JP2009274713A - 気泡潤滑船 - Google Patents
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Abstract
【課題】気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船を提供する。
【解決手段】船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板2と、船首部船底に形成された気泡吐出口3と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口4と、気泡回収口4と気泡吐出口3との間で延在する空気通路5と、空気通路5に加圧空気を供給する空気圧縮機6とを備え、気泡回収口4上方の空気通路5内に自由水面が形成され、気泡吐出口3から吐出した気泡が気泡回収口4上方の自由水面から空気通路に戻る。
【選択図】図1
【解決手段】船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板2と、船首部船底に形成された気泡吐出口3と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口4と、気泡回収口4と気泡吐出口3との間で延在する空気通路5と、空気通路5に加圧空気を供給する空気圧縮機6とを備え、気泡回収口4上方の空気通路5内に自由水面が形成され、気泡吐出口3から吐出した気泡が気泡回収口4上方の自由水面から空気通路に戻る。
【選択図】図1
Description
本発明は、気泡潤滑船に関するものである。
特許文献1等で提案されているように、微細気泡であるマイクロバブルを船底に沿って流すことにより、摩擦抵抗を低減させることができる。
特許文献1等で提案された従来の気泡潤滑船においては、船底に沿って流した気泡をそのまま後流に乗せて廃棄しているので、気泡を船底に供給するコンプレッサの燃費と廃棄される気泡の干渉によるプロペラ効率の低下とによって、摩擦抵抗低減による燃費低減効果が減少するおそれがあった。
本発明は、気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船を提供することを目的とする。
本発明は、気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては、船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板と、船首部船底に形成された気泡吐出口と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口と、気泡回収口と気泡吐出口との間で延在する空気通路と、空気通路に加圧空気を供給する空気圧縮機とを備え、気泡回収口上方の空気通路内に自由水面が形成され、気泡吐出口から吐出した気泡が気泡回収口上方の自由水面から空気通路に戻ることを特徴とする気泡潤滑船を提供する。
気泡吐出口から船首部船底に放出された気泡は船長方向中央部の平底に到達し、平底に接しつつ船尾方向へ流れる。平底の両側部に配設したキール板により、平底から船側外への気泡の流出が阻止される。船底に沿って気泡が流れることにより、摩擦抵抗が低減する。気泡は平底の船尾側端部に配設された気泡回収口に到達し、気泡回収口よりも上方にある空気通路内の自由水面へ向けて上昇し、当該水面で弾けて空気通路に戻る。気泡吐出口から船首部船底に吐出した気泡を、キール板によって両側部を塞いだ平底に集め、当該平底の船尾側端部に配設した気泡回収口を介して空気通路内へ導くことにより、確実に気泡を回収することができる。気泡吐出口から吐出した空気が気泡回収口に戻ることにより、空気通路内に気泡回収口側の自由水面から気泡吐出口側の自由水面へ向かう空気流が形成される。本発明に係る気泡潤滑船においては、空気通路内の気泡回収口から気泡吐出口に至る空気流と、気泡吐出口から気泡回収口に至る船底に沿った気泡流とによって、空気循環経路が形成されることにより、後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少する。空気圧縮機は後流に乗せて廃棄される少量の気泡に相当する量の加圧空気を空気通路に供給すれば良いので、大量の空気を気泡吐出口に供給する必要があった従来の気泡潤滑船に比べて空気圧縮機の燃費が大幅に抑制される。後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少するので、気泡の干渉によるプロペラ効率の低下が従来の気泡潤滑船に比べて大幅に抑制される。
気泡吐出口から船首部船底に放出された気泡は船長方向中央部の平底に到達し、平底に接しつつ船尾方向へ流れる。平底の両側部に配設したキール板により、平底から船側外への気泡の流出が阻止される。船底に沿って気泡が流れることにより、摩擦抵抗が低減する。気泡は平底の船尾側端部に配設された気泡回収口に到達し、気泡回収口よりも上方にある空気通路内の自由水面へ向けて上昇し、当該水面で弾けて空気通路に戻る。気泡吐出口から船首部船底に吐出した気泡を、キール板によって両側部を塞いだ平底に集め、当該平底の船尾側端部に配設した気泡回収口を介して空気通路内へ導くことにより、確実に気泡を回収することができる。気泡吐出口から吐出した空気が気泡回収口に戻ることにより、空気通路内に気泡回収口側の自由水面から気泡吐出口側の自由水面へ向かう空気流が形成される。本発明に係る気泡潤滑船においては、空気通路内の気泡回収口から気泡吐出口に至る空気流と、気泡吐出口から気泡回収口に至る船底に沿った気泡流とによって、空気循環経路が形成されることにより、後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少する。空気圧縮機は後流に乗せて廃棄される少量の気泡に相当する量の加圧空気を空気通路に供給すれば良いので、大量の空気を気泡吐出口に供給する必要があった従来の気泡潤滑船に比べて空気圧縮機の燃費が大幅に抑制される。後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少するので、気泡の干渉によるプロペラ効率の低下が従来の気泡潤滑船に比べて大幅に抑制される。
本発明の好ましい態様においては、気泡潤滑船は、船尾トリムを付けて航海し、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給する。
気泡潤滑船が船尾トリムを付けて航海し、且つ空気圧縮機が空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することにより、気泡吐出口から流水中に気泡を吐出することができ、且つ気泡回収口上方の空気通路内に自由水面を形成して気泡回収口から気泡を回収することができる。
本発明の好ましい態様においては、船首部船底と前記平底との間に段差が形成され、気泡回収口は気泡吐出口よりも下方に位置決めされており、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給する。
上記構成によれば、船尾トリムを付けない状態で航海しても、気泡吐出口から吐出した気泡を気泡回収口で回収することができる。トリムを付けないことにより、喫水の浅い港内域でも、気泡潤滑を行うことが可能となる。
気泡潤滑船が船尾トリムを付けて航海し、且つ空気圧縮機が空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することにより、気泡吐出口から流水中に気泡を吐出することができ、且つ気泡回収口上方の空気通路内に自由水面を形成して気泡回収口から気泡を回収することができる。
本発明の好ましい態様においては、船首部船底と前記平底との間に段差が形成され、気泡回収口は気泡吐出口よりも下方に位置決めされており、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給する。
上記構成によれば、船尾トリムを付けない状態で航海しても、気泡吐出口から吐出した気泡を気泡回収口で回収することができる。トリムを付けないことにより、喫水の浅い港内域でも、気泡潤滑を行うことが可能となる。
本発明により、気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船が提供される。
本発明の実施例に係る気泡潤滑船を説明する。
図1示す気泡潤滑船1は、3ステーション近傍位置αから8ステーション近傍位置βに至る船長方向中央部が略全長に亙って船体平行部となっており、当該部は幅広の平坦な船底を有している。
船体平行部の平底両側部にはキール板2が鉛直下向きに取り付けられている。
8ステーション近傍位置βよりも僅かに前方の船首部船底に船幅方向に広幅の気泡吐出口3が形成されている。3ステーション近傍位置αの平底に、当該平底の略全幅に亙って船幅方向に延在する広幅の気泡回収口4が形成されている。気泡回収口4から上方へ延びて上甲板を貫通し、次いで前方へ延び、次いで上甲板を貫通して下方へ延びて気泡吐出口3に達する空気通路5が配設されている。空気通路5の気泡回収口側の端部は気泡回収口4へ向けて末広がりに広がっており、空気通路5の気泡吐出口側の端部は気泡吐出口3へ向けて末広がり状に広がっている。空気通路5に加圧空気を供給する空気圧縮機6が配設されている。
船体平行部の平底両側部にはキール板2が鉛直下向きに取り付けられている。
8ステーション近傍位置βよりも僅かに前方の船首部船底に船幅方向に広幅の気泡吐出口3が形成されている。3ステーション近傍位置αの平底に、当該平底の略全幅に亙って船幅方向に延在する広幅の気泡回収口4が形成されている。気泡回収口4から上方へ延びて上甲板を貫通し、次いで前方へ延び、次いで上甲板を貫通して下方へ延びて気泡吐出口3に達する空気通路5が配設されている。空気通路5の気泡回収口側の端部は気泡回収口4へ向けて末広がりに広がっており、空気通路5の気泡吐出口側の端部は気泡吐出口3へ向けて末広がり状に広がっている。空気通路5に加圧空気を供給する空気圧縮機6が配設されている。
図1(a)に一点鎖線で示す水面W.L.から分かるように、空気潤滑船1は船尾トリムを付けて航海する。航海中、空気圧縮機6は空気通路5内の空気圧が気泡吐出口3での水圧以上で空気回収口4での水圧未満になるように加圧空気を空気通路5に供給する。従って図1(a)に示すように、気泡吐出口3での自由水面は気泡吐出口3と同一レベル或いは気泡吐出口3の下方に在り、気泡回収口4での自由水面は気泡回収口4よりも上方の空気通路5内に在る。
空気通路5内の空気圧が気泡吐出口3での水圧に等しい場合には気泡吐出口3に形成された自由水面を流れる水に連行されて受動的に、空気通路5内の空気圧が気泡吐出口3での水圧よりも高い場合には気泡吐出口3から流水中に吐出して能動的に、空気通路5内の加圧空気が気泡となって流水中に分散放出される。船首部船底に放出された気泡は平底に到達し、平底に接しつつ船尾方向へ流れる。平底の両側部に配設したキール板2により、平底から船側外への気泡の流出が阻止される。船底に沿って気泡が流れることにより、気泡潤滑船1の摩擦抵抗が低減する。気泡は平底の船尾側端部に配設された気泡回収口4に到達し、気泡回収口4よりも上方の空気通路5内に在る自由水面へ向けて上昇し、当該自由水面で弾けて空気通路5に戻る。
気泡吐出口3から船首部船底に吐出した気泡をキール板2によって両側部を塞いだ平底に集め、当該平底の船尾側端部に配設した気泡回収口4を介して空気通路5内へ導くことにより、確実に気泡を回収することができる。気泡回収口4は平底の略全幅に亙って船幅方向に延在するので、平底に集めた気泡を略全量回収することができる。
空気通路5内の空気圧が気泡吐出口3での水圧に等しい場合には気泡吐出口3に形成された自由水面を流れる水に連行されて受動的に、空気通路5内の空気圧が気泡吐出口3での水圧よりも高い場合には気泡吐出口3から流水中に吐出して能動的に、空気通路5内の加圧空気が気泡となって流水中に分散放出される。船首部船底に放出された気泡は平底に到達し、平底に接しつつ船尾方向へ流れる。平底の両側部に配設したキール板2により、平底から船側外への気泡の流出が阻止される。船底に沿って気泡が流れることにより、気泡潤滑船1の摩擦抵抗が低減する。気泡は平底の船尾側端部に配設された気泡回収口4に到達し、気泡回収口4よりも上方の空気通路5内に在る自由水面へ向けて上昇し、当該自由水面で弾けて空気通路5に戻る。
気泡吐出口3から船首部船底に吐出した気泡をキール板2によって両側部を塞いだ平底に集め、当該平底の船尾側端部に配設した気泡回収口4を介して空気通路5内へ導くことにより、確実に気泡を回収することができる。気泡回収口4は平底の略全幅に亙って船幅方向に延在するので、平底に集めた気泡を略全量回収することができる。
気泡吐出口3から吐出した気泡が気泡回収口4から回収されることにより、図1(a)に白抜矢印で示すように、空気通路5内に気泡回収口4側の自由水面から気泡吐出口3側の自由水面へ向かう空気流が形成される。気泡潤滑船1においては、図1(a)に白抜矢印で示す空気通路5内の気泡回収口4から気泡吐出口3に至る空気流と、図1(a)に二重白抜矢印で示す気泡吐出口3から気泡回収口4に至る船底に沿った気泡流とによって、空気循環経路が形成されることにより、後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少する。空気圧縮機6は後流に乗せて廃棄される少量の気泡に相当する量の加圧空気を空気通路5に供給すれば良いので、大量の空気を気泡吐出口に供給する必要があった従来の気泡潤滑船に比べて空気圧縮機6の燃費が大幅に抑制される。後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少するので、気泡の干渉によるプロペラ効率の低下が従来の気泡潤滑船に比べて大幅に抑制される。
図1(a)に二点鎖線で示すように、船首部船底と船体平行部平底との間に段差を形成し、気泡回収口4を気泡吐出口3よりも下方に位置決めしても良い。
喫水の浅い港内域においてはトリムを付けない状態で航行する必要があるので、実施例1の気泡潤滑船1においては、港内域では気泡回収口4から気泡を回収できない可能性がある。実施例2の構成によれば、トリムを付けない状態で航海しても、気泡吐出口3から吐出した気泡を気泡回収口4で回収することができる。トリムを付けないことにより、喫水の浅い港内域でも、気泡潤滑を行うことが可能となる。
喫水の浅い港内域においてはトリムを付けない状態で航行する必要があるので、実施例1の気泡潤滑船1においては、港内域では気泡回収口4から気泡を回収できない可能性がある。実施例2の構成によれば、トリムを付けない状態で航海しても、気泡吐出口3から吐出した気泡を気泡回収口4で回収することができる。トリムを付けないことにより、喫水の浅い港内域でも、気泡潤滑を行うことが可能となる。
気泡回収口4上方の空気通路5内に自由水面を形成する手段は、上記のものに限定されず、如何なるものでも良い。例えば、空気通路5の上甲板上で延在する部分の船尾側端部に空気圧縮機6を配設し、空気通路5の上甲板上で延在する部分の空気圧縮機6よりも前方の部位に、空気通路5の気泡回収口4から上方へ延びる部分を接続し、エジェクタ効果を利用して気泡回収口4の上方に自由水面を吸い上げても良い。
本発明は、船長方向中央部に平底を有する種々の船舶に広く使用可能である。
1 気泡潤滑船
2 キール板
3 気泡吐出口
4 気泡回収口
5 空気通路
6 空気圧縮機
2 キール板
3 気泡吐出口
4 気泡回収口
5 空気通路
6 空気圧縮機
Claims (3)
- 船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板と、船首部船底に形成された気泡吐出口と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口と、気泡回収口と気泡吐出口との間で延在する空気通路と、空気通路に加圧空気を供給する空気圧縮機とを備え、気泡回収口上方の空気通路内に自由水面が形成され、気泡吐出口から吐出した気泡が気泡回収口上方の自由水面から空気通路に戻ることを特徴とする気泡潤滑船。
- 船尾トリムを付けて航海し、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することを特徴とする請求項1に記載の気泡潤滑船。
- 船首部船底と前記平底との間に段差が形成され、気泡回収口は気泡吐出口よりも下方に位置決めされており、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することを特徴とする請求項1に記載の気泡潤滑船。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008105240 | 2008-04-15 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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