JPH07108989A - ダクト付き舶用プロペラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、スクリュープロペラをダクトで覆
うようにして推力の増強をはかった舶用ダクト付きプロ
ペラに関し、特にダクト内周面に沿う旋回流を捕捉して
後方へ案内することにより旋回流の回転エネルギーを推
力に変換できるようにしたものである。 【構成】 プロペラ１を緩やかに覆って後方へ延在する
ダクト３の内周面に、同ダクト３の長手方向に延在する
複数の整流板６が設けられており、同整流板６は、ダク
ト３の内周面に沿う旋回流７受け入れて後方へ案内でき
るように、ほぼ半円筒型のトラフとして形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として高速艇に用い
られる高回転型のスクリュープロペラに関し、特にプロ
ペラを緩やかに覆うダクトをそなえるようにしたダクト
付き舶用プロペラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダクト付き舶用プロペラでは、高
回転のプロペラを緩やかに覆うダクトの内部に、プロペ
ラ後流中の回転成分を直線状成分に変換するための複数
のフィンを放射状に設けられているものが多い。（一例
として特開昭60-25884号公報参照）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来のダクト付き舶用プロペラの場合、上記フィンは
翼型断面を有してプロペラ後流を直線流に変換させよう
とするが、プロペラの高回転に伴ってダクト内周面に沿
うように生じる強い旋回成分をもった流れに対しては、
十分な整流作用を行なえないという問題点がある。

【０００４】本発明は、このような問題点の解消をはか
ろうとするもので、高回転型のプロペラにより、同プロ
ペラを緩やかに覆って後方に延在するダクトの内周面に
生じようとする強い旋回成分をもった流れを円滑に且つ
的確に捕捉して、これを強制的に後方へ流出させること
により、推力の増大をはかれるようにしたダクト付き舶
用プロペラを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明のダクト付き舶用プロペラは、複数のプロペ
ラ翼を有し駆動装置により回転する舶用プロペラにおい
て、同プロペラの周囲を緩やかに覆って後方へ延在する
ダクトをそなえるとともに、上記プロペラよりも後方で
上記ダクトの内周面に突設され同ダクトの長手方向に延
在する複数の整流板をそなえ、同整流板が、上記プロペ
ラの後流の上記ダクト内周面に沿う旋回流を受け入れて
後方へ案内すべく、ほぼ半円筒型のトラフとして形成さ
れて、同トラフの一側縁が上記ダクト内周面に固着され
ていることを特徴としている。

【０００６】また、本発明のダクト付き舶用プロペラ
は、上記ダクトが上記プロペラを上方から緩やかに覆う
ほぼ半円筒型に形成されていることを特徴としている。
さらに本発明のダクト付き舶用プロペラは、上記ダクト
がその前端から後端に向かってしだいに縮径するように
形成され、上記トラフもその前端から後端へ向かってし
だいに縮径するように形成されていることを特徴として
いる。

【０００７】

【作用】上述の本発明のダクト付き舶用プロペラでは、
高速回転するプロペラから後方へ向けて発生する旋回流
が、その遠心力により外周方向へ拡がろうとするのをダ
クトにより抑制されるので、ダクト内周面に沿う極めて
強い旋回流が生じようとするが、その旋回流はほぼ半円
筒型のトラフとして形成された整流板により直ちに捕捉
されて後方への流れに変換されるようになり、このよう
にしてプロペラ後流中の旋回エネルギーを効率よく推力
に変換する作用が行なわれる。

【０００８】また、上記ダクトがプロペラを上方から覆
うほぼ半円筒型の場合は、小艇に装備される船外機等に
おいてプロペラ後流が水面へ盛り上がるのを半円筒型の
ダクトで抑制するとともに、ダクトが円筒型の場合に比
べて最大喫水の増加を抑制することができ、しかもダク
ト内周面に突設されたほぼ半円筒型のトラフとしての整
流板によりプロペラ後流中の旋回エネルギーを効率よく
推力に変換する作用が行なわれる。

【０００９】さらに上記のダクトおよびトラフが、それ
ぞれ前端から後端に向かってしだいに縮径するように形
成されていると、上記の旋回流から直線流への変換と同
時に、上記のダクトおよびトラフによる縮流作用も行な
われ、これにより推力を一層増大させる作用が行なわれ
る。

【００１０】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
すると、図１〜４は第１実施例としてのダクト付き舶用
プロペラをそなえた船舶の要部を示すもので、図１はそ
の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３はそのダ
クト付き舶用プロペラの斜視図、図４はそのダクトの一
部を破断して示す斜視図であり、図５は上記第１実施例
としてのダクト付き舶用プロペラを模型船に装着した状
態を示す斜視図、図６は図５のＢ−Ｂ矢視図であり、図
７は上記模型船による実験要領を示す側面図であり、図
８は本発明の第２実施例としてのダクト付き舶用プロペ
ラをそなえた船舶の要部を示す縦断面図、図９は図８に
おけるダクト付き舶用プロペラの一部を破断して示す斜
視図、図10は図９のダクト付き舶用プロペラの変形例を
示す後面図である。

【００１１】まず、本発明の第１実施例について説明す
ると、図１〜４に示すように、複数のプロペラ翼１ａを
有し、駆動装置２により高速回転する舶用プロペラ１に
おいて、同プロペラ１の周囲を緩やかに覆って後方へ延
在するダクト３が設けられている。なお、ダクト３は適
宜の支持ブラケット４で船体５に強固に取り付けられ
る。ダクト３の内周面には、プロペラ１よりも後方にお
いて複数の整流板６が突設されており、同整流板６はダ
クト３の長手方向に延在するように細長く配設されてい
る。

【００１２】本実施例では、プロペラ１が、後方からみ
て反時計回りに回転するが、各整流板６は、このような
プロペラ１の後流のダクト３内周面に沿う旋回流７を捕
捉して受け入れられるように、ほぼ半円筒型のトラフ
（樋状部材）として形成されている。すなわち、上記旋
回流７が上記トラフとしての整流板６に受け入れられる
と同整流板６により強制的に後方へ案内されるように、
同整流板６としてのトラフの開口６ａの向きが設定され
ており、このようにして同トラフの一側縁がダクト３の
内周面に固着されている。

【００１３】なお、一側縁を固着されて起立した各トラ
フの他側縁を結合するように、連結リング12が設けられ
る。ダクト３および各トラフ（整流板６）は、いずれも
その前端から後端に向かって縮径するように形成され、
これによりプロペラ後流が縮流作用を受けるようになっ
ている。

【００１４】本発明の第１実施例としてのダクト付き舶
用プロペラは上述のように構成されているので、高速回
転するプロペラ１から後方へ向けて発生する旋回流が、
その遠心力により外周方向へ拡がろうとするのをダクト
３により抑制されるようになり、これによりダクト３の
内周面に沿う極めて強い旋回流７が生じようとするが、
その旋回流７はほぼ半円筒型のトラフとして形成された
整流板６により直ちに且つ円滑に捕捉されて後方への流
れに変換されるようになる。このようにしてプロペラ後
流中の旋回エネルギーが効率よく推力に変換されるよう
になる。

【００１５】さらにダクト３およびトラフ（整流板６）
が、それぞれ前端から後端に向かってしだいに縮径する
ように形成されていることにより、上記の旋回流７から
直線流への変換と同時に、ダクト３およびトラフ（整流
板６）による縮流作用も行なわれ、これにより推力を一
層増大させる効果が得られる。

【００１６】図５〜７は本発明によるダクト付き舶用プ
ロペラをそなえた模型船を示しており、船尾に設けられ
たフック８と水槽壁上の係止部材９との間を、コイルバ
ネ式荷重計10を含んだワイヤ11で連結した状態で、駆動
装置２を作動させることによりプロペラ１の推力を測定
したところ、整流板６付きダクト３をそなえた本発明の
場合は、ダクト３をそなえない場合に比べて約30％以上
の推力増加を認めることがでできた。

【００１７】なお、上述の第１実施例ではダクト３およ
びトラフ状整流板６がいずれも後方へ向かって縮径する
ように形成されているが、これらの部材３，６がいずれ
も縮径せずに後方へ延在している場合でも、上記実施例
に準じた効果を得ることができる。

【００１８】次に本発明の第２実施例としてのダクト付
き舶用プロペラについて説明すると図８に示すように、
船尾においてダクト３がプロペラ１を上方から緩やかに
覆うようにしてほぼ半円筒型に形成されている。そし
て、ダクト３の内周面には、複数の整流板６が、ほぼ半
円筒状のトラフとして、その一側縁を固着された状態で
突設されている。

【００１９】これにより、駆動装置２でプロペラ１を回
転駆動すると、プロペラ後流が水面へ盛り上がるのを半
円筒型のダクト３で抑制するとともに、ダクト３が円筒
型の場合に比べて最大喫水の増加を抑制することがで
き、しかもダクト内周面に突設されたほぼ半円筒型のト
ラフとしての整流板６によりプロペラ後流中の旋回エネ
ルギーを効率よく推力に変換することができる。すなわ
ち、整流板６としてのトラフがほぼ半円筒型に形成され
てその開口６ａがダクト内周面に沿う旋回流７を受け入
れるように向けられているので、上記旋回流７を円滑に
且つ的確に捕集し後方へ導く作用が行なわれ、これによ
りプロペラ後流の上半部における旋回エネルギーが推力
に変換されるのである。

【００２０】上述のようにダクト３をほぼ半円筒型に形
成する場合も、図10（ダクト後面図）に示すように、ダ
クト３の前端３−１から後端３−２へ向かってしだいに
縮径させるようにし、且つ整流板６としての半円筒型の
トラフも前端６−１から後端６−２へ向かってしだいに
縮径させるようにすると、ダクト３および整流板（トラ
フ）６内の流れを後方へ縮流させることができるので、
推力が一層増大するようになる。

【００２１】なお、上述の各実施例では、ほぼ半円筒型
の整流板６が、その一側縁を、ダクト３の中心軸線を含
む平面とダクト３との交線上に取り付けられているが、
上記整流板６の一側縁を上記交線に対し前記旋回流７の
旋回方向へやや傾斜させるようにして、同整流板６のト
ラフ内への旋回流７の流入圧の一部を推力に変換させる
ようにしてもよい。また、各整流板６の半円筒型の直径
を小さくして、ダクト３の中心軸線に沿う中心部空間を
広くあけるようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のダクト付
き舶用プロペラによれば、次のような効果が得られる。 (1) 高速回転するプロペラから後方へ向けて発生する旋
回流が、その遠心力により外周方向へ拡がろうとするの
をダクトにより抑制されるので、ダクト内周面に沿う極
めて強い旋回流が生じようとするが、その旋回流はほぼ
半円筒型のトラフとして形成された整流板により直ちに
且つ円滑に捕捉されて後方への流れに変換されるように
なり、これによりプロペラ後流中の旋回エネルギーを効
率よく推力に変換することができる。 (2) 上記ダクトがプロペラを上方から覆うほぼ半円筒型
に形成される場合は、小艇に装備される船外機等におい
てプロペラ後流が水面へ盛り上がるのを半円筒型のダク
トで抑制するとともに、ダクトが円筒型の場合に比べて
最大喫水の増加を抑制することができ、しかもダクト内
周面に突設されたほぼ半円筒型のトラフとしての整流板
によりプロペラ後流中の旋回エネルギーを効率よく推力
に変換することができる。 (3) 上記のダクトおよびトラフが、それぞれ前端から後
端に向かってしだいに縮径するように形成されているこ
とにより、上記の旋回流から直線流への変換と同時に、
上記のダクトおよびトラフによる縮流作用も行なわれ、
これにより推力を一層増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのダクト付き舶用プ
ロペラをそなえた船舶の要部を示す縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図１の船舶におけるダクト付きプロペラの斜視
図である。

【図４】図１のダクトの一部を破断して示す斜視図であ
る。

【図５】本発明のダクト付き舶用プロペラを模型船に装
着した状態を示す斜視図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ矢視図である。

【図７】図５の模型船による実験要領を示す側面図であ
る。

【図８】本発明の第２実施例としてのダクト付き舶用プ
ロペラをそなえた船舶の船尾縦断面図である。

【図９】図８におけるダクト付き舶用プロペラの一部を
破断して示す斜視図である。

【図10】図９のダクト付き舶用プロペラの変形例を示す
後面図である。

【符号の説明】

１ プロペラ １ａ プロペラ翼 ２ 駆動装置 ３ ダクト ４ ブラケット ５ 船体 ６ 整流板 ６ａ 開口 ７ 旋回流 ８ フック ９ 係止部材 10 コイルバネ式荷重計 11 ワイヤ 12 連結リング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のプロペラ翼を有し駆動装置により
   回転する舶用プロペラにおいて、同プロペラの周囲を緩
   やかに覆って後方へ延在するダクトをそなえるととも
   に、上記プロペラよりも後方で上記ダクトの内周面に突
   設され同ダクトの長手方向に延在する複数の整流板をそ
   なえ、同整流板が、上記プロペラの後流の上記ダクト内
   周面に沿う旋回流を受け入れて後方へ案内すべく、ほぼ
   半円筒型のトラフとして形成されて、同トラフの一側縁
   が上記ダクト内周面に固着されていることを特徴とす
   る、ダクト付き舶用プロペラ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のダクト付き舶用プロペ
   ラにおいて、上記ダクトが上記プロペラを上方から緩や
   かに覆うほぼ半円筒型に形成されていることを特徴とす
   る、ダクト付き舶用プロペラ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のダクト付き舶
   用プロペラにおいて、上記ダクトがその前端から後端に
   向かってしだいに縮径するように形成され、上記トラフ
   もその前端から後端へ向かってしだいに縮径するように
   形成されていることを特徴とする、ダクト付き舶用プロ
   ペラ。