(57)【要約】      （修正有）【課題】気泡のプロペラへの流入によるプロペラの効率低下や船体振動が防止される船舶の抵抗低減装置を提供する。【解決手段】船舶の抵抗低減装置２０は、船体１０の船首側部分１１の喫水下部分から水中に空気を吹き出す空気吹き出し装置３０と、船体１０の船尾側部分１２にプロペラ１６上部の水流が整流及び加速されるように設けられた船尾付加物４１とを具備する。船尾付加物４１によってプロペラ１６上部の水流が整流及び加速されるため、プロペラ１６近傍において空気層２００、２０１の気泡が滞留することが防止される。したがって、気泡のプロペラ１６への流入によるプロペラ１６の効率低下や船体１０の振動が防止される。【選択図】図２Ａ
2011093486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の船首側部分の喫水下部分から水中に空気を吹き出す空気吹き出し装置と、
前記船体の船尾側部分にプロペラ上部の水流が整流及び加速されるように設けられた船尾付加物と
を具備する
船舶の抵抗低減装置。
【請求項２】
前記船尾付加物は、前記プロペラの前方位置から前記プロペラの上方に向かって延びるように両舷に形成されたトンネルフィンである
請求項１の船舶の抵抗低減装置。
【請求項３】
前記トンネルフィンは、計画速力及び計画喫水における前記船尾側部分の周囲の水流の方向を上向きに変えるように設けられる
請求項２の船舶の抵抗低減装置。
【請求項４】
前記船尾付加物は、前記プロペラの前方に配置された断面翼型のダクトである
請求項１の船舶の抵抗低減装置。
【請求項５】
前記船尾付加物は、前記船体の船底よりも下方に突き出さないように設けられる
請求項１乃至４のいずれかに記載の船舶の抵抗低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気吹き出しにより船体の摩擦抵抗を低減する抵抗低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１Ａ、１Ｂを参照して、特許文献１の船体摩擦抵抗低減装置を説明する。船舶の船底部１の船首側に気体室２が設けられている。気体室２は船幅方向に形成されている。左右一対の気体保持板５が船底両舷部に沿って船首から船尾にかけて設けられている。気体室２から水中へ気体が吹き出され、船底面に沿い後方へ流れる気泡流が発生する。気体保持板５により気泡流の船体側方への逸脱が防止される。このようにして、船体の摩擦抵抗が軽減される。
【０００３】
特許文献２は、船体の船側及び船底から気泡を吹き出して船体の摩擦抵抗を低減する技術を開示している。
【０００４】
特許文献３は、プロペラ付近の水流を整流し加速できるトンネルフィン装置を開示している。
【０００５】
特許文献４は、ビルジ渦を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４３３４５号公報
【特許文献２】特開平１１−３２１７７５号公報
【特許文献３】特開２００２−１０４２８５号公報
【特許文献４】実開平５−２６７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、気泡のプロペラへの流入によるプロペラの効率低下や船体振動が防止される船舶の抵抗低減装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００９】
本発明による船舶の抵抗低減装置（２０）は、船体（１０）の船首側部分（１１）の喫水下部分から水中に空気を吹き出す空気吹き出し装置（３０）と、前記船体の船尾側部分（１２）にプロペラ（１６）上部の水流が整流及び加速されるように設けられた船尾付加物（４１、４２）とを具備する。
【００１０】
船尾付加物（４１、４２）が存在しない場合、プロペラ（１６）上部においては、ビルジ渦の影響により水流の流速が遅いため、空気吹き出し装置（３０）が吹き出した気泡が滞留しやすい。その結果、気泡のプロペラ（１６）への流入によるプロペラ（１６）の効率低下や船体（１０）の振動が発生しやすい。
【００１１】
船尾付加物（４１、４２）によってプロペラ（１６）上部の水流が整流及び加速されるため、プロペラ（１６）近傍において空気吹き出し装置（３０）が吹き出した気泡が滞留することが防止される。その結果、気泡のプロペラ（１６）への流入によるプロペラ（１６）の効率低下や船体（１０）の振動が防止される。
【００１２】
前記船尾付加物は、前記プロペラの前方位置から前記プロペラの上方に向かって延びるように両舷（１４、１５）に形成されたトンネルフィン（４１）である。
【００１３】
前記トンネルフィンは、計画速力及び計画喫水における前記船尾側部分の周囲の水流の方向を上向きに変えるように設けられる。
【００１４】
前記船尾付加物は、前記プロペラの前方に配置された断面翼型のダクト（４２）である。
【００１５】
前記船尾付加物は、前記船体の船底（１３）よりも下方に突き出さないように設けられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、気泡のプロペラへの流入によるプロペラの効率低下や船体振動が防止される船舶の抵抗低減装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは、従来の船体摩擦抵抗低減装置を備えた船舶の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来の船体摩擦抵抗低減装置を備えた船舶の底面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の第１の実施形態に係る抵抗低減装置を備えた船舶の側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第１の実施形態に係る抵抗低減装置を備えた船舶のＡ−Ａ’断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、第１の実施形態に係る抵抗低減装置を備えた船舶のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る船尾付加物の取り付け角度の説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第２の実施形態に係る抵抗低減装置を備えた船舶の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２の実施形態に係る抵抗低減装置を備えた船舶のＢ−Ｂ’断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第２の実施形態に係る船尾付加物のＣ−Ｃ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付図面を参照して、本発明による船舶の抵抗低減装置を実施するための形態を以下に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図２Ａは、本発明の第１の実施形態に係る船舶の側面図を示す。第１の実施形態に係る船舶は、船体１０と、抵抗低減装置２０を備える。船体１０は、船首側部分１１と、船尾側部分１２とを備える。船尾側部分１２には、推進用のプロペラ１６と、舵１７とが設けられている。
【００２０】
抵抗低減装置２０は、空気吹き出し装置３０と、船尾付加物４１を備える。空気吹き出し装置３０は、コンプレッサを用いて、船首側部分１１の喫水下部分に設けられた空気吹き出し孔３１及び３２から水中に空気を吹き出す。空気吹き出し孔３１は、船体１０の船底１３に設けられる。空気吹き出し孔３２は、左右両側の船側に設けられる。船尾付加物４１は、プロペラ１６上部の水流が整流及び加速されるように船尾側部分１２に設けられる。船尾付加物４１は、プロペラ１６の前方位置からプロペラ１６の上方に向かって延びるように両舷に形成された船尾フィンである。このような船尾フィンは、トンネルフィンとも言われる。船尾付加物４１は、船体１０の船長方向（船首―船尾方向）Ｘに沿って船尾上がりに形成される。船尾付加物４１の船首側端部４１ａは、プロペラ１６の前方位置に配置される。船尾付加物４１の船尾側端部４１ｂの船長方向Ｘに沿う位置は、プロペラ１６の船長方向Ｘに沿う位置よりも船首側である。なお、船尾付加物４１の船尾側端部４１ｂの船長方向Ｘに沿う位置は、プロペラ１６の船長方向Ｘに沿う位置に一致していてもよい。
【００２１】
航行時に空気吹き出し装置３０が空気吹き出し孔３１から水中に吹き出した空気によって形成される空気層（気泡を多く含む層）２００は、船底１３に沿って後方（船尾側）に流れる。航行時に空気吹き出し装置３０が空気吹き出し孔３２から水中に吹き出した空気によって形成される空気層（気泡を多く含む層）２０１は、左右両側の船側に沿って後方に流れる。
【００２２】
図２Ｂは、第１の実施形態に係る船舶のＡ−Ａ’断面図を示す。Ａ−Ａ’断面図は、船体１０の船首側部分１１と船尾側部分１２の間の位置における船長方向Ｘに垂直な断面を示す。空気層２００は、浮力により船体１０の船幅方向（左舷―右舷方向））Ｙに広がりながら船底１３に沿って後方に流れる。空気層２０１は、浮力により上下方向Ｚに広がりながら船体１０の左舷１４及び右舷１５の船側に沿って後方に流れる。
【００２３】
図２Ｃは、第１の実施形態に係る船舶のＢ−Ｂ’断面図を示す。Ｂ−Ｂ’断面図は、船尾側部分１２の船長方向Ｘに垂直な断面を示す。仮に船尾付加物４１が存在しない場合、プロペラ上部においては、ビルジ渦の影響により水流の流速が遅いため、空気層２００及び２０１の気泡が滞留しやすい。その結果、気泡のプロペラへの流入によるプロペラ１６の効率低下や船体１０の振動が発生しやすい。
【００２４】
船尾付加物４１によってプロペラ１６上部の水流が整流及び加速されるため、プロペラ１６近傍において空気層２００及び２０１の気泡が滞留することが防止される。したがって、気泡のプロペラ１６への流入によるプロペラ１６の効率低下や船体１０の振動が防止される。
【００２５】
図３を参照して、船尾付加物４１が存在しない場合において、本実施形態に係る船舶の計画速力及び計画喫水における船尾側部分１２の周囲の水流の流線１００が破線で示されている。船尾付加物４１が存在する場合において、計画速力及び計画喫水における船尾側部分１２の周囲の水流の流線１０１が実線で示されている。船尾付加物４１は、計画速力及び計画喫水における船尾側部分１２の周囲の水流（流線１０１）の方向を上向きに変えるように設けられることが好ましい。これにより空気層２０１が上方に誘導され、空気層２０１のプロペラ１６への流入によるプロペラ１６の効率低下や船体１０の振動が防止される。
【００２６】
なお、船尾付加物４１は、計画速力及び計画喫水における船尾側部分１２の周囲の水流（流線１０１）の方向を変えないように流線１００に沿って設けられてもよい。この場合であっても、船尾付加物４１によってプロペラ１６上部の水流が整流及び加速されるため、プロペラ１６近傍において空気層２００及び２０１が滞留することが防止される。
【００２７】
船尾付加物４１が船底１３よりも下方に突き出さないように設けられるため、入港接岸時や入渠時に船尾付加物４１を損傷する恐れがなく、本実施形態に係る船舶の建造時に船尾付加物４１を船体１０に取り付けることが容易である。
【００２８】
本実施形態においては、図１Ａ、１Ｂに示された気体保持板５のような船底１３の両舷部に沿って船首から船尾まで延びる気体保持板は設けられない。仮にこのような気体保持板が存在すると、船底１３から空気が船幅方向Ｙ外側に漏れないため、多量の空気がプロペラ１６に流入しやすくなる。また、気体保持板による抵抗悪化が懸念される。本実施形態によれば、プロペラに多量の空気が流入することが防止される。
【００２９】
空気吹き出し装置３０は、空気吹き出し孔３１だけ、又は、空気吹き出し孔３２だけから空気を吹き出してもよい。
【００３０】
（第２の実施形態）
図４Ａを参照して、本発明の第２の実施形態に係る船舶の抵抗低減装置２０は、船尾付加物４１が船尾付加物４２で置き換えられている点を除いて、第１の実施形態に係る抵抗低減装置２０と同様である。船尾付加物４２は、プロペラ１６の前方に配置されるように船尾側部分１２に設けられたダクトである。船尾付加物４２は、船首側部分４２ａから船尾側部分４２ｂに向かって直径が小さくなっている。
【００３１】
図４Ｂは、第２の実施形態に係る船舶のＢ−Ｂ’断面図を示す。船尾付加物４２は、例えば、Ｂ−Ｂ’断面図に表れる船尾付加物４２の断面が上側半円周形状となるような半円筒形状である。
【００３２】
図４Ｃは、船尾付加物４２のＣ−Ｃ’断面図を示す。Ｃ−Ｃ’断面図は、船尾付加物４２の中心軸を含む平面で切った断面を示す。船尾付加物４２は、断面翼型のダクトである。船尾付加物４２が断面翼型であるため、船尾付加物４２による抵抗は小さい。
【００３３】
船尾付加物４２によってプロペラ１６上部の水流が整流及び加速されるため、プロペラ１６近傍において空気層２００及び２０１の気泡が滞留することが防止される。したがって、気泡のプロペラ１６への流入によるプロペラ１６の効率低下や船体１０の振動が防止される。
【００３４】
船尾付加物４２が船底１３よりも下方に突き出さないように設けられるため、入港接岸時や入渠時に船尾付加物４１を損傷する恐れがなく、本実施形態に係る船舶の建造時に船尾付加物４２を船体１０に取り付けることが容易である。
【符号の説明】
【００３５】
１…船底部
２…気体室
５…気体保持板
１０…船体
１１…船首側部分
１２…船尾側部分
１３…船底
１４…左舷
１５…右舷
１６…プロペラ（プロペラ円）
１７…舵
２０…抵抗低減装置
３０…空気吹き出し装置
３１、３２…空気吹き出し孔
４１、４２…船尾付加物
４１ａ…船首側端部
４１ｂ…船尾側端部
４２ａ…船首側部分
４２ｂ…船尾側部分
１００、１０１…流線
２００、２０１…空気層
【図１Ａ】
2011093486.tif 000003
【図１Ｂ】
2011093486.tif 000004
【図２Ａ】
2011093486.tif 000005
【図２Ｂ】
2011093486.tif 000006
【図２Ｃ】
2011093486.tif 000007
【図３】
2011093486.tif 000008
【図４Ａ】
2011093486.tif 000009
【図４Ｂ】
2011093486.tif 000010
【図４Ｃ】
2011093486.tif 000011