(57)【要約】      （修正有）【課題】プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶に関し、スケグ部よりも前方の船底部からスケグ部間の船底部に向かう流れが剥離することを抑止して船体抵抗を低減する。【解決手段】船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸１６ａをそれぞれ支持する複数のスケグ部１８ａを有する船舶１０であって、スケグ部１８ａよりも船首側に臨む船底部３０に設けられた流入口１９と、スケグ部１８ａ間の船底部４１に設けられた排出口２０と、流入口１９と排出口２０とを連通する流路２１と、流路２１に設けられ、流入口１９から流路２１に流れ込む流体を排出口２０に向けて送出する流体送出手段１５とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶であって、
前記スケグ部よりも船首側に臨む船底部に設けられた流入口と、
前記スケグ部間の船底部に設けられた排出口と、
前記流入口と前記排出口とを連通する流路と、
前記流路に設けられ、前記流入口から前記流路に流れ込む流体を前記排出口に向けて送出する流体送出手段と、を備えた
ことを特徴とする船舶。
【請求項２】
前記排出口は、前記スケグ部間の船底部船首側の、流体の剥離が起こる領域に面して設けられた
ことを特徴とする請求項１記載の船舶。
【請求項３】
前記排出口の開口面積は、前記流入口の開口面積よりも大きく形成され、
前記流路は、前記流入口から前記排出口に向かって狭くなるように形成された
ことを特徴とする請求項１又は２記載の船舶。
【請求項４】
前記流体送出手段は、船舶の航行速度が高くなるにつれて、前記流体の送出量を増加する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の大型化の要請に応えるべく、港湾等の水深制限の観点から、船体を幅方向、即ち舷側に拡張する傾向にある。一方、船舶の大型化に伴い、推進力も大きくする必要があるが、推進器であるプロペラの直径は水深制限の影響を受けるので大きくすることができない。そのため、１枚のプロペラでは、大型化した船舶の航行に十分な推進力を得ることが困難であるといった課題がある。
【０００３】
そこで、上述の課題を解決すべく、船舶に複数のプロペラを搭載するとともに、排水量を稼ぐために複数のスケグ部（ボッシング）を備えた船舶が知られている。
【０００４】
例えば、この種の船舶として、特許文献１には、プロペラ起振力を低減すべく、左右一対のスケグ部に船舷方向に延びるフィンを設けた２軸ツインスケグ船の船尾形状が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４７３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ツインスケグ船のような複数のスケグ部を有する船舶においては、船尾部に設けられた複数のスケグ部によって、船体下方に開放したトンネル状の船底凹部が形成される。そのため、船舶の航行時には、例えば図４に示すように、スケグ部１００よりも船体前方、即ち船首側に臨む船底部１１０からトンネル状の船底凹部１２０に向かう流れが、図中矢印Ｓのように剥離することで低圧部を生じ、この低圧部によって船舶の船体抵抗が増加する場合がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶において、航行時にスケグ部よりも船首側に臨む船底部からスケグ部間の船底部に向かう流れが剥離することを抑止して、低圧部の発生を抑制するとともに、船体抵抗を低減することができる船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の船舶は、船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶であって、前記スケグ部よりも船首側に臨む船底部に設けられた流入口と、前記スケグ部間の船底部に設けられた排出口と、前記流入口と前記排出口とを連通する流路と、前記流路に設けられ、前記流入口から前記流路に流れ込む流体を前記排出口に向けて送出する流体送出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記排出口は、前記スケグ部間の船底部の船首側の、流体の剥離が起こる領域に面して設けられるようにしてもよい。
【００１０】
また、前記排出口の開口面積は、前記流入口の開口面積よりも大きく形成され、前記流路は、前記流入口から前記排出口に向かって狭くなるように形成されるようにしてもよい。
【００１１】
また、前記流体送出手段は、船舶の航行速度が高くなるにつれて、前記流体の送出量を増加するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の船舶によれば、船尾部に船舷方向に間隔を隔てて設けられ、プロペラ軸をそれぞれ支持する複数のスケグ部を有する船舶において、航行時にスケグ部よりも船首側に臨む船底部からスケグ部間の船底部に向かう流れが剥離することを抑止して、低圧部の発生を抑制することができるとともに、船体抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る船舶の要部の一部を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る船舶を船尾側から視た模式的な図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る船舶の航行速度と流体送出量との関係を示す図である。
【図４】従来の複数のスケグ部を有する船舶を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜３に基づいて、本発明の一実施形態に係る船舶を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
図１，２に示すように、船舶１０は、船体１１と、船体１１内に設けられたエンジン１２と、エンジン１２の出力で稼働する発電機１３と、発電機１３から供給される電力で回転駆動する電動モータ１４と、電動モータ１４の出力軸１４ａに接続されたポンプ１５と、左右一対のプロペラシャフト（プロペラ軸）１６ａ，１６ｂと、プロペラシャフト１６ａ，１６ｂの後端にそれぞれ装着されたプロペラ１７ａ，１７ｂと、船尾部に設けられプロペラシャフト１６ａ，１６ｂをそれぞれ支持する左右一対のスケグ部１８ａ，１８ｂと、海水や淡水等（以下、流体という）を取り入れる取入口（流入口）１９と、流体を船体１１の船尾方向に排出する吹出口（排出口）２０と、取入口１９と吹出口２０とを連通する流体通路（流路）２１とを備え構成されている。なお、図２において、１７ａ，１７ｂはプロペラ円を示している。
【００１６】
エンジン１２は、船舶１０の推進用の主エンジンであって、図示しない燃料タンクから供給される燃料によって稼働する。また、エンジン１２の出力軸（不図示）は、プロペラシャフト１６ａ，１６ｂに接続されている。
【００１７】
発電機１３は、エンジン１２の出力軸（不図示）から取り出した動力によって稼働するとともに、発電した交流電力を電動モータ１４へと供給する。すなわち、発電機１３は、エンジン１２の出力軸（不図示）から回転エネルギの供給を受けるとともに、この回転エネルギを電気エネルギへ変換した後に電動モータ１４へと供給するように構成されている。なお、本実施形態において、発電機１３は主エンジンであるエンジン１２の動力で稼働するものとして説明するが、例えば、発電機１３用の補助エンジン（不図示）を別体に設けてもよい。
【００１８】
電動モータ１４は、発電機１３から供給される交流電力によって回転駆動するとともに、回転駆動力を出力軸１４ａに接続されたポンプ１５へと伝達する。また、電動モータ１４の回転駆動は、モータ駆動制御部２２によって制御されている。
【００１９】
モータ駆動制御部２２には、船舶１０の航行速度検出手段（不図示）から出力信号が入力されるとともに、予め実験等で作成した船舶１０の航行速度Ｖとポンプ１５の流体送出量Ｑとの関係を示すマップ（図３）が記憶されている。すなわち、電動モータ１４は、船舶１０の航行速度Ｖが高くなるにつれて、ポンプ１５の流体送出量Ｑが次第に増加される回転駆動力を出力するように、発電機１３から供給される交流電力がモータ駆動制御部２２によって調整されることで制御されている。なお、本実施形態において、流体送出量Ｑは、図３のマップに示すように航行速度Ｖに比例して増加されるものとして説明するが、例えば、流体送出量Ｑを航行速度Ｖが高くなるにつれて曲線的に増加させることもできる。
【００２０】
ポンプ１５は、図１に示すように、詳細を後述する流体通路２１に介装されている。また、ポンプ１５には、出力軸１４ａに接続された一つまたは複数の羽根車（不図示）が設けられており、この羽根車を回転させることで、吸引口１５ａから取り込んだ流体を加圧して、吐出口１５ｂから送出するように構成されている。すなわち、取入口１９から流体通路２１に流れ込む流体（図１の矢印Ａ）は、ポンプ１５によって吹出口２０に送出され、吹出口２０から船体１１の船尾方向へと排出される（図１の矢印Ｃ参照）。
【００２１】
左右一対のスケグ部１８ａ，１８ｂは、図１，２に示すように、船舶１０の船尾部に下方に延出して設けられ、船体１１と一体に形成されている。本実施形態において、スケグ部１８ａ，１８ｂの突出高さは、スケグ部１８ａ，１８ｂの下端部と船底部３０とが一致するように設定されている。また、スケグ部１８ａ，１８ｂの高さ方向の中間位置には、プロペラシャフト１６ａ，１６ｂが支持されている。
【００２２】
スケグ部１８ａ，１８ｂ間には、図２に示すように、船体１１下方に開放したトンネル状の船底凹部４０が形成されている。この船底凹部４０の天井面４１（スケグ部１８ａ，１８ｂ間の船底部４１）は、図１に示すように、船体１１の船首側から船尾側に向かい高くなるように形成されている。
【００２３】
取入口（流入口）１９は、図１に示すように、スケグ部１８ａ，１８ｂよりも船体１１の船首側に位置する船底部３０に設けられている。また、取入口１９は、開口面を長方形に形成されており、長手方向が船舷方向と一致するように設けられている。また、取入口１９の開口面積は、後述する吹出口２０の開口面積よりも大きく設定されている。なお、本実施形態において、取入口１９は、船底部３０の船尾側端部に設けられているが、例えば、この取入口１９を船底部３０の船首側に位置して設けることもできる。船首側に位置して設ける場合は、後述する流体通路２１の長さを延長すればよい。
【００２４】
吹出口（排出口）２０は、図１，２に示すように、船底凹部４０の天井面４１（スケグ部１８ａ，１８ｂ間の船底部４１）に設けられている。この吹出口２０は、天井面４１の船首側前端部（流体の剥離が起こる領域）、すなわち船体１１を船尾側から視た場合は、天井面４１の下端部に位置するように設けられている。また、図２に示すように、吹出口２０の開口面は長方形に形成されており、長手方向が船舷方向と一致するように設けられている。なお、吹出口２０は、流体の剥離の起きる領域に面して設けられることが望ましい。例えば、図１中に二点鎖線で示すＬＷＬ（計画満載吃水線）から船底部３０までの深さが１５〜２０ｍの場合は、吹出口２０の開口中心が船底部３０から１ｍの高さに位置するように設けられる。
【００２５】
流体通路（流路）２１は、図１に示すように、取入口１９と吹出口２０とを連通するように形成されており、所定の位置にポンプ１５が設けられている。また、流体通路２１は、取入口１９から吹出口２０に向かい狭くなるように形成されている。
【００２６】
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係る船舶１０によれば以下のような作用・効果を奏する。
【００２７】
船舶１０の航行時には、電動モータ１４が発電機１３から供給される交流電力によって回転駆動するとともに、電動モータ１４の回転駆動力がポンプ１５へと伝達される。ポンプ１５の羽根車が回転すると、取入口１９から流体通路２１に流れ込む流体（図１の矢印Ａ）は、ポンプ１５内で加圧されて吹出口２０へと送出される。そして、ポンプ１５から流体通路２１を流れて吹出口２０へと送出されてきた流体は、図１の矢印Ｃで示すように、吹出口２０から船体１１の船尾方向へと排出される。
【００２８】
したがって、船底部３０からトンネル状の船底凹部４０に向かう流体の流れ（図１の矢印Ｂ）は、吹出口２０から船体１１の船尾方向に排出される流れ（図１の矢印Ｃ）によって、剥離することなく船体１１の船尾方向に向けられるので、船舶１０の船尾部における低圧部の発生を抑制することができるとともに、船体抵抗も低減することができる。当然ながら、船体抵抗が低減されることで、船舶１０航行時の低燃費化を図ることができる。
【００２９】
また、吹出口２０は、図１に示すように、天井面４１の船首側前端に位置するように設けられているので、ポンプ１５から吹出口２０へと送出されてきた流体は、吹出口２０からトンネル状の船底凹部４０の立ち上がり部近傍に排出される。
【００３０】
したがって、船底部３０からトンネル状の船底凹部４０に向かう流体の流れ（図１の矢印Ｂ）の剥離を、トンネル状の船底凹部４０の立ち上がり部近傍で効果的に抑止することができるので、低圧部の発生を確実に抑制し、船体抵抗も効果的に低減することができる。
【００３１】
また、吹出口２０の開口面積は取入口１９の開口面積よりも小さく形成され、流体通路２１は、取入口１９から吹出口２０に向かい狭くなるように形成されているので、ポンプ１５で加圧され送出される流体は、吹出口２０に至る流体通路２１でも更に加圧されて、吹出口２０から勢いよく排出される。
【００３２】
したがって、船底部３０からトンネル状の船底凹部４０に向かう流体の流れ（図１の矢印Ｂ）の剥離を、吹出口２０から勢いよく排出される流体の流れ（図１の矢印Ｃ）によって確実に防止することができるとともに、船体抵抗も確実に低減することができる。当然ながら、船体抵抗が確実に低減されることで、船舶１０航行時の低燃費化を促進することができる。
【００３３】
また、ポンプ１５から吹出口２０へと送出される流体送出量Ｑは、船舶１０の航行速度Ｖが高くなるにつれて増加される。
【００３４】
したがって、船舶１０の航行時には航行速度Ｖに応じた適切な流体送出量Ｑが吹出口２０から排出され、かつ、船舶１０の停止時には電動モータ１４やポンプ１５の無駄な駆動が省略されるので、船体抵抗を確実に低減しつつ、船舶１０の低燃費化をより効果的に促進することができる。
【００３５】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３６】
例えば、上述の実施形態において、吹出口２０は、船底凹部４０の天井面４１の船首側前端部に位置するものとして説明したが、この吹出口２０の位置を、天井面４１の船首側と船尾側との中間位置に設けてもよい。この場合も、低圧部の発生を抑制することができるとともに、船体抵抗を低減することができる。
【００３７】
また、上述の実施形態において、取入口１９や吹出口２０は開口面を長方形に形成されるものとして説明したが、例えば、この開口面を円形や楕円形に形成してもよい。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、吹出口２０の内部に流れの方向を変える仕切り板を設けてもよい。
【００３８】
また、複数の吹出口２０を船舷方向に設け、この複数の吹出口２０にそれぞれ対応するように同数のポンプ１５を設けるように構成することもできる。
【００３９】
また、上述の実施形態において、電動モータ１４は、発電機１３から供給される交流電力で回転駆動するものとして説明したが、例えば、船体１１に設けられた図示しない蓄電器に充電された直流電力を、インバータによって交流電力に変換して供給されるように構成することもできる。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４０】
また、本発明の船舶１０は、一対のスケグ部１８ａ，１８ｂを有するツインスケグ船に限られず、例えば３つ以上の複数のスケグ部を有する船舶にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  船舶
１５  ポンプ（流体送出手段）
１６ａ，１６ｂ  プロペラシャフト（プロペラ軸）
１８ａ，１８ｂ  スケグ部  
１９  取入口（流入口）
２０  吹出口（排出口）
２１  流体通路（流路）
３０  船底部（スケグ部よりも船首側に臨む船底部）
４１  天井面（スケグ部間の船底部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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