JPH07108992A - 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を捕捉できるように同旋回
流７の旋回方向と逆向きに傾斜して取り付けられてい
る。これにより整流板６は、旋回流７を的確に捕捉して
後方へ案内し、推力の増加をもたらすようになる。

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捕捉して後
方へ案内すべく、同旋回流の流入方向と逆向きに傾斜し
て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、上記旋回流の上記整流板への流入圧の一部を推力に
変換すべく、上記整流板の上記ダクト内周面への取付け
ラインが、同ラインの前端および上記ダクトの中心軸線
を含む平面と上記ダクト内周面との交線に対し上記旋回
流の旋回方向へ傾斜するように設定されていることを特
徴としている。

【０００７】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。
また、本発明のダクト付き舶用プロペラは、上記ダクト
の直径および上記整流板の幅がそれぞれ前端から後端に
向かってしだいに縮少するように形成されていることを
特徴としている。

【０００８】

【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、その旋回流は同旋回流
の流入方向と逆向きに傾斜し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
換する作用が行なわれる。

【０００９】また、上記整流板の上記ダクト内周面への
取付けラインが、同ラインの前端および上記ダクトの中
心軸線を含む平面と同ダクト内周面との交線に対し上記
旋回流の旋回方向へ傾斜するように設定されていると、
上記旋回流の上記整流板への流入圧の一部を推力に変換
する作用が行なわれる。さらに、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
る。

【００１０】また、上記ダクトの直径および上記整流板
の幅が、それぞれ前端から後端に向かってしだいに縮少
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整流板による縮
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。

【００１１】

【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１〜３は第１実施例としてのダクト付き舶用
プロペラを示すもので、図１は本発明によるダクト付き
舶用プロペラを有する船外機を装着した船舶の要部を示
す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図１の
舶用プロペラを覆うダクトの一部を破断して斜め前方か
ら見た斜視図であり、図４は上記ダクト付き舶用プロペ
ラをそなえた模型船による実験要領を示す側面図であ
り、図５は本発明の第２実施例としてのダクト付き舶用
プロペラを有する船外機を装着した船舶の要部を示す縦
断面図、図６は図５のＢ−Ｂ矢視図である。

【００１２】まず、本発明の第１実施例について説明す
ると、図１〜３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および船外機本体を介し船体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。

【００１３】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、同旋回流７の旋回流入方
向に対し逆向きに傾斜した起立状態でダクト３の内周面
に取り付けられている。すなわち、上記旋回流７が上記
整流板６に捕捉されると、同整流板６により強制的に後
方に案内されるように構成されている。

【００１４】また、各整流板６のダクト３内周面への取
付けライン６ａは、旋回流７の整流板６への流入圧の一
部を推力に変換できるように、同ライン６ａの前端６ｂ
およびダクト３の中心軸線を含む平面とダクト３の内周
面との交線12に対し旋回流７の旋回流入方向へ角度αだ
け傾斜するように設定されている。さらに、ダクト３の
直径および各整流板６の幅は、いずれもその前端から後
端に向かって縮少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。

【００１５】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は同旋回流の旋回流入方向と逆向きに傾斜
した整流板６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、整流板６の取付けライン６ａが前
述のように交線12に対し傾斜することにより同整流板６
が旋回流７の流入圧の一部を推力に変換することと相ま
って、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。

【００１６】さらにダクト３の直径および整流板６の幅
が、それぞれ前端から後端に向かってしだいに縮少する
ように形成されているため、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。

【００１７】図４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35％の推力増
加を認めることができた。

【００１８】なお、この第１実施例ではダクト３の直径
および整流板６の幅がいずれも後方へ向かって縮少する
ように形成されているが、これらの部材３，６がいずれ
も縮少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。また、整流板６の取
付けライン６ａに前記角度αのような傾斜を付けない場
合でも、同整流板６により旋回流７を捕捉して後方へ導
く作用により、かなりの効果をもたらすことができる。

【００１９】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、小艇に装備される
船外機において、図５，６に示すように、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、
前述の第１実施例と同様に、複数の整流板６が、旋回流
７の流入方向と逆向きに傾斜して突設されており、同整
流板６の取付けライン６ａは第１実施例と同様に前記交
線に対し傾斜している。

【００２０】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傾斜して突設された整流板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が旋回流
７を捕捉するように傾斜して設けられているので、上記
旋回流７を的確に捕集し後方へ導く作用が行なわれ、ま
た整流板６の取付けライン６ａの傾斜による旋回流流入
圧の一部の推力への変換作用と相まってプロペラ後流の
上半部における旋回エネルギーが効率よく推力に変換さ
れるのである。

【００２１】

【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、その旋回流は旋回
流の流入方向と逆向きに傾斜し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る。 (2) 上記整流板の取付けラインが上記旋回流の旋回方向
へ傾斜するように設定されていることにより、旋回流の
流入圧の一部が推力へ変換されるようになる。 (3) 上記(1),(2)項により、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。 (4) 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傾斜
して突設された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。 (5) 上記ダクトの直径および上記整流板の幅が、それぞ
れ前端から後端に向かってしだいに縮少するように形成
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整流板による縮流作用
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の舶用プロペラを覆うダクトの一部を破断
して同ダクトを斜め前方から見た斜視図である。

【図４】上記ダクト付き舶用プロペラをそなえた模型船
の実験要領を示す側面図である。

【図５】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である。

【図６】図５のＢ−Ｂ矢視図である。

【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 支持ブラケット ５ 船体 ６ 整流板 ６ａ 整流板の取付けライン ６ｂ 取付けラインの前端 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 交線

Claims (4)

【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捕捉して後方へ案内すべく、同旋回
   流の流入方向と逆向きに傾斜して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、上記旋回流の上記整流板への流入圧の一部
   を推力に変換すべく、上記整流板の上記ダクト内周面へ
   の取付けラインが、同ラインの前端および上記ダクトの
   中心軸線を含む平面と上記ダクト内周面との交線に対し
   上記旋回流の旋回方向へ傾斜するように設定されている
   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。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のダクト
   付き舶用プロペラにおいて、上記ダクトの直径および上
   記整流板の幅がそれぞれ前端から後端に向かってしだい
   に縮少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。