JP2011251633A - Ship - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶に関する。 The present invention relates to a ship having a plurality of skeg portions that are provided at a stern portion at intervals in a ship's direction and support propeller shafts.
船舶の大型化の要請に応えるべく、港湾等の水深制限の観点から、船体を幅方向、即ち舷側に拡張する傾向にある。一方、船舶の大型化に伴い、推進力も大きくする必要があるが、推進器であるプロペラの直径は水深制限の影響を受けるので大きくすることができない。そのため、1枚のプロペラでは、大型化した船舶の航行に十分な推進力を得ることが困難であるといった課題がある。 In order to meet the demand for larger ships, the hull tends to be expanded in the width direction, that is, on the berth side, from the viewpoint of limiting the water depth of a port or the like. On the other hand, as the size of the ship increases, the propulsive force needs to be increased. However, the diameter of the propeller, which is a propulsion device, is affected by the water depth limitation and cannot be increased. Therefore, there is a problem that it is difficult to obtain a sufficient propulsive force for navigation of a large-sized ship with a single propeller.
そこで、上述の課題を解決すべく、船舶に複数のプロペラを搭載するとともに、排水量を稼ぐために複数のスケグ部(ボッシング)を備えた船舶が知られている。 Therefore, in order to solve the above-described problems, a ship equipped with a plurality of propellers on a ship and provided with a plurality of skeg portions (bossing) to increase the amount of drainage is known.
例えば、この種の船舶として、特許文献1には、プロペラ起振力を低減すべく、左右一対のスケグ部に船舷方向に延びるフィンを設けた2軸ツインスケグ船の船尾形状が開示されている。
For example, as this type of ship,
ところで、ツインスケグ船のような複数のスケグ部を有する船舶においては、船尾部に設けられた複数のスケグ部によって、船体下方に開放したトンネル状の船底凹部が形成される。そのため、船舶の航行時には、例えば図4に示すように、スケグ部100よりも船体前方、即ち船首側に臨む船底部110からトンネル状の船底凹部120に向かう流れが、図中矢印Sのように剥離することで低圧部を生じ、この低圧部によって船舶の船体抵抗が増加する場合がある。 By the way, in a ship having a plurality of skeg portions such as a twin skeg ship, a tunnel-shaped ship bottom recess opened below the hull is formed by the plurality of skeg portions provided at the stern part. Therefore, at the time of navigation of the ship, for example, as shown in FIG. 4, the flow from the ship bottom 110 facing the front of the hull to the hull side, that is, the bow side, toward the tunnel-shaped ship bottom recess 120 as shown in FIG. The peeling causes a low-pressure part, and the low-pressure part may increase the hull resistance of the ship.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶において、航行時にスケグ部よりも船首側に臨む船底部からスケグ部間の船底部に向かう流れが剥離することを抑止して、低圧部の発生を抑制するとともに、船体抵抗を低減することができる船舶を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a ship having a plurality of skeg portions that are provided at the stern portion at intervals in the stern direction and each support a propeller shaft. Providing a ship capable of suppressing the generation of a low-pressure part and reducing hull resistance by preventing the flow toward the ship bottom between the skeg parts from the ship bottom facing the bow side from the ship. It is in.
上記目的を達成するため、本発明の船舶は、船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶であって、前記スケグ部よりも船首側に臨む船底部に設けられた流入口と、前記スケグ部間の船底部に設けられた排出口と、前記流入口と前記排出口とを連通する流路と、前記流路に設けられ、前記流入口から前記流路に流れ込む流体を前記排出口に向けて送出する流体送出手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a ship according to the present invention is a ship having a plurality of skeg portions that are provided at the stern portion at intervals in the stern direction and each support a propeller shaft, and is located on the bow side of the skeg portion. An inflow port provided at the bottom of the ship facing the rim, a discharge port provided at the bottom of the ship between the skeg portions, a flow channel communicating the flow port and the discharge port, provided in the flow channel, Fluid delivery means for delivering fluid flowing into the flow path from the inlet toward the outlet is provided.
また、前記排出口は、前記スケグ部間の船底部の船首側の、流体の剥離が起こる領域に面して設けられるようにしてもよい。 Further, the discharge port may be provided facing a region where fluid separation occurs on the bow side of the bottom portion between the skeg portions.
また、前記排出口の開口面積は、前記流入口の開口面積よりも大きく形成され、前記流路は、前記流入口から前記排出口に向かって狭くなるように形成されるようにしてもよい。 The opening area of the discharge port may be formed larger than the opening area of the inflow port, and the flow path may be formed so as to become narrower from the inflow port toward the discharge port.
また、前記流体送出手段は、船舶の航行速度が高くなるにつれて、前記流体の送出量を増加するようにしてもよい。 The fluid delivery means may increase the fluid delivery rate as the navigation speed of the ship increases.
本発明の船舶によれば、船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶において、航行時にスケグ部よりも船首側に臨む船底部からスケグ部間の船底部に向かう流れが剥離することを抑止して、低圧部の発生を抑制することができるとともに、船体抵抗を低減することができる。 According to the ship of the present invention, in a ship having a plurality of skeg portions that are provided at the stern portion at intervals in the stern direction and respectively support the propeller shaft, the skeg from the bottom of the ship that faces the bow side of the skeg portion during navigation. It is possible to suppress the separation of the flow toward the ship bottom between the parts, thereby suppressing the generation of the low-pressure part and reducing the hull resistance.
以下、図1〜3に基づいて、本発明の一実施形態に係る船舶を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, based on FIGS. 1-3, the ship which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1,2に示すように、船舶10は、船体11と、船体11内に設けられたエンジン12と、エンジン12の出力で稼働する発電機13と、発電機13から供給される電力で回転駆動する電動モータ14と、電動モータ14の出力軸14aに接続されたポンプ15と、左右一対のプロペラシャフト(プロペラ軸)16a,16bと、プロペラシャフト16a,16bの後端にそれぞれ装着されたプロペラ17a,17bと、船尾部に設けられプロペラシャフト16a,16bをそれぞれ支持する左右一対のスケグ部18a,18bと、海水や淡水等(以下、流体という)を取り入れる取入口(流入口)19と、流体を船体11の船尾方向に排出する吹出口(排出口)20と、取入口19と吹出口20とを連通する流体通路(流路)21とを備え構成されている。なお、図2において、17a,17bはプロペラ円を示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
エンジン12は、船舶10の推進用の主エンジンであって、図示しない燃料タンクから供給される燃料によって稼働する。また、エンジン12の出力軸(不図示)は、プロペラシャフト16a,16bに接続されている。
The engine 12 is a main engine for propulsion of the
発電機13は、エンジン12の出力軸(不図示)から取り出した動力によって稼働するとともに、発電した交流電力を電動モータ14へと供給する。すなわち、発電機13は、エンジン12の出力軸(不図示)から回転エネルギの供給を受けるとともに、この回転エネルギを電気エネルギへ変換した後に電動モータ14へと供給するように構成されている。なお、本実施形態において、発電機13は主エンジンであるエンジン12の動力で稼働するものとして説明するが、例えば、発電機13用の補助エンジン(不図示)を別体に設けてもよい。
The generator 13 is operated by power extracted from an output shaft (not shown) of the engine 12 and supplies the generated AC power to the
電動モータ14は、発電機13から供給される交流電力によって回転駆動するとともに、回転駆動力を出力軸14aに接続されたポンプ15へと伝達する。また、電動モータ14の回転駆動は、モータ駆動制御部22によって制御されている。
The
モータ駆動制御部22には、船舶10の航行速度検出手段(不図示)から出力信号が入力されるとともに、予め実験等で作成した船舶10の航行速度Vとポンプ15の流体送出量Qとの関係を示すマップ(図3)が記憶されている。すなわち、電動モータ14は、船舶10の航行速度Vが高くなるにつれて、ポンプ15の流体送出量Qが次第に増加される回転駆動力を出力するように、発電機13から供給される交流電力がモータ駆動制御部22によって調整されることで制御されている。なお、本実施形態において、流体送出量Qは、図3のマップに示すように航行速度Vに比例して増加されるものとして説明するが、例えば、流体送出量Qを航行速度Vが高くなるにつれて曲線的に増加させることもできる。
An output signal is input to the motor drive control unit 22 from a navigation speed detection means (not shown) of the
ポンプ15は、図1に示すように、詳細を後述する流体通路21に介装されている。また、ポンプ15には、出力軸14aに接続された一つまたは複数の羽根車(不図示)が設けられており、この羽根車を回転させることで、吸引口15aから取り込んだ流体を加圧して、吐出口15bから送出するように構成されている。すなわち、取入口19から流体通路21に流れ込む流体(図1の矢印A)は、ポンプ15によって吹出口20に送出され、吹出口20から船体11の船尾方向へと排出される(図1の矢印C参照)。
As shown in FIG. 1, the
左右一対のスケグ部18a,18bは、図1,2に示すように、船舶10の船尾部に下方に延出して設けられ、船体11と一体に形成されている。本実施形態において、スケグ部18a,18bの突出高さは、スケグ部18a,18bの下端部と船底部30とが一致するように設定されている。また、スケグ部18a,18bの高さ方向の中間位置には、プロペラシャフト16a,16bが支持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the pair of left and right skeg portions 18 a and 18 b are provided to extend downward at the stern portion of the
スケグ部18a,18b間には、図2に示すように、船体11下方に開放したトンネル状の船底凹部40が形成されている。この船底凹部40の天井面41(スケグ部18a,18b間の船底部41)は、図1に示すように、船体11の船首側から船尾側に向かい高くなるように形成されている。
As shown in FIG. 2, a tunnel-shaped ship bottom
取入口(流入口)19は、図1に示すように、スケグ部18a,18bよりも船体11の船首側に位置する船底部30に設けられている。また、取入口19は、開口面を長方形に形成されており、長手方向が船舷方向と一致するように設けられている。また、取入口19の開口面積は、後述する吹出口20の開口面積よりも大きく設定されている。なお、本実施形態において、取入口19は、船底部30の船尾側端部に設けられているが、例えば、この取入口19を船底部30の船首側に位置して設けることもできる。船首側に位置して設ける場合は、後述する流体通路21の長さを延長すればよい。
As shown in FIG. 1, the intake port (inflow port) 19 is provided in the
吹出口(排出口)20は、図1,2に示すように、船底凹部40の天井面41(スケグ部18a,18b間の船底部41)に設けられている。この吹出口20は、天井面41の船首側前端部(流体の剥離が起こる領域)、すなわち船体11を船尾側から視た場合は、天井面41の下端部に位置するように設けられている。また、図2に示すように、吹出口20の開口面は長方形に形成されており、長手方向が船舷方向と一致するように設けられている。なお、吹出口20は、流体の剥離の起きる領域に面して設けられることが望ましい。例えば、図1中に二点鎖線で示すLWL(計画満載吃水線)から船底部30までの深さが15〜20mの場合は、吹出口20の開口中心が船底部30から1mの高さに位置するように設けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the air outlet (discharge port) 20 is provided on the ceiling surface 41 of the ship bottom recess 40 (the ship bottom 41 between the skeg portions 18 a and 18 b). The
流体通路(流路)21は、図1に示すように、取入口19と吹出口20とを連通するように形成されており、所定の位置にポンプ15が設けられている。また、流体通路21は、取入口19から吹出口20に向かい狭くなるように形成されている。
As shown in FIG. 1, the fluid passage (flow path) 21 is formed so as to communicate the
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係る船舶10によれば以下のような作用・効果を奏する。
With the configuration as described above, the
船舶10の航行時には、電動モータ14が発電機13から供給される交流電力によって回転駆動するとともに、電動モータ14の回転駆動力がポンプ15へと伝達される。ポンプ15の羽根車が回転すると、取入口19から流体通路21に流れ込む流体(図1の矢印A)は、ポンプ15内で加圧されて吹出口20へと送出される。そして、ポンプ15から流体通路21を流れて吹出口20へと送出されてきた流体は、図1の矢印Cで示すように、吹出口20から船体11の船尾方向へと排出される。
When the
したがって、船底部30からトンネル状の船底凹部40に向かう流体の流れ(図1の矢印B)は、吹出口20から船体11の船尾方向に排出される流れ(図1の矢印C)によって、剥離することなく船体11の船尾方向に向けられるので、船舶10の船尾部における低圧部の発生を抑制することができるとともに、船体抵抗も低減することができる。当然ながら、船体抵抗が低減されることで、船舶10航行時の低燃費化を図ることができる。
Therefore, the flow of fluid (arrow B in FIG. 1) from the ship bottom 30 toward the tunnel-shaped
また、吹出口20は、図1に示すように、天井面41の船首側前端に位置するように設けられているので、ポンプ15から吹出口20へと送出されてきた流体は、吹出口20からトンネル状の船底凹部40の立ち上がり部近傍に排出される。
Moreover, since the
したがって、船底部30からトンネル状の船底凹部40に向かう流体の流れ(図1の矢印B)の剥離を、トンネル状の船底凹部40の立ち上がり部近傍で効果的に抑止することができるので、低圧部の発生を確実に抑制し、船体抵抗も効果的に低減することができる。
Therefore, separation of the fluid flow (arrow B in FIG. 1) from the ship bottom 30 toward the tunnel-shaped
また、吹出口20の開口面積は取入口19の開口面積よりも小さく形成され、流体通路21は、取入口19から吹出口20に向かい狭くなるように形成されているので、ポンプ15で加圧され送出される流体は、吹出口20に至る流体通路21でも更に加圧されて、吹出口20から勢いよく排出される。
Further, the opening area of the
したがって、船底部30からトンネル状の船底凹部40に向かう流体の流れ(図1の矢印B)の剥離を、吹出口20から勢いよく排出される流体の流れ(図1の矢印C)によって確実に防止することができるとともに、船体抵抗も確実に低減することができる。当然ながら、船体抵抗が確実に低減されることで、船舶10航行時の低燃費化を促進することができる。
Therefore, the separation of the flow of fluid (arrow B in FIG. 1) from the ship bottom 30 toward the tunnel-shaped
また、ポンプ15から吹出口20へと送出される流体送出量Qは、船舶10の航行速度Vが高くなるにつれて増加される。
Further, the fluid delivery amount Q delivered from the
したがって、船舶10の航行時には航行速度Vに応じた適切な流体送出量Qが吹出口20から排出され、かつ、船舶10の停止時には電動モータ14やポンプ15の無駄な駆動が省略されるので、船体抵抗を確実に低減しつつ、船舶10の低燃費化をより効果的に促進することができる。
Therefore, an appropriate fluid delivery amount Q corresponding to the navigation speed V is discharged from the
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.
例えば、上述の実施形態において、吹出口20は、船底凹部40の天井面41の船首側前端部に位置するものとして説明したが、この吹出口20の位置を、天井面41の船首側と船尾側との中間位置に設けてもよい。この場合も、低圧部の発生を抑制することができるとともに、船体抵抗を低減することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態において、取入口19や吹出口20は開口面を長方形に形成されるものとして説明したが、例えば、この開口面を円形や楕円形に形成してもよい。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、吹出口20の内部に流れの方向を変える仕切り板を設けてもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the
また、複数の吹出口20を船舷方向に設け、この複数の吹出口20にそれぞれ対応するように同数のポンプ15を設けるように構成することもできる。
Further, it is possible to provide a plurality of
また、上述の実施形態において、電動モータ14は、発電機13から供給される交流電力で回転駆動するものとして説明したが、例えば、船体11に設けられた図示しない蓄電器に充電された直流電力を、インバータによって交流電力に変換して供給されるように構成することもできる。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Further, in the above-described embodiment, the
また、本発明の船舶10は、一対のスケグ部18a,18bを有するツインスケグ船に限られず、例えば3つ以上の複数のスケグ部を有する船舶にも適用することができる。
Further, the
10 船舶
15 ポンプ(流体送出手段)
16a,16b プロペラシャフト(プロペラ軸)
18a,18b スケグ部
19 取入口(流入口)
20 吹出口(排出口)
21 流体通路(流路)
30 船底部(スケグ部よりも船首側に臨む船底部)
41 天井面(スケグ部間の船底部)
10
16a, 16b Propeller shaft (propeller shaft)
18a, 18b Skeg part
19 Inlet (Inlet)
20 Air outlet (discharge port)
21 Fluid passage (flow path)
30 Ship bottom (ship bottom facing the bow side from the skeg)
41 Ceiling surface (ship bottom between skegs)
Claims (4)
前記スケグ部よりも船首側に臨む船底部に設けられた流入口と、
前記スケグ部間の船底部に設けられた排出口と、
前記流入口と前記排出口とを連通する流路と、
前記流路に設けられ、前記流入口から前記流路に流れ込む流体を前記排出口に向けて送出する流体送出手段と、を備えた
ことを特徴とする船舶。 It is a ship having a plurality of skeg portions that are provided at intervals in the stern portion at a stern direction and support propeller shafts,
An inlet provided at the bottom of the ship facing the bow side of the skeg part,
A discharge port provided at the bottom of the ship between the skeg parts;
A flow path communicating the inlet and the outlet;
A ship provided with fluid delivery means provided in the channel and delivering fluid flowing into the channel from the inlet toward the outlet.
ことを特徴とする請求項1記載の船舶。 The ship according to claim 1, wherein the discharge port is provided facing a region where fluid separation occurs on a side of a bow of a ship bottom between the skeg portions.
前記流路は、前記流入口から前記排出口に向かって狭くなるように形成された
ことを特徴とする請求項1又は2記載の船舶。 The opening area of the outlet is formed larger than the opening area of the inlet,
The ship according to claim 1 or 2, wherein the channel is formed so as to become narrower from the inlet to the outlet.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の船舶。 The ship according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid delivery means increases the delivery amount of the fluid as the navigation speed of the ship increases.
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KR101762834B1 (en) * | 2015-12-03 | 2017-07-28 | 삼성중공업 주식회사 | Column structures |
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- 2010-06-02 JP JP2010127029A patent/JP2011251633A/en active Pending
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