(57)【要約】【課題】  船舶の腐食を確実に防止すると共に、船舶からの水中電界の発生を確実に防止する。【解決手段】  船体１と、船体１と固有電位が異なるプロペラ２と、プロペラ２が取り付けられる船外軸３と、船外軸３に連結されプロペラ２を駆動するための駆動力を船外軸３に伝達する船内軸４と、船外軸３と船外軸３及び船内軸４の連結部との少なくとも一方に設けられ、プロペラ２から船外軸３を通じて、船内軸４或いは水等を介して船体１に至る直接的或いは間接的な電気的導通を遮断するための絶縁手段１１、１７、２５、２６、３０、３１とを備える。【選択図】  図１
2006103615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体と、該船体と固有電位が異なるプロペラと、該プロペラが取り付けられる船外軸と、該船外軸に連結され上記プロペラを駆動するための駆動力を上記船外軸に伝達する船内軸と、上記船外軸と上記船外軸及び上記船内軸の連結部との少なくとも一方に設けられ、上記プロペラから上記船外軸を通じて、上記船内軸或いは水等を介して上記船体に至る直接的或いは間接的な電気的導通を遮断するための絶縁手段とを備えたことを特徴とする船舶の腐食・水中電界発生防止装置。
【請求項２】
上記船外軸及び上記船内軸が、互いの連結のためのフランジをそれぞれ備え、上記絶縁手段が、上記両フランジ間に配設された絶縁板と、上記両フランジ同士を絶縁しつつ連結するための絶縁連結部材とを有する請求項１記載の船舶の腐食・水中電界発生防止装置。
【請求項３】
上記絶縁手段が、上記船外軸の表面に被覆された第一の絶縁被覆部材を有する請求項１又は２記載の船舶の腐食・水中電界発生防止装置。
【請求項４】
上記船外軸が分割されると共に、その分割部同士を連結する継手部を設け、上記絶縁手段が、上記継手部全体を覆うように被覆する第二の絶縁被覆部材を有する請求項１から３いずれか記載の船舶の腐食・水中電界発生防止装置。
【請求項５】
上記船外軸を支持するための軸受と、上記船外軸における上記軸受に支持される部分に外装される軸スリーブとを備え、上記絶縁手段が、上記船外軸と上記軸スリーブとの間に介在させて設けられた絶縁被覆層を有する請求項１から４いずれか記載の船舶の腐食・水中電界発生防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の船体等の腐食を防止すると共に、船舶からの水中電界の発生を防止するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、船舶は、船体５１と、プロペラ５２と、プロペラ５２が取り付けられる船外軸５３と、船外軸５３に連結され、プロペラ５２を駆動するための駆動力を船外軸５３に伝達する船内軸５４とを備えている。船体５１とプロペラ５２とは、船外軸５３及び船内軸５４等を介して金属的に接触しており、且つ、海水等を介して電気的に接触している。一般的に、船体５１は、鉄等の金属材料からなり、海水等に対する耐腐食性及び高速回転に対する高強度が要求されるプロペラ５２は、銅合金等の金属材料からなる。
【０００３】
ところで、鉄や銅合金等の金属材料は、海水等の電解質溶液中で、それぞれ固有電位を有している。例えば、プロペラ５２を構成する銅合金の固有電位は、船体５１を構成する鉄の固有電位より高い。そのため、図７に示す船舶においては、電流が、固有電位の高いプロペラ５２から、船外軸５３及び船内軸５４等を介して、固有電位の低い船体５１へと流れる。その結果、船体５１を陽極とし、プロペラ５２を陰極とする電気回路が形成される。すると、船体５１を構成する鉄がイオン化されて海水中に溶出し、そのイオンがプロペラ５２へと移動する。これにより、電流（腐食電流）５５が、船体５１から海水を通じてプロペラ５２へと流れる。この際、船体５１は、イオンの溶出により腐食（異種金属接触腐食）されてしまう。
【０００４】
従来、船体の腐食を防止するため、種々の方法が採られていた。
【０００５】
例えば、船体表面に塗装膜を形成していた。このようにすることで、船体の海水等に対する絶縁抵抗を高くして、船体の腐食を低減していた。
【０００６】
また、プロペラ表面に塗装膜を形成していた。このようにすることで、鉄より固有電位が高い金属（貴の金属）を海水中に存在させないようして、船体の腐食を低減していた。
【０００７】
さらに、図７に示すように、鉄より固有電位が低い金属（卑の金属）からなる保護陽極５６を船体に設けていた。保護陽極５６は、亜鉛等の金属材料からなる。このようにすることで、電流（防食電流）５７が、保護陽極５６から海水を通じて船体或いはプロペラへと流れるようにし、保護陽極を船体の代わりに積極的に腐食させて、船体の腐食を防止していた。
【０００８】
また、強制電位を与える電源陽極を船体に設けていた。電源陽極は、白金チタン等の金属材料からなる。このようにすることで、電流（防食電流）が、電源陽極から海水を通じて船体或いはプロペラへと流れるようにして、船体の腐食を防止していた。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３０９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、船体が海水等に長期間浸されると、船体表面の塗装膜には、経年劣化により、酸素、水分子、塩素分子等が浸透してしまう。これにより、塗装膜に浸透した酸素、水分子、塩素分子等が船体表面に触れ、船体表面にふくれや錆が生じてしまう。船体表面にふくれや錆が生じると、塗装膜の絶縁抵抗が急激に減少してしまう。そのため、船体表面の塗装膜は、定期的に塗装直しの必要があった。さらには、塗装膜が傷ついて、その傷が船体表面まで達すると、船体表面が部分的に露出しまう。そうなると、電流が、露出された船体表面から集中的に流れて、局部腐食を生じるおそれがあった。
【００１１】
また、プロペラが海水等に長期間浸されると、プロペラ表面の塗装膜は、経年劣化してしまう。そのため、プロペラ表面の塗装膜も、定期的に塗装直しの必要があった。
【００１２】
さらに、保護陽極は、時間の経過とともに腐食が進行してしまう。そのため、保護陽極は、定期的に交換の必要があった。
【００１３】
また、電源陽極は、環境変化に応じて、その電源陽極に与える強制電位を制御する必要があった。そのため、船体の電流（防食電流）のバランス管理が必要であった。さらには、電源陽極を有する外部電源防食装置は、非常に高価であるため、導入にコストがかかった。
【００１４】
ところで、船舶の腐食原因である電流（腐食電流）により、水中に電界（水中電界）が発生する。そのため、船舶からの水中電界の発生を防止することは、腐食電流の発生による腐食を防止することと密接に関係している。従来、水中電界の変動を防止する装置或いは方法はあったが、水中電界の発生そのものを防止する装置或いは方法はなかった。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、船舶の腐食を確実に防止することができると共に、船舶からの水中電界の発生を確実に防止することができる船舶の腐食・水中電界発生防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、船体と、該船体と固有電位が異なるプロペラと、該プロペラが取り付けられる船外軸と、該船外軸に連結され上記プロペラを駆動するための駆動力を上記船外軸に伝達する船内軸と、上記船外軸と上記船外軸及び上記船内軸の連結部との少なくとも一方に設けられ、上記プロペラから上記船外軸を通じて、上記船内軸或いは水等を介して上記船体に至る直接的或いは間接的な電気的導通を遮断するための絶縁手段とを備えたことを特徴とする船舶の腐食・水中電界発生防止装置である。
【００１７】
請求項２の発明は、上記船外軸及び上記船内軸が、互いの連結のためのフランジをそれぞれ備え、上記絶縁手段が、上記両フランジ間に配設された絶縁板と、上記両フランジ同士を絶縁しつつ連結するための絶縁連結部材とを有する請求項１記載の船舶の腐食・水中電界発生防止装置である。
【００１８】
請求項３の発明は、上記絶縁手段が、上記船外軸の表面に被覆された第一の絶縁被覆部材を有する請求項１又は２記載の船舶の腐食・水中電界発生防止装置である。
【００１９】
請求項４の発明は、上記船外軸が分割されると共に、その分割部同士を連結する継手部を設け、上記絶縁手段が、上記継手部全体を覆うように被覆する第二の絶縁被覆部材を有する請求項１から３いずれか記載の船舶の腐食・水中電界発生防止装置である。
【００２０】
請求項５の発明は、上記船外軸を支持するための軸受と、上記船外軸における上記軸受に支持される部分に外装される軸スリーブとを備え、上記絶縁手段が、上記船外軸と上記軸スリーブとの間に介在させて設けられた絶縁被覆層を有する請求項１から４いずれか記載の船舶の腐食・水中電界発生防止装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、船舶の腐食を確実に防止することができると共に、船舶からの水中電界の発生を確実に防止することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２３】
本実施形態の船舶の腐食・水中電界発生防止装置は、船体と、その船体と固有電位が異なるプロペラとを備えた船舶に適用されるものである。また、本実施形態の腐食・水中電界発生防止装置は、大型の船舶であって、主に海上を航行する船舶に適用されるものである。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る腐食・水中電界発生防止装置が適用される船舶の概略図である。図２は、図１のＡ部断面図である。図３は、図１のＢ部断面図である。図４は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。図５は、図１のＤ部断面図である。図６は、図１のＥ部断面図である。
【００２５】
図中、１は船舶の船体であり、２はプロペラであり、３はプロペラ２が取り付けられる船外軸であり、４は船外軸３に連結されプロペラ２を駆動するための駆動力を船外軸３に伝達する船内軸であり、５は海水が船内に浸入するのを防止するためのシール装置である。シール装置５よりプロペラ２側（図１中の左側）が船外であり、シール装置５より船内軸４側（図１中の右側）が船内である。
【００２６】
船体１とプロペラ２とは、それぞれの用途に応じた異種の金属材料からなる。船体１は、鉄からなり、海水に対する耐腐食性及び高速回転に対する高強度が要求されるプロペラ２は、銅合金からなる。従来技術の欄でも説明したように、プロペラ２を構成する銅合金の固有電位は、船体１を構成する鉄の固有電位より高い。
【００２７】
船体１の表面には、海水に対する耐腐食性を有する塗装膜６が形成されている。つまり、船体１の表面には、塗料による塗装が施されている。船体１の表面に塗装される塗料は、船体１における海水との絶縁抵抗を高くするため、金属系顔料を含まないものであることが好ましい。
【００２８】
船外軸３は、プロペラ２が取り付けられるプロペラ軸７と、船内軸４に連結される船尾軸８とに分割されている。高速回転及びスラスト力に対する高強度が要求されるプロペラ軸７及び船尾軸８は、炭素鋼（例えば、ＳＦ４４０）からなる。プロペラ軸７は、船体１の底部に設けられた軸ブラケット軸受９に支持されている。船尾軸８は、船体１の底部に設けられた船尾管軸受１０に支持されている。
【００２９】
図２、図３及び図５に示すように、プロペラ軸７の表面（外周面）には、絶縁材料からなる第一の絶縁被覆部材１１が被覆されている。第一の絶縁被覆部材１１は、ＦＲＰ（例えば、ＧＦＲＰ）からなる。第一の絶縁被覆部材１１の形成は、シートワインディング法等により行う。
【００３０】
このように、本実施形態においては、プロペラ軸７の表面を、第一の絶縁被覆部材１１により被覆することで、プロペラ軸７を海水から電気的に絶縁している。そのため、プロペラ２からプロペラ軸７を通じて、海水を介して船体１に至る間接的な電気的導通を遮断することができる。
【００３１】
図２に示すように、プロペラ軸７は、プロペラ２との連結のためのフランジ１２を備えている。プロペラ軸７のフランジ１２には、プロペラ２がボルト１３により固定されている。プロペラ２とプロペラ軸７との連結部全体は、カバー部材１４により覆われている。カバー部材１４内には、充填材１５が充填されている。
【００３２】
図１、図３及び図４に示すように、プロペラ軸７における軸ブラケット軸受９に支持される部分には、軸スリーブ１６が第一の絶縁被覆部材１１の上から外装されている。軸スリーブ１６は、銅合金（例えば、ＣＡＣ４０２＋０．５％Ｎｉ）からなる。このようにすることで、プロペラ軸７と軸スリーブ１６との間に、第一の絶縁被覆部材１１による絶縁被覆層１７が介在させて設けられる。
【００３３】
軸ブラケット軸受９は、円筒状に形成された軸受本体１８と、軸受本体１８の内周面に固着されたゴムパッド１９とから構成されている。軸受本体１８は、銅合金からなる。ゴムパッド１９は、フッ素系樹脂からなる。ゴムパッド１９には、海水を軸方向に通流させる水路２０が、周方向に所定間隔を隔てて複数設けられている。また、軸スリーブ１６は、ゴムパッド１９よりも小径であり、軸スリーブ１６の外周面とゴムパッド１９の内周面との間には、海水が通流可能な軸受隙間２１が形成されている。
【００３４】
ところで、プロペラ軸７と軸スリーブ１６との間に、絶縁被覆層１１が存在しない場合、電流（腐食電流）が、軸スリーブ１６を通じて、海水を介して軸ブラケット軸受９の軸受本体１８へと流れることがある。こうなると、軸スリーブ１６が腐食されてしまう。そのため、従来の腐食防止装置においては、軸アースを設けて、電流を、船外軸から船体へと流すようにする必要があった。これに対して、本実施形態においては、プロペラ軸７と軸スリーブ１６との間に、絶縁被覆層１１を介在させて設けることで、プロペラ軸７と軸スリーブ１６とを電気的に絶縁している。そのため、プロペラ２からプロペラ軸７の軸スリーブ１６を通じて、海水を介して船体１に至る電気的導通を遮断することができる。そのため、軸アースを設けることなく、軸スリーブ１６の腐食を防止することができる。
【００３５】
プロペラ軸７と船尾軸８との間には、プロペラ軸７及び船尾軸８の分割部同士を連結する継手部が設けられる。図１及び図５に示すように、プロペラ軸７と船尾軸８とは、プロペラ軸７の端面と船尾軸８の端面とを突き合わせた状態で、継手部材２２により連結されている。継手部材２２は、外周面がテーパ状に形成され、且つ、周方向に分割され、プロペラ軸７と船尾軸８とを挟み込む内側スリーブ２３と、内周面がテーパ状に形成され、内側スリーブ２３の外周面に嵌め合わされる外側スリーブ２４とから構成されている。
【００３６】
継手部材２２とプロペラ軸７及び船尾軸８の外周面とを含む継手部全体を覆うように、絶縁材料からなる第二の絶縁被覆部材２５が被覆されている。第二の絶縁被覆部材２５は、ＦＲＰ（例えば、ＧＦＲＰ）からなる。第二の絶縁被覆部材２５の形成は、シートワインディング法等により行う。
【００３７】
このように、本実施形態においては、プロペラ軸７と船尾軸８との継手部全体を、第二の絶縁被覆部材２５により被覆することで、プロペラ軸７と船尾軸８との継手部を海水から電気的に絶縁している。そのため、プロペラ２からプロペラ軸７及び船尾軸８との継手部を通じて、海水を介して船体１に至る間接的な電気的導通を遮断することができる。
【００３８】
図５に示すように、船尾軸８の表面（外周面）には、絶縁材料からなる第一の絶縁被覆部材２６が被覆されている。第一の絶縁被覆部材２６は、ＦＲＰ（例えば、ＧＦＲＰ）からなる。第一の絶縁被覆部材２６の形成は、シートワインディング法等により行う。
【００３９】
このように、本実施形態においては、船尾軸８の表面に、第一の絶縁被覆部材２６を設けることで、船尾軸８を海水から電気的に絶縁している。そのため、プロペラ２から船尾軸８を通じて、海水を介して船体１に至る間接的な電気的導通を遮断することができる。
【００４０】
図１に示すように、船尾軸８における船尾管軸受１０に支持される部分には、軸スリーブ２７が第一の絶縁被覆部材２６の上から外装されている。軸スリーブ２７は、銅合金（例えば、ＣＡＣ４０２＋０．５％Ｎｉ）からなる。このようにすることで、船尾軸８と軸スリーブ２７との間に、第一の絶縁被覆部材２６による絶縁被覆層（図３の符号１７参照）が介在させて設けられる。船尾管軸受１０は、上記の軸ブラケット軸受９と同様に構成されているので、その説明を省略する。
【００４１】
船尾軸８と船内軸４との間には、船尾軸８と船内軸４とを連結する連結部が設けられる。図１及び図６に示すように、船尾軸８及び船内軸４は、互いの連結のためのフランジ２８、２９をそれぞれ備えている。船尾軸８と船内軸４とは、互いのフランジ２８、２９の端面を突き合わせ、且つ、両フランジ２８、２９間に絶縁材料からなる絶縁板３０を挟み込んだ状態で、両フランジ２８、２９を絶縁しつつ連結するための絶縁連結部材３１により連結されている。つまり、両フランジ２８、２９間には、絶縁板３０が配設されている。絶縁連結部材３１は、表面に絶縁処理が施されたボルト３２とナット３３とから構成されている。ボルト３２の非ねじ部３２ａの外周面には、絶縁材料からなる絶縁部材３２ｂが被覆されている。ボルト３２は、両フランジ２８、２９及び絶縁板３０に設けられた取付孔３４、３５、３６に挿通される。ボルト３２の首部とフランジ２８との間、及び、ナット３３とフランジ２９との間には、絶縁材料からなる絶縁座金３７がそれぞれ設けられており、ボルト３２及びナット３３は、両フランジ２８、２９と接触しないようになっている。
【００４２】
このように、本実施形態においては、船尾軸８及び船内軸４のフランジ２８、２９間に、絶縁板３０を配設すると共に、両フランジ２８、２９を、絶縁連結部材３１で連結することで、船尾軸８と船内軸４とを金属的に絶縁している。そのため、プロペラ２から船尾軸８を通じて、船内軸４を介して船体１に至る直接的な電気的導通を遮断することができる。
【００４３】
本実施形態の第一の絶縁被覆部材１１、絶縁被覆層１７、第二の絶縁被覆部材２５、第一の絶縁被覆部材２６、絶縁板３０、及び、絶縁連結部材３１が、特許請求の範囲の絶縁手段をなす。
【００４４】
以上、本実施形態によれば、船外軸と、船外軸及び船内軸の連結部とに、プロペラから船外軸を通じて、船内軸或いは海水を介して船体に至る直接的或いは間接的な電気的導通を遮断するための絶縁手段を備えたため、船体とプロペラとを繋ぐ電気回路の形成を抑制することができる。従って、腐食の原因となる電流（腐食電流）が発生することはなく、船舶の腐食を確実に防止すると共に、船舶からの水中電界の発生を確実に防止することができる。
【００４５】
ところで、腐食防止の目的から船舶に流す電流（防食電流）も、腐食電流と同様に水中電界の発生の要因となる。しかしながら、本実施形態によれば、上記のように腐食電流が発生しないため、腐食電流による腐食を防止するために船舶に防食電流を流す必要がない。従って、船舶からの水中電界の発生を確実に防止することができる。
【００４６】
本発明は以上説明した実施形態には限定はされない。
【００４７】
例えば、プロペラの固有電位が、船体の固有電位より高くても良い。
【００４８】
また、本発明が適用される船舶は、大型のものに限らず、小型のものであっても良い。
【００４９】
さらに、本発明が適用される船舶は、海上を航行するものに限らず、河川等の水上を航行するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る腐食・水中電界発生防止装置が適用される船舶の概略図である。
【図２】図１のＡ部断面図である。
【図３】図１のＢ部断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１のＤ部断面図である。
【図６】図１のＥ部断面図である。
【図７】従来の腐食防止装置が適用される船舶の概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  船体
２  プロペラ
３  船外軸
４  船内軸
７  プロペラ軸（船外軸）
８  船尾軸（船外軸）
９  軸ブラケット軸受（軸受）
１０  船尾管軸受（軸受）
１１  第一の被覆部材
１６  軸スリーブ
１７  絶縁被覆層
２２  継手部材
２５  第二の被覆部材
２６  第一の被覆部材
２７  軸スリーブ
２８  フランジ
２９  フランジ
３０  絶縁板
３１  絶縁連結部材
【図１】
2006103615.tif 000003
【図２】
2006103615.tif 000004
【図３】
2006103615.tif 000005
【図４】
2006103615.tif 000006
【図５】
2006103615.tif 000007
【図６】
2006103615.tif 000008
【図７】
2006103615.tif 000009