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WO2010058612A1 - 船体摩擦抵抗低減装置 - Google Patents

船体摩擦抵抗低減装置 Download PDF

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WO2010058612A1
WO2010058612A1 PCT/JP2009/052570 JP2009052570W WO2010058612A1 WO 2010058612 A1 WO2010058612 A1 WO 2010058612A1 JP 2009052570 W JP2009052570 W JP 2009052570W WO 2010058612 A1 WO2010058612 A1 WO 2010058612A1
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WO
WIPO (PCT)
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hull
air
frictional resistance
ship
sea chest
Prior art date
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Ceased
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PCT/JP2009/052570
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English (en)
French (fr)
Inventor
真一 ▲高▼野
宗二 溝上
靖司郎 日笠
将一 亀山
孝志 峰
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to US13/128,959 priority patent/US8516970B2/en
Priority to CN200980146462.1A priority patent/CN102224064B/zh
Priority to KR1020117010771A priority patent/KR101278754B1/ko
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B13/00—Conduits for emptying or ballasting; Self-bailing equipment; Scuppers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Definitions

  • the present invention relates to a hull frictional resistance reduction device that reduces the frictional resistance of a navigating hull by generating bubbles from a plurality of air ejection holes formed on the bottom of the ship to form a bubble film on the bottom of the ship.
  • the sea chest and the bottom skin of the ship are made watertight so that seawater does not enter the hull in consideration of safety.
  • the sea chest and the ship bottom outer plate are integrally formed by welding or the like, for example.
  • seawater flows into the sea chest via each air blowing portion marine organisms may adhere to the sea chest, or the sea chest may be rusted by seawater.
  • the present invention can easily perform maintenance of an air chamber having a plurality of air ejection holes formed at the bottom, and can also provide a water-tight structure capable of providing a water-tight structure so that seawater does not enter the hull. It is an object to provide a resistance reduction device.
  • the hull frictional resistance reduction device of the present invention is arranged on the bottom of a ship inside a hull in a hull frictional resistance reduction device that reduces the frictional resistance of a navigating hull by generating bubbles and forming a bubble film on the bottom of the ship.
  • a partition wall for partitioning the internal space is provided inside the sea chest, and a through hole is formed in the partition wall.
  • the air chamber includes a lower casing disposed on the ship bottom side and an upper casing disposed on the ship upper side, and the upper casing is configured to be detachable from the lower casing. It is preferable.
  • seawater enters the inside of an air chamber in which a plurality of air ejection holes are formed at the bottom, while the sea chest can be configured to be watertight. That is, the air chamber and the sea chest have a double structure. Thereby, since a work space can be provided between the sea chest and the air chamber, the air chamber can be maintained. In addition, since the sea chest can have a watertight structure, seawater can be prevented from entering the hull.
  • the through hole is formed in the partition wall.
  • a plurality of divided work spaces can be moved through the holes.
  • the inside of the sea chest can be accessed from the entrance / exit formed in the bottom of the ship through the communication passage.
  • the hull frictional resistance reduction device of the fourth aspect it is possible to easily perform maintenance inside the air chamber by detachably configuring the upper casing with respect to the lower casing of the air chamber.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a hull equipped with a hull frictional resistance reducing device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram relating to the configuration of the hull frictional resistance reduction device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the periphery of the sea chest of the hull frictional resistance reduction device according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the sea chest of this embodiment shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the periphery of the sea chest of a hull frictional resistance reducing device according to a modification of the present embodiment.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a hull equipped with the hull frictional resistance reducing device according to the present embodiment
  • FIG. 2 is an explanation regarding the configuration of the hull frictional resistance reducing device according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the periphery of the sea chest of the hull frictional resistance reducing device according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a sectional view of the sea chest of the present embodiment shown in FIG. It is sectional drawing when cut.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the periphery of the sea chest of a hull frictional resistance reducing device according to a modification of the present embodiment.
  • the hull frictional resistance reduction device 10 sails by generating bubbles from a plurality of air ejection holes 15 formed on the bottom 5 and forming a bubble film 8 (see FIG. 3) on the bottom 5.
  • the frictional resistance of the hull 1 is reduced.
  • the hull 1 on which the hull frictional resistance reducing device 10 is mounted is, for example, a flat bottom ship with a flat bottom 5, and the hull frictional resistance reducing device 10 is on the bow side of the hull 1. It is arranged.
  • the hull frictional resistance reduction device 10 is applicable not only to a flat bottom ship but also to other ships.
  • the hull frictional resistance reduction device 10 includes a large number of air ejection holes 15 formed in the bottom 5, a blower 16 that can supply air toward the large number of air ejection holes 15, a blower 16, and a large number of air ejection holes 15. And an air supply passage 17 for connecting the two.
  • a large number of air ejection holes are arranged side by side in the width direction of the hull 1 to form air ejection hole groups 30a, 30b, 30b.
  • a plurality of air ejection hole groups 30a, 30b, 30b are formed in the ship bottom 5 (this embodiment). In the example, three are formed, for example.
  • One of the three air ejection hole groups 30a, 30b, and 30b is a central air ejection hole group 30a formed at the center in the width direction on the bow side, and the other two are the stern of the central air ejection hole group 30a. It is a pair of side air ejection hole groups 30b and 30b formed on both sides in the width direction of the ship while being formed on the side.
  • the central air ejection hole group 30 a is disposed on the bow side of the hull 1, and the pair of side air ejection hole groups 30 b and 30 b are formed near the center of the hull 1.
  • the blower 16 is disposed on the bow side of the hull 1 and functions as an air supply source capable of supplying air toward the numerous air ejection holes 15.
  • the blower 16 uses an electric motor 19 as a drive source, and the supply amount of air sent from the blower 16 can be controlled by controlling the rotation speed of the electric motor 19.
  • the blower 16 has a shorter installation distance from the central air ejection hole group 30a than the side air ejection hole groups 30b and 30b, and both the blower 16 and the central air ejection hole group 30a Arranged on the bow side of the hull 1.
  • the air supply source is not limited to the blower 16, and for example, an air compressor or the like may be used.
  • the single blower 16 is used.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of blowers 16 may be used.
  • the air supply passage 17 includes a main supply pipe 20 having one end connected to the blower 16, a plurality of branch supply pipes 21 connected to the main supply pipe 20, and a plurality of air chambers 22 connected to the plurality of branch supply pipes 21.
  • a primary air tank 23 is interposed in the main supply pipe 20. That is, the main supply pipe 20 includes an upstream main supply pipe 20a that connects the blower 16 and the primary air tank 23, and a downstream main supply pipe 20b that connects the primary air tank 23 and the plurality of branch supply pipes 21.
  • the downstream main supply pipe 20b is provided with an air flow meter 24 for measuring the flow rate of the air flowing in the downstream main supply pipe 20b, and each branch supply pipe 21 is opened and closed.
  • Each on-off valve 25 is interposed.
  • the primary air tank 23 is configured to be able to store air supplied from the blower 16 via the upstream main supply pipe 20a. Then, by providing the primary air tank 23 in the main supply pipe 20, it is possible to alleviate the air pressure fluctuation (so-called air pulsation) generated in the blower 16 and the upstream main supply pipe 20a.
  • the plurality of air chambers 22 are formed in a rectangular box shape, and are arranged corresponding to a number of air ejection holes 15 formed in the ship bottom 5. That is, a plurality of air ejection holes 15 are formed on the bottom surface (that is, the ship bottom) of each air chamber 22.
  • Each air chamber 22 is formed with an air supply port 28 to which each branch supply pipe 21 is connected at a substantially central portion of the top wall surface (see FIG. 4).
  • the plurality of air chambers 22 includes a plurality of central air chambers 22a corresponding to the central air ejection hole group 30a, and a plurality of side air chambers 22b corresponding to the pair of side air ejection hole groups 30b and 30b. , Is composed of.
  • the plurality of center-side air chambers 22a are formed in a rectangular box shape, the longitudinal direction of which coincides with the ship width direction, and is arranged side by side in the ship width direction. And by supplying air to the some central side air chamber 22a from the blower 16, air is ejected from the central air ejection hole group 30a, and a bubble is generated.
  • the plurality of side air chambers 22b are formed in a rectangular box shape like the plurality of center side air chambers 22a, and the longitudinal direction thereof is aligned with the ship width direction and arranged side by side in the ship width direction. It is installed. At this time, the plurality of side air chambers 22 b are divided into two corresponding to the pair of side air ejection holes 15. Then, by supplying air to each of the plurality of side air chambers 22b divided from the blower 16, air is ejected from the pair of side air ejection hole groups 30b and 30b to generate bubbles.
  • a central sea chest 35 is formed outside the plurality of central air chambers 22a so as to cover them, and the outer sides of each of the divided two side air chambers 22b.
  • a pair of side sea chests 36 for covering these are formed.
  • the air flow meter 24 measures the flow rate of the air flowing in the downstream main supply pipe 20b, and the supply amount of air supplied from the blower 16 based on the measurement result of the air flow meter 24. Is controlling.
  • the plurality of on-off valves 25 interposed in the plurality of branch supply pipes 21 function as so-called check valves, and prevent seawater from entering the air supply passage 17 on the upstream side from the on-off valves 25. It is arranged. Specifically, when the operation of the hull frictional resistance reduction device 10 is stopped, that is, when the drive of the blower 16 is stopped, the injection of air from each air ejection hole 15 is stopped. For this reason, seawater flows into each air chamber 22 through each air ejection hole 15. At this time, since each air chamber 22 communicates with each branch supply pipe 21, by closing the on-off valve 25, seawater can be prevented from entering each branch supply pipe 21 upstream from the on-off valve 25. ing.
  • the air blown from the blower 16 flows into the primary air tank 23 via the upstream main supply pipe 20a, and then the downstream main supply pipe 20b and the plurality of branch supply pipes 21.
  • the air flows into each air chamber 22 via.
  • the air supply amount of the blower 16 is adjusted by controlling the electric motor 19 based on the measurement result of the air flow meter 24.
  • the air is jetted into the water through each air ejection hole 15 to generate bubbles from the ship bottom 5.
  • the sea chests 35 and 36 are provided in a plurality (for example, three in this embodiment) corresponding to each of the air ejection hole groups 30a, 30b, and 30b, and the plurality of central air chambers 22a are provided.
  • a central sea chest 35 to be covered and a pair of side sea chests 36 and 36 to cover a plurality of the divided side air chambers 22b are provided.
  • the central sea chest 35 and the pair of side sea chests 36, 36 have substantially the same configuration, so that the configuration of the central sea chest 35 will be mainly described and the pair of side sea chests.
  • the configuration of 36 and 36 is omitted.
  • the center-side sea chest 35 is formed in a box shape that is a rectangular parallelepiped, the longitudinal direction of which coincides with the ship width direction, and is disposed on the ship bottom 5 inside the hull 1. .
  • the longitudinal direction of the center-side sea chest 35, the array direction of the plurality of center-side air chambers 22a, and the array direction of the center air ejection hole group 30a are the same direction.
  • the inside of the central sea chest 35 is formed in a space that is slightly larger than that of the worker so that the inside functions as the work space V1 (see FIG. 4).
  • the center side sea chest 35 is comprised watertight so that seawater may not enter the inside of the hull 1, and the connecting portion between the center side sea chest 35 and the ship bottom 5 is joined by welding or the like, for example. Furthermore, a plurality of insertion ports 40 through which the plurality of branch supply pipes 21 connected to the respective central air chambers 22a are inserted are formed through the top wall surface of the central sea chest 35.
  • a plurality of longes 45 extending in the ship length direction and used as aggregates are arranged in the center-side sea chest 35 in parallel with the ship width direction. For this reason, the inside of the center-side sea chest 35 is divided into a plurality of divided work spaces V ⁇ b> 2 by a plurality of longes 45. That is, the plurality of longes 45 function as a plurality of partition walls that divide the work space V ⁇ b> 1 inside the center-side sea chest 35.
  • each longage 45 is provided with a through-hole 48 for traffic so that an operator can go to and from each divided work space V2 in order to perform maintenance of each central air chamber 22a disposed in each divided work space V2.
  • a through-hole 48 for traffic so that an operator can go to and from each divided work space V2 in order to perform maintenance of each central air chamber 22a disposed in each divided work space V2.
  • the access room 50 is disposed adjacent to the stern side in the captain direction at one end of the center side sea chest 35 in the ship width direction. Similar to the center-side sea chest 35, the access room 50 is formed in a box shape that is a rectangular parallelepiped, and is disposed on the ship bottom 5 inside the hull 1. Similarly to the center-side sea chest 35, the access room 50 is configured to be watertight so that seawater does not enter the hull 1. The access room 50 is connected to the ship bottom 5, and the access room 50 is connected to the center.
  • the connecting portion with the side sea chest 35 is joined by welding or the like, for example.
  • An access port 51 through which an operator enters and exits the access room 50 from the outside of the ship is formed through the bottom surface of the access room 50 (so-called ship bottom 5).
  • the access room 50 and the central sea chest 35 An access through hole 52 is formed in the wall between the two. Thereby, the operator can come and go from the access room 50 to the central sea chest 35 through the access through hole 52. Therefore, the access room 50 functions as a communication passage that connects the entrance 51 and the central sea chest 35.
  • the entrance / exit 51 is provided with a lid made of a grating material or the like.
  • Each central air chamber 22a disposed in each divided work space V2 is composed of a lower casing 55 disposed on the ship bottom 5 side and an upper casing 56 disposed on the ship upper side.
  • the lower casing 55 is formed in a frame having a rectangular cross section and is disposed so as to surround the plurality of air ejection holes 15 formed in the ship bottom 5.
  • the lower end of the lower casing 55 and the ship bottom 5 are joined by welding or the like.
  • a lower flange 57 that protrudes outside the lower casing 55 is formed at the upper end of the lower casing 55.
  • the upper casing 56 is formed in a box having a rectangular cross section with an open bottom surface, and is disposed in contact with the lower casing 55.
  • An upper flange 58 that protrudes outside the upper casing 56 is formed at the lower end of the upper casing 56.
  • the operator can apply anticorrosives or marine organisms to the inside of each central air chamber 22 a, that is, the inside of the upper casing 56 and the lower casing 55. Maintenance such as removal can be performed.
  • the pair of side sea chests 36 has the same configuration as the center side sea chest 35, and the pair of side air chambers 22b also has the same structure as the center side air chamber 22a. It becomes the composition of.
  • the sea chests 35 and 36 can be configured to be watertight, and the work space V1 can be provided between the sea chests 35 and 36 and the air chambers 22a and 22b. For this reason, seawater can be prevented from entering the interior of the hull 1, and maintenance of the air chambers 22a and 22b can be performed.
  • each of the sea chests 35 and 36 is divided into a plurality of divided work spaces V2 by the plurality of longages 45, the plurality of divided work spaces V2 are formed by forming the through holes 48 in the respective longages 45. It becomes possible to come and go. Thereby, each air chamber 22a, 22b arrange
  • the entrance / exit 51 is formed in the ship bottom 5 and the access room 50 is provided, whereby the inside of each of the sea chests 35 and 36 can be accessed from the entrance / exit 51 via the access room 50.
  • the long holes 45 are formed with the through-holes for traffic 48, when the sea chests 35 and 36 are accessed, it is sufficient to form one entrance / exit 51, and in this embodiment, the sea chests 35 and 36 are used.
  • the upper casing 56 can be configured to be detachable with respect to the lower casing 55 of each air chamber 22a, 22b, maintenance inside the air chamber 22a, 22b can be easily performed.
  • an access room 50 adjacent to the central sea chest 35 is provided, and an entrance / exit 51 is formed in the access room 50 to access the central sea chest 35.
  • the access room 50 may be eliminated and the entrance / exit 51 may be formed in the center-side sea chest 35 as shown in FIG. According to this, since it is not necessary to arrange the access room 50, the configuration of the hull frictional resistance reduction device 10 can be simplified.
  • the hull frictional resistance reducing device according to the present invention is useful in the case where a plurality of air ejection holes are formed on the bottom of the hull, and is particularly suitable for the maintenance of the air chamber.

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Abstract

　気泡を発生させて船底に気泡膜８を形成することにより、航行する船体の摩擦抵抗を低減する船体摩擦抵抗低減装置において、船体内部の船底５に配設されたエアーチャンバ２２ａと、エアーチャンバ２２ａの底部となる船底５に列設して形成された複数の空気噴出孔と、エアーチャンバ２２ａを被覆するように船体内部の船底５に配設されたシーチェスト３５と、を備えた。これにより、エアーチャンバ２２ａのメンテナンスを容易に行うことができると共に、船体内部に海水が浸入しないように水密な構造とすることができる。

Description

船体摩擦抵抗低減装置
　本発明は、船底に形成された複数の空気噴出孔から気泡を発生させて船底に気泡膜を形成することにより、航行する船体の摩擦抵抗を低減する船体摩擦抵抗低減装置に関するものである。
　従来、船底外板に多数の空気吹き出し部を船幅方向に並ぶように設けた摩擦抵抗低減船の空気吹き出し器が知られている（例えば、特許文献１参照）。この摩擦抵抗低減船の空気吹き出し器には、船幅方向に一連に延びるシーチェストが設けられており、このシーチェストは、各空気吹き出し部と連通するように、船底外板の内側に取り付けられている。
特開平１１－２２７６７５号公報
　ところで、通常、シーチェストと船底外板とは、安全性を考慮し、船体内部に海水が浸入しないように水密に構成している。つまり、シーチェストと船底外板とは、例えば、溶接等により、一体に形成されている。一方で、シーチェスト内部には、各空気吹き出し部を介して海水が流入するため、シーチェスト内部は、海洋生物が付着したり、あるいは、海水により錆びてしまう場合がある。このとき、シーチェスト内部を定期的にメンテナンスする必要があるが、従来の摩擦抵抗低減船の空気吹き出し器のような構成では、シーチェスト内部に作業員が立ち入ることができず、メンテナンスを行うことは難しい。
　そこで、本発明は、底部に複数の空気噴出孔が形成されたエアーチャンバのメンテナンスを容易に行うことができると共に、船体内部に海水が浸入しないように水密な構造とすることが可能な船体摩擦抵抗低減装置を提供することを課題とする。
　本発明の船体摩擦抵抗低減装置は、気泡を発生させて船底に気泡膜を形成することにより、航行する船体の摩擦抵抗を低減する船体摩擦抵抗低減装置において、船体内部の船底に配設されたエアーチャンバと、エアーチャンバの底部となる船底に列設して形成された複数の空気噴出孔と、エアーチャンバを被覆するように船体内部の船底に配設されたシーチェストと、を備えたことを特徴とする。
　この場合、シーチェストの内部には、内部空間を仕切る隔壁が配設されており、隔壁には、貫通孔が形成されていることが、好ましい。
　また、この場合、船底に形成された出入口と、出入口とシーチェストの内部とを連通する連絡通路と、をさらに備えたことが、好ましい。
　また、この場合、エアーチャンバは、船底側に配設された下部ケーシングと、船上側に配設された上部ケーシングと、を備え、上部ケーシングは、下部ケーシングに対し、着脱自在に構成されていることが、好ましい。
　請求項１の船体摩擦抵抗低減装置によれば、底部に複数の空気噴出孔が形成されたエアーチャンバの内部に海水が浸入する一方で、シーチェストを水密に構成することができる。つまり、エアーチャンバとシーチェストとは、２重構造となっている。これにより、シーチェストとエアーチャンバとの間に作業空間を設けることができるため、エアーチャンバのメンテナンスを行うことが可能となる。また、シーチェストは水密な構造とすることができるため、船体内部に海水が浸入することを防止することができる。
　請求項２の船体摩擦抵抗低減装置によれば、シーチェスト内部が、例えば、ロンジ等の隔壁により複数の分割作業空間に区画されていたとしても、隔壁に貫通孔を形成することで、この貫通孔を介して、複数の分割作業空間を往来することが可能となる。これにより、複数の分割作業空間に、エアーチャンバがそれぞれ配設された場合であっても、各エアーチャンバを効率よくメンテナンスすることができる。
　請求項３の船体摩擦抵抗低減装置によれば、船底に形成された出入口から連絡通路を介してシーチェストの内部にアクセスすることができる。
　請求項４の船体摩擦抵抗低減装置によれば、エアーチャンバの下部ケーシングに対し、上部ケーシングを着脱自在に構成することで、エアーチャンバ内部のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。
図１は、本実施例に係る船体摩擦抵抗低減装置を搭載した船体を模式的に表した側面図である。 図２は、本実施例に係る船体摩擦抵抗低減装置の構成に関する説明図である。 図３は、本実施例に係る船体摩擦抵抗低減装置のシーチェスト周りを模式的に表した斜視図である。 図４は、図３に示す本実施例のシーチェストを切断面Ａで切ったときの断面図である。 図５は、本実施例の変形例に係る船体摩擦抵抗低減装置のシーチェスト周りを模式的に表した斜視図である。
符号の説明
　１　　　船体
　５　　　船底
　８　　　気泡膜
　１０　　船体摩擦抵抗低減装置
　１５　　空気噴出孔
　１６　　ブロア
　１７　　空気供給通路
　２０　　主供給管
　２１　　分岐供給管
　２２　　エアーチャンバ
　２２ａ　中央側エアーチャンバ
　２２ｂ　側方側エアーチャンバ
　２３　　一次エアタンク
　２４　　空気流量計
　２５　　開閉弁
　２８　　空気供給口
　３０ａ　中央空気噴出孔群
　３０ｂ　側方空気噴出孔群
　３５　　中央側シーチェスト
　３６　　側方側シーチェスト
　４０　　挿通口
　４５　　ロンジ
　４８　　往来用貫通孔
　５０　　アクセスルーム
　５１　　出入口
　５２　　アクセス用貫通孔
　５５　　下部ケーシング
　５６　　上部ケーシング
　５７　　下部側フランジ
　５８　　上部側フランジ
　Ｖ１　　作業空間
　Ｖ２　　分割作業空間
　以下、添付した図面を参照して、本発明に係る船体摩擦抵抗低減装置について説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
　ここで、図１は、本実施例に係る船体摩擦抵抗低減装置を搭載した船体を模式的に表した側面図であり、図２は、本実施例に係る船体摩擦抵抗低減装置の構成に関する説明図である。また、図３は、本実施例に係る船体摩擦抵抗低減装置のシーチェスト周りを模式的に表した斜視図であり、図４は、図３に示す本実施例のシーチェストを切断面Ａで切ったときの断面図である。図５は、本実施例の変形例に係る船体摩擦抵抗低減装置のシーチェスト周りを模式的に表した斜視図である。
　本実施例に係る船体摩擦抵抗低減装置１０は、船底５に形成された複数の空気噴出孔１５から気泡を発生させて船底５に気泡膜８（図３参照）を形成することにより、航行する船体１の摩擦抵抗を低減するものである。ここで、図１に示すように、船体摩擦抵抗低減装置１０が搭載された船体１は、例えば、船底５が平坦となる平底船であり、船体摩擦抵抗低減装置１０は、船体１の船首側に配設されている。なお、船体摩擦抵抗低減装置１０は、平底船に限らず、他の船舶にも適用可能である。
　ここで、図１および図２を参照して、船体摩擦抵抗低減装置１０について説明する。船体摩擦抵抗低減装置１０は、船底５に形成された多数の空気噴出孔１５と、多数の空気噴出孔１５へ向けて空気を供給可能なブロア１６と、ブロア１６と多数の空気噴出孔１５とを接続する空気供給通路１７と、を有している。
　多数の空気噴出孔は、船体１の船幅方向に並んで空気噴出孔群３０ａ，３０ｂ，３０ｂを構成しており、この空気噴出孔群３０ａ，３０ｂ，３０ｂは、船底５に複数（本実施例では、例えば３つ）形成されている。そして、３つの空気噴出孔群３０ａ，３０ｂ，３０ｂは、その１つが船首側の船幅方向中央に形成された中央空気噴出孔群３０ａであり、その他の２つが中央空気噴出孔群３０ａの船尾側に形成されると共に船幅方向の両側方に形成された一対の側方空気噴出孔群３０ｂ，３０ｂである。具体的に、中央空気噴出孔群３０ａは、船体１の船首側に配設され、一対の側方空気噴出孔群３０ｂ，３０ｂは、船体１の中央付近に形成されている。
　ブロア１６は、船体１の船首側に配設されており、多数の空気噴出孔１５へ向けて空気を供給可能な空気供給源として機能している。そして、ブロア１６は、駆動源として電動モータ１９が用いられており、電動モータ１９の回転数を制御することで、ブロア１６から送出される空気の供給量を制御可能となっている。このとき、ブロア１６は、各側方空気噴出孔群３０ｂ，３０ｂに比して、中央空気噴出孔群３０ａとの設置距離が短くなっており、ブロア１６および中央空気噴出孔群３０ａは、共に船体１の船首側に配設されている。なお、空気供給源は、ブロア１６に限らず、例えば、エアーコンプレッサ等を用いてもよい。また、本実施例では、単体のブロア１６で構成したが、これに限らず、複数のブロア１６で構成してもよい。
　空気供給通路１７は、一端をブロア１６に接続した主供給管２０と、主供給管２０に接続された複数の分岐供給管２１と、複数の分岐供給管２１に接続された複数のエアーチャンバ２２と、を有しており、主供給管２０には、一次エアタンク２３が介設されている。すなわち、主供給管２０は、ブロア１６と一次エアタンク２３とを接続する上流側主供給管２０ａと、一次エアタンク２３と複数の分岐供給管２１とを接続する下流側主供給管２０ｂと、で構成されている。そして、下流側主供給管２０ｂには、下流側主供給管２０ｂ内を流れる空気の流量を計測する空気流量計２４が介設され、また、各分岐供給管２１には、管路を開閉する開閉弁２５がそれぞれ介設されている。
　一次エアタンク２３は、上流側主供給管２０ａを介してブロア１６から供給される空気を貯留可能に構成されている。そして、主供給管２０に一次エアタンク２３を介設することで、ブロア１６および上流側主供給管２０ａで発生する空気の圧力変動（いわゆる空気の脈動）を緩和することが可能となっている。
　複数のエアーチャンバ２２は、長方体の箱状に形成されると共に、船底５に形成された多数の空気噴出孔１５に対応して配設されている。つまり、各エアーチャンバ２２の底面（すなわち、船底）には、複数の空気噴出孔１５が形成されている。また、各エアーチャンバ２２は、その天壁面の略中央部に、各分岐供給管２１が接続される空気供給口２８が形成される（図４参照）。そして、複数のエアーチャンバ２２は、中央空気噴出孔群３０ａに対応する複数の中央側エアーチャンバ２２ａと、一対の側方空気噴出孔群３０ｂ，３０ｂに対応する複数の側方側エアーチャンバ２２ｂと、で構成されている。
　複数の中央側エアーチャンバ２２ａは、長方体となる箱状に形成され、その長手方向を船幅方向と一致させると共に、船幅方向に並べて配設されている。そして、ブロア１６から複数の中央側エアーチャンバ２２ａに空気を供給することで、中央空気噴出孔群３０ａから空気を噴出させ、気泡を発生させる。
　複数の側方側エアーチャンバ２２ｂは、複数の中央側エアーチャンバ２２ａと同様に、長方体となる箱状に形成され、その長手方向を船幅方向と一致させると共に、船幅方向に並べて配設されている。このとき、複数の側方側エアーチャンバ２２ｂは、一対の側方空気噴出孔１５に対応して二分されている。そして、ブロア１６から二分された複数の側方側エアーチャンバ２２ｂのそれぞれに空気を供給することで、一対の側方空気噴出孔群３０ｂ，３０ｂから空気を噴出させ、気泡を発生させる。
　また、詳細は後述するが、複数の中央側エアーチャンバ２２ａの外側には、これらを被覆する中央側シーチェスト３５が形成されており、二分された複数の側方側エアーチャンバ２２ｂのそれぞれの外側には、これらを被覆する一対の側方側シーチェスト３６が形成されている。
　空気流量計２４は、上記したように、下流側主供給管２０ｂ内を流れる空気の流量を計測しており、この空気流量計２４の計測結果に基づいて、ブロア１６から供給する空気の供給量を制御している。
　複数の分岐供給管２１に介設された複数の開閉弁２５は、いわゆる逆止弁として機能しており、開閉弁２５から上流側の空気供給通路１７内への海水の浸入を防止するために配設されている。具体的に、船体摩擦抵抗低減装置１０の作動を停止させる、すなわちブロア１６の駆動を停止させると、各空気噴出孔１５からの空気の噴射は停止する。このため、各空気噴出孔１５を介して各エアーチャンバ２２内に海水が流入する。このとき、各エアーチャンバ２２は各分岐供給管２１と連通しているため、開閉弁２５を閉塞することにより、開閉弁２５より上流側の各分岐供給管２１に海水が浸入することを防止している。
　従って、ブロア１６を駆動させると、ブロア１６から吹き出された空気は、上流側主供給管２０ａを介して一次エアタンク２３に流入し、この後、下流側主供給管２０ｂおよび複数の分岐供給管２１を介して各エアーチャンバ２２に流入する。このとき、ブロア１６は、空気流量計２４の計測結果に基づいて電動モータ１９が制御されることにより、その空気供給量が調整される。そして、各エアーチャンバ２２に空気が流入すると、空気は各空気噴出孔１５を介して水中に噴射され、船底５から気泡を生じさせる。
　次に、図３および図４を参照して、本発明の特徴部分である複数のエアーチャンバ２２を被覆するシーチェスト３５，３６周りの構成について説明する。上記したように、シーチェスト３５，３６は、各空気噴出孔群３０ａ，３０ｂ，３０ｂに対応して複数（本実施例では、例えば３つ）設けられており、複数の中央側エアーチャンバ２２ａを被覆する中央側シーチェスト３５と、二分された複数の側方側エアーチャンバ２２ｂを被覆する一対の側方側シーチェスト３６，３６と、を有している。なお、中央側シーチェスト３５および一対の側方側シーチェスト３６，３６は、略同様の構成となっているため、中央側シーチェスト３５の構成を主として説明すると共に、一対の側方側シーチェスト３６，３６の構成を省略する。
　図３に示すように、中央側シーチェスト３５は、長方体となる箱状に形成され、その長手方向を船幅方向と一致させており、船体１内部の船底５に配設されている。これにより、中央側シーチェスト３５の長手方向、複数の中央側エアーチャンバ２２ａの配列方向、および中央空気噴出孔群３０ａの配列方向は同方向となる。この中央側シーチェスト３５の内部は、その内部を作業空間Ｖ１として機能させるべく、作業者に比して一回り大きな空間に形成されている（図４参照）。また、中央側シーチェスト３５は、船体１内部に海水が浸入しないように水密に構成されており、中央側シーチェスト３５と船底５との接続部分は、例えば、溶接等により接合されている。さらに、中央側シーチェスト３５の天壁面には、各中央側エアーチャンバ２２ａに接続された複数の分岐供給管２１が挿通する複数の挿通口４０が貫通形成されている。
　このとき、中央側シーチェスト３５内部には、船長方向に延在すると共に骨材として用いられる複数のロンジ４５が、船幅方向に平行に配設されている。このため、中央側シーチェスト３５内部は、複数のロンジ４５により、複数の分割作業空間Ｖ２に区分けされる。つまり、複数のロンジ４５は、中央側シーチェスト３５内部の作業空間Ｖ１を分割する複数の隔壁として機能している。
　複数のロンジ４５により区分けされた中央側シーチェスト３５内部の各分割作業空間Ｖ２には、複数の中央側エアーチャンバ２２ａを分割作業空間Ｖ２の数で割った一部の中央側エアーチャンバ２２ａが配設されている。このため、作業者が各分割作業空間Ｖ２に配設された各中央側エアーチャンバ２２ａのメンテナンスを行うべく、各分割作業空間Ｖ２を往来可能なように、各ロンジ４５には往来用貫通孔４８がそれぞれ形成される。
　この中央側シーチェスト３５の船幅方向における一方の端部には、その船長方向の船尾側にアクセスルーム５０が隣接して配設されている。このアクセスルーム５０は、中央側シーチェスト３５と同様に、直方体となる箱状に形成され、船体１内部の船底５に配設されている。また、アクセスルーム５０は、中央側シーチェスト３５と同様に、船体１内部に海水が浸入しないように水密に構成されており、アクセスルーム５０と船底５との接続部分、およびアクセスルーム５０と中央側シーチェスト３５との接続部分は、例えば、溶接等により接合されている。
　そして、このアクセスルーム５０の底面（いわゆる、船底５）には、作業者が船外からアクセスルーム５０に出入するための出入口５１が貫通形成され、また、アクセスルーム５０と中央側シーチェスト３５との間の壁部には、アクセス用貫通孔５２が形成されている。これにより、作業者は、アクセス用貫通孔５２を介してアクセスルーム５０から中央側シーチェスト３５へ往来することが可能となる。よって、アクセスルーム５０は、出入口５１と中央側シーチェスト３５とをつなぐ連絡通路として機能している。なお、この出入口５１には、グレーチング材等により構成された蓋体が設置されている。
　これにより、作業者が船外から中央側シーチェスト３５内部へ立ち入る場合は、出入口５１を介してアクセスルーム５０内に入室し、このアクセスルーム５０からアクセス用貫通孔５２を介して中央側シーチェスト３５内へ入室することが可能となる。そして、中央側シーチェスト３５内に入室した作業者は、区分けされた複数の分割作業空間Ｖ２を、往来用貫通孔４８を介して往来することが可能となる。
　次に、図４を参照して、中央側シーチェスト３５内の各分割作業空間Ｖ２に配設された一部の中央側エアーチャンバ２２ａ（図示では１つ）について説明する。各分割作業空間Ｖ２に配設された各中央側エアーチャンバ２２ａは、船底５側に配設された下部ケーシング５５と、船上側に配設された上部ケーシング５６と、で構成されている。
　下部ケーシング５５は、断面長方形状の枠体に形成され、船底５に形成された複数の空気噴出孔１５を囲むように配設される。そして、下部ケーシング５５の下端部と船底５とは溶接等により接合されている。また、下部ケーシング５５の上端部には、下部ケーシング５５の外側に突出する下部側フランジ５７が形成されている。
　上部ケーシング５６は、下面を開口した断面長方形状の箱体に形成され、下部ケーシング５５に対接して配設される。そして、上部ケーシング５６の下端部には、上部ケーシング５６の外側に突出する上部側フランジ５８が形成されている。これにより、下部側フランジ５７および上部側フランジ５８が対接するため、下部側フランジ５７および上部側フランジ５８をボルト止めすることで、下部ケーシング５５に対し、上部ケーシング５６を固定することができる。一方、このボルト止めを外すことで、下部ケーシング５５に対し、上部ケーシング５６を取り外すことができる。また、上部ケーシング５６の天壁面には、上記したように、分岐供給管２１が接続される空気供給口２８が形成されている。
　従って、下部ケーシング５５に対し、上部ケーシング５６を取り外すことで、作業者は、各中央側エアーチャンバ２２ａの内部、すなわち上部ケーシング５６および下部ケーシング５５の内部に対し、防食剤の塗布や海洋生物の除去等のメンテナンスを行うことが可能となる。
　なお、上記したように、一対の側方側シーチェスト３６も、中央側シーチェスト３５と同様の構成となっており、また、一対の側方側エアーチャンバ２２ｂも、中央側エアーチャンバ２２ａと同様の構成となっている。
　以上の構成によれば、各シーチェスト３５，３６を水密に構成することができると共に、各シーチェスト３５，３６と各エアーチャンバ２２ａ，２２ｂとの間に作業空間Ｖ１を設けることができる。このため、船体１内部に海水が浸入することを防止することができると共に、各エアーチャンバ２２ａ，２２ｂのメンテナンスを行うことが可能となる。
　また、複数のロンジ４５により、各シーチェスト３５，３６内部が複数の分割作業空間Ｖ２に区分けされたとしても、各ロンジ４５に往来用貫通孔４８を形成することにより、複数の分割作業空間Ｖ２を往来することが可能となる。これにより、複数の分割作業空間Ｖ２に配設された各エアーチャンバ２２ａ，２２ｂを効率よくメンテナンスすることができる。
　さらに、船底５に出入口５１を形成すると共に、アクセスルーム５０を配設することで、出入口５１からアクセスルーム５０を介して各シーチェスト３５，３６の内部にアクセスすることができる。このとき、各ロンジ４５には往来用貫通孔４８が形成されているため、シーチェスト３５，３６にアクセスする場合は１つの出入口５１を形成すれば足り、本実施例において、シーチェスト３５，３６が３つ形成される場合には、３つの出入口５１を形成する必要がある。
　また、各エアーチャンバ２２ａ，２２ｂの下部ケーシング５５に対し、上部ケーシング５６を着脱自在に構成することができるため、エアーチャンバ２２ａ，２２ｂ内部のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。
　なお、本実施例では、中央側シーチェスト３５に隣接するアクセスルーム５０を配設し、このアクセスルーム５０に出入口５１を形成して、中央側シーチェスト３５にアクセスするように構成したが、これに限らず、図５に示すように、アクセスルーム５０を廃し、中央側シーチェスト３５内に出入口５１を形成してもよい。これによれば、アクセスルーム５０を配設する必要がないため、船体摩擦抵抗低減装置１０の構成を簡易なものとすることができる。
　以上のように、本発明に係る船体摩擦抵抗低減装置は、船体の船底に複数の空気噴出孔を形成するものにおいて有用であり、特に、エアーチャンバのメンテナンスを行う場合に適している。

Claims (4)

  1. 　気泡を発生させて船底に気泡膜を形成することにより、航行する船体の摩擦抵抗を低減する船体摩擦抵抗低減装置において、
    　前記船体内部の船底に配設されたエアーチャンバと、
    　前記エアーチャンバの底部となる前記船底に列設して形成された複数の空気噴出孔と、
    　前記エアーチャンバを被覆するように前記船体内部の船底に配設されたシーチェストと、を備えたことを特徴とする船体摩擦抵抗低減装置。
  2. 　前記シーチェストの内部には、内部空間を仕切る隔壁が配設されており、
    　前記隔壁には、貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
  3. 　前記船底に形成された出入口と、
    　前記出入口と前記シーチェストの内部とを連通する連絡通路と、をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
  4. 　前記エアーチャンバは、船底側に配設された下部ケーシングと、船上側に配設された上部ケーシングと、を備え、
    　前記上部ケーシングは、前記下部ケーシングに対し、着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
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