JP2008149746A - 舶用二重反転プロペラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二重反転プロペラにおいて、前方のプロペラで起こされた水流の拡散を防ぎ、後方のプロペラに効率良く作用するようにする。
【解決手段】船尾に正転プロペラ１を取り付け、正転プロペラの後方にポッド７を吊架して逆転プロペラ２を取り付けた舶用二重反転装置において、正転プロペラの外周を船体に固定されるノズル１０で囲包したことを特徴とする舶用二重反転プロペラ装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、正逆転するプロペラを相対峙させた舶用二重反転プロペラ装置に関するものである。

船舶のプロペラ装置として、第一プロペラの後方にこれと逆回転する（ピッチも逆方向に付けられている）第二プロペラを配した二重反転プロペラ装置がある。船舶のプロペラ後流には並進成分と回転成分とがあることから、推進に寄与しない回転成分を第二プロペラの回転エネルギーに取り込もうとするものであり、エネルギー効率の向上を図ったものである。

この場合、各々のプロペラの駆動軸を正逆回転する二重軸構造としているものが多いが、これによると、構造が複雑になるとともに、周速が二倍に増速されることによって軸受やシールの条件が苛酷になり、耐久性に問題があった。このため、正転（第一）プロペラは通常の駆動軸で駆動し、逆転（第二）プロペラはストラットでポッドを吊り下げ、ポッド内に設けた駆動軸によって駆動する別駆動形式の二重反転プロペラがある（例えば、特許文献１）。

しかし、互いのプロペラの軸端側にはキャップを取り付ける必要があることから、それぞれのキャップが二つのプロペラ間に存在し、これがために相互のプロペラを必要なだけ接近させられないという問題がある。二つのプロペラ間隔が離れていると、前方のプロペラで加速されたプロペラ後流が拡散してしまい、後方のプロペラへ十分な影響を与えることができない。
特開平６−５６０８２号公報

本発明は、以上の課題を解決するものであり、二つのプロペラが離れている場合であっても、前方のプロペラで発生したプロペラ後流の拡散を防ぎ、後方のプロペラへ十分に影響を与えることができるようにしたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、船尾に正転プロペラを取り付け、正転プロペラの後方にポッドを吊架して逆転プロペラを取り付けた舶用二重反転プロペラ装置において、正転プロペラの外周を船体に固定されるノズルで囲包したことを特徴とする舶用二重反転プロペラ装置を提供したものである。

また、本発明は、以上において、請求項２に記載した、ノズルの断面が内周を流線型にしている構成、請求項３に記載した、ノズルの内径が後方に行くほど絞られている構成、請求項４に記載した、逆転プロペラの翼の外径が正転プロペラの翼の外径と同じか小さい構成、請求項５に記載した、ノズルの後端が逆転プロペラの前方で止まっている構成、請求項６に記載した、ノズルの後端が逆転プロペラの外周まで延長されている構成を提供する。

本発明によると、別駆動系をとるが故に前後のプロペラをある程度離さなければならない場合であっても、前方のプロペラの外周にノズルが存在することによってこのプロペラで加速された水流（回転成分）が拡散するのが抑制されて後方のプロペラに作用するから、エネルギー損失が少ない。また、ノズルは、流漂物からプロペラを保護するガードの役割も果たす。さらに、ノズルは、プロペラ水流が直接船底を叩いて振動を起こすのを抑制するから、プロペラと船底とを接近させることができ（従来であれば、翼の外径の２５％以上離す必要がある）、船体容積の増大、座礁の防止に寄与する。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、図１は船舶の船尾部分の要部一部断面側面図である。本発明に係る二重反転プロペラ装置は、進行方向前方に設置される正転プロペラ１と、その後方に設置される逆転プロペラ２とからなる。正転プロペラ１は、船尾３に突出して強制駆動される駆動軸４に取り付けられるボス１ａから複数の翼１ｂが突出しているものである。そして、ボス１ａの後方には駆動軸４の後端を覆うキャップ５が取り付けられている。

逆転プロペラ２も、ボス２ａから複数の翼２ｂが突出したものであり、正転プロペラ１の後方の船底６からポッド７を吊架するストラット８を下延するとともに、ポッド７の中に駆動軸（図示省略）を軸装し、この駆動軸に逆転プロペラ２をポッド７の前方に位置させて取り付けたものである。また、正転プロペラ１と同様にボス２ａの前端にはキャップ９が取り付けられている。なお、駆動軸への動力伝達は、船内からストラット８を通してベベル機構等で導いている。

本例では、正転プロペラ１と逆転プロペラ２の芯は一致させてあり、その間隔はキャップ５、９同士が干渉しない範囲で接近させてある。また、逆転プロペラ２の翼２ｂの外径は、正転プロペラ１の翼１ｂの外径よりも小さくしてある。

本発明は、正転プロペラ１の外周にノズル１０を取り付けたものである。このノズル１０は、船底６や船尾３からステー１２を延ばして取り付けており、少なくとも、正転プロペラ１の外周（翼１ｂの外周）を囲包している。このときのノズル１０の内径と正転プロペラ１の翼１ｂの外周との間隙は、翼１ｂの外径の０．５〜５％程度にして正転プロペラ１の後流が拡散するのを抑制している。さらに、ノズル１０の断面は、内周が流線型になるようにしており、水流が滑らかに入って来るようにしている。

ノズル１０と正転プロペラ１との前後位置は、ノズル１０の先端は、少なくとも、ボス１ａの前端よりは前方に位置させ、ノズル１０内に入って来た水流を正転プロペラ１で攪拌するようにしている。一方、後端は、キャップ５までのこともあるし、図２、図３の要部一部断面側面図で示されるように逆転プロペラ２のボス２ａの前端位のこともあれば、翼２ｂにかかる位まで延長される場合もある。なお、後者の場合、ノズル１０の内周径は、後方に行くほど絞るのが好ましい。正転プロペラ１の後流を絞って逆転プロペラ２に効果的に作用させるためである。

ところで、以上のノズル１０は船体抵抗を増大させることは否めないから、本発明が適用される船舶は、タンカー、バルクキャリアといった中、低速船が適している。これらの船舶は船型が肥えた形状をしていることから、プロペラに流れ込む水流は角度によって変動が大きく、プロペラ効率を下げる。しかし、このノズル１０は、これら水流の変動を少なくしてプロペラ効率を高める効果があり、この意味で、拡散防止と二重の効果が期待できる。

以上は本発明の基本的な形態であるが、その周辺の形態には、正転プロペラ１と逆転プロペラ２の芯を違えている場合もあれば、回転径を同じにしている場合もある。また、正転プロペラ１、逆転プロペラ２ともに固定ピッチのものもあれば、可変ピッチのものもある。さらに、ポッド７の中に直接モータを仕込み、その出力軸に逆転プロペラ２を取り付けているものもある。この他、ストラット８は回転できるものもあり、これで舵を代用しているものもあれば、ストラット８を固定して別途に舵を設けているものもある。さらに、ポッド７の後方に逆転プロペラ２を取り付けることもある。

本発明を示す船尾部分の要部の一部断面側面図である。 ノズルの変形例を示す一部断面断面側面図である。 ノズルの変形例を示す一部断面断面側面図である。

符号の説明

１ 正転プロペラ
１ａ 〃 のボス
１ｂ 〃 の翼
２ 逆転プロペラ
２ａ 〃 のボス
２ｂ 〃 の翼
３ 船尾
４ 駆動軸
５ 正転プロペラのキャップ
６ 船底
７ ポッド
８ ストラット
９ 逆転プロペラのキャップ
１０ ノズル
１１ ステー

Claims (6)

1. 船尾に正転プロペラを取り付け、正転プロペラの後方にポッドを吊架して逆転プロペラを取り付けた舶用二重反転プロペラ装置において、正転プロペラの外周を船体に固定されるノズルで囲包したことを特徴とする舶用二重反転プロペラ装置。
2. ノズルの断面が内周を流線型にしている請求項１の舶用二重反転プロペラ装置。
3. ノズルの内径が後方に行くほど絞られている請求項１又は２の舶用二重反転プロペラ装置。
4. 逆転プロペラの翼の外径が正転プロペラの翼の外径と同じか小さい請求項１〜３いずれかの舶用二重反転プロペラ装置。
5. ノズルの後端が逆転プロペラの前方で止まっている請求項１〜４いずれかの舶用二重反転プロペラ装置。
6. ノズルの後端が逆転プロペラの外周まで延長されている請求項１〜４いずれかの舶用二重反転プロペラ装置。