JP5342512B2

JP5342512B2 - 肥大船の船首バルブ部形状

Info

Publication number: JP5342512B2
Application number: JP2010139278A
Authority: JP
Inventors: 正幸小林
Original assignee: Shin Kurushima Dockyard Co Ltd
Current assignee: Shin Kurushima Dockyard Co Ltd
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: JP2012001147A

Description

本発明は、肥大船の船首バルブ部分に関する。

この種の肥大船の船首バルブ部分は様々の形状のものが知られており、例えば、特開２００４−７４８９１号公報に開示のものが知られている。当該特開２００４−７４８９１号公報に開示のものは、「造波抵抗の低減、特に満載喫水状態における造波抵抗の低減を図ることが可能な船舶を提供する」ことを目的として(同公報明細書段落番号０００６参照）、「船首に前方に突出するバルブ３０を備え・・・、満載喫水線Ｌ．Ｗ．Ｌ．がバルブ３０の上面３０ａと交差する位置にある。また、当該船舶１０の最大幅をＢとし、満載喫水をｄとし、バルブ３０の船首船尾方向の長さをＬ_Ｂとし、バルブ３０の体積をＶ_Ｂとしたとき、０．１＜（Ｖ_Ｂ／Ｂ・ｄ・Ｌ_Ｂ）＜０．２５の関係を満たす。」構成により(同公報要約書解決手段参照）、「造波抵抗の低減、特に満載喫水状態における造波抵抗の低減を図ることが可能な船舶が提供される」との効果を奏するものである(同公報明細書段落番号００３５参照）。

このように、船舶の航海中に受ける造波抵抗の軽減を目的として、船舶の船首部下部に突出するバルブを設けている。図６は、当該特開２００４−７４８９１号公報において、バルブサイズ比が０．０５〜０．０８程度の満載喫水状態でバルブが水面下にある従来の船舶の船首部の構成を立体的に示す図として説明される従来の船首バルブ部分を示す図(特開２００４−７４８９１号公報添付図９）であり、図６において、符号Ｌ．Ｗ．Ｌは、喫水を示す。
次に、図６に示される従来の船首バルブ部分の概略を示す図７〜図９に基づいてさらに詳しく説明する。図７は、従来の船首バルブ部分を示す側面図であり、図８は、同正面図であり、図９は、同平面図である。図７において、αは軽荷状態喫水、Ｆ．Ｐ．やＡ及びＢ並びにａは、それぞれＦ．Ｐ．−Ｆ．Ｐ．断面、Ａ−Ａ断面等の断面基準線を示す。また、図８，図９において、Ｃ．Ｌ．は、船体中心線を示す。

すなわち、従来の船首バルブ部分は、それぞれの図で示される側面形状、正面形状、平面形状を有し、さらに、図７〜図９において、それぞれ断面基準として示される「Ａ断面」、「Ｂ断面」、「Ｆ．Ｐ．断面］、「ａ断面」は、図７においては、それぞれ直線断面として表れるが、これらの各断面基準は、図８正面図においては、図８に示されるように、各「Ａ断面」、「Ｂ断面」は図７と同様直線状に表れるが、「ａ断面」、「Ｆ．Ｐ．断面」は、図８上では、長円形に表れ、同様に、図９の平面図では、「Ｆ．Ｐ．断面」、「ａ断面」は直線状に表れるが、「Ａ−Ａ断面」、「Ｂ−Ｂ断面」は、図９に示されるように表れる。
図８から明らかなように、従来の船首バルブは、前記「Ｆ．Ｐ．断面」及び「ａ断面」が長円形になっているため、軽荷状態では、船首バルブの幅が最大となる付近が船首部の喫水となり、このため軽荷状態には大きな圧力抵抗を受けるという問題があった。

特開２００４−７４８９１号公報

本発明は、上記の問題点に鑑み、船舶の船首形状において、軽荷状態での圧力抵抗を小さくすることが可能となる船舶の船首形状を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願請求項１に係る発明は、肥大船の船首バルブ部形状において、軽荷状態で船首バルブ部の幅が最大となる船首バルブ部の喫水より上部は大きく形成し、軽荷状態での船首バルブ部の喫水より下方の船首バルブ部の断面を、その正面視において、軽荷状態喫水α直下で細く、その平面視が先端部分がより細く形成したことを特徴とする。

本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
船舶の船首形状において、軽荷喫水より下部を細くすることにより、軽荷状態での速力向上と同時に、満載状態での速力低下を最小限に抑え、総合的な運航性能を向上させることが可能となるというメリットを有する。

図１は、本実施例１に係る船首バルブ部分の概略側面図、図２は、本実施例１に係る船首バルブ部分の概略正面図、図３は、本実施例１に係る船首バルブ部分の概略平面図、図４（ａ）（ｂ）は、図１〜図３に示した本実施例１に係る船首バルブ部分と図６〜図９に示した従来の船首バルブ部分の水の抵抗の概略を示す概略図、図５は、横軸を速力（knots）、縦軸を馬力（ｋｗ）とした本実施例１に係る船首バルブ部分を有する船舶と従来の船首バルブ部分を有する船舶のそれぞれ満載状態及び軽荷状態の速力−馬力曲線を示すグラフ図、図６は、当該特開２００４−７４８９１号公報において、バルブサイズ比が０．０５〜０．０８程度の満載喫水状態でバルブが水面下にある従来の船舶の船首部の構成を立体的に示す図として説明される従来の船首バルブ部分を示す図、図７は、従来の船首バルブ部分を示す側面図、図８は、従来の船首バルブ部分を示す正面図、図９は、従来の船首バルブ部分を示す平面図である。

本発明に係る船首バルブ形状を実施するための形態として一実施例を示す図面に基づき詳細に説明する。

図１〜図３は、本発明に係る船首バルブ形状を実施するための形態の一実施例である船首バルブ部分の実施例１の概略を示す図であり、そのうち、図１は、本実施例１に係る船首バルブ部分の概略側面図であり、図２は、同概略正面図、図３は、同概略平面図である。これらの図１、図２、図３は、便宜上、図７〜図９に示す従来の船首バルブ部分と重ねて表現して、その違いが明確となるように表示している。すなわち、図１ないし図３において、従来の船首バルブ部分は、実線で示し、本実施例１に係る船首バルブ部分は、破線で示す。なお、図１ないし図３において、符号αは、図７〜図９に示すと同様の軽荷状態喫水、Ｃ．Ｌ．は船体中心線を示し、その他、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｆ．Ｐ．」、「ａ」は、それぞれ船首バルブ部分の各部位の断面基準線を示す。

図１〜図３から明らかなように、本実施例１に係る船首バルブ部分は、軽荷状態での船首部の喫水より下方の船首バルブの断面を細くする形状とする。つまり、軽荷状態での船首部の喫水より上部は通常より大きめの容積を持たせて、船首バルブによる満載状態での造波抵抗軽減効果の減少を小さくすると共に、軽荷喫水より下部は通常より細くする形状としたものである。このようにすることにより、軽荷状態での航走時に受ける圧力抵抗を軽減させることが可能となる。

本実施例１に係る船首バルブ部分を図１〜図３に基づいて、さらに詳しく説明する。
図１から明らかなように、本実施例１に係る船首バルブ部分の側面図は、従来の船首バルブ部分と同じ形状である。しかしながら、図２から明らかなように、本実施例１に係る船首バルブ部分の正面概略は、従来の船首バルブ部分のそれと比較すれば、前記軽荷状態喫水α直下で急激に細くなる形状である。さらに、図３から明らかなように、本実施例１に係る船首バルブ部分の平面概略は、従来の船首バルブ部分のそれと比較すれば、先端部分がより細く形成される。したがって、推進の際の水の抵抗は，本実施例１に係る船首バルブ部分を有する船舶の推進抵抗は小さくなる。

これを概念的に示すと以下のとおりである。図４（ａ）（ｂ）は、図１〜図３に示した本実施例１に係る船首バルブ部分を有する船舶と図６〜図９に示した従来の船首バルブ部分を有する船舶との間の推進の際の水の抵抗を受ける概略を示す概略図であり、図４（ａ）は、本実施例１に係る船首バルブ部分の抵抗概略を図４（ｂ）は、従来の船首バルブ部分の抵抗概略を示す。図４において、Ｃ．Ｌ．は船体中心線、矢印βは水の流れを示す。

図４（ａ）（ｂ）から明らかなように、本実施例１に係る船首バルブ部分は、従来の船首バルブ部分と比較して鋭利に構成され、水の流れに対して抵抗が小さくなる。すなわち、本実施例１に係る船首バルブ部分を有する船舶において、図１ないし図３に示すように、軽荷状態での船首部の喫水より上部は通常より大きめの容積を持たせて、船首バルブによる満載状態での造波抵抗軽減効果の減少を小さくすると共に、軽荷喫水より下部を細くすることにより、軽荷状態での航走時に受ける圧力抵抗を軽減させることが可能となる。

これを実証した。図５は、横軸を速力（knots）、縦軸を馬力（ｋｗ）とした本実施例１に係る船首バルブ部分を有する船舶と従来の船首バルブ部分を有する船舶のそれぞれ満載状態及び軽荷状態の速力−馬力曲線を示す実証データを示すグラフ図であり、従来の船首バルブ部分を有する船舶の速力−馬力曲線を実線で、本実施例１に係る船首バルブ部分を有する船舶の速力−馬力曲線を破線で示す。
なお、図５において、速力軸と平行な直線は、常用出力を示す。実証は、本願出願人の実験水槽において、垂線間長２ｍの模型船において、長円形の船首バルブ部分を有する模型船と、前記軽荷状態喫水直下において、船首バルブの断面を細くした本実施例１に係る船首バルブ部分を有する模型船とで実証測定した結果をグラフ化したものである。

図５から明らかなように、長円形の船首バルブ部分を有する模型船と、本実施例１に係る船首バルブ部分を有する模型船とでは、常用出力時の満載状態及び軽荷状態において、ΔＶｓの改善があること明らかである。また、両模型船において、満載状態における改善と同軽荷状態における改善を比較すると、ΔＶｓ(軽荷)＞ΔＶｓ(満載)であり、本実施例１に係る船首バルブ部分を有する船舶にあっては、総合的に見て、軽荷状態における運行性能に優れている。

本発明は、船首バルブ形状、特に，肥大船の船首バルブ形状に利用される。

α 軽荷状態喫水、
Ｃ．Ｌ．船体中心線
Ａ、Ｂ、Ｆ．Ｐ.、ａ船首バルブ部分の各部位の断面基準線
１０当該船舶
３０バルブ
３０ａ上面

Claims

肥大船の船首バルブ部形状において、軽荷状態で船首バルブ部の幅が最大となる船首バルブ部の喫水より上部は大きく形成し、軽荷状態での船首バルブ部の喫水より下方の船首バルブ部の断面を、その正面視において、軽荷状態喫水α直下で細く、その平面視が先端部分がより細く形成したことを特徴とする肥大船の船首バルブ部形状。