JP2008074234A

JP2008074234A - ウォータージェット推進船

Info

Publication number: JP2008074234A
Application number: JP2006255413A
Authority: JP
Inventors: Fumitoshi Ochi; 文俊越智
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-04-03

Abstract

【課題】停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速できるようにする。
【解決手段】船体１に、船底の水取入口３から船尾端の吹出口４に至るウォータージェット管路５と推進用ポンプ６を備えたウォータージェット推進器２を設けてウォータージェット推進船を形成する。船体１上に水タンク１８を設け、ウォータージェット管路５における推進用ポンプ６の上流側近傍位置に、昇圧ポンプ２０付きの水送給管路１９を介して接続して水送給装置Ｉを形成する。ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速させるときには、水タンク１８の水を、昇圧ポンプ２０により昇圧してウォータージェット管路５内へ送給することで、推進用ポンプ６の回転駆動速度を高める際に吸入される水が不足しないようにすることで、ウォータージェット推進器２の吹出口４より多量の水を急速に噴出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウォータージェット推進船に関するもので、詳しくは、高い機動性が得られるようにしたウォータージェット推進船に関するものである。

一般に、ウォータージェット推進船に搭載されるウォータージェット推進器２は、図６に示す如く、船体１の船底又は喫水線よりも下方の船側に開口させた水取入口３（図では船底に水取入口３を開口させた場合が示してある。）から船尾端に開口する吹出口４に達するウォータージェット管路５を設け、該管路５の船尾寄り所要個所の内側に、推進用ポンプ６を構成するための羽根車（推進用プロペラ）６ａを回転可能に配置すると共に、該羽根車６ａを、主軸（プロペラ軸）７を介して船体１内の主機８の出力軸に連結した構成としてある。これにより、上記主機８により主軸７を介して上記推進用ポンプ６の羽根車６ａを回転駆動させることで、上記水取入口３から上記管路５内へ取り入れられる水を上記推進用ポンプ６にて昇圧し、しかる後、上記吹出口４より後方の空中又は水中にジェットとして噴出させて、その反動で船体１の推進力を得るようにしてある。

又、ウォータージェット推進船では、船底の吸入口９より吸入管１０を経て取り入れた冷却用海水を主機８の冷却水循環管１１へ導いて該主機８を冷却するようにしてあり、該主機８の冷却に供した後の冷却排水は、通常、所要の動力により排水ポンプを運転することで船外へ排出させるようにしている。しかし、この場合は、上記排水ポンプの運転のための動力が必要とされる。

そこで、上記排水のための動力を不要にできるようにするために、図６に示した如く、上記主機８の冷却水循環管１１の出口側に接続した逆止弁１４付きの排水管１２の下流側端部の吐出口１３を、上記ウォータージェット管路５における推進用ポンプ６よりも上流側位置に開口するよう接続した構成とすることが提案されている。これにより、ウォータージェット推進船の航行時に上記主機８により推進用ポンプ６の羽根車６ａが回転駆動されているときには、上記ウォータージェット管路５内が水取入口３から吹出口４へ向かう水の流れによって負圧になることを利用して、上記排水管１２内の冷却排水を、該ウォータージェット管路５内へ吸引して排出させると共に、上記給入管１０を通して新たな冷却用海水を上記主機８の冷却水循環管１１へ送ることができるとされている。１５は停泊、停船時に使用するための排水ポンプ１６を備えた補助排水管であり、該補助排水管１５は、上記排水管１２における逆止弁１４よりも上流側位置より分岐させて、下流側端部の吐出口１７を船底に開口させて接続してある。

又、図示してはいないが、ウォータージェット推進船の船底内のドレン口に接続した逆止弁付きのドレン管の下流側端部の吐出口を、上記主機８の冷却排水の排水管１２の吐出口１３と同様に、上記ウォータージェット管路５における推進用ポンプ６よりも上流側位置に開口するように接続して、ウォータージェット推進船の航行時に上記ウォータージェット管路５内が負圧になることを利用して、別途動力を要することなく船底部の排水を吸引して排出させるようにすることも考えられている（たとえば、特許文献１参照）。

更に、上記したと同様のウォータージェット推進器の主機８としては、ディーゼルエンジン等に比して重量や容積に対する発生馬力の大きいガスタービンエンジンが用いられるようになってきていることや、ウォータージェット推進船の船体の幅方向に、上記のようなウォータージェット推進器が複数基搭載されるようになっていることも従来知られている（たとえば、特許文献２参照）。

ところで、上記した如きウォータージェット推進器２を用いたウォータージェット推進は、高速航行に適した推進方式とされているが、ウォータージェット推進船の低速域での機動性を高めるために、たとえば、停止状態や、非常に遅い速度で航行している状態から急激な加速を行うことが望まれることがある。

実開平５−８４５９９号公報特開２００５−１２５９９１号公報

ところが、上記ウォータージェット推進器２は、推進用ポンプ６で昇圧させた水を吹出口４より後方へジェットとして噴出させるときの反力を推進力としているため、ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急激に加速させるための大きな推進力を得るには、多量の水を速い流速で船体１後方へ噴出させる必要があるが、該ウォータージェット推進船が停止した状態や、非常に遅い速度で航行している状態のときには、ウォータージェット推進器２の推進用ポンプ６に多量の水を速やかに吸入することが困難であることから、ウォータージェット推進船は、停止状態や非常に遅い速度での航行状態からの急加速性能があまり高くないというのが実状である。

すなわち、ウォータージェット推進器２では、水取入口３から吹出口４に至る１連のウォータージェット管路５の途中位置に、推進用ポンプ６が設けてあるため、該推進用ポンプ６を用いて多量の水を昇圧させて吹出口４より速い流速で噴出させるためには、上記噴出させる多量の水と同量の水を、上記ウォータージェット管路５を通して推進用ポンプ６へ吸入する必要がある。

ところで、ウォータージェット推進船がある程度の速度で航行しているときには、外部の水が上記水取入口３を通して上記ウォータージェット管路５内へ流入して、該管路５内に、上記航行速度に応じた流速で上記水取入口３より推進用ポンプ６へ向かう水の流れが生じるようになるため、上記管路５を経て推進用ポンプ６へ水を吸入する際の抵抗が小さくなって、該推進用ポンプ６へ多量の水を容易に吸入できるようになる。しかし、ウォータージェット推進船が停止状態のときには、上記ウォータージェット管路５内の水の流速はゼロであり、又、非常に遅い速度で航行しているときには、上記管路５内にて推進用ポンプ６へ向かう水の流速は非常に遅い。

そのために、上記推進用ポンプ６の回転駆動速度を高めて該推進用ポンプ６の吸入量を急激に増加させようとしても、上記ウォータージェット管路５を通る水の抵抗が大となってしまい、上記ウォータージェット管路５を通して推進用ポンプ６へ導かれる水の量が一時的に不足するようになることから、該推進用ポンプ６で昇圧して上記吹出口４より噴出できる水の量が制限されてしまう。このことから、従来のウォータージェット推進船は、停止状態からの急発進性能や、非常に遅い速度での航行状態からの急加速性能をあまり高めることができなかった。

なお、上記推進用ポンプ６に吸入される水の量は、ウォータージェット管路５における該推進用ポンプ６よりも上流側位置の流路断面積と、該部分を流れる水の流速の積に応じて定まるため、推進用ポンプ６よりも上流側のウォータージェット管路５の径を太くして流路断面積を増加させるようにすれば、該管路５内における水の流速が遅くても、上記推進用ポンプ６に吸入させる水の量を増加させることができると考えられるが、この場合には、上記ウォータージェット管路５の径を太くすることに合わせて上記推進用ポンプ６のポンプ容量を大型化する必要が生じてしまう。

上記特許文献１には、主機８の冷却排水の排水管１２や、船底部の排水のドレン管の下流側端部の吐出口を、ウォータージェット管路５に接続して、上記主機８の冷却排水や、船底部の排水を上記管路５へ流入させる考えが示されているが、これらは、ウォータージェット推進器２の運転時に、上記ウォータージェット管路５内が水取入口３から吹出口４へ向かう推進用の水の流れによって負圧になることを利用して、別途動力を要することなく上記主機８の冷却排水や船底部の排水を、上記管路５へ吸引させて排出させるためのものである。

したがって、上記のように主機８の冷却排水や船底部の排水を、ウォータージェット管路５へ吸引して、排出できるようにするためには、該管路５内の圧力が、上記主機８の冷却水循環管１１の流通抵抗に抗して十分量の冷却用海水を流通させるために必要とされる吸引力や、船底部の排水を、船底部より上記ウォータージェット管路５におけるドレン管の吐出口の接続位置まで吸い上げるために必要とされる吸引力を発生できるような負圧となっている必要がある。そのため、ウォータージェット推進船が停止していて上記ウォータージェット管路５内に水の流れがない状態や、非常に遅い速度での航行のために上記管路５内における水の流速が非常に遅い状態では、該管路５内に十分な負圧が発生しないことから、上記主機８の冷却排水や、船底部の排水を、上記ウォータージェット管路５内へ流入させることはできない。

更に、上記特許文献１に示されたものでは、主機８により推進用ポンプ６を回転駆動するエネルギーの一部が、上記主機８の冷却排水や、船底部の排水をウォータージェット管路５内へ吸引することに利用されるため、上記推進用ポンプ６の回転駆動によって発生させるウォータージェット推進船の推力の減少につながる虞も懸念される。

しかも、上記特許文献１に示されたものは、主機８の冷却排水や船底部の排水を排出するための動力を不要にできるようにすることを目的としているものであるため、上記主機８の冷却排水の排水管１２や、船底部の排水のドレン管に、上記ウォータージェット管路５側へ排水を送るためのポンプを設ける構成とする考えは全くなく、示唆されるものでもない。

そこで、本発明は、ウォータージェット推進器の推進用ポンプの大型化を要することなく停船状態又は非常に遅い速度で航行している状態であっても上記推進用ポンプに多量の水を速やかに吸入できるようにして、停船状態や非常に遅い速度での航行状態からの急激な加速を行うことができるウォータージェット推進船を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、船体の喫水線以下の所要個所に設けた水取入口から船尾端の吹出口に達するよう配設したウォータージェット管路と、該ウォータージェット管路の所要個所に設けた推進用ポンプとを備えたウォータージェット推進器を、船体に搭載してなるウォータージェット推進船において、上記ウォータージェット管路における上記推進用ポンプよりも上流側位置に、水を所要圧力で送給するための水送給装置を接続してなり、停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から上記推進用ポンプの回転駆動速度を高めて急加速するときに、上記ウォータージェット管路内へ上記水送給装置より所要圧力で水を送給できるようにしてなる構成とする。

又、上記構成における水送給装置を、船体の所要個所に設けた水タンクと、該水タンクをウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に接続する水送給管路と、該水送給管路に備えた昇圧ポンプとを具備してなる構成として、上記昇圧ポンプの運転により、上記水タンク内の水を昇圧して、上記水送給管路を経て上記ウォータージェット管路内へ送給できるようにした構成とする。

同様に、上記構成における水送給装置を、船体の喫水線以下の所要個所に設けた取水口に一端を取り付け且つ他端をウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に取り付けた水送給管路と、該水送給管路の途中位置に設けた昇圧ポンプとからなる構成として、上記昇圧ポンプの運転により、上記取水口より水送給管路へ取り入れる水を昇圧して、該水送給管路を経てウォータージェット管路内へ送給できるようにした構成とする。

同様に、上記構成における水送給装置を、船体の所要位置に設けた水タンクと、該水タンクをウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に接続する開閉弁を備えた水送給管路と、上記水タンクに、上記推進用ポンプを駆動する主機の排気ガス又は圧搾空気を導くガスラインとを具備してなる構成として、上記ガスラインを通して導いた上記主機の排気ガス又は圧搾空気により昇圧させた水タンク内の水を、上記開閉弁を開放作動させた水送給管路を経て上記ウォータージェット管路内へ送給できるようにした構成とする。

上述の各構成において、水送給装置によりウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側に水を送給する送給位置を、推進用ポンプに近い位置となるようにした構成とする。

更に、請求項６に対応して、船体の喫水線以下の所要個所に設けた水取入口から船尾端の吹出口に達するよう配設したウォータージェット管路と、該ウォータージェット管路の所要個所に設けた推進用ポンプとを備えたウォータージェット推進器を、船体の幅方向に複数基搭載してなるウォータージェット推進船において、全航行速度域で運転するウォータージェット推進器のウォータージェット管路と、そのとき運転を休止させるようにしてあるウォータージェット推進器のウォータージェット管路とを、開閉弁付きのバイパス管路で連通接続してなり、停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から急加速するときに、運転を休止させているウォータージェット推進器のウォータージェット管路内の水を、運転するウォータージェット推進器のウォータージェット管路内へ、上記開閉弁を開放作動させたバイパス管路を経て導くことができるようにしてなる構成とする。

本発明のウォータージェット推進船によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）船体の喫水線以下の所要個所に設けた水取入口から船尾端の吹出口に達するよう配設したウォータージェット管路と、該ウォータージェット管路の所要個所に設けた推進用ポンプとを備えたウォータージェット推進器を、船体に搭載してなるウォータージェット推進船において、上記ウォータージェット管路における上記推進用ポンプよりも上流側位置に、水を所要圧力で送給するための水送給装置を接続してなり、停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から上記推進用ポンプの回転駆動速度を高めて急加速するときに、上記ウォータージェット管路内へ上記水送給装置より所要圧力で水を送給できるようにしてなる構成としてあるので、上記推進用ポンプの回転駆動速度を急速に高めるときには、上記水送給管路よりウォータージェット管路内へ所要圧力で送給される水を、推進用ポンプに吸入することができて、該推進用ポンプへ導かれる水の量が不足することがなくなるため、上記回転駆動速度が急速に高められる推進用ポンプにより、多量の水を昇圧させて吹出口より後方へ急速に噴出させることができる。したがって、上記ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急激に加速させることができる。
（２）水送給装置を、船体の所要個所に設けた水タンクと、該水タンクをウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に接続する水送給管路と、該水送給管路に備えた昇圧ポンプとを具備してなる構成として、上記昇圧ポンプの運転により、上記水タンク内の水を昇圧して、上記水送給管路を経て上記ウォータージェット管路内へ送給できるようにした構成、又は、水送給装置を、船体の喫水線以下の所要個所に設けた取水口に一端を取り付け且つ他端をウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に取り付けた水送給管路と、該水送給管路の途中位置に設けた昇圧ポンプとからなる構成として、上記昇圧ポンプの運転により、上記取水口より水送給管路へ取り入れる水を昇圧して、該水送給管路を経てウォータージェット管路内へ送給できるようにした構成、又は、水送給装置を、船体の所要位置に設けた水タンクと、該水タンクをウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に接続する開閉弁を備えた水送給管路と、上記水タンクに、上記推進用ポンプを駆動する主機の排気ガス又は圧搾空気を導くガスラインとを具備してなる構成として、上記ガスラインを通して導いた上記主機の排気ガス又は圧搾空気により昇圧させた水タンク内の水を、上記開閉弁を開放作動させた水送給管路を経て上記ウォータージェット管路内へ送給できるようにした構成とすることにより、ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から急加速するときに、上記ウォータージェット管路内へ所要圧力で水を送給するために用いる水送給装置を容易に実現できる。
（３）水送給装置によりウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側に水を送給する送給位置を、推進用ポンプに近い位置となるようにした構成とすることにより、上記水送給管路より上記ウォータージェット管路内へ所要圧力で送給される水が、ウォータージェット管路内を通って上記推進用ポンプに達するまでの間に生じる圧力損失を抑制できる。
（４）船体の喫水線以下の所要個所に設けた水取入口から船尾端の吹出口に達するよう配設したウォータージェット管路と、該ウォータージェット管路の所要個所に設けた推進用ポンプとを備えたウォータージェット推進器を、船体の幅方向に複数基搭載してなるウォータージェット推進船において、全航行速度域で運転するウォータージェット推進器のウォータージェット管路と、そのとき運転を休止させるようにしてあるウォータージェット推進器のウォータージェット管路とを、開閉弁付きのバイパス管路で連通接続してなり、停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から急加速するときに、運転を休止させているウォータージェット推進器のウォータージェット管路内の水を、運転するウォータージェット推進器のウォータージェット管路内へ、上記開閉弁を開放作動させたバイパス管路を経て導くことができるようにしてなる構成とすることにより、ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い航行状態から急加速させるときには、運転するウォータージェット推進器の推進用ポンプに吸入される水の経路の流路断面積を拡大させることができる。これにより、上記ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度で航行させていることに伴って、各ウォータージェット管路内における水の流速がゼロ又は非常に遅い流速であるとしても、上記運転するウォータージェット推進器の推進用ポンプに吸入する水の量を増大させることができるため、該推進用ポンプの回転駆動速度を高めるときに導かれる水が不足する虞を防止できるようになる。したがって、運転するウォータージェット推進器の吹出口から、後方へ多量の水を速い流速で噴出できて、上記ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い航行状態から急加速させることが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明のウォータージェット推進船の実施の一形態を示すもので、図６に示したと同様に、船体１に、水取入口３から吹出口４に達するウォータージェット管路５と、該管路５の途中位置に設けた推進用ポンプ６と、該推進用ポンプ６を主軸７を介して回転駆動するための主機８とを具備してなるウォータージェット推進器２を備えた構成において、上記ウォータージェット管路５における上記推進用ポンプ６よりも上流側位置に、水を所要圧力で送給するための水送給装置Ｉとして、船体１の所要個所に設けた水タンク１８を、昇圧ポンプ２０を備えた水送給管路１９を介して接続する。これにより、上記推進用ポンプ６を運転した状態で、上記昇圧ポンプ２０を運転することで、上記水タンク１８内の水を、上記昇圧ポンプ２０で昇圧した後、上記水送給管路１９を経て上記ウォータージェット管路５内へ送給して、該昇圧された水を、該管路５を経て上記推進用ポンプ６へ吸入させることができるようにする。

詳述すると、上記昇圧ポンプ２０は、上記水タンク１８内の水を、上記推進用ポンプ６の運転時における上記ウォータージェット管路５内の圧力よりも高い圧力まで昇圧できるようにしてある。更に、上記昇圧ポンプ２０の運転により、上記水タンク１８内の水を昇圧して、上記ウォータージェット管路５内へ送給することで、該管路５内の圧力を、上記昇圧ポンプ２０を運転していない通常時の管路５内圧力に比して高めることができるようにしてある。

上記水タンク１８は、該水タンク１８内の水の水頭を利用して上記昇圧ポンプ２０に要求される昇圧能力を抑制できるようにするという観点からすると、上記ウォータージェット管路５における上記水送給管路１９の接続位置よりも上方位置に設けることが好ましい。又、ウォータージェット推進船の構造の複雑化を抑えると共に軽量化を図るという観点からすると、船体１に本来装備されているバラストタンクのような水のタンクを、上記水タンク１８として利用するようにすることが好ましいが、専用の水タンク１８を船体１に装備させる構成とするようにしてもよい。なお、図１では、便宜上、船体１上に上記水タンク１８を支持するための支持構造の記載は省略してある。

更に、上記水送給装置Ｉにおける水送給管路１９の上記ウォータージェット管路５に対する接続位置は、上記推進用ポンプ６の上流側近傍位置とするようにしてある。これにより、上記昇圧ポンプにて昇圧させた水を上記水送給管路１９を経てウォータージェット管路５内へ流入させるときに、該昇圧された水が管路５内を通って上記推進用ポンプ６に達する間に生じる圧力損失を抑制できるようにしてある。

２１は主機８の出力軸と主軸７との間に介在させたギアボックスである。その他、図６に示したものと同一のものには同一符号が付してある。

以上の構成としてあるウォータージェット推進船が停止状態、あるいは、非常に遅い速度で航行しているときに、主機８による推進用ポンプ６の回転駆動速度を急速に高めると共に、上記昇圧ポンプ２０の運転を開始させるようにすると、上記水タンク１８内の水が、上記昇圧ポンプ２０により昇圧された状態で水送給管路１９よりウォータージェット管路５内へ供給されて、該管路５内の圧力が高められるようになる。このため、上記推進用ポンプ６に、上記ウォータージェット管路５内の圧力の高められた状態の水が送給されるようになることから、該推進用ポンプ６では、該ポンプ６自体の給入能力以上の容量の水の吸入が行われる。これにより、推進用ポンプ６の回転駆動速度を急速に高めても、該推進用ポンプ６に導かれる水の量が不足することがなくなるため、該回転駆動速度が急速に高められた推進用ポンプ６により、多量の水が昇圧されて吹出口４より後方へ急速に噴出されるようになる。したがって、上記吹出口４より後方へ多量の水が急速に噴出されることの反力によって、上記ウォータージェット推進船は、停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速されるようになる。

その後、上記昇圧ポンプ２０の運転により水タンク１８内の水がほぼ空になるか、又は、ウォータージェット推進船が、上記した停止状態や非常に遅い速度での航行状態からの急加速によって所定の速度に達すると、上記昇圧ポンプ２０の運転を停止して、上記推進用ポンプ６の回転駆動による通常のウォータージェット推進に切り替えるようにすれば、上記急加速に続けてウォータージェット推進船の航行が行われるようになる。

更に、上記水タンク１８には、所要の時点で、図示しないポンプを用いて船外の水を汲み上げて貯留させるようにして、次回、停止状態や非常に遅い速度での航行状態からの急加速を行う必要が生じるときまで備えるようにすればよい。

このように、本発明のウォータージェット推進船によれば、停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急激な加速を良好に行うことができて、ウォータージェット推進船の低速域での機動性を大幅に高めることが可能となる。又、上記のように推進用ポンプ６に多量の水を急速に吸入させる場合であっても、ウォータージェット管路５の径を拡大する必要はないため、上記推進用ポンプ６を大型化する必要はない。

次に、図２は本発明の実施の他の形態として、上記実施の形態の応用例を示すもので、図１に示したと同様の構成において、主機をガスタービンエンジン８ａとし、更に、水送給装置Ｉにて水タンク１８とウォータージェット管路５の所要位置とを連結する水送給管路１９に設ける昇圧ポンプを、上記ガスタービンエンジン８ａより排出される高温で且つ高圧の排気ガス２２により駆動される形式の昇圧ポンプ２０ａとしたものである。

具体的には、上記ガスタービンエンジン８ａの排気管２３の途中位置より切替弁２５を介して分岐させた排気ガスライン２４を、上記昇圧ポンプ２０ａに接続してなる構成として、上記切替弁２５の切替操作によりガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２を上記排気ガスライン２４を通して昇圧ポンプ２０ａに駆動源として供給することで、該昇圧ポンプ２０ａの運転を行うことができるようにしてある。

その他の構成は図１に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。

本実施の形態のウォータージェット推進船によれば、通常時は、上記ガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２が、上記切替弁２５を通過して排気管２３に導かれるようにしておく。この状態において、ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から急激に加速させる必要が生じた場合は、上記ガスタービンエンジン８ａによる推進用ポンプ６の回転駆動速度を急速に高めると共に、上記切替弁２５を切り替えて、図２に二点鎖線で示す如く、上記ガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２を、排気ガスライン２４を経て上記昇圧ポンプ２０ａへ導いて該昇圧ポンプ２０ａの運転を開始させる。これにより、上記水タンク１８内の水が、上記昇圧ポンプ２０ａにより昇圧された状態でウォータージェット管路５内へ供給され、該管路５内の水の圧力が高められた状態で、上記推進用ポンプ６に送給されるようになることから、該推進用ポンプ６の回転駆動速度を急速に高めても、推進用ポンプ６へ導かれる水の量が不足することがなくなる。したがって、上記回転駆動速度が急速に高められた推進用ポンプ６により、多量の水を昇圧して吹出口４より後方へ急速に噴出することができるようになるため、その反力により、上記ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速させることができる。したがって、本実施の形態によっても、図１に示した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、上記したようにウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急激に加速させた後は、上記切替弁２５を、ガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２を排気管２３へ導くように再び切り替えて、上記昇圧ポンプ２０ａの運転を停止させるようにすればよく、又、所要の時点で、図示しないポンプを用いて船外の水を汲み上げて、上記水タンク１８へ再び貯留させるようにして、次回、停止状態や非常に遅い速度での航行状態からの急加速を行う必要が生じるときまで備えるようにすればよい。

次いで、図３は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、船体１の幅方向に、図６に示したと同様なウォータージェット推進器２を複数基、たとえば、船体１の幅方向に３基のウォータージェット推進器２ａ，２ｂ，２ｃを搭載すると共に、低速航行時には、中央のウォータージェット推進器２ｂの推進用ポンプ６の運転を休止させるようにして、左右の２基のウォータージェット推進器２ａと２ｃの各推進用ポンプ６のみを回転駆動することにより、該左右の２基のウォータージェット推進器２ａと２ｃにより推力を発生できる構成とする。

更に、上記低速航行時に運転を休止させるようにしてあるウォータージェット推進器２ｂのウォータージェット管路５ｂにおける上記推進用ポンプ６よりも上流側の所要個所と、左右のウォータージェット推進器２ａ，２ｃのウォータージェット管路５ａ，５ｃにおける推進用ポンプ６よりも上流側の所要個所とを、電磁弁等の開閉弁２７を備えたバイパス管路２６を介してそれぞれ連通接続する。

具体的には、上記各バイパス管路２６は、上記ウォータージェット管路５ｂに連結してある船体１中央寄りの一端部より、上記左右のウォータージェット管路５ａ又は５ｃに接続してある船幅方向の両端側に位置する他端部の方へ斜め後ろ向きに延びるように配設してある。これにより、上記各バイパス管路２６の開閉弁２７を開放作動させるときに、上記中央のウォータージェット管路５ｂ内へ水取入口３より取り入れられる水を、上記各バイパス管路２６を経て左右に振り分けて上記左右のウォータージェット管路５ａ，５ｃへ円滑に導くことができるようにしてある。

その他、図１に示したものと同一のものには同一符号が付してある。

本実施の形態によれば、ウォータージェット推進船の通常航行時は、各バイパス管路２６の開閉弁を閉じた状態で各ウォータージェット推進器２ａ，２ｂ，２ｃの推進用ポンプ６を回転駆動することにより、個々のウォータージェット推進器２ａと２ｂと２ｃにて、ウォータージェット管路５ａ，５ｂ，５ｃ内へそれぞれの水取入口３より取り入れた水を、推進用ポンプ６で昇圧した後、各吹出口４より後方へ噴出させることで、その反力によりウォータージェット推進船の推力を得ることができる。

上記ウォータージェット推進船を、上記中央のウォータージェット推進器２ｂの運転は休止させた状態で、左右のウォータージェット推進器２ａと２ｃの推進用ポンプ６の回転駆動速度を高めると共に、上記各バイパス管路２６の開閉弁を開放作動させると、船体左舷寄りのウォータージェット推進器２ａの推進用ポンプ６には、対応するウォータージェット管路５ａを通して吸入する水に加えて、図３に二点鎖線で示す如く、中央のウォータージェット推進器２ｂのウォータージェット管路５ｂからもバイパス管路２６を経て水を吸入できるようになり、同様に、船体右舷寄りのウォータージェット推進器２ｃの推進用ポンプ６には、対応するウォータージェット管路５ｃを通して吸入する水に加えて、図３に二点鎖線で示す如く、中央のウォータージェット推進器２ｂのウォータージェット管路５ｂからもバイパス管路２６を経て水を吸入できるようになる。

したがって、上記左右のウォータージェット推進器２ａと２ｃの各推進用ポンプ６における水の吸入経路の流路断面積は、それぞれのウォータージェット推進器２ａ，２ｃに具備されているウォータージェット管路５ａ，５ｃの流路断面積と、上記中央のウォータージェット管路５ｂから各バイパス管路２６を経て導かれる水の経路の流路断面積の和となる。よって、上記各ウォータージェット推進器２ａと２ｃの各推進用ポンプ６では、水の吸入経路の流路断面積を、個別に対応するウォータージェット管路５ａ，５ｃのみから水を吸入する場合に比して拡大することができるため、上記ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度で航行させていることに伴って、上記各ウォータージェット管路５ａ，５ｂ，５ｃ内における水の流速がゼロか、あるいは、非常に遅い流速であるとしても、上記左右のウォータージェット推進器２ａと２ｃの推進用ポンプ６には、個別に対応するウォータージェット管路５ａ，５ｃのみから水を吸入する場合よりも多量の水を吸入することができるようになる。

以上により、上記左右の各ウォータージェット推進器２ａと２ｃの推進用ポンプ６の回転駆動速度を高めるときに、該各ポンプ６に導かれる水が不足する虞を未然に防止できるようになることから、該各ウォータージェット推進器２ａと２ｃの吹出口４からは、後方へ多量の水を速い流速で噴出できる。よって、本実施の形態においても、上記ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い航行状態から急加速させることが可能になる。又、上記ウォータージェット推進船の通常運転時は、上記各バイパス管路２６の開閉弁２７は閉止状態として、上記各ウォータージェット推進器２ａ，２ｂ，２ｃの各推進用ポンプ６には、個別に対応するウォータージェット管路５ａ，５ｂ，５ｃを通して導かれる水を吸入させるようにしてあるため、上記各推進用ポンプ６の大型化を図る必要はない。

更に、図４は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図１に示したと同様の構成において、水送給装置Ｉを、ウォータージェット推進器２のウォータージェット管路５における推進用ポンプ６よりも上流側位置に、船体１上に設けた水タンク１８内の水を昇圧ポンプ２０により昇圧して水送給管路１９を経て送給できるようにした構成に代えて、船体１の船底、又は、喫水線よりも下方の船側に開口させて設けた取水口２９（図では船底に取水口２９を設けた場合を示してある。）に、水送給管路２８の一端部を接続すると共に、該水送給管路２８の他端部を、上記ウォータージェット管路５における推進用ポンプ６よりも上流側位置に接続し、更に、上記水送給管路２８の途中位置に、図１に示した昇圧ポンプ２０と同様の昇圧ポンプ２０を設けて水送給装置Ｉを構成する。

その他の構成は図１に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。なお、図示する便宜上、主軸７に取り付けてあるギアボックス２１及び主機８の記載は省略してある。

本実施の形態によれば、ウォータージェット推進船が停止状態、あるいは、非常に遅い速度で航行している状態のときに、推進用ポンプ６の回転駆動速度を急速に高めると共に、上記昇圧ポンプ２０の運転を開始させるようにすると、上記取水口２９より水送給管路２８へ取り入れる水を、上記昇圧ポンプ２０により昇圧させた後、上記ウォータージェット管路５内へ送給して、該管路５内の圧力を高めると共に、該昇圧された水を、上記推進用ポンプ６に吸入させることができる。したがって、図１に示した実施の形態と同様に、上記推進用ポンプ６の回転駆動速度を急速に高めるときに、該ポンプ６に導かれる水の量が不足する虞を解消できるため、吹出口４より後方へ多量の水を急速に噴出させることができるようになることから、上記ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速させることが可能になる。

図５は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図２に示したと同様の構成において、水送給装置Ｉを、水タンク１８内の水を、ガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２により駆動する形式の昇圧ポンプ２０ａにより昇圧して、ウォータージェット推進器２のウォータージェット管路５における推進用ポンプ６よりも上流側位置に送給できるようにした構成に代えて、上記水タンク１８内の水を、たとえば、上記ガスタービンエンジン８ａより高温、高圧で排出される排ガス２２の圧力を作用させることで昇圧した後、ウォータージェット推進器２のウォータージェット管路５における推進用ポンプ６よりも上流側位置に送給できる水送給装置Ｉとしたものである。

具体的には、上記ウォータージェット管路５における推進用ポンプ６よりも上流側の所要位置に、水タンク１８を、開閉弁３１を備えた水送給管路３０を介して接続する。更に、上記ガスタービンエンジン８ａの排気管２３の途中位置より切替弁２５を介して分岐させた排気ガスライン２４を、上記水タンク１８の上部所要位置に接続して上記水送給装置Ｉを構成してある。

なお、上記水タンク１８は、大気に開放されている図示しない開口部を必要に応じて閉止させることで気密状態とすることができるようにしてあると共に、後述するように、上記ガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２をタンク内に導いて、該タンク内の水を昇圧させて、水送給管路３０を経て上記ウォータージェット管路５へ送給するときに作用する圧力に耐え得る構造としてあるものとする。

その他の構成は図２に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。

本実施の形態によれば、通常時は、上記ガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２が、上記切替弁２５を通過して排気管２３に導かれるようにしておく。又、水送給管路３０の開閉弁３１を閉止状態としておく。この状態において、ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から急激に加速させる必要が生じた場合は、上記ガスタービンエンジン８ａによる推進用ポンプ６の回転駆動速度を急速に高めると共に、上記切替弁２５を切り替えて、図５に二点鎖線で示す如く、上記ガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２を、排気ガスライン２４を経て気密状態とした上記水タンク１８内へ導いて充填させることで、該水タンク１８内の水を昇圧させる。同時に、上記水送給管路３０の開閉弁３１を開放作動させると、上記水タンク１８内にて上記ガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２の圧力によって昇圧された水を、上記水送給管路３０を経てウォータージェット管路５内に送給して、該管路５内の水の圧力を高めた状態で、上記推進用ポンプ６に吸入させることができる。よって、本実施の形態においても、推進用ポンプ６の回転駆動速度を急速に高めるときに、該推進用ポンプ６へ導かれる水の量が不足する虞を未然に防止できることから、推進用ポンプ６により、多量の水を昇圧して吹出口４より後方へ急速に噴出することができ、よって、ウォータージェット推進船を、停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速させることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、以下のようにしてもよい。図１、図２、図４及び図５の各実施の形態にて、ウォータージェット管路５における水送給管路１９，２８，３０の接続位置は、該各送給管路１９，２８，３０よりウォータージェット管路５内へ昇圧状態で供給する水が、推進用ポンプ６に達するまでに生じる圧力損失を低減させるためには、上記推進用ポンプ６の上流側近傍位置とすることが好ましいが、該接続位置は、ウォータージェット管路５の長手方向に位置変更してもよい。

図１、図２及び図５の各実施の形態における水タンク１８の配置は、船体１の上部構造や、艤装品の配置等に応じて適宜変更してもよい。又、水タンク１８内の水は、推進用ポンプ６で多量の水を効率よく吸入させるという観点からすると、昇圧ポンプ１８又はガスタービンエンジン８ａの排気ガス２２の圧力を利用して昇圧させた後、ウォータージェット管路５内へ送給することが好ましいが、上記水タンク１８を、ウォータージェット管路５よりも所要寸法上方位置に配設すると共に、該水タンク１８と上記ウォータージェット管路５とを、図５に示した水送給管路３０と同様の開閉弁３１付きの水送給管路３０を介して接続してなる構成とすることにより、ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速させる際に、上記開放弁３１を開放操作して、上記水タンク１８内の水を、該水の有する位置エネルギーを利用して上記ウォータージェット管路５内へ圧送させるようにしてもよい。

図５の実施の形態では、水送給装置Ｉにおける水タンク１８に、推進用ポンプ６を駆動するガスタービンエンジン８ａの排ガス２２を導く排ガスライン２４を接続してなる構成として、上記水タンク１８内の水を、上記ガスタービンエンジン８ａの排ガス２２の圧力を作用させることで昇圧させるものとして説明したが、上記水タンク１８に、船体１に搭載してある図示しない圧搾空気タンク（空気ボンベ）等の所要の圧搾空気供給源より圧搾空気を導くことができるようにしてあるガスラインを接続してなる構成として、上記水タンク１８内の水を、上記ガスラインを通して導く圧搾空気の圧力を作用させることで昇圧させ、この昇圧された水タンク１８内の水を、水送給管路３０を経てウォータージェット管路５内に送給させるようにしてもよい。

図３の実施の形態では、船体１の幅方向に３基のウォータージェット推進器２ａ，２ｂ，２ｃを備え、且つ低速航行時に中央のウォータージェット推進器２ｂを休止状態として、左右の２基のウォータージェット推進器２ａと２ｃのみを運転するようにしてあるウォータージェット推進船に適用するものを示したが、船体１の幅方向に４基のウォータージェット推進器２を備えると共に、低速航行時に船体中央寄りの２基のウォータージェット推進器２を休止状態として、左右の舷側寄りの２基のウォータージェット推進器２のみを運転するようにしてあるウォータージェット推進船に適用して、船体１中央を挟んで右側と左側の２基ずつのウォータージェット推進器２の各ウォータージェット管路５同士を、開閉弁２７を備えたバイパス管路２６を介して連通接続してなる構成として、上記ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速させる際に、上記各バイパス管路２６の開閉弁２７を開放作動させることで、休止状態とするようにしてある船体中央寄りの２基のウォータージェット推進器２のウォータージェット管路５から、それぞれの左右外側に位置する２基のウォータージェット推進器２のウォータージェット管路５へ上記各バイパス管路２６を経て導く水を、上記左右外側に位置する２基のウォータージェット推進器２の推進用ポンプ６へ吸入させるようにしてもよい。更には、ウォータージェット推進船を所要の航行速度以下の低速で航行させる際に休止させるようにしてあるウォータージェット推進器２のウォータージェット管路５から、ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速させる際に運転するウォータージェット推進器２のウォータージェット管路５へ水を導くことができるようにすれば、船体１の幅方向に設けるウォータージェット推進器２の数は増減してもよく、又、船体１の幅方向に設けるウォータージェット推進器２の数、及び、ウォータージェット推進船を停止状態や非常に遅い速度での航行状態から急加速させる際に運転するウォータージェット推進器と、休止状態とするウォータージェット推進器２の配置に応じて、上記バイパス管路２６の配置は適宜変更してもよい。その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明のウォータージェット推進船の実施の一形態を示す概略切断側面図である。本発明の実施の他の形態を示す概略切断側面図である。本発明の実施の更に他の形態を示す概略切断平面図である。本発明の実施の更に他の形態を示す概略切断側面図である。本発明の実施の更に他の形態を示す概略切断側面図である。従来のウォータージェット推進船の一例の概略を示す切断側面図である。

符号の説明

Ｉ水送給装置
１船体
２，２ａ，２ｂ，２ｃウォータージェット推進器
３水取入口
４吹出口
５，５ａ，５ｂ，５ｃウォータージェット管路
６推進用ポンプ
８主機
８ａガスタービンエンジン
１８水タンク
１９水送給管路
２０，２０ａ昇圧ポンプ
２２排気ガス
２４排気ガスライン（ガスライン）
２６バイパス管路
２７開閉弁
２８水送給管路
２９取水口
３０水送給管路
３１開閉弁

Claims

船体の喫水線以下の所要個所に設けた水取入口から船尾端の吹出口に達するよう配設したウォータージェット管路と、該ウォータージェット管路の所要個所に設けた推進用ポンプとを備えたウォータージェット推進器を、船体に搭載してなるウォータージェット推進船において、上記ウォータージェット管路における上記推進用ポンプよりも上流側位置に、水を所要圧力で送給するための水送給装置を接続してなり、停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から上記推進用ポンプの回転駆動速度を高めて急加速するときに、上記ウォータージェット管路内へ上記水送給装置より所要圧力で水を送給できるようにしてなる構成を有することを特徴とするウォータージェット推進船。
水送給装置を、船体の所要個所に設けた水タンクと、該水タンクをウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に接続する水送給管路と、該水送給管路に備えた昇圧ポンプとを具備してなる構成として、上記昇圧ポンプの運転により、上記水タンク内の水を昇圧して、上記水送給管路を経て上記ウォータージェット管路内へ送給できるようにした請求項１記載のウォータージェット推進船。
水送給装置を、船体の喫水線以下の所要個所に設けた取水口に一端を取り付け且つ他端をウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に取り付けた水送給管路と、該水送給管路の途中位置に設けた昇圧ポンプとからなる構成として、上記昇圧ポンプの運転により、上記取水口より水送給管路へ取り入れる水を昇圧して、該水送給管路を経てウォータージェット管路内へ送給できるようにした請求項１記載のウォータージェット推進船。
水送給装置を、船体の所要位置に設けた水タンクと、該水タンクをウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側位置に接続する開閉弁を備えた水送給管路と、上記水タンクに、上記推進用ポンプを駆動する主機の排気ガス又は圧搾空気を導くガスラインとを具備してなる構成として、上記ガスラインを通して導いた上記主機の排気ガス又は圧搾空気により昇圧させた水タンク内の水を、上記開閉弁を開放作動させた水送給管路を経て上記ウォータージェット管路内へ送給できるようにした請求項１記載のウォータージェット推進船。
水送給装置によりウォータージェット管路における推進用ポンプよりも上流側に水を送給する送給位置を、推進用ポンプに近い位置となるようにした請求項１、２、３又は４記載のウォータージェット推進船。
船体の喫水線以下の所要個所に設けた水取入口から船尾端の吹出口に達するよう配設したウォータージェット管路と、該ウォータージェット管路の所要個所に設けた推進用ポンプとを備えたウォータージェット推進器を、船体の幅方向に複数基搭載してなるウォータージェット推進船において、全航行速度域で運転するウォータージェット推進器のウォータージェット管路と、そのとき運転を休止させるようにしてあるウォータージェット推進器のウォータージェット管路とを、開閉弁付きのバイパス管路で連通接続してなり、停止状態や非常に遅い速度で航行している状態から急加速するときに、運転を休止させているウォータージェット推進器のウォータージェット管路内の水を、運転するウォータージェット推進器のウォータージェット管路内へ、上記開閉弁を開放作動させたバイパス管路を経て導くことができるようにしてなる構成を有することを特徴とするウォータージェット推進船。