JPS62283096A - 船尾流整流複合フイン装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は船尾流整流フィン装置に掛り、特にプロペラ面
に流入する海水の流れを整流するとともに、プロペラの
後流の回転流を減少させることで。

伴流利得の改善がなされプロペラ起振力を減少させるこ
とができる船尾流整流複合フィン装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 一般に船尾流整流フィン装置としては次の三つのタイプ
がある。

Ａタイプ 第５図および第６図に示すように、船尾部のプロペラｂ
の前方両値側に複数の小型の整流フィンＣが上下多段に
設けられている。この整流フィンＣは船体外板ａに沿っ
て流れる該船体外板ａに対して相対的に遅い海水の流れ
をプロペラ面に均等に誘導するように、それぞれのフィ
ンＣが形成され配設されている。なお、それぞれのフィ
ンＣの形状および配設位置等は、一定状態（例えば空荷
状態）の時の海水の流れの状況に即して設定されている
。

以上のように構成された整流フィンＣは、上記一定状態
の時に船体外板ａとの摩擦抵抗によって生じた相対的に
遅い海水の流れをプロペラ面に均等に誘導する。これに
より、船舶が海水との摩擦によって失うエネルギーをプ
ロペラｂて回収することができると共に、プロペラ起振
力の減少も計れる。

Ｂタイプ 第７図および第８図に示すように船体外板ａの船尾部両
舷側にプロペラｂの直上から船首方向へ略水平に所定の
長さに伸びたフィンｄが設けられている。このフィンｄ
はその断面が略円弧状を成しプロペラｂの上部を覆うよ
うに形成されている。

このように構成されたフィンｄはハイウェークゾーンｊ
の流れを加速し、プロペラ起振力を減少させる。

Ｃタイプ 第９図に示すように、プロペラｂの直前に、一平面に対
して放射状に伸びた複数の整流フィンｆを有するステー
タｑがプロペラｂと同軸上に並設して固定されている。

整流フィンｆには、プロペラ面に流入する海水の流れが
プロペラｂと逆向きに回転するようにピッチが施されて
いる。

以上のように構成されたステータｑはプロペラ面に流入
する海水の流れを強制的にプロペラｂの回転と逆向きの
回転流を作る。この回転流はプロペラｂに流入して相殺
され、後方流の回転成分が少なくなる。

あるいは、第１０図に示すように舵板りに二つのフィン
１が両舷側外方へ延出されて設けられている。このフィ
ンｉには、舵板りの両側を流れる海水の流れに沿って互
いに逆向きのキャンバおよび迎角を施しである。

このように構成されたフィンｉは以下のように作用する
。プロペラｂによって作られる回転流は舵板りへ流入す
ると、その両側でそれぞれ斜め上方あるいは下方への流
れに対して垂直な方向の力を得る。この力の推進方向の
成分が推進力の一部となる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが従来の整流フィン装置にあっては三つのタイプ
ともそれぞれに問題があった。

Ａタイプの場合、整流フィンＣが固定型であり。

一定状態の海水の流れの状況だけを考慮して各フィンＣ
の形状および配設位置等が設定されていたため、載荷状
態と空荷状態とで大幅に違う船体外板ａ付近の海水の流
れに対応することが困難であった。このため海水の流れ
の状況が変化すると。

この整流フィンＣの抵抗が増大し、推進効率を低下させ
るという問題があった。

Ｂタイプの場合、フィンｄが大きり、シかも広い範囲で
、積荷の状態で変化するフィンｄ付近の海水の流れに即
した形状にすることが困難なため。

フィンｄの抵抗が増加し推進効率が低下する問題があっ
たる。

Ｃタイプの場合、プロペラｂの前部に設けるフィンｆ、
１１部に設けるフィン：は舵板または舵柱に取付けるの
で、いずれの場合も大型であり２強度および振動に留意
しなければならなかった。

Ａ、Ｂ、Ｃ各タイプの場合とも複雑な船尾の流れを充分
に制御することは不可能であるから、プロペラｂの後流
には回転流かのこっていて、この回転流は、船舶の推進
力に寄与せず伴流利得の点ではメリットとは成り得なか
った。

［発明の目的］ 本発明は従来の船尾流整流フィン装置における問題点を
有効に解決すべく創案されたものであり。

その目的は、プロペラの後流の回転流を減少させ。

伴流利得を可及的に向上させ、省エネルギー運航を可能
とすると共にプロペラ起振力も減少させ得る船尾流整流
複合フィン装置を提供することにある。

［発明の概要１ 上記目的を達成するために本発明は、推進プロペラが取
付けられている船尾部に中心線上のプロペラアパーチャ
と下部スターンフレームに取付けた一対の縦主翼フィン
と、プロペラ軸の両舷側にそれぞれ水平方向外方に延出
した横主翼フィンと。

船尾部外板ビルジ部に両舷側にそれぞれ略水平方向外方
に延出した副翼フィンとを備え、積荷の状態および船速
等の違いで変化する船尾部の海水の流れに応じて、縦主
翼、横主翼および副翼の各フィンを設は海水の流れを整
流できるようにしたものである。

［実施例１ 以下に本発明に係る一実施例を添付図にしたがって詳述
する。

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図の断面図、第３図は第１図の平面図である。

図示するように、プロペラ２が取り付けられている船尾
部の該プロペラ２前方の船体１の中心線上にプロペラア
パーチャ９と下部スターンフレーム１０に縦主翼フィン
３，４が設けられている。

該縦主翼フィン３は翼先端を右舷に向け、該縦主翼フィ
ン４は翼先端を逆に左舷に向けて設けられている。

また、プロペラ軸１１付近の左右舷に、はぼ水平方向外
方に先端が伴流の渦中心付近になるような長さ、おおむ
ねプロペラ直径の８０％以内に一対の横主翼フィン５，
６が設けられている。該横主翼フィン５は翼先端を上に
、該横主翼フィン６は翼先端を下に向けて設けられてい
る。

さらに、船体１の左右舷略ステーション１／２とステー
ション２どの間のビルジ部にほぼ水平方向外方に一対の
副翼フィン７．８を設けている。

該副翼フィン７．８の副翼先端は前型により所要の向き
に設けられている。以上のように配設された各フィンは
プロペラ面に海水を誘導することによってプロペラ２の
後流には回転流が残らなくなる船尾流整流複合フィン装
置が構成される。

なお、縦主翼フィン３，４．横主翼フイン５゜６、およ
び副翼フィン７．８は断面形状が全体で一つの流線形を
成すように成型されている。

次に本発明の作用について説明する。

プロペラ面内の流速Ｖａ、船速Ｖｓ、伴流係数ωの間に
は次の関係がある。すなわち。

Ｖａ＝Ｖｓ　（１−ω） となる。

船体外板１との抵抗により船体外板１に対して相対的に
遅くなった海水の流れ（以下「遅い流れ」という）をプ
ロペラ面内に集めれば上記式のＶａが小さくなる。

つまり、ＶＳ　（１−ω）が小さくなり、これにより船
舶の推進に必要な馬力（ＤＨＰ）が小さくて済むことに
なる。

また、プロペラ２は一方向に回転しているのでプロペラ
の後流には回転流が残っている。この回転流は船舶の推
進力とはならないので、あらかじめ、プロペラ２の回転
と逆の向きの回転成分を流れに与えておけば、そのエネ
ルギー損失を少なくすることができる。これは船体外板
１と海水との摩擦抵抗により、海水中に捨てられていた
エネルギーの一部を推進力としてプロペラ２で回収する
こと（伴流利得）を意味する。このために上記のように
構成された整流フィンで遅い流れをプロペラ面内に整流
でき、プロペラの後流の回転流を減少することができる
。

第４図の伴流分布図をもとに本発明の作用について説明
する。

第４図は肥大船の伴流分布図で等高線は伴流値が一定の
線で、矢印は流速のベクトル図である。

図中実線の矢印は従来の場合の伴流のベクトルを示し１
点線の矢印は本発明の伴流のベクトルを示す。

前述の本発明の実施例によると、縦主翼フィン３は本図
のＡの部分の流向を変え、縦主貌フィン４はＢの部分の
流向を変えるのに寄与していることを示している。

また、横主翼フィン５は本図のＣの部分の流向を変え、
横主翼フィン６は本図のＤの部分の流向を変えるのに寄
与していることを示している。

ざらに、副翼フィン７は本図のＥの部分の流向を変え、
副翼フイ８は本図のＦの部分の流向を変えるのに寄与し
ていることを示している。

すなわち１本発明の船尾流整流複合フィン装置を装備す
ると、伴流分布の各部に作用するフィンが異なるので、
右まわりプロペラの場合外まわり成分の流れが発生し、
第４図の点線の矢印で示すような方向に伴流ベクトルは
修正される。

なお、副翼フィン５，６は前型等によって、それぞれ数
を増やしてもよく、省略することもできる。

以上のように、船尾流整流複合フィン装置によって海水
の流れをプロペラ面に所要に流入するように整流し、プ
ロペラの回転と逆方向の流れ成分を発生させプロペラの
後流の回転流が減少するので、伴流利得が向上すると共
にプロペラ起振力が減少し、船舶の省エネルギー運転が
可能となる。

Ｕ発明の効果］ 以上述べた如く１本発明の船尾流整流複合フィン装置に
よれば、下記の如く種々の優れた効果を発揮する。

（１）縦主翼フィンと横主翼フィンと副翼フィンと船尾
部に一対づつ配設しているので、載荷状態による吃水等
の条件の違いでも、船体外板に対する遅い流れをプロペ
ラ面へ整流し。

プロペラの回転と逆方向の流れ成分を発生させ、プロペ
ラの後流の回転流が減少するので伴流利得が可及的に向
上し船舶の推進効率に大きく寄与し、省エネルギー運転
が可能となる。

（２）海水の流れをプロペラ面へ所要に整流することが
できるので、プロペラ起振力を可及的に減少させること
ができる。

（３）判流分布の各部に作用するフィンが異なるので、
より合理的な設計が確実にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側面図、第２図は第１図
の断面図、第３図は第１図の平面図、第４図は実施例に
おける伴流分布図、第５図〜第１０図は従来例を示す図
である。 図中、１・・・船体外板、２・・・プロペラ、３，４・
・・縦主翼フィン、５，６・・・横主翼フィン、７，８
・・・副翼フィン、９・・・プロペラアパーチャ、１０
・・・下部スターンフレーム、１１・・・プロペラ軸、
である。 特許出願人　　石川島播磨重工業株式会社図 第２図 第３図 第４図 −日 −Ｂ 第７図 第８図 第９図 し 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 推進プロペラが取付けられている船尾部に中心線上のプ
   ロペラアパーチャと下部スターンフレームに取付けた一
   対の縦主翼フィンと、プロペラ軸の両舷側にそれぞれ水
   平方向外方に延出した横主翼フィンと、船尾部外板ビル
   ジ部に両舷側にそれぞれ略水平方向外方に延出した副翼
   フィンとを備えたことを特徴とする船尾流整流複合フィ
   ン装置。