JP4414042B2 - 船舶用エンジンの海水ストレーナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶においてエンジンの冷却水として使用される海水を取水するための船舶用エンジンの海水ストレーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
船舶（主として小型船舶）においては、一般に、船底に取り付けた海水ストレーナから取水した海水をエンジンの冷却水として使用しているが、従来の海水ストレーナとしては、例えば実用新案登録第３０５９８１８号公報に開示される如く、海水ポンプの吸込側に吸込管を介して接続される取水管とその下端部から同心をなして下拡がりに連なる漏斗状の吸込体とで構成されるストレーナ本体と、その下端開口部たる吸込口部に設けられたフィルタ板と、ストレーナ本体をその吸込口部が船底の外面に開口する状態で船底に取り付ける取付部材とからなり、複数のスリット状の吸込孔を形成したフィルタ板とストレーナ本体とを、フィルタ板が船尾方向に下り傾斜する形態で、鋳造により一体構成したもの（以下「従来ストレーナ」という）が周知である。
【０００３】
而して、かかる従来ストレーナによれば、船舶の航走に伴って、海水がフィルタ板を通過して吸込体から取水管へと流入するが、航走方向と逆方向である船尾方向に下り傾斜するフィルタ板により海水を掬い取る如くして吸込口部へと誘導させることから、ストレーナによる航走抵抗の増加を可及的に回避しつつ良好な取水作用を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、海水には多くの海生繁殖物（特に、カキ，フジツボ等の貝類）が存在しているため、それらが海水と共にストレーナ本体内に侵入して、その内壁面に付着，繁殖し、強固に着床することになる。そして、かかる海生繁殖物が大量に着床すると、ストレーナ本体内における円滑な海水流動を妨げることになり、その結果、エンジン側への冷却水（海水）の供給量不足を生じて、エンジンのオーバヒート等を招来する虞れがある。したがって、ストレーナ本体内に着床した貝類等を定期的に清掃除去する必要がある。
【０００５】
しかし、従来ストレーナにあっては、ストレーナ本体がフィルタ板と一体構成されているため、ストレーナ本体の内壁面における着床物の除去はフィルタ板に形成された吸込孔から棒状部材を挿入して行う他なく、極めて面倒であった。
【０００６】
さらに、従来ストレーナにあっては、吸込体が取水管と同心をなす下拡がりの円錐台形状をなすものであり、ストレーナ本体内に形成される流路が取水管と軸線を同一とする直線状をなしている。一方、船舶の航走に伴って海水は吸込口部に船尾側から船首側へと向かって当該流路の軸線と交差する方向に行われる。したがって、フィルタ板から流入した海水が吸込体の船尾側内壁面に衝突して渦を生じることになり、海水の円滑な流動が行われず且つ海水流が相互に干渉して損失水頭が大きくなり、ストレーナによる取水効率が頗る悪くなる。
【０００７】
また、従来ストレーナにあっては、フィルタ板を船尾方向（海水の流入方向）に下り傾斜させることによって、航走時におけるフィルタ板の海水抵抗を軽減させるように図っているが、フィルタ板の船尾側端部と船底の外面（下面）との間に段差があるため、この段差の周辺領域において、フィルタ板の表面（下面）に沿って船尾方向に相対流動してフィルタ板の船尾側端部を通過した海水により渦流（後流）が生じ易い。したがって、フィルタ板を船尾方向に下り傾斜させるのみでは、ストレーナによる航走抵抗の増加をさほど回避できない。
【０００８】
本発明は、このような問題を生じることなく、海水を良好且つ効率良く取水することができる船舶用エンジンの海水ストレーナを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成すべく、取水管及びその下端部に連設された下拡がり漏斗状の吸込体で一体構成されるストレーナ本体と、吸込体の下端開口部たる吸込口部に着脱自在に取り付けられたフィルタ板と、ストレーナ本体をその吸込口部が船底の外面に開口する状態で船底に取り付ける取付部材とからなる船舶用エンジンの海水ストレーナを提案するものであり、特に、吸込体の吸込口部及びフィルタ板は同心状の円形をなしており、吸込体は、吸込口部の中心が取水管の軸線に対して船首方向に所定量偏倚した状態で、取水管に連設されており、フィルタ板は、船底から船尾方向に下り傾斜する船首側のフィルタ部分と該部分から船尾方向へ上り傾斜する船尾側の非フィルタ部分とからなる鉛直断面略Ｖ字形状をなしており、フィルタ部分にはその略全面において複数の吸込孔が穿設されており、吸込体の船首側内壁面はフィルタ部分の船首側端部から取水管の船首側内壁面に連なっており、吸込体の船尾側内壁面は、船尾方向において取水管の船尾側内壁面から膨出した状態で、非フィルタ部分の船尾側端部から取水管の船尾側内壁面に連なっている。
【００１０】
また、かかる海水ストレーナにあっては、吸込体の船首内壁面を、船尾方向において取水管の船首側内壁面より膨出した状態で、吸込体の船尾側内壁面に連なるようにしておくことが好ましい。さらに、吸込体の船首側内壁面に、カキ，フジツボ等の貝類の着床を防止しうる船底塗料を塗布しておくことが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３及び図４〜図６に基づいて具体的に説明する。
【００１２】
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態を示したもので、この実施の形態における本発明に係る船舶用エンジンの海水ストレーナ（以下「第１海水ストレーナ」という）１ａは、ストレーナ本体２とこれを船底（船舶の底壁）３に取り付ける取付部材４とストレーナ本体２に着脱自在に取り付けられたフィルタ板５を具備する。
【００１３】
ストレーナ本体２は、図１〜図３に示す如く、前述した海水ポンプに給水管を介して接続される取水管２０と、その下端部に連設された吸込体２１とからなる一体構成の鋳造物である。吸込体２１は、図１及び図２に示す如く、取水管２０の下端部から下方に拡がる漏斗状のもので、その下端開口部は円形の吸込口部２２に形成されている。吸込口部２２の外周部には、これと同心をなす円環状の当接フランジ２３が突設されている。なお、吸込口部２２は取水管２０の軸線２４に直交する平面上に開口されている。
【００１４】
取付部材４は、図１及び図３に示す如く、吸込体２１を船底３に穿設した取付孔３０に挿通させると共に当接フランジ２３を船底３の外面（下面）に衝合させた状態で、ストレーナ本体２を船底３に取り付けうるものである。すなわち、取付部材４は、取水管２０に挿入させた下拡がり漏斗状の挟圧体４０と取水管２０の外周ねじ部２５に螺合させたナット４１，４１とからなり、ナット４１，４１を締め付けて前記当接フランジ２３と挟圧体４０の下端フランジ４２（当接フランジ２３と略同一径の円環状をなす）とで船底３を挟圧することにより、ストレーナ本体２を上記した状態に固定するようになっている。
【００１５】
フィルタ板５は、図２〜図４に示す如く、吸込口部２２と略同一径をなす円板状のもので、一対のビス５０，５０により吸込口部２２に同心状をなして着脱自在に取り付けられている。なお、ビス５０，５０は、航走方向（A方向）に直交する船幅方向（図３における左右方向）に平行するフィルタ板５の直径線上においてフィルタ板５の外周端近傍部に穿設した貫通孔５１，５１に挿通されており、吸込体２１の下端内周部に形成した膨出部２６，２６に螺着されている。
【００１６】
フィルタ板５は、図１及び図２に示す如く、その中央部（上記直径線上の部分）５２において略Ｖ字状に屈曲された鉛直断面略Ｖ字形状をなす鋳造物であり、船底３から当該中央部たる屈曲頂部５２へと船尾方向（反A方向）に下り傾斜するフィルタ部分５３と屈曲頂部５２から船尾方向に上り傾斜する非フィルタ部分５４とからなる板状体である。フィルタ部分５３には、その略全面に亘って、複数のスリット状の吸込孔５５…が船幅方向に並列して穿設されている。各吸込孔５５は、フィルタ板５の中央部５２からフィルタ板５の外周端近傍部まで航走方向（船首方向）に直線状に延びている。このフィルタ板５は、当該ストレーナにおける実質的な海水吸込口として機能するものである。なお、フィルタ部分５３（及び非フィルタ部分５４）の傾斜角度は、航走抵抗を可及的に減じることを条件として適宜に設定される。
【００１７】
而して、吸込体２１は、図１に示す如く、吸込口部２３の中心２７が取水管２０の軸線２４に対して船首方向（航走方向）に所定量L偏倚した状態で、取水管２０の下端部に連設されている。そして、吸込体２１の船首側内壁面２１ａは、取水管２０の船首側内壁面２０ａから船尾方向に食み出すことなく、吸込孔５５…の船首側端部５５ａ…から非フィルタ部分５４と略平行をなして取水管２０の船首側内壁面２０ｂへと円滑に連なっている。一方、吸込体２１の船尾側内壁面２１ｂは、図１に示す如く、取水管２０の船尾側内壁面２０ｂから船尾方向へ湾曲状に膨出した状態で、非フィルタ部分５４の船尾側端部５４ａから取水管２０の船尾側内壁面２０ｂに円滑に連なっている。なお、船幅方向においては、図３に示す如く、取水管２０の軸線２４と吸込口部２２の中心２７とは齟齬せず一致している。
【００１８】
ところで、船底３の外面には、一般に、海生繁殖物（特に、フジツボ，カキ等の貝類）の付着，繁殖による着床を回避する等のために適宜の船底塗料が塗装されるが、第１海水ストレーナ１ａにあっては、吸込体２１の船首側内壁面２１ａに当該船底塗料を塗布（塗装）してある。
【００１９】
また、図４〜図６は本発明の第２の実施の形態を示したもので、この実施の形態における本発明に係る船舶用エンジンの海水ストレーナ（以下「第２海水ストレーナ」という）１ｂは、以下の点を除いて、第１海水ストレーナ１ａと同一構成をなすものである。なお、以下の説明においては、第１海水ストレーナ１ａと同一構成部分については、図４〜図６に同一符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
すなわち、第２海水ストレーナ１ｂにあっては、フィルタ板５は、図４及び図５に示す如く、ビス５０，５０が取り付けられるフィルタ板中央部より船尾方向側の部分を屈曲頂部５６とした鉛直断面略Ｖ字形のものとされていて、フィルタ板５におけるフィルタ部分５３の占める面積比率を第１海水ストレーナ１ａの場合より大きく設定してある。そして、フィルタ部分５３には、その略全面に配して、第１吸込孔５７…及びこれに船尾方向に若干の間隔を隔てて縦列する第２吸込孔５８…が船幅方向に並列状に形成されている。なお、各吸込孔５７，５８は航走方向に延びるスリット状のものである。
【００２１】
さらに、吸込体２１の船首側内壁面２１ａの上端側部分２１ｃは、図４に示す如く、船尾方向（反Ａ方向）において取水管２０の船首側内壁面２０ａより湾曲状に膨出させた状態で、第１吸込孔５７の船首側端部５７ａから当該船首側内壁面２０ａに円滑に連なっている。
【００２２】
また、第２海水ストレーナ１ｂにあっても、第１海水ストレーナ１ａと同様に、吸込体２１の船首側内壁面２１ａ（膨出部分２１ｃも含む）に船底塗料を塗布（塗装）してある。
【００２３】
以上のように構成された第１又は第２海水ストレーナ１ａ，１ｂによれば、船舶の航走に伴って、海水６がフィルタ板５のフィルタ部分５３を通過して吸込体２１から取水管２０へと流入する。このとき、海水６は、航走方向と逆方向である船尾方向に下り傾斜するフィルタ部分５３により海水６を掬い取る如くして吸込口部２２へと誘導される。また、フィルタ部分５３に連なる非フィルタ部分５４が船尾方向に上り傾斜されていることから、航走に伴ってフィルタ部分５３を通過した海水による渦流（後流）の発生は非フィルタ部分５４の存在によって防止される。したがって、ストレーナ１ａ，１ｂによる航走抵抗の増加を確実に回避しつつ良好な取水作用を行うことができる。
【００２４】
また、吸込体２１の船尾側内壁面２１ｂが船尾方向に湾曲状に膨出した状態で取水管２０の船尾側内壁面２０ｂに連なっていることから、フィルタ部分５３から吸込口部２２を経て取水管２０に至る湾曲状の海水流動路が形成されることになる。すなわち、この海水流動路は、図１又は図４に示す如く、フィルタ部分５３から非フィルタ部分５４に沿って海水流入方向（フィルタ部分５３からの海水流入方向）と略平行に延びる入口路７とこの流入路７から緩やかな湾曲状をなして取水管２０へと方向転換する連通路８とで構成される。したがって、フィルタ部分２３から流入した海水６が、ストレーナ本体２の船尾側内壁面つまり吸込体２１の船尾側内壁面２１ｂに衝突して渦を生じることなく、入口路７から連通路８を経て取水管２０内へと円滑に流入することになる。その結果、ストレーナ本体２内で海水流が相互に干渉するようなことがなく、損失水頭が可及的に小さくなり、ストレーナ１ａ，１ｂによる取水効率が従来ストレーナに比して大幅に向上する。かかる点は、第２海水ストレーナ１ｂにおける如く、船首側内壁面２１ａにも船尾側内壁面２１ｂと略平行をなす膨出部２１ｃを形成しておくことにより、より顕著となる。
【００２５】
さらに、上記入口路７と連通路８とで構成される湾曲状の海水流動路においては、曲率半径の大きな外周側の船尾側内壁面２１ｂ上の海水流６ｂの流速が曲率半径の小さな内周側である船首側内壁面２１ａ上の海水流６ａの流速より大きくなる。ところで、高速流と低速流とが混在する領域にあって、カキ，フジツボ等の着床現象は、一般に、低速流領域において顕著に発生し、高速流領域においては殆どみられない。
【００２６】
したがって、ストレーナ本体２内においても、高速流６ｂが形成される船尾側内壁面２１ｂにはカキ，フジツボ等の着床は殆ど生じず、かかる着床は専ら低速流６ａが形成される船首側内壁面２１ａで生じることになる。すなわち、ストレーナ本体２内においては、カキ，フジツボ等の着床が船首側内壁面２１ａに集中して行われることから、全体として、ストレーナ本体２内におけるカキ等の着床量が減少することになる。かかる点は、第２海水ストレーナ１ｂにおける如く、船首側内壁面２１ａにも船尾側内壁面２１ｂと略平行をなす膨出部２１ｃを形成しておくことにより、上記海水流６ａ，６ｂ間の流速差がより大きくなるため、より顕著となる。なお、取水管２０内においては、海水６がより高速で流動するため、内壁面への着床はない。
【００２７】
このように、カキ，フジツボ等の着床が船首側内壁面２１ａに集中して行われることから、前述した如く当該内壁面２１ａに船底塗料を塗布しておくと、カキ，フジツボ等の着床を極めて長期に亘って効果的に防止することができる。しかも、船首側内壁面２１ａ上の海水流６ａは低速であることから、当該内壁面２１ａに塗布された船底塗料が容易に剥がれるようなことがなく、船底塗料による上記効果を長期に亘って維持することができる。
【００２８】
また、フィルタ板５は、従来ストレーナのようにストレーナ本体２に一体形成されたものでなく、ビス５０の操作によりストレーナ本体２から容易に取り外しできるものである。したがって、ストレーナ本体２内を清掃する必要が生じた場合にも、その作業をフィルタ板５の脱着により容易に行うことができる。
【００２９】
なお、本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲において、適宜に改良，変更することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明の海水ストレーナにあっては、海生繁殖物（特に、カキ，フジツボ等の貝類）の付着，繁殖のよる着床を可及的に回避することができ、仮に着床したとしても、ストレーナ本体の内壁面における極く僅かな領域においてカキ等が着床するに止まる。したがって、フィルタ板を着脱自在として、ストレーナ本体の内部清掃を容易に行いうることとも相俟って、海生繁殖物の着床除去作業を頻繁に行う必要がなく、その作業も極めて容易に行うことができる。特に、カキ等の着床が集中する部分（吸込体の船首側内壁面）に船底塗料を塗布しておくことにより、カキ等の着床を長期に亘って極めて効果的に防止することができる。さらに、吸込口部から取水管への海水流動を円滑に行うことができ、ストレーナ本体内における損失水頭の低減を図ることができる。
【００３１】
したがって、本発明の海水ストレーナによれば、エンジンへの海水供給を円滑且つ良好に行うことができ、エンジンがオーバヒートするようなトラブルの発生がない。しかも、フィルタ板の船尾側部分を船尾方向に上り傾斜する非フィルタ部分に構成したことによって、フィルタ板の船首側部分であるフィルタ部分を船尾方向に下り傾斜させたこととも相俟って、ストレーナ本体への海水流入の円滑性を確保しつつ、ストレーナによる航走抵抗の増加を効果的に回避することができ、船舶の航走を常に安定した状態で良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１海水ストレーナを示す縦断正面図である。
【図２】第１海水ストレーナの底面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う縦断側面図である。
【図４】第２海水ストレーナを示す縦断正面図である。
【図５】第２海水ストレーナの底面図である。
【図６】図４のVI−VI線に沿う縦断側面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…海水ストレーナ、２…ストレーナ本体、３…船底、４…取付部材、５…フィルタ板、６…海水、６ａ，６ｂ…海水流、２０…取水管、２０ａ…取水管の船首側内壁面、２０ｂ…取水管の船尾側内壁面、２１…吸込体、２１ａ…吸込体の船首側内壁面、２１ｂ…吸込体の船尾側内壁面、２２…吸込口部、２４…取水管の軸線、２７…吸込口部の中心、５２，５６…屈曲頂部、５３…フィルタ部分、５４…非フィルタ部分、５４ａ…非フィルタ部分の船尾側端部、５５，５７，５８…吸込孔、５５ａ，５７ａ…吸込孔の船首側端部（フィルタ部分の船首側端部）、Ａ…航走方向（船首方向）。

Claims (2)

1. 取水管及びその下端部に連設された下拡がり漏斗状の吸込体で一体構成されるストレーナ本体と、吸込体の下端開口部たる吸込口部に着脱自在に取り付けられたフィルタ板と、ストレーナ本体をその吸込口部が船底の外面に開口する状態で船底に取り付ける取付部材とからなる海水ストレーナであって、吸込体の吸込口部及びフィルタ板は同心状の円形をなしており、吸込体は、吸込口部の中心が取水管の軸線に対して船首方向に所定量偏倚した状態で、取水管に連設されており、フィルタ板は、船底から船尾方向に下り傾斜する船首側のフィルタ部分と該部分から船尾方向へ上り傾斜する船尾側の非フィルタ部分とからなる鉛直断面略V字形状をなしており、フィルタ部分にはその略全面において複数の吸込孔が穿設されており、吸込体の船首側内壁面は、船尾方向において取水管の船首側内壁面より膨出した状態で、フィルタ部分の船首側端部から取水管の船首側内壁面に連なっており、吸込体の船尾側内壁面は、船尾方向において取水管の船尾側内壁面から膨出した状態で、非フィルタ部分の船尾側端部から取水管の船尾側内壁面に連なっていることを特徴とする船舶用エンジンの海水ストレーナ。
2. 吸込体の船首側内壁面に船底塗料を塗布してあることを特徴とする、請求項１に記載する船舶用エンジンの海水ストレーナ。

Images