JP5551202B2 - ダクト用ｃａｄ装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、空調、換気、排煙等のためのダクトの配置設計を支援する装置に関する。

従来、複数のダクトを接合したダクト管路を設計するため、画面上でダクト管路を構成し、施工図として出力するＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置が用いられている。特許文献１は、一連のダクト管路の位置データをまとめて入力するだけで設定値以下の短管の寸法分を直管に組み入れた割付けを自動的に行うＣＡＤ装置を開示している。

特開２００９−１５６５３０

船舶は、海洋を浮動するため、その自然の力がもたらす損傷が、船舶の性能低下をきたし、運航に与える影響が大きい。そのため、船舶に用いられるダクトは、陸上の一般の建築物に用いられるダクトに比べ、船体の動揺、船体の撓み、波浪衝撃、振動、騒音、塩害、腐食、火災、浸水等の対策のため、ラインスペックとよばれる要件によって規定される、多くのダクト種別が存在する。

従来、ダクト用のＣＡＤ装置は、このような多くのダクト種別に対応しておらず、船舶用ダクトの製造は、ＣＡＤ装置が出力したダクト取付け図やダクトの設計図である製作表と別途指定されたダクト種別とに基づいて行われる。すなわち各ダクトの製作表とダクト種別とが、手作業で対応付けられる。また、ダクトの製作表に示されたダクト寸法に、ダクト種別が示す接合方式に応じた接合継手部分の寸法を個別に手作業で加味して、ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）装置等を用いて展開図が作成される。船舶用ダクトのように、ダクト種別が多い場合、これらの作業の負担が大きく、また、ミスが発生するおそれがある。

また、ダクトを天井等に固定するサポートもまた、多様な形状の各種ダクトを固定して、さらに狭隘な空間に装備されることから、多様で複雑な形状となっている。そのため、サポートの寸法の決定は、作業の負担が大きい。また、ダクト同様、多様なサポート種別が存在する。各サポートの製作図とサポート種別とは、ダクト種別の場合と同様、従来手作業で対応付けており、作業の負担が大きく、また、ミスが発生するおそれがある。

また、船舶は、船型を形成する船殻構造はブロックとよばれる単位に分割して組み立てられる。また、ブロックは、ブロックを船台又はドックに搭載する日程を基準に、装置、機器、各種金物、諸管、通風トランク、サポート等の装備品を順序良く効率的に取付けるため、ブロックはさらにパレットとよばれる単位に分割され、パレットごとに、装備品の所要期が設定され、荷揃え、取付けが実施される。

パレットは、ブロック搭載前の天地逆転した状態で、下向き姿勢で効率的に取付け作業を実施できる先行ぎ装パレットと、ブロック搭載後、天地正転の状態で上向き又は下向き姿勢で取付け作業を実施する船内ぎ装パレットとに分類される。

ダクト及びサポートの取付け作業を効率的に実施するためには、物量を早期に正確に把握し、必要な時期に作業場所に最適配材できるよう所要期を設定することが重要である。そのため、従来、ダクト及びサポートの管理番号、型式、材質、数量、寸法、重量等を、パレットごとに手作業で抽出し、管理表を作成し、製作状況を管理している。また、ＣＡＤデータに基づいてこれらの作業を行う場合、情報量が少なく精度が低いため、ダクト及びサポートを手拾いで測定し、精度を補っていた。しかし、船舶における製作規模は大きく、ダクト及びサポートの量は膨大であるため、これらの型式、数量等を手作業で管理するのは、作業の負担が大きく、また、ミスが発生するおそれがある。

また、船舶においては、船舶全体のバランスをとるため、ダクトやサポートの重量による船舶の重心への影響を評価する必要がある。そのため、ダクトやサポートのごとに、重量と重心位置とを求め、船舶全体における重量重心を算出する必要がある。

重心位置は、船長の中央からの距離ＭＧ（船首側は正数、船尾側は負数で表す）、船体中央線ＣＧ（右舷側は正数、左舷側は負数で表す）、船底からの高さＫＧ（正数で表す）によって求める。また、ダクトの重量は型式、形状、寸法から素材の面積を求め、材質、板厚から、素材の単重を求め、面積に単重を乗算して算出する。サポートの重量は、サポートの型式、寸法から所要長さを求め、その材質から単重を求め、所要長さに単重を乗算して算出する。

重量重心値は、船舶の強度及び復原性能計算に使用する基礎値であり、その精度の良否が安全性、乗り心地の判断に影響を及ぼすことから、細心の注意を払い精密に算出する必要がある。しかし、従来、ダクトやサポートの重量及び重心位置の算出は、手作業で行っているため、作業の負担が大きく、また、ミスが発生するおそれがある。

本発明の目的は、上記課題を解決するため、船舶におけるダクトやサポートの設計、製作を効率化できるＣＡＤ装置を提供することである。

本発明は、ダクトの設計を支援するダクト用ＣＡＤ装置であって、船殻構造図と、船殻構造図上における少なくともダクトの導設経路及びサポートの取り付け位置の指定と、ダクトの型式と、材質、内面ならびに外面の塗装方法、ダクト間継手の接合方式及び気密要件の有無の少なくとも１つと、ダクトの素材の単重とを特定するダクト種別の指定と、少なくともダクトの寸法を特定するダクト属性の指定と、サポートの型式と材質、使用材料、板厚、溶融亜鉛メッキの有無、塗装仕様の少なくとも１つと、サポートの素材の単重とを特定するサポート種別の指定と、少なくとも甲板平行導設又は甲板垂直導設の選択を特定するサポート属性の指定とを受け付ける入力部と、ダクト種別及びダクト属性の指定のための入力画面及びサポート種別及びサポート属性の指定のための入力画面を表示する表示部と、ダクト種別とダクト属性との対応付け及びサポート種別とサポート属性との対応付けを行い、ダクト種別とダクト属性との対応付けに基づいてダクトの製作表を作成し、ダクトの導設経路及びサポートの取り付け位置の指定、ダクト種別とダクト属性との対応付け、サポート種別とサポート属性との対応付け、及び、サポートが取り付けられるダクトの寸法及び装備高さに基づいて、サポートの製作表とサポート取付け位置及びそのシンボルを記載したダクト取付け図とを作成し、ダクト取付け図上のダクト及びサポートの、船長の中央からの距離ＭＧ、船体中央線からの距離ＣＧ及び船底からの高さＫＧを重心位置として算出し、ダクト種別とダクトの寸法とに基づいて、ダクトの重量を算出し、サポート種別とサポートの寸法とに基づいて、サポートの重量を算出し、ダクト及びサポートの重量にその重心位置を乗算したモーメントの算出、ＭＧ、ＣＧ、ＫＧの各軸に対するモーメントの集計、各モーメントを重量で除算した重心を算出する制御部と、ダクト種別とダクト属性との対応付け及びサポート種別とサポート属性との対応付けを記憶する記憶部と、ダクトの製作表、サポートの製作表及びダクト取付け図を出力する出力部とを備える。

本発明によれば、本発明の目的は、上記課題を解決するため、船舶におけるダクトやサポートの設計、製作を効率化できるＣＡＤ装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るＣＡＤ装置の機能ブロック及び操作シーケンスの例を示す図 本発明の第１の実施形態に係るダクト取付け図の例を示す図 本発明の第１の実施形態に係るＣＡＤ装置のダクト種別の入力画面の例を示す図 本発明の第１の実施形態に係るＣＡＤ装置のダクト寸法の入力画面の例を示す図 本発明の第１の実施形態に係るＣＡＤ装置のダクト寸法の入力画面の例を示す図 本発明の第１の実施形態に係るダクト製作表の例を示す図 本発明の第１の実施形態に係るダクト製作表の例を示す図 本発明の第２の実施形態に係るダクトの例を示す図 本発明の第２の実施形態に係るダクトの例を示す図 本発明の第２の実施形態に係るＣＡＤ装置のダクト寸法の入力画面の例を示す図 本発明の第２の実施形態に係るダクト製作表の例を示す図 本発明の第３の実施形態に係るＣＡＤ装置のサポート種別の入力画面の例を示す図 本発明の第３の実施形態に係るＣＡＤ装置のサポート属性の入力画面の例を示す図 本発明の第３の実施形態に係るサポート製作表の例を示す図 本発明の第４の実施形態に係るパレット管理表の例を示す図 本発明の第５の実施形態に係るＣＡＤ装置の集計図及び選択画面の例を示す図 本発明の第５の実施形態に係る重量重心計算一覧表の例を示す図

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るＣＡＤ装置１００について説明する。

図１の（ａ）にＣＡＤ装置１００の機能ブロック図を示す。

ＣＡＤ装置１００は、入力部１１０、記憶部１２０、表示部１３０、出力部１４０及び制御部１５０を含む。

入力部１１０は、ユーザからのダクト等の各種装備品の形状及び寸法及び後述するダクト種別の指定等の各種入力を受け付ける。また、船殻図やぎ装図等の図面データや設計データを受け付ける。これらのデータは、例えばＤＸＦ形式で提供される。

記憶部１２０は、各種データを記憶する。表示部１３０は、各種入力画面及び各種図面を表示する。出力部１４０は、各種データを出力する。

制御部１５０は、上述の各部を制御し、ユーザが入力部１１０に入力する操作を受けて、船型及び諸室を形成する船殻構造図を下絵に、諸室に装備する機器、装備品の配置ならびに諸管、ダクト、電路等の導設経路を記載し、ダクトの製作長さを示す管割、ダクト間継手の接合方式、ダクトを固定するサポートの種別、取付け位置の各種計画と、諸管のフランジ位置及びそのサポート、電路及び蛍光灯等の取付足、天井面に装備する機器及びその取付台等が干渉しないための各種調整を行う。制御部１５０はその結果に基づいてダクトの導設を示すダクト取付け図を作成する。また、制御部１５０は、ダクト取付け図上で、ダクト及びそのサポートの各に管理番号を付与する。

また、制御部１５０は、上述の各部を制御し、ユーザが入力部１１０に入力する操作を受けて、ダクトの製作図を作成する。なお、ダクトには、船殻構造の甲板及び隔壁を貫通する開口補強を兼ねた貫通金物、溶接構造で製作する水密ダクト及び気密ダクト、はぜ構造で製作する準気密ダクト、小口径ダクト等の型式がある。また、はぜ構造には、甲はぜ、角甲はぜ、立はぜ、ロックフォーマーはぜ、ピッツバーグはぜの種類があり、ダクト間継手には、平板フランジ継手、メッツフランジ継手、差込継手、共板継手等の種類がある。

図１の（ｂ）にＣＡＤ装置１００に対する操作シーケンスの例を示す。ユーザは、ＣＡＤ装置１００に、ＤＸＦ形式等の船殻図を読み込ませ、パレットの設定、ダクト装備高さ、ダクト種別、寸法の入力等を行い、ダクト導設路の設計作業を行う。その後、製作図等の各種帳票を出力させる。設計作業の結果は、随時ダクト取付け図等に反映される。図２に編集中のダクト取付け図の例を示す。

本実施形態の特徴の１つは、制御部１５０が、ダクトにダクト種別を対応付ける点にある。ダクト種別は、予め設定されて記憶部１２０に格納されており、ダクト種別ごとに内容は異なるが、ダクトの製作に必要な情報であり、例えば、種類、材質、ダクトの内面及び外面の塗装方法、ダクト間継手の接合方式、気密要件等を含む。また、材質には、亜鉛メッキ鋼板、アルミニウム鋼板等及びその板厚等がある。また、塗装方法には、地膚塗り、下塗り、上塗りの塗料種別及びその塗布厚さ、回数等がある。気密要件には、気密試験の有無や気密条件の具体的な内容がある。ダクト種別は、ユーザによって、例えば、表示部１３０に表示されたダイアログボックス等のインターフェースに、入力部１１０を介して入力される。

また、制御部１５０は、各ダクトについて、それぞれ対応付けられたダクト種別に含まれる接合方式に基づいて、継手寸法等、接合方式に応じた接合部材の寸法を算出する。記憶部１２０は、算出結果を記憶する。出力部１４０は、算出結果に基づいて、ダクト取付け図やダクトの展開図及び接合方式に応じた接合部材の製作表等を出力する。これにより、各ダクトとダクト種別とを、手作業で対応付ける作業負担が不要となるとともに、材質や塗装方法、接合部材の寸法も一括管理して指示することができる。接合部材の寸法は、必要に応じてダクトの寸法を参照して算出してもよい。

図３にダクト種別を入力する画面の例を示す。ダクト種別は、識別子「ＳＹ１」によって指定される。図４は、ダクトの一例である鋼製小口径管の寸法を入力する画面の例である。図５は、ダクトの他の一例である貫通金物の寸法を入力する画面の例である。図６、図７は、それぞれ、図４、図５に示す入力画面において指定されたダクト種別及び寸法に基づいて作成、出力されたダクトの製作表の例である。図６に示す製作表には、板厚が記載されている。図７に示す製作表には、塗装方法、板厚、スリーブ、コーミング、フランジ、ボルト穴の寸法等が記載されている。

入力画面は、例えば表示部１３０に表示されるダイアログボックスであり、例えば、鋼製又はステンレス製水密ダクト、鋼製又はステンレス製準気密ダクト、アルミニウム製準気密ダクト、径８０ｍｍ以下の鋼製小口径ダクト、船殻構造の甲板用、隔壁用、防火構造用の各貫通金物等に対応するダクト種別を指定できる。さらに、ダクト種別を指定すると、ダクト種別に応じた入力画面が表示され、ユーザは、例えば、以下のように、ダクトの寸法のうち、ダクト種別によっては固定されない可変の寸法等のダクト属性を指定する。ダクト種別及びダクト属性は、制御部１５０によって、ダクトごとに対応付けられて記憶部１２０に記憶される。

鋼製又はステンレス製水密ダクト用のダクト種別を指定した場合は、さらに寸法を指定する。この場合、制御部１５０は、寸法に応じて、付着物として継手用構成フランジ及び気密試験用塞ぎ板２枚の寸法を算出する。

鋼製又はステンレス製準気密ダクト、アルミニウム製準気密ダクト及び鋼製小口径ダクトのダクト種別を指定した場合は、さらに寸法を指定する。

貫通金物用のダクト種別を指定した場合、さらに型式、ダクト口径及び長さ、船殻構造開口補強のためのコーミングの板厚、材質等を指定する。この場合、制御部１５０は、ダクト口径に応じて、付着物として気密試験用塞ぎ板２枚の寸法を算出する。

さらに、これらのダクトについて、必要に応じて、付着物として、フード、防音ダクト、ドレンプラグ、仕切弁及び逆止弁等の付着物の口径、寸法、通風口の型式、型番等のいずれの属性の入力も行うことができる。制御部１５０は、これらの属性を記載したダクト取付け図を作成する。

また、ダクト導設の設計画面上で、諸室の船殻壁のダクト貫通部において、付着物として遮光用塞ぎ板を必要とする箇所を、例えば、実線で装備位置を作図することで指定すると、制御部１５０は、その位置のダクトの形状、寸法に基づいて遮光用塞ぎ板の製作寸法等の属性を算出し、管理番号を付与し、管理番号を当該ダクトに記載したダクト取付け図を作成する。

また、制御部１５０は、ダイアログボックス等の入力画面において、入力すべき情報が未入力である場合、該当箇所を他の箇所と異なる色で表示する等してユーザに通知する。これにより、入力漏れを防止できる。また、ダクト種別が、許容数値範囲を含み、入力値が許容値以外であった場合にはエラー表示等をしてもよい。

制御部１５０は、ぎ装図に、入力されたダクト種別及び寸法等に基づいて、ダクトの管割、系統、サポート装備位置及びそのシンボル、管理番号、各種付着物の属性等を記載した、ダクト取付け図を作成する。このダクト取付け図は記憶部１２０に記憶され、出力部１４０によって出力される。なお、管理番号の付与規則は任意であるが、ダクト種類、サポート、各種付着物の別に一連番号を付与することが好ましい。

また、制御部１５０は、例えば、ダクト種類、材質及び板厚ごとに管理番号順に、各種ダクトとその付着物として、継手用鋼製フランジ、ダクト気密試験用塞ぎ板、鋼製小口径管用エルボ、スリーブ、貫通金物気密試験用塞ぎ板等の形状、寸法、ダクト種別を記載した製作表を作成する。この製作表は記憶部１２０に記憶され、出力部１４０によって出力される。

出力部１４０が、製作表をＣＡＭ装置が読取可能な形式で出力する場合、ＣＡＭ装置への手動入力が不要となり、省力化及び精度向上を図ることができる。しかし、船舶用ダクトの形状は、複雑でねじれがある部材が多く、ねじれを構成する板材の製作情報の入力には、熟練を要するため、ＣＡＤ装置の出力をＣＡＭ装置の入力に直結させると、部材の展開図が作成できない場合がある。したがって、入力部１１０が、ＣＡＭ装置による展開図の作成可否判断結果を取り込み、制御部１５０は、判断結果が否である場合、表示部１３０上で例えば該当するダクトを他のダクトと異なる色で表示する等、その旨をユーザに通知することが好ましい。これにより、ユーザは、迅速に漏れなくＣＡＭ装置での展開図作成の可否を知ることができる。

ＣＡＤ装置１００は、ダクトとその製作に必要なダクト種別とを対応付け、製作に必要な情報を反映したダクト取付け図や製作表を出力できるため、ダクト製作の一括指示が可能となり、作業の迅速化及び負担の低減を図ることができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るＣＡＤ装置２００について説明する。機能ブロック構成は、第１の実施形態に係るＣＡＤ装置１００と同様であるので、説明を省略する。

ＣＡＤ装置２００はＣＡＤ装置１００において、ダクト情報が、接合方式の１つとして、共板フランジ工法を含むことを特徴とする。

船舶のダクトは、下部甲板から規定されたクリアハイトを確保した高さから天井甲板下の船殻構造の骨材、諸管、電路、天井装備の機器等との間に生ずる空間に、許容しうる限り単純な形状で導設するように考慮されるが、現実には、急激な上下及び左右への曲折、断面寸法及び形状の変化、諸室への分岐の多さから、複雑な形状となっている。そのため、ダクトどうしの接合方式は、差込工法が標準となっており、差込継手の固定は、ホップリベットによる加締め又はタップスクリューのねじ込みによって行う。

しかしながら、差込工法では、狭隘な船舶内では手が届きにくい天井寄りや壁寄りの側面の多くの箇所にも固定作業や取付け穴の切粉除去作業をしなければならず、固定作業は困難である。

これに対して共板フランジ工法においては、ダクト本体の端部を曲げてフランジを形成し、フランジのコーナー部に取り付けたＬ型のコーナー部材どうしをボルト等で固定することで接合を行う。接合のための固定箇所は、狭隘な船舶内でも手が届きやすいダクトのコーナー部のみとすることができ、比較的容易に固定作業が可能である。しかし、船舶の狭隘区画において許容されるフランジ幅（ダクト側板からの突出幅）は２０ｍｍ〜２５ｍｍである。また、これに対し、差込式ダクトの従来の共板フランジ工法におけるダクトのフランジ幅は、接合強度を維持するため３５ｍｍであったため、船舶の狭隘空間用に用いることはできなかった。

発明者は、フランジ幅を２０ｍｍ〜２５ｍｍとしても接合強度を維持できる共板フランジ工法によるダクトを開発した。このダクト１０００は、ダクト本体１００１と、フランジ１００２と、コーナー部材１０１１とを含む。フランジ１００２は、ダクト本体１００１の開口側端部において、全周にわたって側板を折り立てて形成される。コーナー部材１０１１は、２本の腕のそれぞれの一端が結合したＬ字型の形状を有し、ダクト本体１００１の開口側端部のコーナー部において、フランジ１００２に取り付けられる。図８の（ａ）にダクト本体１００１の斜視図を示し、図８の（ｂ）に、コーナー部材１０１１の斜視図を示す。また、図９に、ダクト本体１００１にコーナー部材１０１１を取り付けたダクト１０００のコーナー部の拡大斜視図を示す。コーナー部材１０１１は固定用の穴１０１２が形成されている。

ＣＡＤ装置２００において、ダクト１０００のようにフランジ幅を２０ｍｍ〜２５ｍｍとしたダクトを用いることにより、共板フランジ工法による接合方式を船舶等の狭隘空間に配置するダクトに適用することができ、取付け作業の容易化を図ることができる。

図１０は、ダクト１０００の形状、寸法を入力する画面の例である。図１１は、出力されたダクト１０００の製作表の例である。制御部１５０は、ダクト種別に含まれるダクト間継手の接合方式が共板フランジ工法を表す場合、２０ｍｍ〜２５ｍｍのフランジ幅部分を追加したダクトの展開図を作成する。これにより、共板フランジ工法によるダクトの製作を一括指示することができ、船舶の狭隘空間への共板フランジ工法によるダクトの適用を迅速に図ることができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係るＣＡＤ装置３００について説明する。機能ブロック構成は、ＣＡＤ装置１００と同様であるので、説明を省略する。

ＣＡＤ装置３００は、ＣＡＤ装置１００又は２００において、さらに、導設に用いるサポートの各に対して、それぞれサポート種別を対応付けて管理するものである。サポート種別は、例えば、型式、材質、使用材料、板厚、溶融亜鉛メッキの有無、塗装仕様を含む。サポート種別は、ユーザによって、例えば、表示部１３０に表示されたダイアログボックス等に、入力部１１０を介して入力される。

また、サポート種別を指定すると、さらに、サポート種別に応じた入力画面が表示され、ユーザは、サポート種別によっては固定されない可変の寸法等を含むサポート属性を指定する。サポート属性は、甲板平行導設又は甲板垂直導設の選択、及び、必要に応じて甲板骨材の寸法を含む。サポート種別及びサポート属性は、制御部１５０によって、サポートごとに対応付けられて記憶部１２０に記憶される。

制御部１５０は、サポート種別、サポート属性及びサポートが取り付けられるダクトの寸法及び装備高さに基づいて、サポートの形状、寸法を算出する。なお、船型を形成する甲板には、排水及び甲板の補強のため、船体中心から舷側にかけて円弧状又はストレート形状の傾斜がついており、ダクトを甲板に垂直に導設する場合は、サポート両端部材の長さに差が発生する。そのため、サポートの形状、寸法の算出には、上述の甲板平行導設又は甲板垂直導設の選択が必要となる。

出力部１４０は、算出結果に基づいて、サポートの製作表やダクト取付け図を出力する。製作表はＣＡＭ等のデータ形式で出力してもよい。ダクト取付け図は、ダクトの系統、管割等を記載したぎ装図に、さらに、サポート装備位置ならびにそのシンボル、管理番号を記載して作成される。

図１２は、サポート種別の入力画面の例である。サポート種別は、例えばサポートの型式を指定することで行われる。図１３は、サポート属性の入力画面の例である。これらの入力画面は例えばダイアログボックスである。図１４は、サポートの製作表の例である。

これにより、各サポートとサポート種別とを、手作業で対応付ける作業負担が不要となるとともに、材質、使用材料、板厚、溶融亜鉛メッキの有無、塗装仕様も一括管理して指示することができる。また、サポートの寸法の少なくとも一部をダクトの寸法に基づいて自動的に算出することができるため、寸法の計算、入力の負担を軽減できる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係るＣＡＤ装置４００について説明する。機能ブロック構成は、ＣＡＤ装置１００と同様であるので、説明を省略する。

ＣＡＤ装置４００は、ＣＡＤ装置３００において、ダクト及びサポートをパレット単位で管理し、パレット単位で管理番号順や型式ごと等、多様な形式でダクト及びサポートの一覧表である管理表を出力するものである。

ブロック範囲及びパレット範囲の指定は、表示部１３０に表示されたダクト取付け図に、ユーザが、入力部１１０を介して、例えばブロック範囲及びパレット範囲の端部を順次指定することによって、入力される。記憶部１２０は、指定されたブロック範囲及びパレット範囲を管理番号とともに記憶する。制御部１５０は、指定されたブロック範囲及びパレット範囲に含まれる、ダクト、サポート、その他のダクト付着物を抽出する。また、制御部１５０は、パレット単位で、例えば、ダクトの型式、材質別及びサポートやその他の付着物の型式別に一覧表を作成する。出力部１４０は、一覧表をパレット管理表として出力する。パレット管理表の例を図１５に示す。パレット管理表には、管理番号、ダクト、サポートの材質、寸法、重量等の各属性を合わせて記載することもできる。

また、出力部１４０は、例えば、パレットの管理番号を縦軸とし、ダクト及びサポートその他のダクト付着物の型式を横軸として、各欄にダクト及びサポートのその他のダクト付着物の管理番号を記載したダクト製作状況管理表等、一覧表を多様な形式で出力することもができる。

これらの管理表によって、ダクト、サポート、その他のダクト付着物をパレット単位で一括管理できるため、ダクト、サポート等の取付け場所の明確化、納入及び荷揃えの容易化、製作進捗状況の確認の容易化が可能となる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係るＣＡＤ装置５００について説明する。機能ブロック構成は、ＣＡＤ装置１００と同様であるので、説明を省略する。

ＣＡＤ装置５００は、ＣＡＤ装置４００において、さらに、ダクト取付け図に記載されたダクト、サポート及び付着物の重量及び重心と、パレット単位及び船舶全体のダクト、サポート及び付着物の重量及び重心とを算出するものである。

制御部１５０は、例えば、記憶部１２０が記憶するダクト取付け図等の設計データに基づき、ダクト取付け図上に設定された所定の位置を原点とし、ダクト、サポート及び付着物の各の原点からＸ、Ｙ、Ｚ方向の座標をそれぞれ算出する。制御部１５０は、これらの座標と、ダクト取付け図上の原点の船体全体における位置とに基づき、ダクト、サポート及び付着物の各の位置を、船長の中央からの距離ＭＧ、船体中央線ＣＧ、船底からの高さＫＧに換算する。ダクト取付け図上の原点の船体全体における位置は、ダクト取付け図と対応付けられて記憶部１２０が記憶しており、予めダクト取付け図に設定されていてもよくユーザが入力部１１０を介して設定してもよい。

また、制御部１５０は、各ダクト及び各付着品について、記憶部１２０が記憶するダクト種別とダクトの寸法とに基づき、寸法から素材の面積を求め、また材質、板厚から、素材の単重を求め、面積に単重を乗算して重量を算出する。また、各サポートについて、記憶部１２０が記憶する、サポート種別とサポートの寸法とに基づき、寸法から素材の所要長さを求め、また材質から単重を求め、所要長さに単重を乗算して重量を算出する。図１６の（ａ）に、重量集計のため寸法及び面積を集計した例を示す。なお、このような重量算出方法を用いなくてもよい。ダクト種別及びサポート種別が、素材の単重を特定する情報を有していれば、これとダクト、付着品、サポートの各寸法とにより、重量を算出することができる。

さらに、制御部１５０は、ダクト、サポート及び付着物の重量にその重心を乗算したモーメントの算出、パレットごと及び船舶全体におけるダクト及びサポートの重量の集計、ＭＧ、ＣＧ、ＫＧの各軸に対するモーメントの集計、各モーメントを重量で除算した重心の計算を行う。

制御部１５０は、例えばパレット単位で縦軸にダクト又はサポートを管理番号順に並べ、横軸にその重量、ＭＧ、ＭＧモーメント、ＣＧ、ＣＧモーメント、ＫＧ、ＫＧモーメントを記載した重量重心計算一覧表を作成する。出力部１４０は、重量重心計算一覧表を出力する。重量重心計算一覧表はパレット単位で出力することもでき、選択したダクト、サポートの別に出力することもできる。図１６の（ｂ）に、出力型式の選択画面の例を示す。また、図１７に重量重心計算一覧表の例を示す。なお、重量重心計算一覧表は船舶全体のパレットについて出力することもできる。

これにより、ダクトやサポート等の重心位置、重量及びモーメント等を、手作業で算出する必要がなくなり、効率化及び精度向上を図ることができる。また、算出に必要なデータをＣＡＤ装置５００がすべて一括管理しているため、手拾い作業による精度の補完をする必要がなくなる。さらに、精度向上によって、取付け作業のやり直しをする必要がなくなる。そのため、工期の短縮やコストダウンを図ることができる。

本発明のＣＡＤ装置の各部が行う処理は、制御部であるプロセッサと記憶部と入力部と表示部と出力部とを備えたコンピュータが実行するプログラムとして記述することができる。また、本発明は、上述のＣＡＤ装置にＣＡＭ装置が連接したＣＡＤ／ＣＡＭシステムとしてもとらえることができる。また、本発明は船舶以外の建造物のダクトの設計、製作にも適用できる。

本発明は、船舶等の空調、換気、排煙等のためのダクト等の設計及び製作等に有用である。

１００、２００、３００、４００、５００ ＣＡＤ装置
１１０ 入力部
１２０ 記憶部
１３０ 表示部
１４０ 出力部
１５０ 制御部
１０００ ダクト
１００１ ダクト本体
１００２ フランジ
１０１１ コーナー部材
１０１２ 穴

Claims (22)

1. ダクトの設計を支援するダクト用ＣＡＤ装置であって、
   船殻構造図と、
   前記船殻構造図上における少なくとも前記ダクトの導設経路及びサポートの取り付け位置の指定と、
   前記ダクトの型式と、材質、内面ならびに外面の塗装方法、ダクト間継手の接合方式及び気密要件の有無の少なくとも１つと、前記ダクトの素材の単重とを特定するダクト種別の指定と、
   少なくとも前記ダクトの寸法を特定するダクト属性の指定と、
   前記サポートの型式と材質、使用材料、板厚、溶融亜鉛メッキの有無、塗装仕様の少なくとも１つと、前記サポートの素材の単重とを特定するサポート種別の指定と、
   少なくとも甲板平行導設又は甲板垂直導設の選択を特定するサポート属性の指定とを受け付ける入力部と、
   前記ダクト種別及び前記ダクト属性の指定のための入力画面及び前記サポート種別及び前記サポート属性の指定のための入力画面を表示する表示部と、
   前記ダクト種別と前記ダクト属性との対応付け及び前記サポート種別と前記サポート属性との対応付けを行い、前記ダクト種別と前記ダクト属性との対応付けに基づいて前記ダクトの製作表を作成し、
   前記ダクトの導設経路及び前記サポートの取り付け位置の指定、前記ダクト種別と前記ダクト属性との対応付け、前記サポート種別と前記サポート属性との対応付け、及び、前記サポートが取り付けられる前記ダクトの寸法及び装備高さに基づいて、前記サポートの製作表とサポート取付け位置及びそのシンボルを記載したダクト取付け図とを作成し、
   前記ダクト取付け図上の前記ダクト及び前記サポートの、船長の中央からの距離ＭＧ、船体中央線からの距離ＣＧ及び船底からの高さＫＧを重心位置として算出し、
   前記ダクト種別と前記ダクトの寸法とに基づいて、前記ダクトの重量を算出し、
   前記サポート種別と前記サポートの寸法とに基づいて、前記サポートの重量を算出し、
   前記ダクト及び前記サポートの重量にその重心位置を乗算したモーメントの算出、ＭＧ、ＣＧ、ＫＧの各軸に対するモーメントの集計、各モーメントを重量で除算した重心を算出する制御部と、
   前記ダクト種別と前記ダクト属性との対応付け及び前記サポート種別と前記サポート属性との対応付けを記憶する記憶部と、
   前記ダクトの製作表、前記サポートの製作表及び前記ダクト取付け図を出力する出力部とを備える、ダクト用ＣＡＤ装置。
2. 前記制御部は、前記ダクトに管理番号を付与し、少なくとも前記ダクトの系統、管割及び前記管理番号を記載した前記ダクト取付け図を作成する、請求項１に記載のＣＡＤ装置。
3. 前記制御部は、さらに、前記ダクトの付着物に管理番号を付与し、前記ダクトの付着物の管理番号を記載した前記ダクト取付け図を作成する、請求項２に記載のＣＡＤ装置。
4. 前記ダクトの型式は、船殻構造の甲板及び隔壁を貫通する開口補強を兼ねた貫通金物、溶接構造で製作する水密ダクト及び気密ダクト、はぜ構造で製作する準気密ダクト、及び、小口径ダクトを含む、請求項１−３のいずれかに記載のＣＡＤ装置。
5. 前記制御部は、前記ダクトの型式が、鋼製又はステンレス製水密ダクトである場合は、さらに、前記付着物として、継手用鋼製フランジ及びダクト寸法に応じた気密試験用塞ぎ板２枚の寸法を算出する、請求項３に記載のダクト用ＣＡＤ装置。
6. 前記制御部は、さらに、前記ダクトの型式が、鋼製小口径ダクトである場合、前記付着物として、曲部のエルボ、継手のスリープの数量を算出する、請求項３に記載のＣＡＤ装置。
7. 前記ダクトの型式が、貫通金物である場合、
   前記ダクト種別は、さらに、船殻構造開口補強のためのコーミングの板厚、材質を含み、
   前記制御部は、さらに、前記付着物として、前記貫通金物の口径に応じた気密試験用塞ぎ板２枚の寸法を算出する、請求項３に記載のＣＡＤ装置。
8. 前記入力部は、さらに、ダクト貫通部において遮光用塞ぎ板を必要とする箇所の指定を受け付け、
   前記制御部は、さらに、前記箇所のダクトの寸法に基づいて前記付着物として前記遮光用塞ぎ板の寸法を算出する、請求項３に記載のＣＡＤ装置。
9. 前記入力部は、さらに、前記付着物として、前記ダクトに付着するフード、防音ダクト、ドレンプラグ、仕切弁ならびに逆止弁の口径、寸法、通風口の型式及び型番の属性情報の指定を受け付け、
   前記制御部は、さらに、前記属性情報を記載した前記ダクト取付け図を作成する、請求項３に記載のＣＡＤ装置。
10. 前記制御部は、前記入力部が受け付けるべき指定内容が未指定である場合、さらに、前
    記表示部に通知用の表示を行う、請求項１−９のいずれかに記載のＣＡＤ装置。
11. 前記制御部は、さらに、ダクト型式、材質及び板厚ごとに管理番号順に、前記ダクト及び前記ダクトの付着物の形状、寸法を記載したダクトの製作表を作成する、請求項１−１０のいずれかに記載のＣＡＤ装置。
12. 前記出力部は、ＣＡＭ装置が読取可能な形式で前記ダクトの製作表を出力し、
    前記入力部は、さらに、前記ＣＡＭ装置による展開図作成の可否判断結果を受け付け、
    前記制御部は、判断結果が否である場合、前記表示部にその旨を表示する、請求項１−１１のいずれかに記載のダクト用ＣＡＤ装置。
13. 前記ダクト種別が、共板フランジ工法によるダクト間継手の接合方式の特定を含み、
    前記制御部は、ダクト間継手を構成するフランジのダクト側板からの突出幅が２０〜２５ｍｍである前記ダクトの製作表を作成する、請求項１−１２のいずれかに記載のダクト用ＣＡＤ装置。
14. 前記制御部は、さらに、前記サポートの管理番号を記載したダクト取付け図を作成する、請求項１に記載のＣＡＤ装置。
15. 前記サポート属性は、さらに甲板骨材の寸法を特定する、請求項１又は１４に記載のＣＡＤ装置。
16. 前記入力部は、さらに、前記ダクト取付け図に対する、ダクト取付け作業の単位となるパレットの範囲の指定を受け付け、
    前記制御部は、さらに、前記パレットの範囲に含まれる、前記ダクト、前記サポート及び前記ダクトの付着物を抽出する、請求項１、１４、１５のいずれかに記載のダクト用ＣＡＤ装置。
17. 前記制御部は、さらに、抽出した前記ダクト、前記サポート及び前記ダクトの付着物について少なくとも管理番号を含むパレット管理表を作成し、
    前記出力部は、さらに、前記パレット管理表を出力する、請求項１６に記載のダクト用ＣＡＤ装置。
18. 前記制御部は、さらに、抽出した前記ダクト、前記サポート及び前記ダクトの付着物について、前記パレットの管理番号と、前記ダクト、前記サポート及び前記ダクトの付着物の型式とを各軸として、各欄に前記ダクト、前記サポート及び前記ダクトの付着物の管理番号を記載したダクト製作状況管理表を作成し、
    前記出力部は、さらに、前記ダクト製作状況管理表を出力する、請求項１６又は１７に記載のダクト用ＣＡＤ装置。
19. 前記制御部は、ダクト取付け図上に設定された所定の位置を原点とし、前記ダクト及び前記サポートの、前記原点からのＸ、Ｙ、Ｚ方向の座標、及び、前記原点の船舶体全体における位置に基づいて、前記ダクト及び前記サポートの前記重心位置を算出する、請求項１に記載のダクト用ＣＡＤ装置。
20. 前記制御部は、さらに、ダクト取付け作業の単位となるパレット単位で、管理番号順に並べた前記ダクト、前記付着品及び前記サポートごとに、その重量、前記ＭＧ、前記ＣＧ、前記ＫＧ及び前記ＭＧ、ＣＧ、ＫＧの各軸に対するモーメントを記載したパレット重量重心計算一覧表及び当該パレット重量重心計算一覧表を船舶全体の前記パレットについて集計した船舶重量重心計算一覧表を作成し、
    前記出力部は、さらに、前記パレット重量重心計算一覧表及び前記船舶重量重心計算一覧表を出力する、請求項１又は１９に記載のダクト用ＣＡＤ装置。
21. 前記表示部が表示する前記入力画面は、ダイアログボックスである、請求項１−２０のいずれかに記載のダクト用ＣＡＤ装置。
22. プロセッサと記憶部と入力部と表示部と出力部とを備えたコンピュータがダクトの設計を支援するために実行するステップを含むプログラムであって、
    前記プロセッサが、前記入力部に、
    船殻構造図と、
    前記船殻構造図上における少なくとも前記ダクトの導設経路及びサポートの取り付け位置の指定と、
    前記ダクトの型式と、材質、内面ならびに外面の塗装方法、ダクト間継手の接合方式及び気密要件の有無の少なくとも１つと、前記ダクトの素材の単重とを特定するダクト種別の指定と、
    少なくとも前記ダクトの寸法を特定するダクト属性の指定と、
    前記サポートの型式と材質、使用材料、板厚、溶融亜鉛メッキの有無、塗装仕様の少なくとも１つと、前記サポートの素材の単重とを特定するサポート種別の指定と、
    少なくとも甲板平行導設又は甲板垂直導設の選択を特定するサポート属性の指定とを受け付けさせるステップと、
    前記プロセッサが、前記表示部に、
    前記ダクト種別及び前記ダクト属性の指定のための入力画面及び前記サポート種別及び前記サポート属性の指定のための入力画面を表示させるステップと、
    前記プロセッサが、
    前記ダクト種別と前記ダクト属性との対応付け及び前記サポート種別と前記サポート属性との対応付けを行い、前記ダクト種別と前記ダクト属性との対応付けに基づいて前記ダクトの製作表を作成し、
    前記ダクトの導設経路及び前記サポートの取り付け位置の指定、前記ダクト種別と前記ダクト属性との対応付け、前記サポート種別と前記サポート属性との対応付け、及び、前記サポートが取り付けられる前記ダクトの寸法及び装備高さに基づいて、前記サポートの製作表とサポート取付け位置及びそのシンボルを記載したダクト取付け図とを作成し、
    前記ダクト取付け図上の前記ダクト及び前記サポートの、船長の中央からの距離ＭＧ、船体中央線からの距離ＣＧ及び船底からの高さＫＧを重心位置として算出し、
    前記ダクト種別と前記ダクトの寸法とに基づいて、前記ダクトの重量を算出し、
    前記サポート種別と前記サポートの寸法とに基づいて、前記サポートの重量を算出し、
    前記ダクト及び前記サポートの重量にその重心位置を乗算したモーメントの算出、ＭＧ、ＣＧ、ＫＧの各軸に対するモーメントの集計、各モーメントを重量で除算した重心を算出するステップと、
    前記プロセッサが、前記記憶部に、前記ダクト種別と前記ダクト属性との対応付け及び前記サポート種別と前記サポート属性との対応付けを記憶させるステップと、
    前記プロセッサが、前記出力部に、前記ダクトの製作表、前記サポートの製作表及び前記ダクト取付け図を出力させるステップとを含む、プログラム。

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