KR101706489B1

KR101706489B1 - 마찰 저항 저감형 선박

Info

Publication number: KR101706489B1
Application number: KR1020157011078A
Authority: KR
Inventors: 지하루 가와키타; 다카유키 사와이; 료스케 시게나가; 신이치 다카노
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2017-02-13
Also published as: CN104755369B; EP2902309A4; JP6049443B2; EP2902309A1; CN104755369A; EP2902309B1; JP2014125033A; KR20150063499A; WO2014103771A1

Abstract

마찰 저항 저감형 선박은, 선체의 선저에 형성된 복수의 공기 취출부를 구비하고 있다. 각 공기 취출부는, 송기관과, 용기부를 구비하고 있다. 송기관은, 공기를 공급한다. 용기부는, 상면에 송기관이 접속되고, 바닥면에 공기를 취출하는 복수의 공기 취출공을 갖고 있다. 용기부에서의 내부 치수의 높이 (H) 는 40 ㎝ 이상 200 ㎝ 이하이다.

Description

마찰 저항 저감형 선박{SHIP HAVING REDUCED FRICTIONAL RESISTANCE}

본 발명은, 마찰 저항 저감형 선박에 관한 것으로, 특히 공기 윤활법을 이용한 마찰 저항 저감형 선박에 관한 것이다.

선박의 저항 저감 방법으로서 공기 윤활법이 알려져 있다. 예를 들어, 일본특허공보 제5022346호 (특허문헌 1) 에, 선체 마찰 저항 저감 장치가 개시되어 있다. 이 선체 마찰 저항 저감 장치는, 기포를 발생시켜 선저에 기포막을 형성함으로써, 항행하는 선체의 마찰 저항을 저감시킨다. 이 선체 마찰 저항 저감 장치는, 에어 챔버와, 복수의 공기 분출공 (噴出孔) 과, 씨 체스트와, 공급관을 구비하고 있다. 에어 챔버는, 선체 내부의 선저에 배치 형성되어 있다. 복수의 공기 분출공은, 에어 챔버의 바닥부가 되는 상기 선저에 나열 형성되어 있다. 씨 체스트는, 에어 챔버를 피복하도록 선체 내부의 선저에 배치 형성되어 있다. 공급관은, 공기 공급원으로부터 공급되는 공기가 복수의 공기 분출공을 향하여 흐른다. 공급관은, 씨 체스트를 관통하여, 에어 챔버에 접속되어 있다.

공기 윤활법에서는, 선저는, 기포로 대략 균일하게 덮이는 것이 바람직하다. 그를 위해서는, 선저에 있어서 선폭 방향으로 늘어선 복수의 구멍의 모두로부터, 대략 동일하게 공기를 취출하여 기포를 생성하는 것이 바람직하다. 그러나, 예를 들어, 상기 서술한 특허문헌 1 의 기술에서는, 에어 챔버의 상면측으로부터 공급관으로 공기를 공급하고, 에어 챔버의 바닥면측의 복수의 구멍으로부터 공기를 취출하고 있다. 그 경우, 공기는, 공급관의 바로 아래의 구멍으로부터 취출되기 쉬워진다. 그 결과, 복수의 구멍의 모두로부터 대략 동일하게 공기를 취출하는 것은 곤란해진다. 선저에 형성된 복수의 구멍으로부터 공기를 취출할 때, 그것들 복수의 구멍으로부터 대략 동일하게 공기를 취출하여 기포를 생성하는 것이 가능한 기술이 요구된다. 선저를 기포로 대략 균일하게 덮는 것이 가능한 기술이 요구된다.

관련된 기술로서 일본특허공보 제4959667호 (특허문헌 2) 에 선체 마찰 저항 저감 장치가 개시되어 있다. 이 선체 마찰 저항 저감 장치는, 기포를 발생시켜 선저에 기포막을 형성함으로써, 항행하는 선체의 마찰 저항을 저감시킨다. 이 선체 마찰 저항 저감 장치는, 에어 챔버와, 공기 분출공과, 확산판을 구비하고 있다. 에어 챔버는, 선체 내부의 선저에 배치 형성되고, 공기 공급구가 형성되어 있다. 복수의 공기 분출공은, 에어 챔버의 바닥부가 되는 선저에 나열 형성되어 있다. 확산판은, 에어 챔버의 내부에 형성되고, 공기 공급구와 복수의 공기 분출공 사이에 개재되어 있다. 확산판은, 적어도, 공기 공급구에 대면하는 공급구 대면 영역과, 복수의 공기 분출공의 배열 방향의 양단부에 위치하는 공기 분출공에 대면하는 한 쌍의 분출공 대면 영역을 포함하도록 형성되어 있다.

일본특허공보 제5022346호 일본특허공보 제4959667호

본 발명의 목적은, 선저에 형성된 복수의 구멍으로부터 공기를 취출할 때, 그것들 복수의 구멍으로부터 대략 동일하게 공기를 취출하여 기포를 생성하는 것이 가능한 마찰 저항 저감형 선박을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 기포로 선저를 대략 균일하게 덮는 것이 가능한 마찰 저항 저감형 선박을 제공하는 것에 있다.

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

본 발명의 마찰 저항 저감형 선박은, 선체의 선저에 형성된 공기 취출부를 구비하고 있다. 공기 취출부는, 공기를 공급하는 송기관과, 상면에 송기관이 접속되고, 바닥면에 공기를 취출하는 복수의 공기 취출공 (吹出孔) 을 갖는 용기부를 구비하고 있다. 용기부에서의 내부 치수의 높이는, 40 ㎝ 이상 200 ㎝ 이하이다.

상기 마찰 저항 저감형 선박에 있어서, 용기부에서의 내부 치수의 가로폭 및 깊이의 각각은, 10 ㎝ 이상 400 ㎝ 이하인 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감형 선박에 있어서, 선저의 흘수선으로부터의 깊이는, 4 m 이상 25 m 이하인 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감형 선박에 있어서, 용기부에서의 바닥면을 제외한 측면 및 상면은, 선저와 동일한 재료로 일체적으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감형 선박에 있어서, 공기 취출부는 에어 리세스인 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감형 선박에 있어서, 송기관은 1 개인 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감형 선박에 있어서, 공기 취출부는, 바닥에 형성된 액세스용 개구부를 개방 또는 폐지하는 덮개를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감형 선박에 있어서, 덮개는, 복수의 공기 취출공의 일부를 갖는 것이 바람직하다.

상기 마찰 저항 저감형 선박에 있어서, 공기 취출부는, 액세스실과, 제 1 덮개와, 제 2 덮개를 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 액세스실은, 용기부에 인접하여 형성되어 있다. 제 1 덮개는, 액세스실의 바닥면에 형성된 액세스용의 제 1 개구부를 개방 또는 폐지하고 있다. 제 2 덮개는, 용기부와 액세스실 사이에 형성된 액세스용의 제 2 개구부를 개방 또는 폐지한다.

본 발명에 의해, 선저에 형성된 복수의 구멍으로부터 공기를 취출할 때, 그것들 복수의 구멍으로부터 대략 동일하게 공기를 취출하여 기포를 생성하는 것이 가능해진다. 또한, 기포로 선저를 대략 균일하게 덮는 것이 가능해진다.

도 1 은, 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 2A 는, 제 1 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 에어 리세스의 구성을 모식적으로 나타내는 저면도이다.
도 2B 는, 제 1 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 에어 리세스의 구성을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 2C 는, 제 1 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 에어 리세스의 구성을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 3 은, 실시형태에 관련된 덮개의 구성을 모식적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 4 는, 용기부 바닥면에 형성된 복수의 공기 취출공으로부터의 공기 취출량의 편차를 나타내는 표준 편차를 나타낸 그래프이다.
도 5 는, 제 1 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 에어 리세스의 변형예의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 제 2 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 에어 리세스의 구성을 모식적으로 나타내는 저면도이다.
도 7 은, 선저에 설치된 복수의 취출공의 크기가 동일한 경우에서의, 각 취출공으로부터 취출되는 공기 유량의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 8 은, 선저에 설치된 복수의 취출공에 있어서 전방측의 취출공을 후방측의 취출공보다 상대적으로 크게 한 경우에서의, 각 취출공으로부터 취출되는 공기 유량의 분포를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박에 관해서 설명한다.

(제 1 실시형태)

본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성에 대해서 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 마찰 저항 저감형 선박 (50) 은, 선체 (20) 와, 선체 (20) 에 형성된 공기 취출 장치 (30) 를 구비하고 있다. 선체 (20) 는, 선수 (21) 와, 선미 (22) 와, 선저 (23) 와, 프로펠러 (26) 와, 키 (27) 를 구비하고 있다.

공기 취출 장치 (30) 는, 선저 (23) 의 선수 (21) 측 부분에 형성된 공기 공급 에어 리세스 (51 ∼ 53) 와, 콤프레서 또는 블로워 (34) 를 구비하고 있다. 항주 (航走) 시에, 콤프레서 또는 블로워 (34) 는, 공기 공급 에어 리세스 (51 ∼ 53) 에 공기를 공급한다. 공기 취출부로서의 공기 공급 에어 리세스 (51 ∼ 53) 는, 공급된 공기를 공기 취출구 (31 ∼ 33) 로부터 수중에 취출한다. 이 공기에 의해서 형성되는 기포에 의해 선저 (23) 가 덮여 선체 (20) 의 마찰 저항이 저감된다. 공기 취출구 (31 ∼ 33) 는 공기 공급 에어 리세스 (51 ∼ 53) 의 바닥판에 형성되어 있다. 공기 공급 에어 리세스 (51 ∼ 53) 의 바닥판은, 선저 (23) 의 외판과 동일면 상에 배치되어 있다. 공기 공급 에어 리세스 (51 ∼ 53) (공기 취출구 (31 ∼ 33) 를 포함한다) 의 상세에 대해서는 후술된다.

마찰 저항 저감형 선박 (50) 은, 추가로 선체 (20) 에 형성된 공기 회수 장치 (40) 를 구비하고 있어도 된다.

공기 회수 장치 (40) 는, 선저 (23) 의 선미 (22) 측 부분에 형성된 공기 회수 챔버 (54 ∼ 56) 와, 유로 (70) 를 구비하고 있다. 여기서, 공기 회수 챔버 (54 ∼ 56) 는 기액 분리 기능을 갖고 있다. 공기 회수 챔버 (54 ∼ 56) 의 공기 회수구 (41 ∼ 43) 는, 공기 취출구 (31 ∼ 33) 보다 선미 (22) 측 또한 프로펠러 (26) 보다 선수 (21) 측에 배치되어 있다. 공기 회수구 (41 ∼ 43) 는 공기 회수 챔버 (54 ∼ 56) 의 바닥판에 형성되어 있다. 공기 회수 챔버 (54 ∼ 56) 의 바닥판은, 선저 (23) 의 외판과 동일면 상에 배치된다. 공기 회수 장치 (40) 는, 공기 취출 장치 (30) 가 수중에 취출한 공기를 공기 회수구 (41 ∼ 43) 로부터 공기 회수 챔버 (54 ∼ 56) 내에 회수하여 기액 분리를 실시한다. 분리된 공기는, 유로 (70) 를 통해 대기 중에 방출되거나, 또는 유로 (71) 를 통해 대기압보다 높은 압력 상태 그대로 콤프레서 또는 블로워 (34) 에 공급된다.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 공기 공급 에어 리세스 (51 ∼ 53) 에 대해서 설명한다. 여기서는, 공기 공급 에어 리세스 (51 ∼ 53) 로서의 에어 리세스 (1) 에 대해서 설명한다. 즉, 공기 취출부로서의 에어 리세스 (1) 에 대해서 설명한다. 도 2A ∼ 도 2C 는, 본 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 에어 리세스의 구성을 모식적으로 나타내는 저면도, 정면도, 측면도이다. 에어 리세스 (1) 는, 공기를 수용하는 방이다. 에어 리세스 (1) 는, 송기관 (4) 과, 용기부 (2) 와, 덮개 (3) 를 구비하고 있다.

송기관 (4) 은, 콤프레서 또는 블로워 (34) 로부터 공급되는 공기를 용기부 (2) 에 공급한다. 공급되는 공기의 압력은, 선저 (23) 에 있어서의 수압 (예시 : 4 m 수압 ∼ 25 m 수압) 이상이다. 용기부 (2) 는, 상면 (8) 에 송기관 (4) 이 접속되고, 바닥면 (7) 에 복수의 공기 취출공 (5, 6) 을 갖고 있다. 용기부 (2) 는, 공급된 공기로 채워지고, 그 공기를 유지하면서, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 그 공기를 취출한다. 복수의 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 취출된 공기에 의해서 형성되는 기포에 의해, 선저 (23) 가 덮인다.

복수의 공기 취출공 (5, 6) 은, 선폭 방향으로 평행하게 연장되고, 선길이 방향으로 늘어선 2 개의 직선 (L01, L02) 을 따라 배열되어 있다. 복수의 공기 취출공 (5, 6) 은, 선수측으로부터 보아 서로 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 은, 2 개의 직선 (L11, L12) 을 따라 지그재그형 배열로 배치되어 있다. 이 경우, 복수의 공기 취출공이 1 개의 직선을 따라 배열되는 경우에 비해 세로 굽힘에 대한 선체 (20) 의 강도가 확보된다. 복수의 공기 취출공 (5, 6) 의 각각의 형상은, 특별히 제한은 없지만, 원형 또는 선길이 방향으로 신장되는 타원형으로 예시된다. 단, 복수 개씩 지그재그형 배열로 되어 있어도 된다. 선폭 방향으로 평행하게 연장되는 직선 (L01) 을 따라 배열되어 있는 것은, 예를 들어 우현측에서 순서대로 공기 취출공 (5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-5, 5-6, 5-7, 5-8) 이다. 또한, 선폭 방향으로 평행하게 연장되는 직선 (L02) 을 따라 배열되어 있는 것은, 예를 들어 우현측에서 순서대로 공기 취출공 (6-1, 6-2, 6-3, 6-4, 6-5, 6-6, 6-7) 이다. 그들의 수에는 특별히 제한은 없다.

덮개 (3) 는, 바닥면 (7) 에 형성되고, 용기부 (2) 내부에 대한 액세스용 개구부를 개방 또는 폐지한다. 액세스용 개구부는, 예를 들어 작업자 (다이버) 가 용기부 (2) 등의 내부를 메인터넌스할 때에 이용한다. 즉, 작업자 (다이버) 는, 덮개 (3) 를 하측으로 움직임으로써 덮개 (3) 를 열고, 액세스용 개구부로부터, 또는 용기부 (2) 에 들어와, 용기부 (2) 의 메인터넌스를 실시한다. 덮개 (3) 는, 바닥면 (7) 에서의 설치 위치에 따라서는, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 의 일부를 갖고 있다. 덮개 (3) 는, 덮개 본체 (11) 와, 힌지부 (12) 와, 장출 부재 (13) 를 구비하고 있다. 이 상세한 것에 대해서는 후술된다.

예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 공기 취출용에, 에어 챔버를 사용하고 있다. 에어 챔버는, 씨 체스트 (에어 리세스 (1) 에 대응) 의 내부에, 씨 체스트와 비교하여 매우 작게 형성되어 있다. 그 때문에, 다이버 (작업자) 가 해저로부터 챔버 내를 메인터넌스할 수 없다. 따라서, 에어 챔버의 메인터넌스는, 독 내에서 실시할 수밖에 없었다. 그러나, 에어 리세스 (1) 는, 그와 같은 에어 챔버와 비교하여 크게 만들어지고, 내부로 액세스 가능한 문 (3) 이 형성되어 있다. 즉, 다이버 (작업자) 가 해저로부터 에어 리세스 (1) 내를 메인터넌스가 가능하다. 즉, 이 에어 리세스 (1) 는 메인터넌스가 용이하다.

여기서, 용기부 (2) 의 상면 (8) 을 통해 송기관 (4) 으로부터 공기를 공급하면, 그 공기는 송기관 (4) 의 바로 아래의 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 취출되기 쉬워지는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 용기부 (2) 에 있어서의 내부 치수의 높이 (H) 를, 수압에 따른 소정의 높이 이상으로 하고 있다. 높이 (H) 를 소정의 높이 이상으로 높게 함으로써, 공기가 공기 취출공 (5, 6) 에 도달하기 전에, 용기부 (2) 의 내부 전체에 골고루 퍼지고, 용기부 (2) 의 내부 전체의 공기의 압력을 대략 균등한 압력으로 할 수 있다. 그것에 의하여, 용기부 (2) 내에 아무런 대책을 하지 않아도, 바닥면 (7) 에 형성된 모든 복수의 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 대략 균등한 양의 공기를 수중으로 방출할 수 있다.

이러한 소정의 높이는, 공기 취출공 (5, 6) 의 위치에서의 수압에 의존한다고 생각된다. 예를 들어, 선박의 선저 (23) 는, 예를 들어, 4 ∼ 10 m 수압 정도의 수압 (흘수선으로부터의 깊이가 4 ∼ 10 m) 인 경우가 생각된다. 그 경우, 그와 같은 소정의 높이는, 하한으로는 40 ㎝ 이상이다. 바람직하게는 50 ㎝ 이상이고, 보다 바람직하게는 70 ㎝ 이상이다. 상한으로는 특별히 없지만, 선내 구조의 공간을 고려하여, 400 ㎝ 이하이다. 바람직하게는 200 ㎝ 이하이고, 보다 바람직하게는 100 ㎝ 이하이다. 바꿔 말하면, 용기부 (2) 에 있어서의 내부 치수의 높이 (H) 는, 하한으로는 40 ㎝ 이상이다. 바람직하게는 50 ㎝ 이상이고, 보다 바람직하게는 70 ㎝ 이상이다. 상한으로는 400 ㎝ 이하이다. 바람직하게는 200 ㎝ 이하이고, 보다 바람직하게는 100 ㎝ 이하이다.

또, 용기부 (2) 의 내부 전체의 공기의 압력을 대략 균등한 압력으로 하기 위해서는, 용기부 (2) 에 있어서의 내부 치수의 가로폭 (선복 방향의 폭) (W) 은, 10 ㎝ 이상 500 ㎝ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 100 ㎝ 이상이고, 더욱 더 바람직하게는 150 ㎝ 이상이다. 동일하게, 용기부 (2) 에 있어서의 내부 치수의 깊이 (선길이 방향의 폭) (D) 는 10 ㎝ 이상 500 ㎝ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50 ㎝ 이상이고, 더욱 더 바람직하게는 100 ㎝ 이상이다.

단, 높이 (H) 를 높게 하면, 가로폭 (W) 및 깊이 (D) 를 더욱 크게 할 수 있다. 또한, 선저 (23) 의 수압이 더욱 높은 경우 (흘수선으로부터의 깊이가 더욱 깊은 경우 : 10 m ∼ 25 m) 에는, 높이 (H) 를 낮게 할 수 있다. 또한, 용기부 (2) 의 형상은, 도면에 나타내는 바와 같이 직방체 형상으로 예시되지만, 균등한 압력으로 하기 쉽도록 타원통 형상이나 원통 형상이어도 된다.

이러한 사이즈를 갖는 용기부 (2) 는, 사용 개시 당초, 물로 채워져 있다. 그러나, 송기관 (4) 으로부터 공기가 공급되어, 그 물이 복수의 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 압출되면, 용기부 (2) 내가 등압인 공기로 채워진다. 그 때문에, 그 이후에는, 예를 들어 송기관 (4) 이 1 개였다고 해도, 그 송기관 (4) 으로부터 공기가 공급됨으로써, 용기부 (2) 내가 등압인 공기로 채워지면서, 모든 복수의 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 대략 균등하게 공기를 취출할 수 있다.

용기부 (2) 에 있어서의 바닥면 (7) 을 제외한 측면 및 상면 (8) 은, 선저 (23) 와 동일한 재료로 구성되어 있다. 그리고, 바닥면 (7) 을 제외한 측면 및 상면 (8) 은, 선체 (20) 의 내부에 물이 침입하지 않도록, 선저 (23) 와 수밀하게 접합되어 있다. 즉, 바닥면 (7) 을 제외한 측면 및 상면 (8) 과, 선저 (23) 는, 예를 들어 용접 등의 방법에 의해, 일체로 형성되어 있다. 따라서, 용기부 (2) 에 있어서의 바닥면 (7) 을 제외한 측면 및 상면 (8) 은, 선저 (23) 로 간주할 수 있다. 바꿔 말하면, 에어 리세스 (1) (의 용기부 (2)) 에 있어서의 바닥면 (7) 을 제외한 부분은, 선저 (23) 를 구성하고 있다. 바닥면 (7) 은, 선저 (23) 와 동일한 재료를 사용해도 되고, 다른 재료를 사용해도 된다.

다음으로, 덮개 (3) 에 대해서 추가로 설명한다.

도 3 은, 본 실시형태에 관련된 덮개의 구성을 모식적으로 나타내는 부분 단면도이다. 도 2B 에서의 일점쇄선의 테두리로 둘러싸인 영역을 나타내고 있다. 덮개 (3) 는, 덮개 본체 (11) 와, 힌지부 (12) 와, 장출 부재 (13) 를 구비하고 있다. 덮개 본체 (11) 는, 바닥면 (7) 에 형성된 용기부 (2) 내부에 대한 액세스용 개구부에 수용되도록 형성되어 있다. 덮개 본체 (11) 는, 바닥면 (7) 내에서 설치되는 위치에 따라, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 의 일부를 갖고 있어도 된다. 힌지부 (12) 는, 덮개 본체 (11) 가 액세스용 개구부를 개방하거나, 또는 폐지하는 것이 가능하도록, 덮개 본체 (11) 를 지지한다. 장출 부재 (13) 는, 선내측에 있어서 액세스용 개구부의 단부 (端部) 에 고정되고, 당해 단부로부터 그 개구부의 내측을 향하여 장출되고, 그 개구부의 내주를 두르도록 형성되어 있다. 장출 부재 (13) 는 더블러 플레이트에 예시되고, 그 재료는, 철이어도 되고, 고무와 같은 탄성체이어도 된다.

바닥면 (7) 의 재료와, 덮개 본체 (11) 의 재료는, 서로 상이한 금속이어도 된다. 그 경우, 덮개 (3) 는, 추가로 절연체 재료의 절연체부 (14) 를 구비하고 있어도 된다. 도 3 은, 이 상태를 나타내고 있다. 절연체부 (14) 는, 덮개 본체 (11) 가 액세스용 개구부를 폐지하여, 덮개 본체 (11) 의 선내측의 외연 (11a) 과, 장출 부재 (13) 의 선외측의 내연 (13a) 이 밀접할 때, 그 외연 (11a) 과 그 내연 (13a) 사이에 개재되도록, 그 외연 (11a) 상에 형성되어 있다. 그 경우, 덮개 본체 (11) 가 액세스용 개구부를 폐지했을 때, 덮개 본체 (11) 의 선 내측의 외연 (11a) 상의 절연체부 (14) 의 상면 (14a) 과, 장출 부재 (13) 의 선외측의 내연 (13a) 이 밀접한다. 그것에 의하여, 덮개 본체 (11) 가 액세스용 개구부를 폐지하여, 공기 윤활용 공기를 용기부 (2) 내부에 축적했을 때, 덮개 본체 (11) 와 액세스용 개구부의 간극으로부터, 공기 윤활용 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 바닥면 (7) 의 재료와, 덮개 본체 (11) 의 재료가, 서로 상이한 금속인 경우, 해수 중에서는, 장출 부재 (13) 를 개재한 전지 반응에 의해, 바닥면 (7) 또는 덮개 본체 (11) 에 부식이 발생할 가능성이 있다. 그러나, 바닥면 (7) 또는 덮개 본체 (11) 와의 사이에 절연체부 (14) 를 개재시키고 있기 때문에, 그 전지 반응을 억제할 수 있다. 그것에 의하여, 바닥면 (7) 또는 덮개 본체 (11) 에서의 부식의 발생을 억제할 수 있다.

또, 바닥면 (7) 의 재료와 덮개 본체 (11) 의 재료가 동일한 금속인 경우, 절연체부 (14) 는 불필요하다. 덮개 본체 (11) 가 액세스용 개구부를 폐지했을 때, 장출 부재 (13) 를 개재한 전지 반응이 발생하지 않기 때문에, 바닥면 (7) 또는 덮개 본체 (11) 에 부식이 발생할 가능성은 없어지기 때문이다. 그 경우, 덮개 본체 (11) 가 액세스용 개구부를 폐지했을 때, 덮개 본체 (11) 의 선내측의 외연 (11a) 과, 장출 부재 (13) 의 선외측의 내연 (13a) 이 밀접한다. 그것에 의하여, 덮개 본체 (11) 가 액세스용 개구부를 폐지하여, 공기 윤활용 공기를 용기부 (2) 내부에 축적했을 때, 덮개 본체 (11) 와 액세스용 개구부의 간극으로부터, 공기 윤활용 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

도 4 는, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 취출되는 각 공기 취출량의 표준 편차를 나타낸 그래프이다. 세로축은 각 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 취출되는 각 공기 취출량의 표준 편차를 나타내고, 가로축은 용기부 (2) 의 높이 (H) 를 나타내고 있다. 표준 편차가 작을수록, 각 공기 취출공으로부터 취출되는 공기량이 균등한 것을 나타낸다. 특히 소정의 기준값 σ₀ 이하의 경우, 각 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 취출되는 공기량이 대략 균등하다고 할 수 있다. 소정의 기준값 σ₀ 은, 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 적정한 값이 설정된다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 용기부 (2) 의 높이 (H) 를 40 ㎝ 이상으로 함으로써, 각 공기 취출량의 표준 편차가 기준값 σ₀ 이하가 된다. 즉, 용기부 (2) 의 높이 (H) 를 40 ㎝ 이상으로 함으로써, 에어 리세스 (1) 의 내부의 압력이 대략 균일해지기 때문에, 바닥면 (7) 에 형성된 복수의 공기 취출공 (5, 6) 으로부터 대략 균일하게 공기를 취출할 수 있다.

도 5 는, 본 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 에어 리세스의 변형예의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 2A 의 에어 리세스 (1) 에서는 용기부 (2) 에 형성한 덮개 (3) 로부터 용기부 (2) 의 메인터넌스를 실시하는데, 본 변형예의 에어 리세스 (1a) 에서는 새롭게 형성한 액세스실 (9) 로부터 용기부 (2) 의 메인터넌스를 실시한다. 이하에서는, 양자의 상이점에 대해서 주로 설명한다.

에어 리세스 (1a) 는, 추가로 액세스실 (9) 과, 덮개 (2a) 를 추가로 구비하고 있다. 단, 액세스실 (9) 은, 용기부 (2) 에 인접하여 형성된 방이다. 덮개 (2a) 는, 용기부 (2) 와 액세스실 (9) 사이에 형성된, 용기부 (2) 에 대한 액세스용 개구부를 개방 또는 폐지한다. 이 경우, 덮개 (3) 는 액세스실 (9) 의 바닥면에 형성되어 있다. 즉, 덮개 (3) 는, 액세스실 (9) 의 바닥면에 형성된, 액세스실 (9) 에 대한 액세스용 개구부를 개방 또는 폐지한다. 덮개 (2a) 는, 덮개 (3) 와 동일한 구성으로 예시된다. 단, 덮개 (3) 가 공기 누출을 방지하기 때문에, 덮개 (2a) 에서는 다른 구성이어도 된다.

이 경우, 작업자 (다이버) 는, 액세스실 (9) 아래의 덮개 (3) 를 하측으로 움직임으로써, 그 덮개 (3) 를 열고, 액세스용 개구부로부터 액세스실 (9) 의 내부로 들어간다. 계속해서, 작업자 (다이버) 는, 추가로 덮개 (2a) 를 움직임으로써, 덮개 (2a) 를 열고, 액세스용 개구부로부터 용기부 (2) 의 내부로 들어간다. 그것에 의하여, 작업자 (다이버) 는, 용기부 (2) 의 메인터넌스를 실시할 수 있다.

(제 2 실시형태)

본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 마찰 저항 저감형 선박의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시형태는, 에어 리세스의 공기 취출공의 구성의 면에서, 제 1 실시형태와 상이하다. 이하에서는, 그 상이점에 대해서 주로 설명한다.

도 6 은, 본 실시형태에 관련된 공기 취출부로서의 에어 리세스의 구성을 모식적으로 나타내는 저면도이다. 본 실시형태의 에어 리세스 (1b) 의 공기 취출공 (5, 6) 의 구성은, 제 1 실시형태의 에어 리세스 (1) 의 공기 취출공 (5, 6) 의 구성과 상이하다.

복수의 공기 취출공 (5, 6) 은, 선폭 방향으로 평행하게 연장되고, 선길이 방향으로 늘어선 복수 개의 직선을 따라 배열되어 있다. 복수의 공기 취출공 (5, 6) 은, 선수 (21) 측에서 보아 서로 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 복수의 공기 취출공 (5, 6) 의 각각의 면적은, 선수 (21) 측에 가까울수록 크다. 선미 (22) 측에 가까울수록 작다. 단, 도 6 에서는, 복수 개의 직선이 2 개의 예를 나타내고 있다. 즉, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 은, 선폭 방향으로 평행하게 연장되고, 선길이 방향으로 늘어선 2 개의 직선 (L11, L12) 을 따라 배열되어 있다. 복수의 공기 취출공 (5, 6) 은, 선수 (21) 측에서 보아 서로 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 따라서, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 은 지그재그형 배열이라고 할 수 있다. 선수측의 직선 (L11) 을 따라 늘어선 복수의 공기 취출공 (5) 의 면적은, 선미측의 직선 (L12) 을 따라 늘어선 복수의 공기 취출공 (6) 의 면적보다 크다. 단, 복수 개씩 지그재그형 배열로 되어 있어도 된다. 선폭 방향으로 평행하게 연장되는 직선 (L11) 을 따라 배열되어 있는 것은, 예를 들어 우현측으로부터 순서대로 공기 취출공 (5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-5, 5-6, 5-7, 5-8) 이다. 또한, 선폭 방향으로 평행하게 연장되는 직선 (L12) 을 따라 배열되어 있는 것은, 예를 들어 우현측으로부터 순서대로 공기 취출공 (6-1a, 6-2a, 6-3a, 6-4a, 6-5a, 6-6a, 6-7a) 이다. 그것들의 수에는 특별히 제한은 없다.

선수 (21) 측 즉 전방측의 취출공 (5) 을, 선미 (22) 측 즉 후방측의 취출공 (6) 보다 상대적으로 크게 하는 이유는, 발명자가 이하의 사상을 이번에 새롭게 알아냈기 때문이다. 즉, 전방측의 취출공 (5) 으로부터 취출된 기포의 영향에 의해, 후방측의 취출공 (6) 으로부터 기포를 취출할 때의 압손이 작아진다. 그 때문에, 후방측의 취출공 (6) 으로부터가 상대적으로 공기를 취출하기 쉬워진다. 그 결과, 전방측의 취출공 (5) 의 크기와, 후방측의 취출공 (6) 의 크기가 동일한 경우, 후방측의 취출공 (6) 으로부터의 공기 취출량이, 전방측의 취출공 (5) 으로부터의 공기 취출량보다 많아지고, 언밸런스가 된다. 그렇게 되면, 선저 (23) 를 대략 균일한 기포로 덮을 수 없게 될 우려가 있다. 그렇다고 하여, 전방측과 후방측이라는 구별이 없어지도록, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 을 1 개의 직선을 따라 조밀하게 배열하면, 세로 굽힘에 대한 선체 (20) 의 강도가 낮아질 우려가 있어 바람직하지 않다. 복수의 공기 취출공 (5, 6) 을 1 개의 직선을 따라 성기게 배열하면, 선저 (23) 를 대략 균일한 기포로 덮을 수 없게 될 우려가 있어 바람직하지 않다.

그 때문에, 본 실시형태에서는, 복수의 공기 취출공 (5, 6) 을 지그재그형 배열로 하면서, 전방측의 취출공 (5) 을 후방측의 취출공 (6) 보다 상대적으로 크게 하고 있다. 그것에 의하여, 선체 (20) 에 대한 강도를 확보하면서, 전방측의 취출공 (5) 으로부터의 공기 취출량과 후방측의 취출공 (6) 으로부터의 공기 취출량을 밸런스있게 할 수 (대략 동일한 양으로 한다) 있다. 그 결과, 선저 (23) 를 대략 균일한 기포로 덮을 수 있고, 마찰 저항의 저감 효과를 최대한 발휘하는 것이 가능해진다.

도 7 및 도 8 은, 선저 (23) 에서의 선저에 설치된 복수의 취출공으로부터 취출되는 공기 유량의 분포를 나타낸 그래프이다. 단, 도 7 은, 선저에 설치된 복수의 취출공 (5, 6) 의 크기가 동일한 경우이다 (도 2A). 도 8 은, 선저에 설치된 복수의 취출공에 있어서 전방측의 취출공 (5) 을 후방측의 취출공 (6) 보다 상대적으로 크게 한 경우이다 (도 6). 모두, 세로축은 복수의 취출공 (5, 6) 으로부터 취출되는 공기 유량을 나타내고, 가로축은 공기 취출 위치 (공기 취출공 (5, 6)) 를 나타내고 있다. 도 2A 의 구성을 갖는 공기 취출공 (5, 6) 으로 하면, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 후측의 공기 취출공 (6) 의 공기 취출량 (대략 Q₁) 이, 전방측의 취출공 (5) 의 공기 취출량 (대략 Q₂) 보다 많아진다. 한편, 도 6 의 구성을 갖는 공기 취출공 (5, 6) 으로 함으로써, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 후측의 공기 취출공 (6) 의 공기 취출량과, 전방측의 취출공 (5) 의 공기 취출량이 대략 동일해진다 (대략 Q₃). 즉, 도 6 의 구성을 갖는 에어 리세스 (1b) 로 함으로써, 각 취출공 (5, 6) 으로부터 취출되는 공기 유량을 대략 균일하게 할 수 있다. 그것에 의하여, 선저 (23) 에서의 기포 분포를 대략 균일하게 할 수 있다.

이상 설명하는 바와 같이, 상기 각 실시형태에 의해, 선저에 형성된 복수의 구멍으로부터 공기를 취출할 때, 그들 복수의 구멍으로부터 대략 동일하게 공기를 취출하여 기포를 생성하는 것이 가능해진다. 또, 기포로 선저를 대략 균일하게 덮는 것이 가능해진다.

또한, 상기 각 실시형태에 의해, 에어 리세스에 덮개가 형성되어 있기 때문에, 에어 리세스의 점검·보수를 다이버에 의해 실시하는 것이 가능해진다. 그것에 의하여, 에어 리세스의 점검·보수를 용이하게, 빈번하게 실시할 수 있다.

본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서, 각 실시형태는 적절히 변형 또는 변경될 수 있는 것은 분명하다. 또, 기술적 모순이 발생하지 않는 한, 상기 각 실시형태의 기술은 다른 실시형태에도 적용 가능하다.

이 출원은, 2012년 12월 25일에 출원된 일본 특허출원번호 2012-281828호의 일본특허출원에 기초하고 있으며, 그 출원에 의한 우선권의 이익을 주장하고, 그 출원의 개시는, 인용함으로써 완전히 그대로 여기에 삽입되어 있다.

Claims

선체의 선저에 형성된 공기 취출부를 구비하고,
상기 공기 취출부는,
공기를 공급하는 송기관과,
상면에 상기 송기관이 접속되고, 바닥면을 갖는 용기부와, 상기 바닥면에 형성된 액세스용 개구부를 개방 또는 폐지하는 덮개를 구비하고,
상기 덮개는, 복수의 공기 취출공을 구비하고, 또한, 상기 용기부의 상기 바닥면은, 상기 덮개에 형성된 상기 복수의 공기 취출공과는 상이한 별도의 복수의 공기 취출공을 구비하고,
상기 용기부에서의 내부 치수의 높이는 40 ㎝ 이상 200 ㎝ 이하이고,
상기 복수의 공기 취출공의 각각의 면적은, 선수측에 가까울수록 크고,
상기 별도의 복수의 공기 취출공의 각각의 면적은, 선수측에 가까울수록 큰 마찰 저항 저감형 선박.
제 1 항에 있어서,
상기 용기부에서의 내부 치수의 가로폭 및 깊이의 각각은 10 ㎝ 이상 400 ㎝ 이하인 마찰 저항 저감형 선박.
제 1 항에 있어서,
상기 선저의 흘수선으로부터의 깊이는 4 m 이상 25 m 이하인 마찰 저항 저감형 선박.
제 1 항에 있어서,
상기 용기부에서의 상기 바닥면을 제외한 측면 및 상기 상면은, 상기 선저와 동일한 재료로 일체적으로 구성되어 있는 마찰 저항 저감형 선박.
제 4 항에 있어서,
상기 공기 취출부는 에어 리세스인 마찰 저항 저감형 선박.
제 1 항에 있어서,
상기 송기관은 1 개인 마찰 저항 저감형 선박.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 덮개에 형성된 상기 복수의 공기 취출공과, 상기 바닥면에 형성된 상기 별도의 복수의 공기 취출공은, 선폭 방향으로 평행하게 연장되고, 선길이 방향으로 늘어선 복수 개의 직선을 따라 배치되어 있는 마찰 저항 저감형 선박.
제 7 항에 있어서,
상기 덮개는, 상기 복수의 공기 취출공의 일부를 갖는 마찰 저항 저감형 선박.
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