(57)【要約】      （修正有）【課題】方形係数（Ｃｂ）が０．８を超え、かつ、０．５ステーション位置近辺を船体中央方向に絞り込んだ船型船尾を有するバルクキャリアやタンカーのような低速肥大船において、プロペラに流入する流れを制御し、自航要素を改善する船尾フィンを提供する。【解決手段】方形係数（Ｃｂ）が０．８を超え、０．５ステーション位置近辺を船体中央方向に絞り込んだ船型船尾を有するバルクキャリアやタンカーのような低速肥大船において、２〜３％Ｌｐｐの長さで上底が下底より短い厚さ１００〜１５０ｍｍの台形断面を有し、船体側面から１ｍ程度の突出幅の船尾フィンを船体中心に対して左右対称に設けた船尾フィン１であって、当該船尾フィンの後端位置が船体のスタンフレーム位置に合わせされて船尾プロファイルと一致し、かつ、プロペラ直径の８０〜９０％の範囲の高さ位置でベースラインＢ．Ｌ．と平行に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方形係数（Ｃｂ）が０．８を超え、０．５ステーション位置近辺を船体中央方向に絞り込んだ船型船尾を有するバルクキャリアやタンカーのような低速肥大船において、２〜３％Ｌｐｐの長さで上底が下底より短い厚さ１００〜１５０ｍｍの台形断面を有し、船体側面から１ｍ程度の突出幅の船尾フィンを船体中心に対して左右対称に設けた船尾フィンであって、当該船尾フィンの後端位置が船体のスタンフレーム位置に合わされて船尾プロファイルと一致し、かつ、プロペラ直径の８０〜９０％の範囲の高さ位置でベースライン（Ｂ．Ｌ．）と平行に設けたことを特徴とする船尾フィン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方形係数（ｃｂ）が０．８を超えるバルクキャリアやタンカーのような低速肥大船の船尾フィンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の船尾フィン構造としては、船尾のプロペラの前方において、船体の外板の両側に渡って整流フィンを取り付けるものが知られている。本願出願人は、この種の船尾フィン構造について、特開２００４−４２８８１号公報に記載のものを提案している。特開２００４−４２８８１号公報に記載の提案は、発明名称「非対称船尾フィン構造」に係り、「フィンの固有抵抗を打ち消し、船体抵抗を減少させると同時に、プロペラへの非対称流れを発生させることにより自航要素を改善させた非対称船尾フィン構造を提供すること」を目的として（同公報明細書段落番号０００８参照）、「船尾フィン構造において、一方の面を平坦面に構成するとともに他方の面を船体取付部分から開放端側に向けて厚みが減少する断面形状とした船尾フィンを、その平坦の面がプロペラの回転方向に向けて左右両舷にそれぞれ配置し、かつ、前記船尾フィンの船体取付部分の側面仰角を所定の値にし、前記船尾フィンの後端高さをプロペラ半径の６０〜７０％の範囲に配置し、かつ、前記船尾フィンの後端が略０．５ステーションの位置付近に配置してなる」構成とすることにより（同公報特許請求の範囲請求項１参照）、「プロペラの推力が補助されて、船体抵抗値および自航要素が所定の値改善され、・・・また、・・右舷の船尾フィンを所定位置だけ後退せしめて、左右の位置をずらした構造のものは、自航要素の推力減少係数において，さらに、改善される」等の効果をの奏するものである(同公報段落番号００３２参照）。
【０００３】
図４は、同公報に図１として添付された図面であり、同公報に開示の第１の実施の形態に係る非対称船尾フィン構造を示す側面図であり、図４において、符号１０１は、同公報に開示の第１の実施の形態に係る非対称船尾フィン構造の全体概略を示し、１０３は、船舶、１０５は、船尾、１０７ａは、同公報に開示の第１の実施の形態に係る船尾フィン、１０９は、プロペラ、１１１は、舵である。また、Ｌ１は、当該船尾フィン７ａの平坦面側を流れる流体の速度を、Ｌ２は、同船尾フィン１０７ａの厚みのある側の流体の速度、Ａ．Ｐ，は、船尾垂線（舵中心位置）、ＳＴ１．０は、Ａ．Ｐ．(船尾垂線)から船首側へＬｐｐ(垂線間長)の１０％の位置、ＳＴ０．５は、Ａ．Ｐ．(船尾垂線)から船首側へＬｐｐ(垂線間
長)の５％の位置を示す。
【０００４】
本願出願人は、船尾廻りの水流について、さらに研究を重ね、既に提案している「非対称船尾フィン構造」が、何故にプロペラ１０９への水流の剥離を減少させるかを鋭意検討をした。
【０００５】
図５（ａ）（ｂ）は、上述するプロペラ１０９への水流剥離の発生原理（図５（ａ））、及び船尾所定位置に所定形状の非対称船尾フィンを配置することにより、プロペラ１０９への水流を整え、剥離の発生を防ぐことの原理（図５（ｂ））を示す原理図である。すなわち、既に提案する「非対称船尾フィン」を備えない船体船尾においては、プロペラ１０９への水流は、船尾形状によって剥離を発生する結果、自航要素に悪影響を及ぼすので、船尾の所定位置に所定形状の非対称船尾フィンを配置することにより、プロペラ１０９への水流を整え、プロペラ１０９近辺に発生する剥離を防いでいることを知り得た。
ところが、プロペラ１０９に流れ込む船尾水流の改善を検討するうちに、船型自体を改良することを重ね、船尾流れを改善できる改良された船型船尾では、船尾流れの剥離がおこりにくくなるということを見いだした。
【０００６】
図６（ａ）は、船尾流れの改善のない従来の通常の船型船尾の概略図であり、同図６（ｂ）は、船尾流れを改善した船型船尾の概略図である。いずれも船尾方向から見た図である。図６（ａ）（ｂ）において、太矢印は船体からの流れを示す。
図６（ａ）（ｂ）に示されるように、この改良された船型の船尾は、船体船尾のプロペラ半径の６０〜７０％の範囲の高さで、かつ、０．５ステーション位置の近辺を船体中央方向に絞り込む船型船尾としたものである。
【０００７】
このプロペラ半径の６０〜７０％の範囲の高さで、かつ、０．５ステーション位置では、改良された船型船尾によれば、この位置でのプロペラへの流れが加速されることとなる。すなわち、この位置は、上述するように、船尾水流を検討した結果、従来の通常の船型船尾においては、船底からプロペラ上部への流れにおいて、もっとも水流剥離が発生するところであり、この位置の水流を整流することにより、整流・増速による剥離の減少・渦抵抗の減少させ、推進性能の向上をはかることができるのである。
【０００８】
そして、このような水流剥離が起こりにくい船型船尾であっても、さらに、プロペラの前方で乱れる水流を整流させたり、水流を増速させてプロペラに効率よく流れ込ませたりすることができないかを検討し、具体的には、本願出願人が既に提案しているような船尾フィンに代えて、さらなる整流・増速による剥離の減少・渦抵抗の減少、推進性能の向上等を図るにはどのような形状・大きさの船尾フィンを船型船尾のどの位置に配置すれば達成することができるかを水槽実験により検討した。
【０００９】
検討した結果、上述するような船体船尾のプロペラ半径の６０〜７０％の範囲の高さで、かつ、０．５ステーション位置の近辺を船体中央方向に絞り込んだ改良された船型船尾においては、本願出願人の既に提案する非対称船尾フィンを配置しても、非対称船尾フィンによる効果が出にくいことを知り得た。
そこで、さらに、このような改良された船型船尾について、有効な船尾フィンを追求した結果、上述するような船体船尾のプロペラ半径の６０〜７０％の範囲の高さで、かつ、０．５ステーション位置の近辺を船体中央方向に絞り込んだ船型船尾であっても、方形係数(Ｃｂ）が０．８を超えるバルクキャリアやタンカーのような低速肥大船であれば、船尾の所定位置に所定形状の船尾フィンを配置することにより、プロペラに流入する流れを制御し、自航要素を改善できることを知り得た。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−４２８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、方形係数（Ｃｂ）が０．８を超え、かつ、０．５ステーション位置近辺を船体中央方向に絞り込んだ船型船尾を有するバルクキャリアやタンカーのような低速肥大船において、プロペラに流入する流れを制御し、自航要素を改善する船尾フィン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】
【００１２】
本願請求項１に係る発明は、方形係数（Ｃｂ）が０．８を超え、０．５ステーション位置近辺を船体中央方向に絞り込んだ船型船尾を有するバルクキャリアやタンカーのような低速肥大船において、２〜３％Ｌｐｐの長さで上底が下底より短い厚さ１００〜１５０ｍｍの台形断面を有し、船体側面から１ｍ程度の突出幅の船尾フィンを船体中心に対して左右対称に設けた船尾フィンであって、当該船尾フィンの後端位置が船体のスタンフレーム位置に合わせた船尾プロファイルと一致し、かつ、プロペラ直径の８０〜９０％の範囲の高さ位置でベースライン（Ｂ．Ｌ．）と平行に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
低速肥大船の航行速度域（Ｆｎ＝０．１７近辺）において、船尾フィンによりプロペラに流入する流れを制御し、自航要素を改善させる。これにより同じ速力で 航行するときの所用馬力を１．０〜１．５％低減できるという効果を有する。（図３参照）
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施例１に係る船尾フィン１を船体船尾への配置の概略図、
【図２】図２は、本実施例１に係る船尾フィン１を船体船尾に配置した際のプロペラへの水流の動きを示す図、
【図３】本実施例１に係る船尾フィン１を設けた船体、本願出願人が既に提案している特開２００４−４２８８１号公報に記載の非対称船尾フィンを設けた船体、これらの付加物を設けない船体との間で、馬力低減を水槽実験によって計測した馬力低減効果を示す馬力−速力のグラフ図、
【図４】図４は、特開２００４−４２８８１号公報に図１として添付された図面であり、特開２００４−４２８８１号公報に開示の第１の実施の形態に係る非対称船尾フィン構造を示す側面図、
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、上述するプロペラ１０９への水流剥離の発生原理（図５（ａ））、及び船尾所定位置に所定形状の非対称船尾フィンを配置することにより、プロペラ１０９への水流を整え、剥離の発生を防ぐことの原理（図５（ｂ））を示す原理図、
【図６】図６（ａ）は、船尾流れの改善のない従来の通常の船型船尾の概略図であり、同図６（ｂ）は、船尾流れを改善した船型船尾の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る船尾フィンを実施するための最良の形態の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１、図２は、本発明に係る船尾フィンを実施するための形態の一実施例である船尾フィンの実施例１を示す図であり、そのうち、図１は、実施例１に係る船尾フィン１を船体船尾への配置の概略図であり、図２は、本実施例１に係る船尾フィン１を船体船尾に配置した際のプロペラへの水流の動きを示す図である。
図１及び図２において、符号１は、本実施例１に係る船尾フィン、３は、船体船尾、９は、プロペラ、１１は、舵である。また、Ａ．Ｐ．は、船尾垂線（舵中心位置）、Ｂ．Ｌ．は、ベースラインを、太矢印はプロペラ９に吸い込まれる船尾水流を示す。
【００１７】
図１ないし図２に示すように、２〜３％Ｌｐｐの長さを有する台形状の本実施例１に係る船尾フィン１を、船尾フィン１の後端位置を船体のスタンフレーム位置に合わせて船尾プロファイルと一致させ、かつ前記プロペラ９の直径の８０〜９０％の高さ位置にベースライン（Ｂ．Ｌ．）と平行に設けたものである。
また、本実施例１に係る船尾フィン１は、上底が下底より２００〜３００ｍｍだけ短い厚さ１００〜１５０ｍｍの台形断面を有し、その突出幅は、船体側面から１ｍ程度の突出幅を有するものである。
【００１８】
これを従来の前記非対称船尾フィンの設置位置との関係で説明すれば、本実施例１に係る船尾フィン１は、前記従来の非対称船尾フィンが配置される位置よりもプロペラ９に近い位置に船体中心に対して左右対称にそれぞれの船尾側面にベースライン（Ｂ．Ｌ．)と平行に取付けたものである。なお、材質としては、本実施例１に係る船尾フィン１は、鋼製で製作したものである。
このような位置に配置される本実施例１に係る船尾フィン１は、図２に示すように、船尾フィン１により、船尾を流れる水流（図２中矢印で示す）が前記プロペラ９が最も推力を発生する０．７Ｒ付近へ集中して流入させることができ、これににより、船舶の自航要素を改善することができるものとなる。
【００１９】
このように、図１ないし図２に示されるように、本実施例１に係る船尾フィン１を本願出願人が既に提案している特開２００４−４２８８１号公報に記載の非対称船尾フィンよりも前記プロペラ９に近い位置に左右対称で、かつ、ベースライン（Ｂ．Ｌ．）と平行に取付け、さらには、同船尾フィン１は、鋼製で２〜３％Ｌｐｐの長さを有し、上底が下底よりも短い厚さ１００〜１５０ｍｍの台形断面を有するフィン形状の船尾フィン１であって、本実施例１に係る船尾フィン１は、この形状の船尾フィン１をその後端位置を船尾プロファイルと一致させ、かつ前記プロペラ９の直径の８０〜９０％の高さ位置にベースライン（Ｂ．Ｌ．）と平行に設けたものである。
【００２０】
本実施例１に係る船尾フィン１を上記の位置に配置したので、前記プロペラ９に吸い込まれる船尾の流れ（図２において太矢印で示した）を前記プロペラ９が最も推力を発生するプロペラ９の０．７Ｒ付近へ集中して流入させることができるようになり、これにより船舶の自航要素が改善されることとなる。
また、フィンの長さを垂線間長（Ｌｐｐ）の２〜３％と短いものとしたので、当該船尾フィン１自体の固有抵抗を抑えることができる。
【００２１】
図３は、本実施例１に係る船尾フィン１を設けた船体、本願出願人が既に提案している特開２００４−４２８８１号公報に記載の非対称船尾フィンを設けた船体、これらの付加物を設けない船体との間で、馬力低減を水槽実験によって計測した馬力低減効果を示す馬力−速力のグラフ図である。
図３において、横軸に速力（ｋｎｏｔｓ）、縦軸に馬力（ｋｗ）、実線は、付加物を設けない船体のグラフ、波線は、特開２００４−４２８８１号公報に記載の非対称船尾フィンを設けた船体のグラフ、点線は、本実施例１に係る船尾フィン１を設けた船体のグラフ、細線は、当該船体の常用出力を示す。
図３から明らかなように、常用出力（細線）近辺において、本実施例１に係る船尾フィン１を設けた船体は、既に本願出願人が提案している特開２００４−４２８８１号公報に記載の非対称船尾フィンを設けた船体に比し、１．０〜１．５％の馬力低減効果をあった。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明に係る船尾フィンは、方形係数（Ｃｂ）が０．８を超えるバルクキャリアやタンカーのような低速肥大船に利用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 船尾フィン
３ 船体船尾
９ プロペラ
１１ 舵
１０１ 特開２００４−４２８８１号公報に開示の第１の実施の形態に係る非対称船尾フィン構造
１０３ 船舶
１０５ 船尾
１０７ａ 特開２００４−４２８８１号公報に開示の第１の実施の形態に係る船尾フィン
１０９ プロペラ
１１１ 舵
Ｌ１ 当該船尾フィン１０７ａの平坦面側を流れる流体の速度
Ｌ２ 同船尾フィン１０７ａの厚みのある側の流体の速度
Ａ．Ｐ． 船尾垂線（舵中心位置）
Ｌｐｐ 船体長さ(垂線間長)
Ｂ．Ｌ． ベースライン
ＳＴ１．０ Ａ．Ｐ．(船尾垂線)から船首側へＬｐｐ(垂線間長)の１０％の位置
ＳＴ０．５ Ａ．Ｐ．(船尾垂線)から船首側へＬｐｐ(垂線間長)の５％の位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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