JPH06107280A - 船舶用ステーター付きプロペラー装置 - Google Patents
船舶用ステーター付きプロペラー装置Info
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- JPH06107280A JPH06107280A JP28249992A JP28249992A JPH06107280A JP H06107280 A JPH06107280 A JP H06107280A JP 28249992 A JP28249992 A JP 28249992A JP 28249992 A JP28249992 A JP 28249992A JP H06107280 A JPH06107280 A JP H06107280A
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- blades
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/28—Other means for improving propeller efficiency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/16—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造簡単かつ、コスト低廉で高性能の経済的
な船舶用ステーター付きプロペラー装置を提供する。 【構成】 船尾部の推進用スクリュープロペラー４，６
から流出する流れにプロペラー回転方向とは逆方向の回
転流を与えるためにスクリュープロペラー４の下流側に
プロペラー中心線を中心に放射状に張出された比較的小
径のステーター翼１２を具えた装置において、プロペラ
ー軸をプロペラーを回転する外軸３及びその中心孔を挿
通する静止内軸５からなる二重管軸構造とし、その内軸
５により上記ステーター翼１２を固定すること、ステー
ター固定軸５にステーター翼１２のピッチ変節機構１６
を具えたこと、ステーター翼１２の上部を船尾部船体又
はラダーホーン１９ａ，１９ｂに固定したこと、ステー
ター１２の鉛直上方翼の上端をプロペラー直上の船体部
分に付設された水平レール２２に沿って移動可能に支持
したこと等。
な船舶用ステーター付きプロペラー装置を提供する。 【構成】 船尾部の推進用スクリュープロペラー４，６
から流出する流れにプロペラー回転方向とは逆方向の回
転流を与えるためにスクリュープロペラー４の下流側に
プロペラー中心線を中心に放射状に張出された比較的小
径のステーター翼１２を具えた装置において、プロペラ
ー軸をプロペラーを回転する外軸３及びその中心孔を挿
通する静止内軸５からなる二重管軸構造とし、その内軸
５により上記ステーター翼１２を固定すること、ステー
ター固定軸５にステーター翼１２のピッチ変節機構１６
を具えたこと、ステーター翼１２の上部を船尾部船体又
はラダーホーン１９ａ，１９ｂに固定したこと、ステー
ター１２の鉛直上方翼の上端をプロペラー直上の船体部
分に付設された水平レール２２に沿って移動可能に支持
したこと等。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は船舶用ステーター付きプ
ロペラー装置に関する。
ロペラー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常のプロペラーを装備した船舶の船尾
部においては、図８に示すように、１は船体、２は主
機、３はプロペラー軸、４はプロペラー、５はプロペラ
ーボス、６はプロペラー翼、７は舵、８はプロペラー後
流を示している。ここで、主機２のトルクは、プロペラ
ー軸３を介してプロペラー４に伝わり、プロペラー４を
回転駆動し、プロペラー４は回転することにより、周囲
の流体を後方に加速することにより、その反作用として
権力Ｔｐを発生する。
部においては、図８に示すように、１は船体、２は主
機、３はプロペラー軸、４はプロペラー、５はプロペラ
ーボス、６はプロペラー翼、７は舵、８はプロペラー後
流を示している。ここで、主機２のトルクは、プロペラ
ー軸３を介してプロペラー４に伝わり、プロペラー４を
回転駆動し、プロペラー４は回転することにより、周囲
の流体を後方に加速することにより、その反作用として
権力Ｔｐを発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その
際、プロペラー３は周囲の流体を後方に加速することに
より、推力Ｔｐを発生するだけでなく、プロペラーの回
転と同一方向の回転流をプロペラー後流８中に誘起す
る。この回転流は推力Ｔｐの増加に寄与せず、その回転
エネルギはプロペラー後流８中に無益に棄てられること
になる。したがって、後流中に流出した回転エネルギの
分だけプロペラーの推進効率が低下することになるので
ある。
際、プロペラー３は周囲の流体を後方に加速することに
より、推力Ｔｐを発生するだけでなく、プロペラーの回
転と同一方向の回転流をプロペラー後流８中に誘起す
る。この回転流は推力Ｔｐの増加に寄与せず、その回転
エネルギはプロペラー後流８中に無益に棄てられること
になる。したがって、後流中に流出した回転エネルギの
分だけプロペラーの推進効率が低下することになるので
ある。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、構造簡単かつ、コスト低廉で高性能の経済的
な船舶用ステーター付きプロペラー装置を提供すること
を目的とする。
たもので、構造簡単かつ、コスト低廉で高性能の経済的
な船舶用ステーター付きプロペラー装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために、請求項１の
発明は、船尾部の推進用スクリュープロペラーから流出
する流れにプロペラー回転方向とは逆方向の回転流を与
えるためにスクリュープロペラーの下流側にプロペラー
中心線を中心に放射状に張出された比較的小径のステー
ター翼を具えた装置において、プロペラー軸を二重管軸
構造とし、その内軸により上記ステーター翼を固定する
ことを特徴とする。
発明は、船尾部の推進用スクリュープロペラーから流出
する流れにプロペラー回転方向とは逆方向の回転流を与
えるためにスクリュープロペラーの下流側にプロペラー
中心線を中心に放射状に張出された比較的小径のステー
ター翼を具えた装置において、プロペラー軸を二重管軸
構造とし、その内軸により上記ステーター翼を固定する
ことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、ステーター固定軸にステーター翼の可変ピッチ機構
を付設したことを特徴とする。
て、ステーター固定軸にステーター翼の可変ピッチ機構
を付設したことを特徴とする。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、ステーター翼の上部を船尾部船体又はそのラダーホ
ーンに固定したことを特徴とする。
て、ステーター翼の上部を船尾部船体又はそのラダーホ
ーンに固定したことを特徴とする。
【０００８】請求項４の発明は、船尾部の推進用スクリ
ュープロペラーから流出する流れにプロペラー回転方向
とは逆方向の回転流を与えるためにスクリュープロペラ
ーの下流側にプロペラー中心線を中心に放射状に張出さ
れた比較的小径のステーター翼を具えた装置において、
プロペラー直上の船体部分に前後方向に付設された水平
レールに沿ってステーター翼の上端を移動可能かつ固着
可能に支持したことを特徴とする。
ュープロペラーから流出する流れにプロペラー回転方向
とは逆方向の回転流を与えるためにスクリュープロペラ
ーの下流側にプロペラー中心線を中心に放射状に張出さ
れた比較的小径のステーター翼を具えた装置において、
プロペラー直上の船体部分に前後方向に付設された水平
レールに沿ってステーター翼の上端を移動可能かつ固着
可能に支持したことを特徴とする。
【０００９】請求項５の発明は、船尾部の推進用スクリ
ュープロペラーから流出する流れにプロペラー回転方向
とは逆方向の回転流を与えるためにスクリュープロペラ
ーの下流側にプロペラー中心線を中心に放射状に張出さ
れた比較的小径のステーター翼を具えた装置において、
プロペラー直径の５０％〜９０％の半径を有し、プロペ
ラー翼数より多くしかも同プロペラー翼数の整数倍と一
致しない枚数のステーター翼であって、それぞれ翼根部
で大きく、翼端部にゆくにしたがって漸減する取付角を
有するステーター翼を具えたことを特徴とする。
ュープロペラーから流出する流れにプロペラー回転方向
とは逆方向の回転流を与えるためにスクリュープロペラ
ーの下流側にプロペラー中心線を中心に放射状に張出さ
れた比較的小径のステーター翼を具えた装置において、
プロペラー直径の５０％〜９０％の半径を有し、プロペ
ラー翼数より多くしかも同プロペラー翼数の整数倍と一
致しない枚数のステーター翼であって、それぞれ翼根部
で大きく、翼端部にゆくにしたがって漸減する取付角を
有するステーター翼を具えたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記各請求の発明によれば、それぞれリアクシ
ョンフィンをステーター翼としてプロペラー後方に設置
することが可能となり、プロペラーにより発生した後流
中の回転流を直線流れに変え、その際、回転流れのエネ
ルギを最も効果的に推力に変換して船体の推進力を増加
する。なお、上記作用のほか、各請求項の発明はそれぞ
れ下記のように、特有の作用を行うことができる。すな
わち、 （１）請求項１の発明では、ステーターの中心ボスを強
固に支持することができる。 （２）請求項２の発明では、プロペラー回転数の大小に
よって、遠隔制御でステーター翼の迎角を一斉に増減
し、最適の角度に調整することができる。 （３）請求項３の発明によれば、ステーターをその中心
部と上端部との２ヶ所において、強固に船体に支持する
ことができる。 （４）請求項４の発明によれば、ステーターの取付け，
取外し作業が容易になり、メンテナンスコストが低減す
る。 （５）プロペラーの起振力の増加を防止して、安定的に
回転水流エネルギを効率的に船舶の推進エネルギに変換
することができる。
ョンフィンをステーター翼としてプロペラー後方に設置
することが可能となり、プロペラーにより発生した後流
中の回転流を直線流れに変え、その際、回転流れのエネ
ルギを最も効果的に推力に変換して船体の推進力を増加
する。なお、上記作用のほか、各請求項の発明はそれぞ
れ下記のように、特有の作用を行うことができる。すな
わち、 （１）請求項１の発明では、ステーターの中心ボスを強
固に支持することができる。 （２）請求項２の発明では、プロペラー回転数の大小に
よって、遠隔制御でステーター翼の迎角を一斉に増減
し、最適の角度に調整することができる。 （３）請求項３の発明によれば、ステーターをその中心
部と上端部との２ヶ所において、強固に船体に支持する
ことができる。 （４）請求項４の発明によれば、ステーターの取付け，
取外し作業が容易になり、メンテナンスコストが低減す
る。 （５）プロペラーの起振力の増加を防止して、安定的に
回転水流エネルギを効率的に船舶の推進エネルギに変換
することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面について説明すると、
図１はその第１実施例を示す縦断面図及びそのＩ−Ｉ矢
視背面図、図２は図１におけるステーター翼に対する水
流の速度ベクトル図、図３は図１のプロペラー効率を示
す線図である。
図１はその第１実施例を示す縦断面図及びそのＩ−Ｉ矢
視背面図、図２は図１におけるステーター翼に対する水
流の速度ベクトル図、図３は図１のプロペラー効率を示
す線図である。
【００１２】まず図１において、プロペラー４はプロペ
ラー軸３及び減速歯車１３を介して主機２により回転駆
動される。以下の実施例ではすべて右回転プロペラーの
場合を示している。プロペラー４とその後方の舵７との
間には、ステーター９がそのボス１０に連結したステー
ター軸５を介して回り止め１１で回転しないように船体
１に固定されている。プロペラー軸３は二重管軸構造と
し、内軸としてステーター軸５を有している。ステータ
ー翼１２の半径は翼先端が前方プロペラー４の後流８の
外側に突出しないように、先方のプロペラー４の半径よ
り小さくなっている。そして、ステーター翼１２は、前
方プロペラー４の後流に対して適当な迎角αを有するよ
うにピッチ角を設定されている（図２）。
ラー軸３及び減速歯車１３を介して主機２により回転駆
動される。以下の実施例ではすべて右回転プロペラーの
場合を示している。プロペラー４とその後方の舵７との
間には、ステーター９がそのボス１０に連結したステー
ター軸５を介して回り止め１１で回転しないように船体
１に固定されている。プロペラー軸３は二重管軸構造と
し、内軸としてステーター軸５を有している。ステータ
ー翼１２の半径は翼先端が前方プロペラー４の後流８の
外側に突出しないように、先方のプロペラー４の半径よ
り小さくなっている。そして、ステーター翼１２は、前
方プロペラー４の後流に対して適当な迎角αを有するよ
うにピッチ角を設定されている（図２）。
【００１３】本発明による、ステーター付きプロペラー
の推力発生機構を速度ベクトル図を用いて説明すると、
図２に示すように、ステーター９のステーター翼１２部
には、前方のプロペラー４により加速された軸方向流れ
Ｖｘと回転による周方向流れＶｔとの合速度Ｗが流入す
ることになり、この流れＷに対し適当な迎角αを有して
いるステーター翼１２には、揚力Ｌと抗力Ｄが発生す
る。この揚力Ｌと抗力Ｄの合力の軸方向成分がステータ
ー９の推力Ｔｓであり、周方向成分は回転力Ｆであり、
この回転力Ｆはステーター９上部の支持部に伝達され、
船体１による反力と均合うことになる。推力Ｔｓは、プ
ロペラー軸３に伝達され、前方プロペラー４の推力Ｔｐ
と合成され、船体１を推進することになる。すなわち、
本発明のステーター付きプロペラーの合推力Ｔは、 Ｔ＝Ｔｓ＋Ｔｐ となる。
の推力発生機構を速度ベクトル図を用いて説明すると、
図２に示すように、ステーター９のステーター翼１２部
には、前方のプロペラー４により加速された軸方向流れ
Ｖｘと回転による周方向流れＶｔとの合速度Ｗが流入す
ることになり、この流れＷに対し適当な迎角αを有して
いるステーター翼１２には、揚力Ｌと抗力Ｄが発生す
る。この揚力Ｌと抗力Ｄの合力の軸方向成分がステータ
ー９の推力Ｔｓであり、周方向成分は回転力Ｆであり、
この回転力Ｆはステーター９上部の支持部に伝達され、
船体１による反力と均合うことになる。推力Ｔｓは、プ
ロペラー軸３に伝達され、前方プロペラー４の推力Ｔｐ
と合成され、船体１を推進することになる。すなわち、
本発明のステーター付きプロペラーの合推力Ｔは、 Ｔ＝Ｔｓ＋Ｔｐ となる。
【００１４】このような構造によれば、前方プロペラー
４によって発生したプロペラー後流８の回転流成分を、
ステーター９によりステーター推力Ｔｓに変換する結
果、通常のプロペラー発生推力Ｔｐに比べ、推力が（Ｔ
ｓ＋Ｔｐ）となって、増大することになり、プロペラー
の推進効率が向上する。ステーター付きプロペラーのプ
ロペラー効率をステーター無プロペラーの効率と比較す
ると、図３に示すように、荷重度が高いほど、回転流成
分が大きいのでステーターによる効率向上が大きいこと
が判る。
４によって発生したプロペラー後流８の回転流成分を、
ステーター９によりステーター推力Ｔｓに変換する結
果、通常のプロペラー発生推力Ｔｐに比べ、推力が（Ｔ
ｓ＋Ｔｐ）となって、増大することになり、プロペラー
の推進効率が向上する。ステーター付きプロペラーのプ
ロペラー効率をステーター無プロペラーの効率と比較す
ると、図３に示すように、荷重度が高いほど、回転流成
分が大きいのでステーターによる効率向上が大きいこと
が判る。
【００１５】次に、図４は本発明の第２実施例を示し、
第２実施例が第１実施例と大きく相違するところは、ス
テーター翼の迎角を可変化したことにある。すなわち、
同図において、ステーター翼１２のピッチ角はステータ
ーボス１０に内蔵されたピッチ変節機構１６により可変
となっている。油圧ポンプ１４よりステーター軸５内を
挿通している給油管１５を通して給油される油によりピ
ッチが変えられる。このように構成されているので、載
荷状態の変化などで、プロペラーの作動条件が変わり、
ステーターに流入する流れが変化した場合、効率が最適
となるようにステーターのピッチ角を変えることができ
る。その他の構成及び作用，効果は第１実施例と同一で
あるので説明を省略する。
第２実施例が第１実施例と大きく相違するところは、ス
テーター翼の迎角を可変化したことにある。すなわち、
同図において、ステーター翼１２のピッチ角はステータ
ーボス１０に内蔵されたピッチ変節機構１６により可変
となっている。油圧ポンプ１４よりステーター軸５内を
挿通している給油管１５を通して給油される油によりピ
ッチが変えられる。このように構成されているので、載
荷状態の変化などで、プロペラーの作動条件が変わり、
ステーターに流入する流れが変化した場合、効率が最適
となるようにステーターのピッチ角を変えることができ
る。その他の構成及び作用，効果は第１実施例と同一で
あるので説明を省略する。
【００１６】また、図５は本発明の第３実施例を示し、
本第３実施例が、第１〜第２実施例と大きく異なるとこ
ろは、ステーターの中心ボスをステーター軸にて支持す
るとともに、ステーターの上端をラダーホーンによって
も支持したことにある。すなわち、同図において、プロ
ペラー４のボス後端には、ステーター９を回転可能に支
持するための軸受１８が取り付けられている。そして、
プロペラー４の後方の舵７との間には、鉛直上方向のス
テーター翼１２と舵の固定部であるラダーホーン１９を
水平連結部２０により連結し、ステーター９の回転を止
めている。ステーター翼１２の半径は、翼先端が前方プ
ロペラー４のプロペラー後流８の外側方に突出しないよ
うに前方プロペラー４の半径より小さくなっている。そ
して、ステーター翼１２は、図２に示すように、前方プ
ロペラー４の後流に対し適当な迎角αを有するようにピ
ッチ角を設定されている。
本第３実施例が、第１〜第２実施例と大きく異なるとこ
ろは、ステーターの中心ボスをステーター軸にて支持す
るとともに、ステーターの上端をラダーホーンによって
も支持したことにある。すなわち、同図において、プロ
ペラー４のボス後端には、ステーター９を回転可能に支
持するための軸受１８が取り付けられている。そして、
プロペラー４の後方の舵７との間には、鉛直上方向のス
テーター翼１２と舵の固定部であるラダーホーン１９を
水平連結部２０により連結し、ステーター９の回転を止
めている。ステーター翼１２の半径は、翼先端が前方プ
ロペラー４のプロペラー後流８の外側方に突出しないよ
うに前方プロペラー４の半径より小さくなっている。そ
して、ステーター翼１２は、図２に示すように、前方プ
ロペラー４の後流に対し適当な迎角αを有するようにピ
ッチ角を設定されている。
【００１７】このような構造において、第１実施例と同
一の理により、前方プロペラー４によって発生したプロ
ペラー後流８の回転流成分をステーター９によりステー
ター推力Ｔｓに変換するので、通常のプロペラーの発生
推力Ｔｐに比べ、推力が（Ｔｓ＋Ｔｐ）となって増大す
ることになり、プロペラーの推進効率が向上する。ステ
ーター付きプロペラーのプロペラー効率をステーター無
しプロペラーの効率と比較すると、図３に示すように、
荷重度が高いほど回転流成分が大きいので、ステーター
による効率向上が大きい。また、連結部２０はラダーホ
ーン１９に対し取り外し可能となっており、これを取り
外すことにより、ステーター９を容易にプロペラー４か
ら取り外すことが可能であり、メインテナンスが容易と
なる。
一の理により、前方プロペラー４によって発生したプロ
ペラー後流８の回転流成分をステーター９によりステー
ター推力Ｔｓに変換するので、通常のプロペラーの発生
推力Ｔｐに比べ、推力が（Ｔｓ＋Ｔｐ）となって増大す
ることになり、プロペラーの推進効率が向上する。ステ
ーター付きプロペラーのプロペラー効率をステーター無
しプロペラーの効率と比較すると、図３に示すように、
荷重度が高いほど回転流成分が大きいので、ステーター
による効率向上が大きい。また、連結部２０はラダーホ
ーン１９に対し取り外し可能となっており、これを取り
外すことにより、ステーター９を容易にプロペラー４か
ら取り外すことが可能であり、メインテナンスが容易と
なる。
【００１８】図６は本発明の第４実施例を示し、本第４
実施例が第１〜第３実施例と大きく相違するところは、
ステーター９の上端をプロペラーの直上の船尾部底板の
部分でも支持したことにある。すなわち、同図におい
て、プロペラー軸３に支持されたステーター９の上部ス
テーター翼１２に鉛直方向支持材２１が固定され、同支
持材２１の上端は、プロペラー４の上方の船尾船体に固
着された水平レール２２に嵌装されボルトナット２３で
固定されている。このように、ステーターが船の前後方
向に取り付けたレール２２に固定されているため、この
レール２２に沿ってスライドさせることによりステータ
ーを容易に取り付け，取り外し可能である。その他の構
成及び作用，効果は第１実施例と同様であるので説明を
省略する。
実施例が第１〜第３実施例と大きく相違するところは、
ステーター９の上端をプロペラーの直上の船尾部底板の
部分でも支持したことにある。すなわち、同図におい
て、プロペラー軸３に支持されたステーター９の上部ス
テーター翼１２に鉛直方向支持材２１が固定され、同支
持材２１の上端は、プロペラー４の上方の船尾船体に固
着された水平レール２２に嵌装されボルトナット２３で
固定されている。このように、ステーターが船の前後方
向に取り付けたレール２２に固定されているため、この
レール２２に沿ってスライドさせることによりステータ
ーを容易に取り付け，取り外し可能である。その他の構
成及び作用，効果は第１実施例と同様であるので説明を
省略する。
【００１９】最後に、図７は本発明の第５実施例を示
し、本第５実施例が第１〜第４実施例と大きく相違する
ところは、ステーターの中心ボスはラダーホーンで支持
したことにある。すなわち、同図に示すように、プロペ
ラー４とその後方の舵７との間には、ステーター９がそ
のボス部２４を介してラダーホーン１９ｂの下部に連結
され、船体１に固定されている。ステーター翼１２の直
径は、翼先端部１３が前方プロペラー４の後流８の外方
に突出しないよう、前方プロペラー４の直径の９０％以
下となっている。また、後流の縮流に合わせステーター
翼先端部２５が後細まりに傾斜している。ステーター翼
１２の数は、プロペラー翼６の数の整数倍と一致せず、
５枚以上となるよう、本実施例では９枚翼となってい
る。そして、ステーター翼１２は、図２に示すように、
プロペラー４の後流に対し、適当な迎角αを有するよう
に、取り付け角γでステーターボス部１１に固定されて
いる。
し、本第５実施例が第１〜第４実施例と大きく相違する
ところは、ステーターの中心ボスはラダーホーンで支持
したことにある。すなわち、同図に示すように、プロペ
ラー４とその後方の舵７との間には、ステーター９がそ
のボス部２４を介してラダーホーン１９ｂの下部に連結
され、船体１に固定されている。ステーター翼１２の直
径は、翼先端部１３が前方プロペラー４の後流８の外方
に突出しないよう、前方プロペラー４の直径の９０％以
下となっている。また、後流の縮流に合わせステーター
翼先端部２５が後細まりに傾斜している。ステーター翼
１２の数は、プロペラー翼６の数の整数倍と一致せず、
５枚以上となるよう、本実施例では９枚翼となってい
る。そして、ステーター翼１２は、図２に示すように、
プロペラー４の後流に対し、適当な迎角αを有するよう
に、取り付け角γでステーターボス部１１に固定されて
いる。
【００２０】本実施例においても、図２に示したところ
と実質的に同一の作用により Ｔ＝Ｔｐ＋Ｔｓ となる合推進力が得られる。なお、前方プロペラー４の
後流の流入角βは、翼根部では大きく、翼端部では小さ
くなるため、翼根から翼端までほぼ一定の迎角αとなる
ようステーター翼１２の取り付け角γは翼根部で大きく
翼端部で小さくなっている。本実施例においては、ステ
ーター９の直径が前方プロペラー４の直径の９０％以下
となっているので、プロペラー４の後流８から外方へ突
出した部分がなく、プロペラー４の後流中の回転流が有
効に推力に変換される。ちなみに、プロペラー推力はそ
の半径の５０％〜７０％の部分で大部分が発生してお
り、７０％以上の突出部分があると推力アップには寄与
せず、むしろ抵抗になり、５０％以下の部分では推力増
加効果はほとんどない。また、ステーター９の翼数がプ
ロペラー４の翼数の整数倍となっていないので、ステー
ター９の翼とプロペラー４の翼とが一致せず、それが一
致することによるプロペラー起振力の増大減少が発生し
ない。ちなみに、大型船用のプロペラーの翼数は大部分
４翼以上であり、このプロペラー翼数とステーターの翼
数を一致させないためには、必然的に５翼委譲すること
が重要である。
と実質的に同一の作用により Ｔ＝Ｔｐ＋Ｔｓ となる合推進力が得られる。なお、前方プロペラー４の
後流の流入角βは、翼根部では大きく、翼端部では小さ
くなるため、翼根から翼端までほぼ一定の迎角αとなる
ようステーター翼１２の取り付け角γは翼根部で大きく
翼端部で小さくなっている。本実施例においては、ステ
ーター９の直径が前方プロペラー４の直径の９０％以下
となっているので、プロペラー４の後流８から外方へ突
出した部分がなく、プロペラー４の後流中の回転流が有
効に推力に変換される。ちなみに、プロペラー推力はそ
の半径の５０％〜７０％の部分で大部分が発生してお
り、７０％以上の突出部分があると推力アップには寄与
せず、むしろ抵抗になり、５０％以下の部分では推力増
加効果はほとんどない。また、ステーター９の翼数がプ
ロペラー４の翼数の整数倍となっていないので、ステー
ター９の翼とプロペラー４の翼とが一致せず、それが一
致することによるプロペラー起振力の増大減少が発生し
ない。ちなみに、大型船用のプロペラーの翼数は大部分
４翼以上であり、このプロペラー翼数とステーターの翼
数を一致させないためには、必然的に５翼委譲すること
が重要である。
【００２１】
【発明の効果】前記各請求項の発明によれば、いずれも
リアクションフィンをステーター翼としてプロペラーの
後方に設置したことにより、プロペラーの後流中の回転
流を直線流に変え、その際、回転流エネルギを効率的に
推力に変換することで、合推進力を増加することができ
る。なお、上記共通効果のほか、各請求項の発明はそれ
ぞれ下記のように、特有の効果を奏する。すなわち、 （１）請求項１の発明では、ステーターの中心ボスを強
固に支持することができる。 （２）請求項２の発明では、プロペラー回転数の大小に
よって、遠隔制御でステーター翼の迎角を一斉に増減
し、最適の角度に調整することができる。 （３）請求項３の発明によれば、ステーターをその中心
部と上端部との２ヶ所において、強固に船体に支持する
ことができる。 （４）請求項４の発明によれば、ステーターの取付け，
取外し作業が容易になり、メンテナンスコストが低減す
る。 （５）プロペラーの起振力の増加を防止して、安定的に
回転水流エネルギを効率的に船舶の推進エネルギに変換
することができる。
リアクションフィンをステーター翼としてプロペラーの
後方に設置したことにより、プロペラーの後流中の回転
流を直線流に変え、その際、回転流エネルギを効率的に
推力に変換することで、合推進力を増加することができ
る。なお、上記共通効果のほか、各請求項の発明はそれ
ぞれ下記のように、特有の効果を奏する。すなわち、 （１）請求項１の発明では、ステーターの中心ボスを強
固に支持することができる。 （２）請求項２の発明では、プロペラー回転数の大小に
よって、遠隔制御でステーター翼の迎角を一斉に増減
し、最適の角度に調整することができる。 （３）請求項３の発明によれば、ステーターをその中心
部と上端部との２ヶ所において、強固に船体に支持する
ことができる。 （４）請求項４の発明によれば、ステーターの取付け，
取外し作業が容易になり、メンテナンスコストが低減す
る。 （５）プロペラーの起振力の増加を防止して、安定的に
回転水流エネルギを効率的に船舶の推進エネルギに変換
することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す部分縦断側面図であ
る。
る。
【図２】図１におけるステーター翼に対する水流の速度
ベクトル図である。
ベクトル図である。
【図３】図１のプロペラー効率を示す線図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す部分縦断側面図であ
る。
る。
【図５】本発明の第３実施例を示す部分縦断側面図であ
る。
る。
【図６】本発明の第４実施例を示す分縦断面図及びその
VI−VI矢視背面図である。
VI−VI矢視背面図である。
【図７】本発明の第５実施例を示す縦断面図及びそのス
テーター翼及びプロペラーの背面図である。
テーター翼及びプロペラーの背面図である。
【図８】従来のプロペラー船の船尾部を示す縦断面図で
ある。
ある。
１ 船体 ２ 主機 ３ プロペラー軸 ４ プロペラー ５ ステーター軸（二重管軸の内軸） ６ プロペラー翼 ７ 舵 ８ プロペラー後流 ９ ステーター １０ ステーターボス １１ 回り止め １２ ステーター翼 １３ 減速歯車 １４ 油圧ポンプ １５ 給油管 １６ ピッチ変節機構 １８ 軸受 １９ａ，１９ｂ ラダーホーン ２０ 水平連結部 ２１ 鉛直方向支持材 ２２ 水平レール ２３ ボルトナット ２４ ボス部 ２５ ステーター翼先端部 Ｄ ステーターの抗力 Ｆ ステーターの周方向力 Ｌ ステーターの揚力 Ｔ 合推力 Ｔｐ プロペラー推力 Ｔｓ ステーター推力 Ｖｘ ステーターへの軸方向流入速度 Ｖｔ ステーターへの周方向流入速度 Ｗ ステーターへの流入合速度 α 迎角 β 後流の流入角 γ 取り付け角
Claims (5)
- 【請求項１】 船尾部の推進用スクリュープロペラーか
ら流出する流れにプロペラー回転方向とは逆方向の回転
流を与えるためにスクリュープロペラーの下流側にプロ
ペラー中心線を中心に放射状に張出された比較的小径の
ステーター翼を具えた装置において、プロペラー軸を二
重管軸構造とし、その内軸により上記ステーター翼を固
定することを特徴とする船舶用ステーター付きプロペラ
ー装置。 - 【請求項２】 請求項１の発明において、ステーター固
定軸にステーター翼の可変ピッチ機構を付設したことを
特徴とする船舶用ステーター付きプロペラー装置。 - 【請求項３】 請求項１の発明において、ステーター翼
の上部を船尾部船体又はそのラダーホーンに固定したこ
とを特徴とする船舶用ステーター付きプロペラー装置。 - 【請求項４】 船尾部の推進用スクリュープロペラーか
ら流出する流れにプロペラー回転方向とは逆方向の回転
流を与えるためにスクリュープロペラーの下流側にプロ
ペラー中心線を中心に放射状に張出された比較的小径の
ステーター翼を具えた装置において、プロペラー直上の
船体部分に前後方向に付設された水平レールに沿ってス
テーター翼の上端を移動可能かつ固着可能に支持したこ
とを特徴とする船舶用ステーター付きプロペラー装置。 - 【請求項５】 船尾部の推進用スクリュープロペラーか
ら流出する流れにプロペラー回転方向とは逆方向の回転
流を与えるためにスクリュープロペラーの下流側にプロ
ペラー中心線を中心に放射状に張出された比較的小径の
ステーター翼を具えた装置において、プロペラー直径の
５０％〜９０％の半径を有し、プロペラー翼数より多く
しかも同プロペラー翼数の整数倍と一致しない枚数のス
テーター翼であって、それぞれ翼根部で大きく、翼端部
にゆくにしたがって漸減する取付角を有するステーター
翼を具えたことを特徴とする船舶用ステーター付きプロ
ペラー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28249992A JP3181109B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 船舶用ステーター付きプロペラー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28249992A JP3181109B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 船舶用ステーター付きプロペラー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06107280A true JPH06107280A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3181109B2 JP3181109B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=17653239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28249992A Expired - Fee Related JP3181109B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 船舶用ステーター付きプロペラー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181109B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100394464B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2003-08-09 | 현대중공업 주식회사 | Ｙ형상 날개를 가지는 선박용 스테이터 |
| KR100394485B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2003-08-09 | 현대중공업 주식회사 | 복합기능 선박용 스테이터 |
| US6786167B2 (en) | 2000-10-04 | 2004-09-07 | Ishigaki Company Limited | Propulsion system for boats |
| KR100478428B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2005-03-24 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 방위각 프로펠러 장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62167795U (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-24 | ||
| JPS63102596U (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-04 | ||
| JPH01170100U (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-30 | ||
| JPH0255275A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-23 | Kubota Ltd | 耐凍害性に優れる軽量コンクリート製品の製造方法 |
-
1992
- 1992-09-28 JP JP28249992A patent/JP3181109B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62167795U (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-24 | ||
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6786167B2 (en) | 2000-10-04 | 2004-09-07 | Ishigaki Company Limited | Propulsion system for boats |
| KR100394464B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2003-08-09 | 현대중공업 주식회사 | Ｙ형상 날개를 가지는 선박용 스테이터 |
| KR100394485B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2003-08-09 | 현대중공업 주식회사 | 복합기능 선박용 스테이터 |
| KR100478428B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2005-03-24 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 방위각 프로펠러 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3181109B2 (ja) | 2001-07-03 |
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