JP4272847B2 - 可変周期型減揺水槽 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶の横揺れを抑制する減揺水槽、特に減揺水槽内の液体の動揺周期の調整が可能である可変周期型減揺水槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船舶の横揺れ角を減少させるため、Ｕ字管型の減揺水槽が使用されている。この減揺水槽は、船舶の横揺れにより励起される、減揺水槽内の液体の移動の位相差を利用して減揺効果を得るものである。船体の動揺は波に対し９０度の位相差で起こるが、この場合、船の横揺れ周期と減揺水槽の固有周期が等しいと、減揺水槽内の液体は船体の横揺れに対し９０度の位相遅れを生じ、波に対しては１８０度の位相遅れを生じる。この時、波によって生じる横揺れモーメントと、減揺水槽中の液体によって生じるモーメントは正反対の方向になり、船体に作用する横揺れモーメントが相殺されて、減揺効果が得られる事が知られている。
【０００３】
しかし、船の横揺れ周期と減揺水槽の固有周期が大きく異なった場合、減揺水槽内の液体の生ずるモーメントが、波によって生ずる横揺れモーメントを効率よく抑えることが出来ず、時には横揺れ角を増加させるように作用することが知られている。このため、減揺水槽の固有周期を変化させるため、連結水路にダンパーを設けたり、空気ダクトの開度を調整したりするなど多くの発明、考案が行われてきた。Ｕ字管型の可変周期型減揺水槽では、例えば特許第３０４８８６５号公報（以下従来技術という）に開示されているように、複数に分割した連結水路にダンパーを設置し、その開閉によって減揺水槽の固有周期を変化させる制御方法が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術には、次のような問題点がある。
【０００５】
従来技術では、減揺水槽の有効範囲を規則波によるマグニフィケーションカーブで定義しているため、有効範囲を減揺水槽固有周期から±１秒と定義していることと、ダンパーの頻繁な作動を回避するために動作すきま（ヒステリシス特性）をもたせて制御を行うため、制御上の有効範囲は更に狭くなり、減揺水槽に広い有効範囲を与えようとする場合、連結水路の分割数を多くすると共に、連結水路の分割比を厳密に決定し、厳密に固有周期を決定する必要があった。
【０００６】
このため、従来技術では当該減揺水槽を搭載する船舶で予想される、最短の横揺れ周期を包含するように、連結水路の全幅を使用した場合の固有周期Ａを決する。次に、固有周期Ａの有効範囲とヒステリシス特性の重複範囲分を考慮して、第１の分割水路の幅（ダンパーの幅）を決定するが、この場合、分割水路の幅に設ける仕切板の位置をフレーム位置に一致させることは、困難で有り、フレーム位置に一致しない場所であっても、分割水路の仕切板を設置しなければならない。ここで、減揺水槽を搭載する船舶に於いて予想される横揺れ周期範囲が、第１の分割水路のダンパーを閉とした場合の固有周期Ｂ及び有効範囲でカバー出来る場合は、連結水路の分割数を２分割として、第１の水路にダンパーを設置するが、減揺水槽を搭載する船舶に於いて予想される横揺れ周期範囲が、１ダンパーでカバーしきれない時は、第１の分割水路のダンパーを閉とした場合の固有周期Ｂ及び有効範囲とヒステリシス特性の重複範囲を考慮して第２の分割水路の幅を決定する。この場合も、第２の分割水路の仕切板をフレーム位置に一致させることは困難である。
【０００７】
減揺水槽を設置する船舶の船体は、船体構造上フレームスペースに合わせて構造部材が設置されており、減揺水槽の連結水路を分割する仕切板もフレーム上に設置する必要があり、フレーム以外の位置に連結水路の仕切板を設置する場合、船体構造上の問題があった。
【０００８】
従来技術の可変周期型減揺水槽装置の制御に於いては、バルブおよびダンパーの頻繁な開閉を避ける目的で、ヒステリシス特性の重複範囲を考慮して制御パターンを決めている。このため、制御上は、実際の有効範囲を更に短くしているのが現状である。
【０００９】
従来技術では、減揺水槽の有効周期を定義する手段として、規則波によるマグニフィケーションカーブを使用しているが、実際の海洋波は不規則波であり、減揺水槽の有効範囲も不規則波中に於いて定義しなければならない。また、ヒステリシス特性の重複範囲を考慮しない制御を可能とすれば、更に有効範囲を広げる事が可能となる。
【００１０】
本出願人は、先に出願した特開２００２−８７３７９において、ヒステリシス特性の重複範囲を考慮しない制御が可能となり、従来技術では有効範囲が狭いため、設定困難であった、分割水路に設ける仕切板の位置を、フレーム位置に一致させて設置することが可能となる次のような可変周期型減揺水槽装置の制御方法を提案している。
【００１１】
その第一の制御方法は、左右一対のウイングタンクと該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路とを備える減揺水槽と、前記連結水路に設けられ、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、この空気ダクトに設けられ、その開閉により減揺水槽の作動・停止を制御するバルブと、船体の横揺れ角を動揺検知手段によって検出し、船体横揺れの中心（ピーク）周期を求め、前記船体横揺れの中心周期に対応する前記ダンパーおよびバルブの開閉制御信号等を出力し、前記減揺水槽を制御する中央演算制御装置とを備える可変周期型減揺水槽において、前記ダンパー及びバルブの開閉制御を行うための前記船体横揺れの中心周期を求めるにあたり、前記中央演算制御装置は、前記動揺検知を１０動揺周期以上又は２分間以上求め、この求めた動揺データをフーリェ解析してパワースペクトルを求め、明確にした不規則波中の船体横揺れの中心周期に対し前記減揺水槽を制御すると共に、前記ダンパー及びバルブの開閉制御の時間間隔を前記動揺検知時間により大きくしたことを特徴とした船舶の可変周期型減揺水槽装置の制御方法である。
【００１２】
また、その第二の制御方法は、左右一対のウイングタンクと該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路とを備える減揺水槽と、前記連結水路に設けられ、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、空気ダクトに設けられ、その開閉により減揺水槽の作動・停止を制御するバルブと、船体の横揺れ角を動揺検知手段によって検出し、不規則波中の船体横揺れの中心周期を求め、前記中心周期に対応する前記ダンパーおよびバルブの開閉制御信号等を出力し、可変周期型減揺水槽を制御する中央演算制御装置を備える可変周期型減揺水槽において、前記ダンパー及びバルブの開閉制御の方法として、前記中央演算制御装置は前記中心周期を複数求め、複数の中心周期の一定率以上が切り替え周期を越えた場合にのみ、前記ダンパー及びバルブの切り替えを行いダンパーやバルブが頻繁に作動する事を防止することを特徴とした船舶の可変周期型減揺水槽装置の制御方法である。
【００１３】
本発明は、上述した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用することにより、分割水路の仕切板をフレ−ム上に位置させることが可能な船舶の可変周期型減揺水槽を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、船舶に配置され、左右一対のウイングタンクと、該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路と、該連結水路に設けられた、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、該空気ダクトに設けられたバルブとを備える可変周期型減揺水槽において、前記連結水路を３フレームスペース以上のフレームスペースで構成するとともに、フレーム位置に設置した仕切板で前記連結水路を３分割し、分割された３個の分割水路のうち、中央の分割水路のみにダンパーを設け、他の分割水路にダンパーを設けなくても、前記ダンパーの開放または閉鎖によって有効周期範囲が連続することを特徴とする可変周期型減揺水槽である。
【００１５】
なお、分割水路内にフレ−ムが位置する場合、必要に応じて、そのフレ−ム位置に構造材を設けてもよい。この構造材は、仕切板と同じく水路を実質的に分割するものであってもよいし、窓孔等を有していて水路を実質的に分割するようになっていないものでもよい。前者の場合は、構造材によって分割水路がさらに仕切られるが、それは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。すなわち、本発明でいう仕切板は、ダンパーが設けられている分割水路とダンパーが設けられていない分割水路とを仕切るものである。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、船舶に配置され、左右一対のウイングタンクと、該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路と、該連結水路に設けられた、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、該空気ダクトに設けられたバルブとを備える可変周期型減揺水槽において、前記連結水路を３フレームスペース以上のフレームスペースで構成するとともに、フレーム位置に設置した仕切板で前記連結水路を２分割し、分割された２個の分割水路のうち、幅の広い方の分割水路のみにダンパーを設け、幅の狭い方の分割水路にダンパーを設けなくても、前記ダンパーの開放または閉鎖によって有効周期範囲が連続することを特徴とする可変周期型減揺水槽である。
【００１７】
なお、分割水路内にフレ−ムが位置する場合、必要に応じて、そのフレ−ム位置に構造材を設けてもよい。この構造材は、仕切板と同じく水路を実質的に分割するものであってもよいし、窓孔等を有していて水路を実質的に分割するようになっていないものでもよい。前者の場合は、構造材によって分割水路がさらに仕切られるが、それは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。すなわち、本発明でいう仕切板は、ダンパーが設けられている分割水路とダンパーが設けられていない分割水路とを仕切るものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の可変周期型減揺水槽の実施の形態を説明する。
【００１９】
本発明の可変周期型減揺水槽の実施の形態には、複数の実施の形態が存在するが、連結水路の分割方法を除いて主たる構成は共通しているので、まず共通部分を図１により説明する。図１は、本発明の船舶の可変周期型減揺水槽の説明図であり、（ａ）は減揺水槽の全体構成を示すブロック図、（ｂ）は減揺水槽の斜視図である。
【００２０】
この減揺水槽は、船舶（図示せず）に配置され、動揺緩和流体Ｗが収容された左右一対のウイングタンク（以下、タンクと略称する）１ａ及び１ｂと、タンク１ａおよび１ｂを連通させる連結水路２と、連結水路２に設けられ、その開閉によってタンク内部の液体（以下、動揺緩和流体という）Ｗの動揺周期を調整するダンパー３と、ダンパー３の開閉を制御するダンパー制御手段４と、タンク１ａと１ｂの間に空気を流通させる空気ダクト５と、空気ダクト５の中間に設けられ、その開閉により減揺水槽の作動・停止を行うことの出来るバルブ６と、バルブ６の開閉を制御するバルブ制御手段７と、動揺検出器８からの動揺信号を統計処理し、その結果に基づいてダンパーおよびバルブの開閉を判定する運転判定手段９とから構成されている。
【００２１】
次ぎに、このタンクに於ける第一の制御方法について説明する。実際の海洋の波浪は不規則波であり、単独の正弦波として捉える事が出来ない。同時に不規則波によって引き起こされる船体の横揺れも不規則なものとなる。
【００２２】
したがって、タンクの固有周期が船体横揺れの中心周期に対して、有効範囲内にあるかを判定するためには、船体横揺れの中心周期を求める必要がある。
【００２３】
このため、動揺検出器８からの出力信号の検知時間を動揺周期１０回以上又は２分間以上とする。前記出力信号は運転判定手段９に入力され、統計処理されて、船体横揺れの中心周期が求められる。求められた中心周期に基づいて、運転判定手段９からダンパー制御手段４およびバルブ制御手段７に指令が発せられ、ダンパー３およびバルブ６が、必要に応じ開閉制御される。
【００２４】
次ぎに、第二の制御方法について説明する。第一の制御方法で述べたように、実際の海洋の波浪は不規則波であり、単独の正弦波として捉える事が出来ない。同時に不規則波によって引き起こされる船体の横揺れも不規則なものとなる。したがって、タンクの固有周期が船体横揺れの中心周期に対して、有効範囲内にあるかを判定するためには、船体横揺れの中心周期を求めねばならない。このため、動揺検知器８からの信号出力検知時間を不規則波による横揺れとして解析するため、充分な計測時間とする必要がある。
【００２５】
この制御方法では、動揺信号検知時間を複数に分割し、それぞれの区分における船体横揺れの中心周期を求める。この場合の分割数は２から５位が適当であるが、１分割当たりの動揺検知時間は動揺周期５回前後又は１分間前後とする。動揺検知器８からの出力信号は運転判定手段９に入力され、統計処理されて、分割区分毎の船体横揺れの中心周期と全動揺信号検知時間に於ける船体横揺れの中心周期が求められる。求められた複数の船体横揺れの中心周期の分布範囲に基づいて、運転判定手段９からダンパー制御手段４およびバルブ制御手段７に指令が発せられ、ダンパー３及びバルブ６が、必要に応じ開閉制御される。
【００２６】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第一の実施の形態を、図２の平面図に基づき説明する。
【００２７】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク１１ａ、１１ｂを、フレーム１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄによる３フレームスペース、すなわち、フレーム１２ａ〜１２ｄ間の３個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク１１ａ、１１ｂを連結する連結水路も３フレームスペースで構成する。そして、フレーム１２ｂの位置に設けた仕切板１５ａとフレーム１２ｃの位置に設けた仕切板１５ｂによって、連結水路を１：１：１の分割比で３分割して分割水路１３ａ、１３ｂ、１３ｃを設け、中央の分割水路１３ｂにダンパー１４を設ける。
【００２８】
なお、図２では、ウイングタンク１１ａ及び１１ｂを連結水路の幅と同じ３フレームスペースで構成したが、それに限定されるものではなく、図３に示すように、５フレームスペースで構成してもよい。
【００２９】
すなわち、ウイングタンクの幅は連結水路の幅と同じかそれ以上のフレームスペースで構成すればよく、その点は以下に述べる他の実施の形態においても同様である。
【００３０】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第二の実施の形態を、図４の平面図に基づき説明する。
【００３１】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク２１ａ、２１ｂを、フレーム２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆおよび２２ｇによる６フレームスペース、すなわち、フレーム２２ａ〜２２ｇ間の６個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク２１ａ、２１ｂを連結する連結水路も６フレームスペースで構成する。そして、フレーム２２ｂの位置に設けた仕切板２５ａとフレーム２２ｄの位置に設けた仕切板２５ｂによって、連結水路を１：２：３の分割比で３分割して分割水路２３ａ、２３ｂ、２３ｃを設け、中央の分割水路２３ｂにダンパー２４を設ける。
【００３２】
なお、分割水路２３ｃの水路内に位置しているフレーム２２ｅ、２２ｆの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。図５は、フレーム２２ｅの位置に構造材２６を配したものである。ただし、この構造材２６は、仕切板と同じく水路を実質的に分割するものであってもよいし、窓孔等を有していて水路を実質的に分割するようになっていないものでもよい。前者の場合は、構造材２６によって分割水路２３ｃがさらに仕切られるが、それは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００３３】
また、周期制御効果には、ダンパー２４を設けていない分割水路２３ａ、２３ｃの合計幅と、ダンパー２４を設けた分割水路２３ｂの幅とが関係するので、ダンパー２４を設けた分割水路２３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板２５ａと仕切板２５ｂのフレーム位置をずらしてもよい。例えば、図６に示すように、フレーム２２ｃの位置に仕切板２５ａに設け、フレーム２２ｅの位置に仕切板２５ｂを設けて、連結水路を２：２：２の分割比で３分割してもよいし、図７に示すように、フレーム２２ｄの位置に仕切板２５ａに設け、フレーム２２ｆの位置に仕切板２５ｂを設けて、連結水路を３：２：１の分割比で３分割してもよく、この点は、以下に述べる他の実施の形態においても同様である。
【００３４】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第三の実施の形態を、図８の平面図に基づき説明する。
【００３５】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク３１ａ、３１ｂを、フレーム３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄおよび３２ｅによる４フレームスペース、すなわち、フレーム３２ａ〜３２ｅ間の４個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク３１ａ、３１ｂを連結する連結水路も４フレームスペースで構成する。そして、フレーム３２ｂの位置に設けた仕切板３５ａとフレーム３２ｄの位置に設けた仕切板３５ｂによって、連結水路を１：２：１の分割比で３分割して分割水路３３ａ、３３ｂ、３３ｃを設け、中央の分割水路３３ｂにダンパー３４を設ける。
【００３６】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第四の実施の形態を、図９の平面図に基づき説明する。
【００３７】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク４１ａ、４１ｂを、フレーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆおよび４２ｇによる６フレームスペース、すなわち、フレーム４２ａ〜４２ｇ間の６個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク４１ａ、４１ｂを連結する連結水路も６フレームスペースで構成する。そして、フレーム４２ｂの位置に設けた仕切板４５ａとフレーム４２ｅの位置に設けた仕切板４５ｂによって、連結水路を１：３：２の分割比で３分割して分割水路４３ａ、４３ｂ、４３ｃを設け、中央の分割水路４３ｂにダンパー４４を設ける。
【００３８】
なお、ダンパー４４を設けた分割水路４３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板４５ａと仕切板４５ｂのフレーム位置をフレーム４２ｃとフレーム４２ｆにずらしてもよい。
【００３９】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００４０】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第五の実施の形態を、図１０の平面図に基づき説明する。
【００４１】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク５１ａ、５１ｂを、フレーム５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇ、５２ｈおよび５２ｉからなる８フレームスペース、すなわち、フレーム５２ａ〜５２ｉ間の８個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク５１ａ、５１ｂを連結する連結水路も８フレームスペースで構成する。そして、フレーム５２ｂの位置に設けた仕切板５５ａとフレーム５２ｆの位置に設けた仕切板５５ｂによって、連結水路を１：４：３の分割比で３分割して分割水路５３ａ、５３ｂ、５３ｃを設け、中央の分割水路５３ｂにダンパー５４を設ける。
【００４２】
なお、ダンパー５４を設けた分割水路５３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板５５ａと仕切板５５ｂのフレーム位置をフレーム５２ｃとフレーム５２ｇに、または、フレーム５２ｄとフレーム５２ｈにずらしてもよい。
【００４３】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００４４】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第六の実施の形態を、図１１の平面図に基づき説明する。
【００４５】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク６１ａ、６１ｂを、フレーム６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅおよび６２ｆによる５フレームスペース、すなわち、フレーム６２ａ〜６２ｆ間の５個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク６１ａ、６１ｂを連結する連結水路も５フレームスペースで構成する。そして、フレーム６２ｂの位置に設けた仕切板６５ａとフレーム６２ｄの位置に設けた仕切板６５ｂによって、連結水路を１：２：２の分割比で３分割して分割水路６３ａ、６３ｂ、６３ｃを設け、中央の分割水路６３ｂにダンパー６４を設ける。
【００４６】
なお、ダンパー６４を設けた分割水路６３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板６５ａと仕切板６５ｂのフレーム位置をフレーム６２ｃとフレーム６２ｅにずらしてもよい。
【００４７】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００４８】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第七の実施の形態を、図１２の平面図に基づき説明する。
【００４９】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク７１ａ、７１ｂを、フレーム７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅおよび７２ｆによる５フレームスペース、すなわち、フレーム７２ａ〜７２ｆ間の５個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク７１ａ、７１ｂを連結する連結水路も５フレームスペースで構成する。そして、フレーム７２ｂの位置に設けた仕切板７５ａとフレーム７２ｅの位置に設けた仕切板７５ｂによって、連結水路を１：３：１の分割比で３分割して分割水路７３ａ、７３ｂ、７３ｃを設け、中央の分割水路７３ｂにダンパー７４を設ける。
【００５０】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第八の実施の形態を、図１３の平面図に基づき説明する。
【００５１】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク８１ａ、８１ｂを、フレーム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、８２ｅ、８２ｆ、８２ｇおよび８２ｈによる７フレームスペース、すなわち、フレーム８２ａ〜８２ｈ間の７個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク８１ａ、８１ｂを連結する連結水路も７フレームスペースで構成する。そして、フレーム８２ｂの位置に設けた仕切板８５ａとフレーム８２ｄの位置に設けた仕切板８５ｂによって、連結水路を１：２：４の分割比で３分割して分割水路８３ａ、８３ｂ、８３ｃを設け、中央の分割水路８３ｂにダンパー８４を設ける。
【００５２】
なお、ダンパー８４を設けた分割水路８３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板８５ａと仕切板８５ｂのフレーム位置をフレーム８２ｃとフレーム８２ｅ、フレーム８２ｄとフレーム８２ｆ、またはフレーム８２ｅとフレーム８２ｇにずらしてもよい。
【００５３】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００５４】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第九の実施の形態を、図１４の平面図に基づき説明する。
【００５５】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク９１ａ、９１ｂを、フレーム９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ、９２ｅ、９２ｆ、９２ｇおよび９２ｈによる７フレームスペース、すなわち、フレーム９２ａ〜９２ｈ間の７個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク９１ａ、９１ｂを連結する連結水路も７フレームスペースで構成する。そして、フレーム９２ｂの位置に設けた仕切板９５ａとフレーム９２ｅの位置に設けた仕切板９５ｂによって、連結水路を１：３：３の分割比で３分割して分割水路９３ａ、９３ｂ、９３ｃを設け、中央の分割水路９３ｂにダンパー９４を設ける。
【００５６】
なお、ダンパー９４を設けた分割水路９３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板９５ａと仕切板９５ｂのフレーム位置をフレーム９２ｃとフレーム９２ｆ、またはフレーム９２ｄとフレーム９２ｇにずらしてもよい。
【００５７】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００５８】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第十の実施の形態を、図１５の平面図に基づき説明する。
【００５９】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク１０１ａ、１０１ｂを、フレーム１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ、１０ｇおよび１０２ｈによる７フレームスペース、すなわち、フレーム１０２ａ〜１０２ｈ間の７個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク１０１ａ、１０１ｂを連結する連結水路も７フレームスペースで構成する。そして、フレーム１０２ｂの位置に設けた仕切板１０５ａとフレーム１０２ｆの位置に設けた仕切板１０５ｂによって、連結水路を１：４：２の分割比で３分割して分割水路１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを設け、中央の分割水路１０３ｂにダンパー１０４を設ける。
【００６０】
なお、ダンパー１０４を設けた分割水路１０３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板１０５ａと仕切板１０５ｂのフレーム位置をフレーム１０２ｃとフレーム１０２ｇにずらしてもよい。
【００６１】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００６２】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第十一の実施の形態を、図１６の平面図に基づき説明する。
【００６３】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク１１１ａ、１１１ｂを、フレーム１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅおよび１０２ｆによる５フレームスペース、すなわち、フレーム１１２ａ〜１０２ｆ間の５個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク１１１ａ、１１１ｂを連結する連結水路も５フレームスペースで構成する。そして、フレーム１１２ｄの位置に設けた仕切板１１５によって、連結水路を３：２の分割比で２分割して分割水路１１３ａ、１１３ｂを設け、幅の広い方の分割水路１１３ａにダンパー１１４を設ける。
【００６４】
なお、仕切板１１５をフレーム１１２ｃの位置に設けて、連結水路を２：３の分割比で２分割して分割水路１１３ａ、１１３ｂを設け、幅の広い方の分割水路１１３ｂにダンパー１１４を設けてもよい。
【００６５】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００６６】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第十二の実施の形態を、図１７の平面図に基づき説明する。
【００６７】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク１２１ａ、１２１ｂを、フレーム１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅ、１２２ｆ、１２２ｇおよび１２２ｈによる７フレームスペース、すなわち、フレーム１２２ａ〜１２２ｈ間の７個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク１２１ａ、１２１ｂを連結する連結水路も７フレームスペースで構成する。そして、フレーム１７２ｅの位置に設けた仕切板１２５によって、連結水路を４：３の分割比で２分割して分割水路１２３ａ、１２３ｂを設け、幅の広い方の分割水路１２３ａにダンパー１２４を設ける。
【００６８】
なお、仕切板１２５をフレーム１２２ｄの位置に設けて、連結水路を３：４の分割比で２分割して分割水路１２３ａ、１２３ｂを設け、幅の広い方の分割水路１２３ｂにダンパー１２４を設けてもよい。
【００６９】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００７０】
【実施例】
実施例１
上述した第一の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、３フレームスペースの連結水路を１：１：１に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００７１】
通常、船の横揺れ周期Ｔｓは次の（１）式で表される。
【００７２】
Ｔｓ＝２．０１κ／（ＧＭ）1/2 ・・・・・・・（１）
ただし、κ＝慣動半径
【００７３】
また、４９９トン型の漁業実習船は、減揺水槽使用状態で、ＧＭ＝約１.０〜０.５、κ＝約３.７〜４.０の範囲で変化する。このため、横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、タンクの幅を９．４ｍ、タンクの長さを１．８ｍとして、減揺水槽の連結水路が３フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約０．９７ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、３フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が１フレームスペースの分割水路１３ｂに設置したダンパー１４を閉じて２フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．６５ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約８．７秒であり、長周期側の有効範囲は約１２．２秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路１３ｂを開放状態にして、７．５秒から８．７秒に対応させ、分割水路１３ｂを閉鎖状態にして、８．７秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００７４】
一方、従来技術では、上記の場合、３フレームスペース開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は８．７秒であるから、長期側有効範囲は１０．７秒と定義され、１１．５秒までを有効作動範囲とする場合、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を広げた位置に仕切板を設置するか、更に連結水路を分割してダンパーを設置しなければならない。
【００７５】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、３フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比１、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比２の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００７６】
なお、実施例１において、連結水路の幅が６フレームスペースで構成されている第二の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合も、第一の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同様に、ダンパーを設けた分割水路幅をフレームスペース構成比１、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比２の比率で構成されているので、第一の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同一の周期範囲となり、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００７７】
実施例２
上述した第三の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、４フレームスペースの連結水路を１：２：１に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００７８】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が４フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．３０ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、４フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が２フレームスペースの分割水路３３ｂに設置したダンパー３４を閉じて２フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．６５ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約９．８秒であり、長周期側の有効範囲は約１３．７秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路３３ｂを開放状態にして、７．５秒から９．８秒に対応させ、分割水路３３ｂを閉鎖状態にして、９．８秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００７９】
一方、従来技術では、上記の場合、４フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は９．８秒であるから、長期側有効範囲は１１．８秒と定義され、９．５秒から９．８秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を狭めた位置に仕切板を設置して有効範囲を連続させなければならない。
【００８０】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、４フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレーム構成比１、ダンパーを設けない分割水路幅をフレーム構成比１の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００８１】
なお、実施例２において、連結水路の幅が６フレームスペースで構成されている第四の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合や連結水路の幅が８フレームスペースで構成されている第五の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合も、第三の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同様に、ダンパーを設けた分割水路幅をフレームスペース構成比１、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比１の比率で構成されているので、第三の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同一の周期範囲となり、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００８２】
実施例３
上述した第六の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、５フレームスペースの連結水路を１：２：２に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００８３】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が５フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．６２ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、５フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が２フレームスペースの分割水路６３ｂに設置したダンパー６４を閉じて３フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．９７ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約９．１秒であり、長周期側の有効範囲は約１２．７秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路６３ｂを開放状態にして、７．５秒から９．１秒に対応させ、分割水路６３ｂを閉鎖状態にして、９．１秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００８４】
一方、従来技術では、上記の場合、５フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は９．１秒であるから、長期側有効範囲は１１．１秒と定義され、１１．１秒から１１．５秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を広げた位置に仕切板を設置するか、更に連結水路を分割してダンパーを設置しなければならない。
【００８５】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、５フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比２、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比３の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００８６】
実施例４
上述した第七の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、５フレームスペースの連結水路を１：３：１に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００８７】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が５フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．６５ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、５フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が３フレームスペースの分割水路７３ｂに設置したダンパー７４を閉じて２フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．６６ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約１０．５秒であり、長周期側の有効範囲は約１４．７秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路７３ｂを開放状態にして、７．５秒から１０．５秒に対応させ、分割水路７３ｂを閉鎖状態にして、１０．５秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００８８】
一方、従来技術では、上記の場合、５フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は１０．５秒であるから、長期側有効範囲は１２．５秒と定義され、９．５秒から１０．５秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を狭めた位置に仕切板を設置しなければならない。
【００８９】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、５フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレーム構成比３、ダンパーを設けない分割水路幅をフレーム構成比２の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００９０】
なお、実施例４において、連結水路の幅が５フレームスペースで構成されている第十一の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合、第七の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同様に、ダンパーを設けた分割水路幅をフレームスペース構成比３、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比２の比率で構成されているので、第七の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同一の周期範囲となり、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００９１】
実施例５
上述した第八の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、７フレームスペースの連結水路を１：２：４に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００９２】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が７フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．８９ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、７フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が２フレームスペースの分割水路８３ｂに設置したダンパー８４を閉じて５フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約１．３５ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約８．５秒であり、長周期側の有効範囲は約１１．９秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路８３ｂを開放状態にして、７．５秒から８．５秒に対応させ、分割水路８３ｂを閉鎖状態にして、８．５秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００９３】
一方、従来技術では、上記の場合、７フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は８．５秒であるから、長期側有効範囲は１０．５秒と定義され、１０．５秒から１１．５秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を広げた位置に仕切板を設置するか、更に連結水路を分割してダンパーを設置しなければならない。
【００９４】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、７フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比２、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比５の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００９５】
実施例６
上述した第九の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、７フレームスペースの連結水路を１：３：３に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００９６】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が７フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．８９ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、７フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が３フレームスペースの分割水路９３ｂに設置したダンパー９４を閉じて４フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約１．０８ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約９．３秒であり、長周期側の有効範囲は約１３．０秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路９３ｂを開放状態にして、７．５秒から９．３秒に対応させ、分割水路９３ｂを閉鎖状態にして、９．３秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００９７】
一方、従来技術では、上記の場合、７フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は９．３秒であるから、長期側有効範囲は１１．３秒と定義され、１１．３秒から１１．５秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して設置しなければならない。
【００９８】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、７フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比３、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比４の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００９９】
実施例７
上述した第十の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、７フレームスペースの連結水路を１：４：２に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【０１００】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が７フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．８９ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、７フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が４フレームスペースの分割水路１０３ｂに設置したダンパー１０４を閉じて３フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．８１ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約１０．４９秒であり、長周期側の有効範囲は約１４．７秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路１０３ｂを開放状態にして、７．５秒から１０．４９秒に対応させ、分割水路１０３ｂを閉鎖状態にして、１０．４９秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【０１０１】
一方、従来技術では、上記の場合、７フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は１０．４９秒であるから、長期側有効範囲は１２．４９秒と定義され、９．５秒から１０．４９秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を広げた位置に仕切板を設置するか、更に連結水路を分割してダンパーを設置しなければならない。
【０１０２】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、７フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比３、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比４の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【０１０３】
なお、実施例７において、連結水路の幅が７フレームスペースで構成されている第十二の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合、第十の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同様に、ダンパーを設けた分割水路幅をフレームスペース構成比４、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比３の比率で構成されているので、第十の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同一の周期範囲となり、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明により、可変周期型減揺水槽の連結水路の分割を行う場合、連結水路の仕切板をフレーム位置に合わせて設置する事が可能である。このため、従来例のようなフレーム位置から外れた場所に連結水路の仕切板を設置する必要が無く、構造強度上の連続性を損なうことが無いため、船体構造上の安全性を損なうことが無い。
【０１０５】
また、フレーム位置以外の場所に連結水路の仕切板を設置する従来例では、減揺水槽の構造部材を増大したり、局所的な補強等を行う必要が有るため、減揺水槽の部材重量、製作工数等が増加して建造コストが増加することになる。しかし、本発明によれば、従来例のように減揺水槽の部材増加や製作工数を増加させることなく、減揺水槽を設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の船舶の可変周期型減揺水槽の説明図であり、（ａ）は減揺水槽の全体構成を示すブロック図、（ｂ）は減揺機能を発揮させる部分の斜視図である。
【図２】本発明の可変周期型減揺水槽の第一の実施の形態を示す平面図である。
【図３】本発明の可変周期型減揺水槽の第一の実施の形態を示す平面図である。
【図４】本発明の可変周期型減揺水槽の第二の実施の形態を示す平面図である。
【図５】本発明の可変周期型減揺水槽の第二の実施の形態を示す平面図である。
【図６】本発明の可変周期型減揺水槽の第二の実施の形態を示す平面図である。
【図７】本発明の可変周期型減揺水槽の第二の実施の形態を示す平面図である。
【図８】本発明の可変周期型減揺水槽の第三の実施の形態を示す平面図である。
【図９】本発明の可変周期型減揺水槽の第四の実施の形態を示す平面図である。
【図１０】本発明の可変周期型減揺水槽の第五の実施の形態を示す平面図である。
【図１１】本発明の可変周期型減揺水槽の第六の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】本発明の可変周期型減揺水槽の第七の実施の形態を示す平面図である。
【図１３】本発明の可変周期型減揺水槽の第八の実施の形態を示す平面図である。
【図１４】本発明の可変周期型減揺水槽の第九の実施の形態を示す平面図である。
【図１５】本発明の可変周期型減揺水槽の第十の実施の形態を示す平面図である。
【図１６】本発明の可変周期型減揺水槽の第十一の実施の形態を示す平面図である。
【図１７】本発明の可変周期型減揺水槽の第十二の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ ウイングタンク
２ 連結水路
３ ダンパー
４ ダンパー制御手段
５ 空気ダクト
６ バルブ
７ バルブ制御手段
８ 動揺検出器
９ 運転判定手段
１１ａ、１１ｂ ウイングタンク
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ フレーム
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 分割水路
１４ ダンパー
１５ａ、１５ｂ 仕切板
２１ａ、２１ｂ ウイングタンク
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ フレーム
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 分割水路
２４ ダンパー
２５ａ、２５ｂ 仕切板
２６ 構造材
３１ａ、３１ｂ ウイングタンク
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ フレーム
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 分割水路
３４ ダンパー
３５ａ、３５ｂ 仕切板
４１ａ、４１ｂ ウイングタンク
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ フレーム
４３ａ ４３ｂ、４３ｃ 分割水路
４４ ダンパー
４５ａ、４５ｂ 仕切板
５１ａ、５１ｂ ウイングタンク
５２ａ〜５２ｉ フレーム
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ 分割水路
５４ ダンパー
５５ａ、５５ｂ 仕切板
６１ａ、６１ｂ ウイングタンク
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ フレーム
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ 分割水路
６４ ダンパー
６５ａ、６５ｂ 仕切板
７１ａ、７１ｂ ウイングタンク
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅ、７２ｆ フレーム
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ 分割水路
７４ ダンパー
７５ａ、７５ｂ 仕切板
８１ａ、８１ｂ ウイングタンク
８２ａ〜８２ｈ フレーム
８３ａ、８３ｂ、８３ｃ 分割水路
８４ ダンパー
８５ａ、８５ｂ 仕切板
９１ａ、９１ｂ ウイングタンク
９２ａ〜９２ｈ フレーム
９３ａ、９３ｂ、９３ｃ 分割水路
９４ ダンパー
９５ａ、９５ｂ 仕切板
１０１ａ、１０１ｂ ウイングタンク
１０２ａ〜１０２ｈ フレーム
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ 分割水路
１０４ ダンパー
１０５ａ、１０５ｂ 仕切板
１１１ａ、１１１ｂ ウイングタンク
１１２ａ〜１１２ｆ フレーム
１１３ａ、１１３ｂ 分割水路
１１４ ダンパー
１１５ 仕切板
１２１ａ、１２１ｂ ウイングタンク
１２２ａ〜１２２ｈ フレーム
１２３ａ、１２３ｂ 分割水路
１２４ ダンパー
１２５ 仕切板
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶の横揺れを抑制する減揺水槽、特に減揺水槽内の液体の動揺周期の調整が可能である可変周期型減揺水槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船舶の横揺れ角を減少させるため、Ｕ字管型の減揺水槽が使用されている。この減揺水槽は、船舶の横揺れにより励起される、減揺水槽内の液体の移動の位相差を利用して減揺効果を得るものである。船体の動揺は波に対し９０度の位相差で起こるが、この場合、船の横揺れ周期と減揺水槽の固有周期が等しいと、減揺水槽内の液体は船体の横揺れに対し９０度の位相遅れを生じ、波に対しては１８０度の位相遅れを生じる。この時、波によって生じる横揺れモーメントと、減揺水槽中の液体によって生じるモーメントは正反対の方向になり、船体に作用する横揺れモーメントが相殺されて、減揺効果が得られる事が知られている。
【０００３】
しかし、船の横揺れ周期と減揺水槽の固有周期が大きく異なった場合、減揺水槽内の液体の生ずるモーメントが、波によって生ずる横揺れモーメントを効率よく抑えることが出来ず、時には横揺れ角を増加させるように作用することが知られている。このため、減揺水槽の固有周期を変化させるため、連結水路にダンパーを設けたり、空気ダクトの開度を調整したりするなど多くの発明、考案が行われてきた。Ｕ字管型の可変周期型減揺水槽では、例えば特許第３０４８８６５号公報（以下従来技術という）に開示されているように、複数に分割した連結水路にダンパーを設置し、その開閉によって減揺水槽の固有周期を変化させる制御方法が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術には、次のような問題点がある。
【０００５】
従来技術では、減揺水槽の有効範囲を規則波によるマグニフィケーションカーブで定義しているため、有効範囲を減揺水槽固有周期から±１秒と定義していることと、ダンパーの頻繁な作動を回避するために動作すきま（ヒステリシス特性）をもたせて制御を行うため、制御上の有効範囲は更に狭くなり、減揺水槽に広い有効範囲を与えようとする場合、連結水路の分割数を多くすると共に、連結水路の分割比を厳密に決定し、厳密に固有周期を決定する必要があった。
【０００６】
このため、従来技術では当該減揺水槽を搭載する船舶で予想される、最短の横揺れ周期を包含するように、連結水路の全幅を使用した場合の固有周期Ａを決する。次に、固有周期Ａの有効範囲とヒステリシス特性の重複範囲分を考慮して、第１の分割水路の幅（ダンパーの幅）を決定するが、この場合、分割水路の幅に設ける仕切板の位置をフレーム位置に一致させることは、困難で有り、フレーム位置に一致しない場所であっても、分割水路の仕切板を設置しなければならない。ここで、減揺水槽を搭載する船舶に於いて予想される横揺れ周期範囲が、第１の分割水路のダンパーを閉とした場合の固有周期Ｂ及び有効範囲でカバー出来る場合は、連結水路の分割数を２分割として、第１の水路にダンパーを設置するが、減揺水槽を搭載する船舶に於いて予想される横揺れ周期範囲が、１ダンパーでカバーしきれない時は、第１の分割水路のダンパーを閉とした場合の固有周期Ｂ及び有効範囲とヒステリシス特性の重複範囲を考慮して第２の分割水路の幅を決定する。この場合も、第２の分割水路の仕切板をフレーム位置に一致させることは困難である。
【０００７】
減揺水槽を設置する船舶の船体は、船体構造上フレームスペースに合わせて構造部材が設置されており、減揺水槽の連結水路を分割する仕切板もフレーム上に設置する必要があり、フレーム以外の位置に連結水路の仕切板を設置する場合、船体構造上の問題があった。
【０００８】
従来技術の可変周期型減揺水槽装置の制御に於いては、バルブおよびダンパーの頻繁な開閉を避ける目的で、ヒステリシス特性の重複範囲を考慮して制御パターンを決めている。このため、制御上は、実際の有効範囲を更に短くしているのが現状である。
【０００９】
従来技術では、減揺水槽の有効周期を定義する手段として、規則波によるマグニフィケーションカーブを使用しているが、実際の海洋波は不規則波であり、減揺水槽の有効範囲も不規則波中に於いて定義しなければならない。また、ヒステリシス特性の重複範囲を考慮しない制御を可能とすれば、更に有効範囲を広げる事が可能となる。
【００１０】
本出願人は、先に出願した特開２００２−８７３７９において、ヒステリシス特性の重複範囲を考慮しない制御が可能となり、従来技術では有効範囲が狭いため、設定困難であった、分割水路に設ける仕切板の位置を、フレーム位置に一致させて設置することが可能となる次のような可変周期型減揺水槽装置の制御方法を提案している。
【００１１】
その第一の制御方法は、左右一対のウイングタンクと該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路とを備える減揺水槽と、前記連結水路に設けられ、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、この空気ダクトに設けられ、その開閉により減揺水槽の作動・停止を制御するバルブと、船体の横揺れ角を動揺検知手段によって検出し、船体横揺れの中心（ピーク）周期を求め、前記船体横揺れの中心周期に対応する前記ダンパーおよびバルブの開閉制御信号等を出力し、前記減揺水槽を制御する中央演算制御装置とを備える可変周期型減揺水槽において、前記ダンパー及びバルブの開閉制御を行うための前記船体横揺れの中心周期を求めるにあたり、前記中央演算制御装置は、前記動揺検知を１０動揺周期以上又は２分間以上求め、この求めた動揺データをフーリェ解析してパワースペクトルを求め、明確にした不規則波中の船体横揺れの中心周期に対し前記減揺水槽を制御すると共に、前記ダンパー及びバルブの開閉制御の時間間隔を前記動揺検知時間により大きくしたことを特徴とした船舶の可変周期型減揺水槽装置の制御方法である。
【００１２】
また、その第二の制御方法は、左右一対のウイングタンクと該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路とを備える減揺水槽と、前記連結水路に設けられ、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、空気ダクトに設けられ、その開閉により減揺水槽の作動・停止を制御するバルブと、船体の横揺れ角を動揺検知手段によって検出し、不規則波中の船体横揺れの中心周期を求め、前記中心周期に対応する前記ダンパーおよびバルブの開閉制御信号等を出力し、可変周期型減揺水槽を制御する中央演算制御装置を備える可変周期型減揺水槽において、前記ダンパー及びバルブの開閉制御の方法として、前記中央演算制御装置は前記中心周期を複数求め、複数の中心周期の一定率以上が切り替え周期を越えた場合にのみ、前記ダンパー及びバルブの切り替えを行いダンパーやバルブが頻繁に作動する事を防止することを特徴とした船舶の可変周期型減揺水槽装置の制御方法である。
【００１３】
本発明は、上述した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用することにより、分割水路の仕切板をフレ−ム上に位置させることが可能な船舶の可変周期型減揺水槽を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、船舶に配置され、左右一対のウイングタンクと、該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路と、該連結水路に設けられた、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、該空気ダクトに設けられたバルブとを備える可変周期型減揺水槽において、前記連結水路を３フレームスペース以上のフレームスペースで構成するとともに、フレーム位置に設置した仕切板で前記連結水路を３分割し、分割された３個の分割水路のうち、中央の分割水路のみにダンパーを設け、他の分割水路にダンパーを設けなくても、前記ダンパーの開放または閉鎖によって有効周期範囲が連続することを特徴とする可変周期型減揺水槽である。
【００１５】
なお、分割水路内にフレ−ムが位置する場合、必要に応じて、そのフレ−ム位置に構造材を設けてもよい。この構造材は、仕切板と同じく水路を実質的に分割するものであってもよいし、窓孔等を有していて水路を実質的に分割するようになっていないものでもよい。前者の場合は、構造材によって分割水路がさらに仕切られるが、それは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。すなわち、本発明でいう仕切板は、ダンパーが設けられている分割水路とダンパーが設けられていない分割水路とを仕切るものである。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、船舶に配置され、左右一対のウイングタンクと、該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路と、該連結水路に設けられた、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、該空気ダクトに設けられたバルブとを備える可変周期型減揺水槽において、前記連結水路を３フレームスペース以上のフレームスペースで構成するとともに、フレーム位置に設置した仕切板で前記連結水路を２分割し、分割された２個の分割水路のうち、幅の広い方の分割水路のみにダンパーを設け、幅の狭い方の分割水路にダンパーを設けなくても、前記ダンパーの開放または閉鎖によって有効周期範囲が連続することを特徴とする可変周期型減揺水槽である。
【００１７】
なお、分割水路内にフレ−ムが位置する場合、必要に応じて、そのフレ−ム位置に構造材を設けてもよい。この構造材は、仕切板と同じく水路を実質的に分割するものであってもよいし、窓孔等を有していて水路を実質的に分割するようになっていないものでもよい。前者の場合は、構造材によって分割水路がさらに仕切られるが、それは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。すなわち、本発明でいう仕切板は、ダンパーが設けられている分割水路とダンパーが設けられていない分割水路とを仕切るものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の可変周期型減揺水槽の実施の形態を説明する。
【００１９】
本発明の可変周期型減揺水槽の実施の形態には、複数の実施の形態が存在するが、連結水路の分割方法を除いて主たる構成は共通しているので、まず共通部分を図１により説明する。図１は、本発明の船舶の可変周期型減揺水槽の説明図であり、（ａ）は減揺水槽の全体構成を示すブロック図、（ｂ）は減揺水槽の斜視図である。
【００２０】
この減揺水槽は、船舶（図示せず）に配置され、動揺緩和流体Ｗが収容された左右一対のウイングタンク（以下、タンクと略称する）１ａ及び１ｂと、タンク１ａおよび１ｂを連通させる連結水路２と、連結水路２に設けられ、その開閉によってタンク内部の液体（以下、動揺緩和流体という）Ｗの動揺周期を調整するダンパー３と、ダンパー３の開閉を制御するダンパー制御手段４と、タンク１ａと１ｂの間に空気を流通させる空気ダクト５と、空気ダクト５の中間に設けられ、その開閉により減揺水槽の作動・停止を行うことの出来るバルブ６と、バルブ６の開閉を制御するバルブ制御手段７と、動揺検出器８からの動揺信号を統計処理し、その結果に基づいてダンパーおよびバルブの開閉を判定する運転判定手段９とから構成されている。
【００２１】
次ぎに、このタンクに於ける第一の制御方法について説明する。実際の海洋の波浪は不規則波であり、単独の正弦波として捉える事が出来ない。同時に不規則波によって引き起こされる船体の横揺れも不規則なものとなる。
【００２２】
したがって、タンクの固有周期が船体横揺れの中心周期に対して、有効範囲内にあるかを判定するためには、船体横揺れの中心周期を求める必要がある。
【００２３】
このため、動揺検出器８からの出力信号の検知時間を動揺周期１０回以上又は２分間以上とする。前記出力信号は運転判定手段９に入力され、統計処理されて、船体横揺れの中心周期が求められる。求められた中心周期に基づいて、運転判定手段９からダンパー制御手段４およびバルブ制御手段７に指令が発せられ、ダンパー３およびバルブ６が、必要に応じ開閉制御される。
【００２４】
次ぎに、第二の制御方法について説明する。第一の制御方法で述べたように、実際の海洋の波浪は不規則波であり、単独の正弦波として捉える事が出来ない。同時に不規則波によって引き起こされる船体の横揺れも不規則なものとなる。したがって、タンクの固有周期が船体横揺れの中心周期に対して、有効範囲内にあるかを判定するためには、船体横揺れの中心周期を求めねばならない。このため、動揺検知器８からの信号出力検知時間を不規則波による横揺れとして解析するため、充分な計測時間とする必要がある。
【００２５】
この制御方法では、動揺信号検知時間を複数に分割し、それぞれの区分における船体横揺れの中心周期を求める。この場合の分割数は２から５位が適当であるが、１分割当たりの動揺検知時間は動揺周期５回前後又は１分間前後とする。動揺検知器８からの出力信号は運転判定手段９に入力され、統計処理されて、分割区分毎の船体横揺れの中心周期と全動揺信号検知時間に於ける船体横揺れの中心周期が求められる。求められた複数の船体横揺れの中心周期の分布範囲に基づいて、運転判定手段９からダンパー制御手段４およびバルブ制御手段７に指令が発せられ、ダンパー３及びバルブ６が、必要に応じ開閉制御される。
【００２６】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第一の実施の形態を、図２の平面図に基づき説明する。
【００２７】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク１１ａ、１１ｂを、フレーム１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄによる３フレームスペース、すなわち、フレーム１２ａ〜１２ｄ間の３個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク１１ａ、１１ｂを連結する連結水路も３フレームスペースで構成する。そして、フレーム１２ｂの位置に設けた仕切板１５ａとフレーム１２ｃの位置に設けた仕切板１５ｂによって、連結水路を１：１：１の分割比で３分割して分割水路１３ａ、１３ｂ、１３ｃを設け、中央の分割水路１３ｂにダンパー１４を設ける。
【００２８】
なお、図２では、ウイングタンク１１ａ及び１１ｂを連結水路の幅と同じ３フレームスペースで構成したが、それに限定されるものではなく、図３に示すように、５フレームスペースで構成してもよい。
【００２９】
すなわち、ウイングタンクの幅は連結水路の幅と同じかそれ以上のフレームスペースで構成すればよく、その点は以下に述べる他の実施の形態においても同様である。
【００３０】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第二の実施の形態を、図４の平面図に基づき説明する。
【００３１】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク２１ａ、２１ｂを、フレーム２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆおよび２２ｇによる６フレームスペース、すなわち、フレーム２２ａ〜２２ｇ間の６個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク２１ａ、２１ｂを連結する連結水路も６フレームスペースで構成する。そして、フレーム２２ｂの位置に設けた仕切板２５ａとフレーム２２ｄの位置に設けた仕切板２５ｂによって、連結水路を１：２：３の分割比で３分割して分割水路２３ａ、２３ｂ、２３ｃを設け、中央の分割水路２３ｂにダンパー２４を設ける。
【００３２】
なお、分割水路２３ｃの水路内に位置しているフレーム２２ｅ、２２ｆの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。図５は、フレーム２２ｅの位置に構造材２６を配したものである。ただし、この構造材２６は、仕切板と同じく水路を実質的に分割するものであってもよいし、窓孔等を有していて水路を実質的に分割するようになっていないものでもよい。前者の場合は、構造材２６によって分割水路２３ｃがさらに仕切られるが、それは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００３３】
また、周期制御効果には、ダンパー２４を設けていない分割水路２３ａ、２３ｃの合計幅と、ダンパー２４を設けた分割水路２３ｂの幅とが関係するので、ダンパー２４を設けた分割水路２３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板２５ａと仕切板２５ｂのフレーム位置をずらしてもよい。例えば、図６に示すように、フレーム２２ｃの位置に仕切板２５ａに設け、フレーム２２ｅの位置に仕切板２５ｂを設けて、連結水路を２：２：２の分割比で３分割してもよいし、図７に示すように、フレーム２２ｄの位置に仕切板２５ａに設け、フレーム２２ｆの位置に仕切板２５ｂを設けて、連結水路を３：２：１の分割比で３分割してもよく、この点は、以下に述べる他の実施の形態においても同様である。
【００３４】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第三の実施の形態を、図８の平面図に基づき説明する。
【００３５】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク３１ａ、３１ｂを、フレーム３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄおよび３２ｅによる４フレームスペース、すなわち、フレーム３２ａ〜３２ｅ間の４個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク３１ａ、３１ｂを連結する連結水路も４フレームスペースで構成する。そして、フレーム３２ｂの位置に設けた仕切板３５ａとフレーム３２ｄの位置に設けた仕切板３５ｂによって、連結水路を１：２：１の分割比で３分割して分割水路３３ａ、３３ｂ、３３ｃを設け、中央の分割水路３３ｂにダンパー３４を設ける。
【００３６】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第四の実施の形態を、図９の平面図に基づき説明する。
【００３７】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク４１ａ、４１ｂを、フレーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆおよび４２ｇによる６フレームスペース、すなわち、フレーム４２ａ〜４２ｇ間の６個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク４１ａ、４１ｂを連結する連結水路も６フレームスペースで構成する。そして、フレーム４２ｂの位置に設けた仕切板４５ａとフレーム４２ｅの位置に設けた仕切板４５ｂによって、連結水路を１：３：２の分割比で３分割して分割水路４３ａ、４３ｂ、４３ｃを設け、中央の分割水路４３ｂにダンパー４４を設ける。
【００３８】
なお、ダンパー４４を設けた分割水路４３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板４５ａと仕切板４５ｂのフレーム位置をフレーム４２ｃとフレーム４２ｆにずらしてもよい。
【００３９】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００４０】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第五の実施の形態を、図１０の平面図に基づき説明する。
【００４１】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク５１ａ、５１ｂを、フレーム５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇ、５２ｈおよび５２ｉからなる８フレームスペース、すなわち、フレーム５２ａ〜５２ｉ間の８個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク５１ａ、５１ｂを連結する連結水路も８フレームスペースで構成する。そして、フレーム５２ｂの位置に設けた仕切板５５ａとフレーム５２ｆの位置に設けた仕切板５５ｂによって、連結水路を１：４：３の分割比で３分割して分割水路５３ａ、５３ｂ、５３ｃを設け、中央の分割水路５３ｂにダンパー５４を設ける。
【００４２】
なお、ダンパー５４を設けた分割水路５３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板５５ａと仕切板５５ｂのフレーム位置をフレーム５２ｃとフレーム５２ｇに、または、フレーム５２ｄとフレーム５２ｈにずらしてもよい。
【００４３】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００４４】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第六の実施の形態を、図１１の平面図に基づき説明する。
【００４５】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク６１ａ、６１ｂを、フレーム６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅおよび６２ｆによる５フレームスペース、すなわち、フレーム６２ａ〜６２ｆ間の５個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク６１ａ、６１ｂを連結する連結水路も５フレームスペースで構成する。そして、フレーム６２ｂの位置に設けた仕切板６５ａとフレーム６２ｄの位置に設けた仕切板６５ｂによって、連結水路を１：２：２の分割比で３分割して分割水路６３ａ、６３ｂ、６３ｃを設け、中央の分割水路６３ｂにダンパー６４を設ける。
【００４６】
なお、ダンパー６４を設けた分割水路６３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板６５ａと仕切板６５ｂのフレーム位置をフレーム６２ｃとフレーム６２ｅにずらしてもよい。
【００４７】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００４８】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第七の実施の形態を、図１２の平面図に基づき説明する。
【００４９】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク７１ａ、７１ｂを、フレーム７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅおよび７２ｆによる５フレームスペース、すなわち、フレーム７２ａ〜７２ｆ間の５個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク７１ａ、７１ｂを連結する連結水路も５フレームスペースで構成する。そして、フレーム７２ｂの位置に設けた仕切板７５ａとフレーム７２ｅの位置に設けた仕切板７５ｂによって、連結水路を１：３：１の分割比で３分割して分割水路７３ａ、７３ｂ、７３ｃを設け、中央の分割水路７３ｂにダンパー７４を設ける。
【００５０】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第八の実施の形態を、図１３の平面図に基づき説明する。
【００５１】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク８１ａ、８１ｂを、フレーム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、８２ｅ、８２ｆ、８２ｇおよび８２ｈによる７フレームスペース、すなわち、フレーム８２ａ〜８２ｈ間の７個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク８１ａ、８１ｂを連結する連結水路も７フレームスペースで構成する。そして、フレーム８２ｂの位置に設けた仕切板８５ａとフレーム８２ｄの位置に設けた仕切板８５ｂによって、連結水路を１：２：４の分割比で３分割して分割水路８３ａ、８３ｂ、８３ｃを設け、中央の分割水路８３ｂにダンパー８４を設ける。
【００５２】
なお、ダンパー８４を設けた分割水路８３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板８５ａと仕切板８５ｂのフレーム位置をフレーム８２ｃとフレーム８２ｅ、フレーム８２ｄとフレーム８２ｆ、またはフレーム８２ｅとフレーム８２ｇにずらしてもよい。
【００５３】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００５４】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第九の実施の形態を、図１４の平面図に基づき説明する。
【００５５】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク９１ａ、９１ｂを、フレーム９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ、９２ｅ、９２ｆ、９２ｇおよび９２ｈによる７フレームスペース、すなわち、フレーム９２ａ〜９２ｈ間の７個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク９１ａ、９１ｂを連結する連結水路も７フレームスペースで構成する。そして、フレーム９２ｂの位置に設けた仕切板９５ａとフレーム９２ｅの位置に設けた仕切板９５ｂによって、連結水路を１：３：３の分割比で３分割して分割水路９３ａ、９３ｂ、９３ｃを設け、中央の分割水路９３ｂにダンパー９４を設ける。
【００５６】
なお、ダンパー９４を設けた分割水路９３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板９５ａと仕切板９５ｂのフレーム位置をフレーム９２ｃとフレーム９２ｆ、またはフレーム９２ｄとフレーム９２ｇにずらしてもよい。
【００５７】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００５８】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第十の実施の形態を、図１５の平面図に基づき説明する。
【００５９】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク１０１ａ、１０１ｂを、フレーム１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ、１０ｇおよび１０２ｈによる７フレームスペース、すなわち、フレーム１０２ａ〜１０２ｈ間の７個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク１０１ａ、１０１ｂを連結する連結水路も７フレームスペースで構成する。そして、フレーム１０２ｂの位置に設けた仕切板１０５ａとフレーム１０２ｆの位置に設けた仕切板１０５ｂによって、連結水路を１：４：２の分割比で３分割して分割水路１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを設け、中央の分割水路１０３ｂにダンパー１０４を設ける。
【００６０】
なお、ダンパー１０４を設けた分割水路１０３ｂの幅が変わらないようにして、仕切板１０５ａと仕切板１０５ｂのフレーム位置をフレーム１０２ｃとフレーム１０２ｇにずらしてもよい。
【００６１】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００６２】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第十一の実施の形態を、図１６の平面図に基づき説明する。
【００６３】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク１１１ａ、１１１ｂを、フレーム１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅおよび１０２ｆによる５フレームスペース、すなわち、フレーム１１２ａ〜１０２ｆ間の５個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク１１１ａ、１１１ｂを連結する連結水路も５フレームスペースで構成する。そして、フレーム１１２ｄの位置に設けた仕切板１１５によって、連結水路を３：２の分割比で２分割して分割水路１１３ａ、１１３ｂを設け、幅の広い方の分割水路１１３ａにダンパー１１４を設ける。
【００６４】
なお、仕切板１１５をフレーム１１２ｃの位置に設けて、連結水路を２：３の分割比で２分割して分割水路１１３ａ、１１３ｂを設け、幅の広い方の分割水路１１３ｂにダンパー１１４を設けてもよい。
【００６５】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００６６】
次ぎに、本発明の可変周期型減揺水槽に係る第十二の実施の形態を、図１７の平面図に基づき説明する。
【００６７】
この減揺水槽装置においては、一対のウイングタンク１２１ａ、１２１ｂを、フレーム１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅ、１２２ｆ、１２２ｇおよび１２２ｈによる７フレームスペース、すなわち、フレーム１２２ａ〜１２２ｈ間の７個のフレームスペースで構成し、ウイングタンク１２１ａ、１２１ｂを連結する連結水路も７フレームスペースで構成する。そして、フレーム１７２ｅの位置に設けた仕切板１２５によって、連結水路を４：３の分割比で２分割して分割水路１２３ａ、１２３ｂを設け、幅の広い方の分割水路１２３ａにダンパー１２４を設ける。
【００６８】
なお、仕切板１２５をフレーム１２２ｄの位置に設けて、連結水路を３：４の分割比で２分割して分割水路１２３ａ、１２３ｂを設け、幅の広い方の分割水路１２３ｂにダンパー１２４を設けてもよい。
【００６９】
また、先に第二の実施形態の説明で述べたような形態で、分割水路の水路内に位置するフレームの位置に、必要に応じて、構造材を配してもよい。ただし、構造材によって分割水路を仕切るのは周期制御効果には影響しないので、連結水路を分割したことに含めない。
【００７０】
【実施例】
実施例１
上述した第一の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、３フレームスペースの連結水路を１：１：１に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００７１】
通常、船の横揺れ周期Ｔｓは次の（１）式で表される。
【００７２】
Ｔｓ＝２．０１κ／（ＧＭ）1/2 ・・・・・・・（１）
ただし、κ＝慣動半径
【００７３】
また、４９９トン型の漁業実習船は、減揺水槽使用状態で、ＧＭ＝約１.０〜０.５、κ＝約３.７〜４.０の範囲で変化する。このため、横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、タンクの幅を９．４ｍ、タンクの長さを１．８ｍとして、減揺水槽の連結水路が３フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約０．９７ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、３フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が１フレームスペースの分割水路１３ｂに設置したダンパー１４を閉じて２フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．６５ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約８．７秒であり、長周期側の有効範囲は約１２．２秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路１３ｂを開放状態にして、７．５秒から８．７秒に対応させ、分割水路１３ｂを閉鎖状態にして、８．７秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００７４】
一方、従来技術では、上記の場合、３フレームスペース開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は８．７秒であるから、長期側有効範囲は１０．７秒と定義され、１１．５秒までを有効作動範囲とする場合、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を広げた位置に仕切板を設置するか、更に連結水路を分割してダンパーを設置しなければならない。
【００７５】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、３フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比１、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比２の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００７６】
なお、実施例１において、連結水路の幅が６フレームスペースで構成されている第二の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合も、第一の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同様に、ダンパーを設けた分割水路幅をフレームスペース構成比１、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比２の比率で構成されているので、第一の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同一の周期範囲となり、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００７７】
実施例２
上述した第三の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、４フレームスペースの連結水路を１：２：１に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００７８】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が４フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．３０ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、４フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が２フレームスペースの分割水路３３ｂに設置したダンパー３４を閉じて２フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．６５ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約９．８秒であり、長周期側の有効範囲は約１３．７秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路３３ｂを開放状態にして、７．５秒から９．８秒に対応させ、分割水路３３ｂを閉鎖状態にして、９．８秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００７９】
一方、従来技術では、上記の場合、４フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は９．８秒であるから、長期側有効範囲は１１．８秒と定義され、９．５秒から９．８秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を狭めた位置に仕切板を設置して有効範囲を連続させなければならない。
【００８０】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、４フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレーム構成比１、ダンパーを設けない分割水路幅をフレーム構成比１の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００８１】
なお、実施例２において、連結水路の幅が６フレームスペースで構成されている第四の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合や連結水路の幅が８フレームスペースで構成されている第五の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合も、第三の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同様に、ダンパーを設けた分割水路幅をフレームスペース構成比１、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比１の比率で構成されているので、第三の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同一の周期範囲となり、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００８２】
実施例３
上述した第六の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、５フレームスペースの連結水路を１：２：２に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００８３】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が５フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．６２ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、５フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が２フレームスペースの分割水路６３ｂに設置したダンパー６４を閉じて３フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．９７ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約９．１秒であり、長周期側の有効範囲は約１２．７秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路６３ｂを開放状態にして、７．５秒から９．１秒に対応させ、分割水路６３ｂを閉鎖状態にして、９．１秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００８４】
一方、従来技術では、上記の場合、５フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は９．１秒であるから、長期側有効範囲は１１．１秒と定義され、１１．１秒から１１．５秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を広げた位置に仕切板を設置するか、更に連結水路を分割してダンパーを設置しなければならない。
【００８５】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、５フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比２、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比３の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００８６】
実施例４
上述した第七の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、５フレームスペースの連結水路を１：３：１に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００８７】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が５フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．６５ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、５フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が３フレームスペースの分割水路７３ｂに設置したダンパー７４を閉じて２フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．６６ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約１０．５秒であり、長周期側の有効範囲は約１４．７秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路７３ｂを開放状態にして、７．５秒から１０．５秒に対応させ、分割水路７３ｂを閉鎖状態にして、１０．５秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００８８】
一方、従来技術では、上記の場合、５フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は１０．５秒であるから、長期側有効範囲は１２．５秒と定義され、９．５秒から１０．５秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を狭めた位置に仕切板を設置しなければならない。
【００８９】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、５フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレーム構成比３、ダンパーを設けない分割水路幅をフレーム構成比２の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００９０】
なお、実施例４において、連結水路の幅が５フレームスペースで構成されている第十一の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合、第七の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同様に、ダンパーを設けた分割水路幅をフレームスペース構成比３、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比２の比率で構成されているので、第七の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同一の周期範囲となり、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００９１】
実施例５
上述した第八の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、７フレームスペースの連結水路を１：２：４に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００９２】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が７フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．８９ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、７フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が２フレームスペースの分割水路８３ｂに設置したダンパー８４を閉じて５フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約１．３５ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約８．５秒であり、長周期側の有効範囲は約１１．９秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路８３ｂを開放状態にして、７．５秒から８．５秒に対応させ、分割水路８３ｂを閉鎖状態にして、８．５秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００９３】
一方、従来技術では、上記の場合、７フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は８．５秒であるから、長期側有効範囲は１０．５秒と定義され、１０．５秒から１１．５秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を広げた位置に仕切板を設置するか、更に連結水路を分割してダンパーを設置しなければならない。
【００９４】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、７フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比２、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比５の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００９５】
実施例６
上述した第九の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、７フレームスペースの連結水路を１：３：３に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【００９６】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が７フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．８９ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、７フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が３フレームスペースの分割水路９３ｂに設置したダンパー９４を閉じて４フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約１．０８ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約９．３秒であり、長周期側の有効範囲は約１３．０秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路９３ｂを開放状態にして、７．５秒から９．３秒に対応させ、分割水路９３ｂを閉鎖状態にして、９．３秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【００９７】
一方、従来技術では、上記の場合、７フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は９．３秒であるから、長期側有効範囲は１１．３秒と定義され、１１．３秒から１１．５秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して設置しなければならない。
【００９８】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、７フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比３、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比４の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【００９９】
実施例７
上述した第十の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽、すなわち、７フレームスペースの連結水路を１：４：２に３分割して中央の分割水路にダンパーを設けた可変周期型減揺水槽に関して、その周期制御方法を、実施例１と同様の４９９トン型の積荷変化の少ない船舶（漁業実習船等）に適用した場合を例に説明する。
【０１００】
実施例１と同様に、４９９トン型の積荷変化の少ない船舶の横揺れ周期Ｔｓは、約７．５秒から１１．５秒の範囲で変化する。この時、減揺水槽の連結水路が７フレームスペース分開放状態の場合の連結水路の断面積を約１．８９ｍ2とし、不規則波中の短周期側有効範囲を約７．５秒とすると、７フレームスペース開放状態での、長周期側有効範囲は約１０．５秒となる。ここで、水路幅が４フレームスペースの分割水路１０３ｂに設置したダンパー１０４を閉じて３フレームスペース分のみ開放状態にした場合、連結水路の有効断面積は約０．８１ｍ2となり、短周期側の有効範囲は約１０．４９秒であり、長周期側の有効範囲は約１４．７秒となる。このため、周期制御を行う場合、分割水路１０３ｂを開放状態にして、７．５秒から１０．４９秒に対応させ、分割水路１０３ｂを閉鎖状態にして、１０．４９秒から１１．５秒に対応させることにより、周期制御が可能となる。周期が７．５秒以下および１１．５秒以上は減揺水槽を停止する。
【０１０１】
一方、従来技術では、上記の場合、７フレーム開放状態で短周期側有効範囲を７．５秒に設定すると、長周期側有効範囲は９．５秒と定義される。ダンパーにより分割水路を閉鎖した場合、短周期側有効範囲は１０．４９秒であるから、長期側有効範囲は１２．４９秒と定義され、９．５秒から１０．４９秒までの間が制御範囲から外れるから、分割水路の幅をフレームスペースから外して幅を広げた位置に仕切板を設置するか、更に連結水路を分割してダンパーを設置しなければならない。
【０１０２】
以上のように、本出願人が出願した特開２００２−８７３７９の制御方法を適用して、周期変化の少ない船舶では、７フレームスペースで構成される連結水路を、フレーム位置にあわせて設置した仕切板で分割し、ダンパーを設ける分割水路幅をフレームスペース構成比３、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比４の比率で構成することにより、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【０１０３】
なお、実施例７において、連結水路の幅が７フレームスペースで構成されている第十二の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽を用いた場合、第十の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同様に、ダンパーを設けた分割水路幅をフレームスペース構成比４、ダンパーを設けない分割水路幅をフレームスペース構成比３の比率で構成されているので、第十の実施の形態に係る可変周期型減揺水槽の場合と同一の周期範囲となり、十分に横揺れ周期をカバー可能な可変周期型減揺水槽となる。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明により、可変周期型減揺水槽の連結水路の分割を行う場合、連結水路の仕切板をフレーム位置に合わせて設置する事が可能である。このため、従来例のようなフレーム位置から外れた場所に連結水路の仕切板を設置する必要が無く、構造強度上の連続性を損なうことが無いため、船体構造上の安全性を損なうことが無い。
【０１０５】
また、フレーム位置以外の場所に連結水路の仕切板を設置する従来例では、減揺水槽の構造部材を増大したり、局所的な補強等を行う必要が有るため、減揺水槽の部材重量、製作工数等が増加して建造コストが増加することになる。しかし、本発明によれば、従来例のように減揺水槽の部材増加や製作工数を増加させることなく、減揺水槽を設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の船舶の可変周期型減揺水槽の説明図であり、（ａ）は減揺水槽の全体構成を示すブロック図、（ｂ）は減揺機能を発揮させる部分の斜視図である。
【図２】本発明の可変周期型減揺水槽の第一の実施の形態を示す平面図である。
【図３】本発明の可変周期型減揺水槽の第一の実施の形態を示す平面図である。
【図４】本発明の可変周期型減揺水槽の第二の実施の形態を示す平面図である。
【図５】本発明の可変周期型減揺水槽の第二の実施の形態を示す平面図である。
【図６】本発明の可変周期型減揺水槽の第二の実施の形態を示す平面図である。
【図７】本発明の可変周期型減揺水槽の第二の実施の形態を示す平面図である。
【図８】本発明の可変周期型減揺水槽の第三の実施の形態を示す平面図である。
【図９】本発明の可変周期型減揺水槽の第四の実施の形態を示す平面図である。
【図１０】本発明の可変周期型減揺水槽の第五の実施の形態を示す平面図である。
【図１１】本発明の可変周期型減揺水槽の第六の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】本発明の可変周期型減揺水槽の第七の実施の形態を示す平面図である。
【図１３】本発明の可変周期型減揺水槽の第八の実施の形態を示す平面図である。
【図１４】本発明の可変周期型減揺水槽の第九の実施の形態を示す平面図である。
【図１５】本発明の可変周期型減揺水槽の第十の実施の形態を示す平面図である。
【図１６】本発明の可変周期型減揺水槽の第十一の実施の形態を示す平面図である。
【図１７】本発明の可変周期型減揺水槽の第十二の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ ウイングタンク
２ 連結水路
３ ダンパー
４ ダンパー制御手段
５ 空気ダクト
６ バルブ
７ バルブ制御手段
８ 動揺検出器
９ 運転判定手段
１１ａ、１１ｂ ウイングタンク
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ フレーム
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 分割水路
１４ ダンパー
１５ａ、１５ｂ 仕切板
２１ａ、２１ｂ ウイングタンク
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ フレーム
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 分割水路
２４ ダンパー
２５ａ、２５ｂ 仕切板
２６ 構造材
３１ａ、３１ｂ ウイングタンク
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ フレーム
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 分割水路
３４ ダンパー
３５ａ、３５ｂ 仕切板
４１ａ、４１ｂ ウイングタンク
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ フレーム
４３ａ ４３ｂ、４３ｃ 分割水路
４４ ダンパー
４５ａ、４５ｂ 仕切板
５１ａ、５１ｂ ウイングタンク
５２ａ〜５２ｉ フレーム
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ 分割水路
５４ ダンパー
５５ａ、５５ｂ 仕切板
６１ａ、６１ｂ ウイングタンク
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ フレーム
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ 分割水路
６４ ダンパー
６５ａ、６５ｂ 仕切板
７１ａ、７１ｂ ウイングタンク
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅ、７２ｆ フレーム
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ 分割水路
７４ ダンパー
７５ａ、７５ｂ 仕切板
８１ａ、８１ｂ ウイングタンク
８２ａ〜８２ｈ フレーム
８３ａ、８３ｂ、８３ｃ 分割水路
８４ ダンパー
８５ａ、８５ｂ 仕切板
９１ａ、９１ｂ ウイングタンク
９２ａ〜９２ｈ フレーム
９３ａ、９３ｂ、９３ｃ 分割水路
９４ ダンパー
９５ａ、９５ｂ 仕切板
１０１ａ、１０１ｂ ウイングタンク
１０２ａ〜１０２ｈ フレーム
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ 分割水路
１０４ ダンパー
１０５ａ、１０５ｂ 仕切板
１１１ａ、１１１ｂ ウイングタンク
１１２ａ〜１１２ｆ フレーム
１１３ａ、１１３ｂ 分割水路
１１４ ダンパー
１１５ 仕切板
１２１ａ、１２１ｂ ウイングタンク
１２２ａ〜１２２ｈ フレーム
１２３ａ、１２３ｂ 分割水路
１２４ ダンパー
１２５ 仕切板
Claims (2)
- 船舶に配置され、左右一対のウイングタンクと、該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路と、該連結水路に設けられた、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、該空気ダクトに設けられたバルブとを備える可変周期型減揺水槽において、前記連結水路を３フレームスペース以上のフレームスペースで構成するとともに、フレーム位置に設置した仕切板で前記連結水路を３分割し、分割された３個の分割水路のうち、中央の分割水路のみにダンパーを設け、他の分割水路にダンパーを設けなくても、前記ダンパーの開放または閉鎖によって有効周期範囲が連続することを特徴とする可変周期型減揺水槽。
- 船舶に配置され、左右一対のウイングタンクと、該一対のウイングタンク下部を連通する連結水路と、該連結水路に設けられた、その開閉によって減揺水槽内部の液体の動揺周期を調整するためのダンパーと、前記ウイングタンク上部を連結する空気ダクトと、該空気ダクトに設けられたバルブとを備える可変周期型減揺水槽において、前記連結水路を３フレームスペース以上のフレームスペースで構成するとともに、フレーム位置に設置した仕切板で前記連結水路を２分割し、分割された２個の分割水路のうち、幅の広い方の分割水路のみにダンパーを設け、幅の狭い方の分割水路にダンパーを設けなくても、前記ダンパーの開放または閉鎖によって有効周期範囲が連続することを特徴とする可変周期型減揺水槽。
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