JP2023005073A - 消波装置 - Google Patents

Abstract

【課題】劣化の軽減及びリサイクル性の向上を実現し得る消波装置を提供する。
【解決手段】浮力体１１を有する複数の消波本体１０を連結部３０で連結してなる浮遊型の消波装置１であって、消波本体１０と、ガードレール部２０と、連結部３０と、係留部４０と、から成り、該消波本体１０と該連結部３０とは、ＦＲＰ素材で構成され、該消波本体１０は、底方向に開口し内部に浮力体１１を備えた一体箱型に構成する手段を採用する。ガードレール部２０におけるガードレール取付部の構造、また、消波本体１０と係留部４０との接続構造として、ＣＦＲＰ製の板ばね構造を採用し得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、消波装置に関し、詳しくは、消波装置の劣化の軽減とリサイクル性を向上させる技術に関する。

従来、競艇場等の消波装置は、鉄鋼と樹脂構造で構成される場合が多い。金属を含むため、海水等による劣化が早い。また、消波装置の一部は常に水面下にあるので、藤壺等の水中生物が付着することが多い。
消波装置を交換する際、リサイクルのため、消波装置について、金属部分と樹脂部分に分け、且つ、藤壺等を除去する必要があった。
また近年、産業廃棄物処理量を削減すべきとの機運も高まっている。
そこで、海水等による劣化が少なく、リサイクルし易い構造が求められていた。

本発明者は、過去に消波装置について、特許文献１に記載の技術を発明した。具体的には、図６に示す様に、消波本体７１とガードレール部７２と係留部７３から構成される消波装置７０において、ガードレール取付板をコースと反対側に設け、断面鋭角三角形の消波本体７１に第１連結用Ｕ形鋼連結金具と第２連結用Ｕ形鋼連結金具を夫々設け、該鋭角三角形本体下面に金属製４角形組立金具を設け、下端が該組立金具の両端下部に枢着されたガードレールを有するガードレール取付板を圧縮スプリングで常時コース方向に付勢し、浮力調整部を設けた競艇場における緩衝機能を有する消波装置である。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、金属構造を含む構成を採用しているため、リサイクルが容易とは言い難く、本課題を解決するものではなかった。
そこで、本発明者は、従前の消波装置が金属部分を含んだ構成を採用していることで劣化が早く且つリサイクルし難い点に着目し、素材や構造の変更によりかかる問題点を解消できないものかとの着想のもと、製品寿命とリサイクル性の両方を向上し得る消波装置を開発し、本発明に係る「消波装置」の提案に至るものである。

特許第５３７６３５８号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、劣化の軽減及びリサイクル性の向上を実現し得る消波装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、本発明に係る消波装置は、浮力体を有する複数の消波本体を連結部で連結してなる浮遊型消波装置であって、消波本体と、ガードレール部と、連結部と、係留部と、から成り、消波本体と連結部とは、ＦＲＰ素材で構成され、消波本体は、底方向に開口し内部に浮力体を備えた一体箱型である手段を採用する。

また、本発明は、ガードレール部におけるガードレール取付部が、ＣＦＲＰ製の板ばね構造である手段を採用する。

さらに、本発明は、消波本体と係留部とが、ＣＦＲＰ製の板ばね構造を介して接続されている手段を採用する。

またさらに、本発明は、係留部が、係留杭を３点ローラで保持し、少なくとも１つのローラは遊び調整が可能である手段を採用する。

さらにまた、本発明は、係留部が作業用フロート部を備える手段を採用する。

そしてまた、本発明は、浮力体の水平面の断面積が、喫水線での面積よりも、予備浮力位置での面積において大きく、予備浮力位置は、喫水線よりも高い位置にある手段を採用する。

本発明に係る消波装置によれば、ＦＲＰ素材を多用することで、海水等による劣化が少なく、製品寿命の向上に資すると共に、リサイクル時、樹脂、金属の区分けが不要であって、リサイクル性の向上に資し、更には、全体及び各パーツの軽量化が図られ、設置・撤去作業やリサイクル作業における作業性の向上にも資する、といった従来にない優れた効果を奏する。

本発明に係る消波装置の実施形態を示す全体斜視図である。 本発明に係る消波装置の実施形態を示す部分断面図である。 本発明に係る消波装置の実施形態を示す説明図である（緩衝機能の説明）。 本発明に係る消波装置の実施形態を示す説明図である（ローラの調整を説明）。 本発明に係る消波装置の実施形態を示す説明図である（浮力体の説明）。 従来の消波装置を示す説明図である。

本発明に係る消波装置は、素材と構造の変更により、劣化を軽減し、リサイクル性を高めたことを最大の特徴とする。
以下、本発明に係る消波装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。

尚、本発明に係る消波装置の全体構成及び各部の構成は、下記に述べる実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を発揮できる形状や寸法等の範囲内で適宜変更することができるものである。

図１から図５に従って、本発明を説明する。
図１は、本発明の全体斜視図であり、一点破線が水位を表している。図２は消波装置の一部断面図であり、消波本体１０とガードレール部２０と連結部３０の断面を示すものである。図３は、消波装置の緩衝機能の説明図であり、（ａ）がガードレール部２０の説明であり、（ｂ）が板バネ部４１の説明である。図４は、ローラの調整を説明する図であり、（ａ）が、係留杭６０が太い場合の調整時であり、（ｂ）が、係留杭６０が細い場合の調整時の説明である。図５は、浮力体の説明図であり、（ａ）が、水位が喫水線である場合の説明であり、（ｂ）が、水位が予備浮力位置である場合の説明である。

消波装置１は、浮遊型消波装置であり、より詳しくは、主な構成部材がＦＲＰ素材で構成された消波装置である。主材料や構造材をＦｅからＦＲＰ化することによって、耐海水対策と軽量化を行っている。
消波装置１は、主に、消波本体１０と、ガードレール部２０と、連結部３０と、係留部４０と、から構成されたものを１ブロックとし、複数ブロックを接続した構成である。図１、図２に沿って、説明する。

消波本体１０は、水面の波を軽減する本体である。形状は、細長い一体箱型である。従来は、複数の箱型を連結金具で固定する構造であったが、一体化することで部品点数を大きく減らし、コスト削減となっている。
ＦＲＰ素材であるので、上下・回転・前後の強度を増し、幅方向の長さを小さくし、全体として小型化、軽量化がされている。ＲＴＭ成形が可能な構造であるので、プレス成型での量産が容易であり、生産性に優れている。
箱の開口部を底方向に向けて配置され、箱内に入った波のエネルギーを吸収する構造である。消波本体１０の内部には、消波本体１０を浮かせるための浮力体１１が、水平の幅方向の両側に配置されている。この位置に配置することによって、消波本体１０を安定して水面に浮かせることができる。また、図２に示すように、浮力体１１の底付近は、階段状になっている。

複数の消波本体１０は、その上部に配置された連結部３０によって長手方向に連結され、広い領域の波を消すことができる。消波本体１０の上部には、さらにガードレール部２０が配置されている。
消波本体１０は板バネ部４１を介して係留部４０に接続される。消波装置１を係留するためである。係留部４０は、すべての消波本体１０に対して接続してもいいし、一定の間隔ごとに消波本体１０に接続してもよい。
また、消波本体１０の表面、裏面に防汚塗料を塗布すると好適である。消波本体１０が一体箱型構造であるので、裏面に防汚塗料を容易に塗布施行することができ、水中生物の付着を軽減し、消波効果の減衰を防ぐことができる。

ガードレール部２０は、ボート操縦者の接触や衝突を抑えるためのガード部分である。ガードレール部２０は、ガードレール板部２１とガードレール保持部２２とから成る。
ガードレール板部２１は、衝撃を受け止める部分であり、衝撃による破損、曲がり等が発生しない程度の強度を持つ。
ガードレール保持部２２は、ガードレール板部２１を消波本体１０に固定するためのものである。ガードレール保持部２２は、板バネＣＦＲＰ化部材であり、鋼材に比べて腐食による強度劣化を防ぐことができ、且つ、緩衝性を向上させることができる。
また、Ｌ字構造とすることによって、ガードレール板部２１に衝撃があった際、Ｌ字が曲がることで、ダンパーの効果をより発揮することができる。
ガードレール板部２１はガードレール保持部２２に、ネジ部５０によって固定されている。

連結部３０は、複数の消波本体１０を連結するためのものである。連結部３０は、ＦＲＰ素材の筒構造である。消波本体１０の幅方向に２つ、隣の消波本体１０とを跨ぐ構成で配置されている。
ガードレール側の連結部３０は、ガードレール保持部２２と消波本体１０をネジ部５０で共締めしている。係留側の連結部３０は、ガードレール保持部２２と消波本体１０を共締めし、作業用フロート４２と板バネ部４１を介してネジ部５０で固定されている。
従来の連結部は、鋼材を使用していたので腐食による強度劣化が発生していたが、ＦＲＰ素材を用いることによって、強度劣化を防ぐことができる。

係留部４０は、消波装置１を係留するための部分である。係留部４０は、板バネ部４１と、作業用フロート４２と、係留杭保持部４３と、から成る。
板バネ部４１は、係留部４０と消波本体１０との間の緩衝構造であり、係留部４０と消波本体１０が斜めに固定されている。該板バネ部４１は、ＣＦＲＰ素材であり、消波及び緩衝効果を高めることができる。
作業用フロート４２は、係留部４０を水面から安定させたり、消波装置１の取付、維持作業を行うためのスペースを確保するものである。該作業用フロート４２は、ＦＲＰ素材であって、内部を空洞にした浮力を伴う構造であり、上部が平面である。該作業用フロート４２は、空洞となった内部に必要に応じて水を出し入れするなどして、浮力調整が可能な構造とすることも好適である。
係留部４０の消波本体１０側に作業用フロート４２を配置しているので、該作業用フロート４２が強固で容易に接続でき、水面係留接続作業が容易となる。
作業用フロート４２の前後いずれかの位置、例えば作業用フロート４２と板バネ部４１若しくは係留杭保持部４３との間に、長さ調整機構を配設する態様も好適である。かかる態様により、係留杭６０に対する消波装置１の位置調整などが容易となる。尚、長さ調整機構の具体的構造については、常法手段を採用すれば足りる。

係留杭保持部４３は、係留杭６０に対して、消波装置１を水平方向にのみ固定するための構造である。潮の満ち引き等によって、水面が上下した際、消波装置１は、係留杭６０に対して上下するが、水平方向の位置を保つことができる。消波装置１が係留杭６０に対して、上下する際、係留杭６０と係留部４０の板部分が直接接触すると、擦れ等によって、傷みを生じる。そのため、係留杭保持部４３には、３つのローラ４４を配置し、係留杭６０に対してローラ４４が回転しながら移動することで、擦れ等による傷みを生じしにくくしている。
３つのローラ４４のうちの１つは、係留杭６０に対しての距離を変更可能である。

次に、図３に沿って、ガードレール保持部２２と板バネ部４１のダンパー構造を説明する。
図３（ａ）は、ガードレール部２０を示している。紙面上左からのボート操縦者の接触や衝突に対して、ガードレール保持部２２のＬ字の折り曲げ部分を中心に、ガードレール保持部２２が右方向に曲がることによって、衝撃を軽減することができる。一般的にはバネ構造を用いたダンパー構造が用いられるが、ガードレール保持部２２をＣＦＲＰ素材とすることで、ガードレール板部２１の取り付け部としての役割と、ダンパーとしての役割の両方を果たすことができる。

図３（ｂ）は、板バネ部４１を示している。板バネ部４１は、消波本体１０と作業用フロート４２を連結部３０を介して接続する部分である。板バネ部４１は、ＣＦＲＰ素材であり、図に示す様に連結部３０と板バネ部４１とを斜めに固定する構造である。
ボート操縦者がガードレール板部２１に衝突した際、衝撃の一部は、消波本体１０全体にも波及する。消波本体１０が受けた衝撃を板バネ部４１で軽減することによって、衝撃が係留部４０に伝わる量を抑えることができる。
このように、ガードレール保持部２２、板バネ部４１を、当該構造とすることによって、消波装置１の構造を単純化し、軽量化することができる。また、一般的にバネは金属であるので、リサイクル時に分別の必要性があるが、本実施形態では、ＣＦＲＰ素材を採用しているため、分別する必要が無く、リサイクル性に優れている。
また、ボート操縦者の接触や衝突に対して、ガードレール保持部２２及び板バネ部４１によって、２重の緩衝効果を得ることができるので人命保護が期待できる。

以上のように、本実施形態によれば、ＣＦＲＰ素材を含むＦＲＰ素材を多用することで、海水等による劣化が少なく、リサイクル時、樹脂、金属の区分けが不要であり、また、軽量、弾性性能により、優れた消波装置とすることができる。

次に、図４に沿って、係留杭保持部４３の構造について説明する。係留杭保持部４３は、消波装置１を係留杭６０に係留するための構造である。水面の上下の変化時に、係留杭６０に接する部分が摺動し傷つくことを防ぐために、ローラを配置している。一般的には、４つのローラを用いる。かかる態様により、４方向から係留杭６０を支持できるため、安定して係留杭６０を保持できる。しかし、係留杭６０の杭径が異なる場合、係留杭６０とローラの間が開きすぎたり、狭すぎたりすることがある。その場合、４つのローラの位置を調整する必要があり、手間であった。
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、係留杭保持部４３は、３つのローラ４４で、係留杭６０を保持している。例えば、（ｂ）に示す様に、係留杭６０の杭径が小さい場合、紙面上左側にローラ４４を係留杭６０側に移動することによって、他のローラの位置を変えることなく、係留杭６０とローラ４４との遊び量を調整、最適化することができる。

このように、本実施形態によって、３つのローラ構造を採用し、１つのローラの位置を調整可能とすることによって、杭径及び遊び量調整を容易に行うことができ、設置時の調整作業を効率化することができる。

次に、図５に沿って、浮力体１１の構造について説明する。浮力体１１は、消波本体１０を水面に浮かせるためのものである。図５（ａ）に示すように、消波本体１０の幅方向の左右両端部分に配置されている。水面であるＷ．Ｌの線よりも下に位置する浮力体１１の容積が、消波本体１０を浮かすための力を発生させている。浮力体１１は、底付近が階段状になっており、底面に対して、上方にある予備浮力位置で、断面積が大きくなる構造である。
（ａ）では、喫水線がＷ．Ｌの線となっている。従って、使用開始時には、浮力体１１は、水面に対して、（ａ）に示すような位置である。
消波装置１の使用を続けると、徐々に、消波本体１０に貝殻類６１が付着することがある。貝殻類６１が付着すると消波本体１０の重量が増し、消波本体１０の沈み込みが大きくなる。すると、本来の消波の能力が発揮できなくなってしまう。

そこで、浮力体１１の水平面の断面積を、本来の喫水線の位置よりも高い位置である予備浮力位置において大きくすることによって、浮力体１１の浮力量を増大させ、消波本体１０の沈み込みを軽減することができる。図５（ｂ）は、貝殻類６１が付着し、消波本体１０の重量が増し、消波本体１０が若干沈み込んだ状態である。Ｗ．Ｌは、予備浮力位置に達しているので、浮力体１１の水平面の断面積が大きくなり、浮力が大きくなったことから、消波本体１０の沈み込みを軽減することができている。

このように、浮力体１１を喫水線と予備浮力部分の２段とすることによって、生物の付着による重量分の沈み込みを相殺して消波本体１０の正常位置を保持可能となり、消波効果の減衰を止めることができる。

また、本実施形態に係る消波装置は、部品点数の削減により、メンテナンスの簡素化と安全性を高め、消波装置上部を歩行することができる。
さらに、本実施形態に係る消波装置は、既設の消波装置と同様に接続可能であることから、施主の費用負担を軽減することができる。

本発明は、腐食等による劣化の軽減とリサイクル性の向上を実現するものであって、「消波装置」の分野における産業上の利用可能性は大きいものと思料する。

１ 消波装置
１０ 消波本体
１１ 浮力体
２０ ガードレール部
２１ ガードレール板部
２２ ガードレール保持部
３０ 連結部
４０ 係留部
４１ 板バネ部
４２ 作業用フロート
４３ 係留杭保持部
４４ ローラ
５０ ネジ部
６０ 係留杭
６１ 貝殻類
７０ 消波装置
７１ 消波本体
７２ ガードレール部
７３ 係留部

Claims (6)

1. 浮力体を有する複数の消波本体を連結部で連結してなる浮遊型消波装置であって、
   消波本体と、ガードレール部と、連結部と、係留部と、から成り、
   消波本体と連結部とは、ＦＲＰ素材で構成され、
   消波本体は、底方向に開口し内部に浮力体を備えた一体箱型であることを特徴とする消波装置。
2. 前記ガードレール部におけるガードレール取付部は、ＣＦＲＰ製の板ばね構造であることを特徴とする請求項１に記載の消波装置。
3. 前記消波本体と係留部とは、ＣＦＲＰ製の板ばね構造を介して接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の消波装置。
4. 前記係留部は、係留杭を３つのローラで保持し、少なくとも１つのローラは、該係留杭との遊び調整が可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の消波装置。
5. 前記係留部は、作業用フロート部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の消波装置。
6. 前記浮力体の水平面の断面積が、喫水線での面積よりも、予備浮力位置での面積において大きく、予備浮力位置は、喫水線よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の消波装置。
   
   

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