KR101193962B1 - 선박의 마찰저항 저감 장치 및 이를 구비한 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기압축기에서 공급되는 압축공기를 수중에 직접 분사하지 않고 가압펌프에 의하여 가압된 물과 혼합하여 미세기포를 형성한 후 이 미세기포가 포함된 공기 혼합수를 수중에 방출함으로써, 기포의 크기가 매우 미세화된 상태로 방출되어 적은 양의 압축공기에 의하여도 선체 전체에 기포층을 형성할 수 있는 선박의 마찰저항 저감 장치 및 이를 구비하는 선박에 관한 것으로, 선체 외부의 물을 선체 내부로 도입하기 위하여 마련되는 유입배관 ; 상기 유입배관에 마련되어 물을 가압이송하는 가압펌프 ; 선체에 마련되어 압축공기를 공급하는 공기압축기 ; 상기 가압펌프에 의하여 가압이송된 물에 상기 공기압축기로부터 공급되는 압축공기를 혼합시켜, 물에 공기를 혼합시킨 공기 혼합수를 생성하는 공기 혼합수 생성기 ; 상기 공기 혼합수 생성기에서 생성된 공기 혼합수를 수중에 방출하기 위하여 마련되는 배출배관 ; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 마찰저항 저감 장치 및 이를 구비한 선박{FRICTIONAL-RESISTANCE REDUCED SHIP AND APPARTUS FOR REDUCING FRITIONAL-RESISTANCE OF SHIP}

본 발명은 선박의 마찰저항을 저감하여 선박의 항행속도를 증가시키는 장치 및 그 선박에 관한 것으로서, 특히 선박이 정상적으로 물에 잠겨 진행할 때 선박의 항행속도를 증가시키는 수단으로써 선체의 침수 표면에 기포를 방출하여 선체의 마찰저항을 저감하는 장치 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.

일반적으로 선박이 항해할 때 선체가 받는 여러가지 저항 중에서 가장 영향이 큰 것은 물속의 마찰저항으로서 저속선에서는 전체저항의 약 80%을 차지하고, 고속선에서는 전체저항의 약 50%로써, 이는 선체와 접촉하는 물분자(分子)의 점성으로 인한 것이다.

따라서, 물의 점성을 차단할수 있도록 선체와 물 사이에 공기층을 둔다면 마찰저항은 현저히 감소되어 선박의 속도에 상당한 이득을 주게 된다. 아울러 선박의 속도에 이득을 얻을 수 있다는 것은, 동일한 속도로 항해하는 선박의 경우 연료비를 절감할 수 있다는 것을 의미한다.

선박에 있어서 물의 마찰저항을 줄이기 위해 종래에 사용되어온 방법으로는 선체를 가볍게 하여 선박의 침수 표면을 줄이는 방법이 주로 사용되었고, 특수선박중에는 물의 마찰저항을 줄이기 위해 수중 날개의 양력(揚力)을 이용하여 선체의 대부분을 부양(浮揚)시켜 진행하는 수중익선(水中翼船:Hydrofoil Craft)이 있고, 선체에 공기주머니를 장착시켜 부항력을 높이도록 한 공기부양선(空氣浮揚船: air ship)이 있으며,물의 마찰저항을 전혀 받지 않도록 선체를 수면에서 이격시켜 공기속을 활공(滑空)하는 수상활공선(水上滑空船: Hovercraft) 등이 있으나 이들은 소형의 고속선박으로 이용되는 특수한 구조의 선박이다.

본 발명은 일반적인 모든 선박에 응용될 수 있는 것으로써, 마찰력을 형성하는 두 물체사이에 마찰계수가 작은 다른 매체를 삽입하면 마찰저항을 줄일 수 있다는 원리에서 착안된 것이다.

즉, 선박이 정상적으로 물에 잠겨 진행할 때 선박에 침수표면에 얇은 공기층을 계속적으로 유지해 준다면 물의 마찰저항을 줄일 수 있으므로 속도 증가의 효과를 얻게 된다.

한편, 선박의 유체마찰 저항의 저감을 꾀하는 방법으로서 선저(船底)에 돌기물을 마련하여 공기실을 형성하고, 이 공기실 내에 공기를 공급해서 선저표면 상에 공기층을 형성하는 방법 또는 공기를 선체(船體)표면에 분출하여 선체표면에 다수의 기포를 발생시키는 이른바 마이크로 버블법 등이 제안돼 있다.

그러나, 전자에 있어서는 선박이 항행하면 공기실 내에 보유돼 있는 공기가 유출하여, 이 공기의 보급에 큰 동력이 필요하게 된다는 문제가 있다.

또 후자에 있어서는 선측(船側)이나 선저에 마련한 노즐로 대량의 공기를 공급하지 않으면 마찰저항이 감소하지 않아서 대형의 컴프레서를 설치하지 않으면 안되어, 설비비의 증가와 동시에 이를 구동하기 위한 큰 동력이 필요해진다. 즉, 공급된 공기는, 기포가 되어 선측이나 선저에 잇닿아 흘러서 유체마찰 저항을 감소시키지만, 하류측으로 감에 따라 복수의 기포가 합체(合體)를 반복하면서 점차 큰 기포로 되기 때문에, 선체를 싸는 기포의 면적이 감소하여, 유체마찰 저항 저감효과가 작아지게 되는 문제가 있다. 따라서 선체 전체에서 큰 유체마찰 저항 저감을 얻기 위하여는 대량의 공기를 공급할 필요가 있어, 효과적인 유체마찰 저항 저감을 도모할 수가 없다는 문제가 있으며, 그 때문에 어느 것이나 실용적으로 사용될 수 없다는 문제가 있다.

아래 선행기술문헌에 기재된 종래 기술들은 모두 선체의 표면에 기포를 방출하는 기술들로서 이들 문헌은 본 명세서에 일체화된 것으로 본다.

국내 공개특허 제10-2007-0111253호와 같이 강제로 공기를 압축시켜 기포를 발생시키는 마이크로 버블법은 기본적으로 대형 압축기를 이용하여 가압 공기를 선체 표면으로부터 수중에 분사하여 선체 주위에 기포를 뿌리게 된다. 이때 가압된 공기는 수중으로 분사되면서 물과 혼합된다. 따라서 기포의 크기가 매우 클 수 밖에 없으며 이와 같은 큰 크기의 기포는 다른 기포와 합체되어 선체를 싸는 기포의 면적이 감소할 뿐만 아니라 쉽게 부상하여 소실되고 만다. 따라서 기포의 소실을 감안한다면 압축기가 매우 대형화되거나 매우 많은 숫자의 압축기를 구비하여야 한다.

한편 국내 등록특허 제10-0441723호는, 뱃머리의 침수선 아래에 설치된 물 도입구에서 도입된 물에 대해 부압상태를 만듦으로써 물위의 공기를 수중에 분출하여 미세기포를 생성하고 이 미세기포를 물과 함께 뱃머리 근방의 선체 폭방향 중앙의 배바닥에 설정된 물 배출구로 배출하는 기포발생수단을 구비한다고 기재되어 있다. 그러나 이 방식에 의할 경우 선박에 물위의 공기를 수중에 분출하기 위한 공간이 필요하게 되나, 선박의 형태상 대형 공간을 만들기는 어렵기 때문에 대량의 미세기포를 만들기 어렵다는 문제가 있다.

상기와 같이 압축기를 이용하여 기포를 생성하는 것은 공기의 소실율이 매우 크게 되어 압축기가 매우 대형화되는 문제가 있으며, 압축기를 이용하지 않고 물의 부압 등을 이용하여 미세기포를 생성하는 방법은 대량의 기포를 만들 수 없다는 문제가 있다.

국내 공개특허 제10-2007-0111253호 (2007년11월21일 공개) 국내 등록특허 제10-0441723호 (2004년 7월 15일 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기압축기에서 공급되는 압축공기를 수중에 직접 분사하지 않고 가압펌프에 의하여 가압된 물과 혼합하여 미세기포를 형성한 후 이 미세기포가 포함된 공기 혼합수를 수중에 방출함으로써, 기포의 크기가 매우 미세화된 상태로 방출되어 적은 양의 압축공기에 의하여도 선체 전체에 기포층을 형성할 수 있는 선박의 마찰저항 저감 장치 및 이를 구비하는 선박을 제공하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 선체의 침수 표면에 기포를 방출하여 선체의 마찰저항을 저감하기 위한 선박의 마찰저항 저감 장치에 있어서 : 선체 외부의 물을 선체 내부로 도입하기 위하여 마련되는 유입배관 ; 상기 유입배관에 마련되어 물을 가압이송하는 가압펌프 ; 선체에 마련되어 압축공기를 공급하는 공기압축기 ; 상기 가압펌프에 의하여 가압이송된 물에 상기 공기압축기로부터 공급되는 압축공기를 혼합시켜, 물에 공기를 혼합시킨 공기 혼합수를 생성하는 공기 혼합수 생성기 ; 상기 공기 혼합수 생성기에서 생성된 공기 혼합수를 수중에 방출하기 위하여 마련되는 배출배관 ; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 공기 혼합수 생성기는, 양측에 커버가 마련되어 밀폐된 가압튜브와, 상기 공기압축기로부터 압축공기를 공급받아 상기 가압튜브의 내부에 미세기포를 공급하도록 상기 가압튜브의 내측벽에 마련되는 복수의 미세기포 공급기와, 상기 가압튜브의 일측에 마련되어 상기 유입배관으로부터 공급되는 물이 상기 가압튜브 내부로 유입되는 유입관과, 상기 가압튜브의 타측에 마련되어 공기 혼합수가 상기 가압튜브 외부로 유출되도록 상기 배출배관과 연결되는 유출관과, 상기 유입관을 통하여 상기 가압튜브 내부로 유입된 물이 와류를 형성하면서 상기 유출관측으로 유동하도록 상기 가압튜브 내부에 마련되는 와류 형성 수단을 포함하여 이루어지질 수 있다.

상기에 있어서, 관 형태로서 상기 가압튜브의 중앙을 따라 배치되며 주면에 다수의 혼합용 구멍이 형성되며 일측 단부는 상기 유입관측에 마련된 상기 커버에 고정되면서 밀폐되며 타측 단부는 상기 미세기포 공급기 사이에 위치되어 개방되는 다공관을 포함하여 이루어지며, 상기 공기 혼합수 생성기는 상기 다공관에 의하여 상기 다공관의 외주면과 상기 미세기포 공급기 사이의 제1유동 영역과 상기 다공관의 내부로서 정의되는 제2유동 영역으로 구분될 수 있다.

아울러 상기와 같은 선박의 마찰저항 저감 장치를 구비한 선박 또한 본 발명에 속하는 것이다.

상기와 같이 본 발명은, 공기압축기에서 공급되는 압축공기를 수중에 직접 분사하지 않고 가압펌프에 의하여 가압된 물과 혼합하여 미세기포를 형성한 후 이 미세기포가 포함된 공기 혼합수를 수중에 방출함으로써, 기포의 크기가 매우 미세화된 상태로 방출되어 적은 양의 압축공기에 의하여도 선체 전체에 기포층을 형성할 수 있는 선박의 마찰저항 저감 장치 및 이를 구비하는 선박을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 일 실시예로서, 본 발명이 적용된 선박의 개념도,
도 2는 도 1의 공기 혼합수 생성기의 개념 단면도,
도 3은 도 2의 A-A 기준 개념도,
도 4는 도 2의 B-B 기준 개념도,
도 5는 도 2의 다공관의 사시도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 배관이란 단순히 파이프 등의 배관통로만을 의미하는 것은 아니며, 유체의 흐름을 유발하는 펌프나 유체의 흐름을 개폐하거나 유체의 유량을 조절하기 위한 밸브 등을 포함하는 개념으로 이해되어야 하며, 각종 배관이 펌프나 밸브 등을 포함하는지 여부는 해당 배관의 기능을 통하여 쉽게 이해될 수 있으며 적절히 응용될 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 의한 일 실시예로서 본 발명이 적용된 선박의 개념도이며, 도 2는 도 1의 공기 혼합수 생성기의 개념 단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 기준 개념도이며, 도 4는 도 2의 B-B 기준 개념도이며, 도 5는 도 2의 다공관의 사시도이다.

선체(1) 외부의 물을 선체(1) 내부로 도입하기 위한 유입배관(210)이 마련된다.

유입배관(210)의 일단에는 수중의 물을 도입하기 위한 물 도입구(211)가 형성되어 있다.

유입배관(210)의 타단은 후술하는 공기 혼합수 생성기(240)에 연결된다.

유입배관(210)에 가압펌프(220)가 마련된다.

가압펌프(220)는 수중으로부터 유입배관(210)으로 도입되는 물을 가압이송하여 후술하는 공기 혼합수 생성기(240)로 보낸다.

아울러 공기 혼합수 생성기(240)는 가압펌프(220)에 의하여 가압된 물에 공기압축기(230)로부터 공급되는 압축 공기를 혼합시켜 물에 공기가 혼합된 공기 혼합수를 생성한다.

공기 혼합수 생성기(240)의 타단에 배출배관(250)이 연결되며, 배출배관(250)은 공기 혼합수 생성기(240)에서 생성된 공기 혼합수를 수중에 방출하게 된다.

배출배관(250)의 단부에는 공기 혼합수를 수중으로 분사하는 분사구(251)가 형성된다.

본 실시예에서 분사구(251)는 선체의 저면에 형성되는 것으로 도시하였지만, 이는 하나의 예일 뿐이며 분사구(251)의 위치는 선박의 형태 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 공기 혼합수 생성기(240)의 구체적인 구조를 설명한다.

파이프형의 가압튜브(241) 양측에 커버(242, 243)를 볼트 등으로 결합시켜 가압튜브(241)가 밀폐된다.

가압튜브(241)의 상부 일측에 물이 유입되는 유입관(244)이 마련되며, 유입관(244)은 유입배관(210)과 연결되어 가압펌프(220)에서 가압된 물을 가압튜브(241) 내부로 받아들인다.

유입관(244)의 가압튜브(241)의 내부 단부에는 와류 형성용 노즐(245)이 마련된다.

와류 형성용 노즐(245)의 측면에 타원 형태의 노즐공(245a)이 형성되어 있다.

노즐공(245a)은 가압튜브(241)의 길이방향으로 길게 형성된 타원 형태이다.

아울러 가압튜브(241)의 상부 타측에는 기포가 용해된 공기 혼합수를 배출할 수 있는 유출관(246)이 마련되어 있다. 유출관(246)은 배출배관(250)과 연결된다.

또한 가압튜브(241)의 내부 양측벽에는 미세기포 공급기(247)가 내장되어 있다.

미세기포 공급기(247)는 가압튜브(241)의 길이방향 중앙부에 마련된다.

미세기포 공급기(247)는 무수한 구멍이 형성된 다공판(247a)을 통하여 가압튜브(241)를 지나는 물에 미세 공기를 배출한다.

아울러 미세기포 공급기(247)의 다공판(247a) 외면은 물이 와류 유동할 수 있는 안내 통로를 형성하게 되어 있다.

미세기포 공급기(247)는 외부로 연결될 수 있도록 압축공기 공급관(247b)이 가압튜브(241) 외측으로 노출되어, 공기압축기(230)로부터 압축공기를 공급받을 수 있도록 되어 있다.

미세기포 공급기(247)는 가압튜브(241)의 길이에 따라 한 개소 이상 복수로 마련되어, 물의 유동을 안내하는 안내 통로 역할을 하며, 아울러 압축공기 공급관(247b)을 통하여 공급된 압축공기가 다공판(247a)을 통하여 유동하는 물에 기포 형태의 압축 공기를 공급하게 된다.

유입관(244)측의 커버(243)에는 압력게이지(248)을 설치하여 유입되는 물에 알맞은 압력으로 압축공기를 공급할 수 있도록 하며, 아울러 반대측 커버(242)에는 수위조절관(249)이 가압튜브(241) 내부에 연결된다.

가압튜브(241) 외부에 위치된 수위조절관(249)에는 가압튜브(241) 내부의 압력이 이상 상승하는 것을 방지하기 위한 안전밸브(249a)와, 가압튜브(241) 내부의 수위 조절과 공기 배출을 위한 차압식 자동조절밸브(249b)가 마련되어 있다.

아울러 가압튜브(241)의 저면에는 기계작동 정지시 내부에 남아있는 물을 배출할 수 있도록 드레인관(241a)이 마련되어 있다.

이와 같은 공기 혼합수 생성기(240)는 유입배관(210)을 통하여 수중의 물이 유입관(244)의 와류 형성용 노즐(245)의 타원형 노즐공(245a)를 통하여 가압튜브(241) 내부로 유입되면, 그 노즐공(245a)에 의한 유입 방향에 의하여 가압튜브(241) 내부에서 와류 유동하면서 이동하게 된다. 이때 타원형 노즐공(245a)은 가압튜브(241)의 길이방향이 긴 타원형이며 아울러 가압튜브(241) 내부의 중심을 벗어나는 방향으로 분사되므로 마찰손실이 작을 뿐만 아니라 빠른 회전속도를 얻을 수 있어 짧은 시간에 빠른 공기용해가 가능하다.

압력게이지(248)에서는 가압튜브(241) 내부의 물의 압력을 체크하여 적당한 양의 압축공기를 다공판(247a)이 마련된 미세기포 공급기(247)에 공급할 수 있도록 하며, 미세기포 공급기(247)에서는 작은 구멍이 무수히 형성된 다공판(247a)을 통하여 와류 이동하는 물에 미세한 기포를 공급하게 된다. 물은 공급되는 기포를 포함한 상태에서 와류 이동을 계속함으로써 기포를 용해시킨 후 유출관(246)을 통하여 배출배관(250)으로 유동한 후 수중으로 방출된다.

아울러 차압식 자동조절밸브(249b)는 외부의 대기압과 내부의 압력 차이를 이용하여 가압튜브(241) 내부의 수위 조절과 가스 배출을 수행하기 위한 목적으로 마련된다. 즉, 가압튜브(241) 내부에 유입되는 압축공기의 압력을 물의 압력보다 약 1kgf 정도 높게 설정하여 압축공기를 공급하면, 수위가 수위조절관(249)의 선단 하부로 떨어지게 되고 이때 압축 공기의 일부가 수위조절관(249)과 차압식 자동조절밸브(249b)를 통하여 외부로 배출되며, 가압튜브(241) 내부의 압축 공기는 그 압력이 순간적으로 낮아진다.

이와 같이 공기의 압력이 순간적으로 낮아져 물의 압력이 상대적으로 높아지게 되면 수위가 상승하면서 수위조절관(249)의 선단은 물의 수위 하부에 위치하게 되고 이에 의하여 차압식 자동조절밸브(249b)는 차단되게 되며, 이에 따라 공기 압력이 다시 높아지게 된다.

이와 같이 공기 압력으로 인한 공기 배출과, 공기 배출로 인한 수위 상승, 수위 상승으로 인한 공기 압력 상승이 반복됨으로써 가압튜브(241) 내부의 수위가 자동으로 조절된다.

아울러 차압식 자동조절밸브(249b)의 개도를 조정한다면 이와 같은 수위 조절 사이클을 길게 할 수 있어 안정된 운전이 가능하게 된다.

한편, 가압튜브(241) 내부를 따라 회전하면서 유입관(244)측으로부터 유출관(246)측으로 이동하게 되는 물은 점차적으로 그 회전력이 약해지게 된다. 즉 압축공기와 물이 충분히 혼합되기 위하여는 미세기포 공급기(247)의 전체 길이에 대하여 물의 회전(즉 와도(vorticity))이 지속적으로 유지되어야 하나, 물의 회전력이 약해지면 가압튜브(241) 후단측의 물의 압축공기와 혼합되지 못하는 상태가 되며, 결과적으로 미세기포 공급기(247)에서 공급되는 압축공기는 충분히 혼합되지 못한 결과로 인하여 미세 기포가 아닌 조대 기포가 생성될 가능성이 높아지게 된다.

따라서 본 실시예에서는 다공관(310)을 마련하여 물의 회전이 미세기포 공급기(247)내에서 지속적으로 이루어질 수 있도록 하였다.

즉 가압튜브(241) 내부에 가압튜브(241)의 길이 방향을 따라, 즉 가압튜브(241)의 중앙을 따라 다공관(310)이 마련되며, 다공관(310)의 일측 단부는 일측 커버(243)에 고정되어 있다.

다공관(310)은 관 형태로서 양단이 개방되어 있으며, 아울러 그 주면에는 다수의 혼합용 구멍(311)이 형성되어 있다.

아울러 다공관(310)의 일측 단부는 일측 커버(243)에 고정되면서 밀폐되며, 다공관(310)의 타측 단부는 개방되어 있는 상태이다.

또한 다공관(310)의 타측 단부는 미세기포 공급기(247) 사이에 위치된다.

이러한 구조에 의하여 가압튜브(241) 내부로 유입된 물의 유동은 대부분이 다공관(310)과 가압튜브(241)(구체적으로는 미세기포 공급기(247)) 사이에서 발생하게 되며, 다공관(310)은 물의 유동을 위한 유로를 좁히는 한편 물의 회전 유동을 위한 가이드 역할을 하게 된다.

즉 다공관(310)에 의하여 다공관(310)의 외주면과 미세기포 공급기(247) 사이의 제1유동 영역과, 다공관(310)의 내부로서 정의되는 제2유동 영역으로 구분되며, 가압튜브(241) 내부로 유입된 물의 유동은 대부분 제1유동 영역에서 발생한다.

결과적으로 다공관(310)에 의하여 물은 제1유동영역을 따라 유동이 발생하며, 아울러 그 유로 단면적이 좁아지며(즉 가압튜브(241) 내부가 아닌 제1유동 영역으로의 유로 단면적의 감소) 또한 회전 유동이 안내되어, 물의 회전속도는 매우 긴 길이에 걸쳐 유지될 수 있다.

이와 같이 미세기포 공급기(247) 내부에서 물의 회전이 지속적으로 이루어지게 되면 물과 압축공기의 충분한 혼합이 가능하게 된다.

아울러 다공관(310)에 형성된 혼합용 구멍(311)은 회전되는 물의 기포를 더욱 잘게 쪼개는 역할을 한다.

아울러 다공관(310)과 미세기포 공급기(247) 사이에서 충분히 공기가 용해된 물은 혼합용 구멍(311)을 통하여 다공관(310) 내부(제2유동 영역)로 흘러들어가게 되며, 아울러 다공관(310) 내부의 공기용해도가 낮은 물은 혼합용 구멍(311)을 통하여 다공관(310) 외부로 흘러나가게 되어 전체적으로 균질한 상태의 공기 혼합수를 생성할 수 있게 된다.

이와 같이 공기 혼합수 생성기(240)에서 기포가 용해된 공기 혼합수를 생성하면 공기 혼합수는 배출배관(250)의 분사구(251)를 통하여 수중으로 방출된다.

수중으로 방출된 공기 혼합수는 미세 기포를 다량 함유하고 있으므로 선체의 침수 표면에 기포층을 형성하게 된다.

아울러 본 실시예에 의하여 생성된 공기 혼합수는 매우 미세한 크기의 기포를 가지므로 적은 양의 압축공기에 의하여도 선체 전체에 기포층을 형성할 수 있게 된다.

상기에서 가압튜브 내부에 마련되는 와류 형성 수단으로 와류 형성용 노즐(245)을 언급하였지만, 이는 하나의 실시예일 뿐이다.

경우에 따라서 공기 혼합수 생성기에서 다공관을 제거한 후, 모터에 의하여 회전구동되는 날개가 가압튜브 내부에 마련되어 날개의 회전구동에 의하여 와류를 강제로 형성할 수도 있다.

또한 배출배관에는 방출되는 기포의 크기와 양을 조절하기 위한 다양한 수단들, 가령 마찰밸브, 분사용 노즐 등이 마련될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 선체
210 : 유입배관 220 : 가압펌프
230 : 공기압축기 240 : 공기 혼합수 생성기
241 : 가압튜브 242 : 커버
243 : 커버 244 : 유입관
245 : 와류 형성용 노즐 245a : 노즐공
246 : 유출관 247 : 미세기포 공급기
248 : 압력게이지 249 : 수위 조절관
249b : 차압식 자동조절밸브
250 : 배출배관
310 : 다공관 311 : 혼합용 구멍

Claims (4)

1. 선체의 침수 표면에 기포를 방출하여 선체의 마찰저항을 저감하기 위한 선박의 마찰저항 저감 장치에 있어서 :
   선체 외부의 물을 선체 내부로 도입하기 위하여 마련되는 유입배관 ;
   상기 유입배관에 마련되어 물을 가압이송하는 가압펌프 ;
   선체에 마련되어 압축공기를 공급하는 공기압축기 ;
   상기 가압펌프에 의하여 가압이송된 물에 상기 공기압축기로부터 공급되는 압축공기를 혼합시켜, 물에 공기를 혼합시킨 공기 혼합수를 생성하는 공기 혼합수 생성기 ;
   상기 공기 혼합수 생성기에서 생성된 공기 혼합수를 수중에 방출하기 위하여 마련되는 배출배관 ;
   을 포함하여 이루어지며,
   상기 공기 혼합수 생성기는, 양측에 커버가 마련되어 밀폐된 가압튜브와, 상기 공기압축기로부터 압축공기를 공급받아 상기 가압튜브의 내부에 미세기포를 공급하도록 상기 가압튜브의 내측벽에 마련되는 복수의 미세기포 공급기와, 상기 가압튜브의 일측에 마련되어 상기 유입배관으로부터 공급되는 물이 상기 가압튜브 내부로 유입되는 유입관과, 상기 가압튜브의 타측에 마련되어 공기 혼합수가 상기 가압튜브 외부로 유출되도록 상기 배출배관과 연결되는 유출관과, 상기 유입관을 통하여 상기 가압튜브 내부로 유입된 물이 와류를 형성하면서 상기 유출관측으로 유동하도록 상기 가압튜브 내부에 마련되는 와류 형성 수단을 포함하여 이루어지는 것이며 ;
   관 형태로서 상기 가압튜브의 중앙을 따라 배치되며 주면에 다수의 혼합용 구멍이 형성되며 일측 단부는 상기 유입관측에 마련된 상기 커버에 고정되면서 밀폐되며 타측 단부는 상기 미세기포 공급기 사이에 위치되어 개방되는 다공관을 포함하여 이루어지며,
   상기 공기 혼합수 생성기는 상기 다공관에 의하여 상기 다공관의 외주면과 상기 미세기포 공급기 사이의 제1유동 영역과 상기 다공관의 내부로서 정의되는 제2유동 영역으로 구분되는 것 ;
   을 특징으로 하는 선박의 마찰저항 저감 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항의 선박의 마찰저항 저감 장치를 구비한 선박.

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