JPS6015752Y2 - 船舶推進性能向上装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、船舶の推進性能を向上させるための装置に関
する。

第１，２図は通常の１軸１舵船の船尾部分を示すもので
あり、第３，４図は、第１，２図の船において、プロペ
ラの前方に数個のフィンを取りつけ、プロペラに流入す
る流れにプロペラの回転と逆方向の回転流を与えて、こ
れによりプロペラ後方の回転流を打消し、推進効率の向
上をはかるようにした、従来の船舶推進性能向上装置を
示すものであって、上記フィンは一般にリアクションフ
ィンと呼ばれている。

第５，６図は上記リアクションフィンの外側にリングを
付してリアクションフィンの強度を高めた場合を示し、
第７図は第４図の■−■に沿う断面図でリアクションフ
ィンの断面形状と、これによって水流の方向の変化する
様子とを示している。

なお、第１．３．５図は船尾部分を示す船体側面図、第
２図は第１図の■−■断面図、第４図は第３図のＩＶ−
ＩＶ断面図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ断面図であり
、図中の符号１は船体、１ａは船底、１ｂは船体断面、
２は船体断面形状の線図、３はプロペラ、３ａはプロペ
ラボス、４は舵、５は上部舵支持部材、６は舵柄、７は
シューピース、７ａはシューピースの断面、８はプロペ
ラキャップ、９はプロペラ軸、９ａはプロペラ軸の断面
、１０は船尾ボッシング、１０ａは船尾ボッシンクの断
面、１１ａは上部スターンフレーム、１１ｂは下部スタ
ーンフレーム、１２は満載喫水線、１３ａ、１３ｂｔ
１３ｃｔ １３ｄｔ １３ｅｔ１３ｆ、１３ｇ、
１３ｈはプロペラ前方に付けられたリアクションフィン
、１３ｂ′はリアクションフィンの断面形状、１４はリ
ング、１５はリアクションフィンに流入する水流、１６
はリアクションフィンより流出する水流を示している。

船舶推進性能向上装置としての上述のリアクションフィ
ン装置は、第１図および第２図に示す通常の１軸１舵船
において、プロペラの前方又は後方のいずれかに複数個
のフィンを設けることにより、プロペラの後方に流出し
て損失となっている回転流をなくして推進効率を向上さ
せるものである。

第３，４図はプロペラ３の前方の８個のリアクションフ
イン１３ａ〜１３ｈを設けた場合を示しており、それぞ
れのリアクションフイン１３ａ〜１３ｈは、一端を船尾
ボッシング１０に固着され、他端は自由な片持状に構成
されている。

これらのリアクションフイン１３ａ〜１３ｈの断面形状
は、プロペラの回転方向によって異なるが、プロペラが
右回りの場合の断面形状１３ｂ′は第７図に示すように
なっており、リアクションフイン１３ｂ′の存在によっ
て、これに流入する水流１５はＯ□だけ方向を変えた水
流１６となって流出する。

このようにプロペラの前方には８個のリアクションフイ
ン１３ａ〜１３ｈが放射状に設けられているため、プロ
ペラに流入する水流はプロペラ３の回転方向と逆の方向
の回転を持つことになる。

したがって、この水流の回転の大きさを適当に選ぶこと
によって、この水流の回転をプロペラの作用によって生
じる回転流と同じ大きさでかつ逆向きのものとすること
ができ、この結果プロペラ後方に回転流が残らないよう
にすることができる。

このようにして、プロペラ後方に流出していた回転エネ
ルギを回収することにより、推進効率が向上する。

なお、リアクションフイン１３ａ〜１３ｈの数は回転流
を作る上からは多いほど良いが、フィンの数が多くなる
に従ってフィンの抵抗も増加するので、あまり数を増す
ことは実用的でない。

またフィンを船尾ボッシング１０へ取付けることも、フ
ィンの数が増加すると難かしくなる。

したがって、最小４個、最大用例程度のリアクションフ
ィンを使用するのが普通で、６個または８個とするのが
最も普通である。

第３． ４図はリアクションフイン１３ａ〜１３ｈを片
持状に船尾ボッシング１０に固着したもので、このよう
な片持状に構成した部材は、根本において最も応力が高
くなるため、リアクションフィンの構造も先端で最も薄
く根本で最も厚く構成される。

このためリアクションフィンの根本近くでは互いにフィ
ンが接近するため、水流が流れ難くなり、この結果リア
クションフィンの抵抗が増大する。

またそれぞれのリアクションフィンに振動が生じやすく
、これを防ぐためにはリアクションフィンの構造を著し
く強固なものとする必要があり、このためにはリアクシ
ョンフィンをさらに厚くしなければならず、これがリア
クションフィンの抵抗を増加させてしまうという欠点が
ある。

また工作上からも、リアクションフィン１３ａ〜１３ｈ
をそれぞれ船尾ボッシング１０に固着するには、多くの
作業を必要とする。

第５，６図は、上記の片持状に構成されたリアクション
フイン１３ａ〜１３ｈの構造上の欠点を補うために、リ
アクションフィン１３ａ〜１３ｈの外側にリング１４を
設け、リアクションフィンの外端をこれに固着したもの
である。

このように構成することによって、リアクションフィン
の片持状の構造は解消し、またリアクションフィンの固
有振動数を増加させて、振動の発生をさけることが可能
となるが、リアクションフイン１３ａ〜１３ｈにリング
１４の抵抗が加わるから、推進効率向上の上からは得策
とはいえず、またリアクションフイン１３ａ〜１３ｈと
船尾ボッシング１０との固着部における水流の状況はほ
とんど改善されない。

リアクションフィンの根本の応力は、リング１４を直接
船体から支えることによって多少軽減されるが、その構
造はやはり根本において最も厚く、先端で最も薄く構成
されるのが普通で、リング１４が船体に強固に支持され
ている場合でも、リアクションフィンの厚さを根本から
先端まで一様にするのが限度である。

なお、場合によっては上下方向のリアクションフイン１
３ａ、１３ｅを省略し、上部および下部のスターンフレ
ームｌｌａ、ｌｌｂそのま）としていることもある。

本考案は、従来のリアクションフィンが船尾ボッシング
に固着される所に構造上の難点を有して、工作を難かし
くし、さらにこの付近でリアクションフィンが相互に密
に存在することにより、水流をさまたげている点に鑑み
て、フィンの取付は構造を工夫することにより、工作の
簡易化と、水流の円滑な流れをはかれるようにした船舶
推進性能向上装置を提供することを目的とする。

このため、本考案の船舶推進性能向上装置は、船舶のプ
ロペラの前方において該プロペラの直径より小さい直径
を持つリングを船体に固着すると）もに、該リングの内
側及び外側を通過する水流に対しそれぞれ迎角をもって
該リングにフィンを半径方向に片持的に突設してなる船
舶推進性能向上装置において、船舶を前進させる方向に
プロペラを回転させる場合、プロペラ翼が上方へ移動す
る側にあっては該フィンをリングの外側にのみ突設し、
プロペラ翼が下方へ移動する側にあっては該フィンをリ
ングの内側にのみ突設したことを特徴としている。

以下、図面により本考案の実施例について説明すると、
第８図は右舷船尾部分を示す船体側面図、第９図は第８
図のＩＸ−ＩＸ断面図、第１０図は左舷船尾部分を示す
船体側面図、第１１図は通常のｌ軸１舵船の船尾附近の
水流を示す側面図である。

第８〜１１図における符号のうち、既述の符号と同じも
のは同様の部分を示しており、３ａ’はプロペラボス３
ａの断面、１３ａ’、 １３ｅ’、 １３ｆ′、１
３ｇ’ｔ １３ｈ’はリング１４の外面に外向半径方
向に突設されたリアクションフィン、１８は船体表面の
流線、１８′は船体表面より離れた位置の流線、ｎはプ
ロペラ回転方向を示す。

本実施例は、リアクションフィンをリング１４の内面に
５枚、外面に５枚だけ設けた場合を示し、リアクション
フィンの数は適宜増減してよいがその範囲は在来技術の
リアクションフィンが４ないしｗ枚程度であることに対
応し、内外面共にその半分プラス１枚、すなわち３ない
し６枚程度が良い。

これらのリアクションフイン１３ａ、１３ｂ。

１３ｃ、１３ｄｇ １３ｅ、 １３ａ’？ １３
ｅ’ｔ １３ｆ′、１３ｇ’、 １３ｈ’はプロペ
ラ３の前方に設けられたプロペラ３よりも小さい直径の
りング１４の内外両面にそれぞれ放射状かつ片持状に設
けられ、リング１４外面の上部の上下方向リアクション
フイン１３ａ′およびリング１４を上部スターンフレー
ムｌｌａと、下部の上下方向リアクションフイン１３ａ
′およびリング１４を下部スターンフレームｌｌｂとそ
れぞれ固着することによって、主船体１に取付けられて
いるが、場合によっては、上記に加えてリング１４内面
の上下方向リアクションフイン１３ａ、１３ｅもそれぞ
れスターンフレームｌｌａ、ｌｌｂに固着される。

リング１４の外面に設けられるリアクションフイ：／
１３ａ’９ １３ｅ’９ １３ｆ’、１３ｇ、１３ｈ′
は、上下方向のリアクションフイン１３ａ’ｉ３ｅ’を
除き、片持状に構成され、かつ上下方向および船を前進
させる方向にプロペラ３を回転した場合、プロペラ３の
翼が上昇する側にのみ設置され、プロペラ３の翼が、下
降する側には設置されない。

（プロペラ３が右廻りの場合は左舷側にのみリング１４
の外面にリアクションフィンを設置し、右舷側には設置
しない）。

また、リング１４の内面に設けられるリアクションフイ
ン１３ａｔ １３ｂｔ １−３ｃｔ １３ｄｔ
１３ｅは船尾ボッシング１０には固着されずリング１
４に片持状に突設され、かつ上下方向および船を前進さ
せる方向にプロペラ３を回転した場合、プロペラ３の翼
が下降する側にのみ設置し、プロペラ３の翼が上昇する
側には設置されない。

（プロペラ３が右廻りの場合は右舷側にのみリング１４
の内面にリアクションフィンを設置し、左舷側には設置
しない）。

このような構造によれば、リング１４の直径よりも小さ
くし、そのリング１４の内外両面にリアクションフイン
１３ａｔ １３ｂｔ １３ｃｔ １３ｄ？ １
３ｅ ； １３ａ’９ １ ａｅ／、 １３ｆ’、１
３ｇ’ｔ１３ｈ′を放射状かつ片持状に設けたので、リ
アクションフィンの長さを在来技術に比べて大幅に小さ
くすることができる。

したがってリング外面に設けた上下刃向のリアクション
フイン１３ａ’？１３ｅ’を除く他のリアクションフイ
ン１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ； １３ｆ
’、１３ｇ’ｔ１３ｈ′は厚みを十分薄くすることがで
きるので、フィンの抵抗を小さくすることができる。

また、船尾附近の水流の流線１８．１８’は、第１１図
に示すように、ある程度船体表面より離れた位置の流線
１８′はお）むね後方に向って上昇する流線となってお
り、逆に船体表面の流線１８はプロペラより遥か前方で
はある程度船体表面より離れた位置の流線１８′と同様
に後方に向って上昇する流線となっているが、プロペラ
３の直前では反転して逆に下降する水流となっている。

したがって、プロペラ３の翼が下降する側の外側の流れ
１８′はすでにプロペラ３の後流で生ずる回転流と逆方
向の回転流を形成しており、同様にしてプロペラ３の翼
が上昇する側の内側の流れ１８もすでにプロペラ３の後
流で生ずる回転流とお）むね逆方向の回転流を形成して
いる。

したがってこれらの部分にリアクションフィンを設けて
もその効果は少いので、これらの部分のリアクションフ
ィンを省略してフィンの抵抗を減少を図る方が、船舶推
進性能向上装置全体としての効果は大きくなり、また、
本装置を製作するための材料費、工費を節減することが
できる。

さらに、付言すれば、本実施例のリアクションフイン１
３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ９ １３ａ’ｔ
１３ｅ’ｔ １３ｆ’、１３ｇ、１３ｈ’および
リング１４は一体で構成され、かつリング１４の内面に
設けられたリアクションフイン１３ａｔ １３ｂｔ
１３ｃｔ １３ｄｔ １３ｅの内端は船尾ボッシ
ング１０に固着していないため、主船体１への取付けは
容易で、船尾ボッシング１０の構造も従来技術に比べて
著しく簡単にすることができるばかりでなく、従来のも
ののようにプロペラ翼根付近の流れをさえぎることもな
い。

要するに、本考案によれば、船舶のプロペラの前方にお
いて該プロペラの直径より小さい直径を持つリングを船
体に固着すると）もに、該リングの内側及び外側を通過
する水流に対しそれぞれ迎角をもって該リングにフィン
を半径方向に片持的に突設してなる船舶推進性能向上装
置において、船舶を前進させる方向にプロペラを回転さ
せる場合、プロペラ翼が上方へ移動する側にあっては該
フィンをリングの外側にのみ突設し、プロペラ翼が下方
へ移動する側にあっては該フィンをリングの内側にのみ
突設したことにより、従来の工作上の問題点や、機能上
の問題点をすべて解消させて、コストの低減を図りなが
ら、船舶の推進性能を大幅に向上する船舶推進性能向上
装置を得るから、本考案は産業上極めて有益なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は通常の１軸１舵船の船尾部を示すもので、
第１図はその側面図、第２図は第１図の■−■線に沿う
横断面図であり、第３，４図は従来の船舶推進性能向上
装置を示すもので、第３図はその側面図、第４図は第３
図のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断面図であり、第５，６図は
従来の船舶推進性能向上装置の他の例を示すもので、第
５図はその側面図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿
う横断面図であり、第７図は第４図の■−■に沿う断面
図、第８．９．１０図は本考案の一実施例を示すもので
、第８図は右舷側面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸに
沿う断面図、第１０は左舷側面図、第１１図は通常のｌ
軸１舵船の船尾附近の水流を示す側面図である。 １・・・・・・船体、１ａ・・・・・・船底、１ｂ・・
・・・・船体断面、３・・・・・・プロペラ、３ａ・・
・・・・プロペラボス、３ａ′・・・・・・プロペラボ
スの断面、４・・・・・・舵、５・・・・・・上部舵支
持部材、６・・・・・・舵柄、７・・・・・・シューピ
ース、７ａ・・・・・・シューピースの断面、８・・・
・・・プロペラキャップ、９・・・・・・プロペラ軸、
９ａ・・・・・・プロペラ軸の断面、１０・・・・・・
船尾ボッシング、１０ａ・・・・・・船尾ボッシングの
断面、１１ａ・・・・・・上部スターンフレーム、１１
ｂ・・・・・・下部スターンフレーム、１２−−−−−
−満載喫水線、１３ａ、 ’ｊ ３ｂｔ １３ｃｔ
１３ｄ、１３ｅｔ １３ａ’ｔ １３ｅ’ｔ １
３ｆ’ｔ １３〆、１３ｈ’・・・・・・プロペラ前
方のリアクションフィン、１３ｂ′・・・・・・リアク
ションフィンの断面形状、１４・・・・・・リング、１
５・・・・・・リアクションフィンに流入する水流、１
６・・・・・・リアクションフィンより流出する水流、
１８・・・・・・船体表面の流線、１８′・・・・・・
船体表面より離れた位置の流線、ｎ・・・・・・プロペ
ラ回転方向。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 船舶のプロペラの前方において該プロペラの直径より小
   さい直径を持つリングを船体に固着すると）もに、該リ
   ングの内側及び外側を通過する水流に対しそれぞれ迎角
   をもって該リングにフィンを半径方向に片持的に突設し
   てなる船舶推進性能向上装置において、船舶を前進させ
   る方向にプロペラを回転させる場合、プロペラ翼が上方
   へ移動する側にあっては該フィンをリングの外側にのみ
   突設し、プロペラ翼が下方へ移動する側にあっては該フ
   ィンをリングの内側にのみ突設したことを特徴とする船
   舶推進性能向上装置。