JP3210309U

JP3210309U - 運航安定装置を備えた船舶

Info

Publication number: JP3210309U
Application number: JP2017001006U
Authority: JP
Inventors: 健智前田
Original assignee: 株式会社峰成総業
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2027-02-16

Abstract

【課題】波浪時の船舶の横揺れ抑制、沈没するまでの時間の延長、並びにバラスト水排出削減を可能とする船舶を提供する。【解決手段】船体中心線を対象として船舶の長手方向に対して船底外板に少なくても一対の凹部構造１０を備え、凹部構造１０内に蛇腹３０が備わり、蛇腹３０の底には船底外板の凹部に嵌め込める蓋４０を取り付け、蛇腹３０の伸縮を行うための空気供給設備が備わっている。【選択図】図１４

Description

本考案は、船舶の安全運航を実施するに際し、波浪時でも船舶の横揺れを抑制し、座礁等で船舶内に浸水が始まっても避難時間を十分に確保し、且つ、バラスト水の排出削減を可能とする船舶に関する。

波浪時の強い横波や横風を船体に受けると船体の横揺れが生じ、転覆の恐れがあるために横揺れ抑制技術の代表例として、ビジルキール、フィンスタビライザー及び減揺タンク方式が採用されている。

また、水密区画が浸水するような重大な座礁があった際に船体内部には多数の水密区画に分割し、船底を二重底にすることで避難時間を長くするようにも設計されている。

船舶が安定運航する技術としてタンカー等の船舶が空荷状態で航行する場合に、波浪時に船底が空中に露出することでスラミング現象やプロペラレーシング現象を防止するだけでなく横波や縦波に対して不安定となり転覆しやすくなるために船舶内にバラスト水を搭載し一定の喫水を確保している。

特開２００４−１０６８１８号特開２００９−２４８９６６号

船舶横揺れ防止に関しては、前記横揺れ制御装置を採用していても予測されない波浪時には本装置だけでは十分とは言えず、また荷崩れを起こせば片側の側壁面に力が掛かり、その後船体が傾きを取り戻しても、一方に寄った荷によって常に重心は片側に寄ってしまい、その後の船体の傾きを助長することになる。特に、積み荷が穀物や粉体等の擬似的に流動性を持つ貨物は、船艙内であまり自由な運動を許すと船が波浪などで傾いた時に突然流動性を帯びて荷崩れを起こし復原性に対する「自由水影響」と同様の効果によって船の安定を著しく損なう場合がある。しかし、前記横揺れ制御装置は船体の横揺れ制御作用のみであり座礁時の浸水により沈没時間を遅らせることできない。

船舶転覆等による沈没時間を長める技術としては、特許文献１には船が沈没する恐れのある場合に船舶長手方向に各２個の風船が備わり、沈没の恐れがある際に前記風船を膨らませる技術が提案されている。特許文献２には小型船舶の転覆および沈降を防止する方法として、一体型浮力付加装置が備わり、前記一体型浮力付加装置を短時間稼働させる為に圧搾空気の利用するものである。

バラスト水の削減に関しては、前述したようにスラミング現象やプロペラレーシング現象を防止や横波や縦波に対して不安定となり転覆しやすくなるために船舶内にバラスト水を搭載し一定の喫水を確保するが、バラスト水は積み込む港と排出する港が異なるため、バラスト水に含まれる水生生物が多国間を行き来し、地球規模で生態系が撹乱されるなどの問題が生じている。

いずれの課題に対して解決策を講じてはいるが、船舶の横揺れ抑制の技術、船舶の沈没時間を遅らせる技術、並びにバラスト水の削減を一挙に解決する技術を備えた船舶はなかった。

第一の考案の実施形態は、船体中心線を対象として船舶の長手方向に対して船底外板両端付近に一対の凹部構造と前記凹部構造内には浮力を与える部品を備え、前記浮力を与える部品は伸縮可能な浮き袋若しくは蛇腹であり、また、前記船体に艦姿勢センサーを備え、前記艦姿勢センサーからの信号を受け船舶内設置された空気供給装置から前記浮力を与える部品に空気を供給し伸縮を制御するものである。

第二の考案の実施形態は、船体中心線を対象として船舶の長手方向に対して少なくとも１つ以上の凹部構造を備え、前記凹部構造内には膨張・伸縮可能な浮力を与える部品を備え、前記浮力を与える部品は伸縮可能な浮き袋若しくは蛇腹であり、また、前記船体に艦姿勢センサーを備え、前記艦姿勢センサーからの信号を受け船舶内設置された空気供給装置から前記浮力を与える部品に空気を供給し伸縮を制御するものである。

一般的な船舶の長手方向に対する簡易的な外観形状一般的な船舶を船尾側から見た外観形状を示す。船舶の長手方向に対して船底部に２対の凹部構造を備えた船舶船底部の凹部構造の拡大図船底部の凹部の浮き袋を膨らませた状態船底部の凹部に蛇腹を備えた状態船底部の凹部の蛇腹を膨らませた状態船舶長手方向に１個の浮き袋を備えた外観形状船舶長手方向に３個の浮き袋を備えた外観形状船底凹部内の浮き袋を所定の大きさに膨張させた状態。沈んだ側に接続されている浮き袋を更に膨らませた状態浸水側のゴム製の浮き袋を最大限に膨らませた状態バラスト水削減のため浮き袋を膨らませた状態バラスト水削減のため蛇腹を膨らませた状態第二の実施形態である船舶船尾側の外観形状第二の実施形態である船舶側面側の外観形状嵌め込み式の蓋の先端部に傾斜を持たせた外観形状本考案を応用したバラスト水削減のための船舶構造

以下、本考案に係る実施の形態を図面により説明する。

図１は一般的な船舶の長手方向（Ａ）に対する外観形状を、図２には前記船舶を船尾側から見た外観形状を示す。前記船舶は、船体（１）と前記船体の上に設けられた上部構造物（２）および前記船体の船尾船底部にスクリュー（３）と舵（４）が備わっている。また、前記船体（１）の側面壁には図示していないが艦姿勢センサーを備え、前記艦姿勢センサーによる信号を受け、横揺れを抑制するビジルキール（５）が取り付けられている。

図３は、ビジルキールの代わりに横揺れを抑制するためにフィンスタビライザー（６）が備わった船体であり、船体中心線を対象として船舶の長手方向に向かって船底外板に２対の凹部（１０）構造を備えた船体であり船尾側から見た外観形状を示す。図４は前記船底外板の凹部（１０）構造の拡大図であり、前記凹部（１０）構造内には空気導入管（２５）が備わり前記空気導入管の一方には図示していないが船内に設置されたコンプレッサーに接続され、他方は船底外板の凹部構造内のゴム製の浮き袋（２０）に接続され、前記浮き袋（２０）を膨らませた状態を図５に示す。

図６は、船体中心線を対象として船舶の長手方向に船底外板の凹部（１０）構造内のゴム製の浮き袋（２０）の代わりに金属製またはプラスティック製の蛇腹（３０）を接続した構造であり、前記蛇腹（３０）の底には船底凹部に嵌め込むための蓋（４０）を取り付けており、船体の横揺れ抑制の必要性が生じた際に図７に示すようにコンプレッサーから供給される空気により前記蛇腹（３０）を膨らませる。尚、前記嵌め込み式の蓋（４０）を取り付けることで蛇腹や浮き袋の損傷防止や運航時の水の抵抗を抑制することが可能となる。

図８は、船体中心線を対象として船舶の長手方向（Ａ）に１対の凹部（１０）構造を備え、前記各凹部構造内にゴム製の浮き袋（２０）を各１個取り付けた状態であり、船体側面側から見た外観形状を示す。図９は、船舶の長手方向（Ａ）に３個の凹部構造（１０）を取り付け、各凹部構造内に接続されたゴム製の浮き袋（２０）を膨らませた船体側面側から見た外観形状を示す。尚、図面に記載している破線は船底外板に備わる凹部構造の設置位置を示している。

図１０は、本考案の船舶が運航している状態を示している。横波（ＷＬ）が比較的弱い場合にはフィンスタビライザー（６）にて横揺れを抑制できるが突然の強い横波や強風による船舶の大きな横揺れを防止のために船底外板の凹部構造内に備えたゴム製の浮き袋（２０）を所定の大きさに膨らませておき運航させる。さらに横波（ＷＬ）が強くなった場合に、前記フィンスタビライザー（６）の使用だけでは復元力が弱まる若しくは復元力が戻らないと判断された際に、図１１に示すように船底が深く沈んだ側に接続されている前記浮き袋（２０）を更に膨張させることで復元力を高めるように作動させる。これにより船舶は元の中立の状態に戻り始めたら前記膨張させたゴム製の浮き袋を萎めるように制御されている。

ゴム製の浮き袋（２０）の伸縮の制御に関しては、船舶に設置された艦姿勢センサーの信号によるゴム製の浮き袋の伸縮率を予めコンピューターシステムに組み込み、前記艦姿勢センサーの信号を受け、前記コンピューターからの指令により空気供給装置から前記浮き袋に所定量の空気を供給するようにしている。

図１２は、船体が何らかの影響で損傷（１００）し、浸水による沈没の恐れがある際に沈没時間を遅らせるために浸水側に接続されたゴム製の浮き袋（２０）を最大限に膨張させた状態を示す。前記ゴム製の浮き袋（２０）の浮力により従来の船舶と比較して沈没時間を遅らせることができるために十分な避難時間を確保でき人命を守ることも可能となる。

図１３は、バラスト水削減のために船体中心線を対象として船舶の長手方向に向かって船底外板に１対の凹部（１０）構造を具備させた船体（１）を船尾側から見た外観形状を示す。各凹部（１０）内には、いずれも２個のゴム製の浮き袋（２０）が備わり、積み荷の重量に応じて前記ゴム製の浮き袋（２０）を均一に膨張させることでバラスト水を疑似的に排出した状態となり、前記積み荷を降ろした際には前記ゴム製の浮き袋（２０）を萎めることでバラスト水を疑似的に喫水した状態となるためにバラスト水の放出・喫水量を削減することが可能となる。図１４は、図１３と同様に船体中心線を対象として船舶の長手方向に向かって船底外板に１対の凹部（１０）構造を具備させ、各凹部（１０）内には、いずれも１個のプラスティック製の蛇腹（３０）が接続され、前記蛇腹の底には船底外板の凹部領域に嵌め込める蓋（４０）を取り付けている。

第二の実施形態として、船体（１）と前記船体の上に設けられた上部構造物（２）および前記船体の船尾船底部にスクリュー（３）と舵（４）が備わり、船体横揺れを抑制するフィンスタビライザー（６）が取り付けられており、船体中心線を対象として船舶の長手方向に対して船底外板に１つの凹部構造（１０）を備え、前記凹部構造内には凹部に嵌め込み式の蓋（４０）を取り付けた伸縮可能な蛇腹（３０）を備え、積み荷の重量に対して適正に前記蛇腹を膨らませた状態である船舶船尾側の外観形状を図１５、側面側の外観形状を図１６に示す。

尚、本考案の実施形態は一例であり本考案を逸脱しない範囲での変更は可能である。例えば、ゴム製の浮き袋の損傷等を考慮して二重構造の浮き袋など使用することも可能である。また、図１７に示すように船体先頭側の蓋の先端部に傾斜を持たせた嵌め込み式の蓋を蛇腹（３０）に取り付けることで前記蛇腹（３０）を膨らませる時の水の抵抗を低減させることも可能である。また、図示していないがゴム製の浮き袋や蛇腹が膨れている状態で船舶を運航させると水の抵抗を受けるため船底外板に自動開閉式のスポイラーを備えることも可能である。

単にバラスト水の排出量の削減だけを選択するのであれば、図１８に示すように船体中心線を対象として船舶の長手方向に向かって船底外板に１個の凹部（１０）構造を備え、前記凹部内にプラスティック製の蛇腹（３０）を備えることで対応が可能となる。

考案の効果

現在、主流であるフィンスタビライザーは波浪に対する横揺れ制御効果は大きいが、うねりに対して効果はそれほどでないのが実情と言われており、本考案の装置であればうねりに対しても横揺れ制御が可能となる。

１船体
２上部構造物
３スクリュー
４舵
５ビジルキール
６フィンスタビライザー
１０凹部
２０浮き袋
２５空気導入管
３０蛇腹
４０船底凹部に嵌め込む蓋
１００損傷部
Ａ船舶長手方向
ＷＬ横波

Claims

船体中心線を対象として船舶の長手方向に対して船底外板に少なくとも１対の凹部構造を備え、前記凹部構造内には伸縮可能な浮力を与える部品を備え、前記浮力を与える部品の伸縮を制御する空気供給設備が備わった船舶
船体中心線を対象として船舶の長手方向に対して船底外板に少なくとも１つ以上の凹部構造を備え、前記凹部構造内には伸縮可能な浮力を与える部品を備え、前記浮力を与える部品の伸縮を制御する空気供給設備が備わった船舶
前記浮力を与える部品が浮き袋若しくは蛇腹であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船舶
前記船舶は、艦姿勢センサーを備え、前記艦姿勢センサーからの信号を受け、前記空気供給装置から前記浮力を与える部品に空気を供給する請求項１または請求項２に記載の船舶