[发明专利]摩擦力减少船及其运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及向船体的外表面供给微小气泡(micro bubble)来减少船体和水之间的摩擦力的摩擦力减少船及其运转方法。

背景技术

以往已知通过向航行中的船体的表面供给气泡来减少船体对置于水的摩擦力的技术。

作为将空气送入至在船底(外侧面)设置的气泡产生部的机构，在专利文献1中公开了从鼓风机向储气罐送入空气，以压缩状态贮存空气，将所贮存的空气经由沿着船体的外侧面设置的管道供给至气泡产生部的内容。

在专利文献2中公开了从设置于甲板的气体供给机构经由沿着船体的外侧面安装的管道向气泡产生部供给空气的内容。

为了有效地减少摩擦力，优选气泡长时间停留在船体表面，为此要求气泡的直径尽量小。在专利文献3中记载了这样的微小气泡(micro bubble)通过开尔芬-亥姆霍兹不稳定性(Kelvin-Helmholtz-Instability)而产生。

即，在专利文献3中，在船底的外板(没水表面)设置凹部，将向该凹部供给空气的气体导入管与该凹部连接，并且在凹部的上游侧安装楔形的负压形成部，使凹部内发生开尔芬-亥姆霍兹不稳定性来产生微小气泡(micro bubble)。

此外，在专利文献4中公开了作为产生微小气泡(micro bubble)的机构，使用翼片来代替专利文献3的楔形负压形成部的技术。特别是在专利文献4的图17A、图17B中公开了鼓风机35，并且在23、24栏记载了从该鼓风机35向流体通路内供给空气。

专利文献1：日本特开平11-180380号公报

专利文献2：日本特开2000-296796号公报

专利文献3：日本特开2002-2582号公报

专利文献4：美国专利第6,789,491号公报

在专利文献1中，由于将来自鼓风机的空气送入储气罐并以压缩状态加以贮存，所以装置变得大型化。此外，在专利文献1、2的任一个中，气泡产生部自身没有成为适用于产生微小的空气的构造。

根据专利文献3、4所公开的技术，能够作出在减少摩擦力方面优选的微小气泡(micro bubble)。但是，在专利文献3和专利文献4中，利用由负压形成部形成的负压吸入空气，如果负压没有变得比预定值大，则无法产生气泡。特别是在专利文献4中，通过鼓风机向流体通路内送入空气，但由于流体通路成为开放管道，所以即使通过鼓风机向流体通路内送入空气，被送入的空气也会向上方逃逸，无法压低气液界面。

发明内容

为了解决上述课题，本发明提供一种摩擦力减少船，其在形成于船体的开口部安装有微小气泡产生部件，上述微小气泡产生部件由嵌入安装于上述开口部的板和安装于该板的负压产生用的翼片构成，在上述板的与翼片对置的部位形成有将上述开口部内和船体外部连通的窗部，并且在上述开口部的船内侧连接有向开口部供给空气的配管，在该配管上连接有将配管内的气液界面压下至微小气泡产生部的压缩机等压气源。

上述窗部具有某种程度的容积，该窗部作为基于开尔芬-亥姆霍兹不稳定性(Kelvin-Helmholtz-Instability)的微小气泡产生空间发挥功能。为了向该窗部稳定地供给空气，优选在窗部的上游部设置腔室。

此外，本发明涉及的摩擦力减少船的运转方法，以使用上述摩擦力减少船为前提，首先，利用压缩机等压气源将上述配管内的气液界面压下至微小气泡产生部，并且利用伴随着船的航行而由上述翼片产生的负压将从上述配管供给的空气作为微小气泡沿着船体排出，一边维持该状态一边进行航行。在此，所谓微小气泡是指粒径为几mm以下、优选为1mm以下的气泡。

根据本发明涉及的摩擦力减少船，由于能够用微小气泡(micro bubble)覆盖船体的底面和侧面，所以能够进一步减少摩擦力，提高燃烧效率。

根据本发明，由于微小气泡产生部件本身伴随着船的航行而产生负压，而且还利用压缩机等压气源辅助该负压，所以即使在航行速度慢的情况下也能够将产生微小气泡所需要的空气送入至微小气泡产生部。

此外，当船开始航行时，配管内的气液界面随之下降，由于只要有将从所下降的界面至微小气泡产生部的上部的水柱压入的空气的压力即可，所以不需要那么大容量的压缩机，例如如果是主发动机的输出为10000kw的船，压缩机的容量为10～20kw就足够了。

附图说明

图1(a)和(b)是本发明涉及的摩擦力减少船的侧视图。

图2是推进器室内的纵向剖视图。

图3是图2的A-A方向视图。