TWI510407B - 特別用於水上運輸工具之推進器裝置 - Google Patents

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Becker Marine Sys Gmbh & Co Kg
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Description

特別用於水上運輸工具之推進器裝置
本發明有關一種推進器裝置，特別用於例如船的水上運輸工具之驅動系統，該驅動系統包括一可繞推進器軸旋轉的推進器。
多數水上運輸工具包括一驅動系統，該驅動系統包括一可繞推進器軸旋轉的推進器。當水流過由旋轉推進器所跨越的推進器表面時，推進器會加速與盤旋。因此，湍流會發生在推進器尾流。一般知道，當從船行進方向看時，此湍流在毂的區域或毂的下游通常會特別高。此湍流亦即為「毂旋渦」且對驅動力有負面影響。
為了要減少毂旋渦且如此增加推進器的效率，例如，EP 0 255 136 A1已提議於船行進方向中，在推進器的下游配置的毂蓋(即是，在推進器毂端區域)上提供固定翼或導流翼，翼穩固連接推進器毂且連同此旋轉。翼的徑向延伸實質侷限在毂區域。藉由在連同推進器旋轉的毂蓋上提供這些固定翼，可降低毂旋渦，且因此改進推進器的驅動力。
本發明之目的是要提供一推進器裝置，可進一步減少毂旋渦，且因此進一步改進效率。
此目的可使用一推進器裝置解決，特別用於水上運輸工具的一驅動系統，該驅動系統包括一可繞推進器軸旋轉的推進器，其中進一步提供至少一旋翼。權宜作法上，該旋翼構成類似葉片且配置可繞該推進器軸自由旋轉。因此，該旋翼構成自由旋轉或非驅動，即是沒有可繞該推進器軸旋轉的分開驅動，但可由各自當時的環境條件任意驅動，特別係由當時的水流驅動，供繞該推進器軸旋轉。權宜作法上，該至少一旋翼配置在推進器尾流側，即是在(船)推進器的尾流。換句話說，在船行進方向中，該至少一旋翼位於推進器的下游。如此達成推進器的尾流碰觸該至少一旋翼，且權宜作法上，採用藉此開始旋轉的此一方法構成。
該旋翼的構成使得會以一方法影響推進器尾流，該方法為減少在毂區域的旋渦形成，即是所謂的毂旋渦。此可達成，例如，藉使該旋翼產生有關在毂區域的水流中由推進器所施加盤旋的回正，然後在毂區域且因此在均化層流中產生整個均化推進器水流。特別係可達成此效果，由於旋翼的可自由旋轉結構。相較於先前技術知道的翼係穩固附接毂蓋且必然連同推進器旋轉，根據本發明之可自由旋轉翼有可變的旋轉速度，此取決於安裝的結構與流入量，例如，流入的速度、盤旋的程度等。藉此在毂區域中建立推進器尾流的改進水流模式，且因此有較佳的整體效率。因此，永久改進推進器的整體驅動力。通常，自由旋轉至少一旋翼的旋轉速度會慢於推進器的旋轉速度。不過，此不必然會是在每 一操作狀態的情況。
因為該至少一旋翼是要實質只影響在毂區域的推進器水流，所以進一步提供由該至少一旋翼的旋轉所形成一圓形路徑的直徑小於推進器的直徑。當從該推進器軸的徑向看時，該圓形路徑在此是由該旋翼的最外頂端所形成。此僅概念形成的圓形路徑是由該旋翼的整個旋轉所產生。換句話說，在整個旋轉期間由該至少一旋翼所跨越旋翼表面的直徑為小於或具有小於由推進器所跨越推進器表面的直徑。因此，該旋翼的長度短於該推進器漿葉的長度。比推進器直徑更小的旋翼直徑的限制在於對推進器尾流的影響實質集中在毂區域，且對推進器尾流的可能不想要與不利影響不會發生在其他區域。關於這一點，特別效益為，該至少一旋翼的圓形路徑的直徑小於推進器的直徑的75%，特別小於55%，且特別小於35%。如果該旋翼的直徑較大，且因此當從徑向看時，個別的旋翼漿葉會較大，推進器水流的負面影響可能發生，且強度問題可能出現在該至少一旋翼。
大體而言，該旋翼能以任何適當的材料製成。最好係，不銹鋼或其他適當材料可用來製造旋翼。大體而言，採用不是無關緊要方法構成極度影響水流的任何導流體可當作旋翼使用。特別係，權宜作法上，使旋翼構成類似葉片或類似翼。例如，該旋翼能以導流翼的形式構成。此外，該旋翼可採用或沒有水翼輪廓構成。
當使用水翼輪廓形成時，該翼會有一壓力側與一吸入側，其中該吸入側然後特別以一圓弧形狀向外彎曲，且該壓力側可構成實質平坦。大體而言，不過，一板形結構在兩側上具有一實質平坦倫廓、或在兩翼側上具有一彎曲結構亦可能。此外，當從旋翼的長度看時，該旋翼的輪廓可為形狀相同或不同。特別係，當從翼的縱向看時，該旋翼的輪廓可向內曲入本身，即是盤旋。
更好係，該至少一旋翼有一自由端。權宜作法上，相對於自由端之旋翼的末端在此例係固定在一樞軸承上，以繞該推進器軸旋轉。當從該推進器軸的徑向看時，自由端因此通常最遠離該推進器軸。術語「自由端」為可瞭解，該旋翼的此末端區域不是固定在另一組件上。特別係，最好沒有導管或渦輪環提供在該旋翼的自由端區域的周圍，即是該至少一旋翼不是配置在一導管或渦輪環內。
根據本發明之推進器裝置特別適合於定向推進器。術語「定向推進器」在此例認為這些推進器誠然繞該推進器軸旋轉，但不能繞操縱水上運輸工具的一舵軸進行中樞轉動。
權宜作法上，該至少一旋翼配置在該推進器的推進器毂的區域上或其中。通常，該至少一旋翼亦安裝在毂上，使得可固定在該毂上自由旋轉。或者，該至少一旋翼亦可配置在位於該毂上的 組件，例如，例如一分開的毂端部件或類似。特別係，權宜作法上，該旋翼配置在該(自由)毂端的區域。
在一較佳具體實施例中，除了該至少一可自由旋轉的旋翼之外，可提供連同該推進器旋轉的至少一定子翼。權宜作法上，該至少一定子翼配置介於可自由旋轉的旋翼與推進器之間。因此，在一較佳具體實施例中，該至少一定子翼配置在推進器的軸向下游，且接著該至少一旋翼配置在該至少一定子翼的下游。術語「連同旋轉」在此例應瞭解，使得該定子翼在普通模式必然連同該推進器旋轉，即是採用相同速度與頻率。權宜作法上，該定子翼因此直接連接該推進器或該推進器毂。在此是有效益的，因為有關定子翼的形狀與攻角的對應結構，所以在水流碰觸由該水流所驅動的旋翼之前，該推進器水流的某種程度不盤旋可於毂區域的地方達成，且水流藉此可進一步層流或不磐旋。
該至少一定子翼包括一翼，即是一不會明顯影響水流的導流翼。有關導流翼的材料、形狀或其他幾何結構，可有利亦構成上述旋翼。特別係，如同旋翼一樣，權宜做法上，該至少一定子翼的翼或翼漿葉的長度不長於該推進器漿葉的長度。特別係，在旋轉期間，由定子翼所形成一圓形路徑的直徑因此小於推進器的直徑。該定子翼的圓形路徑最好小於該推進器直徑的75%，特別最好小於55%，特別小於35%。而且，每一情況當從徑向看時，該 定子翼的長度要符合該旋翼的長度。此外，其他尺寸與結構態樣，諸如在軸向的攻角或翼的深度可類似或相同或甚至不同於該旋翼。
在一進一步較佳具體實施例中，當從軸向看時，該至少一定子翼為採用有關該推進器的推進器漿葉的一角度加以偏移配置。因此，當從該推進器毂的圓周看時，該定子翼在推進器毂上附接不同於該推進器漿葉的位置。如果提供數個定子翼，效益係，所有定子翼應配置偏移該等推進器漿葉，且特別最好係，每一推進器漿葉位於相同距離上。因為偏移配置，所以可達成更有用的水力效益。效益係，該定子翼採用一方法配置，該方法為當從圓周方向看時，近似置中配置介於兩推進器漿葉之間。「近似置中」在目前情況應瞭解，使得當從圓周方向看時，該定子翼位在從一推進器漿葉至另一推進器漿葉的距離上(在每一情況當從推進器漿葉中央點看時)，範圍介於整個距離的25%與75%範圍，最好介於整個距離的35%與65%範圍(在每一情況，以該定子翼的中央點作為基礎)。
在一較佳具體實施例中，提供許多旋翼及/或許多定子翼。在此示範性具體實施例中，權宜作法上，複數個旋翼與複數個定子翼採相同高度與圓周分佈，配置在軸向。圓周分佈特別最好一致性，即是在相等距離。權宜作法上，該等旋翼及/或定子翼之 每一者可構成相同結構(形狀、大小、材料等)。大體而言，旋翼及/或定子翼的數目不受限制。最好係，提供兩至七個旋翼及/或定子翼，特別最好係，提供三至五個旋翼及/或定子翼。特別係，該等定子翼及/或旋翼之每一者可有相同長度。進一步效益係，旋翼及/或定子翼的數目可符合推進器漿葉的數目。特別係，當提供相同數目的定子翼與推進器漿葉時，最好配置該等定子翼偏移該等推進器漿葉，其中當從軸向看時，在每一情況，一定子翼然後配置介於兩推進器漿葉之間。特別效益係，在此配置中，在該推進器的湍急尾流上的一推進器漿葉的個別子區域於每一情況為分配給一固定子，使得然後可特別有效率調整或對準該定子翼。
在一進一步較佳具體實施例中，該至少一旋翼及/或該至少一定子翼為採用有關該推進器軸的攻角加以配置。該攻角包括例如介於該翼的縱軸(當從橫截面看)與推進器軸之間或平行推進器軸。個別的旋翼及/或定子翼之每一者可有相同或不同攻角。亦可使用一預先定義的攻角以配置所有定子翼，及使用不同預先定義的攻角以配置所有旋翼。該等定子翼與旋翼的調整最好在相同方向達完，例如，兩者至左舷或兩者至右舷。亦可最好係，一推進器漿葉調整在與該等定子翼及/或旋翼的相同方向。該等定子翼及/或旋翼亦可有相同或不同於推進器漿葉的攻角。如果個別的旋翼及/或定子翼構成向內曲入本身或盤旋，該等個別翼的 不同攻角亦可在一些區域獲得。特別係，攻角可介於10°與80°範圍、最好介於25°至70°範圍、特別最好40°至60°範圍。該等定子翼及/或旋翼最好隨其攻角固定配置。大體而言，然而，亦可實行允許調整攻角的一可調整裝置。藉由提供一攻角，特殊的水流影響且因此特別有效率的非盤旋能以簡單方法達成。最佳的攻角可隨不同的推進器裝置改變，此取決於特別的環境(例如，推進器大小、推進器速度、推進器漿葉輪廓等)。
權宜作法上，該至少一旋翼及/或該至少一定子翼為徑向接至推進器軸。
在一較佳具體實施例中，提供一定子體，該定子體配置在推進器的推進器毂的前端側上，即是自由端，且穩固連接該推進器毂。該至少一定子翼配置在此定子體上，且權宜作法上，亦固定在此。該至少一定子翼與該定子體可形成一部件單元。該推進器裝置的製造可簡化，因為既然該定子翼不需要設計在一部件或緊密連接該推進器毂，但製造成為一單獨元件，且應只經由諸如(例如)螺栓的適當連接構件連接該推進器毂。此亦提供一相對簡單修整的可能性。
權宜作法上，該至少一旋翼的軸承構成為水潤滑。因此，不是油潤滑且亦不是構成密閉或密封。此效益為不需要提供複雜的 潤滑/封閉系統以減少軸承的製造與維護費用。此外，軸承最好構成一組合的軸與徑向軸承。大體而言，然而，亦可提供用於在徑向與軸向中安裝旋翼的兩或多個分開軸承。
該軸承最好構成一摩擦軸承，且提供在該推進器毂或該定子體上。特別最好係，該軸承可構成自潤滑。自潤滑軸承亦稱為「乾摩擦軸承」，因為乾摩擦通常會發生在這些軸承上。此是由軸承伴隨部件之一者、或兩軸承元件之一者的自潤滑特性所引起。因為固體潤滑劑提供嵌入在其所製成的材料上，所以這些軸承在沒有附加潤滑或潤滑劑便可操縱，因為在操作期間的可能微磨損，藉使該等固體潤滑劑可及於表面，且因此減少摩擦與磨損。權宜作法上，可隨彼此移動的兩軸承元件之一者能以塑膠或塑膠合成物、及/或陶瓷結構材料製成，形成自潤滑軸承。最好係，該軸承的一部分、或該軸承的該等軸承元件之一者可從PTFE或ACM形成。亦可使用含石墨材料。另一軸承部件或軸承伴隨部件最好從金屬形成，例如，青銅或黃銅。採用此構件，可簡化軸承的結構，因為不需要提供額外構件以提供潤滑薄膜或類似，且不需要提供外部潤滑劑。從生態的態樣，此亦是有利的，因為沒有潤滑劑(例如油脂)會從軸承流入海洋。可動的第二軸承部件或軸承伴隨部件可最好構成一軸承環，特別為一青銅環，其中在權宜作法上，該至少一旋翼為穩固附接此第二軸承元件。
在一進一步較佳具體實施例中，該至少一旋翼配置在相隔該推進器短距離的軸向上。特別係，該距離可為最大0.8倍於推進器直徑，最好最大0.5倍於推進器直徑，特別最好最大0.3倍於推進器直徑。在此細節上，測量於每一情況應從該推進器或該至少一旋翼的中央點進行。或者，一裝置可提供在0.2倍或少於該推進器直徑的距離。權宜作法上，該至少一旋翼的配置可在該推進器的尾流側上相隔該推進器的短距離上提供。
圖1至圖3顯示根據本發明之一推進器裝置(100)的側視、透視與前視的每一情況。該推進器裝置(100)包括船的推進器(10)，該推進器包含一推進器毂(11)，且穩固連接一推進器軸(在此未在圖顯示)。該推進器軸為沿著一推進器軸(13)旋轉。該推進器軸安裝在一軸頸軸承(12)，該軸頸軸承在此例構成一尾軸管。推進器毂(11)配置在軸頸軸承(12)的末端。五個推進器漿葉(14)在徑向從推進器毂(11)凸出至推進器軸(13)。當從該推進器毂(11)的圓周看時，該等推進器漿葉(14)為一致分佈配置。此外，該等推進器漿葉(14)之每一者有該推進器軸(13)的攻角，其中當從徑向看時，該等推進器漿葉(14)向內曲入本身或在其長度上盤旋，使得可根據該推進器漿葉(14)的部分採用不同攻角。不過，個別推進器漿葉(14)的形狀在每一情況為相同。當從船(15)的行進方向看時，五個定子翼(20)配置在該推進器(10)下游。術語「船行進方向」在此例應瞭解為船或水上運輸工具向前行進的 行進方向。該等定子翼(20)配置在一定子體(21)(參見圖4)，接著穩固連接該推進器毂(11)。因此，該定子翼(20)在該推進器軸的旋轉期間，連同該推進器毂(11)轉動，且因此必然與推進器(10)轉動。該等定子翼(20)在兩翼側上實質以平坦、類似板(翼)主體形成。該等定子翼(20)具有關該推進器軸(13)的攻角。此攻角約45°。該等定子翼的攻角大於該等推進器漿葉的平均攻角。
當從船(15)行進方向看時，五個旋翼(30)為進一步提供在該等定子翼(20)的下游。該等旋翼(30)穩固附接一摩擦軸承(40)的一軸承環(41)(特別參見圖4)。該等旋翼(30)分佈配置在軸承環(41)周圍的一致距離上，且可繞該推進器軸(13)自由旋轉。該等旋翼(30)亦構成為具平坦側的導板狀或翼體，且具有關於該推進器軸(13)的攻角。該攻角具有相同於該等定子翼(20)或該等推進器漿葉(14)的方向，但該等旋翼(30)的攻角值小於該等定子翼(20)或該等推進器漿葉(14)的攻角值。該等個別旋翼(30)構成相同的形狀與攻角。旋翼(30)與定子翼(20)兩者是由不銹鋼製成。該軸承環(41)是由青銅組成。可從圖3看出，特別係，定子翼(20)與旋翼(30)的徑向長度近似相同，且一翼(20、30)的長度只約一推進器漿葉(14)的長度之10%至20%，特別為15%。由該旋翼(30)的旋轉所形成圓形路徑的直徑(31)因此非常小於該推進器(10)的直徑(16)。特別係，該等旋翼(30)的直徑(31)只約該推進器(10)的直徑(16)之25%。該等旋翼(30)的直徑(31)約符合由該等定子 翼(20)所形成圓形路徑的直徑，因此，有類似的徑向長度。該等個別定子翼(20)之每一者於軸向中直接近似配置在一推進器漿葉(14)的下游。
圖4顯示從船(15)行進方向看時，通過該推進器裝置(100)之後面部件的截面圖。一定子體(21)安置在該推進器毂(11)的前側端區域(11a)。該定子體(21)的直徑在連接推進器毂(11)的區域中具有類似推進器毂(11)的直徑。在軸向的進一步過程中，該定子體(21)有一錐體(22)。此錐體亦為圓筒形構成，類似該定子體(21)的另一區域。因此，該定子體(21)的節段式外輪廓可獲得具有從錐體區域(22)側面凸出的外部區域(23)。連接構件(即是螺栓(24))為透過此外部區域(23)導引，連接構件延伸入該推進器毂(11)，且穩固連接該定子體(21)至該推進器毂(11)。從該定子體(21)的此外部區域(23)，該等定子翼(20)徑向向外凸出。這些最好隨該定子體(21)在一部件上形成。該定子翼(20)有一實質矩形外廓，其中位在遠離該推進器毂(11)的兩角落區域(201、202)構成圓形。該定子翼(20)的前部分區域(203)在該推進器毂(11)的子區域上凸出。向另一側(當從軸向的下游看時)，該定子翼(20)終止於近似齊平該定子體(21)的外部區域(23)。
該定子體(21)的錐體區域(22)有一圓周表面(221)與一前側面(222)。一由塑膠組成的轴承套(42)為穩固附接圓周表面 (221)。由青銅製成的該旋翼(30)的該軸承環(41)進一步位在此軸承套(42)上。該軸承套(42)具有自潤滑特性，使得整體上，可獲得一自潤滑摩擦軸承(40)。該等旋翼(30)可連同在該軸承套(42)上的軸承環(41)自由旋轉。在軸向上，該軸承環(41)亦由兩軸承環(43、44)所定界，且該等軸承環亦從自潤滑塑膠材料形成，且排列垂直該推進器軸(13)。該軸承環(43)在此例為固定配置在該定子體(21)的外部區域(23)的前面上。另一方面，該軸承環(44)為固定配置在一端蓋(50)上，接著使用螺栓(51)固定至該定子體的該錐體(22)且緊靠前側面(222)。該摩擦軸承(40)如此由軸承套(42)、軸承環(41)(其上附接該等旋翼(30))、以及兩軸承環(43、44)(橫貫排列至推進器軸(13))組成。該摩擦軸承(40)因此構成一組合的軸與徑向軸承。
該等旋翼(30)有一實質矩形輪廓，其中在相隔該推進器毂(11)或該定子體(21)的距離上所配置的兩角落區域(301、302)為構成圓形。一後部分區域(303)從端蓋(50)上延伸，且終止於近似與此齊平。在相對側(當從軸向看時的上游)上，該旋翼(30)的前緣(304)幾乎直接位於該定子翼的後緣(204)之下游。即是，該等定子翼(20)與旋翼(30)在軸向為彼此前後接著。同樣地，該等定子翼(20)只配置在相隔該推進器(10)的非常短距離上。
圖5顯示根據本發明之推進器裝置(100)的前視圖，且該等 定子翼(20)配置偏移該等推進器漿葉(14)。當從圓周方向看時，該等定子翼(20)為近似置中配置介於兩推進器漿葉(14)之間，即是當從圓周方向看時，該等定子翼(20)位在從一推進器漿葉(14)至下一推進器漿葉(14)的距離上。從一推進器漿葉(14)至另一者的距離是在從一第一推進器漿葉(14a)的一推進器漿葉中央點CP1至一第二推進器漿葉(14b)的一推進器漿葉中央點CP2的圓周方向中測量。當該定子翼(20)的一中央點CP3配置在介於第一推進器漿葉中央點CP1與第二推進器漿葉中央點CP2之間的圓周距離(或在同中心且平行圓周距離的一條線)上時，一定子翼(20)配置介於兩推進器漿葉(14a、14b)之間。大體上，當從該推進器軸(13)的方向看時，中央點CP1、CP2、CP3可定義為由一推進器漿葉(14)或定子翼(20)所涵蓋區域的幾何中心。不過，該中央點亦可定義為一推進器漿葉(14)或定子翼(20)的質量中心。其他定義亦可能。因此，當想像一第一條線L1通過該推進器軸(13)與第一推進器漿葉中央點CP1、一第二條線L2通過該推進器軸(13)與第二推進器漿葉中央點CP2、且一第三條線L3通過該推進器軸(13)與定子翼中央點CP3時，其中該等線條L1、L2、L3在每一情況與該推進器軸(13)成直角且向外徑向延伸，在第一與第二條線L1、L2之間所形成一第一角A1是由第三條線L3分成近似等值的兩角度，即為一第二角A2與一第三角A3。在此，近似等值意指第二角A2(或等同該補角A3)介於第一角A1的25%至75%範圍。
特别係，在圖1和圖2的示意中，可看出，對於包含推進器毂(11)、定子體(21)、軸承環(41)與端蓋(50)的系統而言，可獲得一整體密封、無段差輪廓，在此為流線型。
10‧‧‧推進器
11‧‧‧推進器毂
11a‧‧‧毂前側
12‧‧‧軸頸軸承
13‧‧‧推進器軸
14‧‧‧推進器漿葉
14a‧‧‧第一推進器漿葉
14b‧‧‧第二推進器漿葉
15‧‧‧船行進方向
16‧‧‧推進器直徑
20‧‧‧定子翼
21‧‧‧定子體
22‧‧‧錐體
23‧‧‧外部區域
24‧‧‧螺栓
30‧‧‧旋翼
31‧‧‧旋翼的直徑(圓形路徑)
40‧‧‧摩擦軸承
41‧‧‧軸承環
42‧‧‧軸承套
43、44‧‧‧軸承環
50‧‧‧端蓋
51‧‧‧螺栓
100‧‧‧推進器裝置
203‧‧‧前部分區域
201、202‧‧‧角落區域
204‧‧‧後緣
221‧‧‧圓周表面
222‧‧‧前側面
301、302‧‧‧角落區域
303‧‧‧後部分區域
304‧‧‧前緣
CP1‧‧‧第一推進器漿葉的中央點
CP2‧‧‧第二推進器漿葉的中央點
CP3‧‧‧定子翼的中央點
L1‧‧‧通過第一中央點的第一條線
L2‧‧‧通過第二中央點的第二條線
L3‧‧‧通過第三中央點的第三條線
A1‧‧‧介於第一與第二線之間所形成的角度
A2‧‧‧介於第一與第三線之間所形成的角度
A3‧‧‧介於第二與第三線之間所形成的角度
根據本發明之推進器裝置將在下面參考附圖所示的示範性具體實施例加以詳細解釋，其中：圖1顯示一推進器裝置的側視圖；圖2顯示圖1所示推進器裝置的透視圖；圖3顯示圖1所示推進器裝置的前視圖；圖4顯示透過圖1所示推進器裝置之一部分的截面圖；及圖5顯示推進器裝置的前視圖，且定子翼配置偏移該推進器漿葉。
10‧‧‧推進器
11‧‧‧推進器毂
12‧‧‧軸頸軸承
13‧‧‧推進器軸
14‧‧‧推進器漿葉
15‧‧‧船行進方向
20‧‧‧定子翼
30‧‧‧旋翼
41‧‧‧軸承環
50‧‧‧端蓋
100‧‧‧推進器裝置

Claims (15)

  1. 一種推進器裝置(100)，特別用於水上運輸工具的一驅動系統，包括一推進器(10)，該推進器(10)可繞一推進器軸(13)旋轉，其中提供至少一旋翼(30)，配置成可繞該推進器軸(13)自由旋轉，其中由該至少一旋翼(30)的旋轉所形成一圓形路徑的直徑(31)小於該推進器(10)的直徑(16)，該至少一旋翼實質只影響在一推進器毂區域的一推進器水流以減少在該推進器毂區域的旋渦形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之推進器裝置，其特徵在於該至少一旋翼(30)配置在該推進器(10)的一推進器毂(11)上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之推進器裝置，其特徵在於該至少一旋翼(30)的圓形路徑的直徑(31)小於該推進器(10)的該直徑(16)的75%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之推進器裝置，其特徵在於該連同推進器(10)旋轉的至少一定子翼(20)提供，最好配置介於該可自由旋轉的至少一旋翼(30)與該推進器(10)之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之推進器裝置，其特徵在於該至少一定子翼(20)配置在該推進器(10)的一推進器毂(11)上，且穩固連接該推進器毂。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之推進器裝置，其特徵在於該至少一定子翼的圓形路徑的直徑小於該推進器(10)的該直徑(16)的75%。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之推進器裝置，其特徵在於當從軸向看時，該至少一定子翼(20)以一角度相對該推進器(10)的該等推進器漿葉(14)偏移配置。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之推進器裝置，其特徵在於該等許多旋翼(30)及/或定子翼(20)提供，且配置分佈在繞該推進器軸(13)的圓周方向。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之推進器裝置，其特徵在於該等旋翼(30)及/或定子翼(20)的數目符合該推進器(10)的推進器漿葉(14)的數目。
  10. 如申請專利範圍第1項或第4項所述之推進器裝置，其特徵在於該至少一旋翼(30)及/或該至少一定子翼(20)具有關於該推進器軸的一攻角，其中該攻角為10°至80°。
  11. 如申請專利範圍第1項或第4項所述之推進器裝置，其特徵在於該至少一旋翼(30)及/或該至少一定子翼(20)配置徑向連接該推進器軸(13)。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之推進器裝置，其特徵在於該至少一定子翼(20)配置在一定子體(21)上，其中該定子體(21)配置在該推進器(10)的一推進器毂(11)，且穩固連接該推進器毂(11)。
  13. 如申請專利範圍第2項所述之推進器裝置，其特徵在於一摩擦軸承(40)，特別為一自潤滑摩擦軸承，提供在該推進器毂(11)或在該定子體(21)上，用於安裝該至少一旋翼(30)。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之推進器裝置，其特徵在於該摩擦軸承(40)包括一第一軸承元件，穩固附接該推進器毂(11)或定子體(21)；及一第二軸承元件，特別為一軸承環(41)，其中該第二軸承元件可隨該第一軸承元件移動，且其中該至少一旋翼(30)穩固附接該第二軸承元件。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之推進器裝置，其特徵在於該至少一旋翼(30)在該推進器軸(13)的方向，配置在相隔該推進器(10)最大0.8倍於該推進器直徑(16)的距離。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10155575B2 (en) 2013-06-07 2018-12-18 National Taiwan Ocean University Diffuser-type endplate propeller
CN103803040A (zh) * 2014-01-24 2014-05-21 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 螺旋桨桨毂消涡轮
SG10201810020RA (en) * 2014-05-28 2018-12-28 Korea Inst Ocean Sci & Tech Combined propeller cap for reducing rotating flow and hub vortex and enhancing propulsive efficiency
KR101470896B1 (ko) * 2014-05-28 2014-12-09 한국해양과학기술원 허브 볼텍스 캐비테이션 저감을 위한 무회전 프로펠러 캡
KR20160132676A (ko) 2015-05-11 2016-11-21 삼성중공업 주식회사 선박
CN105667747A (zh) * 2016-01-06 2016-06-15 浙江海洋学院 一种高效螺旋桨
WO2017178061A1 (en) * 2016-04-15 2017-10-19 Wärtsilä Finland Oy A propeller for a marine vessel and a method of installing the hub cap to the hub
JP2018039411A (ja) * 2016-09-08 2018-03-15 株式会社大内海洋コンサルタント フィン付プロペラボスキャップ
KR101788763B1 (ko) 2016-09-30 2017-10-20 대우조선해양 주식회사 전후연 비틀림 전류고정날개
KR102134548B1 (ko) * 2016-10-04 2020-07-16 바르트실라 네덜란드 비.브이. 선박용 프로펠러 및 허브에 허브 캡을 설치하는 방법
JP6812057B2 (ja) * 2017-06-21 2021-01-13 ナカシマプロペラ株式会社 船舶用推進装置及びそれを備えた船舶
DE102017116516B3 (de) * 2017-07-21 2019-01-24 Promarin Propeller Und Marinetechnik Gmbh Propeller für ein Wasserfahrzeug
JP7146437B2 (ja) * 2018-04-23 2022-10-04 三菱重工業株式会社 舶用プロペラ及び船舶
CN111645838B (zh) * 2020-06-15 2021-04-06 中国船舶科学研究中心 导管桨支撑分区预旋导流装置
KR102241955B1 (ko) 2020-12-16 2021-04-19 주식회사 부산피알에스 선박용 조립식 프로펠러
CN113716005A (zh) * 2021-10-14 2021-11-30 邵建锋 一种电动推进器
KR20230103239A (ko) 2021-12-31 2023-07-07 주식회사 모쓰 캐비테이션을 방지하는 선박 프로펠러
CN114750916A (zh) * 2022-06-08 2022-07-15 华东交通大学 一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置
CN115056950B (zh) * 2022-07-15 2024-06-25 上海外高桥造船有限公司 桨根调节构件以及船

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US599125A (en) * 1898-02-15 fefel
US3606579A (en) * 1969-01-22 1971-09-20 Henry Mehus Propeller
GB2160618A (en) * 1984-06-08 1985-12-24 Blohm Voss Ag Ship's propeller arrangement
DE3508203A1 (de) * 1985-03-08 1986-09-11 Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser Schiffsantrieb
US4767269A (en) * 1984-11-29 1988-08-30 Ab Volvo Penta Rotor system, particularly a boat propeller system
US5096383A (en) * 1989-11-02 1992-03-17 Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. Propeller blades
US7806661B2 (en) * 2005-06-06 2010-10-05 Duffield Marine, Inc. Propeller

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US463322A (en) * 1891-11-17 Screw-propeller
US1607116A (en) * 1926-11-16 Oeoeae checkley
US968823A (en) * 1904-07-25 1910-08-30 George Westinghouse Propelling device.
US1717663A (en) * 1927-12-07 1929-06-18 Checkley George Propeller
US1813552A (en) * 1930-04-02 1931-07-07 John Haas Propelling mechanism
DE606119C (de) 1933-11-12 1934-11-24 Nicholas Wladimir Akimoff Einrichtung zur Erhoehung des Wirkungsgrades eines Schraubenpropellers
US3549271A (en) * 1967-10-12 1970-12-22 Hidetsugu Kubota Backflow recovery propeller device
JPS58183382A (ja) 1982-04-19 1983-10-26 Nippon Kokan Kk <Nkk> 誘転プロペラ
SE445107B (sv) * 1983-06-22 1986-06-02 Volvo Penta Ab Rotoranordning
US4473308A (en) * 1983-08-22 1984-09-25 The B. F. Goodrich Company Bearing assembly
EP0148965B1 (de) * 1984-01-14 1988-03-16 Ostermann Metallwerke GmbH &amp; Co Anordung aus einem Schiffspropeller und einem Leitrad
JPH05475Y2 (zh) 1985-02-14 1993-01-07
JPS62103295A (ja) 1985-10-31 1987-05-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 羽根付きプロペラキヤツプ
JPH07121716B2 (ja) * 1986-07-16 1995-12-25 大阪商船三井船舶株式会社 フィン付プロペラボスキャップ
AU593670B2 (en) 1986-07-31 1990-02-15 Mikado Propeller Co., Ltd. A screw propeller boss cap with fins
CN1031975A (zh) 1987-09-14 1989-03-29 大阪商船三井船舶株式会社 带鳍板的螺旋桨桨毂盖
JPH01311982A (ja) 1988-06-10 1989-12-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 遊転プロペラ装置
JPH085431B2 (ja) 1989-01-20 1996-01-24 株式会社神戸製鋼所 舶用推進装置
US5161369A (en) * 1991-01-28 1992-11-10 Williams International Corporation Aft fan gas turbine engine
JP3509903B2 (ja) * 1993-09-22 2004-03-22 ジャパン・ハムワージ株式会社 船舶の推進装置
CN2214354Y (zh) * 1994-08-18 1995-12-06 中国船舶工业总公司第七研究院第七○八研究所 带适进流鳍板的螺旋桨桨帽
US5480330A (en) * 1994-10-04 1996-01-02 Outboard Marine Corporation Marine propulsion pump with two counter rotating impellers
JPH08282590A (ja) 1995-04-14 1996-10-29 Mikado Propeller Kk 舶用プロペラ
EP0758606A1 (de) 1995-08-16 1997-02-19 Schottel-Werft Josef Becker GmbH &amp; Co KG. Nabenkappe für Schiffsschrauben
JP2002166888A (ja) 2000-11-29 2002-06-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ステータフィン付船舶及びその製造方法
DE10152977C1 (de) 2001-10-26 2003-05-08 Howaldtswerke Deutsche Werft Vorrichtung zur Entgegenwirkung von im Nabenbereich von Propellern und/oder Propellerantrieben im umgebenden Fluid erzeugten Strömungswirbeln
SE524813C2 (sv) * 2003-02-20 2004-10-05 Volvo Penta Ab Propellerkombination för ett båtpropellerdrev med dubbla propellrar
JP4382120B2 (ja) 2007-08-24 2009-12-09 株式会社新来島どっく ダクト付きタービンフィン
US8702395B2 (en) * 2008-10-16 2014-04-22 The Penn State Research Foundation Hub fin device
JP5524496B2 (ja) * 2009-03-18 2014-06-18 株式会社三井造船昭島研究所 船舶の推進装置とそれを備えた船舶

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US599125A (en) * 1898-02-15 fefel
US3606579A (en) * 1969-01-22 1971-09-20 Henry Mehus Propeller
GB2160618A (en) * 1984-06-08 1985-12-24 Blohm Voss Ag Ship's propeller arrangement
US4767269A (en) * 1984-11-29 1988-08-30 Ab Volvo Penta Rotor system, particularly a boat propeller system
DE3508203A1 (de) * 1985-03-08 1986-09-11 Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser Schiffsantrieb
US5096383A (en) * 1989-11-02 1992-03-17 Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. Propeller blades
US7806661B2 (en) * 2005-06-06 2010-10-05 Duffield Marine, Inc. Propeller

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