JP5059725B2

JP5059725B2 - 自動車運搬船

Info

Publication number: JP5059725B2
Application number: JP2008244221A
Authority: JP
Inventors: 孝信村上; 正也三浦
Original assignee: Shin Kurushima Dockyard Co Ltd
Current assignee: Shin Kurushima Dockyard Co Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-09-24
Also published as: JP2010076489A

Description

本発明は、船舶船艙デッキに自動車のクリアーハイト（RT43L ：規準車輌）を保持しながら十数層の積載デッキを形成する自動車運搬船の適正船型に関するものである。

積載デッキに４０００台から６５００台を一度に積載する自動車運搬船においても、その停泊する荷役岸壁においては、岸壁の事情により船舶の長さが制限され、または、通行する運河の幅により船舶の幅が制限されている。例えば、某岸壁は、船舶の全長が２００ｍを超えると、水先案内又は誘導船（タグボート）の必要が有り、岸壁の喫水などから制限なしに２００ｍ以上の船舶が自由に接岸できる岸壁が少ない。さらに、航路にもよるが、運河（パナマ運河）を通過する船舶は、長さ、幅および喫水が制限され、特に、一般商船を設計・建造するにあたっては、船舶の幅３２．３ｍの制限を受けており、その幅未満で建造せざるを得なかった。

そこで、自動車運搬船の積載能力である積載台数を確保するためには、積載デッキ数を１０層、または、１３層とする船舶が建造され、このため船舶の深さは著しく高くなり、積載デッキを数を増加させて積載台数を確保した自動車運搬船が建造される傾向にある。
図２は、この種の一般的な自動車運搬船の船型を示す概略図であり、図２（Ａ）は、従来の自動車運搬船の船型を示す側面概略図、図２（Ｂ）は、同後方概略図である。図２において、符号１は、船舶、２は、船舶船底に通常は位置される固定バラスト、３は、船舶船底から船側に渡って配置されるバラストタンクであり、内部にバラスト水が張水される。また、符号４は、プロペラ、５は、舵である。なお、図２において、Ｌｏａは、船舶の長さ、Ｄ２は、船舶の深さ、Ｂ２は、船舶の船舶の幅を示し、ＬＷＬは満載吃水線を示す。

図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、船舶の長さＬｏａと船舶の幅Ｂ２の制限下において、積載台数を優先させ、積載台数を確保するために、積載デッキの層数を増加させ、この結果、アンバランスな船舶が建造されることとならざる得ない傾向がある。すなわち、船舶の幅Ｂ２／船舶の深さＤ２の比率が０．９５以下の船舶も建造せざるを得なかった。このようなアンバランスな船舶では、船舶重心が上昇せざるを得ず、このため、重心が上昇した分、船底部又は二重底に固定バラストＦＢおよびバラスト水ＷＢを少なくとも、４０００〜５０００ｔｏｎ程度を積載しないと、安定性・復原性に欠けるという問題を有していた。

また、近年はバラストタンクに注排水されるバラスト水は、バラスト水を排出する周辺海域の生態系に悪影響を及ぼしたり、漁業被害を与える等の問題点があり、国際的環境問題において極力避けることが望ましい。積荷を降ろした船舶が、航行中にプロペラが海水面上に出ることを防ぎ、また、船舶を安定させて安全な航海を行うために、船舶自身が如何なる場合でもブロペラが没水し、また、貨物を満載した状態においても、復原性を充分保ち、船舶の安全な航海が望まれるようになった。

ところで、本願出願人は、適正な船舶形状・船殻構造の最適化について、既に、「発明名称：船舶設計検討システム」を提案している（特許第４０３００６２号）。かかる特許は、「入力手段から入力された船舶構造パラメータを所定の入力データファイルに格納する処理を実行する入力処理手段と、前記入力処理手段によって入力データファイルに格納された船舶構造パラメータについて船殻構造を構成する各区画を船側区画、二重底区画、ビルジ部区画、上甲板区画および隔壁区画・スツール区画に整理し、船舶の構造全体の最適化構造に影響を及ぼす区画を船側区画と決定して当該船側区画を代表設計変数とし、その他の区画を前記代表設計変数以外の設計変数とし、代表設計変数を最初に最適化し、当該決定した制約条件を前記代表設計変数以外の設計変数に導入して船舶の構造全体を最適化できる最適化手段と、前記最適化手段で決定された代表変数の区画について船級ルールにより設計条件を可変しながら少なくとも重量、コストを計算し、その計算結果を基にそれ以外の設計変数における区画について前記ルールにより同様に所定の条件を可変しながら少なくとも重量、コストを計算し、その計算結果を提示できる部材計算手段と、前記部材計算手段で得られた船体構造のデータを作図する３次元モデル化エンジンとを備え、・・・所定の数式１ないし数式１１において、前記最適化手段は、船舶の構造全体Ｚを、数式１の制約条件の基で、数式２を最小とするＸを決定することにより得られるものとし、さらに、船舶の構造全体の最適化に影響を及ぼす区画を船側区画を代表設計変数Ｘ_lとし、その他の区画を前記代表設計変数Ｘ_l以外の設計変数Ｘ_Πとし、同様に制約条件も数式４、数式５が成立するものとし、最終的に、数式１０の制約条件の基で、数式１１を最小とする設計変数Ｘ_l'と、設計変数Ｘ_Πとを決定することにより一つの区画の最適解Ｚ_ljを求めることができるものとし、これによって得られた最適解Ｚ_ljを用いてその他の区画の最適解を求めることができるようにした処理手段を有し、前記最適化手段は、上記処理手段で得た一つの区画の最適解を前記部材計算手段に与え、前記部材計算手段は、一つの区画の最適解をを基に一つの区画の重量、コストを計算し、その結果を再び前記最適化手段に与え、前記最適化手段は、その結果を踏まえて次の区画の最適解を求めて、その次の区画の最適解を前記部材計算手段に与え、最後の区画が終了するまで前記処理を繰り返しを実行し、船舶構造全体の最適解を得るものであること（同特許請求の範囲請求項１）」を内容とするものである。
特許第４０３００６２号公報

そこで、本願発明は、当該特許第４０３００６２号に係る発明に基づいて、上記のようなアンバランスな自動車運搬船の船型に対し、積載台数が減少することなく、船底部又は二重底に積載する固定バラストＦＢまたはバラスト水ＷＢの積載量を軽減でき、さらには、積荷である自動車を降ろした際にも、その航行中にプロペラが海水面上に出ることがなく、安定性・復原性に優れる自動車運搬船の適正な船型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、自動車運搬船において、船底部又は二重底部に固定バラストＦＢおよびバラスト水ＷＢを積載することのない複数層の積載デッキを有する自動車運搬船において、所定の船速に対して、船舶の幅Ｂ１を横メタセンター位置を確保することができる最大限の船舶幅とし、船体中央から船側外板へ向かって上向きの勾配のライズオブフロアー船底形状で船舶の幅Ｂ１／船舶の深さＤ１の比率が１．１５以上、かつ、ＲＯＦ（ＲｉｓｅＯｆＦｌｏｏｒ＝船底勾配）／船舶の片幅が１５％以上となることを特徴とする。

本願請求項１に係る自動車運搬船の適正船型によれば、（１）固定バラストおよびバラスト水を必要としないので、軽荷時の排水量が少なく船速（スピード）的に有利であり、省エネ化される。
また、（２）バラスト水を排出しないので、環境的に周辺海域の生態系に悪影響を及ぼさない。
さらに、（３）バラストタンクを有しないので、塩分に対する防食処置を行なわなく、また、内側からの腐食がなく、耐久年数が増す等の特有の効果を奏する。

本願出願人は、自動車運搬船の適正な船型を模索して、船舶の幅Ｂ１と、船舶の深さＤ１、さらには、船舶の全長Ｌｏａ、船底勾配ＲＯＦとの関係を種々に検討した結果、上述してきたこれまでの岸壁事情や運河事情の条件下においても積載自動車台数を減少させることなく、上記固定バラストＦＢまたはバラスト水ＷＢの積載量が軽減され、さらには、積荷である自動車を降ろした際にも、プロペラが水没し、安全な航海ができ、安定性・復原性に優れる自動車運搬船の適正な船型を案出するに至った。

着目点としては、第一には、船舶の幅Ｂ１である。当該船舶の幅Ｂ１は、船舶の長さＬｏａを鑑みながら所定の船速を確保する程度にできるだけ広げることで最大限に広げ、かつ、適正な横メタセンター位置が確保できる船舶の幅Ｂ１をとった。
また、船舶の幅Ｂ１を拡大したため、各積載デッキ当たりの面積を増加させることができ、このため、船舶の深さＤ１を低くすることができる。この結果、積載台数を減少させることなく、従来の自動車運搬船よりは船舶の深さの低い船型とすることができ、最大の貢献として、船舶の幅Ｂ１を拡大したため、バランス的に復原性が向上し、極めて安定な船舶船型とすることができ、この結果、船底部又は二重底部に固定バラストＦＢおよびバラスト水ＷＢがなくても復原性が維持でき、安全な航海を行なうことができる。

また、第二の着目点として、軽荷吃水とプロペラ位置との関係について、軽荷状態でプロペラを完全に没水させるために、船底形状としては、ライズオブフロアーを採用することとした。この結果、船底部の排水量を減らすことにより、相対的にシャフトセンター所謂プロペラが深く沈むことになり、軽荷状態においてもプロペラは完全に没水し、安全な航海ができる。
また、第三の着目点として、船底勾配について検討を加え、上記ライズオブフロアー船底形状において、軽荷吃水との関係で、船底勾配を１５％以上とすれば、安定した船体形状とすることができる。

図１は、本発明を実施するための最良の形態である実施例１として、これまでの岸壁事情や運河事情の条件下においても積載自動車台数を減少させることなく、上記固定バラストＦＢまたはバラスト水ＷＢの積載量が軽減され、さらには、積荷である自動車を降ろした際にも、その航行中にプロペラが海水面上に出ることがなく、安定性・復原性に優れる自動車運搬船の適正な船型の概略を示す図であり、図１（Ａ）は、本発明の実施例１に係る自動車運搬船の適正船型の船型を示す側断面概略図、図１（Ｂ）は、同後方視断面概略図である。図１において、符号１は、船舶であり、図２において示したと同様、同一の符号は同一の部材を示すものとし、さらに、図２に示したと同様に、図１においても、１は、船舶、４は、プロペラ、５は、舵であり、Ｌｏａは、船舶の長さ、Ｄ２は、船舶の深さ、Ｂ２は、船舶の幅を示し、ＬＷＬは満載吃水線を、ＬＳＤ（Light Ship Draft）は、積荷を降ろした際の軽荷吃水線を示す。

自動車運搬船の適正船型について、上記第一・第二の着目点を種々検討するうちに、次のような条件であれば、積載台数が減少することなく、また、固定バラストＦＢまたはバラスト水ＷＢを軽減することができ、さらには、積荷である自動車を降ろした際にも、その航行中にプロペラが海水面上に出ることがなく、安定性・復原性に優れる本実施例１に係る自動車運搬船の適正船型を見いだすに至った。

具体的には、船舶の長さが２００ｍ程度の船舶において、船舶の幅Ｂ１／船舶の深さＤ１の比率が１．１５以上で、かつ、ＲＯＦ（ＲｉｓｅＯｆＦｌｏｏｒ＝船底勾配）／船舶の片幅が１５％以上であれば、積載台数を減少することなく、固定バラストＦＢまたはバラスト水ＷＢを積載することなく、さらには、積荷である自動車を降ろした際にも、その航行中にプロペラが海水面上に出ることがなく、安定性・復原性に優れる自動車運搬船の適正な船型とすることができる。
このような船体形状とすることにより、本実施例１に係る自動車運搬船の適正船型は、固定バラストおよびバラスト水を必要せず、船体重量を軽減することができ、軽荷時の排水量が少なくなることと共に、船速（スピード）的にも有利であり、いわゆる省エネ化された自動車運搬船とすることができる。

さらには、バラスト水を積載する必要がないので、したがって、バラスト水の注排出がなく、環境的に周辺海域の生態系に悪影響を及ぼさないという副次的効用を得ることができる。また、この事は、バラストタンクを備える必要がなくなることを意味し、この結果、バラストタンクの内壁に対して、塩分に対する防食処置等の塗装やメンテナンスを行なう必要がなくなり、さらには、内側からの腐食が軽減され、結果的に、船舶の耐久年数が増加することとなる。

本願請求項１にかかる適正船型は、安定的で復原性の優れた自動車運搬船として利用される。

図１（Ａ）は、本発明の実施例１に係る自動車運搬船の適正船型の船型を示す側断面概略図、図１（Ｂ）は、同後方視断面概略図である。図２（Ａ）は、従来の自動車運搬船の船型を示す側断面概略図、図２（Ｂ）は、同後方視断面概略図である。

符号の説明

１船舶
２固定バラスト
３バラストタンク
４プロペラ
５舵
Ｂ１Ｂ２船舶の幅
Ｄ１Ｄ２船舶の深さ
ＦＢ固定バラスト
ＷＢバラスト水
Ｌｏａ船舶の全長
ＬＷＬ満載吃水線
ＬＳＤ軽荷吃水線

Claims

船底部又は二重底部に固定バラストＦＢおよびバラスト水ＷＢを積載することのない複数層の積載デッキを有する自動車運搬船において、所定の船速に対して、船舶の幅Ｂ１を横メタセンター位置を確保することができる最大限の船舶幅とし、船体中央から船側外板へ向かって上向きの勾配のライズオブフロアー船底形状で船舶の幅Ｂ１／船舶の深さＤ１の比率が１．１５以上、かつ、ＲＯＦ（ＲｉｓｅＯｆＦｌｏｏｒ＝船底勾配）／船舶の片幅が１５％以上となることを特徴とする自動車運搬船。