在船舶的底板凸出于海水的空气喷射装置的制作方法

本发明涉及一种在船舶的底板凸出于海水的空气喷射装置，涉及一种在船舶的底板凸出于海水的空气喷射装置，其在船舶船底平面设置有易于分离及结合的空气喷射模块，并通过空气供给结构体将空气供给于空气喷射模块内，在从船头向船尾方向沿着船底空气气泡得到流动从而可形成气泡层。

背景技术：

通常，在船舶航行时，在船体受到的多种阻力中影响最大的是水中的摩擦阻力，在低速船占据整体阻力的大概80％，在高速船是整体阻力的大概50％，其是由于与船体接触的水粒子的粘度导致的。

由此，为了能够切断水的粘性，若将空气层放置于船体与水之间，则摩擦阻力显著地减小并将相当大的优势给予船舶的速度。并且，所谓的可在船舶的速度方面能够得到优势指的是在以相同的速度进行航行的船舶的情况下，可节省燃料费。

最近，对于在船舶船底表面朝向海水喷射空气，从而使得空气混入于海水，并且将气泡(bubble)(气泡层)形成于海水的空气润滑方式的研究正进行，所述空气润滑方式将空气供给于船底内部的空气室(chamber)内，并且空气室内的空气通过贯通船底外板的多个孔而喷出至水中，沿着船底表面使得空气得到流动的方法正得到广泛使用。

所述方法由于在船底面钻出多个空气孔，因此存在必须增强孔周围的结构性的问题，并且由于清洗面积的增加所致的维护方面的不便，而且由于在压载舱(ballast tank)内部存在室(chamber)，由此存在舱容积减小等的问题。

此外，现有的空气排出室由于形状的限制，而无法将空气排出室的内侧焊接至船底平面，即使仅对空气排出室的边缘进行焊接设置或者甚至用角焊缝方式对边缘的内侧进行焊接，也无法在焊接后与内侧表面接近，从而不能打磨表面，或者，即使在干燥现场用爆破(blasting)方法进行内侧的表面打磨作业，也会产生用于涂装于内侧表面的接近较困难的问题，从而对于船底表面的空气排出室的结合力得到降低，由此预测到随着船舶的利用时间增加，产生持续的损伤，换句话说，产生易受由海水所致的腐蚀的问题。

此外，为了在与海水接触的船底部分摩擦阻力减少以及防止生物附着，并防止由于生物附着而产生的燃料效率的恶化，而防污涂料被进行涂装处理，或者设置于船底面的现有的空气排出室由于其形状的限制，因此在船底面进行边缘焊接之后，用于涂装处理的磨削作业较困难，由此存在的问题在于，预测到在涂装处理后产生涂装脱落现象，并产生由于海水所致的严重的腐蚀现象等。

(先行技术文献)

(专利文献1)公开专利公报公开号10-2011-0010602(2011.02.01)

(专利文献2)公开专利公报公开号10-2010-0125406(2010.11.30)

(专利文献3)公开专利公报公开号特2001-0095242(2001.11.03)

(专利文献4)公开专利公报公开号10-2013-0019439(2013.02.26)

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在船舶的底板凸出于海水的空气喷射装置，所述在船舶的底板凸出于海水的空气喷射装置不仅易于对于船底面的设置及分解装配，并提高对于空气流路的水密性，使得通过向水中喷出空气所产生的气泡化效率提高，而且使得沿着船底表面形成有气泡层，并可有效地减少船舶摩擦阻力。

本发明包括：空气喷射模块，其形成为以位于船舶的船头部船底面的形式进行设置，并且在内部形成有多个空气流路，并且形成为与所述空气流路连通的多个空气喷射孔与外部进行连通；空气供给结构体，其贯通船舶的船底并连接设置于空气喷射模块，并将空气供给于空气喷射模块的空气流路内，

所述空气喷射模块包括：基底板，其焊接设置于船底面并且贯通设置有空气供给结构体；空气喷射板，其结合于基底板的安着部内，并且在内部设置有与空气供给结构体连通的空气流路以及与空气流路连通的多个空气喷射孔；连接板，其以位于所述基底板与空气喷射板之间的形式进行设置并具有密封(sealing)功能。

本发明不仅使得空气喷射模块通过对基底板、连接板、空气喷射板进行组装来得到一体化，并可易于进行对于基底板、连接板及空气喷射板的涂装作业，即易于进行用于防污性能及减少摩擦阻力的涂装作业，而且由于在涂装作业之后实现组装，因此即使空气喷射模块从船底面被凸出，也不产生涂装涂膜的脱离现象，由此可进一步提高耐腐蚀性。

特别是，本发明仅仅使得具有简单的结构的基底板焊接设置于船底面，在焊接之后，易于进行用于消除损伤或异物的磨削(grinding)作业，并通过如上所述的磨削作业的便利性来顺畅地实现涂装作业，从而可进一步提高对于涂膜的附着性能。

本发明中设置于基底板与空气喷射板之间的连接板由橡胶、硅等的具有水密性的材料构成，即使将空气喷射板组装设置于基底板，对于空气流路的水密及气密性也会得到提高，由此从空气供给结构体所供给的空气通过空气流路没有损失地被移送至空气喷射孔并可容易地形成气泡层。

本发明由于基底板船头侧凸出部的流线型下部面、空气喷射板的流线型下部面、以及基底板船尾侧凸出部的流线型下部面得到连续从而具备一个流体力学的形状(foil)，因此使得通过海水的流动所产生的摩擦阻力减少。

换句话说，通常，由于具有常用尺寸的船舶的速度是5m/s以上，因此即使在所述空气喷射装置没有从船舶凸出的情况下，由于使得喷出的空气受到海水的流动，因此将被喷出的空气形成为具有数mm左右的尺寸的较小的气泡，并且与浮力的影响相比使得较小的气泡受到海水的流动的影响更大。但是，根据本发明的空气喷射装置由于从船舶凸出，因此使得被喷出的空气的速度加快并且与没有从船舶凸出的情况相比，将气泡的大小形成为相同或形成得较小，从而使得气泡受到海水的流动的影响更大。由此所述从船舶凸出的空气喷射装置的气泡与现有技术相比进一步接近于船舶的表面附近并得到密集。

此外，本发明由于从船舶凸出的形状的原因，因此在海水内对于气泡的生成地点，与海水的浮力相比使得气泡更加依靠海水的浮力，从而可通过气泡使得空气层与现有技术相比更厚地形成于船舶的底面上。如下对此进行更为详细的说明，所述根据本发明的空气喷射装置由于在位于从凸出于船舶的顶点向后方的地点使得海水的流动朝向船舶的表面，因此根据通过空气喷射孔喷出的空气所形成的气泡由于利用海水的流动从而以接近船舶的表面的形式被诱导，并且同时得到由于海水的流动的上升效果与气泡的大小导致的浮力效果，因此被密集于船舶表面，从而可降低海水的摩擦阻力。

此外，本发明具有如下许多效果：由于形成于空气喷射板的空气流路的第三路径形成为朝向空气喷射孔向上具有一定的倾斜，从而向第三路径移送的空气的流动自然地通过空气喷射孔来向外部(水中)喷出，因此气泡层可更为容易地被形成等。

附图说明

图1是表示根据本发明的构成的例示图(分解图)。

图2是表示根据本发明的结合关系的例示图。

图3是表示根据本发明的构成的例示图(结合图)。

图4是表示根据本发明的基底板的构成的例示图。

图5是表示根据本发明的空气喷射板的构成的例示图。

图6是表示图5的A-A截面构成的例示图。

图7是表示根据本发明的空气流路的空气流动的例示图。

图8是表示根据本发明的连接板的构成的例示图。

图9是表示本发明的设置状态的船舶底面例示图。

图10是表示根据本发明的气泡层形成的例示图。

标号说明

100：空气喷射模块 110：基底板

111：第一贯通口 112：阳螺纹部件

113：边缘部位 120：空气喷射板

121：空气流路 121a：第一路径

121b：第二路径 121c：第三路径

122：第贯通孔 123：空气诱导坝上部面

124：空气诱导坝 125：空气喷射孔

126：槽 127：一侧面

128：其他侧面 130：连接板

131：第二贯通口 132：第一贯通孔

140：船头侧凸出部 141：流线型下部面

150：船头侧凸出部 151：流线型下部面

160：安着部 161：阴螺纹部件

164：贯通结合孔 200：空气供给结构体

210：空气供给结构体末端 300：船舶

310：船底面 400：气泡层

具体实施方式

图1是表示根据本发明的构成的例示图(分解图)，图2是表示根据本发明的结合关系的例示图，图3是表示根据本发明的构成的例示图(结合图)，图4是表示根据本发明的基底板的构成的例示图，图5是表示根据本发明的空气喷射板的构成的例示图，图6是表示图5的A-A截面构成的例示图，图7是表示根据本发明的空气流路的空气流动的例示图，图8是表示根据本发明的连接板的构成的例示图，图9是表示本发明的设置状态的船舶底面例示图，图10是表示根据本发明的气泡层形成的例示图。

本发明包括：空气喷射模块100，其形成为以位于船舶的船头部船底面的形式进行设置，并且在内部形成有多个空气流路，与所述空气流路连通的多个空气喷射孔与外部进行连通；

空气供给结构体200，其贯通船舶的船底并连接设置于空气喷射模块，并将空气供给于空气喷射模块的空气流路内，

所述空气喷射模块100，包括：

基底板110，其焊接设置于船底面并且贯通设置有空气供给结构体200；空气喷射板120，其结合于基底板的安着部160，并且包括空气流路121和多个空气喷射孔125，所述空气流路121与空气供给结构体200连通，所述多个空气喷射孔125连通于空气流路121；连接板130，其以位于所述基底板110与空气喷射板120之间的形式进行设置并具有密封功能。

所述基底板110包括：船头侧凸出部140，其向横方向凸出形成；船尾侧凸出部150，其以间隔规定间距的形式与所述船头侧凸出部140隔开，并向横方向凸出形成；安着部160，其以位于所述船头/船尾侧凸出部140、150之间的形式形成，并且空气喷射板120插入于所述安着部160并结合。

换句话说，所述基底板110以平坦地构成的一侧面边缘部位113接触于船底面310的形式焊接设置，将船头/船尾侧凸出部140、150与安着部160设置于其他侧面。

所述船头/船尾侧凸出部140、150全部设置有流线型下部面141、151，并且所述流线型下部面141、151以如下形式倾斜地形成：在一侧端接触于船底面310并得到焊接，在船底面310焊接设置有基底板时，其他侧端向下具备曲线。

此外，所述船头侧凸出部的流线型下部面141与船尾侧凸出部的流线型下部面151以相互对向的形式形成。

如上所述形成的基底板110在为了使得平坦地形成的一侧面紧贴接触于船底面，而焊接设置有边缘部位113的情况下，船头/船尾侧凸出部140、150分别对于船底面向横方向凸出形成并形成有凸部，安着部160以凹部形状位于所述凸出形成的船头/船尾侧凸出部140、150之间。换句话说，所述安着部16指的是船头/船尾侧凸出部140、150之间的空间，通过船头/船尾侧凸出部140、150与安着部160，基底板10的其他侧面(向下部方向设置的面)具备凹凸形状。

所述安着部160为了使得连接板130及空气喷射板120被插入并得到结合，而位于船头侧凸出部140与船尾侧凸出部150之间，并且所述安着部160设置有与船头/船尾侧凸出部140、150之间的间隔相应的规定长度的第一宽度W1。

此外，在所述基底板110以向所述安着部160内凸出的形式凸出形成有用于结合连接板130及空气喷射板120的多个阳螺纹部件112。

所述阳螺纹部件112的位置不受到特别限定，可形成为向安着部160的第一宽度W1方向使得多个所述阳螺纹部件112以成双的形式构成并凸出。

此外，在所述基底板110以第一贯通口111贯通基底板110的形式形成，以位于安着部160内的形式空气供给结构体200插入贯通于第一贯通口111。

此外，在所述基底板110以位于安着部160的形式内还可形成有用于提高与基底板和船底面的结合力的多个贯通结合孔114。所述贯通结合孔114以与安着部160连通的形式贯通基底板110并形成，并且在船底面310焊接设置有基底板110的边缘部位113的情况下，与船底面310接触的贯通结合孔164的外周面也被焊接于船底面310，使得基底板110的外部(边缘周围)及内部(贯通结合孔的外周面)全部被焊接于船底面310，从而具有使得基底板更加坚固地得以结合于船底面的功能。

所述空气喷射板120插入至基底板的安着部160内并得到结合，所述空气喷射板120在与连接板130接触的一侧面127具有规定的深度，并且形成有槽(groove)126，其他侧面128凸出地形成为流线型曲线。

此外，在所述槽126内以间隔规定间距的形式凸出形成有用于形成空气流路121的多个空气诱导坝(dam)124，并且以与所述空气流路121连通的形式向船尾方向形成有多个空气喷射孔125。

换句话说，所述空气喷射板120在槽126内凸出形成有多个空气诱导坝124，通过槽126与空气诱导坝124之间、一侧空气诱导坝与邻接于其的又另一个空气诱导坝之间的空间而形成有空气得到流动的通路，即空气流路121，以与所述空气流路121连通的形式向船尾方向形成有贯通空气喷射板120的多个空气喷射孔125。

此时，所述空气喷射板120形成为与连接板130接触的一侧面127与空气诱导坝的上部面123设置有相同高度，在与连接板130接触结合时，空气流路121设置有水密及气密结构。

此外，所述空气诱导坝124具有多边形的框架(frame)形状，并且凸出形成于槽126内，第二贯通孔122以贯通空气喷射板120的形式形成，以位于所述空气诱导坝124的内部的形式基底板的阳螺纹部件112贯通所述第二贯通孔122。

所述空气流路121将从空气供给结构体200所供给的空气向空气喷射孔125方向进行喷射及诱导(移送)，所述空气流路121包括：第一路径121a，其与空气供给结构体200连通；第二路径121b，其形成为与所述第一路径121a连通并位于空气诱导坝124之间；第三路径121c，其形成为与所述第二路径121b连通并与多个空气喷射孔125连通。

换句话说，所述第一路径121a形成为向空气喷射板120的横方向C进行设置，并且所述第二路径121b形成为向空气喷射板的纵方向V进行设置，所述第三路径121c形成为向空气喷射板的横方向C进行设置。

此外，所述第三路径121c形成为朝向空气喷射孔125向上具有一定的倾斜，从而向第三路径121c移送的空气(压缩空气)自然地通过空气喷射孔125来向外部(水中)喷出。

此外，所述第三路径121c的倾斜开始起点，即倾斜起点S为经过形成于空气诱导坝43之间的第二路径121b的起点是适合的。所述倾斜起点S虽然在图上示出为直线，但是其是用于帮助本发明的理解的，而且实质上在空气喷射板120的槽126内并非表现为直线。

此外，所述第三路径121c可设定为，使得倾斜起点S的位置变化，或者对倾斜角进行调节，从而向空气喷射孔125也能够实现均匀的空气的供给。

所述第一、二、三路径121a、121b、121c形成为在槽126内具备按顺序逐渐变小的体积，并且在如上所述形成的第一、二、三路径121a、121b、121c内，空气具备相互不同的体现，因此根据体积的差异而在空气的压力及/或速度方面产生差异，由此，在第一、二、三路径121a、121b、121c内，空气流动得到顺畅地保持。

所述空气喷射孔125向空气喷射板的横方向C形成有多个，以便位于空气流路的第三路径121c上，并且使得通过空气供给结构体200来向空气流路121供给的空气(压缩空气)喷出至水中，从而在船底面310形成具备规定厚度的气泡层400。换句话说，所述空气喷射孔125形成为向海水SW的水中得到开口。

优选地，以如上所述形成的空气喷射板120通过利用一个铁板对槽126、空气诱导坝124、包括第一、二、三路径的空气流路121、空气喷射孔125进行挖取来形成。所述槽126指的是，就空气喷射板120而言，用于形成所述空气诱导坝124、包括第一、二、三路径的空气流路121及空气喷射孔125的空间。

所述连接板130由橡胶、硅等的水密(密封)材料构成，并且以紧贴设置于基底板的安着部160与空气喷射板120之间的形式设置，不仅防止对于在空气喷射板120形成的空气流路121的水密及异物流入，而且使得基底板110与空气喷射板120进行相互隔离。

此外，在所述连接板130形成有第二贯通口131与多个第一贯通孔132，空气供给结构体200插入贯通于所述第二贯通口131，多个阳螺纹部件112分别贯通于所述多个第一贯通孔132。

所述连接板130设置为，对设置有空气流路121的空气喷射板120的槽126进行覆盖，换句话说，设置为紧贴接触于空气喷射板的平坦的一侧面127与空气诱导坝的上部面123，从而保持对空气流路121的水密/气密状态，因此从空气供给结构体200所供给的空气通过空气流路121没有损失地移送至空气喷射孔125并得到喷出。

以如上形式构成的空气喷射模块100形成为，与从船舶300的船头朝向船尾的方向的宽度W相比，与从船舶300的船头朝向船尾的方向成直角方向的长度L具有更大的尺寸，并且形成为与海水接触的面具备箔(foil)形状，并且一个以上的所述空气喷射模块100以连续或独立的形式配置于船舶300的船底面310。

所述空气供给结构体200为了与空气喷射模块100的空气流路121接触，而以贯通船舶300的船底面310的形式进行设置。换句话说，所述空气供给结构体200设置为其末端210按顺序贯通船底面310与基底板110的第一贯通口111及连接板120的第二贯通口131，从而连通于空气流路121的第一路径121a。所述空气供给结构体200与设置于船舶300内的空气室(air chamber)、压缩机、空气泵(air pump)(鼓风机(blower))等等的空气供给装置(未示出)进行连接并将空气供给于空气喷射模块100内。所述空气供给装置(未示出)由于是用于空气润滑方式船舶或气腔(air cavity)船舶等等的公知的技术，因此省略对其的详细说明。

此外，所述空气供给结构体200在空气喷射模块100配置有至少一个以上，并且如上所述的空气供给结构体200可以由管(pipe)构成。

以如上形式构成的本发明为了贯通船舶的船底面310，而设置为使得空气供给结构体200从船底面310凸出，并且所述空气供给结构体200为了贯通基底板的第一贯通口111，而设置为基底板的边缘部位113焊接于船舶的船底面310，并且为了使得第一贯通孔132结合于在所述基底板110所凸出形成的阳螺纹部件112，此外，为了使得贯通基底板的第一贯通口111的空气供给结构体200结合于第二贯通口131，而在将连接板130嵌入设置于基底板的安着部160内之后，为了使得第二贯通孔132结合于贯通连接板的第一贯通孔132的阳螺纹部件112，而使得空气喷射板130安着于安着部160内，并且将阴螺纹部件163紧固结合于第二贯通孔132内的阳螺纹部件112，并将连接板130与空气喷射板120以一体的形式结合于基底板110。此时，所述安着部160与连接板130及空气喷射板120具有相同的宽度与长度，连接板130及空气喷射板120以没有间隙的形式紧贴地结合于基底板的安着部160内。所述结合顺序用一个例子进行记载，而本发明的结合并非必须限定于此。

以如上形式设置的本发明在连接板130与空气喷射板120之间形成有空气流路121，并且空气供给结构体200的末端210连通于空气流路的第一路径121a，船头侧凸出部140的流线型下部面141、空气喷射板的其他侧面128及船尾侧凸出部150的流线型下部面151用一个光滑的曲线面进行连接，从而具有箔(foil)形状。

此外，所述空气喷射模块100在船底面310可连续或者独立地设置有一个以上，并且多个空气喷射模块以连续的形式设置于船底面的情况下，为了将得到排列的空气喷射模块的基底板与基底板之间以间隔有规定距离的形式具有间隙，并将基底板的边缘部位焊接于船底面，之后，对一侧基底板与邻接于其的又另一个基底板之间进行焊接，并且同时实现对基底板与基底板及船底面的焊接。

以下，对根据如上所述的所构成的本发明的作用效果进行如下说明。

船舶300在海水SW上，向一个方向D移动期间，沿着第一流动线F1在船舶300的空气供给结构体200供给有空气，所述空气在船舶300的内部通过空气供给结构体200供给于空气喷射模块100内的空气流路121内。

所述供给于空气流路121内的空气，在第一路径121a沿着第二流动线F2得到移动供给，在第二路径121b沿着第三流动线F3得到移动供给，并且在第三路径121c沿着第四流动线F4得到移送供给。

此外，所述空气在第三路径121c沿着第四流动线F4得到供给，并且从第三路径121c开始经由空气喷射孔125向海水SW流动的水中喷出，从而形成气泡(气泡层，400)。

此时，所述空气喷射模块200使得基底板船头侧凸出部的流线型下部面141、空气喷射板的其他侧面128及基底板船尾侧凸出部的流线型下部面151连接为一个平滑的流线型形状。

在船头侧凸出部的流线型下部面141越向空气喷射板的其他侧面128，流线(streamline)越向船底面下面下降后，在空气喷射板的其他侧面128越向船尾侧凸出部的流线型下部面151，流线(streamline)成为向上上升的形态(与船底面接近的形态)，在空气喷射孔125附近形成有海水得到向上上升的流动P，由此，根据通过空气喷射孔125喷出的空气所生成的气泡依靠所述海水的流动而沿着船舶300的船底面310以紧贴的形式得到流动，从而起到空气润滑作用。