摩擦阻力降低装置及包含该装置的船舶的制作方法

本发明涉及摩擦阻力降低装置及包含该装置的船舶。

背景技术：

运航中的船舶的船体产生有水对于船体的摩擦阻力。摩擦阻力与船体的浸水表面积成正比。船舶的船体底面，尤其是大型船舶的船体底面一般都平坦。该船体底面在浸水的船体表面积中占相当大的比重。

为了降低作用于船体底面的摩擦阻力，可将空气排出至船体底面，以在船体底面形成空气层。具体而言，将空气供给至设于船体底部的空气室，被供给至空气室的空气则通过设于空气室底部的多个空气喷出口而排出至船体底面。

为了使得船体具备充分的结构强度，船体底部设有沿纵向或者沿横向设置的加强件。但是，设于船体底部的空气室，其尺寸相对而言有可能是大型的。因此，将大型空气室设置于船体底部的过程当中，需要去除或者变更加强件。如此一来，船体将难以维持根据设计而言的结构强度。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题在于，提供一种能够维持船体的结构强度的、设于船体底面的摩擦阻力降低装置。

另外，本发明所要解决的另一个问题在于，提供一种设有所述摩擦阻力降低装置的船舶。

本发明所要解决的问题并不局限于以上所描述的问题，本发明所属领域技术人员可根据以下记载内容，能够明确地理解未予以描述的其他问题。

为了解决上述技术问题，本发明的船舶的一方面(aspect)包括：外板，其包括空气排出口；多个加强件，其设于所述外板的内侧面上，且相互间隔开地设置；及摩擦阻力降低装置，其设于所述外板的内侧面上，且设置于所述多个加强件当中相邻的加强件之间，以覆盖所述空气排出口，其中，所述摩擦阻力降低装置包括：呈一面开放的中空形状的壳体和形成于所述壳体的空气流入口，所述开放的一面与所述空气排出口相对而设。

所述空气排出口设置为多个，所述壳体垂直地结合于所述外板的内侧面，所述空气流入口形成于所述壳体的另一面或者侧面，所述多个空气排出口以所述外板的虚线为中心，沿圆周方向等间距地设置。

所述壳体包括：主体部，其呈两侧面为开放的中空形状，且其一面垂直地结合于所述外板的内侧面；覆盖部，其中心部分形成有所述空气流入口，且其覆盖所述主体部的另一面。

所述主体部和所述覆盖部为法兰结合或者焊接结合。

所述覆盖部为阻断阀门，其用于防止船体外部的水流入到船体内部。

所述主体部包括：呈圆筒形状的大直径部、直径比起所述大直径部的直径相对更小的呈圆筒形状的小直径部、连接所述大直径部和所述小直径部的直径可变部。

所述壳体的截面呈正多边形，所述多个空气排出口的数量配置为，与所述壳体的正多边形截面的边线的数量等同。

所述壳体的截面呈直角四边形，并且垂直地结合于所述外板的内侧面，所述空气流入口形成于所述壳体的另一面的中心部分，所述多个空气排出口配置于所述壳体的棱角部分，并且垂直于所述外板，且所述多个空气排出口至虚线的距离等同。

所述壳体设置为多个，所述多个壳体朝向所述加强件的长度方向配置或者朝向所述加强件的垂直方向配置。

与所述壳体的开放的一面相对而设的所述外板的特定区域包括：底板部，其形成有通向所述壳体内部的贯通口；门部，其结合于所述底板部上，用于开启和关闭所述贯通口。

所述空气排出口形成于所述门部、底板部或者所述底板部和所述门部的界限当中的至少一个以上。

所述门部螺栓连接于所述底板部上。

所述门部铰接于所述底板部上，以使其可旋转地朝向所述壳体内部。

所述门部的界限部和所述贯通口的界限部呈锥形形状，以避免所述门部朝向所述壳体的外部旋转。

为了解决上述另一技术问题，本发明的摩擦阻力降低装置的一方面包括：壳体，其呈一面开放的中空的形状；及空气流入口，其形成于所述壳体的一侧，其中，所述壳体的所述开放的一面与外板的内侧面相对而设，且所述壳体的两侧配置有用于加强所述外板的加强件，所述壳体覆盖设于所述外板的空气排出口。

所述壳体包括：主体部，其呈两侧面为开放的中空形状，且其一面垂直地结合于所述外板的内侧面；覆盖部，其中心部分形成有所述空气流入口，且其覆盖所述主体部的另一面。

与所述壳体的开放的一面相对而设的所述外板的特定区域包括：底板部，其形成有通向所述壳体内部的贯通口；门部，其结合于所述底板部上，用于开启和关闭所述贯通口。

所述壳体的内部设有防污装置。

其他实施例的具体内容包含于具体实施方式及附图当中。

根据本发明的几个实施例的船舶，通过将壳体设于相邻的一对加强件之间，以避免船体的结构强度受影响。因此，可省略用于加强船体结构的额外的工程，进而，能够节省用于制作及设置的时间及费用。

根据本发明的几个实施例的船舶，其形成有贯通口，该贯通口形成于与壳体的开放的一面所相对的外板的特定区域中，并且该贯通口可通过门部开启和关闭。从而，使得作业人员能够容易地进行对壳体内部的维护作业。

附图说明

图1图示了根据本发明几个实施例的摩擦阻力降低装置；

图2是图1的摩擦阻力降低装置的俯视图；

图3是根据本发明第一实施例的摩擦阻力降低装置的示意图；

图4是根据本发明第一实施例的摩擦阻力降低装置的剖面图；

图5图示了图4的壳体的一改造例；

图6图示了图4的壳体的另一改造例；

图7是图4的根据a-a线的剖面图；

图8图示了根据本发明第二实施例的摩擦阻力降低装置；

图9图示了根据本发明第三实施例的摩擦阻力降低装置；

图10是根据本发明第四实施例的摩擦阻力降低装置的剖面图；

图11图示了图10的壳体的一改造例；

图12图示了图10的壳体的另一改造例；

图13是图10的根据b-b线的剖面图；

图14图示了根据本发明第五实施例的摩擦阻力降低装置；

图15图示了根据本发明第六实施例的摩擦阻力降低装置；

图16图示了根据本发明第七实施例的摩擦阻力降低装置。

具体实施方式

本发明能够以多种不同的形态实现，并且能够以诸多实施例实现，以下，将特定的几个实施例图示于附图中，并对其进行详细说明。但是，本发明并不局限于所述几个特定实施例，属于本发明技术思想及技术范围内的所有改造、均等物乃至代替物均应被理解为属于本发明范围内。在说明本发明时，认为有可能导致混淆本发明要旨的相关公知技术的具体说明，将予以省略。

以下，参照附图，详细说明本发明的实施例，在参照附图说明本发明时，针对等同的或者对应的构成要素而言将赋予等同的附图标记，对此将不再赘述。

图1图示了根据本发明几个实施例的摩擦阻力降低装置；图2是图1的摩擦阻力降低装置的俯视图。

参照图1及图2，根据本发明几个实施例的摩擦阻力降低装置100通过将空气排放到船体10表面的方式，在船体10表面形成空气层，以此能够降低对于船体10的摩擦阻力。

船体10包括外板11。外板11包括呈水平状的船体底部外板和呈倾斜状或者垂直状的船体侧面的外板。以下，本实施例将外板11假设为是位于船体底部的外板进行说明，但本发明并不限于此。进一步地，图1中，船体10的外板11的上方表示外板11的内侧，而船体10的外板11的下方则表示外板11的外侧。

外板11的内侧面上设置有相互间隔的多个加强件12，加强件12被设计为使得船体10具备充分的结构强度。这种加强件12的截面可呈t字形或者l字形，但并不限于此。

根据本发明的几个实施例的摩擦阻力降低装置100，其设于设置于船体10的多个加强件12当中相邻的加强件之间。

图3是根据本发明第一实施例的摩擦阻力降低装置的示意图；图4是根据本发明第一实施例的摩擦阻力降低装置的剖面图；图5图示了图4的壳体的一改造例；图6图示了图4的壳体的另一改造例。

首先，参照图3及图4，根据本发明第一实施例的摩擦阻力降低装置100，其包括：壳体120及空气流入口130。

壳体120覆盖形成于外板11的空气排出口15。被壳体120所覆盖的空气排出口15位于设置于外板11的加强件12当中相邻的一对加强件12之间。空气排出口15能够以贯通外板11的形式形成。

另外，空气排出口15将空气排放至外板11的外侧。

通过空气排出口15排放的空气沿着外板11的外侧面形成空气层。这种空气层可降低针对船体10的摩擦阻力。

空气排出口15可垂直地朝向外板11延长地形成。或者，虽然未图示，空气排出口15可倾斜地朝向外板11延长地形成。

从空气排出口排放的空气的排出方向可根据空气排出口15的形成方向而定。比如，空气排出口的形成方向可通过实验和经验，以能够有效地形成空气层的方向而定。

空气排出口15可设有多个。这时，壳体120能够覆盖多个空气排出口15。

壳体120呈一面开放的中空的形状。比如，壳体120的截面可以是圆形。

作为一例，如图4所示，壳体120的形状可以是圆筒状，且该圆筒的朝向上下方向的直径均等。

作为一方案，如图5所示，壳体120可具备大直径部126、小直径部127及直径可变部128。大直径部126形成为具有一定直径的圆筒形状，小直径部127形成为具有比大直径部126的直径相对更小的直径的圆筒形状。

直径可变部128连接大直径部126和小直径部127，且直径可变部128呈沿着外板11的内侧方向其直径越来越小的圆锥形状。

或者，虽然未图示，壳体可以仅由大直径部和呈圆锥形状的直径可变部构成，或者可以仅由呈圆锥形状的直径可变部构成。另外，壳体可以形成为曲管形状。除此以外，壳体还能够形成为具备呈多种形状的圆形截面的中空形状。

再次参照图3及图4，壳体120的一侧形成有空气流入口130。作为一例，壳体120的另一面形成有空气流入口130。

壳体120被配置于一对加强件12之间，其开放的一面覆盖多个空气排出口15。这种壳体120起到某种空气室的功能。

当具有空气室功能的壳体120被配置于一对加强件12之间时，无需去除或者变更设于外板11的加强件，因此，并不阻碍船体10的设计结构强度。

进一步地，如上述所述般配置的壳体120，根据船级所制定的规定，有可能被视为是装备品。如此一来，就能够省略当壳体120被视为是船体10的一部分而需要进行的结构加强追加工程。从而，能够降低用于制作及设置壳体120的费用和时间。

壳体120结合于外板11的内侧面。这时，壳体120可焊接连接于外板11的内侧面。壳体120可垂直地连接于外板11的内侧面。

另外，壳体120，可包括：主体部121和覆盖部122。

主体部121呈两侧面都被开放的中空形状。作为一例，如图4所示，主体部可以呈圆筒形状。

主体部121垂直地连接于外板11的内侧面，以使其开放的一面能够覆盖多个空气排出口15。覆盖部122覆盖主体部121的开放的另一面。

覆盖部122可被单独地制作，并与主体部121结合。

作为一例，主体部121与覆盖部122可法兰连接。这时，用于结合覆盖部122的主体部121的末端部上形成有法兰123，覆盖部122借助螺栓124和螺母125，与主体部121的法兰123结合。这时，虽然未图示，覆盖部122与法兰123之间可配置有水密部件。

作为一方案，如图6所示，主体部121与覆盖部122可焊接连接。

另外，虽然未图示，壳体可与主体部及覆盖部一体地形成。

再次参照图4，空气流入口130可形成于壳体120(或者覆盖部122)的另一面。这时，空气流入口130可形成于壳体120的另一面的中心部分，但并不限于此。

比如，空气流入口130可形成为，倾向于壳体120的另一面的一侧。或者，空气流入口130可形成于壳体120的侧壁(即，主体部121)。另外，空气流入口130可以是两个以上。比如，两个以上的空气流入口130均都可以形成于壳体120的另一面，也都可以形成于侧壁，也可以分别形成于另一面和侧壁上。

这时，壳体120上可形成有与空气流入口130所连接的连接部140。连接部可呈法兰状态。连接部140上连接有空气供给线(未图示)，该空气供给线用于供给由空气供给源(未图示)所生成的空气。连接部140与空气供给线(未图示)之间可形成有阻断阀门(未图示)，该阻断阀门用于防止船体外部的水流入到船体内部。

作为一方案，虽然未图示，空气流入口可与空气供给线直接连接，而并不需要连接部。这时，空气供给线上可形成有用于防止船体外部的水流入到船体内部的阻断阀门。

空气流入口130提供空气通道，使得通过空气供给线(未图示)而被供给的空气流入到壳体120的内部。流入至壳体120的空气通过多个空气排出口15排放至外板11的外侧。

另外，虽然未图示，覆盖部可以是阻断阀门。即，阻断阀门可替代覆盖部。这时，阻断阀门被设置为能够覆盖主体部的另一面。这时，阻断阀门可法兰连接于主体部的另一面。

阻断阀门与空气供给线连接。阻断阀门在开放的状态下，使空气流入至壳体内部。

而且，阻断阀门在闭锁的状态下，防止船体外部的水流入至船体内部。比如，当根据本实施例的摩擦阻力降低装置停止运行时，阻断阀门将会闭锁，以防止船体外部的水逆流进入船体内部。

图7是图4的根据a-a线的剖面图。

参照图7，壳体120所覆盖的多个空气排出口15形成于相邻的一对加强件12之间的外板上。进一步地，图7虽然图示了壳体120覆盖四个空气排出口15的状况，但是其仅作为示例。空气排出口15的数量可考虑船体10的尺寸或者空气排放效果等而决定。

当壳体120垂直地结合于外板11上，并且空气流入口130形成于壳体120的另一面的中心时，经由空气流入口130中心的虚线(参照图4及图7的c)与外板11垂直。

另外，图4虽然图示了虚线c通过了空气流入口130，但并不限于此。如前面所述，空气流入口130可设置于壳体120的侧壁上，也可设置两个以上。

多个空气排出口15可围绕所述虚线c沿着圆周方向等间距地形成。

换一种说法，如图7所示，多个空气排出口15的多个中心均形成于以虚线c为中心的具有任意半径的虚拟的圆形线r上，并且等间距地相互隔开。

这时，多个空气排出口15以虚线c为中心呈现相互对称的结构，通过空气流入口130流入并沿着虚线c移动的空气，可通过呈对称结构的多个空气排出口15均匀地排放到外板11。

通过多个空气排出口15被均匀排放的空气会在船体10表面形成或者保持最佳的空气层，从而，能够减低摩擦阻力。另外，参照图1及图2，摩擦阻力降低装置100可包括多个壳体120。继而，外板11上可贯通形成有多个空气排出口(未图示)。形成于外板11的多个空气排出口可朝向加强件12的长度方向及垂直于加强件12的长度方向当中的至少一个方向分布形成。

这时，多个外壳120可朝向加强件12的长度方向及垂直于加强件12的长度方向当中的至少一个方向间隔地配置，以覆盖形成于外板11的多个空气排出口当中的至少一个。

当多个壳体120朝向垂直于加强件12的长度方向配置时，如图2所示，多个壳体120分别一个一个地设于加强件12当中相邻的一对加强件之间，或者，虽然未图示，多个壳体120可一并地设于相邻的一对加强件之间。

图8图示了根据本发明第二实施例的摩擦阻力降低装置。为了便于说明，主要围绕与参照图1至图7所说明内容不同的部分进行说明。

参照图8，根据本发明第二实施例的摩擦阻力降低装置200，其中，壳体220可形成为具备正多边形截面的中空的形状。比如，壳体220的截面如图8所示，可形成为正四边形，但其仅作为示例，其截面可形成为多种正多边形的形状。

这种壳体220具备开放的一面，而另一面的中心则形成有空气流入口(未图示)。

壳体220可被配置于一对加强件12之间，其开放的一面用于覆盖多个空气排出口15。壳体220可垂直地结合于外板11的内侧面。

这时，壳体220所覆盖的多个空气排出口15的数量可以形成为与壳体220的正多边形截面的边线的数量等同。比如，当壳体220具备如图8所示的正四边形的截面时，壳体220所覆盖的空气排出口15可以形成为四个。

所述多个空气排出口15垂直于外板11，并且以虚线c为中心，沿着圆周方向间隔开地配置。这时，通过空气流入口(未图示)流入到壳体220的空气，可通过多个空气排出口15均匀地排放到外板11。

另外，虽然未图示，与如图5所示的壳体(图5的120)类似地，可具备大面积部、小面积部及面积可变部。这时，大面积部形成为具有一定面积，且能够覆盖空气排出口15；小面积形成为具有比大面积部相对于较小的面积。而且，可被配置为，面积可变部连接大面积部和小面积部，且沿着外板的内侧方向的面积越来越小。

图9图示了根据本发明第三实施例的摩擦阻力降低装置。为了便于说明，主要围绕与参照图1至图7所说明内容不同的部分进行说明。

参照图9，根据本发明第三实施例的摩擦阻力降低装置300，其中，壳体320可形成为具备有直角四边形的截面的中空的形状。壳体320具备开放的一面，而另一面的中心则形成有空气流入口(未图示)。

壳体320所覆盖的多个空气排出口15的数量可以形成为，与壳体320的直角四边形截面的边线的数量等同，为四个。这时，多个空气排出口15被配置于壳体320的棱角处。

这种多个空气排出口15垂直于外板11，且位于距离虚线c等同距离的位置。这时，多个空气排出口15能够以虚线c为中心，呈现对称结构。当多个空气排出口15如上所述地被配置时，通过空气流入口(未图示)进入到壳体320的空气可通过空气排出口15均匀地排放至外板11。

另外，虽然未图示，与如图5所示的壳体(图5的120)类似地，可具备大面积部、小面积部及面积可变部。

图10是根据本发明第四实施例的摩擦阻力降低装置的剖面图；图11图示了图10的壳体的一改造例；图12图示了图10的壳体的另一改造例；图13是图10的根据b-b线的剖面图。为了便于说明，主要围绕与参照图1至图7所说明内容不同的部分进行说明。

首先，参照图10及图13，根据本发明第四实施例的摩擦阻力降低装置100包括壳体120及空气流入口130。

壳体120覆盖形成于外板11的空气排出口15。被壳体120所覆盖的空气排出口15位于设置于外板11的加强件12当中相邻的一对加强件12之间。空气排出口15能够以贯通外板11的形式形成。

另外，空气排出口15将空气排放至外板11的外侧。

通过空气排出口15排放的空气沿着外板11的外侧面形成空气层。这种空气层可降低针对船体10的摩擦阻力。

壳体120的内部可设置有防污装置。举例而言，防误装置可包括阳极(anode)20。

壳体120呈一面开放的中空的形状。这时，壳体120的截面可以是圆形。作为一例，如图10所示，壳体120的形状可以是圆筒状，且该圆筒的朝向上下方向的直径均等。

作为一方案，如图11所示，壳体120可具备大直径部126、小直径部127及直径可变部128。

再次参照图10及图13，壳体120的一侧形成有空气流入口130。作为一例，如图10所示，空气流入口130可形成于面对于壳体120的开放的一面的另一面。或者，虽然未图示，空气流入口可形成于并不面对于壳体120的开放的一面的侧面。

壳体120可结合于外板11的内侧面。

壳体120可包括：主体部121和覆盖部122。

主体部121呈两侧面都被开放的中空形状。主体部121垂直地连接于外板11的内侧面，以使其开放的一面能够覆盖多个空气排出口15。覆盖部122覆盖主体部121的开放的另一面。

覆盖部122可被单独地制作，并与主体部121结合。

作为一例，主体部121与覆盖部122可法兰连接。

作为一方案，如图12所示，主体部121与覆盖部122可焊接连接。

另外，虽然未图示，壳体可与主体部及覆盖部一体地形成。

再次参照图10及图13，面对于壳体120的开放的一面的外板11的特定区域30可包括：底板部31和门部32。

底板部31上可形成有通向壳体120内部的贯通口40。作业人员可通过形成于底板部31上的贯通口40，实施对壳体120内部的作业。作为一例，为了更换壳体120内部的阳极20，作业人员可利用形成于底板部31的贯通口40。除此之外，作业人员还可通过贯通口40容易地实施对壳体120内部的维护作业。

如图13所示，贯通口40可呈圆形形状，但并不限于此。

门部32用于开启和关闭贯通口40。空气排出口15可形成于门部32。

门部32可结合于底板部31。

作为一例，如图13所示，门部32可螺栓结合于底板部31上。这时，底板部31上可形成有沿贯通口40的中心方向延长的支撑部50。门部32可螺栓结合于支撑部50上。

门部32上可形成有用于插入螺栓头部插入槽(未图示)，以防止螺栓显露于外部。

如图13所示，支撑部50可以形成为多个。多个支撑部50朝向贯通口40的中心方向可放射形地形成。或者，虽然未图示，支撑部作为单一部件可呈圆圈形状。

如图13所示，支撑部50可配置于壳体120的内部。这时，能够将朝向外板11的外部显露的部分最小化。

图14图示了根据本发明第五实施例的摩擦阻力降低装置。为了便于说明，主要围绕与参照图10至图13所说明内容不同的部分进行说明。

参照图14，根据本发明第五实施例的摩擦阻力降低装置，其中，门部32可铰接于底板部31。即，为了使得门部32能够朝向壳体120内部旋转，门部32可铰接于底板部31。这时，铰链轴x可位于壳体120的内部。这时，能够将朝向外板11的外部显露的部分最小化。

另外，门部32的界限部和贯通口40的界限部可呈锥形形状，以防止门部32朝向壳体120的外部进行旋转。

显而易见地，铰接于底板部31的门部32在贯通口40被关闭的状态下，如图13所示的螺栓结合方式，可结合于底板部31。

图15图示了根据本发明第六实施例的摩擦阻力降低装置；图16图示了根据本发明第七实施例的摩擦阻力降低装置。为了便于说明，主要围绕与参照图10至图13所说明内容不同的部分进行说明。

根据本发明第六实施例的摩擦阻力降低装置，如图15所示，空气排出口15可形成于底板部31上。

或者，根据本发明第六实施例的摩擦阻力降低装置，如图16所示，空气排出口15可跨接形成于底板部31和门部32上。即，可形成于底板部31和门部32的界限上。

以上，说明了本发明的实施例，但是，本领域技术人员在不脱离权利要求范围中所记载的精神的范围内，可通过对构成要素的附加、变更、删除或者添加等，对本发明进行修改及变更，而这些修改及变更均包括在本发明的权利要求范围之内。

附图标记的说明

10：船体11：外板

12：加强件15：空气排出口

20：阳极30：特定区域

31：底板部32：门部

40：贯通部50：支撑部

100、200、300：摩擦阻力降低装置120、220、330：壳体

121：主体部122：覆盖部

123：法兰124：螺栓

125：螺母126：大直径部

127：小直径部128：直径可变部

130：空气流入口140：连接部