JP2022140948A - Vessel propulsion device and vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、船舶を推進させる船舶推進装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a vessel propulsion device for propelling a vessel.
例えば、特許文献1には、ダクトと、ダクト内に回転可能に配置されるプロペラと、を備える船舶推進装置が開示されている。
For example,
しかしながら、ダクト内にプロペラが配置されている船舶推進装置は、オープンプロペラを採用する船舶推進装置と比較して、低騒音やメンテナンス性の向上を実現できるものの、推進効率が低くなる場合が多い。また、ダクトプロペラ型の船舶推進装置は、オープンプロペラ型の船舶推進装置よりも高価となることが多い。これらの理由から、ダクトプロペラ型の船舶推進装置よりもオープンプロペラ型の船舶推進装置が選択されることが多い。一方で、ダクトプロペラ型の船舶推進装置は、レイアウト・サイズ・回転数などの設計自由度が高く、推進効率の向上を図ることができる。 However, although a ship propulsion device in which a propeller is arranged in a duct can achieve low noise and improved maintainability compared to a ship propulsion device that employs an open propeller, propulsion efficiency is often low. Also, the duct propeller type ship propulsion device is often more expensive than the open propeller type ship propulsion device. For these reasons, open propeller type ship propulsion devices are often selected over ducted propeller type ship propulsion devices. On the other hand, the duct propeller type vessel propulsion device has a high degree of design freedom in terms of layout, size, number of revolutions, etc., and can improve propulsion efficiency.
本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、ダクトと、ダクト内に回転可能に配置されるプロペラと、を備える船舶推進装置であって、推進効率を向上させることができる船舶推進装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and provides a vessel propulsion device that includes a duct and a propeller that is rotatably arranged in the duct, and that can improve propulsion efficiency. The object is to provide a propulsion device.
上記目的を達成するため、本開示に係る船舶推進装置は、船舶を推進させる船舶推進装置であって、前記船舶の船体の下方に前記船体の幅方向に沿って並ぶ複数のダクトと、前記複数のダクトのそれぞれの内部に回転可能に配置されるプロペラと、備え、前記複数のダクトのうち前記幅方向において互いに隣り合う一対のダクトのペアのうちの少なくとも1つは、前記幅方向の一方側に位置するダクトを一方側ダクトとし、前記幅方向の他方側に位置するダクトを他方側ダクトとすると、前記一方側ダクトの前記幅方向の他方側の側面が前記他方側ダクトの前記幅方向の一方側の側面と接している。 In order to achieve the above object, a marine propulsion device according to the present disclosure is a marine propulsion device for propelling a marine vessel, comprising: a plurality of ducts arranged below a hull of the marine vessel along the width direction of the hull; and at least one of a pair of ducts adjacent to each other in the width direction among the plurality of ducts is arranged on one side in the width direction. If the duct positioned at the duct located at the other side in the width direction is defined as the one side duct and the duct positioned at the other side in the width direction is defined as the other side duct, the side surface of the one side duct on the other side in the width direction is the width direction of the other side duct. It is in contact with one side.
本開示の船舶推進装置によれば、ダクトと、ダクト内に回転可能に配置されるプロペラと、を備える船舶推進装置の推進効率を向上させることができる。 According to the ship propulsion device of the present disclosure, it is possible to improve the propulsion efficiency of the ship propulsion device that includes the duct and the propeller that is rotatably arranged in the duct.
以下、本開示の実施の形態による船舶推進装置について、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。 Hereinafter, ship propulsion devices according to embodiments of the present disclosure will be described based on the drawings. Such an embodiment shows one aspect of the present disclosure, does not limit the present disclosure, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present disclosure.
(船舶の構成)
図1は、一実施形態に係る船舶推進装置1を備える船舶100の構成を概略的に示す図である。図1に示すように、船舶100は、船体102と、船体102に取り付けられ、船舶100を推進させる船舶推進装置1と、を備える。
(Vessel configuration)
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a
船体102は、船体102の前方に位置する部分である船首部104と、船体102の後方に位置する部分である船尾部106と、船底部108と、を有する。船首部104は、船体102が海水などの流体から受ける抵抗を低減する形状を有している。本開示では、船体102の前後方向(以下、「前後方向」とする)のうち船尾部106から船首部104に向かう方向を船体102の前方向とし、船首部104から船尾部106に向かう方向を船体102の後方向としている。
The
船舶推進装置1は、船体102の船尾部106側に位置するように船底部108に取り付けられている。船舶100は、船舶推進装置1が上下方向に沿って延びる軸線Oを中心として回転することで船体102の進行方向が調整されるように構成されている(いわゆる首振り型の船舶推進装置である)。幾つかの実施形態では、不図示であるが、船舶100は、船体102の進行方向を調整するための舵を備える。
The
以下、本開示の一実施形態に係る船舶推進装置1の構成について具体的に説明する。
Hereinafter, the configuration of the
(船舶推進装置の構成)
図2は、本開示の一実施形態に係る船舶推進装置1の構成を概略的に示す図である。図2には、前方向から視た船舶推進装置1が示されている。
(Configuration of vessel propulsion device)
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the
図2に示すように、船舶推進装置1は、船舶100の船体102の下方に船体102の幅方向に沿って並ぶ複数のダクト2と、複数のダクト2のそれぞれの内部に回転可能に配置されるプロペラ4と、を備える。以下では、船体102の幅方向を単に「幅方向D」と記載する。
As shown in FIG. 2 , the
図2に例示する形態では、船舶100は、船体102の船底部108から下方に向かって突出するセンタースケグ110を備えている。センタースケグ110は、幅方向Dの中心部に位置するように船体102の船底部108に設けられており、船体102を安定させる。
In the form illustrated in FIG. 2, the
複数のダクト2は、センタースケグ110の幅方向Dの一方側(右舷側)に配置される第1ダクト行6と、センタースケグ110の幅方向Dの他方側(左舷側)に配置される第2ダクト行8と、を含む。第1ダクト行6は、幅方向Dに沿って並ぶ5つのダクト2A(2)を含んでいる。つまり、幅方向Dにおいて互いに隣り合う一対のダクト2A,2Aのペアが4つ形成されている。第2ダクト行8は、幅方向Dに沿って並ぶ5つのダクト2B(2)を含んでいる。つまり、幅方向Dにおいて互いに隣り合う一対のダクト2B,2Bのペアが4つ形成されている。
The plurality of
ここで、4つの一対のダクト2A,2Aのペアのうち1つのペアの構成について説明する。図3は、一実施形態に係る一対のダクト2A,2Aのペアの構成を概略的に示す図である。図3には、前方向から視た一対のダクト2A,2Aのペアが示されている。一対のダクト2A,2Aのうち、幅方向Dの一方側に位置するダクト2Aを一方側ダクト10とし、幅方向Dの他方側に位置するダクト2Aを他方側ダクト12とする。尚、図3に例示して説明する構成は、他の一対のダクト2A,2Aのペアに適用することもできるし、幅方向Dにおいて互いに隣り合う一対のダクト2B,2Bのペアに適用することもできる。
Here, the configuration of one of the four pairs of
図3に示すように、一方側ダクト10は、一方側ダクト10の入口16を形成する入口部14を備える。図3に例示する形態では、一方側ダクト10の入口部14は、外周形状及び内周形状のそれぞれが四角形状を有するように構成されている。一方側ダクト10の入口部14は、肉厚が一定となるように外周形状及び内周形状のそれぞれが構成されている。このような構成によれば、一方側ダクト10の入口部14の外周形状及び内周形状のそれぞれが互いに異なる形状である場合(例えば、外周形状が四角形状であるのに対して、内周形状が円形状である場合)と比較して、一方側ダクト10が海水などの流体から受ける抵抗を低減することができる。尚、一方側ダクト10の入口部14の外周形状は四角形状に限定されず、多角形状であってもよい。この場合、一方側ダクト10の入口部14の内周形状も、外周形状に沿った多角形状を有する。
As shown in FIG. 3 , the one-
このような一方側ダクト10は、例えば、四角筒形状を有しており、上面18と、上面18の幅方向Dの一方側の一端18aから下方に向かって延びる第1側面20と、上面18の幅方向Dの他方側の他端18bから下方向かって延びる第2側面22と、第1側面20の下端20aと第2側面22の下端22aとを接続する下面24と、を含む。
Such a one-
一方側ダクト10の上面18は、船体102の船底部108と接している。一方側ダクト10の第2側面22は、一方側ダクト10の延在方向の全体に亘って、直線形状を有している。一方側ダクト10の下面24は、幅方向Dの他方側(中央側)に向かうにつれて船体102の船底部108から離れるように傾斜する傾斜区間38を含む。一実施形態では、一方側ダクト10の下面24の傾斜区間38は、幅方向Dにおいて下面24が設けられる範囲の全体である。幾つかの実施形態では、一方側ダクト10の下面24の傾斜区間38は、幅方向Dにおいて下面24が設けられる範囲の一部である。尚、一実施形態では、一方側ダクト10の下面24は、直線形状を有しているが、外形形状が滑らかに変化していくように凸状に湾曲していてもよい。
The
次に、他方側ダクト12について説明する。図3に示すように、他方側ダクト12は、他方側ダクト12の入口28を形成する入口部26を備える。図3に例示する形態では、他方側ダクト12の入口部26は、外周形状及び内周形状のそれぞれが四角形状を有するように構成されている。他方側ダクト12の入口部26は、肉厚が一定となるように外周形状及び内周形状のそれぞれが構成されている。このような構成によれば、他方側ダクト12の入口部26の外周形状及び内周形状のそれぞれが互いに異なる形状である場合と比較して、他方側ダクト12が海水などの流体から受ける抵抗を低減することができる。
Next, the
このような他方側ダクト12は、例えば、四角筒形状を有しており、上面30と、上面30の幅方向Dの一方側の一端30aから下方に向かって延びる第1側面32と、上面30の幅方向Dの他方側の他端30bから下方向かって延びる第2側面34と、第1側面32の下端32aと第2側面34の下端34aとを接続する下面36と、を含む。
The
他方側ダクト12の上面30は、船体102の船底部108と接している。他方側ダクト12の第1側面32は、他方側ダクト12の延在方向の全体に亘って、直線形状を有している。他方側ダクト12の下面36は、幅方向Dの他方側(中央側)に向かうにつれて船体102の船底部108から離れるように傾斜する傾斜区間40を含む。一実施形態では、他方側ダクト12の下面36の傾斜区間40は、幅方向Dにおいて下面36が設けられる範囲の全体である。幾つかの実施形態では、他方側ダクト12の下面36の傾斜区間40は、幅方向Dにおいて下面36が設けられる範囲の一部である。尚、一実施形態では、他方側ダクト12の下面36は、直線形状を有しているが、外形形状が滑らかに変化していくように凸状に湾曲していてもよい。
The
図3に示すように、一方側ダクト10の幅方向Dの他方側の側面(第2側面22)が他方側ダクト12の幅方向Dの一方側の側面(第1側面32)と接している。つまり、一方側ダクト10と他方側ダクト12との間には隙間が形成されていない。
As shown in FIG. 3, the side surface (second side surface 22) on the other side in the width direction D of the one-
図3に例示して説明した一対のダクト2A,2Aのペアの構成は、複数のダクト2のうち幅方向Dにおいて互いに隣り合う一対のダクト2のペアのうちの少なくとも1つに適用される。複数のダクト2のうち幅方向Dにおいて互いに隣り合う一対のダクト2のペアの全てに適用される場合、複数のダクト2は、幅方向Dに沿って並ぶ3以上のダクト2を含む。
The configuration of the pair of
図2に例示する形態では、第1ダクト行6の5つのダクト2Aのうち幅方向Dにおいて互いに隣り合う一対のダクト2A,2Aのペアの全てが、一方側ダクト10の幅方向Dの他方側の側面(第2側面22)が他方側ダクト12の幅方向Dの一方側の側面(第1側面32)と接するように構成されている。同様に、第2ダクト行8の5つのダクト2Bのうち幅方向Dにおいて互いに隣り合う一対のダクト2B,2Bのペアの全てが、一方側ダクト10の幅方向Dの他方側の側面(第2側面22)が他方側ダクト12の幅方向Dの一方側の側面(第1側面32)と接するように構成されている。
In the form illustrated in FIG. 2, all of the pairs of
図2に例示する形態では、第1ダクト行6のうち最も幅方向Dの他方側(船体102の中央側)に位置する中央側ダクト42は、中央側ダクト42の幅方向Dの他方側の側面が、センタースケグ110の幅方向Dの一方側の側面に接している。同様に、第2ダクト行8のうち最も幅方向Dの一方側(船体102の中央側)に位置する中央側ダクト44は、中央側ダクト44の幅方向Dの一方側の側面が、センタースケグ110の幅方向Dの他方側の側面に接している。
In the form illustrated in FIG. 2, the
図2に例示する形態では、船舶推進装置1は、第1ダクト行6の中央側ダクト42の下面および第2ダクト行8の中央側ダクト44の下面のそれぞれに取り付けられる下方ダクト46と、それぞれの下方ダクト46の内部に回転可能に配置される下方プロペラ48と、を備えている。つまり、一実施形態に係る船舶推進装置1には、12基のプロペラが配置されている。下方ダクト46のそれぞれは、センタースケグ110との間に隙間が非形成であるように、センタースケグ110に接している。
In the form illustrated in FIG. 2, the
次にプロペラ4の構成例について説明する。図2に示すように、プロペラ4は、複数のダクト2のそれぞれの内部に回転可能に配置される円筒形状のリム43と、リム43に取り囲まれる羽根45と、を備える。羽根45の翼端は、リム43の内周面に固定されている。羽根45は、リム43が不図示の電動モータから供給される回転力によって回転すると、このリム43の回転に伴ってダクト2の延在方向に沿って延びるプロペラ4の回転軸線を中心として回転する。つまり、一実施形態では、船舶推進装置1は、リム43が回転することで船舶100の推進力を発生させるリム駆動推進機である。
Next, a configuration example of the
(船舶推進装置の作用・効果)
本開示の一実施形態に係る船舶推進装置1の作用・効果について説明する。図4に示すように、船舶100が水上を移動する際、船体102の下方には船舶100の移動速度Vと比較して流速が遅い境界層Xが発生し、この境界層Xから船体102の船底部108に摩擦抵抗が作用する。船体102の船底部108に作用した摩擦抵抗の分だけ、推進効率が下がる。
(Action and effect of ship propulsion device)
Actions and effects of the
一実施形態に係る船舶推進装置1によれば、一方側ダクト10の第2側面22が他方側ダクト12の第1側面32と接するように構成されている。このため、境界層Xが一方側ダクト10と他方側ダクト12との間を流通することが抑制され、境界層Xから船体102の船底部108に作用する摩擦抵抗によって生じる損失を低減することができる。よって、ダクト2と、プロペラ4と、を備える船舶推進装置1の推進効率を向上させることができる。
According to the
一実施形態に係る船舶推進装置1によれば、一方側ダクト10の第2側面22、および他方側ダクト12の第1側面32のそれぞれが非直線形状である場合(例えば、弧形状)と比較して、一方側ダクト10及び他方側ダクト12の製造を容易化することができる。
According to the
ダクトプロペラ型の船舶推進装置は、複数のダクトのそれぞれが円筒形状を有している場合がある。この場合、幅方向Dにおいて互いに隣り合うダクトとダクトとの間には隙間が形成されてしまう。境界層Xがこの隙間に流入すると、船底部108に作用する摩擦抵抗によって生じる損失が大きくなる。しかしながら、一実施形態に係る船舶推進装置1は、複数のダクト2のそれぞれが四角筒形状を有し、ダクト2、2の側面が互いに接しているので、ダクト2、2間には隙間が形成されない。このため、船底部108に作用する摩擦抵抗によって生じる損失を低減し、船舶推進装置1の推進効率を向上させることができる。
In a duct propeller type ship propulsion device, each of a plurality of ducts may have a cylindrical shape. In this case, a gap is formed between the ducts adjacent to each other in the width direction D. When the boundary layer X flows into this gap, the loss caused by the frictional resistance acting on the
一実施形態に係る船舶推進装置1によれば、一方側ダクト10の上面18及び他方側ダクト12の上面30のそれぞれが船体102の船底部108と接しているので、境界層Xが一方側ダクト10と船体102の船底部108との間を流通することを抑制するとともに、境界層Xが他方側ダクト12と船体102の船底部108との間を流通することを抑制する。このため、境界層Xから船体102の船底部108に作用する摩擦抵抗によって生じる損失をさらに低減することができる。
According to the
一実施形態に係る船舶推進装置1によれば、センタースケグ110を備える船体102であっても、第1ダクト行6の中央側ダクト42とセンタースケグ110と接し、且つ第2ダクト行8の中央側ダクト44とセンタースケグ110と接するように構成されている。このため、境界層Xが第1ダクト行6の中央側ダクト42とセンタースケグ110との間を流通することが抑制されるとともに、境界層Xが第2ダクト行8の中央側ダクト44とセンタースケグ110との間を流通することが抑制される。よって、境界層Xから船体102の船底部108に作用する摩擦抵抗によって生じる損失をさらに低減することができる。
According to the
境界層Xは、幅方向Dの中央側に向かうにつれて船体102の船底部108から離れるように傾斜している。一実施形態に係る船舶推進装置1によれば、一方側ダクト10の下面24は、幅方向Dの他方側(中央側)に向かうにつれて船体102の船底部108から離れるように傾斜する傾斜区間38を含む。また、他方側ダクト12の下面36は、幅方向Dの他方側(中央側)に向かうにつれて船体102の船底部108から離れるように傾斜する傾斜区間40を含む。このため、一方側ダクト10の下面24及び他方側ダクト12の下面36のそれぞれを境界層Xに沿った形状とし、船舶推進装置1の推進効率をさらに向上させることができる。
The boundary layer X slopes away from the
本開示の船舶推進装置1の適用先は、センタースケグ110を備える船舶100に限定されない。図5は、別の一実施形態に係る船舶推進装置1の構成を概略的に示す図である。図5に例示する形態では、船舶100がセンタースケグ110を備えていない場合、幅方向Dに沿って並ぶ3つのダクト2は、幅方向Dにおいて互いに隣り合うダクト2,2のペアの全てが、一方側ダクト10の第2側面22が他方側ダクト12の第1側面32と接するように構成されている。言い換えると、幅方向Dに沿って並ぶ3つのダクト2は連なって配置されている。尚、幅方向Dに沿って並ぶダクト2の個数は3つに限定されず、4以上であってもよい。
Application of the
図2に例示して説明した一実施形態では、プロペラ4はリム駆動推進機であったが、本開示はこの形態に限定されない。不図示であるが、幾つかの実施形態では、プロペラ4は、複数のダクト2のそれぞれの内部に回転可能に配置される回転軸と、回転軸に固定される羽根とを、備える。
In one embodiment illustrated and described in FIG. 2, the
一方側ダクト10の第2側面22が他方側ダクト12の第1側面32と接するように構成されるのであれば、一方側ダクト10の入口部14及び他方側ダクト12の入口部26のそれぞれの前後方向の位置は特に限定されない。
If the
図6は、一実施形態に係る一対のダクト2,2のペアの構成を概略的に示す図である。図6には、上下方向から視た一対のダクト2,2のペアが示されている。図6に例示する形態では、一方側ダクト10は、前後方向において、一方側ダクト10の入口部14が他方側ダクト12の入口部26とはずれるように、配置されている。このような構成によれば、船舶推進装置1への境界層Xの取り込みの最適化を図ることができる。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the configuration of a pair of
尚、図6に例示する形態では、一方側ダクト10の入口部14が、他方側ダクト12の入口部26より後方に位置しているが本開示はこの形態に限定されない。一方側ダクト10の入口部14が、他方側ダクト12の入口部26より前方に位置していてもよい。
Although the
一実施形態に係るダクト2の構成例について説明する。図7は、一実施形態に係るダクト2の構成を概略的に示す図である。図7には、ダクト2の延在方向に沿って切断されたダクト2の断面図が示されている。図7に例示するダクト2の構成は、複数のダクト2の全てに適用されてもよいし、複数のダクト2のうちの一部に適用されてもよい。図7に例示するダクト2の構成は、上述した一方側ダクト10及び他方側ダクト12の両方に適用されてもよい。
A configuration example of the
図7に例示する形態では、ダクト2は、ダクト2の入口52を形成する入口部50と、入口部50と接続される入口側流路54と、ダクト2の出口58を形成する出口部56と、出口部56と接続される出口側流路60と、入口側流路54と出口側流路60とを接続するとともに、プロペラ4が配置されるプロペラ流路62と、を含む。
In the form illustrated in FIG. 7, the
入口側流路54は、第1区間64と、第1区間64の後端64aから後方に延びる第2区間66と、を含んでいる。第1区間64は、後方に向かうにつれて入口側流路54の流路断面の大きさが小さくなっている。第2区間66は、入口側流路54の流路断面の大きさが一定となるように構成されている。
The inlet-
プロペラ流路62は、プロペラ4を配置するためのスペースを確保している。プロペラ流路62は、第2区間66の後端66aから後方に延びる。プロペラ流路62の流路断面の大きさは、入口側流路54の第2区間66の流路断面の大きさと略同一となっている。このため、プロペラ流路62は、入口側流路54と比較して流路断面が小さくなっている。尚、プロペラ流路62は、効果的に推進力を発生させるために流路断面の形状が円形状となっている。
The
出口側流路60は、プロペラ流路62の後端62aから後方に延びる。つまり、プロペラ流路62は、前後方向において、入口側流路54と出口側流路60との間に位置している。出口側流路60の流路断面の大きさは、プロペラ流路62の流路断面の大きさとなっている。
The
図7に例示する構成によれば、プロペラ流路62は入口側流路54と比較して流路断面の大きさが小さいので、ダクト2のプロペラ流路62が形成される部分の肉厚を大きくすることができる。このため、例えば、プロペラ流路62に配置されているプロペラ4を回転させるためのモータを配置するスペースを確保することができる。
According to the configuration illustrated in FIG. 7, the
図7に例示する形態では、船舶推進装置1は、ダクト2の内部にプロペラ4の回転方向と逆方向に回転可能に配置される反転プロペラ68をさらに備える。反転プロペラ68は、プロペラ流路62に配置されている。このような構成によれば、反転プロペラ68がプロペラ4の逆転流を発生させ、二重反転効果によって船舶推進装置1の推進効率をさらに向上させることができる。
In the form illustrated in FIG. 7 , the
不図示であるが、ダクト2を後方から視た場合、ダクト2の出口部56は、外周形状及び内周形状のそれぞれが四角形状を有するように構成されている。このような構成によれば、出口部56の内周形状が円形状を有する場合と比較して、ダクト2に発生する抵抗を低減することができる。具体的に説明すると、出口部56の内周形状が円形状を有する場合、出口部56の内周形状が四角形状を有する場合と比較して、出口部56の肉厚が大きくなりやすい。出口部56の肉厚が大きいと、ダクト2から流出する流体が受ける抵抗の大きさ(損失)も大きくなる。これに対して、出口部56の内周形状を四角形状とすることで、出口部56の肉厚を薄くし、ダクト2から流出する流体が受ける抵抗の大きさを低減することができる。尚、ダクト2の出口部56の外周形状及び内周形状のそれぞれは多角形状であればよく、四角形状に限定されない。
Although not shown, when the
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。 The contents described in each of the above embodiments are understood as follows, for example.
[1]本開示に係る船舶推進装置(1)は、
船舶(100)を推進させる船舶推進装置であって、
前記船舶の船体(102)の下方に前記船体の幅方向(D)に沿って並ぶ複数のダクト(2)と、
前記複数のダクトのそれぞれの内部に回転可能に配置されるプロペラ(4)と、備え、
前記複数のダクトのうち前記幅方向において互いに隣り合う一対のダクトのペアのうちの少なくとも1つは、前記幅方向の一方側に位置するダクトを一方側ダクト(10)とし、前記幅方向の他方側に位置するダクトを他方側ダクト(12)とすると、前記一方側ダクトの前記幅方向の他方側の側面(22)が前記他方側ダクトの前記幅方向の一方側の側面(32)と接している。
[1] A ship propulsion device (1) according to the present disclosure includes:
A ship propulsion device for propelling a ship (100),
a plurality of ducts (2) arranged along the width direction (D) of the hull (102) below the hull (102) of the ship;
a propeller (4) rotatably disposed within each of said plurality of ducts;
At least one of a pair of ducts adjacent to each other in the width direction among the plurality of ducts has a duct located on one side in the width direction as a one side duct (10) and the other side in the width direction. Assuming that the duct located on the other side is the other side duct (12), the side surface (22) on the other side in the width direction of the one side duct is in contact with the side surface (32) on the other side in the width direction of the other side duct. ing.
船舶が水上を移動する際、船体の下方には船舶の移動速度と比較して流速が遅い境界層が発生し、この境界層から船体に摩擦抵抗が作用する。上記[1]に記載の構成によれば、幅方向において互いに隣り合うダクトのペアのうちの少なくとも1つは、一方側ダクトの他方側の側面が他方側ダクトの一方側の側面と接している。このため、境界層が一方側ダクトと他方側ダクトとの間を流通することが抑制され、境界層から船体に作用する摩擦抵抗によって生じる損失を低減することができる。よって、ダクトと、ダクト内に回転可能に配置されるプロペラと、を備える船舶推進装置の推進効率を向上させることができる。 When a ship moves on water, a boundary layer is generated below the hull where the flow velocity is slower than the moving speed of the ship, and frictional resistance acts on the hull from this boundary layer. According to the configuration described in [1] above, in at least one of the pair of ducts adjacent to each other in the width direction, the other side surface of the one side duct is in contact with the one side side surface of the other side duct. . Therefore, the boundary layer is suppressed from flowing between the one-side duct and the other-side duct, and the loss caused by the frictional resistance acting on the hull from the boundary layer can be reduced. Therefore, it is possible to improve the propulsion efficiency of the vessel propulsion device that includes the duct and the propeller that is rotatably arranged in the duct.
[2]幾つかの実施形態では、上記[1]に記載の構成において、
前記一方側ダクト及び前記他方側ダクトの両方を前記船体の前方向から視た場合に、前記一方側ダクトの前記他方側の側面、および前記他方側ダクトの前記一方側の側面のそれぞれは、直線形状である。
[2] In some embodiments, in the configuration described in [1] above,
When both the one-side duct and the other-side duct are viewed from the front of the hull, the other-side side surface of the one-side duct and the one-side side surface of the other-side duct are straight lines. Shape.
上記[2]に記載の構成によれば、一方側ダクトの他方側の側面、および他方側ダクトの一方側の側面のそれぞれが非直線形状である場合(例えば、弧形状)と比較して、一方側ダクト及び他方側ダクトの製造を容易化することができる。 According to the configuration described in [2] above, compared to the case where the side surface on the other side of the one-side duct and the side surface on the other side of the other-side duct are non-linear (for example, arc-shaped), Manufacture of the one-side duct and the other-side duct can be facilitated.
[3]幾つかの実施形態では、上記[1]又は[2]に記載の構成において、
前記一方側ダクトおよび前記他方側ダクトのそれぞれの上面(18、30)は、前記船体の船底部(108)と接している。
[3] In some embodiments, in the configuration described in [1] or [2] above,
The upper surfaces (18, 30) of the one side duct and the other side duct are in contact with the bottom (108) of the hull.
上記[3]に記載の構成によれば、境界層が一方側ダクトと船体の船底部との間を流通することを抑制するとともに、境界層が他方側ダクトと船体の船底部との間を流通することを抑制する。このため、境界層から船体に作用する摩擦抵抗によって生じる損失をさらに低減することができる。 According to the configuration described in [3] above, the boundary layer is prevented from flowing between the one-side duct and the bottom portion of the hull, and the boundary layer prevents the boundary layer from flowing between the other-side duct and the bottom portion of the hull. Suppress circulation. Therefore, the loss caused by the frictional resistance acting on the hull from the boundary layer can be further reduced.
[4]幾つかの実施形態では、上記[1]から[3]の何れか1つに記載の構成において、
前記複数のダクトは、前記船体の幅方向に沿って並ぶ3以上のダクトを含み、
前記幅方向において互いに隣り合う前記ダクトのペアの全てが、前記一方側ダクトの前記他方側の側面が前記他方側ダクトの前記一方側の側面と接している。
[4] In some embodiments, in the configuration described in any one of [1] to [3] above,
The plurality of ducts includes three or more ducts arranged along the width direction of the hull,
In all pairs of ducts adjacent to each other in the width direction, the side surface of the one-side duct on the other side is in contact with the side surface of the other-side duct.
上記[4]に記載の構成によれば、境界層が互いに隣り合うダクトの間を流通することが抑制され、境界層から船体に作用する摩擦抵抗によって生じる損失をさらに低減することができる。 According to the configuration described in [4] above, the boundary layer is suppressed from flowing between the adjacent ducts, and the loss caused by the frictional resistance acting on the hull from the boundary layer can be further reduced.
[5]幾つかの実施形態では、上記[1]から[4]の何れか1つに記載の構成において、
前記一方側ダクトは、前記船体の前後方向において、前記一方側ダクトの入口(16)を形成する入口部(14)が前記他方側ダクトの入口(28)を形成する入口部(26)とはずれるように、配置されている。
[5] In some embodiments, in the configuration described in any one of [1] to [4] above,
In the one-side duct, an inlet portion (14) forming an inlet (16) of the one-side duct is deviated from an inlet portion (26) forming an inlet (28) of the other-side duct in the longitudinal direction of the hull. are arranged so that
上記[5]に記載の構成によれば、船舶推進装置への境界層の取り込みの最適化を図ることができる。 According to the configuration described in [5] above, it is possible to optimize the incorporation of the boundary layer into the vessel propulsion device.
[6]幾つかの実施形態では、上記[1]から[5]の何れか1つに記載の構成において、
前記船体は、前記船体の船底部から下方に向かって突出するセンタースケグ(110)を備え、
前記複数のダクトは、前記船体の幅方向に沿って並ぶ複数のダクトであって前記センタースケグの一方側に配置される第1ダクト行(6)と、前記船体の幅方向に沿って並ぶ複数のダクトであって前記センタースケグの他方側に配置される第2ダクト行(8)と、を含み、
前記第1ダクト行および前記第2ダクト行のうちの最も前記幅方向の中央側に位置するそれぞれの中央側ダクト(42、44)は、前記センタースケグの側面にそれぞれ接している。
[6] In some embodiments, in the configuration described in any one of [1] to [5] above,
The hull comprises a center skeg (110) protruding downward from the bottom of the hull,
The plurality of ducts are a plurality of ducts arranged along the width direction of the hull, a first duct row (6) arranged on one side of the center skeg, and a plurality of ducts arranged along the width direction of the hull. a second row of ducts (8) located on the other side of the center skeg of
Of the first duct row and the second duct row, the central ducts (42, 44) positioned closest to the central side in the width direction are in contact with the side surfaces of the center skeg.
上記[6]に記載の構成によれば、センタースケグを備える船体であっても、境界層が第1ダクト行の中央側ダクトとセンタースケグとの間を流通することが抑制されるとともに、境界層が第2ダクト行の中央側ダクトとセンタースケグとの間を流通することが抑制される。このため、境界層から船体に作用する摩擦抵抗によって生じる損失をさらに低減することができる。 According to the configuration described in [6] above, even in a hull equipped with a center skeg, the boundary layer is suppressed from flowing between the central duct of the first duct row and the center skeg. Layers are prevented from flowing between the central ducts of the second row of ducts and the center skeg. Therefore, the loss caused by the frictional resistance acting on the hull from the boundary layer can be further reduced.
[7]幾つかの実施形態では、上記[1]から[6]の何れか1つに記載の構成において、
前記複数のダクトのうちの少なくとも一つのダクトは、
前記少なくとも一つのダクトの入口(52)を形成する入口部(50)と、
前記入口部と接続される入口側流路(54)と、
前記少なくとも一つのダクトの出口(58)を形成する出口部(56)と、
前記出口部と接続される出口側流路(60)と、
前記入口側流路と前記出口側流路とを接続するとともに、前記プロペラが配置されるプロペラ流路(62)と、を含み、
前記プロペラ流路は、前記入口側流路と比較して流路断面の大きさが小さい。
[7] In some embodiments, in the configuration described in any one of [1] to [6] above,
at least one duct among the plurality of ducts,
an inlet section (50) forming an inlet (52) of said at least one duct;
an inlet-side channel (54) connected to the inlet;
an outlet section (56) forming an outlet (58) of said at least one duct;
an outlet-side channel (60) connected to the outlet;
a propeller channel (62) connecting the inlet-side channel and the outlet-side channel and in which the propeller is arranged;
The propeller channel has a smaller cross-sectional size than the inlet channel.
上記[7]に記載の構成によれば、プロペラ流路は入口側流路と比較して流路断面の大きさが小さいので、機器を配置するスペースを確保することができる。例えば、プロペラ流路に配置されているプロペラを回転させるためのモータを配置するスペースを確保することができる。 According to the configuration described in [7] above, since the propeller channel has a smaller channel cross-sectional size than the inlet side channel, it is possible to secure a space for arranging equipment. For example, it is possible to secure a space for arranging a motor for rotating the propeller arranged in the propeller flow path.
[8]幾つかの実施形態では、上記[1]から[7]の何れか1つに記載の構成において、
前記複数のダクトのそれぞれを前記船体の前方向から視た場合に、前記複数のダクトのそれぞれの下面(24、36)は、前記幅方向の中央側に向かうにつれて前記船体の前記船底部から離れるように傾斜する傾斜区間(38、40)を含む。
[8] In some embodiments, in the configuration described in any one of [1] to [7] above,
When each of the plurality of ducts is viewed from the front of the hull, the lower surfaces (24, 36) of the plurality of ducts move away from the bottom portion of the hull toward the center in the width direction. It includes ramp sections (38, 40) that are ramped such that
境界層は、幅方向の中央側に向かうにつれて船体の船底部から離れるように傾斜している。上記[8]に記載の構成によれば、複数のダクトのそれぞれの下面を境界層に沿った形状とし、船舶推進装置の推進効率をさらに向上させることができる。 The boundary layer slopes away from the bottom of the hull toward the center in the width direction. According to the configuration described in [8] above, the lower surface of each of the plurality of ducts has a shape along the boundary layer, so that the propulsion efficiency of the vessel propulsion device can be further improved.
[9]幾つかの実施形態では、上記[1]から[8]の何れか1つに記載の構成において、
前記複数のダクトのうちの少なくとも1つのダクトの内部に前記プロペラの回転方向と逆方向に回転可能に配置される反転プロペラ(68)をさらに備える。
[9] In some embodiments, in the configuration described in any one of [1] to [8] above,
It further comprises a reversing propeller (68) rotatably disposed inside at least one of said plurality of ducts in a direction opposite to the direction of rotation of said propeller.
上記[9]に記載の構成によれば、反転プロペラがプロペラの逆転流を発生させ、二重反転効果によって船舶推進装置の推進効率をさらに向上させることができる。 According to the configuration described in [9] above, the reversing propeller generates a reverse flow of the propeller, and the contra-rotating effect can further improve the propulsion efficiency of the vessel propulsion device.
[10]幾つかの実施形態では、上記[1]から[9]の何れか1つに記載の構成において、
前記プロペラは、
前記複数のダクトのそれぞれの内部に回転可能に配置される筒状のリム(43)と、
前記リムに取り囲まれるとともに、前記リムに固定される羽根(45)と、
を備える。
[10] In some embodiments, in the configuration described in any one of [1] to [9] above,
The propeller is
a tubular rim (43) rotatably positioned within each of said plurality of ducts;
a vane (45) surrounded by and fixed to said rim;
Prepare.
上記[10]に記載の構成によれば、船舶推進装置は、筒状のリムが回転することで推進力を発生させるリム駆動推進機を適用することができる。 According to the configuration described in [10] above, a rim-driven propulsion device that generates propulsion force by rotating a cylindrical rim can be applied to the vessel propulsion device.
[11]幾つかの実施形態に係る船舶は、上記[1]から[10]の何れか1つに記載の船舶推進装置を備える。 [11] A ship according to some embodiments includes the ship propulsion device according to any one of [1] to [10] above.
上記[11]に記載の構成によれば、上記[1]から[10]の何れか1つに記載の船舶推進装置を備える船舶を提供することができる。 According to the configuration described in [11] above, it is possible to provide a vessel equipped with the vessel propulsion device described in any one of [1] to [10] above.
1 船舶推進装置
2 ダクト
4 プロペラ
6 第1ダクト行
8 第2ダクト行
10 一方側ダクト
12 他方側ダクト
18 一方側ダクトの上面
22 第2側面(一方側ダクトの他方側の側面)
24 一方側ダクトの下面
30 他方側ダクトの上面
32 第1側面(他方側ダクトの一方側の側面)
36 他方側ダクトの下面
38 一方側ダクトの下面の傾斜区間
40 他方側ダクトの下面の傾斜区間
42 第1ダクト行の中央側ダクト
44 第2ダクト行の中央側ダクト
43 リム
45 羽根
50 入口部
52 入口
54 入口側流路
56 出口部
58 出口
60 出口側流路
62 プロペラ流路
68 反転プロペラ
100 船舶
102 船体
108 船底部
110 センタースケグ
D 幅方向
1
24
36 Lower surface of
Claims (11)
前記船舶の船体の下方に前記船体の幅方向に沿って並ぶ複数のダクトと、
前記複数のダクトのそれぞれの内部に回転可能に配置されるプロペラと、備え、
前記複数のダクトのうち前記幅方向において互いに隣り合う一対のダクトのペアのうちの少なくとも1つは、前記幅方向の一方側に位置するダクトを一方側ダクトとし、前記幅方向の他方側に位置するダクトを他方側ダクトとすると、前記一方側ダクトの前記幅方向の他方側の側面が前記他方側ダクトの前記幅方向の一方側の側面と接している、
船舶推進装置。 A ship propulsion device for propelling a ship,
a plurality of ducts arranged along the width direction of the hull below the hull of the ship;
a propeller rotatably disposed within each of the plurality of ducts;
At least one of a pair of ducts adjacent to each other in the width direction among the plurality of ducts is positioned on the other side in the width direction, with the duct positioned on one side in the width direction being a one-side duct. Assuming that the other duct is the other side duct, the side surface of the one side duct on the other side in the width direction is in contact with the side surface of the other side duct on the other side in the width direction.
Ship propulsion device.
請求項1に記載の船舶推進装置。 When both the one-side duct and the other-side duct are viewed from the front of the hull, the other-side side surface of the one-side duct and the one-side side surface of the other-side duct are straight lines. is the shape,
A ship propulsion device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の船舶推進装置。 an upper surface of each of the one-side duct and the other-side duct is in contact with the bottom of the hull;
A ship propulsion device according to claim 1 or 2.
前記幅方向において互いに隣り合う前記ダクトのペアの全てが、前記一方側ダクトの前記他方側の側面が前記他方側ダクトの前記一方側の側面と接している、
請求項1から3の何れか一項に記載の船舶推進装置。 The plurality of ducts includes three or more ducts arranged along the width direction of the hull,
In all of the pairs of ducts adjacent to each other in the width direction, the side surface of the one-side duct on the other side is in contact with the side surface of the other-side duct.
A ship propulsion device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4の何れか一項に記載の船舶推進装置。 The one-side duct is arranged such that an inlet portion forming an inlet of the one-side duct is deviated from an inlet portion forming an inlet of the other-side duct in the longitudinal direction of the hull.
A ship propulsion device according to any one of claims 1 to 4.
前記複数のダクトは、前記船体の幅方向に沿って並ぶ複数のダクトであって前記センタースケグの一方側に配置される第1ダクト行と、前記船体の幅方向に沿って並ぶ複数のダクトであって前記センタースケグの他方側に配置される第2ダクト行と、を含み、
前記第1ダクト行および前記第2ダクト行のうちの最も前記幅方向の中央側に位置するそれぞれの中央側ダクトは、前記センタースケグの側面にそれぞれ接している、
請求項1から5の何れか一項に記載の船舶推進装置。 The hull has a center skeg projecting downward from the bottom of the hull,
The plurality of ducts are a plurality of ducts arranged along the width direction of the hull, a first duct row arranged on one side of the center skeg, and a plurality of ducts arranged along the width direction of the hull. a second row of ducts located on the other side of the center skeg;
Of the first duct row and the second duct row, central ducts positioned closest to the center in the width direction are in contact with side surfaces of the center skeg.
A ship propulsion device according to any one of claims 1 to 5.
前記少なくとも一つのダクトの入口を形成する入口部と、
前記入口部と接続される入口側流路と、
前記少なくとも一つのダクトの出口を形成する出口部と、
前記出口部と接続される出口側流路と、
前記入口側流路と前記出口側流路とを接続するとともに、前記プロペラが配置されるプロペラ流路と、を含み、
前記プロペラ流路は、前記入口側流路と比較して流路断面の大きさが小さい、
請求項1から6の何れか一項に記載の船舶推進装置。 at least one duct among the plurality of ducts,
an inlet section forming an inlet of the at least one duct;
an inlet-side channel connected to the inlet;
an outlet section forming the outlet of the at least one duct;
an outlet-side channel connected to the outlet;
a propeller channel connecting the inlet-side channel and the outlet-side channel and in which the propeller is arranged;
The propeller flow path has a flow path cross-sectional size smaller than that of the inlet-side flow path,
A ship propulsion device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7の何れか一項に記載の船舶推進装置。 When each of the plurality of ducts is viewed from the front of the hull, the lower surface of each of the plurality of ducts slopes away from the bottom portion of the hull toward the center in the width direction. including the interval
A ship propulsion device according to any one of claims 1 to 7.
請求項1から8の何れか一項に記載の船舶推進装置。 further comprising a reversing propeller arranged inside at least one of the plurality of ducts so as to be rotatable in a direction opposite to the direction of rotation of the propeller;
A ship propulsion device according to any one of claims 1 to 8.
前記複数のダクトのそれぞれの内部に回転可能に配置される筒状のリムと、
前記リムに取り囲まれるとともに、前記リムに固定される羽根と、
を備える、
請求項1から9の何れか一項に記載の船舶推進装置。 The propeller is
a tubular rim rotatably disposed within each of the plurality of ducts;
a vane surrounded by and secured to said rim;
comprising
A ship propulsion device according to any one of claims 1 to 9.
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