[发明专利]摩擦阻力降低船及其驾驶方法

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)，降低船体和水之间的摩擦阻力的摩擦阻力降低船及其驾驶方法。

背景技术

一直以来，已知有向航行中的船体表面供给气泡，由此减小船体相对于水的摩擦阻力的技术。

作为将空气送入直至设置于船底(外侧面)的气泡产生部的方式，具有以下两种类型：通过压缩机(压气源)将空气供给配管内的气液界面下推直至气泡产生部的封闭型、和利用负压将空气供给配管内的气液界面下吸直至气泡产生部的开放(大气开放)型。

作为封闭型能够举出专利文献1、2。专利文献1中公开了以覆盖喷出空气的空气孔的方式安装的平坦板的结构，专利文献2中公开了以覆盖高压气体的喷出口的方式安装挡板、以平稳的状态向水中压入空气的结构。

此处，专利文献1中的平坦板及专利文献2中的挡板，如各自文献中记载的那样，其目的均不是产生负压。

另外，强制地喷出空气的封闭型中，无论如何气泡均会变大。为了有效地降低摩擦阻力优选使气泡长时间地留在船体表面，为此需使气泡的直径尽可能的小。在专利文献3中记载有该微小气泡(micro bubble)通过开尔文-亥姆霍兹不稳定现象(Kelvin-Helmholtz-Instability)产生。

即专利文献3中，在船底的外板(没水表面)设置凹部，连接向该凹部供给空气的气体导入管，并且在凹部的上游侧安装楔状的负压形成部，在凹部内产生开尔文-亥姆霍兹不稳定现象进而制造出微小气泡(micro bubble)。

另外，专利文献4中公开了作为制造微小气泡(micro bubble)的手段，使用叶片替代专利文献3的楔形的负压形成部的技术。

专利文献1：日本特开2008-120246号公报

专利文献2：日本特开2008-143345号公报

专利文献3：日本特开2002-2582号公报

专利文献4：专利第4070385号公报

如果气泡的粒径小则浮力也小，因此即便在船体的侧面产生，在到达船尾的时间内也能够在侧面充分地停留，但在专利文献1、2公开的技术中，由于强制喷出空气能够产生大量气泡，但由于气泡1个1个的粒径大，故降低摩擦的效果小。进一步，空气的喷出量过多会使空气块送到螺旋桨而引发空气搅动，成为横摇和颠簸的原因。

另一方面，根据专利文献3、4公开的技术，由于利用负压而能够产生在船体侧面也能够在一定程度上滞留的微小气泡(micro bubble)。然而，专利文献3、4公开的技术需要船体本身的形状是特定的形状。并且，在不能利用负压使空气供给配管中的气液界面下降到微小气泡产生部的低速航行状态下，无法产生气泡。

另外，专利文献4中公开了鼓风机，该鼓风机不仅用于下推空气供给配管中的气液界面，还用于在气液界面已经下降到气泡产生部的状态下送入更大量的空气。

发明内容

本发明为了解决上述课题，提供一种摩擦阻力降低船，其从比船体的吃水线更靠下方的外侧面沿船底安装有多个微小气泡产生部件，该微小气泡产生部件具备伴随着航行产生负压的叶片，该摩擦阻力降低船的特征在于，在比所述吃水线更靠下方的区域中，安装于接近吃水线的上方区域的微小气泡产生部件，在与叶片对置的部分设置有混合海水和空气的气液混合空间，一端与该气液混合空间连接的空气供给配管的另一端向大气开放，并且，在比所述吃水线更靠下方的区域中，安装于接近船底的下方区域的微小气泡产生部件，在与叶片对置的部分设置有混合海水和空气的气液混合空间，一端与该气液混合空间连接的空气供给配管的另一端与辅助压缩机连接。

此处，吃水线根据货物的装载情况和航行的状态(旋转时等)变化。技术方案1所记载的吃水线是指设想该船舶装载规定的货物并且在正常航行状态的情况下的吃水线。并且，微小气泡是指在数mm以下，优选指粒径在1mm以下的气泡。

另外，当船驶出时，利用叶片产生的负压下吸气液边界面，由于只要具有压入从下降的界面到微小气泡产生部的水柱的空气的压力即可，故作为辅助压缩机并不需要太大容量的压缩机，例如，主轮机的输出为10,000kw的船的情况下，压缩机的容量为10～20kw足矣。

另外，亦可直接连接辅助压缩机与安装于下方区域的各微小气泡产生部件，也可以构成为经由具备减压阀的支管连接，由此，越是位于下方的微小气泡产生部件越供给高压的空气。由此，能够从各微小气泡产生部件大致同时产生微小气泡。