JP3539233B2

JP3539233B2 - ウォータージェット推進艇におけるジェット水の取水装置

Info

Publication number: JP3539233B2
Application number: JP30074398A
Authority: JP
Inventors: 栄一石垣
Original assignee: Ishigaki Co Ltd
Current assignee: Ishigaki Co Ltd
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: JP2000128080A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォータージェット推進艇におけるジェット水の取水装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ウォータージェット推進艇は船体底部に設けられた取水口から吸い込んだ水をポンプにより加圧して船体後方へ噴射することにより推進力を得て航走するものである。
【０００３】
このようなウォータージェット推進艇ではポンプの回転数に比例して取水口からの吸込量を所定量に保つ必要がある。すなわち、船艇速度が低速の時には取水圧力が低く、吸込流量が少なく、船艇速度が高速の時には取水圧力が高く、吸込流量が多く必要となる。
【０００４】
しかし、従来のウォータージェット推進艇の取水口は船艇の前後方向に長く、船艇の横方向に対しては狭い形状になっているため、低速時のポンプ回転数が小さい状態からポンプ回転数を上げようとすると、取水口からの吸込量が所定量に達せず、ポンプがキャビテーションを発生したりして効率のよい航走が行なえなくなってしまう。すなわち、取水口からの吸込量の不足であり、船速度に比例した動圧の回収がうまく行なえていない。そこで、ポンプの回転数に比例した吸込量を確保する手段として、実開平７−６０９８号公報や実開平７−１３６９７号公報に記載されているような取水口に可動リップを配設して、船速度に応じて可動リップを調節して吸込量を保つ方法等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のウォータージェット推進艇の取水口の構造では、船艇速度に比例した動圧の回収が必ずしもうまく行なえているとはいえず、ポンプの回転数に比例した所定の吸込量の確保ができず、効率的な運転ができない。そして、実開平７−６０９８号公報や実開平７−１３６９７号公報に記載の装置は設備費用が高価となり、船艇の重量も重くなる。さらに、船艇速度に応じて可動リップを調節するので、コントロールをする回路が複雑になるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述のような課題を解決し得るものであって、その要旨とするところは、船底から吸い込んだ水を加圧して後方に噴射しながら推進するウォータージェット推進艇において、船底に設けたジェット水の取水口を略正方形状になるように船艇に対して横方向に左右均等に拡大する。そして、インテークダクト内部に、その中心線を含む垂直平面内に取水口からポンプの駆動軸近辺まで延設した整流板を設置した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
すなわち、船底から吸い込んだ水を加圧して後方に噴射しながら推進するウォータージェット推進艇において、船底に設けたジェット水の取水口を船艇に対して、横方向へ左右均等に拡大することにより水流が取水口からインテークダクト内に流れ込む際、船艇の進行方向と平行している流れが、取水口部で斜め内側方向へと流れる渦ができるため、従来、回収できなかった動圧をうまく回収することができ、所定の吸込量の確保が可能となるものである。
【０００８】
そして、取水口の面積を広げて、横方向からの動圧の回収を行ない、吸込量の増加をはかることにより、インテークダクト内では取水口からの取水位置（取水方向）によって吸込流速に差異が生じ、これらの水流が合流する個所で乱流となる。この現象を防止するために、インテークダクト内部にインテークダクトを上方より見て船艇の前後方向の中心線上に、取水口に対して垂直平面内に整流板を設けることにより、インテークダクトのセンター部付近に発生する乱流を防ぎ、インテークダクト内の吸込水を整流化して、スムーズにポンプに送ることができ、キャビテーションの発生を防ぎ、効率のよい運転をすることができる。
【０００９】
また、インテークダクト内に設ける整流板はポンプの駆動軸近辺まで延設することにより、さらに整流効果が高まり、速度水頭損失を低減し、一層効率よく運転ができるものである。以下、図面に基づいてこの発明を具体的に説明する。
【００１０】
【実施例】
図１は、本発明に係るウォータージェット推進艇の概略の側面図であり、ウォータージェット推進機部を切断して現している。又、図２は本発明に係るウォータージェット推進艇の概略の背面図である。図中、符号１は船艇、２はウォータージェット推進機、３はウォータージェット発生用のポンプ、４はポンプ３の駆動機、５はジェット水の取水口、６はジェット水のインテークダクト、７はインテークダクト６内部に設けている整流板、８はウォータージェット噴出用の噴射ノズルである。
【００１１】
上記、ジェット水の取水口５は図３〜図５に示すように船艇１の船底に設けてあり、この取水口５を船艇１の船側方向（船幅方向）へ左右同寸法づつ拡大し、取水口５の縦方向（長手方向）の寸法と幅方向（横手方向）の寸法とを等寸法とする。すなわち、図５におけるＬ寸法とＷ寸法とを同一にするものである。（Ｌは船艇１の前後方向の寸法、Ｗは船艇１の幅方向の寸法）そして、インテークダクト６内部にはインテークダクト６を上方より見て、船艇１の前後方向の中心線上に、その中心線を含む垂直平面内に整流板７を設け、この整流板７は取水口５を基端として、駆動軸９近辺まで延設している。
【００１２】
すなわち、この発明に係るジェット水の取水口５は船艇１に対して横方向に左右均等に拡大し、略正方形状とすることにより、船艇１の航走による水流が取水口５からインテークダクト６内に流入する際、船艇１の進行方向と平行している流れが、取水口５部で斜め内側方向へと流れる渦が発生し、従来、長方形状の取水口５では回収できなかった動圧をうまく回収することができ、船艇１の航走に必要な所定の吸込量が確保できる。
【００１３】
そして、取水口５の面積を従来のものと比べ、約２倍に拡大して取水口５の側部方向からの動圧の回収を行ない、吸込量が増加することにより、インテークダクト６内のセンター部では乱流が発生し、この状態のままポンプ３に吸い込まれるとキャビテーション発生の恐れがある。すなわち、取水口５の前後方向からの水流と側部方向からの水流とでは吸込速度に差異があり、これらの水流がインテークダクト６内で合流するセンター部で乱流を発生するものである。この乱流化の現象を防止するために、インテークダクト６内部に整流板７を設け、インテークダクト６を垂直平面で２分割することにより、インテークダクト６のセンター部付近で発生する合流による乱流を防ぎ、インテークダクト６内の吸込水を整流化させる。
【００１４】
この発明によるジェット水の取水装置の特長を図５、図６に基づいてさらに説明する。図５及び図６の矢印は水の流れを示している。図５は本発明によるジェット水の取水装置を用いたウォータージェット推進機２であり、取水口５の寸法はＬ／Ｗ＝１．０である。また、図６は従来のジェット水の取水装置を用いたウォータージェット推進機２であり、取水口５の寸法はＬ／Ｗ＝２．０である。図５と図６の取水口５の面積を比較すると本発明の取水口５の面積は従来のものと比べて約２倍になっている。
【００１５】
一般的には、取水口５の形状は図５に示すようにＬ／Ｗ＝１．０の場合には低速航走に有利となり、又、図６に示すようにＬ／Ｗ＝２．０の場合には高速航走に有利となる。これは、取水口５の開口面積が大きくなると低速時では動圧の回収がうまく行なえ、取水口５の各方向からの流速が等しく、インテークダクト６内で合流による乱流の発生が起きにくく、速度水頭損失は小さく、効率のよい航走ができる。しかし、高速時では取水口５の前後方向からの水流と側部方向からの水流とでは流速に差異が生じるのでインテークダクト６内でこれらの水流が合流する際、乱流が発生し、インテークダクト６内の速度水頭損失が増加し、キャビテーションの発生やポンプ３の効率の低下により、効率のよい航走ができなくなる。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るウォータージェット推進艇におけるジェット水の取水装置では、取水口を横方向に拡大することにより、航走中、船速に応じた動圧の回収がうまく行なえ、所定の吸水量を確保できる。そして、高速航走時における効率の低下を防止するために、インテークダクト内に整流板を設け、インテークダクトを垂直平面で２分割し、さらに整流板を駆動軸まで延設することにより、上記の流速の差異によるインテークダクト内での合流によるセンター部に発生する乱流を防ぎ、水流を整流化して、速度水頭損失を増やすことなくポンプへと導くことができるので、高速時においても効率よく船艇を運転することができるものである。
【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艇の概略の側面図である。
【図２】同じく、その概略の背面図である。
【図３】同じく、そのウォータージェット推進機の縦断側面図である。
【図４】同じく、そのウォータージェット推進機の概略の平面図である。
【図５】同じく、そのウォータージェット推進機の底面図である。
【図６】従来のウォータージェット推進機の底面図である。
【符号の説明】
１船艇
３ポンプ
５取水口
６インテークダクト
７整流板
９駆動軸

Claims

船底から吸い込んだ水を加圧して後方に噴射しながら推進するウォータージェット推進艇において、船底に設けたジェット水の取水口５を略正方形状になるように船艇１に対して横方向に左右均等に拡大するとともに、インテークダクト６内部に、その中心線を含む垂直平面内に取水口５からポンプ３の駆動軸９近辺まで延設した整流板７を設けたことを特長とするウォータージェット推進艇におけるジェット水の取水装置。