JPH03287488A - 遊転プロペラ付き舶用プロペラ装置 - Google Patents

遊転プロペラ付き舶用プロペラ装置

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JPH03287488A
JPH03287488A JP9002390A JP9002390A JPH03287488A JP H03287488 A JPH03287488 A JP H03287488A JP 9002390 A JP9002390 A JP 9002390A JP 9002390 A JP9002390 A JP 9002390A JP H03287488 A JPH03287488 A JP H03287488A
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    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14Propellers
    • B63H1/28Other means for improving propeller efficiency
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
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    • B63H2005/106Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type with drive shafts of second or further propellers co-axially passing through hub of first propeller, e.g. counter-rotating tandem propellers with co-axial drive shafts

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、舶用二重反転プロペラ装置に関し、特にその
前方プロペラを遊転プロペラとした、遊転プロペラ付き
舶用二重反転プロペラ装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の舶用二重反転プロペラ装置を装備した船舶を第6
図に示す。第6図中の符号1は船体を示し、2は前方プ
ロペラ、3は後方プロペラ、4は外側軸、5は内側軸、
6a、6bは小傘歯車、7.8は大傘歯車、9は主機、
10は舵を示している。
主機9のトルクは小傘歯車6a、6bを介して大傘歯*
7.8に互いに反転方向に伝えられる。そして一方の大
傘歯車7に伝えられたトルクは、外側軸4を介して前方
プロペラ2に伝えられて、前方プロペラ2を船尾から見
て反時計廻り(左廻り)に回転させる。また他方の大傘
歯車8に伝えられたトルクは、内側軸5を介して後方プ
ロペラ3に伝えられ、後方プロペラ3を船尾から見て時
計廻り(右廻り)に回転させる。
したがって、前方プロペラ2と後方プロペラ3とは互い
に反対方向に同一の回転数で回転することになる。その
結果、左廻りの前方プロペラ2の回転に伴って発生した
、左廻りの回転後流エネルギーが、右廻りの後方プロペ
ラ3で吸収されることになり、回転エネルギーが後流中
に流出しない。
このようにして、プロペラ効率が高められ、同一の主機
9を用いると、単独プロペラ装備の船舶よりも船速か増
すようになり、同一船速では小さな主機出力ですむこと
になる。
〔発明か解決しようとする課題〕
ところで、前述のような従来の舶用二重反転プロペラ装
置では、前方プロペラ2と後方プロペラ3とを互いに反
対方向に回転駆動させるために、プロペラ軸を中空の外
側軸4と、その内部の内側軸5とからなる二重軸とする
必要があり、反転駆動用の歯車6a、6b、 7、8も
必要となるので、構造が複雑になるばかりでなく、高価
になる。また2個のプロペラ2,3を共に支持する必要
があるので、プロペラ軸受荷重が過大となり、あまり大
きなプロペラには適用できない。
本発明は上述のような問題点の解消をはかろうとするも
ので、二重反転プロペラ装置の前方プロペラを遊転プロ
ペラとすることにより、構造の大幅な簡素化と製造コス
トの低下をはかるとともに、大径のプロペラの場合にも
容易に適用できるようにした、遊転プロペラ付き舶用二
重反転プロペラ装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
前述の目的を達成するため、本発明の遊転プロペラ付き
舶用二重反転プロペラ装置は、プロペラ軸に固設された
主プロペラと、同主プロペラよりも前方において上記プ
ロペラ軸周りに遊転可能に船尾端に支持された逆転プロ
ペラとをそなえ、同遊転プロペラが、その各プロペラ翼
の先端に接続されたタービン翼からなるタービン部をそ
なえて、同タービン部における各タービン翼の迎角が、
上記遊転プロペラを上記主プロペラに対し反転させるよ
うに設定されていることを特徴としている。
〔作  用〕
上述の本発明の遊転プロペラ付き舶用二重反転プロペラ
装置では、遊転プロペラの各プロペラ翼の先端に接続さ
れたタービン翼からなるタービン部により回転力が発生
し、上記遊転プロペラを主プロペラに対し反転させる方
向に回転駆動するようになる。
このようにして作動する遊転プロペラの後流中の回転エ
ネルギーは、主プロペラJこで吸収され、これに伴い主
プロペラの後流中における回転エネルギーが減少するの
で、全体としてプロペラ効率の向上がもたらされるよう
になる。
〔実 施 例〕
以下、図面により本発明の一実施例としての遊転プロペ
ラ付き舶用二重反転プロペラ装置について説明すると、
第1図は本装置を装備された船舶の船尾部縦断面図、第
2図は第1図の■−■矢視図、第3〜5図はいずれも上
記装置の作用を示す説明図である。
第1,2図に示すように、主プロペラ14はプロペラ軸
16を介して主@9により回転駆動されるようになって
おり、本実施例では左回転プロペラ(後方から見て反時
計廻り)の場合を示している。
主プロペラ目よりも前方における船体1の船尾端には、
遊転プロペラ15が軸受11を介してプロペラ軸16周
りに遊転可能に設置されている。この遊転プロペラ15
の各プロペラ翼I3の先端にはタービン翼12が設けら
れ、これらのタービン翼12によりタービン部が構成さ
れている。なお、主プロペラ目の直径と遊転プロペラ1
5におけるプロペラ翼13の先端までの直径とは、はぼ
同程度とされる。
また、タービン翼12の迎角は、遊転プロペラ15を主
プロペラ14に対し反転させるように設定されてし)る
遊転プロペラ15の先端部における各タービン翼12か
らなるタービン部は流速の速い外側半径部にあり、船の
前進速度により主プロペラ14と反対の回転方向に回転
駆動される。そして、遊転プロペラ15の流速の遅い内
側半径部は各プロペラL3からなるプロペラ部となって
おり、その先端側のタービン部で回転駆動されることに
より推力を発生する。
上述の遊転プロペラにおける推力発生の詳細機構を速度
ベクトル図を用いて説明する。第3図は遊転プロペラ1
5のタービン@L2に対する速度ベクトル図、第4図は
遊転プロペラ15のプロペラ翼13に対する速度ベクト
ル図、第5図は主プロペラ14の翼に対する速度ベクト
ル図を示す。第3図に示すように、遊転プロペラのター
ビン翼12には外側半径位置における流れの速い流速v
、Tと回転による周方向流速VATとの合成速度WTの
流れが流入することにより、翼I2には揚力LTと抗力
り、とが発生する。この揚力LTと抗力DTとの合成力
の周方向成分FTにより遊転プロペラ15全体が主プロ
ペラ14と反対方向に回転駆動される。
一方、第4図に示すように、遊転プロペラのプロペラ翼
13には内側半径位置における流れの速い流速vmPと
回転による周方向流速v、Pとの合成速度WPの流れが
流入することになり、プロペラ翼13には揚力り、と抗
力Dpとが発生する。この揚力LPと抗力り、との合成
力の周方向成分F、によるトルクは、前述のタービン翼
12に働く力の周方向成分F丁によるトルクとつり合う
ようになり、またプロペラ翼13の推力T、とタービン
翼13の推力T1(第3図参照)とは相殺されるように
なって、この状態で遊転プロペラ15の遊転が行なわれ
る。
遊転プロペラ15の回転により、第5図に示すように、
その後方にある主プロペラ14には、主プロペラ14の
回転方向の誘導速度V + 1および軸方向の誘導速度
V8、が発生する。したがって、主プロペラ14には、
周方向の速度として(Vj+V、、)をもつ流れが流入
するとともに、軸方向の速度として(v −+v −:
 )をもつ流れが流入し、結局それらの合成速度Wの流
れが流入することにより、主プロペラ14には揚力りと
抗力りとが発生する。この揚力りと抗力りとの合力のプ
ロペラ軸16方向の成分子が主プロペラ14の発生する
推力である。
上述のごとく、主プロペラI4には、遊転プロペラ15
のプロペラ翼13により生じた主プロペラ14の回転と
反対向きの回転流が流入することになり、流入速度Wが
増大することにより、揚力りが増大し、結局推力Tが増
大することになる。
モして遊転プロペラ15により誘起された回転流■、は
主プロペラ14自身により誘起される回転流と逆向きで
あり、主プロペラ14の後方に流出する回転流成分は減
少するようになって、回転流によるエネルギー損失か減
少して、このプロペラ装置全体としての推進効率か向上
する。
また、従来の二重反転プロペラ装置のように二重軸を設
けることは不要になり、前方プロペラとしての遊転プロ
ペラ15は船の前進速度により回転駆動されるので、付
加的な動力機構や反転歯車機構か不要となり、大径のプ
ロペラ装置にも本発明を容易に適用できる利点がある。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の遊転プロペラ付き舶用二
重反転プロペラ装置によれば前方プロペラを遊転プロペ
ラとして、同遊転プロペラのプロペラ翼先端にタービン
翼を接続し、後方プロペラとしての主プロペラに対し上
記遊転プロペラを反転させるという簡素な構造で、上記
主プロペラの推力を増大させるとともに、同主プロペラ
の後流中の回転成分を減少させて、プロペラ装置全体と
しての推進効率を向上させることができる。
また上記遊転プロペラは、船の前進速度に応じて、相対
的な水の流れによりタービン翼を介し回転駆動されるだ
けなので、従来の二重反転プロペラ装置に比へて、付加
的な動力機構や反転歯車機構か不要となり、大径のプロ
ペラ装置にも本発明を容易に適用できる利点かある。
【図面の簡単な説明】
第1〜5図は本発明の一実施例としての遊転プロペラ付
き舶用二重反転プロペラ装置を示すもので、第1図はそ
の側面図、第2図は第1図の■■矢視図、第3図はその
遊転プロペラにおけるタヒン翼に対する速度ベクトル図
、第4図はその遊転プロペラにおけるプロペラ翼に対す
る速度ベクトル図、第5図はその主プロペラの翼に対す
る速度ベクトル図であり、第6図は従来の二重反転プロ
ペラ装置の縦断面図である。 l・・・船体、9・・・主機、10・・・舵、11・・
・軸受、12・・タービン翼、13・・・プロペラ翼、
14・・・主プロペラ、15・・遊転プロペラ、16・
・・プロペラ軸。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プロペラ軸に固設された主プロペラと、同主プロペラよ
    りも前方において上記プロペラ軸周りに遊転可能に船尾
    端に支持された遊転プロペラとをそなえ、同遊転プロペ
    ラが、その各プロペラ翼の先端に接続されたタービン翼
    からなるタービン部をそなえて、同タービン部における
    各タービン翼の迎角が、上記遊転プロペラを上記主プロ
    ペラに対し反転させるように設定されていることを特徴
    とする、遊転プロペラ付き舶用二重反転プロペラ装置。
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