JP6234835B2 - 船舶のスラスター - Google Patents
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Description
(3)前記突起部は、前記船体の外板に対して略垂直に突設されることが好ましい。
(4)前記突起部は、前記縁部に沿って延設される帯状の板であることが好ましい。
(6)この場合、前記圧力差発生構造として、前記入口が前記船首部の前端部に設けられ、前記入口の開口面積が前記出口の開口面積よりも大きく形成されていることが好ましい。
(9)この場合、前記カバーは、前記開口部のうち船首側を塞ぎ、前記連通部は前記開口部のうち船尾側に位置することが好ましい。
また、以下の説明では、船舶の進行方向(船首側)を前方、逆側(船尾側)を後方とし、前方を基準に左右を定める。また、重力の方向を下方、その逆を上方とし、さらに船体の中心に向かう側を内側、その逆を外側として説明する。
[1−1.全体構成]
第一実施形態に係る船舶のスラスターについて、図1〜図4を用いて説明する。本実施形態に係る船舶は、図1に示すように、船体1の船首部1Bにバルバスバウ2を備え、船尾部1Sにスクリュープロペラ3及び舵4を備えている。バルバスバウ2,スクリュープロペラ3,舵4及び後述のスラスター6は、何れも船体1の軽喫水時の喫水線10の下方に設けられる。なお、船舶の喫水線10よりも下方を没水部1Wという。
次に、スラスター6の構成について説明する。図2(a)はバウスラスター6Bの模式的な縦断面図(図1のA−A矢視断面図)であり、図2(b)はスターンスラスター6Sの模式的な縦断面図(図1のB−B矢視断面図)ある。
圧力差発生構造には、入口圧力を高める構造と、出口圧力を負圧にする構造とがある。前者の構造によれば、周辺圧力を基準とすると、入口圧力は高圧になり、出口圧力は周辺圧力と同程度の圧力であるため、入口圧力と出口圧力との間に圧力差が発生する。一方、後者の構造によれば、出口圧力は負圧になり、入口圧力は周辺圧力と同程度の圧力であるため、入口圧力と出口圧力との間に圧力差が発生する。また、これらを組み合わせることにより、入口圧力と出口圧力との圧力差を大きくすることが可能となる。入口圧力を高める構造は導入管80の入口側に設けられ、出口圧力を負圧にする構造は導入管80及び導入管90の各出口側に設けられる。
上述のように構成されたバウスラスター6Bであれば、バウスラスター6Bを使用しない航行時において、導入管80の一端側では、前端部1fの水流WFの圧力により入口圧力が高くなる。また、導入管80の入口81はラッパ形状に形成されており、入口81の開口面積の方が出口82の開口面積よりも大きく形成されているため、入口圧力が高くなるとともに入口81から流入した流体の流速が上がり、勢いよく他端側へ流れていく。
特に本実施形態では、導入管80は、圧力差発生構造として、入口81が船首部1Bの前端部1fに設けられ、さらに入口81の開口面積が出口82の開口面積よりも大きく形成されている。そのため、流れの圧力を最も効果的に利用して、入口圧力を高めることができる。
上記の第一実施形態は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、図5に示すように、バウスラスター6Bのトンネル61B内に流体を導入する導入管80′を、船尾部1Sに設けられる導入管90と同様の構造としてもよい。
[2−1.スラスターの構成]
次に、第二実施形態に係る船舶のスラスター8について、図6〜図9を用いて説明する。なお、すでに説明した構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、バウスラスター8Bを例に挙げて説明する。図6(a)は、船首部1Bに設けられたバウスラスター8Bの周辺の右側面図であり、図6(b)は図6(a)のF−F矢視断面図である。
カバー64Bは、図7(a),(b)及び図8(a),(b)に示すように、カバー64Bの裏面64Bc(トンネル61Bの内部側の面,内面)に設けられたリンク機構70により、船体1の外部の下方(矢印OPの方向)に向かって外板1aに沿ってスライド開閉される。すなわち、カバー64Bの開閉方向は上下方向であり、開放方向OPは下方である。
カバー64Bを備えたバウスラスター8Bにも、上記の第一実施形態で説明した導入管80と同様の構成の導入管80が設けられる。すなわち、図6(a)及び(b)に示すように、導入管80は、前側の一端(入口81)が船首部1Bの前端部1fに開口し、後側の他端(出口82)がトンネル61Bの内壁61Bwであって連通部65Bに向かって開口している。
このように構成されたバウスラスター8Bであれば、バウスラスター8Bを使用しない航行時において、導入管80の一端側では、前端部1fの水流WFの圧力により入口圧力が高くなる。また、導入管80の入口81はラッパ形状に形成されており、入口81の開口面積の方が出口82の開口面積よりも大きく形成されているため、入口圧力が高くなるとともに入口81から流入した流体の流速が上がり、勢いよく他端側へ流れていく。
上記実施形態では、バウスラスター8Bのカバー64Bが、トンネル61Bの開口部63Bの船首側を塞ぐ形状で開口部63Bの半分以上を塞ぐ大きさのものを例示したが、カバー64Bの形状はこれに限られない。なお、以下の態様例に係る説明では、すでに説明した構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
例えば、図9(a)に示すように、バウスラスター8Bが、トンネル61Bの開口部63Bのうち船首側を塞ぐ前側カバー64B′と船尾側を塞ぐ後側カバー66Bとを備えていてもよい。前側カバー64B′は、上記第二実施形態のカバー64Bと同様に開口部63Bの船首側を塞ぐものであるが、その大きさは上記のカバー64Bよりも小さく、開口部63Bの半分未満を塞ぐ。前側カバー64B′の後縁部64Br′は、開口部63Bのうち船首側に位置する。
したがって、図9(a)に示すバウスラスター8Bであっても、上記第二実施形態に記載した効果と同様の効果を得ることができる。
また、図9(b)に示すように、バウスラスター8Bが、トンネル61Bの開口部63Bのうち船尾側を塞ぐ後側カバー66B′を備えていてもよい。後側カバー66Bb′は、上記の第一態様例の後側カバー66Bと同様に開口部63Bの船尾側を塞ぐものであるが、その大きさは上記の後側カバー66Bよりも大きく、開口部63Bの略半分を塞ぐ。
このような後側カバー66B′を備えたバウスラスター8Bであっても、上記第二実施形態と同様の構成から同様の効果を得ることができる。
上記第二実施形態及び第一,第二態様例は、何れも導入管80の入口81が船首部1Bの前端部1fに設けられたものを例示したが、第一実施形態の態様例で示したように、船体1の船底1bに入口81′が開口した導入管80′を設けることも可能である。
上記した第二実施形態及び第一〜第三態様例では、バウスラスター8Bにカバー64B等が設けられ、カバー64B等で閉鎖されない連通部65Bを通じてトンネル61B内から流体を排出する構造を説明したが、当該構造をスターンスラスター8Sに適用することも当然可能である。
なお、カバー64等の開閉構造は、上記したリンク機構70によるものに限られない。例えば、図9(a)及び(b)に示すような前側カバー64B′や後側カバー66B,66B′の裏面側に、一組のJアーム71及びロッド72からなるリンク機構が設けられて、上記リンク機構70と同様の開閉動作を行うように構成してもよい。あるいは、リンク機構によって外板1aに沿うように開閉させるのではなく、カバー64等に回転軸を設け、回転軸回りにカバー64等を回転させることで開閉させる構造としてもよい。なお、リンク機構70を用いた開閉構造であっても、カバー64等の開放方向OPは下方向に限られず、前後方向や上方向であってもよい。
以上、本発明の実施形態について様々な例を挙げて説明したが、本発明は上記した実施形態や態様例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
導入管80は、圧力差発生構造として、入口圧力を高める構造を二つ有し、出口圧力を負圧にする構造を一つ有するものを例示したが、圧力差発生構造はこれらのうち少なくとも一つ設けられていればよい。また、これらのうち二つを適宜組み合わせて設けてもよい。例えば、導入管80の入口面積と出口面積とを同一とし、導入管80の入口81を船首部1Bの前端部1fに設け、出口82を突起部83,84で生成される負圧領域N内に設けるような構造であってもよい。あるいは、入口圧力を高める構造を二つ設け、出口圧力を負圧にする構造(すなわち突起部83,84)を省略してもよい。
また、スラスター6,8の構造は上記したものに限られず、例えばプロペラ62が可変ピッチ式でなくてもよいし、トンネル61に曲面部61rが設けられていなくてもよい。また、バウスラスター8Bにはカバー64Bが設けられ、スターンスラスター6Sにはカバーが設けられないなど、前後のスラスター6,8の構成が異なっていてもよい。
なお、上述の船舶は、バウスラスター6B,8Bとスターンスラスター6S,8Sとを備えたものを例示しているが、何れか一方のスラスター6,8を備えているものであればよい。
1B 船首部
1S 船尾部
1W 没水部
1a 外板
1b 船底
1f 前端部
2 バルバスバウ
6,8 スラスター
6B,8B バウスラスター(スラスター)
6S,8S スターンスラスター(スラスター)
61,61B,61S トンネル(スラスタートンネル)
61w,61Bw,61Sw 内壁
62,62B,62S プロペラ
63,63B,63S 開口部
64,64B,64S カバー
64′ 前側カバー(カバー)
64r,64r′ 後縁部(縁部)
65,65B,65S 連通部
66,66′ 後側カバー(カバー)
66f,66f′ 前縁部(縁部)
80,80′,90 導入管
81,81′,91 入口
82,92 出口
83,84 突起部
N 負圧領域
Claims (9)
- 船体に横方向へ貫通して設けられ、内部にプロペラが配置されたスラスタートンネルと、
前記スラスタートンネルの前記内部と船外とを連通する左右の連通部と、
スラスターを使用しない航行時に、前記船外から前記スラスタートンネル内に流体を導入するとともに前記左右の連通部のそれぞれから前記船外へ前記流体を排出する導入管と、を備え、
前記導入管は、
一端に設けられ、前記船体の没水部に開口した入口と、
他端に設けられ、前記スラスタートンネルの内壁であって前記左右の連通部のそれぞれに向かって開口した出口と、
航行中に前記入口の方が前記出口よりも相対的に高圧になるように圧力差を発生させる圧力差発生構造と、を有する
ことを特徴とする、船舶のスラスター。 - 前記連通部の船首側の縁部に外方へ突設された突起部を備え、
前記圧力差発生構造として、前記出口が前記突起部により生成される負圧領域内に設けられる
ことを特徴とする、請求項1記載の船舶のスラスター。 - 前記突起部は、前記船体の外板に対して略垂直に突設される
ことを特徴とする、請求項2記載の船舶のスラスター。 - 前記突起部は、前記縁部に沿って延設される帯状の板である
ことを特徴とする、請求項2又は3記載の船舶のスラスター。 - 前記スラスタートンネルは、前記船体の船首部に設けられる
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の船舶のスラスター。 - 前記圧力差発生構造として、前記入口が前記船首部の前端部に設けられ、前記入口の開口面積が前記出口の開口面積よりも大きく形成されている
ことを特徴とする、請求項5記載の船舶のスラスター。 - 前記スラスタートンネルは、前記船体の船首部に設けられ、
前記圧力差発生構造として、前記入口が前記船首部の前端部に設けられるとともに、
前記入口は前記船体の船底にも設けられる
ことを特徴とする、請求項2〜4の何れか1項に記載の船舶のスラスター。 - 前記船体の外板に開閉可能に設けられ、前記スラスタートンネルの開口部の一部を塞ぐカバーを備え、
前記連通部は、前記カバーの全閉時に閉鎖されない前記開口部の他部である
ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の船舶のスラスター。 - 前記カバーは、前記開口部のうち船首側を塞ぎ、
前記連通部は前記開口部のうち船尾側に位置する
ことを特徴とする、請求項8記載の船舶のスラスター。
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