KR20180106871A - 선박의 마찰 저감 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 선박의 마찰 저감 장치에 있어서, 선내에 배치하는 구성 부재를 삭감하여 설계의 자유도를 향상시킴과 함께 선저의 강도 저하를 억제한다.
(해결수단) 선체 (10) 의 내부에 형성되는 공기 공급 장치 (32) 와, 선저 (13) 의 외측에 선폭 방향을 따라 형성되는 공기 취출부 (35) 로서의 통로 부재 (공기 통로) (41) 와, 통로 부재 (41) 의 길이 방향으로 소정 간격을 두고 형성되는 복수의 공기 취출구 (44) 와, 공기 공급 장치 (32) 와 통로 부재 (41) 를 선내에서 접속하는 공기 공급 배관 (34) 을 형성한다.

Description

선박의 마찰 저감 장치 {VESSEL RESISTANCE REDUCTION DEVICE}

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

선박의 선체에 작용하는 마찰 저항을 저감시키는 기술로서, 공기 (기포) 를 수중에 내뿜어 선체의 표면을 기포로 덮는 것이 알려져 있다. 이 선체 마찰 저항 저감 장치는, 선저의 선내측에 기체실 (에어 챔버) 을 형성하고, 이 기체실에 기체 공급관을 접속함과 함께, 기체실에 있어서의 선저의 외판부에 복수의 공기 분출구를 형성하여 구성되어 있다. 그 때문에, 기체 공급관으로부터 기체실에 공급된 공기가 이 기체실 내에서 확산되고, 각 공기 분출구로부터 수중으로 분출된다. 이와 같은 선체 마찰 저항 저감 장치로는, 예를 들어, 하기 특허문헌 1 에 기재된 것이 있다.

일본 공개특허공보 2010-120607호

상기 서술한 종래의 선체 마찰 저항 저감 장치에서는, 선저의 선내측에 공기를 저류하기 위한 기체실을 형성하기 때문에, 선내에 이 기체실을 설치하기 위한 스페이스가 필요하게 된다. 그 때문에, 이 기체실의 설치에 의해 다른 구성 부재의 배치 스페이스가 한정되어, 설계의 자유도가 제한된다는 문제가 있다. 또, 기체실에 있어서의 선저의 외판부에 선폭 방향으로 소정 간격을 두고 복수의 공기 분출구를 형성할 필요로부터, 선저의 강도가 저하된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 서술한 과제를 해결하는 것으로, 선내에 배치하는 구성 부재를 삭감하여 설계의 자유도를 향상시킴과 함께 선저의 강도 저하를 억제하는 선박의 마찰 저감 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박의 마찰 저감 장치는, 선체의 내부에 형성되는 공기 공급 장치와, 선저의 외측에 선폭 방향을 따라 형성되는 공기 통로와, 상기 공기 통로의 길이 방향으로 소정 간격을 두고 형성되는 복수의 공기 취출구 (吹出口) 와, 상기 공기 공급 장치와 상기 공기 통로를 선내에서 접속하는 공기 공급 배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 공기 공급 장치로부터의 공기는, 선내에 배치되는 공기 공급 배관을 통하여 선저의 외측에 형성되는 공기 통로에 공급되고, 복수의 공기 취출구로부터 수중에 내뿜어지는 것에 의해, 선저의 표면을 기포에 의해 덮어 마찰 저항을 저감시킬 수 있다. 이 때, 공기 통로가 선저의 외측에 형성됨으로써, 선내에 기체실 등을 형성할 필요가 없어, 선내에 배치하는 구성 부재를 삭감하여 설계의 자유도를 향상시킬 수 있음과 함께, 선저에 다수의 공기 취출구를 형성할 필요가 없어, 선저의 강도 저하를 억제할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 공급 배관은, 선내에 배치되며, 일단부가 상기 공기 공급 장치에 접속되고, 타단부가 적어도 상기 공기 통로에 있어서의 길이 방향의 단부 또는 중간부에 접속되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 선내에 있는 공기 공급 장치와 선저의 외측에 있는 공기 통로를 선내의 공기 공급 배관에 의해 접속함으로써, 공기 공급 배관의 배치 형성 길이를 최소로 하여 선내에 배치하는 구성 부재를 삭감할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 공급 배관은, 타단부가 복수로 분기되고, 적어도 상기 공기 통로에 있어서의 길이 방향의 양단부에 접속되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기는, 공기 공급 배관으로부터 분기되어 공기 통로의 양단부에 공급되게 되고, 공기 통로의 길이 방향에 있어서의 공급압차를 저감시키고, 복수의 공기 취출구로부터 수중에 내뿜어지는 공기량을 균일화할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 통로는, 선저의 외측에 선폭 방향으로 소정 간격을 두고 복수 형성되고, 상기 공기 공급 배관은, 타단부가 복수로 분기되고, 복수의 상기 공기 통로에 접속되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기는, 공기 공급 배관으로부터 분기되어 복수의 공기 통로에 공급되게 되고, 선저의 선폭 방향에 있어서, 복수의 공기 취출구로부터 수중에 내뿜어지는 공기량을 균일화할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 공급 배관의 타단부가 복수로 분기된 분기 배관에 유량 조정 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 유량 조정 밸브에 의해 복수의 공기 통로에 공급하는 공기량을 조정함으로써, 선체 형상이나 선박의 항행 상태에 따라서 최적인 공기의 취출량으로 설정할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 통로는, 선저의 평탄한 외면부에 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 복수의 공기 취출구로부터 선저의 평탄한 외면부를 향하여 공기를 수중에 내뿜게 되고, 공기를 선저의 평탄한 외면부에 적정하게 확산하여 효율적으로 마찰 저항을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 공급 배관은, 타단부가 선저 외판을 관통하여 상기 공기 통로에 접속되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 공급 배관의 타단부가 선저 외판을 관통하여 공기 통로에 접속됨으로써, 공기 공급 배관과 공기 통로를 수밀 (水密) 하게 접속할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 공급 배관은, 외경 치수가 상기 공기 통로에 있어서의 선 길이 방향의 폭 치수보다 작은 치수로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기가 공기 공급 배관으로부터 공기 통로에 공급될 때, 유로 면적이 확대됨으로써, 공기를 공기 통로 내에서 용이하게 확산할 수 있고, 복수의 공기 취출구로부터 수중에 내뿜어지는 공기량을 균일화할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 통로는, 선 길이 방향을 따른 단면 (斷面) 형상이 반원 형상을 이루는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 통로의 단면 형상을 반원 형상으로 함으로써, 공기 통로로서 기존의 배관 등을 가공하여 사용할 수 있고, 제조 비용의 증가를 억제할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 공기 통로는, 선 길이 방향을 따른 단면 형상이 선 길이 방향으로 긴 반장원 (半長圓) 형상 또는 반타원 형상을 이루는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 통로의 단면 형상을 선 길이 방향으로 긴 반장원 형상 또는 반타원 형상으로 함으로써, 선저로부터의 돌출량을 적게 하여 항행 저항의 증가를 억제할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 복수의 공기 취출구는, 상기 공기 통로에 있어서의 선미측에 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기는, 공기 취출구로부터 선미측의 수중에 내뿜어지게 되고, 기포를 적정하게 선저의 외면부를 따라 확산할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 상기 복수의 공기 취출구는, 상기 공기 통로에 있어서의 상기 공기 공급 배관의 접속부로부터 이간될수록 개구 면적이 커지는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 공기 공급 배관으로부터 공기 통로에 공급된 공기는, 접속부의 근방에서 압력이 높은데, 접속부의 근방에서 수중에 나오기 어렵고, 접속부로부터 이간된 위치에서 수중에 나오기 쉽기 때문에, 복수의 공기 취출구로부터 수중에 내뿜어지는 공기량을 균일화할 수 있다.

본 발명의 선박의 마찰 저감 장치에 의하면, 선내에 배치하는 구성 부재를 삭감하여 설계의 자유도를 향상시킬 수 있음과 함께, 선저의 강도 저하를 억제할 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 바닥면도이다.
도 3 은, 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 개략 종단면도이다.
도 4 는, 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.
도 5 는, 제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 공급 배관의 변형예를 나타내는 선박의 개략 종단면도이다.
도 6 은, 제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출부의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 종단면도이다.
도 8 은, 제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 공급 배관의 변형예를 나타내는 선박의 종단면도이다.
도 9 는, 제 3 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 종단면도이다.
도 10 은, 공기 공급 경로를 나타내는 계통도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 선박의 마찰 저감 장치의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 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 바닥면도이다.

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 선 길이 방향 (전후 방향) 을 X 방향, 선폭 방향 (폭 방향) 을 Y 방향, 선 높이 방향 (상하 방향) 을 Z 방향으로 하여 나타내고 있다. 그리고, CL 은, 선체 (10) 의 센터 라인을 나타내고, WL 은, 선체 (10) 의 만재 흘수선 (滿載喫水線) 을 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 구획되어 있다. 차량 갑판 (23) 은, 공기 공급 기기실 (21) 및 선창 (22) 의 플로어면을 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 상갑판이고, 공기 공급 기기실 (21) 의 상방에 배치된다.

마찰 저감 장치 (31) 는, 공기 공급 장치 (32) 와, 공기 흡입구 (33) 와, 공기 공급 배관 (34) 과, 공기 취출부 (35) 를 구비하고 있다. 공기 공급 장치 (32) 는, 컴프레서 또는 블로어로서, 공기 공급 기기실 (21) 에 설치되어 있다. 공기 흡입구 (33) 는, 갑판 노출부 (25) 에 배치되어 있다. 공기 취출부 (35) 는, 선수 (11) 측의 선저 (13) (선저 외판 (27)) 에 배치되어 있다. 공기 공급 배관 (34) 은, 공기 공급 장치 (32) 와 공기 취출부 (35) 를 접속하는 것이다.

공기 취출부 (35) 는, 예를 들어, 선체 (10) 의 센터 라인 (CL) 상에 배치되고, 선저 (13) 에 있어서의 선저 외판 (27) 의 평탄한 부분에 배치되어 있다. 또한, 공기 취출부 (35) 를 선수 (11) 측의 선저 (13) (선저 외판 (27)) 의 평탄한 부분에 배치했지만, 선미 (12) 측의 선저 (13) (선저 외판 (27)) 의 평탄한 부분에 공기 취출부 (35, 36) 를 배치해도 된다. 이 경우, 공기 취출부 (36) 는, 선폭 방향 (Y) 으로 소정 간격을 두고 복수 (본 실시형태에서는, 2 개) 형성하는 것이 바람직하지만, 1 개여도 된다. 또, 선수 (11) 측에 있어서의 좌현 (14) 과 우현 (15) 의 각 선측 외판 (28, 29) 에 공기 취출부를 배치해도 된다.

공기 공급 장치 (32) 는, 공기 흡입구 (33) 로부터 흡입한 공기를 가압하고, 그 가압된 압축 공기를 공기 취출부 (35 (36)) 에 공급한다. 공기 취출부 (35 (36)) 는, 공기 공급 장치 (32) 로부터 공기 공급 배관 (34) 을 통과하여 공급된 압축 공기를 수중에 내뿜는다. 즉, 선체 (10) 의 공기 취출부 (35 (36)) 로부터 수중에 공기가 내뿜어지고, 이 내뿜어진 공기에 의해 형성되는 기포가 선저 (13) 의 평탄부로 내보내지고, 이 기포에 의해 선체 (10) 가 덮임으로써 선체 (10) 의 마찰 저항이 저감된다.

여기서, 공기 공급 배관 (34) 및 공기 취출부 (35) 에 대해 상세하게 설명한다. 도 3 은, 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 개략 종단면도, 도 4 는, 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.

공기 취출부 (35) 는, 본 발명의 공기 통로로서, 선저 (13) 의 평탄한 외면부에 선폭 방향 (Y) 을 따라 형성되어 있다. 공기 취출부 (35) 는, 선 길이 방향 (X) 을 따른 단면 형상이 반원 형상을 이루는 통로 부재 (41) 로서, 예를 들어, 원형의 배관을 직경 방향으로 2 분할하여 형성되어 있다. 통로 부재 (41) 는, 둘레 방향의 단부가 선저 외판 (27) 의 외면부에 접촉하고, 용접에 의해 고정되어 있다. 또, 통로 부재 (41) 는, 길이 방향의 각 단부가 폐색판 (도시 생략) 에 의해 폐색되어 있다. 이 때, 통로 부재 (41) 는, 선저 외판 (27) 의 외면부와의 사이에 시일 부재 (도시 생략) 가 형성됨으로써, 밀폐된 통로 (42) 가 확보되어 있다.

공기 공급 배관 (34) 은, 선체 (10) 의 내부에 배치되며, 일단부 (34a) 가 공기 공급 장치 (32) 에 접속되고, 타단부가 2 개의 분기 배관 (34b) 으로 분기되고, 통로 부재 (41) 에 있어서의 길이 방향 (선폭 방향 (Y)) 의 각 단부에 접속되어 있다. 선저 외판 (27) 은, 통로 부재 (41) 에 있어서의 길이 방향의 각 단부에 대응하는 위치에 관통공 (43) 이 형성되어 있다. 각 분기 배관 (34b) 은, 단부가 관통공 (43) 에 각각 끼워 맞춰지고, 용접에 의해 고정되어 있다. 그 때문에, 공기 공급 장치 (32) 는, 공기 공급 배관 (34) 및 각 분기 배관 (34b) 을 통하여 통로 부재 (41) 의 통로 (42) 에 연통하게 된다. 이 경우, 공기 공급 배관 (34) (분기 배관 (34b)) 은, 외경 치수가 통로 부재 (41) 에 있어서의 선 길이 방향 (X) 의 폭 치수보다 작은 치수로 설정되어 있다.

통로 부재 (41) 는, 길이 방향으로 소정 간격을 두고 복수의 공기 취출구 (44) 가 형성되어 있다. 이 복수의 공기 취출구 (44) 는, 통로 부재 (41) 에 있어서의 선미 (12) 측에 형성됨으로써, 통로 부재 (41) 보다 선미 (12) 측의 선저 외판 (27) 의 외면부측을 향하여 개구되어 있다. 또, 복수의 공기 취출구 (44) 는, 통로 부재 (41) 에 있어서의 분기 배관 (34b) 의 접속부로부터 이간될수록 개구 면적이 커지도록 설정되어 있다. 즉, 통로 부재 (41) 는, 분기 배관 (34b) 이 접속되는 각 단부에 가까운 공기 취출구 (44) 의 개구 면적이 작고, 분기 배관 (34b) 이 접속되는 각 단부로부터 멀어지는 중간부의 공기 취출구 (44) 의 개구 면적이 크게 되어 있다. 이 경우, 공기 취출구 (44) 의 개구 면적의 변위는, 서서히 변위되어 있어도 되고, 단계적으로 변위되어 있어도 된다.

그 때문에, 공기 공급 장치 (32) 가 작동하면, 공기 공급 장치 (32) 는, 공기 흡입구 (33) 로부터 흡입한 공기를 가압하고, 압축 공기를 공기 공급 배관 (34) 으로부터 각 분기 배관 (34b) 을 통하여 통로 부재 (41) 의 각 단부에 공급한다. 통로 부재 (41) 에 공급된 압축 공기는, 통로 (42) 를 각 단부로부터 중간부측으로 흐르는 동안에 복수의 공기 취출구 (44) 로부터 수중에 내뿜어진다. 이 때, 복수의 공기 취출구 (44) 는, 통로 부재 (41) 에 있어서의 단부로부터 중간부를 향하여 개구 면적이 크기 때문에, 각 공기 취출구 (44) 로부터 수중에 내뿜어지는 압축 공기량이 균일화된다. 그리고, 각 공기 취출구 (44) 로부터 수중에 내뿜어진 압축 공기는, 기포가 되고, 선저 (13) 의 평탄부를 후방으로 흐름과 함께 폭 방향으로 확산되고, 선저 (13) 의 평탄부를 따라 선체 (10) 의 후방으로 흐른다.

또한, 공기 공급 배관 (34) 은, 상기 서술한 구성에 한정되는 것은 아니다. 도 5 는, 제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 공급 배관의 변형예를 나타내는 선박의 개략 종단면도이다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 공기 공급 배관 (51) 은, 선체 (10) 의 내부에 배치되며, 일단부 (51a) 가 공기 공급 장치 (32) 에 접속되고, 타단부가 4 개의 분기 배관 (51b, 51c) 으로 분기되고, 2 개의 분기 배관 (51b) 이 통로 부재 (41) 에 있어서의 길이 방향 (선폭 방향 (Y)) 의 각 단부에 접속되고, 2 개의 분기 배관 (51c) 이 통로 부재 (41) 에 있어서의 길이 방향 (선폭 방향 (Y)) 의 중간부에 접속되어 있다. 이 경우, 각 분기 배관 (51b, 51c) 과 통로 부재 (41) 의 접속 위치는, 균등 간격으로 하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 통로 부재 (41) 에 있어서의 각 공기 취출구 (44) 로부터 수중에 내뿜어지는 압축 공기량을 균일화할 수 있다.

또, 통로 부재 (41) 는, 상기 서술한 구성에 한정되는 것은 아니다. 도 6 은, 제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서의 공기 취출부의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 공기 취출부 (35) 는, 본 발명의 공기 통로로서, 선저 (13) 의 평탄한 외면부에 선폭 방향 (Y) 을 따라 형성되어 있다. 공기 취출부 (35) 는, 선 길이 방향 (X) 을 따른 단면 형상이 선 길이 방향 (X) 으로 긴 반장원 형상 (또는, 반타원 형상) 을 이루는 통로 부재 (61) 이다. 통로 부재 (61) 는, 편평한 형상을 이루며, 선저 외판 (27) 의 외면부로부터의 하방에 대한 돌출량이 억제되어 있고, 선 길이 방향 (X) 의 단부가 선저 외판 (27) 의 외면부에 접촉하고, 용접에 의해 고정됨으로써, 밀폐된 통로 (62) 가 확보되어 있다. 공기 공급 배관 (34) 은, 분기 배관 (34b) 의 단부가 관통공 (43) 에 끼워 맞춰져 용접에 의해 고정되어 있다. 통로 부재 (61) 는, 길이 방향으로 소정 간격을 두고 복수의 공기 취출구 (63) 가 형성되어 있다. 이 복수의 공기 취출구 (63) 는, 통로 부재 (61) 에 있어서의 선미 (12) 측에서 선저 외판 (27) 의 외면부를 따라 형성됨으로써, 통로 부재 (61) 보다 선미 (12) 측의 선저 외판 (27) 의 외면부측을 향하여 개구되어 있다.

이와 같이 제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 선체 (10) 의 내부에 형성되는 공기 공급 장치 (32) 와, 선저 (13) 의 외측에 선폭 방향을 따라 형성되는 공기 취출부 (35) 로서의 통로 부재 (공기 통로) (41) 와, 통로 부재 (41) 의 길이 방향으로 소정 간격을 두고 형성되는 복수의 공기 취출구 (44) 와, 공기 공급 장치 (32) 와 통로 부재 (41) 를 선내에서 접속하는 공기 공급 배관 (34) 을 형성하고 있다.

따라서, 공기 공급 장치 (32) 로부터의 공기는, 선내에 배치되는 공기 공급 배관 (34) 을 통하여 선저 (13) 의 외측에 형성되는 통로 부재 (41) 의 통로 (42) 에 공급되고, 복수의 공기 취출구 (44) 로부터 수중에 내뿜어짐으로써, 선저 (13) 의 표면을 기포에 의해 덮어 마찰 저항을 저감시킬 수 있다. 이 때, 통로 부재 (41) 가 선저 (13) 의 외측에 형성됨으로써, 선내에 기체실 등을 형성할 필요가 없어, 선내에 배치하는 구성 부재를 삭감하여 설계의 자유도를 향상시킬 수 있음과 함께, 선저 (13) 에 다수의 공기 취출구를 형성할 필요가 없어, 선저 (13) 의 강도 저하를 억제할 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 공기 공급 배관 (34) 은, 타단부가 복수의 분기 배관 (34b) 으로 분기되고, 통로 부재 (41) 에 있어서의 길이 방향의 양단부에 접속된다. 따라서, 공기는, 공기 공급 배관 (34) 으로부터 분기되어 통로 부재 (41) 의 양단부에 공급되게 되며, 통로 부재 (41) 의 길이 방향에 있어서의 공급압차를 저감시키고, 복수의 공기 취출구 (44) 로부터 수중에 내뿜어지는 공기량을 균일화할 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 통로 부재 (41) 를 선저 (13) 의 평탄한 외면부에 형성하고 있다. 따라서, 복수의 공기 취출구 (44) 로부터 선저 (13) 의 평탄한 외면부를 향하여 공기를 수중에 내뿜게 되고, 공기를 선저 (13) 의 평탄한 외면부에 적정하게 확산하여 효율적으로 마찰 저항을 저감시킬 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 공기 공급 배관 (34) 의 타단부가 선저 외판 (27) 의 관통공 (43) 을 관통하여 통로 부재 (41) 의 통로 (42) 에 접속된다. 따라서, 공기 공급 배관 (34) 과 통로 부재 (41) 의 접속 구성을 간소화하고, 접속부에서의 시일성을 용이하게 확보할 수 있고, 수밀성을 향상시킬 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 공기 공급 배관 (34) 은, 외경 치수가 통로 부재 (41) 에 있어서의 선 길이 방향의 폭 치수보다 작은 치수로 설정되어 있다. 따라서, 공기가 공기 공급 배관 (34) 으로부터 통로 부재 (41) 의 통로 (42) 에 공급될 때, 유로 면적이 확대됨으로써, 공기를 통로 부재 (41) 내에서 용이하게 확산할 수 있고, 복수의 공기 취출구 (44) 로부터 수중에 내뿜어지는 공기량을 균일화할 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 통로 부재 (41) 의 선 길이 방향 (X) 을 따른 단면 형상을 반원 형상으로 하고 있다. 따라서, 통로 부재 (41) 로서 기존의 배관 등을 가공하여 사용할 수 있고, 제조 비용의 증가를 억제할 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 통로 부재 (61) 의 선 길이 방향 (X) 을 따른 단면 형상을 선 길이 방향 (X) 으로 긴 반장원 형상 또는 반타원 형상으로 하고 있다. 따라서, 선저 (13) 로부터의 돌출량을 적게 하여 항행 저항의 증가를 억제할 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 복수의 공기 취출구 (44) 를 통로 부재 (41) 에 있어서의 선미 (12) 측에 형성하고 있다. 따라서, 공기는, 공기 취출구 (44) 로부터 선미 (12) 측의 수중에 내뿜어지게 되고, 기포를 적정하게 선저 (13) 의 외면부를 따라 확산할 수 있다.

제 1 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 복수의 공기 취출구 (44) 는 통로 부재 (41) 에 있어서의 공기 공급 배관 (34) 의 접속부로부터 이간될수록 개구 면적이 커지도록 하고 있다. 따라서, 공기 공급 배관 (34) 으로부터 통로 부재 (41) 에 공급된 공기는, 접속부의 근방에서 압력이 높은데, 접속부의 근방에서 수중에 나오기 어렵고, 접속부로부터 이간된 위치에서 수중에 나오기 쉽기 때문에, 복수의 공기 취출구 (44) 로부터 수중에 내뿜어지는 공기량을 균일화할 수 있다.

[제 2 실시형태]

도 7 은, 제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 종단면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 2 실시형태에 있어서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 공기 공급 배관 (52) 은, 선체 (10) 의 내부에 배치되며, 일단부가 공기 공급 장치 (32) 에 접속되고, 타단부가 통로 부재 (41) 에 있어서의 길이 방향 (선폭 방향 (Y)) 의 중간부에 접속되어 있다. 그 때문에, 공기 공급 배관 (52) 이 간소화된다.

또한, 공기 공급 배관 (52) 은, 상기 서술한 구성에 한정되는 것은 아니다. 도 8 은, 제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치의 변형예를 나타내는 선박의 종단면도이다.

제 2 실시형태의 변형예에 있어서, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 공기 공급 배관 (53) 은, 선체 (10) 의 내부에 배치되며, 일단부가 공기 공급 장치 (32) 에 접속되고, 타단부가 통로 부재 (41) 에 있어서의 길이 방향 (선폭 방향 (Y)) 의 일단부에 접속되어 있다. 그 때문에, 공기 공급 배관 (53) 이 간소화된다.

이와 같이 제 2 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 공기 공급 배관 (52, 53) 을 선내에 배치하며, 일단부를 공기 공급 장치 (32) 에 접속하고, 타단부를 통로 부재 (41) 에 있어서의 길이 방향의 단부 또는 중간부에 접속하고 있다. 따라서, 선내에 있는 공기 공급 장치 (32) 와 선저 (13) 의 외측에 있는 통로 부재 (41) 를 선내의 공기 공급 배관 (52, 53) 에 의해 접속함으로써, 공기 공급 배관 (52, 53) 의 배치 형성 길이를 최소로 하여 선내에 배치하는 구성 부재를 삭감할 수 있다.

[제 3 실시형태]

도 9 는, 제 3 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치를 탑재한 선박의 종단면도, 도 10 은, 공기 공급 경로를 나타내는 계통도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 3 실시형태에 있어서, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 공기 공급 배관 (54) 은, 선체 (10) 의 내부에 배치되며, 일단부 (54a) 가 공기 공급 장치 (32) 에 접속되고, 타단부가 6 개의 분기 배관 (54b, 54c, 54d) 으로 분기되어 있다. 공기 취출부 (35) 는, 본 발명의 공기 통로로서, 선저 (13) 의 평탄한 외면부에 선폭 방향 (Y) 을 따라 형성되어 있다. 공기 취출부 (35) 는, 선폭 방향 (Y) 으로 소정 간격을 두고 복수 (본 실시형태에서는, 3 개) 형성되는 통로 부재 (55a, 55b, 55c) 이다. 각 통로 부재 (55a, 55b, 55c) 는, 길이 방향으로 소정 간격을 두고 각각 복수의 공기 취출구 (56a, 56b, 56c) 가 형성되어 있다. 공기 공급 배관 (54) 은, 2 개의 분기 배관 (54b) 이 통로 부재 (55a) 에 있어서의 길이 방향 (선폭 방향 (Y)) 의 각 단부에 접속되고, 2 개의 분기 배관 (54c) 이 통로 부재 (55b) 에 있어서의 길이 방향의 각 단부에 접속되고, 2 개의 분기 배관 (54d) 이 통로 부재 (55c) 에 있어서의 길이 방향의 각 단부에 접속되어 있다.

또, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 공기 공급 배관 (54) 은, 각 분기 배관 (54b, 54c, 54d) 에 유량 조정 밸브 (57a, 57b, 57c) 가 각각 형성되어 있다. 그 때문에, 유량 조정 밸브 (57a, 57b, 57c) 의 개도 (開度) 를 각각 조정함으로써, 각 통로 부재 (55a, 55b, 55c) 에 있어서의 공기 취출구 (56a, 56b, 56c) 로부터의 공기의 취출량을 조정할 수 있다.

이와 같이 제 3 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에 있어서는, 복수의 통로 부재 (55a, 55b, 55c) 를 선저 (13) 의 외측에 선폭 방향 (Y) 으로 소정 간격을 두고 형성하고, 공기 공급 배관 (54) 의 각 분기 배관 (54b, 54c, 54d) 을 각 통로 부재 (55a, 55b, 55c) 에 접속하고 있다. 따라서, 공기는, 공기 공급 배관 (54) 으로부터 각 분기 배관 (54b, 54c, 54d) 을 지나 각 통로 부재 (55a, 55b, 55c) 에 공급되게 되고, 선저 (13) 의 선폭 방향 (Y) 에 있어서, 복수의 공기 취출구 (56a, 56b, 56c) 로부터 수중에 내뿜어지는 공기량을 균일화할 수 있다.

제 3 실시형태의 선박의 마찰 저감 장치에서는, 공기 공급 배관 (54) 의 각 분기 배관 (54b, 54c, 54d) 에 유량 조정 밸브 (57a, 57b, 57c) 를 형성하고 있다. 따라서, 유량 조정 밸브 (57a, 57b, 57c) 에 의해 각 통로 부재 (55a, 55b, 55c) 에 공급하는 공기량을 조정함으로써, 선체 형상이나 선박의 항행 상태에 따라서 최적인 공기의 취출량으로 설정할 수 있다.

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 : 마찰 저감 장치
32 : 공기 공급 장치
33 : 공기 흡입구
34, 51, 52, 53, 54 : 공기 공급 배관
35, 36 : 공기 취출부
41, 61 : 통로 부재 (공기 통로)
42, 62 : 통로
44, 63, 56a, 56b, 56c : 공기 취출구
57a, 57b, 57c : 유량 조정 밸브
X : 선 길이 방향
Y : 선폭 방향
Z : 선 높이 방향

Claims (12)

1. 선체의 내부에 형성되는 공기 공급 장치와,
   선저의 외측에 선폭 방향을 따라 형성되는 공기 통로와,
   상기 공기 통로의 길이 방향으로 소정 간격을 두고 형성되는 복수의 공기 취출구와,
   상기 공기 공급 장치와 상기 공기 통로를 선내에서 접속하는 공기 공급 배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 공급 배관은, 선내에 배치되며, 일단부가 상기 공기 공급 장치에 접속되고, 타단부가 적어도 상기 공기 통로에 있어서의 길이 방향의 단부 또는 중간부에 접속되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 공급 배관은, 타단부가 복수로 분기되고, 적어도 상기 공기 통로에 있어서의 길이 방향의 양단부에 접속되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 통로는, 선저의 외측에 선폭 방향으로 소정 간격을 두고 복수 형성되고, 상기 공기 공급 배관은, 타단부가 복수로 분기되고, 복수의 상기 공기 통로에 접속되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 공기 공급 배관의 타단부가 복수로 분기된 분기 배관에 유량 조정 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 통로는, 선저의 평탄한 외면부에 형성되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 공급 배관은, 타단부가 선저 외판을 관통하여 상기 공기 통로에 접속되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 공급 배관은, 외경 치수가 상기 공기 통로에 있어서의 선 길이 방향의 폭 치수보다 작은 치수로 설정되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공기 통로는, 선 길이 방향을 따른 단면 형상이 반원 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 통로는, 선 길이 방향을 따른 단면 형상이 선 길이 방향으로 긴 반장원 형상 또는 반타원 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 공기 취출구는, 상기 공기 통로에 있어서의 선미측에 형성되는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.
12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 공기 취출구는, 상기 공기 통로에 있어서의 상기 공기 공급 배관의 접속부로부터 이간될수록 개구 면적이 커지는 것을 특징으로 하는 선박의 마찰 저감 장치.

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