JP2004262356A - ステータフィン - Google Patents
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Abstract
【課題】プロペラの推進効率を更に向上させることができるステータフィンを提供する。
【解決手段】反プロペラ回転方向側（右回転の場合には左舷側）に位置するフィン１３ａは取付角を平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側（右回転の場合には右舷側）に位置するフィン１３ａは取付角を平均よりも小さくする。更に、反プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を小さくすることが望ましい。また、プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さを、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さに比べて短くしたり、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数を、プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数よりも多くしたり、反プロペラ回転方向側にだけフィンを取り付け、プロペラ回転方向側にはフィンを取り付けないようにしてもよい。
【選択図】 図２
【解決手段】反プロペラ回転方向側（右回転の場合には左舷側）に位置するフィン１３ａは取付角を平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側（右回転の場合には右舷側）に位置するフィン１３ａは取付角を平均よりも小さくする。更に、反プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を小さくすることが望ましい。また、プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さを、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さに比べて短くしたり、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数を、プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数よりも多くしたり、反プロペラ回転方向側にだけフィンを取り付け、プロペラ回転方向側にはフィンを取り付けないようにしてもよい。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプロペラの後方に配置され、プロペラによって生じる回転流のエネルギーを推力に変換することによりプロペラの推進効率を向上させるステータフィンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶は、船尾に設けられたプロペラの回転によってプロペラの周囲の流体を後方に加速することにより、その反作用として推力を発生させて進む。ところが、プロペラは回転により周囲の流体を後方に加速して推力を発生させるだけでなく、プロペラ回転方向に回転流（旋回流）も発生させる。この回転流は推力に寄与しないため、この回転流のエネルギーの分だけプロペラの推進効率は低下する。このためプロペラの後方には、プロペラ軸中心線から放射状に張り出すように配置した複数枚のフィンを有してなるステータフィンが設置される。このステータフィンは前方のプロペラの回転により発生した回転流のエネルギーを回収して推力を発生する（回転エネルギーを推力に変換する）一種の推進器であり、プロペラの推進効率を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３ 】
【特許文献１】
特開平８−１９２７９２号公報
【０００４ 】
ここで図面に基づいて更に詳述する。図６（ａ）は従来のステータフィンを備えた船舶の船尾部分の縦断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線矢視図、図７はプロペラ翼及びフィンの断面と水流や推力などのベクトルとを示す説明図である。
【０００５ 】
図６に示すように、船体１の船尾にはプロペラ２及び舵５が設けられている。プロペラ２は回転軸であるプロペラ軸２ｃの中心線（プロペラ軸中心線）から放射状に張り出すようにしてボス２ｂに取り付けられた複数枚の翼２ａを有している。プロペラ２は、プロペラ軸２ｃを介して船体１内に設置された主機４に接続され、この主機４よって回転駆動されることにより推力Ｔｐ を発生する。図示例の場合、プロペラ２の回転方向は矢印Ｂのように右回りである。船体１の進行方向は矢印Ｃ方向である。舵５はプロペラ２の後方に位置し、ラダーホーン６を介して船体１に支持されている。
【０００６ 】
そして、プロペラ２の後方（プロペラ２と舵５の間）にはステータフィン３が設けられている。ステータフィン３はプロペラ軸中心線から放射状に張り出すようにしてボス３ｂに取り付けられた同一形状の複数枚のフィン３ａを有してなり、ボス３ｂはラダーホーン６を介して船体１に固定支持されている。
【０００７ 】
このステータフィン３による推力の発生原理は図７に示すとおりである。図７にはプロペラ２の翼２ａ及びステータフィン３のフィン３ａの周方向に切断した断面を示している。フィン３ａは何れも、プロペラ軸中心線に対する取付角γが同じになっている。また、図７において、横軸はプロペラ２及びステータフィン３の周方向、縦軸はプロペラ軸３の軸方向（プロペラ軸中心線）、矢印Ｂ，Ｃは前述のようにプロペラ回転方向及び船体進行方向である。
【０００８ 】
プロペラ２が回転すると、プロペラ２の周囲の流体（海水）が後方に加速されてプロペラ２の後方に水流（図６に示すプロペラ後流７）が生じ、このときの反作用として推力Ｔｐ が発生するが、図７に示すようにプロペラ後流７には軸方向速度成分Ｖｘ だけでなく、周方向速度成分Ｖｔ も含まれている。即ち、プロペラ２の回転によってプロペラ回転方向の回転流（旋回流）も生じる。そして、軸方向速度成分Ｖｘ と周方向速度成分Ｖｔ の合速度Ｗを有するプロペラ後流７が、迎角αを有してフィン３ａに流入すると、合速度Ｗの方向に対して直角な方向にフィン３ａの揚力Ｌを生じ、合速度Ｗの方向と同方向にフィン３ａの抗力Ｄを生じる。
【０００９ 】
従って、この揚力Ｌと抗力Ｄとの合力ＦＬＤの軸方向成分がフィン３ａの推力Ｔｓ となり、周方向成分Ｆが回転力Ｆとなる。かくして、回転エネルギーが推力Ｔｓ に変換され、船体１の推力が増加してプロペラ２の推進効率が向上する。なお、ステータフィン３全体の推力は１枚のフィン３ａにより発生する推力Ｔｓ とフィン３ａの枚数との積になるため、ステータフィン３ａ全体の推力を増大させるにはできるだけ多数のフィン３ａを取り付けたほうがよい。
【００１ ０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のステータフィン３では次のような問題点がある。
【００１１】
揚力Ｌは合速度Ｗと迎角αの積に比例し（Ｌ∝Ｗ×α）、また、抗力Ｄは揚力Ｌ、合速度Ｗ、迎角α、水流に対するフィン３ａの摩擦抵抗などによって決まる。従って、迎角αが大き過ぎると抗力Ｄが大きくなり過ぎるし、迎角αが小さ過ぎると揚力Ｌが小さくなって十分な推力Ｔｓ が得られない。このため、迎角αは、フィン３ａの取付角γを適宜調整することにより、最も効果的に推力Ｔｓ を得ることができる角度に設定する。
【００１２】
ところが、プロペラ２は船体１の後方で作動するため、プロペラ後方の流場は軸対称でなく、ステータフィン３に流入する回転流の周方向速度が左舷側と右舷側とで同一ではない。詳述すると、図８に示すようにプロペラ後方の流場では速度Ｖθの上向きの流れが生じるため、反プロペラ回転方向側である左舷側では、図７に一点鎖線で示すようにプロペラ後流７の周方向速度成分Ｖｔ に流場の上向きの流れの速度Ｖθが加わることになり（Ｖｔ ＋Ｖθ）、迎角αが大きくなってしまう。また、水平に近いフィン３ａほど速度Ｖθによる周方向速度成分Ｖｔ の増加が大きくなるため、迎角αの増加も大きくなる。逆に、プロペラ回転方向側である右舷側では、図７に二点鎖線で示すようにプロペラ後流７の周方向速度成分Ｖｔ から流場の上向きの流れの速度Ｖθが差し引かれることになり（Ｖｔ −Ｖθ）、迎角αが小さくなってしまう。また、水平に近いフィン３ａほど速度Ｖθによる周方向速度成分Ｖｔ の減少が大きくため、迎角αの減少も大きくなる。
【００１３】
つまり、従来のステータフィン３では同一形状の複数のフィン３ａが同一の取付角γで軸対称に取り付けられていたため、左右舷で最適な迎角αとはなっておらず、最も効果的に推力Ｔｓ が得られるようにはなっていなかったため、プロペラ２の推進効率向上効果が必ずしも十分ではなかった。
【００１４】
従って、本発明は上記の事情に鑑み、プロペラの推進効率を更に向上させることができるステータフィンを提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明のステータフィンは、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも小さくしたことを特徴とする。
【００１６】
また、第２発明のステータフィンは、第１発明のステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を小さくしたことを特徴とする。
【００１７】
また、第３発明のステータフィンは、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さを、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さに比べて短くしたことを特徴とする。
【００１８】
また、第４発明のステーフィンは、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数を、プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数よりも多くしたことを特徴とする。
【００１９】
また、第５発明のステータフィンは、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側にだけフィンを取り付け、プロペラ回転方向側にはフィンを取り付けないようにしたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係るステータフィンを備えた船舶の船尾部分の縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＪ−Ｊ線矢視図、図２（ａ）はプロペラ翼及び左舷側のフィンの断面と水流のベクトルとを示す説明図、図２（ｂ）はプロペラ翼及び右舷側のフィンの断面と水流のベクトルとを示す説明図である。なお、本実施の形態１においてステータフィンのフィン構造以外の構成は従来と同様である（図６〜図８参照）。
【００２２】
図１に示すように、船体１１の船尾にはプロペラ１２及び舵１５が設けられている。プロペラ１２は回転軸であるプロペラ軸１２ｃの中心線（プロペラ軸中心線）から放射状に張り出すようにしてボス１２ｂに取り付けられた複数枚の翼１２ａを有している。プロペラ１２は、プロペラ軸１２ｃを介して船体１１内に設置された主機１４に接続され、この主機１４よって回転駆動されることにより推力Ｔｐ を発生する。図示例の場合、プロペラ１２の回転方向は矢印Ｋのように右回りである。船体１１の進行方向は矢印Ｍ方向にである。舵１５はプロペラ１２の後方に位置し、ラダーホーン１６を介して船体１１に支持されている。
【００２３】
そして、プロペラ１２の後方（プロペラ１２と舵１５の間）にはステータフィン１３が設けられている。ステータフィン１３はプロペラ軸中心線から放射状に張り出すようにしてボス１３ｂに取り付けられた同一形状の複数枚（図示例では６枚）のフィン１３ａを有してなり、プロペラ後流１７内に設置されている。ステータフィン１３のボス１３ｂはラダーホーン１６を介して船体１に固定支持されている。なお、これに限らず、他の固定手段によってステータフィン１３を船体１１に固定支持してもよい。
【００２４】
そして、本実施の形態１のステータフィン１３では図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すようにフィン１３ａの取付角γが設定されている。図２（ａ）及び図２（ｂ）にはプロペラ１２の翼１２ａ及びフィン１３ａの周方向に切断した断面を示している。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、横軸はプロペラ１２及びステータフィン１３の周方向、縦軸はプロペラ軸１３の軸方向（プロペラ軸中心線）、矢印Ｋ，Ｍは前述のようにプロペラ回転方向及び船体進行方向である。
【００２５】
図２（ａ）に示すように反プロペラ回転方向側である左舷側では前述のように図１に示すプロペラ後流１７の周方向速度成分Ｖｔ に流場の上向きの流れの速度Ｖθが加わることになるため（Ｖｔ ＋Ｖθ）、左舷側のフィン１３ａは取付角γを平均よりも大きくすることにより、迎角αが大きくならないように調整されている。即ち、反プロペラ回転方向側（左舷側）のフィン１３ａでは、流場の上向きの流れによって周方向速度が増加しても、フィン１３ａが推力Ｔｓ を発生するのに適切な迎角αを有するように取付角γが平均よりも大きく設定されている。
【００２６】
更に、前述のように反プロペラ回転方向側（左舷側）では水平に近いほど速度Ｖθによる周方向速度成分Ｖｔ の増加が大きくなるため、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａは水平に近いものほど取付角γを大きくすることが望ましい。つまり、図１（ｂ）では右舷側に３枚のフィン１３ａが取り付けられているが、このうちの上下２枚のフィン１３ａに比べて真ん中の水平なフィン１３ａのほうが取付角γを大きくする。
【００２７】
逆に、図２（ｂ）に示すようにプロペラ回転方向側である右舷側では前述のようにプロペラ後流１７の周方向速度成分Ｖｔ から流場の上向きの流れの速度Ｖθが差し引かれることになるため（Ｖｔ −Ｖθ）、右舷側のフィン１３ａは、取付角γを平均よりも小さくすることにより、迎角αが小さくないように調整されている。即ち、プロペラ回転方向側（右舷側）のフィン１３ａでは、流場の上向きの流れによって周方向速度が減少しても、フィン１３ａが推力Ｔｓ を発生するのに適切な迎角αを有するように取付角γが平均よりも小さく設定されている。
【００２８】
更に、前述のようにプロペラ回転方向側（右舷側）では水平に近いフィン１３ａほど速度Ｖθによる周方向速度成分Ｖｔ の減少が大きくなるため、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィン１３ａは水平に近いものほど取付角γを小さくすることが望ましい。つまり、図１（ｂ）では左舷側に３枚のフィン１３ａが取り付けられているが、このうちの上下２枚のフィン１３ａに比べて真ん中の水平なフィン１３ａのほうが取付角γを小さくする。
【００２９】
以上のように本実施の形態１のステータフィン１３によれば、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａは取付角γを平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィン１３ａは取付角γを平均よりも小さくしたため、プロペラ後方の流場が軸対称ではなく、ステータフィン３に流入する回転流の周方向速度が左舷側と右舷側とで同一でなくても、即ち、反プロペラ回転方向側（左舷側）では流場の上向きの流れによって周方向速度が増加し、プロペラ回転方向側（右舷側）では流場の上向きの流れによって周方向速度が減少しても、フィン１３ａは推力Ｔｓ を発生するのに適切な迎角αを有するものとなる。このため、ステータフィン１３（フィン１３ａ） へ流入する流れに対してフィン１３ａの取付角γを左右舷でほぼ最適値とすることが可能となり、従来のように取付角γが同一の場合に比べてプロペラ１２の推進効率を更に向上させることができる。
【００３０】
また、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａは、水平に近いものほど取付角γが大きくなるようにし、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィン１３ａは、水平に近いものほど取付角γが小さくなるようにすれば、フィン１３ａは推力Ｔｓ を発生するのにより一層適切な迎角αを有するものとなり、プロペラ１２の推進効率をより一層向上させることができる。
【００３１】
＜実施の形態２＞
図３は本発明の実施の形態２に係るステータフィンの構成図（図１（ｂ）に相当する図）である。なお、本実施の形態２においてステータフィンのフィン構造以外は上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（図１、図２、図６〜図８参照）。
【００３２】
本実施の形態２のステータフィン１３では、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置する複数（図示例では３枚）のフィン１３ａの径方向の長さは短くせずに通常のままとし、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置する複数（図示例では３枚）のフィン１３ａの径方向の長さを短くしている。即ち、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィン１３ａの径方向の長さが、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａの径方向の長さに比べて短くなっている。
【００３３】
プロペラ１２の回転方向が矢印Ｃのように右回りの場合、前述のようにステータフィン１３に流入する回転流の流速は左舷側で大きく、右舷側で小さいため、右舷側ではフィン１３ａによる回転エネルギーの回収は小さく、フィン１３ａ自体の抵抗（抗力Ｄ）が相対的に大きくなる。従って、本実施の形態２のように右舷側のフィン１３ａの径方向の長さを短くすれば、フィン１３ａ自体の抵抗の増加が小さくなり、ステータフィン１３によるプロペラ１２の推進効率向上効果が増大する。
【００３４】
＜実施の形態３＞
図４は本発明の実施の形態３に係るステータフィンの構成図（図１（ｂ）に相当する図）である。なお、本実施の形態３においてステータフィンのフィン構造以外は上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（図１、図２、図６〜図８参照）。
【００３５】
本実施の形態３のステータフィン１３では、反プロペラ回転方向側（左舷側）におけるフィン１３ａの取り付けを蜜にし、プロペラ回転方向側（右舷側）におけるフィン１３ａの取り付けを粗にしている。即ち、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａの枚数（図示例では５枚）を、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィンの枚数（図示例では２枚）よりも多くしている。
【００３６】
プロペラ１２の回転方向が矢印Ｃのように右回りの場合、前述のようにステータフィン１３に流入する回転流の流速は左舷側で大きく、右舷側で小さいため、本実施の形態３のように左舷側に多くのフィン１３ａを取り付ければ、左舷側での回転エネルギーの回収が大きくなり、ステータフィン１３によるプロペラ１２の推進効率向上効果が増大する。
【００３７】
＜実施の形態４＞
図５は本発明の実施の形態４に係るステータフィンの構成図（図１（ｂ）に相当する図）である。なお、本実施の形態４においてステータフィンのフィン構造以外は上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（図１、図２、図６〜図８参照）。
【００３８】
本実施の形態４のステータフィン１３では、反プロペラ回転方向側（左舷側）にだけフィン１３ａ（図示例では４枚）を取り付け、プロペラ回転方向側（右舷側）にはフィンを全く取り付けないようにした。
【００３９】
プロペラ１２の回転方向が矢印Ｃのように右回りの場合、前述のようにステータフィン１３に流入する回転流の回転流は左舷側で大きく、右舷側で小さいため、本実施の形態４のように左舷側にだけ多くのフィン１３ａを取り付ければ、左舷側での回転エネルギーの回収が大きくなり、右舷側ではフィンの抵抗が全くなるので、ステータフィン１３によるプロペラ１２の推進効率向上効果が増大する。
【００４０】
なお、ステータフィン１３におけるフィン１３ａの枚数は上記実施の形態１〜４に示す枚数に限定するものではなく、適宜設定することができるが、できるだけ多く設けたほうがステータフィン１３の推力は大きくなる。
【００４１】
また、上記実施の形態１〜４ではプロペラが右回りの場合について説明したが、勿論、プロペラが左回りの場合にも本発明を適用することができる。詳細な説明は省略するが、プロペラが左回りの場合には、勿論、右舷側が反プロペラ回転方向側、左舷側がプロペラ回転方向側となり、左舷側と右舷側のフィンの関係（取付角、長さ、枚数）も上記実施の形態１〜４の場合とは逆になる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明のステータフィンによれば、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、反プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも小さくしたことを特徴とするため、プロペラ後方の流場が軸対称ではなく、ステータフィンに流入する回転流の周方向速度が左舷側と右舷側とで同一でなくても、即ち、反プロペラ回転方向側では流場の上向きの流れによって周方向速度が増加し、プロペラ回転方向側では流場の上向きの流れによって周方向速度が減少しても、フィンは推力を発生するのに適切な迎角を有するものとなる。このため、ステータフィン（フィン） へ流入する流れに対してフィンの取付角を左右舷でほぼ最適値とすることが可能となり、従来のように取付角が同一の場合に比べてプロペラの推進効率を更に向上させることができる。
【００４３】
また、第２発明のステータフィンによれば、第１発明のステータフィンにおいて、反プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を大きし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を小さくしたことを特徴とするため、フィンは推力を発生するのにより一層適切な迎角を有するものとなり、プロペラの推進効率をより一層向上させることができる。
【００４４】
また、第３発明のステータフィンによれば、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さを、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さに比べて短くしたことを特徴とするため、フィン自体の抵抗の増加が小さくなり、ステータフィンによるプロペラの推進効率向上効果が増大する。
【００４５】
また、第４発明のステーフィンによれば、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数を、プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数よりも多くしたことを特徴とするため、反プロペラ回転方向側での回転エネルギーの回収が大きくなり、ステータフィンによるプロペラの推進効率向上効果が増大する。
【００４６】
また、第５発明のステータフィンによれば、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、反プロペラ回転方向側にだけフィンを取り付け、プロペラ回転方向側にはフィンを取り付けないようにしたことを特徴とするため、反プロペラ回転方向側での回転エネルギーの回収が大きくなり、プロペラ回転方向側ではフィンの抵抗が全くなるので、ステータフィンによるプロペラの推進効率向上効果が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１に係るステータフィンを備えた船舶の船尾部分の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線矢視図である。
【図２】（ａ）はプロペラ翼及び左舷側のフィンの断面と水流のベクトルとを示す説明図、（ｂ）はプロペラ翼及び右舷側のフィンの断面と水流のベクトルとを示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るステータフィンの構成図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るステータフィンの構成図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係るステータフィンの構成図である。
【図６】（ａ）は従来のステータフィンを備えた船舶の船尾部分の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。
【図７】プロペラ翼及びフィンの断面と水流や推力などのベクトルとを示す説明図である。
【図８】プロペラ後方の流場の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ 船体
１２ プロペラ
１２ａ 翼
１２ｂ ボス
１２ｃ プロペラ軸
１３ ステータフィン
１３ａ フィン
１３ｂ ボス
１４ 主機
１５ 舵
１６ ラダーホーン
１７ プロペラ後流
【発明の属する技術分野】
本発明はプロペラの後方に配置され、プロペラによって生じる回転流のエネルギーを推力に変換することによりプロペラの推進効率を向上させるステータフィンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶は、船尾に設けられたプロペラの回転によってプロペラの周囲の流体を後方に加速することにより、その反作用として推力を発生させて進む。ところが、プロペラは回転により周囲の流体を後方に加速して推力を発生させるだけでなく、プロペラ回転方向に回転流（旋回流）も発生させる。この回転流は推力に寄与しないため、この回転流のエネルギーの分だけプロペラの推進効率は低下する。このためプロペラの後方には、プロペラ軸中心線から放射状に張り出すように配置した複数枚のフィンを有してなるステータフィンが設置される。このステータフィンは前方のプロペラの回転により発生した回転流のエネルギーを回収して推力を発生する（回転エネルギーを推力に変換する）一種の推進器であり、プロペラの推進効率を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３ 】
【特許文献１】
特開平８−１９２７９２号公報
【０００４ 】
ここで図面に基づいて更に詳述する。図６（ａ）は従来のステータフィンを備えた船舶の船尾部分の縦断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線矢視図、図７はプロペラ翼及びフィンの断面と水流や推力などのベクトルとを示す説明図である。
【０００５ 】
図６に示すように、船体１の船尾にはプロペラ２及び舵５が設けられている。プロペラ２は回転軸であるプロペラ軸２ｃの中心線（プロペラ軸中心線）から放射状に張り出すようにしてボス２ｂに取り付けられた複数枚の翼２ａを有している。プロペラ２は、プロペラ軸２ｃを介して船体１内に設置された主機４に接続され、この主機４よって回転駆動されることにより推力Ｔｐ を発生する。図示例の場合、プロペラ２の回転方向は矢印Ｂのように右回りである。船体１の進行方向は矢印Ｃ方向である。舵５はプロペラ２の後方に位置し、ラダーホーン６を介して船体１に支持されている。
【０００６ 】
そして、プロペラ２の後方（プロペラ２と舵５の間）にはステータフィン３が設けられている。ステータフィン３はプロペラ軸中心線から放射状に張り出すようにしてボス３ｂに取り付けられた同一形状の複数枚のフィン３ａを有してなり、ボス３ｂはラダーホーン６を介して船体１に固定支持されている。
【０００７ 】
このステータフィン３による推力の発生原理は図７に示すとおりである。図７にはプロペラ２の翼２ａ及びステータフィン３のフィン３ａの周方向に切断した断面を示している。フィン３ａは何れも、プロペラ軸中心線に対する取付角γが同じになっている。また、図７において、横軸はプロペラ２及びステータフィン３の周方向、縦軸はプロペラ軸３の軸方向（プロペラ軸中心線）、矢印Ｂ，Ｃは前述のようにプロペラ回転方向及び船体進行方向である。
【０００８ 】
プロペラ２が回転すると、プロペラ２の周囲の流体（海水）が後方に加速されてプロペラ２の後方に水流（図６に示すプロペラ後流７）が生じ、このときの反作用として推力Ｔｐ が発生するが、図７に示すようにプロペラ後流７には軸方向速度成分Ｖｘ だけでなく、周方向速度成分Ｖｔ も含まれている。即ち、プロペラ２の回転によってプロペラ回転方向の回転流（旋回流）も生じる。そして、軸方向速度成分Ｖｘ と周方向速度成分Ｖｔ の合速度Ｗを有するプロペラ後流７が、迎角αを有してフィン３ａに流入すると、合速度Ｗの方向に対して直角な方向にフィン３ａの揚力Ｌを生じ、合速度Ｗの方向と同方向にフィン３ａの抗力Ｄを生じる。
【０００９ 】
従って、この揚力Ｌと抗力Ｄとの合力ＦＬＤの軸方向成分がフィン３ａの推力Ｔｓ となり、周方向成分Ｆが回転力Ｆとなる。かくして、回転エネルギーが推力Ｔｓ に変換され、船体１の推力が増加してプロペラ２の推進効率が向上する。なお、ステータフィン３全体の推力は１枚のフィン３ａにより発生する推力Ｔｓ とフィン３ａの枚数との積になるため、ステータフィン３ａ全体の推力を増大させるにはできるだけ多数のフィン３ａを取り付けたほうがよい。
【００１ ０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のステータフィン３では次のような問題点がある。
【００１１】
揚力Ｌは合速度Ｗと迎角αの積に比例し（Ｌ∝Ｗ×α）、また、抗力Ｄは揚力Ｌ、合速度Ｗ、迎角α、水流に対するフィン３ａの摩擦抵抗などによって決まる。従って、迎角αが大き過ぎると抗力Ｄが大きくなり過ぎるし、迎角αが小さ過ぎると揚力Ｌが小さくなって十分な推力Ｔｓ が得られない。このため、迎角αは、フィン３ａの取付角γを適宜調整することにより、最も効果的に推力Ｔｓ を得ることができる角度に設定する。
【００１２】
ところが、プロペラ２は船体１の後方で作動するため、プロペラ後方の流場は軸対称でなく、ステータフィン３に流入する回転流の周方向速度が左舷側と右舷側とで同一ではない。詳述すると、図８に示すようにプロペラ後方の流場では速度Ｖθの上向きの流れが生じるため、反プロペラ回転方向側である左舷側では、図７に一点鎖線で示すようにプロペラ後流７の周方向速度成分Ｖｔ に流場の上向きの流れの速度Ｖθが加わることになり（Ｖｔ ＋Ｖθ）、迎角αが大きくなってしまう。また、水平に近いフィン３ａほど速度Ｖθによる周方向速度成分Ｖｔ の増加が大きくなるため、迎角αの増加も大きくなる。逆に、プロペラ回転方向側である右舷側では、図７に二点鎖線で示すようにプロペラ後流７の周方向速度成分Ｖｔ から流場の上向きの流れの速度Ｖθが差し引かれることになり（Ｖｔ −Ｖθ）、迎角αが小さくなってしまう。また、水平に近いフィン３ａほど速度Ｖθによる周方向速度成分Ｖｔ の減少が大きくため、迎角αの減少も大きくなる。
【００１３】
つまり、従来のステータフィン３では同一形状の複数のフィン３ａが同一の取付角γで軸対称に取り付けられていたため、左右舷で最適な迎角αとはなっておらず、最も効果的に推力Ｔｓ が得られるようにはなっていなかったため、プロペラ２の推進効率向上効果が必ずしも十分ではなかった。
【００１４】
従って、本発明は上記の事情に鑑み、プロペラの推進効率を更に向上させることができるステータフィンを提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明のステータフィンは、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも小さくしたことを特徴とする。
【００１６】
また、第２発明のステータフィンは、第１発明のステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を小さくしたことを特徴とする。
【００１７】
また、第３発明のステータフィンは、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さを、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さに比べて短くしたことを特徴とする。
【００１８】
また、第４発明のステーフィンは、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数を、プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数よりも多くしたことを特徴とする。
【００１９】
また、第５発明のステータフィンは、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側にだけフィンを取り付け、プロペラ回転方向側にはフィンを取り付けないようにしたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係るステータフィンを備えた船舶の船尾部分の縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＪ−Ｊ線矢視図、図２（ａ）はプロペラ翼及び左舷側のフィンの断面と水流のベクトルとを示す説明図、図２（ｂ）はプロペラ翼及び右舷側のフィンの断面と水流のベクトルとを示す説明図である。なお、本実施の形態１においてステータフィンのフィン構造以外の構成は従来と同様である（図６〜図８参照）。
【００２２】
図１に示すように、船体１１の船尾にはプロペラ１２及び舵１５が設けられている。プロペラ１２は回転軸であるプロペラ軸１２ｃの中心線（プロペラ軸中心線）から放射状に張り出すようにしてボス１２ｂに取り付けられた複数枚の翼１２ａを有している。プロペラ１２は、プロペラ軸１２ｃを介して船体１１内に設置された主機１４に接続され、この主機１４よって回転駆動されることにより推力Ｔｐ を発生する。図示例の場合、プロペラ１２の回転方向は矢印Ｋのように右回りである。船体１１の進行方向は矢印Ｍ方向にである。舵１５はプロペラ１２の後方に位置し、ラダーホーン１６を介して船体１１に支持されている。
【００２３】
そして、プロペラ１２の後方（プロペラ１２と舵１５の間）にはステータフィン１３が設けられている。ステータフィン１３はプロペラ軸中心線から放射状に張り出すようにしてボス１３ｂに取り付けられた同一形状の複数枚（図示例では６枚）のフィン１３ａを有してなり、プロペラ後流１７内に設置されている。ステータフィン１３のボス１３ｂはラダーホーン１６を介して船体１に固定支持されている。なお、これに限らず、他の固定手段によってステータフィン１３を船体１１に固定支持してもよい。
【００２４】
そして、本実施の形態１のステータフィン１３では図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すようにフィン１３ａの取付角γが設定されている。図２（ａ）及び図２（ｂ）にはプロペラ１２の翼１２ａ及びフィン１３ａの周方向に切断した断面を示している。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、横軸はプロペラ１２及びステータフィン１３の周方向、縦軸はプロペラ軸１３の軸方向（プロペラ軸中心線）、矢印Ｋ，Ｍは前述のようにプロペラ回転方向及び船体進行方向である。
【００２５】
図２（ａ）に示すように反プロペラ回転方向側である左舷側では前述のように図１に示すプロペラ後流１７の周方向速度成分Ｖｔ に流場の上向きの流れの速度Ｖθが加わることになるため（Ｖｔ ＋Ｖθ）、左舷側のフィン１３ａは取付角γを平均よりも大きくすることにより、迎角αが大きくならないように調整されている。即ち、反プロペラ回転方向側（左舷側）のフィン１３ａでは、流場の上向きの流れによって周方向速度が増加しても、フィン１３ａが推力Ｔｓ を発生するのに適切な迎角αを有するように取付角γが平均よりも大きく設定されている。
【００２６】
更に、前述のように反プロペラ回転方向側（左舷側）では水平に近いほど速度Ｖθによる周方向速度成分Ｖｔ の増加が大きくなるため、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａは水平に近いものほど取付角γを大きくすることが望ましい。つまり、図１（ｂ）では右舷側に３枚のフィン１３ａが取り付けられているが、このうちの上下２枚のフィン１３ａに比べて真ん中の水平なフィン１３ａのほうが取付角γを大きくする。
【００２７】
逆に、図２（ｂ）に示すようにプロペラ回転方向側である右舷側では前述のようにプロペラ後流１７の周方向速度成分Ｖｔ から流場の上向きの流れの速度Ｖθが差し引かれることになるため（Ｖｔ −Ｖθ）、右舷側のフィン１３ａは、取付角γを平均よりも小さくすることにより、迎角αが小さくないように調整されている。即ち、プロペラ回転方向側（右舷側）のフィン１３ａでは、流場の上向きの流れによって周方向速度が減少しても、フィン１３ａが推力Ｔｓ を発生するのに適切な迎角αを有するように取付角γが平均よりも小さく設定されている。
【００２８】
更に、前述のようにプロペラ回転方向側（右舷側）では水平に近いフィン１３ａほど速度Ｖθによる周方向速度成分Ｖｔ の減少が大きくなるため、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィン１３ａは水平に近いものほど取付角γを小さくすることが望ましい。つまり、図１（ｂ）では左舷側に３枚のフィン１３ａが取り付けられているが、このうちの上下２枚のフィン１３ａに比べて真ん中の水平なフィン１３ａのほうが取付角γを小さくする。
【００２９】
以上のように本実施の形態１のステータフィン１３によれば、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａは取付角γを平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィン１３ａは取付角γを平均よりも小さくしたため、プロペラ後方の流場が軸対称ではなく、ステータフィン３に流入する回転流の周方向速度が左舷側と右舷側とで同一でなくても、即ち、反プロペラ回転方向側（左舷側）では流場の上向きの流れによって周方向速度が増加し、プロペラ回転方向側（右舷側）では流場の上向きの流れによって周方向速度が減少しても、フィン１３ａは推力Ｔｓ を発生するのに適切な迎角αを有するものとなる。このため、ステータフィン１３（フィン１３ａ） へ流入する流れに対してフィン１３ａの取付角γを左右舷でほぼ最適値とすることが可能となり、従来のように取付角γが同一の場合に比べてプロペラ１２の推進効率を更に向上させることができる。
【００３０】
また、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａは、水平に近いものほど取付角γが大きくなるようにし、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィン１３ａは、水平に近いものほど取付角γが小さくなるようにすれば、フィン１３ａは推力Ｔｓ を発生するのにより一層適切な迎角αを有するものとなり、プロペラ１２の推進効率をより一層向上させることができる。
【００３１】
＜実施の形態２＞
図３は本発明の実施の形態２に係るステータフィンの構成図（図１（ｂ）に相当する図）である。なお、本実施の形態２においてステータフィンのフィン構造以外は上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（図１、図２、図６〜図８参照）。
【００３２】
本実施の形態２のステータフィン１３では、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置する複数（図示例では３枚）のフィン１３ａの径方向の長さは短くせずに通常のままとし、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置する複数（図示例では３枚）のフィン１３ａの径方向の長さを短くしている。即ち、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィン１３ａの径方向の長さが、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａの径方向の長さに比べて短くなっている。
【００３３】
プロペラ１２の回転方向が矢印Ｃのように右回りの場合、前述のようにステータフィン１３に流入する回転流の流速は左舷側で大きく、右舷側で小さいため、右舷側ではフィン１３ａによる回転エネルギーの回収は小さく、フィン１３ａ自体の抵抗（抗力Ｄ）が相対的に大きくなる。従って、本実施の形態２のように右舷側のフィン１３ａの径方向の長さを短くすれば、フィン１３ａ自体の抵抗の増加が小さくなり、ステータフィン１３によるプロペラ１２の推進効率向上効果が増大する。
【００３４】
＜実施の形態３＞
図４は本発明の実施の形態３に係るステータフィンの構成図（図１（ｂ）に相当する図）である。なお、本実施の形態３においてステータフィンのフィン構造以外は上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（図１、図２、図６〜図８参照）。
【００３５】
本実施の形態３のステータフィン１３では、反プロペラ回転方向側（左舷側）におけるフィン１３ａの取り付けを蜜にし、プロペラ回転方向側（右舷側）におけるフィン１３ａの取り付けを粗にしている。即ち、反プロペラ回転方向側（左舷側）に位置するフィン１３ａの枚数（図示例では５枚）を、プロペラ回転方向側（右舷側）に位置するフィンの枚数（図示例では２枚）よりも多くしている。
【００３６】
プロペラ１２の回転方向が矢印Ｃのように右回りの場合、前述のようにステータフィン１３に流入する回転流の流速は左舷側で大きく、右舷側で小さいため、本実施の形態３のように左舷側に多くのフィン１３ａを取り付ければ、左舷側での回転エネルギーの回収が大きくなり、ステータフィン１３によるプロペラ１２の推進効率向上効果が増大する。
【００３７】
＜実施の形態４＞
図５は本発明の実施の形態４に係るステータフィンの構成図（図１（ｂ）に相当する図）である。なお、本実施の形態４においてステータフィンのフィン構造以外は上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（図１、図２、図６〜図８参照）。
【００３８】
本実施の形態４のステータフィン１３では、反プロペラ回転方向側（左舷側）にだけフィン１３ａ（図示例では４枚）を取り付け、プロペラ回転方向側（右舷側）にはフィンを全く取り付けないようにした。
【００３９】
プロペラ１２の回転方向が矢印Ｃのように右回りの場合、前述のようにステータフィン１３に流入する回転流の回転流は左舷側で大きく、右舷側で小さいため、本実施の形態４のように左舷側にだけ多くのフィン１３ａを取り付ければ、左舷側での回転エネルギーの回収が大きくなり、右舷側ではフィンの抵抗が全くなるので、ステータフィン１３によるプロペラ１２の推進効率向上効果が増大する。
【００４０】
なお、ステータフィン１３におけるフィン１３ａの枚数は上記実施の形態１〜４に示す枚数に限定するものではなく、適宜設定することができるが、できるだけ多く設けたほうがステータフィン１３の推力は大きくなる。
【００４１】
また、上記実施の形態１〜４ではプロペラが右回りの場合について説明したが、勿論、プロペラが左回りの場合にも本発明を適用することができる。詳細な説明は省略するが、プロペラが左回りの場合には、勿論、右舷側が反プロペラ回転方向側、左舷側がプロペラ回転方向側となり、左舷側と右舷側のフィンの関係（取付角、長さ、枚数）も上記実施の形態１〜４の場合とは逆になる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明のステータフィンによれば、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、反プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも小さくしたことを特徴とするため、プロペラ後方の流場が軸対称ではなく、ステータフィンに流入する回転流の周方向速度が左舷側と右舷側とで同一でなくても、即ち、反プロペラ回転方向側では流場の上向きの流れによって周方向速度が増加し、プロペラ回転方向側では流場の上向きの流れによって周方向速度が減少しても、フィンは推力を発生するのに適切な迎角を有するものとなる。このため、ステータフィン（フィン） へ流入する流れに対してフィンの取付角を左右舷でほぼ最適値とすることが可能となり、従来のように取付角が同一の場合に比べてプロペラの推進効率を更に向上させることができる。
【００４３】
また、第２発明のステータフィンによれば、第１発明のステータフィンにおいて、反プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を大きし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を小さくしたことを特徴とするため、フィンは推力を発生するのにより一層適切な迎角を有するものとなり、プロペラの推進効率をより一層向上させることができる。
【００４４】
また、第３発明のステータフィンによれば、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さを、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さに比べて短くしたことを特徴とするため、フィン自体の抵抗の増加が小さくなり、ステータフィンによるプロペラの推進効率向上効果が増大する。
【００４５】
また、第４発明のステーフィンによれば、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数を、プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数よりも多くしたことを特徴とするため、反プロペラ回転方向側での回転エネルギーの回収が大きくなり、ステータフィンによるプロペラの推進効率向上効果が増大する。
【００４６】
また、第５発明のステータフィンによれば、船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、反プロペラ回転方向側にだけフィンを取り付け、プロペラ回転方向側にはフィンを取り付けないようにしたことを特徴とするため、反プロペラ回転方向側での回転エネルギーの回収が大きくなり、プロペラ回転方向側ではフィンの抵抗が全くなるので、ステータフィンによるプロペラの推進効率向上効果が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１に係るステータフィンを備えた船舶の船尾部分の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線矢視図である。
【図２】（ａ）はプロペラ翼及び左舷側のフィンの断面と水流のベクトルとを示す説明図、（ｂ）はプロペラ翼及び右舷側のフィンの断面と水流のベクトルとを示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るステータフィンの構成図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るステータフィンの構成図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係るステータフィンの構成図である。
【図６】（ａ）は従来のステータフィンを備えた船舶の船尾部分の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。
【図７】プロペラ翼及びフィンの断面と水流や推力などのベクトルとを示す説明図である。
【図８】プロペラ後方の流場の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ 船体
１２ プロペラ
１２ａ 翼
１２ｂ ボス
１２ｃ プロペラ軸
１３ ステータフィン
１３ａ フィン
１３ｂ ボス
１４ 主機
１５ 舵
１６ ラダーホーン
１７ プロペラ後流
Claims (5)
- 船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは取付角を平均よりも小さくしたことを特徴とするステータフィン。 - 請求項１に記載のステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を大きくし、プロペラ回転方向側に位置するフィンは水平に近いものほど取付角を小さくしたことを特徴とするステータフィン。 - 船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さを、反プロペラ回転方向側に位置するフィンの径方向の長さに比べて短くしたことを特徴とするステータフィン。 - 船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数を、プロペラ回転方向側に位置するフィンの枚数よりも多くしたことを特徴とするステータフィン。 - 船尾においてプロペラの後方に配置されプロペラ軸中心線から放射状に張り出すように船体に固定支持された複数枚のフィンを有してなり、これらのフィンによってプロペラの回転により生じる回転流のエネルギーを推力に変換するステータフィンにおいて、
反プロペラ回転方向側にだけフィンを取り付け、プロペラ回転方向側にはフィンを取り付けないようにしたことを特徴とするステータフィン。
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