JP6111491B2 - Ship propulsion device - Google Patents
Ship propulsion device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6111491B2 JP6111491B2 JP2012141642A JP2012141642A JP6111491B2 JP 6111491 B2 JP6111491 B2 JP 6111491B2 JP 2012141642 A JP2012141642 A JP 2012141642A JP 2012141642 A JP2012141642 A JP 2012141642A JP 6111491 B2 JP6111491 B2 JP 6111491B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bow
- wave
- propulsion device
- ship
- hull
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
- B63B1/40—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by diminishing wave resistance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Description
本発明は、船舶用の推進装置に関するものであり、特に船首に発生する水切り波を推進力に変えて、結果的に船舶の走行に伴う抵抗を減らし燃料消費量を減少して経済性を高めることを目的とした船舶用推進装置に関するものである。 The present invention relates to a propulsion device for a ship, and in particular, changes a draining wave generated at the bow to a propulsive force, resulting in a decrease in resistance associated with the traveling of the ship and a reduction in fuel consumption, thereby improving economy The present invention relates to a marine vessel propulsion device.
現在一般に使用されている船首の水切り波の抵抗を軽減する方法としては、第1にいわゆるバルバスバウと呼ばれるごとく、船首に突起を突き出して、そこで発生する波と船首で発生する波との干渉によって水切り波を小さくしてその抵抗を減少するもの、第2に船首の先端を鋭くして波の発生の減少を図るもの、第3に船体から離れた位置に水中翼を取り付け船体の揺れを利用して推進するものなどがある。 As a method of reducing the resistance of the water draining wave at the bow that is generally used at present, first, as is called the so-called Barbasse bow, a protrusion is projected on the bow, and the water is drained by the interference between the wave generated there and the wave generated at the bow. To reduce the resistance by reducing the wave, secondly, to reduce the generation of waves by sharpening the tip of the bow, and thirdly, using hydrofoil attached at a position away from the hull, and using the shaking of the hull There are things to promote.
ここで、考慮すべきことはその効果の大きさと、その使用範囲の広さと、経済性である。第1のバルバスバウは現在広く使用されているが、実際に有効な走行条件としては一定の速度範囲においてであり、その条件から外れた速度においては充分な効果を発揮するものではない。第2の船体の先端を鋭くしたものについては、第1の方式と同様、抵抗の減少効果はあるがそれ自体に推力を発生する効果を持つものではない。第3の方式は船首波と云うよりは一般的な波による船全体の上下揺れを利用して推進するものであり、緩やかな波で有効に推力を得る為には比較的大きな面積のヒレが必要である上、上下両方向の波を利用しようとする為に翼型は対象性が必要となるが、これでは失速現象が生じて有効性が損なわれる為に、ヒレの後縁を上下に靡くように可動型にするか、フレキシブルな材料で製作するなどの構造的な条件が加わり、結果的に形状が複雑となる上耐久性が低くなるなど使用条件の制限から広く応用するには至っていない。 Here, what should be considered is the magnitude of the effect, the wide range of use, and the economics. The first Barbasse bow is currently widely used, but the actual effective driving condition is in a certain speed range, and does not exhibit a sufficient effect at a speed outside the condition. The sharpened tip of the second hull has the effect of reducing the resistance as in the first method, but does not have the effect of generating thrust in itself. The third method uses propulsion of the entire ship due to the general wave rather than the bow wave, and a relatively large fin is necessary to obtain thrust effectively with gentle waves. In addition, the airfoil needs to be subject to the use of waves in both the upper and lower directions, but this causes a stall phenomenon and impairs its effectiveness. As a result, structural conditions such as making it movable or making it with a flexible material are added, resulting in complicated shapes and low durability. .
技術的背景として、化石燃料の枯渇が近いとされる現在、運行に必要な使用燃料の削減効果のある技術の実用化が逼近の課題となっているが、これらの公知技術では広く応用可能で実質的に船首波のエネルギーを推力に変換出来る方式が見られない。既存の船に容易に応用することが可能で、安価で推進力発生の効果が広い使用範囲で得られる方式が求められている。 The technical background is that fossil fuels are almost exhausted, and the practical application of technologies that have the effect of reducing the amount of fuel used for operation is an immediate task. However, these known technologies are widely applicable. There is virtually no method that can convert bow wave energy into thrust. There is a need for a method that can be easily applied to existing ships, is inexpensive, and can produce a propulsive force in a wide range of use.
本発明が解決しようとする課題は、船舶の省エネ技術と云う観点から総合的に検討して、船舶の大きさ、速度に影響されず、推進装置としての効果とその汎用性と実施費用を一体化して大幅な改善効果のある船舶用の推進装置を提供するものである。 The problem to be solved by the present invention is comprehensively studied from the viewpoint of energy saving technology of the ship, and is unaffected by the size and speed of the ship, integrating the effects as a propulsion device, its versatility, and the implementation cost. To provide a marine vessel propulsion device having a significant improvement effect.
本発明の上記課題を解決するための手段は、船舶の船首付近の喫水面直下に左右に張り出し、断面が航空機の翼断面状の翼型部材を固定的に設けたことを特徴とする船舶用の推進装置を提供するものである。 Means for solving the above-mentioned problems of the present invention is characterized in that a wing-shaped member projecting right and left just below the draft surface near the bow of a ship and having a cross section of an aircraft wing cross section is fixedly provided. The propulsion device is provided.
本発明の効果は、走行中の船首において船体に押しやられた水がその圧力上昇によって重力に逆らって水面上に膨らむような波を形成する。この流れは10°から20°程度の上向き角度を持っている。この上向きの流れが左右に張り出した翼部材に当たると、この流れに直角な方向に楊力が発生する。その揚力の前向きの成分が船舶の推進力となる。これは上昇気流を使ってグライダーが飛行するのと同じ原理である。更にこの翼部材を通過した流れは水平方向に曲げられるので後方に盛り上がった波の形成が抑えられ、結果的に増波抵抗の減少にもなる。これらの相乗的な効果によって船首波は有効に推力に変換される。水槽実験によれば船首波の減少は目視においても極めて明らかであり、推進抵抗が広い船速において減少することが確認されていることで、この翼部材による推進力の発生が有効であることが証明されている。 The effect of the present invention is to form a wave in which the water pushed by the hull at the bow of traveling swells on the water surface against gravity due to an increase in pressure. This flow has an upward angle of about 10 ° to 20 °. When this upward flow hits a wing member projecting from side to side, repulsive force is generated in a direction perpendicular to the flow. The positive component of the lift is the driving force of the ship. This is the same principle that gliders fly using updrafts. Furthermore, since the flow that has passed through the wing member is bent in the horizontal direction, the formation of waves rising rearward is suppressed, and as a result, the resistance to wave increase is reduced. These synergistic effects effectively convert the bow wave into thrust. According to the aquarium experiment, the reduction of the bow wave is very obvious visually, and it is confirmed that the propulsion resistance decreases at a wide ship speed, so that the generation of propulsive force by this wing member is effective. Proven.
本発明の船舶用推進装置の機能を損なわない範囲で簡略化して実現するための実施形態を示す。 The embodiment for simplifying and realizing in the range which does not impair the function of the vessel propulsion device of the present invention is shown.
図1は本発明の船舶用推進装置の1実施形態を示す側面図であり、図2は本発明の1実施形態を示した正面図、図3は本発明の他の実施形態を示した上面図である。
図1、図2、図3において、船舶の船体1の船首部2には喫水面直下に左右に張り出し、断面が航空機の翼断面状の翼部材3を固定的に設けている。破線4は従来の船舶の船首に発生する波の流線を示すものであり、実線5は本発明の流線を示すものである。図1において翼部材3は喫水線6の直下にあるのが望ましく、角度はほぼ水平方向である。翼断面の形状としては上下対称のものでも良いがやや上側にふくらみ(カンバー)を持つ形状のものが望ましい。図3に示すごとく翼部材3の上面から見た形状は先端が細くやや後に傾斜した形状のものが望ましい。前述のカンバーは翼先端ではほぼフラットとなり、場合によっては前縁がやや下方に下がった形状が望ましい。また、図2において正面から見た場合、翼部材3は先端がやや下方に下がった状態であることが望ましい。なお、該翼部材3には極めて大きな波の力が加わることがあるので充分な強度を持つものでなくてはならない。また、停泊時などには下方向又は後方向に折畳み可能な構造とすることも本発明の主旨に外れるものではない。
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a marine vessel propulsion device according to the present invention, FIG. 2 is a front view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an upper surface showing another embodiment of the present invention. FIG.
1, 2, and 3, a
[動作]
上記実施形態に示す本発明の船舶用推進装置の動作について説明する。前述の、発明の効果の項で述べたごとく、走行中の船首において船体に押しやられた水がその圧力上昇によって重力に逆らって水面上に膨らむような波を形成する。この流れは10°から20°程度の上向き角度を持っている。この上向きの流れが左右に張り出した翼部材に当たるとこの流れに直角な方向に楊力が発生する。その揚力の前向きの成分が船舶の推進力となる。これは上昇気流を使ってグライダーが飛行するのと同じ原理である。更にこの翼部材を通過した流れは水平方向に曲げられるので後方に盛り上がった波の形成が抑えられ、結果的に増波抵抗の減少にもなる。これらの相乗的な効果によって船首波は有効に推力に変換される。上記の説明において翼部材3は多くの場合、10°から20°程度の上向き角度を持った流れを水平又はやや下向きの流れに変えることで推力を発生する。従って、航空機の主翼のように上方にふくらみ(カンバー)を持った断面形状のものが望ましい。しかし、先端部がこのような断面を形成していると、いわゆる翼端渦が発生して誘導抵抗を発生する恐れがある。
[Operation]
The operation of the marine vessel propulsion device of the present invention shown in the above embodiment will be described. As described above in the section of the effect of the invention, the water pushed by the hull at the bow of traveling forms a wave that swells on the water surface against gravity due to the increase in pressure. This flow has an upward angle of about 10 ° to 20 °. When this upward flow hits a wing member projecting from side to side, repulsive force is generated in a direction perpendicular to the flow. The positive component of the lift is the driving force of the ship. This is the same principle that gliders fly using updrafts. Furthermore, since the flow that has passed through the wing member is bent in the horizontal direction, the formation of waves rising rearward is suppressed, and as a result, the resistance to wave increase is reduced. These synergistic effects effectively convert the bow wave into thrust. In the above description, the
これを避ける為には翼端におけるカンバー及び迎角を小さくする必要がある。従って翼断面の形状は図1に示すごとく翼部材3の付け根部分でカンバーが大きく、先端部分では対称翼に近いものとすることが望ましい。また、図2に示すごとく、翼部材3が先端をやや下方に下げたごとく形成されているのは、船首波が上向き成分を持つと同時に船首で左右に分けられ、広がる横方向の成分も持っているために、この流れを充分に捉えることが出来るごとくするためである。更に、図3に示すごとく先端が後方に傾いた形状であることは、海上を航行する場合に、浮遊物などが引っかかるのを防ぐ為である。なお、図3に示すごとく、船首波の形状は本発明の翼部材3を取り付けたことにより、後方に加速される為に広がりが狭くなるとともに、波のエネルギーが推進力に変換されて吸収されるために、高さが大幅に減少するために短い範囲で消滅することを示している。
In order to avoid this, it is necessary to reduce the camber and angle of attack at the blade tip. Therefore, it is desirable that the shape of the blade cross section be large at the base portion of the
尚、一般的な波による船全体の上下揺れを利用して推進するものは、いわゆる波喰い推進装置等として公知技術として存在するが、緩やかな波で有効に推力を得る為には比較的大きな面積のヒレが必要である上、上下両方向の波の運動を利用しようとする為に翼型は上下の対象性が必要となる。しかし、船速が遅い時の波による上下運動において、いわゆる迎角が最大±90°変化することになるので、失速現象が生じて有効性が大きく損なわれる。その対策として、ヒレの後縁を上下に靡くように可動型にするか、フレキシブルな材料で製作するなどの構造的な条件が加わり、結果的に形状が複雑となる上、耐久性が低くなるなど使用条件の制限が加わることからから広く応用するには至っていない。本発明の船舶用推進装置は、船首波の利用に限定した結果、翼部材3に当たる流れの角度は10°から20°程度の上向き角度に限定され、翼部材3の翼断面はこの角度に最適な上側にふくらみを持つカンバーをつけたものとすることが出来、固定的に取り付けることが出来、構造的に単純になり翼部材3の周辺の流れに失速現象が生じることを防止できる。失速現象は気泡の発生の原因となり材料の腐食を促進する為に避けなければならないものである。上述のごとく、本発明の船舶用推進装置は、いわゆる波喰い推進装置とは大きく異なる分野の技術である。
In addition, what is propelled by utilizing the general vertical motion of the ship due to waves is a known technology as a so-called wave eater propulsion device, etc., but is relatively large in order to effectively obtain thrust with gentle waves. In addition to the need for fins in the area, the airfoil needs to be subject to up and down in order to use the wave motion in both directions. However, the so-called angle of attack changes by a maximum of ± 90 ° in the up-and-down motion caused by the waves when the boat speed is slow, so that the stalling phenomenon occurs and the effectiveness is greatly impaired. As countermeasures, structural conditions such as making the trailing edge of the fins movable up and down or making it from a flexible material are added, resulting in a complicated shape and low durability. It has not been widely applied because of restrictions on usage conditions. The marine vessel propulsion device of the present invention is limited to the use of the bow wave, and as a result, the angle of the flow hitting the
本発明の船舶用推進装置は上記の説明で明らかなごとく、船体の船首付近に翼部材を固定的に取り付けるだけで船首波を推進力に変えることが出来るものであり、この効果は船の速度、大きさに影響されるものではなく広い範囲の用途に適応することが出来る上、既存の船に取り付けることも容易で、構造も単純でその費用も大きくないので早い時期に実用化が可能であり、省エネルギー効果を手軽に実現できるものであり、その船舶業界に及ぼす産業力増強効果は極めて著しい。 As is apparent from the above description, the marine vessel propulsion apparatus of the present invention can change the bow wave into propulsive force by simply attaching a wing member in the vicinity of the bow of the hull. It can be applied to a wide range of applications without being affected by size, and can be easily installed on existing ships, and the structure is simple and the cost is not large, so it can be put to practical use at an early stage. The energy saving effect can be easily realized, and the industrial power enhancement effect on the ship industry is extremely remarkable.
1 船体
2 船首部
3 翼部材
4 破線
5 実線
6 喫水線
1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012141642A JP6111491B2 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Ship propulsion device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012141642A JP6111491B2 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Ship propulsion device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014004910A JP2014004910A (en) | 2014-01-16 |
JP6111491B2 true JP6111491B2 (en) | 2017-04-12 |
Family
ID=50103062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012141642A Expired - Fee Related JP6111491B2 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Ship propulsion device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6111491B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021041819A (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 上野 康男 | Propulsion resistance reduction device for ship |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017007809A1 (en) * | 2017-08-17 | 2019-02-21 | Broder Joachim Merkel | System for changing the self-wave of a boat |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6137593A (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Pitching preventing equipment for ship |
JPH07477B2 (en) * | 1985-08-21 | 1995-01-11 | 石川島播磨重工業株式会社 | Wave power fin propulsion device |
JPS62153197U (en) * | 1986-03-24 | 1987-09-29 | ||
JPH01314686A (en) * | 1988-06-16 | 1989-12-19 | Uinsuru:Kk | Lower tip structure of bow |
FR2644747B1 (en) * | 1989-03-24 | 1991-08-30 | Genimar Sarl | APPENDICES FOR INCREASING THE SPEED OF VESSELS, AND FOR DECREASING THEIR TANGAGE |
JPH06179390A (en) * | 1992-12-15 | 1994-06-28 | Usukine Zosenjo:Kk | Hull shape for reducing resistance |
JP3322499B2 (en) * | 1994-12-27 | 2002-09-09 | 三菱重工業株式会社 | Hull drag reduction fin |
JPH09263291A (en) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Hitachi Zosen Corp | Hull structure |
JP2001219894A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-14 | Nkk Corp | Icebreaker |
JP2001219890A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-14 | Nkk Corp | Icebreaker |
JP2001219893A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-14 | Nkk Corp | Icebreaker |
JP2005193747A (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Universal Shipbuilding Corp | Oscillation suppressing device, and ship equipped with the same |
US7191725B2 (en) * | 2004-04-30 | 2007-03-20 | Navatek, Ltd. | Bow lifting body |
US20090223431A1 (en) * | 2008-03-06 | 2009-09-10 | Steven Loui | Bow lifting body with deadrise |
-
2012
- 2012-06-25 JP JP2012141642A patent/JP6111491B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021041819A (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 上野 康男 | Propulsion resistance reduction device for ship |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014004910A (en) | 2014-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2971771C (en) | Design of forepart of a vessel | |
JP4889238B2 (en) | Ship with bow fin | |
JP5064853B2 (en) | Helical wing propulsion, submerged floating catamaran | |
JP6111491B2 (en) | Ship propulsion device | |
JP2014118096A (en) | Marine propulsion device | |
KR101205355B1 (en) | Rudder for vessel | |
JP2009202873A (en) | Vessel | |
CN209192148U (en) | A kind of bionical marine vortex generator | |
JP4216858B2 (en) | Ship | |
JP4721501B2 (en) | Ship | |
KR100974537B1 (en) | The Transom stern structure of vessel | |
JP6944095B2 (en) | Propulsion resistance reduction device for ships | |
KR102117384B1 (en) | Supporting structure of duct for ship | |
KR102117385B1 (en) | Supporting structure of duct for ship | |
CN111332420B (en) | Course stabilizing fin of high-speed monohull ship and installation method thereof | |
JP3134108U (en) | Stern end fin | |
CN111332421B (en) | Longitudinal stabilizing fin for high-speed catamaran and installation method thereof | |
JP7316171B2 (en) | Hydrofoil struts and hydrofoils | |
KR20130003900U (en) | Speedboat with enhanced function of straight and controllability | |
KR102245494B1 (en) | A rudder for ship and ship having the rudder | |
KR102117383B1 (en) | Supporting structure of oval duct for ship | |
Lee et al. | Development of Complex Energy Saving Device | |
KR20130119071A (en) | Fin stabilizer of vessel | |
WO2017154539A1 (en) | Ship stern structure | |
JP6108600B2 (en) | Wave propulsion performance improvement device and ship |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150610 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160802 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160921 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161122 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6111491 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |