JP3269074B2 - ウォータージェット推進船におけるジェット発生用のポンプの閉塞防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウォータージェ
ット推進船におけるジェット発生用のポンプの閉塞防止
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウォータージェット推進船では、
水面近傍の水を吸引して噴射するので、水面近傍に浮遊
する塵芥をポンプが吸引して短時間に閉塞する。このた
め、船底に設けた吸水口にスクリーンを設け、大きな塵
芥がポンプに吸引されるのを防止している。また、吸引
水ダクトやポンプ内に吸引された塵芥を除去するため
に、ポンプケーシングにハンドホールを設けている。特
公昭５４−１８４７５号公報では、大きな塵芥が吸水ダ
クトに侵入するのを防止するために、吸水口にスクリー
ンを設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記のよ
うに吸水口にスクリーンを設けるものでは、大きな塵芥
は受け止めることができても、ホース類や紐類等の長尺
物はスクリーンに引っ掛かり、またスクリーンを潜って
ポンプ内に侵入し、ポンプを閉塞させる。これを防止す
るためにスクリーン目を細くするとスクリーンが短時間
に目詰まりしてポンプにキャビテーションが発生する。

【０００４】このようなことから、スクリーンを可動式
として定期的に水流を利用して清掃する等種々の工夫を
しているが、ポンプ内に塵芥が吸入されるのを完全に防
止できる装置はなく、結局、ポンプが閉塞したときに
は、ポンプケーシングに清掃のためのハンドホールを設
けて手動で詰まった塵芥を取り除いている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、大型の塵芥
はスクリーンで防止するが、小型の塵芥はスクリーンを
通過するようにして、スクリーンが詰まるのを防止し、
ポンプにキャビテーションが発生するのを防止するとと
もに、ポンプ内に侵入した塵芥はポンプ内で切断破砕し
てジェットで排出することを特徴とするものである。

【０００６】すなわち、この発明の要旨とするところ
は、船底から吸引した水を後方に噴射してその反力で船
体を推進するようにしたウォータージェット推進船にお
いて、ジェット発生用のポンプの羽根車の羽根の出口側
の端縁と、羽根車の後方に設けられる案内羽根の入口側
の端縁とを近接させ、この近接させた両端縁部にそれぞ
れ刃部を形成したものである。（図３および図４参照）

【０００７】すなわち、案内羽根は、羽根車の羽根の出
口側の前方において、ポンプのケーシング内面に円周方
向に等間隔に配設された固定羽根であって、その入口側
の端面（前面）と回転する羽根の出口端面（後面）を近
接させることにより、両者で剪断刃を構成し、羽根車か
らの吐出流中の塵芥を切断するようにしたものであり、
羽根車からの吐出流に含まれる塵芥は、羽根車の回転す
る羽根間の通路を通過できる大きさのものであれば、切
断破砕されて案内羽根を通過し、ポンプが閉塞すること
のないようにしたものである。

【０００８】上述のように、案内羽根と羽根車の羽根と
は、ポンプ内で固定刃と回転刃とよりなる切断装置を構
成するので、これら刃体を構成する羽根および案内羽根
の材料としては、強度および耐久性を有するものが望ま
しく、鋼あるいは不銹鋼が適切である。また、切断刃と
して交換等を配慮すれば、案内羽根に刃体を着脱できる
ようにしてもよい。

【０００９】また、羽根車の羽根も閉塞を防ぐには、羽
根の間隔を広くしてできる限り広い流路とし、且つ、加
圧力の高いものが望ましい。これに適合する羽根として
は、羽根を羽根車のボスに螺旋状に巻回した捩り羽根を
用いると吸引水の流路が広くとれて且つ、高圧力を吸引
水に与えることができる。この場合、大きな塵芥を吸入
しても前述の切断破砕装置があるので、案内羽根部分で
詰まることはない。尚、羽根車の羽根間の吸込流路（通
路径）は、吸込口に設けるスクリーンの目の幅の１．５
倍以上にすることが望ましい。以下、図面に基づいてこ
の発明を具体的に説明する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、この発明を施したウォー
タージェット推進船の概略の側面図であり、船体１の底
面に設けた吸水口２から吸引した水をジェット発生用の
ポンプ３によって加速して船尾のノズル４から噴射し
て、その反力で船体１を推進するようにしている。符号
５はポンプ駆動用のエンジン、符号６は吸水口２に設け
たスクリーンである。

【００１１】次に、図２は、ジェット発生用のポンプ３
部分の具体構造を示すもので、上記ジェット発生用のポ
ンプ３は、ケーシング３ａ、羽根車３ｂ、噴射ケーシン
グ３ｃ、案内羽根３ｄとから成っており、羽根３ｅは駆
動軸７に固定されたボス３ｆに植設されており、羽根３
ｅの外周縁は、ジェット発生用のポンプ３のケーシング
３ａの内面に接近して設けられており、その出口の端縁
３ｇは、噴射ケーシング３ｃの内面に固定して設けられ
た案内羽根３ｄの入口の端縁３ｈに近接させてある。

【００１２】前述の羽根車３ｂを支持する駆動軸７は、
その前端が案内羽根３ｄで支持されたボス８のベアリン
グ８ａで支持され、その後端はベアリング９で支持され
てカップリング１０を介してエンジン５に連結されてい
る。

【００１３】ボス３ｆに植設する羽根３ｅおよび噴射ケ
ーシング３ｃの内面に設ける案内羽根３ｄの枚数は通常
は４〜６枚であるが、吸込流中の塵芥の通過をし易くす
るために、できる限り枚数を減らして流路を大きくする
と有効である。その流路の通路径（通過粒径）として
は、図５に示す吸込口２のスクリーン６の目ｄの幅に対
して、図６に示すようにその流路の通路径Ｈが（３／
２）ｄ程度であると適切である。

【００１４】このような見地から羽根３ｅおよび案内羽
根３ｄの枚数は、少ない程流路が広くなるので好まし
く、また、高圧ポンプである程強い噴射力を得ることが
できる。この点、羽根を羽根車のボスに螺旋状に巻回し
た捩り羽根は、羽根枚数を減じて流路が広く取れ、且
つ、加圧力が高いのでウォータージェット発生用のポン
プとしても好適である。図７は、その一例を示すもので
あり、この例では羽根枚数が２枚であるが、大型ポンプ
の場合には、６枚程度にすることも可能である。

【００１５】また、案内羽根３ｄは、羽根３ｅによって
捩られた水流を整流するものであり、閉塞を防止するに
は、枚数が少ない程流路を広くとれるが、整流作用を考
慮すれば枚数が多いことが望ましく、羽根部分の流路程
度が適切である。そして、回転する羽根３ｅが回転刃と
すれば、案内羽根３ｄは、受刃としてその入口端縁が回
転羽根の出口端縁に近接するので、硬度の高いものが適
切である。案内羽根３ｄは噴射ケーシング３ｃに普通一
体に形成されるが、受刃を形成する部分をケーシング３
ａと別体に構成して着脱できるようにしてもよい。

【００１６】さらに、これら羽根３ｅと案内羽根３ｄの
端面が近接して、鋏状の剪断作用をするので、図８に示
すように羽根３ｅの回転方向前位側の近接面に逃げ溝Ｓ
を設けておけば、切断力が劣化せず効果的である。（図
８および図９参照）

【００１７】この発明に係る装置は、上述のように構成
してあるので、航走時に水面部に浮遊する大きな塵芥
は、スクリーン６によって除去される。スクリーン６を
潜った小さな塵芥は、ジェット発生用のポンプ３に吸入
されるが、回転している羽根３ｅの出口において、この
羽根３ｅと案内羽根３ｄとによる剪断作用で切断され、
羽根３ｅ間の流路にも案内羽根３ｄの流路にも詰まるこ
となく、ジェット水流と一緒に排出される。

【００１８】すなわち、この発明によれば、スクリーン
６を通過して、羽根３ｅ間の流路を通過できる塵芥は羽
根３ｅの出口において切断破砕されるので案内羽根３ｄ
にも詰まることなく、結局、ジェット発生用のポンプ３
が閉塞することはないものである。

【００１９】一方、スクリーン６には、小さな塵芥が詰
まることなく通過するので、スクリーン６が詰まること
がなくジェット発生用のポンプ３にキャビテーションが
生ずることがなく、効率的にジェット発生用のポンプ３
を作動させることができるものである。このスクリーン
６を通過させる塵芥の大きさは、スクリーン６の目ｄの
大きさ（幅）と羽根３ｅ間の流路の通路（通過粒径）比
で表わすと、図５および図６に示しているようにｄ＜
（２／３）Ｈ、すなわち、スクリーン６の目ｄの 大きさ
（幅）を流路の通路径の２／３程度以下にすれば、羽根
３ｅ間流路に塵芥が詰まらないことが実験的に確認され
ている。

【００２０】このように選択したスクリーン６の目ｄを
ビニール紐やゴム紐等の長尺物が通過するが、これらに
対しても、羽根３ｅ間の流路に吸込まれれば、その出口
において切断されるので、案内羽根３ｄ間の流路に詰ま
ることはないものである。なお、このような紐状の塵芥
は回転する羽根３ｅに引っ掛かり、これに塵芥が引っ掛
かってジェット発生用のポンプ３を閉塞させることもあ
り得るので、これに対応するには羽根３ｅの枚数を少な
くして流路を広くすることが適切である。

【００２１】図６および図７に示す羽根車３ｂは上述の
ような課題に対しても対応できるものであって、通常の
掻上げ羽根が４〜６枚であるのに対して、図６のものは
２枚の捩り羽根をボスに螺旋状に巻回しており、図７の
ものは３枚の捩り羽根を用いている。これらの羽根車３
ｂは従来の羽根車に比較してその吸込流路が広く長尺の
塵芥も引っ掛かることがないものである。そして、この
捩り羽根は、羽根を羽根車３ｂのボス３ｆに螺旋状に巻
回したものであるので、その加圧力（推力）が大きく、
多数の羽根を周方向に並列したものに比較して閉塞防
止、加圧力の点で優れるものである。

【００２２】

【発明の効果】このように、この発明は、ウォータージ
ェット推進船において、ジェット発生用のポンプの回転
羽根とその吸込水流の案内羽根とを利用して、吸込水中
に含まれる塵芥を切断破砕し、ポンプの閉塞を防止する
とともに、キャビテーション発生も防止し、効率の良い
船体の推進を可能にしたものである。そして、この発明
に係る装置を構成するにも特別な部材を用いることな
く、安価に構成することができる。また、従来のポンプ
内を逆洗したり、ハンドホールを設けてポンプ内を清掃
したりする手数も必要としないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るウォータージェット推進船の概
略の側面図である。

【図２】同じく、そのウォータージェット推進部分の縦
断側面図である。

【図３】同じく、そのジェット発生用のポンプの羽根の
配列を示す模式平面図である。

【図４】同じく、ジェット発生用ポンプの回転羽根と吐
出水流の案内羽根との位置関係を示す概略の縦断平面図
である。

【図５】同じく、船体底部の吸水口に設けるスクリーン
の平面図である。

【図６】同じく、ジェット発生用のポンプの回転羽根の
概略の正面図である。

【図７】同じく、ジェット発生用のポンプの回転羽根の
他の実施例の斜面図である。

【図８】同じく、回転羽根と案内羽根とによる剪断作用
を説明するための模式斜面図である。

【図９】同じく、回転羽根と案内羽根とによる剪断作用
を説明するための模式正面図である。

【符号の説明】

３ ジェット発生用のポンプ ３ｂ 羽根車 ３ｄ 案内羽根 ３ｅ 羽根 ３ｆ ボス ３ｇ 出口の端縁 ３ｈ 入口の端縁 ６ スクリーン

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船底から吸引した水を後方に噴射してそ
   の反力で船体を推進するようにしたウォータージェット
   推進船において、ジェット発生用のポンプ３の羽根車３
   ｂの羽根３ｅの出口の端縁３ｇと羽根車３ｂの後方に設
   けられる案内羽根３ｄの入口の端縁３ｈとを接近させ、
   その接近させた両端縁部に刃部を形成したことを特徴と
   するウォータージェット推進船におけるジェット発生用
   のポンプの閉塞防止装置。
2. 【請求項２】 上記ジェット発生用のポンプ３の羽根車
   ３ｂの羽根３ｅがボス３ｆに複数枚巻回してあり、その
   羽根間の通路径が、船底に設けた吸引口のスクリーン６
   の目ｄよりも大きく構成してある請求項１〜請求項２記
   載のウォータージェット推進船におけるジェット発生用
   のポンプの閉塞防止装置。
3. 【請求項３】 上記羽根車３ｂの後方に設けられる案内
   羽根３ｄの入口側の端縁部分が鋼あるいは不銹鋼で構成
   してある請求項１記載のウォータージェット推進船にお
   けるジェット発生用のポンプの閉塞防止装置。
4. 【請求項４】 上記案内羽根３ｄの入口側端縁に形成す
   る刃部が案内羽根母材とは別体に構成されて着脱可能に
   してある請求項１および請求項３記載のウォータージェ
   ット推進船におけるジェット発生用のポンプの閉塞防止
   装置。