JPH0911985A

JPH0911985A - ウォータージェット推進装置

Info

Publication number: JPH0911985A
Application number: JP18222495A
Authority: JP
Inventors: Takuo Kamiide; 拓郎上出; Hirofumi Shiba; 浩文芝
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造によって補助噴射ノズル及び補助
吸水口を選択採用可能とし、もって推進力や燃費を良く
し、更には、低コストのウォータージェット推進装置を
提供すること。【構成】主噴射ノズル１５の上流側に補助噴射ノズル
１７をダクト１１から分岐して設け、補助噴射ノズル１
７へ流体を分岐流動させるための開閉弁１９を設け、開
閉弁１９を船舶の速度が低速のときに開き、船舶の速度
が高速のときに閉じる開閉制御装置を設けてなり、プロ
ペラ１３よりも上流側にダクト１１に合流する補助吸水
口１８を設け、補助吸水口１８から吸い上げられた流体
をダクト１１内へ合流させるための開閉弁２０を設け、
開閉弁２０を船舶の速度が低速のときに開き、高速のと
きに閉じる開閉制御装置を設けてなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水を吸入して昇圧し、
これを高速のジェット噴流として噴出させるウォーター
ジェット推進装置の改良に関し、更に詳しくは主噴射ノ
ズル及び主吸水口とは別個に補助噴射ノズル及び補助吸
水口を設け、これを船速の大小によって選択可能とした
前記ウォータージェット推進装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、船舶用の推進機としてウォー
タージェット推進装置が使用されている。（特開平４ー
７８６９６号公報、特開平６ー１２８９号公報参照）このウォータージェット推進装置は船外の人、物等に対
する安全性において従来のプロペラ推進装置と比べて有
利であるため、特に浅い沿岸で使用されるモーターボー
ト等の小型船舶のみならず、中、大型船舶にも使用され
つつある。

【０００３】以下、図４ないし図６を参照して、前記従
来公知のウォータージェット推進装置（特開平４ー７８
６９６号公報）の一例を説明する。図４ないし図６を参
照して、船体１にはエンジン２とウォータージェット推
進装置３とが配置されており、エンジン２はプロペラシ
ャフト４を介してウォータージェット推進装置３に内蔵
されているプロペラを回転させる。

【０００４】ウォータージェット推進装置３は、一方の
端部に水の吸入口５が設けられ、他方の端部に噴射ノズ
ル６が設けられたダクト７を有しており、該ダクト７の
内部にはプロペラシャフト４によって回転駆動されるプ
ロペラ８が設けられている。ダクト７の噴射ノズル６の
上流には、ダクト７の開口断面積を調整する絞り板９が
設けられている。

【０００５】上記公知のウォータージェット推進装置３
の作用について述べる。ウォータージェット推進装置３
は、吸入口５から吸い込んだ水をプロペラ８によって昇
圧し、これを噴射ノズル６から噴射するものであるか
ら、噴射ノズル６から噴出される水の噴射速度によって
船速が決められる。通常は噴射ノズルの開口断面積を一
定とし、エンジンの回転数を変化させながら噴射ノズル
から噴射される水の噴射速度を変え、船速を種々に変更
している。ところが、噴射ノズルの開口断面積が一定で
ある場合には、船舶の速度を低速から高速へ変更するの
に広い範囲でエンジン回転数を急速に変更させなければ
ならなくなる。

【０００６】そこで、前記公知のウォータージェット推
進装置３では、ダクト７の開口断面積を調整する絞り板
９を設けた構造として加速性能の向上を図っている。即
ち、エンジンの回転数を比較的効率の良いパワーバンド
と称する回転数の範囲に維持して置く。そして、低速時
にはダクト７の開口断面積を大きくして、水の噴出速度
を低減すると同時に、エンジン負荷を小さくし、もって
加速時に直ぐにエンジンの回転数が上昇できるようにし
て置く。そして、高速時にはエンジン回転数を急速に上
昇させると同時にダクト７の開口断面積を小さくして水
の噴射速度を速くするものである。つまり、船舶の加速
性能を向上させるにはエンジン回転数を最大出力発生域
まで急速に上昇させることが有効となるが、このために
は加速時に噴射ノズル６の開口断面積を広くして置けば
負荷が小さいのでエンジンの回転数が速く最大回転数と
なるのである。ここで、エンジン回転数の変化範囲は前
記パワーバンドの範囲内である。

【０００７】また、前記特開平６ー１２８９号公報に示
すウォータージェット推進装置は、基本的には前記図５
ないし図７に示す特開平４ー７８６９６号公報記載のウ
ォータージェット推進装置と同じものである。しかしな
がら、この特開平６ー１２８９号公報に示すウォーター
ジェット推進装置では、最大開口断面積が２段、即ち最
大値と特大値（最大値＜特大値）とに分かれてものであ
る。

【０００８】さて、上述の公知のウォータージェット推
進装置は、構造が簡単、かつ小型、軽量である上、安全
性が高く、特に小型高速艇の推進装置に有用な装置とし
て注目されているものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来公知のウォータージェット推進装置には次のような技
術的課題があった。まず、噴射ダクト７の開口断面積を
変更する機構が複雑であり、高コストとなってしまう。
また、開口断面積を変更する機構が噴射ダクト７の内側
に張りり出す構造となっているので、絞りによる圧力損
失が大きくなり、流動効率、燃費があまり良くない。

【００１０】更に、噴射ノズル自体の開口断面積を変更
するものではないので、この点においても流動効率、燃
費が良くない。更にまた、吸水口の開口断面積が一定で
あるため、流動する水量を有効に利用するものとはなっ
ていない。

【００１１】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、簡単な構造に
よって補助噴射ノズル及び補助吸水口を選択採用可能と
し、もって推進力や燃費を良くし、更には、低コストを
得るようにしたウォータージェット推進装置を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、プロペラよりも下流側に補助噴射ノズルをダクト
から分岐して設け、該補助噴射ノズルへ流体を分岐流動
させるための開閉弁を設け、該開閉弁を船舶の速度が低
速のときに開き、船舶の速度が高速のときに該開閉弁を
閉じる開閉制御装置を設けてなるところにある。

【００１３】本発明の他の特徴とするところは、プロペ
ラよりも上流側にダクトに合流する補助吸水口を設け、
該補助吸水口から吸い上げられた流体をダクト内へ合流
させるための開閉弁を設け、該開閉弁を船舶の速度が低
速のときに開き、船舶の速度が高速のときに該開閉弁を
閉じる開閉制御装置を設けてなるところにある。

【００１４】本発明の更に他の特徴とするところは、プ
ロペラよりも下流側に補助噴射ノズルをダクトから分岐
して設け、該補助噴射ノズルへ流体を分岐流動させるた
めの開閉弁を設け、該開閉弁を船舶の速度が低速のとき
に開き、船舶の速度が高速のときに該開閉弁を閉じる開
閉制御装置を設け、プロペラよりも上流側にダクトに合
流する補助吸水口を設け、該補助吸水口から吸い上げら
れた流体をダクト内へ合流させるための開閉弁を設け、
該開閉弁を船舶の速度が低速のときに開き、船舶の速度
が高速のときに該開閉弁を閉じる開閉制御装置を設けて
なるところにある。

【００１５】

【作用】本発明では、船舶の速度が低速のときには、開
閉弁を開いて補助噴射ノズル及び補助吸水口のどちらか
一方、あるいは両者を使用し、船舶の速度が速くなる
と、開閉弁を閉じて補助噴射ノズル及び補助吸水口の使
用を停止することにより、加速性能を向上させるもので
ある。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の一実施例からなるウォーター
ジェット推進装置を示す断面図であり、図２は図１のＡ
ーＡ断面図である。

【００１７】図１及び図２を参照して、本発明の一実施
例からなるウォータージェット推進装置はダクト１１の
内部にプロペラシャフト１２が貫通して設けられ、該プ
ロペラシャフトの端部にはプロペラ１３が設けられてい
る。プロペラシャフト１２は図示しないエンジンによっ
て回転駆動される。ダクト１１の内部には、水流を案内
するガイドプレート１４が設けられている。ダクト１１
の後流端部には主噴射ノズル１５が嵌合されている。ダ
クト１１の上流端は主吸水口１６となっており、ここか
ら噴射する水を吸い込むようになっている。

【００１８】本発明では、前記主噴射ノズル１５及び主
吸水口１６の他に、補助噴射ノズル１７及び補助吸水口
１８を設けている。補助噴射ノズル１７は主噴射ノズル
１５の上流側かつプロペラ１３の下流側から分岐して設
けられ、該補助噴射ノズル１７への流路を開閉するため
に、開閉弁１９が設けられている。

【００１９】また、補助吸水口１８は主吸水口１６に隣
接して設けられ、該補助吸水口１８は開閉弁２０によっ
てダクト１１のプロペラ１３よりも上流側に合流される
ものとなっている。開閉弁１９、及び開閉弁２０を動作
させるために図示しない作動機構が設けられている。こ
の作動機構は油圧シリンダー機構や、機械的作動機構、
電機的作動機構が採用される。

【００２０】前記本発明の一実施例になるウォータージ
ェット推進装置の作用を図３をも参照しながら説明す
る。

【００２１】本発明のウォータージェット推進装置で
は、エンジンはパワーバンドと称する所定の回転数の範
囲で運転される。まず、船舶の速度が低速のときには、
エンジンはパワーバンドの範囲の低速側で運転されてお
り、図３に示す状態で運転する。即ち、開閉弁２０が開
かれており、補助吸水口１８からも水が吸い込まれる。
このため、ダクト１１を流れる水量が多くなって噴射ノ
ズル１５から噴出される水の速度が低いものとなる。換
言すれば、ダクト１１の開口断面積が大きくなった分だ
け水量が多くなり、噴射ノズル１５から噴出される水の
速度が低いものとなるのである。また、開閉弁１９も開
かれており、補助噴射ノズル１７からも水が噴射され
る。このため、相対的に噴射ノズル１５から噴出される
水の速度が低いものとなる。

【００２２】今、船舶の速度を上昇させんとすると、図
示しないエンジンのスロットルを絞ってエンジン回転数
をパワーバンドの範囲の高速側へ上昇させる。この場
合、補助吸水口１８及び補助噴射ノズル１７から水が流
動しているので、その分だけエンジン負荷が小さくなっ
ており、従ってエンジン回転数が容易に急上昇する。そ
して、エンジン回転数が急上昇した後に図示しない作動
機構を作動させ、開閉弁１９及び開閉弁２０を閉じる。
すると、吸水量が低減すると同時に、水噴射量も低減
し、噴射ノズル１５から噴出される水流の速度を上昇さ
せる。

【００２３】尚、開閉弁１９、２０の構造には格別の限
定はないが、前述の実施例において図示されているよう
な、バネによって閉鎖方向に付勢されるリードバルブ形
式とすると、作動機構が簡単化されるので有利である。

【００２４】また、補助吸水口及び補助噴射ノズルの設
置数は図示のような一個に限定されるものではなく、二
個以上の複数個とすることもできる。

【００２５】また、本発明は、補助吸水口あるいは補助
噴射ノズルのどちらか一方のみを採用した構造も含むも
のである。

【００２６】

【発明の効果】以上のように構成された本発明によれ
ば、以下のような効果を奏する。まず、主噴射ノズルの
他に補助噴射ノズルを使用するものであるから、ダクト
を絞るものと比べて圧力損失が低く、流動効率、燃費が
良くなる。

【００２７】また、補助吸水口を利用して吸水する水量
を変更するので、吸水口の開口断面積が一定のものと比
べて、水量変更の幅が大きくなる。

【００２７】次に、補助噴射ノズル及び補助吸水口を選
択採用する機構が簡単であり、製造コストが低減する
上、その分だけ故障が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例からなるウォーター
ジェット推進装置を示す断面図である。

【図２】図２は、図１のＡーＡ断面図である。

【図３】図３は、図１の作動状態を示す図である。

【図４】図４は、従来公知のウォータージェット推進装
置の概略図である。

【図５】図５は、図４のウォータージェット推進装置断
面図である。

【図６】図６は、図５のＤーＤ断面図である。

【符号の説明】

１１ダクト１２プロペラシャフト１３プロペラ１４ガイドプレ−ト１５噴射ノズル１６吸水口１７補助噴射ノズル１８補助吸水口１９開閉弁２０開閉弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸水するダクトと、該ダクトの内部に設け
られたプロペラと、該プロペラを回転駆動するプロペラ
シャフトと、前記ダクトの端部に装着された主噴射ノズ
ルと、ダクト上流端の主吸水口とからなり、ダクトの主
吸水口から吸水してプロペラで加速し、主噴射ノズルか
ら噴出することにより船舶を推進させるウォータージェ
ット推進装置において、主噴射ノズルの上流側に補助噴射ノズルをダクトから分
岐して設け、該補助噴射ノズルへ流体を分岐流動させる
ための開閉弁を設け、該開閉弁を船舶の速度が低速のと
きに開き、船舶の速度が高速のときに該開閉弁を閉じる
開閉制御装置を設けてなることを特徴とするウォーター
ジェット推進装置。
【請求項２】吸水するダクトと、該ダクトの内部に設け
られたプロペラと、該プロペラを回転駆動するプロペラ
シャフトと、前記ダクトの端部に装着された主噴射ノズ
ルと、ダクト上流端の主吸水口とからなり、ダクトの主
吸水口から吸水してプロペラで加速し、主噴射ノズルか
ら噴出することにより船舶を推進させるウォータージェ
ット推進装置において、プロペラよりも上流側にダクトに合流する補助吸水口を
設け、該補助吸水口から吸い上げられた流体をダクト内
へ合流させるための開閉弁を設け、該開閉弁を船舶の速
度が低速のときに開き、船舶の速度が高速のときに該開
閉弁を閉じる開閉制御装置を設けてなることを特徴とす
るウォータージェット推進装置。
【請求項３】吸水するダクトと、該ダクトの内部に設け
られたプロペラと、該プロペラを回転駆動するプロペラ
シャフトと、前記ダクトの端部に装着された主噴射ノズ
ルと、ダクト上流端の主吸水口とからなり、ダクトの主
吸水口から吸水してプロペラで加速し、主噴射ノズルか
ら噴出することにより船舶を推進させるウォータージェ
ット推進装置において、主噴射ノズルの上流側に補助噴射ノズルをダクトから分
岐して設け、該補助噴射ノズルへ流体を分岐流動させる
ための開閉弁を設け、該開閉弁を船舶の速度が低速のと
きに開き、船舶の速度が高速のときに該開閉弁を閉じる
開閉制御装置を設けてなり、プロペラよりも上流側にダクトに合流する補助吸水口を
設け、該補助吸水口から吸い上げられた流体をダクト内
へ合流させるための開閉弁を設け、該開閉弁を船舶の速
度が低速のときに開き、船舶の速度が高速のときに該開
閉弁を閉じる開閉制御装置を設けてなることを特徴とす
るウォータージェット推進装置。