JPH023998Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、船尾に沿う水の流れを整流できるよ
うにした、船尾整流装置に関する。

一般に、船尾整流装置としては、第１図（船尾
部側面図）および第２図（第１図の−矢視断
面図）に示すようなものがあり、図中の符号１は
船体、２は主プロペラ、３は主プロペラ軸、４は
シユーピース、５はスターンフレーム、６は舵、
７ａ，７ｂは副プロペラ、８ａ，８ｂは軸受、９
ａ，９ｂはブラケツト、１０ａ，１０ｂは副プロ
ペラ軸、１１ａ，１１ｂはボツシング、１２は船
体中心線を示している。

主プロペラ２は主プロペラ軸３の後端に固着さ
れており、主プロペラ軸３は図示省略の船内主機
に連結されている。

シユーピース４はスターンフレームの下端に固
着され、シユーピース４の後端において舵６が支
えられている。

ブラケツト９ａ，９ｂは、下端を軸受８ａ，８
ｂに固着され、上端を船体１に固着されている。
またボツシング１１ａ，１１ｂも船体に固着され
ている。副プロペラ軸１０ａ，１０ｂは、ボツシ
ング１１ａ，１１ｂおよび軸受８ａ，８ｂを回転
可能に貫通して、後端に副プロペラ７ａ，７ｂを
装着され、前端には図示省略の船内設置の原動機
が連結されている。

ところで、従来の装置では、例えば主プロペラ
２は右回りで副プロペラ７ａは左回り、副プロペ
ラ７ｂは右回りに運転される。

したがつて、副プロペラ７ａは主プロペラ２と
反対方向の左回りに、副プロペラ７ｂは主プロペ
ラ２と同じ方向の右回りに回転駆動されるように
構成されている。

そして、船内設置の主機により主プロペラ２が
回わされて、船体１が航走するが、その際、船尾
部の船体１まわりの水の流れは非常に複雑となつ
ており、その複雑な流れがそのまま主プロペラ２
に流入すると、主プロペラ２から発生するスラス
トやトルクの変動が大きくなる。特に主プロペラ
軸３の上方域においては、流速が非常に遅くなつ
ているため、スラスト，トルクの変動が著しくな
る。

そこで、主プロペラ軸３の上方域の遅い流れの
域の左右両舷に副プロペラ７ａ，７ｂが設置され
ているのであり、その作用により、流れが加速さ
れるので、主プロペラ２に流入する流れは、全体
として均一化されるようになる。

第３図は副プロペラ７ａ，７ｂによる流場の均
一化を示すグラフであつて、第３図において横軸
は主プロペラの回転角を示し、縦軸は伴流係数
Wxを示している。

なお、伴流係数Wxは、船速Ｖおよび船の進行
方向の流速Vxにより、次のとおり求められる。

Wx＝１−（Vx／Ｖ） 主プロペラ軸３の上方部の船体中心付近の流域
において、実線で示している高いWxが、副プロ
ペラ７ａ，７ｂの作用により、点線で示すとおり
低下し、主プロペラ２が一回転する間の流速差が
小さくなつたことが示されている。

しかし、副プロペラ７ａ，７ｂの後方には回転
流が発生するので、その回転流はそのまま主プロ
ペラ２に流入して好ましくない。その好ましくな
い理由について、第４〜６図により説明する。

第４図は、副プロペラ７ａ，７ｂの回転流速
Vtと、主プロペラ２の翼先端付近の任意の半径
Ｒにおける回転流速成分Vtとの関係を示すベク
トル図である。図中Ａは副プロペラ７ａの翼先端
の回転軌跡を示し、Ｂは副プロペラ７ｂの翼先端
の回転軌跡を示しており、Ｏは主プロペラ２の回
転中心である。

また第５図は、主プロペラ２の任意の半径Ｒに
おいて、回転角の変化に対する回転流速成分Vt
の変化を表わしたものである。

さらに第６図は、主プロペラ２の任意の半径に
おけるプロペラ翼部分に流入する流れを示すベク
トル図である。

なお、第６図中、ｒは主プロペラの任意半径、
ｎは主プロペラの単位時間の回転数、Vpo，
Vp₁，Vp₂はプロペラ流入速度、Vxは船体の進行
方向の流速成分を示している。

副プロペラ７ａ，７ｂは、船体中心線１２を中
心にして左右対称となるように設置されており、
本従来例では右舷側の副プロペラ７ａは左回転、
左舷側の副プロペラ７ｂは右回転で、主プロペラ
２は右回転とする。

主プロペラ２の翼先端付近の任意の点の回転軌
跡Ｒにおいて、左舷側の副プロペラ７ｂ後方の点
ａ，ｂ，ｃおよび右舷側の副プロペラ７ａの後方
点ｄ，ｅ，ｆでの、副プロペラ７ａ，７ｂによる
回転流の流速Vtと、同回転流速Vtの主プロペラ
２の回転方向流速成分Vtとの関係は、第４図に
示すようになつている。また、上記Vtを主プロ
ペラ２の回転角ベースに表わすと、第５図に示す
とおりである。

第４，５図に示すとおり、左舷側の副プロペラ
７ｂによる回転流速Vtの主プロペラ２の回転方
向流速成分Vtは左回りで、主プロペラ２の回転
方向と逆である。一方、右舷側の副プロペラ７ａ
による回転流速Vtの主プロペラ２の回転方向流
速成分Vtは右回りで、主プロペラ２と同一方向
である。したがつて、第６図に示すとおり、主プ
ロペラ２へ流入する水流は、左舷側の副プロペラ
７ｂの後方ではVt₂分だけ回転対水速度が増加す
るので、迎角が小さくなり、そのためスラストお
よびトルクは低下する。

一方、右舷側の副プロペラ７ａの後方では、
Vt₁分だけ回転対水速度が減少するので、迎角が
大きくなり、そのためスラストおよびトルクは増
大する。

上述のごとく、従来の船尾整流装置では、副プ
ロペラ７ａ，７ｂの後方に発生する回転流によ
り、主プロペラ２に流入する流れが変化して、ス
ラスト，トルクの変動が大きくなり、船体振動発
生の原因になるという問題点がある。

本考案は、このような問題点の解決をはかろう
とするもので、副プロペラの回転流による、主プ
ロペラのスラストおよびトルクの変動を減少させ
て、船体振動の低減をはかれるようにした、船尾
整流装置を提供することを目的とする。

このため本考案の船尾整流装置は、船尾の主プ
ロペラの前方において主プロペラ軸よりも上方の
左右に副プロペラをそなえ、これらの副プロペラ
が主として下半部から後方への流れを上記主プロ
ペラへ流入させるように配置されるとともに、こ
れらの副プロペラの巻き方向および回転方向がい
ずれも上記主プロペラの巻き方向および回転方向
と逆向きに設定されていることを特徴としてい
る。

以下、図面により本考案の一実施例としての船
尾整流装置について説明すると、本考案の装置に
おいても、第１図および第２図に示すように、船
尾の主プロペラ２の前方で、主プロペラ軸３より
も上方の左右に副プロペラ７ａ，７ｂが設けられ
ているが、本考案の装置では、特に各副プロペラ
７ａ，７ｂが、主プロペラ２の回転方向と反対方
向に回転駆動されることにより主プロペラ２の推
力の方向と同方向の推力を発生しうるように、す
なわち主プロペラ２の巻き方向と逆向きの巻き方
向を有するようにして設けられている。

そして、第７図は本考案の装置について前述の
第４図の場合に対応させながら示す模式図であ
り、第８図は本考案の装置の特性について第５図
に対応させながら示すグラフである。

なお、船体後方から見て、各副プロペラ７ａ，
７ｂの回転円のおよそ半分が、主プロペラ２の回
転円に重合していることが望ましく、後述のよう
に、各副プロペラ７ａ，７ｂは、主として下半部
から後方へ送る流れを主プロペラ２へ流入させる
ように配置されている。

上述の構成により、図示省略の船内主機で主プ
ロペラ２が回わされて船体１が航走する。一方、
両舵の副プロペラ７ａ，７ｂが図示省略の船内原
動機にて主プロペラ２と反対方向に回わされるこ
とにより、その近傍の遅い水の流れが増速され
て、主プロペラ２に流入する流れは均一化され
る。

その際、副プロペラ７ａ，７ｂはどちらもスク
リユーの巻き方向および回転方向が、それぞれ主
プロペラ２の巻き方向および回転方向と逆向きな
ので、第７，８図に示すとおり、これらの副プロ
ペラ７ａ，７ｂの各下半部より発生された回転流
速Vtの主プロペラ２の回転方向成分Vtは、両方
とも主プロペラ２と同じ右回り方向である。その
ため、各副プロペラ７ａ，７ｂの下半部から主プ
ロペラ２に流入する流れは、両方とも第６随にお
いてVt₁分だけ回転対水速度が減少しているの
で、迎角の変化が小さいことから、スラストおよ
びトルクの変動が小さくなる。

したがつて、互いに反対方向に回転する副プロ
ペラをそなえた従来の場合と比べて、本考案の装
置では主プロペラ起振力が一層低減されるのであ
る。

以上詳述したように、本考案の船尾整流装置に
よれば、船尾の主プロペラの前方において主プロ
ペラ軸よりも上方の左右に副プロペラをそなえ、
これらの副プロペラが主として何半部から後方へ
の流れを上記主プロペラへ流入させるように配置
されるとともに、これらの副プロペラの巻き方向
および回転方向がいずれも上記主プロペラの巻き
方向および回転方向と逆向きに設定されるという
簡素な構造で、主プロペラの作動に伴う起振力が
大幅に低減されるようになり、船体振動の減少に
寄与しうるのである。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は船尾整流装置を示すもので、第１
図はその側面図、第２図は第１図の−矢視断
面図であり、第３図は上記装置における副プロペ
ラによる流場の均一化を示すグラフであり、第４
図は従来の装置における上記副プロペラによる回
転流の流速と同回転流の主プロペラ回転方向の流
速成分との関係を示す説明図であり、第５図は上
記流速成分を主プロペラの回転角ベースで示すグ
ラフであり、第６図は主プロペラ翼面に流入する
流れの説明図であり、第７図は本考案の一実施例
としての船尾整流装置について第４図に対応させ
て示す模式図であり、第８図は上記本考案の装置
の特性について第５図に対応させて示すグラフで
ある。 １……船体、２……主プロペラ、３……主プロ
ペラ軸、４……シユーピース、５……スターンフ
レーム、６……舵、７ａ，７ｂ……副プロペラ、
８ａ，８ｂ……軸受、９ａ，９ｂ……ブラケツ
ト、１０ａ，１０ｂ……副プロペラ軸、１１ａ，
１１ｂ……ボツシング、１２……船体中心線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 船尾の主プロペラの前方において主プロペラ軸
   よりも上方の左右に副プロペラをそなえ、これら
   の副プロペラが主として下半部から後方への流れ
   を上記主プロペラへ流入させるように配置される
   とともに、これらの副プロペラの巻き方向および
   回転方向がいずれも上記主プロペラの巻き方向お
   よび回転方向と逆向きに設定されていることを特
   徴とする、船尾整流装置。