JP2599278Y2 - 気泡発生装置付き船舶 - Google Patents

気泡発生装置付き船舶

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JP2599278Y2 JP1993074158U JP7415893U JP2599278Y2 JP 2599278 Y2 JP2599278 Y2 JP 2599278Y2 JP 1993074158 U JP1993074158 U JP 1993074158U JP 7415893 U JP7415893 U JP 7415893U JP 2599278 Y2 JP2599278 Y2 JP 2599278Y2
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  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、気泡発生装置付き船舶
に関する。
【0002】
【従来の技術】船舶においては、図9(A)側面図に示
すように、船体の没水部表面を微細な気泡で覆うことに
より、航行時に船体が水から受ける抵抗力を低減する構
造は従来から知られている。しかしながら、従来のこの
種の構造では、船体表面部の空気放出口に微細なメッシ
ュを設置しているのみである。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】すなわち、同図(B)
矢視断面図において、01は船体、02は水面、03は
コンプレッサー等の空気供給源、04は導気パイプ、0
5は空気放出孔、06は微細メッシュ網目、07は発生
した気泡である。このような構造で発生した気泡の直径
は、メッシュの大きさとは全く異なり、大きくなってし
まう。このために気泡は浮力が大きく、すぐに浮き上が
ってしまうので、船体表面を覆うことができず、期待し
ていたような船体抵抗の低減効果が得られるには至って
いない。本考案者の研究によれば、微細気泡を得るため
には、メッシュの大きさを小さくするとともに、そこを
流れる水流速度が重要である。そこで、回転円板にメッ
シュを取り付けることにより高い相対流速を与え微細気
泡を発生できるようにした気泡発生装置により、あらか
じめ船内で微細気泡を含む海水を作り、これを船体表面
に放出することにより、微細気泡で船体を覆わしめ、抵
抗低減を図ることを考えた。
【0004】本考案はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、微細な気泡で船体を覆って、その航行時の抵
抗の低減を図る省エネルギの経済的な気泡発生装置付き
船体を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本考案の気泡発生装置付
き船舶は、船首の海水浸漬面の正面に開口された海水導
入口を具備する海水導入管と、複数の小孔が穿設された
気泡放出板を前面または側面に設けた偏平円筒状容器を
同軸的に突設された中心軸で可変速モーターにより回転
するようにした水中回転体および、外部のエアタンクか
ら圧縮エアを水中回転体の回転軸の中心孔を経て上記偏
平円筒状容器に供給するエア供給手段を具備するととも
に、前記海水導入管から海水が供給されている気泡発生
装置と、船首の海水浸漬面の両舷外板に開口していると
ともに、互いに間隔を有している複数の小径の海水放出
口と、前記気泡発生装置から流出した海水を前記海水放
出口に導く海水放出管とを備えている。
【0006】また、外部の海水を海水導入口から吸い込
んで気泡発生装置に向かって吐出する海水導入ポンプ
が、海水導入管に設けられている場合がある。
【0007】
【作用】このような構成によれば、船内であらかじめ微
細気泡を含む海水を作り、これを船体表面に放出する。
船内で微細気泡入りの海水を作る装置として、回転円板
式の微小気泡発生装置を備え、海水を船外から取込み、
これを気泡発生装置を通すことにより微細気泡を含ま
せ、再び船体表面へ放出する。気泡発生装置としては、
本出願人がさきに出願した「特願平2−304486号
(特開平4−177140号)」のものが好適である。
また、海水導入ポンプが、外部の海水を海水導入口から
吸い込んで、気泡発生装置で発生した気泡を船外に放出
している。
【0008】
【実施例】本考案の実施例を図面について説明すると、
図1はその第1実施例を示す全体側面図、図2は図1の
気泡発生装置030を示す縦断面図、図3は図2のIII
部を示す拡大図、図4は図2の気泡発生装置の変形例を
示す同じく縦断面図、図5はその第2実施例を示す全体
側面図、図6,図7はそれぞれ図5のVI,VII 矢視水平
断面図、図8は図5の変形例を示す同じく側面図であ
る。
【0009】まず、図1〜図2において、図9と同一の
符号はそれぞれ同図と同一の部材,機器等を示し、07
は微細気泡群、08は海水導入管、09は海水放出管、
010は海水放出口、030は本出願人がさきに出願し
た特願平2−304486号(特開平4−177140
号)に係る泡径調節型水中気泡発生装置であり、海水は
海水導入管08から船内に取り込まれ、図2〜図3に示
す気泡発生装置030に流入する。
【0010】気泡発生装置030の構造を説明すると、
まず、図2縦断面図及び図3部分拡大図において、01
1は水中に配置された横型の比較的大径かつ偏平な円筒
状容器で、前端開口は無数の泡放出孔012が縦横に穿
設された気泡放出板013により閉塞され、後端は後端
閉塞板014により閉塞されている。015は前端が円
筒状容器011の後端閉塞板014の中心に突設され後
端に大歯車016が嵌着された回転軸で、図示省略の軸
受により軸支されている。017は大歯車016に歯合
する小歯車018に直結された可変速モーター、019
は後端がエアタンク020に接続され、中間部が回転軸
015の中心孔を貫通し、先端部が後端閉塞板014を
貫通して円筒状容器011に連通する通気流路、021
は気泡放出板013から放出され浮上する気泡、021
aは相対流速である。
【0011】このような装置において、エアタンク02
0から加圧空気を通気流路019等を経て円筒状容器0
11に供給することにより、気泡放出板013から無数
の気泡021を放出する際に、可変速モーター017等
を介して円筒状容器011を回転する。そうすると、図
3に示すように、相対流速021aが生じ、それが泡放
出孔012を通過した気泡021に剪断力として作用
し、気泡021の大きさを規定するので、円筒状容器0
11の回転数をモーター017で制御することにより気
泡021の大きさを任意の大きさに調整することができ
る。
【0012】なお、円筒状容器は図4に示すように、前
後端はそれぞれ前端閉塞板023,後端閉塞板027に
より閉塞し、側壁板024には無数の泡放出孔025を
縦横に穿設したものでもよい。このような円筒状容器の
変形例においても、図2の構造と実質的に同一の作用効
果を奏することができるほか、気泡021が放出される
泡放出孔025の回転軸015からの距離が一定なの
で、各気泡021に作用する剪断力が一定となり、従っ
て気泡021の径が揃い試験精度が向上する特長があ
る。
【0013】次に図5に示す第2実施例においては、第
1実施例の海水導入管08に水ポンプ031が挿入され
ている点で相違するが、その他の点においては、図2の
構造と実質的に同一である。これは、船速が大きいとき
は、海水導入管08の前端開口には図6に示すように、 P=P0 +(ρ/2)・v2 の全圧が掛かり、海水放出管09の船首部船側開口には
図7に示すように、 Ps=P0 +Cp ・(ρ/2)・v2 の全圧がかかるので、両者の差圧ΔPに ΔP=(1−Cp )(p/2)・v2 により、海水導入管08から流入し、気泡発生装置03
0を経て海水放出管09から流出する海水流路が成立す
る。なお、C p は比例定数。
【0014】しかしながら、第1実施例では、船速が小
さいときは、差圧ΔPは非常に小さくなるので、船速に
基づいて発生するこの海水流路の成立を利用することが
できない。そこで、この点を第2実施例では、水ポンプ
031を海水導入管08に挿入することにより改善す
る。ここで、海水導入管08は図8に示すように、球状
船首の内部に設ければ、水ポンプは塵芥の少ない海水を
効果的に外部海水を吸い込み、気泡発生装置030を経
てこれを海水放出口010から排出する。この様に、第
2実施例では、外部の海水を吸い込んで、気泡発生装置
030に向かって吐出する水ポンプ031が設けられて
いる。この様に構成することにより、低速時において
も、十分に気泡を含有した海水を海水放出口010から
排出することができる。また、水ポンプ031は、気泡
発生装置030の上流側に配置されているので、気泡発
生装置030の抵抗に打ち勝って水流を供給することが
できる。さらに、気泡発生装置030で発生した気泡
が、水ポンプ031に吸引されないので、エア引き(ai
r draw) による水ポンプ031の吸引不能現象が起こら
ない。なお、海水放出口010は、気泡が小さい場合、
その上昇速度は非常に小さくなってしまうので、船底付
近に設けた海水放出口のみでは、船体を全面的に覆うこ
とができない。それ故、上下方向及び又は前後方向に複
数の海水放出口を配設することが重要である。
【0015】これら実施例,変形例の装置によれば、可
変速モーターで円筒状容器の回転数を変えることによ
り、上記円筒状容器の気泡放出板から放出される気泡に
任意の剪断力を与えることができるので、上記気泡の大
きさを任意に調整することが可能となり、したがって、
常に最適の気泡群を発生させることができる。このよう
にして、海水導入管08から取り込まれた海水に微細気
泡が混入され、海水放出管09を通じて、海水放出口0
10から船体表面に放出される。その結果、航行中の船
体の没水面は微細気泡群に覆われ、船体が水から受ける
抵抗が低減する。
【0016】
【考案の効果】このような考案によれば、船内であらか
じめ所望の大きさの微細気泡を含んだ海水を船体表面に
放出するので、浮力による気泡の上昇も少なく、船体の
海水浸漬面を気泡で覆うことができる。これにより抵抗
低減が可能となる。
【0017】要するに請求項1の考案によれば、船首の
海水浸漬面の正面に開口された海水導入口から船速を利
用して海水導入管を経て外部海水を導入し、気泡発生装
置により発生した無数の気泡を海水に含有させて、海水
放出管を介して複数の小径の海水放出口から放出してい
る。しかも、その気泡発生装置は、複数の小孔が穿設さ
れた気泡放出板を前面または側面に設けた偏平円筒状容
器を同軸的に突設された中心軸で可変速モーターにより
回転するようにした水中回転体および、外部のエアタン
クから圧縮エアを水中回転体の回転軸の中心孔を経て上
記偏平円筒状容器に供給するエア供給手段を具備してお
り、気泡発生装置で発生する気泡の大きさを調整するこ
とができる。したがって、船速を利用して微細な気泡で
船体を覆って、その航行時の抵抗の低減を図る省エネル
ギの経済的な気泡発生装置付き船体を得るから、本考案
は産業上極めて有益なものである。
【0018】また、請求項2の考案によれば、外部の海
水を海水導入口から吸い込んで気泡発生装置に向かって
吐出する海水導入ポンプが、海水導入管に設けられてい
るので、低速航行時でも、海水導入ポンプにより、気泡
発生装置で発生した気泡を海水放出口から放出すること
ができる。その結果、低速航行時でも、微細な気泡で船
体を覆って、その航行時の抵抗の低減を図る省エネルギ
の経済的な気泡発生装置付き船体を得るから、本考案は
産業上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の第1実施例を示す全体側面図である。
【図2】図1の気泡発生装置030を示す縦断面図であ
る。
【図3】図2のIII 部を示す拡大図である。
【図4】図2の気泡発生装置の変形例を示す同じく縦断
面図である。
【図5】本考案の第2実施例を示す全体側面図である。
【図6】図5のVI−VI矢視水平断面図ある。
【図7】図5のVII −VII 矢視水平断面図ある。
【図8】図5の変形例を示す同じく側面図である。
【図9】従来の気泡発生装置付き船舶を示し、同図
(A)はその全体側面図であり、同図(B)は同図
(A)のB−B矢視断面図である。
【符号の説明】
01 船体 02 水面 03 空気供給源 04 導気パイプ 05 空気放出孔 06 微細メッシュ 07 発生気泡 08 海水導入管 09 海水放出管 010 海水放出口 011 円筒状容器 012 泡放出孔(小孔) 013 気泡放出板 014 後端閉塞板 015 回転軸 016 大歯車 017 可変速モーター 018 小歯車 019 通気流路 020 エアタンク 021 気泡 021a 相対流速 023 前端閉塞板 024 側壁板 025 泡放出孔(小孔) 027 後端閉塞板 030 気泡発生装置 031 水ポンプ(海水導入ポンプ)

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船首の海水浸漬面の正面に開口された海
    水導入口を具備する海水導入管と、 複数の小孔が穿設された気泡放出板を前面または側面に
    設けた偏平円筒状容器を同軸的に突設された中心軸で可
    変速モーターにより回転するようにした水中回転体およ
    び、外部のエアタンクから圧縮エアを水中回転体の回転
    軸の中心孔を経て上記偏平円筒状容器に供給するエア供
    給手段を具備するとともに、前記海水導入管から海水が
    供給されている気泡発生装置と、 船首の海水浸漬面の両舷外板に開口しているとともに、
    互いに間隔を有している複数の小径の海水放出口と、 前記気泡発生装置から流出した海水を前記海水放出口に
    導く海水放出管とを備えていることを特徴とする気泡発
    生装置付き船舶。
  2. 【請求項2】 外部の海水を海水導入口から吸い込んで
    気泡発生装置に向かって吐出する海水導入ポンプが、海
    水導入管に設けられていることを特徴とする請求項1記
    載の気泡発生装置付き船舶。
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CA2238036A1 (en) * 1995-12-04 1997-06-12 Hiroharu Kato Method for reducing frictional resistance of hull, frictional resistance reducing ship using such method, and method for analyzing ejected air-bubbles from ship
WO1997020727A1 (fr) * 1995-12-04 1997-06-12 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Procede pour diminuer la resistance a la friction d'une coque de bateau et bateau a resitance a la friction reduite utilisant ce procede

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