(57)【要約】  簡単な構造で浮体本体の動揺を効率よく低減することができる動揺低減装置及びこれを備えた浮体を提供することにある。水上に浮遊する浮体本体の動揺低減装置である。動揺低減装置は、浮体本体の鉛直方向下側に配置され、鉛直方向から見た場合、浮体本体と一部が重なり、一部が重ならない板部と、板部と浮体本体とを、浮体本体と板部との間に水が流れる状態で接続する接続部と、を有し、浮体本体の底面との間に、浮体本体の外側から内側の方向が、浮体本体の内側から外側の方向よりも浮体本体の底面上の水流が速くなる流路を形成する。
2015099093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上に浮遊する浮体本体の動揺低減装置であって、
前記浮体本体の鉛直方向下側に配置された板部と、
前記板部と前記浮体本体とを、前記浮体本体と前記板部との間に水が流れる状態で接続する接続部と、を有し、
前記浮体本体の底面との間に、前記浮体本体の外側から内側の方向が、前記浮体本体の内側から外側の方向よりも前記浮体本体の底面上の水流が速くなる流路を形成することを特徴とする動揺低減装置。
【請求項２】
前記浮体本体の喫水をｄとし、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面の幅をｂとし、垂直方向における前記浮体本体と前記板部との距離をｓとした場合、０．０５≦ｂ／ｄ≦０．５であり、かつ、０．０１≦ｓ／ｄ≦０．２であることを特徴とする請求項１に記載の動揺低減装置。
【請求項３】
前記板部は、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面と垂直方向とのなす角が０°以上９０°以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の動揺低減装置。
【請求項４】
前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面の幅をｂとし、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面と垂直方向とのなす角をθとし、水平方向における前記浮体本体の端面と前記板部の鉛直方向上側の端部との距離をｘ０とした場合、０≦ｘ０≦ｂ×ｓｉｎθであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項５】
前記板部は、前記接続部と接続している部分である第１板部と、前記第１板部の鉛直方向下側の端部に接続され、最も大きい面が鉛直方向と平行となる第２板部と、を有し、
前記第２板部の最も大きい面の鉛直方向の長さをｈとし、前記第１板部の面積が最も大きい面の幅をｂとした場合、０＜ｈ／ｂ≦１であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項６】
前記板部は、鉛直方向から見た場合、前記浮体本体と一部が重なり、一部が重ならないことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項７】
前記板部は、面積が最も大きい面が、前記浮体本体の底面と平行である部分を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項８】
前記板部は、面積が最も大きい面が、前記浮体本体の底面に対して傾斜している部分を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の動揺低減装置と、
前記動揺低減装置が設置された浮体本体と、を有することを特徴とする浮体。
【請求項１０】
前記浮体本体は、底面の外縁が複数の辺で形成され、
複数の前記辺のうち、少なくとも１辺に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の浮体。
【請求項１１】
前記動揺低減装置は、前記浮体本体の外縁の全域に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の浮体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮体本体の動揺を低減する動揺低減装置及びこれを備えた浮体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海や湖等の水上に各種施設を設置する場合、底に支柱を埋めて設置する方法や水上に浮体を浮かべる方法がある。水上に浮体を浮かべる場合、浮体は、水面の波によって動揺してしまう。【０００３】
これに対して、特許文献１には、浮体に生じる動揺を低減する装置として、浮体本体の下部に連結部材を介して動揺低減部材を配置し、当該動揺低減部材を海底から所定距離以内に吊り下げる装置が記載されている。また、特許文献２には、水上に浮かぶ浮体本体の少なくとも波上側に、該浮体本体から所定距離離間した板を設け、板と浮体本体との間に、貫通部を形成する動揺低減装置が記載されている。また、特許文献３には、浮体本体から所定間隔離間した板を、面積が最も大きい面を水面と平行な向きに配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０３４４９号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１８４号公報
【特許文献３】米国特許第８３４７８０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載の動揺低減装置を用いることで、浮体本体の動揺を低減することができるが、装置が大きくなったり、動揺の低減効果が小さかったりする場合がある。【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、簡単な構造で浮体本体の動揺を効率よく低減することができる動揺低減装置及びこれを備えた浮体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の動揺低減装置は、水上に浮遊する浮体本体の動揺低減装置であって、前記浮体本体の鉛直方向下側に配置された板部と、前記板部と前記浮体本体とを、前記浮体本体と前記板部との間に水が流れる状態で接続する接続部と、を有し、前記浮体本体の底面との間に、前記浮体本体の外側から内側の方向が、前記浮体本体の内側から外側の方向よりも前記浮体本体の底面上の水流が速くなる流路を形成することを特徴とする。【０００８】
また、前記浮体本体の喫水をｄとし、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面の幅をｂとし、垂直方向における前記浮体本体と前記板部との距離をｓとした場合、０．０５≦ｂ／ｄ≦０．５であり、かつ、０．０１≦ｓ／ｄ≦０．２であることが好ましい。【０００９】
また、前記板部は、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面と垂直方向とのなす角が０°以上９０°以下であることが好ましい。【００１０】
また、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面の幅をｂとし、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面と垂直方向とのなす角をθとし、水平方向における前記浮体本体の端面と前記板部の鉛直方向上側の端部との距離をｘ０とした場合、０≦ｘ０≦ｂ×ｓｉｎθであることが好ましい。【００１１】
また、前記板部は、前記接続部と接続している部分である第１板部と、前記第１板部の鉛直方向下側の端部に接続され、最も大きい面が鉛直方向と平行となる第２板部と、を有し、前記第２板部の最も大きい面の鉛直方向の長さをｈとし、前記第１板部の面積が最も大きい面の幅をｂとした場合、０＜ｈ／ｂ≦１であることが好ましい。【００１２】
また、前記板部は、鉛直方向から見た場合、前記浮体本体と一部が重なり、一部が重ならないことが好ましい。【００１３】
また、前記板部は、面積が最も大きい面が、前記浮体本体の底面と平行である部分を含むことが好ましい。【００１４】
また、前記板部は、面積が最も大きい面が、前記浮体本体の底面に対して傾斜している部分を含むことが好ましい。【００１５】
上述の目的を達成するために、本発明の浮体は、上記のいずれかに記載の動揺低減装置と、前記動揺低減装置が設置された浮体本体と、を有することを特徴とする。【００１６】
また、前記浮体本体は、底面の外縁が複数の辺で形成され、複数の前記辺のうち、少なくとも１辺に配置されていることが好ましい。【００１７】
また、前記動揺低減装置は、前記浮体本体の外縁の全域に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、浮体本体の底面よりも下側に配置した板部によって、浮体本体と板部との間に不可逆流路を形成することができる。これにより、浮体本体を押す方向の水の流れが生じた場合、浮体本体を引く方向に水の流れが生じた場合のいずれの場合も、その力を打ち消す方向の力を作用させることができる。これにより、簡単な構造で浮体本体の動揺を効率よく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施形態に係る浮体の概略構成を示す上面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る浮体の概略構成を示す断面図である。
【図３】図３は、浮体の動揺低減装置の動作を説明するための説明図である。
【図４】図４は、浮体の動揺低減装置の動作を説明するための説明図である。
【図５】図５は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。
【図６】図６は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。
【図７】図７は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。
【図８】図８は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。
【図９】図９は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。
【図１０】図１０は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。
【図１１】図１１は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。
【図１２】図１２は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。
【図１３】図１３は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。
【図１４】図１４は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。
【図１６】図１６は、図１５の動揺低減装置の動作を説明するための断面図である。
【図１７】図１７は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。
【図１８】図１８は、図１７の浮体の動揺低減装置を拡大して示す拡大図である。
【図１９】図１９は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。
【図２０】図２０は、動揺低減装置の一例を示す断面図である。
【図２１】図２１は、動揺低減装置の一例を示す断面図である。
【図２２】図２２は、計測結果の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る浮体の概略構成を示す上面図である。図２は、本実施形態に係る浮体の概略構成を示す断面図である。浮体は、浮桟橋、浮倉庫、浮駐車場、作業船、石油生産プラットフォーム、洋上風車の土台等、種々の水上に浮かぶ構造物である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、浮体１０は、浮体本体１２と、動揺低減装置１４と、を有する。浮体本体１２は、水面Ｗに対して浮かぶ構造物である。浮体本体１２は、例えば、外面が鋼板によって形成され、内部に密閉された空間が形成されている。浮体本体１２は、内部の空間に空気が充填された状態とすることで、比重を水よりも軽くし、水面Ｗに対して浮かぶ。また、浮体本体１２は、構造物の全体を、水よりも比重の軽い物体で形成してもよい。本実施形態の浮体本体１２は、底面（鉛直方向下側の面）が矩形となる直方体である。
【００２３】
動揺低減装置１４は、浮体本体１２の外縁に設けられている。動揺低減装置１４は、４つの低減ユニット２０を備える。４つの低減ユニット２０は、浮体本体１２の底面の４辺にそれぞれ配置されている。
【００２４】
低減ユニット２０は、板部２２と、板部２２と浮体本体１２とを接続する接続部２４と、を有する。板部２２は、対応する浮体本体１２の底面の辺の延在方向が長手方向となる板状の部材であり、面積が最も大きい面（表面）が浮体本体１２の底面と平行な向きで配置されている。板部２２は、浮体本体１２の底面の辺の略全域を覆うように配置されている。つまり、板部２２は、長手方向の長さが浮体本体１２の底面の辺と略同じであり、辺の延在方向において重なる位置に配置されている。また、板部２２は、図２に示すように、鉛直方向において、浮体本体１２の底面よりも所定距離下側に離れて配置されている。また、板部２２は、図１及び図２に示すように鉛直方向（水面Ｗに直交する方向）から見た場合、一部が浮体本体１２と重なり一部が浮体本体１２と重ならない状態となる。つまり、板部２２は、浮体本体１２の底面の近傍に配置され、一部が浮体本体１２からはみ出している。
【００２５】
接続部２４は、棒状の部材であり、板部２２を浮体本体１２に対して固定する。接続部２４は、浮体本体１２の底面の辺の延在方向に複数設けられており、板部２２を複数個所で浮体本体１２に対して固定している。また、接続部２４と接続部２４との間には隙間がある。
【００２６】
動揺低減装置１４は、以上のような構成であり、接続部２４により板部２２が浮体本体１２との間に隙間がある状態で固定されている。また、板部２２は、上述したように鉛直方向から見た場合、一部が浮体本体１２と重なっている。
【００２７】
次に、図３及び図４を用いて、動揺低減装置１４の機能について説明する。図３及び図４は、浮体の動揺低減装置の動作を説明するための説明図である。なお、図３及び図４は、複数の低減ユニット２０のうち、１つの低減ユニット２０について説明するが、他の低減ユニット２０も同様の機能を備えている。
【００２８】
浮体１０は、図３に示すように、浮体本体１２を押す方向の波、いわゆる押し波５０が浮体本体１２に衝突した場合、浮体本体１２には、波強制力モーメント５２が作用する。この時、動揺低減装置１４は、押し波５０によって移動する水流５４の一部が、板部２２と浮体本体１２の底面との間を通過する水流５６となる。この水流５６は、押し波５０で押し出された高速流となることで、浮体本体１２の板部２２の近傍の底面には、底面の他の部分よりも圧力が低い領域が発生する。これにより、動揺低減装置１４は、押し波５０側の面の低減ユニット２０の近傍に、波強制力モーメント５２を打ち消す方向の力であるキャンセル力５８を発生させる。動揺低減装置１４は、キャンセル力５８を発生させることで、押し波５０が浮体本体１２に作用した場合に浮体本体１２に生じる力を小さくすることができる。
【００２９】
浮体１０は、図４に示すように、浮体本体１２を引く方向の波、いわゆる引き波６０が浮体本体１２に作用した場合、浮体本体１２には、波強制力モーメント６２（波強制力モーメント５２とは反対方向の力）が作用する。この時、動揺低減装置１４は、引き波６０によって移動する水流の一部が、板部２２と浮体本体１４の底面との間を通過する水流６４となり、残りの水流が、板部２２の底面を回り込む水流６６となる。つまり、浮体本体１２から板部２２側に向かう水流の場合、板部２２と浮体本体１２の底面とが重なっている領域の間が狭い空間となり、水流が通りにくくなるため（水が流れにくく）、水流６４と水流６６が形成される。これにより、引き波６０で浮体本体１２から板部２２側に向かう水流は、動揺低減装置１４の近傍で抵抗が増加し、浮体本体１２の板部２２の近傍の底面に、底面の他の部分よりも圧力が増加する領域が発生する。これにより、動揺低減装置１４は、引き波６０側の面の低減ユニット２０の近傍に、波強制力モーメント６２を打ち消す方向の力であるキャンセル力６８を発生させる。動揺低減装置１４は、キャンセル力６８を発生させることで、引き波６０が浮体本体１２に作用した場合に浮体本体１２に生じる力を小さくすることができる。
【００３０】
浮体１０は、浮体本体１２の底面との間に隙間があり、かつ、鉛直方向から見た場合一部が重なって配置された板部２２を設けることで、浮体本体１２の底面と板部２２との間に流入する水流の方向によって、水流の挙動が異なる不可逆流路を形成することができる。これにより、押し波５０が作用した場合と、引き波６０が作用した場合とで浮体本体１２に異なる方向のモーメントを発生させることができ、押し波５０、引き波６０で作用する波強制力モーメント５２、６２をキャンセル力５８，６８で好適に低減することができる。また、浮体１０は、動揺低減装置１４で効率よく動揺を低減できることで、浮体本体１２に取り付ける装置を小さくすることができる。
【００３１】
また、動揺低減装置１４は、板部２２を接続部２４で固定した簡単な構造で、浮体本体１２の動揺を低減することができる。これにより、簡単な構造で効果的に浮体本体１２の動揺を低減することができる。
【００３２】
動揺低減装置１４は、板部２２の浮体本体１２と重なっている領域を適正な割合とすることで、押し波５０が発生した場合の水流５６と、引き波６０が発生した場合の水流６４、６６を適切なバランスで発生させることができる。特に、引き波６０が発生した場合に、板部２２と浮体本体１２の底面との間を水流が通りにくい状態とすることができ、キャンセル力６８を好適に発生させることができる。
【００３３】
動揺低減装置１４は、板部２２と浮体本体１２との距離を適正な範囲とすることで、押し波５０が発生した場合の水流５６と、引き波６０が発生した場合の水流６４、６６を適切なバランスで発生させることができる。具体的には、押し波５０が発生した場合、圧縮された水流５６を適切な速度の水流とすることができ、引き波６０が発生した場合、板部２２と浮体本体１２の底面との間を水流が通りにくい状態とすることができる。つまり、浮体本体１２の底面と板部２２との間に、浮体本体１２の外側から内側の方向が、浮体本体の内側から外側の方向よりも水流が通りやすい流路（水が流れやすい流路）を形成することができる。具体的には、浮体本体１２の底面と板部２２との間において、浮体本体１２の外側から内側の方向が、浮体本体の内側から外側の方向よりも浮体本体１２の底面上（底面付近）の水流が速くなる。これにより、キャンセル力５８、６８を好適に発生させ、浮体本体１２の動揺をより確実に低減することができる。
【００３４】
ここで、浮体１０及び動揺低減装置１４は、上記実施形態に限定されない。以下、図５から図１０を用いて、浮体１０及び動揺低減装置１４の変形例である他の実施形態について説明する。なお、下記変形例において、浮体１０及び動揺低減装置１４と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３５】
図５は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。図５に示す浮体１０ａは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ａと、を有する。動揺低減装置１４ａは、複数の低減ユニット２０ａを有する。低減ユニット２０ａは、板部２２ａと複数の接続部２４とを有する。板部２２ａは、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に対して、所定角度傾斜している。具体的には、板部２２ａは、長手方向に直交する断面において、浮体本体１２（浮体本体１２の中心）から離れるに従って鉛直方向下側に向かう方向に傾いている。また、板部２２ａは、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。この点は、板部２２と同様である。
【００３６】
動揺低減装置１４ａは、板部２２ａを浮体本体１２の底面に対して傾斜させることでも板部２２と同様の水流を形成することができる。さらに、板部２２ａは、板部２２ａを、浮体本体１２から離れるに従って鉛直方向下側に向かう方向に傾けることで、押し波時に板部２２ａと浮体本体１２との間に流入する水流をより多くすることができ、引き波時に、板部２２ａと浮体本体１２との間に流入する水流の抵抗をより大きくすることができる。これにより、浮体本体１２の動揺を低減することができる。
【００３７】
図６は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。図６に示す浮体１０ｂは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ｂと、を有する。動揺低減装置１４ｂは、２つの低減ユニット２０を有する。動揺低減装置１４ｂは、浮体本体１２の４辺のうち対向する２つの辺のみに低減ユニット２０を設けている。このように、動揺低減装置１４ｂは、浮体本体１２の外縁の全域に設けることに限定されず、複数の辺のなかで選択的に動揺低減装置１４ｂを設けてもよい。また、変形例では、４辺のうち対向する２辺としたが、３辺としても１辺としても対向しない２辺としてもよい。
【００３８】
図７は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。図７に示す浮体１０ｃは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ｃと、を有する。動揺低減装置１４ｃは、４つの低減ユニット２０ｃを有する。低減ユニット２０ｃは、２つの板部２２ｃと板部２２ｃと浮体本体１２とを接続する複数の接続部２４とを有する。２つの板部２２ｃは、浮体本体１２の辺に沿って、直列に配置されている。つまり、２つの板部２２ｃは、浮体本体１２の辺の異なる位置と重なって配置されている。板部２２ｃは、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。この点は、板部２２と同様である。浮体１０ｃは、浮体本体１２の１辺に対して配置する動揺低減装置１４ｃの板部２２ｃを複数に分割しても、上記と同様の効果を得ることができる。また、上記変形例では１つの低減ユニット２０ｃの板部を２つの板部２２ｃとしたが、板部の数は特に限定されない。低減ユニットは、板部を３つ以上備えていてもよい。
【００３９】
図８は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。図８に示す浮体１０ｄは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ｄと、を有する。動揺低減装置１４ｄは、４つの低減ユニット２０ｄを有する。低減ユニット２０ｄは、板部２２ｄと板部２２ｄと浮体本体１２とを接続する複数の接続部２４とを有する。板部２２ｄは、浮体本体１２の辺に沿って配置されている。板部２２ｄは、長手方向の長さが浮体本体１２の設置されている辺よりも短い。したがって、板部２２ｄは、浮体本体１２の辺に沿った方向において、浮体本体１２の辺の一部に配置されている。本変形例の板部２２ｄは、浮体本体１２の辺の中心を含む一部に配置されている。板部２２ｄは、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。この点は、板部２２と同様である。浮体１０ｄは、浮体本体１２の１辺に対して配置する動揺低減装置１４ｄの板部２２ｄを浮体本体１２よりも短くしても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、動揺低減装置は、浮体本体の辺に対して、板部を適正な範囲で配置することで、波強制力モーメントに対するキャンセル力を好適な大きさとすることができ、動揺を低減することができる。
【００４１】
図９は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。図９に示す浮体１０ｅは、浮体本体１２ａと、動揺低減装置１４ｅと、を有する。浮体本体１２ａは、鉛直方向から見た場合の外周が円形となる円柱形状の構造物である。動揺低減装置１４ｅは、浮体本体１２ａの底面の円形の外縁の一部に配置された低減ユニット２０ｅを有する。本変形例の動揺低減装置１４ｅは、２つの低減ユニット２０ｅが円形の外縁の対向する部分にそれぞれ配置されている。低減ユニット２０ｅは、リングの一部を切り取った形状（扇型形状）の板部２２ｅと板部２２ｅと浮体本体１２ａとを接続する接続部２４とを有する。
【００４２】
図１０は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す上面図である。図１０に示す浮体１０ｆは、浮体本体１２ｂと、動揺低減装置１４ｆと、を有する。浮体本体１２ｂは、鉛直方向から見た場合の外周が八角形となる多角柱形状の構造物である。動揺低減装置１４ｆは、浮体本体１２ｂの底面の八角形の外縁の８辺のそれぞれに配置された低減ユニット２０ｆを有する。低減ユニット２０ｆは、板部２２ｆと板部２２ｆと浮体本体１２ｂとを接続する複数の接続部２４とを有する。板部２２ｆは、浮体本体１２の辺に沿って配置されている。
【００４３】
図９及び図１０に示すように、動揺低減装置を設置する浮体本体の形状は底面が矩形となる直方体に限定されず、種々の形状に適用することができる。
【００４４】
次に、図１１は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。図１１に示す浮体１０ｇは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ｇと、を有する。動揺低減装置１４ｇは、複数の低減ユニット２０ｇを有する。低減ユニット２０ｇは、板部２２ｇと複数の接続部２４とを有する。板部２２ｇは、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に対して、所定角度傾斜している第１板部７０と、第１板部７０の鉛直方向下側の端部に連結され、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に対して直交する第２板部７２と、を有する。つまり、板部２２ｇは、角度の異なる２枚の板が連結している。また、第１板部７０は、長手方向に直交する断面において、浮体本体１２（浮体本体１２の中心）から離れるに従って鉛直方向下側に向かう方向に傾いている。また、板部２２ｇは、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。この点は、板部２２と同様である。
【００４５】
動揺低減装置１４ｇは、板部２２ｇとして、浮体本体１２の底面に対して傾斜した第１板部７０と、第２板部７０の鉛直方向下側の端部に鉛直方向に伸びた第２板部７２を設けることでも、板部２２と同様の水流を形成することができる。さらに、板部２２ｇは、第１板部７０を、浮体本体１２から離れるに従って鉛直方向下側に向かう方向に傾けることで、押し波時に板部２２ｇと浮体本体１２との間に流入する水流をより多くすることができ、引き波時に、板部２２ｇと浮体本体１２との間に流入する水流の抵抗をより大きくすることができる。これにより、浮体本体１２の動揺を低減することができる。さらに第２板部７２により、引き波時に、板部２２ｇと浮体本体１２との間に流入する水流の抵抗をより大きくすることができる。また、板部２２ｇは、第１板部７０と第２板部７２とを組み合わせることで、板部２２ａの場合よりも大きさを小さくすることができる。
【００４６】
図１２は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。図１２に示す浮体１０ｈは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ｈと、を有する。動揺低減装置１４ｈは、複数の低減ユニット２０ｈを有する。低減ユニット２０ｈは、板部２２ｈと複数の接続部２４とを有する。低減ユニット２０ｈは、低減ユニット２０ａを浮体本体１２の中心側に移動させ、板部２２ｈが全て浮体本体１２と重なっている以外は低減ユニット２０ａと同様の構造である。
【００４７】
動揺低減装置１４ｈは、板部２２ｈが全て浮体本体１２と重なる配置としても、板部２２ｈを浮体本体１２の底面に対して傾斜させ、板部２２と同様の水流を形成することができる。さらに、動揺低減装置１４ｈは、板部２２ｈを、浮体本体１２から離れるに従って鉛直方向下側に向かう方向に傾けることで、押し波時に板部２２ｈと浮体本体１２との間に流入する水流をより多くすることができ、引き波時に、板部２２ｈと浮体本体１２との間に流入する水流の抵抗をより大きくすることができる。これにより、浮体本体１２の動揺を低減することができる。また、動揺低減装置１４ｈは、板部２２ｈが全て浮体本体１２と重なる配置とすることで、船舶（船体）や浮体等の浮遊物８０を浮体本体１２に接舷することが可能となる。
【００４８】
なお、動揺低減装置は、不可逆流路を形成できればよく、上記実施形態のように、板部が全て浮体本体１２と重なる配置としてもよいが、板部の一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない配置とすることで、動揺の低減効果をより大きくすることができる。
【００４９】
次に、図１３は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。図１３に示す浮体１０ｉは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ｉと、を有する。動揺低減装置１４ｉは、複数の低減ユニット２０ｉを有する。低減ユニット２０ｉは、板部２２ｉと複数の接続部２４とを有する。板部２２ｉは、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に対して直交する第１板部９０と、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に対して平行な第２板部９２と、を有する。板部２２ｉは、角度の異なる２枚の板が連結している。板部２２ｉは、第１板部９０と第２板部９２の連結部が接続部２４と連結している。第１板部９０は、延鉛直方向上側の端部が接続部２４に接続されている。第２板部９２は、浮体本体１２の中心側の端部が接続部２４と接続されている。また、板部２２ｉは、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。この点は、板部２２と同様である。本実施形態では、第１板部９０は、全てが浮体本体１２と重なっている。第２板部９２は、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。
【００５０】
動揺低減装置１４ｉは、板部２２ｉとして、浮体本体１２の底面に対して直交する第１板部９０と、浮体本体１２の底面に対して平行な第２板部９２を設けることでも、板部２２と同様の水流を形成することができる。さらに第１板部９０より、引き波時に、板部２２ｉと浮体本体１２との間に流入する水流の抵抗をより大きくすることができる。
【００５１】
次に、図１４は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。図１４に示す浮体１０ｊは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ｊと、を有する。動揺低減装置１４ｊは、複数の低減ユニット２０ｊを有する。低減ユニット２０ｊは、板部２２ｊと複数の接続部２４とを有する。板部２２ｊは、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に直交する第１板部９４と、第１板部９４の鉛直方向下側の端部に連結され、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に対して平行な第２板部９６と、を有する。つまり、板部２２ｊは、角度の異なる２枚の板が連結している。また、第２板部９６は、浮体本体１２の中心側の端部が第１板部９４と接続されている。また、第１板部９４は、長手方向に直交する断面において、浮体本体１２（浮体本体１２の中心）から離れるに従って鉛直方向下側に向かう方向に傾いている。より具体的には、第１板部９４は、浮体本体１２の底面に直交する向きに延びている。また、板部２２ｊは、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。この点は、板部２２と同様である。本実施形態では、第１板部９４は、全てが浮体本体１２と重なっている。第２板部９６は、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。
【００５２】
動揺低減装置１４ｊは、板部２２ｊとして、浮体本体１２の底面に対して直交する第１板部９４と、浮体本体１２の底面に対して平行な第２板部９６を設けることでも、板部２２と同様の水流を形成することができる。さらに第１板部９４より、引き波時に、板部２２ｊと浮体本体１２との間に流入する水流の抵抗をより大きくすることができる。
【００５３】
このように、板部は、不可逆流路が形成できればよく、浮体本体１２の底面に対して種々の角度の板状部材を組み合わせることができる。また、角度が異なる複数の板部を組み合わせることもできる。
【００５４】
次に、図１５は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。図１６は、図１５の動揺低減装置の動作を説明するための断面図である。上記実施形態では、いずれの動揺低減装置も板部と板部を浮体本体に接続する接続部とを有する構造としたがこれにも限定されない。図１５に示す浮体１０ｋは、浮体本体１２と、動揺低減装置１４ｋと、を有する。動揺低減装置１４ｋは、複数の低減ユニット２０ｋを有する。低減ユニット２０ｋは、流路１０１と回動部１０２、１０４と、を有する。流路１０１は、浮体本体１２の側面と浮体本体１２の底面とに開口が形成され、浮体本体１２の側面と浮体本体１２の底面とをつなげている。流路１０１は、浮体本体１２の側面から浮体本体１２の底面に向かうにしたがって流路面積が狭くなっている。
【００５５】
回動部１０２は、流路１０１の浮体本体１２の側面の開口の近傍に設けられている。回動部１０２は、開口の鉛直方向下側を基点として、板状の部材を回動させる。回動部１０２は、板状の部材を水平方向に配置することで、流路１０１を開放し、板状の部材を垂直方向に配置することで、流路１０１を塞ぐ。
【００５６】
回動部１０４は、流路１０１の浮体本体１２の底面の開口の近傍に設けられている。回動部１０４は、開口の浮体本体１２の端部近傍側を基点として、板状の部材を回動させる。回動部１０４は、板状の部材を水平方向に配置することで、流路１０１を塞ぎ、板状の部材を垂直方向に配置することで、流路１０１を開放する。
【００５７】
動揺低減装置１４ｋは、流路１０１が、押し波時に水流が通りやすく、引き波時に水流が通りにくい不可逆流路となる。このように、浮体本体１２に流路を形成することでも、動揺低減装置１４と同様の水流を形成することができる。また、流路１０１は、浮体本体１２の側面から浮体本体１２の底面に向かうにしたがって流路面積を狭くすることで、押し波時に流れる水流をより速くし、引き波時に水流がより流れにくくなる。これにより、動揺をより低減することができる。
【００５８】
また、動揺低減装置１４ｋは、回動部１０２、１０４の板状の部材が水流を誘導するフィンとなる。さらに、動揺低減装置１４ｋは、回動部１０２、１０４によって、流路１０１を開閉することができる。これにより、浮体１０ｋは、動揺の低減が不要な場合、例えば、浮体１０ｋを目的地に設置するために移動（航行）させる場合には、回動部１０２、１０４で流路１０１を塞ぐことで、移動時の抵抗を低減することができる。
【００５９】
図１７は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。図１８は、図１７の浮体の動揺低減装置を拡大して示す拡大図である。図１７及び図１８に示す浮体１１０は、浮体本体１２と、動揺低減装置１１４と、を有する。動揺低減装置１１４は、低減ユニット１２０を有する。低減ユニット１２０は、浮体本体１２の底面の１つの辺に配置されている。
【００６０】
低減ユニット１２０は、板部１２２と複数の接続部１２４とを有する。板部１２２は、上記実施形態と同様に、配置されている浮体本体１２の辺（外縁）の方向が長手方向となる板である。板部１２２は、鉛直方向上側の端部が接続部１２４に接続されている。接続部１２４は、配置されている浮体本体１２の辺（外縁）の方向に間隔を置いて複数配置されている。接続部１２４は、板部１２２と浮体本体１２とに固定され、板部１２２を浮体本体１２に固定している。
【００６１】
板部１２２は、角度の異なる２枚の板が連結している。具体的には、板部１２２は、鉛直方向上側の端部が接続部１２４と接続する第１板部１３０と、第１板部１３０の鉛直方向下側の端部に連結される第２板部１３２と、を有する。本実施形態の第１板部１３０は、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に対して、所定角度傾斜している。第２板部１３２は、面積が最も大きい面が、浮体本体１２の底面に対して直交する。また、第１板部１３０は、長手方向に直交する断面において、浮体本体１２（浮体本体１２の中心）から離れるに従って鉛直方向下側に向かう方向に傾いている。また、板部１２２は、一部が浮体本体１２と重なり、一部が浮体本体１２と重なっていない。
【００６２】
動揺低減装置１１４は、板部１２２として、浮体本体１２の底面に対して傾斜した第１板部１３０と、第１板部１３０の鉛直方向下側の端部に鉛直方向に伸びた第２板部１３２を設けることでも、板部１２２と同様の水流を形成することができる。また、動揺低減装置１１４は、動揺低減装置１４ｇと同様の効果を得ることができる。
【００６３】
動揺低減装置１１４は、浮体本体１２に設定されている喫水線から浮体本体１２の鉛直方向下側の端（つまり底面）までの距離である浮体本体１２の喫水をｄとし、配置されている浮体本体１２の辺（外縁）の方向に直交する面における最も大きい面の長さである、板部１２２の接続部１２４と接続している部分の面積が最も大きい面の幅をｂとした場合、０．０５≦ｂ／ｄ≦０．５であることが好ましい。ここで、板部１２２の接続部１２４と接続している部分の面積が最も大きい面の幅は、動揺低減装置１１４のように角度が異なる第１板部１３０と第２板部１３２を有する場合、第１板部１３０の幅である。また、動揺低減装置１１４は、垂直方向における浮体本体１２と板部１２２との距離をｓとした場合、０．０１≦ｓ／ｄ≦０．２であることが好ましい。
【００６４】
幅ｂと距離ｓと喫水ｄとの関係を上記範囲とすることで、浮体本体１２と板部１２２との間で水が通過する範囲を適切な大きさにすることができ、板部１２２の周囲を通過する水流を所望の水流にするに形成することができる。これにより、浮体本体１２の底面の領域での水流を好適に形成することができ、押し波時に浮体本体の底面上を流れる水流をより速くし、引き波時には浮体本体の底面上を流れる水流がより流れにくくなり、動揺をより低減することができる。
【００６５】
また、動揺低減装置１１４は、板部１２２の接続部１２４と接続している部分である第１板部１３０の面積が最も大きい面と垂直方向とのなす角θを０°以上９０°以下とすることが好ましい。ここで、本実施形態では、第１板部１３０を水平方向に対して傾斜させたが、第１板部１３０を水平方向（θ＝９０°）としてもよい。また、第１板部１３０を鉛直方向（θ＝０°）としてもよい。
【００６６】
角度θを０°以上９０°以下とすることで、板部１２２と浮体本体１２の間を通過する水流を所望の水流にすることができる。つまり、浮体本体１２の底面の領域での水流を好適に形成することができ、押し波時に浮体本体の底面上を流れる水流をより速くし、引き波時には浮体本体の底面上を流れる水流がより流れにくくなる。これにより、動揺をより低減することができる。
【００６７】
また、動揺低減装置１１４は、水平方向における浮体本体１２の端面と板部１２２の鉛直方向上側の端部との距離をｘ０とした場合、０≦ｘ０≦ｂ×ｓｉｎθであることが好ましい。つまり、本実施形態では、ｘ０を０より大きくし、鉛直方向から見た場合、板部１２２は、浮体本体１２と一部が重なり、一部が重ならない配置としたが、ｘ０を０とし、鉛直方向から見た場合、板部１２２が浮体本体１２と接する配置としてもよい。
【００６８】
板部１２２を浮体本体１２に対して上記範囲で配置することで、板部１２２と浮体本体１２の間を通過する水流を所望の水流にすることができる。つまり、浮体本体１２の底面の領域での水流を好適に形成することができ、押し波時に浮体本体１２の底面上（浮体本体１２の底面と板部１２２との間うち浮体本体１２の底面付近）を流れる水流をより速くし、引き波時には浮体本体１２の底面上を流れる水流がより流れにくくなる。これにより、動揺をより低減することができる。
【００６９】
また、動揺低減装置１１４は、第２板部１３２の最も大きい面の鉛直方向の長さ（高さ）をｈとした場合、０＜ｈ／ｂ≦１であることが好ましい。第２板部１３２を上記範囲の大きさとすることで、板部１２２と浮体本体１２の間を通過する水流を所望の水流にすることができる。つまり、浮体本体１２の底面の領域での水流を好適に形成することができ、押し波時に浮体本体の底面上を流れる水流をより速くし、引き波時には浮体本体の底面上を流れる水流がより流れにくくなる。これにより、動揺をより低減することができる。
【００７０】
なお、動揺低減装置１１４は、板部１２２が第２板部１３２を有する形状としたが、上述した実施形態のように板部１２２が第２板部１３２を有さない、つまり、ｈ＝０となる形状としてもよい。この場合も板部１２２と浮体本体１２の間を通過する水流を所望の水流にすることができる。つまり、浮体本体１２の底面の領域での水流を好適に形成することができ、押し波時に浮体本体の底面上を流れる水流をより速くし、引き波時には浮体本体の底面上を流れる水流がより流れにくくなる。これにより、動揺をより低減することができる。このように、幅ｂと長さｈとの関係は、０≦ｈ／ｂ≦１が好ましい。
【００７１】
本実施形態の動揺低減装置１１４は、低減ユニット１２０を１つ備える場合として説明するが、上記実施形態のように複数備えていてもよい。ここで、図１９は、他の実施形態の浮体の概略構成を示す断面図である。図１９に示す浮体１６０は、浮体本体１１２と搖動低減装置１６２とを有する。動揺低減装置１６２は、浮体本体１１２の底面（外縁）の対向する２つの辺のそれぞれに低減ユニット１２０を配置している。浮体１６０のように、浮体本体１１２の外縁の対向する２つの辺のそれぞれに低減ユニット１２０を配置してもよい。
【００７２】
次に、図２０から図２２を用いて、動揺低減装置の計測結果の一例について説明する。図２０及び図２１は、それぞれ動揺低減装置の一例を示す断面図である。図２２は、計測結果の一例を示す断面図である。本計測では、本実施形態の動揺低減装置を有する実施例１、実施例２について、計測を行った。また、比較のために、動揺低減装置を備えない、つまり浮体本体のみを備える場合についても計測を行った。
【００７３】
実施例１は、図２０に示す浮体１１０ａで計測を行った。図２０に示す浮体１１０ａは、動揺低減装置１１４ａを有する。動揺低減装置１１４ａは、低減ユニット１２０ａを有する。低減ユニット１２０ａは、板部１２２ａと複数の接続部１２４とを有する。板部１２２ａは、第１板部１３０ａと第２板部１３２ａとを有する。板部１２２ａは、上述する距離ｘ０が０であり、角度θが９０°未満となる。つまり、第１板部１３０ａは、水平方向（浮体本体１２の底面）に対して傾斜している。また、動揺低減装置１１４ａは、上述した好ましい範囲の、０．０５≦ｂ／ｄ≦０．５、０．０１≦ｓ／ｄ≦０.２、０°≦θ≦９０°、０≦ｘ０≦ｂ×ｓｉｎθ、０≦ｈ／ｂ≦１の全てを満たしている。接続部１２４ａは、配置されている浮体本体１２の辺（外縁）の方向に間隔を置いて複数配置されている。接続部１２４ａは、板部１２２ａと浮体本体１２とに固定され、板部１２２ａを浮体本体１２に固定している。
【００７４】
実施例２は、図２１に示す浮体１１０ｂで計測を行った。図２１に示す浮体１１０ｂは、動揺低減装置１１４ｂを有する。動揺低減装置１１４ｂは、低減ユニット１２０ｂを有する。低減ユニット１２０ｂは、板部１２２ｂと複数の接続部１２４とを有する。板部１２２ｂは、１枚の板で形成されている。つまり、第２板部を備えない。板部１２２ｂは、上述する距離ｘ０が０より大きく、角度θが９０°未満となる。また、長さｈが０となる。上記形状の動揺低減装置１１４ｂは、上述した好ましい範囲の、０．０５≦ｂ／ｄ≦０．５、０．０１≦ｓ／ｄ≦０.２、０°≦θ≦９０°、０≦ｘ０≦ｂ×ｓｉｎθ、０≦ｈ／ｂ≦１の全てを満たしている。接続部１２４ｂは、配置されている浮体本体１２の辺（外縁）の方向に間隔を置いて複数配置されている。接続部１２４ｂは、板部１２２ｂと浮体本体１２とに固定され、板部１２２ｂを浮体本体１２に固定している。
【００７５】
このような、実施例１、２及び比較例の浮体を、水面に浮かべ、波を発生させた場合に浮体本体に生じる傾斜（ロール角）の振幅を計測した。計測結果を図２２に示す。図２２は、規則波試験の結果であり、浮体ロール角が大きくなる波周期でのデバイス有無による振幅の違いを示している。図２２に示すように、実施例１、２の浮体は、浮体の動揺を低減出来ていることがわかる。
【符号の説明】
【００７６】
１０  浮体
１２  浮体本体
１４  動揺低減装置
２０  低減ユニット
２２  板部
２４  接続部
Ｗ  水面
【図１】
2015099093.tif 000003
【図２】
2015099093.tif 000004
【図３】
2015099093.tif 000005
【図４】
2015099093.tif 000006
【図５】
2015099093.tif 000007
【図６】
2015099093.tif 000008
【図７】
2015099093.tif 000009
【図８】
2015099093.tif 000010
【図９】
2015099093.tif 000011
【図１０】
2015099093.tif 000012
【図１１】
2015099093.tif 000013
【図１２】
2015099093.tif 000014
【図１３】
2015099093.tif 000015
【図１４】
2015099093.tif 000016
【図１５】
2015099093.tif 000017
【図１６】
2015099093.tif 000018
【図１７】
2015099093.tif 000019
【図１８】
2015099093.tif 000020
【図１９】
2015099093.tif 000021
【図２０】
2015099093.tif 000022
【図２１】
2015099093.tif 000023
【図２２】
2015099093.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月22日(2015.5.22)
【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】
水上に浮遊する浮体本体の動揺低減装置であって、
前記浮体本体の鉛直方向下側に配置された板部と、
前記板部と前記浮体本体とを、前記浮体本体と前記板部との間に水が流れる状態で接続する接続部と、を有し、
前記浮体本体の底面との間に、前記浮体本体の外側から内側の方向が、前記浮体本体の内側から外側の方向よりも前記浮体本体の底面上の水流が速くなる流路を形成する動揺低減装置であって、
前記浮体本体の喫水をｄとし、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面の幅をｂとし、垂直方向における前記浮体本体と前記板部との距離をｓとした場合、０．０５≦ｂ／ｄ≦０．５であり、かつ、０．０１≦ｓ／ｄ≦０．２であることを特徴とする動揺低減装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記板部は、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面と垂直方向とのなす角が０°以上９０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の動揺低減装置。
【請求項４】
前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面の幅をｂとし、前記板部の前記接続部と接続している部分の面積が最も大きい面と垂直方向とのなす角をθとし、水平方向における前記浮体本体の端面と前記板部の鉛直方向上側の端部との距離をｘ０とした場合、０≦ｘ０≦ｂ×ｓｉｎθであることを特徴とする請求項１または３に記載の動揺低減装置。
【請求項５】
前記板部は、前記接続部と接続している部分である第１板部と、前記第１板部の鉛直方向下側の端部に接続され、最も大きい面が鉛直方向と平行となる第２板部と、を有し、
前記第２板部の最も大きい面の鉛直方向の長さをｈとし、前記第１板部の面積が最も大きい面の幅をｂとした場合、０＜ｈ／ｂ≦１であることを特徴とする請求項１、３、４のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項６】
前記板部は、鉛直方向から見た場合、前記浮体本体と一部が重なり、一部が重ならないことを特徴とする請求項１、３から５のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項７】
前記板部は、面積が最も大きい面が、前記浮体本体の底面と平行である部分を含むことを特徴とする請求項１、３から６のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項８】
前記板部は、面積が最も大きい面が、前記浮体本体の底面に対して傾斜している部分を含むことを特徴とする請求項１、３から６のいずれか一項に記載の動揺低減装置。
【請求項９】
請求項１、３から８のいずれか一項に記載の動揺低減装置と、
前記動揺低減装置が設置された浮体本体と、を有することを特徴とする浮体。
【請求項１０】
前記浮体本体は、底面の外縁が複数の辺で形成され、
複数の前記辺のうち、少なくとも１辺に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の浮体。
【請求項１１】
前記動揺低減装置は、前記浮体本体の外縁の全域に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の浮体。
【国際調査報告】
2015099093.tif 000025
2015099093.tif 000026
2015099093.tif 000027
2015099093.tif 000028