(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の周囲に空気を噴出して前記船体と周囲の水との間に生じる摩擦抵抗を低減させる空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置であって、
大気中に開口し、大気を送り込む低圧空気供給配管と、
高圧空気供給源から供給される高圧空気が流れる流路を有し、前記低圧空気供給配管によって送り込まれた前記大気を、前記流路内に前記高圧空気よりも低い圧力の低圧空気として引き込むエジェクターと、
前記エジェクターから吐出された前記高圧空気及び前記低圧空気を噴出することによって、前記船体の周囲に気泡を発生させる気泡噴出部と、を備える空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項２】
前記流路は、上流側から下流側に向かって流路断面積が漸次縮小している請求項１に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項３】
前記高圧空気供給源は、前記船体を推進させる主機、又は、前記主機に給気する補機である請求項１又は２に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項４】
前記高圧空気供給源は、大気を圧縮するコンプレッサーである請求項１又は２に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項５】
前記気泡噴出部から噴出した前記気泡を回収する気泡回収部をさらに備え、
前記低圧空気は、前記気泡回収部で回収した前記気泡と、大気から取り込んでブロアーで圧縮した空気とである請求項１から４の何れか一項に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項６】
前記低圧空気は、大気から取り込んだ空気をブロアーで圧縮したものである請求項１から４の何れか一項に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項７】
船体の周囲に空気を噴出して前記船体と周囲の水との間に生じる摩擦抵抗を低減させる空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置であって、
高圧空気供給源から供給される高圧空気が流れる流路を有し、前記流路内に前記高圧空気よりも低い圧力の低圧空気を引き込むエジェクターと、
前記エジェクターから吐出された前記高圧空気及び前記低圧空気を噴出することによって、前記船体の周囲に気泡を発生させる気泡噴出部と、
前記船体を推進させる主機に燃焼用空気を圧縮して供給する過給器と、を備え、
前記低圧空気は、前記過給器で圧縮された空気である空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項８】
船体の周囲に空気を噴出して前記船体と周囲の水との間に生じる摩擦抵抗を低減させる空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置であって、
高圧空気供給源から供給される高圧空気が流れる流路を有し、前記流路内に前記高圧空気よりも低い圧力の低圧空気を引き込むエジェクターと、
前記エジェクターから吐出された前記高圧空気及び前記低圧空気を噴出することによって、前記船体の周囲に気泡を発生させる気泡噴出部と、
大気から取り込んだ空気を圧縮して前記気泡噴出部に供給する空気昇圧部と、をさらに備え、
前記気泡噴出部に対し、前記空気昇圧部および前記エジェクターの少なくとも一方から択一的に空気を供給可能である空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項９】
前記流路は、上流側から下流側に向かって流路断面積が漸次縮小している請求項７又は８に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項１０】
前記高圧空気供給源は、前記船体を推進させる主機、又は、前記主機に給気する補機である請求項７から９の何れか一項に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項１１】
前記高圧空気供給源は、大気を圧縮するコンプレッサーである請求項７から９の何れか一項に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項１２】
前記エジェクターの上流側に、前記高圧空気を一時的に貯留するチャージタンクをさらに備える請求項１から１１の何れか一項に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置を備えた船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶は、航行中に、船体が水中に没している部分において水との間に生じる摩擦抵抗力を受けている。この摩擦抵抗力は、船体の推進力に対するロスとなるため、消費燃料削減による省エネルギー効果の向上、ＣＯ２排出量削減の妨げとなる。
そこで、船体から周囲の水中に空気を噴出することによって生成した気泡を、船体表面に沿わせて流すことで、水との間に生じる摩擦抵抗力を低減する技術が提案されている。
【０００３】
気泡は、例えば、ブロワにより生成することができる。このブロワは、消費エネルギーが小さい点で有利であり、一般に、低圧大流量の用途に向いている。
一方で、喫水の深い船舶においては、気泡の噴出口に大きな喫水圧が作用する。この場合、空気を船底まで送り込み水中に噴出させるには、喫水が浅い場合よりも空気の圧力を高める必要がある。しかし、ブロワでは、空気の吐出圧が十分に得られない場合がある。例えば、より高圧に昇圧できるコンプレッサー等の高圧空気源を用いる方法も考えられるが、消費エネルギーが大きくなってしまう。そのため、喫水が深い場合、摩擦抵抗力を減少させることで低減する消費エネルギーと、空気を送り込むために必要な消費エネルギーとの差が少なくなり、省エネルギー効果が小さくなってしまう。
【０００４】
特許文献１には、エンジンの過給器により加圧された加圧空気の一部をブロワに供給することで、船底に送り込まれる空気の圧力を高める構成が開示されている。このような構成によれば、喫水が深い場合においても、消費エネルギーの増加を抑制しつつ、空気を船底まで送り込んで水中に噴出させることができ、その結果、省エネルギー効果の減少を抑制することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−９１３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、エンジンの出力や、喫水圧に応じて加圧空気の圧力を調整するために複雑な構成を有している。
また、エンジン出力が低い場合など、過給器から供給される加圧空気の流量が十分に得られない場合には、摩擦抵抗を低減するためだけにエンジンの出力の増加や、コンプレッサー等の高圧空気源の出力を増加させる必要があり、エネルギー消費が増加してしまう。そのため、十分な省エネルギー効果や、ＣＯ２排出量削減効果を得られない可能性がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品点数の増加を抑制しつつ必要な空気流量を確保して、十分な省エネルギー効果、ＣＯ２排出量削減効果を得ることのできる空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、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】
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、船体の周囲に空気を噴出して前記船体と周囲の水との間に生じる摩擦抵抗を低減させる空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置であって、大気中に開口し、大気を送り込む低圧空気供給配管と、高圧空気供給源から供給される高圧空気が流れる流路を有し、前記低圧空気供給配管によって送り込まれた前記大気を、前記流路内に前記高圧空気よりも低い圧力の低圧空気として引き込むエジェクターと、前記エジェクターから吐出された前記高圧空気及び前記低圧空気を噴出することによって、前記船体の周囲に気泡を発生させる気泡噴出部と、を備える。
【０００８】
このように、エジェクターから高圧空気と低圧空気とを気泡噴出部に供給することで、空気流量を増大させることができる。また、空気流量を増大させずに、高圧空気や低圧空気を生成するための機器類で必要なエネルギーを抑えることもできる。
さらに、空気流量を増加するための低圧空気を容易に確保することができる。
【０００９】
この発明の第二態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、第一態様において、前記流路が、上流側から下流側に向かって流路断面積が漸次縮小しているようにしてもよい。
このように構成することで、エジェクターの流路において、高圧空気は、下流側に向かって流速が高まり、これによって流路内で負圧が生じる。この負圧により、低圧空気をエジェクターの流路内に引き込むことができるため、低圧空気を引き込んで空気流量を増やすための専用の動力源が不要となる。
【００１０】
この発明の第三態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、第一又は第二態様において、前記船体を推進させる主機、又は、前記主機に給気する補機であってもよい。
このように高圧空気として、主機からの排気、または過給器等の補機から吐出される圧縮空気を利用することで、高圧空気を生成するために別途コンプレッサー等を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができる。
【００１１】
この発明の第四態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、第一又は第二態様の何れか一つの態様において、前記高圧空気供給源は、大気を圧縮するコンプレッサーであってもよい。
このように構成することで、高圧空気を大気から容易に取得することができる。
【００１２】
この発明の第五態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、第一から第四態様の何れか一つの態様において、前記気泡噴出部から噴出した前記気泡を回収する気泡回収部をさらに備え、前記低圧空気は、前記気泡回収部で回収した前記気泡と、大気から取り込んでブロアーで圧縮した空気とであるようにしてもよい。
このように気泡回収部で回収した気泡から低圧空気とブロアーで圧縮した空気を低圧空気として用いることで、低圧空気を容易に確保しつつ、低圧空気の流量、すなわち気泡噴出部に供給する空気流量を増大させることができる。
さらに、低圧空気を気泡回収部で回収することで、船体の船尾部に設けられるスクリューに気泡が巻き込まれることを低減できるため、振動の発生や推進効率の低下を抑えることができる。
【００１５】
この発明の第六態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、第一から第四態様の何れか一つの態様において、前記低圧空気が、大気から取り込んだ空気をブロアーで圧縮したものであってもよい。
このように構成することで、低圧空気を容易に確保しつつ、低圧空気の流量、すなわち気泡噴出部に供給する空気流量を増大させることができる。
【００１６】
この発明の第七態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、船体の周囲に空気を噴出して前記船体と周囲の水との間に生じる摩擦抵抗を低減させる空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置であって、高圧空気供給源から供給される高圧空気が流れる流路を有し、前記流路内に前記高圧空気よりも低い圧力の低圧空気を引き込むエジェクターと、前記エジェクターから吐出された前記高圧空気及び前記低圧空気を噴出することによって、前記船体の周囲に気泡を発生させる気泡噴出部と、前記船体を推進させる主機に燃焼用空気を圧縮して供給する過給器と、を備え、前記低圧空気は、前記過給器で圧縮された空気であってもよい。
このように低圧空気として過給器から吐出される圧縮空気を利用することで、低圧空気を生成するために別途機器を備える必要がなく、低コスト化を図ることができる。この場合、高圧空気は、過給器から供給される低圧空気よりも高圧となるように、例えばコンプレッサー等により供給することができる。
【００１７】
この発明の第八態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、船体の周囲に空気を噴出して前記船体と周囲の水との間に生じる摩擦抵抗を低減させる空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置であって、高圧空気供給源から供給される高圧空気が流れる流路を有し、前記流路内に前記高圧空気よりも低い圧力の低圧空気を引き込むエジェクターと、前記エジェクターから吐出された前記高圧空気及び前記低圧空気を噴出することによって、前記船体の周囲に気泡を発生させる気泡噴出部と、大気から取り込んだ空気を圧縮して前記気泡噴出部に供給する空気昇圧部と、をさらに備え、前記気泡噴出部に対し、前記空気昇圧部および前記エジェクターの少なくとも一方から択一的に空気を供給可能であってもよい。
このように構成することで、喫水が浅い場合には、空気昇圧部で昇圧した空気を気泡噴出部に供給し、喫水が深い場合には、エジェクターから高圧空気および低圧空気を気泡噴出部に供給することができる。これにより、エネルギー消費を抑制しつつ喫水の深さに応じて適切な空気を気泡噴出部に供給できる。
【００１８】
この発明の第九態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、第七又は第八態様に係る流路が、上流側から下流側に向かって流路断面積が漸次縮小していてもよい。
この発明の第十態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、第七から第九態様の何れか一つの態様に係る高圧空気供給源が、前記船体を推進させる主機、又は、前記主機に給気する補機であってもよい。
この発明の第十一態様によれば、第七から第九態様の何れか一つの態様に係る高圧空気供給源が、大気を圧縮するコンプレッサーであってもよい。
この発明の第十二態様によれば、空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置は、第一から第十一態様の何れか一つの態様において、前記エジェクターの上流側に、前記高圧空気を一時的に貯留するチャージタンクをさらに備えていてもよい。
このように構成することで、高圧空気を生成する機器、例えば過給器やコンプレッサー等で生じる空気の流れの脈動を抑えることができる。これにより、エジェクターを流れる高圧空気に対して低圧空気を円滑に合流させることができる。また、脈動を抑えることで、気泡噴出部から安定して気泡を発生させることが可能となる。
【００１９】
この発明の第十三態様によれば、船舶は、第一から第十二態様の何れか一つの態様における空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置を備える。
このように構成することで、省エネルギー化やＣＯ２排出量の低減を図りつつ推進力を向上することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶によれば、省エネルギー効果、ＣＯ２排出量削減効果を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の第一実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図２】この発明の第二実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図３】この発明の第三実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図４】この発明の第四実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図５】この発明の第五実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図６】この発明の第六実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図７】この発明の第七実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図８】この発明の第八実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図９】この発明の第九実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図１０】この発明の第十実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図１１】この発明の第十一実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【図１２】この発明の第十二実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図１に示すように、この実施形態の船舶（空気潤滑式船舶）１０は、船体１１と、スクリュー１２と、主機１３と、過給器１４と、摩擦抵抗低減装置２０Ａと、を主に備えている。
【００２３】
スクリュー１２は、船体１１の船尾部１１ｒ側の底部から後方に突出して設けられている。このスクリュー１２は、シャフト１２ｓを備えており、このシャフト１２ｓが船体１１内に設けられた主機１３に接続されている。
【００２４】
主機１３は、燃料と空気とを混合させた混合器を燃焼させることで駆動力を発生し、スクリュー１２のシャフト１２ｓを回転駆動させる。
過給器１４は、外部から大気を取り込んで圧縮し、少なくともその一部を高圧の燃焼用空気として主機１３に送り込む。
【００２５】
摩擦抵抗低減装置２０Ａは、気泡噴出部２１と、空気供給部３０Ａと、を備えている。
気泡噴出部２１は、船体１１の船首部１１ｆ側の船底１１ｂに設けられている。気泡噴出部２１は、後述する空気供給部３０Ａに対し、空気供給管２２を介して接続されている。気泡噴出部２１は、船体１１内に設けられた空気供給管２２を通して空気供給部３０Ａから供給される空気を船底１１ｂから船体１１の周囲の水中に噴出する。気泡噴出部２１から噴出された空気により、船底１１ｂの周囲の水中には、気泡が生成される。気泡は、船舶１０の推進に伴って、船体１１に対して相対移動する。より具体的には、生成された気泡は、気泡噴出部２１から船首尾方向の船尾部１１ｒ側に向かい船底１１ｂに沿って移動する。
【００２６】
空気供給部３０Ａは、エジェクター本体３１を備えている。このエジェクター本体３１は、その内部に、一端３１ａから他端３１ｂに向かって縮径するテーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１には、その一端３１ａに高圧空気供給配管３５が接続される一方で、その他端３１ｂに空気供給管２２が接続されている。
【００２７】
エジェクター本体３１には、その外周側面に吸入口３２が接続されている。より具体的には、吸入口３２は、その一端３２ａが外部に接続される一方で、その他端３２ｂがエジェクター本体３１の外周側面に接続されている。吸入口３２は、その内部に、吸入口３２の一端３２ａと他端３２ｂとを連通する流路３２ｒを有している。この流路３２ｒは、一端３２ａから他端３２ｂに向かって縮径するテーパ状に形成されている。この吸入口３２の内部に形成される流路３２ｒは、上述したエジェクター本体３１の流路３１ｒの中間部に合流接続されている。ここで、流路３２ｒがテーパ状に形成される場合について説明したが、流路３２ｒはテーパ状でなくてもよい。
【００２８】
この実施形態において、高圧空気供給配管３５は、例えばターボコンプレッサー等の高圧空気供給源３７に接続されている。
吸入口３２の一端３２ａは、高圧空気供給源３７で生成する高圧空気ＡＨよりも低圧の低圧空気ＡＬを供給する低圧空気供給源３８に接続されている。この実施形態における低圧空気供給源３８は、低圧空気ＡＬとして大気を取り込んで吸入口３２へ供給する。ここで、大気を取り込む場所は、例えば、上甲板や、船体１１の内部空間の何れであっても良い。
【００２９】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。逆止弁Ｖ１は、エジェクター本体３１側から気泡噴出部２１側への流れのみを許容し、気泡噴出部２１側からエジェクター本体３１側への流れを阻止する。
低圧空気供給源３８とエジェクター本体３１との間には、切換弁Ｖ２が設けられている。切換弁Ｖ２は、低圧空気供給源３８とエジェクター本体３１との間の低圧空気の流れを開閉する。
【００３０】
次に、上述した摩擦抵抗低減装置２０Ａの動作を説明する。
摩擦抵抗低減装置２０Ａを作動させるには、まず、切換弁Ｖ２を閉じた状態で、高圧空気供給源３７を起動させる。すると、エジェクター本体３１には、高圧空気供給配管３５を通して一端３１ａから流路３１ｒに高圧空気ＡＨが送り込まれ、逆止弁Ｖ１を開く。これにより、高圧空気ＡＨが逆止弁Ｖ１を通って気泡噴出部２１に供給される。ここで、一端３１ａから送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において、流路３１ｒ内を一端３１ａから他端３１ｂに向かって流れる間に、流路断面積の縮小に伴って流速が漸次高まる。この流速の増加により、流路３１ｒ内の圧力が低下して負圧が生じる。流路３１ｒ内で発生した負圧は、吸入口３２の他端３２ｂから流路３２ｒ内に及ぶ。
【００３１】
次いで、低圧空気供給源３８を起動させた後、切換弁Ｖ２を開く。すると、低圧空気供給源３８から送り出された低圧空気ＡＬがエジェクター本体３１の吸入口３２の一端３２ａから流路３２ｒ内に流れ込む。流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、他端３２ｂからエジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれる。この流路３１ｒ内に引き込まれた低圧空気ＡＬは、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから空気供給管２２に送り込まれる。これにより、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が、気泡噴出部２１に対して供給される。
【００３２】
ここで、図１においては、図示都合上、エジェクター本体３１の一端３１ａから他端３１ｂに至る全体がテーパ状に形成されている。しかし、エジェクター本体３１の形状は、この形状に限られず、吸入口３２の他端３２ｂが接続される箇所で流路３１ｒ内の流速を十分に高められる形状であればよい。また、エジェクター本体３１の他端３１ｂにディフューザを設けて、エジェクター本体３１内で空気の圧力を回復させるようにしても良い。
【００３３】
したがって、上述した第一実施形態の空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶によれば、コンプレッサー等の高圧空気供給源３７から供給される高圧空気ＡＨと、低圧空気供給源３８から供給される低圧空気ＡＬとが、気泡噴出部２１に供給されるので、気泡噴出部２１から噴出する空気流量を増大させることができる。そのため、喫水が深い場合においても、水中に十分な量の気泡を発生させることができる。
【００３４】
また、高圧空気供給源３７からの高圧空気ＡＨだけを気泡噴出部２１に供給する場合と比較して、エジェクター本体３１により低圧空気ＡＬを合流させることができる分だけ高圧空気供給源３７の動力を低下させることができる。つまり、高圧空気供給源３７のみを用いる場合と同等の空気流量を、より少ない動力で確保することができる。
【００３５】
さらに、低圧空気ＡＬは、空気供給部３０Ａのエジェクター本体３１を高圧空気ＡＨが流れることによって生じる負圧によって引き込まれて気泡噴出部２１に供給されるので、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを合流させるための動力が不要となる。つまり、より少ない消費エネルギーで、気泡噴出部２１から噴出する空気によって船体１１と水との間に生じる摩擦抵抗力を抑えることができる。
その結果、船体の推進力に対するロスを抑え、燃料消費削減による省エネルギー効果の向上、ＣＯ２排出量削減を効果的に図ることができる。
【００３６】
（第二実施形態）
次に、この発明の第二実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と空気供給部を備える構成のみが異なる。そのため、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図２は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図２に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｂを備えている。摩擦抵抗低減装置２０Ｂは、気泡噴出部２１と、空気供給部３０Ａと、低圧空気供給部（空気昇圧部）４０と、を備えている。
【００３７】
低圧空気供給部４０は、大気導入管４１と、ブロアー４２と、空気供給管４３と、を備えている。
大気導入管４１は、一端４１ａが喫水線Ｌよりも上方の船体１１、例えば上甲板から大気中に開口している。また、大気導入管４１は、他端４１ｂがブロアー４２に接続されている。
ブロアー４２は、大気導入管４１を通して導入された大気を昇圧し、高圧空気ＡＨよりも低圧な低圧空気ＡＬ２を生成する。
空気供給管４３は、ブロアー４２と気泡噴出部２１とを接続している。この空気供給管４３を介して、ブロアー４２で昇圧された低圧空気ＡＬ２が気泡噴出部２１に送り込まれる。
【００３８】
エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。逆止弁Ｖ１は、エジェクター本体３１側から気泡噴出部２１側への流れのみを許容し、気泡噴出部２１側からエジェクター本体３１側への流れを阻止する。
低圧空気供給源３８とエジェクター本体３１との間には、切換弁Ｖ２が設けられている。切換弁Ｖ２は、低圧空気供給源３８とエジェクター本体３１との間の低圧空気の流路を開閉する。
また、ブロアー４２と気泡噴出部２１との間の空気供給管４３には、逆止弁Ｖ３が開閉可能に設けられている。逆止弁Ｖ３は、ブロアー４２側から気泡噴出部２１側への流れのみを許容し、気泡噴出部２１側からブロアー４２側への流れを阻止する。
【００３９】
また、摩擦抵抗低減装置２０Ｂにおいては、上記第一実施形態と同様、空気供給部３０Ａにより、コンプレッサー等の高圧空気供給源３７から供給される高圧空気ＡＨと、低圧空気供給源３８から供給される低圧空気ＡＬとが、エジェクター本体３１内で合流された後、気泡噴出部２１に供給される。
【００４０】
この実施形態の摩擦抵抗低減装置２０Ｂは、空気供給部３０Ａと、低圧空気供給部４０とを、択一的に作動させて気泡噴出部２１に対する空気供給を行うことができる。
例えば、軽荷喫水などの喫水が浅い場合には、低圧空気供給部４０により低圧空気ＡＬ２を気泡噴出部２１に供給する。より具体的には、切換弁Ｖ２を閉じた状態で、ブロアー４２を作動させる。次いで、逆止弁Ｖ３を開き、ブロアー４２からの低圧空気ＡＬ２が気泡噴出部２１に供給される。
また、例えば、満載喫水などの喫水が深い場合には、空気供給部３０Ａにより高圧空気ＡＨおよび低圧空気ＡＬを気泡噴出部２１に供給する。より具体的には、切換弁Ｖ２を閉じた状態で、上記第一実施形態と同様にして、高圧空気供給源３７の作動、低圧空気供給源３８の起動、切換弁Ｖ２の開動作を順次行う。これによって、高圧空気ＡＨおよび低圧空気ＡＬが気泡噴出部２１に供給される。
【００４１】
一方で、この実施形態の摩擦抵抗低減装置２０Ｂは、低圧空気供給部４０と空気供給部３０Ａとを同時に作動させてもよい。このようにすることで、気泡噴出部２１に対して、高圧空気ＡＨに加え、低圧空気ＡＬおよび低圧空気ＡＬ２を供給することもできる。
【００４２】
したがって、上述した第二実施形態によれば、低圧空気供給部４０と、空気供給部３０Ａとを備えているので、喫水に応じて、消費エネルギーを抑えつつ、適切な量の空気を気泡噴出部２１に供給することができる。
【００４３】
また、上記第一実施形態と同様、空気供給部３０Ａから空気を供給する場合には、コンプレッサー等の高圧空気供給源３７から供給される高圧空気ＡＨと、低圧空気供給源３８から供給される低圧空気ＡＬとが、気泡噴出部２１に供給される。そのため、気泡噴出部２１から噴出する空気流量を増大させることができる。つまり、従来よりも少ない動力で、従来と同等の空気流量を確保することができる。
【００４４】
さらに、低圧空気供給部４０と空気供給部３０Ａとを同時に作動させれば、気泡噴出部２１に対して、高圧空気ＡＨに加え、低圧空気ＡＬおよび低圧空気ＡＬ２を供給することもできる。これにより、気泡噴出部２１に供給する空気流量をさらに増大させることができる。
【００４５】
このようにして、より少ない消費エネルギーで、気泡噴出部２１から噴出する空気によって船体１１と水との間に生じる摩擦抵抗力を抑えることによって、船体の推進力に対するロスを抑え、燃料消費削減による省エネルギー効果の向上、ＣＯ２排出量削減を効果的に図ることができる。
【００４６】
（第三実施形態）
次に、この発明の第三実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第三実施形態においては、第一実施形態、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図３は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図３に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｃを備えている。この摩擦抵抗低減装置２０Ｃは、気泡噴出部２１と、空気供給部３０Ｃと、低圧空気供給部４０と、を備えている。
【００４７】
空気供給部３０Ｃは、エジェクター本体３１を備えている。このエジェクター本体３１には、その外周側面に、吸入口３２が接続されている。
エジェクター本体３１には、その一端３１ａに高圧空気供給配管３５が接続される一方で、その他端３１ｂに空気供給管２２が接続されている。
【００４８】
この実施形態における高圧空気供給配管３５は、過給器（高圧空気供給源、補機）１４の吐出側に分岐接続されている。この高圧空気供給配管３５は、過給器１４から吐出される圧縮空気の一部を高圧空気ＡＨとしてエジェクター本体３１の一端３１ａに送り込む。
【００４９】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、船体１１において喫水線Ｌよりも上方の大気中に開口し、低圧空気ＡＬとして大気を吸入口３２に送り込む。
【００５０】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
大気を取り込む低圧空気供給配管３９には、切換弁Ｖ２が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ２は、低圧空気供給配管３９からエジェクター本体３１への低圧空気の流れを断続する。
ブロアー４２と気泡噴出部２１との間の空気供給管４３には、逆止弁Ｖ３が開閉可能に設けられている。
さらに、過給器１４から高圧空気ＡＨを取り込む高圧空気供給配管３５には、切換弁Ｖ４が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ４は、高圧空気供給配管３５からエジェクター本体３１への高圧空気ＡＨの流れの断続、及びその流量調整を行うことができる。
【００５１】
このような空気供給部３０Ｃのエジェクター本体３１の流路３１ｒには、切換弁Ｖ２，Ｖ４を閉じた状態から、切換弁Ｖ４を開くと、高圧空気供給配管３５を通して過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨが一端３１ａからエジェクター本体３１に送り込まれる。次いで、逆止弁Ｖ１を開く。これにより、エジェクター本体３１から逆止弁Ｖ１を通って高圧空気ＡＨが気泡噴出部２１に供給される。ここで、一端３１ａから送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において、流速が漸次高まり、流路３１ｒ内に負圧が生じる。
【００５２】
次に、切換弁Ｖ２を開くと、低圧空気供給配管３９から取り込まれた大気からなる低圧空気ＡＬが、エジェクター本体３１内の負圧により、吸入口３２の一端３２ａから流路３２ｒ内に流れ込む。
流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、他端３２ｂからエジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれる。この流路３１ｒ内に引き込まれた低圧空気ＡＬは、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから空気供給管２２に送り込まれる。これにより、気泡噴出部２１に対し、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が供給される。
【００５３】
この摩擦抵抗低減装置２０Ｃは、上記第二実施形態と同様に、空気供給部３０Ｃと、低圧空気供給部４０とを、択一的に作動させて気泡噴出部２１に対する空気供給を行うことができる。このようにすることで、例えば、軽荷喫水などの喫水が浅い場合には、低圧空気供給部４０により低圧空気ＡＬ２を気泡噴出部２１に供給する。より具体的には、切換弁Ｖ２，Ｖ４を閉じた状態で、ブロアー４２を作動させる。次いで、逆止弁Ｖ３を開く。これにより、低圧空気ＡＬ２が気泡噴出部２１に供給される。
【００５４】
また、例えば、満載喫水などの喫水が深い場合には、空気供給部３０Ａにより高圧空気ＡＨおよび低圧空気ＡＬを気泡噴出部２１に供給する。より具体的には、切換弁Ｖ２、Ｖ４を閉じた状態から、本第三実施形態と同様にして、切換弁Ｖ４の開動作、切換弁Ｖ２の開動作を順次行う。これによって、高圧空気ＡＨおよび低圧空気ＡＬが気泡噴出部２１に供給される。
【００５５】
また、低圧空気供給部４０と空気供給部３０Ｃとを同時に作動させ、気泡噴出部２１に対して、高圧空気ＡＨに加え、低圧空気ＡＬおよび低圧空気ＡＬ２を供給することもできる。
【００５６】
したがって、上述した第三実施形態によれば、過給器１４から吐出される圧縮空気の一部を高圧空気ＡＨとして利用するので、高圧空気ＡＨを得るためにコンプレッサー等を用意する必要がなく、第二実施形態と比較して部品点数を抑えることができる。
【００５７】
なお、上記第三実施形態では、過給器１４から吐出される圧縮空気の一部を高圧空気ＡＨとして利用するようにしたが、例えば、船舶１０の船体１１を推進させる主機１３からの排気ガスを高圧空気ＡＨとしてエジェクター本体３１に送り込むようにすることもできる。この場合、図３に示したように、高圧空気供給配管３５に代えて、主機１３からの排気ガスをエジェクター本体３１に送り込む排ガス供給管３５Ｇを設ける（以下、第四から第六実施形態も同様）。排ガス供給管３５Ｇには、切換弁Ｖ４’を開閉可能に設ける。切換弁Ｖ４’は、排ガス供給管３５Ｇからエジェクター本体３１への高圧空気ＡＨの流れの断続、及びその流量調整を行うことができる。
【００５８】
（第四実施形態）
次に、この発明の第四実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第四実施形態においては、第一〜第三実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図４は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図４に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｄを備えている。この摩擦抵抗低減装置２０Ｄは、気泡噴出部２１と、空気供給部３０Ｄと、を備えている。
【００５９】
空気供給部３０Ｄは、エジェクター本体３１を備えている。また、エジェクター本体３１には、その外周側面に吸入口３２が接続されている。
【００６０】
エジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１の一端３１ａには、高圧空気供給配管３５が接続される一方で、他端３１ｂには、空気供給管２２が接続されている。この実施形態における高圧空気供給配管３５は、第三実施形態と同様に、過給器１４の吐出側に接続され、過給器１４から吐出される圧縮空気の一部を高圧空気ＡＨとしてエジェクター本体３１の一端３１ａに送り込む。
【００６１】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、ブロアー４２に接続されている。ブロアー４２は、大気導入管４１を通して導入された大気を吸い込んで昇圧し、高圧空気ＡＨよりも低圧な低圧空気ＡＬを生成する。この低圧空気ＡＬは、低圧空気供給配管３９を介して吸入口３２に導入される。
【００６２】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
低圧空気供給配管３９には、ブロアー４２とエジェクター本体３１との間に、切換弁Ｖ２が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ２は、低圧空気供給配管３９からエジェクター本体３１への低圧空気の流れを断続する。
【００６３】
さらに、過給器１４から高圧空気ＡＨを取り込む高圧空気供給配管３５には、切換弁Ｖ４が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ４は、高圧空気供給配管３５からエジェクター本体３１への高圧空気ＡＨの流れの断続、及びその流量調整を行う。
【００６４】
空気供給部３０Ｄにおいて、切換弁Ｖ２，Ｖ４が閉じた状態から、切換弁Ｖ４を開くと、高圧空気供給配管３５を通して過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨが一端３１ａからエジェクター本体３１に送り込まれる。次いで、逆止弁Ｖ１を開く。これにより、エジェクター本体３１から逆止弁Ｖ１を通って高圧空気ＡＨが気泡噴出部２１に供給される。ここで、エジェクター本体３１の一端３１ａから送り込まれた高圧空気ＡＨの流速は、エジェクター本体３１内で漸次高まり、流路３１ｒ内に負圧が生じる。
次に、ブロアー４２を作動させた後、切換弁Ｖ２を開くことによって、低圧空気ＡＬが吸入口３２に送り込まれる。すると、エジェクター本体３１内の負圧により、吸入口３２に導入された低圧空気ＡＬがエジェクター本体３１内に引き込まれる。この流路３１ｒ内に引き込まれた低圧空気ＡＬは、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから空気供給管２２に送り込まれる。これにより、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が、気泡噴出部２１に対して供給される。
【００６５】
したがって、上述した第四実施形態によれば、過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨと、ブロアー４２で昇圧された低圧空気ＡＬとが、気泡噴出部２１に供給されるので、気泡噴出部２１から噴出する空気流量を増大させることができる。特に、この第四実施形態の場合、大気をそのまま低圧空気ＡＬとして取り込む場合と比較して、低圧空気ＡＬの流量を増大させることができる。
【００６６】
（第五実施形態）
次に、この発明の第五実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第五実施形態においては、第一〜第四実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図５は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図５に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｅを備えている。この摩擦抵抗低減装置２０Ｅは、気泡噴出部２１と、気泡回収部２５と、空気供給部３０Ｅと、低圧空気供給部４０と、を備えている。
【００６７】
気泡回収部２５は、気泡噴出部２１により生成された気泡を回収する。気泡回収部２５は、船体１１の船底１１ｂに、下方に向けて開口して設けられている。この気泡回収部２５は、船首尾方向で、スクリュー１２よりも船首部１１ｆ側に配されるとともに、可能な限り船尾部１１ｒ側に配されている。
【００６８】
空気供給部３０Ｅは、エジェクター本体３１を備えている。エジェクター本体３１には、その外周側面に吸入口３２が接続されている。
エジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１には、その一端３１ａに高圧空気供給配管３５が接続される一方で、その他端３１ｂに空気供給管２２が接続されている。
この実施形態における高圧空気供給配管３５は、過給器１４の吐出側に接続されている。過給器１４から吐出される圧縮空気の一部は、高圧空気ＡＨとしてエジェクター本体３１の一端３１ａに送り込まれる。
【００６９】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、気泡回収部２５に接続されており、この気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気が、低圧空気ＡＬとして吸入口３２に送り込まれる。
【００７０】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
ブロアー４２と気泡噴出部２１との間の空気供給管４３には、逆止弁Ｖ３が開閉可能に設けられている。
【００７１】
さらに、過給器１４から高圧空気ＡＨを取り込む高圧空気供給配管３５には、切換弁Ｖ４が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ４は、高圧空気供給配管３５からエジェクター本体３１への高圧空気ＡＨの流れの断続、及びその流量調整を行う。
【００７２】
加えて、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気を、低圧空気ＡＬとして取り込む低圧空気供給配管３９には、逆止弁Ｖ５が設けられている。この逆止弁Ｖ５は、気泡回収部２５から吸入口３２への流れのみを許容し、吸入口３２から気泡回収部２５への流れを阻止する。また、逆止弁Ｖ５は、気泡回収部２５から吸入口３２への流量調整機能を有している。ここで、この実施形態においては、逆止弁Ｖ５が流量調整機能を有する場合を例示したが、逆止弁と流量調整弁とを直列に接続するようにしても良い。
【００７３】
空気供給部３０Ｅにおいて、切換弁Ｖ４、逆止弁Ｖ５を閉じた状態から、切換弁Ｖ４を開く。すると、高圧空気供給配管３５を通して過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨが一端３１ａからエジェクター本体３１に送り込まれる。次いで、逆止弁Ｖ１を開く。これにより、エジェクター本体３１から逆止弁Ｖ１を通って高圧空気ＡＨが気泡噴出部２１に供給される。ここで、高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において流速が漸次高まって、流路３１ｒ内に負圧が生じる。
次いで、逆止弁Ｖ５を開く。すると、吸入口３２の一端３２ａから、気泡回収部２５で回収した空気である低圧空気ＡＬが、流量調整可能な逆止弁Ｖ５で調整された流量だけ、流れ込む。この流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、他端３２ｂからエジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから空気供給管２２に送り込まれる。これにより、気泡噴出部２１に対しては、高圧空気ＡＨに加えて低圧空気ＡＬが供給される。
【００７４】
このような摩擦抵抗低減装置２０Ｅにおいては、空気供給部３０Ｅと、低圧空気供給部４０とを、択一的に作動させて気泡噴出部２１に対する空気供給を行うことができる。
これにより、例えば、喫水が浅い場合には、低圧空気供給部４０により低圧空気ＡＬ２を気泡噴出部２１に供給し、喫水が深い場合には、空気供給部３０Ｅにより高圧空気ＡＨおよび低圧空気ＡＬを気泡噴出部２１に供給することができる。
また、低圧空気供給部４０と空気供給部３０Ｅとを同時に作動させ、気泡噴出部２１に対して、高圧空気ＡＨに加え、低圧空気ＡＬおよび低圧空気ＡＬ２を供給することもできる。
【００７５】
したがって、上述した第五実施形態によれば、低圧空気供給部４０と、空気供給部３０Ｅとを備えているので、喫水に応じて、消費エネルギーを抑えつつ、適切な量の空気を気泡噴出部２１に供給することができる。
【００７６】
また、空気供給部３０Ｅから空気を供給する場合には、過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨと、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる低圧空気ＡＬとが、気泡噴出部２１に供給される。そのため、気泡噴出部２１から噴出する空気流量を増大させることができる。
【００７７】
さらに、低圧空気供給部４０と空気供給部３０Ｅとを同時に作動させれば、気泡噴出部２１に対して、高圧空気ＡＨに加え、低圧空気ＡＬおよび低圧空気ＡＬ２を供給することもできる。これにより、気泡噴出部２１に供給する空気流量をさらに増大させることができる。
【００７８】
また、高圧空気ＡＨとして、過給器１４から吐出される圧縮空気の一部を利用するので、高圧空気ＡＨを得るためにコンプレッサー等を用意する必要がなく、低コストで上記効果を得ることができる。
【００７９】
特にこの第五実施形態においては、低圧空気ＡＬを、気泡回収部２５で回収した気泡から得るため、何らのエネルギーやコストを必要としない点で有利となる。
さらに、低圧空気ＡＬを気泡回収部２５で回収することで、船体１１の船尾部１１ｒに設けられるスクリュー１２に気泡が当たるのを抑え、振動の発生や推進効率の低下を抑えることができる。
【００８０】
（第六実施形態）
次に、この発明の第六実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第六実施形態においては、第一〜第五実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図６は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図６に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｆを備えている。摩擦抵抗低減装置２０Ｆは、気泡噴出部２１と、気泡回収部２５と、空気供給部３０Ｆと、を備えている。
【００８１】
空気供給部３０Ｆは、エジェクター本体３１を備えている。エジェクター本体３１には、その外周側面に吸入口３２が接続されている。
エジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１には、その一端３１ａに高圧空気供給配管３５が接続される一方で、その他端３１ｂに空気供給管２２が接続されている。
【００８２】
この実施形態において、高圧空気供給配管３５は、過給器１４の吐出側に接続されている。過給器１４から吐出される圧縮空気の一部は、高圧空気ＡＨとしてエジェクター本体３１の一端３１ａに送り込まれる。
【００８３】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、分岐管３９ａと分岐管３９ｂとにより二股に分岐している。一方の分岐管３９ａは、気泡回収部２５に接続され、他方の分岐管３９ｂは、ブロアー６２に接続されている。ブロアー６２は、大気導入管６１を通して導入された大気を昇圧する。すなわち、低圧空気供給配管３９は、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気と、ブロアー６２で昇圧した大気とを、低圧空気ＡＬとして吸入口３２に供給する。ここで、ブロアー６２による低圧空気ＡＬの供給量は、気泡回収部２５から回収される回収空気の流量等に応じて適宜変動させることが可能となっている。
【００８４】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
ブロアー４２と気泡噴出部２１との間の空気供給管４３には、逆止弁Ｖ３が開閉可能に設けられている。
【００８５】
さらに、過給器１４から高圧空気ＡＨを取り込む高圧空気供給配管３５には、切換弁Ｖ４が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ４は、高圧空気供給配管３５からエジェクター本体３１への高圧空気ＡＨの流れの断続、及びその流量調整を行う。
【００８６】
加えて、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気を、低圧空気ＡＬとして取り込む低圧空気供給配管３９の分岐管３９ａには、第五実施形態と同様に、流量調整可能な逆止弁Ｖ５が設けられている。また、分岐管３９ｂには、ブロアー６２から送り込まれる空気の流れを断続する切換弁Ｖ６が設けられている。
【００８７】
空気供給部３０Ｆにおいて、切換弁Ｖ４、Ｖ６、逆止弁Ｖ５を閉じた状態から、切換弁Ｖ４を開くと、高圧空気供給配管３５を通して過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨが一端３１ａからエジェクター本体３１に送り込まれる。次いで、逆止弁Ｖ１を開く。これにより、エジェクター本体３１から逆止弁Ｖ１を通って高圧空気ＡＨが気泡噴出部２１に供給される。ここで、エジェクター本体３１の一端３１ａから送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において流速が漸次高まって、流路３１ｒ内に負圧が生じる。
次いで、逆止弁Ｖ５を開くと、エジェクター本体３１内の負圧により、吸入口３２の一端３２ａから、気泡回収部２５で回収した空気である低圧空気ＡＬが流れ込む。さらに、ブロアー６２を作動させた後、切換弁Ｖ６を開くことによって、低圧空気ＡＬが吸入口３２に送り込まれる。これにより、エジェクター本体３１には、気泡回収部２５で回収した空気、およびブロアー６２で昇圧された大気である低圧空気ＡＬが流れ込む。この流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、他端３２ｂからエジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから空気供給管２２に送り込まれる。これにより、気泡噴出部２１に対しては、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が供給される。
【００８８】
したがって、上述した第六実施形態によれば、空気供給部３０Ｆでは、過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨと、気泡回収部２５で回収した空気、およびブロアー６２で昇圧された大気から得られる低圧空気ＡＬとが合流して気泡噴出部２１に供給される。そのため、気泡噴出部２１から噴出する空気流量を増大させることができる。特に、この第六実施形態においては、低圧空気ＡＬの一部に、気泡回収部２５で回収した気泡から得られた空気を用いるので、何らのエネルギーやコストが必要ない。さらに、低圧空気ＡＬとして、ブロアー６２で昇圧された大気を用いるので、気泡回収部２５から回収した気泡から得られる低圧空気ＡＬの流量が不足する場合等に、低圧空気ＡＬの流量を増大させることができる。
【００８９】
（第七実施形態）
次に、この発明の第七実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第七実施形態においては、第一〜第六実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図７は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図７に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｇを備えている。この摩擦抵抗低減装置２０Ｇは、気泡噴出部２１と、空気供給部３０Ｇと、を備えている。
【００９０】
空気供給部３０Ｇは、エジェクター本体３１を備えている。エジェクター本体３１には、その外周側面に吸入口３２が接続されている。
エジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１には、その一端３１ａに高圧空気供給配管３５に接続される一方で、その他端３１ｂに空気供給管２２が接続されている。
この実施形態において、高圧空気供給配管３５は、例えばターボコンプレッサー等の高圧空気供給源３７に接続されている。
【００９１】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、船体１１において喫水線Ｌよりも上方の大気中に開口しており、大気を低圧空気ＡＬとして吸入口３２に送り込む。
【００９２】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
低圧空気供給配管３９には、切換弁Ｖ２が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ２は、低圧空気供給配管３９からエジェクター本体３１への低圧空気の流れを断続する。
【００９３】
空気供給部３０Ｇにおいて、切換弁Ｖ２を閉じた状態で、高圧空気供給源３７を起動させる。すると、エジェクター本体３１には、高圧空気供給配管３５を通して一端３１ａから流路３１ｒに高圧空気ＡＨが送り込まれる。次いで、逆止弁Ｖ１を開く。これにより、高圧空気ＡＨが、逆止弁Ｖ１を通って気泡噴出部２１に供給される。エジェクター本体３１の一端３１ａから送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において流速が漸次高まって、流路３１ｒ内に負圧が生じる。
【００９４】
次に、切換弁Ｖ２を開く。すると、低圧空気供給配管３９から取り込まれた大気からなる低圧空気ＡＬが、エジェクター本体３１内の負圧により、吸入口３２の一端３２ａから流路３２ｒ内に流れ込む。流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、他端３２ｂからエジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流する。この流路３１ｒ内で合流した空気は、エジェクター本体３１の他端３１ｂから空気供給管２２に送り込まれる。これにより、気泡噴出部２１に対しては、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が供給される。
【００９５】
したがって、上述した第七実施形態によれば、空気供給部３０Ｇでは、ターボコンプレッサー等の高圧空気供給源３７で圧縮された高圧空気ＡＨと、大気である低圧空気ＡＬとが、気泡噴出部２１に供給される。そのため、気泡噴出部２１から噴出する空気流量を増大させることができる。
このようにして、より少ない消費エネルギーで、気泡噴出部２１から噴出する空気によって船体１１と水との間に生じる摩擦抵抗力を抑えることによって、船体の推進力に対するロスを抑え、燃料消費削減による省エネルギー効果の向上、ＣＯ２排出量削減を効果的に図ることができる。
【００９６】
また、このような構成においては、空気供給部３０Ｇは船体１１の船首部１１ｆ側に配置され、船尾部１１ｒ側の過給器１４等と接続する配管が不要である。その結果、設備構成が簡素化され、低コスト化を図ることができる。
【００９７】
（第八実施形態）
次に、この発明の第八実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第八実施形態においては、第一〜第七実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図８は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図８に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｈを備えている。摩擦抵抗低減装置２０Ｈは、気泡噴出部２１と、気泡回収部２５と、空気供給部３０Ｈと、を備えている。
【００９８】
空気供給部３０Ｈは、エジェクター本体３１を備えている。エジェクター本体３１には、その外周側面に吸入口３２が接続されている。エジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１には、その一端３１ａに高圧空気供給配管３５が接続される一方で、その他端３１ｂに空気供給管２２が接続されている。この実施形態における高圧空気供給配管３５は、例えばターボコンプレッサー等の高圧空気供給源３７に接続されている。
【００９９】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、気泡回収部２５に接続されており、この気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気が、低圧空気ＡＬとして吸入口３２に取り込まれる。
【０１００】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
また、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気を、低圧空気ＡＬとして取り込む低圧空気供給配管３９には、逆止弁Ｖ５が設けられている。
【０１０１】
空気供給部３０Ｈにおいて、逆止弁Ｖ１、逆止弁Ｖ５を閉じた状態から、高圧空気供給源３７を起動させる。これにより、エジェクター本体３１には、高圧空気供給配管３５を通して一端３１ａから流路３１ｒに高圧空気ＡＨが送り込まれる。次いで、逆止弁Ｖ１を開く。これにより、高圧空気ＡＨが逆止弁Ｖ１を通って気泡噴出部２１に供給される。ここで、エジェクター本体３１の一端３１ａから送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において流速が漸次高まって、流路３１ｒ内に負圧が生じる。
【０１０２】
次いで、逆止弁Ｖ５を開く。すると、吸入口３２の一端３２ａから、気泡回収部２５で回収した空気である低圧空気ＡＬが流れ込む。これにより、エジェクター本体３１には、吸入口３２の一端３２ａから、気泡回収部２５で回収した空気である低圧空気ＡＬが流れ込む。この流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、他端３２ｂからエジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから空気供給管２２に送り込まれる。これにより、気泡噴出部２１に対しては、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が供給される。
【０１０３】
したがって、上述した第八実施形態によれば、空気供給部３０Ｈでは、ターボコンプレッサー等の高圧空気供給源３７で圧縮された高圧空気ＡＨと、気泡回収部２５で回収した低圧空気ＡＬとが合流して、気泡噴出部２１に供給される。そのため、気泡噴出部２１から噴出する空気流量を増大させることができる。また、第六実施形態と同様に、低圧空気ＡＬが、気泡回収部２５で回収した気泡から得られるので、何らのエネルギーやコストが必要ない。また、低圧空気ＡＬは、船底１１ｂの下方から回収するため、上記第七実施形態における大気よりも圧力が高いため、大気を昇圧する場合と比較してエネルギー効率をより高めることができる。
【０１０４】
（第九実施形態）
次に、この発明の第九実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第九実施形態においては、第一〜第八実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図９は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図９に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｊを備えている。摩擦抵抗低減装置２０Ｊは、気泡噴出部２１と、空気供給部３０Ｊと、を備えている。
【０１０５】
空気供給部３０Ｊは、エジェクター本体３１を備えている。このエジェクター本体３１には、その外周側面に吸入口３２が接続されている。エジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１には、その一端３１ａに高圧空気供給配管３５が接続される一方で、その他端３１ｂに空気供給管２２が接続されている。この実施形態における高圧空気供給配管３５は、例えばターボコンプレッサー等の高圧空気供給源３７に接続されている。
【０１０６】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、過給器１４の吐出側に接続されており、この過給器１４から吐出される圧縮空気の一部がエジェクター本体３１の一端３１ａに低圧空気ＡＬとして送り込まれる。ここで、この実施形態は、主機１３の出力が小さい場合を想定したものである。この実施形態の過給器１４から吐出される圧縮空気は、コンプレッサー等の高圧空気供給源３７で圧縮された高圧空気ＡＨよりも低圧であるため、低圧空気ＡＬとして利用することができる。
【０１０７】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
さらに、過給器１４から低圧空気ＡＬを取り込む低圧空気供給配管３９には、切換弁Ｖ４が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ４は、低圧空気供給配管３９からエジェクター本体３１への低圧空気ＡＬの流れの断続、及びその流量調整を行う。
【０１０８】
空気供給部３０Ｊにおいて、切換弁Ｖ４を閉じた状態で、高圧空気供給源３７を作動させる。すると、高圧空気供給源３７からエジェクター本体３１の一端３１ａに高圧空気ＡＨが送り込まれる。次いで、逆止弁Ｖ１を開く。高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において流速が漸次高まって、流路３１ｒ内に負圧が生じる。
次いで、切換弁Ｖ４を開く。すると、過給器１４から送り出された低圧空気ＡＬが、エジェクター本体３１内の負圧により、吸入口３２の一端３２ａから流れ込む。この流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、他端３２ｂからエジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから空気供給管２２に送り込まれる。これにより、気泡噴出部２１に対しては、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が供給される。
【０１０９】
したがって、上述した第九実施形態によれば、コンプレッサー等の高圧空気供給源３７で圧縮された高圧空気ＡＨと、過給器１４で圧縮された低圧空気ＡＬとが、合流して気泡噴出部２１に供給される。そのため、気泡噴出部２１から噴出する空気流量を増大させることができる。特に、低圧空気ＡＬは、過給器１４から吐出される圧縮空気の一部を利用するので、気泡噴出部２１から噴出する空気流量をより増大させることができる。
【０１１０】
（第十実施形態）
次に、この発明の第十実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第十実施形態においては、第一〜第九実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図１０は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図１０に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｋを備えている。摩擦抵抗低減装置２０Ｋは、気泡噴出部２１と、気泡回収部２５と、空気供給部３０Ｋと、低圧空気供給部４０と、を備えている。
【０１１１】
この実施形態における空気供給部３０Ｋは、エジェクター本体３１を、直列に２基備えている。これらエジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。直列に接続されたエジェクター本体３１のうち、上流側に配されるエジェクター本体３１Ａの一端３１ａには、高圧空気供給配管３５が接続されている。一方で、上流側に配されるエジェクター本体３１Ａの他端３１ｂには、接続管４９が接続されている。下流側のエジェクター本体３１Ｂの一端３１ａは、接続管４９を介して上流側のエジェクター本体３１Ａに接続されている。この下流側のエジェクター本体３１Ｂの他端３１ｂには、空気供給管２２が接続されている。
【０１１２】
この実施形態における高圧空気供給配管３５は、過給器１４の吐出側に接続されており、過給器１４から吐出される圧縮空気の一部が、高圧空気ＡＨとして上流側のエジェクター本体３１の一端３１ａに送り込まれる。
【０１１３】
エジェクター本体３１Ａ，３１Ｂに設けられた吸入口３２の一端３２ａには、途中で分岐した低圧空気供給配管３９がそれぞれ接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、気泡回収部２５に接続されている。この低圧空気供給配管３９により、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気が、低圧空気ＡＬとしてそれぞれの吸入口３２に分配される。
【０１１４】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
ブロアー４２と気泡噴出部２１との間の空気供給管４３には、逆止弁Ｖ３が開閉可能に設けられている。
さらに、過給器１４から高圧空気ＡＨを取り込む高圧空気供給配管３５には、切換弁Ｖ４が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ４は、高圧空気供給配管３５からエジェクター本体３１への高圧空気ＡＨの流れの断続、及びその流量調整を行う。
加えて、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気を、低圧空気ＡＬとして取り込む低圧空気供給配管３９には、逆止弁Ｖ５１が設けられている。
また、上流側のエジェクター本体３１Ａに向けて分岐した低圧空気供給配管３９には、切換弁Ｖ７が設けられている。この切換弁Ｖ７を開くことで、エジェクター本体３１Ａおよび、エジェクター本体３１Ｂのそれぞれに向けて低圧空気ＡＬが分流可能な状態となる。一方で、切換弁Ｖ７を閉じることで、エジェクター本体３１Ｂにのみ低圧空気ＡＬを供給可能な状態となる。
【０１１５】
空気供給部３０Ｋにおいて、切換弁Ｖ４、切換弁Ｖ７、逆止弁Ｖ５１を閉じた状態から、切換弁Ｖ４を開くと、高圧空気供給配管３５を通して過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨが一端３１ａから上流側のエジェクター本体３１Ａに送り込まれる。次いで、逆止弁Ｖ１を開く。これにより、直列接続されたエジェクター本体３１Ａ、および、エジェクター本体３１Ｂの各エジェクター本体３１から逆止弁Ｖ１を通って高圧空気ＡＨが気泡噴出部２１に供給される。
【０１１６】
ここで、上流側のエジェクター本体３１Ａの流路３１ｒに送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１Ａ内において流速が漸次高まり、その流路３１ｒ内に負圧が生じる。上流側のエジェクター本体３１Ａから送り出された高圧空気ＡＨは、接続管４９を介して下流側のエジェクター本体３１Ｂに送り込まれる。エジェクター本体３１Ｂの流路３１ｒに送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１Ｂ内において流速が漸次高まり、その流路３１ｒ内に負圧が生じる。
【０１１７】
次いで、逆止弁Ｖ５１を開く。すると、エジェクター本体３１Ｂのエジェクター本体３１内の負圧により、エジェクター本体３１Ｂの吸入口３２の一端３２ａから、気泡回収部２５で回収した空気である低圧空気ＡＬが流れ込む。
さらに、切換弁Ｖ７を開けば、上流側のエジェクター本体３１Ａに向けて分岐した低圧空気供給配管３９を通して、上流側のエジェクター本体３１Ａの吸入口３２にも、低圧空気ＡＬが送り込まれる。これにより、上流側のエジェクター本体３１Ａの流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、エジェクター本体３１Ａの流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、上流側のエジェクター本体３１Ａの他端３１ｂから送り出される。
また、エジェクター本体３１Ｂの吸入口３２の流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、エジェクター本体３１Ｂの流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で空気（ＡＨ＋ＡＬ）と合流し、この合流した空気（ＡＨ＋ＡＬ＋ＡＬ）が、下流側のエジェクター本体３１Ｂの他端３１ｂから送り出される。
【０１１８】
このような摩擦抵抗低減装置２０Ｋにおいては空気供給部３０Ｋと、低圧空気供給部４０とを、択一的に作動させて気泡噴出部２１に対する空気供給を行うことができる。
これにより、例えば、喫水が浅い場合には、切換弁Ｖ４，Ｖ５１，Ｖ７及び逆止弁Ｖ５１を閉じた状態で、ブロアー４２を作動させて、逆止弁Ｖ３が開くことによって、低圧空気供給部４０により低圧空気ＡＬ２を気泡噴出部２１に供給することができる。
一方で、喫水が深い場合には、逆止弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５１、切換弁Ｖ４，Ｖ７を閉じた状態で、この実施形態と同様にして、空気供給部３０Ｋで合流させた空気（ＡＨ＋ＡＬ＋ＡＬ）を気泡噴出部２１に供給することができる。
また、低圧空気供給部４０と空気供給部３０Ｋとを同時に作動させ、気泡噴出部２１に対して、空気供給部３０Ｋで合流させた空気（ＡＨ＋ＡＬ＋ＡＬ）、および低圧空気ＡＬ２の両方を供給することもできる。
【０１１９】
したがって、上述した第十実施形態によれば、エジェクター本体３１を複数直列に接続することで、高圧空気ＡＨに対してより多くの低圧空気ＡＬを合流させることができる。そのため、気泡噴出部２１へ供給される空気流量をより一層増加させることができる。
【０１２０】
この実施形態においては、空気供給部３０Ｋとしてエジェクター本体３１を２段直列に接続する場合について説明したが、エジェクター本体３１を直列接続する数は、複数であれば良く２段に限られるものではない。例えば、３段以上のエジェクター本体３１を直列接続するようにしても良い。
【０１２１】
（第十一実施形態）
次に、この発明の第十一実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第十一実施形態においては、第一〜第十実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図１１は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図１１に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｌを備えている。摩擦抵抗低減装置２０Ｌは、気泡噴出部２１と、気泡回収部２５と、空気供給部３０Ｌと、低圧空気供給部４０と、を備えている。
【０１２２】
空気供給部３０Ｌは、エジェクター本体３１と、チャージタンク６０と、を備えている。エジェクター本体３１には、吸入口３２が接続されている。
エジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１には、その一端３１ａに高圧空気供給配管３５が接続される一方で、その他端３１ｂに空気供給管２２が接続されている。この実施形態における高圧空気供給配管３５は、過給器１４の吐出側に接続され、過給器１４から吐出される圧縮空気の一部が高圧空気ＡＨとしてエジェクター本体３１の一端３１ａに送り込まれる。
【０１２３】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、気泡回収部２５に接続されており、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気が、低圧空気ＡＬとして大気を吸入口３２に取り込まれる。
【０１２４】
チャージタンク６０は、高圧空気供給配管３５の中間部に設けられている。このチャージタンク６０には、高圧空気供給配管３５を通る高圧空気ＡＨを、一定量貯留することが可能となっている。つまり、高圧空気ＡＨは、高圧空気供給配管３５を通る途中で、一時的にチャージタンク６０に貯留され、その後、高圧空気供給配管３５を介してエジェクター本体３１の一端３１ａへと送り込まれる。
【０１２５】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
ブロアー４２と気泡噴出部２１との間の空気供給管４３には、逆止弁Ｖ３が開閉可能に設けられている。
さらに、過給器１４から高圧空気ＡＨを取り込む高圧空気供給配管３５には、切換弁Ｖ４が開閉可能に設けられている。切換弁Ｖ４は、高圧空気供給配管３５からエジェクター本体３１への高圧空気ＡＨの流れの断続、及びその流量調整を行う。
また、高圧空気供給配管３５においてチャージタンク６０の下流側には、流量調整弁Ｖ８が開閉可能に設けられている。この流量調整弁Ｖ８の開度に応じた流量の高圧空気ＡＨが、チャージタンク６０からエジェクター本体３１に供給される。つまり、流量調整弁Ｖ８により、チャージタンク６０への高圧空気ＡＨのチャージ量を調整可能となっている。
さらに、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気を、低圧空気ＡＬとして取り込む低圧空気供給配管３９には、逆止弁Ｖ５が設けられている。
【０１２６】
空気供給部３０Ｌにおいて、切換弁Ｖ４、流量調整弁Ｖ８、逆止弁Ｖ５を閉じた状態から、切換弁Ｖ４を開くと、高圧空気供給配管３５を通して過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨがチャージタンク６０にチャージされる。次に、流量調整弁Ｖ８を開き、さらに逆止弁Ｖ１を開くと、エジェクター本体３１の流路３１ｒには、チャージタンク６０から高圧空気供給配管３５を通して過給器１４で圧縮された高圧空気ＡＨの一部が送り込まれる。流路３１ｒに送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において流速が漸次高まり、流路３１ｒ内に負圧が生じる。ここで、高圧空気ＡＨは、高圧空気供給配管３５の途中でチャージタンク６０に一時的に貯留される。このようにチャージタンク６０に貯留されることで、高圧空気ＡＨの脈動が低減される。
【０１２７】
続いて、逆止弁Ｖ５を開く。すると、エジェクター本体３１内の負圧により、吸入口３２の一端３２ａから、気泡回収部２５で回収した空気である低圧空気ＡＬが流れ込む。この流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、エジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから送り出される。これにより、気泡噴出部２１に対し、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が供給される。
【０１２８】
この摩擦抵抗低減装置２０Ｌは、空気供給部３０Ｌと、低圧空気供給部４０とを、択一的に作動させて気泡噴出部２１に対する空気供給を行うことができる。これにより、例えば、喫水が浅い場合には、低圧空気供給部４０により低圧空気ＡＬ２を気泡噴出部２１に供給する一方で、喫水が深い場合には、空気供給部３０Ｌにより高圧空気ＡＨおよび低圧空気ＡＬを気泡噴出部２１に供給することができる。また、低圧空気供給部４０と空気供給部３０Ｌとを同時に作動させることで、気泡噴出部２１に対して、高圧空気ＡＨ、低圧空気ＡＬ、および低圧空気ＡＬ２を同時に供給することもできる。
【０１２９】
したがって、上述した第十一実施形態によれば、とりわけ、エジェクター本体３１に供給される高圧空気ＡＨが、チャージタンク６０を経由するため、過給器１４の出力側に生じる高圧空気ＡＨの脈動の影響を抑えることができる。これにより、エジェクター本体３１に対して、安定した流量で高圧空気ＡＨを供給することが可能となる。その結果、エジェクター本体３１において、高圧空気ＡＨに対して低圧空気ＡＬを安定して合流させることができるとともに、気泡噴出部２１から安定して気泡を発生させることができる。
【０１３０】
（第十二実施形態）
次に、この発明の第十二実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶を図面に基づき説明する。この第十二実施形態においては、第一〜第五実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図１２は、この実施形態に係る空気潤滑式船舶の摩擦抵抗低減装置、船舶の全体構成を示す模式図である。
図１２に示すように、この実施形態における船舶１０は、摩擦抵抗低減装置２０Ｍを備えている。摩擦抵抗低減装置２０Ｍは、気泡噴出部２１と、気泡回収部２５と、空気供給部３０Ｍと、を備えている。
【０１３１】
空気供給部３０Ｍは、エジェクター本体３１と、チャージタンク７０と、を備える。
エジェクター本体３１は、上述した各実施形態と同様に、テーパ状の流路３１ｒを有している。エジェクター本体３１の一端３１ａには、高圧空気供給配管３５が接続される一方で、エジェクター本体３１の他端３１ｂには、空気供給管２２が接続されている。この実施形態における高圧空気供給配管３５は、例えばターボコンプレッサー等の高圧空気供給源３７に接続されている。
【０１３２】
チャージタンク７０は、高圧空気供給配管３５の中間部に設けられ、第十一実施形態のチャージタンク６０と同様に、高圧空気供給配管３５を通る高圧空気ＡＨを一定量貯留することが可能となっている。つまり、高圧空気供給源３７で圧縮された高圧空気ＡＨは、高圧空気供給配管３５を通る途中で、一時的にチャージタンク７０に貯留され、その後、エジェクター本体３１の一端３１ａへと送り込まれる。
【０１３３】
吸入口３２の一端３２ａには、低圧空気供給配管３９が接続されている。この実施形態における低圧空気供給配管３９は、気泡回収部２５に接続されており、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気が、低圧空気ＡＬとして吸入口３２に取り込まれる。
【０１３４】
また、エジェクター本体３１と気泡噴出部２１との間の空気供給管２２には、逆止弁Ｖ１が開閉可能に設けられている。
また、気泡回収部２５で回収した気泡から得られる空気を、低圧空気ＡＬとして取り込む低圧空気供給配管３９には、逆止弁Ｖ５が設けられている。
また、高圧空気供給配管３５においてチャージタンク７０の下流側には、流量調整弁Ｖ９が開閉可能に設けられている。この流量調整弁Ｖ９は、チャージタンク７０に対して、上述したチャージタンク６０に対する流量調整弁Ｖ８の機能と同様の機能を有している。
【０１３５】
空気供給部３０Ｍにおいて、逆止弁Ｖ１，Ｖ５、流量調整弁Ｖ９を閉じた状態から、高圧空気供給源３７を起動させる。すると、高圧空気供給源３７で加圧された高圧空気ＡＨがチャージタンク７０にチャージされる。次に、流量調整弁Ｖ９を開くと、エジェクター本体３１の流路３１ｒには、チャージタンク７０にチャージされた高圧空気ＡＨが送り込まれる。これにより、逆止弁Ｖ１が開く。このようにチャージタンク７０に高圧空気ＡＨが貯留されることで、高圧空気ＡＨの脈動が低減される。
【０１３６】
流路３１ｒに送り込まれた高圧空気ＡＨは、エジェクター本体３１内において流速が漸次高まり、流路３１ｒ内に負圧が生じる。すると、エジェクター本体３１内の負圧により逆止弁Ｖ５を開くとともに、吸入口３２の一端３２ａから、気泡回収部２５で回収した空気である低圧空気ＡＬが流れ込む。この流路３２ｒ内に流れ込んだ低圧空気ＡＬは、エジェクター本体３１の流路３１ｒ内に引き込まれ、流路３１ｒ内で高圧空気ＡＨと合流し、エジェクター本体３１の他端３１ｂから送り出される。これにより、気泡噴出部２１に対し、高圧空気ＡＨに低圧空気ＡＬを加えた空気が供給される。
【０１３７】
したがって、上述した第十二実施形態によれば、エジェクター本体３１に供給される高圧空気ＡＨが、チャージタンク７０を通るため、第十一実施形態と同様に、コンプレッサー等の高圧空気供給源３７の作動にともなって生じる高圧空気ＡＨの脈動を抑えることができる。その結果、気泡噴出部２１から、安定して気泡を発生させることができる。
【０１３８】
（その他の変形例）
この発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記各実施形態に開示した構成は、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  船舶（空気潤滑式船舶）
１１  船体
１１ｂ  船底
１１ｆ  船首部
１１ｒ  船尾部
１２  スクリュー
１２ｓ  シャフト
１３  主機
１４  過給器（高圧空気供給源、補機）
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈ，２０Ｊ，２０Ｋ，２０Ｌ，２０Ｍ  摩擦低減装置
２１  気泡噴出部
２２  空気供給管
２５  気泡回収部
３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈ，３０Ｊ，３０Ｋ，３０Ｌ，３０Ｍ  空気供給部
３１，３１Ａ，３１Ｂ  エジェクター本体（エジェクター）
３１ａ  一端
３１ｂ  他端
３１ｒ  流路
３２  吸入口
３２ａ  一端
３２ｂ  他端
３２ｒ  流路
３５  高圧空気供給配管
３７  高圧空気供給源
３８  低圧空気供給源
３９  低圧空気供給配管
３９ａ  分岐管
３９ｂ  分岐管
４０  低圧空気供給部（空気昇圧部）
４１  大気導入管
４１ａ  一端
４１ｂ  他端
４２  ブロアー
４３  空気供給管
４９  接続管
６０，７０  チャージタンク
６１  大気導入管
６２  ブロアー
ＡＨ  高圧空気
ＡＬ  低圧空気
ＡＬ２  低圧空気
Ｌ  喫水線
Ｖ１  逆止弁
Ｖ２  切換弁
Ｖ３  逆止弁
Ｖ４  切換弁
Ｖ４’  切換弁
Ｖ５  逆止弁
Ｖ６  切換弁
Ｖ７  切換弁
Ｖ８  流量調整弁
Ｖ９  流量調整弁
Ｖ５１  逆止弁
【図１】
0006484902.tif 000002
【図２】
0006484902.tif 000003
【図３】
0006484902.tif 000004
【図４】
0006484902.tif 000005
【図５】
0006484902.tif 000006
【図６】
0006484902.tif 000007
【図７】
0006484902.tif 000008
【図８】
0006484902.tif 000009
【図９】
0006484902.tif 000010
【図１０】
0006484902.tif 000011
【図１１】
0006484902.tif 000012
【図１２】
0006484902.tif 000013