JPH0632288A - ウォータジェット推進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ウォータジェット推進機において、航行中にお
いても船内からの操作によりスクリーンに付着したごみ
を容易に除去できるようにする。 【構成】船底１に開口した取水口２からポンプケーシン
グ７内に水を導き、このポンプケーシング７内の羽根車
６により水を加圧し、船尾に設けたノズル９から噴射し
て推力を得るウォータジェット推進機において、取水口
２の前後縁側１２，１３にそれぞれ設置したクランク１
４ａ，１４ｂと、このクランク１４ａ，１４ｂ回りに楕
円運動し下面に爪１１ａが下向きに且つ格子状に配設さ
れた可動スクリーン１１と、クランク１４ａ，１４ｂを
駆動させる駆動手段１８とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高速船艇の推進機として
使用されるウォータジェット推進機に係り、特に船底の
取水口に付着したごみを除去する機構を有したウォータ
ジェット推進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウォータジェット推進機は、図１５に示
すように船底１に開口した取水口２からダクト３内に水
を導き、この水を原動機４、推進軸５により回転駆動す
るポンプ羽根車６によって加圧し、ポンプケーシング７
の後端に設けられたディフューザ８の案内羽根で整流し
た後、船尾のノズル９からジェット流として噴射し、こ
れにより船体の推力を得るようにしている。

【０００３】このようなウォータジェット推進機を搭載
した船艇は、船速の増加に応じて発生する水流の動圧の
一部をポンプ羽根車６の吸込み部の有効吸込み高さとし
て利用することができるため、一般のプロペラ推進機を
装備した船艇と比較して、高速航行時における推進効率
が高く、且つ耐キャビテーション性能に優れている。し
たがって、ウォータジェット推進機は特に高速専用船艇
の推進機として最適である。

【０００４】このような背景下にあって、取水口２の形
状は推進効率の高低を左右することは勿論のこと、取水
口２から導かれる水流自体も推進効率の高低を左右する
大きな要因を占めている。したがって、航行中に水に浮
いている浮遊物など（以下、ごみという。）が水ととも
にポンプケーシング７内に吸い込まれると、このごみに
より推進効率が著しく低下するとともに、ポンプ羽根車
６をはじめとするウォータジェット推進機の損傷をも引
き起こす原因となる。

【０００５】そこで、従来のウォータジェット推進機で
は、図１５に示すように取水口２からポンプケーシング
７内部にごみが侵入するのを防止するため、取水口２に
平板を並べたすのこ状スクリーン１０を設置している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
クリーン１０に引掛かったごみは容易に除去されず、次
第に増加して取水口２を塞いでしまうことがある。

【０００７】ところで、ウォータジェット推進機は、上
記のように船速の増加に応じて発生する水流の動圧の一
部をポンプ羽根車６の吸込み部の有効吸込み高さとして
利用して推進効率の向上を図っているため、取水口２が
塞がれてしまうと、推進力が著しく低下する問題点があ
る。

【０００８】そのため、従来ではその都度船艇を停止さ
せ、ダクト３の船内側マンホールを開口して棒で突いた
り、または作業員が水中に潜ったりして、スクリーン１
０に引掛かったごみを除去しているものの、このような
作業は極めて面倒で手間がかかる問題点がある。

【０００９】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、航行中においても船内からの操作によりスクリ
ーンに付着したごみを容易に除去できるウォータジェッ
ト推進機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
のウォータジェット推進機は、上述した課題を解決する
ために、船底に開口した取水口からポンプケーシング内
に水を導き、このポンプケーシング内の羽根車により水
を加圧し、船尾に設けたノズルから噴射して推力を得る
ウォータジェット推進機において、上記取水口の前後縁
側にそれぞれ設置したクランクと、このクランク回りに
楕円運動し下面に爪が下向きに且つ格子状に配設された
可動スクリーンと、上記クランクを駆動させる駆動手段
とを備えたものである。

【００１１】また、請求項２のウォータジェット推進機
は、船底に開口した取水口からポンプケーシング内に水
を導き、このポンプケーシング内の羽根車により水を加
圧し、船尾に設けたノズルから噴射して推力を得るウォ
ータジェット推進機において、上記取水口の縦方向に平
板を並設したすのこ状のスクリーンと、このスクリーン
の前縁から後縁まで上記平板に沿って摺動可能に配設し
た可動板と、この可動板を駆動させる駆動手段とを備え
たものである。

【００１２】さらに、請求項３のウォータジェット推進
機は、船底に開口した取水口からポンプケーシング内に
水を導き、このポンプケーシング内の羽根車により水を
加圧し、船尾に設けたノズルから噴射して推力を得るウ
ォータジェット推進機において、上記取水口の前後縁略
中間位置に配設した中心軸を中心として回動可能に設け
られ側面略Ｖ字状で櫛歯状に配列した可動スクリーン
と、上記取水口の後縁から上記中心軸近傍まで延び上記
可動スクリーンと噛み合う櫛歯状の固定スクリーンと、
上記可動スクリーンを回動操作する操作手段とを備えた
ものである。

【００１３】

【作用】上記の構成を有する請求項１においては、可動
スクリーンを楕円運動させることにより、取水口部分の
ごみは爪により引掛かれながら後方へ追いやられた後、
後縁側のクランクから固定スクリーンに沿って一様流に
支配されて後方へ流される。

【００１４】また、請求項２においては、可動板をすの
こ状スクリーンに沿って前縁から後縁まで摺動させるこ
とにより、すのこ状スクリーンに付着したごみを剥ぎ取
り、取水口外部の船尾側へ流し去ることができる。

【００１５】さらに、請求項３においては、可動スクリ
ーンの中心軸より前方に付着したごみを可動スクリーン
を回動させることにより、より下方の一様流に支配され
て後方へ流し去ることができる。また、中心軸より後方
の固定スクリーン位置には、前方から後方への水流によ
りごみは付着しにくい。付着した場合においても可動ス
クリーンを上記と逆に回動させることにより、固定スク
リーンから押し出すことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１〜図４は本発明に係るウォータジェッ
ト推進機の第１実施例を示しており、従来の構成と同一
または対応する部分には図１５と同一の符号を用いて説
明する。

【００１８】図１に示すように、ウォータジェット推進
機は船底１から船尾に向かうポンプケーシング７内にポ
ンプ羽根車６を設け、船底１の取水口２から吸い込んだ
水をダクト３内に導き、原動機４により駆動される推進
軸５に取り付けられたポンプ羽根車６によって加圧し、
ポンプケーシング７の後端に設けられたディフューザ８
の案内羽根で整流した後、船尾のノズル９から高速のジ
ェット流として噴射し、これにより船体の推力を得るよ
うにしている。

【００１９】また、船底１に開口した取水口２の幅方向
には、図１および図２に示すように下面の格子点列に爪
１１ａを下向きに取り付けた可動スクリーン１１の両端
が、取水口２の前縁側１２および後縁側１３にそれぞれ
配設したクランク１４ａ，１４ｂに固定されている。こ
のクランク１４ａ，１４ｂはそれぞれ片端部が軸受１５
ａ，１５ｂで支持され、他方の片端部が例えばベルト伝
動装置などの巻掛電動装置１６により連結されている。

【００２０】また、船内には制御装置１７が設けられ、
この制御装置１７の指令に基づいて巻掛電動装置１６を
作動させる駆動手段としての駆動装置１８が作動する。
したがって、駆動装置１８が駆動し巻掛電動装置１６に
より片側のクランク（図２ではクランク１４ａ）を回転
駆動すれば、２列のクランク１４ａ，１４ｂは同期回転
され、クランク１４ａ，１４ｂ間に固定した可動スクリ
ーン１１はクランク１４ａ，１４ｂ回りに楕円運動で回
転される。一方、取水口２の後縁部には格子状の固定ス
クリーン１９が固定され、その先端は後縁側のクランク
１４ｂの近傍まで延びている。

【００２１】さらに、可動スクリーン１１下面へのごみ
の付着を検知する手段として、図３および４に示すよう
に可動スクリーン１１の内外には、測圧管２０ａ，２０
ｂがそれぞれ配置され、これら測圧管２０ａ，２０ｂの
検出結果は差圧演算装置２１により算定され、両者の圧
力差がある設定値以上に増加した場合には、制御装置１
７を通して駆動装置１８に作動信号を送出し、この作動
信号にて駆動装置１８を作動させることにより、巻掛電
動装置１６を回転させて可動スクリーン１１を楕円運動
で回転させる。

【００２２】次に、本実施例の作用を説明する。

【００２３】取水口２から導かれた水流は、可動スクリ
ーン１１を通過しポンプ羽根車６へと導かれる。この
際、可動スクリーン１１は流水中のごみを確実に分離す
るストレーナとして作用し、このスクリーン１１の内外
に配置された測圧管２０ａ，２０ｂで得られた差圧を差
圧演算装置２１により算定し、両者の圧力差がある設定
値以上に増加したならば、制御装置１７の指令に基づい
て可動スクリーン１１を楕円運動で回転させる。

【００２４】図３および図４は可動スクリーン１１がそ
れぞれ上方および下方に瞬間的に位置する状態を示し、
可動スクリーン１１の楕円運動が繰り返されることによ
り、ごみは爪１１ａにより引掛かれながら後方へ追いや
られた後、図４に示すようにクランク１４ｂから固定ス
クリーン１９に沿って一様流に支配されて後方へ流され
る。以上の動作により可動スクリーン１１の内外の差圧
が通常値に復帰すると、可動スクリーン１１の作動は停
止される。

【００２５】このように本実施例によれば、取水口２に
設けられた可動スクリーン１１により、内部にごみが侵
入することを防止することが可能となり、導かれた水流
の圧力を低下させることなく、ごみの分離が可能とな
り、分離されたごみは効率良く取水口２外に放出され、
航行に際しても支障を来たすことがない。

【００２６】図５〜図１０は本発明に係るウォータジェ
ット推進機の第２実施例を示しており、前記第１実施例
と同一の部材には同一の符号を付して説明する。

【００２７】本実施例におけるウォータジェット推進機
の取水口２には、図５に示すように複数の平板からなる
縦部材を並設してすのこ状に構成したスクリーン３０が
配設され、このスクリーン３０の前縁部および後縁部が
それぞれ溶接などによりダクト３の取水口２近傍の船首
側および船尾側に固定されている。

【００２８】スクリーン３０の船首側の固定部のダクト
３の壁面には、可動板３１を格納できるようにダクト３
の全幅に亘ってスリットが形成され、ダクト３の外側に
は密閉箱３２が取り付けられている。この密閉箱３２に
は可動板３１を駆動操作するため、油圧などにより駆動
する駆動手段としての複数のリニアアクチュエータ３３
がシール用パッキンを介して取り付けられ、リニアアク
チュエータ３３のロッド３４が可動板３１と連結されて
いる。

【００２９】可動板３１は図８に示すようにスクリーン
３０を構成する平板に噛み合い摺動するための切欠部３
１ａが平板の数だけ設けられ、可動板３１の流水面側の
形状は滑らかなダクト３形状の一部を形成している。ま
た、密閉箱３２の内部には、カバー３５を巻き付けるた
めのドラム３６が設けられ、このドラム３６は図７に示
すように密閉箱３２の外部にシール用パッキンを介して
取り付けた回転アクチュエータ３７と軸により連結され
ている。そして、カバー３５は金属性の屈曲性薄板また
はワイヤコンベアベルトから成り、一端は可動板３１に
固定され、他端はドラム３６に固定され且つ巻き付けら
れている。

【００３０】次に、本実施例の作用を説明する。

【００３１】通常航行時の取水口２のごみ除去機構の形
態は、図５〜図７に示すように可動板３１がダクト３の
スリット内に格納され、ダクト３の流路壁面は取水口２
からポンプケーシング８まで滑らかな面に形成されてお
り、流路内にはスクリーン３０のみが存在するだけであ
るから、ダクト３の吸込み性能の低下や水力損失が増大
することはない。

【００３２】次に、スクリーン３０にごみが付着した場
合についての解除方法について述べる。なお、ごみ付着
の検出は前記第１実施例と同様にスクリーン３０の前後
の圧力差の変化を利用したり、あるいはモニターカメラ
とコンピュータによる画像処理技術などにより実現可能
である。

【００３３】ごみ除去操作に際しては、停船するか、ま
たはウォータジェット推進機のポンプ運転を停止し、惰
性で航行している状態にする。操作開始時はドラム３６
を駆動する回転アクチュエータ３７をカバー３５に適度
な張力が作用するようにドラム３６を巻き取る方向に作
動させると同時に、リニアアクチュエータ３３のロッド
３４を徐々に繰り出していく。

【００３４】そうすると、可動板３１はカバー３５を引
き出しつつ、スクリーン３０を構成する平板に沿って摺
動し、スクリーン３０に付着したごみを押し退けてい
く。リニアアクチュエータ３３のロッド３４が全部繰り
出された状態を図９および図１０に示す。これらの図に
示すように、可動板３１はスクリーン３０の後縁に達
し、スクリーン３０に付着していたごみは全て除去され
る。

【００３５】次いで、ごみを除去した後はドラム３６を
駆動する回転アクチュエータ３７をカバー３５に適度な
張力がかかるように制御しつつ、リニアアクチュエータ
３３のロッド３４を最後まで引き込んでいき、可動板３
１がダクト３のスリットに格納された最初の状態まで戻
す。

【００３６】以上がごみ除去操作の一連の順序である
が、可能性としてごみ除去操作中に新たに取水口２にご
みが侵入してくることが考えられる。これに対応するた
めに、上記カバー３５は取り付けられている。この場合
の処理は次のようになる。

【００３７】すなわち、可動板３１が途中まで繰り出し
ていて、ごみがスクリーン３０に付着した場合は上記と
同様に処理される。しかし、ごみがスクリーン３０では
なく、カバー３５に付着した場合は除去されず、この場
合には、一旦可動板３１をダクト３のスリットに格納す
る。この時、カバー３５は下面をダクト３のスリットの
エッジに接しながらドラム３６に巻き取られていくため
に、カバー３５に付着したごみはカバー３５から脱落す
る。このカバー３５から脱落したごみは、スクリーン３
０に付着することがある。この場合には、最初から再度
上記と同様の除去操作を行えば、除去可能である。

【００３８】図１１〜図１４は本発明に係るウォータジ
ェット推進機の第３実施例を示しており、前記第１実施
例と同一の部材には同一の符号を付して説明する。

【００３９】本実施例におけるウォータジェット推進機
の取水口２には、図１１に示すように可動スクリーン４
０が配設され、この可動スクリーン４０は中心軸４１を
起点として側面略Ｖ字状に２列の櫛歯状に形成されると
ともに、回動可能に構成されている。また、中心軸４１
は取水口２の前後縁の中間の船底下方に位置し、図１２
に示すように軸受４２により支持されてヒンジ構成とな
っている。

【００４０】取水口２の後縁には固定スクリーン４３の
端部が固定され、この固定スクリーン４３は中心軸４１
に向かって複数の平板が櫛歯状に延びており、図１２に
示すように可動スクリーン４０が擦り抜けられるように
位置決めされているため、可動スクリーン４０を回転さ
せても当接することがない。そして、可動スクリーン４
０はダクト３の内壁にも当接することがないようにその
長さが設定されているため、一回転させることが可能で
ある。

【００４１】さらに、可動スクリーン４０の中心軸４１
の端部には、傘歯車４１ａが取り付けられ、この傘歯車
４１ａは船底内部から取水口２に延びる回転軸４４の一
端に取り付けた傘歯車４４ａと噛み合っている。また、
回転軸４４の他端には船艇内部まで延びる操作手段とし
ての操作用レバー４５が取り付けられている。これによ
り、船艇内部から操作用レバー４５を操作することで、
可動スクリーン４０を回動させることができる。

【００４２】次に、本実施例の作用を説明する。

【００４３】本実施例においても取水口２からの水をポ
ンプケーシング８内に導き、このポンプケーシング８の
ポンプ羽根車７により導入した水を加圧して船尾に設け
たノズル１０から後方へ噴射して推力を得る。

【００４４】通常航行時、可動スクリーン４０は図１１
に示す位置にあり、この時可動スクリーン４０の前部ス
クリーンの前方に付着したごみを除去する順序について
説明する。

【００４５】すなわち、船艇内部にて操作用レバー４５
を上方から見て反時計方向に回転させると、回転軸４４
の下端の傘歯車４４ａが回転し、この傘歯車４４ａと噛
み合っている傘歯車４１ａにより中心軸４１を時計方向
に回転させる。

【００４６】これにより、可動スクリーン４０が回転
し、図１１では可動スクリーン４０の上流側にあるごみ
が図１３に示すように船艇下部の一様流の中で可動スク
リーン４０の下流側に位置することになり、その結果一
様流に支配されてごみが除去される。

【００４７】また、通常定速航行時には、前方から後方
へ流れる水流のために、固定スクリーン４３の下部には
ごみは付着しにくいものの、付着した時には前記操作と
は逆に可動スクリーン４０を回転させることにより、図
１４に示すように可動スクリーン４０の後部スクリーン
により固定スクリーン４３の位置から押し出すことも可
能となる。

【００４８】なお、これらの操作を航行中、ウォータジ
ェット推進機を停止して行うと、ダクト３へ流入する水
流がなくなるため、ごみ除去作業は一段と容易になる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、取水口の前後縁側にそれぞれ設置したクラン
クと、このクランク回りに楕円運動し下面に爪が下向き
に且つ格子状に配設された可動スクリーンと、クランク
を駆動させる駆動手段とを備えたので、取水口に引掛か
ったごみを船内からの操作により航行中においても容易
に除去することができる。

【００５０】また、請求項２によれば、取水口の縦方向
に平板を並設したすのこ状のスクリーンと、このスクリ
ーンの前縁から後縁まで平板に沿って摺動可能に配設し
た可動板と、この可動板を駆動させる駆動手段とを備え
たので、スクリーンに付着したごみを停船または惰性航
行中に容易に除去することができ、そして通常航行中の
ダクトの吸込み性能の低下や水力損失を防止可能であ
る。

【００５１】さらに、請求項３によれば、取水口の前後
縁略中間位置に配設した中心軸を中心として回動可能に
設けられ側面略Ｖ字状で櫛歯状に配列した可動スクリー
ンと、取水口の後縁から中心軸近傍まで延び可動スクリ
ーンと噛み合う櫛歯状の固定スクリーンと、可動スクリ
ーンを回動操作する操作手段とを備えたので、可動スク
リーンや固定スクリーンに付着したごみを航行中に船内
からの操作により容易に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウォータジェット推進機の第１実
施例を示す縦断面図。

【図２】図１におけるＸ方向矢視図。

【図３】図１の可動スクリーンが楕円運動する状態を示
す縦断面図。

【図４】図１の可動スクリーンが楕円運動する状態を示
す縦断面図。

【図５】本発明に係るウォータジェット推進機の第２実
施例を示す縦断面図。

【図６】図５のリニアアクチュエータ部分を示す平面
図。

【図７】図５の取水口を示す底面図。

【図８】図５の可動板およびカバーの外観を示す斜視
図。

【図９】図５の可動板によりごみを除去した状態を示す
縦断面図。

【図１０】図５の可動板によりごみを除去した状態を示
す底面図。

【図１１】本発明に係るウォータジェット推進機の第３
実施例を示す部分縦断面図。

【図１２】図１１におけるＹ方向矢視図。

【図１３】図１１の可動スクリーンによりごみを除去し
た状態を示す部分縦断面図。

【図１４】固定スクリーンに付着したごみを押し出した
状態を示す部分縦断面図。

【図１５】従来のウォータジェット推進機を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１ 船底 ２ 取水口 ３ ダクト ４ 原動機 ５ 推進軸 ６ ポンプ羽根車 ７ ポンプケーシング ８ ディフューザ ９ ノズル １１ 可動スクリーン １１ａ 爪 １２ 前縁側 １３ 後縁側 １４ａ，１４ｂ クランク １６ 巻掛電動装置 １７ 制御装置 １８ 駆動装置 １９ 固定スクリーン ２０ａ，２０ｂ 測圧管 ２１ 差圧演算装置 ３０ スクリーン ３１ 可動板 ３２ 密閉箱 ３３ リニアアクチュエータ ３４ ロッド ３５ カバー ３６ ドラム ４０ 可動スクリーン ４１ 中心軸 ４２ 軸受 ４３ 固定スクリーン ４４ 回転軸 ４５ 操作用レバー（操作手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 憲 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株式 会社東芝京浜事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船底に開口した取水口からポンプケーシ
   ング内に水を導き、このポンプケーシング内の羽根車に
   より水を加圧し、船尾に設けたノズルから噴射して推力
   を得るウォータジェット推進機において、上記取水口の
   前後縁側にそれぞれ設置したクランクと、このクランク
   回りに楕円運動し下面に爪が下向きに且つ格子状に配設
   された可動スクリーンと、上記クランクを駆動させる駆
   動手段とを備えたことを特徴とするウォータジェット推
   進機。
2. 【請求項２】 船底に開口した取水口からポンプケーシ
   ング内に水を導き、このポンプケーシング内の羽根車に
   より水を加圧し、船尾に設けたノズルから噴射して推力
   を得るウォータジェット推進機において、上記取水口の
   縦方向に平板を並設したすのこ状のスクリーンと、この
   スクリーンの前縁から後縁まで上記平板に沿って摺動可
   能に配設した可動板と、この可動板を駆動させる駆動手
   段とを備えたことを特徴とするウォータジェット推進
   機。
3. 【請求項３】 船底に開口した取水口からポンプケーシ
   ング内に水を導き、このポンプケーシング内の羽根車に
   より水を加圧し、船尾に設けたノズルから噴射して推力
   を得るウォータジェット推進機において、上記取水口の
   前後縁略中間位置に配設した中心軸を中心として回動可
   能に設けられ側面略Ｖ字状で櫛歯状に配列した可動スク
   リーンと、上記取水口の後縁から上記中心軸近傍まで延
   び上記可動スクリーンと噛み合う櫛歯状の固定スクリー
   ンと、上記可動スクリーンを回動操作する操作手段とを
   備えたことを特徴とするウォータジェット推進機。