JP2980378B2 - 船舶のウォータージェット推進装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、船舶のウォータージェット推進装置に関
し、特に、高速走航時に船体の横揺れやキャビテーショ
ンの少ない、走航性能を向上させた推進装置に関する。

背景技術 従来のこの種の船舶の推進装置としては、プロペラを
葉状とし、複数枚のプロペラをプロペラ軸に配設し、プ
ロペラの外周部に加圧用の外筒を設けたものが知られて
いる（例えば、実公平１−27517号公報）。

また、吸込ダクトの吸込口に回動自在な案内羽根を設
け、吸込ダクトへの流入水の方向を切換る装置は、特開
平５−270486号公報の明細書に記載されている。さら
に、吸込口の下方に突設したフィンに外水を案内する案
内翼を設けた装置も、実公平１−29200号公報の明細書
に記載されている。また、吸込口のグリッドに浮遊物が
付着して推力が低下した時に、フォーク状の部材を後方
に回動させ、浮遊物を除去する装置も、例えば、特公昭
56−40078号公報に記載されている。

更に、操舵筒の底部開口に転流板を設け、回動自在な
フラップでジェット水を前方に転流させる推進装置も、
特開平５−278683号公報に記載されている。

しかしながら、従来のウォータージェット推進装置に
あっては、高速走航を可能とするものであるが、羽根車
の翼幅が短いため、羽根車の回転数の増加に伴い渦流が
発生するという問題点があった。また、高速走航になる
と、前進方向側の吸込ダクトに流入する流入水量が少な
くなり、低圧流域が生じ、羽根車の翼面上にキャビテー
ション現象が発生し、振動や騒音と同時に横揺れの恐れ
もあった。そして、キャビテーションの防止対策とし
て、吸込口に可動案内羽根を設け、吸込ダクトへの流入
方向を切換る装置にあっては、高速走航時の流入水の妨
げとなる恐れがあった。そして、吸込口の外側に案内翼
を設けた装置にあっては、吸込ダクトへの流入量を増加
させることができるものであるが、船舶の後退あるいは
旋回時の水流抵抗となり、迅速な方向転換ができなかっ
た。

また、吸込口にグリッドを設けた装置にあっては、流
木等の固形物に対しては良好な除去能力を有するもので
あるが、柔軟性を有する浮遊物はグリッドに付着し、あ
るいは、吸込ダクトに流入し羽根車にからみつき、吸込
性能の低下による推進力の減少や航行不能となる恐れが
あった。そして、付着した浮遊物をグリッドから取り除
く装置にあっては、船舶の減速と、手動操作が必要であ
った。更に、操舵筒の底部に逆推進案内用の転流板を設
けた装置にあっては、高速走航時の水流抵抗となる恐れ
があった。本願発明は、吸込性能と走航性能を向上させ
た推進装置と、グリッドに付着した浮遊物を走航しなが
ら取り除き、しかも、後退走航時に、逆推力の減少が少
なく、前進、後退の切換時に、急激なブレーキと横すべ
りのないウォータージェット推進装置を提供することを
目的とする。

発明の開示 本願発明の構成は、船尾近傍の船底部に吸込口を開口
し、この吸込口から吸込ダクトに吸引した水を、インペ
ラハウジングに設けた羽根車で加圧し、噴射ダクトから
船尾後方にジェット水を噴射する推進装置において、上
記インペラハウジングに設けた羽根車軸に、位相をずら
せて螺旋状翼を複数枚配設し、この螺旋状翼の外周縁部
をインペラハウジングの内周面に接近させて、バランス
効率と体積効率を増加させると共に、螺旋状翼の外周先
端部を吸込側に延設し、広い吸込口を形成することによ
り吸込性能の増大と、吸込ダクトに流入してきた浮遊物
を通過させることができるようにしたものである。そし
て、インペラハウジングと羽根車軸の軸受ケースとで鉢
形状の流路を形成し、螺旋状翼の後方に設けた案内羽根
を複数枚の長いねじれ案内羽根で構成し、螺旋状翼で加
圧した旋回流を直線流に案内して、推進効率を高めるよ
うにしたものである。

吸込ダクトの吸込口の前端開口縁部には、船体の側方
から見て、円弧状の導流部材を配設し、船底部に流れる
走航水流を導流部材に沿って円弧状に吸込口に案内し、
水流が吸込ダクトの走航方向前段部へも均一に流入する
ようにしたものである。そして、吸込口の中央部に安定
板を設け、この安定板を吸込口４の前後の開口縁部に止
着し船底下方に突出させ、吸込ダクトへの吸込水流の整
流化と、旋回時の横すべりを防止するものである。吸込
口の前後方向には、可動グリッドを並列し、この可動グ
リッドの後端部を吸込口の後端開口縁に回動自在に枢着
するとともに、船舶の走航速度を検知する船速センサー
と螺旋状翼の回転数を検知する回転数センサーとを設
け、船舶の走航速度が螺旋状翼の回転数から試算した設
定値よりも低下した時に、可動グリッドを吸込ダクトの
吸込口から離反させる回動装置を設け、走航しながらグ
リッドから付着した浮遊物を水流で取り除き、推進性能
の回復を図るようにしたものである。

また、噴射ダクトの後方に操舵ノズルを設け、この操
舵ノズルの底部に逆噴出口を配設すると共に、逆噴出口
の後端開口縁に、その基端部を枢着した切換弁を設け、
上記逆噴出口と後方の噴出口とを開閉自在とし、後退時
の逆推力の減少を少なくしたものである。そして、上記
切換弁を回動し、前進走航と後退走航とを切換る時、螺
旋状翼の回転数を減少させ、所定時間後に回転数を復帰
させる回転数制御装置を設け、この回転数制御装置と切
換弁の回動装置とを連動し、船体の急激なブレーキと横
すべりを防止させるものである。

また、本発明は船尾に設けた羽根車軸に複数枚の螺旋
状翼を巻き付けると共に、螺旋状翼の外周部にインペラ
ケーシングを配設したものである。そして、インペラケ
ーシングに漏斗状の吸込口と、楕円状の本体部と、収縮
開口させた吐出口とを形成するとともに、吸込口の後方
の内周面と吐出口の前方の内周面に、羽根車軸の軸線方
向に垂設した複数の整流板と旋回流を羽根車軸の軸線方
向に整流する複数の案内羽根とを設けた構成とし、船尾
付近の複雑な水流の流れに影響されないようにしてあ
る。そして、特に、螺旋状翼を斜流羽根とすることによ
り推力を増加するものである。

本願発明は、上記のように構成してあり、螺旋状翼を
回転すると、海水等の水が吸込ダクトから吸引され、螺
旋状翼の始端部に供給される。そして、流入してきた水
は、螺旋状翼の一連の螺旋状の羽根面によって加圧され
ながら増速し、インペラハウジングの鉢形状の流路に沿
って移送される。次に、増速された螺旋状の旋回流は、
ねじれた案内羽根に沿って羽根車軸の軸線方向に案内さ
れて整流化し、噴射口から船尾後方へジェット水として
噴射する。したがって、吐出し中心線と水面とがほぼ同
一となり、実揚程が小さくなり、螺旋状翼で増圧された
水流をそのまま推進力に利用することかできる。また、
羽根を螺旋状とし、その外周先端部を吸込側に延設する
ことにより、羽根車への広い吸込口と広い流路が形成さ
れ、吸込性能が向上するとともに、流入してきた浮遊物
を通過させ、螺旋状翼に繊維等がからまるのを防止でき
るものである。

船舶の走航により、船底部に沿って流れる水は、吸込
口の前端開口縁部に形成した円弧状の導流部材の後方が
低圧となる。このため、船底部に沿って流れる水は、こ
の低圧部に吸引され導流部材の外周面に沿って案内され
て吸込ダクトに流入する。高速走航に移行するにしたが
って、導流部材の後方の低圧が大きくなり、流入水量も
増加する。従って、吸込ダクトの前段部が負圧となるこ
とがなく、キャビテーションが防止でき、羽根車の吸込
性能を維持することができる。また、吸込口の中央部に
設けた安定板は、吸込口に流入する水の乱れを防ぐと共
に、高速走航時の横揺れを防止することができる。

吸込ダクトに流入しようとする浮遊物は、グリッドで
阻止され、あるいは捕捉され、インペラハウジングへ流
入を阻止される。しかし、時間が経つにつれてグリッド
に捕捉された浮遊物で吸込口は閉塞され、吸込性能の低
下とともに、推進性能の低下が生じてくる。そこで、螺
旋状翼の回転数に対し、船舶の走航速度が低下し、走航
速度が設定値より減少してきたら、自動的にグリッドを
吸込口から走航方向後方に回動させ、船底の走航水流に
よりグリッドに付着している浮遊物を洗い流し、その後
グリッドを回動させて吸込口に装着するようにしてい
る。このようにすることによって吸込性能が増大し、走
航速度を回復することができる。

次に、螺旋状翼により加圧増速された水は、操舵ノズ
ルの後端から噴出され、その吐出圧の反力により船舶は
走航する。そして、船舶を停止あるいは後退させる時に
は、操舵ノズルの逆噴出口を閉塞している切換弁を噴出
口の方向に回動させれば、噴出口は切換弁により遮ら
れ、加圧水は前進方向の斜め下方に噴出され、全速前進
から停止あるいは全速後退まで即座に対応することがで
きる。また螺旋状翼の回転制御装置により前進走航と後
退走航の切換時に、所定時間螺旋状翼の回転数を減少さ
せることができるので、船体の急激なブレーキが回避さ
れ、安定板の併用により、船舶のスラストを防止するこ
とができる。さらに、推進切換装置が操舵ノズルの内部
にあるので、前進時の水流の抵抗となることがない。ま
た、後退時の噴出水の分散がなく、推進力の減少もな
い。

また、この発明においては、螺旋状翼を回転させる
と、海水等の水は、インペラケーシングの吸込口から吸
引され、整流板に沿って螺旋状翼の始端部に供給され、
螺旋状翼の一連のねじれた案内面に沿って移送され、そ
の案内面によって加圧されながら増速する。次に、増速
された水流は、案内羽根により羽根車軸の軸線方向に整
流となり、収縮開口された吐出口から更に増速された後
方へジェット流として噴出し、その反力で船体を推進さ
れる。したがって、水流が拡散して船尾付近の水流の複
雑な流れを引き起こすことを防止できる。

図面の簡単な説明 図１は、ウォータージェット推進装置を配設した船舶
の一部切欠き側面図である。

図２は、この発明に係るウォータジェット推進装置の
側断面図である。

図３は、この発明に係る推進装置の羽根車の案内羽根
とをハウジングから取り出して示す側面図である。

図４は、この発明に係る推進装置の要部の吸込ダクト
と吸込ダクトに配設した可動グリッドの作動状態を示す
側断面図である。

図５は、この発明に係る推進装置の吸込ダクトの吸込
口に可動グリッドを装着した状態を示す底面図である。

図６は、この発明に係る浮遊物除去装置と走航切換装
置に係る制御装置の概略構成のブロック図である。

図７は、この発明に係る浮遊物除去装置の処理操作の
フローチャートである。

図８は、この発明に係る推進切換装置の側面図であ
る。

図９は、この発明に係る推進切換装置の処理操作のフ
ローチャートである。

図10は、この発明に係る他の船舶の推進装置を示す概
略側断面図である。

図11は、図10に示す推進装置の要部のインペラケーシ
ングと螺旋状翼との配設状態を示す側断面図である。

発明を実施するための最良の形態 本願発明を図面に基づき詳述すると、図１において、
符号１は船舶であって、船舶１の船尾に配設したエンジ
ン２にウォータージェット推進装置３が連結してあり、
船底部下方から水を吸引し、加圧増速して船尾後方にジ
ェット水を噴射して、その反力により船舶１を推進する
ようにしてある。この推進装置３について、図２に基づ
き詳述すると、船舶１の船底部に、吸込口４を有する吸
込ダクト５が前進方向に傾斜させて設けてあり、走航速
度が速くなるほど吸込口４から海水等の吸込み水量が増
加するようになっている。符号６は、吸込ダクト５に連
設したインペラハウジングであって、このインペラハウ
ジング６に水平状に配設した羽根車軸７が、エンジン２
の駆動軸８に連結してある。そして、羽根車軸７に設け
たハブ９には、図３に示すように120度の位相をずらせ
て３枚の螺旋状翼10が軸対称に螺旋状に巻き付けてあ
り、一連に続くねじれた羽根面10aで螺旋状の遠心方向
に水流を加圧増速するようにしてある。各螺旋状翼10
は、その外周縁部10bが、図３に示すように羽根車軸７
に対し傾斜し、ハブ９を側面視斜めに横切って延伸して
おり、外周先端部10cがハブ９よりも前方へ突出してい
る。このように斜行し突出する各螺旋状翼10の外周縁部
10bを、図２に示すようにインペラハウジング６の内周
面に接近させるとともに、このような螺旋状翼10を複数
枚設けることにより、体積効率とバランス効率が良くな
るようにしてある。また、螺旋状翼10の外周先端部10c
を吸込側に延設して、螺旋状翼10の吸込口を広くし、吸
込性能を向上させ、同時に吸込ダクト５に流入した浮遊
物が螺旋状翼10の吸込部に詰まらないようにしてある。
また、螺旋状の羽根面10aの幅が長いので、流入してき
た繊維等がからみつかないようになっている。なお、船
体の大きさに応じて、螺旋状翼10の枚数を４枚としても
よい。インペラハウジング６の内周面は、図２に示すよ
うに、ゆるやかな放物線をなしており、このインペラハ
ウジング６と羽根車軸７に設けたハブ９と羽根車軸７の
軸受ケース11とで鉢形状の流路が形成してある。螺旋状
翼10の後方の流路には、インペラハウジング６と羽根車
軸７の軸受ケース11とでその両端を連結された長くねじ
れた案内羽根12が４枚設けられている。この案内羽根12
は図３に示すように、その始端側を螺旋状翼10と同様に
螺旋状とし、終端側を羽根車軸７の軸線と平行になるよ
うに配設して、螺旋状翼10で加圧増速された螺旋状の旋
回流を案内羽根12の始端部で放物線状に案内し、案内羽
根12の終端部には、直線流に交換する整流用の流路を形
成し、縮小開口した噴射ダクト13の噴射口14から加圧水
を取り出すようにしてある。

吸込ダクト５の吸込口４の前端開口縁部には、図２及
び図４に示すように、側方から見て、円弧状の導流部材
15が形成されている。この導流部材15によって走航水流
により低圧となる導流部材15の後方に船底下方を流れる
水流が吸引されるようになっており、導流部材15の表面
に案内されて、低圧領域が発生しやすい吸込ダクト５の
走航方向前段部に水を供給できるようになっている。ま
た、吸込口４の中央部には吸込口４の前後の開口縁部に
その両端部を止着し、船底下方の前後方向に突出させて
安定板16が設けられている。この安定板16は吸込ダクト
５に流入する水流の乱れを防止し、高速走航時の横揺れ
を防止するとともに、船舶の方向転換時の横すべりをも
防ぐようになっている。また、吸込口４には、図４及び
図５に示すように、安定板16と平行に、吸込口４の前後
の開口縁部に橋架した複数の固定グリッド17…が設けら
れている。また、この固定グリッド17の間には、可動グ
リッド18…が設けられており、吸込口４に流入しようと
する浮遊物を阻止するようになっている。吸込口４の後
端開口縁部には、軸受20が設けられている。この軸受20
には可動グリッド18の基端部を止着した支持杵19が、図
５に示すように、回転自在に支架されている。そして、
支持杵19の一端がクランクシャフト21の一端に連結さ
れ、クランクシャフト21の他端が作動シリンダー22のピ
ストン23に連結されている。そして、ピストン23を伸長
させると可動グリッド18が吸込ダクト５の吸込口４から
離反し、船舶の前進方向の後方に回動して、走行中の水
流で浮遊物を可動グリッド18から洗い流すようにしてあ
る。ピストン23を収縮させると吸込口４に可動グリッド
18が合着するようになっている。

船舶１の船底には、図４に示すように、ピトー管式の
船速センサー24が配設してあり、船舶１の走航速度を検
出するようにしてある。またエンジン２の駆動軸８には
回転数センサー25が配設してあり、螺旋状翼10の回転数
を検出するようにしてある。そして、船速センサー24と
回転数センサ25の検出信号は、図６に示すように、中央
処理装置（CPU）に送信するようになっている。この中
央処理装置には、螺旋状翼10の回転数から船舶１の走航
速度を計算して、吸込口４のグリッド17,18の目詰まり
の許容減衰速度を設定し、この設定値を記憶するプログ
ラムメモリ（ROM）が設けられており、異常を検知した
時には、出力された制御出力信号が作動シリンダー22に
伝達するようになっている。上記演算用メモリに格納さ
れる制御用データには、図７に示すように、初期設定と
して螺旋状翼10の回転数に基づき計算された標準走航速
度V1と、実際の船舶１の走航速度V2と、グリッド17,18
に浮遊物が付着して走航速度が低下した時の許容限界速
度Ｖとがある。そして、船速センサー24の走航速度の検
知信号と、螺旋状翼10の回転数センサー25の検知信号と
を対比演算し、あらかじめ設定した差速が、Ｖ＞V1−V
2、即ち、許容限界内の時、浮遊物によるグリッド17,18
の目詰まりはないものとしてそのまま走航を続行する。
また、Ｖ＜V1−V2、即ち許容限界を超える時には、指令
信号を油圧回路の電磁弁に伝達し、作動シリンダー22の
ピストン23を伸長させ、可動グリッド18を走航方向後方
へ回動させる。そして、固定グリッド17に付着している
浮遊物を引き剥がし、水流抵抗により可動グリッド18か
らゴミ等を洗い流すようになっている。この後、設定し
てある所定時間後に電磁弁を操作して、ピストン23を収
縮させ、可動グリッド18を回動して吸込口４に装着す
る。このように、この装置では減速走航することなく、
浮遊物をグリッド17,18から除去することができる。噴
射ダクト13の後端には、図８に示すように、噴射ダクト
13の噴出口14を囲繞して操舵ノズル26が設けられてい
る。この操舵ノズル26は、噴射ダクト13から噴射した加
圧水をその噴出口27からジェット流として噴出して、そ
の反力で船舶を推進させるようにしてある。操舵ノズル
26の底面部には逆噴出口28が設けられており、噴出口27
と逆噴出口28とを開閉することができる切換弁29が設け
られている。

この切換弁29の基端部は、逆噴出口28の開口後端縁部
に設けた支持杵30に回動自在に軸支されるとともにリン
ク杵31の一端が連結されている。リンク杵31の他端に
は、作動シリンダ−32のピストン33の先端部が枢着され
ている。そして、切換弁29はピストン33が収縮している
時には、操舵ノズル26の逆噴出口28を閉塞し、ジェット
水を噴出口27から噴出して船舶を前進走航させるように
なっている。一方、前進している船舶１を後退させよう
とする時には、収縮しているピストン33を伸長させ、切
換弁29を回動して噴出口27を閉塞する。このようにして
ジェット水を逆噴出口28から前進方向の斜め下方に噴射
して、船舶１を前進から後退に切換るようになってい
る。ここで切換弁29は、船舶の前進走航時には、操舵ノ
ズル26の底面部に密着しており、水流の噴出に影響を与
えないようになっており、船舶の後退時においても、操
舵ノズル26の内部でジェット水の方向を切換るので噴出
水の分散がないようになっている。

操舵ノズル26に内接した切換弁29の作動シリンダー32
には、図８に示すように、作動検知器34が設けられてい
る。この作動検知器34は、ピストン33に連結した作動杵
35の摺動開始を検知すると、図６に示すように、その検
知信号を中央処理装置（CPU）に送信する。一方、中央
処理装置にはピストン33の摺動開始を検知した時に、螺
旋状翼10の回転数を減少させ、所定時間後に回転数を復
帰させるプログラムメモリ（ROM）が設けられている。
そして、図９に示すように、まず、前後進レバーが前進
操作から後進操作に切換えられると、作動シリンダー32
の作動を作動検知器34が検知し、この検知信号が中央処
理装置に伝達される。この信号に基づき、燃料噴射ノズ
ルの開度が調整されて螺旋状翼10の回転数が減少し、船
舶が減速されると同時に、切換弁29が操舵ノズル26の噴
出口27の方向に回動され、噴出口27を閉塞する。次に、
燃料噴射ノズルが再び開かれ螺旋状翼10の回転数が上昇
する。そして、前進走航方向に対して斜下方にジェット
水が噴射され後退走航するようになっている。このよう
に、この装置では前後進切換時に螺旋状翼10の回転数を
減少させ、船体に急激なブレーキとスラストが起こるの
を防止している。なお、符号36は、操舵ノズル26を左右
に回動させ、船舶の走航方向を切換えるための作動シリ
ンダーである。

以上のように、このウォータージェット推進装置は、
羽根を螺旋状とし、羽根車の吸込口を大きくしたので吸
込性能が良くなり、一連につながる羽根面で加圧増速さ
れるので、高速走航可能とするものである。即ち、従来
のウォータージェット推進装置は、羽根車の回転数を大
きくすると、羽根車の羽根面の幅が狭いため渦流と吸込
ダクトに流入する水流の低圧領域が生じ、羽根面にキャ
ビテーション現象が発生し、振動と騒音が起っていたも
のであるが、本願発明にあっては、螺旋状翼の外周縁部
をインペラハウジングの内周面に接近させ、その外周先
端部を吸込側に延設したので、螺旋状翼の吸込口が大き
くなり、吸込性能が向上し、螺旋状の一連に続く羽根面
のインデューサー作用により吸込量も多くなり、高速走
航が得られるものである。また、鉢形状に流路を形成
し、螺旋状翼の後方に整流用の長いねじれた案内羽根を
配設したので、螺旋状の旋回流を直接流に案内して推進
効率を高めることができるものである。そして、吸込口
の前端開口縁部に円弧状の導流部材を設けたから、低圧
流域となりやすい吸込ダクトの前段部に走航水流が案内
され、水流が吸込ダクトに均一に流入し、キャビテーシ
ョンを防止できるものである。更に、吸込口の安定板に
より吸込ダクトへの吸込水流の整流化と、船舶の横揺れ
と走航方向転換時の横すべりも防止できるものである。

そして、本願発明にあっては、グリッドに浮遊物が付
着し、吸込性能が低下した時には、自動的にグリッドか
らゴミを取り除くことができるものである。即ち、従来
の吸込ダクトにグリッドを設けた従来装置にあっては、
船舶を停止あるいは減速させてグリッドから浮遊物の取
り除き作業が必要であったものであるが、本願発明にあ
っては、標準走航速度と、実測走航速度との差速を演算
し、可動グリッドを後方に回動させて走航水流により、
グリッドに付着しているゴミ等を後方に洗い流すことが
できるので、減速走航の必要がなく、浮遊物の取り除き
作業も不要とするものである。更に、本願発明にあって
は、操舵ノズルの内部に設けた切換弁の操作により、前
進と後退を行えるものである。即ち、従来装置にあって
は、前進走航時の水流抵抗となる切換装置があったもの
であるが、本願発明にあっては、走航時の水流抵抗とな
る切換装置がないので、推力の減少がなく、前進または
後退が行えるものである。そして、走航の切換時には、
所定時間羽根車の回転数を減少し船舶を減速させた後、
前後進を切換えるので、船舶の急激なブレーキと横すべ
りスラストが防止できるものである。

次に、本発明の他の実施例について説明する。図10及
び図11は、推進装置を船体に組み込まず、外部に設けた
場合の例を示すものである。図10において、符号41は船
体であって、その船尾にはエンジン42が配設してあり、
エンジン42の駆動軸43がカップリング44を介して船外に
突出させた羽根車軸45を連結してある。図11に示すよう
に、羽根車軸45の先端には、円錘状のハブ46が設けてあ
りその円錘状の頂部側が羽根車軸45に連結してある。こ
のハブ46には、複数枚の螺旋状翼47…が設けられてお
り、この螺旋状翼47はその基端部を周方向に等間隔に位
相をずらせて取付けられている。実施例においては２枚
の螺旋状翼47が巻き付けてあるが、この螺旋状翼47を３
〜４枚とすれば、バランス効率が増加し、振動も低減で
きるものである。

螺旋状翼47の外周部には、インペラハウジング48が配
設してあり、螺旋状翼47の外周縁部がインペラハウジン
グ48の内周面に接近させて設けてある。そして、このイ
ンペラハウジング48は、その吸込口48aが漏斗状に形成
してあり、回転する螺旋状翼47の吸引力による流速に対
応して水が流入できるようにしてある。インペラハウジ
ング48の本体部48bは楕円状に膨らんだ形状としてあ
り、水流は円錘状のハブ46とインペラハウジング48の本
体48bに沿って螺旋状翼47の遠心力により増圧するよう
にしてある。螺旋状翼47を３〜４枚と増やす程容積効率
が増加し、インペラハウジング48への流入量が増加し、
吐出圧も大きくなる。

インペラハウジング48の後端部には収縮開口させた吐
出口48cが設けてあり、螺旋状翼47で加圧増速させた水
流を更に加速し、船尾の後方にジェット流として噴出
し、その反力により船体を推進するようにしてある。

また、インペラハウジング48の吸込口48aの後方と、
吐出口48cの前方の内周面には羽根車軸の軸船方向に垂
設した複数の整流板49…と旋回流を羽根車軸の軸線方向
に整流する案内羽根50…とが設けてあり、インペラハウ
ジング48に吸引される水流を羽根車軸の軸線方向に沿っ
て螺旋状翼47の始端部に供給し、螺旋状翼47の終端部か
ら加圧増速された旋回流を羽根車軸の軸線方向に沿った
整流として排出するようにしてある。符号51はインペラ
ハウジング48を船体41から垂下させた吊り下げ羽根であ
って、この吊り下げ羽根51は、羽根車軸の軸線と平行に
配設してあり、船尾付近の水流の複雑な流れを規制する
ようにしてある。なお、符号52は螺旋状翼47の固定用の
キャップであるが、案内羽根50の下端を連結して、この
キャップ52を羽根車軸45の支持メタルとしてもよいもの
である。符号53は船体41走航用の舵である。

このような推進装置において、螺旋状翼47を回転させ
ると、海水等の水は、インペラハウジング48の吸込口48
aから吸引される。そして、水は整流板49に沿って螺旋
状翼47の始端部に供給され、螺旋状翼47の一連のねじれ
た案内面に沿って移送され、その案内面によって加圧さ
れながら増速する。次に、増速された水流は、案内羽根
50により回転軸の軸線方向に整流となり、収縮開口され
た吐出口48cから更に増速された後方へジェット流とし
て噴出し、その反力で船体を推進させる。したがって、
水流が拡散して船尾付近の水流の複雑な流れを引き起こ
すことを防止し、水流を四方に逃がすことなく増圧し、
後方に噴出して推進力を増加することができる。更に、
螺旋状翼の外周部にインペラハウジングを設けてあるの
で船尾付近の水流を撹拌することがなく、振動と騒音も
低減できるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−332803 (32)優先日 平７(1995)11月27日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B63H 11/01 B63H 11/08

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船底から水をインデューサー作用により吸
   込み、この吸込んだ水を旋回・加圧し、整流してウォー
   タージェットを生成し、このウォータージェットを船尾
   後方へ噴射して推進する船舶のウォータージェット推進
   装置において、 前記船底に開口した水の吸水口を備える傾斜した吸込ダ
   クト部と、この吸込ダクト部に連接され内周面がゆるや
   かな曲線をなすインペラハウジング部と、このインペラ
   ハウジング部に連なり前記船尾の方へ向けられたウォー
   タージェットの噴射口を備える噴射ダクト部とを有する
   ダクト部材と、 このダクト部材の前記インペラハウジング部に内設され
   た軸受けケースと、 この軸受けケースで一端が支持され、他端が前記ダクト
   部材の外にある羽根車軸と、この羽根車軸に設けられた
   ハブと、 このハブに内周部が巻き付けられ、外周縁部が前記イン
   ペラハウジング部の内周面に近接し、前記吸込ダクト部
   を介し吸込んだ水を旋回させ加圧する複数の螺旋状翼
   と、 前記インペラハウジング部及び前記軸受けケースに径方
   向両端が連結され、軸方向始端側が螺旋状で終端側が前
   記羽根車軸の軸線と平行に延在し、前記複数の螺旋状翼
   で旋回・加圧された水を整流する複数の案内羽根と からなり、 前記螺旋状翼の外周縁部が前記羽根車軸に対し傾斜し、
   前記ハブを側面視斜めに横切って延伸し、外周先端部が
   前記ハブよりも前記吸込ダクト部の方へ突出しており、
   この螺旋状翼がインデューサー作用を有する ことを特徴とする船舶のウォータージェット推進装置。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項記載の船舶のウォーター
   ジェット推進装置において、更に、前記吸込口ダクト部
   の吸込口の前縁側の船底部に円弧状の導流部材を有して
   いることを特徴とする船舶のウォータージェット推進装
   置。
3. 【請求項３】請求の範囲１項または第２項記載の船舶の
   ウォータージェット推進装置において、更に、 前記吸込ダクト部の吸込口の後縁側の船底部に枢着され
   たグリッド部材と、 このグリッド部材を駆動して前記吸込口に対し開閉させ
   る駆動機構と を有することを特徴とする船舶のウォータージェット推
   進装置。
4. 【請求項４】請求の範囲第３項記載の船舶のウォーター
   ジェット推進装置において、更に、前記船舶の走行速度
   を検知する船速センサーと、 前記螺旋状翼の回転数を検知する回転数センサーと、 これらのセンサーにより検知された船舶の走行速度及び
   螺旋状翼の回転数に基づき、前記グリッド部材の駆動機
   構を制御する制御部と を有することを特徴とする船舶のウォータージェット推
   進装置。
5. 【請求項５】船尾近傍の船底部に吸込口を開口し、この
   吸込口から吸込ダクトに吸引した水を、インペラハウジ
   ングに設けた羽根車で加圧し、噴射ダクトから船尾後方
   にジェット水を噴射する船舶のウォータージェット推進
   装置において、 前記インペラハウジングに設けた羽根車に、位相をずら
   せて螺旋状翼を複数枚配設し、この螺旋状翼の外周縁部
   をインペラハウジングの内周面に接近させるとともに、
   螺旋状翼の外周先端部を吸込側に延設し、更に、螺旋状
   翼の後方の流路に整流用の案内羽根を設け、前記吸込口
   の前端開口縁部に側方から見て円弧状の導流部材を配設
   したことを特徴とする船舶のウォータージェット推進装
   置。
6. 【請求項６】請求の範囲第５項記載の船舶のウォーター
   ジェット推進装置において、前記インペラハウジングと
   羽根車軸の軸受けケースとで鉢形状の流路を形成し、螺
   旋状翼後方の流路の複数枚の長いねじれ案内羽根を配設
   して、螺旋状翼で加圧した螺旋状の旋回流を直線流に案
   内することを特徴とする船舶のウォータージェット推進
   装置。
7. 【請求項７】請求の範囲５項または第６項記載の船舶の
   ウォータージェット推進装置において、前記吸込口の前
   後方向に可動グリッドを並列し、この可動グリッドの後
   端部を吸込口の後端開口縁に回動自在に枢着したことを
   特徴とする船舶のウォータージェット推進装置。
8. 【請求項８】請求の範囲第７項記載の船舶のウォーター
   ジェット推進装置において、船舶の走行速度を検知する
   船速センサーと螺旋状翼の回転数を検知する回転数セン
   サーとを設け、船舶の走行速度が螺旋状翼の回転数から
   試算した設定値よりも低下したときに、可動グリッドを
   吸込口から離反させる回動装置を配設したことを特徴と
   する船舶のウォータージェット推進装置。
9. 【請求項９】船尾近傍の船底部に吸込口を開口し、この
   吸込口から吸込ダクトに吸引した水を、インペラハウジ
   ングに設けた羽根車で加圧し、噴射ダクトから船尾後方
   にジェット水を噴射する船舶のウォータージェット推進
   装置において、 前記インペラハウジングに設けた羽根車に、位相をずら
   せて螺旋状翼を複数枚配設し、この螺旋状翼の外周縁部
   をインペラハウジングの内周面に接近させるとともに、
   螺旋状翼の外周先端部を吸込側に延設し、更に、螺旋状
   翼の後方の流路に整流用の案内羽根を設け、前記吸込口
   の前後方向に可動グリッドを並列し、この可動グリッド
   の後端部を吸込口の後端開口縁に回動自在に枢着したこ
   とを特徴とする船舶のウォータージェット推進装置。
10. 【請求項１０】請求の範囲第９項記載の船舶のウォータ
    ージェット推進装置において、前記インペラハウジング
    と羽根車軸の軸受けケースとで鉢形状の流路を形成し、
    螺旋状翼後方の流路に複数枚の長いねじれ案内羽根を配
    設して、螺旋状翼で加圧した螺旋状の旋回流を直線流に
    案内することを特徴とする船舶のウォータージェット推
    進装置。
11. 【請求項１１】請求の範囲第９項または第10項記載の船
    舶のウォータージェット推進装置において、船舶の走行
    速度を検知する船速センサーと螺旋状翼の回転数を検知
    する回転数センサーとを設け、船舶の走行速度が螺旋状
    翼の回転数から試算した設定値よりも低下したときに、
    可動グリッドを吸込口から離反させる回動装置を配設し
    たことを特徴とする船舶のウォータージェット推進装
    置。
12. 【請求項１２】船尾に設けた羽根車軸に複数枚の螺旋状
    翼を巻き付けるとともに、螺旋状翼の外周部にインペラ
    ハウジングを配設し、前記螺旋状翼を斜流羽根としたこ
    とを特徴とする船舶のウォータージェット推進装置。