JP2009214866A - 船の駆動出力要件を減少させる装置 - Google Patents

船の駆動出力要件を減少させる装置 Download PDF

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Abstract

【課題】船の駆動出力要件を減少させるのに役立つ装置を創作すること。
【解決手段】タンカー、バルカーやタグボートやすべてのタイプの非常に高速ではない船のような緩速で完全に組立てた船の駆動出力要件を減少させ、プロペラ送流を改良させ並びに予旋回を発生させる装置１０は、プロペラの前で船体に固定的に据え付けられた前ノズル２０と前ノズルの内部空間に配置されたフィン或いは水中翼３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄとから成る。
【選択図】図２

Description

この発明は、単一或いは複数のプロペラ船の駆動出力要件を減少させる装置に関する。
先行技術としてはプロペラ船のコルトノズル舵に関して種々の装置がある。
特公昭４６− ６７４８公報 ドイツ実用新案第８３１４１１１号明細書（特公昭４７−２０８６０号公報） ドイツ特許出願公開第３６１５６１９号明細書 ドイツ特許出願公開第３３２４７５３号明細書（特開昭６０−３５６９３号公報） 特開昭６３−１７３７９１号公報 特開平 ４−４３１９３号公報 実開昭６２−４３８９８号公報
この発明の課題は、船の駆動出力要件を減少させるのに役立つ装置を創作することである。
この課題は、請求項１の特徴事項を備える装置、即ち、プロペラの前で船体に固定的に据え付けられる装置が前ノズルと前ノズルの内部に置かれたフィン或いは水中翼とから成ることによって解決される。
従って、単一或いは複数のプロペラ船の駆動出力要件を減少させるこの発明の装置は、プロペラの前で船体に固定的に据え付けられる装置が前ノズルと前ノズルの内部に置かれたフィン或いは水中翼から成るような形式に構成されている。
そのように構成された装置により、船の駆動出力要件を減少させることが可能である。起こり得る利得はプロペラの推力負荷率の増加により高まる。この装置は特にタンカー、ブルカー( Bulker )やタグボートやすべてのタイプの非常に高速ではない船のような緩速で完全に組立てた船に適している。この装置自体は船のプロペラの前で船体に固定的に据え付けられ、二つの機能要素、即ち前ノズルとフィン或いは水中翼から成る。
これは、前ノズルの作業原理が非常に高い並流をもつ領域におけるプロペラ送流速度の増加と低い並流の領域におけるプロペラ送流速度の減少とから成り、前ノズル内に配置されたフィン或いは水中翼の作業原理が予旋回を発生させ、それにより両機能要素が異なった損失源を標的とし、即ち前ノズルが有効な推力負荷の減少を狙って、フィン或いは水中翼がプロペラジェットにおける旋回損失の減少を狙っていることである。両効果により、推進システムの効率が向上される。
それ他の有益な構成は従属請求項の対象である。
それで、前ノズルは回転対称的で上方に片寄った（移動された）好ましくはプロペラ軸上に配置され、前ノズルの内径がプロペラ直径の最高９０％である。
好ましくは四つのフィン或いは水中翼が前ノズルの内部に非対称的に且つプロペラ軸に対して半径方向に配置され、フィン或いは水中翼が船体を前ノズルと接続させ、前ノズルの後端に配置され、フィン或いは水中翼の水中翼状やレンズ状横断面形状の彎曲された側面がプロペラの上方打撃側面で上方に且つ下方打撃側面で下方に配向される。前ノズルの内部空間内の四つのフィン或いは水中翼の配列が何らの限定も構成しなく、とりわけ、より少ない或いはより多い数のフィン或いは水中翼が設けられ得る。
この発明の装置の上方右舷回転プロペラを備える船の実施例は、添付図面に図示されている。
図１によると、船の駆動出力要件を減少させる装置１０は、円筒状構成或いは異なった構成形状或いは横断面形状を備える前ノズル２０が船本体１００の図に示されていないプロペラの直前に（図には表示されていない）設けられていて、このノズルが船体に固定的に据え付けられることを特徴とする。フィン或いは水中翼３０は前ノズル２０の内部空間２０ａ内に配置されている。前ノズル２０が船体に配置されて上方片寄り軸２１による対称回転を有する。
図２に表示された実施例では、四つのフィン或いは水中翼３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが前ノズル２０の内部空間２０ａ内に異なったフィン或いは水中翼長さを備えて星状に配置されている。これら四つのフィン或いは水中翼が前ノズルの内部空間に非対称的に且つプロペラ軸線ＰＡに半径方向に配置されている。これは、フィン或いは水中翼３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが前ノズル２０を船体１００と接続させ、プロペラに向けられる前ノズル２０の後端に配置されて、それによりフィン或いは水中翼３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの水中翼状やレンズ状横断面形状の彎曲された側面がプロペラの上方打撃側面で上方に且つ下方打撃側面で下方に配向される。さらに、フィン或いは水中翼３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが左舷側で前上方に且つ右舷側で前下方に配向される（図２と図３）。プロペラの回転方向が矢印Ｘ（図１）の方向である。前ノズル２０の内部空間２０ａ内に配置されたフィン或いは水中翼３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄがその角度位置を調整でき、設定された角度位置に固定できる。
右舷側に上方に回転するプロペラを備える実施例によると、フィン或いは水中翼３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが次の好ましい半径方向角度位置と初期角度位置を取る：
フィン角度 設置の角度
左舷（ＢＢ） 下フィン（３０ａ） ２４７．５° １４°
左舷（ＢＢ） 中間フィン（３０ｂ） ２９２．５° １２°
左舷（ＢＢ） 上フィン（３０ｃ） ３３７．５° ８°
右舷（ＳＢ） フィン（３０ｄ） ９０．０° １０°
即ち、フィン角度定義のために：後からわかった：１２時＝０°、右周り（時計針回り）に増加し、それによりフィン角度と作用角度が示された値と異なっている。
図１、３と６に表示された実施例によると、フィン或いは水中翼が彎曲された側壁３２と真直なベース面３３を備えるレンズ状横断面形状を有する。例えばプロペラ軸線ＰＡに対する両フィン３０の配列と位置は、上フィンがプロペラ軸ＰＡとおよそ平行なベース面３３を備えて、ベース面３３がプロペラ軸線ＰＡに対して少なくとも５°の角度α、好ましくは１０°であるようになっている。フィンの他の角度位置が可能である。全体では、フィン３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが好ましくは図２に示された位置を有する。
図１と６による前ノズル２０が横断面形状２６を備える成型体２５により形成されていて、この横断面形状がプロペラ軸ＰＡに対して角度を備えて傾斜する外側配置壁部分２６ａとプロペラ軸ＰＡと平行である内側配置直線壁部分２６ｂとを有し、この直線壁部分がプロペラと反対向いた領域にて外側壁部分２６ａに移行されるアーム壁部分２６ｃを有する。外側配置壁部分２６ａはアーチ状に形成されている。プロペラ側は図６におけるＰＳにて示される。
前ノズルの内部空間に配置されたフィン或いは水中翼を備える前ノズルから成るこの発明の装置の右舷側図を示す。 フィン或いは水中翼が調整できない装置の背面図を示す。 フィン或いは水中翼の形状を通る拡大横断面を示す。 船尾輪郭の側面図を示す。 船の後部の助骨設計図を示す。 フィンの位置配列を備える図１による前ノズルの内部空間に配置されたフィン或いは水中翼を備える前ノズルを示す。
符号の説明
１０．．．．．装置
２０．．．．．前ノズル
２０ａ．．．．内部空間
２１．．．．．前ノズルの軸線
２６．．．．．横断面形状
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ．．．壁部分
３０；３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ．．．フィン／水中翼
３１．．．．．横断面形状
３２．．．．．彎曲された側壁
３３．．．．．ベース面
１００．．．．船体
ＢＢ．．．．．左舷
ＳＢ．．．．．右舷
ＰＡ．．．．．プロペラ軸線
ＰＳ．．．．．プロペラ側
Ｘ ．．．．．プロペラの回転方向
α ．．．．．角度

Claims (6)

  1. 単一或いは複数のプロペラ船の駆動出力要件を減少させる装置において、プロペラの前で船体（１００）に固定的に据え付けられる装置（１０）が前ノズル（２０）と前ノズルの内部に置かれたフィン或いは水中翼（３０；３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）とから成ることを特徴とする装置。
  2. プロペラ直径の９０％より小さい内径をもつ前ノズル（２０）が回転対称的に上方に移動されて、特にプロペラ軸線（ＰＡ）の上部に位置する軸線（２１）に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 好ましくは四つのフィン或いは水中翼（３０；３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）が前ノズル（２０）の内部空間（２０ａ）に非対称的に且つプロペラ軸線（ＰＡ）に半径方向に置かれ、フィン或いは水中翼が船体を前ノズル（２０）と接続させ、前ノズル（２０）の後端に配置され、フィン或いは水中翼（３０；３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）のレンズ状横断面形状（３１）の彎曲された側面（３２）がプロペラの上方打撃側面に上方に且つプロペラの下方打撃側面に下方に配向されることを特徴とする請求項１或いは２に記載の装置。
  4. フィン或いは水中翼（３０；３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）が次の好ましい半径方向角度位置と初期角度位置を取る：
    フィン角度 設置の角度
    左舷（ＢＢ） 下フィン（３０ａ） ２４７．５° １４°
    左舷（ＢＢ） 中間フィン（３０ｂ） ２９２．５° １２°
    左舷（ＢＢ） 上フィン（３０ｃ） ３３７．５° ８°
    右舷（ＳＢ） フィン（３０ｄ） ９０．０° １０°
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
  5. 前ノズル（２０）の内部空間（２０ａ）に配置されたフィン或いは水中翼（３０）がその角度位置に関して変更できるか、或いは調整できることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
  6. 船、特にタンカー、ブルカーやタグボートやすべてのタイプの非常に速くはない船のような緩速で完全に組立てた船の駆動出力要件を減少させ、プロペラ送流を改良させ並びに予旋回を発生させるために請求項１乃至５のいずれか一項に記載の特徴事項をもつ装置（１００）を使用することを特徴とする装置の使用方法。
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