船舶的阻力降低裝置制造方法
船舶的阻力降低裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種船舶的阻力降低裝置，其具備：一側(cè)吹氣口，設(shè)置于比船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)；另一側(cè)吹氣口，設(shè)置于比船底的中心線更靠近左舷及右舷中的另一側(cè)；供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第1流路向一側(cè)吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第1流路向另一側(cè)吹氣口供給空氣；一側(cè)第1閥，設(shè)置于一側(cè)第1流路；另一側(cè)第1閥，設(shè)置于另一側(cè)第1流路；及控制裝置?？刂蒲b置執(zhí)行第1控制和第2控制?？刂蒲b置在第1控制中使一側(cè)第1閥及另一側(cè)第1閥保持打開(kāi)狀態(tài)。控制裝置在第2控制中使一側(cè)第1閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使另一側(cè)第1閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】船舶的阻力降低裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過(guò)吹出空氣來(lái)降低船體的摩擦阻力的船舶的空氣潤(rùn)滑。
【背景技術(shù)】
[0002]作為節(jié)能技術(shù)的一種，已知有從船體向水中吹入空氣來(lái)降低船體的摩擦阻力的船舶的空氣潤(rùn)滑。
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)I (日本專(zhuān)利公開(kāi)2010-228679號(hào)公報(bào))中公開(kāi)有能夠根據(jù)船舶的航行狀況控制氣體的噴出狀態(tài)的船舶的摩擦阻力降低方法。例如，波浪高度達(dá)到預(yù)定值以上時(shí)停止噴出氣泡，達(dá)到預(yù)定值以下時(shí)開(kāi)始噴出氣泡。或者，根據(jù)壓舵量和斜航角來(lái)調(diào)整噴出方向。
[0004]若通過(guò)空氣吹出降低船體的摩擦阻力，則降低為了維持目標(biāo)速度所需的推進(jìn)器的驅(qū)動(dòng)馬力。另一方面，為了向水中吹入空氣需要?jiǎng)恿?。因此，提高由定義為從馬力降低量減去空氣吹出動(dòng)力的差值的空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果非常重要。
[0005]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利公開(kāi)2010-228679號(hào)公報(bào)
[0008]發(fā)明的概要
[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種在船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)提高由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)的船舶的阻力降低裝置，其具備:一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)；另一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述左舷及所述右舷中的另一側(cè)；供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第I流路向所述一側(cè)第I吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第I流路向所述另一側(cè)第I吹氣口供給空氣；一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述一側(cè)第I流路；另一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第I流路；及控制裝置。所述控制裝置執(zhí)行第I控制和第2控制。所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)。所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0011]優(yōu)選上述阻力降低裝置還具備:一側(cè)第2吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)；另一側(cè)第2吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)；一側(cè)第2流路，連接于所述一側(cè)第2吹氣口 ； 一側(cè)第2閥，設(shè)置于所述一側(cè)第2流路；另一側(cè)第2流路，連接于所述另一側(cè)第2吹氣口 ；及另一側(cè)第2閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第2流路。所述供氣裝置經(jīng)由所述一側(cè)第2流路向所述一側(cè)第2吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由所述另一側(cè)第2流路向所述另一側(cè)第2吹氣口供給空氣。所述一側(cè)第2吹氣口比所述一側(cè)第I吹氣口更接近所述中心線。所述另一側(cè)第2吹氣口比所述另一側(cè)第I吹氣口更接近所述中心線。所述控制裝置在水流從所述船舶的所述一側(cè)流向所述另一側(cè)時(shí)執(zhí)行所述第2控制及所述第3控制。所述控制裝置在相對(duì)于所述船舶的水流的流入角為第I角度時(shí)執(zhí)行所述第I控制。在所述水流的流入角為大于所述第I角度的第2角度時(shí)執(zhí)行所述第2控制。在所述水流的流入角為大于所述第2角度的第3角度時(shí)執(zhí)行所述第3控制。所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第2閥及所述另一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)。所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第2閥及所述另一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)。所述控制裝置在所述第3控制中使所述一側(cè)第I閥及所述一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第2閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0012]優(yōu)選所述控制裝置在所述第I控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為第I供氣量。所述控制裝置在所述第2控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第I供氣量的第2供氣量。
[0013]優(yōu)選所述控制裝置在所述第I控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為第I供氣量。所述控制裝置在所述第2控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第I供氣量的第2供氣量。所述控制裝置在所述第3控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第2供氣量的第3供氣量。
[0014]優(yōu)選上述阻力降低裝置還具備:一側(cè)第3吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)；另一側(cè)第3吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)；一側(cè)第3流路，連接于所述一側(cè)第3吹氣口 ； 一側(cè)第3閥，設(shè)置于所述一側(cè)第3流路；另一側(cè)第3流路，連接于所述另一側(cè)第3吹氣口 ；及另一側(cè)第3閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第3流路。所述供氣裝置經(jīng)由所述一側(cè)第3流路向所述一側(cè)第3吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由所述另一側(cè)第3流路向所述另一側(cè)第3吹氣口供給空氣。所述一側(cè)第I吹氣口及所述另一側(cè)第I吹氣口配置于所述船底的第I區(qū)域。所述一側(cè)第3吹氣口及所述另一側(cè)第3吹氣口配置于所述船底的第2區(qū)域。所述第2區(qū)域位于比所述第I區(qū)域更靠近船尾側(cè)。所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第3閥及所述另一側(cè)第3閥保持關(guān)閉狀態(tài)。所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第3閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第3閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0015]優(yōu)選上述阻力降低裝置還具備:一側(cè)吹氣回收口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)；及另一側(cè)吹氣回收口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)。所述一側(cè)第I吹氣口及所述另一側(cè)第I吹氣口配置于所述船底的第I區(qū)域。所述一側(cè)吹氣回收口及所述另一側(cè)吹氣回收口配置于所述船底的第2區(qū)域。所述第2區(qū)域位于比所述第I區(qū)域更靠近船尾側(cè)。所述控制裝置在執(zhí)行所述第2控制時(shí)，所述另一側(cè)吹氣回收口從水中回收空氣，所述一側(cè)吹氣回收口將所述另一側(cè)吹氣回收口所回收的空氣吹入水中。
[0016]優(yōu)選所述一側(cè)吹氣回收口沿著所述一側(cè)的舷側(cè)設(shè)置。所述另一側(cè)吹氣回收口沿著所述另一側(cè)的舷側(cè)設(shè)置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)的船舶具備阻力降低裝置及產(chǎn)生推力的推進(jìn)器。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)的船舶的阻力降低方法，其具備如下方法:相對(duì)于船舶的水流的流入角為第I角度時(shí)執(zhí)行阻力降低裝置的第I控制；及所述水流的流入角為大于所述第I角度的第2角度時(shí)執(zhí)行所述阻力降低裝置的第2控制。所述阻力降低裝置，具備:一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比所述船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)；另一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述左舷及所述右舷中的另一側(cè)；供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第I流路向所述一側(cè)第I吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第I流路向所述另一側(cè)第I吹氣口供給空氣；一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述一側(cè)第I流路；及另一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第I流路。在執(zhí)行所述第I控制時(shí)，使所述一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)。在執(zhí)行所述第2控制時(shí)，使所述一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明提供一種在船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)提高由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]本發(fā)明的上述目的、其他目的、效果及特征，由結(jié)合【專(zhuān)利附圖】
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【附圖說(shuō)明】的實(shí)施方式變得更加明確。
[0021]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的船舶的仰視圖。
[0022]圖2是第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的概要圖。
[0023]圖3表示相對(duì)于船舶的水流的流入角的定義。
[0024]圖4是船底附近的水流平行于中心線時(shí)在從第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的全部的吹氣口吹出空氣時(shí)，通過(guò)吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0025]圖5是船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)在從第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的全部的吹氣口吹出空氣時(shí)，通過(guò)吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0026]圖6是船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)在從第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的一部分吹氣口吹出空氣時(shí)，通過(guò)吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0027]圖7是第I實(shí)施方式的變形例所涉及的船舶的船頭部分的仰視圖。
[0028]圖8是第I實(shí)施方式的變形例所涉及的阻力降低裝置的示意圖。
[0029]圖9是本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的船舶的仰視圖。
[0030]圖10是第2實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的示意圖。
[0031]圖11是船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)，通過(guò)從第2實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的吹氣口吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0032]圖12是本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的船舶的仰視圖。
[0033]圖13是第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的概要圖。
[0034]圖14是船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)，通過(guò)從第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的吹氣口吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0035]圖15是第3實(shí)施方式的變形例所涉及的阻力降低裝置的概要圖。
[0036]圖16是第4實(shí)施方式所涉及的船舶的仰視圖。
[0037]圖17是第4實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的概要圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下，參考附圖，對(duì)用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法的方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0039](第I實(shí)施方式)
[0040]參考圖1，本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的船舶具備船體1、推進(jìn)器8、舵9及阻力降低裝置10。船體I具備船頭2、船尾3、左舷5、右舷6及船底7。相對(duì)于船體I定義縱向(船頭船尾方向)X及橫向(船寬方向)Y。推進(jìn)器8及舵9設(shè)置于船尾3。推進(jìn)器8產(chǎn)生推力。阻力降低裝置10具備設(shè)置于船底7的吹氣口 30?32。吹氣口 30?32設(shè)置于船首2附近。吹氣口 30設(shè)置于中心線CL上。吹氣口 31設(shè)置于比中心線CL更靠近左舷5側(cè)。吹氣口 32設(shè)置于比中心線CL更靠近右舷6側(cè)。吹氣口 30?32分別將空氣從在Y方向上排列的多個(gè)吹氣孔或者在Y方向上延伸的裂孔吹入水中。
[0041]阻力降低裝置10在船舶的航行中將空氣吹入水中。由于通過(guò)阻力降低裝置10所吹出的空氣形成的空氣層(氣泡層)覆蓋船底7的表面，所以降低了船體I的摩擦阻力。因此，降低了為維持目標(biāo)速度所需的推進(jìn)器8的驅(qū)動(dòng)馬力。
[0042]參考圖2，阻力降低裝置10除了上述吹氣口 30?32以外，還具備供氣裝置20、流路40?42、閥50?52、控制裝置11及水流的流入角檢測(cè)裝置15。
[0043]供氣裝置20為如壓縮機(jī)或者鼓風(fēng)機(jī)這種對(duì)空氣進(jìn)行加壓后供給的裝置。供氣裝置20對(duì)常壓的空氣進(jìn)行加壓后供給。流路40連接供氣裝置20與吹氣口 30。流路41連接供氣裝置20與吹氣口 31。流路42連接供氣裝置20與吹氣口 32。閥50?52分別設(shè)置于流路40?42。供氣裝置20經(jīng)由流路40向吹氣口 30供給空氣，經(jīng)由流路41向吹氣口 31供給空氣，經(jīng)由流路42向吹氣口 32供給空氣。吹氣口 30?32將空氣吹入水中。
[0044]水流的流入角檢測(cè)裝置15檢測(cè)相對(duì)于船舶的水流的流入角β。后述關(guān)于水流的流入角β的定義。水流的流入角檢測(cè)裝置15具備陀螺儀16、多普勒聲納17、GPS裝置18及水流的流入角計(jì)算裝置19。陀螺儀16檢測(cè)船舶的船頭方位α。多普勒聲納17檢測(cè)船舶的對(duì)水船速矢量VW。GPS裝置18檢測(cè)船舶的對(duì)地船速矢量VG。水流的流入角計(jì)算裝置19根據(jù)船頭方位α、對(duì)水船速矢量VW及對(duì)地船速矢量VG中的至少一個(gè)計(jì)算水流的流入角β。
[0045]控制裝置11根據(jù)水流的流入角β控制供氣裝置20及閥50?52。
[0046]參考圖3，水流的流入角β定義為相對(duì)于中心線CL的船底7附近的水流100的角度。水流100與中心線CL越接近平行，水流的流入角β越小。水流的流入角β受到風(fēng)、潮流、船舶的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等的影響。
[0047]以下，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0048]參考圖4，水流100與中心線CL平行時(shí)，水流的流入角β為第I角度。此時(shí)，控制裝置11執(zhí)行第I控制。控制裝置11在第I控制中使閥50?52保持打開(kāi)狀態(tài)，將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量。從全部的吹氣口 30?32吹出空氣。通過(guò)從吹氣口30?32吹出的空氣來(lái)形成空氣層(氣泡層)130?132?？諝鈱?30?132覆蓋船底7的絕大部分。
[0049]參考圖5，水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí)，水流的流入角β為大于第I角度的第2角度。此時(shí)，若控制裝置11執(zhí)行第I控制，則通過(guò)從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32吹出的空氣形成的空氣層132所覆蓋的船底7的面積非常小。
[0050]參考圖6，水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí)(水流的流入角β為第2角度時(shí))，控制裝置11執(zhí)行第2控制。控制裝置11在第2控制中使閥50及51保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第I供氣量的第2供氣量?？諝鈴拇禋饪?30及31吹出，但不從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32吹出。[0051]其中，圖6的情況下的馬力降低量與圖5的情況下的馬力降低量相比較小，但通過(guò)從吹氣口 32吹出的空氣形成的空氣層132所覆蓋的船底7的面積非常小，因此馬力降低量的差可以忽略。另一方面，供氣裝置20的總供氣量從第I供氣量減少到第2供氣量，因此圖6的情況下的空氣吹出動(dòng)力與圖5的情況下的空氣吹出動(dòng)力相比較小。因此，圖6的情況與圖5的情況相比圖6的情況的由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果更優(yōu)異。
[0052]另外，水流100從右舷6流向左舷5時(shí)，控制裝置11使閥50及52保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51保持關(guān)閉狀態(tài)來(lái)代替使閥50及51保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0053](第I實(shí)施方式的變形例)
[0054]參考圖7，對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的變形例所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本變形例所涉及的阻力降低裝置10除了下述幾點(diǎn)以外與第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本變形例所涉及的阻力降低裝置10具備吹氣口 33及34。吹氣口 33設(shè)置于比中心線CL更靠近左舷5側(cè)。吹氣口 33比吹氣口 31更接近中心線CL。吹氣口 34設(shè)置于比中心線CL更靠近右舷6側(cè)。吹氣口 34比吹氣口 32更接近中心線CL。吹氣口 33及34分別將空氣從在Y方向上排列的多個(gè)吹氣孔或者在Y方向上延伸的裂孔吹入水中。
[0055]參考圖8，阻力降低裝置10具備流路43及44、閥53及54。流路43連接供氣裝置20與吹氣口 33。流路44連接供氣裝置20與吹氣口 34。閥53及54分別設(shè)置于流路43及44。供氣裝置20經(jīng)由流路43向吹氣口 33供給空氣，并且經(jīng)由流路44向吹氣口 34供給空氣。吹氣口 33及34將空氣吹入水中。
[0056]控制裝置11根據(jù)水流的流入角β控制供氣裝置20及閥50?54。
[0057]以下，對(duì)本變形例所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0058]控制裝置11在水流的流入角β為第I角度時(shí)(水流100與中心線CL平行時(shí))執(zhí)行第I控制?？刂蒲b置11在第I控制中使閥50?54保持打開(kāi)狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量。空氣從全部的吹氣口 30?34吹出。
[0059]控制裝置11在水流的流入角β為大于第I角度的第2角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第2控制?？刂蒲b置11在第2控制中使閥50、51、53及54保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第I供氣量的第2供氣量?？諝鈴拇禋饪?30、31、33及34吹出，但不從位于水流100的最下游側(cè)的吹氣口 32吹出。
[0060]控制裝置11在水流的流入角β為大于第2角度的第3角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第3控制。控制裝置11在第3控制中使閥50、51及53保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52及54保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第2供氣量的第3供氣量。空氣從吹氣口 30、31及33吹出，但不從位于水流100的最下游側(cè)的吹氣口 32與附近的吹氣口 34吹出。
[0061]另外，水流100從右舷6流向左舷5時(shí)，控制裝置11在第2控制中使閥50、52、53及54保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51保持關(guān)閉狀態(tài)，且在第3控制中使閥50、52、及54保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51及53保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0062]根據(jù)本變形例，通過(guò)根據(jù)水流的流入角β的大小精確控制閥51?54的關(guān)閉和供氣裝置20的總供氣量，能夠進(jìn)一步提高由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果。
[0063](第2實(shí)施方式)[0064]參考圖9，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10除以下幾點(diǎn)以外與第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10具備吹氣口 35?38。吹氣口 30?32配置于船底7的區(qū)域7a。吹氣口 35及36配置于船底7的區(qū)域7b。吹氣口 37及38配置于船底7的區(qū)域7c。區(qū)域7b位于比區(qū)域7a更靠近船尾3側(cè)。區(qū)域7c位于比區(qū)域7b更靠近船尾3偵U。吹氣口 35及37設(shè)置于比中心線CL更靠近左舷5側(cè)。吹氣口 36及38設(shè)置于比中心線CL更靠近右舷6側(cè)。吹氣口 35?38分別將空氣從在Y方向上排列的多個(gè)吹氣孔或者在Y方向上延伸的裂孔吹入水中。
[0065]參考圖10，阻力降低裝置10具備流路45?48和閥55?58。流路45連接供氣裝置20與吹氣口 35。流路46連接供氣裝置20與吹氣口 36。流路47連接供氣裝置20與吹氣口 37。流路48連接供氣裝置20與吹氣口 38。閥55?58分別設(shè)置于流路45?48。供氣裝置20經(jīng)由流路45向吹氣口 35供給空氣，經(jīng)由流路46向吹氣口 36供給空氣，經(jīng)由流路47向吹氣口 37供給空氣，經(jīng)由流路48向吹氣口 38供給空氣。吹氣口 35?38將空氣吹入水中。
[0066]控制裝置11根據(jù)水流的流入角β控制供氣裝置20、閥50?52及閥55?58。
[0067]以下，對(duì)本變形例所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0068]控制裝置11在水流的流入角β為第I角度時(shí)(水流100與中心線CL平行時(shí))，執(zhí)行第I控制?？刂蒲b置11在第I控制中使閥50?52保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥55?58保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量?？諝鈴拇禋饪?30?32吹出，但不從吹氣口 35?38吹出。
[0069]參照?qǐng)D11，控制裝置11在水流的流入角β為大于第I角度的第2角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第2控制?？刂蒲b置11在第2控制中使閥50、51、55及57保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52、56及58保持關(guān)閉狀態(tài)，將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量?？諝鈴拇禋饪?30、31、35及37吹出，但不從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32、36及38吹出。通過(guò)從吹氣口 30、31、35及37吹出的空氣形成空氣層(氣泡層)130、131、135及137。空氣層130、131、135及137覆蓋船底7的絕大部分。
[0070]在此，圖11的情況下的馬力降低量與圖5的情況下的馬力降低量相比較大。這是因?yàn)榇?的被空氣層130、131、135及137所覆蓋的部分的面積比船底7的被空氣層130?132所覆蓋的部分的面積大。另一方面，因?yàn)楣庋b置的總供氣量還是第I供氣量不變，所以圖11的情況下的空氣吹出動(dòng)力與圖5的情況下的空氣吹出動(dòng)力相同。因此，圖11的情況與圖5的情況相比圖11的情況的由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果更優(yōu)異。
[0071]另外，水流從右舷6流向左舷5時(shí)，控制裝置11使閥50、52、56及58保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51、55及57保持關(guān)閉狀態(tài)來(lái)代替使閥50、51、55及57保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52、56及58保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0072]而且，控制裝置11在第2控制中也可將供氣裝置20的總供氣量控制為大于第I供氣量的值。并且，不設(shè)置吹氣口 37及38而設(shè)置吹氣口 35及36的情況和不設(shè)置吹氣口35及36而設(shè)置吹氣口 37及38的情況均可。
[0073](第3實(shí)施方式)[0074]參考圖12，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10除以下幾點(diǎn)以外與第2實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10具備吹氣回收口 61?64來(lái)代替吹氣口 35?38。吹氣口 30?32配置于船底7的區(qū)域7a。吹氣回收口 61及62配置于船底7的區(qū)域7b。吹氣回收口 63及64配置于船底7的區(qū)域7c。區(qū)域7b位于比區(qū)域7a更靠近船尾3側(cè)。區(qū)域7c位于比區(qū)域7b更靠近船尾3側(cè)。吹氣回收口 61及63設(shè)置于比中心線CL更靠近左舷5側(cè)。吹氣回收口 62及64設(shè)置于比中心線CL更靠近右舷6側(cè)。吹氣回收口 61?64分別將空氣從在Y方向上排列的多個(gè)吹氣回收孔或者在Y方向上延伸的裂孔吹入水中且從水中回收空氣。
[0075]參考圖13，阻力降低裝置10具備吹氣回收配管系統(tǒng)70來(lái)代替流路45?48及閥55?58。吹氣回收配管系統(tǒng)70具備閥71?74及供氣裝置75。吹氣回收配管系統(tǒng)70將吹氣回收口 61?64彼此連接，以便吹氣回收口 62及64能夠?qū)⒋禋饣厥湛?61及63從水中回收的空氣吹入水中，以便吹氣回收口 61及63能夠?qū)⒋禋饣厥湛?62及64從水中回收的空氣吹入水中。供氣裝置75為如壓縮機(jī)或者鼓風(fēng)機(jī)這種對(duì)空氣進(jìn)行加壓后供給的裝置。在此，可不通過(guò)供氣裝置75對(duì)從水中回收的空氣進(jìn)行加壓而吹入水中，也可通過(guò)供氣裝置75對(duì)從水中回收的空氣進(jìn)行加壓后吹入水中。在不通過(guò)供氣裝置75對(duì)從水中回收的空氣進(jìn)行加壓而吹入水中時(shí)，用于將回收的空氣吹入水中的空氣吹出動(dòng)力為零。即使在通過(guò)供氣裝置75對(duì)從水中回收的空氣進(jìn)行加壓后吹入水中時(shí)，從水中回收的空氣的壓力高于常壓。因此，用于將回收的空氣吹入水中的空氣吹出動(dòng)力小于用于對(duì)常壓的空氣通過(guò)供氣裝置75進(jìn)行加壓后吹入水中的空氣吹出動(dòng)力。
[0076]控制裝置11根據(jù)水流的流入角β控制供氣裝置20，閥50?52及吹氣回收配管系統(tǒng)70。
[0077]以下，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0078]控制裝置11在水流的流入角β為第I角度時(shí)(水流100與中心線CL平行時(shí))，執(zhí)行第I控制。控制裝置11在第I控制中使閥50?52保持打開(kāi)狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便吹氣回收口 61?64即不回收空氣也不吹出空氣?？諝鈴拇禋饪?30?32吹出，但空氣即不被吹氣回收口 61?64回收也不從其吹出。
[0079]參考圖14，控制裝置11在水流的流入角β為大于第I角度的第2角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第2控制。控制裝置11在第2控制中使閥50及51保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第I供氣量的第2供氣量，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便吹氣回收口 61及63將吹氣回收口 62及64從水中回收的空氣吹入水中。空氣從吹氣口 30及31吹出，但不從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32吹出。而且，位于水流100的下游側(cè)的吹氣回收口 62及64回收欲從船底7泄漏的空氣，且位于水流100的上流側(cè)的吹氣回收口 61及63將所回收的空氣吹入水中。通過(guò)從吹氣口 30及31和吹氣回收口 61及63吹出的空氣形成空氣層(氣泡層)130、131、161及163?？諝鈱?30、131、161及163覆蓋船底7的絕大部分。
[0080]根據(jù)本實(shí)施方式，將在水流100的下游側(cè)回收的空氣在水流100的上流側(cè)吹入水中，因此進(jìn)一步提高了由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果。
[0081]另外，控制裝置11在水流100從右舷6流向左舷5時(shí)，使閥50及52保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51保持關(guān)閉狀態(tài)，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便吹氣回收口 62及64將吹氣回收口 61及63從水中回收的空氣吹入水中。
[0082](第3實(shí)施方式的變形例)
[0083]參考圖15，對(duì)第3實(shí)施方式的變形例所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本變形例所涉及的阻力降低裝置10除以下幾點(diǎn)以外與第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本變形例所涉及的阻力降低裝置10具備流路81及82和閥91及92。流路81及82連接吹氣回收配管系統(tǒng)70與吹氣口 30?32。閥91及92分別設(shè)置于流路81及82?？刂蒲b置11控制閥91及92。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)⒋禋饣厥湛?61?64從水中回收的空氣從吹氣口 30?32吹出。
[0084](第4實(shí)施方式)
[0085]參考圖16，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10除以下幾點(diǎn)以外與第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10具備吹氣回收口 61及62，但不具備吹氣回收口 63及64。吹氣回收口 61沿左舷5的舷側(cè)而設(shè)置。吹氣回收口 62沿右舷6的舷側(cè)而設(shè)置。吹氣回收口 61及62分別將空氣從在X方向上排列的多個(gè)吹氣回收孔或者在X方向上延伸的裂孔吹入水中且從水中回收空氣。
[0086]參考圖17，吹氣回收配管系統(tǒng)70將吹氣回收口 61及62彼此連接，以便吹氣回收口 62能夠?qū)⒋禋饣厥湛?61從水中回收的空氣吹入水中，以便吹氣回收口 61能夠?qū)⒋禋饣厥湛?62從水中回收的空氣吹入水中。
[0087]以下，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0088]控制裝置11在水流的流入角β為第I角度時(shí)(水流100與中心線CL平行時(shí))，執(zhí)行第I控制?？刂蒲b置11在第I控制中使閥50?52保持打開(kāi)狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便控制吹氣回收口 61及62即不回收空氣也不吹出空氣?？諝鈴拇禋饪?30?32吹出，但空氣即不被吹氣回收口 61及62回收也不從其吹出。
[0089]控制裝置11在水流的流入角β為大于第I角度的第2角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第2控制?？刂蒲b置11在第2控制中使閥50及51保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第I供氣量的第2供氣量，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便吹氣回收口 61將吹氣回收口 62從水中回收的空氣吹入水中。空氣從吹氣口 30及31吹出，但不從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32吹出。而且，位于水流100的下游側(cè)的吹氣回收口 62回收欲從船底7泄漏的空氣，且將位于水流100的上流側(cè)的吹氣回收口 61所回收的空氣吹入水中。通過(guò)從吹氣口 30及31和吹氣回收口 61所吹出的空氣形成空氣層(氣泡層)來(lái)覆蓋船底7的絕大部分。
[0090]根據(jù)本實(shí)施方式，水流的流入角β的第2角度較大時(shí)，船底7的空氣層所覆蓋的部分的面積變大。
[0091]以上，參考實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法并不限定于上述實(shí)施方式。可以對(duì)上述實(shí)施方式加以更改或在上述實(shí)施方式之間進(jìn)行組合。
[0092]本申請(qǐng)主張基于2011年12月27日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2011-286546號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考援用于本說(shuō)明書(shū)中。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶的阻力降低裝置，其具備: 一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)； 另一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述左舷及所述右舷中的另一側(cè)； 供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第I流路向所述一側(cè)第I吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第I流路向所述另一側(cè)第I吹氣口供給空氣； 一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述一側(cè)第I流路； 另一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第I流路；及 控制裝置，其中， 所述控制裝置執(zhí)行第I控制和第2控制， 所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)， 所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶的阻力降低裝置，還具備: 一側(cè)第2吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)； 另一側(cè)第2吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)； 一側(cè)第2流路，連接于所述一側(cè)第2吹氣口； 一側(cè)第2閥，設(shè)置于所述一側(cè)第2流路； 另一側(cè)第2流路，連接于所述另一側(cè)第2吹氣口 ；及 另一側(cè)第2閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第2流路，其中， 所述供氣裝置經(jīng)由所述一側(cè)第2流路向所述一側(cè)第2吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由所述另一側(cè)第2流路向所述另一側(cè)第2吹氣口供給空氣， 所述一側(cè)第2吹氣口比所述一側(cè)第I吹氣口更接近所述中心線， 所述另一側(cè)第2吹氣口比所述另一側(cè)第I吹氣口更接近所述中心線， 所述控制裝置在水流從所述船舶的所述一側(cè)流向所述另一側(cè)時(shí)執(zhí)行所述第2控制及第3控制， 所述控制裝置， 在相對(duì)于所述船舶的水流的流入角為第I角度時(shí)執(zhí)行所述第I控制， 在所述水流的流入角為大于所述第I角度的第2角度時(shí)執(zhí)行所述第2控制， 在所述水流的流入角為大于所述第2角度的第3角度時(shí)執(zhí)行所述第3控制， 所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第2閥及所述另一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)， 所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第2閥及所述另一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)， 所述控制裝置在所述第3控制中使所述一側(cè)第I閥及所述一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第2閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶的阻力降低裝置，其中， 所述控制裝置在所述第I控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為第I供氣量，所述控制裝置在所述第2控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第I供氣量的第2供氣量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶的阻力降低裝置，其中， 所述控制裝置在所述第I控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為第I供氣量， 所述控制裝置在所述第2控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第I供氣量的第2供氣量， 所述控制裝置在所述第3控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第2供氣量的第3供氣量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶的阻力降低裝置，還具備: 一側(cè)第3吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)； 另一側(cè)第3吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)； 一側(cè)第3流路，連接于所述一側(cè)第3吹氣口； 一側(cè)第3閥，設(shè) 置于所述一側(cè)第3流路； 另一側(cè)第3流路，連接于所述另一側(cè)第3吹氣口 ；及 另一側(cè)第3閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第3流路，其中， 所述供氣裝置經(jīng)由所述一側(cè)第3流路向所述一側(cè)第3吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由所述另一側(cè)第3流路向所述另一側(cè)第3吹氣口供給空氣， 所述一側(cè)第I吹氣口及所述另一側(cè)第I吹氣口配置于所述船底的第I區(qū)域， 所述一側(cè)第3吹氣口及所述另一側(cè)第3吹氣口配置于所述船底的第2區(qū)域， 所述第2區(qū)域位于比所述第I區(qū)域更靠近船尾側(cè)， 所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第3閥及所述另一側(cè)第3閥保持關(guān)閉狀態(tài)， 所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第3閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第3閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶的阻力降低裝置，還具備: 一側(cè)吹氣回收口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)； 另一側(cè)吹氣回收口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)，其中， 所述一側(cè)第I吹氣口及所述另一側(cè)第I吹氣口配置于所述船底的第I區(qū)域， 所述一側(cè)吹氣回收口及所述另一側(cè)吹氣回收口配置于所述船底的第2區(qū)域， 所述第2區(qū)域位于比所述第I區(qū)域更靠近船尾側(cè)， 所述控制裝置在執(zhí)行所述第2控制時(shí)，所述另一側(cè)吹氣回收口從水中回收空氣，所述一側(cè)吹氣回收口將所述另一側(cè)吹氣回收口所回收的空氣吹入水中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶的阻力降低裝置，其中， 所述一側(cè)吹氣回收口沿著所述一側(cè)的舷側(cè)設(shè)置，所述另一側(cè)吹氣回收口沿著所述另一側(cè)的舷側(cè)設(shè)置。
8.一種船舶，其具備: 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的船舶的阻力降低裝置；及 產(chǎn)生推力的推進(jìn)器。
9.一種船舶的阻力降低方法，其具備如下步驟:相對(duì)于船舶的水流的流入角為第1角度時(shí)執(zhí)行阻力降低裝置的第1控制；及所述水流的流入角為大于所述第1角度的第2角度時(shí)執(zhí)行所述阻力降低裝置的第2控制，其中 所述阻力降低裝置，具備: 一側(cè)第1吹氣口，設(shè)置于比所述船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)； 另一側(cè)第1吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述左舷及所述右舷中的另一側(cè)； 供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第1流路向所述一側(cè)第1吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第1流路向所述另一側(cè)第1吹氣口供給空氣； 一側(cè)第1閥，設(shè)置于所述一側(cè)第1流路 '及 另一側(cè)第1閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第1流路， 在執(zhí)行所述第I控制時(shí)，使所述一側(cè)第1閥及所述另一側(cè)第1閥保持打開(kāi)狀態(tài)，在執(zhí)行所述第2控制時(shí)，使所述一側(cè)第1閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第1閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】B63B1/38GK103958339SQ201280058260
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】小段洋一郎, 川北千春, 高野真一, 川淵信, 松本廣光 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種船舶的阻力降低裝置，其具備：一側(cè)吹氣口，設(shè)置于比船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)；另一側(cè)吹氣口，設(shè)置于比船底的中心線更靠近左舷及右舷中的另一側(cè)；供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第1流路向一側(cè)吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第1流路向另一側(cè)吹氣口供給空氣；一側(cè)第1閥，設(shè)置于一側(cè)第1流路；另一側(cè)第1閥，設(shè)置于另一側(cè)第1流路；及控制裝置?？刂蒲b置執(zhí)行第1控制和第2控制?？刂蒲b置在第1控制中使一側(cè)第1閥及另一側(cè)第1閥保持打開(kāi)狀態(tài)。控制裝置在第2控制中使一側(cè)第1閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使另一側(cè)第1閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】船舶的阻力降低裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過(guò)吹出空氣來(lái)降低船體的摩擦阻力的船舶的空氣潤(rùn)滑。
【背景技術(shù)】
[0002]作為節(jié)能技術(shù)的一種，已知有從船體向水中吹入空氣來(lái)降低船體的摩擦阻力的船舶的空氣潤(rùn)滑。
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)I (日本專(zhuān)利公開(kāi)2010-228679號(hào)公報(bào))中公開(kāi)有能夠根據(jù)船舶的航行狀況控制氣體的噴出狀態(tài)的船舶的摩擦阻力降低方法。例如，波浪高度達(dá)到預(yù)定值以上時(shí)停止噴出氣泡，達(dá)到預(yù)定值以下時(shí)開(kāi)始噴出氣泡。或者，根據(jù)壓舵量和斜航角來(lái)調(diào)整噴出方向。
[0004]若通過(guò)空氣吹出降低船體的摩擦阻力，則降低為了維持目標(biāo)速度所需的推進(jìn)器的驅(qū)動(dòng)馬力。另一方面，為了向水中吹入空氣需要?jiǎng)恿?。因此，提高由定義為從馬力降低量減去空氣吹出動(dòng)力的差值的空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果非常重要。
[0005]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利公開(kāi)2010-228679號(hào)公報(bào)
[0008]發(fā)明的概要
[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種在船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)提高由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)的船舶的阻力降低裝置，其具備:一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)；另一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述左舷及所述右舷中的另一側(cè)；供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第I流路向所述一側(cè)第I吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第I流路向所述另一側(cè)第I吹氣口供給空氣；一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述一側(cè)第I流路；另一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第I流路；及控制裝置。所述控制裝置執(zhí)行第I控制和第2控制。所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)。所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0011]優(yōu)選上述阻力降低裝置還具備:一側(cè)第2吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)；另一側(cè)第2吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)；一側(cè)第2流路，連接于所述一側(cè)第2吹氣口 ； 一側(cè)第2閥，設(shè)置于所述一側(cè)第2流路；另一側(cè)第2流路，連接于所述另一側(cè)第2吹氣口 ；及另一側(cè)第2閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第2流路。所述供氣裝置經(jīng)由所述一側(cè)第2流路向所述一側(cè)第2吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由所述另一側(cè)第2流路向所述另一側(cè)第2吹氣口供給空氣。所述一側(cè)第2吹氣口比所述一側(cè)第I吹氣口更接近所述中心線。所述另一側(cè)第2吹氣口比所述另一側(cè)第I吹氣口更接近所述中心線。所述控制裝置在水流從所述船舶的所述一側(cè)流向所述另一側(cè)時(shí)執(zhí)行所述第2控制及所述第3控制。所述控制裝置在相對(duì)于所述船舶的水流的流入角為第I角度時(shí)執(zhí)行所述第I控制。在所述水流的流入角為大于所述第I角度的第2角度時(shí)執(zhí)行所述第2控制。在所述水流的流入角為大于所述第2角度的第3角度時(shí)執(zhí)行所述第3控制。所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第2閥及所述另一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)。所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第2閥及所述另一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)。所述控制裝置在所述第3控制中使所述一側(cè)第I閥及所述一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第2閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0012]優(yōu)選所述控制裝置在所述第I控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為第I供氣量。所述控制裝置在所述第2控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第I供氣量的第2供氣量。
[0013]優(yōu)選所述控制裝置在所述第I控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為第I供氣量。所述控制裝置在所述第2控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第I供氣量的第2供氣量。所述控制裝置在所述第3控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第2供氣量的第3供氣量。
[0014]優(yōu)選上述阻力降低裝置還具備:一側(cè)第3吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)；另一側(cè)第3吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)；一側(cè)第3流路，連接于所述一側(cè)第3吹氣口 ； 一側(cè)第3閥，設(shè)置于所述一側(cè)第3流路；另一側(cè)第3流路，連接于所述另一側(cè)第3吹氣口 ；及另一側(cè)第3閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第3流路。所述供氣裝置經(jīng)由所述一側(cè)第3流路向所述一側(cè)第3吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由所述另一側(cè)第3流路向所述另一側(cè)第3吹氣口供給空氣。所述一側(cè)第I吹氣口及所述另一側(cè)第I吹氣口配置于所述船底的第I區(qū)域。所述一側(cè)第3吹氣口及所述另一側(cè)第3吹氣口配置于所述船底的第2區(qū)域。所述第2區(qū)域位于比所述第I區(qū)域更靠近船尾側(cè)。所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第3閥及所述另一側(cè)第3閥保持關(guān)閉狀態(tài)。所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第3閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第3閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0015]優(yōu)選上述阻力降低裝置還具備:一側(cè)吹氣回收口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)；及另一側(cè)吹氣回收口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)。所述一側(cè)第I吹氣口及所述另一側(cè)第I吹氣口配置于所述船底的第I區(qū)域。所述一側(cè)吹氣回收口及所述另一側(cè)吹氣回收口配置于所述船底的第2區(qū)域。所述第2區(qū)域位于比所述第I區(qū)域更靠近船尾側(cè)。所述控制裝置在執(zhí)行所述第2控制時(shí)，所述另一側(cè)吹氣回收口從水中回收空氣，所述一側(cè)吹氣回收口將所述另一側(cè)吹氣回收口所回收的空氣吹入水中。
[0016]優(yōu)選所述一側(cè)吹氣回收口沿著所述一側(cè)的舷側(cè)設(shè)置。所述另一側(cè)吹氣回收口沿著所述另一側(cè)的舷側(cè)設(shè)置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)的船舶具備阻力降低裝置及產(chǎn)生推力的推進(jìn)器。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)的船舶的阻力降低方法，其具備如下方法:相對(duì)于船舶的水流的流入角為第I角度時(shí)執(zhí)行阻力降低裝置的第I控制；及所述水流的流入角為大于所述第I角度的第2角度時(shí)執(zhí)行所述阻力降低裝置的第2控制。所述阻力降低裝置，具備:一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比所述船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)；另一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述左舷及所述右舷中的另一側(cè)；供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第I流路向所述一側(cè)第I吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第I流路向所述另一側(cè)第I吹氣口供給空氣；一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述一側(cè)第I流路；及另一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第I流路。在執(zhí)行所述第I控制時(shí)，使所述一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)。在執(zhí)行所述第2控制時(shí)，使所述一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明提供一種在船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)提高由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]本發(fā)明的上述目的、其他目的、效果及特征，由結(jié)合【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】的實(shí)施方式變得更加明確。
[0021]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的船舶的仰視圖。
[0022]圖2是第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的概要圖。
[0023]圖3表示相對(duì)于船舶的水流的流入角的定義。
[0024]圖4是船底附近的水流平行于中心線時(shí)在從第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的全部的吹氣口吹出空氣時(shí)，通過(guò)吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0025]圖5是船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)在從第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的全部的吹氣口吹出空氣時(shí)，通過(guò)吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0026]圖6是船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)在從第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的一部分吹氣口吹出空氣時(shí)，通過(guò)吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0027]圖7是第I實(shí)施方式的變形例所涉及的船舶的船頭部分的仰視圖。
[0028]圖8是第I實(shí)施方式的變形例所涉及的阻力降低裝置的示意圖。
[0029]圖9是本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的船舶的仰視圖。
[0030]圖10是第2實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的示意圖。
[0031]圖11是船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)，通過(guò)從第2實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的吹氣口吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0032]圖12是本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的船舶的仰視圖。
[0033]圖13是第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的概要圖。
[0034]圖14是船底附近的水流相對(duì)于中心線傾斜時(shí)，通過(guò)從第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的吹氣口吹出的空氣所形成的空氣層的示意圖。
[0035]圖15是第3實(shí)施方式的變形例所涉及的阻力降低裝置的概要圖。
[0036]圖16是第4實(shí)施方式所涉及的船舶的仰視圖。
[0037]圖17是第4實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置的概要圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下，參考附圖，對(duì)用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法的方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0039](第I實(shí)施方式)
[0040]參考圖1，本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的船舶具備船體1、推進(jìn)器8、舵9及阻力降低裝置10。船體I具備船頭2、船尾3、左舷5、右舷6及船底7。相對(duì)于船體I定義縱向(船頭船尾方向)X及橫向(船寬方向)Y。推進(jìn)器8及舵9設(shè)置于船尾3。推進(jìn)器8產(chǎn)生推力。阻力降低裝置10具備設(shè)置于船底7的吹氣口 30?32。吹氣口 30?32設(shè)置于船首2附近。吹氣口 30設(shè)置于中心線CL上。吹氣口 31設(shè)置于比中心線CL更靠近左舷5側(cè)。吹氣口 32設(shè)置于比中心線CL更靠近右舷6側(cè)。吹氣口 30?32分別將空氣從在Y方向上排列的多個(gè)吹氣孔或者在Y方向上延伸的裂孔吹入水中。
[0041]阻力降低裝置10在船舶的航行中將空氣吹入水中。由于通過(guò)阻力降低裝置10所吹出的空氣形成的空氣層(氣泡層)覆蓋船底7的表面，所以降低了船體I的摩擦阻力。因此，降低了為維持目標(biāo)速度所需的推進(jìn)器8的驅(qū)動(dòng)馬力。
[0042]參考圖2，阻力降低裝置10除了上述吹氣口 30?32以外，還具備供氣裝置20、流路40?42、閥50?52、控制裝置11及水流的流入角檢測(cè)裝置15。
[0043]供氣裝置20為如壓縮機(jī)或者鼓風(fēng)機(jī)這種對(duì)空氣進(jìn)行加壓后供給的裝置。供氣裝置20對(duì)常壓的空氣進(jìn)行加壓后供給。流路40連接供氣裝置20與吹氣口 30。流路41連接供氣裝置20與吹氣口 31。流路42連接供氣裝置20與吹氣口 32。閥50?52分別設(shè)置于流路40?42。供氣裝置20經(jīng)由流路40向吹氣口 30供給空氣，經(jīng)由流路41向吹氣口 31供給空氣，經(jīng)由流路42向吹氣口 32供給空氣。吹氣口 30?32將空氣吹入水中。
[0044]水流的流入角檢測(cè)裝置15檢測(cè)相對(duì)于船舶的水流的流入角β。后述關(guān)于水流的流入角β的定義。水流的流入角檢測(cè)裝置15具備陀螺儀16、多普勒聲納17、GPS裝置18及水流的流入角計(jì)算裝置19。陀螺儀16檢測(cè)船舶的船頭方位α。多普勒聲納17檢測(cè)船舶的對(duì)水船速矢量VW。GPS裝置18檢測(cè)船舶的對(duì)地船速矢量VG。水流的流入角計(jì)算裝置19根據(jù)船頭方位α、對(duì)水船速矢量VW及對(duì)地船速矢量VG中的至少一個(gè)計(jì)算水流的流入角β。
[0045]控制裝置11根據(jù)水流的流入角β控制供氣裝置20及閥50?52。
[0046]參考圖3，水流的流入角β定義為相對(duì)于中心線CL的船底7附近的水流100的角度。水流100與中心線CL越接近平行，水流的流入角β越小。水流的流入角β受到風(fēng)、潮流、船舶的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等的影響。
[0047]以下，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0048]參考圖4，水流100與中心線CL平行時(shí)，水流的流入角β為第I角度。此時(shí)，控制裝置11執(zhí)行第I控制。控制裝置11在第I控制中使閥50?52保持打開(kāi)狀態(tài)，將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量。從全部的吹氣口 30?32吹出空氣。通過(guò)從吹氣口30?32吹出的空氣來(lái)形成空氣層(氣泡層)130?132?？諝鈱?30?132覆蓋船底7的絕大部分。
[0049]參考圖5，水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí)，水流的流入角β為大于第I角度的第2角度。此時(shí)，若控制裝置11執(zhí)行第I控制，則通過(guò)從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32吹出的空氣形成的空氣層132所覆蓋的船底7的面積非常小。
[0050]參考圖6，水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí)(水流的流入角β為第2角度時(shí))，控制裝置11執(zhí)行第2控制。控制裝置11在第2控制中使閥50及51保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第I供氣量的第2供氣量?？諝鈴拇禋饪?30及31吹出，但不從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32吹出。[0051]其中，圖6的情況下的馬力降低量與圖5的情況下的馬力降低量相比較小，但通過(guò)從吹氣口 32吹出的空氣形成的空氣層132所覆蓋的船底7的面積非常小，因此馬力降低量的差可以忽略。另一方面，供氣裝置20的總供氣量從第I供氣量減少到第2供氣量，因此圖6的情況下的空氣吹出動(dòng)力與圖5的情況下的空氣吹出動(dòng)力相比較小。因此，圖6的情況與圖5的情況相比圖6的情況的由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果更優(yōu)異。
[0052]另外，水流100從右舷6流向左舷5時(shí)，控制裝置11使閥50及52保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51保持關(guān)閉狀態(tài)來(lái)代替使閥50及51保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0053](第I實(shí)施方式的變形例)
[0054]參考圖7，對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的變形例所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本變形例所涉及的阻力降低裝置10除了下述幾點(diǎn)以外與第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本變形例所涉及的阻力降低裝置10具備吹氣口 33及34。吹氣口 33設(shè)置于比中心線CL更靠近左舷5側(cè)。吹氣口 33比吹氣口 31更接近中心線CL。吹氣口 34設(shè)置于比中心線CL更靠近右舷6側(cè)。吹氣口 34比吹氣口 32更接近中心線CL。吹氣口 33及34分別將空氣從在Y方向上排列的多個(gè)吹氣孔或者在Y方向上延伸的裂孔吹入水中。
[0055]參考圖8，阻力降低裝置10具備流路43及44、閥53及54。流路43連接供氣裝置20與吹氣口 33。流路44連接供氣裝置20與吹氣口 34。閥53及54分別設(shè)置于流路43及44。供氣裝置20經(jīng)由流路43向吹氣口 33供給空氣，并且經(jīng)由流路44向吹氣口 34供給空氣。吹氣口 33及34將空氣吹入水中。
[0056]控制裝置11根據(jù)水流的流入角β控制供氣裝置20及閥50?54。
[0057]以下，對(duì)本變形例所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0058]控制裝置11在水流的流入角β為第I角度時(shí)(水流100與中心線CL平行時(shí))執(zhí)行第I控制?？刂蒲b置11在第I控制中使閥50?54保持打開(kāi)狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量。空氣從全部的吹氣口 30?34吹出。
[0059]控制裝置11在水流的流入角β為大于第I角度的第2角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第2控制?？刂蒲b置11在第2控制中使閥50、51、53及54保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第I供氣量的第2供氣量?？諝鈴拇禋饪?30、31、33及34吹出，但不從位于水流100的最下游側(cè)的吹氣口 32吹出。
[0060]控制裝置11在水流的流入角β為大于第2角度的第3角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第3控制。控制裝置11在第3控制中使閥50、51及53保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52及54保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第2供氣量的第3供氣量。空氣從吹氣口 30、31及33吹出，但不從位于水流100的最下游側(cè)的吹氣口 32與附近的吹氣口 34吹出。
[0061]另外，水流100從右舷6流向左舷5時(shí)，控制裝置11在第2控制中使閥50、52、53及54保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51保持關(guān)閉狀態(tài)，且在第3控制中使閥50、52、及54保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51及53保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0062]根據(jù)本變形例，通過(guò)根據(jù)水流的流入角β的大小精確控制閥51?54的關(guān)閉和供氣裝置20的總供氣量，能夠進(jìn)一步提高由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果。
[0063](第2實(shí)施方式)[0064]參考圖9，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10除以下幾點(diǎn)以外與第I實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10具備吹氣口 35?38。吹氣口 30?32配置于船底7的區(qū)域7a。吹氣口 35及36配置于船底7的區(qū)域7b。吹氣口 37及38配置于船底7的區(qū)域7c。區(qū)域7b位于比區(qū)域7a更靠近船尾3側(cè)。區(qū)域7c位于比區(qū)域7b更靠近船尾3偵U。吹氣口 35及37設(shè)置于比中心線CL更靠近左舷5側(cè)。吹氣口 36及38設(shè)置于比中心線CL更靠近右舷6側(cè)。吹氣口 35?38分別將空氣從在Y方向上排列的多個(gè)吹氣孔或者在Y方向上延伸的裂孔吹入水中。
[0065]參考圖10，阻力降低裝置10具備流路45?48和閥55?58。流路45連接供氣裝置20與吹氣口 35。流路46連接供氣裝置20與吹氣口 36。流路47連接供氣裝置20與吹氣口 37。流路48連接供氣裝置20與吹氣口 38。閥55?58分別設(shè)置于流路45?48。供氣裝置20經(jīng)由流路45向吹氣口 35供給空氣，經(jīng)由流路46向吹氣口 36供給空氣，經(jīng)由流路47向吹氣口 37供給空氣，經(jīng)由流路48向吹氣口 38供給空氣。吹氣口 35?38將空氣吹入水中。
[0066]控制裝置11根據(jù)水流的流入角β控制供氣裝置20、閥50?52及閥55?58。
[0067]以下，對(duì)本變形例所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0068]控制裝置11在水流的流入角β為第I角度時(shí)(水流100與中心線CL平行時(shí))，執(zhí)行第I控制?？刂蒲b置11在第I控制中使閥50?52保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥55?58保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量?？諝鈴拇禋饪?30?32吹出，但不從吹氣口 35?38吹出。
[0069]參照?qǐng)D11，控制裝置11在水流的流入角β為大于第I角度的第2角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第2控制?？刂蒲b置11在第2控制中使閥50、51、55及57保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52、56及58保持關(guān)閉狀態(tài)，將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量?？諝鈴拇禋饪?30、31、35及37吹出，但不從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32、36及38吹出。通過(guò)從吹氣口 30、31、35及37吹出的空氣形成空氣層(氣泡層)130、131、135及137。空氣層130、131、135及137覆蓋船底7的絕大部分。
[0070]在此，圖11的情況下的馬力降低量與圖5的情況下的馬力降低量相比較大。這是因?yàn)榇?的被空氣層130、131、135及137所覆蓋的部分的面積比船底7的被空氣層130?132所覆蓋的部分的面積大。另一方面，因?yàn)楣庋b置的總供氣量還是第I供氣量不變，所以圖11的情況下的空氣吹出動(dòng)力與圖5的情況下的空氣吹出動(dòng)力相同。因此，圖11的情況與圖5的情況相比圖11的情況的由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果更優(yōu)異。
[0071]另外，水流從右舷6流向左舷5時(shí)，控制裝置11使閥50、52、56及58保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51、55及57保持關(guān)閉狀態(tài)來(lái)代替使閥50、51、55及57保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52、56及58保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0072]而且，控制裝置11在第2控制中也可將供氣裝置20的總供氣量控制為大于第I供氣量的值。并且，不設(shè)置吹氣口 37及38而設(shè)置吹氣口 35及36的情況和不設(shè)置吹氣口35及36而設(shè)置吹氣口 37及38的情況均可。
[0073](第3實(shí)施方式)[0074]參考圖12，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10除以下幾點(diǎn)以外與第2實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10具備吹氣回收口 61?64來(lái)代替吹氣口 35?38。吹氣口 30?32配置于船底7的區(qū)域7a。吹氣回收口 61及62配置于船底7的區(qū)域7b。吹氣回收口 63及64配置于船底7的區(qū)域7c。區(qū)域7b位于比區(qū)域7a更靠近船尾3側(cè)。區(qū)域7c位于比區(qū)域7b更靠近船尾3側(cè)。吹氣回收口 61及63設(shè)置于比中心線CL更靠近左舷5側(cè)。吹氣回收口 62及64設(shè)置于比中心線CL更靠近右舷6側(cè)。吹氣回收口 61?64分別將空氣從在Y方向上排列的多個(gè)吹氣回收孔或者在Y方向上延伸的裂孔吹入水中且從水中回收空氣。
[0075]參考圖13，阻力降低裝置10具備吹氣回收配管系統(tǒng)70來(lái)代替流路45?48及閥55?58。吹氣回收配管系統(tǒng)70具備閥71?74及供氣裝置75。吹氣回收配管系統(tǒng)70將吹氣回收口 61?64彼此連接，以便吹氣回收口 62及64能夠?qū)⒋禋饣厥湛?61及63從水中回收的空氣吹入水中，以便吹氣回收口 61及63能夠?qū)⒋禋饣厥湛?62及64從水中回收的空氣吹入水中。供氣裝置75為如壓縮機(jī)或者鼓風(fēng)機(jī)這種對(duì)空氣進(jìn)行加壓后供給的裝置。在此，可不通過(guò)供氣裝置75對(duì)從水中回收的空氣進(jìn)行加壓而吹入水中，也可通過(guò)供氣裝置75對(duì)從水中回收的空氣進(jìn)行加壓后吹入水中。在不通過(guò)供氣裝置75對(duì)從水中回收的空氣進(jìn)行加壓而吹入水中時(shí)，用于將回收的空氣吹入水中的空氣吹出動(dòng)力為零。即使在通過(guò)供氣裝置75對(duì)從水中回收的空氣進(jìn)行加壓后吹入水中時(shí)，從水中回收的空氣的壓力高于常壓。因此，用于將回收的空氣吹入水中的空氣吹出動(dòng)力小于用于對(duì)常壓的空氣通過(guò)供氣裝置75進(jìn)行加壓后吹入水中的空氣吹出動(dòng)力。
[0076]控制裝置11根據(jù)水流的流入角β控制供氣裝置20，閥50?52及吹氣回收配管系統(tǒng)70。
[0077]以下，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0078]控制裝置11在水流的流入角β為第I角度時(shí)(水流100與中心線CL平行時(shí))，執(zhí)行第I控制。控制裝置11在第I控制中使閥50?52保持打開(kāi)狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便吹氣回收口 61?64即不回收空氣也不吹出空氣?？諝鈴拇禋饪?30?32吹出，但空氣即不被吹氣回收口 61?64回收也不從其吹出。
[0079]參考圖14，控制裝置11在水流的流入角β為大于第I角度的第2角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第2控制。控制裝置11在第2控制中使閥50及51保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第I供氣量的第2供氣量，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便吹氣回收口 61及63將吹氣回收口 62及64從水中回收的空氣吹入水中。空氣從吹氣口 30及31吹出，但不從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32吹出。而且，位于水流100的下游側(cè)的吹氣回收口 62及64回收欲從船底7泄漏的空氣，且位于水流100的上流側(cè)的吹氣回收口 61及63將所回收的空氣吹入水中。通過(guò)從吹氣口 30及31和吹氣回收口 61及63吹出的空氣形成空氣層(氣泡層)130、131、161及163?？諝鈱?30、131、161及163覆蓋船底7的絕大部分。
[0080]根據(jù)本實(shí)施方式，將在水流100的下游側(cè)回收的空氣在水流100的上流側(cè)吹入水中，因此進(jìn)一步提高了由空氣潤(rùn)滑產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)能效果。
[0081]另外，控制裝置11在水流100從右舷6流向左舷5時(shí)，使閥50及52保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥51保持關(guān)閉狀態(tài)，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便吹氣回收口 62及64將吹氣回收口 61及63從水中回收的空氣吹入水中。
[0082](第3實(shí)施方式的變形例)
[0083]參考圖15，對(duì)第3實(shí)施方式的變形例所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本變形例所涉及的阻力降低裝置10除以下幾點(diǎn)以外與第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本變形例所涉及的阻力降低裝置10具備流路81及82和閥91及92。流路81及82連接吹氣回收配管系統(tǒng)70與吹氣口 30?32。閥91及92分別設(shè)置于流路81及82?？刂蒲b置11控制閥91及92。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)⒋禋饣厥湛?61?64從水中回收的空氣從吹氣口 30?32吹出。
[0084](第4實(shí)施方式)
[0085]參考圖16，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10除以下幾點(diǎn)以外與第3實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10相同。本實(shí)施方式所涉及的阻力降低裝置10具備吹氣回收口 61及62，但不具備吹氣回收口 63及64。吹氣回收口 61沿左舷5的舷側(cè)而設(shè)置。吹氣回收口 62沿右舷6的舷側(cè)而設(shè)置。吹氣回收口 61及62分別將空氣從在X方向上排列的多個(gè)吹氣回收孔或者在X方向上延伸的裂孔吹入水中且從水中回收空氣。
[0086]參考圖17，吹氣回收配管系統(tǒng)70將吹氣回收口 61及62彼此連接，以便吹氣回收口 62能夠?qū)⒋禋饣厥湛?61從水中回收的空氣吹入水中，以便吹氣回收口 61能夠?qū)⒋禋饣厥湛?62從水中回收的空氣吹入水中。
[0087]以下，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的船舶的阻力降低方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0088]控制裝置11在水流的流入角β為第I角度時(shí)(水流100與中心線CL平行時(shí))，執(zhí)行第I控制?？刂蒲b置11在第I控制中使閥50?52保持打開(kāi)狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為第I供氣量，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便控制吹氣回收口 61及62即不回收空氣也不吹出空氣?？諝鈴拇禋饪?30?32吹出，但空氣即不被吹氣回收口 61及62回收也不從其吹出。
[0089]控制裝置11在水流的流入角β為大于第I角度的第2角度時(shí)(水流100相對(duì)于中心線CL傾斜且水流100從左舷5流向右舷6時(shí))，執(zhí)行第2控制?？刂蒲b置11在第2控制中使閥50及51保持打開(kāi)狀態(tài)并使閥52保持關(guān)閉狀態(tài)，且將供氣裝置20的總供氣量控制為少于第I供氣量的第2供氣量，并控制吹氣回收配管系統(tǒng)70，以便吹氣回收口 61將吹氣回收口 62從水中回收的空氣吹入水中。空氣從吹氣口 30及31吹出，但不從位于水流100的下游側(cè)的吹氣口 32吹出。而且，位于水流100的下游側(cè)的吹氣回收口 62回收欲從船底7泄漏的空氣，且將位于水流100的上流側(cè)的吹氣回收口 61所回收的空氣吹入水中。通過(guò)從吹氣口 30及31和吹氣回收口 61所吹出的空氣形成空氣層(氣泡層)來(lái)覆蓋船底7的絕大部分。
[0090]根據(jù)本實(shí)施方式，水流的流入角β的第2角度較大時(shí)，船底7的空氣層所覆蓋的部分的面積變大。
[0091]以上，參考實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的船舶的阻力降低裝置、船舶及船舶的阻力降低方法并不限定于上述實(shí)施方式。可以對(duì)上述實(shí)施方式加以更改或在上述實(shí)施方式之間進(jìn)行組合。
[0092]本申請(qǐng)主張基于2011年12月27日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2011-286546號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考援用于本說(shuō)明書(shū)中。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶的阻力降低裝置，其具備: 一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)； 另一側(cè)第I吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述左舷及所述右舷中的另一側(cè)； 供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第I流路向所述一側(cè)第I吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第I流路向所述另一側(cè)第I吹氣口供給空氣； 一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述一側(cè)第I流路； 另一側(cè)第I閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第I流路；及 控制裝置，其中， 所述控制裝置執(zhí)行第I控制和第2控制， 所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)， 所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第I閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶的阻力降低裝置，還具備: 一側(cè)第2吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)； 另一側(cè)第2吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)； 一側(cè)第2流路，連接于所述一側(cè)第2吹氣口； 一側(cè)第2閥，設(shè)置于所述一側(cè)第2流路； 另一側(cè)第2流路，連接于所述另一側(cè)第2吹氣口 ；及 另一側(cè)第2閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第2流路，其中， 所述供氣裝置經(jīng)由所述一側(cè)第2流路向所述一側(cè)第2吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由所述另一側(cè)第2流路向所述另一側(cè)第2吹氣口供給空氣， 所述一側(cè)第2吹氣口比所述一側(cè)第I吹氣口更接近所述中心線， 所述另一側(cè)第2吹氣口比所述另一側(cè)第I吹氣口更接近所述中心線， 所述控制裝置在水流從所述船舶的所述一側(cè)流向所述另一側(cè)時(shí)執(zhí)行所述第2控制及第3控制， 所述控制裝置， 在相對(duì)于所述船舶的水流的流入角為第I角度時(shí)執(zhí)行所述第I控制， 在所述水流的流入角為大于所述第I角度的第2角度時(shí)執(zhí)行所述第2控制， 在所述水流的流入角為大于所述第2角度的第3角度時(shí)執(zhí)行所述第3控制， 所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第2閥及所述另一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)， 所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第2閥及所述另一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)， 所述控制裝置在所述第3控制中使所述一側(cè)第I閥及所述一側(cè)第2閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第I閥及所述另一側(cè)第2閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶的阻力降低裝置，其中， 所述控制裝置在所述第I控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為第I供氣量，所述控制裝置在所述第2控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第I供氣量的第2供氣量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶的阻力降低裝置，其中， 所述控制裝置在所述第I控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為第I供氣量， 所述控制裝置在所述第2控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第I供氣量的第2供氣量， 所述控制裝置在所述第3控制中將所述供氣裝置的總供氣量控制為少于所述第2供氣量的第3供氣量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶的阻力降低裝置，還具備: 一側(cè)第3吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)； 另一側(cè)第3吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)； 一側(cè)第3流路，連接于所述一側(cè)第3吹氣口； 一側(cè)第3閥，設(shè) 置于所述一側(cè)第3流路； 另一側(cè)第3流路，連接于所述另一側(cè)第3吹氣口 ；及 另一側(cè)第3閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第3流路，其中， 所述供氣裝置經(jīng)由所述一側(cè)第3流路向所述一側(cè)第3吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由所述另一側(cè)第3流路向所述另一側(cè)第3吹氣口供給空氣， 所述一側(cè)第I吹氣口及所述另一側(cè)第I吹氣口配置于所述船底的第I區(qū)域， 所述一側(cè)第3吹氣口及所述另一側(cè)第3吹氣口配置于所述船底的第2區(qū)域， 所述第2區(qū)域位于比所述第I區(qū)域更靠近船尾側(cè)， 所述控制裝置在所述第I控制中使所述一側(cè)第3閥及所述另一側(cè)第3閥保持關(guān)閉狀態(tài)， 所述控制裝置在所述第2控制中使所述一側(cè)第3閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第3閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶的阻力降低裝置，還具備: 一側(cè)吹氣回收口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述一側(cè)； 另一側(cè)吹氣回收口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述另一側(cè)，其中， 所述一側(cè)第I吹氣口及所述另一側(cè)第I吹氣口配置于所述船底的第I區(qū)域， 所述一側(cè)吹氣回收口及所述另一側(cè)吹氣回收口配置于所述船底的第2區(qū)域， 所述第2區(qū)域位于比所述第I區(qū)域更靠近船尾側(cè)， 所述控制裝置在執(zhí)行所述第2控制時(shí)，所述另一側(cè)吹氣回收口從水中回收空氣，所述一側(cè)吹氣回收口將所述另一側(cè)吹氣回收口所回收的空氣吹入水中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶的阻力降低裝置，其中， 所述一側(cè)吹氣回收口沿著所述一側(cè)的舷側(cè)設(shè)置，所述另一側(cè)吹氣回收口沿著所述另一側(cè)的舷側(cè)設(shè)置。
8.一種船舶，其具備: 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的船舶的阻力降低裝置；及 產(chǎn)生推力的推進(jìn)器。
9.一種船舶的阻力降低方法，其具備如下步驟:相對(duì)于船舶的水流的流入角為第1角度時(shí)執(zhí)行阻力降低裝置的第1控制；及所述水流的流入角為大于所述第1角度的第2角度時(shí)執(zhí)行所述阻力降低裝置的第2控制，其中 所述阻力降低裝置，具備: 一側(cè)第1吹氣口，設(shè)置于比所述船舶的船底的中心線更靠近左舷及右舷中的一側(cè)； 另一側(cè)第1吹氣口，設(shè)置于比所述船底的所述中心線更靠近所述左舷及所述右舷中的另一側(cè)； 供氣裝置，經(jīng)由一側(cè)第1流路向所述一側(cè)第1吹氣口供給空氣，并且經(jīng)由另一側(cè)第1流路向所述另一側(cè)第1吹氣口供給空氣； 一側(cè)第1閥，設(shè)置于所述一側(cè)第1流路 '及 另一側(cè)第1閥，設(shè)置于所述另一側(cè)第1流路， 在執(zhí)行所述第I控制時(shí)，使所述一側(cè)第1閥及所述另一側(cè)第1閥保持打開(kāi)狀態(tài)，在執(zhí)行所述第2控制時(shí)，使所述一側(cè)第1閥保持打開(kāi)狀態(tài)并使所述另一側(cè)第1閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】B63B1/38GK103958339SQ201280058260
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】小段洋一郎, 川北千春, 高野真一, 川淵信, 松本廣光 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社
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