JP2011140293A - Propulsion performance improving device for vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本願は船舶における推進性能向上装置に関するものである。 The present application relates to a propulsion performance improving device in a ship.
図1は従来の船舶用推進性能向上装置を装備した場合の船尾部側面図を示し、図2は図1におけるII−II断面矢視図を示している。船体1の後端部にスターンフレーム2が設けられ、該スターンフレーム2の上下方向の略中央部にボッシング3が設けられており、該ボッシング3を貫通してプロペラ軸6が回転可能に設けられ、その後端にはプロペラ5が設けられ、該プロペラ軸6の前端は図示省略の船内設置の主機に連結されている。また、スターンフレーム2の下端部にはシューピース4が設けられ、更にスターンフレーム2の上端部とシューピース4の後端部の間には舵7がもうけられている。尚、舵7の上端には舵頭材8が設けられ、該舵頭材8の上部は図示省略の船内設置の舵取機に連結され、該舵7の下端は回転可能にしてシューピース4に支えられている。 FIG. 1 is a side view of a stern portion when a conventional marine vessel propulsion performance improving device is installed, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. A stern frame 2 is provided at the rear end of the
一方、従来発明されている船舶用推進性能向上装置については図1および図2に示す通り、ボッシング3の真横から上方域に亘って、ボッシング3から放射状に突出してフィン9、フィン10、フィン11、フィン12およびフィン13がボッシング3に固着して設けられている。その場合、上記各フィンはプロペラ5の前進回転方向と逆向きに水流を変更できるように、ひねりが施されている。尚、プロペラ5の前進回転とは回転して前向きに推力が発生する場合を定義しており、本明細書においては便宜的に以後、省略して前進回転と称することとする。尚5枚のフィン9、フィン10、フィン11、フィン12およびフィン13のひねり角度の大きさは夫々異なって施されている。図2中のTLはプロペラ5の翼先端の回転軌跡を表し、CLは船体1の中心線を表し、SLはプロペラ軸6の芯を通り船体中心線CLとの直交線を表している。
従来の船舶用推進性能向上装置が設置された船体1が前進航海している場合、船尾部の水の流れはフィン9,フィン10,フィン11,フィン12およびフィン13の作用によってプロペラ5の回転方向と逆向きに変更されてプロペラ5に流入される。その結果プロペラ5の後方に発生するプロペラ5の回転方向と同一方向の回転流が上記船舶用推進性能向上装置を装備していない場合に比べて減少されて、回転流の減少分に相当して船体の推進性能が向上される。 When the
上述の通り従来の船舶用推進性能向上装置における推進性能向上効果のメカニズムは各フィン9、フィン10、フィン11、フィン12およびフィン13の作用によって船尾部の流れをプロペラ5の回転方向と逆向きに変えてプロペラ5に流入させることでプロペラ5後方の回転流を減少させて推進性能を向上させる成分から、上記各フィン自体の抵抗成分を控除した成分が推進性能向上効果として示される。その場合、各フィン9、フィン10、フィンン11、フィン12およびフィン13のひねり角を増大させるとプロペラ5の後方の回転流減少による推進性能向上成分の所謂フィン効果は増大するが、それ以上に上記各フィン自体の抵抗増加成分が上回って、或る限度以上の推進性能向上効果は得られず頭打ちする問題点を有している。 As described above, the mechanism of the propulsion performance improvement effect in the conventional marine propulsion performance improvement device is that the flow of the stern part is opposite to the rotation direction of the
そのため本発明は複数の後フィンの前方域に複数の前フィンを少なくとも船体が前進航走のときプロペラの翼が上昇する舷側に設けて構成したことを特徴としている。 Therefore, the present invention is characterized in that a plurality of front fins are provided in front of the plurality of rear fins on at least the side where the wings of the propeller ascend when the hull moves forward.
その結果、本願の船舶用推進性能向上装置によれば一旦、前フィンの作用によって水流をプロペラの前進回転方向と逆向きに変え、次いで後フィンの作用により水流を再度プロペラ前進回転方向と逆向きに変えることで、従来のものに比べてプロペラ前進回転方向と逆方向の旋回水流を増大させてプロペラに流入させることで、プロペラ後方の回転流の減少を増大させて推進効率向上を増大させる一方、各フィン自体の抵抗増加の増大は防止される。それにより、上記従来のものによる推進性能向上効果の限度を越えた推進性能向上効果が得られ、比較的簡素な構成により優れた効果を有しており産業上、非常に有効と言える。 As a result, according to the marine vessel propulsion performance improving device of the present application, the water flow is once changed by the action of the front fin in the direction opposite to the propeller forward rotation direction, and then the water flow is again reversed by the action of the rear fin from the propeller forward rotation direction. By changing to, the swirling water flow in the direction opposite to the propeller forward rotation direction is increased compared with the conventional one and allowed to flow into the propeller, thereby increasing the reduction in the rotational flow behind the propeller and increasing the propulsion efficiency. The increase in resistance of each fin itself is prevented. As a result, a propulsion performance improvement effect exceeding the limit of the propulsion performance improvement effect by the above-mentioned conventional one can be obtained, and it has an excellent effect by a relatively simple configuration, which can be said to be very effective industrially.
以下、図面により本願第1実施例の船舶用推進性能向上装置について説明する。図3は船尾部の側面図である。図4は図3におけるIV−IV断面矢視図を示している。また図5は図3におけるV−V断面矢視図を示している。尚、図3、図4、図5はプロペラ5が後方から見て右回りのとき前向きに推力が発生する場合を示している。図中、従来のものと同一番号および符号は従来のものと同一構成部材を示すことから説明は省略する。後フィン14、後フィン15、後フィン16、後フィン17、後フィン18および後フィン19はプロペラ軸6の芯から放射状に突出するようにしてボッシング3に固着されている。その際、上記各フィンはプロペラ5の前進回転方向と逆向きに水流を変更できるような、ひねりが施されている。尚、後フィン16はスターンフレーム2にも固定されており、後フィン19はスターンフレーム2およびシューピース4にも固定されている。一方、プロペラ5が前進回転しているとき、プロペラ翼が上昇する舷側において、上記各後フィンの前方に、前フィン20および前フィン21がプロペラ軸6の芯から放射上に突出するようにして船体1に固着されている。その際、前フィン21は後方から見た投影で後フィン14と後フィン15の略中間に突出するような位置に設置されている。また前フィン20は船体中心線CLとプロペラ6の芯を通る直交線SLより下斜め方向に突出するようにして船体1に固着されている。 Hereinafter, the marine vessel propulsion performance improving apparatus according to the first embodiment of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a side view of the stern part. FIG. 4 shows a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. FIG. 5 shows a VV cross-sectional arrow view in FIG. 3, 4, and 5 show a case where thrust is generated forward when the
前フィンおよび後フィンのひねり角度などについて従来のものと比較して以下に詳述する。プロペラ5が前進回転しているときプロペラ翼が上昇する舷側における従来のものフィン9の例で、フィン9に対する流れの迎角およびフィン作用による流れの変化などについて図6を参照して説明する。船体中心線CLとプロペラ軸6の芯を通り直交する直交線SLに対して、船体周り流れR1は角度α1となっているが、それに対してγ1なる迎角とする為に直交線SLに対して取付角θ1なる角度を取ってフィン9は設置される。その結果、流れR1は向きが変えられて直交線SLに対して流角β1となる角度のR2流れとなってプロペラ5に流入される。これにより本来上向流の流れは下向流になり、プロペラ5の前進回転方向と逆方向の流れが発生されることとなる。一方、本願の場合について上述の従来の場合と比較し図7および図8を参照して説明する。先ず、船体周り流れR1は角度α1となって上昇しており、これに対して従来の迎角γ1より迎角を小さくした迎角γ2とする為に直交線SLに対する取付角を従来のものより小さくしたθ2で以って前フィン20は船体1に設置されている。その結果、フィン20の作用によって変えられた流れR3は直交線SLに対して従来の流角β1より小さめの流角β2の角度を有する下向流れとなって後フィン14に流入される。図8に示す通り後フィン14の流れR3に対して迎角γ3とする為に直交線SLに対して取付角θ3なる角度で以って後フィン14はボッシング3に設置されている。その結果、流れR4は直交船BLに対してβ3なる角度の下向き流れが創生されて、従来の場合のβ1なる角度の下向きの流れR2より更に下向きの流れ度合が強いことでプロペラ5の前進回転と逆向き流れが増大されてプロペラ5に流入されるので、プロペラ5の後方の回転流は従来のものの場合より大きく減少される。その際、前フィン20および後フィン14においても流れに対する迎角は従来のものより小さく設定されていることから、前フィンと後フィン自体の抵抗を合わせても従来のものより増加することは殆ど無いものとなっている。尚、前フィン21および後フィン15においても上述のような作用となっている。また反対舷においては船体周りの上向流はプロペラ5の前進回転と逆向きとなっていることから前フィンを設けず、従来のものと同様に、後フィン16、後フィン17および後フィン18を構成すると共に、後フィン19がボッシング3とシューピース4の間に設けられている。これらの作用と効果については従来のものと同一につき、説明は省略する。 The twist angles of the front fin and the rear fin will be described in detail below in comparison with the conventional one. An example of the
上記本願の第1実施例に示す船舶用推進性能向上装置を設置した船体1が前進航海しているとき、船尾部の水の流れは前フィン20および前フィン21の作用によってプロペラ5の回転方向と逆向きに変えられて後方に流れ、更に後フィン14,後フィン15,後フィン16、後フィン17、後フィン18および後フィン19の作用によってプロペラ5の回転方向と逆向きに変えられてプロペラ5に流入される。その結果プロペラ5の後方に発生する自体の回転方向と同一方向の回転流が、従来の船舶用推進性能向上装置を装備した場合より減少される。その為に回転流が減少された分に相当して船体の推進性能が向上され図9に示す通り、従来の推進性能向上装置を装備した場合より主機の所要馬力が低減され、船舶用推進性能向上装置を装備しない場合に比べると更に大きな所要馬力低減効果として示される。尚、図9は横軸に船速を縦軸に所要馬力を表した所謂、所要馬力カーブを示しているが、図中、実線は船舶用推進性能装置を装備しない場合を、破線は従来の船舶用推進性能向上装置を装備した場合を、一点鎖線は本願の船舶用推進性能向上装置を装備した場合を夫々表示している。 When the
次に本願の第2実施例として図10に示している。尚、図10は第1実施例における図5と同様にして、図3におけるV−V断面矢視図を示すが、第1実施例に対して、反対舷側に前フィン22および前フィン23を前フィン20および前フィン21と略対称位置に設置構成されている。尚、前フィン22および前フィン23はプロペラ5の回転方向と逆向きに水流が変えられるようにして、ひねりが施されているが、前フィン20、前フィン、21、前フィン22および前フィン23は夫々ひねり角度は異なっている。 Next, FIG. 10 shows a second embodiment of the present application. 10 shows the VV cross-sectional arrow view in FIG. 3 in the same manner as FIG. 5 in the first embodiment, but the
上記、本願第2実施例の船舶用推進性能向上装置を装備した船体1が前進航海しているとき、第1実施例に比べて、プロペラ5が前進回転のときプロペラ5の翼が下降する舷側の前フィン22および前フィン23の作用によって船体1周り流れはプロペラ5の回転方向と逆向きに変えられて、更に後フィン17および後フィン18の作用によってプロペラ5の回転方向と逆向きに変えられてプロペラ5に流入される。尚、これらの流体メカニズムは上記第1実施例で説明した通りであるが、プロペラ5の翼が下降する舷側においては上向きの船体周り流れは前にも述べた通り、プロペラ5の前進回転と逆向きとなっていることから、第1実施例に示す舷側の場合より効果としては小さいめである。 When the
1 船体
2 スターンフレーム
3 ボッシング
4 シューピース
5 プロペラ
6 プロペラ軸
7 舵
8 舵頭材
9 フィン
10 フィン
11 フィン
12 フィン
13 フィン
CL 船体中心線
SL 船体中心線CLとプロペラ軸6の芯を通る直交線
TL プロペラ5の翼先端の回転軌跡
θ1 直交線SLに対するフィンの取付角度
θ2 直交線SLに対するフィンの取付角度
θ3 直交線SLに対するフィンの取付角度
α1 直交線SLに対する流れの角度
β1 直交線SLに対する流れの角度
β2 直交線SLに対する流れの角度
β3 直交線SLに対する流れの角度
γ1 フィンに対する流れの迎角度
γ2 フィンに対する流れの迎角度
γ3 フィンに対する流れの迎角度
R1 流れ
R2 流れ
R3 流れ
R4 流れ
14 後フィン
15 後フィン
16 後フィン
17 後フィン
18 後フィン
19 後フィン
20 前フィン
21 前フィン
22 前フィン
23 前フィンDESCRIPTION OF
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---|---|---|---|
JP2010017413A JP5510798B2 (en) | 2010-01-09 | 2010-01-09 | Ship propulsion performance improvement device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010017413A JP5510798B2 (en) | 2010-01-09 | 2010-01-09 | Ship propulsion performance improvement device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011140293A true JP2011140293A (en) | 2011-07-21 |
JP5510798B2 JP5510798B2 (en) | 2014-06-04 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010017413A Active JP5510798B2 (en) | 2010-01-09 | 2010-01-09 | Ship propulsion performance improvement device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2692628A1 (en) | 2012-08-03 | 2014-02-05 | SI Co Ltd | Ship with a propeller and a rudder mounted in a recess, whereby the rudder is oriented towards the bow |
CN103625626A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-12 | 株式会社Si | Ship |
US8881666B2 (en) | 2012-08-10 | 2014-11-11 | Si Co. Ltd. | Ship |
JP2017531594A (en) * | 2014-10-24 | 2017-10-26 | サムスン ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | Propulsion efficiency improvement device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS623398U (en) * | 1985-06-24 | 1987-01-10 |
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2010
- 2010-01-09 JP JP2010017413A patent/JP5510798B2/en active Active
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CN103625626A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-12 | 株式会社Si | Ship |
JP2017531594A (en) * | 2014-10-24 | 2017-10-26 | サムスン ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | Propulsion efficiency improvement device |
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---|---|
JP5510798B2 (en) | 2014-06-04 |
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