JPH0434235Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は水中に延在させた輸送管や海底に位置
する各種の機器を作動させるための圧油管、圧縮
空気管あるいは電源ケーブル等の外周を包囲して
水流によつて生ずる抵抗を減少させ、背後に渦の
発生を防止するための頭部と尾部が着脱可能なフ
エアリングに関する。

〔従来の技術〕

近時、海底に存在するマンガン団塊の採取作業
においては、作業船に搭載した空気圧縮機、電源
等装置に接続された管類やケーブル（以下単に管
類という）を5000ｍにも及ぶ水中に降ろし、その
管類の先端に取付けた採取装置を作業船によつて
曳航もしくは自走させて海底上を移動させながら
マンガン団塊を、あたかも掃除機でゴミを吸引す
るように吸引し、輸送管内に圧縮空気を供給し、
気泡ポンプの作用で作業船まで移送している。

前記マンガン団塊を回収する作業の問題点とし
ては、作業船から採取装置の間の5000ｍにもなる
長さの多数の管類をバラバラの状態にすることは
管類のもつれや切断が発生する上に、大きな抵抗
を生ずることとなる。

例えば、マンガン団塊を採取する海域における
潮流は５〜７ノツトもあり、更に作業船がマンガ
ン団塊を採取しながら航走する速度が３〜５ノツ
トあるいはそれ以上であるので、管類に作用する
相対的な水流の速度は３〜10ノツトにもなり、こ
の水流に伴つて管類に大きな抵抗が発生するので
ある。

管類と採取装置を曳航する際に発生する抵抗は
作業船の推進に要する動力を増加させることにな
るので、この抵抗をなるべく減少させることが必
要である。

一方、管類に水流が作用した際には、その背後
に交互にカルマン渦が発生し、消滅するが、この
カルマン渦の発生頻度と、管類の長さや重量に関
連する固有周期が一致すると、管類が共振して遂
に損傷することがある。

また、別の例としては、海底油田の石油掘削に
おける海上作業台と海底油田との間を結ぶ輸送管
等の管類にも潮流によつて前記と同様な問題が発
生する。

ところで、管類の背後に発生するカルマン渦を
消滅ないしは減少させる手段として、断面が翼形
をしたフエアリングによつて管類を包囲する方法
が特開昭53−64394号公報によつて提案されてい
る。

従来のフエアリングは、各種の管やケーブル類
を軸受の滑動面内に包み込み、その上をフエアリ
ングが回頭するように構成されている。

一方、流れに対する抵抗力はフエアリングの全
投影面積に受けるものであるが、従来のフエアリ
ングは軸受の滑動面を、更に高剛性とするための
骨組を組込んだフエアリングで覆うような構造で
あるので必然的に大型化し、従つて全投影面積が
増加し、そのために流れに対する抵抗力がかなり
大きなものとなる欠点があつた。

このことは、軸受に作用する荷重と管類に作用
する荷重が増加することを意味し、フエアリング
の流れに対する追従性を改善する上で障害となつ
ていた。

更に、フエアリングを装着していない部分は管
類が露出し、流れの影響を複雑に受ける状態であ
つた。

また、長手方向に左右に２分割されている従来
のフエアリングは、本質的に変形し易い構造とな
つているために、フエアリング本体に高い剛性を
必要とし、そのために重量と投影面積の増加をも
たらす原因となつていた。

更に、従来のフエアリングにおいては、２分割
構造であるために管類への装着が簡単に行い難い
という問題もあつた。

〔考案の目的〕

本考案は前記従来の装置の問題点を解消するた
めに得られたものであつて、従来のフエアリング
よりも小型化され、投影面積が小さなフエアリン
グを提供することを第１の目的とする。

流れに対する投影面積を最小限にすることによ
り流体抵抗を最小限にすることができるフエアリ
ングを提供することを第２の目的とする。

そして構造が単純化されることにより取扱い性
に優れたフエアリングを安価に提供することを第
３の目的とする。

〔考案の概要〕

前記目的を達成するための本考案は、管類にそ
つて間隔を明けて設けた２個の軸受と、これらの
軸受の間に回転可能に設けられる断面がＵ形のフ
エアリング頭部と、このフエアリング頭部の後縁
に接続される流線形のフエアリング尾部から構成
された頭部と尾部が着脱可能なフエアリングであ
る。

従来のフエアリングにおいては、輸送管等の管
類やケーブル類を内包する軸受滑動面上に、更に
フエアリングを設ける必要があるために流れに対
する投影面積が必然的に大きくなつたが、本考案
はフエアリングの頭部を保護管として作用をさせ
るように構成することによつて投影面積を最小限
とし、流体抵抗を最小限にしたものである。

軸受は円板状に形成され、その周囲に管類を挿
入する溝を有し、前記溝内に輸送管等の管類を挿
入することによつて管類の相互の間隔を維持させ
る機能と、フエアリングを管類等の所定の箇所に
支持し、水流によつてフエアリングの方向を自由
に変更させる機能を有するものである。

この軸受は水中の重量を軽減するために合成樹
脂成形品で成形され、２つ割りにし、ヒンジによ
つて開閉できるように連結され、更に閉止状態で
固定する手段が設けられている。

フエアリング頭部は輸送管等の保護する保護管
（殻）の一部を形成するものであり、合成樹脂板
を断面がＵ字形に成形し、その両端を軸受によつ
て回動可能に支持している。

フエアリング尾部は、フエアリング頭部の後縁
部に接続され、水流により渦が発生する部分に位
置されるものであつて、断面が翼の一部を形成す
るように流線形に形成されており、これによつて
渦の発生を防止し、水流によつてフエアリングを
回頭させる役目をするものである。このフエアリ
ング尾部は合成樹脂板を成形したものや射出成形
品を使用して組立てられ、内部に隔壁やリブを設
けて軽量化されていると共に補強されている。

〔実施例〕

次に図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図ないし第３図に示すように頭部と尾部が
着脱可能なフエアリングは、板材を断面がＵ字形
に曲げたフエアリング頭部１と、断面が翼形のフ
エアリング尾部２と、輸送管等の管類３を支持す
る軸受４より構成されている。

軸受４は、第２図に示すように中心より二分さ
れた半リング体４ａと４ｂで構成され、一端にヒ
ンジ５を設けて両半リング体４ａと４ｂを開閉可
能に連結している。この半リング体４ａ，４ｂの
連結手段としては、その上下面に設けた固定部を
ボルト・ナツトで固定したり、一方の半リング体
側に凹部あるいは穴を設け、他方の半リング体に
爪を設け、この爪を前記凹部あるいは穴に挿入し
て軸受４として組立てるように構成されている。

軸受４の周囲には管類３を挿入するための多数
の溝部６が形成され、略中央部には輸送管３ａを
挿入するための穴（あるいは凹部）が形成されて
いる。そして厚み方向の中央部にはフエアリング
が管類３に沿つて移動するのを防止するためにフ
エアリング移動防止リング７（溝部６の部分はこ
の移動防止リング７は切除されている）が設けら
れ、このフエアリング移動防止リング７の上下に
は滑動面８が形成されている。

フエアリング頭部１は従来の保護管の機能を有
するものであつて、管類３の周囲を包囲すること
ができるように断面をＵ字形に成形した頭部外板
９の内部を必要に応じて補強部材１０で補強する
と共に、後端部に柱１１が、また上部にはバンド
１２が設けられている。このバンド１２は前記軸
受４の滑動面８に接触して滑動し、フエアリング
を回頭させるものである。

フエアリング尾部２は両側面が流線形に形成さ
れ、前部が前記フエアリング頭部１の後縁部に接
続されるものであり、全体として箱状に形成され
ている。

このフエアリング尾部２は前部に梁１３と柱１
４で枠組され、その後部に横リブ１５、隔壁１６
等によつて骨組を形成し、この骨組の両面に外板
１７を貼つており、その上下面は板１８によつて
閉止して箱状に形成している。

フエアリング頭部１の上下に設けたバンド１２
をフエアリング尾部２の梁１３の両側に位置させ
てボルトその他の締結具によつて連結することに
よつてフエアリング頭部１とフエアリング尾部２
とを連結している。前記梁１３の中央部には曲面
２２が形成され、軸受４の滑動面８と接触するよ
うになつている。

また、フエアリング頭部１とフエアリング尾部
２の接合面には突起２０とこれを嵌合する凹部２
１を設けて両者をずれがないように嵌合させるよ
うにしている。

フエアリング頭部１とフエアリング尾部２との
接合面の外面に段部が形成されると流体抵抗が増
加するので、接触面には突起やいんろう等の嵌合
手段を採用してフエアリング全体を滑らかな状態
に形成する。

フエアリング尾部２の両面の外板１７は流線形
をしており、開閉等の可動部を持たない一体構造
にしており、従つて、剛性を損なわずに軽量化さ
れている。このフエアリング尾部２は流体抵抗を
低減させ、フエアリングの回頭力の向上のために
必要とするだけの前後長を与える。

しかし、前後長を大きくすると収容場所に影響
する場合があるので、フエアリング尾部２を分割
したり、隔壁１５の部分で折曲げることができる
構造としても良い。

なお、フエアリング尾部２の長さを、厚さ／弦
長比で、１：４〜１：５とすることによつて回頭
性に優れたフエアリングＦを提供することができ
る。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案にかかる頭部と尾部が着
脱が可能なフエアリングは、フエアリング頭部と
フエアリング尾部から構成され、前記フエアリン
グ頭部は管類を保護するための保護管としての機
能を持つており、構造が単純化され、小型化され
ている。

フエアリング頭部１はバンド体１２と薄肉の外
板９より構成されているために、従来より提案さ
れているフエアリングの骨組厚さだけフエアリン
グの厚さ（翼厚）を薄くすることができ、流れに
対する抵抗を低減することができる。

フエアリング尾部２は流線形をなし、薄肉で軽
量化され、その長さを適当に選定することによつ
て回頭を容易にしており、管類３の背後で従来発
生していたカルマン渦の発生を防止することがで
きる。

また、本考案に係る頭部と尾部が着脱可能なフ
エアリングは、軽量化されている関係上、長さを
長くすることが可能であるので、フエアリングの
回頭性を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかる頭部と尾部が
着脱可能なフエアリングを示分解斜視図、第２図
はフエアリングを構成する部材を分解して示す平
面図、第３図は管類にフエアリング頭部を取付
け、フエアリング尾部を離して描いた正面図であ
る。 １……フエアリング頭部、２……フエアリング
尾部、３……管類、４……軸受、４ａ，４ｂ……
半リング体、５……ヒンジ、６……溝部、７……
フエアリング移動防止リング、８……滑動面、９
……頭部外板、１１……柱、１２……バンド体、
１３……梁、１４……柱、１５……横リブ、１６
……隔壁、１７……外板、２０……突起、２１…
…凹部、２２……曲面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管類にそつて間隔を明けて設けた２個の軸受
   と、これらの軸受の間に回転可能に支持される断
   面がＵ形のフエアリング頭部と、このフエアリン
   グ頭部の後縁に接続される流線形のフエアリング
   尾部から構成されたことを特徴とする頭部と尾部
   が着脱可能なフエアリング。