JP5653703B2 - 気体回収装置及び摩擦抵抗低減型船舶 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶及び気体回収装置の構成について説明する。
図1Aは、本発明の第1の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶の構成の一例を示す側面図である。この摩擦抵抗低減型船舶は、船体10と、船体10内に設けられた気体吹き出し装置30と、船体10内に設けられた気体回収装置40とを備えている。船体10は、船首11と、船尾12と、船底13と、プロペラ16と、舵17と、船側18とを備えている。
図3は、気体回収装置40に用いる気体回収チャンバ51の構成の一例を示す断面図(船幅方向Yの断面図)である。気体回収チャンバ51は、気体回収口41aから取り込んだ気泡を含む水を、取り入れ口50から取り入れる。そして、気泡52aを含む水52を気体と水とに分離する(気液分離)。分離後の気体は流路55から送出され、船体10の外部に排出され、又は気体供給部34に供給される。分離後の水はバルブ53及びポンプ(図示されず)を介して船体10から排出される。気体回収チャンバ51の底板50aは、船底13の仕切り板と重なっていても良いし、離れていても良い。取り入れ口50は、気体回収口41aであっても良い、互いに離れていても良い。
図4Aは、気体回収口及びその周辺の構成の一例を示す断面図(船幅方向Yの断面図)である。本図において、左側が船首11側、右側が船尾12側であるとする。また、白抜き矢印は水の流れ200を示し、水の流れ200は気体吹き出し口31からの気泡201の流れと見ることもできる(以下、本明細書において同様である)。
図6Aは、気体回収口及びその周辺の構成の変形例1を示す断面図(船幅方向断面図)である。
本変形例は、図4Aの場合と比較して、気体流路42における船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)が、仕切り板19に垂直な面Pではなく、傾斜S’を有する面である点で図4Aの場合と異なっている。傾斜S’は、傾斜Sと平行である。すなわち、気体流路42は、少なくとも船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)のうちの船体10の外側の端部(端42d近傍)が、船首11側の傾斜Sに対向するような平行な傾斜S’を有している。その傾斜S’も角度αを有している。その他については、図4Aの場合と同様である。
図7は、気体回収口及びその周辺の構成の他の変形例2を示す断面図である。
本変形例では、図4Aの場合と比較して、気体流路42における船首11側の側面(端42aから端42bまでの面)が、傾斜Sではなく、Rが形成された曲面である点で図4Aの場合と異なっている。Rの半径は、気泡に対して疑似的に傾斜Sが設けられているのと同様の効果が得られるような大きさとする。例えば、仕切り板19の厚みD程度の半径とする。その他については、図4Aの場合と同様である。
図8は、気体回収口及びその周辺の構成の他の変形例3を示す断面図である。
本変形例は、図7の場合と比較して、気体流路42における船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)が、仕切り板19に垂直な面Pではなく、R’が形成された曲面である点で図7の場合と異なっている。R’の半径は、例えば、船首11側の側面のRの半径と同程度とする。その他については、図7の場合と同様である。
本発明の第2の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶及び気体回収装置の構成について説明する。
図1A〜図1B、及び、図2A〜図2Eについては、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
図9Aは、気体回収口及びその周辺の構成の一例を示す断面図である。本実施の形態は、仕切り板19そのものではなく、仕切り板19の開口部を囲む領域に取り付け部材を備えている点で第1の実施の形態と異なっている。取り付け部材は、傾斜又はRを構成し、その開口部を囲む領域の少なくとも船首11側に取り付けられている。
図10は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例1を示す断面図である。
本変形例は、図9Aの場合と比較して、気体流路42における船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)が、仕切り板19に垂直な面Pではなく、傾斜S’を有する面である点で図9Aの場合と異なっている。傾斜S’は、傾斜Sと平行である。すなわち、気体流路42は、少なくとも船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)のうちの船体10の外側の端部(端42d近傍)が、船首11側の傾斜Sに対向するような平行な傾斜S’を有している。その傾斜S’も角度αを有している。その他については、図9Aの場合と同様である。
図11は、気体回収口及びその周辺の構成の他の変形例2を示す断面図である。
本変形例は、図9Aの場合と比較して、取り付け部材61の船首11側の端部63、及び取り付け部材62の船尾12側の端部64が、仕切り板19の船体外側表面19bに対して略垂直になっている点で図9Aの場合と異なっている。これにより、取り付け部材61及び取り付け部材62と仕切り板19との溶接をより確実に実行でき、良好な溶接結合部65、66を形成することができる。この場合、水の抵抗が高まる可能性があるが、取り付け部材61及び取り付け部材62の厚みが厚くなければ、抵抗の増加量は問題ないと考えられる。その他については、図9Aの場合と同様である。
図12Aは、気体回収口及びその周辺の構成の変形例3を示す断面図である。
本変形例は、図9Aの場合と比較して、取り付け部材62が無い点、及び、取り付け部材61が開口部43の内部に伸びるように設けられている点で図9Aの場合と異なっている。取り付け部材61は、開口部43における船首11側の仕切り板19の端部19c(開口部43の船首11側の側壁)を覆う。その結果、取り付け部材61の船首11側に設けられた傾斜Sは、開口部43内にまで伸びている。その他については、図9Aの場合と同様である。なお、取り付け部材62は、図9Aと同様に有っても良い。
図13は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例4を示す断面図である。
本変形例は、図10の場合と比較して、取り付け部材61、62がいずれも開口部43内部に伸びるように設けられている点で図10の場合と異なっている。取り付け部材61、62では、仕切り板19の端部19c、19dを覆う傾斜S’は、傾斜Sと平行である。その結果、取り付け部材61の船首11側に設けられた傾斜S、及び、取り付け部材62の船尾12側に設けられた傾斜S’は、開口部43内にまで伸びている。その他については、図10の場合と同様である。
図14は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例5を示す断面図である。
本変形例は、図12Aの場合と比較して、開口部43の内部に伸びている取り付け部材61において、傾斜Sが途中までである点で図12Aの場合と異なっている。そして、傾斜Sは、開口部43内において、仕切り板19に垂直になっている。すなわち、取り付け部材61の船首11側に設けられた傾斜Sは、開口部43の手前、又は、開口部43内の途中までになっている。その他については、図12Aの場合と同様である。なお、取り付け部材62は、図9Aと同様に有っても良い。
本発明の第3の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶及び気体回収装置の構成について説明する。
図1A〜図1B、及び、図2A〜図2Eについては、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
本実施の形態では、第1の実施の形態(図4Aの場合)と比較すると、船体10が二重船殻構造(ダブルハル)を備え、船底13の仕切り板19が内殻用仕切り板19−1と外殻用仕切り板19−2とを有している点で第1の実施の形態(図4Aの場合)と異なっている。その他は、第1の実施の形態と同様である。
図16は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例1を示す断面図である。
本変形例は、図15の場合と比較して、内殻用仕切り板19−1の開口部45が外殻用仕切り板19−2の開口部47(=気体回収口41a)に対して、船尾12側にずれている点、それに伴い、船首11側の補助板81が、第1部分81aと第2部分81bと第3部分81cとを有する点で図15の場合と異なっている。
図17は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例2を示す断面図である。
本変形例は、図15の場合と比較して、内殻用仕切り板19−1及び外殻用仕切り板19−2そのものではなく、外殻用仕切り板19−2の開口部を囲む領域に取り付け部材を備えている点で図15図の場合と異なっている。取り付け部材は、傾斜又はRを構成し、その開口部を囲む領域の少なくとも船首11側に取り付けられ、第2の実施の形態で説明されていたものを用いることができる。その他は、図15の場合と同様である。
図18は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例3を示す断面図である。
本変形例は、図17の場合と比較して、内殻用仕切り板19−1の開口部45が外殻用仕切り板19−2の開口部47(=気体回収口41a)に対して、船尾12側にずれている点、それに伴い、船首側の補助板81、82が、それぞれ第1部分81a、82aと第2部分81b、82bと第3部分81c、82cとを有する点で、図17の場合と異なっている。第1部分81a、82aは、それぞれ開口部47の船首11側及び船尾12側から、船体10の内側方向に向かって外殻用仕切り板19−2に垂直に延伸した部分である。第2部分81b、82bは、それぞれ第1部分81a、82aの端から船尾12方向へ向かって、外殻用仕切り板19−2と平行に延伸した部分である。第3部分81c、82cは、それぞれ第2部分81b、82bの端から開口部45へ向かって、内殻用仕切り板19−1に垂直に延び、開口部45に接続する部分である。平行部81b、82bは、外殻用仕切り板19−2と平行な流路46を形成している。
本発明の第4の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶及び気体回収装置の構成について説明する。
図1A〜図1B、及び、図2A〜図2Eについては、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
本実施の形態では、図9Aの場合と比較して、仕切り板19の開口部43が、取り付け部材90に設けられた開口部49(=気体回収口41a)に対して、船尾12側にずれている点、それに伴い、取り付け部材90が、傾斜部91と覆い部92とを有する点で、図9Aの場合と異なる。傾斜部91は、仕切り板19の船体外側表面19b上において、開口部43よりも船首11側に設けられた凸部材である。船尾12側(開口部49側)に傾斜Sを有する面を備えている。覆い部92は、仕切り板19の船体外側表面19b側において、開口部43と所定の距離をおいて、船体外側表面19bと平行になるように開口部43を覆っている。覆い部92の船尾12側の端部は、開口部43よりも船尾12側で仕切り板19に接合している。覆い部92の左舷14側及び右舷15側の端部は、それぞれ開口部43よりも左舷14側及び右舷15側で仕切り板19に接合している。覆い部92の船首11側の端部は、その左側及び右側が凸傾斜部91の傾斜Sのある側で接合し、その中央は凸傾斜部91の傾斜Sのある面と所定の距離だけ離れ、隙間(開口部49)を形成している。このとき、この開口部49が気体回収口41aとなる。すなわち、取り付け部材90は、覆い部92と凸傾斜部91とが接合する箇所に気体回収口41a及び傾斜Sを有している。覆い部92の船体10側の面と、仕切り板19の船体外側表面19bとは、仕切り板19と平行な流路48を形成している。
図20は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例1を示す断面図である。
本変形例は、図19Aと比較して、仕切り板19の開口部43の内部に取り付け部材100が設けられている点、それに伴い、取り付け部材100が内側部材101と、外側部材102とを有する点で、図19Aの場合と異なっている。内側部材101は、仕切り板19の開口部43内に設けられ、仕切り板19の船体内側表面19aと平行に伸びている。外側部材102は、開口部43内に設けられ、内側部材101と所定の距離を保ちながら、仕切り板19の船体外側表面19bと平行に伸びている。内側部材101は、開口部43の船首11側の側面19cに結合し、傾斜Sを形成する傾斜部101aと、傾斜部101aの端に接合し、船体内側表面19aと平行に伸びる平行部101bとを含んでいる。外側部材102は、開口部43の船尾12側の側面19dに結合する端部102aと、端部102aの端に接合し、船体外側表面19bと平行に伸びる平行部102bとを含んでいる。傾斜部101aと平行部102bとの間の部分が開口部49(=気体回収口41a)である。端部102aと平行部101bとの間の部分が開口部20であり、船体10内への気泡混じりの水の導入口である。平行部101bと平行部102bとの間の空間は、仕切り板19に平行な流路48を構成している。
本発明の第5の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶及び気体回収装置の構成について説明する。
図1A〜図1B、及び、図2A〜図2Eについては、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
本実施の形態では、図12Aの場合と比較して、取り付け部材が、船体10の内側から仕切り板の開口部に取り付けられている点で図12Aの場合と異なっている。すなわち、取り付け部材111は、船体10内側の船尾12側から船体10の外側の船首11側へ向かって、開口部43の内部に伸び、開口部43における仕切り板19の船首11側の端部19cを覆うように設けられている。
図22は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例1を示す断面図である。
本変形例は、図21の場合と比較して、気体流路42における船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)が、仕切り板19に垂直な面Pではなく、傾斜S’を有する取り付け部材112である点で異なっている。傾斜S’は、傾斜Sと平行である。すなわち、気体流路42は、少なくとも船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)のうちの船体10の外側の端部(端42d近傍)が、船首11側の傾斜Sに対向するような平行な傾斜S’を有している。その傾斜S’も角度αを有している。その他については、図21の場合と同様である。なお、取り付け部材111と取り付け部材112とは一体であっても良い。
本発明の第6の実施の形態に係る摩擦抵抗低減型船舶及び気体回収装置の構成について説明する。
図1A〜図1B、及び、図2A〜図2Eについては、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
本実施の形態では、第5の実施の形態の図21の場合と比較して、取り付け部材111が傾斜部111aと平行部111bとを有する点で異なる。傾斜部111aは、船体10内側の船尾12側から船体10の外側の船首11側へ向かって、開口部43の内部に伸び、開口部43における仕切り板19の船首11側の端部19cを覆うように設けられ、傾斜Sを形成する。平行部111bは、傾斜部111aの船体10内側の端に接続され、仕切り板19に対して所定の距離を保ちながら、船尾12方向に平行に伸びている。平行部111bと仕切り板19の船体内側表面19aとの間の空間は、仕切り板19に平行な流路48を構成している。
図24は、気体回収口及びその周辺の構成の変形例1を示す断面図である。
本変形例は、図23の場合と比較して、気体流路42における船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)が、仕切り板19に垂直な面Pではなく、傾斜S’を有する取り付け部材112を有する点で異なっている。傾斜S’は、傾斜Sと平行である。すなわち、気体流路42は、少なくとも船尾12側の側面(端42cから端42dまでの面)のうちの船体10の外側の端部(端42d近傍)が、船首11側の傾斜Sに対向するような平行な傾斜S’を有している。その傾斜S’も角度αを有している。
また、第2〜第6の実施の形態(変形例を含む)において、断面図で船首11側と船尾12側とに分かれて示された取り付け部材は、一体物であっても良いし、船首11側部分と船尾12側部分とに分離していても良い。例えば、図9Aの断面図に示された船首11側の取り付け部材61と、船尾12側取り付け部分62とは、図9Bや図9Cのように一体物であっても良いし、気体回収口41aを挟んで分離していても良い。他の実施の形態(変形例を含む)も同様である。
11 船首
12 船尾
13 船底
14 左舷
15 右舷
16 プロペラ
17 舵
18 船側
19 仕切り板
19−1 内殻用仕切り板
19−2 外殻用仕切り板
19a 船体側表面
19b 船体10の外側表面
19c、19d 端部
30 気体吹き出し装置
31 気体吹き出し口
34 気体供給部
40 気体回収装置
41、41a 気体回収口
42 気体流路
42a、42b、42c、42d 端
42e 端部
20、43、45、47、49 開口部
44 領域
46、48 流路
50 取り入れ口
51 気体回収チャンバ
51a 配管
52 水
52a 気泡
53 バルブ
55、56 流路
60、61、62、90、91、92、100、111、112 取り付け部材
63、64 端部
65、66 結合部
81、82 補助板
81a、82a 第1部分
8ab、82b 第2部分
81c、82c 第3部分
91 凸傾斜部
92 覆い部
101 内側部材
101a 傾斜部
101b 平行部
102 外側部材
102a 端部
102b 平行部
111a 傾斜部
111b 平行部
112a 傾斜部
112b 平行部
200 流れ
201 気泡
Claims (13)
- 船体の内側に設けられた気体回収室と、
前記船体の外側を流れる気体を含んだ水を前記気体回収室へ取り込むための気体回収口を有し、前記船体の前記内側と前記外側とを仕切る仕切り板と
を具備し、
前記気体回収口は、前記船体の内側と外側とを連通する気体流路の前記外側の開口部であり、
前記気体流路における船首側の側面の前記外側の端部は、前記外側に近づくに連れて前記船首側に近づく面を有すると共に、前記仕切り板に対して5°以上45°以下の角度αの傾斜を有する
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 船体の内側に設けられた気体回収室と、
前記船体の外側を流れる気体を含んだ水を前記気体回収室へ取り込むための気体回収口を有し、前記船体の前記内側と前記外側とを仕切る仕切り板と
を具備し、
前記気体回収口は、前記船体の内側と外側とを連通する気体流路の前記外側の開口部であり、
前記気体流路における船首側の側面の前記外側の端部は、前記外側に近づくに連れて前記船首側に近づく面を有すると共に、前記仕切り板に対して5°以上45°以下の角度αの傾斜を有し、
前記仕切り板は、前記仕切り板の開口部を囲む領域の前記船首側に取り付けられ、前記傾斜を構成する取り付け部材を備える
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 請求項2に記載の摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置において、
前記取り付け部材は、前記開口部を囲むように設けられている
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 請求項2又は3に記載の摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置において、
前記取り付け部材は、前記開口部の内部に伸び、前記開口部における前記仕切り板の端部を覆うように設けられている
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 請求項2乃至4のいずれか一項に記載の摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置において、
前記取り付け部材は、
前記開口部における前記仕切り板の端部から、前記仕切り板の厚みを超えて前記気体回収口の内側に向かって前記傾斜が伸びる傾斜部と、
前記傾斜部の端部に接続され、前記仕切り板と平行に、前記仕切り板と所定の距離を保ちながら伸びる平行部と
を含む
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 請求項2に記載の摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置において、
前記取り付け部材は、
前記仕切り板上に設けられ、前記仕切り板内の開口部を、前記開口部と所定の距離を保ちながら覆う覆い部と、
前記仕切り板上に設けられ、前記覆い部における前記開口部と対向する位置よりも前記船首側で前記覆い部と結合する凸傾斜部と
を備え、
前記結合する箇所に前記気体回収口及び前記傾斜を有する
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 請求項2に記載の摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置において、
前記取り付け部材は、
前記仕切り板の開口部内に設けられ、前記仕切り板の一方の面と平行に伸びる第1平面部材と、
前記開口部内に設けられ、前記第1平面部材と所定の距離を保ちながら、前記仕切り板の他方の面と平行に伸びる第2平面部材と
を含み、
前記第1平面部材と前記仕切り板とが結合する箇所に前記気体回収口及び前記傾斜を有する
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置において、
前記気体流路は、船尾側の側面における前記水の側の端部が、前記船首側の面と平行な面を更に有する
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 船体と、
前記船体の船底又は船側に設けられた気体吹き出し口から水中に吹き出された気体を、前記気体吹き出し口よりも船尾側の前記船底に設けられた気体回収口から回収する請求項1乃至8のいずれか一項に記載の摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置と
を具備する
摩擦抵抗低減型船舶。 - 請求項9に記載の摩擦抵抗低減型船舶において、
前記船体は、二重船殻構造を有し、
前記気体流路は、船底の二重船殻を貫通している
摩擦抵抗低減型船舶。 - 請求項10に記載の摩擦抵抗低減型船舶において、
前記気体流路は、前記二重船殻の間に、前記船底と平行に伸びる流路を備える
摩擦抵抗低減型船舶。 - 船体の内側に設けられた気体回収室と、
前記船体の外側を流れる気体を含んだ水を前記気体回収室へ取り込むための気体回収口を有し、前記船体の前記内側と前記外側とを仕切る仕切り板と
を具備し、
前記気体回収口は、前記船体の内側と外側とを連通する気体流路の前記外側の開口部であり、
前記気体流路における船首側の側面の前記外側の端部は、前記外側に近づくに連れて前記船首側に近づく面を有すると共に、前記仕切り板に対して傾斜又はRを有し、
前記仕切り板は、前記仕切り板の開口部を囲む領域の前記船首側に取り付けられ、前記傾斜又は前記Rを構成する取り付け部材を備え、
前記取り付け部材は、
前記仕切り板上に設けられ、前記仕切り板内の開口部を、前記開口部と所定の距離を保ちながら覆う覆い部と、
前記仕切り板上に設けられ、前記覆い部における前記開口部と対向する位置よりも前記船首側で前記覆い部と結合する凸傾斜部と
を備え、
前記結合する箇所に前記気体回収口及び前記傾斜を有する
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。 - 船体の内側に設けられた気体回収室と、
前記船体の外側を流れる気体を含んだ水を前記気体回収室へ取り込むための気体回収口を有し、前記船体の前記内側と前記外側とを仕切る仕切り板と
を具備し、
前記気体回収口は、前記船体の内側と外側とを連通する気体流路の前記外側の開口部であり、
前記気体流路における船首側の側面の前記外側の端部は、前記外側に近づくに連れて前記船首側に近づく面を有すると共に、前記仕切り板に対して傾斜又はRを有し、
前記仕切り板は、前記仕切り板の開口部を囲む領域の前記船首側に取り付けられ、前記傾斜又は前記Rを構成する取り付け部材を備え、
前記取り付け部材は、
前記仕切り板の開口部内に設けられ、前記仕切り板の一方の面と平行に伸びる第1平面部材と、
前記開口部内に設けられ、前記第1平面部材と所定の距離を保ちながら、前記仕切り板の他方の面と平行に伸びる第2平面部材と
を含み、
前記第1平面部材と前記仕切り板とが結合する箇所に前記気体回収口及び前記傾斜を有する
摩擦抵抗低減型船舶用の気体回収装置。
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