JPH092388A - ウォータージェット推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造によって噴射ノズル自体の水流の
噴出方向を上下に変更可能とし、更には吸水量を可変と
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。 【構成】 ダクト１１の端部から吸水してプロペラ１２
で加速し、噴射ノズル１５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、船
舶の速度が低速のときに噴射ノズル１５の傾斜を上方向
あるいは下方向に傾斜させ、船舶の速度が高速のときに
噴射ノズル１５の傾斜を戻して水平とする噴射ノズル傾
斜可変手段と、ダクト１１の吸水口端にスクープ１８を
設け、船舶の速度が低速のときにスクープ１８の傾斜を
上方向あるいは下方向に傾斜させ、船舶の速度が高速の
ときにスクープ１８の傾斜を戻す。

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、更に詳しくは水の噴射
方向を可変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６ないし図９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６ないし図９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
と称する所定の回転数の範囲に維持して置く。そして、
船舶の低速時にはダクト７の開口断面積を大きくしてエ
ンジン負荷を小さくして置き、もって加速時に直ぐにエ
ンジンの回転数を上昇できるようにして置く。そして、
高速となるとダクト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。この場合、エンジンの回
転数の変化範囲は、前記パワーバンドの低速側から高速
側の範囲である。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
せることが必要であるが、このためには加速時の初期に
噴射ノズル６の開口断面積を低減して置けば負荷が小さ
いのでその分だけエンジンの回転数が速く最大回転数と
なるのである。

【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、推進
効率が高く、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。

【００１０】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。

【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
よって噴射ノズル自体の水流の噴出方向を上下に変更可
能とし、更には吸水量を可変とし、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、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噴射ノズルとから
なり、ダクトの端部から吸水してプロペラで加速し、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、船舶の速度が低速の
ときに前記噴射ノズルの傾斜を上方向あるいは下方向に
傾斜させ、船舶の速度が高速のときに前記噴射ノズルの
傾斜を戻して水平とする噴射ノズル傾斜可変手段が設け
られ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、前記ダ
クトの吸水口端にスクープを設け、船舶の速度が低速の
ときに前記スクープの傾斜を上方向あるいは下方向に傾
斜させ、船舶の速度が高速のときに前記スクープの傾斜
を戻して水平とするスクープ傾斜可変手段が設けられて
なるところにある。

【００１４】

【作用】本発明では、船舶の速度が低速のときには、噴
射ノズルの噴出方向を上下に傾け、更にはスクープを傾
けて吸水量を増大させ、船舶の速度が速くなると、噴射
ノズルの噴出方向を水平とし、更にはスクープを水平と
して吸水量を前記傾けた状態よりは低減させるものであ
り、これによって加速性能を向上させるものである。

【００１５】

【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、図３は図１のＢーＢ方向矢視図である。

【００１６】図１ないし図３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１
１の後流端部には噴射ノズル１５が軸１６を中心に上下
方向に傾斜可能に設けられている。噴射ノズル１５の下
流には、噴射流を案内する案内筒１７が設けられてい
る。

【００１７】噴射ノズル１５は略円錐筒形となってお
り、該噴射ノズル１５を軸１６を中心として傾けるため
に、作動機構（図示しない）が設けられている。作動機
構としては周知の油圧機構や機械的作動機構が採用され
るものであり、これらの構造は周知であるから説明を省
略する。ダクト１１の吸水口には水を吸い込むためのス
クープ１８が軸１９を中心に上下方向に傾斜可能に設け
られている。このスクープ１８は、水平状態から下方へ
向けて迫り出す状態との間で可変となっている。

【００１８】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４をも参照しながら説明す
る。

【００１９】図示しないエンジンは、パワーバンドと称
する所定の範囲の回転数で運転される。まず、船舶の速
度が高速のときには、図１ないし図３に示す状態で運転
する。即ち、噴射ノズル１５の噴出方向は水平となって
おり、噴出のエネルギーがそのまま推進力となってい
る。また、吸水のためのスクープ１８も水平となってお
り、吸水量も少ないものとなっている。このため、噴射
ノズル１５から噴出される水流の速度は高速となってい
る。次に、船舶の速度が低速のときには、図４に示す状
態で運転する。即ち、噴射ノズル１５の噴出方向は上方
向に傾いており、噴出のエネルギーの内、水平方向成分
しか推進力となっていない。また、吸水のためのスクー
プ１８も下方向へ向けて傾いており、吸水量も多いもの
となっている。このため、噴射ノズル１５から噴出され
る水流の速度は相対的に低速となっている。

【００２０】今、船舶の速度を低速から高速へ向けて急
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低速側から高
速側へ上昇させる。それと同時に、噴射ノズル１５を水
平に戻し、かつスクープ１８の傾斜も水平に戻す。この
ため、噴射ノズル１５から噴出される水流による推進力
が増大する。この場合、吸水量が低減する分だけエンジ
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。

【００２１】尚、図４に示す構造では噴射ノズル１５の
傾斜が上方向となっているが、本発明は上述の実施例に
限定されるものではなく、噴射ノズル１５の傾斜を下方
向とすることもできる。

【００２２】即ち、噴射ノズル１５の傾斜を上向きとし
た場合には、船舶の後端側で旋回する場合に有利であ
り、噴射ノズル１５の傾斜を下向きとした場合には、船
舶の先端側で旋回する場合に有利である。

【００２３】

【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、噴射ノズルの傾
斜を変更するものであるから、構造が簡単である上、パ
ワーバンドの範囲内でエンジンを制御するので、流動効
率、燃費が良くなる。

【００２４】次に、スクープを傾斜させるものでは、エ
ンジンを効率の良い範囲で運転させながら水流の噴出速
度を変更することができるので、この面でも流動効率、
燃費が良くなる。

【００２５】噴射ノズル１５の傾斜を上向きとした場合
には、船舶の後端側で旋回する場合に有利（舳トリムと
して働く）であり、噴射ノズル１５の傾斜を下向きとし
た場合には、船舶の先端側で旋回する場合に有利（艫ト
リムとして働く）である。

【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ＢーＢ矢視図である。

【図４】図４は、図１の作動状態を示す図である。

【図５】図５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６】図６は、図５のウォータージェット推進装置断
面図である。

【図７】図７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 軸 １７ 案内筒 １８ スク−プ １９ 軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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噴射ノズル
   とからなり、ダクトの端部から吸水してプロペラで加速
   し、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、 船舶の速度が低速のときに前記噴射ノズルの傾斜を上方
   向あるいは下方向に傾斜させ、船舶の速度が高速のとき
   に前記噴射ノズルの傾斜を戻して水平とする噴射ノズル
   傾斜可変手段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。
2. 【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噴射ノズル
   とからなり、ダクトの端部から吸水してプロペラで加速
   し、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、 前記ダクトの吸水口端にスクープを設け、船舶の速度が
   低速のときに前記スクープの傾斜を上方向あるいは下方
   向に傾斜させ、船舶の速度が高速のときに前記スクープ
   の傾斜を戻して水平とするスクープ傾斜可変手段を設け
   てなることを特徴とするウォータージェット推進装置。
3. 【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噴射ノズル
   とからなり、ダクトの端部から吸水してプロペラで加速
   し、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、 船舶の速度が低速のときに前記噴射ノズルの傾斜を上方
   向あるいは下方向に傾斜させ、船舶の速度が高速のとき
   に前記噴射ノズルの傾斜を戻して水平とする噴射ノズル
   傾斜可変手段を設けると共に、前記ダクトの吸水口端に
   スクープを設け、船舶の速度が低速のときに前記スクー
   プの傾斜を上方向あるいは下方向に傾斜させ、船舶の速
   度が高速のときに前記スクープの傾斜を戻して水平とす
   るスクープ傾斜可変手段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。