JPH07108991A - ダクト付き舶用プロペラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、スクリュープロペラをダクトで覆
うようにして推力の増強をはかった舶用ダクト付きプロ
ペラに関し、特にダクト内周面に沿う旋回流を捕捉して
後方へ案内することにより旋回流の回転エネルギーを推
力に変換できるようにしたものである。 【構成】 プロペラ１を緩やかに覆って後方へ延在する
ダクト３の内周面に、同ダクト３の長手方向に延在する
複数の整流板６が設けられており、同整流板６は、ダク
ト３の内周面に沿う旋回流７を捕捉できるように同旋回
流７の旋回方向と逆向きに傾斜して取り付けられてい
る。また整流板６の前半部は、旋回流７の流入圧の一部
を推力に変換するため緩やかな凸弯曲壁６ａとして形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として高速艇に用い
られる高回転型のスクリュープロペラに関し、特にプロ
ペラを緩やかに覆うダクトをそなえるようにしたダクト
付き舶用プロペラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダクト付き舶用プロペラでは、高
回転のプロペラを緩やかに覆うダクトの内部に、プロペ
ラ後流中の回転成分を直線状成分に変換するための複数
のフィンを放射状に設けられているものが多い。（一例
として特開昭60-25884号公報参照）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来のダクト付き舶用プロペラの場合、上記フィンは
翼型断面を有してプロペラ後流を直線流に変換させよう
とするが、プロペラの高回転に伴ってダクト内周面に沿
うように生じる強い旋回成分をもった流れに対しては、
十分な整流作用を行なえないという問題点がある。本発
明は、このような問題点の解消をはかろうとするもの
で、高回転型のプロペラにより、同プロペラを緩やかに
覆って後方に延在するダクトの内周面に生じようとする
強い旋回成分をもった流れを的確に捕捉して、これを強
制的に後方へ流出させることにより、推力の増大をはか
れるようにしたダクト付き舶用プロペラを提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明のダクト付き舶用プロペラは、複数のプロペ
ラ翼を有し駆動装置により回転する舶用プロペラにおい
て、同プロペラの周囲を緩やかに覆って後方へ延在する
ダクトをそなえるとともに、上記プロペラよりも後方で
上記ダクトの内周面に突設され同ダクトの長手方向に延
在する複数の整流板をそなえ、同整流板が、上記プロペ
ラの後流の上記ダクト内周面に沿う旋回流を捕捉して後
方へ案内すべく、同旋回流の流入方向と逆向きに傾斜し
て固着され、かつ、上記旋回流の上記整流板への流入圧
の一部を推力に変換すべく、上記整流板の上記ダクト内
周面への取り付けラインが、同ダクトの前半部で上記旋
回流の旋回方向と逆向きに緩やかに屈曲することによ
り、同整流板の前半部が上記旋回流の旋回方向へ突出し
た緩やかな凸弯曲壁として形成されていることを特徴と
している。

【０００５】また、本発明のダクト付き舶用プロペラ
は、上記ダクトが上記プロペラを上方から緩やかに覆う
ほぼ半円筒型に形成されていることを特徴としている。
さらに本発明のダクト付き舶用プロペラは、上記ダクト
の直径および上記整流板の幅がそれぞれ前端から後端に
向かってしだいに縮少するように形成されていることを
特徴としている。

【０００６】

【作用】上述の本発明のダクト付き舶用プロペラでは、
高速回転するプロペラから後方へ向けて発生する旋回流
が、その遠心力により外周方向へ拡がろうとするのをダ
クトにより抑制されるので、ダクト内周面に沿う極めて
強い旋回流が生じようとするが、その旋回流は同旋回流
の流入方向と逆向きに傾斜した整流板により直ちに捕捉
されて後方への流れに変換されるようになり、上記整流
板の緩やかな凸弯曲壁として形成された前半部が上記旋
回流の流入圧の一部を推力に変換することと相まって、
プロペラ後流中の旋回エネルギーを効率よく推力に変換
する作用が行なわれる。

【０００７】また、上記ダクトがプロペラを上方から覆
うほぼ半円筒型の場合は、小艇に装備される船外機等に
おいてプロペラ後流が水面へ盛り上がるのを半円筒型の
ダクトで抑制するとともに、ダクトが円筒型の場合に比
べて最大喫水の増加を抑制することができ、しかもダク
ト内周面に傾斜して突設され前半部を緩やかな凸弯曲壁
として形成された整流板によりプロペラ後流中の旋回エ
ネルギーを効率よく推力に変換する作用が行なわれる。

【０００８】さらに上記ダクトの直径および上記整流板
の幅が、それぞれ前端から後端に向かってしだいに縮少
するように形成されていると、上記の旋回流から直線流
への変換と同時に、上記のダクトおよび整流板による縮
流作用も行なわれ、これにより推力を一層増大させる作
用が行なわれる。

【０００９】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
すると、図１，２は第１実施例としてのダクト付き舶用
プロペラを示すもので、図１は本発明によるダクト付き
舶用プロペラを装着した船舶の要部を示す縦断面図、図
２は図１の舶用プロペラを覆うダクトを斜め前方から見
た斜視図であり、図３は上記ダクト付き舶用プロペラを
そなえた模型船の斜視図、図４は上記模型船による実験
要領を示す側面図であり、図５は本発明の第２実施例と
してのダクト付き舶用プロペラを斜め前方から見た斜視
図である。

【００１０】まず、本発明の第１実施例について説明す
ると、図１，２に示すように、複数のプロペラ翼１ａを
有し駆動装置２により高速回転する舶用プロペラ１にお
いて、同プロペラ１の周囲を緩やかに覆って後方へ延在
するダクト３が設けられている。なお、ダクト３は適宜
の支持ブラケット４で船体５に強固に取り付けられる。
ダクト３の内周面には、プロペラ１よりも後方において
複数の整流板６が突設されており、同整流板６はダクト
３の長手方向に延在するように細長く配設されている。

【００１１】本実施例では、プロペラ１が、後方からみ
て反時計回りに回転するが、各整流板６は、このような
プロペラ１の後流のダクト３内周面に沿う旋回流７を捕
捉して受け入れられるように、同旋回流７の流入方向に
対し逆向きに傾斜した起立状態でダクト３の内周面に取
り付けられている。すなわち、上記旋回流７が上記整流
板６に捕捉されると、同整流板６により強制的に後方に
案内されるように構成されている。

【００１２】また、各整流板６の前半部は、旋回流７の
整流板６への流入圧の一部を推力に変換できるように、
旋回流７の旋回方向へ突出した緩やかな凸弯曲壁６ａと
して形成されており、このためダクト３の内周面への整
流板６の取り付けライン６ｂは、ダクト３の前半部で旋
回流７の旋回方向と逆向きに緩やかに屈曲するように形
成されている。さらに、ダクト３の直径および各整流板
６の幅は、いずれもその前端から後端に向かって縮少す
るように形成され、これによりプロペラ後流が縮流作用
を受けるようになっている。

【００１３】本発明の第１実施例としてのダクト付き舶
用プロペラは上述のように構成されているので、高速回
転するプロペラ１から後方へ向けて発生する旋回流が、
その遠心力により外周方向へ拡がろうとするのをダクト
３により抑制されるようになり、これによりダクト３の
内周面に沿う極めて強い旋回流７が生じようとするが、
その旋回流７は同旋回流の旋回流入方向と逆向きに傾斜
した整流板６により直ちに捕捉されて後方への流れに変
換されるようになり、整流板６の前半部に緩やかに形成
された凸弯曲壁６ａが旋回流７の流入圧の一部を推力に
変換することと相まって、プロペラ後流中の旋回エネル
ギーが効率よく推力に変換されるようになる。

【００１４】さらにダクト３の直径および整流板６の幅
が、それぞれ前端から後端に向かってしだいに縮少する
ように形成されていることにより、上記の旋回流７から
直線流への変換と同時に、ダクト３および整流板６によ
る縮流作用も行なわれ、これにより推力を一層増大させ
る効果が得られる。

【００１５】図３は本発明によるダクト付き舶用プロペ
ラをそなえた模型船を示しており、図４に示すように船
尾に設けられたフック８と水槽壁上の係止部材９との間
を、コイルバネ式荷重計10を含んだワイヤ11で連結した
状態で、駆動装置２を作動させることによりプロペラ１
の推力を測定したところ、整流板６付きダクト３をそな
えた本発明の場合は、ダクト３をそなえない場合に比べ
て約35％以上の推力増加を認めることができた。

【００１６】なお、この第１実施例ではダクト３の直径
および整流板６の幅がいずれも後方へ向かって縮少する
ように形成されているが、これらの部材３，６がいずれ
も縮少せずに後方へ延在している場合でも、上記実施例
に準じた効果を得ることができる。

【００１７】次に本発明の第２実施例としてのダクト付
き舶用プロペラについて説明すると、小艇に装備される
船外機等において、図５に示すように、ダクト３がプロ
ペラ１を上方から緩やかに覆うようにしてほぼ半円筒型
に形成されている。そして、ダクト３の内周面には、前
述の第１実施例と同様に、複数の整流板６が、旋回流７
の流入方向と逆向きに傾斜して突設されており、同整流
板の前半部はダクト３の内周面に緩やかな凸弯曲壁６ａ
として取り付けられている。すなわち、同壁部６ａのダ
クト３内周面への取り付けライン６ｂは、旋回流７の旋
回流入方向と逆向きに緩やかに屈曲している。

【００１８】これにより、図示しない駆動装置でプロペ
ラ１を回転駆動すると、プロペラ後流が水面へ盛り上が
るのを半円筒型のダクト３で抑制するとともに、ダクト
３が円筒型の場合に比べて最大喫水の増加を抑制するこ
とができ、しかもダクト内周面に傾斜して突設された整
流板６によりプロペラ後流中の旋回エネルギーを効率よ
く推力に変換することができる。

【００１９】すなわち、整流板６が旋回流７を捕捉する
ように傾斜して設けられているので、上記旋回流７を的
確に捕集し後方へ導く作用が行なわれ、整流板６の前半
部の緩やかな凸弯曲壁６ａによる旋回流流入圧の一部の
推力への変換作用と相まってプロペラ後流の上半部にお
ける旋回エネルギーが効率よく推力に変換されるのであ
る。また、ダクト３の直径および整流板６の幅を、図示
のように前端から後端へ向かって縮少させることによ
り、縮流作用を行なわせて推力の増強をはかることがで
きるが、このような縮流作用を行なわせない場合でも、
整流板６の存在によりかなりの効果をあげることができ
る。

【００２０】なお、上述の各実施例では、整流板６が、
その一側縁を、ダクト３の中心軸線を含む平面とダクト
３との交線上に取り付けられているが、上記整流板６の
一側縁を上記交線に対し前記旋回流７の旋回方向へやや
傾斜させるようにして、同整流板６の内部への旋回流７
の流入圧の一部を推力に変換させるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のダクト付
き舶用プロペラによれば、次のような効果が得られる。 (1) 高速回転するプロペラから後方へ向けて発生する旋
回流が、その遠心力により外周方向へ拡がろうとするの
をダクトにより抑制されるので、ダクト内周面に沿う極
めて強い旋回流が生じようとするが、その旋回流は旋回
流の流入方向と逆向きに傾斜した整流板により直ちに捕
捉されて後方への流れに変換されるようになり、上記整
流板の前半部の緩やかな凸弯曲壁による旋回流流入圧の
推力への変換作用と相まって、プロペラ後流中の旋回エ
ネルギーを効率よく推力に変換することができる。 (2) 上記ダクトがプロペラを上方から覆うほぼ半円筒型
の場合は、小艇に装備される船外機等においてプロペラ
後流が水面へ盛り上がるのを半円筒型のダクトで抑制す
るとともに、ダクトが円筒型の場合に比べて最大喫水の
増加を抑制することができ、しかもダクト内周面に傾斜
して突設され前半部を緩やかな凸弯曲壁として形成され
た整流板により、プロペラ後流中の旋回エネルギーを効
率よく推力に変換することができる。 (3) 上記ダクトの直径および上記整流板の幅が、それぞ
れ前端から後端に向かってしだいに縮少するように形成
されていることにより、上記の旋回流から直線流への変
換と同時に、上記のダクトおよび整流板による縮流作用
も行なわれ、これにより推力を一層増大させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのダクト付き舶用プ
ロペラをそなえた船舶の要部を示す縦断面図である。

【図２】図１の舶用プロペラを覆うダクトを斜め前方か
ら見た斜視図である。

【図３】ダクト付き舶用プロペラをそなえた模型船の斜
視図である。

【図４】図３の模型船による実験要領を示す側面図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例としてのダクト付き舶用プ
ロペラを斜め前方から見た斜視図である。

【符号の説明】

１ プロペラ １ａ プロペラ翼 ２ 駆動装置 ３ ダクト ４ ブラケット ５ 船体 ６ 整流板 ６ａ 緩やかな凸弯曲壁 ６ｂ 取り付けライン ７ 旋回流 ８ フック ９ 係止部材 10 コイルバネ式荷重計 11 ワイヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のプロペラ翼を有し駆動装置により
   回転する舶用プロペラにおいて、同プロペラの周囲を緩
   やかに覆って後方へ延在するダクトをそなえるととも
   に、上記プロペラよりも後方で上記ダクトの内周面に突
   設され同ダクトの長手方向に延在する複数の整流板をそ
   なえ、同整流板が、上記プロペラの後流の上記ダクト内
   周面に沿う旋回流を捕捉して後方へ案内すべく、同旋回
   流の流入方向と逆向きに傾斜して固着され、かつ、上記
   旋回流の上記整流板への流入圧の一部を推力に変換すべ
   く、上記整流板の上記ダクト内周面への取り付けライン
   が、同ダクトの前半部で上記旋回流の旋回方向と逆向き
   に緩やかに屈曲することにより、同整流板の前半部が上
   記旋回流の旋回方向へ突出した緩やかな凸弯曲壁として
   形成されていることを特徴とする、ダクト付き舶用プロ
   ペラ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のダクト付き舶用プロペ
   ラにおいて、上記ダクトが上記プロペラを上方から緩や
   かに覆うほぼ半円筒型に形成されていることを特徴とす
   る、ダクト付き舶用プロペラ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のダクト付き舶
   用プロペラにおいて、上記ダクトの直径および上記整流
   板の幅がそれぞれ前端から後端に向かってしだいに縮少
   するように形成されていることを特徴とする、ダクト付
   き舶用プロペラ。