CN102186721A - 船舶用导管及船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种可谋求进一步提高推进性能的船舶用导管及船舶。船舶用导管(20)具备第1板状体(20a)及第2板状体(20b)。第1板状体(20a)被弯曲成具有半径r0的圆弧状的同时，其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状。第2板状体(20b)由平板构成，且设置于第1板状体(20b)的端部。第1板状体(20a)的中心轴(X1)与第2板状体(20b)的直线距离r满足0＜r/r0＜0.85。

Description

船舶用导管及船舶
技术领域
本发明涉及一种用于提高推进性能的船舶用导管及设有该导管的船舶。
背景技术
以往，公知有在前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状的大致圆环状的船舶用导管(例如，参考专利文献1)。
专利文献1：日本特开2002-220089号公报
发明的公开
发明要解决的问题
然而，本发明人发现了在以往的船舶用导管中削减了推进性能的提高的事实。即，基于本发明人的无船舶用导管时的船尾附近的流向的解析结果，明确了如下情况：在相当于船舶用导管的上侧部分的区域中，成为随着朝向船尾而朝向下方的流向，但是在相当于船舶用导管的下侧部分的区域中，成为随着朝向船尾而朝向上方的流向。因此，在以往的船舶用导管中，在上侧部分虽能获得推进力，但在下侧部分却成了阻力。
本发明的目的在于，提供一种可谋求进一步提高推进性能的船舶用导管及船舶。
用于解决问题的手段
本发明所涉及的船舶用导管的特征在于，具备：第1板状体，被弯曲成具有半径r0的圆弧状的同时，其前后方向的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状；及直线形的第2板状体，设置于第1板状体的端部，其中，第1板状体的中心轴与第2板状体的直线距离r满足0＜r/r0＜0.85。
在本发明所涉及的船舶用导管中，第1板状体被弯曲成圆弧状，且在该第1板状体的端部设有直线形的第2板状体。因此，以位于螺旋桨前方的同时第1板状体成为上侧且第2板状体成为下侧的方式将该船舶用导管安装于船体时，在以往的船舶用导管中无成为阻力原因的下侧部分。其结果，可谋求推进性能的进一步提高。并且，本发明所涉及的船舶用导管中，第1板状体的中心轴与第2板状体的直线距离r满足0＜r/r0＜0.85。因此，能够充分发挥因以往的船舶用导管中无成为阻力原因的下侧部分而带来的推进性能提高的效果。
优选第1板状体的中心轴与第2板状体的直线距离r满足0.3≤r/r0≤0.8。这样，能够更加充分发挥因以往的船舶用导管中无成为阻力原因的下侧部分而带来的推进性能提高的效果。
优选第2板状体由平板构成。这样，可简单地构成本发明所涉及的船舶用导管。
优选第2板状体其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状。这样，除了第1板状体之外，在第2板状体中也能够获得推进力，所以可谋求推进性能的进一步提高。
另一方面，本发明所涉及的船舶的特征在于，具备船体、为了产生主推进力而设置于船体的螺旋桨、及船舶用导管，其中，船舶用导管具有：第1板状体，被弯曲成具有半径r0的圆弧状；及直线形的第2板状体，设置于第1板状体的端部，其中，第1板状体的中心轴与第2板状体之间的直线距离r满足0＜r/r0＜0.85，所述船舶用导管以位于螺旋桨前方的同时第1板状体成为上侧且第2板状体成为下侧的方式安装于船体。
本发明所涉及的船舶中，在船舶用导管中第1板状体被弯曲成圆弧状，该第1板状体的端部设有直线形的第2板状体。并且，船舶用导管以位于螺旋桨的前方的同时第1板状体成为上侧且第2板状体成为下侧的方式安装于船体。因此，在以往的船舶用导管中无成为阻力原因的下侧部分。其结果，可谋求推进性能的进一步提高。并且，本发明所涉及的船舶所具备的船舶用导管中，第1板状体的中心轴与第2板状体之间的直线距离r满足0＜r/r0＜0.85。因此，能够充分发挥因以往的船舶用导管中无成为阻力原因的下侧部分而带来的推进性能提高的效果。
优选第1板状体的中心轴与第2板状体之间的直线距离r满足0.3≤r/r0≤0.8。这样，能够更加充分发挥因以往的船舶用导管中无成为阻力原因的下侧部分而带来的推进性能提高的效果。
优选第1板状体的中心轴与包含船舶用导管的后缘部的假想平面的交点位于比螺旋桨的旋转轴更靠近上方。第1板状体其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状，所以船舶用导管内侧的流速比船舶用导管外侧的流速快。因此，与第1板状体的中心轴和螺旋桨的旋转轴一致时相比，更多的较快的水流流入螺旋桨。其结果，可谋求推进性能的进一步提高。
优选第2板状体由平板构成。这样，可简单地构成本发明所涉及的船舶所具备的船舶用导管。
进一步优选船舶用导管以第2板状体的前后方向沿该第2板状体所处的区域中的流向的方式安装于船体。这样，可充分减小在第2板状体中产生的阻力。
优选第2板状体其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状。这样，在船舶用导管中，除了第1板状体之外在第2板状体中也能够获得推进力，所以可谋求推进性能的进一步提高。
进一步优选船舶用导管以第2板状体相对于该第2板状体所处的区域中的流向具有预定的迎角的方式安装于船体。这样，在第2板状体中能够获得更大的推进力。
发明效果
根据本发明能够提供一种可谋求进一步提高推进性能的船舶用导管及船舶。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的船舶的船尾部分的侧视图。
图2是船舶用导管的主视图。
图3是放大表示船舶用导管的一部分的纵截面图。
图4是表示船尾部分附近的流向的图。
图5是表示基于船舶用导管的推进性能的提高率的图。
图6是表示本实施方式的第1变形例所涉及的船舶的船尾部分的立体图。
图7是表示本实施方式的第1变形例所涉及的船舶的船尾部分的立体图。
符号说明：10-船舶，12-船体，14-螺旋桨，20-船舶用导管，20a-第1板状体，20b-第2板状体。
具体实施方式
参考附图对本发明的最佳实施方式进行说明。另外，在说明中，对相同要件或具有相同功能的要件使用相同符号，并省略重复的说明。
首先，参考图1至图3对本实施方式所涉及的船舶10的结构进行说明。船舶10具备船体12、螺旋桨14、舵16、舵托18及船舶用导管20。另外，还有不具备舵托18的船舶，但是即使是那样的船舶本发明的效果也不改变。
如图12所示，船体12具有朝向后方的后向船尾部12a和朝向下方的下向船尾部12b。
螺旋桨14设置于被设在后向船尾部12a的突出部22的前端。船舶10获得由螺旋桨14产生的推力(主推进力)而前进。
舵16通过从其上端部16a向上方延伸的舵轴24以相对船体12可转动的方式安装于下向船尾部12b。并且，该舵16还由从下向船尾部12b朝向下方突出设置的舵托18支承。因此，在使螺旋桨14旋转的状态下，由未图示的舵机通过舵轴24改变舵16的角度，从而变更船舶10的行进方向，并能够与航向相吻合。另外，舵主体16呈随着从前端部16b朝向后端部16c渐渐变厚且之后渐渐变薄的翼形状。
如图1及图2所示，船舶用导管20具有第1板状体20a及一对第2板状体20b。如图2所示，第1板状体20a被弯曲成具有半径r0的圆弧状。并且，如图1及图3所示，第1板状体20a其前后方向上的截面形状(纵截面形状)呈朝向内侧突出的翼形状。另外，例如通过焊接等，支架26的一端接合于第1板状体20a的顶部，支架26的另一端接合于突出部22。
如图1及图2所示，第2板状体20b由平板构成。一对第2板状体20b的各一端分别设置于第1板状体20a的各端部。一对第2板状体20b的各另一端例如通过焊接等接合于突出部22。
如图2所示，第2板状体20b位于从第1板状体20a的中心轴X1仅离开直线距离r的位置。在本实施方式中，直线距离r满足0＜r/r0＜0.85，优选满足0.3≤r/r0≤0.8。
在此，船舶用导管20以位于螺旋桨14的前方的同时第1板状体20a成为上侧且第2板状体20b成为下侧的方式安装于船体12的突出部22(参考图1)。并且，船舶用导管20以第1板状体20a的中心轴X1与包含其后缘部20c的假想平面S的交点P位于比螺旋桨14的旋转轴X2更靠近上方的方式安装于船体12的突出部22(参考图1)。
船舶用导管20其第1板状体20a的中心轴X1相对于螺旋桨14的旋转轴X2向上方仅倾斜角度θ。该角度θ能够以相对于第1板状体20a中的流向成为适当的迎角的方式设定，以使通过第1板状体20a获得较大的升力。
但是，以往，以提高推进性能为目的，其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状的为大致圆环状的船舶用导管120设置于船体12(参考图4)。然而，本发明人解析未将船舶用导管20设置于船体12时的船尾附近的流向的结果(参考图4)，明确了如下情况：在相当于船舶用导管120的上侧部分的区域(图4的A区域)中，成为随着朝向船尾而朝向下方的流向，但是，在相当于船舶用导管120的下侧部分的区域(图4的B区域)中，成为随着朝向船尾而朝向上方的流向。因此，以往的船舶用导管120中，在上侧部分能够获得推进力，但在下侧部分却成了阻力。
然而，在本实施方式中，船舶用导管20的第1板状体20a被弯曲成圆弧状，并且第1板状体20a的端部设有平板状的第2板状体20b。并且，船舶用导管20以位于螺旋桨14的前方的同时第1板状体20a成为上侧且第2板状体20b成为下侧的方式安装于船体12。因此，在以往的船舶用导管120中无成为阻力原因的下侧部分。其结果，可谋求推进性能的进一步提高。并且，船舶用导管20中，第1板状体20a的中心轴X1与第2板状体20b之间的直线距离r满足0＜r/r0＜0.85。因此，可充分发挥因以往的船舶用导管120中无成为阻力原因的下侧部分而带来的推进性能提高的效果。
在此，直线距离r满足0＜r/r0＜0.85时，进行了用于确认进一步提高推进性能的试验。试验中，分别准备使r/r0设定为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0的船舶用导管20，对每个导管测定BHP(Brake Horse Power：所需马力)。并且，关于每个船舶用导管20，通过(1-设置船舶用导管20时的BHP/无船舶用导管20时的BHP)×100来计算出基于船舶用导管20的推进性能的提高率[％]。将其结果示于图5。
如图5所示，直线距离r满足0＜r/r0＜0.85时，推进性能的提高率变为大于7％，直线距离r满足0.4≤r/r0≤0.8时，推进性能的提高率变为8％以上。由此，确认了如下情况：直线距离r满足0＜r/r0＜0.85时，推进性能进一步提高，直线距离r满足0.4≤r/r0≤0.8时，推进性能更进一步提高。
并且，在本实施方式中，船舶用导管20以第1板状体20a的中心轴X1与包含船舶用导管20的后缘部20c的假想平面S的交点P位于比螺旋桨14的旋转轴X2更靠近上方的方式安装于船体12。第1板状体20a其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状(参考图1及图3)，所以船舶用导管20的内侧的流速比船舶用导管的外侧的流速快。因此，与第1板状体20a的中心轴X1和螺旋桨14的旋转轴X2一致时相比，较快的水流更多地流入螺旋桨14。其结果，能够谋求推进性能的更进一步的提高(参考图3)。
并且，本实施方式中，第2板状体20b由平板构成，所以能够简单地构成船舶用导管20。
以上，对本发明的最佳实施方式进行了详细说明，但是本发明不限于上述的实施方式。例如，如图6所示，第2板状体20b也可以构成为其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状。此时，更优选船舶用导管20以第2板状体20b相对于第2板状体20b所处的区域的流向具有预定的迎角(在图6中，使水平面与第2板状体20b的后缘侧的上面所形成的角α例如成为上向0°～40°左右，优选成为上向10°～30°左右)的方式安装于船体12。此时，除了第1板状体20a之外在第2板状体20b中也能够获得推进力，所以可谋求推进性能的更进一步的提高。
并且，如图7所示，第2板状体20b由平板构成时，船舶用导管20可以以第2板状体20b的前后方向沿第2板状体20b所处的区域的流向的方式安装于船体12。此时，可充分减小第2板状体20b中产生的阻力。

Claims (11)

1.一种船舶用导管，其特征在于，具备：
第1板状体，被弯曲成具有半径r0的圆弧状；及
直线形的第2板状体，设置于所述第1板状体的端部，其中，
所述第1板状体的中心轴与所述第2板状体的直线距离r满足0＜r/r0＜0.85。
2.如权利要求1所述的船舶用导管，其特征在于，
所述第1板状体的中心轴与所述第2板状体的直线距离r满足0.3≤r/r0≤0.8。
3.如权利要求1或2所述的船舶用导管，其特征在于，
所述第2板状体由平板构成。
4.如权利要求1或2所述的船舶用导管，其特征在于，
所述第2板状体其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状。
5.一种船舶，其特征在于，具备：
船体；
螺旋桨，为了产生主推进力而设置于所述船体；及
船舶用导管，
其中，所述船舶用导管具有：
第1板状体，被弯曲成具有半径r0的圆弧状；及
直线形的第2板状体，设置于所述第1板状体的端部，其中，
所述第1板状体的中心轴与所述第2板状体的直线距离r满足0＜r/r0＜0.85，
所述船舶用导管以位于所述螺旋桨的前方的同时所述第1板状体成为上侧且所述第2板状体成为下侧的方式安装于所述船体。
6.如权利要求5所述的船舶，其特征在于，
所述第1板状体的中心轴与所述第2板状体的直线距离r满足0.3≤r/r0≤0.8。
7.如权利要求5所述的船舶，其特征在于，
所述第1板状体的中心轴与包含所述船舶用导管的后缘部的假想平面的交点位于比所述螺旋桨的旋转轴更靠近上方。
8.如权利要求5至7中的任一项所述的船舶，其特征在于，
所述第2板状体由平板构成。
9.如权利要求8所述的船舶，其特征在于，
所述船舶用导管以所述第2板状体的前后方向沿着该第2板状体所处的区域中的流向的方式安装于所述船体。
10.如权利要求5至7中的任一项所述的船舶，其特征在于，
所述第2板状体其前后方向上的截面形状呈朝向内侧突出的翼形状。
11.如权利要求10所述的船舶，其特征在于，
所述船舶用导管以所述第2板状体相对于该第2板状体所处的区域中的流向具有预定的迎角的方式安装于所述船体。
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