KR102005185B1 - Friction Resistance Reduction Apparatus using External Air and Stepped Hull Vessel having the Same - Google Patents

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KR102005185B1
KR102005185B1 KR1020180046522A KR20180046522A KR102005185B1 KR 102005185 B1 KR102005185 B1 KR 102005185B1 KR 1020180046522 A KR1020180046522 A KR 1020180046522A KR 20180046522 A KR20180046522 A KR 20180046522A KR 102005185 B1 KR102005185 B1 KR 102005185B1
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이경우
서광철
김병재
김상원
박근홍
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목포해양대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention provides a frictional resistance reduction apparatus using external air, which has a simple structure for mixing the external air and seawater to form and inject an air-seawater mixture having uniform microbubbles to the bottom surface of a vessel, and a stepped hull vessel including the same. To this end, the frictional resistance reduction apparatus (200) using external air comprises: an external air inlet pipe (210); a seawater inlet pipe (220) formed on a side surface of the hull (100) of a vessel; an air suction apparatus (260); a compressed air chamber (212); an air discharge pipe (213) formed at the lower end of the compressed air chamber (212); a seawater discharge pipe (223) formed to communicate with one side surface of the seawater inlet pipe (220) and the air discharge pipe (213); an air-seawater mixture moving pipe (240); a mixing chamber (250) eccentrically connected to the lower end of the air-seawater mixture moving pipe (240); and an injection hole (251) formed to connect to the mixing chamber (250) and the outside of the hull (100).

Description

외부공기를 이용한 마찰저항저감장치 및 이를 구비한 단차형 선박{Friction Resistance Reduction Apparatus using External Air and Stepped Hull Vessel having the Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a frictional resistance reducing device using external air, and a stepped-

본 발명은 외부공기를 이용한 선박의 마찰저항저감장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 단순한 구조의 마찰저항저감장치를 통해 선박의 외부공기를 해수와 혼합하여 미세기포와 해수 혼합체를 구현하고 이를 선미 방향으로 분사하도록 구성하여 마찰저항을 현저히 감소시킬 수 있는 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치에 관한 발명이다.The present invention relates to an apparatus for reducing frictional resistance of a ship using external air, and more particularly, to a system for reducing frictional resistance of a ship by mixing external air of a ship with seawater through a frictional resistance reducing device having a simple structure, The present invention relates to a frictional resistance reducing apparatus using external air capable of remarkably reducing frictional resistance.

선박 운항 중에 선체가 받는 다양한 저항 중에서 선박이 운항하는 바다 또는 강의 물에 의한 마찰저항이 가장 크다. 운항하는 선박의 운항 속도를 증가시키거나 연료 소비를 절감하기 위하여, 이처럼, 선체와 접하는 물 사이에 발생하는 마찰저항을 저감시키는 것이 바람직하고, 이에 대한 연구는 많이 수행되어 왔다. Among the various resistances received by the hull during the ship operation, the frictional resistance by the sea or river water operated by the ship is the greatest. In order to increase the operating speed of a ship to be operated or to reduce fuel consumption, it is desirable to reduce the frictional resistance occurring between the hull and the water in contact with the hull.

그 중의 한 예로 선체와 바다 또는 강의 물에 의한 유체마찰저항을 감소시키기 위한 목적으로 선박의 선저면에 기포를 분사하거나 공기층을 만들어서 마찰저항을 저감시키는 연구가 있어 왔다. For example, there has been research to reduce frictional resistance by spraying air bubbles or forming an air layer on the bottom of a ship for the purpose of reducing the frictional resistance of fluid by hull, sea or river water.

단차형 선체를 갖는 고속선에서도 해수(海水)에 의한 마찰저항을 감소시키기 위한 선행기술이 있는데, 그 중에 미국공개특허공보 제2012/0042820호에 나타난 바와 같은 단차형 선체를 갖는 보트가 있다(이하, ‘종래기술 1’이라 함). 종래기술 1은 도 1에 도시된 바와 같이 보트 선체에 다단의 단차(step, 100)가 형성되어 있고, 각 단차(100)의 측면에 형성된 유입구(120)로 유입된 공기가 각 단차(100)의 후방에 형성된 토출구(130)를 통해 선미 방향으로 배출되도록 구성되어 있다. 종래기술 1에서는 토출구(130)를 통해 공기가 수중으로 분사되어 선체 주위에 기포가 발생하게 되고, 이를 통해 선박의 마찰저항을 저감시킬 수 있다. There is a prior art technique for reducing frictional resistance by seawater even in a high-speed line having a stepped hull, including a boat having a stepped hull as disclosed in U.S. Laid-Open Patent Publication No. 2012/0042820 (hereinafter, Quot; Prior Art 1 "). 1, a plurality of steps 100 are formed on a boat hull, and air introduced into an inlet 120 formed on a side surface of each step 100 is introduced into each step 100, And is discharged in the stern direction through the discharge port 130 formed at the rear of the discharge port. In the prior art 1, air is injected into the water through the discharge port 130 to generate bubbles around the hull, thereby reducing the frictional resistance of the ship.

하지만, 종래기술 1에서는 공기가 수중으로 분사되면서 해수와 혼합되어 기포가 발생하게 되는데, 이 때, 기포의 크기가 크고 미세기포를 발생시키기 어렵다. However, in the prior art 1, air is injected into water and mixed with seawater to generate air bubbles. At this time, the air bubbles are large and it is difficult to generate minute air bubbles.

이로 인해 선저면에 생성된 크기가 큰 기포는 부력이 크므로 선박의 수중면으로부터 쉽게 분리된 후 부상하여서 소실되므로, 기포에 의한 마찰감소 효과가 감소되는 문제점이 있다. As a result, bubbles of large size generated on the bottom of the ship are easily separated from the water surface of the ship due to large buoyancy, and are lifted up to disappear, so that the effect of reducing friction due to bubbles is reduced.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 한국공개특허공보 제10-2016-0117654호에서는 해수와 공기에 의해 형성된 마이크로버블을 선미 방향으로 분사하는 선박의 저항감소장치를 제안하고 있다(이하, ‘종래기술 2’라 한다). 종래기술 2에 나타난 저항감소장치는 선체에 구비된 해수공급부와 외부공기가 유입되는 공기유입부 및 상기 공기유입부와 해수공급부를 상호 연결하여 해수와 공기에 의해 마이크로버블을 형성하는 버블형성유닛을 포함하고 있다. In order to solve such a problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0117654 proposes a device for reducing the resistance of a ship that ejects microbubbles formed by sea water and air in a stern direction (hereinafter, Quot; The resistance reducing device shown in the prior art 2 includes a bubble forming unit that forms a micro bubble by sea water and air by interconnecting a sea water supply part provided in the hull, an air inflow part into which the outside air flows, and the air inflow part and the seawater supply part, .

하지만, 종래기술 2에서 버블형성유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 해수가 분사되는 노즐부(140)의 둘레에 에어인젝션홀(160)을 형성하고, 노즐부(140)의 둘레에 공기챔버(150)를 형성하여 에어인젝션홀(160)로 공기가 유입되어 해수와 혼합되도록 구성되어 있어, 구조가 복잡할 뿐 아니라 해수에 균일하게 분포하는 마이크로버블을 형성하기 어려운 문제점이 있다. However, in the conventional art 2, the bubble forming unit 130 has the air injection hole 160 formed around the nozzle unit 140 to which the seawater is injected as shown in FIG. 2, and the air injection hole 160 is formed around the nozzle unit 140 Air is injected into the air injection hole 160 to be mixed with the seawater by forming the air chamber 150. The structure is complicated and it is difficult to form a micro bubble uniformly distributed in the seawater.

미국특허공보 제2012/0042820호(2012.02.23. 공개)US Patent Publication No. 2012/0042820 (Feb. 23, 2012) 한국공개특허공보 제10-2016-0117654호(2016.10.11.)Korean Patent Publication No. 10-2016-0117654 (Nov.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 외부공기를 해수와 혼합하여 균일하게 분포된 미세기포를 갖는 공기-해수 혼합체를 구현하고 이를 선저면으로 분사할 수 있는 단순한 구조의 마찰저항저감장치를 제공하는 것이다. The present invention provides a simple structure frictional resistance reducing device capable of mixing an outside air with seawater, realizing an air-sea water mixture having uniformly distributed fine bubbles, and spraying the same in a line bottom.

또한, 상기 마찰저감장치를 설치하여 미세기포가 생성된 외부공기와 해수의 혼합체를 선미로 분사하여 마찰저항을 현저히 감소시킬 수 있는 단차형 선박을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stepped vessel capable of remarkably reducing frictional resistance by spraying a mixture of outside air and seawater, in which the fine bubbles are generated, with a stern by providing the friction reducing device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치는 일단에 공기 유입구(211)가 형성된 공기 유입관(210)과; 선박의 선체(100)의 측면에 형성되어 있고 일단에 해수 유입구(221)가 형성된 해수 유입관(220)과; 상기 공기 유입관(210)의 타단과 연결된 공기흡입장치(260)와; 상기 공기흡입장치(260)에 의해 압축된 공기가 저장되는 압축공기챔버(212)와; 상기 압축공기챔버(212)의 하단에 형성된 공기 토출관(213)과; 상기 해수 유입관(220)과 상기 공기 토출관(213)의 일측면과 연통되도록 형성된 해수 토출관(223)과; 상기 공기 토출관(213)의 하단에 형성되어 공기와 상기 해수 토출관(223)으로부터 분사된 해수가 혼합된 공기와 해수 혼합체가 이동하는 공기-해수 혼합체 이동관(240)과; 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)의 하단에 형성된 혼합챔버(250); 및 상기 혼합챔버(250)와 선체의 외부와 연결되도록 형성된 분사구(251)를 포함하고 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for reducing frictional resistance using external air, comprising: an air inflow pipe (210) having an air inlet (211) at one end; A seawater inlet pipe 220 formed on a side surface of the hull 100 of the ship and having a seawater inlet 221 at one end; An air suction device 260 connected to the other end of the air inlet pipe 210; A compressed air chamber 212 in which compressed air is stored by the air suction device 260; An air discharge pipe 213 formed at the lower end of the compressed air chamber 212; A seawater discharge pipe (223) communicating with one side of the sea water inflow pipe (220) and the air discharge pipe (213); An air-seawater mixture moving pipe 240 formed at the lower end of the air discharge pipe 213 and through which the sea air mixed with the seawater discharged from the sea water discharge pipe 223 and the sea water mixture move; A mixing chamber 250 formed at the lower end of the air-sea water mixture moving pipe 240; And a jetting port 251 connected to the mixing chamber 250 and the outside of the hull.

이 때, 상기 혼합챔버(250)는 그 내부는 둥글게 형성되어 있고, 상기 혼합챔버(250)로 유입되는 공기와 해수 혼합체가 상기 혼합챔버(250) 내에서 와류를 형성하도록 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)은 상기 혼합챔버(250)의 일측에 상기 혼합챔버(250)와 편심 상태로 연결되어 있으며, 상기 분사구(251)은 혼합챔버(250) 내에서 와류를 형성하며 2차로 혼합된 공기-해수 혼합체를 분사할 수 있도록 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)과 대향하는 측에 형성되어 있는 것이 바람직하다.In this case, the mixing chamber 250 is formed in a round shape, and the air and the sea water mixture flowing into the mixing chamber 250 form a vortex in the mixing chamber 250, The mixing chamber 250 is connected to one side of the mixing chamber 250 in an eccentric relationship with the mixing chamber 250. The injection port 251 forms a vortex in the mixing chamber 250, Seawater mixture moving pipe 240 so as to spray the sea water mixture.

또한, 상기 압축공기 챔버(212)와 상기 공기 토출관(213) 사이에는 역류방지 밸브(미도시)가 형성되어 있고, 상기 공기 토출관(213)은 공기의 유속이 가속되도록 단면적이 압축공기 챔버(212)의 단면적보다 작게 형성되어 있을 수 있다.A reverse flow prevention valve (not shown) is formed between the compressed air chamber 212 and the air discharge pipe 213. The air discharge pipe 213 has a cross- The cross-sectional area of the second electrode 212 may be smaller than the cross-

또한, 상기 압축공기 챔버(212)에는 다수의 공기 토출관(213)이 형성되어 있을 수 있다.In addition, a plurality of air discharge pipes 213 may be formed in the compressed air chamber 212.

이 때, 상기 해수 유입관(220)과 해수 토출관(223) 사이에는 해수챔버(222)가 형성되어 있을 수 있고, 상기 해수 챔버(222)에 상기 해수 토출관(223)이 다수 형성되어 있으며, 상기 다수의 해수 토출관(223)은 각각 상기 다수의 공기 토출관(213)에 연결되어 있는 것이 바람직하다.In this case, a seawater chamber 222 may be formed between the seawater inlet pipe 220 and the seawater discharge pipe 223, and the seawater discharge pipe 223 may be formed in the seawater chamber 222 And the plurality of seawater discharge pipes 223 are connected to the plurality of air discharge pipes 213, respectively.

또한, 공기 유입관(210)의 내부에는 흡기팬(미도시)이 형성되어 있을 수 있다.In addition, an intake fan (not shown) may be formed inside the air inlet pipe 210.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단차형 선박은 선체(100)의 선저면(140) 전방에 단차(130)가 형성되어 있고, 선체(100)의 양 측면에 상기 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치를 포함하고 있을 수 있다.In the stepped type ship according to another embodiment of the present invention, a step 130 is formed in front of the line bottom surface 140 of the hull 100, and frictional resistance And a reduction device.

이 때, 상기 마찰저항저감장치에 구비된 분사구(251)는 상기 단차(130)의 후단부(141)와 연결되어 있을 수 있다.At this time, the jetting port 251 provided in the frictional resistance reducing device may be connected to the rear end 141 of the step 130.

본 발명에 나타난 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치는 단순한 구조임에도 불구하고 외부공기와 해수를 2차에 걸쳐 혼합하여 미세기포가 균일하게 분포되어 있는 공기-해수 혼합체를 구현하고, 이를 선저면으로 분사하여 효과적으로 마찰저항을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. The frictional resistance reducing device using external air according to the present invention can realize an air-sea water mixture in which fine bubbles are evenly distributed by mixing the external air and seawater in a second order, So that the friction resistance can be effectively reduced.

또한, 상기 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치는 그 구조가 단순하여 단차형 선체를 갖는 선박에 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다.Further, the frictional resistance reducing device using the outside air has an advantage that it can be easily applied to a ship having a stepped hull because of its simple structure.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 종래의 마찰저항장치가 구비된 단차형 보트 선체
도 2는 종래의 선박의 저항감소장치에서의 버블형성유닛의 작동도
도 3는 본 발명의 마찰저항저감장치가 구비된 단차형 선박의 선저면 사시도
도 4은 본 발명의 마찰저항저감장치가 구비된 단차형 선박의 개략도
도 5는 본 발명의 마찰저항저감장치
도 6은 마찰저항저감장치에서 압축공기 챔버 및 해수저장챔버의 개략도
1 is a cross-sectional view of a stepped boat hull
Fig. 2 is a diagram showing the operation of the bubble forming unit in the conventional vessel resistance reducing apparatus
Fig. 3 is a line bottom view of a stepped-type vessel provided with the frictional resistance reducing device of the present invention. Fig.
Fig. 4 is a schematic view of a stepped-type vessel provided with the frictional resistance reducing device of the present invention
FIG. 5 is a graph showing a relationship between
6 is a schematic view of a compressed air chamber and a seawater storage chamber in a frictional resistance reducing device

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3에는 본 발명의 단차형 선체를 갖는 선박의 선저면 사시도가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 선체(100)의 선저면(140)의 전방에 단차(130)가 형성되어 있고, 상기 단차(130, step)의 후단부(141)는 선미(120) 측의 선저면(140)보다 돌출되어 있다. Fig. 3 is a line bottom perspective view of a ship having a stepped hull of the present invention. 3, a step 130 is formed in front of the line bottom surface 140 of the hull 100. The rear end 141 of the step 130 is connected to the line on the stern 120 side, And protrudes from the bottom surface 140.

본 발명의 단차형 선박에는 후술하는 마찰저항저감장치(200)가 형성되어 있고, 본 발명에서는 미세기포가 균일하게 분포되어 있는 공기-해수 혼합체를 선저면(140)으로 분사하여 마찰저항을 저감하도록 구성되어 있다. The stepped type vessel of the present invention is provided with a frictional resistance reducing device 200 to be described later. In the present invention, the air / sea water mixture in which fine bubbles are uniformly distributed is injected into the line bottom surface 140 to reduce frictional resistance Consists of.

이 때, 마찰저항저감장치(200)에 구비된 분사구(251)는 도 3에 도시된 바와 같이 단차(130)의 후단부(141)에 형성되어 있을 수 있고, 분사구(251)는 다수가 형성될 수 있다. 본 발명에서는 분사구(251)가 단차(130)의 후단부(141)에 형성되어 있는 것으로 나타나 있으나, 분사구(251)의 위치는 선저면(140)으로 분사될 수 있는 위치이면 충분하므로, 다른 곳에 위치할 수도 있다.At this time, the jetting ports 251 provided in the frictional resistance reducing device 200 may be formed at the rear end 141 of the step 130 as shown in FIG. 3, . The injection port 251 is formed in the rear end 141 of the step 130. It is sufficient that the injection port 251 is located at a position where the injection port 251 can be injected into the line bottom surface 140, It may be located.

도 4에는 본 발명의 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치가 설치된 단차형 선박의 개략도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 선체(100)의 양측면에 상기 단차(130)의 후단부(141)에서 선미방향으로 외부공기를 이용하여 형성된 미세기포와 해수 혼합체를 분사하도록 구성된 마찰저항저감장치가 설치되어 있다. FIG. 4 is a schematic view of a stepped-type vessel provided with a frictional resistance reducing device using outside air according to the present invention. As shown in FIG. 4, a frictional resistance reducing device is provided on both sides of the hull 100 so as to spray a micro-bubble and a sea water mixture formed using external air in the stern direction at the rear end 141 of the step 130 .

본 발명에 나타난 마찰저항저감장치를 구체적으로 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 일단에 공기 유입구(211)가 형성된 공기 유입관(210); 공기흡입장치(260); 일단에 해수 유입구(220)가 형성된 해수 유입관(220); 혼합챔버(250); 및 분사구(251)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 4, the frictional resistance reducing device of the present invention includes an air inlet pipe 210 having an air inlet 211 at one end thereof. An air suction device 260; A seawater inlet pipe 220 having a seawater inlet 220 at one end; A mixing chamber 250; And a jetting port 251.

공기 유입관(210)은 도 4에 도시된 바와 같이, 일단에는 공기 유입구(211)가 형성되어 있고, 타단은 후술하는 공기흡입장치(260)와 연결되어 있다. As shown in FIG. 4, the air inlet pipe 210 has an air inlet 211 at one end and an air inlet device 260 at the other end.

공기 유입구(211)는 외부의 공기를 유입할 수 있도록 선체(100)의 외부로 노출되어 있고, 공기 유입관(210)은 선체의 내부에 형성되어 있을 수 있다. 도 4에서는 공기 유입구(211)가 선체(100)의 측면에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있는데, 상기 공기 유입구(211)는 선박이 운항을 할 때에도 외부 공기를 유입할 수 있도록 해수에 잠기지 않는 충분히 높은 위치에 형성되어 있어야 하는 것은 자명하다. The air inlet 211 is exposed to the outside of the hull 100 so that external air can be introduced and the air inlet 210 may be formed inside the hull. 4, the air inlet 211 is formed on the side of the hull 100. The air inlet 211 is designed to be sufficiently high that it can not be immersed in seawater, It is obvious that it should be formed in the position.

한편, 상기 공기 유입구(211)는 외부의 공기를 유입할 수 있는 구성이면 충분하므로, 선체(100)의 측면에 형성되어 있지 않고, 선체(100)의 상부로 노출되도록 구성하고, 공기 유입관(210)은 일부가 선체(100)의 상부로 노출되어 있는 덕트 형상으로 구성할 수도 있을 것이다. 또한, 본 발명에서는 공기 유입구(211)가 선수(船首) 방향으로 형성되어 있으나, 이에 한정하지 않고 공기흡입장치(260)를 이용하여 공기를 유입시킬 수 있는 위치이면 충분하다.The air inlet 211 is formed on the side of the hull 100 so as to be exposed to the upper portion of the hull 100. The air inlet pipe 211 210 may be formed in a duct shape in which a part thereof is exposed to the upper portion of the hull 100. In the present invention, the air inlet 211 is formed in the direction of the bow, but the present invention is not limited thereto, and it is sufficient if the air inlet device 260 can be used to introduce air.

한편, 필요에 따라 공기 유입관(210)의 중간, 즉, 공기 유입구(211)와 공기흡입장치(260) 사이에서 공기 유입관(210)의 내부에는 외부 공기를 원활하게 유입할 수 있도록 흡기팬(미도시)이 추가로 형성되어 있을 수도 있을 것이다.If necessary, air can be introduced into the air inlet pipe 210 in the middle of the air inlet pipe 210, that is, between the air inlet 211 and the air inlet 260, Not shown) may be additionally formed.

상기 공기 유입관(210)의 타단에는 공기흡입장치(260)가 연결되어 있을 수 있다. 공기흡입장치(260)는 구동력을 부가하여 공기를 유입할 수 있는 장치로, 그 예로 공기 압축기 또는 터보차저 등이 있다. An air suction device 260 may be connected to the other end of the air inlet pipe 210. The air suction device 260 is a device capable of introducing air by adding driving force, for example, an air compressor or a turbocharger.

상기 공기흡입장치(260)를 구동하여 외부 공기를 보다 효과적으로 흡입하고, 또한, 압축공기를 형성하여 이를 후술하는 공기-해수 혼합체를 보다 효과적으로 선저면(140)으로 분사시킬 수 있을 것이다. The air suction device 260 may be driven to suck the outside air more effectively and the compressed air may be formed to more effectively spray the air-sea water mixture to be described later onto the bottom surface 140.

도 4에서는 공기흡입장치(260)가 공기 유입관(210)의 타단에 형성되어 있으나, 공기 유입구(211) 측에 연결하여 사용할 수도 있을 것이다. Although the air suction device 260 is formed at the other end of the air inlet pipe 210 in FIG. 4, it may be connected to the air inlet 211 side.

공기흡입장치(260)를 이용하여 흡입된 공기는 도 4에 도시된 바와 같이, 압축공기 챔버(212)에 유입된 후에 하부에 구비된 공기 토출관(213)을 통해 압축공기를 혼합챔버(250) 방향으로 유출시키게 된다. As shown in FIG. 4, the air sucked by the air suction device 260 flows into the compressed air chamber 212 and then through the air discharge pipe 213 provided in the lower part, compressed air is supplied to the mixing chamber 250 ) Direction.

공기 토출관(213)은 그 단면적을 압축공기 챔버(212)의 단면적보다 작게 형성하여 공기의 유속이 가속되도록 하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 상기 압축공기 챔버(212)와 상기 공기 토출관(213) 사이에는 역류방지 밸브(미도시)가 형성되어 있을 수도 있다.It is preferable that the air discharge pipe 213 has a cross sectional area smaller than the cross sectional area of the compressed air chamber 212 so that the flow velocity of the air is accelerated. Further, a check valve (not shown) may be formed between the compressed air chamber 212 and the air discharge pipe 213.

본 발명의 마찰저항저감장치(200)에는 도 4에 도시된 바와 같이 일단에 해수 유입구(220)가 형성된 해수 유입관(220)이 구비되어 있다. 해수 유입구(221)는 선체(100)의 외부로 노출되어 있고, 해수 유입관(220)은 선체의 내부에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 해수 유입구(221)는 선박이 운항할 때에 해수를 유입할 수 있도록 선박 운항 시에도 해수에 잠기는 위치에 형성되어 있어야 하는 것은 자명하다. As shown in FIG. 4, the frictional resistance reducing apparatus 200 of the present invention is provided with a seawater inlet pipe 220 having a seawater inlet 220 at one end thereof. It is preferable that the seawater inlet 221 is exposed to the outside of the hull 100 and the seawater inlet pipe 220 is formed inside the hull. It is obvious that the seawater inlet 221 must be formed at a position to be submerged in the seawater when the ship is operated so that the seawater can flow into the ship when the ship is operated.

또한, 필요에 따라 해수 유입관(220)에는 강제적인 해수 유입을 위해 펌프(미도시) 등과 같은 구동장치를 추가로 구비할 수 있다. 또한, 해수 유입구(221)는 운항 중에 수중에 있으므로, 개폐를 제어할 수 있는 덮개(미도시)를 추가로 형성되어 있을 수도 있을 것이다. In addition, a driving device such as a pump (not shown) may be additionally provided to the seawater inlet pipe 220 for forced inflow of seawater. Since the seawater inlet 221 is in the water during operation, a lid (not shown) for controlling opening and closing may be additionally formed.

해수 유입관(220)으로 유입된 해수는 해수 토출관(223)을 통해 토출된다. 이때, 해수 토출관(223)의 단면적은 해수 유입관(220)의 단면적보다 작게 형성하여 해수의 유속이 가속되도록 구성하는 것이 보다 바람직할 것이다.The seawater introduced into the seawater inlet pipe 220 is discharged through the seawater discharge pipe 223. In this case, it is more preferable that the sectional area of the sea water discharge pipe 223 is formed to be smaller than the sectional area of the sea water inflow pipe 220 so that the flow velocity of the sea water is accelerated.

이 때, 해수 유입관(220)과 해수 토출관(223) 사이에는 해수챔버(222)가 형성되어 있을 수 있다.At this time, a seawater chamber 222 may be formed between the seawater inlet pipe 220 and the seawater discharge pipe 223.

상기 해수 토출관(223)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 공기 토출관(213)의 일측면에서 상기 공기 토출관(213)과 서로 연결되도록 구성되어 있다. 따라서, 상기 해수 토출관(223)으로 토출된 해수는 공기 토출관(213)으로부터 토출되는 압축공기와 혼합되어, 압축공기와 해수가 1차적으로 공기-해수 혼합체를 형성하게 된다. The seawater discharge pipe 223 is connected to the air discharge pipe 213 at one side of the air discharge pipe 213 as shown in FIG. Therefore, the seawater discharged to the seawater discharge pipe 223 is mixed with the compressed air discharged from the air discharge pipe 213, so that the compressed air and the seawater form a primary air-seawater mixture.

1차적으로 혼합된 공기-해수 혼합체는 압축공기가 이동하는 중간에 해수가 유입되어 공기-해수 혼합체를 형성하게 되므로, 해수에 공기가 미세 기포 상태로 혼합될 수 있다.In the primary mixed air-sea water mixture, seawater flows in the middle of the movement of compressed air to form an air-sea water mixture, so that the air can be mixed into the sea water in a minute bubble state.

한편, 도 5에서는 해수 토출관(223)이 공기 토출관(213)에 수직으로 연결되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라 해수 토출관(223)을 하향 경사지게 형성하여 해수 토출관(223)이 혼합체의 이동방향으로 경사지게 구성할 수도 있을 것이다. 5, the seawater discharge pipe 223 is vertically connected to the air discharge pipe 213. However, if necessary, the seawater discharge pipe 223 may be downwardly inclined so that the seawater discharge pipe 223 And may be inclined in the moving direction of the mixture.

이처럼, 1차적으로 혼합된 공기-해수 혼합체는 공기-해수 혼합체 이동관(240)을 따라 이동하게 된다.Thus, the primarily mixed air-sea water mixture moves along the air-sea water mixture moving pipe 240.

이 때, 공기-해수 혼합체 이동관(240)은 도 5에 도시된 바와 같이 공기 토출관(213) 및 해수 토출관(223)과 연결되어 있는 관으로, 공기-해수 혼합체가 이동하는 관을 의미한다. 유입되는 압축공기가 해수에 보다 균일한 혼합이 될 수 있도록 공기-해수 혼합체 이동관(240)은 가능하면 공기 토출관(213)의 끝단에서 동일선 상에 연결되어 있는 것이 바람직한데, 공기 토출관(213)과 동일선 상에 있지 않고 경사가 있더라도, 해수 토출관(223)과의 경사보다 작게 하는 것이 바람직할 것이다.In this case, the air-sea water mixture moving pipe 240 is a pipe connected to the air discharge pipe 213 and the sea water discharge pipe 223 as shown in FIG. 5, and refers to a pipe through which the air-sea water mixture moves . It is preferable that the air-sea water mixture moving pipe 240 is connected to the same end of the air discharge pipe 213 as much as possible so that the introduced compressed air can be more uniformly mixed with the sea water. It is preferable that the inclination is smaller than the inclination with respect to the sea water discharge pipe 223.

해수와 공기가 1차적으로 혼합된 혼합체는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)의 하단에 형성된 혼합챔버(250)로 유입된다. The mixture of the seawater and the air is primarily introduced into the mixing chamber 250 formed at the lower end of the air-sea water mixture moving pipe 240 as shown in FIG.

상기 혼합챔버(250)는 도 5에 도시된 바와 같이 그 내부가 둥글게 형성되어 있고, 그 한 예로 원통형상의 챔버가 될 수 있다. 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)을 통해 상기 혼합챔버(250)로 유입된 1차 공기-해수 혼합체는 상기 혼합챔버(250) 내부로 유입되어 와류를 형성하면서 2차적으로 혼합되어, 미세 기포가 보다 균일하게 해수에 혼합되어 있는 공기-해수 혼합체를 형성하게 된다. 이처럼, 와류를 형성하게 구성된 혼합챔버(250)를 이용할 경우에 좁은 공간을 차지하는 단순한 구조를 통해, 혼합챔버(250) 내에서 공기-해수 혼합을 보다 원활하게 구현할 수 있다.As shown in FIG. 5, the mixing chamber 250 is formed in a round shape, for example, a cylindrical chamber. The primary air-sea water mixture flowing into the mixing chamber 250 through the air-sea water mixture moving pipe 240 flows into the mixing chamber 250 and is mixed secondarily while forming a vortex, Thereby forming an air-sea water mixture more uniformly mixed with seawater. Thus, air-seawater mixing in the mixing chamber 250 can be more smoothly implemented through a simple structure that takes up a narrow space when using the mixing chamber 250 configured to form a vortex.

본 발명에서는 혼합챔버(250)로 유입되는 공기-해수 혼합체가 보다 원활하게 와류를 형성할 수 있도록 공기-해수 혼합체 이동관(240)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 혼합챔버(250)와 편심 상태로 연결되어 있다. In the present invention, the air-sea water mixture moving pipe 240 is connected to the mixing chamber 250 in an eccentric state as shown in FIG. 5 so that the air-sea water mixture flowing into the mixing chamber 250 can form a swirling flow more smoothly. Respectively.

일 실시예로, 도 5에서는 원통형으로 형성된 혼합챔버(250)의 일측면인 좌측면에 접선방향으로, 공기-해수 혼합체 이동관(240)이 연결되도록 구성되어 있다. 이처럼, 공기-해수 혼합체 이동관(240)이 혼합챔버(250)에 연결되어 있으면, 유입되는 공기-해수 혼합체가 혼합챔버(250) 내부의 곡면으로 유입되므로, 자연스럽게 혼합챔버(250) 내부로 유입된 공기-해수 혼합체가 원통형 혼합챔버(250)의 벽면을 타고 와류를 형성하게 된다. 혼합챔버(250) 내에서 와류를 형성하면서 공기와 해수 혼합체는 보다 균일하게 혼합되어 미세기포가 발생된 공기와 해수가 혼합된 2차 혼합체를 구현할 수 있게 된다.In one embodiment, the air-sea water mixture moving pipe 240 is connected to the left side of the mixing chamber 250, which is formed in a cylindrical shape, in a tangential direction. When the air-sea water mixture moving pipe 240 is connected to the mixing chamber 250, the introduced air-sea water mixture flows into the curved surface of the mixing chamber 250, The air-sea water mixture rides on the wall surface of the cylindrical mixing chamber 250 to form a vortex. The air and the sea water mixture are more uniformly mixed while forming a vortex in the mixing chamber 250, thereby realizing a secondary mixture in which air and sea water in which micro-bubbles are generated are mixed.

이처럼 미세기포가 형성된 공기와 해수 혼합체는 혼합챔버(250)의 일측에 형성된 분사구(251)를 통해 선체(100)의 외부로 분사된다. The air and the sea water mixture in which the minute bubbles are formed are injected to the outside of the hull 100 through the injection port 251 formed at one side of the mixing chamber 250.

분사구(251)를 통해 분사되는 공기-해수 혼합체는 혼합챔버(250) 내에서 와류를 형성하면서 미세기포와 해수가 보다 균일하게 혼합된 공기-해수 혼합체가 분사되는 것이 바람직하다. It is preferable that the air-sea water mixture injected through the injection port 251 is sprayed with the air-sea water mixture in which the fine particles and the sea water are more uniformly mixed while forming the vortex in the mixing chamber 250.

이를 위해 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이 공기-해수 혼합체 이동관(240)과 편심 상태로 연결된 혼합챔버(250)에서 공기-해수 혼합체 이동관(240)이 연결된 측면과 대향되는 측면에 분사구(251)가 형성되어 있는 것이 바람직할 것이다. 이를 통해, 공기-해수 혼합체 이동관(240)을 통해 유입된 공기-해수 혼합체가 자연스럽게 와류를 형성한 상태에서 분사구(251)를 통해 공기-해수 혼합체가 선저면으로 분사될 수 있다.5, in the mixing chamber 250 connected to the air-sea water mixture moving pipe 240 in an eccentrically connected state, the jetting ports 251 It may be preferable that the light-emitting layer is formed. Thus, the air-sea water mixture can be injected through the jet opening 251 into the line bottom while the air-sea water mixture flowing through the air-sea water mixture moving pipe 240 naturally forms a vortex.

한편, 도 5에서는 분사구(251)가 선미(120) 측의 선저면(130)과 평행하게 설치되어 있으나, 선체의 구조 또는 와류의 흐름에 따른 보다 원활한 분사를 위해 분사구(251)를 상방향으로 경사지게 설치할 수도 있고, 또는 필요에 따라 분사구(251)를 하방형으로 경사지게 설치하는 것도 가능할 것이다. 5, the jetting port 251 is provided parallel to the line bottom surface 130 of the stern 120. However, in order to smoothly jet the jetting port 251 according to the structure of the ship or the vortex flow, Or it may be provided that the injection port 251 is inclined downwardly as required.

단차형 선박은 통상 고속으로 운항을 하므로, 운항시 선수(船首) 부분이 해수면에서 부상하게 되고, 선미 부분이 해수면에 보다 더 잠기게 된다. 이러한 현상을 갖는 각 단차형 선박에서 선박의 속도 및/또는 선수부의 부상 정도 등을 고려하여 상기 분사구(251)가 어떤 각도를 가질 때 분사된 미세공기-해수 혼합체에 의해 선저면(140)에 보다 안정적으로 공기층이 형성될 수 있는지 파악한 후에 분사구(251)의 각도를 선택할 수도 있을 것이다.Since a stepped ship normally operates at a high speed, the forward portion of the bow will rise from the sea surface and the aft portion will be more submerged on the sea surface. In consideration of the speed of the ship and / or the degree of floating of the bow of the stepped vessel having such a phenomenon, the jetting port 251 is inclined to the line bottom surface 140 by the jetted fine air- It may be possible to select the angle of the jetting port 251 after determining whether the air layer can be stably formed.

한편, 도 5에서는 압축공기챔버(212)가 단순한 확장부 형상으로 구성되어 있으나, 분사구(251)가 다수개 설치하는 것이 요구되는 경우에는 선체(100)의 횡방향으로 길게 형성된 구조로 형성하여 다수의 공기 토출구(213)를 설치하는 것도 가능하다. 또한, 도 5에서는 해수 유입관(220)과 해수 토출관(223) 사이에 형성될 수 있는 해수챔버(222)도 해수 유입관(220)과 구별되지 않게 나타나 있으나, 다수의 해수 토출관(223)을 설치하는 것이 요구되는 경우에는 역시 선체(100)의 횡방향으로 길게 형성된 해수챔버(222)를 형성하여 상기 해수챔버(222)에 다수의 해수 토출구(223)를 설치하는 것이 가능할 것이다.5, when the compressed air chamber 212 is required to be provided with a plurality of ejection openings 251, the compressed air chamber 212 may be formed in a long structure in the transverse direction of the hull 100, It is also possible to provide an air outlet 213 for the air outlet. 5, the seawater chamber 222, which may be formed between the seawater inlet pipe 220 and the seawater discharge pipe 223, is not distinguished from the seawater inlet pipe 220, but a plurality of seawater discharge pipes 223 A plurality of seawater discharge openings 223 may be formed in the seawater chamber 222 by forming a seawater chamber 222 formed in the lateral direction of the ship 100 in a long direction.

도 6에 다수의 공기 토출구(213)와 다수의 해수 토출구(223)가 형성된 구조가 개략적으로 도시되어 있다.6 schematically shows a structure in which a plurality of air outlets 213 and a plurality of seawater outlets 223 are formed.

공기 유입관(210)은 공기흡입장치(260)와 연결되어 있고, 공기흡입장치(260)의 구동으로 유입된 외부공기는 압축공기챔버(212)에 유입된다. 도 6(a)에 나타난 압축공기챔버(212)는 선체(100)의 양측에 형성된 압축공기챔버(212) 중의 하나를 나타낸 것이고, 압축공기챔버(212)가 선체(100)의 횡방향으로 연장되는 챔버인 것을 나타낸 것이다. 이처럼 선체(100)의 횡방향으로 연장된 압축공기챔버(212)에 다수의 공기 토출구(213)가 서로 이격된 상태로 형성될 수 있다. The air inlet pipe 210 is connected to the air suction device 260 and the external air introduced by the driving of the air suction device 260 flows into the compressed air chamber 212. The compressed air chamber 212 shown in Figure 6 (a) shows one of the compressed air chambers 212 formed on both sides of the hull 100, and the compressed air chamber 212 extends in the transverse direction of the hull 100 . A plurality of air outlets 213 may be formed in the compressed air chamber 212 extending in the transverse direction of the hull 100 so as to be spaced apart from each other.

또한, 도 6(b)에는 해수 유입관(220)과 해수 토출구(223) 사이에 해수챔버(222)가 형성된 구성이 나타나 있다. 도 6(b)에 나타난 해수챔버(222)는 선체의 양측에 형성된 해수챔버(222) 중의 하나를 나타낸 것이고, 해수챔버(222)도 압축공기챔버(212)와 마찬가지로 선체(100)의 횡방향으로 연장되는 챔버인 것을 나타낸다. 이처럼 선체(100)의 횡방향으로 연장된 해수챔버(222)에 다수의 해수 토출구(223)가 서로 이격된 상태로 형성된 상태로 형성될 수 있다.6 (b) shows a structure in which a seawater chamber 222 is formed between the seawater inlet pipe 220 and the seawater outlet port 223. The seawater chamber 222 shown in Figure 6B shows one of the seawater chambers 222 formed on both sides of the hull and the seawater chamber 222 is also arranged in the horizontal direction of the hull 100 As shown in FIG. A plurality of seawater discharge openings 223 may be formed in a state where they are spaced apart from each other in the sea water chamber 222 extending in the transverse direction of the hull 100. [

도 5에 도시된 바와 같이 해수 토출구(223)는 공기 토출구(213)에 연결되도록 구성되어야 하므로, 다수로 형성되는 공기 토출구(213)와 해수 토출구(223)는 동일한 수로 형성되고 각각 동일한 간격으로 이격되어 있는 것이 바람직할 것이다.5, since the seawater discharge port 223 is configured to be connected to the air discharge port 213, the air discharge port 213 and the seawater discharge port 223, which are formed in a large number, are formed in the same number, .

한편, 도 5에서는 해수 유입관(220)과 해수챔버(222)가 동일한 두께 또는 폭을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 필요한 경우 해수 챔버(222)는 해수 유입관(220)보다 두께 또는 폭이 넓게 형성될 수도 있을 것이다. 또한, 하나의 해수 토출구(223)가 형성되어 있는 경우에는, 해수챔버(222) 없이 해수 유입관(220)의 단부에 직접 해수 토출구(223)가 형성되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.Although the seawater inlet pipe 220 and the seawater chamber 222 are shown to have the same thickness or width in FIG. 5, the seawater chamber 222 may be formed thicker or wider than the seawater inlet pipe 220 . In the case where one sea water discharge port 223 is formed, it is also possible to form the sea water discharge port 223 directly at the end of the sea water inflow pipe 220 without the sea water chamber 222.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 다수의 공기 토출구(213)와 해수 토출구(223)가 형성되어 있는 경우에는 각 공기 토출구(213)와 해수 토출구(223)는 도 5에 도시된 바와 같이 혼합챔버(250)와 연결되도록 구성된다. 이 때, 혼합챔버(250)는 각 토출구(213, 223)의 수만큼 다수의 혼합챔버(250)가 형성될 수 있고, 압축공기챔버(212) 또는 해수챔버(222)처럼 서로 연통된 하나의 혼합챔버(250)로 이루어져 있을 수 있을 것이다. 보다 강력한 와류를 형성하기 위해서는 개별적으로 형성된 혼합챔버(250)가 적합하겠지만, 어느 경우에서도 혼합챔버(250)는 도 5에 도시된 바와 같이 유입되는 공기-해수 혼합체와 편심되도록 구성되어 있는 것이 바람직하고, 분사구(251)의 수는 각 토출구(213, 223)의 수와 동일한 수로 형성되어 있는 것이 바람직하다.6, when a plurality of air discharge ports 213 and a sea water discharge port 223 are formed, each of the air discharge ports 213 and the sea water discharge port 223 are connected to the mixing chamber (250). In this case, the mixing chamber 250 may include a plurality of mixing chambers 250 as many as the number of the discharge ports 213 and 223, and one of the mixing chambers 250 may communicate with each other as in the compressed air chamber 212 or the seawater chamber 222. And a mixing chamber 250. In order to form a stronger vortex, an individually formed mixing chamber 250 may be suitable, but in any case the mixing chamber 250 is preferably configured to be eccentric with the incoming air-sea water mixture as shown in FIG. 5 , And the number of ejection openings (251) is preferably the same as the number of ejection openings (213, 223).

선박의 양측에 도 6에서와 같이 공기 토출구(213)와 해수 토출구(223)가 각각 3개씩 형성되어 있는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 분사구(251)도 양측에 각각 3개씩 형성될 것이다. In the case where three air discharging holes 213 and three seawater discharging holes 223 are formed on both sides of the ship as shown in FIG. 6, three jetting ports 251 are formed on both sides as shown in FIG.

위에서 살펴본 바와 같이 구성된 본 발명의 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치(200)를 작동하는 예를 살펴보면 아래와 같다. An example of operating the frictional resistance reducing apparatus 200 using external air according to the present invention constructed as described above will be described below.

먼저, 단차형 선박이 정박해 있거나 정지해 있을 때에는 본 발명의 마찰저항저감장치(200)는 작동을 하지 않으므로, 공기흡입장치(260)는 작동시키지 않고, 해수에 잠겨 있는 해수 유입구(211)에 개폐를 제어할 수 있는 덮개(미도시) 등이 구비되어 있는 경우에느, 해수와 해수 유입관(210)이 서로 차단될 수 있도록 덮개(미도시)를 이용하여 해수 유입구(211)를 폐쇄하는 것이 바람직할 것이다. First, when the stepped vessel is anchored or stopped, the frictional resistance reducing device 200 of the present invention does not operate, so that the air inhaling device 260 is not operated, and the sea water inflow port 211, which is immersed in seawater, (Not shown) that can control the opening and closing of the sea water inflow pipe 211, the sea water inflow port 211 is closed using a cover (not shown) so that the sea water and the sea water inflow pipe 210 can be blocked from each other Lt; / RTI >

다음으로, 단차형 선박이 운항을 할 때에는 운항 시작시 또는 일정 속도 이상이 되어 단차형 선박의 선수부가 부상되었을 때 마찰저항저감장치(200)를 작동할 수 있다. Next, when the stepped vessel is operated, the frictional resistance reducing apparatus 200 can be operated when the bow of the stepped vessel is lifted at the start of the operation or at a constant speed or more.

먼저, 공기흡입장치(260)를 작동하여 공기 유입관(210)으로 외부 공기를 유입하고, 공기흡입장치(260)를 거쳐 압축된 공기는 압축공기챔버(212)로 유입된다. First, the air suction device 260 is operated to introduce external air into the air inlet pipe 210, and the compressed air is introduced into the compressed air chamber 212 through the air suction device 260.

한편, 공기흡입장치(260)의 구동과 동시, 또는 전후에 해수 유입구(221)가 덮개(미도시)로 덮혀 있는 경우에는 이를 개방하여 해수가 해수 유입관(220)으로 유입될 수 있도록 한다. Meanwhile, if the seawater inlet 221 is covered with a lid (not shown) at the same time as or after the operation of the air suction device 260, the seawater can be introduced into the seawater inlet pipe 220 by opening it.

해수 유입구(221)가 개방되면 해수 유입관(220)으로 해수가 유입된다. 이 때, 해수 유입을 위한 펌프(미도시)가 구비되어 있는 경우에는 펌프(미도시)를 구동하여 해수 유입관(210)을 통해 해수가 유입되도록 하고, 유입된 해수는 해수챔버(222)로 이동된다.When the seawater inlet 221 is opened, seawater flows into the seawater inlet pipe 220. At this time, when a pump (not shown) for introducing seawater is provided, a pump (not shown) is driven to allow the seawater to flow through the seawater inlet pipe 210, and the introduced seawater flows into the seawater chamber 222 .

이처럼 압축공기챔버(212)로 유입된 압축공기는 공기 토출구(213)를 통해 토출되고, 해수챔버(222)로 유입된 해수는 상기 공기 토출구(223)의 일측면에 연통되도록 형성된 해수 토출구(223)를 통해 토출된다. The compressed air introduced into the compressed air chamber 212 is discharged through the air discharge port 213 and the seawater introduced into the seawater chamber 222 is discharged through the seawater discharge port 223 formed to communicate with one side of the air discharge port 223 .

이를 통해 해수와 압축공기가 혼합되어 1차적으로 공기-해수 혼합체를 형성한 상태로 공기-해수 혼합체 이동관(240)을 따라 이동한다.The seawater and the compressed air are mixed to move along the air-sea water mixture moving pipe 240 while forming the air-sea water mixture.

공기-해수 혼합체는 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)과 편심되도록 연결된 혼합챔버(250)으로 유입되어 와류를 형성하면서 2차적으로 보다 미세한 기포가 되어 해수와 균일하게 혼합되며, 미세기포가 보다 균일하게 분포되어 형성된 공기-해수 혼합체를 구현한다. The air-sea water mixture flows into the mixing chamber 250 connected to the air-sea water mixture moving pipe 240 so as to eccentrically form a vortex while being finely microbubbles and uniformly mixed with the seawater. Sea water mixture.

이처럼, 2차적으로 미세기포가 균일한 분포로 형성된 공기-해수 혼합체를 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)과 대향되는 측면에 형성된 분사구(251)를 통해 선저면(140)으로 분사하여 단차형 선박의 마찰저항 저감을 효과적으로 구현할 수 있다.The air-sea water mixture having a uniform distribution of fine bubbles is sprayed onto the line bottom surface 140 through the jet opening 251 formed on the side opposite to the air-sea water mixture moving pipe 240, It is possible to effectively reduce frictional resistance.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100 : 선체 110 : 선수
120 : 선미 130 : 단차(step)
140 : 선저면 141 : 후단부
200 : 마찰저항저감장치 210 : 공기 유입관
211 : 공기 유입구 212 : 압축공기챔버
213 : 공기 토출관 220 : 해수 유입관
211 : 해수 유입구 222 : 해수챔버
223 : 해수 토출관 240 : 공기-해수 혼합체 이동관
250 : 혼합챔버 251 : 분사구
100: Hull 110: Player
120: stern 130: step (step)
140: line bottom surface 141: rear end portion
200: Friction resistance reducing device 210: Air inlet pipe
211: air inlet 212: compressed air chamber
213: Air discharge pipe 220: Seawater inflow pipe
211: Seawater inlet 222: Seawater chamber
223: Seawater discharge pipe 240: Air-sea water mixture moving pipe
250: mixing chamber 251:

Claims (7)

일단에 공기 유입구(211)가 형성된 공기 유입관(210); 선박의 선체(100)의 측면에 형성되어 있고 일단에 해수 유입구(221)가 형성된 해수 유입관(220); 상기 공기 유입관(210)의 타단과 연결된 공기흡입장치(260); 상기 공기흡입장치(260)에 의해 압축된 공기가 저장되는 압축공기챔버(212); 상기 압축공기 챔버(212)의 하단에 형성된 공기 토출관(213); 상기 해수 유입관(220)과 상기 공기 토출관(213)의 일측면과 연통되도록 형성된 해수 토출관(223); 상기 공기 토출관(213)의 하단에 형성되어 공기와 상기 해수 토출관(223)으로부터 분사된 해수가 혼합된 공기와 해수 혼합체가 이동하는 공기-해수 혼합체 이동관(240); 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)의 하단에 형성된 혼합챔버(250); 및 상기 혼합챔버(250)와 선체의 외부와 연결되도록 형성된 분사구(251)를 포함하고 있으며,
상기 혼합챔버(250)는 그 내부는 둥글게 형성되어 있고, 상기 혼합챔버(250)로 유입되는 공기와 해수 혼합체가 상기 혼합챔버(250) 내에서 와류를 형성하도록 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)은 상기 혼합챔버(250)의 일측에 상기 혼합챔버(250)와 편심 상태로 연결되어 있으며, 상기 분사구(251)은 혼합챔버(250) 내에서 와류를 형성하며 2차로 혼합된 공기-해수 혼합체를 분사할 수 있도록 상기 공기-해수 혼합체 이동관(240)과 대향하는 측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치에 있어서,
상기 압축공기 챔버(212)에는 다수의 공기 토출관(213)이 형성되어 있고,
상기 해수 유입관(220)과 해수 토출관(223) 사이에는 해수챔버(222)가 형성되어 있고, 상기 해수 챔버(222)에 상기 해수 토출관(223)이 다수 형성되어 있으며, 상기 다수의 해수 토출관(223)은 각각 상기 다수의 공기 토출관(213)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치.
An air inlet pipe 210 having an air inlet 211 at one end thereof; A seawater inlet pipe 220 formed on a side surface of the hull 100 of the ship and having a seawater inlet 221 at one end; An air suction device 260 connected to the other end of the air inlet pipe 210; A compressed air chamber 212 in which compressed air is stored by the air suction device 260; An air discharge pipe 213 formed at the lower end of the compressed air chamber 212; A seawater discharge pipe (223) communicating with one side of the sea water inflow pipe (220) and the air discharge pipe (213); An air-sea water mixture moving pipe 240 formed at the lower end of the air discharge pipe 213 and through which the sea air mixed with seawater jetted from the sea water discharge pipe 223 and the sea water mixture move; A mixing chamber 250 formed at the lower end of the air-sea water mixture moving pipe 240; And a jetting port 251 connected to the mixing chamber 250 and the outside of the hull,
The mixing chamber 250 is formed in a round shape so that the air and the sea water mixture flowing into the mixing chamber 250 form a vortex in the mixing chamber 250. The air- Is connected to one side of the mixing chamber 250 in an eccentric manner with the mixing chamber 250. The jetting port 251 forms a vortex in the mixing chamber 250 and mixes the air- And is formed on a side opposite to the air-sea water mixture moving pipe (240) so as to be sprayed,
A plurality of air discharge tubes 213 are formed in the compressed air chamber 212,
A seawater chamber 222 is formed between the seawater inlet pipe 220 and the seawater discharge pipe 223 and a plurality of the seawater discharge pipes 223 are formed in the seawater chamber 222, And the discharge pipe (223) are connected to the plurality of air discharge pipes (213), respectively.
제1항에서 있어서, 상기 압축공기 챔버(212)와 상기 공기 토출관(213) 사이에는 역류방지 밸브(미도시)가 형성되어 있고, 상기 공기 토출관(213)은 공기의 유속이 가속되도록 단면적이 압축공기 챔버(212)의 단면적보다 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치.
The air discharge pipe (213) is formed between the compressed air chamber (212) and the air discharge pipe (213). The air discharge pipe (213) Is formed to be smaller than the sectional area of the compressed air chamber (212).
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 공기 유입관(210)의 내부에는 흡기팬(미도시)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치.
The apparatus according to claim 1, wherein an air intake pipe (not shown) is formed inside the air inlet pipe (210).
선체(100)의 선저면(140) 전방에 단차(130)가 형성되어 있고, 상기 선체(100)의 양 측면에 제1항에 나타난 외부공기를 이용한 마찰저항저감장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 단차형 선박.
A step 130 is formed in front of the line bottom surface 140 of the hull 100 and a frictional resistance reducing device using external air as shown in the first claim is provided on both sides of the hull 100. [ A stepped vessel.
제6항에서 있어서, 상기 마찰저항저감장치에 구비된 분사구(251)는 상기 단차(130)의 후단부(141)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 단차형 선박.
The stepped-type vessel according to claim 6, wherein the jetting port (251) provided in the frictional resistance reducing device is connected to the rear end (141) of the step (130).
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