バルバスバウ装置および船舶
【課題】設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減すること。
【解決手段】船舶における船体１の船首１１にて、船体１の前側に向けて球状に突設されたバルブ２１’を備えるバルバスバウ装置２’において、バルブ２１’は、船体１側に対して分割され、船体１側に向く基端２１ａ’が上下対称形状に形成されていると共に上下に１８０度回転して船体１に接合可能に設けられ、かつ１８０度回転した場合、船体１の前側に最も突出する前端２１ｂ’を自身の中央よりも上側に配置される第一形態と、前端２１ｂ’を自身の中央よりも下側に配置される第二形態とをなす態様で、前端２１ｂ’の位置が上下に片寄って形成されていると共に、船体１の船底１２よりも下方に突出することなく形成されている。
【解決手段】船舶における船体１の船首１１にて、船体１の前側に向けて球状に突設されたバルブ２１’を備えるバルバスバウ装置２’において、バルブ２１’は、船体１側に対して分割され、船体１側に向く基端２１ａ’が上下対称形状に形成されていると共に上下に１８０度回転して船体１に接合可能に設けられ、かつ１８０度回転した場合、船体１の前側に最も突出する前端２１ｂ’を自身の中央よりも上側に配置される第一形態と、前端２１ｂ’を自身の中央よりも下側に配置される第二形態とをなす態様で、前端２１ｂ’の位置が上下に片寄って形成されていると共に、船体１の船底１２よりも下方に突出することなく形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルバスバウ装置および前記バルバスバウ装置が適用された船舶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、船舶では、船体における船首の没水部から前側に向けて球状に突出するバルブを有したバルバスバウ装置が設けられている。このバルバスバウ装置は、船体が前進するとき、バルブがなす波を船体の船首側がなす波に干渉させることで船首側での造波抵抗を低減する。
【０００３】
ところで、船体は、満載時では喫水が深く、軽荷時では喫水が浅くなる。したがって、バルバスバウ装置では、満載時から軽荷時までの間での喫水の違いによりバルブへの波の作用が変化する。例えば、満載時に造波抵抗を低減するようにバルブを設けた場合、軽荷時に喫水が浅くなるとバルブが喫水線から表出することになる。すると、軽荷時においてバルブが波を破砕して抵抗が増大するので、船体の推進性能を低下させる。一方、軽荷時に造波抵抗を低減するようにバルブを設けた場合、満載時に喫水が深くなるとバルブが喫水線の深くに位置することになる。すると、満載時において、造波抵抗を低減するバルブの機能が後退するので、船体の推進性能を低下させる。このため、従来より種々の工夫がなされている。
【０００４】
従来、例えば特許文献１に示すバルバスバウ装置（バルバスバウ）では、外被と外被内に設けられた袋とで膨張および収縮可能に構成された二重構造のバルブを備えている。この特許文献１に示すバルバスバウ装置は、満載時に、袋の内部に流体を注入して外被の前端部を球状に膨張させ、満載時での造波抵抗を低減する。一方、軽荷時には、袋の内部から流体を放出して外被を痩せた形状に収縮させ、軽荷時に喫水線から表出した部分での波の破砕による抵抗を低減する。
【０００５】
また、従来、例えば特許文献２に示すバルバスバウ装置（可変式バルバスバウ）では、載荷状態に応じて船首に対するバルブの位置を調整すべく、バルブの下側後部が船体の底部前側に枢着されると共に、枢着部を中心とするバルブの回動に伴ってバルブの後部を出没させる開口部が、船体の前端に形成されている。この特許文献２に示すバルバスバウ装置は、満載時に、バルブを後側に回動させて上向きに配置し、満載時の喫水に適した状態で造波抵抗を低減する。一方、軽荷時には、バルブを前側に回動させて下向きに配置すると共にバルブの後部を開口部から表出させ、軽荷時の喫水に適した状態で造波抵抗を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１７５１９３号公報
【特許文献２】実開昭５９−１７００９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のバルバスバウ装置において、特許文献１の場合、袋に注入する流体として、空気や空気以外の気体、海水などの液体、スラリー、粉体、粒体などの流動物が挙げられているが、気体は船体に浮力を生じさせる一方、液体、スラリー、粉体、粒体などは重量物となる。このため、満載時に流体を袋に注入した状態や、軽荷時に流体を袋から放出した状態で、船体の前後バランスや船体の全体重量などを考慮しつつ、バルブを設計しなければならないため、設計に手間がかかり製造コストが嵩む問題がある。
【０００８】
一方、上述した従来のバルバスバウ装置において、特許文献２の場合、バルブを前側に回動させて下向きに配置すると、バルブの底面が船体の底面よりも下方に突出した形態となる。このような形態では、下方に突出した部分が抵抗となって船体の推進性能を低下させるおそれがある。
【０００９】
本発明は上述した課題を解決するものであり、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減することのできるバルバスバウ装置および船舶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】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明のバルバスバウ装置では、船舶における船体の船首にて、船体の前側に向けて球状に突設されたバルブを備えるバルバスバウ装置において、前記バルブは、前記船体側に対して分割され、前記船体側に向く基端が上下対称形状に形成されていると共に上下に１８０度回転して前記船体側に接合可能に設けられ、かつ１８０度回転した場合、前記船体の前側に最も突出する前端を自身の中央よりも上側に配置される第一形態と、前記前端を自身の中央よりも下側に配置される第二形態とをなす態様で、前記前端の位置が上下に片寄って形成されていると共に、前記船体の船底よりも下方に突出することなく形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このバルバスバウ装置によれば、バルブは、満載時に第一形態とされ、全体が喫水線よりも下方に位置されると共に前端が自身の中央よりも上側に配置されて、好適に造波抵抗を低減する。一方、バルブは、軽荷時に第二形態とされ、上端が喫水線に位置されると共に前端が自身の中央よりも下側に配置されて、好適に造波抵抗を低減する。そして、バルブを第一形態と第二形態とに変更するには、バルブを船体に対して上下に１８０度回転させるだけでよい。しかも、第一形態および第二形態でのバルブは、船体の船底よりも下方に突出することがない。この結果、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減できる。
【００１２】
また、本発明のバルバスバウ装置では、前記バルブを前記船体側に接合したままの状態で上下に１８０度回転させる回転機構を備えることを特徴とする。
【００１３】
このバルバスバウ装置によれば、回転機構によりバルブの各形態への変更を容易に行える。
【００１４】
また、本発明のバルバスバウ装置では、各前記形態に配置された前記バルブの基端の上面と前記船体の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材を備え、前記バルブの回転に際して前記フェアリング部材を前記バルブに対して離隔可能に設けたことを特徴とする。
【００１５】
このバルバスバウ装置によれば、軽荷時に喫水線からバルブの上端が表出してもフェアリング部材により波の破砕による抵抗を低減できる。しかも、フェアリング部材を、バルブに対して離隔可能に設けたことで、バルブを各形態に変更する際、フェアリング部材をバルブから待避させてバルブへの接触を防ぐので、バルブの各形態への変更を妨げる事態を防げる。
【００１６】
また、本発明のバルバスバウ装置では、前記フェアリング部材を前記バルブに対して離隔または接近させる態様で、前記船体に前記フェアリング部材をスライド移動可能に支持する支持機構を備えることを特徴とする。
【００１７】
このバルバスバウ装置によれば、バルブを各形態に変更する場合に、バルブからのフェアリング部材の待避、および元の位置への復帰を容易に行える。
【００１８】
また、本発明のバルバスバウ装置では、前記第一形態に配置された前記バルブの前側上部から上方に突出すると共に満載時での喫水線の下側に配置されるカバー部材を、前記バルブに着脱自在に設けたことを特徴とする。
【００１９】
このバルバスバウ装置によれば、カバー部材により、第一形態でのバルブの造波抵抗の低減効果を向上できる。しかも、カバー部材は、バルブを第二形態とした場合に取り外せるので、第二形態としたバルブの下側において、船体の船底よりもカバー部材が突出することで船体の推進性能を低下させる抵抗となる事態を防げる。
【００２０】
上述の目的を達成するために、本発明の船舶では、船体の船首に、上記のいずれか一つに記載のバルバスバウ装置が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
この船舶によれば、上記いずれか一つに記載のバルバスバウ装置を適用したことにより、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を適宜低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるバルバスバウ装置を適用した船舶の船首を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示すバルバスバウ装置の動作を示す概略図である。
【図３】図３は、図１に示すバルバスバウ装置の動作を示す概略図である。
【図４】図４は、図１に示すバルバスバウ装置の作用を示す図である。
【図５】図５は、図１に示すバルバスバウ装置の作用を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかるバルバスバウ装置を適用した船舶の船首を示す概略側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３にかかるバルバスバウ装置を適用した船舶の船首を示す概略側面図である。
【図８】図８は、図７のVIII方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明にかかるバルバスバウ装置および船舶の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の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。
【００２５】
［実施の形態１］
図１〜図３に示すように、船舶における船体１の船首１１下部には、バルバスバウ装置２が設けられている。バルバスバウ装置２は、船体１の前側に向けて球状に突設されたバルブ２１を備えている。
【００２６】
ここで、図１（ａ）は、本発明の実施の形態１にかかるバルバスバウ装置２を適用した船舶の船首１１を示す概略側面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）で示す船舶の概略前面図である。また、図２（ａ）は、図１に示すバルバスバウ装置の動作を示す概略側面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）で示す船舶の概略前面図である。
【００２７】
バルブ２１は、船体１側に対して別体に分割された形態で、船体１に接合されている。そして、船体１側に向き、船体１側に接合される接合面であるバルブ２１の基端２１ａの面は、上下対称形状（本実施の形態１では上下左右対称な楕円形状）に形成されている。バルブ２１は、基端２１ａの面から、船体１の前側に最も突出する前端２１ｂに向かうに連れて滑らかな凸曲面により窄まって形成されている。また、船体１側は、基端２１ａの面を接合する面から後側（船尾側）に向かうに連れて滑らかな曲面で形成されている。したがって、バルブ２１は、船体１に続いて前端２１ｂに至るまで滑らかな曲面で繋がって形成されている。
【００２８】
また、バルブ２１は、基端２１ａの面の中心を通過し前後方向に延在する軸心Ｓ廻りで上下に１８０度回転して船体１に対して配置できるように構成されている。上述したように基端２１ａの面が上下対称形状に形成されているので、上下に１８０度回転しても船体１とバルブ２１とは滑らかな曲面で繋がる。また、バルブ２１は、１８０度回転した場合、図１に示すように、前端２１ｂを自身の中央よりも上側に配置し、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り上向きに窄む形状となる第一形態と、図２に示すように、前端２１ｂを自身の中央よりも下側に配置し、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り下向きに窄む形状となる第二形態とをなす態様で、前端２１ｂの位置が上下に片寄って形成されている。さらに、バルブ２１は、第一形態および第二形態での配置において、図１および図２に示すように、船体１の船底１２よりも下方に突出することなく基端２１ａから前端２１ｂに向けて窄まって形成されており、本実施の形態１では、基端２１ａが船体１の船底１２に連ねて形成されている。
【００２９】
バルブ２１の回転は、バルブ２１を船体１から一旦外して行ってもよいが、本実施の形態１のバルバスバウ装置２では、バルブ２１を船体１から外さずに接合したままの状態で回転できるように回転機構３を備えている。回転機構３は、バルブ２１の基端２１ａから後側に延出し軸心Ｓをなす回転軸３１と、回転軸３１を船体１側で軸心Ｓ廻りに回転可能に支持する軸受３２と、回転軸３１を回転させる駆動部としてのモータ３３とで構成されている。すなわち、図１および図２に示すように、モータ３３の駆動により回転軸３１を介してバルブ２１が軸心Ｓ廻りに回転する。そして、図１に示すように、バルブ２１が第一形態に配置される一方、図２に示すようにバルブ２１が第二形態に配置される。なお、図には明示しないが、モータ３３は、減速機構を介して回転軸３１に連結されていてもよい。
【００３０】
また、本実施の形態１のバルバスバウ装置２は、各形態に配置されたバルブ２１の基端２１ａの上面と、船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材４を備えている。フェアリング部材４は、船体１の前進時に、バルブ２１の上面と船体１の前面との間の部位での波の破砕による抵抗を低減するためのものである。このフェアリング部材４は、バルブ２１の回転に際しバルブ２１に対して離隔可能に設けられている。すなわち、フェアリング部材４は、バルブ２１を回転する際にバルブ２１に干渉しないように構成されている。
【００３１】
フェアリング部材４をバルブ２１に対して離隔する構成は、フェアリング部材４をバルブ２１および船体１から一旦外してもよいが、本実施の形態１のバルバスバウ装置２では、フェアリング部材４を外さず船体１側に配置したままの状態でバルブ２１に対して離隔または接近できるように、船体１にフェアリング部材４をスライド移動可能に支持する支持機構５を備えている。支持機構５は、フェアリング部材４から船体１側に延出された腕部５１と、この腕部５１が固定されたラック５２と、ラック５２を上下に延在した形態で上下方向に移動可能に支持するレール５３と、ラック５２に噛合するピニオン５４を回転させる駆動部としてのモータ５５とで構成されている。すなわち、図１〜図３に示すように、モータ５５の駆動によりピニオン５４を回転させることで、このピニオン５４と噛合するラック５２がレール５３に沿って上下に移動すると共に、ラック５２に腕部５１を介して固定されたフェアリング部材４が上下方向にスライド移動する。そして、図１および図２に示すように、フェアリング部材４を下方にスライド移動することにより、フェアリング部材４がバルブ２１に接近し、このフェアリング部材４でバルブ２１の基端２１ａの上面と船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐ。一方、図３に示すように、フェアリング部材４を上方にスライド移動することにより、フェアリング部材４がバルブ２１から離隔し、回転するバルブ２１にフェアリング部材４が干渉しなくなる。なお、図には明示しないが、支持機構５は、腕部５１を上下方向に移動可能に支持するレールと、腕部５１をレールに沿って移動させる駆動部としてのアクチュエータ（例えば、油圧シリンダ）とを備えた構成であってもよい。
【００３２】
このように構成された実施の形態１のバルバスバウ装置２では、図１に示すように、第一形態とされたバルブ２１は、前端２１ｂが自身の中央よりも上側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り上向きに窄む形状となる。この第一形態のバルブ２１は、船体１に荷が満載された満載時に適用される。満載時では、喫水が最も深く、喫水線Ｗ１がフェアリング部材４のほぼ上端の位置となるようにバルブ２１の位置が設計される。すなわち、満載時では、バルブ２１は、全体が喫水線Ｗ１よりも下方に位置すると共に、前端２１ｂが自身の中央よりも上側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り上向きに窄んだ形状となる。このため、このバルブ２１により満載時での船体１の前進に際して造波抵抗の低減効果を得ることが可能になる。
【００３３】
一方、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、図２に示すように、第二形態とされたバルブ２１は、前端２１ｂが自身の中央よりも下側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り下向きに窄む形状となる。この第二形態のバルブ２１は、船体１に荷を積載していない軽荷時に適用される。軽荷時では、喫水が最も浅く、喫水線Ｗ２がバルブ２１の上端の位置となるようにバルブ２１の位置が設計される。すなわち、軽荷時では、バルブ２１は、上端が喫水線Ｗ２に位置すると共に、前端２１ｂが自身の中央よりも下側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り下向きに窄んだ形状となる。このため、このバルブ２１により軽荷時での船体１の前進に際して造波抵抗の低減効果を得ることが可能になる。
【００３４】
ここで、バルブ２１の第一形態および第二形態での船体１の馬力と速度との関係を、図４および図５を参照して説明する。図４は、満載時での実施の形態１のバルバスバウ装置２の作用を示す図であり、実線がバルブ２１の第一形態、破線がバルブ２１の第二形態をあらわしている。また、図５は、バルブ２１を第二形態とした場合での実施の形態１のバルバスバウ装置２の作用を示す図であり、図４と同様に、実線がバルブ２１の第一形態、破線がバルブ２１の第二形態をあらわしている。
【００３５】
図４に示すように、満載時では、同じ馬力でも、バルブ２１を第一形態としたほうがバルブ２１を第二形態とするよりも速度が上がっている。すなわち、満載時では、バルブ２１を第一形態としたほうが第二形態よりも造波抵抗が低減されるので、バルブ２１の第一形態が満載時に適していることがわかる。
【００３６】
一方、図５に示すように、軽荷時では、同じ馬力でも、バルブ２１を第二形態としたほうがバルブ２１を第一形態とするよりも速度が上がっている。すなわち、満載時では、バルブ２１を第二形態としたほうが第一形態よりも造波抵抗が低減されるので、バルブ２１の第二形態が軽荷時に適していることがわかる。
【００３７】
かかる実施の形態１のバルバスバウ装置２によれば、バルブ２１を、満載時に造波抵抗を好適に低減する第一形態と、軽荷時に造波抵抗を好適に低減する第二形態とに配置可能に構成したことにより、満載時や軽荷時での造波抵抗を適宜低減することが可能である。しかも、バルブ２１を第一形態と第二形態とに変更するには、バルブ２１を船体１に対して上下に１８０度回転させるだけでよいため、設計が容易である。しかも、第一形態および第二形態でのバルブ２１は、船体１の船底１２よりも下方に突出することがないため、船体１の推進性能を低下させる要因を増やすことがない。
【００３８】
また、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、回転機構３により、バルブ２１を船体１に接合したままの状態で上下に１８０度回転させる。
【００３９】
かかる構成によれば、バルブ２１の各形態への変更を容易に行うことが可能になる。
【００４０】
また、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、各形態に配置されたバルブ２１の基端２１ａの上面と船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材４を備えており、このフェアリング部材４を、バルブ２１の回転に際し、バルブ２１に対して離隔可能に設けている。
【００４１】
かかる構成によれば、軽荷時に喫水線Ｗ２からバルブ２１の上端が表出してもフェアリング部材４により波の破砕による抵抗を低減することが可能である。しかも、フェアリング部材４を、バルブ２１に対して離隔可能に設けたことで、バルブ２１を各形態に変更する際に、フェアリング部材４をバルブ２１から待避させてバルブ２１への接触を防ぐので、バルブ２１の各形態への変更を妨げる事態を防ぎ、バルブ２１の形態変更を容易に行うことが可能になる。
【００４２】
また、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、フェアリング部材４をバルブ２１に対して離隔または接近させるように、船体１にフェアリング部材４をスライド移動可能に支持する支持機構５を備えている。
【００４３】
かかる構成によれば、バルブ２１を各形態に変更する場合に、バルブ２１からのフェアリング部材４の待避、および元の位置への復帰を容易に行うことが可能になる。この結果、バルブ２１の形態変更を容易に行うことが可能になる。
【００４４】
また、実施の形態１の船舶では、上述したバルバスバウ装置２を適用したことにより、設計が容易で、かつ船体１の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減することができる。さらに、実施の形態１の船舶では、回転機構３により、バルブ２１の各形態への変更を容易に行うことが可能になる。さらにまた、実施の形態１の船舶では、フェアリング部材４により波の破砕による抵抗を低減することが可能であり、かつフェアリング部材４を、バルブ２１に対して離隔可能に設けたことで、バルブ２１を各形態に変更する際に、フェアリング部材４をバルブ２１から待避させてバルブ２１への接触を防ぐので、バルブ２１の各形態への変更を妨げる事態を防ぐことが可能になる。またさらに、実施の形態１の船舶では、支持機構５により、バルブ２１を各形態に変更する場合に、バルブ２１からのフェアリング部材４の待避、および元の位置への復帰が容易に行え、バルブ２１の形態変更を容易に行うことが可能になる。
【００４５】
［実施の形態２］
この実施の形態２のバルバスバウ装置２’は、上述した実施の形態１で説明した船舶に適用される。このバルバスバウ装置２’は、上述した実施の形態１で説明したバルバスバウ装置２に対し、バルブ２１’の構成が異なる。したがって、本実施の形態２では、実施の形態１のバルバスバウ装置２と同等部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、バルバスバウ装置２’は、フェアリング部材４よりも船体１の前側でバルブ２１’が船体１側に対して別体に分割された形態で、船体１に接合されている。そして、船体１側に向き、船体１側に接合される接合面であるバルブ２１’の基端２１ａ’の面は、上下対称形状（本実施の形態２では上下左右対称な楕円形状）に形成されている。バルブ２１‘は、基端２１ａ’の面から、船体１の前側に最も突出する前端２１ｂ’に向かうに連れて滑らかな凸曲面により窄まって形成されている。また、船体１側は、基端２１ａ’の面を接合する面から後側（船尾側）に向かうに連れて滑らかな曲面で形成されている。したがって、バルブ２１’は、船体１に続いて前端２１ｂ’に至るまで滑らかな曲面で繋がって形成されている。
【００４７】
また、バルブ２１’は、基端２１ａ’の面の中心を通過し前後方向に延在する軸心Ｓ廻りで上下に１８０度回転して船体１側に対して配置できるように構成されている。上述したように基端２１ａ’の面が上下対称形状に形成されているので、上下に１８０度回転しても船体１側とバルブ２１’とは滑らかな曲面で繋がる。また、バルブ２１’は、１８０度回転した場合、図６に実線で示すように、前端２１ｂ’を自身の中央よりも上側に配置し、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り上向きに窄む形状となる第一形態と、図６に二点鎖線で示すように、前端２１ｂ’を自身の中央よりも下側に配置し、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り下向きに窄む形状となる第二形態とをなす態様で、前端２１ｂ’の位置が上下に片寄って形成されている。さらに、バルブ２１’は、第一形態および第二形態での配置において、図６に示すように、船体１の船底１２よりも下方に突出することなく基端２１ａ’から前端２１ｂ’に向けて窄まって形成されており、本実施の形態２では、基端２１ａ’が船体１の船底１２に連ねて形成されている。
【００４８】
バルブ２１’の回転は、バルブ２１を船体１から一旦外して行ってもよいが、本実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、バルブ２１を船体１から外さずに接合したままの状態で回転できるように回転機構３を備えている。
【００４９】
なお、本実施の形態２のバルバスバウ装置２’は、各形態に配置されたバルブ２１’の基端２１ａ’よりも船体１の後側の上面と、船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐようにフェアリング部材４を備えている。すなわち、本実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、上述した実施の形態１で説明したフェアリング部材４が船体１側に固定して設けられており、支持機構５を備えていない。
【００５０】
このように構成された実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、図６に実線で示すように、第一形態とされたバルブ２１は、前端２１ｂが自身の中央よりも上側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り上向きに窄む形状となる。この第一形態のバルブ２１は、船体１に荷を満載した満載時に適用される。満載時では、喫水が最も深く、喫水線Ｗ１がフェアリング部材４のほぼ上端の位置となるようにバルブ２１’の位置が設計される。すなわち、満載時では、バルブ２１’は、全体が喫水線Ｗ１よりも下方に位置すると共に、前端２１ｂ’が自身の中央よりも上側に配置され、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り上向きに窄んだ形状となる。このため、このバルブ２１’により満載時での船体１の前進に際して造波抵抗の低減効果を得ることが可能になる。
【００５１】
一方、実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、図６に二点差線で示すように、第二形態とされたバルブ２１’は、前端２１ｂ’が自身の中央よりも下側に配置され、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り下向きに窄む形状となる。この第二形態のバルブ２１’は、船体１に荷を積載していない軽荷時に適用される。軽荷時では、喫水が最も浅く、喫水線Ｗ２がバルブ２１’の上端の位置となるようにバルブ２１’の位置が設計される。すなわち、軽荷時では、バルブ２１’は、上端が喫水線Ｗ２に位置すると共に、前端２１ｂ’が自身の中央よりも下側に配置され、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り下向きに窄んだ形状となる。このため、このバルブ２１’により軽荷時での船体１の前進に際して造波抵抗の低減効果を得ることが可能になる。
【００５２】
ここで、バルブ２１’の第一形態および第二形態での船体１の馬力と速度との関係は、上述した実施の形態１と同じく、図４に示すように、満載時では、同じ馬力でも、バルブ２１’を第一形態（実線で示す）としたほうがバルブ２１’を第二形態（破線で示す）とするよりも速度が上がっている。すなわち、満載時では、バルブ２１’を第一形態としたほうが第二形態よりも造波抵抗が低減されるので、バルブ２１’の第一形態が満載時に適していることがわかる。一方、図５に示すように、軽荷時では、同じ馬力でも、バルブ２１’を第二形態（破線で示す）としたほうがバルブ２１’を第一形態（実線で示す）とするよりも速度が上がっている。すなわち、満載時では、バルブ２１’を第二形態としたほうが第一形態よりも造波抵抗が低減されるので、バルブ２１’の第二形態が軽荷時に適していることがわかる。
【００５３】
かかる実施の形態２のバルバスバウ装置２’によれば、バルブ２１’を、満載時に好適に造波抵抗を低減する第一形態と、軽荷時に好適に造波抵抗を低減する第二形態とにしたことにより、満載時や軽荷時での造波抵抗を適宜低減することが可能である。しかも、バルブ２１’を第一形態と第二形態とに変更するには、バルブ２１’を船体１側に対して上下に１８０度回転させるだけでよいため、設計が容易である。しかも、第一形態および第二形態でのバルブ２１’は、船体１の船底１２よりも下方に突出することがないため、船体１の推進性能を低下させことがない。
【００５４】
また、実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、回転機構３により、バルブ２１を船体１に接合した状態で上下に１８０度回転させる。
【００５５】
かかる構成によれば、バルブ２１’の各形態への変更を容易に行うことが可能になる。
【００５６】
また、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、各形態に配置されたバルブ２１’の基端２１ａ’よりも船体１の後側の上面と、船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材４を備えており、バルブ２１’がフェアリング部材４よりも船体１の前側で船体１側に対して別体に分割された形態で船体１に接合されている。
【００５７】
かかる構成によれば、軽荷時に喫水線Ｗ２からバルブ２１’の上端が表出してもフェアリング部材４により波の破砕による抵抗を低減することが可能である。しかも、バルブ２１’をフェアリング部材４よりも船体１の前側にも受けたことで、船体１側に固定されたフェアリング部材４が、各形態に変更する際のバルブ２１’に対して何ら干渉することはない。このため、上述した実施の形態１のように、フェアリング部材４を移動させる必要がなくなる。この結果、フェアリング部材４を船体１側から外してバルブ２１’から離隔させる構成や、フェアリング部材４をバルブ２１’に対して離隔または接近させるように船体１側にフェアリング部材４をスライド移動可能に支持する支持機構５などをなくすことで、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能である。しかも、フェアリング部材４を移動させることなくバルブ２１’の形態変更を行えるので、上述した実施の形態１と比較してバルブ２１’の各形態への変更をさらに容易に行うことが可能になる。
【００５８】
また、実施の形態２の船舶では、上述したバルバスバウ装置２’を適用したことにより、設計が容易で、かつ船体１の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減することができる。さらに、実施の形態２の船舶では、回転機構３により、バルブ２１’の各形態への変更を容易に行うことが可能になる。さらにまた、実施の形態２の船舶では、フェアリング部材４により波の破砕による抵抗を低減することが可能であり、かつフェアリング部材４を、移動させることなく、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能であり、かつ上述した実施の形態１と比較してバルブ２１’の各形態への変更をさらに容易に行うことが可能になる。
【００５９】
［実施の形態３］
この実施の形態３のバルバスバウ装置２”は、上述した実施の形態１で説明した船舶に適用される。このバルバスバウ装置２”は、上述した実施の形態１および実施の形態２で説明したバルバスバウ装置２，２’に対し、図７および図８に示すカバー部材６をさらに備えたものである。したがって、本実施の形態２では、実施の形態１および実施の形態２のバルバスバウ装置２，２’と同等部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
カバー部材６は、第一形態に配置されたバルブ２１（２１’）の前側上部から上方に突出されると共に、船体１に荷が満載された満載時での喫水線Ｗ１の下側に配置されるものである。本実施の形態３では、第一形態に配置されたバルブ２１（２１’）の前端２１ｂ（２１ｂ’）の上部から、フェアリング部材４の下端までの間で、実施の形態１および実施の形態２のバルブ２１（２１’）の前側上部から上方に突出されている。このカバー部材６は、バルブ２１（２１’）に対して別体に分割された形態で、バルブ２１（２１’）に接合されている。そして、カバー部材６は、バルブ２１（２１’）に接合される接合面であるカバー部材６の基端６ａの面から、上側に最も突出する上端６ｂに向かうに連れて滑らかな凸曲面により窄まって形成されている。また、カバー部材６は、バルブ２１（２１’）に接合された形態で、バルブ２１（２１’）の表面と滑らかな曲面で繋がって形成されている。
【００６１】
このカバー部材６は、バルブ２１（２１’）に対して着脱自在に設けられている。例えば、カバー部材６の基端６ａ側の周囲には、ボルト６ｃを挿通する孔が設けられていて、この孔に挿通したボルト６ｃをバルブ２１（２１’）に締め込むことでカバー部材６がバルブ２１（２１’）に取り付けられる。一方、ボルト６ｃを緩めることでカバー部材６がバルブ２１（２１’）から取り外される。本実施の形態３では、第一形態に配置したバルブ２１（２１’）に対してカバー部材６が取り付けられ、第二形態に配置したバルブ２１（２１’）からカバー部材６が取り外される。
【００６２】
かかる実施の形態３のバルバスバウ装置２”によれば、第一形態に配置されたバルブ２１（２１’）の前側上部から上方に突出すると共に、満載時での喫水線Ｗ１の下側に配置されるカバー部材６を、バルブ２１（２１’）に着脱自在に設けたことにより、このカバー部材６が、第一形態でのバルブ２１（２１’）の造波抵抗の低減効果を向上することが可能である。しかも、カバー部材６は、バルブ２１（２１’）を第二形態とした場合に取り外せるので、第二形態としたバルブ２１（２１’）の下側で、船体１の船底１２よりもカバー部材６が突出して船体１の推進性能を低下させる抵抗となる事態を防ぐことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明にかかるバルバスバウ装置および船舶は、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減することに適している。
【符号の説明】
【００６４】
１ 船体
１１ 船首
１２ 船底
２，２’，２” バルバスバウ装置
２１，２１’ バルブ
２１ａ，２１ａ’ 基端
２１ｂ，２１ｂ’ 前端
３ 回転機構
３１ 回転軸
３２ 軸受
３３ モータ
４ フェアリング部材
５ 支持機構
５１ 腕部
５２ ラック
５３ レール
５４ ピニオン
５５ モータ
６ カバー部材
６ａ 基端
６ｂ 上端
６ｃ ボルト
Ｓ 軸心
Ｗ１ 満載時の喫水線
Ｗ２ 軽荷時の喫水線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルバスバウ装置および前記バルバスバウ装置が適用された船舶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、船舶では、船体における船首の没水部から前側に向けて球状に突出するバルブを有したバルバスバウ装置が設けられている。このバルバスバウ装置は、船体が前進するとき、バルブがなす波を船体の船首側がなす波に干渉させることで船首側での造波抵抗を低減する。
【０００３】
ところで、船体は、満載時では喫水が深く、軽荷時では喫水が浅くなる。したがって、バルバスバウ装置では、満載時から軽荷時までの間での喫水の違いによりバルブへの波の作用が変化する。例えば、満載時に造波抵抗を低減するようにバルブを設けた場合、軽荷時に喫水が浅くなるとバルブが喫水線から表出することになる。すると、軽荷時においてバルブが波を破砕して抵抗が増大するので、船体の推進性能を低下させる。一方、軽荷時に造波抵抗を低減するようにバルブを設けた場合、満載時に喫水が深くなるとバルブが喫水線の深くに位置することになる。すると、満載時において、造波抵抗を低減するバルブの機能が後退するので、船体の推進性能を低下させる。このため、従来より種々の工夫がなされている。
【０００４】
従来、例えば特許文献１に示すバルバスバウ装置（バルバスバウ）では、外被と外被内に設けられた袋とで膨張および収縮可能に構成された二重構造のバルブを備えている。この特許文献１に示すバルバスバウ装置は、満載時に、袋の内部に流体を注入して外被の前端部を球状に膨張させ、満載時での造波抵抗を低減する。一方、軽荷時には、袋の内部から流体を放出して外被を痩せた形状に収縮させ、軽荷時に喫水線から表出した部分での波の破砕による抵抗を低減する。
【０００５】
また、従来、例えば特許文献２に示すバルバスバウ装置（可変式バルバスバウ）では、載荷状態に応じて船首に対するバルブの位置を調整すべく、バルブの下側後部が船体の底部前側に枢着されると共に、枢着部を中心とするバルブの回動に伴ってバルブの後部を出没させる開口部が、船体の前端に形成されている。この特許文献２に示すバルバスバウ装置は、満載時に、バルブを後側に回動させて上向きに配置し、満載時の喫水に適した状態で造波抵抗を低減する。一方、軽荷時には、バルブを前側に回動させて下向きに配置すると共にバルブの後部を開口部から表出させ、軽荷時の喫水に適した状態で造波抵抗を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１７５１９３号公報
【特許文献２】実開昭５９−１７００９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のバルバスバウ装置において、特許文献１の場合、袋に注入する流体として、空気や空気以外の気体、海水などの液体、スラリー、粉体、粒体などの流動物が挙げられているが、気体は船体に浮力を生じさせる一方、液体、スラリー、粉体、粒体などは重量物となる。このため、満載時に流体を袋に注入した状態や、軽荷時に流体を袋から放出した状態で、船体の前後バランスや船体の全体重量などを考慮しつつ、バルブを設計しなければならないため、設計に手間がかかり製造コストが嵩む問題がある。
【０００８】
一方、上述した従来のバルバスバウ装置において、特許文献２の場合、バルブを前側に回動させて下向きに配置すると、バルブの底面が船体の底面よりも下方に突出した形態となる。このような形態では、下方に突出した部分が抵抗となって船体の推進性能を低下させるおそれがある。
【０００９】
本発明は上述した課題を解決するものであり、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減することのできるバルバスバウ装置および船舶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】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明のバルバスバウ装置では、船舶における船体の船首にて、船体の前側に向けて球状に突設されたバルブを備えるバルバスバウ装置において、前記バルブは、前記船体側に対して分割され、前記船体側に向く基端が上下対称形状に形成されていると共に上下に１８０度回転して前記船体側に接合可能に設けられ、かつ１８０度回転した場合、前記船体の前側に最も突出する前端を自身の中央よりも上側に配置される第一形態と、前記前端を自身の中央よりも下側に配置される第二形態とをなす態様で、前記前端の位置が上下に片寄って形成されていると共に、前記船体の船底よりも下方に突出することなく形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このバルバスバウ装置によれば、バルブは、満載時に第一形態とされ、全体が喫水線よりも下方に位置されると共に前端が自身の中央よりも上側に配置されて、好適に造波抵抗を低減する。一方、バルブは、軽荷時に第二形態とされ、上端が喫水線に位置されると共に前端が自身の中央よりも下側に配置されて、好適に造波抵抗を低減する。そして、バルブを第一形態と第二形態とに変更するには、バルブを船体に対して上下に１８０度回転させるだけでよい。しかも、第一形態および第二形態でのバルブは、船体の船底よりも下方に突出することがない。この結果、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減できる。
【００１２】
また、本発明のバルバスバウ装置では、前記バルブを前記船体側に接合したままの状態で上下に１８０度回転させる回転機構を備えることを特徴とする。
【００１３】
このバルバスバウ装置によれば、回転機構によりバルブの各形態への変更を容易に行える。
【００１４】
また、本発明のバルバスバウ装置では、各前記形態に配置された前記バルブの基端の上面と前記船体の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材を備え、前記バルブの回転に際して前記フェアリング部材を前記バルブに対して離隔可能に設けたことを特徴とする。
【００１５】
このバルバスバウ装置によれば、軽荷時に喫水線からバルブの上端が表出してもフェアリング部材により波の破砕による抵抗を低減できる。しかも、フェアリング部材を、バルブに対して離隔可能に設けたことで、バルブを各形態に変更する際、フェアリング部材をバルブから待避させてバルブへの接触を防ぐので、バルブの各形態への変更を妨げる事態を防げる。
【００１６】
また、本発明のバルバスバウ装置では、前記フェアリング部材を前記バルブに対して離隔または接近させる態様で、前記船体に前記フェアリング部材をスライド移動可能に支持する支持機構を備えることを特徴とする。
【００１７】
このバルバスバウ装置によれば、バルブを各形態に変更する場合に、バルブからのフェアリング部材の待避、および元の位置への復帰を容易に行える。
【００１８】
また、本発明のバルバスバウ装置では、前記第一形態に配置された前記バルブの前側上部から上方に突出すると共に満載時での喫水線の下側に配置されるカバー部材を、前記バルブに着脱自在に設けたことを特徴とする。
【００１９】
このバルバスバウ装置によれば、カバー部材により、第一形態でのバルブの造波抵抗の低減効果を向上できる。しかも、カバー部材は、バルブを第二形態とした場合に取り外せるので、第二形態としたバルブの下側において、船体の船底よりもカバー部材が突出することで船体の推進性能を低下させる抵抗となる事態を防げる。
【００２０】
上述の目的を達成するために、本発明の船舶では、船体の船首に、上記のいずれか一つに記載のバルバスバウ装置が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
この船舶によれば、上記いずれか一つに記載のバルバスバウ装置を適用したことにより、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を適宜低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるバルバスバウ装置を適用した船舶の船首を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示すバルバスバウ装置の動作を示す概略図である。
【図３】図３は、図１に示すバルバスバウ装置の動作を示す概略図である。
【図４】図４は、図１に示すバルバスバウ装置の作用を示す図である。
【図５】図５は、図１に示すバルバスバウ装置の作用を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかるバルバスバウ装置を適用した船舶の船首を示す概略側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３にかかるバルバスバウ装置を適用した船舶の船首を示す概略側面図である。
【図８】図８は、図７のVIII方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明にかかるバルバスバウ装置および船舶の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の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。
【００２５】
［実施の形態１］
図１〜図３に示すように、船舶における船体１の船首１１下部には、バルバスバウ装置２が設けられている。バルバスバウ装置２は、船体１の前側に向けて球状に突設されたバルブ２１を備えている。
【００２６】
ここで、図１（ａ）は、本発明の実施の形態１にかかるバルバスバウ装置２を適用した船舶の船首１１を示す概略側面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）で示す船舶の概略前面図である。また、図２（ａ）は、図１に示すバルバスバウ装置の動作を示す概略側面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）で示す船舶の概略前面図である。
【００２７】
バルブ２１は、船体１側に対して別体に分割された形態で、船体１に接合されている。そして、船体１側に向き、船体１側に接合される接合面であるバルブ２１の基端２１ａの面は、上下対称形状（本実施の形態１では上下左右対称な楕円形状）に形成されている。バルブ２１は、基端２１ａの面から、船体１の前側に最も突出する前端２１ｂに向かうに連れて滑らかな凸曲面により窄まって形成されている。また、船体１側は、基端２１ａの面を接合する面から後側（船尾側）に向かうに連れて滑らかな曲面で形成されている。したがって、バルブ２１は、船体１に続いて前端２１ｂに至るまで滑らかな曲面で繋がって形成されている。
【００２８】
また、バルブ２１は、基端２１ａの面の中心を通過し前後方向に延在する軸心Ｓ廻りで上下に１８０度回転して船体１に対して配置できるように構成されている。上述したように基端２１ａの面が上下対称形状に形成されているので、上下に１８０度回転しても船体１とバルブ２１とは滑らかな曲面で繋がる。また、バルブ２１は、１８０度回転した場合、図１に示すように、前端２１ｂを自身の中央よりも上側に配置し、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り上向きに窄む形状となる第一形態と、図２に示すように、前端２１ｂを自身の中央よりも下側に配置し、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り下向きに窄む形状となる第二形態とをなす態様で、前端２１ｂの位置が上下に片寄って形成されている。さらに、バルブ２１は、第一形態および第二形態での配置において、図１および図２に示すように、船体１の船底１２よりも下方に突出することなく基端２１ａから前端２１ｂに向けて窄まって形成されており、本実施の形態１では、基端２１ａが船体１の船底１２に連ねて形成されている。
【００２９】
バルブ２１の回転は、バルブ２１を船体１から一旦外して行ってもよいが、本実施の形態１のバルバスバウ装置２では、バルブ２１を船体１から外さずに接合したままの状態で回転できるように回転機構３を備えている。回転機構３は、バルブ２１の基端２１ａから後側に延出し軸心Ｓをなす回転軸３１と、回転軸３１を船体１側で軸心Ｓ廻りに回転可能に支持する軸受３２と、回転軸３１を回転させる駆動部としてのモータ３３とで構成されている。すなわち、図１および図２に示すように、モータ３３の駆動により回転軸３１を介してバルブ２１が軸心Ｓ廻りに回転する。そして、図１に示すように、バルブ２１が第一形態に配置される一方、図２に示すようにバルブ２１が第二形態に配置される。なお、図には明示しないが、モータ３３は、減速機構を介して回転軸３１に連結されていてもよい。
【００３０】
また、本実施の形態１のバルバスバウ装置２は、各形態に配置されたバルブ２１の基端２１ａの上面と、船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材４を備えている。フェアリング部材４は、船体１の前進時に、バルブ２１の上面と船体１の前面との間の部位での波の破砕による抵抗を低減するためのものである。このフェアリング部材４は、バルブ２１の回転に際しバルブ２１に対して離隔可能に設けられている。すなわち、フェアリング部材４は、バルブ２１を回転する際にバルブ２１に干渉しないように構成されている。
【００３１】
フェアリング部材４をバルブ２１に対して離隔する構成は、フェアリング部材４をバルブ２１および船体１から一旦外してもよいが、本実施の形態１のバルバスバウ装置２では、フェアリング部材４を外さず船体１側に配置したままの状態でバルブ２１に対して離隔または接近できるように、船体１にフェアリング部材４をスライド移動可能に支持する支持機構５を備えている。支持機構５は、フェアリング部材４から船体１側に延出された腕部５１と、この腕部５１が固定されたラック５２と、ラック５２を上下に延在した形態で上下方向に移動可能に支持するレール５３と、ラック５２に噛合するピニオン５４を回転させる駆動部としてのモータ５５とで構成されている。すなわち、図１〜図３に示すように、モータ５５の駆動によりピニオン５４を回転させることで、このピニオン５４と噛合するラック５２がレール５３に沿って上下に移動すると共に、ラック５２に腕部５１を介して固定されたフェアリング部材４が上下方向にスライド移動する。そして、図１および図２に示すように、フェアリング部材４を下方にスライド移動することにより、フェアリング部材４がバルブ２１に接近し、このフェアリング部材４でバルブ２１の基端２１ａの上面と船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐ。一方、図３に示すように、フェアリング部材４を上方にスライド移動することにより、フェアリング部材４がバルブ２１から離隔し、回転するバルブ２１にフェアリング部材４が干渉しなくなる。なお、図には明示しないが、支持機構５は、腕部５１を上下方向に移動可能に支持するレールと、腕部５１をレールに沿って移動させる駆動部としてのアクチュエータ（例えば、油圧シリンダ）とを備えた構成であってもよい。
【００３２】
このように構成された実施の形態１のバルバスバウ装置２では、図１に示すように、第一形態とされたバルブ２１は、前端２１ｂが自身の中央よりも上側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り上向きに窄む形状となる。この第一形態のバルブ２１は、船体１に荷が満載された満載時に適用される。満載時では、喫水が最も深く、喫水線Ｗ１がフェアリング部材４のほぼ上端の位置となるようにバルブ２１の位置が設計される。すなわち、満載時では、バルブ２１は、全体が喫水線Ｗ１よりも下方に位置すると共に、前端２１ｂが自身の中央よりも上側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り上向きに窄んだ形状となる。このため、このバルブ２１により満載時での船体１の前進に際して造波抵抗の低減効果を得ることが可能になる。
【００３３】
一方、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、図２に示すように、第二形態とされたバルブ２１は、前端２１ｂが自身の中央よりも下側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り下向きに窄む形状となる。この第二形態のバルブ２１は、船体１に荷を積載していない軽荷時に適用される。軽荷時では、喫水が最も浅く、喫水線Ｗ２がバルブ２１の上端の位置となるようにバルブ２１の位置が設計される。すなわち、軽荷時では、バルブ２１は、上端が喫水線Ｗ２に位置すると共に、前端２１ｂが自身の中央よりも下側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り下向きに窄んだ形状となる。このため、このバルブ２１により軽荷時での船体１の前進に際して造波抵抗の低減効果を得ることが可能になる。
【００３４】
ここで、バルブ２１の第一形態および第二形態での船体１の馬力と速度との関係を、図４および図５を参照して説明する。図４は、満載時での実施の形態１のバルバスバウ装置２の作用を示す図であり、実線がバルブ２１の第一形態、破線がバルブ２１の第二形態をあらわしている。また、図５は、バルブ２１を第二形態とした場合での実施の形態１のバルバスバウ装置２の作用を示す図であり、図４と同様に、実線がバルブ２１の第一形態、破線がバルブ２１の第二形態をあらわしている。
【００３５】
図４に示すように、満載時では、同じ馬力でも、バルブ２１を第一形態としたほうがバルブ２１を第二形態とするよりも速度が上がっている。すなわち、満載時では、バルブ２１を第一形態としたほうが第二形態よりも造波抵抗が低減されるので、バルブ２１の第一形態が満載時に適していることがわかる。
【００３６】
一方、図５に示すように、軽荷時では、同じ馬力でも、バルブ２１を第二形態としたほうがバルブ２１を第一形態とするよりも速度が上がっている。すなわち、満載時では、バルブ２１を第二形態としたほうが第一形態よりも造波抵抗が低減されるので、バルブ２１の第二形態が軽荷時に適していることがわかる。
【００３７】
かかる実施の形態１のバルバスバウ装置２によれば、バルブ２１を、満載時に造波抵抗を好適に低減する第一形態と、軽荷時に造波抵抗を好適に低減する第二形態とに配置可能に構成したことにより、満載時や軽荷時での造波抵抗を適宜低減することが可能である。しかも、バルブ２１を第一形態と第二形態とに変更するには、バルブ２１を船体１に対して上下に１８０度回転させるだけでよいため、設計が容易である。しかも、第一形態および第二形態でのバルブ２１は、船体１の船底１２よりも下方に突出することがないため、船体１の推進性能を低下させる要因を増やすことがない。
【００３８】
また、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、回転機構３により、バルブ２１を船体１に接合したままの状態で上下に１８０度回転させる。
【００３９】
かかる構成によれば、バルブ２１の各形態への変更を容易に行うことが可能になる。
【００４０】
また、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、各形態に配置されたバルブ２１の基端２１ａの上面と船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材４を備えており、このフェアリング部材４を、バルブ２１の回転に際し、バルブ２１に対して離隔可能に設けている。
【００４１】
かかる構成によれば、軽荷時に喫水線Ｗ２からバルブ２１の上端が表出してもフェアリング部材４により波の破砕による抵抗を低減することが可能である。しかも、フェアリング部材４を、バルブ２１に対して離隔可能に設けたことで、バルブ２１を各形態に変更する際に、フェアリング部材４をバルブ２１から待避させてバルブ２１への接触を防ぐので、バルブ２１の各形態への変更を妨げる事態を防ぎ、バルブ２１の形態変更を容易に行うことが可能になる。
【００４２】
また、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、フェアリング部材４をバルブ２１に対して離隔または接近させるように、船体１にフェアリング部材４をスライド移動可能に支持する支持機構５を備えている。
【００４３】
かかる構成によれば、バルブ２１を各形態に変更する場合に、バルブ２１からのフェアリング部材４の待避、および元の位置への復帰を容易に行うことが可能になる。この結果、バルブ２１の形態変更を容易に行うことが可能になる。
【００４４】
また、実施の形態１の船舶では、上述したバルバスバウ装置２を適用したことにより、設計が容易で、かつ船体１の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減することができる。さらに、実施の形態１の船舶では、回転機構３により、バルブ２１の各形態への変更を容易に行うことが可能になる。さらにまた、実施の形態１の船舶では、フェアリング部材４により波の破砕による抵抗を低減することが可能であり、かつフェアリング部材４を、バルブ２１に対して離隔可能に設けたことで、バルブ２１を各形態に変更する際に、フェアリング部材４をバルブ２１から待避させてバルブ２１への接触を防ぐので、バルブ２１の各形態への変更を妨げる事態を防ぐことが可能になる。またさらに、実施の形態１の船舶では、支持機構５により、バルブ２１を各形態に変更する場合に、バルブ２１からのフェアリング部材４の待避、および元の位置への復帰が容易に行え、バルブ２１の形態変更を容易に行うことが可能になる。
【００４５】
［実施の形態２］
この実施の形態２のバルバスバウ装置２’は、上述した実施の形態１で説明した船舶に適用される。このバルバスバウ装置２’は、上述した実施の形態１で説明したバルバスバウ装置２に対し、バルブ２１’の構成が異なる。したがって、本実施の形態２では、実施の形態１のバルバスバウ装置２と同等部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、バルバスバウ装置２’は、フェアリング部材４よりも船体１の前側でバルブ２１’が船体１側に対して別体に分割された形態で、船体１に接合されている。そして、船体１側に向き、船体１側に接合される接合面であるバルブ２１’の基端２１ａ’の面は、上下対称形状（本実施の形態２では上下左右対称な楕円形状）に形成されている。バルブ２１‘は、基端２１ａ’の面から、船体１の前側に最も突出する前端２１ｂ’に向かうに連れて滑らかな凸曲面により窄まって形成されている。また、船体１側は、基端２１ａ’の面を接合する面から後側（船尾側）に向かうに連れて滑らかな曲面で形成されている。したがって、バルブ２１’は、船体１に続いて前端２１ｂ’に至るまで滑らかな曲面で繋がって形成されている。
【００４７】
また、バルブ２１’は、基端２１ａ’の面の中心を通過し前後方向に延在する軸心Ｓ廻りで上下に１８０度回転して船体１側に対して配置できるように構成されている。上述したように基端２１ａ’の面が上下対称形状に形成されているので、上下に１８０度回転しても船体１側とバルブ２１’とは滑らかな曲面で繋がる。また、バルブ２１’は、１８０度回転した場合、図６に実線で示すように、前端２１ｂ’を自身の中央よりも上側に配置し、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り上向きに窄む形状となる第一形態と、図６に二点鎖線で示すように、前端２１ｂ’を自身の中央よりも下側に配置し、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り下向きに窄む形状となる第二形態とをなす態様で、前端２１ｂ’の位置が上下に片寄って形成されている。さらに、バルブ２１’は、第一形態および第二形態での配置において、図６に示すように、船体１の船底１２よりも下方に突出することなく基端２１ａ’から前端２１ｂ’に向けて窄まって形成されており、本実施の形態２では、基端２１ａ’が船体１の船底１２に連ねて形成されている。
【００４８】
バルブ２１’の回転は、バルブ２１を船体１から一旦外して行ってもよいが、本実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、バルブ２１を船体１から外さずに接合したままの状態で回転できるように回転機構３を備えている。
【００４９】
なお、本実施の形態２のバルバスバウ装置２’は、各形態に配置されたバルブ２１’の基端２１ａ’よりも船体１の後側の上面と、船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐようにフェアリング部材４を備えている。すなわち、本実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、上述した実施の形態１で説明したフェアリング部材４が船体１側に固定して設けられており、支持機構５を備えていない。
【００５０】
このように構成された実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、図６に実線で示すように、第一形態とされたバルブ２１は、前端２１ｂが自身の中央よりも上側に配置され、かつ基端２１ａから前端２１ｂに至り上向きに窄む形状となる。この第一形態のバルブ２１は、船体１に荷を満載した満載時に適用される。満載時では、喫水が最も深く、喫水線Ｗ１がフェアリング部材４のほぼ上端の位置となるようにバルブ２１’の位置が設計される。すなわち、満載時では、バルブ２１’は、全体が喫水線Ｗ１よりも下方に位置すると共に、前端２１ｂ’が自身の中央よりも上側に配置され、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り上向きに窄んだ形状となる。このため、このバルブ２１’により満載時での船体１の前進に際して造波抵抗の低減効果を得ることが可能になる。
【００５１】
一方、実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、図６に二点差線で示すように、第二形態とされたバルブ２１’は、前端２１ｂ’が自身の中央よりも下側に配置され、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り下向きに窄む形状となる。この第二形態のバルブ２１’は、船体１に荷を積載していない軽荷時に適用される。軽荷時では、喫水が最も浅く、喫水線Ｗ２がバルブ２１’の上端の位置となるようにバルブ２１’の位置が設計される。すなわち、軽荷時では、バルブ２１’は、上端が喫水線Ｗ２に位置すると共に、前端２１ｂ’が自身の中央よりも下側に配置され、かつ基端２１ａ’から前端２１ｂ’に至り下向きに窄んだ形状となる。このため、このバルブ２１’により軽荷時での船体１の前進に際して造波抵抗の低減効果を得ることが可能になる。
【００５２】
ここで、バルブ２１’の第一形態および第二形態での船体１の馬力と速度との関係は、上述した実施の形態１と同じく、図４に示すように、満載時では、同じ馬力でも、バルブ２１’を第一形態（実線で示す）としたほうがバルブ２１’を第二形態（破線で示す）とするよりも速度が上がっている。すなわち、満載時では、バルブ２１’を第一形態としたほうが第二形態よりも造波抵抗が低減されるので、バルブ２１’の第一形態が満載時に適していることがわかる。一方、図５に示すように、軽荷時では、同じ馬力でも、バルブ２１’を第二形態（破線で示す）としたほうがバルブ２１’を第一形態（実線で示す）とするよりも速度が上がっている。すなわち、満載時では、バルブ２１’を第二形態としたほうが第一形態よりも造波抵抗が低減されるので、バルブ２１’の第二形態が軽荷時に適していることがわかる。
【００５３】
かかる実施の形態２のバルバスバウ装置２’によれば、バルブ２１’を、満載時に好適に造波抵抗を低減する第一形態と、軽荷時に好適に造波抵抗を低減する第二形態とにしたことにより、満載時や軽荷時での造波抵抗を適宜低減することが可能である。しかも、バルブ２１’を第一形態と第二形態とに変更するには、バルブ２１’を船体１側に対して上下に１８０度回転させるだけでよいため、設計が容易である。しかも、第一形態および第二形態でのバルブ２１’は、船体１の船底１２よりも下方に突出することがないため、船体１の推進性能を低下させことがない。
【００５４】
また、実施の形態２のバルバスバウ装置２’では、回転機構３により、バルブ２１を船体１に接合した状態で上下に１８０度回転させる。
【００５５】
かかる構成によれば、バルブ２１’の各形態への変更を容易に行うことが可能になる。
【００５６】
また、実施の形態１のバルバスバウ装置２では、各形態に配置されたバルブ２１’の基端２１ａ’よりも船体１の後側の上面と、船体１の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材４を備えており、バルブ２１’がフェアリング部材４よりも船体１の前側で船体１側に対して別体に分割された形態で船体１に接合されている。
【００５７】
かかる構成によれば、軽荷時に喫水線Ｗ２からバルブ２１’の上端が表出してもフェアリング部材４により波の破砕による抵抗を低減することが可能である。しかも、バルブ２１’をフェアリング部材４よりも船体１の前側にも受けたことで、船体１側に固定されたフェアリング部材４が、各形態に変更する際のバルブ２１’に対して何ら干渉することはない。このため、上述した実施の形態１のように、フェアリング部材４を移動させる必要がなくなる。この結果、フェアリング部材４を船体１側から外してバルブ２１’から離隔させる構成や、フェアリング部材４をバルブ２１’に対して離隔または接近させるように船体１側にフェアリング部材４をスライド移動可能に支持する支持機構５などをなくすことで、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能である。しかも、フェアリング部材４を移動させることなくバルブ２１’の形態変更を行えるので、上述した実施の形態１と比較してバルブ２１’の各形態への変更をさらに容易に行うことが可能になる。
【００５８】
また、実施の形態２の船舶では、上述したバルバスバウ装置２’を適用したことにより、設計が容易で、かつ船体１の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減することができる。さらに、実施の形態２の船舶では、回転機構３により、バルブ２１’の各形態への変更を容易に行うことが可能になる。さらにまた、実施の形態２の船舶では、フェアリング部材４により波の破砕による抵抗を低減することが可能であり、かつフェアリング部材４を、移動させることなく、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能であり、かつ上述した実施の形態１と比較してバルブ２１’の各形態への変更をさらに容易に行うことが可能になる。
【００５９】
［実施の形態３］
この実施の形態３のバルバスバウ装置２”は、上述した実施の形態１で説明した船舶に適用される。このバルバスバウ装置２”は、上述した実施の形態１および実施の形態２で説明したバルバスバウ装置２，２’に対し、図７および図８に示すカバー部材６をさらに備えたものである。したがって、本実施の形態２では、実施の形態１および実施の形態２のバルバスバウ装置２，２’と同等部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
カバー部材６は、第一形態に配置されたバルブ２１（２１’）の前側上部から上方に突出されると共に、船体１に荷が満載された満載時での喫水線Ｗ１の下側に配置されるものである。本実施の形態３では、第一形態に配置されたバルブ２１（２１’）の前端２１ｂ（２１ｂ’）の上部から、フェアリング部材４の下端までの間で、実施の形態１および実施の形態２のバルブ２１（２１’）の前側上部から上方に突出されている。このカバー部材６は、バルブ２１（２１’）に対して別体に分割された形態で、バルブ２１（２１’）に接合されている。そして、カバー部材６は、バルブ２１（２１’）に接合される接合面であるカバー部材６の基端６ａの面から、上側に最も突出する上端６ｂに向かうに連れて滑らかな凸曲面により窄まって形成されている。また、カバー部材６は、バルブ２１（２１’）に接合された形態で、バルブ２１（２１’）の表面と滑らかな曲面で繋がって形成されている。
【００６１】
このカバー部材６は、バルブ２１（２１’）に対して着脱自在に設けられている。例えば、カバー部材６の基端６ａ側の周囲には、ボルト６ｃを挿通する孔が設けられていて、この孔に挿通したボルト６ｃをバルブ２１（２１’）に締め込むことでカバー部材６がバルブ２１（２１’）に取り付けられる。一方、ボルト６ｃを緩めることでカバー部材６がバルブ２１（２１’）から取り外される。本実施の形態３では、第一形態に配置したバルブ２１（２１’）に対してカバー部材６が取り付けられ、第二形態に配置したバルブ２１（２１’）からカバー部材６が取り外される。
【００６２】
かかる実施の形態３のバルバスバウ装置２”によれば、第一形態に配置されたバルブ２１（２１’）の前側上部から上方に突出すると共に、満載時での喫水線Ｗ１の下側に配置されるカバー部材６を、バルブ２１（２１’）に着脱自在に設けたことにより、このカバー部材６が、第一形態でのバルブ２１（２１’）の造波抵抗の低減効果を向上することが可能である。しかも、カバー部材６は、バルブ２１（２１’）を第二形態とした場合に取り外せるので、第二形態としたバルブ２１（２１’）の下側で、船体１の船底１２よりもカバー部材６が突出して船体１の推進性能を低下させる抵抗となる事態を防ぐことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明にかかるバルバスバウ装置および船舶は、設計が容易で、かつ船体の推進性能を低下させる要因を増やすことなく、満載時や軽荷時での造波抵抗を低減することに適している。
【符号の説明】
【００６４】
１ 船体
１１ 船首
１２ 船底
２，２’，２” バルバスバウ装置
２１，２１’ バルブ
２１ａ，２１ａ’ 基端
２１ｂ，２１ｂ’ 前端
３ 回転機構
３１ 回転軸
３２ 軸受
３３ モータ
４ フェアリング部材
５ 支持機構
５１ 腕部
５２ ラック
５３ レール
５４ ピニオン
５５ モータ
６ カバー部材
６ａ 基端
６ｂ 上端
６ｃ ボルト
Ｓ 軸心
Ｗ１ 満載時の喫水線
Ｗ２ 軽荷時の喫水線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶における船体の船首にて、船体の前側に向けて球状に突設されたバルブを備えるバルバスバウ装置において、
前記バルブは、前記船体側に対して分割され、前記船体側に向く基端が上下対称形状に形成されていると共に上下に１８０度回転して前記船体側に接合可能に設けられ、かつ１８０度回転した場合、前記船体の前側に最も突出する前端を自身の中央よりも上側に配置される第一形態と、前記前端を自身の中央よりも下側に配置される第二形態とをなす態様で、前記前端の位置が上下に片寄って形成されていると共に、前記船体の船底よりも下方に突出することなく形成されていることを特徴とするバルバスバウ装置。
【請求項２】
前記バルブを前記船体側に接合したままの状態で上下に１８０度回転させる回転機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のバルバスバウ装置。
【請求項３】
各前記形態に配置された前記バルブの基端の上面と前記船体の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材を備え、
前記バルブの回転に際して前記フェアリング部材を前記バルブに対して離隔可能に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のバルバスバウ装置。
【請求項４】
前記フェアリング部材を前記バルブに対して離隔または接近させる態様で、前記船体に前記フェアリング部材をスライド移動可能に支持する支持機構を備えることを特徴とする請求項３に記載のバルバスバウ装置。
【請求項５】
前記第一形態に配置された前記バルブの前側上部から上方に突出すると共に満載時での喫水線の下側に配置されるカバー部材を、前記バルブに着脱自在に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のバルバスバウ装置。
【請求項６】
船体の船首に、前記請求項１〜５のいずれか一つに記載のバルバスバウ装置が設けられていることを特徴とする船舶。
【請求項１】
船舶における船体の船首にて、船体の前側に向けて球状に突設されたバルブを備えるバルバスバウ装置において、
前記バルブは、前記船体側に対して分割され、前記船体側に向く基端が上下対称形状に形成されていると共に上下に１８０度回転して前記船体側に接合可能に設けられ、かつ１８０度回転した場合、前記船体の前側に最も突出する前端を自身の中央よりも上側に配置される第一形態と、前記前端を自身の中央よりも下側に配置される第二形態とをなす態様で、前記前端の位置が上下に片寄って形成されていると共に、前記船体の船底よりも下方に突出することなく形成されていることを特徴とするバルバスバウ装置。
【請求項２】
前記バルブを前記船体側に接合したままの状態で上下に１８０度回転させる回転機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のバルバスバウ装置。
【請求項３】
各前記形態に配置された前記バルブの基端の上面と前記船体の前面とを滑らかな曲面で繋ぐフェアリング部材を備え、
前記バルブの回転に際して前記フェアリング部材を前記バルブに対して離隔可能に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のバルバスバウ装置。
【請求項４】
前記フェアリング部材を前記バルブに対して離隔または接近させる態様で、前記船体に前記フェアリング部材をスライド移動可能に支持する支持機構を備えることを特徴とする請求項３に記載のバルバスバウ装置。
【請求項５】
前記第一形態に配置された前記バルブの前側上部から上方に突出すると共に満載時での喫水線の下側に配置されるカバー部材を、前記バルブに着脱自在に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のバルバスバウ装置。
【請求項６】
船体の船首に、前記請求項１〜５のいずれか一つに記載のバルバスバウ装置が設けられていることを特徴とする船舶。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１８８９５３（Ｐ２０１０−１８８９５３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３７７２８（Ｐ２００９−３７７２８）
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
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