JPH11222188A - 船舶におけるチップ渦エネルギーの回収装置 - Google Patents

船舶におけるチップ渦エネルギーの回収装置

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JPH11222188A
JPH11222188A JP10026290A JP2629098A JPH11222188A JP H11222188 A JPH11222188 A JP H11222188A JP 10026290 A JP10026290 A JP 10026290A JP 2629098 A JP2629098 A JP 2629098A JP H11222188 A JPH11222188 A JP H11222188A
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JP
Japan
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propeller
energy
shaft
power
tip
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Application number
JP10026290A
Other languages
English (en)
Inventor
Seishirou Miyake
成司郎 三宅
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロペラボスから発生するチップ渦をエネル
ギーとして有効に回収できる船舶におけるチップ渦エネ
ルギーの回収装置を提供する。 【解決手段】 船体1の推進用プロペラ3の後方位置に
舵2および舵柱4を配置した船舶において、上記推進用
プロペラ3の後方位置に、プロペラ3からのチップ渦を
受けて回転するエネルギー回収用プロペラ5を設け、船
体1内に発電装置11を設けるとともに、この発電装置
11と上記回収用プロペラ5とを回転伝達手段10を介
して連結したことにより、チップ渦のエネルギーを回収
用プロペラ5の回転力に変換し、この回転によって駆動
される発電装置11により電力が得られるため、従来捨
てられていたチップ渦のエネルギーを有効に回収でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、船体のプロペラボ
スから発生するチップ渦をエネルギーとして回収する技
術に係り、船舶におけるチップ渦エネルギーの回収装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】船舶において1軸のプロペラの後方位置
で1枚の舵を装備した所謂1軸1舵船においては、通
常、プロペラ中心線の延長線上に舵を装備しており、こ
の舵は、船尾に設けた舵柱に支持されている。
【0003】上記構成によると、プロペラボスからチッ
プ渦(チップボルテックスともいう)が発生するが、こ
のチップ渦は舵側に流れ、そのエネルギーの一部が推力
として回収されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、プロ
ペラボスから発生するチップ渦のエネルギーの一部分は
回収されるが、その大部分は回収されず放出され有効利
用されていないという問題があった。
【0005】本発明は、プロペラボスから発生するチッ
プ渦をエネルギーとして有効に回収できる船舶における
チップ渦エネルギーの回収装置を提供することを目的と
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の船舶におけるチップ渦エネルギーの回
収装置は、船体のプロペラ後方位置に舵および舵柱を配
置した船舶において、上記プロペラ後方位置に、プロペ
ラからのチップ渦を受けて回転するエネルギー回収用プ
ロペラを設け、船体内に発電装置を設けるとともに、こ
の発電装置と上記エネルギー回収用プロペラとを回転伝
達手段を介して連結したものである。
【0007】また、発電装置は、マグネット体と、マグ
ネット体の磁界内で回転する円板状導体と、この円板状
導体から電力を取り出し得る電力取り出し手段と、この
電力取り出し手段からの電力を蓄電可能なバッテリーと
を有するものである。
【0008】さらに、回転伝達手段は、舵柱に水平方向
で設けられるとともに一端部にエネルギー回収用プロペ
ラを設けた第1シャフトと、この第1シャフトの他端部
に設けた第1かさ歯車と、舵柱に鉛直方向で設けられる
とともに上端部側が発電装置の円板状導体側に連動連結
された第2シャフトと、この第2シャフトの下端部に設
けられるとともに、上記第1かさ歯車に噛合する第2か
さ歯車とから成るものである。
【0009】上記各構成によると、エネルギー回収用プ
ロペラは、プロペラボスから発生するチップ渦を受けて
回転し、この回転力を回転伝達手段を介して発電装置に
伝達し発電することで、エネルギーの大部分を回収でき
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態にお
けるチップ渦エネルギーの回収装置を1軸1舵船の船体
に採用した状態として図1〜図2に基づき説明する。
【0011】すなわち図1に示すように、船体1は、1
枚の舵2を、1軸の推進用プロペラ3の後方位置でかつ
このプロペラ中心線の延長線上に、固定部である舵柱4
を介して装備している。
【0012】上記舵柱4には、エネルギー回収用プロペ
ラ5を、上記プロペラ中心線の延長線上において推進用
プロペラ3に相対向すべく近接して配設しており、回収
用プロペラ5は、舵柱4に水平方向で設けた第1シャフ
ト6の一端部に取り付けている。
【0013】第1シャフト6は軸受(図示せず)に支持
され上記回収用プロペラ5を回転自在に設けてある。第
1シャフト6の他端部でかつ舵柱4内には第1かさ歯車
7を設けており、この第1かさ歯車7に噛合する第2か
さ歯車8を、舵柱4内に鉛直方向で設けた第2シャフト
9の下端部に設けている。これら第1シャフト6、第1
かさ歯車7、第2かさ歯車8、第2シャフト9から成る
回転伝達手段10は、回収用プロペラ5の回転力を、後
述する発電装置に伝達するものである。
【0014】すなわち、図1および図2に示すように、
発電装置11を船体1内に設けている。この発電装置1
1は、上記第2シャフト9の上端部に連結された第3シ
ャフト12と、第3シャフト12にその中心を貫通して
水平方向に設けた円板状導体である回転銅円板13と、
回転銅円板13の一部がその磁界内で回転移動するよう
に設けたU字形状のマグネット体14と、上記回転銅円
板13の周縁部および第3シャフト12の上部にそれぞ
れ摺接するように設けた電力取り出し手段である一対の
集電ブラシ15,15と、各集電ブラシ15,15をそ
の正極と負極とにそれぞれ接続したバッテリー(図示せ
ず)とで構成している。また上記第3シャフト12およ
び第2シャフト9は船体1内で軸受16,17に支持さ
れて回転自在に設けられている。
【0015】上記構成によると、回収用プロペラ5は、
プロペラボスから発生するチップ渦を受けて回転し、第
1かさ歯車7および第1シャフト6を回転させる。この
回転力は第2かさ歯車8および第2シャフト9を介して
回転銅円板13および第3シャフト12に伝達され、こ
れにより回転銅円板13がマグネット体14の磁界内で
回転して回転銅円板13に電磁誘導により電流が流れ、
これが電力として集電ブラシ15,15から取り出され
る。そして、この取り出された電力はバッテリーに蓄電
され、必要に応じて使用される。したがって、従来捨て
られていたチップ渦のエネルギーの大部分を回収でき、
省エネルギーに寄与することができる。
【0016】なお、上記したチップ渦エネルギーの回収
装置により取り出し得る電力eは、直流電圧であり、下
記式により表すことができる。 e(V)=π(n/60)BR2 ………… 上記式中、Rは回転銅円板13の半径(m) nは回転銅円板13の回転数(rpm) Bはマグネット体14の磁束密度(テスラ)を表す。
【0017】(但し、回転銅円板13の抵抗損失は無視
する。) 例えば、上記式に基づき、n=1200rpm、B=
1テスラ、R=0.5mの場合の電力eを求めると、下
記のようになる。
【0018】 e=π×(1200/60)×1×0.52 ≒15.7(V) ところで、上記式からも明らかなように、電力eは,
マグネット体14の磁束密度を大きくし回転銅円板13
の円板直径を大きくすることで、大きくなる。具体的に
は、マグネット体14に超伝導マグネットを用いて磁束
密度を大きくすることで電力eを大きくすることができ
る。また、回転銅円板13の回転数すなわちエネルギー
回収用プロペラ5の回転数が上がれば電力eは大きくな
る。
【0019】上記した構成においては、電力として直流
電圧を取り出しているが、この直流電圧をインバータを
用いて交流電圧に変換することもできる。上記した構成
においては、第3シャフト12を第2シャフト9の上端
部に設け、この第3シャフト12に回転銅円板13を設
けたが、第2シャフト9を船体1内に延長し、延長した
第2シャフトに回転銅円板13を設けてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、船
体のプロペラ後方位置にエネルギー回収用プロペラを設
け、船体内に発電装置を設けるとともに、この発電装置
とエネルギー回収用プロペラとを回転伝達手段を介して
連結したことにより、チップ渦のエネルギーを回収用プ
ロペラの回転力に変換し、この回転によって駆動される
発電装置により電力が得られるため、従来捨てられてい
たチップ渦のエネルギーを有効に回収できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のチップ渦エネルギーの回
収装置を示す船体の要部側面図である。
【図2】同回収装置の要部の斜視図である。
【符号の説明】
1 船体 2 舵 3 推進用プロペラ 4 舵柱 5 エネルギー回収用プロペラ 6 第1シャフト 7 第1かさ歯車 8 第2かさ歯車 9 第2シャフト 10 回転伝達手段 11 発電装置 13 回転銅円板 14 マグネット体 15 集電ブラシ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船体のプロペラ後方位置に舵および舵柱
    を配置した船舶において、上記プロペラ後方位置に、プ
    ロペラからのチップ渦を受けて回転するエネルギー回収
    用プロペラを設け、船体内に発電装置を設けるととも
    に、この発電装置と上記エネルギー回収用プロペラとを
    回転伝達手段を介して連結したことを特徴とする船舶に
    おけるチップ渦エネルギーの回収装置。
  2. 【請求項2】 発電装置は、マグネット体と、マグネッ
    ト体の磁界内で回転する円板状導体と、この円板状導体
    から電力を取り出し得る電力取り出し手段と、この電力
    取り出し手段からの電力を蓄電可能なバッテリーとを有
    することを特徴とする請求項1記載の船舶におけるチッ
    プ渦エネルギーの回収装置。
  3. 【請求項3】 回転伝達手段は、舵柱に水平方向で設け
    られるとともに一端部にエネルギー回収用プロペラを設
    けた第1シャフトと、この第1シャフトの他端部に設け
    た第1かさ歯車と、舵柱に鉛直方向で設けられるととも
    に上端部側が発電装置の円板状導体側に連動連結された
    第2シャフトと、この第2シャフトの下端部に設けられ
    るとともに、上記第1かさ歯車に噛合する第2かさ歯車
    とから成ることを特徴とする請求項1または2記載の船
    舶におけるチップ渦エネルギーの回収装置。
JP10026290A 1998-02-09 1998-02-09 船舶におけるチップ渦エネルギーの回収装置 Pending JPH11222188A (ja)

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Cited By (14)

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