JPH0615828Y2 - 船舶の船尾構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は船舶の船尾構造に関するものである。

従来技術 船尾の船体中心面（水平断面における船体中心線を含む
鉛直面）内にプロペラ軸を有する１つのプロペラを備え
た通常の一軸船の場合、船側および船底を通る流れのね
じれによって、船尾流場には船体長さ方向に垂直な面内
において回転流が存在する。この回転流は一般に船尾ビ
ルジ渦と呼ばれ、この渦の中心には、境界層の剥離によ
る減速流すなわち伴流が集中している。船尾形状が船体
中心面に対して対称な船舶では、船尾ビルジ渦は両舷に
左右対称に生じ、その回転方向は内回りすなわち左舷側
では右回転で右舷側では左回転である。両舷の船尾ビル
ジ渦の中心近傍に、それぞれ、渦と逆向きに回転する２
つのプロペラを設ければ、境界層の剥離によるエネルギ
損失を伴流利得の形で回収できるため、推進効率の向上
が期待できる。しかしながら、通常の一軸船の場合、両
舷に生じる船尾ビルジ渦の各中心をともにプロペラ中心
に近付けることはできないため、伴流利得が十分に得ら
れず、これを有効に利用することは困難である。さら
に、たとえば右回転のプロペラを備えた通常の一軸船の
場合、右舷側船尾ビルジ渦はプロペラと逆向きの左回転
であるため、これを有効に利用できるが、左舷側ビルジ
渦はプロペラと同じ向きの右回転であるため、これを利
用できない。また、プロペラの右舷側ではこれと逆向き
に回転する船尾ビルジ渦によってプロペラ翼の迎角が増
大し、プロペラの左舷側ではこれと同じ向きに回転する
船尾ビルジ渦によって迎角が減少するため、プロペラに
よる振動が発生する。左回転のプロペラを備えた通常の
一軸船の場合も、左右の関係は逆になるが、これと同様
の問題が生じる。

上記のような通常の一軸船における欠点を解消するた
め、従来から、たとえば次のような種々の対策が講じら
れている。

(a)船尾部没水部のプロペラ前方の形状を左右非対称化
して、両舷の船尾渦をプロペラ中心に近付ける。

(b)船尾部没水部の形状を左右非対称化して、船尾渦を
ほぼ片舷側にのみ発生させ、この渦の中心近傍にこれと
逆向きに回転するプロペラを配置する。

(c)船尾部没水部のプロペラ前方に変流フィンなどを設
ける。

考案が解決しようとする問題点 上記(a)および(c)においては、両舷の船尾渦の中心をプ
ロペラ中心にある程度近付けることができたにしても、
両舷の渦は依然として存在し、十分な推進効率の向上は
期待できない。また、上記(b)においては、船尾渦を片
舷側にのみ発生させるために船尾形状が複雑になって船
体抵抗が増大するとともに、プロペラおよび主機の配置
などに問題が生じる。

また、通常の一軸船の場合、船尾ビルジ渦が船底境界層
を巻込み、伴流係数を増加するという利点があるが、プ
ロペラ面内に集中できないような強いビルジ渦を船尾部
両舷に発生させることは、船体抵抗を増加するため不利
である。このため、船体中央付近から船尾までの主船体
の横断面形状がＵ形で、船体中央付近から船尾方向への
主船体表面の曲率が船側と船底とでほぼ同一であるとい
わゆる低抵抗船型が提案されている。このような低抵抗
船型を採用すれば、船尾ビルジ渦がほとんど発生しない
ため船体抵抗は減少するが、ビルジ渦による伴流係数の
増加が望めないため推進効率は一般に悪化する。

本考案は上記問題点を解消した船舶の船尾構造を提供す
ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するため、本考案の船舶の船尾構造は、
船体中央から船尾までの主船体の横断面形状がＵ字形
え、船体中央付近から船尾方向への主船体表面の曲率が
船側と船底とではほぼ同一である一軸船において、プロ
ペラシャフトを回転自在に支持するボッシングの外周面
でかつ円周方向で互いに離れた位置で一対の凹部を複数
組形成し、各組の一方の凹部内に、吸口が形成されると
ともにボッシング外周面と面一状に設けられた円板を有
する吸込側回転体を配設し、上記各組の他方の凹部内
に、吹出口が形成されるとともにボッシング外周面と面
一状に設けられた円板を有する吹出側回転体を配設し、
該各回転体をボッシングの外表面に対する法線回りで回
転させる駆動装置を設け、さらに上記吸込側回転体内と
吹出側回転体内とを連通管を介して連通させ、この連通
管の途中に、上記吸口から吸引した海水を該吸口に対応
する吹出口より吸口側に向けて吹出す海水ポンプを設け
るとともに、各組における吹出口側から吸口側へ吹出さ
れる海水の流れ方向をプロペラ回転方向と逆方向になる
ようにしたものである。

作用 上記構成において、ポンプを作動させると、各組の吸口
から吸込まれた海水が、この吸口に対応する吹出口から
吸口側に向けて吹出され、その吹出された海水の流れに
よって生じた海水流がプロペラに向けてそのプロペラの
回転方向とは逆方向に旋回しながら進むものである。そ
して各吸口による海水の吸引が不十分であったり、各吹
出口からの海水の吹出し方向が適当でない場合には、駆
動装置により各回転体をそれぞれ適当に回転させて、各
組における吸口と吹出口の向きを調整して適正にするも
のである。

実施例 以下、本考案の一実施例を図に基づいて説明する。この
実施例の船舶は、船尾の船体中心面内に１つのプロペラ
を備え、船体中央付近から船尾までの主船体の横断面形
状がＵ形で、いわゆるバトックフロー船型に関する。
(1)は船尾においてプロペラシャフト(2)を回転自在に支
持するボッシングであって、その外周面の斜め上方箇所
と斜め下方箇所とにそれぞれ一対づつ吸口用凹部(3)(4)
を形成してある。また各吸口用凹部(3)(4)に対向してそ
の外周面の斜め下方箇所と斜め上方箇所とに吹出口用凹
部(5)(6)を形成してある。すなわち、吸口用凹部(3)(4)
と吹出口用凹部(5)(6)との組が、左右にそれぞれ１組づ
つ、前部で４組形成されていることになる。さらに各吹
出口用凹部(5)(6)はその対向する吸口用凹部(3)(4)より
も船首側に配置してある。(7)は各凹部(3)〜(6)に配設
された水密ボックス、(8)は各吸口用凹部(3)(4)に回転
自在に配設されると共にその外周面がボッシング(1)の
外周面と面一状の吸口用円板であって、その中央には吸
口(9)を形成してある。(10)は各吸口用円板(8)の裏面に
配設された吸引管であって、吸口(9)と連通している。
(11)は一端が吸引管(10)の中央に接続された第１接続管
であって、その他端は水密ボッシング(7)の底板部を回
転自在に貫通している。(12)は吸引管(10)内の中央に同
芯状に配設された海水ガイド管、(13)は上記第１接続管
(11)に外嵌固定された第１従動歯車、(14)はその第１従
動歯車(13)に噛合する第１駆動歯車であって、ボックス
(7)に配設された第１駆動モータ(15)の駆動軸に固定さ
れている。(16)は各吹出口用凹部(5)(6)に回転自在に配
設されると共にその外周面がボッシング(1)の外周面と
面一状の吹出口用円板であって、その中央には吹出口(1
7)を形成してある。(18)は各吹出口用円板(16)の裏面に
配設された吹出管であって、吹出口(7)と連通してい
る。(19)は一端が吹出管(18)の中央に接続された第２接
続管であって、その他端は水密ボックス(7)の底板を回
転自在に貫通している。(20)は上記第２接続管(19)に外
嵌固定された第２従動歯車、(21)はその第２従動歯車(2
0)に噛合する第２駆動歯車であって、ボックス(7)に配
設された第２駆動モータ(22)の駆動軸に固定されてい
る。(23)は両端が互いに対向する第１、第２の接続管(1
1)(19)にロータリジョイント(24)を介して接続された連
通管であって、その途中には海水ポンプ(25)を介在させ
てある。すなわち、各組における吸口用凹部(3)(4)と吹
出口用凹部(5)(6)とは、連通管(23)により互いに連通さ
れている。(26)はプロペラである。

以下、上記構成における作用について説明する。航海中
では、プロペラ(26)を矢印(A)方向へ回転させると共に
海水ポンプ(25)を作動させる。すると各吸口(9)から吸
引管(10)内に吸引された海水は第１接続管(11)、ロータ
リジョイント(24)および連通管(23)を介して吸引された
後、ポンプ(25)によって吹出管(18)を介して吹出口(17)
から吹出される。したがって吹出口(17)から吸口(9)に
向かって矢印(B)方向の海水の流れが生じ、その流れに
よって海水流がプロペラ(26)に向けてそのプロペラ(26)
の回転方向(A)とは逆方向(B)に旋回しながら進み、プロ
ペラ(26)の推力を向上させる。

次に各吸口(9)および吹出口(17)の向きが悪いときに
は、各モータ(15)(22)を適宜に作動させ、傘歯車(13)(1
4)(20)(21)を介して各吸口用円板(8)および吹出口用円
板(16)をそれぞれ回転させて、その向きを変更すればよ
い。

考案の効果 以上述べたごとく本考案によれば、船体中央付近から、
船尾までの主船体の横断面形状がＵ形で、いわゆるバト
ックフロー船型であるから、船尾ビルジ渦がほとんど発
生せず、船体抵抗が小さい。またプロペラ面内に、プロ
ペラ回転方向と逆向きの１つの渦を発生させることが出
来る。したがって、船体抵抗を減少すると同時に、推進
効率を向上させることができ、全体として必要な馬力が
小さくてすむ。また、渦がプロペラ面内に集中するた
め、プロペラによる船体の振動が大幅に減少し、かつ、
キャビテーションおよびこれによる腐食の発生が防止さ
れる。さらに吸口による海水の吸引が不十分であった
り、各吹出口からの海水の吹出し方向が適当でない場合
には、駆動装置により各回転体をそれぞれ適当に回転さ
せることにより、各組における吸口と吹出口の向きを調
整して適正にすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示し、第１図は一方向から見た
斜視図、第２図は他方向から見た斜視図、第３図は要部
の横断面図、第４図は第３図のIV-IV矢視図、第５図は
第３図のＶ−Ｖ矢視図である。 (1)…ボッシング、(2)…プロペラシャフト、(3)(4)…吸
口用凹部、(5)(6)…吹出口用凹部、(8)…吸口用円板、
(9)…吸口、(15)…第１駆動モータ、(16)…吹出口用円
板、(17)…吹出口、(22)…第２駆動モータ、(23)…連通
管、(25)…海水ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 引野 正已 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 日立造船株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】船体中央から船尾までの主船体の横断面形
   状がＵ字形で、船体中央付近から船尾方向への主船体表
   面の曲率が船側と船底とではほぼ同一である一軸船にお
   いて、プロペラシャフトを回転自在に支持するボッシン
   グの外周面でかつ円周方向で互いに離れた位置で一対の
   凹部を複数組形成し、各組の一方の凹部内に、吸口が形
   成されるとともにボッシング外周面と面一状に設けられ
   た円板を有する吸込側回転体を配設し、上記各組の他方
   の凹部内に、吹出口が形成されるとともにボッシング外
   周面と面一状に設けられた円板を有する吹出側回転体を
   配設し、該各回転体をボッシングの外表面に対する法線
   回りで回転させる駆動装置を設け、さらに上記吸込側回
   転体内と吹出側回転体内とを連通管を介して連通させ、
   この連通管の途中に、上記吸口から吸引した海水を該吸
   口に対応する吹出口より吸口側に向けて吹出す海水ポン
   プを設けるとともに、各組における吹出口側から吸口側
   へ吹出される海水の流れ方向をプロペラ回転方向と逆方
   向になるようにしたことを特徴とする船舶の船尾構造。