KR101413928B1

KR101413928B1 - 선체 마찰 저항 저감 장치

Info

Publication number: KR101413928B1
Application number: KR1020117007103A
Authority: KR
Inventors: 신이치 다카노; 지하루 가와키타; 세이지로 히가사; 슈지 미조카미; 쇼이치 가메야마; 다카시 미네
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2014-06-30
Also published as: KR20130109258A; EP2347951A4; US20110168078A1; KR20110050534A; EP2347951A1; JP2010120607A; JP5022344B2; CN102202961A; CN102202961B; US8561562B2; EP2347951B1; WO2010058614A1

Abstract

선저 (5) 에 형성된 복수의 공기 분출 구멍으로부터 기포를 발생시켜 선저 (5) 에 기포막을 형성함으로써, 항행하는 선체 (1) 의 마찰 저항을 저감시키는 선체 마찰 저항 저감 장치에 있어서, 복수의 공기 분출 구멍은, 선체 (1) 의 선폭 방향으로 정렬하여 공기 분출 구멍군을 구성하고, 공기 분출 구멍군은 선저 (5) 에 복수 형성되며, 복수의 공기 분출 구멍군은, 적어도 선수측의 선폭 방향 중앙에 형성된 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 과, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 선미측에 형성됨과 함께 선폭 방향의 양 측방에 형성된 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 을 갖고 있고, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 선폭 방향에서의 길이는, 측방 공기 분출 구멍군 (30b) 의 선폭 방향에서의 길이에 비하여 길게 형성되어 있다.

Description

선체 마찰 저항 저감 장치{DEVICE FOR REDUCING FRICTIONAL RESISTANCE OF SHIP BODY}

본 발명은, 선저 (船底) 에 형성된 복수의 공기 분출 구멍으로부터 기포를 발생시켜 선저에 기포막을 형성함으로써, 항행하는 선체의 마찰 저항을 저감시키는 선체 마찰 저항 저감 장치에 관한 것이다.

종래에 선저 외판에 다수의 공기 취출부를 선폭 방향으로 정렬하도록 형성한 마찰 저항 저감선 (船) 의 공기 취출기가 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 마찰 저항 저감선의 공기 취출기에 있어서, 다수의 공기 취출부는 선폭 방향으로 지그재그 형상으로 배열되어 있어, 이것에 의해 선체 강도의 향상을 도모하고 있다.

또한, 특허문헌 2 에는, 선저 외판 부분에 다수의 기포 분출 구멍이 형성된 선체 마찰 저항 저감 장치가 기재되어 있다. 이 선체 마찰 저항 저감 장치에는, 선수부 (船首部) 저부의 선내 선폭 방향으로 형성된 기체실이 설치되고, 또한, 기체실의 약간 후방에서 좌우로 한 쌍의 기포 발생용 측방 기체실이 설치되어 있다. 그리고, 각 기체실은 복수의 분실로 분할되어 있으며, 다수의 기포 분출 구멍은 각 분실에 대응하는 선저 외판 부분에 형성되어 있다.

일본 공개특허공보 평11-227675호 일본 공개특허공보 2008-114710호

여기서, 특허문헌 1 의 마찰 저항 저감선의 공기 취출기에 있어서, 통상적으로, 다수의 공기 취출부는 선폭 방향의 전체 폭에 걸쳐서 일렬로 형성된다. 이 때문에, 다수의 공기 취출부를 선폭 방향으로 지그재그 형상으로 배열해도, 대폭적인 선체 강도의 향상을 도모하기는 곤란하다.

또한, 특허문헌 2 의 선체 마찰 저항 저감 장치에 있어서, 기체실 및 한 쌍의 기포 발생용 측방 기체실은 선폭 방향에 있어서 동일 폭으로 되어 있다. 이 때문에, 기체실 및 한 쌍의 기포 발생용 측방 기체실에 의해, 선체의 선저에 형성되는 기포막은 동일 폭이 된다. 그러나, 이 구성에 의하면, 선수측의 선저에 있어서 형성되는 기포막의 형성 영역이 좁아지기 때문에, 선수측에 있어서의 선체의 마찰 저항을 충분히 저감시킬 수 없다는 우려가 있다.

그래서 본 발명은, 선체 강도의 저하를 억제하면서, 선저에 형성되는 기포막의 형성 영역을 확대시키는 것이 가능한 선체 마찰 저항 저감 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 선체 마찰 저항 저감 장치는, 선저에 형성된 복수의 공기 분출 구멍으로부터 기포를 발생시켜 선저에 기포막을 형성함으로써, 항행하는 선체의 마찰 저항을 저감시키는 선체 마찰 저항 저감 장치에 있어서, 복수의 공기 분출 구멍은 선체의 선폭 방향으로 정렬하여 공기 분출 구멍군을 구성하고, 공기 분출 구멍군은 선저에 복수 형성되어 있으며, 복수의 공기 분출 구멍군은, 적어도, 선수측의 선폭 방향 중앙에 형성된 중앙 공기 분출 구멍군과, 중앙 공기 분출 구멍군의 선미측에 형성됨과 함께 선폭 방향의 양 측방에 형성된 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군을 갖고, 중앙 공기 분출 구멍군의 선폭 방향에서의 길이는, 측방 공기 분출 구멍군의 선폭 방향에서의 길이에 비하여 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 복수의 공기 분출 구멍을 향하여 공기를 공급할 수 있는 공기 공급원과, 공기 공급원과 복수의 공기 분출 구멍을 접속하는 공기 공급 통로를 추가로 구비하고, 공기 공급원은, 선체의 선수측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한 이 경우, 선체의 선저는 평탄면으로 형성되어 있고, 복수의 공기 분출 구멍군은, 평탄면이 되는 선저에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

청구항 1 의 선체 마찰 저항 저감 장치에 의하면, 중앙 공기 분출 구멍군의 선폭 방향에서의 길이를, 측방 공기 분출 구멍군의 선폭 방향에서의 길이에 비하여 길게 형성할 수 있다. 이 때문에, 중앙 공기 분출 구멍군으로부터 뿜어져 나오는 기포를 선수측의 선폭 방향에 있어서 넓힐 수 있기 때문에, 선수측에 있어서 형성되는 기포막의 형성 영역을 확대시킬 수 있다.

청구항 2 의 선체 마찰 저항 저감 장치에 의하면, 공기 공급원을 선체의 선수측에 배치함으로써, 공기 공급원 및 중앙 공기 분출 구멍군을 선수측에 배치할 수 있기 때문에, 공기 공급원과 중앙 공기 분출 구멍군과의 설치 거리를 짧게 할 수 있다. 이 때, 중앙 공기 분출 구멍군은 측방 공기 분출 구멍군에 비하여 선폭 방향에서의 길이가 길기 때문에, 중앙 공기 분출 구멍군에 관련된 공기 공급 통로의 경로는, 측방 공기 분출 구멍군에 관련된 공기 공급 통로의 경로에 비하여 복잡해진다. 이 경우, 공기 공급원과 중앙 공기 분출 구멍군과의 설치 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 설치 거리가 짧아진 만큼 중앙 공기 분출 구멍군에 관련된 공기 공급 통로의 경로를 간이한 구성으로 할 수 있다. 또한, 측방 공기 분출 구멍군은 선폭 방향에서의 길이가 짧기 때문에, 측방 공기 분출 구멍군에 관련된 공기 공급 통로의 경로를 간이한 구성으로 할 수 있다.

청구항 3 의 선체 마찰 저항 저감 장치에 의하면, 평탄면으로 되는 선저에 복수의 공기 분출 구멍군을 형성할 수 있기 때문에, 선저에 형성되는 기포막의 막두께를 균일한 것으로 할 수 있다.

도 1 은, 실시예 1 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치를 탑재한 선체를 모식적으로 나타낸 측면도이다.
도 2 는, 실시예 1 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치의 구성에 관한 설명도이다.
도 3 은, 실시예 1 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치를 탑재한 선체의 선저를 모식적으로 나타낸 저면도이다.
도 4 는, 도 3 의 중앙 공기 분출 구멍군에 있어서의 A-A' 단면도이다.
도 5 는, 도 3 의 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군에 있어서의 B-B' 단면도이다.
도 6 은, 각 공기 분출 구멍군에 있어서의 제 1 공기 분출 구멍의 형상 및 배열을 나타내는 평면도이다.
도 7 은, 각 공기 분출 구멍군에 있어서의 제 2 공기 분출 구멍의 형상 및 배열을 나타내는 평면도이다.
도 8 은, 각 공기 분출 구멍군에 있어서의 제 3 공기 분출 구멍의 형상 및 배열을 나타내는 평면도이다.
도 9 는, 실시예 2 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치를 탑재한 선체의 선저를 모식적으로 나타낸 저면도이다.
도 10 은, 실시예 3 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치를 탑재한 선체의 선저를 모식적으로 나타낸 저면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치에 관해서 설명한다. 한편, 이 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시예에 있어서의 구성 요소에는, 당업자가 치환 가능하며 또한 용이한 것, 또는 실질적으로 동일한 것이 포함된다.

(실시예 1)

여기서 도 1 은, 실시예 1 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치를 탑재한 선체를 모식적으로 나타낸 측면도이고, 도 2 는, 실시예 1 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치의 구성에 관한 설명도이다. 또한, 도 3 은, 실시예 1 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치를 탑재한 선체의 선저를 모식적으로 나타낸 저면도이고, 도 4 는, 도 3 의 중앙 공기 분출 구멍군에 있어서의 A-A' 단면도이고, 도 5 는, 도 3 의 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군에 있어서의 B-B' 단면도이다. 그리고 도 6 은, 각 공기 분출 구멍군에 있어서의 제 1 공기 분출 구멍의 형상 및 배열을 나타내는 평면도이고, 도 7 은, 각 공기 분출 구멍군에 있어서의 제 2 공기 분출 구멍의 형상 및 배열을 나타내는 평면도이고, 도 8 은, 각 공기 분출 구멍군에 있어서의 제 3 공기 분출 구멍의 형상 및 배열을 나타내는 평면도이다.

실시예 1 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치 (10) 는, 선저 (5) 에 형성된 복수의 공기 분출 구멍 (15) 으로부터 기포를 발생시켜 선저 (5) 에 기포막을 형성함으로써, 항행하는 선체 (1) 의 마찰 저항을 저감시키는 것이다. 여기서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 선체 마찰 저항 저감 장치 (10) 가 탑재된 선체 (1) 는, 예를 들어 선저 (5) 가 평탄하게 되는 평저선 (平底船) 으로, 선체 마찰 저항 저감 장치 (10) 가 선체 (1) 의 선수측에 배치되어 있다. 또, 선체 마찰 저항 저감 장치 (10) 는 평저선에 한정되지 않고, 다른 선박에도 적용이 가능하다.

여기서, 도 1 및 도 2 를 참조하여 선체 마찰 저항 저감 장치 (10) 에 관해서 설명한다. 선체 마찰 저항 저감 장치 (10) 는, 선저 (5) 에 형성된 다수의 공기 분출 구멍 (15) 과, 다수의 공기 분출 구멍 (15) 을 향하여 공기를 공급할 수 있는 블로어 (16) (공기 공급원) 와, 블로어 (16) 와 다수의 공기 분출 구멍 (15) 을 접속하는 공기 공급 통로 (17) 를 갖고 있다.

블로어 (16) 는 선체 (1) 의 선수측에 배치되어 있으며, 다수의 공기 분출 구멍 (15) 을 향하여 공기를 공급할 수 있는 공기 공급원으로서 기능하고 있다. 그리고, 블로어 (16) 는 구동원으로서 전동 모터 (19) 가 사용되고 있어, 전동 모터 (19) 의 회전수를 제어함으로써, 블로어 (16) 로부터 송출되는 공기의 공급량을 제어할 수 있게 되어 있다. 이 때, 상세한 것은 후술하지만, 블로어 (16) 는, 하기하는 각 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 에 비하여 하기하는 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 과의 설치 거리가 짧게 되어 있으며, 블로어 (16) 및 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 은 함께 선체 (1) 의 선수측에 배치되어 있다. 또한, 공기 공급원은 블로어 (16) 에 한정되지 않고, 예를 들어, 공기 압축기 등을 사용해도 된다. 또, 실시예 1 에서는 공기 공급원을 단일체의 블로어 (16) 로 구성했지만, 이것에 한정되지 않고, 공기 공급원을 복수의 블로어 (16) 로 구성해도 된다.

공기 공급 통로 (17) 는, 일단이 블로어 (16) 에 접속된 주 (主) 공급관 (20) 과, 주공급관 (20) 에 접속된 복수의 분기 (分岐) 공급관 (21) 과, 복수의 분기 공급관 (21) 에 접속된 복수의 에어 챔버 (22) 를 갖고 있고, 주공급관 (20) 에는 1 차 에어 탱크 (23) 가 사이에 설치되어 있다. 즉, 주공급관 (20) 은, 블로어 (16) 와 1 차 에어 탱크 (23) 를 접속하는 상류측 주공급관 (20a) 과, 1 차 에어 탱크 (23) 와 복수의 분기 공급관 (21) 을 접속하는 하류측 주공급관 (20b) 으로 구성되어 있다. 그리고, 하류측 주공급관 (20b) 에는, 하류측 주공급관 (20b) 안을 흐르는 공기의 유량을 계측하는 공기 유량계 (24) 가 사이에 설치되고, 또한, 각 분기 공급관 (21) 에는, 관로를 개폐하는 개폐 밸브 (25) 가 각각 사이에 설치되어 있다.

1 차 에어 탱크 (23) 는, 상류측 주공급관 (20a) 을 통하여 블로어 (16) 로부터 공급되는 공기를 저류 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 주공급관 (20) 에 1 차 에어 탱크 (23) 를 사이에 설치함으로써, 블로어 (16) 및 상류측 주공급관 (20a) 에서 발생하는 공기의 압력 변동 (이른바 공기의 맥동) 을 완화시키는 것이 가능하게 되어 있다.

복수의 에어 챔버 (22) 는 직육면체의 상자 형상으로 형성됨과 함께, 선저 (5) 에 형성된 다수의 공기 분출 구멍 (15) 에 대응하여 배치되어 있다. 그리고, 상세한 것은 후술하지만, 복수의 에어 챔버 (22) 중 그 일부 (후술하는 복수의 중앙측 에어 챔버 (22a)) 가 선체 (1) 의 선수측 선저 (5) 내부에 배치되고, 그 이외 (후술하는 복수의 측방측 에어 챔버 (22b)) 가 선체 (1) 중앙 부근의 선저 (5) 내부에 배치되어 있다.

공기 유량계 (24) 는, 상기한 바와 같이 하류측 주공급관 (20b) 안을 흐르는 공기의 유량을 계측하고 있고, 이 공기 유량계 (24) 의 계측 결과에 기초하여 블로어 (16) 로부터 공급하는 공기의 공급량을 제어하고 있다.

복수의 분기 공급관 (21) 사이에 설치된 복수의 개폐 밸브 (25) 는, 이른바 체크 밸브로서 기능하고 있고, 개폐 밸브 (25) 로부터 상류측 공기 공급 통로 (17) 안으로의 해수의 침입을 방지하기 위해서 배치되어 있다. 구체적으로, 선체 마찰 저항 저감 장치 (10) 의 작동을 정지시키면, 즉 블로어 (16) 의 구동을 정지시키면, 각 공기 분출 구멍 (15) 으로부터의 공기의 분사가 정지된다. 이 때문에, 각 공기 분출 구멍 (15) 을 통해 각 에어 챔버 (22) 안에 해수가 유입된다. 이 때, 각 에어 챔버 (22) 는 각 분기 공급관 (21) 과 연이어 통해 있기 때문에, 개폐 밸브 (25) 로부터 상류측의 각 분기 공급관 (21) 에 해수가 침입하는 것을 방지하기 위해, 각 개폐 밸브 (25) 를 폐색시키고 있다.

따라서, 블로어 (16) 를 구동시키면, 블로어 (16) 로부터 뿜어 나온 공기는, 상류측 주공급관 (20a) 을 통해 1 차 에어 탱크 (23) 로 유입되고, 이 후, 하류측 주공급관 (20b) 및 복수의 분기 공급관 (21) 을 통해서 복수의 에어 챔버 (22) 로 유입된다. 이 때, 블로어 (16) 는 공기 유량계 (24) 의 계측 결과에 기초하여 전동 모터 (19) 가 제어됨으로써, 그 공기 공급량이 조정된다.

다음으로, 본 발명의 특징 부분인 다수의 공기 분출 구멍 (15) 에 관해서 설명한다. 다수의 공기 분출 구멍 (15) 은 선저 (5) 에 관통 형성되어 있기 때문에, 다수의 공기 분출 구멍 (15) 의 형상이나 배치 등의 방식에 따라서는 선체 강도의 저하를 초래할 우려가 있다. 그래서, 실시예 1 에서는, 다수의 공기 분출 구멍 (15) 을 선수측 공기 분출 구멍 (15) 과 선체 중앙측 공기 분출 구멍 (15) 으로 나누어 형성함으로써, 선체 강도의 저하를 억제하고 있다. 이하, 도 3 내지 도 8 을 참조하여, 다수의 공기 분출 구멍 (15) 에 관해서 구체적으로 설명한다.

다수의 공기 분출 구멍 (15) 은, 선체 (1) 의 선폭 방향으로 정렬하여 공기 분출 구멍군 (30a, 30b, 30b) 을 구성하고 있고, 이 공기 분출 구멍군 (30a, 30b, 30b) 은 선저 (5) 에 복수 (실시예 1 에서는, 예를 들어 3 개) 형성되어 있다. 그리고, 3 개의 공기 분출 구멍군 (30a, 30b, 30b) 은, 그 1 개가 선수측의 선폭 방향 중앙에 형성된 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 이고, 다른 2 개가 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 선미측에 형성됨과 함께 선폭 방향의 양 측방에 형성된 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 이다. 구체적으로, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 은 선체 (1) 의 선수측에 배치되고, 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 은 선체 (1) 의 중앙 부근에 형성되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 은 선폭 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 선체 (1) 의 전장 방향인 선체 길이 방향으로 연장되는 중심선 (S) 을 중심으로 하여, 그 선폭 방향의 중앙에 형성되어 있다. 또한, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 은 평탄면으로 되는 선저 (5) 에 형성되고 (도 4 참조), 블로어 (16) 와 함께 선수측에 배치되어 있다 (도 1 참조).

한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 은 선폭 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 중심선 (S) 을 사이에 두고 선폭 방향의 양측에 각각 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 은, 그 선폭 방향에서의 길이 (L2) 가 각각 동일한 길이 (동일 폭) 로 되어 있으며, 평탄면으로 되는 선저 (5) 에 형성되어 있다 (도 5 참조). 그리고, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 선폭 방향에서의 길이 (L1) (폭) 는, 각 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 의 선폭 방향에서의 길이 (L2) (폭) 에 비하여 길게 형성되어 있다.

또한, 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 은, 선폭 방향에 있어서 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 외측에 위치하고 있어, 선폭 방향에 있어서 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 과 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 이 중복되지 않도록 형성되어 있다. 요컨대, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 외측 단부와 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 의 중심측 단부는, 선폭 방향에 있어서 동일 위치로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 및 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 은, 선저 (5) 의 전체 폭에 걸쳐서 형성된 공기 분출 구멍군 중, 그 중앙 부분을 선체 길이 방향의 선수측으로 이동시킨 배치로 되어 있다.

따라서, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 및 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 은, 선체 (1) 의 전체 폭에 걸쳐서 공기 분출 구멍군을 형성한 경우와 비교하여 각 공기 분출 구멍군 (30a, 30b, 30b) 의 길이를 짧게 할 수 있어, 선폭 방향에 있어서 형성되는 각 공기 분출 구멍 (15) 의 총 개구 면적을 감소시킬 수 있다. 이로써, 선체 강도의 저하, 즉, 선체 (1) 의 선체 길이 방향에서의 세로 방향의 굽힘 강도의 저하를 억제할 수 있다.

한편, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 및 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 의 선폭 방향에서의 길이를 합계하면, 그 합계한 길이는, 선체 (1) 의 전체폭에 걸쳐서 공기 분출 구멍군을 형성한 경우와 대략 동일한 길이로 할 수 있다. 이 때문에, 선체 (1) 의 선저에 있어서 기포막을 양호하게 형성할 수 있다.

여기서, 도 4 및 도 5 를 참조하여, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 및 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 에 대응하여 배치된 복수의 에어 챔버 (22) 에 관해서 설명한다. 복수의 에어 챔버 (22) 는, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 에 대응하는 복수의 중앙측 에어 챔버 (22a) (도 1 및 도 4 참조) 와, 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 에 대응하는 복수의 측방측 에어 챔버 (22b) (도 1 및 도 5 참조) 로 구성되어 있다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수의 중앙측 에어 챔버 (22a) 는 직육면체의 상자 형상으로 형성되고, 그 길이 방향을 선폭 방향에 일치시킴과 함께, 선폭 방향으로 정렬하여 배치되어 있다. 그리고, 블로어 (16) 로부터 복수의 중앙측 에어 챔버 (22a) 에 공기를 공급함으로써, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 으로부터 공기가 분출되어, 기포가 발생한다. 요컨대, 복수의 중앙측 에어 챔버 (22a) 는, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 에 있어서의 모든 공기 분출 구멍 (15) 을 복수로 분할한 복수의 공기 분출 구멍 (15) 에 대응시켜, 각각 배치되어 있다. 또, 이 각 중앙측 에어 챔버 (22a) 의 천장부 중앙에는 각 분기 공급관 (21) 이 접속된다.

또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 복수의 측방측 에어 챔버 (22b) 는, 복수의 중앙측 에어 챔버 (22a) 와 동일하게, 직육면체의 상자 형상으로 형성되고, 그 길이 방향을 선폭 방향에 일치시킴과 함께, 선폭 방향으로 정렬하여 배치되어 있다. 이 때, 복수의 측방측 에어 챔버 (22b) 는, 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍 (15) 에 대응하고, 중심선 (S) 을 경계로 2 분되어 있다. 그리고, 블로어 (16) 로부터 2 분된 복수의 측방측 에어 챔버 (22b) 의 각각에 공기를 공급함으로써, 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 으로부터 공기가 분출되어, 기포가 발생한다. 요컨대, 복수의 측방측 에어 챔버 (22b) 는, 각 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 에 있어서의 모든 공기 분출 구멍 (15) 을 복수로 분할한 복수의 공기 분출 구멍 (15) 에 대응시켜, 각각 배치되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 이 각 측방측 에어 챔버 (22b) 의 천장부 중앙에는 각 분기 공급관 (21) 이 접속된다.

다음으로, 도 6 내지 도 8 을 참조하여, 각 공기 분출 구멍군 (30a, 30b, 30b) 에 있어서의 복수의 공기 분출 구멍 (15) 에 관해서 구체적으로 설명한다. 복수의 공기 분출 구멍 (15) 은 상기한 바와 같이 선폭 방향으로 열을 지어 형성되어 있고, 각 공기 분출 구멍 (15) 은, 예를 들어, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 선체 길이 방향으로 긴 장공 (長孔) 형상으로 형성되어 있다. 이로써, 각 공기 분출 구멍 (15) 을 장공으로 형성함으로써, 각 공기 분출 구멍 (15) 의 형상이 둥근 구멍인 경우에 비하여, 선체 강도의 저하를 억제할 수 있다. 또, 장공으로는, 예를 들어, 타원형, 엽전형이나 모서리가 둥근 사각형 등이 있다.

또한, 각 공기 분출 구멍 (15) 은, 예를 들어 도 7 에 나타내는 바와 같이 둥근 구멍 형상으로 형성되고, 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 이로써, 각 공기 분출 구멍 (15) 을 지그재그 형상으로 배치함으로써, 각 공기 분출 구멍 (15) 을 일렬로 배치하는 경우에 비하여, 선체 강도의 저하를 억제할 수 있다.

그리고, 각 공기 분출 구멍 (15) 은, 예를 들어 도 8 에 나타내는 바와 같이, 선체 길이 방향으로 긴 장공 형상으로 형성되고, 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 이로써, 도 6 및 도 7 의 구성에 비하여, 선체 강도의 저하를 더욱 억제할 수 있다.

이상의 구성에 의하면, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 선폭 방향에서의 길이를, 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 의 선폭 방향에서의 길이에 비하여 길게 형성할 수 있다. 이 때문에, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 으로부터 뿜어 나오는 기포를 선수측의 선폭 방향에 있어서 넓힐 수 있기 때문에, 선수측에 있어서 형성되는 기포막의 형성 영역을 확대시킬 수 있다.

또한, 블로어 (16) 를 선체 (1) 의 선수측에 배치할 수 있기 때문에, 블로어 (16) 를 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 근방에 배치할 수 있다. 이 때, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 은, 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 에 비하여 선폭 방향에서의 길이가 길기 때문에, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 에 관련된 공기 공급 통로 (17) (특히, 복수의 분기 공급관 (21)) 의 경로는, 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 에 관련된 공기 공급 통로 (17) 의 경로에 비하여 복잡해진다. 이 경우, 블로어 (16) 와 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 과의 설치 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 설치 거리가 짧아지는 만큼, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 에 관련된 공기 공급 통로 (17) 의 경로를 간이한 구성으로 할 수 있다. 또한, 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 은 선폭 방향에서의 길이가 짧기 때문에, 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 에 관련된 공기 공급 통로 (17) (특히, 복수의 분기 공급관 (21)) 의 경로를 간이한 구성으로 할 수 있다.

그리고, 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 및 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 을, 평탄면으로 되는 선저 (5) 에 형성할 수 있기 때문에, 선저 (5) 에 형성되는 기포막의 막두께를 균일한 것으로 할 수 있다.

(실시예 2)

다음으로, 도 9 를 참조하여, 실시예 2 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치 (50) 에 관해서 설명한다. 또한, 중복 기재를 피하기 위해, 상이한 부분에 관해서만 설명한다. 도 9 는, 실시예 2 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치를 탑재한 선체의 선저를 모식적으로 나타낸 저면도이다. 이 선체 마찰 저항 저감 장치 (50) 는, 중앙 공기 분출 구멍군 (55) 과, 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 과, 한 쌍의 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 을 갖고 있다.

구체적으로, 중앙 공기 분출 구멍군 (55) 은 실시예 1 과 동일하게 구성되어, 선수측 선체 (1) 의 선저 (5) 에 있어서 선폭 방향의 중앙에 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 은, 중앙 공기 분출 구멍군 (55) 의 선미측에 형성됨과 함께 선폭 방향에 있어서 중앙 공기 분출 구멍군 (55) 의 양 측방에 형성되어 있다. 그리고, 한 쌍의 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 은, 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 의 선미측에 형성됨과 함께 선폭 방향에 있어서 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 의 양 측방에 형성되어 있다.

그리고, 중앙 공기 분출 구멍군 (55) 의 선폭 방향에서의 길이 (L3) 는, 각 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 의 선폭 방향에서의 길이 (L4) 및 각 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 의 선폭 방향에서의 길이 (L5) 에 비하여 길게 형성되어 있다. 이 때, 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 은, 그 선폭 방향에서의 길이 (L4) 가 각각 동일한 길이 (동일 폭) 로 되어 있고, 또한, 한 쌍의 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 은, 그 선폭 방향에서의 길이 (L5) 가 각각 동일한 길이 (동일 폭) 로 되어 있다. 그리고, 각 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 및 각 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 도 동일 폭으로 되어 있다.

또한, 중앙 공기 분출 구멍군 (55), 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 및 한 쌍의 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 은, 선폭 방향에 있어서 중앙 공기 분출 구멍군 (55) 과 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 이 중복되지 않도록 형성되고, 또한, 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 과 한 쌍의 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 이 중복되지 않도록 형성되어 있다. 요컨대, 중앙 공기 분출 구멍군 (55) 의 외측 단부와 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 의 중심측 단부는, 선폭 방향에 있어서 동일 위치로 되어 있고, 한 쌍의 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 의 외측 단부와 한 쌍의 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 의 중심측 단부는, 선폭 방향에 있어서 동일 위치로 되어 있다.

이상의 구성에 있어서도, 선폭 방향에 있어서 형성되는 각 공기 분출 구멍 (15) 의 총 개구 면적을 감소시킬 수 있기 때문에, 선체 강도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 중앙 공기 분출 구멍군 (55) 으로부터 뿜어 나오는 기포를 선수측의 선폭 방향에 있어서 넓힐 수 있기 때문에, 선수측에 있어서 형성되는 기포막의 형성 영역을 확대시킬 수 있다.

또한, 실시예 2 에 있어서, 각 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 및 각 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 을 동일 폭으로 구성했는데, 이것을 대신하여, 각 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (56) 의 선폭 방향에서의 길이 (L4) 를, 각 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (57) 의 선폭 방향에서의 길이 (L5) 에 비하여 길게 형성해도 된다.

(실시예 3)

다음으로, 도 10 을 참조하여 실시예 3 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치 (70) 에 관해서 설명한다. 또, 이 경우에도 중복 기재를 피하기 위해, 상이한 부분에 관해서만 설명한다. 도 10 은, 실시예 3 에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치를 탑재한 선체의 선저를 모식적으로 나타낸 저면도이다. 이 선체 마찰 저항 저감 장치 (70) 는, 실시예 1 의 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 및 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 을 1 조 (組) 의 공기 분출부 (71a) 로 하고, 이 공기 분출부 (71a) 를 선체 길이 방향으로 2 조 정렬시켜 형성한 구성으로 되어 있다.

구체적으로, 2 조의 공기 분출부 (71a, 71b) 는, 그 일방의 공기 분출부 (71a) 가 실시예 1 과 동일 위치에 형성되고, 그 타방의 공기 분출부 (71b) 가 일방의 공기 분출부 (71a) 의 선미측에 형성되어 있다. 요컨대, 2 조의 공기 분출부 (71a, 71b) 는, 일방의 공기 분출부 (71a) 가 실시예 1 과 동일하게 구성된 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 과 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 으로 구성되고, 타방의 공기 분출부 (71b) 가 중앙 공기 분출 구멍군 (30a) 의 선미측에 배치된 선미측 중앙 공기 분출 구멍군 (80a) 과 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군 (30b, 30b) 의 선미측에 배치된 한 쌍의 선미측 측방 공기 분출 구멍군 (80b, 80b) 으로 구성되어 있다.

이상의 구성에 의하면, 실시예 1 과 동일한 효과를 얻는 것은 물론, 선수측의 공기 분출부 (71a) 에서 발생한 기포가, 해류나 선체 (1) 의 선회 등에 의해 선미측 선체 (1) 의 선저 (5) 에 있어서 기포막을 형성하는 것이 곤란하여도, 선미측의 공기 분출부 (71b) 에서 발생한 기포에 의해서, 선미측 선체 (1) 의 선저 (5) 에 기포막을 양호하게 형성할 수 있다. 또, 실시예 3 에서는 2 조의 공기 분출부 (71a, 71b) 로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 복수 조 형성해도 된다.

산업상 이용가능성

이상과 같이, 본 발명에 관련된 선체 마찰 저항 저감 장치는, 선체의 선저에 다수의 공기 분출 구멍을 형성하는 것에 있어서 유용하며, 특히, 선체 강도의 저하를 억제하는 경우에 적합하다.

1 … 선체
5 … 선저
10 … 선체 마찰 저항 저감 장치
15 … 공기 분출 구멍
16 … 블로어
17 … 공기 공급 통로
20 … 주공급관
21 … 분기 공급관
22 … 에어 챔버
22a … 중앙측 에어 챔버
22b … 측방측 에어 챔버
23 … 1 차 에어 탱크
24 … 공기 유량계
25 … 개폐 밸브
30a … 중앙 공기 분출 구멍군
30b … 측방 공기 분출 구멍군
50 … 선체 마찰 저항 저감 장치 (실시예 2)
55 … 중앙 공기 분출 구멍군 (실시예 2)
56 … 제 1 측방 공기 분출 구멍군 (실시예 2)
57 … 제 2 측방 공기 분출 구멍군 (실시예 2)
70 … 선체 마찰 저항 저감 장치 (실시예 3)
71a … 선수측 공기 분출부
71b … 선미측 공기 분출부
80a … 선미측 중앙 공기 분출 구멍군
80b … 선미측 측방 공기 분출 구멍군
L1 … 중앙 공기 분출 구멍군의 폭 (실시예 1)
L2 … 측방 공기 분출 구멍군의 폭 (실시예 1)
L3 … 중앙 공기 분출 구멍군의 폭 (실시예 2)
L4 … 제 1 측방 공기 분출 구멍군의 폭 (실시예 2)
L5 … 제 2 측방 공기 분출 구멍군의 폭 (실시예 2)

Claims

선저에 형성된 복수의 공기 분출 구멍으로부터 기포를 발생시켜 선저에 기포막을 형성함으로써, 항행하는 선체의 마찰 저항을 저감시키는 선체 마찰 저항 저감 장치에 있어서,
상기 복수의 공기 분출 구멍은 상기 선체의 선폭 방향으로 정렬하여 공기 분출 구멍군을 구성하고, 상기 공기 분출 구멍군은 상기 선저에 복수 형성되어 있으며,
상기 복수의 공기 분출 구멍군은, 선폭 방향 중앙에 형성된 중앙 공기 분출 구멍군과, 상기 중앙 공기 분출 구멍군의 선폭 방향의 양 측방에 형성되고, 선폭 방향에 있어서 상기 중앙 공기 분출 구멍군과 중복되지 않도록 형성된 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군을 갖고,
선수측의 상기 중앙 공기 분출 구멍군은, 상기 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군의 선수측에 형성되고,
상기 중앙 공기 분출 구멍군의 선폭 방향에서의 길이는, 상기 한 쌍의 측방 공기 분출 구멍군의 선폭 방향에서의 각각의 길이에 비하여 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선체 마찰 저항 저감 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 중앙 공기 분출 구멍군에 대응하는 중앙측 에어 챔버와,
상기 각 측방 공기 분출 구멍군에 대응하는 측방측 에어 챔버를 추가로 구비하고,
상기 중앙측 에어 챔버는, 상기 측방측 에어 챔버에 비하여 다수로 배치 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선체 마찰 저항 저감 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 공기 분출 구멍을 향하여 공기를 공급할 수 있는 공기 공급원과,
상기 공기 공급원과 상기 복수의 공기 분출 구멍을 접속하는 공기 공급 통로를 추가로 구비하고,
상기 공기 공급원은, 상기 선체의 선수측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 선체 마찰 저항 저감 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 선체의 선저는 평탄면으로 형성되어 있고,
상기 복수의 공기 분출 구멍군은, 평탄면이 되는 상기 선저에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선체 마찰 저항 저감 장치.