(57)【要約】【課題】渦励振を防止することが可能な円柱構造体を提供する。【解決手段】円柱構造物は、複数の円柱部１２と、複数の狭胴部１３とを具備している。複数の円柱部１２は、円柱の形状を有している。複数の狭胴部１３は、円柱よりも細い形状を有している。前記複数の円柱部１２と前記複数の狭胴部１３とは、円柱の中心軸Ｃに沿って、交互に設けられている。寸胴部１３の横断面の面積は、円柱部１２の横断面の面積以下であり、中心軸Ｃに沿って位置により異なっている。【選択図】図４Ａ
2015010347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱の形状を有する複数の円柱部と、
前記円柱よりも細い形状を有する複数の狭胴部と
を具備し、
前記複数の円柱部と前記複数の狭胴部とは、前記円柱の中心軸に沿って、交互に設けられ、
前記狭胴部の第２横断面の面積は、前記円柱部の第１横断面の面積以下であり、前記中心軸に沿って位置により異なる
円柱構造物。
【請求項２】
請求項１に記載の円柱構造物において、
隣り合う二つの狭胴部は、一方が他方に対して前記中心軸に関して所定の角度だけ回転した位置にある
円柱構造物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の円柱構造物において、
前記第２横断面の形状は、
前記円柱の横断面の円から、向かい合う互いに平行な二本の弦と前記二本の弦に対応した二本の孤とで構成される二つの弓形を切り出した形状を有し、
前記第２横断面の面積は、
一方の側に隣接する円柱部から遠ざかるに連れて前記円の断面積から単調減少し、最小となり、他方の側に隣接する円柱部に近付くに連れて前記円の断面積に向かって単調増加する
円柱構造物。
【請求項４】
請求項３に記載の円柱構造物において、
前記第２横断面の面積は、
前記二本の弦が前記中心軸に近づくことにより単調減少し、前記二本の弦が中心軸から遠ざかることにより単調増加する
円柱構造物。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の円柱構造物において、
前記第２横断面の形状は、
長径が前記円柱の横断面の円の直径と等しい楕円の形状を有し、
前記第２横断面の面積は、
一方の側に隣接する円柱部から遠ざかるに連れて前記円の断面積から単調減少し、最小となり、他方の側に隣接する円柱部に近付くに連れて前記円の断面積に向かって単調増加する
円柱構造物。
【請求項６】
請求項５に記載の円柱構造物において、
前記第２横断面の面積は、
前記楕円の短径が短くなることにより単調減少し、前記楕円の短径が長くなることにより単調増加する
円柱構造物。
【請求項７】
請求項１に記載の円柱構造物において、
前記第２横断面の形状は、
直径が前記円柱の横断面の円の直径よりも小さい円の形状を有し、
前記第２横断面の面積は、
一方の側に隣接する円柱部から遠ざかるに連れて前記円の断面積から単調減少し、最小となり、他方の側に隣接する円柱部に近付くに連れて前記円の断面積に向かって単調増加する
円柱構造物。
【請求項８】
請求項７に記載の円柱構造物において、
前記第２横断面の面積は、
前記円の直径が短くなることにより単調減少し、前記円の直径が長くなることにより単調増加する
円柱構造物。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の円柱構造物において、
前記第２横断面の形状は、
長径及び短径が前記円柱の横断面の円の直径よりも小さい楕円の形状を有し、
前記第２横断面の面積は、
一方の側に隣接する円柱部から遠ざかるに連れて前記円の断面積から単調減少し、最小となり、他方の側に隣接する円柱部に近付くに連れて前記円の断面積に向かって単調増加する
円柱構造物。
【請求項１０】
請求項９に記載の円柱構造物において、
前記第２横断面の面積は、
前記楕円の長径及び短径が短くなることにより単調減少し、前記楕円の長径及び短径が長くなることにより単調増加する
円柱構造物。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の円柱構造物において、
前記狭胴部は、側面視で、略Ｃ字型の緩やかな曲線が背中合わせになった形状、又は、略くの字型の折れ線が背中合わせになった形状を有する
円柱構造物。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の円柱構造物において、
前記複数の円柱部及び前記複数の狭胴部は、
前記中心軸方向に沿って、前記円の側面の９０度ごとの位置に、平面部を含んでいる
円柱構造物。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の円柱構造物において、
前記複数の円柱部及び前記複数の狭胴部の内部を貫通するライザーパイプ本体を更に具備し、
前記複数の円柱部及び前記複数の狭胴部は、浮力材を含み、
ライザーパイプとして機能する
円柱構造物。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の円柱構造物において、
前記複数の円柱部及び前記複数の狭胴部は、内部を貫通し、ライザーパイプ本体を挿入可能な穴を有し、
前記複数の円柱部及び前記複数の狭胴部は、浮力材を含み、
浮力体として機能する
円柱構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱構造物に関し、特に渦励振を抑制する円柱構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体中に配置される円柱形状の構造物（以下、円柱構造物といい、円筒形状を有する構造物を含む）が知られている。海水中に配置される円柱構造物としては、ライザーパイプ、海中ケーブル、係留索、潜望鏡、洋上風車、及び、海洋構造物のような建造物の支柱が例示される。空気中に配置される円柱構造物としては、煙突、及び、風車のような建造物の支柱が例示さる。
【０００３】
図１は、流体中に配置された円柱構造物と流体の流れとの関係の一例を示す模式図である。この図は、円柱構造物２０１を上方（円柱構造物２０１の中心軸の方向）から見たときの状態を示している。この例では、円柱構造物２０１が延びる方向（中心軸の方向）に対して、流れの方向が直交している。このような場合、円柱構造物２０１の下流側に、剥離渦２０２が発生する場合がある。剥離渦２０２は、流れが円柱構造物２０１から剥離することによって生じる。剥離渦２０２の回転軸は、円柱構造物２０１の中心軸に平行である。剥離渦２０２は、周期的に発生する。剥離渦２０２により、変動揚力２０３が円柱構造物２０１に加わる。変動揚力２０３は、変動流体力であり、流れ方向に対して垂直な方向に作用する。
【０００４】
変動揚力２０３の周波数は、剥離渦２０２の発生周波数に概ね一致する。そのとき、変動揚力２０３の周波数と円柱構造物２０１の固有振動数とが一致すると、共振により、円柱構造物２０１に渦励振が発生する。そうなると、渦励振により、円柱構造物２０１の劣化が促進される。従って、渦励振を抑制して、円柱構造物２０１の劣化を抑制する技術が望まれる。
【０００５】
渦励振を抑制する技術として、特開昭５８−５０２９１号公報（特許文献１；米国特許ＵＳ４，３９８，４８７号公報）に、細長い要素用のフェアリングが開示されている。この細長い要素用のフェアリングは、実質的に剛性の細長い要素が流体媒質に浸漬されるとき、前記細長い要素上で流れが誘導される力を減少させるため、前記細長い要素の縦軸線の周りに回転自在に装着される。そのフェアリングは、対象構造体と；支持手段と；前記支持手段と相互結合された手段とを包含している。対象構造体は、前記細長い要素を受け入れるための鼻部と、前記鼻部から延びる尾部とを有し、前記鼻部が、前記細長い要素を収容するためのその縦軸線に沿う開口部を有している。支持手段は、前記細長い要素との支持接触を支えるためのもので、前記構造体により支持されている。前記支持手段と相互結合された手段は、前記フェアリングが前記細長い要素の周りに回転するとき、フェアリングの鼻部の縦軸線を細長い要素の縦軸線に実質的に平行に維持するために、前記構造体に関する支持手段の相対的移動を順応させるためのものである。
【０００６】
図２は、そのフェアリングを円柱構造物としてのライザーパイプに適用した一例を示す模式図である。この図は、船舶（又は海上設備）１８１から海底へ延びるライザーパイプ１０１に対して、フェアリング１０２を適用した場合を左側に、フェアリング１０２を適用しない場合を右側にそれぞれ示している。この例では、ある水深の範囲において、ライザーパイプ１０１が延びる方向に対して直交する方向に強い潮流が発生している。このとき、フェアリング１０２を適用していない右側の場合では、渦励振が発生し、その影響により、ライザーパイプ１０１が激しく動揺する。一方、フェアリング１０２を適用している左側の場合では、渦励振の発生がフェアリング１０２により抑制されるので、ライザーパイプ１０１の動揺が少なく、概ね真っ直ぐ海底へ延びている。
【０００７】
また、渦励振を抑制する技術として、米国特許ＵＳ６，９４８，８８４号公報（特許文献２；米国公開ＵＳｐｕｂ２００２／０１６８２３２号公報）に渦励器振動抑制装置及び流体に浸漬されるシリンダが開示されている。また、米国特許ＵＳ６，９０８，０６３号公報（特許文献３）に渦除去及び引力低減が開示されている。また、Ｋ．Ｌａｍ，ｅｔ  ａｌ．，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｉｎｅｔｅｅｎｔｈ（２００９）Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｆｆｓｈｏｒｅ  ａｎｄ  Ｐｏｌａｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００９，ｐｐ．１３４３（非特許文献１）に、渦除去の波形表面が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５８−５０２９１号公報
【特許文献２】米国特許ＵＳ６，９４８，８８４号公報
【特許文献３】米国特許ＵＳ６，９０８，０６３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｋ．Ｌａｍ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｔｈｅ  Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｗａｖｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｎ  Ｖｏｒｔｅｘ  Ｓｈｅｄｄｉｎｇ  ｆｒｏｍ  ａｎ  Ｉｎｃｌｉｎｅｄ  Ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ｉｎ  Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ  Ｆｌｏｗ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｉｎｅｔｅｅｎｔｈ（２００９）Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｆｆｓｈｏｒｅ  ａｎｄ  Ｐｏｌａｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００９，ｐｐ．１３４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載のフェアリングを円柱構造体、例えばライザーパイプに取り付ける場合（図２；左側）、以下の問題がある。
【００１１】
ライザーパイプを収納する場合、ライザーパイプだけであれば、ライザーパイプは略円筒形状を有しているので、パイプラック等に比較的密に積載することができる。しかし、ライザーパイプにフェアリングが取り付けられていると（図２；左側）、フェアリングはライザーパイプから突出しているので、パイプラック等に密に積載できない。
【００１２】
そのため、フェアリングを使用したい場合、収納時にライザーパイプからフェアリングを取り外し、使用時にライザーパイプにフェアリングを取り付ける方法が考えられる。しかし、この方法では、海上設備や船舶上でライザーパイプにフェアリングを取り付けたり取り外したりすることになり、それらの作業に時間がかかり、作業コストが増大してしまう。
【００１３】
一方、ライザーパイプにフェアリングが取り付けられた状態でライザーパイプを収納しようとすれば、収納に必要なスペースが広くなってしまう。また、ライザーパイプを海上設備や船舶に積載する場合、それら海上設備や船舶ではライザーパイプを収納するスペースが限られている。そのため、フェアリングを使用したい場合には、海上設備や船舶に積載できるライザーパイプの本数が減少してしまう。
【００１４】
また、海上設備や船舶において、ライザーパイプは、使用時にはパイプラックから次々に取り出され接続されて海中へ送出され、収納時には次々に切断されてパイプラックへ戻される。しかし、フェアリングのような突起物があると、ライザーパイプのハンドリングが悪化する。その結果、ライザーパイプの接続作業や切断作業などにかかる時間が増加し、作業コストが増大してしまう。
【００１５】
更に、潮流の流れる方向によりフェアリングの向きが変わらない構造の場合、潮流の流れる方向が変わると、フェアリングがライザーパイプに悪影響を及ぼす可能性がある。一方、潮流の流れる方向によりフェアリングの向きが変わる構造の場合、向きを変えるために設ける可動部分に不具合が発生するおそれがある。不具合が発生すると、潮流の流れる方向によりフェアリングの向きが変わらない構造の場合と同様の問題が発生する。
【００１６】
更に、ライザーパイプに新たな付加物を取り付けることになるので、その付加物の分だけ材料コストが上昇してしまう。
【００１７】
特許文献２、特許文献３、非特許文献１のようなライザーパイプも考えられる。しかし、特許文献２のライザーパイプは、複数の突出部を有しているので、収納スペースの問題や、収納方法が難しいという問題がある。特許文献３のライザーパイプでは、ライザーパイプを螺旋形状になるよう接続する必要があり、接続作業が難しく、作業時間もかかるという問題がある。非特許文献１をライザーパイプに適用すると、収納するとき、最大直径の幅の狭い部分だけで、自重を支える必要があり、収納中に、応力集中により損傷するおそれがあるという問題がある。
【００１８】
上記問題点の全部又は一部は、ライザーパイプ以外の円柱構造体（例示：海中ケーブル、係留索、潜望鏡、煙突、風車のような建造物の支柱）についても当て嵌まる。
【００１９】
従って、本発明の目的は、渦励振を抑制することが可能な円柱構造体を提供することにある。また、本発明の他の目的は、収納スペースを抑えることが可能な円柱構造体を提供することにある。また、本発明の更に他の目的は、収納時に損傷し難い円柱構造体を提供することにある。また、本発明の更に他の目的は、取り扱いが容易な円柱構造体を提供することにある。また、本発明の更に他の目的は、流体の流れる方向に影響されずに渦励振を抑制することが可能な円柱構造体を提供することにある。また、本発明の更に他の目的は、可動部を有さずに渦励振を抑制することが可能な円柱構造体を提供することにある。また、本発明の更に他の目的は、コストを抑制可能な円柱構造体を提供することにある。  
【００２０】
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。
【００２２】
本発明の円柱構造物は、複数の円柱部（１２）と、複数の狭胴部（１３）とを具備している。複数の円柱部（１２）は、円柱の形状を有する。複数の狭胴部（１３）は、円柱よりも細い形状を有する。複数の円柱部（１２）と複数の狭胴部（１３）とは、円柱の中心軸（Ｃ）に沿って、交互に設けられている。狭胴部（１３）の第２横断面の面積は、円柱部（１２）の第１横断面の面積以下であり、中心軸に沿って位置により異なる。
【００２３】
上記の円柱構造物において、隣り合う二つの狭胴部（１３）は、一方が他方に対して中心軸に関して所定の角度だけ回転した位置にあってもよい。
【００２４】
上記の円柱構造物において、第２横断面の形状は、円柱の横断面の円から、向かい合う互いに平行な二本の弦と二本の弦に対応した二本の孤とで構成される二つの弓形を切り出した形状を有していてもよい。第２横断面の面積は、一方の側に隣接する円柱部（１２）から遠ざかるに連れて円の断面積から単調減少し、最小となり、他方の側に隣接する円柱部（１２）に近付くに連れて円の断面積に向かって単調増加しても良い。
【００２５】
上記の円柱構造物において、第２横断面の面積は、二本の弦が中心軸（Ｃ）に近づくことにより単調減少し、二本の弦が中心軸から遠ざかることにより単調増加しても良い。
【００２６】
上記の円柱構造物において、第２横断面の形状は、長径が円柱の横断面の円の直径（Ｄ０）と等しい楕円の形状を有していても良い。
第２横断面の面積は、一方の側に隣接する円柱部（１２）から遠ざかるに連れて円の断面積から単調減少し、最小となり、他方の側に隣接する円柱部（１２）に近付くに連れて円の断面積に向かって単調増加しても良い。
【００２７】
上記の円柱構造物において、第２横断面の面積は、楕円の短径が短くなることにより単調減少し、楕円の短径が長くなることにより単調増加しても良い。
【００２８】
上記の円柱構造物において、第２横断面の形状は、直径が円柱の横断面の円の直径（Ｄ０）よりも小さい円の形状を有しても良い。第２横断面の面積は、一方の側に隣接する円柱部（１２）から遠ざかるに連れて円の断面積から単調減少し、最小となり、他方の側に隣接する円柱部（１２）に近付くに連れて円の断面積に向かって単調増加しても良い。
【００２９】
上記の円柱構造物において、第２横断面の面積は、円の直径が短くなることにより単調減少し、円の直径が長くなることにより単調増加しても良い。
【００３０】
上記の円柱構造物において、第２横断面の形状は、長径及び短径が円柱の横断面の円の直径（Ｄ０）よりも小さい楕円の形状を有しても良い。第２横断面の面積は、一方の側に隣接する円柱部（１２）から遠ざかるに連れて円の断面積から単調減少し、最小となり、他方の側に隣接する円柱部（１２）に近付くに連れて円の断面積に向かって単調増加しても良い。
【００３１】
上記の円柱構造物において、第２横断面の面積は、楕円の長径及び短径が短くなることにより単調減少し、楕円の長径及び短径が長くなることにより単調増加してもよい。
【００３２】
上記の円柱構造物において、狭胴部（１３）は、側面視で、略Ｃ字型の緩やかな曲線が背中合わせになった形状、又は、略くの字型の折れ線が背中合わせになった形状を有しても良い。
【００３３】
上記の円柱構造物において、複数の円柱部（１２）及び複数の狭胴部（１３）は、中心軸（Ｃ）方向に沿って、円の側面の９０度ごとの位置に、平面部（２６）を含んでいてもよい。
【００３４】
上記の円柱構造物は、複数の円柱部（１２）及び複数の狭胴部（１３）の内部を貫通するライザーパイプ本体（１０）を更に具備していてもよい。その場合、複数の円柱部（１２）及び複数の狭胴部（１３）は、浮力材を含む。ライザーパイプとして機能する。
【００３５】
上記の円柱構造物は、複数の円柱部（１２）及び複数の狭胴部（１３）は、内部を貫通し、ライザーパイプ本体（１０）を挿入可能な穴を有していても良い。その場合、複数の円柱部（１２）及び複数の狭胴部（１３）は、浮力材を含む。浮力体として機能する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の円柱構造体では、渦励振を抑制することが可能となる。また、収納スペースを抑えることが可能となる。また、収納時に損傷し難くすることができる。また、取り扱いが容易となる。また、流体の流れる方向に影響されずに渦励振を抑制することが可能となる。また、可動部を有さないで渦励振を抑制することが可能となる。また、コストを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、流体中に配置された円柱構造物と流体の流れとの関係の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、フェアリングを円柱構造物としてのライザーパイプに適用した一例を示す模式図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの使用例を示す概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第１の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの他の構成を示す側面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第２の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第２の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第３の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第３の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す断面図である。
【図７】図７は、第４の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図及び断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第５の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第５の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、第６の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第６の実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態に係る円柱構造物について、添付図面を参照して説明する。
各実施の形態は、円柱構造物の一例としてライザーパイプを用いて説明される。ただし、各実施の形態は、この例に限定されるものではなく、流体中（例示：海水中、空気中）の他の円柱構造物（例示：海中ケーブル、係留索、潜望鏡、煙突、及び、風車のような建造物の支柱）に対しても同様に適用可能である。
【００３９】
（第１の実施の形態）
図３は、本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの使用例を示す概略図である。
この図は、船舶（又は海上設備）８１から海底へ延びるライザーパイプ１を示している。ライザーパイプ１は、複数の円柱部１２と、複数の狭胴部１３とを具備している。円柱部１２は、円柱の形状を有している。狭胴部１３は、円柱部１２の円柱よりも細い形状を有している。複数の円柱部１２と複数の狭胴部１３とは、円柱部１２の円柱の中心軸に沿って、交互に設けられている。円柱部１２の第１横断面の面積は一定である。狭胴部１３の第２横断面の面積は、円柱部１２の第１横断面の面積以下であり、円柱部１２の円柱の中心軸に沿って位置により異なっている。
【００４０】
このライザーパイプ１は、横断面の面積が位置により異なる形状を有している。そのため、後述されるように、渦励振を抑制することが可能となる。また、フェアリングのような突起部が無いため、収納スペースを抑えることが可能となり、取り扱いが容易となり、作業コストを低減できる。また、複数の狭胴部で収納時に自重を支えることにより、収納時に損傷し難くすることができる。また、後述されるように、複数の狭胴部の配置により、可動部を有さないでも、流体の流れる方向に影響されずに渦励振を抑制することが可能となる。また、フェアリングのような追加的な部材を用いないため、部品コストを抑制することが可能となる。更に、以下、円柱構造体としてのライザーパイプ１の詳細について説明する。
【００４１】
図４Ａ及び図４Ｂは、本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図及び断面図である。
【００４２】
ライザーパイプ１は、円柱体１１とライザーパイプ本体１０とを具備している。円柱体１１は、基本的には、直径Ｄ０の円柱の形状を有している。円柱体１１は、その内部に、円柱の中心軸Ｃに沿って、ライザーパイプ本体１０が貫通可能な穴又は領域（空間）を有している。ライザーパイプ本体１０は、液体や固体や気体の物質を海底から取り出したり、海底へ注入したりするときなどに用いられる配管である。ライザーパイプ本体１０は、円柱体１１の中心軸Ｃに沿った穴又は領域（空間）を貫通している。
【００４３】
円柱体１１は、その内部に、浮力材（又は発泡材）を格納している。したがって、円柱体１１は、浮力体（又は発泡体）と見ることもできる。円柱体１１は、浮力材そのもので形成された浮力体であっても良い。円柱体１１は、一体的に形成されていても良いし、複数の部材を結合させて一つの円柱体１１としても良い。例えば、円柱体１１は、円柱を縦割り（中心軸Ｃ方向に切断）してｎ分割（ｎは２以上の自然数）した浮力材で、ライザーパイプ本体１０を包み込むようにした形状であってもよい。また、円柱体１１は、内部にライザーパイプ本体１０以外の他のパイプや導線等が貫通可能な穴を有していても良い。
【００４４】
円柱体１１は、複数の円柱部１２と複数の狭胴部１３とを備えている。
円柱部１２は、直径Ｄ０の円柱の形状を有し、円形状の横断面（以下、第１横断面という）を有している。第１横断面の面積は、一定である（π・Ｄ０２／４）。言い換えると、円柱部１２は、第１横断面の面積が一定な寸胴な形状ということもできる。寸胴な部分は、ライザーパイプ１を横倒しにして積載するとき、自重を支える部分となる。ライザーパイプ１は、複数の円柱部１２において、その寸胴な部分の実質的な面で、載置面と接触する。そのため、各接触面に過度に負担がかからず、ライザーパイプ１が損傷することを防止できる。
【００４５】
狭胴部１３は、円柱部１２の円柱よりも細い形状を有している。言い換えると、狭胴部１３は、円柱部１２の円柱がへこんだり、くびれたり、絞られたりしたような、円柱部１２の円柱よりも胴の幅が狭くなった箇所である。狭胴部１３の横断面（以下、第２横断面という）の面積は、円柱部１２の第１横断面の面積以下であり、円柱部１２と接続する箇所を除いて、第１横断面の面積より小さい。そして、第２横断面の面積は、中心軸Ｃに沿って、その位置により異なっている（その位置により変化する）。その場合、第２横断面は、上面視（中心軸Ｃの方向から見た場合）で、第１横断面の円と同じかそれより小さく、それに含まれる形状となっている。
【００４６】
ここで、複数の円柱部１２と複数の狭胴部１３とは中心軸Ｃに沿って交互に設けられていることから、円柱体１１は、全体として、中心軸Ｃに沿って、中心軸Ｃの位置に応じて、その横断面が変化する（異なっている）ということができる。その横断面の変化の態様としては、周期的であっても良いし、周期的でなくても良い。本実施の形態では、その横断面の変化の態様は以下のようになる。
【００４７】
ここでは、円柱体１１を、その一部分である円柱体１１ａと、円柱体１１ｂとに分けて考える。この場合、円柱体１１は、円柱体１１ａと円柱体１１ｂとが交互に配置された構成と考えることができる。円柱体１１ａは、円柱部１２と狭胴部１３と他の円柱部１２とが連続した構成を有している。同様に、円柱体１１ｂは、円柱部１２と狭胴部１３と他の円柱部１２とが連続した構成を有している。円柱体１１ａ及び円柱体１１ｂは、一方を、他方に対して中心軸Ｃを中心に所定の角度（この場合、９０度）回転させたものである。
【００４８】
円柱体１１ａにおいて、円柱部１２はＡＡ断面であり、狭胴部１３はＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面であり、他の円柱部１２はＥＥ断面である。したがって、円柱体１１ａでは、その断面が、ＡＡ断面、ＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面、及びＥＥ断面のように変化する。すなわち、円柱体１１ａの横断面の形状は、ＡＡ断面（第１横断面）では、直径Ｄ０の円の形状を有する。ＢＢ断面（第２横断面の一つ）では、向かい合う互いに平行な二本の弦とその二本の弦に対応した二本の孤とで構成される二つの弓形を、直径Ｄ０の円から切り出した形状を有する。ＣＣ断面（第２横断面の一つ）では、切り出される弓形の形状がＢＢ断面の場合よりも更に大きい形状を有し、断面積が最小となる。ＤＤ断面（第２横断面の一つ）では、概ねＢＢ断面と同じ形状を有する。ＥＥ断面（第１横断面）では、概ねＡＡ断面と同じ形状を有する。
【００４９】
したがって、ＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面である第２横断面の面積は、二本の弦が中心軸Ｃに近づくことにより（ＡＡ断面→ＢＢ断面→ＣＣ断面）、直径Ｄ０の円（ＡＡ断面）の断面積から単調減少して、所定の断面積になる（ＣＣ断面）。更に、二本の弦が中心軸Ｃから遠ざかることにより（ＣＣ断面→ＤＤ断面→ＥＥ断面）、所定の断面積（ＣＣ断面）から単調増加して直径（Ｄ０）の円（ＥＥ断面）の断面積に戻る。
【００５０】
円柱体１１ｂにおいて、円柱部１２はＥＥ断面であり、狭胴部１３はＦＦ断面、ＧＧ断面、ＨＨ断面であり、他の円柱部１２はＩＩ断面である。したがって、円柱体１１ｂでは、その断面が、ＥＥ断面、ＦＦ断面、ＧＧ断面、ＨＨ断面、及びＩＩ断面のように変化する。これは、円柱体１１ａの場合と同様である。すなわち、ＥＥ断面、ＦＦ断面、ＧＧ断面、ＨＨ断面、及びＩＩ断面は、それぞれ、ＡＡ断面、ＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面、及びＥＥ断面に対応する。ただし、円柱体１１ｂの狭胴部１３の横断面において弓形が切り出される方向と、円柱体１１ａの狭胴部１３の横断面において弓形が切り出される方向とは、９０度ずれている。第２横断面の形状は、いずれの断面でも中心軸Ｃに対して対称な形状を有している。
【００５１】
中心軸Ｃ方向の位置を無視した場合、円柱体１１ｂと、円柱体１１ａとは、一方が他方に対して中心軸Ｃに関して９０度だけ回転した関係にある。すなわち、円柱体１１ｂを９０度だけ回転させると円柱体１１ａと重なる。したがって、円柱体１１ｂと、円柱体１１ａとは、４回対称の位置関係にある。なお、角度は、９０度ずつずらす場合に限定されるのもではなく、任意の角度で回転した関係にあっても良い。例えば、６０度ずつずらす場合や４５度ずつずらす場合や３０度ずつずらす場合であっても良い。例えば、６０度ずつずらす場合、円柱体１１は、円柱体１１ａと、円柱体１１ｂ（円柱体１１ａに対して６０度だけ回転した位置）と、円柱体１１ｃ（円柱体１１ｂに対して６０度だけ回転した位置）とが、この順に周期的に配置された構成と考えることができる。
【００５２】
狭胴部１３は、円柱体１１ａの部分に示されるように、側面視（中心軸Ｃと垂直な方向から見た場合）で、略Ｃ字型の緩やかな曲線が背中合わせになった形状を有している。したがって、狭胴部１３のへこんでいる面１４は、緩やかな曲面となる。ただし、本実施の形態はこの例に限定されるのではない。その曲面がどのような種類の面であっても良い。例えば、図４Ｃに示すように、平面であっても良い。この場合、狭胴部１３は、側面視で、略くの字型の折れ線が背中合わせになった形状を有している。したがって、狭胴部１３のへこんでいる面１４は、平面が交差した面となる。
【００５３】
円柱体１１ａと円柱体１１ｂとは、一本のライザーパイプ１に対して概ね同数ずつ周期的に設けられていることが好ましい。それにより、ライザーパイプ１と次のライザーパイプ１とを接続するとき、両ライザーパイプ１間で、狭胴部１３の角度を気にする必要がなくなるからである。
【００５４】
また、円柱部１２と狭胴部１３との中心軸方向の長さ／長さの比や、狭胴部１３の面１４の形状／第２断面の形状については、特に制限はない。例えば、潮流により発生する渦励振ができるだけ小さくなるように、シミュレーション等により決定される。
【００５５】
次に、本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプにおいて、渦励振が発生することを抑制する原理について説明する。
【００５６】
図１を参照して説明されたように、円柱構造物（ライザーパイプ）が延びる方向（以下、中心軸方向ともいう）に対して直交する方向の流れが存在する場合、円柱構造物の下流側に、剥離渦（カルマン渦）が周期的に発生する。この剥離渦により発生する変動揚力の周波数と円柱構造物の固有振動数とが一致すると、共振により、円柱構造物に渦励振が発生する。
ここで、剥離渦の発生周波数は、円柱構造物の横断面の幅の大きさで決まる。そこで、本実施の形態では、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、円柱構造物の横断面の幅を、中心軸方向の位置に依らず一定（均一）とはせず、中心軸方向の位置により異ならせる（不均一にする）。この場合、剥離渦の発生周波数は、中心軸方向の位置により異なることになる。すなわち、剥離渦の発生周波数を複数種類にすることができる。このように、剥離渦の発生周波数を複数種類にすることで、複数種類の剥離渦が互いに重ね合わさり、打ち消し合って、剥離渦を低減することができる。結果として、変動揚力を抑制でき、円柱構造物に渦励振が発生することを抑制できる。
【００５７】
潮流の方向と円柱構造物（ライザーパイプ）との関係は以下のように考えることができる。
円柱体１１では、円柱体１１ａの狭胴部１３のへこみ方向と、円柱体１１ｂの狭胴部１３のへこみ方向とが９０度異なっている。ここで、円柱体１１ａの狭胴部１３のへこみ方向を第１方向（図４Ａの左右方向）とし、円柱体１１ｂの狭胴部１３のへこみ方向を第２方向（図４Ａの手前奥方向）とする。このとき、第１方向と第２方向とは垂直である。また、ライザーパイプ１の配置される海中において、中心軸方向に垂直な方向（海面に概ね平行）に潮流が流れているとする。その場合、潮流は第１方向に向かう流れの成分（以下、第１方向成分という）と、第２方向に向かう流れの成分（以下、第２方向成分という）とに分けることができる。潮流のうち、第１方向成分に対しては、円柱体１１ｂの横断面の幅が、中心軸Ｃに沿って変化している。一方、潮流のうち、第２方向成分に対しては、円柱体１１ａの横断面の幅が、中心軸Ｃに沿って変化している。したがって、潮流の方向がどの方向であっても、潮流に対して横断面の幅の異なる部分が必ず存在することになる。その結果、潮流の方向に依らず、剥離渦の発生周波数を複数種類にすることができ、渦励振を抑制する効果を奏することができる。このような効果は、円柱体１１ａの狭胴部１３のへこみ方向と、円柱体１１ｂの狭胴部１３のへこみ方向とが、９０度ずつずれている場合だけでなく、６０度や４５度や３０度ずつずれている場合であっても同様に得られる。
【００５８】
本実施の形態では、円柱構造体としてのライザーパイプ１において、円柱体１１は周期的に狭胴部１３（絞り部分）を備えている。この狭胴部１３は、ライザーパイプ１の横断面の幅を中心軸方向の位置により異ならせている（不均一にさせている）。そのため、ライザーパイプ１は発生周波数の異なる複数種類の剥離渦を発生でき、その打ち消し合う効果により、剥離渦を低減することができる。それにより、ライザーパイプ１に渦励振が発生することを抑制できる。
【００５９】
また、本実施の形態では、ライザーパイプ１は、直径Ｄ０の円柱形状を基本とし、そこからへこむ部分（狭胴部１３）はあっても、突出部分は存在しない。すなわち、ライザーパイプ１を積載するとき、円柱部材として取り扱うことができ、突出部分を考慮する必要がなくなる。その結果、ライザーパイプ１の収納スペースを抑えることが可能となる。加えて、使用時や収納時の取り扱い作業が容易になる。これらにより、作業コストを削減することができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、ライザーパイプ１は、直径Ｄ０の円柱部１２を中心軸Ｃに沿って周期的に備えているので、ライザーパイプ１を積載するとき、その部分でライザーパイプ１の自重を支えることができる。それにより、直径Ｄ０の円柱部１２を周期的に備えていない場合と比較して、ライザーパイプ１の損傷を大幅に抑制することができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、ライザーパイプ１において、互いに所定角度でずれた複数の狭胴部１３が配置されている。その場合、潮流を、複数の狭胴部１３に対応する複数の方向成分の集合と把握することができる。それにより、潮流の各成分は、対応する各狭胴部１３により、発生周波数の異なる複数種類の剥離渦を発生でき、剥離渦を低減することができる。その結果、潮流の流れる方向に影響されずに渦励振の抑制という効果を発揮することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、ライザーパイプ１において、互いに所定角度でずれた複数の狭胴部１３を配置して、潮流の変化に対応させている。すなわち、可動部を設けずに潮流の変化に対応できるので、可動部の故障により渦励振の抑制の効果が低下するというような事態を防止できる。
【００６３】
また、本実施の形態では、ライザーパイプ１において、従来から存在する浮力体（発泡体）又はライザーパイプ本体（円柱体１１）に、周期的に狭胴部１３を設けている。そのため、フェアリングのような追加的な部材を準備する必要が無く、材料コストを抑制することができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、１本のライザーパイプ１において、予め、互いに所定角度ずつずらした複数の狭胴部１３を周期的に配置している。そのため、ライザーパイプ１同士を繋ぐときに取り付け角度に注意を払う必要が無い。それにより、使用時や収納時の取り扱い作業が容易になる。これらにより、作業コストを削減することができる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプ１ａについて説明する。本実施の形態のライザーパイプ１ａは、円柱体が側面の９０度ごとの位置に平面部を含んでいる点で、第１の実施の形態のライザーパイプ１と相違している。以下、相違点について主に説明する。
【００６６】
ただし、本実施の形態における円柱体２１、円柱体２１ａ、２１ｂ、円柱部２２、狭胴部２３、面２４は、第１の実施の形態における円柱体１１、円柱体１１ａ、１１ｂ、円柱部１２、狭胴部１３、面１４に対応している。
【００６７】
図５Ａ及び図５Ｂは、本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図及び断面図である。ライザーパイプ１ａの円柱体２１は、側面の９０度ごとの位置に平面部２６を含んでいる。平面部２６は、円柱体２１の側面上を、中心軸Ｃの方向（中心軸方向）に延びる平面である。平面は、例えば、円柱体２１の側面の一部を薄く面取りして形成することができる。
【００６８】
ライザーパイプ１ａを横倒しにして積載するとき、主に円柱部２２で自重を支えることになる。その場合、このような円柱部２２の平面部２６が設けられることで、その平面部２６の、より広い面積で自重を支えることができるので、ライザーパイプ１ａをより安定的に保持することができる。そのため、その接触面にかかる負担がより軽減され、ライザーパイプ１ａが損傷することをより確実に防止できる。
【００６９】
その他の構成や機能については、第１の実施の形態と同様である。
【００７０】
なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、側面の９０度ごとの位置に平面部２６を含んでいるが、本実施の形態は、その例に限定されるものではない。例えば、少なくとも側面の１８０度ごとの位置に、平面部２６を設けることで、ライザーパイプ１ａを横倒しにして積載するとき、より広い面積で自重を支えることができ、より安定的に保持することができる。また、側面の９０度ごとの位置に平面部２６を設ける場合には、上記効果と共に、ライザーパイプ１ａを横倒しにして積載するとき、平面部２６を積載面に合わせる作業が容易になる。
【００７１】
本実施の形態についても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
加えて、ライザーパイプ１ａを積載するとき、ライザーパイプ１ａをより安定的に保持することができ、その損傷をより確実に防止できる。
【００７２】
（第３の実施の形態）
本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプ１ｂについて説明する。本実施の形態のライザーパイプ１ｂは、狭胴部の横断面（第２横断面）の形状が楕円である点で、第１の実施の形態のライザーパイプ１と相違している。以下、相違点について主に説明する。
【００７３】
ただし、本実施の形態における円柱体３１、円柱体３１ａ、３１ｂ、円柱部３２、狭胴部３３、面３４は、第１の実施の形態における円柱体１１、円柱体１１ａ、１１ｂ、円柱部１２、狭胴部１３、面１４に対応している。
【００７４】
図６Ａ及び図６Ｂは、本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図及び断面図である。
【００７５】
円柱体３１ａにおいて、円柱部３２はＡＡ断面であり、狭胴部３３はＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面であり、他の円柱部３２はＥＥ断面である。したがって、円柱体３１ａでは、その断面が、ＡＡ断面、ＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面、及びＥＥ断面のように変化する。すなわち、円柱体３１ａの横断面の形状は、ＡＡ断面（第１横断面）では、直径Ｄ０の円の形状を有する。ＢＢ断面（第２横断面の一つ）では、長径が直径Ｄ０と等しい楕円の形状を有する。ＣＣ断面（第２横断面の一つ）では、短径がＢＢ断面の場合よりも小さい楕円の形状を有し、断面積が最小となる。ＤＤ断面（第２横断面の一つ）では、概ねＢＢ断面と同じ楕円の形状を有する。ＥＥ断面（第１横断面）では、概ねＡＡ断面と同じ円の形状を有する。
【００７６】
したがって、ＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面である第２横断面の面積は、楕円の短径が短くなることにより（ＡＡ断面→ＢＢ断面→ＣＣ断面）、直径Ｄ０の円（ＡＡ断面）の断面積から単調減少して所定の断面積になる（ＣＣ断面）。更に、楕円の短径が長くなることにより（ＣＣ断面→ＤＤ断面→ＥＥ断面）、所定の断面積（ＣＣ断面）から単調増加して直径（Ｄ０）の円（ＥＥ断面）の断面積に戻る。
【００７７】
円柱体３１ｂにおいて、円柱部３２はＥＥ断面であり、狭胴部３３はＦＦ断面、ＧＧ断面、ＨＨ断面であり、他の円柱部３２はＩＩ断面である。したがって、円柱体３１ｂでは、その断面が、ＥＥ断面、ＦＦ断面、ＧＧ断面、ＨＨ断面、及びＩＩ断面のように変化する。これは、円柱体３１ａの場合と同様である。すなわち、ＥＥ断面、ＦＦ断面、ＧＧ断面、ＨＨ断面、及びＩＩ断面は、それぞれ、ＡＡ断面、ＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面、及びＥＥ断面に対応する。ただし、円柱体３１ｂの狭胴部３３の横断面における楕円の短径の方向と、円柱体３１ａの狭胴部３３の横断面における楕円の短径方向とは、９０度ずれている。第２横断面の形状は、いずれの断面でも中心軸Ｃに対して対称な形状を有している。
【００７８】
このように、狭胴部３３の横断面が楕円形状を有することにより、どの方向からライザーパイプ１ｂへ向かって潮流が来ても、発生周波数の異なる剥離渦を発生させることができ、より確実に渦励振を抑制することができる。
【００７９】
その他の構成や機能については、第１の実施の形態と同様である。
【００８０】
なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、中心軸Ｃ方向の位置を無視した場合、円柱体３１ｂと、円柱体３１ａとは、一方が他方に対して中心軸Ｃに関して９０度だけ回転した関係にある。しかし、本実施の形態は、その例に限定されるものではなく、第１の実施の形態と同様に、任意の角度で回転した関係にあっても良い。例えば、６０度ずつずらす場合や４５度ずつずらす場合や３０度ずつずらす場合であっても良い。例えば、６０度ずつずらす場合、円柱体３１は、円柱体３１ａと、円柱体３１ｂ（円柱体３１ａに対して６０度だけ回転した位置）と、円柱体３１ｃ（円柱体３１ｂに対して６０度だけ回転した位置）とが、この順に周期的に配置された構成と考えることができる。
【００８１】
本実施の形態についても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
加えて、どの方向からライザーパイプ１ｂへ向かって潮流が来ても、発生周波数の異なる剥離渦を発生させることができ、より確実に渦励振を抑制することができる。
【００８２】
（第４の実施の形態）
本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプ１ｃについて説明する。本実施の形態のライザーパイプ１ｃは、狭胴部を含む円柱体の間に狭胴部を含まない円柱体を有している点で、第３の実施の形態のライザーパイプ１ｂと相違している。以下、相違点について主に説明する。
【００８３】
図７は、本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図及び断面図である。
【００８４】
円柱体３１は、第３の実施の形態の円柱体３１ａ、３１ｂの代わりに、円柱体３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３５を備えている。円柱体３１ｃ、３１ｄ、３１ｅは、円柱体３１ａ、３１ｂと同様の構造を有する。すなわち、円柱体３１ｃ、３１ｄ、３１ｅは、いずれも円柱部３２と狭胴部３３と他の円柱部３２とを備えている。それらの狭胴部３３の横断面（第２横断面）の形状は、円柱部３２の直径Ｄ０を長径とする楕円である。ただし、中心軸Ｃ方向の位置を無視した場合、円柱体３１ａ、３１ｂは互いに中心軸Ｃに関して９０度ずれた配置であるのに対して、円柱体３１ｃ、３１ｄ、３１ｅは互いに中心軸Ｃに関して６０度ずれた配置である。すなわち、円柱体３１ｃは円柱体３１ｄに対して６０度ずれ、円柱体３１ｄは円柱体３１ｅに対して６０度ずれ、円柱体３１ｅは円柱体３１ｃに対して６０度ずれている。
【００８５】
円柱体３５は、円柱体３１ｃ、３１ｄ、３１ｅの間に配置されている。円柱体３５は、円柱部３２を有するが、狭胴部３３を有さない。したがって、円柱体３５は、直径Ｄ０の円柱の形状を有している。言い換えると、円柱体３５は、円柱体３１ｃ、３１ｄ、３１ｅの円柱部３２を延長した部分と考えることができる。そして、円柱体３１は、円柱体３１ｃ、円柱体３５、円柱体３１ｄ、円柱体３５、円柱体３１ｅ、円柱体３５の組が連続して配置された構成と考えることができる。
【００８６】
この場合でも、複数の円柱部３２と複数の狭胴部３３とは中心軸Ｃに沿って交互に設けられていることから、円柱体３１は、全体として、中心軸Ｃに沿って、中心軸Ｃの位置に応じて、その横断面が変化する（異なっている）ということができる。
【００８７】
このように、狭胴部３３を備える円柱体を互いに中心軸Ｃに関して６０度ずれた位置に配置することで、潮流の方向に依らずに、より確実に発生周波数の異なる剥離渦を発生させることができる。それにより、より確実に、渦励振を抑制することができる。
【００８８】
また、その際、円柱構造体としてのライザーパイプ１ｃは、直径Ｄ０の円柱部３２を中心軸Ｃに沿って周期的により長い範囲で備えているので、ライザーパイプ１ｃを積載するとき、その部分でライザーパイプ１の自重を支えることができる。それにより、ライザーパイプ１ｃの損傷をより確実に抑制することができる。
【００８９】
その他の構成や機能については、第３の実施の形態と同様である。
【００９０】
本実施の形態についても、第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
加えて、潮流の方向に依らずに、より確実に渦励振を抑制することができる。また、ライザーパイプ１ｃを積載するとき、より確実にライザーパイプ１ｃの損傷を抑制することができる。
【００９１】
（第５の実施の形態）
本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプ１ｄについて説明する。本実施の形態のライザーパイプ１ｄは、狭胴部の横断面（第２横断面）の形状が円である点で、第４の実施の形態のライザーパイプ１ｃと相違している。以下、相違点について主に説明する。
【００９２】
図８Ａ及び図８Ｂは、本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図及び断面図である。
【００９３】
円柱体４１は、第４の実施の形態の円柱体３１ｃ〜３１ｅ、３５の代わりに、円柱体４１ａ、４５を備えている。円柱体４１ａは、円柱部４２と狭胴部４３と他の円柱部４２とを備えている。それらの狭胴部４３の横断面（第２横断面）の形状は、円柱部４２の直径Ｄ０の円と同心の円である。ただし、直径は、円柱部４２の直径Ｄ０以下であり、円柱部４２と接続する箇所を除いて直径Ｄ０より小さい。すなわち、狭胴部４３は、全方向から等しく絞った形状を有している。したがって、側面視で、どの方向から見ても同じ形状となる。
【００９４】
円柱体４５は、円柱体４１ａの間に配置されている。円柱体４５は、円柱部４２を有するが、狭胴部４３を有さない。したがって、円柱体４５は、直径Ｄ０の円柱の形状を有している。言い換えると、円柱体４５は、円柱体４１ａの円柱部４２を延長した部分と考えることができる。そして、円柱体４１は、円柱体４１ａと円柱体４５の組が連続して配置された構成と考えることができる。
【００９５】
この場合でも、複数の円柱部４２と複数の狭胴部４３とは中心軸Ｃに沿って交互に設けられていることから、円柱体４１は、全体として、中心軸Ｃに沿って、中心軸Ｃの位置に応じて、その横断面が変化する（異なっている）ということができる。
【００９６】
円柱体４１ａにおいて、円柱部４２はＡＡ断面であり、狭胴部４３はＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面である。したがって、円柱体４１ａでは、その断面が、ＡＡ断面、ＢＢ断面、ＣＣ断面、及びＤＤ断面のように変化する。すなわち、円柱体４１ａの横断面の形状は、ＡＡ断面（第１横断面）では、直径Ｄ０の円の形状を有する。ＢＢ断面（第２横断面の一つ）では、直径が直径Ｄ０とよりも小さい円の形状を有する。ＣＣ断面（第２横断面の一つ）では、直径がＢＢ断面の場合よりも小さい円の形状を有し、断面積が最小となる。ＤＤ断面（第２横断面の一つ）では、概ねＢＢ断面と同じ円の形状を有する。
【００９７】
したがって、ＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面である第２横断面の面積は、円の直径が短くなることにより（ＡＡ断面→ＢＢ断面→ＣＣ断面）、直径Ｄ０の円（ＡＡ断面）の断面積から単調減少して所定の断面積になる（ＣＣ断面）。更に、円の直径が長くなることにより（ＣＣ断面→ＤＤ断面）、所定の断面積（ＣＣ断面）から単調増加して直径（Ｄ０）の円（ＥＥ断面）の断面積に近づく。
【００９８】
円柱体４５において、円柱部４２はＥＥ断面であり、その断面積は一定である。
【００９９】
このように、狭胴部４３の横断面が円形状を有することにより、どの方向からライザーパイプ１ｄへ向かって潮流が来ても、より確実に発生周波数の異なる剥離渦を発生させることができる。それにより、より確実に、渦励振を抑制することができる。
【０１００】
その他の構成や機能については、第４の実施の形態と同様である。
【０１０１】
本実施の形態についても、第４の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
加えて、どの方向からライザーパイプ１ｄへ向かって潮流が来ても、より確実に発生周波数の異なる剥離渦を発生させることができ、より確実に渦励振を抑制することができる。
【０１０２】
（第６の実施の形態）
本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプ１ｅについて説明する。本実施の形態のライザーパイプ１ｅは、狭胴部の横断面（第２横断面）の形状が楕円である点で、第５の実施の形態のライザーパイプ１ｄと相違している。以下、相違点について主に説明する。
【０１０３】
図９Ａ及び図９Ｂは、本実施の形態に係る円柱構造体としてのライザーパイプの構成を示す側面図及び断面図である。
【０１０４】
円柱体５１は、第５の実施の形態の円柱体４１ａ、４５の代わりに、円柱体５１ａ、５１ｂ、５５を備えている。円柱体５１ａ、５１ｂは、円柱部５２と狭胴部５３と他の円柱部５２とを備えている。それらの狭胴部５３の横断面（第２横断面）の形状は、円柱部５２の直径Ｄ０の円と同心の楕円である。ただし、長径及び短径は、円柱部５２の直径Ｄ０以下であり、円柱部５２と接続する箇所を除いて、直径Ｄ０より小さい。中心軸Ｃ方向の位置を無視した場合、円柱体５１ａ、５１ｂは互いに中心軸Ｃに関して９０度ずれた配置である。
【０１０５】
円柱体５５は、円柱体５１ａと円柱体５１ｂとの間に配置されている。円柱体５５は、円柱部５２を有するが、狭胴部５３を有さない。したがって、円柱体５５は、直径Ｄ０の円柱の形状を有している。言い換えると、円柱体５５は、円柱体５１ａや円柱体５１ｂの円柱部５２を延長した部分と考えることができる。そして、円柱体５１は、円柱体５１ａと円柱体５５と円柱体５１ｂの組が連続して配置された構成と考えることができる。
【０１０６】
この場合でも、複数の円柱部５２と複数の狭胴部５３とは中心軸Ｃに沿って交互に設けられていることから、円柱体５１は、全体として、中心軸Ｃに沿って、中心軸Ｃの位置に応じて、その横断面が変化する（異なっている）ということができる。
【０１０７】
円柱体５１ａにおいて、円柱部５２はＡＡ断面であり、狭胴部５３はＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面である。したがって、円柱体５１ａでは、その断面が、ＡＡ断面、ＢＢ断面、ＣＣ断面、及びＤＤ断面のように変化する。すなわち、円柱体５１ａの横断面の形状は、ＡＡ断面（第１横断面）では、直径Ｄ０の円の形状を有する。ＢＢ断面（第２横断面の一つ）では、長径及び短径が直径Ｄ０よりも小さい楕円の形状を有する。ＣＣ断面（第２横断面の一つ）では、長径及び短径がＢＢ断面の場合よりも小さい楕円の形状を有し、断面積が最小となる。ＤＤ断面（第２横断面の一つ）では、概ねＢＢ断面と同じ楕円の形状を有する。
【０１０８】
したがって、ＢＢ断面、ＣＣ断面、ＤＤ断面である第２横断面の面積は、楕円の長径及び短径が短くなることにより（ＡＡ断面→ＢＢ断面→ＣＣ断面）、直径Ｄ０の円（ＡＡ断面）の断面積から単調減少して所定の断面積になる（ＣＣ断面）。更に、楕円の長径及び短径が長くなることにより（ＣＣ断面→ＤＤ断面）、所定の断面積（ＣＣ断面）から単調増加して直径（Ｄ０）の円（ＥＥ断面）の断面積に近づく。
【０１０９】
円柱体４５において、円柱部４２はＥＥ断面、ＦＦ断面であり、その断面積は一定である。
【０１１０】
円柱体５１ｂにおいて、狭胴部５３はＧＧ断面、ＨＨ断面、ＩＩ断面であり、他の円柱部５２はＪＪ断面である。したがって、円柱体５１ｂでは、その断面が、ＧＧ断面、ＨＨ断面、ＩＩ断面、及びＪＪ断面のように変化する。これは、円柱体５１ａの場合と同様である。すなわち、ＧＧ断面、ＨＨ断面、ＩＩ断面、及びＨＨ断面は、それぞれ、ＢＢ断面、ＣＣ断面、及びＤＤ断面に対応する。ただし、円柱体５１ｂの狭胴部５３の横断面における楕円の短径の方向と、円柱体５１ａの狭胴部５３の横断面における楕円の短径方向とは、９０度ずれている。第２横断面の形状は、いずれの断面でも中心軸Ｃに対して対称な形状を有している。
【０１１１】
その他の構成や機能については、第５の実施の形態と同様である。
【０１１２】
なお、図９Ａ及び図９Ｂでは、中心軸Ｃ方向の位置を無視した場合、円柱体５１ｂと、円柱体５１ａとは、一方が他方に対して中心軸Ｃに関して９０度だけ回転した関係にある。しかし、本実施の形態は、その例に限定されるものではなく、任意の角度で回転した関係にあっても良い。例えば、６０度ずつずらす場合や４５度ずつずらす場合や３０度ずつずらす場合であっても良い。例えば、６０度ずつずらす場合、円柱体５１は、円柱体５１ａと、円柱体５１ｂ（円柱体５１ａに対して６０度だけ回転した位置）と、円柱体５１ｃ（円柱体５１ｂに対して６０度だけ回転した位置）とが、この順に周期的に配置された構成と考えることができる。
【０１１３】
本実施の形態についても、第５実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
以上、各実施の形態で説明されたように、円柱構造体（例示：ライザーパイプ１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、複数の円柱部（１２、２２、３２、４２、５２）と、複数の狭胴部（１３、２３、３３、４３、５３）とを具備している。円柱部は、円柱の形状を有している。狭胴部は、円柱部の円柱よりも細い形状を有している。複数の円柱部と複数の狭胴部とは、円柱部の円柱の中心軸に沿って、交互に設けられている。円柱部の第１横断面の面積は一定である。狭胴部の第２横断面の面積は、円柱部の第１横断面の面積以下であり、円柱部の円柱の中心軸に沿って位置により異なっている。
【０１１５】
各実施の形態の円柱構造体（ライザーパイプ）は、以上のような構成を有しているので、渦励振を抑制することが可能となる。また、各実施の形態の円柱構造体（ライザーパイプ）は、収納スペースを抑えることが可能となる。また、各実施の形態の円柱構造体（ライザーパイプ）は、収納時に損傷し難くすることができる。また、各実施の形態の円柱構造体（ライザーパイプ）は、取り扱いが容易となる。また、各実施の形態の円柱構造体（ライザーパイプ）は、流体の流れる方向に影響されずに渦励振を防止することが可能となる。また、各実施の形態の円柱構造体（ライザーパイプ）は、可動部を有さないで渦励振を抑制することが可能となる。また、各実施の形態の円柱構造体（ライザーパイプ）は、コストを抑制することが可能となる。
【０１１６】
上記各実施の形態では、円柱体が浮力材を含む例（円柱体が浮力体の例）を説明してきたが、各実施の形態はその例に限定されるものではない。上記各実施の形態は、ライザーパイプ１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの外観が各円柱体の形状となっていればよいので、円柱体の内部の構成は特に限定されない。例えば、内部に浮力材が入っていない円柱体があってもよいし、円柱体とライザーパイプ本体とが一体となっていても良い。また、上記各実施の形態では、ライザーパイプ１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ及びライザーパイプ本体１０は、それぞれ浮力体付きライザーパイプ１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅとライザーパイプ１０と見ることもできる。
【０１１７】
上記各実施の形態では、円柱構造物としてライザーパイプを例に説明してきたが、上記各実施の形態はその例に限定されるものではない。例えば、円柱構造物として、ライザーパイプ用浮力体や、ライザーパイプ本体や、海中ケーブルや、係留索や、潜望鏡や、煙突や、風車の支柱や、洋上風車、及び海上構造物の支柱など、様々な用途において使用することができる。
【０１１８】
また、上記各実施の形態に記載された種々の技術は、技術的矛盾の発生しない限り、他の実施の形態にも同様に適用可能である。例えば、第２〜６の実施の形態において、図４Ｃのような狭胴部の面を曲面ではなく、平面としてもよい。また、第３〜６の実施の形態において、円柱体の側面の９０度ごとの位置に、平面部を設けても良い。また、各実施の形態の狭胴部を一つのライザーパイプに混合して用いても良い。
【０１１９】
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ    ライザーパイプ
１０    ライザーパイプ本体
１１、２１、３１、４１、５１    円柱体
１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３５、４１ａ、４５、５１ａ、５１ｂ、５５    円柱体
１２、２２、３２、４２、５２    円柱部
１３、２３、３３、４３、５３    狭胴部
１４、２４、３４、４４、５４    面
８１    船舶
１０１    ライザーパイプ
１０２    フェアリング
１８１    船舶
２０１    円柱構造体
２０２    剥離渦
２０３    変動揚力
Ｃ    中心軸
Ｄ０    直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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