[發明專利]具備氣泡型阻力降低裝置的船舶及船舶的阻力降低方法

有效

• 申請號: 201480017876.5
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105189278A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 橫田浩明
• 申請（專利權）人: 三井造船株式會社
• 主分類號: B63B1/38
• 分類號: B63B1/38;B63B1/06;B63B1/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張雨;李婷

技術領域

本發明涉及具備從設在船體上的氣泡供給孔供給氣泡或氣液混合流體、將氣泡向船底部引導來降低船體的摩擦阻力的氣泡型阻力降低裝置的船舶及船舶的阻力降低方法，更詳細地講，涉及具備能夠將從氣泡供給孔供給的氣泡效率良好地向船底平坦部引導、能夠減少用來減小船體阻力的氣泡供給能量的氣泡型阻力降低裝置的船舶及船舶的阻力降低方法。

背景技術

船舶的阻力降低與船舶航運所需能量的降低及來自搭載于船舶的內燃機的二氧化碳產生的降低有密切的關系，因為近年來的環境問題、與燃料費高漲有關系的燃耗問題等，成為越來越重要的技術課題。在船體阻力的要素中，沒水的船體表面的摩擦阻力占較大的比例，與用于船舶推進的能量的減少關聯，重視降低船體的摩擦阻力，研究及開發了低摩擦涂料和對船體表面供給空氣泡或微泡等氣泡來降低摩擦阻力的方法，在實際的船舶中也正在被實施。

與此關聯，例如如在日本特開2010－208435號公報中記載的那樣，提出了以下的船舶阻力降低裝置：將在船舶的內燃機的排氣中含有的二氧化碳分離，使該二氧化碳在高壓下混合并溶解到從船外吸入的水中，通過從船首側朝向船尾側對船底外表面上噴射，利用從噴射后的高壓變成低壓的水產生的二氧化碳的微細氣泡群（微泡），使船底外表面的流體阻力大幅減少，提高船舶推進裝置的能量效果（參照專利文獻1）。

但是，在將這些氣泡向船體表面供給而減小摩擦阻力的方法中，為了向具有較大面積的船底平坦部供給充分量的氣泡，優選的是從船底向水中供給氣泡，但在直接向船底部供給氣泡的情況下，由于船底部的水深較深而靜壓較大，所以有用來供給氣泡的能量變大這一供給壓力問題。如果發生該問題，則即使能夠得到由氣泡帶來的阻力減小效果，用于氣泡供給的能量的消耗量也會變多，從而整體上的節能效果變小。

該供給壓力問題在吃水比較淺的船中問題程度較小，但在通常的油輪或散裝船（散貨船）等吃水較深的商船中，即使將氣泡供給孔設在船底以外的船側的表面上，隨著氣泡供給孔的位置變得比水面深，超過該部位的水壓而將氣泡或氣液混合流體推出所需要的壓力也會變高，供給氣泡或氣液混合流體所需要的能量的量變大。如果為了供給該氣泡或氣液混合流體所需要的能量的量較大，則由阻力降低效果帶來的節能效果減小，所以在該氣泡型阻力降低方法中，使供給氣泡或氣液混合流體所需要的能量的量盡可能變小變得重要。

與該供給壓力問題關聯，例如如在日本特開2012－224111號公報中記載的那樣，提出了一種摩擦阻力降低船，其具備：多個氣體吹出部，設在距船舶的靜水面的吃水線的水深不同的多個位置（具體而言是船底部和兩舷的船側部），能夠吹出氣體；多個氣體供給裝置，對應于上述多個氣體吹出部設置，向上述多個氣體吹出部供給氣體；該摩擦阻力降低船能夠抑制消耗能量而有效率地實施（參照專利文獻2）。

但是，從氣泡供給孔噴出的氣泡或氣液混合流體從船體表面離開而被送入到具有較大面積的船底平坦部的比例變少，如果為此而使氣泡或氣液混合流體的噴出量增加，則有用于噴出的能量變大這一船體背離的問題。如果發生該問題，則即使能夠得到由氣泡帶來的阻力減少效果，氣泡供給能量的消耗量也變多，整體上的節能效果變少。

與該氣泡從船體表面的背離關聯，例如如在日本特開平10－16876號公報中記載的那樣，提出了具有以下結構的船舶的摩擦阻力降低裝置：將由加壓空氣供給裝置經由空氣供給管將加壓空氣從許多空氣吹出口向水中吹出而產生微小氣泡的空氣吹出器以船首側和船尾側的高度不同的姿勢組裝，以使得在處于船首部的船側外板的浸水部且根據船體形狀要求的流線沿著船體表面流動的區域中，使產生的微小氣泡的大部分順著流線流動（參照專利文獻3）。

此外，例如如在日本特開平9－183396號公報中記載的那樣，提出了以下的船體摩擦阻力降低方法：在船體的船首部的浸水部，在位于朝向船底的流線上且靜壓較小的位置上，設置空氣的吹出口，使由該吹出口部通過加壓空氣的吹出產生的微小氣泡沿著流線迂回到船底，由此產生需要的氣泡體積率，使航行時的船體摩擦阻力降低（參照專利文獻4）。

但是，在該船舶的摩擦阻力降低裝置中，盡管使空氣吹出口的位置匹配于已有的船體形狀的流線，卻沒有想到以下技術構思：積極地使船體形狀或船首殼形狀成為產生從船首上部朝向船底平坦部的下降流的形狀，使微小氣泡的供給能量減小，增大由微小氣泡帶來的摩擦阻力降低效果。