JPH053434Y2 - - Google Patents
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- JPH053434Y2 JPH053434Y2 JP6910186U JP6910186U JPH053434Y2 JP H053434 Y2 JPH053434 Y2 JP H053434Y2 JP 6910186 U JP6910186 U JP 6910186U JP 6910186 U JP6910186 U JP 6910186U JP H053434 Y2 JPH053434 Y2 JP H053434Y2
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- JP
- Japan
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- propeller
- idling
- force
- screw
- screw propeller
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、船舶の推進性能を向上させるための
装置に関し、特にスクリユープロペラ後流の回転
エネルギを推力として回収するようにした、船舶
の推進性能向上装置に関する。
装置に関し、特にスクリユープロペラ後流の回転
エネルギを推力として回収するようにした、船舶
の推進性能向上装置に関する。
一般に、スクリユープロペラ後流の回転エネル
ギを推力として回収する船舶の推進性能向上装置
としては、第３，４図に示すようなものがあり、
スクリユープロペラ４の後方に遊転プロペラ６が
配設されている。
ギを推力として回収する船舶の推進性能向上装置
としては、第３，４図に示すようなものがあり、
スクリユープロペラ４の後方に遊転プロペラ６が
配設されている。
つまり、船体１後端のスターンフレーム１１に
はボツシング８が形成され、同ボツシング８にプ
ロペラ軸３が回転自在に保持される。このプロペ
ラ軸３の前端は、船体１内部の主機２に連結さ
れ、その後端はスクリユープロペラ４のプロペラ
ボス４ａに連結・固着される。スクリユープロペ
ラ４は複数のプロペラ翼５（本従来例では４枚）
で構成されていて、各プロペラ翼は、プロペラボ
ス４ａから半径方向に向けてほぼ直線状に突設さ
れ、正回転時に前方向に推力Ｔを発生するように
ひねつて形成されている。
はボツシング８が形成され、同ボツシング８にプ
ロペラ軸３が回転自在に保持される。このプロペ
ラ軸３の前端は、船体１内部の主機２に連結さ
れ、その後端はスクリユープロペラ４のプロペラ
ボス４ａに連結・固着される。スクリユープロペ
ラ４は複数のプロペラ翼５（本従来例では４枚）
で構成されていて、各プロペラ翼は、プロペラボ
ス４ａから半径方向に向けてほぼ直線状に突設さ
れ、正回転時に前方向に推力Ｔを発生するように
ひねつて形成されている。
また、スクリユープロペラのプロペラボス４ａ
の後端には、遊転プロペラのプロペラボス６ａが
スクリユープロペラのプロペラボス４ａと同軸的
にそなえられ、遊転プロペラ６は、中心軸線回り
に自由に回転できるようになつている。
の後端には、遊転プロペラのプロペラボス６ａが
スクリユープロペラのプロペラボス４ａと同軸的
にそなえられ、遊転プロペラ６は、中心軸線回り
に自由に回転できるようになつている。
この遊転プロペラ６は、複数のプロペラ翼７
（本従来例では７枚）で構成されていて、各プロ
ペラ翼７は、遊転プロペラのプロペラボス６ａか
ら半径方向に向けて直線状に突設されている。
（本従来例では７枚）で構成されていて、各プロ
ペラ翼７は、遊転プロペラのプロペラボス６ａか
ら半径方向に向けて直線状に突設されている。
そして、遊転プロペラ６のプロペラ径は、スク
リユープロペラ４のプロペラ径より大きく設定さ
れ、遊転プロペラ６の各プロペラ翼７において、
回転中心寄りのスクリユープロペラ４の後流中に
は、遊転プロペラのタービン部７ａが形成され、
同タービン部７ａより外方には、遊転プロペラの
プロペラ部７ｂが形成される。
リユープロペラ４のプロペラ径より大きく設定さ
れ、遊転プロペラ６の各プロペラ翼７において、
回転中心寄りのスクリユープロペラ４の後流中に
は、遊転プロペラのタービン部７ａが形成され、
同タービン部７ａより外方には、遊転プロペラの
プロペラ部７ｂが形成される。
このタービン部７ａはスクリユープロペラ後流
９により回転駆動され、こうして加えられるター
ビン部７ａへの駆動力により、遊転プロペラ６
が、スクリユープロペラ４よりも少ない回転数で
プロペラ４と同一の方向に回転するように、ター
ビン部７ａの翼面の迎角が設定されている。
９により回転駆動され、こうして加えられるター
ビン部７ａへの駆動力により、遊転プロペラ６
が、スクリユープロペラ４よりも少ない回転数で
プロペラ４と同一の方向に回転するように、ター
ビン部７ａの翼面の迎角が設定されている。
また、遊転プロペラのプロペラ部７ｂの翼面
は、遊転プロペラ６の回転時に、船体１の前方向
への推力Tpを発生するように大きくひねつた形
状になつている。
は、遊転プロペラ６の回転時に、船体１の前方向
への推力Tpを発生するように大きくひねつた形
状になつている。
上述の構成により、スクリユープロペラ４が主
機２によつて正転駆動されて船体１は前進航走
し、この場合におけるスクリユープロペラのプロ
ペラ翼５、遊転プロペラのタービン部７ａおよび
同遊転プロペラのプロペラ部７ｂにはたらく流体
力の作用は、それぞれ第５〜７図に示すようにな
る。
機２によつて正転駆動されて船体１は前進航走
し、この場合におけるスクリユープロペラのプロ
ペラ翼５、遊転プロペラのタービン部７ａおよび
同遊転プロペラのプロペラ部７ｂにはたらく流体
力の作用は、それぞれ第５〜７図に示すようにな
る。
つまり、第５図に示すように、矢印Ａで回転す
るスクリユープロペラのプロペラ翼５において
は、軸方向流入速度Vxと周方向流入速度Vtとの
合速度Ｗ（＝√2＋2）で海水が流入し、この
結果、スクリユープロペラのプロペラ翼５には揚
力Ｌと抗力Ｄとが発生する。
るスクリユープロペラのプロペラ翼５において
は、軸方向流入速度Vxと周方向流入速度Vtとの
合速度Ｗ（＝√2＋2）で海水が流入し、この
結果、スクリユープロペラのプロペラ翼５には揚
力Ｌと抗力Ｄとが発生する。
この揚力Ｌと抗力Ｄとの合力Ｒは、軸方向の分
力Ｔと周方向の分力Ｆとに分けられ、プロペラ翼
５には、このような分力Ｔと分力Ｆとが作用する
と考えられる。そして、周方向の分力Ｆは、同分
力Ｆと反対方向にはたらく主機２によるトルクと
対抗して釣り合うようにはたらき、一方、軸方向
の分力Ｔが船体１を前進航走させるための推力と
して利用される。
力Ｔと周方向の分力Ｆとに分けられ、プロペラ翼
５には、このような分力Ｔと分力Ｆとが作用する
と考えられる。そして、周方向の分力Ｆは、同分
力Ｆと反対方向にはたらく主機２によるトルクと
対抗して釣り合うようにはたらき、一方、軸方向
の分力Ｔが船体１を前進航走させるための推力と
して利用される。
スクリユープロペラ４の後方において、同スク
リユープロペラ４の後流９の作用により遊転プロ
ペラ６が、第６，７図の矢印Ｂで示すような方向
に回転駆動される。
リユープロペラ４の後流９の作用により遊転プロ
ペラ６が、第６，７図の矢印Ｂで示すような方向
に回転駆動される。
このように回転駆動される遊転プロペラ６のタ
ービン部７ａにおいては、第６図に示すように、
スクリユープロペラ４により加速されて、大きな
軸方向流入速度VxTと周方向流入速度VtTとの合
速度WT（＝√T 2＋T 2）で海水が流入し、こ
の結果、遊転プロペラ６のタービン部７ａには揚
力LTと抗力DTとが発生する。
ービン部７ａにおいては、第６図に示すように、
スクリユープロペラ４により加速されて、大きな
軸方向流入速度VxTと周方向流入速度VtTとの合
速度WT（＝√T 2＋T 2）で海水が流入し、こ
の結果、遊転プロペラ６のタービン部７ａには揚
力LTと抗力DTとが発生する。
この揚力LTと抗力DTとの合力RTは、軸方向の
分力TTと周方向の分力FTとに分けられ、遊転プ
ロペラ６には、このような分力TTと分力FTとが
作用すると考えられる。そして、周方向の分力
FTにより遊転プロペラ６は矢印Ｂの示す方向に
回転駆動されるとともに、軸方向の分力TTは船
体１の前進航走を妨げる抗力として船体１の後方
へ作用する。
分力TTと周方向の分力FTとに分けられ、遊転プ
ロペラ６には、このような分力TTと分力FTとが
作用すると考えられる。そして、周方向の分力
FTにより遊転プロペラ６は矢印Ｂの示す方向に
回転駆動されるとともに、軸方向の分力TTは船
体１の前進航走を妨げる抗力として船体１の後方
へ作用する。
さらに、上述のようにして回転駆動される遊転
プロペラ６のプロペラ部７ｂにおいては、第７図
に示すように、軸方向流入速度Vxpと周方向流入
速度Vtpとの合速度Wp（＝√2＋2）で海
水が流入し、この結果、遊転プロペラ６のプロペ
ラ部７ｂには揚力Lpと抗力Dpとが発生する。
プロペラ６のプロペラ部７ｂにおいては、第７図
に示すように、軸方向流入速度Vxpと周方向流入
速度Vtpとの合速度Wp（＝√2＋2）で海
水が流入し、この結果、遊転プロペラ６のプロペ
ラ部７ｂには揚力Lpと抗力Dpとが発生する。
この揚力Lpと抗力Dpとの合力Rpは、軸方向の
分力Tpと周方向の分力Fpとに分けられ、遊転プ
ロペラ６には、このような分力Tpと分力Fpとが
作用すると考えられる。そして、軸方向の分力
Tpは船体１を前進航走させるための推力として
船体１の前方へ作用する。
分力Tpと周方向の分力Fpとに分けられ、遊転プ
ロペラ６には、このような分力Tpと分力Fpとが
作用すると考えられる。そして、軸方向の分力
Tpは船体１を前進航走させるための推力として
船体１の前方へ作用する。
また、プロペラ部７ｂに作用する周方向の分力
Fpは、同分力Fpと反対方向にはたらくタービン
部７ａの周方向分力FTによるトルクと対抗して
釣り合うようにはたらき、遊転プロペラ６におい
てプロペラ軸３回りのトルクは発生しない。
Fpは、同分力Fpと反対方向にはたらくタービン
部７ａの周方向分力FTによるトルクと対抗して
釣り合うようにはたらき、遊転プロペラ６におい
てプロペラ軸３回りのトルクは発生しない。
このような従来の推進性能向上装置により、船
体１に作用する全体の推力Taは次の式で表わさ
れる。
体１に作用する全体の推力Taは次の式で表わさ
れる。
Ta＝Ｔ＋Tp−TT
また、遊転プロペラ６のタービン部７ａを所望
の迎角に設定して遊転プロペラ６の回転数Nyが
スクリユープロペラ４の回転数Nsよりも小さく
なるようにすることにより、遊転プロペラ６のプ
ロペラ部７ｂに作用する軸方向の分力Tpの大き
さを、同遊転プロペラ６のタービン部７ａに作用
する軸方向の分力TTの大きさよりも大きくする
ことができる。
の迎角に設定して遊転プロペラ６の回転数Nyが
スクリユープロペラ４の回転数Nsよりも小さく
なるようにすることにより、遊転プロペラ６のプ
ロペラ部７ｂに作用する軸方向の分力Tpの大き
さを、同遊転プロペラ６のタービン部７ａに作用
する軸方向の分力TTの大きさよりも大きくする
ことができる。
そして、このように各回転数Ny，Nsを設定す
ることで、全体の推力Taをスクリユープロペラ
４のみにより発生する推力Ｔよりも大きくして、
船舶の推進性能を向上させて、船速の増加や、燃
費の低減化を図つている。
ることで、全体の推力Taをスクリユープロペラ
４のみにより発生する推力Ｔよりも大きくして、
船舶の推進性能を向上させて、船速の増加や、燃
費の低減化を図つている。
ところで、上述のような従来の船舶の推進性能
向上装置をそなえた船舶では、その前進航走時に
おいて、大きな回転数Nsで回転するスクリユー
プロペラ４は、小さな回転数Nyで回転する遊転
プロペラ６に対して、相対的に回転数（Ns−
Ny）で回転している。
向上装置をそなえた船舶では、その前進航走時に
おいて、大きな回転数Nsで回転するスクリユー
プロペラ４は、小さな回転数Nyで回転する遊転
プロペラ６に対して、相対的に回転数（Ns−
Ny）で回転している。
したがつて、スクリユープロペラ４のプロペラ
翼数をＭとすると（従来例ではＭ＝４）遊転プロ
ペラ６に流入する水流の速度WTは、遊転プロペ
ラ６の一半径方向において次式で与えられるよう
な振動数Ｆで周期的に変動する。
翼数をＭとすると（従来例ではＭ＝４）遊転プロ
ペラ６に流入する水流の速度WTは、遊転プロペ
ラ６の一半径方向において次式で与えられるよう
な振動数Ｆで周期的に変動する。
Ｆ＝Ｍ×（Ns−Ny）
そして、遊転プロペラのプロペラ翼７がそれぞ
れ半径方向に向けて直線状に突設されているた
め、各プロペラ翼７のタービン部７ａはその全面
が同時に水流の速度WTの周期的変動を直接受け
て、振動数Ｆで前後方向へ大きく加振される。
れ半径方向に向けて直線状に突設されているた
め、各プロペラ翼７のタービン部７ａはその全面
が同時に水流の速度WTの周期的変動を直接受け
て、振動数Ｆで前後方向へ大きく加振される。
このため、タービン部７ａによりプロペラ起振
力が増大したり、タービン部７ａが折損する恐れ
もあり問題となつている。
力が増大したり、タービン部７ａが折損する恐れ
もあり問題となつている。
本考案は、このような問題点の解決をはかろう
とするもので、遊転プロペラのターン部およびス
クリユープロペラにスキユーを形成することによ
り、同タービン部に流入する海水の流入速度の変
動による同タービン部の振動を低減して、タービ
ン部によるプロペラ起振力の増加を抑制しタービ
ン部の損傷を防止しながら船舶の推進性能を向上
できるようにした、船舶の推進性能向上装置を提
供することを目的とする。
とするもので、遊転プロペラのターン部およびス
クリユープロペラにスキユーを形成することによ
り、同タービン部に流入する海水の流入速度の変
動による同タービン部の振動を低減して、タービ
ン部によるプロペラ起振力の増加を抑制しタービ
ン部の損傷を防止しながら船舶の推進性能を向上
できるようにした、船舶の推進性能向上装置を提
供することを目的とする。
このため、本考案の船舶の推進性能向上装置
は、船舶のスクリユープロペラの後方に同スクリ
ユープロペラと同一の軸心線のまわりに自由に回
転しうる遊転プロペラをそなえて、同遊転プロペ
ラの各翼の回転中心寄りに上記スクリユープロペ
ラの後流で回転駆動されるタービン部をそなえる
とともに、同タービン部に接続されたプロペラ部
をそなえ、上記スクリユープロペラの各翼が、そ
の回転方向と逆向きにスキユーを形成され、上記
遊転プロペラの各翼のタービン部が、その回転方
向と同じ向きにスキユーを形成されていることを
特徴としている。
は、船舶のスクリユープロペラの後方に同スクリ
ユープロペラと同一の軸心線のまわりに自由に回
転しうる遊転プロペラをそなえて、同遊転プロペ
ラの各翼の回転中心寄りに上記スクリユープロペ
ラの後流で回転駆動されるタービン部をそなえる
とともに、同タービン部に接続されたプロペラ部
をそなえ、上記スクリユープロペラの各翼が、そ
の回転方向と逆向きにスキユーを形成され、上記
遊転プロペラの各翼のタービン部が、その回転方
向と同じ向きにスキユーを形成されていることを
特徴としている。
上述の本考案の船舶の推進性能向上装置では、
船舶の前進航走時に、スクリユープロペラが船体
内部に設けられた主機により正回転駆動されげ船
体を推進させて、同スクリユープロペラの回転に
よつて生じる後流が、遊転プロペラのタービン部
に流入し、同遊転プロペラを上記スクリユープロ
ペラと同一方向に上記スクリユープロペラよりも
少ない回転数で回転駆動することで、上記遊転プ
ロペラのプロペラ部でも船体推進力が発生する。
船舶の前進航走時に、スクリユープロペラが船体
内部に設けられた主機により正回転駆動されげ船
体を推進させて、同スクリユープロペラの回転に
よつて生じる後流が、遊転プロペラのタービン部
に流入し、同遊転プロペラを上記スクリユープロ
ペラと同一方向に上記スクリユープロペラよりも
少ない回転数で回転駆動することで、上記遊転プ
ロペラのプロペラ部でも船体推進力が発生する。
そして、上記スクリユープロペラの各翼が、そ
の回転方向と逆向きにスキユーを形成されるとと
もに、上記遊転プロペラの各翼のタービン部が、
その回転方向と同じ向きにスキユーを形成されて
いるので、同遊転プロペラのタービン部に流入す
る上記スクリユープロペラの後流の流入速度の変
動は、同遊転プロペラの各翼のタービン部におい
て半径方向に大幅に位相をずらして作用する。
の回転方向と逆向きにスキユーを形成されるとと
もに、上記遊転プロペラの各翼のタービン部が、
その回転方向と同じ向きにスキユーを形成されて
いるので、同遊転プロペラのタービン部に流入す
る上記スクリユープロペラの後流の流入速度の変
動は、同遊転プロペラの各翼のタービン部におい
て半径方向に大幅に位相をずらして作用する。
以下、図面により本考案の一実施例としての船
舶の推進性能向上装置について説明すると、第１
図はその正面図、第２図は本装置を装備した船舶
の船尾部を模式的に示す縦断面図である。
舶の推進性能向上装置について説明すると、第１
図はその正面図、第２図は本装置を装備した船舶
の船尾部を模式的に示す縦断面図である。
第１，２図に示すように、本実施例の船舶の推
進性能向上装置も従来と同様に、スクリユープロ
ペラ４の後方に遊転プロペラ６が配設されてい
る。
進性能向上装置も従来と同様に、スクリユープロ
ペラ４の後方に遊転プロペラ６が配設されてい
る。
つまり、船体１後端のスターンフレーム１１に
はボツシング８が形成され、同ボツシング８にプ
ロペラ軸３が回転自在に保持される。このプロペ
ラ軸３の前端は、船体１内部の主機２に連結さ
れ、その後端はスクリユープロペラ４のプロペラ
ボス４ａに連結・固着される。スクリユープロペ
ラ４は複数のプロペラ翼５（本実施例では４枚）
で構成されている。
はボツシング８が形成され、同ボツシング８にプ
ロペラ軸３が回転自在に保持される。このプロペ
ラ軸３の前端は、船体１内部の主機２に連結さ
れ、その後端はスクリユープロペラ４のプロペラ
ボス４ａに連結・固着される。スクリユープロペ
ラ４は複数のプロペラ翼５（本実施例では４枚）
で構成されている。
これらのプロペラ翼５は、それぞれスクリユー
プロペラ４の回転方向と逆向きにスキユーが形成
されていて、正回転時に前方に推力が発生するよ
うに翼面が適当にひねられてプロペラボス４ａか
ら突設されている。
プロペラ４の回転方向と逆向きにスキユーが形成
されていて、正回転時に前方に推力が発生するよ
うに翼面が適当にひねられてプロペラボス４ａか
ら突設されている。
また、スクリユープロペラのプロペラボス４ａ
の後端には、遊転プロペラ６、プロペラボス６ａ
がプロペラボス４ａと同軸的にそなえられ、遊転
プロペラ６は、中心軸線回りに自由に回転できる
ようになつている。
の後端には、遊転プロペラ６、プロペラボス６ａ
がプロペラボス４ａと同軸的にそなえられ、遊転
プロペラ６は、中心軸線回りに自由に回転できる
ようになつている。
この遊転プロペラ６は、複数のプロペラ翼７
（本実施例では７枚）で構成されている。
（本実施例では７枚）で構成されている。
そして、遊転プロペラ６のプロペラ径は、スク
リユープロペラ４のプロペラ径より大きく設定さ
れ、遊転プロペラ６の各プロペラ翼７において、
回転中心寄りのスクリユープロペラ４の後流中に
は、遊転プロペラのタービン部７ａが形成され、
同タービン部７ａより外方には、遊転プロペラの
プロペラ部７ｂが形成される。
リユープロペラ４のプロペラ径より大きく設定さ
れ、遊転プロペラ６の各プロペラ翼７において、
回転中心寄りのスクリユープロペラ４の後流中に
は、遊転プロペラのタービン部７ａが形成され、
同タービン部７ａより外方には、遊転プロペラの
プロペラ部７ｂが形成される。
このタービン部７ａはスクリユープロペラ後流
９により回転駆動され、こうして加えられるター
ビン部７ａへの駆動力により、遊転プロペラ６
が、スクリユープロペラ４よりも少ない回転数で
プロペラ４と同一の方向に回転するように、ター
ビン部７ａの翼面の迎角が設定されている。
９により回転駆動され、こうして加えられるター
ビン部７ａへの駆動力により、遊転プロペラ６
が、スクリユープロペラ４よりも少ない回転数で
プロペラ４と同一の方向に回転するように、ター
ビン部７ａの翼面の迎角が設定されている。
また、タービン部７ａには、その回転方向に向
けてスキユーが形成されていて、プロペラ部７ｂ
には、その回転方向と逆向きにスキユーが形成さ
れている。
けてスキユーが形成されていて、プロペラ部７ｂ
には、その回転方向と逆向きにスキユーが形成さ
れている。
なお、遊転プロペラのプロペラ部７ｂの翼面
は、遊転プロペラ６の回転時に、船体１の前方向
への推力Tpを発生するようにタービン部７ａに
対して大きくひねつた形状になつている。
は、遊転プロペラ６の回転時に、船体１の前方向
への推力Tpを発生するようにタービン部７ａに
対して大きくひねつた形状になつている。
本考案の一実施例としての船舶の推進性能向上
装置は上述のごとく構成されているので、スクリ
ユープロペラ４が主機２によつて正転駆動されて
船体１は前進航走し、この場合におけるスクリユ
ープロペラのプロペラ翼５、遊転プロペラのター
ビン部７ａおよび同遊転プロペラのプロペラ部７
ｂにはたらく流体力の作用は、それぞれ従来と同
様に第５〜７図に示すようになる。
装置は上述のごとく構成されているので、スクリ
ユープロペラ４が主機２によつて正転駆動されて
船体１は前進航走し、この場合におけるスクリユ
ープロペラのプロペラ翼５、遊転プロペラのター
ビン部７ａおよび同遊転プロペラのプロペラ部７
ｂにはたらく流体力の作用は、それぞれ従来と同
様に第５〜７図に示すようになる。
つまり、第５図に示すように、矢印Ａで回転す
るスクリユープロペラのプロペラ翼５において
は、軸方向流入速度Vxと周方向流入速度Vtとの
合速度Ｗ（＝√2＋2）で海水が流入し、この
結果、スクリユープロペラのプロペラ翼５には揚
力Ｌと抗力Ｄとが発生する。
るスクリユープロペラのプロペラ翼５において
は、軸方向流入速度Vxと周方向流入速度Vtとの
合速度Ｗ（＝√2＋2）で海水が流入し、この
結果、スクリユープロペラのプロペラ翼５には揚
力Ｌと抗力Ｄとが発生する。
この揚力Ｌと抗力Ｄとの合力Ｒは、軸方向の分
力Ｔと周方向の分力Ｆとに分けられ、プロペラ翼
５には、このような分力Ｔと分力Ｆとが作用する
と考えられる。そして、周方向の分力Ｆは、同分
力Ｆと反対方向にはたらく主機２によるトルクと
対抗して釣り合うようにはたらき、一方、軸方向
の分力Ｔが船体１を前進航走させるための推力と
して利用される。
力Ｔと周方向の分力Ｆとに分けられ、プロペラ翼
５には、このような分力Ｔと分力Ｆとが作用する
と考えられる。そして、周方向の分力Ｆは、同分
力Ｆと反対方向にはたらく主機２によるトルクと
対抗して釣り合うようにはたらき、一方、軸方向
の分力Ｔが船体１を前進航走させるための推力と
して利用される。
スクリユープロペラ４の後方において、同スク
リユープロペラ４の後流９の作用により遊転プロ
ペラ６が、第６，７図の矢印Ｂで示すような方向
に回転駆動される。
リユープロペラ４の後流９の作用により遊転プロ
ペラ６が、第６，７図の矢印Ｂで示すような方向
に回転駆動される。
このように回転駆動される遊転プロペラ６のタ
ービン部７においては、第６図に示すように、ス
クリユープロペラ４により加速されて、大きな軸
方向流入速度VxTと周方向流入速度VtTとの合速
度WT（＝√T 2＋T 2）で海水が流入し、この
結果、遊転プロペラ６のタービン部７ａには揚力
LTと抗力DTとが発生する。
ービン部７においては、第６図に示すように、ス
クリユープロペラ４により加速されて、大きな軸
方向流入速度VxTと周方向流入速度VtTとの合速
度WT（＝√T 2＋T 2）で海水が流入し、この
結果、遊転プロペラ６のタービン部７ａには揚力
LTと抗力DTとが発生する。
この揚力LTと抗力DTとの合力RTは、軸方向の
分力TTと周方向の分力FTとに分けられ、遊転プ
ロペラ６には、このような分力TTと分力FTが作
用すると考えられる。そして、周方向の分力FT
により遊転プロペラ６は矢印Ｂの示す方向に回転
駆動されるとともに、軸方向の分力TTは船体１
の前進航走を妨げる抗力として船体１の後方へ作
用する。
分力TTと周方向の分力FTとに分けられ、遊転プ
ロペラ６には、このような分力TTと分力FTが作
用すると考えられる。そして、周方向の分力FT
により遊転プロペラ６は矢印Ｂの示す方向に回転
駆動されるとともに、軸方向の分力TTは船体１
の前進航走を妨げる抗力として船体１の後方へ作
用する。
さらに、上述のようにして回転駆動される遊転
プロペラ６のプロペラ部７ｂにおいては、第７図
に示すように、軸方向流入速度Vxpと周方向流入
速度Vtpとの合速度Wp（＝√2＋2）で海
水が流入し、この結果、遊転プロペラ６のプロペ
ラ部７ｂには揚力Lpと抗力Dpとが発生する。
プロペラ６のプロペラ部７ｂにおいては、第７図
に示すように、軸方向流入速度Vxpと周方向流入
速度Vtpとの合速度Wp（＝√2＋2）で海
水が流入し、この結果、遊転プロペラ６のプロペ
ラ部７ｂには揚力Lpと抗力Dpとが発生する。
この揚力Lpと抗力Dpとの合力Rpは、軸方向の
分力Tpと周方向の分力Fpとに分けられ、遊転プ
ロペラ６には、このような分力Tpと分力Fpとが
作用すると考えられる。そして、軸方向の分力
Tpは船体１を前進航走させるための推力として
船体１の前方へ作用する。
分力Tpと周方向の分力Fpとに分けられ、遊転プ
ロペラ６には、このような分力Tpと分力Fpとが
作用すると考えられる。そして、軸方向の分力
Tpは船体１を前進航走させるための推力として
船体１の前方へ作用する。
また、プロペラ部７ｂに作用する周方向の分力
Fpは、同分力Fpと反対方向にはたらくタービン
部７ａの周方向分力FTによるトルクと対抗して
釣り合うようにはたらき、遊転プロペラ６におい
てプロペラ軸３回りのトルクは発生しない。
Fpは、同分力Fpと反対方向にはたらくタービン
部７ａの周方向分力FTによるトルクと対抗して
釣り合うようにはたらき、遊転プロペラ６におい
てプロペラ軸３回りのトルクは発生しない。
このため、船体１に作用する全体の推力Taは
次の式で表わされる。
次の式で表わされる。
Ta＝Ｔ＋Tp−TT
そして、遊転プロペラ６のタービン部７ａを所
望の迎角に設定して遊転プロペラ６の回転数Ny
がスクリユープロペラ４の回転数Nsよりも小さ
くなるようにすることにより、遊転プロペラ６の
プロペラ部７ｂに作用する軸方向の分力Tpの大
きさを、同遊転プロペラ６のタービン部７ａに作
用する軸方向の分力TTの大きさよりも大きくす
ることができ、これにより、船舶の推進性能を向
上させることができるのである。
望の迎角に設定して遊転プロペラ６の回転数Ny
がスクリユープロペラ４の回転数Nsよりも小さ
くなるようにすることにより、遊転プロペラ６の
プロペラ部７ｂに作用する軸方向の分力Tpの大
きさを、同遊転プロペラ６のタービン部７ａに作
用する軸方向の分力TTの大きさよりも大きくす
ることができ、これにより、船舶の推進性能を向
上させることができるのである。
一方、このような船体１の前進航走時におい
て、向上装置をそなえた船舶では、その前進航走
時において、大きな回転数Nsで回転するスクリ
ユープロペラ４は、小さな回転数Nyで回転する
遊転プロペラ６に対して、相対的に回転数（Ns
−Ny）で回転している。
て、向上装置をそなえた船舶では、その前進航走
時において、大きな回転数Nsで回転するスクリ
ユープロペラ４は、小さな回転数Nyで回転する
遊転プロペラ６に対して、相対的に回転数（Ns
−Ny）で回転している。
このとき、スクリユープロペラ４のプロペラ翼
数をＭとすると（実施例ではＭ＝４）とすると遊
転プロペラ６の流入する水流の速度WTは、次式
で与えられるような振動数Ｆで同期的に変動す
る。
数をＭとすると（実施例ではＭ＝４）とすると遊
転プロペラ６の流入する水流の速度WTは、次式
で与えられるような振動数Ｆで同期的に変動す
る。
Ｆ＝Ｍ×（Ns−Ny）
しかしながら、本実施例ではスクリユープロペ
ラ４のプロペラ翼５に回転方向と逆向きのスキユ
ーが形成されているので、上記のプロペラ６へ流
入する水流の速度変動は、遊転プロペラ６におけ
る半径方向に位相をずらして発生する。
ラ４のプロペラ翼５に回転方向と逆向きのスキユ
ーが形成されているので、上記のプロペラ６へ流
入する水流の速度変動は、遊転プロペラ６におけ
る半径方向に位相をずらして発生する。
さらに、遊転プロペラ６のタービン部７ａは、
プロペラ翼５とは逆に回転方向にスキユーが形成
されるため、タービン部７ａの翼面への水流の速
度変動は、さらに大きく半径方向に位相をずらす
ことになる。
プロペラ翼５とは逆に回転方向にスキユーが形成
されるため、タービン部７ａの翼面への水流の速
度変動は、さらに大きく半径方向に位相をずらす
ことになる。
このため、タービン部７ａ全体へは、大きな圧
力変動が生ぜず、スクリユープロペラ４の後流に
よるタービン部７ａの起振は極めて小さなものと
なる。
力変動が生ぜず、スクリユープロペラ４の後流に
よるタービン部７ａの起振は極めて小さなものと
なる。
このようにして、タービン部７ａの振動抑制に
よりプロペラ起振力の増加も抑制され、また、タ
ービン部７ａの損傷も防止されるのである。
よりプロペラ起振力の増加も抑制され、また、タ
ービン部７ａの損傷も防止されるのである。
なお、推力発生部としてのスクリユープロペラ
４のプロペラ翼５と遊転プロペラ６のプロペラ部
７ｂに回転方向と逆向きに形成されるスキユー
は、推力発生効率上からも好ましいものである。
４のプロペラ翼５と遊転プロペラ６のプロペラ部
７ｂに回転方向と逆向きに形成されるスキユー
は、推力発生効率上からも好ましいものである。
以上詳述したように、本考案の船舶の推進性能
向上装置によれば、船舶のスクリユープロペラの
後方に同スクリユープロペラと同一の軸心線のま
わりに自由に回転しうる遊転プロペラをそなえ
て、同遊転プロペラの各翼の回転中心寄りに上記
スクリユープロペラの後流で回転駆動されるター
ビン部をそなえるとともに、同タービン部に接続
されたプロペラ部をそなえ、上記スクリユープロ
ペラの各翼が、その回転方向と逆向きにスキユー
を形成され、上記遊転プロペラの各翼のタービン
部が、その回転方向と同じ向きにスキユーを形成
されるという極めて簡素な構成で、スクリユープ
ロペラに形成されたスキユーの作用により同スク
リユープロペラに発生する起振力が減少するほ
か、上記スクリユープロペラの後流による外力変
動が位相をずらして上記タービン部に作用するた
め、この外力変動によるタービン部の振動が抑制
されて、タービン部によるプロペラ起振力の増加
が抑制されタービン部の破損が防止される。この
ため、船舶の航行安全性や居住性の向上を図りな
がら、推進性能を向上させて速力向上や燃費向上
ができるという効果がある。
向上装置によれば、船舶のスクリユープロペラの
後方に同スクリユープロペラと同一の軸心線のま
わりに自由に回転しうる遊転プロペラをそなえ
て、同遊転プロペラの各翼の回転中心寄りに上記
スクリユープロペラの後流で回転駆動されるター
ビン部をそなえるとともに、同タービン部に接続
されたプロペラ部をそなえ、上記スクリユープロ
ペラの各翼が、その回転方向と逆向きにスキユー
を形成され、上記遊転プロペラの各翼のタービン
部が、その回転方向と同じ向きにスキユーを形成
されるという極めて簡素な構成で、スクリユープ
ロペラに形成されたスキユーの作用により同スク
リユープロペラに発生する起振力が減少するほ
か、上記スクリユープロペラの後流による外力変
動が位相をずらして上記タービン部に作用するた
め、この外力変動によるタービン部の振動が抑制
されて、タービン部によるプロペラ起振力の増加
が抑制されタービン部の破損が防止される。この
ため、船舶の航行安全性や居住性の向上を図りな
がら、推進性能を向上させて速力向上や燃費向上
ができるという効果がある。
第１，２図は本考案の一実施例としての船舶の
推進性能向上装置を示すもので、第１図はその正
面図、第２図は本装置を装備した船舶の船尾部を
模式的に示す縦断面図であり、第３〜７図は従来
の船舶の推進性能向上装置を示すもので、第３図
は同装置を装備した船舶の船尾部を模式的に示す
縦断面図、第４図は同装置の正面図、第５図は同
装置に用いられるスクリユープロペラの作用を示
すための模式的な翼断面図、第６図は同装置に用
いられる遊転プロペラのタービン部の作用を示す
ための模式的な翼断面図、第７図は同装置に用い
られる遊転プロペラのプロペラ部の作用を示すた
めの模式的な翼断面図である。 １……船体、２……主機、３……プロペラ軸、
４……スクリユープロペラ、４ａ……スクリユー
プロペラのプロペラボス、５……スクリユープロ
ペラのプロペラ翼、６……遊転プロペラ、６ａ…
…遊転プロペラのプロペラボス、７……遊転プロ
ペラのプロペラ翼、７ａ……遊転プロペラのター
ビン部、７ｂ……遊転プロペラのプロペラ部、８
……ボツシング、９……スクリユープロペラによ
り発生する後流、１０……舵、１１……スタンフ
レーム、Ｄ，DT，Dp……抗力、Ｆ，FT，Fp……
周方向分力、Ｌ，LT，Lp……揚力、Ｒ，RT，Rp
……合力、Ｔ……スクリユープロペラにおいて発
生する前方向への推力、Tp……遊転プロペラの
プロペラ部において発生する前方向への推力、
TT……遊転プロペラのタービン部において発生
する抗力、Ta……本考案の船舶の推進性能向上
装置を装備した船舶全体の推力、Ｗ，WT，Wp…
…プロペラに流入する流れの速度。
推進性能向上装置を示すもので、第１図はその正
面図、第２図は本装置を装備した船舶の船尾部を
模式的に示す縦断面図であり、第３〜７図は従来
の船舶の推進性能向上装置を示すもので、第３図
は同装置を装備した船舶の船尾部を模式的に示す
縦断面図、第４図は同装置の正面図、第５図は同
装置に用いられるスクリユープロペラの作用を示
すための模式的な翼断面図、第６図は同装置に用
いられる遊転プロペラのタービン部の作用を示す
ための模式的な翼断面図、第７図は同装置に用い
られる遊転プロペラのプロペラ部の作用を示すた
めの模式的な翼断面図である。 １……船体、２……主機、３……プロペラ軸、
４……スクリユープロペラ、４ａ……スクリユー
プロペラのプロペラボス、５……スクリユープロ
ペラのプロペラ翼、６……遊転プロペラ、６ａ…
…遊転プロペラのプロペラボス、７……遊転プロ
ペラのプロペラ翼、７ａ……遊転プロペラのター
ビン部、７ｂ……遊転プロペラのプロペラ部、８
……ボツシング、９……スクリユープロペラによ
り発生する後流、１０……舵、１１……スタンフ
レーム、Ｄ，DT，Dp……抗力、Ｆ，FT，Fp……
周方向分力、Ｌ，LT，Lp……揚力、Ｒ，RT，Rp
……合力、Ｔ……スクリユープロペラにおいて発
生する前方向への推力、Tp……遊転プロペラの
プロペラ部において発生する前方向への推力、
TT……遊転プロペラのタービン部において発生
する抗力、Ta……本考案の船舶の推進性能向上
装置を装備した船舶全体の推力、Ｗ，WT，Wp…
…プロペラに流入する流れの速度。
Claims (1)
- 船舶のスクリユープロペラの後方に同スクリユ
ープロペラと同一の軸心線のまわりに自由に回転
しうる遊転プロペラをそなえて、同遊転プロペラ
の各翼の回転中心寄りに上記スクリユープロペラ
の後流で回転駆動されるタービン部をそなえると
ともに、同タービン部に接続されたプロペラ部を
そなえ、上記スクリユープロペラの各翼が、その
回転方向と逆向きにスキユーを形成され、上記遊
転プロペラの各翼のタービン部が、その回転方向
と同じ向きにスキユーを形成されていることを特
徴とする、船舶の推進性能向上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6910186U JPH053434Y2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6910186U JPH053434Y2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62179897U JPS62179897U (ja) | 1987-11-14 |
| JPH053434Y2 true JPH053434Y2 (ja) | 1993-01-27 |
Family
ID=30909514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6910186U Expired - Lifetime JPH053434Y2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053434Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2883006B2 (ja) * | 1994-06-27 | 1999-04-19 | 三菱重工業株式会社 | スキュードプロペラ |
| KR100394485B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2003-08-09 | 현대중공업 주식회사 | 복합기능 선박용 스테이터 |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP6910186U patent/JPH053434Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62179897U (ja) | 1987-11-14 |
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