(57)【要約】      （修正有）【課題】船底全体を均一な厚さの空気層で覆うことが可能な船舶の空気潤滑装置及び船舶の空気潤滑方法を提供する。【解決手段】船舶の空気潤滑装置２０は、船底１３から空気を吹き出す空気吹き出し装置３０と、船底１３のセンターライン領域１３ａを覆う空気層の厚さの相対的低下を抑制する抑制手段４０とを具備する。前記船底は、前記センターライン領域の左舷１４側の左舷側領域１３ｂと、前記センターライン領域の右舷１５側の右舷側領域１３ｃとを含む。前記空気吹き出し装置は、前記センターライン領域に設けられたＮ個の中央空気吹き出し口３１と、前記左舷側領域に設けられた前記Ｎ個の左舷側空気吹き出し口３２と、前記右舷側領域に設けられた前記Ｎ個の右舷側空気吹き出し口３３とを含む。前記Ｎは１以上の整数である。前記抑制手段は、前記センターライン領域に設けられた他の中央空気吹き出し口４１を含む。【選択図】図２
2012056328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船底から空気を吹き出す空気吹き出し装置と、
前記船底のセンターライン領域を覆う空気層の厚さの相対的低下を抑制する抑制手段と
を具備する
船舶の空気潤滑装置。
【請求項２】
前記船底は、
前記センターライン領域の左舷側の左舷側領域と、
前記センターライン領域の右舷側の右舷側領域と
を含み、
前記空気吹き出し装置は、
前記センターライン領域に設けられたＮ個の中央空気吹き出し口と、
前記左舷側領域に設けられた前記Ｎ個の左舷側空気吹き出し口と、
前記右舷側領域に設けられた前記Ｎ個の右舷側空気吹き出し口と
を含み、
前記Ｎは１以上の整数であり、
前記抑制手段は、前記センターライン領域に設けられた他の中央空気吹き出し口を含む
請求項１の船舶の空気潤滑装置。
【請求項３】
前記船底は、
前記センターライン領域の左舷側の左舷側領域と、
前記センターライン領域の右舷側の右舷側領域と
を含み、
前記空気吹き出し装置は、前記センターライン領域、前記左舷側領域、及び前記右舷側領域からそれぞれ空気を吹き出し、
前記抑制手段は、
前記センターライン領域と前記左舷側領域の間に設けられ、前記センターライン領域から前記左舷側領域への空気の移動を制限する左舷側壁面と、
前記センターライン領域と前記右舷側領域の間に設けられ、前記センターライン領域から前記右舷側領域への空気の移動を制限する右舷側壁面と
を含む
請求項１の船舶の空気潤滑装置。
【請求項４】
前記船底は、
前記センターライン領域の左舷側の左舷側領域と、
前記センターライン領域の右舷側の右舷側領域と
を含み、
前記空気吹き出し装置は、前記センターライン領域、前記左舷側領域、及び前記右舷側領域からそれぞれ空気を吹き出し、
前記抑制手段は、前記センターライン領域に設けられたローラーを含み、
前記ローラーは、前記センターライン領域の表面流れが船尾に向かって加速されるように、船幅方向に平行な回転軸まわりに回転する
請求項１の船舶の空気潤滑装置。
【請求項５】
船底から空気を吹き出す空気吹き出しステップと、
前記船底のセンターライン領域を覆う空気層の厚さの相対的低下を抑制する抑制ステップと
を具備する
船舶の空気潤滑方法。
【請求項６】
前記船底は、
前記センターライン領域の左舷側の左舷側領域と、
前記センターライン領域の右舷側の右舷側領域と
を含み、
前記センターライン領域にＮ個の中央吹き出し口が設けられ、
前記左舷側領域に前記Ｎ個の左舷側空気吹き出し口が設けられ、
前記右舷側領域に前記Ｎ個の右舷側空気吹き出し口が設けられ、
前記センターライン領域に他の中央吹き出し口が設けられ、
前記Ｎは１以上の整数であり、
前記空気吹き出しステップにおいて、前記中央吹き出し口、前記左舷側空気吹き出し口、及び前記右舷側空気吹き出し口が空気を吹き出し、
前記抑制ステップにおいて、前記他の中央吹き出し口が空気を吹き出す
請求項５の船舶の空気潤滑方法。
【請求項７】
前記船底は、
前記センターライン領域の左舷側の左舷側領域と、
前記センターライン領域の右舷側の右舷側領域と
を含み、
前記空気吹き出しステップにおいて、前記センターライン領域、前記左舷側領域、及び前記右舷側領域からそれぞれ空気を吹き出し、
前記抑制ステップにおいて、壁面が前記センターライン領域から前記左舷側領域への空気の移動を制限し、壁面が前記センターライン領域から前記右舷側領域への空気の移動を制限する
請求項５の船舶の空気潤滑方法。
【請求項８】
前記船底は、
前記センターライン領域の左舷側の左舷側領域と、
前記センターライン領域の右舷側の右舷側領域と
を含み、
前記空気吹き出しステップにおいて、前記センターライン領域、前記左舷側領域、及び前記右舷側領域からそれぞれ空気を吹き出し、
前記抑制ステップにおいて、前記センターライン領域の表面流れを船尾に向かって加速する
請求項５の船舶の空気潤滑方法。
【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船舶の空気潤滑装置および船舶の空気潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航行時に船底面を気泡流で覆うことにより船体摩擦抵抗を低減する技術が知られている。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１４７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、船底全体を均一な厚さの空気層で覆うことが可能な船舶の空気潤滑装置及び船舶の空気潤滑方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明による船舶の空気潤滑装置（２０）は、船底（１３）から空気を吹き出す空気吹き出し装置（３０）と、前記船底のセンターライン領域（１３ａ）を覆う空気層の厚さの相対的低下を抑制する抑制手段（４０）とを具備する。
【０００８】
前記船底は、前記センターライン領域の左舷（１４）側の左舷側領域（１３ｂ）と、前記センターライン領域の右舷（１５）側の右舷側領域（１３ｃ）とを含む。前記空気吹き出し装置は、前記センターライン領域に設けられたＮ個の中央空気吹き出し口（３１）と、前記左舷側領域に設けられた前記Ｎ個の左舷側空気吹き出し口（３２）と、前記右舷側領域に設けられた前記Ｎ個の右舷側空気吹き出し口（３３）とを含む。前記Ｎは１以上の整数である。前記抑制手段は、前記センターライン領域に設けられた他の中央空気吹き出し口（４１）を含む。
【０００９】
前記船底は、前記センターライン領域の左舷（１４）側の左舷側領域（１３ｂ）と、前記センターライン領域の右舷（１５）側の右舷側領域（１３ｃ）とを含む。前記空気吹き出し装置は、前記センターライン領域、前記左舷側領域、及び前記右舷側領域からそれぞれ空気を吹き出す。前記抑制手段は、前記センターライン領域と前記左舷側領域の間に設けられ、前記センターライン領域から前記左舷側領域への空気の移動を制限する左舷側壁面（４２ａ、４４ｂ）と、前記センターライン領域と前記右舷側領域の間に設けられ、前記センターライン領域から前記右舷側領域への空気の移動を制限する右舷側壁面（４３ａ、４４ｃ）とを含む。
【００１０】
前記船底は、前記センターライン領域の左舷（１４）側の左舷側領域（１３ｂ）と、前記センターライン領域の右舷（１５）側の右舷側領域（１３ｃ）とを含む。前記空気吹き出し装置は、前記センターライン領域、前記左舷側領域、及び前記右舷側領域からそれぞれ空気を吹き出す。前記抑制手段は、前記センターライン領域に設けられたローラー（４５）を含む。前記ローラーは、前記センターライン領域の表面流れが船尾（１２）に向かって加速されるように、船幅方向（Ｙ）に平行な回転軸（Ｓ）まわりに回転する。
【００１１】
本発明による船舶の空気潤滑方法は、船底（１３）から空気を吹き出す空気吹き出しステップと、前記船底のセンターライン領域（１３ａ）を覆う空気層の厚さの相対的低下を抑制する抑制ステップとを具備する。
【００１２】
前記船底は、前記センターライン領域の左舷（１４）側の左舷側領域（１３ｂ）と、前記センターライン領域の右舷（１５）側の右舷側領域（１３ｃ）とを含む。前記センターライン領域にＮ個の中央吹き出し口（３１）が設けられる。前記左舷側領域に前記Ｎ個の左舷側空気吹き出し口（３２）が設けられる。前記右舷側領域に前記Ｎ個の右舷側空気吹き出し口（３３）が設けられる。前記センターライン領域に他の中央吹き出し口（４１）が設けられる。前記Ｎは１以上の整数である。前記空気吹き出しステップにおいて、前記中央吹き出し口、前記左舷側空気吹き出し口、及び前記右舷側空気吹き出し口が空気を吹き出す。前記抑制ステップにおいて、前記他の中央吹き出し口が空気を吹き出す。
【００１３】
前記船底は、前記センターライン領域の左舷（１４）側の左舷側領域（１３ｂ）と、前記センターライン領域の右舷（１５）側の右舷側領域（１３ｃ）とを含む。前記空気吹き出しステップにおいて、前記センターライン領域、前記左舷側領域、及び前記右舷側領域からそれぞれ空気を吹き出す。前記抑制ステップにおいて、壁面（４２ａ、４４ｂ）が前記センターライン領域から前記左舷側領域への空気の移動を制限し、壁面（４３ａ、４４ｃ）が前記センターライン領域から前記右舷側領域への空気の移動を制限する。
【００１４】
前記船底は、前記センターライン領域の左舷（１４）側の左舷側領域（１３ｂ）と、前記センターライン領域の右舷（１５）側の右舷側領域（１３ｃ）とを含む。前記空気吹き出しステップにおいて、前記センターライン領域、前記左舷側領域、及び前記右舷側領域からそれぞれ空気を吹き出す。前記抑制ステップにおいて、前記センターライン領域の表面流れを船尾（１２）に向かって加速する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、船底全体を均一な厚さの空気層で覆うことが可能な船舶の空気潤滑装置及び船舶の空気潤滑方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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２】図２は、第１の実施形態に係る船舶の底面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る船舶の船底近傍の流線分布を示す概念図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第２の実施形態に係る船舶の底面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２の実施形態に係る船舶の断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第３の実施形態に係る船舶の底面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第３の実施形態に係る船舶の断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第４の実施形態に係る船舶の底面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第４の実施形態に係る船舶が備えるローラーの回転方向を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付図面を参照して、本発明による船舶の空気潤滑装置及び船舶の空気潤滑方法を実施するための形態を以下に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る船舶を説明する。船舶は、船体１０と、空気潤滑装置２０を備える。船体１０は、船首１１と、船尾１２と、船底１３と、左舷１４と、右舷１５を備える。船体１０の船長方向及び船幅方向が、それぞれＸ及びＹで示されている。船底１３は、センターライン領域１３ａと、センターライン領域１３ａの左舷１４側の左舷側領域１３ｂと、センターライン領域１３ａの右舷１５側の右舷側領域１３ｃを含む。センターライン領域１３ａは、船体１０のセンターラインＣＬに沿って船長方向Ｘに延びている。左舷側領域１３ｂ及び右舷側領域１３ｃは、センターライン領域１３ａを間に挟んで船長方向Ｘに延びている。
【００１９】
空気潤滑装置２０は、船底１３から水中に空気を吹き出す空気吹き出し装置３０と、センターライン領域１３ａを覆う空気層の厚さの相対的低下を抑制する抑制手段４０を備える。空気吹き出し装置３０は、センターライン領域１３ａに設けられた中央空気吹き出し口３１（以下、空気吹き出し口３１）と、左舷側領域１３ｂに設けられた左舷側空気吹き出し口３２（以下、空気吹き出し口３２）と、右舷側領域１３ｃに設けられた右舷側空気吹き出し口３３（以下、空気吹き出し口３３）を備える。空気吹き出し口３１は、センターラインＣＬ上に配置されている。空気吹き出し口３１、３２、及び３３は、船底１３の船首１１側部分に配置されている。空気吹き出し口３１の船長方向Ｘの位置は、空気吹き出し口３２及び３３の船長方向Ｘの位置と異なっている。水中に空気を吹き出すために、空気吹き出し口３１、３２、及び３３の各々には、船幅方向Ｙに延びるスリット孔、又は、船幅方向Ｙに配列された小孔群が形成されている。本実施形態に係る船舶の航行中、空気吹き出し装置３０は、空気吹き出し口３１、３２及び３３から水中に空気を吹き出す。空気吹き出し口３１、３２及び３３から吹き出された空気により形成される空気層により船底１３が覆われるため、船体１０の摩擦抵抗が低減される。
【００２０】
抑制手段４１は、センターライン領域３１ａに設けられた中央空気吹き出し口４１（以下、空気吹き出し口４１）を含む。空気吹き出し口４１は、センターラインＣＬ上に配置され、空気吹き出し口３１よりも船尾１２側に配置されている。水中に空気を吹き出すために、空気吹き出し口４１には、船幅方向Ｙに延びるスリット孔、又は、船幅方向Ｙに配列された小孔群が形成されている。空気吹き出し口４１どうし、及び、空気吹き出し口３１及び４１は、船長方向Ｘに離れて配置されている。抑制手段４１は、空気吹き出し口４１から水中に空気を吹き出す。
【００２１】
図３を参照して、本実施形態による効果を説明する。図３は、船底１３近傍の流線分布を示す概念図である。船型によっては、流線ＳＬが外側に広がる流れになることがある。したがって、抑制手段４１が空気吹き出し口４１から水中に空気を吹き出さない場合、センターライン領域１３ａを覆う空気層の厚さが左舷側領域１３ｂや右舷側領域１３ｃを覆う空気層の厚さに対して相対的に低下してしまう。本実施形態においては、抑制手段４１がセンターライン領域１３ａから水中に空気を吹き出すため、センターライン領域１３ａから吹き出される空気量が相対的に多くなる。したがって、センターライン領域１３ａを覆う空気層の厚さの相対的低下が抑制される。
【００２２】
尚、空気吹き出し口３１、３２、及び３２は、同数ずつ設けられるのであれば、図２に示すように一つずつ設けられてもよく、複数ずつ設けられてもよい。空気吹き出し口４１は、図２に示すように二つ設けられてもよく、一つだけ設けられてもよく、三つ以上設けられてもよい。
【００２３】
（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を説明する。第２の実施形態に係る船舶は、以下の説明を除いて、第１の実施形態に係る船舶と同じである。本実施形態に係る抑制手段４０は、気体保持板４２及び４３を備える。気体保持板４２は、センターライン領域１３ａと左舷側領域１３ｂの間に設けられ、船長方向Ｘに延びている。気体保持板４３は、センターライン領域１３ａと右舷側領域１３ｃの間に設けられ、船長方向Ｘに延びている。本実施形態においては、船底１３の両外側（左舷側領域１３ｂの外側及び右舷側領域の外側）には気体保持板は設けられない。
【００２４】
図４Ｂを参照して、気体保持板４２及び４３は、船底１３から下方に突き出している。気体保持板４２は、内側を向いた左舷側壁面４２ａ（以下、壁面４２ａ）を有する。気体保持板４３は、内側を向いた右舷側壁面４２ｂ（以下、壁面４２ｂ）を有する。壁面４２ａ及び４３ａは、船長方向Ｘに延びている。壁面４２ａは、センターライン領域１３ａから左舷側領域１３ｂへの空気の移動を制限する。壁面４３ａは、センターライン領域１３ａから右舷側領域１３ｃへの空気の移動を制限する。したがって、センターライン領域１３ａを覆う空気層の厚さの相対的低下が抑制される。
【００２５】
（第３の実施形態）
図５Ａを参照して、本発明の第３の実施形態に係る船舶を説明する。第３の実施形態に係る船舶は、以下の説明を除いて、第１の実施形態に係る船舶と同じである。本実施形態に係る抑制手段４０は、センターライン領域１３ａに形成された溝部４４を備える。溝部４４は、船長方向Ｘに延びている。空気吹き出し口３１は、溝部４４の底面４４ａに設けられている。
【００２６】
図５Ｂを参照して、溝部４４は、センターライン領域１３ａと左舷側領域１３ｂの間に設けられ且つ内側を向いた左舷側壁面４４ｂ（以下、壁面４４ｂ）と、センターライン領域１３ａと右舷側領域１３ｃの間に設けられ且つ内側を向いた右舷側壁面４４ｃ（以下、壁面４４ｃ）を有する。壁面４４ｂ及び４４ｃは、船長方向Ｘに延びている。壁面４４ｂは、センターライン領域１３ａから左舷側領域１３ｂへの空気の移動を制限する。壁面４４ｃは、センターライン領域１３ａから右舷側領域１３ｃへの空気の移動を制限する。したがって、センターライン領域１３ａを覆う空気層の厚さの相対的低下が抑制される。
【００２７】
（第４の実施形態）
図６Ａを参照して、本発明の第４の実施形態に係る船舶を説明する。第４の実施形態に係る船舶は、以下の説明を除いて、第１の実施形態に係る船舶と同じである。本実施形態に係る抑制手段４０は、センターライン領域１３ａに設けられたローラー４５を含む。ローラー４５は、センターラインＣＬ上に配置され、空気吹き出し口３１よりも船尾１２側に配置されている。ローラー４５どうし、及び、空気吹き出し口３１とローラー４５は、船長方向Ｘに離れて配置されている。ローラー４５は、センターライン領域１３ａに形成された開口１３ｄから部分的に露出している。図示されない駆動装置がローラー４５を船幅方向Ｙに平行な回転軸Ｓまわりに回転する。
【００２８】
図６Ｂを参照して、ローラー４５は、センターライン領域１３ａの表面流れが船尾１２に向かって加速されるように、回転軸Ｓまわりに回転する。ローラー４５がセンターライン領域１３ａの表面流れを船尾１２に向かって加速するため、センターライン領域１３ａにおける流速が速くなる。したがって、センターライン領域１３ａを覆う空気層の厚さの相対的低下が抑制される。
【００２９】
ローラー４５は、図６Ａに示すように二つ設けられてもよく、一つだけ設けられてもよく、三つ以上設けられてもよい。
【００３０】
上記各実施形態に係る空気潤滑装置２０は、肥型船だけでなく痩せ型船にも効果的である。
【００３１】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態に様々な変更を加えることが可能であり、上記実施形態どうしを組み合わせてもよい。例えば、空気吹き出し口３１、３２、及び３３を、左舷側領域１３ｂ、センターライン領域１３ａ、及び右舷側領域１３ｃにまたがるように形成される一つの空気吹き出し口で置き換えてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１…船底部
２…気体室
５…気体保持板
１０…船体
１１…船首
１２…船尾
１３…船底
１３ａ…センターライン領域
１３ｂ…左舷側領域
１３ｃ…右舷側領域
１３ｄ…開口
１４…左舷
１５…右舷
２０…空気潤滑装置
３０…空気吹き出し装置
３１…中央空気吹き出し口
３２…左舷側空気吹き出し口
３３…右舷側空気吹き出し口
４０…抑制手段
４１…中央空気吹き出し口
４２、４３…気体保持板
４２ａ、４３ａ…壁面
４４…溝部
４４ａ…底面
４４ｂ、４４ｃ…壁面
４５…ローラー
Ｓ…回転軸
ＳＬ…流線
ＣＬ…センターライン
Ｘ…船長方向
Ｙ…船幅方向
【図１Ａ】
2012056328.tif 000003
【図１Ｂ】
2012056328.tif 000004
【図２】
2012056328.tif 000005
【図３】
2012056328.tif 000006
【図４Ａ】
2012056328.tif 000007
【図４Ｂ】
2012056328.tif 000008
【図５Ａ】
2012056328.tif 000009
【図５Ｂ】
2012056328.tif 000010
【図６Ａ】
2012056328.tif 000011
【図６Ｂ】
2012056328.tif 000012