JP2000515095A - ウォータジェット推進装置用複式プロペラ推進装置 - Google Patents
ウォータジェット推進装置用複式プロペラ推進装置Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)水上乗物用ウォータジェット推進装置であり、前記水上乗物の船体の下にゴ ンドラ状の、水流に対して有利な形状に形成された水中ケーシング(2)の端 部の外側に2つの同軸に配置された2つのプロペラ(3、4)と前記水中ケー シング内に配置された前記2つのプロペラ(3、4)の駆動手段とを備え、前 記駆動手段には、前記水上乗物の船体内から、一端は前記水上乗物の船体(2 4)に結合され、他端は前記水中ケーシング(2)に結合されたケーシングシ ャフト(18)を通ってエネルギーが供給される水上乗物用ウォータジェット 推進装置であって、水中ケーシング(2)は案内装置(20)の部分であり、 前記案内装置によって前記水上乗物の走行方向に見て前方のプロペラ(3)を 高められたエネルギーを持って去るウォータジェットが最小のエネルギー損失 と最適な旋回からの解放でもう一方の水中ケーシングの端部にある前記水上乗 物の走行方向に見てもう一方の水中ケーシングの端部にある後方のプロペラ( 4)に供給され、その場合において2つのプロペラ(3、4)は、前記水中ケ ーシング内の駆動手段によって同じ回転方向に駆動され、且つジェット流の横 断面の領域内に、2つのプロペラ(3、4)の入口において異なる流体エネル ギーが適に利用されるように、形成されていることを特徴とする水上乗物用ウ ォータェット推進装置。 2)水上乗物の走行方向に見て後方のプロペラ(4)が、ジェット流の収縮の程 度だけ水上乗物の走行方向に見て前方のプロペラ(3)よりも小さな横断面領 域及び2つのプロペラ(3,4)の入口領域における異なる流れのエネルギー に対応して異なるように形成された2つのプロペラの翼配列を有することを特 徴とする請求項1に記載のウォータジェット推進装置。 3)水上乗物の走行方向に見て後方のプロペラ(4)のジェット流の収縮に対応 した、より小さな横断面領域が前記後方のプロペラの全横断面領域であり、即 ち2つのプロペラ(3,4)は異なる直径を有することを特徴とする請求項2 に記載のウォータジェット推進装置。 4)2つのプロペラ(3、4)が本質的に同一の直径を有し、その場合において 水上乗物の走行方向に見て後方のプロペラ(4)はコア領域に縁領域における のと異なる翼配列を有し、更に前記コア領域は、水上乗物の走行方向に見て前 方のプロペラ(3) を去る収縮したウォータジェットの横断面領域を有し、更に前記後方のプロペ ラ(4)はコア領域において前記前方のプロペラ(3)と同様に打ち寄せる水 流のエネルギーに最適に適合させた翼配列を有し、その結果2つのプロペラ( 4)の翼配列は異なっており、第2のプロペラ(4)のコア領域に半径方向に 続く縁領域には第1のプロペラと同様に水流が自由に押し寄せられ、前記縁領 域の翼配列は第1のプロペラ(3)の翼配列に対応することを特徴とする請求 項2に記載のウォータジェット推進装置。 5)水上乗物の走行方向に見て後方のプロペラ(4)の翼配列の羽根の傾斜が水 上乗物の走行方向に見て前方のプロペラ(3)の翼配列の羽根の傾斜の1.0 4乃至1.52倍であることを特徴とする請求項1及び2に関連する請求項3 又は4に記載のウォータジェット推進装置。 6)水上乗物の走行方向に見て前方のプロペラ(3)の全横断面領域と水上乗物 の走行方向に見て後方のプロペラ(4)の環状外側領域における2つのプロペ ラ(3、4)の横断面領域が±5%のばらつきを許容することを特徴とする請 求項4に記載のウォータジェット推進装置。 7)2つのプロペラ(3、4)の種々の翼配列が羽根の種々の傾斜による他、種 々の羽根の湾曲によっても得られ、その場合において請求項5に記載の種々の 羽根傾斜の範囲が0.9−1.6であることを特徴とする請求項5に記載のウ ォータジェット推進装置。 8)2つのプロペラ(3、4)の種々の翼配列が種々の羽根の傾斜の代わりに相 当する種々の羽根の湾曲によって得られることを特徴とする請求項7に記載の ウォータジェット推進装置。 9)案内装置が水中ケーシング(2)の部分を包囲していることを特徴とする請 求項1乃至8に記載のウォータジェット推進装置。 10)案内装置が水中ケーシング(2)の部分を包囲し、ケーシングシャフト( 18)が該ケーシングシャフトが水中ケーシング(2)の部分の作用に悪影響 を及ぼさないように形成されていることを特徴とする請求項9に記載のウォー タジェット推進装置。 11)案内装置が本質的に案内羽根(20)により形成されていることを特徴と する請求項1、9及び10の何れか一項に記載のウォータジェット推進装置。 12)案内装置(20)の湾曲長さ比は0.0乃至0.2の範囲に規定され、又 その傾 斜は−7°乃至+7°の範囲に規定されることを特徴とする請求項11に記載 のウォータジェット推進装置。 13)案内装置がプロペラ(3、4)の共通の回転軸の回りに2つの回転対称に 配置された案内羽根を有することを特徴とする請求項11又は12に記載のウ ォータジェット推進装置。 14)水中ケーシング(2)内の駆動手段が、水中ケーシングの端にある2つの プロペラ(3、4)の二つの駆動軸部分を有する伝動装置(4’、5’)であ り、機械的な動力導入部(2’)は、水上乗物の船体内のモータ、特に内燃機 関又は油圧モータからケーシングシャフトを通って導かれた結合軸を手段とす るものであることを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載のウォー タジェット推進装置。 15)水中ケーシング(2)内の駆動手段が水中ケーシングの端にある2つのプ ロペラ(3、4)の駆動軸の軸部分(13、14)を有する電気モータであり 、エネルギーの供給は水上乗物の船体内の発電機から導線を介するものであり 、前記導線はケーシングシャフト(18)を通って導かれていることを特徴と する請求項1乃至13の何れか一項に記載のウォータジェット推進装置。 16)水中ケーシング(2)内の駆動手段が、水中ケーシングの端にある2つの プロペラ(3、4)の2つの駆動軸部分(12、13)を有する油圧モータで あり、水上乗物の船体内のエネルギー媒体の供給は、油圧モータ駆動媒体のエ ネルギーを高める装置からケーシングシャフトを通して導かれた管状の案内手 段を通して行われることを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の ウォータジェット推進装置。 17)モータ(1)からの排熱が水中ケーシング(2)の壁を通して行われ、前 記壁はモータ(1)の熱発生部分と熱を伝えるように結合されていることを特 徴とする請求項15に記載のウォータジェット推進装置。 18)水上乗物の走行方向に見て前方のプロペラ(3)が加速ノズルによって包 囲されており、該加速ノズルの横断面積は入口からプロペラの面まで減少して いることを特徴とする請求項1乃至16の何れか一項に記載のウォータジェッ ト推進装置。 19)夫々のプロペラ(3、4)が遅延ノズルにより包囲されており、該遅延ノ ズルの横断面積はノズル入口から第1のプロペラ(3)のプロペラ面まで増大 していることを特徴とする請求項1乃至16の何れか一項に記載のウォータジ ェット推進装置。 20)水上乗物の船体に垂直ケーシングシャフト(18)が取り付けられ、該ケ ーシングシャフトは該ケーシングシャフトの下端についた水中ケーシングと共 に該ケーシングシャフトの長手方向軸線の回りを回転可能であるように構成さ れていることを特徴とする請求項1乃至19の何れか一項に記載のウォータジ ェット推進装置。 21)ケーシングシャフト(18)の回転が制御モータによって長手方向軸線の 回りを360°だけ可能であることを特徴とする請求項20に記載のウォータ ジェット推進装置。 22)夫々のプロペラ(3、4)の軸(7)乃至軸部分(12、17)への固定 部がハブ(14、15)により囲まれ、水中ケーシング(2)及びハブ(14 、15)の外側輪郭は流れに有利に形成された流れのプロフィールを形成し、 該流れのプロフィールはノーズ部(14)はその領域に水流の押し寄せる方向 (A)の前方のプロペラとしてプロペラ(3)を有し、前記流れのプロフィー ルのテール部(15)はその領域に水流の押し寄せる方向(A)としてプロペ ラ(4)を有することを特徴とする請求項15に記載のウォータジェット推進 装置。 23)電気モータ(1)が永久励磁同期電動機であることを特徴とする請求項1 5及び/又は22に記載のウォータジェット推進装置。 24)モータ(1)のロータ(25)がステータ(26)の内側に同心に形成さ れていることを特徴とする請求項23に記載のウォータジェット推進装置。 25)ロータ(25)が膜継手(28、29)を介して同心にロータを通して導 かれ、両端においてプロペラ(3、4)を受容するためにロータ(25)から 外へ導かれたプロペラ軸(7乃至12、13)に該プロペラ軸に対して回転し ないように結合されていることを特徴とする請求項24に記載のウォータジェ ット推進装置。 26)ロータ(25)の外側に夫々の膜継手(28、29)の側に直接軸受け( 8、9)が配置され、この軸受けによってロータ(25)及びプロペラ軸(1 2、13)からなるアセンブリが水中ケーシング(2)に支承されていること を特徴とする請求項25に記載のウォータジェット推進装置。 28)ロータ(25)がロータ支持管(27)を介してプロペラ軸(12、13 )に結合されていることを特徴とする請求項22乃至28の何れか一項に記載 のウォータジェット推進装置。 29)水中ケーシング(2)は支持錐体(30)を有するケーシングシャフト( 18)に対して垂直にはしり、プロペラ軸(12,13)の長手方向軸線(2 3)と交差する旋回軸線(22)が360°だけ連続して旋回可能であること を特徴とする請求項22乃至28の何れか一項に記載のウォータジェット推進 装置。 30)ケーシングシャフト(18)と支持錐体(30)は船の外殼(24)の面 において互いに分離可能に結合されていること(フランジを介して結合されて いること)を特徴とする請求項29に記載のウォータジェット推進装置。 31)より小さな横断面がケーシング(18)に向けられ、より大きな上方の横 断面の領域の支持錐体は垂直な、プロペラ軸(12、13)の長手方向軸線( 23)と交差する軸線(22)の回りを旋回可能に水上乗物に(軸受け31に )支承されていることを特徴とする請求項29及び30の何れか一項に記載の ウォータジェット推進装置。 32)ケーシングシャフト(18)が二つのプロペラ(3、4)の間の、案内装 置(19)のケーシング(2)の周囲に一様な距離をおいて分配された複数の 同様な案内羽根(18、20)の一つとして形成されていることを特徴とする 請求項22乃至31の何れか一項に記載のウォータジェット推進装置。 33)水上乗物の走行方向に見て前方のプロペラ(3)が横断面積が入口からプ ロペラの面のほうへ広がった遅延ノズルによって覆われていることを特徴とす る請求項1乃至16の何れか一項に記載のウォータジェット推進装置。 34)夫々のプロペラが横断面積が入口からプロペラ面のほうへ減少している加 速ノズルにより乃至は横断面積が入口からプロペラ面のほうへ増加している遅 延ノズルにより覆われていることを特徴とする請求項1乃至16の何れか一項 に記載のウォータジェット推進装置。 35)2つのプロペラが共通のノズルにより包囲され、前記ノズルは、その横断 面積がノズル入口から第1のプロペラのプロペラ面のほうへ減少しているとき 加速ノズルであり、乃至はノズル入口から第1のプロペラのプロペラ面のほう へ増加しているとき遅延ノズルであることを特徴とする請求項1乃至16の何 れか一項に記載のウォータジェット推進装置。
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