気泡潤滑船
【課題】気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船を提供する。
【解決手段】船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板２と、船首部船底に形成された気泡吐出口３と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口４と、気泡回収口４と気泡吐出口３との間で延在する空気通路５と、空気通路５に加圧空気を供給する空気圧縮機６とを備え、気泡回収口４上方の空気通路５内に自由水面が形成され、気泡吐出口３から吐出した気泡が気泡回収口４上方の自由水面から空気通路に戻る。
【解決手段】船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板２と、船首部船底に形成された気泡吐出口３と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口４と、気泡回収口４と気泡吐出口３との間で延在する空気通路５と、空気通路５に加圧空気を供給する空気圧縮機６とを備え、気泡回収口４上方の空気通路５内に自由水面が形成され、気泡吐出口３から吐出した気泡が気泡回収口４上方の自由水面から空気通路に戻る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡潤滑船に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１等で提案されているように、微細気泡であるマイクロバブルを船底に沿って流すことにより、摩擦抵抗を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７５８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等で提案された従来の気泡潤滑船においては、船底に沿って流した気泡をそのまま後流に乗せて廃棄しているので、気泡を船底に供給するコンプレッサの燃費と廃棄される気泡の干渉によるプロペラ効率の低下とによって、摩擦抵抗低減による燃費低減効果が減少するおそれがあった。
本発明は、気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板と、船首部船底に形成された気泡吐出口と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口と、気泡回収口と気泡吐出口との間で延在する空気通路と、空気通路に加圧空気を供給する空気圧縮機とを備え、気泡回収口上方の空気通路内に自由水面が形成され、気泡吐出口から吐出した気泡が気泡回収口上方の自由水面から空気通路に戻ることを特徴とする気泡潤滑船を提供する。
気泡吐出口から船首部船底に放出された気泡は船長方向中央部の平底に到達し、平底に接しつつ船尾方向へ流れる。平底の両側部に配設したキール板により、平底から船側外への気泡の流出が阻止される。船底に沿って気泡が流れることにより、摩擦抵抗が低減する。気泡は平底の船尾側端部に配設された気泡回収口に到達し、気泡回収口よりも上方にある空気通路内の自由水面へ向けて上昇し、当該水面で弾けて空気通路に戻る。気泡吐出口から船首部船底に吐出した気泡を、キール板によって両側部を塞いだ平底に集め、当該平底の船尾側端部に配設した気泡回収口を介して空気通路内へ導くことにより、確実に気泡を回収することができる。気泡吐出口から吐出した空気が気泡回収口に戻ることにより、空気通路内に気泡回収口側の自由水面から気泡吐出口側の自由水面へ向かう空気流が形成される。本発明に係る気泡潤滑船においては、空気通路内の気泡回収口から気泡吐出口に至る空気流と、気泡吐出口から気泡回収口に至る船底に沿った気泡流とによって、空気循環経路が形成されることにより、後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少する。空気圧縮機は後流に乗せて廃棄される少量の気泡に相当する量の加圧空気を空気通路に供給すれば良いので、大量の空気を気泡吐出口に供給する必要があった従来の気泡潤滑船に比べて空気圧縮機の燃費が大幅に抑制される。後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少するので、気泡の干渉によるプロペラ効率の低下が従来の気泡潤滑船に比べて大幅に抑制される。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、気泡潤滑船は、船尾トリムを付けて航海し、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給する。
気泡潤滑船が船尾トリムを付けて航海し、且つ空気圧縮機が空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することにより、気泡吐出口から流水中に気泡を吐出することができ、且つ気泡回収口上方の空気通路内に自由水面を形成して気泡回収口から気泡を回収することができる。
本発明の好ましい態様においては、船首部船底と前記平底との間に段差が形成され、気泡回収口は気泡吐出口よりも下方に位置決めされており、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給する。
上記構成によれば、船尾トリムを付けない状態で航海しても、気泡吐出口から吐出した気泡を気泡回収口で回収することができる。トリムを付けないことにより、喫水の浅い港内域でも、気泡潤滑を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る気泡潤滑船の構成図である。（ａ）は側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施例に係る気泡潤滑船を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１示す気泡潤滑船１は、３ステーション近傍位置αから８ステーション近傍位置βに至る船長方向中央部が略全長に亙って船体平行部となっており、当該部は幅広の平坦な船底を有している。
船体平行部の平底両側部にはキール板２が鉛直下向きに取り付けられている。
８ステーション近傍位置βよりも僅かに前方の船首部船底に船幅方向に広幅の気泡吐出口３が形成されている。３ステーション近傍位置αの平底に、当該平底の略全幅に亙って船幅方向に延在する広幅の気泡回収口４が形成されている。気泡回収口４から上方へ延びて上甲板を貫通し、次いで前方へ延び、次いで上甲板を貫通して下方へ延びて気泡吐出口３に達する空気通路５が配設されている。空気通路５の気泡回収口側の端部は気泡回収口４へ向けて末広がりに広がっており、空気通路５の気泡吐出口側の端部は気泡吐出口３へ向けて末広がり状に広がっている。空気通路５に加圧空気を供給する空気圧縮機６が配設されている。
【００１１】
図１（ａ）に一点鎖線で示す水面Ｗ．Ｌ．から分かるように、空気潤滑船１は船尾トリムを付けて航海する。航海中、空気圧縮機６は空気通路５内の空気圧が気泡吐出口３での水圧以上で空気回収口４での水圧未満になるように加圧空気を空気通路５に供給する。従って図１（ａ）に示すように、気泡吐出口３での自由水面は気泡吐出口３と同一レベル或いは気泡吐出口３の下方に在り、気泡回収口４での自由水面は気泡回収口４よりも上方の空気通路５内に在る。
空気通路５内の空気圧が気泡吐出口３での水圧に等しい場合には気泡吐出口３に形成された自由水面を流れる水に連行されて受動的に、空気通路５内の空気圧が気泡吐出口３での水圧よりも高い場合には気泡吐出口３から流水中に吐出して能動的に、空気通路５内の加圧空気が気泡となって流水中に分散放出される。船首部船底に放出された気泡は平底に到達し、平底に接しつつ船尾方向へ流れる。平底の両側部に配設したキール板２により、平底から船側外への気泡の流出が阻止される。船底に沿って気泡が流れることにより、気泡潤滑船１の摩擦抵抗が低減する。気泡は平底の船尾側端部に配設された気泡回収口４に到達し、気泡回収口４よりも上方の空気通路５内に在る自由水面へ向けて上昇し、当該自由水面で弾けて空気通路５に戻る。
気泡吐出口３から船首部船底に吐出した気泡をキール板２によって両側部を塞いだ平底に集め、当該平底の船尾側端部に配設した気泡回収口４を介して空気通路５内へ導くことにより、確実に気泡を回収することができる。気泡回収口４は平底の略全幅に亙って船幅方向に延在するので、平底に集めた気泡を略全量回収することができる。
【００１２】
気泡吐出口３から吐出した気泡が気泡回収口４から回収されることにより、図１（ａ）に白抜矢印で示すように、空気通路５内に気泡回収口４側の自由水面から気泡吐出口３側の自由水面へ向かう空気流が形成される。気泡潤滑船１においては、図１（ａ）に白抜矢印で示す空気通路５内の気泡回収口４から気泡吐出口３に至る空気流と、図１（ａ）に二重白抜矢印で示す気泡吐出口３から気泡回収口４に至る船底に沿った気泡流とによって、空気循環経路が形成されることにより、後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少する。空気圧縮機６は後流に乗せて廃棄される少量の気泡に相当する量の加圧空気を空気通路５に供給すれば良いので、大量の空気を気泡吐出口に供給する必要があった従来の気泡潤滑船に比べて空気圧縮機６の燃費が大幅に抑制される。後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少するので、気泡の干渉によるプロペラ効率の低下が従来の気泡潤滑船に比べて大幅に抑制される。
【実施例２】
【００１３】
図１（ａ）に二点鎖線で示すように、船首部船底と船体平行部平底との間に段差を形成し、気泡回収口４を気泡吐出口３よりも下方に位置決めしても良い。
喫水の浅い港内域においてはトリムを付けない状態で航行する必要があるので、実施例１の気泡潤滑船１においては、港内域では気泡回収口４から気泡を回収できない可能性がある。実施例２の構成によれば、トリムを付けない状態で航海しても、気泡吐出口３から吐出した気泡を気泡回収口４で回収することができる。トリムを付けないことにより、喫水の浅い港内域でも、気泡潤滑を行うことが可能となる。
【００１４】
気泡回収口４上方の空気通路５内に自由水面を形成する手段は、上記のものに限定されず、如何なるものでも良い。例えば、空気通路５の上甲板上で延在する部分の船尾側端部に空気圧縮機６を配設し、空気通路５の上甲板上で延在する部分の空気圧縮機６よりも前方の部位に、空気通路５の気泡回収口４から上方へ延びる部分を接続し、エジェクタ効果を利用して気泡回収口４の上方に自由水面を吸い上げても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、船長方向中央部に平底を有する種々の船舶に広く使用可能である。
【符号の説明】
【００１６】
１ 気泡潤滑船
２ キール板
３ 気泡吐出口
４ 気泡回収口
５ 空気通路
６ 空気圧縮機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡潤滑船に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１等で提案されているように、微細気泡であるマイクロバブルを船底に沿って流すことにより、摩擦抵抗を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７５８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等で提案された従来の気泡潤滑船においては、船底に沿って流した気泡をそのまま後流に乗せて廃棄しているので、気泡を船底に供給するコンプレッサの燃費と廃棄される気泡の干渉によるプロペラ効率の低下とによって、摩擦抵抗低減による燃費低減効果が減少するおそれがあった。
本発明は、気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板と、船首部船底に形成された気泡吐出口と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口と、気泡回収口と気泡吐出口との間で延在する空気通路と、空気通路に加圧空気を供給する空気圧縮機とを備え、気泡回収口上方の空気通路内に自由水面が形成され、気泡吐出口から吐出した気泡が気泡回収口上方の自由水面から空気通路に戻ることを特徴とする気泡潤滑船を提供する。
気泡吐出口から船首部船底に放出された気泡は船長方向中央部の平底に到達し、平底に接しつつ船尾方向へ流れる。平底の両側部に配設したキール板により、平底から船側外への気泡の流出が阻止される。船底に沿って気泡が流れることにより、摩擦抵抗が低減する。気泡は平底の船尾側端部に配設された気泡回収口に到達し、気泡回収口よりも上方にある空気通路内の自由水面へ向けて上昇し、当該水面で弾けて空気通路に戻る。気泡吐出口から船首部船底に吐出した気泡を、キール板によって両側部を塞いだ平底に集め、当該平底の船尾側端部に配設した気泡回収口を介して空気通路内へ導くことにより、確実に気泡を回収することができる。気泡吐出口から吐出した空気が気泡回収口に戻ることにより、空気通路内に気泡回収口側の自由水面から気泡吐出口側の自由水面へ向かう空気流が形成される。本発明に係る気泡潤滑船においては、空気通路内の気泡回収口から気泡吐出口に至る空気流と、気泡吐出口から気泡回収口に至る船底に沿った気泡流とによって、空気循環経路が形成されることにより、後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少する。空気圧縮機は後流に乗せて廃棄される少量の気泡に相当する量の加圧空気を空気通路に供給すれば良いので、大量の空気を気泡吐出口に供給する必要があった従来の気泡潤滑船に比べて空気圧縮機の燃費が大幅に抑制される。後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少するので、気泡の干渉によるプロペラ効率の低下が従来の気泡潤滑船に比べて大幅に抑制される。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、気泡潤滑船は、船尾トリムを付けて航海し、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給する。
気泡潤滑船が船尾トリムを付けて航海し、且つ空気圧縮機が空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することにより、気泡吐出口から流水中に気泡を吐出することができ、且つ気泡回収口上方の空気通路内に自由水面を形成して気泡回収口から気泡を回収することができる。
本発明の好ましい態様においては、船首部船底と前記平底との間に段差が形成され、気泡回収口は気泡吐出口よりも下方に位置決めされており、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給する。
上記構成によれば、船尾トリムを付けない状態で航海しても、気泡吐出口から吐出した気泡を気泡回収口で回収することができる。トリムを付けないことにより、喫水の浅い港内域でも、気泡潤滑を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、気泡を船底に供給する空気圧縮機の燃費を抑制でき且つ気泡のプロペラへの干渉を抑制できる気泡潤滑船が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る気泡潤滑船の構成図である。（ａ）は側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施例に係る気泡潤滑船を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１示す気泡潤滑船１は、３ステーション近傍位置αから８ステーション近傍位置βに至る船長方向中央部が略全長に亙って船体平行部となっており、当該部は幅広の平坦な船底を有している。
船体平行部の平底両側部にはキール板２が鉛直下向きに取り付けられている。
８ステーション近傍位置βよりも僅かに前方の船首部船底に船幅方向に広幅の気泡吐出口３が形成されている。３ステーション近傍位置αの平底に、当該平底の略全幅に亙って船幅方向に延在する広幅の気泡回収口４が形成されている。気泡回収口４から上方へ延びて上甲板を貫通し、次いで前方へ延び、次いで上甲板を貫通して下方へ延びて気泡吐出口３に達する空気通路５が配設されている。空気通路５の気泡回収口側の端部は気泡回収口４へ向けて末広がりに広がっており、空気通路５の気泡吐出口側の端部は気泡吐出口３へ向けて末広がり状に広がっている。空気通路５に加圧空気を供給する空気圧縮機６が配設されている。
【００１１】
図１（ａ）に一点鎖線で示す水面Ｗ．Ｌ．から分かるように、空気潤滑船１は船尾トリムを付けて航海する。航海中、空気圧縮機６は空気通路５内の空気圧が気泡吐出口３での水圧以上で空気回収口４での水圧未満になるように加圧空気を空気通路５に供給する。従って図１（ａ）に示すように、気泡吐出口３での自由水面は気泡吐出口３と同一レベル或いは気泡吐出口３の下方に在り、気泡回収口４での自由水面は気泡回収口４よりも上方の空気通路５内に在る。
空気通路５内の空気圧が気泡吐出口３での水圧に等しい場合には気泡吐出口３に形成された自由水面を流れる水に連行されて受動的に、空気通路５内の空気圧が気泡吐出口３での水圧よりも高い場合には気泡吐出口３から流水中に吐出して能動的に、空気通路５内の加圧空気が気泡となって流水中に分散放出される。船首部船底に放出された気泡は平底に到達し、平底に接しつつ船尾方向へ流れる。平底の両側部に配設したキール板２により、平底から船側外への気泡の流出が阻止される。船底に沿って気泡が流れることにより、気泡潤滑船１の摩擦抵抗が低減する。気泡は平底の船尾側端部に配設された気泡回収口４に到達し、気泡回収口４よりも上方の空気通路５内に在る自由水面へ向けて上昇し、当該自由水面で弾けて空気通路５に戻る。
気泡吐出口３から船首部船底に吐出した気泡をキール板２によって両側部を塞いだ平底に集め、当該平底の船尾側端部に配設した気泡回収口４を介して空気通路５内へ導くことにより、確実に気泡を回収することができる。気泡回収口４は平底の略全幅に亙って船幅方向に延在するので、平底に集めた気泡を略全量回収することができる。
【００１２】
気泡吐出口３から吐出した気泡が気泡回収口４から回収されることにより、図１（ａ）に白抜矢印で示すように、空気通路５内に気泡回収口４側の自由水面から気泡吐出口３側の自由水面へ向かう空気流が形成される。気泡潤滑船１においては、図１（ａ）に白抜矢印で示す空気通路５内の気泡回収口４から気泡吐出口３に至る空気流と、図１（ａ）に二重白抜矢印で示す気泡吐出口３から気泡回収口４に至る船底に沿った気泡流とによって、空気循環経路が形成されることにより、後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少する。空気圧縮機６は後流に乗せて廃棄される少量の気泡に相当する量の加圧空気を空気通路５に供給すれば良いので、大量の空気を気泡吐出口に供給する必要があった従来の気泡潤滑船に比べて空気圧縮機６の燃費が大幅に抑制される。後流に乗せて廃棄される気泡の量が大幅に減少するので、気泡の干渉によるプロペラ効率の低下が従来の気泡潤滑船に比べて大幅に抑制される。
【実施例２】
【００１３】
図１（ａ）に二点鎖線で示すように、船首部船底と船体平行部平底との間に段差を形成し、気泡回収口４を気泡吐出口３よりも下方に位置決めしても良い。
喫水の浅い港内域においてはトリムを付けない状態で航行する必要があるので、実施例１の気泡潤滑船１においては、港内域では気泡回収口４から気泡を回収できない可能性がある。実施例２の構成によれば、トリムを付けない状態で航海しても、気泡吐出口３から吐出した気泡を気泡回収口４で回収することができる。トリムを付けないことにより、喫水の浅い港内域でも、気泡潤滑を行うことが可能となる。
【００１４】
気泡回収口４上方の空気通路５内に自由水面を形成する手段は、上記のものに限定されず、如何なるものでも良い。例えば、空気通路５の上甲板上で延在する部分の船尾側端部に空気圧縮機６を配設し、空気通路５の上甲板上で延在する部分の空気圧縮機６よりも前方の部位に、空気通路５の気泡回収口４から上方へ延びる部分を接続し、エジェクタ効果を利用して気泡回収口４の上方に自由水面を吸い上げても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、船長方向中央部に平底を有する種々の船舶に広く使用可能である。
【符号の説明】
【００１６】
１ 気泡潤滑船
２ キール板
３ 気泡吐出口
４ 気泡回収口
５ 空気通路
６ 空気圧縮機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板と、船首部船底に形成された気泡吐出口と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口と、気泡回収口と気泡吐出口との間で延在する空気通路と、空気通路に加圧空気を供給する空気圧縮機とを備え、気泡回収口上方の空気通路内に自由水面が形成され、気泡吐出口から吐出した気泡が気泡回収口上方の自由水面から空気通路に戻ることを特徴とする気泡潤滑船。
【請求項２】
船尾トリムを付けて航海し、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することを特徴とする請求項１に記載の気泡潤滑船。
【請求項３】
船首部船底と前記平底との間に段差が形成され、気泡回収口は気泡吐出口よりも下方に位置決めされており、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することを特徴とする請求項１に記載の気泡潤滑船。
【請求項１】
船長方向中央部に平底を有する船体と、前記平底の両側部に配設されたキール板と、船首部船底に形成された気泡吐出口と、前記平底の船尾側端部に形成された気泡回収口と、気泡回収口と気泡吐出口との間で延在する空気通路と、空気通路に加圧空気を供給する空気圧縮機とを備え、気泡回収口上方の空気通路内に自由水面が形成され、気泡吐出口から吐出した気泡が気泡回収口上方の自由水面から空気通路に戻ることを特徴とする気泡潤滑船。
【請求項２】
船尾トリムを付けて航海し、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することを特徴とする請求項１に記載の気泡潤滑船。
【請求項３】
船首部船底と前記平底との間に段差が形成され、気泡回収口は気泡吐出口よりも下方に位置決めされており、空気圧縮機は空気通路内の空気圧が気泡吐出口での水圧以上で空気回収口での水圧未満になるように加圧空気を空気通路に供給することを特徴とする請求項１に記載の気泡潤滑船。
【図１】
【公開番号】特開２００９−２７４７１３（Ｐ２００９−２７４７１３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６９２２２（Ｐ２００９−６９２２２）
【出願日】平成２１年３月２１日（２００９．３．２１）
【出願人】（５０１２３７０８４）株式会社大内海洋コンサルタント (11)
【出願人】（５０２２９８１９２）流体テクノ有限会社 (11)
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２１日（２００９．３．２１）
【出願人】（５０１２３７０８４）株式会社大内海洋コンサルタント (11)
【出願人】（５０２２９８１９２）流体テクノ有限会社 (11)
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