JPH11180380A - 摩擦低減船及び船体の摩擦低減方法 - Google Patents
摩擦低減船及び船体の摩擦低減方法Info
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- JPH11180380A JPH11180380A JP9351756A JP35175697A JPH11180380A JP H11180380 A JPH11180380 A JP H11180380A JP 9351756 A JP9351756 A JP 9351756A JP 35175697 A JP35175697 A JP 35175697A JP H11180380 A JPH11180380 A JP H11180380A
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- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 船体表面から水中に吹き出す気体の量を抑え
つつ、効果的に摩擦を低減する。 【解決手段】 航行中の船体から水中に気体を噴出して
船体表面に気泡を発生させることにより水に対する船体
の摩擦を低減する方法において、船体の長手方向に所定
間隔を隔てて気体を水中に噴出する。
つつ、効果的に摩擦を低減する。 【解決手段】 航行中の船体から水中に気体を噴出して
船体表面に気泡を発生させることにより水に対する船体
の摩擦を低減する方法において、船体の長手方向に所定
間隔を隔てて気体を水中に噴出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦低減船及び船
体の摩擦低減方法に係わり、特に微小気泡（マイクロバ
ブル）を船体から吹き出して水との摩擦を低減する技術
に関する。
体の摩擦低減方法に係わり、特に微小気泡（マイクロバ
ブル）を船体から吹き出して水との摩擦を低減する技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】特開昭
５０−８３９９２号、特開昭５３−１３６２８９号、特
開昭６０−１３９５８６号、特開昭６１−７１２９０
号、実開昭６１−３９６９１号、及び実開昭６１−１２
８１８５号等には、摩擦低減船に係わる技術が開示され
ている。この摩擦低減船は、航行状態において船体表面
から空気等の気体を水中に噴出することにより船体と水
との境界に多数の気泡を介在させ、該気泡の介在によっ
て水に対する船体の摩擦抵抗を低減するものである。
５０−８３９９２号、特開昭５３−１３６２８９号、特
開昭６０−１３９５８６号、特開昭６１−７１２９０
号、実開昭６１−３９６９１号、及び実開昭６１−１２
８１８５号等には、摩擦低減船に係わる技術が開示され
ている。この摩擦低減船は、航行状態において船体表面
から空気等の気体を水中に噴出することにより船体と水
との境界に多数の気泡を介在させ、該気泡の介在によっ
て水に対する船体の摩擦抵抗を低減するものである。
【０００３】このような摩擦低減船に係わる技術に基づ
いて、船体表面の摩擦抵抗の低減量を増大させるために
は、船体表面の乱流境界層における平均ボイド率α
m（マイクロバブルの密度）を大きくしなければならな
いことが知られている。この平均ボイド率αmを大きく
するためには船体表面から水中に吹き出す気体の量を大
きくすることが考えられるが、この場合、マイクロバブ
ルが乱流境界層の外に逃げてしまうため、効果的に平均
ボイド率αmが大きくならない。
いて、船体表面の摩擦抵抗の低減量を増大させるために
は、船体表面の乱流境界層における平均ボイド率α
m（マイクロバブルの密度）を大きくしなければならな
いことが知られている。この平均ボイド率αmを大きく
するためには船体表面から水中に吹き出す気体の量を大
きくすることが考えられるが、この場合、マイクロバブ
ルが乱流境界層の外に逃げてしまうため、効果的に平均
ボイド率αmが大きくならない。
【０００４】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、以下の点を目的とするものである。 （１）船体表面から水中に吹き出す気体の量を抑えつ
つ、効果的に摩擦を低減することが可能な摩擦低減船及
び船体の摩擦低減方法を提供する。 （２）マイクロバブルを乱流境界層に効果的に閉じこめ
ることが可能な摩擦低減船及び船体の摩擦低減方法を提
供する。
たもので、以下の点を目的とするものである。 （１）船体表面から水中に吹き出す気体の量を抑えつ
つ、効果的に摩擦を低減することが可能な摩擦低減船及
び船体の摩擦低減方法を提供する。 （２）マイクロバブルを乱流境界層に効果的に閉じこめ
ることが可能な摩擦低減船及び船体の摩擦低減方法を提
供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、船体の摩擦低減方法に係わる第１の手
段として、航行中の船体から水中に気体を噴出して船体
表面に気泡を発生させることにより水に対する船体の摩
擦を低減する方法において、船体の長手方向に所定間隔
を隔てて気体を水中に噴出するという手段を採用する。
また、船体の摩擦低減方法に係わる第２の手段として、
上記第１の手段において、船底が平坦なタンカー船の場
合には、船底のみにおいて気体を噴出するという手段を
採用する。船体の摩擦低減方法に係わる第３の手段とし
て、上記各手段において、船体にパイプを巻付けること
によって船体の長手方向に所定間隔を隔てて気体を噴出
するという手段を採用する。さらに、船体の摩擦低減方
法に係わる第４の手段として、上記第３の手段におい
て、右舷側から船底にかけて巻付けらたパイプと左舷側
から船底にかけて巻付けたパイプとによって気体を水中
に噴出するという手段を採用する。
に、本発明では、船体の摩擦低減方法に係わる第１の手
段として、航行中の船体から水中に気体を噴出して船体
表面に気泡を発生させることにより水に対する船体の摩
擦を低減する方法において、船体の長手方向に所定間隔
を隔てて気体を水中に噴出するという手段を採用する。
また、船体の摩擦低減方法に係わる第２の手段として、
上記第１の手段において、船底が平坦なタンカー船の場
合には、船底のみにおいて気体を噴出するという手段を
採用する。船体の摩擦低減方法に係わる第３の手段とし
て、上記各手段において、船体にパイプを巻付けること
によって船体の長手方向に所定間隔を隔てて気体を噴出
するという手段を採用する。さらに、船体の摩擦低減方
法に係わる第４の手段として、上記第３の手段におい
て、右舷側から船底にかけて巻付けらたパイプと左舷側
から船底にかけて巻付けたパイプとによって気体を水中
に噴出するという手段を採用する。
【０００６】一方、本発明では、摩擦低減船に係わる第
１の手段として、航行中の船体から水中に気体を噴出し
船体表面に気泡を発生させることにより水に対する船体
の摩擦を低減する摩擦低減船において、船体の長手方向
に所定間隔を隔てて設けられ、水中に気体を噴出する複
数の気体噴出手段と、該気体噴出手段に気体を供給する
気体供給手段とを具備する手段を採用する。また、摩擦
低減船に係わる第２の手段として、上記第１の手段にお
いて、船底が平坦なタンカー船においては、船底のみに
気体を噴出するように各気体噴出手段を構成するという
手段を採用する。摩擦低減船に係わる第３の手段とし
て、上記各手段において、各気体噴出手段を、巻付ける
ように船体の外板に固定されると共に気体を水中に噴出
する複数の孔が形成されたパイプから構成するという手
段を採用する。さらに、摩擦低減船に係わる第４の手段
として、上記第３の手段において、各気体噴出手段を構
成する各パイプを、右舷側から船底にかけて巻付けたパ
イプと左舷側から船底にかけて巻き付けたパイプから構
成するという手段を採用する。
１の手段として、航行中の船体から水中に気体を噴出し
船体表面に気泡を発生させることにより水に対する船体
の摩擦を低減する摩擦低減船において、船体の長手方向
に所定間隔を隔てて設けられ、水中に気体を噴出する複
数の気体噴出手段と、該気体噴出手段に気体を供給する
気体供給手段とを具備する手段を採用する。また、摩擦
低減船に係わる第２の手段として、上記第１の手段にお
いて、船底が平坦なタンカー船においては、船底のみに
気体を噴出するように各気体噴出手段を構成するという
手段を採用する。摩擦低減船に係わる第３の手段とし
て、上記各手段において、各気体噴出手段を、巻付ける
ように船体の外板に固定されると共に気体を水中に噴出
する複数の孔が形成されたパイプから構成するという手
段を採用する。さらに、摩擦低減船に係わる第４の手段
として、上記第３の手段において、各気体噴出手段を構
成する各パイプを、右舷側から船底にかけて巻付けたパ
イプと左舷側から船底にかけて巻き付けたパイプから構
成するという手段を採用する。
【０００７】
【作用】このような手段を採用することにより、船体の
長手方向すなわち航行方向に対して後方に位置する気体
噴出手段から水中に噴出された気体によるマイクロバブ
ルは、前方に位置する気体噴出手段から水中に噴出され
た気体によるマイクロバブルによって包込まれる状態と
なるので、より多くのマイクロバブルを乱流境界層内に
分布させることが可能である。したがって、乱流境界層
から離脱するマイクロバブルの量を抑えることができる
ので、比較的少量の気体噴出量で乱流境界層における平
均ボイド率αmを高めて船体の摩擦を効果的に低減する
ことができる。
長手方向すなわち航行方向に対して後方に位置する気体
噴出手段から水中に噴出された気体によるマイクロバブ
ルは、前方に位置する気体噴出手段から水中に噴出され
た気体によるマイクロバブルによって包込まれる状態と
なるので、より多くのマイクロバブルを乱流境界層内に
分布させることが可能である。したがって、乱流境界層
から離脱するマイクロバブルの量を抑えることができる
ので、比較的少量の気体噴出量で乱流境界層における平
均ボイド率αmを高めて船体の摩擦を効果的に低減する
ことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる摩擦低減船
及び船体の摩擦低減方法の一実施形態について、図面を
参照して説明する。なお、以下の実施形態は、船底が比
較的平坦なタンカー船に本発明を適用した例を示すもの
である。
及び船体の摩擦低減方法の一実施形態について、図面を
参照して説明する。なお、以下の実施形態は、船底が比
較的平坦なタンカー船に本発明を適用した例を示すもの
である。
【０００９】図１は、本実施形態における摩擦低減船の
外観構成を示す平面図である。この図において、符号１
は船体、２は船首、３は船尾、４は没水面、５はスクリ
ュウ、６は舵、７〜９は気体噴出手段、またＦは航行方
向、Ｗは吃水線である。船体１には、長手方向（船首２
から船尾３に向かう方向）に所定間隔を隔てて複数箇所
（この図の場合は３カ所）に気体噴出手段７〜９が設け
られている。
外観構成を示す平面図である。この図において、符号１
は船体、２は船首、３は船尾、４は没水面、５はスクリ
ュウ、６は舵、７〜９は気体噴出手段、またＦは航行方
向、Ｗは吃水線である。船体１には、長手方向（船首２
から船尾３に向かう方向）に所定間隔を隔てて複数箇所
（この図の場合は３カ所）に気体噴出手段７〜９が設け
られている。
【００１０】図２は、図１におけるＡ−Ａ線矢視図、ま
た図３は図２におけるＢ−Ｂ線矢視図である。これらの
図に示すように、気体噴出手段７は、右舷から平板状の
船底１ａにかけて船体１の表面に設けられた１群管路７
Ａと左舷から船底１ａにかけて船体１の表面に設けられ
た１群管路７Ｂとから構成されている。これら１群管路
７Ａ，７Ｂは、例えば船体１の外板に巻付けるように取
付けられると共に、船体１における水との摩擦抵抗が増
大しないように、船体１から突出しないようにすなわち
極力薄型に形成されている。
た図３は図２におけるＢ−Ｂ線矢視図である。これらの
図に示すように、気体噴出手段７は、右舷から平板状の
船底１ａにかけて船体１の表面に設けられた１群管路７
Ａと左舷から船底１ａにかけて船体１の表面に設けられ
た１群管路７Ｂとから構成されている。これら１群管路
７Ａ，７Ｂは、例えば船体１の外板に巻付けるように取
付けられると共に、船体１における水との摩擦抵抗が増
大しないように、船体１から突出しないようにすなわち
極力薄型に形成されている。
【００１１】１群管路７Ａは、船底１ａにおいて船底船
首方向から船尾方向にかけて先端部が船側側に徐々に後
退するように形成された複数のパイプ７Ａ1〜７Ａ4（４
本）から構成されている。１群管路７Ｂも同様にして、
船底１ａにおいて船底船首方向から船尾方向にかけて先
端部が船側側に徐々に後退するように形成された複数の
パイプ７Ｂ1〜７Ｂ4（４本）から構成されている。これ
ら各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ1〜７Ｂ4の先端部の船尾
側には、空気（気体）を水中（船尾方向）に噴出するた
めの孔が多数形成されている。なお、気体噴出手段８，
９も、上述した気体噴出手段８と全く同様に構成される
ものである。
首方向から船尾方向にかけて先端部が船側側に徐々に後
退するように形成された複数のパイプ７Ａ1〜７Ａ4（４
本）から構成されている。１群管路７Ｂも同様にして、
船底１ａにおいて船底船首方向から船尾方向にかけて先
端部が船側側に徐々に後退するように形成された複数の
パイプ７Ｂ1〜７Ｂ4（４本）から構成されている。これ
ら各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ1〜７Ｂ4の先端部の船尾
側には、空気（気体）を水中（船尾方向）に噴出するた
めの孔が多数形成されている。なお、気体噴出手段８，
９も、上述した気体噴出手段８と全く同様に構成される
ものである。
【００１２】続いて、図４は、上記各気体噴出手段７〜
９への空気供給の制御系統図である。この図において、
符号１０は空気取入口、１１はブロア、１２は流量計、
１３は第１群エアタンク、１４は第２群エアタンク、１
５は第３群エアタンク、１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７
ｂ，１８ａ，１８ｂは各々制御弁、１９ａ，１９ｂ，２
０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂは各々個別流量計、２２
は気体供給制御装置である。これら図４に示す各構成要
素は、上記気体噴出手段７〜９に空気を供給する気体供
給手段を構成するものである。また、パイプ７Ａ1，…
…，７Ｂ1，……については既に説明したが、符号８Ａ
１，……，８Ｂ1，……は気体噴出手段８を構成するパ
イプであり、符号９Ａ１，……，９Ｂ1，……は気体噴
出手段９を構成するパイプである。
９への空気供給の制御系統図である。この図において、
符号１０は空気取入口、１１はブロア、１２は流量計、
１３は第１群エアタンク、１４は第２群エアタンク、１
５は第３群エアタンク、１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７
ｂ，１８ａ，１８ｂは各々制御弁、１９ａ，１９ｂ，２
０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂは各々個別流量計、２２
は気体供給制御装置である。これら図４に示す各構成要
素は、上記気体噴出手段７〜９に空気を供給する気体供
給手段を構成するものである。また、パイプ７Ａ1，…
…，７Ｂ1，……については既に説明したが、符号８Ａ
１，……，８Ｂ1，……は気体噴出手段８を構成するパ
イプであり、符号９Ａ１，……，９Ｂ1，……は気体噴
出手段９を構成するパイプである。
【００１３】空気取入口１０は、外気を取入れてブロア
１１に供給するものであり、船上等に設けられる。ブロ
ア１１は、空気取入口１０から送込まれた外気を流量計
１２を介して第１群エアタンク１３と第２群エアタンク
１４と第３群エアタンク１５とに送込むものである。流
量計１２は、ブロア１１から送出される空気量を計測し
て気体供給制御装置２２に出力するものである。
１１に供給するものであり、船上等に設けられる。ブロ
ア１１は、空気取入口１０から送込まれた外気を流量計
１２を介して第１群エアタンク１３と第２群エアタンク
１４と第３群エアタンク１５とに送込むものである。流
量計１２は、ブロア１１から送出される空気量を計測し
て気体供給制御装置２２に出力するものである。
【００１４】第１群エアタンク１３は、上記気体噴出手
段７用に設けられたものであり、ブロア１１から送込ま
れた空気を圧縮状態で貯蔵するものである。第２群エア
タンク１４は、上記気体噴出手段８用に設けられたもの
であり、ブロア１１から送込まれた空気を圧縮状態で貯
蔵するものである。第３群エアタンク１５は、上記気体
噴出手段９用に設けられたものであり、ブロア１１から
送込まれた空気を圧縮状態で貯蔵するものである。
段７用に設けられたものであり、ブロア１１から送込ま
れた空気を圧縮状態で貯蔵するものである。第２群エア
タンク１４は、上記気体噴出手段８用に設けられたもの
であり、ブロア１１から送込まれた空気を圧縮状態で貯
蔵するものである。第３群エアタンク１５は、上記気体
噴出手段９用に設けられたものであり、ブロア１１から
送込まれた空気を圧縮状態で貯蔵するものである。
【００１５】制御弁１６ａは、気体供給制御装置２２に
よる制御の下に、個別流量計１９ａを介して第１群エア
タンク１３から気体噴出手段７のパイプ７Ａ1に供給さ
れる空気流量を調節するものである。制御弁１６ｂは、
同じく気体供給制御装置２２による制御の下に、個別流
量計１９ｂを介して第１群エアタンク１３から気体噴出
手段７のパイプ７Ｂ1に供給される空気流量を調節する
ものである。制御弁１７ａは、気体供給制御装置２２に
よる制御の下に、個別流量計２０ａを介して第２群エア
タンク１４から気体噴出手段８のパイプ８Ａ1に供給さ
れる空気流量を調節するものである。
よる制御の下に、個別流量計１９ａを介して第１群エア
タンク１３から気体噴出手段７のパイプ７Ａ1に供給さ
れる空気流量を調節するものである。制御弁１６ｂは、
同じく気体供給制御装置２２による制御の下に、個別流
量計１９ｂを介して第１群エアタンク１３から気体噴出
手段７のパイプ７Ｂ1に供給される空気流量を調節する
ものである。制御弁１７ａは、気体供給制御装置２２に
よる制御の下に、個別流量計２０ａを介して第２群エア
タンク１４から気体噴出手段８のパイプ８Ａ1に供給さ
れる空気流量を調節するものである。
【００１６】制御弁１７ｂは、気体供給制御装置２２に
よる制御の下に、個別流量計２０ｂを介して第２群エア
タンク１４から気体噴出手段８のパイプ８Ｂ1に供給さ
れる空気流量を調節するものである。制御弁１８ａは、
気体供給制御装置２２による制御の下に、個別流量計２
１ａを介して第３群エアタンク１５から気体噴出手段９
のパイプ９Ａ1に供給される空気流量を調節するもので
ある。また、制御弁１８ｂは、気体供給制御装置２２に
よる制御の下に、個別流量計２１ｂを介して第３群エア
タンク１５から気体噴出手段９のパイプ９Ｂ1に供給さ
れる空気流量を調節するものである。
よる制御の下に、個別流量計２０ｂを介して第２群エア
タンク１４から気体噴出手段８のパイプ８Ｂ1に供給さ
れる空気流量を調節するものである。制御弁１８ａは、
気体供給制御装置２２による制御の下に、個別流量計２
１ａを介して第３群エアタンク１５から気体噴出手段９
のパイプ９Ａ1に供給される空気流量を調節するもので
ある。また、制御弁１８ｂは、気体供給制御装置２２に
よる制御の下に、個別流量計２１ｂを介して第３群エア
タンク１５から気体噴出手段９のパイプ９Ｂ1に供給さ
れる空気流量を調節するものである。
【００１７】さらに、個別流量計１９ａは、パイプ７Ａ
1に供給される空気流量を計測して気体供給制御装置２
２に出力するものである。個別流量計１９ｂは、パイプ
７Ｂ1に供給される空気流量を計測して気体供給制御装
置２２に出力するものである。個別流量計２０ａは、パ
イプ８Ａ1に供給される空気流量を計測して気体供給制
御装置２２に出力するものである。個別流量計２０ｂ
は、パイプ８Ｂ1に供給される空気流量を計測して気体
供給制御装置２２に出力するものである。個別流量計２
１ａは、パイプ９Ａ1に供給される空気流量を計測して
気体供給制御装置２２に出力するものである。個別流量
計２１ｂは、パイプ９Ｂ1に供給される空気流量を計測
して気体供給制御装置２２に出力するものである。
1に供給される空気流量を計測して気体供給制御装置２
２に出力するものである。個別流量計１９ｂは、パイプ
７Ｂ1に供給される空気流量を計測して気体供給制御装
置２２に出力するものである。個別流量計２０ａは、パ
イプ８Ａ1に供給される空気流量を計測して気体供給制
御装置２２に出力するものである。個別流量計２０ｂ
は、パイプ８Ｂ1に供給される空気流量を計測して気体
供給制御装置２２に出力するものである。個別流量計２
１ａは、パイプ９Ａ1に供給される空気流量を計測して
気体供給制御装置２２に出力するものである。個別流量
計２１ｂは、パイプ９Ｂ1に供給される空気流量を計測
して気体供給制御装置２２に出力するものである。
【００１８】なお、図示しないが、気体噴出手段７を構
成する他のパイプ７Ａ2〜７Ａ4，７Ｂ2〜７Ｂ4について
も、上記パイプ７Ａ1，７Ｂと同様に制御弁と個別流量
計とがそれぞれ個別に設けられている。さらに、気体噴
出手段８を構成する他のパイプ８Ａ2〜８Ａ4，８Ｂ2〜
８Ｂ4及び気体噴出手段９を構成する他のパイプ９Ａ2〜
９Ａ4，９Ｂ2〜９Ｂ4についても、同様にして制御弁と
個別流量計とがそれぞれ設けられている。
成する他のパイプ７Ａ2〜７Ａ4，７Ｂ2〜７Ｂ4について
も、上記パイプ７Ａ1，７Ｂと同様に制御弁と個別流量
計とがそれぞれ個別に設けられている。さらに、気体噴
出手段８を構成する他のパイプ８Ａ2〜８Ａ4，８Ｂ2〜
８Ｂ4及び気体噴出手段９を構成する他のパイプ９Ａ2〜
９Ａ4，９Ｂ2〜９Ｂ4についても、同様にして制御弁と
個別流量計とがそれぞれ設けられている。
【００１９】気体供給制御装置２２は、操舵室に設けら
れた操作手段（図示略）の操作に基づいて作動されるも
のであり、操作手段によって指定された目標流量と流量
計１２及び個別流量計１９ａ，……，１９ｂ，……，２
０ａ，……，２０ｂ，……，２１ａ，……，２１ｂ，…
…に基づいて各制御弁１６ａ，……，１６ｂ，……，１
７ａ，……，１７ｂ，……，１８ａ，……，１８ｂ，…
…を制御することにより、各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ
1〜７Ｂ4，８Ａ1〜８Ａ4，８Ｂ1〜８Ｂ4，９Ａ1〜９Ａ
4，９Ｂ1〜９Ｂ4に供給する空気流量をに調節するもの
である。
れた操作手段（図示略）の操作に基づいて作動されるも
のであり、操作手段によって指定された目標流量と流量
計１２及び個別流量計１９ａ，……，１９ｂ，……，２
０ａ，……，２０ｂ，……，２１ａ，……，２１ｂ，…
…に基づいて各制御弁１６ａ，……，１６ｂ，……，１
７ａ，……，１７ｂ，……，１８ａ，……，１８ｂ，…
…を制御することにより、各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ
1〜７Ｂ4，８Ａ1〜８Ａ4，８Ｂ1〜８Ｂ4，９Ａ1〜９Ａ
4，９Ｂ1〜９Ｂ4に供給する空気流量をに調節するもの
である。
【００２０】このように構成された摩擦低減船におい
て、該摩擦低減船が航行状態となり気体供給制御装置２
２の作動が指示されると、気体供給制御装置２２は、ブ
ロア１１の回転を始動させて、第１群エアタンク１３と
第２群エアタンク１４と第３群エアタンク１５への空気
の送込みを開始させる。そして、気体供給制御装置２２
は、流量計１２の計測流量に基づいて所定量の空気がブ
ロア１１から各エアタンク（第１群エアタンク１３と第
２群エアタンク１４と第３群エアタンク１５）に供給さ
れたと判断すると、各制御弁１６ａ，……，１６ｂ，…
…，１７ａ，……，１７ｂ，……，１８ａ，……，１８
ｂ，……を開放状態として各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ
1〜７Ｂ4，８Ａ1〜８Ａ4，８Ｂ1〜８Ｂ4，９Ａ1〜９Ａ
4，９Ｂ1〜９Ｂ4に空気を供給させる。
て、該摩擦低減船が航行状態となり気体供給制御装置２
２の作動が指示されると、気体供給制御装置２２は、ブ
ロア１１の回転を始動させて、第１群エアタンク１３と
第２群エアタンク１４と第３群エアタンク１５への空気
の送込みを開始させる。そして、気体供給制御装置２２
は、流量計１２の計測流量に基づいて所定量の空気がブ
ロア１１から各エアタンク（第１群エアタンク１３と第
２群エアタンク１４と第３群エアタンク１５）に供給さ
れたと判断すると、各制御弁１６ａ，……，１６ｂ，…
…，１７ａ，……，１７ｂ，……，１８ａ，……，１８
ｂ，……を開放状態として各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ
1〜７Ｂ4，８Ａ1〜８Ａ4，８Ｂ1〜８Ｂ4，９Ａ1〜９Ａ
4，９Ｂ1〜９Ｂ4に空気を供給させる。
【００２１】この結果、各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ1
〜７Ｂ4，８Ａ1〜８Ａ4，８Ｂ1〜８Ｂ4，９Ａ1〜９Ａ
4，９Ｂ1〜９Ｂ4の先端部の複数の孔からは、一斉に空
気が水中（海中）に噴出され、複数のマイクロバブルが
船底１ａを覆うように発生される。各気体噴出手段７〜
９の近傍船尾側に発生した複数のマイクロバブルは、船
底１ａの表面を船尾方向（航行方向Ｆとは逆方向）に順
次拡散して行く。ここで、上記複数のマイクロバブルに
は浮力が働くので、図１に示すように船底１ａ表面に沿
って船尾方向に拡散する。
〜７Ｂ4，８Ａ1〜８Ａ4，８Ｂ1〜８Ｂ4，９Ａ1〜９Ａ
4，９Ｂ1〜９Ｂ4の先端部の複数の孔からは、一斉に空
気が水中（海中）に噴出され、複数のマイクロバブルが
船底１ａを覆うように発生される。各気体噴出手段７〜
９の近傍船尾側に発生した複数のマイクロバブルは、船
底１ａの表面を船尾方向（航行方向Ｆとは逆方向）に順
次拡散して行く。ここで、上記複数のマイクロバブルに
は浮力が働くので、図１に示すように船底１ａ表面に沿
って船尾方向に拡散する。
【００２２】さらに、本実施形態では、船首から船尾に
かけて所定間隔をあけて３つの気体噴出部７〜９が設け
られているので、後方の気体噴出手段９で発生した複数
のマイクロバブルは、前方の気体噴出手段８で発生して
拡散してきた複数のマイクロバブルによって囲まれる。
したがって、気体噴出手段９で発生した複数のマイクロ
バブルは、船底１ａ表面に形成される乱流境界層から離
脱することなく、該乱流境界層内に閉込められることに
なる。
かけて所定間隔をあけて３つの気体噴出部７〜９が設け
られているので、後方の気体噴出手段９で発生した複数
のマイクロバブルは、前方の気体噴出手段８で発生して
拡散してきた複数のマイクロバブルによって囲まれる。
したがって、気体噴出手段９で発生した複数のマイクロ
バブルは、船底１ａ表面に形成される乱流境界層から離
脱することなく、該乱流境界層内に閉込められることに
なる。
【００２３】全く同様にして、気体噴出手段７に対して
後方の気体噴出手段８で発生した複数のマイクロバブル
は、気体噴出手段７で発生して拡散してきた複数のマイ
クロバブルによって囲まれる状態となる。したがって、
気体噴出手段８で発生した複数のマイクロバブルも、船
底１ａ表面に形成される乱流境界層から離脱することな
く、該乱流境界層内に閉込められることになる。
後方の気体噴出手段８で発生した複数のマイクロバブル
は、気体噴出手段７で発生して拡散してきた複数のマイ
クロバブルによって囲まれる状態となる。したがって、
気体噴出手段８で発生した複数のマイクロバブルも、船
底１ａ表面に形成される乱流境界層から離脱することな
く、該乱流境界層内に閉込められることになる。
【００２４】このようにして各気体噴出手段７〜９にお
いて発生した複数のマイクロバブルは、船底１ａ表面全
体に亘って乱流境界層内に閉じ込められるような状態と
なるため、船底１ａが広範囲に平坦なタンカー船におい
て、各気体噴出手段７〜９に供給する空気量を抑えた状
態で船底１ａにおける水との摩擦を効果的に低減するこ
とができる。
いて発生した複数のマイクロバブルは、船底１ａ表面全
体に亘って乱流境界層内に閉じ込められるような状態と
なるため、船底１ａが広範囲に平坦なタンカー船におい
て、各気体噴出手段７〜９に供給する空気量を抑えた状
態で船底１ａにおける水との摩擦を効果的に低減するこ
とができる。
【００２５】上記実施形態では、平坦な船底１ａにおい
ては浮力の働きによってマイクロバブルが船体表面から
逃げにくいという性質をも有効に利用するために、船底
１ａの乱流境界層のみにマイクロバブルを介在させてい
る。マイクロバブルの介在による摩擦低減効果によって
節約できるエネルギー量と上記気体供給手段の駆動に係
わるエネルギー量との兼合いを考慮すると、船底１ａが
比較的に広範囲に亘って平坦なタンカー船においては、
船底１ａのみに空気を噴出することが経済的であると考
えられる。
ては浮力の働きによってマイクロバブルが船体表面から
逃げにくいという性質をも有効に利用するために、船底
１ａの乱流境界層のみにマイクロバブルを介在させてい
る。マイクロバブルの介在による摩擦低減効果によって
節約できるエネルギー量と上記気体供給手段の駆動に係
わるエネルギー量との兼合いを考慮すると、船底１ａが
比較的に広範囲に亘って平坦なタンカー船においては、
船底１ａのみに空気を噴出することが経済的であると考
えられる。
【００２６】また、複数のパイプからなる気体噴出手段
７〜９を船体１の外板に巻付けるのみなので、既存の船
舶への取付けが極めて容易になっている。また、各気体
噴出手段７〜９は、右舷から平板状の船底１ａにかけて
船体１に巻付けるように設けられた各群管路と左舷から
船底１ａにかけて船体１を巻付けるように設けられた別
個の各群管路とから構成されている。したがって、これ
らを連続した管路群として左舷から船底１ａを経由して
右舷まで設けた場合に比較して、各群管路が短くなるの
で、上記気体供給手段の駆動に係わるエネルギー消費を
抑えることができる。
７〜９を船体１の外板に巻付けるのみなので、既存の船
舶への取付けが極めて容易になっている。また、各気体
噴出手段７〜９は、右舷から平板状の船底１ａにかけて
船体１に巻付けるように設けられた各群管路と左舷から
船底１ａにかけて船体１を巻付けるように設けられた別
個の各群管路とから構成されている。したがって、これ
らを連続した管路群として左舷から船底１ａを経由して
右舷まで設けた場合に比較して、各群管路が短くなるの
で、上記気体供給手段の駆動に係わるエネルギー消費を
抑えることができる。
【００２７】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、以下のような変形構成も本発明の範囲に
含まれるものである。 （１）上記実施形態では、本発明のタンカー船への適用
例について説明したが、本発明は該タンカー船のみに適
用されるものではない。船底が平坦でないあるいは船側
に対して平坦な船底の面積比率が比較的小さな船舶につ
いても適用可能なものである。
ものではなく、以下のような変形構成も本発明の範囲に
含まれるものである。 （１）上記実施形態では、本発明のタンカー船への適用
例について説明したが、本発明は該タンカー船のみに適
用されるものではない。船底が平坦でないあるいは船側
に対して平坦な船底の面積比率が比較的小さな船舶につ
いても適用可能なものである。
【００２８】（２）気体噴出手段の数及び気体噴出手段
を構成するパイプの本数等は、船体１の大きさ等を考慮
して適宜設定されるものである。例えば、船長がさらに
長い船体の場合には、気体噴出手段の数をさらに増やす
ことが考えられる。また、船底幅がさらに広いすなわち
船底面積が広い船体の場合には、パイプの本数をさらに
増やして船底全体に亘ってマイクロバブルが介在させる
ことが考えられる。
を構成するパイプの本数等は、船体１の大きさ等を考慮
して適宜設定されるものである。例えば、船長がさらに
長い船体の場合には、気体噴出手段の数をさらに増やす
ことが考えられる。また、船底幅がさらに広いすなわち
船底面積が広い船体の場合には、パイプの本数をさらに
増やして船底全体に亘ってマイクロバブルが介在させる
ことが考えられる。
【００２９】（３）上記実施形態では、図３に示したよ
うに、船底１ａにおける各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ1
〜７Ｂ4，８Ａ1〜８Ａ4，８Ｂ1〜８Ｂ4，９Ａ1〜９Ａ
4，９Ｂ1〜９Ｂ4の向きが船首方向（航行方向Ｆ）に対
して略直交するようにしているが、本発明はこれに限定
されるものではない。船体１の形状によっては、船首近
傍の船底、船央近傍の船底あるいは船尾近傍の船底等、
船底の部位によって水の流線方向が異なる。したがっ
て、船底のより広い範囲の乱流境界層に亘ってマイクロ
バブルが分布するように、上記船底の各部位の流線方向
等をも考慮して水中への空気の噴出方向を設定すること
が考えられる。
うに、船底１ａにおける各パイプ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ1
〜７Ｂ4，８Ａ1〜８Ａ4，８Ｂ1〜８Ｂ4，９Ａ1〜９Ａ
4，９Ｂ1〜９Ｂ4の向きが船首方向（航行方向Ｆ）に対
して略直交するようにしているが、本発明はこれに限定
されるものではない。船体１の形状によっては、船首近
傍の船底、船央近傍の船底あるいは船尾近傍の船底等、
船底の部位によって水の流線方向が異なる。したがっ
て、船底のより広い範囲の乱流境界層に亘ってマイクロ
バブルが分布するように、上記船底の各部位の流線方向
等をも考慮して水中への空気の噴出方向を設定すること
が考えられる。
【００３０】（４）上記気体噴出手段７〜９の構成につ
いても、他の形態のものが考えられる。例えば、１群管
路７Ａ，７Ｂと２群管路８Ａ，８Ｂと３群管路９Ａ，９
Ｂを各々１本のパイプから構成するようにし、各パイプ
の船底１ａに位置する部分から空気を噴出することが考
えられる。
いても、他の形態のものが考えられる。例えば、１群管
路７Ａ，７Ｂと２群管路８Ａ，８Ｂと３群管路９Ａ，９
Ｂを各々１本のパイプから構成するようにし、各パイプ
の船底１ａに位置する部分から空気を噴出することが考
えられる。
【００３１】（５）上記実施形態では、船底１ａの乱流
境界層のみにマイクロバブルを介在させるようにしてい
るが、没水状態にある船側部（両舷部）の水中にも空気
を噴出するようにして、没水面４全体に亘ってマイクロ
バブルを介在させるようにしても良い。
境界層のみにマイクロバブルを介在させるようにしてい
るが、没水状態にある船側部（両舷部）の水中にも空気
を噴出するようにして、没水面４全体に亘ってマイクロ
バブルを介在させるようにしても良い。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる摩
擦低減船及び船体の摩擦低減方法によれば、以下のよう
な効果を奏する。 （１）航行中の船体から水中に気体を噴出して船体表面
に気泡を発生させることにより水に対する船体の摩擦を
低減する方法において、船体の長手方向に所定間隔を隔
てて気体を水中に噴出するので、マイクロバブルが乱流
境界層に効果的に閉じこめられる。したがって、船体表
面から水中に吹き出す気体の量を抑えつつ、船体の摩擦
を効果的に低減することができる。 （２）船底が平坦なタンカー船の場合には船底のみに気
体を噴出するので、気体の噴出に係わるエネルギーを極
力抑えつつ、効果的に摩擦低減効果による船体の航行に
係わるエネルギー消費を低減することができる。 （３）船体にパイプを巻付けることによって船体の長手
方向に所定間隔を隔てて気体を噴出するので、既存の船
舶への取り付けが極めて容易である。 （４）右舷側から船底にかけて巻付けらたパイプと左舷
側から船底にかけて巻付けたパイプとによって気体を水
中に噴出するので、気体噴出に係わるエネルギー消費を
抑えることが可能である。したがって、摩擦低減船にお
いて究極目標とする航行エネルギーの節約をより効果的
に実現することができる。
擦低減船及び船体の摩擦低減方法によれば、以下のよう
な効果を奏する。 （１）航行中の船体から水中に気体を噴出して船体表面
に気泡を発生させることにより水に対する船体の摩擦を
低減する方法において、船体の長手方向に所定間隔を隔
てて気体を水中に噴出するので、マイクロバブルが乱流
境界層に効果的に閉じこめられる。したがって、船体表
面から水中に吹き出す気体の量を抑えつつ、船体の摩擦
を効果的に低減することができる。 （２）船底が平坦なタンカー船の場合には船底のみに気
体を噴出するので、気体の噴出に係わるエネルギーを極
力抑えつつ、効果的に摩擦低減効果による船体の航行に
係わるエネルギー消費を低減することができる。 （３）船体にパイプを巻付けることによって船体の長手
方向に所定間隔を隔てて気体を噴出するので、既存の船
舶への取り付けが極めて容易である。 （４）右舷側から船底にかけて巻付けらたパイプと左舷
側から船底にかけて巻付けたパイプとによって気体を水
中に噴出するので、気体噴出に係わるエネルギー消費を
抑えることが可能である。したがって、摩擦低減船にお
いて究極目標とする航行エネルギーの節約をより効果的
に実現することができる。
【図１】 本発明に係わる摩擦低減船及び船体の摩擦低
減方法の一実施形態において、摩擦低減船の外観構成を
示す平面図である。
減方法の一実施形態において、摩擦低減船の外観構成を
示す平面図である。
【図２】 図１におけるＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】 図２におけるＢ−Ｂ線矢視図である。
【図４】 本発明に係わる摩擦低減船及び船体の摩擦低
減方法の一実施形態において、気体噴出に係わる制御構
成を示す制御系統図である。
減方法の一実施形態において、気体噴出に係わる制御構
成を示す制御系統図である。
１……船体 １ａ……船底 ２……船首 ３……船尾 ４……没水面 ５……スクリュウ ６……舵 ７〜９……気体噴出手段 ７Ａ，７Ｂ……１群管路 ７Ａ1〜７Ａ4，７Ｂ1〜７Ｂ4，８Ａ１，８Ｂ1，９Ａ
１，９Ｂ1……パイプ １０……空気取入口 １１……ブロア １２……流量計 １３……第１群エアタンク １４……第２群エアタンク １５……第３群エアタンク １６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ……
制御弁 １９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ……
個別流量計 Ｆ……航行方向 Ｗ……吃水線
１，９Ｂ1……パイプ １０……空気取入口 １１……ブロア １２……流量計 １３……第１群エアタンク １４……第２群エアタンク １５……第３群エアタンク １６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ……
制御弁 １９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ……
個別流量計 Ｆ……航行方向 Ｗ……吃水線
Claims (8)
- 【請求項１】 航行中の船体から水中に気体を噴出して
船体表面に気泡を発生させることにより水に対する船体
の摩擦を低減する方法であって、 船体の長手方向に所定間隔を隔てて気体を水中に噴出す
ることを特徴とする船体の摩擦低減方法。 - 【請求項２】 船底が平坦なタンカー船の場合には、船
底のみにおいて気体を噴出することを特徴とする請求項
１記載の船体の摩擦低減方法。 - 【請求項３】 船体にパイプを巻付けることによって船
体の長手方向に所定間隔を隔てて気体を噴出することを
特徴とする請求項１または２記載の船体の摩擦低減方
法。 - 【請求項４】 右舷側から船底にかけて巻付けらたパイ
プと左舷側から船底にかけて巻付けたパイプとによって
気体を水中に噴出することを特徴とする請求項３記載の
船体の摩擦低減方法。 - 【請求項５】 航行中の船体から水中に気体を噴出し船
体表面に気泡を発生させることにより水に対する船体の
摩擦を低減する摩擦低減船であって、 船体の長手方向に所定間隔を隔てて設けられ、水中に気
体を噴出する複数の気体噴出手段と、 該気体噴出手段に気体を供給する気体供給手段と、 を具備することを特徴とする摩擦低減船。 - 【請求項６】 各気体噴出手段は、船底が平坦なタンカ
ー船においては、船底のみに気体を噴出するように構成
されることを特徴とする請求項５記載の摩擦低減船。 - 【請求項７】 各気体噴出手段は、巻付けるように船体
の外板に固定されると共に、気体を水中に噴出する複数
の孔が形成されたパイプからなることを特徴とする請求
項５または６記載の摩擦低減船。 - 【請求項８】 各気体噴出手段を構成する各パイプは、
右舷側から船底にかけて巻付けたパイプと左舷側から船
底にかけて巻き付けたパイプからなることを特徴とする
請求項７記載の摩擦低減船。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9351756A JPH11180380A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 摩擦低減船及び船体の摩擦低減方法 |
| US09/113,876 US6145459A (en) | 1997-12-19 | 1998-07-10 | Friction-reducing ship and method for reducing skin friction |
| CA002243045A CA2243045A1 (en) | 1997-12-19 | 1998-07-13 | Friction-reducing ship and method for reducing skin friction |
| TW087112065A TW421633B (en) | 1997-02-17 | 1998-07-23 | Friction-reducing ship and method for reducing skin friction |
| KR1019980029700A KR100318114B1 (ko) | 1997-12-19 | 1998-07-23 | 마찰감소선박및표면마찰감소방법 |
| NO983653A NO983653L (no) | 1997-12-19 | 1998-08-10 | Skip med redusert friksjon og fremgangsmÕte for redusering av hudfriksjonen |
| EP98402042A EP0926060A3 (en) | 1997-12-19 | 1998-08-12 | Friction-reducing ship and method for reducing skin friction |
| FI981751A FI981751A (fi) | 1997-12-19 | 1998-08-13 | Alhaisen kitkan laiva ja menetelmä pintakitkan vähentämiseksi |
| BR9803750-1A BR9803750A (pt) | 1997-12-19 | 1998-08-14 | Navio redutor de atrito e processo de reduzir a resistência ao atrito superficial. |
| CN98118345A CN1220225A (zh) | 1997-12-19 | 1998-08-14 | 减摩船与减小表面摩擦的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9351756A JPH11180380A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 摩擦低減船及び船体の摩擦低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11180380A true JPH11180380A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18419398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9351756A Pending JPH11180380A (ja) | 1997-02-17 | 1997-12-19 | 摩擦低減船及び船体の摩擦低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11180380A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008013128A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | National Maritime Research Institute | 船体摩擦抵抗低減装置 |
| WO2009128210A1 (ja) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Takahashi Yoshiaki | 摩擦抵抗低減船およびその運転方法 |
| JP2009292202A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Zuei-Ling Lin | 船体と水の間の摩擦抵抗力を減少させる方法 |
| JP2022518332A (ja) * | 2018-11-19 | 2022-03-15 | エデュアルド アークシン カルロス | 航行中での船の船体の抵抗を減少させる船首及び／又は船尾の装置 |
-
1997
- 1997-12-19 JP JP9351756A patent/JPH11180380A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008013128A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | National Maritime Research Institute | 船体摩擦抵抗低減装置 |
| WO2009128210A1 (ja) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Takahashi Yoshiaki | 摩擦抵抗低減船およびその運転方法 |
| WO2009128211A1 (ja) | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Takahashi Yoshiaki | 摩擦抵抗低減船およびその運転方法 |
| US8011310B2 (en) | 2008-04-17 | 2011-09-06 | K & I Inc. | Ship with reduced frictional resistance and its operation method |
| JP2009292202A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Zuei-Ling Lin | 船体と水の間の摩擦抵抗力を減少させる方法 |
| JP2022518332A (ja) * | 2018-11-19 | 2022-03-15 | エデュアルド アークシン カルロス | 航行中での船の船体の抵抗を減少させる船首及び／又は船尾の装置 |
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