(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のフレームに複数の海水導入孔を穿孔してなる海水取入装置を備え、該海水取入装置の海水導入孔により船体底面が臨む海水中と船体底部に設けられ船内機器への海水供給用の海水管に接続される海水導入室とを連通せしめ、船体底面近傍の海水を前記海水取入装置の海水導入孔を通して前記海水導入室に導入し前記海水管に送出するように構成された船舶の海水取入部構造において、
前記海水導入孔の船底面側の海水入口部に直上面を有する切欠き若しくは曲面のガイド部を海水入口部における船首側に設けてなるとともに、該ガイド部は、船首側の切欠き量あるいは曲率半径を船尾側の切欠き量あるいは曲率半径よりも大きく形成してなることを特徴とする船舶の海水取入部構造。
【請求項２】
前記板状のフレームの前記各海水導入孔出口側部位に該海水導入孔を経た海水を案内するディフューザ突起部を設けてなることを特徴とする請求項１記載の船舶の海水取入部構造。
【請求項３】
前記海水取入装置は船首側における前記海水導入孔の分布数を船尾側における海水導入孔の分布数よりも多く構成してなることを特徴とする請求項１記載の船舶の海水取入部構造。
【請求項４】
板状のフレームに複数の海水導入孔を穿孔してなる海水取入装置を備え、該海水取入装置の海水導入孔により船体底面が臨む海水中と船体底部に設けられ船内機器への海水供給用の海水管に接続される海水導入室とを連通せしめ、船体底面近傍の海水を前記海水取入装置の海水導入孔を通して前記海水導入室に導入し前記海水管に送出するように構成された船舶の海水取入部構造において、
前記海水取入装置は船首側における前記各海水導入孔の通路面積を船尾側における各海水導入孔の通路面積よりも大きく形成してなることを特徴とする船舶の海水取入部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状のフレームに複数の海水導入孔を穿孔してなる多孔板等の海水取入装置を備えて、船体底面近傍の海水を前記海水取入装置の海水導入孔を通して船体底部に設けられた海水導入室に導入し船内機器への海水供給用の海水管に送出するように構成された船舶の海水取入部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶、特に大型船舶においては、図６に示すように、船体１０の船底面０１０に海水１００を取り入れるための多孔板等からなる海水取入装置１を設け、該海水取入装置１を通して海水を船舶の速度Ｖでの航行方向に直角な方向に取り入れて海水取入室２に溜めた後、海水管１３を通して海水ポンプ１２に吸引し、該海水ポンプ１２によって主機関１１用清水冷却器、空気冷却器等の搭載機器に供給している。１４は前記主機関１１により駆動されるプロペラである。
【０００３】
図７はかかる船舶における海水取入部構造の従来の１例を示し、（Ａ）は海水取入部近傍の要部概略側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ―Ａ矢視図、（Ｃ）は  海水取入孔における渦流形成の説明図である。
図７（Ａ）、（Ｂ）において、０１は海水取入装置を構成する多孔板で、板材からなるフレーム０４に多数の海水導入孔３を穿孔し、海水導入室２の入口側に船底面０１０と略同一面にて設置されている。前記海水導入孔３は等径でかつ前記フレーム０４の全面に均一に分布して設けられている。１３は該海水導入室２の出口と前記海水ポンプ１２（図６参照）とを接続する海水管である。
【０００４】
かかる海水取入部構造を備えた船舶の航行時において、船舶の速度Ｖにての航行により、船底面０１０近傍の海水が船舶の航行方向から９０°曲がりながら多孔板０１の多数の海水導入孔３から海水導入室２内に導入され、該海水導入室２内に一旦溜められた後、海水管１３を通って海水ポンプ１２に吸引される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の海水取入部構造を備えた船舶において、速度Ｖにての航行により船底近傍の海水１００が船舶の航行方向から９０°曲がりながら多数の海水導入孔３を通って海水導入室２内に導入されるが、かかる海水の導入時において、前記海水導入孔３が等径でかつ前記フレーム０４の全面に均一に分布して設けられているため、海水導入孔３から導入された海水は流動抵抗の小さい船尾側（つまり下流側）に船首側（つまり上流側）よりも多くの流量が流れる
【０００６】
このため、図７（Ａ）に示されるように、海水導入室２内において船尾側（下流側）から船首側（上流側）に向かう循環流０２が発生して、海水導入室２内の海水が海水管１３に流入され難くなって船内海水供給系への海水流量不足が発生し、また該循環流０２の周波数と多孔板０１からなる海水取入装置の固有振動数とが共振すると該海水取入装置（多孔板０１）の破損を引き起こす。
また、かかる従来技術にあっては、図７（Ｃ）に示されるように、海水導入孔３が多孔板０１の板面に直角方向に明けられた直状孔であるため、該海水導入孔３内において該導入孔３の上流端からは流れの剥離によって渦０３が放出されこの渦０３が該導入孔３の下流端に衝突する際に周期的な振動が誘起される。
かかる渦０３による周期的な振動の放出周波数と海水取入装置（多孔板０１）の固有振動数とが共振すると、この場合も該海水取入装置（多孔板０１）の破損を引き起こす。
等の問題点を有している。
【０００７】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、海水導入室内において海水取入装置を通して導入される海水の循環流の形成及び海水導入孔内における渦流の形成を回避して該循環流及び渦流により引き起こされる振動と海水取入装置の固有振動数との共振に伴う海水取入装置の破損の発生を防止するとともに、前記循環流の形成による船内海水供給管路への海水流量不足の発生を防止し得る船舶の海水取入部構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、板状のフレームに複数の海水導入孔を穿孔してなる海水取入装置を備え、該海水取入装置の海水導入孔により船体底面が臨む海水中と船体底部に設けられ船内機器への海水供給用の海水管に接続される海水導入室とを連通せしめ、船体底面近傍の海水を前記海水取入装置の海水導入孔を通して前記海水導入室に導入し前記海水管に送出するように構成された船舶の海水取入部構造において、
前記海水導入孔の船底面側の海水入口部に直上面を有する切欠き若しくは曲面のガイド部を海水入口部における船首側に設けてなるとともに、該ガイド部は、船首側の切欠き量あるいは曲率半径を船尾側の切欠き量あるいは曲率半径よりも大きく形成してなることを特徴とする船舶の海水取入部構造を提案する。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、各海水導入孔の海水入口部の船首側に切欠き、曲面等のガイド部を水入口部における船首側に設けているので、各海水導入孔を流れる海水は前記ガイド部の面に案内され一様に曲げられながら９０°変向して海水導入室に流入することとなり、従来技術における直状孔のように海水導入孔内において流れの剥離による渦の形成が回避される。これにより、前記渦の形成による周期的な振動と海水取入装置の固有振動数との共振による該海水取入装置の破損の発生を防止できる。
【００１１】
また、請求項１のように構成すれば、水入口部における船首側に設けている各海水導入孔の前記ガイド部を、船首側の切欠き量あるいは曲率半径が船尾側のそれよりも大きく形成されているため、曲率半径の大きい船首側のガイド部の面に案内されることにより該船首側の海水導入孔における海水の流動抵抗が船尾側よりも小さくなり、該船首側海水導入孔から海水導入室への海水流入量が相対的に増加し、その結果海水導入孔全体の流量分布が均一化される。
【００１２】
請求項２記載の発明は、板状のフレームに複数の海水導入孔を穿孔してなる海水取入装置を備え、該海水取入装置の海水導入孔により船体底面が臨む海水中と船体底部に設けられ船内機器への海水供給用の海水管に接続される海水導入室とを連通せしめ、船体底面近傍の海水を前記海水取入装置の海水導入孔を通して前記海水導入室に導入し前記海水管に送出するように構成された船舶の海水取入部構造において、前記海水取入装置は、前記フレームの前記各海水導入孔出口側部位に該海水導入孔を経た海水を案内するディフューザ突起部を設けてなることを特徴とする。
【００１３】
かかる発明によれば、各海水導入孔を流過した海水は、該海水導入孔の出口側部位に設けられたディフューザ突起部に案内されて海水導入室に滑らかに流入するので、海水導入孔出口における渦の発生が回避されて各海水導入孔から海水導入室に流入する海水の流量増大が可能となる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、板状のフレームに複数の海水導入孔を穿孔してなる海水取入装置を備え、該海水取入装置の海水導入孔により船体底面が臨む海水中と船体底部に設けられ船内機器への海水供給用の海水管に接続される海水導入室とを連通せしめ、船体底面近傍の海水を前記海水取入装置の海水導入孔を通して前記海水導入室に導入し前記海水管に送出するように構成された船舶の海水取入部構造において、前記海水取入装置は船首側における前記海水導入孔の分布数を船尾側における海水導入孔の分布数よりも多く構成してなることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、板状のフレームに複数の海水導入孔を穿孔してなる海水取入装置を備え、該海水取入装置の海水導入孔により船体底面が臨む海水中と船体底部に設けられ船内機器への海水供給用の海水管に接続される海水導入室とを連通せしめ、船体底面近傍の海水を前記海水取入装置の海水導入孔を通して前記海水導入室に導入し前記海水管に送出するように構成された船舶の海水取入部構造において、前記海水取入装置は船首側における前記各海水導入孔の通路面積を船尾側における各海水導入孔の通路面積よりも大きく形成してなることを特徴とする。
【００１６】
請求項３、４記載の発明によれば、請求項３のように船首側における海水導入孔の分布数を船尾側における海水導入孔の分布数よりも多く形成することにより、船首側に配置されている流動抵抗の大きい海水導入孔全体の流路面積が船尾側に配置されている流動抵抗の小さい海水導入孔全体の流路面積よりも大きくなり、また請求項４記載のように船首側における各海水導入孔の内径を船尾側における各海水導入孔の内径よりも大きく形成することにより、流動抵抗の大きい船首側の海水導入孔における海水流量と流動抵抗が小さい船尾側の海水導入孔における海水流量とが略等しくなって、船首側の海水導入孔からの海水流入量と船尾側の海水導入孔からの海水流入量とが均一化される。
【００１７】
これにより、従来技術のような船尾側から船首側に向かう循環流の生成が回避され、海水導入室内の海水は循環することなく全量海水管に流入して船内海水供給系への海水流量不足の発生が回避される。
また前記のように循環流の生成が回避されることにより、かかる循環流の周波数と海水取入装置の固有振動数との共振による該海水取入装置の破損の発生を防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１９】
図１は本発明の第１実施例に係る船舶の海水取入部構造を示す要部概略側面図、図２は第２実施例を示す図１対応図、図３は第３実施例を示す図１対応図である。
図４は第４実施例を示す海水取入装置の平面図、図５は第５実施例を示す海水取入装置の平面図である。図６は本発明が適用される船舶の概略側面構成図である。
【００２０】
本発明が適用される船舶の概略側面を示す図６において、船体１０の船底面０１０には海水１００を取り入れるための海水取入装置１が設置されている。そして、該海水取入装置１を通して海水を船舶の速度Ｖでの航行方向に直角な方向に取り入れて海水導入室２に溜めた後、海水管１３を通して、海水ポンプ１２で吸引し、該海水ポンプ１２によって主機関１１用清水冷却器、空気冷却器等の搭載機器に供給するようになっている。１４は前記主機関１１により駆動されるプロペラである。
【００２１】
本発明は図６に示す船舶の海水取入部構造の改良に係るものである。
海水取入部構造の第１実施例を示す図１において、１０は船体、２は船体底部近傍に船底面０１０に開口して形成され主機関１１等の船内機器への海水供給用の海水管１３に接続される海水導入室、１は該海水導入室２の入口部に設置された海水取入装置である。
前記海水取入装置１は、板状のフレーム４に複数の海水導入孔３を穿孔して構成され、これら複数の海水導入孔３により船底面０１０が臨む海水１００と船体底部に設けられ前記海水導入室２とを連通せしめている。
前記海水取入装置１を構成する前記複数の海水導入孔３は、夫々の海水入口部の船首側Ｆに、海水流１０１を案内する曲面部４ａからなるガイド部を設けている。該曲面部４ａは海水取入装置１の船幅方向（フレーム４の幅方向）においても図１と同様に海水入口部の船首側Ｆに形成されている。
【００２２】
かかる第１実施例において、船舶の速度Ｖにての航行により、船底面０１０近傍の海水１００が船舶の航行方向から９０°曲がりながら海水取入装置１の多数の海水導入孔３から海水導入室２内に導入され、該海水導入室２内に一旦溜められた後、海水管１３を通って海水ポンプ１２に吸引される。
【００２３】
然るに、かかる実施例においては、各海水導入孔３の海水入口部の船首側Ｆに、曲面部４ａを設けているので、各海水導入孔３を流れる海水流１０１は前記曲面部４ａの面に案内され一様に曲げられながら９０°変向して海水導入室２に流入する。従ってかかる実施例においては、従来技術における直状孔のように海水導入孔３内において流れの剥離による渦の形成が回避され、該渦の形成による周期的な振動と海水取入装置の固有振動数との共振の発生を防止できる。
尚、前記曲面部４ａに代えて直状面を有する切欠きを設けても良い。
【００２４】
図２に示す第２実施例においては、前記各海水導入孔３の海水入口部に設けられたガイド部としての曲面部４ａの曲率半径Ｒを、船首側Ｆの曲面部４ａの曲率半径Ｒ１を最大とし、該曲率半径Ｒを船尾側になるに従いＲ２、Ｒ３・・・Ｒｎ―１、Ｒｎのように段階的に小さくなるように形成する。
その他の構成は図１に示す第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００２５】
かかる実施例によれば、前記各海水導入孔３の曲面部４ａの曲率半径Ｒが、船首側の曲率半径Ｒが船尾側のそれよりも大きく形成されているため、曲率半径Ｒの大きい船首側においては、曲率半径Ｒの大きいガイド面に案内されることにより該船首側の海水導入孔３における海水流１０１の流動抵抗が船尾側よりも小さくなり該船首側の海水導入孔３から海水導入室２への海水流入量が相対的に増加し、その結果海水導入孔３全体の流量分布が均一化される。
【００２６】
図３に示す第３実施例においては、図１に示す第１実施例あるいは図２に示す第２実施例に加えて、前記フレーム４の各海水導入孔３の出口側部位に前記海水導入孔３を経た海水流１０１を案内する山形状のディフューザ突起部４ｂを設けている。
その他の構成は図１に示す第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００２７】
かかる実施例によれば、前記各海水導入孔３を流過した海水流１０１は、各海水導入孔３の出口側部位に突設された山形状のディフューザ突起部４ｂに案内されて海水導入室２に滑らかに流入する。これにより、海水導入孔３出口側のフレーム４の板面上における渦の発生が回避されて流路抵抗が低減され、各海水導入孔３から海水導入室２に流入する海水の流量増大が可能となる。
【００２８】
図４に示す第４実施例においては、前記フレーム４に穿孔される前記海水導入孔３の分布を、船首側Ｆにおいて最も多くして、船尾側Ｒになるに従い減少していき、船尾側Ｒで最も少なくなるように構成している。
尚、この実施例において、前記に限らず、海水導入孔３の分布数を船首側Ｆが船尾側Ｒよりも多くなるように構成すればよい。
また、この実施例において、海水導入孔３の断面形状は直状孔でも、前記第１、第２実施例（図１、２）のような曲面部４ａが形成された孔でもよく、また図３のように海水導入孔３の出口側にディフューザ突起部４ｂを設ける構造であってもよい。
【００２９】
図５に示す第５実施例においては、前記海水導入孔３の通路面積即ち内径を、船首側Ｆにおける海水導入孔３の内径を最大として船尾側Ｒになるに従い小さくしていき、船尾側Ｒで最小となるように構成している。
尚、この実施例において、前記に限らず、海水導入孔３の内径を船首側Ｆが船尾側Ｒよりも大きくなるように構成すればよい。
また、この実施例において、海水導入孔３の断面形状は直状孔でも、前記第１、第２実施例（図１、２）のような曲面部４ａが形成された孔でもよく、また図３のように海水導入孔３の出口側にディフューザ突起部４ｂを設ける構造であってもよい。
【００３０】
かかる第４実施例及び第５実施例によれば、第４実施例のように船首側Ｆにおける海水導入孔３の分布数を船尾側Ｒにおける海水導入孔３の分布数よりも多く形成することにより、船首側Ｆに配置されている流動抵抗の大きい海水導入孔３全体の流路面積が船尾側Ｒに配置されている流動抵抗の小さい海水導入孔３全体の流路面積よりも大きくなり、また第５実施例のように船首側Ｆにおける各海水導入孔の内径を船尾側Ｒにおける各海水導入孔３の内径よりも大きく形成することにより、流動抵抗の大きい船首側Ｆの海水導入孔３における海水流量と流動抵抗が小さい船尾側Ｒの海水導入孔３における海水流量とが略等しくなって、船首側Ｆの海水導入孔３からの海水流入量と船尾側Ｒの海水導入孔３からの海水流入量とが均一化される。
【００３１】
これにより、従来技術のような船尾側Ｒから船首側Ｆに向かう循環流の生成が回避され、海水導入室２内の海水は循環することなく全量海水管１３に流入して船内海水供給系への海水流量不足の発生が回避される。
また前記のように循環流の生成が回避されることにより、かかる循環流の周波数と海水取入装置１の固有振動数との共振による該海水取入装置１の破損の発生を防止できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上記載の如く請求項１、２記載の発明によれば、各海水導入孔を流れる海水はガイド部の面に案内され一様に曲げられながら９０°変向して海水導入室に流入することとなり、直状孔のように海水導入孔内において流れの剥離による渦の形成が回避される。これにより、前記渦の形成による周期的な振動と海水取入装置の固有振動数との共振による海水取入装置の破損の発生を防止できる。
【００３３】
また、請求項２のように構成すれば、曲率半径の大きい船首側の海水導入孔における海水の流動抵抗が船尾側よりも小さくなり、該船首側海水導入孔から海水導入室への海水流入量が相対的に増加し、その結果海水導入孔全体の流量分布が均一化される。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、各海水導入孔を流過した海水は、該海水導入孔の出口側部位に設けられたディフューザ突起部に案内されて海水導入室に滑らかに流入するので、海水導入孔出口における渦の発生が回避されて各海水導入孔から海水導入室に流入する海水の流量増大が可能となる。
【００３５】
請求項４、５記載の発明によれば、請求項４のように船首側に配置されている流動抵抗の大きい海水導入孔全体の流路面積が船尾側に配置されている流動抵抗の小さい海水導入孔全体の流路面積よりも大きくなり、また請求項５のように流動抵抗の大きい船首側の海水導入孔における海水流量と流動抵抗が小さい船尾側の海水導入孔における海水流量とが略等しくなって、船首側の海水導入孔からの海水流入量と船尾側の海水導入孔からの海水流入量とが均一化される。
【００３６】
これにより、従来技術のような船尾側から船首側に向かう循環流の生成が回避され、海水導入室内の海水は循環することなく全量海水管に流入して船内海水供給系への海水流量不足の発生が回避されるとともに、かかる循環流の周波数と海水取入装置の固有振動数との共振による該海水取入装置の破損の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の第１実施例に係る船舶の海水取入部構造を示す要部概略側面図である。
【図２】  第２実施例を示す図１対応図である。
【図３】  第３実施例を示す図１対応図である。
【図４】  第４実施例を示す海水取入装置の平面図である。
【図５】  第５実施例を示す海水取入装置の平面図である。
【図６】  本発明が適用される船舶の概略側面構成図である。
【図７】  船舶における海水取入部構造の従来の１例を示し、（Ａ）は海水取入部近傍の要部概略側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ―Ａ矢視図、（Ｃ）は  海水取入孔における渦流形成の説明図である。
【符号の説明】
１      海水取入装置
２      海水導入室
３      海水導入孔
４      フレーム
４ａ    曲面部
４ｂ    ディフューザ突起部
１０    船体
１１    主機関
１３    海水管
０１０  船底面
１００  海水
【図１】
0004215971.tif 000002
【図２】
0004215971.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004215971.tif 000008