(57)【要約】【課題】水と船底材間に空気層を効率的に創ることができる作業船の台船を提供する。【解決手段】作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルが設けられた上記台船において、該トンネルの前端部を喫水線より上に開口させるとともに、該トンネルの船底部を後方にかけて上昇する傾斜面とし、さらに、台船の船体の進行方向の先端部を先端に向けて拡幅するテーパー形状に形成し、テーパー形状のテーパー基部をその後方に位置させる構成とすることで、水と船底材間に空気層を効率的に創ることができる。【選択図】図２
2020168988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルが設けられた上記台船において、該トンネルの前端部を急角度で立ち上がらせるとともに、喫水線より上に開口させたことを特徴とする作業船の台船。
【請求項２】
作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルが設けられた上記台船において、該トンネルの前端部を喫水線より上に開口させるとともに、該トンネルの船底部を後方にかけて上昇する傾斜面としたことを特徴とする作業船の台船。
【請求項３】
台船の船体の進行方向の先端部を先端に向け拡幅するテーパー形状に形成し、テーパー形状のテーパー基部をその後方に位置させたことを特徴とする請求項１または２に記載の作業船の台船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルを備えた台船に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業船の台船としては、自航能力を有するか有しないものがあり、台船の船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルが設けられたものがある。
【０００３】
このような作業船の台船として、例えば、特許文献１または、特許文献２に開示された技術が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１８５８００号公報
【特許文献２】特開２０１６−１８５８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の技術では、特許文献１には、台船を構成する船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルの前端部は喫水線より下にあり、台船の平坦な船底材に、気泡を発生させ滞留させて水と船底材間に空気層を形成する為の複数の気泡促進材を上記台船の幅方向に向けて接続し、その上、船底材の全福に亘り、上記船底材より下方に突出させて設けられた技術が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、台船の船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルの前端部は喫水線より下にあり、該トンネルを上縁が平坦な直線状の横断面形状を有するよう設けられた技術が開示されている。
【０００７】
しかしながら、前記従来の技術では、水と船底材間に空気層を形成する工夫がなされたものであるが、空気を取り込むべき部位の前端部が喫水線下の水中にあるため、十分に空気を取り込むことができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、水と船底材間に空気層を効率的に形成することができる作業船の台船を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルが設けられた前記台船において、該トンネルの前端部を急角度で立ち上がらせるとともに、喫水線より上に開口させたことを特徴とする作業船の台船である。
【００１０】
本発明の第１の態様により、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルの前端部を喫水線より上に急角度で立ち上がらせて開口させたので、航走中の風圧により該開口より効果的に空気を吸い込み、さらに水流とともに流入して、トンネルの船底部に気泡を形成し、航走抵抗を少なくするという作用をもたらす。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルが設けられた上記台船において、該トンネルの前端部を急角度で立ち上がらせて喫水線より上に開口させるとともに、該トンネルの船底部を後方にかけて上昇する傾斜面としたことを特徴とする作業船の台船である。
【００１２】
本発明の第２の態様により、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルの前端部を急角度で立ち上がらせて喫水線より上に開口させるとともに、該トンネルの船底部を後方にかけて上昇する傾斜面としたので、航走中に前端部の開口より効果的に空気を吸い込み、さらに水流とともに流入して、トンネルの船底に気泡を形成し、気泡はトンネルの前部より後部に流れる際、後方にかけて上昇する傾斜面で加速され、航走抵抗を少なくするという作用をもたらす。
【００１３】
また、本発明の第３の態様は、台船の船体の進行方向の先端部を先端に向け拡幅するテーパー形状に形成し、テーパー形状の基部をその後方に位置させたことを特徴とする前記態様１または２に記載の作業船の台船である。
【００１４】
本発明の第３の態様により、トンネルを、前部において底部より直線状の急角度で立ち上がらせ、前端部を喫水線より上に開口させたものに、台船の船体の進行方向の先端部を先端に向け拡幅するテーパー形状に形成し、テーパー形状の基部をその後方に位置させたので、テーパー形状とあいまって、トンネルの前端部の開口より効果的に空気が流入し、底部より直線状の角度で立ち上がった前部より気泡が円滑に船底部に流れ、航走抵抗を少なくするという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１の発明によれば、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルの前端部を喫水線より上に開口させたので、航走中に風圧により該開口より効果的に空気を吸い込み、トンネルの船底部に導入されて気泡を形成し、航走抵抗を少なくして、燃料を節約し、船速を増すという優れた効果を奏する。
【００１６】
本発明の請求項２の発明によれば、船体の後端部から船首材まで貫通するトンネルの前端部を喫水線より上に開口させるとともに、該トンネルの船底部を後方にかけて上昇する傾斜面としたので、航走中に前端部の開口より効果的に空気が流入し、トンネルの船底に気泡を形成し、気泡はトンネルの前部より後部に流れる際、後方にかけて上昇する傾斜面で加速され、動力スクリューに加速された水流が送り込まれる。これにより航走抵抗が低下し、従来よりも低動力で、高速化することができ、省エネ、高速化に資するという優れた効果を奏する。
【００１７】
本発明の請求項３の発明によれば、トンネルを前部において底部より直線状の急角度で立ち上がらせ前端部を喫水線より上に開口させたものに、台船の船体の進行方向の先端部を先端に向け拡幅するテーパー形状に形成し、テーパー形状の基部をその後方に位置させたので、テーパー形状とあいまって、トンネルの前端部の開口より効果的に空気が流入し、底部より直線状の角度で立ち上がった前部より気泡が円滑に船底部に流れ、航走抵抗を少なくし、動力が少なくて済むか、高速化することができ、省エネ、高速化に資するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る台船の構成例を示す底面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。
【００２０】
図１及び図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である図２に示すように、本実施の形態は、推進装置を有しないで他力で運航される非自航型式の台船１０である。なお、台船には、推進装置を有して自力で運航できる自航型式台船があり、本発明は自航型式台船にも適用できることは言うまでもない。非自航型式の台船１０では、後端部に押船Ｔ１，Ｔ２を設置して運航するようになっている。なお、押船は１隻使用方式もある。
【００２１】
作業船の台船１０は、船体２０の後端部２１から船首材２２まで貫通するトンネル３０，３０が設けられている。トンネル３０，３０の前端部３１は喫水線ＷＬより上に開口しており、トンネル３０，３０の船底部３２は後方にかけて上昇する傾斜面３３としてある。
【００２２】
図２及び図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である図３に示すように、台船１０は上部に甲板２３が設けられ、それに連結して両側部には船側材２４，２４が設けられている。甲板２３の前方域は略円弧形状の平面形状で構成され、その前端部は船首材２２が設けられ、更に甲板２３の後端部２１では図２に示す通り幅方向に直線状の平面形状の船尾材２５が設けられている。図２に示すように、台船１０の船体２０の船底２６は前後にわたり変化しており、船尾材２５から船体２０の略３割前方域まで前下りに船底材２６ｃが形成され、船底材２６ｃの前端部から船体２０の略３割前方域までは略水平に形成された船底材２６ｂが形成され、船底材２６ｂの前端部から船体２０の前端部までは前上り曲線状に船底材２６ａが形成され、さらに、船体２０の前端部である先端２６ｄは垂直に立ち上がっている。
【００２３】
船首材２２と甲板２３と船側材２４，２４と船底材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、先端２６ｄおよび船尾材２５は水密にして連結構成されている。さらに、船体２０の中心線に平行に左舷側に押船Ｔ１、Ｔ２を嵌入する切り欠き状の押船凹部２７、２７が船尾部の甲板２３と船尾材２５に設けられていて、図２に示すように、押船凹部２７、２７の下端は開放されている。また、押船Ｔ１は回転することで推進力を生起するスクリューＳを有している。なお、スクリューＳについては押船Ｔ２の後方下部に有している。
【００２４】
図１〜図３に示すように、押船凹部２７，２７の前部から船首材２２域まで貫通して船底材２６ａ、２６ｂ、２６ｃに沿って下方に開口した溝状のトンネル３０、３０が設けられている。トンネル３０、３０の天井は船底材２６ａ、２６ｂ、２６ｃを臨んで高さ方向が変化していて、前部の船底材２６ａ域では前広がり形状で形成されている。トンネル３０，３０は左右対称に設けられ、その前端部３１は喫水線ＷＬより上に開口しており、船底材２６ａに沿う船首部３４は底部より急角度で立ち上がっており、前端部３１は喫水線ＷＬより上の空中に開口し、台船１０の船体２０の進行方向の先端部２８を先端に向けて拡幅するテーパー形状２９に形成し、テーパー形状２９の基部２９ａをその後方に位置している。
【００２５】
非自航型式の台船１０において、２隻の押船Ｔ１，Ｔ２が台船１０の押船凹部２７，２７に夫々嵌入設置されて、押船Ｔ１，Ｔ２において、動力によりスクリューＳが回転駆動されると推進力によって台船１０は前進航走される。なお、図２に示している喫水線ＷＬは運航時のものを表している。運航されているとき台船１０には抵抗が発生されているが、トンネル３０，３０の作用によって台船１０の抵抗が低減され、更に押船Ｔ１，Ｔ２の推進効率が向上されて、トンネル３０，３０を有しない場合に比べて押船Ｔ１，Ｔ２の出力は低減されて台船１０は運航されている。
【００２６】
ここにおいて、トンネル３０，３０の工夫により一層の効率の向上がなされている。すなわち、台船１０が速度をもって前進すると、この前進作動と相対的に水流と空気が船体２０に当たり、トンネル３０，３０の前端部３１が喫水線ＷＬより上に開口しており、台船１０の船体２０の進行方向の先端部２８を先端に向けて拡幅するテーパー形状２９に形成し、テーパー形状２９の基部２９ａをその後方に位置しているものとあいまって、空気がトンネル３０，３０の前端部３１の開口から効果的に流入する。
【００２７】
トンネル３０，３０の船底部３２を後方にかけて上昇する傾斜面３３としたので、航走中に前端部３１の開口より効果的に空気が流入し、トンネル３０，３０の船底２６に気泡を形成し、気泡はトンネル３０，３０の前部より後部に流れる際、後方にかけて上昇する傾斜面３３で加速され、航走抵抗を少なくするという作用をもたらす。
【００２８】
前記のように、船体２０の後端部２１から船首材２２まで貫通するトンネル３０，３０の前端部３１を喫水線ＷＬより上に開口させたので、航走中に風圧により該開口より効果的に空気を吸い込み、トンネル３０，３０の船底部３２に導入されて気泡を形成し、航走抵抗を少なくして、燃料を節約し、船速を増すという優れた効果を奏する。
【００２９】
さらに、船体２０の後端部２１から船首材２２まで貫通するトンネル３０，３０の前端部３１を喫水線ＷＬより上に開口させるとともに、該トンネル３０，３０の船底部３２を後方にかけて上昇する傾斜面３３としたので、航走中に前端部３１の開口より効果的に空気が流入し、トンネル３０，３０の船底２６に気泡を形成し、気泡はトンネル３０，３０の前部より後部に流れる際、後方にかけて上昇する傾斜面３３で加速され、スクリューＳに加速された水流が送り込まれる。これにより航走抵抗を少なくし、動力が少なくて済むか、高速化することができ、省エネ、高速化に資するという優れた効果を奏する。
【００３０】
また、トンネル３０，３０の前端部３１が喫水線ＷＬより上に開口しており、台船１０の船体２０の進行方向の先端部２８を先端に向け拡幅するテーパー形状２９に形成し、テーパー形状２９の基部２９ａをその後方に位置しているものとあいまって、空気がトンネル３０，３０の前端部３１の開口から効果的に流入する。これにより、動力が少なくて済むか、高速化することができ、省エネ、高速化に資するという優れた効果を奏する。
【００３１】
図１及び図２に示すように、押船Ｔ１，Ｔ２は、船体２０の後端部に穿設された押船凹部２７に嵌まり込むように位置している。押船凹部２７は、甲板２３から船底２６にかけて貫通するように穿設され、押船Ｔ１，Ｔ２は押船凹部２７内で浮かんだ状態で嵌まり込んでいる。押船Ｔ１，Ｔ２は、先端部が弧形をしており、船体２０側でこれに対応するよう押船凹部２７に弧形に形成された非押部２７ａに全幅にわたって線状に当接し、押船Ｔ１，Ｔ２の両側は押船凹部２７の側壁２７ｂ，２７ｂに挟まれるようになっている。
【００３２】
これにより、押船Ｔ１，Ｔ２は、押船凹部２７の側壁２７ｂ，２７ｂに挟まれた状態で横に振れることなく前進推力を発することができる。そして、押船Ｔ１，Ｔ２の先端部が弧形に形成された非押部２７ａに全幅にわたって線状に当接し、推力が点状に集中することなく、推力を船体２０に無理なく伝達することができる。また、押船Ｔ１，Ｔ２の推力を異ならせることにより船体２０の方向を変えることができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、２本のトンネル３０，３０を有するものを示したが、１本であってもよいことは言うまでもない。
【００３４】
最後に、上述した各実施の形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  台船
２０  船体
２１  後端部
２２  船首材
２３  甲板
２４  船側材
２５  船尾材
２６  船底
２７  押船凹部
２８  先端部
２９  テーパー形状
２９ａ  基部
３０  トンネル
３１  前端部
３２  船底部
３３  傾斜面
３４  船首部
Ｔ１，Ｔ２  押船
Ｓ    スクリュー
ＷＬ  喫水線
【図１】
2020168988.tif 000003
【図２】
2020168988.tif 000004
【図３】
2020168988.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月14日(2020.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進装置を有しないで他力で運航される非自航型式の船体の後端部に押船を設置して運行するように構成した作業船の台船であって、
船体の後端部から船首材まで船底を貫通するトンネルを設け、
トンネルの前端部は喫水線よりも上に開口させると共に、
トンネルの船底部、すなわちトンネル天井は、船底材域では前末広がりのテーパー形状に形成し、その基部からは左右端縁で平行に後方まで伸延し、トンネルの船底部の船首部位置は急角度で立ち上げ、立上げた船首部後方におけるトンネル船底部はトンネル終端まで上昇する傾斜面とし、しかも、トンネル終端まで上昇するトンネルの船底部傾斜面は運航時の喫水線よりも下方の水中に位置するように構成した作業船の台船。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、推進装置を有しないで他力で運航される非自航型式の船体の後端部に押船を設置して運行するように構成した作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで船底を貫通するトンネルを設け、トンネルの前端部は喫水線よりも上に開口させると共に、トンネルの船底部、すなわちトンネル天井は、船底材域では前末広がりのテーパー形状に形成し、その基部からは左右端縁で平行に後方まで伸延し、トンネルの船底部の船首部位置は急角度で立ち上げ、立上げた船首部後方におけるトンネル船底部はトンネル終端まで上昇する傾斜面とし、しかも、トンネル終端まで上昇するトンネルの船底部傾斜面は運航時の喫水線よりも下方の水中に位置するように構成したことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、船体の後端部から船首材まで船底を貫通するトンネルを設け、トンネルの前端部は喫水線よりも上に開口させたことで、航走中の風圧により該開口より効果的に空気を吸い込み、さらに水流とともに流入して、トンネルの船底部に気泡を形成し、航走抵抗を少なくするという作用をもたらす。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明はトンネルの船底部、すなわちトンネル天井を、船底材域では前末広がりのテーパー形状に形成し、その基部からは左右端縁で平行に後方まで伸延し、トンネルの船底部の船首部位置は急角度で立ち上げ、立上げた船首部後方におけるトンネル船底部はトンネル終端まで上昇する傾斜面としたことで、船底材域のテーパー形状により、トンネルの前端部の開口より効果的に空気が流入し、底部より直線状の角度で立ち上がった前部より気泡が円滑に船底部に流れ、かつ後方にかけて上昇する傾斜面で気泡が加速され、航走抵抗を少なくするという作用をもたらす。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は、推進装置を有しないで他力で運航される非自航型式の船体の後端部に押船を設置して運行するように構成した作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで船底を貫通するトンネルを設け、かつ、トンネルの前端部は喫水線よりも上に開口させたことで、水流とともに流入した空気が気泡となり、航走抵抗が低減させ更に押船の推進効率が向上される効果がある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
更には、トンネルの船底部、すなわちトンネル天井は、船底材域では前末広がりのテーパー形状に形成し、その基部からは左右端縁で平行に後方まで伸延し、トンネルの船底部の船首部位置は急角度で立ち上げ、立上げた船首部後方におけるトンネル船底部はトンネル終端まで上昇する傾斜面としたことで、先端のテーパー形状のトンネルの前端部から空気が効果的に流入しトンネル前端部から流入する気泡はトンネルの後方にかけて上昇する傾斜面によって加速されて航走抵抗を可及的に低減する効果を生起し燃料を節約し船速を増す効果がある。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月19日(2020.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進装置を有しないで他力で運航される非自航型式の船体の後端部に押船を設置して運行するように構成した作業船の台船であって、
船体の後端部から船首材まで船底を貫通するトンネルを設け、
トンネルの前端部は喫水線よりも上に開口させると共に、
トンネルの船底部、すなわちトンネル天井は、船底材域では前末広がりのテーパー形状に形成し、その基部からは左右端縁で平行に後方まで伸延し、トンネルの船底部の船首部位置は急角度で立ち上げ、立上げた船首部後方におけるトンネル船底部となる天井は底部より急角度で立ち上がった船首部後端から船底部後方にかけて全面上昇する傾斜面を形成し、しかも、トンネル終端まで上昇するトンネルの船底部傾斜面は運航時の喫水線よりも下方の水中に位置するように構成した作業船の台船。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、推進装置を有しないで他力で運航される非自航型式の船体の後端部に押船を設置して運行するように構成した作業船の台船であって、船体の後端部から船首材まで船底を貫通するトンネルを設け、トンネルの前端部は喫水線よりも上に開口させると共に、トンネルの船底部、すなわちトンネル天井は、船底材域では前末広がりのテーパー形状に形成し、その基部からは左右端縁で平行に後方まで伸延し、トンネルの船底部の船首部位置は急角度で立ち上げ、立上げた船首部後方におけるトンネル船底部となる天井は底部より急角度で立ち上がった船首部後端から船底部後方にかけて全面上昇する傾斜面を形成し、しかも、トンネル終端まで上昇するトンネルの船底部傾斜面は運航時の喫水線よりも下方の水中に位置するように構成したことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明はトンネルの船底部、すなわちトンネル天井を、船底材域では前末広がりのテーパー形状に形成し、その基部からは左右端縁で平行に後方まで伸延し、トンネルの船底部の船首部位置は急角度で立ち上げ、立上げた船首部後方におけるトンネル船底部となる天井は底部より急角度で立ち上がった船首部後端から船底部後方にかけて全面上昇する傾斜面を形成したことで、船底材域のテーパー形状により、トンネルの前端部の開口より効果的に空気が流入し、底部より直線状の角度で立ち上がった前部より気泡が円滑に船底部に流れ、かつ後方にかけて上昇する傾斜面で気泡が加速され、航走抵抗を少なくするという作用をもたらす。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
更には、トンネルの船底部、すなわちトンネル天井は、船底材域では前末広がりのテーパー形状に形成し、その基部からは左右端縁で平行に後方まで伸延し、トンネルの船底部の船首部位置は急角度で立ち上げ、立上げた船首部後方におけるトンネル船底部となる天井は底部より急角度で立ち上がった船首部後端から船底部後方にかけて全面上昇する傾斜面を形成したことで、先端のテーパー形状のトンネルの前端部から空気が効果的に流入しトンネル前端部から流入する気泡はトンネルの後方にかけて上昇する傾斜面によって加速されて航走抵抗を可及的に低減する効果を生起し燃料を節約し船速を増す効果がある。