(57)【要約】【課題】船舶において、摩擦抵抗低減効果の向上を図る。【解決手段】船底１３の空気吹き出し部３６から水中に空気を吹き出す摩擦低減装置３１が搭載される船舶において、船底１３は、少なくとも空気吹き出し部３６より船尾１２側に船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船底の空気吹き出し部から外部に空気を吹き出す摩擦低減装置が搭載される船舶において、
前記船底は、少なくとも前記空気吹き出し部より船尾側に前記船尾側に向けて喫水が深くなる傾斜面が設けられる、
ことを特徴とする船舶。
【請求項２】
前記空気吹き出し部は、船長の中間位置より船首側に設けられ、前記傾斜面は、舵軸心から船首側に水線間長の１０％移行した位置から、舵軸心から船首側に水線間長の９０％移行した位置との間の領域に設けられることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記傾斜面は、船長方向に沿って水線間長の２０％以上の領域に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船舶。
【請求項４】
前記傾斜面は、船長方向に沿う喫水線に対して、０．００１度から２度の傾斜角度に設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項５】
前記傾斜面は、幅が船幅の３０％以上の領域に設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項６】
前記船底における前記傾斜面より船首側に船長方向に沿って喫水が一定な船首側水平面が設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項７】
前記船底における前記傾斜面より船尾側に船長方向に沿って喫水が一定な船尾側水平面が設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項８】
前記空気吹き出し部は、船長方向に所定間隔を空けて複数設けられることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項９】
前記船底は、前記空気吹き出し部より船尾側に凹部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の船舶。
【請求項１０】
前記船底は、前記空気吹き出し部より船幅方向の外側に空気の拡散を抑制するガイド部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船体に作用する摩擦抵抗を低減する摩擦低減装置を備える船舶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶の船体に作用する摩擦抵抗を低減する技術として、空気（気泡）を水中に吹き出して船体の表面を気泡で覆うものが知られている。この船体摩擦抵抗低減装置は、気体室（エアチャンバ）に気体供給管が接続されると共に、気体室における船底の外板部に複数の空気噴出口が設けられ、気体室の気体供給管の接続部と各空気噴出口との間にバッフルプレートを配設したものとなっている。そのため、気体供給管から気体室に供給された空気がバッフルプレートに衝突して拡散され、各空気噴出口から水中へほぼ一様な状態で噴出される。このような船体摩擦抵抗低減装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４６０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に、排水量型の商船は、載荷状態でイーブンキールを前提に設計、建造がなされており、船底は、この載荷状態で水面に対して平行となっている。例えば、コンテナ船は、載荷状態にて、コンテナを案内するコンテナガイドレールが甲板に鉛直方向に沿って設置されており、コンテナをスムーズに積み込めることができる。また、ＬＮＧ船やＬＰＧ船などのタンカーは、タンクに貯留される液体が甲板と平行になるようにタンクが設置されている。そのため、いずれの船舶であっても、載荷状態にて、船底は水面に対して水平で設計されている。そして、船舶が所定速度で運航すると、船底流速による負圧で、船体は沈下すると共に船首側の沈下量が大きくなり、船首下げの状態で航走している。
【０００５】
船体摩擦抵抗低減装置は、空気を船底に設けられた吹き出し口から水中へ噴出し、吹き出された気泡が船底の表面から離れることなく、船尾側に流れることで広い範囲にわたって摩擦抵抗を低減することが望ましい。ところが、上述したように一般的な船舶は、載荷状態にて、船底が水面に対して水平であり、航走状態では、船尾側に対して船首側が沈下した船首下げの状態となる。そのため、吹き出し口から水中へ吹き出された気泡は、船尾側に流れると共に船底の表面から離れてしまい、摩擦低減効果を十分に発揮することができない。その対策として、吹き出し口から水中へ噴出する空気量を増加させることが考えられるが、空気噴出用のブロアやコンプレッサなどの大型化及び高コスト化、電力消費量の増加などを招いてしまう。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、摩擦抵抗低減効果の向上を図る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】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の船舶は、船底の空気吹き出し部から外部に空気を吹き出す摩擦低減装置が搭載される船舶において、前記船底は、少なくとも前記空気吹き出し部より船尾側に前記船尾側に向けて喫水が深くなる傾斜面が設けられる、ことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、空気が空気吹き出し部から水中に吹き出されると、この空気が多数の気泡となって船底の表面に沿って船尾側に流れるが、船底に船尾側に向けて喫水が深くなる傾斜面が設けられていることから、多数の気泡は、船尾側に流れにくくなり、気泡の密度が高くなり、摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の船舶では、前記空気吹き出し部は、船長の中間位置より船首側に設けられ、前記傾斜面は、舵軸心から船首側に水線間長の１０％移行した位置から、舵軸心から船首側に水線間長の９０％移行した位置との間の領域に設けられることを特徴としている。
【００１０】
従って、傾斜面を船長方向における最適領域に設けることで、気泡の拡散を抑制して摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００１１】
本発明の船舶では、前記傾斜面は、船長方向に沿って水線間長の２０％以上の領域に設けられることを特徴としている。
【００１２】
従って、船長方向における傾斜面の領域の長さを設定することで、気泡の拡散を抑制して摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明の船舶では、前記傾斜面は、船長方向に沿う喫水線に対して、０．００１度から２度の傾斜角度に設定されることを特徴としている。
【００１４】
従って、傾斜面の最適な傾斜角度の領域を設定することで、造波抵抗、粘性圧力抵抗の増加を抑制しながら、粘性摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の船舶では、前記傾斜面は、幅が船幅の３０％以上の領域に設けられることを特徴としている。
【００１６】
従って、傾斜面を船長方向における最適領域に設けることで、気泡の拡散を抑制して摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００１７】
本発明の船舶では、前記船底における前記傾斜面より船首側に船長方向に沿って喫水が一定な船首側水平面が設けられることを特徴としている。
【００１８】
従って、傾斜面より船首側に船首側水平面を設けることで、造波抵抗、粘性圧力抵抗の増加を抑制しながら、粘性摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明の船舶では、前記船底における前記傾斜面より船尾側に船長方向に沿って喫水が一定な船尾側水平面が設けられることを特徴としている。
【００２０】
従って、傾斜面より船尾側に船尾側水平面を設けることで、造波抵抗、粘性圧力抵抗の増加を抑制しながら、粘性摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明の船舶では、前記空気吹き出し部は、船長方向に所定間隔を空けて複数設けられることを特徴としている。
【００２２】
従って、船幅方向への気泡の拡散を抑制して摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００２３】
本発明の船舶では、前記船底は、前記空気吹き出し部より船尾側に凹部が設けられることを特徴としている。
【００２４】
従って、空気吹き出し部から水中に吹き出された空気は、多数の気泡となって一時的に凹部に貯留されることで船幅方向への気泡の拡散が抑制され、摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００２５】
本発明の船舶では、前記船底は、前記空気吹き出し部より船幅方向の外側に空気の拡散を抑制するガイド部が設けられることを特徴としている。
【００２６】
従って、空気吹き出し部から水中に吹き出された空気は、多数の気泡となってガイド部により船幅方向への気泡の拡散が抑制され、摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の船舶によれば、摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、第１実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略側面図である。
【図２】図２は、摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図である。
【図３】図３は、空気供給系統を表す概略図である。
【図４】図４は、船底に対する気泡位置を表すグラフである。
【図５】図５は、第２実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略側面図である。
【図６】図６は、摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図である。
【図７】図７は、第３実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図である。
【図８】図８は、第４実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図である。
【図９】図９は、摩擦低減装置を搭載した船舶の概略縦断面図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態の第１変形例を表す摩擦低減装置を搭載した船舶の概略縦断面図である。
【図１１】図１１は、第４実施形態の第２変形例を表す摩擦低減装置を搭載した船舶の概略縦断面図である。
【図１２】図１２は、第５実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図である。
【図１３】図１３は、摩擦低減装置を搭載した船舶の概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る船舶の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００３０】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略側面図、図２は、摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図、図３は、空気供給系統を表す概略図である。
【００３１】
第１実施形態の船舶は、船長が１００ｍ以上の大型船舶であって、例えば、大型石油タンカー（ＶＬＣＣ，ＵＬＣＣ）、ＬＮＧ船やＬＰＧ船、旅客船（カーフェリー）などであり、摩擦低減装置を搭載している。
【００３２】
図１及び図２に示すように、船体１０は、船首１１と、船尾１２と、船底１３と、左舷１４と、右舷１５を有している。本実施形態では、船体１０の船長方向（前後方向）をＸ方向、船幅方向（幅方向）をＹ方向、船高方向（上下方向）をＺ方向として表している。そして、ＣＬは、船体１０の幅方向におけるセンターラインを表し、ＷＬは、船体１０の満載喫水線を表している。
【００３３】
船体１０は、船尾１２側に隔壁１６により機関室１７が区画され、この機関室１７に主機関（例えば、ディーゼルエンジン）１８が配置されている。この主機関１８は、推進力を伝達するプロペラ１９が駆動連結されている。また、船体１０は、船尾１２に船体１０の方向を制御する舵２０が設けられている。
【００３４】
また、船体１０は、空気供給機器室２１と、船倉２２と、甲板２３と、甲板暴露部２５と、隔壁２６と、船底外板２７と、船側外板２８，２９とを有している。空気供給機器室２１は、船倉２２より船首１１側に配置されている。空気供給機器室２１と船倉２２は、隔壁２６により仕切られている。甲板２３は、空気供給機器室２１及び船倉２２の床面を形成している。甲板暴露部２５は、例えば、船首１１の上甲板であり、空気供給機器室２１の上方に配置される。
【００３５】
摩擦低減装置３１は、空気供給装置３２と、エアクーラ３３と、通風筒３４と、空気吸い込み口３５と、空気吹き出し部３６と、海水取入部３７と、ポンプ３８とを有している。空気吹き出し部３６は、船首１１側の船底１３に配置されている。空気供給装置３２及びエアクーラ３３は、空気供給機器室２１に設置されている。通風筒３４及び空気吸い込み口３５は、甲板暴露部２５に配置されている。通風筒３４は、空気供給機器室２１に連通され、空気供給機器室２１を換気するために用いられる。空気吸い込み口３５は空気供給装置３２に接続されている。空気供給装置３２は、エアクーラ３３を介して空気吹き出し部３６に接続されている。海水取入部３７は、ポンプ３８を介してエアクーラ３３に接続されている。
【００３６】
船底１３は、船体１０における船底外板２７の平坦な部分（平坦面）に配置されており、船体１０のセンターラインＣＬ（船長方向Ｘ）に沿って船首１１側に延出されると共に、船尾１２側に延出され、船幅方向Ｙに沿って両側に延出されている。空気吹き出し部３６と海水取入部３７は、船底１３における船体１０のセンターラインＣＬ上に配置され、海水取入部３７が空気吹き出し部３６より船首１１側に配置されている。空気吹き出し部３６は、船幅方向Ｙに沿って配置されている。
【００３７】
空気供給装置３２は、空気吸い込み口３５から吸い込んだ空気を加圧し、その加圧された圧縮空気をエアクーラ３３から空気吹き出し部３６に供給する。ポンプ３８は、海水取入部３７から取り入れられた海水をエアクーラ３３に供給する。エアクーラ３３は、海水を用いて圧縮空気を冷却する。エアクーラ３３は、例えば、圧縮空気と海水を熱交換する熱交換器である。また、エアクーラ３３は、圧縮空気中に海水を散布して圧縮空気を冷却するように構成してもよく、海水中に圧縮空気を吹き出して圧縮空気を冷却するように構成してもよい。空気吹き出し部３６は、空気供給装置３２から供給された圧縮空気を水中に吹き出す。即ち、船底１３の空気吹き出し部３６から水中に空気が吹き出され、この吹き出された空気により形成される気泡が平坦面となる船底１３の表面に送り出され、この気泡により船底１３が覆われることで船体１０の摩擦抵抗が低減される。
【００３８】
また、船首１１側の船底１３に配置された空気吹き出し部３６は、図３に示すように、船体１０の内部に設けられる複数の気体室４１と、この各気体室４１内と船体１０の外方とを仕切る仕切壁としての船底外板２７と、船底外板２７に設けられる複数の空気吹き出し口４２とを有している。気体室４１は、密閉された空間であって、エアクーラ３３を介して空気供給装置３２が接続されている。複数の空気吹き出し口４２は、気体室４１から船底外板２７を貫通して船体１０の外方、つまり、水中に流通する通路である。この複数の空気吹き出し口４２は、船底１３の船長方向（Ｘ方向）に沿うと共に、船幅方向（Ｙ方向）に所定間隔を空けて配置されている。そのため、複数の空気吹き出し口４２から水中に吹き出された圧縮空気は、気泡となり、船底１３の平坦部を後方に流れると共に幅方向に拡散する。
【００３９】
空気供給装置３２は、気体室４１と、空気吹き出し口４２と、圧縮機４３と、主空気供給配管４４と、メインチャンバ４５と、複数の副空気供給配管（空気供給通路）４６とを有している。圧縮機４３は、空気取り込み配管４７を介して空気吸い込み口３５が接続されている。また、圧縮機４３は、主空気供給配管４４を介してメインチャンバ４５が接続されている。この圧縮機４３は、例えば、取り込んだ空気を５００ｋＰａ以上（望ましくは、７００ｋＰａ〜１３００ｋＰａ）に加圧することができる。主空気供給配管４４は、開閉弁４８、流量計４９、圧力計５０が設けられている。
【００４０】
メインチャンバ４５は、圧縮機４３により加圧供給された圧縮空気を所定圧の状態で、所定量だけ貯留することができる。このメインチャンバ４５は、主空気供給配管４４の下流端部が接続されると共に、複数の副空気供給配管４６の各上流側他端部がそれぞれ接続されている。この各副空気供給配管４６は、下流側端部がそれぞれ気体室４１に接続されている。副空気供給配管４６は、流量調整弁５１と遮断弁５２が設けられている。
【００４１】
そのため、開閉弁４８を開放して圧縮機４３を駆動すると、圧縮機４３は、取り込んだ空気を所定圧まで加圧し、主空気供給配管４４を通してメインチャンバ４５に送り、メインチャンバ４５は、圧縮空気を所定圧の状態で貯留する。ここで、流量調整弁５１と遮断弁５２を開放すると、メインチャンバ４５の圧縮空気が各副空気供給配管４６を介して各気体室４１にそれぞれ供給され、各気体室４１に供給された圧縮空気が複数の空気吹き出し口４２から水中に吹き出され、気泡となって平坦面となる船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる。
【００４２】
本実施形態の船舶は、図１及び図２に示すように、船底１３において、少なくとも空気吹き出し部３６より船尾１２側に、船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１が設けられている。本実施形態では、船底１３自体が、船尾１２側に向けて喫水が深くなるように所定の傾斜角度θだけ傾斜した傾斜面６１となっている。即ち、傾斜面６１である船底１３は、満載喫水線ＷＬと平行な水平線ＷＬ１に対して、船尾１２側に向けて船高方向Ｚの下方側に所定の傾斜角度θで傾斜している。
【００４３】
但し、船底１３の全域を傾斜させて傾斜面６１を形成する必要はなく、空気吹き出し部３６は、船長方向Ｘの中間位置より船首１１側に設けられており、傾斜面６１は、少なくともこの空気吹き出し部３６より船尾１２側に設けられていればよい。
【００４４】
例えば、舵軸心の位置Ｐ１から、船首１１側における船体１０の前端と満載喫水線ＷＬとの交点Ｐ２までの船長方向Ｘの長さを水線間長Ｌとする。このとき、傾斜面６１は、舵軸心の位置Ｐ１から船首１１側に水線間長Ｌの１０％だけ移行した位置Ｐ３から、舵軸心の位置Ｐ１から船首１１側に水線間長Ｌの９０％だけ移行した位置Ｐ４との間の領域Ａに設けられていることが好ましい。なお、傾斜面６１の形成領域は、位置Ｐ１から位置Ｐ４までの領域Ａに限らず、舵軸心の位置Ｐ１から船首１１側に水線間長Ｌの２０％だけ移行した位置から、舵軸心の位置Ｐ１から船首１１側に水線間長Ｌの８０％だけ移行した位置との間の領域に設けられていることが更に好ましい。
【００４５】
また、傾斜面６１は、船長方向Ｘに沿って水線間長Ｌの２０％以上の領域に設けられることが好ましい。そして、この傾斜面６１は、船長方向Ｘに沿う満載喫水線ＷＬ（水平線ＷＬ１）に対して、０．００１度から２度の傾斜角度θに設定されることが好ましい。この傾斜角度θは、気泡の拡散幅に対する空気吹き出し部３６からの長さにより実験に基づいて設定される。好ましくは、０．１度から０．２度の傾斜角度θである。
【００４６】
そのため、圧縮空気が空気吹き出し部３６から水中に吹き出されると、この圧縮空気が多数の気泡となって船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる。このとき、船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる多数の気泡は、船高方向Ｚの下方に拡散するが、船底１３が船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１であることから、多数の気泡は、船尾１２側に流れにくくなり、気泡の密度（ボイド率）が高くなる。そのため、船体１０の摩擦抵抗低減効果が向上する。
【００４７】
図４は、船底に対する気泡位置を表すグラフである。図４に示すように、従来の船底は、船尾１２側に向けて喫水が一定となる水平面であり、一点鎖線で表す気泡位置が船底から離間する方向に拡散することから、従来の船底と気泡位置との距離ｄ１は、船尾１２側に行くほどに大きくなり、気泡密度が減少することで船体１０の摩擦抵抗低減効果が薄れてしまう。一方、本実施形態の船底１３は、船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１であり、一点鎖線で表す気泡位置が船底から離間する方向に拡散するものの、本実施形態の船底１３と気泡位置との距離ｄ２は、船尾１２側に行ってもほぼ一定に維持され、気泡密度が維持されることで船体１０の摩擦抵抗低減効果が従来に比べて向上する。
【００４８】
このように第１実施形態の船舶にあっては、船底１３の空気吹き出し部３６から水中に空気を吹き出す摩擦低減装置３１が搭載される船舶において、船底１３は、少なくとも空気吹き出し部３６より船尾１２側に船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１が設けられる。
【００４９】
従って、空気吹き出し部３６から水中に吹き出された空気は、多数の気泡となって船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる。このとき、船底１３に船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１が設けられていることから、多数の気泡は、船尾１２側に流れにくくなって気泡の密度が高くなり、摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００５０】
第１実施形態の船舶では、空気吹き出し部３６を船長方向Ｘの中間位置より船首１１側に設け、傾斜面６１を舵軸心の位置Ｐ１から船首１１側に水線間長Ｌの１０％移行した位置Ｐ３から、舵軸心の位置Ｐ１から船首１１側に水線間長Ｌ９０％移行した位置Ｐ４との間の領域Ａに設けている。従って、傾斜面６１を船長方向Ｘにおける最適領域に設けることで、気泡の拡散を抑制して摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００５１】
第１実施形態の船舶では、傾斜面６１を船長方向Ｘに沿って水線間長Ｌの２０％以上の領域に設けている。従って、船長方向Ｘにおける傾斜面６１の領域の長さを設定することで、気泡の拡散を抑制して摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００５２】
第１実施形態の船舶では、傾斜面６１は、船長方向Ｘに沿う満載喫水線ＷＬに対して、０．００１度から２度の傾斜角度θに設定されている。従って、傾斜面６１の最適な傾斜角度の領域を設定することで、造波抵抗、粘性圧力抵抗の増加を抑制しながら、粘性摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００５３】
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略側面図、図６は、摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５４】
第２実施形態の船舶は、図５及び図６に示すように、船底１３において、少なくとも空気吹き出し部３６より船尾１２側に、船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６２が設けられている。そして、本実施形態にて、傾斜面６２は、幅が船幅Ｗの３０％以上の領域に設けられている。即ち、船底１３は、船体１０のセンターラインＣＬ（船長方向Ｘ）に沿って船首１１側及び船尾１２側に延出され、船首１１側及び船尾１２側に向けてその幅が小さくなっている。傾斜面６２は、幅が船幅Ｗｆ＝０．３Ｗより船尾１２側で、船幅Ｗｒ＝０．３Ｗより船首１１側に設けられる。
【００５５】
そして、船底１３は、傾斜面６２より船首１１側に船長方向Ｘに沿って喫水が一定な船首側水平面６３が設けられている。また、船底１３は、傾斜面６２より船尾１２側に船長方向Ｘに沿って喫水が一定な船尾側水平面６４が設けられている。即ち、傾斜面６２と船首側水平面６３とにおける船幅Ｗｆが０．３Ｗであり、傾斜面６２と船尾側水平面６４とにおける船幅Ｗｒが０．３Ｗである。但し、傾斜面６２を空気吹き出し部３６から船尾方向に所定距離離れた位置から船尾１２側に設けてもよい。
【００５６】
そのため、空気吹き出し部３６から水中に吹き出された圧縮空気は、多数の気泡となって船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる。このとき、船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる多数の気泡は、傾斜面６２を流れるときに船尾１２側に流れにくくなり、気泡の密度（ボイド率）が高くなる。そのため、船体１０の摩擦抵抗低減効果が向上する。
【００５７】
このように第２実施形態の船舶にあっては、傾斜面６２の幅を船幅Ｗの３０％以上の領域に設けている。従って、傾斜面６２を船長方向Ｘにおける最適領域に設けることで、気泡の拡散を抑制して摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００５８】
第２実施形態の船舶では、船底１３における傾斜面６２より船首１１側に船長方向Ｘに沿って喫水が一定な船首側水平面６３を設けている。従って、船首１１側での船体抵抗が低減して造波抵抗、粘性圧力抵抗の増加を抑制しながら、粘性摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００５９】
第２実施形態の船舶では、船底１３における傾斜面６２より船尾１２側に船長方向Ｘに沿って喫水が一定な船尾側水平面６４を設けている。従って、船尾１２側での船体抵抗が低減して造波抵抗、粘性圧力抵抗の増加を抑制しながら、粘性摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００６０】
［第３実施形態］
図７は、第３実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６１】
第３実施形態の船舶は、図７に示すように、船底１３に複数（本実施形態では、３個）の空気吹き出し部３６ａ，３６ｂ，３６ｃが船長方向Ｘに所定間隔を空けて設けられている。そして、船底１３において、少なくとも船首１１側の空気吹き出し部３６ａより船尾１２側に、船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１が設けられている。
【００６２】
そのため、各空気吹き出し部３６ａ，３６ｂ，３６ｃから水中に吹き出された圧縮空気は、多数の気泡となって船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる。このとき、船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる多数の気泡は、傾斜面６１を流れるときに船尾１２側に流れにくくなり、気泡の密度（ボイド率）が高くなる。そのため、船体１０の摩擦抵抗低減効果が向上する。
【００６３】
このように第３実施形態の船舶にあっては、船底１３の船長方向Ｘに所定間隔を空けて複数の空気吹き出し部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを設けている。従って、空気吹き出し部３６ａ，３６ｂ，３６ｃから船底１３のセンターラインＣＬに沿って空気を吹き出すことで、船幅方向への気泡の拡散を抑制して摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００６４】
［第４実施形態］
図８は、第４実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図、図９は、摩擦低減装置を搭載した船舶の概略縦断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６５】
第４実施形態の船舶は、図８及び図９に示すように、船底１３に複数（本実施形態では、２個）の空気吹き出し部３６ａ，３６ｂが船長方向Ｘに所定間隔を空けて設けられている。そして、船底１３において、少なくとも船首１１側の空気吹き出し部３６ａより船尾１２側に、船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１が設けられている。
【００６６】
また、船底１３において、各空気吹き出し部３６ａ，３６ｂより船尾１２側に凹部７１ａ，７１ｂが設けられている。即ち、各凹部７１ａ，７１ｂは、船底１３に矩形状をなして設けられており、船内側に凹んで形成されており、ほぼ一定な深さとなっている。各空気吹き出し部３６ａ，３６ｂは、各凹部７１ａ，７１ｂ内における船首１１側の端部に設けられている。但し、各凹部７１ａ，７１ｂを各空気吹き出し部３６ａ，３６ｂの船尾１２側の直後に設けたり、所定距離だけ離れて設けたりしてもよい。
【００６７】
そのため、各空気吹き出し部３６ａ，３６ｂから水中に吹き出された圧縮空気は、多数の気泡となって船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる。このとき、船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる多数の気泡は、各凹部７１ａ，７１ｂ内に一時的に貯留され、船幅方向Ｙに拡散しにくくなり、また、傾斜面６１を流れるときに船尾１２側に流れにくくなり、気泡の密度（ボイド率）が高くなる。そのため、船体１０の摩擦抵抗低減効果が向上する。
【００６８】
なお、船底１３に対する各凹部７１ａ，７１ｂの構成は、上述したものに限定されるものではない。図１０は、第４実施形態の第１変形例を表す摩擦低減装置を搭載した船舶の概略縦断面図、図１１は、第４実施形態の第２変形例を表す摩擦低減装置を搭載した船舶の概略縦断面図である。
【００６９】
図１０に示すように、船底１３に複数（本実施形態では、２個）の空気吹き出し部３６ｄ，３６ｅが船幅方向Ｙに所定間隔を空けて設けられている。また、船底１３において、各空気吹き出し部３６ｄ，３６ｅより船尾１２側に１個の凹部７１ａが設けられている。即ち、凹部７１ａは、船底１３に矩形状をなして設けられており、船内側に凹んで形成されており、ほぼ一定な深さとなっている。各空気吹き出し部３６ｄ，３６ｅは、この凹部７１ａ内における船首１１側の端部に設けられている。
【００７０】
また、図１１に示すように、船底１３に複数（本実施形態では、２個）の空気吹き出し部３６ｄ，３６ｅが船幅方向Ｙに所定間隔を空けて設けられている。また、船底１３において、各空気吹き出し部３６ｄ，３６ｅより船尾１２側に複数（本実施形態では、２個）の凹部７１ｃ，７１ｄが船幅方向Ｙに所定間隔を空けて設けられている。即ち、各凹部７１ｃ，７１ｄは、船底１３に矩形状をなして設けられており、船内側に凹んで形成されており、ほぼ一定な深さとなっている。各空気吹き出し部３６ｄ，３６ｅは、この各凹部７１ｃ，７１ｄ内における船首１１側の端部に設けられている。
【００７１】
このように第４実施形態の船舶にあっては、船底１３は、空気吹き出し部３６ａ，３６ｂ，３６ｄ，３６ｅより船尾１２側に凹部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが設けられている。従って、空気吹き出し部３６ａ，３６ｂ，３６ｄ，３６ｅから水中に吹き出された空気は、多数の気泡となって一時的に凹部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄに貯留されることで船幅方向Ｙへの気泡の拡散が抑制され、摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００７２】
［第５実施形態］
図１２は、第５実施形態の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略底面図、図１３は、摩擦低減装置を搭載した船舶の概略縦断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
第５実施形態の船舶は、図１２及び図１３に示すように、船底１３において、少なくとも空気吹き出し部３６ａより船尾１２側に、船尾１２側に向けて喫水が深くなる傾斜面６１が設けられている。また、船底１３において、空気吹き出し部３６より船幅方向Ｙの外側に空気の拡散を抑制する一対のガイド部８１が設けられている。各ガイド部８１は、船底１３（傾斜面６１）における船幅方向Ｙの端部から所定長さだけセンターラインＣＬに寄った位置に船長方向Ｘに沿って設けられている。このガイド部８１は、船底から外部に突出したものであるが、その突出量は、船尾１２側に向けて一定であっても、減少または増加していてもよい。また、このガイド部８１は、船長方向Ｘに平行であるが、船尾側に向けて広くなったり、狭くなったりしていてもよい。
【００７４】
そのため、空気吹き出し部３６から水中に吹き出された圧縮空気は、多数の気泡となって船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる。このとき、船底１３の表面に沿って船尾１２側に流れる多数の気泡は、各ガイド部８１により船幅方向Ｙの外側への拡散が抑制され、また、傾斜面６１を流れるときに船尾１２側に流れにくくなり、気泡の密度（ボイド率）が高くなる。そのため、船体１０の摩擦抵抗低減効果が向上する。
【００７５】
このように第５実施形態の船舶にあっては、船底１３に空気吹き出し部３６より船幅方向Ｙの外側に空気の拡散を抑制するガイド部８１を設けている。従って、空気吹き出し部３６から水中に吹き出された空気は、多数の気泡となってガイド部８１により船幅方向Ｙへの気泡の拡散が抑制され、摩擦抵抗低減効果の向上を図ることができる。
【００７６】
なお、上述した各実施形態にて、船底１３に設けた傾斜面６１，６２を平坦面としたが、船長方向Ｘに沿って湾曲する曲面としてもよい。また、傾斜面６１，６２を船幅方向Ｙの全域に設けたが、センターラインＣＬに寄った領域だけに設けてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０  船体
１１  船首
１２  船尾
１３  船底
１４  左舷（船側）
１５  右舷（船側）
２１  空気供給機器室
２７  船底外板
２８，２９  船側外板
３１  摩擦低減装置
３２  空気供給装置
３３  エアクーラ
３４  通風筒
３５  空気吸い込み口
３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ  空気吹き出し部
３７  海水取入部
３８  ポンプ
６１，６２  傾斜面
６３  船首側水平面
６４  船尾側水平面
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ  凹部
８１  ガイド部
Ｘ  船長方向
Ｙ  船幅方向
Ｚ  船高方向
【図１】
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【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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【図１３】
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