KR101878660B1 - 선박의 마찰 저감 장치 - Google Patents

Abstract

선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 선체 (10) 의 내부에 형성되는 기체실 (41) 과, 기체실 (41) 내와 선체 (10) 의 외방을 나누는 칸막이벽으로서의 선저 외판 (27) 과, 선저 외판 (27) 에 형성되는 공기 취출구 (42) 와, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 형성되는 가이드 부재로서의 제 1 가이드판 (51, 52) 을 형성함으로써, 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

선박의 마찰 저감 장치{VESSEL RESISTANCE REDUCTION DEVICE}

본 발명은, 선박의 선체에 작용하는 마찰 저항을 저감하는 선박의 마찰 저감 장치에 관한 것이다.

선박의 선체에 작용하는 마찰 저항을 저감하는 기술로서, 공기 (기포) 를 수중 (水中) 에 취출하여 선체의 표면을 기포로 덮는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1 에 기재된 마찰 저항 저감형 선박이 있다.

일본 공개특허공보 2013-018344호

상기 서술한 종래의 마찰 저항 저감형 선박에서는, 공기를 선저 (船底) 나 선측부에 형성한 취출구로부터 외부로 취출하고 있다. 이 경우, 공기 취출에 의한 마찰 저항의 저감 효과는, 공기 취출에 필요로 하는 에너지를 빼게 되므로, 적은 에너지로 공기를 취출할 필요가 있다. 또, 높은 마찰 저항 저감 효과를 얻기 위해서는, 공기를 수중에 취출한 후, 이 공기를 선체의 표면으로부터 잘 떨어지지 않게 함과 함께, 넓은 범위로 확산할 필요가 있다.

본 발명은 상기 서술한 과제를 해결하는 것이며, 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있는 선박의 마찰 저감 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박의 마찰 저감 장치는, 선체의 내부에 형성되는 기체실과, 상기 기체실 내와 상기 선체의 외방을 나누는 칸막이벽과, 상기 칸막이벽에 형성되는 공기 취출구와, 상기 공기 취출구에 있어서의 상기 선체의 후방측에 형성되는 가이드 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 기체실로부터 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출된 공기는, 가이드 부재에 의해 선체의 후방측으로 흘러, 선체의 외면으로부터 잘 떨어지지 않게 되거나, 또는 넓은 범위로 확산하게 되어, 선체의 표면을 적정히 기포에 의해 덮음으로써 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 가이드 부재는, 상기 칸막이벽의 상기 기체실측에 상기 공기 취출구의 일부를 폐색하여 형성되는 제 1 가이드판을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 기체실의 공기는, 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출될 때, 제 1 가이드판과 공기 취출구의 단면 (端面) 의 공간부에 끌어당겨지게 되고, 이 공기를 선체의 외면을 따라 효율적으로 흘릴 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 취출구는, 상기 선체의 폭 방향을 따라 소정 간격으로 복수 형성되고, 상기 제 1 가이드판은, 상기 복수의 공기 취출구의 일부를 폐색하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 제 1 가이드판을 복수의 공기 취출구에 대해 형성하게 되어, 구조를 간소화할 수 있음과 함께, 제조 비용을 저감할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 가이드 부재는, 상기 칸막이벽의 상기 선체의 외방측에 형성되는 제 2 가이드판을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 기체실의 공기는, 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출될 때, 칸막이벽의 외면과 제 2 가이드판의 후단부와의 공간부에 끌어당겨지게 되고, 이 공기를 선체의 외면을 따라 효율적으로 흘릴 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 제 2 가이드판은, 상기 공기 취출구에 있어서의 상기 선체의 후방측 및 측방측에 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 기체실의 공기는, 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출될 때, 칸막이벽의 외면과 제 2 가이드판의 후단부와의 공간부 뿐만 아니라, 제 2 가이드판의 측단부와의 공간부에 끌어당겨지게 되고, 이 공기를 광범위에 걸쳐 선체의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 제 2 가이드판과 상기 칸막이벽의 외면과의 사이에 단차가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 제 2 가이드판과 칸막이벽의 사이에 단차가 형성됨으로써, 공기가 제 2 가이드판으로부터 칸막이벽으로 흐를 때, 단차의 주변에 부압부가 생성되고, 이 부압부에 의해 공기가 끌어당겨지게 되고, 이 공기를 적정히 선체의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 가이드 부재는, 상기 칸막이벽의 상기 선체의 외방측에서 상기 공기 취출구로부터 상기 선체의 후방측으로 소정 거리만큼 이간한 위치에 상기 선체의 폭 방향을 따라 형성되는 공기 확산 부재인 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 기체실의 공기는, 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출되면, 이 공기는, 선체의 후방측으로 흐르고, 공기 확산 부재에 의해 선체에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산하게 되어, 이 공기를 광범위에 걸쳐 선체의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 확산 부재는, 상기 선체의 폭 방향으로 복수 분할하여 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 확산 부재를 복수로 분할함으로써, 공기 확산 부재를 최적인 위치에만 형성하게 되고, 불필요한 돌기부를 감소하여 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 확산 부재는, 상기 공기 취출구에 있어서의 상기 선체의 후방측에 분할부가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출된 공기는, 공기 확산 부재의 분할부에서의 말려 들어감에 의해 외측으로 이행하게 되고, 공기를 효율적으로 선체에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 취출구는, 상기 선체의 폭 방향을 따라 소정 간격으로 복수 형성되고, 상기 공기 확산 부재는, 상기 복수의 공기 취출구의 사이에 있어서의 상기 선체의 후방측에 분할부가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출된 공기는, 공기 확산 부재의 분할부에서의 말려 들어감에 의해 외측으로 이행하게 되고, 공기를 효율적으로 선체에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 확산 부재는, 상기 선체의 전후 방향으로 소정 간격으로 복수 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 확산 부재를 선체의 전후 방향으로 소정 간격으로 복수 형성함으로써, 공기의 확산 위치가 증가하게 되고, 선체의 외면을 따라 흐르는 공기를 선체의 폭 방향으로 균일화할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 확산 부재는, 상기 칸막이벽으로부터 소정 거리 이간하여 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기를 효율적으로 선체에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산할 수 있음과 함께, 공기 확산 부재의 교환을 용이하게 하여 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 확산 부재는, 상기 선체의 외판에 형성되는 용접 비드부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 확산 부재를 용접 비드부로 함으로써, 구조를 간소화할 수 있음과 함께, 제조 비용을 저감할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 기체실에 공기를 공급하는 공기 공급 장치가 형성되고, 상기 공기 공급 장치는, 기포 발생실과, 상기 기포 발생실에 물을 취입하는 물 취입 통로와, 상기 기포 발생실에 공기를 취입하는 공기 취입 통로와, 상기 기포 발생실의 물 속에서 회전 가능한 날개바퀴와, 상기 기포 발생실 내에서 발생한 기포를 상기 기체실에 공급하는 기포 공급 통로를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 기포 발생실은, 물 취입 통로로부터 물이 취입됨과 함께, 공기 취입 통로로부터 공기가 취입되고, 수중에서 날개바퀴가 회전하면, 공기가 수중에 끌어들여져 전단됨으로써, 미세한 기포가 형성되게 되고, 이 미세한 기포가 기포 공급 통로로부터 기체실에 공급되고, 기체실로부터 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 물과 함께 취출되게 된다. 그 때문에, 공기를 선체의 외면을 따라 적정히 흘릴 수 있고, 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 날개바퀴는, 보스부와, 상기 보스부의 외측에 배치되는 복수의 날개를 갖고, 상기 보스부는, 수평을 이루는 축부의 일단이 연결되고, 상기 축부는, 구동 모터가 접속되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 날개바퀴의 회전에 의해 공기를 수중에 끌어들여 전단함으로써, 효율적으로 미세한 기포를 형성할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 날개바퀴는, 상기 보스부로부터 방사상으로 연장하는 복수의 날개와, 상기 복수의 날개의 외측에 배치되는 외륜을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보스부와 외륜에 의해 복수의 날개를 적정히 지지할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 날개바퀴는, 상기 보스부로부터 직경 방향으로 연장되는 지지 부재와, 상기 지지 부재의 외측에 배치되는 외륜을 갖고, 상기 지지 부재에 상기 복수의 날개가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보스부에 지지 부재를 통해서 외륜을 지지하고, 이 지지 부재에 복수의 날개를 형성함으로써, 복수의 날개를 적정히 지지할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 복수의 날개는, 기포의 미세화를 촉진하기 위한 복수의 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 날개에 복수의 구멍을 형성함으로써, 기포의 미세화를 촉진할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 기포 발생실은, 흘수선보다 상방에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 기포 발생실을 흘수선보다 상방에 배치함으로써, 기포 발생실에 공기 취입 통로로부터 공기를 취입하기 위한 동력을 불필요하게 하여 구조를 간소화할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 칸막이벽의 내면에 상기 기체실로서의 상기 기포 발생실이 배치되고, 상기 칸막이벽에 상기 물 취입 통로로서의 물 취입 개구가 형성됨과 함께, 상기 칸막이벽에 있어서의 상기 물 취입 개구보다 상기 선체의 후방에 상기 기포 공급 통로로서의 상기 공기 취출구가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 칸막이벽에 물 취입 개구와 공기 취출구를 형성함으로써, 기포 발생실에 물 취입 개구로부터 물을 취입하기 위한 동력을 불필요하게 하여 구조를 간소화할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 물 취입 개구와 상기 날개바퀴 및 상기 공기 취출구와의 사이의 수중에 둑이 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 형성한 미세한 기포가 물 취입 개구로부터 배출되는 것을 방지하고, 미세한 기포를 공기 취출구로부터 적정히 수중에 취출할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 기포 공급 통로의 상기 공기 취출구는, 기포 취출 방향의 하방을 향하여 경사지도록 연장되는 제 1 가이드판이 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 제 1 가이드판에 의해 공기 취출구로부터 적정히 기포를 취출함으로써, 공기를 선체의 외면을 따라 적정히 흘릴 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 물 취입 통로의 상기 물 취입 개구는, 상기 선체의 전방 방향의 하방을 향하여 경사지도록 연장되는 제 2 가이드판을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 제 2 가이드판에 의해 물 취입 개구로부터 효율적으로 물을 취입할 수 있다.

또, 본 발명의 선박의 마찰 저감 장치는, 선체의 내부에 형성되는 기체실과, 상기 기체실에 물을 취입하는 물 취입 통로와, 상기 기체실에 공기를 취입하는 공기 취입 통로와, 상기 기체실의 물 속에서 회전 가능한 날개바퀴와, 상기 기체실 내와 상기 선체의 외방을 나누는 칸막이벽과, 상기 칸막이벽에 형성되는 공기 취출구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 기체실은, 물 취입 통로로부터 물이 취입됨과 함께, 공기 취입 통로로부터 공기가 취입되고, 수중에서 날개바퀴가 회전하면, 공기가 수중에 끌어들여져 전단됨으로써, 미세한 기포가 형성되게 되고, 이 미세한 기포가 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출되게 된다. 그 때문에, 공기를 선체의 외면을 따라 적정히 흘릴 수 있고, 선체의 표면을 적정히 기포에 의해 덮음으로써 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명의 선박의 마찰 저감 장치는, 선체의 내부에 형성되어 일단부가 선수 (船首) 에 개구하고 타단부가 선저 또는 선측에 개구하는 물 통로와, 상기 선체의 내부에 형성되는 기체실과, 상기 기체실에 공기를 공급하는 공기 공급 장치와, 상기 기체실 내와 상기 물 통로를 나누는 칸막이벽과, 상기 칸막이벽에 형성된 공기 취출구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 선박의 항행시에, 선수의 개구로부터 물 통로 내에 물이 취입되면, 공기 공급 장치로부터 기체실에 공급된 공기가 공기 취출구로부터 물 통로 내에 취출되게 되고, 이 공기는, 물과 함께 물 통로를 지나 선저 또는 선측의 개구로부터 외부로 배출된다. 그 때문에, 공기를 선체의 외면을 따라 적정히 흘릴 수 있고, 선체의 표면을 적정히 기포에 의해 덮음으로써 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 물 통로는, 상기 선수의 개구부로부터 상기 공기 취출구의 위치까지 통로 면적이 축소하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 선수의 개구부로부터 물 통로 내에 취입된 물은, 통로 면적이 축소함으로써 유속이 상승하고, 여기에 공기가 공급되게 되어, 미세한 기포를 형성할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 취출구로부터 취출된 공기를 미세 기포로 하는 기포 생성 부재가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 물 통로 내에서 기포 생성 부재에 의해 공기를 미세 기포로 할 수 있고, 공기를 적정히 선체의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 물 통로에 있어서의 수류속 (水流速) 을 측정하는 속도 센서와, 상기 물 통로에 있어서의 상기 선저 또는 상기 선측의 개구부에 개구 면적을 조정 가능한 개구량 조정 장치와, 상기 속도 센서의 측정 결과에 기초하여 상기 개구량 조정 장치를 작동하는 제어 장치가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 물 통로에 있어서의 수류속이 저하되면, 개구부의 개구 면적을 축소함으로써 유속을 상승시키고, 물 통로에 있어서의 수류속이 상승하면, 개구부의 개구 면적을 확대함으로써 유속을 저하시키게 되어, 물 통로에 있어서의 수류속을 일정하게 유지하고, 공기를 적정히 선체의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에 의하면, 선체의 표면을 적정히 기포에 의해 덮음으로써 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

도 1 은, 제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 개략 측면도이다.
도 2 는, 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 개략 저면도이다.
도 3 은, 저면에 형성된 공기 취출구의 배치를 나타내는 개략도이다.
도 4 는, 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도이다.
도 5 는, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 6 은, 제 1 실시형태의 변형예를 나타내는 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 7 은, 제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도이다.
도 8 은, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 9 는, 제 3 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도이다.
도 10 은, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 11a 은, 제 3 실시형태의 변형예를 나타내는 공기 확산 부재의 단면도이다.
도 11b 는, 제 3 실시형태의 변형예를 나타내는 공기 확산 부재의 단면도이다.
도 11c 은, 제 3 실시형태의 변형예를 나타내는 공기 확산 부재의 단면도이다.
도 11d 는, 제 3 실시형태의 변형예를 나타내는 공기 확산 부재의 단면도이다.
도 11e 는, 제 3 실시형태의 변형예를 나타내는 공기 확산 부재의 단면도이다.
도 12 는, 제 4 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 13 은, 제 4 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 14 는, 제 5 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 15 는, 제 5 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 16 은, 제 5 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 17 은, 제 6 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도이다.
도 18 은, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 19 는, 제 7 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도이다.
도 20 은, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.
도 21 은, 제 8 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.
도 22 는, 공기 공급 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 23 은, 날개바퀴의 개략도이다.
도 24 는, 제 9 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.
도 25 는, 제 10 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.
도 26 은, 공기 공급 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 27 은, 공기 공급 장치의 변형예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 28 은, 날개바퀴의 제 1 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 29a 은, 날개바퀴의 단면도이다.
도 29b 는, 날개바퀴의 단면도이다.
도 29c 은, 날개바퀴의 단면도이다.
도 30 은, 날개바퀴의 제 2 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 31a 은, 날개바퀴의 단면도이다.
도 31b 는, 날개바퀴의 단면도이다.
도 31c 은, 날개바퀴의 단면도이다.
도 32 는, 날개바퀴의 제 3 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 33 은, 날개바퀴의 단면도이다.
도 34 는, 날개바퀴의 제 4 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 35a 은, 날개바퀴의 단면도이다.
도 35b 는, 날개바퀴의 단면도이다.
도 36 은, 제 11 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.
도 37 은, 마찰 저감 장치의 개략도이다.
도 38 은, 제 11 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.
도 39 는, 제 12 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.
도 40 은, 제 12 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.
도 41 은, 제 13 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 선박의 마찰 저감 장치의 적합한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 또, 실시형태가 복수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.

[제 1 실시형태]

도 1 은, 제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 개략 측면도, 도 2 는, 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 개략 저면도, 도 3 은, 저면에 형성된 공기 취출구의 배치를 나타내는 개략도이다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박은, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 여객선 (카 페리) 으로서, 선체 (10) 는, 선수 (11) 와, 선미 (12) 와, 선저 (13) 와, 좌현 (선측) (14) 과, 우현 (선측) (15) 을 갖고 있다. 본 실시형태에서는, 선체 (10) 의 배 길이 방향 (전후 방향) 을 X 방향, 배 폭 방향 (폭 방향) 을 Y 방향, 배 높이 방향 (상하 방향) 을 Z 방향으로서 나타내고 있다. 그리고, CL 은, 선체 (10) 의 센터 라인을 나타내고, WL 은, 선체 (10) 의 만재 흘수선을 나타내고 있다.

선체 (10) 는, 선미 (12) 측에 격벽 (16) 에 의해 기관실 (17) 이 구획되고, 이 기관실 (17) 에 주기관 (예를 들어, 디젤 엔진) (18) 이 배치되어 있다. 이 주기관 (18) 은, 추진력을 전달하는 프로펠러 (19) 가 구동 연결되어 있다. 또, 선체 (10) 는, 선미 (12) 에 선체 (10) 의 방향을 제어하는 키 (20) 가 형성되어 있다.

또, 선체 (10) 는, 공기 공급 기기실 (21) 과, 선창 (船倉) (22) 과, 차량 갑판 (23) 과, 램프 (24) 와, 갑판 노출부 (25) 와, 격벽 (26) 과, 선저 외판 (27) 과, 선측 외판 (28, 29) 을 갖고 있다. 공기 공급 기기실 (21) 은, 선창 (22) 보다 선수 (11) 측에 배치되어 있다. 공기 공급 기기실 (21) 과 선창 (22) 은, 격벽 (26) 에 의해 나뉘어져 있다. 차량 갑판 (23) 은, 공기 공급 기기실 (21) 및 선창 (22) 의 바닥면을 형성하고 있다. 램프 (24) 는, 자동차 (도시 생략) 가 선창 (22) 에 타고 내리기 위해서 사용된다. 갑판 노출부 (25) 는, 예를 들어, 선수 (11) 의 상갑판이며, 공기 공급 기기실 (21) 의 상방에 배치된다.

마찰 저감 장치 (31) 는, 공기 공급 장치 (32) 와, 에어 쿨러 (33) 와, 통풍통 (34) 과, 공기 흡입구 (35) 와, 공기 취출부 (36) 와, 공기 취출부 (37) 와, 해수 취입부 (38) 와, 펌프 (39) 를 갖고 있다. 공기 취출부 (36) 는, 좌현 (14) (선측 외판 (28)) 과, 우현 (15) (선측 외판 (29)) 에 배치되어 있다. 공기 취출부 (37) 및 해수 취입부 (38) 는, 선수 (11) 측의 선저 (13) (선저 외판 (27)) 에 배치되어 있다. 공기 공급 장치 (32) 및 에어 쿨러 (33) 는, 공기 공급 기기실 (21) 에 설치되어 있다. 통풍통 (34) 및 공기 흡입구 (35) 는, 갑판 노출부 (25) 에 배치되어 있다. 통풍통 (34) 은, 공기 공급 기기실 (21) 에 연통되고, 공기 공급 기기실 (21) 을 환기하기 위해서 사용된다. 공기 흡입구 (35) 는 공기 공급 장치 (32) 에 접속되어 있다. 공기 공급 장치 (32) 는, 에어 쿨러 (33) 를 통해서 공기 취출부 (36, 37) 에 접속되어 있다. 해수 취입부 (38) 는, 펌프 (39) 를 통해서 에어 쿨러 (33) 에 접속되어 있다.

해수 취입부 (38) 와 공기 취출부 (37) 는, 예를 들어, 선체 (10) 의 센터 라인 (CL) 상에 배치되고, 선저 (13) 에 있어서의 선저 외판 (27) 의 평탄한 부분에 배치되어 있다. 해수 취입부 (38) 는, 공기 취출부 (37) 보다 선수 (11) 측에 배치되어 있다. 공기 취출부 (36) 는, 선수 (11) 측에 있어서의 좌현 (14) 과 우현 (15) 의 각 선측 외판 (28, 29) 에 배치되어 있다. 각 공기 취출부 (36) 는, 센터 라인 (CL) 에 대해 대칭으로 배치되고, 선수 (11) 측이 접근하도록 비스듬하게 배치되어 있다. 해수 취입부 (38) 는, 양현 (14, 15) 에 형성된 공기 취출부 (36) 의 사이에 배치되어 있다.

공기 공급 장치 (32) 는, 공기 흡입구 (35) 로부터 흡입한 공기를 가압하고, 그 가압 공기를 에어 쿨러 (33) 로부터 공기 취출부 (36, 37) 에 공급한다. 펌프 (39) 는, 해수 취입부 (38) 로부터 취입된 해수를 에어 쿨러 (33) 에 공급한다. 에어 쿨러 (33) 는, 해수를 사용하여 가압 공기를 냉각시킨다. 에어 쿨러 (33) 는, 예를 들어, 가압 공기와 해수를 열교환하는 열교환기이다. 또는, 에어 쿨러 (33) 는, 가압 공기 중에 해수를 산포하여 가압 공기를 냉각시키도록 구성해도 되고, 해수 중에 가압 공기를 취출하여 가압 공기를 냉각시키도록 구성해도 된다. 공기 취출부 (36, 37) 는, 공기 공급 장치 (32) 로부터 공급된 가압 공기를 수중에 취출한다. 즉, 선체 (10) 의 공기 취출부 (36, 37) 로부터 수중에 공기가 취출되고, 이 취출된 공기에 의해 형성되는 기포가 선저 (13) 의 평탄부에 송출되고, 이 기포에 의해 선체 (10) 가 덮임으로써 선체 (10) 의 마찰 저항이 저감된다.

또, 선수 (11) 측의 선저 (13) 에 배치된 공기 취출부 (37) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 선체 (10) 의 내부에 형성되는 기체실 (41) 과, 이 기체실 (41) 내와 선체 (10) 의 외방을 나누는 칸막이벽으로서의 선저 외판 (27) 과, 선저 외판 (27) 에 형성되는 복수의 공기 취출구 (42) 를 갖고 있다. 기체실 (41) 은, 밀폐된 공간으로서, 공기 공급 장치 (32) 가 에어 쿨러 (33) 를 통해서 접속되어 있다. 복수의 공기 취출구 (42) 는, 기체실 (41) 로부터 선저 외판 (27) 을 관통하여 선체 (10) 의 외방, 즉, 수중에 유통하는 통로이다. 이 복수의 공기 취출구 (42) 는, 선저 (13) 의 폭 방향을 따름과 함께, 전후 방향으로 2 열로 배치되어 있다. 즉, 복수의 공기 취출구 (42) 는, 선저 (13) 에 지그재그상으로 배치되어 있다. 그 때문에, 복수의 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출된 가압 공기는, 기포가 되고, 선저 (13) 의 평탄부를 후방으로 흐름과 함께 폭 방향으로 확산한다.

여기서, 공기 취출구 (42) 의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4 는, 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도, 도 5 는, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.

도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향 (선박의 항행 방향) 을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 칸막이벽으로서의 선저 외판 (27) 을 연직 방향으로 관통하고 있고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 제 1 가이드판 (51) 이 형성되어 있다. 이 제 1 가이드판 (51) 은, 선저 외판 (27) 에 있어서의 기체실 (41) 측에 공기 취출구 (42) 의 일부를 폐색하도록 형성되어 있다.

즉, 제 1 가이드판 (51) 은, 사각형상을 이루는 판재로서, 선저 외판 (27) 의 두께 (예를 들어, 30 ∼ 40 ㎜) 보다 얇은 두께 (예를 들어, 1 ∼ 5 ㎜, 바람직하게는 1 ∼ 2 ㎜) 로 형성되어 있다. 제 1 가이드판 (51) 은, 선저 외판 (27) 의 기체실 (41) 측, 즉, 선저 외판 (27) 의 내면에 용접에 의해 고정되어 있다. 제 1 가이드판 (51) 은, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선미 (12) 측 (도 4 및 도 5 의 우측) 을 막도록 배치되어 있다. 이 경우, 제 1 가이드판 (51) 은, 공기 취출구 (42) 의 개구 면적에 있어서의 절반 이하의 면적을 막도록 배치하는 것이 바람직하다.

기체실 (41) 에 공급된 공기는, 복수의 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출되고, 기포가 되어 선저 (13) 의 평탄부를 따라 선체 (10) 의 후방으로 흐른다. 이 때, 공기 취출구 (42) 는, 후방측의 일부가 내측으로부터 제 1 가이드판 (51) 에 의해 폐색되어 있기 때문에, 공기 취출구 (42) 의 후단면 (42a) 과 제 1 가이드판 (51) 의 하면 (51a) 사이의 공간부에 공기 고임부 (A) 가 형성된다. 그 때문에, 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출된 공기는, 고임부 (A) 에 끌어당겨지게 되고, 끌어당겨진 공기는, 선저 외판 (27) 의 하면, 즉, 선저 (13) 의 외면으로부터 떨어지지 않고 후방으로 흐르게 되어, 선체 (10) 의 표면을 기포에 의해 적정히 덮을 수 있다.

또한, 제 1 가이드판 (51) 의 구성은, 상기 서술한 것에 한정되는 것은 아니다. 도 6 은, 제 1 실시형태의 변형예를 나타내는 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 형성되어 있다. 이 복수의 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 1 개의 제 1 가이드판 (52) 이 형성되어 있다. 이 제 1 가이드판 (52) 은, 선저 외판 (27) 에 있어서의 기체실 (41) 측에 각 공기 취출구 (42) 의 일부를 폐색하도록 형성되어 있다. 또한, 이 제 1 가이드판 (52) 의 작용은, 제 1 가이드판 (51) 과 동일하기 때문에, 설명은 생략한다.

여기서는, 선저 (13) 에 배치된 공기 취출부 (37) 에 대하여 설명했지만, 좌현 (14) (선측 외판 (28)) 이나 우현 (15) (선측 외판 (29)) 에 배치된 공기 취출부 (36) 도 동일한 구성으로 되어 있다.

이와 같이 제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 선체 (10) 의 내부에 형성되는 기체실 (41) 과, 기체실 (41) 내와 선체 (10) 의 외방을 나누는 칸막이벽으로서의 선저 외판 (27) 과, 선저 외판 (27) 에 형성되는 공기 취출구 (42) 와, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 형성되는 가이드 부재로서의 제 1 가이드판 (51, 52) 을 형성하고 있다.

따라서, 기체실 (41) 로부터 공기 취출구 (42) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출된 공기는, 제 1 가이드판 (51, 52) 에 의해 선체 (10) 의 후방측으로 흘러, 선체 (10) 의 외면으로부터 잘 떨어지지 않게 되고, 선체 (10) 의 표면을 적정히 기포에 의해 덮음으로써 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 제 1 가이드판 (51, 52) 은, 선저 외판 (27) 의 기체실 (41) 측에 공기 취출구 (42) 의 일부를 폐색하여 형성되어 있다. 따라서, 기체실 (41) 의 공기는, 공기 취출구 (42) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출될 때, 제 1 가이드판 (51, 52) 과 공기 취출구 (42) 의 단면의 고임부 (A) 에 끌어당겨지게 되고, 이 공기를 선체 (10) 의 외면을 따라 효율적으로 흘릴 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 폭 방향을 따라 소정 간격으로 복수 형성되고, 제 1 가이드판 (52) 은, 복수의 공기 취출구 (42) 의 일부를 폐색하고 있다. 따라서, 제 1 가이드판 (52) 을 복수의 공기 취출구 (42) 에 대해 형성하게 되어, 구조를 간소화할 수 있음과 함께, 제조 비용을 저감할 수 있다.

[제 2 실시형태]

도 7 은, 제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도, 도 8 은, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선저 외판 (27) 을 연직 방향으로 관통하고 있으며, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 제 2 가이드판 (53) 이 형성되어 있다. 이 제 2 가이드판 (53) 은, 선저 외판 (27) 에 있어서의 선체 (10) 의 외방측에 형성되어 있다.

즉, 제 2 가이드판 (53) 은, 사각형상을 이루는 판재로서, 선저 외판 (27) 의 두께 (예를 들어, 30 ∼ 40 ㎜) 보다 얇은 두께 (예를 들어, 1 ∼ 5 ㎜, 바람직하게는 1 ∼ 2 ㎜) 로 형성되어 있다. 제 2 가이드판 (53) 은, 선저 외판 (27) 에 있어서의 선체 (10) 의 외방측, 즉, 선저 외판 (27) 의 외면에 용접에 의해 고정되어 있다. 제 2 가이드판 (53) 은, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선미 (12) 측 (도 7 및 도 8 의 우측) 과, 좌현 (14) 및 우현 (15) 측 (도 8 에서 상측과 하측) 에 배치되어 있다.

제 2 가이드판 (53) 은, 전단부에 반원 형상을 이루는 절결부 (53a) 가 형성되고, 이 절결부 (53a) 는, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 후단면 (42a) 과 동일 형상을 이루고 있다. 그 때문에, 제 2 가이드판 (53) 은, 선저 외판 (27) 의 외면측에서, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선체 (10) 의 후방측 및 측방측에 형성되게 된다. 또, 제 2 가이드판 (53) 은, 후단부와 선저 외판 (27) 의 외면과의 사이에 단차 (53c) 가 형성되어 있다. 제 2 가이드판 (53) 은, 평면에 대해 단면이 직각 (또는, 예각) 을 이루고 있기 때문에, 선저 외판 (27) 의 외면과의 사이에 두께분만큼의 단차 (53c) 가 형성된다. 이 단차 (53c) 는, 제 2 가이드판 (53) 의 후단부와 좌우의 측단부에 형성되어 있다.

기체실 (41) 에 공급된 공기는, 복수의 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출되고, 기포가 되어 선저 (13) 의 평탄부를 따라 선체 (10) 의 후방으로 흐른다. 이 때, 공기 취출구 (42) 는, 후방측에 있어서의 선저 외판 (27) 의 외면에 제 2 가이드판 (53) 이 배치되어 있기 때문에, 제 2 가이드판 (53) 의 단면과 선저 외판 (27) 의 외면과의 사이에 단차 (53c) 가 형성되고, 이 단차 (53c) 의 주변부에 부압부 (B) 가 형성된다. 그 때문에, 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출된 공기는, 제 2 가이드판 (53) 의 외면을 흘러, 부압부 (B) 에 끌어당겨지게 되고, 끌어당겨진 공기는, 선저 외판 (27) 의 하면, 즉, 선저 (13) 의 외면으로부터 떨어지지 않고 후방으로 흐르게 되어, 선체 (10) 의 표면을 기포에 의해 적정히 덮을 수 있다.

이와 같이 제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 가이드 부재로서, 선저 외판 (27) 의 선체 (10) 의 외방측에 제 2 가이드판 (53) 을 형성하고 있다.

따라서, 기체실 (41) 의 공기는, 공기 취출구 (42) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출될 때, 선저 외판 (27) 의 외면과 제 2 가이드판 (53) 의 후단부와의 부압부 (B) 에 끌어당겨지게 되고, 이 공기를 선체 (10) 의 외면을 따라 효율적으로 흘릴 수 있다.

제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 제 2 가이드판 (53) 은, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선체 (10) 의 후방측 및 측방측에 형성되어 있다. 따라서, 기체실 (41) 의 공기는, 공기 취출구 (42) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출될 때, 선저 외판 (27) 의 외면과 제 2 가이드판 (53) 의 후단부와의 부압부 (B) 뿐만 아니라, 제 2 가이드판 (53) 의 측단부와의 부압부 (B) 에 끌어당겨지게 되고, 이 공기를 광범위에 걸쳐 선체 (10) 의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

제 2 실시형태의 선체의 마찰 저감 장치에서는, 제 2 가이드판 (53) 과 선저 외판 (27) 의 외면과의 사이에 단차 (53c) 를 형성하고 있다. 따라서, 제 2 가이드판 (53) 과 선저 외판 (27) 의 사이에 단차 (53c) 가 형성됨으로써, 공기가 제 2 가이드판 (53) 으로부터 선저 외판 (27) 으로 흐를 때, 단차 (53c) 의 주변에 부압부 (B) 가 생성되고, 이 부압부 (B) 에 의해 공기가 끌어당겨지게 되고, 이 공기를 적정히 선체 (10) 의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

[제 3 실시형태]

도 9 는, 제 3 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도, 도 10 은, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 3 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 9 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 지그재그상으로 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 공기 확산 부재 (61) 가 형성되어 있다. 이 공기 확산 부재 (61) 는, 선저 외판 (27) 에 있어서의 선체 (10) 의 외방측에서, 공기 취출구 (42) 로부터 선체 (10) 의 후방측으로 소정 거리만큼 이간한 위치에 선체 (10) 의 폭 방향을 따라 형성되어 있다.

즉, 공기 확산 부재 (61) 는, 단면 (斷面) 이 사각형상을 이루는 소정 길이를 갖는 판재로서, 선저 외판 (27) 의 두께 (예를 들어, 30 ∼ 40 ㎜) 보다 얇은 두께 (예를 들어, 1 ∼ 5 ㎜, 바람직하게는 1 ∼ 2 ㎜) 로 형성되어 있다. 공기 확산 부재 (61) 는, 선저 외판 (27) 에 있어서의 선체 (10) 의 외방측, 즉, 선저 외판 (27) 의 외면에 용접이나 볼트 조임 등에 의해 고정되어 있다. 공기 확산 부재 (61) 는, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선미 (12) 측 (도 9 및 도 10 의 우측) 에 소정 거리만큼 떨어져 배치되어 있다.

기체실 (41) 에 공급된 공기는, 복수의 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출되고, 기포가 되어 선저 (13) 의 평탄부를 따라 선체 (10) 의 후방으로 흐른다. 이 때, 공기 취출구 (42) 는, 후방측에 있어서의 선저 외판 (27) 의 외면에 공기 확산 부재 (61) 가 배치되어 있다. 그 때문에, 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출된 공기 (기포) (C1) 는, 선저 외판 (27) 의 외면을 후방으로 흐르고, 공기 확산 부재 (61) 에 충돌하여 흐트러짐이 발생하고, 확산한 공기 (기포) (C2) 로서 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산한다. 그리고, 이 기포가 선체 (10) 의 외면에 광범위에 걸쳐 흘러, 선체 (10) 의 표면을 기포에 의해 적정히 덮을 수 있다.

또, 공기 취출구 (42) 는, 후방측에 있어서의 선저 외판 (27) 의 외면에 공기 확산 부재 (61) 가 배치되어 있기 때문에, 제 2 실시형태와 거의 동일하게, 공기 확산 부재 (61) 의 후단면과 선저 외판 (27) 의 외면과의 사이에 단차가 형성되고, 후방의 단차의 주변부에 부압부가 형성된다. 그 때문에, 공기 확산 부재 (61) 에 충돌하여 흐트러짐이 발생한 공기는, 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산할 때, 이 부압부에 끌어당겨져 선저 (13) 의 외면으로부터 떨어지지 않고 후방으로 흐르게 되어, 선체 (10) 의 표면을 기포에 의해 적정히 덮을 수 있다.

또한, 공기 확산 부재 (61) 의 구성은, 상기 서술한 것에 한정되는 것은 아니다. 도 11a 내지 도 11e 는, 제 3 실시형태의 변형예를 나타내는 공기 확산 부재의 단면도이다.

도 11a 에 나타내는 바와 같이, 선저 외판 (27) 의 외면에 고정된 공기 확산 부재 (62) 는, 전단부가 선저 외판 (27) 의 외면에 매끄럽게 연속하는 각도를 이루는 경사면 (62a) 이 형성되고, 후단부에 선저 외판 (27) 의 외면에 직각을 이루는 연직면 (62b) 이 형성되어 있다. 또, 도 11b 에 나타내는 바와 같이, 선저 외판 (27) 의 외면에 고정된 공기 확산 부재 (63) 는, 전단부에 유동 저항을 감소시키는 만곡면 (63a) 이 형성되고, 후단부에 선저 외판 (27) 의 외면에 직각을 이루는 연직면 (63b) 이 형성되어 있다. 또, 도 11c 에 나타내는 바와 같이, 선저 외판 (27) 의 외면에 고정된 공기 확산 부재 (64) 는, 전단부가 선저 외판 (27) 의 외면에 매끄럽게 연속하는 둔각을 이루는 경사면 (64a) 이 형성되고, 후단부에 선저 외판 (27) 의 외면에 매끄럽게 연속하는 둔각을 이루는 경사면 (64b) 이 형성되어 있다. 또, 도 11d 에 나타내는 바와 같이, 선저 외판 (27) 의 외면에 고정된 공기 확산 부재 (65) 는, 전단부에 유동 저항을 감소시키는 만곡면 (65a) 이 형성되고, 후단부에 선저 외판 (27) 의 외면에 매끄럽게 연속하는 둔각을 이루는 경사면 (65b) 이 형성되어 있다. 도 11e 에 나타내는 바와 같이, 선저 외판 (27) 의 외면에 고정된 공기 확산 부재 (66) 는, 전단부 및 후단부에 유동 저항을 감소시키는 만곡면 (66a, 66b) 이 형성되어 있다.

이와 같이 제 3 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 가이드 부재로서, 선저 외판 (27) 의 선체 (10) 의 외방측에서 공기 취출구 (42) 로부터 선체 (10) 의 후방측으로 소정 거리만큼 이간한 위치에 선체 (10) 의 폭 방향을 따라 공기 확산 부재 (61) 를 형성하고 있다. 그리고, 그 공기 확산 부재 (61) 의 형상은, 도 11a 내지 도 11e 에 나타내는 공기 확산 부재 (62 ∼ 66) 와 동일 형상으로 해도 된다.

따라서, 기체실 (41) 의 공기는, 공기 취출구 (42) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출되면, 이 공기는, 선체 (10) 의 후방측으로 흐르고, 공기 확산 부재 (61 ∼ 66) 에 의해 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산하게 되어, 이 공기를 광범위에 걸쳐 선체 (10) 의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

[제 4 실시형태]

도 12 는, 제 4 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 4 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 지그재그상으로 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 공기 확산 부재 (71) 가 형성되어 있다. 이 공기 확산 부재 (71) 는, 선저 외판 (27) 에 있어서의 선체 (10) 의 외방측에서, 공기 취출구 (42) 로부터 선체 (10) 의 후방측으로 소정 거리만큼 이간한 위치에 선체 (10) 의 폭 방향을 따라 형성되어 있다.

공기 확산 부재 (71) 는, 선체 (10) 의 폭 방향으로 복수 분할하여 형성되어 있고, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 분할부로서의 간극 (71a) 이 형성되어 있다. 즉, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 공기 확산 부재 (71) 가 없고 간극 (71a) 이 있으며, 폭 방향으로 인접하는 공기 취출구 (42) 의 사이에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 공기 확산 부재 (71) 가 있다. 여기서, 공기 확산 부재 (71) 의 폭 (L3) 은, 공기 취출구 (42) 의 폭 (L1) 보다 크고, 폭 방향으로 인접하는 공기 취출구 (42) 의 간격 (L2) 보다 작은 것으로 되어 있다.

기체실 (41) 에 공급된 공기는, 복수의 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출되고, 기포가 되어 선저 (13) 의 평탄부를 따라 선체 (10) 의 후방으로 흐른다. 이 때, 공기 취출구 (42) 는, 후방측에 있어서의 선저 외판 (27) 의 외면에 공기 확산 부재 (71) 가 배치되어 있다. 그 때문에, 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출된 공기 (기포) (C1) 는, 선저 외판 (27) 의 외면을 후방으로 흐르고, 공기 확산 부재 (71) 에 충돌하여 흐트러짐이 발생하고, 확산한 공기 (기포) (C2) 로서 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산한다. 또, 공기 (기포) (C1) 는, 공기 확산 부재 (71) 의 간극 (71a) 에서 폭 방향의 외측으로 말려 들어감이 발생하고, 확산한 공기 (기포) (C2) 로서 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산한다. 그리고, 이 기포가 선체 (10) 의 외면에 광범위에 걸쳐 흘러, 선체 (10) 의 표면을 기포에 의해 적정히 덮을 수 있다.

이와 같이 제 4 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 공기 확산 부재 (71) 는, 선체 (10) 의 폭 방향으로 복수 분할하여 간극 (71a) 이 형성되어 있다. 따라서, 공기 확산 부재 (71) 를 복수로 분할함으로써, 공기 확산 부재 (71) 를 최적인 위치에만 형성하게 되고, 불필요한 돌기부를 감소하여 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

실시형태 4 의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 공기 확산 부재 (71) 는, 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 분할부가 형성되어 있다. 따라서, 공기 취출구 (42) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출된 공기는, 공기 확산 부재 (71) 의 분할부에서의 말려 들어감에 의해 외측으로 이행하게 되고, 공기를 효율적으로 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 공기 확산 부재 (71) 의 분할 형상이 상기 서술한 것에 한정되는 것은 아니다. 도 13 은, 제 4 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 지그재그상으로 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 공기 확산 부재 (72) 가 형성되어 있다. 이 공기 확산 부재 (72) 는, 선저 외판 (27) 에 있어서의 선체 (10) 의 외방측에서, 공기 취출구 (42) 로부터 선체 (10) 의 후방측에 소정 거리만큼 이간한 위치에 선체 (10) 의 폭 방향을 따라 형성되어 있다.

공기 확산 부재 (72) 는, 선체 (10) 의 폭 방향으로 복수 분할하여 형성되어 있고, 공기 확산 부재 (72) 는, 복수의 공기 취출구 (42) 의 사이에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 분할부로서의 간극 (72a) 이 형성되어 있다. 즉, 복수의 공기 취출구 (42) 의 사이에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 공기 확산 부재 (72) 가 없고 간극 (72a) 이 있으며, 각 공기 취출구 (42) 에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 공기 확산 부재 (72) 가 있다.

기체실 (41) 에 공급된 공기는, 복수의 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출되고, 기포가 되어 선저 (13) 의 평탄부를 따라 선체 (10) 의 후방으로 흐른다. 이 때, 공기 취출구 (42) 는, 후방측에 있어서의 선저 외판 (27) 의 외면에 공기 확산 부재 (72) 가 배치되어 있다. 그 때문에, 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출된 공기 (기포) (C1) 는, 선저 외판 (27) 의 외면을 후방으로 흐르고, 공기 확산 부재 (72) 에 충돌하여 흐트러짐이 발생하고, 확산한 공기 (기포) (C2) 로서 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산한다. 또, 공기 (기포) (C1) 는, 공기 확산 부재 (72) 의 간극 (72a) 에서 폭 방향의 외측으로 말려 들어감이 발생하고, 확산한 공기 (기포) (C2) 로서 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산한다. 그리고, 이 기포가 선체 (10) 의 외면에 광범위에 걸쳐 흘러, 선체 (10) 의 표면을 기포에 의해 적정히 덮을 수 있다.

이와 같이 제 4 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 공기 확산 부재 (72) 는, 선체 (10) 의 폭 방향으로 복수 분할하여 간극 (72a) 이 형성되고, 복수의 공기 취출구 (42) 의 사이에 있어서의 선체 (10) 의 후방측에 간극 (72a) 이 형성되어 있다. 따라서, 공기 취출구 (42) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출된 공기는, 공기 확산 부재 (72) 의 간극 (72a) 에서의 말려 들어감에 의해 외측으로 이행하게 되고, 공기를 효율적으로 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산할 수 있다.

[제 5 실시형태]

도 14 는, 제 5 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 5 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 지그재그상으로 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 공기 확산 부재 (73, 74) 가 형성되어 있다. 이 공기 확산 부재 (73, 74) 는, 선체 (10) 의 전후 방향으로 소정 간격으로 복수 (본 실시형태에서는, 2 개) 형성되어 있다.

기체실 (41) 에 공급된 공기는, 복수의 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출되고, 기포가 되어 선저 (13) 의 평탄부를 따라 선체 (10) 의 후방으로 흐른다. 이 때, 공기 취출구 (42) 는, 후방측에 있어서의 선저 외판 (27) 의 외면에 공기 확산 부재 (73, 74) 가 배치되어 있다. 그 때문에, 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출된 공기 (기포) (C1) 는, 선저 외판 (27) 의 외면을 후방으로 흐르고, 공기 확산 부재 (73, 74) 에 충돌하여 흐트러짐이 발생하고, 확산한 공기 (기포) (C2) 로서 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산한다. 이 때, 공기 (기포) (C1) 는, 공기 확산 부재 (73) 에서 확산한 공기 (기포) (C2) 가 되고, 공기 확산 부재 (74) 에서 다시 확산한 공기 (기포) (C3) 가 되어, 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산한다. 그리고, 이 기포가 선체 (10) 의 외면에 광범위에 걸쳐 흘러, 선체 (10) 의 표면을 기포에 의해 적정히 덮을 수 있다.

이와 같이 제 5 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 공기 확산 부재 (73, 74) 를 선체 (10) 의 전후 방향으로 소정 간격으로 복수 형성하고 있다. 따라서, 공기의 확산 위치가 증가하게 되어, 선체 (10) 의 외면을 따라 흐르는 공기를 선체 (10) 의 폭 방향으로 균일화할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 공기 확산 부재 (73, 74) 의 형상이 상기 서술한 것에 한정되는 것은 아니다. 도 15 및 도 16 은, 제 5 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다.

제 5 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 지그재그상으로 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 공기 확산 부재 (75, 76) 가 형성되어 있다. 이 공기 확산 부재 (75, 76) 는, 선체 (10) 의 전후 방향으로 소정 간격으로 복수 (본 실시형태에서는, 2 개) 형성되어 있다. 또, 공기 확산 부재 (75, 76) 는, 선체 (10) 의 폭 방향으로 복수 분할하여 간극 (75a, 76a) 이 형성되어 있다.

제 5 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 지그재그상으로 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 공기 확산 부재 (77, 78) 가 형성되어 있다. 이 공기 확산 부재 (77, 78) 는, 선체 (10) 의 전후 방향으로 소정 간격으로 복수 형성되고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 복수 분할하여 형성되어 있다. 즉, 공기 확산 부재 (77, 78) 는 지그재그상으로 형성되어 있다. 또, 공기 확산 부재 (77, 78) 는, 선체 (10) 의 폭 방향으로 복수 분할하여 간극 (77a, 78a) 이 형성되어 있다.

이와 같이 제 5 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 공기 확산 부재 (75, 76, 77, 78) 를 선체 (10) 의 전후 방향으로 소정 간격으로 복수 형성함과 함께, 선체 (10) 의 폭 방향으로 복수 분할하여 형성하고 있다. 따라서, 공기의 확산 위치가 증가하게 되어, 선체 (10) 의 외면을 따라 흐르는 공기를 선체 (10) 의 폭 방향으로 균일화할 수 있다.

[제 6 실시형태]

도 17 은, 제 6 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도, 도 18 은, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 6 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 17 및 도 18 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 지그재그상으로 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 공기 확산 부재 (79) 가 형성되어 있다. 이 공기 확산 부재 (79) 는, 선체 (10) 로부터 소정 거리만큼 이간하여 형성되어 있다. 즉, 공기 확산 부재 (79) 는, 복수의 장착 부재 (80) 에 의해 선저 외판 (27) 의 하면으로부터 소정 간극을 갖고 배치되어 있다.

기체실 (41) 에 공급된 공기는, 복수의 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출되고, 기포가 되어 선저 (13) 의 평탄부를 따라 선체 (10) 의 후방으로 흐른다. 이 때, 공기 취출구 (42) 는, 후방측에 있어서의 선저 외판 (27) 의 외면에 공기 확산 부재 (79) 가 배치되어 있다. 그 때문에, 공기 취출구 (42) 로부터 수중에 취출된 공기 (기포) (C1) 는, 선저 외판 (27) 의 외면을 후방으로 흐르고, 공기 확산 부재 (79) 에 충돌하여 흐트러짐이 발생하고, 확산한 공기 (기포) (C2) 로서 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산한다. 그리고, 이 기포가 선체 (10) 의 외면에 광범위에 걸쳐 흘러, 선체 (10) 의 표면을 기포에 의해 적정히 덮을 수 있다.

이와 같이 제 6 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 공기 확산 부재 (79) 를 선체 (10) 로부터 소정 거리만큼 이간하여 형성하고 있다. 따라서, 기체실 (41) 의 공기는, 공기 취출구 (42) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출되면, 이 공기는, 선체 (10) 의 후방측으로 흐르고, 공기 확산 부재 (79) 에 의해 선체 (10) 에 있어서의 폭 방향의 외측으로 확산하게 되어, 이 공기를 광범위에 걸쳐 선체 (10) 의 외면을 따라 흘릴 수 있다. 또, 공기 확산 부재 (79) 가 선저 외판 (27) 의 하면으로부터 소정 간극을 갖고 배치되어 있기 때문에, 공기 확산 부재 (79) 의 교환을 용이하게 하여 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.

[제 7 실시형태]

도 19 는, 제 7 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출구를 나타내는 선저의 단면도, 도 20 은, 공기 취출구를 나타내는 선저의 정면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 7 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 19 및 도 20 에 나타내는 바와 같이, 선저 외판 (27) 은, 선체 (10) 의 전방측의 전부 (前部) 선저 외판 (27a) 과, 후방측의 후부 (後部) 선저 외판 (27b) 이 용접에 의해 접합되어 구성되어 있다. 그 때문에, 전부 선저 외판 (27a) 과 후부 선저 외판 (27b) 의 사이에 외방 (도 19 에서, 하방) 에 돌출하는 용접 비드부 (공기 확산 부재) (81) 가 형성되어 있다. 그리고, 이 용접 비드부 (81) 에 있어서의 선체 (10) 의 전방측에 복수의 공기 취출구 (42) 를 형성함으로써, 용접 비드부를 공기 확산 부재 (81) 로서 기능시킨다.

즉, 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 긴 타원 형상을 이루고, 선체 (10) 의 폭 방향으로 소정 간격으로 복수 지그재그상으로 형성되어 있다. 이 공기 취출구 (42) 는, 선체 (10) 의 후방측에 가이드 부재로서의 공기 확산 부재 (용접 비드부) (81) 가 형성되어 있다.

이와 같이 제 7 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 전부 선저 외판 (27a) 과 후부 선저 외판 (27b) 을 접합하여 외방에 돌출하는 용접 비드부를 형성하고, 이 용접 비드부에 있어서의 선체 (10) 의 전방측에 복수의 공기 취출구 (42) 를 형성함으로써, 용접 비드부를 공기 확산 부재 (81) 로서 기능시키고 있다. 따라서, 용접 비드부를 공기 확산 부재 (81) 로 함으로써, 구조를 간소화할 수 있음과 함께, 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 전부 선저 외판 (27a) 과 후부 선저 외판 (27b) 을 접합하는 용접 비드부를 공기 확산 부재 (81) 로 했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 선저 외판의 외면에 용접 비드부를 형성하여 이것을 공기 확산 부재로 해도 된다.

[제 8 실시형태]

도 21 은, 제 8 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도, 도 22 는, 공기 공급 장치를 나타내는 개략 구성도, 도 23 은, 날개바퀴의 개략도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 8 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 마찰 저감 장치 (101) 는, 공기 공급 장치 (102) 와, 공기 흡입구 (35) 와, 공기 취출부 (36) 와, 공기 취출부 (37) 와, 해수 취입부 (38) 와, 펌프 (39) 와, 블로어 (103) 와, 개폐 밸브 (104) 를 갖고 있다.

공기 공급 장치 (102) 는, 흘수선 (WL) 보다 하방의 공간부의 갑판 상에 설치되어 있다. 공기 흡입구 (35) 는, 갑판 노출부 (25) 에 배치되어 있고, 블로어 (103) 및 개폐 밸브 (104) 를 통해서 공기 공급 장치 (102) 에 접속되어 있다. 공기 공급 장치 (102) 는, 공기 취출부 (36, 37) 에 접속되어 있다. 해수 취입부 (38) 는, 펌프 (39) 를 통해서 공기 공급 장치 (102) 에 접속되어 있다.

공기 공급 장치 (102) 는, 공기 취출부 (36, 37) 의 기체실에 공기를 공급하는 것이며, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 기포 발생실 (111) 과, 물 취입 통로 (112) 와, 공기 취입 통로 (113) 와, 날개바퀴 (114) 와, 기포 공급 통로 (115) 를 갖고 있다. 기포 발생실 (111) 은, 소정의 용적을 갖는 밀폐된 용기이다. 물 취입 통로 (112) 는, 이 기포 발생실 (111) 에 해수를 취입하는 통로로서, 펌프 (39) 가 장착되고, 일단부가 해수 취입부 (38) 에 연결되고, 타단부가 기포 발생실 (111) 의 하부에 연결되어 있다. 공기 취입 통로 (113) 는, 기포 발생실 (111) 에 공기를 취입하는 통로로서, 블로어 (103) 와 개폐 밸브 (104) 가 장착되고, 일단부가 공기 흡입구 (35) 에 연결되고, 타단부가 기포 발생실 (111) 의 상부에 연결되어 있다.

날개바퀴 (114) 는, 기포 발생실 (111) 의 해수 내에서 회전 가능하고, 해수 내에 공기를 취입하여 미세한 기포를 형성하는 것이다. 날개바퀴 (114) 는, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 보스부 (121) 와, 보스부 (121) 로부터 방사상으로 연장하는 복수의 날개 (122) 와, 복수의 날개 (122) 의 외측에 배치되는 외륜 (123) 을 갖고 있다. 복수의 날개 (122) 는, 둘레 방향으로 소정 각도마다 배치되어 있고, 보스부 (121) 의 축심 방향으로 경사져 있다. 또, 날개 (122) 는, 복수의 구멍 (122a) 이 형성되어 있다. 보스부 (121) 는, 수평을 이루는 축부 (124) 의 일단부가 연결되고, 축부 (124) 는, 타단부가 기포 발생실 (111) 의 외측까지 연장되어 구동 모터 (125) 가 접속되어 있다.

또, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 기포 공급 통로 (115) 는, 기포 발생실 (111) 내에서 발생한 기포를 공기 취출부 (36, 37) 의 기체실에 공급하는 것으로서, 일단부가 공기 취출부 (36, 37) 에 연결되고, 타단부가 기포 발생실 (111) 의 하부에 연결되어 있다.

그 때문에, 개폐 밸브 (104) 를 개방한 상태에서, 블로어 (103) 는, 공기 흡입구 (35) 로부터 흡입한 공기를 가압하고, 그 가압 공기를 공기 취입 통로 (113) 로부터 기포 발생실 (111) 에 공급한다. 또, 펌프 (39) 는, 해수 취입부 (38) 로부터 취입된 해수를 물 취입 통로 (112) 로부터 기포 발생실 (111) 에 공급한다. 그러면, 기포 발생실 (111) 은, 하부에 해수가 저류되고, 상부에 공기가 충전된다. 또한, 날개바퀴 (114) 가 해수 중에 위치하도록, 개폐 밸브 (104) 의 개도를 조정함으로써, 기포 발생실 (111) 에 있어서의 해수 중의 공기의 비율이 조정된다.

이 상태에서, 기포 발생실 (111) 에서, 해수 중에서 날개바퀴 (114) 가 회전하면, 상방의 공기가 해수 중에 끌어들여져 일부의 해면 (SF) 이 저하되고, 해수 중에 끌어들여져 공기가 전단됨으로써 미세한 기포가 형성된다. 그리고, 이 미세한 기포는, 기포 공급 통로 (115) 로부터 공기 취출부 (36, 37) 에 공급되고, 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출되게 된다. 즉, 선체 (10) 의 공기 취출부 (36, 37) 로부터 수중에 공기가 취출되고, 이 취출된 공기에 의해 형성되는 기포가 선저 (13) 의 평탄부에 송출되고, 이 기포에 의해 선체 (10) 가 덮임으로써 선체 (10) 의 마찰 저항이 저감된다.

이와 같이 제 8 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 공기 취출부 (36, 37) 에 공기를 공급하는 공기 공급 장치 (102) 를 형성하고, 이 공기 공급 장치 (102) 로서, 기포 발생실 (111) 과, 기포 발생실 (111) 에 물을 취입하는 물 취입 통로 (112) 와, 기포 발생실 (111) 에 공기를 취입하는 공기 취입 통로 (113) 와, 기포 발생실 (111) 의 해수 내에서 회전 가능한 날개바퀴 (114) 와, 기포 발생실 (111) 내에서 발생한 기포를 공기 취출부 (36, 37) 에 공급하는 기포 공급 통로 (115) 를 형성하고 있다.

따라서, 기포 발생실 (111) 은, 물 취입 통로 (112) 로부터 물이 취입됨과 함께, 공기 취입 통로 (113) 로부터 공기가 취입되고, 해수 중에서 날개바퀴 (114) 가 회전하면, 공기가 해수 중에 끌어들여져 전단됨으로써, 미세한 기포가 형성된다. 그리고, 발생한 미세한 기포는, 기포 공급 통로 (115) 로부터 공기 취출부 (36, 37) 에 공급되고, 공기 취출구를 지나 선체 외부의 수중에 취출되게 된다. 그 때문에, 공기를 선체 (10) 의 외면을 따라 적정히 흘릴 수 있고, 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

제 8 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 날개바퀴 (114) 로서, 보스부 (121) 와, 보스부 (121) 로부터 방사상으로 연장하는 복수의 날개 (122) 와, 복수의 날개 (122) 의 외측에 배치되는 외륜 (123) 을 형성하고, 보스부 (121) 에 수평을 이루는 축부 (124) 의 일단이 연결되고, 축부 (124) 의 타단이 기포 발생실 (111) 의 외측까지 연장되어 구동 모터 (125) 를 접속하고 있다. 따라서, 날개바퀴 (114) 의 회전에 의해 공기를 수중에 끌어들여 전단함으로써, 효율적으로 미세한 기포를 형성할 수 있다.

[제 9 실시형태]

도 24 는, 제 9 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 9 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 24 에 나타내는 바와 같이, 마찰 저감 장치 (131) 는, 공기 공급 장치 (102) 와, 공기 흡입구 (35) 와, 공기 취출부 (36) 와, 공기 취출부 (37) 와, 해수 취입부 (38) 와, 펌프 (39) 와, 개폐 밸브 (104) 를 갖고 있다. 그리고, 공기 공급 장치 (102) 는, 전술한 제 8 실시형태에서 설명한 것과 거의 동일한 구성이지만, 흘수선 (WL) 보다 상방의 공간부의 갑판 상에 설치되어 있다. 그 때문에, 공기 흡입구 (35) 와 공기 공급 장치 (102) 를 접속하는 공기 취입 통로 (113) 는, 개폐 밸브 (104) 만이어도 되고, 블로어는 불필요해진다.

또한, 이 마찰 저감 장치 (131) 의 작용은, 제 8 실시형태와 거의 동일하기 때문에, 설명은 생략한다.

이와 같이 제 9 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 공기 공급 장치 (102) 와, 공기 흡입구 (35) 와, 공기 취출부 (36) 와, 공기 취출부 (37) 와, 해수 취입부 (38) 와, 펌프 (39) 와, 개폐 밸브 (104) 를 형성하고, 공기 공급 장치 (102) 를 흘수선 (WL) 보다 상방에 배치하고 있다. 따라서, 기포 발생실 (111) 에 공기 취입 통로 (113) 로부터 공기를 취입하기 위한 동력을 불필요하게 하여 구조를 간소화할 수 있다.

[제 10 실시형태]

도 25 는, 제 10 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도, 도 26 은, 공기 공급 장치를 나타내는 개략 구성도, 도 27 은, 공기 공급 장치의 변형예를 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 10 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 25 에 나타내는 바와 같이, 마찰 저감 장치 (141) 는, 공기 공급 장치 (142) 와, 공기 흡입구 (35) 와, 공기 취출부 (143) 와, 해수 취입부 (144) 와, 블로어 (103) 와, 개폐 밸브 (104) 를 갖고 있다.

공기 공급 장치 (142) 는, 흘수선 (WL) 보다 하방의 선저 (13) 의 갑판 상에 설치되어 있다. 공기 흡입구 (35) 는, 갑판 노출부 (25) 에 배치되어 있고, 블로어 (103) 와 개폐 밸브 (104) 를 통해서 공기 공급 장치 (142) 에 접속되어 있다. 공기 공급 장치 (142) 는, 하부에 공기 취출부 (143) 와 해수 취입부 (144) 가 형성되어 있다.

공기 공급 장치 (142) 는, 도 26 에 나타내는 바와 같이, 기포 발생실 (151) 과, 물 취입 개구 (물 취입 통로) (152) 와, 공기 취입 통로 (113) 와, 날개바퀴 (114) 와, 공기 취출구 (기포 공급 통로) (153) 를 갖고 있다. 기포 발생실 (151) 은, 기체실을 겸하고 있고, 소정의 용적을 갖는 밀폐된 용기이다. 해수 취입부 (144) 를 구성하는 물 취입 개구 (152) 는, 이 기포 발생실 (151) 에 해수를 취입하는 통로로서, 선저 (13) 의 선저 외판 (27) 에 형성되어 있다. 공기 취출부 (143) 를 구성하는 공기 취출구 (153) 는, 기포 발생실 (151) 내에서 발생한 기포를 해중 (海中) 에 취출하는 것이며, 제 1 가이드판 (153a) 이 기포 취출 방향의 하방의 수중을 향하여 경사지도록 연장함으로써, 노즐을 형성하고 있다. 그 때문에, 공기 취출구 (153) 는, 제 1 가이드판 (153a) 에 의해 공기를 선체의 외면을 따라 적정히 흘릴 수 있다.

또, 기포 발생실 (151) 은, 물 취입 개구 (152) 와 날개바퀴 (114) 및 공기 취출구 (153) 와의 사이의 수중에 둑 (154) 이 형성되어 있다.

그 때문에, 개폐 밸브 (104) 를 개방한 상태에서, 블로어 (103) 는, 공기 흡입구 (35) 로부터 흡입한 공기를 가압하고, 그 가압 공기를 공기 취입 통로 (113) 로부터 기포 발생실 (151) 에 공급한다. 또, 해수가 물 취입 개구 (152) 로부터 취입되어 기포 발생실 (151) 에 공급된다. 그러면, 이 상태에서, 기포 발생실 (151) 에서, 해수 중에서 날개바퀴 (114) 가 회전하면, 상방의 공기가 해수 중에 끌어들여져 전단됨으로써, 미세한 기포가 형성된다. 그리고, 이 미세한 기포는, 공기 취출구 (153) 를 지나 선체 외부의 수중에 취출된다.

즉, 공기 취출구 (153) 는, 노즐에 의해 부압이 발생함으로써, 기포 발생실 (151) 내의 기포와 해수를 외방에 토출하도록 작용한다. 그 때문에, 해수가 물 취입 개구 (152) 로부터 기포 발생실 (151) 에 취입되게 된다. 또, 물 취입 개구 (152) 와 날개바퀴 (114) 및 공기 취출구 (153) 와의 사이에 둑 (154) 이 형성되어 있음으로써, 날개바퀴 (114) 의 회전에 의해 형성된 기포가 물 취입 개구 (152) 에 흐르지 않고, 또, 물 취입 개구 (152) 로부터 취입된 해수가 직접 공기 취출구 (153) 에 흐르지 않게 된다. 그리고, 선체 (10) 의 공기 취출구 (153) 로부터 수중에 공기가 취출되고, 이 취출된 공기에 의해 형성되는 기포가 선저 (13) 의 평탄부에 송출되고, 이 기포에 의해 선체 (10) 가 덮임으로써 선체 (10) 의 마찰 저항이 저감된다.

또, 본 실시예의 공기 공급 장치 (142) 는 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 27 에 나타내는 바와 같이, 물 취입 개구 (152) 는, 이 기포 발생실 (151) 에 해수를 취입하는 통로로서, 선저 (13) 의 선저 외판 (27) 에 형성되어 있다. 이 물 취입 개구 (152) 는, 선체 (10) 의 전방 방향의 하방을 향하여 경사지도록 연장되는 제 2 가이드판 (152a) 이 형성되어 있다. 그 때문에, 제 2 가이드판 (152a) 에 의해 물 취입 개구 (152) 로부터 효율적으로 물을 취입할 수 있다.

이와 같이 제 10 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 기체실로서의 기포 발생실 (151) 을 배치하고, 기포 발생실 (151) 에 물 취입 통로로서의 물 취입 개구 (152) 를 형성함과 함께, 물 취입 개구 (152) 보다 선체 (10) 의 후방에 기포 공급 통로로서의 공기 취출구 (153) 를 형성하고 있다.

따라서, 선저 외판 (27) 에 물 취입 개구 (152) 와 공기 취출구 (153) 를 형성함으로써, 기포 발생실 (151) 에 물을 취입하기 위한 동력을 불필요하게 하여 구조를 간소화할 수 있다.

제 10 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 물 취입 개구 (152) 와 날개바퀴 (114) 및 공기 취출구 (153) 와의 사이의 수중에 둑 (154) 을 형성하고 있다. 따라서, 형성한 미세한 기포가 물 취입 개구 (152) 로부터 배출되는 것을 방지하고, 미세한 기포를 공기 취출구 (153) 로부터 적정히 수중에 취출할 수 있다.

이하, 기포 발생실 (151) 에 형성되는 날개바퀴의 변형예에 대하여 설명한다. 도 28 은, 날개바퀴의 제 1 변형예를 나타내는 정면도, 도 29a 내지 도 29c 은, 날개바퀴의 단면도이다.

도 28 및 도 29a 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (200) 는, 보스부 (201) 와, 보스부 (201) 로부터 방사상으로 연장하는 복수의 날개 (202) 와, 복수의 날개 (202) 의 외측에 배치되는 외륜 (203) 을 갖고 있다. 또, 도 28 및 도 29b 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (210) 는, 보스부 (211) 와, 보스부 (211) 로부터 방사상으로 연장하는 복수의 날개 (212) 와, 복수의 날개 (212) 의 외측에 배치되는 외륜 (213) 과, 복수의 날개 (212) 의 사이에 부채 형상을 이루는 복수의 지지 부재 (214) 를 갖고 있다. 지지 부재 (214) 는, 날개바퀴 (210) 의 회전 방향 및 직경 방향으로 연장하는 부채 형상을 이루는 평판이며, 보스부 (211) 와 날개 (212) 와 외륜 (213) 을 연결하고, 날개바퀴 (210) 의 회전 축심 방향에 있어서의 중간부에 배치되어 있다. 또, 도 28 및 도 29c 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (220) 는, 보스부 (221) 와, 보스부 (221) 로부터 방사상으로 연장하는 복수의 날개 (222) 와, 복수의 날개 (222) 의 외측에 배치되는 외륜 (223) 과, 복수의 날개 (222) 의 사이에 원판 형상을 이루는 지지 부재 (224) 를 갖고 있다. 지지 부재 (224) 는, 날개바퀴 (220) 의 회전 방향 및 직경 방향으로 연장하는 원판 형상을 이루는 평판이며, 보스부 (221) 와 날개 (222) 와 외륜 (223) 을 연결하고, 날개바퀴 (220) 의 회전 축심 방향에 있어서의 일방측의 단부에 배치되어 있다.

도 30 은, 날개바퀴의 제 2 변형예를 나타내는 정면도, 도 31a 내지 도 31c 은, 날개바퀴의 단면도이다.

도 30 및 도 31a 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (200A) 는, 보스부 (201) 와, 복수의 날개 (202) 와, 외륜 (203) 을 갖고, 각 날개 (202) 에 복수의 구멍 (202a) 이 형성되어 있다. 또, 도 30 및 도 31b 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (210A) 는, 보스부 (211) 와, 복수의 날개 (212) 와, 외륜 (213) 과, 복수의 지지 부재 (214) 를 갖고, 각 날개 (212) 에 복수의 구멍 (212a) 이 형성되어 있다. 또, 도 30 및 도 31c 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (220A) 는, 보스부 (221) 와, 복수의 날개 (222) 와, 외륜 (223) 과, 지지 부재 (224) 를 갖고, 각 날개 (222) 에 복수의 구멍 (222a) 이 형성되어 있다.

도 32 는, 날개바퀴의 제 3 변형예를 나타내는 정면도, 도 33 은, 날개바퀴의 단면도이다.

도 32 및 도 33 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (230) 는, 보스부 (231) 와, 복수의 날개 (232) 와, 외륜 (233) 과, 지지 부재 (234) 를 갖고 있다. 지지 부재 (234) 는, 원판 형상을 이루고, 날개바퀴 (230) 의 회전 방향 및 직경 방향으로 연장하는 평판이며, 보스부 (231) 와 외륜 (233) 을 연결하고, 날개바퀴 (230) 의 회전 축심 방향에 있어서의 중간부에 배치되어 있다. 그리고, 복수의 날개 (232) 는, 방사상으로 연장하여 지지 부재 (234) 의 양면에 고정되어 있기는 하지만, 보스부 (231) 의 사이에 간극이 확보되고, 외륜 (233) 에 접촉하고 있다.

도 34 는, 날개바퀴의 제 4 변형예를 나타내는 정면도, 도 35a 및 도 35b 는, 날개바퀴의 단면도이다.

도 34 및 도 35a 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (240) 는, 보스부 (241) 와, 복수의 날개 (242) 와, 외륜 (243) 을 갖고 있다. 복수의 날개 (242) 는, 보스부 (241) 로부터 방사상으로 연장하여 선단부가 프리하게 되어 있다. 또, 도 35b 에 나타내는 바와 같이, 날개바퀴 (240A) 는, 보스부 (241) 와, 복수의 날개 (242) 와, 외륜 (243) 을 갖고, 각 날개 (242) 에 복수의 구멍 (242a) 이 형성되어 있다.

또한, 각 날개바퀴의 구성은, 상기 서술한 것에 한정되지 않고, 각종 구성을 조합하여 구성해도 된다.

[제 11 실시형태]

도 36 은, 제 11 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도, 도 37 은, 마찰 저감 장치의 개략도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 11 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 36 및 도 37 에 나타내는 바와 같이, 마찰 저감 장치 (161) 는, 물 통로 (162) 와, 공기 공급 장치 (163) 와, 기체실 (164) 과, 공기 취출구 (165) 를 갖고 있다.

물 통로 (162) 는, 선체 (10) 의 내부에 형성되어 일단부가 선수 (11) 에 개구하고 타단부가 선저 (13) (또는, 선측 (14, 15)) 에 개구하고 있다. 이 물 통로 (162) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 배치되고, 선수 (11) 측에 수평부가 위치하고, 선저 (13) 측에 하경사부가 위치하고 있다. 이 경우, 물 통로 (162) 는, 통로 단면적이 동일하게 설정되어 있다.

기체실 (164) 은, 밀폐된 공간으로서, 물 통로 (162) 의 수평부의 상방에 배치되어 있다. 공기 공급 장치 (163) 는, 공기 흡입구 (35) 로부터 흡입한 공기를 가압하고, 그 가압 공기를 기체실 (164) 에 공급하는 것이다. 또, 기체실 (164) 은, 물 통로 (162) 의 사이의 격벽 (칸막이벽) 에 복수의 공기 취출구 (165) 가 형성되어 있다. 공기 취출구 (165) 는, 기체실 (164) 로부터 물 통로 (162) 에 관통하여 수중에 유통하는 통로이다. 그 때문에, 복수의 공기 취출구 (165) 로부터 물 통로 (162) 의 수중에 취출된 가압 공기는, 기포가 되고, 물 통로 (162) 로부터 선저 (13) 의 평탄부를 후방으로 흐름과 함께 폭 방향으로 확산한다.

그 때문에, 선체 (10) 의 전진에 의해, 전방의 해수가 물 통로 (162) 의 선수 (11) 측의 개구로부터 침입하고, 이 물 통로 (162) 내를 흘러, 선저 (13) 측의 개구로부터 토출된다. 이 때, 공기 공급 장치 (163) 는, 공기 흡입구 (35) 로부터 흡입한 공기를 가압하고, 그 가압 공기를 기체실 (164) 에 공급한다. 그러면, 기체실 (164) 은, 이 공기를 공기 취출구 (165) 로부터 물 통로 (162) 의 수중에 취출하고, 이 공기가 기포가 되어, 물 통로 (162) 로부터 선저 (13) 의 평탄부를 후방으로 흐름과 함께 폭 방향으로 확산한다. 즉, 물 통로 (162) 로부터 유출한 공기에 의해 형성되는 기포가 선저 (13) 의 평탄부에 송출되고, 이 기포에 의해 선체 (10) 가 덮임으로써 선체 (10) 의 마찰 저항이 저감된다.

또한, 물 통로 (162) 의 형상은, 상기 서술한 것에 한정되는 것은 아니다. 도 37 은, 제 11 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.

즉, 도 37 에 나타내는 바와 같이, 물 통로 (171) 는, 선체 (10) 의 내부에 형성되어 일단부가 선수 (11) 에 개구하고 타단부가 선저 (13) 에 개구하고 있다. 이 물 통로 (171) 는, 선체 (10) 의 전후 방향을 따라 배치되고, 선수 (11) 측에 수평부가 위치하고, 선저 (13) 측에 하경사부가 위치하고 있다. 그리고, 물 통로 (171) 는, 선수 (11) 의 개구부로부터 기체실 (164) (공기 취출구) 의 위치까지 통로 면적이 축소하고, 선저 (13) 에 개구할 때까지가 동일한 통로 면적으로 되어 있다.

그 때문에, 선체 (10) 의 전진에 의해, 전방의 해수가 물 통로 (171) 의 선수 (11) 측의 개구로부터 침입하고, 이 물 통로 (171) 내를 흘러, 선저 (13) 측의 개구로부터 토출된다. 이 때, 선수 (11) 측의 개구로부터 물 통로 (171) 내에 취입된 해수는, 통로 면적이 축소함으로써 유속이 상승한다. 그리고, 유속이 상승한 해수에 대해 기체실 (164) 의 공기 취출구 (165) 로부터 취출됨으로써, 미세한 기포가 형성된다.

이와 같이 제 11 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 선체 (10) 의 내부에 형성되어 일단부가 선수 (11) 에 개구하고 타단부가 선저 (13) 또는 선측 (14, 15) 에 개구하는 물 통로 (162, 171) 와, 선체 (10) 의 내부에 형성되는 기체실 (164) 과, 기체실 (164) 에 공기를 공급하는 공기 공급 장치 (163) 와, 기체실 (164) 내와 물 통로 (162) 를 관통하는 공기 취출구 (165) 를 형성하고 있다.

따라서, 선박의 항행시에, 선수 (11) 의 개구로부터 물 통로 (162, 171) 내에 해수가 취입되면, 공기 공급 장치 (163) 로부터 기체실 (164) 에 공급된 공기가 공기 취출구 (165) 로부터 물 통로 (162, 171) 내에 취출되게 되고, 이 공기는 해수와 함께 물 통로 (162, 171) 를 지나 선저 (13) 또는 선측 (14, 15) 의 개구로부터 외부로 배출된다. 그 때문에, 공기를 선체 (10) 의 외면을 따라 적정히 흘릴 수 있고, 선체 (10) 의 표면을 적정히 기포에 의해 덮음으로써 마찰 저항 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

제 11 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 물 통로 (171) 에 있어서의 선수 (11) 의 개구로부터 기체실 (164) 의 위치까지 통로 면적을 하류측을 향하여 점차 축소하고 있다. 따라서, 선수 (11) 의 개구로부터 물 통로 (171) 내에 취입된 해수는, 통로 면적이 축소함으로써 유속이 상승하고, 여기에 공기가 공급되게 되어, 미세한 기포를 형성할 수 있다.

[제 12 실시형태]

도 39 는, 제 12 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 12 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 39 에 나타내는 바와 같이, 마찰 저감 장치 (161) 는, 물 통로 (162) 와, 공기 공급 장치 (163) 와, 기체실 (164) 과, 공기 취출구 (165) 를 갖고 있다. 또, 물 통로 (162) 는, 기체실 (164) 의 공기 취출구 (165) (도 37 참조) 로부터 취출된 공기를 미세 기포로 하는 기포 생성 부재로서의 다공판 (181) 이 형성되어 있다. 이 다공판 (181) 은, 펀칭 메탈이나 철망 등에 의해 구성된다.

그 때문에, 선체 (10) 의 전진에 의해, 전방의 해수가 물 통로 (162) 의 선수 (11) 측의 개구로부터 침입하고, 이 물 통로 (162) 내를 흘러 선저 (13) 측의 개구로부터 토출된다. 이 때, 공기 공급 장치 (163) 는, 공기 흡입구 (35) 로부터 흡입한 공기를 가압하고, 그 가압 공기를 기체실 (164) 에 공급한다. 그러면, 기체실 (164) 은, 이 공기를 공기 취출구 (165) 로부터 물 통로 (162) 의 수중에 취출하고, 다공판 (181) 을 통과함으로써 이 공기가 미세한 기포가 되고, 물 통로 (162) 로부터 선저 (13) 의 평탄부를 후방으로 흐름과 함께 폭 방향으로 확산한다. 즉, 물 통로 (162) 로부터 유출한 공기에 의해 형성되는 기포가 선저 (13) 의 평탄부에 송출되고, 이 기포에 의해 선체 (10) 가 덮임으로써 선체 (10) 의 마찰 저항이 저감된다.

또한, 기포 생성 부재는, 다공판 (181) 에 한정되는 것은 아니다. 도 40 은, 제 12 실시형태의 변형예를 나타내는 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다.

즉, 도 40 에 나타내는 바와 같이, 물 통로 (162) 는, 기체실 (164) 의 공기 취출구 (165) (도 37 참조) 로부터 취출된 공기를 미세 기포로 하는 기포 생성 부재로서의 다공 구체 (182) 가 형성되어 있다. 이 다공 구체 (182) 는, 세라믹스 등에 의해 구성된다.

그 때문에, 기체실 (164) 의 공기 취출구 (165) 로부터 물 통로 (162) 의 수중에 공기가 취출되면, 이 공기가 다공 구체 (182) 를 통과함으로써, 이 공기가 미세한 기포가 되고, 물 통로 (162) 로부터 선저 (13) 의 평탄부를 후방으로 흐름과 함께 폭 방향으로 확산한다.

이와 같이 제 12 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 물 통로 (162) 에 공기 취출구 (165) 로부터 취출된 공기를 미세 기포로 하는 기포 생성 부재로서의 다공판 (181) 또는 다공 구체 (182) 를 형성하고 있다. 따라서, 물 통로 (162) 내에서 다공판 (181) 또는 다공 구체 (182) 에 의해 공기를 미세 기포로 할 수 있고, 공기를 적정히 선체 (10) 의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

[제 13 실시형태]

도 41 은, 제 13 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 측면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 13 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 도 41 에 나타내는 바와 같이, 마찰 저감 장치 (161) 는, 물 통로 (162) 와, 공기 공급 장치 (163) 와, 기체실 (164) 과, 공기 취출구 (165) 를 갖고 있다.

또, 물 통로 (162) 는, 선저 (13) 측의 개구에 개구량 조정 장치로서의 개폐판 (191) 이 자유롭게 이동할 수 있도록 지지되고, 구동 장치 (192) 에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 구동 장치 (192) 는, 필요에 따라 개폐판 (191) 을 이동함으로써, 물 통로 (162) 에 있어서의 선저 (13) 측의 개구의 개구 면적을 조정할 수 있다. 물 통로 (162) 는, 선저 (13) 측의 개구측으로서, 개폐판 (191) 보다 상류측에 속도 센서 (193) 가 형성되어 있고, 검출한 물 통로 (162) 의 유속을 제어 장치 (194) 에 출력한다. 제어 장치 (194) 는, 속도 센서 (193) 의 측정 결과에 기초하여 구동 장치 (192) 에 의해 개폐판 (191) 을 이동하여 물 통로 (162) 의 개구 면적을 조정한다.

즉, 선속 (船速) 이 저하되고, 물 통로 (162) 에 있어서의 수류속이 저하되면, 개폐판 (191) 을 이동하여 물 통로 (162) 의 개구 면적을 축소함으로써 유속을 상승시킨다. 한편, 선속이 상승하고, 물 통로 (162) 에 있어서의 수류속이 상승하면, 개폐판 (191) 을 이동하여 물 통로 (162) 의 개구 면적을 확대함으로써 유속을 저하시킨다. 그 때문에, 물 통로 (162) 에 있어서의 수류속이 일정해진다. 그 때문에, 기체실 (164) 의 공기 취출구 (165) 로부터 물 통로 (162) 의 수중에 취출한 공기는, 적정히 기포가 되어 물 통로 (162) 를 흐르고, 선저 (13) 의 평탄부를 후방으로 흐름과 함께 폭 방향으로 확산한다. 즉, 물 통로 (162) 로부터 유출한 공기에 의해 형성되는 기포가 선저 (13) 의 평탄부에 송출되고, 이 기포에 의해 선체 (10) 가 덮임으로써 선체 (10) 의 마찰 저항이 저감된다.

이와 같이 제 13 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 물 통로 (162) 에 있어서의 수류속을 측정하는 속도 센서 (193) 와, 물 통로 (162) 에 있어서의 선저 (13) 또는 선측 (14, 15) 의 개구에 개구 면적을 조정 가능한 개폐판 (191) 및 구동 장치 (192) 와, 속도 센서 (193) 의 측정 결과에 기초하여 구동 장치 (192) 를 작동하는 제어 장치 (194) 를 형성하고 있다.

따라서, 물 통로 (162) 에 있어서의 수류속이 저하되면, 개구의 개구 면적을 축소함으로써 유속을 상승시키고, 물 통로 (162) 에 있어서의 수류속이 상승하면, 개구의 개구 면적을 확대함으로써 유속을 저하시키게 되어, 물 통로 (162) 에 있어서의 수류속을 일정하게 유지하고, 공기를 적정히 선체 (10) 의 외면을 따라 흘릴 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 11 실시형태 내지 제 13 실시형태에서는, 물 통로 (162, 171) 에 있어서의 선수 (11) 측의 개구를 1 개로 했지만, 복수 형성하여 합류시키거나 해도 된다. 또, 물 통로 (162, 171) 에 있어서의 선저 (13) 측의 개구를 좌우의 선측 (14, 15) 에 개구해도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 공기 취출구의 형상을 타원 형상으로 했지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 장원형, 타원형 형상, 귀퉁이를 둥글게 한 사각 형상, 타원 형상, 사각 형상, 마름모꼴 형상, 삼각 형상 등으로 해도 된다.

10 : 선체
11 : 선수
12 : 선미
13 : 선저
14 : 좌현 (선측)
15 : 우현 (선측)
21 : 공기 공급 기기실
27 : 선저 외판
28, 29 : 선측 외판
31, 101, 131, 141, 161 : 마찰 저감 장치
32, 102, 142, 163 : 공기 공급 장치
33 : 에어 쿨러
34 : 통풍통
35 : 공기 흡입구
36, 37, 143 : 공기 취출부
38, 144 : 해수 취입부
39 : 펌프
41, 164 : 기체실
42, 153, 165 : 공기 취출구
51, 52 : 제 1 가이드판 (가이드 부재)
53 : 제 2 가이드판 (가이드 부재)
61, 62, 63, 64, 65, 66, 71, 72, 79 : 공기 확산 부재 (가이드 부재)
71a, 72a : 간극 (분할부)
73, 75, 77 : 제 1 공기 확산 부재 (가이드 부재)
74, 76, 78 : 제 2 공기 확산 부재 (가이드 부재)
75a, 76a, 77a, 78a : 간극 (분할부)
81 : 용접 비드부 (가이드 부재)
111, 151 : 기포 발생실
112 : 물 취입 통로
113 : 공기 취입 통로
114, 200, 200A, 210, 210A, 220, 220A, 230, 240, 250 : 날개바퀴
115 : 기포 공급 통로
121, 201, 211, 221, 231, 241 : 보스부
122, 202, 212, 222, 232, 242 : 날개
123, 203, 213, 223, 234, 244 : 외륜
124 : 축부
125 : 구동 모터
152 : 물 취입 개구
152a : 제 2 가이드판
153a : 제 1 가이드판
154 : 둑
162, 171 : 물 통로
181, 182 : 기포 생성 부재
191 : 개폐판 (개구량 조정 장치)
192 : 구동 장치
193 : 속도 센서
194 : 제어 장치
214, 224, 234 : 지지 부재
A : 고임부
B : 부압부

Claims (28)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 선체의 내부에 형성되는 기체실과,
   상기 기체실 내와 상기 선체의 외방을 나누는 칸막이벽과,
   상기 칸막이벽에 형성되는 공기 취출구와,
   상기 공기 취출구에 있어서의 상기 선체의 후방측에 형성되는 제 1 가이드 부재를 갖고,
   상기 제 1 가이드 부재는, 상기 칸막이벽의 상기 기체실측의 상기 공기 취출구에 있어서의 선미측으로서, 상기 공기 취출구의 후단면에 접하지 않도록 상기 공기 취출구의 일부를 폐색하도록 형성되고,
   상기 기체실에 공기를 공급하는 공기 공급 장치가 형성되고, 상기 공기 공급 장치는, 기포 발생실과, 상기 기포 발생실에 물을 취입하는 물 취입 통로와, 상기 기포 발생실에 공기를 취입하는 공기 취입 통로와, 상기 기포 발생실의 물 안에서 회전 가능한 날개바퀴와, 상기 기포 발생실 내에서 발생한 기포를 상기 기체실에 공급하는 기포 공급 통로를 갖고,
   상기 칸막이벽의 내면에 상기 기체실로서의 상기 기포 발생실이 배치되고, 상기 칸막이벽에 상기 물 취입 통로로서의 물 취입 개구가 형성됨과 함께, 상기 칸막이벽에 있어서의 상기 물 취입 개구보다 상기 선체의 후방에 상기 기포 공급 통로로서의 상기 공기 취출구가 형성되고, 상기 물 취입 개구와 상기 날개바퀴 및 상기 공기 취출구 사이의 수중에 둑이 형성되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 날개바퀴는, 보스부와, 상기 보스부의 외측에 배치되는 복수의 날개를 갖고, 상기 보스부는, 수평을 이루는 축부의 일단이 연결되고, 상기 축부는, 구동 모터가 접속되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 날개바퀴는, 상기 보스부로부터 방사상으로 연장되는 복수의 날개와, 상기 복수의 날개의 외측에 배치되는 외륜을 갖는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 날개바퀴는, 상기 보스부로부터 직경 방향으로 연장되는 지지 부재와, 상기 지지 부재의 외측에 배치되는 외륜을 갖고, 상기 지지 부재에 상기 복수의 날개가 형성되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 복수의 날개는, 기포의 미세화를 촉진하기 위한 복수의 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
9. 제 4 항에 있어서,
   상기 기포 공급 통로의 상기 공기 취출구는, 기포 취출 방향의 하방을 향하여 경사지도록 연장되는 제 1 가이드판이 형성되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
10. 제 4 항에 있어서,
    상기 물 취입 통로의 상기 물 취입 개구는, 상기 선체의 전방 방향의 하방을 향하여 경사지도록 연장되는 제 2 가이드판을 갖는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제
26. 삭제
27. 삭제
28. 삭제

Images