JPH05178287A - 二重反転プロペラ式推進装置 - Google Patents

二重反転プロペラ式推進装置

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JPH05178287A
JPH05178287A JP3343898A JP34389891A JPH05178287A JP H05178287 A JPH05178287 A JP H05178287A JP 3343898 A JP3343898 A JP 3343898A JP 34389891 A JP34389891 A JP 34389891A JP H05178287 A JPH05178287 A JP H05178287A
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JP
Japan
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propeller
outer shaft
gas
driven
steam turbine
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Application number
JP3343898A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Ohashi
勉 大橋
Masayuki Kawami
雅幸 川見
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、船舶の二重反転プロペラ式推進装
置に関し、特に各プロペラが形式を異にする複数の原動
機で各別に駆動されるようにした二重反転プロペラ式推
進装置に関する。 【構成】 後端部に前方プロペラ6が取付けられると共
に船体に回転可能に支持された中空状の外軸4と、外軸
4の内部に回転可能に支持され後端部に後方プロペラ7
が取付けられるとともに外軸4と反対方向に回転駆動さ
れる内軸5とをそなえた二重反転プロペラ式推進装置に
おいて、外軸をLNG船のカーゴタンク33で自然発生し
たガスを燃料とするボイラ31の蒸気を利用した蒸気ター
ビン11a,11bで駆動する一方内軸5をディーゼルエンジ
ン1で駆動することにより、カーゴタンク33で発生した
ガスの有効利用と反転ギヤ装置の省略化を可能とした点
に特徴を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶の二重反転プロペ
ラ式推進装置に関し、特に各プロペラが形式を異にする
複数の原動機で各別に駆動されるようにした二重反転プ
ロペラ式推進装置に関する。
【0002】
【従来の技術】船舶の推進装置において、一枚のプロペ
ラ(前方プロペラ)の同心軸上後方にもう一枚の、前方
プロペラと逆方向に回転するプロペラ(後方プロペラ)
を装備し、前方プロペラで発生した回転成分のエネルギ
を後方プロペラで回収するようにした二重反転プロペラ
式推進装置がすでに実用化されている。
【0003】そして、二重反転プロペラ式推進装置の駆
動機構として、図3に示すようなものが提案されてお
り、ディーゼルエンジン1により後方プロペラ7が後端
部に取付けられた内軸5を直接駆動する一方、内軸5の
回転を弾性継手2から反転ギヤ装置3に伝え、この反転
ギヤ装置を介して後端部に前方プロペラ6が取付けられ
た外軸4を内軸5とは逆方向に回転されるように構成さ
れている。
【0004】この場合、ディーゼルエンジン1の燃料と
しては、一般的には燃料油に限られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、LNG船(液
化天然ガス運搬船)では、カーゴタンクから常時液化ガ
スの自然蒸発が継続的に発生しており、そのままの状態
ではカーゴタンク内圧力が上昇して危険があるので、こ
れを安全にかつ無駄なく利用したいという要望がある。
【0006】ところで、上述のディーゼルエンジンで
は、このガスを燃料として利用することは技術的にむず
かしく、特に大型のLNG船の主機関として上記のガス
を燃料として利用したものはまだ実用化されていない。
したがって、LNG船では一般的に蒸気タービンが主機
関として採用されている。
【0007】そして、蒸気タービンを主機関とした二重
反転プロペラ装置の駆動機構として図4に示すようなも
のが提案されており、高圧タービン11bならびに低圧タ
ービン11aの回転を1〜2段減速装置12,13,18,19を介し
て内軸5に伝達する一方、アイドル歯車17、外軸ホイー
ル16を介して外軸4を内軸5に対し反転させ、前方およ
び後方の各プロペラ6,7をそれぞれ互いに反対方向に
駆動するように構成されている。図4中の符号14は内軸
スラスト軸受、符号14aは外軸スラスト軸受を示してい
る。
【0008】この蒸気タービンを主機関とした場合、L
NG船のカーゴタンクの蒸発ガスが燃料として利用でき
るため、LNG船の推進機関としては有利であるが、燃
料消費率がディーゼルエンジンと比較すると極めて悪い
という問題点がある。
【0009】以上の点を要約すると、従来技術には次の
ような問題点がある。 (1) 主機関として在来式のディーゼルエンジンを採用す
る場合は、ガスを燃料として利用できない。したがっ
て、LNG船等の可燃性ガスを運搬する船舶における蒸
発ガスを燃料として利用できないのでLNG船等への採
用が制限される。 (2) 主機関として蒸気タービンを採用する場合は、ディ
ーゼルエンジンに比し燃料消費率が悪い。 (3) 単一機関によって二重反転プロペラを駆動する場合
は、高価な反転ギヤ装置を必要とする。
【0010】本発明は、このような問題点の解決をはか
ろうとするもので、二重反転プロペラ式推進装置の駆動
機構において、前方プロペラが取付けられた外軸を蒸気
タービンで駆動させる一方、後方プロペラが取付けられ
た内軸をディーゼルエンジンにより駆動して、船舶の推
進に必要な負荷を蒸気タービンとディーゼルエンジンと
に分担させるとともに、LNG船のカーゴタンクで発生
したガスの処置が簡単に行なえ、さらに反転ギヤ装置を
不必要にした、二重反転プロペラ式推進装置を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載の二重反転プロペラ式推進
装置は、後端部に前方プロペラが取付けられるとともに
船体に回転可能に支持された中空状の外軸と、同外軸の
内部に回転可能に支持され、後端部に後方プロペラが取
付けられるとともに上記外軸と反対方向に回転駆動され
る内軸とをそなえ、上記外軸が蒸気タービンで駆動され
る一方上記内軸がディーゼルエンジンで駆動されるよう
にしたことを特徴としている。
【0012】また請求項2に記載の二重反転プロペラ式
推進装置は、低温液化ガス運搬船に装備される二重反転
プロペラ式推進装置において、後端部に前方プロペラが
取付けられるとともに船体に回転可能に支持された中空
状の外軸と、同外軸の内部に回転可能に支持され後端部
に後方プロペラが取付けられるとともに上記外軸と反対
方向に回転駆動される内軸とをそなえ、上記外軸がカー
ゴタンクで自然蒸発したガスを主燃料とする蒸気タービ
ンで駆動される一方上記内軸がディーゼルエンジンで駆
動されるようにしたことを特徴としている。
【0013】
【作用】上述の本発明の二重反転プロペラ式推進装置で
は、外軸と内軸とが別個の原動機によって回転駆動され
るため、従来の二重反転プロペラ装置における反転歯車
装置を使用することなく、両プロペラを互いに反対方向
に回転駆動することができる。
【0014】また、LNG船のように、可燃性ガスが自
然発生するような低温液化ガス運搬船では、同運搬船の
カーゴタンクで自然発生したガスを蒸気タービンの主燃
料として利用できる。
【0015】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
二重反対プロペラ式推進装置について説明すると、図1
はその模式図、図2は変形例の模式図である。なお図
1,図2中、図3,図4と同じ符号はほぼ同一の部材を
示している。
【0016】この実施例の場合も、後端部に前方プロペ
ラ6が取付けられた外軸4と、この外軸4の内部で回転
可能に支持されるとともに後端部に後方プロペラ7が取
付けられて外軸4と反対方向に回転駆動される内軸5と
をそなえ、内軸5がディーゼルエンジン1のクランク軸
にカップリング24を介して直結されている。
【0017】一方外軸4は、高圧蒸気タービン11bおよ
び低圧蒸気タービン11aで駆動される。
【0018】すなわち、高圧蒸気タービン11bは、高圧
第1段減速機22,高圧第2段減速歯車23を介して第2減
速歯車21に接続され、一方低圧蒸気タービン11aは、低
圧第1段減速機28、低圧第2段減速歯車29を介して第2
減速歯車21に接続されている。符号23a,29aはいずれも
断・接クラッチを示している。
【0019】そして、第2減速歯車21に外軸4の前端部
が取付けられている。符号25は第2減速歯車21の中心部
に形成された穴で、この穴25を貫通して内軸5が配設さ
れている。
【0020】ディーゼル機関1には、燃料(重油)タン
ク(図示せず)から燃料供給管30を介して燃料の供給が
行なわれる。
【0021】一方、高圧および低圧の蒸気タービン11b
および11aに蒸気を供給するために、ボイラ31が設けら
れている。
【0022】ボイラ31で発生した蒸気は、蒸気管32を経
て高圧蒸気タービン11bに供給され、高圧蒸気タービン1
1bを出た蒸気は、蒸気管32aを経て低圧蒸気タービンに
供給される。符号32bは低圧蒸気タービン11aの排気口と
コンデンサ(図示せず)とを連結する排気管を示してい
る。
【0023】ボイラ31には、LNG船のカーゴタンク33
で気化したガスが、ガスコンプレッサ34、ガスヒータ35
を介して供給される。符号36はガス供給管を、符号37は
カーゴタンク33内に貯蔵中のLNGを示している。
【0024】なお、図1にはカーゴタンク33は1基だけ
が示されているが、実際にはLNG船には通常複数のカ
ーゴタンクが搭載されていて、各カーゴタンクで蒸発し
たガスが、ガスコンプレッサ34に導入されるように構成
されている。
【0025】このように、この実施例では、外軸4を高
圧蒸気タービン11bと低圧蒸気タービン11aとが共同して
回転駆動すると共に、内軸をディーゼルエンジン1で外
軸4と反対方向に回転駆動するというように、外軸4と
内軸5とは別個の原動機で各別に駆動される構成である
ため、反対ギヤ装置を必要としない。また高圧および低
圧の各蒸気タービン11b,11aへ蒸気を供給するボイラ31
には主としてカーゴタンク33で自然発生したガスが燃料
として使用され(燃料供給管30がボイラ31に接続されて
いるが、これは補助燃料用のものである)るため、カー
ゴタンク33で自然発生したガスの処置が簡単に行なえる
と共に、燃費低減効果を併せ奏することができる。なお
上記の補助燃料とは、例えばまでカーゴタンク33にLN
G等が積載されていない状態で航走する場合とか、(カ
ーゴタンク33にLNGが積載されていてもカーゴタンク
圧力が低下あるいは不足している場合のように)LNG
を燃料として使いたくない場合に、主ボイラの燃料油と
して使用される燃料のことである。
【0026】具体的に数値を示すと、一般に、LNG船
では、その経済的見地(建造コスト、運航コスト等)か
ら考えれば、カーゴタンクから発生するガス量はLNG
船の推進負荷の50〜70%に相当する。したがって、LN
G船を全力で航行させるには、不足分を補うために強制
的に液をガス化して発生ガス量を増加させるか、ボイラ
で重油を追焚きさせるかしなければならず、自然蒸発以
上のガス量または重油量を効率の悪い蒸気タービンプラ
ントで燃焼することになり、燃費上好ましくない。
【0027】一方この実施例の場合、蒸気タービン単一
機関では推力不足となるところ、その不足分を補うため
にディーゼルエンジンを並設して、両者を複合した推進
機関を構成することによって、蒸気タービンのみの場合
よりも燃料消費量の大幅な改善を達成することができ
る。
【0028】すなわち、二重反転プロペラでは、後方プ
ロペラは前方プロペラで発生する無効な回転成分のエネ
ルギを回収するためのものであり、前方プロペラを大馬
力のものにするか、50%負荷分担の場合であれば前方プ
ロペラを大径、低回転とし、後方プロペラを小径、高回
転とする傾向にあるが、前・後プロペラの効率を考慮し
て、前方プロペラの負荷分担を60%、後方プロペラの負
荷分担を40%とするのが一般的である。
【0029】そしてこの実施例の場合、前方プロペラの
駆動源としての主ボイラの燃料として、LNG船の推進
負荷の50〜70%(平均的には約60%)に相当するカーゴ
タンク33において自然発生したガスが利用されるため、
LNG船として極めて燃費効率のよい航行を行なうこと
ができる。
【0030】またそのほか、港湾での操船の場合、クラ
ッチ23a,29aを「断」状態にして、操船の容易なディー
ゼルエンジンのみを単独に使用することができ、蒸気タ
ービン船で問題となる港湾内の操船性を改善することが
できる。
【0031】次に、図2に示した変形例は、外軸4の駆
動原動機として蒸気タービン11とガスタービン40とを設
け、それらの回転力を減速装置41、減速歯車42を介して
第2減速歯車21に伝えるようにした点だけが図1のもの
と異なっている。なお符号42aは断・接クラッチを示して
いる。
【0032】そしてこの変形例の場合、ディーゼルエン
ジン1、蒸気タービン11およびガスタービン40で複合推
進機関を構成しており、この変形例のものでも図1のも
のとほぼ同様の作用効果が得られることはいうまでもな
い。
【0033】なお上述の実施例および変形例は、二重反
転プロペラ装置をそなえたLNG船を例にしているが、
LNG船のほか、例えば、LPG船や液化水素運搬船に
適用してもほぼ同様の作用効果が得られる。
【0034】さらに、ディーゼルエンジンの排ガスや高
温化した冷却水をボイラの熱源に利用したり、ディーゼ
ルエンジンのエアクーラや潤滑油クーラを蒸気タービン
の復水で冷却したりして、蒸気タービン系の熱効率の向
上をはかることができる。
【0035】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の二重反転
プロペラ式推進装置によれば、次のような効果ないし利
点が得られる。 (1) 外軸と内軸とが別個の原動機により各別に回転駆動
されるので、従来の二重反転プロペラ装置における反転
ギヤ装置を省略することができる。 (2) 原動機に蒸気タービンが用いられているので、例え
ばLNG船のように、可燃ガスの自然発生する貨物運搬
船の場合、そのガスを蒸気タービンの熱源に利用するこ
とができ、自然発生した可燃ガスの処置が簡単に行なえ
る。 (3) 効率のよいディーゼルエンジンと組合わせることに
より、総合的な燃費の向上がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての二重反転プロペラ式
推進装置の模式図。
【図2】同変形例の模式図。
【図3】,
【図4】従来の二重反転プロペラ式推進装置の模式図。
【符号の説明】
1 ディーゼルエンジン 4 外軸 5 内軸 6 前方プロペラ 7 後方プロペラ 11a 低圧蒸気タービン 11b 高圧蒸気タービン 30 燃料供給管 31 ボイラ 32 蒸気管 33 カーゴタンク 36 ガス供給管 37 LNG

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二重反転プロペラ式推進装置において、
    後端部に前方プロペラが取付けられるとともに船体に回
    転可能に支持された中空状の外軸と、同外軸の内部に回
    転可能に支持され後端部に後方プロペラが取付けられる
    とともに上記外軸と反対方向に回転駆動される内軸とを
    そなえ、上記外軸が蒸気タービンで駆動される一方上記
    内軸がディーゼルエンジンで駆動されるようにしたこと
    を特徴とする、二重反転プロペラ式推進装置
  2. 【請求項2】 低温液化ガス運搬船に装備される二重反
    転プロペラ式推進装置において、後端部に前方プロペラ
    が取付けられるとともに船体に回転可能に支持された中
    空状の外軸と、同外軸の内部に回転可能に支持され後端
    部に後方プロペラが取付けられるとともに上記外軸と反
    対方向に回転駆動される内軸とをそなえ、上記外軸がカ
    ーゴタンクで自然蒸発したガスを主燃料とする蒸気ター
    ビンで駆動される一方上記内軸がディーゼルエンジンで
    駆動されるようにしたことを特徴とする、二重反転プロ
    ペラ式推進装置。
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990203