JPS6237293A - 推力発生装置 - Google Patents
推力発生装置Info
- Publication number
- JPS6237293A JPS6237293A JP60176252A JP17625285A JPS6237293A JP S6237293 A JPS6237293 A JP S6237293A JP 60176252 A JP60176252 A JP 60176252A JP 17625285 A JP17625285 A JP 17625285A JP S6237293 A JPS6237293 A JP S6237293A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nylon
- impeller
- generating device
- thrust
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- B63H1/26—Blades
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、ジェットスキーの推進用ポンプに使用する
インペラーや船舶用サイドスラスタ−等の推力発生装置
に関するものである。
インペラーや船舶用サイドスラスタ−等の推力発生装置
に関するものである。
(従来の技術)
上記ジェットスキー用のインペラーは、現在のところア
ルミニウム合金(例えばAC7A)にて一体的に形成さ
れたものが使用されているが、近年その推力の向上に伴
って、翼面でのキャビテーションエロージョンの発生と
いう問題が生ずるに至っている。そしてキャビテーショ
ンエロージョンが発生すると、翼面の粗度が低下し、水
の抵抗が増加して推進効率が低下するという不具合が生
じている。
ルミニウム合金(例えばAC7A)にて一体的に形成さ
れたものが使用されているが、近年その推力の向上に伴
って、翼面でのキャビテーションエロージョンの発生と
いう問題が生ずるに至っている。そしてキャビテーショ
ンエロージョンが発生すると、翼面の粗度が低下し、水
の抵抗が増加して推進効率が低下するという不具合が生
じている。
そこで船舶用プロペラにおいては、上記キャビテーショ
ンエロージョンを防止するのに、例えば特公昭50−3
85号公報に記載されているように、プロペラ本体をゴ
ム系材料にて被覆する試みがなされている。
ンエロージョンを防止するのに、例えば特公昭50−3
85号公報に記載されているように、プロペラ本体をゴ
ム系材料にて被覆する試みがなされている。
(発明が解決しようとする問題点)
ところで翼面を上記のようなゴム系材料で被覆した場合
、キャビテーションエロージョンをある程度は防止し得
るものの、ゴム系材料は水との摩擦係数が高い材料であ
るために推進効率が低下してしまうという欠点が生ずる
。
、キャビテーションエロージョンをある程度は防止し得
るものの、ゴム系材料は水との摩擦係数が高い材料であ
るために推進効率が低下してしまうという欠点が生ずる
。
この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、推力発生効率を低下させ
ることなく、キャビテーションエロージョンの発生を防
止し得る推力発生装置を提供することにある。
たものであって、その目的は、推力発生効率を低下させ
ることなく、キャビテーションエロージョンの発生を防
止し得る推力発生装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
そこでこの発明の推力発生装置においては、その一部又
は全部をポリアミド系樹脂、例えばナイロン11にて被
覆しである。
は全部をポリアミド系樹脂、例えばナイロン11にて被
覆しである。
(作用)
上記ポリアミド系樹脂の被覆によって、表面が滑らかに
なって摩擦抵抗が減少し、推力発生効率を向上し得ると
共に、ポリアミド系樹脂は、耐キャビテーションエロー
ジヨン性の優れた材料であるためにキャビテーションエ
ロージョンの発生を有効に防止することが可能となる。
なって摩擦抵抗が減少し、推力発生効率を向上し得ると
共に、ポリアミド系樹脂は、耐キャビテーションエロー
ジヨン性の優れた材料であるためにキャビテーションエ
ロージョンの発生を有効に防止することが可能となる。
(実施例)
次にこの発明の推力発生装置の具体的な実施例について
、図面を参照しつつ詳細に説明する。
、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず第1図には、ジェットスキーの推進用ポンプに使用
するインペラー1の流動浸漬工程を示しているが、図の
ように、このインペラーlは、ポンプ回転軸(図示せず
)に取着される基部2と、この基部2に突設された複数
の翼3とを有している。なおこのように流動浸漬の施さ
れる基体部は、アルミニウム合金(例えばAC7A )
によって形成されている。そしてこのインペラー1は、
図のような流動浸漬処理に先立って、脱脂処理、プラス
ト処理、ブライマー処理が順に施されると共に、約30
0℃に前加熱されているものとする。
するインペラー1の流動浸漬工程を示しているが、図の
ように、このインペラーlは、ポンプ回転軸(図示せず
)に取着される基部2と、この基部2に突設された複数
の翼3とを有している。なおこのように流動浸漬の施さ
れる基体部は、アルミニウム合金(例えばAC7A )
によって形成されている。そしてこのインペラー1は、
図のような流動浸漬処理に先立って、脱脂処理、プラス
ト処理、ブライマー処理が順に施されると共に、約30
0℃に前加熱されているものとする。
上記流動浸漬処理は、槽4中にナイロン11の粉末(8
0〜150μm)の流動層5を形成し、この流動層5中
に、上記のように前加熱されたインペラー1を所定時間
保持するような処理方法である。
0〜150μm)の流動層5を形成し、この流動層5中
に、上記のように前加熱されたインペラー1を所定時間
保持するような処理方法である。
なお第1図において、6はフィルタ、7は空気供給口を
それぞれ示している。そして上記のような処理によって
インペラーlの外周面の全体をナイロン11にて被覆し
、さらにインペラー1を流動層から取出した後、被ri
眉の密着性の改善と、残留応力の除去とを行うために、
後加熱をするのである。この結果、第2図に示すように
、翼3にはその全面にわたってナイロン11の被WL8
が施されることになる。なお得られた被ri層8の厚さ
は、平均約250〜400μm程度(ただしエツジでは
50μm程度)であったが、実用的には、その全面にわ
たって50μm程度以上あればよいことを確認している
。
それぞれ示している。そして上記のような処理によって
インペラーlの外周面の全体をナイロン11にて被覆し
、さらにインペラー1を流動層から取出した後、被ri
眉の密着性の改善と、残留応力の除去とを行うために、
後加熱をするのである。この結果、第2図に示すように
、翼3にはその全面にわたってナイロン11の被WL8
が施されることになる。なお得られた被ri層8の厚さ
は、平均約250〜400μm程度(ただしエツジでは
50μm程度)であったが、実用的には、その全面にわ
たって50μm程度以上あればよいことを確認している
。
上記において使用したナイロン11(商品名:リルサン
、仏A、T、0シミー社製)は、耐食性、密着性、耐摩
耗性、耐衝撃性、耐薬品性に優れると共に、摩擦係数の
低い材料であって、以下のような物性を有するものであ
る。
、仏A、T、0シミー社製)は、耐食性、密着性、耐摩
耗性、耐衝撃性、耐薬品性に優れると共に、摩擦係数の
低い材料であって、以下のような物性を有するものであ
る。
密度: 1.04〜1.05
融点:186℃
耐熱=60℃(連続)
130℃(短時間)
含水:1.1%以下
強度: 550〜600 kgf / cAそして上記
のようなナイロン11の流動浸漬による被覆層8を有す
るインペラー1の耐キャビテーションエロージヨン性の
テストを行った。まず磁歪振動式キャビテーションエロ
ージョン試験機(周波数19 K Hz、振幅30μm
、3%食塩水試験液、液温25℃±5℃、試片25鰭X
25inX2m、試験時間120分)にて対向法で試験
し、損傷重量を測定した(実施例1)。また他の実施例
として、表面にナイロン11の溶射被覆を施したもの(
実施例2)、及び比較例として、ナイロン被覆を施さな
いAC7A (従来例1)、ナイロン被覆を施さないA
I青銅(従来例2)についても上記と同様な試験を行っ
て、損傷重量を測定した。その結果を第3図に示すが、
同図のように、従来例1のAC7Aや、従来例2の船舶
用プロペラに実用されているAI青銅では大きな損傷を
受けるのに対して、ナイロン11の被覆を行った実施例
1.2の場合には、損傷がかなり軽減され、充分な耐キ
ャビテーションエロージヨン性を有することが明らかと
なった。また上記において、ナイロン11を流動浸漬法
にて被覆した実施例1の場合は、はとんど損傷を受けて
おらず、一方ナイロン11を溶射法にて被覆した場合に
はそれよりも損傷が大きいが、これはナイロン11を溶
射した場合にはプライマの効果を充分に生かすことがで
きず密着性に問題があり、流動浸漬法のように優れた耐
キャビテーシぢンエロージョン性を得ることが出来ない
ためであると考えられる。
のようなナイロン11の流動浸漬による被覆層8を有す
るインペラー1の耐キャビテーションエロージヨン性の
テストを行った。まず磁歪振動式キャビテーションエロ
ージョン試験機(周波数19 K Hz、振幅30μm
、3%食塩水試験液、液温25℃±5℃、試片25鰭X
25inX2m、試験時間120分)にて対向法で試験
し、損傷重量を測定した(実施例1)。また他の実施例
として、表面にナイロン11の溶射被覆を施したもの(
実施例2)、及び比較例として、ナイロン被覆を施さな
いAC7A (従来例1)、ナイロン被覆を施さないA
I青銅(従来例2)についても上記と同様な試験を行っ
て、損傷重量を測定した。その結果を第3図に示すが、
同図のように、従来例1のAC7Aや、従来例2の船舶
用プロペラに実用されているAI青銅では大きな損傷を
受けるのに対して、ナイロン11の被覆を行った実施例
1.2の場合には、損傷がかなり軽減され、充分な耐キ
ャビテーションエロージヨン性を有することが明らかと
なった。また上記において、ナイロン11を流動浸漬法
にて被覆した実施例1の場合は、はとんど損傷を受けて
おらず、一方ナイロン11を溶射法にて被覆した場合に
はそれよりも損傷が大きいが、これはナイロン11を溶
射した場合にはプライマの効果を充分に生かすことがで
きず密着性に問題があり、流動浸漬法のように優れた耐
キャビテーシぢンエロージョン性を得ることが出来ない
ためであると考えられる。
そのため以下のテストは、ナイロン11を流動浸漬法に
よって被覆したインペラー1によって行っている。
よって被覆したインペラー1によって行っている。
上記インペラー1をジェットスキーの実機に装着してオ
ーバーラン耐久テスト(実機フル運転状態にてインペラ
ーの周囲に4〜5気圧の空気を、間欠的に吹込む耐久テ
スト)を行ったが、上記実施例のインペラーでは、キャ
ビテーションエロージロンは発生しなかった。
ーバーラン耐久テスト(実機フル運転状態にてインペラ
ーの周囲に4〜5気圧の空気を、間欠的に吹込む耐久テ
スト)を行ったが、上記実施例のインペラーでは、キャ
ビテーションエロージロンは発生しなかった。
さらに推進性能の確認のため、静止スラストテストを行
ったが、その結果、従来のアルミニウム合金製のインペ
ラーでは155 kgf 15600r、p、mであっ
たのが、上記実施例のインペラーでは、160kgf
15600r、p、m、に向上することが確認できた。
ったが、その結果、従来のアルミニウム合金製のインペ
ラーでは155 kgf 15600r、p、mであっ
たのが、上記実施例のインペラーでは、160kgf
15600r、p、m、に向上することが確認できた。
これはナイロン11の被覆によって翼面が滑らかになっ
て、摩擦係数が減少したことによるものである。ナイロ
ン被覆層は、エロージョン損傷が少ないので上記表面の
滑らかさを長時間にわたって維持できるためエロージョ
ンにより表面粗度が低下していく非被覆翼との推進性能
の差は使用によりさらに拡大していくと考えられる。
て、摩擦係数が減少したことによるものである。ナイロ
ン被覆層は、エロージョン損傷が少ないので上記表面の
滑らかさを長時間にわたって維持できるためエロージョ
ンにより表面粗度が低下していく非被覆翼との推進性能
の差は使用によりさらに拡大していくと考えられる。
また運転時の騒音に関してキャビテーションタンネルで
のテストを行ったが、その結果、従来のアルミニウム合
金製のインペラーでは173dB (Dスケール)で
あったものが、上記実施例のインペラーでは169dB
(Dスケール)に低下することを確認した。
のテストを行ったが、その結果、従来のアルミニウム合
金製のインペラーでは173dB (Dスケール)で
あったものが、上記実施例のインペラーでは169dB
(Dスケール)に低下することを確認した。
またさらに上記インペラーの耐摩耗性及び密着性を確認
するために、実機テストを行った。水深30cn+の海
辺でエンジンを全開とし、約1分の運転を行ったが、そ
の結果、インペラー先端の摩耗は従来例と略同様に発生
するものの、被覆層8の剥離は生じなかった。
するために、実機テストを行った。水深30cn+の海
辺でエンジンを全開とし、約1分の運転を行ったが、そ
の結果、インペラー先端の摩耗は従来例と略同様に発生
するものの、被覆層8の剥離は生じなかった。
次に、コンテナ船、フェリー、作業船等において操船の
補助手段として用いられているサイドスラスタ−への通
用例を示す。サイドスラスタ−は第4図に示すように、
プロペラ10とその周囲に位置するダクト11とを有す
るものであって、船の船首部分または船尾部分に設置し
、接岸時等において使用されるものである。
補助手段として用いられているサイドスラスタ−への通
用例を示す。サイドスラスタ−は第4図に示すように、
プロペラ10とその周囲に位置するダクト11とを有す
るものであって、船の船首部分または船尾部分に設置し
、接岸時等において使用されるものである。
プロペラ10は一般に鋳造後、機械加工により仕上げら
れるが、複雑な曲面を有するため、表面粗度をできるだ
け小さくして推進効率を上げるにも限界がある。また、
キャビテーション発生により翼面にエロージョンを生じ
、使用により当初よりも表面粗度は低下していく。同様
にダクト11においてもエロージョンが問題となってお
り、エロージョンの著しい部分にはステンレス鋼を用い
るなどその対策に苦慮しているのが現状である。
れるが、複雑な曲面を有するため、表面粗度をできるだ
け小さくして推進効率を上げるにも限界がある。また、
キャビテーション発生により翼面にエロージョンを生じ
、使用により当初よりも表面粗度は低下していく。同様
にダクト11においてもエロージョンが問題となってお
り、エロージョンの著しい部分にはステンレス鋼を用い
るなどその対策に苦慮しているのが現状である。
これらに対し、先のインペラーと同様の方法によりナイ
ロン被覆を施したところプロペラの表面粗度を通常の仕
上げ粗さである10〜15μm Rmaxよりも粗く仕
上げたものでもナイロン被覆により優れた表面粗度とす
ることができ、加工コスト低減によりナイロン被覆コス
トを吸収すると共に、耐エロージヨン性向上が図れ、推
進効率の向上によって大きな省エネルギー効果を得るこ
とができた。
ロン被覆を施したところプロペラの表面粗度を通常の仕
上げ粗さである10〜15μm Rmaxよりも粗く仕
上げたものでもナイロン被覆により優れた表面粗度とす
ることができ、加工コスト低減によりナイロン被覆コス
トを吸収すると共に、耐エロージヨン性向上が図れ、推
進効率の向上によって大きな省エネルギー効果を得るこ
とができた。
さらにサイドスラスタ−においては発生する騒音の船内
への影響が問題となっていたがナイロン被覆により高周
波(2KHz以上)域で3dB程度の低減が可能となっ
た。
への影響が問題となっていたがナイロン被覆により高周
波(2KHz以上)域で3dB程度の低減が可能となっ
た。
上記においてはジェットスキーの推進用ポンプに使用す
るインペラー及び船舶用の号イドスラスタ−を実施例に
挙げて説明、をしたが、例えば船舶用のプロペラ、工業
用ポンプのインペラー等の他の用途における推力発生装
置においても上記と略同様に実施することが可能である
。また上記実施例ではポリアミド系樹脂の例としてナイ
ロン11を使用した例を示したが、それ以外のナイロン
6、ナイロン12のようなナイロンn型、あるいはナイ
ロン66、ナイロン610のようなナイロンmn型(い
ずれもmnは正の整数)を使用することが可能である。
るインペラー及び船舶用の号イドスラスタ−を実施例に
挙げて説明、をしたが、例えば船舶用のプロペラ、工業
用ポンプのインペラー等の他の用途における推力発生装
置においても上記と略同様に実施することが可能である
。また上記実施例ではポリアミド系樹脂の例としてナイ
ロン11を使用した例を示したが、それ以外のナイロン
6、ナイロン12のようなナイロンn型、あるいはナイ
ロン66、ナイロン610のようなナイロンmn型(い
ずれもmnは正の整数)を使用することが可能である。
さらに上記実施例においては、被覆層8を形成する方法
として、流動浸漬法、溶射法を用いているが、静電塗装
法やポリアミド系樹脂シートを翼面に接着する方法等、
他の方法にて形成することも可能である。
として、流動浸漬法、溶射法を用いているが、静電塗装
法やポリアミド系樹脂シートを翼面に接着する方法等、
他の方法にて形成することも可能である。
(発明の効果)
この発明の推力発生装置においては、上記のように表面
の一部又は全部を、摩擦係数が低く、しかも充分な耐キ
ャビテーションエロージヨン性を有するポリアミド系樹
脂にて被覆するようにしであるので、推力発生効率を向
上すると共に、キャビテーションエロージゴンの発生を
有効に防止することが可能となる。
の一部又は全部を、摩擦係数が低く、しかも充分な耐キ
ャビテーションエロージヨン性を有するポリアミド系樹
脂にて被覆するようにしであるので、推力発生効率を向
上すると共に、キャビテーションエロージゴンの発生を
有効に防止することが可能となる。
第1図はこの発明の推力発生装置の製造方法の一例の説
明図、第2図は上記によって製造された回転体の翼の説
明図、第3図は磁歪振動式キャビテーションエロージョ
ンテストのテスト結果を示すグラフ、第4図はサイドス
ラスタ−の説明図である。 1・・・インペラー、2・・・基部、3・・・翼、8・
・・被覆層、10・・・プロペラ、11・・・ダクト。 第4図
明図、第2図は上記によって製造された回転体の翼の説
明図、第3図は磁歪振動式キャビテーションエロージョ
ンテストのテスト結果を示すグラフ、第4図はサイドス
ラスタ−の説明図である。 1・・・インペラー、2・・・基部、3・・・翼、8・
・・被覆層、10・・・プロペラ、11・・・ダクト。 第4図
Claims (1)
- 1、その一部又は全部をポリアミド系樹脂にて被覆した
ことを特徴とする推力発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176252A JPS6237293A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 推力発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176252A JPS6237293A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 推力発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6237293A true JPS6237293A (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=16010313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60176252A Pending JPS6237293A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 推力発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6237293A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0891291A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-09 | Nakashima Propeller Kk | 船舶用プロペラ |
| CN104081004A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-10-01 | 斯特林工业咨询有限公司 | 液环真空泵以及用于液环真空泵的叶轮 |
| WO2022233407A1 (de) * | 2021-05-05 | 2022-11-10 | Albert Handtmann Elteka Gmbh & Co.Kg | Propeller zum antrieb von wasserfahrzeugen |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP60176252A patent/JPS6237293A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0891291A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-09 | Nakashima Propeller Kk | 船舶用プロペラ |
| CN104081004A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-10-01 | 斯特林工业咨询有限公司 | 液环真空泵以及用于液环真空泵的叶轮 |
| JP2014533803A (ja) * | 2011-11-22 | 2014-12-15 | ステアリング・インダストリー・コンサルト・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングSterling Industry Consult GmbH | 液体リング真空ポンプ及び液体リング真空ポンプのためのインペラー |
| WO2022233407A1 (de) * | 2021-05-05 | 2022-11-10 | Albert Handtmann Elteka Gmbh & Co.Kg | Propeller zum antrieb von wasserfahrzeugen |
| JP2024516315A (ja) * | 2021-05-05 | 2024-04-12 | アルベルト ハントマン エルテカ ゲーエムベーハー ウント ツェーオー.カーゲー | 水上艇を駆動する為のプロペラ |
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