JP3345830B2 - Scoop drainage device - Google Patents

Scoop drainage device

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、船底下面等の船体
表面に設けられた取水口から海水を取り入れて船体内の
熱交換器の冷却に用いた後、この海水を船外に排出する
ためのスクープ排水口を有するスクープ排水装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing seawater from a water intake port provided on a hull surface such as a bottom surface of a hull, for cooling the heat exchanger in the hull, and then discharging the seawater outboard. And a scoop drainage device having a scoop drainage port.

【0002】[0002]

【従来の技術】スクープ排水装置としては、例えば特開
昭60−42188に開示されているものが知られてい
る。この公知装置にあっては、船体表面に形成された排
水口の開口前縁部に沿って壁状のリップが設けられてい
る。
2. Description of the Related Art As a scoop drainage device, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-42188 is known. In this known device, a wall-shaped lip is provided along an opening front edge of a drain port formed on a hull surface.

【0003】取水口と上記排水口とでの圧力差が大きい
程、取り入れられる海水の流量は大きくなり、熱交換器
での冷却効果は大きくなる。そこで、上記公知装置で
は、上記圧力差を大きくして排水効果を向上させるべく
排水口領域に必要な負圧を生じせしめるように、排水口
の開口前縁部にリップを立設することとしたものであ
る。すなわち、船体の推進に伴う水の流れがリップを越
えて該リップの後方へ回り込む際に、上記排水口領域に
負圧が生じる。
[0003] The greater the pressure difference between the water intake and the drain, the greater the flow rate of seawater taken in and the greater the cooling effect of the heat exchanger. Therefore, in the above-described known device, a lip is provided upright at the opening front edge of the drainage port so as to generate the necessary negative pressure in the drainage area to increase the pressure difference and improve the drainage effect. Things. That is, when the flow of water accompanying the propulsion of the hull goes over the lip and goes behind the lip, a negative pressure is generated in the drain port area.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記負圧が排水作用を
生じせしめるために十分な値となるためには、リップの
高さが排水口の直径の20〜50%程度の寸法であるこ
とが必要である。しかし、このリップは船体にとっては
付加物であり、船体の付加物抵抗を増大させ、船体の推
進抵抗を増大させてしまうこととなっていた。
In order for the negative pressure to have a value sufficient to cause a drainage action, the height of the lip must be about 20 to 50% of the diameter of the drainage port. is necessary. However, this lip is an additional material for the hull, and increases the additional resistance of the hull and increases the propulsion resistance of the hull.

【0005】本発明は、かかる点を改善し、スクープ排
水口からの排水効率を向上させ、船体の推進抵抗を低減
させることのできるスクープ排水装置を提供することを
目的とする。
[0005] It is an object of the present invention to provide a scoop drainage device which can improve such a point, improve drainage efficiency from a scoop drainage port, and reduce the propulsion resistance of a hull.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、船体表面にスクープ排水口が設けられたスクープ
排水装置において、スクープ排水口の開口前縁と開口後
縁にもしくはそれらの近傍に壁状のリップを立設し、該
リップが前縁リップと後縁リップとに分割形成されてい
ることにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a scoop drainage device having a scoop drainage port provided on a hull surface, at or near an opening front edge and an opening rear edge of the scoop drainage port. A wall-shaped lip is erected on the
This is achieved by the lip being divided into a leading edge lip and a trailing edge lip .

【0007】かかる本発明によると、船体の推進に伴う
水の流れがスクープ排水口の開口前縁のリップを越えた
部分と、開口後縁のリップの前方部分の2箇所で負圧を
生ずるようになる。かくして、従来装置に比べ、負圧領
域が広くなるので、その分だけリップの寸法は低く抑え
ることができ、その結果、推進抵抗は小さくなる。
According to the present invention, the flow of water caused by the propulsion of the hull causes negative pressure to be generated at two points, that is, a portion exceeding the lip at the front edge of the opening of the scoop outlet and a front portion of the lip at the rear edge of the opening. become. Thus, the negative pressure region is wider than that of the conventional device, so that the size of the lip can be reduced accordingly, and as a result, the propulsion resistance decreases.

【0008】[0008]

【0009】上記前縁リップは筒状体の一部として形成
され、スクープ排水口の開口前縁に沿って位置している
ようにできるし、また、後縁リップは複数に分割形成さ
れているようにすることができる。
[0009] The leading edge lip is formed as a part of a tubular body, and can be located along the leading edge of the opening of the scoop drain, and the trailing edge lip is divided into a plurality of portions. You can do so.

【0010】上記後縁リップは前方に向け直角で平坦な
前面を有しているようにしても、筒状体の一部として形
成され、スクープ排水口の開口後縁に沿って位置してい
るようにしてもよい。
The trailing edge lip is formed as a part of a tubular body even if it has a flat front surface at right angles to the front, and is located along the trailing edge of the opening of the scoop outlet. You may do so.

【0011】さらに、リップは後縁部から後方に向け船
体表面にまで延びるフェアリング部を有していることが
望ましい。
Further, the lip preferably has a fairing portion extending rearward from the trailing edge to the hull surface.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面にもとづき、本発
明の実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0013】図1において、1は船底、船側等の船体表
面であり、該船体表面にはスクープ排水口2が形成され
ている。図1の場合、左方向が船首方向である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hull surface such as a ship bottom or a ship side, and a scoop drain port 2 is formed on the hull surface. In the case of FIG. 1, the left direction is the bow direction.

【0014】上記スクープ排水口2の開口前縁そして開
口後縁には、略半円筒壁状をなした前縁リップ3、後縁
リップ4がそれぞれ立設されている。
A leading edge lip 3 and a trailing edge lip 4 each having a substantially semi-cylindrical wall shape are provided upright at the opening front edge and the opening rear edge of the scoop drain port 2, respectively.

【0015】本実施形態では、上記前縁リップ3、後縁
リップ4とはそれらの中心が、スクープ排水口2の中心
と一致して位置しているが、これに限定されず、ずれて
位置しても良い。また、前縁リップ3と後縁リップ4と
の間隔も任意である。さらには両者の形態も、半円筒状
である必要はなく、例えば半角筒状であっても良い。し
かし、船首側からの水の流れに対して低抵抗の形状であ
ることが望まれる。
In the present embodiment, the center of the leading edge lip 3 and the trailing edge lip 4 coincide with the center of the scoop outlet 2, but the present invention is not limited to this. You may. The distance between the leading edge lip 3 and the trailing edge lip 4 is also arbitrary. Further, both forms need not be semi-cylindrical, and may be, for example, semi-circular cylindrical. However, it is desired that the shape has a low resistance to the flow of water from the bow side.

【0016】また、上記前縁リップと後縁リップは別体
に形成されずに、図2のごとくに一つの筒状体をなすリ
ップ5としても良い。
Further, the leading edge lip and the trailing edge lip may not be formed separately but may be a lip 5 which forms one cylindrical body as shown in FIG.

【0017】このような形態の前縁リップと後縁リップ
とを有し、あるいはこれらが一体となったリップを有し
ている場合、図3に示されるごとく、船体の推進に伴う
水の流れFが、前縁リップ3そして後縁リップ4を超え
る際に、前縁リップ3の後方そして後縁リップ4の前方
にそれぞれ負圧域N 1,N2を生ずる。すなわち前縁リッ
プ3と後縁リップ4との間の2箇所で負圧域を生じ、ス
クープ排水口2の開口の広い領域で負圧となる。
The leading edge lip and the trailing edge lip having such a configuration
Or have a lip with them integrated
If it is, as shown in FIG.
Water flow F exceeds leading edge lip 3 and trailing edge lip 4
Back of the leading edge lip 3 and in front of the trailing edge lip 4
Negative pressure range N 1, NTwoIs generated. That is, the leading edge
A negative pressure region is generated at two points between the step 3 and the trailing edge lip 4,
Negative pressure is generated in a wide area of the opening of the coup drain 2.

【0018】これに対し、従来装置のごとくスクープ排
水口開口前縁にのみリップを設けたものでは、負圧部は
リップの後方の1箇所だけである。
On the other hand, in the case where the lip is provided only at the front edge of the scoop drain opening as in the conventional apparatus, the negative pressure portion is provided at only one position behind the lip.

【0019】このように、本発明では、2箇所に負圧域
を生ずるので、従来装置と同程度の負圧による吸引力を
確保するには、リップ高さを従来のものに比し約1/2
とすることで十分である。
As described above, in the present invention, a negative pressure region is generated at two locations. To secure a suction force by a negative pressure of the same level as that of the conventional apparatus, the lip height is set to be about 1 compared with the conventional apparatus. / 2
Is sufficient.

【0020】リップを設けることによる付加物抵抗は、
主に水の流れ方向に対するリップの投影面積によって決
定される。投影面積が大きくなれば抵抗は増加する。す
なわち、リップをスクープ開口の前縁と後縁の2箇所に
設けても、二つのリップ高さが同じであれば流れ方向に
対する投影面積は、従来装置のごとくのリップが前縁の
1箇所だけの場合と変わらないため、リップを2箇所に
設けることによる抵抗の増加は殆どない。換言すれば、
本発明のごとくリップを2箇所に設けてもその高さを従
来のものに比して半分とすれば、負圧による吸引力が同
等であるにもかかわらず、抵抗は半減する。
The additional resistance due to the provision of the lip is
It is mainly determined by the projected area of the lip with respect to the water flow direction. The resistance increases as the projected area increases. That is, even if the lip is provided at the two positions of the leading edge and the trailing edge of the scoop opening, if the two lips have the same height, the projected area with respect to the flow direction is the same as that of the conventional device. Since there is no difference from the above case, there is almost no increase in resistance due to the provision of the lips at two places. In other words,
Even if the lip is provided at two places as in the present invention, if the height is made half of that of the conventional lip, the resistance is reduced by half even though the suction force by the negative pressure is the same.

【0021】本発明では、リップの高さはスクープ排水
口の直径の10〜50%程度で十分な効果を得る。
In the present invention, a sufficient effect can be obtained when the height of the lip is about 10 to 50% of the diameter of the scoop outlet.

【0022】図4、図5では、後縁リップが平坦前面を
もつ壁板、特に平板状である実施形態が示されている。
図4の後縁リップ6は一枚の平板なのに対し、図5では
二枚の平板状の後縁リップ7A,7Aに分割されてい
る。これらの場合、後縁リップ6;7A,7Bは船首側
からの水の流れ方向での投影面積が前縁リップ3と同じ
であれば、推進抵抗は前縁リップだけの場合と然程変わ
らず、しかも図3の原理に見られる負圧部域は拡大し同
様の効果が得られる。
FIGS. 4 and 5 show an embodiment in which the trailing edge lip has a flat front surface, in particular a flat plate.
The trailing edge lip 6 in FIG. 4 is a single flat plate, whereas in FIG. 5, the trailing edge lip 6 is divided into two flat trailing lips 7A, 7A. In these cases, if the projected area of the trailing edge lip 6; 7A, 7B in the direction of water flow from the bow side is the same as the leading edge lip 3, the propulsion resistance is not much different from the case of only the leading edge lip. In addition, the negative pressure area seen in the principle of FIG. 3 is enlarged, and the same effect can be obtained.

【0023】図5の例では、平板状の後縁リップを分割
して配置したが、図1に示される略半円筒状の後縁リッ
プ8A,8Bを図6のごとく分割して配置しても良い。
この場合も、図5の場合と同様に、後縁リップ8A,8
Bの水の流れ方向の投影面積を前縁リップ3と同じにし
ておくことが望まれる。
In the example of FIG. 5, the flat-plate trailing edge lip is divided and arranged. However, the substantially semi-cylindrical trailing edge lips 8A and 8B shown in FIG. 1 are divided and arranged as shown in FIG. Is also good.
Also in this case, similarly to the case of FIG. 5, the trailing edge lips 8A, 8A
It is desired that the projected area of B in the water flow direction be the same as that of the leading edge lip 3.

【0024】以上のごとくの負圧発生の効果を維持しつ
つ、さらに推進抵抗を低下させるには、後縁リップの後
流による抵抗を低下させるようにすれば良い。例えば、
図7のごとく、後縁リップ9の後方に、滑らかな面で次
第に船体表面に至るフェアリング10を設けることによ
り、上記後流による抵抗を減ずることができる。
In order to further reduce the propulsion resistance while maintaining the above-described effect of generating a negative pressure, the resistance caused by the trailing edge lip may be reduced. For example,
As shown in FIG. 7, by providing the fairing 10 gradually reaching the hull surface with a smooth surface behind the trailing edge lip 9, the resistance due to the wake can be reduced.

【0025】<実施例>船体表面に、図2に示した本発
明のリップと従来のリップとを設けたスクープ排水口の
モデルを、一様流中(流速V)に設置した場合の数値シ
ュミレーション(CFD)により比較を行なった。排水
口直径Dを1とし、リップ高さhを0.3とし、スクー
プの排水流速uを計算した。排水口は圧力によって流体
が自由に出入りできる境界条件を用いている。このシュ
ミレーションにより表1のような結果が得られた。
<Example> Numerical simulation when a model of a scoop drainage port provided with the lip of the present invention and the conventional lip shown in FIG. 2 on the hull surface is installed in a uniform flow (flow velocity V). A comparison was made by (CFD). The drainage port diameter D was set to 1, the lip height h was set to 0.3, and the drainage flow rate u of the scoop was calculated. The drain uses a boundary condition that allows fluid to freely enter and exit by pressure. The results shown in Table 1 were obtained by this simulation.

【0026】[0026]

【表1】 排水流速(u/V) 従来のリップ(h=0.3) 0.163 本発明のリップ(h=0.15) 0.159Table 1 Drainage flow rate (u / V) Conventional lip (h = 0.3) 0.163 Lip of the present invention (h = 0.15) 0.159

【0027】このことからも、リップ高さを半分にして
も同程度の排水流速であり、同程度の排水効率を得るこ
とが判る。
From this, it can be seen that even when the lip height is halved, the drainage flow rate is the same, and the same drainage efficiency is obtained.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、本発明によると、スクー
プ排水口の前縁部に加え後縁部にもリップを立設し、該
リップが前縁リップと後縁リップとに分割形成されてい
ることとしたので、負圧域が拡大し、その分、リップ高
さを減ずることができる。その結果、排水効果を向上さ
せると共に、推進抵抗を低下させることができるという
効果を得る。
As described above, according to the present invention, the lip is provided upright at the rear edge in addition to the front edge of the scoop outlet.
Since the lip is divided into the leading edge lip and the trailing edge lip , the negative pressure range is expanded, and the lip height can be reduced accordingly. As a result, the effect of improving the drainage effect and reducing the propulsion resistance is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1装置の変形例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a modification of the apparatus shown in FIG.

【図3】図1及び図2装置における水の流れ及び圧力状
態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a flow and a pressure state of water in the apparatus shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】他の実施形態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment.

【図5】図4装置の変形例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the apparatus in FIG. 4;

【図6】さらに他の実施形態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing still another embodiment.

【図7】さらに他の実施形態を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing still another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 船体 2 スクープ排水口 3 リップ(前縁リップ) 4 リップ(後縁リップ) 5 リップ 6 リップ(後縁リップ) 7A,7B リップ(後縁リップ) 8A,8B リップ(後縁リップ) 9 リップ (後縁リップ) 10 フェアリング Reference Signs List 1 hull 2 scoop drainage port 3 lip (leading edge lip) 4 lip (rear edge lip) 5 lip 6 lip (rear edge lip) 7A, 7B lip (rear edge lip) 8A, 8B lip (rear edge lip) 9 lip ( Trailing edge lip) 10 fairing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B63B 13/00 B63B 1/32 B63H 21/38 B63J 2/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B63B 13/00 B63B 1/32 B63H 21/38 B63J 2/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 船体表面にスクープ排水口が設けられた
スクープ排水装置において、スクープ排水口の開口前縁
と開口後縁にもしくはそれらの近傍に壁状のリップを立
し、該リップが前縁リップと後縁リップとに分割形成
されていることを特徴とするスクープ排水装置。
1. A scoop drainage device having a scoop drainage port provided on the surface of a hull , wherein a wall-shaped lip is erected at or near an opening front edge and an opening rear edge of the scoop drainage port. Divided into edge lip and trailing edge lip
Which do scoop drainage device according to claim Rukoto.
【請求項2】 前縁リップは筒状体の一部として形成さ
れ、スクープ排水口の開口前縁に沿って位置しているこ
ととする請求項に記載のスクープ排水装置。
2. The scoop drainage device according to claim 1 , wherein the leading edge lip is formed as a part of the tubular body, and is located along the opening front edge of the scoop drainage opening.
【請求項3】 後縁リップは複数に分割形成されている
こととする請求項に記載のスクープ排水装置。
3. The scoop drainage device according to claim 1 , wherein the trailing edge lip is divided into a plurality of parts.
【請求項4】 後縁リップは前方に向け直角で平坦な前
面を有していることとする請求項または請求項に記
載のスクープ排水装置。
4. A trailing edge lip scoop drainage device according to claim 1 or claim 3, that has a flat front face at a right angle toward the front.
【請求項5】 後縁リップは筒状体の一部として形成さ
れ、スクープ排水口の開口後縁に沿って位置しているこ
ととする請求項または請求項に記載のスクープ排水
装置。
5. The trailing edge lip is formed as a portion of the tubular body, scoop drainage device according to claim 1 or claim 3, that are located along the opening rear edge of the scoop drain.
【請求項6】 リップは後縁部から後方に向け船体表面
にまで延びるフェアリング部を有していることとする請
求項1ないし請求項のうちの一つに記載のスクープ排
水装置。
6. lip scoop drainage device according to one of claims 1 to 5, and to have a fairing portion extending from the rear edge to the hull surface toward the rear.
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