摩擦抵抗低減型船舶
【課題】本発明の目的は、冷却用海水に空気が混入することを防止することである。
【解決手段】空気を船体の船底に送り込み、泡の力で船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶は、船体の船尾部船底に設けられている海水取り入れ用のシーチェスト４２０と、シーチェスト４２０から海水を吸い込む第１海水ポンプ４４０と、第１海水ポンプ４４０から供給された海水を用いて主機を冷却する冷却系とを具備する。シーチェスト４２０は、シーチェスト４２０に取り入れられた海水が第１海水通過口４２６ａから流入する第１チャンバ４２２を備える。第１チャンバ４２２の天井４２２ａに第１空気抜き口４３１、４３２が形成される。第１海水ポンプ４４０は、第１チャンバ４２２内の第１海水通過口４２６ａより低い位置に配置された海水吸込口４４１ａから海水を吸い込む。第１チャンバ４２２内で海水の下降流７７が形成される。
【解決手段】空気を船体の船底に送り込み、泡の力で船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶は、船体の船尾部船底に設けられている海水取り入れ用のシーチェスト４２０と、シーチェスト４２０から海水を吸い込む第１海水ポンプ４４０と、第１海水ポンプ４４０から供給された海水を用いて主機を冷却する冷却系とを具備する。シーチェスト４２０は、シーチェスト４２０に取り入れられた海水が第１海水通過口４２６ａから流入する第１チャンバ４２２を備える。第１チャンバ４２２の天井４２２ａに第１空気抜き口４３１、４３２が形成される。第１海水ポンプ４４０は、第１チャンバ４２２内の第１海水通過口４２６ａより低い位置に配置された海水吸込口４４１ａから海水を吸い込む。第１チャンバ４２２内で海水の下降流７７が形成される。
【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摩擦抵抗を低減する一手法として、空気（気泡）を水中に吹き出して船体表面を気泡で覆う方法が知られている。
【０００３】
関連する技術として、特開２０１０−１２０６０７号公報（特許文献１）に船体摩擦抵抗低減装置が開示されている。船体摩擦抵抗低減装置は、船底に形成された複数の空気噴出孔群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。複数の空気噴出孔群の各々は、船体の船幅方向に並んだ複数の空気噴出孔を含む。複数の空気噴出孔群は、少なくとも、中央空気噴出孔群と、一対の側方空気噴出孔群とを含む。中央空気噴出孔群は、船首側の船幅方向中央に形成される。一対の側方空気噴出孔群は、中央空気噴出孔群の船尾側且つ船幅方向の両側方に形成される。中央空気噴出孔群の船幅方向の長さは、側方空気噴出孔群の船幅方向の長さより長い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２０６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多くの船舶では、海水を船体内に取り込んで冷却に使用している。この冷却用海水に空気が混入すると冷却能力が低下する。摩擦抵抗低減型船舶では、船体の摩擦抵抗を低減するために空気を水中に吹き出しているため、冷却用海水に空気が混入することを防止することが重要である。
【０００６】
本発明の目的は、冷却用海水に空気が混入することが防止される摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明の一の観点による摩擦抵抗低減型船舶（９０）は、空気を船体（８０）の船底（７０）に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶である。上記摩擦抵抗低減型船舶は、前記船体の船尾部船底（８９）に設けられている海水取り入れ用のシーチェスト（４２０）と、前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプ（４４０）と、前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機（９５）を冷却する冷却系（４６０）とを具備する。前記シーチェストは、前記シーチェストに取り入れられた海水が第１海水通過口（４２６ａ）から流入する第１チャンバ（４２２）を備える。前記第１チャンバの天井（４２２ａ）に第１空気抜き口（４３１、４３２）が形成される。前記第１海水ポンプは、前記第１チャンバ内の前記第１海水通過口より低い位置に配置された海水吸込口（４４１ａ）から前記海水を吸い込む。
【０００９】
海水吸込口が第１チャンバ内の第１海水通過口より低い位置に配置されるため、第１チャンバ内で海水の下降流（７７）が形成される。海水の下降流が形成されるため、空気が第１海水ポンプに吸い込まれることが防止される。したがって、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００１０】
前記シーチェストは、前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバ（４２３）と、前記第１チャンバと前記第２チャンバとを仕切る第１隔壁（４２６）とを備える。前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入するように前記第１隔壁に前記第１海水通過口が形成される。
【００１１】
上記摩擦抵抗低減型船舶は、前記第１チャンバの前記天井から下方に延びる第１海水吸込管（４４１）を更に具備する。前記第１海水吸込管は、前記第１海水ポンプの吸込口に接続される。前記海水吸込口は、前記第１吸込管の下端に設けられる。
【００１２】
第１海水吸込管が第１チャンバの天井から下方に延び、第１海水吸込管の下端に海水吸込口が設けられるため、第１海水吸込管に沿って海水の下降流が形成される。第１海水吸込管によって海水の下降流が安定する。
【００１３】
本発明の他の観点による摩擦抵抗低減型船舶（９０）は、空気を船体（８０）の船底（７０）に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶である。上記摩擦抵抗低減型船舶は、前記船体の船尾部船底（８９）に設けられている海水取り入れ用のシーチェスト（４２０）と、前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプ（４４０）と、前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機（９５）を冷却する冷却系（４６０）とを具備する。前記シーチェストは、前記第１海水ポンプの吸込口に接続される第１チャンバ（４２２）と、前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバ（４２３）とを備える。前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入する。前記第２チャンバは、前記第１チャンバの船首側に配置される。前記第２チャンバの天井（４２３ａ）に第２空気抜き口（４３３）が形成される。
【００１４】
第２チャンバが海水から空気を取り除くため、空気が第１海水ポンプに吸い込まれることが防止される。したがって、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００１５】
前記シーチェストは、前記第１チャンバと前記第２チャンバとを仕切る第１隔壁（４２６）と、前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第３チャンバ（４２４）と、前記第２チャンバと前記第３チャンバとを仕切る第２隔壁（４２７）と、前記第１隔壁と前記第２隔壁との間に配置され且つ前記第２チャンバの前記天井から下方に突き出したカーテンプレート（４３５）とを備える。前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入するように前記第１隔壁に第１海水通過口（４２６ａ）が形成される。前記第３チャンバから前記第２チャンバに前記海水が流入するように前記第２隔壁に第２海水通過口（４２７ａ）が形成される。
【００１６】
カーテンプレート（４３５）によって空気が第２チャンバ（４２３）の第２隔壁側部分（４２３ｃ）から第１隔壁側部分（４２３ｄ）へ移動することが防止される。その結果、冷却用海水に空気が混入することが更に確実に防止される。
【００１７】
前記カーテンプレートの下端は、前記第１海水通過口の下端及び前記第２海水通過口の下端より低い位置に配置される。
【００１８】
したがって、カーテンプレート（４３５）の下方を通過して第２チャンバ（４２３）の第１隔壁側部分（４２３ｄ）に移動する空気量が少なくなる。その結果、冷却用海水に空気が混入することが更に確実に防止される。
【００１９】
前記第２チャンバは、前記カーテンプレートと前記第２隔壁との間の第２隔壁側部分（４２３ｃ）を含む。前記第２空気抜き口は、前記第２チャンバの前記天井の前記第２隔壁側部分に対応する部分に形成される。
【００２０】
第２空気抜き口により第２チャンバの第２隔壁側部分の天井近傍に溜まった空気が排出される。
【００２１】
本発明の他の観点による摩擦抵抗低減型船舶（９０）は、空気を船体（８０）の船底（７０）に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶である。上記摩擦抵抗低減型船舶は、前記船体の船尾部船底（８９）に設けられている海水取り入れ用のシーチェスト（４２０）と、前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプ（４４０）と、前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機（９５）を冷却する冷却系（４６０）とを具備する。前記シーチェストは、前記第１海水ポンプの吸込口に接続される第１チャンバ（４２２）と、前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバ（４２３）とを備える。前記第２チャンバは、前記第１チャンバの船首側に配置される。前記第２チャンバから前記第１チャンバに第１海水通過口（４２６ａ）を通って前記海水が流入する。前記第１チャンバの天井（４２２ａ）に第１空気抜き口（４３１、４３２）が形成される。前記第２チャンバの天井（４２３ａ）に第２空気抜き口（４３３）が形成される。前記第１海水ポンプは、前記第１チャンバ内の前記第１海水通過口より低い位置に配置された海水吸込口（４４１ａ）から前記海水を吸い込む。
【００２２】
海水吸込口が第１チャンバ内の第１海水通過口より低い位置に配置されるため、第１チャンバ内で海水の下降流が形成される。第１チャンバ内で海水の下降流が形成されるため、空気が第１海水ポンプに吸い込まれることが防止される。第２チャンバが海水から空気を取り除くため、空気が第１海水ポンプに吸い込まれることが防止される。したがって、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００２３】
上記摩擦抵抗低減型船舶は、バラストタンク（５０）と、前記第１海水ポンプの吐出口と前記バラストタンクとを接続する第１海水供給管（４４３）と、第２海水ポンプ（４９０）と、前記第２海水ポンプの吸込口と前記バラストタンクとを接続する第２海水吸込管（４９１）と、前記第２海水ポンプの吐出口と前記冷却系とを接続する第２海水供給管（４９２）とを更に具備する。
【００２４】
バラストタンクにおいて冷却系に供給されるべき海水から空気が分離される。
【００２５】
本発明の他の観点による摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法は、空気を船体（８０）の船底（７０）に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶（９０）において、前記船体の船尾部船底（８９）より取り入れた海水を、空気除去流路（４２３）を経て、下降流路（４２２）に導いた後、主機冷却系（４６０）に供給する。
【００２６】
下降流（７７）を形成した後の海水を冷却用海水として用いているため、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００２７】
前記下降流路が第１チャンバ（４２２）で形成される。前記空気除去流路が第２チャンバ（４２３）で形成される。前記第１チャンバが前記第２チャンバの船尾側に隣接される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、冷却用海水に空気が混入することが防止される摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、摩擦抵抗低減型船舶の底面図である。
【図２】図２は、摩擦抵抗低減型船舶の冷却システムの概略図である。
【図３】図３は、摩擦抵抗低減型船舶に改造されるべき船舶の側面図である。
【図４】図４は、摩擦抵抗低減型船舶に改造されるべき船舶の冷却システムの概略図である。
【図５】図５は、空気供給装置等の機器を設置する工程及び隔壁を設ける工程を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る冷却システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
添付図面を参照して、本発明による船舶の空気潤滑システム、摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法を実施するための形態を以下に説明する。以下の説明において摩擦抵抗低減型船舶はフェリーであるが、摩擦抵抗低減型船舶はフェリー以外の船舶であってもよい。
【００３１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る船舶の空気潤滑システム、摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型線船舶における冷却方法を説明する。
【００３２】
図１Ａを参照して、本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶９０は、船体８０と、空気潤滑システム１と、上部構造７１と、舵７２と、プロペラ８８と、冷却対象機器９５と、冷却システム４００とを備える。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。用語「船底」は、船体８０の喫水線ＤＬより下の部分を意味する。
【００３３】
船体８０は、船首部船底８０ａと、空気供給機器室８３ａと、船倉８３ｂと、車両甲板８４と、ランプ８５と、甲板暴露部８６と、隔壁８７と、船体外板３と、船体外板４と、船尾部船底８９と、船尾部船底８９に設けられた船体外板７とを備える。船首部船底８０ａは、船首部船底平坦部８１と、船首部船底船側部８２とを備える。船体外板３は船首部船底平坦部８１に設けられる。船体外板４は船首部船底船側部８２に設けられる。空気供給機器室８３ａは、船倉８３ｂより船首側に配置される。空気供給機器室８３ａ及び船倉８３ｂは隔壁８７によって仕切られている。車両甲板８４は、空気供給機器室８３ａ及び船倉８３ｂの床面を形成する。ランプ８５は、自動車９９が船倉８３ｂに乗り降りするために使用される。甲板暴露部８６は、例えば、船首部の上甲板であり、空気供給機器室８３ａの上方に配置される。
【００３４】
空気潤滑システム１は、空気供給装置１１と、エアクーラ１２と、通風筒１３と、空気吸い込み口１４と、空気吹き出し部１００Ａと、空気吹き出し部１００Ｂと、海水取入部２０と、ポンプ３２とを備える。空気吹き出し部１００Ａは、船首部船底船側部８２に配置される。空気吹き出し部１００Ｂ及び海水取入部２０は、船首部船底平坦部８１に配置される。空気供給装置１１及びエアクーラ１２は、空気供給機器室８３ａに設置される。通風筒１３及び空気吸い込み口１４は、甲板暴露部８６に設置される。通風筒１３は、空気供給機器室８３ａに接続され、空気供給機器室８３ａを換気するために用いられる。空気吸い込み口１４は空気供給装置１１に接続される。空気供給装置１１は、エアクーラ１２を介して空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂに接続される。海水取入部２０は、ポンプ３２を介してエアクーラ１２に接続される。
【００３５】
冷却システム４００は、海水取入部としてのシーチェスト４２０と、海水ポンプ４４０と、クーラ４６０とを備える。シーチェスト４２０は、船尾部船底８９に配置される。冷却システム４００は冷却対象機器９５を冷却する。冷却対象機器９５は、例えば、プロペラ８８を駆動する主機である。尚、シーチェスト４２０は船尾部船底８９以外の場所に設けられてもよい。図１Ａにおいては冷却対象機器９５がシーチェスト４２０より船首側に配置される場合が示されているが、冷却対象機器９５はシーチェスト４２０より船尾側に配置されてもよい。クーラ４６０は冷却系と称される場合がある。
【００３６】
図１Ｂを参照して、海水取入部２０、空気吹き出し部１００Ｂ、及びシーチェスト４２０は、例えば、センターラインＣ上に配置され、船体８０の船底の平坦な部分としての船底平坦部７０に配置される。船底平坦部７０は船首部船底平坦部８１を含む。船首部船底平坦部８１は、船首部船底８０ａのｙ方向（船幅方向）の最深位置に配置される。海水取入部２０は空気吹き出し部１００Ｂより船首側に配置される。空気吹き出し部１００Ａは、船首部船底船側部８２の両舷にそれぞれ配置される。下から見て海水取入部２０は、両舷に設けられた空気吹き出し部１００Ａの間に配置される。シーチェスト４２０は、空気吹き出し部１００Ｂより船尾側に配置される。
【００３７】
空気供給装置１１は、空気吸い込み口１４から吸い込んだ空気を加圧し、その加圧空気をエアクーラ１２を介して空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂに供給する。ポンプ３２は、海水取入部２０から取り入れられた海水をエアクーラ１２に供給する。エアクーラ１２は、海水を用いて加圧空気を冷却する。エアクーラ１２は、例えば、加圧空気と海水を熱交換する熱交換器である。或いは、エアクーラ１２は、加圧空気中に海水を散布して加圧空気を冷却するように構成されてもよく、海水中に加圧空気を吹き出して加圧空気を冷却するように構成されてもよい。空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂは、空気供給装置１１から供給された加圧空気を水中に吹き出す。すなわち、船体８０から水中に空気が吹き出される。空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂから吹き出された空気により形成される気泡が船底平坦部７０に送り込まれ、その気泡で船体８０が覆われて、船体８０の摩擦抵抗が低減される。
【００３８】
ここで、自動車９９等の貨物が搭載される船倉８３ｂと空気供給装置１１等の機器が設置される空気供給機器室８３ａとが隔壁８７で仕切られるため、空気供給装置１１に関連した防火対策が施される。また、船体８０の気泡で覆われる面積を大きくするために空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂは船体８０の船首部に配置される。空気供給装置１１が設置される空気供給機器室８３ａが船倉８３ｂより船首側であるため、空気供給装置１１と空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂとを接続する配管長が短くなる。そのため、その配管のための工期が短縮される。
【００３９】
空気供給装置１１は、水圧に抗して空気を水中に吹き出すために空気を加圧する。そのため、空気供給装置１１の出口における空気は高温である。その高温空気を冷却せずに水中に吹き出すと、船体８０の塗装膜の劣化が加速されるおそれがある。エアクーラ１２によって冷却された空気を水中に吹き出すことで、塗装膜の劣化が抑制される。
【００４０】
海水取入部２０が空気吹き出し部１００Ｂより船首側に配置されるため、空気吹き出し部１００Ｂが吹き出した空気が海水取入部２０から取り入れられる海水に混入することが防止される。更に、船首部船底８０ａのｙ方向（船幅方向）の最深位置に海水取入部２０が配置され、下から見て海水取入部２０が空気吹き出し部１００Ａの間に配置されるため、空気吹き出し部１００Ａが吹き出した空気が海水取入部２０から取り入れられる海水に混入することが防止される。そのため、ポンプ３２の海水取入機能低下が防止され、エアクーラ１２の冷却能力の低下が防がれる。
【００４１】
冷却システム４００は、海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。海水ポンプ４４０は、シーチェスト４２０を介して船尾部船底８９から海水を吸い込み、クーラ４６０に供給する。クーラ４６０は、供給された海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。
【００４２】
ここで、空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂから水中に吹き出された空気がシーチェスト４２０に流入するおそれがある。クーラ４６０に供給される冷却用海水に空気が混入するとクーラ４６０の冷却能力が低下するため、クーラ４６０に供給される冷却用海水に空気が混入することを防止する必要がある。
【００４３】
図２を参照して、冷却システム４００を詳細に説明する。冷却システム４００は、上述のクーラ４６０、シーチェスト４２０及び海水ポンプ４４０に加えて、海水ポンプ４７０と、海水吸込管４４１と、海水供給管４４２と、海水吸込管４７１と、空気抜管４５１〜４５３と、空気分離器４５４及び４５５とを備える。海水ポンプ４４０及び４７０は、例えば、渦巻ポンプである。空気分離器４５４及び４５５は、例えば、サイクロン式空気分離器である。シーチェスト４２０は、チャンバ４２１〜４２４と、隔壁４２５〜４２７と、カーテンプレート４３５とを備える。シーチェスト４２０の天井４２０ａは、チャンバ４２１〜４２４のそれぞれの天井を形成する。シーチェスト４２０の床４２０ｂは、チャンバ４２１〜４２４のそれぞれの床を形成する。床４２０ｂは、船尾部船底８９に設けられた船体外板７と同一面を形成する。チャンバ４２１及び４２２は隔壁４２５によって仕切られている。チャンバ４２２及び４２３は隔壁４２６によって仕切られている。チャンバ４２３及び４２４は隔壁４２７によって仕切られている。隔壁４２５と隔壁４２６とは互いに向かい合っている。隔壁４２６と隔壁４２７とは互いに向かい合っている。カーテンプレート４３５は、チャンバ４２３の天井４２３ａから下方に突き出すように設けられ、隔壁４２６と隔壁４２７との間に配置される。カーテンプレート４３５、隔壁４２６、及び隔壁４２７は互いに平行である。例えば、チャンバ４２１の船首側にチャンバ４２２が配置され、チャンバ４２２の船首側にチャンバ４２３が配置され、チャンバ４２３の船首側にチャンバ４２４が配置される。チャンバ４２４の床４２４ｂに海水取入口４３０が形成されている。隔壁４２７に海水通過口４２７ａが形成され、隔壁４２６に海水通過口４２６ａが形成され、隔壁４２５に海水通過口４２５ａが形成されている。海水通過口４２５ａ〜４２７ａは、天井４２０ａから離れており、且つ、床４２０ｂから離れている。カーテンプレート４３５の下端は、海水通過口４２７ａの下端及び海水通過口４２６ａの下端より低い位置に配置される。
【００４４】
海水吸込管４４１は、チャンバ４２２の天井４２２ａから下方に延びている。海水吸込管４４１の下端に海水吸込口４４１ａが形成されている。海水吸込口４４１ａは、チャンバ４２２内であって海水通過口４２５ａ及び４２６ａより低い位置に配置される。海水吸込管４４１は、海水ポンプ４４０の吸込口に接続される。すなわち、チャンバ４２２は、海水吸込管４４１を介して海水ポンプ４４０の吸込口に接続される。海水供給管４４２は、海水ポンプ４４０の吐出口とクーラ４６０の海水入口とを接続する。海水吸込管４７１は、チャンバ４２１の天井４２１ａから下方に延びている。海水吸込管４７１の下端に海水吸込口４７１ａが形成されている。海水吸込口４７１ａは、チャンバ４２１内であって海水通過口４２５ａより低い位置に配置される。海水吸込管４７１は、海水ポンプ４７０の吸込口に接続される。チャンバ４２２の天井４２２ａに空気抜き口４３１及び４３２が形成されている。空気抜管４５１は、空気抜き口４３１と空気分離器４５４とを接続する。空気抜管４５２は、空気抜き口４３２と空気分離器４５５とを接続する。チャンバ４２３は、カーテンプレート４３５と隔壁４２７との間の部分４２３ｃと、カーテンプレート４３５と隔壁４２６との間の部分４２３ｄとを含む。チャンバ４２３の天井４２３ａは、部分４２３ｃに対応する部分を含む。天井４２３ａの部分４２３ｃに対応する部分に空気抜き口４３３が形成されている。空気抜管４５３は、空気抜き口４３３と空気分離器４５５とを接続する。
【００４５】
海水取入口４３０を介して船尾部船底８９からチャンバ４２４に海水が取り入れられる。海水は海水通過口４２７ａを通過してチャンバ４２４からチャンバ４２３の部分４２３ｃに流入する。海水はカーテンプレート４３５の下方を通過してチャンバ４２３の部分４２３ｃからチャンバ４２３の部分４２３ｄに流入する。海水は海水通過口４２６ａを通過してチャンバ４２３の部分４２３ｄからチャンバ４２２に流入する。海水ポンプ４４０は、チャンバ４２２に流入した海水の一部を海水吸込口４４１ａから吸い込み、クーラ４６０に供給する。クーラ４６０は、供給された海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。チャンバ４２２に流入した海水の残りは、海水通過口４２５ａを通過してチャンバ４２１に流入する。海水ポンプ４７０は、チャンバ４２１に流入した海水を海水吸込口４７１ａから吸い込み、例えばサニタリタンクに供給する。
【００４６】
ここで、チャンバ４２３は、シーチェスト４２０に取り入れられた海水から空気を取り除くように構成される。チャンバ４２３の部分４２３ｃの天井近傍に溜まった空気は空気抜管４５３及び空気分離器４５５を経由して船外に排出される。空気分離器４５５は空気と海水とを分離する。分離された海水は、例えばスカッパー（不図示）のパイプにより排出される。カーテンプレート４３５は、空気がチャンバ４２３の部分４２３ｃから部分４２３ｄへ移動することを防止する。カーテンプレート４３５により、チャンバ４２２に流入する空気量が少なくなる。ここで、カーテンプレート４３５の下端が海水通過口４２７ａの下端及び海水追加口４２６ａの下端より低い位置に配置されることで、カーテンプレート４３５の下側を通過してチャンバ４２３の部分４２３ｃから部分４２３ｄに移動する空気量が更に少なくなる。チャンバ４２３が海水から空気を取り除くため、空気が海水ポンプに吸い込まれることが防止される。したがって、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００４７】
チャンバ４２２の天井４２２ａ近傍に溜まった空気は、空気抜管４５１及び空気分離器４５４を介して船外に排出され、空気抜管４５２及び空気分離器４５５を経由して船外に排出される。空気分離器４５４は空気と海水とを分離する。分離された海水は、例えばスカッパー（不図示）のパイプにより排出される。二本の空気抜管４５１及び４５２により空気が排出されるため、チャンバ４２２から効率的に空気が排出される。海水吸込口４４１ａが海水通過口４２６ａより低い位置に配置されるため、チャンバ４２２内において海水の下降流７７をその流速が気泡の上昇速度より遅くなるように形成することができる。下降流７７を形成した後の海水が海水吸込口４４１ａに流入するため、海水吸込口４４１ａに空気が流入することが防止される。その結果、空気が海水ポンプ４４０に吸い込まれることが防止される。
【００４８】
したがって、クーラ４６０に供給される冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。また、海水に混入した空気により海水ポンプ４４０が損傷を受けることが防止される。
【００４９】
ここで、海水吸込管４４１がチャンバ４２２の天井４２２ａから下方に延び、海水吸込管４４１の下端に海水吸込口４４１ａが設けられるため、海水吸込管４４１に沿って海水の下降流７７が形成される。海水吸込管４４１によって海水の下降流７７が安定する。
【００５０】
海水吸込口４７１ａが海水通過口４２５ａより低い位置に配置されるため、チャンバ４２１内において海水の下降流をその流速が気泡の上昇速度より遅くなるように形成することができる。したがって、海水吸込口４７１ａに空気が流入することが防止される。その結果、海水に混入した空気により海水ポンプ４７０が損傷を受けることが防止される。
【００５１】
次に、摩擦抵抗低減型船舶９０の製造方法に含まれる工程を説明する。
【００５２】
ここでは、図３に示された船舶９１を改造して摩擦抵抗低減型船舶９０を製造する方法を説明する。船舶９１は、船体８０と、上部構造７１と、舵７２と、プロペラ８８と、冷却対象機器９５と、冷却システム５００とを備える。船体８０について、上述のようにｘ方向、ｙ方向及びｚ方向が定義される。船体８０は、船首部船底８０ａと、船倉８３と、車両甲板８４と、ランプ８５と、甲板暴露部８６と、船体外板３と、船体外板４と、船尾部船底８９と、船尾部船底８９に設けられた船体外板７とを備える。船首部船底８０ａは、船首部船底平坦部８１と、船首部船底船側部８２とを備える。船体外板３は船首部船底平坦部８１に設けられる。船体外板４は船首部船底船側部８２に設けられる。車両甲板８４は船倉８３の床面を形成する。船倉８３は、自動車を搭載するために利用される。ランプ８５は、自動車が船倉８３に乗り降りするために使用される。甲板暴露部８６は、例えば、船首部の上甲板であり、船倉８３の船首側部分の上方に配置される。
【００５３】
冷却システム５００は、海水取入部としてのシーチェスト５２０と、海水ポンプ４４０と、クーラ４６０とを備える。シーチェスト５２０は、船尾部船底８９に配置される。海水ポンプ４４０は、シーチェスト５２０を介して船尾部船底８９から海水を吸い込み、クーラ４６０に供給する。クーラ４６０は海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。冷却対象機器９５は、例えば、プロペラ８８を駆動する主機である。
【００５４】
図４を参照して、冷却システム５００は、シーチェスト５２０及び海水ポンプ４４０に加えて、海水ポンプ４７０と、海水吸込管４４１と、海水供給管４４２と、海水吸込管４７１と、空気抜管４５１とを備える。シーチェスト５２０は、チャンバ４２１及び４２２と、隔壁４２５及び４２６とを備える。シーチェスト５２０の天井５２０ａは、チャンバ４２１及び４２２のそれぞれの天井を形成する。シーチェスト５２０の床５２０ｂは、チャンバ４２１及び４２２のそれぞれの床を形成する。床５２０ｂは、船尾部船底８９に設けられた船体外板７と同一面を形成する。チャンバ４２１及び４２２は隔壁４２５によって仕切られている。隔壁４２６はシーチェスト５２０の外壁面を形成する。例えば、チャンバ４２１の船首側にチャンバ４２２が配置される。チャンバ４２２の床４２２ｂに海水取入口５３０が形成されている。隔壁４２５に海水通過口４２５ａが形成されている。海水通過口４２５ａは、天井５２０ａから離れており、且つ、床５２０ｂから離れている。
【００５５】
海水吸込管４４１は、チャンバ４２２の天井４２２ａから下方に延びている。海水吸込管４４１の下端に海水吸込口４４１ａが形成されている。海水吸込口４４１ａは、チャンバ４２２内に配置される。海水吸込管４４１は、海水ポンプ４４０の吸込口に接続される。海水供給管４４２は、海水ポンプ４４０の吐出口とクーラ４６０の海水入口とを接続する。海水吸込管４７１は、チャンバ４２１の天井４２１ａから下方に延びている。海水吸込管４７１の下端に海水吸込口４７１ａが形成されている。海水吸込口４７１ａは、チャンバ４２１内に配置される。海水吸込管４７１は、海水ポンプ４７０の吸込口に接続される。チャンバ４２２の天井４２２ａに空気抜き口４３１が形成されている。空気抜管４５１は、空気抜き口４３１に接続されている。
【００５６】
海水取入口５３０を介して船尾部船底８９からチャンバ４２２に海水が取り入れられる。海水ポンプ４４０は、チャンバ４２２に流入した海水の一部を海水吸込口４４１ａから吸い込み、クーラ４６０に供給する。クーラ４６０は、供給された海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。チャンバ４２２に流入した海水の残りは、海水通過口４２５ａを通過してチャンバ４２１に流入する。海水ポンプ４７０は、チャンバ４２１に流入した海水を海水吸込口４７１ａから吸い込み、例えばサニタリタンクに供給する。
【００５７】
空気吹き出し部１００Ａ、空気吹き出し部１００Ｂ、及び海水取入部２０を製作する。
【００５８】
以下、船舶９１をドックに入れた状態で行う工程を説明する。
【００５９】
船首部船底平坦部８１の船体外板３に開口部を形成する。船首部船底船側部８２の船体外板４に開口部を形成する。船体外板４に形成された開口部に空気吹き出し部１００Ａを取り付ける。船体外板３に形成された開口部に空気吹き出し部１００Ｂを取り付ける。船体外板３に形成された開口部に海水取入部２０を取り付ける。
【００６０】
ここで、空気吹き出し部１００Ａ、空気吹き出し部１００Ｂ、及び海水取入部２０がそれぞれ船外から開口部に挿入される。この方法は、船舶９１のように既に内部構造が出来上がっている船舶を改造して摩擦抵抗低減型船舶９０を製造する場合の工期を短縮する。
【００６１】
図５に示すように、船倉８３を船首側部分８３ａと船尾側部分８３ｂとに仕切るように隔壁８７を設ける。隔壁８７は、例えば鋼鉄製である。車両甲板８４は、船首側部分８３ａ及び船尾側部分８３ｂの床面を形成する。船首側部分８３ａに空気供給装置１１及びエアクーラ１２を設置する。ここで、空気供給装置１１及びエアクーラ１２を車両甲板８４上に設置する。車両甲板８４は十分な強度を有するため、空気供給装置１１及びエアクーラ１２を設置するための補強工事を最小限に抑えることができる。甲板暴露部８６に通風筒１３及び空気吸込口１４を設置する。通風筒１３は、船首側部分８３ａに接続される。隔壁８７により船首側部分８３ａが船尾側部分８３ｂから仕切られるが、通風筒１３により船首側部分８３ａの換気が行われる。船首側部分８３ａ及び船尾側部分８３ｂは、摩擦抵抗低減型船舶９０において、それぞれ空気供給機器室８３ａ及び船倉８３ｂとして使用される。船倉８３の船首側部分８３ａは一般的にｙ方向の幅が狭いため、船倉として利用可能な容量の減少が少なくて済む。
【００６２】
更に、シーチェスト５２０をシーチェスト４２０に改造する。より具体的には、チャンバ４２２の船首側にチャンバ４２３を形成する。ここで、チャンバ４２２及び４２３は隔壁４２６により仕切られる。隔壁４２６に海水通過口４２６ａを形成してチャンバ４２２及び４２３を接続する。チャンバ４２３の船首側にチャンバ４２４を形成する。ここで、チャンバ４２３及び４２４は隔壁４２７により仕切られる。隔壁４２７に海水通過口４２７ａを形成してチャンバ４２３及び４２４を接続する。海水取入口５３０を塞いで、チャンバ４２４の床４２４ｂに海水取入口４３０を形成する。隔壁４２６と隔壁４２７との間に配置され且つチャンバ４２３の天井から下方に突き出すようにカーテンプレート４３５を設ける。ここで、チャンバ４２３は、カーテンプレート４３５と隔壁４２７との間の部分４２３ｃを含む。
【００６３】
チャンバ４２３の天井４２３ａの部分４２３ｃに対応する部分に空気抜き口４３３を形成する。空気抜き口４３３と空気分離器４５５とを空気抜管４５３で接続する。チャンバ４２２の天井４２２ａに空気抜き口４３２を形成する。空気抜き口４３２と空気分離器４５５とを空気抜管４５２で接続する。空気抜管４５１に空気分離器４５４を接続する。海水吸込管４４１の海水吸込口４４１ａが海水通過口４２５ａ及び４２６ａより低い位置に配置されるように海水吸込管４４１を延長する。海水吸込管４７１の海水吸込口４７１ａが海水通過口４２５ａより低い位置に配置されるように海水吸込管４７１を延長する。
【００６４】
ここで、第１の特徴として、下降流７７を形成するために海水吸込口４４１ａより高い位置に海水通過口４２６ａが設けられる。第２の特徴として、冷却対象機器（主機）９５を冷却するための海水を取り入れる海水取入口５３０の船首側に気泡回収部を有するチャンバ４２３が設けられる。チャンバ４２２及びチャンバ４２３の気泡回収部は、海水取入口５３０に一体化されるように設けられ、海水取入口５３０に隣接（近接）するように設けられ、又は、海水吸込口４４１ａの外周に設けられる。第１の特徴と第２の特徴の両方を有する場合、更に気泡回収が確実に行い得る。
【００６５】
以上のようにして、摩擦抵抗低減型船舶の製造方法が実施される。
【００６６】
尚、上記工程の一部を船舶９１を艤装岸壁に係留した状態で実行してもよい。
【００６７】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の冷却方法を説明する。本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶は、第１の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成に加えて、下記の構成を備える。
【００６８】
図６を参照して、本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶９０は、バラスト海水を貯えるバラストタンク５０を備える。バラストタンク５０は船体８０内に設けられる。バラストタンク５０の上部に空気抜管５１が接続される。本実施形態に係る冷却システム４００は、海水供給管４４３と、海水ポンプ４９０と、海水吸込管４９１と、海水供給管４９２と、オーバーフロー排水管４８０と、排水口４８１及び４８２とを更に備える。海水供給管４４３は、海水ポンプ４４０の吐出口とバラストタンク５０とを接続する。海水吸込管４９１は、海水ポンプ４９０の吸込口とバラストタンク５０とを接続する。海水供給管４９２は、海水ポンプ４９０の吐出口とクーラ４６０の海水入口とを接続する。クーラ４６０の海水出口は排水口４８２に接続される。オーバーフロー排水管４８０は、バラストタンク５０と排水口４８１とを接続する。
【００６９】
海水ポンプ４４０は、海水吸込管４４１の海水吸込口４４１ａから吸い込んだ海水を海水供給管４４３を介してバラストタンク５０に供給する。海水ポンプ４９０は、海水吸込管４９１を介してバラストタンク５０から吸い込んだ海水を海水供給管４９２を介してクーラ４６０に供給する。クーラ４６０から流出した海水は排水口４８２から船外に排出される。オーバーフロー排水管４８０は、バラストタンク５０から溢れた海水を排水口４８１から船外に排出する。バラストタンク５０内において海水と空気とが分離される。バラストタンク５０の上部に溜まった空気は、空気抜管５１を介して排出される。
【００７０】
本実施形態によれば、バラストタンク５０においてクーラ４６０に供給されるべき海水から空気が分離される。
【００７１】
尚、クーラ４６０を用いて空気供給装置１１から空気吹き出し部１００Ａ又は１００Ｂに供給される空気を冷却してもよい。
【００７２】
次に、本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法を説明する。
【００７３】
本実施形態において、改造対象である船舶９１は、バラストタンク５０を備える。バラストタンク５０の上部に空気抜管５１が接続される。船舶９１が備える冷却システム５００は、オーバーフロー排水管４８０と、排水口４８１及び４８２とを備える。オーバーフロー排水管４８０は排水口４８１とバラストタンク５０とを接続する。排水口４８２は、クーラ４６０の海水出口に接続される。
【００７４】
本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法は、第１の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の工程に加えて、下記の工程を備える。海水供給管４４３で海水ポンプ４４０の吐出口とバラストタンク５０とを接続する。船体８０内に海水ポンプ４９０を設置する。海水吸込管４９１で海水ポンプ４９０の吸込口とバラストタンク５０とを接続する。海水供給管４９２で海水ポンプ４９０の吐出口とクーラ４６０の海水入口とを接続する。
【００７５】
以上、実施の形態を参照して本発明による船舶の空気潤滑システム、摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の冷却方法を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されない。上記実施形態どうしの組合せ、及び、上記実施形態に変更を加えたものも本発明に含まれる。例えば、摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の工程の順序を変更することが可能である。また、第１及び第２の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶は、既存の船舶を改造して製造してもよく、新造船として製造してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
５０…バラストタンク
７０…船底平坦部
７７…下降流
８０…船体
８９…船尾部船底
９０…摩擦抵抗低減型船舶
９１…船舶（改造対象船舶）
９５…冷却対象機器（主機）
４２０…シーチェスト
４２１〜４２４…チャンバ
４２１ａ〜４２３ａ…天井
４２３ｃ、４２３ｄ…部分
４２５〜４２７…隔壁
４２５ａ〜４２７ａ…海水通過口
４３１〜４３３…空気抜き口
４３５…カーテンプレート
４４０…海水ポンプ
４４１…海水吸込管
４４１ａ…海水吸込口
４４２、４４３……海水供給管
４５１〜４５３…空気抜管
４５４、４５５…空気分離器
４６０…クーラ
４９０…海水ポンプ
４９１…海水吸込管
４９２…海水供給管
５２０…シーチェスト
【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摩擦抵抗を低減する一手法として、空気（気泡）を水中に吹き出して船体表面を気泡で覆う方法が知られている。
【０００３】
関連する技術として、特開２０１０−１２０６０７号公報（特許文献１）に船体摩擦抵抗低減装置が開示されている。船体摩擦抵抗低減装置は、船底に形成された複数の空気噴出孔群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。複数の空気噴出孔群の各々は、船体の船幅方向に並んだ複数の空気噴出孔を含む。複数の空気噴出孔群は、少なくとも、中央空気噴出孔群と、一対の側方空気噴出孔群とを含む。中央空気噴出孔群は、船首側の船幅方向中央に形成される。一対の側方空気噴出孔群は、中央空気噴出孔群の船尾側且つ船幅方向の両側方に形成される。中央空気噴出孔群の船幅方向の長さは、側方空気噴出孔群の船幅方向の長さより長い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２０６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多くの船舶では、海水を船体内に取り込んで冷却に使用している。この冷却用海水に空気が混入すると冷却能力が低下する。摩擦抵抗低減型船舶では、船体の摩擦抵抗を低減するために空気を水中に吹き出しているため、冷却用海水に空気が混入することを防止することが重要である。
【０００６】
本発明の目的は、冷却用海水に空気が混入することが防止される摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明の一の観点による摩擦抵抗低減型船舶（９０）は、空気を船体（８０）の船底（７０）に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶である。上記摩擦抵抗低減型船舶は、前記船体の船尾部船底（８９）に設けられている海水取り入れ用のシーチェスト（４２０）と、前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプ（４４０）と、前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機（９５）を冷却する冷却系（４６０）とを具備する。前記シーチェストは、前記シーチェストに取り入れられた海水が第１海水通過口（４２６ａ）から流入する第１チャンバ（４２２）を備える。前記第１チャンバの天井（４２２ａ）に第１空気抜き口（４３１、４３２）が形成される。前記第１海水ポンプは、前記第１チャンバ内の前記第１海水通過口より低い位置に配置された海水吸込口（４４１ａ）から前記海水を吸い込む。
【０００９】
海水吸込口が第１チャンバ内の第１海水通過口より低い位置に配置されるため、第１チャンバ内で海水の下降流（７７）が形成される。海水の下降流が形成されるため、空気が第１海水ポンプに吸い込まれることが防止される。したがって、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００１０】
前記シーチェストは、前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバ（４２３）と、前記第１チャンバと前記第２チャンバとを仕切る第１隔壁（４２６）とを備える。前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入するように前記第１隔壁に前記第１海水通過口が形成される。
【００１１】
上記摩擦抵抗低減型船舶は、前記第１チャンバの前記天井から下方に延びる第１海水吸込管（４４１）を更に具備する。前記第１海水吸込管は、前記第１海水ポンプの吸込口に接続される。前記海水吸込口は、前記第１吸込管の下端に設けられる。
【００１２】
第１海水吸込管が第１チャンバの天井から下方に延び、第１海水吸込管の下端に海水吸込口が設けられるため、第１海水吸込管に沿って海水の下降流が形成される。第１海水吸込管によって海水の下降流が安定する。
【００１３】
本発明の他の観点による摩擦抵抗低減型船舶（９０）は、空気を船体（８０）の船底（７０）に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶である。上記摩擦抵抗低減型船舶は、前記船体の船尾部船底（８９）に設けられている海水取り入れ用のシーチェスト（４２０）と、前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプ（４４０）と、前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機（９５）を冷却する冷却系（４６０）とを具備する。前記シーチェストは、前記第１海水ポンプの吸込口に接続される第１チャンバ（４２２）と、前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバ（４２３）とを備える。前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入する。前記第２チャンバは、前記第１チャンバの船首側に配置される。前記第２チャンバの天井（４２３ａ）に第２空気抜き口（４３３）が形成される。
【００１４】
第２チャンバが海水から空気を取り除くため、空気が第１海水ポンプに吸い込まれることが防止される。したがって、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００１５】
前記シーチェストは、前記第１チャンバと前記第２チャンバとを仕切る第１隔壁（４２６）と、前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第３チャンバ（４２４）と、前記第２チャンバと前記第３チャンバとを仕切る第２隔壁（４２７）と、前記第１隔壁と前記第２隔壁との間に配置され且つ前記第２チャンバの前記天井から下方に突き出したカーテンプレート（４３５）とを備える。前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入するように前記第１隔壁に第１海水通過口（４２６ａ）が形成される。前記第３チャンバから前記第２チャンバに前記海水が流入するように前記第２隔壁に第２海水通過口（４２７ａ）が形成される。
【００１６】
カーテンプレート（４３５）によって空気が第２チャンバ（４２３）の第２隔壁側部分（４２３ｃ）から第１隔壁側部分（４２３ｄ）へ移動することが防止される。その結果、冷却用海水に空気が混入することが更に確実に防止される。
【００１７】
前記カーテンプレートの下端は、前記第１海水通過口の下端及び前記第２海水通過口の下端より低い位置に配置される。
【００１８】
したがって、カーテンプレート（４３５）の下方を通過して第２チャンバ（４２３）の第１隔壁側部分（４２３ｄ）に移動する空気量が少なくなる。その結果、冷却用海水に空気が混入することが更に確実に防止される。
【００１９】
前記第２チャンバは、前記カーテンプレートと前記第２隔壁との間の第２隔壁側部分（４２３ｃ）を含む。前記第２空気抜き口は、前記第２チャンバの前記天井の前記第２隔壁側部分に対応する部分に形成される。
【００２０】
第２空気抜き口により第２チャンバの第２隔壁側部分の天井近傍に溜まった空気が排出される。
【００２１】
本発明の他の観点による摩擦抵抗低減型船舶（９０）は、空気を船体（８０）の船底（７０）に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶である。上記摩擦抵抗低減型船舶は、前記船体の船尾部船底（８９）に設けられている海水取り入れ用のシーチェスト（４２０）と、前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプ（４４０）と、前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機（９５）を冷却する冷却系（４６０）とを具備する。前記シーチェストは、前記第１海水ポンプの吸込口に接続される第１チャンバ（４２２）と、前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバ（４２３）とを備える。前記第２チャンバは、前記第１チャンバの船首側に配置される。前記第２チャンバから前記第１チャンバに第１海水通過口（４２６ａ）を通って前記海水が流入する。前記第１チャンバの天井（４２２ａ）に第１空気抜き口（４３１、４３２）が形成される。前記第２チャンバの天井（４２３ａ）に第２空気抜き口（４３３）が形成される。前記第１海水ポンプは、前記第１チャンバ内の前記第１海水通過口より低い位置に配置された海水吸込口（４４１ａ）から前記海水を吸い込む。
【００２２】
海水吸込口が第１チャンバ内の第１海水通過口より低い位置に配置されるため、第１チャンバ内で海水の下降流が形成される。第１チャンバ内で海水の下降流が形成されるため、空気が第１海水ポンプに吸い込まれることが防止される。第２チャンバが海水から空気を取り除くため、空気が第１海水ポンプに吸い込まれることが防止される。したがって、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００２３】
上記摩擦抵抗低減型船舶は、バラストタンク（５０）と、前記第１海水ポンプの吐出口と前記バラストタンクとを接続する第１海水供給管（４４３）と、第２海水ポンプ（４９０）と、前記第２海水ポンプの吸込口と前記バラストタンクとを接続する第２海水吸込管（４９１）と、前記第２海水ポンプの吐出口と前記冷却系とを接続する第２海水供給管（４９２）とを更に具備する。
【００２４】
バラストタンクにおいて冷却系に供給されるべき海水から空気が分離される。
【００２５】
本発明の他の観点による摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法は、空気を船体（８０）の船底（７０）に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶（９０）において、前記船体の船尾部船底（８９）より取り入れた海水を、空気除去流路（４２３）を経て、下降流路（４２２）に導いた後、主機冷却系（４６０）に供給する。
【００２６】
下降流（７７）を形成した後の海水を冷却用海水として用いているため、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００２７】
前記下降流路が第１チャンバ（４２２）で形成される。前記空気除去流路が第２チャンバ（４２３）で形成される。前記第１チャンバが前記第２チャンバの船尾側に隣接される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、冷却用海水に空気が混入することが防止される摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、摩擦抵抗低減型船舶の底面図である。
【図２】図２は、摩擦抵抗低減型船舶の冷却システムの概略図である。
【図３】図３は、摩擦抵抗低減型船舶に改造されるべき船舶の側面図である。
【図４】図４は、摩擦抵抗低減型船舶に改造されるべき船舶の冷却システムの概略図である。
【図５】図５は、空気供給装置等の機器を設置する工程及び隔壁を設ける工程を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る冷却システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
添付図面を参照して、本発明による船舶の空気潤滑システム、摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法を実施するための形態を以下に説明する。以下の説明において摩擦抵抗低減型船舶はフェリーであるが、摩擦抵抗低減型船舶はフェリー以外の船舶であってもよい。
【００３１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る船舶の空気潤滑システム、摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型線船舶における冷却方法を説明する。
【００３２】
図１Ａを参照して、本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶９０は、船体８０と、空気潤滑システム１と、上部構造７１と、舵７２と、プロペラ８８と、冷却対象機器９５と、冷却システム４００とを備える。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。用語「船底」は、船体８０の喫水線ＤＬより下の部分を意味する。
【００３３】
船体８０は、船首部船底８０ａと、空気供給機器室８３ａと、船倉８３ｂと、車両甲板８４と、ランプ８５と、甲板暴露部８６と、隔壁８７と、船体外板３と、船体外板４と、船尾部船底８９と、船尾部船底８９に設けられた船体外板７とを備える。船首部船底８０ａは、船首部船底平坦部８１と、船首部船底船側部８２とを備える。船体外板３は船首部船底平坦部８１に設けられる。船体外板４は船首部船底船側部８２に設けられる。空気供給機器室８３ａは、船倉８３ｂより船首側に配置される。空気供給機器室８３ａ及び船倉８３ｂは隔壁８７によって仕切られている。車両甲板８４は、空気供給機器室８３ａ及び船倉８３ｂの床面を形成する。ランプ８５は、自動車９９が船倉８３ｂに乗り降りするために使用される。甲板暴露部８６は、例えば、船首部の上甲板であり、空気供給機器室８３ａの上方に配置される。
【００３４】
空気潤滑システム１は、空気供給装置１１と、エアクーラ１２と、通風筒１３と、空気吸い込み口１４と、空気吹き出し部１００Ａと、空気吹き出し部１００Ｂと、海水取入部２０と、ポンプ３２とを備える。空気吹き出し部１００Ａは、船首部船底船側部８２に配置される。空気吹き出し部１００Ｂ及び海水取入部２０は、船首部船底平坦部８１に配置される。空気供給装置１１及びエアクーラ１２は、空気供給機器室８３ａに設置される。通風筒１３及び空気吸い込み口１４は、甲板暴露部８６に設置される。通風筒１３は、空気供給機器室８３ａに接続され、空気供給機器室８３ａを換気するために用いられる。空気吸い込み口１４は空気供給装置１１に接続される。空気供給装置１１は、エアクーラ１２を介して空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂに接続される。海水取入部２０は、ポンプ３２を介してエアクーラ１２に接続される。
【００３５】
冷却システム４００は、海水取入部としてのシーチェスト４２０と、海水ポンプ４４０と、クーラ４６０とを備える。シーチェスト４２０は、船尾部船底８９に配置される。冷却システム４００は冷却対象機器９５を冷却する。冷却対象機器９５は、例えば、プロペラ８８を駆動する主機である。尚、シーチェスト４２０は船尾部船底８９以外の場所に設けられてもよい。図１Ａにおいては冷却対象機器９５がシーチェスト４２０より船首側に配置される場合が示されているが、冷却対象機器９５はシーチェスト４２０より船尾側に配置されてもよい。クーラ４６０は冷却系と称される場合がある。
【００３６】
図１Ｂを参照して、海水取入部２０、空気吹き出し部１００Ｂ、及びシーチェスト４２０は、例えば、センターラインＣ上に配置され、船体８０の船底の平坦な部分としての船底平坦部７０に配置される。船底平坦部７０は船首部船底平坦部８１を含む。船首部船底平坦部８１は、船首部船底８０ａのｙ方向（船幅方向）の最深位置に配置される。海水取入部２０は空気吹き出し部１００Ｂより船首側に配置される。空気吹き出し部１００Ａは、船首部船底船側部８２の両舷にそれぞれ配置される。下から見て海水取入部２０は、両舷に設けられた空気吹き出し部１００Ａの間に配置される。シーチェスト４２０は、空気吹き出し部１００Ｂより船尾側に配置される。
【００３７】
空気供給装置１１は、空気吸い込み口１４から吸い込んだ空気を加圧し、その加圧空気をエアクーラ１２を介して空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂに供給する。ポンプ３２は、海水取入部２０から取り入れられた海水をエアクーラ１２に供給する。エアクーラ１２は、海水を用いて加圧空気を冷却する。エアクーラ１２は、例えば、加圧空気と海水を熱交換する熱交換器である。或いは、エアクーラ１２は、加圧空気中に海水を散布して加圧空気を冷却するように構成されてもよく、海水中に加圧空気を吹き出して加圧空気を冷却するように構成されてもよい。空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂは、空気供給装置１１から供給された加圧空気を水中に吹き出す。すなわち、船体８０から水中に空気が吹き出される。空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂから吹き出された空気により形成される気泡が船底平坦部７０に送り込まれ、その気泡で船体８０が覆われて、船体８０の摩擦抵抗が低減される。
【００３８】
ここで、自動車９９等の貨物が搭載される船倉８３ｂと空気供給装置１１等の機器が設置される空気供給機器室８３ａとが隔壁８７で仕切られるため、空気供給装置１１に関連した防火対策が施される。また、船体８０の気泡で覆われる面積を大きくするために空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂは船体８０の船首部に配置される。空気供給装置１１が設置される空気供給機器室８３ａが船倉８３ｂより船首側であるため、空気供給装置１１と空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂとを接続する配管長が短くなる。そのため、その配管のための工期が短縮される。
【００３９】
空気供給装置１１は、水圧に抗して空気を水中に吹き出すために空気を加圧する。そのため、空気供給装置１１の出口における空気は高温である。その高温空気を冷却せずに水中に吹き出すと、船体８０の塗装膜の劣化が加速されるおそれがある。エアクーラ１２によって冷却された空気を水中に吹き出すことで、塗装膜の劣化が抑制される。
【００４０】
海水取入部２０が空気吹き出し部１００Ｂより船首側に配置されるため、空気吹き出し部１００Ｂが吹き出した空気が海水取入部２０から取り入れられる海水に混入することが防止される。更に、船首部船底８０ａのｙ方向（船幅方向）の最深位置に海水取入部２０が配置され、下から見て海水取入部２０が空気吹き出し部１００Ａの間に配置されるため、空気吹き出し部１００Ａが吹き出した空気が海水取入部２０から取り入れられる海水に混入することが防止される。そのため、ポンプ３２の海水取入機能低下が防止され、エアクーラ１２の冷却能力の低下が防がれる。
【００４１】
冷却システム４００は、海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。海水ポンプ４４０は、シーチェスト４２０を介して船尾部船底８９から海水を吸い込み、クーラ４６０に供給する。クーラ４６０は、供給された海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。
【００４２】
ここで、空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂから水中に吹き出された空気がシーチェスト４２０に流入するおそれがある。クーラ４６０に供給される冷却用海水に空気が混入するとクーラ４６０の冷却能力が低下するため、クーラ４６０に供給される冷却用海水に空気が混入することを防止する必要がある。
【００４３】
図２を参照して、冷却システム４００を詳細に説明する。冷却システム４００は、上述のクーラ４６０、シーチェスト４２０及び海水ポンプ４４０に加えて、海水ポンプ４７０と、海水吸込管４４１と、海水供給管４４２と、海水吸込管４７１と、空気抜管４５１〜４５３と、空気分離器４５４及び４５５とを備える。海水ポンプ４４０及び４７０は、例えば、渦巻ポンプである。空気分離器４５４及び４５５は、例えば、サイクロン式空気分離器である。シーチェスト４２０は、チャンバ４２１〜４２４と、隔壁４２５〜４２７と、カーテンプレート４３５とを備える。シーチェスト４２０の天井４２０ａは、チャンバ４２１〜４２４のそれぞれの天井を形成する。シーチェスト４２０の床４２０ｂは、チャンバ４２１〜４２４のそれぞれの床を形成する。床４２０ｂは、船尾部船底８９に設けられた船体外板７と同一面を形成する。チャンバ４２１及び４２２は隔壁４２５によって仕切られている。チャンバ４２２及び４２３は隔壁４２６によって仕切られている。チャンバ４２３及び４２４は隔壁４２７によって仕切られている。隔壁４２５と隔壁４２６とは互いに向かい合っている。隔壁４２６と隔壁４２７とは互いに向かい合っている。カーテンプレート４３５は、チャンバ４２３の天井４２３ａから下方に突き出すように設けられ、隔壁４２６と隔壁４２７との間に配置される。カーテンプレート４３５、隔壁４２６、及び隔壁４２７は互いに平行である。例えば、チャンバ４２１の船首側にチャンバ４２２が配置され、チャンバ４２２の船首側にチャンバ４２３が配置され、チャンバ４２３の船首側にチャンバ４２４が配置される。チャンバ４２４の床４２４ｂに海水取入口４３０が形成されている。隔壁４２７に海水通過口４２７ａが形成され、隔壁４２６に海水通過口４２６ａが形成され、隔壁４２５に海水通過口４２５ａが形成されている。海水通過口４２５ａ〜４２７ａは、天井４２０ａから離れており、且つ、床４２０ｂから離れている。カーテンプレート４３５の下端は、海水通過口４２７ａの下端及び海水通過口４２６ａの下端より低い位置に配置される。
【００４４】
海水吸込管４４１は、チャンバ４２２の天井４２２ａから下方に延びている。海水吸込管４４１の下端に海水吸込口４４１ａが形成されている。海水吸込口４４１ａは、チャンバ４２２内であって海水通過口４２５ａ及び４２６ａより低い位置に配置される。海水吸込管４４１は、海水ポンプ４４０の吸込口に接続される。すなわち、チャンバ４２２は、海水吸込管４４１を介して海水ポンプ４４０の吸込口に接続される。海水供給管４４２は、海水ポンプ４４０の吐出口とクーラ４６０の海水入口とを接続する。海水吸込管４７１は、チャンバ４２１の天井４２１ａから下方に延びている。海水吸込管４７１の下端に海水吸込口４７１ａが形成されている。海水吸込口４７１ａは、チャンバ４２１内であって海水通過口４２５ａより低い位置に配置される。海水吸込管４７１は、海水ポンプ４７０の吸込口に接続される。チャンバ４２２の天井４２２ａに空気抜き口４３１及び４３２が形成されている。空気抜管４５１は、空気抜き口４３１と空気分離器４５４とを接続する。空気抜管４５２は、空気抜き口４３２と空気分離器４５５とを接続する。チャンバ４２３は、カーテンプレート４３５と隔壁４２７との間の部分４２３ｃと、カーテンプレート４３５と隔壁４２６との間の部分４２３ｄとを含む。チャンバ４２３の天井４２３ａは、部分４２３ｃに対応する部分を含む。天井４２３ａの部分４２３ｃに対応する部分に空気抜き口４３３が形成されている。空気抜管４５３は、空気抜き口４３３と空気分離器４５５とを接続する。
【００４５】
海水取入口４３０を介して船尾部船底８９からチャンバ４２４に海水が取り入れられる。海水は海水通過口４２７ａを通過してチャンバ４２４からチャンバ４２３の部分４２３ｃに流入する。海水はカーテンプレート４３５の下方を通過してチャンバ４２３の部分４２３ｃからチャンバ４２３の部分４２３ｄに流入する。海水は海水通過口４２６ａを通過してチャンバ４２３の部分４２３ｄからチャンバ４２２に流入する。海水ポンプ４４０は、チャンバ４２２に流入した海水の一部を海水吸込口４４１ａから吸い込み、クーラ４６０に供給する。クーラ４６０は、供給された海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。チャンバ４２２に流入した海水の残りは、海水通過口４２５ａを通過してチャンバ４２１に流入する。海水ポンプ４７０は、チャンバ４２１に流入した海水を海水吸込口４７１ａから吸い込み、例えばサニタリタンクに供給する。
【００４６】
ここで、チャンバ４２３は、シーチェスト４２０に取り入れられた海水から空気を取り除くように構成される。チャンバ４２３の部分４２３ｃの天井近傍に溜まった空気は空気抜管４５３及び空気分離器４５５を経由して船外に排出される。空気分離器４５５は空気と海水とを分離する。分離された海水は、例えばスカッパー（不図示）のパイプにより排出される。カーテンプレート４３５は、空気がチャンバ４２３の部分４２３ｃから部分４２３ｄへ移動することを防止する。カーテンプレート４３５により、チャンバ４２２に流入する空気量が少なくなる。ここで、カーテンプレート４３５の下端が海水通過口４２７ａの下端及び海水追加口４２６ａの下端より低い位置に配置されることで、カーテンプレート４３５の下側を通過してチャンバ４２３の部分４２３ｃから部分４２３ｄに移動する空気量が更に少なくなる。チャンバ４２３が海水から空気を取り除くため、空気が海水ポンプに吸い込まれることが防止される。したがって、冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。
【００４７】
チャンバ４２２の天井４２２ａ近傍に溜まった空気は、空気抜管４５１及び空気分離器４５４を介して船外に排出され、空気抜管４５２及び空気分離器４５５を経由して船外に排出される。空気分離器４５４は空気と海水とを分離する。分離された海水は、例えばスカッパー（不図示）のパイプにより排出される。二本の空気抜管４５１及び４５２により空気が排出されるため、チャンバ４２２から効率的に空気が排出される。海水吸込口４４１ａが海水通過口４２６ａより低い位置に配置されるため、チャンバ４２２内において海水の下降流７７をその流速が気泡の上昇速度より遅くなるように形成することができる。下降流７７を形成した後の海水が海水吸込口４４１ａに流入するため、海水吸込口４４１ａに空気が流入することが防止される。その結果、空気が海水ポンプ４４０に吸い込まれることが防止される。
【００４８】
したがって、クーラ４６０に供給される冷却用海水に空気が混入して冷却能力が低下することが防止される。また、海水に混入した空気により海水ポンプ４４０が損傷を受けることが防止される。
【００４９】
ここで、海水吸込管４４１がチャンバ４２２の天井４２２ａから下方に延び、海水吸込管４４１の下端に海水吸込口４４１ａが設けられるため、海水吸込管４４１に沿って海水の下降流７７が形成される。海水吸込管４４１によって海水の下降流７７が安定する。
【００５０】
海水吸込口４７１ａが海水通過口４２５ａより低い位置に配置されるため、チャンバ４２１内において海水の下降流をその流速が気泡の上昇速度より遅くなるように形成することができる。したがって、海水吸込口４７１ａに空気が流入することが防止される。その結果、海水に混入した空気により海水ポンプ４７０が損傷を受けることが防止される。
【００５１】
次に、摩擦抵抗低減型船舶９０の製造方法に含まれる工程を説明する。
【００５２】
ここでは、図３に示された船舶９１を改造して摩擦抵抗低減型船舶９０を製造する方法を説明する。船舶９１は、船体８０と、上部構造７１と、舵７２と、プロペラ８８と、冷却対象機器９５と、冷却システム５００とを備える。船体８０について、上述のようにｘ方向、ｙ方向及びｚ方向が定義される。船体８０は、船首部船底８０ａと、船倉８３と、車両甲板８４と、ランプ８５と、甲板暴露部８６と、船体外板３と、船体外板４と、船尾部船底８９と、船尾部船底８９に設けられた船体外板７とを備える。船首部船底８０ａは、船首部船底平坦部８１と、船首部船底船側部８２とを備える。船体外板３は船首部船底平坦部８１に設けられる。船体外板４は船首部船底船側部８２に設けられる。車両甲板８４は船倉８３の床面を形成する。船倉８３は、自動車を搭載するために利用される。ランプ８５は、自動車が船倉８３に乗り降りするために使用される。甲板暴露部８６は、例えば、船首部の上甲板であり、船倉８３の船首側部分の上方に配置される。
【００５３】
冷却システム５００は、海水取入部としてのシーチェスト５２０と、海水ポンプ４４０と、クーラ４６０とを備える。シーチェスト５２０は、船尾部船底８９に配置される。海水ポンプ４４０は、シーチェスト５２０を介して船尾部船底８９から海水を吸い込み、クーラ４６０に供給する。クーラ４６０は海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。冷却対象機器９５は、例えば、プロペラ８８を駆動する主機である。
【００５４】
図４を参照して、冷却システム５００は、シーチェスト５２０及び海水ポンプ４４０に加えて、海水ポンプ４７０と、海水吸込管４４１と、海水供給管４４２と、海水吸込管４７１と、空気抜管４５１とを備える。シーチェスト５２０は、チャンバ４２１及び４２２と、隔壁４２５及び４２６とを備える。シーチェスト５２０の天井５２０ａは、チャンバ４２１及び４２２のそれぞれの天井を形成する。シーチェスト５２０の床５２０ｂは、チャンバ４２１及び４２２のそれぞれの床を形成する。床５２０ｂは、船尾部船底８９に設けられた船体外板７と同一面を形成する。チャンバ４２１及び４２２は隔壁４２５によって仕切られている。隔壁４２６はシーチェスト５２０の外壁面を形成する。例えば、チャンバ４２１の船首側にチャンバ４２２が配置される。チャンバ４２２の床４２２ｂに海水取入口５３０が形成されている。隔壁４２５に海水通過口４２５ａが形成されている。海水通過口４２５ａは、天井５２０ａから離れており、且つ、床５２０ｂから離れている。
【００５５】
海水吸込管４４１は、チャンバ４２２の天井４２２ａから下方に延びている。海水吸込管４４１の下端に海水吸込口４４１ａが形成されている。海水吸込口４４１ａは、チャンバ４２２内に配置される。海水吸込管４４１は、海水ポンプ４４０の吸込口に接続される。海水供給管４４２は、海水ポンプ４４０の吐出口とクーラ４６０の海水入口とを接続する。海水吸込管４７１は、チャンバ４２１の天井４２１ａから下方に延びている。海水吸込管４７１の下端に海水吸込口４７１ａが形成されている。海水吸込口４７１ａは、チャンバ４２１内に配置される。海水吸込管４７１は、海水ポンプ４７０の吸込口に接続される。チャンバ４２２の天井４２２ａに空気抜き口４３１が形成されている。空気抜管４５１は、空気抜き口４３１に接続されている。
【００５６】
海水取入口５３０を介して船尾部船底８９からチャンバ４２２に海水が取り入れられる。海水ポンプ４４０は、チャンバ４２２に流入した海水の一部を海水吸込口４４１ａから吸い込み、クーラ４６０に供給する。クーラ４６０は、供給された海水を用いて冷却対象機器９５を冷却する。チャンバ４２２に流入した海水の残りは、海水通過口４２５ａを通過してチャンバ４２１に流入する。海水ポンプ４７０は、チャンバ４２１に流入した海水を海水吸込口４７１ａから吸い込み、例えばサニタリタンクに供給する。
【００５７】
空気吹き出し部１００Ａ、空気吹き出し部１００Ｂ、及び海水取入部２０を製作する。
【００５８】
以下、船舶９１をドックに入れた状態で行う工程を説明する。
【００５９】
船首部船底平坦部８１の船体外板３に開口部を形成する。船首部船底船側部８２の船体外板４に開口部を形成する。船体外板４に形成された開口部に空気吹き出し部１００Ａを取り付ける。船体外板３に形成された開口部に空気吹き出し部１００Ｂを取り付ける。船体外板３に形成された開口部に海水取入部２０を取り付ける。
【００６０】
ここで、空気吹き出し部１００Ａ、空気吹き出し部１００Ｂ、及び海水取入部２０がそれぞれ船外から開口部に挿入される。この方法は、船舶９１のように既に内部構造が出来上がっている船舶を改造して摩擦抵抗低減型船舶９０を製造する場合の工期を短縮する。
【００６１】
図５に示すように、船倉８３を船首側部分８３ａと船尾側部分８３ｂとに仕切るように隔壁８７を設ける。隔壁８７は、例えば鋼鉄製である。車両甲板８４は、船首側部分８３ａ及び船尾側部分８３ｂの床面を形成する。船首側部分８３ａに空気供給装置１１及びエアクーラ１２を設置する。ここで、空気供給装置１１及びエアクーラ１２を車両甲板８４上に設置する。車両甲板８４は十分な強度を有するため、空気供給装置１１及びエアクーラ１２を設置するための補強工事を最小限に抑えることができる。甲板暴露部８６に通風筒１３及び空気吸込口１４を設置する。通風筒１３は、船首側部分８３ａに接続される。隔壁８７により船首側部分８３ａが船尾側部分８３ｂから仕切られるが、通風筒１３により船首側部分８３ａの換気が行われる。船首側部分８３ａ及び船尾側部分８３ｂは、摩擦抵抗低減型船舶９０において、それぞれ空気供給機器室８３ａ及び船倉８３ｂとして使用される。船倉８３の船首側部分８３ａは一般的にｙ方向の幅が狭いため、船倉として利用可能な容量の減少が少なくて済む。
【００６２】
更に、シーチェスト５２０をシーチェスト４２０に改造する。より具体的には、チャンバ４２２の船首側にチャンバ４２３を形成する。ここで、チャンバ４２２及び４２３は隔壁４２６により仕切られる。隔壁４２６に海水通過口４２６ａを形成してチャンバ４２２及び４２３を接続する。チャンバ４２３の船首側にチャンバ４２４を形成する。ここで、チャンバ４２３及び４２４は隔壁４２７により仕切られる。隔壁４２７に海水通過口４２７ａを形成してチャンバ４２３及び４２４を接続する。海水取入口５３０を塞いで、チャンバ４２４の床４２４ｂに海水取入口４３０を形成する。隔壁４２６と隔壁４２７との間に配置され且つチャンバ４２３の天井から下方に突き出すようにカーテンプレート４３５を設ける。ここで、チャンバ４２３は、カーテンプレート４３５と隔壁４２７との間の部分４２３ｃを含む。
【００６３】
チャンバ４２３の天井４２３ａの部分４２３ｃに対応する部分に空気抜き口４３３を形成する。空気抜き口４３３と空気分離器４５５とを空気抜管４５３で接続する。チャンバ４２２の天井４２２ａに空気抜き口４３２を形成する。空気抜き口４３２と空気分離器４５５とを空気抜管４５２で接続する。空気抜管４５１に空気分離器４５４を接続する。海水吸込管４４１の海水吸込口４４１ａが海水通過口４２５ａ及び４２６ａより低い位置に配置されるように海水吸込管４４１を延長する。海水吸込管４７１の海水吸込口４７１ａが海水通過口４２５ａより低い位置に配置されるように海水吸込管４７１を延長する。
【００６４】
ここで、第１の特徴として、下降流７７を形成するために海水吸込口４４１ａより高い位置に海水通過口４２６ａが設けられる。第２の特徴として、冷却対象機器（主機）９５を冷却するための海水を取り入れる海水取入口５３０の船首側に気泡回収部を有するチャンバ４２３が設けられる。チャンバ４２２及びチャンバ４２３の気泡回収部は、海水取入口５３０に一体化されるように設けられ、海水取入口５３０に隣接（近接）するように設けられ、又は、海水吸込口４４１ａの外周に設けられる。第１の特徴と第２の特徴の両方を有する場合、更に気泡回収が確実に行い得る。
【００６５】
以上のようにして、摩擦抵抗低減型船舶の製造方法が実施される。
【００６６】
尚、上記工程の一部を船舶９１を艤装岸壁に係留した状態で実行してもよい。
【００６７】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の冷却方法を説明する。本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶は、第１の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成に加えて、下記の構成を備える。
【００６８】
図６を参照して、本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶９０は、バラスト海水を貯えるバラストタンク５０を備える。バラストタンク５０は船体８０内に設けられる。バラストタンク５０の上部に空気抜管５１が接続される。本実施形態に係る冷却システム４００は、海水供給管４４３と、海水ポンプ４９０と、海水吸込管４９１と、海水供給管４９２と、オーバーフロー排水管４８０と、排水口４８１及び４８２とを更に備える。海水供給管４４３は、海水ポンプ４４０の吐出口とバラストタンク５０とを接続する。海水吸込管４９１は、海水ポンプ４９０の吸込口とバラストタンク５０とを接続する。海水供給管４９２は、海水ポンプ４９０の吐出口とクーラ４６０の海水入口とを接続する。クーラ４６０の海水出口は排水口４８２に接続される。オーバーフロー排水管４８０は、バラストタンク５０と排水口４８１とを接続する。
【００６９】
海水ポンプ４４０は、海水吸込管４４１の海水吸込口４４１ａから吸い込んだ海水を海水供給管４４３を介してバラストタンク５０に供給する。海水ポンプ４９０は、海水吸込管４９１を介してバラストタンク５０から吸い込んだ海水を海水供給管４９２を介してクーラ４６０に供給する。クーラ４６０から流出した海水は排水口４８２から船外に排出される。オーバーフロー排水管４８０は、バラストタンク５０から溢れた海水を排水口４８１から船外に排出する。バラストタンク５０内において海水と空気とが分離される。バラストタンク５０の上部に溜まった空気は、空気抜管５１を介して排出される。
【００７０】
本実施形態によれば、バラストタンク５０においてクーラ４６０に供給されるべき海水から空気が分離される。
【００７１】
尚、クーラ４６０を用いて空気供給装置１１から空気吹き出し部１００Ａ又は１００Ｂに供給される空気を冷却してもよい。
【００７２】
次に、本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法を説明する。
【００７３】
本実施形態において、改造対象である船舶９１は、バラストタンク５０を備える。バラストタンク５０の上部に空気抜管５１が接続される。船舶９１が備える冷却システム５００は、オーバーフロー排水管４８０と、排水口４８１及び４８２とを備える。オーバーフロー排水管４８０は排水口４８１とバラストタンク５０とを接続する。排水口４８２は、クーラ４６０の海水出口に接続される。
【００７４】
本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法は、第１の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の工程に加えて、下記の工程を備える。海水供給管４４３で海水ポンプ４４０の吐出口とバラストタンク５０とを接続する。船体８０内に海水ポンプ４９０を設置する。海水吸込管４９１で海水ポンプ４９０の吸込口とバラストタンク５０とを接続する。海水供給管４９２で海水ポンプ４９０の吐出口とクーラ４６０の海水入口とを接続する。
【００７５】
以上、実施の形態を参照して本発明による船舶の空気潤滑システム、摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び摩擦抵抗低減型船舶の冷却方法を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されない。上記実施形態どうしの組合せ、及び、上記実施形態に変更を加えたものも本発明に含まれる。例えば、摩擦抵抗低減型船舶の製造方法の工程の順序を変更することが可能である。また、第１及び第２の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶は、既存の船舶を改造して製造してもよく、新造船として製造してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
５０…バラストタンク
７０…船底平坦部
７７…下降流
８０…船体
８９…船尾部船底
９０…摩擦抵抗低減型船舶
９１…船舶（改造対象船舶）
９５…冷却対象機器（主機）
４２０…シーチェスト
４２１〜４２４…チャンバ
４２１ａ〜４２３ａ…天井
４２３ｃ、４２３ｄ…部分
４２５〜４２７…隔壁
４２５ａ〜４２７ａ…海水通過口
４３１〜４３３…空気抜き口
４３５…カーテンプレート
４４０…海水ポンプ
４４１…海水吸込管
４４１ａ…海水吸込口
４４２、４４３……海水供給管
４５１〜４５３…空気抜管
４５４、４５５…空気分離器
４６０…クーラ
４９０…海水ポンプ
４９１…海水吸込管
４９２…海水供給管
５２０…シーチェスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を船体の船底に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体の船尾部船底に設けられている海水取り入れ用のシーチェストと、
前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプと、
前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機を冷却する冷却系と
を具備し、
前記シーチェストは、前記シーチェストに取り入れられた海水が第１海水通過口から流入する第１チャンバを備え、
前記第１チャンバの天井に第１空気抜き口が形成され、
前記第１海水ポンプは、前記第１チャンバ内の前記第１海水通過口より低い位置に配置された海水吸込口から前記海水を吸い込む
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記シーチェストは、
前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバと、
前記第１チャンバと前記第２チャンバとを仕切る第１隔壁と
を備え、
前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入するように前記第１隔壁に前記第１海水通過口が形成される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記第１チャンバの前記天井から下方に延びる第１海水吸込管を更に具備し、
前記第１海水吸込管は、前記第１海水ポンプの吸込口に接続され、
前記海水吸込口は、前記第１吸込管の下端に設けられる
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項４】
空気を船体の船底に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体の船尾部船底に設けられている海水取り入れ用のシーチェストと、
前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプと、
前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機を冷却する冷却系と
を具備し、
前記シーチェストは、
前記第１海水ポンプの吸込口に接続される第１チャンバと、
前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバと
を備え、
前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入し、
前記第２チャンバは、前記第１チャンバの船首側に配置され、
前記第２チャンバの天井に第２空気抜き口が形成される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項５】
請求項４に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記シーチェストは、
前記第１チャンバと前記第２チャンバとを仕切る第１隔壁と、
前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第３チャンバと、
前記第２チャンバと前記第３チャンバとを仕切る第２隔壁と、
前記第１隔壁と前記第２隔壁との間に配置され且つ前記第２チャンバの前記天井から下方に突き出したカーテンプレートと
を備え、
前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入するように前記第１隔壁に第１海水通過口が形成され、
前記第３チャンバから前記第２チャンバに前記海水が流入するように前記第２隔壁に第２海水通過口が形成される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記カーテンプレートの下端は、前記第１海水通過口の下端及び前記第２海水通過口の下端より低い位置に配置される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記第２チャンバは、前記カーテンプレートと前記第２隔壁との間の第２隔壁側部分を含み、
前記第２空気抜き口は、前記第２チャンバの前記天井の前記第２隔壁側部分に対応する部分に形成される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項８】
空気を船体の船底に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体の船尾部船底に設けられている海水取り入れ用のシーチェストと、
前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプと、
前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機を冷却する冷却系と
を具備し、
前記シーチェストは、
前記第１海水ポンプの吸込口に接続される第１チャンバと、
前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバと
を備え、
前記第２チャンバは、前記第１チャンバの船首側に配置され、
前記第２チャンバから前記第１チャンバに第１海水通過口を通って前記海水が流入し、
前記第１チャンバの天井に第１空気抜き口が形成され、
前記第２チャンバの天井に第２空気抜き口が形成され、
前記第１海水ポンプは、前記第１チャンバ内の前記第１海水通過口より低い位置に配置された海水吸込口から前記海水を吸い込む
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
バラストタンクと、
前記第１海水ポンプの吐出口と前記バラストタンクとを接続する第１海水供給管と、
第２海水ポンプと、
前記第２海水ポンプの吸込口と前記バラストタンクとを接続する第２海水吸込管と、
前記第２海水ポンプの吐出口と前記冷却系とを接続する第２海水供給管と
を更に具備する
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項１０】
空気を船体の船底に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体の船尾部船底より取り入れた海水を、空気除去流路を経て、下降流路に導いた後、主機冷却系に供給する
摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法であって、
前記下降流路が第１チャンバで形成され、
前記空気除去流路が第２チャンバで形成され、
前記第１チャンバが前記第２チャンバの船尾側に隣接される
摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法。
【請求項１】
空気を船体の船底に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体の船尾部船底に設けられている海水取り入れ用のシーチェストと、
前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプと、
前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機を冷却する冷却系と
を具備し、
前記シーチェストは、前記シーチェストに取り入れられた海水が第１海水通過口から流入する第１チャンバを備え、
前記第１チャンバの天井に第１空気抜き口が形成され、
前記第１海水ポンプは、前記第１チャンバ内の前記第１海水通過口より低い位置に配置された海水吸込口から前記海水を吸い込む
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記シーチェストは、
前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバと、
前記第１チャンバと前記第２チャンバとを仕切る第１隔壁と
を備え、
前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入するように前記第１隔壁に前記第１海水通過口が形成される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記第１チャンバの前記天井から下方に延びる第１海水吸込管を更に具備し、
前記第１海水吸込管は、前記第１海水ポンプの吸込口に接続され、
前記海水吸込口は、前記第１吸込管の下端に設けられる
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項４】
空気を船体の船底に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体の船尾部船底に設けられている海水取り入れ用のシーチェストと、
前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプと、
前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機を冷却する冷却系と
を具備し、
前記シーチェストは、
前記第１海水ポンプの吸込口に接続される第１チャンバと、
前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバと
を備え、
前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入し、
前記第２チャンバは、前記第１チャンバの船首側に配置され、
前記第２チャンバの天井に第２空気抜き口が形成される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項５】
請求項４に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記シーチェストは、
前記第１チャンバと前記第２チャンバとを仕切る第１隔壁と、
前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第３チャンバと、
前記第２チャンバと前記第３チャンバとを仕切る第２隔壁と、
前記第１隔壁と前記第２隔壁との間に配置され且つ前記第２チャンバの前記天井から下方に突き出したカーテンプレートと
を備え、
前記第２チャンバから前記第１チャンバに前記海水が流入するように前記第１隔壁に第１海水通過口が形成され、
前記第３チャンバから前記第２チャンバに前記海水が流入するように前記第２隔壁に第２海水通過口が形成される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記カーテンプレートの下端は、前記第１海水通過口の下端及び前記第２海水通過口の下端より低い位置に配置される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
前記第２チャンバは、前記カーテンプレートと前記第２隔壁との間の第２隔壁側部分を含み、
前記第２空気抜き口は、前記第２チャンバの前記天井の前記第２隔壁側部分に対応する部分に形成される
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項８】
空気を船体の船底に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体の船尾部船底に設けられている海水取り入れ用のシーチェストと、
前記シーチェストから前記海水を吸い込む第１海水ポンプと、
前記第１海水ポンプから供給された前記海水を用いて主機を冷却する冷却系と
を具備し、
前記シーチェストは、
前記第１海水ポンプの吸込口に接続される第１チャンバと、
前記シーチェストに取り入れられた前記海水が流入する第２チャンバと
を備え、
前記第２チャンバは、前記第１チャンバの船首側に配置され、
前記第２チャンバから前記第１チャンバに第１海水通過口を通って前記海水が流入し、
前記第１チャンバの天井に第１空気抜き口が形成され、
前記第２チャンバの天井に第２空気抜き口が形成され、
前記第１海水ポンプは、前記第１チャンバ内の前記第１海水通過口より低い位置に配置された海水吸込口から前記海水を吸い込む
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
バラストタンクと、
前記第１海水ポンプの吐出口と前記バラストタンクとを接続する第１海水供給管と、
第２海水ポンプと、
前記第２海水ポンプの吸込口と前記バラストタンクとを接続する第２海水吸込管と、
前記第２海水ポンプの吐出口と前記冷却系とを接続する第２海水供給管と
を更に具備する
摩擦抵抗低減型船舶。
【請求項１０】
空気を船体の船底に送り込み、泡の力で前記船体と海水の摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体の船尾部船底より取り入れた海水を、空気除去流路を経て、下降流路に導いた後、主機冷却系に供給する
摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法であって、
前記下降流路が第１チャンバで形成され、
前記空気除去流路が第２チャンバで形成され、
前記第１チャンバが前記第２チャンバの船尾側に隣接される
摩擦抵抗低減型船舶の主機冷却方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１８３４４（Ｐ２０１３−１８３４４Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２８３６（Ｐ２０１１−１５２８３６）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【特許番号】特許第５０８７１５９号（Ｐ５０８７１５９）
【特許公報発行日】平成２４年１１月２８日（２０１２．１１．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【特許番号】特許第５０８７１５９号（Ｐ５０８７１５９）
【特許公報発行日】平成２４年１１月２８日（２０１２．１１．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
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