(57)【要約】      （修正有）【課題】摩擦抵抗が低減し燃費が向上する摩擦抵抗低減船を提供する。【解決手段】ウィング１３は内側板１６と外側板１７を合わせて結合することで構成され、内側板１６と外側板１７を合わせた状態でウィング１３内部に通路に連通する中空部１８が形成される。航行速度が速くなるとウィング１３の内側板１６の外側表面近傍に負圧領域が形成される。その結果、当該負圧によってウィング１３の中空部１８内の空気が孔１９から噴出する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体に形成した開口部に微細気泡発生部材を取り付けた摩擦抵抗低減船であって、前記微細気泡発生部材は前記開口部に嵌め付けられるプレートと、このプレートに脚部を介して取り付けられる負圧発生用のウィングとからなり、前記脚部には大気若しくは圧気源に連通する空気供給通路が形成され、前記ウィングは船体との対向面が航行時に負圧形成面となるようにウィングの前端縁と船体との隙間よりもウィングの後端縁と船体との隙間の方が大きくされ、また前記ウィングは内部に中空部が形成され、この中空部は前記脚部に形成した空気供給通路と連通し、更に前記ウィングの船体との対向面には負圧によって中空部内の空気を微細気泡として噴出する孔が形成されていることを特徴とする摩擦抵抗低減船。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦抵抗低減船において、前記脚部に形成した空気供給通路には空気供給用配管が接続され、この配管には空気源として大気または圧気源のいずれかを選択する切替えバルブが設けられていることを特徴とする摩擦抵抗低減船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細気泡（マイクロバブル）を船体の外表面に供給して、船体と水との間の摩擦抵抗を低減した摩擦抵抗低減船およびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航行中の船体の表面に気泡を供給することで、水に対する船体の摩擦抵抗が小さくなることが従来から知られている。
【０００３】
特に船の航行に伴って負圧を発生せしめ、この負圧によって空気を引き出して微細気泡とする技術が特許文献１に開示されている。
【０００４】
この特許文献１には、船体に形成した開口部に取り付ける微細気泡発生部材として、前記開口部に嵌め付けられるプレートと、このプレートに取り付けられる負圧発生用のウィングとからなる構造が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第４２１２６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にあっては、ウィングの取り付け角度を船体に対して斜め、具体的にはウィングの前端縁と船体との隙間よりもウィングの後端縁と船体との隙間の方が大きくなるようにすることで、船の航行に伴ってウィングの船体との対向面側に負圧領域を形成し、この負圧領域に向かって船体に形成した開口から空気が引き込まれ、その際の空気と海水との界面において微細気泡を発生させるようにしたものである。
【０００７】
特許文献１に開示される構造では、負圧領域と船体に形成した空気の供給口との距離が大きいため、負圧領域が形成されてもこの負圧領域に廻りの海水が瞬時に入り込んでしまい、空気の供給口から空気を十分に引き出すことができず、微細気泡の発生が不十分となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係る摩擦抵抗低減船は、船体に形成した開口部に微細気泡発生部材が取り付けられ、この微細気泡発生部材は前記開口部に嵌め付けられるプレートと、このプレートに脚部を介して取り付けられる負圧発生用のウィングとからなり、前記脚部には大気若しくは圧気源に連通する空気供給通路が形成され、前記ウィングは船体との対向面が航行時に負圧形成面となるようにウィングの前端縁と船体との隙間よりもウィングの後端縁と船体との隙間の方が大きくされ、また前記ウィングは内部に中空部が形成され、この中空部は前記脚部に形成した空気供給通路と連通し、更に前記ウィングの船体との対向面には負圧によって中空部内の空気を微細気泡として噴出する孔が形成されている。
【０００９】
船の走行速度に応じて発生する負圧の大きさも左右される。そこで、前記脚部に形成した空気供給通路に接続される空気供給用配管に、切替えバルブを設け、空気源として大気または圧気源のいずれかを選択することを可能にすることが好ましい。尚、本発明は空気供給用配管が大気のみに開放される場合および圧気源のみに接続される場合を含む。
【００１０】
また、発生した微細気泡を船体側面に貼り付かせるために、ウィングの後方の船体表面に凸部を設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る摩擦抵抗低減船によれば、船体の底面および側面を微小気泡（マイクロバブル）で覆うことができるので、摩擦抵抗が更に低減され、燃費が向上する。
【００１２】
特に本発明によれば、微細気泡発生部材自身が船の走行に伴って負圧を発生し、その負圧を無駄なく有効に利用しているため、十分な量の微細気泡を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る摩擦抵抗低減船の側面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】図２のＡ方向矢視拡大図
【図４】微細気泡発生部材の正面図
【図５】船体の側面に取り付けた微細気泡発生部材の縦断面図
【図６】同微細気泡発生部材の平断面図
【図７】（ａ）は微細気泡発生部材の拡大分解図、（ｂ）は微細気泡発生部材の拡大図
【図８】微細気泡（マイクロバブル）発生のメカニズムを説明した図６と同様の図
【図９】微細気泡発生部材の別実施例を示す図
【図１０】別実施例を示す図３と同様の図
【図１１】別実施例を示す図３と同様の図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、本発明に係る摩擦抵抗低減船は喫水面（Ｌ.Ｗ.Ｌ.）よりも下方の船体の外側面１から船底２に沿って複数の微細気泡発生部材１０を取り付けている。複数の微細気泡発生部材１０の配列は図示例では側方から見て直線状をなすように配列しているが、千鳥状や斜めでもよい。
【００１５】
本実施例では喫水面（Ｌ.Ｗ.Ｌ.）よりも下方となる領域を喫水面に近い上方領域（Ｒ１）と船底に近い下方領域（Ｒ２）に分け、上方領域（Ｒ１）と下方領域（Ｒ２）に配置される微細気泡発生部材１０への空気の供給形態を異ならせている。
【００１６】
即ち、上方領域（Ｒ１）に配置される微細気泡発生部材１０への空気の供給は先端が大気に開放される空気供給配管３を介して行われ、下方領域（Ｒ２）に配置される微細気泡発生部材１０への空気の供給は、アシストコンプレッサ４からバッファタンク５にエアが送り込まれ、バッファタンク５からの分岐管６を介して行われる。
【００１７】
つまり、下方領域（Ｒ２）に配置される微細気泡発生部材１０への空気の供給は大気開放ではなく閉鎖系の配管を介して行われる。尚、説明を簡単にするため、図示例では上方領域（Ｒ１）に配置される微細気泡発生部材１０の数を１つにしているが複数でもよい。
【００１８】
前記各分岐管６には減圧弁Ｖ１〜Ｖ４が設けられ、下方領域（Ｒ２）に配置される微細気泡発生部材１０への空気の供給圧を異ならせている。この実施例では上方に位置する減圧弁ほど絞り量を大きくして、下方の微細気泡発生部材１０ほど高圧の空気が供給されるようにしている。分岐管６内の気液界面から微細気泡発生部材１０までの距離は下方の微細気泡発生部材１０ほど大きくなるので、減圧弁を設けてバッファタンク５から空気が均等に供給されるようにする。
【００１９】
尚、最も下方に位置する微細気泡発生部材１０への分岐管には、減圧弁Ｖ４を設けなくてもよい。更に、航行速度に応じてバッファタンク５から供給される空気圧を全体的に調整するようにしてもよい。
【００２０】
次に、微細気泡発生部材１０の構造を図４〜図７に基づいて説明する。微細気泡発生部材１０は船体に形成した開口１ａに嵌め付けられるプレート１１と、このプレート１１に脚部１２を介して取り付けられる負圧発生用のウィング１３とからなる。
【００２１】
開口１ａの内側部はプレート１１を支持するバックアッププレート１４にて塞がれ、前記脚部１２には大気若しくは圧気源に連通する通路１５が形成され、更に前記ウィング１３は船体との対向面が航行時に負圧形成面となるようにウィング１３の前端縁と船体との隙間ｇ１よりもウィング１３の後端縁と船体との隙間ｇ２の方が大きくされている。
【００２２】
前記ウィング１３は内側板１６と外側板１７を合わせて結合することで構成され、内側板１６と外側板１７を合わせた状態でウィング１３内部に前記通路１５に連通する中空部１８が形成される。
【００２３】
前記内側板１６の表面は航行時に負圧形成面となり、この内側板１６には多数の微細な孔１９が形成されている。
【００２４】
以上において、船が航行を開始した直後は速度が遅いためウィング１３によって発生する負圧も小さく、上方領域（Ｒ１）に配置される微細気泡発生部材１０へ空気の供給を行う空気供給配管３内の気液界面の引き下げ効果は十分でないため上方領域（Ｒ１）の微細気泡発生部材１０からの微細気泡の発生はない。
【００２５】
しかしながら、下方領域（Ｒ２）に配置される微細気泡発生部材１０にはバッファタンク５から高圧空気が供給されているので、中空部１８に供給された空気は内側板１６に形成した孔１９から噴出する。
【００２６】
一方、航行速度が速くなるとウィング１３の内側板１６の外側表面近傍に負圧領域が形成される。その結果、当該負圧によってウィング１３の中空部１８内の空気が孔１９から噴出する。
【００２７】
噴出した微細気泡は船体後方に移動するが、ウィング１３の下流側には流線型の凸部２０が船体１若しくはプレート１１に設けられているので、噴出した微細気泡は船体に貼り付くように後方に移動する。この状態を図８で示している。
【００２８】
図９は微細気泡発生部材の別実施例を示す図であり、この実施例にあってはプレート１１のウィング１３に対向する面にスリット状開口２２を設け、このスリット状開口２２に分岐管６を介して空気が供給される構造になっている。尚、プレート１１に形成する開口の形状は、スリット状に限定されない。
【００２９】
図１０及び図１１は別実施例を示す図３と同様の図であり、図１０に示す別実施例にあっては、喫水面に近い上方領域Ｒ１に設ける微細気泡発生部材１０につながる空気供給配管３に、切替弁２１を介してバッファタンク５からの分岐管６を接続し、巡航速度に至らない極低速の場合でも、切替弁２１を操作することで、バッファタンク５の空気が供給されるようにしている。この場合、分岐管６に設ける減圧弁Ｖ０は他の減圧弁Ｖ１〜Ｖ４よりも絞り度を大きく設定する。
【００３０】
図１１に示す別実施例は、上方領域Ｒ１と下方領域Ｒ２の間に中間領域Ｒ３を設け、この中間領域Ｒ３に配置する微細気泡発生部材１０について、大気開放兼バッファタンク５からの空気が供給されるようにしている。
【符号の説明】
【００３１】
１…船体の外側面、１ａ…船体の開口、２…船底、４…アシストコンプレッサ、５…バッファタンク、６…分岐管、１０…微細気泡発生部材、１１…プレート、１２…脚部、１３…ウィング、１４…バックアッププレート、１５…通路、１６…内側板、１７…外側板、１８…中空部、１９…微細な孔、２０…凸部、２１…切替弁、２２…スリット状開口、Ｒ１…上方領域、Ｒ２…下方領域、Ｒ３…中間領域、ｇ１…ウィングの前端縁とプレートとの間隔、ｇ２…ウィングの後端縁とプレートとの間隔。
【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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