JPS626892A - Water jet generating device - Google Patents

Water jet generating device

Info

Publication number
JPS626892A
JPS626892A JP14535785A JP14535785A JPS626892A JP S626892 A JPS626892 A JP S626892A JP 14535785 A JP14535785 A JP 14535785A JP 14535785 A JP14535785 A JP 14535785A JP S626892 A JPS626892 A JP S626892A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impeller
water
stator
discharge duct
water jet
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
Application number
JP14535785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kokichi Sotooka
外岡 幸吉
Takuma Kawaguchi
河口 琢磨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP14535785A priority Critical patent/JPS626892A/en
Publication of JPS626892A publication Critical patent/JPS626892A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/22Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
    • B63H23/24Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B63H2011/081Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with axial flow, i.e. the axis of rotation being parallel to the flow direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B63H2011/084Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with two or more pump stages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H2023/005Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements using a drive acting on the periphery of a rotating propulsive element, e.g. on a dented circumferential ring on a propeller, or a propeller acting as rotor of an electric motor

Abstract

PURPOSE:To eliminate the necessity of installation of a sealed structure type pipe, by constituting the rotor and stator of a three-phase induction motor with an impeller ring set around impeller blades and a water suction/discharge side section cooperating with the impeller ring, respectively. CONSTITUTION:An impeller ring 44 set around impeller blades 42 is disposed in an annular recess 44A formed in a water 56 of a three-phase induction motor are embedded in the outer peripheral surface of the impeller ring 44 over the entire periphery of the latter. Further, a stator 58 of the three-phase induction motor is laid in a part in the water suction/discharge duct 30, opposing the impeller ring 44, that is, recess 44A. Accordingly, when the stator 58 on the water suction/discharge duct 30 side is electrically energized, the rotor in the outer peripheral surface of the impeller ring 44 is moved relative to the stator, so that the impeller is rotated. With this arrangement it is possible to completely eliminate the problem of sealing around an impeller drive shaft 38.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水ジェット発生装置に関するものであり、更
に詳述するならば、水中翼船などに水ジェツト推進装置
として効果的に適用できる、無駆動軸式にインペラを駆
動する水ジェット発生装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a water jet generator, and more specifically, a non-driven water jet generator that can be effectively applied as a water jet propulsion device to a hydrofoil boat. This invention relates to a water jet generator that drives an impeller in a axial manner.

従来の技術 いわゆる水中翼船などのような水ジェット船に使用され
ている水ジェツト推進装置は、例えば、第4図に示すよ
うに、船後部の船底10から船尾の端壁12へ貫通して
延びる推進用水吸入吐出ダクト14が設けられ、その水
吸入吐出ダクト14の吸入口14Aは、船底10に開口
している。従って、水吸入吐出ダクトは、船体内におい
て湾曲している。
BACKGROUND OF THE INVENTION A water jet propulsion device used in a water jet boat such as a so-called hydrofoil boat is, for example, as shown in FIG. An extending propulsion water intake/discharge duct 14 is provided, and an intake port 14</b>A of the water intake/discharge duct 14 opens into the boat bottom 10 . Therefore, the water intake and discharge ducts are curved within the hull.

その水吸入吐出ダク)14の直線部分に同軸関係に整流
コーン16が配置され、その整流コーン16に回転イン
ペラ1Bと固定翼20とが交互が取り付けられている。
A rectifying cone 16 is disposed coaxially in a straight line portion of the water intake/discharging duct 14, and rotating impellers 1B and fixed blades 20 are alternately attached to the rectifying cone 16.

そして、固定翼20は、整流コーン16を支持するよう
に、その一端が整流コーン16に固定され他端が水吸入
吐出ダクト14の内壁に固定されている。一方、回転イ
ンペラ18は、整流コーン16に回転自在に支持され、
且つ、水吸入吐出ダクト14の壁を貫通して水吸入吐出
路14に同軸関係に延びるインペラ駆動軸22により回
転駆動させられる。
The fixed blade 20 has one end fixed to the rectifying cone 16 and the other end fixed to the inner wall of the water intake/discharge duct 14 so as to support the rectifying cone 16. On the other hand, the rotating impeller 18 is rotatably supported by the rectifying cone 16,
Further, it is rotationally driven by an impeller drive shaft 22 that penetrates the wall of the water suction and discharge duct 14 and extends coaxially with the water suction and discharge passage 14 .

また、第5図に示すような別の水ジェツト推進装置は、
船底10から船尾の端面壁12へ貫通して延びる水吸入
吐出ダクト14の吸入口14Bは、船底lOから垂下し
て、船の前方に向いて開口している。
Another water jet propulsion device as shown in Fig. 5 is
An inlet 14B of the water suction and discharge duct 14 extending from the bottom 10 to the stern end wall 12 hangs down from the bottom 10 and opens toward the front of the ship.

そして、そのほかの構成については、第4図の水ジェツ
ト推進装置と同様な構成である。
The rest of the structure is similar to that of the water jet propulsion device shown in FIG.

以上のような従来の水ジェツト推進装置は、第4図及び
第5図に図示していないが、船体の内部に、具体的には
機関室内に設置された主機関(ディーゼルエンジンや電
気モータなど)にインペラ駆動軸22が結合されている
。そして、そのインペラ駆動軸22は、水吸入吐出ダク
ト壁を貫通する貫通管24内に収容され、その貫通管に
は、添付図面には詳細に図示していないが、管軸受が配
置されてインペラ駆動軸22を回転自在に支持している
Although not shown in Figures 4 and 5, the conventional water jet propulsion system as described above uses a main engine (such as a diesel engine or an electric motor) installed inside the hull, specifically in the engine room. ) is coupled to an impeller drive shaft 22. The impeller drive shaft 22 is housed in a through pipe 24 that penetrates the wall of the water intake and discharge duct, and although not shown in detail in the attached drawings, a tube bearing is arranged in the through pipe to drive the impeller. The drive shaft 22 is rotatably supported.

更に、その貫通管24の両端には、それぞれ、封水部が
設けられている。また、インペラ駆動軸22は、機関室
内において中間軸に結合され、その中間軸が主機関の出
力軸に結合されている。
Furthermore, water sealing portions are provided at both ends of the through tube 24, respectively. Further, the impeller drive shaft 22 is coupled to an intermediate shaft within the engine room, and the intermediate shaft is coupled to the output shaft of the main engine.

かくして、主機関が駆動されることにより、その出力軸
の回転が、中間軸を介してインペラ駆動軸22に伝えら
れ、回転インペラ18が回転され、水吸入吐出ダクト1
4の吸入口から水を吸入しその水を吐出口から吐出して
、その反作用により船を推進する。その際の貫通管24
への水の侵入は、その両端の封水部によって阻止される
Thus, when the main engine is driven, the rotation of its output shaft is transmitted to the impeller drive shaft 22 via the intermediate shaft, the rotary impeller 18 is rotated, and the water suction and discharge duct 1 is rotated.
Water is sucked in through the intake port 4, and the water is discharged through the discharge port, and the reaction force propels the boat. Penetration pipe 24 at that time
Entry of water into the tank is prevented by water seals at both ends.

発明が解°しようとする問題点 しかし、以上のような構造の水ジェツト推進装置は、次
のような大きな問題がある。
Problems to be Solved by the Invention However, the water jet propulsion device having the above structure has the following major problems.

第1の問題は、機械的に回転するインペラ駆動軸が水吸
入吐出ダクトの壁に設けた貫通管を貫通しなければなら
ないことである。水吸入吐出ダクト内のインペラと船体
内とを結合する管を設けることは、その構造を完全な封
水構造としなければならず、非常に面倒であり且つその
部分に多大な費用を要する。
The first problem is that the mechanically rotating impeller drive shaft must pass through a through tube provided in the wall of the water intake and discharge duct. Providing a pipe that connects the impeller in the water suction and discharge duct to the hull body requires a completely water-tight structure, which is very troublesome and requires a large amount of cost.

第2の問題は、主機関とインペラ駆動軸との門に中間軸
を設けなければならないことである。この中間軸は、保
守点検の際、インペラ駆動軸を船体内に引き出す必要が
あるため、そのスペースを確保するものである。従って
、機関室を十分な大きさにしなければならず、船舶にと
って貴重な船内空間を相当に割り当てる必要があり、こ
のことは、船舶にとって大きな問題である。
The second problem is that an intermediate shaft must be provided at the interface between the main engine and the impeller drive shaft. This intermediate shaft secures space for the impeller drive shaft, which needs to be pulled out into the hull during maintenance and inspection. Therefore, the engine room must be of sufficient size and a considerable amount of valuable interior space for ships must be allocated, which is a major problem for ships.

第3の問題は、インペラ、インペラ駆動軸、中間軸及び
主機関を同一軸線上に配置しなければならず、その軸方
向長が長く、機関室配置上の制約となっている。
The third problem is that the impeller, impeller drive shaft, intermediate shaft, and main engine must be arranged on the same axis, and their axial length is long, which is a constraint on the arrangement of the engine room.

以上のような問題は、水ジェット発生装置を水船舶にジ
ェット推進装置として使用する場合だけでなく、軸流ポ
ンプなどとして使用する場合にも、程度の差はあっても
問題となっている。
The above-mentioned problems occur to varying degrees not only when the water jet generator is used as a jet propulsion device in a watercraft, but also when it is used as an axial flow pump or the like.

そこで、本発明の第1の目的は、貫通管のように水吸入
吐出ダクト壁を貫通して封水構造が必要な管を必要とせ
ず、インペラの駆動から封水の問題を解消した水ジェッ
ト発生装置を提供することである。
Therefore, the first object of the present invention is to provide a water jet that eliminates the problem of water sealing from driving an impeller without requiring a pipe that penetrates the wall of a water intake and discharge duct and requires a water sealing structure like a penetrating pipe. The purpose is to provide a generator.

また、本発明の第2の目的は、駆動源とインペラとの間
に介在する中間軸のような機械的動力伝達手段を必要と
せず、また、インペラと駆動源とを一直線に配置する必
要のない水ジェット発生装置を提供せんとするものであ
る。
A second object of the present invention is to eliminate the need for mechanical power transmission means such as an intermediate shaft interposed between the drive source and the impeller, and to eliminate the need for arranging the impeller and the drive source in a straight line. The purpose of the present invention is to provide a water jet generator that does not require a water jet generator.

問題点を解決するための手段 すなわち、本発明によるならば、水吸入吐出ダクトと、
該水吸入吐出ダクト内に配置されたインペラ羽根と、該
インペラ羽根の周囲に設けられたインペラリングと、該
インペラリングに設けられた三相誘導電動機の回転子と
、該回転子に協働するように前記水吸入吐出ダクト側に
設けられた三相誘導電動機の固定子とを具備することを
特徴とする水ジェット発生装置が提供される。
Means for solving the problem, namely, according to the invention, a water intake and discharge duct;
An impeller blade arranged in the water suction and discharge duct, an impeller ring provided around the impeller blade, a rotor of a three-phase induction motor provided in the impeller ring, and a rotor that cooperates with the rotor. Thus, there is provided a water jet generator characterized by comprising a stator of a three-phase induction motor provided on the side of the water suction and discharge duct.

作用 以上のような本発明による水ジェット発生装置において
は、インペラ羽根の周囲に設けられたインペラリングと
、そのインペラリングに協働するように水吸入吐出ダク
ト側部分とが、三相誘導電動機の回転子と固定子とをそ
れぞれ構成しているので、水吸入吐出ダクト側部分の固
定子を電気的に付勢することにより、回転子が固定子に
対して相対移動する。すなわち、インペラリングが回転
し、その結果、インペラ羽根が回転して、水ジェツトを
発生する。
In the water jet generator according to the present invention as described above, the impeller ring provided around the impeller blade and the water suction and discharge duct side portion that cooperates with the impeller ring are connected to the three-phase induction motor. Since the rotor and the stator each constitute the rotor, the rotor moves relative to the stator by electrically energizing the stator on the side of the water suction and discharge duct. That is, the impeller ring rotates, which causes the impeller blades to rotate and generate a water jet.

実施例 以下、添付図面を参照して本発明による水ジェット発生
装置を船舶の水ジェツト推進装置として実施した実施例
を説明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example in which a water jet generator according to the present invention is implemented as a water jet propulsion device for a ship will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は、船に適用された本発明による水ジェツト推進
装置の実施例の回転軸に沿った断面図であり、第2図は
、第1図の水ジェツト推進装置の線A−Aでの断面図で
ある。第1図に示すように、本発明による水ジェツト推
進装置は、推進用水吸入吐出ダクト30を具備しており
、その水吸入吐出ダクト30は、第1図及び第2図には
図示していないが、第4図に示す従来例と同様に船底か
ら船尾の端面壁へ貫通して延びて、水ジェツト推進装置
は没水構造となっている。そして、その水吸入吐出ダク
トの吸入口は、第5図に示す従来例と同様に船底から垂
下して、船首の方向に開口していてもよい。
FIG. 1 is a sectional view taken along the axis of rotation of an embodiment of the water jet propulsion device according to the present invention applied to a ship, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A of the water jet propulsion device in FIG. FIG. As shown in FIG. 1, the water jet propulsion device according to the present invention is equipped with a propulsion water suction and discharge duct 30, which is not shown in FIGS. 1 and 2. However, as in the conventional example shown in FIG. 4, the water jet propulsion device has a submerged structure, extending from the bottom of the ship to the end wall of the stern. The suction port of the water suction and discharge duct may hang down from the bottom of the ship and open toward the bow, as in the conventional example shown in FIG.

そのような水吸入吐出ダクト30の直線部分に、その水
吸入吐出ダクトと同軸関係に、整流コーン32が配置さ
れ、その整流コーン32は、固定翼34により支持され
ている。そして、その各隣接する固定翼34の間におい
て、インペラ36が整流コーン32に回転自在に取り付
けられている。そのインペラ36は、第2図に示すよう
に、整流コーン32に回転自在に支持された回転軸38
のボス40にほぼ等角度関係に配置された複数の(図示
の例では6枚の)インペラ羽根42と、そのインペラ羽
根42の周囲に設けられたインペラリング44とから構
成されている。そして、そのインペラリング44は、水
吸入吐出ダクト30に形成された環状凹部44A内に収
容され、インペラリング44の内面が水吸入吐出ダクト
30の内面とほぼ共面になるようになされている。
A rectifying cone 32 is disposed in a straight line portion of the water suction and discharge duct 30 in a coaxial relationship with the water suction and discharge duct, and the rectification cone 32 is supported by a fixed blade 34 . An impeller 36 is rotatably attached to the rectifying cone 32 between the adjacent fixed blades 34 . As shown in FIG.
The impeller blade 42 includes a plurality of (six in the illustrated example) impeller blades 42 arranged at approximately equal angles to the boss 40 of the impeller blade 40, and an impeller ring 44 provided around the impeller blades 42. The impeller ring 44 is accommodated in an annular recess 44A formed in the water suction and discharge duct 30, and the inner surface of the impeller ring 44 is substantially coplanar with the inner surface of the water suction and discharge duct 30.

第1図に示すように、回転軸38は、水吸入吐出ダクト
30の壁を貫通せず、整流コーン32内に納められてお
り、その後部は、整流コーンに固定された回転軸受46
に支持され、更に、回転軸38の前方端部には、拡径部
48が設けられ、その拡径部48を挟むように推力兼回
転軸受50と推力軸受52が設けられている。インペラ
は、その回転に対して軸受46及び50で支持され、ま
た、その回転によって生じる推力に対しては軸受52及
び52で支持されている。
As shown in FIG. 1, the rotating shaft 38 does not pass through the wall of the water intake and discharge duct 30, but is housed within the rectifying cone 32, and its rear part is connected to a rotating bearing 46 fixed to the rectifying cone.
Furthermore, an enlarged diameter portion 48 is provided at the front end of the rotating shaft 38, and a thrust/rotation bearing 50 and a thrust bearing 52 are provided so as to sandwich the enlarged diameter portion 48. The impeller is supported by bearings 46 and 50 for its rotation, and by bearings 52 and 52 for the thrust generated by its rotation.

一方、インペラリング44の外周面には、その全周にわ
たって三相誘導電動機の回転子導体(二次導体)54及
び回転子鉄心(二次鉄心)56が埋め込まれている。そ
して、水吸入吐出ダクト30のインペラリング44に対
設する部分すなわち上記した凹部44Aに、三相誘導電
動機の固定子58が設置されている。その固定子58は
、スロットが設けられた固定子鉄心(−次鉄心)60及
びそのスロットに納められた固定子導体(−次導体)6
2とからなっており、そのスロットには、封止材料塊6
4が充填されて、固定子導体62を封水している。そし
て、固定子58は、第2図に示すように、インペラリン
グの周方向に、インペラリングの実質的な長さにわたっ
て広がり、上記した固定子鉄心及び固定子巻線は、イン
ペラリングの周方向に配列されている。
On the other hand, a rotor conductor (secondary conductor) 54 and a rotor core (secondary core) 56 of a three-phase induction motor are embedded in the outer peripheral surface of the impeller ring 44 over its entire circumference. A stator 58 of the three-phase induction motor is installed in a portion of the water suction and discharge duct 30 that faces the impeller ring 44, that is, in the recess 44A described above. The stator 58 includes a stator core (-order core) 60 provided with a slot and a stator conductor (-order conductor) 6 housed in the slot.
2, and the sealing material lump 6 is inserted into the slot.
4 is filled to seal the stator conductor 62 with water. As shown in FIG. 2, the stator 58 extends in the circumferential direction of the impeller ring over a substantial length of the impeller ring, and the stator core and stator winding described above extend in the circumferential direction of the impeller ring. are arranged in

また、固定子58の磁極面は、第1図及び第2図に示す
ように、インペラリング44の外周面にできる限り近接
して位置し、磁気抵抗をできるだけ小さくすると共に磁
力線がインペラリング面に対してほぼ垂直に生じるよう
になされている。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic pole surface of the stator 58 is located as close as possible to the outer circumferential surface of the impeller ring 44 to minimize magnetic resistance and direct lines of magnetic force to the impeller ring surface. It is made to occur almost perpendicularly to the surface.

更に、凹部44Aの開口縁には、凹部内部を可能な限り
封水して、三相誘導電動機の回転子及び固定子70を保
護するように、封止部66が設けられている。その封止
部は、インペラリングに接触してその回転に対する抵抗
とならないように且つ可能な限り封水効果を発するよう
に、インペラリング44の側縁に非常に近接しており、
例えば、テフロンのような潤滑性で発水性の材料でつく
られる。
Furthermore, a sealing portion 66 is provided at the opening edge of the recess 44A so as to seal the inside of the recess as much as possible and protect the rotor and stator 70 of the three-phase induction motor. The sealing portion is very close to the side edge of the impeller ring 44 so as not to contact the impeller ring and create a resistance to its rotation, and to produce as much of a water-sealing effect as possible;
For example, they can be made from a lubricating, water-repellent material such as Teflon.

しかし、グリースのような材料を使用してもよい。However, materials such as grease may also be used.

また、上記した水ジェツト推進装置は、第3図に示すよ
うな装置により駆動制御される。第3図において、参照
番号68は、ディーゼルエンジンなどの原動機であり、
その出力軸には、三相交流発電機70が結合されている
。その発電機70の出力は、船内の一般負荷に供給され
ると共に、整流機72により直流に変換されて、インバ
ータ74に供給される。このインバータ74は、船橋操
縦装置76からの速度設定信号により制御され、その設
定速度に見合う周波数の三相電力を固定子58に供給す
る。
Further, the water jet propulsion device described above is driven and controlled by a device as shown in FIG. In FIG. 3, reference number 68 is a prime mover such as a diesel engine,
A three-phase alternating current generator 70 is coupled to its output shaft. The output of the generator 70 is supplied to the general load inside the ship, and is also converted into direct current by a rectifier 72 and supplied to an inverter 74 . This inverter 74 is controlled by a speed setting signal from the bridge control device 76, and supplies three-phase power to the stator 58 at a frequency corresponding to the set speed.

かくして、固定子58は、インペラリングの外周面の回
転子に対設している磁極面に移動磁界を発生する。その
移動磁界は、インペラダクトの回転子の二次鉄心54を
透過して、その結果、二次導体に渦電流を生じさせ、そ
の電流と磁界との相互作用により回転力が発生する。従
って、インペラ羽根42がその回転軸38を中心にして
回転して、水ジェツトにより置推力を発生し、船を例え
ば前進させる。そして、その回転速度は、インバータ7
4が固定子58に供給する三相電力の周波数を制御する
ことにより簡単に制御することができる。
Thus, the stator 58 generates a moving magnetic field on the magnetic pole surface facing the rotor on the outer peripheral surface of the impeller ring. The moving magnetic field passes through the secondary core 54 of the rotor of the impeller duct, resulting in eddy currents in the secondary conductor, and the interaction of the currents and the magnetic field generates a rotational force. Therefore, the impeller blades 42 rotate about their axis of rotation 38 to generate a thrust force by the water jet to propel the ship, for example. Then, the rotation speed is determined by the inverter 7
This can be easily controlled by controlling the frequency of the three-phase power that 4 supplies to the stator 58.

かくして、水ジェツト推進装置は、インペラリングに設
けられたインペラ羽根乃至はその回転軸に、船体内の電
動機を機械的を結合する必要がなく、また、インペラリ
ングに対して何等電気的な結線をする必要なく、インペ
ラを水中で回転駆動することができる。
Thus, the water jet propulsion system does not require mechanical connection of the electric motor inside the hull to the impeller blades provided in the impeller ring or its rotating shaft, and also does not require any electrical connection to the impeller ring. The impeller can be rotated underwater without having to do so.

なお、水ジェツト推進装置を没水構造とした場合には、
インペラを反転駆動することにより、船を後退させるこ
ともできる。
In addition, if the water jet propulsion device has a submerged structure,
The ship can also be moved backwards by driving the impeller in reverse.

更に、上記した実施例では、回転インペラが一対設けら
れ、それぞれの回転軸が独立している。
Further, in the embodiment described above, a pair of rotating impellers are provided, and each rotating shaft is independent.

このように構成することにより、各インペラを交互に反
対方向に回転させることができる。また、上記実施例は
、回転インペラが2役構成になっているが、3段以上の
多段構成としても、反対に、1役構成にしてもよい。
With this configuration, each impeller can be alternately rotated in opposite directions. Further, in the above embodiment, the rotary impeller has a dual-role configuration, but it may have a multi-stage configuration of three or more stages, or, conversely, a single-role configuration.

以上、本発明の水ジェツト推進装置の実施例を説明した
が、本発明による水ジj−’/ト推進装置は、水中翼船
だけでなく、水ジェツト推進装置を使用可能な船舶に同
様に適用できる。特に、インペラ軸の封水を必要としな
いので、高深度潜水艇に使用した場合、その効果は極め
て大きい。
Although the embodiments of the water jet propulsion device of the present invention have been described above, the water jet propulsion device of the present invention is applicable not only to hydrofoil ships but also to ships that can use the water jet propulsion device. Applicable. In particular, since it is not necessary to seal the impeller shaft with water, the effect is extremely large when used in a deep submersible.

また、水吸入吐出ダクトの形状は任意であるが、上記し
た水ジェツト推進装置の構造と同様に水ジェット発生装
置を構成することにより、その水ジェット発生装置は、
汎用軸流ポンプ及び汎用軸流ファンなどにも適用するこ
とができる。
Further, although the shape of the water suction and discharge duct is arbitrary, by configuring the water jet generator in the same manner as the structure of the water jet propulsion device described above, the water jet generator can be
It can also be applied to general-purpose axial flow pumps, general-purpose axial flow fans, etc.

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明による水ジェッ
ト発生装置は、従来の水ジェット発生装置では得れない
、次のような優れた効果を奏する。
Effects of the Invention As is clear from the above description, the water jet generator according to the present invention has the following excellent effects that cannot be obtained with conventional water jet generators.

■ インペラ駆動源が、インペラリングと水吸入吐出ダ
クトの固定子とで構成された三相誘導電動機であるので
、他に機械的な駆動源を必要とせず、且つ船舶の推進装
置として使用する場合は機関室を近くに設ける必要がな
い。従って、インペラ装置を機関室から離れたどのよう
な場所にも設けることができると共に、反対に機関室を
インペラ装置から離れたどのような場所にも設置するこ
とができる。
■ Since the impeller drive source is a three-phase induction motor consisting of an impeller ring and a stator of the water intake and discharge duct, no other mechanical drive source is required, and when used as a propulsion device for ships. There is no need to have an engine room nearby. Therefore, the impeller device can be installed at any location remote from the engine room, and conversely the engine room can be installed at any location remote from the impeller device.

■ インペラと水吸入吐出ダクト外とを結合する必要が
ないので、水吸入吐出ダクトの貫通管のような封水構造
の管を設ける必要がないため、インペラ駆動軸まわりの
封水の問題から完全に開放される。
■ Since there is no need to connect the impeller with the outside of the water suction and discharge duct, there is no need to provide a water-sealing structure pipe like the through pipe of the water suction and discharge duct, which completely eliminates the problem of water seal around the impeller drive shaft. will be opened to

■ また、中間軸を必要としないので、それだけ駆動系
を小さくでき、船舶の推進装置として使用する場合は機
関室のスペースを小さくすることができる。
■ Also, since no intermediate shaft is required, the drive system can be made smaller, and when used as a propulsion device for a ship, the space in the engine room can be reduced.

■ 更に、中間軸がなく、且つ、インペラを直接三相誘
導電動機に構成して電気的に駆動しているので、機械的
動力伝達手段が必要なく、また、インペラ、インペラ軸
、中間軸及び駆動源を同一軸線上に配置しなければなら
ない問題はない。それ故、船舶の推進装置として使用す
る場合は、機関室内の諸設備の配置が゛自由であり、且
つ従来に比して狭いスペースで足りる。
■ Furthermore, since there is no intermediate shaft and the impeller is directly configured as a three-phase induction motor and is electrically driven, there is no need for mechanical power transmission means, and the impeller, impeller shaft, intermediate shaft, and drive There is no problem with having to place the sources on the same axis. Therefore, when used as a propulsion device for a ship, various equipment can be freely arranged in the engine room, and a smaller space is required than in the past.

■ インペラの周囲にインペラリングを設け、且つその
インペラリングを駆動するので、インペラの剛性が増大
する。
■ Since an impeller ring is provided around the impeller and the impeller ring is driven, the rigidity of the impeller is increased.

■ インペラの支持軸はトルク伝達の必要がないので、
その直径を小さくすることができる。
■ The impeller support shaft does not need to transmit torque.
Its diameter can be reduced.

■ また、三相誘導電動機の駆動電力を周波数制御する
ことにより、インペラの回転数を自由にすなわち無制限
に選択することができる。
(2) Furthermore, by controlling the frequency of the driving power of the three-phase induction motor, the number of revolutions of the impeller can be freely, ie, unlimitedly selected.

■ 各インペラを独立した回転軸で支持することにより
、多段インペラを交互に反対方向に回転させることがで
きる。
■ By supporting each impeller with an independent rotating shaft, the multi-stage impellers can be rotated alternately in opposite directions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明を実施した水ジェツト推進装置の回転
軸に沿った断面図、 第2図は、第1図の線A−Aでの断面図、第3図は、第
1図の水ジェツト推進装置の駆動制御装置の電気的な系
統図、 第4図及び第5図は、従来のインペラ装置の概略図であ
る。 〔主な参照番号〕 10・・船底     12・・船尾端壁14・・水吸
入吐出ダクト 16・・整流コーン  18・・回転インペラ20・・
固定翼    22・・インペラ駆動軸24・・貫通管 30・・水吸入吐出ダクト 32・・整流コーン  34・・固定翼36・・回転イ
ンペラ 38・・回転軸42・・インペラ羽根 44・・インペラリング 44A・・凹部54・・回転
子鉄心  56・・回転子導体58・・固定子    
60・・固定子次鉄心62・・固定子導体  68・・
原動機、70・・交流発電機  72・・整流機、74
・・インバータ  76・・船橋操縦装置特許出願人 
 住友重機械工業株式会社復代理人   弁理士 新居
 正彦 第4図 第5因
FIG. 1 is a cross-sectional view along the rotation axis of a water jet propulsion device embodying the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 1, and FIG. Electrical system diagrams of drive control devices for water jet propulsion devices, FIGS. 4 and 5 are schematic views of conventional impeller devices. [Main reference numbers] 10. Bottom of ship 12. Stern end wall 14. Water intake and discharge duct 16. Rectification cone 18. Rotating impeller 20.
Fixed blade 22... Impeller drive shaft 24... Penetration pipe 30... Water intake and discharge duct 32... Rectifying cone 34... Fixed blade 36... Rotating impeller 38... Rotating shaft 42... Impeller blade 44... Impeller ring 44A...Recessed portion 54...Rotor core 56...Rotor conductor 58...Stator
60...Stator secondary core 62...Stator conductor 68...
Prime mover, 70... AC generator 72... Rectifier, 74
... Inverter 76 ... Bridge control device patent applicant
Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Sub-Agent Patent Attorney Masahiko Arai Figure 4 Factor 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)水吸入吐出ダクトと、該水吸入吐出ダクト内に配
置されたインペラ羽根と、該インペラ羽根の周囲に設け
られたインペラリングと、該インペラリングに設けられ
た三相誘導電動機の回転子と、該回転子に協働するよう
に前記水吸入吐出ダクト側に設けられた三相誘導電動機
の固定子とを具備することを特徴とする水ジェット発生
装置。
(1) A water suction and discharge duct, an impeller blade arranged in the water suction and discharge duct, an impeller ring provided around the impeller blade, and a rotor of a three-phase induction motor provided in the impeller ring. and a stator of a three-phase induction motor provided on the water suction and discharge duct side so as to cooperate with the rotor.
JP14535785A 1985-07-02 1985-07-02 Water jet generating device Pending JPS626892A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14535785A JPS626892A (en) 1985-07-02 1985-07-02 Water jet generating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14535785A JPS626892A (en) 1985-07-02 1985-07-02 Water jet generating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS626892A true JPS626892A (en) 1987-01-13

Family

ID=15383320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14535785A Pending JPS626892A (en) 1985-07-02 1985-07-02 Water jet generating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS626892A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02203880A (en) * 1989-02-01 1990-08-13 S S Shii:Kk Baseball game
JPH02112993U (en) * 1989-02-25 1990-09-10
US5289068A (en) * 1990-08-23 1994-02-22 Westinghouse Electric Corp. Two-stage submersible propulsor unit for water vehicles
US5490768A (en) * 1993-12-09 1996-02-13 Westinghouse Electric Corporation Water jet propulsor powered by an integral canned electric motor
WO1998025815A1 (en) * 1996-12-11 1998-06-18 Ishigaki Company Limited Water jet propulsion device for marine vessel
WO2009084168A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Thrust generator
WO2010150498A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 川崎重工業株式会社 Thrust generating device
KR101256764B1 (en) 2009-06-25 2013-04-25 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 Thrust generating device
EP3037341A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-29 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Rotating electrical machine apparatus and boat body with rotating electrical machine apparatus
WO2016113237A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 Cayago Gmbh Swimming and diving aid
CN107310706A (en) * 2017-07-13 2017-11-03 杨艳 Propulsion plant and ROV
JP2019007362A (en) * 2017-06-21 2019-01-17 日立アプライアンス株式会社 Electric blower

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02203880A (en) * 1989-02-01 1990-08-13 S S Shii:Kk Baseball game
JPH02112993U (en) * 1989-02-25 1990-09-10
US5289068A (en) * 1990-08-23 1994-02-22 Westinghouse Electric Corp. Two-stage submersible propulsor unit for water vehicles
US5490768A (en) * 1993-12-09 1996-02-13 Westinghouse Electric Corporation Water jet propulsor powered by an integral canned electric motor
WO1998025815A1 (en) * 1996-12-11 1998-06-18 Ishigaki Company Limited Water jet propulsion device for marine vessel
WO2009084168A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Thrust generator
JP2009161003A (en) * 2007-12-28 2009-07-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd Thrust generating device
US8851942B2 (en) 2007-12-28 2014-10-07 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Thrust generating apparatus
US8708668B2 (en) 2009-06-25 2014-04-29 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Thrust generating apparatus
KR101256764B1 (en) 2009-06-25 2013-04-25 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 Thrust generating device
KR101313512B1 (en) * 2009-06-25 2013-10-01 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 Thrust generating device
JP2011005926A (en) * 2009-06-25 2011-01-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd Thrust generator
WO2010150498A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 川崎重工業株式会社 Thrust generating device
CN102803064B (en) * 2009-06-25 2015-09-16 川崎重工业株式会社 Thrust generating apparatus
CN102803064A (en) * 2009-06-25 2012-11-28 川崎重工业株式会社 Thrust generating device
US10486784B2 (en) 2014-12-24 2019-11-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Rotating electrical machine apparatus
EP3037341A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-29 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Rotating electrical machine apparatus and boat body with rotating electrical machine apparatus
US10840769B2 (en) 2014-12-24 2020-11-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Rotating electrical machine apparatus
DE102015000259B4 (en) * 2015-01-16 2016-12-29 Cayago Gmbh Swimming and diving aid
CN107406134A (en) * 2015-01-16 2017-11-28 凯亚戈有限公司 Swimming and diving servicing unit
JP2018502012A (en) * 2015-01-16 2018-01-25 カヤゴ ゲーエムベーハーCayago Gmbh Swimming and diving aids
US10227122B2 (en) 2015-01-16 2019-03-12 Cayago Gmbh Swimming and diving aid
KR20170117423A (en) * 2015-01-16 2017-10-23 카야고 게엠베하 Swimming and diving aids
WO2016113237A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 Cayago Gmbh Swimming and diving aid
JP2019007362A (en) * 2017-06-21 2019-01-17 日立アプライアンス株式会社 Electric blower
CN107310706A (en) * 2017-07-13 2017-11-03 杨艳 Propulsion plant and ROV

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5078628A (en) Marine propulsor
US5607329A (en) Integrated motor/marine propulsor with permanent magnet blades
EP0566787B1 (en) Dual propeller shock resistant submersible propulsor unit
JPH039000B2 (en)
KR101277348B1 (en) Submarine with a propulsive derive comprising an annular electric motor, and operating method thereof
US2714866A (en) Device for propelling a ship
CN107074338B (en) Pod propulsion unit for a ship
JPS626892A (en) Water jet generating device
US5702273A (en) Marine propulsion system for underwater vehicles
CN111152907B (en) Propulsion system and control method thereof
WO2014194665A1 (en) Electric motor
CN110341921A (en) A kind of full immersion gondola all-direction propeller peculiar to vessel
US20070046131A1 (en) Boat drive
US6435120B2 (en) Thruster
SE464864B (en) RODERROTOR FOR WATER COSTS AND FLYING APPLIANCES
JP2002534316A (en) Equipment to propel a ship
JPS6237296A (en) Hydrofoil craft
US20220345001A1 (en) Electrical motor with an intrinsic cooling system
KR100308180B1 (en) Underwater Propulsion
ITRM970154A1 (en) NAUTICAL PROPULSOR WITH INTUBATED ROTORIC PROPELLER
KR101953971B1 (en) Fluid machinery having impeller using magnetic levitation
JPS61235295A (en) Propeller device having no drive shaft
US20230128150A1 (en) High efficiency rotating equipment having contra-rotating propeller
JP3839852B2 (en) Improvement of underwater drilling equipment
JP2008274890A (en) Canned pump