JPH09150785A - マイクロバブル発生装置 - Google Patents

マイクロバブル発生装置

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JPH09150785A
JPH09150785A JP7311357A JP31135795A JPH09150785A JP H09150785 A JPH09150785 A JP H09150785A JP 7311357 A JP7311357 A JP 7311357A JP 31135795 A JP31135795 A JP 31135795A JP H09150785 A JPH09150785 A JP H09150785A
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JP
Japan
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gas
submerged
water
pressurized gas
submerged surface
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Withdrawn
Application number
JP7311357A
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English (en)
Inventor
Yoji Kato
洋治 加藤
Yoshiaki Takahashi
義明 高橋
Yuki Yoshida
有希 吉田
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 船体の外表面の境界層に気泡及び気体層を効
率よく形成し、境界層に対する気体の送り込み性を高
め、機器等の単純化を図るとともに、船舶等への適用を
容易にして摩擦抵抗低減船の実用化を図る。 【解決手段】 没水表面から気体を噴出して、没水表面
に接する境界層に気泡及び気体層を介在させて、没水表
面の摩擦抵抗を減少させる場合に、没水表面に、加圧気
体を水中に噴出する噴出口が配されるとともに、噴出口
の下流位置に、噴出口の外側縁部よりも内方位置で、噴
出口の内側壁と没水表面とを緩やかに接続した状態の誘
導面が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロバブル発
生装置に係り、特に、没水状態の船体表面の近傍におい
て、気泡を境界層の内部に放出する技術に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】船舶等の摩擦低減を図るために、船体の
表面に気泡または空気層を介在させる方法が提案されて
いる。気泡を水中に噴出させる技術として、(1)特開
昭50−83992号、(2)特開昭53−13628
9号、(3)特開昭60−139586号、(4)特開
昭61−71290号、(5)実開昭61−39691
号、(6)実開昭61−128185号が提案されてい
る。また、船底部のくぼみに空気層を形成する技術とし
て、(7)実開昭61−128184号が提案されてい
る。
【0003】そして、これらの技術では、気泡を噴出さ
せる方法として、空気ポンプで発生させた加圧空気を複
数の穴や多孔板から水中に噴出させるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、加圧空気のみ
を複数の穴から噴出する方法であると、加圧空気の圧力
によって空気または気泡を水中に噴出させているため
に、空気または気泡が船体から離れ易く、摩擦抵抗低減
範囲が小さくなる難点があり、多孔質板から微細な気泡
を吹き出す技術では、多孔質板での気泡吹き出し時にお
ける圧力損失に基づくエネルギ消費が大きくなって、摩
擦抵抗低減によるエネルギ節約よりも、気泡吹き出しの
ためのエネルギ消費の方が多くなって、実用性が損われ
てしまう等の難点がある。これらの理由に起因して、前
述した(1)ないし(6)の技術は、いずれも実用化さ
れておらず、そして、前述した(7)の技術では航走時
に水の搬送性に基づく空気の消費が大きくなると考えら
れ、この技術も実用化に至っていないのが実情である。
【0005】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、以下の目的を有するものである。 船体の外表面に沿って気泡及び気体層を効率よく形成
すること。 境界層に対する気泡及び気体の送り込み性を高めるこ
と。 水中における気泡の持続性を確保すること。 気泡の発生及び気体層の形成のための機器等の単純化
を図ること。 船舶等への適用を容易にし、摩擦抵抗低減船の実用化
を図ること。
【0006】
【課題を解決するための手段】没水表面から気体を噴出
して、没水表面に接する境界層に気泡及び気体層を介在
させて、没水表面の摩擦抵抗を減少させる場合に、没水
表面に、加圧気体を水中に斜め後方に向けて噴出する噴
出口が配されるとともに、該噴出口の下流位置に、噴出
口の外側縁部よりも内方位置で、噴出口の内側壁と没水
表面とを緩やかに接続した状態の誘導面が形成される。
噴出口の開口の近傍において、内側壁と誘導面との接続
箇所には、曲率を大きくした接続曲面が形成される。噴
出口の開口の近傍における内側壁と外側壁との段差は、
前記開口の内外方向の径,対向寸法よりも大きく設定さ
れる。
【0007】空気取入口から取り入れた空気や、船舶に
搭載されている燃焼装置等のガス発生手段で発生させた
ガス等の気体は、ブロアやポンプ等の加圧手段により加
圧状態にして船体の没水表面の近傍まで配分され、没水
表面に配された複数の噴出口から、加圧気体として水中
に斜め後方に向けて噴出させられる。この噴出時に、加
圧気体が噴出口の下流位置の誘導面によって没水表面ま
で誘導されることにより、誘導面や没水表面の近傍に気
泡及び気体層を形成して、没水表面に接する境界層に気
泡及び気体層を介在させることになり、没水表面の摩擦
抵抗を減少させる。また、噴出口の開口の近傍には、接
続曲面が形成されているために、加圧気体が噴出口から
没水表面に誘導されることに加えて、噴出口の内側壁と
外側壁との間に段差が形成されていることにより、段差
の下流において、噴出気体と流水との境界に波状変動が
生じて、気体の攪拌細分化による気泡が生成され、該気
泡が境界層に送り込まれて、摩擦低減に寄与するものと
なる。空気取入口から取り入れた空気や、船舶に搭載さ
れている燃焼装置等のガス発生手段で発生させたガス等
の気体が、噴出口からの噴出気体として利用され、ブロ
アやポンプ等の加圧手段により加圧状態にして船体の没
水表面の近傍まで配分し、没水表面に配された複数の噴
出口から、加圧気体を水中に斜め後方に向けて噴出させ
られる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマイクロバブ
ル発生装置を、タンカーやコンテナ船等の船舶に適用し
た一実施形態について、図1ないし図4を参照して説明
する。各図において、符号Yは摩擦低減船、1は船体、
2は没水表面(船体表面)、3は噴出口、4は加圧気体
供給手段、5は誘導面、6は接続曲面、7は段差、Eは
摩擦低減対象範囲を示している。
【0009】前記摩擦低減船Yにおける船体1は、図4
に示すように、例えば外殻1Aと内殻1Bとの間に中空
部1Cを有する二重殻構造とされ、外殻1Aの没水表面
2に、図2及び図3に示すように、複数の噴出口3が配
される。
【0010】該噴出口3は、没水表面2における摩擦低
減対象範囲Eに、図2に示すように、没水表面2に対し
て離間する斜め後方に向けて形成されるとともに、加圧
気体供給手段4に対して接続状態に配される。噴出口3
による加圧気体の噴出方向と没水表面2とのなす角度α
は、例えば20度以下というように小さく設定されるこ
とが望ましい。また、噴出口3には、図2に示すよう
に、外側壁3aと内側壁3bとの間に、図3に示すよう
なスリット状や長穴状の開口3cが形成される。
【0011】前記加圧気体供給手段4にあっては、図1
に示すように、大気中の空気を加圧して利用する加圧空
気供給系4Aと発生ガス供給系4Bとの二つの加圧気体
供給系を形成するものが適用される。
【0012】加圧空気供給系4Aにあっては、船体1の
甲板に配される空気取入口4aと、該空気取入口4aに
接続状態に配され大気中の塵埃等の異物を除去するため
のフィルタ4bと、該フィルタ4bを経由した空気を加
圧するためのブロアやポンプ等の加圧手段4cと、該加
圧手段4cに接続され中空部1Cの内部に布設されて加
圧気体を所望箇所まで移送するための加圧気体移送管4
dと、該加圧気体移送管4dに接続され複数箇所に加圧
気体を供給するための分岐管4eと、該分岐管4eに接
続状態に配され加圧気体を没水表面2の裏面側で配分し
複数の噴出口3に接続状態のヘッダ4fと、加圧気体移
送管4dまたは分岐管4eの途中に配され給気量の制御
や調整を行なうための給気量制御弁4g及び給気量を計
測するためのガス量計4hとを有するものが適用され
る。
【0013】発生ガス供給系4Bにあっては、摩擦低減
船Yに搭載されているボイラー等をガス発生手段4iと
し、燃焼ガスや排出蒸気等が大量に得られる場合に、こ
れらの燃焼ガスや排出蒸気等が、加圧気体として、単独
または空気と混合した状態で利用され、図1に示すよう
に、加圧空気供給系4Aに一部並列状態に配される。
【0014】前記誘導面5にあっては、図2に示すよう
に、噴出口3の内側壁3bと没水表面2とを緩やかに接
続した状態とするものであり、開口3cの近傍からその
下流位置にかけて形成される。
【0015】前記接続曲面6にあっては、内側壁3bと
誘導面5との接続箇所及び噴出口3の開口3cの近傍に
介在して、これらの間を滑らかに大きな曲率で接続する
ものであり、その曲率半径Rは、段差7を考慮して設定
される。
【0016】前記段差7にあっては、実質的に前記開口
3cの内外方向の径であるが、噴出口3の開口3cの近
傍における内側壁3bと外側壁3aとの対向寸法を勘案
して、接続曲面6に曲率Rが付与される分だけ前記対向
寸法よりも大きくなるように設定される。
【0017】以下、このように構成されているマイクロ
バブル発生装置に基づく、摩擦低減船Yの摩擦低減状況
について説明する。
【0018】摩擦低減船Yが、例えば巡航速度で航走し
ている状態では、船体1の没水表面2と海水との間に、
図2に示すようにな境界層Bが形成される。
【0019】この際に、加圧気体供給手段4を作動させ
て、空気取入口4aから取り入れた空気やガス発生手段
4iで発生させた燃焼ガス等の気体を、加圧手段4cに
より加圧状態にして、加圧気体移送管4d,分岐管4e
及びヘッダ4fを経由して没水表面2の複数の噴出口3
から、水中に斜め後方に向けて矢印Kで示すように噴出
させると、噴出口3の後方位置において、没水表面2と
境界層Bとの間に、気泡A及び気体層Cが介在した状態
となる。
【0020】加圧気体の噴出時において、没水表面2の
近傍に気体層Cを介在させて、気体層Cが没水表面2の
全部または大部分を覆うようにすると、従来の技術でも
説明したように、没水表面2の摩擦低減が図られること
になる。
【0021】そこで、噴出口3に段差7を付与して、噴
出口3の下流に気体層Cが介在し易い環境を形成し、接
続曲面6と誘導面5とにより噴出気体を下流に誘導して
没水表面2に沿って送り出し、気体層Cを没水表面2の
近傍に長い距離介在させるようにする。この際に、船体
1の没水表面2は、図2の矢印Vで示すように、静止水
に対して進行しているために、境界層Bの水が、没水表
面2に対して図2の破線の矢印Rで示すように相対移動
することになり、噴出口3から噴出する加圧気体の外側
方向のエネルギに、加圧気体と水との相互干渉の影響が
加わって、加圧気体と水との混合作用が生じるととも
に、加圧気体と水との境界が波状に変動して気体の細分
化による微小な気泡A(マイクロバブル)の発生が促進
されるとともに、噴出口3の外方の境界層Bに対する気
体の送り込みを促進させて、噴出口3の後方において、
境界層Bの内部(底層)に、気体成分が介在して没水表
面2の摩擦抵抗を低減することになるものと期待され
る。
【0022】微小な気泡Aは、一部が境界層Bの内部
(底層)に取り込まれ、没水表面2の近傍に気体成分と
して存在して、没水表面2の長い距離にわたって摩擦抵
抗を低減することになるものと期待される。
【0023】なお、図1及び図2に矢印Kで示す加圧気
体の噴出方向が、後方あるいは斜め後方であると、前述
した気体成分を没水表面2の近傍(境界層Bの底層)に
送り込むことによる摩擦低減効果に加えて、加圧気体の
噴出エネルギが船体1を前進させる推進力としても働く
ことになる。
【0024】
【発明の効果】本発明に係るマイクロバブル発生装置に
あっては、以下の効果を奏する。 (1) 噴出口の下流位置に、内側壁と没水表面とを緩
やかに接続した状態の誘導面が形成されることにより、
船体の外表面に沿って気泡及び気体層を効率よく形成
し、船体の摩擦低減を図ることができる。 (2) 噴出口の開口の近傍における内側壁と外側壁と
に段差を設定することにより、境界層に対する気泡及び
気体の送り込み性を高めることができる。 (3) 噴出口から噴出した加圧気体を誘導面により没
水表面まで導くことにより、水中における気泡の持続性
を確保することができる。 (4) 噴出口の形状を設定する技術により、気泡の発
生及び気体層の形成のための機器等を単純構造とし、船
舶等への適用を容易にすることができる。 (5) 上記により摩擦抵抗低減船の適用性及び実用性
を高め、摩擦抵抗低減を行なって船舶等の運行時のエネ
ルギ消費を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマイクロバブル発生装置を船舶に
適用した一実施形態を示す一部の記載を省略した結線図
である。
【図2】図1の噴出口の部分を拡大した正断面図であ
る。
【図3】本発明に係るマイクロバブル発生装置が適用さ
れる摩擦低減船の正面図である。
【図4】本発明に係るマイクロバブル発生装置が適用さ
れる摩擦低減船の平面図である。
【符号の説明】
Y 摩擦低減船 E 摩擦低減対象範囲 A 気泡 B 境界層 C 気体層 1 船体 1A 外殻 1B 内殻 1C 中空部 2 没水表面(船体表面) 3 噴出口 3a 外側壁 3b 内側壁 3c 開口 4 加圧気体供給手段 4A 加圧空気供給系 4B 発生ガス供給系 4a 空気取入口 4c 加圧手段 4d 加圧気体移送管 4e 分岐管 4i ガス発生手段 5 誘導面 6 接続曲面 7 段差
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 有希 東京都江東区豊洲二丁目1番1号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 没水表面(2)から気体を噴出して、没
    水表面に接する境界層(B)に気泡(A)及び気体層
    (C)を介在させて、没水表面の摩擦抵抗を減少させる
    装置であって、没水表面に、加圧気体を水中に斜め後方
    に向けて噴出する噴出口(3)が配されるとともに、該
    噴出口の下流位置に、噴出口の外側縁部よりも内方位置
    で、噴出口の内側壁(3b)と没水表面とを緩やかに接
    続した状態の誘導面(5)が形成されることを特徴とす
    るマイクロバブル発生装置。
  2. 【請求項2】 噴出口(3)の開口(3c)の近傍にお
    ける内側壁(3b)と誘導面(5)との接続箇所に、曲
    率を大きくした接続曲面(6)が形成されることを特徴
    とする請求項1記載のマイクロバブル発生装置。
  3. 【請求項3】 噴出口(3)の開口(3c)の近傍にお
    ける内側壁(3b)と外側壁(3a)との段差(7)
    が、前記開口の内外方向の対向寸法よりも大きく設定さ
    れることを特徴とする請求項2記載のマイクロバブル発
    生装置。
JP7311357A 1995-11-29 1995-11-29 マイクロバブル発生装置 Withdrawn JPH09150785A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476542B1 (ko) * 2001-03-29 2005-03-18 삼성중공업 주식회사 선박의 선체표면 난류제어에 의한 항력 감소방법 및 장치
JP2011105185A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶の抵抗低減装置
GB2508027A (en) * 2012-11-20 2014-05-21 Alexander Robert Taylor Murray Gas bubble hull lubrication system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476542B1 (ko) * 2001-03-29 2005-03-18 삼성중공업 주식회사 선박의 선체표면 난류제어에 의한 항력 감소방법 및 장치
JP2011105185A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶の抵抗低減装置
GB2508027A (en) * 2012-11-20 2014-05-21 Alexander Robert Taylor Murray Gas bubble hull lubrication system
GB2508027B (en) * 2012-11-20 2016-03-23 Alexander Robert Taylor Murray Ships/vessels hull gas bubbles drag reducing system

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Effective date: 20030204