JP6618868B2

JP6618868B2 - 船舶の推進システム

Info

Publication number: JP6618868B2
Application number: JP2016161505A
Authority: JP
Inventors: 阪口　克典; 克典阪口
Original assignee: Japan Marine United Corp
Current assignee: Japan Marine United Corp
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2019-12-11
Anticipated expiration: 2036-08-19
Also published as: JP2018027764A

Description

本発明は、船舶の推進システムに関する。

従来、互いに逆回転する二基のプロペラを前後に配置し、前方のプロペラによる旋回流を後方のプロペラで回収して推進効率を向上させる二重反転プロペラを装備した推進装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２０１２−１１１３６７号公報

こうしたプロペラを用いた推進装置において、一般に、推進効率や省エネルギーと操船性や冗長性を両立させることは困難である。上述の二重反転プロペラの場合、これを一軸のみ備えた船舶では、直進航行時の省エネ性能は優れているものの、出入港時のように細かい操船を要求される場面では、船体の回頭に小回りが利かないために時間がかかってしまう。これは、例えば旅客フェリーのように航路が比較的短く、且つ定時性が重視される船舶にとっては無視できない弱点と言える。また、二重反転プロペラはどうしても構造が複雑になってしまうが、船に一軸のみ備えた二重反転プロペラに仮に故障等のトラブルが発生した場合、船を動かすための代替手段が存在しないという問題もある。

このような欠点を補うため、例えば、前後のプロペラに各々動力を備えたタンデム型の二重反転プロペラによる推進システムも考案されている。しかしながら、こうしたタンデム型の二重反転プロペラでは、後側のプロペラに電動のものを採用すると、動力のうちおよそ半分を効率のあまり良くない電力にて賄うことになるため、二重反転プロペラのそもそもの利点である省エネルギー効果が半減してしまうというジレンマを抱えていた。

また、船体の左右それぞれに二重反転プロペラを備えた船舶も可能性としては考えられるが、操船性や冗長性の点では十分な性能を発揮できるものの、やはり一個の二重反転プロペラで推進する型式と比べると省エネ性能の点で劣ってしまう。

本発明は、斯かる実情に鑑み、省エネルギー性を保ちつつ操船性を向上し、冗長性を確保し得る船舶の推進システムを提供しようとするものである。

本発明は、主推進器として、互いに逆回転するプロペラを前後に配した一軸の二重反転プロペラを備えると共に、副推進器として、船体の左右且つ前記主推進器の真横の位置に、水平方向に沿った回転軸を中心に回転するプロペラを備え且つ前記回転軸が水平方向に旋回可能且つ船体に引き込み可能に構成され、通常航行時は船体に引き込み得る一方、出入港時に操船に用い得る昇降式の旋回式プロペラを備えた船舶の推進システムにかかるものである。

本発明の船舶の推進システムによれば、省エネルギー性を保ちつつ操船性を向上し、冗長性を確保し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施による船舶の推進システムを適用した船舶の船尾構造の一例を示す斜視図である。本発明の実施による船舶の推進システムの底面から視た配置を示す概略図である。図１、図２とは別の実施例を示す概略底面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１、図２は本発明の実施による船舶の推進システムの形態の一例（第一実施例）を示している。船舶１は、船体２の船尾中央に主推進器として配された一軸の二重反転プロペラ３と、船体２の左右（本第一実施例では、二重反転プロペラ３の真横の位置）に副推進器として各一基配された旋回式プロペラ４を備えてなる。

二重反転プロペラ３は、互いに逆回転する前側プロペラ３ａと後側プロペラ３ｂを船体方向に前後に配列して構成され、後方には舵５を備えている。逆回転の動作は、図示しないギヤボックス等の機構を介して回転を伝達することで為されるようにしても良いし、前側プロペラ３ａと後側プロペラ３ｂ各々に図示しないエンジン等の動力を搭載することもできる。その他、二重反転プロペラ３としては、既知の種々の機構を採用し得る。二重反転プロペラ３の設置高さは、船体２のベースラインより上である。

旋回式プロペラ４は、アジマス推進器あるいはアジマススラスタ等とも呼称される型式の推進器であり、水平方向に旋回可能に構成されたポッド４ａに、水平方向に沿った回転軸を中心に回転するプロペラ４ｂを備えて構成されている。ポッド４ａには、プロペラ４ｂの軸や、その他プロペラ４ｂを回転させる機構を内蔵している。ポッド４ａは、船体２の船尾の船底から延びる支持体４ｃの先端に支持されており、該支持体４ｃは、船体２に対し水平方向に３６０°旋回するようになっている。こうして、旋回式プロペラ４は、プロペラ４ｂの回転軸ごと水平方向に旋回可能に構成されている。尚、この旋回式プロペラ４のプロペラ４ｂは、二重反転プロペラ３と同じく、船体２のベースラインより上の高さに支持される。

旋回式プロペラ４としては、種々の型式を採用し得る。例えば、プロペラ４ｂの動力源として図示しない電動機等の装置をポッド４ａに内蔵した型式としても良いし、また、船体２に設置した図示しないエンジン等の動力源から、支持体４ｃ内に備えた動力伝達機構により動力を伝達する型式としても良い。後者の場合、動力源や伝達軸の配置等により、Ｌ型と呼ばれる型式や、Ｚ型等と呼ばれる型式等がある。

また、ポッド４ａ、プロペラ４ｂ、支持体４ｃを備えてなる旋回式プロペラ４の全体を船体２内に引き込んで収容できる昇降式の旋回式プロペラ４として構成しても良い。その他、図示は省略するが、例えば各ポッドの前後に計二基のプロペラを配した型式や、プロペラの周囲に整流のための円筒状の部材を配した型式等、旋回式プロペラ４としては様々な型式が知られている。いずれにしても、旋回式プロペラ４には、船体２内の区画構成その他の事情に合わせて種々の型式を適宜選択することができる。

尚、本第一実施例では、旋回式プロペラ４を中央の二重反転プロペラ３真横の位置に左右各一基ずつ配しているが、旋回式プロペラ４の設置位置はこれに限定されず、旋回式プロペラ４により操船を滞りなく行える位置であればどの部位に配置しても良い。ただし、本第一実施例における設置位置の如く、船体２の船尾中央に備えた二重反転プロペラ３の左右真横の位置であれば、ベースラインに対する船底の高さが十分にあり、旋回式プロペラ４をベースラインより上方に無理なく配置することができるので都合が良い。また、旋回式プロペラ４をスラスタとして使用する際には、プロペラ４ｂを船体２に対し直交する方向に向けて作動させることになるが、この時に舵５がプロペラ４ｂによる流れを妨げるようなことがないという利点もある。

而して、本第一実施例の船舶１は、主推進器として一軸の二重反転プロペラ３を備え、その後方に舵５を備えた推進システムを採用したことで、例えば左右二軸のプロペラを備えた船舶や、タンデム型の二重反転プロペラを備えた船舶等と比較して高い推進効率を実現し、二重反転プロペラ３の利点である省エネ性能を十分に発揮することができるようになっている。

さらに、旋回式プロペラ４として昇降式の型式を採用している場合には、出入港時等以外の通常の航行の間は旋回式プロペラ４を船体２内に引き込んでおけば、旋回式プロペラ４の分の抵抗を減じることができ、省エネ性能をさらに向上させることが可能である。

一方、出入港等の際には、左右の旋回式プロペラ４を用いることで、高い操船性により船体２を回頭させることができる。あるいはこの時、必要に応じて二重反転プロペラ３と旋回式プロペラ４を併用しても良い。

また、主推進器である二重反転プロペラ３に故障等のトラブルが生じた場合にも、副推進器である旋回式プロペラ４を駆動させれば、自力で航行を続行することができる。

以上のように、上記本第一実施例においては、主推進器として、互いに逆回転するプロペラ３ａ，３ｂを前後に配した一軸の二重反転プロペラ３を備えると共に、副推進器として、水平方向に沿った回転軸を中心に回転するプロペラ４ｂを備え且つ前記回転軸が水平方向に旋回可能に構成された旋回式プロペラ４を備えているので、二重反転プロペラ３により高い推進効率を実現し、省エネ性能を十分に発揮することができる。一方、左右の旋回式プロペラ４を用いることで、高い操船性により船体２を回頭させることができる。また、主推進器である二重反転プロペラ３にトラブルが生じた場合でも、副推進器である旋回式プロペラ４により航行することができる。

また、本第一実施例では、副推進器（旋回式プロペラ）４として、船体２の左右に旋回式プロペラ４を一基ずつ配して構成しているので、該旋回式プロペラ４を船体２のベースラインより上の高さに無理なく配置することができる。

また、本第一実施例において、副推進器（旋回式プロペラ）４は、船体２に引き込み可能な昇降式の旋回式プロペラ４とすれば、該旋回式プロペラ４を船体２内に引き込むことで旋回式プロペラ４の分の抵抗を減じることができ、省エネ性能をさらに向上させることができる。

したがって、上記本第一実施例によれば、省エネルギー性を保ちつつ操船性を向上し、冗長性を確保し得る。

図３は本発明の実施による船舶の推進システムの形態の一例（第二実施例）を示すものである。船体２の船尾中央に一軸の二重反転プロペラ３を主推進器として配し、該二重反転プロペラ３の左右に各一基の旋回式プロペラ４を副推進器として配した構成は上述の第一実施例（図１、図２参照）と同じであるが、本第二実施例の場合、主推進器である二重反転プロペラ３の後方に舵を備えていない点が異なっている。

すなわち、船体２の方向転換を行う場合には、主推進器（二重反転プロペラ３）の舵によらずとも、二基の副推進器（旋回式プロペラ４）をプロペラ４ｂの方向や互いの出力比等を適宜変更しつつ作動させれば良いので、舵は省略することができる。こうすることにより、舵の分の抵抗を減じ、更なる省エネ効果を図ることができ、また、船舶１の建造コストも抑えることができる。

ここで、本第二実施例の如く舵を省略した場合には、船体２の方向転換に旋回式プロペラ４が必須となるので、該旋回式プロペラ４としては昇降式以外の型式を採用することが望ましい。旋回式プロペラ４が昇降式であっても特段大きな不都合があるわけではないが、舵による回頭ができない以上、旋回式プロペラ４を引き込んで使用する場面が想定できないので、あえて余分な建造費や収容スペースを要する昇降式を採用する必然性がないからである。

以上のように、特に本第二実施例では、前記主推進器（二重反転プロペラ）３に舵を備えず、前記副推進器（旋回式プロペラ）４を船体２の方向転換に利用するよう構成しているので、舵の分の抵抗を減じて更なる省エネ効果を図ることができる。

したがって、上記本第二実施例によっても、省エネルギー性を保ちつつ操船性を向上し、冗長性を確保し得る。

尚、本発明の船舶の推進システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１船舶
２船体
３二重反転プロペラ（主推進器）
３ａプロペラ（前側プロペラ）
３ｂプロペラ（後側プロペラ）
４旋回式プロペラ（副推進器）
４ｂプロペラ

Claims

主推進器として、互いに逆回転するプロペラを前後に配した一軸の二重反転プロペラを備えると共に、副推進器として、船体の左右且つ前記主推進器の真横の位置に、水平方向に沿った回転軸を中心に回転するプロペラを備え且つ前記回転軸が水平方向に旋回可能且つ船体に引き込み可能に構成され、通常航行時は船体に引き込み得る一方、出入港時に操船に用い得る昇降式の旋回式プロペラを備えた船舶の推進システム。