本發(fā)明涉及空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)，用于降低沿著航行中的船舶的吃水線以下的船體的外表面的水的摩擦阻力。

背景技術(shù)：

在航行中的船舶中，一般在船體的浸水表面受到水的摩擦阻力，特別是在大型船的情況下，在浸水表面因外部水的相對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生的摩擦阻力占船體阻力的大部分。

通過(guò)向船體的周?chē)懦隹諝鈦?lái)降低摩擦阻力的空氣潤(rùn)滑來(lái)減少船體摩擦阻力的這一方案節(jié)能效果較大，是消減來(lái)自船舶的CO₂排出的有效方案。

在空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給方法中，存在主要利用電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)輸送空氣的方法和掃氣旁通的方法。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1提出了空氣供給系統(tǒng)的方案，所述空氣供給系統(tǒng)兼用了利用電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)輸送空氣的方法和掃氣旁通的方法(圖2以及圖3示出的實(shí)施方式)。

另外，已經(jīng)提出了帶電動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的方案，在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)載時(shí)，利用電氣或油壓輔助該增壓器，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或低負(fù)載性能(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。

此外，也已經(jīng)提出了具備可變噴嘴的增壓器的方案，專(zhuān)利文獻(xiàn)3提出了船舶的壓縮空氣供給系統(tǒng)的方案，以如下的方式進(jìn)行控制：在抽出燃燒用空氣而向船體外表面放出的情況下，使可變噴嘴節(jié)流，并且在不進(jìn)行抽出燃燒用空氣而向船體外表面放出的情況下，打開(kāi)可變噴嘴。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，在抽氣而向船底輸送空氣的情況下，使渦輪噴嘴節(jié)流來(lái)增加增壓器渦輪的輸出，從而確保氣泡放出所需的空氣量，進(jìn)而，在無(wú)需向船底輸送空氣的情況下，打開(kāi)渦輪噴嘴，從而能夠抑制不抽氣時(shí)的掃氣壓力上升。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013－193624號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2008－240585號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2012－171582號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

然而，在利用電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)輸送空氣的方法中，除了需要高性能的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)(渦輪式)之外，還需要空氣冷卻器。

此外，在掃氣旁通的方法中，在船舶的減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載低，因?yàn)閺U氣能量低，所以存在不能充分地從增壓器取出空氣的情況。近年來(lái)，因?yàn)槎嗖捎脺p速運(yùn)轉(zhuǎn)，所以不能充分地從增壓器取出空氣的情況變多。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，在主發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載低的情況下，不能充分地從增壓器取出空氣。

如專(zhuān)利文獻(xiàn)2那樣地提出帶電動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的方案較多，此外，也已經(jīng)如專(zhuān)利文獻(xiàn)3那樣地提出具備可變噴嘴的增壓器的方案，但是并沒(méi)有根據(jù)掃氣等的加壓空氣的取出來(lái)助力增壓器。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)，即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠高效地從增壓器取出空氣潤(rùn)滑所需的加壓空氣。

用于解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案

在與技術(shù)方案1記載對(duì)應(yīng)的空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)中，是向船體的周?chē)懦隹諝鈦?lái)降低摩擦阻力的空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)，其特征在于具備：增壓器，由從主發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)，向主發(fā)動(dòng)機(jī)供給加壓空氣；取出機(jī)構(gòu)，從增壓器和主發(fā)動(dòng)機(jī)之間將加壓空氣或廢氣的一部分取出；空氣供給路徑，供給通過(guò)取出機(jī)構(gòu)取出的加壓空氣或者廢氣；空氣供給口，設(shè)置在船體的船底，放出經(jīng)過(guò)空氣供給路徑供給的取出的加壓空氣或者廢氣；電機(jī)機(jī)構(gòu)，在加壓空氣或者廢氣的供給時(shí)助力增壓器的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)技術(shù)方案1記載的本發(fā)明，在取出機(jī)構(gòu)的加壓空氣或者廢氣的供給時(shí)，通過(guò)電機(jī)機(jī)構(gòu)助力增壓器的旋轉(zhuǎn)，由此即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠高效地從增壓器供給空氣潤(rùn)滑所需的加壓空氣或者廢氣。此外例如，即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行排氣再循環(huán)的情況下，循環(huán)路徑打開(kāi)加壓空氣量或者廢氣量減少，或加壓空氣壓力或者廢氣壓力降低，利用電機(jī)機(jī)構(gòu)助力增壓器的旋轉(zhuǎn)，由此能夠恢復(fù)空氣量或者壓力。

技術(shù)方案2記載的本發(fā)明，其特征在于，具備判定主發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載的負(fù)載判定機(jī)構(gòu)，根據(jù)負(fù)載判定機(jī)構(gòu)的判定結(jié)果使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)技術(shù)方案2記載的本發(fā)明，根據(jù)主發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載而使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，由此即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)也能夠從增壓器供給充分的加壓空氣。

技術(shù)方案3記載的本發(fā)明，其特征在于，作為負(fù)載判定機(jī)構(gòu),具有檢測(cè)主發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)，根據(jù)轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)技術(shù)方案3記載的本發(fā)明，檢測(cè)主發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，由此能夠從增壓器供給充分的加壓空氣。例如，從利用轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的轉(zhuǎn)速判定主發(fā)動(dòng)機(jī)為低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)該判定結(jié)果使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)而能夠?qū)υ鰤浩鞯男D(zhuǎn)進(jìn)行助力。

技術(shù)方案4記載的本發(fā)明，其特征在于，在從增壓器至供給加壓空氣的主發(fā)動(dòng)機(jī)之間的路徑中設(shè)置有空氣冷卻器，將空氣冷卻器的下游側(cè)的掃氣作為加壓空氣取出。根據(jù)技術(shù)方案4記載的本發(fā)明，將空氣冷卻器的下游側(cè)的掃氣用于空氣潤(rùn)滑，由此能夠進(jìn)一步提高能效。此外也能夠防止涂膜老化。

技術(shù)方案5記載的本發(fā)明，其特征在于，空氣供給路徑具有分支為多條的分支路，分支為多條的分支路分別地連接空氣供給口。根據(jù)技術(shù)方案5記載的本發(fā)明，通過(guò)設(shè)置多個(gè)空氣供給口，能夠使在船體的周?chē)懦龅目諝庾兌啵送飧鶕?jù)需要放出從任意的空氣供給口取出的加壓空氣，由此能夠進(jìn)一步高效地降低摩擦阻力。

技術(shù)方案6記載的本發(fā)明，其特征在于，在分支路的中途設(shè)置有開(kāi)閉分支路的開(kāi)閉閥。根據(jù)技術(shù)方案6記載的本發(fā)明，通過(guò)開(kāi)閉閥的操作，能夠選擇放出空氣的空氣供給口，此外在不進(jìn)行空氣潤(rùn)滑時(shí)利用開(kāi)閉閥關(guān)閉分支路，能夠防止水的逆流。

技術(shù)方案7記載的本發(fā)明，其特征在于，在空氣供給路徑中，具備將取出的加壓空氣進(jìn)一步加壓的輔助鼓風(fēng)機(jī)。根據(jù)技術(shù)方案7記載的本發(fā)明，通過(guò)輔助鼓風(fēng)機(jī)能夠?qū)⑷〕龅募訅嚎諝膺M(jìn)一步加壓至適合空氣潤(rùn)滑的壓力。

技術(shù)方案8記載所述的本發(fā)明，其特征在于，設(shè)置有：旁通路徑，從空氣供給路徑分支并從輔助鼓風(fēng)機(jī)旁通之后，再次在空氣供給路徑中合流；旁通路徑選擇機(jī)構(gòu)，對(duì)空氣供給路徑與旁通路徑進(jìn)行選擇。根據(jù)技術(shù)方案8記載的本發(fā)明，在無(wú)需對(duì)取出的加壓空氣進(jìn)一步加壓時(shí)等，選擇將輔助鼓風(fēng)機(jī)旁通的路徑，能夠僅供給取出的加壓空氣。

技術(shù)方案9記載的本發(fā)明，其特征在于，設(shè)置有大氣吸入路徑，向輔助鼓風(fēng)機(jī)吸入來(lái)自大氣的空氣；大氣吸入路徑選擇機(jī)構(gòu)，對(duì)空氣供給路徑與大氣吸入路徑進(jìn)行選擇，在選擇大氣吸入路徑的情況下，利用輔助鼓風(fēng)機(jī)將來(lái)自大氣的空氣加壓并供給。根據(jù)技術(shù)方案9記載的本發(fā)明，對(duì)來(lái)自大氣的空氣進(jìn)行加壓而使用，由此能夠?qū)?lái)自大氣的空氣與取出的加壓空氣不同地從船底放出。例如在吃水壓力較低的情況下，將來(lái)自大氣的空氣直接供給至設(shè)置在船底的空氣供給口，能夠進(jìn)一步提高能效或節(jié)能效果。

技術(shù)方案10記載的本發(fā)明，其特征在于，增壓器具有改善加壓空氣的加壓特性的可變噴嘴。根據(jù)技術(shù)方案10記載的本發(fā)明，通過(guò)可變噴嘴能夠改善加壓空氣的加壓特性。

技術(shù)方案11記載的本發(fā)明，其特征在于，在增壓器與主發(fā)動(dòng)機(jī)之間的供給加壓空氣的路徑中設(shè)置有氣水分離器，空氣供給路徑連接在氣水分離器的下部。根據(jù)技術(shù)方案11記載的本發(fā)明，使加壓空氣通過(guò)氣水分離器，由此將加壓空氣中含有的水分分離而能夠容易地取出加壓空氣。

技術(shù)方案12記載的本發(fā)明，其特征在于，使電機(jī)機(jī)構(gòu)為電動(dòng)電機(jī)或者油壓電機(jī)。根據(jù)技術(shù)方案12記載的本發(fā)明，能夠?qū)⑹褂萌菀椎碾妱?dòng)電機(jī)或者油壓電機(jī)作為電機(jī)機(jī)構(gòu)來(lái)使用。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，在取出機(jī)構(gòu)的加壓空氣或者廢氣的供給時(shí)通過(guò)電機(jī)機(jī)構(gòu)助力增壓器的旋轉(zhuǎn)，由此即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠高效地從增壓器供給空氣潤(rùn)滑所需的加壓空氣或者廢氣。此外例如，即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行排氣再循環(huán)的情況下，循環(huán)路徑打開(kāi)加壓空氣量或者廢氣量減少，或加壓空氣壓力或者廢氣壓力降低，利用電機(jī)機(jī)構(gòu)助力增壓器的旋轉(zhuǎn)，由此能夠恢復(fù)空氣量或者壓力。

此外，在具備判定主發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載的負(fù)載判定機(jī)構(gòu)，根據(jù)負(fù)載判定機(jī)構(gòu)的判定結(jié)果使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，根據(jù)主發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載而使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，由此即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)也能夠從增壓器供給充分的加壓空氣。

此外，在具有作為負(fù)載判定機(jī)構(gòu)檢測(cè)主發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)，根據(jù)轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，檢測(cè)主發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，由此能夠從增壓器供給充分的加壓空氣。例如，從利用轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的轉(zhuǎn)速判定主發(fā)動(dòng)機(jī)為低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)該判定結(jié)果使電機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)而能夠?qū)υ鰤浩鞯男D(zhuǎn)進(jìn)行助力。

此外，在從增壓器至供給加壓空氣的主發(fā)動(dòng)機(jī)之間的路徑中設(shè)置有空氣冷卻器，將空氣冷卻器的下游側(cè)的掃氣作為加壓空氣取出的情況下，將空氣冷卻器的下游側(cè)的掃氣用于空氣潤(rùn)滑，由此能夠進(jìn)一步提高能效。此外也能夠防止涂膜老化。

此外，空氣供給路徑具有分支為多條的分支路，分支為多條的分支路分別地連接空氣供給口，在這種情況下，通過(guò)設(shè)置多個(gè)空氣供給口，能夠使在船體的周?chē)懦龅目諝庾兌?，此外根?jù)需要放出從任意的空氣供給口取出的加壓空氣，由此能夠進(jìn)一步高效地降低摩擦阻力。

此外，在分支路的中途設(shè)置有開(kāi)閉分支路的開(kāi)閉閥，通過(guò)開(kāi)閉閥的操作，能夠選擇放出空氣的空氣供給口，此外在不進(jìn)行空氣潤(rùn)滑時(shí)利用開(kāi)閉閥關(guān)閉分支路，能夠防止水的逆流。

此外，在空氣供給路徑中，具備將取出的加壓空氣進(jìn)一步加壓的輔助鼓風(fēng)機(jī)，在這種情況下，通過(guò)輔助鼓風(fēng)機(jī)能夠?qū)⑷〕龅募訅嚎諝膺M(jìn)一步加壓至適合空氣潤(rùn)滑的壓力。

此外，設(shè)置有：旁通路徑，從空氣供給路徑分支并從輔助鼓風(fēng)機(jī)旁通之后，再次在空氣供給路徑中合流；旁通路徑選擇機(jī)構(gòu)，對(duì)空氣供給路徑與旁通路徑進(jìn)行選擇，在這種情況下，在無(wú)需對(duì)取出的加壓空氣進(jìn)一步加壓時(shí)等，選擇將輔助鼓風(fēng)機(jī)旁通的路徑，能夠僅供給取出的加壓空氣。

此外，設(shè)置有大氣吸入路徑，向輔助鼓風(fēng)機(jī)吸入來(lái)自大氣的空氣；大氣吸入路徑選擇機(jī)構(gòu)，對(duì)空氣供給路徑與大氣吸入路徑進(jìn)行選擇，在選擇大氣吸入路徑的情況下，利用輔助鼓風(fēng)機(jī)將來(lái)自大氣的空氣加壓并供給，在這種情況下，對(duì)來(lái)自大氣的空氣進(jìn)行加壓而使用，由此能夠?qū)?lái)自大氣的空氣與取出的加壓空氣不同地從船底放出。例如在吃水壓力較低的情況下，將來(lái)自大氣的空氣直接供給至設(shè)置在船底的空氣供給口，能夠進(jìn)一步提高能效或節(jié)能效果。

此外，在增壓器具有改善加壓空氣的加壓特性的可變噴嘴的情況下，通過(guò)可變噴嘴能夠改善加壓空氣的加壓特性。

此外，在增壓器與主發(fā)動(dòng)機(jī)之間的供給加壓空氣的路徑中設(shè)置有氣水分離器，空氣供給路徑連接在氣水分離器的下部的情況下，使加壓空氣通過(guò)氣水分離器，由此將加壓空氣中含有的水分分離而能夠容易地取出加壓空氣。

此外，能夠?qū)⑹褂萌菀椎碾妱?dòng)電機(jī)或者油壓電機(jī)作為電機(jī)機(jī)構(gòu)來(lái)使用。

附圖說(shuō)明

圖1是搭載了本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣供給系統(tǒng)的空氣潤(rùn)滑式船舶的概略構(gòu)成圖。

圖2是該空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。

圖3是該主發(fā)動(dòng)機(jī)與增壓器的概略構(gòu)成圖。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是搭載了本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣供給系統(tǒng)的空氣潤(rùn)滑式船舶的概略構(gòu)成圖。圖2是該空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。圖3是該主發(fā)動(dòng)機(jī)與增壓器的概略構(gòu)成圖。

如圖1所示，本實(shí)施方式的空氣潤(rùn)滑式船舶，在船體1的船首部2的船底3設(shè)置有空氣供給口4?？諝夤┙o口4設(shè)置在船體1的吃水下。通過(guò)將加壓空氣作為氣泡從空氣供給口4放出至船體1的船底3，將氣泡供給至海平面S.L.以下的船底3的寬廣區(qū)域進(jìn)行空氣潤(rùn)滑，能夠獲得較高的摩擦阻力降低效果。另外，空氣供給口4不僅設(shè)置在船底3的船首部，也可以組合地設(shè)置在中央部或多個(gè)部位。

在船體1的船尾5側(cè)具備驅(qū)動(dòng)螺旋槳6的驅(qū)動(dòng)源7。

驅(qū)動(dòng)源7具有作為內(nèi)燃機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)10和增壓器20。增壓器20由來(lái)自主發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢氣驅(qū)動(dòng)，將加壓空氣供給至主發(fā)動(dòng)機(jī)10。

供給至主發(fā)動(dòng)機(jī)10之前的加壓空氣的一部分能夠通過(guò)空氣供給路徑31被輸送至空氣供給口4。

接著，使用圖2以及圖3對(duì)該空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。

增壓器20具有：渦輪21，設(shè)置在主發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣路徑并從廢氣獲取動(dòng)力；壓縮機(jī)22，通過(guò)該渦輪21進(jìn)行工作；可變噴嘴23，配置在渦輪21的廢氣導(dǎo)入側(cè)。

可變噴嘴23能夠使噴嘴葉片的朝向或角度或者廢氣通路變化，調(diào)整從主發(fā)動(dòng)機(jī)10供給的廢氣的流速?gòu)亩纳萍訅嚎諝獾募訅禾匦浴?/p>

另外，也能夠不使用可變噴嘴23地構(gòu)成空氣供給系統(tǒng)。

從增壓器20至主發(fā)動(dòng)機(jī)10之間的路徑中設(shè)置有空氣冷卻器24。

由壓縮機(jī)22加壓而變成高溫的空氣，被空氣冷卻器24冷卻后導(dǎo)入至主發(fā)動(dòng)機(jī)10。

空氣供給路徑31的一端連接于增壓器20和主發(fā)動(dòng)機(jī)10之間，從增壓器20和主發(fā)動(dòng)機(jī)10之間取出加壓空氣的一部分。雖然優(yōu)選是將空氣冷卻器24的下游側(cè)的掃氣作為加壓空氣取出，也可以將上游側(cè)的供氣作為加壓空氣取出。通過(guò)將空氣冷卻器24下游側(cè)的掃氣用于空氣潤(rùn)滑，能夠提高能效。此外，能夠防止由于高溫空氣的供給而導(dǎo)致的船體的涂膜老化。另外，在本實(shí)施方式中，在增壓器20與主發(fā)動(dòng)機(jī)10之間的路徑中設(shè)置有氣水分離器25，空氣供給路徑31連接在氣水分離器25的下部。像這樣地使加壓空氣通過(guò)氣水分離器25，由此能夠容易地取出加壓空氣。特別是由于空氣冷卻器24的冷卻使得加壓空氣中存在結(jié)露水或外來(lái)水滴的情況下，能夠利用氣水分離器25進(jìn)行分離。因此水能夠積存在氣水分離器25的最下部，所以空氣供給路徑31優(yōu)選是連接在氣水分離器25的下部且避開(kāi)水的積存部的部位。

取出的加壓空氣通過(guò)空氣供給路徑31被供給至空氣供給口4。

在空氣供給路徑31中，設(shè)置有：取出閥32，從增壓器20和主發(fā)動(dòng)機(jī)10之間取出加壓空氣的一部分；輔助鼓風(fēng)機(jī)33，將空氣供給路徑31的取出的加壓空氣進(jìn)一步加壓。取出閥32由通常的開(kāi)閉閥構(gòu)成，在需要加壓空氣的供給的情況下，打開(kāi)取出閥32，在不需要的情況下關(guān)閉取出閥32，由此能夠選擇執(zhí)行或者停止空氣潤(rùn)滑。此外，將由增壓器20加壓的加壓空氣取出后利用輔助鼓風(fēng)機(jī)33進(jìn)一步加壓，由此能夠應(yīng)對(duì)載荷量較多而吃水壓力變高的情況或因?qū)⑤^多的空氣供給而導(dǎo)致的壓力不足的情況。

該輔助鼓風(fēng)機(jī)33優(yōu)選是即便吃水壓力發(fā)生變動(dòng)、空氣量的變動(dòng)也較少的羅茨型等的容積型鼓風(fēng)機(jī)。

此外，本實(shí)施方式的空氣供給系統(tǒng)，設(shè)置有：旁通路徑35，從空氣供給路徑31分支并從輔助鼓風(fēng)機(jī)33旁通(繞行)之后，再次在空氣供給路徑31中合流；旁通路徑選擇機(jī)構(gòu)36，選擇空氣供給路徑31與旁通路徑35中的任一路徑。通過(guò)像這樣地設(shè)置旁通路徑選擇機(jī)構(gòu)36，在無(wú)需對(duì)取出的加壓空氣進(jìn)一步加壓時(shí)等，利用旁通路徑選擇機(jī)構(gòu)36選擇旁通路徑35側(cè)，能夠?qū)⑤o助鼓風(fēng)機(jī)33旁通。

此外，設(shè)置有大氣吸入路徑37，向輔助鼓風(fēng)機(jī)33吸入來(lái)自大氣的空氣；大氣吸入路徑選擇機(jī)構(gòu)38，對(duì)空氣供給路徑31與大氣吸入路徑37進(jìn)行選擇。在利用輔助鼓風(fēng)機(jī)加壓來(lái)自大氣的空氣并供給的情況下，通過(guò)對(duì)來(lái)自大氣的空氣進(jìn)行加壓而使用，能夠?qū)?lái)自大氣的空氣與取出的加壓空氣不同地從船底3放出。例如在吃水壓力較低的情況下，將來(lái)自大氣的空氣直接供給至設(shè)置在船底3的空氣供給口4，能夠進(jìn)一步提高能效或節(jié)能效果。

本實(shí)施方式的空氣供給系統(tǒng)具備：對(duì)增壓器20的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行助力的電機(jī)機(jī)構(gòu)34。

電機(jī)機(jī)構(gòu)34作為外置機(jī)構(gòu)可以直接驅(qū)動(dòng)增壓器20的渦輪21與壓縮機(jī)22的驅(qū)動(dòng)軸，也能夠通過(guò)定子以及直接形成在驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)，所述定子設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸的周?chē)?。此外，在無(wú)需助力的情況下，將電機(jī)機(jī)構(gòu)34作為發(fā)電機(jī)使用，也能夠獲得再生電力。進(jìn)而，因?yàn)槟康脑谟趦H在壓縮機(jī)22側(cè)進(jìn)行助力并通過(guò)渦輪21提高旋轉(zhuǎn)速度，所以也能夠在驅(qū)動(dòng)軸裝備單向離合器的結(jié)構(gòu)。

另外，作為電機(jī)機(jī)構(gòu)34，雖然可能存在空氣電機(jī)或水壓電機(jī)等，但從利用的容易性的方面來(lái)看，優(yōu)選是使用電動(dòng)電機(jī)或者油壓電機(jī)。

根據(jù)本實(shí)施方式，在需要空氣潤(rùn)滑的情況下，打開(kāi)取出閥32而將加壓空氣取出，經(jīng)過(guò)空氣供給路徑31供給至空氣供給口4。通過(guò)該取出閥32供給加壓空氣時(shí)，通過(guò)電機(jī)機(jī)構(gòu)34助力增壓器20的旋轉(zhuǎn)，由此即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)10的低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠高效地從增壓器20取出空氣潤(rùn)滑所需的加壓空氣。

通過(guò)該電機(jī)機(jī)構(gòu)34助力增壓器20的旋轉(zhuǎn)，也能夠應(yīng)對(duì)在主發(fā)動(dòng)機(jī)10中進(jìn)行排氣再循環(huán)的情況下，打開(kāi)循環(huán)路徑而導(dǎo)致的加壓空氣量減少或加壓空氣壓力降低時(shí)的空氣量或壓力的恢復(fù)。

打開(kāi)取出閥32而取出加壓空氣的情況下，也能夠在電機(jī)機(jī)構(gòu)34之外還利用可變噴嘴23。即能夠根據(jù)取出閥32的開(kāi)度或加壓空氣的取出量等的加壓空氣的取出狀況，使可變噴嘴23的噴嘴葉片的朝向或角度等變化，從而改善加壓空氣的加壓特性。

此外，在即便利用電機(jī)機(jī)構(gòu)34或可變噴嘴23，由于吃水壓力變高而使取出的加壓空氣的壓力仍不足的情況下，也能夠通過(guò)輔助鼓風(fēng)機(jī)33將空氣供給路徑31的取出的加壓空氣進(jìn)一步加壓來(lái)補(bǔ)充壓力。

利用負(fù)載判定機(jī)構(gòu)43檢測(cè)主發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)載。另外，負(fù)載判定機(jī)構(gòu)43包含檢測(cè)主發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)。通過(guò)負(fù)載判定機(jī)構(gòu)43的轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的主發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速，推定主發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)載。進(jìn)而，檢測(cè)主發(fā)動(dòng)機(jī)10的力矩并和轉(zhuǎn)速進(jìn)行組合，能夠更可靠地判定主發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)載。

雖然在利用負(fù)載判定機(jī)構(gòu)43判定的主發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)載較高的情況下，增壓器20也高速地運(yùn)轉(zhuǎn)而加壓空氣的量或壓力也充足的情況較多，但是在負(fù)載較低的情況下，加壓空氣的量或壓力容易不充分。在這樣的情況下，利用電機(jī)機(jī)構(gòu)34助力增壓器20的旋轉(zhuǎn)，由此能夠補(bǔ)充加壓空氣的量或壓力。

此外，在主發(fā)動(dòng)機(jī)10啟動(dòng)時(shí)，利用負(fù)載判定機(jī)構(gòu)43判定負(fù)載的上升，并且利用電機(jī)機(jī)構(gòu)34也能夠應(yīng)對(duì)主發(fā)動(dòng)機(jī)10的啟動(dòng)。

由此，能夠利用電機(jī)機(jī)構(gòu)34助力增壓器20的旋轉(zhuǎn)，在負(fù)載上升時(shí)或穩(wěn)定時(shí)可靠地供給主發(fā)動(dòng)機(jī)10所需的空氣量。

此外，本實(shí)施方式的空氣供給系統(tǒng)，空氣供給路徑31具有分支為多條的分支路39，分支為多條的分支路39分別地連接空氣供給口4。由此，通過(guò)設(shè)置多個(gè)空氣供給口4，能夠使放出至船體1的周?chē)目諝庾兌?。此外將根?jù)需要而取出的加壓空氣從任意的空氣供給口4放出，由此能夠更高效地降低摩擦阻力。

此外，在分支路39的中途設(shè)置有開(kāi)閉分支路39的開(kāi)閉閥40。通過(guò)開(kāi)閉閥40的操作，能夠選擇放出空氣的空氣供給口4。例如，在沒(méi)有載貨的壓艙狀態(tài)的情況下，在圖2中操作開(kāi)閉閥40，能夠?qū)⑷〕龅募訅嚎諝鈴闹醒氩康膬蓚€(gè)空氣供給口4放出，并停止從左右兩側(cè)的空氣供給口4放出取出的加壓空氣。此外，船體1在波浪中傾斜，在圖2中右側(cè)上升的情況下，使位于對(duì)空氣潤(rùn)滑幾乎沒(méi)有貢獻(xiàn)的右側(cè)的端部的開(kāi)閉閥40關(guān)閉，由此停止放出來(lái)自位于右側(cè)的端部的空氣供給口4的取出加壓空氣，能夠防止無(wú)用地消耗取出的加壓空氣。

此外，在不進(jìn)行空氣潤(rùn)滑時(shí)，通過(guò)開(kāi)閉閥40的操作關(guān)閉分支路39，由此能夠防止水從空氣供給口4向輔助鼓風(fēng)機(jī)33或主發(fā)動(dòng)機(jī)10逆流。

隨著操作開(kāi)閉閥40而導(dǎo)致空氣供給口4的增減，根據(jù)狀況適度調(diào)節(jié)或者運(yùn)轉(zhuǎn)可變噴嘴23、輔助鼓風(fēng)機(jī)33、或者電機(jī)機(jī)構(gòu)34而能夠應(yīng)對(duì)加壓空氣壓力的變動(dòng)。

根據(jù)以上的本實(shí)施方式，無(wú)需為了應(yīng)對(duì)吃水壓力變動(dòng)的影響而裝備具有余力而導(dǎo)致高價(jià)即高性能的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)(渦輪式)，即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)10的低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也能夠從增壓器20高效地取出空氣潤(rùn)滑所需的加壓空氣。

另外，在上述的實(shí)施方式中，雖然示出了從增壓器20與主發(fā)動(dòng)機(jī)10之間將加壓空氣的一部分取出的例子，但是本發(fā)明也能夠應(yīng)用于從增壓器20與主發(fā)動(dòng)機(jī)10之間將廢氣的一部分取出。即，通過(guò)取出廢氣，施加于渦輪21的廢氣的壓力或通過(guò)渦輪21的廢氣的量減少。其結(jié)果是，因?yàn)闇u輪21與壓縮機(jī)22是同軸驅(qū)動(dòng)，所以壓縮機(jī)22的壓力也會(huì)變低，主發(fā)動(dòng)機(jī)10所需的加壓空氣量不足。在這樣的情況下，利用電機(jī)機(jī)構(gòu)34助力增壓器20，由此在確保主發(fā)動(dòng)機(jī)10所需的加壓空氣量的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)使用廢氣而降低摩擦阻力的空氣潤(rùn)滑。

在將廢氣用于空氣潤(rùn)滑的情況下，雖然需要應(yīng)對(duì)由于從空氣供給口4放出的高溫的廢氣而導(dǎo)致涂膜老化，但是因?yàn)閺U氣的高溫，所以水的摩擦系數(shù)變低，能夠期待進(jìn)一步提高空氣潤(rùn)滑的效果。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明的空氣潤(rùn)滑式船舶的空氣供給系統(tǒng)，無(wú)需裝備高性能的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)(渦輪式)，即便在主發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠從增壓器高效地取出空氣潤(rùn)滑所需的加壓空氣，所以能夠廣泛地應(yīng)用于從大型至小型的船舶。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1 船體

4 空氣供給口

10 主發(fā)動(dòng)機(jī)

20 增壓器

23 可變噴嘴

24 空氣冷卻器

25 氣水分離器

31 空氣供給路徑

32 取出閥(取出機(jī)構(gòu))

33 輔助鼓風(fēng)機(jī)

34 電機(jī)機(jī)構(gòu)

35 旁通路徑

36 旁通路徑選擇機(jī)構(gòu)

37 大氣吸入路徑

38 大氣吸入路徑選擇機(jī)構(gòu)

39 分支路

40 開(kāi)閉閥

43 負(fù)載判定機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu))