JP2001524421A - 船舶の船体に生じる水摩擦を低減するためのエネルギ効率化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エネルギ効率化装置は、船舶（１０）の船体に生じる水摩擦を低減する。常態で水と係合する船舶（１０）の船体の外面と水との接触は、その外面を覆うように加圧または圧縮された空気またはガスの有利な導入によって、低減される。圧縮空気は、船底、特定の用途においては垂直側面の長手方向に延びる種々の溝（３０）、チャンネル（６６）または半平面（１２４）によって外面に維持される。それらは、水面への圧縮ガスの流れを防止する。圧縮空気またはガスは、船尾または船側を出る前に回収され、エネルギ効率化再生装置（３４、３６、３７、３８）をかいして船首に再循環され、このようにして、船首から船尾へ流された圧縮空気またはガスのエネルギを回収する。船体の排水量が大きくかつ深くなればなるほど、圧縮空気またはその他のガスの再生によって実現される効率がより大きくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［技術分野］ 本発明は、船舶の船体外面の少なくとも主な部分を（さもなくば、水に係合す
る）空気またはその他のガスの層によって水から分離することによって、船舶の
船体にかかる水摩擦を低減する方法に関するものである。さらに詳しく言えば、
本発明は、船舶の船体の外面と船舶が移動する水との間に空気の層をつくりそれ
を維持するエネルギ効率化装置および方法に関するものである。

【０００２】 ［背景技術］ 水を通って船舶を移動するように要求されたエネルギの大部分は、船舶の船体
の外面と船舶が通過する水との間の摩擦に打ち克つさいに消費される。船舶の水
／船体接触面積を低減することは、効率を改善することがよく知られている。過
去において、それらの間の摩擦を低減するように水を船体から分離するように気
泡または流れの形体で空気またはガスを供給する多くの試みがなされてきた。し
かし、このような試みは、利得がほとんど得られず、ある場合には、船体から流
れ去る圧縮空気の形体にあるエネルギの損失のために効率を喪失する。エネルギ
損失は倍増し、このような試みの効率は急激に低下し、より大きい深さにおいて
は空気／ガスを供給することは多くのエネルギ／圧力を要するので、水深が大き
くなるほど空気が供給される。このようにして、このような従来の試みはその試
みが有効に使われる深さにほとんど限られていた。より大きい深さにおける効率
の損失のために、それらの使用は浅い喫水または計画式船体に主に限定されてい
た。空気／ガスの低減された量を微細気泡として使用すること、または空気を模
様付き表面と組み合わせて使用することは、摩擦低減には通常ほとんど効果がな
い。これらの方法の効率は、前述したように深さによっても制限される。

【０００３】 これらの多くの試みは、圧縮空気／ガスが船尾または船側を出て、気泡または
流れとして水の表面へ戻されるので、圧縮空気／ガスの形体に蓄えられたエネル
ギを長年放棄してきた。摩擦を低減し、したがって船舶を水中に推進するために
船舶の船体の外面と水との間に空気を用いる多くの装置および方法は、過去にお
いて開示されてきた。以下の特許がこのような装置の変更例を開示している。

【０００４】 米国特許番号 発明者 第４，３４０，００４号 Ｋａｎｅｉｌ 第４，３９３，８０２号 Ｒｉｚｚｏ 第４，５２３，５３６号 Ｓｍｏｏｔ 第４，５２８，９３１号 Ｌａｎｔｚ 第４，９２６，７７１号 Ｈｕｌｌ 第５，０３１，５５９号 Ｂａｒｔｈｏｌｏｍｅｗ 第５，０５４，４１２号 Ｒｅｅｄ等 第５，１１７，８８２号 Ｓｔａｎｆｏｒｄ 第５，１７６，０９５号 Ｂｕｒｇ 第５，４７６，０５６号 Ｔｏｋｕｎａｇａ等 第５，５２４，５６８号 Ｂｏｂｓｔ 第５，５７５，２３２号 Ｋａｔｏ

【０００５】 Ｋａｎｅｉ、Ｒｉｚｚｏ、Ｈｕｌｌ、Ｒｅｅｄ等、およびＢｕｒｇの特許は、
船舶の船体の外面にある種のチャンネルまたは溝を用いることを開示し、空気ま
たはガスが船舶の船体と水との接触の表面積を低減するためにチャンネルまたは
溝に供給される。Ｈｕｌｌ特許は空気を供給する軸方向供給ファン２３の使用を
示している。Ｂａｒｔｈｏｌｏｍｅｗ、Ｓｔａｎｆｏｒｄ、Ｔｏｋｕｎａｇａ等
、Ｂｏｂｓｔ、およびＫａｔｏ等の特許は、船舶の船体の外面に空気気泡または
空気膜を導入するための様々な手段を開示している。残りのＳｍｏｏｔおよびＬ
ａｎｔｚの特許は、船舶の船体にかかる水の抗力を低減するためのその他の構成
に向けられている。

【０００６】 これらの特許の開示内容は、船体と水との接触面積を低減するために、船舶の
船体外面の少なくとも一部分に空気を与える様々な手段を示してはいるが、それ
らの特許は、加圧空気が船舶の船体の側面または船尾から逃げ、船舶が移動する
水の表面に多分流れまたは気泡となる点ですべて類似している。空気または任意
のその他のガスを船体と水との間の空間に占めさせるために、空気またはガスが
それらの間に存在しなかったならば、船体上の水によって発生されるであろう圧
力に少なくとも等しいかそれよりも大きい圧力で空気またはその他のガスを与え
ることが必要である。空気が船体と水との間の界面に供給されなければならない
水面下になればなるほど、空気が供給されなければならない圧力がますます大き
くなる。このようにして、深い喫水を有する十分に荷を積んだ大洋航行船舶につ
いては、相当の圧力のかかった空気が船体の下方部分に与えられなければならな
い。船舶の船体の外面と水との間に界面を与えているとき、船舶の船尾における
圧縮空気の損失が相当の損失エネルギを与える。船舶を推進するように用いられ
るエネルギに関して船舶の性能がこのようにして改善されるかも知れないが、船
舶の船側または船尾における圧縮空気を与えるさいに消費されるエネルギは、船
舶を推進させるように用いられる全体のエネルギに関して性能改善に勝る。この
ようにして、圧縮空気の損失が排除されるか、少なくとも最小に低減されるなら
ば、相当に少ないエネルギが必要な圧縮空気を供給するために要求されるであろ
う。

【０００７】 したがって、ガス、通常は空気を船体の外面と水との間の界面にエネルギ効率
化の仕様で与える船舶の船体にかかる水摩擦を低減するための方法および装置を
提供することが有利である。さらに詳しく言えば、通常は圧縮ガスが船舶の船尾
に向けて下流に回収される（さもなければ、船舶の船尾において圧縮空気を逃が
してしまうエネルギ損失を低減する）方法および装置を提供することが有利であ
る。

【０００８】 ［発明の開示］ 本発明の目的は、船舶の船体の外面にかかる水摩擦を低減するためのエネルギ
効率化方法および装置を提供することにある。本発明の別の目的は、船舶の船体
の外面と包囲水との間の摩擦がそれらの間にガスまたは空気界面を設けることに
よって低減される装置を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、界面
を形成する圧縮ガスまたは空気が、船舶の船首に向かって分配開口またはベント
をかいして誘導され、船舶の船尾または船舶の船側において分配開口をかいして
解放される圧縮ガスまたは空気の流通路に配置された収集開口または穴をかいし
て再生するように回収されるエネルギ効率化装置を提供することにある。したが
って、圧縮ガスに蓄えられたエネルギは、船舶の船側または船尾から流れ去った
後に水面への圧縮空気の気泡または流れとして失われるよりはむしろ回収される
。

【０００９】 本発明にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するためのエネルギ効率化
方法および装置は、圧縮ガス源と、圧縮ガスを船舶の船首に向けて船体の外面の
障壁構造体まで誘導するベント構造体を含む分配装置とを含む。障壁構造体は、
船体の外面に対して流れまたは気泡の形体に圧縮ガスを維持し、それにより圧縮
ガスが水面まで上昇しないようにする。船舶の船尾に向けた穴または開口を含む
収集構造体は、圧縮ガスを回収する。収集構造体によって回収されたガスは、ベ
ント構造体をかいして船体の外面へ再び流れるように再生される。本発明の装置
は、安定性に逆の効果を与えないように、または船舶の性能を取り扱うように設
計される。さらに、装置は船舶の容量またはその信頼性を処理するように積荷ま
たは乗客を著しく低下させないように設計される。本発明のエネルギ効率化方法
は、装置が経済的でかつ有効な仕様で製造および船舶への装備ができるようにす
る。

【００１０】 圧縮ガスの様々な製造方法が仕様されてもよいことが、本発明によって意図さ
れている。船舶の設計に従って、本発明にもとづいて圧縮ガスを様々な圧力で供
給することが必要である。様々な障壁構造体、そのうちのいくつかが後に記述さ
れるが、船舶の船体の外面と船体が休んでいる水との間に圧縮ガス界面を維持す
るように用いられる。さらに、本発明にもとづいて、様々な構成が圧縮ガスを障
壁構造体へ誘導するように用いられてもよい。例えば、圧縮ガスは船舶の船首に
隣接して誘導されるだけでもよく、または圧縮ガスが船舶の長手方向にそって様
々な位置で誘導されてもよい。収集構造体によって回収された圧縮ガスは、それ
が障壁構造体に再誘導される前に、捕捉された水を除去するように処理されても
よい。

【００１１】 船舶の船体の外面と水との間に圧縮ガス界面を維持するように船舶の船体に適
当な構造体が設けられうると仮定したならば、自己動力船舶であろうが、引き船
のような別の船舶によって推進されるはしけのような船舶であろうが、本発明の
エネルギ効率化装置が任意の形式の船舶に用いられてもよい。はしけのような非
自己動力船舶の場合には、圧縮ガス源がはしけに配置されるか、または引き船に
配置されてもよい。圧縮ガスがはしけに供給されるか、または適当な分配装置に
よってはしけに供給されてもよい。非自己動力船舶に使用することに加えて、本
発明の方法および装置は潜水艦のような全体的に潜水した船舶にも適用できる。
圧縮ガスが船首から船尾まで船舶の全長を覆うので、本発明の方法および装置の
効率は、上述した特許に開示されたもののような従来装置の大部分の効率のみな
らず、船舶の長手方向に増加する。このようにして、船舶が長くなればなるほど
、本発明の方法および装置によって実現されるべき効率の利得が大きくなる。

【００１２】 ［発明を実施するための最良の形態］ 図１を参照すれば、上面１２を有する水の本体に浮いている船舶１０が示され
ている。船舶１０の不規則部分が、船舶が水の中を推進されるときに、船舶の船
体にかる水の抗力を低減するための本発明にもとづくエネルギ効率化装置を示す
ように破断されている。エネルギ効率化装置は、空気コンプレッサ１６を含む空
気圧縮および圧縮空気貯蔵装置１４を含む。空気は、船舶１０のデッキを貫通し
その上方に延びるように図示された空気取入れ装置１８をかいして空気コンプレ
ッサ１６へ供給される。圧縮空気はパイプからつくられてもよい流通路２０、２
２、４０をかいして供給される。矢印２６は、流通路２２内の空気移動方向を示
す。圧縮空気は、船舶の船首に有利に配置されたベント２８に向けられる。圧縮
空気はベントから溝またはチャンネル３０に流れ込む。チャンネル３０は、船舶
の船首から船尾まで延びる。収集構造体３２が、圧縮空気を回収しかつ圧縮空気
を捕捉された水から分離するように船舶の船尾に隣接して設けられる。圧縮また
は加圧空気は、それが船舶の船尾から流れ去る前に、開口または収集穴３４をか
いして回収される。圧縮空気および捕捉水は収集穴３４を通り分離室３６に流れ
込む。分離室３６は、到来空気および捕捉水の容積の変動を与える。捕捉水が分
離室３６内で分離された圧縮空気は、ポンプまたはブロワ３８によって流通路３
７をかいして再生されるように流通路２４へ動かされる。流通路４０は、分離室
３６と、そこでの所望空気の容積および圧力を誘導維持するために圧縮空気貯蔵
装置との間に設けられる。流通路４０および２０内の調整弁４２および４４が装
置内の空気流量および空気圧を調整するためにそれぞれ設けられる。弁４６およ
び４８は、装置の調整、始動、停止を行う。

【００１３】 図１Ａを参照すれば、分離室３６が収集穴３４と関連して示されている。船舶
１０の下を流れる圧縮空気５４は、複数の収集穴３４を通り分離室３６の底に流
れる。リブ５０および障壁５２は、空気流を収集穴に向けることを補助する。空
気が水の上面５６通過するとき、空気に捕捉された水の大部分が分離室３６の底
において水に捕捉され、次いで、空気は機械的フィルタまたはサイクロン分離器
を通過する。サイクロン分離器は、圧縮空気流から水を抽出するフィルタを含む
分離室３６の頂部付近の開口６０まで矢印５８で示すように圧縮空気からより多
くの水を分離しかつ除去する。センサ６２が分離室において上方水面５６の表示
を与えるように収集室に様々な高さに設けられる。適当な制御装置、流通路４０
、２０内の制御弁または調整器４２、４４、およびポンプまたはブロワ３８を通
してセンサ６２が設けられる。制御弁は、分離室３６への空気流および流通路２
０、４０を通る空気流の圧力および容積を調整する。流通路２０、４０を通る流
れの調整と共にポンプまたはブロワ３８の制御は、流通路２２を通り船舶の船首
への圧縮空気の流れを制御する。調整弁４２を備えた分離室３６の空気圧および
ブロワまたはポンプ３８の出力を調整することにより、水面レベル５６が所望の
範囲内に維持される。水面レベル５６が望ましくない高いレベルに達した場合に
装置を停止するように、安全センサ６４が分離室３６の頂部付近に設けられる。
超音波発生器６５のような装置を含む振動機６７が、チャンネル３０の船尾端ま
たは分離室３６に設けられてもよい。図２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃを参照して、本発
明にもとづく収集器および分離室の別の形体が記載される。図２の右へ船舶の一
部分を参照すると、複数のチャンネル６６が複数のリブ６８によって船舶の底に
形成される。各チャンネル６６には、収集器および収集分離室３６が設けられる
。収集器および収集分離室３６の大部分は、単独のチャンネルに関連されて示さ
れる。しかし、それらは２つまたはそれを超えるチャンネルに関連されてもよい
。図２Ａは、収集穴および分離室７０の拡大図を示す。分離室７０は、２つのチ
ャンネルから１対の開口および１対の弁７４をかいして空気を受ける。弁７４は
、調整型のものでよい。分離室７０からの圧縮空気は、開口および流通路３７を
かいして図１に示すように空気流通路２２をかいして船首に空気を再生するブロ
ワ／ポンプ３８へ向けられる。船舶および装置の格別な特性にもとづいて、図１
Ａに示すセンサ６２およびセンサ６４が、各分離室７０またはただ１つまたは任
意の数の分離室に関連されてもよい。

【００１４】 図２、２Ｂ、２Ｃを再び参照すれば、本発明にもとづく収集器および収集分離
室の別の形体が示される。この形体において、圧縮空気を回収する開口または収
集器は、望ましくない量の水を受け入れずに、望ましい量の空気の流入を許すよ
うに調節されてもよい。開口または収集器は、中央に配置された収集穴への流れ
を通す必要性を排除する。前述したように、空気が分離室３６に流れ込み、次い
で、前述した実施例におけるように、バッフルをまわって流通路３７へ流れる。
図２Ｃは、図２Ｂに関する底面図であって、リブ６８、チャンネル６６、障壁７
８、拡大収集穴８０、および空気流れ８２を示す。

【００１５】 図３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃを参照すれば、本発明の圧縮空気分配収集装置のさら
に詳細が、記載されている。図３に示す船舶の底面図が、船舶の船首から船尾ま
で伸びる複数のリブ８４間に形成された溝またはチャンネル８３を示す。船舶の
船首において、圧縮空気または加圧空気がチャンネルに誘導されるベント８６が
示される。図３Ａにおいて、圧縮空気が複数の開口ベントまたはノズル８６をか
いしてチャンネルに誘導されることがわかる。水力学的構造８８が、拡張された
ベントにわたって強度を加えるように用いられてもよい。圧縮空気が船舶の船首
輪郭を超えて逃げるというよりはむしろ溝またはチャンネル８３に捕捉されるよ
うに、ベントまたはノズル８６が配置されなければならない。追加のベント９０
が、選択的センサ９２によって検出される流れにおいて均等な空気層の維持およ
び波の作用または振動によって生じるような不規則性を消去するように設けられ
てもよい。図３Ｂに示すように、気泡または流れのための水力学的開口９４、お
よび気泡のための小穴９６、または多孔材料９８のような様々な通気の選択は、
本発明の装置によって使用できるように意図されている。ベント１００は、保守
のために取外し可能なものとして示されている。ベントの配列８６、９４、９６
、９８が単独でまたは互いに組み合わせて用いられてもよい。本発明によれば、
収集構造体が８６、９０において導入された空気の多くに圧力をかけて収集する
ように船舶の船尾に設けられる。図３Ｃに示すように、船舶の右側の溝は、溝の
中心および頂部に形成された収集穴３４に向けてテーパを付けられている。図３
の船舶の左側船尾に示す別の構造体においては、圧縮空気はチャンネルの幅を横
切って延びる細長い溝１０２をかいして集められる。

【００１６】 図４および図４Ａを参照すれば、本発明にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦
を低減するためのエネルギ効率化装置および方法が、異なる形式の船体を有する
船舶に適用されるものとして示されている。この実施例においては、間隔をあけ
たリブが複数の溝を形成するように船舶の底に設けられてはいないが、むしろた
だ１つのリブ状突起１０４が船舶の垂直船側および船尾の下縁にそって形成され
ている。圧縮空気が前述したように船首において船舶の竜骨にそってベント１０
６をかいして誘導され、そして、図４および図４Ａの矢印１０８に示されている
ように船舶の船側に向かって後方に流れる。点線１１０で示すように、収集穴ま
たは溝が圧縮空気を回収するようにリブ状突起１０４の内縁にそって設けられる
。

【００１７】 図５および図５Ａに示す本発明の実施例においては、船舶の船体が凹み底面１
１２を形成されている。空気ベント１１４は、空気または気泡１１６の層または
流れとして凹面の下に圧縮空気を誘導するように船舶の船首に設けられる。凹面
１１２の下に捕捉された空気は、矢印１１８で示すように、船尾に向かって流れ
る。前述した実施例におけるように、圧縮空気は収集穴１２０をかいして船舶の
船尾において収集される。前述したもののような装置は、船舶の凹み底面１１２
の下に再び圧縮空気を流すために圧縮空気を再生するように用いられる。本発明
の前述した実施例に関して述べたように、障壁１２２は空気流を向ける補助をし
、かつ、空気流が船舶の船側から逃げないようにする。

【００１８】 図６、６Ａ、Ｂ６は、潜水艦のような潜水船舶に適用された本発明の方法およ
び装置を示す。船舶の底面のいくぶん平らな面１２４にリブ１２６を設けること
によって、ベント１３０をかいして誘導された空気が層として、流れとして、ま
たは気泡１３２として、船舶の船尾へ矢印１３４の方向に流れてもよいチャンネ
ルまたは溝１２８が形成される。圧縮空気が前述したように再生するために収集
穴１３６をかいして船尾に収集される。

【００１９】 図７Ａおよび図７Ｂを参照すれば、別の実施例が、船舶の垂直側壁１３８付近
に適用される本発明の方法および装置を示す。側壁の垂直高さにもとづいて、複
数の類似の装置１４０が側壁を空気流で覆うように互いに重ねて配置される。図
７Ａに示すように、２つの類似の装置１４０が設けられている。各装置１４０は
、ベント１４２を含み、収集構造体１４４の下で垂直に間隔をあけて設けられて
いる。収集構造体１４４に回収された空気は、前述した収集分離装置１４６をか
いして処理される。装置１４６からの回収空気は、ブロワ１４８によって再生さ
れ、供給線１５０をかいしてベント１４２へ戻される。共通または別個のコンプ
レッサ、高圧貯蔵ユニット、および弁付きダクト１５２が、空気と共に装置を始
動し、損失により要求された空気を追加する。圧縮空気は、矢印１５４によって
示すように船舶の船側にそってベント１４２から収集構造体１４４まで流れる。
始動および稼働供給空気が、大気から空気取入れ構造体１５６をかいして与えら
れる。各装置１４０は、水面下のベント１４２の深さにもとづいて異なる圧力で
空気を供給することを認識されたい。

【００２０】 図８は、本発明にもとづく別の圧縮空気収集分離装置の拡大図である。水面下
で船舶に流れる圧縮空気は、壁１６０の収集穴１５８をかいして収集されて、矢
印１６２で示すようにチャンネル１６４をかいして収集分離室１６６へ流れる。
圧縮空気は、収集分離室１６６の出口をかいして再生される。

【００２１】 図９は、本発明にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するためのエネル
ギ効率化装置における空気容量を確立するための構造体１７２を示す船舶１７０
の部分断面図を示す。収集穴１７４をかいして収集された圧縮空気が、矢印１７
８で示すように収集分離室１７６に流れ込む。圧力室１８０は、可撓浮袋１８２
によって２つの部分に分割される。第１部分１８４は、船舶が開口１８６をかい
して支持された水を充満される。第２部分１８８は、流通路１９０によって収集
分離室１７６に接続される。このようにして、容積１８４内の水圧は、可撓浮袋
１８２に加えられる。可撓浮袋１８２は、第２部分１８８および室１７６内の圧
縮空気の調節自在容積を確立するように２つの部分１８４、１８８における相対
圧力にもとづいて撓む。部分１８８内へおよびそこから流れる水は、矢印１９２
によって示される。

【００２２】 図１０は、本発明にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するためのエネ
ルギ効率化装置に用いる別の構造体１９６を示す船舶１９４の部分断面図を示す
。船舶の船体の底部分１９８は、前述した実施例において記載したように、溝ま
たはチャンネル２００を設けられている。船体の底の船尾部分２０２は、部分２
０４よりも低く、また、調節自在であり、かつ、溝の下に配置された溝から溝２
００内に流れる圧縮空気を分離するように用いられる先導縁２０６を設けられる
。先導縁２０６によって分離された圧縮空気２０８は、収集器開口２１０および
調整弁２１２をかいして収集室２１４へ流れる。調整弁２１２は、溝２００を通
過する空気の容量のみを受けるように調節される。流量を空気流量に整合させる
ように調節することによって、過剰な水が室２１４に入らないようにする。バッ
フル２１６が室２１４に設けられて、圧縮空気に捕捉された水が水面上の圧縮空
気空間に直接に上昇しないようにする。室２１４内の水レベルを調節することを
助成するために、室２１４の底の出口２１８が船体底の船尾部分の排出開口２２
２へ流れ調整器２２０をかいして接続される。室２１４内に所望の空気圧を維持
するさいに、過剰水２２４は開口２２２をかいして排水されうる。装置２１８、
２２０、２２２は、ここに述べるように、本発明の他の実施例と共に用いられて
もよい。

【００２３】 図１１は、本発明の別の実施例にもとづく水摩擦低減のためのエネルギ効率化
装置を備えた船舶の船尾の底面にそって流れる圧縮空気を回収する収集器／分離
器２２８の別の実施例をさらに備えた船舶２２６の部分断面図である。船体２３
４の底面に形成された溝２３２に流れる空気２３０は、開口２３６をかいして収
集室２２８に入る。開口２３６を通過する流量は、スライド弁２３８によって調
整される。スライド弁２３８を調節することによって、開口２３６は、矢印２４
０によって示すように、室２２８に入る過剰水が開口の船尾部分を通って出るよ
うにするのに十分な大きさにつくられてもよい。より多くの圧縮空気が回収され
るように、船舶の底を横断して形成されたＶ字形状の開口が流通路２４４によっ
て室２２８に接続される。開口２３６を通過するか、または開口２３６の船尾部
分を去る水に捕捉された圧縮空気が、制御弁２４６を設けられた開口２４２に収
集される。空気清浄装置が、本発明の開示された実施例の任意またはすべてのも
のに利用されてもよい。

【００２４】 図１２は、図４、４Ａに示すものと類似のＶ字形状船体２４８を有する船舶の
部分断面図である。バッフルまたは突条２５０によって拘束された空気を収集す
るために、図示するように、導管として形成された送給流通路２５４が、前述し
たように回収圧縮空気を収集器／分離器に供給する主流通路または導管２５４に
接続される。図１０で２２２として示されるような排出開口は、導管２５４に接
続された分離室からの過剰水を排除するように用いられて、導管２５４および２
５２において乱流帰還流を除去する。

【００２５】 図１３は、図７Ａおよび７Ｂに示されるものと類似の船舶の側壁部分断面図で
ある。下方に突出する突条２５８によって拘束された空気を収集するために、送
給流通路２６０および主流通路２６２が、図１２で述べたものと類似して設けら
れる。

【００２６】 図１４は、船舶の底面にそって流れる圧縮空気を回収するために本発明にもと
づく収集器構造体２６４のさらに別の実施例である。この実施例は、補充流通路
が一次開口２６６によって回収されない圧縮空気を浄化するために設けられる点
で、図１１に示すものに類似する。補充または浄化開口２６８は、主開口２６６
の後続縁に設けられる。浄化開口２６８は、流通路２７０によって収集器／分離
器に接続される。浄化開口２６８は、安全の目的で装置を停止するように弁を設
けられてもよい。図１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、図１５Ｂにおける拡大断
面図および図１５Ｃの斜視図に示すように、収集室２７６と一体化されたサイク
ロン分離器を設けられた船舶２７２を示す。サイクロン分離器２７４に入る圧縮
空気および捕捉水が分離されて、圧縮空気は頂部２８０から排気され、水は分離
器の底部２８２から排水される。船舶２７２は、１つのブロワ／ポンプ２８４が
分離器２７４から流通路２８６を通って流れる再生空気と、弁付き取入れ口２８
８を通って流れる圧縮空気に用いられるように、浅い喫水形体で示されている。
ベント２９４を通り船体２９２の底面への圧縮空気の流れは、弁２９６のような
流れ制御装置によって調整される。同様に、分離器２７４からブロワ／ポンプ２
８４への再生空気流は、弁２９８のような調整器によって制御される。センサ３
００は、制御弁２９０、２９６、２９８およびブロワ２８４を制御して室内の所
望の水レベルを維持する。浅い喫水に実施されたようなこの実施例においては、
収集器が合成材料からなる船体の一体部分としてすでに形成されていてもよい。
これらの一体化された収集器分離器は、様々な船体の形状、浅い喫水、深い喫水
、合成材料、鋼またはその他の材料からなる船舶に組み付け付加されてもよい。
それらは、最小空気分配深さで最も効率的であり、また、それらの長さのために
高速で使用するのにより適している。一体収集器／分離器は、簡単な構造であり
、多くの船舶に対して所望の選択ができる。

【００２７】 図１６、１６Ａは、機械的分離器３０６を有する一体収集器／分離器３０４を
用いる深い喫水３０２を示す。初期の加圧空気は図１に示すような高圧コンプレ
ッサ（図１６、１６Ａでは示されていない）によって与えられ、ブロワ／ポンプ
３０８によって再生される。装置には水レベル３１２を制御するようにセンサ３
１０が設けられる。矢印３１４は空気移動を示す。一体収集器／分離器から導管
３１８を通りブロワ／ポンプへの流れは、制御弁３２０によって調整される。

【００２８】 図１７、１７Ａは、浅い喫水３２２の船首の下に流れる空気が船舶の船体の下
で捕捉され、圧縮され、前述の実施例に記載されているように再生される。図１
７Ａに示すように、水レベル３２６の直上の空気３２４は、船体の下に捕捉され
、チャンネル３２８内に維持される。捕捉された空気は、船舶の船尾に隣接して
収集器／分離器３３０によって収集され、そして水レベル３２６より下で船舶の
船首付近に配置されたベント３３４まで流通路３３２をかいして再生される。例
えば、収集器は、水レベル３２６より下の２．７５ｍ（９フィート）の深さにあ
り、また、べント３３４は水レベル３２６より下の０．３−０．６ｍ（１−２フ
ィート）に配置される。前述した実施例について述べたように、センサおよび弁
を含む調整装置は、収集器３３０の水レベルおよび流通路３３２の流量を制御す
るように設けられてもよい。この場合、船舶の船体は、空気が船尾に向かって通
過する水によって押し出されるときに、コンプレッサとなり、そして、空気が船
首よりも水中に深くある船尾に向かって動くとき、船体はより深く圧縮状態で駆
動される。

【００２９】 再検討をすると、本発明にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するため
のエネルギ効率化装置は、必要に応じて高圧コンプレッサ／ポンプへ圧縮空気を
向ける濾過器を備えた空気／ガス入口からなる圧縮空気／ガス再生装置を含む。
圧縮空気／ガスは、装置を始動するために様々な点で装置に誘導される。弁が供
給線に空気／ガス流を制御するように設けられる。高圧空気／ガスが水レベルの
下で船舶の船首付近に配置された様々な形式の有利に置かれたベントに向けられ
る。空気は、様々な溝またはチャンネルを通り船舶の船尾に向かって船舶の底に
そって、または半平底の下で流れ、そして、船舶の船尾において水面へ上昇する
前に開口または収集穴をかいして回収される。さらに圧縮された空気は、必要な
到来空気／ガスの容積の変動を許す収集／分離室を通過する。センサは必要に応
じて収集／分離室の水レベルを調整する制御器を作動するように設けられる。水
のレベルは、適用できる場合には再生ブロワの速度を増減することによって、新
しい空気／ガスを追加することによって、室への供給弁を開放することによって
、または調整弁を開放もしくは閉鎖することによって調節される。収集されかつ
分離された圧縮空気は、必要なときにエネルギ効率化ポンプ／ブロワを用いて再
生される。エネルギ効率化ポンプ／ブロワは、空気／ガスをダクト作用によって
ベントをかいして船首に戻すのに十分な正の圧力をつくり、これによりサイクル
を完成する。船舶の底が水面に角度を付け船尾に向かって下方に傾斜している船
舶は、空気が後方に動くときに空気を圧縮し、船舶の船首におけるベントをかい
して空気を戻すように要求された正の圧力を与える。

【００３０】 センサは、安全停止装置を制御するように設けられてもよい。センサからの信
号に応答して作動される弁は、安全のために装備され、装置を調整または停止し
、空気流のためにのみ設けられた装置の一部分に水が入ること、またはさもなく
ば船舶に入ることを阻止するように装備される。調整浮袋装置は、回収された空
気／ガスをより有効に調整するように用いられてもよい。浮袋は、船舶が荒れた
海で縦揺れをしているとき所望の空気容量を維持することを補助する浮袋のレベ
ルで船舶を取り囲む水の圧力を受ける。本発明は、平坦および半平坦を含む様々
な船体形状に適用できる。わずかに凹んだ底は、双胴船体におけるように多くの
船体設計に有用である。

【００３１】 本発明のいくつかの実施例が記載されてきたが、様々な実施例の特徴の様々な
組合せがさらに別の実施例を形成するように組み合わされてもよい。このように
して、本発明の下記の変更が、船舶の船体にかかる水摩擦を低減するためのエネ
ルギ効率化装置の異なる形体における使用が容易に理解されるように列挙される
。

【００３２】 １．再生された圧縮空気は、記述した以外の手段に用いられてもよい。図示さ
れた実施例は、再生された圧縮空気またはガスに蓄積されたエネルギを利用する
ためのいくつかの手段である。

【００３３】 ２．空気以外のガスが必要に応じて用いられる。本発明の回収装置によってほ
とんどのガスは損失されない。空気以外のガスもより有効であり、水から容易に
分離し、または耐汚染および／または耐食特性を有することがわかった。

【００３４】 ３．装置は、船舶の様々な形式、形状、サイズの要求に合致するように個別に
設計されてもよい。

【００３５】 ４．装置は、様々な長さの１つまたは多くの溝またはチャンネルを利用しても
よい。

【００３６】 ５．圧縮空気／ガスの分配ベントは、各船舶に対して所望の効果を与えるよう
に空気／ガスの気泡、流れ、または層を発生させるようにサイズ、様式、配置を
変えてもよい。ベントは、多孔、窪んだ細長い穿孔、穴、スリット、多孔材料、
膜、またはその他の様々な形体でもよい。それらは、保守または交換のために取
外し可能につくられてもよい。

【００３７】 ６．空気／ガス収集穴または開口は、装置にもとづいてサイズ、様式、形状、
配置を変えてもよく、保守および交換のために取外し可能につくられてもよい。

【００３８】 ７．船舶の側面の下またはそれにそった空気／ガス流通路は、多孔、チャンネ
ル、溝をかいして半平坦面にわたってまたはその他の拘束構造を通ってもよい。
流通路を形成する障壁は、船舶の船体の形状にもとづいて変わる。

【００３９】 ８．様々な水レベルおよび水圧力センサが、本発明の特別な用途に設けられて
もよい。

【００４０】 ９．コンプレッサ、ポンプ、ブロワ、ファン、および自動弁に対する動力供給
は、需要と供給にもとづいて変わる。

【００４１】 １０．補充空気／ガスベントは、水との空気／ガス界面をよりよく調整するた
めに船舶の側面の下にまたはそれにそって空気／ガス流通路の長手方向にそって
種々の位置に配置されてもよい。

【００４２】 １１．空気収集室または界面領域間の制御された流通路が、多流通路装置の空
気／ガス流を再分配または平衡するように設けられてもよい。

【００４３】 １２．センサが側面または船舶の船尾下の流通路にそって空気流を監視するよ
うに用いられてもよい。

【００４４】 １３．単独の高圧コンプレッサおよび／または再生ブロワ、ポンプ、またはフ
ァンが、船舶の側面にまたはその下に多数の流通路を有する装置に対して利用さ
れてもよい。１つのコンプレッサまたはブロワが、１つ、多くの、またはすべて
の個々の流通路に設けてもよく、または各流通路がそれ自体のコンプレッサまた
はブロワを有していてもよい。

【００４５】 １４．収集室の分割器またはフィルタは、空気／ガスから水を取り除くのを補
助し、室内の水の移動を最小にしてもよい。さらに、ガスまたは溶液の形体の生
物分解性薬品がガス／水分離の補助に加えられてもよい。サイクロン式分離器が
分離のために用いられてもよく、室内にまたは室と再生ブロワとの間に配置され
てもよい。音波発生器によって与えられるような振動が、気泡を単一の空気塊に
結合するのを補助するように収集室に誘導されてもよい。

【００４６】 １５．センサ、弁、および高圧噴射機が、空気／ガス構造体において補助する
ために、および装置を始動停止するさいに装置全体にわたって用いられてもよい
。

【００４７】 １６．空気／ガスが船舶の中心の竜骨にそって分配され、わずかにＶ字形状の
船体をもつ船舶の側面および船尾にそってわずかに後方に回収され、逆Ｖ形状船
体に対して収集される。

【００４８】 １７．空気／ガスは、垂直側面および船尾を有する船舶の側面および船尾にそ
って種々のレベルで分配収集されて側面または船尾にかかる水抗力を低減する。
異なる圧力で作動する１またはそれを超える装置が互いに上に積み重ねられる。

【００４９】 １８．高圧貯蔵タンクが、コンプレッサ／ポンプとベントとの間に用いられて
、過剰空気／ガス容積をもったコンプレッサ／ポンプまたは流通路からの空気／
ガスを貯蔵しかつ取り戻す。

【００５０】 １９．潜水艦のような水面下に完全に配置された船舶が、本発明の装置を利用
することもできる。船舶が水面上で動作するとき、いかなる空気損失も補充され
貯蔵される。

【００５１】 ２０．内部保守清浄装置が、船舶が塩、錆び、破片をつくり出す水において動
作されるとき、設けられてもよい。これらの装置は機械的でもよく、加圧水また
は洗浄溶液の形体でもよい。

【００５２】 ２１．バージのような非動力船が、２つの船舶から非動力船へ伝送された圧縮
空気／ガスを有していてもよい。加圧ガスは、浅い喫水を有する別の非動力船舶
への分配のために回収されるかまたは再加圧のためにガス源に戻されてもよい。

【００５３】 ２２．装置内の空気容積は、船体にかかる水圧に応答して空気容積を調節する
ことによって調整される。例えば、外部船体水圧に対して一方の側に曝されてい
る可撓浮袋を用いることによって、および他方の側に圧縮空気／ガスを閉じ込め
る一部を形成することによってなされる。

【００５４】 ２３．ピストン・コンプレッサ、回転コンプレッサ、回転ブロワ、遠心ブロワ
、ファンのような種々の空気コンプレッサ、船体、およびその他のこのような装
置が圧力および容積の格別な要求にもとづいて本発明の装置に用いられてもよい
。

【００５５】 ２４．多数の運転をする装置の場合に、ある運転が船舶ヒールの一方の側を停
止するとき、船舶の他方側の同様な運転が船舶の操舵の影響を及ぼさないように
停止するように安全装置が設けられてもよい。

【００５６】 本発明の装置のエネルギ効果が考慮される。装置を運転するのに要するエネル
ギは、再生ブロワ、ポンプ／コンプレッサ、ファン、およびその他の動力装置の
要求にもとづいて決まる。しかし、空気が与えられる深さの各追加のフートにつ
いての動力要求は、深さの各フートに打ち克つのに要する１ｐｓｉ（６９００Ｐ
ａ）の圧力でもって一定に維持される。

【００５７】 本発明にもとづいて与えられた効率化装置によれば、例えば、１５０Ｈｐが各
フート深さに対して１０，０００ＣＦＭ（Ｃｕｂｉｃ Ｆｅｅｔ ｐｅｒ Ｍｉ
ｎｕｔｅ）について要求されるであろう。すなわち、以下の表１のとおりである
。

【００５８】

【表１】 要求ＣＦＭ 深さ 馬力 ＋３ＰＳＩ 要求馬力 ％ （ｃｆｍ） （インチ） （ｈｐ） （ｈｐ） （ｈｐ） （１万当り） １０，０００ １ １５０ ４５０ ６００ ６．０ １０，０００ ２ ３００ ４５０ ７５０ ７．５ １０，０００ ４ ７５０ ４５０ １２００ １２．０ １０，０００ ８ １２００ ４５０ １６５０ １６．５ １０，０００ １６ ２４００ ４５０ ２８５０ ２８．５ １０，０００ ３２ ４８００ ４５０ ５２５０ ５２．５ １０，０００ ６４ ９６００ ４５０ １００５０ １００．５

【００５９】 船体外側面にかかる水圧に打ち克つ空気分散のために与えるのに要する正の圧
力の追加３ｐｓｉ（２０７００Ｐａ）を与えるために各深さにおいて、追加４５
０ｈｐが要求される。要求される追加の馬力（Ｈｐ）は、用いられるべき格別の
装置にもとづいて変わる。

【００６０】 大船舶は、船体の側面の下にまたはそれにそって所望の空気流を低減するため
に１０，０００ｃｆｍの空気／ガスよりも多く要求してもよい。船舶着水３２’
（８１．３ｃｍ）深さに対して、空気／ガスのエネルギが船側または船尾から喪
失される場合に、要求１０，０００ｃｆｍを発生しかつ分配するように、要求動
力は表示として５２５０ｈｐであろう。しかし、一旦運転時になると、本発明の
再生装置を用いて、動力は空気／ガスを約２’（５．１ｃｍ）低下させるように
要求されるだけである。それは、水面下３０’（７６．２ｃｍ）からであり、す
なわち、３２’（８１．３ｃｍ）でベントまで戻る分離室内の水レベルである。
このようにして、この例においては、要求される動力は、７５０ｈｐのみであり
、船尾に空気障壁が設けられていない場合には、船尾において空気／ガスの小さ
な損失をつくりあげるために追加の動力が要求される。このような追加の動力は
、本発明のエネルギ効率化装置なしにおいて要求動力の１０％以下である。例示
として、３２フート（９．７５ｍ）の喫水、１０，０００入手馬力、空気／ガス
の１０，０００ｃｆｍを要求する船舶が考慮される。本発明の方法にもとづく空
気／ガスの再生なしと比較する。装置を維持した１９．２５％または１９２５ｈ
ｐにおいて１０％以上および５２．５％または５２５０ｈｐにおいて１０％以上
の有効利得が３２ｐｓｉ（２２０８００Ｐａ）の空気を供給するように消費され
るならば、３３．２５％または３３２５ｈｐの観測された損失があり、空気を供
給するのに要求されたエネルギ以下にエネルギが節約された。しかし、本発明に
もとづく再生によって、１７．５％または１７５０ｈｐにおける１０％有効性の
損失は維持され、また、空気を再加圧するさいに消費される７．５％または７５
０ｈｐのみによって、１０％または１０００ｈｐの節約が観測された。この例に
おいては、本発明にもとづく再生節約は約２．２フィート（０．６７ｍ）でまた
は１０％以下の再分配深さで始動する。９．８３フィート（３ｍ）よりもいくぶ
ん少なくなった後に、船舶が効率の利得よりもむしろ損失に貢献するとき、本発
明の装置なしの船舶が著しく非効率化する。本発明の装置の使用による多少のエ
ネルギ節約は、再生装置が空気／ガスを、ベントをかいして船舶の表面へ強制す
るように空気／ガスをどの程度水面下に再分配しなければならないかということ
にもとづいて決まる。上述した例は、再分配深さを２フィート（０．６ｍ）と考
えている。

【００６１】 本発明の装置を利用することによって節約されるエネルギは各用途によって変
わるが、下記の表２に示すことが本発明の装置の使用によって実現されるエネル
ギ節約の一例である。

【００６２】

【表２】 装置なし 再生装置有り 馬力節約（ＨＰ） １９２５ １７５０ 装置による消費エネルギ以下（ＨＰ） −５２５０ −７５０ 正味節約又は損失に等しい（ＨＰ） −３３２５ ＋１０００ １万馬力当りの％ ３３．２５％損失 １０％節約

【００６３】 本発明の装置によって実現された全体の節約は、船舶形体の用途から用途へ変
わる。船舶が長くなり深く運行すればするほど、より大きな利益を実現する。あ
る船舶は、２５％以上の動力節約を実現する。上述した例は、潜在エネルギ節約
を示すだけであるが、実際のエネルギ節約は格別の用途によって変わる。本発明
の装置は、軽量半計画船舶にも有利に適用でき、その底はより小さい再分配深さ
を利用することによって水面下数フィート程度の所にある。このことは、図１５
Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１６Ａ、１７に示すような収集／分離装置を用いたときに
、数インチ程度と最小になる。

【００６４】 ［産業上の利用可能性］ 本発明のいくつかの実施例が示されてきたが、記載されたことは本発明にもと
づく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するためのエネルギ効率化装置の好適実施
例であると現在考えられるということは、当業者であれば明らかであろう。船舶
の船体と水との間に空気またはその他のガスを与えることによって本発明にもと
づいて船体にかかる水摩擦が低減され、圧縮空気またはガスに蓄えられたエネル
ギの損失を回避するように船体の下を通過する圧縮空気を捕捉再生することによ
って効率が増加される。ここで用いられているように、ガスは空気またはその他
のガス混合物を含む。空気がここで述べられたように設定されている限り、特定
の用途により望ましいならば、他のガスがそれに置き換えられてもよいことは理
解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は船舶の一部断面を取った側面図であって、本発明の第１実施
例にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するエネルギ効率化装置を示す。
図１Ａは図１に示す圧縮空気と水の分離室の拡大図である。

【図２】図２は図１に示す船舶の船首正面図であって、船舶の船尾における
左舷および右舷にある変更圧縮空気回収装置の断面図を示す。図２Ａは図２の船
舶の左舷に示す圧縮空気回収装置の拡大図である。図２Ｂは図２の船舶の右舷に
示す圧縮空気回収装置の拡大図である。図２Ｃは図２の船舶の右舷に示す圧縮空
気回収装置の別の拡大図である。

【図３】図３は図１に示す船舶の船体の底面図である。図３Ａは図３に示す
船舶の船体の下に空気を誘導する構造の拡大図である。図３Ｂは図３に示す船舶
の船体の下に圧縮空気を誘導する構造の拡大図である。図３Ｃは図３に示す船舶
の船尾における船体の下から圧縮空気を回収する構造の拡大図である。

【図４】図４は図１に示す船舶とは異なる形状の船体を有する船舶の底面図
であって、本発明の第２実施例にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減する
エネルギ効率化装置を設けられた状態を示す。図４Ａは図４に示す船舶の船首の
正面図である。

【図５】図５はさらに別の異なる形状の船体を有する船舶の底面図であって
、本発明の第３実施例にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するエネルギ
効率化装置を設けられた状態を示す。図５Ａは図５に示す船舶の船首の正面図で
ある。

【図６】図６は潜水艦として一般に引用されるさらに別の異なる形式の船体
を有する船舶の底面図であって、本発明の第４実施例にもとづく船舶の船体にか
かる水摩擦を低減するエネルギ効率化装置を設けられた状態を示す。図６Ａは図
６に示す船舶の船首の正面図である。図６Ｂは図６に示す船舶の側面図である。

【図７】図７Ａはさらに別の船舶の右舷船首側面図であって、本発明の第５
実施例にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するエネルギ効率化装置を設
けられた船舶の船体の側壁を示す。図７Ｂは図７Ａに示す船舶の一部側面図であ
る。

【図８】本発明の第６実施例にもとづく水摩擦を低減するエネルギ効率化装
置を設けられた船舶の水面下にそって流れた圧縮空気を回収する本発明にもとづ
く別の構造の拡大図である。

【図９】本発明にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するエネルギ効
率化装置における空気の所望容積を確立する構造を示す船舶の部分断面である。

【図１０】本発明の第７実施例にもとづく水摩擦低減のためのエネルギ効率
化装置を設けられた船舶の底面にそって流れる圧縮空気を回収しかつ分離室内の
過剰水を噴出する手段を設けられた収集器のさらに別の実施例を設けられた船舶
の部分断面図である。

【図１１】本発明の第８実施例にもとづく水摩擦低減のためのエネルギ効率
化装置が設けられた船舶の船体の底面にそって流れる圧縮空気回収用収集器のさ
らに別の実施例を備えた船舶の部分断面図である。

【図１２】Ｖ字形状の底を有する船舶の部分断面図であって、本発明の第９
実施例にもとづく水摩擦低減のためのエネルギ効率化装置を備えた船舶の船体の
両側に向かって圧縮空気が流れるときに、船舶の底面から圧縮空気を回収する別
の収集器構造体を示す。

【図１３】船舶の側壁の部分断面図であって、本発明の第１０実施例にもと
づく水摩擦低減のためのエネルギ効率化装置を備えた船舶の側壁にそって上方に
流れる圧縮空気を回収するための別の収集器構造体を示す。

【図１４】本発明の第１１実施例にもとづく水摩擦低減のためのエネルギ効
率化構造体を備えた船舶の底面にそって流れる圧縮空気を回収するための本発明
にもとづく収集器構造体の別の実施例である。

【図１５】図１５は船舶の底面にそって流れる圧縮空気を回収する収集器の
さらに別の形体を示すために一部分を破断した船舶の斜視図であって、船舶の船
体が本発明の第１２実施例にもとづく水摩擦低減のためのエネルギ効率化構造体
を備えた状態を示す。図１５Ａは本発明にもとづいて設けられた収集器を示すた
めに一部分破断された図１５に示す船舶の側面図である。図１５Ｂは図１５Ａに
示す収集器の拡大側面図である。図１５Ｃは図１５Ａに示す収集器の拡大上面図
である。

【図１６】図１６は本発明の第１３実施例にもとづく水摩擦低減のためのエ
ネルギ効率化装置に用いる圧縮空気回収装置のさらに別の実施例を備えた船舶の
部分側面図である。図１６Ａは図１６に示す圧縮空気回収装置の部分断面拡大側
面図である。

【図１７】図１７は本発明の第１４実施例にもとづく水摩擦低減エネルギ効
率化装置のさらに別の変更例を備えた船舶の側面図である。図１７Ａは水面レベ
ルから取った図１７の船舶船首の拡大断面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年１１月１２日（１９９９．１１．１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】 図６、６Ａ、６Ｂは、潜水艦のような潜水船舶に適用された本発明の方法およ
び装置を示す。船舶の底面のいくぶん平らな面１２４にリブ１２６を設けること
によって、ベント１３０をかいして誘導された空気が層として、流れとして、ま
たは気泡１３２として、船舶の船尾へ矢印１３４の方向に流れてもよいチャンネ
ルまたは溝１２８が形成される。圧縮空気が前述したように再生するために収集
穴１３６をかいして船尾に収集される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】本発明にもとづく船舶の船体にかかる水摩擦を低減するエネルギ効率化
装置における空気の所望容積を確立する構造を示す船舶の部分断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (51)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船舶の船体と船舶が移動する水との間の摩擦を低減する装置で
   あって、次のものからなる装置。 Ａ．圧縮ガス源、 Ｂ．分配装置、該分配装置は前記圧縮ガス源からの圧縮ガスを受けかつ該ガス
   を船体の外面に分配し、船体外面と水との間に空気界面を形成する。 Ｃ．圧縮ガスが船体の外面を通過した後に該圧縮ガスを回収する圧縮ガス回収
   手段、 Ｄ．回収圧縮ガスを前記分配装置へ戻す再生手段、該手段により船体の外面と
   水との間の摩擦が低減され、圧縮ガスのエネルギが再生される。
2. 【請求項２】前記圧縮ガスが船舶の船首付近にある船体の外面に分配される
   、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】前記圧縮ガス回収手段が船舶の船尾付近に配置された、請求項
   １に記載の装置。
4. 【請求項４】障壁が船体の外面に設けられ、圧縮ガスが、船舶が移動する水
   の本体の上面へ流れないようにする、請求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】前記障壁が船舶の船首から船舶の船尾に向けて圧縮ガスの流れ
   を向けるチャンネルを形成する、請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】前記回収手段が回収圧縮ガスの流れを調整するように前記各チ
   ャンネルの船尾端に制御弁を含む、請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】前記各制御弁は関連した前記チャンネルとほぼ同じ幅の流通路
   を与える、請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】前記圧縮ガス源が船舶の船首において前記チャンネルに空気を
   捕捉する、請求項５に記載の装置。
9. 【請求項９】スライド弁が前記チャンネルから前記圧縮ガス回収手段への圧
   縮ガスの流れを調整するように設けられた、請求項５に記載の装置。
10. 【請求項１０】前記各チャンネルには回収手段が設けられている、請求項５
    に記載の装置。
11. 【請求項１１】前記障壁手段は船舶の船首から船舶の船尾へ向かう圧縮ガス
    の流れを向ける、請求項４に記載の装置。
12. 【請求項１２】前記圧縮ガス回収手段は、前記チャンネルの下に延び、かつ
    、圧縮ガスを各チャンネルの船尾端の頂部に配置された収集穴へ向ける障壁を形
    成する船舶の船体の第１部分を含む、請求項１１に記載の装置。
13. 【請求項１３】前記船体の第１部分は調節自在部分に先導縁を含み、該先導
    縁は溝内にある圧縮ガスを該溝の下に位置する水から分離するように調節される
    、請求項１２に記載の装置。
14. 【請求項１４】スライド弁が、前記チャンネルから前記圧縮ガス回収手段へ
    の圧縮ガスの流れを調整するように設けられた、請求項５に記載の装置。
15. 【請求項１５】前記圧縮ガスが、船体の外面へ船舶の船首における船体の複
    数の穴をかいして分配される、請求項１に記載の装置。
16. 【請求項１６】前記圧縮ガス回収手段は、捕捉された水を前記回収された圧
    縮ガスから分離する分離手段を含む、請求項１に記載の装置。
17. 【請求項１７】回収圧縮ガスに捕捉された水が分離室の頂部に配置された圧
    縮空気内に直接に上昇しないように、バッフルが設けられている、請求項１６に
    記載の装置。
18. 【請求項１８】前記回収圧縮ガスが前記圧縮ガス回収手段に入る所よりも船
    舶の船尾に近い前記分離室から水を排出する流通路が設けられている、請求項１
    ６に記載の装置。
19. 【請求項１９】前記圧縮ガス回収手段が分離室を含み、該分離室において回
    収圧縮ガスが捕捉された水から分離される、請求項１６に記載の装置。
20. 【請求項２０】前記分離室から前記再生手段への流通路にフィルタが設けら
    れている、請求項１９に記載の装置。
21. 【請求項２１】圧力室には該圧力室を第１部分と第２部分とに分割する可撓
    性の浮袋が設けられ、前記第１部分が前記圧力室のレベルにおいて船舶の船体の
    水圧に曝され、前記第２部分が前記分離室に接続され、前記第２部分および前記
    分離室における合成空気容積が前記第１部分の水圧にもとづいて調節自在になっ
    ている、請求項１９に記載の装置。
22. 【請求項２２】前記分離室への回収圧縮ガスの流れを調整するように流れ制
    御手段が設けられている、請求項１９に記載の装置。
23. 【請求項２３】前記分離室内の水のレベルが該分離室内の水レベル・センサ
    に応答して調整される、請求項１９に記載の装置。
24. 【請求項２４】前記分離室内の所望のガス容積および圧力を維持するために
    、前記圧縮ガス源と前記分離室との間に流通路が設けられている、請求項１９に
    記載の装置。
25. 【請求項２５】前記再生手段が、回収圧縮ガスが前記分配装置に戻されたと
    き、該回収圧縮ガスの圧力を前記圧縮ガス源の圧力と均等にする手段を含む、請
    求項１に記載の装置。
26. 【請求項２６】前記圧力を均等にする手段はブロワ／ポンプである、請求項
    ２５に記載の装置。
27. 【請求項２７】流れ制御手段が前記分配装置に設けられている、請求項１に
    記載の装置。
28. 【請求項２８】船舶の船体がほぼ平らな底になっており、分配装置が船舶の
    船首において平らな底の外面に圧縮ガスを分配し、平らな底と水との間に空気界
    面を与え、前記圧縮ガス回収手段が船舶の船尾において圧縮ガスを回収する、請
    求項１に記載の装置。
29. 【請求項２９】船舶が潜水艦式船舶である、請求項２８に記載の装置。
30. 【請求項３０】船舶の船尾における船舶の一部分が平らな底の前記外面より
    も低く、前記ガス回収手段が平らな底の船尾端と平らな底の外面よりも低い船舶
    の船尾における船舶の一部分との間に設けられた穴をかいして圧縮ガスを回収す
    る、請求項２８に記載の装置。
31. 【請求項３１】前記分配装置が、船舶の船首と船尾との間の１またはそれを
    超える追加の位置において平らな底の外面に圧縮ガスを分配する、請求項２８に
    記載の装置。
32. 【請求項３２】船舶の船体が凹んだ底を有し、前記分配装置が船舶の船首に
    おいて凹んだ底の外面に圧縮ガスを分配し、凹んだ底と水との間に空気界面を与
    え、前記圧縮ガス回収手段が船舶の船尾において圧縮ガスを回収する、請求項１
    に記載の装置。
33. 【請求項３３】船舶の船体の一部分がほぼ垂直な側壁によって形成され、前
    記分配装置が前記圧縮ガス源からの圧縮ガスを回収し、垂直側壁の穴をかいして
    垂直側壁の外面に圧縮ガスを分配し、前記圧縮ガス回収手段は圧縮ガスが分配さ
    れる穴の上方の側壁に配置される、請求項１に記載の装置。
34. 【請求項３４】前記穴が船舶の船首から船尾まで側壁にそってほぼ水平な列
    になって延び、前記圧縮ガス回収手段が船舶の船首から船尾までほぼ水平な方向
    に延びる、請求項３３に記載の装置。
35. 【請求項３５】圧縮ガスの分配をするように水平に延びる穴の複数の列が船
    舶の側壁において垂直方向に互いに離間され、圧縮ガス回収手段の列が圧縮ガス
    回収手段の最上列を除いて圧縮ガスの分配をするように穴の各列上方および穴の
    次に高い列の下方に配置された、請求項３３に記載の装置。
36. 【請求項３６】前記圧縮ガス回収手段は、空気界面が設けられた船体の外面
    の前方部分下に延びる船尾において船舶の船体に第１部分を含み、圧縮ガスが前
    記第１部分の船首側に隣接して配置された少なくとも１つの穴をかいして回収さ
    れる、請求項１に記載の装置。
37. 【請求項３７】前記圧縮ガス回収手段は捕捉された水から回収圧縮ガスを分
    離するサイクロン分離器を含む、請求項１に記載の装置。
38. 【請求項３８】前記圧縮ガス源は回収された圧縮ガスをも受ける、請求項１
    に記載の装置。
39. 【請求項３９】流れ制御手段が前記分配装置をかいして圧縮ガスの流れを調
    整するように設けられた、請求項１に記載の装置。
40. 【請求項４０】前記圧縮ガス回収手段は圧縮ガス気泡の結合を促進させる手
    段を含む振動機を含む、請求項１に記載の装置。
41. 【請求項４１】上面を有する水の本体に船舶を支持する船体を有し、船体の
    外面の少なくとも第１部分が水の本体の上面の下に配置されているような船舶に
    おいて、船舶の船体の外面の少なくとも第１部分の水摩擦を低減する装置であっ
    て、圧縮ガス源と、分配装置と、ただし該分配装置は前記圧縮ガス源からの圧縮
    ガスを受けかつ船体の外面の前記第１部分に隣接した水本体の上面の下に圧縮ガ
    スを船舶の船尾に向けて解放し、船体の外面の少なくとも前記第１部分に設けら
    れていて船体の外面に隣接して圧縮ガスを維持する障壁構造体と、前記圧縮ガス
    が船体の外面の前記第１部分に隣接して解放される所よりも船舶の船尾に近接し
    て配置されていて、圧縮ガスが船舶の船尾に向けて流れるとき前記障壁構造体に
    よって維持された圧縮ガスを収集する収集構造体と、収集された圧縮ガスを再生
    のために前記分配装置へ戻す導管装置とからなり、船体と水との間の摩擦が低減
    され、圧縮ガスのエネルギが回収される、装置。
42. 【請求項４２】前記障壁構造体は、船体の外面の少なくとも前記第１部分か
    ら突出しかつ船舶の船首と船尾との間に延びる複数の突起として形成された、請
    求項４１に記載の装置。
43. 【請求項４３】常態で水に接触する船体の外面を有する船舶において、加圧
    ガスを常態で水に接触する船体の外面に供給する圧縮ガス源と、圧縮ガスが船舶
    の船尾から船首に向かって流れるときに圧縮ガスを船体の外面に接触させて維持
    する障壁構造体と、前記圧縮ガス源から船舶の船尾に向かって流れ、前記障壁構
    造体によって維持された圧縮ガスを収集するように船舶の船尾に向いたガス収集
    構造体と、前記圧縮ガス源によって与えられた圧縮ガスと組み合わされ、常態で
    水に接触する船体の外面に供給されるように船舶の船首に向かって収集された圧
    縮ガスを戻す導管装置とからなる、船舶。
44. 【請求項４４】常態で水に接触する船舶の船体の外面に、水の下にある船体
    の少なくとも一部分の外面にそって圧縮ガスの流れを制限し、圧縮ガスが水の上
    面に逃げることを防ぐ障壁構造体を設けられている船舶であって、加圧ガスを船
    舶の船首に向いた前記障壁構造体に供給する圧縮ガス源と、前記圧縮ガス源から
    前記障壁構造体をかいして船舶の船尾に向かって流れる圧縮ガスを収集するよう
    に船舶の船尾に向いた圧縮ガス収集構造体と、前記圧縮ガス源によって与えられ
    る圧縮ガスを前記障壁構造体に供給されるように船舶の船首に向かって収集され
    た圧縮ガスを戻す導管装置とからなる、船舶。
45. 【請求項４５】船舶の船体にかかる水摩擦を低減するエネルギ効率化方法で
    あって、次の工程からなる方法。 Ａ．圧縮ガスの供給を発生しかつ圧縮ガスを分配装置に与えること、 Ｂ．圧縮ガスを前記分配装置から船舶の船首において船舶の下に解放すること、 Ｃ．解放された圧縮ガスが船体の外面に隣接して船舶の船尾に向かって流れ、船
    体の外面と水との間にガス界面を与えること、 Ｄ．船舶の船尾において圧縮ガスを回収すること、 Ｅ．前記分配装置をかいして回収された圧縮ガスを再生すること。
46. 【請求項４６】圧縮ガスを回収する前記工程は、回収された圧縮ガスから捕
    捉された水を分離する工程を含む、請求項４５に記載の方法。
47. 【請求項４７】圧縮ガスを解放する前記工程は、船体の外面と水との間に所
    望のガス界面を与えるのに必要な最適量を与えるように圧縮ガスの流れを調整す
    る工程を含む、請求項４５に記載の方法。
48. 【請求項４８】圧縮ガスの供給を発生する前記工程は、船舶の船首の下に圧
    縮ガスを解放するのに必要な圧力で圧縮ガスを供給する工程を含む、請求項４５
    に記載の方法。
49. 【請求項４９】回収された圧縮ガスを再生する前記工程は、前記発生された
    ガス供給から前記分配装置へ供給された圧縮ガスの圧力まで回収圧縮ガスをさら
    に圧縮する工程を含む、請求項４５に記載の方法。
50. 【請求項５０】回収された圧縮ガスを再生する前記工程は、捕捉された水が
    回収圧縮ガスから除去されるように回収圧縮ガスの容積を収容する工程を含む請
    求項４５に記載の方法。
51. 【請求項５１】前記解放されたガスは船舶の船体の外面に形成されたチャン
    ネルをかいして船舶の船尾に向けられる、請求項４５に記載の方法。