JPS6150893A - 舶用プロペラ - Google Patents
舶用プロペラInfo
- Publication number
- JPS6150893A JPS6150893A JP17216484A JP17216484A JPS6150893A JP S6150893 A JPS6150893 A JP S6150893A JP 17216484 A JP17216484 A JP 17216484A JP 17216484 A JP17216484 A JP 17216484A JP S6150893 A JPS6150893 A JP S6150893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- propeller
- blades
- blade
- diameter
- small
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/28—Other means for improving propeller efficiency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H2001/145—Propellers comprising blades of two or more different types, e.g. different lengths
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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。
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、舶用プロペラに係り、より具体的にはプロペ
ラブレードが４枚又は６枚とされた所謂非対称形プロペ
ラに関する。
ラブレードが４枚又は６枚とされた所謂非対称形プロペ
ラに関する。
（従来の技術）
船舶用推進器としては、一般にスクリュープロペラが多
く使用されており、現在、最も多く通用されているのが
４翼から６翼のプロペラである。
く使用されており、現在、最も多く通用されているのが
４翼から６翼のプロペラである。
ところが、前述の４翼から６翼のプロペラは、各翼の諸
条件、換言すれば、プロペラ翼径、ピッチ、面積比ある
いはレーキ角度を全て同じ条件下に構成した「対称翼型
Ｊプロペラである。
条件、換言すれば、プロペラ翼径、ピッチ、面積比ある
いはレーキ角度を全て同じ条件下に構成した「対称翼型
Ｊプロペラである。
ところが、省エネルギ一対策が強く叫ばれている昨今で
は、この種プロペラにおいても、より一層のプロペラ効
率の向上が希求されている。
は、この種プロペラにおいても、より一層のプロペラ効
率の向上が希求されている。
このプロペラ効率を向上させるため、前述の「対称翼型
プロペラ」では、プロペラ翼の減少化あるいは翼面積比
の減少化の手段が施こされているが、プロペラ翼数を減
少させれば、プロペラの起Ｉ辰力［船尾付近の複雑な水
流の中でプロペラが回るため、プロペラの翼が流体から
受ける力はプロペラ−回転中に変動する。この変動力が
船体に伝わり、船体が振動することによって居住性の悪
化。
プロペラ」では、プロペラ翼の減少化あるいは翼面積比
の減少化の手段が施こされているが、プロペラ翼数を減
少させれば、プロペラの起Ｉ辰力［船尾付近の複雑な水
流の中でプロペラが回るため、プロペラの翼が流体から
受ける力はプロペラ−回転中に変動する。この変動力が
船体に伝わり、船体が振動することによって居住性の悪
化。
船体部材の破損などの障害がおこる。このプロペラに働
く変動力をプロペラ起振力と呼ぶ。」が増加して船尾撮
動の問題を残している。このため、従来、一般商船では
、この種問題を生じせしめないため４翼から６Ｒのプロ
ペラが多く通用されているが、石油′Ｒ源の不足１価格
の高騰などの社会的環境の悪化により、この種プロペラ
の設計を行なうに際しても省エネルギ一対策を施した種
々のプロペラが提案され、また、実用に供されようとす
るが、その−例として最近では翼数を減少させた「３Ｒ
の対称型プロペラ」が適用されつつある。
く変動力をプロペラ起振力と呼ぶ。」が増加して船尾撮
動の問題を残している。このため、従来、一般商船では
、この種問題を生じせしめないため４翼から６Ｒのプロ
ペラが多く通用されているが、石油′Ｒ源の不足１価格
の高騰などの社会的環境の悪化により、この種プロペラ
の設計を行なうに際しても省エネルギ一対策を施した種
々のプロペラが提案され、また、実用に供されようとす
るが、その−例として最近では翼数を減少させた「３Ｒ
の対称型プロペラ」が適用されつつある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、前述の「３翼対称型プロペラ」に於いて
も、予じめ設計された諸能力（プロペラ９Ｊ率、プロペ
ラ起１辰力）の範鴫のみしか能力が発揮できず、その中
間的翼数に相当するプロペラ効率は得られなかった。
も、予じめ設計された諸能力（プロペラ９Ｊ率、プロペ
ラ起１辰力）の範鴫のみしか能力が発揮できず、その中
間的翼数に相当するプロペラ効率は得られなかった。
斯る問題点を解決するため、本件発明者等は先に、複数
の翼をもった舶用プロペラにおいて、前記プロペラ翼の
ピッチ、径１面積比あるいはレーキ角度の諸条件の一部
または全部を相異する条件となる如く構成した舶用プロ
ペラを提案している（特開昭５８−２６６８１号）。
の翼をもった舶用プロペラにおいて、前記プロペラ翼の
ピッチ、径１面積比あるいはレーキ角度の諸条件の一部
または全部を相異する条件となる如く構成した舶用プロ
ペラを提案している（特開昭５８−２６６８１号）。
しかしながら、先の提案技術はチップクリヤランス、翼
（ブレード）数減少および直径比による影響等について
考慮した技術手段を解明していないことから、現在実用
に供されている２Ｂｇ、４翼または６：ｌ［のプロペラ
における中間的７敗、換言すれば、２翼乃至３翼、３Ｉ
乃至４翼などの中間翼数に対応するプロペラ効率ならび
にプロペラ起振力を得ることができる舶用プロペラとし
て今−歩な面があった。
（ブレード）数減少および直径比による影響等について
考慮した技術手段を解明していないことから、現在実用
に供されている２Ｂｇ、４翼または６：ｌ［のプロペラ
における中間的７敗、換言すれば、２翼乃至３翼、３Ｉ
乃至４翼などの中間翼数に対応するプロペラ効率ならび
にプロペラ起振力を得ることができる舶用プロペラとし
て今−歩な面があった。
（問題点を解決するための手段）
本発明が従来の技術及び先に提案の技；・ｉの問題点を
解決するために講じた技術的手段は、プロペラボス１上
に４枚又は６枚のプロペラブレード２が設けられた舶用
プロペラにおいて、プロペラブレード２はその枚数の１
／２がプロペラ直径が大きくされたラージブレード２Ａ
で、残りの１／２がプロペラ直径が小さくされたスモー
ルブレード２Ｂで構成されており、ラージブレード２Ａ
のそれぞれは同じ直径とされ、スモールブレード２Ｂの
それぞれは同じ直径とされ、ラージブレード２Ａとスモ
ールブレード２Ｂとはプロペラ回転方向に関して交互に
等配として配置されており、ラージブレード２Ａの直径
０Ｌとスモールブレード２Ｂの直径Ｄｓ とのＤｓｌｏ
Ｌ（７）範囲が０．６２５≦Ｄｓ／Ｄ Ｌ ≦０．９０
０ トされテいる処にある。
解決するために講じた技術的手段は、プロペラボス１上
に４枚又は６枚のプロペラブレード２が設けられた舶用
プロペラにおいて、プロペラブレード２はその枚数の１
／２がプロペラ直径が大きくされたラージブレード２Ａ
で、残りの１／２がプロペラ直径が小さくされたスモー
ルブレード２Ｂで構成されており、ラージブレード２Ａ
のそれぞれは同じ直径とされ、スモールブレード２Ｂの
それぞれは同じ直径とされ、ラージブレード２Ａとスモ
ールブレード２Ｂとはプロペラ回転方向に関して交互に
等配として配置されており、ラージブレード２Ａの直径
０Ｌとスモールブレード２Ｂの直径Ｄｓ とのＤｓｌｏ
Ｌ（７）範囲が０．６２５≦Ｄｓ／Ｄ Ｌ ≦０．９０
０ トされテいる処にある。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明に係る舶用プロペラの実施
例を説明する。
例を説明する。
第、１図ｆｉｌは４翼プロペラの実施例であり、第１図
（２）は６翼プロペラの実施例であり、いずれの実施例
においても、プロペラボス１上にプロペラブレード２が
設けられた一体形プロペラ又は分割形プロペラである。
（２）は６翼プロペラの実施例であり、いずれの実施例
においても、プロペラボス１上にプロペラブレード２が
設けられた一体形プロペラ又は分割形プロペラである。
４翼プロペラの場合は、プロペラブレード２の２枚がラ
ージブレード２Ａとされており、残りの２枚がスモール
ブレード２Ｂとされ、６翼プロペラの場合は、３枚がラ
ージブレード２Ａで残りの３枚がスモールブレード２Ｂ
とされている。
ージブレード２Ａとされており、残りの２枚がスモール
ブレード２Ｂとされ、６翼プロペラの場合は、３枚がラ
ージブレード２Ａで残りの３枚がスモールブレード２Ｂ
とされている。
即ち、プロペラブレード２はその枚数の１／２がラージ
ブレード２Ａで、残りの１／２がスモールブレード２Ｂ
とされているのであり、ラージブレード録のそれぞれは
同じ直径ＯＬとされ、スモールブレード２Ｂのそれぞれ
は同じ直径Ｄｓ とされており、ラージブレード２Ａと
スモールブレード２Ｂとはプロペラ回転方向に関して交
互に等配として配置されている。
ブレード２Ａで、残りの１／２がスモールブレード２Ｂ
とされているのであり、ラージブレード録のそれぞれは
同じ直径ＯＬとされ、スモールブレード２Ｂのそれぞれ
は同じ直径Ｄｓ とされており、ラージブレード２Ａと
スモールブレード２Ｂとはプロペラ回転方向に関して交
互に等配として配置されている。
そして、ラージブレード２Ａとスモールブレード２Ｂと
のＤｓ／Ｄ Ｌの範囲が０．６２５≦Ｄｓ／Ｄ Ｌ≦０
．９００とされているのである。
のＤｓ／Ｄ Ｌの範囲が０．６２５≦Ｄｓ／Ｄ Ｌ≦０
．９００とされているのである。
ここにおいて、Ｄｓ／Ｄ Ｌを最大０．９００としたの
は、非対称化によるプロペラ製造にさいしてのコストア
ンプ分を、燃料消″Ｂ、量（燃費節減）にて２年間で回
収する条件としてプロペラ効率向上量を１．６％である
として決定している。
は、非対称化によるプロペラ製造にさいしてのコストア
ンプ分を、燃料消″Ｂ、量（燃費節減）にて２年間で回
収する条件としてプロペラ効率向上量を１．６％である
として決定している。
ちなみに、直径８メートルのプロペラを考えると、これ
のｌは約４０トンであり、トン当り１５０万円となると
する。
のｌは約４０トンであり、トン当り１５０万円となると
する。
一方、非対称化による製造コスト上昇率は、非対称化の
程度にかかわりなく、型の如何であり、２５％である。
程度にかかわりなく、型の如何であり、２５％である。
従って、コスト上昇量は ４０Ｘ１５０ Ｘ’０．２５
−１．５００万円となる。
−１．５００万円となる。
年間必要な燃費は、馬力１０，０００ρＳ、年間稼動日
数３２０日、馬力・時間当りの燃料消費率を１２５ｇｒ
／ｐｓ、ｈ 、 ｍ油化５０ 、０００円／トンとする
と、３２０ ｘ １０，０００ Ｘ １２５ｘ２４ｘ５
０，０００＝４．８ Ｂ、円従って、２年間で回収する
のに必要な効率向上率は次の通りとなる。
数３２０日、馬力・時間当りの燃料消費率を１２５ｇｒ
／ｐｓ、ｈ 、 ｍ油化５０ 、０００円／トンとする
と、３２０ ｘ １０，０００ Ｘ １２５ｘ２４ｘ５
０，０００＝４．８ Ｂ、円従って、２年間で回収する
のに必要な効率向上率は次の通りとなる。
次に、０３１０Ｌの最小値について考察する。
非対称化により、プロペラ直径が増加し、プロペラと船
体４との間隔、つまり、チップクリヤランス３は減少す
る（第２図参照）。
体４との間隔、つまり、チップクリヤランス３は減少す
る（第２図参照）。
プロペラ起振力の内で、）戻動問題に、）ながり易い船
尾変動圧力は、（ａ）；プロペラ翼面の荷正によるもの
、（ｂ）；プロペラのＩＮによるもの、（Ｃ）；非定常
なキャビテーションによるものが原因である。
尾変動圧力は、（ａ）；プロペラ翼面の荷正によるもの
、（ｂ）；プロペラのＩＮによるもの、（Ｃ）；非定常
なキャビテーションによるものが原因である。
そのうち、前述（Ｃ１の原因によるものが最大であり重
要である。キャビテーションは船体４に近い上方にプロ
ペラの翼２がきたときに大きく発生する。
要である。キャビテーションは船体４に近い上方にプロ
ペラの翼２がきたときに大きく発生する。
キャビテーションによる起振力は、キャビテーション体
積の変化の度合いに比例し、距離あるいは距離の３乗に
反比例する。
積の変化の度合いに比例し、距離あるいは距離の３乗に
反比例する。
このため、チップクリヤランス３が減少すると起振力は
急激に増加することになる。
急激に増加することになる。
また、ラージブレード２Ａの負担馬力を増加させると船
体との間隔が狭いラージブレード２Δの？−ｉ［ｆが増
加する。
体との間隔が狭いラージブレード２Δの？−ｉ［ｆが増
加する。
ところで、伴流中での一回転中の荷重変化の割合は同じ
作動状態であれば荷重の大きさにはあまり依存しない。
作動状態であれば荷重の大きさにはあまり依存しない。
従って、ラージブレード２Ａの荷重が増加すると何ｍ変
化の絶対値は増加し、起振力が増加する。
化の絶対値は増加し、起振力が増加する。
これらの理由によって、ラージブレード２Ａの出す馬力
を増加させるとプロペラ起振力（船尾変動圧力）が増加
する。
を増加させるとプロペラ起振力（船尾変動圧力）が増加
する。
第６図のグラフはこの変化、つまり、プロペラ起振力増
加率とラージブレードの出す馬力との関係変化を示して
いるが、ラージブレードの出す馬力が９０％を越えると
急激に起振力が増加する。
加率とラージブレードの出す馬力との関係変化を示して
いるが、ラージブレードの出す馬力が９０％を越えると
急激に起振力が増加する。
従って、非対称化の程度は、９０％を限度とすると、こ
れにより、Ｏ５／ＤＬの最小値は０．６２５とされるの
である（第３図、第６図参照）。
れにより、Ｏ５／ＤＬの最小値は０．６２５とされるの
である（第３図、第６図参照）。
ここで、既に明らかとされているがＯ３／ＤＬの範囲は
、０．６２５≦Ｄｓ１０ Ｌ≦０．９００とされること
は、第３図のラージブレード２Ａとスモールブレード２
Ｂとの直径比と、ラージブレード２Ａの出す馬力の関係
を示した図からも、又、６枚ブレード６Ｂ又は４枚ブレ
ード４＠の通常プロペラに対する本発明に係るプロペラ
におけるラージブレード加のｉ！、径比と馬力との関係
を示した第４図、プロペラ効率向上量とラージブレード
の出す馬力との関係を示した第５図、並びに、プロペラ
起振力増加率とラージブレード２Ａの出す馬力との関係
を示した第６図からも明らかとされている。
、０．６２５≦Ｄｓ１０ Ｌ≦０．９００とされること
は、第３図のラージブレード２Ａとスモールブレード２
Ｂとの直径比と、ラージブレード２Ａの出す馬力の関係
を示した図からも、又、６枚ブレード６Ｂ又は４枚ブレ
ード４＠の通常プロペラに対する本発明に係るプロペラ
におけるラージブレード加のｉ！、径比と馬力との関係
を示した第４図、プロペラ効率向上量とラージブレード
の出す馬力との関係を示した第５図、並びに、プロペラ
起振力増加率とラージブレード２Ａの出す馬力との関係
を示した第６図からも明らかとされている。
なお、本発明のプロペラにおいて、レーキ及びプロペラ
ピッチに関してはラージブレード、スモールブレードと
もに同じであり、プロペラ面積（ブレード面積）は直径
の２乗に略比例するつまり相似形とされ、ブレード厚さ
は強度によって決定されるが、はぼ直径に比例するもの
となる。
ピッチに関してはラージブレード、スモールブレードと
もに同じであり、プロペラ面積（ブレード面積）は直径
の２乗に略比例するつまり相似形とされ、ブレード厚さ
は強度によって決定されるが、はぼ直径に比例するもの
となる。
（発明の効果）
本発明によれば、４翼又は６翼プロペラにおいて、その
翼数の１／２をラージブレードとなし、残りをスモール
ブレードとするに、そのラージブレードとスモールブレ
ードとの直径比を、０．６２５≦Ｏｓ／Ｄ Ｌ≦０．９
００とすることによって、旧来のプロペラでは得られな
かった中間翼の諸性能、つまり、プロペラ効率、プロペ
ラの起振力を発揮することが可能な舶用プロペラを提供
できるのである。
翼数の１／２をラージブレードとなし、残りをスモール
ブレードとするに、そのラージブレードとスモールブレ
ードとの直径比を、０．６２５≦Ｏｓ／Ｄ Ｌ≦０．９
００とすることによって、旧来のプロペラでは得られな
かった中間翼の諸性能、つまり、プロペラ効率、プロペ
ラの起振力を発揮することが可能な舶用プロペラを提供
できるのである。
第１図＋１１ ＋２１は４翼と６翼とのプロペラを示す
模型図、第２図はプロペラ装着状態の説明図、第３図は
ラージブレードとスモールブレードの直径比とラージブ
レードの出す馬力との関係を示すグラフ、第４図は４ｍ
又は６Ｈの通常プロペラに対する本発明プロペラにおけ
るラージブレードの直径比とラージブレードの出す馬力
との関係を示すグラフ、第５図はプロペラ効率向上量と
ラージブレードの出す馬力との関係を示すグラフ、第６
図はプロペラ起振力増加率とラージブレードの出す馬力
との関係を示すグラフである。 ｌ−・プロペラボス、２・・・プロペラブレード、 ２
Ａ・・・ラージブレード、２ト・・スモールブレード。
模型図、第２図はプロペラ装着状態の説明図、第３図は
ラージブレードとスモールブレードの直径比とラージブ
レードの出す馬力との関係を示すグラフ、第４図は４ｍ
又は６Ｈの通常プロペラに対する本発明プロペラにおけ
るラージブレードの直径比とラージブレードの出す馬力
との関係を示すグラフ、第５図はプロペラ効率向上量と
ラージブレードの出す馬力との関係を示すグラフ、第６
図はプロペラ起振力増加率とラージブレードの出す馬力
との関係を示すグラフである。 ｌ−・プロペラボス、２・・・プロペラブレード、 ２
Ａ・・・ラージブレード、２ト・・スモールブレード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プロペラボス１上に４枚又は６枚のプロペラブレー
ド２が設けられた舶用プロペラにおいて、 プロペラブレード２はその枚数の１／２がプロペラ直径
が大きくされたラージブレード２Ａで、残りの１／２が
プロペラ直径が小さくされたスモールブレード２Ｂで構
成されており、 ラージブレード２Ａのそれぞれは同じ直径とされ、スモ
ールブレード２Ｂのそれぞれは同じ直径とされ、 ラージブレード２Ａとスモールブレード２Ｂとはプロペ
ラ回転方向に関して交互に等配として配置されており、 ラージブレード２Ａの直径Ｄ＿Ｌとスモールブレード２
Ｂの直径Ｄ＿ＳとのＤ＿Ｓ／Ｄ＿Ｌの範囲が０．６２５
≦Ｄ＿Ｓ／Ｄ＿Ｌ≦０．９００とされていることを特徴
とする舶用プロペラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17216484A JPS6150893A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 舶用プロペラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17216484A JPS6150893A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 舶用プロペラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6150893A true JPS6150893A (ja) | 1986-03-13 |
Family
ID=15936757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17216484A Pending JPS6150893A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 舶用プロペラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6150893A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001074658A3 (en) * | 2000-03-30 | 2002-05-02 | Power Vent Technologies Inc | Marine propeller |
| JP2019188950A (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 三菱重工業株式会社 | 舶用プロペラ及び船舶 |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP17216484A patent/JPS6150893A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001074658A3 (en) * | 2000-03-30 | 2002-05-02 | Power Vent Technologies Inc | Marine propeller |
| JP2019188950A (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 三菱重工業株式会社 | 舶用プロペラ及び船舶 |
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