JP2013010393A - 摩擦抵抗低減型船舶、その製造方法、及び船舶の改造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空気供給装置に関連した防火対策が施される摩擦抵抗低減型船舶及びその製造方法を提供する。
【解決手段】摩擦抵抗低減型船舶９０は、船倉８３ｂと船倉８３ｂより船首側に配置された空気供給機器室８３ａとを仕切る隔壁８７と、空気供給機器室８３ａに設置された空気供給装置１１と、空気供給装置１１から供給される空気を水中に吹き出す空気吹き出し部１００Ａ、１００Ｂとを具備する。自動車等の貨物が搭載される船倉８３ｂと空気供給装置１１が設置される空気供給機器室８３ａとが隔壁で仕切られるため、空気供給装置１１に関連した防火対策が施される。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、船舶に関し、特に摩擦抵抗低減型船舶に関する。

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。

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。

特開２０１０−１２０６０７号公報

摩擦抵抗低減型船舶においては、空気を水中に吹き出すためにブロアのような空気供給装置が搭載される。

本発明の目的は、空気供給装置に関連した防火対策が施される摩擦抵抗低減型船舶及びその製造方法を提供することである。

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。

本発明の一の観点による摩擦抵抗低減型船舶は、船倉（８３ｂ）と前記船倉より船首側に配置された空気供給機器室（８３ａ）とを仕切る隔壁（８７）と、前記空気供給機器室に設置された空気供給装置（１１）と、前記空気供給装置から供給される空気を水中に吹き出す空気吹き出し部（１００Ａ、１００Ｂ、２００Ａ、２００Ｂ、３００Ａ、３００Ｂ）とを具備する。

自動車等の貨物が搭載される船倉と空気供給装置が設置される空気供給機器室とが隔壁で仕切られるため、空気供給装置に関連した防火対策が施される。船体表面の気泡で覆われる面積を大きくするために、一般的に空気吹き出し部は船首部に配置される。空気供給機器室を船倉より船首側に設けることで、空気供給装置と空気吹き出し部とを接続する配管長が短くなり、工期が短縮される。また、船倉の船首側は一般的に船幅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小さくて済む。

上記摩擦抵抗低減型船舶は、海水取入部（２０）と、前記海水取入部から取り入れた海水を用いて前記空気を冷却するエアクーラ（１２）とを更に具備する。

空気供給装置は、水圧に抗して空気を吹き出すために空気を加圧する。そのため、空気供給装置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、船体表面の塗装膜の劣化が加速されるおそれがある。エアクーラにより塗装膜の劣化が抑制される。

前記空気吹き出し部及び前記海水取入部は船首部船底（８０ａ）に配置される。前記海水取入部は前記空気吹き出し部より船首側に配置される。

海水取入部が船首部船底に配置されるため、海水取入部とエアクーラとを接続する配管を短くすることができる。空気吹き出し部より船首側に海水取入部が配置されるため、海水取入部から取り入れられる海水に空気吹き出し部が吹き出した空気が混入することが防止される。

前記空気吹き出し部は船首部船底（８０ａ）の船側部（８２）の両舷にそれぞれ配置される。前記海水取入部は前記船首部船底（８０ａ）の船幅方向の最深位置（８１）に配置される。前記海水取入部は前記空気吹き出し部の間に配置される。

海水取入部が船首部船底に配置されるため、海水取入部とエアクーラとを接続する配管を短くすることができる。海水取入部が船首部船底の船幅方向の最深位置に配置され、海水取入部が空気吹き出し部の間に配置されるため、空気吹き出し部が吹き出した空気が海水取入部から取り入れられる海水に混入することが防止される。

本発明の他の観点による摩擦抵抗低減型船舶の製造方法は、船舶（９１）の船体外板（３、４）に第１開口部（３ａ、４ａ）を形成する工程と、空気吹き出し部（１００Ａ、１００Ｂ、２００Ａ、２００Ｂ）を前記第１開口部に取り付ける工程と、前記船舶の船倉（８３）を船首側部分（８３ａ）と船尾側部分（８３ｂ）に仕切るように隔壁（８７）を設ける工程と、前記船倉の前記船首側部分に空気供給装置（１１）を設置する工程と、前記空気供給装置から前記空気吹き出し部に空気が供給されるように前記空気供給装置と前記空気吹き出し部とを接続する工程とを具備する。

自動車等の貨物が搭載される船倉の船尾側部分と空気供給装置が設置される船倉の船首側部分とが隔壁で仕切られるため、空気供給装置に関連した防火対策が施される。船体表面の気泡で覆われる面積を大きくするために、一般的に空気吹き出し部は船首部に配置される。空気供給装置を船倉の船首側部分に設置することで、空気供給装置と空気吹き出し部とを接続する配管長が短くなり、工期が短縮される。また、船倉の船首側部分は一般的に船幅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小さくて済む。

上記摩擦抵抗低減型船舶の製造方法は、前記船舶の船体外板（３）に第２開口部（３ｂ）を形成する工程と、海水取入部（２０）を前記第２開口部に取り付ける工程と、前記海水取入部から取り入れた海水を用いて前記空気を冷却するエアクーラ（１２）を設置する工程とを更に具備する。

空気供給装置は、水圧に抗して空気を吹き出すために空気を加圧する。そのため、空気供給装置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、船体表面の塗装膜の劣化が加速されるおそれがある。エアクーラにより塗装膜の劣化が抑制される。

前記第１開口部を形成する前記工程において、前記第１開口部を船首部船底（８０ａ）に形成する。前記第２開口部を形成する前記工程において、前記第２開口部を前記船首部船底に形成する。前記第１開口部を形成する前記工程又は前記第２開口部を形成する前記工程において、前記第２開口部が前記第１開口部より船首側になるように、前記第１開口部を形成し又は前記第２開口部を形成する。

海水取入部が取り付けられる第２開口部が船首部船底に形成されるため、海水取入部とエアクーラとを接続する配管を短くすることができる。したがって、船舶を改造して摩擦抵抗低減型船舶を製造する場合の工期が短縮される。空気吹き出し部が取り付けられる第１開口部より船首側に海水取入部が取り付けられる第２開口部が配置されるため、海水取入部から取り入れられる海水に空気吹き出し部が吹き出した空気が混入することが防止される。

上記摩擦抵抗低減型船舶の製造方法は、前記船倉の前記船首側部分に接続される通風筒（１３）を前記船舶の甲板暴露部（８６）に設置するステップを更に具備する。

通風筒により船倉の船首側部分の換気が可能になる。

前記船舶は、前記船倉の床面を形成する車両甲板（８４）を備える。前記空気供給装置を設置する前記工程において、前記車両甲板上に前記空気供給装置を設置する。

車両甲板は十分な強度を有するため、空気供給装置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。

本発明によれば、空気供給装置に関連した防火対策が施される摩擦抵抗低減型船舶及びその製造方法が提供される。

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は、摩擦抵抗低減型船舶の底面図である。 図２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３は、船舶の船首部船底船側部に設けられた船体外板を船内から見た平面図である。 図４は、船舶の船首部船底平坦部に設けられた船体外板を船内から見た平面図である。 図５は、船首部船底船側部に設けられるべき空気吹き出し部の概略断面図である。 図６は、船首部船底平坦部に設けられるべき空気吹き出し部の概略断面図である。 図７は、海水取入部の概略斜視図である。 図８は、船首部船底平坦部に設けられた船体外板に開口部を形成する工程を示す模式図である。 図９は、船首部船側に設けられた船体外板に開口部を形成する工程を示す模式図である。 図１０は、船首部船側の船体外板に形成された開口部に空気吹き出し部を取り付ける工程を示す模式図である。 図１１は、船首部船底平坦部の船体外板に形成された開口部に空気吹き出し部を取り付ける工程を示す模式図である。 図１２は、船首部船底平坦部の船体外板に形成された開口部に海水取入部を取り付ける工程を示す模式図である。 図１３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１４は、配管工程及び配線工程を示す模式図である。 図１５Ａは、本発明の第２の実施形態に係る船首部船側用空気吹き出し部の側面図である。 図１５Ｂは、船首部船側用空気吹き出し部の断面図である。 図１５Ｃは、船首部船側用空気吹き出し部の底面図である。 図１６は、比較例に係る空気吹き出し部の断面図である。 図１７Ａは、第２の実施形態に係る船首部船底平坦部用空気吹き出し部の側面図である。 図１７Ｂは、船首部船底平坦部用空気吹き出し部の断面図である。 図１７Ｃは、船首部船底平坦部用空気吹き出し部の底面図である。 図１８は、船首部船側の船体外板に形成された開口部に船首部船側用空気吹き出し部を取り付ける工程を示す模式図である。 図１９Ａは、本発明の第３の実施形態に係る船首部船側用空気吹き出し部の側面図である。 図１９Ｂは、船首部船側用空気吹き出し部の断面図である。 図１９Ｃは、船首部船側用空気吹き出し部の底面図である。 図２０Ａは、第３の実施形態に係る船首部船底平坦部用空気吹き出し部の側面図である。 図２０Ｂは、船首部船底平坦部用空気吹き出し部の断面図である。 図２０Ｃは、船首部船底平坦部用空気吹き出し部の底面図である。

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及びその製造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。

（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及びその製造方法を説明する。

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。

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。

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。

図１Ｂを参照して、海水取入部２０及び空気吹き出し部１００Ｂ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。

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。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で船体８０が覆われて、船体８０の摩擦抵抗が低減される。

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。

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。

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。

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。

ここでは、図２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。

図３は、船首部船底船側部８２の船体外板４を船内から見た平面図である。船体外板４に沿って複数のフレーム５が設けられている。複数のフレーム５は互いに平行である。フレーム５は、ｘ方向に垂直な平面内に形成されている。船舶９１を摩擦抵抗低減型船舶９０に改造するために、開口部形成領域４ｃに開口部が形成される。開口部形成領域４ｃの輪郭線が一点鎖線で示されている。開口部形成領域４ｃは、複数のフレーム５にまたがってｘ方向に延びている。開口部形成領域４ｃの輪郭線は、フレーム５の長手方向の位置５ａ及び５ｂにおいて、フレーム５と交差している。フレーム５は、位置５ａ及び５ｂの間の除去部分５ｃを含む。開口部形成領域４ｃに開口部を形成する際、除去部分５ｃが切り取られる。このとき、位置５ａ及び５ｂにそれぞれ対応する端部５ａ及び５ｂがフレーム５に形成される。

図４は、船首部船底平坦部８１の船体外板３を船内から見た平面図である。船体外板３に沿って複数の縦通材６が設けられている。複数の縦通材６は互いに平行である。縦通材６は、ｘ方向に延びるように形成されている。船舶９１を摩擦抵抗低減型船舶９０に改造するために、開口部形成領域３ｃに開口部が形成される。開口部形成領域３ｃの輪郭線が一点鎖線で示されている。開口部形成領域３ｃは、複数の縦通材６にまたがってｙ方向に延びている。開口部形成領域３ｃの輪郭線は、縦通材６の長手方向の位置６ａ及び６ｂにおいて、縦通材６と交差している。縦通材６は、位置６ａ及び６ｂの間の除去部分６ｃを含む。開口部形成領域３ｃに開口部を形成する際、除去部分６ｃが切り取られる。このとき、位置６ａ及び６ｂにそれぞれ対応する端部６ａ及び６ｂが縦通材６に形成される。

図５に示すように、空気吹き出し部１００Ａを製作する。具体的には、まず、底板１１０Ａと、チャンバ１２０Ａと、空気吹き出しチャンバ１３０Ａと、拡散板１４０Ａと、支持部１４１Ａと、構造部材１７１Ａと、配管１８０Ａ及び１８１Ａと、フランジ１８２Ａとを準備する。

底板１１０Ａは、後述される船体外板４に形成される開口部４ａとほぼ同じ形状を有する金属板である。底板１１０Ａを開口部４ａに嵌めて底板１１０Ａの周辺を溶接等により船体外板４に結合するためである。底板１１０Ａは、例えば、矩形形状の金属板である。ただし、底板１１０Ａは、開口部４ａよりやや大きい形状としてもよい。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１１０Ａには、空気を吹き出すための複数の貫通孔である複数の空気吹き出し孔１１１Ａが形成されている。底板１１０Ａ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。

拡散板１４０Ａが所定の距離を隔てて複数の空気吹き出し孔１１１Ａと向かい合うように、拡散板１４０Ａを支持部１４１Ａを介して底板１１０Ａに取り付ける。

空気吹き出しチャンバ１３０Ａ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）に貫通孔としての空気流入口１３１Ａが形成されている。第１面と向かい合う他の一つの面（以下、第２面ともいう）は、底板１１０Ａと結合するために開放（開口）されている。配管１８１Ａが空気流入口１３１Ａに接続されるように、配管１８１Ａを空気吹き出しチャンバ１３０Ａに結合する。拡散板１４０Ａ及び複数の空気吹き出し孔１１１Ａが空気吹き出しチャンバ１３０Ａに覆われるように、底板１１０Ａを空気吹き出しチャンバ１３０Ａの第２面に結合する。ここで、拡散板１４０Ａは、空気流入口１３１Ａと空気吹き出し孔１１１Ａとの間に配置される。

空気吹き出しチャンバ１３０Ａを覆うように、チャンバ１２０Ａを底板１１０Ａに結合する。底板１１０Ａに空気吹き出し孔１１１Ａが形成されているため、後述するように底板１１０Ａを船首部船底船側部８２の船体外板４に結合して空気吹き出し部１００Ａを開口部４ａに取り付けた状態において、空気吹き出しチャンバ１３０Ａが船首部船底船側部８２の一部とみなされる可能性がある。その場合、空気吹き出しチャンバ１３０Ａの材料、その厚み及び強度などが船体外板４と同等ではない場合、空気吹き出しチャンバ１３０Ａが船首部船底船側部８２の一部として公的に認められない場合がある。そのため、チャンバ１２０Ａの材料、その厚み及び強度などを、船体外板４と同等のものとすることにより、チャンバ１２０Ａを船首部船底船側部８２のレセス構造として公的に認められるようにする。チャンバ１２０Ａは、その中で作業員が作業をできるように十分大きいことが好ましい。

配管１８１Ａをフランジ１８２Ａを介してチャンバ１２０Ａから外に取り出し、配管１８０Ａに接続する。配管１８０Ａ及び１８１Ａを通って供給される空気は、空気流入口１３１Ａから空気吹き出しチャンバ１３０Ａ内に流入する。その流入空気は、拡散板１４０Ａにぶつかって拡散した後、空気吹き出し孔１１１Ａから外に吹き出す。拡散板１４０Ａにより、空気流入口１３１Ａの正面に配置される空気吹き出し孔１１１Ａから吹き出される空気流量が多くなることが防止され、その結果、複数の空気吹き出し孔１１１Ａから均一に空気が吹き出される。

構造部材１７１Ａは、フレーム５に対応する形状を有している。構造部材１７１Ａをチャンバ１２０Ａの壁面材１２１Ａ及び底板１１０Ａに溶接する。構造部材１７１Ａは、チャンバ１２０Ａの一方側に配置される第１の構造部材１７１Ａと、チャンバ１２０Ａの他方側に配置される第２の構造部材１７１Ａとを含む。チャンバ１２０Ａは第１及び第２の構造部材１７１Ａの間に配置される。

図６に示すように、空気吹き出し部１００Ｂを製作する。具体的には、まず、底板１１０Ｂと、チャンバ１２０Ｂと、空気吹き出しチャンバ１３０Ｂと、拡散板１４０Ｂと、支持部１４１Ｂと、構造部材１７１Ｂと、配管１８０Ｂ及び１８１Ｂと、フランジ１８２Ｂとを準備する。

底板１１０Ｂは、後述される船体外板３に形成される開口部３ａとほぼ同じ形状を有する金属板である。底板１１０Ｂを開口部３ａに嵌めて底板１１０Ｂの周辺を溶接等により船体外板３に結合するためである。底板１１０Ｂは、例えば、矩形形状の金属板である。ただし、底板１１０Ｂは、開口部３ａよりやや大きい形状としてもよい。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１１０Ｂには、空気を吹き出すための複数の貫通孔である複数の空気吹き出し孔１１１Ｂが形成されている。底板１１０Ｂ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。

拡散板１４０Ｂが所定の距離を隔てて複数の空気吹き出し孔１１１Ｂと向かい合うように、拡散板１４０Ｂを支持部１４１Ｂを介して底板１１０Ｂに取り付ける。

空気吹き出しチャンバ１３０Ｂ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）に貫通孔としての空気流入口１３１Ｂが形成されている。第１面と向かい合う他の一つの面（以下、第２面ともいう）は、底板１１０Ｂと結合するために開放（開口）されている。配管１８１Ｂが空気流入口１３１Ｂに接続されるように、配管１８１Ｂを空気吹き出しチャンバ１３０Ｂに結合する。拡散板１４０Ｂ及び複数の空気吹き出し孔１１１Ｂが空気吹き出しチャンバ１３０Ｂに覆われるように、底板１１０Ｂを空気吹き出しチャンバ１３０Ｂの第２面に結合する。ここで、拡散板１４０Ｂは、空気流入口１３１Ｂと空気吹き出し孔１１１Ｂとの間に配置される。

空気吹き出しチャンバ１３０Ｂを覆うように、チャンバ１２０Ｂを底板１１０Ｂに結合する。底板１１０Ｂに空気吹き出し孔１１１Ｂが形成されているため、後述するように底板１１０Ｂを船首部船底平坦部８１の船体外板３に結合して空気吹き出し部１００Ｂを開口部３ａに取り付けた状態において、空気吹き出しチャンバ１３０Ｂが船首部船底平坦部８１の一部とみなされる可能性がある。その場合、空気吹き出しチャンバ１３０Ｂの材料、その厚み及び強度などが船体外板３と同等ではない場合、空気吹き出しチャンバ１３０Ｂが船首部船底平坦部８１の一部として公的に認められない場合がある。そのため、チャンバ１２０Ｂ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、チャンバ１２０Ｂを船首部船底平坦部８１のレセス構造として公的に認められるようにする。チャンバ１２０Ｂは、その中で作業員が作業をできるように十分大きいことが好ましい。

配管１８１Ｂをフランジ１８２Ｂを介してチャンバ１２０Ｂから外に取り出し、配管１８０Ｂに接続する。配管１８０Ｂ及び１８１Ｂを通って供給される空気は、空気流入口１３１Ｂから空気吹き出しチャンバ１３０Ｂ内に流入する。その流入空気は、拡散板１４０Ｂにぶつかって拡散した後、空気吹き出し孔１１１Ｂから外に吹き出す。拡散板１４０Ｂにより、空気流入口１３１Ｂの正面に配置される空気吹き出し孔１１１Ｂから吹き出される空気流量が多くなることが防止され、その結果、複数の空気吹き出し孔１１１Ｂから均一に空気が吹き出される。

構造部材１７１Ｂは、縦通材６に対応する形状を有している。構造部材１７１Ｂをチャンバ１２０Ｂの壁面材１２１Ｂ及び底板１１０Ｂに溶接する。構造部材１７１Ｂは、チャンバ１２０Ｂの一方側に配置される第１の構造部材１７１Ｂと、チャンバ１２０Ｂの他方側に配置される第２の構造部材１７１Ｂとを含む。チャンバ１２０Ｂは第１及び第２の構造部材１７１Ｂの間に配置される。

図７に示すように、海水取入部２０を製作する。具体的には、まず、底板２１と、シーチェスト２２と、配管２３とを準備する。

底板２１は、後述される船体外板３に形成される開口部３ｂとほぼ同じ形状を有する金属板である。底板２１を開口部３ｂに嵌めて底板２１の周辺を溶接等により船体外板３に結合するためである。底板２１は、例えば、矩形形状の金属板である。ただし、底板２１は、開口部３ｂよりやや大きい形状としてもよい。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には、海水を取り入れるための貫通孔である海水取入口２１ａが形成されている。異物が海水取入部２０に侵入することを防止するため、海水取入口２１ａには図示されない格子が設けられる。底板２１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。

シーチェスト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）に貫通孔としての海水流出口が形成されている。第１面と向かい合う他の一つの面（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。配管２３が海水流出口に接続されるように、配管２３をシーチェスト２２に結合する。海水取入口２１ａがシーチェスト２２に覆われるように、底板２１をシーチェスト２２の第２面に結合する。海水取入口２１ａからシーチェスト２２内に流入した海水は、配管２３を通って上述のエアクーラ１２に供給される。尚、配管２３に加えて、他の図示されない配管がシーチェスト２２に接続されていてもよい。

底板２１に海水取入口２１ａが形成されているため、後述するように底板２１を船首部船底平坦部８１の船体外板３に結合して海水取入部２０を開口部３ｂに取り付けた状態において、シーチェスト２２を船首部船底平坦部８１の一部と公的に認めてもらう必要がある。そこで、シーチェスト２２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が好ましい。そのようにすることで、シーチェスト２２を船首部船底平坦部８１のレセス構造として公的に認められるようにする。

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。

図８を参照して、船首部船底平坦部８１の船体外板３に開口部３ａ及び３ｂを形成する。ここで、開口部３ｂが開口部３ａより船首側になるように、開口部３ａ及び３ｂを形成する。開口部３ａは、上述の開口部形成領域３ｃに形成される。このとき、各縦通材６から切除部分６ｃが切り取られ、その縦通材６に端部６ａ及び６ｂが形成される。

図９を参照して、船首部船底船側部８２の船体外板４に開口部４ａを形成する。開口部４ａは、上述の開口部形成領域４ｃに形成される。このとき、各フレーム５から切除部分５ｃが切り取られ、そのフレーム５に端部５ａ及び５ｂが形成される。

空気吹き出し部１００Ａの製作と、船体外板４での開口部４ａの形成とは、どちらを先に行ってもよいし、同時進行で行ってもよい。空気吹き出し部１００Ｂの製作と、船体外板３での開口部３ａの形成とは、どちらを先に行ってもよいし、同時進行で行ってもよい。海水取入部２０の製作と、船体外板３での開口部３ｂの形成とは、どちらを先に行ってもよいし、同時進行で行ってもよい。ただし、船舶９１をドックに入れる前に、予め空気吹き出し部１００Ａ、空気吹き出し部１００Ｂ、及び海水取入部２０を製作しておくことで、ドックの使用期間が短縮される。

図１０に示すように、船体外板４に形成された開口部４ａに空気吹き出し部１００Ａを取り付ける。具体的には、空気吹き出し部１００Ａ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、チャンバ１２０Ａを船内側に向け、底板１１０Ａを船外側に向けて挿入する。且つ、底板１１０Ａ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、チャンバ１２０Ａが船内側に配置され、底板１１０Ａが開口部４ａに殆ど隙間なくはまり込む。その後、底板１１０Ａを船体外板４に溶接等により結合し、第１の構造部材１７１Ａをフレーム５の端部５ａに溶接等により結合し、第２の構造部材１７１Ａをフレーム５の端部５ｂに溶接等により結合する。このとき、底板１１０Ａ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。なお、開口部４ａが底板１１０Ａ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ともに、底板１１０Ａと船体外板４の段差を滑らかにするように研磨等する。船体外板４に底板１１０Ａを結合することで、船舶９１の船体外板４及び底板１１０Ａは、摩擦抵抗低減型船舶９０の船体外板４を形成する。フレーム５に構造部材１７１Ａを結合することで、船舶９１のフレーム５及び構造部材１７１Ａは、摩擦抵抗低減型船舶９０のフレームを形成する。

図１１に示すように、船体外板３に形成された開口部３ａに空気吹き出し部１００Ｂを取り付ける。具体的には、空気吹き出し部１００Ｂ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、チャンバ１２０Ｂを船内側に向け、底板１１０Ｂを船外側に向けて挿入する。且つ、底板１１０Ｂ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、チャンバ１２０Ｂが船内側に配置され、底板１１０Ｂが開口部３ａに殆ど隙間なくはまり込む。その後、底板１１０Ｂを船体外板３に溶接等により結合し、第１の構造部材１７１Ｂを縦通材６の端部６ａに溶接等により結合し、第２の構造部材１７１Ｂを縦通材６の端部６ｂに溶接等により結合する。このとき、底板１１０Ｂ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１１０Ｂ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ともに、底板１１０Ｂと船体外板３の段差を滑らかにするように研磨等する。船体外板３に底板１１０Ｂを結合することで、船舶９１の船体外板３及び底板１１０Ｂは、摩擦抵抗低減型船舶９０の船体外板３を形成する。縦通材６に構造部材１７１Ｂを結合することで、船舶９１の縦通材６及び構造部材１７１Ｂは、摩擦抵抗低減型船舶９０の縦通材を形成する。

図１２に示すように、船体外板３に形成された開口部３ｂに海水取入部２０を取り付ける。具体的には、海水取入部２０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３ｂに挿入する。そのとき、シーチェスト２２を船内側に向け、底板２１を船外側に向けて挿入する。且つ、底板２１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、シーチェスト２２が船内側に配置され、底板２１が開口部３ｂに殆ど隙間なくはまり込む。その後、底板２１を船体外板３に溶接等により結合する。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３ｂ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ともに、底板２１と船体外板３の段差を滑らかにするように研磨等する。

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４ａ、開口部３ａ、及び開口部３ｂ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。

海水取入部２０が取り付けられる開口部３ｂが空気吹き出し部１００Ｂが取り付けられる開口部３ａより船首側に配置されるため、海水取入部２０から取り入れられる海水に空気吹き出し部１００Ｂが吹き出した空気が混入することが防止される。

図１３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。

図１４を参照して、船体８０内にポンプ３２を設置し、排気口１５を甲板暴露部８６に設置し、コントロールパネル４０を船倉８３の船首側部分（空気供給機器室）８３ａに設置する。コントロールパネル４０は、空気供給装置１１を制御する機能を有する。コントロールパネル４０は、例えば、インバータパネルである。空気供給装置１１は、空気を加圧するブロア１１ａと、ブロア１１ａを駆動するモータ１１ｂとを備える。空気吸込口１４とブロア１１ａの入口とを空気吸い込みライン１６で接続する。ブロア１１ａの出口とエアクーラ１２の空気入口とを空気吐出ライン１７Ａで接続する。エアクーラ１２の空気出口に空気吐出ライン１７Ｂを接続する。空気吹き出し部１００Ａの配管１８０Ａを空気吐出ライン１７Ｂに接続する。空気吹き出し部１００Ｂの配管１８０Ｂを空気吐出ライン１７Ｂに接続する。排気口１５と空気吐出ライン１７Ｂとを排気ライン１９で接続する。空気吐出ライン１７Ｂとブロア１１ａとを空気戻しライン１８で接続する。海水取入部２０の配管２３とポンプ３２の入口とを冷却海水ライン３０Ａで接続する。ポンプ３２の出口とエアクーラ１２の海水入口とを冷却海水ライン３０Ｂで接続する。エアクーラ１２の海水出口と排水口３１とを接続する。コントロールパネル４０とモータ１１ｂとを電線で接続する。空気潤滑システム１は、排気口１５と、コントロールパネル４０と、空気吸い込みライン１６と、空気吐出ライン１７Ａと、空気吐出ライン１７Ｂと、排気ライン１９と、空気戻しライン１８と、冷却海水ライン３０Ａと、冷却海水ライン３０Ｂと、排水口３１とを備える。

ここで、海水取入部２０が船首部船底８０ａに配置されるため、冷却海水ライン３０Ａ及び３０Ｂの配管長を短くすることができる。したがって、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が短縮される。

空気供給装置１１は、空気吸込口１４から吸い込んだ空気をエアクーラ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から取り入れた空気をエアクーラ１２に供給する。エアクーラ１２は、海水を用いて空気を冷却する。排水口３１は、空気の冷却に用いられた海水を船外に排水する機能を有する。空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂは、冷却された空気を水中に吹き出す。空気戻しライン１８は、エアクーラ１２で冷却された空気を部分的に空気吐出ライン１７Ｂからブロア１１ａに戻す機能を有する。排気口１５は、エアクーラ１２で冷却された空気を部分的に大気中に放出する機能を有する。

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。

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。例えば、空気吸込口１４とブロア１１ａとを空気吸い込みライン１６で接続すること、モータ１１ｂとコントロールパネル４０とを電線で接続することは、艤装岸壁で実行することが可能である。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２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及びその製造方法を説明する。本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶９０及びその製造方法は、空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂがそれぞれ空気吹き出し部２００Ａ及び２００Ｂで置き換えられる点で第１の実施形態にかかる摩擦抵抗低減型船舶９０及びその製造方法と異なる。

図１５Ａを参照して、空気吹き出し部２００Ａは、底板２１０Ａと、外側チャンバ２２０Ａと、内側チャンバ２３０Ａと、拡散板２４０Ａと、支持部２４１Ａと、構造部材２７０Ａと、構造部材２７１Ａと、配管２８０Ａと、分岐配管２８１Ａと、バルブ２８２Ａとを備える。分岐配管２８１Ａは配管２８０Ａから分岐している。バルブ２８２Ａは分岐配管２８１Ａに設けられる。外側チャンバ２２０Ａの内側に複数の内側チャンバ２３０Ａが配置される。複数の内側チャンバ２３０Ａにそれぞれ対応して、複数の拡散板２４０Ａ及び複数の分岐配管２８１Ａが設けられる。構造部材２７０Ａは、外側チャンバ２２０Ａ内において、隣り合う内側チャンバ２３０Ａの間に配置される。構造部材２７１Ａは外側チャンバ２２０Ａの外側に配置される。配管２８０Ａは、複数の内側チャンバ２３０Ａの配列方向に平行に設けられる。

図１５Ｂを参照して、底板２１０Ａは、船体外板４に形成される開口部４ａとほぼ同じ形状を有する金属板である。底板２１０Ａを開口部４ａに嵌めて底板２１０Ａの周辺を溶接等により船体外板４に結合するためである。底板２１０Ａは、例えば、矩形形状の金属板である。ただし、底板２１０Ａは、開口部４ａよりやや大きい形状としてもよい。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２１０Ａ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。底板２１０Ａには、複数の内側チャンバ２３０Ａにそれぞれ対応して、複数の開口２１１Ａが形成されている。

外側チャンバ２２０Ａ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）を形成する上面材２２５Ａに複数の貫通孔としての複数の空気流入口２２１Ａが形成されている。複数の空気流入口２２１Ａは、複数の内側チャンバ２３０Ａにそれぞれ対応して形成されている。第１面と向かい合う他の一つの面（以下、第２面ともいう）は、底板２１０Ａと結合するために開放（開口）されている。外側チャンバ２２０Ａは、一対の壁面材２２２Ａを備える。上面材２２５Ａを天井に見立てると、一対の壁面材２２２Ａは互いに向かい合う一対の壁面に対応する。複数の分岐配管２８１Ａがそれぞれ複数の空気流入口２２１Ａに接続されるように、複数の分岐配管２８１Ａが外側チャンバ２２０Ａに結合されている。複数の開口２１１Ａが外側チャンバ２２０Ａに覆われるように、底板２１０Ａが外側チャンバ２２０Ａの第２面に結合されている。ここで、複数の空気流入口２２１Ａがそれぞれ複数の開口２１１Ａと向かい合っている。

内側チャンバ２３０Ａは、両側が開放（開口）された筒部２３３Ａと、筒部２３３Ａの一方側を閉じる空気吹き出し板２３１Ａとを備える。内側チャンバ２３０Ａは、例えば金属チャンバである。空気吹き出し板２３１Ａに複数の空気吹き出し孔２３２Ａが形成されている。拡散板２４０Ａは、内側チャンバ２３０Ａの内側に配置されている。拡散板２４０Ａが所定の距離を隔てて複数の空気吹き出し孔２３２Ａと向かい合うように、拡散板２４０Ａが支持部２４１Ａを介して空気吹き出し板２３１Ａに取り付けられている。内側チャンバ２３０Ａが空気流入口２２１Ａを覆うように外側チャンバ２２０Ａの内側に配置された状態で、内側チャンバ２３０Ａが外側チャンバ２２０Ａにねじ部品２５０Ａで取り付けられている。ここで、一対の壁面材２２２Ａの間に筒部２２３Ａが配置され、内側チャンバ２３０Ａと外側チャンバ２２０Ａとの間にシール材２６０Ａが配置され、ねじ部品２５０Ａによって内側チャンバ２３０Ａがシール材２６０Ａを介して外側チャンバ２２０Ａに押し付けられ、空気吹き出し板２３１Ａが底板２１０Ａに形成された開口２１１Ａに配置され、拡散板２４０Ａが空気流入口２２１Ａと空気吹き出し孔２３２Ａとの間に配置される。

構造部材２７１Ａは、フレーム５に対応する形状を有している。構造部材２７１Ａは外側チャンバ２２０Ａの壁面材２２２Ａ及び底板２１０Ａに溶接等により結合されている。構造部材２７１Ａは、外側チャンバ２２０Ａの一方側に配置される第１の構造部材２７１Ａと、外側チャンバ２２０Ａの他方側に配置される第２の構造部材２７１Ａとを含む。外側チャンバ２２０Ａは第１及び第２の構造部材２７１Ａの間に配置される。

図１５Ｃを参照して、第１及び第２の構造部材２７１Ａは、構造部材２７０Ａに対応して配置される。

配管２８０Ａ及び分岐配管２８１Ａを通って供給される空気は、空気流入口２２１Ａから内側チャンバ２３０Ａ内に流入する。その流入空気は、拡散板２４０Ａにぶつかって拡散した後、空気吹き出し孔２３２Ａから外に吹き出す。拡散板２４０Ａにより、空気流入口２２１Ａの正面に配置される空気吹き出し孔２３２Ａから吹き出される空気流量が多くなることが防止され、その結果、複数の空気吹き出し孔２３２Ａから均一に空気が吹き出される。

また、外側チャンバ２２０Ａと内側チャンバ２３０Ａの間がシール材２６０Ａでシールされるため、空気流入口２２１Ａから内側チャンバ２３０Ａ内に流入した空気のほとんど全てが空気吹き出し板２３１Ａに形成された複数の空気吹き出し孔２３２Ａから吹き出され、内側チャンバ２３０Ａと外側チャンバ２２０Ａの間から空気が漏れて空気吹き出し板２３１Ａと底板２１０Ａとの間の隙間から吹き出すことが防止される。すなわち、設計どおりに空気が空気吹き出し孔２３２Ａから吹き出される。

また、複数の内側チャンバ２３０Ａから空気が吹き出されるため、空気吹き出し部２００Ａは広い範囲から空気を吹き出すことができる。

以下、空気吹き出し部２００Ａを製作する方法を説明する。底板２１０Ａに壁面材２２２Ａ及び構造部材２７０Ａを溶接等により結合した後、上面材２２５Ａを溶接等により壁面材２２２Ａに結合して外側チャンバ２２０Ａを形成する。空気流入口２２１Ａに接続されるように分岐配管２８１Ａを上面材２２５Ａに結合する。構造部材２７１Ａを溶接等により底板２１０Ａ及び壁面材２２２Ａに結合する。内側チャンバ２３０Ａを外側チャンバ２２０Ａに取り付ける前に、底板２１０Ａに形成された開口２１１Ａから工具を挿入して外側チャンバ２２０Ａの内側を溶接する。その後、予め拡散板２４０Ａが取り付けられた内側チャンバ２３０Ａを、筒部２３３Ａの他方側（開口側）を上面板２２５Ａ（空気流入口２２１Ａ）に向けた状態で、底板２１０Ａの開口２１１Ａから外側チャンバ２２０Ａ内に挿入し、ねじ部品２５０Ａで外側チャンバ２２０Ａに取り付ける。その際、内側チャンバ２３０Ａと外側チャンバ２２０Ａとの間にシール材２６０Ａが配置された状態でねじ部品２５０Ａを締め付けて内側チャンバ２３０Ａを外側チャンバ２２０Ａに押し付ける。

底板２１０Ａに開口２１１Ａが形成されているため、後述するように底板１１０Ａを船首部船底船側部８２の船体外板４に結合して空気吹き出し部２００Ａを開口部４ａに取り付けた状態において、外側チャンバ２２０Ａが船首部船底船側部８２の一部とみなされる可能性がある。その場合、外側チャンバ２２０Ａが船首部船底船側部８２の一部として公的に認められるように、外側チャンバ２２０Ａの材料、その厚み及び強度などを、船体外板４と同等のものとすることが好ましい。

本実施形態によれば、内側チャンバ２３０Ａが外側チャンバ２２０Ａに対してねじ部品２５０Ａで取り付けられるため、内側チャンバ２３０Ａを外側チャンバ２２０Ａに取り付ける前に、外側チャンバ２２０Ａの内側を溶接することが可能である。外側チャンバ２２０Ａの内側を溶接することで、外側チャンバ２２０Ａの密閉性及び強度が向上する。外側チャンバ２２０Ａは、作業員が開口２１１Ａから工具を入れて溶接作業ができる程度の大きさでよく、人の出入りが可能なほど大きくなくてもよい。そのため、空気吹き出し部２００Ａの製作及び空気吹き出し部２００Ａの船体外板４の開口部４ａへの取り付けが容易である。したがって、摩擦抵抗低減型船舶９０を製造するための工期が短縮され、特にドックの使用期間が短縮される。また、内側チャンバ２３０Ａを外側チャンバ２２０Ａから取り外して空気吹き出し部２００Ａのメンテナンスを行うことも可能である。

更に、拡散板２４０Ａが外側チャンバ２２０Ａではなく内側チャンバ２３０Ａに取り付けられているため、外側チャンバ２２０Ａの内側を溶接するときに拡散板２４０Ａが邪魔にならない。

図１６に示す比較例を参照することで、本実施形態による効果がより明らかになる。この比較例においては、内側チャンバ２３０Ａが用いられず、底板２１０Ａのかわりに底板２１０Ｘが用いられる。底板２１０Ｘには空気吹き出し孔２１２Ｘが形成されている。ここで、拡散板２４０Ａを支持部２４１Ａを介して底板２１０Ｘに取り付け、壁面材２２２Ａを底板２１０Ｘに溶接する。その後、上面材２２５Ａを壁面材２２２Ａに溶接して外側チャンバ２２０Ａを形成する。この場合、空気吹き出し孔２１２Ｘが小さいために、外側チャンバ２２０Ａ内に工具を挿入して外側チャンバ２２０Ａの内側を溶接することができない。例えば、図中矢印で指された部分を溶接することができない。

図１７Ａを参照して、空気吹き出し部２００Ｂは、底板２１０Ｂと、外側チャンバ２２０Ｂと、内側チャンバ２３０Ｂと、拡散板２４０Ｂと、支持部２４１Ｂと、構造部材２７０Ｂと、構造部材２７１Ｂと、配管２８０Ｂと、分岐配管２８１Ｂと、バルブ２８２Ｂとを備える。分岐配管２８１Ｂは配管２８０Ｂから分岐している。バルブ２８２Ｂは分岐配管２８１Ｂに設けられる。外側チャンバ２２０Ｂの内側に複数の内側チャンバ２３０Ｂが配置される。複数の内側チャンバ２３０Ｂにそれぞれ対応して、複数の拡散板２４０Ｂ及び複数の分岐配管２８１Ｂが設けられる。構造部材２７０Ｂは、外側チャンバ２２０Ｂ内において、隣り合う内側チャンバ２３０Ｂの間に配置される。構造部材２７１Ｂは外側チャンバ２２０Ｂの外側に配置される。配管２８０Ｂは、複数の内側チャンバ２３０Ｂの配列方向に平行に設けられる。

図１７Ｂを参照して、底板２１０Ｂは、船体外板３に形成される開口部３ａとほぼ同じ形状を有する金属板である。底板２１０Ｂを開口部３ａに嵌めて底板２１０Ｂの周辺を溶接等により船体外板３に結合するためである。底板２１０Ｂは、例えば、矩形形状の金属板である。ただし、底板２１０Ｂは、開口部３ａよりやや大きい形状としてもよい。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２１０Ｂ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。底板２１０Ｂには、複数の内側チャンバ２３０Ｂにそれぞれ対応して、複数の開口２１１Ｂが形成されている。

外側チャンバ２２０Ｂ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）を形成する上面材２２５Ｂに複数の貫通孔としての複数の空気流入口２２１Ｂが形成されている。複数の空気流入口２２１Ｂは、複数の内側チャンバ２３０Ｂにそれぞれ対応して形成されている。第１面と向かい合う他の一つの面（以下、第２面ともいう）は、底板２１０Ｂと結合するために開放（開口）されている。外側チャンバ２２０Ｂは、一対の壁面材２２２Ｂを備える。上面材２２５Ｂを天井に見立てると、一対の壁面材２２２Ｂは互いに向かい合う一対の壁面に対応する。複数の分岐配管２８１Ｂがそれぞれ複数の空気流入口２２１Ｂに接続されるように、複数の分岐配管２８１Ｂが外側チャンバ２２０Ｂに結合されている。複数の開口２１１Ｂが外側チャンバ２２０Ｂに覆われるように、底板２１０Ｂが外側チャンバ２２０Ｂの第２面に結合されている。ここで、複数の空気流入口２２１Ｂがそれぞれ複数の開口２１１Ｂと向かい合っている。

内側チャンバ２３０Ｂは、両側が開放（開口）された筒部２３３Ｂと、筒部２３３Ｂの一方側を閉じる空気吹き出し板２３１Ｂとを備える。内側チャンバ２３０Ｂは、例えば金属チャンバである。空気吹き出し板２３１Ｂに複数の空気吹き出し孔２３２Ｂが形成されている。拡散板２４０Ｂは、内側チャンバ２３０Ｂの内側に配置されている。拡散板２４０Ｂが所定の距離を隔てて複数の空気吹き出し孔２３２Ｂと向かい合うように、拡散板２４０Ｂが支持部２４１Ｂを介して空気吹き出し板２３１Ｂに取り付けられている。内側チャンバ２３０Ｂが空気流入口２２１Ｂを覆うように外側チャンバ２２０Ｂの内側に配置された状態で、内側チャンバ２３０Ｂが外側チャンバ２２０Ｂにねじ部品２５０Ｂで取り付けられている。ここで、一対の壁面材２２２Ｂの間に筒部２２３Ｂが配置され、内側チャンバ２３０Ｂと外側チャンバ２２０Ｂとの間にシール材２６０Ｂが配置され、ねじ部品２５０Ｂによって内側チャンバ２３０Ｂがシール材２６０Ｂを介して外側チャンバ２２０Ｂに押し付けられ、空気吹き出し板２３１Ｂが底板２１０Ｂに形成された開口２１１Ｂに配置され、拡散板２４０Ｂが空気流入口２２１Ｂと空気吹き出し孔２３２Ｂとの間に配置される。

構造部材２７１Ｂは、縦通材６に対応する形状を有している。構造部材２７１Ｂは外側チャンバ２２０Ｂの壁面材２２２Ｂ及び底板２１０Ｂに溶接等により結合されている。構造部材２７１Ｂは、外側チャンバ２２０Ｂの一方側に配置される第１の構造部材２７１Ｂと、外側チャンバ２２０Ｂの他方側に配置される第２の構造部材２７１Ｂとを含む。外側チャンバ２２０Ｂは第１及び第２の構造部材２７１Ｂの間に配置される。

図１７Ｃを参照して、第１及び第２の構造部材２７１Ｂは、構造部材２７０Ｂに対応して配置される。

配管２８０Ｂ及び分岐配管２８１Ｂを通って供給される空気は、空気流入口２２１Ｂから内側チャンバ２３０Ｂ内に流入する。その流入空気は、拡散板２４０Ｂにぶつかって拡散した後、空気吹き出し孔２３２Ｂから外に吹き出す。拡散板２４０Ｂにより、空気流入口２２１Ｂの正面に配置される空気吹き出し孔２３２Ｂから吹き出される空気流量が多くなることが防止され、その結果、複数の空気吹き出し孔２３２Ｂから均一に空気が吹き出される。

また、外側チャンバ２２０Ｂと内側チャンバ２３０Ｂの間がシール材２６０Ｂでシールされるため、空気流入口２２１Ｂから内側チャンバ２３０Ｂ内に流入した空気のほとんど全てが空気吹き出し板２３１Ｂに形成された複数の空気吹き出し孔２３２Ｂから吹き出され、内側チャンバ２３０Ｂと外側チャンバ２２０Ｂの間から空気が漏れて空気吹き出し板２３１Ｂと底板２１０Ｂとの間の隙間から吹き出すことが防止される。すなわち、設計どおりに空気が空気吹き出し孔２３２Ｂから吹き出される。

また、複数の内側チャンバ２３０Ｂから空気が吹き出されるため、空気吹き出し部２００Ｂは広い範囲から空気を吹き出すことができる。

以下、空気吹き出し部２００Ｂを製作する方法を説明する。底板２１０Ｂに壁面材２２２Ｂ及び構造部材２７０Ｂを溶接等により結合した後、上面材２２５Ｂを溶接等により壁面材２２２Ｂに結合して外側チャンバ２２０Ｂを形成する。空気流入口２２１Ｂに接続されるように分岐配管２８１Ｂを上面材２２５Ｂに結合する。構造部材２７１Ｂを溶接等により底板２１０Ｂ及び壁面材２２２Ｂに結合する。内側チャンバ２３０Ｂを外側チャンバ２２０Ｂに取り付ける前に、底板２１０Ｂに形成された開口２１１Ｂから工具を挿入して外側チャンバ２２０Ｂの内側を溶接する。その後、予め拡散板２４０Ｂが取り付けられた内側チャンバ２３０Ｂを、筒部２３３Ｂの他方側（開口側）を上面板２２５Ｂ（空気流入口２２１Ｂ）に向けた状態で、底板２１０Ｂの開口２１１Ｂから外側チャンバ２２０Ｂ内に挿入し、ねじ部品２５０Ｂで外側チャンバ２２０Ｂに取り付ける。その際、内側チャンバ２３０Ｂと外側チャンバ２２０Ｂとの間にシール材２６０Ｂが配置された状態でねじ部品２５０Ｂを締め付けて内側チャンバ２３０Ｂを外側チャンバ２２０Ｂに押し付ける。

底板２１０Ｂに開口２１１Ｂが形成されているため、後述するように底板１１０Ｂを船首部船底平坦部８１の船体外板３に結合して空気吹き出し部２００Ｂを開口部３ａに取り付けた状態において、外側チャンバ２２０Ｂが船首部船底平坦部８１の一部とみなされる可能性がある。その場合、外側チャンバ２２０Ｂが船首部船底平坦部８１の一部として公的に認められるように、外側チャンバ２２０Ｂ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が好ましい。

本実施形態によれば、内側チャンバ２３０Ｂが外側チャンバ２２０Ｂに対してねじ部品２５０Ｂで取り付けられるため、内側チャンバ２３０Ｂを外側チャンバ２２０Ｂに取り付ける前に、外側チャンバ２２０Ｂの内側を溶接することが可能である。外側チャンバ２２０Ｂの内側を溶接することで、外側チャンバ２２０Ｂの密閉性及び強度が向上する。外側チャンバ２２０Ｂは、作業員が開口２１１Ｂから工具を入れて溶接作業ができる程度の大きさでよく、人の出入りが可能なほど大きくなくてもよい。そのため、空気吹き出し部２００Ｂの製作及び空気吹き出し部２００Ｂの船体外板３の開口部３ａへの取り付けが容易である。したがって、摩擦抵抗低減型船舶９０を製造するための工期が短縮され、特にドックの使用期間が短縮される。また、内側チャンバ２３０Ｂを外側チャンバ２２０Ｂから取り外して空気吹き出し部２００Ｂのメンテナンスを行うことも可能である。

更に、拡散板２４０Ｂが外側チャンバ２２０Ｂではなく内側チャンバ２３０Ｂに取り付けられているため、外側チャンバ２２０Ｂの内側を溶接するときに拡散板２４０Ｂが邪魔にならない。

図１８に示すように、船体外板４に形成された開口部４ａに空気吹き出し部２００Ａを取り付ける。具体的には、空気吹き出し部２００Ａ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、外側チャンバ２２０Ａを船内側に向け、底板２１０Ａを船外側に向けて挿入する。且つ、底板２１０Ａ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、外側チャンバ２２０Ａが船内側に配置され、底板２１０Ａが開口部４ａに殆ど隙間なくはまり込む。その後、底板２１０Ａを船体外板４に溶接等により結合し、第１の構造部材２７１Ａをフレーム５の端部５ａに溶接等により結合し、第２の構造部材２７１Ａをフレーム５の端部５ｂに溶接等により結合する。このとき、底板２１０Ａ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。なお、開口部４ａが底板２１０Ａ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ともに、底板２１０Ａと船体外板４の段差を滑らかにするように研磨等する。

船体外板４に底板２１０Ａを結合することで、船舶９１の船体外板４及び底板２１０Ａは、摩擦抵抗低減型船舶９０の船体外板４を形成する。フレーム５に構造部材２７１Ａを結合することで、船舶９１のフレーム５及び構造部材２７１Ａは、摩擦抵抗低減型船舶９０のフレームを形成する。空気吹き出し部２００Ａを船体外板４の開口部４ａに取り付けた状態において、外側チャンバ２２０Ａの壁面材２２２Ａがフレーム５をまたいで延びるように形成されている。そのため、外側チャンバ２２０Ａ及び構造部材２７１Ａにより、空気吹き出し部２００Ａを開口部４ａに取り付ける前における空気吹き出し部２００Ａの構造が強化され、空気吹き出し部２００Ａを開口部４ａに取り付けた後において摩擦抵抗低減型船舶９０の船殻強度が向上する。

空気吹き出し部２００Ａを開口部４ａに取り付けた後、空気吹き出し部２００Ａの配管２８０Ａを空気吐出ライン１７Ｂに接続することで、空気供給装置１１と空気吹き出し部２００Ａとが接続される。これにより、複数の空気流入口２２１Ａが空気供給装置１１に接続される。

ここで、配管２８０Ａ及び複数の分岐配管２８１Ａを備えた空気吹き出し部２００Ａを開口部４ａに取り付けているため、ドック内の工事期間が短縮される。

船体外板３に形成された開口部３ａに空気吹き出し部２００Ｂを取り付ける方法は、空気吹き出し部２００Ａの場合と同様である。具体的には、空気吹き出し部２００Ｂ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、外側チャンバ２２０Ｂを船内側に向け、底板２１０Ｂを船外側に向けて挿入する。且つ、底板２１０Ｂ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、外側チャンバ２２０Ｂが船内側に配置され、底板２１０Ｂが開口部３ａに殆ど隙間なくはまり込む。その後、底板２１０Ｂを船体外板３に溶接等により結合し、第１の構造部材２７１Ｂを縦通材６の端部６ａに溶接等により結合し、第２の構造部材２７１Ｂを縦通材６の端部６ｂに溶接等により結合する。このとき、底板２１０Ｂ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２１０Ｂ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ともに、底板２１０Ｂと船体外板３の段差を滑らかにするように研磨等する。

船体外板３に底板２１０Ｂを結合することで、船舶９１の船体外板３及び底板２１０Ｂは、摩擦抵抗低減型船舶９０の船体外板３を形成する。縦通材６に構造部材２７１Ｂを結合することで、船舶９１の縦通材６及び構造部材２７１Ｂは、摩擦抵抗低減型船舶９０の縦通材を形成する。空気吹き出し部２００Ｂを船体外板３の開口部３ａに取り付けた状態において、外側チャンバ２２０Ｂの壁面材２２２Ｂが縦通材６をまたいで延びるように形成されている。そのため、外側チャンバ２２０Ｂ及び構造部材２７１Ｂにより、空気吹き出し部２００Ｂを開口部３ａに取り付ける前における空気吹き出し部２００Ｂの構造が強化され、空気吹き出し部２００Ｂを開口部３ａに取り付けた後において摩擦抵抗低減型船舶９０の船殻強度が向上する。

空気吹き出し部２００Ｂを開口部３ａに取り付けた後、空気吹き出し部２００Ｂの配管２８０Ｂを空気吐出ライン１７Ｂに接続することで、空気供給装置１１と空気吹き出し部２００Ｂとが接続される。これにより、複数の空気流入口２２１Ｂが空気供給装置１１に接続される。

ここで、配管２８０Ｂ及び複数の分岐配管２８１Ｂを備えた空気吹き出し部２００Ｂを開口部３ａに取り付けているため、ドック内の工事期間が短縮される。

（第３の実施形態）
以下、本発明の第３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及びその製造方法を説明する。本実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶９０及びその製造方法は、空気吹き出し部１００Ａ及び１００Ｂがそれぞれ空気吹き出し部３００Ａ及び３００Ｂで置き換えられる点、船体外板３に開口部３ａが形成されるかわりに複数の開口が縦通材６を切らないように形成される点、船体外板４に開口部４ａが形成されるかわりに複数の開口がフレーム５を切らないように形成される点で第１の実施形態にかかる摩擦抵抗低減型船舶９０及びその製造方法と異なる。本実施形態に係る製造方法は、摩擦抵抗低減型船舶９０を新造船として製造する場合に好適である。

図１９Ａを参照して、空気吹き出し部３００Ａは、外側チャンバ３２０Ａと、内側チャンバ３３０Ａと、拡散板３４０Ａと、支持部３４１Ａと、配管３８０Ａと、分岐配管３８１Ａと、バルブ３８２Ａとを備える。分岐配管３８１Ａは配管３８０Ａから分岐している。バルブ３８２Ａは分岐配管３８１Ａに設けられる。複数の外側チャンバ３２０Ａが、フレーム５に交差する方向（例えばｘ方向）に配列される。隣り合うフレーム５の間に一つの外側チャンバ３２０Ａが設けられる。複数の外側チャンバ３２０Ａの内側に複数の内側チャンバ３３０Ａがそれぞれ配置される。複数の外側チャンバ３２０Ａにそれぞれ対応して複数の分岐配管２８１Ａが設けられる。複数の内側チャンバ３３０Ａにそれぞれ対応して、複数の拡散板３４０Ａが設けられる。配管３８０Ａは、複数の外側チャンバ３２０Ａの配列方向に平行に設けられる。すなわち、配管３８０Ａは、複数の内側チャンバ３３０Ａの配列方向に平行である。

外側チャンバ３２０Ａは、例えば直方体形状の金属チャンバである。外側チャンバ３２０Ａは、一つの面（以下、第１面ともいう）を形成する上面材３２５Ａと、一対の壁面材３２３Ａとを備える。上面材３２５Ａを天井に見立てると、一対の壁面材３２３Ａは、フレーム５に交差する方向に互いに向かい合う一対の壁面に対応する。

図１９Ｂを参照して、船体外板４には、複数の内側チャンバ３３０Ａにそれぞれ対応して、複数の貫通孔としての複数の開口４ｄが形成されている。複数の開口４ｄは、開口部形成領域４ｃ内に形成される。複数の開口４ｄは、複数の外側チャンバ３２０Ａにそれぞれ対応する。外側チャンバ３２０Ａの上面材３２５Ａに空気流入口３２１Ａが形成されている。外側チャンバ３２０Ａの第１面と向かい合う他の一つの面（以下、第２面ともいう）は、船体外板４と結合するために開放（開口）されている。外側チャンバ３２０Ａは、一対の壁面材３２２Ａを備える。上面材３２５Ａを天井に見立てると、一対の壁面材３２２Ａは、フレーム５の長手方向に互いに向かい合う一対の壁面に対応する。分岐配管３８１Ａが空気流入口３２１Ａに接続されるように、分岐配管３８１Ａが外側チャンバ３２０Ａの上面材３２５Ａに結合されている。開口４ｄが外側チャンバ３２０Ａに覆われるように、船体外板４が外側チャンバ３２０Ａの第２面に結合されている。外側チャンバ３２０Ａは船内側から船体外板４に結合されている。ここで、空気流入口３２１Ａが開口４ｄと向かい合っている。

内側チャンバ３３０Ａは、両側が開放（開口）された筒部３３３Ａと、筒部３３３Ａの一方側を閉じる空気吹き出し板３３１Ａとを備える。内側チャンバ３３０Ａは、例えば金属チャンバである。空気吹き出し板３３１Ａに複数の空気吹き出し孔３３２Ａが形成されている。拡散板３４０Ａは、内側チャンバ３３０Ａの内側に配置されている。拡散板３４０Ａが所定の距離を隔てて複数の空気吹き出し孔３３２Ａと向かい合うように、拡散板３４０Ａが支持部３４１Ａを介して空気吹き出し板３３１Ａに取り付けられている。内側チャンバ３３０Ａが空気流入口３２１Ａを覆うように外側チャンバ３２０Ａの内側に配置された状態で、内側チャンバ３３０Ａが外側チャンバ３２０Ａにねじ部品３５０Ａで取り付けられている。ここで、一対の壁面材３２２Ａの間且つ一対の壁面材３２３Ａの間に筒部３２３Ａが配置され、内側チャンバ３３０Ａと外側チャンバ３２０Ａとの間にシール材３６０Ａが配置され、ねじ部品３５０Ａによって内側チャンバ３３０Ａがシール材３６０Ａを介して外側チャンバ３２０Ａに押し付けられ、空気吹き出し板３３１Ａが船体外板４に形成された開口４ｄに配置され、拡散板３４０Ａが空気流入口３２１Ａと空気吹き出し孔３３２Ａとの間に配置される。

図１９Ｃに示されるように、船体外板４の隣り合うフレーム５の間の部分に開口４ｄが形成されている。フレーム５は空気吹き出し部３００Ａによって切られない。

配管３８０Ａ及び分岐配管３８１Ａを通って供給される空気は、空気流入口３２１Ａから内側チャンバ３３０Ａ内に流入する。その流入空気は、拡散板３４０Ａにぶつかって拡散した後、空気吹き出し孔３３２Ａから外に吹き出す。拡散板３４０Ａにより、空気流入口３２１Ａの正面に配置される空気吹き出し孔３３２Ａから吹き出される空気流量が多くなることが防止され、その結果、複数の空気吹き出し孔２３２Ａから均一に空気が吹き出される。

また、外側チャンバ３２０Ａと内側チャンバ３３０Ａの間がシール材３６０Ａでシールされるため、空気流入口３２１Ａから内側チャンバ３３０Ａ内に流入した空気のほとんど全てが空気吹き出し板３３１Ａに形成された複数の空気吹き出し孔３３２Ａから吹き出され、内側チャンバ３３０Ａと外側チャンバ３２０Ａの間から空気が漏れて空気吹き出し板３３１Ａと船体外板４との間の隙間から吹き出すことが防止される。すなわち、設計どおりに空気が空気吹き出し孔３３２Ａから吹き出される。

また、複数の内側チャンバ３３０Ａから空気が吹き出されるため、空気吹き出し部３００Ａは広い範囲から空気を吹き出すことができる。

以下、空気吹き出し部３００Ａを製作する方法を説明する。船体外板４に壁面材３２２Ａ及び３２３Ａを溶接等により結合した後、上面材３２５Ａを溶接等により壁面材３２２Ａ及び３２３Ａに結合して外側チャンバ３２０Ａを形成する。空気流入口３２１Ａに接続されるように分岐配管３８１Ａを上面材２２５Ａに結合する。内側チャンバ３３０Ａを外側チャンバ３２０Ａに取り付ける前に、船体外板４に形成された開口４ｄから工具を挿入して外側チャンバ３２０Ａの内側を溶接する。その後、予め拡散板３４０Ａが取り付けられた内側チャンバ３３０Ａを、筒部３３３Ａの他方側（開口側）を上面板３２５Ａ（空気流入口３２１Ａ）に向けた状態で、船体外板４に形成された開口４ｄから外側チャンバ３２０Ａ内に挿入し、ねじ部品３５０Ａで外側チャンバ３２０Ａに取り付ける。その際、内側チャンバ３３０Ａと外側チャンバ３２０Ａとの間にシール材３６０Ａが配置された状態でねじ部品３５０Ａを締め付けて内側チャンバ３３０Ａを外側チャンバ３２０Ａに押し付ける。

船首部船底船側部８２の船体外板４に開口４ｄが形成されているため、外側チャンバ３２０Ａが船首部船底船側部８２の一部とみなされる可能性がある。その場合、外側チャンバ３２０Ａが船首部船底船側部８２の一部として公的に認められるように、外側チャンバ３２０Ａの材料、その厚み及び強度などを、船体外板４と同等のものとすることが好ましい。

空気吹き出し部３００Ａを製作した後、空気吹き出し部３００Ａの配管３８０Ａを空気吐出ライン１７Ｂに接続することで、空気供給装置１１と空気吹き出し部３００Ａとが接続される。これにより、複数の空気流入口３２１Ａが空気供給装置１１に接続される。

図２０Ａを参照して、空気吹き出し部３００Ｂは、外側チャンバ３２０Ｂと、内側チャンバ３３０Ｂと、拡散板３４０Ｂと、支持部３４１Ｂと、配管３８０Ｂと、分岐配管３８１Ｂと、バルブ３８２Ｂとを備える。分岐配管３８１Ｂは配管３８０Ｂから分岐している。バルブ３８２Ｂは分岐配管３８１Ｂに設けられる。複数の外側チャンバ３２０Ｂが、縦通材６に交差する方向（例えばｙ方向）に配列される。隣り合う縦通材６の間に一つの外側チャンバ３２０Ｂが設けられる。複数の外側チャンバ３２０Ｂの内側に複数の内側チャンバ３３０Ｂがそれぞれ配置される。複数の外側チャンバ３２０Ｂにそれぞれ対応して複数の分岐配管２８１Ｂが設けられる。複数の内側チャンバ３３０Ｂにそれぞれ対応して、複数の拡散板３４０Ｂが設けられる。配管３８０Ｂは、複数の外側チャンバ３２０Ｂの配列方向に平行に設けられる。すなわち、配管３８０Ｂは、複数の内側チャンバ３３０Ｂの配列方向に平行である。

外側チャンバ３２０Ｂは、例えば直方体形状の金属チャンバである。外側チャンバ３２０Ｂは、一つの面（以下、第１面ともいう）を形成する上面材３２５Ｂと、一対の壁面材３２３Ｂとを備える。上面材３２５Ｂを天井に見立てると、一対の壁面材３２３Ｂは、縦通材６に交差する方向に互いに向かい合う一対の壁面に対応する。

図２０Ｂを参照して、船体外板３には、複数の内側チャンバ３３０Ｂにそれぞれ対応して、複数の貫通孔としての複数の開口３ｄが形成されている。複数の開口３ｄは、開口部形成領域３ｃ内に形成される。したがって、開口部３ｂは複数の開口３ｄより船首側に配置される。複数の開口３ｄは、複数の外側チャンバ３２０Ｂにそれぞれ対応する。外側チャンバ３２０Ｂの上面材３２５Ｂに空気流入口３２１Ｂが形成されている。外側チャンバ３２０Ｂの第１面と向かい合う他の一つの面（以下、第２面ともいう）は、船体外板３と結合するために開放（開口）されている。外側チャンバ３２０Ｂは、一対の壁面材３２２Ｂを備える。上面材３２５Ｂを天井に見立てると、一対の壁面材３２２Ｂは、縦通材６の長手方向に互いに向かい合う一対の壁面に対応する。分岐配管３８１Ｂが空気流入口３２１Ｂに接続されるように、分岐配管３８１Ｂが外側チャンバ３２０Ｂの上面材３２５Ｂに結合されている。開口３ｄが外側チャンバ３２０Ｂに覆われるように、船体外板３が外側チャンバ３２０Ｂの第２面に結合されている。外側チャンバ３２０Ｂは船内側から船体外板３に結合されている。ここで、空気流入口３２１ｂが開口３ｄと向かい合っている。

内側チャンバ３３０Ｂは、両側が開放（開口）された筒部３３３Ｂと、筒部３３３Ｂの一方側を閉じる空気吹き出し板３３１Ｂとを備える。内側チャンバ３３０Ｂは、例えば金属チャンバである。空気吹き出し板３３１Ｂに複数の空気吹き出し孔３３２Ｂが形成されている。拡散板３４０Ｂは、内側チャンバ３３０Ｂの内側に配置されている。拡散板３４０Ｂが所定の距離を隔てて複数の空気吹き出し孔３３２Ｂと向かい合うように、拡散板３４０Ｂが支持部３４１Ｂを介して空気吹き出し板３３１Ｂに取り付けられている。内側チャンバ３３０Ｂが空気流入口３２１Ｂを覆うように外側チャンバ３２０Ｂの内側に配置された状態で、内側チャンバ３３０Ｂが外側チャンバ３２０Ｂにねじ部品３５０Ｂで取り付けられている。ここで、一対の壁面材３２２Ｂの間且つ一対の壁面材３２３Ｂの間に筒部３２３Ｂが配置され、内側チャンバ３３０Ｂと外側チャンバ３２０Ｂとの間にシール材３６０Ｂが配置され、ねじ部品３５０Ｂによって内側チャンバ３３０Ｂがシール材３６０Ｂを介して外側チャンバ３２０Ｂに押し付けられ、空気吹き出し板３３１Ｂが船体外板３に形成された開口３ｄに配置され、拡散板３４０Ｂが空気流入口３２１Ｂと空気吹き出し孔３３２Ｂとの間に配置される。

図２０Ｃに示されるように、船体外板３の隣り合う縦通材６の間の部分に開口３ｄが形成されている。縦通材６は空気吹き出し部３００Ｂによって切られない。

配管３８０Ｂ及び分岐配管３８１Ｂを通って供給される空気は、空気流入口３２１Ｂから内側チャンバ３３０Ｂ内に流入する。その流入空気は、拡散板３４０Ｂにぶつかって拡散した後、空気吹き出し孔３３２Ｂから外に吹き出す。拡散板３４０Ｂにより、空気流入口３２１Ｂの正面に配置される空気吹き出し孔３３２Ｂから吹き出される空気流量が多くなることが防止され、その結果、複数の空気吹き出し孔２３２Ｂから均一に空気が吹き出される。

また、外側チャンバ３２０Ｂと内側チャンバ３３０Ｂの間がシール材３６０Ｂでシールされるため、空気流入口３２１Ｂから内側チャンバ３３０Ｂ内に流入した空気のほとんど全てが空気吹き出し板３３１Ｂに形成された複数の空気吹き出し孔３３２Ｂから吹き出され、内側チャンバ３３０Ｂと外側チャンバ３２０Ｂの間から空気が漏れて空気吹き出し板３３１Ｂと船体外板３との間の隙間から吹き出すことが防止される。すなわち、設計どおりに空気が空気吹き出し孔３３２Ｂから吹き出される。

また、複数の内側チャンバ３３０Ｂから空気が吹き出されるため、空気吹き出し部３００Ｂは広い範囲から空気を吹き出すことができる。

以下、空気吹き出し部３００Ｂを製作する方法を説明する。船体外板３に壁面材３２２Ｂ及び３２３Ｂを溶接等により結合した後、上面材３２５Ｂを溶接等により壁面材３２２Ｂ及び３２３Ｂに結合して外側チャンバ３２０Ｂを形成する。空気流入口３２１Ｂに接続されるように分岐配管３８１Ｂを上面材２２５Ｂに結合する。内側チャンバ３３０Ｂを外側チャンバ３２０Ｂに取り付ける前に、船体外板３に形成された開口３ｄから工具を挿入して外側チャンバ３２０Ｂの内側を溶接する。その後、予め拡散板３４０Ｂが取り付けられた内側チャンバ３３０Ｂを、筒部３３３Ｂの他方側（開口側）を上面板３２５Ｂ（空気流入口３２１Ｂ）に向けた状態で、船体外板３に形成された開口３ｄから外側チャンバ３２０Ｂ内に挿入し、ねじ部品３５０Ｂで外側チャンバ３２０Ｂに取り付ける。その際、内側チャンバ３３０Ｂと外側チャンバ３２０Ｂとの間にシール材３６０Ｂが配置された状態でねじ部品３５０Ｂを締め付けて内側チャンバ３３０Ｂを外側チャンバ３２０Ｂに押し付ける。

船首部船底平坦部８１の船体外板３に開口３ｄが形成されているため、外側チャンバ３２０Ｂが船首部船底平坦部８１の一部とみなされる可能性がある。その場合、外側チャンバ３２０Ｂが船首部船底平坦部８１の一部として公的に認められるように、外側チャンバ３２０Ｂ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が好ましい。

空気吹き出し部３００Ｂを製作した後、空気吹き出し部３００Ｂの配管３８０Ｂを空気吐出ライン１７Ｂに接続することで、空気供給装置１１と空気吹き出し部３００Ｂとが接続される。これにより、複数の空気流入口３２１Ｂが空気供給装置１１に接続される。

本実施形態によれば、フレーム５が空気吹き出し部３００Ａによって切られず、縦通材６が空気吹き出し部３００Ｂによって切られない。したがって、摩擦抵抗低減型船舶９０の船殻強度を確保することが容易である。

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及びその製造方法を説明したが、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、エアクーラ１２は、船体８０内に設けられたバラストタンク（不図示）のバラスト水を用いて空気供給装置１１から空気吹き出し部１００Ａ、１００Ｂ、２００Ａ、２００Ｂ、３００Ａ、及び３００Ｂに供給される空気を冷却してもよい。第１の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶及び第２の実施形態に係る摩擦抵抗低減型船舶を新造船として製造してもよい。

本発明は、船底より空気を吹き出す空気潤滑システムを具えた摩擦抵抗低減型船舶であって、船倉の最船首部に空気供給機器を配置し、空気供給機器と船倉との間に隔壁を配置した摩擦抵抗低減型船舶を提案するものでもある。本配置構造は、空気潤滑システムを具えた摩擦抵抗低減型船舶を新造する時や空気潤滑システムを備えていない船舶を摩擦抵抗低減型船舶に改造する時に有効であり、空気潤滑システムを船内に設置する場合において船倉のカーゴ容量の低減化を最小限に止める合理的な配置構造である。

１…空気潤滑システム
３、４…船体外板
３ａ、３ｂ、４ａ…開口部
３ｃ、４ｃ…開口部形成領域
３ｄ、４ｄ…開口
５…フレーム
５ａ、５ｂ…位置（端部）
５ｃ…除去部分
６…縦通材
６ａ、６ｂ…位置（端部）
６ｃ…除去部分
１１…空気供給装置
１１ａ…ブロア
１１ｂ…モータ
１２…エアクーラ
１３…通風筒
１４…空気吸い込み口
１５…排気口
１６…空気吸い込みライン
１７Ａ、１７Ｂ…空気吐出ライン
１８…空気戻しライン
１９…排気ライン
２０…海水取入部
２１…底板
２１ａ…海水取入口
２２…シーチェスト
２３…配管
３０Ａ、３０Ｂ…冷却海水ライン
３１…排水口
３２…ポンプ
４０…コントロールパネル
７０…船底平坦部
７１…上部構造
７２…舵
８０…船体
８０ａ…船首部船底
８１…船首部船底平坦部
８２…船首部船底船側部
８３…船倉
８３ａ…船首側部分（空気供給機器室）
８３ｂ…船尾側部分（船倉）
８４…車両甲板（床面）
８５…ランプ
８６…甲板暴露部
８７…隔壁
８８…プロペラ
９０…摩擦抵抗低減型船舶
９１…船舶（改造対象船舶）
９９…自動車
１００Ａ、１００Ｂ…空気吹き出し部
１１０Ａ、１１０Ｂ…底板
１１１Ａ、１１１Ｂ…空気吹き出し孔
１２０Ａ、１２０Ｂ…チャンバ
１２１Ａ、１２１Ｂ…壁面材
１３０Ａ、１３０Ｂ…空気吹き出しチャンバ
１３１Ａ、１３１Ｂ…空気流入口
１４０Ａ、１４０Ｂ…拡散板
１４１Ａ、１４１Ｂ…支持部
１７１Ａ、１７１Ｂ…構造部材
１８０Ａ、１８０Ｂ、１８１Ａ、１８１Ｂ…配管
１８２Ａ、１８２Ｂ…フランジ
２００Ａ、２００Ｂ…空気吹き出し部
２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｘ…底板
２１１Ａ、２１１Ｂ…開口
２１２Ｘ…空気吹き出し孔
２２０Ａ、２２０Ｂ…外側チャンバ
２２１Ａ、２２１Ｂ…空気流入口
２２２Ａ、２２２Ｂ…壁面材
２２５Ａ、２２５Ｂ…上面材
２３０Ａ、２３０Ｂ…内側チャンバ
２３１Ａ、２３１Ｂ…空気吹き出し板
２３２Ａ、２３２Ｂ…空気吹き出し孔
２３３Ａ、２３３Ｂ…筒部
２４０Ａ、２４０Ｂ…拡散板
２４１Ａ、２４１Ｂ…支持部
２５０Ａ、２５０Ｂ…ねじ部品
２６０Ａ、２６０Ｂ…シール材
２７０Ａ、２７０Ｂ、２７１Ａ、２７１Ｂ…構造部材
２８０Ａ、２８０Ｂ…配管
２８１Ａ、２８１Ｂ…分岐配管
２８２Ａ、２８２Ｂ…バルブ
３００Ａ、３００Ｂ…空気吹き出し部
３２０Ａ、３２０Ｂ…外側チャンバ
３２１Ａ、３２１Ｂ…空気流入口
３２２Ａ、３２２Ｂ、３２３Ａ、３２３Ｂ…壁面材
３２５Ａ、３２５Ｂ…上面材
３３０Ａ、３３０Ｂ…内側チャンバ
３３１Ａ、３３１Ｂ…空気吹き出し板
３３２Ａ、３３２Ｂ…空気吹き出し孔
３３３Ａ、３３３Ｂ…筒部
３４０Ａ、３４０Ｂ…拡散板
３４１Ａ、３４１Ｂ…支持部
３５０Ａ、３５０Ｂ…ねじ部品
３６０Ａ、３６０Ｂ…シール材
３８０Ａ、３８０Ｂ…配管
３８１Ａ、３８１Ｂ…分岐配管
３８２Ａ、３８２Ｂ…バルブ

Claims (9)

1. 船倉と前記船倉より船首側に配置された空気供給機器室とを仕切る隔壁と、
   前記空気供給機器室に設置された空気供給装置と、
   前記空気供給装置から供給される空気を水中に吹き出す空気吹き出し部と
   を具備する
   摩擦抵抗低減型船舶。
2. 請求項１に記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
   海水取入部と、
   前記海水取入部から取り入れた海水を用いて前記空気を冷却するエアクーラと
   を更に具備する
   摩擦抵抗低減型船舶。
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、
   前記空気吹き出し部及び前記海水取入部は船首部船底に配置され、
   前記海水取入部は前記空気吹き出し部より船首側に配置される
   摩擦抵抗低減型船舶。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の摩擦抵抗低減型船舶であって、
   前記空気吹き出し部は船首部船底の船側部の両舷にそれぞれ配置され、
   前記海水取入部は前記船首部船底の船幅方向の最深位置に配置され、
   前記海水取入部は前記空気吹き出し部の間に配置される
   摩擦抵抗低減型船舶。
5. 船舶の船体外板に第１開口部を形成する工程と、
   空気吹き出し部を前記第１開口部に取り付ける工程と、
   前記船舶の船倉を船首側部分と船尾側部分に仕切るように隔壁を設ける工程と、
   前記船倉の前記船首側部分に空気供給装置を設置する工程と、
   前記空気供給装置から前記空気吹き出し部に空気が供給されるように前記空気供給装置と前記空気吹き出し部とを接続する工程と
   を具備する
   摩擦抵抗低減型船舶の製造方法。
6. 請求項５に記載の摩擦抵抗低減型船舶の製造方法であって、
   前記船舶の船体外板に第２開口部を形成する工程と、
   海水取入部を前記第２開口部に取り付ける工程と、
   前記海水取入部から取り入れた海水を用いて前記空気を冷却するエアクーラを設置する工程と
   を更に具備する
   摩擦抵抗低減型船舶の製造方法。
7. 請求項５又は６に記載の摩擦抵抗低減型船舶の製造方法であって、
   前記第１開口部を形成する前記工程において、前記第１開口部を船首部船底に形成し、
   前記第２開口部を形成する前記工程において、前記第２開口部を前記船首部船底に形成し、
   前記第１開口部を形成する前記工程又は前記第２開口部を形成する前記工程において、前記第２開口部が前記第１開口部より船首側になるように、前記第１開口部を形成し又は前記第２開口部を形成する
   摩擦抵抗低減型船舶の製造方法。
8. 請求項５乃至７のいずれかに記載の摩擦抵抗低減型船舶の製造方法であって、
   前記船倉の前記船首側部分に接続される通風筒を前記船舶の甲板暴露部に設置するステップを更に具備する
   摩擦抵抗低減型船舶の製造方法。
9. 請求項５乃至８のいずれかに記載の摩擦抵抗低減型船舶の製造方法であって、
   前記船舶は、前記船倉の床面を形成する車両甲板を備え、
   前記空気供給装置を設置する前記工程において、前記車両甲板上に前記空気供給装置を設置する
   摩擦抵抗低減型船舶の製造方法。

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