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JP2017178180A - Hull frictional resistance reduction device and ship - Google Patents

Hull frictional resistance reduction device and ship Download PDF

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JP2017178180A
JP2017178180A JP2016071335A JP2016071335A JP2017178180A JP 2017178180 A JP2017178180 A JP 2017178180A JP 2016071335 A JP2016071335 A JP 2016071335A JP 2016071335 A JP2016071335 A JP 2016071335A JP 2017178180 A JP2017178180 A JP 2017178180A
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inflow
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真一 ▲高▼野
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千春 川北
Chiharu Kawakita
千春 川北
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hull frictional resistance reducing apparatus and a ship, which are configured to effectively reduce the frictional resistance of a hull while suppressing risks associated with flowing of bubbles into a propeller.SOLUTION: A hull frictional resistance reducing apparatus comprises: a plurality of bubble jetting units 36C, 36R, 36L that are provided in the width direction forward of a propeller 16; adjusting mechanisms 35 that adjust the jetting amounts of bubbles from the bubble jetting units 36C, 36R, 36L; a control device 50; and inflow information acquisition means 40 for acquiring information relating to inflow of bubbles 100 into the propeller 16. The control device 50 has an adjusting mechanism control part 52, and upon acquiring the bubble inflow information from the inflow information acquisition means, the adjusting mechanism control unit 52 controls operation of the adjusting mechanisms 35 in such a manner that the jetting amount of the bubbles 100 with respect to at least the bubble jetting unit 36C disposed forward of the front face of the propeller 16 is reduced.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、船底を気泡流で覆うことにより船体摩擦抵抗を低減する船体摩擦抵抗低減装置及びそれを備えた船舶に関する。   The present invention relates to a hull frictional resistance reduction device that reduces a hull frictional resistance by covering a ship bottom with a bubbly flow and a ship including the same.

航行時に、船首側から船尾側に向けて気泡流を発生させて、船底を気泡流で覆うことにより船体摩擦抵抗を低減する技術が知られている。
このような技術として、例えば特許文献1に開示された技術がある。特許文献1に開示された技術では、航行状況判断部(100)及び海象判断部(120)を備え、船舶の現況や海象に基づき船底(3)への気泡の噴出に関する制御を行うようにしており、例えば、波高が所定値以上になった場合には気泡の噴出を停止するようにしている(段落[0079]−[0083],[0097]など参照。括弧内の符号は特許文献1で使用されている符号を示す)。
There is known a technique for reducing a hull frictional resistance by generating a bubble flow from the bow side toward the stern side during navigation and covering the bottom of the ship with the bubble flow.
As such a technique, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1. The technology disclosed in Patent Document 1 includes a navigation state determination unit (100) and a sea state determination unit (120), and performs control related to the ejection of bubbles to the ship bottom (3) based on the current state of the ship and the sea state. For example, when the wave height exceeds a predetermined value, the ejection of bubbles is stopped (see paragraphs [0079]-[0083], [0097], etc. Reference numerals in parentheses are given in Patent Document 1). Indicates the sign used).

特開2009−248611号公報JP 2009-248611 A

しかしながら、気泡流により船体摩擦抵抗を低減する技術では、気泡流の一部が、特に高速航走時に、船尾のプロペラに流入してしまうことがある。気泡がプロペラに流れこんでしまうと、プロペラの推進力の低下、プロペラ変動圧の増大に起因したプロペラ起振力による船体振動の増大、プロペラのエロージョンリスクの増大を招いてしまう。
特許文献1に開示された技術では、種々のセンサを設けて、これらのセンサの検出結果に基づいて航行状況や海象に関する判断を行い、この判断に基づいて気泡の噴出に関する制御を行っているものの、プロペラへの気泡の流入を課題として認識すらしておらず、当該課題を解決しうるものではない。
However, in the technology for reducing the hull frictional resistance by the bubbly flow, a part of the bubbly flow may flow into the stern propeller particularly during high-speed navigation. If the air bubbles flow into the propeller, the propeller propulsive force decreases, the propeller vibration due to the propeller fluctuation pressure increases, and the propeller erosion risk increases.
In the technique disclosed in Patent Document 1, various sensors are provided, and a determination regarding a navigational state and a sea state is performed based on detection results of these sensors, and control regarding bubble ejection is performed based on this determination. The inflow of bubbles into the propeller is not even recognized as a problem, and the problem cannot be solved.

本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、プロペラへの気泡の流入によるリスクを抑制しつつ、船体の摩擦抵抗を効果的に低減することができるようにした、船体摩擦抵抗低減装置及び船舶を提供することを目的とする。   The present invention was devised in view of the problems as described above, and is capable of effectively reducing the frictional resistance of the hull while suppressing the risk of air bubbles flowing into the propeller while effectively reducing the frictional resistance of the hull. An object is to provide a reduction device and a ship.

(1)上記の目的を達成するために、本発明の船体摩擦抵抗低減装置は、船底においてプロペラよりも前方に船体幅方向に沿って複数設けられ、気泡を噴出する気泡噴出ユニットと、前記気泡噴出ユニットの気泡噴出量を調整する調整機構と、制御装置とを備えた、船体摩擦抵抗低減装置であって、前記プロペラに前記気泡が流入したこと又は前記プロペラに前記気泡が流入するおそれがあることを示す気泡流入情報を取得する流入情報取得手段を備え、前記制御装置は、前記調整機構の作動を制御する調整機構制御部を有し、前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得しない場合には、前記複数の気泡噴出ユニットのそれぞれから所定量の気泡が噴射されるように前記調整機構の作動を制御する一方、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させるように前記調整機構の作動を制御することを特徴としている。   (1) In order to achieve the above object, the hull frictional resistance reducing device of the present invention is provided with a plurality of bubble jet units provided along the hull width direction in front of the propeller at the bottom of the ship, and for blowing bubbles. A hull frictional resistance reduction device including an adjustment mechanism for adjusting a bubble ejection amount of a ejection unit and a control device, wherein the bubbles may flow into the propeller or the bubbles may flow into the propeller. Inflow information acquisition means for acquiring bubble inflow information indicating that, the control device has an adjustment mechanism control section for controlling the operation of the adjustment mechanism, the adjustment mechanism control section from the inflow information acquisition means When the bubble inflow information is not acquired, the operation of the adjustment mechanism is controlled so that a predetermined amount of bubbles is ejected from each of the plurality of bubble ejection units. When the bubble inflow information is acquired from the inlet information acquisition means, the bubble ejection amount is set to the predetermined amount for at least the bubble ejection unit disposed in front of the propeller among the plurality of bubble ejection units. It is characterized by controlling the operation of the adjusting mechanism so as to reduce it.

ここで、プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットが複数ある場合には、プロペラの正面前方の気泡噴出ユニットを、一つでも気泡噴出ユニットについて気泡の噴出量を減少させれば、「少なくとも、プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、気泡の噴出量を所定量よりも減少させる」ことに相当する。   Here, when there are a plurality of bubble ejection units arranged in front of the propeller, if at least one of the bubble ejection units in front of the propeller is reduced with respect to the bubble ejection unit, “at least This corresponds to “reducing the bubble ejection amount from a predetermined amount with respect to the bubble ejection unit arranged in front of the propeller”.

(2)前記流入情報取得手段は、前記プロペラへの前記気泡の流入を検出する流入検出手段であることが好ましい。   (2) It is preferable that the said inflow information acquisition means is an inflow detection means which detects inflow of the said bubble to the said propeller.

(3)前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出を停止させることが好ましい。   (3) When the said adjustment mechanism control part acquires the said bubble inflow information from the said inflow information acquisition means, the bubble ejection unit arrange | positioned in the front front of the said propeller at least among these bubble ejection units About, it is preferable to stop the ejection of the bubbles.

(4)前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、前記プロペラの正面前方の気泡噴出ユニットだけ、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させることが好ましい。   (4) When the adjustment mechanism control unit acquires the bubble inflow information from the inflow information acquisition unit, only the bubble ejection unit in front of the propeller in the front of the propeller among the plurality of bubble ejection units. It is preferable to reduce the ejection amount from the predetermined amount.

(5)前記流入検出手段は、前記プロペラを撮像する撮像装置と、前記制御装置に備えられ、前記撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、前記プロペラへ前記気泡が流入しているか否かの判定を行う判定部とを備えることが好ましい。   (5) The inflow detection means is provided in an imaging device that images the propeller and the control device, and whether or not the bubbles are flowing into the propeller based on image information captured by the imaging device. It is preferable to include a determination unit that performs the determination.

(6)前記撮像装置は、前記プロペラよりも前方において前記船底に直接取り付けられることが好ましい。   (6) It is preferable that the imaging device is directly attached to the ship bottom in front of the propeller.

(7)前記撮像装置は、前記プロペラの真横に配置されることが好ましい。   (7) It is preferable that the imaging device is disposed directly beside the propeller.

(8)前記撮像装置は、前記プロペラを前記船体幅方向両側から挟むようにして一対に配置されることが好ましい。   (8) It is preferable that the imaging devices are arranged in a pair so as to sandwich the propeller from both sides in the hull width direction.

(9)前記流入検出手段は、前記プロペラの振動又は振動に相関するパラメータを検出する振動検出手段と、前記制御装置に備えられ、前記振動検出手段の検出情報に基づいて、前記プロペラへ前記気泡が流入しているか否かの判定を行う判定部とを備えることが好ましい。   (9) The inflow detection means is provided in a vibration detection means for detecting a vibration of the propeller or a parameter correlated with the vibration, and the control device, and the air bubbles are introduced into the propeller based on detection information of the vibration detection means. It is preferable to include a determination unit that determines whether or not the gas flows in.

(10)前記振動検出手段が、前記船体幅方向に沿って複数設けられ、前記判定部は、前記複数の振動検出手段の各検出情報に基づいて前記判定を行うことが好ましい。   (10) It is preferable that a plurality of the vibration detection units are provided along the hull width direction, and the determination unit performs the determination based on each detection information of the plurality of vibration detection units.

(11)前記複数の振動検出手段の内、前記判定部により、前記検出情報に基づいて前記プロペラへ前記気泡が流入していると判定された前記振動検出手段があった場合には、前記調整機構制御部は、少なくとも、前記気泡が流入していると判定された前記振動検出手段の前方の気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させることが好ましい。   (11) If there is the vibration detection means determined by the determination unit that the bubbles are flowing into the propeller based on the detection information among the plurality of vibration detection means, the adjustment is performed. It is preferable that the mechanism control unit reduce the bubble ejection amount from the predetermined amount at least for the bubble ejection unit in front of the vibration detection unit that is determined to be inflowing the bubbles.

(12)前記振動検出手段は、少なくとも検出端を、前記プロペラの上方において船外に露出させた圧力センサであることが好ましい。   (12) It is preferable that the vibration detection means is a pressure sensor having at least a detection end exposed outside the ship above the propeller.

(13)前記振動検出手段は、前記プロペラの上方において船内に配置された加速度センサであることが好ましい。   (13) It is preferable that the vibration detection means is an acceleration sensor disposed in the ship above the propeller.

(14)前記プロペラは、前記船体幅方向で中央に設けられており、前記正面前方の気泡噴出ユニットが、前記船体幅方向で中央に配置されることが好ましい。   (14) It is preferable that the propeller is provided in the center in the hull width direction, and the bubble ejection unit in front of the front is arranged in the center in the hull width direction.

(15)前記プロペラは、前記船体幅方向に沿って複数並設されており、前記複数のプロペラの正面前方には前記気泡噴出ユニットがそれぞれ配置され、前記複数のプロペラのそれぞれに前記流入情報取得手段が備えられることが好ましい。   (15) A plurality of the propellers are juxtaposed along the width direction of the hull, and the bubble ejection units are respectively arranged in front of the plurality of propellers, and the inflow information is acquired in each of the plurality of propellers. Preferably means are provided.

(16)上記の目的を達成するために、本発明の船舶は、(1)〜(15)の何れかに記載の船体摩擦抵抗低減装置を備えたことを特徴としている。   (16) In order to achieve the above object, a ship of the present invention includes the hull frictional resistance reduction device according to any one of (1) to (15).

本発明によれば、プロペラに気泡が流入したこと又はプロペラに気泡が流入するおそれがあることを示す気泡流入情報を取得しない場合には、船体幅方向に沿って設けられた複数の気泡噴出ユニットのそれぞれから所定量の気泡を噴射させる一方、気泡流入情報を取得した場合には、少なくとも、プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、気泡の噴出量を減少させるので、プロペラへの気泡の流入によるリスクを抑制しつつ、船体の摩擦抵抗を低減することができる。   According to the present invention, a plurality of bubble ejection units provided along the width of the hull are obtained when the bubble inflow information indicating that the bubbles have flowed into the propeller or the bubbles may flow into the propeller is not acquired. When a bubble inflow information is acquired while a predetermined amount of bubbles are ejected from each of the above, at least the bubble ejection unit disposed in front of the propeller reduces the amount of bubble ejection. The frictional resistance of the hull can be reduced while suppressing the risk due to the inflow of water.

本発明の第1実施形態としての船舶の全体構成を示す模式図であり、(a)は側面図、(b)は底面図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the ship as 1st Embodiment of this invention, (a) is a side view, (b) is a bottom view. 本発明の第1実施形態の船体摩擦抵抗低減装置の構成を模式図である。It is a schematic diagram of the structure of the hull frictional resistance reduction apparatus of 1st Embodiment of this invention. (a),(b)は、本発明の第1実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、監視カメラにより撮像されたプロペラの画像の例を示す図である。(A), (b) is a schematic diagram for demonstrating the determination method by the determination part which concerns on 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the example of the image of the propeller imaged with the surveillance camera. . は、本発明の第2実施形態としての船舶の要部構成を示す模式図であり、(a)は船舶後部の側面図、(b)は背面図(舵は省略)である。These are the schematic diagrams which show the principal part structure of the ship as 2nd Embodiment of this invention, (a) is a side view of a ship rear part, (b) is a rear view (the rudder is abbreviate | omitted). (a),(b)は、本発明の第2実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、監視カメラにより側方から撮像されたプロペラの画像の例を示す図である。(A), (b) is a schematic diagram for demonstrating the determination method by the determination part which concerns on 2nd Embodiment of this invention, Comprising: The example of the image of the propeller imaged from the side with the surveillance camera is shown. FIG. は、本発明の第3実施形態としての船舶の要部構成を示す模式図であり、(a)は船舶後部の側面図、(b)は背面図(舵は省略)である。These are the schematic diagrams which show the principal part structure of the ship as 3rd Embodiment of this invention, (a) is a side view of a ship rear part, (b) is a rear view (the rudder is abbreviate | omitted). 本発明の第3実施形態の船体摩擦抵抗低減装置の構成を模式図である。It is a schematic diagram of the structure of the hull frictional resistance reduction apparatus of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、(a)はプロペラ上方の圧力変動の一例を示す図、(b),(c),(d)はプロペラ上方の変動圧の周波数スペクトルの一例を示す図である。It is a schematic diagram for demonstrating the determination method by the determination part which concerns on 3rd Embodiment of this invention, Comprising: (a) is a figure which shows an example of the pressure fluctuation above a propeller, (b), (c), (d ) Is a diagram showing an example of a frequency spectrum of the fluctuating pressure above the propeller. 本発明の第4実施形態としての船舶の要部構成を示す模式的な背面図(舵は省略)である。It is a typical rear view (rudder is abbreviate | omitted) which shows the principal part structure of the ship as 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る船体摩擦抵抗低減装置の構成を模式図であって、制御装置の制御構成を示すブロック図を含む。It is a schematic diagram of the structure of the hull frictional resistance reduction apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention, Comprising: The block diagram which shows the control structure of a control apparatus is included. (a),(b)は、本発明の第4実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、横軸を船幅方向とし縦軸を変動圧とする座標上にプロペラ上方の変動圧分布の一例を示す図である。(A), (b) is a schematic diagram for demonstrating the determination method by the determination part which concerns on 4th Embodiment of this invention, Comprising: On the coordinate which makes a horizontal axis | shaft a ship width direction and makes a vertical axis | shaft fluctuate pressure It is a figure which shows an example of the fluctuation pressure distribution above a propeller. (a),(b)は本発明の変形例の船舶の構成を示す模式な底面図である。(A), (b) is a typical bottom view which shows the structure of the ship of the modification of this invention. (a),(b)は本発明の変形例の船舶の要部である船尾側の構成を示す模式な底面図である。(A), (b) is a typical bottom view which shows the structure of the stern side which is the principal part of the ship of the modification of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の各実施の形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の各実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の各実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
なお、以下の説明では、船舶1の船首11側(進行方向)を前方とし、船尾12側を後方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。また、船体前後方向(以下「前後方向」ともいう)Xと直交する方向を船体幅方向Y(以下「幅方向」又は「船幅方向」ともいう)とし、幅方向Yに関するセンターラインCLに近づく側を内側とし、その逆にセンターラインCLから離れる側を外側として説明する。
また、船舶1に搭載される装置や部品の説明では、それらの装置や部品が船舶1に搭載された状態を基準として、上下方向,左右方向及び前後方向を定める。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that each embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiments. The configurations of the following embodiments can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof.
In the following description, the bow 11 side (traveling direction) of the ship 1 is assumed to be the front, the stern 12 side is assumed to be the rear, the left and right are determined with reference to the front, the direction of gravity is assumed to be the lower, and the opposite is the upper. . Further, a direction orthogonal to the hull longitudinal direction (hereinafter also referred to as “front-rear direction”) X is defined as a hull width direction Y (hereinafter also referred to as “width direction” or “ship width direction”), and approaches the center line CL in the width direction Y. In the following description, the side is defined as the inner side, and the side away from the center line CL is defined as the outer side.
Moreover, in description of the apparatus and components mounted in the ship 1, the up-down direction, the left-right direction, and the front-back direction are defined on the basis of the state in which those apparatuses and components were mounted in the ship 1.

[1.第1実施形態]
[1−1.船舶の全体構成]
本発明の第1実施形態としての船舶の全体構成について、図1を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態としての船舶の全体構成を示す模式図であり、(a)は側面図、(b)は底面図であって船体摩擦抵抗低減装置に係る空気系統図を併せて示す図である。
図1に示すように、船舶1は、船舶1の本体である船体10と、船舶1の各種制御が行われるコントロールルーム20と、船体摩擦抵抗低減装置30とを備える。船舶1は、これに限定されるものではないが、船底13が平坦となる平底船である。
船体10には、その後部(船尾12寄り)のセンターラインCL上に、船体10を推進するプロペラ16が一基又は複数(本実施形態では一基)設置され、さらにプロペラ16の後方に、船体10の進行方向を定める舵17が設置されている。プロペラ16の回転中心C0及び舵17は何れも平面視においてセンターラインCL上に位置設定されている。
船体摩擦抵抗低減装置30は、船底13から空気を噴出して船底13と水面との境界に気泡流(以下、気泡ともいう)100を発生させ、この気泡流100により船底13を覆う気泡層を形成することで航行する船体1の摩擦抵抗を低減するものである。
[1. First Embodiment]
[1-1. Overall structure of the ship]
The overall configuration of a ship as a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a ship as a first embodiment of the present invention, where (a) is a side view, (b) is a bottom view, and an air system diagram relating to a hull frictional resistance reduction device. FIG.
As shown in FIG. 1, the ship 1 includes a hull 10 that is a main body of the ship 1, a control room 20 in which various controls of the ship 1 are performed, and a hull frictional resistance reduction device 30. Although the ship 1 is not limited to this, it is a flat bottom ship in which the ship bottom 13 becomes flat.
The hull 10 is provided with one or more (one in this embodiment) propellers 16 for propelling the hull 10 on the center line CL at the rear (near the stern 12), and further behind the propeller 16, the hull A rudder 17 is provided that defines ten traveling directions. Both the rotation center C0 and the rudder 17 of the propeller 16 are set on the center line CL in plan view.
The hull frictional resistance reduction device 30 blows air from the bottom 13 to generate a bubble flow (hereinafter also referred to as bubbles) 100 at the boundary between the bottom 13 and the water surface, and a bubble layer covering the bottom 13 by the bubble flow 100 is generated. By forming, the frictional resistance of the hull 1 which sails is reduced.

[1−2.船体摩擦抵抗低減装置]
[1−2−1.船体摩擦抵抗低減装置の全体構成]
図1及び図2を参照して、船体摩擦抵抗低減装置30の全体構成についてさらに説明する。
図2は、船体摩擦抵抗低減装置30の構成を模式図であって、制御装置50の制御構成を示すブロック図を含む。
船体摩擦抵抗低減装置30は、図1(b)及び図2に示すように、例えばブロアやコンプレッサにより構成される空気供給源31と、空気供給源31に一端を接続された空気供給通路32と、空気供給通路32に設置された流量調整弁33と、空気供給通路32の他端側から分岐する複数(ここでは6本)の分岐供給管34と、各分岐供給管34に設置されたシャット弁(調整機構)35と、各分岐供給管34の分岐端に接続された気泡噴出部36C,36L,36Rと、プロペラ16を監視する監視カメラ(撮像装置)40と、コントロールルーム20に配置される制御装置50とを備える。
以下、気泡噴出部36C,36L,36Rを区別しない場合には、気泡噴出部36と表記する。
[1-2. Hull frictional resistance reduction device]
[1-2-1. Overall Configuration of Hull Friction Resistance Reduction Device]
With reference to FIG.1 and FIG.2, the whole structure of the hull frictional resistance reduction apparatus 30 is further demonstrated.
FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration of the hull frictional resistance reduction device 30, and includes a block diagram showing the control configuration of the control device 50.
As shown in FIGS. 1B and 2, the hull frictional resistance reduction device 30 includes an air supply source 31 configured by, for example, a blower or a compressor, and an air supply passage 32 having one end connected to the air supply source 31. , A flow rate adjusting valve 33 installed in the air supply passage 32, a plurality (six in this case) of branch supply pipes 34 branching from the other end of the air supply passage 32, and a shut installed in each branch supply pipe 34 A valve (adjustment mechanism) 35, bubble ejection portions 36C, 36L, 36R connected to the branch ends of the branch supply pipes 34, a monitoring camera (imaging device) 40 for monitoring the propeller 16, and a control room 20 are disposed. And a control device 50.
Hereinafter, when the bubble ejection portions 36C, 36L, and 36R are not distinguished, they are referred to as the bubble ejection portion 36.

各気泡噴出部36は船底13の前部に配置される。船幅方向Yに関しては、気泡噴出部36CはセンターラインCL上に、気泡噴出部36Lは左舷14側に、気泡噴出部36Lは右舷15側にそれぞれ配置されており、気泡噴出部36C,36L,36Rは、船底13の略全幅に亘って配置されている。前後方向Xに関しては、気泡噴出部36Cが最も前方に配置され、気泡噴出部36L,36Rは、気泡噴出部36Cよりも後方において同じ位置に配置されている。気泡噴出部36C,36L,36Rを横並びに配置してもよい。   Each bubble ejection part 36 is arranged at the front part of the ship bottom 13. Regarding the ship width direction Y, the bubble ejection portion 36C is disposed on the center line CL, the bubble ejection portion 36L is disposed on the port 14 side, and the bubble ejection portion 36L is disposed on the starboard 15 side, and the bubble ejection portions 36C, 36L, 36 </ b> R is disposed over substantially the entire width of the bottom 13. With respect to the front-rear direction X, the bubble ejection portion 36C is disposed at the foremost position, and the bubble ejection portions 36L and 36R are disposed at the same position behind the bubble ejection portion 36C. The bubble ejection parts 36C, 36L, 36R may be arranged side by side.

気泡噴出部36Cの位置についてさらに説明すると、気泡噴出部36Cはプロペラ16の正面前方に位置している。プロペラ16の正面前方に位置するとは、噴出した気泡100が、船舶1の航走に伴い相対的に船体1の後方へと移動してプロペラ16へ流入するような気泡噴出部36の位置をいう。したがって、本実施形態では、平面視において、気泡噴出部36Cとプロペラ16との船幅方向Yの各中心線が、船体1のセンターラインCLと一致しているが(つまり、気泡噴出部36Cの船幅方向Yの中心線と、プロペラ16の船幅方向Yの中心線とが一致しているが)、気泡噴出部36Cの船幅方向Yの中心線と、プロペラ16の船幅方向Yの中心線とを一致させることは必須ではない。
例えば、プロペラ16の正面前方に気泡噴出部36Cが位置するとは、図1(b)に示すようなプロペラ16の上流側領域Aに、少なくとも一部が含まれるように気泡噴出部36Cが位置すること、又は、プロペラ16の中心線上に少なくとも一部が存在するように気泡噴出部36Cが位置することと規定できるが、これに限定されるものではない。
The position of the bubble ejection portion 36 </ b> C will be further described. The bubble ejection portion 36 </ b> C is located in front of the propeller 16. Positioning in front of the propeller 16 refers to the position of the bubble ejection portion 36 in which the ejected bubble 100 moves relative to the rear of the hull 1 and flows into the propeller 16 as the vessel 1 sails. . Therefore, in the present embodiment, each center line in the ship width direction Y between the bubble ejection portion 36C and the propeller 16 coincides with the center line CL of the hull 1 in a plan view (that is, the bubble ejection portion 36C). The center line in the ship width direction Y coincides with the center line in the ship width direction Y of the propeller 16), but the center line in the ship width direction Y of the bubble ejection portion 36 </ b> C and the ship width direction Y of the propeller 16. It is not essential to match the center line.
For example, the bubble ejection part 36C is located in front of the front side of the propeller 16, and the bubble ejection part 36C is located so that at least a part is included in the upstream area A of the propeller 16 as shown in FIG. Alternatively, it can be defined that the bubble ejection portion 36C is positioned so that at least a part thereof exists on the center line of the propeller 16, but the present invention is not limited to this.

気泡噴出部36Cは、船幅方向Yに沿って並設される複数(ここでは2つ)の気泡噴出ユニット36C−1,36C−2により構成される。同様に、気泡噴出部36Lは、船幅方向Yに沿って並設される複数(ここでは2つ)の気泡噴出ユニット36L−1,36L−2により構成され、気泡噴出部36Rは、船幅方向Yに沿って並設される複数(ここでは2つ)の気泡噴出ユニット36R−1,36R−2により構成される。以下、気泡噴出ユニット36C−1〜36R−2を区別しない場合には気泡噴出ユニット36−uと表記する。   The bubble ejection portion 36C is configured by a plurality (two in this case) of bubble ejection units 36C-1 and 36C-2 arranged in parallel along the ship width direction Y. Similarly, the bubble ejection portion 36L is configured by a plurality (here, two) of bubble ejection units 36L-1 and 36L-2 arranged in parallel along the ship width direction Y. A plurality of (two in this case) bubble ejection units 36R-1 and 36R-2 are arranged in parallel along the direction Y. Hereinafter, the bubble ejection units 36 </ b> C- 1 to 36 </ b> R- 2 are denoted as the bubble ejection unit 36-u when not distinguished from each other.

各気泡噴出ユニット36−uは、船底13の内部に配置されるエアチャンバ36aと、船底13に貫設される多数の噴出孔36bとから構成される。エアチャンバ36aは、底面が開放された長方体箱形状のものであり、その長手方向を船幅方向Yに向けた姿勢で船底13の内部に配置される。噴出孔36bは、エアチャンバ36aにより前後左右及び上方を包囲される。
流量調整弁33の開度は制御装置50により制御される。流量調整弁33の開度が制御されることで、各気泡噴出部36C,36L,36Rからの気泡噴出量が一斉に制御される。
各気泡噴出ユニット36−uにはそれぞれ分岐供給管34が接続され、各分岐供給管34にはそれぞれシャット弁35が設置されている。シャット弁35は、オンオフ弁であり、制御装置50により全開又は全閉に制御される。すなわち、シャット弁35が制御装置50により全閉に制御された場合には、対応する気泡噴出ユニット36−uから気泡が噴出され、シャット弁35が制御装置50により全閉に制御された場合には、対応する気泡噴出ユニット36−uからの気泡の噴出が停止される。また、シャット弁35は、海水が、停止状態の気泡噴出ユニット36−uから逆流して分岐供給管34に浸入すること防止する逆止弁としての機能も担っている。
Each of the bubble ejection units 36-u includes an air chamber 36a disposed inside the ship bottom 13 and a number of ejection holes 36b penetrating the ship bottom 13. The air chamber 36a has a rectangular box shape with an open bottom, and is disposed inside the ship bottom 13 in a posture in which the longitudinal direction thereof is in the ship width direction Y. The ejection hole 36b is surrounded by the air chamber 36a in the front and rear, right and left, and above.
The opening degree of the flow rate adjustment valve 33 is controlled by the control device 50. By controlling the opening degree of the flow rate adjustment valve 33, the amount of bubble ejection from each of the bubble ejection portions 36C, 36L, 36R is controlled simultaneously.
A branch supply pipe 34 is connected to each bubble ejection unit 36-u, and a shut valve 35 is installed in each branch supply pipe 34. The shut valve 35 is an on / off valve, and is controlled to be fully open or fully closed by the control device 50. That is, when the shut valve 35 is controlled to be fully closed by the control device 50, bubbles are jetted from the corresponding bubble jet unit 36-u, and when the shut valve 35 is controlled to be fully closed by the control device 50. The bubble ejection from the corresponding bubble ejection unit 36-u is stopped. The shut valve 35 also functions as a check valve that prevents seawater from flowing back from the stopped bubble ejection unit 36-u and entering the branch supply pipe 34.

監視カメラ40は、船底13の後部に設置され、航走中は水没状態となって、プロペラ16への気泡の流入を監視する。監視カメラ40は、プロペラ16を両外側から挟むようにしてプロペラ16の斜め手前に一対に配置され、一対となってプロペラ16の全体を撮像する
なお、監視カメラ40は、プロペラ16の全体を撮像できるのであれば、設置個所や個数は上記のものに限定されない。
The monitoring camera 40 is installed at the rear of the ship bottom 13 and is submerged during the voyage, and monitors the inflow of bubbles to the propeller 16. The monitoring camera 40 is disposed in a pair diagonally in front of the propeller 16 so that the propeller 16 is sandwiched from both outsides. The monitoring camera 40 can image the entire propeller 16 as a pair. If so, the installation location and number are not limited to those described above.

[1−2−2.船体摩擦抵抗低減装置の制御構成]
図2及び図3を参照して、船体摩擦抵抗低減装置30の制御装置50の制御構成について説明する。
図3(a),(b)は、本発明の第1実施形態に係る判定部51による判定方法を説明するための模式図であって、監視カメラ40により撮像されたプロペラ16の画像の例を示す図である。なお、監視カメラ40は斜め前方よりプロペラ16を撮像するため、実際には、監視カメラ40により撮像された画像は、プロペラ16の斜視画像となり、また、船体1の一部が映り込むが、図3(a),(b)では、便宜的に、プロペラ16の正面画像とすると共に船体1を省略している。
制御装置50は、図2に示すように、プロペラ16に気泡が流入しているか否かを判定する判定部51と、判定部51の判定結果に基づいてシャット弁35の作動を制御するシャット弁制御部(調整機構制御部)52とを備える。
[1-2-2. Control configuration of hull frictional resistance reduction device]
With reference to FIG.2 and FIG.3, the control structure of the control apparatus 50 of the hull frictional resistance reduction apparatus 30 is demonstrated.
3A and 3B are schematic diagrams for explaining a determination method by the determination unit 51 according to the first embodiment of the present invention, and an example of an image of the propeller 16 captured by the monitoring camera 40. FIG. Since the surveillance camera 40 captures the propeller 16 obliquely from the front, the image captured by the surveillance camera 40 is actually a perspective image of the propeller 16 and a part of the hull 1 is reflected. 3 (a) and 3 (b), for convenience, the front image of the propeller 16 is used and the hull 1 is omitted.
As shown in FIG. 2, the control device 50 determines whether or not air bubbles are flowing into the propeller 16, and a shut valve that controls the operation of the shut valve 35 based on the determination result of the determination unit 51. And a control unit (adjustment mechanism control unit) 52.

判定部51は、図3(a),(b)に例示されるような各監視カメラ40により撮像された画像情報を取得し、これらの画像情報を解析し、例えば明度に基づき画像を二値化することにより気泡100を識別し、気泡100が気泡検知領域Rに流入しているか否かを判定する。気泡検知領域Rは、プロペラ16の上下に設定された気泡検知ラインL1,L2の相互間として規定される領域である。本実施形態では、気泡検知ラインL1,L2は、プロペラ16の回転中心C0からプロペラ半径rだけ上下に離隔した位置として規定される。
上述したように図3(a),(b)では便宜的にプロペラ16の正面画像を記載しているが、実際には、監視カメラ40は、プロペラ16を左右両側から撮像しているため、一台単独では左右片側しか十分に撮像できない。このため、判定部51は、両監視カメラ40の画像情報を解析し、何れの監視カメラ40の画像情報も、図3(a)に示すように、気泡検知領域Rに気泡100が流入していないことを示すときには、プロペラ16に気泡流100は流入していないと判定し、何れか一方の監視カメラ40の画像情報が、図3(b)に示すように、気泡検知領域Rに気泡が流入していることを示すときには、プロペラ16に気泡流100が流入していると判定する。
The determination unit 51 acquires image information captured by each monitoring camera 40 as exemplified in FIGS. 3A and 3B, analyzes the image information, and binarizes the image based on, for example, brightness. The air bubbles 100 are identified by making them, and it is determined whether or not the air bubbles 100 are flowing into the air bubble detection region R. The bubble detection region R is a region defined as between the bubble detection lines L1 and L2 set above and below the propeller 16. In the present embodiment, the bubble detection lines L1 and L2 are defined as positions that are vertically separated from the rotation center C0 of the propeller 16 by the propeller radius r.
As described above, in FIGS. 3A and 3B, the front image of the propeller 16 is described for convenience. However, since the surveillance camera 40 actually captures the propeller 16 from both the left and right sides, A single camera can capture images on only the left and right sides. Therefore, the determination unit 51 analyzes the image information of both the monitoring cameras 40, and the bubble information 100 flows into the bubble detection region R in any image information of the monitoring cameras 40 as shown in FIG. When it indicates that there is no bubble, it is determined that the bubble flow 100 does not flow into the propeller 16, and the image information of one of the monitoring cameras 40 indicates that bubbles are present in the bubble detection region R as shown in FIG. When it indicates that it is flowing in, it is determined that the bubble flow 100 is flowing into the propeller 16.

なお、気泡検知ラインL1,L2を、プロペラ16の回転中心C0から、プロペラ半径rに余裕Δrを加算したr′(=r+Δr,Δr>0)だけ上下に離隔した位置として規定してもよい。この場合、判定部51は、気泡検知領域Rに気泡が流入していないときには、プロペラ16に気泡流100は流入していないし、そのおそれもないと判定する一方、気泡検知領域Rに気泡が流入しているときには、プロペラ16に気泡流100が流入している或いはプロペラ16に気泡流100が流入するおそれがあると判定することとなる。   The bubble detection lines L1 and L2 may be defined as positions separated from the rotation center C0 of the propeller 16 by r ′ (= r + Δr, Δr> 0) obtained by adding a margin Δr to the propeller radius r. In this case, when the bubble does not flow into the bubble detection region R, the determination unit 51 determines that the bubble flow 100 does not flow into the propeller 16 and that there is no risk, while the bubble flows into the bubble detection region R. When it is determined that the bubble flow 100 is flowing into the propeller 16 or the bubble flow 100 is likely to flow into the propeller 16.

このように監視カメラ40の画像情報に基づいて判定部51がプロペラ16に気泡流100が流入しているか否かを判定することは、気泡流100の流入を検出することなので、監視カメラ40と判定部51とにより本発明の流入検出手段が構成されている。また、気泡流100の流入を検出することは、気泡流100が流入したことを示す気泡流入情報を取得することであるから、監視カメラ40と判定部51とにより、本発明の流入情報取得手段が構成されている。   Since the determination unit 51 determines whether or not the bubble flow 100 is flowing into the propeller 16 based on the image information of the monitoring camera 40 as described above, the determination unit 51 detects the inflow of the bubble flow 100. The determination unit 51 constitutes the inflow detection means of the present invention. Further, since detecting the inflow of the bubble flow 100 is acquiring bubble inflow information indicating that the bubble flow 100 has flowed in, the monitoring camera 40 and the determination unit 51 use the inflow information acquisition means of the present invention. Is configured.

シャット弁制御部52は、判定部51からプロペラ16に気泡流100が流入していない旨の情報を取得したとき(以下、通常時ともいう)には、全てのシャット弁35を開弁状態に制御する。つまり、気泡噴出部36C,36L,36Rを作動状態とする。その一方、シャット弁制御部52は、判定部51からプロペラ16に気泡流100が流入している旨の情報(気泡流入情報)を取得したときには、プロペラ16の正面前方に位置する気泡噴出部36C(気泡噴出ユニット36C−1,36C−2)に繋がる分岐供給管34のシャット弁35を閉弁して、気泡噴出部36Cからの気泡100の噴出を停止する(換言すれば、気泡噴出部36Cからの気泡100の噴出量を通常時よりも減少させる)。つまり、気泡噴出部36Cを停止状態とする。   When the shut valve control unit 52 acquires information indicating that the bubble flow 100 does not flow into the propeller 16 from the determination unit 51 (hereinafter, also referred to as normal time), all the shut valves 35 are opened. Control. That is, the bubble ejection portions 36C, 36L, and 36R are brought into an operating state. On the other hand, when the shut valve control unit 52 acquires information (bubble inflow information) indicating that the bubble flow 100 is flowing into the propeller 16 from the determination unit 51, the bubble ejection unit 36C located in front of the propeller 16 is used. The shut valve 35 of the branch supply pipe 34 connected to the (bubble ejection units 36C-1 and 36C-2) is closed to stop the ejection of the bubbles 100 from the bubble ejection section 36C (in other words, the bubble ejection section 36C). The amount of the bubble 100 ejected from the air is reduced as compared with the normal time). That is, the bubble ejection part 36C is brought into a stopped state.

[1−3.作用・効果]
本発明の第1実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置30及び船舶1によれば、監視カメラ40により撮像された画像情報から判定部51により、プロペラ16に気泡流100が流入したか否かの判定が行われ、この判定結果がシャット弁制御部52に出力される。
シャット弁制御部52は、この判定結果が、プロペラ16に気泡流100は流入していない旨の判定であった場合には、図1(b)に示すように、全てのシャット弁35を開弁して、全ての気泡噴出ユニット36C−1〜気泡噴出ユニット36R−2を作動させる。これにより、船底1の殆どの領域を気泡100により覆うことができる。
その一方、シャット弁制御部52は、判定部51の判定結果が、プロペラ16に気泡流100が流入している旨の判定であった場合には、図2に示すように、プロペラ16の正面前方に位置する気泡噴出ユニット36C−1,36C−2に設置されたシャット弁35を閉弁し、その他の気泡噴出ユニット36L−1,36L−2,36R−1,36R−2に設置されたシャット弁35を開弁する。
[1-3. Action / Effect]
According to the hull frictional resistance reduction device 30 and the ship 1 as the first embodiment of the present invention, whether or not the bubble flow 100 has flowed into the propeller 16 by the determination unit 51 from the image information captured by the monitoring camera 40. The determination is performed, and the determination result is output to the shut valve control unit 52.
If the determination result is that the bubble flow 100 does not flow into the propeller 16, the shut valve control unit 52 opens all the shut valves 35 as shown in FIG. All the bubble ejection units 36C-1 to 36R-2 are operated. As a result, most of the region of the ship bottom 1 can be covered with the bubbles 100.
On the other hand, if the determination result of the determination unit 51 is a determination that the bubble flow 100 is flowing into the propeller 16, the shut valve control unit 52, as shown in FIG. The shut valve 35 installed in the bubble ejection units 36C-1 and 36C-2 located in front is closed, and installed in the other bubble ejection units 36L-1, 36L-2, 36R-1, and 36R-2. The shut valve 35 is opened.

プロペラ16に流入する気泡100の全て又は殆どは、プロペラ16の前方に配置された気泡噴出ユニット36C−1,36C−2から噴出された気泡である。したがって、気泡噴出ユニット36C−1,36C−2に設置されたシャット弁35を閉弁して気泡噴出ユニット36C−1,36C−2を停止することで、プロペラ16への気泡100の流入を抑制することができる。これにより、プロペラ16への気泡100の流入による推進力の低下、プロペラ起振力による船体振動の増大、エロージョンリスクの増大を抑制できる。また、プロペラ16へ気泡100が流入しない気泡噴出ユニット36L−1,36L−2,36R−1,36R−2については作動させるので、船底1の多くの領域を気泡100により覆うことができる。
したがって、特にプロペラ16へ気泡100が流入し易い高速航走時において、プロペラ16への気泡100の流入によるリスクを抑制しつつ、船体1の摩擦抵抗を低減することができる。
All or most of the bubbles 100 flowing into the propeller 16 are bubbles ejected from the bubble ejection units 36 </ b> C- 1 and 36 </ b> C- 2 disposed in front of the propeller 16. Therefore, the shutoff valve 35 installed in the bubble ejection units 36C-1 and 36C-2 is closed to stop the bubble ejection units 36C-1 and 36C-2, thereby suppressing the inflow of the bubbles 100 to the propeller 16. can do. Thereby, the fall of the propulsive force by the inflow of the bubble 100 to the propeller 16, the increase in the hull vibration due to the propeller vibration force, and the increase in the erosion risk can be suppressed. Further, since the bubble ejection units 36L-1, 36L-2, 36R-1, and 36R-2 in which the bubbles 100 do not flow into the propeller 16 are operated, many areas of the ship bottom 1 can be covered with the bubbles 100.
Therefore, the frictional resistance of the hull 1 can be reduced while suppressing the risk due to the inflow of the bubbles 100 into the propeller 16, particularly during high-speed navigation in which the bubbles 100 easily flow into the propeller 16.

[2.第2実施形態]
本発明の第2実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置及び船舶について、図4及び図5を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図4は、本発明の第2実施形態としての船舶の要部構成を示す模式図であり、(a)は船舶後部の側面図、(b)は背面図(舵17は省略)である。
図5(a),(b)は、本発明の第2実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、監視カメラにより側方から撮像されたプロペラの画像の例を示す図である。
[2. Second Embodiment]
A hull frictional resistance reduction device and a ship as a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
FIGS. 4A and 4B are schematic views showing a main part configuration of a ship as a second embodiment of the present invention. FIG. 4A is a side view of the rear part of the ship, and FIG. 4B is a rear view (the rudder 17 is omitted).
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams for explaining a determination method by the determination unit according to the second embodiment of the present invention, and an example of a propeller image captured from the side by a monitoring camera. FIG.

[2−1.構成]
本実施形態の船体摩擦抵抗低減装置及び船舶は、上記第1実施形態に対して、監視カメラ40の配置が異なる。
具体的には、図4(a),(b)に示すように、船幅方向Yでプロペラ16の両外側に監視カメラ40を一対に配置している。本実施形態ではプロペラ16の真横(つまり前後方向Xに関して同じ位置に)に監視カメラ40を配置しているが、船幅方向Yでプロペラ16よりも外側であればプロペラ16よりも前側又は後側に配置してもよい。
また、各監視カメラ40は、船尾12の下面の外側縁から垂下した一対のブラケット(支持部材)40aによりそれぞれ支持されている。船体1に取り付け箇所を確保できるのであれば各監視カメラ40をそれぞれ船体1に直接取り付けるようにしてもよい。
[2-1. Constitution]
The hull frictional resistance reduction device and the ship of this embodiment differ in the arrangement of the monitoring camera 40 from the first embodiment.
Specifically, as shown in FIGS. 4A and 4B, a pair of monitoring cameras 40 are arranged on both outer sides of the propeller 16 in the ship width direction Y. In the present embodiment, the surveillance camera 40 is disposed directly beside the propeller 16 (that is, at the same position with respect to the front-rear direction X), but if it is outside the propeller 16 in the ship width direction Y, the front or rear side from the propeller 16 You may arrange in.
Each monitoring camera 40 is supported by a pair of brackets (supporting members) 40 a that hang from the outer edge of the lower surface of the stern 12. Each surveillance camera 40 may be directly attached to the hull 1 as long as the attachment location can be secured on the hull 1.

監視カメラ40はプロペラ16に近接して配置されるため、航走中の水没状態においては、特にプロペラ16に気泡流100が流れ込むとき(つまり監視カメラ40による撮像が最も必要とされるとき)には、監視カメラ40にも気泡流100が流れ込むことが考えられる。そうなると、監視カメラ40自体が気泡流100の中に入ってしまい、気泡流100に邪魔されて画像解析するほど鮮明にプロペラ16を撮像できないことが懸念される。
そこで、監視カメラ40を、プロペラ16の船幅方向Yに関して外側に配置することにより、プロペラ16に流れ込む気泡流100の進行経路から監視カメラ40を外すようにしている。
Since the monitoring camera 40 is disposed close to the propeller 16, particularly when the bubble flow 100 flows into the propeller 16 in the submerged state during traveling (that is, when imaging by the monitoring camera 40 is most necessary). It is conceivable that the bubble flow 100 also flows into the monitoring camera 40. Then, the monitoring camera 40 itself enters the bubble flow 100, and there is a concern that the propeller 16 cannot be imaged as clearly as it is disturbed by the bubble flow 100 and image analysis is performed.
Therefore, the monitoring camera 40 is arranged outside the propeller 16 in the ship width direction Y, so that the monitoring camera 40 is removed from the traveling path of the bubble flow 100 flowing into the propeller 16.

なお、監視カメラ40をプロペラ16の外側に配置しただけでは、センターラインCL上に設置された気泡噴出部36Cからの気泡流100が流れ込むリスクは低減するものの、気泡噴出部36Cの両外側に設置された気泡噴出部36L,36Rからの気泡流100が流れ込むリスクが残る。このため、監視カメラ40を、気泡噴出部36L,36Rを含む全ての気泡噴出部36の下流領域から外れるように、本実施形態のように船体1の外縁に配置するのが好ましい。   In addition, although the risk that the bubble flow 100 from the bubble ejection part 36C installed on the center line CL flows is reduced only by arranging the monitoring camera 40 outside the propeller 16, it is installed on both outer sides of the bubble ejection part 36C. There remains a risk that the bubble flow 100 from the bubble ejection portions 36L, 36R is flown. For this reason, it is preferable to arrange | position the monitoring camera 40 to the outer edge of the hull 1 like this embodiment so that it may remove | deviate from the downstream area | region of all the bubble ejection parts 36L including the bubble ejection parts 36L and 36R.

監視カメラ40により側方から撮像された図5(a),(b)に示すような画像情報は、第1実施形態と同様に判定部51(図2参照)により画像解析される。つまり、判定部51は、両監視カメラ40の画像情報を解析し、何れの監視カメラ40の画像情報も、図5(a)に示すように、気泡検知領域Rに気泡100が流入していないときには、プロペラ16に気泡流100は流入していないと判定し、何れか一方の監視カメラ40の画像情報が、図5(b)に示すように、気泡検知領域Rに気泡が流入しているときには、プロペラ16に気泡流100が流入していると判定する。
この他の構成は第1実施形態と同様なので説明を省略する。
Image information as shown in FIGS. 5A and 5B captured from the side by the monitoring camera 40 is subjected to image analysis by the determination unit 51 (see FIG. 2) as in the first embodiment. That is, the determination unit 51 analyzes the image information of both the monitoring cameras 40, and the image information of any of the monitoring cameras 40 does not flow into the bubble detection region R as shown in FIG. Sometimes, it is determined that the bubble flow 100 does not flow into the propeller 16, and the image information of one of the monitoring cameras 40 indicates that the bubble flows into the bubble detection region R as shown in FIG. Sometimes, it is determined that the bubble flow 100 flows into the propeller 16.
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

[2−2.作用・効果]
本発明の第2実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置及び船舶によれば、監視カメラ40が気泡流100の中に入り込むことが抑制されるので、気泡流100の影響のない鮮明な画像情報を監視カメラ40により取得することができる。したがって、鮮明な画像情報に基づいて、プロペラ16への気泡流100の流れ込みの検出精度を向上することができ、一層効果的に、プロペラ16への気泡100の流入によるリスクを抑制しつつ、船体1の摩擦抵抗を低減することができる。
[2-2. Action / Effect]
According to the hull frictional resistance reduction device and the ship as the second embodiment of the present invention, since the surveillance camera 40 is suppressed from entering the bubble flow 100, clear image information without the influence of the bubble flow 100 is obtained. It can be acquired by the monitoring camera 40. Therefore, the detection accuracy of the bubble flow 100 flowing into the propeller 16 can be improved based on clear image information, and the hull while suppressing the risk of the bubble 100 flowing into the propeller 16 more effectively. 1 frictional resistance can be reduced.

[3.第3実施形態]
本発明の第3実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置及び船舶について、図6〜図8を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図6は、本発明の第3実施形態としての船舶の要部構成を示す模式図であり、(a)は船舶後部の側面図、(b)は背面図(舵17は省略)である。
図7は、本発明の第3実施形態に係る船体摩擦抵抗低減装置30Aの構成を模式図であって、制御装置50Aの制御構成を示すブロック図を含む。
図8は、本発明の第3実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、(a)はプロペラ上方の圧力変動の一例を示す図、(b),(c),(d)はプロペラ上方の変動圧の周波数スペクトルの一例を示す図である。
[3. Third Embodiment]
A hull frictional resistance reduction device and a ship as a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as said each embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
FIGS. 6A and 6B are schematic views showing the main configuration of a ship as a third embodiment of the present invention, where FIG. 6A is a side view of the rear part of the ship, and FIG. 6B is a rear view (the rudder 17 is omitted).
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a hull frictional resistance reduction device 30A according to the third embodiment of the present invention, and includes a block diagram showing a control configuration of the control device 50A.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a determination method by a determination unit according to the third embodiment of the present invention, where (a) is a diagram showing an example of pressure fluctuations above the propeller, and (b), (c) (D) is a figure which shows an example of the frequency spectrum of the fluctuation | variation pressure above a propeller.

[3−1.構成]
本実施形態の船体摩擦抵抗低減装置30A及び船舶1Aは、第1実施形態の船体摩擦抵抗低減装置30及び船舶1に対して、監視カメラ40に替えて圧力センサ(振動検出手段)41を使用してプロペラ16への気泡流100の流入を検出したものである。すなわち、第1実施形態では監視カメラ40と判定部51とにより本発明の流入情報取得手段及び流入検出手段を構成したのに対し、本実施形態では、圧力センサ41と判定部51Aとにより本発明の流入情報取得手段及び流入検出手段を構成している。
[3-1. Constitution]
The hull frictional resistance reduction device 30A and the ship 1A of the present embodiment use a pressure sensor (vibration detection means) 41 instead of the monitoring camera 40 with respect to the hull frictional resistance reduction device 30 and the ship 1 of the first embodiment. Thus, the inflow of the bubble flow 100 into the propeller 16 is detected. That is, in the first embodiment, the inflow information acquisition unit and the inflow detection unit of the present invention are configured by the monitoring camera 40 and the determination unit 51, whereas in the present embodiment, the present invention is configured by the pressure sensor 41 and the determination unit 51A. Inflow information acquisition means and inflow detection means.

具体的には、図6及び図7に示すように、本実施形態の船舶1Aでは、プロペラ16の鉛直上方に圧力センサ41が設置されている。この圧力センサ41は、船尾12の底壁に加工された取り付け孔に挿入・固定されており、その検出端を船外に露出させてプロペラ16の上方に臨ませている。
船体摩擦抵抗低減装置30Aは、図7に示すように、空気供給源31と、空気供給通路32と、流量調整弁33と、分岐供給管34と、シャット弁35と、気泡噴出部36C,36L,36Rと、前記圧力センサ41と、コントロールルーム20〔図1(a)参照〕に配置される制御装置50Aとを備える。
Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, in the ship 1 </ b> A of the present embodiment, a pressure sensor 41 is installed vertically above the propeller 16. The pressure sensor 41 is inserted and fixed in a mounting hole formed in the bottom wall of the stern 12, and its detection end is exposed to the outside of the ship and faces the propeller 16.
As shown in FIG. 7, the hull frictional resistance reduction device 30A includes an air supply source 31, an air supply passage 32, a flow rate adjustment valve 33, a branch supply pipe 34, a shut valve 35, and bubble ejection portions 36C and 36L. , 36R, the pressure sensor 41, and a control device 50A disposed in the control room 20 (see FIG. 1A).

制御装置50Aは、圧力センサ41の検出結果に基づいてプロペラ16に気泡が流入しているか否かを判定する判定部51Aと、判定部51Aの判定結果に基づいてシャット弁35の作動を制御するシャット弁制御部52Aとを備える。
判定部51Aは、圧力センサ41からプロペラ16上方の圧力Pを所定の周期で取得して、図8(a)に示すように圧力Pと時間tとを関連付けた時系列データPp、すなわち圧力変動を把握する。そして、判定部51Aは、この時系列データをFFT解析することにより、図8(b),(c),(d)に示すような変動圧ΔPの周波数スペクトルを周期的に取得する。変動圧ΔPは振動と相関し、変動圧ΔPが大きければ振動も大きくなるので、図8(b),(c),(d)の縦軸を振動と置き換えて考えることができる。
ここで、図8(b)は船体摩擦抵抗低減装置30Aが停止している場合、図8(c)は船体摩擦抵抗低減装置30Aが作動中であるが気泡流100がプロペラ16に流入していない場合、図8(d)は船体摩擦抵抗低減装置30Aが作動中であり気泡流100がプロペラ16に流入している場合における変動圧ΔPの周波数スペクトルの一例である。
The control device 50A controls the operation of the shut valve 35 based on the determination unit 51A that determines whether or not bubbles are flowing into the propeller 16 based on the detection result of the pressure sensor 41 and the determination result of the determination unit 51A. A shut valve control unit 52A.
The determination unit 51A acquires the pressure P above the propeller 16 from the pressure sensor 41 at a predetermined cycle, and as shown in FIG. 8A, time series data Pp in which the pressure P and time t are associated, that is, pressure fluctuation. To figure out. And the determination part 51A acquires the frequency spectrum of the fluctuation | variation pressure (DELTA) P as shown in FIG.8 (b), (c), (d) periodically by carrying out FFT analysis of this time series data. The fluctuation pressure ΔP correlates with the vibration, and if the fluctuation pressure ΔP is large, the vibration increases. Therefore, the vertical axis in FIGS. 8B, 8C, and 8D can be considered to be replaced with the vibration.
8B shows a case where the hull frictional resistance reduction device 30A is stopped. FIG. 8C shows a state where the hull frictional resistance reduction device 30A is operating but the bubble flow 100 is flowing into the propeller 16. If not, FIG. 8D is an example of a frequency spectrum of the fluctuating pressure ΔP when the hull frictional resistance reduction device 30A is operating and the bubble flow 100 is flowing into the propeller 16.

図8(b)に示す例では、船体摩擦抵抗低減装置30Aが停止しているので、プロペラの周辺に気泡流100が存在しない。そして、プロペラ16の回転周波数N及び翼数Zにより規定されるNZ周波数F1と、このNZ周波数F1の高次成分F2,F3,F4とに、それぞれ、変動圧ΔPのピーク値ΔP1,ΔP2,ΔP3,ΔP4が生じている。高次成分F2はNZ周波数F1の2倍の周波数、高次成分F3はNZ周波数F1の3倍の周波数、高次成分F4はNZ周波数F1の4倍の周波数である。図8(b)に示す例では、NZ周波数F1におけるピーク値ΔP1が最も高い変動圧を示している。   In the example shown in FIG. 8B, since the hull frictional resistance reduction device 30A is stopped, the bubble flow 100 does not exist around the propeller. Then, the peak value ΔP1, ΔP2, ΔP3 of the fluctuating pressure ΔP is respectively applied to the NZ frequency F1 defined by the rotation frequency N and the blade number Z of the propeller 16 and the higher order components F2, F3, F4 of the NZ frequency F1. , ΔP4 occurs. The high-order component F2 is twice the frequency of the NZ frequency F1, the high-order component F3 is three times the frequency of the NZ frequency F1, and the high-order component F4 is four times the frequency of the NZ frequency F1. In the example shown in FIG. 8B, the peak pressure ΔP1 at the NZ frequency F1 indicates the highest fluctuation pressure.

図8(c)に示す例ではNZ周波数F1におけるピーク値ΔP1だけが生じているが、これは、船体摩擦抵抗低減装置30Aが作動しているためである、つまり、図6(a),(b)に示すように気泡流100が、プロペラ16とこのプロペラ16の直上及び直上付近の船底13との間に介在するため、気泡流100により、図8(b)に示すようなNZ周波数F1の高次成分F2,F3,F4が減衰し、変動圧ΔPとしてピーク値ΔP1のみが検出されている。
つまり、プロペラ16とこのプロペラ16の直上及び直上付近の船底13との間の気泡流100がダンパとして機能して、NZ周波数F1の高次成分F2,F3,F4のピーク値ΔP2,ΔP3,ΔP4は減衰し、NZ周波数F1のピーク値ΔP1のみが、図8(b)のピーク値ΔP1と同等のレベルのまま残っている。
In the example shown in FIG. 8C, only the peak value ΔP1 at the NZ frequency F1 is generated, which is because the hull frictional resistance reduction device 30A is operating, that is, FIGS. As shown in FIG. 8B, since the bubble flow 100 is interposed between the propeller 16 and the ship bottom 13 immediately above and near the propeller 16, the bubble flow 100 causes the NZ frequency F1 as shown in FIG. Higher-order components F2, F3, F4 are attenuated, and only the peak value ΔP1 is detected as the fluctuation pressure ΔP.
That is, the bubble flow 100 between the propeller 16 and the ship bottom 13 immediately above and near the propeller 16 functions as a damper, and the peak values ΔP2, ΔP3, ΔP4 of the higher-order components F2, F3, F4 of the NZ frequency F1. Is attenuated, and only the peak value ΔP1 of the NZ frequency F1 remains at a level equivalent to the peak value ΔP1 of FIG.

図8(d)に示す例では、気泡流100がプロペラ16に流入してプロペラ16の翼面上でのキャビテーションが増大しているため、NZ周波数F1におけるピーク値ΔP1が、図8(c)に示す例(船体摩擦抵抗低減装置30Aは作動しているが気泡流100はプロペラ16に流入していない例)のピーク値ΔP1よりも増加している。また、NZ周波数F1の高次成分F2,F3,F4のピーク値ΔP2,ΔP3,ΔP4は、図8(c)に示す例(船体摩擦抵抗低減装置30Aは作動しているが、気泡流100はプロペラ16に流入していない例)と同様に、気泡流100のダンパ機能により減衰している。   In the example shown in FIG. 8D, since the bubble flow 100 flows into the propeller 16 and cavitation on the blade surface of the propeller 16 increases, the peak value ΔP1 at the NZ frequency F1 is as shown in FIG. (The example in which the hull frictional resistance reduction device 30A is operating but the bubble flow 100 does not flow into the propeller 16) is larger than the peak value ΔP1. In addition, the peak values ΔP2, ΔP3, and ΔP4 of the higher-order components F2, F3, and F4 of the NZ frequency F1 are as shown in FIG. 8C (the hull frictional resistance reduction device 30A is operating, but the bubble flow 100 is In the same manner as in the case of not flowing into the propeller 16, it is attenuated by the damper function of the bubble flow 100.

判定部51Aには、予め設定されたアラームラインLaが記憶されている。アラームラインLaとは、変動圧ΔPがこのレベルを越えているとプロペラ16に気泡流100が流入している可能性が高いレベルのことである。判定部51Aは、図8(c)に示すように変動圧ΔPがアラームラインLa以下の場合には、プロペラ16に気泡流100は流入していないと判断し、図8(d)に示すように変動圧ΔPがアラームラインLaを越えた場合には、プロペラ16に気泡流100が流入していると判断する。
シャット弁制御部(調整機構制御部)52Aは、第1実施形態のシャット弁制御部52と同様に構成されており、判定部51Aからプロペラ16に気泡流100が流入していない旨の情報を取得したときには、全てのシャット弁35を開弁状態に制御し、判定部51Aからプロペラ16に気泡流100が流入している旨の情報を取得したときには、プロペラ16の正面前方に位置する気泡噴出部36Cに繋がる分岐供給管34のシャット弁35を閉弁する。
この他の構成は第1実施形態と同様なので説明を省略する。
The determination unit 51A stores a preset alarm line La. The alarm line La is a level at which there is a high possibility that the bubble flow 100 flows into the propeller 16 when the fluctuating pressure ΔP exceeds this level. The determination unit 51A determines that the bubble flow 100 does not flow into the propeller 16 when the fluctuation pressure ΔP is equal to or lower than the alarm line La as shown in FIG. 8C, and as shown in FIG. 8D. If the fluctuating pressure ΔP exceeds the alarm line La, it is determined that the bubble flow 100 flows into the propeller 16.
The shut valve control unit (adjustment mechanism control unit) 52A is configured in the same manner as the shut valve control unit 52 of the first embodiment, and information indicating that the bubble flow 100 does not flow into the propeller 16 from the determination unit 51A. When acquired, all the shut valves 35 are controlled to be in an open state, and when information indicating that the bubble flow 100 is flowing into the propeller 16 is acquired from the determination unit 51A, a bubble jet located in front of the propeller 16 is obtained. The shut valve 35 of the branch supply pipe 34 connected to the part 36C is closed.
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

[3−2.作用・効果]
本発明の第3実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置30A及び船舶1Aによれば、プロペラ16への気泡100の流入により生じる振動を、圧力センサ41により変動圧ΔPとして直接的に検出するため、上記第1実施形態及び第2実施形態のように監視カメラ40を使用する場合よりも、精度良くプロペラ16への気泡流100の流入を検出することができる。つまり、監視カメラ40を使用した検出では、夜間のようにプロペラ16の周辺が暗い場合や水の透明度が低い場合には気泡流100の識別精度が低下してプロペラ16への気泡流100の流入の検出精度も低下する可能性があるが、変動圧ΔPに基づく検知であれば、このような場合でもプロペラ16への気泡流100の流入を精度良く検出することが可能となる。
[3-2. Action / Effect]
According to the hull frictional resistance reduction device 30A and the ship 1A as the third embodiment of the present invention, the vibration caused by the inflow of the bubbles 100 into the propeller 16 is directly detected as the fluctuating pressure ΔP by the pressure sensor 41. The inflow of the bubble flow 100 to the propeller 16 can be detected with higher accuracy than when the monitoring camera 40 is used as in the first embodiment and the second embodiment. That is, in the detection using the monitoring camera 40, when the periphery of the propeller 16 is dark or the transparency of water is low, such as at night, the identification accuracy of the bubble flow 100 is lowered and the bubble flow 100 flows into the propeller 16. However, if the detection is based on the fluctuating pressure ΔP, it is possible to accurately detect the inflow of the bubble flow 100 into the propeller 16 even in such a case.

[3−3.その他]
(1)上記第3実施形態では、振動検出手段として、プロペラ16の鉛直上方に設置した圧力センサ41を使用したが、この圧力センサ41に替えて、プロペラ16の鉛直上方を含むプロペラ16の近傍に設置した加速度センサを振動検出手段として使用してもよい。加速度センサを振動検出手段に使用する場合は、船体1の振動を検出するので、検出端を船外に露出させる必要がない。したがって、圧力センサ41を使用する場合のように船体に取り付け孔を加工することが不要となり、取り付けが容易となる。
(2)圧力センサ41の設置個所は、プロペラ16の厳格に鉛直上方でなくともよく、プロペラ16への気泡流100流入を変動圧として検出できる範囲で、プロペラ16の鉛直上方から左右前後に外れていてもよい。
[3-3. Others]
(1) In the third embodiment, the pressure sensor 41 installed vertically above the propeller 16 is used as the vibration detection means, but in the vicinity of the propeller 16 including the propeller 16 vertically instead of the pressure sensor 41. You may use the acceleration sensor installed in this as a vibration detection means. When the acceleration sensor is used as the vibration detection means, the vibration of the hull 1 is detected, so that it is not necessary to expose the detection end to the outside of the ship. Therefore, it is not necessary to process a mounting hole in the hull as in the case of using the pressure sensor 41, and the mounting is facilitated.
(2) The installation location of the pressure sensor 41 does not have to be strictly vertically above the propeller 16, and deviates left and right and back and forth from the vertically upward direction of the propeller 16 as long as the bubble flow 100 inflow into the propeller 16 can be detected as a fluctuating pressure. It may be.

[4.第4実施形態]
本発明の第4実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置及び船舶について、図9〜図11を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図9は、本発明の第4実施形態としての船舶1Bの要部構成を示す模式的な背面図(舵17は省略)である。
図10は、本発明の第4実施形態に係る船体摩擦抵抗低減装置30Bの構成を模式図であって、制御装置50Bの制御構成を示すブロック図を含む。
図11(a),(b)は、本発明の第4実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、横軸を船幅方向Yとし縦軸を変動圧ΔPとする座標上にプロペラ16上方の変動圧分布の一例を示す図である。座標上に、プロペラ16と気泡噴出部36C,36R,36Lとを、船幅方向Yに関する位置をあわせて仮想的に示す。
[4. Fourth Embodiment]
A hull frictional resistance reduction device and a ship as a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as said each embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
FIG. 9 is a schematic rear view (the rudder 17 is omitted) showing the main configuration of the ship 1B as the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a hull frictional resistance reduction device 30B according to the fourth embodiment of the present invention, and includes a block diagram showing a control configuration of the control device 50B.
11A and 11B are schematic diagrams for explaining the determination method by the determination unit according to the fourth embodiment of the present invention, in which the horizontal axis is the ship width direction Y and the vertical axis is the fluctuating pressure ΔP. It is a figure which shows an example of fluctuating pressure distribution above the propeller 16 on the coordinate to be taken. On the coordinates, the propeller 16 and the bubble ejection portions 36C, 36R, and 36L are virtually shown together with the positions in the ship width direction Y.

[4−1.構成]
本実施形態の船体摩擦抵抗低減装置30B及び船舶1Bは、第3実施形態の船体摩擦抵抗低減装置30A及び船舶1Aに対して、複数の圧力センサ(振動検出手段)41a〜41gを使用してプロペラ16への気泡流100の流入を検出したものである。すなわち、第3実施形態では一つの圧力センサ41と判定部51Aとにより本発明の流入情報取得手段及び流入検出手段を構成したのに対し、本実施形態では、複数の圧力センサ41a〜41gと判定部51Bとにより本発明の流入情報取得手段及び流入検出手段を構成している。
[4-1. Constitution]
The hull frictional resistance reduction device 30B and the ship 1B according to the present embodiment use a plurality of pressure sensors (vibration detection means) 41a to 41g with respect to the hull frictional resistance reduction device 30A and the ship 1A according to the third embodiment. 16, the inflow of the bubble flow 100 is detected. That is, in the third embodiment, the inflow information acquisition unit and the inflow detection unit of the present invention are configured by one pressure sensor 41 and the determination unit 51A. In the present embodiment, the determination is made as a plurality of pressure sensors 41a to 41g. The inflow information acquisition unit and the inflow detection unit of the present invention are configured by the unit 51B.

具体的には、本実施形態の船舶1Bでは、図6(a)に示す第3実施形態の圧力センサ41と同様に、側面視でプロペラ16の鉛直上方にそれぞれ設置された圧力センサ41a〜41gが、図9及び図10に示すように、船幅方向Yに沿って複数設置されている。本実施形態では、プロペラ16の真上(鉛直上方)を含む船体10の略全幅に亘って圧力センサ圧力センサ41a〜41gが並設されている。
船体摩擦抵抗低減装置30Bは、図10に示すように、空気供給源31と、空気供給通路32と、流量調整弁33と、分岐供給管34と、シャット弁35と、気泡噴出部36C,36L,36Rと、前記の複数の圧力センサ41a〜41gと、コントロールルーム20〔図1(a)参照〕に配置される制御装置50Bとを備える。
Specifically, in the ship 1B of the present embodiment, as with the pressure sensor 41 of the third embodiment shown in FIG. 6A, the pressure sensors 41a to 41g respectively installed vertically above the propeller 16 in a side view. However, as shown in FIGS. 9 and 10, a plurality of them are installed along the ship width direction Y. In the present embodiment, the pressure sensors 41a to 41g are arranged side by side over substantially the entire width of the hull 10 including just above the propeller 16 (vertically upward).
As shown in FIG. 10, the hull frictional resistance reduction device 30B includes an air supply source 31, an air supply passage 32, a flow rate adjustment valve 33, a branch supply pipe 34, a shut valve 35, and bubble ejection portions 36C and 36L. , 36R, the plurality of pressure sensors 41a to 41g, and a control device 50B disposed in the control room 20 (see FIG. 1A).

制御装置50Bは、複数の圧力センサ41a〜41gの検出結果に基づいてプロペラ16に気泡が流入しているか否かを判定する判定部51Bと、判定部51Bの判定結果に基づいてシャット弁35の作動を制御するシャット弁制御部52Bとを備える。
判定部51Bは、各圧力センサ41a〜41gから圧力Pを所定の周期で取得して、これらの圧力センサ41a〜41gの各々について、変動圧ΔPの最大ピーク値ΔP7〜ΔP13を求める。最大ピーク値とは、周波数スペクトルにおけるピーク値の中で最大のピーク値をいい、例えば、第3実施形態の説明で使用した図8(b),(c),(d)に示す例ではピーク値ΔP1が最大ピーク値となる。そして、判定部51Bは、予め記憶した各圧力センサ41a〜41gの船幅方向Yに関する位置情報と最大ピーク値ΔP7〜ΔP13とから、図11(a),(b)に示すように、これらの複数の最大ピーク値ΔP7〜ΔP13を補完して船幅方向Yに関するピーク分布Wpを求める。そして、判定部51Bは、このピーク分布WpのアラームラインLaを越えるアラーム領域Ra〔図11(a),(b)に斜線を引いて示す〕を、プロペラ16に気泡流100が流入している領域としてシャット弁制御部52Bに出力する。
The control device 50B includes a determination unit 51B that determines whether or not bubbles are flowing into the propeller 16 based on the detection results of the plurality of pressure sensors 41a to 41g, and the shut valve 35 that is based on the determination result of the determination unit 51B. And a shut valve control unit 52B for controlling the operation.
The determination unit 51B acquires the pressure P from each of the pressure sensors 41a to 41g at a predetermined period, and obtains the maximum peak values ΔP7 to ΔP13 of the fluctuating pressure ΔP for each of the pressure sensors 41a to 41g. The maximum peak value refers to the maximum peak value among the peak values in the frequency spectrum. For example, in the example shown in FIGS. 8B, 8C, and 8D used in the description of the third embodiment, the peak value is a peak. The value ΔP1 is the maximum peak value. Then, the determination unit 51B uses the position information regarding the ship width direction Y of the pressure sensors 41a to 41g and the maximum peak values ΔP7 to ΔP13 stored in advance, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). A plurality of maximum peak values ΔP7 to ΔP13 are complemented to obtain a peak distribution Wp in the ship width direction Y. Then, the determination unit 51B has the bubble flow 100 flowing into the propeller 16 in the alarm region Ra (shown by hatching in FIGS. 11A and 11B) exceeding the alarm line La of the peak distribution Wp. The area is output to the shut valve control unit 52B.

シャット弁制御部52Bでは、所定のシャット弁35を閉弁してアラーム領域Raの正面前方にある気泡噴出ユニット36−uを停止させ、その他の気泡噴出ユニット36−uは作動させる。図11(a)に示す例では、アラーム領域Raの正面前方にある(つまり気泡100が流入したプロペラ16の正面前方にある)気泡噴出ユニット36C−1,36C−2からの気泡100の噴出を停止させ、その他の気泡噴出ユニット36R−1,36R−2,36L−1,36L−2からは気泡100を噴射させる。図11(b)に示す例では、アラーム領域Raの正面前方にある(つまり気泡100が流入したプロペラ16の正面前方にある)気泡噴出ユニット36C−2を停止させ、その他の気泡噴出ユニット36R−1,36R−2,36C−1,36L−1,36L−2は動作させる。   In the shut valve controller 52B, the predetermined shut valve 35 is closed to stop the bubble ejection unit 36-u located in front of the alarm area Ra, and the other bubble ejection units 36-u are operated. In the example shown in FIG. 11A, the bubble 100 is ejected from the bubble ejection units 36C-1 and 36C-2 that are in front of the alarm area Ra (that is, in front of the propeller 16 into which the bubbles 100 have flown). The bubble 100 is ejected from the other bubble ejection units 36R-1, 36R-2, 36L-1, and 36L-2. In the example shown in FIG. 11B, the bubble ejection unit 36C-2 located in front of the alarm region Ra (that is, located in front of the front of the propeller 16 into which the bubbles 100 have flown) is stopped, and the other bubble ejection units 36R- 1, 36R-2, 36C-1, 36L-1, and 36L-2 are operated.

なお、ピーク分布Wpやアラーム領域Raを使用せずに、判定部51Bは、変動圧ΔPの最大ピーク値ΔP7〜ΔP13がアラームラインLaを越える圧力センサ41a〜41gをシャット弁制御部52Bに出力し、シャット弁制御部52Bは、アラームラインLaを越える圧力センサ41a〜41gの正面前方にある気泡噴出ユニット36−uを停止させるようにしても良い。
なお、アラーム領域Raの正面前方にある気泡噴出ユニット36−uとは、詳しくは、平面視においてアラーム領域Raの正面前方にある気泡噴出ユニット36−u、別の表現をすれば、船幅方向Yに関して少なくとも一部がアラーム領域Raに重なる気泡噴出ユニット36−uをいう。同様に、アラームラインLaを越える圧力センサ41a〜41gの正面前方にある気泡噴出ユニット36−uとは、詳しくは、平面視において、アラームラインLaを越える圧力センサ41a〜41gの正面前方にある気泡噴出ユニット36−u、別の表現をすれば、アラームラインLaを越える圧力センサ41a〜41gに、船幅方向Yに関して少なくとも一部が重なる気泡噴出ユニット36−uをいう。
なお、第3実施形態と同様に圧力センサに替えて加速センサを使用してもよい。
この他の構成は第3実施形態と同様なので説明を省略する。
Without using the peak distribution Wp or the alarm region Ra, the determination unit 51B outputs to the shut valve control unit 52B the pressure sensors 41a to 41g where the maximum peak values ΔP7 to ΔP13 of the fluctuation pressure ΔP exceed the alarm line La. The shut valve control unit 52B may stop the bubble ejection unit 36-u located in front of the pressure sensors 41a to 41g exceeding the alarm line La.
Note that the bubble ejection unit 36-u located in front of the alarm area Ra in front is more specifically the bubble ejection unit 36-u located in front of the alarm area Ra in plan view. The bubble ejection unit 36-u that at least a part of Y overlaps with the alarm area Ra is referred to. Similarly, the bubble ejection unit 36-u located in front of the pressure sensors 41a to 41g that exceed the alarm line La is more specifically the bubble located in front of the pressure sensors 41a to 41g that exceeds the alarm line La in plan view. In other words, the ejection unit 36-u refers to the bubble ejection unit 36-u that at least partially overlaps the pressure sensors 41a to 41g exceeding the alarm line La in the ship width direction Y.
In addition, you may use an acceleration sensor instead of a pressure sensor similarly to 3rd Embodiment.
Since the other configuration is the same as that of the third embodiment, the description thereof is omitted.

[4−2.作用・効果]
本発明の第4実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置30B及び船舶1Bによれば、第3実施形態と同様の効果が得られる他、変動圧ΔPのピーク分布Wpに応じて気泡100を停止すべき気泡噴出ユニット36−uをより細かく設定することができ、一層効果的にプロペラ16への気泡100の流入によるリスクを抑制しつつ、船体1の摩擦抵抗を低減することができる。
[4-2. Action / Effect]
According to the hull frictional resistance reduction device 30B and the ship 1B as the fourth embodiment of the present invention, the same effect as the third embodiment can be obtained, and the bubble 100 is stopped according to the peak distribution Wp of the fluctuation pressure ΔP. The power bubble ejection unit 36-u can be set more finely, and the frictional resistance of the hull 1 can be reduced while more effectively suppressing the risk of the bubble 100 flowing into the propeller 16.

[4−3.その他]
(1)上記第4実施形態では、アラーム領域Raの前方にある気泡噴出ユニットの作動を停止させ、或いは、アラームラインLaを越える圧力センサ41a〜41gの正面前方にある気泡噴出ユニット36−uを停止するようにしたが、アラーム領域Raが発生する場合や、アラームラインLaを越える圧力センサが一つでも存在する場合には、一義的にプロペラ16の前方にある気泡噴出部36C(気泡噴出ユニット36C−1,36C−2)を停止するようにしてもよい。
[4-3. Others]
(1) In the fourth embodiment, the operation of the bubble ejection unit located in front of the alarm region Ra is stopped, or the bubble ejection unit 36-u located in front of the pressure sensors 41a to 41g exceeding the alarm line La is disposed. In the case where the alarm region Ra occurs or there is even one pressure sensor that exceeds the alarm line La, the bubble ejection portion 36C (bubble ejection unit 36) that is uniquely located in front of the propeller 16 is stopped. 36C-1, 36C-2) may be stopped.

(2)上記第4実施形態では、図9に示すように、プロペラ16の鉛直上方に位置する圧力センサ41c,41d,41eに加えて、船幅方向Wでプロペラ16よりも外側に位置する圧力センサ41a,41b,41f,41gを使用した。これに対し、プロペラ16の鉛直上方に位置する圧力センサ41c,41d,41eだけを設置してもよい。
この場合、判定部51Bは、これらの圧力センサ41c,41d,41eの検出結果から求めた最大ピーク値に基づいて気泡流100の流入を判定し、この判定結果をシャット弁制御部52Bに出力する。或いは、判定部51Bは、変動圧ΔPの最大ピーク値がアラームラインLaを越える圧力センサ41c〜41eをシャット弁制御部52Bに出力する。
(2) In the fourth embodiment, as shown in FIG. 9, in addition to the pressure sensors 41c, 41d, 41e positioned vertically above the propeller 16, the pressure positioned outside the propeller 16 in the ship width direction W. Sensors 41a, 41b, 41f and 41g were used. On the other hand, only the pressure sensors 41c, 41d, 41e positioned vertically above the propeller 16 may be installed.
In this case, the determination unit 51B determines the inflow of the bubble flow 100 based on the maximum peak value obtained from the detection results of the pressure sensors 41c, 41d, and 41e, and outputs the determination result to the shut valve control unit 52B. . Alternatively, the determination unit 51B outputs the pressure sensors 41c to 41e whose maximum peak value of the fluctuation pressure ΔP exceeds the alarm line La to the shut valve control unit 52B.

[5.その他]
(1)変形例1
上記の第1実施形態及び第2実施形態において、コントロールルーム20に設置したモニタにより監視カメラ40により撮像された画像をオペレータが見られるようにしてもよく、さらに、監視カメラ40の撮像方向をコントロールルーム20から遠隔操作により調整できるようにしてもよい。
また、モニタで監視していたオペレータが、「気泡流100がプロペラ16に流入した又は気泡流100がプロペラ16に流入するおそれがあるとの判断」(以下、当該判断という)を行ったときに、オペレータのマニュアル操作により気泡噴出部36を停止させるマニュアルスイッチを設けてもよい。この場合、マニュアルスイッチが本発明の流入情報取得手段に相当する。
[5. Others]
(1) Modification 1
In the first embodiment and the second embodiment described above, an operator may be able to see an image captured by the monitoring camera 40 with a monitor installed in the control room 20, and the imaging direction of the monitoring camera 40 is further controlled. You may enable it to adjust from the room 20 by remote control.
Further, when the operator who has been monitored by the monitor performs “determination that the bubble flow 100 flows into the propeller 16 or that the bubble flow 100 may flow into the propeller 16” (hereinafter referred to as the determination). A manual switch for stopping the bubble jetting part 36 by an operator's manual operation may be provided. In this case, the manual switch corresponds to the inflow information acquisition means of the present invention.

(2)変形例2
上記各実施形態では、判断部51,51A,51Bが当該判断を行ったときには、気泡噴出部36Cからの気泡100の噴出量を通常時よりも減少させる一態様として、シャット弁35を閉弁して気泡噴出部36Cによる気泡100の噴出を停止したが、気泡噴出部36Cからの気泡100の噴出量を通常時よりも減少させる態様は、これに限定されない。例えば、シャット弁35に替えて連続的又は段階的に開度を調節可能な調節弁を使用し、判断部51,51A,51Bが当該判断を行った場合には、調節弁の開度を通常時(判断部51,51A,51Bが当該判断を行わなかった場合)よりも開度を絞るようにしてもよい。この場合、調節弁の開度を絞っても、判断部51,51A,51Bが、依然として当該判断を行った場合は、さらに調節弁の開度を絞るようにしてもよい。
(2) Modification 2
In each of the embodiments described above, when the determination units 51, 51A, 51B make the determination, the shut valve 35 is closed as one aspect of reducing the amount of the bubble 100 ejected from the bubble ejection unit 36C from the normal time. Although the ejection of the bubble 100 by the bubble ejection part 36C is stopped, the mode of reducing the ejection amount of the bubble 100 from the bubble ejection part 36C from the normal time is not limited to this. For example, instead of the shut valve 35, an adjustment valve whose opening degree can be adjusted continuously or stepwise is used, and when the determination units 51, 51A and 51B make the determination, the opening degree of the adjustment valve is normally set. The opening degree may be reduced more than the time (when the determination units 51, 51A, 51B do not make the determination). In this case, even if the opening degree of the control valve is reduced, if the determination units 51, 51A, 51B still make the determination, the opening degree of the adjustment valve may be further reduced.

(3)変形例3
上記各実施形態では、判断部51,51A,51Bが当該判断を行った場合、気泡噴出部36Cについてだけ気泡100の噴出を停止したが、気泡噴出部36Cの気泡100の噴出停止(又は噴出量減少)と共に気泡噴出部36L,気泡噴出部36Rの少なくとも一方について気泡100の噴出停止(又は噴出量減少)を実施するようにしてもよい。
(3) Modification 3
In each of the above embodiments, when the determination units 51, 51A, and 51B make the determination, the ejection of the bubble 100 is stopped only for the bubble ejection unit 36C, but the ejection stop (or ejection amount) of the bubble 100 of the bubble ejection unit 36C is stopped. In addition, at least one of the bubble ejection part 36L and the bubble ejection part 36R may be stopped (or the ejection amount reduced).

或いは、気泡噴出部36Cの気泡100の噴出停止又は噴出量減少を実施しても、判断部51,51A,51Bが、依然として当該判断を行った場合(プロペラ16への気泡100の流入が解消されなかった場合)は、追加的に、気泡噴出部36L,気泡噴出部36Rの少なくとも一方について、気泡100の噴出停止又は噴出量減少を実施するようにしてもよい。または、判断部51,51A,51Bが継続して当該判断を行う場合には、気泡噴出部36C,気泡噴出部36L,気泡噴出部36Rの順(又は、気泡噴出部36C,気泡噴出部36R,気泡噴出部36Lの順)に気泡100の噴出停止又は噴出量減少を順次追加していくようにしてもよい。   Alternatively, even when the ejection of the bubble 100 in the bubble ejection part 36C is stopped or the ejection amount is reduced, the determination units 51, 51A, 51B still make the determination (the inflow of the bubble 100 to the propeller 16 is eliminated). In the case where there is not, the ejection of the bubbles 100 may be stopped or the amount of ejection may be reduced for at least one of the bubble ejection portion 36L and the bubble ejection portion 36R. Alternatively, when the determination units 51, 51A, 51B continue to make the determination, the bubble ejection unit 36C, the bubble ejection unit 36L, the bubble ejection unit 36R in this order (or the bubble ejection unit 36C, the bubble ejection unit 36R, You may make it add the ejection stop of the bubble 100, or the ejection amount reduction | decrease sequentially to the bubble ejection part 36L).

(4)変形例4
本変形例について図12を参照して説明する。
図12(a),(b)は、本変形例の船舶の構成を示す模式な底面図である。なお、各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
上記各実施形態では、船舶1として、プロペラ16をセンターラインCL上に一基設けたものを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図12(a),(b)に示すようなセンターラインCLの両外側にプロペラ16L,16Rをそれぞれ設けた船舶1C,1Dにも使用することができる。
図12(a)に示す船舶1Cでは、船底13の後部が、後部13L,13Rの二つに分かれており、これらの後部13L,13Rにプロペラ16L,16Rがそれぞれ設置されている。これに対し、図12(b)に示す船舶1Dでは、プロペラ16L,16Rが、単一の船底13の後部の左右両側(幅方向両側)から後方に突出して設置されている。
(4) Modification 4
This modification will be described with reference to FIG.
FIGS. 12A and 12B are schematic bottom views showing the configuration of the ship of this modification. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as each embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
In each of the above-described embodiments, the ship 1 is illustrated with one propeller 16 provided on the center line CL. However, the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). It can also be used for ships 1C and 1D provided with propellers 16L and 16R on both outer sides of the center line CL.
In the ship 1C shown in FIG. 12 (a), the rear portion of the bottom 13 is divided into two rear portions 13L and 13R, and the propellers 16L and 16R are installed in the rear portions 13L and 13R, respectively. On the other hand, in the ship 1D shown in FIG. 12B, the propellers 16L and 16R are installed so as to protrude rearward from the left and right sides (both sides in the width direction) of the rear part of the single ship bottom 13.

図12(a),(b)に示す例では、気泡流の流入の検出(ここでは、監視カメラ40を使用した流入情報取得手段による検出であるがこれに限定されるものではなく、圧力センサや加速度センサでもよい)及び気泡噴出部36C,36L,36Rの制御が各プロペラ16L,16Rについて個別に行われ、例えば、左側のプロペラ16Lについて気泡流の流入が検出された場合には、この左側のプロペラ16Lの正面前方にある気泡噴出ユニット36Lの作動が停止され、右側のプロペラ16Rについて気泡流の流入が検出された場合には、この右側のプロペラ16Rの正面前方にある気泡噴出ユニット36Rの作動が停止される。   In the example shown in FIGS. 12A and 12B, the detection of the inflow of the bubble flow (here, the detection by the inflow information acquisition means using the monitoring camera 40 is not limited to this, but the pressure sensor And the bubble ejection portions 36C, 36L, and 36R are individually controlled for the propellers 16L and 16R. For example, when the inflow of the bubble flow is detected for the left propeller 16L, the left side When the operation of the bubble ejection unit 36L in front of the propeller 16L is stopped and the inflow of the bubble flow is detected in the right propeller 16R, the bubble ejection unit 36R in front of the right propeller 16R is detected. Operation is stopped.

さらに、船体にプロペラ16が船幅方向Yに沿って3基以上設置される場合には、各々のプロペラ16に対して気泡流流入検出手段を設け、気泡流流入検出手段によりプロペラ16への気泡の流入が検出された場合には、気泡の流入が検出されたプロペラ16の正面前方にある気泡噴出ユニット36が停止されるようにすればよい。   Further, when three or more propellers 16 are installed in the hull direction Y in the hull, bubble flow inflow detection means is provided for each propeller 16, and bubbles to the propeller 16 are detected by the bubble flow inflow detection means. When the inflow is detected, the bubble ejection unit 36 located in front of the propeller 16 where the inflow of bubbles is detected may be stopped.

(5)変形例5
本変形例について図13(a),(b)を参照して説明する。
図13(a),(b)は、本変形例の船舶の要部である船尾側の構成を示す模式な底面図である。なお、各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
上記各実施形態では、船舶1として、プロペラ16をセンターラインCL上に一基設けたものを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図13(a),(b)に示すようなセンターラインCL上に(又はセンターラインCLに沿った複数の列上にそれぞれ)、複数〔本変形例では2つ〕のプロペラを前後に設けた船舶1E,1Fにも使用することができる。
図13(a)に示す船舶1Eでは、プロペラ16の後方にポッド推進器18が設けられている。ポッド推進器18は、前方のプロペラ16に対向するようにプロペラ18aを備えており、内蔵した電動機によりこのプロペラ16を駆動して推進力を発生させる。ポッド推進器18のプロペラ18aは、プロペラ16と共にセンターラインCL上に配置されている。
図13(b)に示す船舶1Fでは、プロペラ16A,16BがセンターラインCL上で前後に設けられており、内軸及び外軸からなる駆動軸によりこれらのプロペラ16A,16Bは相互に反対方向に回転駆動する。
(5) Modification 5
This modification will be described with reference to FIGS. 13 (a) and 13 (b).
FIGS. 13A and 13B are schematic bottom views showing the configuration of the stern side, which is the main part of the ship of this modification. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as each embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
In each of the above-described embodiments, the ship 1 is illustrated with one propeller 16 provided on the center line CL. However, the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). It can also be used for ships 1E and 1F provided with a plurality of (two in this modification) propellers on the front and rear sides on each center line CL (or on each of a plurality of rows along the center line CL).
In a ship 1 </ b> E shown in FIG. 13A, a pod propulsion device 18 is provided behind the propeller 16. The pod propulsion device 18 includes a propeller 18a so as to face the front propeller 16, and the propeller 16 is driven by a built-in electric motor to generate a propulsion force. The propeller 18 a of the pod propeller 18 is disposed on the center line CL together with the propeller 16.
In a ship 1F shown in FIG. 13B, propellers 16A and 16B are provided on the front and rear on the center line CL, and these propellers 16A and 16B are opposed to each other by a drive shaft including an inner shaft and an outer shaft. Rotating drive.

図13(a),(b)に示す例では、気泡流の流入の検出(ここでは、監視カメラ40を使用した流入情報取得手段による検出であるがこれに限定されるものではなく、圧力センサや加速度センサでもよい)が前方のプロペラ16,16Aに対して行われているが、2つのプロペラの少なくとも一方に対して行われればよく、後方のプロペラ16B,18aに対して気泡流の流入の検出を行うようにしてもよい。   In the example shown in FIGS. 13A and 13B, the detection of the inflow of the bubble flow (in this case, the detection by the inflow information acquisition means using the monitoring camera 40 is not limited to this, but the pressure sensor Or an acceleration sensor) is performed on the front propellers 16 and 16A, but it may be performed on at least one of the two propellers, and the inflow of the bubble flow into the rear propellers 16B and 18a. Detection may be performed.

(6)上記変形例(4),(5)に例示されるようにプロペラ16の配置やプロペラ16の設置数は、何ら限定されない。   (6) As illustrated in the modified examples (4) and (5), the arrangement of the propellers 16 and the number of the installed propellers 16 are not limited at all.

(7)上記第1実施形態及び第2実施形態では、2つの監視カメラ40により取得した画像情報に基づいて、プロペラ16の正面前方の気泡噴出ユニット36C−1,36C−2を一体に制御したが、各監視カメラ40により取得した画像情報毎に気泡噴出ユニット36C−1,36C−2を別々に制御するようにしてもよい。
つまり、プロペラ16の右舷側15側の監視カメラ40の画像情報に基づいてプロペラ16への気泡100の流入が検出された場合には、右舷側15側の気泡噴出ユニット36C−1を停止させ、プロペラ16の左舷側14側の監視カメラ40の画像情報に基づいてプロペラ16への気泡100の流入が検出された場合には、左舷側14側の気泡噴出ユニット36C−2を停止させるようにしてもよい。
この場合、例えば、右舷側15側の監視カメラ40の画像情報に基づいてプロペラ16への気泡100の流入が検出される一方、左舷側14側の監視カメラ40の画像情報に基づいてプロペラ16への気泡100の流入が検出されない場合には、右舷側15側の気泡噴出ユニット36C−1を停止させ、左舷側14側の気泡噴出ユニット36C−2を作動させることとなる。
(7) In the first embodiment and the second embodiment, the bubble ejection units 36C-1 and 36C-2 in front of the front side of the propeller 16 are integrally controlled based on the image information acquired by the two monitoring cameras 40. However, the bubble ejection units 36 </ b> C- 1 and 36 </ b> C- 2 may be controlled separately for each piece of image information acquired by each monitoring camera 40.
That is, when the inflow of the bubble 100 to the propeller 16 is detected based on the image information of the monitoring camera 40 on the starboard side 15 side of the propeller 16, the bubble ejection unit 36C-1 on the starboard side 15 side is stopped, When the inflow of the bubble 100 to the propeller 16 is detected based on the image information of the surveillance camera 40 on the port side 14 side of the propeller 16, the bubble ejection unit 36C-2 on the port side 14 side is stopped. Also good.
In this case, for example, the inflow of the bubble 100 to the propeller 16 is detected based on the image information of the monitoring camera 40 on the starboard side 15 side, while the propeller 16 is input based on the image information of the monitoring camera 40 on the starboard side 14 side. When the inflow of the bubble 100 is not detected, the bubble ejection unit 36C-1 on the starboard side 15 side is stopped and the bubble ejection unit 36C-2 on the port side 14 side is operated.

1,1A,1B,1C,1D,1E,1F 船舶
10 船体
11 船首
12 船尾
13 船底
16,16A,16B,16L,16R プロペラ
18 ポッド推進器
18a ポッド推進器18のプロペラ
20 コントロールルーム
30,30A,30B 船体摩擦抵抗低減装置
32 空気供給通路
34 分岐供給管
35 シャット弁(調整機構)
36C,36L,36R 気泡噴出部
36C−1〜36R−2 気泡噴出ユニット
40 監視カメラ(撮像装置)
40a ブラケット(支持部材)
41,41a〜41g 圧力センサ(振動検出手段)
50,50A,50B 制御装置
51,51A,51B 判定部
52,52A,52B シャット弁制御部(調整機構制御部)
100 気泡流
CL 船体1,1A,1B,1C,1D,1E,1Fのセンターライン
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Vessel 10 Hull 11 Bow 12 Stern 13 Bottom 16, 16A, 16B, 16L, 16R Propeller 18 Pod propeller 18a Propeller of pod propulsion unit 18 Control room 30, 30A, 30B Hull Friction Resistance Reduction Device 32 Air Supply Passage 34 Branch Supply Pipe 35 Shut Valve (Adjustment Mechanism)
36C, 36L, 36R Bubble ejection part 36C-1 to 36R-2 Bubble ejection unit 40 Surveillance camera (imaging device)
40a Bracket (support member)
41, 41a to 41g Pressure sensor (vibration detecting means)
50, 50A, 50B Control device 51, 51A, 51B Determination unit 52, 52A, 52B Shut valve control unit (adjustment mechanism control unit)
100 Bubble Flow CL Centerline of hull 1,1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F

Claims (16)

船底においてプロペラよりも前方に船体幅方向に沿って複数設けられ、気泡を噴出する気泡噴出ユニットと、前記気泡噴出ユニットの気泡噴出量を調整する調整機構と、制御装置とを備えた、船体摩擦抵抗低減装置であって、
前記プロペラに前記気泡が流入したこと又は前記プロペラに前記気泡が流入するおそれがあることを示す気泡流入情報を取得する流入情報取得手段を備え、
前記制御装置は、前記調整機構の作動を制御する調整機構制御部を有し、
前記調整機構制御部は、
前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得しない場合には、前記複数の気泡噴出ユニットのそれぞれから所定量の気泡が噴射されるように前記調整機構の作動を制御する一方、
前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させるように前記調整機構の作動を制御する
ことを特徴とする、船体摩擦抵抗低減装置。
Hull friction comprising a plurality of bubble ejection units that are provided in the ship bottom in front of the propeller in the width direction of the hull and that eject bubbles, an adjustment mechanism that adjusts the amount of bubbles ejected from the bubble ejection unit, and a control device. A resistance reduction device,
Inflow information acquisition means for acquiring bubble inflow information indicating that the bubbles have flowed into the propeller or that the bubbles may flow into the propeller,
The control device includes an adjustment mechanism control unit that controls the operation of the adjustment mechanism,
The adjustment mechanism controller is
When not acquiring the bubble inflow information from the inflow information acquisition means, while controlling the operation of the adjustment mechanism so that a predetermined amount of bubbles are ejected from each of the plurality of bubble ejection units,
When the bubble inflow information is acquired from the inflow information acquisition means, the bubble ejection amount of the bubble ejection unit arranged at least in front of the front side of the propeller among the plurality of bubble ejection units. The hull frictional resistance reduction device, wherein the operation of the adjusting mechanism is controlled so as to reduce the amount rather than the fixed amount.
前記流入情報取得手段は、前記プロペラへの前記気泡の流入を検出する流入検出手段である
ことを特徴とする、請求項1に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The hull frictional resistance reduction device according to claim 1, wherein the inflow information acquisition unit is an inflow detection unit that detects an inflow of the bubbles into the propeller.
前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出を停止させる
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The adjustment mechanism control unit, when acquiring the bubble inflow information from the inflow information acquisition means, at least about the bubble ejection unit disposed in front of the propeller among the plurality of bubble ejection units, The hull frictional resistance reduction device according to claim 1 or 2, wherein the ejection of bubbles is stopped.
前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、前記プロペラの正面前方の気泡噴出ユニットだけ、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させる
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
When the adjustment mechanism control unit acquires the bubble inflow information from the inflow information acquisition unit, the bubble ejection amount of only the bubble ejection unit in front of the propeller among the plurality of bubble ejection units. The hull frictional resistance reducing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the hull friction resistance reducing device is reduced from the predetermined amount.
前記流入検出手段は、
前記プロペラを撮像する撮像装置と、
前記制御装置に備えられ、前記撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、前記プロペラへ前記気泡が流入しているか否かの判定を行う判定部とを備えた
ことを特徴とする、請求項2、又は、請求項2を引用する請求項3又は請求項4に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The inflow detection means includes
An imaging device for imaging the propeller;
The determination device is provided in the control device, and includes a determination unit that determines whether or not the bubbles are flowing into the propeller based on image information captured by the imaging device. The hull frictional resistance reduction device according to claim 3 or claim 4 quoting 2 or claim 2.
前記撮像装置は、前記プロペラよりも前方において前記船底に直接取り付けられた
ことを特徴とする、請求項5に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The hull frictional resistance reduction device according to claim 5, wherein the imaging device is directly attached to the ship bottom in front of the propeller.
前記撮像装置は、前記プロペラの真横に配置された
ことを特徴とする、請求項5に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The hull frictional resistance reduction device according to claim 5, wherein the imaging device is disposed directly beside the propeller.
前記撮像装置は、前記プロペラを前記船体幅方向両側から挟むようにして一対に配置された
ことを特徴とする、請求項5〜7の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The hull frictional resistance reduction device according to any one of claims 5 to 7, wherein the imaging devices are arranged in a pair so as to sandwich the propeller from both sides of the hull width direction.
前記流入検出手段は、
前記プロペラの振動又は振動に相関するパラメータを検出する振動検出手段と、
前記制御装置に備えられ、前記振動検出手段の検出情報に基づいて、前記プロペラへ前記気泡が流入しているか否かの判定を行う判定部とを備えた
ことを特徴とする、請求項2、又は、請求項2を引用する請求項3又は請求項4に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The inflow detection means includes
Vibration detecting means for detecting a vibration of the propeller or a parameter correlated with the vibration;
The control device includes a determination unit that determines whether or not the bubbles are flowing into the propeller based on detection information of the vibration detection unit. Or the hull frictional resistance reduction apparatus of Claim 3 or Claim 4 which quotes Claim 2.
前記振動検出手段が、前記船体幅方向に沿って複数設けられ、
前記判定部は、前記複数の振動検出手段の各検出情報に基づいて前記判定を行う
ことを特徴とする、請求項9に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
A plurality of the vibration detection means are provided along the hull width direction,
The hull frictional resistance reduction device according to claim 9, wherein the determination unit performs the determination based on each detection information of the plurality of vibration detection means.
前記複数の振動検出手段の内、前記判定部により、前記検出情報に基づいて前記プロペラへ前記気泡が流入していると判定された前記振動検出手段があった場合には、前記調整機構制御部は、少なくとも、前記気泡が流入していると判定された前記振動検出手段の前方の気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させる
ことを特徴とする、請求項10に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
When there is the vibration detection means determined by the determination unit that the bubbles are flowing into the propeller based on the detection information among the plurality of vibration detection means, the adjustment mechanism control unit The method according to claim 10, wherein at least the bubble ejection unit in front of the vibration detection unit that is determined to be inflowing the bubble reduces the ejection amount of the bubble from the predetermined amount. The hull frictional resistance reduction device as described.
前記振動検出手段は、少なくとも検出端を、前記プロペラの上方において船外に露出させた圧力センサである
ことを特徴とする、請求項9〜11の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The hull frictional resistance reduction device according to any one of claims 9 to 11, wherein the vibration detection means is a pressure sensor having at least a detection end exposed outside the ship above the propeller. .
前記振動検出手段は、前記プロペラの上方において船内に配置された加速度センサである
ことを特徴とする、請求項9〜11の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The hull frictional resistance reduction device according to any one of claims 9 to 11, wherein the vibration detection means is an acceleration sensor disposed in a ship above the propeller.
前記プロペラは、前記船体幅方向で中央に設けられており、前記正面前方の気泡噴出ユニットが、前記船体幅方向で中央に配置された
ことを特徴とする、請求項1〜13の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
The propeller is provided in the center in the hull width direction, and the bubble ejection unit in front of the front is arranged in the center in the hull width direction. The hull frictional resistance reduction device according to item.
前記プロペラは、前記船体幅方向に沿って複数並設されており、前記複数のプロペラの正面前方には前記気泡噴出ユニットがそれぞれ配置され、前記複数のプロペラのそれぞれに前記流入情報取得手段が備えられた
ことを特徴とする、請求項1〜13の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
A plurality of the propellers are arranged side by side along the width direction of the hull, and the bubble ejection units are respectively arranged in front of the plurality of propellers, and each of the plurality of propellers includes the inflow information acquisition unit. The hull frictional resistance reduction device according to any one of claims 1 to 13, wherein the device is a hull frictional resistance reduction device.
請求項1〜15の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置を備えた
ことを特徴とする、船舶。
A ship provided with the hull frictional resistance reducing device according to any one of claims 1 to 15.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200027719A (en) * 2018-09-05 2020-03-13 삼성중공업 주식회사 Resistance reduction apparatus
CN115610572A (en) * 2021-07-15 2023-01-17 纳博特斯克有限公司 Control device, control method for control device, and computer-readable storage medium
WO2023191096A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 Ship hull frictional resistance reducing apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220141133A (en) 2021-04-12 2022-10-19 주식회사 번영중공업 Aluminium boat for testing of wind resist by wind turbine blade

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62137891U (en) * 1986-02-26 1987-08-31
JP2009248831A (en) * 2008-04-08 2009-10-29 National Maritime Research Institute Bubble entrainment preventing device for ship

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004188993A (en) * 2002-12-06 2004-07-08 Tokai Univ Hull surface friction reduction method
JP5604736B2 (en) 2008-04-01 2014-10-15 独立行政法人海上技術安全研究所 Ship frictional resistance reduction device
KR20120054118A (en) * 2010-11-19 2012-05-30 현대중공업 주식회사 Air-cavity vessel for preventing propeller cavitation
JP2014012443A (en) * 2012-07-04 2014-01-23 Japan Marine United Corp Frictional resistance reducing ship
KR20140145775A (en) * 2013-06-14 2014-12-24 삼성중공업 주식회사 Air lubrication apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62137891U (en) * 1986-02-26 1987-08-31
JP2009248831A (en) * 2008-04-08 2009-10-29 National Maritime Research Institute Bubble entrainment preventing device for ship

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200027719A (en) * 2018-09-05 2020-03-13 삼성중공업 주식회사 Resistance reduction apparatus
KR102477482B1 (en) * 2018-09-05 2022-12-13 삼성중공업 주식회사 Resistance reduction apparatus
CN115610572A (en) * 2021-07-15 2023-01-17 纳博特斯克有限公司 Control device, control method for control device, and computer-readable storage medium
WO2023191096A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 Ship hull frictional resistance reducing apparatus
GB2632952A (en) * 2022-03-31 2025-02-26 Nakashima Propeller Co Ltd Ship hull frictional resistance reducing apparatus

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