JP6527346B2 - 動揺低減装置及びこれを備えた浮体 - Google Patents
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Description
特許文献2には、浮体の波の入射側側面に、波の進行方向上流側に向け傾斜し浮体の喫水線付近から下面深さ付近まで至らせた傾斜板を付設し、傾斜面による動揺低減を図ろうとする技術が記載されている。
特許文献4には、箱形浮体の長さと幅との比に対し、箱形浮体の幅と吃水との比の設定により、波力の影響を小さくして動揺低減を図ろうとする技術が記載されている。
なお、以下の説明では、鉛直上方を上又は上方とし、鉛直下方を下又は下方とし、浮体の側面において、浮体の幅方向中央の中心線に向く方向を内方又は内側とし、その反対側、中心線から離れる方向を外方又は外側として説明する。
まず、図1,図2を参照して各実施形態にかかる動揺低減装置の概要を説明する。
図1は、各実施形態にかかる動揺低減装置を装備した浮体(浮体構造物)を示す斜視図である。図1に示すように、浮体1は、上面部(上面)2,下面部(下面)3,両側面部(側面)4,4,及び両端面部(端面)5,5を有する箱型(ほぼ直方体)に形成されている。ここでは、両側面部3,3に動揺低減装置10を装備した例を示している。
このため、隙間7の大きさは、フィン20の上向き面20aにより案内され隙間7から底面3の直下に進入した水流が、底面3の角部6の近傍領域で高速層流を形成するように小さく設定されていることが好ましい。
また、フィン20の下向き面20bは、波浪の引き波によって底面3から外方へ向けて進出する水流を阻止する抵抗面として機能する。
以下の各実施形態は、何れも、このように浮体1の動揺を低減するフィン20を有する動揺低減装置であるが、フィン20が、使用位置と浮体1に形成された凹所内に格納される格納位置との間で可動に構成されている点に特徴がある。
まず、本発明の第1実施形態にかかる動揺低減装置10Aを説明する。この動揺低減装置10Aは、図3(a),(b)に示すように、浮体1の片側の側面4にのみ装備されており、フィン20と、浮体1に結合されてフィン20を支持する支持部30Aとを有している。なお、浮体1は動揺低減装置10Aを装備される片側の側面4を波浪が進入してくる外洋向きに配置して係留されて使用される。
フィン20の上向き面20aは、波浪の押し波によって側面4の外方から側面4に向かって進入する水流を集めて隙間7に向けて案内する案内面として機能し、フィン20の下向き面20bは、波浪の引き波によって底面3から外方へ向けて進出する水流を阻止する抵抗面として機能する。
可動機構32Aは、フィン20の上面と、浮体1の底面3に形成された凹所3Aの壁部との間に揺動自在に介装されたリンク部材32と、フィン20の上面と凹所3Aの壁部との間にリンク部材32と並設された油圧シリンダ(伸縮アクチュエータ)31Aとを有している。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態では、図4(a)〜(c)に示すように、第1実施形態と同様の動揺低減装置10Aが、浮体1の両側の側面4にそれぞれ装備されている。各側面4の動揺低減装置10Aは対称形状で同一構造なので、説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態にかかる動揺低減装置10Bを説明する。この動揺低減装置10Bは、第1,2実施形態とフィン20Bの形状が異なり、また、浮体1の格納箇所が異なっている。
ここで、フィンの形状及び配置について説明する。
図6は第1,2実施形態にかかる平板状のフィン20を、外側がやや下降するように水平よりも傾斜させて使用する状態における横断面図と、第3実施形態にかかるフィン20Bの使用状態における横断面図を比較して示している。
ここで、フィン20Bの形状及び配置についてさらに説明する。
前述のように、フィン20Bは、その使用位置において、角部6の近傍から浮体1の側面4の外側の斜め下方に延びた傾斜部22と、傾斜部22の先端から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部23とを有している。
これらのパラメータを種々変更して試験(シミュレーション)をした結果、動揺低減効果に優れたパラメータ値として以下の値が導出された。
ただし、第1,2実施形態の場合、フィン20を鉛直に昇降させるので、側面4との干渉を避けるため、パラメータx0を0以上の値にすることはできない。そこで、これを考慮すると、第1,2実施形態の場合、フィン20を鉛直に昇降させる機構に加えて、図7に示すように、フィン20を使用位置にする際に、フィン20を、或いは、支持部30を、浮体中央よりにシフトさせる機構を装備すれば、最適状態を達成できる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、かかる実施形態を適宜変更したり、組み合わせたりして実施することができる。
例えば、上記の各実施形態では、フィン20,20Bの断面形状や配置を特定の形状に設定しているが、フィン20,20Bの断面形状や配置はこれに限るものではない。
2 上面部(上面)
3 下面部(下面)
4 側面部(側面)
5 端面部(端面)
10,10A,10B 動揺低減装置
20,20B フィン(板部)
21 フィン20,20Bの基端
22 傾斜部
22a傾斜部22の上向き面(案内面)
22b 傾斜部22の下向き面(抵抗面)
23 鉛直部
23b 鉛直部23の内向き面(抵抗面)
30A,30B 支持部
31A,31B 油圧シリンダ(伸縮アクチュエータ)
32A,32B 可動機構
31,33 リンク部材
Claims (9)
- 浮体の側面と底面との角部に、基端を前記角部から隙間を開けて配置され、先端寄りを前記浮体の側面の外側に向けて突出させた状態で使用される板部と、
前記浮体に結合され前記板部を支持する支持部と、を有し、
前記板部の上向き面は、波浪の押し波によって前記側面の外方から前記側面に進入しようとする水流を集めて前記隙間に向けて案内する案内面として機能し、
前記板部の下向き面は、波浪の引き波によって前記底面から前記外方へ向けて進出しようとする水流を阻止する抵抗面として機能し、
前記支持部は、前記板部を、使用位置と、前記浮体の前記角部の近傍に形成された凹所に格納した格納位置との間で移動させる可動機構を有し、
前記可動機構は、前記板部と前記凹所の壁部との間に揺動自在に介装されたリンク部材と、前記板部と前記凹所の壁部との間に前記リンク部材と並設された伸縮アクチュエータと、を有することを特徴とする、動揺低減装置。 - 前記板部は、前記格納位置において、前記凹所の形成されている周囲の格納箇所の前記浮体の外面形状に沿う形状の外面を有していることを特徴とする、請求項1記載の動揺低減装置。
- 前記板部は、平板状であって、前記使用位置において、水平に向いた状態で使用され、前記浮体の外面形状が平面状に形成された箇所に前記格納箇所が配置されていることを特徴とする、請求項2記載の動揺低減装置。
- 前記板部は、平板状であって、前記使用位置において、先端寄りを前記浮体の側面の外側及び下方に向けて傾斜させた状態で使用され、前記浮体の外面形状が平面状に形成された箇所に前記格納箇所が配置されていることを特徴とする、請求項2記載の動揺低減装置。
- 前記板部は、前記使用位置において、前記角部の近傍から前記浮体の側面の外側の斜め下方に延びた傾斜部と、前記傾斜部から屈曲し鉛直下方に延びた鉛直部とを有する屈曲形状に形成され、前記浮体の屈曲形状である前記角部に前記格納箇所が配置されていることを特徴とする、請求項2記載の動揺低減装置。
- 前記板部の基部と前記角部との前記隙間の大きさは、前記板部の上向き面により案内され前記隙間から前記底面に進入した水流が、前記底面の前記角部の近傍領域で高速層流を形成するように小さく設定されていることを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の動揺低減装置。
- 前記板部は、前記浮体の前記側面の全長に亘って設置されていることを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の動揺低減装置。
- 側面と底面との角部を有し、
前記角部の近傍に、請求項1〜7の何れか1項に記載の動揺低減装置を装備されていることを特徴とする、浮体。 - 前記動揺低減装置が、前記浮体の両側の前記側面にそれぞれ設置されていることを特徴とする、請求項8記載の浮体。
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