JPS60222391A - 船舶推進器のスクリユとこれに後置された案内羽根車とを有するユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は船舶推進器のスクリュとこれに後置された、自
由に回転可能に支承された案内羽根車とを有するユニッ
トであって、この案内羽根車の羽根枚数がスクリュの羽
根枚数よりも多く、かつ、案内羽根車の回転数がスクリ
ュの回転数よりも小さく、この案内羽根車の羽根がスク
リュ後流範囲内でタービン羽根状に、かつ、スクリュ後
流範囲外でスクリュ羽根状に構成されている形式のもの
に関する。

従来の技術 ドイツ連邦共和国特許第１７５６８８９号明細書から公
知であるこの種のユニットにおいては船舶の後部のスク
リュ後流内に含まれる流体エイ・ルギは部分的に機械エ
イ・ルギに変換される。その一部は案内羽根車の駆動の
ために消費され、他の一部は案内羽根車の、スクリュ後
流範囲外にある羽根部分によって推進エネルギに変換さ
れる。しかし外から流体動力学的な理由からこのような
ユニツ１−によっては案内羽根車の羽根枚数がスクリュ
の羽根枚数よりも多く、かつ、案内羽根車の回転数がス
クリュの回転数よりも小さい場合にしか、従来のスクリ
ュに対して取るに足るような付加的な推進エイ・ルギは
得られない。

このようなユニットは従来のスクリュに対して付加的な
費用を必要とするのにも拘らず、これによって得られる
エネルギ回収は特に船舶のための増大する燃料費に関し
て改良の余地がある。しかしながらスクリュと案内羽根
車とを有するこのよう々ユニットは複雑な流体動力学的
装量であるので、実地においてはこのユニットの設計に
関し細部において困難が生じる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は最適性に関して申し分のない、冒頭に述
べた形式のユニットを提供することにある。

問題点を解決するための手段 この課題は本発明によればスクリュと案内羽根車の回転
方向が同じであって、案内羽根車の半径方向の羽根部分
の羽根傾斜角がスクリュ後流範囲外では半径方向で見て
ほぼ一定であり、スクリュ後流範囲内ではこの一定の値
から出発して羽根傾斜角が月？スに向かって次第に増大
することによって解決された。

本発明のようにスクリュ又は案内羽根車の半径方向の羽
根部分の羽根傾斜角を分割することによってはその流体
動力学的特性を著しく規定するこ吉ができる。スクリュ
と案内羽根車の回転方向が同じであると案内羽根車の、
スクリュ後流範囲内にある半径方向の羽根部分の、ダス
に向かってほぼ直線的に次第に増大する羽根傾斜角分布
によって、最適性に関して申し分のない結果が得られる
ということが判明した。しかもこれはスクリュがフリー
フライトスクリュとしてか又はいわゆる後流スクリュと
して構成されているかということとは無関係に得られる
。

案内羽根車の羽根部分の、はぼ直線的な羽根傾斜角分布
によっては設計、構造及び製作が簡単にされる。案内羽
根車とスクリュとは同じ方向で回転させられるので、比
較的に僅かな羽根周波数が得られ、これによって振動特
性が申し分なく影響される。案内羽根車がスクリュゼス
に支承されていることによっては軸受は速度が依然とし
て僅かであるので、支承部及び・ξツキンを簡単に構成
しておくことができる。同様のこと ｌは案内羽根車の、スクリュ後流範囲外にある羽根部分
の、はぼ一定の羽根傾斜角分布にも当てはまる。しかし
ながらスクリュ後流範囲外にあるこの羽根部分の羽根傾
斜角分布においては場合によって存在する後流の場を考
慮するということは必要である。

有利には案内羽根車の、ボス範囲にある半径方向の羽根
部分の羽根傾斜角はスクリュ後流範囲外にある半径方向
の羽根部分の一定の値の１゜５倍から３倍である。他方
、この一定の値若しくは一定の羽根傾斜角はスクリュの
羽根傾斜角の２倍から３倍である。

は 通常の１合にはこの種のユニットの設計トメ％７船舶の
駆動機械の回転数、後流条件及びプロ被うア・ξ−チャ
に適合する最適直径を有するいわゆる最適スクリュから
出発している。船舶の最適スクリュをスクリュ及び案内
羽根車を有するユニットと置き換えたい場合にはスペー
ス上の問題が生じる。というのは付加的な案内羽根車は
全（最適スクリュの後ろに配置することができないから
である。しかしながら本発明によるユニットの１１点、
つまり特にエネルギ回収はスクリュの直径を同じ回転数
を有する最適スクリュの直径よりも小さくすれば排除さ
れないということが示されている。従ってスクリュ直径
を同じ回転数で、それ故に例えばスクリュの羽根枚数を
増やす必要なしに問題なく減少させることができる。場
合によっては直径の減少されたスクリュの羽根傾斜角が
最適スクリュの羽根傾斜角よりも太きいと有利である。

上述した関係はこのユニットのスクリュが調整スクリュ
か又はノズルスクリュである場合にもあてはまる。

実施例 第１ａ図に示されたユニットはプロペラアノミーチャ１
の、図示されていない船舶の後部２に配置すれている。

軸３上にはスクリュ５のボス４が固定されている。この
スクリュ５には案内羽根車６が流動方向で見て後置され
ている。この案内羽根車６のボス７は自由に回転可能に
スクリュ５のボス４に支承されている。この支承形式は
詳しくは図示されていない。この案内羽根車６の直径は
スクリュ５の直径よりも大きく、羽根枚数もスクリュ５
の羽根枚数より多い。

この案内羽根車６の羽根はスクリュ後流範囲内にある部
分８においてはタービン羽根状に、かつ、スクリュ後流
範囲外にある部分９においてはスクリュ羽根状に構成さ
れている。スクリュ後流範囲外にあるこの部分８におけ
る羽根部分の羽根傾斜角はこの羽根部分が案内羽根車６
をスクリュ５と同じ回転方向で、しかしながらスクリュ
５よりも小さい回転数で駆動するように、設計されてい
る。この案内羽根車の羽根の、スクリュ後流範囲外にあ
る部分９は付加的な推進を生ぜしめる。

第１ｂ図の線図にはスクリュ５と案内羽根車６の羽根傾
斜角分布が、半径Ｒに亘る羽根傾斜角Ｐで示されている
。スクリュ５はほぼ一定の羽根傾斜角分布１０を有して
おり、この羽根傾斜角分布１０は実線で示されている。

この羽根傾斜角分布は場合によっては後流の場に適合さ
せることができる。破線で示された線分によっては同じ
くほぼ一定の、しかしながら羽根傾斜角分布１０よりも
いくらか傾斜角の小さい最適スクリュの羽根傾斜角分布
１］が示されている。この最適スクリュは本発明による
ユニットのスクリュ５よりもいくらか大きな直径も有し
ている。

この線図の右側部分には案内羽根車６の半径方向の羽根
部分の、羽根傾斜角分布が示されている。案内羽根車６
の羽根の、スクリュ後流範囲外にある部分９は半径方向
で見てほぼ一定の羽根傾斜角分布１２を有している。こ
の羽根傾斜角分布は個々のケースにおいては場合によっ
て存在する後流の場にも適合させることができる。スク
リュ後流範囲内に、つまり部分８にある半径方向の羽根
部分は羽根傾斜角分布１３を有しており、この羽根傾斜
角分布１３は部分９にある羽根部分のほぼ一定の羽根傾
斜角分布】２から出発してボス７に向かって次第に、か
つ、直線的に増大している。この基本的々羽根傾斜角分
布１２．１３は一定の羽根傾斜角を有するスクリュ５が
後流スクリュ、調整スクリュ又はノズルスクリュに置き
換えられたユニットについても当てはまる。

図示の実施例においてはスクリュ５が約５．２ｍの直径
を有している。これに対して最適スクリュは約５．６　
ｍの直径を有することになる。スクリュ５の中央の羽根
傾斜角分布１０は約５．１ｍである。

案内羽根車は約６．７ｍの直径を有しており、その羽根
はスクリュ後流範囲外にある部分９において約１１．８
ｍの羽根傾斜角分布１２を有している。ボス７に近い半
径方向の羽根部分の羽根傾斜角分布１３は約２２．３　
ｍである。

このユニットは最適スクリュのための約帆６５の角度に
対して約０，６９の角度を有する。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図はスクリュ吉これに後置さカ、た案内羽根車き
を有するユニットの一部を概略的に示す図、第１ｂ図は
案内羽根車若しくはスクリュの羽根傾斜角分布の線図を
示す図である。 １・・プロペラアパーチャ、２・後部、３・・軸、４・
・ボス、５・・スクリュ、６・・案内羽根車、７・・・
ボス、８，９・・部分、１０，１１，１２゜１３・・・
羽根傾斜角分布

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　船舶推進器のスクリュ（５）とこれに後置された
   、自由に回転可能に支承された案内羽根車（メロ）とを
   有するユニットであって、この案内羽根車（６）の羽根
   枚数がスクリュ（５）の羽根枚数よりも多く、かつ、案
   内羽根車（６）の回転数がスクリュ（５）の回転数より
   も小さく、この案内羽根車（６）の羽根がスクリュ後流
   範囲内でタービン羽根状に、かつ、スクリュ後流範囲外
   でスクリュ羽根状に構成されている形式のものにおいて
   、スクリュ（５）と案内羽根車（６）の回転方向が同じ
   であって、案内羽根車（６）の半径方向の羽根部分の羽
   根傾斜角（１２，１３）がスクリュ後流範囲外では半径
   方向で見てほぼ一定であり、スクリュ後流範囲内ではこ
   の一定の値から出発して羽根傾斜角が昶ス（７）に向か
   って次第に増大することを特徴とする、船舶推進器のス
   クリュとこれに後置された、自由に回転可能に支承され
   た案内羽根車とを有するユニット。 ２　前記案内羽根車（６）の、スクリュ後流範囲内にあ
   る半径方向の羽根部分の羽根傾斜角（１３）がボス（７
   ）に向かってほぼ直線的に増大している、特許請求の範
   囲第１項記載のユニット。 ３、　前記案内羽根車（６）の、デス範囲内にある半径
   方向の羽根部分の羽根傾斜角（１３）が一定の値を有す
   る羽根傾斜角の１．５倍から３倍である、特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載のユニット。 ４、前記案内羽根車（６）の、スクリュ後流範囲外にあ
   る半径方向の羽根部分の一定の羽根傾斜角（１２）がス
   クリュ（５）の羽根傾斜角（１０）の２倍から３倍であ
   る、特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１
   項記載のユニット。 ５　前記スクリュ（５）の直径が最適スクリュの直径よ
   りも小さく、スクリュ（５）の回転数及び固有負荷が最
   適スクリュの回転数及び固有負荷と同じである、特許請
   求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載のユ
   ニッ　ト。 ６　前記直径の減少されたスクリュ（５）の羽根傾斜角
   （１０）が最適スクリュの羽根傾斜角（１１）よりも太
   きい、特許請求の範囲第５項記載のユニット。 ７　＠記スクリュ（５）が調整スクリュである、特許請
   求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項記載のユ
   ニット。 ８　前記スクリュ（５）がノズルスクリュである、特許
   請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項記載の
   ユニット。