JP2003252294A - Hybrid marine propulsion system - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、船舶の主機関としてガスタービン
とディーゼルエンジンとを併設することにより、燃料消
費の効率を高く維持できるようにするとともに、操船性
能の向上や船体抵抗の軽減も図れるようにしたハイブリ
ッド型舶用推進装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 船首部にガスタービン1と同ガスタービ
ンにより駆動される第1発電機2とが設けられるととも
に、ディーゼルエンジン1Aも設けられ、同ディーゼル
エンジン1Aにより駆動される第2発電機2Aが設けら
れる。両発電機2,2Aから電力の供給を受けてプロペ
ラ駆動用発電機5が作動するが、航行時にガスタービン
1は高出力(定格出力)で高効率の状態に維持され、船
速の調整はディーゼルエンジンの出力を加減して行われ
る。船首部のガスタービン1の排気はマイクロバブルと
して排出されて、船体抵抗(粘性抵抗)の軽減が図られ
る。
(57) [Problem] To provide a gas turbine and a diesel engine as a main engine of a ship so that the efficiency of fuel consumption can be maintained at a high level. It is an object of the present invention to provide a hybrid marine propulsion device capable of reducing the amount of power. SOLUTION: A bow is provided with a gas turbine 1 and a first generator 2 driven by the gas turbine, a diesel engine 1A is also provided, and a second generator 2A driven by the diesel engine 1A is provided. Provided. The propeller driving generator 5 operates by receiving power supply from the two generators 2 and 2A, but the gas turbine 1 is maintained at a high output (rated output) and high efficiency state during navigation, and the speed of the boat is adjusted. This is done by adjusting the output of the diesel engine. Exhaust gas from the gas turbine 1 at the bow is discharged as microbubbles to reduce hull resistance (viscous resistance).
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内航船に適した推
進装置に関し、特に推進用の主機関としてガスタービン
とディーゼルエンジンとを備えるとともに、これらの主
機関の使い分けを巡航速度の設定に応じて適切に行える
ようにしたハイブリッド型舶用推進装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a propulsion device suitable for a coastal ship, and in particular, it includes a gas turbine and a diesel engine as main engines for propulsion, and the main engines are selectively used depending on the setting of a cruise speed. The present invention relates to a hybrid type marine propulsion device that can be properly operated.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の内航船では、主機関としてディー
ゼルエンジンを用いることが一般的であり、図6に示す
ような航路における運航のスケジュールとしてA港から
B港への航路では巡航速度を23ノットに設定し、B港
からC港への航路では出航および着港の時刻に対応して
巡航速度を18ノットに落とすとともに、C港からA港
へ帰航する際には再び巡航速度を23ノットに上げると
いうような場合に、23ノット付近では機関出力を定格
出力の90%とし18ノット付近では機関出力を定格出
力の40〜50%とすることが行われている。2. Description of the Related Art In a conventional coastal ship, a diesel engine is generally used as a main engine, and the operation schedule in the route as shown in FIG. Set to knots, and on the route from Port B to Port C, the cruising speed is reduced to 18 knots according to the time of departure and arrival, and when returning from Port C to Port A, the cruising speed is set to 23 knots again. For example, in the case of increasing to 23 knots, the engine output is set to 90% of the rated output near 23 knots, and the engine output is set to 40 to 50% of the rated output near 18 knots.
【0003】ところで、船舶の主機関としてガスタービ
ンを用いると、ディーゼルエンジンよりも小型軽量化さ
れるというメリットが得られるが、ガスタービンを高効
率で用いるためには巡航時に定格出力で作動させること
が必要とされるので、上述の内航船の場合のように航路
に応じて機関出力を変化させると、ガスタービンでは不
具合をきたすことになる。なお、図7および図8に、そ
れぞれディーゼルエンジンの燃料消費特性とガスタービ
ンの燃料消費特性とを示す。By the way, when a gas turbine is used as a main engine of a ship, it has an advantage that it is smaller and lighter than a diesel engine. However, in order to use the gas turbine with high efficiency, it must be operated at a rated output during cruising. Therefore, if the engine output is changed according to the route, as in the case of the above-mentioned coastal vessels, the gas turbine will be in trouble. 7 and 8 show a fuel consumption characteristic of a diesel engine and a fuel consumption characteristic of a gas turbine, respectively.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、船舶の主機
関としてガスタービンとディーゼルエンジンとを併設す
ることにより、巡航時にはガスタービンの運転を常に高
出力で高効率の状態に維持しながら、ディーゼルエンジ
ンの出力調整により航速を適切に制御して、燃料消費の
効率を高く維持できるようにするとともに、操船性能の
向上や船体抵抗の軽減も図れるようにしたハイブリッド
型舶用推進装置を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a gas turbine and a diesel engine are provided as main engines of a ship so that the operation of the gas turbine is always maintained at a high output and a high efficiency during cruising. To provide a hybrid marine propulsion device capable of appropriately controlling the cruising speed by adjusting the output of a diesel engine to maintain a high fuel consumption efficiency, improving the marine vessel maneuvering performance and reducing the hull resistance. Is an issue.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明のハイブリッド型舶用推進装置は、船舶の主
機関として巡航時に定格出力で作動するガスタービンと
船速に応じて出力を調整すべきディーゼルエンジンとが
船上に搭載されるとともに、上記ガスタービンにより駆
動される第1発電機と上記ディーゼルエンジンにより駆
動される第2発電機とが船上に搭載され、上記の第1発
電機および第2発電機で発電された電力により作動する
プロペラ駆動用主電動機と上記電力の余剰分を蓄えるバ
ッテリーとが装備されたことを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the hybrid marine propulsion device of the present invention adjusts its output according to the gas turbine operating as a rated output during cruising as the main engine of the ship and the ship speed. A diesel engine to be mounted is mounted on board a ship, and a first generator driven by the gas turbine and a second generator driven by the diesel engine are mounted on board the ship. It is characterized in that it is equipped with a propeller-driving main electric motor that is operated by the electric power generated by the second electric generator, and a battery that stores a surplus of the electric power.
【0006】また、本発明のハイブリッド型舶用推進装
置は、上記ガスタービンが上記ディーゼルエンジンより
も大きい定格出力を有していることを特徴としている。Further, the hybrid marine propulsion device of the present invention is characterized in that the gas turbine has a larger rated output than the diesel engine.
【0007】さらに、本発明のハイブリッド型舶用推進
装置は、上記バッテリーが、上記プロペラ駆動用電動機
の近傍において船体下部に配設されていることを特徴と
している。Further, the hybrid marine propulsion device of the present invention is characterized in that the battery is disposed in the lower portion of the hull in the vicinity of the propeller driving electric motor.
【0008】上述の本発明のハイブリッド型舶用推進装
置では、船舶の主機関として、第1発電機を駆動すべく
巡航時に定格出力で作動するガスタービンと第2発電機
を駆動すべく船速に応じて出力を調整されるディーゼル
エンジンとが併設されて、第1および第2発電機からの
電力により作動するプロペラ駆動用電動機が設けられる
ので、航行時に上記ガスタービンを常に高出力に維持し
ながら、遠距離の航路などを高速で航行する場合は、上
記ディーゼルエンジンも高出力とし、近距離の航路など
を低速で航行する場合は上記ディーゼルエンジンを停止
するかまたは低出力として、常に燃料消費の効率を高く
維持しながら船舶の運航を行うことができる。そして、
上記第1および第2発電機で発電された電力の余剰分は
バッテリーに蓄えられるので、同バッテリーの電力は船
内の照明等に利用することができる。なお、低速航行す
る場合に、上記ガスタービンのみを定格出力で使用し
て、上記ディーゼルエンジンを使用しないことを原則と
し、気象・海象による負荷変動についてはバッテリーに
蓄えられた余剰電力で対応することとして、これが不足
する場合にのみ、その不足分をディーゼエルエンジンで
対応することにより、全体として常に燃料消費の効率を
高く維持しながら船舶の運航を行うこともできる。In the above-described hybrid marine propulsion device of the present invention, as the main engine of the ship, the ship speed is set to drive the gas turbine which operates at the rated output during cruising to drive the first generator and the second generator. A diesel engine whose output is adjusted accordingly is provided together with a propeller driving electric motor that is operated by the electric power from the first and second generators, so that the gas turbine is always maintained at a high output during navigation. When traveling at a high speed on a long-distance route, the above diesel engine is also set to high output, and when navigating on a short-distance route at low speed, the diesel engine is stopped or low output, and fuel consumption is always Ships can be operated while maintaining high efficiency. And
Since the surplus of the electric power generated by the first and second generators is stored in the battery, the electric power of the battery can be used for lighting in the ship. In addition, when traveling at low speed, in principle, use only the above gas turbine at rated output and not the above diesel engine, and use the surplus power stored in the battery to handle load fluctuations due to weather and sea conditions. As a result, it is possible to operate the vessel while maintaining a high efficiency of fuel consumption as a whole by handling the shortage with the diesel engine only when the shortage occurs.
【0009】また、上記ガスタービンが上記ディーゼル
エンジンよりも大きい定格出力を有していると、運航時
に上記ガスタービンは常に効率のよい高出力(定格出
力)に保たれるので、全体として燃料の消費効率を高く
維持できるようになる。Further, if the gas turbine has a rated output larger than that of the diesel engine, the gas turbine is always kept at a high output (rated output) with good efficiency during operation, and therefore the fuel consumption as a whole is reduced. The consumption efficiency can be kept high.
【0010】さらに、上記バッテリーが上記プロペラ駆
動用電動機の近傍において船体下部に配設されている
と、上記バッテリーの重量が他の船内機器の配置との関
係で船体の安定を保つように適切に配分されるようにな
る。Further, when the battery is disposed in the lower portion of the hull near the propeller driving electric motor, the weight of the battery is appropriately adjusted so as to keep the hull stable in relation to the arrangement of other inboard equipment. Will be distributed.
【0011】また、本発明のハイブリッド型舶用推進装
置は、船舶の主機関としてガスタービンとディーゼルエ
ンジンとが船上に搭載されて、上記ガスタービンにより
駆動される発電機と、同発電機で発電された電力により
作動する電動機と、同電動機により駆動される船尾中央
のプロペラとが設けられるとともに、上記ディーゼルエ
ンジンにより駆動されて船外水を吸引するポンプと、同
ポンプからの排出水を切替弁付き排水管分岐部を介し左
右両舷へ導いて船外後方へ推進用ウォータージェットと
して排出しうる排水管とが設けられたことを特徴として
いる。Further, the hybrid marine propulsion device of the present invention has a gas turbine and a diesel engine as main engines of a ship mounted on the ship, and a generator driven by the gas turbine, and power is generated by the generator. A motor driven by the electric power and a propeller at the center of the stern that is driven by the electric motor are provided, and a pump that is driven by the diesel engine to suck outboard water and a discharge valve from the pump are provided. It is characterized by being provided with a drainage pipe that can be guided to both the left and right sides via the drainage pipe branch and discharged to the rear of the ship as a propulsion water jet.
【0012】上述のハイブリッド型舶用推進装置では、
主機関として船舶に搭載された上記ガスタービンによ
り、発電機および電動機を介して船尾中央のプロペラが
駆動される一方、他の主機関としてのディーゼルエンジ
ンにより駆動されて船外水を吸引するポンプからの排出
水が、左右両舷へ導かれて船外後方へ推進用ウォーター
ジェットとして排出されるので、船速が大幅に増加する
ようになり、このようにして船体伴流も増加するため、
上記プロペラの翼面におけるキャビテーションの発生を
抑制できる効果も得られるようになる。In the hybrid type marine propulsion device described above,
The gas turbine mounted on the ship as the main engine drives the propeller in the center of the stern via the generator and the electric motor, while it is driven by the diesel engine as the other main engine to pump outboard water. Since the discharge water of is discharged to the left and right sides and discharged to the rear of the ship as a water jet for propulsion, the ship speed increases significantly, and in this way the wake of the hull also increases,
It is also possible to obtain the effect of suppressing the occurrence of cavitation on the blade surface of the propeller.
【0013】そして、港内などでは上記排水管分岐部に
おける切替弁の操作により、左右両舷のうち所要の一方
にのみウォータージェットを排出するようにして、船体
の舵取りを行うことも可能になる。In a port or the like, it is possible to steer the hull by operating the switching valve at the branch portion of the drain pipe so that the water jet is discharged to only one of the right and left port sides.
【0014】さらに、本発明のハイブリッド型舶用推進
装置は、船舶の主機関としてディーゼルエンジンとガス
タービンとが船上に搭載されて、上記ディーゼルエンジ
ンにより駆動される船尾中央のプロペラが設けられると
ともに、上記ガスタービンにより駆動される発電機と、
同発電機で発電された電力により作動すべく船尾部の両
舷内にそれぞれ設けられた電動機と、同電動機により駆
動されて船外水を吸引するポンプと、同ポンプからの排
出水を船尾両舷部でそれぞれ船外後方へ推進用ウォータ
ージェットとして噴出しうるノズルとが設けられたこと
を特徴としている。Further, in the hybrid marine propulsion device according to the present invention, a diesel engine and a gas turbine are mounted on the ship as main engines of the ship, and a propeller in the stern center driven by the diesel engine is provided. A generator driven by a gas turbine,
Electric motors provided on both sides of the stern to operate with the electric power generated by the generator, a pump driven by the electric motor to suck in outboard water, and water discharged from the pump to the stern. It is characterized in that a nozzle capable of ejecting as a propelling water jet to the rear of the ship is provided at each of the port sides.
【0015】このように、主機関として船舶に搭載され
たディーゼルエンジンにより船尾中央のプロペラが駆動
されるとともに、他の主機関としてのガスタービンによ
り駆動される発電機から電力の供給を受けて作動する船
尾両舷の電動機と、同電動機によりそれぞれ駆動される
ポンプとにより、船外後方へ推進用ウォータージェット
が排出されるので、船速が著しく増加するようになり、
プロペラ単独の場合と比べて船体伴流が増加するため、
プロペラ翼面におけるキャビテーションの発生を抑制す
ることができる。そして、ディーゼルエンジンを主機関
とする既存の船舶についても、上述のようにガスタービ
ンを増設することにより、船体について大規模な改造を
要することなく推進性能の大幅な向上をもたらすことが
可能になる。As described above, the diesel engine mounted on the ship as the main engine drives the propeller at the center of the stern, and the power is supplied from the generator driven by the gas turbine as the other main engine. The propulsion water jet is discharged to the rear of the ship by the electric motors on both sides of the stern and the pumps driven by the electric motors respectively.
Since the ship's wake increases compared to the case of propeller alone,
It is possible to suppress the occurrence of cavitation on the propeller blade surface. Also, for existing ships with a diesel engine as the main engine, by adding a gas turbine as described above, it is possible to bring about a significant improvement in propulsion performance without requiring a large-scale modification of the hull. .
【0016】また、本発明のハイブリッド型舶用推進装
置は、船舶の主機関としてディーゼルエンジンとガスタ
ービンとが船上に搭載されて、上記ディーゼルエンジン
により駆動される船尾中央のプロペラが設けられるとと
もに、上記ガスタービンにより直接駆動されて船外水を
吸引するポンプと、同ポンプからの排出水を船尾両舷部
でそれぞれ船外後方へ推進用ウォータージェットとして
噴出しうるノズルとが設けられたことを特徴としてい
る。In the hybrid marine propulsion device of the present invention, a diesel engine and a gas turbine are mounted on a ship as main engines of the ship, and a propeller in the stern center driven by the diesel engine is provided. It is equipped with a pump that is directly driven by a gas turbine and sucks outboard water, and a nozzle that can eject the water discharged from the pump to the rear of the outboard as a propulsion water jet on both sides of the stern. I am trying.
【0017】上述の本発明のハイブリッド型舶用推進装
置では、前述のガスタービンにより駆動される発電機か
ら電力の供給を受けて作動する船尾両舷の電動機と、同
電動機によりそれぞれ駆動されるポンプとにより、船外
後方へ推進用ウォータージェットが排出される場合と比
べて、同様の作用効果が得られるほか、上記の発電機,
バッテリーおよび電動機が省略されるので、設備コスト
が大幅に節減されるようになる。In the hybrid-type marine propulsion device of the present invention described above, the stern port electric motors that are operated by receiving the supply of electric power from the generator driven by the gas turbine, and the pumps respectively driven by the electric motors. As a result, compared to the case where the propulsion water jet is discharged to the rear of the ship, similar operational effects are obtained, and the generator,
Since the battery and the electric motor are omitted, the facility cost will be significantly reduced.
【0018】さらに、本発明のハイブリッド型舶用推進
装置は、上記ガスタービンが船首部に設けられ、船首部
の水面下における船体部分に、上記ガスタービンの排気
流路へ接続されてマイクロバブルを船体外面に沿い発生
するマイクロバブル発生装置が設けられたことを特徴と
している。Further, in the hybrid marine propulsion device of the present invention, the gas turbine is provided at the bow portion, and the microbubbles are connected to the exhaust passage of the gas turbine at the hull portion below the water surface of the bow portion. It is characterized in that a micro-bubble generator that is generated along the outer surface is provided.
【0019】このように、船首部にガスタービンが設け
られて、船首部の水面下における船体部分に、上記ガス
タービンの排気流路へ接続されたマイクロバブル発生装
置が設けられると、同装置により生じたマイクロバブル
が船首部から船尾部へ向かって水面下の船体外面を覆う
ようにしながら流れてゆくので、上記ガスタービンの排
気ガスの利用による船体抵抗の軽減が効率よく行われる
ようになる。As described above, when the gas turbine is provided at the bow and the micro-bubble generating device connected to the exhaust passage of the gas turbine is provided at the hull below the water surface of the bow, the same device is used. Since the generated micro bubbles flow from the bow toward the stern while covering the outer surface of the hull below the water surface, the hull resistance can be efficiently reduced by using the exhaust gas of the gas turbine.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施形
態について説明すると、図1は本発明の第1実施形態と
してのハイブリッド型舶用推進装置を備えた船舶を模式
的に示す縦断面図であり、図2および図3は本発明の第
2実施形態としてのハイブリッド型舶用推進装置を備え
た船舶を模式的に示すもので、図2は同船舶を模式的に
示す縦断面図、図3は同船舶の要部を示す水平断面図で
あり、図4および図5は本発明の第3実施形態としての
ハイブリッド型舶用推進装置を備えた船舶を示すもの
で、図4は同船舶を模式的に示す縦断面図、図5は同船
舶の要部を示す水平断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a ship equipped with a hybrid type marine vessel propulsion device as a first embodiment of the present invention. 2 and 3 schematically show a ship equipped with a hybrid marine propulsion device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the same ship. FIG. 4 is a horizontal sectional view showing a main part of the ship, FIGS. 4 and 5 show a ship equipped with a hybrid marine propulsion device as a third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a horizontal sectional view showing a main part of the ship.
【0021】まず本発明の第1実施形態について説明す
ると、図1に示すように、船首部に主機関として巡航時
に定格出力で作動するガスタービン1と同ガスタービン
により駆動される第1発電機2とが設けられ、船尾部に
はバッテリー3と同バッテリーの配電盤22から給電ライ
ン3aを通じ電力の供給を受けて船尾中央のプロペラ4
を回転駆動する電動機5とが設けられている。そして、
船首部の第1発電機2から船尾部のバッテリー3への電
力供給が、給電ライン6を通じ、配電盤22を介して行わ
れるようになっているが、第1発電機2から供給される
電力により配電盤22を介して電動機5を直接駆動するこ
とも、もちろん可能になっている。First, a first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, a gas turbine 1 that operates at a rated output during cruise as a main engine on the bow and a first generator driven by the same gas turbine. 2 is provided in the stern part of the stern, and the propeller 4 at the center of the stern receives power from the battery 3 and a switchboard 22 of the same battery through the power supply line 3a.
And an electric motor 5 for rotationally driving the motor. And
Electric power is supplied from the first generator 2 at the bow to the battery 3 at the stern through the power supply line 6 and the switchboard 22, but by the power supplied from the first generator 2. It is of course possible to directly drive the electric motor 5 via the switchboard 22.
【0022】また、主機関として、ガスタービン1より
も定格出力を小さく設定され船速に応じて出力を調整す
べきディーゼルエンジン1Aが、船体中央部よりもやや
後方の部分にガスタービン1の重量によるモーメントと
バランスを図るように設けられており、同ディーゼルエ
ンジン1Aにより駆動される第2発電機2Aが設けられ
て、同発電機2Aで発電された電力も、給電ライン6
a,配電盤22および給電ライン3aを介し直接電動機5
へ供給されたり、バッテリー3に蓄えられたりできるよ
うになっている。As a main engine, a diesel engine 1A whose rated output is set to be smaller than that of the gas turbine 1 and whose output should be adjusted according to the ship speed, has a weight of the gas turbine 1 slightly rearward of the center of the hull. A second generator 2A driven by the diesel engine 1A is provided so as to balance with the moment due to, and the electric power generated by the generator 2A is also supplied to the power supply line 6
a, the switchboard 22 and the power supply line 3a directly to the electric motor 5
Can be supplied to or stored in the battery 3.
【0023】また、船首部の水面下における船体部分に
は、ガスタービン1の排気ガスを受けてマイクロバブル
を船体外板面に沿い発生するための複数のマイクロバブ
ル発生装置7が設けられている。すなわち、ガスタービ
ン1の排気部に、排気流路切換手段8を介して煙突9へ
到る第1排気流路10と、同排気流路切換手段8を介して
マイクロバブル発生装置7へ到る第2排気流路11とが接
続されていて、第2排気流路11には補助電動機12により
作動するポンプ13が介装されており、同ポンプ13により
圧送される排気ガスが、マニホルド14および分岐流路15
を通じて複数のマイクロバブル発生装置7へ配分される
ように構成されている。Further, a plurality of micro-bubble generators 7 for receiving the exhaust gas of the gas turbine 1 and generating micro bubbles along the outer plate surface of the hull are provided in the hull portion of the bow below the water surface. . That is, in the exhaust portion of the gas turbine 1, the first exhaust flow path 10 reaching the chimney 9 via the exhaust flow path switching means 8 and the micro bubble generator 7 via the exhaust flow path switching means 8 are reached. The second exhaust flow passage 11 is connected to the second exhaust flow passage 11, and a pump 13 operated by an auxiliary electric motor 12 is interposed in the second exhaust flow passage 11. The exhaust gas pumped by the pump 13 is a manifold 14 and Branch channel 15
It is configured to be distributed to a plurality of micro bubble generators 7 through.
【0024】補助電動機12への電力供給も、バッテリー
3から配電盤22および給電ライン16を介して行われるよ
うになっており、各給電ライン3a,6.16の配置や他
の船内機器の配置を考慮してバッテリー3の配置が設定
されている。すなわち、バッテリー3が大重量となるこ
とを考慮して、船首部に集中する主機関としてのガスタ
ービン1の重量や同ガスタービンにより駆動される発電
機2の重量とのバランスを図るため、バッテリー3の配
置は船尾の電動機5の近傍において船体下部に設定され
る。なお、ディーゼルエンジン1Aの排気部について
も、煙突9へ到る排気流路10Aが設けられている。Power is also supplied to the auxiliary electric motor 12 from the battery 3 via the switchboard 22 and the power feed line 16, and the power feed lines 3a, 6.16 and other inboard equipment are arranged. The arrangement of the battery 3 is set in consideration. That is, in consideration of the fact that the battery 3 becomes heavy, the battery is balanced in order to balance the weight of the gas turbine 1 as the main engine concentrated on the bow and the weight of the generator 2 driven by the gas turbine. The arrangement of 3 is set in the lower part of the hull near the stern electric motor 5. An exhaust passage 10A reaching the chimney 9 is also provided in the exhaust portion of the diesel engine 1A.
【0025】上述の第1実施形態のハイブリッド型舶用
推進装置では、船舶の主機関として、第1発電機2を駆
動するガスタービン1と第2発電機2Aを駆動するディ
ーゼルエンジン1Aとが併設されて、第1および第2発
電機2,2Aからの電力により作動するプロペラ駆動用
電動機5が設けられるので、航行時にガスタービン1を
常に高出力(定格出力)に維持しながら、遠距離の航路
などを高速で航行する場合は、ディーゼルエンジン1A
も高出力とし、近距離の航路などを低速で航行する場合
はディーゼルエンジン1Aを停止するかまたは低出力と
することにより、可能な限り常に燃料消費の効率を高く
維持しながら船舶の運航を行うことができる。そして、
第1および第2発電機2,2Aで発電された電力の余剰
分はバッテリー3に蓄えられるので、同バッテリー3の
電力は船内の照明等に利用することができる。In the above-described hybrid marine propulsion device of the first embodiment, the gas turbine 1 for driving the first generator 2 and the diesel engine 1A for driving the second generator 2A are provided side by side as the main engine of the ship. Since the propeller driving electric motor 5 which is operated by the electric power from the first and second generators 2 and 2A is provided, the gas turbine 1 is always maintained at a high output (rated output) during navigation, and a long-distance route is provided. Diesel engine 1A when navigating at high speed
Also, when operating at a low speed on a short-distance route or the like, the diesel engine 1A is stopped or set to a low output to operate the vessel while maintaining high fuel consumption efficiency as much as possible. be able to. And
Since the surplus of the electric power generated by the first and second generators 2 and 2A is stored in the battery 3, the electric power of the battery 3 can be used for lighting in the ship.
【0026】なお、低速航行する場合に、ガスタービン
1のみを定格出力で使用して、ディーゼルエンジン1A
を使用しないことを原則とし、気象・海象による負荷変
動についてはバッテリーに蓄えられた余剰電力で対応す
ることとして、これが不足する場合にのみ、その不足分
をディーゼエルエンジン1Aで対応することにより、全
体として常に燃料消費の効率を高く維持しながら船舶の
運航を行うこともできる。When traveling at a low speed, only the gas turbine 1 is used at the rated output and the diesel engine 1A is used.
As a general rule, it is assumed that the excess power stored in the battery is used for load fluctuations due to weather and sea conditions, and only when this is insufficient, the diesel engine 1A handles the shortage. It is also possible to operate vessels while maintaining high efficiency of fuel consumption as a whole.
【0027】また、ガスタービン1がディーゼルエンジ
ン1Aよりも大きい定格出力を有していて、運航時にガ
スタービン1は常に効率のよい高出力(定格出力)に保
たれるので、全体として燃料の消費効率を高く維持でき
るようになる。Further, since the gas turbine 1 has a larger rated output than the diesel engine 1A and the gas turbine 1 is always kept at a high output (rated output) which is efficient at the time of operation, fuel consumption as a whole. High efficiency can be maintained.
【0028】さらに、バッテリー3がプロペラ駆動用電
動機5の近傍において船体下部に配設されているので、
バッテリー3の重量が他の船内機器の配置との関係で船
体の安定を保つように適切に配分されるようになる。Further, since the battery 3 is arranged in the lower part of the hull in the vicinity of the electric motor 5 for driving the propeller,
The weight of the battery 3 is properly distributed so as to keep the hull stable in relation to the arrangement of other onboard equipment.
【0029】また、船首部にガスタービン1が設けられ
て、船首部の水面下における船体部分に、ガスタービン
1の排気流路へ接続されたマイクロバブル発生装置7が
設けられるので、同装置7により生じたマイクロバブル
が船首部から船尾部へ向かって水面下の船体外面を覆う
ようにしながら流れてゆくので、ガスタービン1の排気
ガスの利用による船体抵抗(粘性抵抗)の軽減が効率よ
く行われるようになる。Further, since the gas turbine 1 is provided at the bow portion and the microbubble generator 7 connected to the exhaust passage of the gas turbine 1 is provided at the hull portion of the bow portion below the water surface, the same device 7 is provided. Because the micro bubbles generated by the flow flow from the bow to the stern while covering the outer surface of the hull below the water surface, the hull resistance (viscous resistance) can be efficiently reduced by using the exhaust gas of the gas turbine 1. You will be told.
【0030】次に本発明の第2実施形態について説明す
ると、本実施形態の場合も、図2に示すように、船首部
に主機関としてのガスタービン1と同ガスタービンによ
り駆動される第1発電機2とが設けられ、船尾部にはバ
ッテリー3と同バッテリーの配電盤22から給電ライン3
aを通じ電力の供給を受けて船尾中央のプロペラ4を回
転駆動する電動機5とが設けられている。そして、船首
部の第1発電機2から船尾部のバッテリー3への電力供
給が、給電ライン6を通じ、配電盤22を介して行われる
ようになっているが、第1発電機2から供給される電力
により配電盤22を介して電動機5を直接駆動すること
も、もちろん可能になっている。Next, a second embodiment of the present invention will be described. Also in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first turbine driven by the gas turbine 1 as the main engine on the bow portion is driven by the same gas turbine. A generator 2 is provided, and a battery 3 and a power distribution line 3 from a switchboard 22 of the same battery are provided in the stern part.
An electric motor 5 is provided to rotate the propeller 4 at the center of the stern by receiving power supply through a. Electric power is supplied from the first generator 2 at the bow to the battery 3 at the stern through the power supply line 6 and the switchboard 22, but is supplied from the first generator 2. Of course, it is also possible to directly drive the electric motor 5 with the electric power via the switchboard 22.
【0031】また主機関として、ガスタービン1よりも
定格出力の小さいディーゼルエンジン1Aも設けられて
おり、このディーゼルエンジン1Aは、図1および図3
に示すように、船底下から船外水を吸引するポンプ30を
駆動するように構成されている。As a main engine, a diesel engine 1A having a rated output smaller than that of the gas turbine 1 is also provided. This diesel engine 1A is shown in FIGS.
As shown in, the pump 30 for sucking outboard water from below the bottom of the ship is driven.
【0032】そして、ポンプ30からの排出水は、排水管
32により、切替弁31を付設された排水管分岐部32aを介
し、左右両舷のノズル33P,33Sから船外後方へ推進用
ウォータージェットとして排出されるようになってい
る。The water discharged from the pump 30 is drained.
By means of 32, it is adapted to be discharged as a propulsion water jet from the nozzles 33P, 33S on both the left and right sides to the outside of the boat via the drain pipe branching portion 32a provided with the switching valve 31.
【0033】また、この第2実施形態においても、船首
部の水面下における船体部分には、ガスタービン1の排
気ガスを受けてマイクロバブルを船体外板面に沿い発生
するための複数のマイクロバブル発生装置7が設けられ
ている。すなわち、ガスタービン1の排気部に、排気流
路切換手段8を介して煙突9へ到る第1排気流路10と、
同排気流路切換手段8を介してマイクロバブル発生装置
7へ到る第2排気流路11とが接続されていて、第2排気
流路11には補助電動機12により作動するポンプ13が介装
されており、同ポンプ13により圧送される排気ガスが、
マニホルド14および分岐流路15を通じて複数のマイクロ
バブル発生装置7へ配分されるように構成されている。Also in this second embodiment, a plurality of micro bubbles for receiving the exhaust gas of the gas turbine 1 and generating micro bubbles along the outer surface of the hull in the hull portion of the bow below the water surface. A generator 7 is provided. That is, in the exhaust portion of the gas turbine 1, the first exhaust passage 10 reaching the chimney 9 via the exhaust passage switching means 8,
A second exhaust flow passage 11 reaching the micro bubble generator 7 is connected via the exhaust flow passage switching means 8, and a pump 13 operated by an auxiliary electric motor 12 is interposed in the second exhaust flow passage 11. The exhaust gas pressure-fed by the pump 13 is
It is configured to be distributed to the plurality of micro bubble generators 7 through the manifold 14 and the branch channel 15.
【0034】補助電動機12への電力供給も、バッテリー
3から配電盤22および給電ライン16を介して行われるよ
うになっており、各給電ライン3a,6.16の配置や他
の船内機器の配置を考慮してバッテリー3の配置が設定
されている。すなわち、バッテリー3が大重量となるこ
とを考慮して、船首部に集中する主機関としてのガスタ
ービン1の重量や同ガスタービンにより駆動される発電
機2の重量とのバランスを図るため、バッテリー3の配
置は船尾の電動機5の近傍において船体下部に設定され
る。なお、ディーゼルエンジン1Aの排気部について
も、煙突9へ到る排気流路10Aが設けられている。Power is also supplied to the auxiliary electric motor 12 from the battery 3 via the switchboard 22 and the power supply line 16, and the power supply lines 3a and 6.16 and other inboard equipment are arranged. The arrangement of the battery 3 is set in consideration. That is, in consideration of the fact that the battery 3 becomes heavy, the battery is balanced in order to balance the weight of the gas turbine 1 as the main engine concentrated on the bow and the weight of the generator 2 driven by the gas turbine. The arrangement of 3 is set in the lower part of the hull near the stern electric motor 5. An exhaust passage 10A reaching the chimney 9 is also provided in the exhaust portion of the diesel engine 1A.
【0035】上述の第2実施形態としてのハイブリッド
型舶用推進装置では、主機関として船舶に搭載されたガ
スタービン1により、発電機2および電動機5を介して
船尾中央のプロペラ4が駆動される一方、他の主機関と
してのディーゼルエンジン1Aにより駆動されて船外水
を吸引するポンプ30からの排出水が、左右両舷へ導かれ
て船外後方へ推進用ウォータージェットとして排出され
るので、船速が大幅に増加するようになり、このように
して船体伴流も増加するため、プロペラ4の翼面におけ
るキャビテーションの発生を抑制できる効果も得られる
ようになる。In the hybrid marine propulsion device according to the second embodiment, the gas turbine 1 mounted on the ship as the main engine drives the propeller 4 at the center of the stern via the generator 2 and the electric motor 5. Since the discharge water from the pump 30 that is driven by the diesel engine 1A as another main engine and sucks the outboard water is guided to both the left and right port and is discharged to the rear of the outboard as a propulsion water jet, The speed is significantly increased, and the wake of the hull is also increased in this way, so that it is possible to obtain the effect of suppressing the occurrence of cavitation on the wing surface of the propeller 4.
【0036】そして、港内などでは上記排水管分岐路32
aにおける切替弁31の操作により、左右両舷のうち所要
の一方にのみウォータージェットを排出するようにし
て、船体の舵取りを行うことも可能になる。Then, in the port or the like, the above-mentioned drain pipe branch passage 32
By manipulating the switching valve 31 in a, it is possible to steer the hull by discharging the water jet to only one of the required ports on the left and right sides.
【0037】さらに、この第2実施形態の場合も、航行
時にガスタービン1を常に高出力(定格出力)に維持し
ながら、遠距離の航路などを高速で航行する場合は、デ
ィーゼルエンジン1Aも高出力とし、近距離の航路など
を低速で航行する場合はディーゼルエンジン1Aを停止
するかまたは低出力として、常に燃料消費の効率を高く
維持しながら船舶の運航を行うことができる。そして、
第1および第2発電機2,2Aで発電された電力の余剰
分はバッテリー3に蓄えられるので、同バッテリー3の
電力は船内の照明等に利用することができる。Further, also in the case of the second embodiment, when the gas turbine 1 is constantly maintained at a high output (rated output) during navigation, the diesel engine 1A is also high when traveling at a high speed on a long-distance route. When the output is used and the navigation is performed at a low speed on a short-distance route, the diesel engine 1A is stopped or the output is set to be low so that the vessel can be operated while always maintaining high fuel consumption efficiency. And
Since the surplus of the electric power generated by the first and second generators 2 and 2A is stored in the battery 3, the electric power of the battery 3 can be used for lighting in the ship.
【0038】なお、低速航行する場合に、ガスタービン
1のみを定格出力で使用して、ディーゼルエンジン1A
を使用しないことを原則とし、気象・海象による負荷変
動についてはバッテリーに蓄えられた余剰電力で対応す
ることとして、これが不足する場合にのみ、その不足分
をディーゼエルエンジン1Aで対応することにより、全
体として常に燃料消費の効率を高く維持しながら船舶の
運航を行うこともできる。When the vehicle is traveling at low speed, only the gas turbine 1 is used at the rated output, and the diesel engine 1A
As a general rule, it is assumed that the excess power stored in the battery is used for load fluctuations due to weather and sea conditions, and only when this is insufficient, the diesel engine 1A handles the shortage. It is also possible to operate vessels while maintaining high efficiency of fuel consumption as a whole.
【0039】また、この第2実施形態の場合も、船首部
にガスタービン1が設けられて、船首部の水面下におけ
る船体部分に、ガスタービン1の排気流路へ接続された
マイクロバブル発生装置7が設けられるので、同装置7
により生じたマイクロバブルが船首部から船尾部へ向か
って水面下の船体外面を覆うようにしながら流れてゆく
ので、ガスタービン1の排気ガスの利用による船体抵抗
(粘性抵抗)の軽減が効率よく行われるようになる。Also in the case of the second embodiment, the gas turbine 1 is provided at the bow portion, and the micro-bubble generator connected to the exhaust passage of the gas turbine 1 at the hull portion below the water surface of the bow portion. 7 is provided, the same device 7
Because the micro bubbles generated by the flow flow from the bow to the stern while covering the outer surface of the hull below the water surface, the hull resistance (viscous resistance) can be efficiently reduced by using the exhaust gas of the gas turbine 1. You will be told.
【0040】次に本発明の第3実施形態について説明す
ると、図4および図5に示すように、本実施形態におい
ても主機関としてガスタービン1とディーゼルエンジン
1Aとが船上に設けられているが、ディーゼルエンジン
1Aは船尾中央のプロペラ4を駆動するように構成され
ている。Next, a third embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the gas turbine 1 and the diesel engine 1A as main engines are provided on board the ship also in this embodiment. The diesel engine 1A is configured to drive the propeller 4 at the center of the stern.
【0041】そして、ガスタービン1は船首部に設けら
れ、同ガスタービン1により駆動される発電機2からの
電力が、バッテリー3に付設の配電盤22を介し、船尾部
の両舷部内にそれぞれ設けられた電動機5P,5Sに供
給されるようになっている。また、電動機5P,5Sに
よりそれぞれ駆動されて船外水を吸引するポンプ30P,
30Sが設けられて、同ポンプ30P,30Sからの排出水を
船尾両舷部でそれぞれ船外後方へ推進用ウォータージェ
ットとして噴出しうるノズル33P,33Sが設けられてい
る。The gas turbine 1 is provided on the bow portion, and the electric power from the generator 2 driven by the gas turbine 1 is provided on both sides of the stern portion via the switchboard 22 attached to the battery 3. The electric motors 5P and 5S are supplied to the electric motors. Further, pumps 30P, which are driven by the electric motors 5P and 5S, respectively, for sucking outboard water,
30S is provided, and nozzles 33P, 33S that can eject the water discharged from the pumps 30P, 30S to the rear of the stern as propelling water jets at the both sides of the stern are provided.
【0042】さらに、船首部の水面下における船体部分
には、ガスタービン1の排気ガスを受けてマイクロバブ
ルを船体外板面に沿い発生するための複数のマイクロバ
ブル発生装置7が設けられている。すなわち、ガスター
ビン1の排気部に、排気流路切換手段8を介して煙突9
へ到る第1排気流路10と、同排気流路切換手段8を介し
てマイクロバブル発生装置7へ到る第2排気流路11とが
接続されていて、第2排気流路11には補助電動機12によ
り作動するポンプ13が介装されており、同ポンプ13によ
り圧送される排気ガスが、マニホルド14および分岐流路
15を通じて複数のマイクロバブル発生装置7へ配分され
るように構成されている。そして、補助電動機12への電
力供給も、バッテリー3から配電盤22および給電ライン
16を介して行われる。Further, a plurality of micro bubble generators 7 for receiving the exhaust gas of the gas turbine 1 and generating micro bubbles along the outer plate surface of the hull are provided in the hull portion of the bow below the water surface. . That is, the chimney 9 is provided to the exhaust section of the gas turbine 1 via the exhaust flow path switching means 8.
To the microbubble generating device 7 via the same exhaust flow passage switching means 8 is connected to the second exhaust flow passage 11. A pump 13 operated by an auxiliary electric motor 12 is interposed, and exhaust gas pumped by the pump 13 is supplied to a manifold 14 and a branch flow passage.
It is configured to be distributed to a plurality of micro bubble generators 7 through 15. The power supply to the auxiliary motor 12 is also from the battery 3 to the switchboard 22 and the power supply line.
Done through 16.
【0043】上述の第3実施形態では、主機関として船
舶に搭載されたディーゼルエンジン1Aにより船尾中央
のプロペラ4が駆動されるとともに、他の主機関として
のガスタービン1により駆動される発電機2から電力の
供給を受けて作動する船尾両舷の電動機5P,5Sと、
同電動機5P,5Sによりそれぞれ駆動されるポンプ30
P,30Sとにより、船外後方へ推進用ウォータージェッ
トが排出されるので、ディーゼルエンジン1Aのみを搭
載した在来船と比べて船速が著しく増加するようにな
り、プロペラ単独の場合と比べて船体伴流が増加するた
め、プロペラ翼面におけるキャビテーションの発生を抑
制することができる。In the third embodiment described above, the diesel engine 1A mounted on the ship as the main engine drives the propeller 4 at the center of the stern and the generator 2 driven by the gas turbine 1 as another main engine. Electric motors 5P and 5S on both sides of the stern that operate by receiving power supplied from
Pumps 30 driven by the electric motors 5P and 5S, respectively
Because P and 30S discharge the propulsion water jet to the rear of the ship, the ship speed will be significantly increased compared to the conventional ship equipped with only diesel engine 1A, compared to the case of propeller alone. Since the ship wake increases, it is possible to suppress the occurrence of cavitation on the propeller blade surface.
【0044】そして、運航スケジュールに応じ、ガスタ
ービン1は高出力(定格出力)に保ちながら、ディーゼ
ルエンジン1Aの出力を調整することにより、燃料の消
費の抑制を図ることが可能になる。また、ディーゼルエ
ンジンのみを主機関として備えた既存の船舶について
も、上述のようにガスタービンを増設することにより、
船体について大規模な改造を要することなく推進性能の
大幅な向上をもたらすことが可能になる。The fuel consumption can be suppressed by adjusting the output of the diesel engine 1A while maintaining the high output (rated output) of the gas turbine 1 according to the flight schedule. In addition, even for existing ships equipped with only a diesel engine as the main engine, by adding a gas turbine as described above,
It is possible to bring about a great improvement in propulsion performance without requiring a large-scale modification of the hull.
【0045】さらに、この第3実施形態のハイブリッド
型舶用推進装置においても、船首部にガスタービン1が
設けられて、船首部の水面下における船体部分に、ガス
タービン1の排気流路へ接続されたマイクロバブル発生
装置7が設けられるので、同装置7により生じたマイク
ロバブルが船首部から船尾部へ向かって水面下の船体外
面を覆うようにしながら流れてゆくので、ガスタービン
1の排気ガスの利用による船体抵抗(粘性抵抗)の軽減
が効率よく行われるようになる。Further, also in the hybrid marine propulsion device of the third embodiment, the gas turbine 1 is provided at the bow portion and is connected to the exhaust passage of the gas turbine 1 at the hull portion below the water surface of the bow portion. Since the microbubble generator 7 is provided, the microbubbles generated by the device 7 flow from the bow toward the stern while covering the outer surface of the hull below the water surface. The hull resistance (viscous resistance) can be efficiently reduced by using it.
【0046】また、上述の第3実施形態の変形例とし
て、ガスタービン1を主機関とした駆動系における発電
機2,バッテリー3および電動機5P,5Sを省略し、
同ガスタービン1により直接駆動されて船外水を吸引す
るポンプを設け、同ポンプから船尾両舷のノズル30P,
30Sへ給水するようにしてもよく、この場合は発電機
2,バッテリー3および電動機5P,5Sを省略できる
ので、設備コストが大幅に節減されるようになる。As a modification of the above-described third embodiment, the generator 2, battery 3 and electric motors 5P, 5S in the drive system with the gas turbine 1 as the main engine are omitted,
A pump that is directly driven by the gas turbine 1 and sucks outboard water is provided. From the pump, the nozzles 30P on both sides of the stern,
Water may be supplied to 30S. In this case, the generator 2, the battery 3 and the electric motors 5P and 5S can be omitted, so that the facility cost can be significantly reduced.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のハイブリ
ッド型舶用推進装置によれば次のような効果が得られ
る。
(1) 船舶の主機関として、第1発電機を駆動すべく巡航
時に定格出力で作動するガスタービンと第2発電機を駆
動すべく船速に応じて出力を調整されるディーゼルエン
ジンとが併設されて、第1および第2発電機からの電力
により作動するプロペラ駆動用電動機が設けられるの
で、航行時に上記ガスタービンを常に高出力に維持しな
がら、遠距離の航路などを高速で航行する場合は、上記
ディーゼルエンジンも高出力とし、近距離の航路などを
低速で航行する場合は上記ディーゼルエンジンを低出力
として、常に燃料消費の効率を高く維持しながら船舶の
運航を行うことができる。そして、上記第1および第2
発電機で発電された電力の余剰分はバッテリーに蓄えら
れるので、同バッテリーの電力は船内の照明等に利用す
ることができる。
(2) 上記ガスタービンが上記ディーゼルエンジンよりも
大きい定格出力を有していると、運航時に上記ガスター
ビンは常に効率のよい高出力(定格出力)に保たれるの
で、全体として燃料の消費効率を高く維持できるように
なる。これに伴い、船舶からの二酸化炭素等の地球温暖
化ガスの排出が低減されて、地球環境負荷の低減に寄与
することができる。
(3) 上記バッテリーが上記プロペラ駆動用電動機の近傍
において船体下部に配設されていると、上記バッテリー
の重量が他の船内機器の配置との関係で船体の安定を保
つように適切に配分されるようになる。
(4) 主機関として船舶に搭載された上記ガスタービンに
より、発電機および電動機を介して船尾中央のプロペラ
が駆動される一方、他の主機関としてのディーゼルエン
ジンにより駆動されて船外水を吸引するポンプからの排
出水が、左右両舷へ導かれて船外後方へ推進用ウォータ
ージェットとして排出されるので、船速が大幅に増加す
るようになり、このようにして船体伴流も増加するた
め、上記プロペラの翼面におけるキャビテーションの発
生を抑制できる効果も得られるようになる。
(5) 港内などでは上記排水管分岐部における切替弁の操
作により、左右両舷のうち所要の一方にのみウォーター
ジェットを排出するようにして、船体の舵取りを行うこ
とも可能になる。
(6) 主機関として船舶に搭載されたディーゼルエンジン
により船尾中央のプロペラが駆動されるとともに、他の
主機関としてのガスタービンにより駆動される発電機か
ら電力の供給を受けて作動する船尾両舷の電動機と、同
電動機によりそれぞれ駆動されるポンプとにより、船外
後方へ推進用ウォータージェットが排出されるので、船
速が著しく増加するようになり、プロペラ単独の場合と
比べて船体伴流が増加するため、プロペラ翼面における
キャビテーションの発生を抑制することができる。そし
て、ディーゼルエンジンのみを主機関として備えた既存
の船舶についても、上述のようにガスタービンを増設す
ることにより、船体について大規模な改造を要すること
なく推進性能の大幅な向上をもたらすことが可能にな
る。
(7) 主機関として船舶に搭載されたディーゼルエンジン
により船尾中央のプロペラが駆動されるとともに、他の
主機関としてのガスタービンにより直接駆動されて船外
水を吸引するポンプから、船尾両舷のウォータージェッ
ト排出用ノズルに給水される場合は、上記(6)項と同様
の効果が得られるほか、上記ガスタービンに取水用のポ
ンプが直結されるので、設備コストが著しく低減され
る。
(8) 船首部にガスタービンが設けられて、船首部の水面
下における船体部分に、上記ガスタービンの排気流路へ
接続されたマイクロバブル発生装置が設けられると、同
装置により生じたマイクロバブルが船首部から船尾部へ
向かって水面下の船体外面を覆うようにしながら流れて
ゆくので、上記ガスタービンの排気ガスの利用による船
体抵抗(粘性抵抗)の軽減が効率よく行われるようにな
る。As described above in detail, the hybrid marine propulsion device of the present invention has the following effects. (1) As a main engine of a ship, a gas turbine that operates at a rated output during cruise to drive the first generator and a diesel engine whose output is adjusted according to the ship speed to drive the second generator are installed side by side. Therefore, when a propeller driving electric motor that is operated by the electric power from the first and second generators is provided, when the gas turbine is constantly maintained at a high output during navigation, a long-distance route is navigated at high speed. The diesel engine also has a high output, and when traveling at a low speed on a short-distance route or the like, the diesel engine has a low output, and the vessel can be operated while always maintaining high fuel consumption efficiency. Then, the first and second
Since the surplus of the electric power generated by the generator is stored in the battery, the electric power of the battery can be used for lighting onboard the ship. (2) If the gas turbine has a rated output higher than that of the diesel engine, the gas turbine is always kept at a high output (rated output) with good efficiency during operation, so that the fuel consumption efficiency as a whole is high. Will be able to maintain high. Along with this, emission of global warming gas such as carbon dioxide from ships is reduced, which can contribute to reduction of global environmental load. (3) If the battery is installed in the lower part of the hull near the propeller driving motor, the weight of the battery is appropriately distributed to keep the hull stable in relation to the arrangement of other inboard equipment. Become so. (4) The propeller in the center of the stern is driven by the gas turbine mounted on the ship as the main engine via the generator and the electric motor, while it is driven by the diesel engine as the other main engine to suck outboard water. Since the water discharged from the pump is guided to both the left and right sides and discharged to the rear of the ship as a propulsion water jet, the speed of the ship is greatly increased, and thus the wake of the ship is also increased. Therefore, the effect of suppressing the occurrence of cavitation on the blade surface of the propeller can be obtained. (5) In a port or the like, it is possible to steer the hull by operating the switching valve at the drain pipe branching part so that the water jet is discharged to only one of the right and left port sides. (6) Propellers in the center of the stern are driven by the diesel engine mounted on the ship as the main engine, and the stern and port sides that operate by receiving power from the generator driven by the gas turbine as the other main engine The electric motor and the pumps driven by the electric motor respectively discharge the propulsion water jet to the rear of the ship, resulting in a significant increase in the ship speed, and the wake of the hull compared to the case of the propeller alone. Since it increases, it is possible to suppress the occurrence of cavitation on the propeller blade surface. And even for existing ships equipped with only diesel engines as main engines, by adding a gas turbine as described above, it is possible to bring about a significant improvement in propulsion performance without requiring a large-scale modification of the hull. become. (7) The propeller at the center of the stern is driven by the diesel engine mounted on the ship as the main engine, and the pump that directly drives the gas turbine as the other main engine to suck outboard water from the stern and starboard When water is supplied to the water jet discharge nozzle, the same effect as in the above item (6) can be obtained, and since the water intake pump is directly connected to the gas turbine, the facility cost is significantly reduced. (8) When a gas turbine is installed in the bow and a microbubble generator connected to the exhaust passage of the gas turbine is installed in the hull below the water surface of the bow, the microbubbles generated by the device are generated. Flows from the bow toward the stern while covering the outer surface of the hull below the water surface, so that the hull resistance (viscous resistance) can be efficiently reduced by using the exhaust gas of the gas turbine.
【図1】本発明の第1実施形態としてのハイブリッド型
舶用推進装置を備えた船舶を模式的に示す船体縦断面図
である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a hull schematically showing a ship provided with a hybrid marine propulsion device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施形態としてのハイブリッド型
舶用推進装置を備えた船舶を模式的に示す船体縦断面図
である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a hull schematically showing a ship equipped with a hybrid marine propulsion device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】図2の要部を模式的に示す水平断面図である。FIG. 3 is a horizontal sectional view schematically showing a main part of FIG.
【図4】本発明の第3実施形態としてのハイブリッド型
舶用推進装置を備えた船舶を模式的に示す船体縦断面図
である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a hull schematically showing a ship equipped with a hybrid marine propulsion device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】図4の要部を模式的に示す水平断面図である。5 is a horizontal sectional view schematically showing a main part of FIG.
【図6】船舶の運航スケジュールの一例を示す説明図で
ある。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an operation schedule of a ship.
【図7】ディーゼルエンジンの燃料消費特性を示すグラ
フである。FIG. 7 is a graph showing a fuel consumption characteristic of a diesel engine.
【図8】ガスタービンの燃料消費特性を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing a fuel consumption characteristic of a gas turbine.
1 ガスタービン 1A ディーゼルエンジン 2 第1発電機 2A 第2発電機 3 バッテリー 3a 給電ライン 4 プロペラ 5 電動機 5P,5S 電動機 6 給電ライン 7 マイクロバブル発生装置 8 排気流路切換手段 9 煙突 10 第1排気流路 10A 排気流路 11 第2排気流路 12 補助電動機 13 ポンプ 14 マニホルド 15 分岐流路 16 給電ライン 22 配電盤 30 ポンプ 30P,30S ポンプ 31 切替弁 32a 排出管分岐部 33P,33S ノズル 1 gas turbine 1A diesel engine 2 First generator 2A Second generator 3 battery 3a Power supply line 4 propellers 5 electric motor 5P, 5S electric motor 6 power supply lines 7 Micro bubble generator 8 Exhaust flow path switching means 9 chimney 10 First exhaust flow path 10A exhaust flow path 11 Second exhaust flow path 12 Auxiliary electric motor 13 pumps 14 Manifold 15 branches 16 power supply line 22 switchboard 30 pumps 30P, 30S pump 31 Switching valve 32a Discharge pipe branch 33P, 33S nozzle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B63H 21/17 B63H 21/17 (72)発明者 辻本 勝 東京都三鷹市新川6丁目38番1号 独立行 政法人 海上技術安全研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B63H 21/17 B63H 21/17 (72) Inventor Masaru Tsujimoto 6-38-1 Shinkawa, Mitaka City, Tokyo Independent Government Research Institute for Maritime Technology and Safety
Claims (7)
作動するガスタービンと船速に応じて出力を調整すべき
ディーゼルエンジンとが船上に搭載されるとともに、上
記ガスタービンにより駆動される第1発電機と上記ディ
ーゼルエンジンにより駆動される第2発電機とが船上に
搭載され、上記の第1発電機および第2発電機で発電さ
れた電力により作動するプロペラ駆動用主電動機と上記
電力の余剰分を蓄えるバッテリーとが装備されたことを
特徴とする、ハイブリッド型舶用推進装置。1. A gas turbine which operates at a rated output when cruising as a main engine of a ship and a diesel engine whose output is to be adjusted according to the ship speed are mounted on board and driven by the gas turbine. A generator and a second generator driven by the diesel engine are mounted on the ship, and a propeller driving main electric motor operated by the electric power generated by the first generator and the second generator, and the surplus of the electric power. A hybrid marine propulsion device, which is equipped with a battery that stores the minutes.
ジンよりも大きい定格出力を有していることを特徴とす
る、請求項1に記載のハイブリッド型舶用推進装置。2. The hybrid marine propulsion device according to claim 1, wherein the gas turbine has a larger rated output than the diesel engine.
電動機の近傍において船体下部に配設されていることを
特徴とする、請求項1または2に記載のハイブリッド型
舶用推進装置。3. The hybrid marine propulsion device according to claim 1, wherein the battery is disposed in the lower part of the hull near the electric motor for driving the propeller.
ーゼルエンジンとが船上に搭載されて、上記ガスタービ
ンにより駆動される発電機と、同発電機で発電された電
力により作動する電動機と、同電動機により駆動される
船尾中央のプロペラとが設けられるとともに、上記ディ
ーゼルエンジンにより駆動されて船外水を吸引するポン
プと、同ポンプからの排出水を切替弁付き排水管分岐部
を介し左右両舷へ導いて船外後方へ推進用ウォータージ
ェットとして排出しうる排水管とが設けられたことを特
徴とする、ハイブリッド型舶用推進装置。4. A generator in which a gas turbine and a diesel engine are mounted on a ship as a main engine of a ship, the generator is driven by the gas turbine, an electric motor is operated by electric power generated by the generator, and the electric motor. A propeller in the center of the stern driven by the pump is installed, and a pump driven by the diesel engine to suck outboard water, and the discharge water from the pump is sent to both the left and right sides via a drain pipe branch with a switching valve. A hybrid marine propulsion device, characterized in that it is provided with a drain pipe that can be guided and discharged to the rear of the ship as a propulsion water jet.
とガスタービンとが船上に搭載されて、上記ディーゼル
エンジンにより駆動される船尾中央のプロペラが設けら
れるとともに、上記ガスタービンにより駆動される発電
機と、同発電機で発電された電力により作動すべく船尾
部の両舷内にそれぞれ設けられた電動機と、同電動機に
より駆動されて船外水を吸引するポンプと、同ポンプか
らの排出水を船尾両舷部でそれぞれ船外後方へ推進用ウ
ォータージェットとして噴出しうるノズルとが設けられ
たことを特徴とする、ハイブリッド型舶用推進装置。5. A diesel engine and a gas turbine are mounted on a ship as main engines of a ship, and a propeller at the center of the stern driven by the diesel engine is provided, and a generator driven by the gas turbine, Electric motors provided on both sides of the stern to operate with the electric power generated by the generator, a pump driven by the electric motor to suck in outboard water, and water discharged from the pump to the stern. A hybrid-type marine propulsion device, characterized in that a nozzle capable of ejecting as a propelling water jet to the rear of the ship is provided at each of the port side portions.
とガスタービンとが船上に搭載されて、上記ディーゼル
エンジンにより駆動される船尾中央のプロペラが設けら
れるとともに、上記ガスタービンにより直接駆動されて
船外水を吸引するポンプと、同ポンプからの排出水を船
尾両舷部でそれぞれ船外後方へ推進用ウォータージェッ
トとして噴出しうるノズルとが設けられたことを特徴と
する、ハイブリッド型舶用推進装置。6. A diesel engine and a gas turbine are mounted on a ship as main engines of a ship, and a propeller in the center of the stern driven by the diesel engine is provided, and the outboard water is directly driven by the gas turbine. A hybrid-type marine propulsion device comprising: a pump for sucking water, and a nozzle capable of ejecting the water discharged from the pump to the rear of the ship as a propulsion water jet on both sides of the stern.
船首部の水面下における船体部分に、上記ガスタービン
の排気流路へ接続されてマイクロバブルを船体外面に沿
い発生するマイクロバブル発生装置が設けられたことを
特徴とする、請求項1〜6のいずれか1つに記載のハイ
ブリッド型舶用推進装置。7. The gas turbine is provided at a bow portion,
7. A microbubble generator for generating microbubbles along the outer surface of the hull, which is connected to the exhaust passage of the gas turbine, is provided in the hull portion of the bow below the water surface, and the hull portion is provided. The hybrid marine propulsion device according to any one of claims.
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