JP3698294B2 - Water jet propulsion system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は船艇のウォータージェット推進装置に関し、特に、ポンプケーシングに配設した羽根車を螺旋状のスクリュー羽根として、吸込性能と推進力を向上させた推進装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ウォータージェット推進装置に一枚の羽根車を設け、船艇を走航させる装置は周知である。そして、推進装置の羽根車を二枚併設してキャビテーションの防止と、推進力を高める装置も、例えば、特開平5−105190号公報に記載してあるように公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の羽根車を二枚併設したウォータージェット推進装置にあっては、一枚の羽根車を設けた推進装置と比較して、前段の羽根車でキャビテーションを生じない程度に流体圧力を上げ、後段の羽根車でさらに流体圧力を高めて、高速推進が可能となるものであるが、前後に併設した羽根車の形状の相違と、その間での水流の乱れが生じ、流体圧力の抵抗となる恐れがあった。この発明は、吸込性能が向上したインデューサー機能を具備した推進装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明の構成は、船底部の吸込ケーシングの吸込口から吸引した水をポンプケーシングの羽根車で加圧し、吐出ケーシングから船尾後方に加圧水を噴射して船艇を推進させる推進装置において、上記ポンプケーシングをコーン状に形成し、このポンプケーシングに延設した駆動軸の先端部に略円錐状のハブを止着して、このハブの周部にポンプケーシングの始端部から中段部にかけて螺旋状のスクリュー羽根を巻き掛けると共に、上記ポンプケーシングの後段の内周面に複数枚の案内羽根を連結し、ポンプケーシングに流入した水をスクリュー羽根の一連の羽根面で連続的に加圧するようにしたもので、一連に続く羽根面の推進力によって吸込性能を高め、遠心力によって圧力を高めるようにしたものである。また、上記羽根を巻きかけたハブの全長を、ポンプケーシングの吸込口の口径よりも長くして、吸込入口部での吸込性能を高めたものである。そして、上記ハブに巻きかけた羽根を複数枚配設してバランス性能を良くし、このスクリュー羽根の外周部をポンプケーシングの内周面に接近させて、その外周先端部を吸込ケーシングの終端部に延設し、吸込性能を高めると同時に、浮遊物がスクリュー羽根の吸込部に詰まらないようにしたものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
この発明は上記のように構成してあり、螺旋状のスクリュー羽根を回転させると、吸込ケーシングの吸込口から吸引された水はポンプケーシングに流入し、スクリュー羽根の始端部に流入し、スクリュー羽根の後段に移送されるにしたがって、スクリュー羽根の一連の羽根面がネジ効果を発揮する。そして、一連の羽根面に案内された水は、遠心力が発生して圧力が高められ、加速されてスラストが発生し、必然的に水が導かれ、高い吸込性能を発揮する。次に、渦巻き状の加圧水を案内羽根で直線流に変換し、吐出ケーシングから船尾後方に加圧水を噴射して船艇を推進させる。
【0006】
【実施例】
この発明の実施例を図面に基づき詳述すると、まず図1において、符号1は船艇2の船尾に配設したジェット推進装置であって、このジェット推進装置1は、船艇2の船尾の船底部に配設してあり、吸込ケーシング3から吸込んだ水をポンプケーシング4に移送し、ポンプケーシング4に配設した羽根車5で加圧し、吐出ケーシング6の後方のデフレクター7から加圧水を噴出してその反力で船艇2を推進するようにしてある。ジェット推進装置1について、図2に基づき詳述すると、吸込ケーシング3の吸込口8を水面下に開口し、吸込ケーシング3の後部には、水平状に配設したポンプケーシング4が連結してあり、側方から見てコーン状をなしている。このポンプケーシング4の内部には、エンジン駆動機9の出力軸10に連結した駆動軸11が延設してあり、駆動軸11の後端を軸支した軸受ケース12と駆動軸11に止着した円錐状のハブ13とでコーン状の流路が形成してある。
【0007】
ハブ13の周部にはポンプケーシング4の始端の吸込口の口径D1から中段の最大口径部D2にかけて螺旋状のスクリュー羽根14が巻き掛けてあり、図3に示すように、一連に続く捩じれた羽根面14aで螺旋状の遠心方向に水流を加圧増速するようにしてある。図3の実施例においては、スクリュー羽根14を二枚設けているが、ジェット推進装置1の吸込水量により、複数枚設ければよいものである。スクリュー羽根14を複数枚設けることにより、体積効率と、バランス効率が良くなるものである。また、上記羽根を巻きかけたハブの全長(L)と、ポンプケーシング4の吸込口の口径(D1)の大きさをL/D1≧1とすれば、スクリュー羽根14の羽根面14aが長くなり、後段に行く程遠心力と圧力が高められ、加圧水の噴射スピードによりスラストが発生し、ポンプケーシング4の吸込口8のインデューサー作用にて吸込性能を高めることができる。
【0008】
そして、スクリュー羽根14の外周部14bをポンプケーシング4の内周面に接近させ、その外周先端部14cを吸込ケーシング3の終端部に延設して、スクリュー羽根14の吸込口を広くして、吸込性能を向上させ、同時に吸込ケーシング3に流入した浮遊物がスクリュー羽根14の吸込部に詰まらないようにしてある。スクリュー羽根14の後方の流路には、ポンプケーシング4と軸受ケース12とでその両端を連結された長い捩じれた案内羽根15が複数枚設けてあり、スクリュー羽根14で加圧増速された螺旋状の旋回流を直線流に変換する流路を形成してある。なお、符号16はデフレクター7の推進方向切替用の操作杆、符号17は後進用のリバーサーである。
【0009】
【発明の効果】
この発明は上記のように構成してあり、螺旋状のスクリュー羽根のネジ効果により、吸込ケーシングに流入した水を、連続して加圧増速することができる。即ち、従来の駆動軸に二枚の羽根車を併設した装置にあっては、前後に併設した羽根車の形状の相違と、その間での水流の乱れが生じ、流体圧力の抵抗となる恐れがあったものであるが、この発明にあっては、コーン状に形成した流路に、一連に続く捩じれた羽根面を有するスクリュー羽根をポンプケーシングの吸込口の口径より全長が長いハブに巻きかけて内設したので、螺旋状の遠心方向に水流が加圧増速され、噴射スピードにより流路に高いスラストと、スクリュー羽根の吸込部でのインデューサー作用が発生し、吸込み性能が向上し、キャビテーションが発生しないものである。そして、スクリュー羽根の外周縁部をポンプケーシングの内周面に接近させ、外周先端部を吸込ケーシングの終端部に延設したので、その吸込口が広くなり、吸込性能を高めると同時に、吸込ケーシングに流入した浮遊物がスクリュー羽根の吸込部に詰まらないものである。なお、スクリュー羽根を複数枚設ければ、体積効率とバランス効率が良くなるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係るジェット推進装置を配設した船艇の概略側面図である。
【図2】 この発明に係るジェット推進装置の一部縦断側面図である。
【図3】 この発明に係るスクリュー羽根の斜視図である。
【符号の説明】
3 吸込ケーシング
4 ポンプケーシング
5 羽根車
6 吐出ケーシング
11 駆動軸
13 ハブ
14 スクリュー羽根
14b 外周部
14c 外周先端部
15 案内羽根
D1 吸込口の口径
L ハブの全長[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water jet propulsion device for a boat, and more particularly to a propulsion device that improves suction performance and propulsion force by using an impeller disposed in a pump casing as a spiral screw blade.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for providing a single impeller to a water jet propulsion device and running a ship is well known. A device for preventing cavitation and increasing the propulsive force by providing two impellers for the propulsion device is also known as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-105190.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the water jet propulsion device provided with two conventional impellers, compared with the propulsion device provided with one impeller, the fluid pressure is increased to the extent that cavitation does not occur in the preceding impeller, The rear impeller can further increase the fluid pressure to enable high-speed propulsion, but the difference in the shape of the front and rear impellers and the turbulence of the water flow between them cause resistance to the fluid pressure. There was a fear. It is an object of the present invention to provide a propulsion device having an inducer function with improved suction performance.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The structure of this invention is the propulsion device that pressurizes the water sucked from the suction port of the suction casing at the bottom of the ship with the impeller of the pump casing and injects the pressurized water from the discharge casing to the stern rearward to propel the boat. The casing is formed in a cone shape, and a substantially conical hub is fixed to the tip of the drive shaft extending to the pump casing, and a spiral shape is formed on the periphery of the hub from the start end portion of the pump casing to the middle step portion. Along with screw blades, a plurality of guide blades are connected to the inner peripheral surface of the rear stage of the pump casing, and water flowing into the pump casing is continuously pressurized by a series of blade surfaces of the screw blades. Thus, the suction performance is enhanced by the propulsive force of the blade surface following the series, and the pressure is increased by centrifugal force. Further, the entire length of the hub around which the blades are wound is made longer than the diameter of the suction port of the pump casing, and the suction performance at the suction port is improved. A plurality of blades wound around the hub are arranged to improve the balance performance, the outer peripheral portion of the screw blade is brought close to the inner peripheral surface of the pump casing, and the outer peripheral tip portion is the end portion of the suction casing. In order to improve the suction performance, the suspended matter is prevented from clogging the suction portion of the screw blade.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is configured as described above. When the spiral screw blade is rotated, the water sucked from the suction port of the suction casing flows into the pump casing, flows into the start end of the screw blade, and the screw blade. As it is transferred to the subsequent stage, a series of blade surfaces of the screw blades exert a screw effect. Then, the water guided to the series of blade surfaces generates a centrifugal force to increase the pressure, and is accelerated to generate a thrust, so that water is inevitably guided and exhibits high suction performance. Next, the spiral pressurized water is converted into a linear flow by the guide vanes, and the pressurized water is injected from the discharge casing to the stern rear to propel the boat.
[0006]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, in FIG. 1,
[0007]
A
[0008]
And the outer peripheral part 14b of the
[0009]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and the water flowing into the suction casing can be continuously pressurized and accelerated by the screw effect of the spiral screw blade. That is, in a conventional device in which two impellers are provided on the drive shaft, the difference in the shape of the impellers provided at the front and rear, and the turbulence of the water flow between them, may cause fluid pressure resistance. However, in the present invention, a screw blade having a continuous twisted blade surface is wound around a hub whose length is longer than the diameter of the suction port of the pump casing in a flow path formed in a cone shape. Having the set Te, water spirally in the centrifugal direction is pressurized-pressure speed, and thrust high in the flow path by injection speed, inducer action at the suction portion of the screw blade is generated, increased suction performance, Cavitation does not occur. And since the outer peripheral edge part of the screw blade is brought close to the inner peripheral surface of the pump casing and the outer peripheral tip part is extended to the terminal part of the suction casing, the suction port is widened and the suction performance is enhanced at the same time. The floating matter that has flowed into the pipe does not clog the suction part of the screw blade. If a plurality of screw blades are provided, volume efficiency and balance efficiency are improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a boat provided with a jet propulsion device according to the present invention.
FIG. 2 is a partially longitudinal side view of the jet propulsion device according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a screw blade according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Suction casing 4 Pump casing 5 Impeller 6 Discharge casing 11 Drive shaft 13
Claims (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP14255999A Expired - Fee Related JP3698294B2 (en) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | Water jet propulsion system |
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