(57)【要約】      （修正有）【課題】船舶の摩擦低減装置において、構造の簡素化を図ると共に摩擦抵抗低減効果の向上を図る。【解決手段】船体の内部に設けられる気体室４１と、気体室４１内と船体の外方とを仕切る船底外板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、圧縮機と、圧縮機と気体室４１とを接続して気体室４１へ連通する通路面積が空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定される副空気供給配管路４６と、気体室４１内で空気吹き出し口４２を被覆して区画する容器６４と、副空気供給配管４６の気体室４１への接続部４６ａに対向しない容器６４の所定位置に設けられる複数の貫通孔６７とを設ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の内部に設けられる気体室と、
前記気体室内と前記船体の外方とを仕切る仕切壁と、
前記仕切壁に設けられる複数の空気吹き出し口と、
圧縮機と、
前記圧縮機と前記気体室とを接続して前記気体室へ連通する通路面積が前記空気吹き出し口の開口面積より小さい面積に設定される空気供給通路と、
前記気体室内で前記空気吹き出し口を被覆して区画する容器と、
前記空気供給通路の前記気体室への接続部に対向しない前記容器の所定位置に設けられる複数の貫通孔と、
を備えることを特徴とする船舶の摩擦低減装置。
【請求項２】
前記複数の空気吹き出し口は、前記船体の幅方向に沿って設けられ、前記貫通孔は、１個の前記空気吹き出し口に対応して複数個設けられ、前記空気供給通路の通路面積は、１個の前記空気吹き出し口の開口面積より小さい面積に設定されることを特徴とする請求項１に記載の船舶の摩擦低減装置。
【請求項３】
１個の前記貫通孔は、通路面積が１個の前記空気吹き出し口の開口面積より小さい面積に設定されることを特徴とする請求項２に記載の船舶の摩擦低減装置。
【請求項４】
前記容器は、前記空気供給通路の前記気体室への接続部に対向する位置に配置される衝突板と、前記衝突板と前記仕切壁とを連結する区画板とを有し、前記貫通孔は、前記区画板に形成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の摩擦低減装置。
【請求項５】
前記気体室は、前記仕切壁に対向する天井部と、前記仕切壁と前記天井部とを連結する側壁部とを有し、前記側壁部と前記区画板との間に所定隙間が設けられることを特徴とする請求項４に記載の船舶の摩擦低減装置。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記仕切壁側に近接して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の摩擦低減装置。
【請求項７】
前記複数の空気吹き出し口は、前記船体の幅方向に沿って設けられ、前記容器は、前記複数の空気吹き出し口を被覆す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の摩擦低減装置。
【請求項８】
前記容器は、１個の衝突板と２個の区画板から構成され、長手方向の各端部が前記気体室の側壁部に連結され、前記区画板が連結されない前記側壁部と２個の前記区画板との間に所定隙間が設けられることを特徴とする請求項７に記載の船舶の摩擦低減装置。
【請求項９】
前記容器は、内部に前記空気吹き出し口ごとに区画する仕切板が設けられることを特徴とする請求項８に記載の船舶の摩擦低減装置。
【請求項１０】
前記複数の空気吹き出し口は、前記船体の幅方向に沿って設けられ、前記容器は、前記複数の空気吹き出し口ごとに被覆するように複数設けられ、前記貫通孔は、複数の前記容器に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の摩擦低減装置。
【請求項１１】
前記貫通孔は、前記容器に複数設けられ、少なくとも一つの前記貫通孔に着脱自在なプラグが装着されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の船舶の摩擦低減装置。
【請求項１２】
前記空気供給通路は、中途部から分岐して主通路と副通路が設けられ、前記主通路と前記副通路は、それぞれ前記気体室に接続されると共に、開閉弁が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の船舶の摩擦低減装置。
【請求項１３】
前記圧縮機は、５００ｋＰａ以上の圧縮空気を前記気体室に供給可能であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の船舶の摩擦低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の船体に作用する摩擦抵抗を低減する船舶の摩擦低減装置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てものとなっている。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１−３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２００８−１４３３４５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２０６０９号公報
【特許文献３】特開２０１５−０８１０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の摩擦抵抗低減型船舶では、船内に設けられたブロアを駆動し、外部から吸い込んだ空気を気体供給管から気体室に供給し、バッフルプレートに衝突して拡散された空気を各空気噴出口から水中へほぼ一様な状態で噴出している。この場合、気体室は、船底における所定の位置に複数設けられており、ブロアから各気体室に複数の気体供給管を配設する必要がある。ところが、船内は、多数の構造物や隔壁があることから、気体供給管の配設スペースが限られてしまう。そこで、ブロアに代えてコンプレッサを用いると共に、気体供給管の配管径を小さくすることで、気体供給管自体を小型化して配設スペースの縮小化を図ることが考えられる。しかし、コンプレッサを用いて気体供給管の配管径を小さくすると、気体供給管から気体室に供給される空気の流速が増加し、バッフルプレートに衝突した空気を気体室内に一様に拡散することが困難となる。すると、気体室内の空気の圧力分布が不均一となり、各空気噴出口から水中へ噴出される空気量にばらつきが生じ、船体の摩擦抵抗を十分に低減することが困難となる。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、構造の簡素化を図ると共に摩擦抵抗低減効果の向上を図る船舶の摩擦低減装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明の船舶の摩擦低減装置は、船体の内部に設けられる気体室と、前記気体室内と前記船体の外方とを仕切る仕切壁と、前記仕切壁に設けられる複数の空気吹き出し口と、圧縮機と、前記圧縮機と前記気体室とを接続して前記気体室へ連通する通路面積が前記空気吹き出し口の開口面積より小さい面積に設定される空気供給通路と、前記気体室内で前記空気吹き出し口を被覆して区画する容器と、前記空気供給通路の前記気体室への接続部に対向しない前記容器の所定位置に設けられる複数の貫通孔と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
従って、圧縮機により生成された圧縮空気は、空気供給通路を通して気体室に供給され、このとき、気体室に供給された圧縮空気は、容器に衝突することで気体室内に均一に分散され、各貫通孔を通して容器内に進入し、各空気吹き出し口を通って船体外部の水中に吹き出される。このとき、空気供給通路における気体室への通路面積が空気吹き出し口の開口面積より小さい面積に設定されることで、空気供給通路から気体室に供給される圧縮空気の流速と単位時間当たりの流量が規定されることとなり、各空気吹き出し口からの空気の噴出量を均一化して船体の表面を気泡により適正に覆うことで摩擦抵抗低減効果を向上させることができる。また、空気供給通路を細径化することで、構造を簡素化して配設スペースの縮小化を図ることができる。
【０００８】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記複数の空気吹き出し口は、前記船体の幅方向に沿って設けられ、前記貫通孔は、１個の前記空気吹き出し口に対応して複数個設けられ、前記空気供給通路の通路面積は、１個の前記空気吹き出し口の開口面積より小さい面積に設定されることを特徴としている。
【０００９】
従って、空気供給通路の通路面積が１個の空気吹き出し口の開口面積より小さい面積に設定されることで、空気供給通路から気体室に供給される圧縮空気の流速と単位時間当たりの流量が規定されることとなり、各空気吹き出し口からの空気の噴出量を均一化することができる。
【００１０】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、１個の前記貫通孔は、通路面積が１個の前記空気吹き出し口の開口面積より小さい面積に設定されることを特徴としている。
【００１１】
従って、空気供給通路から気体室に供給されて、被覆板に衝突することで、拡散した空気が空気供給通路の通路面積より大きい各空気吹き出し口から水中に吹き出されることで、各空気吹き出し口からの空気の噴出量を均一化することができる。
【００１２】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記容器は、前記空気供給通路の前記気体室への接続部に対向する位置に配置される衝突板と、前記衝突板と前記仕切壁とを連結する区画板とを有し、前記貫通孔は、前記区画板に形成されることを特徴としている。
【００１３】
従って、容器を衝突板と区画板とにより構成し、貫通孔を区画板に形成することで、空気供給通路から気体室に供給された圧縮空気が衝突板に衝突することで、空気を気体室内で均一に分散することができ、その後、各貫通孔を通して容器内に均一に進入することとなり、各空気吹き出し口を通って船体外部の水中に吹き出される空気の噴出量を均一化することができる。
【００１４】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記気体室は、前記仕切壁に対向する天井部と、前記仕切壁と前記天井部とを連結する側壁部とを有し、前記側壁部と前記区画板との間に所定隙間が設けられることを特徴としている。
【００１５】
従って、気体室に供給されて衝突板に衝突した空気は、所定隙間を回り込んで貫通孔から容器内に進入することとなり、空気を容器内で均一に分散し、各空気吹き出し口から船体外部の水中に均一に噴出することができる。
【００１６】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記貫通孔は、前記仕切壁側に近接して設けられることを特徴としている。
【００１７】
従って、貫通孔を仕切壁側に近接して設けることで、船体のメンテナンス時に、気体室と容器との間に溜まった水を貫通孔から容器内に導き、空気吹き出し口から容易に外部に排水することができる。
【００１８】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記複数の空気吹き出し口は、前記船体の幅方向に沿って設けられ、前記容器は、前記複数の空気吹き出し口を被覆することを特徴としている。
【００１９】
従って、容器が複数の空気吹き出し口を被覆することで、容器の構造の簡素化を図ることができる。
【００２０】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記容器は、１個の衝突板と２個の区画板から構成され、長手方向の各端部が前記気体室の側壁部に連結され、前記区画板が連結されない前記側壁部と２個の前記区画板との間に所定隙間が設けられることを特徴としている。
【００２１】
従って、容器を衝突板と区画板とから構成し、長手方向の各端部を気体室の側壁部に連結することで、簡単な構成で容易に容器内に密閉空間を確保することができ、構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００２２】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記容器は、内部に前記空気吹き出し口ごとに区画する仕切板が設けられることを特徴としている。
【００２３】
従って、仕切板により容器の内部を空気吹き出し口ごとに区画することで、各空気吹き出し口から水中に吹き出される空気の噴出量を均一化することができる。
【００２４】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記複数の空気吹き出し口は、前記船体の幅方向に沿って設けられ、前記容器は、前記複数の空気吹き出し口ごとに被覆するように複数設けられ、前記貫通孔は、複数の前記容器に複数設けられることを特徴としている。
【００２５】
従って、容器が空気吹き出し口ごとに被覆することで、各空気吹き出し口から水中に吹き出される空気の噴出量を均一化することができる。
【００２６】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記貫通孔は、前記容器に複数設けられ、少なくとも一つの前記貫通孔に着脱自在なプラグが装着されることを特徴としている。
【００２７】
従って、容器に設けられた複数の貫通孔のうちの一つにプラグを装着することで、使用中の貫通孔が海洋生物などにより閉塞したとき、プラグを外して別の貫通孔を使用可能とすることで、装置を長期間にわたって使用することができる。
【００２８】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記空気供給通路は、中途部から分岐して主通路と副通路が設けられ、前記主通路と前記副通路は、それぞれ前記気体室に接続されると共に、開閉弁が設けられることを特徴としている。
【００２９】
従って、空気供給通路として主通路と副通路を設けられ、開閉弁により主通路を開放して副通路を閉塞して使用するとき、使用中の主通路が海洋生物などにより閉塞したとき、開閉弁により副通路を開放して使用可能とすることで、装置を長期間にわたって使用することができる。
【００３０】
本発明の船舶の摩擦低減装置では、前記圧縮機は、５００ｋＰａ以上の圧縮空気を前記気体室に供給可能であることを特徴としている。
【００３１】
従って、空気供給通路を細径化することで、構造を簡素化して配設スペースの縮小化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の船舶の摩擦低減装置によれば、構造の簡素化を図ることができると共に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】
【００３３】
【図１】図１は、第１実施形態の船舶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、船舶の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、気体室を模式的に表した斜視図である。
【図５】図５は、気体室を表す縦断面図である。
【図６】図６は、図５のVI−VI断面図である。
【図７】図７は、図５のVII−VII断面図である。
【図８】図８は、気体室を表す分解図である。
【図９】図９は、第２実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を表す縦断面図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を模式的に表した斜視図である。
【図１１】図１１は、気体室を表す縦断面図である。
【図１２】図１２は、第４実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を表す縦断面図である。
【図１３】図１３は、気体室の作用を表す縦断面図である。
【図１４】図１４は、第５実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を表す縦断面図である。
【図１５】図１５は、第６実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を模式的に表した斜視図である。
【図１６】図１６は、気体室を表す縦断面図である。
【図１７】図１７は、図１６のXVII−XVII断面図である。
【図１８】図１８は、気体室を表す分解図である。
【図１９】図１９は、第７実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を表す縦断面図である。
【図２０】図２０は、第８実施形態の船舶の摩擦低減装置を搭載した船舶の断面図である。
【図２１】図２１は、気体室を表す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る船舶の摩擦低減装置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。
【００３５】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の船舶の摩擦低減装置を搭載した船舶の概略側面図、図２は、船舶の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。
【００３６】
第１実施形態の船舶の摩擦低減装置を搭載した船舶は、図１及び図２に示すように、例えば、旅客船（カーフェリー）であって、船体１０は、船首１１と、船尾１２と、船底１３と、左舷（船側）１４と、右舷（船側）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。
【００３７】
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。
【００３８】
また、船体１０は、空気供給機器室２１と、船倉２２と、車両甲板２３と、ランプ２４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。車両甲板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。ランプ２４は、自動車（図示略）が船倉２２に乗り降りするために使用される。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。
【００３９】
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、空気吹き出し部３７と、海水取入部３８と、ポンプ３９とを有している。空気吹き出し部３６は、左舷１４（船側外板２８）と、右舷１５（船側外板２９）に配置されている。空気吹き出し部３７及び海水取入部３８は、船首１１側の船底１３（船底外板２７）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３６，３７に接続されている。海水取入部３８は、ポンプ３９を介してエアクーラ３３に接続されている。
【００４０】
海水取入部３８と空気吹き出し部３７は、例えば、船体１０のセンターラインＣＬ上に配置され、船底１３における船底外板２７の平坦な部分に配置されている。海水取入部３８は、空気吹き出し部３７より船首１１側に配置されている。空気吹き出し部３６は、船首１１側における左舷１４と右舷１５の各船側外板２８，２９に配置されている。各空気吹き出し部３６は、センターラインＣＬに対して対称に配置され、船首１１側が接近するように斜めに配置されている。海水取入部３８は、両舷１４，１５に設けられた空気吹き出し部３６の間に配置されている。
【００４１】
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３６，３７に供給する。ポンプ３９は、海水取入部３８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３６，３７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、船体１０の空気吹き出し部３６，３７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船底１３の平坦部に送り出され、この気泡により船体１０が覆われることで船体１０の摩擦抵抗が低減される。
【００４２】
また、船首１１側の船底１３に配置された空気吹き出し部３７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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、気泡となって船底１３の平坦部に沿って船体１０の後方に流れる。
【００４６】
ここで、第１実施形態の気体室４１について詳細に説明する。図４は、気体室を模式的に表した斜視図、図５は、気体室を表す縦断面図、図６は、図５のVI−VI断面図、図７は、図５のVII−VII断面図、図８は、気体室を表す分解図である。
【００４７】
気体室４１は、図４から図７に示すように、天井部６１と、一対の第１側壁部６２と、一対の第２側壁部６３とから構成され、船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気供給空間Ｓ１を形成している。天井部６１は、船底外板２７（船底１３）に対向して平行をなして配置され、複数（本実施形態では、５個）の空気吹き出し口４２の直列方向に沿って長い矩形の平板形状をなしている。一対の第１側壁部６２は、互いに平行をなすと共に船底外板２７に対して直交するように配置され、各空気吹き出し口４２の直列方向に沿って長い矩形の平板形状をなしている。一対の第２側壁部６３は、互いに平行をなすと共に船底外板２７に対して直交するように配置され、各空気吹き出し口４２の直列方向に直交する方向に沿って長い矩形の平板形状をなしている。そして、一対の第１側壁部６２と一対の第２側壁部６３が矩形状をなす枠体を構成し、各側壁部６２，６３が船底外板２７と天井部６１を連結している。
【００４８】
気体室４１は、天井部６１に空気供給装置３２の副空気供給配管４６の先端部が接続されている。この副空気供給配管４６は、接続部４６ａが５個の空気吹き出し口４２のうちの中央部の空気吹き出し口４２に対向する位置の天井部６１に設定されている。
【００４９】
気体室４１は、内部に各空気吹き出し口４２を被覆して空気供給空間Ｓ１から区画する容器６４が設けられている。容器６４は、衝突板６５と、一対の区画板６６とから構成され、船底外板２７（船底１３）及び気体室４１の各第２側壁部６３と共に箱形密閉形状をなす空気流通空間Ｓ２を形成している。衝突板６５は、船底外板２７（船底１３）及び天井部６１の間で、且つ、両者に対向して平行をなして配置され、各空気吹き出し口４２の直列方向に沿って長い矩形の平板形状をなしている。一対の区画板６６は、互いに平行をなすと共に船底外板２７に対して直交し、且つ、第１側壁部６２と平行をなすように配置され、各空気吹き出し口４２の直列方向に沿って長い矩形の平板形状をなしている。そして、衝突板６５と各区画板６６がＣ字形状をなすカバーを構成し、衝突板６５及び各区画板６６の長手方向の各端部が各第２側壁部６３に連結され、各区画板６６の下端部が船底外板２７に連結されている。
【００５０】
容器６４は、衝突板６５が気体室４１の天井部６１と所定間隔を空けて配置されると共に、各区画板６６が気体室４１の第１側壁部６２と所定間隔を空けて配置されている。そして、容器６４は、衝突板６５に副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向して配置されている。
【００５１】
また、容器６４は、副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向しない所定位置に貫通孔６７が設けられている。この貫通孔６７は、一対の区画板６６に複数形成されている。この各貫通孔６７は、各区画板６６に各空気吹き出し口４２と同数設けられており、各空気吹き出し口４２の両側に対向して設けられている。そのため、副空気供給配管４６は、船高方向Ｚに沿って配置され、各貫通孔６７は、船長方向Ｘに沿って形成され、各空気吹き出し口４２は、船高方向Ｚに沿って配置されることとなる。
【００５２】
そして、本実施形態にて、副空気供給配管４６が気体室４１（空気供給空間Ｓ１）に連通する接続部４６ａの通路面積は、各空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定されている。具体的に、各空気吹き出し口４２は、船幅方向Ｙに沿って複数設けられ、各貫通孔６７は、１個の空気吹き出し口４２に対応して複数個（本実施形態では、２個）設けられ、副空気供給配管４６における接続部４６ａの通路面積が、１個の空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定されている。また、１個の貫通孔６７は、通路面積が１個の空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定されている。
【００５３】
なお、各空気吹き出し口４２は、真円形状であり、全て同形状で、且つ、同開口面積に設定されている。但し、空気吹き出し口４２の形状は、真円形状に限らず、楕円形状、長円形状、小判型形状、角丸四角形状、四角形状、ひし形状、三角形状などとしてもよい。また、各貫通孔６７も、真円形状であり、全て同形状で、且つ、同開口面積に設定されている。但し、貫通孔６７の形状も、真円形状に限らず、他の形状としてもよい。
【００５４】
そして、各空気吹き出し口４２や各貫通孔６７を全て同形状、同開口面積や同通路面積としたが、例えば、形状を変更し、副空気供給配管４６の接続部４６ａから遠い位置の空気吹き出し口４２の開口面積や各貫通孔６７の通路面積を大きくしてもよい。この場合、副空気供給配管４６における接続部４６ａの通路面積が、最も大きい空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定される。また、最も大きい貫通孔６７の通路面積が、最も大きい空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定される。
【００５５】
また、１個の空気吹き出し口４２に対して２個の貫通孔６７を設けたが、その数や形成位置は、上述したものに限定されるものではない。
【００５６】
なお、副空気供給配管４６は、接続部４６ａが気体室４１の天井部６１に接続され、この接続部４６ａの通路面積が空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定している。この場合、副空気供給配管４６は、長手方向のどの位置であってもほぼ同径であり、接続部４６ａが直接天井部６１に接続されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、副空気供給配管４６の接続部４６ａと気体室４１との間に拡径部を設けた構成でもよく、この構成であっても、拡径部に接続される接続部４６ａの通路面積が空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定している。
【００５７】
ところで、図８に示すように、気体室４１や容器６４は、メンテナンス性を考慮し、分解可能な構成となっている。気体室４１にて、天井部６１は、外周部に複数の取付孔７１が形成され、各側壁部６２，６３のフランジ部７２に複数の取付孔７３が形成されている。そして、天井部６１が各側壁部６２，６３のフランジ部７２に載置された状態で、ボルト７４が各取付孔７１，７３を貫通し、ナット７５に螺合することで、天井部６１が各側壁部６２，６３に締結されている。同様に、容器６４にて、衝突板６５は、外周部に複数の取付孔７６が形成され、各区画板６６のフランジ部７７に複数の取付孔７８が形成されている。そして、衝突板６５が各区画板６６のフランジ部７７に載置された状態で、ボルト７９が各取付孔７６，７８を貫通し、ナット８０に螺合することで、衝突板６５が各区画板６６に締結されている。なお、天井部６１と各側壁部６２，６３との間、衝突板６５と各区画板６６との間にシール部材を介装してもよい。
【００５８】
そのため、気体室４１にて、図３から図７に示すように、圧縮機４３（図３参照）が加圧した圧縮空気が副空気供給配管４６を通して気体室４１の空気供給空間Ｓ１に供給される。ここで、空気供給空間Ｓ１に供給された圧縮空気は、容器６４の衝突板６５に衝突することで、気体室４１内の水平な放射方向に沿って向きを変えて流れ、この気体室４１内にほぼ均一に分散される。この気体室４１でほぼ均一に分散された圧縮空気は、第１側壁部６２と区画板６６との間の隙間に流れ込み、各貫通孔６７を通して容器６４内の空気流通空間Ｓ２に進入する。そして、空気流通空間Ｓ２に進入した圧縮空気は、各空気吹き出し口４２を通って船底外板２７の外部の水中に吹き出される。
【００５９】
このように第１実施形態の船舶の摩擦低減装置にあっては、船体１０の内部に設けられる気体室４１と、気体室４１内と船体１０の外方とを仕切る船底外板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、圧縮機４３と、圧縮機４３と気体室４１とを接続して気体室４１へ連通する通路面積が空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定される副空気供給通路４６と、気体室４１内で空気吹き出し口４２を被覆して区画する容器６４と、副空気供給通路４６の気体室４１への接続部４６ａに対向しない容器６４の所定位置に設けられる複数の貫通孔６７とを設けている。
【００６０】
従って、副空気供給通路４６における気体室４１への通路面積が１個の空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定されることで、副空気供給通路４６から気体室４１に供給される圧縮空気の流速と単位時間当たりの流量が規定されることとなり、各空気吹き出し口４２からの空気の噴出量を均一化して船体の表面を気泡により適正に覆うことで摩擦抵抗低減効果を向上させることができる。
【００６１】
即ち、空気供給源として圧縮機４３を用いることで、空気を加圧した圧縮空気を気体室４１に供給することから、副空気供給通路４６を細径化することができる。この副空気供給通路４６を細径化することができると、副空気供給通路４６の加工性を向上することができると共に、船体１０内への配索性を向上することができる。その結果、製作性が良くなって構造を簡素化することができ、船体１０内の配設スペースの縮小化を図ることができる。
【００６２】
第１実施形態の船舶の摩擦低減装置では、１個の貫通孔６７の通路面積を１個の空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定している。従って、気体室４１から貫通孔６７を通って容器６４内に進入する空気量が制限されることとなり、気体室４１内での空気の圧力のばらつきを減少して容器６４から空気吹き出し口４２を通過する空気量を均一化することができる。
【００６３】
第１実施形態の船舶の摩擦低減装置では、容器６４として、副空気供給通路４６の気体室４１への接続部４６ａに対向する位置に配置される衝突板６５と、衝突板６５と船底外板２７とを連結する区画板６６とを設け、貫通孔６７を区画板６６に形成している。従って、副空気供給通路４６から気体室４１に供給された圧縮空気が衝突板６５に衝突することで、空気を気体室４１内で均一に分散することができ、その後、各貫通孔６７を通して容器６４内に均一に進入することとなり、各空気吹き出し口４２を通って水中に吹き出される空気の噴出量を均一化することができる。
【００６４】
第１実施形態の船舶の摩擦低減装置では、気体室として、船底外板２７に対向する天井部６１と、船底外板２７と天井部６１とを連結する複数の側壁部６２，６３とを設け、第１側壁部６２と区画板６６との間に所定隙間を設けている。従って、気体室４１に供給されて衝突板６５に衝突した空気は、所定隙間を回り込んで各貫通孔６７から容器６４内に進入することとなり、空気を容器６４内で均一に分散し、各空気吹き出し口４２から水中に均一に噴出することができる。
【００６５】
第１実施形態の船舶の摩擦低減装置では、複数の空気吹き出し口４２が船幅方向Ｙに沿って設けられ、容器６４は、複数の空気吹き出し口４２を被覆している。従って、容器６４の構造の簡素化を図ることができる。
【００６６】
第１実施形態の船舶の摩擦低減装置では、容器６４を１個の衝突板６５と２個の区画板６６から構成し、長手方向の各端部を気体室４１の第２側壁部６３に連結し、区画板６６が連結されない第１側壁部６２と２個の区画板６６との間に所定隙間を設けている。従って、簡単な構成で容易に容器６４内に密閉した空気流通空間Ｓ２を確保することができ、構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００６７】
第１実施形態の船舶の摩擦低減装置では、圧縮機４３が５００ｋＰａ以上の圧縮空気を気体室４１に供給可能としている。従って、副空気供給配管４６の構造を簡素化して配設スペースの縮小化を図ることができる。
【００６８】
［第２実施形態］
図９は、第２実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を表す縦断面図である。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。
【００６９】
第２実施形態の船舶の摩擦低減装置において、図９に示すように、気体室４１は、天井部６１と、一対の第１側壁部６２と、一対の第２側壁部６３とから構成され、船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気供給空間Ｓ１を形成している。気体室４１は、天井部６１に空気供給装置３２の副空気供給配管４６の先端部が接続されている。
【００７０】
気体室４１は、内部に各空気吹き出し口４２を被覆して空気供給空間Ｓ１から区画する容器６４が設けられている。容器６４は、衝突板６５と、一対の区画板６６とから構成され、船底外板２７（船底１３）及び気体室４１の各第２側壁部６３と共に箱形密閉形状をなす空気流通空間Ｓ２を形成している。容器６４は、副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向しない所定位置に貫通孔６７が設けられている。この貫通孔６７は、一対の区画板６６に船底外板２７側に近接して複数形成されている。即ち、貫通孔６７は、区画板６６における船体１０の高さ方向の中間位置より下方に設けられている。この場合、貫通孔６７を区画板６６における船体１０の高さ方向の最下端位置に切欠として設けてもよい。
【００７１】
そのため、圧縮機４３（図３参照）が加圧した圧縮空気が副空気供給配管４６を通して気体室４１の空気供給空間Ｓ１に供給される。ここで、空気供給空間Ｓ１に供給された圧縮空気は、容器６４の衝突板６５に衝突することで、気体室４１内の水平な放射方向に沿って向きを変えて流れ、この気体室４１内にほぼ均一に分散される。この気体室４１でほぼ均一に分散された圧縮空気は、第１側壁部６２と区画板６６との間の隙間に流れ込み、各貫通孔６７を通して容器６４内の空気流通空間Ｓ２に進入する。そして、空気流通空間Ｓ２に進入した圧縮空気は、各空気吹き出し口４２を通って船底外板２７の外部の水中に吹き出される。
【００７２】
ところで、気体室４１は、満載喫水線ＷＬより下方に位置していることから、空気吹き出し口４２から水中に空気が吹き出されていないとき、海水が空気吹き出し口４２から容器６４内に入り、貫通孔６７を通して気体室４１内に入り、気体室４１と容器６４に海水が充満する。そして、この状態で、圧縮空気が副空気供給配管４６を通して気体室４１に供給され、各貫通孔６７を通して容器６４内に進入し、各空気吹き出し口４２を通って水中に吹き出されると、気体室４１と容器６４の海水が空気により空気吹き出し口４２から水中に押し出される。このとき、貫通孔６７が船底外板２７側に近接して形成されていることから、海水が第１側壁部６２と区画板６６との隙間に残留することが抑制される。
【００７３】
このように第２実施形態の船舶の摩擦低減装置にあっては、貫通孔６７は、区画板６６における船底外板２７側に近接して設けられている。即ち、貫通孔６７は、区画板６６における船体１０の高さ方向の中間位置より下方に設けられている。
【００７４】
従って、空気吹き出し口４２から水中に空気が吹き出されていないとき、海水が空気吹き出し口４２から気体室４１と容器６４に入り込むが、貫通孔６７が船底外板２７側に近接して形成されていることから、船体１０のメンテナンス時に、船体を陸上に引き上げると、気体室４１や容器６４の海水が空気吹き出し口４２から外部に排水され、第１側壁部６２と区画板６６との隙間に残留することがほとんどない。その結果、気体室４１や容器６４のメンテナンス性を向上することができる。
【００７５】
［第３実施形態］
図１０は、第３実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を模式的に表した斜視図、図１１は、気体室を表す縦断面図である。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。
【００７６】
第３実施形態の船舶の摩擦低減装置において、図１０及び図１１に示すように、気体室４１は、天井部６１と、一対の第１側壁部６２と、一対の第２側壁部６３とから構成され、船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気供給空間Ｓ１を形成している。気体室４１は、天井部６１に空気供給装置３２の副空気供給配管４６の先端部が接続されている。
【００７７】
気体室４１は、内部に各空気吹き出し口４２を被覆する容器６４Ａが設けられている。容器６４Ａは、衝突板６５と、一対の区画板６６とから構成され、船底外板２７（船底１３）及び気体室４１の各第２側壁部６３と共に箱形密閉形状をなす空間を形成している。また、容器６４Ａは、内部に内部空間を空気吹き出し口４２ごとに区画する仕切板８１が複数設けられている。そのため、容器６４Ａは、各仕切板８１により箱形密閉形状をなす複数の空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５を形成している。そして、容器６４Ａは、副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向しない所定位置に複数の貫通孔６７が設けられている。即ち、この各貫通孔６７は、各区画板６６における各空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５に対応して形成されている。
【００７８】
そのため、副空気供給配管４６を通して気体室４１の空気供給空間Ｓ１に供給された圧縮空気は、容器６４の衝突板６５に衝突することで、気体室４１内の水平な放射方向に沿って向きを変えて流れ、この気体室４１内にほぼ均一に分散される。この気体室４１でほぼ均一に分散された圧縮空気は、各貫通孔６７を通して容器６４内の各空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５に進入する。そして、各空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５に進入した圧縮空気は、各空気吹き出し口４２を通って船底外板２７の外部の水中に吹き出される。
【００７９】
このように第３実施形態の船舶の摩擦低減装置にあっては、容器６４Ａは、内部に空気吹き出し口４２ごとに区画する仕切板８１を設けている。
【００８０】
従って、容器６４Ａは、各仕切板８１により各空気吹き出し口４２に対応した複数の空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５に区画することで、各空気吹き出し口４２から水中に吹き出される空気の噴出量を均一化することができる。
【００８１】
［第４実施形態］
図１２は、第４実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を表す縦断面図、図１３は、気体室の作用を表す縦断面図である。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。
【００８２】
第４実施形態の船舶の摩擦低減装置において、図１２に示すように、気体室４１は、内部に各空気吹き出し口４２を被覆して空気供給空間Ｓ１から区画する容器６４が設けられている。容器６４は、衝突板６５と、一対の区画板６６とから構成され、船底外板２７（船底１３）及び気体室４１の各第２側壁部６３と共に箱形密閉形状をなす空気流通空間Ｓ２を形成している。容器６４は、副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向しない所定位置、つまり、各区画板６６に複数の貫通孔６７が設けられている。そして、複数の貫通孔６７は、その半分以下の貫通孔６７に着脱自在なプラグ９１が装着されている。このプラグ９１は、区画板６６の外側、つまり、気体室４１側（空気供給空間Ｓ１側）から装着されている。
【００８３】
そのため、複数の貫通孔６７は、プラグ９１が装着されていないものが使用可能となっている。複数の貫通孔６７は、空気が流通するだけでなく、摩擦低減装置の不使用時には、海水が流入する。すると、海洋生物が付着して貫通孔６７を閉塞してしまうおそれがある。また、区画板６６に海水が付着することから、錆が発生する可能性がある。区画板６６に海洋生物や錆などの異物が付着すると、この異物が貫通孔６７を閉塞してしまうことがある。船体１０のメンテナンス時に、異物による貫通孔６７の閉塞が見つかると、図１３に示すように、閉塞した貫通孔６７をプラグ９２により閉塞し、複数の貫通孔６７からプラグ９１（図１２参照）を取外して使用可能とする。なお、このプラグ９２は、区画板６６の内側、つまり、容器６４の内側（空気流通空間Ｓ２側）から装着されている。この場合、複数の貫通孔６７からプラグ９１を取外し、閉塞した貫通孔６７をプラグ９２により閉塞しなくてもよい。
【００８４】
このように第４実施形態の船舶の摩擦低減装置にあっては、容器６４に設けられた複数の貫通孔６７のうち、少なくとも一つの貫通孔６７に着脱自在なプラグ９１を装着している。従って、使用中の貫通孔６７が海洋生物などの異物により閉塞したとき、別の貫通孔６７からプラグ９１を外して使用可能とすることで、装置を長期間にわたって使用することができる。
【００８５】
［第５実施形態］
図１４は、第５実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を表す縦断面図である。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。
【００８６】
第５実施形態の船舶の摩擦低減装置において、図１４に示すように、気体室４１は、天井部６１と、一対の第１側壁部６２と、一対の第２側壁部６３とから構成され、船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気供給空間Ｓ１を形成している。気体室４１は、天井部６１に空気供給装置３２の副空気供給配管４６の先端部が接続されている。気体室４１は、内部に各空気吹き出し口４２を被覆して空気供給空間Ｓ１から区画する容器６４が設けられている。容器６４は、衝突板６５と、一対の区画板６６とから構成され、船底外板２７（船底１３）及び気体室４１の各第２側壁部６３と共に箱形密閉形状をなす空気流通空間Ｓ２を形成している。容器６４は、副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向しない所定位置に貫通孔６７が設けられている。
【００８７】
副空気供給配管４６は、中途部から分岐して主通路としての副空気供給配管４６と、副通路５３が設けられている。そして、副空気供給配管４６と副通路５３は、気体室４１に接続されると共に、開閉弁５４，５５がそれぞれ設けられている。
【００８８】
そのため、副空気供給配管４６は、開閉弁５４が開放されて使用可能となっており、副通路５３は、開閉弁５５が閉止されて使用不能となっている。副空気供給配管４６は、空気が流通するだけでなく、摩擦低減装置の不使用時には、海水が流入する。すると、海洋生物が付着して副空気供給配管４６を閉塞してしまうおそれがある。また、副空気供給配管４６に海水が付着することから、錆が発生する可能性がある。副空気供給配管４６に海洋生物や錆などの異物が付着すると、この異物が通路を閉塞してしまうことがある。船体１０のメンテナンス時に、異物による副空気供給配管４６の閉塞が見つかると、副空気供給配管４６の開閉弁５４を閉止して使用不能とし、副通路５３の開閉弁５５を開放して使用可能とする。
【００８９】
このように第５実施形態の船舶の摩擦低減装置にあっては、副空気供給配管４６の中途部から分岐して主通路としての副空気供給配管４６と副通路５２を設け、副空気供給配管４６と副通路５３を気体室４１に接続すると共に、開閉弁５４，５５をそれぞれ設けている。従って、使用中の副空気供給配管４６が海洋生物などの異物により閉塞したとき、副空気供給配管４６の開閉弁５４を閉止して使用不能とし、副通路５３の開閉弁５５を開放して使用可能とすることで、装置を長期間にわたって使用することができる。
【００９０】
［第６実施形態］
図１５は、第６実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を模式的に表した斜視図、図１６は、気体室を表す縦断面図、図１７は、図１６のXVII−XVII断面図、図１８は、気体室を表す分解図である。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。
【００９１】
第６実施形態の船舶の摩擦低減装置において、図１５から図１７に示すように、気体室４１は、天井部６１と、一対の第１側壁部６２と、一対の第２側壁部６３とから構成され、船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気供給空間Ｓ１を形成している。気体室４１は、天井部６１に空気供給装置３２の副空気供給配管４６の先端部が接続されている。この副空気供給配管４６は、接続部４６ａが５個の空気吹き出し口４２のうちの中央部の空気吹き出し口４２に対向する位置の天井部６１に設定されている。
【００９２】
気体室４１は、内部に各空気吹き出し口４２を被覆して空気供給空間Ｓ１から区画する複数の容器１０１が設けられている。空気吹き出し口４２は、船幅方向Ｙに沿って複数（本実施形態では、５個）設けられ、容器１０１は、空気吹き出し口４２ごとに被覆するように複数設けられている。
【００９３】
各容器１０１は、衝突板１０２と、区画筒１０３とから構成され、船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気流通空間Ｓ２を形成している。衝突板１０２は、船底外板２７（船底１３）及び天井部６１の間で、且つ、両者に対向して平行をなして配置され、１個の空気吹き出し口４２に対向した円板形状をなしている。区画筒１０３は、円筒形状をなすと共に船底外板２７に対して直交し、各空気吹き出し口４２の周囲に配置されている。そして、衝突板１０２と各区画筒１０３が一方側が開放された中空円筒を構成し、開放側の区画筒１０３の端部が船底外板２７に連結されている。
【００９４】
各容器１０１は、複数の空気吹き出し口４２をそれぞれ被覆することで、各容器１０１同士が所定間隔を空けて配置されている。また、各容器１０１は、衝突板１０２が気体室４１の天井部６１と所定間隔を空けて配置されると共に、各区画筒１０３が気体室４１の各側壁部６２，６３と所定間隔を空けて配置されている。そして、各容器１０１は、直線状に配置され、その中間部の容器１０１の衝突板１０２に副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向して配置されている。
【００９５】
また、各容器１０１は、副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向しない所定位置に貫通孔１０４が設けられている。この貫通孔１０４は、各区画筒１０３に周方向に等間隔で複数（本実施形態では、４個）形成されている。そのため、副空気供給配管４６は、船高方向Ｚに沿って配置され、各貫通孔１０４は、船高方向Ｚに直交する方向（船長方向Ｘと船幅方向Ｙ）に沿って形成され、各空気吹き出し口４２は、船高方向Ｚに沿って配置されることとなる。
【００９６】
そして、本実施形態にて、副空気供給配管４６が気体室４１（空気供給空間Ｓ１）に連通する接続部４６ａの通路面積が、各空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定されている。具体的に、各空気吹き出し口４２は、船幅方向Ｙに沿って複数設けられ、各容器１０１が１個の空気吹き出し口４２に対して設けられており、１個の容器１０１に対して４個の貫通孔１０４が設けられ、副空気供給配管４６における接続部４６ａの通路面積が、１個の空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定されている。
【００９７】
また、１個の貫通孔１０４は、通路面積が１個の空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定されている。
【００９８】
なお、各貫通孔１０４は、真円形状であり、全て同形状で、且つ、同通路面積に設定されている。但し、貫通孔１０４の形状は、真円形状に限らず、楕円形状や多角形状などとしてもよい。また、１個の空気吹き出し口４２に対して１個の容器１０１を設け、１個の容器１０１に４個の貫通孔１０４を設けたが、その数や形成位置は、上述したものに限定されるものではない。
【００９９】
ところで、図１８に示すように、気体室４１や容器１０１は、メンテナンス性を考慮し、分解可能な構成となっている。容器１０１にて、衝突板１０２は、外周部に複数の取付孔１１１が形成され、各区画筒１０３のフランジ部１１２に複数の取付孔１１３が形成されている。そして、衝突板１０２が各区画筒１０３のフランジ部１１２に載置された状態で、ボルト１１４が各取付孔１１１，１１３を貫通し、ナット１１５に螺合することで、衝突板１０２が各区画筒１０３に締結されている。
【０１００】
そのため、気体室４１にて、圧縮機４３（図３参照）が加圧した圧縮空気が副空気供給配管４６を通して気体室４１の空気供給空間Ｓ１に供給される。ここで、空気供給空間Ｓ１に供給された圧縮空気は、容器１０１の衝突板１０２に衝突することで、気体室４１内の水平な放射方向に沿って向きを変えて流れ、この気体室４１内にほぼ均一に分散される。この気体室４１でほぼ均一に分散された圧縮空気は、各側壁部６２，６３と各区画筒１０３との間の隙間に流れ込み、各貫通孔１０４を通して各容器１０１内の空気流通空間Ｓ２に進入する。そして、空気流通空間Ｓ２に進入した圧縮空気は、各空気吹き出し口４２を通って船底外板２７の外部の水中に吹き出される。
【０１０１】
このように第６実施形態の船舶の摩擦低減装置にあっては、船体１０の内部に設けられる気体室４１と、気体室４１内と船体１０の外方とを仕切る船底外板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、圧縮機４３と、圧縮機４３と気体室４１とを接続して気体室４１へ連通する通路面積が空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定される副空気供給通路４６と、気体室４１内で空気吹き出し口４２を被覆して区画する容器１０１と、副空気供給通路４６の気体室４１への接続部４６ａに対向しない容器１０１の所定位置に設けられる複数の貫通孔１０４とを設けている。
【０１０２】
従って、副空気供給通路４６における気体室４１への通路面積が１個の空気吹き出し口４２の開口面積より小さい面積に設定されることで、副空気供給通路４６から気体室４１に供給される圧縮空気の流速と単位時間当たりの流量が規定されることとなり、各空気吹き出し口４２からの空気の噴出量を均一化して船体の表面を気泡により適正に覆うことで摩擦抵抗低減効果を向上させることができる。
【０１０３】
即ち、空気供給源として圧縮機４３を用いることで、空気を加圧した圧縮空気を気体室４１に供給することから、副空気供給通路４６を細径化することができる。この副空気供給通路４６を細径化することができると、副空気供給通路４６の加工性を向上することができると共に、船体１０内への配索性を向上することができる。その結果、製作性が良くなって構造を簡素化することができ、船体１０内の配設スペースの縮小化を図ることができる。
【０１０４】
第６実施形態の船舶の摩擦低減装置では、複数の空気吹き出し口４２を船幅方向Ｙに沿って設け、複数の容器１０１を空気吹き出し口４２ごとに被覆するように設け、各容器１０１に複数の貫通孔１０４を設けている。従って、各空気吹き出し口４２から水中に吹き出される空気の噴出量を均一化することができる。
【０１０５】
［第７実施形態］
図１９は、第７実施形態の船舶の摩擦低減装置における気体室を表す縦断面図である。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。
【０１０６】
第７実施形態の船舶の摩擦低減装置において、図１９に示すように、気体室４１は、天井部６１と、一対の第１側壁部６２と、一対の第２側壁部６３とから構成され、船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気供給空間Ｓ１を形成している。気体室４１は、天井部６１に空気供給装置３２の副空気供給配管４６の先端部が接続されている。この副空気供給配管４６は、接続部４６ａが５個の空気吹き出し口４２のうちの中央部の空気吹き出し口４２に対向する位置の天井部６１に設定されている。
【０１０７】
気体室４１は、内部に各空気吹き出し口４２を被覆して空気供給空間Ｓ１から区画する複数の容器１０１が設けられている。空気吹き出し口４２は、船幅方向Ｙに沿って複数（本実施形態では、５個）設けられ、容器１０１は、空気吹き出し口４２ごとに被覆するように複数設けられている。各容器１０１は、衝突板１０２と、区画筒１０３とから構成され、船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気流通空間Ｓ２を形成している。各容器１０１は、複数の空気吹き出し口４２をそれぞれ被覆することで、各容器１０１同士が所定間隔を空けて配置されている。また、容器１０１は、副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向しない所定位置に貫通孔１０４が設けられている。この貫通孔１０４は、各区画筒１０３に周方向に等間隔で複数（本実施形態では、４個）形成されている。そして、この貫通孔１０４は、区画筒１０３に船底外板２７側に近接して複数形成されている。即ち、貫通孔１０４は、区画筒１０３における船体１０の高さ方向の中間位置より下方に設けられている。この場合、貫通孔１０４を区画筒１０３における船体１０の高さ方向の最下端位置に切欠として設けてもよい。
【０１０８】
なお、本実施形態の作用は、第６実施形態並びに第２実施形態とほぼ同様であることから、説明は省略する。
【０１０９】
このように第７実施形態の船舶の摩擦低減装置にあっては、貫通孔１０４は、区画筒１０３における船底外板２７側に近接して設けられている。即ち、貫通孔１０４は、区画筒１０３における船体１０の高さ方向の中間位置より下方に設けられている。
【０１１０】
従って、空気吹き出し口４２から水中に空気が吹き出されていないとき、海水が空気吹き出し口４２から気体室４１と容器１０１に入り込むが、貫通孔１０４が船底外板２７側に近接して形成されていることから、船体１０のメンテナンス時に、船体を陸上に引き上げると、気体室４１や容器１０１の海水が空気吹き出し口４２から外部に排水され、第１側壁部６２と区画筒１０３との隙間に残留することがほとんどない。その結果、気体室４１や容器１０１のメンテナンス性を向上することができる。
【０１１１】
［第８実施形態］
図２０は、第８実施形態の船舶の摩擦低減装置を搭載した船舶の断面図、図２１は、気体室を表す縦断面図である。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。
【０１１２】
第８実施形態において、図２０に示すように、船体１０は、摩擦低減装置３１が設けられており、この摩擦低減装置３１は、空気供給装置３２と、空気吸い込み口３５と、空気吹き出し部３６とを有している。空気吹き出し部３６は、船首１１側の傾斜した船底１３（船底外板２７）に配置されている。
【０１１３】
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（図３参照）と、複数の副空気供給配管４６とを有している。圧縮機４３は、空気吸い込み口３５が接続されると共に、複数の副空気供給配管４６を介して気体室４１が接続されている。気体室４１は、船体１０の吃水部であって、船体１０の幅の変化により、船体１０の高さ方向の位置が変わると船体１０の幅が変わる部分に設けられている。よって、この気体室４１は、船体１０の船底１３（船底外板２７）の傾斜している部分に設けられている。
【０１１４】
第８実施形態の船舶の摩擦低減装置において、図２１に示すように、気体室４１は、天井部６１と、一対の第１側壁部６２と、一対の第２側壁部６３とから構成され、傾斜した船底外板２７（船底１３）と共に箱形密閉形状をなす空気供給空間Ｓ１を形成している。気体室４１は、天井部６１に空気供給装置３２の副空気供給配管４６の先端部が接続されている。
【０１１５】
気体室４１は、内部に各空気吹き出し口４２を被覆する容器６４が設けられている。容器６４は、衝突板６５と、一対の区画板６６とから構成され、傾斜した船底外板２７（船底１３）及び気体室４１の各第２側壁部６３と共に箱形密閉形状をなす空間を形成している。また、容器６４は、内部に内部空間を空気吹き出し口４２ごとに区画する仕切板８１が複数設けられている。そのため、容器６４は、各仕切板８１により箱形密閉形状をなす複数の空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５を形成している。そして、容器６４は、副空気供給配管４６の接続部４６ａが対向しない所定位置に複数の貫通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅが設けられている。即ち、この各貫通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅは、各区画板６６における各空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５に対応して形成されている。
【０１１６】
各容器６４は、各貫通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅの通路面積が相違している。具体的に、船体１０の高い位置にある空気吹き出し口４２に対応する容器６４の貫通孔６７ｅの通路面積は、船体１０の低い位置にある空気吹き出し口４２に対応する容器６４の貫通孔６７ａの通路面積よりも小さいものに設定されている。そのため、空気供給空間Ｓ１から各貫通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅを通して空気流通空間Ｓ２に流入する空気流量は、高い位置にある貫通孔６７ｅに対応する容器６４の方が、低い位置にある貫通孔６７ａに対応する容器６４よりも少なくなる。つまり、複数の容器６４は、この容器６４に対応する貫通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅが高い位置にあるほど、対応する空気吹き出し口４２へ導く空気の流量を少なくする。すると、複数の容器６４の貫通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅは、容器６４に対応する空気吹き出し口４２へ導く空気の流量を調節する機能を有する。
【０１１７】
そのため、圧縮機４３（図３参照）が加圧した圧縮空気が副空気供給配管４６を通して気体室４１の空気供給空間Ｓ１に供給される。ここで、空気供給空間Ｓ１に供給された圧縮空気は、容器６４の衝突板６５に衝突することで、気体室４１内の水平な放射方向に沿って向きを変えて流れ、この気体室４１内にほぼ均一に分散される。この気体室４１でほぼ均一に分散された圧縮空気は、第１側壁部６２と区画板６６との間の隙間に流れ込み、各貫通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅを通して容器６４内の空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５に進入する。そして、空気流通空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５に進入した圧縮空気は、各空気吹き出し口４２を通って船底外板２７の外部の水中に吹き出される。
【０１１８】
このとき、空気吹き出し口４２が高い位置にあるほど、この空気吹き出し口４２に導かれる空気の流量が少なくなる。一方、空気吹き出し口４２が低い位置にあるほど、この空気吹き出し口４２には、船体１０の外部から高い水圧がかかり、この空気吹き出し口４２から水中への吹き出す空気に対する水の抵抗が大きくなる。その結果、互いに高さの異なる複数の空気吹き出し口４２から吹き出される空気の流量が均等化される。
【０１１９】
このように第８実施形態の摩擦低減装置にあっては、船体１０の内部に設けられる気体室４１と、気体室４１内と船体１０の外方とを仕切る船底外板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、圧縮機４３と、圧縮機４３と気体室４１とを接続する副空気供給通路４６と、気体室４１内で空気吹き出し口４２を被覆して区画する容器６４と、容器６４の内部を空気吹き出し口４２ごとに区画する複数の仕切板８１と、副空気供給通路４６の気体室４１への接続部４６ａに対向しない容器６４の所定位置に設けられる複数の貫通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅとを設け、船体１０の高い位置にある空気吹き出し口４２に対応する容器６４の貫通孔６７ｅの通路面積を、船体１０の低い位置にある空気吹き出し口４２に対応する容器６４の貫通孔６７ａの通路面積よりも小さいものに設定している。
【０１２０】
従って、複数の空気吹き出し口４２から吹出される空気の流量が均等化されると共に、複数の空気吹き出し口４２から吹出される空気の拡散性も均等化されることで、船外壁に沿った空気の分布の均等化を図ることができる。
【０１２１】
なお、上述した各実施形態にて、四角い箱型形状をなす気体室４１と、四角い箱型形状をなす容器６４または円筒形状をなす容器１０１とを説明したが、この気体室４１や容器６４，１０１の形状に限定されるものではなく、船体１０内の配置場所などに応じて適宜設定すればよいものである。
【符号の説明】
【０１２２】
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
３６，３７  空気吹き出し部
３８  海水取入部
３９  ポンプ
４１  気体室
４２  空気吹き出し口
４３  圧縮機
４４  主空気供給配管
４５  メインチャンバ
４６  副空気供給配管（空気供給通路）
６１  天井部
６２  第１側壁部
６３  第２側壁部
６４，６４，１０１  容器
６５，１０２  衝突板
６６  区画板
６７，６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅ，１０４  貫通孔
１０３  区画筒（区画板）
Ｓ１  空気供給空間
Ｓ２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５  空気流通空間
Ｘ  船長方向
Ｙ  船幅方向
Ｚ  船高方向
【図１】
2018122717.tif 000003
【図２】
2018122717.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018122717.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018122717.tif 000009
【図８】
2018122717.tif 000010
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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