JPH0660594U - 船体下部の１対の長手方向の側方チャンネル内へ空気ジェットを吸引することによって駆動される船の推進システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】空気ジェットによって駆動される船の推進シス
テムを提供すること。 【構成】船底下面に下向きに開口した比較的幅広の長手
方向の中央チャンネル（１３）と、中央チャンネル（１
３）の両側に対称的に配置され、下向きに開口して形成
された１対の長手方向の側方チャンネル（１１，１２）
とから成り、側方チャンネル（１１，１２）内に創生さ
れる圧縮空気ジェットによって推進力が得られ、航走
中、側方チャンネル（１１，１２）内へ吸引される空気
と、船自体の航走によって中央チャンネル（１３）内に
創生される空気によって船体が支持されて水面上に持ち
上げられ、船体と水との間の摩擦を減少させるようにし
た船のための推進システム。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

３．考案の詳細な説明 本考案は、船体下部の１対の長手方向の側方チャンネル内へ空気ジェットを吸 引することによって駆動される船の推進システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】

船の推進手段としては、帆走などによる他動推進と、エネルギー源を船体内で 発生するようにしたウォータージェット又は水中スクリュー等による自動推進が 知られている。 ウォータージェット推進は、７０ノット以上の速度では有利であるが、満足な 性能を得るには高速の水流を必要とするので、船の構造や、ウォータージェット を創生するためのシステムに問題がある。 ２〜６枚羽根の水中スクリューは、一定の回転数を越えると、キャビテーショ ンが生じ、その結果ナップが徐々に妨げられることにより推進力が漸減し、スク リューの早期腐蝕を生じるという点で問題がある。 スクリューを駆動する手段として、一般に、海水によって冷却される海用内燃 エンジンが使用されるが、その効率は陸用エンジンより相当に低い。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、これらの問題を解決することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以下に説明するように、大きな推進力を創生するとともに、船体を 空気クッションの上に乗せることができる推進システムを提供することによって 上記課題を解決する。 基本的にいえば、本考案は、船体のほぼ平坦な船底下面に、下向きに開口して 形成された比較的幅広の、長手方向の直線状中央チャンネルと、該中央チャンネ ルの両側に対称的に配置され、下向きに開口して形成された１対の等しい平行な 長手方向の直線状側方チャンネルとから成り、それによって、前記１対の側方チ ャンネル内に創生される圧縮空気ジェットによって推進力が得られ、航走中、該 １対の側方チャンネル内へ吸引される空気と、船自体の航走によって前記中央チ ャンネル内に創生される空気によって船体が支持されるようにしたことを特徴と する推進システムを提供する。本考案によれば、船体が水面上に持ち上げられ、 船体と水との間の摩擦が減少される。

【０００５】 空気は船首内に配置された内部エンジン駆動プロぺラによって吸引されて船体 内部の２つのチューブ状の圧縮空気ダクトに通され、船尾の近くで前記側方チャ ンネルの頂部に設けられた開口部を通って噴出する。プロぺラは、陸用内燃エン ジンによって駆動することができる。 空気ジェットを排出するための前記開口部にオン・オフ弁及び流れ方向転換手 段を設けることができ、それによって、船を任意の方向に前進又は後進させ、又 は減速させることができるように、前記側方チャンネルのどちらか一方の空気ジ ェットを遮断し、及び、又は、空気ジェットの流れ方向を転換させることができ るようにする。 船体の両側に船首と船尾の近くにそれぞれ２つづつ４つの側方ノズルを船の横 断軸線を中心として対称的に配置して前記圧縮空気ダクトに接続することができ 、該各ノズルにオン・オフ弁を設ける。該オン・オフ弁のいずれか１つ又はそれ 以上を開くことによって船をどちらかの方向に転回することができるので、限ら れたスペース内で操船することができる。

【０００６】 前記オン・オフ弁及び流れ方向転換手段は、油圧シリンダによって作動される ようにし、それらの油圧シリンダは、前記プロぺラのエンジンによって駆動され る油圧駆動装置によって、船の計器盤に配置された操作装置を介して制御するこ とができる。 前記中央チャンネルは、一定の横断面積を有し、両端において小さい円弧に連 接した広い円弧状の断面形状とすることができ、前記各側方チャンネルは、一定 の横断面積を有するほぼ半円形の断面形状とすることができる。 前記船体の両舷側部は、ほぼ垂直にし、船体の船底下面に前記３つのチャンネ ルを並置関係に形成し、該両舷側部の下縁部を側方チャンネルの外部垂直側壁に 対して凸面状に突出させ、該側方チャンネルの底部より高くして、停船又は減速 航走中は、該凸面状突出下縁部により船体を安定に保持するとともに、一定の速 度より高い速度での航走中は、該下縁部から水を実質的に排除して摩擦を減少さ せるようにすることができる。 前記ノズルは、船体の両舷側部の凸面状下縁部と、前記１対の側方チャンネル 外部垂直側壁との間に形成された長手方向溝内に設けることができる。

【０００７】 前記流れ方向転換手段は、凹面側を空気ジェットの流入口側に向けた垂直円弧 状の溝形部材で構成することができ、該円弧状の溝形部材は、船を減速又は後進 させることができるように、横断方向のピボットピンの周りに枢動させて前記側 方チャンネルを少くとも一部分を横切って張出すことができ、それによって該チ ャンネル内の空気ジェットの流れ方向を下方へ船首の方へ転換させることができ る。 前記操作装置は、１組の６つのレバーによって構成することができ、そのうち ２つの中央レバーを「通常前進」用とし、１対のフロントレバーをそれぞれ「取 舵」及び「面舵」用とし、１対のバックレバーをそれぞれ「最小取舵」及び「最 小面舵」用とし、該フロントレバーを一緒に操作すると、船を前進又は停止させ ることができ、バックレバーを一緒に操作すると、船を減速、停止又は後進させ ることができるように構成することができる。

【０００８】

【実施例】

船１０は、実質的に水平な船底部と垂直な舷側部を有する船体から成る。船体 のほぼ平坦な船底下面に、下向きに開口した比較的幅広の、長手方向の直線状中 央チャンネル１３と、中央チャンネル１３の両側に船体軸線を中心にして対称的 に配置され、下向きに開口した１対の等しい平行な長手方向の直線状側方チャン ネル１１，１２が形成されている。中央チャンネル１３は、一定の横断面積を有 し、断面でみて両端において小さい円弧に連接した広い円弧状であり、各側方チ ャンネル１１，１２は、一定の横断面積を有し、円弧状又は半円形の断面形状を 有する（図４参照）。船体の両側舷側は、その下部に長手方向に延長した、僅か に突出した凸面状部分１４，１５を有している。側方チャンネル１１，１２の外 部側壁１６，１７は、それぞれ、ほぼ垂直に延長し、長手方向の溝を介して凸面 状部分１４，１５（図４）に連接している。 船尾２０は、ほぼ垂直である。船首２２は、後方下向きに傾斜し、上述したチ ャンネル１１，１２、１３を有する船底に滑らかに連接して、円滑な連続的表面 を呈している。

【０００９】 推進力は、陸用内燃エンジン２５（図５）によって与えられる。内燃エンジン ２５は、軸２６、クラッチ２８、回転継手即ち継手ボックス３０及び４５°傾斜 した中間軸３１を介して船体前部の最上点近くに設置された６枚羽根プロぺラ３ ２を駆動する。継手ボックス３０は、クロスジャーナル３３によって支持されて おり、中間軸３１の端部は、クロスジャーナル３５によって支持されたブッシュ ３４に回転自在に軸受されている。クロスジャーナル３３，３５は、円錐形チャ ンバー３６の側壁に固定されている。円錐形チャンバー３６は、大きく湾曲した 連結部分４０，４１を介して２つの平行なチューブ状の圧縮空気ダクト３７，３ ８に分割されている（図６参照）。これらの圧縮空気ダクト（単に「ダクト」と も称する）３７，３８は、船尾２０の近くでそれぞれ側方チャンネル１１，１２ に開口した開口部４２，４３に連通している。ダクト３７，３８には、それぞれ 開口部４２，４３の近くでオン・オフ弁（「ダクト弁」とも称する）４４，４５ が配設されている。

【００１０】 開口部４２，４３の正面に、平行な側方チャンネル１１，１２に対して横断方 向に流れ方向転換手段４６，４７が取付けられている。流れ方向転換手段４６， ４７は、各々、凹面側を空気ジェット（ダクト３７，３８）の流入口側に向けた 垂直円弧状の溝形部材で構成されており、アーム５０，５１を介して横断方向の 水平ピボットピン４８，４９の周りに枢動自在に取付けられている。従って、流 れ方向転換手段４６，４７の円弧状溝形部材は、船体内に引込められた位置（図 ５）と、船体から張出した位置（図７）との間で水平ピボットピン４８，４９の 周りに回転させることができる。

【００１１】 船体の船底部の凸面状部分１４，１５のところで側方チャンネル１１，１２の 外部側壁１６，１７に４つの側方ノズル６０，６１，６２，６３が設けられ、ダ クト３７，３８に接続されている。ノズル６０，６１とノズル６２，６３とは、 船体の両側に船の横断軸線を中心として対称的に配置されている。ノズル６０， ６１，６２，６３には、それぞれ調整オン・オフ弁（「ノズル弁」とも称する） ６４，６５，６６，６７が配設されている。 ダクト３７，３８のオン・オフ弁（ダクト弁）４４，４５は、それぞれレバー ７０を介して油圧シリンダ６８，６９によって作動される。

【００１２】 流れ方向転換手段４６，４７は、それぞれのピボットピン４８，４９に固定さ れた小さなレバー７３を介して油圧シリンダ７１，７２によって作動される。ノ ズル弁６４，６５，６６，６７は、それぞれ油圧シリンダ７４，７５，７６，７ ７によって作動される。 これらの弁４４，４５，６４，６５，６６，６７及び流れ方向転換手段４６， ４７のための油圧シリンダは、すべて、圧油送り導管８０及び戻し導管８２によ って油圧駆動装置１８に接続されている。油圧駆動装置１８は、プロぺラ３２の エンジン２５によって駆動される。

【００１３】 主制御装置、即ち、ダクト弁４４，４５及び流れ方向転換手段４６，４７を操 作するための操作装置２３、ノズル弁６４，６５，６６，６７を操作するための 操作装置２４及び内燃エンジン２５の加速装置９３は、船の計器盤１９に設置さ れている。 操作装置２３は、船を直進させるための「通常前進」用中央レバー１０１，１ ０２と、それぞれ「取舵」及び「面舵」用のフロントレバー１０３，１０５、及 びそれぞれ「最小取舵」及び「最小面舵」用のバックレバー１０４，１０６から 成る。

【００１４】 レバー１０３と１０５を一緒に操作すると、船を前進又は停止させることがで きる。レバー１０４と１０６を一緒に操作すると、船を減速、停止又は後進させ ることができる。 操作装置２４は、それぞれノズル弁６４，６５，６６，６７を操作するための レバー１０７，１０８，１０９，１１０から成る。 操作装置２３，２４は、先に述べた油圧駆動装置１８を介して各油圧シリンダ に作用する。

【００１５】 船首のボンネット４３には、プロぺラ３２によって吸引される空気を通すため の格子１２１が設けられている。船の頂部には、シート１２２、風防１２３及び 保護レール１２４が設けられている。 図８に示されるように、プロぺラ１２５は、６枚の羽根１２６から成る６枚羽 根プロぺラであることが好ましい。

【００１６】

【作用】

プロぺラ３２を始動させると、船首ボンネットの格子１２１を通して空気が吸 引され、２つのダクト３７，３８の開口部４２，４３を通って１対の長手方向の 側方チャンネル１１，１２内に圧縮空気ジェットとして進入し、チャンネル１１ ，１２から水を押し出すと同時に、船体を水面に持ち上げ、前進させる。 船が持ち上げられた状態で前進することにより、船首の下側からも空気が流入 して中央チャンネル１３に充満するので、船体を１種の空気カーテンの上に乗せ る働きをする。 船を制動又は後進させるには、各流れ方向転換手段４６，４７を船体からチャ ンネル１１，１２を少くとも一部分を横切って適当な量だけ張出させ（図７）、 それによってチャンネル１１，１２内の空気ジェットの流れ方向を逆転させ空気 を船首の方へ押し出せばよい。 又、ダクト弁４４，４５を操作して２つのダクト３７，３８のどちらか一方か らの空気ジェットの噴出を完全に又は部分的に阻止することによって、所望に応 じて取舵又は面舵にすることができる。 港内などの限られたスペースでの操船は、ダクト弁４４，４５を閉じた状態で 、側方ノズル６０，６１，６２，６３のノズル弁６４，６５，６６，６７のいず れか１つ又はそれ以上を操作することによって容易に行うことができる。例えば 、前方左側ノズルと後方右側のノズルを同時に開くことによって船を時計回り方 向に転回させることができる。

【００１７】

【発明の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、陸用エンジンをしても、船 体の下部に創生される一方の方向又は反対方向の１対の平行な力（空気ジェット ）によって船に推進力を与えることができる。側方チャンネル１１，１２及び中 央チャンネル１３内に創生される空気クッション作用により船体を水面上に浮か せるようにして最少限の摩擦で、従って最大限の効率で航走させることができる 。１対の平行な力の組み合せ値及び方向を制御することによって船を前進又は後 進させることができ、又任意の方向に転回することができる。

【００１８】 以上、本考案を実施例に関連して説明したが、本考案は、ここに例示した実施 例の構造及び形態に限定されるものではなく、本考案の精神及び範囲から逸脱す ることなく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更及び改変を加え ることができることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の推進システムを組み入れた船
の側面図である。

【図２】図２は、図１に示された船の上からみた平面図
である。

【図３】図３は、図１に示された船の下からみた透視図
である。

【図４】図４は、図１の船の背面図である。

【図５】図５は、図１と同様の側面図であるが、内部構
造を示すために一部切開して示されている。

【図６】図６は、図２と同様の側面図であるが、内部構
造を示すために一部切開して示されている。

【図７】図７は、図５と同様の側面図であるが、船を後
進させるために流れ方向転換手段を船体から張出させた
ところを示す。

【図８】図８は、プロペラの詳細図である。

【図９】図９は、計器盤の一部の詳細図である。

【符号の説明】

１０：船 １１，１２：側方チャンネル １３：中央チャンネル １４，１５：凸面状部分 １６，１７：外部側壁 １８：油圧駆動装置 １９：計器盤 ２０：船尾 ２２：船首 ２３，２４：操作装置 ２５：陸用内燃エンジン ３２：プロぺラ ３７，３８：チューブ状ダクト ４２，４３：開口部 ４４，４５：オン・オフ弁 ４６，４７：流れ方向転換手段 ４８，４９：ピボットピン ６０〜６３：ノズル ６４〜６７：オン・オフ弁。

Claims (11)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 船のための推進システムであって、船体
   のほぼ平坦な船底下面に、下向きに開口して形成された
   比較的幅広の、長手方向の直線状中央チャンネル（１
   ３）と、該中央チャンネル（１３）の両側に対称的に配
   置され、下向きに開口して形成された１対の等しい平行
   な長手方向の直線状側方チャンネル（１１，１２）とか
   ら成り、それによって前記１対の側方チャンネル（１
   １，１２）内に創生される圧縮空気ジェットによって推
   進力が得られ、航走中、該１対の側方チャンネル（１
   １，１２）内へ吸引される空気と、船自体の航走によっ
   て前記中央チャンネル（１３）内に創生される空気によ
   って船体が支持されて水面上に持ち上げられ、船体と水
   との間の摩擦を減少させるようにしたことを特徴とする
   推進システム。
2. 【請求項２】 船首（２２）内に配置された内部エンジ
   ン駆動プロぺラ（３２）によって空気を吸引して船体内
   部の２つの圧縮空気ダクト（３７，３８）に通すように
   されており、該ダクトの出口を船尾（２０）の近くで前
   記側方チャンネル（１１，１２）の頂部に設けた開口部
   （４２，４３）に連絡させたことを特徴とする請求項１
   に記載の推進システム。
3. 【請求項３】 前記プロぺラ（３２）を陸用内燃エンジ
   ンによって駆動することを特徴とする請求項２に記載の
   推進システム。
4. 【請求項４】 船を任意の方向に前進又は後進させ、又
   は減速させることができるように、前記側方チャンネル
   （１１，１２）のどちらか一方の空気ジェットを遮断
   し、及び、又は、空気ジェットの流れ方向を転換させる
   ために空気ジェットを排出するための前記開口部（４
   ２，４３）をオン・オフ弁（４４，４５）及び流れ方向
   転換手段（４６，４７）によって制御することを特徴と
   する請求項２に記載の推進システム。
5. 【請求項５】 船体の両側にそれぞれ２つづつ４つの側
   方ノズル（６０，６１；６２，６３）が船の横断軸線を
   中心として対称的に配置されて前記圧縮空気ダクト（３
   ７，３８）に接続されており、該各ノズルは、オン・オ
   フ弁（６４，６５，６６，６７）を備えており、限られ
   たスペース内で操船するために該オン・オフ弁のいずれ
   か１つ又はそれ以上を開くことによって船をどちらかの
   方向に転回させることができるようになされていること
   を特徴とする請求項２に記載の推進システム。
6. 【請求項６】 前記オン・オフ弁（４４，４５，６４，
   ６５，６６，６７）及び流れ方向転換手段（４６，４
   ７）は、油圧シリンダ（６８，６９，７１，７２，７
   ４，７５，７６，７７）によって作動され、それらの油
   圧シリンダは、前記プロぺラ（３２）のエンジン（２
   ５）によって駆動される油圧駆動装置（１８）によって
   作動され、船の計器盤に配置された操作装置（２３，２
   ４）によって制御されるようになされていることを特徴
   とする請求項３〜５のいずれかに記載の推進システム。
7. 【請求項７】 前記中央チャンネル（１３）は、一定の
   横断面積を有し、両端において小さい円弧に連接した広
   い円弧状の断面形状を有し、前記各側方チャンネル（１
   １，１２）は、一定の横断面積を有するほぼ半円形の断
   面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の推進
   システム。
8. 【請求項８】 前記船体の両舷側部は、ほぼ垂直であ
   り、船体の船底下面に前記３つのチャンネル（１１，１
   ２，１３）を並置関係に形成し、該両舷側部の下縁部
   （１４，１５）を側方チャンネル（１１，１２）の外部
   垂直側壁（１６，１７）に対して凸面状に突出させ、側
   方チャンネル（１１，１２）の底部より高くして、停船
   又は減速航走中は、該凸面状突出下縁部（１４，１５）
   により船体を安定に保持するとともに、高速航走中は、
   該下縁部から水を実質的に排除して摩擦を減少させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に記載の推進システ
   ム。
9. 【請求項９】 前記ノズル（６０，６１；６２，６３）
   は、前記船体の両舷側部の凸面状下縁部（１４，１５）
   と、前記１対の側方チャンネル（１１，１２）の外部垂
   直側壁（１６，１７）との接合点によって形成された長
   手方向溝に設けられていることを特徴とする請求項５又
   は８に記載の推進システム。
10. 【請求項１０】 前記流れ方向転換手段（４６，４７）
    は、凹面側を空気ジェットの流入口側に向けた垂直円弧
    状の溝形部材で構成されており、該円弧状の溝形部材
    は、船を減速又は後進させることができるように、横断
    方向のピボットピン（４８，４９）の周りに枢動されて
    前記側方チャンネル（１１，１２）を少くとも一部分を
    横切って張出され、、それによって該チャンネル（１
    １，１２）内の空気ジェットの流れ方向を下方へ船首
    （２２）の方へ転換させることができるようになされて
    いることを特徴とする請求項４に記載の推進システム。
11. 【請求項１１】 前記操作装置（２３）は、１組の６つ
    のレバーに組み合わされており、そのうち２つの中央レ
    バー（１０１，１０２）は、「通常前進」用であり、１
    対のフロントレバー（１０３，１０５）は、それぞれ
    「取舵」及び「面舵」用であり、１対のバックレバー
    （１０４，１０６）は、それぞれ「最小取舵」及び「最
    小面舵」用であり、前記フロントレバー（１０３，１０
    ５）を一緒に操作すると、船を前進又は停止させること
    ができ、バックレバー（１０４，１０６）を一緒に操作
    すると、船を減速、停止又は後進させることができ、そ
    れらの作用は、前記圧縮空気ダクト（３７，３８）のオ
    ン・オフ弁（４４，４５）及び流れ方向転換手段（４
    ６，４７）の動作を制御する前記油圧駆動装置（１８）
    の自動装置によって得られるようにしたことを特徴とす
    る請求項６に記載の推進システム。