JP3170843U - Ship wind resistance reduction device - Google Patents
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Abstract
【課題】ウィング部とサポート部とを有する船舶の風圧抵抗を効果的に低減する、船舶の風圧抵抗低減装置を提供する。【解決手段】居住区3から船幅方向に突出するウィング部2と、ウィング部2を下方から支持する柱状のサポート部1とを有する船舶100に、風圧抵抗低減装置として、鉄よりも比重の小さい部材から形成された、長尺箱状体の付加物を取り付ける。付加物はFRP製の長尺箱状体で、内側が空洞である。付加物は複数のユニットから構成されている。【選択図】図1There is provided a ship wind pressure resistance reduction device that effectively reduces wind pressure resistance of a ship having a wing portion and a support portion. A ship 100 having a wing portion 2 projecting from a residential area 3 in a ship width direction and a columnar support portion 1 for supporting the wing portion 2 from below is provided with a specific gravity higher than that of iron as a wind pressure resistance reducing device. A long box-shaped appendage formed from small members is attached. The adduct is a long box-shaped body made of FRP and has a hollow inside. The appendage is composed of a plurality of units. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、船舶の風圧抵抗低減装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for reducing wind pressure resistance of a ship.
従来、タンカーやバルクキャリア等の船舶には、船体の上甲板上に操舵室や船員の居室等を有する居住区が設置されている。この居住区は、船舶航行時に正面からの風圧抵抗を受けるため、燃費の増加要因となっている。また、居住区から船幅方向には、Bridge Wing(以下、「ウィング部」という。)が突出しており、このウィング部も風圧抵抗を受ける。 Conventionally, in a ship such as a tanker or a bulk carrier, a residential area having a steering room, a sailor's room, etc. is installed on the upper deck of the hull. Since this residential area receives wind pressure resistance from the front when navigating the ship, it is an increase factor in fuel consumption. In addition, Bridge Wing (hereinafter referred to as “wing part”) protrudes from the residential area in the ship width direction, and this wing part also receives wind resistance.
これに対して、ウィング部の風圧抵抗を低減させる発明が開示されている。例えば、特許文献1には、ドジャー2(ウィング部)に突設された帯状プレート8が記載されており、特許文献2には、ウィング部に取り付けられた整流板18が記載されている。また、特許文献3には、ドジャー2に形成された隅切り部10が記載されており、特許文献4には、ドジャー3の前面を横半円筒状に突出させたものが記載されている。
On the other hand, the invention which reduces the wind pressure resistance of a wing part is disclosed. For example,
一方、CAPE(Capesize:ケープサイズの大型船)、VLCC(Very Large Crude Carrier:大型タンカー)、VLOC(Very Large Ore Carrier:大型ばら積み船)等の大型船舶においては、船幅が広くなるためウィング部が長くなり、ウィング部を下方から支持するための柱状のサポート部が設置されることが多い。図6乃至図8は、このようなサポート部を有する従来の大型船舶を示すものであり、図6は船舶を示す側面図、図7は船舶の居住区を示す正面図、図8は船舶の居住区を示す側面図である。 On the other hand, in large ships such as CAPE (Capesize: Cape-sized large ships), VLCC (Very Large Crude Carrier: large tankers), VLOC (Very Large Ore Carrier: large-sized bulk ships), etc., the wing part is wide. In many cases, a columnar support portion is installed to support the wing portion from below. 6 to 8 show a conventional large-sized ship having such a support part. FIG. 6 is a side view showing the ship, FIG. 7 is a front view showing the residential area of the ship, and FIG. It is a side view which shows a residential area.
船舶100の上甲板上には、操舵室や船員の居室等を有する居住区3が設置されている。居住区3から船幅方向には、左舷及び右舷に向けて、ウィング部2,2が突出している。また、ウィング部2,2を下方から支持するために、ウィング部2,2と上甲板上との間には、柱状のサポート部1,1が設置されている。図6乃至図8に示したサポート部は、2本の柱状部材を脚立のような八の字に配置した構成としているが、このような構成に限らずその形状は様々である。
On the upper deck of the
なお、大型船舶に限らず、省エネ効果を高めようと居住区本体の横幅を狭めて正面の面積を小さくしたタワー型の居住区を有する船舶においても、このようなサポート部を設けることが多い。 Such a support is often provided not only for large ships but also for ships having tower-type residential areas in which the width of the main body of the residential area is reduced to reduce the frontal area in order to enhance the energy saving effect.
しかしながら、ウィング部に加えてサポート部を有する船舶においては、船舶航行時にサポート部が正面から受ける風圧抵抗が大きく、燃費の増加要因となっており、ウィング部だけではなく、サポート部が受ける風圧抵抗についても低減する必要がある。 However, in a ship having a support part in addition to the wing part, the wind pressure resistance that the support part receives from the front during navigation of the ship is large, which causes an increase in fuel consumption. It is also necessary to reduce
これに対し、特許文献1乃至特許文献4に記載された発明は、ウィング部の風圧抵抗の低減を目的としたものであり、サポート部の風圧抵抗を低減することはできない。
On the other hand, the invention described in
また、新造船に限らず、既に就航している船舶についても、ウィング部とサポート部の風圧抵抗を低減する必要がある。 Moreover, it is necessary to reduce the wind pressure resistance of a wing part and a support part also about the ship which is already in service not only for a newly built ship.
本考案は、上記従来の課題を解決するものであり、ウィング部とサポート部とを有する船舶の風圧抵抗を効果的に低減する、船舶の風圧抵抗低減装置を提供するものである。 This invention solves the said conventional subject, and provides the wind pressure resistance reduction apparatus of a ship which reduces effectively the wind pressure resistance of the ship which has a wing part and a support part.
請求項1に係る考案の船舶の風圧抵抗低減装置は、居住区から船幅方向に突出するウィング部と、前記ウィング部を下方から支持する柱状のサポート部とを有する船舶に取り付けられる風圧抵抗低減装置であって、鉄よりも比重の小さい部材から形成された、長尺箱状体の付加物であることを特徴とする。
The apparatus for reducing wind pressure resistance of a ship according to
請求項2に係る考案は、請求項1に記載の船舶の風圧抵抗低減装置において、前記付加物がFRP製の長尺箱状体であることを特徴とする。 A device according to a second aspect is characterized in that, in the wind pressure resistance reducing apparatus for a ship according to the first aspect, the additional object is a long box-shaped body made of FRP.
請求項3に係る考案は、請求項1又は請求項2に記載の船舶の風圧抵抗低減装置において、前記付加物の内側が空洞であることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る考案は、請求項1乃至請求項3のうちいずれか1つに記載の船舶の風圧抵抗低減装置において、前記付加物が複数のユニットから構成されていることを特徴とする。 A device according to a fourth aspect is characterized in that in the wind pressure resistance reducing apparatus for a ship according to any one of the first to third aspects, the additional object is composed of a plurality of units.
請求項1に係る考案によれば、居住区から船幅方向に突出するウィング部とウィング部を下方から支持する柱状のサポート部とを有する船舶に、長尺箱状体の付加物を取り付けて風圧抵抗低減装置としたので、ウィング部やサポート部の風圧抵抗を低減することができる。また、付加物が鉄よりも比重の小さい部材から形成されているので、新造船に限らず既に就航している船舶に取り付ける場合にも、振動特性を変化させにくくすることができる。 According to the first aspect of the present invention, an appendage of a long box-like body is attached to a ship having a wing portion that protrudes in the ship width direction from a residential area and a columnar support portion that supports the wing portion from below. Since the wind pressure resistance reducing device is used, the wind pressure resistance of the wing part and the support part can be reduced. In addition, since the appendage is formed of a member having a specific gravity smaller than that of iron, the vibration characteristics can be made difficult to change not only for new ships but also for ships that are already in service.
また、請求項2に係る考案によれば、付加物をFRP製の長尺箱状体としたので、強度を維持しつつ計量化を図ることができる。
Moreover, according to the
また、請求項3に係る考案によれば、付加物の内側を空洞にしたので、さらなる軽量化を図ることができる。
Further, according to the invention according to
また、請求項4に係る考案によれば、付加物が複数のユニットから構成されているので、取り付け作業が容易になるとともに、様々な長さのウィング部やサポート部に対応することができる。 Further, according to the invention according to claim 4, since the appendage is composed of a plurality of units, the attachment work is facilitated, and it is possible to cope with wing portions and support portions of various lengths.
以上、本考案によれば、ウィング部とサポート部とを有する船舶の風圧抵抗を効果的に低減する、船舶の風圧抵抗低減装置を提供することができる。 As mentioned above, according to this invention, the wind pressure resistance reduction apparatus of a ship which reduces effectively the wind pressure resistance of the ship which has a wing part and a support part can be provided.
次に、図1乃至図5を参照して、本考案の実施形態に係る船舶の風圧抵抗低減装置について説明する。図1は、本実施形態に係る船舶の風圧抵抗低減装置を取り付けた船舶の居住区3を示す正面図であり、図2は、居住区3を示す側面図である。また図3は、図1の(a)X−X拡大断面図、(b)Y−Y拡大断面図である。
Next, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 5, the wind pressure resistance reduction apparatus of the ship which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a front view showing a
船舶100の上甲板上には、操舵室や船員の居室等を有する居住区3が設置されている。居住区3から船幅方向には、左舷及び右舷に向けて、ウィング部2,2が突出している。また、ウィング部2,2を下方から支持するために、ウィング部2,2と上甲板上との間には、柱状のサポート部1,1が設置されている。図1及び図2に示したサポート部は、2本の柱状部材を脚立のような八の字に配置した構成としているが、このような構成に限らずその形状は様々である。
On the upper deck of the
サポート部1の正面側(船舶航行時に風圧を受ける側)には、サポート部付加物10が取り付けられている。サポート部付加物10は、サポート部1の上下方向に沿って、上端部付近から下端部付近までの間に取り付けられている。
A
また、サポート部付加物10は長尺箱状体であり、その幅はサポート部1の幅よりも若干狭くなっている。そして、図3(a)に示すように、サポート部1の幅方向の左右両側を残すような位置に、サポート部付加物10を取り付けてある。これにより、サポート部1の正面側の左右縁部A,Bに段差が生じて、船舶航行時に受ける風圧に対して、隅切り効果を奏するようになっている。なお、後述するように付加物の横断面形状によっては、サポート部付加物10の幅をサポート部1の幅と同一にすることもできる。
The
一方、ウィング部2の正面側(船舶航行時に風圧を受ける側)には、ウィング部付加物20が取り付けられている。ウィング部付加物20は、ウィング部2の水平方向に沿って、基端部付近から先端部付近までの間に取り付けられている。
On the other hand, a
また、ウィング部付加物20は長尺箱状体であり、その幅はウィング部2の幅よりも若干狭くなっている。そして、図3(b)に示すように、ウィング部2の幅方向の上下両側を残すような位置に、ウィング部付加物20を取り付けてある。これにより、ウィング部2の正面側の上下縁部C,Dに段差が生じて、船舶航行時に受ける風圧に対して、隅切り効果を奏するようになっている。なお、後述するように付加物の横断面形状によっては、ウィング部付加物20の幅をサポート部1の幅と同一にすることもできる。
The
サポート部付加物10及びウィング部付加物20の部材としては、FRP(繊維強化プラスチック)等、船舶の大部分を構成する部材である鉄よりも比重の小さい部材を用いることが好ましい。また、取り付け方法としては、ボルト接続等、新たな重量負荷が少ない方法が好ましい。一般的に、ウィング部やサポート部は、プロペラやエンジンの回転数と共振して振動が発生しやすいため、予め固有振動数を熟考の上、構造設計が行われている。従って、軽量な部材を用いることにより、振動特性を変化させにくくすることができる。
As the members of the
なお、図1乃至図3に示したサポート部付加物10及びウィング部付加物20は、横断面形状が長方形であるが、航行時に受ける風圧抵抗を低減することができればよいので、例えば図4に示すように様々な横断面形状とすることが可能である。図4はサポート部付加物10を示したものであるが、ウィング部付加物20についても同様である。
The
また、サポート部付加物10及びウィング部付加物20の長尺箱状体は、内側に空洞がないものと空洞があるもののいずれも用いることができる。図4のうち、左側に示したサポート部付加物10a1,10b1,10c1,10d1,10e1は、内側まで部材が詰まったものであり、右側に示したサポート部付加物10a2,10b2,10c2,10d2,10e2は内側を空洞にしたものである。右側に示したサポート部付加物のように内側を空洞にすることでさらなる軽量化を図ることができる。
Moreover, as the long box-like body of the
図4(a)の付加物10aは、横断面形状が長方形であり、その幅はサポート部1の幅よりも若干狭くなっている。そして、サポート部1の正面側の左右縁部A,Bに段差が生じて、船舶航行時に受ける風圧抵抗を段差の隅切り効果により低減するようになっている。
The appendage 10a in FIG. 4A has a rectangular cross-sectional shape, and its width is slightly narrower than the width of the
図4(b)の付加物10bは、横断面形状が台形であり、その幅はサポート部1の幅と同一になっている。そして、付加物の長手方向の両側が面取りされるように傾斜面が形成されて、船舶航行時に受ける風圧抵抗を傾斜面により低減するようになっている。
The additive 10b in FIG. 4B has a trapezoidal cross-sectional shape, and its width is the same as the width of the
図4(c)の付加物10cは、横断面形状が上面の平らなかまぼこ型であり、その幅はサポート部1の幅と同一になっている。そして、付加物の長手方向の両側にR形状の傾斜面が形成されて、船舶航行時に受ける風圧抵抗を傾斜面により低減するようになっている。
The appendage 10c in FIG. 4C is a kamaboko shape with a flat cross-sectional shape on the upper surface, and the width thereof is the same as the width of the
図4(d)の付加物10dは、横断面形状が両側面の平らなかまぼこ型であり、その幅はサポート部1の幅よりも若干狭くなっている。そして、サポート部1の正面側の左右縁部A,Bに段差が生じて、船舶航行時に受ける風圧抵抗を段差の隅切り効果により低減するようになっている。また、上面の膨らみによる風圧抵抗低減効果も期待できる。
The adduct 10d shown in FIG. 4 (d) has a flat kamaboko shape in which the cross-sectional shape is flat on both sides, and its width is slightly narrower than the width of the
図4(e)の付加物10eは、横断面形状がドーム型であり、その幅はサポート部1の幅と同一になっている。そして、付加物の長手方向の両側にR形状の傾斜面が形成されて、船舶航行時に受ける風圧抵抗を傾斜面により低減するようになっている。また、上面の膨らみによる風圧抵抗低減効果も期待できる。
The additive 10e shown in FIG. 4 (e) has a dome shape in cross section, and its width is the same as the width of the
なお、図4(a)の付加物10aは、他の付加物10b〜10eよりも、風圧抵抗低減効果の点では劣るものと考えられるが、構造が最も単純であるため、製造コスト、重量、取付作業負担の点では優れているものと考えられる。 Note that the adduct 10a in FIG. 4A is considered to be inferior to the other adducts 10b to 10e in terms of the wind resistance reduction effect, but because the structure is the simplest, the manufacturing cost, weight, It is thought that it is excellent in terms of mounting work burden.
また、図5に示すように、サポート部付加物10及びウィング部付加物20を複数のユニットから構成することもできる。図5(a)に示すサポート部付加物10は、複数のサポート部付加物ユニット11から構成されている。また図5(b)に示すウィング部付加物20は、複数のウィング部付加物ユニット21から構成されている。これにより、取り付け作業が容易になるとともに、様々な長さのサポート部やウィング部に対応することができる。
Moreover, as shown in FIG. 5, the
以下、本実施形態に係る船舶の風圧抵抗低減装置による、風洞実験の結果ついて説明する。実験では、ウィング部とサポート部とを有する船舶の居住区部分の模型(実船寸法の1/50)を使用し、風向を変化させながら船体前後方向の流体力を計測して、付加物の有無による風圧抵抗係数の違いを算出した。 Hereinafter, the result of the wind tunnel experiment by the ship wind pressure resistance reducing apparatus according to the present embodiment will be described. In the experiment, a model (1/50 of the actual ship size) of the living area of a ship having a wing part and a support part was used, and the fluid force in the longitudinal direction of the hull was measured while changing the wind direction. The difference in wind resistance coefficient with and without presence was calculated.
ウィング部付加物は、図1乃至図3に示すような、ウィング部よりも幅の狭い長尺箱状体であり、ウィング部よりも若干短い長さとした。同様にサポート部付加物は、サポート部よりも幅の狭い長尺箱状体であり、サポート部よりも若干短い長さとした。ウィング部付加物及びサポート部付加物の大きさは、それぞれ以下の通りである。
ウィング部付加物:幅20mm、長さ252mm、厚み10mm
サポート部付加物:幅16mm、長さ216mm、厚み5mm
The wing part appendage is a long box-like body narrower than the wing part as shown in FIGS. 1 to 3, and has a slightly shorter length than the wing part. Similarly, the support part appendage is a long box-like body narrower than the support part, and has a slightly shorter length than the support part. The sizes of the wing part appendage and the support part appendage are as follows.
Wing part adjunct: width 20mm, length 252mm, thickness 10mm
Support part addition: width 16mm, length 216mm, thickness 5mm
表1に、風洞実験の結果を示す。表1において、横軸は風向(度)を示し、縦軸は風圧抵抗係数(Cfx)を示している。なお、風向(度)は、船体前後方向(x軸)に対する角度を示している(0度=正面向かい風)。また、風圧抵抗係数(Cfx)は、以下の数式により求められた数値である。
Cfx=Fx/{(1/2)ρV2S}
Fx:x軸方向の流体力
ρ :空気密度
V :風速
S :代表面積(投影面積)
Table 1 shows the results of the wind tunnel experiment. In Table 1, the horizontal axis indicates the wind direction (degree), and the vertical axis indicates the wind pressure resistance coefficient (Cfx). Note that the wind direction (degree) indicates an angle with respect to the hull longitudinal direction (x-axis) (0 degree = frontal wind). The wind pressure resistance coefficient (Cfx) is a numerical value obtained by the following mathematical formula.
Cfx = Fx / {(1/2) ρV 2 S}
Fx: Fluid force in the x-axis direction ρ: Air density V: Wind speed S: Representative area (projected area)
表1に示すように、「付加物あり」の方が、「付加物なし」よりも、風向0〜40度の半範囲において風圧抵抗係数が減少し、風圧抵抗低減効果が見られた。低減効果は風向0度において約10%である(ただし、居住区単体の低減効果であり、船体全体について10%低減されるわけではない)。 As shown in Table 1, the wind pressure resistance coefficient was reduced in the half range of the wind direction of 0 to 40 degrees in the case of “with additive” than in the case of “without additive”, and an effect of reducing the wind pressure resistance was seen. The reduction effect is about 10% at a wind direction of 0 degrees (however, it is a reduction effect for the residential area alone and not 10% for the entire hull).
本実施形態に係る船舶の風圧抵抗低減装置によれば、居住区3から船幅方向に突出するウィング部2とウィング部2を下方から支持する柱状のサポート部1とを有する船舶100に、長尺箱状体の付加物10,20を取り付けて風圧抵抗低減装置としたので、ウィング部2やサポート部1の風圧抵抗を低減することができる。また、付加物10,20が鉄よりも比重の小さい部材から形成されているので、新造船に限らず既に就航している船舶に取り付ける場合にも、振動特性を変化させにくくすることができる。
According to the wind pressure resistance reducing device for a ship according to the present embodiment, the
また、付加物10,20をFRP製の長尺箱状体とすることにより、強度を維持しつつ計量化を図ることができる。
Moreover, by making the
また、付加物10,20の内側を空洞にすることにより、さらなる軽量化を図ることができる。
Further, by making the inside of the
また、付加物10,20を複数のユニット11,21から構成することにより、取り付け作業が容易になるとともに、様々な長さのウィング部2やサポート部1に対応することができる。
Moreover, by comprising the
以上、本実施形態に係る船舶の風圧抵抗低減装置によれば、ウィング部とサポート部とを有する船舶の風圧抵抗を効果的に低減する、船舶の風圧抵抗低減装置を提供することができる。 As mentioned above, according to the wind pressure resistance reduction apparatus of the ship which concerns on this embodiment, the wind pressure resistance reduction apparatus of a ship which reduces effectively the wind pressure resistance of the ship which has a wing part and a support part can be provided.
なお、サポート部付加物10及びウィング部付加物20として用いる長尺箱状体は、航行時に受ける風圧抵抗を低減することができれば、図4に示す横断面形状に限定されるものではない。
The long box-like body used as the
また、本実施形態においては、サポート部1とウィング部2の両方に付加物を取り付けたが、どちらか一方に取り付けても風圧抵抗を低減することは可能である。ただし、両方に取り付けることが好ましい。
Moreover, in this embodiment, although the attachment was attached to both the
また、サポート部1やウィング部2の風圧抵抗を低減することにより、サポート部やウィング部周りの空気の流場が整流されて、船舶の振動が低減する効果も期待できる。
Moreover, by reducing the wind pressure resistance of the
1 サポート部
2 ウィング部
3 居住区
10 サポート部付加物
11 サポート部付加物ユニット
20 ウィング部付加物
21 ウィング部付加物ユニット
100 船舶
DESCRIPTION OF
Claims (4)
鉄よりも比重の小さい部材から形成された、長尺箱状体の付加物であることを特徴とする船舶の風圧抵抗低減装置。 A wind pressure resistance reducing device attached to a ship having a wing part projecting in a ship width direction from a residential area and a columnar support part that supports the wing part from below,
An apparatus for reducing wind pressure resistance of a ship, which is an addition product of a long box-like body formed of a member having a specific gravity smaller than that of iron.
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JP2013119368A (en) * | 2011-12-09 | 2013-06-17 | Tsuneishi Shipbuilding Co Ltd | Air supply structure to engine room of ship |
KR101358331B1 (en) * | 2012-02-08 | 2014-02-04 | 삼성중공업 주식회사 | Bridge Wing Structure and Ship Including The Same |
CN104203741A (en) * | 2012-03-21 | 2014-12-10 | 今治造船株式会社 | Marine vessel |
KR20180100298A (en) | 2015-11-11 | 2018-09-10 | 가부시키가이샤 미쯔이 이앤에스 호루딩구스 | Ship |
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