JPH09142380A - 浮体構造物の動揺低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浮体構造物に設けた複数の動揺低減用タンク
内の水位差と該タンク底面の流出入口に設けたプロペラ
の推力を利用して、全ての波の周期に対して有効に機能
して、浮体構造物の動揺を低減することのできる浮体構
造物の動揺低減装置を提供することにある。 【解決手段】 浮体構造物１に複数の動揺低減用タンク
２を設け、該タンク底面に流出入口３を形成し、各タン
ク底面の流出入口３に上下方向に推力を生じるプロペラ
４を設け、上記各タンク２内の水位差と各プロペラ３の
推力及びその推力方向を調整して浮体構造物１の動揺を
低減するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば海洋、河
川、湖などの海水又は淡水に浮かぶ作業台船、バージ、
船舶などの浮体構造物の動揺を低減する技術に係り、特
に、浮体構造物に設けた複数の動揺低減用タンク内の水
位差とタンク底面の流出入口に設けたプロペラの推力を
利用して、浮体構造物の動揺を低減するようにした浮体
構造物の動揺低減装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば海洋、河川、湖などの海水
又は淡水に浮かぶ作業台船、バージ、船舶などの浮体構
造物の横揺れを低減する技術として、浮体構造物の左右
又は前後の両側に横揺低減用タンクを設け、このタンク
内に水を注入し、左右又は前後の両側に設けたタンク同
士を連通管で連通し、又この連通管内部に絞りを設け、
左右のタンク又は前後のタンクに注入した水の水位差を
利用して、浮体構造物の左右又は前後の横揺れを低減す
るようにしたアンチローリング型の構造のものが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来のアンチローリング型の構造のものにあっては、特
定の波の周期に対しては有効に作用して浮体構造物の横
揺れを低減する機能を果たすが、それ以外の波の周期に
対しては効果がなく、全ての波の周期に対して有効に機
能することはなかった。

【０００４】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、浮体構造物に設けた複数の動揺低減用
タンク内の水位差と該タンク底面の流出入口に設けたプ
ロペラの推力を利用して、全ての波の周期に対して有効
に機能して、浮体構造物の動揺を低減することのできる
浮体構造物の動揺低減装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、この発明は、浮体構造物に複数の動揺低減用タン
クを設け、該タンク底面に流出入口を形成し、各タンク
底面の流出入口に上下方向に推力を生じるプロペラを設
け、上記各タンク内の水位差と各プロペラの推力及びそ
の推力方向を調整して浮体構造物の動揺を低減する手段
よりなるものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に記載の発明の実施の
形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。こ
こで、図１は全体斜視図、図２は作用説明図、図３は制
御システムの系統図である。

【０００７】図において、浮体構造物１には、例えば海
洋、河川、湖などの海水又は淡水に浮かぶ作業台船、バ
ージ、船舶などが含まれる。この実施の形態では浮体構
造物１には平面からみて方形状の例えば作業台船が使用
されている。その四隅にはこの浮体構造物１が波で流さ
れるのを防ぐためのロープ１ｂの一端が連結されてい
る。そして、この方形状の例えば作業台船からなる浮体
構造物１の四偶角部には、動揺低減用タンク２がそれぞ
れ設けられている。

【０００８】各動揺低減用タンク２は、浮体構造物１の
動揺を低減するために設けられたタンクで、タンク内の
水の重量によって動揺を低減するものであり、この実施
の形態ではタンクは直方体の形状を有している。各動揺
低減用タンク２の下部側は水中に没している。

【０００９】各動揺低減用タンク２は、水中に没してい
る下部側の底面の中央に浮体構造物１が浮かんでいる海
洋又は河川からの海水又は淡水を流出入するための流出
入口３が形成されている。流出入口３は例えば円形の形
状をしている。動揺低減用タンク２はこの流出入口３を
通じて、動揺を低減するための海水又は淡水を、該タン
ク２の内部に流入し、或いはタンク２の内部から流出さ
せる。

【００１０】また、上記の動揺低減用タンク２の底面に
形成された各流出入口３には、プロペラ４がそれぞれ設
けられている。各プロペラ４は動揺低減用タンク２の底
面に平行、つまり流出入口３に平行に設けられている。
即ち、各プロペラ４の回転軸４ａは流出入口３に対して
垂直な上下方向に向けて取り付けられており、この上下
方向に取り付けられた回転軸４ａの下端にプロペラ４は
直角に取り付けられている。

【００１１】各動揺低減用タンク２の底面に形成された
各流出入口３に設けられたプロペラ４は、動揺低減用タ
ンク２の内部に海水又は淡水を流入させ、或いは動揺低
減用タンク２の内部から海水又は淡水を流出させて、各
動揺低減用タンク２内部の水の重量の差によって動揺の
低減を図ると共に、更に、上向きの推力或いは下向きの
推力を作用させて、この推力によって動揺の低減を更に
図る機能を果たすものである。このため、各プロペラ４
は正逆回転自在に設けられている。

【００１２】下端にプロペラ４を取り付けた各回転軸４
ａは、動揺低減用タンク２の中央を上向きに取り付けら
れ、その上端は動揺低減用タンク２の上部中央に設けら
れた電動機４ｂに図示しない減速機を介して連動連結さ
れている。各プロペラ４は各動揺低減用タンク２の上部
に設けられた電動機４ｂからの駆動力によって駆動回転
する。

【００１３】各動揺低減用タンク２の底面に形成された
各流出入口３に設けられた正逆回転自在なプロペラ４を
駆動回転させる電動機４ｂは、回転方向及び回転速度が
可変できるものが使用されていて、プロペラ４の回転方
向及び回転速度を任意に変えることができる。この電動
機４ｂの回転方向及び回転速度は後述の制御装置７によ
って制御される。

【００１４】上記の各動揺低減用タンク２には、各タン
ク内の水位を検出するための水位検出センサー５が設け
られていて、この水位検出センサー５で検出された水位
の情報は後述の制御装置７に送られ、制御装置７で水位
検出センサー５で検出された水位に基づいて各動揺低減
用タンク２の内部の水の重量が算定される。各動揺低減
用タンク２に設けられた各水位検出センサー５と後述の
制御装置７とは信号ケーブルで接続されている。

【００１５】浮体構造物１には、該浮体構造物１の左右
方向及び前後方向の動揺を検出するための動揺検出セン
サー６が設けられていて、この動揺検出センサー６で検
出された浮体構造物１の動揺の情報は後述の制御装置７
に送られる。浮体構造物１に設けられた動揺検出センサ
ー６と後述の制御装置７とは信号ケーブルで接続されて
いる。

【００１６】制御装置７は、動揺検出センサー６からの
情報に基づいて浮体構造物１の動揺の状態を判断し、各
プロペラ４を駆動させる電動機４ｂを制御して、各動揺
低減用タンク２内の水位差を調整してその水位差による
水の重量と、各プロペラ４の推力方向及びその推力の大
きさを利用して、浮体構造物１の動揺を低減させるもの
であり、浮体構造物１の上部に設置されている。

【００１７】次に、上記発明の実施の形態の構成による
浮体構造物の動揺低減装置の作用について、図２に基づ
いて以下説明する。今、例えば図２に示すような、時計
回りの動揺が浮体構造物１に作用すると、その動揺は浮
体構造物１に設けた動揺検出センサー６によって検出さ
れて、その情報は制御装置７に送られ、その情報に基づ
いて制御装置７では動揺の方向や大きさを判断し、浮体
構造物１に時計回りの動揺が作用していることが判断さ
れる。

【００１８】制御装置７では、この判断に基づいて、浮
体構造物１に作用する時計回りの動揺を低減させるため
に、図の下側の太矢印の反時計回りの動揺を低減させる
減揺モーメントを浮体構造物１に発生させる。この減揺
モーメントは、各動揺低減用タンク２の水位差による水
の重量と、プロペラ４の推力の方向とその大きさによっ
て、発生させることができる。

【００１９】このため、制御装置７は、各動揺低減用タ
ンク２の上部に設けられた各電動機４ｂの回転方向及び
回転速度を制御して、低減モーメントを浮体構造物１に
発生させる。この場合、左右のプロペラ４の回転方向は
互いに逆向きとなる。即ち、制御装置７は、例えば図２
の右側の電動機４ｂの回転方向及び回転速度を制御し
て、右側のプロペラ４には浮体構造物１を上向きに押し
上げる推力が生じるようにする。これによって、浮体構
造物１の右側には上向きの推力が生じることになる。

【００２０】また、この上向きに推力を生じさせるプロ
ペラ４は、同時に動揺低減用タンク２内の水を流出させ
る。このプロペラ４による上向きの推力と、動揺低減用
タンク２内の水の流出による軽量化に伴う上向きの浮力
によって、浮体構造物１の右側には図２に示すような太
矢印の上向きの力が生じる。

【００２１】同様に、制御装置７は、例えば図２の左側
の電動機４ｂの回転方向及び回転速度を制御して、左側
のプロペラ４には浮体構造物１を下向きに押し下げる推
力が生じるようにする。これによって、浮体構造物１の
左側には下向きの推力が生じることになる。このとき、
左側のプロペラ４の回転方向は右側のプロペラ４と逆向
きとなる。

【００２２】また、この下向きに推力を生じさせるプロ
ペラ４は、同時に動揺低減用タンク２内に水を流入させ
る。このプロペラ４による下向きの推力と、動揺低減用
タンク２内への水の流入による重量化に伴う浮力の減少
によって、浮体構造物１の左側には図２に示すような太
矢印の下向きの力が生じる。

【００２３】このように、浮体構造物１の右側には上向
きの力が生じ、又浮体構造物１の左側には下向きの力が
生じ、これによって、浮体構造物１には反時計回りの減
揺モーメントが生じ、この反時計回りの減揺モーメント
が浮体構造物１に作用する時計回りに作用する動揺モー
メントを打ち消すことによって、浮体構造物１の動揺の
低減が達成されることになる。

【００２４】制御装置７は、浮体構造物１に作用する動
揺の方向及びその大きさの変化を動揺検出センサー６で
逐次検出して、浮体構造物１に作用する動揺の方向及び
その大きさの変化に対応して、各プロペラ４の電動機４
ｂを制御するため、全ての動揺の大きさに対して対応す
ることができ、従って、全ての波の周期に対して有効に
機能して、浮体構造物１の動揺を低減することが可能と
なる。

【００２５】なお、この発明は上記発明の実施の形態に
限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない
範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。上記発
明の実施の形態においては、浮体構造物１の四偶角部に
動揺低減用タンク２を設けた場合で説明したが、これに
限定されるものではなく、偶角部に以外に設けてもよい
のは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】以上の記載より明らかなように、この発
明に係る浮体構造物の動揺低減装置によれば、浮体構造
物に複数の動揺低減用タンクを設け、該タンク底面に流
出入口を形成し、各タンク底面の流出入口に上下方向に
推力を生じるプロペラを設け、上記各タンク内の水位差
と各プロペラの推力及びその推力方向を調整して浮体構
造物の動揺を低減するようにしたので、全ての動揺の大
きさに対して対応することができ、従って、全ての波の
周期に対して有効に機能して、浮体構造物の動揺を低減
することができる等、極めて新規的有益なる効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す全体斜視図であ
る。

【図２】この発明の実施の形態を示す作用説明図であ
る。

【図３】この発明の実施の形態を示す制御システムの系
統図である。

【符号の説明】

１ 浮体構造物 １ａ ロープ ２ 動揺低減用タンク ３ 流出入口 ４ プロペラ ４ａ 回転軸 ４ｂ 電動機 ５ 水位検出センサー ６ 動揺検出センサー ７ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浮体構造物に複数の動揺低減用タンクを
   設け、該タンク底面に流出入口を形成し、各タンク底面
   の流出入口に上下方向に推力を生じるプロペラを設け、
   上記各タンク内の水位差と各プロペラの推力及びその推
   力方向を調整して浮体構造物の動揺を低減するようにし
   たことを特徴とする浮体構造物の減揺装置。