閉扉４０Ｌおよび第２開閉扉との位置精度に同じ）が保証され、前記閉塞が確実になる。
（ｖｉｉｉ）なお、実施の形態１に示した船舶１００は、水中扉開閉装置２００を有するため、安価に建造することができ、環境保全性や機器保全性に優れ、造波抵抗による船舶の燃費効率の低下を抑えることができる。

本発明によれば、安価に建造することができ、環境保全性や機器保全性に優れ、造波抵抗による船舶の燃費効率の低下を抑えることができるから、様々な用途の各種船型の船舶に広く設置することができる。

１ 船底
２ インナハル
３ アウタハル
４ 扉収納室
５ 気密室
６ 舷開口部
７ 扉収納室覆い板
１０ 水密枠
１１ 水密上板
１２Ｌ 第１水密縦板
１２Ｒ 第２水密縦板
１３Ｌ 第１水密下板
１３Ｒ 第２水密下板
１４ 水密円弧板
２０ 外枠
２１ 外枠梁
２２Ｌ 第１外枠柱
２３Ｌ 第１ヒンジホルダー
２３Ｒ 第２ヒンジホルダー
２５Ｌ 第１パイプフレーム
２５Ｒ 第２パイプフレーム
２６Ｒ 第２ピンシール保持材
２７Ｒ ヒンジピンシール材
３０ 連結フレーム
３１Ｌ 第１ヒンジピン軸受け
３１Ｒ 第２ヒンジピン軸受け
３２ アクチュエータ設置部
４０Ｌ 第１開閉扉
４０Ｒ 第２開閉扉
４０ａＬ 左舷第１開閉扉
４０ａＲ 左舷第２開閉扉
４０ｂＬ 右舷第１開閉扉
４０ｂＲ 右舷第２開閉扉
４１Ｌ 第１閉塞部
４１Ｒ 第２閉塞部
４２Ｌ 第１上ヒンジ
４２Ｒ 第２上ヒンジ
４３Ｌ 第１下ヒンジ
４３Ｒ 第２下ヒンジ
４４Ｌ 第１周囲材
４４Ｒ 第２周囲材
４５Ｌ 第１面材
４５Ｒ 第２面材
４６Ｌ 第１補強材
４６Ｒ 第２補強材
４８Ｌ 第１ヒンジピン
４８Ｒ 第２ヒンジピン
４９Ｌ 第１ヒンジピンアーム
４９Ｒ 第２ヒンジピンアーム
５０ 連結フレーム
５０Ｌ 第１アクチュエータ
５０Ｒ 第２アクチュエータ
６０Ｌ 第１ライナー材
６１Ｌ 第１取り付けピン
８０ スラスタトンネル
８１ 端面
８１ａ 左舷側端面
８１ｂ 右舷側端面
８２ スラスタスクリュウ
１００ 船舶
２００ 水中扉開閉装置
２００ａ 左舷水中扉開閉装置
２００ｂ 右舷水中扉開閉装置

Claims (7)

1. 船体に設置されたスラスタトンネルの端部およびアウタハルに形成された舷開口部を開閉する略半円形の第１閉塞部および第２閉塞部と、該第１閉塞部および該第２閉塞部にそれぞれ固定された第１ヒンジピンおよび第２ヒンジピンとを具備する第１開閉扉および第２開閉扉と、
   前記第１ヒンジピンおよび前記第２ヒンジピンをそれぞれ回転自在に支持する連結フレームと、
   前記連結フレームに設置され、前記第１ヒンジピンおよび前記第２ヒンジピンを回転するアクチュエータと、を有し、
   前記第１閉塞部および前記第２閉塞部が配置された扉収納室と、前記連結フレームおよび前記アクチュエータが配置された気密室とが、水密的に隔離されていることを特徴とする水中扉開閉装置。
2. 前記第１開閉扉および前記第２開閉扉を上下方向に移動不能に支持する外枠が、前記扉収納室内でインナハルに設置され、
   前記連結フレームは、前記外枠にパイプフレームを介して固定されていることを特徴とする請求項１記載の水中扉開閉装置。
3. インナハルを水密的に貫通して該インナハルに設置され、端面がアウタハルと略同一面に位置するスラスタトンネルと、
   該スラスタトンネルの前記インナハルと前記アウタハルに挟まれた範囲を包囲して、前記インナハルおよび前記アウタハルに水密的に設置される水密枠と、
   該水密枠内で前記インナハルに設置され、第１外枠柱、第２外枠柱および該第１外枠柱と該第２外枠柱とを連結する外枠梁を具備する外枠と、
   前記外枠梁に固定され、前記水密枠に水密的に設置された第１パイプフレームおよび第２パイプフレームと、
   第１パイプフレームおよび第２パイプフレームに固定され、前記水密枠の上方に配置された連結フレームと、
   前記第１外枠柱に設けられ、前記第２外枠柱の方向に突出した第１ヒンジピン軸ホルダーと、
   該第１ヒンジピン軸ホルダーに回転自在に支持され、前記外枠梁に形成された貫通孔および前記第１パイプフレームの内部を貫通すると共に、前記連結フレームに設けられた第１ヒンジピン軸受けに回転自在に支持された第１ヒンジピンと、
   該第１ヒンジピンに固定され、前記第１ヒンジピン軸ホルダーによって上下方向に移動不能に支持された第１ヒンジと、前記スラスタトンネルの端部の前記第１外枠柱寄りの半円部を閉塞可能な半円形の第１面材とを具備する第１開閉扉と、
   前記第２外枠柱に設けられ、前記第１外枠柱の方向に突出した第２ヒンジピン軸ホルダーと、
   該第２ヒンジピン軸ホルダーに回転自在に支持され、前記外枠梁に形成された貫通孔および前記第２パイプフレームの内部を貫通すると共に、前記連結フレームに設けられた第２ヒンジピン軸受けに回転自在に支持された第２ヒンジピンと、
   該第２ヒンジピンに固定され、前記第２ヒンジピン軸ホルダーによって上下方向に移動不能に支持された第２ヒンジと、前記スラスタトンネルの端部の前記第２外枠柱寄りの半円部を閉塞可能な半円形の第２面材とを具備する第２開閉扉と、
   前記アウタハルの前記水密枠によって包囲され、前記アウタハルと同一面を形成するように設置された扉収納室覆い板と、
   該扉収納室覆い板に形成され、前記第１開閉扉および第２開閉扉が通過すると共に、前記第１開閉扉および第２開閉扉によって閉塞される舷開口部と、
   前記第１ヒンジピンに固定された第１リンクアームと、
   前記第２ヒンジピンに固定された第２リンクアームと、
   一方の端部が前記第１リンクアームに接続され、他方の端部が前記連結フレームに接続された伸縮自在な第１アクチュエータと、
   一方の端部が前記第２リンクアームに接続され、他方の端部が前記連結フレームに接続された伸縮自在な第２アクチュエータと、
   を有し、
   前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが伸びた際、前記第１開閉扉および前記第２開閉扉によって前記スラスタトンネルの端部および前記舷開口部が閉塞され、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが縮んだ際、前記第１開閉扉および前記第２開閉扉は観音開き状に回転され、前記スラスタトンネルの端部および前記舷開口部が開放されることを特徴とする水中扉開閉装置。
4. 前記第１開閉扉の前記スラスタトンネルの端部の端面に当接する範囲にライナー材が設置され、前記第２開閉扉の前記スラスタトンネルの端部の端面に当接する範囲にライナー材が設置され、
   前記ライナー材は、前記第１開閉扉、前記第２開閉扉および前記スラスタトンネルを形成する材質の何れとも相違する異種材質によって形成されていることを特徴とする請求項３記載の水中扉開閉装置。
5. 前記ライナー材は、前記第１開閉扉および前記第２開閉扉に取り付けピンによって設置され、前記取り付けピンの先端は前記ライナー材から突出して前記スラスタトンネルの端部の端面に当接自在で、前記取り付けピンは、前記第１開閉扉、前記第２開閉扉および前記スラスタトンネルを形成する材質と同じ同種材質によって形成されていることを特徴とする請求項４記載の水中扉開閉装置。
6. 前記外枠は、前記インナハルに形成されたボルト孔を貫通するボルトによって設置されることを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の水中扉開閉装置。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の水中扉開閉装置を有することを特徴とする船舶。

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