JP4407959B2

JP4407959B2 - 船舶の居住区構造

Info

Publication number: JP4407959B2
Application number: JP2006043609A
Authority: JP
Inventors: 康明土井; 秀実陸田; 信吾佐竹; 明倉本
Original assignee: Hiroshima University NUC; TSUNEISHI HOLDINGS CORP
Current assignee: Hiroshima University NUC; TSUNEISHI HOLDINGS CORP
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: JP2007223351A

Description

本発明は、船舶の居住区構造に関する。より詳しくは、船舶の風抵抗を低減する居住区構造に関する。

図１７に示すように、タンカーやバルクキャリア等の船舶には、船体５００の甲板５０１上に、操舵室や船員の居室等が配置された居住区１００が設置されている。図１８は、このような居住区１００の一例を示す斜視図である。なお、以下の図面において、Ｆは船首側をＲは船尾側を示している。
居住区１００は、居住可能な空間層１０１，１０２，１０３，１０４，１０５を上下に積層することにより構成された構造物となっている。それぞれの空間層は、船員の居室等に使用できるよう十分な高さや広さが確保されている。また最上部の空間層１０５は、操舵室として使用されている。
また、空間層１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、上層になるほど船体長さ方向の長さが短くなっている。そして、船首側を揃えるようにして配置されて、船尾側が階段状になるように形成されている。さらに、空間層１０２の船尾側には、煙突１０６が設けられている。

このような居住区１００は、船首側の前面が垂直平面状に形成されることから、航行時に前方から受ける風抵抗が大きく、航行の妨げとなってしまう。また、後方から追い風を受けても、船尾側の面に段差があるなどして、追い風を効率的に利用して航行することができない。

これに対して、居住区の船首側の前面を曲面形状や斜面形状に形成することにより、前方から受ける風抵抗を減少させることが提案されている。
また、特許文献１には、船体の甲板上に設置された居住区の、船幅方向の正面と、船体長さ方向の側面とのなす隅角部に、直角状に切り欠かれた隅切り部を形成して、正面から受ける風抵抗を低減するようにした発明が記載されている。
特開平１１−２９０９０号公報

ここで、居住区は、船員の居室等に使用することから、できるだけ直方体形状として空間を有効的に活用することが好ましい。しかしながら、居住区の船首側の前面を曲面形状や斜面形状に形成した場合には、その部分が直方体形状とならないため、デッドスペースが生じやすく、空間を有効的に活用することができない。
また、特許文献１に記載された発明のように、隅切り部を形成しただけでは、風抵抗の低減効果が限定されるとともに、隅切り部を形成したことによるデッドスペースの発生も懸念される。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、居住区の空間を有効活用しつつ、前方から受ける風抵抗を低減し、後方からの追い風を効率的に利用可能な、船舶の居住区構造を提供するものである。

上記従来の課題を解決するために、請求項１に係る発明の船舶の居住区構造は、船体（５００）の甲板（５０１）上に、居住可能な空間層（１，２，３，４，５）が複数上下に積層されてなる構造物を、船幅方向に平行に仮想分割するとともに、船体長さ方向に平行に仮想分割して複数のブロックとし、前記ブロックの一部を除くことにより、船首側から船尾側に向けた上り階段状の縦段差部（Ａ）、及び船体側面側から船幅方向中央側に向けた上り階段状の横段差部（Ｂ）を形成し、さらに、前記縦段差部（Ａ）の段数を、船幅方向中央側になるほど少なくなるように形成したことを特徴とする。
ここで、居住可能な空間層とは、船員の居室等に使用できるよう十分な高さや広さが確保されているものを意味し、居室だけではなく、船員が入室する必要のある倉庫等にも使用されるものである。

なお、括弧内の記号は、発明を実施するための最良の形態および図面に記載された対応要素または対応事項を示す。

請求項１に記載の発明によれば、船体の甲板上に、居住可能な空間層が複数上下に積層されてなる構造物を、船幅方向に平行に仮想分割するとともに、船体長さ方向に平行に仮想分割して複数のブロックとしたので、各ブロックは直方体状であり、船員の居室等に使用する場合にデッドスペースが生じず空間を有効活用することができる。
また、ブロックの一部を除くことにより、船首側から船尾側に向けた上り階段状の縦段差部、及び船体側面側から船幅方向中央側に向けた上り階段状の横段差部を形成したので、居住区の前面及び側面を斜面形状にしたのと同様の効果を生じさせて、前方から受ける風抵抗を低減することができる。また、後方からの追い風を船尾側後面で受けて、効率的に利用することができる。
さらに、縦段差部の段数を、船幅方向中央側になるほど少なくなるように形成したので、船幅方向外側ほど斜面を緩やかにして、前方からの風抵抗の低減効果を高めることができる。

次に、図１乃至図４を参照して、本発明の実施形態１に係る船舶の居住区構造について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る居住区１０を示す斜視図である。
居住区１０は、１つの大きな直方体から、複数の小さな直方体を切り出した形状をしている。そして、船首側から船尾側に向けた上り階段状の縦段差部Ａと、船体側面側から船幅方向中央側に向けた上り階段状の横段差部Ｂが形成されている。

縦段差部Ａ及び横段差部Ｂは、船幅方向の中央を中心線として線対称に形成されている。
従って、両側に位置する縦段差部Ａ１と縦段差部Ａ５が同一形状となっており、さらに内側に位置する縦段差部Ａ２と縦段差部Ａ４が同一形状となっている。また、横段差部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、それぞれ、船幅方向の両側から同一形状の上り階段が形成されて、船幅方向中央で連結されるようになっている。
なお、縦段差部と横段差部は、必ずしも船幅方向の中央を中心線として線対称に形成されている必要はなく、両側で形状が異なっていてもよい。ただし、前方から受ける風抵抗をバランスよく低減するためには、対称に形成しておくことが好ましい。

また、縦段差部Ａの段数は、船幅方向中央側になるほど少なくなるように形成されている。例えば、縦段差部Ａ１，Ａ５の段数が４段であるのに対して、その内側の縦段差部Ａ２，Ａ４の段数は２段となっている。
なお、縦段差部の段数は、必ずしも船幅方向中央側になるほど少なくなるように形成する必要はない。ただし、船幅方向外側ほど斜面を緩やかにすることで、前方からの風抵抗の低減効果を高める効果があるため、船幅方向中央側になるほど段数が少なくなるように形成することが好ましい。

図２は、居住区１０の船尾側後面１１を示す斜視図である。図２に示すように、船尾側後面１１は垂直平面状に形成されている。
なお、図１８に示すように、従来の居住区後方には煙突１０８が配置されているが、居住区１０の後端を煙突１０８よりも船尾側まで延設することにより、船尾側後面１１を垂直平面状に形成すればよい。

次に、図３を参照して、縦段差部Ａと横段差部Ｂを形成する方法について説明する。図３は、居住区１０を形成する元となる構造物２００を示す斜視図である。
構造物２００は、船体５００の甲板５０１上に、直方体状の居住可能な空間層１，２，３，４，５が複数上下に積層されて形成されている。ここで、居住可能な空間層とは、船員の居室等に使用できるよう十分な高さや広さが確保されているものを意味し、居室だけではなく、船員が入室する必要のある倉庫等にも使用されるものである。なお、最上部の空間層５は、操舵室として使用されるものである。
また、構造物２００の船尾側は垂直方向に揃えられており、船尾側後面１１を垂直平面状に形成するようになっている。

次に、構造物２００を、船幅方向に平行に仮想分割する。このときの分割線が、図３における、分割線ｅ，ｆ，ｇである。すなわち、船首側から船尾側にかけて、船幅方向に平行な分割線ｅ，ｆ，ｇに沿って仮想分割するものである。
さらに、構造物２００を、船体長さ方向に平行に仮想分割する。このときの分割線が、図３における、分割線ａ，ｂ，ｃ，ｄである。すなわち、船体の一方の側面から他方の側面にかけて、船体長さ方向に平行な分割線ａ，ｂ，ｃ，ｄに沿って仮想分割するものである。
なお、分割線ａ，ｂ，ｃ，ｄは、分割線ｅ，ｆ，ｇに対して直交するようになっているが、厳密に９０度に交わることが要求されるものではなく、多少の角度のズレは許容される。

このように仮想分割した結果、構造物２００は複数のブロックに分割される。図３においては、空間層１，２，３，４がそれぞれ２０ブロックに分割され、空間層５が４ブロックに分割されるので、全体として８４ブロックに分割される。これは、ちょうど豆腐を賽の目状に分割したようなものである。
この複数のブロックは、すべて直方体状となっており、それぞれの高さは各空間層と同一である。

そして、仮想分割した複数のブロックの一部を除くことにより、図１に示すような縦段差部Ａと横段差部Ｂが形成される。
このとき、取り除くブロックはすべて直方体状であるため、完成した居住区１０に生じる角部はすべて直角であり、曲面や斜面が生じることはない。従って、居室等に使用する場合にデッドスペースが発生せず、空間を極めて有効に用いることができるものである。

次に、図４を参照して、縦段差部Ａを形成した場合の、前方からの風抵抗の低減効果について説明する。図４は、縦段差部Ａの１つの段差を示す断面図である。
船首側から風Ｗを受けると、段差のくぼみ部Ｘには空気塊が生成され、くぼみ部Ｘが空気で埋められる。この空気塊は、くぼみ部Ｘ内から外に出ることなく、いわゆる閉じた状態となる。そうすると、この段差には、あたかも斜面が形成されたようになり、前方からの風が斜面に沿って流れ、風抵抗を低減させることができるのである。
なお、縦段差部Ａにおける各段差における上向き角度、すなわち下段側の頂点１２と上段側の頂点１３とを結ぶ斜面の角度θは、４５度以下とすることが好ましい。角度θが４５度以上になると、上段側の垂直面１４の高さが高くなり、前方からの風抵抗が大きくなるためである。

実施形態１に係る船舶の居住区構造によれば、船体５００の甲板５０１上に、直方体状の居住可能な空間層１，２，３，４，５が複数上下に積層されてなる構造物２００を、船幅方向に平行に仮想分割するとともに、船体長さ方向に平行に仮想分割して複数のブロックとしたので、各ブロックは直方体状であり、船員の居室等に使用する場合にデッドスペースが生じず空間を有効活用することができる。
また、ブロックの一部を除くことにより、船首側から船尾側に向けた上り階段状の縦段差部Ａ、及び船体側面側から船幅方向中央側に向けた上り階段状の横段差部Ｂを形成したので、居住区１０の前面及び側面を斜面形状にしたのと同様の効果を生じさせて、前方から受ける風抵抗を低減することができる。また、後方からの追い風を船尾側後面１１で受けて、効率的に利用することができる。

また、縦段差部Ａと横段差部Ｂを、船幅方向の中央を中心線として線対称に形成したので、前方から受ける風抵抗を、バランスよく低減することができる。

また、縦段差部Ａの段数を、船幅方向中央側になるほど少なくなるように形成したので、船幅方向外側ほど斜面を緩やかにして、前方からの風抵抗の低減効果を高めることができる。

また、縦段差部Ａの各段差における上向き角度θを、４５度以下にしたので、縦段差部Ａの上向き角度を緩やかにして、前方から受ける風抵抗の低減効果を高めることができる。

また、船尾側後面１１を、垂直平面状に形成したので、後方からの追い風を船尾側後面１１で受けて、さらに効率的に利用することができる。

次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施形態２に係る船舶の居住区構造について説明する。図５は、本発明の実施形態２に係る居住区２０を示す斜視図であり、図６は、居住区２０の船尾側後面２１を示す斜視図である。
居住区２０の形状は、実施形態１に係る居住区１０とほぼ同様であるが、船尾側後面２１の形状が異なる。

居住区２０の船尾側後面２１は、その船幅方向の中央部分に垂直方向の凹部Ｙが形成されている。この凹部Ｙは、船尾側後面２１の中央部分を直角状に切り出した形状となっている。
なお、凹部Ｙの形成位置はこれに限らず、例えば、船尾側後面２１の中央部分のみを凹ませたり、船尾側後面２１に複数の凹部Ｙを形成したりしてもよい。また、凹部Ｙの形状も直角状に限らず、例えば曲面状であってもよい。

実施形態２に係る船舶の居住区構造によれば、船尾側後面２１に凹部Ｙを形成したので、後方からの追い風を船尾側後面２１の凹部Ｙで受けて、さらに効率的に利用することができる。
また、船尾側後面２１の凹部Ｙを直角状に切り出した形状とすることにより、デッドスペースが生じず空間を有効活用することができる。

次に、図７乃至図１０を参照して、本発明の実施形態３、実施形態４、実施形態５に係る船舶の居住区構造について説明する。

図７は、本発明の実施形態３に係る居住区３０を示す斜視図である。
居住区３０の形状は、実施形態１に係る居住区１０とほぼ同様であるが、縦段差部Ａ１，Ａ５、横段差部Ｂ１、及び船尾側後面３１の形状が異なる。居住区３０は、居住区１０に対して、縦段差部Ａ１と横段差部Ｂ１の交差部分及び縦段差部Ａ５と横段差部Ｂ１の交差部分に、それぞれブロック３２，３２を追加した形状となっている。

図８は、本発明の実施形態４に係る居住区４０を示す斜視図である。
居住区４０の形状は、実施形態１に係る居住区１０とほぼ同様であるが、縦段差部Ａ１，Ａ５、横段差部Ｂ１，Ｂ２、及び船尾側後面４１の形状が異なる。居住区４０は、居住区１０に対して、縦段差部Ａ１と横段差部Ｂ１の交差部分及び縦段差部Ａ５と横段差部Ｂ１の交差部分に、それぞれブロック４２，４２を追加し、また、縦段差部Ａ１と横段差部Ｂ２の交差部分、縦段差部Ａ５と横段差部Ｂ２の交差部分に、それぞれブロック４３，４３を追加した形状となっている。

図９は、居住区３０及び居住区４０の船尾側後面３１，４１を示す斜視図である。
居住区３０及び居住区４０の船尾側後面３１，４１は、その船幅方向の中央部分に垂直方向の凹部Ｙが形成されている。
なお、船尾側後面３１，４１の凹部Ｙの船幅方向の幅は、図６に示す居住区２０の船尾側後面２１の凹部Ｙの幅よりも広くなっている。

図１０は、本発明の実施形態５に係る居住区５０の船尾側後面５１を示す斜視図である。
居住区５０の船尾側後面５１は、その船幅方向の中央部分に垂直方向の凹部Ｙが形成されている。
なお、船尾側後面５１の凹部Ｙの船体長さ方向の奥行きは、図９に示す居住区３０，４０の船尾側後面３１，４１の凹部Ｙの奥行きよりも深くなっている。

以上の実施形態３、実施形態４、実施形態５に示すように、ブロックの追加（あるいは除去）により、縦段差部Ａや横段差部Ｂの形状を変更して、前方からの風抵抗の低減と、居住区としての空間の確保を両立させて、最適な居住区構造を実現することができる。
また、居住区の船尾側後面についても、凹部Ｙの幅や深さを変更することで、追い風の利用効率を向上させたり、居住空間を確保することが可能である。

次に、図１１乃至図１３を参照して、本発明の実施形態６及び実施形態７に係る船舶の居住区構造について説明する。図１１は、実施形態６に係る居住区６０及び実施形態７に係る居住区７０を形成する元となる構造物３００を示す斜視図である。
構造物３００は、船体５００の甲板５０１上に、直方体状の居住可能な空間層１，２，３，４が複数上下に積層されて形成されている。ここで、居住可能な空間層とは、船員の居室等に使用できるよう十分な高さや広さが確保されているものを意味し、居室だけではなく、船員が入室する必要のある倉庫等にも使用されるものである。なお、実際の船舶建造時には、最上層の空間層４の上に操舵室が設置される。

次に、構造物３００を、船幅方向に平行に仮想分割する。このときの分割線が、図１１における、分割線ｅ，ｆ，ｇである。すなわち、船首側から船尾側にかけて、船幅方向に平行な分割線ｅ，ｆ，ｇに沿って仮想分割するものである。
なお、本実施形態においては、船体長さ方向に平行の仮想分割は行わない。

このように仮想分割した結果、構造物３００は複数のブロックに分割される。図１１においては、空間層１，２，３，４がそれぞれ４ブロックに分割され、全体として１６ブロックに分割される。
この複数のブロックは、すべて直方体状となっており、それぞれの高さは各空間層と同一である。

そして、仮想分割した複数のブロックを１つだけ除くことにより、図１２に示す居住区６０のように、段数が１段の縦段差部Ａが形成される。また、仮想分割した複数のブロックを６つ除くことにより、図１３に示す居住区７０のように、段数が４段の縦段差部Ａが形成される。
このとき、取り除くブロックはすべて直方体状であるため、完成した居住区６０，７０に生じる角部はすべて直角であり、曲面や斜面が生じることはない。従って、居室等に使用する場合にデッドスペースが発生せず、空間を極めて有効に用いることができるものである。

実施形態６及び実施形態７に係る船舶の居住区構造によれば、船体５００の甲板５０１上に、直方体状の居住可能な空間層１，２，３，４が複数上下に積層されてなる構造物３００を、船幅方向に平行に仮想分割して複数のブロックとしたので、各ブロックは直方体状であり、船員の居室等に使用する場合にデッドスペースが生じず空間を有効活用することができる。
また、ブロックの一部を除くことにより、船首側から船尾側に向けた上り階段状の縦段差部Ａを形成したので、居住区６０，７０の前面を斜面形状にしたのと同様の効果を生じさせて、前方から受ける風抵抗を低減することができる。また、後方からの追い風を船尾側後面で受けて、効率的に利用することができる。

次に、図１４乃至図１６を参照して、本発明の実施形態８及び実施形態９に係る船舶の居住区構造について説明する。図１４は、実施形態８に係る居住区８０及び実施形態９に係る居住区９０を形成する元となる構造物４００を示す斜視図である。
構造物４００は、船体５００の甲板５０１上に、直方体状の居住可能な空間層１，２，３，４が複数上下に積層されて形成されている。ここで、居住可能な空間層とは、船員の居室等に使用できるよう十分な高さや広さが確保されているものを意味し、居室だけではなく、船員が入室する必要のある倉庫等にも使用されるものである。なお、実際の船舶建造時には、最上層の空間層４の上に操舵室が設置される。

次に、構造物４００を、船幅方向に平行に仮想分割する。このときの分割線が、図１４における、分割線ｅ，ｆ，ｇである。すなわち、船首側から船尾側にかけて、船幅方向に平行な分割線ｅ，ｆ，ｇに沿って仮想分割するものである。
さらに、構造物４００を、船体長さ方向に平行に仮想分割する。このときの分割線が、図１４における、分割線ａ，ｂ，ｃ，ｄである。すなわち、船体の一方の側面から他方の側面にかけて、船体長さ方向に平行な分割線ａ，ｂ，ｃ，ｄに沿って仮想分割するものである。
なお、分割線ａ，ｂ，ｃ，ｄは、分割線ｅ，ｆ，ｇに対して直交するようになっているが、厳密に９０度に交わることが要求されるものではなく、多少の角度のズレは許容される。

このように仮想分割した結果、構造物４００は複数のブロックに分割される。図１４においては、空間層１，２，３，４がそれぞれ２０ブロックに分割され、全体として８０ブロックに分割される。
この複数のブロックは、すべて直方体状となっており、それぞれの高さは各空間層と同一である。

そして、仮想分割した複数のブロックの一部を除くことにより、図１５に示す居住区８０のように、縦段差部Ａ１，Ａ２，Ａ３と、横段差部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が形成される。また、図１６に示す居住区９０のように、縦段差部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５と、横段差部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が形成される。
このような実施形態８及び実施形態９によっても、同様に、居住区の空間を有効活用しつつ、前方から受ける風抵抗を低減し、後方からの追い風を効率的に利用することが可能である。

以上、実施形態１乃至実施形態９について説明したが、居住区を形成する元となる構造体は、居住可能な空間層が複数上下に積層されたものであれば、それぞれの空間層は必ずしも同一形状である必要はない。また、空間層は、完全な直方体形状でなくとも、例えば船尾側の両端が、直角又は斜めに隅切りされているようなものであってもよい。また、空間層の数も特に限定されない。
また、構造体から除くブロックは、様々に組み合わせることが可能であり、前方からの風抵抗の低減効果と、居室等として確保すべき空間とを両立できるように、最適な組み合わせとすればよい。
さらに、タンカーやバルクキャリアに限らず、甲板上に居住区を配置する船舶であれば適用することが可能である。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の実施形態１に係る居住区を示す斜視図である。実施形態１に係る居住区の船尾側後面を示す斜視図である。居住区を形成する元となる構造物を示す斜視図である。縦段差部を示す断面図である。実施形態２に係る居住区を示す斜視図である。実施形態２に係る居住区の船尾側後面を示す斜視図である。実施形態３に係る居住区を示す斜視図である。実施形態４に係る居住区を示す斜視図である。実施形態３及び実施形態４に係る居住区の船尾側後面を示す斜視図である。実施形態５に係る居住区の船尾側後面を示す斜視図である。居住区を形成する元となる構造物を示す斜視図である。実施形態６に係る居住区を示す斜視図である。実施形態７に係る居住区を示す斜視図である。居住区を形成する元となる構造物を示す斜視図である。実施形態８に係る居住区を示す斜視図である。実施形態９に係る居住区を示す斜視図である。船舶を示す側面図である。従来例に係る居住区を示す斜視図である。

符号の説明

１空間層
２空間層
３空間層
４空間層
５空間層
１０居住区
１１船尾側後面
１２頂点
１３頂点
１４垂直面
２０居住区
２１船尾側後面
３０居住区
３１船尾側後面
３２ブロック
４０居住区
４１船尾側後面
４２ブロック
４３ブロック
５０居住区
５１船尾側後面
６０居住区
７０居住区
８０居住区
９０居住区
１００居住区
１０１空間層
１０２空間層
１０３空間層
１０４空間層
１０５空間層
１０６煙突
２００構造物
３００構造物
４００構造物
５００船体
５０１甲板
Ａ縦段差部
Ｂ横段差部

Claims

船体の甲板上に、居住可能な空間層が複数上下に積層されてなる構造物を、船幅方向に平行に仮想分割するとともに、船体長さ方向に平行に仮想分割して複数のブロックとし、前記ブロックの一部を除くことにより、船首側から船尾側に向けた上り階段状の縦段差部、及び船体側面側から船幅方向中央側に向けた上り階段状の横段差部を形成し、さらに、前記縦段差部の段数を、船幅方向中央側になるほど少なくなるように形成したことを特徴とする船舶の居住区構造。