JPH03148392A - えら板付きの船首構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 『産東上の利用分野』 この発明は船舶の推進抵抗の軽減に関する。

「従来技術」 単純なバルバスバウによる推進抵抗の軽減、あるいは船
首の下部先端に突起を延ばし翼板な取り付は流れを下方
に曲げることによる造波抵抗の軽減などの技術が従来存
在した。

『発明が解決しようとする間雇点』 従来技術を採用した船示航行中、船首付近でできる波の
高さがある程度押えられる効果は、たしかにあるが、船
体外板まわりの流れのなかに生じる渦の発生は十分押え
ることができない、この発明が解決しようとする問題点
は上記渦の発生を遅らせることと、船首付近にできる波
の高さをさらに押えることの二つの点である。第４図ａ
、ｂ　　は従来のバルバスバウを採用した大型の貨物船
が航行中、船首から後方へかけての船体外板まわりの流
れの上から見える部分の様子を示している。船首ででき
る船首第−波冒ｌから第二波璽２直前までの流れにはほ
とんど乱れはないが、第二波Ｗ２を過ぎると、すでに流
れのなかに渦Ｅ＃ｆＩＩｂに示すように発生する。上記
のように上から見える部分だけではなく、船首船底部に
も、特に船が斜部するようなとき、、流れの入る船側部
側の船底部にも顕著な渦ができることが報告されている
。

つぎに第５図に示すの鯰、セールボートが風に切り上っ
てゆくとき風下側に斜部するが、このとき風上側の船側
（水の流れとしては背面側）に生じる。渦Ｅ　である。

どの発明の第一の目的は上記するような、従来技術の問
題点であった。渦Ｅの発生の防止あるいは遅延である。

Ｆ問題点を解決するための手段』 それで、この発明は請求項（１）に記すような手段によ
り、すなわち［水面下の船首先端部から後方に延びる部
分の船首外板【！」に、口を開け遊泳中の魚類のえらの
はたらきをするえら板１２１を上記外板との間に水の流
れる空間をつくって取り付け、その空間の前方の関口部
から水−がａｌｈ込み。

そのえら板「２」とその外板のつくる後方の隙間から水
が流出するように、えら板ｆ２１を船首外板Ｉｌｌに取
り付けたことを特徴とする、えら板【２１付きの船首構
造」の手段で問題点を解決する。

［作用」 水族館などで、真直に泳いでいる魚が、急にコースを変
えて曲がるとき、外側のえらを大きく開くのを見かける
ことがある。また。！！！や輪の類は高速遊泳中には、
口を開いている。これは口を大きく間＜ことで、えらに
多くの水を流し、より多くの水中酸素をとり入れると同
時に魚の体のまわりの水の流れをｍ流していると考えら
れる。さらにまた、鮫の類は遊泳中、魚体の種類により
多少のずれはあるが、最も水圧の高くなる、魚体の下部
先ｇｊＡＳに大きな口を開口し流れを取り入れて、魚体
の幅の広がりが始まる肩の近くの部分にある５条のえら
か−ら流れを出している。魚のえらは呼吸器であるばか
りセはなく、同時に流れを整え、推進抵抗を減らす装置
でもあるわけである、　この発明の第１．２．３８１１
えら仮２　付きの船首構造は丁度魚類の問いた口と、え
らと同じ作用をする。

このとき、えら板２と船首外板１　のつくる空間のなか
の流れは前から後ろへ行くにつれ、なめらかに狭くなる
ようにしてあけば、この部分の流れは、もともと乱れの
少ない船首先端の高圧領域の流れであるから、はぼ層流
であり乱れは殆ど観察できないはずであり、水の流れの
この部分の抵抗はきわめて小さいと考えられる。またこ
の空間３部分を流れる水の速さに関して言及すれば、第
１．２．３図で示す閤Ｏｓ６　　に入る流れＦｌは遅く
、後ろの隙間４から出る流れ　Ｆ２は速くなる。

また。従来のバルバスバウの船の船首まわりの流れを見
ると第４　図ａ、ｂに示すように船首水面部に第一波引
、と第二波１２　．そしてその後ろに渦　Ｅが前記した
ように観察できる。船の速度が増すにつれバルバスバウ
　まわりの流れの速さも増すがしかし、この発明のえら
板付き船首構造のほうが従来の単、純なバルバスバウよ
り、船首まわりの水の流れは速くなるため第４　図ａに
示すような船首第一波Ｗ１の高さを低める作用がある。

したがって、それに続く第一波冒２も低くなり、渦Ｅ４
）減少する。

［実施例Ｊ 第１１１Ｉａ、ｂ、ｃ　　は第Ｉの実施例を承す＝これ
らの図でえら板２　はやや先細になった船首外板■をほ
ぼ円筒状に包んだように構成され、要所をえら板支持材
５　を介して、船首外板に固着する。

図すは開口ｓ６　付近の断面図を示し、図Ｃは隙Ｗ１４
近くの断面図を示し、えら板２　の上端部は船首外板１
　に空間　３を持たせて、直接固着されている様子も示
している。このように構成したえら仮付きの船首構造は
航行中には開口部６から遅い流れＦｌが空間３　を通っ
てそれぞれ船底部。

船Ｉｌｌｔｓのｗ１問４　から速い流れＦ２となって、
船首外板に沿って流れ出る。この場合、えら仮先端の開
口ａ１６　　を丸みを持たせた、滑らかな形状にしたり
、空ｒｊｊ４３　　の断面積をなだらかに前から後ろへ
かけて減少させることなどは当然である。

第２　図に示す第　２の実施例はえら板２が鮫えら１４
付きのえら板の例である。鮫えらというのは、鮫のえら
のような形状の水の流れる隙間で、あるが、その数は本
物の鮫のように５条でなくともよく、また、所在位置も
限定する必要はない。

上記構成によれば流れは、隙ｌＷ１４　　のみならず。

それらからも流れ出ることになる。

第　３の実施例を第　３図で示すが前記した二つの実施
例と興なる特徴を水面下の水平断面図によって示す、こ
の例はえら板２　が硬質ゴムなどの弾性素材でできてい
る例であり、この例ではえら板の弾性が後部はど大きく
なっている。すなわち、変動する水圧によって、えら板
の後部は変形しやすく流れに馴染みやすい構造となって
いる。

この例から、力のかかるえら板２　の前方を硬質材で構
成し、後方を弾力性のある部材で構成することも可能な
ことなど容易に連想できる。

上記のよう−な構成にすればセーリングヨツトの斜航中
など、渦のできやすい船側により多くの水を流すことが
できる。

［効果」 自然の海には変動する風が吹き、風波やうねりで海面の
状態は起伏に富み、千変万化しているのが常である。そ
こを航行する船はピッチング、ローリング、ヨーイング
、サージング笠の揺れを伴って、進むことになる。揺れ
る度ごとに、船体まわりの流れは乱れ、大小の渦をつく
る。そうして船体まわりの流れの境界層は拡大する。こ
の発明はそうした渦を減らし流れの圧力の変動、特に船
首部における変動を緩和するが、船首部の変動は直ちに
船体後部まで影響するのだから結局、船のまわり全ての
流れの圧力変動を緩和することにな　す、ひいては流れ
の圧力変動に伴う船の振動をも緩和する。

一方この発明の実施をコスト面からみれば、従来のバル
バスバウ状の船首外板自身にえら板を取り付けるとその
分コスト増となるが、立体的に湾曲する曲面の板で構成
する従来のバルバスバウの長い突起部分は狭い空間内部
での、骨と板との溶接または接着等の工程作業を必要と
するが、この発明では船壁にもよるが、特にえら板部分
の水圧変動圧力が小さいときなどば、それら突起部を減
らしあるいは不要とすることも可能で、船首の該当外板
部分に支持材とえら板の溶接を外から施すことになるた
め、かならずしもコスト増にはなら　ず、むしろコスト
減少も可能となる。ｉ道抵抗を減少させ、船体の振動を
減少させ、実施コスト低下可能なこの発明は優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ・・・・・・・・・・　側面図ｂ・・・・・・
・・・・　断面図 Ｃ−・・・・・−・・・　断面図 第２図・・−・・・・・・・−・　側面図第３図・−・
・・・−・・・−・　水平断面間第４　＠ｊ　ａ・・・
・・・・・・−・　作用説明の側面図第４図ｂ・・・・
・−・・・・・　作用説明の平面図第５図・・・・・・
・・・・・・　説明のための平面図トー・・・−・・船
首外板 ２・・・・・・・−えら板 ３・・−・・−・・空間 ４・・−・−・・・Ｗ１間 ５・・・−・・・・支持材 ト・・・・−・・・開口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　水面下の船首先端部から後方に延びる部分の船首外板
   「１」に、口を開け遊泳中の魚類のえらのはたらきをす
   るえら板「２」を、上記外板との間に水の流れる空間を
   つくって取り付け、その空間の前方の開口部から水が流
   れ込み、そのえら板「２」とその外板のつくる後方の隙
   間から水が流出するように、えら板「２」を船首外板「
   １」に取り付けたことを特徴とする、えら板「２」付き
   の船首構造。