JPH04230486A - 案内面装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体要素から構成され
る、単一スクリュー型船舶の船尾の案内面装置（案内面
系または船尾面系）に係わり、更に詳しくは環状ノズル
がスクリューの手前にスクリュー直径以下の水平方向間
隔をおいて船舶に固定されて配置され、環状ノズルが場
合によっては半割り部材によって形成され、かつ船舶外
板または中央船舶平面と共に、それぞれ閉じたリングを
形成している案内面装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】環状ノズルを備えた装置は公知である。 推進効率を高めるため、およびスクリュー（プロペラ）
流れ速度を均一化するために、特別な構造がドイツ連邦
共和国特許第３２１６５７８号明細書によって知られて
いる。

【０００３】船舶スクリューの手前に配置された環状ノ
ズルへの水の流れは船体の形状にならう。この流れはほ
とんど中心船舶平面の方へ収斂し、後方へ向かってやや
大きくなる。環状ノズルの軸線方向はほぼこの方向に向
いている。多くの場合、この流れに、外板上の境界層に
生じる他の流れが重なる。この他の流れは船舶に対し動
かない座標系で斜め下に向いている。

【０００４】その際、水平に対する流れの角度は６０°
以上とすることができる。この下降流れはほとんど外板
近くの薄い水層で、例えば船舶の船尾側四分の一の境界
層範囲に見られる。流れは外板から大きな間隔をおいて
水平に延びている。下降流れの作用は、圧力分布と、ビ
ルジで剥離する渦に依存する。

【０００５】ドイツ連邦共和国特許第３２１６５７８号
明細書記載のように、スクリューの手前に環状ノズルを
配置する場合には、前記の下降流れがしばしば船体の側
の環状ノズル部分に発生し、しかも境界層範囲内で流れ
の剥離を生じるような角度で発生する。この流れの剥離
が船舶外板に沿って狭い帯状に発生すると、環状ノズル
の隣の範囲へ横方向に進む傾向がある。

【０００６】この流れの剥離は推進系の効率を悪化させ
るエネルギーの損失を意味する。この作用を回避するた
めに、この範囲においてノズル形状とノズルの方向をそ
こへ流れる水の流れ方向に合わせることが考えられる。 しかし、そのためには、耐え得る環状ノズルを製作する
ためのコストが比較的に大であり、このような装置は必
要なモデル試験についても非常に面倒である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、流れ
案内装置と組み合わせて冒頭に述べた種類の流れ案内面
を改良することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明に従
い、他の流体要素として少なくとも一つの湾曲した案内
羽根が設けられ、この案内羽根が環状ノズルの手前でス
クリュー直径以下の間隔をおいて船舶外板に設けられ、
案内羽根が下降流れとしての局部的な境界層流れを流入
させるための入口接線と、環状ノズルの入口平面に対し
てほぼ直交する出口接線を備えていることによって解決
される。

【０００９】勿論、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３
３２４７５３号によって既に、流れ案内装置としてのグ
ロートゥス（Ｇｒｏｔｈｕｅｓ）　式スポイラーが知ら
れている。

【００１０】本発明の装置により、環状ノズルへのほぼ
水平方向の流れが外板範囲において得られ、流れは下降
成分をほとんど有していない。それによって、環状ノズ
ルの成形外面における境界層範囲の流れの剥離が防止さ
れる。更に、案内羽根は付加的な推進を発生する。この
装置の利点は、新しく組み込む場合にも、後で追加装備
する場合でも困難性がないことにある。

【００１１】特別な構造では、環状ノズルとそれに付設
された少なくとも一つの案内羽根が組み合わせて形成さ
れ、環状ノズルによって取り囲まれた横断面の中心がス
クリュー軸線の上側に位置している。

【００１２】各案内羽根が、横断面が円形または楕円形
の筒体の外周面の一部の形をした三角形要素として形成
されていることにより、所望の構造が得られる。この構
造により、船体の成形部迎え角が外方へ向かって所望な
態様で小さくなる。

【００１３】案内羽根としての三角形要素の尖端が前方
へ向き、三角形要素の一辺が船体外板に設けられている
。この場合、案内羽根としての三角形要素はほぼ直角三
角形によって形成され、この直角三角形の長辺が船体外
板に接し、小さな角度を有する尖端が前方へ向いている
。それによって、外板上で最も強く外方へ向かって弱く
なる流れ案内が生じる。

【００１４】環状ノズルの下側範囲の手前に案内羽根が
配置される。案内羽根はノズル成形体の手前に配置され
ると、非常に有効である。

【００１５】望ましい構造では、複数の案内羽根がほぼ
平行に配置されている。

【００１６】固有振動を避けるよう案内羽根を強化する
ために、同時に、端板または小さな羽根を形成すること
によって流体動力学的な利点を増大させるために、案内
羽根は船体外板と反対の側で互いに連結され、およびま
たは成形された支持要素によって船体外板に連結されて
いる。

【００１７】斜めの流れの場合にも案内羽根で流れの剥
離を生じないようにするために、案内羽根は成形体とし
て形成され、かつ丸くなった前縁を備えている。

【００１８】更に、氷よけ部材としての案内羽根の三角
形の外側の尖端が環状ノズルのノズル内壁内に挿入され
ていると有利である。それによって、付加的な支持が行
われる。

【００１９】

【実施例】図には本発明の実施例が略示してある。

【００２０】図示の装置の場合には、手前に配置され湾
曲した案内羽根９に付設されている環状ノズル８が設け
られている。船舶に対する付設の関係を明示するために
、底線１、側方の船舶輪郭２および設計上の喫水線７が
記入してある。更に、舵軸線６を有する舵５、スクリュ
ー（プロペラ）軸線４を有するスクリュー３、中心船舶
平面２２、肋材輪郭２３およびスクリュー羽根先端円２
４が示してある。

【００２１】手前に配置されたこの案内羽根９により、
流れの分離および流れの剥離を防止することができ、そ
の際環状ノズル８の横断面下側における流れの剥離も防
止可能である。

【００２２】流れの状態を明示するために、図２には、
案内羽根９への流れの方向１０が船舶外板の近くに記入
してある。図示した流れ方向１１は案内羽根９の半分の
幅の位置にあり、流れ方向１２は案内羽根９の縁におけ
る状態を示している。案内羽根９の接続面１３は船舶外
板に設けられている。

【００２３】更に、船舶外板に対する案内羽根９の接続
部を示す接続面１３が記入してある。半分の幅のところ
の案内羽根９の縦断面は図中符号１４で示してある。

【００２４】案内羽根９を配置した場合の流線の状態は
図４に示してある。

【００２５】図３には、技術水準による、案内羽根９を
付設していない環状ノズル８が示してある。この場合、
流線１５は特に、船舶外板への環状ノズル８の下側ノズ
ル入口の下方に、渦領域１６を発生する。

【００２６】図５と図６では、案内羽根９が同時に氷よ
け部材として設けられている。この場合、船舶形状の喫
水線１１は船舶外板への上側への流入ノズル入口の高さ
位置での船体の水平断面とて示してあり、喫水線１９は
流入ノズル軸線の高さ位置での船舶形状を示し、喫水線
２０は船舶外板への下側流入ノズル入口の高さ位置での
船舶形状を示している。

【００２７】図７の実施例では、案内羽根９が成形され
た支持要素２１によって互いに連結され、かつ船舶外壁
に連結されている。その際、支持要素は固有振動を避け
るための補強部として作用し、更に流体動力学的長所を
高めるための端板または小さな羽根としての作用をする
。

【００２８】本発明による船尾の案内面装置の実施態様
は次の通りである。

【００２９】１．環状ノズル８とそれに付設された少な
くとも一つの案内羽根９が組み合わせて形成され、環状
ノズル８によって取り囲まれた横断面の中心がスクリュ
ー軸線４の上側に位置していることを特徴とする請求項
１の案内面装置。

【００３０】２．各案内羽根９が、横断面が円形または
楕円形の筒体の外周面の一部の形をした三角形要素とし
て形成されていることを特徴とする請求項１または実施
態様項１の案内面装置。

【００３１】３．案内羽根９としての三角形要素の尖端
が前方へ向き、三角形要素の一辺が船体外板に設けられ
ていることを特徴とする請求項１と実施態様項１，２の
いずれか一つの案内面装置。

【００３２】４．案内羽根９としての三角形要素がほぼ
直角三角形によって形成され、この直角三角形の長辺が
船体外板に接し、小さな角度を有する尖端が前方へ向い
ていることを特徴とする請求項１と実施態様項１〜３の
いずれか一つの案内面装置。

【００３３】５．環状ノズル８の下側範囲の手前に案内
羽根９が配置されていることを特徴とする請求項１と実
施態様項１〜４のいずれか一つの案内面装置。

【００３４】６．複数の案内羽根９がほぼ平行に配置さ
れていることを特徴とする請求項１と実施態様項１〜５
のいずれか一つの案内面装置。

【００３５】７．案内羽根９が船体外板と反対の側で互
いに連結され、およびまたは成形された支持要素２１に
よって船体外板に連結されていることを特徴とする請求
項１と実施態様項１〜６のいずれか一つの案内面装置。

【００３６】８．案内羽根９が成形体として形成され、
かつ丸くなった前縁を備えていることを特徴とする請求
項１と実施態様項１〜７のいずれか一つの案内面装置。

【００３７】９．氷よけ部材としての案内羽根９の三角
形の外側の尖端が環状ノズル８のノズル内壁内に挿入さ
れていることを特徴とする請求項１と実施態様項１〜８
のいずれか一つの案内面装置　　。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の船尾の案
内面装置は、環状ノズルへのほぼ水平方向の流れが外板
範囲において得られ、この流れは下降成分をほとんど有
していない。従って、環状ノズルの成形外面における境
界層範囲の流れの剥離が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】案内羽根を備えた環状ノズル全体の側面図であ
る。

【図２】流れ状態を記入した、成形体の案内羽根を示す
図である。

【図３】流れの渦を伴う、案内羽根を備えていない技術
水準による環状ノズルの場合の流れ状態を示す図である
。

【図４】付設された２個の案内羽根を備えた図３の装置
を示す図である。

【図５】氷よけ部材としての案内羽根を備えた環状ノズ
ルを示す図である。

【図６】図５の装置を９０°だけ回転して上側から見た
図である。

【図７】支持要素を介して連結された案内羽根の形状を
示す前側から見た図である。

【符号の説明】

３　　　　　　スクリュー ４　　　　　　スクリュー軸線 ８　　　　　　環状ノズル ９　　　　　　案内羽根 ２１　　　　　　支持要素 ２２　　　　　　中心船舶平面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　流体要素から構成される、単一スクリ
   ュー型船舶の船尾の案内面装置であって、環状ノズルが
   スクリューの手前にスクリュー直径以下の水平方向間隔
   をおいて船舶に固定されて配置され、環状ノズルが場合
   によっては半割り部材によって形成され、かつ船舶外板
   または中央船舶平面と共に、それぞれ閉じたリングを形
   成している案内面装置において、他の流体要素として少
   なくとも一つの湾曲した案内羽根（９）が設けられ、こ
   の案内羽根が環状ノズル（８）の手前にスクリュー直径
   以下の間隔をおいて船舶外板に設けられ、案内羽根が下
   降流れとしての局部的な境界層流れを流入させるための
   入口接線と、環状ノズル（８）の入口平面に対してほぼ
   直交する出口接線を備えていることを特徴とする案内面
   装置。