JP3097653U

JP3097653U - 船尾ビルジ構造

Info

Publication number: JP3097653U
Application number: JP2003002545U
Authority: JP
Inventors: 青木　伊知郎; 玉島　正裕
Original assignee: Oshima Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Oshima Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2009-05-07

Abstract

【課題】船体構造、船型設計変更をしないで、かつ建造コストの増加を引き起こすことなく推進性能を向上させ、船尾振動を低減し、さらに横揺れが減少する船体船尾ビルジ構造を提供する。
【解決手段】船体船尾ビルジ部１の外板面に、船長方向がスクエアーステイション１．５から２．５の範囲で、かつ深さ方向が船底からスクエアーステイション５．０の船体中央断面５におけるビルジ６の高さの範囲内に起点４を持つ長方形状または台形状のフィン３を、その長辺を外板に接するように設置した。
なお、上記フィン３はプロペラ２側後端の外板取り付け位置を起点４高さより高くして３°〜３０°の船長方向仰角を持つよう傾斜させ、かつその有効長さを船体中央断面５におけるビルジサークル６の範囲内とし、その幅を上記中央断面におけるビルジサークル半径の２０〜５０％として設置するのが好適である。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は船尾ビルジ構造に係り、詳しくは船体構造、船型設計を変更しないで、かつ建造コストの増加を引き起こすことなく推進性能を向上させ、船尾振動を低減し、さらに横揺れが減少する船体船尾ビルジ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船舶において、推進性能の向上、起振力の低下、横揺れ減少を図るため種々の工夫が行われている。
【０００３】
例えば、プロペラ前方の船体に、プロペラ軸とプロペラチップ最大高さの間に短冊状のフィンを一条または２条両舷に取り付けたり、タンネル状の板を取り付けて抵抗の減少、プロペラへの流れの整流を図り、推進性能の向上、プロペラ起振力の低減が図られている。
【０００４】
また、船尾部の船底と船側との境となっているビルジ部に回転円筒としてのビルジロータを左右舷側に設け、更にこの回転円筒に複数の放射状ベーンを設けて船舶船尾部における船側と船底との間の流れの剥離によるビルジ渦の発生を防止して船体抵抗を軽減させ、推進効率の向上を図ることも提案されている。（例えば特許文献１参照）
【０００５】
これらのフィンやタンネル状の板，ビルジロータはプロペラ前方でスクエアーステイション１．５より船尾側でプロペラに近い位置に取り付けの起点をおき、プロペラ直前で流れの整流を行ったり、またプロペラへの流れの回転方向成分を変化させて推進性能の向上や船体振動の防止を図っている。
また、横揺れに対しては船体中央部のほぼ平行側面におけるビルジ部にキールが取り付けられている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３０１１７９号公報
【０００７】
【考案が解決しようとする課題】
しかし、スクエアーステイション１．５より船尾側のプロペラ近傍に取り付けられたフィンやタンネル状の板などは、船体のビルジ部で造られる渦と別に新たな回転流を造り、プロペラに流入することになり、最適取り付け範囲が狭く効果が出しにくいという問題がある。
また、最適な取り付け位置の決定に多大の労力を必要とし、建造コストが逆に増加するという問題も生じてくる。
【０００８】
一方、横揺れ防止に対しては、船体中央部の平行部に取り付けられたビルジキールより更に横揺れを減少させる場合には、アンチローリングタンク等の減揺装置が船内に付加され、追加費用が必要となる問題を有している。
【０００９】
本考案は上述の如き実状に対処し、特に船尾両舷のビルジ部に取り付けたフィンの位置，角度，有効長さ等を特定することにより、船尾ビルジ渦の流れ方向を船底側に変化させて、より多くのビルジ渦をプロペラ面に集めることにより推進効率を向上させ、同一主機出力で船速度を向上し、同一船速で必要動力馬力を減少させて省エネルギー船とすることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本考案は船体船尾ビルジ構造において、フィンを船尾両舷のビルジ部に取り付け、その取り付け板の起点を、船長方向がスクエアーステイション１．５から２．５の範囲、かつ深さ方向が船底からスクエアーステイションの５．０の船体中央断面におけるビルジの高さの範囲内に置き、その形状を長方形状または台形状とし、フィンの長辺を外板に接するように設置した。
【００１１】
請求項２〜４は上記フィンの取り付け構造を具体化したもので、請求項２は上記船体船尾ビルジ部の外板両舷に、プロペラ側後端の外板上取り付け位置を起点高さより高くして３°〜３０°の船長方向仰角を持つよう傾斜させること、請求項３は上記フィンの有効長さを船体中央断面におけるビルジサークルの半径以内とし、かつ、その幅を船体中央断面におけるビルジサークルの半径の２０〜５０％とすること、また、請求項４は上記フィンを船長方向の起点において船体外板に直角に取り付けられた単板あるいは支えを含み複板で構成することを夫々特徴とする。
【００１２】
【作用】
通常の商船では、船体中央部のビルジ部および船底を通過した流れは、スクエアーステイション１．５から２．５の範囲の左右舷でビルジ渦を形成して、このビルジ渦はプロペラ面に到達し、推進効率に影響を与えるが、出来るだけ多くの渦を取り込むことが好ましい。
【００１３】
本考案船体船尾ビルジ構造では、その生成したビルジ渦の流れ方向を外板両舷に設けたフィンにより船底側に変化させることから、生成されたビルジ渦がプロペラ面に多く取り込まれるようになり、推進性能が向上し、伴流分布が均一化し、船尾振動を低減し、横揺れを減少する。
【００１４】
【考案の実施の形態】
以下、更に本考案の具体的な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１〜３は本考案船体船尾ビルジ構造の１例を示し、図において１はプロペラ２，舵８を含む船体後半部で、この船体後半部１の平行部の最後端断面７より後方プロペラ側の船体船尾ビルジ部の外板両舷にフィン３が取り付けられている。
【００１６】
しかして、本考案はこのフィン３の取り付け構成に重要な特徴を有しており、先ず、取り付け位置については、このフィン３は船長方向がスクエアーステイション１．５〜２．５の範囲内で、可及的、船体平行部後端断面７に近づけて設置されていて、図２のＡ−Ａ線で示すフィンの起点４における深さ方向の位置は船底から船体中央断面５におけるビルジサークル６の範囲内にあって、図４に示すように断面内では船体にほぼ垂直に取り付けられている。
ここでスクエアーステイション１．５〜２．５の範囲とは、図２に示す舵８を通る垂線（Ａ．Ｐ．）を基準にして船体を１０等分したとき、該基準線より１．５〜２．５の範囲にあることを意味する。
また、図２中の９は船側外板平行部境界線である。
【００１７】
従来におけるフィン又はタンネル状の板あるいはビルジロータ等は通常、スクエアーステイション１．５の位置よりプロペラ近傍に取り付けられている。従って船体のビルジ部で作られる渦と別に新たな回転流を作り、プロペラ２に流入することにより最適取り付け範囲が狭く、実効を出しにくい問題を有しているが、本考案においてはスクエアーステイション１．５〜２．５の範囲であり、上記の問題は十分解消される。
【００１８】
また、本考案フィン３は上記取り付け位置において、前記の如く起点４の深さ方向の位置は船体中央断面５におけるビルジサークル６の範囲内にあると共に、プロペラ側後端の外板上取り付け位置は起点４の高さより高く、３°〜３０°の船長方向仰角を持つよう傾斜して設置されている。
起点４における深さ方向の位置が船底より船体中央断面５におけるビルジサークル６の範囲内とは、図２に６で示されるビルジ高さの範囲内にあることを意味し、プロペラ側後端の外板上取り付け位置とは図２におけるＢ−Ｂ線上の位置を云う。
【００１９】
なお、フィン３はその形状として長方形状又は台形状であることが好ましく、そして、それら長方形状又は台形状の長辺を船体外板に装着し、その有効長さ１０は船体中央断面におけるビルジサークル６の半径以内とすることが効果的であり、また、その幅１１（図３参照）は船体中央断面５におけるビルジサークル６の半径の２０〜５０％であることが好適である。
このフィン３の構成としては、通常、図３に示すように船長方向の起点４において船体外板に直角に取り付けられた単板あるいはフィンの下部支え等を含む複板で構成される。
【００２０】
かくして、以上のようにして構成された本考案船体船尾ビルジ構造では、船体中央部のビルジ部及び船底を通過した流れはスクエアーステイション１．５〜２．５の範囲の左右両舷で図５の点線１２で示すフィンなしの従来の場合に比し実線１３で示すように渦の流れ方向を船底側に変化させ、船尾ビルジ渦がプロペラ面に多く取り込まれる。
【００２１】
図６，図７はフィンを装備しない場合と本考案フィンを装備した場合のプロペラ軸２ａを中心とするプロペラ径円における模型試験で得られた各伴流分布であり、本考案に係るフィン付き船体船尾ビルジ部構造の場合（図７）が図６に示すフィンなしの場合に比し流れが船底側に変化し、船尾ビルジ渦がプロペラ面に十分入り込むことにより、伴流分布が均一化することが分かり、船尾振動が減少する。
なお、図中における数値は大きい程、流れが遅いことを示す。
【００２２】
また、図８（イ）（ロ）は模型試験結果によるフィンの有無による自航要素を、そして図９（イ）（ロ）はフィンの有無による速力馬力曲線の比較を示しており、各図より本考案に係るフィン構造を装備した場合の方が推進効率が向上し、同一主機出力で船速が向上することが理解される。
また、同一船速では必要動力馬力が減少することが分かる。
【００２３】
【考案の効果】
以上のように本考案は船体船尾ビルジ部の外板両舷において、船長方向の起点がスクエアーステイション１．５〜２．５の範囲内で、かつ深さ方向の起点が船底から船体中央断面におけるビルジ高さの範囲内に長方形状または台形状のフィンを取り付けたものであり、フィンの設置により船尾ビルジ渦１３の流れる方向を船底側に変化させ、より多くのビルジ渦をプロペラ面に集め、船殻効率が向上することにより推進効率が向上し、また同一船速では必要動力馬力が減少し、省エネルギー船とすることが期待される。
更に上記流れが船底側に変化し、船尾ビルジ渦がプロペラ面に十分取り込まれることにより、伴流分布が均一化し、船尾振動が減少すると共に、船体が横揺れする場合、渦を発生し、横揺れ減衰効果が現れる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】船体後半部を示した斜視概要図である。
【図２】船体後半部と本考案に係るフィン取り付け位置を示した正面概要図である。
【図３】同図の平面図である。
【図４】フィンの船体取り付け状態を示したＡ−Ａ断面，Ｂ−Ｂ断面による説明図である。
【図５】船尾縦渦発生位置とフィンを示した正面概要図である。
【図６】フィンを装備しない場合のプロペラ位置伴流分布を示す図である。
【図７】フィンを装備した場合のプロペラ位置伴流分布を示す図である。
【図８】模型試験結果の自航要素を比較した図である。
【図９】フィンの有無による速力馬力曲線の比較を示す図である。
【符号の説明】
１　船体後半部
２　プロペラ
３　フィン
４　フィンの起点
５　船体中央断面
６　ビルジサークル
７　船体平行部後端断面
８　舵
９　船側外板平行部境界線
１０　フィンの有効長さ
１１　フィン幅
１２　フィンなしのビルジ渦
１３　フィン付きのビルジ渦

Claims

船体船尾ビルジ部の外板両舷に、船長方向の起点がスクエアーステイション１．５から２．５の範囲内で、かつ深さ方向の起点が船底から船体中央断面におけるビルジ高さの範囲内にある長方形状または台形状のフィンを装備せしめたことを特徴とする船尾ビルジ構造。
船体船尾ビルジ部の外板両舷に装備されたフィンのプロペラ側後端の外板上取り付け位置を起点高さより高くして３°〜３０°の船長方向仰角を持つよう傾斜せしめた請求項１記載の船尾ビルジ構造。
船体船尾ビルジ部の外板両舷に装備されたフィンの有効長さを船体中央断面におけるビルジサークルの半径以内とし、その幅を船体中央断面におけるビルジサークルの半径の２０〜５０％とした請求項１または２記載の船体船尾ビルジ構造。
船体船尾ビルジ部の外板両舷に装備されたフィンを船長方向の起点において、船体外板に直角に取り付けた単板あるいは支えを含む複板で構成した請求項１，２または３記載の船体船尾ビルジ構造。