(57)【要約】      （修正有）【課題】船体中心部に気泡を導くことができ、船底の広い領域を気泡で覆うことで摩擦抵抗の低減を図ることができるとともに、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる空気潤滑用空気吹出装置及び船舶を提供する。【解決手段】船底１に空気吹出口１０を複数個設け、空気吹出口１０から吹き出される空気によって船体の摩擦抵抗を低減する空気潤滑用空気吹出装置において、船底１の船体中心線Ｙに沿って設けたキール又はキールの両側の船底外板に、複数個の空気吹出口１０を前後方向に一列に配置し、かつ最後部の空気吹出口１０の位置を、船底１の中央より前方、又は船底１の平底部の船尾端３から１００メートルより前方としたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船底に空気吹出口を複数個設け、前記空気吹出口から吹き出される空気によって船体の摩擦抵抗を低減する空気潤滑用空気吹出装置において、前記船底の船体中心線に沿って設けたキール又は前記キールの両側の船底外板に、複数個の前記空気吹出口を前後方向に一列に配置し、かつ最後部の前記空気吹出口の位置を、前記船底の中央より前方、又は前記船底の平底部の船尾端から１００メートルより前方としたことを特徴とする空気潤滑用空気吹出装置。
【請求項２】
前記空気吹出口は前記空気を前記船底から下方に向かって吹き出したことを特徴とする請求項１に記載の空気潤滑用空気吹出装置。
【請求項３】
前記空気吹出口の数を２個以上５個以下としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気潤滑用空気吹出装置。
【請求項４】
前記空気吹出口の数を３個以上とし、前部に配置する前記空気吹出口間のピッチを、後部に配置する前記空気吹出口間のピッチよりも小さく設定したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気潤滑用空気吹出装置。
【請求項５】
前記空気吹出口のうちの前部に配置する前記空気吹出口の両側に、補助空気吹出口を更に備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気潤滑用空気吹出装置。
【請求項６】
それぞれの前記空気吹出口が複数の開口を有したことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の空気潤滑用空気吹出装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６-のいずれかに記載の空気潤滑用空気吹出装置を前記船底に備えたことを特徴とする船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船底に空気吹出口を複数個設け、空気吹出口から吹き出される空気によって船体の摩擦抵抗を低減する空気潤滑用空気吹出装置及び空気潤滑用空気吹出装置を装備した船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
舶が航行する際に働く抵抗のうちで、影響の大きな摩擦抵抗の低減法として、船底に空気を吹き込むことで気泡を発生させ、その気泡が船尾方向に流れて船底を覆うことを利用した空気潤滑法が注目されている。
空気潤滑法に用いる空気吹出装置の代表的な配置を以下に説明する。図８から図１２は発明者らが研究途上で検討した従来例を示す空気吹出装置の構成図である。
【０００３】
図８に示す従来例１では、船底１０１に、吹出部１１１ａ、１１１ｂを幅方向に配置したものである。図中Ｘは水の流れ方向を、Ｙは船体中心線を、Ｚは船底１０１における空気泡の流れを示している。
【０００４】
図９に示す従来例２では、吹出部１１２ａ、１１２ｂを設けるとともに、摩擦抵抗が大きい船首１０２に近い部分にも空気を吹き込むため、船体中心線Ｙに近い吹出部１１３ａ、１１３ｂを船首１０２寄りに設置している。
【０００５】
図１０に示す従来例３では、従来例２の吹出部１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂに加えて、吹出部１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂからの気泡の効果が減衰すると考えられる位置に、更に吹出部１１４ａ、１１４ｂを設けている。
【０００６】
図１１に示す従来例４では、従来例２の吹出部１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂに加えて、吹出部１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂからの気泡の効果が減衰すると考えられる位置に、吹出部１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂを設け、吹出部１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂからの気泡の効果が減衰すると考えられる位置に、更に吹出部１１７ａ、１１７ｂ、１１８ａ、１１８ｂを設けている。
このように、従来は、より多くの吹出部を配置することにより、船底１０１のできるだけ広い領域を気泡で覆い、摩擦抵抗の低減を図っている。
【０００７】
しかしながら、最近の研究や実船への適用実績により次のような点が明らかになっている。
船底の水の流れは、必ずしも船体中心線Ｙに平行ではなく、気泡が浮力を持っているため、気泡が船体中心線Ｙから離れる方向に流れる傾向がある。従って、船体中心線Ｙに近い船底部には気泡で覆われない箇所が生じることがある。
また、吹出部から遠ざかり船尾に近づくほど空気潤滑の効果は低下するが、１００ｍ程度後方でもある程度の効果が残っている。
【０００８】
これらのことから、気泡の効果がなくなるのは、かなりの大型船でなければ、吹出部の後方ではなく、図１２に示す従来例５のように吹出部１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂ後方の船体中心線Ｙに沿った領域Ａである。つまり、図８、図９に示す従来の空気吹出装置では、図１２に示す領域Ａは気泡で覆えないことがある。また、図１０、図１１に示す空気吹出装置では、気泡で覆えない領域が減少し、気泡の密度も全体に高いレベルが維持されるが、空気吹き出しに要する動力が数倍になるため、エネルギー効率の悪い配置になりかねない。
【０００９】
特許文献１には、船底のセンターラインに沿って船首から船尾に至るまで空気導入管を設けた船舶が記載されている。特許文献１における空気導入管には、左右両側面に船尾方向に斜めに向けた空気排出孔が形成されている。
特許文献２には、船底に多数の空気噴出口を備えた船舶が記載されている。特許文献２における空気噴出口の一部は、船体中心線に沿って設けている（例えば、図２、図４、図５）。
特許文献３には、船底で空気を噴出させるためのパイプを設けた船舶が記載され、パイプの先端部には、船尾方向に向けて空気を噴出する孔を設けている。
特許文献４には、複数の空気吹出口を船底に備えた船舶が記載され、一部の空気吹出口は船底のセンターラインに沿って複数配置している（特に図２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２０５８７５号公報
【特許文献２】特開昭６０−１６３７８４号公報
【特許文献３】特開平１１−１８０３８０号公報
【特許文献４】特開２０１２−５６３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１は、そもそも船底が平底部となっている箱形の船型ではなく、更に空気排出孔が左右両側面に船尾方向に斜めに向けて形成されているために、排出される空気は船底に沿って流れることはない。また、特許文献１は、船首から船尾に至るまで空気導入管を設け、船尾近くでも、空気排出孔から空気を排出している。特許文献１のような船底形状では、船尾近くにも空気排出孔が必要であるが、動力によって空気を供給する場合には、空気吹き出しに要する動力が増すため、エネルギー効率の悪い配置となってしまう。
【００１２】
特許文献２は、船底を凹ませ、又は船底にせきを形成することで、船底と水との間に空気層を介在させるものであり、船底に設けた空気噴出口は空気層を形成し維持するためのものである。従って、特許文献２における空気噴出口は、気泡の流れを考慮した配置ではない。また、特許文献２における空気噴出口は、船底の中央よりも後方にも配置しており、仮に気泡が船底に沿って流れる船舶で、動力によって空気を供給する場合には、空気吹き出しに要する動力が増すため、エネルギー効率の悪い配置となってしまう。
【００１３】
特許文献３における空気を噴出する孔は、船体中心線に沿って形成したものではない。また、空気を噴出する孔は船尾方向に向けて設けているため、孔から噴出した空気は、気泡を形成しにくく空気膜になりやすいため、浮力によって船体中心から離れる方向に流れる傾向が強く、船尾に向かって流れにくい。従って、気泡による空気潤滑の効果を得にくい。
【００１４】
特許文献４は、特許文献２のせきと同様に、船底を凹ませ、又は船底に気体保持板を設けることで、船底と水との間に空気層を介在させるものであり、船底に設けた空気噴出口は空気層を形成するためのものである。従って、特許文献４における空気噴出口は、気泡の流れを考慮した配置ではない。
なお、特許文献２や特許文献３のように、船底を凹ませ又は船底に部材を設ける場合には、船舶のドック入りを困難とするという不都合を生じる。
【００１５】
本発明は、船体中心部に気泡を導くことができ、船底の広い領域を気泡で覆うことで摩擦抵抗の低減を図ることができるとともに、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる空気潤滑用空気吹出装置及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】
【００１６】
請求項１記載の本発明に対応した空気潤滑用空気吹出装置においては、船底に空気吹出口を複数個設け、空気吹出口から吹き出される空気によって船体の摩擦抵抗を低減する空気潤滑用空気吹出装置において、船底の船体中心線に沿って設けたキール又はキールの両側の船底外板に、複数個の空気吹出口を前後方向に一列に配置し、かつ最後部の空気吹出口の位置を、船底の中央より前方、又は船底の平底部の船尾端から１００メートルより前方としたことを特徴とする。請求項１に記載の本発明によれば、船体中心線に沿って設けたキール又はキールの両側の船底外板に、複数個の空気吹出口を前後方向に一列に配置することで、船体中心部に気泡を導くことができ、船底の広い領域を気泡で覆って摩擦抵抗の低減を図ることができる。また、請求項１に記載の本発明によれば、最後部の空気吹出口の位置を、船底の中央より前方、又は船底の平底部の船尾端から１００メートルより前方としたことで、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。
【００１７】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の空気潤滑用空気吹出装置において、空気吹出口は空気を船底から下方に向かって吹き出したことを特徴とする。請求項２に記載の本発明によれば、空気を下方に向かって吹き出すことで、吹き出された空気が細かな気泡になりやすく、細かな気泡は、浮力が小さいために、船底から離れずに船尾に向かって流れやすく、気泡による摩擦抵抗の低減効果を高めることができる。
【００１８】
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気潤滑用空気吹出装置において、空気吹出口の数を２個以上５個以下としたことを特徴する。請求項３に記載の本発明によれば、船底の広い領域を気泡で覆いつつ空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。
【００１９】
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気潤滑用空気吹出装置において、空気吹出口の数を３個以上とし、前部に配置する空気吹出口間のピッチを、後部に配置する空気吹出口間のピッチよりも小さく設定したことを特徴とする。請求項４に記載の本発明によれば、水の流れが船体中心線に対して広がる傾向が強い船首側においては、空気吹出口間のピッチを小さくすることで気泡に覆われない領域の発生を少なくし、水の流れが船体中心に対して平行に近づく傾向にある位置では、空気吹出口間のピッチを大きくすることで、空気吹き出しに要する動力を低減することができる。
【００２０】
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気潤滑用空気吹出装置において、空気吹出口のうちの前部に配置する空気吹出口の両側に、補助空気吹出口を更に備えたことを特徴とする。請求項５に記載の本発明によれば、船首側における気泡に覆われない領域の発生を少なくし摩擦抵抗の低減効果を高めることができる。
【００２１】
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の空気潤滑用空気吹出装置において、それぞれの空気吹出口が複数の開口を有したことを特徴とする。請求項６に記載の本発明によれば、複数の開口によって細かな気泡を形成しやすく、細かな気泡は船底から離れずに船尾に向かって流れやすくなるため、気泡による摩擦抵抗の低減効果を高めることができる。
【００２２】
請求項７記載の本発明に対応した船舶においては、請求項１から請求項６のいずれかに記載の空気潤滑用空気吹出装置を船底に備えたことを特徴とする。請求項７に記載の本発明によれば、船底の広い領域を気泡で覆うことで摩擦抵抗の低減効果が高く、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率が高い船舶を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、船底の広い領域を気泡で覆うことで摩擦抵抗の低減を図ることができるとともに、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。
【００２４】
また、空気吹出口は空気を船底から下方に向かって吹き出した場合には、吹き出された空気が細かな気泡になりやすく、細かな気泡は、浮力が小さいために、船底から離れずに船尾に向かって流れやすく、気泡による摩擦抵抗の低減効果を高めることができる。
【００２５】
また、空気吹出口の数を２個以上５個以下とした場合には、船底の広い領域を気泡で覆いつつ空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。
【００２６】
また、空気吹出口の数を３個以上とし、前部に配置する空気吹出口間のピッチを、後部に配置する空気吹出口間のピッチよりも小さく設定した場合には、水の流れが船体中心線に対して広がる傾向が強い船首側においては空気吹出口間のピッチを小さくすることで気泡に覆われない領域の発生を少なくし、水の流れが船体中心に対して平行に近づく傾向にある位置では、空気吹出口間のピッチを大きくすることで、空気吹き出しに要する動力を低減することができる。
【００２７】
また、空気吹出口のうちの前部に配置する空気吹出口の両側に、補助空気吹出口を更に備えた場合には、船首側における気泡に覆われない領域の発生を少なくし摩擦抵抗の低減効果を高めることができる。
【００２８】
また、それぞれの空気吹出口が複数の開口を有した場合には、複数の開口によって細かな気泡を形成しやすく、細かな気泡は船底から離れずに船尾に向かって流れやすくなるため、気泡による摩擦抵抗の低減効果を高めることができる。
【００２９】
また、本発明によれば、空気潤滑用空気吹出装置を船底に備えた場合には、船底の広い領域を気泡で覆うことで摩擦抵抗の低減効果が高く、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率が高い船舶を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態による空気潤滑用空気吹出装置を装備した船舶の船底を示す底面図
【図２】同船舶の要部断面図
【図３】本発明の他の実施形態による空気潤滑用空気吹出装置を装備した船舶の船底を示す底面図
【図４】同船舶の要部断面図
【図５】本発明の更に他の実施形態による空気潤滑用空気吹出装置を装備した船舶の船底を示す底面図
【図６】空気吹出口からの距離による気泡の抵抗低減率を示すグラフ
【図７】本発明の実施形態における空気吹出口の構成を示す図
【図８】従来例１を示す空気吹出装置の構成図
【図９】従来例２を示す空気吹出装置の構成図
【図１０】従来例３を示す空気吹出装置の構成図
【図１１】従来例４を示す空気吹出装置の構成図
【図１２】従来例５を示す空気吹出装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明の実施形態による空気潤滑用空気吹出装置を装備した船舶について説明する。
図１は同実施形態による空気潤滑用空気吹出装置を装備した船舶の船底を示す底面図、図２は同船舶の要部断面図である。図中Ｘは水の流れ方向を、Ｙは船体中心線を、Ｚは船底１における空気泡の流れを示している。
【００３２】
本発明の実施形態による船舶は、船底１に複数の空気吹出口１０を設けている。
複数個の空気吹出口１０は、船底１の船体中心線Ｙに沿って、船体の前後方向に一列に配置している。
本実施形態のように、船体中心線Ｙに沿って、複数個の空気吹出口１０を船体の前後方向に一列に配置することで、船体中心部Ｙから気泡を吹き出し、船底１の広い領域を気泡で覆うことで摩擦抵抗の低減を図ることができる。
【００３３】
本実施形態では、４つの空気吹出口１０を設けた場合を示しているが、空気吹出口１０の数は２個以上５個以下とすることが好ましい。空気吹出口１０の数を２個以上５個以下とすることで、船底の広い領域を気泡で覆いつつ空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。なお、本実施形態では図示しないが、本実施形態による空気潤滑用空気吹出装置は、空気吹出口１０に空気を送る手段を備えている。また、空気吹出口１０から吹き出す空気は、専用の空気を送る手段を設けることなく、例えば主機関に空気を供給する過給機から抽気して供給してもよい。
【００３４】
空気吹出口１０を３個以上設ける場合には、船体の前部に配置する空気吹出口１０ａ、１０ｂ間のピッチＰ１を、船体の後部に配置する空気吹出口１０ｃ、１０ｄ間のピッチＰ３よりも小さく設定する。なお、船底１の流れによっては等間隔の方がよい場合もあり、ピッチＰ１、ピッチＰ２、ピッチＰ３の設定は、空気吹出口１０の形状や開口の状態も考慮した気泡シミュレーション等に基づいて、詳細に決めることが好ましい。
本実施形態による空気潤滑用空気吹出装置では、前部から順に４つの空気吹出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを配置しており、空気吹出口１０ａ、１０ｂ間のピッチＰ１は、空気吹出口１０ｂ、１０ｃ間のピッチＰ２よりも小さく、空気吹出口１０ｂ、１０ｃ間のピッチＰ２は空気吹出口１０ｃ、１０ｄ間のピッチＰ３よりも小さくしたケースを図に示す。
【００３５】
水の流れは、船首側では船体中心線に対して広がる傾向にあり、船首から離れるに従って船体中心に対して平行となる傾向がある。
船によって異なるが、このような傾向が強い場合には、船首側においては空気吹出口１０間のピッチを小さくすることで気泡に覆われない領域の発生を少なくすることができる。また、船首から離れた位置で、水の流れが船体中心に対して平行に近い位置では、空気吹出口１０間のピッチを大きくすることで、空気吹き出しに要する動力を低減することができる。
【００３６】
本実施の形態では、４つの空気吹出口１０による３つのピッチを全て異なる場合を示したが、船首から離れた位置で、水の流れが船体中心に対する広がり方が一定となる部分では、空気吹出口１０間のピッチを同じにしてもよい。また、上記したように船底１の流れによっては４つの空気吹出口１０の３つのピッチを全て同じにしてもよい。
【００３７】
最後部の空気吹出口１０ｄの位置は、船底１の中央より前方とする。船底１の長さをＬとした場合には、空気吹出口１０ｄは、船底１の中央Ｌ／２より前方に配置する。また、船底１の長さＬが２００ｍを越える場合には、最後部の空気吹出口１０ｄの位置は、船底１の平底部の船尾端３から１００メートルより前方とする。
最後部の空気吹出口１０ｄの位置を、船底１の中央Ｌ／２より前方、又は船底１の平底部の船尾端３から１００メートルより前方としたことで、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。
【００３８】
図２に示すように、本実施形態による船舶は、船底１の船体中心線Ｙに沿ってキール４を設けている。本実施形態では、船底外板（ボットム）５とともに二重底板（インナーボットム）６を有している。そして、ボットム５とインナーボットム６との間には、複数の船底縦骨材（ロンジ）７及び船底桁材（ガーダー）８が縦方向に配置され、ガーダー８によってボットム５とインナーボットム６との間を複数のボックスに区切っている。キール４を有する空間は、ボックスを形成している。本実施の形態では、図１に示す空気吹出口１０を図２に示すキール４を配置している。
【００３９】
図３は本発明の他の実施形態による空気潤滑用空気吹出装置を装備した船舶の船底を示す底面図、図４は同船舶の要部断面図である。図１及び図２に示す実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略し、図１及び図２に示す実施形態と異なる構成について以下に説明する。
【００４０】
複数個の空気吹出口１０は、船底１の船体中心線Ｙに沿って設けたキール４の両側の船底外板５に、船体の前後方向に一列に配置している。
図３に示す空気吹出口１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、図４に示すキール４の一側方に隣接するボックスに位置する船底外板５ａに配置し、図３に示す空気吹出口１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、図４に示すキール４の他側方に隣接するボックスに位置する船底外板５ｂに配置している。なお、キール４に隣接するボックスだけでは、空気吹出口１０の幅方向寸法を十分に確保できない場合には、キール４に隣接するボックスに更に隣接するボックスに位置する船底外板５にも空気吹出口１０を設けてもよい。
【００４１】
キール４は、船舶の強度上重要な構造である。またキール４は、ドックに入る際に船体を支える盤木が当たるために空気吹出口１０に損傷を与えかねない。
従って、本実施形態のように、キール４の両側の船底外板５に一対の空気吹出口１０を配置することで、船体中心部Ｙに気泡を導くことができ、船底１の広い領域を気泡で覆うことで摩擦抵抗の低減を図ることができるとともに、ドック入りの支障をきたすこともない。
【００４２】
本実施形態においても、一列に配置する空気吹出口１０は４つである。一列に配置する空気吹出口１０は、空気吹出口１０の数は２個以上５個以下とすることが好ましい。空気吹出口１０の数を２個以上５個以下とすることで、船底の広い領域を気泡で覆いつつ空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。なお、本実施形態による空気潤滑用空気吹出装置においても、空気吹出口１０に空気を送る手段を備えている。また、空気吹出口１０から吹き出す空気は、専用の空気を送る手段を設けることなく、例えば主機関に空気を供給する過給機から抽気して供給してもよい。
【００４３】
本実施形態による空気潤滑用空気吹出装置では、前部から順に４つの空気吹出口１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを配置しており、空気吹出口１１ａ、１１ｂ間のピッチＰ１は、空気吹出口１１ｂ、１１ｃ間のピッチＰ２よりも小さく、空気吹出口１１ｂ、１１ｃ間のピッチＰ２は空気吹出口１１ｃ、１１ｄ間のピッチＰ３よりも小さくしている。なお、４つの空気吹出口１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄについても同様である。
【００４４】
図５は本発明の更に他の実施形態による空気潤滑用空気吹出装置を装備した船舶の船底を示す底面図である。図１及び図２に示す実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略し、図１及び図２に示す実施形態と異なる構成について以下に説明する。
本実施形態では、図１及び図２に示す実施形態の構成に加えて、空気吹出口１０のうちの前部に配置する空気吹出口１０ｂの両側に、補助空気吹出口２０ａ、２０ｂを更に備えたものである。
【００４５】
本実施形態によれば、船底１の船首２の両舷側における気泡に覆われない領域の発生を少なくすることができる。
なお、本実施形態では、空気吹出口１０ｂの両側に、補助空気吹出口２０ａ、２０ｂを設けたが、空気吹出口１０ｂの両側ではなく、最前部の空気吹出口１０ａの両側に、補助空気吹出口２０ａ、２０ｂを設けてもよい。また、補助空気吹出口２０ａ、２０ｂを、最前部の空気吹出口１０ａと空気吹出口１０ｂとの間で両側に設けてもよい。
【００４６】
図６は、空気吹出口からの距離による気泡の抵抗低減率を示すグラフである。
図６において、縦軸は抵抗低減係数ＣＤＲ、横軸は空気吹出口からの距離Ｘｂである。
ここで抵抗低減係数ＣＤＲは、ＣＤＲ＝（−△Ｄ）／（１／２ρＱａＶ）で定義される。ただし、（−△Ｄ）は空気吹き出しによる抵抗低減量、Ｑａは空気吹出量（ｍ３／ｓ）、Ｖは船速（ｍ／ｓ）、ρは水の密度である。
【００４７】
図６に示すグラフは、長尺平板模型船を使った水槽実験のデータによる。ＰＰは空気吹出口に多孔質板を、ＡＨＰは空気吹出口に配列多孔板（孔径１ｍｍ）を、ＳＰはスロット板（スロット幅５ｍｍ）を用いている。
グラフ中の実線は、実験データから作成した近似式である。また、グラフ中の点線は、この近似式で推定した無限大長さの抵抗低減値である。グラフでは４５ｍ程度までの実験結果が示されているが、最近の実船計測結果により１００ｍであっても、気泡による摩擦抵抗の低減効果があることが分かっている。
このことから、最後部の空気吹出口１０ｄの位置は、船底１の平底部の船尾端３から１００メートルより前方としても、気泡による摩擦抵抗の低減を図れ、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。
【００４８】
図７は、上記実施形態における空気吹出口の構成を示す図である。
図７（ａ）から（ｄ）に示す空気吹出口１０は、図２及び図３で説明した一区画のキール、又はキールに隣接する一区画のボックスの船底外板５ａの平面図である。
本発明による空気吹出口１０は複数の開口を有している。
図７（ａ）は、空気吹出口１０に丸穴３１を複数開けたものである。丸穴３１は千鳥状に５列に配置したものを図示しているが、千鳥状に代えて整列したものや、２列程度の配置であってもよい。
図７（ｂ）は、空気吹出口１０に楕円穴３２を複数開けたものである。楕円穴３２は、千鳥状に３列に配置したものを図示しているが、千鳥状に代えて整列したものや、２列程度の配置であってもよい。楕円穴３２は長円も含み、楕円や長円には縦長・横長の両方を含む。
図７（ｃ）は、空気吹出口１０に格子３３を設け、この格子３３によって複数の方形孔３４が形成される。
図７（ｄ）は、空気吹出口１０に鎧戸状の格子３５を設けたもので、開口３６がスリット状に形成される。開口３６は縦長・横長両方を含む。
【００４９】
なお、上記説明において、縦は流れに平行、横は流れに直角な方向としている。
キール４又はボックスの船底外板５ａに、図７（ａ）から（ｄ）に示す空気吹出口１０を設けることで、空気吹出口１０は空気を船底１から下方に向かって吹き出す。
このように、空気を下方に向かって吹き出すことで、吹き出された空気が細かな気泡になりやすく、細かな気泡は、浮力が小さいために、船底１から離れずに船尾３に向かって流れやすく、気泡による摩擦抵抗の低減効果を高めることができる。
【００５０】
以上で述べたように、本実施の形態によれば、船底１の広い領域を気泡で覆うことで摩擦抵抗の低減を図ることができるとともに、空気吹き出しに要する動力を低減してエネルギー効率を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、鉱石運搬船や石油タンカーなどの大型肥大船、特に船底が平底部となっている箱形船型の船舶に適している。
【符号の説明】
【００５２】
１  船底
２  船首
３  船尾端
４  キール
５、５a、5b  船底外板（ボットム）
６  インナーボットム
７  船底縦骨材（ロンジ）
８  船底桁材（ガーダー）
１０  空気吹出口
２０ａ、２０ｂ  補助空気吹出口
３１  丸穴
３２  楕円穴
３３、３５  格子
Ｘ  水の流れ方向
Ｙ  船体中心線
Ｚ  空気泡の流れ
【図１】
2014097752.tif 000003
【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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