JP2522502B2 - ウォ―タジェット推進器 - Google Patents
ウォ―タジェット推進器Info
- Publication number
- JP2522502B2 JP2522502B2 JP62280342A JP28034287A JP2522502B2 JP 2522502 B2 JP2522502 B2 JP 2522502B2 JP 62280342 A JP62280342 A JP 62280342A JP 28034287 A JP28034287 A JP 28034287A JP 2522502 B2 JP2522502 B2 JP 2522502B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inducer
- main impeller
- water
- water jet
- hollow shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は高速船の推進器として用いられるウォータジ
ェット推進器、特にこのポンプ部の改良に関する。
ェット推進器、特にこのポンプ部の改良に関する。
（従来の技術） 上記ウォータジェット推進器は、第４図に示すよう
に、船底から吸い込んだ水を駆動機１に連結したポンプ
２でにより加圧し、船尾のノズル３から噴射して推力を
得るようにしたものである。
に、船底から吸い込んだ水を駆動機１に連結したポンプ
２でにより加圧し、船尾のノズル３から噴射して推力を
得るようにしたものである。
このポンプは高効率及び高速小形化等の要求から、イ
ンデューサ付きの斜流ポンプが一般に用いられている。
時に60ノットクラス以下の超高速船では、インデューサ
と主インペラとを切り離し、インデューサを主インペラ
よりも低速で同一方向に回転させる形式のものが一般に
採用されていた。
ンデューサ付きの斜流ポンプが一般に用いられている。
時に60ノットクラス以下の超高速船では、インデューサ
と主インペラとを切り離し、インデューサを主インペラ
よりも低速で同一方向に回転させる形式のものが一般に
採用されていた。
即ち、第５図に示すように、ケーシング４の内部に水
の流れ方向に沿ってインデューサ５及び主インペラ６を
同軸上に配置し、このインデューサ５及び主インペラ６
を中空軸７及び中心軸８に夫々固着し、この中空軸７及
び中心軸８を上記第４図に示す駆動機１を介して同一方
向で、かつ中空軸７を中心軸８より低速で回転するよう
構成するとともに、インデューサ５と主インペラ６との
間に第１固定翼9aを、主インペラ６の流れ方向前方に第
２固定翼9bを夫々配置したものであった。
の流れ方向に沿ってインデューサ５及び主インペラ６を
同軸上に配置し、このインデューサ５及び主インペラ６
を中空軸７及び中心軸８に夫々固着し、この中空軸７及
び中心軸８を上記第４図に示す駆動機１を介して同一方
向で、かつ中空軸７を中心軸８より低速で回転するよう
構成するとともに、インデューサ５と主インペラ６との
間に第１固定翼9aを、主インペラ６の流れ方向前方に第
２固定翼9bを夫々配置したものであった。
なお、10は上記ケーシング４と中空軸７との間に、11
は上記中空軸７と中心軸８との間に夫々介在させた封水
装置である。
は上記中空軸７と中心軸８との間に夫々介在させた封水
装置である。
そして、絶対速度をＶ、固定翼の周速度をＵ、両者の
相対速度をＷ、添字のa,b…ｆは第５図に示す位置とし
た時の速度三角形は、第３図上段に示すようになる。
相対速度をＷ、添字のa,b…ｆは第５図に示す位置とし
た時の速度三角形は、第３図上段に示すようになる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来例においては、インデューサ
５の出口における絶対速度Vbと主インペラ６の入口の絶
対速度Vdの方向が異なるため、両者の間に第１固定翼9a
を介在させてこの出口の絶対速度Vcの方向を主インペラ
６の入口の絶対速度Vdの方向と一致させる必要があるた
め、軸方向長さが長くなってしまい、スペース、重量及
び主軸の危険速度等の観点から不利になっていた。
５の出口における絶対速度Vbと主インペラ６の入口の絶
対速度Vdの方向が異なるため、両者の間に第１固定翼9a
を介在させてこの出口の絶対速度Vcの方向を主インペラ
６の入口の絶対速度Vdの方向と一致させる必要があるた
め、軸方向長さが長くなってしまい、スペース、重量及
び主軸の危険速度等の観点から不利になっていた。
また、第１固定翼9aは、インデューサ５から周方向の
速度成分を持って流出する水を軸方向に方向を変えて主
インペラ６に送り出す作用を行うものであるが、その流
れ方向を変える過程において損失を伴うため、全体のポ
ンプ効率を低下させる要因になってしまうといった問題
点があった。
速度成分を持って流出する水を軸方向に方向を変えて主
インペラ６に送り出す作用を行うものであるが、その流
れ方向を変える過程において損失を伴うため、全体のポ
ンプ効率を低下させる要因になってしまうといった問題
点があった。
なお、上記２個の固定翼のうち、一方は無作用翼とし
て設計することは可能であるが、その代わり他方の固定
翼にその分の負担が増加して、全体としての固定翼の作
用は変わらない。
て設計することは可能であるが、その代わり他方の固定
翼にその分の負担が増加して、全体としての固定翼の作
用は変わらない。
本発明は上記に鑑み、固定翼の分担する作用を軽減さ
せることによって翼の長さ及び枚数を減少させ、高効率
化、小形化及び軽量化等を図ったものを提供することを
目的とする。
せることによって翼の長さ及び枚数を減少させ、高効率
化、小形化及び軽量化等を図ったものを提供することを
目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、船底から吸い込ん
だ水をインデューサー及び主インペラを有する斜流ポン
プで加圧してジェット水流を形成し、船尾に設けたノズ
ルから後方にジェット水流を噴射して水力を得るウォー
タジェット推進器において、 インデューサーを駆動する中空軸と、この中空軸内に
設けられ主インペラを駆動する中心軸とを有し、中空軸
を中心軸よりも低速で両軸を互いに逆方向に回転駆動さ
せる反転装置を具備することを特徴としている。
だ水をインデューサー及び主インペラを有する斜流ポン
プで加圧してジェット水流を形成し、船尾に設けたノズ
ルから後方にジェット水流を噴射して水力を得るウォー
タジェット推進器において、 インデューサーを駆動する中空軸と、この中空軸内に
設けられ主インペラを駆動する中心軸とを有し、中空軸
を中心軸よりも低速で両軸を互いに逆方向に回転駆動さ
せる反転装置を具備することを特徴としている。
（作 用） 本発明では、ウォータジェット推進器において、イン
デューサーと主インペラとを逆方向に回転させている。
そのため、インデューサーの周速と主インペラの周速の
方向を互いに反対にする事ができ、インデューサーの出
口の絶対速度と主インペラの入口の絶対速度の方向を等
しくすることができる。そのため、従来必要であった、
インデューサーと主インペラとの間の第１固定翼を省略
できる。その結果、軸方向の長さを短くし、小形軽量化
を図ることができ、第１固定翼の損失がないため、ポン
プ全体の効率を上昇できる。
デューサーと主インペラとを逆方向に回転させている。
そのため、インデューサーの周速と主インペラの周速の
方向を互いに反対にする事ができ、インデューサーの出
口の絶対速度と主インペラの入口の絶対速度の方向を等
しくすることができる。そのため、従来必要であった、
インデューサーと主インペラとの間の第１固定翼を省略
できる。その結果、軸方向の長さを短くし、小形軽量化
を図ることができ、第１固定翼の損失がないため、ポン
プ全体の効率を上昇できる。
更に、主インペラの出口の速度三角形において、羽根
出口角度を適当に選定することにより主インペラの出口
における絶対速度の方向を軸方向に向けるようにするこ
とができる。従って、固定翼はポンプの運転点が設計点
からずれた場合や、半径方向に若干存在するねじれた流
れを整流するだけの、ほぼ無作用翼とすることができ、
形状も従来の大きく湾曲した翼に比べほぼ直線的で放射
状の形状にすることができて、この軽量、小形及び高効
率化を図るようにすることができる。
出口角度を適当に選定することにより主インペラの出口
における絶対速度の方向を軸方向に向けるようにするこ
とができる。従って、固定翼はポンプの運転点が設計点
からずれた場合や、半径方向に若干存在するねじれた流
れを整流するだけの、ほぼ無作用翼とすることができ、
形状も従来の大きく湾曲した翼に比べほぼ直線的で放射
状の形状にすることができて、この軽量、小形及び高効
率化を図るようにすることができる。
更に、インデューサーを主インペラより低速で回転さ
せている。先ず、このようにインデューサーと主インペ
ラとの回転速度を異ならせたとしても、インデューサー
の目的が主インペラのキャビテーションの抑制にあるこ
とから、ウォータジェット推進器に支障がない。次い
で、インデューサーを主インペラより低速で回転させて
いる、即ち、主インペラをインデューサーより高速で回
転させている。そのため、主インデューサーの外径を従
来に比べて小さくすることができ、ウォータジェット推
進器の小型・軽量化を図ることができる。
せている。先ず、このようにインデューサーと主インペ
ラとの回転速度を異ならせたとしても、インデューサー
の目的が主インペラのキャビテーションの抑制にあるこ
とから、ウォータジェット推進器に支障がない。次い
で、インデューサーを主インペラより低速で回転させて
いる、即ち、主インペラをインデューサーより高速で回
転させている。そのため、主インデューサーの外径を従
来に比べて小さくすることができ、ウォータジェット推
進器の小型・軽量化を図ることができる。
（実施例） 第１図乃至第２図は本発明の一実施例を示し、ケーシ
ング４の内部には水の流れ方向に沿ってインデューサ５
及び主インペラ６が同軸上に配置され、このインデュー
サ５は中空軸７に、主インペラ６は駆動軸12に連結した
中心軸８の先端に夫々固着されているとともに、主イン
ペラ６の流れ方向前方には固定翼９が配置されている。
ング４の内部には水の流れ方向に沿ってインデューサ５
及び主インペラ６が同軸上に配置され、このインデュー
サ５は中空軸７に、主インペラ６は駆動軸12に連結した
中心軸８の先端に夫々固着されているとともに、主イン
ペラ６の流れ方向前方には固定翼９が配置されている。
上記中空軸７と中心軸８の起端部には、反転装置13が
備えられている。この反転装置13は上記中心軸８に固着
した太陽歯車14と、上記中空軸７の起端に一体に連接し
た大径部の内周面に刻設した内歯車15と、この太陽歯車
14と内歯車15との間にはこれらと噛合わせて配設した中
間歯車16と、この中間歯車16を回転不能に支持した固定
リンク17とから構成されている。
備えられている。この反転装置13は上記中心軸８に固着
した太陽歯車14と、上記中空軸７の起端に一体に連接し
た大径部の内周面に刻設した内歯車15と、この太陽歯車
14と内歯車15との間にはこれらと噛合わせて配設した中
間歯車16と、この中間歯車16を回転不能に支持した固定
リンク17とから構成されている。
而して、上記太陽歯車14の直径をR1、内歯車15の直径
をR2とした時に、内歯車15を太陽歯車14の反対方向にR1
/R2の速度比で回転させ、これにより駆動軸13の回転に
伴って主インペラ６を回転させ、同時にこの反転装置13
を介してインデューサ５を主インペラ６と反対方向にR1
/R2の速度比で減速させて回転させるようなされてい
る。
をR2とした時に、内歯車15を太陽歯車14の反対方向にR1
/R2の速度比で回転させ、これにより駆動軸13の回転に
伴って主インペラ６を回転させ、同時にこの反転装置13
を介してインデューサ５を主インペラ６と反対方向にR1
/R2の速度比で減速させて回転させるようなされてい
る。
なお、10は上記ケーシング４と中空軸７との間に、11
は上記中空軸７と中心軸８との間に夫々介在させた封水
装置である。
は上記中空軸７と中心軸８との間に夫々介在させた封水
装置である。
第３図下段は、上記従来例に対応する本実施例の速度
三角形を示すもので、ここに示すように、インデューサ
５の周速Ua,Ubと主インペラ６の周速Ud,Ueの方向を互い
に反対とする事によって、インデューサ５の出口の絶対
速度Vbと主インペラ６の入口の絶対速度Vdの方向が等し
くなるように主インペラ入口の羽根角度を定めることが
でき、これによって、上記従来例で示すインデューサ５
と主インペラ６との間の第１固定翼9aを省略して、軸方
向の長さを短くし、小形軽量化を図っている。また、イ
ンデューサ５と主インペラ６間の固定翼の損失がないの
で、ポンプ全体の効率は上昇している。
三角形を示すもので、ここに示すように、インデューサ
５の周速Ua,Ubと主インペラ６の周速Ud,Ueの方向を互い
に反対とする事によって、インデューサ５の出口の絶対
速度Vbと主インペラ６の入口の絶対速度Vdの方向が等し
くなるように主インペラ入口の羽根角度を定めることが
でき、これによって、上記従来例で示すインデューサ５
と主インペラ６との間の第１固定翼9aを省略して、軸方
向の長さを短くし、小形軽量化を図っている。また、イ
ンデューサ５と主インペラ６間の固定翼の損失がないの
で、ポンプ全体の効率は上昇している。
更に、主インパラ６の出口の速度三角形において、羽
根出口角度を適当に選定することにより主インペラ６の
出口における絶対速度Veの方向を軸方向Vfに向けるよう
にすることができる。
根出口角度を適当に選定することにより主インペラ６の
出口における絶対速度Veの方向を軸方向Vfに向けるよう
にすることができる。
従って、固定翼９はポンプの運転点が設計点からずれ
た場合や、半径方向に若干存在するねじれた流れを整流
するだけの、ほぼ無作用翼とすることができ、形状も従
来の大きく湾曲した翼に比べほぼ直線的で放射状の形状
にすることができて、この軽量、小形及び高効率化を図
るようにすることができる。
た場合や、半径方向に若干存在するねじれた流れを整流
するだけの、ほぼ無作用翼とすることができ、形状も従
来の大きく湾曲した翼に比べほぼ直線的で放射状の形状
にすることができて、この軽量、小形及び高効率化を図
るようにすることができる。
（発明の効果） 本発明は上記のような構成であるので、ウォータジェ
ット推進器において、従来必要であった、インデューサ
ーと主インペラとの間の第１固定翼を省略できる。その
結果、軸方向の長さを短くし、小形軽量化を図ることが
でき、第１固定翼の損失がないため、ポンプ全体の効率
を上昇できる。また、主インペラの出口の固定翼をほぼ
無作用翼とすることができ、形状も従来の大きく湾曲し
た翼に比べほぼ直線的で放射状の形状にすることができ
て、この軽量、小形及び高効率化を図ることができる。
さらに、主インペラをインデューサーより高速で回転さ
せている。そのため、主インデューサーの外径を従来に
比べて小さくすることができ、ウォータジェット推進器
の小型・軽量化を図ることができる。
ット推進器において、従来必要であった、インデューサ
ーと主インペラとの間の第１固定翼を省略できる。その
結果、軸方向の長さを短くし、小形軽量化を図ることが
でき、第１固定翼の損失がないため、ポンプ全体の効率
を上昇できる。また、主インペラの出口の固定翼をほぼ
無作用翼とすることができ、形状も従来の大きく湾曲し
た翼に比べほぼ直線的で放射状の形状にすることができ
て、この軽量、小形及び高効率化を図ることができる。
さらに、主インペラをインデューサーより高速で回転さ
せている。そのため、主インデューサーの外径を従来に
比べて小さくすることができ、ウォータジェット推進器
の小型・軽量化を図ることができる。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
正断面図、第２図は反転装置を示す概略側面図、第３図
は流路の代表点における速度三角形を従来例と本発明の
例とを比較して示す図、第４図はウォータジェット推進
器を備えた船舶の概略正面図、第５図は従来例を示す第
１図相当図である。 １……駆動機、２……ポンプ、３……ノズル、５……イ
ンデューサ、６……主インペラ、７……中空軸、８……
中心軸、９……固定翼、13……反転装置、14……太陽歯
車、15……内歯車。
正断面図、第２図は反転装置を示す概略側面図、第３図
は流路の代表点における速度三角形を従来例と本発明の
例とを比較して示す図、第４図はウォータジェット推進
器を備えた船舶の概略正面図、第５図は従来例を示す第
１図相当図である。 １……駆動機、２……ポンプ、３……ノズル、５……イ
ンデューサ、６……主インペラ、７……中空軸、８……
中心軸、９……固定翼、13……反転装置、14……太陽歯
車、15……内歯車。
Claims (1)
- 【請求項１】船底から吸い込んだ水をインデューサー及
び主インペラを有する斜流ポンプで加圧してジェット水
流を形成し、船尾に設けたノズルから後方にジェット水
流を噴射して水力を得るウォータジェット推進器におい
て、 インデューサーを駆動する中空軸と、この中空軸内に設
けられ主インペラを駆動する中心軸とを有し、中空軸を
中心軸よりも低速で両軸を互いに逆方向に回転駆動させ
る反転装置を具備することを特徴とするウォータジェッ
ト推進器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62280342A JP2522502B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | ウォ―タジェット推進器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62280342A JP2522502B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | ウォ―タジェット推進器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01122797A JPH01122797A (ja) | 1989-05-16 |
| JP2522502B2 true JP2522502B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=17623670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62280342A Expired - Lifetime JP2522502B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | ウォ―タジェット推進器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522502B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2703013B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1998-01-26 | ヤマハ発動機株式会社 | 小型ジェット推進艇の推進装置 |
| JP3334034B2 (ja) * | 1996-12-11 | 2002-10-15 | 株式会社石垣 | 船舶のウォータージェット推進装置 |
| TW564234B (en) * | 2000-10-06 | 2003-12-01 | Ishigaki Mech Ind | Boat propulsion device |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP62280342A patent/JP2522502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01122797A (ja) | 1989-05-16 |
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