(57)【要約】  上部構造体の風圧抵抗が小さい船舶を提供する。船舶は、船体と、船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び船体の船尾側で居住区に隣接する機関室ケーシングを有する、第１の上部構造体と、を備える。第１の上部構造体は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、居住区及び機関室ケーシングが同一の高さに形成されている。
2013141245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体と、
前記船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び前記船体の船尾側で前記居住区に隣接する機関室ケーシングを有する、第１の上部構造体と、
を備え、
前記第１の上部構造体は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、前記居住区及び前記機関室ケーシングが同一の高さに形成されている、船舶。
【請求項２】
前記第１の上部構造体は、前記機関室ケーシング上に設置され水平断面が流線形状に形成されたファンネルをさらに有する、請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記第１の上部構造体は、前記居住区の側面から前記船体の舷側に向かって延びるブリッジウイングをさらに有し、
前記ブリッジウイングは、前記船体の船首側に位置する側面の少なくとも一部が、前記船首側から前記船尾側に向かって勾配を有する傾斜面である、請求項１又は２に記載の船舶。
【請求項４】
前記第１の上部構造体は、前記居住区上に設置され天面周縁部が面取りされたブリッジをさらに有する、請求項１〜３のいずれかに記載の船舶。
【請求項５】
前記第１の上部構造体は、第２の上部構造体を介して前記船体の上甲板上に設置されており、
前記第２の上部構造体は、少なくとも一部が前記第１の上部構造体よりも前記船体の舷側に突出し、前記少なくとも一部の天面周縁部が面取りされている、請求項１〜４のいずれかに記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の大型のばら積み貨物船やタンカー等の船舶は、操舵室や船員の居室等を有する居住区や、内燃機関からの排ガス管等を収容する機関室ケーシング、主に内燃機関の排ガスを空気中に排出するためのファンネルといった上部構造体が上甲板上に設置されている（例えば、特許文献１参照）。これらの上部構造体は、各々の用途に適し且つ最小の形状となるよう別々に設計されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−８２２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したような船舶は、例えば、居住区と機関室ケーシングとが分離していたり、各上部構造体が別々に設計されることで各上部構造体の高さや幅が大きく相違していたりする。このため、船舶が航行した際、特に各上部構造体間において空気の流れが乱れ、風圧抵抗が増大し、結果として船速が低下してしまうという問題があった。【０００５】
そこで、本発明は、上部構造体の風圧抵抗が小さい船舶を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る船舶は、上記課題を解決するためになされたものであり、船体と、前記船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び前記船体の船尾側で前記居住区に隣接する機関室ケーシングを有する、第１の上部構造体と、を備え、前記第１の上部構造体は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、前記居住区及び前記機関室ケーシングが同一の高さに形成されている。【０００７】
上記船舶において、第１の上部構造体は、高さが同一となるよう居住区及び機関室ケーシングが一体的に形成されており、しかも水平断面が流線形状となっている。これにより、船舶が航行した際、第１の上部構造体の周囲において空気の流れが乱れるのを抑制することができるため、第１の上部構造体の風圧抵抗を小さくすることができる。第１の上部構造体の幅は、従来型より幅を細くすることが望ましい。なお、本発明における「流線形状」とは、風圧抵抗を効果的に小さくすることが可能な形状を意味しており、完全な流線形状だけでなく、流線形状に近い形状をも含む概念である。【０００８】
また、上記船舶において、第１の上部構造体は、機関室ケーシング上に設置され、水平断面が流線形状に形成されたファンネルをさらに有することができる。このようなファンネルであれば、第１の上部構造体の周りの空気の流れを乱すことがないため、ファンネルにより風圧抵抗が増大するのを抑制することができる。【０００９】
また、上記船舶において、第１の上部構造体は、居住区の側面から船体の舷側に向かって延びるブリッジウイングをさらに有していてもよい。このブリッジウイングは、船体の船首側に位置する側面、つまり船舶の進行方向に対して前面の少なくとも一部が、船首側から船尾側に向かって勾配を有する傾斜面となっている。これにより、ブリッジウイング近傍の空気の流れを円滑にすることができるため、ブリッジウイングにより風圧抵抗が増大するのを抑制することができる。【００１０】
また、上記船舶において、第１の上部構造体は、居住区上に設置され、天面周縁部が面取りされたブリッジをさらに有していてもよい。このようなブリッジであれば、ブリッジ近傍の空気の流れを円滑にすることができるため、ブリッジにより風圧抵抗が増大するのを抑制することができる。【００１１】
また、上記船舶において、第１の上部構造体は、第２の上部構造体を介して前記船体の上甲板上に設置されていてもよい。第２の上部構造体は、少なくとも一部が第１の上部構造体よりも船体の舷側に突出しており、この突出した部分の天面周縁部が面取りされている。これにより、第２の上部構造体近傍の空気の流れを円滑にすることができるため、第２の上部構造体により風圧抵抗が増大するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、船舶の上部構造体の風圧抵抗を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る船舶の部分斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る第１及び第２の上部構造体の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る第１及び第２の上部構造体の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】上記実施形態の変形例に係る第１の上部構造体の水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る船舶の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
本実施形態に係る船舶１０は、図１に示すように、船体１及び第１の上部構造体２を備えており、この第１の上部構造体２は、第２の上部構造体３を介して船体１の上甲板１１上に設置されている。なお、本実施形態においては、説明の便宜上、船体１の船首側を前、船尾側を後と称することとする。
【００１６】
第１の上部構造体２は、図１及び図２に示すように、居住区２１１と、居住区２１１の後方に隣接し、居住区２１１と一体的に形成された機関室ケーシング２１２と、からなる本体部２１を備えている。また、第１の上部構造体２は、図１〜図３に示すように、本体部２１上に設置されたファンネル２２及びブリッジ２３と、本体部２１の側面に設けられたブリッジウイング２４と、を備えている。
【００１７】
なお、風圧抵抗低減の観点から、従来は上部構造体の外側に配置されていた階段や踊り場等は、本体部２１内に収容されている。また、上記した踊り場や、居住区２１１及び機関室ケーシング２１２の暴露甲板を形成する平面部の排水口に接続される排水管も、従来は上部構造体の外側に配置されていたが、同様に本体部２１内に収容されている。このように、上甲板１１からブリッジ２３までの通行路を本体部２１内に配置することで、近年大きな問題となっている海賊が船体１の上甲板１１上に乗り込んできた場合に、海賊がブリッジ２３へ侵入するための侵入経路を制限することが可能となり、乗組員の安全に寄与することが可能となる。つまり、海賊は何らかの方法で乗船した後、船を占拠するために、制御室であるブリッジ２３への侵入を計ろうとするのが一般的である。このとき、階段などが本体部２１外に暴露されていると、暴露した階段はブリッジ２３への侵入経路となり易く、柵や鉄条網を使って侵入を阻止することが良く行われている。本実施形態のように、階段を本体部２１内に配置することで、階段入口のドアを強固な構造とすることで、海賊が階段を利用して第１、第２の上部構造体２，３へ侵入することが困難となる。
【００１８】
本体部２１は、図４に示すように、水平断面が流線形状となるよう形成されている。また、本体部２１（第１の上部構造体２）の最大幅Ｂ１は、従来型より幅を細くすることが望ましい。より詳細には、本体部２１は、前後方向に長い形状に形成されており、例えば、前後方向の最大長さＬ１に対する最大幅Ｂ１の比（Ｌ１／Ｂ１）を２以上とすることができる。最大幅Ｂ１は、船体１の最大幅の２０％〜３５％であることが好ましい。
【００１９】
本体部２１の最大幅Ｂ１が小ければ、前方からの風を受ける正面投影面積を小さくすることができる。また、流線形の特性から、Ｌ１／Ｂ１は大きい方が、本体部２１の最大幅Ｂ１が同じ場合でも抵抗は小さくなる。一方で、極端に本体部２１の最大幅Ｂ１が小さいと、本体部２１内の居室区２１１の配置を困難とし、また、Ｌ１／Ｂ１が大き過ぎると、上部構造体２の後方の上甲板１１上の機器の配置を困難とする。風洞実験の結果より、Ｌ１／Ｂ１が上記した寸法を満足すれば、本体部２１内の居住区２１１の配置を可能としつつ、抵抗を小さくできる効果が得られることが確認されている。また、本体部２１の最大幅Ｂ１を船体１の最大幅の２０％〜３５％とすれば、本体部２１が上甲板１１の下に位置する機関室と同程度の幅構造となるため、構造的に連続性ができて強度も確保可能である。さらに、機関室ケーシング２１２の下部は、上甲板１１上に機器を配置可能とするスペースを確保するために、一部が切り欠かれた形状となっている。
【００２０】
また、本体部２１は、図４に示すように、前面中央部が前方に突出しており、この突出した部分の先端２１３、及び前面と側面との間の角２１４が丸みを帯びた形状に形成されている。先端２１３の曲率半径は、特に限定されるものではないが、１．０ｍ〜１．２ｍとすることができる。角２１４の曲率半径は、０．５ｍ〜０．８ｍとすることができるが、本体部２１の前面全体を丸く形成した場合と同程度の風圧抵抗とするためには、最大幅Ｂ１の５％以上とすることが好ましい。
【００２１】
図４に示すように、本体部２１の後部２１５は、後端に向かって徐々に幅が小さくなっており、後端の角がカットされた形状に形成されている。この後部２１５の側面と中心線とがなす角度θは、２０度以下であることが好ましい。また、後部２１５の前後方向の最大長さｌは、最大幅Ｂ１と同程度であることが好ましいが、最大幅Ｂ１の５０％以上であればよい。
【００２２】
本体部２１の後部２１５が上記した形状を満たせば、風洞実験にて、図５のように、本体部２１の後部２１５の後端を先の尖った形状にしなくても、風圧抵抗削減効果があることが確認されている。本体部２１の後部２１５の後端をカットすることで、自由降下式救命艇の配置も可能となる。
【００２３】
ファンネル２２は、図１及び図２に示すように、機関室ケーシング２１２上に設置されている。このファンネル２２は、第１の上部構造体２の風圧抵抗を増大させないよう極力小さな寸法で形成されている。ファンネル２２は、種々の形状とすることが可能であるが、風圧抵抗の増大を効果的に抑制するためには、その水平断面が、本体部２１の水平断面形状に相似する流線形状となるよう形成されていることが好ましい。
【００２４】
ブリッジ２３は、図１及び図２に示すように、居住区２１１上に設置されており、船舶１０の周囲を見通すために３６０度の視界が確保されている。このブリッジ２３は、航行時におけるブリッジ２３近傍の空気の流れを円滑にするために、平面視八角形状に形成され、且つ天面周縁部が面取りされている。ブリッジ２３の天面周縁部の面取り寸法は、ブリッジ２３の大きさにもよるが、例えば、長さ０．６ｍ〜１．０ｍ、角度４０度〜６０度とすることができる。
【００２５】
ブリッジウイング２４は、図１に示すように、居住区２１１の側面から船体１の両舷に向かって延びており、船体１の側面確認用の通路として使用される。各ブリッジウイング２４の前面は、航行時における各ブリッジウイング２４近傍の空気の流れを円滑にするために、前方から後方に向かって上り勾配を有する傾斜面２４１となっている。各ブリッジウイング２４の下面と傾斜面２４１とがなす角度は、特に限定されるものではないが、４５度〜８０度とすることができる。
【００２６】
また、各ブリッジウイング２４は、図１に示すように、先端部が支柱２５によって支持されている。各支柱２５は、種々の形状に形成することが可能であるが、風圧抵抗低減の観点からは、角が前方に向けられたひし形柱であることが好ましく、その最大幅を０．６ｍ〜１．２ｍとすることができる。また、各支柱２５は、角部が丸みを帯びた形状とされているか、あるいは面取りされていることが好ましい。
【００２７】
第２の上部構造体３は、図１に示すように、上甲板１１上に設置されており、第１の上部構造体２と同様に居住区（図示省略）を有している。第２の上部構造体３は、図２及び図３に示すように、第１の上部構造体２の本体部２１よりも船体１の舷側に突出した突出部３１が形成されており、最大幅B２を、例えば、本体部２１の最大幅Ｂ１の１５０％〜２２０％とすることができる。突出部３１は、航行時における第２の上部構造体３近傍の空気の流れを円滑にするために天面周縁部が面取りされており、その面取り寸法は、第２の上部構造体３の大きさにもよるが、例えば、長さ０．６ｍ〜１．０ｍ、角度４０度〜６０度とすることができる。
【００２８】
以上のように、本実施形態に係る船舶１０は、第１の上部構造体２の本体部２１の前面投影面積が従来型に比べて小さく、かつ、水平断面が流線形状となるよう形成されているため、従来型の船舶と比較して、上部構造体全体の風圧抵抗を低減することができる。また、ファンネル２２の寸法を小さくするとともに、各ブリッジウイング２４に傾斜面２４１を形成し、さらに、ブリッジ２３及び第２の上部構造体３の突出部３１の天面周縁部を面取りしたため、本体部２１以外により風圧抵抗が増大するのを抑制することができる。具体的には、風洞実験により、本実施形態に係る船舶１０の風圧抵抗は、従来型の船舶の風圧抵抗と比較して、ＢＦ＝３にて約３０％削減されることが確認された。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、第１の上部構造体２の本体部２１は、その水平断面形状が完全な流線形により近い形状であってもよい。すなわち、上記実施形態において、本体部２１の後部２１５は、図４に示すように、後端の角がカットされ、その水平断面が台形状となるよう形成されていたが、上記した自由降下式救命艇の配置が可能であれば、図５に示す本体部２０１のように、後端の角をカットせず、後部２０１５の水平断面が三角形状となるよう形成されていてもよい。また、上記実施形態において、本体部２１は、前面における先端２１３及び角２１４が丸みを帯びるよう形成されていたが、本体部２１の前面を全体的に丸く形成することもできる。
【００３０】
また、上記実施形態において、ブリッジ２３は、平面視八角形状となるよう形成されていたが、特にこれに限定されず、平面視で、八角形以外の多角形状や円形状等に形成することもできる。
【００３１】
また、上記実施形態において、ブリッジ２３及び突出部３１の天面周縁部は面取りされていたが、これらの天面周縁部が丸みを帯びた形状に形成することもできる。なお、ブリッジ２３及び突出部３１の天面周縁部の面取り等は特になされていなくてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態において、各ブリッジウイング２４の前面は、前方から後方に向かって上り勾配を有する傾斜面２４１となっていたがこれに限定されず、前方から後方に向かって下り勾配を有する傾斜面であってもよい。さらに、上記実施形態においては、各ブリッジウイング２４は、前面全体が傾斜面２４１となっていたが、前面の一部のみを傾斜面とすることもできるし、傾斜面を有していなくてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態においては、第１の上部構造体２は、第２の上部構造体３を介して上甲板１１上に設置されていたが、上甲板１１上に直接設置されていてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０   船舶
１     船体
２     第１の上部構造体
２１１ 居住区
２１２ 機関室ケーシング
２２   ファンネル
２３   ブリッジ
２４   ブリッジウイング
２４１ 傾斜面
３     第２の上部構造体
【図１】
2013141245.tif 000003
【図２】
2013141245.tif 000004
【図３】
2013141245.tif 000005
【図４】
2013141245.tif 000006
【図５】
2013141245.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月9日(2014.6.9)
【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】
船体と、
前記船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び前記船体の船尾側で前記居住区に隣接する機関室ケーシングからなる本体部を有する、第１の上部構造体と、
を備え、
前記本体部は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、前記居住区及び前記機関室ケーシングが同一の高さに形成されており、
前記本体部の前後方向の最大長さに対する、前記本体部の最大幅の比が２以上であり、
前記本体部の最大幅は、前記船体の最大幅の２０％〜３５％である、船舶。
【請求項２】
船体と、
前記船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び前記船体の船尾側で前記居住区に隣接する機関室ケーシングからなる本体部を有する、第１の上部構造体と、
を備え、
前記本体部は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、前記居住区及び前記機関室ケーシングが同一の高さに形成されており、
前記第１の上部構造体は、前記機関室ケーシング上に設置されるファンネルをさらに有し、
前記ファンネルは、水平断面が前記本体部の水平断面形状に相似する流線形状に形成される、船舶。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
船体と、
前記船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び前記船体の船尾側で前記居住区に隣接する機関室ケーシングからなる本体部を有する、第１の上部構造体と、
を備え、
前記本体部は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、前記居住区及び前記機関室ケーシングが同一の高さに形成されており、
前記第１の上部構造体は、前記居住区上に設置され天面周縁部が面取りされたブリッジをさらに有する、船舶。
【請求項５】
船体と、
前記船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び前記船体の船尾側で前記居住区に隣接する機関室ケーシングからなる本体部を有する、第１の上部構造体と、
を備え、
前記本体部は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、前記居住区及び前記機関室ケーシングが同一の高さに形成されており、
前記第１の上部構造体は、第２の上部構造体を介して前記船体の上甲板上に設置されており、
前記第２の上部構造体は、少なくとも一部が前記第１の上部構造体よりも前記船体の舷側に突出し、前記少なくとも一部の天面周縁部が面取りされている、船舶。
【請求項６】
前記第２の上部構造体の高さは、前記本体部の１層の高さに相当する、請求項５に記載の船舶。
【請求項７】
前記第１の上部構造体は、前記居住区の側面から前記船体の舷側に向かって延びるブリッジウイングをさらに有し、
前記ブリッジウイングは、前記船体の船首側に位置する側面の少なくとも一部が、前記船首側から前記船尾側に向かって勾配を有する傾斜面である、請求項１、２及び４〜６のいずれかに記載の船舶。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月26日(2014.9.26)
【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】
船体と、
前記船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び前記船体の船尾側で前記居住区に隣接する機関室ケーシングからなる本体部を有する、第１の上部構造体と、
を備え、
前記本体部は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、前記居住区及び前記機関室ケーシングが同一の高さに形成されており、
前記本体部の前後方向の最大長さに対する、前記本体部の最大幅の比が２以上であり、
前記本体部の最大幅は、前記船体の最大幅の２０％〜３５％である、船舶。
【請求項２】
船体と、
前記船体の上甲板上に設置されるとともに、居住区、及び前記船体の船尾側で前記居住区に隣接する機関室ケーシングからなる本体部を有する、第１の上部構造体と、
を備え、
前記本体部は、水平断面が流線形状に形成されるとともに、前記居住区及び前記機関室ケーシングが同一の高さに形成されており、
前記第１の上部構造体は、第２の上部構造体を介して前記船体の上甲板上に設置されており、
前記第２の上部構造体は、少なくとも一部が前記第１の上部構造体よりも前記船体の舷側に突出し、前記少なくとも一部の天面周縁部が面取りされている、船舶。
【請求項３】
前記第２の上部構造体の高さは、前記本体部の１層の高さに相当する、請求項２に記載の船舶。
【請求項４】
前記第１の上部構造体は、前記機関室ケーシング上に設置されるファンネルをさらに有し、
前記ファンネルは、水平断面が前記本体部の水平断面形状に相似する流線形状に形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項５】
前記第１の上部構造体は、前記居住区の側面から前記船体の舷側に向かって延びるブリッジウイングをさらに有し、
前記ブリッジウイングは、前記船体の船首側に位置する側面の少なくとも一部が、前記船首側から前記船尾側に向かって勾配を有する傾斜面である、請求項１〜４のいずれかに記載の船舶。
【請求項６】
前記第１の上部構造体は、前記居住区上に設置され天面周縁部が面取りされたブリッジをさらに有する、請求項１〜５のいずれかに記載の船舶。
【国際調査報告】
2013141245.tif 000008
2013141245.tif 000009
2013141245.tif 000010
2013141245.tif 000011