JP5675148B2 - Ship resistance reduction device - Google Patents
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Description
本発明は、空気吹き出しにより船体の摩擦抵抗を低減する抵抗低減装置に関する。 The present invention relates to a resistance reduction device that reduces the frictional resistance of a hull by air blowing.
航行時に船底面を気泡流で覆うことにより船体摩擦抵抗を低減する技術が知られている。 A technique for reducing the hull frictional resistance by covering the bottom of the ship with a bubbly flow during navigation is known.
図1A、1Bを参照して、特許文献1の船体摩擦抵抗低減装置を説明する。船舶の船底部1の船首側に気体室2が設けられている。気体室2は船幅方向に形成されている。左右一対の気体保持板5が船底両舷部に沿って船首から船尾にかけて設けられている。気体室2から水中へ気体が吹き出され、船底面に沿い後方へ流れる気泡流が発生する。気体保持板5により気泡流の船体側方への逸脱が防止される。このようにして、船体の摩擦抵抗が軽減される。
With reference to FIGS. 1A and 1B, the hull frictional resistance reduction device of
本発明者は、図1A、1Bに示されるように気体保持板5が船体の前後方向に沿って連続的に設けられる場合、船体のサギングやホギングにより気体保持板5に縦曲げが生じて気体保持板5の船体中央部近傍位置に割れが生じる可能性があることに気がついた。更に気体保持板5が船体に溶接されている場合、気体保持板5の割れにより生じたクラックが船体に達して船体が割れてしまうリスクがある。
When the
特許文献2は他の船体摩擦抵抗低減装置を開示している。
本発明の目的は、気泡流が船底から船体側方に逸脱することを防止する気体保持構造に割れが生じることが防止される船舶の抵抗低減装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a resistance reduction device for a ship in which cracking is prevented from occurring in a gas holding structure that prevents a bubble flow from deviating from the ship bottom to the side of the hull.
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。 The means for solving the problem will be described below using the numbers used in the (DETAILED DESCRIPTION). These numbers are added to clarify the correspondence between the description of (Claims) and (Mode for Carrying Out the Invention). However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in (Claims).
本発明による船舶の抵抗低減装置は、船体(10)の船底(13)に設けられた空気吹き出し口(31)から空気を吹き出す空気吹き出し装置(30)と、前記船底に設けられた複数の気体保持構造(41〜45)とを具備する。前記複数の気体保持構造の各々は、前記船体の前後方向(X)に沿って配列された複数の気体保持板(51〜55)を備える。前記複数の気体保持板は、前記前後方向に隙間(61〜65)が設けられるように配列される。前記複数の気体保持構造は、前記船底の左舷側縁部分(13a)に配置された第1気体保持構造(41)と、前記船底の右舷側縁部分(13b)に配置された第2気体保持構造(42)とを含む。 The ship resistance reducing device according to the present invention includes an air blowing device (30) for blowing air from an air blowing port (31) provided on the bottom (13) of a hull (10), and a plurality of gases provided on the bottom of the vessel. Holding structure (41-45). Each of the plurality of gas holding structures includes a plurality of gas holding plates (51 to 55) arranged along the longitudinal direction (X) of the hull. The plurality of gas holding plates are arranged so that gaps (61 to 65) are provided in the front-rear direction. The plurality of gas holding structures include a first gas holding structure (41) disposed on the port side edge portion (13a) of the ship bottom and a second gas holding structure disposed on the starboard side edge portion (13b) of the vessel bottom. Structure (42).
前記複数の気体保持構造は、前記左舷側縁部分に配置された第3気体保持構造(43)と、前記右舷側縁部分に配置された第4気体保持構造(44)とを含む。前記第1気体保持構造における前記複数の気体保持板の前記隙間と前記第3気体保持構造における前記複数の気体保持板の前記隙間とは、前記前後方向の位置がずれている。前記第2気体保持構造における前記複数の気体保持板の前記隙間と前記第4気体保持構造における前記複数の気体保持板の前記隙間とは、前記前後方向の位置がずれている。 The plurality of gas holding structures include a third gas holding structure (43) arranged at the port side edge portion and a fourth gas holding structure (44) arranged at the starboard side edge portion. The front-rear direction positions of the gaps of the plurality of gas holding plates in the first gas holding structure and the gaps of the plurality of gas holding plates in the third gas holding structure are shifted. The front-rear direction positions of the gaps of the plurality of gas holding plates in the second gas holding structure and the gaps of the plurality of gas holding plates in the fourth gas holding structure are shifted.
前記複数の気体保持構造の数が3以上である。前記複数の気体保持構造は、前記船体の左右方向(Y)に等間隔に配置される。 The number of the plurality of gas holding structures is 3 or more. The plurality of gas holding structures are arranged at equal intervals in the left-right direction (Y) of the hull.
前記複数の気体保持構造から任意に選択される互いに隣り合う二つの気体保持構造のうちの一方側気体保持構造における前記複数の気体保持板の前記隙間と前記二つの気体保持構造のうちの他方側気体保持構造における前記複数の気体保持板の前記隙間とは、前記前後方向の位置がずれている。 The gap of the plurality of gas holding plates and the other side of the two gas holding structures in one side gas holding structure among two gas holding structures adjacent to each other arbitrarily selected from the plurality of gas holding structures The position in the front-rear direction is deviated from the gaps of the plurality of gas holding plates in the gas holding structure.
前記複数の気体保持板の各々は、R又は傾斜が形成された前方側エッジ(51a)と、R又は傾斜が形成された後方側エッジ(51b)とを備える。 Each of the plurality of gas holding plates includes a front edge (51a) having an R or an inclination and a rear edge (51b) having an R or an inclination.
本発明によれば、気泡流が船底から船体側方に逸脱することを防止する気体保持構造に割れが生じることが防止される船舶の抵抗低減装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resistance reduction apparatus of the ship by which it is prevented that a crack arises in the gas holding structure which prevents a bubble flow from deviating from the ship bottom to the hull side is provided.
添付図面を参照して、本発明による船舶の抵抗低減装置を実施するための形態を以下に説明する。 With reference to an accompanying drawing, the form for carrying out the resistance reduction device of the ship by the present invention is explained below.
(第1の実施形態)
図2Aを参照して、本発明の第1の実施形態に係る抵抗低減装置20が設けられた船体10は、船首11と、船尾12と、船底13と、左舷14と、右舷15と、プロペラ16と、舵17を備える。船底13は、左舷側縁部分13aと、右舷側部分13bを含む。船体10の前後方向及び左右方向が、それぞれX及びYで示されている。
(First embodiment)
Referring to FIG. 2A, a
抵抗低減装置20は、空気吹き出し装置30と、気体保持構造41及び42とを備える。空気吹き出し装置30は、船底13の船首11側部分に設けられた空気吹き出し口31から水中に空気を吹き出す。気体保持構造41は、空気吹き出し口31よりも船尾12側に配置されるように、左舷側縁部分13aに設けられている。気体保持構造42は、空気吹き出し口31よりも船尾12側に配置されるように、右舷側縁部分13bに設けられている。
The
気体保持構造41は、前後方向Xに沿って配列された複数の気体保持板51を備える。各気体保持板51は船底13から下方に突き出している。複数の気体保持板51は、前後方向Xに隙間61が設けられるように配列されている。
The
気体保持構造42は、前後方向Xに沿って配列された複数の気体保持板52を備える。各気体保持板52は船底13から下方に突き出している。複数の気体保持板52は、前後方向Xに隙間62が設けられるように配列されている。
The
図2Bを参照して、空気吹き出し装置30は、空気を吹き出すためのコンプレッサ又はブロワ32を備える。
Referring to FIG. 2B, the
図3を参照して、航行中に空気吹き出し装置30が空気吹き出し口31から水中に吹き出した空気によって形成された気泡70は、船底13を覆うように後方に向かって流れる気泡流を形成する。この気泡70によって船体10の摩擦抵抗が低減される。気体保持構造41及び42は、気泡70が浮力により船底13から船体10側方に逸脱することを防止する。
Referring to FIG. 3, the
更に、気体保持構造41が前後方向Xに延びる連続した単一の気体保持板から構成されずに隙間61が設けられた複数の気体保持板51から構成され、気体保持構造42が前後方向Xに延びる連続した単一の気体保持板から構成されずに隙間62が設けられた複数の気体保持板52から構成されるため、サギングやホギングにより船体10に縦曲げが生じても気体保持構造41及び42(気体保持板51及び52)に割れが生じることが防止される。その結果、気体保持構造41及び42が船底13に溶接されている場合であっても、サギングやホギングにより船体10が割れてしまうことが防止される。
Further, the
(第1の実施形態の第1変形例)
図4Aを参照して、第1の実施形態の第1変形例を説明する。第1変形例に係る気体保持板51が備える前方側エッジ51aにRが形成され、気体保持板51が備える後方側エッジ51bにRが形成されている。このRにより、応力集中領域80における応力集中が低減される。同様に、気体保持板52が備える前方側エッジにRが形成され、気体保持板52が備える後方側エッジにRが形成されている。
(First modification of the first embodiment)
A first modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. 4A. R is formed on the
(第1の実施形態の第2変形例)
図4Bを参照して、第1の実施形態の第2変形例を説明する。第2変形例に係る気体保持板51が備える前方側エッジ51aに傾斜が形成され、気体保持板51が備える後方側エッジ51bに傾斜が形成されている。前方側エッジ51a及び後方側エッジ51bは船底13に対して傾斜している。すなわち、前方側エッジ51a及び後方側エッジ51bが三角形に形成される。この傾斜により、応力集中領域80における応力集中が低減される。同様に、気体保持板52が備える前方側エッジに傾斜が形成され、気体保持板52が備える後方側エッジに傾斜が形成されている。なお、前方側エッジ及び後方側エッジの一方にRが形成され、前方側エッジ及び後方側エッジの他方に傾斜が形成されてもよい。
(Second modification of the first embodiment)
A second modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. 4B. A slope is formed in the
(第2の実施形態)
図5を参照して、本発明の第2の実施形態に係る抵抗低減装置20を説明する。本実施形態に係る抵抗低減装置20は、気体保持構造43及び44を更に備える点を除いて第1の実施形態に係る抵抗低減装置20と同様である。気体保持構造43は、空気吹き出し口31よりも船尾12側に配置されるように、左舷側部分13aに設けられている。気体保持構造44は、空気吹き出し口31よりも船尾12側に配置されるように、右舷側部分13bに設けられている。
(Second Embodiment)
With reference to FIG. 5, the
気体保持構造43は、前後方向Xに沿って配列された複数の気体保持板53を備える。各気体保持板53は船底13から下方に突き出している。複数の気体保持板53は、前後方向Xに隙間63が設けられるように配列されている。
The
複数の気体保持板51及び複数の気体保持板53は、隙間61と隙間63の前後方向Xの位置がずれるように配置される。例えば、複数の気体保持板51及び複数の気体保持板53は千鳥形配列とされる。
The plurality of
気体保持構造44は、前後方向Xに沿って配列された複数の気体保持板54を備える。各気体保持板54は船底13から下方に突き出している。複数の気体保持板54は、前後方向Xに隙間64が設けられるように配列されている。
The
複数の気体保持板52及び複数の気体保持板54は、隙間62と隙間64の前後方向Xの位置がずれるように配置される。例えば、複数の気体保持板52及び複数の気体保持板54は千鳥形配列とされる。
The plurality of
本実施形態によれば、隙間61と隙間63の前後方向Xの位置がずれているために隙間61及び隙間63を通って気泡70が船底13から船体10側方に逸脱することが防止され、隙間62と隙間64の前後方向Xの位置がずれているために隙間62及び隙間64を通って気泡70が船底13から船体10側方に逸脱することが防止される。
According to this embodiment, since the positions of the
(第3の実施形態)
図6を参照して、本発明の第3の実施形態に係る抵抗低減装置20を説明する。本実施形態に係る抵抗低減装置20は、気体保持構造43乃至45を更に備える点を除いて第1の実施形態に係る抵抗低減装置20と同様である。気体保持構造43乃至45は、空気吹き出し口31よりも船尾12側に配置され且つ気体保持構造41及び42の間に配置されるように、船底13に設けられている。
(Third embodiment)
With reference to FIG. 6, the
気体保持構造43は、前後方向Xに沿って配列された複数の気体保持板53を備える。複数の気体保持板53は、前後方向Xに隙間63が設けられるように配列されている。各気体保持板53は船底13から下方に突き出している。気体保持構造44は、前後方向Xに沿って配列された複数の気体保持板54を備える。複数の気体保持板54は、前後方向Xに隙間64が設けられるように配列されている。各気体保持板54は船底13から下方に突き出している。気体保持構造45は、前後方向Xに沿って配列された複数の気体保持板55を備える。複数の気体保持板55は、前後方向Xに隙間65が設けられるように配列されている。各気体保持板55は船底13から下方に突き出している。気体保持構造41乃至45は、左右方向Yに等間隔に配置されている。
The
図7を参照して、本実施形態に係る気体保持構造41乃至45の効果の理解を助けるため、第1の実施形態に係る気体保持構造41及び42のローリング時における気泡を保持する効果を説明する。気泡70は気体保持構造41と気体保持構造42の間で自由に移動できるため、ローリングにより右舷15が持ち上がると、浮力により気泡70が気体保持構造42の近傍の一箇所に集まる。このため、気泡70の分布にムラができ、摩擦抵抗低減効果が減少する。
With reference to FIG. 7, in order to help understanding of the effects of the
図8を参照して、第3の実施形態に係る気体保持構造41乃至45のローリング時における気泡を保持する効果を説明する。気体保持構造43乃至45が気体保持構造41と気体保持構造42との間に設けられているため、気泡70は気体保持構造41と気体保持構造42の間で自由に移動できない。このため、ローリングにより右舷15が持ち上がっても気泡70が一箇所に集まらない。したがって、気泡70の分布にムラができず、摩擦抵抗低減効果が減少しない。
With reference to FIG. 8, the effect of holding bubbles during rolling of the
本実施形態において、気体保持構造41乃至45から任意に選択される互いに隣り合う二つの気体保持構造の間で隙間の前後方向Xの位置がずれていることが好ましい。具体的には、気体保持構造41及び43が互いに隣り合い、気体保持構造43及び45が互いに隣り合い、気体保持構造45及び44が互いに隣り合い、気体保持構造44及び42が互いに隣り合う場合、隙間61と隙間63の前後方向Xの位置がずれており、隙間63と隙間65の前後方向Xの位置がずれており、隙間65と隙間64の前後方向Xの位置がずれており、隙間64と隙間62の前後方向Xの位置がずれていることが好ましい。例えば、複数の気体保持板51、複数の気体保持板53、複数の気体保持板55、複数の気体保持板54、及び複数の気体保持板52は千鳥形配列とされる。互いに隣り合う二つの気体保持構造の間で隙間の前後方向Xの位置がずれていることで、気泡70の左右方向Yの移動がより制限される。
In the present embodiment, it is preferable that the position of the gap in the front-rear direction X is shifted between two adjacent gas holding structures arbitrarily selected from the
以上、気体保持構造41及び42に加えて3つの気体保持構造が設けられる場合を説明したが、気体保持構造41及び42に加えて少なくとも一つの気体保持構造が設けられてもよい。
Although the case where three gas holding structures are provided in addition to the
なお、上記実施形態どうしを組み合わせることが可能である。例えば、気体保持板53乃至55のエッジにR又は傾斜を形成することが可能である。
In addition, it is possible to combine the said embodiment. For example, it is possible to form R or an inclination on the edges of the
1…船底部
2…気体室
5…気体保持板
10…船体
11…船首
12…船尾
13…船底
13a…左舷側縁部
13b…右舷側縁部
14…左舷
15…右舷
16…プロペラ
17…舵
20…抵抗低減装置
30…空気吹き出し装置
31…空気吹き出し口
32…コンプレッサ又はブロワ
41〜45…気体保持構造
51〜55…気体保持板
51a…前方側エッジ
51b…後方側エッジ
61〜65…隙間
70…気泡
80…応力集中領域
X…前後方向
Y…左右方向
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記船底に設けられた複数の気体保持構造と
を具備し、
前記複数の気体保持構造の各々は、前記船体の前後方向に沿って配列された複数の気体保持板を備え、
前記複数の気体保持板の隣り合う2つは、前記前後方向に隙間が設けられるように配列され、
前記複数の気体保持構造は、
前記船底の左舷側縁部分に配置された第1気体保持構造と、
前記船底の右舷側縁部分に配置された第2気体保持構造と、
前記船体の前記船底の前記前後方向の中央線と前記第1気体保持構造との間に配置された第3気体保持構造と、
前記船体の前記船底の前記前後方向の中央線と前記第2気体保持構造との間に配置された第4気体保持構造と
を含む
船舶の抵抗低減装置。 An air blowing device for blowing out air from an air blowing port provided on the bottom of the hull;
A plurality of gas holding structures provided on the ship bottom;
Each of the plurality of gas holding structures includes a plurality of gas holding plates arranged along the front-rear direction of the hull,
Two adjacent gas holding plates are arranged so that a gap is provided in the front-rear direction,
The plurality of gas holding structures are:
A first gas holding structure disposed on a port side edge portion of the ship bottom;
A second gas holding structure disposed on a starboard side edge portion of the ship bottom ;
A third gas holding structure disposed between the front-rear center line of the hull of the hull and the first gas holding structure;
A ship resistance reduction device, comprising: a fourth gas holding structure disposed between the center line in the longitudinal direction of the ship bottom of the hull and the second gas holding structure .
前記第2気体保持構造における前記複数の気体保持板の前記隙間と前記第4気体保持構造における前記複数の気体保持板の前記隙間とは、前記前後方向の位置がずれている
請求項1の船舶の抵抗低減装置。 The gap between the plurality of gas holding plates in the first gas holding structure and the gap between the plurality of gas holding plates in the third gas holding structure are shifted in the front-rear direction,
The ship in the front-rear direction is deviated from the gap between the plurality of gas holding plates in the second gas holding structure and the gap between the plurality of gas holding plates in the fourth gas holding structure. Resistance reduction device.
前記複数の気体保持構造は、前記船体の左右方向に等間隔に配置された
請求項1の船舶の抵抗低減装置。 The number of the plurality of gas holding structures is 3 or more;
The ship resistance reduction device according to claim 1, wherein the plurality of gas holding structures are arranged at equal intervals in a horizontal direction of the hull.
請求項3の船舶の抵抗低減装置。 The gap of the plurality of gas holding plates and the other side of the two gas holding structures in one side gas holding structure among two gas holding structures adjacent to each other arbitrarily selected from the plurality of gas holding structures The ship resistance reduction device according to claim 3, wherein the position in the front-rear direction is shifted from the gap between the plurality of gas holding plates in the gas holding structure.
R又は傾斜が形成された前方側エッジと、
R又は傾斜が形成された後方側エッジと
を備える
請求項1乃至4のいずれかに記載の船舶の抵抗低減装置。 Each of the plurality of gas holding plates is
A front edge formed with an R or slope;
The ship's resistance reduction device according to any one of claims 1 to 4, further comprising R or a rear side edge formed with an inclination.
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