KR101532852B1 - 마찰 저항 저감형 선박, 및 선박의 마찰 저항 저감 장치 - Google Patents

Abstract

마찰 저항 저감 선박은, 우현 기체 분출부와 좌현 기체 분출부와 선저 기체 분출부를 구비한다. 우현 기체 분출부는, 날씬한 배에 있어서의 선수부의 우현 선측의 선체 외판에 형성되어, 기체를 분출 가능하다. 좌현 기체 분출부는, 선수부의 좌현 선측의 선체 외판에 형성되어, 기체를 분출 가능하다. 선저 기체 분출부는, 선저에 있어서의 선체 외판에 형성되어, 기체를 분출 가능하다. 선저 기체 분출부는, 선체 중심선 상 또는 선체 중심선 근방에 형성된다.

Description

마찰 저항 저감형 선박, 및 선박의 마찰 저항 저감 장치{FRICTIONAL RESISTANCE REDUCTION SHIP AND FRICTIONAL RESISTANCE REDUCTION APPARATUS FOR SHIP}

본 발명은, 선박에 관한 것으로, 특히 마찰 저항 저감형 선박 및 선박의 마찰 저항 저감 장치에 관한 것이다.

선박의 선체에 작용하는 저항을 저감시키는 한 수법으로서, 선저로부터 공기 (기포) 를 분출하여, 선저 전체를 기포로 덮는 방법이 알려져 있다. 상기 수법에서는, 공기 분출부를 주로 평탄한 선저에 형성하고 있다. 도 1A 는, 그러한 저항 저감 수법을 도입한 선박 (마찰 저항 저감형 선박) 의 개략 저면도이다. 선박 (511) 은, 선체 (512) 의 평탄한 선저 (513) 에 공기 분출부 (514) 를 구비하고 있다. 평탄한 선저 (513) 에 공기 분출부 (514) 를 형성함으로써, 선저 (513) 의 전체를 안정적인 기포의 막으로 덮을 수 있다. 그것에 의해, 선체 (512) 에 작용하는 해수에 의한 저항을 저감시킬 수 있다. 이와 같은 수법은, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 큰 선박, 예를 들어, 방형 비수계수 (Block coefficient, Cb) 가 상대적으로 큰 선박 (예시：비대선) 에 대해 유효하다. 그러한 선박은 평탄한 선저의 비율이 커서, 선저를 기포로 덮음으로써 큰 저항 저감 효과를 얻을 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 상기 수법은 도 1A 에 나타내는 바와 같은 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 큰 선박에 있어서 보다 유효하다. 한편, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박, 예를 들어 방형 비수계수 (Cb) 가 상대적으로 작은 선박 (예시：날씬한 배) 의 경우, 그 사정은 상이하다. 도 1B 는, 도 1A 와 동일한 저항 저감 수법을 도입한 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박의 개략 저면도이다. 선박 (501) 은, 선체 (502) 의 평탄한 선저 (503) 에 공기 분출부 (504) 를 구비하고 있다. 이 경우, 도 1A 와 같은 선박과 비교하여, 평탄한 선저 (503) 의 면적이 상대적으로 작다. 그 때문에, 기포로 덮이는 면적도 작아진다. 예를 들어, 이 도면의 A 로 나타내는 주로 선수부의 범위는 거의 기포로 덮이지 않는다. 그 결과, 도 1B 와 같은 선박에 상기 서술한 방법을 이용해도, 충분한 마찰 저항 저감 효과를 얻는 것은 곤란하다.

평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박에 있어서 기포로 덮이는 면적을 늘리기 위해서는, 선수부의 범위 A 를 기포로 덮는 것을 고려하여, 공기 분출부를 선수부의 선측에 설치하는 방법을 생각할 수 있다. 그것에 의해, 선측이나 평탄하지 않은 선저도 포함하여, 기포로 덮이는 면적을 증가시키는 것이 가능해진다. 이 때, 공기 분출부에 있어서의 공기 공급용의 챔버 내에서의 공기 확산 성능은, 헤드 (수심) 의 영향을 받는다. 예를 들어, 동일 챔버 내에서도, 공기 분출부의 구멍 중 수심이 깊은 구멍의 근방에서는 공급용의 공기의 확산이 적어진다. 그 결과, 선측에 형성된 동일한 공기 분출부여도, 구멍의 위치, 특히 수심에 의해, 공기의 취출량이 불균일한 것을 생각할 수 있다. 또, 선수부의 측면에 공기 분출부를 형성하는 경우, 선저의 중앙부는 길이 방향을 향해 기포 밀도가 낮아지는 경향이 있다. 따라서, 충분한 밀도를 갖는 기포로 선저를 덮지 못할 가능성이 있다.

관련된 기술로서, 일본 공개특허공보 평9-226673호 (특허문헌 1) 에 마찰 저항 저감선이 개시되어 있다. 이 마찰 저항 저감선은, 선수부에 있어서의 선체 표면의 침수부에서 선저로부터 선미에 이르는 각 방향으로 유선이 향하는 영역이며 또한 정압이 작은 위치에, 벽부에 다수의 기체 분출구를 천공 형성하여 양단을 폐색한 통형 부재를 선수미 방향을 향하도록 장착하고, 그 통형 부재 내를 공기 분산실로 하고, 또한 상기 통형 부재를, 가압 공기 공급 장치에 공기 송급관을 통해 연통 접속한 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

일본 공개특허공보 평9-226673호 (특허문헌 1) 에 개시된 마찰 저항 저감선은, 선수 선측의 흘수보다 아래의 위치에 선체의 외측으로부터 장착된 통형 부재를 구비한다. 통형 부재는, 다수의 공기 분출구가 형성되어, 양단이 폐색되어 있다. 통형 부재 내에 공기 분산실이 형성된다. 통형 부재는, 공기 송급관을 통해 블로어에 접속된다. 공기 분출구로부터 가압 공기를 분출시켜 미소 기포를 발생시킨다.

여기서, 통형 부재는 선체의 외측에 장착되어 있기 때문에, 통형 부재에 의해 저항이 증가되어 버릴 가능성이 있다.

또, 일본 공개특허공보 평10-100984호 (특허문헌 2) 에 선박의 마찰 저항 저감 장치가 개시되어 있다. 이 선박의 마찰 저항 저감 장치는, 선수부의 선체 외판에 선수미 방향으로 긴 개구부를 형성하고, 그 개구부를 둘러싸도록 한 시체스트를 선체 외판의 내측에 장착하고, 후면부를 개구하여 전면부에 다수의 기체 분출구를 천공 형성하고 또한 선수미 방향과 대향하는 양 측면부에 공기 통로를 형성한 복수의 기체 분출 박스를, 전면부가 상기 개구부에 노출 위치하도록 상기 시체스트내에 끼워 넣어 병렬시켜 이루어지는 기체 분출기를 구성하고, 추가로, 상기 시체스트의 기체 분출 박스의 후면부와 대향하는 위치에, 가압 공기를 공급하는 공기 송급관을 접속한 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

일본 공개특허공보 평10-100984호 (특허문헌 2) 는, 선체의 외측으로 돌출되는 부분을 갖지 않는 마찰 저항 저감 장치를 개시하고 있다. 도 2A 및 도 2B 를 참조하여, 일본 공개특허공보 평10-100984호 (특허문헌 2) 에 개시된 마찰 저항 저감 장치를 설명한다. 도 2A 는, 마찰 저항 저감 장치가 형성된 선체의 선수부의 측면도, 도 2B 는 마찰 저항 저감 장치의 A-A 단면도이다. 선체 (601) 의 선수부 (602) 의 몰수부에서 선저나 선미의 각 방향으로 유선 (604) 이 향하게 되어 있는 유선 영역이며 또한 정압이 작은 위치 (흘수선보다 약간 하측 위치) 의 선체 외판 (603) 에, 선수미 방향으로 긴 개구부 (605) 가 형성된다. 개구부 (605) 에, 다수의 공기 분출구 (606) 가 형성된 다공판 (607) 이 장착된다. 다공판 (607) 의 내측에, 공기 분출구 (606) 를 둘러싸도록 시체스트 (608) 가 형성되어 공기 분출기 (609) 가 구성된다. 선수부 (602) 의 갑판 상에 블로어 (612) 가 설치된다. 블로어 (612) 는 분배 헤더 (615) 에 접속된다. 분배 헤더 (615) 는, 공기 송급관 (614a) 을 통해 시체스트 (608) 에 접속된다. 공기 분출구 (606) 로부터 가압 공기 (616) 를 분출시킴으로써 미소 기포 (617) 를 형성한다.

여기서, 도 2B 에 나타내는 바와 같이, 공기 송급관 (614a) 이 시체스트 (608) 에 옆을 향하여 접속되어 있고, 공기 송급관 (614a) 은 다공판 (607) 을 향해 공기를 분출한다. 따라서, 공기 송급관 (614a) 의 정면의 공기 분출구 (606) 로부터는 다량의 공기가 분출되지만, 공기 송급관 (614a) 의 정면이 아닌 공기 분출구 (606) 로부터는 소량의 공기만 분출한다. 또, 하방의 공기 분출구 (606) 일수록 수압이 높기 때문에, 상방의 공기 분출구 (606) 로부터는 다량의 공기가 분출되고, 하방의 공기 분출구 (606) 로부터는 소량의 공기만 분출한다.

또, 일본 공개특허공보 평11-291972호 (특허문헌 3) 에 마찰 저항 저감선이 개시되어 있다. 이 마찰 저항 저감선은, 선체 외판의 침수부 소요 위치에, 가압 공기를 수중으로 분출시킴으로써 미소 기포를 발생시키도록 되어 있는 주기체 분출기를 형성하고, 또한 그 주기체 분출기보다 선수측의 위치에, 상기 주기체 분출기로 발생시키는 미소 기포보다 큰 직경의 미소 기포를 발생시키도록 되어 있는 부기체 분출기를 형성한 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 일본 공개특허공보 평11-321775호 (특허문헌 4) 에 마찰 저항 저감형 선박이 개시되어 있다. 이 마찰 저항 저감형 선박은, 수면 아래의 선체 외판에 형성된 마찰 저항 저감용 기포 분출구와, 동 기포 분출구에 접속된 선내의 압축 기체원을 구비하고, 상기 기포 분출구로부터 분출된 기포를 선체 외면을 따르게 하기 위한 기포 확산 방지용 판부재가, 동 기포 분출구의 근방에서 선체 외면에 대해 간극을 두도록 배치 형성된 것을 특징으로 한다.

일본 공개특허공보 평9-226673호 일본 공개특허공보 평10-100984호 일본 공개특허공보 평11-291972호 일본 공개특허공보 평11-321775호

본 발명의 목적은, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박에 있어서, 충분한 마찰 저항 저감 효과를 갖는 마찰 저항 저감선을 제공하는 것에 있다. 또, 본 발명의 다른 목적은, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박에 있어서, 공기 분출부의 구멍의 위치에 의한 공기의 분출량의 편차를 저감 가능한 마찰 저항 저감선을 제공하는 것에 있다. 또, 본 발명의 다른 목적은, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박에 있어서, 선저를 충분히 기포로 덮는 것이 가능한 마찰 저항 저감선을 제공하는 것에 있다. 또, 본 발명의 다른 목적은, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박에 있어서, 에너지 절약으로 선저를 충분히 기포로 덮는 것이 가능한 마찰 저항 저감선을 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 선수 선측부에 선수 선미 방향을 따라 형성된 공기 분출 구멍 또는 선수 전면에 선 폭 방향을 따라 형성된 공기 분출 구멍으로부터 선수 선미 방향 또는 선 폭 방향으로 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능한 선박의 마찰 저항 저감 장치 및 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 이들 목적과 그 이외의 목적과 이익은 이하의 설명과 첨부 도면에 의해 용이하게 확인할 수 있다.

본 발명의 제 1 관점에 의한 마찰 저항 저감 선박은, 우현 기체 분출부와 좌현 기체 분출부와, 제 1 선저 기체 분출부를 구비하고 있다. 우현 기체 분출부는, 선박에 있어서의 선수부의 우현 선측의 선체 외판에 형성되어, 기체를 분출 가능하다. 좌현 기체 분출부는, 선수부의 좌현 선측의 선체 외판에 형성되어, 기체를 분출 가능하다. 제 1 선저 기체 분출부는, 선저에 있어서의 선체 외판에 형성되어, 기체를 분출 가능하다. 제 1 선저 기체 분출부는, 선체 중심선 상 또는 선체 중심선 근방에 형성된다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 있어서, 우현 기체 분출부 및 좌현 기체 분출부의 각각은, 복수의 기체 분출구를 구비하고 있다. 복수의 기체 분출구는, 흘수선에 평행하게 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 있어서, 제 1 선저 기체 분출부는, 복수의 기체 분출구를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 있어서, 제 1 선저 기체 분출부는, 선체 중심선의 방향에 있어서, 제 1 위치로부터, 제 2 위치까지의 범위 내에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 단, 제 1 위치는, 선수부의 선단부의 저면에 있어서의 최첨단의 위치이다. 제 2 위치는, 선박의 미드쉽에 있어서의 저면의 위치이다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 있어서, 우현 기체 분출부 및 좌현 기체 분출부는, 선체 중심선의 방향에 있어서, 제 3 위치로부터, 제 4 위치까지의 범위 내에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 단, 제 3 위치는, 선수부의 선단부에서의 우현 기체 분출부 및 좌현 기체 분출부를 형성하는 높이에 있어서의 최첨단의 위치이다. 제 4 위치는, 선박의 미드쉽에 있어서의 우현 선측 및 좌현 선측의 위치이다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 있어서, 제 1 선저 기체 분출부는, 선체 중심선 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 제 1 선저 기체 분출부는, 선 폭 방향의 길이가, 제로보다 크고, 제 1 선저 기체 분출부의 설치 위치에서의 선저의 평탄 부분의 선 폭 방향의 길이 이하인 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 있어서, 선저의 선체 외판에 있어서의 제 1 선저 기체 분출부의 후방에 형성되고, 공기를 분출 가능한 제 2 선저 기체 분출부를 추가로 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이 때, 제 2 선저 기체 분출부는, 선체 중심선 상 또는 선체 중심선 근방에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 있어서, 제 2 선저 기체 분출부는, 복수의 기체 분출구를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 있어서, 우현 기체 분출부 및 좌현 기체 분출부는, 선수부의 선단부에서의 최첨단의 위치에서 결합되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2 관점에 의한 선박의 마찰 저항 저감 장치는, 선체 내에 배치된 공기 분출 챔버와, 상기 공기 분출 챔버 내에 공기를 공급하는 공기 공급관을 구비한다. 상기 공기 분출 챔버는, 공기 분출 구멍으로부터 선외 수중으로 공기를 분출한다. 상기 공기 분출 구멍은, 상기 선체의 선수 선측부에 선수 선미 방향을 따라 형성되거나, 또는 상기 선체의 선수 전면에 선 폭 방향을 따라 형성된다. 상기 공기 분출 챔버는, 상기 공기 분출 구멍이 형성된 정면판과, 상기 정면판의 반대측의 배면판과, 상기 공기 분출 챔버 내의 공간으로서의 챔버 내 공간을 상기 배면판측의 제 1 부분과 상기 정면판측의 제 2 부분으로 나누는 확산판을 구비한다. 상기 공기 공급관은, 상기 확산판을 향해 공기를 분출하도록 상기 배면판에 접속된다. 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 확산판의 하방에서 연결되고 상기 확산판의 상방에서 연결되지 않는다.

바람직하게는, 상기 배면판과 상기 확산판의 간격은 아래로 갈수록 좁아지고 있다.

바람직하게는, 상기 공기 분출 구멍은, 상단 공기 분출 구멍과, 상기 상단 공기 분출 구멍보다 낮은 위치에 형성된 하단 공기 분출 구멍을 포함한다. 상기 정면판과 상기 확산판의 간격은 아래로 갈수록 넓어지고 있다.

바람직하게는, 상기 공기 분출 구멍은, 상기 공기 분출 챔버의 천정면의 높이에 배치된 상단 공기 분출 구멍과, 상기 공기 분출 챔버의 저면의 높이에 배치된 하단 분출 구멍을 포함한다.

본 발명의 제 3 관점에 의한 선박의 마찰 저항 저감 장치는, 선체 내에 배치된 공기 분출 챔버와, 상기 공기 분출 챔버 내에 공기를 공급하는 공기 공급관을 구비한다. 상기 공기 분출 챔버는, 공기 분출 구멍으로부터 선외 수중으로 공기를 분출한다. 상기 공기 분출 구멍은, 상기 선체의 선수 선측부에 선수 선미 방향을 따라 형성되거나, 또는 상기 선체의 선수 전면에 선 폭 방향을 따라 형성된다. 상기 공기 분출 챔버는, 상기 공기 분출 구멍이 형성된 정면판과, 상기 정면판의 반대측의 배면판을 구비한다. 상기 공기 공급관은, 상기 공기 분출 구멍이 형성된 높이와 상이한 높이로 상기 배면판에 접속된다.

본 발명의 제 4 관점에 의한 선박의 마찰 저항 저감 장치는, 선체 내에 배치된 공기 분출 챔버와, 상기 공기 분출 챔버 내에 공기를 공급하는 공기 공급관을 구비한다. 상기 공기 분출 챔버는, 공기 분출 구멍으로부터 선외 수중으로 공기를 분출한다. 상기 공기 분출 구멍은, 상기 선체의 선수 선측부에 선수 선미 방향을 따라 형성되거나, 또는 상기 선체의 선수 전면에 선 폭 방향을 따라 형성된다. 상기 공기 분출 챔버는, 상기 공기 분출 구멍이 형성된 정면판과, 상기 정면판의 반대측의 배면판을 구비한다. 상기 정면판은, 상단 영역과, 상기 상단 영역보다 하방의 중단 영역과, 상기 중단 영역보다 하방의 하단 영역을 포함한다. 상기 공기 분출 구멍은, 상기 상단 영역 및 상기 하단 영역에만 형성된다. 상기 공기 공급관은, 상기 중단 영역을 향해 공기를 분출하도록 상기 배면판에 접속된다. 상기 정면판과 상기 배면판의 간격은 아래로 갈수록 넓어지고 있다.

본 발명의 제 5 관점에 의한 선박은, 상기 마찰 저항 저감 장치를 구비한다.

본 발명의 제 6 관점에 의한 선박의 마찰 저항 저감 장치는, 선체 내에 배치된 공기 분출 챔버와, 상기 공기 분출 챔버에 공기를 공급하는 공기 공급관을 구비한다. 상기 공기 분출 챔버는, 공기 분출 구멍으로부터 선외 수중으로 공기를 분출한다. 상기 공기 분출 구멍은, 상기 선체의 선수 선측부에 선수 선미 방향을 따라 형성되거나, 또는 상기 선체의 선수 전면에 선 폭 방향을 따라 형성된다. 상기 공기 공급관은, 상기 공기 분출 챔버 내의 공간으로서의 챔버 내 공간에 아래를 향해 공기를 분출하도록 상기 공기 분출 챔버에 접속된다.

바람직하게는, 상기 공기 분출 챔버는, 상기 공기 분출 구멍이 형성된 정면판과, 상기 정면판의 반대측의 배면판과, 상기 챔버 내 공간을 상기 배면판측의 제 1 부분과 상기 정면판측의 제 2 부분으로 나누는 확산판을 구비한다. 상기 공기 공급관은, 상기 제 1 부분에 공기를 분출하도록 상기 공기 분출 챔버에 접속된다. 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 확산판의 하방에서 연결되고 상기 확산판의 상방에서 연결되지 않는다.

바람직하게는, 상기 공기 분출 구멍은, 상기 공기 분출 챔버의 저면의 높이에 배치된 하단 공기 분출 구멍을 포함한다.

바람직하게는, 상기 공기 분출 챔버는, 상기 공기 분출 구멍이 형성된 정면판과, 상기 정면판의 반대측의 배면판과, 상기 챔버 내 공간을 상기 배면판측의 제 1 부분과 상기 정면판측의 제 2 부분으로 나누는 확산판을 구비한다. 상기 공기 공급관은, 상기 제 1 부분에 공기를 분출하도록 상기 공기 분출 챔버에 접속된다. 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 확산판의 하방에서 연결되고 상기 확산판의 상방에서 연결되지 않는다. 상기 공기 분출 구멍은, 상기 공기 분출 챔버의 저면의 높이에 배치된 하단 공기 분출 구멍과, 상기 공기 분출 챔버의 천정면의 높이에 배치된 상단 공기 분출 구멍을 포함한다.

바람직하게는, 상기 확산판과 상기 배면판의 간격은 상기 확산판과 상기 정면판의 간격보다 넓다.

바람직하게는, 상기 공기 분출 챔버는, 상기 공기 분출 구멍이 형성된 정면판과, 상기 정면판의 반대측의 배면판을 구비한다. 상기 공기 분출 구멍은, 상단 공기 분출 구멍과, 상기 상단 공기 분출 구멍보다 낮은 위치에 형성된 하단 분출 구멍을 포함한다. 상기 정면판과 상기 배면판의 간격은 아래로 갈수록 넓어지고 있다.

본 발명의 제 7 관점에 의한 선박은, 상기 마찰 저항 저감 장치를 구비한다.

상기 마찰 저항 저감 선박에 의해, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 마찰 저항 저감선에 있어서, 충분한 마찰 저항 저감 효과를 발휘할 수 있다. 또, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 마찰 저항 저감선에 있어서, 공기 분출부의 구멍의 위치에 의한 공기의 분출량의 편차를 저감 가능해진다. 또, 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 마찰 저항 저감선에 있어서, 선저를 충분히 기포로 덮는 것이 가능해진다.

상기 마찰 저항 저감 장치 및 상기 마찰 저항 저감 장치를 구비하는 선박에 의하면, 선수 선측부에 선수 선미 방향을 따라 형성된 공기 분출 구멍 또는 선수 전면에 선 폭 방향을 따라 형성된 공기 분출 구멍으로부터 선수 선미 방향 또는 선 폭 방향으로 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능한 선박의 마찰 저항 저감 장치 및 선박이 제공된다.

도 1A 는, 종래의 저항 저감 수법을 도입한 선박의 개략 저면도이다.
도 1B 는, 도 1A 와 동일한 저항 저감 수법을 도입한 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박의 개략 저면도이다.
도 2A 는, 마찰 저항 저감 장치가 형성된 선체의 선수부의 측면도이다.
도 2B 는, 마찰 저항 저감 장치의 A-A 단면도이다.
도 3A 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성의 일례를 나타내는 개략 측면도이다.
도 3B 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성의 일례를 나타내는 개략 저면도이다.
도 4A 는, 기체 분출부 및 기체 공급 챔버의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4B 는, 기체 분출부 및 기체 공급 챔버의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5A 는, 기체 분출부의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 5B 는, 기체 분출부의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 5C 는, 기체 분출부의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 5D 는, 기체 분출부의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 5E 는, 기체 분출부의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 5F 는, 기체 분출부의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 5G 는, 기체 분출부의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 5H 는, 기체 분출부의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 6 은, 선저 기체 분출부 (11) 및 선측 기체 분출부 (12) 의 위치를 나타내는 개략 저면도이다.
도 7 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성의 일례를 나타내는 개략 저면도이다.
도 8 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치를 구비한 선박의 선수부의 측면도이다.
도 9A 는, 제 3 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버를 나타내는 사시도이다.
도 9B 는, 제 3 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버의 B-B 단면도이다.
도 9C 는, 제 3 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버의 C-C 단면도이다.
도 10 은, 비교예에 관련된 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치를 구비한 선박의 선수부의 측면도이다.
도 12 는, 제 4 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 13 은, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 14 는, 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 15 는, 본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 16 은, 본 발명의 제 8 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 17 은, 본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 18 은, 본 발명의 제 10 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 19 는, 상기 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치를 구비한 선박의 선수부의 정면도이다.
도 20 은, 본 발명의 제 11 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치를 구비한 선박의 선수부의 측면도이다.
도 21A 는, 제 11 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버를 나타내는 사시도이다.
도 21B 는, 제 11 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버의 B1-B1 단면도이다.
도 21C 는, 제 11 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버의 C1-C1 단면도이다.
도 22A 는, 본 발명의 제 12 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 22B 는, 제 12 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버의 D1-D1 단면도이다.
도 23 은, 본 발명의 제 13 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치를 구비한 선박의 선수부의 측면도이다.
도 24 는, 제 13 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 25 는, 본 발명의 제 14 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 26 은, 본 발명의 제 15 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 27 은, 본 발명의 제 16 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 28 은, 본 발명의 제 17 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치의 공기 분출 챔버의 단면도이다.
도 29 는, 상기 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치를 구비한 선박의 선수부의 정면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박 및 선박의 마찰 저항 저감 장치에 관해서, 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

(제 1 실시형태)

본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성에 대해 설명한다.

도 3A 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성의 일례를 나타내는 개략 측면도이다. 본 도면에 있어서, 마찰 저항 저감형 선박 (1) 의 선체 (80) 의 선 길이 방향 (전후 방향), 선 폭 방향 (좌우 방향) 및 그들 어느 것에도 수직인 방향이, 각각 x 방향, y 방향 및 z 방향으로서 나타나 있다. 정수면에 떠 있는 선체 (80) 의 수면과 접하는 선을 흘수선 (DL) 으로 한다. 그 때, 선수부 (2) 의 유선은 대체로 E 와 같이 된다.

이 마찰 저항 저감형 선박 (1) 은, 바다나 하천을 항행하는 평탄한 선저의 면적이 상대적으로 작은 선박이다. 이하에서는, 이와 같은 선박을, 방형 비수계수 (Cb) 가 상대적으로 작은 선박 (Cb 의 개략값：0.50 ∼ 0.75) 으로서 날씬한 배라고도 기재한다. 이와 같은 방형 비수계수 (Cb) 를 갖는 선박으로는, 페리, 여객선, 콘테이너선, LNG 선이 예시된다. 마찰 저항 저감형 선박 (1) 은, 선체 (80) 와 선체 (80) 내에 형성된 기체 분출 장치 (60) 를 구비하고 있다. 선체 (80) 는, 선단부 (6) 를 포함하는 선수부 (2) 와, 중간부 (8) 와, 선미부 (3) 와, 프로펠러 (81) 와, 키 (82) 를 구비하고 있다. 여기서는, 선체 (80) 를 선체 중심선 (C) 의 방향으로 대략 3 등분하고, 선수측의 부분을 선수부 (2) 로 하고, 선미측의 부분을 선미부 (3) 로 하고, 그 사이의 부분을 중간부 (8) 로 하고 있다.

기체 분출 장치 (60) 는, 항행시에, 선체 (80) 의 선저 (5) 나 선측 (4) 을 기포로 덮도록, 선수부 (2) 의 선측 (4) 이나 선저 (5) 에 형성된 기체 분출부로부터 수중으로 기체 (예시：공기, 주기 등으로부터의 배출 가스) 를 분출한다. 기체 분출 장치 (60) 는, 선저 기체 분출부 (11) 및 선측 기체 분출부 (12) 와, 기체 공급부 (57) 와, 기체 공급 챔버 (51) 를 구비하고 있다. 선측 기체 분출부 (12) 는, 선수부 (2) 에 있어서의 선측 (4) 의 선체 외판 (20) 에 형성되고, 수중으로 공기를 분출 가능하다. 선저 기체 분출부 (11) 는, 선수부 (2) 에 있어서의 선저 (5) 의 선체 외판 (20) 에 형성되고, 수중으로 공기를 분출 가능하다. 기체 공급부 (57) 는, 압축기 또는 블로어를 구비하고 있다. 기체 공급부 (57) 는, 배관 (56) 을 통해, 선저 기체 분출부 (11), 선측 기체 분출부 (12) 에 형성된 기체 공급 챔버 (51) 로 기체를 공급한다. 기체 공급 챔버 (51) 는, 각 기체 분출부 (11, 12) 에 형성되어 있다. 기체 공급 챔버 (51) 는, 각 기체 분출부 (11, 12) 로부터, 배관 (56) 을 통해 공급된 기체를 수중으로 분출한다.

도 3B 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성의 일례를 나타내는 개략 저면도이다. x 방향, y 방향 및 z 방향에 대해서는 도 3A 와 동일하다. 선체 (80) 의 선 길이 방향의 중심선을 선체 중심선 C 로 한다. 프로펠러 (81) 와 키 (82) 는 선체 중심선 C 상의 선미부 (3) 에 형성되어 있다.

선측 기체 분출부 (12) 는 우현 및 좌현의 양현에 형성되어 있다. 우현측 (-y 측) 의 선측 기체 분출부 (12) 는, 선수부 (2) 에 있어서의 우현 선측 (4a) 의 선체 외판 (20) 에 형성되고, 우현 선측 (4a) 의 수중으로 공기를 분출 가능하다. 좌현측 (＋y 측) 의 선측 기체 분출부 (12) 는, 선수부 (2) 에 있어서의 좌현 선측 (4b) 의 선체 외판 (20) 에 형성되고, 좌현 선측 (4b) 의 수중으로 공기를 분출 가능하다. 우현측의 선측 기체 분출부 (12) 와 좌현측의 선측 기체 분출부 (12) 는, 선체 중심선 C 에 대해 대칭이 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 선체 (80) 의 마찰 저항 저감 효과가 좌우 양현에서 동일한 정도가 되어, 조타가 용이해지기 때문이다.

선저 기체 분출부 (11) 는, 선체 중심선 C 상 또는 선체 중심선 C 근방에 형성된다. 선저 기체 분출부 (11) 가 한 개인 경우 (도 3B 의 경우) 에는, 선저 기체 분출부 (11) 는, 선체 중심선 C 에 대해 대칭이 되는 형상을 갖는 것이 바람직하다. 한편, 선저 기체 분출부 (11) 가 복수 개인 경우에는, 선저 기체 분출부 (11) 는, 선체 중심선 C 에 대해 대칭이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 짝수 개라면 선체 중심선 C 를 사이에 두고 양측에 동 수 개씩 선대칭이 되도록, 홀수 개라면 적어도 한 개 (홀수 개) 를 선체 중심선 C 에 배치하여 다른 선체 중심선 C 를 사이에 두고 양측에 동 수 개씩 선대칭이 되도록 배치한다. 또한, 모두 선체 중심선 C 상에 배치해도 된다. 모두, 선체 (80) 의 마찰 저항 저감 효과가 좌우 양현에서 동일한 정도가 되어, 조타가 용이해지기 때문이다.

또, 선측 기체 분출부 (12) 로부터 수중으로 분출되는 기체에 의해 형성되는 기포는, 예를 들어 화살표 31 과 같이 유선을 따라 흐른다. 이 기포에 의해, 종래 피복이 곤란하던 선수부 (2) 의 선측 (4) 이나 선저 (5) 를 덮는 것이 가능해진다. 그것에 의해, 기포에 의해 피복되는 선체 (80) 의 표면적을 증가시킬 수 있어, 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

선측 (4) 및 선저 (5) 의 피복은, 그 대부분을 선측 기체 분출부 (12) 로부터의 기포에 의해 실시하고, 그 잔부를 선저 기체 분출부 (11) 로부터의 기포에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 선측 기체 분출부 (12) 는, 선저 기체 분출부 (11) 와 비교하여 수심이 얕은 위치에 형성되어 있으므로, 기체를 선체 (80) 밖으로 토출시키는 에너지가 보다 작아도 되기 때문이다. 따라서, 양현의 선측 기체 분출부 (12) 를 합친 기체의 토출량 (기포의 발생량) 은, 선저 기체 분출부 (11) 의 토출량보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 하나의 선측 기체 분출부 (12) 의 토출량은, 선저 기체 분출부 (11) 의 토출량보다 큰 것이 보다 바람직하다. 그것에 의해, 에너지 절약 효과를 높일 수 있다.

또, 선저 기체 분출부 (11) 로부터 수중으로 분출되는 기체에 의해 형성되는 기포는, 예를 들어 화살표 32 와 같이, 선체 (80) 의 중앙 부근을 대체로 선체 중심선 C 를 따라 선미부 (3) 방향으로 유선을 따라 흐른다. 이 선저 기체 분출부 (11) 로부터의 기포에 의해, 선저 (5) 의 중앙 부근에 있어서 길이 방향을 향해 기포 밀도가 낮아지는 현상을 방지할 수 있다. 그 결과, 이들 기포에 의해 선측 (4) 및 선저 (5) 가 덮여 선체 (80) 의 마찰 저항이 보다 저감된다.

또한, 도 3A 및 도 3B 를 사용한 상기 설명에서는, 마찰 저항 저감 선박 (1) 은, 선수부 (2) 에 있어서, 선저 (5) 의 선저 기체 분출부 (11) 를 하나, 선측 (4) 의 선측 기체 분출부 (12) 를 좌우 1 쌍, 각각 가지고 있다. 그러나, 본 발명은 이 예에 한정되는 것이 아니고, 각각 개별적으로 더욱 많은 기체 분출부 (11, 12) 를 갖는 구성이어도 되고, 선저 기체 분출부 (11) 와 선측 기체 분출부 (12) 의 세트를 복수조 갖는 구성이어도 된다.

다음으로, 선저 기체 분출부 (11) 및 선측 기체 분출부 (12) 와 기체 공급 챔버 (51) 의 관계에 대해 추가로 설명한다.

도 4A 는, 선저 기체 분출부 (11) 및 기체 공급 챔버 (51) 의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 이 기체 공급 챔버 (51) 는, 선체 (80) 내의 선저 (5) 의 선체 외판 (20) 상에 결합하고 있다. 기체 공급 챔버 (51) 는, 배관 (56) 을 통해 기체를 공급한다. 기체 공급 챔버 (51) 는, 내실 (52) 의 전체에 기체를 확산시켜, 저판 (51a) 에 형성된 선저 기체 분출부 (11) 의 기체 분출구 (11a) 로부터 기체를 분출한다. 기체 공급 챔버 (51) 의 저판 (51a) 은, 선저 (5) 의 선체 외판 (20) 과 동일해도 된다 (도 4A 의 경우). 이 경우, 기체 공급 챔버 (51) 의 외부 프레임 (51b) 이 선체 외판 (20) 에 결합하고 있다. 혹은, 기체 공급 챔버 (51) 의 저판 (51a) 은, 선저 (5) 의 선체 외판 (20) 과 중첩되어 있어도 된다 (도시 생략). 이 경우, 기체 공급 챔버 (51) 의 외부 프레임 (51b) 및 저판 (51a) 이 선체 외판 (20) 에 결합하고 있다. 혹은, 기체 공급 챔버 (51) 의 저판 (51a) 은, 선저 (5) 의 선체 외판 (20) 과 떨어져 있어도 된다 (도시 생략). 이 경우, 기체 공급 챔버 (51) 의 저판 (51a) 이 배관 등 (도시 생략) 을 통해 선체 외판 (20) 에 결합하고 있다.

도 4B 는, 선측 기체 분출부 (12) 및 기체 공급 챔버 (51) 의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 또한, 우현 선측 (4a) 및 좌현 선측 (4b) 에 있어서, 선측 기체 분출부 (12) 는 동일하기 때문에, 일방의 측 (좌현 선측 (4b)) 에 대해서만 설명한다. 이 기체 공급 챔버 (51) 는, 선체 (80) 내의 선측 (4) 의 선체 외판 (20) 상에 결합하고 있다. 기체 공급 챔버 (51) 는, 배관 (56) 을 통해 기체를 공급한다. 기체 공급 챔버 (51) 는, 내실 (52) 의 전체에 기체를 확산시켜, 저판 (51a) 에 형성된 선측 기체 분출부 (12) 의 기체 분출구 (12a) 로부터 기체를 분출한다. 기체 공급 챔버 (51) 의 저판 (51a) 은, 선측 (4) 의 선체 외판 (20) 과 동일해도 된다 (도 4B 의 경우). 이 경우, 기체 공급 챔버 (51) 의 외부 프레임 (51b) 이 선체 외판 (20) 에 결합하고 있다. 혹은, 기체 공급 챔버 (51) 의 저판 (51a) 은, 선측 (4) 의 선체 외판 (20) 과 중첩되어 있어도 된다 (도시 생략). 이 경우, 기체 공급 챔버 (51) 의 외부 프레임 (51b) 및 저판 (51a) 이 선체 외판 (20) 에 결합하고 있다. 혹은, 기체 공급 챔버 (51) 의 저판 (51a) 은, 선측 (4) 의 선체 외판 (20) 과 떨어져 있어도 된다 (도시 생략). 이 경우, 기체 공급 챔버 (51) 의 저판 (51a) 이 배관 등 (도시 생략) 을 통해 선체 외판 (20) 에 결합하고 있다.

다음으로, 선측 기체 분출부 (12) 에 대해 추가로 설명한다. 또한, 우현 선측 (4a) 및 좌현 선측 (4b) 에 있어서, 선측 기체 분출부 (12) 는 동일하기 때문에, 일방의 측 (좌현 선측 (4b)) 에 대해서만 설명한다. 선측 기체 분출부 (12) 는, 하나 또는 복수의 기체 분출구 (12a) 를 구비하고 있다. 선측 기체 분출부 (12) 는, 선수부 (2) 의 좌현 선측 (4b) 의 표면에 있어서, 흘수선 (DL) 에 평행하게 신장하는 띠형상 (사각형 형상) 으로 형성되어 있다. 선측 기체 분출부 (12) 는, 경흘수의 경우의 흘수선 (DL) 보다 하측에 형성되어 있다. 그 띠형상은, 선체 외판 (20) 의 내측에 있어서, 기체 공급 챔버 (51) 가 선체 외판 (20) 에 결합할 때, 외부 프레임 (51b) 과 선체 외판 (20) 의 결합 부분의 형상에 대응한다. 외부 프레임 (51b) 과 선체 외판 (20) 의 결합 부분이 다른 형상 (예시：원, 타원, 다각형) 을 갖는 경우에는, 당해 형상을 선측 기체 분출부 (12) 의 형상으로 해도 된다. 또, 그 기체 공급 챔버 (51) 의 근방에, 흘수선 (DL) 에 대해 동일한 거리 (동일한 수심) 가 되는 다른 기체 공급 챔버 (51) 가 있는 경우에도, 대체로 동일한 작용을 갖는 것으로 생각되므로, 합하여 하나의 선측 기체 분출부 (12) 로 간주할 수 있다. 단, 기체 공급 챔버 (51) 의 근방은, 기체 공급 챔버 (51) 의 주위로서, 기체 공급 챔버 (51) 의 형상의 가장 긴 변이나 직경이나 장축의 길이의 범위를 말하는 것으로 한다.

도 5A ∼ 도 5H 는, 선측 기체 분출부 (12) 의 구성예를 나타내는 개략도이다. 도 5A 의 선측 기체 분출부 (12) 의 경우, 기체 분출구 (12a) 는, 슬릿 형상을 가지고 있다. 슬릿 형상은, 좌현 선측 (4b) 의 표면을 따라 흘수선 (DL) 에 평행한 방향 CL 로 신장하는 사각형 형상이다. 선측 기체 분출부 (12) 는, 기체 분출구 (12a) 를, 당해 방향으로 복수 개 나란히 구비하고 있어도 된다. 도 5B 의 선측 기체 분출부 (12) 의 경우, 기체 분출구 (12a) 는, 원구멍 형상을 가지고 있다. 선측 기체 분출부 (12) 는, 기체 분출구 (12a) 를, 방향 CL 로 복수 개 나란히 구비하고 있다. 도 5C 의 선측 기체 분출부 (12) 의 경우, 기체 분출구 (12a) 의 원구멍이 타원 구멍 형상 또는 장원 구멍으로 치환되어 있는 점을 제외하고 도 5B 에 나타내는 선측 기체 분출부 (12) 와 동일하다. 단, 장축은 방향 CL 에 평행하다. 도 5D 의 선측 기체 분출부 (12) 의 경우, 기체 분출구 (12a) 의 타원 구멍 또는 장원 구멍이, 단축을 방향 CL 에 평행하게 하고 있는 점을 제외하고 도 5C 에 나타내는 선측 기체 분출부 (12) 와 동일하다. 도 5E 의 선측 기체 분출부 (12) 의 경우, 기체 분출구 (12a) 의 타원 구멍 또는 장원 구멍이, 장축을 경사시키고 있는 (예시：계획 유선의 방향으로 평행하게 하고 있는) 점을 제외하고 도 5C 에 나타내는 선측 기체 분출부 (12) 와 동일하다. 도 5F 의 선측 기체 분출부 (12) 의 경우, 기체 분출구 (12a) 는, 원구멍 형상을 가지고 있다. 선측 기체 분출부 (12) 는, 기체 분출구 (12a) 를, 방향 CL 을 따라 연장되는 평행한 2 직선 CL1 및 CL2 를 따라 구비하고 있다. 직선 CL1 을 따라 배열된 원구멍과 직선 CL2 를 따라 배열된 원구멍은, 방향 CL 에서의 위치가 어긋나 있다. 도 5G 의 선측 기체 분출부 (12) 의 경우, 기체 분출구 (12a) 의 원구멍이 타원 구멍 또는 장원 구멍으로 치환되어 있는 점을 제외하고 도 5F 에 나타내는 선측 기체 분출부 (12) 와 동일하다. 각 타원 구멍 또는 장원 구멍의 장축은 직선 CL1, CL2 에 수직이다. 도 5H 의 선측 기체 분출부 (12) 의 경우, 기체 분출구 (12a) 의 원구멍이 슬릿으로 치환되어 있는 점을 제외하고 도 5F 에 나타내는 선측 기체 분출부 (12) 와 동일하다. 각 슬릿의 길이 방향은 직선 CL1, CL2 에 평행하다.

도 5A ∼ 도 5H 에 있어서, 복수의 기체 분출구 (12a) 가 흘수선 (DL) 에 평행한 방향을 따른 배치로 하는 이유는, 복수의 기체 분출구 (12a) 상호간에서, 수심을 대체로 동일하게 하기 위해서이다. 수심을 대체로 동일하게 함으로써, 복수의 기체 분출구 (12a) 에서의 수압의 영향을 대체로 동일하고 균일하게 할 수 있다. 그 결과, 복수의 기체 분출구 (12a) 가 모두, 대체로 동일한 양의 기체를 배출할 수 있어, 기포에 의한 선체 (80) 의 피복률을 안정적으로 유지할 수 있다. 단, 도 5F ∼ 도 5H 에 대해서는, 복수의 기체 분출구 (12a) 가 2 열 있지만, 열마다 수압을 일정하게 간주할 수 있다.

또한, 이미 서술한 바와 같이, 도 5A ∼ 도 5H 에 있어서, 선측 기체 분출부 (12) 의 선체 (80) 내측에는 기체 공급 챔버 (51) 가 형성되어 있다. 단, 기체 공급 챔버 (51) 는, 기체 분출구 (12a) 마다 형성되어 있어도 되고, 복수의 기체 분출구 (12a) 마다 형성되어 있어도 된다. 이 때, 그들 복수의 기체 분출구 (12a) 는, 흘수선 (DL) 에 대해 동일한 거리 (동일한 수심) 에 있어, 서로 근방에 형성되어 있다. 즉, 기체 공급 챔버 (51) 의 형상의 가장 긴 변이나 직경이나 장축의 길이의 범위에서 근접하고 있다.

선저 기체 분출부 (11) 는, 하나 또는 복수의 기체 분출구 (11a) 를 구비하고 있다. 선저 기체 분출부 (11) 는, 예를 들어, 선수부 (2) 의 선저 (5) 에 있어서, 선체 중심선 C 에 거의 수직으로 신장하는 띠형상 (사각형 형상) 으로 형성되어 있다. 그 띠형상은, 선체 외판 (20) 의 내측에 있어서, 기체 공급 챔버 (51) 가 선체 외판 (20) 에 결합할 때, 외부 프레임 (51b) 과 선체 외판 (20) 의 결합 부분의 형상에 대응한다. 외부 프레임 (51b) 과 선체 외판 (20) 의 결합 부분이 다른 형상 (예시：원, 타원, 다각형) 을 갖는 경우에는, 당해 형상을 선저 기체 분출부 (11) 의 형상으로 해도 된다. 또, 그 기체 공급 챔버 (51) 의 근방에, 다른 기체 공급 챔버 (51) 가 있는 경우에도, 대체로 동일한 작용을 갖는 것으로 생각되므로, 합하여 하나의 선저 기체 분출부 (11) 로 간주할 수 있다. 단, 기체 공급 챔버 (51) 의 근방은, 기체 공급 챔버 (51) 의 주위로서, 기체 공급 챔버 (51) 의 형상의 가장 긴 변이나 직경이나 장축의 길이의 범위를 말하는 것으로 한다.

선저 기체 분출부 (11) 및 기체 분출구 (11a) 의 구성은, 선측 기체 분출부 (12) 및 기체 분출구 (12a) 의 구성과 기본적으로 동일 (도 5A ∼ 도 5H) 하게 할 수 있다. 혹은, 선체의 저면에 형성되는 종래 알려진 구성을 사용하는 것도 가능하다. 또, 이 경우에도, 기체 공급 챔버 (51) 는, 기체 분출구 (11a) 마다 형성되어 있어도 되고, 복수의 기체 분출구 (11a) 마다 형성되어 있어도 된다. 이 때, 그들 복수의 기체 분출구 (11a) 는, 서로 근방에 형성되어 있다. 즉, 기체 공급 챔버 (51) 의 형상이 가장 긴 변이나 직경이나 장축의 길이의 범위에서 근접하고 있다.

다음으로, 선저 기체 분출부 (11) 및 선측 기체 분출부 (12) 의 위치에 대해 설명한다. 도 6 은, 선저 기체 분출부 (11) 및 선측 기체 분출부 (12) 의 위치를 나타내는 개략 저면도이다.

선저 기체 분출부 (11) 는, 선체 중심선 C 의 방향에 있어서, 제 1 위치 (P1) 에서 제 2 위치 (P2) 까지의 범위 내에 형성되는 것이 바람직하다. 단, 제 1 위치 (P1) 는, 선수부 (2) 의 선단부 (6) 의 저면 (5) 에 있어서의 최첨단 (22) 의 위치이다. 제 2 위치 (P2) 는, 미드쉽 (Midship) 에 있어서의 선저 (5) 의 위치이다.

선저 기체 분출부 (11) 는, 선측 기체 분출부 (12) 로부터의 기포로 다 덮을 수 없는 선수부 (2) 의 선단부 (6) 를 가능한 한 기포로 덮는다는 관점에서, 저면 (5) 에 있어서 가능한 한 선단측 (＋x 측) 의 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 선단측 (＋x 측) 의 위치를 제 1 위치 (P1) 까지로 하고 있다. 또, 선저 (5) 의 중앙부 (중심선 C 부근) 의 기포의 밀도가 낮은 지점에 기포를 공급한다는 관점에서, 저면 (5) 에 있어서 선미측 (-x 측) 에 지나치게 가깝지 않은 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 선미측 (-x 측) 의 위치를 제 2 위치 (P2) 까지로 하고 있다. 이상의 이유로부터, 선저 기체 분출부 (11) 는 제 1 위치 (P1) 에서 제 2 위치 (P2) 까지의 범위 내에 형성되는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

또한, 저면 선저 기체 분출부 (11) 는, 선 폭 방향 (y 방향) 의 길이 (L1) 가, 제 1 폭보다 크고, 제 2 폭 이하인 것이 바람직하다. 단, 저면 선저 기체 분출부 (11) 는 기체를 방출 가능한 크기이면 특별히 제한은 없기 때문에, 제 1 폭은 제로이다. 제 2 폭은, 선저 기체 분출부 (11) 의 선체 중심선 C 의 방향 (x 방향) 의 설치 위치에 있어서의 선저 (5) 의 평탄 부분의 선 폭 방향 (y 방향) 의 길이 (L0) 이다. 또한, 평탄 부분은, 선저 구배를 가지고 있어도 된다.

선저 기체 분출부 (11) 는, 저면 (5) 에 있어서 가능한 한 선 폭 방향 (y 방향) 으로 길게 (넓게) 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 선저 (5) 의 평탄 부분의 선 폭 방향 (y 방향) 의 상기 길이 (L0) 로 하면, 최장의 길이로 할 수 있다. 또, 선저 기체 분출부 (11) 는, 기체를 방출 가능하면 그 기능을 발휘할 수 있기 때문에, 기체를 방출 가능한 크기이면 되고, 제로보다 크면 된다. 예를 들어, 작은 구멍 하나 (예시：직경 1 ㎜ 의 원구멍이나, 한 변 1 ㎜ 의 직사각형 구멍) 이어도 된다. 이상의 이유로부터, 선저 기체 분출부 (11) 는 제 1 폭 (0) 보다 크고, 제 2 폭 (L0) 이하의 범위 내에서 형성하는 것이 바람직하다.

또, 우현 및 좌현의 선측 기체 분출부 (12) 는, 선체 중심선 C 의 방향 (x 방향) 에 있어서, 제 3 위치 (T1) 에서 제 4 위치 (T2) 까지의 범위 내에 형성되는 것이 바람직하다. 단, 제 3 위치 (T1) 는, 선수부 (2) 의 선단부 (6) 에서의 선측 기체 분출부 (12) 를 형성하는 높이 (수심) 에 있어서의 최첨단 (21) 의 위치이다. 이 때, 우현 및 좌현의 선측 기체 분출부 (12) 가 최첨단 (21) 에 있어서 결합하여, V 자형 선측 기체 분출부로 되어 있어도 된다. 이 경우, 선수부 (2) 로부터 매우 넓은 범위의 선저 (5) 를 기포로 덮을 수 있어 바람직하다. 제 4 위치 (T2) 는, 미드쉽 (Midship) 에 있어서의 선측 (4) (우현 선측 (4a), 좌현 선측 (4b)) 의 위치이다.

선측 기체 분출부 (12) 는, 선수부 (2) 로부터 가능한 한 넓은 범위의 선저 (5) 를 기포로 덮는다는 관점에서, 선측 (4) 에 있어서 가능한 한 선단측 (＋x 측) 의 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 선단측 (＋x 측) 의 위치를 제 3 위치 (T1) 까지로 하고 있다. 또, 선저 (5) 를 기포로 덮을 수 없는 영역이 발생하지 않게 하는 관점에서, 선측 (4) 에 있어서 선미측 (-x 측) 에 지나치게 가깝지 않은 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 선미측 (-x 측) 의 위치를 제 4 위치 (T2) 까지로 하고 있다. 이상의 이유로부터, 선측 기체 분출부 (12) 는, 제 3 위치 (T1) 에서 제 4 위치 (T2) 까지의 범위 내에 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구조를 가짐으로써, 보다 효율적, 보다 효과적으로, 선저를 기포로 덮어, 공기 분출부의 구멍의 위치에 의한 공기의 분출량의 편차를 저감시킬 수 있고, 결과적으로, 마찰 저항 저감 효과를 충분히 발휘할 수 있다.

이상 설명된 바와 같이, 본 실시형태에서는, 선수부에 있어서, 좌우 양현에 선측 기체 분출부 (12) 를 형성하고, 또한 선저의 중앙부에 선저 기체 분출부 (11) 를 형성하고 있으므로, 그곳으로부터 분출되는 기포에 의해, 종래 피복이 곤란하던 선수부의 선측이나 선저를 충분히 덮을 수 있고, 또한 선저의 중앙 부근에 있어서 길이 방향을 향해 기포 밀도가 낮아지는 현상을 방지할 수 있다. 그것에 의해, 마찰 저항을 보다 저감시킬 수 있다. 또, 선측 기체 분출부 (12) 는, 수심이 얕은 위치에 형성되어 있으므로, 기체를 선체 (80) 밖으로 토출시키는 에너지가 보다 작아도 되어, 에너지가 절약된다. 또한, 선측 기체 분출부 (12) 자체는, 흘수선에 대해 대체로 평행하게 형성되어 있으므로, 선측 공기 분출부의 구멍의 위치에 의한 공기의 분출량의 편차를 저감시키는 것이 가능해진다.

(제 2 실시형태)

본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성에 대해 설명한다.

도 7 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성의 일례를 나타내는 개략 저면도이다. 본 실시형태의 마찰 저항 저감 선박 (1a) 은, 제 1 실시형태의 경우의 마찰 저항 저감 선박 (1) (도 3A 및 도 3B) 과 비교하여, 선저 (5) 에 있어서, 추가로 다른 선저 기체 분출부 (13) 를 형성하고 있는 점에서 상이하다. 이하에서는, 제 1 실시형태와 상이한 점에 대해 주로 설명한다.

선저 기체 분출부 (13) 는, 선저 (5) 의 선체 외판 (20) 에 있어서의 선저 기체 분출부 (11) 의 후방 (선미부 (3) 측；-x 측) 의, 선체 중심선 C 상 또는 선체 중심선 C 근방에 형성되어 있다. 선저 기체 분출부 (13) 용의 배관 (56) 및 기체 공급 챔버 (51) 를 통해, 기체 분출 장치 (60) 로부터 공급되는 공기를 분출 가능하다. 이 선저 기체 분출부 (13) 의 구성, 예를 들어 전체의 형상이나 수나 배치, 기체 분출구 (13a) 의 형상이나 수나 배치 등은, 제 1 실시형태의 선저 기체 분출부 (11) (기체 분출구 (11a)) 의 경우와 동일하다.

또한, 양현의 선측 기체 분출부 (12) 를 합친 기체의 토출량 (기포의 발생량) 은, 선저 기체 분출부 (11, 13) 의 토출량보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 하나의 선측 기체 분출부 (12) 의 토출량은, 각 선저 기체 분출부 (11, 13) 의 토출량보다 큰 것이 보다 바람직하다. 선저 기체 분출부 (11, 13) 를 합친 토출량보다 큰 것이 보다 바람직하다. 그것에 의해, 에너지 절약 효과를 높일 수 있다.

본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 거기에 추가로, 선저 기체 분출부 (13) 로부터의 기포에 의해, 선저 (5) 의 중앙 부근에 있어서 길이 방향을 향해 기포 밀도가 낮아지는 현상을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

(제 3 실시형태)

도 8 을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 선박은, 선체 (101) 와 마찰 저항 저감 장치 (104) 를 구비한다. 마찰 저항 저감 장치 (104) 는, 블로어나 압축기와 같은 공기 공급 장치 (105) 와, 공기 공급관 (106) 과, 공기 분출 챔버 (107) 를 구비한다. 공기 분출 챔버 (107) 는, 선체 (101) 내의 흘수선 (L) 보다 낮은 위치에 배치된다. 공기 공급관 (106) 은, 공기 공급 장치 (105) 로부터의 공기를 공기 분출 챔버 (107) 에 공급한다. 공기 분출 챔버 (107) 는, 선체 (101) 의 선수 선측부 (102) 에 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 공기 분출 구멍 (140) 으로부터 선외 수중으로 공기를 분출한다. 복수의 공기 분출 구멍 (140) 으로부터 분출된 공기는, 선체 (101) 의 표면을 덮는다. 이로 인해, 선체 (101) 의 마찰 저항이 저감된다.

도 9A 를 참조하여, 공기 분출 챔버 (107) 는, 선체 외판 (103) 으로부터 선외로 돌출되는 부분을 갖지 않는 상자형 구조를 형성하고 있다. 공기 분출 챔버 (107) 는, 배면판 (112) 과, 천정판 (113) 과, 단부판 (115) 을 구비한다. 단부판 (115) 은, 공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향의 양단, 즉, 공기 분출 챔버 (107) 의 선수 선미 방향의 양단에 배치된다. 공기 공급관 (106) 은 배면판 (112) 에 접속된다.

도 9B 를 참조하여, 공기 분출 챔버 (107) 는, 선체 외판 (103) 의 일부로서의 정면판 (111) 과, 저판 (114) 과, 확산판 (116) 을 추가로 구비한다. 정면판 (111) 에는 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 형성된다. 배면판 (112) 은, 정면판 (111) 의 반대측에 배치된다. 즉, 배면판 (112) 은, 공기 분출 챔버 (107) 내의 공간으로서의 챔버 내 공간 (120) 을 사이에 두고 정면판 (111) 과 서로 마주 보도록 배치된다. 천정판 (113) 및 저판 (114) 은, 각각 상방 및 하방으로부터 챔버 내 공간 (120) 을 사이에 두도록 배치된다. 천정판 (113) 은, 저판 (114) 보다 흘수선 (L) 에 가깝다. 확산판 (116) 은, 챔버 내 공간 (120) 을 배면판 (112) 측의 제 1 부분 (121) 과 정면판 (111) 측의 제 2 부분 (122) 으로 나눈다. 확산판 (116) 과 배면판 (112) 의 간격이 W1 로 나타나고, 확산판 (116) 과 정면판 (111) 의 간격이 W2 로 나타난다. 공기 공급관 (106) 은, 제 1 부분 (121) 에 옆을 향하여 공기를 분출하도록 배면판 (112) 에 접속된다. 공기 공급관 (106) 은 확산판 (116) 을 향해 공기를 분출한다. 저판 (114) 은, 공기 분출 챔버 (107) 의 저면 (114a) 을 형성하고 있다. 확산판 (116) 의 하단부 (116a) 와 저면 (114a) 사이에 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 으로 가늘고 긴 슬릿 구멍 (130) 이 형성된다. 제 1 부분 (121) 및 제 2 부분 (122) 은, 확산판 (116) 의 하방의 슬릿 구멍 (130) 에서 연결되지만 확산판 (116) 의 상방에서 연결되지 않는다. 제 1 부분 (121) 및 제 2 부분 (122) 은, 확산판 (116) 의 하방에서만 연결되어 있다. 공기 공급관 (106) 이 배면판 (112) 에 접속되는 위치는, 슬릿 구멍 (130) 의 위치보다 위이다.

도 9C 를 참조하여, 공기 공급관 (106) 이 확산판 (116) 을 향해 분출된 공기는, 확산판 (116) 에 부딪쳐 챔버 내 공간 (120) 의 제 1 부분 (121) 을 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 으로 확산되고, 확산판 (116) 의 하방에 형성된 슬릿 구멍 (130) 을 통과하여 챔버 내 공간 (120) 의 제 2 부분 (122) 에 유입되어, 복수의 공기 분출 구멍 (140) 으로부터 선외 수중으로 분출된다.

본 실시형태에 의하면, 공기 분출 챔버 (107) 가 선체 (101) 내에 배치되기 때문에, 마찰 저항 저감 장치 (104) 는 수중에서 선체 (101) 의 외측으로 돌출되는 부분을 갖지 않는다. 또한, 공기 공급관 (106) 으로부터 확산판 (116) 을 향해 공기가 분출되기 때문에, 공기는 확산판 (116) 에 부딪쳐 챔버 내 공간 (120) 의 제 1 부분 (121) 을 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 으로 확산되고 나서 선외 수중으로 분출된다. 그 때문에, 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 공기 분출 구멍 (140) 으로부터 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능하다.

또한, 공기 공급관 (106) 내와 연결되는 제 1 부분 (121) 과 공기 분출 구멍 (140) 을 통해 선외 수중과 연결되는 제 2 부분 (122) 이 확산판 (116) 의 하방에서 연결되고 상방에서 연결되지 않기 때문에, 공기 공급관 (106) 으로부터 제 1 부분 (121) 에 공기를 계속 공급하고 있는 한, 선외로부터 챔버 내 공간 (120) 에 들어간 물이 공기 공급관 (106) 에 침입하는 것이 방지된다. 공기 공급관 (106) 에 물이 침입하지 않기 때문에, 공기 공급관 (106) 의 녹이 방지된다.

이것에 대해, 도 10 에 나타내는 바와 같이 확산판 (716) 의 상하 양방에 슬릿 구멍 (730) 이 형성되는 경우에는, 공기 공급관 (706) 으로부터 챔버 내 공간 (720) 에 공기를 계속 공급해도, 선외로부터 챔버 내 공간 (720) 에 들어간 물이 공기 공급관 (706) 에 침입할 우려가 있다.

또한, 확산판 (116) 과 배면판 (112) 의 간격 (W1) 을 확산판 (116) 과 정면판 (111) 의 간격 (W2) 보다 넓게 함으로써, 챔버 내 공간 (120) 의 제 1 부분 (121) 에 있어서의 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 의 공기 확산과 복수의 공기 분출 구멍 (140) 으로부터의 공기 분출이 보다 안정된다.

(제 4 실시형태)

도 11 을 참조하여, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 를 설명한다. 제 4 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 3 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 와 동일하게 구성된다. 제 4 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 의 공기 분출 구멍 (140) 은, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 과 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 보다 낮은 위치에 형성된 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 을 포함한다.

도 12 를 참조하여, 공기 공급관 (106) 으로부터 챔버 내 공간 (120) 의 제 1 부분 (121) 에 옆을 향하여 분출된 공기는, 확산판 (116) 에 부딪쳐 챔버 내 공간 (120) 의 제 1 부분 (121) 를 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 으로 확산되고, 확산판 (116) 의 하방에 형성된 슬릿 구멍 (130) 을 통과하여 챔버 내 공간 (120) 의 제 2 부분 (122) 에 유입되어, 복수의 공기 분출 구멍 (141 및 142) 으로부터 선외 수중으로 분출된다.

본 실시형태에 의하면, 제 3 실시형태에 의한 효과에 추가로, 상단 공기 분출 구멍 (141) 의 위치에 있어서의 선외의 수압에 비해 하단 공기 분출 구멍 (142) 의 위치에 있어서의 선외의 수압이 높은 것에 의한 하단 공기 분출 구멍 (142) 으로부터 분출되는 공기의 유량 부족이 억제된다는 효과가 있다.

또한, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 및 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 은, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 의 선수 선미 방향 위치와 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 의 선수 선미 방향 위치가 엇갈리게 배치 (지그재그상 배치) 되는 것이 바람직하다. 이와 같은 엇갈린 배치에 의해, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 의 선수 선미 방향 위치와 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 의 선수 선미 방향 위치가 동일한 경우에 비해, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 및 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 이 형성된 정면판 (111) 의 강도가 높아진다.

(제 5 실시형태)

도 13 을 참조하여, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 를 설명한다. 제 5 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 3 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 와 동일하게 구성된다. 제 5 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 의 확산판 (116) 은, 확산판 (116) 과 배면판 (112) 의 간격 (W1) 이 아래로 갈수록 좁아지도록, 확산판 (116) 과 정면판 (111) 의 간격 (W2) 이 아래로 갈수록 넓어지도록, 비스듬하게 형성되어 있다.

본 실시형태에 의하면, 확산판 (116) 과 배면판 (112) 의 간격 (W1) 이 아래로 갈수록 좁아지고 있기 때문에, 챔버 내 공간 (120) 의 제 1 부분 (121) 은, 슬릿 구멍 (130) 으로부터 떨어진 상부일수록 넓어지고 있다. 그 때문에, 제 1 부분 (121) 에 있어서의 공기의 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 의 확산이 보다 안정된다.

(제 6 실시형태)

도 14 를 참조하여, 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 를 설명한다. 제 6 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 4 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 와 동일하게 구성된다. 제 6 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 의 확산판 (116) 은, 확산판 (116) 과 배면판 (112) 의 간격 (W1) 이 아래로 갈수록 좁아지도록, 확산판 (116) 과 정면판 (111) 의 간격 (W2) 이 아래로 갈수록 넓어지도록, 비스듬하게 형성되어 있다.

본 실시형태에 의하면, 확산판 (116) 과 배면판 (112) 의 간격 (W1) 이 아래로 갈수록 좁아지고 있기 때문에, 챔버 내 공간 (120) 의 제 1 부분 (121) 은, 슬릿 구멍 (130) 으로부터 떨어진 상부일수록 넓어지고 있다. 그 때문에, 제 1 부분 (121) 에 있어서의 공기의 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 의 확산이 보다 안정된다.

본 실시형태에 의하면, 확산판 (116) 과 정면판 (111) 의 간격 (W2) 이 아래로 갈수록 넓어지고 있기 때문에, 챔버 내 공간 (120) 의 제 2 부분 (122) 은, 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 의 위치에서 넓고, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 의 위치에서 좁다. 그 때문에, 상단 공기 분출 구멍 (141) 의 위치에 있어서의 선외의 수압에 비해 하단 공기 분출 구멍 (142) 의 위치에 있어서의 선외의 수압이 높은 것에 의한 하단 공기 분출 구멍 (142) 으로부터 분출되는 공기의 유량 부족이 더욱 억제된다.

(제 7 실시형태)

도 15 를 참조하여, 본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 를 설명한다. 제 7 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 4 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 와 동일하게 구성된다. 제 7 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 의 공기 분출 챔버 (107) 에 있어서, 저판 (114) 이 공기 분출 챔버 (107) 의 저면 (114a) 을 형성하고, 천정판 (113) 이 공기 분출 챔버 (107) 의 천정면 (113a) 을 형성한다. 복수의 공기 분출 구멍 (141) 이 가능한 한 공기 분출 챔버 (107) 의 상방 위치에 배치되고, 복수의 공기 분출 구멍 (142) 이 가능한 한 공기 분출 챔버 (107) 의 하방 위치에 배치된다. 예를 들어, 복수의 공기 분출 구멍 (141) 이 천정면 (113a) 의 높이에 배치되고, 복수의 공기 분출 구멍 (142) 이 저면 (114a) 의 높이에 배치된다.

본 실시형태에 의하면, 제 4 실시형태에 의한 효과에 추가로, 공기 분출 챔버 (107) 내에 물을 남기지 않도록, 복수의 공기 분출 구멍 (141 및 142) 으로부터 효율적으로 공기를 분출할 수 있다는 효과가 있다. 공기 분출 챔버 (107) 내에 물이 남지 않기 때문에, 공기 분출 챔버 (107) 의 녹이 방지된다.

(제 8 실시형태)

도 16 을 참조하여, 본 발명의 제 8 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 를 설명한다. 제 8 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 4 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 와 동일하게 구성된다.

본 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 의 공기 분출 챔버 (107) 에 있어서, 확산판 (116) 및 천정판 (113) 은 형성되지 않는다. 정면판 (111) 은, 상단 영역 (111a) 과, 상단 영역 (111a) 보다 하방의 중단 영역 (111b) 과, 중단 영역 (111b) 보다 하방의 하단 영역 (111c) 을 포함한다. 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 이 상단 영역 (111a) 에 형성되고, 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 이 하단 영역 (111c) 에 형성된다. 복수의 공기 분출 구멍 (140) 은, 상단 영역 (111a) 및 하단 영역 (111c) 에만 형성되고, 중단 영역 (111b) 에는 형성되지 않는다. 또한, 평판 형상의 배면판 (112) 이, 정면판 (111) 과 배면판 (112) 의 간격 (W) 이 아래로 갈수록 넓어지도록, 비스듬하게 형성된다. 공기 공급관 (106) 은, 중단 영역 (111b) 을 향해 공기를 분출한다.

본 실시형태에 의하면, 공기 분출 챔버 (107) 가 선체 (101) 내에 배치되기 때문에, 마찰 저항 저감 장치 (104) 는 수중에서 선체 (101) 의 외측으로 돌출되는 부분을 갖지 않는다. 또한, 공기 공급관 (106) 으로부터 중단 영역 (111b) 을 향해 공기가 분출되기 때문에, 공기는 중단 영역 (111b) 에 부딪쳐 챔버 내 공간 (120) 을 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (7) 의 길이 방향) 으로 확산되고 나서 선외 수중으로 분출된다. 그 때문에, 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 및 하단 공기 분출 구멍 (142) 으로부터 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능하다. 또한, 정면판 (111) 과 배면판 (112) 의 간격 (W) 이 아래로 갈수록 넓어지고 있기 때문에, 상단 공기 분출 구멍 (141) 의 위치에 있어서의 선외의 수압에 비해 하단 공기 분출 구멍 (142) 의 위치에 있어서의 선외의 수압이 높은 것에 의한 하단 공기 분출 구멍 (142) 으로부터 분출되는 공기의 유량 부족이 억제된다. 또한, 제 4 실시형태에 있어서는 두 개의 판재에 의해 형성되어 있는 공기 분출 챔버 (107) 의 상부 및 배부가 본 실시형태에 있어서는 하나의 평판 상의 배면판 (112) 에 의해 형성되기 때문에, 본 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버 (107) 의 구조가 간소화된다.

(제 9 실시형태)

도 17 을 참조하여, 본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 를 설명한다. 제 9 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 8 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 와 동일하게 구성된다. 본 실시형태에 있어서, 배면판 (112) 이 만곡되어 있다. 배면판 (112) 의 하부는, 정면판 (111) 의 반대측에 배치된다. 즉, 배면판 (112) 의 하부는, 공기 분출 챔버 (107) 내의 공간으로서의 챔버 내 공간 (120) 을 사이에 두고 정면판 (111) 의 하부와 서로 마주 보도록 배치된다. 배면판 (112) 의 상부 및 저판 (114) 은, 각각 상방 및 하방으로부터 챔버 내 공간 (120) 을 사이에 두도록 배치된다.

본 실시형태에 의하면, 공기 분출 챔버 (107) 가 선체 (101) 내에 배치되기 때문에, 마찰 저항 저감 장치 (104) 는 수중에서 선체 (101) 의 외측으로 돌출되는 부분을 갖지 않는다. 또한, 공기 공급관 (106) 으로부터 중단 영역 (111b) 을 향해 공기가 분출되기 때문에, 공기는 중단 영역 (111b) 에 부딪쳐 챔버 내 공간 (120) 을 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 으로 확산되고 나서 선외 수중으로 분출된다. 그 때문에, 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 및 하단 공기 분출 구멍 (142) 로부터 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능하다. 또한, 정면판 (111) 과 배면판 (112) 의 간격 (W) 이 아래로 갈수록 넓어지고 있기 때문에, 상단 공기 분출 구멍 (141) 의 위치에 있어서의 선외의 수압에 비해 하단 공기 분출 구멍 (142) 의 위치에 있어서의 선외의 수압이 높은 것에 의한 하단 공기 분출 구멍 (142) 으로부터 분출되는 공기의 유량 부족이 억제된다. 또한, 제 4 실시형태에 있어서는 두 개의 판재에 의해 형성되어 있는 공기 분출 챔버 (107) 의 상부 및 배부가 본 실시형태에 있어서는 하나의 만곡된 배면판 (112) 에 의해 형성되기 때문에, 본 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버 (107) 의 구조가 간소화된다. 또한, 만곡된 배면판 (112) 은, 파이프재로부터 용이하게 형성할 수 있다.

(제 10 실시형태)

도 18 을 참조하여, 본 발명의 제 10 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 를 설명한다. 제 10 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 3 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (104) 와 동일하게 구성된다.

본 실시형태에 있어서, 정면판 (111) 은, 상단 영역 (111a) 과, 상단 영역 (111a) 의 하방의 하단 영역 (111c) 을 포함한다. 저판 (114) 이 공기 분출 챔버 (107) 의 저면 (114a) 을 형성한다. 복수의 공기 분출 구멍 (140) 은, 하단 영역 (111c) 에만 형성되고, 상단 영역 (111a) 에 형성되지 않는다. 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 가능한 한 공기 분출 챔버 (107) 의 하방 위치에 배치된다. 예를 들어, 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 저면 (114a) 의 높이에 배치된다. 챔버 내 공간 (120) 에 확산판 (116) 이 형성되지 않는다. 공기 공급관 (106) 은, 상단 영역 (111a) 을 향해 공기를 분출한다.

본 실시형태에 의하면, 공기 분출 챔버 (107) 가 선체 (101) 내에 배치되기 때문에, 마찰 저항 저감 장치 (104) 는 수중에서 선체 (101) 의 외측으로 돌출되는 부분을 갖지 않는다. 또한, 공기 공급관 (106) 으로부터 상단 영역 (111a) 을 향해 공기가 분출되기 때문에, 공기는 상단 영역 (111a) 에 부딪쳐 챔버 내 공간 (120) 을 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향) 으로 확산되고 나서 선외 수중으로 분출된다. 그 때문에, 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 공기 분출 구멍 (140) 으로부터 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능하다. 또한, 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 저면 (114a) 의 높이에 배치되기 때문에, 공기 분출 챔버 (107) 내에 물을 남기지 않도록, 복수의 공기 분출 구멍 (140) 으로부터 효율적으로 공기를 분출할 수 있다. 공기 분출 챔버 (107) 내에 물이 남지 않기 때문에, 공기 분출 챔버 (107) 의 녹이 방지된다.

또한, 정면판 (111) 이 상단 영역 (111a) 과 하단 영역 (111c) 사이에 배치된 중단 영역을 포함하는 경우, 공기 공급관 (106) 은, 중단 영역을 향해 공기를 분출해도 된다. 공기 공급관 (106) 은 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 형성된 높이와 상이한 높이로 배면판 (112) 에 접속된다. 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 가능한 한 공기 분출 챔버 (107) 의 상방 위치에 배치되어도 된다.

또한, 제 3 내지 제 10 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 및 선박에 여러가지 변경을 실시해도 된다. 예를 들어, 쌍동선 또는 바지 (대선) 와 같이 위에서 보아 전방 (선수) 이 좁혀지지 않은 선박의 경우, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 공기 분출 챔버 (107) 의 길이 방향은 선 폭 방향과 일치하고, 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 선체 (101) 의 선수 전면 (109) 에 선 폭 방향을 따라 형성된다. 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 선수 전면 (109) 에 형성되는 경우에 있어서도, 복수의 공기 분출 구멍 (140) 이 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 및 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 을 포함하고 있어도 된다. 또, 복수의 공기 분출 구멍 (140) 을 선수 선미 방향 또는 선 폭 방향을 따라 형성된 하나의 긴 구멍 (140) 으로 치환해도 되고, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (141) 을 선수 선미 방향 또는 선 폭 방향을 따라 형성된 하나의 긴 구멍 (141) 으로 치환해도 되며, 복수의 하단 공기 분출 구멍 (142) 을 선수 선미 방향 또는 선 폭 방향을 따라 형성된 하나의 긴 구멍 (142) 으로 치환해도 된다. 여기서 긴 구멍 (140, 141, 142) 은, 슬릿 구멍, 소판형 (小判型) 구멍, 타원 구멍, 또는 사면체 구멍이다. 또, 슬릿 구멍 (130) 을 둥근 구멍, 타원 구멍, 또는 사면체 구멍으로 치환해도 된다. 정면판 (111) 은 상기 서술한 바와 같이 선체 외판 (103) 의 일부여도 되고, 선체 외판 (103) 에 형성된 개구부에 장착된 판재여도 된다. 또, 제 3 내지 제 10 실시형태 끼리를 조합하는 것도 가능하다.

(제 11 실시형태)

도 20 을 참조하여, 본 발명의 제 11 실시형태에 관련된 선박은, 선체 (201) 와 마찰 저항 저감 장치 (204) 를 구비한다. 마찰 저항 저감 장치 (204) 는, 블로어나 압축기와 같은 공기 공급 장치 (205) 와, 공기 공급관 (206) 과, 공기 분출 챔버 (207) 를 구비한다. 공기 분출 챔버 (207) 는, 선체 (201) 내의 흘수선 (L) 보다 낮은 위치에 배치된다. 공기 공급관 (206) 은, 공기 공급 장치 (205) 로부터의 공기를 공기 분출 챔버 (207) 에 공급한다. 공기 분출 챔버 (207) 는, 선체 (201) 의 선수 선측부 (202) 에 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터 선외 수중으로 공기를 분출한다. 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터 분출된 공기는, 선체 (201) 의 표면을 덮는다. 이로 인해, 선체 (201) 의 마찰 저항이 저감된다.

도 21A 를 참조하여, 공기 분출 챔버 (207) 는, 선체 외판 (203) 으로부터 선외로 돌출되는 부분을 갖지 않는 상형 구조를 형성하고 있다. 공기 분출 챔버 (207) 는, 배면판 (212) 과, 천정판 (213) 과, 단부판 (215) 을 구비한다. 단부판 (215) 은, 공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향의 양단, 즉, 공기 분출 챔버 (207) 의 선수 선미 방향의 양단에 배치된다. 공기 공급관 (206) 은 천정판 (213) 에 접속된다.

도 21B 를 참조하여, 공기 분출 챔버 (207) 는, 선체 외판 (203) 의 일부로서의 정면판 (211) 과, 저판 (214) 을 추가로 구비한다. 정면판 (211) 에는 복수의 공기 분출 구멍 (240) 이 형성된다. 배면판 (212) 은, 정면판 (211) 의 반대측에 배치된다. 즉, 배면판 (212) 은, 공기 분출 챔버 (207) 내의 공간으로서의 챔버 내 공간 (220) 을 사이에 두고 정면판 (211) 과 서로 마주 보도록 배치된다. 천정판 (213) 및 저판 (214) 은, 각각 상방 및 하방으로부터 챔버 내 공간 (220) 을 사이에 두도록 배치된다. 천정판 (213) 은, 저판 (214) 보다 흘수선 (L) 에 가깝다. 공기 공급관 (226) 은, 챔버 내 공간 (220) 에 아래를 향해 공기를 분출하도록 천정판 (213) 에 접속된다.

도 21C 를 참조하여, 공기 공급관 (206) 으로부터 챔버 내 공간 (220) 에 아래를 향해 분출된 공기는, 챔버 내 공간 (220) 에 고인 물의 수면에 부딪쳐 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향) 으로 확산된 후, 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터 선외 수중으로 분출된다. 또한, 챔버 내 공간 (220) 에 물이 고이지 않은 경우, 공기 공급관 (206) 으로부터 챔버 내 공간 (220) 에 아래를 향해 분출된 공기는, 저판 (214) 에 부딪쳐 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향) 으로 확산된 후, 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터 선외 수중으로 분출된다.

본 실시형태에 의하면, 공기 분출 챔버 (207) 가 선체 (201) 내에 배치되기 때문에, 마찰 저항 저감 장치 (204) 는 수중에서 선체 (201) 의 외측으로 돌출되는 부분을 갖지 않는다. 또한, 공기 공급관 (206) 으로부터 챔버 내 공간 (220) 에 아래를 향해 공기가 분출되기 때문에, 공기는 챔버 내 공간 (220) 의 수면 또는 저판 (214) 에 부딪쳐 선수 선미 방향으로 확산되고 나서 선외 수중으로 분출된다. 그 때문에, 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능하다. 또한, 공기 공급관 (206) 이 천정판 (213) 에 접속되기 때문에, 공기 공급관 (206) 으로부터 챔버 내 공간 (220) 에 공기를 계속 공급하고 있는 한, 선외로부터 챔버 내 공간 (220) 에 들어간 물이 공기 공급관 (206) 에 침입하는 것이 방지된다. 공기 공급관 (206) 에 물이 침입하지 않기 때문에, 공기 공급관 (206) 의 녹이 방지된다.

(제 12 실시형태)

도 22A 를 참조하여, 본 발명의 제 12 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 를 설명한다. 제 12 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 11 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 와 동일하게 구성된다. 제 12 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 의 공기 분출 챔버 (207) 는, 챔버 내 공간 (220) 을 배면판 (212) 측의 제 1 부분 (221) 과 정면판 (211) 측의 제 2 부분 (222) 으로 나누는 확산판 (216) 을 추가로 구비한다. 확산판 (216) 과 배면판 (212) 의 간격이 W1 로 나타나고, 확산판 (216) 과 정면판 (211) 의 간격이 W2 로 나타난다. 공기 공급관 (206) 은, 제 1 부분 (221) 에 공기를 분출하도록 천정판 (213) 에 접속된다. 저판 (214) 은, 공기 분출 챔버 (207) 의 저면 (214a) 을 형성하고 있다. 확산판 (216) 의 하단부 (216a) 와 저면 (214a) 사이에 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향) 으로 가늘고 긴 슬릿 구멍 (230) 이 형성된다. 제 1 부분 (221) 및 제 2 부분 (222) 은, 확산판 (216) 의 하방의 슬릿 구멍 (230) 에서 연결되지만 확산판 (216) 의 상방에서 연결되지 않는다. 제 1 부분 (221) 및 제 2 부분 (222) 은, 확산판 (216) 의 하방에서만 연결되어 있다.

도 22B 를 참조하여, 공기 공급관 (206) 으로부터 챔버 내 공간 (220) 의 제 1 부분 (221) 에 아래를 향해 분출된 공기는, 챔버 내 공간 (220) 에 고인 물의 수면 또는 저판 (214) 에 부딪쳐 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향) 으로 확산되고, 확산판 (216) 의 하방에 형성된 슬릿 구멍 (230) 을 통과하여 챔버 내 공간 (220) 의 제 2 부분 (222) 에 유입되어, 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터 선외 수중으로 분출된다.

본 실시형태에 의하면, 제 11 실시형태에 의한 효과에 추가로, 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향) 의 공기 확산이 보다 안정되고, 그 때문에 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터의 공기 분출이 보다 안정된다는 효과가 있다. 또한, 챔버 내 공간 (220) 의 제 1 부분 (221) 및 제 2 부분 (222) 이 확산판 (216) 의 하방에서 연결되고 상방에서 연결되지 않기 때문에, 공기 공급관 (206) 으로부터 제 1 부분 (221) 에 공기를 계속 공급하고 있는 한, 선외로부터 제 2 부분 (222) 에 들어간 물이 제 1 부분 (221) 의 상부에까지 도달하는 것이 방지된다. 그 때문에, 공기 분출 챔버 (207) 중 제 1 부분 (221) 의 상부를 둘러싸고 있는 부분의 녹이 방지된다.

또한, 확산판 (216) 과 배면판 (212) 의 간격 (W1) 을 확산판 (216) 과 정면판 (211) 의 간격 (W2) 보다 넓게 함으로써, 챔버 내 공간 (220) 의 제 1 부분 (221) 에 있어서의 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향) 의 공기 확산과 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터의 공기 분출이 더욱 안정된다.

(제 13 실시형태)

도 23 을 참조하여, 본 발명의 제 13 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 를 설명한다. 제 13 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 12 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 와 동일하게 구성된다. 제 13 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 의 공기 분출 구멍 (240) 은, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 과 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 보다 낮은 위치에 형성된 복수의 하단 공기 분출 구멍 (242) 을 포함한다.

도 24 를 참조하여, 공기 공급관 (206) 으로부터 챔버 내 공간 (220) 의 제 1 부분 (221) 에 아래를 향해 분출된 공기는, 챔버 내 공간 (220) 에 고인 물의 수면 또는 저판 (214) 에 부딪쳐 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향) 으로 확산되고, 확산판 (216) 의 하방에 형성된 슬릿 구멍 (230) 을 통과하여 챔버 내 공간 (220) 의 제 2 부분 (222) 에 유입되어, 복수의 공기 분출 구멍 (241 및 242) 으로부터 선외 수중으로 분출된다.

본 실시형태에 의하면, 제 12 실시형태에 의한 효과에 추가로, 상단 공기 분출 구멍 (241) 의 위치에 있어서의 선외의 수압에 비해 하단 공기 분출 구멍 (242) 의 위치에 있어서의 선외의 수압이 높은 것에 의한 하단 공기 분출 구멍 (242) 로부터 분출되는 공기의 유량 부족이 억제된다는 효과가 있다.

또한, 확산판 (216) 과 배면판 (212) 의 간격 (W1) 을 확산판 (216) 과 정면판 (211) 의 간격 (W2) 보다 넓게 함으로써, 챔버 내 공간 (220) 의 제 1 부분 (221) 에 있어서의 선수 선미 방향 (공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향) 의 공기 확산과 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 및 복수의 하단 공기 분출 구멍 (242) 으로부터의 공기 분출이 더욱 안정된다.

또한, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 및 복수의 하단 공기 분출 구멍 (242) 은, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 의 선수 선미 방향 위치와 복수의 하단 공기 분출 구멍 (242) 의 선수 선미 방향 위치가 엇갈리게 배치 (지그재그상 배치) 되는 것이 바람직하다. 이와 같은 엇갈린 배치에 의해, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 의 선수 선미 방향 위치와 복수의 하단 공기 분출 구멍 (242) 의 선수 선미 방향 위치가 동일한 경우에 비해, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 및 복수의 하단 공기 분출 구멍 (242) 이 형성된 정면판 (211) 의 강도가 높아진다.

(제 14 실시형태)

도 25 를 참조하여, 본 발명의 제 14 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 를 설명한다. 제 14 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 11 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 와 동일하게 구성된다. 제 14 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 의 공기 분출 챔버 (207) 에 있어서, 저판 (214) 은, 공기 분출 챔버 (207) 의 저면 (214a) 을 형성하고 있다. 복수의 공기 분출 구멍 (240) 은, 가능한 한 공기 분출 챔버 (207) 의 하방 위치에 배치된다. 예를 들어, 복수의 공기 분출 구멍 (240) 은, 저면 (214a) 의 높이에 배치된다.

본 실시형태에 의하면, 제 11 실시형태에 의한 효과에 추가로, 공기 분출 챔버 (207) 내에 물을 남기지 않도록, 복수의 공기 분출 구멍 (240) 으로부터 효율적으로 공기를 분출할 수 있다는 효과가 있다. 공기 분출 챔버 (207) 내에 물이 남지 않기 때문에, 공기 분출 챔버 (207) 의 녹이 방지된다.

(제 15 실시형태)

도 26 을 참조하여, 본 발명의 제 15 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 를 설명한다. 제 15 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 13 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 와 동일하게 구성된다. 제 15 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 의 공기 분출 챔버 (207) 에 있어서, 저판 (214) 이 공기 분출 챔버 (207) 의 저면 (214a) 을 형성하고, 천정판 (213) 이 공기 분출 챔버 (207) 의 천정면 (213a) 을 형성한다. 복수의 공기 분출 구멍 (241) 이 가능한 한 공기 분출 챔버 (207) 의 상방 위치에 배치되고, 복수의 공기 분출 구멍 (242) 이 가능한 한 공기 분출 챔버 (207) 의 하방 위치에 배치된다. 예를 들어, 복수의 공기 분출 구멍 (241) 이 천정면 (213a) 의 높이에 배치되고, 복수의 공기 분출 구멍 (242) 이 저면 (214a) 의 높이에 배치된다.

본 실시형태에 의하면, 제 13 실시형태에 의한 효과에 추가로, 공기 분출 챔버 (207) 내에 물을 남기지 않도록, 복수의 공기 분출 구멍 (241 및 242) 으로부터 효율적으로 공기를 분출할 수 있다는 효과가 있다. 공기 분출 챔버 (207) 내에 물이 남지 않기 때문에, 공기 분출 챔버 (207) 의 녹이 방지된다.

(제 16 실시형태)

도 27 을 참조하여, 본 발명의 제 16 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 를 설명한다. 제 16 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 13 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 와 동일하게 구성된다. 제 16 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 의 공기 분출 챔버 (207) 에 있어서, 확산판 (216) 및 천정판 (213) 은 형성되지 않고, 배면판 (212) 이 만곡되어 있다. 배면판 (212) 의 하부는, 정면판 (211) 의 반대측에 배치된다. 즉, 배면판 (212) 의 하부는, 공기 분출 챔버 (207) 내의 공간으로서의 챔버 내 공간 (220) 을 사이에 두고 정면판 (211) 의 하부와 서로 마주 보도록 배치된다. 배면판 (212) 의 상부 및 저판 (214) 은, 각각 상방 및 하방으로부터 챔버 내 공간 (220) 을 사이에 두도록 배치된다. 공기 공급관 (206) 은, 챔버 내 공간 (220) 에 아래를 향해 공기를 분출하도록 배면판 (212) 의 상부에 접속된다. 정면판 (211) 과 배면판 (212) 의 간격 (W) 은, 아래로 갈수록 넓어지고 있다.

본 실시형태에 의하면, 공기 분출 챔버 (207) 가 선체 (201) 내에 배치되기 때문에, 마찰 저항 저감 장치 (204) 는 수중에서 선체의 외측으로 돌출되는 부분을 갖지 않는다. 또한, 공기 공급관 (206) 으로부터 챔버 내 공간 (220) 에 아래를 향해 공기가 분출되기 때문에, 공기는 챔버 내 공간 (220) 의 수면 또는 저판 (214) 에 부딪쳐 선수 선미 방향으로 확산되고 나서 선외 수중으로 분출된다. 그 때문에, 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 및 하단 공기 분출 구멍 (242) 으로부터 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능하다. 또한, 정면판 (211) 과 배면판 (212) 의 간격 (W) 이 아래로 갈수록 넓어지고 있기 때문에, 상단 공기 분출 구멍 (241) 의 위치에 있어서의 선외의 수압에 비해 하단 공기 분출 구멍 (242) 의 위치에 있어서의 선외의 수압이 높은 것에 의한 하단 공기 분출 구멍 (242) 으로부터 분출되는 공기의 유량 부족이 억제된다. 또한, 제 13 실시형태에 있어서는 두 개의 판재에 의해 형성되어 있는 공기 분출 챔버 (207) 의 상부 및 배부가 본 실시형태에 있어서는 하나의 만곡된 배면판 (212) 에 의해 형성되기 때문에, 본 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버 (207) 의 구조가 간소화된다. 또한, 만곡된 배면판 (212) 은, 파이프재로부터 용이하게 형성할 수 있다.

(제 17 실시형태)

도 28 을 참조하여, 본 발명의 제 17 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 를 설명한다. 제 17 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 는, 이하의 설명을 제외하고 제 16 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 (204) 와 동일하게 구성된다. 본 실시형태에 있어서는, 평판 형상의 배면판 (212) 이, 정면판 (211) 과 배면판 (212) 의 간격 (W) 이 아래로 갈수록 넓어지도록, 비스듬하게 형성된다. 공기 공급관 (206) 은, 챔버 내 공간 (220) 에 아래를 향해 공기를 분출하도록 배면판 (112) 에 접속된다.

본 실시형태에 의하면, 공기 분출 챔버 (207) 가 선체 (201) 내에 배치되기 때문에, 마찰 저항 저감 장치 (204) 는 수중에서 선체의 외측으로 돌출되는 부분을 갖지 않는다. 또한, 공기 공급관 (206) 으로부터 챔버 내 공간 (220) 에 아래를 향해 공기가 분출되기 때문에, 공기는 챔버 내 공간 (220) 의 수면 또는 저판 (214) 에 부딪쳐 선수 선미 방향으로 확산되고 나서 선외 수중으로 분출된다. 그 때문에, 선수 선미 방향을 따라 형성된 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 및 하단 공기 분출 구멍 (242) 으로부터 균일하게 공기를 분출하는 것이 가능하다. 또한, 정면판 (211) 과 배면판 (212) 의 간격 (W) 이 아래로 갈수록 넓어지고 있기 때문에, 상단 공기 분출 구멍 (241) 의 위치에 있어서의 선외의 수압에 비해 하단 공기 분출 구멍 (242) 의 위치에 있어서의 선외의 수압이 높은 것에 의한 하단 공기 분출 구멍 (242) 으로부터 분출되는 공기의 유량 부족이 억제된다. 또한, 제 13 실시형태에 있어서는 두 개의 판재에 의해 형성되어 있는 공기 분출 챔버 (207) 의 상부 및 배부가 본 실시형태에 있어서는 하나의 평판상의 배면판 (212) 에 의해 형성되기 때문에, 본 실시형태에 관련된 공기 분출 챔버의 구조가 간소화된다.

또한, 제 11 내지 제 17 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감 장치 및 선박에 여러가지 변경을 실시해도 된다. 예를 들어, 쌍동선 또는 바지 (대선) 와 같이 위에서 보아 전방 (선수) 이 좁혀지지 않은 선박의 경우, 도 29 에 나타내는 바와 같이, 공기 분출 챔버 (207) 의 길이 방향은 선 폭 방향과 일치하고, 복수의 공기 분출 구멍 (240) 이 선체 (201) 의 선수 전면 (209) 에 선 폭 방향을 따라 형성된다. 복수의 공기 분출 구멍 (240) 이 선수 전면 (209) 에 형성되는 경우에 있어서도, 복수의 공기 분출 구멍 (240) 이 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 및 복수의 하단 공기 분출 구멍 (242) 을 포함하고 있어도 된다. 또, 복수의 공기 분출 구멍 (240) 을 선수 선미 방향 또는 선 폭 방향을 따라 형성된 하나의 긴 구멍 (240) 으로 치환해도 되고, 복수의 상단 공기 분출 구멍 (241) 을 선수 선미 방향 또는 선 폭 방향을 따라 형성된 하나의 긴 구멍 (241) 으로 치환해도 되며, 복수의 하단 공기 분출 구멍 (242) 을 선수 선미 방향 또는 선 폭 방향을 따라 형성된 하나의 긴 구멍 (242) 으로 치환해도 된다. 여기서 긴 구멍 (240, 241, 242) 은, 슬릿 구멍, 소판형 구멍, 타원 구멍, 또는 사면체 구멍이다. 또, 슬릿 구멍 (230) 을 둥근 구멍, 타원 구멍, 또는 사면체 구멍으로 치환해도 된다. 정면판 (211) 은 상기 서술한 바와 같이 선체 외판 (203) 의 일부여도 되고, 선체 외판 (203) 에 형성된 개구부에 장착된 판재여도 된다. 또, 제 11 내지 제 17 의 실시형태끼리를 조합하는 것도 가능하다.

이상, 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태에 여러가지 변경을 실시하는 것이 가능하다. 상기 실시형태를 서로 조합하는 것이 가능하다.

본 출원은, 2011년 3월 31일에 출원된 일본 출원 일본 특허출원 2011-078816호, 2011년 4월 4일에 출원된 일본 출원 일본 특허출원 2011-082550호, 및 2011년 4월 4일에 출원된 일본 출원 일본 특허출원 2011-082540호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 모두를 여기에 도입한다.

Claims (23)

1. 선박에 있어서의 선수부의 우현 선측의 선체 외판에 형성되어, 선외 수중으로 공기를 분출하기 위한 우현 공기 분출부와,
   상기 선수부의 좌현 선측의 상기 선체 외판에 형성되어, 선외 수중으로 공기를 분출하기 위한 좌현 공기 분출부와,
   선저에 있어서의 상기 선체 외판에 형성되어, 선외 수중으로 공기를 분출하기 위한 제 1 선저 공기 분출부를 구비하고,
   상기 제 1 선저 공기 분출부는, 상기 선체 중심선 상 또는 상기 선체 중심선 근방에 형성되고,
   상기 우현 공기 분출부와 상기 좌현 공기 분출부의 각각에 대하여 공기 분출 챔버와 공기 공급관이 형성되고,
   상기 우현 공기 분출부와 상기 좌현 공기 분출부의 각각은, 복수의 공기 분출 구멍을 구비하고,
   상기 복수의 공기 분출 구멍은, 상기 선체의 선수 선측부에 선수 선미 방향을 따라 형성되거나, 또는 상기 선체의 선수 전면에 선 폭 방향을 따라 형성되고,
   상기 공기 분출 챔버는, 상기 선체 외판에 형성되어 선체 내에 배치되고, 선외 수중으로 상기 공기 공급관으로부터 공급되는 공기를 분출하고,
   상기 공기 분출 챔버는,
   상기 복수의 공기 분출 구멍이 형성된 정면판과,
   상기 정면판의 반대측의 배면판과,
   상기 공기 분출 챔버 내의 공간으로서의 챔버 내 공간을 상기 배면판측의 제 1 부분과 상기 정면판측의 제 2 부분으로 나누는 확산판을 구비하고,
   상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 확산판의 상방에서 연결되지 않고 상기 확산판의 하방에서 연결되고,
   상기 공기 공급관은, 상기 확산판을 향해 공기를 분출하도록 상기 배면판에 접속되어 있는 마찰 저항 저감 선박.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 공기 분출 구멍은, 흘수선에 평행하게 배치되는 마찰 저항 저감 선박.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 선저 공기 분출부는, 복수의 공기 분출 구멍을 구비하는 마찰 저항 저감 선박.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 선저 공기 분출부는, 상기 선체 중심선의 방향에 있어서,
   상기 선수부의 선단부의 저면에 있어서의 최첨단의 제 1 위치로부터, 상기 선박의 미드쉽에 있어서의 상기 저면의 제 2 위치까지의 범위 내에 형성되는 마찰 저항 저감 선박.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 우현 공기 분출부 및 상기 좌현 공기 분출부는, 상기 선체 중심선의 방향에 있어서, 상기 선수부의 선단부에서의 상기 우현 공기 분출부 및 상기 좌현 공기 분출부를 형성하는 높이에 있어서의 최첨단의 제 3 위치로부터, 상기 선박의 미드쉽에 있어서의 상기 우현 선측 및 상기 좌현 선측의 제 4 위치까지의 범위 내에 형성되는 마찰 저항 저감 선박.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 선저 공기 분출부는, 상기 선체 중심선 상에 형성되고,
   상기 제 1 선저 공기 분출부는, 선 폭 방향의 길이가, 제로보다 크고, 상기 제 1 선저 공기 분출부의 설치 위치에서의 상기 선저의 평탄 부분의 상기 선 폭 방향의 길이 이하인 마찰 저항 저감 선박.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선저의 상기 선체 외판에 있어서의 상기 제 1 선저 공기 분출부의 후방에 형성되어, 공기를 분출 가능한 제 2 선저 공기 분출부를 추가로 구비하고,
   상기 제 2 선저 공기 분출부는, 상기 선체 중심선 상 또는 상기 선체 중심선 근방에 형성되는 마찰 저항 저감 선박.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 2 선저 공기 분출부는, 복수의 공기 분출 구멍을 구비하는 마찰 저항 저감 선박.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 우현 공기 분출부 및 상기 좌현 공기 분출부는, 상기 선수부의 선단부에서의 최첨단의 위치에서 결합되어 있는 마찰 저항 저감 선박.
10. 선체 내에 배치된 공기 분출 챔버와,
    상기 공기 분출 챔버 내에 공기를 공급하는 공기 공급관을 구비하고,
    상기 공기 분출 챔버는, 선체 외판에 형성되어, 복수의 공기 분출 구멍을 구비하는 공기 분출부로부터 선외 수중으로 상기 공기 공급관으로부터 공급된 공기를 분출하고,
    상기 복수의 공기 분출 구멍은, 상기 선체의 선수 선측부에 선수 선미 방향을 따라 형성되거나, 또는 상기 선체의 선수 전면에 선 폭 방향을 따라 형성되고,
    상기 공기 분출 챔버는,
    상기 복수의 공기 분출 구멍이 형성된 정면판과,
    상기 정면판의 반대측의 배면판과,
    상기 공기 분출 챔버 내의 공간으로서의 챔버 내 공간을 상기 배면판측의 제 1 부분과 상기 정면판측의 제 2 부분으로 나누는 확산판을 구비하고,
    상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 확산판의 상방에서 연결되지 않고 상기 확산판의 하방에서 연결되고,
    상기 공기 공급관은, 상기 확산판을 향해 공기를 분출하도록 상기 배면판에 접속되어 있는 선박의 마찰 저항 저감 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 공기 분출 구멍은,
    상단 공기 분출 구멍과,
    상기 상단 공기 분출 구멍보다 낮은 위치에 형성된 하단 공기 분출 구멍을 포함하는 선박의 마찰 저항 저감 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 공기 분출 구멍은,
    상기 공기 분출 챔버의 천정면의 높이에 배치된 상단 공기 분출 구멍과,
    상기 공기 분출 챔버의 저면의 높이에 배치된 하단 공기 분출 구멍을 포함하는 선박의 마찰 저항 저감 장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 정면판은,
    상단 영역과,
    상기 상단 영역보다 하방의 중단 영역과,
    상기 중단 영역보다 하방의 하단 영역을 포함하고,
    상기 복수의 공기 분출 구멍은, 상기 상단 영역 및 상기 하단 영역에만 형성되고,
    상기 공기 공급관은, 상기 중단 영역을 향해 공기를 분출하도록 상기 배면판에 접속되는 선박의 마찰 저항 저감 장치.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 정면판과 상기 배면판의 간격은 아래로 갈수록 넓어지고 있는 선박의 마찰 저항 저감 장치.
15. 제 10 항에 있어서,
    상기 배면판과 상기 확산판의 간격은 아래로 갈수록 좁아지고 있는 선박의 마찰 저항 저감 장치.
16. 제 10 항에 있어서,
    상기 확산판과 상기 배면판의 간격은 상기 확산판과 상기 정면판의 간격보다 넓은 선박의 마찰 저항 저감 장치.
17. 제 10 항에 있어서,
    상기 공기 공급관은, 상기 공기 분출 구멍이 형성된 높이와 상이한 높이로 상기 배면판에 접속되는 선박의 마찰 저항 저감 장치.
18. 제 10 항에 있어서,
    상기 공기 분출 챔버는, 추가적으로, 상하 방향으로 형성된 천정판과 저판과, 가로 방향으로 형성된 단부판을 구비하고,
    상기 공기 공급관은, 상기 공기 분출 챔버 내의 공간에 아래를 향해 공기를 분출하도록 상기 공기 분출 챔버의 상기 천정판에 접속된 선박의 마찰 저항 저감 장치.
19. 제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 선박의 마찰 저항 저감 장치를 구비하는 선박.
    
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