(57)【要約】      （修正有）【課題】船体の傾斜による空気槽からの空気の漏れを減少させ、かつ船底の船体の軽荷重量を減少させた船底空気循環槽を有する船舶を提供する。【解決手段】船底201の平担部202に、窪み部205を形成し、前記窪み部の内部に、仕切壁206を設置して設けた縦横に区切られた複数の空気槽205と、前記空気槽に空気を供給し空気を溜める空気供給手段とを有し、前記空気槽内の空気が船底の水流によって加速され、前記空気槽内で循環するように設計された船底空気循環槽200を有する船舶1であって、前記空気槽の前後端部に下方に湾曲した形状の整流ガイド211を角のないように設け、前記空気槽の深さＤと長さｌの比（Ｄ／ｌ）が、０．０５以上であり、かつ最大トリム時の船首喫水と船尾喫水の差である最大トリムと最大トリム時の船長Ｌとの比（最大トリム／Ｌ）以下であることを特徴とする船底空気循環槽を有する船舶とした。【選択図】図１
2015199489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船底の平担部に、窪み部を形成し、
前記窪み部の内部に、仕切壁を設置して設けた縦横に区切られた複数の空気槽と、
前記空気槽に空気を供給する空気供給手段とを有し、
前記空気槽の前後端部に下方に湾曲した形状の整流ガイドを角のないように設け、
前記空気槽の深さＤと長さｌの比（Ｄ／ｌ）が、０．０５以上であり、かつ最大トリム時の船首喫水と船尾喫水の差である最大トリムと最大トリム時の船長Ｌとの比（最大トリム／Ｌ）以下であることを特徴とする船底空気循環槽を有する船舶。
【請求項２】
前記空気槽に溜める空気量を、前記空気槽容積の４０〜９０％に減らしたことを特徴とする請求項１に記載された船底空気循環槽を有する船舶。
【請求項３】
前記空気槽から流出する空気を補い、前記空気槽内の空気量を前記空気槽容積の４０〜９０％に保持するシステムを設けたことを特徴とする請求項１または２の何れかの請求項に記載された船底空気循環槽を有する船舶。
【請求項４】
前記仕切壁の高さを、前記窪み部を形成していない船底の平坦部の水平面より低くして、空気を大量に供給した時には仕切壁を超えて空気が流れるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかの請求項に記載された船底空気循環槽を有する船舶。
【請求項５】
一番船首側の前記空気槽には、前記船底空気循環槽内の空気槽の空気量を調整するための空気供給装置を設け、前記船底空気循環槽内の空気循環を加速する方向に空気を噴出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかの請求項に記載された船底空気循環槽を有する船舶。
【請求項６】
前記空気槽は、前記船底の平担部に、外側と内側の船底板を有する２重底からなる船底のうち、前記外側の船底外板を無くして前記内側の船底板を船底とする窪み部を形成し、前記窪み部の船底に仕切壁を設置し、縦横に区切られた複数の空気槽を形成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかの請求項に記載された船底空気循環槽を有する船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は船底に空気循環槽を有する船舶に関する発明である。より詳しくは、本発明の船舶は、船底の平坦部に形成される船底空気循環槽を、寸法を規定した空気槽の前後端部に形状を工夫した整流ガイドを設けたものである。さらに二重の船底内部に空気循環槽を設けた船底空気循環槽を有する船舶に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
超大型タンカー等の大型の船舶は低速で運航するため、高速船に比べて走行中に生じる波による抵抗の影響は少ない。また、大型の船舶の船体が水と接触する表面積は大きく、必然的に海水と船体との摩擦抵抗は大きくなる。従って、大型の船舶における摩擦抵抗の全抵抗に占める割合は高く、摩擦抵抗の削減は、船舶のエネルギー効率を高めることに直結する。
【０００３】
そこで、摩擦抵抗を削減するために、水と接触している船体表面積を減らす様々な工夫が行われてきた。その中で、水と接触する表面積が最小になるように船体の形状を改良することには限界がある。このため現在では、船底を空気で覆うことによって、船体と水との接触面積を減らす試みがなされている。
【０００４】
実用化されている船底を空気で覆う方法としては、走行中に船首の方の船底から空気を泡にして噴き出して、船底を空気の泡で覆う方法がある。しかしながらこの方法では、絶えず空気の泡を噴出しなければならず、空気を噴出する余計なエネルギーがかかりエネルギー削減効果に乏しい。また空気の泡は、一体の空気層ではなく分裂した空気の塊の集合であるため、完全に船底を空気層で覆うものではなく、まだらな空気層である。そのため、これまでの実績では、摩擦抵抗を１０数パーセント低減させるのが限界となっている。また泡の大群が船尾方向に流れて行くため、スクリューに泡を含む水流が流れ込み、推進力が落ちてしまう悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００５】
そこで、更なる摩擦抵抗低減の可能性を秘める方法として、船底の凹みに空気を溜めておく船底空気槽を設ける方法が世界各地で研究が進められている。例えば、船底の平面部の周囲に側板を設けるか、あるいは側板の高さだけ船底を凹まして凹部を形成し、更に仕切板によって、空気室を多数形成し、その空気室に空気を充填する方法が検討されている。この方法では、仕切られたそれぞれの空気室に、配管によって直接空気を充填して、空気を溜めておけるため、常時空気を供給し続ける必要がなく、空気噴出のエネルギーを抑えることができる。
【０００６】
これらの具体例として、特許文献１には、船底外板の下面に、鉛直方向に沿う平板を組んだ正方格子構造の空気溜り形成部材を気密に取り付けて、各格子隙間に、船底外板により上端が閉塞された空気溜りを設け、空気溜りよりも船首側の船底部所要個所に空気噴出口を設けた、船体摩擦抵抗低減装置が開示されている。
【０００７】
この特許文献１の装置では、空気噴出口から船底へ空気を吹き込んで、空気の気泡を浮力により各空気溜りにトラップさせ、こうして空気溜りに満たされた空気は、浮力により空気溜りに保持させることができるため、船体の運動によっても容易に散逸されないものとすることができる。このため、船底への空気の噴き込みを常時継続する必要をなくすことができ、船体の摩擦抵抗低減によるエネルギーの削減効率を従来に比して高いものとすることができることが開示されている。
【０００８】
しかし依然として、空気槽からの空気流出などの問題から、空気槽による摩擦抵抗低減方法は実用化にまでは至っていない。そこで、この船底空気槽の空気流出をできるだけ防ぐために、非特許文献１には、空気槽の内部での空気の循環を促す船底空気槽の新しい形式を考案し、空気循環を促すガイドベーンを設けることによって、空気流出を防ぐ空気循環槽が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２５５６２１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】古尾篤史、池田良穂、“船底空気循環槽による摩擦抵抗低減に関する研究”、日本船舶海洋工学会、平成２５年５月２７、２８日、春季講演会、Ｐ２１１−２１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１に開示されている空気循環槽を船底に設けることによって、平水時の航走においては、より大きな摩擦抵抗低減の可能性がある。しかしながら、旋回時や、積荷の前後のバランス、波などの外乱による船体姿勢の変化によって空気が流出すると、空気循環槽の前後端部付近の空気が失われ、空気槽前後端部が水中に没してしまうため、船底を流れる水流が空気槽前後端部に当たる。これによって、摩擦抵抗を下げる役割をするための空気循環槽が、逆に角のある堰となって水流が激しく当たり、圧力抵抗が急激に増加し、摩擦抵抗低減効果がなくなることなどから実用化に至っていない。
【００１２】
上記のような船体の姿勢変化時の船底空気槽からの空気漏れが生じて摩擦抵抗低減効果が失われた時の解決方法として、空気を再充填する方法が考えられる。具体的には、特許文献１の船舶に採用されているような空気槽に設けられたセンサーを用い、センサーによって空気漏れを感知したときに、空気槽に空気を再充填することが考えられる。
【００１３】
しかしながら、空気槽への空気の充填は、通常、空気槽の容量一杯までの供給が行われている。なぜならば、供給する空気量が不足すると、空気槽の前後の端部が、水没して水中に露わになってしまうため、角のある堰となって船底の水流が激しく当たって大きな抵抗になり、圧力抵抗が急激に上昇するからである。このため、通常は空気槽の端部の際まで空気が供給される。
【００１４】
しかし、船体の姿勢変化によって空気槽から空気が漏れたときには、摩擦抵抗低減効果を復原させるために、空気槽一杯に空気が満たされるまで、船底の水圧に抗して空気を供給しなければならず、大量のエネルギーを必要とする。
【００１５】
または、別の解決方法として、船体の姿勢変化時に、船底空気槽からの空気漏れが生じない空気槽の構造にする方法がある。その方法としては、特許文献１に開示されるように、船体全体の大きさからすると網目のように小さい格子状の空気槽を形成する方法がある。
【００１６】
具体的には、浮力によって空気溜りの内側に入り込んだ空気の気泡を空気溜りに保持できるようにするために、個々の空気溜りの高さ寸法が５ｃｍ程度、対辺寸法が１０ｃｍ程度となるように、高さ寸法及び格子隙間の対辺寸法をそれぞれ設定する（００２０段落)。空気槽をこのような構造にすることによって、船体の進行や揺動等の船体の運動に伴われて空気槽から空気が容易に散逸されないものとすることができる。
【００１７】
しかしながら、特許文献１のように、船体の大きさからして網目のように細かい空気溜りと称する空気槽を多数設けた場合は、各々の空気槽に均一に空気を供給することは容易ではない。なぜならば、特許文献１に記載されている具体的な空気の供給方法は、船首の方に設けた空気噴出口から空気を噴き出して、船底の水流で船首側の空気槽から順番に満たしていく方法であり、全ての空気槽に空気を満たすには相当の時間がかかるからである。また噴出した空気のうち空気槽に入り切らず散逸する空気が多いため、浪費が多い。従って、空気を噴出するために使用するエネルギーは無駄が多い。
【００１８】
また、特許文献１には記載されていないが、網目のような空気槽の一個一個に配管を設けて空気を供給することも考えられる。しかし、各空気槽が小さ過ぎることと、また空気槽の数が多過ぎることから、加工に手間がかかり、配管も本数が多く現実的ではない。いずれにしても、特許文献１のような網目状空気槽の構造では、空気槽への空気の供給は容易ではない。
【００１９】
一方、船底に空気槽を設ける際には、船底の平面部の表面上に、空気槽の壁となる側板や仕切壁となる仕切り部材を多数設置して凹部を形成する。または、船底に凹部を形成した上で、凹部を複数の空気室に区切る仕切壁となる仕切り部材を凹部の底の船底に設置する必要がある。
【００２０】
このように、船底に空気槽を設けるために多数の仕切り部材や側板を設けると、船底の船体の重さが増し、軽荷重量が増加する。軽荷重量が増加すると、船積される載貨重量の減少につながるため、船積できる貨物が少なくなってしまう。また、船積貨物を輸送先に降ろした後の帰りなど、船積量を制限一杯まで積まなくてよい場合は、船底の船体重量の増加は、そのまま摩擦抵抗の増加につながる。
【００２１】
現在、船舶の船底は、座礁時の安全性の面から二重底にするように義務付けられている。しかしながら船底の二重底は、外側の船板と内側の船板の間が空洞になっており、この空洞を船底空気槽に転用できれば、空気槽を設けることによる船底の船体重量の増加分を、空気槽を設けるために無くした外側の船底外板の重量減少分によって、相殺することができる。
【００２２】
しかし、二重船底が義務であることからか、船舶の二重船底の代わりに船底空気槽に替える具体的な試みはなされていない。例えば、特許文献１では、空気溜り形成部材、つまり空気槽の仕切り部材や側板は、薄い鋼板で正方格子状に組み立てられている（００１９段落）。従って、座礁時に船底空気槽自体で防護することができるだけの強度は考慮されてなく、二重船底の外板の外に空気槽は設置されているものと考えられる。
【００２３】
以上のことから、船舶の二重船底を船底空気槽に替えるためには、空気槽自体が、二重船底の代わりとなるだけの強度を有する構造にする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、上述の問題に鑑みて、船体の姿勢変化時の船底空気循環槽からの空気漏れが生じた時の空気を再充填するエネルギーを削減することができ、船体の姿勢変化時に船底空気循環槽からの空気漏れをより抑えることができる構造を有する船舶を提供することを目的とする。また更に、船底空気循環槽をそのまま二重船底の代わりにすることができる新しい船舶を提供することを目的とする。
【００２５】
より具体的に、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、
船底の平担部に、窪み部を形成し、
前記窪み部の内部に、仕切壁を設置して設けた縦横に区切られた複数の空気槽と、
前記空気槽に空気を供給する空気供給手段とを有し、
前記空気槽の前後端部に下方に湾曲した形状の整流ガイドを角のないように設け、
前記空気槽の深さＤと長さｌの比（Ｄ／ｌ）が、０．０５以上であり、かつ最大トリム時の船首喫水と船尾喫水の差である最大トリムと最大トリム時の船長Ｌとの比（最大トリム／Ｌ）以下であることを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、前記空気槽に溜める空気量を、前記空気槽容積の４０〜９０％に減らしたことを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、前記空気槽から流出する空気を補い、前記空気槽内の空気量を前記空気槽容積の４０〜９０％に保持するシステムを設けたことを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、前記仕切壁の高さを、前記窪み部を形成していない船底の平坦部の水平面より低くして、空気を大量に供給した時には仕切壁を超えて空気が流れるようにしたことを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、一番船首側の前記空気槽には、前記船底空気循環槽内の空気槽の空気量を調整するための空気供給装置を設け、前記船底空気循環槽内の空気循環を加速する方向に空気を噴出するようにしたことを特徴とする。
【００３０】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、前記空気槽は、前記船底の平担部に、外側と内側の船底板を有する２重底からなる船底のうち、前記外側の船底外板を無くして前記内側の船底板を船底とする窪み部を形成し、前記窪み部の船底に仕切壁を設置し、縦横に区切られた複数の空気槽を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の船底空気循環槽を有する船舶によれば、空気槽の前後端部に下方に湾曲した形状の整流ガイドを設けたことによって、空気槽の前端部と後端部が湾曲するので、堰となる部分に角がない。そのため、船底を流れる水流が、滑らかに流れる。これによって、船体の姿勢変化によって空気槽から空気が漏れて、空気槽の空気量が減少し、空気槽の前後端部が水中に没したとしても、水流が湾曲した整流ガイドに沿ってスムースに流れる。したがって、空気槽の堰に水の流れが激しく当たることはなく圧力抵抗の増加が緩和され摩擦抵抗低減効果が維持される。
【００３２】
この結果、従来行われていたように、予め空気槽の前後端部の船底平面の際まで空気を一杯入れておかなくても摩擦抵抗低減効果が得られる。すなわち、本発明においては、空気槽の空気量を空気槽容積の１００％に保持する必要はない。このため、空気槽の空気量を、空気槽容積の１００％から、４０〜９０％に減らすことができた。
【００３３】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、空気槽の深さＤと長さｌの比（Ｄ／ｌ）が、０．０５以上であるため、空気槽の前後端部に下方に湾曲した整流ガイドを設けた状態であっても、空気槽内の空気を確実に循環させることができる。かつ最大トリム時の船首喫水と船尾喫水の差である最大トリムと最大トリム時の船長Ｌとの比（最大トリム／Ｌ）以下であるため、船体の姿勢変化が最大トリム時でも、空気槽の対角線までの空気流出しかしないようにすることができる。
【００３４】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、空気槽の空気量を、予め空気槽容積の４０〜９０％に減らしたことにより、船底空気循環槽内の水面は空気量が１００％のときよりも上昇し、確実に空気循環槽を確保することができるため、空気槽からの空気の流出を大幅に減少させることができる。
【００３５】
また初めから、空気槽に入っている空気量を空気槽容積の４０〜９０％にして、従来の１００％の状態よりも空気量を１０〜６０％減少させていることから、船体の姿勢変化時においても、流出する空気量が少なくなる。このため、流出した空気が水流によって後方に流され、スクリュー等の推進器に及ぼす悪影響を未然に防止することができる。
【００３６】
従って、悪影響を及ぼす空気流出量を抑えた、必要最小限の少ない空気量で、確実な摩擦抵抗の低減を実現することができ、空気槽へ空気を供給するためのエネルギーを削減することができる。
【００３７】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、空気槽から流出する空気を補い、空気槽内の空気量を空気槽容積の４０〜９０％に保持するシステムを設けたことにより、船体の姿勢変化等で空気槽から空気が流出して、空気槽容積の４０〜９０％の範囲を満たさなくなったときに、空気を補充して、常に空気槽内の空気量を空気槽容積の４０〜９０％に維持することができる。
【００３８】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、仕切壁の高さを、窪み部を形成していない船底の平坦部の水平面より低くして、仕切壁を超えて空気が流れるようにした。こうすることで、空気槽内に空気を空気槽容積の９０％を超えて仕切壁を超えるところまで大量に供給すると、仕切壁を超えて空気が流れる。そのため、仕切壁部に働く摩擦抵抗を完全になくすこともできる。これによって、摩擦抵抗低減効果を増大させる。
【００３９】
または、仕切壁の高さを更に低くすることにより、空気槽内の空気量を空気槽容積の４０〜９０％にした状態でも、仕切壁を超えて空気が流れるようにすることができる。そのため、空気量を９０％を超えて供給しなくても、仕切壁による摩擦抵抗を完全になくすこともできる。
【００４０】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶は、一番船首側の前記空気槽に、船底空気循環槽内の空気槽の空気量を調整するための空気供給装置を設け、船底空気循環槽内の空気循環を加速する方向に空気を噴出するようにした。その結果、空気槽内の空気循環を更に促すことができる。
【００４１】
また特に、仕切壁を超えて空気が流れる状態にあると、船底空気循環槽内の全ての空気槽が、一つの空気層で繋がる。そのため、一番船首側の空気槽に設けた空気供給装置から、空気の循環を加速する方向に空気を噴出するだけで、船底空気循環槽内全体の空気を効率よく供給することができる。
【００４２】
また、船底循環空気槽を区切る仕切壁が、縦横に設置されているため、この仕切壁に座
礁時の衝撃に耐え得る強度を備える構造になるように設計することができる。このため、
外側と内側の船底板からなる二重船底のうち、空気槽を設けるために無くした外側の船底
外板の板材の重量減少分だけ、船の軽荷重量を減らすことができる。これによって燃費を
向上させることができるという効果も奏する。
【００４３】
さらに、本発明の船底空気循環槽を有する船舶によれば、二重船底の内部の空洞をそのまま空気循環槽として利用することができる。つまり、外側の船底外板から突出した空気槽を設ける必要がない。したがって、外側の船底外板に沿って流れる船底の水流が、空気槽によって乱されることなく滑らかな水流とすることができる。これによって、空気槽内に波が起こりにくく空気の流出をより抑制することができるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽装備船の船底を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽装備船の船底空気循環槽に、整流ガイドを設けた状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽装備船の空気循環の様子を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽装備船の最大トリム角時に、空気が空気槽の対角線内に溜まる様子を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽装備船の船底空気循環槽に、空気供給システムを設けた状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽装備船において、仕切壁を超えて空気が流れる場合の空気循環の様子を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽装備船の船底空気循環槽の一番船首側の空気槽に、空気循環を加速する空気供給装置を設けた状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽の模型船による抵抗計測の結果を示す図である。（ａ）は、模型船の断面図で、（ｂ）は、抵抗計測の結果を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態に係る船底空気循環槽の模型船による空気槽内部の波の流場解析の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下に、図を参照して、本発明の船底空気循環槽を有する船舶について説明するが、以下の実施の形態は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、変更することができる。
【００４６】
図１に、本発明に係る空気循環槽装備超大型コンテナ船１の船底構造を示す。図１は、本発明の船底空気循環槽２００を有する船舶１において、船体１０１に、コンテナを積み込んだ状態で、船底２０１の平坦部２０２に船底空気循環槽２００を設けた様子を示す全体図と、船底空気循環槽２００の拡大図である。
【００４７】
本発明に係る船底空気循環槽装備船舶１は、船体１０１の船底２０１の平坦部２０２に、船底空気循環槽２００を、二重船底２０１の内部の空洞２０５に設けている。船底２０１は、船底外板２０３と、内側船底板２０４の２重底からなっている。
【００４８】
本発明の船底空気循環槽２００は、船底外板２０３を無くして、内側船底板２０４を船底２０１とする窪み部２０５を形成し、船底２０１となった内側船底板２０４の上に、仕切壁２０６を設置して、縦横に区切られた複数の空気槽２０５を設けたものである。また各々の空気槽２０５には、前端部と後端部に、下方に湾曲した形状の整流ガイド２１１を設けている。
【００４９】
船底空気循環槽２００の空気槽２０５には、空気供給手段により供給された空気が溜められている。空気槽２０５に溜める空気量は、空気槽容積の４０〜９０％である。供給する空気は、窒素やアルゴンなどの不活性ガスの含有量を高くしてもよい。不活性ガスの含有量を高めることによって、船底空気循環槽２００の内側船底板２０４や仕切壁２０６に海藻や貝などの生物が付着することを防止することができる。
【００５０】
本発明の船底空気循環槽２００の空気槽２０５の前端部と後端部に設けている、内側船底板２０４から下方に湾曲した形状の整流ガイド２１１の形状は、図１に示すように、内側船底板２０４から下方にレンズ状に湾曲した形状をしている。
【００５１】
この内側船底板２０４から下方に湾曲した整流ガイド２１１の形状について、説明のため仮に船底空気循環槽２００を船長方向に３列設けたモデル船の船底空気循環槽装備船２の断面図である図２を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、仕切壁２０６および整流ガイド２１１の高さとは、内側船底板２０４から鉛直方向の長さをいう。
【００５２】
整流ガイド２１１の内側船底板２０４から下方に湾曲した曲線の始点は、仕切壁２０６の下端部と同一の高さから始まっている。即ち、整流ガイド２１１の高さと仕切壁２０６の高さは同一高さとする。整流ガイド２１１の高さと仕切壁２０６の高さに差があると、整流ガイド２１１と仕切壁２０６との間で段差が生じるため、船底側の水流に対して堰となり、水流に乱れを生じるため、同一の高さとする。
【００５３】
仕切壁２０６の下端部から始まる、整流ガイド２１１の内側船底板２０４から下方に湾曲した曲線は、内側船底板２０４に向かって上方に湾曲した曲線を描く。この曲線は、上方に湾曲していれば何れの形状でも構わない。好ましくは、内側船底板２０４上の曲線の終点が、仕切壁２０６から遠く離れるように、船長方向に扁平した形状が好ましい。好ましい例として例えば、レンズ形状や流線形の後部の形状を模した形状とすることができ、旧ＮＡＳＡ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｓｐａｃｅ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ：アメリカ航空宇宙局）のＮＡＣＡ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｄｖｉｓｏｒｙ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｆｏｒ  Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ：アメリカ航空諮問委員会）が定めるＮＡＣＡ翼型のうち、ＮＡＣＡ４４１２翼の後部形状を模した形状とすることができる。
【００５４】
このような内側船底板２０４から下方に湾曲した形状を有する整流ガイド２１１を、船長方向に一つ前の空気槽２０５の後端部の仕切壁２０６に密接して整流ガイド２１１Ａを設け、前端部の仕切壁２０６に密接して整流ガイド２１１Ｂを設ける。これにより、空気槽２０５の前端部と後端部には、水流に対して堰となる部分に角が全くなくなる。船底２０１を流れる水流は、仕切壁２０６を挟んで前方の整流ガイド２１１Ａの下端部６０２から仕切壁２０６を通り、次に仕切壁２０６を挟んで後方の整流ガイド２１１Ｂの下端部６０３を通るように滑らかに流れる。
【００５５】
また、空気槽２０５の後端部である船底空気循環槽２００の後端部２１２に密接して整流ガイド２１１Ｃを設ける。これにより、船底空気循環槽２００の後端部２１２には、水流に対して堰となる部分に角が全くなくなる。船底２０１側を流れる水流は、整流ガイド２１１Ｃの下端部６０４から船底２０１を通るように滑らかに流れる。
【００５６】
このような整流ガイド２１１の設置は、仮に船体１０１の姿勢変化によって空気槽２０５から空気が漏れ、空気槽２０５の空気量が減少し、空気槽２０５の前後端部が水中に没したとしても、水流が湾曲した整流ガイド２１１に沿ってスムースに流れる。そのため、空気槽２０５が角のある堰になり、水流が激しく当たることはなく、圧力抵抗の増加が緩和され摩擦抵抗低減効果が維持されるという効果を奏する。
【００５７】
つまり、予め空気槽２０５の前後端部の際まで空気を一杯入れておかなくても摩擦抵抗低減効果が得られる。言い換えると、空気槽２０５の空気量を空気槽容積の１００％に保持する必要はない。よって、空気槽２０５の空気量を、空気槽容積の１００％から、４０〜９０％に減らすことができる。
【００５８】
空気槽２０５の空気量を、予め空気槽容積の４０〜９０％に減らすことにより、船底空気循環槽２００内の水面６０１、船底の空気面が、空気槽容積の１００％のときよりも上昇する。空気槽２０５内での水面６０１の上昇は、空気槽２０５からの空気の流出を抑制する。したがって、空気槽２０５内の空気容量の変化を少なくすることができる。
【００５９】
ここで、図２と同様のモデル船である船底空気循環槽装備船２の空気循環の様子を示す図である図３を参照しながら、空気槽２０５が安定して確保される原理を説明する。
【００６０】
船体１０１が前進することにより、船底２０１側には水流２０７が生じる。この水流２０７による摩擦力によって、船底空気循環槽２００内の空気が循環し、空気循環層２０８が生まれる。空気が単なる貯留された空気の塊ではなく、このように空気が循環することによって、船底空気循環槽２００から流出しにくくなる。
【００６１】
これは、もし、空気循環層２０８から空気が一部流出しようとすると、空気が循環しているため、流出しようとする方向とは逆に循環の流れによる力が働き、空気が空気循環層２０８内に引き戻されるため、空気の流出が防止できる。また、仮に空気が一部流出してしまったとしても、流出していこうとする空気の塊と本体の空気循環層２０８とが、空気の循環流によって引きちぎられるため、流出される空気量を抑えることができる。
【００６２】
ところで、本発明では下方に湾曲した整流ガイド２１１を設けたため、水流が整流ガイド２１１に沿って滑らかに流れる半面、空気循環層２０８の空気も空気槽２０５から滑らかに散逸し易い。従って、空気槽２０５内の空気量を従来通り空気槽容積の１００％近くに満たすと、空気槽２０５からの空気流出量が多く、空気流出の流れの力の方が循環流の力よりも勝り、空気循環層２０８を維持することができなくなる。
【００６３】
そこで、空気槽２０５の空気量を、予め空気槽容積の４０〜９０％に減らすことで、船底空気循環槽２００内の水面６０１を、空気量が空気槽容積の１００％のときよりも上昇させる。そうすることで、空気槽２０５中の空気を安定に確保することができる。従って、整流ガイド２１１を設けたときに、空気槽２０５の空気量を空気槽容積の４０〜９０％に減らすことは、空気循環層２０８を維持するための必須条件にもなる。
【００６４】
また、図２も参照しながら、この船底空気循環槽２００内の水面６０１の上昇による、空気循環層２０８の流出防止に対する寄与について説明する。空気槽２０５内の水面６０１は、下方に湾曲した形状の整流ガイド２１１の下端部６０３（６０４）に近くなる程、空気槽２０５の深さ当たりの体積が大きくなる。またより下に下がる程、急激に深さ当たりの体積が大きくなる。
【００６５】
つまり、空気槽２０５の空気を徐々に減らしていくと、整流ガイド２１１の下端部６０３（６０４）付近の空気槽２０５の水面６０１の移動は小さいが、空気槽２０５の内側船底板２０４に近くなる程、空気槽２０５の水面６０１の移動は大きくなる。例えば、空気槽容積の５０％の空気量を減らしても、空気槽２０５の水面６０１は、空気槽２０５の深さの半分にはならない。
【００６６】
従って、空気槽２０５の空気量を空気槽容積の４０〜９０％に減らしても、空気量の減少の大きさの割にはそれほど空気槽２０５の水面６０１は上昇しない。このことから、空気槽容積の１０〜６０％の少ない空気量でありながら、十分に深い空気槽２０５が確保さ
れるため、空気循環層２０８が維持できる。
【００６７】
このように、空気槽２０５に入っている空気量を空気槽容積の４０〜９０％に減らして、従来の１００％の空気量より１０〜６０％少なくすることができたことから、船体１０１の最大の姿勢変化時においても、流出する空気量が少なくなる。このため、流出した空気が水流によって後方に流され、スクリュー等の推進器に及ぼす悪影響を未然に防止することができる。
【００６８】
本発明の船底空気循環槽２００を有する船舶１は、空気槽２０５の前端部と後端部に、下方に湾曲した形状の整流ガイド２１１を設けたことにより、空気槽２０５に入っている空気量を空気槽容積の４０〜９０％に減らすことができた。それと同時に、空気量を空気槽容積の４０〜９０％に減らすことは、空気槽２０５が下方に湾曲して開かれた形状になったことで、空気循環層２０８を維持するために必要な条件でもある。
【００６９】
またこれまで本発明では、空気槽２０５への整流ガイド２１１の設置の仕方について、整流ガイド２１１は、空気槽２０５の内側船底板２０４に密着させて設けているとして説明してきたが、図８に示す船体モデルのように、空気槽２０５の前端部と後端部に、整流ガイド２１１と同じ船長方向の長さを有し、空気槽２０５の内側船底板２０４から垂直に延びる低い壁面を有する内側船底板２０４と平行な水平な段（図８では、符号４０５の部分）を設けた上で、この段の上に整流ガイド２１１を密着させて設けてもよい。
【００７０】
このようにすると、空気槽２０５の最上部が、空気槽２０５の内側船底板２０４と、空気槽２０５の内側船底板２０４に対して垂直の低い壁によって囲まれるため、空気が流出しにくくなる。このため、整流ガイド２１１を、空気槽２０５の内側船底板２０４に直接密着させて設けている場合に比べて、空気槽２０５内の空気量をやや多く設定することができる。このように、本発明の範囲内において目的と船舶１の種類等によって適宜設計変更されるのは言うまでもない。
【００７１】
さらに、本発明の船底空気循環槽２００を有する船舶１において、空気槽２０５の深さＤと長さｌの比（Ｄ／ｌ）が、０．０５以上とすることで、空気槽２０５内の空気を抜けにくくすることができる。さらに、空気槽２０５の深さＤと長さｌの比（Ｄ／ｌ）は、最大トリム時の船首喫水と船尾喫水の差である最大トリムと最大トリム時の船長Ｌとの比（最大トリム／Ｌ）以下とすることで、船体１０１の姿勢変化が最大トリム時でも、空気槽２０５の対角線ＸＹまでの空気流出しかしないようにすることができる。
【００７２】
これについて、図２と同様のモデル船である船底空気循環槽装備船２の船底空気循環槽２００の寸法を規定する上で必要な各寸法を示す図である図４を参照しながら説明する。
【００７３】
まず、空気槽２０５の船長方向の長さをｌとし、深さをＤとする。そして、船体運動により、船体姿勢の船長方向の前後の傾きが最大になった時、つまり、船首の高さが最大になり、船尾の低さが最低になった最大トリム時の船長２１７をＬとする。ここで、船長２１７の起点は、最大トリム時の水面１０２と船首の船体１０１との交点とし、終点は、舵柱または舵頭材の中心とする。
【００７４】
また、最大トリム時の水面１０２と船首の船底２１５までの距離である船首喫水２０９と、最大トリム時の水面１０２と船尾の船底２１６までの距離である船尾喫水２１０との差を最大トリムとする。
【００７５】
本発明の空気槽２０５は、空気槽２０５の深さＤと船長方向の長さｌの比（Ｄ／ｌ）の値が、０．０５以上で、最大トリムと最大トリム時の船長Ｌとの比（最大トリム／Ｌ）以下になるように、即ち下記（１）式を満たすように形成されている。
【００７６】
【数１】
2015199489.tif 000003
【００７７】
空気槽２０５の前後端部に下方に湾曲した整流ガイド２１１を設けた状態では、空気槽２０５は、下方に広く開放されているため、空気槽２０５内の空気は、循環しにくくなる。そこで、深さＤと船長方向の長さｌの比（Ｄ／ｌ）の値が、０．０５以上になるように空気槽２０５を形成することによって、空気槽２０５内の空気を確実に循環させることができる。
【００７８】
また更に、深さＤと船長方向の長さｌの比（Ｄ／ｌ）の値が、最大トリムと最大トリム時の船長Ｌとの比（最大トリム／Ｌ）以下になるように、空気槽２０５を形成しているため、最大トリム時でも、図４で示されているように、空気槽２０５の空気の境界を示す空気槽２０５内の水面６０１は、空気槽２０５の対角線ＸＹ上に一致するところまでしか空気流出しないようにすることができる。
【００７９】
従って、船体姿勢の変化で、空気槽２０５内の空気が流出して、空気槽容積の４０〜９０％の空気量を保持できなくなるまで船体１０１が傾斜し、更にその船体傾斜が、最大トリムに至った時でも、上記（１）式を満たす空気槽２０５とすることにより、空気槽２０５の対角線ＸＹまでしか空気が流出しない。したがって、空気を補充すれば、すぐにもとの空気槽容積の４０〜９０％の空気量に戻すことができる。そのため、更にエネルギー効率のよい船底空気循環槽２００を有する船舶１とすることができる。
【００８０】
また、本発明の船底空気循環槽２００を有する船舶２は、空気槽２０５から流出する空気を補い、空気槽２０５内の空気量を空気槽容積の４０〜９０％に保持する空気供給システムを設ける。この空気供給システムは、船体１０１の姿勢変化等で空気槽２０５から空気が流出して、空気槽容積の４０〜９０％の空気量を満たさなくなったときに、空気を補充して、常に空気槽２０５内の空気量を空気槽容積の４０〜９０％に維持することができる。
【００８１】
この空気供給システムについて、図２と同様のモデル船である船底空気循環槽装備船２の船底空気循環槽２００に、空気供給システムを設けた状態を示す図である図５を参照しながら説明する。空気供給システムは、センサ３０５、制御器３０４、空気ポンプ３０１、配管３０２を含む。
【００８２】
空気槽２０５内の空気量は、センサ３０５によって監視されている。船体１０１の姿勢変化等で空気槽２０５中の空気が外部に流出し、空気槽容積の４０〜９０％の空気量よりも減少したことをセンサ３０５が感知したとき、制御器３０４が働いて空気ポンプ３０１が起動する。そして、空気ポンプ３０１から送り込まれた空気は、配管３０２を通じて、空気供給口３０３から空気槽２０５へ供給される。
【００８３】
空気槽２０５へ空気が継続して供給され、空気槽２０５内の空気量が、空気槽容積の４０〜９０％に到達すると、センサ３０５が感知し、制御器３０４が働いて空気ポンプ３０１が停止する。このように、空気供給システムを設けることによって、常に、空気槽２０５内の空気量を空気槽容積の４０〜９０％に維持することができる。
【００８４】
ここで、本発明では、空気量を空気槽容積の４０〜９０％に維持しさえすればよいから、従来の１００％の空気量に維持する場合に比べて、補充する空気量も少なくて済むため、空気ポンプ３０１を作動するエネルギーを削減することができる。
【００８５】
さらに、図６のように、本発明の船底空気循環槽２００を有する船舶２は、仕切壁２０６の高さを、窪み部２０５を形成していない船底２０１の平坦部２０２（図１参照）より低くして、仕切壁２０６を超えて空気２１８が流れるようにすることもできる。このようにすると、空気槽２０５内に、空気槽２０５容積の９０％を超えて仕切壁２０６を超えるところまで空気を大量に供給すると、仕切壁２０６を超えて空気２１８が流れる。そのため、仕切壁２０６の摩擦抵抗を完全になくすこともできる。これによって、摩擦抵抗低減効果を増やすようにすることができる。
【００８６】
この図６の状態で走行しているときは、整流ガイド２１１の効果はあまりないが、船体１０１の姿勢変化によって、空気槽２０５中の空気が流出したときは、整流ガイド２１１が水中に現れ、下方に湾曲した整流ガイド２１１の効果が発揮されることになる。
【００８７】
または、仕切壁２０６の高さを更に低くすることにより、空気槽２０５内の空気量を空気槽容積の４０〜９０％にした状態でも、仕切壁２０６を超えて空気２１８が流れるようにすることもできる。そのため、空気槽２０５内の空気量が９０％を超えるまで大量に空気を供給しなくても、仕切壁２０６の摩擦抵抗を完全になくすこともできる。このように、本発明の範囲内で、適宜設計変更されることは言うまでもない。
【００８８】
さらに、図７のように、本発明の船底空気循環槽２００を有する船舶２は、一番船首側の空気槽２０５には、船底空気循環槽２００内の空気槽２０５の空気量を調整するための空気供給装置を設け、船底空気循環槽２００内の空気循環を加速する方向に空気を噴出するようにしたため、空気槽２０５内の空気循環を更に促すことができる。
【００８９】
空気供給装置は、空気槽２０５中の空気量を監視するセンサ３０５と、センサ３０５によって、空気ポンプ３０１を制御する制御器３０４とからなり、センサ３０５が働いて、制御器３０４が作動して空気ポンプ３０１が起動すると、配管３０２を通って、空気供給口３０３から、空気槽２０５内の空気の循環を加速する方向に空気が噴出される。
【００９０】
これによって、船舶が発進し始めの段階で、船底の下の水流２０７（図３参照）が遅く、空気槽２０５内の空気が循環されていなくても、この空気供給装置によって、空気槽２０５内の空気を循環を促すことができる。
【００９１】
また特に、仕切壁２０６を超えて空気２１８が流れる状態にあると、船底空気循環槽２００内の全ての空気槽２０５が、一つの空気層で繋がるため、一番船首側の空気槽２０５に設けた空気供給装置から、空気の循環を加速する方向に空気を噴出するだけで、船底空気循環槽２００内全体の空気を効率よく循環させることができる。
【００９２】
また、図１を参照しながら、本発明の船底構造について説明する。本発明の船底構造は、船底空気循環槽２００を区切る仕切壁２０６が、縦横に設置されているため、この仕切壁２０６に座礁時の衝撃に耐え得るだけの強度を備える構造になるように設計されている。
【００９３】
このため、外側の船底外板２０３と内側船底板２０４からなる二重船底のうち、空気槽２０５を設けるために無くした船底外板２０３の板材の重量減少分だけ、船の軽荷重量を減らすことができる。これによって燃費を向上させることができるという効果を奏する。
【００９４】
なお、整流ガイド２１１は、船底２０１の下を流れる水流２０７が、空気槽２０５内の空気に出会うまで滑らかに流れるように導くためのものである。よって、水流２０７に面する外側が、下方に湾曲した形状でありさえすればよい。したがって、整流ガイド２１１自体は薄肉でよく、内面は、凹面の中空であってもよい。このような構成にすれば、整流ガイド２１１を設けたことによる船体１０１の軽荷重量の増加を抑制することができる。
【００９５】
本発明において船底空気循環槽２００は、船底外板２０３を無くして窪み部２０５を形成した後、仕切壁２０６によって、船長方向に５分割、船幅方向に４分割され、２０個の空気槽２０５に区切られている。このように、船底空気循環槽２００が複数の空気槽２０５に細分化されていることによって、船底空気循環槽２００から空気の流出を防ぐことができる。さらに、縦横の格子状の仕切壁２０６が、船底２０１の代わりとなるだけの強度を付与し、さらに座礁時に内側船底板２０４を破って、船内に浸水することを防ぐことができる。
【００９６】
このように、ある一定以上に船底空気循環槽２００が仕切壁２０６によって分割されていることによって、船底空気循環槽２００が、２重船底の代わりとなるだけの強度と座礁時の安全性を有する。なお、ここで、仕切壁２０６として使用される材料は、鉄鋼部材等の通常の船舶に用いられる船舶用の一般的な構造部材でよい。
【００９７】
以上のようなときに、船底空気循環槽２００は、船長方向には、６０〜８０ｍごとに、船幅方向には、１０〜２０ｍごとに、仕切壁２０６で分割されることが好ましい。また、仕切壁２０６の厚みは、あまり厚過ぎると、重量増加につながるため、必要最小限でよく、座礁時の衝撃に耐え得るだけの強度があれば十分である。
【００９８】
なお、本発明では、仕切壁２０６の高さは、船底２０１よりやや低くしてある。これによって、船底２０１を水流２０７がよりスムースに流れると共に、座礁時に余計な衝撃を受けなくて済む。
【００９９】
また、下方に湾曲した整流ガイド２１１が、空気槽２０５の前端部と後端部に設けられていることにより、整流ガイド２１１自体が座礁時に受ける衝撃力に対する防御部材にもなる。
【０１００】
ただし、整流ガイド２１１を防御部材とするには、整流ガイド２１１が中空の場合は、衝撃力に耐えられるだけの強度を有する厚肉の整流ガイド２１１とする必要がある。また場合によっては、内部に空洞のない整流ガイド２１１を設置すると、頑丈な防御部材とすることもできる。
【０１０１】
また、船底空気循環槽２００は、全浸水表面積において７０％を超える割合を占める船底２０１の平坦部２０２のうち、５０％以上の面積を占めるのが良く、好ましくは、７０％以上の面積を占めるのが良い。こうすることで、摩擦抵抗を５０％減少させることができる。
【０１０２】
船底空気循環槽２００が船底２０１の平坦部２０２に占める面積の割合が、９０％を超えるとすると、船首に近い船底平坦部２０２の船底外板２０３を取り外すことを意味する。船底空気循環槽２００は、座礁時の安全性のために有する２重船底の代わりになるだけの強度を有しているものの、座礁時に衝撃を直接受ける船首部においては、船底外板２０３は取り外さず、２重船底であることが好ましい。そのために、船底空気循環槽２００が船底２０１の平坦部２０２に占める面積の割合は、９０％以下が好ましい。
【０１０３】
また、船底外板２０３を無くして、船底空気循環槽２００を設けているが、船底外板２０３を取り外さず、２重船底の外側に船底空気循環槽２００を設けることもできる。即ち、船底空気循環槽２００の内側船底板２０４が、１重の内側船底板２０４ではなく、２重の船底２０１である場合である。この場合は、船底空気循環槽２００が船底２０１の平坦部２０２に占める面積の割合は、９０％を超えても問題ない。
【実施例】
【０１０４】
次に、図８を参照しながら、船底空気循環槽（空気槽）４０２の空気量による抵抗変化について行った実験について説明する。実験は、図８（ａ）に示すような模型船４０１によって、抵抗を計測した。図８（ｂ）は、その結果を示すグラフである。図８（ｂ）を参照して、縦軸は全抵抗比率（無単位）であり、横軸はフルード数（無単位）である。なお、フルード数は、流体の慣性力と重力の比率を表すものである。フルード数Ｆｎは以下の式で表される。
【０１０５】
【数２】
2015199489.tif 000004
【０１０６】
なお、ここでＵは特性速度（流れに対する船の相対速度（ｍ／ｓ））であり、Ｌａは特性長さ（船の場合は水線長（ｍ））であり、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ２）である。
【０１０７】
模型船４０１は、船長は２．０ｍとした。また空気槽４０２は、長さ１．３５３ｍ、幅０．２４０ｍ、深さ０．０５５ｍで、空気槽４０２による浸水表面積の減少は４７．８％である。空気槽４０２の前端部と後端部には水平な低い段があり、その上に密着させるように、整流ガイド４０４を設置した。
【０１０８】
整流ガイド４０４の形状は、いわゆる流線形の後部の形状を模した形状とすることができ、旧ＮＡＳＡのＮＡＣＡが定めるＮＡＣＡ翼型のうち、ＮＡＣＡ４４１２翼の後部形状を模した形状とした。
【０１０９】
実験は、回流水槽において行い、模型船４０１を３分力計に完全固定して、空中から空気槽４０２に空気を溜めた状態で模型船４０１を沈めて抵抗を計測した。空気槽４０２内に、一杯の空気が入った状態の他、空気を抜いて、空気量が８０％および６０％の状態での実験も行った。
【０１１０】
図８（ｂ）には、空気槽４０２がない模型船４０１の抵抗に対する比率を示す。横軸は、フルード数である。模型船４０１の抵抗は、空気量が１００％の場合には、抵抗比が０．７５程度であった。これは、抵抗が約２５％減少したことを意味する。また、空気量８０％では、２２％、６０％では、抵抗は、１７％減少した。このように、空気槽４０２の空気量を６０％まで減少させても、摩擦抵抗低減の効果は維持されていることが分かった。
【０１１１】
次に、図９を参照しながら、下方に湾曲した整流ガイドを有する空気槽内では波が発生しにくいことを示すシミュレーションについて説明する。
【０１１２】
模型船は、図９（ａ）に示す、矩形の空気槽５０１を有する模型船と、図９（ｂ）に示す、空気槽５０５の前後端部がレンズ状に下方に湾曲した形状になっている模型船を使用した。
【０１１３】
シミュレーションでは、ＡＮＳＹＳ社のＣＦＤプログラムコードＦｌｕｅｎｔを用いて流場解析した。図９に、フルード数が０．１６における空気槽５０１、５０５内部の波の計算結果を示す。
【０１１４】
図９（ａ）の矩形の空気槽５０１を有する船底では、水流５０３ａが、空気槽５０１の前端部が角のある堰になって、上昇流５０３ｂを生み、空気槽５０１に水流５０３ｃとして流入するため、水面５０２に大きな波が発生した。
【０１１５】
図９（ｂ）の船底は、空気槽５０５の前後端部がレンズ状に下方に湾曲した形状になっている。この場合は、水流５０７ａが、空気槽５０５内の空気に出会うまで剥離をすることなく滑らかな水流５０７ｂのまま船底を流れ、空気槽５０５に水流５０７ｃとして滑らかに流入するため、ほとんど波は発生しておらず、水面５０６は静かであった。
【０１１６】
以上のことより、下方に湾曲した整流ガイドを設けることは、船体姿勢が傾斜しない平常時の走行でも、波の発生による空気槽からの空気漏れを防止することができるという効果を有することがわかる。
【０１１７】
また、この図９を参照しながら、空気槽の後端部の水流について説明する。図９（ａ）の矩形の空気槽５０１を有する船底では、水流５０４ａは、空気槽５０１の後端部が角のある堰になって、渦流５０４ｂとなり下降流を生む。そして、空気槽５０１から水流５０４ｃとして離れて行くときに大きな剥離渦が発生する。
【０１１８】
図９（ｂ）のように、空気槽５０５の前後端部がレンズ状に湾曲した形状の整流ガイドを有する船底では、水流５０８ａは、整流ガイドに当たっても大きな圧力上昇を生じさせない。水流５０８ａは、滑らかな水流５０８ｂのまま船底を流れ、空気槽５０５から水流５０８ｃとして滑らかに離れる。したがって、剥離渦を起こさず、圧力抵抗の増加は抑えられる。
【０１１９】
このことから、下方に湾曲した整流ガイドを設けることは、船体姿勢が傾斜しない平常時の走行でも、剥離渦の発生による空気槽からの空気漏れを防止すると共に圧力抵抗を生じさせないことができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明にかかる船底空気循環槽を有する船舶は、摩擦抵抗が全抵抗の大部分を占め、摩擦抵抗の削減が船舶のエネルギー効率を高めることに直結している超大型タンカー、バルクキャリア、コンテナ船等の低速船舶に好適に利用できる。また、中速ＲＯＲＯ船等にも利用可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  空気循環槽装備超大型コンテナ船（船舶、船底空気循環装備船舶）
２  船底空気循環槽装備船
１０１  船体
１０２  水面
２００  船底空気循環槽
２０１  船底
２０２  平坦部
２０３  船底外板
２０４  内側船底板
２０５  空気槽（空洞、窪み部）
２０６  仕切壁
２０７  水流
２０８  空気循環層
２０９  船首喫水
２１０  船尾喫水
２１１  整流ガイド
２１１Ａ  空気槽２０５の後端部の仕切壁２０６に密接して設けた整流ガイド
２１１Ｂ  空気槽２０５の前端部の仕切壁２０６に密接して設けた整流ガイド
２１１Ｃ  船底空気循環槽２００の後端部２１２に密接して設けた整流ガイド
２１２  船底空気循環槽２００の後端部
２１５  船首の船底
２１６  船尾の船底
２１７  最大トリム時の船長
２１８  仕切壁２０６を超える空気の流れ
３０１  空気ポンプ
３０２  配管
３０３  空気供給口
３０４  制御器
３０５  センサ
４０１  模型船の船体（模型船）
４０２  空気槽
４０３  水面
４０４  整流ガイド
５０１  空気槽
５０２  水面（波）
５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃ  空気槽前端部付近の水流
５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ  空気槽後端部付近の水流
５０７ａ、５０７ｂ、５０７ｃ  空気槽前端部付近の水流
５０８ａ、５０８ｂ、５０８ｃ  空気槽後端部付近の水流
５０５  空気槽
５０６  水面
６０１  船底空気循環槽２００内の水面
６０２  整流ガイド２１１Ａの下端部
６０３  整流ガイド２１１Ｂの下端部
６０４  整流ガイド２１１Ｃの下端部
ｌ  空気槽の長さ
Ｄ  空気槽の深さ
ＸＹ  最大トリム時の空気槽２０５内の水面がなす対角線
【図１】
2015199489.tif 000005
【図２】
2015199489.tif 000006
【図３】
2015199489.tif 000007
【図４】
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【図５】
2015199489.tif 000009
【図６】
2015199489.tif 000010
【図７】
2015199489.tif 000011
【図８】
2015199489.tif 000012
【図９】
2015199489.tif 000013