JP4408377B2

JP4408377B2 - 砕氷船

Info

Publication number: JP4408377B2
Application number: JP2004040541A
Authority: JP
Inventors: 篤真島
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Marine and Engineering Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Marine and Engineering Co Ltd
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2024-02-17
Also published as: JP2005231426A

Description

本発明は、砕氷船に関する。

砕氷船は、氷海において氷を割りながら進むという特別の目的の船であり、船体の設計においては砕氷性能に重点が置かれる。このような砕氷船として、例えば特許文献１に開示されているものがある。この砕氷船では、船尾部に砕氷面が設けられており、氷のない開水での推進性能と、氷海での砕氷性能との両立を図っている。
特開平５−７７７８４号公報

しかしながら、上記した従来の砕氷船では、良好な砕氷性能が得られるように砕氷面の傾斜角を選択すると、船尾長さが不可避的に長くなるという問題があった。このように船尾長さが長くなると、その分だけ製造コストの上昇を招き、また港の制約を受けるため好ましくない。

本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、船尾長さを短縮することが可能な砕氷船を提供することを目的とする。

本発明に係る砕氷船は、船尾方向への航行時に砕氷を行うための砕氷面を船尾部の外表面に備える砕氷船であって、船体の長手方向に延び且つ船体の左舷側と右舷側とを対称に分ける中心線に沿うように鉛直方向に砕氷面を切断して得られる切断線が、傾きの異なる少なくとも２つの直線部から構成され、傾きの異なる少なくとも２つの直線部から構成され、少なくとも２つの直線部と中心線とのなす角度が、砕氷時の船体の進行方向側である船尾側の直線部ほど小さいことを特徴とする。この砕氷船によれば、船尾長さが短縮される。

このとき、少なくとも２つの直線部は、第１の直線部と、該第１の直線部より船首側の第２の直線部と、を有し、第１の直線部を含む砕氷面の部分に夏季満載喫水が位置し、第２の直線部を含む砕氷面の部分にバラスト喫水が位置する場合がある。

本発明に係る砕氷船では、砕氷面がエッジのない凸曲面から構成されていることを特徴としてもよい。このようにすれば、砕氷面が氷に面で接触して効率的に砕氷することができ、砕氷性能の向上が図られる。

本発明に係る砕氷船では、船体の長手方向に垂直な平面により砕氷面を切断して得られる曲線が円弧であることを特徴としてもよい。このようにすれば、砕氷の効率化と、砕いた氷の側方への排除の効率化とのバランスが図られ、全体として砕氷性能の一層の向上が図られる。

本発明によれば、船尾長さを短縮することが可能な砕氷船を提供することができる。その結果、製造コストの低減、及び港の制約からの解放を図ることが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る砕氷船を示す右側面図である。また図２は、本実施形態に係る砕氷船を示す平面図である。

図１及び図２に示すように、砕氷船１０は、船体１２と、船体１２に取り付けられたポッド型推進器（以下、「推進器」ともいう）１４と、を備えている。

船体１２は、船首部１６、船体中央部１８、及び船尾部２０を有している。この船首部１６は、開水中における推進抵抗の低減が図られるように形状設計されており、例えば水面下の部分が前方に張り出したバルバスバウ形状とされている。

船体中央部１８は、用途に応じた構造を有している。例えば、コンテナ輸送のためであれば、船体中央部１８の内部には複数の船倉が形成されている。また、原油輸送であれば、船体中央部１８の内部には複数のオイルタンクが形成されている。

船尾部２０は、推進器１４を取り付けるための取付部２２と、オーバーハング部２３と、を含んでいる。

推進器１４は、プロペラ２４と、プロペラ２４を回転させるためのモータ（図示しない）を内蔵するポッド部２６と、ポッド部２６を支持するためのストラット２８と、を備えている。この推進器１４は、図１に示すように、ストラット２８を介し、船尾部２０の取付部２２において、図示しない回転装置により、後部垂線Ｙを中心として３６０度の範囲で旋回可能に取り付けられている。この推進器１４は、プロペラ２４がポッド部２６の前部に取り付けられたいわゆるトラクタータイプの推進器であり、プロペラ２４の回転によりストラット２８の側にプロペラ後流を噴出して推進力を得る。なお、推進器１４は、プロペラ２４がポッド部２６の後部に取り付けられたいわゆるプッシングタイプの推進器であってもよい。このように、本実施形態に係る砕氷船１０はかかる推進器１４を備えているため、後部垂線Ｙを中心として推進器１４を旋回させ、推進器１４を任意の方向に向けることで、大きな旋回力を得ることができる。よって、舵方式に比べて操縦性能の向上が図られる。また、推進器１４の方向を逆転することで、船首方向と船尾方向とのいずれにも砕氷船１０の進行方向を逆転させる（ＤＡＳ：Double Acting Ship）ことが可能となる。なお、後部垂線Ｙは、通常、舵柱または舵頭材の中心軸のことを指すが、本実施形態では推進器１４が舵の機能をも有するため、ここでは後部垂線Ｙを推進器１４のストラット２８の軸（すなわち、推進器１４の旋回中心軸）として考える。

オーバーハング部２３の外表面は、船尾方向への航行時に砕氷を行うための砕氷面２５として機能している。本実施形態に係る砕氷船１０では、図３に示すように、砕氷船１０の長手方向に沿うように鉛直方向に砕氷面２５を切断して得られる切断線が、少なくとも傾きの異なる２つの直線部から構成されている。図３では、船尾側の第１の直線部３１及び船首側の第２の直線部３２から切断線が構成される場合について図示している。この砕氷船１０では、第１の直線部３１を含む砕氷面２５の部分に夏季満載喫水ｄ_ｓが位置し、第２の直線部３２を含む砕氷面２５の部分にバラスト喫水ｄ_ｂが位置する。

図３に示すように、第１の直線部３１を含む砕氷面２５の傾斜角、すなわち、第１の直線部３１と中心線Ｘとのなす角度θは、２０°以上で４０°より小さいのが好ましい。この角度θが２０°よりも小さいと、オーバーハング部２３の長さが無駄に長くなり、製造コストが上昇する傾向にある。また角度θが４０°以上であると、砕氷性能が低下する傾向にある。特に、角度θは３０°が最適である。なお、中心線Ｘは、図１及び図２に示すように、上甲板３０上にあり左舷側と右舷側とを対称に分ける直線とする。

また第２の直線部３２を含む砕氷面２５の傾斜角、すなわち、第２の直線部３２と中心線Ｘとのなす角度φは、上記角度θよりも大きく４０°以下であると好ましい。この角度φが４０°より大きいと、砕氷性能が低下する傾向にある。

また、本実施形態に係る砕氷船１０において、砕氷面２５は、エッジの無い凸曲面から構成されている。すなわち、従来の砕氷船では、左舷側の砕氷面と右舷側の砕氷面との間に長手方向に延びるエッジが設けられているが、本実施形態に係る砕氷船１０では、そのようなエッジが設けられておらず、砕氷面２５に対する接線の傾きが連続的に滑らかに変化する。

特に、本実施形態に係る砕氷船１０では、中心線Ｘに垂直な平面により砕氷面２５を切断して得られる曲線が、図４（ａ），（ｂ）に示すように、半径Ｒで規定される円弧であると好ましい。そして、この円弧の半径Ｒは、砕氷面２５を切断する位置での最大船幅をβとしたとき、０．５β〜１．０βであると好ましい。

次に、本実施形態に係る砕氷船１０の作用及び効果について説明する。

本実施形態に係る砕氷船１０では、船体１２の長手方向に沿うように鉛直方向に砕氷面２５を切断して得られる切断線が、第１及び第２の直線部３１，３２から構成されている。従って、図５に示すように、第１の直線部のみで構成される場合と比べて、船尾長さをΔＤだけ短縮することができる。その結果、製造コストの低減、及び港の制約からの解放を図ることが可能となる。

また本実施形態に係る砕氷船１０では、砕氷面２５がエッジのない凸曲面から構成されているため、砕氷面２５が氷Ｉに面で接触して効率的に砕氷することができ、砕氷性能の向上を図ることが可能となる。

特に、図４（ａ），（ｂ）に示すように、船体１２の長手方向に垂直な平面により砕氷面２５を切断して得られる曲線が円弧であるため、砕氷の効率化と、砕いた氷Ｉの側方への排除の効率化とのバランスが図られ、全体として砕氷性能の一層の向上を図ることが可能となる。
（第２実施形態）
次に、本発明の参考実施形態である第２実施形態について説明する。なお、上記した第１実施形態で説明した要素と同一の要素には同一の符号を附し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係る砕氷船５０は、船尾部２０における砕氷面２５の構成が相違すること以外は、上記した第１実施形態に係る砕氷船１０と同様の構成を備えている。

この砕氷船５０では、図６に示すように、船体１２の長手方向に沿うように鉛直方向に砕氷面２５を切断して得られる切断線が、第１の直線部３１と曲線部３３とから構成されている。図６において、点Ｐは第１の直線部３１と曲線部３３との境界となる点である。

この砕氷船５０では、第１の直線部３１を含む砕氷面２５の部分に夏季満載喫水ｄ_ｓが位置し、第２の直線部３２を含む砕氷面２５の部分にバラスト喫水ｄ_ｂが位置する。

図６に示すように、第１の直線部３１を含む砕氷面２５の傾斜角、すなわち、第１の直線部３１と中心線Ｘとのなす角度θは、２０°以上で４０°より小さいのが好ましい。この角度θが２０°よりも小さいと、オーバーハング部２３の長さが無駄に長くなり、製造コストが上昇する傾向にある。また角度θが４０°以上であると、砕氷性能が低下する傾向にある。特に、角度θは３０°が最適である。曲線部３３の曲率は、船体１２側から見て負の値となる。

また、本実施形態に係る砕氷船５０において、砕氷面２５は、上記第１実施形態に係る砕氷船１０と同様に、エッジの無い凸曲面から構成されている。特に、本実施形態に係る砕氷船５０では、中心線Ｘに垂直な平面により砕氷面２５を切断して得られる曲線が、図４（ａ），（ｂ）に示すように、半径Ｒで規定される円弧であると好ましい。そして、この円弧の半径Ｒは、砕氷面２５を切断する位置での最大船幅をβとしたとき、０．５β〜１．０βが好ましい。

次に、本実施形態に係る砕氷船５０の作用及び効果について説明する。

本実施形態に係る砕氷船５０では、船体１２の長手方向に沿うように鉛直方向に砕氷面２５を切断して得られる切断線が、第１の直線部３１及び曲線部３３から構成されている。従って、第１の直線部３１のみで構成される場合と比べて、船尾長さを短縮することができる。その結果、製造コストの低減、及び港の制約からの解放を図ることが可能となる。

また本実施形態に係る砕氷船５０では、砕氷面２５がエッジのない凸曲面から構成されているため、砕氷面２５が氷Ｉに面で接触して効率的に砕氷することができ、砕氷性能の向上を図ることが可能となる。

特に、図４（ａ），（ｂ）に示すように、船体１２の長手方向に垂直な平面により砕氷面２５を切断して得られる曲線が円弧であるため、砕氷の効率化と、砕いた氷Ｉの側方への排除の効率化とのバランスが図られ、全体として砕氷性能の一層の向上を図ることが可能となる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記した第１実施形態では、船体１２の長手方向に沿うように鉛直方向に砕氷面２５を切断して得られる切断線が、第１の直線部３１と第２の直線部３２との２つの直線部から構成される場合について説明したが、切断線は３つ以上の直線部から構成されていてもよい。このとき、それぞれの直線部と中心線Ｘとのなす角度は、船尾側の直線部ほど小さいのが好ましい。

また、上記した第２実施形態では、船体１２の長手方向に沿うように鉛直方向に砕氷面２５を切断して得られる切断線が、第１の直線部３１と曲線部３３とから構成される場合について説明したが、切断線は２つ以上の直線部と曲線部とから構成されていてもよい。このとき、それぞれの直線部と中心線Ｘとのなす角度は、船尾側の直線部ほど小さいのが好ましい。

また、上記した実施形態では、船体１２の長手方向に延びる中心線Ｘに垂直な平面により砕氷面２５を切断して得られる曲線が円弧の場合について説明したが、この曲線は楕円弧であってもよい。

また、上記した実施形態では、砕氷船１０の用途としてコンテナ輸送や原油輸送を例示したが、砕氷船１０の用途はこれに限定されない。

また、上記した実施形態では、船首部１６の形状はバルバスバウ形状としたが、船首部１６は他の形状を有していてもよい。ただし、船首部１６の形状は、船首方向への通常の航行時における推進性能の向上が図られる形状であると好ましい。

また、上記した実施形態では、推進器１４としてポッド型推進器について説明したが、砕氷船１０を船首方向及び船尾方向のいずれにも進行させることが可能であれば、推進器１４としては他の推進器であってもよい。

第１実施形態に係る砕氷船を示す右側面図である。第１実施形態に係る砕氷船を示す平面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図であり、特に船尾部のみを示している。図１のＩＶ−ＩＶ線における断面図であり、砕氷の様子を示している。船尾長さが短縮されることを説明するための図である。第２実施形態に係る砕氷船を示す右側面図であり、特に船尾部のみを示している。

符号の説明

１０，５０…砕氷船、１２…船体、１４…ポッド型推進器、１６…船首部、１８…船体中央部、２０…船尾部、２２…取付部、２３…オーバーハング部、２５…砕氷面、３０…上甲板、３１…第１の直線部、３２…第２の直線部、３３…曲線部、Ｘ…中心線、Ｙ…後部垂線、ｄ_ｓ…夏季満載喫水、ｄ_ｂ…バラスト喫水、Ｉ…氷。

Claims

船尾方向への航行時に砕氷を行うための砕氷面を船尾部の外表面に備える砕氷船であって、
船体の長手方向に延び且つ前記船体の左舷側と右舷側とを対称に分ける中心線に沿うように鉛直方向に前記砕氷面を切断して得られる切断線が、傾きの異なる少なくとも２つの直線部から構成され、
前記少なくとも２つの直線部と前記中心線とのなす角度が、砕氷時の前記船体の進行方向側である船尾側の直線部ほど小さいことを特徴とする砕氷船。
前記少なくとも２つの直線部は、第１の直線部と、該第１の直線部より船首側の第２の直線部と、を有し、
前記第１の直線部を含む砕氷面の部分に夏季満載喫水が位置し、前記第２の直線部を含む砕氷面の部分にバラスト喫水が位置することを特徴とする請求項１記載の砕氷船。
前記砕氷面がエッジのない凸曲面から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の砕氷船。
船体の長手方向に垂直な平面により前記砕氷面を切断して得られる曲線が円弧であることを特徴とする請求項３に記載の砕氷船。