摩擦抵抗低減型船舶の製造方法
【課題】船舶を改造して容易に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能な摩擦抵抗低減型船舶の製造方法を提供する。
【解決手段】摩擦抵抗低減船舶の製造方法は船舶の船体外板３に開口部３ａを形成する工程と、気体吹き出し部１を製作する工程と、ただし、気体吹き出し部１は、気体供給チャンバ１２と、複数の気体吹き出し口１４を有し、前記気体供給チャンバ１２と結合した底板１１とを備え、気体吹き出し部１を開口部３ａに挿入する工程と、底板１１が船体外板３と同一面を形成するように結合する工程とを具備する。
【解決手段】摩擦抵抗低減船舶の製造方法は船舶の船体外板３に開口部３ａを形成する工程と、気体吹き出し部１を製作する工程と、ただし、気体吹き出し部１は、気体供給チャンバ１２と、複数の気体吹き出し口１４を有し、前記気体供給チャンバ１２と結合した底板１１とを備え、気体吹き出し部１を開口部３ａに挿入する工程と、底板１１が船体外板３と同一面を形成するように結合する工程とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に関し、特に摩擦抵抗低減型船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の船体に作用する抵抗を低減する一手法として、船底から空気（気泡）を吹き出し、船底全体を気泡で覆う方法が知られている。上記手法を取り入れた船舶は、船底に、空気吹き出し部を有し、その空気吹き出し部から水中へ気泡を吹き出している。図１Ａは、そのような抵抗低減手法を取り入れた船舶（摩擦抵抗低減型船舶）の空気吹き出し部を示す概略斜視図である。空気吹き出し部は、船体外板１１０に設けられた複数の空気吹き出し口１１１と、複数の空気吹き出し口１１１を覆うように船体外板１１０に結合された空気供給チャンバ１０１とを備えている。空気供給装置（図示されず）から空気供給チャンバ１０１に供給された空気は、複数の空気吹き出し口１１１から水中へ吹き出される。
【０００３】
このような摩擦抵抗低減型船舶を新造船として新たに製造する場合を考える。図１Ｂは、新造船において空気吹き出し部を製作する様子を示す模式図である。新造船において空気吹き出し部を製作する場合、船舶の各ブロックを製作するときに、空気供給チャンバ１０１を船体外板１１０に設置することができる。すなわち、船内側から空気供給チャンバ１０１を船体外板１１０に溶接等の方法で結合させることができる。このように、新造船において空気吹き出し部を組み立てることは容易である。
【０００４】
関連する技術として、特開平１１−３０１５７０号公報（特許文献１）に摩擦抵抗低減船の空気吹き出し器が開示されている。この摩擦抵抗低減船の空気吹き出し器は、船底外板の所要位置に、加圧空気を水中に吹き出させることにより微小気泡を発生させるようにするための複数の空気吹き出し部を、船体幅方向に配列して設け、且つ空気送給パイプを通して送給された加圧空気を上記各空気吹き出し部へ分散して導くための空気分散チャンバを形成するように、船体幅方向に延びる耐食材製半割りパイプを、船底のロンジを貫通するように上記船底外板の内側に組み付けた構成を有することを特徴とする。
【０００５】
また、特開２０１０−１２０６１０号公報（特許文献２）に船体摩擦抵抗低減装置が開示されている。こ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は、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、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０１５７０号公報
【特許文献２】特開平２０１０−１２０６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、新造船ではなく修繕船において、改造により新たに摩擦抵抗低減装置（空気吹き出し部）を組み込もうとする場合、以下のような問題点がある。すなわち、船内側には様々な構造材や配管や配線や装置などが存在しており、空気吹き出し部（空気供給チャンバ）を船内側から組み込むことは容易ではない。船舶、特に修繕船を改造して容易に摩擦抵抗低減装置を組み込むことが可能な技術が望まれる。短期間に摩擦抵抗低減装置を組み込むことが可能な技術が求められる。
【０００８】
本発明の目的は、船舶を改造して容易に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能な摩擦抵抗低減型船舶の製造方法を提供することにある。船舶を改造して短期間に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能な摩擦抵抗低減型船舶の製造方法を提供することにある。
【０００９】
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、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括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、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。
【００１１】
本発明の摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、船舶（９０）の船体外板（３、４）に開口部（３ａ、４ａ）を形成する工程と、気体吹き出し部（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を製作する工程と、ただし、気体吹き出し部（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、気体供給チャンバ（１２、１２ａ、２２）と、複数の気体吹き出し口（１４、２４）を有し、気体供給チャンバ（１２、１２ａ、２２）と結合した底板（１１、１１ａ、２１、２１ａ）とを備え、気体吹き出し部（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を開口部（３ａ、４ａ）に挿入する工程と、底板（１１、１１ａ、２１、２１ａ）が船体外板（３、４）と同一面を形成するように結合する工程とを具備している。
【００１２】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、底板（１１、１１ａ、２１、２１ａ）の面積は、気体供給チャンバ（１２、１２ａ、２２）の底板（１１、１１ａ、２１、２１ａ）との結合面の面積よりも大きいことが好ましい。
【００１３】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、底板（２１、２１ａ）は、開口部を形成する前の船体外板（４）の曲面と同じ曲面を有することが好ましい。
【００１４】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、気体吹き出し部（１ｅ）は、気体供給チャンバ（１２）を覆うように底板（１１ａ）に結合したシーチェスト（１５）を更に備えることが好ましい。
【００１５】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、シーチェスト（１５）は、船体外板（３）と同一材料且つ同一厚みの板で形成されることが好ましい。
【００１６】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、船舶（９０）は修繕船であることが好ましい。
【００１７】
本発明の摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、船舶の船体外板に開口部を形成する工程と、気体回収部を製作する工程と、ただし、気体回収部は、気体回収チャンバと、複数の気体回収口を有し、気体回収チャンバと結合した底板とを備え、気体回収部を開口部に挿入する工程と、底板が船体外板と同一面を形成するように結合する工程とを具備している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、船舶を改造して容易に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能となる。船舶を改造して短期間に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａは、従来の摩擦抵抗低減型船舶の空気吹き出し部を示す概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、新造船において空気吹き出し部を製造する様子を示す模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略底面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、気体吹き出し部の構成の変形例を示す模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、気体吹き出し部の構成の他の変形例を示す模式図である。
【図５】図５は、図４Ｂの気体吹き出し部の場合での図３Ｅに相当する工程を示す模式図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図７】図７は、気体吹き出し部の構成の変形例を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態に係る気体吹き出し部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法に関して、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成について説明する。図２Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略側面図である。本図において、摩擦抵抗低減型船舶９０の船体８０の船長方向（前後方向）、船幅方向（左右方向）及びそれらいずれにも垂直な方向が、それぞれｘ方向、ｙ方向及びｚ方向として示されている。静水面に浮いている船体８０の水面と接する線を喫水線ＤＬとする。この摩擦抵抗低減型船舶１は、海や河川を航行する船舶である。摩擦抵抗低減型船舶９０は、船体８０と、船体８０内に設けられた気体吹き出し装置６０とを備えている。
【００２２】
気体吹き出し装置６０は、航行時に、船体８０の船底３や船側４を気泡で覆うように、船側や船底に設けられた気体吹き出し部から水中へ気体（例示：空気、主機等からの排出ガス）を吹き出す。気体吹き出し装置６０は、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）、１ｃ（、１ｄ）と、気体供給部５７とを備えている。気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）は、平坦な船体外板に設けられ、水中へ空気を吹き出し可能である。本実施の形態では、平坦な船体外板の一例として、船底の船体外板３に設けられている場合について説明する。また、気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）は、曲面を有する船体外板に設けられ、水中へ空気を吹き出し可能である。この気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）に関しては第２の実施の形態において説明する。第２の実施の形態では、曲面を有する船体外板の一例として、船側の船体外板４に設けられている場合について説明する。気体供給部５７は、コンプレッサ又はブロワを備えている。気体供給部５７は、配管５６を介して、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）、１ｃ（、１ｄ）へ気体を供給する。各気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）、１ｃ（、１ｄ）は、供給された気体を水中へ吹き出す。
【００２３】
図２Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略底面図である。ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向については図２Ａと同じである。船体８０の船長方向の中心線を船体中心線Ｃとする。
【００２４】
気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）は、船体中心線Ｃ上又は船体中心線Ｃ近傍に設けられる。気体吹き出し部１が一個の場合（図２Ｂの場合）には、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）は、船体中心線Ｃに対して対称となる形状を有することが好ましい。一方、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）が複数個の場合には、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）は、船体中心線Ｃに対して対称となるように配置されること好ましい。例えば、偶数個ならば船体中心線Ｃを挟んで両側に同数個ずつ線対称となるように、奇数個ならば少なくとも一個（奇数個）を船体中心線Ｃに配置して他を船体中心線Ｃを挟んで両側に同数個ずつ線対称となるように配置する。なお、全て船体中心線Ｃ上に配置しても良い。いずれも、船体８０の摩擦抵抗低減効果が左右両舷で同程度となり、操操舵が容易となるためである。
【００２５】
気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）は右舷及び左舷の両舷に設けられている。右舷（−ｙ側）の気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）は、右舷の船側の船体外板４に設けられ、右舷船側の水中へ空気を吹き出し可能である。左舷（＋ｙ側）の気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）は、左舷の船側の船体外板４に設けられ、左舷船側の水中へ空気を吹き出し可能である。右舷の船側気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）と左舷の船側気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）とは、船体中心線Ｃに対して対称となるように設けられることが好ましい。船体８０の摩擦抵抗低減効果が左右両舷で同程度となり、操舵が容易となるためである。
【００２６】
なお、図２Ａ及び図２Ｂに示す気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）、１ｃ（、１ｄ）の配置は、一例である。本発明はこの例に限定されるものではなく、気体吹き出し部は設置可能であれば船底や船側のどの位置に設けられていても良い。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法について説明する。この製造方法は、摩擦抵抗低減型船舶を新造船として新たに製造する場合ではなく、修繕船を改造して、新たに摩擦抵抗低減装置（例示：気体吹き出し装置６０）を組み込んで、摩擦抵抗低減型船舶として製造する方法である。ただし、本実施の形態では、平坦な船体外板に気体吹き出し部を設ける場合について説明する。なお、新造船に対して本実施の形態を適用しても良い。
【００２８】
以下では、平坦な船体外板の一例として、船底の船体外板３に気体吹き出し部を設ける場合について説明する。ただし、本発明はこの例に限定されるものではなく、平坦な船体外板であれば、他の箇所の船体外板であっても良い。図３Ａ〜図３Ｅは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の各工程を示す模式図である。
【００２９】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、気体吹き出し部１を製作する。具体的には、まず、底板１１と、気体供給チャンバ１２と、部分配管１３とを準備する。
【００３０】
底板１１は、後述される平坦な船体外板３の開口部３ａとほぼ同じ形状を有する平坦な金属板である。開口部３ａに嵌め、周辺を船体外板３と溶接等するためである。例えば矩形形状の金属板である。ただし、底板１１は、開口部３ａよりやや大きい形状としても良い。この場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合する。底板１１は、気体を吹き出すための複数の貫通孔である複数の気体吹き出し口１４を有している。金属板は、船体外板３としての機能も有する必要があるため、船体外板３と同一材料且つ同一厚みの板で形成されることが好ましい。部分配管１３は、配管５６に結合するための配管である。
【００３１】
気体供給チャンバ１２は、例えば直方体形状の金属チャンバである。一つの面（以下、第１面ともいう）は部分配管１３を結合するための貫通孔を有している。他の一つの面（以下、第２面ともいう）は底板１１と結合するために開放（開口）されている（何もない）。又は底板１１と同様の複数の貫通孔を有していても良い。あるいは底板１１が大きな開口部を有し、第２面が当該大きな開口部に収まるような複数の小さな貫通孔を有しても良い。第２面の面積と、底板１１における第２面に結合する面の面積とは概ね等しい。
【００３２】
次に、部分配管１３を気体供給チャンバ１２の第１面の貫通孔に結合する。これにより、部分配管１３を介して気体供給チャンバ１２に気体が供給可能になる。また、底板１１を気体供給チャンバ１２の第２面に結合する。それにより、気体供給チャンバ１２の第２面は、底板１１で蓋をされたと見ることができる。以上により、図３Ｂに示すように、気体吹き出し部１が完成する。なお、気体吹き出し部１の製造方法は、この例に限定されるものではない。また、部分配管１３はこの段階で無くても良い（後から結合しても良い）。この工程は、船舶９０の状態に拘わらず、別途予め実行することが可能である。
【００３３】
一方、図３Ｃに示すように、船体外板３に開口部３ａを形成する。この開口部３ａは、図３Ｂの気体吹き出し部１を挿入し、設置するための孔である。開口部３ａの形状は、底板１１とほぼ同じ形状を有する。ただし、開口部３ａは、底板１１よりやや小さい形状としても良い。この場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合する。なお、気体吹き出し部１の製作と、船体外板３での開口部孔３ａの形成とは、どちらを先に行っても良いし、同時進行で行っても良い。
【００３４】
続いて、図３Ｄに示すように、気体吹き出し部１を、船体８０の船外から船内に向かって、船体外板３の開口部３ａに挿入する。そのとき、気体供給チャンバ１２を船内側に向け、底板１１を船外側に向けて挿入する。かつ、底板１１の外側の表面と、船体外板３の外側の表面とが滑らかに（段差なく）つながる位置まで挿入する。それにより、底板１１が開口部３ａに殆ど隙間なくはまり込む。
【００３５】
その後、図３Ｅに示すように、底板１１を船体外板３に結合する。すなわち、船体外板３と底板１１とが相対する部分１８を溶接等の手段により結合する。このとき、底板１１の外側の表面と船体外板３の外側の表面とが、同一面を形成するように結合する。なお、開口部３ａが底板１１よりやや小さい形状の場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合すると共に、底板１１と船体外板３の段差を滑らかにするように研磨等する。
【００３６】
その後、船内において、気体供給部５７及び配管５６を設置する。配管５６は、部分配管１３に結合される。以上のようにして、摩擦抵抗低減船舶の製造方法が実施される。
【００３７】
上記図３Ａ〜図３Ｅで示される実施の形態では、修繕船のような既に内部構造が出来上がっている船舶において、予め外部で気体吹き出し部を製作し、船体外板に開口部を設け、船外からその気体吹き出し部を挿入し、船体８０に設置している。すなわち、船外から気体吹き出し部１を導入するので、その組み込みが容易となる。また、気体吹き出し部は予め製作することができるので、船舶が到着して開口部を形成後に直ちに組み込みを行うことができ、工期を短期間にすることができる。
【００３８】
次に、平坦な船体外板に気体吹き出し部を設ける場合における変形例について説明する。
図４Ａは、気体吹き出し部の構成の変形例を示す模式図である。この変形例の気体吹き出し部１ａは、気体供給チャンバ１２ａの形状が直方体形状ではなく、半円筒形状である点で図３Ａ〜図３Ｅの気体吹き出し部１の場合と異なっている。本気体吹き出し部１ａを用いた摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、図３Ａ〜図３Ｅの場合と同様である。
【００３９】
更に、気体供給チャンバは、上述した各形状に限定されず、他の形状を有していても良い。また、気体供給チャンバは、その内部に気体の拡散を良くするための拡散板など、他の構成を含んでいても良い。気体供給チャンバは、（底板も含めて）既存のものを用いても良い。
【００４０】
図４Ｂは、気体吹き出し部の構成の他の変形例を示す模式図である。この変形例の気体吹き出し部１ｂは、底板１１ａにおける気体供給チャンバ１２を結合する面の面積が、気体供給チャンバ１２の第２面（気体供給チャンバ１２における底板１１ａと結合する面）の面積よりも大きい点で図３Ａ〜図３Ｅの気体吹き出し部１の場合と異なっている。本気体吹き出し部１ｂを用いた摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、図３Ａ〜図３Ｅの場合と同様である。なお、図５には、気体吹き出し部１ｂの場合での図３Ｅに相当する工程を模式的に示す。
【００４１】
気体吹き出し部の底板と船体外板の開口部とは、どちらの形状を先に決定（設計）しても良い。例えば、既存の気体供給チャンバを用いる場合や、気体供給チャンバの形状を先に決定（設計）した場合には、その形状に合わせた形状を有する開口部を形成する。一方、形成できる開口部の形状を先に決定（設計）した場合には、その形状に合わせた形状を有する気体供給チャンバを製作する。
【００４２】
これら図４Ａの場合や図４Ｂの場合やそれらと関連する他の場合にも、図３Ａ〜図３Ｅの場合と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成について説明する。
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略側面図及び概略底面図である。これらについては、第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法について説明する。この製造方法は、摩擦抵抗低減型船舶を新造船として新たに製造する場合ではなく、修繕船を改造して、新たに摩擦抵抗低減装置（例示：気体吹き出し装置６０）を組み込んで、摩擦抵抗低減型船舶として製造する方法である。ただし、本実施の形態では、曲面を有する船体外板に気体吹き出し部を設ける場合について説明する。なお、新造船に対して本実施の形態を適用しても良い。
【００４５】
以下では、曲面を有する船体外板の一例として、船側の船体外板４に気体吹き出し部を設ける場合について説明する。ただし、本発明はこの例に限定されるものではなく、曲面を有する船体外板であれば、他の箇所の船体外板であっても良い。図６Ａ〜図６Ｅは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の各工程を示す模式図である。
【００４６】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、気体吹き出し部１ｃを製作する。具体的には、まず、底板２１と、気体供給チャンバ２２と、部分配管２３とを準備する。
【００４７】
底板２１は、後述される曲面を有する船体外板４の開口部４ａとほぼ同じ形状を有し、開口部４ａ形成前の船体外板４と同じ曲面を金属板である。開口部４ａに嵌め、周辺を船体外板４と溶接等するためである。例えば矩形形状を有し、開口部４ａ形成前の船体外板４と同じ曲面を有する金属板である。この図の例では、外側に凹となる曲面である。ただし、底板２１は、開口部４ａよりやや大きい形状としても良い。この場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合する。底板２１は、気体を吹き出すための複数の貫通孔である複数の気体吹き出し口２４を有している。金属板は、船体外板４としての機能も有する必要があるため、船体外板４と同一材料且つ同一厚みの板で形成されることが好ましい。部分配管１３は、配管５６に結合するための配管である。
【００４８】
気体供給チャンバ２２は、例えば直方体形状の金属チャンバである。一つの面（以下、第１面ともいう）は部分配管２３を結合するための貫通孔を有している。他の一つの面（以下、第２面ともいう）は底板２１と結合するために開放（開口）されている（何もない）。又は底板２１と同様の複数の貫通孔を有していても良い。あるいは底板２１が大きな開口部を有し、第２面が当該大きな開口部に収まるような複数の小さな貫通孔を有しても良い。加えて、第２面は、底板２１の曲面に結合可能なように、その曲面に対応した変形がなされている。底板２１における気体供給チャンバ２２を結合する面の面積は、気体供給チャンバ２２の第２面（気体供給チャンバ２２における底板２１と結合する面）の面積よりも大きい。
【００４９】
次に、部分配管２３を気体供給チャンバ２２の第１面の貫通孔に結合する。これにより、部分配管２３を介して気体供給チャンバ２２に気体が供給可能になる。また、底板２１を気体供給チャンバ２２の第２面に結合する。それにより、気体供給チャンバ２２の第２面は、底板２１で蓋をされたと見ることができる。以上により、図６Ｂに示すように、気体吹き出し部１ｃが完成する。なお、気体吹き出し部１ｃの製造方法は、この例に限定されるものではない。また、部分配管２３はこの段階で無くても良い（後から結合しても良い）。この工程は、船舶９０の状態に拘わらず、別途予め実行することが可能である。
【００５０】
一方、図６Ｃに示すように、船体外板４に開口部４ａを形成する。この開口部４ａは、図６Ｂの気体吹き出し部１ｃを挿入し、設置するための孔である。開口部４ａの形状は、底板２１とほぼ同じ形状を有する。ただし、開口部４ａは、底板２１よりやや小さい形状としても良い。この場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合する。なお、気体吹き出し部１ｃの製作と、船体外板４での開口部孔４ａの形成とは、どちらを先に行っても良いし、同時進行で行っても良い。
【００５１】
続いて、図６Ｄに示すように、気体吹き出し部１ｃを、船体８０の船外から船内に向かって、船体外板４の開口部４ａに挿入する。そのとき、気体供給チャンバ２２を船内側に向け、底板２１を船外側に向けて挿入する。かつ、底板２１の外側の表面と、船体外板４の外側の表面とが滑らかに（段差なく）つながる位置まで挿入する。それにより、底板２１が開口部４ａに殆ど隙間なくはまり込む。
【００５２】
その後、図６Ｅに示すように、底板２１を船体外板４に結合する。すなわち、船体外板４と底板２１とが相対する部分２７を溶接等の手段により結合する。このとき、底板２１の外側の表面と船体外板４の外側の表面とが、同一面を形成するように結合する。且つ、底板２１の外側の曲面が、開口部４ａを形成する前の船体外板４の曲面と同じ曲面を有するように結合する。なお、開口部４ａが底板２１よりやや小さい形状の場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合すると共に、底板２１と船体外板４の段差を滑らかにするように研磨等する。
【００５３】
その後、船内において、気体供給部５７及び配管５６を設置する。配管５６は、部分配管１３に結合される。以上のようにして、摩擦抵抗低減船舶の製造方法が実施される。
【００５４】
上記図６Ａ〜図６Ｅで示される実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
次に、曲面を有する船体外板に気体吹き出し部を設ける場合における変形例について説明する。
図７は、気体吹き出し部の構成の変形例を示す模式図である。この変形例の気体吹き出し部１ｄは、底板２１ａが外側に凸となる曲面である点で図６Ａ〜図６Ｅの気体吹き出し部１ｃの場合と異なっている。本気体吹き出し部１ｃを用いた摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、図６Ａ〜図６Ｅの場合と同様である。
【００５６】
また、気体吹き出し部１の場合と同様に、底板２１における気体供給チャンバ２２を結合する面の面積は、気体供給チャンバ２２の第２面（気体供給チャンバ２２における底板２１と結合する面）の面積と同じであっても良い。
【００５７】
気体吹き出し部の底板と船体外板の開口部とは、どちらの形状を先に決定（設計）しても良いのは、気体吹き出し部１、１ａ、１ｂの場合と同様である。ただし、底板の曲面は、船体外板の曲面に基づいて決定（設計）される。
【００５８】
これら図７の場合やそれらと関連する他の場合にも、図６Ａ〜図６Ｅの場合と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成について説明する。
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第３の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略側面図及び概略底面図である。これらについては、第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る気体吹き出し部の構成の示す模式図である。この気体吹き出し部１ｅは、図４Ｂの気体吹き出し部１ｂと比較して、気体供給チャンバ１２を覆うように底板１１ａに結合したシーチェスト１５を更に備えている点が異なっている。
【００６１】
上記各気体吹き出し部は、船底の船体外板３に貫通孔である気体吹き出し口１４を設けている。そのため、気体供給チャンバ１２が船底とみなされる可能性がある。その場合、気体供給チャンバ１２の材料、その厚み及び強度などが、船体外板３と比較して同等ではない場合、船底として公的に認められない場合がある。そのため、シーチェスト１５の材料、その厚み及び強度などを、船体外板３と同等のものとすることにより、シーチェスト１５を船底として公的に認められるようにする。そのとき、部分配管１３については、フランジ部１６を介してシーチェスト１５から外に取り出し、他の部分配管１７と接続する。それにより、他の部分配管１７を配管５６と接続する。本気体吹き出し部１ｅを用いた摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、図３Ａ〜図３Ｅの場合と同様である。
【００６２】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、それに加えて、気体供給チャンバ１２の材料等が船体外板３と同等ではない場合であっても、シーチェスト１５の材料等を船体外板３と同等とすることにより、船底として公的に認められるように、摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能となる。
【００６３】
なお、上記各実施の形態は、気体吹き出し部（気体吹き出しチャンバ、気体吹き出し口）について説明している。しかし、上記各実施の形態の技術は、図示を省略するが、摩擦抵抗低減船に用いられる気体回収部（気体回収チャンバ）に対しても同様に適用可能である。ただし、気体回収部（気体回収チャンバ、気体回収口）は、気体吹き出し部から吹き出された気泡を回収する装置であり、気泡を回収する以外は基本的な構造は同じである。気体吹き出し部から吹き出された気泡が船尾のプロペラなどに悪影響を与えないように、主に船尾部の船底や船側に設けられている。その場合、既存船（修繕船）に気体吹き出し部及び気体回収部の両方を後付けする場合だけでなく、既に気体吹き出し部を有しているが、気体回収部を有していない場合にも適用可能である。
【００６４】
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施の形態の技術は、矛盾の発生しない限り他の実施の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ 気体吹き出し部
３ 船体外板
３ａ 開口部
４ 船体外板
４ａ 開口部
１１、１１ａ、２１、２１ａ 底板
１２、１２ａ、２２ 気体供給チャンバ
１３、２３、１７ 部分配管
１４、２４ 気体吹き出し口
１５ シーチェスト
１６ フランジ部
１８、１８ａ、２７ 相対する部分
５６ 配管
５７ 気体供給装置
６０ 気体吹き出し装置
８０ 船体
９０ 摩擦抵抗低減型船舶
１０１ 空気供給チャンバ
１１０ 船体外板
１１１ 空気吹き出し口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に関し、特に摩擦抵抗低減型船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の船体に作用する抵抗を低減する一手法として、船底から空気（気泡）を吹き出し、船底全体を気泡で覆う方法が知られている。上記手法を取り入れた船舶は、船底に、空気吹き出し部を有し、その空気吹き出し部から水中へ気泡を吹き出している。図１Ａは、そのような抵抗低減手法を取り入れた船舶（摩擦抵抗低減型船舶）の空気吹き出し部を示す概略斜視図である。空気吹き出し部は、船体外板１１０に設けられた複数の空気吹き出し口１１１と、複数の空気吹き出し口１１１を覆うように船体外板１１０に結合された空気供給チャンバ１０１とを備えている。空気供給装置（図示されず）から空気供給チャンバ１０１に供給された空気は、複数の空気吹き出し口１１１から水中へ吹き出される。
【０００３】
このような摩擦抵抗低減型船舶を新造船として新たに製造する場合を考える。図１Ｂは、新造船において空気吹き出し部を製作する様子を示す模式図である。新造船において空気吹き出し部を製作する場合、船舶の各ブロックを製作するときに、空気供給チャンバ１０１を船体外板１１０に設置することができる。すなわち、船内側から空気供給チャンバ１０１を船体外板１１０に溶接等の方法で結合させることができる。このように、新造船において空気吹き出し部を組み立てることは容易である。
【０００４】
関連する技術として、特開平１１−３０１５７０号公報（特許文献１）に摩擦抵抗低減船の空気吹き出し器が開示されている。この摩擦抵抗低減船の空気吹き出し器は、船底外板の所要位置に、加圧空気を水中に吹き出させることにより微小気泡を発生させるようにするための複数の空気吹き出し部を、船体幅方向に配列して設け、且つ空気送給パイプを通して送給された加圧空気を上記各空気吹き出し部へ分散して導くための空気分散チャンバを形成するように、船体幅方向に延びる耐食材製半割りパイプを、船底のロンジを貫通するように上記船底外板の内側に組み付けた構成を有することを特徴とする。
【０００５】
また、特開２０１０−１２０６１０号公報（特許文献２）に船体摩擦抵抗低減装置が開示されている。こ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は、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、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０１５７０号公報
【特許文献２】特開平２０１０−１２０６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、新造船ではなく修繕船において、改造により新たに摩擦抵抗低減装置（空気吹き出し部）を組み込もうとする場合、以下のような問題点がある。すなわち、船内側には様々な構造材や配管や配線や装置などが存在しており、空気吹き出し部（空気供給チャンバ）を船内側から組み込むことは容易ではない。船舶、特に修繕船を改造して容易に摩擦抵抗低減装置を組み込むことが可能な技術が望まれる。短期間に摩擦抵抗低減装置を組み込むことが可能な技術が求められる。
【０００８】
本発明の目的は、船舶を改造して容易に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能な摩擦抵抗低減型船舶の製造方法を提供することにある。船舶を改造して短期間に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能な摩擦抵抗低減型船舶の製造方法を提供することにある。
【０００９】
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、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括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、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。
【００１１】
本発明の摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、船舶（９０）の船体外板（３、４）に開口部（３ａ、４ａ）を形成する工程と、気体吹き出し部（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を製作する工程と、ただし、気体吹き出し部（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、気体供給チャンバ（１２、１２ａ、２２）と、複数の気体吹き出し口（１４、２４）を有し、気体供給チャンバ（１２、１２ａ、２２）と結合した底板（１１、１１ａ、２１、２１ａ）とを備え、気体吹き出し部（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を開口部（３ａ、４ａ）に挿入する工程と、底板（１１、１１ａ、２１、２１ａ）が船体外板（３、４）と同一面を形成するように結合する工程とを具備している。
【００１２】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、底板（１１、１１ａ、２１、２１ａ）の面積は、気体供給チャンバ（１２、１２ａ、２２）の底板（１１、１１ａ、２１、２１ａ）との結合面の面積よりも大きいことが好ましい。
【００１３】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、底板（２１、２１ａ）は、開口部を形成する前の船体外板（４）の曲面と同じ曲面を有することが好ましい。
【００１４】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、気体吹き出し部（１ｅ）は、気体供給チャンバ（１２）を覆うように底板（１１ａ）に結合したシーチェスト（１５）を更に備えることが好ましい。
【００１５】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、シーチェスト（１５）は、船体外板（３）と同一材料且つ同一厚みの板で形成されることが好ましい。
【００１６】
上記の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、船舶（９０）は修繕船であることが好ましい。
【００１７】
本発明の摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、船舶の船体外板に開口部を形成する工程と、気体回収部を製作する工程と、ただし、気体回収部は、気体回収チャンバと、複数の気体回収口を有し、気体回収チャンバと結合した底板とを備え、気体回収部を開口部に挿入する工程と、底板が船体外板と同一面を形成するように結合する工程とを具備している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、船舶を改造して容易に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能となる。船舶を改造して短期間に摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａは、従来の摩擦抵抗低減型船舶の空気吹き出し部を示す概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、新造船において空気吹き出し部を製造する様子を示す模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略底面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の工程を示す模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、気体吹き出し部の構成の変形例を示す模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、気体吹き出し部の構成の他の変形例を示す模式図である。
【図５】図５は、図４Ｂの気体吹き出し部の場合での図３Ｅに相当する工程を示す模式図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の工程を示す模式図である。
【図７】図７は、気体吹き出し部の構成の変形例を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態に係る気体吹き出し部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法に関して、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成について説明する。図２Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略側面図である。本図において、摩擦抵抗低減型船舶９０の船体８０の船長方向（前後方向）、船幅方向（左右方向）及びそれらいずれにも垂直な方向が、それぞれｘ方向、ｙ方向及びｚ方向として示されている。静水面に浮いている船体８０の水面と接する線を喫水線ＤＬとする。この摩擦抵抗低減型船舶１は、海や河川を航行する船舶である。摩擦抵抗低減型船舶９０は、船体８０と、船体８０内に設けられた気体吹き出し装置６０とを備えている。
【００２２】
気体吹き出し装置６０は、航行時に、船体８０の船底３や船側４を気泡で覆うように、船側や船底に設けられた気体吹き出し部から水中へ気体（例示：空気、主機等からの排出ガス）を吹き出す。気体吹き出し装置６０は、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）、１ｃ（、１ｄ）と、気体供給部５７とを備えている。気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）は、平坦な船体外板に設けられ、水中へ空気を吹き出し可能である。本実施の形態では、平坦な船体外板の一例として、船底の船体外板３に設けられている場合について説明する。また、気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）は、曲面を有する船体外板に設けられ、水中へ空気を吹き出し可能である。この気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）に関しては第２の実施の形態において説明する。第２の実施の形態では、曲面を有する船体外板の一例として、船側の船体外板４に設けられている場合について説明する。気体供給部５７は、コンプレッサ又はブロワを備えている。気体供給部５７は、配管５６を介して、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）、１ｃ（、１ｄ）へ気体を供給する。各気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）、１ｃ（、１ｄ）は、供給された気体を水中へ吹き出す。
【００２３】
図２Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略底面図である。ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向については図２Ａと同じである。船体８０の船長方向の中心線を船体中心線Ｃとする。
【００２４】
気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）は、船体中心線Ｃ上又は船体中心線Ｃ近傍に設けられる。気体吹き出し部１が一個の場合（図２Ｂの場合）には、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）は、船体中心線Ｃに対して対称となる形状を有することが好ましい。一方、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）が複数個の場合には、気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）は、船体中心線Ｃに対して対称となるように配置されること好ましい。例えば、偶数個ならば船体中心線Ｃを挟んで両側に同数個ずつ線対称となるように、奇数個ならば少なくとも一個（奇数個）を船体中心線Ｃに配置して他を船体中心線Ｃを挟んで両側に同数個ずつ線対称となるように配置する。なお、全て船体中心線Ｃ上に配置しても良い。いずれも、船体８０の摩擦抵抗低減効果が左右両舷で同程度となり、操操舵が容易となるためである。
【００２５】
気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）は右舷及び左舷の両舷に設けられている。右舷（−ｙ側）の気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）は、右舷の船側の船体外板４に設けられ、右舷船側の水中へ空気を吹き出し可能である。左舷（＋ｙ側）の気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）は、左舷の船側の船体外板４に設けられ、左舷船側の水中へ空気を吹き出し可能である。右舷の船側気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）と左舷の船側気体吹き出し部１ｃ（、１ｄ）とは、船体中心線Ｃに対して対称となるように設けられることが好ましい。船体８０の摩擦抵抗低減効果が左右両舷で同程度となり、操舵が容易となるためである。
【００２６】
なお、図２Ａ及び図２Ｂに示す気体吹き出し部１（、１ａ、１ｂ、１ｅ）、１ｃ（、１ｄ）の配置は、一例である。本発明はこの例に限定されるものではなく、気体吹き出し部は設置可能であれば船底や船側のどの位置に設けられていても良い。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法について説明する。この製造方法は、摩擦抵抗低減型船舶を新造船として新たに製造する場合ではなく、修繕船を改造して、新たに摩擦抵抗低減装置（例示：気体吹き出し装置６０）を組み込んで、摩擦抵抗低減型船舶として製造する方法である。ただし、本実施の形態では、平坦な船体外板に気体吹き出し部を設ける場合について説明する。なお、新造船に対して本実施の形態を適用しても良い。
【００２８】
以下では、平坦な船体外板の一例として、船底の船体外板３に気体吹き出し部を設ける場合について説明する。ただし、本発明はこの例に限定されるものではなく、平坦な船体外板であれば、他の箇所の船体外板であっても良い。図３Ａ〜図３Ｅは、本発明の第１の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の一例の各工程を示す模式図である。
【００２９】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、気体吹き出し部１を製作する。具体的には、まず、底板１１と、気体供給チャンバ１２と、部分配管１３とを準備する。
【００３０】
底板１１は、後述される平坦な船体外板３の開口部３ａとほぼ同じ形状を有する平坦な金属板である。開口部３ａに嵌め、周辺を船体外板３と溶接等するためである。例えば矩形形状の金属板である。ただし、底板１１は、開口部３ａよりやや大きい形状としても良い。この場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合する。底板１１は、気体を吹き出すための複数の貫通孔である複数の気体吹き出し口１４を有している。金属板は、船体外板３としての機能も有する必要があるため、船体外板３と同一材料且つ同一厚みの板で形成されることが好ましい。部分配管１３は、配管５６に結合するための配管である。
【００３１】
気体供給チャンバ１２は、例えば直方体形状の金属チャンバである。一つの面（以下、第１面ともいう）は部分配管１３を結合するための貫通孔を有している。他の一つの面（以下、第２面ともいう）は底板１１と結合するために開放（開口）されている（何もない）。又は底板１１と同様の複数の貫通孔を有していても良い。あるいは底板１１が大きな開口部を有し、第２面が当該大きな開口部に収まるような複数の小さな貫通孔を有しても良い。第２面の面積と、底板１１における第２面に結合する面の面積とは概ね等しい。
【００３２】
次に、部分配管１３を気体供給チャンバ１２の第１面の貫通孔に結合する。これにより、部分配管１３を介して気体供給チャンバ１２に気体が供給可能になる。また、底板１１を気体供給チャンバ１２の第２面に結合する。それにより、気体供給チャンバ１２の第２面は、底板１１で蓋をされたと見ることができる。以上により、図３Ｂに示すように、気体吹き出し部１が完成する。なお、気体吹き出し部１の製造方法は、この例に限定されるものではない。また、部分配管１３はこの段階で無くても良い（後から結合しても良い）。この工程は、船舶９０の状態に拘わらず、別途予め実行することが可能である。
【００３３】
一方、図３Ｃに示すように、船体外板３に開口部３ａを形成する。この開口部３ａは、図３Ｂの気体吹き出し部１を挿入し、設置するための孔である。開口部３ａの形状は、底板１１とほぼ同じ形状を有する。ただし、開口部３ａは、底板１１よりやや小さい形状としても良い。この場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合する。なお、気体吹き出し部１の製作と、船体外板３での開口部孔３ａの形成とは、どちらを先に行っても良いし、同時進行で行っても良い。
【００３４】
続いて、図３Ｄに示すように、気体吹き出し部１を、船体８０の船外から船内に向かって、船体外板３の開口部３ａに挿入する。そのとき、気体供給チャンバ１２を船内側に向け、底板１１を船外側に向けて挿入する。かつ、底板１１の外側の表面と、船体外板３の外側の表面とが滑らかに（段差なく）つながる位置まで挿入する。それにより、底板１１が開口部３ａに殆ど隙間なくはまり込む。
【００３５】
その後、図３Ｅに示すように、底板１１を船体外板３に結合する。すなわち、船体外板３と底板１１とが相対する部分１８を溶接等の手段により結合する。このとき、底板１１の外側の表面と船体外板３の外側の表面とが、同一面を形成するように結合する。なお、開口部３ａが底板１１よりやや小さい形状の場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合すると共に、底板１１と船体外板３の段差を滑らかにするように研磨等する。
【００３６】
その後、船内において、気体供給部５７及び配管５６を設置する。配管５６は、部分配管１３に結合される。以上のようにして、摩擦抵抗低減船舶の製造方法が実施される。
【００３７】
上記図３Ａ〜図３Ｅで示される実施の形態では、修繕船のような既に内部構造が出来上がっている船舶において、予め外部で気体吹き出し部を製作し、船体外板に開口部を設け、船外からその気体吹き出し部を挿入し、船体８０に設置している。すなわち、船外から気体吹き出し部１を導入するので、その組み込みが容易となる。また、気体吹き出し部は予め製作することができるので、船舶が到着して開口部を形成後に直ちに組み込みを行うことができ、工期を短期間にすることができる。
【００３８】
次に、平坦な船体外板に気体吹き出し部を設ける場合における変形例について説明する。
図４Ａは、気体吹き出し部の構成の変形例を示す模式図である。この変形例の気体吹き出し部１ａは、気体供給チャンバ１２ａの形状が直方体形状ではなく、半円筒形状である点で図３Ａ〜図３Ｅの気体吹き出し部１の場合と異なっている。本気体吹き出し部１ａを用いた摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、図３Ａ〜図３Ｅの場合と同様である。
【００３９】
更に、気体供給チャンバは、上述した各形状に限定されず、他の形状を有していても良い。また、気体供給チャンバは、その内部に気体の拡散を良くするための拡散板など、他の構成を含んでいても良い。気体供給チャンバは、（底板も含めて）既存のものを用いても良い。
【００４０】
図４Ｂは、気体吹き出し部の構成の他の変形例を示す模式図である。この変形例の気体吹き出し部１ｂは、底板１１ａにおける気体供給チャンバ１２を結合する面の面積が、気体供給チャンバ１２の第２面（気体供給チャンバ１２における底板１１ａと結合する面）の面積よりも大きい点で図３Ａ〜図３Ｅの気体吹き出し部１の場合と異なっている。本気体吹き出し部１ｂを用いた摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、図３Ａ〜図３Ｅの場合と同様である。なお、図５には、気体吹き出し部１ｂの場合での図３Ｅに相当する工程を模式的に示す。
【００４１】
気体吹き出し部の底板と船体外板の開口部とは、どちらの形状を先に決定（設計）しても良い。例えば、既存の気体供給チャンバを用いる場合や、気体供給チャンバの形状を先に決定（設計）した場合には、その形状に合わせた形状を有する開口部を形成する。一方、形成できる開口部の形状を先に決定（設計）した場合には、その形状に合わせた形状を有する気体供給チャンバを製作する。
【００４２】
これら図４Ａの場合や図４Ｂの場合やそれらと関連する他の場合にも、図３Ａ〜図３Ｅの場合と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成について説明する。
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略側面図及び概略底面図である。これらについては、第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法について説明する。この製造方法は、摩擦抵抗低減型船舶を新造船として新たに製造する場合ではなく、修繕船を改造して、新たに摩擦抵抗低減装置（例示：気体吹き出し装置６０）を組み込んで、摩擦抵抗低減型船舶として製造する方法である。ただし、本実施の形態では、曲面を有する船体外板に気体吹き出し部を設ける場合について説明する。なお、新造船に対して本実施の形態を適用しても良い。
【００４５】
以下では、曲面を有する船体外板の一例として、船側の船体外板４に気体吹き出し部を設ける場合について説明する。ただし、本発明はこの例に限定されるものではなく、曲面を有する船体外板であれば、他の箇所の船体外板であっても良い。図６Ａ〜図６Ｅは、本発明の第２の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の他の例の各工程を示す模式図である。
【００４６】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、気体吹き出し部１ｃを製作する。具体的には、まず、底板２１と、気体供給チャンバ２２と、部分配管２３とを準備する。
【００４７】
底板２１は、後述される曲面を有する船体外板４の開口部４ａとほぼ同じ形状を有し、開口部４ａ形成前の船体外板４と同じ曲面を金属板である。開口部４ａに嵌め、周辺を船体外板４と溶接等するためである。例えば矩形形状を有し、開口部４ａ形成前の船体外板４と同じ曲面を有する金属板である。この図の例では、外側に凹となる曲面である。ただし、底板２１は、開口部４ａよりやや大きい形状としても良い。この場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合する。底板２１は、気体を吹き出すための複数の貫通孔である複数の気体吹き出し口２４を有している。金属板は、船体外板４としての機能も有する必要があるため、船体外板４と同一材料且つ同一厚みの板で形成されることが好ましい。部分配管１３は、配管５６に結合するための配管である。
【００４８】
気体供給チャンバ２２は、例えば直方体形状の金属チャンバである。一つの面（以下、第１面ともいう）は部分配管２３を結合するための貫通孔を有している。他の一つの面（以下、第２面ともいう）は底板２１と結合するために開放（開口）されている（何もない）。又は底板２１と同様の複数の貫通孔を有していても良い。あるいは底板２１が大きな開口部を有し、第２面が当該大きな開口部に収まるような複数の小さな貫通孔を有しても良い。加えて、第２面は、底板２１の曲面に結合可能なように、その曲面に対応した変形がなされている。底板２１における気体供給チャンバ２２を結合する面の面積は、気体供給チャンバ２２の第２面（気体供給チャンバ２２における底板２１と結合する面）の面積よりも大きい。
【００４９】
次に、部分配管２３を気体供給チャンバ２２の第１面の貫通孔に結合する。これにより、部分配管２３を介して気体供給チャンバ２２に気体が供給可能になる。また、底板２１を気体供給チャンバ２２の第２面に結合する。それにより、気体供給チャンバ２２の第２面は、底板２１で蓋をされたと見ることができる。以上により、図６Ｂに示すように、気体吹き出し部１ｃが完成する。なお、気体吹き出し部１ｃの製造方法は、この例に限定されるものではない。また、部分配管２３はこの段階で無くても良い（後から結合しても良い）。この工程は、船舶９０の状態に拘わらず、別途予め実行することが可能である。
【００５０】
一方、図６Ｃに示すように、船体外板４に開口部４ａを形成する。この開口部４ａは、図６Ｂの気体吹き出し部１ｃを挿入し、設置するための孔である。開口部４ａの形状は、底板２１とほぼ同じ形状を有する。ただし、開口部４ａは、底板２１よりやや小さい形状としても良い。この場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合する。なお、気体吹き出し部１ｃの製作と、船体外板４での開口部孔４ａの形成とは、どちらを先に行っても良いし、同時進行で行っても良い。
【００５１】
続いて、図６Ｄに示すように、気体吹き出し部１ｃを、船体８０の船外から船内に向かって、船体外板４の開口部４ａに挿入する。そのとき、気体供給チャンバ２２を船内側に向け、底板２１を船外側に向けて挿入する。かつ、底板２１の外側の表面と、船体外板４の外側の表面とが滑らかに（段差なく）つながる位置まで挿入する。それにより、底板２１が開口部４ａに殆ど隙間なくはまり込む。
【００５２】
その後、図６Ｅに示すように、底板２１を船体外板４に結合する。すなわち、船体外板４と底板２１とが相対する部分２７を溶接等の手段により結合する。このとき、底板２１の外側の表面と船体外板４の外側の表面とが、同一面を形成するように結合する。且つ、底板２１の外側の曲面が、開口部４ａを形成する前の船体外板４の曲面と同じ曲面を有するように結合する。なお、開口部４ａが底板２１よりやや小さい形状の場合、重なり部分を溶接、ボルト、リベット等の方法で結合すると共に、底板２１と船体外板４の段差を滑らかにするように研磨等する。
【００５３】
その後、船内において、気体供給部５７及び配管５６を設置する。配管５６は、部分配管１３に結合される。以上のようにして、摩擦抵抗低減船舶の製造方法が実施される。
【００５４】
上記図６Ａ〜図６Ｅで示される実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
次に、曲面を有する船体外板に気体吹き出し部を設ける場合における変形例について説明する。
図７は、気体吹き出し部の構成の変形例を示す模式図である。この変形例の気体吹き出し部１ｄは、底板２１ａが外側に凸となる曲面である点で図６Ａ〜図６Ｅの気体吹き出し部１ｃの場合と異なっている。本気体吹き出し部１ｃを用いた摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、図６Ａ〜図６Ｅの場合と同様である。
【００５６】
また、気体吹き出し部１の場合と同様に、底板２１における気体供給チャンバ２２を結合する面の面積は、気体供給チャンバ２２の第２面（気体供給チャンバ２２における底板２１と結合する面）の面積と同じであっても良い。
【００５７】
気体吹き出し部の底板と船体外板の開口部とは、どちらの形状を先に決定（設計）しても良いのは、気体吹き出し部１、１ａ、１ｂの場合と同様である。ただし、底板の曲面は、船体外板の曲面に基づいて決定（設計）される。
【００５８】
これら図７の場合やそれらと関連する他の場合にも、図６Ａ〜図６Ｅの場合と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成について説明する。
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第３の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す概略側面図及び概略底面図である。これらについては、第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る気体吹き出し部の構成の示す模式図である。この気体吹き出し部１ｅは、図４Ｂの気体吹き出し部１ｂと比較して、気体供給チャンバ１２を覆うように底板１１ａに結合したシーチェスト１５を更に備えている点が異なっている。
【００６１】
上記各気体吹き出し部は、船底の船体外板３に貫通孔である気体吹き出し口１４を設けている。そのため、気体供給チャンバ１２が船底とみなされる可能性がある。その場合、気体供給チャンバ１２の材料、その厚み及び強度などが、船体外板３と比較して同等ではない場合、船底として公的に認められない場合がある。そのため、シーチェスト１５の材料、その厚み及び強度などを、船体外板３と同等のものとすることにより、シーチェスト１５を船底として公的に認められるようにする。そのとき、部分配管１３については、フランジ部１６を介してシーチェスト１５から外に取り出し、他の部分配管１７と接続する。それにより、他の部分配管１７を配管５６と接続する。本気体吹き出し部１ｅを用いた摩擦抵抗低減船舶の製造方法は、図３Ａ〜図３Ｅの場合と同様である。
【００６２】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、それに加えて、気体供給チャンバ１２の材料等が船体外板３と同等ではない場合であっても、シーチェスト１５の材料等を船体外板３と同等とすることにより、船底として公的に認められるように、摩擦抵抗低減船舶を製造することが可能となる。
【００６３】
なお、上記各実施の形態は、気体吹き出し部（気体吹き出しチャンバ、気体吹き出し口）について説明している。しかし、上記各実施の形態の技術は、図示を省略するが、摩擦抵抗低減船に用いられる気体回収部（気体回収チャンバ）に対しても同様に適用可能である。ただし、気体回収部（気体回収チャンバ、気体回収口）は、気体吹き出し部から吹き出された気泡を回収する装置であり、気泡を回収する以外は基本的な構造は同じである。気体吹き出し部から吹き出された気泡が船尾のプロペラなどに悪影響を与えないように、主に船尾部の船底や船側に設けられている。その場合、既存船（修繕船）に気体吹き出し部及び気体回収部の両方を後付けする場合だけでなく、既に気体吹き出し部を有しているが、気体回収部を有していない場合にも適用可能である。
【００６４】
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施の形態の技術は、矛盾の発生しない限り他の実施の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ 気体吹き出し部
３ 船体外板
３ａ 開口部
４ 船体外板
４ａ 開口部
１１、１１ａ、２１、２１ａ 底板
１２、１２ａ、２２ 気体供給チャンバ
１３、２３、１７ 部分配管
１４、２４ 気体吹き出し口
１５ シーチェスト
１６ フランジ部
１８、１８ａ、２７ 相対する部分
５６ 配管
５７ 気体供給装置
６０ 気体吹き出し装置
８０ 船体
９０ 摩擦抵抗低減型船舶
１０１ 空気供給チャンバ
１１０ 船体外板
１１１ 空気吹き出し口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の船体外板に開口部を形成する工程と、
気体吹き出し部を製作する工程と、
ただし、気体吹き出し部は、
気体供給チャンバと、
複数の気体吹き出し口を有し、前記気体供給チャンバと結合した底板と
を備え、
前記気体吹き出し部を前記開口部に挿入する工程と、
前記底板が前記船体外板と同一面を形成するように結合する工程と
を具備する
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記底板の面積は、前記気体供給チャンバの前記底板との結合面の面積よりも大きい
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記底板は、前記開口部を形成する前の前記船体外板の曲面と同じ曲面を有する
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記気体吹き出し部は、前記気体供給チャンバを覆うように前記底板に結合したシーチェストを更に備える
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記シーチェストは、前記船体外板と同一材料且つ同一厚みの板で形成される
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記船舶は修繕船である
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項７】
船舶の船体外板に開口部を形成する工程と、
気体回収部を製作する工程と、
ただし、前記気体回収部は、
気体回収チャンバと、
複数の気体回収口を有し、前記気体回収チャンバと結合した底板と
を備え、
前記気体回収部を前記開口部に挿入する工程と、
前記底板が前記船体外板と同一面を形成するように結合する工程と
を具備する
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項１】
船舶の船体外板に開口部を形成する工程と、
気体吹き出し部を製作する工程と、
ただし、気体吹き出し部は、
気体供給チャンバと、
複数の気体吹き出し口を有し、前記気体供給チャンバと結合した底板と
を備え、
前記気体吹き出し部を前記開口部に挿入する工程と、
前記底板が前記船体外板と同一面を形成するように結合する工程と
を具備する
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記底板の面積は、前記気体供給チャンバの前記底板との結合面の面積よりも大きい
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記底板は、前記開口部を形成する前の前記船体外板の曲面と同じ曲面を有する
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記気体吹き出し部は、前記気体供給チャンバを覆うように前記底板に結合したシーチェストを更に備える
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記シーチェストは、前記船体外板と同一材料且つ同一厚みの板で形成される
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の摩擦抵抗低減船舶の製造方法において、
前記船舶は修繕船である
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【請求項７】
船舶の船体外板に開口部を形成する工程と、
気体回収部を製作する工程と、
ただし、前記気体回収部は、
気体回収チャンバと、
複数の気体回収口を有し、前記気体回収チャンバと結合した底板と
を備え、
前記気体回収部を前記開口部に挿入する工程と、
前記底板が前記船体外板と同一面を形成するように結合する工程と
を具備する
摩擦抵抗低減船舶の製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７】
【図８】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２１４０６１（Ｐ２０１２−２１４０６１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８９４３（Ｐ２０１１−７８９４３）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
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