JP2018008627A - 船舶及び減揺方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】左右一対の舷側4A,4Bを有する船体2と、前記船体2の船首尾方向に間隔をあけて設けられ、左右一対のフィン21aa,21ab,21ba,21bbからなる複数組のフィンスタビライザー20a,20bと、を備え、前記複数組のフィンスタビライザー20a,20bのうち、少なくとも一組のフィンスタビライザー20a,20bの前記フィン21aa,21ab,21ba,21bbは、前記舷側4A,4Bから突出して前記船体2の減揺を行う突出位置と、前記舷側4A,4B内に格納される格納位置との間で変位可能に設けられているとともに、互いに独立して前記突出位置と前記格納位置との間で変位可能に設けられている。
【選択図】図4
Description
その一方で、特許文献2は、フィンスタビライザーを船体内に格納することが可能となっている。そのため、この特許文献2のフィンスタビライザーは、減揺効果が不要の場合に、フィンスタビライザーを格納して船体抵抗の増加を抑制することが可能となっている。
しかしながら、特許文献2のようなフィンスタビライザーは、船体の揺れが大きくなったときに十分な減揺効果が得られるような大きさで形成されている。そのため、例えば、フィンスタビライザーによる減揺効果が少しだけ必要な場合などに、フィンスタビライザーによる減揺効果のメリットよりも、フィンスタビライザーによる船体抵抗増加のデメリットの方が上回ってしまう場合がある。
このように複数組のフィンスタビライザーを備えることで、船体に必要となる減揺効果を複数組のフィンスタビライザーで分担することができる。そのため、一組のフィンスタビライザーのみで船体の減揺効果を得る場合よりも、各フィンスタビライザーのフィンの大きさを縮小することができる。
さらに、複数組のフィンスタビライザーのうち、少なくとも一組のフィンスタビライザーのフィンが、独立して突出位置と格納位置との間で変位可能となっているため、船体に必要となる減揺効果に応じた数のフィンを突出位置に配置して、それ以外のフィンスタビライザーのフィンを格納位置に配置することができる。したがって、フィンスタビライザーによる船体の減揺を行いつつ船体の揺れが小さい場合には船体抵抗を低減することが可能となる。
また、フィンが独立して変位可能なため、左右一方のフィンだけでも減揺動作を行うことができる。つまり、左右何れかのフィンが故障等して使用不能となった場合であっても、船体の減揺動作を継続することができる。
このように、複数組のフィンスタビライザーのそれぞれのフィンの表面積を異ならせることで、全てのフィンが同一表面積の場合よりも、例えば、より小さな表面積のフィンを用いて減揺動作を行うことができる。その結果、更なる船体抵抗の低減を図ることができる。
このように構成することで、船体の減揺動作を行う必要が全く無い場合に、全てのフィンを格納位置に格納することができる。その結果、更なる船体抵抗の低減を図ることができる。
このように構成することで、複数組のフィンスタビライザーを、船体のロールを抑制するための一組のフィンスタビライザーと同等に用いることができる。その結果、効率よく船体のロールを抑制することができる。
このように構成することで、フィンスタビライザーによって船体のロールを効率よく抑制しつつ、フィンスタビライザーとビルジキールとが干渉することを抑制できる。
このように構成することで、船体の揺れの大きさに応じて、不要なフィンを格納することができる。そのため、例えば、船体の揺れが小さい場合に、過剰な減揺能力を有するフィンを用いて減揺動作を行い、船体抵抗が増加してしまうことを抑制できる。
このように構成することで、船体の揺れが予め定められた閾値以下の場合、すなわち船体の揺れが小さい場合に、一部のフィンのみを用いて減揺動作を行うとともに、減揺動作を行わないフィンを格納することができる。その結果、船体の減揺を行いつつ船体抵抗を低減できる。
このように構成することで、船体の揺れが大きくなったときには、格納状態とされているフィンを突出位置に変位させて、船体の揺れが小さい時よりも多くのフィンを用いてより大きな減揺効果を得ることができる。
このように構成することで、船体の揺れの大きさに応じて、突出位置に配置されるフィンの数を段階的に変化させることができる。その結果、効率よく船体抵抗の低減を図ることができる。
次に、この発明の第一実施形態における船舶及び減揺方法について図面を参照して説明する。この第一実施形態においては、船舶として車両等の貨物が搭載可能であるとともに旅客が乗船可能なカーフェリーを一例にして説明する。
図1に示すように、この実施形態における船舶1は、船体2と、上部構造3と、を備えている。
船体2は、舷側4A,4B(図2参照)と、船底5と、を備えている。
舷側4A,4Bは、左右一対の船側外板4a,4bを備え、船底5は、これら舷側4A,4Bの船側外板4a,4bを接続する外底板5aを備える。これら船側外板4a,4bと外底板5aとは、船体2の外板2gを構成する。これら船側外板4a,4bと外底板5aとによって、船首2aと船尾2bとを結ぶ直線に直交する船体2の外板2gの断面形状がU字状となっている(図2参照)。
船体2は、この車両甲板10よりも上方に最上層の全通甲板である上甲板11を備えている。
図3に示すように、船舶1は、フィンスタビライザーシステム20を備えている。このフィンスタビライザーシステム20は、船舶1が航走しているときに、主に、波浪等による船体2のロール方向の揺動を打ち消す揚力を船体2に作用させる。この実施形態におけるフィンスタビライザーシステム20は、第一フィンスタビライザー20aと、第二フィンスタビライザー20bと、揺動検出部30と、表示部40と、操作部50と、制御部60とをそれぞれ備えている。
左右一対の第一フィン21aa,21abは、互いに同一形状とされるとともに、それぞれリーディングエッジが船首2a側に配置され、トレーリングエッジが船尾2b側に配置される翼形状を有している。図2に示すように、この実施形態における第一フィン21aa,21abは、船側外板4a,4bと外底板5aとの境界付近の舷側4A,4Bから、やや斜め下方の船幅方向外側に向かって延びている。第一フィン21aa,21abは、船側外板4a,4bと外底板5aとの境界付近の舷側4A,4Bから、やや斜め下方の船幅方向外側に向かって延びる回転軸回りに回転可能に支持され、角度調整可能に構成されている。
第二フィン21ba,21bbは、第一フィン21aa,21abに対して、船首尾方向における船首2a側に間隔を空けて設けられている。これら左右一対の第二フィン21ba,21bbは、第一フィン21aa,21abと同様に、互いに同一形状とされるとともに、翼形状を有している。さらに、この実施形態における第二フィン21ba,21bbは、第一フィン21aa,21abと同じ大きさで形成されている。これら第二フィン21ba,21bbは、第一フィン21aa,21abと同様に、それぞれ船側外板4a,4bと外底板5aとの境界付近の舷側4A,4Bから、やや斜め下方に向かって延びている。
なお、第二フィン21ba,21bbが格納式のフィンであるのに対して、上述した第一フィン21aa,21abは、突出位置で固定されている非格納式のフィンと呼ぶこともできる。
つまり、一組のフィンスタビライザーのみで目標減揺効果を得ようとする場合のフィンの大きさよりも、第一フィン21aa,21abの大きさ及び第二フィン21ba,21bbの大きさは、それぞれ小さく形成することができる。
この第一実施形態における船舶1は、上述した構成のフィンスタビライザーシステム20を備えている。次に、このフィンスタビライザーシステム20を用いた減揺方法について図面を参照しながら説明する。
この第一実施形態における減揺方法は、船員等の操作者が表示部40及び操作部50を用いて行う場合を一例に説明するが、例えば、コンピュータにより実行されるプログラムや各種電気回路等のハードウェアを用いて自動的に行うようにしても良い。
図5に示すように、まず、操作者は、船体2の揺れを表示部40により確認する(ステップS01;揺れ検出工程)。
次いで、操作者は、船体2の揺動角度(揺れ)が予め設定された(所定の)閾値以下か否かを判定する(ステップS02)。ここで、予め定められた閾値は、例えば、第一フィンスタビライザー20aのみで十分な減揺効果を得ることができる船体2の揺動角度の上限値とすることができる。
この判定の結果、船体2の揺動角度が予め設定された閾値以下であると判定された場合(ステップS02で「Yes」)、操作者は、操作部50により、第二フィン21ba,21bbを格納位置に配置させる操作入力を行う。
図6は、この発明の第一実施形態の第一変形例における第一フィン及び第二フィンの平面図である。
上述した第一実施形態においては、第一フィン21aa,21abが非格納式である場合について説明した。しかし、この第一実施形態の構成に限られるものでは無い。
例えば、図6に示すように、格納式の第一フィン121aa,121abを用いても良い。
この第一変形例のように構成することで、例えば、故障等により第一フィンスタビライザー20aと第二フィンスタビライザー20bとの何れか一方のフィンスタビライザーが格納不能となった場合であっても、何れか他方のフィンスタビライザーを格納することができる。そのため、故障等により第一フィンスタビライザー20aと第二フィンスタビライザー20bとの何れか一方のフィンスタビライザーが格納不能となった場合であっても、第一実施形態と同様の船体抵抗の低減効果を得ることができる。
図7は、この発明の第一実施形態の第二変形例における第一フィン及び第二フィンの平面図である。
上述した第一実施形態の第一変形例においては、第一フィン121aa,121abと第二フィン21ba,21bbとが、第一実施形態と同様に、それぞれ同一形状であった。しかし、第一フィン121aa,121abと第二フィン21ba,21bbとは、互いに異なる形状であっても良い。
この第二変形例においては、船首尾方向で船首2aに近い側に配置された第二フィン221ba,221bbの翼面積が、船尾2bに近い側に配置された第一フィン221aa,221abの翼面積よりも小さい場合を示している。しかし、船首尾方向におけるこれら第二フィン221ba,221bbと第一フィン221aa,221abとの配置は、入れ替えても良い。
次に、この発明の第二実施形態を図面に基づき説明する。この第二実施形態は、上述した第一実施形態とフィンスタビライザーの組数のみ異なる。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
図8、図9に示すように、この第二実施形態の船舶100は、その船体2に、フィンスタビライザーシステム201を備えている。フィンスタビライザーシステム201は、第一フィンスタビライザー200aと、第二フィンスタビライザー200bと、第三フィンスタビライザー200cと、揺動検出部30と、表示部40と、操作部500と、制御部600とをそれぞれ備えている。なお、この第二実施形態において、第一フィンスタビライザー200aと、第二フィンスタビライザー200bと、第三フィンスタビライザー200cとは、それぞれ同一の構成である。そのため、以下の説明においては、第一フィンスタビライザー200aのみ詳細に説明し、第二フィンスタビライザー200bと、第三フィンスタビライザー200cとの詳細説明は省略する。
左右一対の第一フィン210aa,210abは、船舶100に設置されるフィンスタビライザーの組数が増加している分だけ、第一実施形態の第二フィン21ba,21bbよりも、その表面積が小さく形成されている。これら第一フィン210aa,210abは、上記表面積が異なる点を除いて実質的に第一実施形態の第二フィン21ba,21bbと同一の構成である。
第三フィンスタビライザー200cは、第一フィンスタビライザー200aと同様に、左右一対の第三フィン210ca,210cbと、角度駆動部220e,220fと、格納駆動部230e,230fと、を備えている。
第二実施形態における船舶100は、上述した構成のフィンスタビライザーシステム201を備えている。次に、この第二実施形態のフィンスタビライザーシステム201を用いた減揺方法について図面を参照しながら説明する。なお、この第二実施形態における減容方法の説明においては、必要な場合を除いて第一フィンスタビライザー200aと、第二フィンスタビライザー200bと、第三フィンスタビライザー200cとをそれぞれ区別せずに全てフィンスタビライザー200と称する。同様に、第一フィン210aa,210ab、第二フィン210ba,210bb、第三フィン210ca,210cbも区別せずに単にフィン210と称する。
この第二実施形態における減揺方法は、第一実施形態の減揺方法と同様に、船員等の操作者が表示部400及び操作部500を用いて行う場合を一例に説明するが、例えば、コンピュータにより実行されるプログラムや電気回路等のハードウェアを用いて自動的に行うようにしても良い。
図10に示すように、まず、操作者は、船体2の揺動角度(ロール角度、揺れ)を表示部400により確認する(ステップS10)。
次いで、操作者は、船体2の揺動角度が予め設定された第一閾値以下か否かを判定する。ここで、第一閾値は、例えば、三組のフィンスタビライザー200のうち、何れか一組のフィンスタビライザー200のフィン210により減揺可能な船体2の揺動角度の上限値とすることができる。
さらに、全てのフィンスタビライザー200のフィン210が格納位置と突出位置との間で変位可能であるため、例えば、船体2の減揺動作を行う必要が全く無い場合又はビルジキール14のみで減揺する場合に、全てのフィン210を格納位置に格納することができる。その結果、更なる船体抵抗の低減を図ることができる。
その結果、船体2の揺れの大きさに応じた十分な減揺効果が得られるとともに、必要な減揺効果の大きさに応じて船体抵抗の低減を図ることができる。
例えば、上述した第一実施形態では、二組のフィンスタビライザー20a,20bのうち第二フィンスタビライザー20bの第二フィン21ba,21bbのみが突出位置と格納位置との間で変位可能に設けられる場合について説明した。更に、第二実施形態では、三組のフィンスタビライザー200のフィン210の全てが突出位置と格納位置との間で変位可能に設けられる場合について説明した。しかし、突出位置と格納位置との間で変位可能に設けられるフィンスタビライザーのフィンは、少なくとも一組のフィンスタビライザーであればよく、例えば、二組のフィンスタビライザーが、突出位置と格納位置との間で変位可能に設けられていても良く、更に二組のフィンスタビライザーが、突出位置と格納位置との間で変位不能に設けられていても良い。
さらに、上述した各実施形態においては、船体2がビルジキール14を備える場合について説明した。しかし、この発明は、ビルジキール14を備えない船舶にも適用可能である。
2 船体
3 上部構造
4A,4B 舷側
4a,4b 船側外板
5 船底
5a 外底板
6 舵
10 車両甲板
11 上甲板
13 ファンネル
14 ビルジキール
20,201 フィンスタビライザーシステム
20a 第一フィンスタビライザー
20b 第二フィンスタビライザー
21aa,21ab,121aa,121ab,221aa,221ab 第一フィン
21ba,21bb,221ba,221bb 第二フィン
22a,22b,22c,22d 角度駆動部
23a,23b 格納駆動部
30 揺動検出部
40,400 表示部
50,500 操作部
60,600 制御部
200 フィンスタビライザー
210 フィン
210aa,210ab 第一フィン
210ba,210bb 第二フィン
210ca,210cb 第三フィン
Claims (9)
- 左右一対の舷側を有する船体と、
前記船体の船首尾方向に間隔をあけて設けられ、左右一対のフィンからなる複数組のフィンスタビライザーと、
を備え、
前記複数組のフィンスタビライザーのうち、少なくとも一組のフィンスタビライザーの前記フィンは、
前記舷側から突出して前記船体の減揺を行う突出位置と、前記舷側内に格納される格納位置との間で変位可能に設けられているとともに、互いに独立して前記突出位置と前記格納位置との間で変位可能に設けられている船舶。 - 前記複数組のフィンスタビライザーは、前記フィンスタビライザー毎に前記フィンの表面積が異なる請求項1に記載の船舶。
- 前記複数組のフィンスタビライザーの全ての前記フィンは、前記突出位置と前記格納位置との間で変位可能に設けられている請求項1又は2に記載の船舶。
- 前記複数組のフィンスタビライザーは、前記船体の船首垂線と船尾垂線との垂線間長さを「L」とした場合、船首垂線から0.3Lよりも船央側且つ船尾垂線から0.3Lよりも船央側に配置されている請求項1から3の何れか一項に記載の船舶。
- 前記船体は、
最も船首側に設けられた前記フィンスタビライザーよりも船首に近い位置、及び、最も船尾側に設けられた前記フィンスタビライザーよりも船尾に近い位置に、それぞれ前記船体の横揺れを抑制するビルジキールを備える請求項4に記載の船舶。 - 左右一対の舷側を有する船体と、
前記船体の船首尾方向に間隔をあけて設けられて、左右一対のフィンからなる複数組のフィンスタビライザーと、を備え、
前記複数組のフィンスタビライザーのうち、少なくとも一組のフィンスタビライザーの前記フィンが、前記舷側から突出して前記船体の減揺を行う突出位置と前記舷側内に格納される格納位置との間で変位可能に設けられた船舶の減揺方法であって、
前記船体の揺れの大きさに応じて、前記フィンを前記格納位置に配置された格納状態にする格納工程と、
前記突出位置にある前記フィンにより減揺動作を行う減揺工程と、を含む減揺方法。 - 前記格納工程は、
前記船体の揺れを検出する工程と、
前記船体の揺れが予め定められた閾値以下の場合に、前記格納位置に格納可能な前記フィンのうち、少なくとも一部の前記フィンを格納状態にする工程と、
をさらに含む請求項6に記載の減揺方法。 - 前記船体の揺れが閾値以下の揺れから前記閾値よりも大きい揺れになった場合に、前記格納位置にある前記フィンを前記突出位置に変位させる突出工程を更に含む請求項7に記載の減揺方法。
- 前記複数組のフィンスタビライザーのうち、少なくとも二組のフィンスタビライザーの前記フィンが、前記突出位置と前記格納位置との間で変位可能に設けられ、
前記格納工程は、
前記船体の揺れを検出する工程と、
前記船体の揺れの大きさに応じた組数の前記フィンスタビライザーの前記フィンを前記格納状態にする工程と、を含む請求項6に記載の減揺方法。
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