(57)【要約】【課題】水上を航行する排水量型の船舶において、軽荷運航状態におけるバラスト水の量を低減できる船舶を提供することにある。【解決手段】水上を航行する排水量型の船舶１において、軽荷運航状態における航行時に船尾を沈める方向に力を発生するスポイラ１１〜１６を水中又は水上に設け、更には、船体１ｂに対する前記スポイラ１１〜１６の角度を軽荷運航状態と満載運航状態において変更可能に構成したり、前記スポイラ１１〜１６を、船首部スポイラ１１、船体中央部スポイラ１２、船尾部スポイラ１３、船尾船底部スポイラ１４、プロペラ後流部スポイラ１５、水上スポイラ１６のいずれか一つ又は幾つかの組み合わせで構成したりする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上を航行する排水量型の船舶において、軽荷運航状態における航行時に船尾を沈める方向に力を発生するスポイラを水中又は水上に設けたことを特徴とする船舶。
【請求項２】
船体に対する前記スポイラの角度を軽荷運航状態と満載運航状態において変更可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の船舶。
【請求項３】
前記スポイラを、船首部スポイラ、船体中央部スポイラ、船尾部スポイラ、船尾船底部スポイラ、プロペラ後流部スポイラ、水上スポイラのいずれか一つ又は幾つかの組み合わせで構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の船舶。
【請求項４】
前記船舶は、垂線間長が１５０ｍ以上３５０ｍ以下の船舶であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上を航行する排水量型の船舶において、軽荷運航状態におけるバラスト水の量を低減した船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカーやバラ積船等の大型船舶においては、軽荷状態における運航状態を良好に維持するためにバラスト水を積載し、航行時に適切な喫水深さを維持して、推進抵抗、復元性能、船体強度面等が悪化しないようにしている。特に、船尾におけるプロペラや舵が水面上に露出して、プロペラが空気を吸い込んだり、キャビテーションが発生したり、操縦性が悪化したりすることが無いようにすることが重要である。
【０００３】
このバラスト水は、軽荷状態となる第１海域で船舶のバラストタンクや船倉の一部に搭載され、軽荷状態での航行の後、満載状態となる第２海域で排出される。そのため、バラスト水としての海水が第１海域から第２海域に運ばれることとなり、バラスト水中に含まれる第１海域の海中生物等も第２海域に運ばれる。その結果、バラスト水に含まれる海中生物等によって第２海域が汚染されてしまうという環境破壊の問題が生じる。
【０００４】
この対策として、船首から船尾にかけての船底の形状が、船底の長手方向に垂直な断面（横断面）で見た場合に、船底幅の中央に向かって先細りした形状や、船底の横断面が船底幅方向の中央からその両端にかけて直線的に形成されたＶ字形状等になっている大型輸送船が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、このような特殊な船型では、構造計算や復元性計算や船体動揺計算、操縦性計算等に計算や船体周囲の流れ場の数値解析や水槽実験等を大幅にやり直す必要があり、しかも、大型輸送船であるため、現状のドック等の建造施設では建造することは難しいという問題がある。
【０００６】
一方、水中翼船では、水中翼により上向きの力を発生させて、船体を浮上させており、高速航行時には水中翼は大きな力を発生できることが知られている。
【特許文献１】特開２００３−１０４２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、船舶の航行時に翼形状等のスポイラにより、下方に力を発生できることに注目して、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、水上を航行する排水量型の船舶において、軽荷運航状態におけるバラスト水の量を低減できる船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の船舶は、水上を航行する排水量型の船舶において、軽荷運航状態における航行時に船尾を沈める方向に力を発生するスポイラを水中又は水上に設けて構成する。この構成によれば、スポイラにより、軽荷運航状態における航行時に船体を沈める方向に力を発生することにより、停泊時の船尾喫水線を浅くすることができるようになる。これにより、軽荷運航状態におけるバラスト水の量が減少する。
【０００９】
上記の船舶において、船体に対する前記スポイラの角度を軽荷運航状態と満載運航状態において変更可能に構成すると、上下方向の力を発生する必要が無い満載運航状態における航行時に、スポイラの抵抗が減少する方向にスポイラの角度を変更することにより、スポイラによる抵抗増加が減少する。
【００１０】
上記の船舶において、前記スポイラを、船首部スポイラ、船体中央部スポイラ、船尾部スポイラ、船尾船底部スポイラ、プロペラ後流部スポイラ、水上スポイラのいずれか一つ又は幾つかの組み合わせで構成する。
【００１１】
船首部スポイラ及び船尾部スポイラは、トリム調整に大きな力を発揮し、特に船尾部スポイラはプロペラ位置に近いので、プロペラ部位の沈降に大きな効果を発揮する。船体中央部スポイラは、船体中央部に設けるため、大きなものを取り付けることができるので、大きな沈降力を発揮できる。船尾船底部スポイラは、比較的大きなものを取り付けることが可能な上、プロペラ位置に近いので、プロペラ部位の沈降に大きな効果を発揮する。また、プロペラ後流部スポイラは、船尾部スポイラの作用効果に加えて、プロペラ後流により大きな沈降力が発生する。更に、水上スポイラは、空気による沈降力の発生であるので、大きなスポイラが必要となるが、船舶の甲板上は比較的大きな空間を取ることができたり、船舶の上部構造の一部としたりすることができるので、大きなスポイラであっても設け易い。
【００１２】
また、上記の船舶において、船長（垂線間長：Ｌｐｐ）が１５０ｍ以上３５０ｍ以下である場合には、これらの船型及び航走速度では、外航船が多く、また、バラスト水の搭載や排水が問題となる機会が多いのでより効果が大きい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の船舶によれば、水上を航行し、載荷状態に応じてバラスト水を積載する船舶において、水上を航行する排水量型の船舶において、軽荷運航状態における航行時に船尾を沈める方向に力を発生するスポイラを水中又は水上に設けて構成するので、停泊時の船尾軽荷喫水を浅くすることができ、バラスト水の量を減少することができる。また、バラスト水の処理装置の搭載が必要になった場合でも、この処理装置の処理能力、容量が小さくて済むようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明に係る船舶の実施の形態について説明する。本発明の対象となる船舶１は、水上を航行する船舶である。
【００１５】
最初に第１の実施の形態の船舶１について説明する。この船舶１では、図１〜図３に示すように、軽荷運航状態における航行時に船尾を沈める方向に力を発生するスポイラ１１〜１６のいずれか一つ又は幾つかを水中又は水上に設けて構成する。
【００１６】
スポイラ１１は船首部スポイラであり、船首垂線Ｆ．Ｐ．と船体平行部のはじまり位置との間、即ち、船体の幅が船体中央部の幅と同じになり始める位置よりも前方に設けられる。また、その高さ方向は、スポイラ１１の沈降力発生の効果を考慮すると、スポイラ１１が船体運動によって水面上に露出せず、また、適当な水の流速を得られる範囲である船首軽荷喫水ｄｆの０．０倍から０．９倍まで高さ方向の範囲に配置されることが好ましい。あるいは、船底部に船底と略平行に設けて船首船底部スポイラとしてもよいが、船首部の形状は推進抵抗に対する影響も大きいので、適当な大きさにするのがよい。この船首部スポイラ１１は、下方向の力を発生することにより船首部の沈降に大きな効果を発揮する。また、船首部スポイラ１１は、トリム調整にも大きな力を発揮し、例えば、上方向の力を発生させた場合にも、船尾トリムを発生するのでプロペラ位置Ｘｐの沈降に大きな効果を発揮する。
【００１７】
スポイラ１２は、船体中央部スポイラであり、船体平行部の間に設けられ、船底部の下側に略船底に平行に設けられる。この船体中央部スポイラ１２は、船体中央部に設けるため、大きなものを取り付けることができるので、大きな沈降力を発揮できる。
【００１８】
スポイラ１３は、船尾部スポイラであり、船尾垂線Ａ．Ｐ．と船体平行部の後端との間、即ち、船体の幅が狭くなり始める位置よりも後方に設けられる。また、その高さ方向は、スポイラ１３の沈降力発生の効果を考慮すると、スポイラ１３が船体運動によって水面上に露出せず、また、適当な水の流速を得られる範囲である船尾軽荷喫水ｄｓの０．０倍から０．９倍まで高さ方向の範囲に配置されることが好ましい。この船尾部スポイラ１３は、トリム調整に大きな力を発揮し、下方向の力を発生することにより船尾トリムを発生すると共に、船尾部位の沈降を図るので、プロペラ位置Ｘｐの沈降に大きな効果を発揮できる。
【００１９】
スポイラ１４は、船尾船底部スポイラであり、船尾垂線Ａ．Ｐ．より垂線間長Ｌｐｐの０．１倍前方位置Ｘ２、即ち、船体の幅が狭くなり始める位置よりも後方の船底に設けられる。この船尾船底部スポイラ１４は、船底部より横方向に張り出して設ける。この船尾船底部スポイラ１４は、船尾部スポイラ１３に比べて比較的大きなものを取り付けることができる上に、プロペラ位置Ｘｐに近いのでこの位置Ｘｐの沈降に大きな効果を発揮できる。
【００２０】
スポイラ１５は、プロペラ後流部スポイラであり、プロペラ後流中に配置され、舵２１等に設けられる。このプロペラ後流部スポイラ１５では、船尾部スポイラ１３の作用効果に加えて、プロペラ後流により大きな沈降力を得ることができる。
【００２１】
これらの水中に設けるスポイラ１１〜１５は、船の中央部の舷側よりも外にはみ出すと接岸時に邪魔になったり、他の船との接触事故が発生し易くなるので、船の中央部の舷側よりも内側になるように設けることが好ましい。
【００２２】
また、スポイラ１６は、図３に示すように、水上スポイラであり、空気による沈降力の発生であるので、大きなスポイラが必要となるが、船舶１の甲板上は比較的大きな空間を取ることができたり、船舶１の上部構造物３０の一部としたりすることができるので、大きなスポイラを設け易いという利点がある。なお、この水上スポイラ１６は、船尾部に限らず、船首部や船体中央部にも設けることができるが、視界を妨げ易い。また、船尾に上部構造物３０が設けられることが多く、配置する場所も確保し易いので、船尾に設けることが好ましい。また、この水上スポイラ１６は、甲板上に設けた場合には、船長方向の前後に可動とし、荷役中は荷役の邪魔にならない位置に移動し、荷役後の航行時に適切な位置に移動するようにしてもよい。
【００２３】
そして、これらのスポイラ１１〜１６は、船体に固定して設けるが、船体１ｂに対すスポイラ１１〜１６の角度を軽荷運航状態と満載運航状態において変更可能に構成すると、上下方向の力を発生する必要が無い満載運航状態における航行時に、スポイラ１１〜１６の抵抗が減少する方向にスポイラ１１〜１６の角度を変更することにより、スポイラ１１〜１６による抵抗増加を減少させることができる。この角度変更は、航走中に角度変更できるように構成してもよいが、駆動装置にかかる負担を小さくするため、軽荷運航状態になった時には、停泊時に軽荷運航状態における角度に変更した後固定状態とし、また、満載運航状態になった時には、停泊時に満載運航状態における角度に変更した後固定状態とし、航行中は角度変化しないように構成するのが好ましい。
【００２４】
この船舶１によれば、軽荷運航状態における航行時に船尾を沈める方向に力を発生するスポイラ１１〜１６を水中又は水上に設けて構成するので、航走時の船尾喫水ｄｓｖを停泊時の船尾軽荷喫水ｄｓより大きくすることができるので、停泊時の船尾軽荷喫水ｄｓを浅くすることができ、バラスト水の量を減少することができる。また、バラスト水の処理装置の搭載が必要になった場合でも、この処理装置の処理能力、容量が小さくて済むようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施の形態の船舶を示す側面図である。
【図２】図１の船舶を船底部側から見た図である。
【図３】水上スポイラを示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  船舶
１ｂ  船体
１１  船首部スポイラ
１２  船体中央部スポイラ
１３  船尾部スポイラ
１４  船尾船底部スポイラ
１５  プロペラ後流部スポイラ
１６  水上スポイラ
２０  プロペラ
２１  舵
３０  上部構造物
Ａ．Ｐ．  船尾垂線
Ｃ．Ｌ．  船体中央線（センターライン）
ｄｓ  船尾軽荷喫水（停泊時）
ｄｓｖ  軽荷運航状態の航行時の船尾喫水
Ｆ．Ｐ．  船首垂線
Ｘｐ  プロペラ位置（船長方向）
【図１】
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【図２】
2007261298.tif 000004
【図３】
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