いわゆるキャメルバック型の消波装置の改良
【課題】 基礎となる構造の消波効果を維持しつつも、水平方向および垂直方向の力と反転モーメントとを最小化することが可能な、「キャメルバック」型消波装置の改良を提供する。
【解決手段】 わずかに入射海波に浸され、自由水面下で位置決めされた水平プレートであって、水平プレートの垂直な上流端（１２）および下流端（１４）が自由水面上まで突出することにより、プレート上で入射海波が自由に伝播できないようになっており、上流端および下流端の各々の基部が、同一の長さを有するタブ形状の要素（１２Ａ，１４Ａ）により延在しており、これによりアセンブリが、対称断面を有するいわゆる「キャメルバック」型の構成となっている水平プレートを備える消波装置であって、垂直な上流端と、上流端および下流端の間に配置されたプレート部分すなわち浮き台（１０Ａ）とで構成される２つの要素のうち、少なくとも片方の表面上にわたってオリフィス（２０）が設けられていることを特徴とする消波装置。
【解決手段】 わずかに入射海波に浸され、自由水面下で位置決めされた水平プレートであって、水平プレートの垂直な上流端（１２）および下流端（１４）が自由水面上まで突出することにより、プレート上で入射海波が自由に伝播できないようになっており、上流端および下流端の各々の基部が、同一の長さを有するタブ形状の要素（１２Ａ，１４Ａ）により延在しており、これによりアセンブリが、対称断面を有するいわゆる「キャメルバック」型の構成となっている水平プレートを備える消波装置であって、垂直な上流端と、上流端および下流端の間に配置されたプレート部分すなわち浮き台（１０Ａ）とで構成される２つの要素のうち、少なくとも片方の表面上にわたってオリフィス（２０）が設けられていることを特徴とする消波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋液圧機器の分野に関し、より詳細には、欧州特許第０３８１５７２号に記載のいわゆる「キャメルバック」（ｃａｍｅｌ’ｓ ｂａｃｋ）型の消波装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
消波装置は周知である。消波装置により、たとえば海洋構造物、沿岸または沖合いの設備、さらには港といった場所に打ちつけてくる入射波のエネルギーから、それらの場所を保護することができる。
【０００３】
最も普及している装置は、海洋基板上にある岩充填スロープやコンクリート構造体、またはそれら２つの組み合わせによるものであり、海底から隆起することで、入射波に対する直立障害物を形成している。
【０００４】
海波は波動現象であるため、この現象を利用して保護対象となる場所に伝わる海波を獲得すると、入射海波の波と比較して振幅がかなり小さくなり、より有利であるように考えられた。これを目的としているのが、モナコ政府の名で発行された欧州特許第０２８２４７９号である。この特許は、とりわけ新規な原理を利用し、以後「固定された水の壁」（ｆｉｘｅｄ ｗａｌｌ ｏｆ ｗａｔｅｒ）という名で知られている消波装置を開示している。
【０００５】
この装置は、わずかに入射海波に浸った状態で保持されている水平プレートを備えている。この水平プレートの上流端および下流端は自由水面上まで上方に突出しており、このプレート上では入射海波が自由に伝播できないようになっている。入射海波に関してプレートを適切な寸法にすることにより、プレートの下に閉じ込められた水の塊は水平方向にしか移動することができず、全体として、入射海波に対して同質で且つ慣性をもった障害物であるが如く機能する。波はこの「固定された水の壁」で反射される。
【０００６】
この装置は、持続期間の短い（５秒未満の）海波に対しては十分であるが、海波の持続期間が長くなるとラップ効果（ｌａｐｐｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）が生じ、保護対象となる場所に伝わる波の振幅という点で不利に作用する。このような理由により、同じくモナコ政府の名で発行された上記欧州特許第０３８１５７２号では、このラップ効果を回避することが可能な、消波装置の改良が提案された。この種の改良装置の好適な実施例が、当該欧州特許の図６〜８に示されている。これらの図において、対称な輪郭を有する、いわゆる「キャメルバック」型の水平プレートが示されている。この改良装置の実施形態は、今日モナコ公国のコンダミン港にて運用されており、極めて広範囲にわたる波の持続期間に対して十分に対応している。しかし、持続期間の長い（６〜１０秒）海波に対しては、水平方向および垂直方向の流体学的な力が著しく、また装置に作用する反転モーメント（ｍｏｍｅｎｔｓ ｏｆ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）も著しい。したがって、それらを減少させることにより、消波装置の構造およびその支持体や接続体の構造の寸法を最小化できると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の目的は、基礎となる構造の消波効果を維持しつつも、水平方向および垂直方向の力と反転モーメントとを最小化することが可能な、「キャメルバック」型消波装置の改良を提供することである。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る消波装置は、わずかに入射海波に浸され、自由水面下で位置決めされた水平プレートであって、水平プレートの垂直な上流端および下流端が自由水面上まで突出することにより、プレート上で入射海波が自由に伝播できないようになっており、上流端および下流端の各々の基部が、同一の長さを有するタブ形状の要素により延在しており、これによりアセンブリが、対称断面を有するいわゆる「キャメルバック」型の構成となっている水平プレートを備える消波装置であって、垂直な上流端と、上流端および下流端の間に配置されたプレート部分または浮き台とで構成される２つの要素のうち、少なくとも片方の表面上にわたってオリフィスが設けられていることを特徴とする消波装置。
【０００９】
これらのオリフィスによって、特に大きな海波に関して、「キャメルバック」型の消波装置に作用する圧縮力を減少できるため、装置の作動が顕著に改善される。
【００１０】
第１の実施形態によると、浮き台の表面の３０％超にわたってオリフィスが設けられている。
【００１１】
このように浮き台を穿孔すると、特に持続期間の長い海波に関して、水の壁によってプレート下で生じる垂直方向の力を著しく減少できる。この垂直方向の力は、このプレートを上げて波の通過させようとする傾向がある。
【００１２】
この浮き台の表面の約１０％にわたってオリフィスが設けられていることが好ましい。
【００１３】
この１０％前後という有孔率により、広範囲にわたる海波持続期間に関して、良好な折衷点が得られる。すなわち、垂直方向の力を顕著に改善しつつも消波性の目に見える低下はない。
【００１４】
第２の実施形態によると、自由水面下における垂直な上流端の表面の５０％超にわたってオリフィスが設けられていることが好ましい。
【００１５】
このように上流端を穿孔すると、特に持続期間の長い海波に関して、垂直方向の力を増大させるものの、入射海波により生じる水平方向の力を著しく減少できる。
【００１６】
自由水面下における垂直な上流端の表面の約３０％にわたってオリフィスが設けられていることが好ましい。
【００１７】
この３０％前後という有孔率により、広範囲にわたる海波持続期間に関して、良好な折衷点が得られる。すなわち、垂直方向の力を過度に悪化させることなく、水平方向の力を大幅に減少させることができる。
【００１８】
好適な実施形態によると、浮き台の表面の約１０％にわたってオリフィスが設けられており、自由水面下における垂直な上流端の表面の約３０％にわたってオリフィスが設けられている。
【００１９】
このように、上流端および浮き台にオリフィスを分布させると、装置の消波性能を、全くまたはほとんど低下させることなく、流体学的な力を著しく減少させることができる。
【００２０】
一実施形態によると、水平プレートが、海底に固着されたジャケットまたはパイルタイプの強固な支持体によって、または海底に固着されたストレッチケーブルまたはロッドによって、自由水面下で位置決めされていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照しつつ本発明の特徴を詳述するが、これは例示的なものであって制限を加えるものではない。
【００２２】
まず、本出願人が保有し、本発明に係る改良の対象となっている欧州特許第０３８１５７２号に記載されている、いわゆる「キャメルバック」型の消波装置の構成が図８に示されている。
【００２３】
この装置は、わずかに浸された水平プレート１０を備えている。この水平プレート１０の上流端１２および下流端１４は、自由水面上まで垂直上方に突出している。上流のタブ形状要素であるスタブ１２Ａは上流端に対応しており、下流のタブ形状要素であって上流のタブ形状要素と同じ形状を有するスタブ１４Ａは下流端に対応している。この種の装置は、たとえば保護対象となる海岸沿いに配置され、相当の長さを有するため、大きな海波が上流端を乗り越えた場合に、装置の一側端が２つあるだけでは、上流端と下流端との間に形成される水溜中の水を排出することができない。そのため、下流端にオリフィス１６を設けて、連続する２つの海波の間に水溜に溜まった水を排出する必要がある。この装置の断面は、２つの突出部を有し、キャメルバックに似た形状となっている。考慮されている実施形態によると、このプレートは、十分な径を有するジャケットタイプ、または鉛直や斜めのパイルタイプの強固な支持体１８によって水面下で固定されて海底上に堅固に固着されていてもよいし、あるいは、（プレート中に空間を設けて総重量をアルキメデスリフトよりも小さくすることによって）正の浮力を付与されて水面下で浮遊し、ストレッチケーブルまたはロッドにより海底に固着されていてもよい。
【００２４】
図１に示す本発明の第１の実施形態は、上記２つの実施態様のいずれにも適用可能であるが、消波装置に作用する垂直方向の圧縮力を制限するという目的で、消波装置が正の浮力を付与され、海底に固着されたストレッチケーブルまたはロッドのシステムによって水面下で位置決めされている場合に適用するのが好ましい。本発明の第１の実施形態によると、オリフィス２０は、装置の上流端と下流端との間に配置された浮き台（ｒａｆｔ）として知られる水平プレートの部分１０Ａに設けられている。これらの小さいオリフィスは、浮き台表面の、３０％超にわたって多数設けられている（この有孔率は、孔のあいた表面とオリフィスの支持面との比率である）。さらに、下流端にはオリフィスがなく、海波が上流端を乗り越えてきた場合、オリフィス２０を介して排水されることになる。
【００２５】
本発明に係る改良された消波装置の性能を、図２Ａ〜２Ｄに示す。図２Ａ〜２Ｄでは４つのグラフが再現されており、それぞれ、透過係数ＣＴの漸進的変化、水平方向の力Ｆｘの漸進的変化、垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化、および反転モーメントＭｙの漸進的変化を示している。これらは、海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％の場合のグラフである。
【００２６】
これらの曲線は、数値計算に基づいて得られたものであり、試験によって裏付けられている。この試験は、海波の流れの中で、Ｗが３０ｍ、ドラフト（ｄｒａｕｇｈｔ）Ｔが９．５０ｍ、水平面からの距離（ｌｅｖｅｌｌｉｎｇ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）ｃが２ｍ、およびタブ形状要素の横幅が５ｍである消波装置の１／３０縮尺模型を用いて行われた。この消波装置は、海底から８０ｍの深さで固定されるものとする。係数ＣＴの計測は、地中海の平均海波の高さに対応するように、入射海波の頂部から谷部までの高さＨが２ｍである状態で行った。一方、力ＦｘおよびＦｙ、そして反転モーメントＭｙの計測は、極めて例外的な、１００年周期タイプの大しけ時の波に対応するように、入射海波の高さＨが１０ｍである状態で行った。
【００２７】
図２Ａより、実線カーブで示される従来技術による「キャメルバック」型消波装置の透過係数ＣＴと、上記のように有孔率を異ならせた本発明に係る改良された消波装置とを比較することができる。従来技術では、透過係数は、８秒までの持続時間では０．１よりも小さく、その後徐々に増加し、Ｔ＝１０秒のときに０．４０まで上昇し、１２秒のときには０．７０に達する。本発明では、有孔率が１０％および２０％のとき、当該係数ＣＴは、短期的にはほとんど変化せず、長期的には上昇することがわかる。これらのパーセンテージを超えると、短期的な消波性が低下し始めるため、有孔率の限度を３０％とすることができる。
【００２８】
図２Ｂでは水平方向の力が比較されているが、これらはほとんど変化していないことがわかる。したがって、水平方向の力Ｆｘは、有孔率が３０％の場合でも１０５ｔ／ｍから９０ｔ／ｍに減少するのみである。一方、垂直方向の力は、図２Ｃに示すように大幅に減少する。したがって、たとえばＴ＝１２という極端な持続期間の場合、垂直方向の力Ｆｚは２つに分断され、３０％の有孔率で５０ｔ／ｍから２５ｔ／ｍの範囲にわたる。
【００２９】
図２Ｄにおいて、垂直方向の力が減少して水平方向の力が維持されるため、Ｏ（消波装置の上側表面上の地点で、浮き台の中心）を通る水平軸に関する反転モーメントが増大する
【００３０】
一般に、浮き台１０Ａの穿孔による有孔率は、１０〜２０％である。多くとも３０％であり、特に極度の大嵐の場合、垂直方向の力の著しい減少および対応する持続期間での消波装置の効果の向上が得られる。海波の振幅が小さい場合、すなわち持続期間Ｔ＝５秒未満の場合、この効果はやや小さくなる。有孔率が１０％前後の場合、広範囲にわたる海波持続期間に関して、良好な折衷点が得られる。すなわち、垂直方向の力を顕著に改善しつつも消波性の目に見える低下はない。
【００３１】
図３に、本発明の第２の実施形態を示す。この実施例は、消波装置に作用する水平方向の圧縮力を制限するという目的で、天然の海底に固着されたジャケットまたはパイルタイプの強固な支持体上に消波装置が固定されている場合に適用するのが好ましいが、この限りではない。この実施例によると、オリフィス２２が装置上流端１２に設けられており、この上流端表面の５０％超にわたって設けられている。また、上記と同じように、下流端にはオリフィスがなく、海波が上流端を乗り越えてきた場合、連続する２つの海波間の逆流中にオリフィス２２を介して排水される。したがって、残存水のマットレスの形成を回避することにより、上流端と下流端との間に形成される水溜を急速に空にすることができる。当該消波装置の性能を、図４Ａ〜４Ｄに示す。図４Ａ〜４Ｄでは、上記と同様に４つのグラフが再現されており、それぞれ、透過係数ＣＴの漸進的変化、水平方向の力Ｆｘの漸進的変化、垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化、および反転モーメントＭｙの漸進的変化を示している。これらは、海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％の場合のグラフである。試験条件は前回と同じで、自由水面下Ｄ＝−４ｍの距離からオリフィスの形成が始まっている。
【００３２】
図４Ａより、実線カーブで示される従来技術による「キャメルバック」型消波装置の透過係数ＣＴと、これら異なる３種類の有孔率を有する本発明の第２実施形態に係る改良された消波装置とを比較することができる。特に持続期間が長期的である場合（１０〜１４秒）に、消波装置の効果が大幅に向上しているのがわかる。持続期間Ｔが１０秒のとき、３０％の有孔率において、ＣＴは０．４０から０．２５になる。
【００３３】
同様に、有孔率の上昇に伴い、図４Ｂに示される水平方向の力が大幅に減少している。有孔率が３０％になると、水平方向の力Ｆｘの最大値が１０５ｔ／ｍから５０ｔ／ｍにまで減少していることがわかる。一方垂直方向の力は、有孔率が３０％になると、図４Ｃに示すように、特に持続期間Ｔ＝１２秒未満のときに著しく増加している。
【００３４】
図４Ｄにおいてもまた、垂直方向の力の増大にもかかわらず水平方向の力が減少しているため、Ｏ（消波装置の上側表面上の地点で、浮き台の中心）を通る水平軸に関する反転モーメントが増大する。
【００３５】
一般に、上流端１２を穿孔すると、消波装置の全体的な作動に有益である。しかし、垂直方向の力の増大を厳密に制御しなければならない。上流端の穿孔を多くする（特に５０％を超える有孔率にする）ことにより、消波装置の構造が非対称に近いものとなり、下流端のみを有する水平プレートとして後部が機能することで、流体学的な力に対して逆らうように作用することがわかるであろう。
【００３６】
図５Ａに、本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態では、装置に作用する垂直方向の圧縮力および水平方向の圧縮力の両方を制限するという目的で、装置の上流端と下流端との間に配置された浮き台として知られる水平プレートの部分１０Ａにオリフィス２０を設けるとともに、装置の上流端１２にオリフィス２２を設けている。これらのオリフィスは、上流端表面と同様に、浮き台表面の３０％超にわたって設けられている。また、上記と同じように、下流端にはオリフィスがなく、海波が上流端を乗り越えてきた場合、オリフィス２０または２２を介して排水される。
【００３７】
当該消波装置の性能を、図６Ａ〜６Ｄに示す。図６Ａ〜６Ｄでは４つのグラフが再現されており、それぞれ、透過係数ＣＴの漸進的変化、水平方向の力Ｆｘの漸進的変化、垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化、および反転モーメントＭｙの漸進的変化を示している。これらは、海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の同一有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％の場合のグラフである。試験条件は前回と同じで、自由水面下Ｄ＝−４ｍの距離から上流端のオリフィスの形成が始まっている。
【００３８】
図６Ａより、実線カーブで示される従来技術による「キャメルバック」型消波装置の透過係数ＣＴと、上記の異なる３種類の有孔率を有する本発明の第３実施形態に係る改良された消波装置とを比較することができる。消波装置の効果が、浮き台のみを穿孔した場合の効果と類似していることがわかる。
【００３９】
その一方で、上流端を穿孔した場合と同様に、有孔率の上昇に伴い、図４Ｂに示される水平方向の力が大幅に減少している。有孔率が３０％になると、平方向の力Ｆｘの最大値が１０５ｔ／ｍから６０ｔ／ｍにまで減少していることがわかる。しかし、図６Ｃに示すように垂直方向の力も減少しており、たとえば持続期間Ｔが１２秒のときに、有孔率が３０％になると４０ｔ／ｍから２５ｔ／ｍにまで減少している。
【００４０】
Ｏ（消波装置の上側表面上の地点で、浮き台の中心）を通る水平軸に関する反転モーメントは、図３の構成（上流端のみ穿孔されている）の場合と比較して、ほとんど変化していない。
【００４１】
一般に、浮き台１０Ａおよび上流端１２の穿孔を組み合わせると、水平方向の力および垂直方向の力の両方が減少するのに対して消波性はほとんど変化しないため、消波装置の全体的な作動にいっそう有益である。さらに補足的な試験から以下のことがわかった。すなわち、広範囲の海波に対する消波性を目に見えて低下させることなく水平方向の力および垂直方向の力の両方を顕著に改善するためには、浮き台の有孔率と上流端の有孔率とは必ずしも同一である必要はないということ、そして、浮き台の有孔率を１０％前後（±５％）に、上流端の有孔率を３０％前後（±１０％）にすると、消波効果と流体学的な力との比率の点で最適の折衷点が得られること、がわかった。最後の構成は、消波装置が正の浮力を付与され、図５Ｂに示すように、海底に固着されたストレッチケーブルまたはロッドのシステムによって水面下に固定されている場合に、特に効果的である。図５Ｂでは、上流端１２および下流端１４を有する水平プレートが示されており、錨２６によって海底に固着されているケーブル２４がこの水平プレートを保持している。この水平プレートには様々な空間が設けられている。たとえば、参照番号２８の空間を設けることによって、水平プレートの総重量がアルキメデスリフト以下となり、水平プレートに正の浮力が付与される。
【００４２】
図７Ａ〜７Ｄでは、この種の最適な構成（図中、参照符号ａｍ）と、従来技術による消波装置（実線カーブ）および構成を逆転させた場合（図中、参照符号ａｖ）との比較が示されている。構成が逆転させた場合とは、下流端が３０％の有孔率で穿孔され、浮き台が１０％の有孔率を保持している場合である。この比較により、上流端のオリフィスの機能は、下流端のオリフィスの機能とは全く異なることがわかる。
【００４３】
実際、オリフィスが上流端に設けられているか下流端に設けられているかの違いによって、装置の消波性に対する効果（図７Ａ）がさほど変わらないのであれば、特に低い海波または中程度の海波の持続期間において、上流端の穿孔は（浮き台の穿孔と共に）、水平方向の力および垂直方向の力の減少に甚だしく寄与するのに対して、下流端の穿孔はこれらの力に対して実質的に何ら効果を及ぼさないどころか、高い海波の期間においてはこれらの力をごくわずかに増大させることが図７Ｂおよび７Ｃからわかる。反転モーメントに関しても同様で、上流端を穿孔すると向上するが、下流端を穿孔するとごくわずかに減少する。
【００４４】
本発明のオリフィスは、従来技術による装置、特にケーソンタイプの装置に設けられているオリフィスとは異なり、装置の下流端に設けられた場合は、ケーソンに吸収された入射波とケーソンから回復した波との間に遅延を生じしめることを、またこれらケーソンの水平な隔壁に設けられた場合は、ケーソン中の水の振動を減衰させてエネルギー損失を起こすことを、その本質的な目的とする。これら２つのケースにおいては、オリフィスにおいて圧力損失が起こり、振動の伝播を減衰させるか、またはその障壁となる。
【００４５】
一方、本発明によると、垂直な上流端と、上流端および下流端の間に設けられたプレート部分（浮き台）とで構成される２つの要素のうち、少なくとも片方の表面の部分を穿孔するが、その目的は、装置に作用する垂直方向の圧縮力および水平方向の圧縮力を著しく制限することによって、消波装置の構造およびその支持体や接続体の構造の寸法を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る消波装置の第１の実施形態を示す図である。
【図２Ａ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図１の装置における透過係数ＣＴの漸進的変化を示すグラフである。
【図２Ｂ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図１の装置における水平方向の力Ｆｘの漸進的変化を示すグラフである。
【図２Ｃ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図１の装置における垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化を示すグラフである。
【図２Ｄ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図１の装置における反転モーメントＭｙの漸進的変化を示すグラフである。
【図３】本発明に係る消波装置の第２の実施形態を示す図である。
【図４Ａ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図３の装置における透過係数ＣＴの漸進的変化を示すグラフである。
【図４Ｂ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図３の装置における水平方向の力Ｆｘの漸進的変化を示すグラフである。
【図４Ｃ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図３の装置における垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化を示すグラフである。
【図４Ｄ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図３の装置における反転モーメントＭｙの漸進的変化を示すグラフである。
【図５Ａ】本発明に係る消波装置の第３の実施形態を示す図であり、ジャケットまたはパイルタイプの強固な支持体上に後部が載置されている。
【図５Ｂ】本発明に係る消波装置の第３の実施形態の変形例を示す図であり、この装置が正の浮力を付与され、海底に固着されたストレッチケーブルまたはロッドによって位置決めされている。
【図６Ａ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図５Ａの装置における透過係数ＣＴの漸進的変化を示すグラフである。
【図６Ｂ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図５Ａの装置における水平方向の力Ｆｘの漸進的変化を示すグラフである。
【図６Ｃ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図５Ａの装置における垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化を示すグラフである。
【図６Ｄ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図５Ａの装置における反転モーメントＭｙの漸進的変化を示すグラフである。
【図７Ａ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端および下流端の有孔率が３０％である場合の、図５Ｂの装置および下流端にオリフィスが設けられた装置における透過係数ＣＴの漸進的変化を示すグラフである。
【図７Ｂ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端および下流端の有孔率が３０％である場合の、図５Ｂの装置および下流端にオリフィスが設けられた装置における水平方向の力Ｆｘの漸進的変化を示すグラフである。
【図７Ｃ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端および下流端の有孔率が３０％である場合の、図５Ｂの装置および下流端にオリフィスが設けられた装置における垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化を示すグラフである。
【図７Ｄ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端および下流端の有孔率が３０％である場合の、図５Ｂの装置および下流端にオリフィスが設けられた装置における反転モーメントＭｙの漸進的変化を示すグラフである。
【図８】従来技術による「キャメルバック」型の消波装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 水平プレート
１０Ａ 浮き台
１２ 上流端
１２Ａ 下流端
１４ 下流端
１４Ａ 下流端
１６ オリフィス
１８ 支持体
２０ オリフィス
２２ オリフィス
２４ ケーブル
２６ 錨
２８ 空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋液圧機器の分野に関し、より詳細には、欧州特許第０３８１５７２号に記載のいわゆる「キャメルバック」（ｃａｍｅｌ’ｓ ｂａｃｋ）型の消波装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
消波装置は周知である。消波装置により、たとえば海洋構造物、沿岸または沖合いの設備、さらには港といった場所に打ちつけてくる入射波のエネルギーから、それらの場所を保護することができる。
【０００３】
最も普及している装置は、海洋基板上にある岩充填スロープやコンクリート構造体、またはそれら２つの組み合わせによるものであり、海底から隆起することで、入射波に対する直立障害物を形成している。
【０００４】
海波は波動現象であるため、この現象を利用して保護対象となる場所に伝わる海波を獲得すると、入射海波の波と比較して振幅がかなり小さくなり、より有利であるように考えられた。これを目的としているのが、モナコ政府の名で発行された欧州特許第０２８２４７９号である。この特許は、とりわけ新規な原理を利用し、以後「固定された水の壁」（ｆｉｘｅｄ ｗａｌｌ ｏｆ ｗａｔｅｒ）という名で知られている消波装置を開示している。
【０００５】
この装置は、わずかに入射海波に浸った状態で保持されている水平プレートを備えている。この水平プレートの上流端および下流端は自由水面上まで上方に突出しており、このプレート上では入射海波が自由に伝播できないようになっている。入射海波に関してプレートを適切な寸法にすることにより、プレートの下に閉じ込められた水の塊は水平方向にしか移動することができず、全体として、入射海波に対して同質で且つ慣性をもった障害物であるが如く機能する。波はこの「固定された水の壁」で反射される。
【０００６】
この装置は、持続期間の短い（５秒未満の）海波に対しては十分であるが、海波の持続期間が長くなるとラップ効果（ｌａｐｐｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）が生じ、保護対象となる場所に伝わる波の振幅という点で不利に作用する。このような理由により、同じくモナコ政府の名で発行された上記欧州特許第０３８１５７２号では、このラップ効果を回避することが可能な、消波装置の改良が提案された。この種の改良装置の好適な実施例が、当該欧州特許の図６〜８に示されている。これらの図において、対称な輪郭を有する、いわゆる「キャメルバック」型の水平プレートが示されている。この改良装置の実施形態は、今日モナコ公国のコンダミン港にて運用されており、極めて広範囲にわたる波の持続期間に対して十分に対応している。しかし、持続期間の長い（６〜１０秒）海波に対しては、水平方向および垂直方向の流体学的な力が著しく、また装置に作用する反転モーメント（ｍｏｍｅｎｔｓ ｏｆ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）も著しい。したがって、それらを減少させることにより、消波装置の構造およびその支持体や接続体の構造の寸法を最小化できると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の目的は、基礎となる構造の消波効果を維持しつつも、水平方向および垂直方向の力と反転モーメントとを最小化することが可能な、「キャメルバック」型消波装置の改良を提供することである。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る消波装置は、わずかに入射海波に浸され、自由水面下で位置決めされた水平プレートであって、水平プレートの垂直な上流端および下流端が自由水面上まで突出することにより、プレート上で入射海波が自由に伝播できないようになっており、上流端および下流端の各々の基部が、同一の長さを有するタブ形状の要素により延在しており、これによりアセンブリが、対称断面を有するいわゆる「キャメルバック」型の構成となっている水平プレートを備える消波装置であって、垂直な上流端と、上流端および下流端の間に配置されたプレート部分または浮き台とで構成される２つの要素のうち、少なくとも片方の表面上にわたってオリフィスが設けられていることを特徴とする消波装置。
【０００９】
これらのオリフィスによって、特に大きな海波に関して、「キャメルバック」型の消波装置に作用する圧縮力を減少できるため、装置の作動が顕著に改善される。
【００１０】
第１の実施形態によると、浮き台の表面の３０％超にわたってオリフィスが設けられている。
【００１１】
このように浮き台を穿孔すると、特に持続期間の長い海波に関して、水の壁によってプレート下で生じる垂直方向の力を著しく減少できる。この垂直方向の力は、このプレートを上げて波の通過させようとする傾向がある。
【００１２】
この浮き台の表面の約１０％にわたってオリフィスが設けられていることが好ましい。
【００１３】
この１０％前後という有孔率により、広範囲にわたる海波持続期間に関して、良好な折衷点が得られる。すなわち、垂直方向の力を顕著に改善しつつも消波性の目に見える低下はない。
【００１４】
第２の実施形態によると、自由水面下における垂直な上流端の表面の５０％超にわたってオリフィスが設けられていることが好ましい。
【００１５】
このように上流端を穿孔すると、特に持続期間の長い海波に関して、垂直方向の力を増大させるものの、入射海波により生じる水平方向の力を著しく減少できる。
【００１６】
自由水面下における垂直な上流端の表面の約３０％にわたってオリフィスが設けられていることが好ましい。
【００１７】
この３０％前後という有孔率により、広範囲にわたる海波持続期間に関して、良好な折衷点が得られる。すなわち、垂直方向の力を過度に悪化させることなく、水平方向の力を大幅に減少させることができる。
【００１８】
好適な実施形態によると、浮き台の表面の約１０％にわたってオリフィスが設けられており、自由水面下における垂直な上流端の表面の約３０％にわたってオリフィスが設けられている。
【００１９】
このように、上流端および浮き台にオリフィスを分布させると、装置の消波性能を、全くまたはほとんど低下させることなく、流体学的な力を著しく減少させることができる。
【００２０】
一実施形態によると、水平プレートが、海底に固着されたジャケットまたはパイルタイプの強固な支持体によって、または海底に固着されたストレッチケーブルまたはロッドによって、自由水面下で位置決めされていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照しつつ本発明の特徴を詳述するが、これは例示的なものであって制限を加えるものではない。
【００２２】
まず、本出願人が保有し、本発明に係る改良の対象となっている欧州特許第０３８１５７２号に記載されている、いわゆる「キャメルバック」型の消波装置の構成が図８に示されている。
【００２３】
この装置は、わずかに浸された水平プレート１０を備えている。この水平プレート１０の上流端１２および下流端１４は、自由水面上まで垂直上方に突出している。上流のタブ形状要素であるスタブ１２Ａは上流端に対応しており、下流のタブ形状要素であって上流のタブ形状要素と同じ形状を有するスタブ１４Ａは下流端に対応している。この種の装置は、たとえば保護対象となる海岸沿いに配置され、相当の長さを有するため、大きな海波が上流端を乗り越えた場合に、装置の一側端が２つあるだけでは、上流端と下流端との間に形成される水溜中の水を排出することができない。そのため、下流端にオリフィス１６を設けて、連続する２つの海波の間に水溜に溜まった水を排出する必要がある。この装置の断面は、２つの突出部を有し、キャメルバックに似た形状となっている。考慮されている実施形態によると、このプレートは、十分な径を有するジャケットタイプ、または鉛直や斜めのパイルタイプの強固な支持体１８によって水面下で固定されて海底上に堅固に固着されていてもよいし、あるいは、（プレート中に空間を設けて総重量をアルキメデスリフトよりも小さくすることによって）正の浮力を付与されて水面下で浮遊し、ストレッチケーブルまたはロッドにより海底に固着されていてもよい。
【００２４】
図１に示す本発明の第１の実施形態は、上記２つの実施態様のいずれにも適用可能であるが、消波装置に作用する垂直方向の圧縮力を制限するという目的で、消波装置が正の浮力を付与され、海底に固着されたストレッチケーブルまたはロッドのシステムによって水面下で位置決めされている場合に適用するのが好ましい。本発明の第１の実施形態によると、オリフィス２０は、装置の上流端と下流端との間に配置された浮き台（ｒａｆｔ）として知られる水平プレートの部分１０Ａに設けられている。これらの小さいオリフィスは、浮き台表面の、３０％超にわたって多数設けられている（この有孔率は、孔のあいた表面とオリフィスの支持面との比率である）。さらに、下流端にはオリフィスがなく、海波が上流端を乗り越えてきた場合、オリフィス２０を介して排水されることになる。
【００２５】
本発明に係る改良された消波装置の性能を、図２Ａ〜２Ｄに示す。図２Ａ〜２Ｄでは４つのグラフが再現されており、それぞれ、透過係数ＣＴの漸進的変化、水平方向の力Ｆｘの漸進的変化、垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化、および反転モーメントＭｙの漸進的変化を示している。これらは、海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％の場合のグラフである。
【００２６】
これらの曲線は、数値計算に基づいて得られたものであり、試験によって裏付けられている。この試験は、海波の流れの中で、Ｗが３０ｍ、ドラフト（ｄｒａｕｇｈｔ）Ｔが９．５０ｍ、水平面からの距離（ｌｅｖｅｌｌｉｎｇ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）ｃが２ｍ、およびタブ形状要素の横幅が５ｍである消波装置の１／３０縮尺模型を用いて行われた。この消波装置は、海底から８０ｍの深さで固定されるものとする。係数ＣＴの計測は、地中海の平均海波の高さに対応するように、入射海波の頂部から谷部までの高さＨが２ｍである状態で行った。一方、力ＦｘおよびＦｙ、そして反転モーメントＭｙの計測は、極めて例外的な、１００年周期タイプの大しけ時の波に対応するように、入射海波の高さＨが１０ｍである状態で行った。
【００２７】
図２Ａより、実線カーブで示される従来技術による「キャメルバック」型消波装置の透過係数ＣＴと、上記のように有孔率を異ならせた本発明に係る改良された消波装置とを比較することができる。従来技術では、透過係数は、８秒までの持続時間では０．１よりも小さく、その後徐々に増加し、Ｔ＝１０秒のときに０．４０まで上昇し、１２秒のときには０．７０に達する。本発明では、有孔率が１０％および２０％のとき、当該係数ＣＴは、短期的にはほとんど変化せず、長期的には上昇することがわかる。これらのパーセンテージを超えると、短期的な消波性が低下し始めるため、有孔率の限度を３０％とすることができる。
【００２８】
図２Ｂでは水平方向の力が比較されているが、これらはほとんど変化していないことがわかる。したがって、水平方向の力Ｆｘは、有孔率が３０％の場合でも１０５ｔ／ｍから９０ｔ／ｍに減少するのみである。一方、垂直方向の力は、図２Ｃに示すように大幅に減少する。したがって、たとえばＴ＝１２という極端な持続期間の場合、垂直方向の力Ｆｚは２つに分断され、３０％の有孔率で５０ｔ／ｍから２５ｔ／ｍの範囲にわたる。
【００２９】
図２Ｄにおいて、垂直方向の力が減少して水平方向の力が維持されるため、Ｏ（消波装置の上側表面上の地点で、浮き台の中心）を通る水平軸に関する反転モーメントが増大する
【００３０】
一般に、浮き台１０Ａの穿孔による有孔率は、１０〜２０％である。多くとも３０％であり、特に極度の大嵐の場合、垂直方向の力の著しい減少および対応する持続期間での消波装置の効果の向上が得られる。海波の振幅が小さい場合、すなわち持続期間Ｔ＝５秒未満の場合、この効果はやや小さくなる。有孔率が１０％前後の場合、広範囲にわたる海波持続期間に関して、良好な折衷点が得られる。すなわち、垂直方向の力を顕著に改善しつつも消波性の目に見える低下はない。
【００３１】
図３に、本発明の第２の実施形態を示す。この実施例は、消波装置に作用する水平方向の圧縮力を制限するという目的で、天然の海底に固着されたジャケットまたはパイルタイプの強固な支持体上に消波装置が固定されている場合に適用するのが好ましいが、この限りではない。この実施例によると、オリフィス２２が装置上流端１２に設けられており、この上流端表面の５０％超にわたって設けられている。また、上記と同じように、下流端にはオリフィスがなく、海波が上流端を乗り越えてきた場合、連続する２つの海波間の逆流中にオリフィス２２を介して排水される。したがって、残存水のマットレスの形成を回避することにより、上流端と下流端との間に形成される水溜を急速に空にすることができる。当該消波装置の性能を、図４Ａ〜４Ｄに示す。図４Ａ〜４Ｄでは、上記と同様に４つのグラフが再現されており、それぞれ、透過係数ＣＴの漸進的変化、水平方向の力Ｆｘの漸進的変化、垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化、および反転モーメントＭｙの漸進的変化を示している。これらは、海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％の場合のグラフである。試験条件は前回と同じで、自由水面下Ｄ＝−４ｍの距離からオリフィスの形成が始まっている。
【００３２】
図４Ａより、実線カーブで示される従来技術による「キャメルバック」型消波装置の透過係数ＣＴと、これら異なる３種類の有孔率を有する本発明の第２実施形態に係る改良された消波装置とを比較することができる。特に持続期間が長期的である場合（１０〜１４秒）に、消波装置の効果が大幅に向上しているのがわかる。持続期間Ｔが１０秒のとき、３０％の有孔率において、ＣＴは０．４０から０．２５になる。
【００３３】
同様に、有孔率の上昇に伴い、図４Ｂに示される水平方向の力が大幅に減少している。有孔率が３０％になると、水平方向の力Ｆｘの最大値が１０５ｔ／ｍから５０ｔ／ｍにまで減少していることがわかる。一方垂直方向の力は、有孔率が３０％になると、図４Ｃに示すように、特に持続期間Ｔ＝１２秒未満のときに著しく増加している。
【００３４】
図４Ｄにおいてもまた、垂直方向の力の増大にもかかわらず水平方向の力が減少しているため、Ｏ（消波装置の上側表面上の地点で、浮き台の中心）を通る水平軸に関する反転モーメントが増大する。
【００３５】
一般に、上流端１２を穿孔すると、消波装置の全体的な作動に有益である。しかし、垂直方向の力の増大を厳密に制御しなければならない。上流端の穿孔を多くする（特に５０％を超える有孔率にする）ことにより、消波装置の構造が非対称に近いものとなり、下流端のみを有する水平プレートとして後部が機能することで、流体学的な力に対して逆らうように作用することがわかるであろう。
【００３６】
図５Ａに、本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態では、装置に作用する垂直方向の圧縮力および水平方向の圧縮力の両方を制限するという目的で、装置の上流端と下流端との間に配置された浮き台として知られる水平プレートの部分１０Ａにオリフィス２０を設けるとともに、装置の上流端１２にオリフィス２２を設けている。これらのオリフィスは、上流端表面と同様に、浮き台表面の３０％超にわたって設けられている。また、上記と同じように、下流端にはオリフィスがなく、海波が上流端を乗り越えてきた場合、オリフィス２０または２２を介して排水される。
【００３７】
当該消波装置の性能を、図６Ａ〜６Ｄに示す。図６Ａ〜６Ｄでは４つのグラフが再現されており、それぞれ、透過係数ＣＴの漸進的変化、水平方向の力Ｆｘの漸進的変化、垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化、および反転モーメントＭｙの漸進的変化を示している。これらは、海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の同一有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％の場合のグラフである。試験条件は前回と同じで、自由水面下Ｄ＝−４ｍの距離から上流端のオリフィスの形成が始まっている。
【００３８】
図６Ａより、実線カーブで示される従来技術による「キャメルバック」型消波装置の透過係数ＣＴと、上記の異なる３種類の有孔率を有する本発明の第３実施形態に係る改良された消波装置とを比較することができる。消波装置の効果が、浮き台のみを穿孔した場合の効果と類似していることがわかる。
【００３９】
その一方で、上流端を穿孔した場合と同様に、有孔率の上昇に伴い、図４Ｂに示される水平方向の力が大幅に減少している。有孔率が３０％になると、平方向の力Ｆｘの最大値が１０５ｔ／ｍから６０ｔ／ｍにまで減少していることがわかる。しかし、図６Ｃに示すように垂直方向の力も減少しており、たとえば持続期間Ｔが１２秒のときに、有孔率が３０％になると４０ｔ／ｍから２５ｔ／ｍにまで減少している。
【００４０】
Ｏ（消波装置の上側表面上の地点で、浮き台の中心）を通る水平軸に関する反転モーメントは、図３の構成（上流端のみ穿孔されている）の場合と比較して、ほとんど変化していない。
【００４１】
一般に、浮き台１０Ａおよび上流端１２の穿孔を組み合わせると、水平方向の力および垂直方向の力の両方が減少するのに対して消波性はほとんど変化しないため、消波装置の全体的な作動にいっそう有益である。さらに補足的な試験から以下のことがわかった。すなわち、広範囲の海波に対する消波性を目に見えて低下させることなく水平方向の力および垂直方向の力の両方を顕著に改善するためには、浮き台の有孔率と上流端の有孔率とは必ずしも同一である必要はないということ、そして、浮き台の有孔率を１０％前後（±５％）に、上流端の有孔率を３０％前後（±１０％）にすると、消波効果と流体学的な力との比率の点で最適の折衷点が得られること、がわかった。最後の構成は、消波装置が正の浮力を付与され、図５Ｂに示すように、海底に固着されたストレッチケーブルまたはロッドのシステムによって水面下に固定されている場合に、特に効果的である。図５Ｂでは、上流端１２および下流端１４を有する水平プレートが示されており、錨２６によって海底に固着されているケーブル２４がこの水平プレートを保持している。この水平プレートには様々な空間が設けられている。たとえば、参照番号２８の空間を設けることによって、水平プレートの総重量がアルキメデスリフト以下となり、水平プレートに正の浮力が付与される。
【００４２】
図７Ａ〜７Ｄでは、この種の最適な構成（図中、参照符号ａｍ）と、従来技術による消波装置（実線カーブ）および構成を逆転させた場合（図中、参照符号ａｖ）との比較が示されている。構成が逆転させた場合とは、下流端が３０％の有孔率で穿孔され、浮き台が１０％の有孔率を保持している場合である。この比較により、上流端のオリフィスの機能は、下流端のオリフィスの機能とは全く異なることがわかる。
【００４３】
実際、オリフィスが上流端に設けられているか下流端に設けられているかの違いによって、装置の消波性に対する効果（図７Ａ）がさほど変わらないのであれば、特に低い海波または中程度の海波の持続期間において、上流端の穿孔は（浮き台の穿孔と共に）、水平方向の力および垂直方向の力の減少に甚だしく寄与するのに対して、下流端の穿孔はこれらの力に対して実質的に何ら効果を及ぼさないどころか、高い海波の期間においてはこれらの力をごくわずかに増大させることが図７Ｂおよび７Ｃからわかる。反転モーメントに関しても同様で、上流端を穿孔すると向上するが、下流端を穿孔するとごくわずかに減少する。
【００４４】
本発明のオリフィスは、従来技術による装置、特にケーソンタイプの装置に設けられているオリフィスとは異なり、装置の下流端に設けられた場合は、ケーソンに吸収された入射波とケーソンから回復した波との間に遅延を生じしめることを、またこれらケーソンの水平な隔壁に設けられた場合は、ケーソン中の水の振動を減衰させてエネルギー損失を起こすことを、その本質的な目的とする。これら２つのケースにおいては、オリフィスにおいて圧力損失が起こり、振動の伝播を減衰させるか、またはその障壁となる。
【００４５】
一方、本発明によると、垂直な上流端と、上流端および下流端の間に設けられたプレート部分（浮き台）とで構成される２つの要素のうち、少なくとも片方の表面の部分を穿孔するが、その目的は、装置に作用する垂直方向の圧縮力および水平方向の圧縮力を著しく制限することによって、消波装置の構造およびその支持体や接続体の構造の寸法を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る消波装置の第１の実施形態を示す図である。
【図２Ａ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図１の装置における透過係数ＣＴの漸進的変化を示すグラフである。
【図２Ｂ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図１の装置における水平方向の力Ｆｘの漸進的変化を示すグラフである。
【図２Ｃ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図１の装置における垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化を示すグラフである。
【図２Ｄ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図１の装置における反転モーメントＭｙの漸進的変化を示すグラフである。
【図３】本発明に係る消波装置の第２の実施形態を示す図である。
【図４Ａ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図３の装置における透過係数ＣＴの漸進的変化を示すグラフである。
【図４Ｂ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図３の装置における水平方向の力Ｆｘの漸進的変化を示すグラフである。
【図４Ｃ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図３の装置における垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化を示すグラフである。
【図４Ｄ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図３の装置における反転モーメントＭｙの漸進的変化を示すグラフである。
【図５Ａ】本発明に係る消波装置の第３の実施形態を示す図であり、ジャケットまたはパイルタイプの強固な支持体上に後部が載置されている。
【図５Ｂ】本発明に係る消波装置の第３の実施形態の変形例を示す図であり、この装置が正の浮力を付与され、海底に固着されたストレッチケーブルまたはロッドによって位置決めされている。
【図６Ａ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図５Ａの装置における透過係数ＣＴの漸進的変化を示すグラフである。
【図６Ｂ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図５Ａの装置における水平方向の力Ｆｘの漸進的変化を示すグラフである。
【図６Ｃ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図５Ａの装置における垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化を示すグラフである。
【図６Ｄ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、浮き台および上流端の有孔率がそれぞれ１０％、２０％、３０％である場合の、図５Ａの装置における反転モーメントＭｙの漸進的変化を示すグラフである。
【図７Ａ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端および下流端の有孔率が３０％である場合の、図５Ｂの装置および下流端にオリフィスが設けられた装置における透過係数ＣＴの漸進的変化を示すグラフである。
【図７Ｂ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端および下流端の有孔率が３０％である場合の、図５Ｂの装置および下流端にオリフィスが設けられた装置における水平方向の力Ｆｘの漸進的変化を示すグラフである。
【図７Ｃ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端および下流端の有孔率が３０％である場合の、図５Ｂの装置および下流端にオリフィスが設けられた装置における垂直方向の力Ｆｚの漸進的変化を示すグラフである。
【図７Ｄ】海波の持続期間が４〜１４秒の範囲であって、上流端および下流端の有孔率が３０％である場合の、図５Ｂの装置および下流端にオリフィスが設けられた装置における反転モーメントＭｙの漸進的変化を示すグラフである。
【図８】従来技術による「キャメルバック」型の消波装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 水平プレート
１０Ａ 浮き台
１２ 上流端
１２Ａ 下流端
１４ 下流端
１４Ａ 下流端
１６ オリフィス
１８ 支持体
２０ オリフィス
２２ オリフィス
２４ ケーブル
２６ 錨
２８ 空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
わずかに入射海波に浸され、自由水面下で位置決めされた水平プレート（１０）であって、前記水平プレートの垂直な上流端（１２）および下流端（１４）が前記自由水面上まで突出することにより、前記プレート上で入射海波が自由に伝播できないようになっており、前記上流端（１２）および前記下流端（１４）の各々の基部が、同一の長さを有するタブ形状の要素（１２Ａ，１４Ａ）により延在しており、これによりアセンブリが、対称断面を有するいわゆる「キャメルバック」型の構成となっている水平プレート（１０）を備える消波装置であって、
前記垂直な上流端と、前記上流端および下流端の間に配置されたプレート部分または浮き台（１０Ａ）とで構成される２つの要素のうち、少なくとも片方の表面上にわたってオリフィス（２０，２２）が設けられていることを特徴とする消波装置。
【請求項２】
前記浮き台の表面の３０％超にわたってオリフィス（２０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の消波装置。
【請求項３】
前記浮き台の表面の約１０％にわたってオリフィス（２０）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の消波装置。
【請求項４】
前記自由水面下における前記垂直な上流端の表面の５０％超にわたってオリフィス（２２）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の消波装置。
【請求項５】
前記自由水面下における前記垂直な上流端の表面の約３０％にわたってオリフィス（２２）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の消波装置。
【請求項６】
前記浮き台の表面の約１０％にわたってオリフィスが設けられており、前記自由水面下における前記垂直な上流端の表面の約３０％にわたってオリフィスが設けられていることを特徴とする請求項２および４に記載の消波装置。
【請求項７】
前記プレートが、海底に固着されたジャケットまたはパイルタイプの強固な支持体（１８）によって前記自由水面下で位置決めされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の消波装置。
【請求項８】
前記プレートが、正の浮力を付与され、海底に固着されたストレッチケーブル（２４）またはロッドによって前記自由水面下で位置決めされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の消波装置。
【請求項１】
わずかに入射海波に浸され、自由水面下で位置決めされた水平プレート（１０）であって、前記水平プレートの垂直な上流端（１２）および下流端（１４）が前記自由水面上まで突出することにより、前記プレート上で入射海波が自由に伝播できないようになっており、前記上流端（１２）および前記下流端（１４）の各々の基部が、同一の長さを有するタブ形状の要素（１２Ａ，１４Ａ）により延在しており、これによりアセンブリが、対称断面を有するいわゆる「キャメルバック」型の構成となっている水平プレート（１０）を備える消波装置であって、
前記垂直な上流端と、前記上流端および下流端の間に配置されたプレート部分または浮き台（１０Ａ）とで構成される２つの要素のうち、少なくとも片方の表面上にわたってオリフィス（２０，２２）が設けられていることを特徴とする消波装置。
【請求項２】
前記浮き台の表面の３０％超にわたってオリフィス（２０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の消波装置。
【請求項３】
前記浮き台の表面の約１０％にわたってオリフィス（２０）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の消波装置。
【請求項４】
前記自由水面下における前記垂直な上流端の表面の５０％超にわたってオリフィス（２２）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の消波装置。
【請求項５】
前記自由水面下における前記垂直な上流端の表面の約３０％にわたってオリフィス（２２）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の消波装置。
【請求項６】
前記浮き台の表面の約１０％にわたってオリフィスが設けられており、前記自由水面下における前記垂直な上流端の表面の約３０％にわたってオリフィスが設けられていることを特徴とする請求項２および４に記載の消波装置。
【請求項７】
前記プレートが、海底に固着されたジャケットまたはパイルタイプの強固な支持体（１８）によって前記自由水面下で位置決めされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の消波装置。
【請求項８】
前記プレートが、正の浮力を付与され、海底に固着されたストレッチケーブル（２４）またはロッドによって前記自由水面下で位置決めされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の消波装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１７７１４１（Ｐ２００６−１７７１４１Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００５−３０５３１４（Ｐ２００５−３０５３１４）
【出願日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５０５３９１７９１）モナコ公国 (1)
【氏名又は名称原語表記】ＧＯＵＶＥＲＮＥＭＥＮＴ ＭＯＮＥＧＡＳＱＵＥ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅ ｐａｒ ｌｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｅ ｄ’Ｅｔａｔ
【住所又は居所原語表記】Ｈｏｔｅｌ ｄｕ Ｇｏｕｖｅｒｎｅｍｅｎｔ Ｐｌａｃｅ ｄｅ ｌａ Ｖｉｓｉｔａｔｉｏｎ ＭＣ−９８０００ ＭＯＮＡＣＯ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０５３１４（Ｐ２００５−３０５３１４）
【出願日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５０５３９１７９１）モナコ公国 (1)
【氏名又は名称原語表記】ＧＯＵＶＥＲＮＥＭＥＮＴ ＭＯＮＥＧＡＳＱＵＥ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅ ｐａｒ ｌｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｅ ｄ’Ｅｔａｔ
【住所又は居所原語表記】Ｈｏｔｅｌ ｄｕ Ｇｏｕｖｅｒｎｅｍｅｎｔ Ｐｌａｃｅ ｄｅ ｌａ Ｖｉｓｉｔａｔｉｏｎ ＭＣ−９８０００ ＭＯＮＡＣＯ
【Ｆターム（参考）】
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