(57)【要約】      （修正有）【課題】船舶のプロペラ後流の渦状の水流を効率良く使い、船舶の推進効率を高めることができるプロペラ水流向上装置を提供する。【解決手段】放置されていたプロペラの水流を効率良く使う為、プロペラ３の前方から後方にかけてプロペラ３の外周を筒１で囲んだことを特徴とし、さらに筒１から水流を流出させる時点でプロペラ３後の筒１内の水流速度よりも速い水流速度で筒１から流出させるよう水流出口２を筒１に備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラにより推進する船舶のプロペラ外周部前後を筒状に囲み、プロペラ水流を筒内に流すようにした筒において、筒内を流れるプロペラ水流の速度を高めて筒から流出させる手段を備えたことを特徴とするプロペラ水流向上装置。
【請求項２】
プロペラより後方の筒の部分、又は水流出口部の筒の形状を、プロペラ外周部の筒の太さに比べ狭く、又は小さくしたことを特徴とする請求項１記載のプロペラ水流向上装置。
【請求項３】
筒の水流出口を２カ所以上としたことを特徴とする請求項１，２記載のプロペラ水流向上装置。
【請求項４】
筒にプロペラ水流の流出量を変える手段を備えたことを特徴とする請求項１，２，３記載のプロペラ水流向上装置。
【請求項５】
プロペラ外周部より後方の筒の部分を開閉可能とし、前記筒から流出するプロペラ水流の量を調整可能にしたことを特徴とする請求項１，２，３，４記載のプロペラ水流向上装置。
【請求項６】
プロペラ外周部より後方の筒の部分に、前記筒のプロペラ水流出口とは別なプロペラ水流の出る1個以上の開閉可能な穴を設け、前記穴を開け閉めする事によりプロペラ水流の流出量を調整することを特徴とする請求項１，２，３，４，５記載のプロペラ水流向上装置。
【請求項７】
水流出口の形状の異なる２つ以上の筒を交互に用いることを特徴とする請求項１，２，３，４記載のプロペラ水流向上装置。
【請求項８】
筒の材質を変形自在な柔軟性及び弾力性を有する材質としたことを特徴とする請求項１，２，３，４記載のプロペラ水流向上装置。
【請求項９】
請求項８記載の筒を変形させる手段を備え、前記手段により変形させた筒よりプロペラ水流の速度を高めて流出させたことを特徴とする請求項８記載のプロペラ水流向上装置。
【請求項１０】
異物が筒内に流入する事を防ぐ手段を筒の水取り入れ口に備えたことを特徴とする請求項１から９記載のプロペラ水流向上装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラ水流の速度を高めることで、船舶の推進効率を高めるプロペラ水流向上装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロペラの推進効率向上についての考案は、従来から種々な方法が提案されている。例えば文献１ではプロペラの翼の表面から水流の剥離を抑制する剥離減少部材が提案されている。また、文献２では主プロペラの左右に補助プロペラを配置することでプロペラの渦流が互いに干渉せず、船舶の推進効率を向上させる提案がされている。また、この他にも船体の航行中の航走条件に対応した姿勢を取ることで推進効率を向上させるなどの提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４７０７８号公報
【特許文献２】特開２００９−０６７２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の提案では上記の如くプロペラ及びプロペラ部の効率を上げる装置、又は船体の水流に対する抵抗を減らすことで推進効率を高めるなどプロペラが水を推し出す迄の効率を求めるものであり、プロペラの渦状の水流を効率良く使う方法がなかった。例えば、航行している船舶のプロペラ後流を見れば明らかなように渦流となって水面が波だっている。このことでわかるようにプロペラ後の水流はそのまま放置されていた。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮して成されたもので、プロペラによって推し出された水流を利用し、船舶の推進効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
プロペラ後の水流をまとめる為にプロペラを囲む筒をプロペラ前方から後方に向かって船体に固定して設け、プロペラ水流が筒内を流れるようにする。さらに、プロペラ後方の筒の部分、又は筒の水流出口の部分をプロペラ外周部の筒の径より細く、狭く、又は小さくすることでプロペラ外周部から後方の流出口までが同口径の筒内から流出するプロペラ水流の速度に比べ速い速度で筒外へ流出させることができる。また、この他に流出させる流水量又は流出速度を調節できる構造とする事も出来る。例えば、筒先を狭く、又は小さくした筒において筒先が開口できる構造とすることもできる。また、プロペラ部以降の筒の部分に２個以上の開閉可能な穴を設け、この穴を開け閉めすることでプロペラ水流の流出量を調節することが可能になる。また、流出口の異なる筒を２個以上設け、これらの筒をプロペラ部の筒部分に付け替える事もできる。これにより、プロペラの回転数が一定の状態でも船舶の速度を調節することが可能になる。つまり、プロペラだけの場合は速度を上げるにはプロペラの回転数を上げなければ速度はあがらないが、筒先を狭くしただけでも筒からの流出速度を高めることができ、結果的に船舶の速度も上げることができる。また、筒の流出口の大きさを任意に変化させることで水流の流出速度を調節できるため船舶の速度も流出口を狭く、又は小さくしていく過程で船舶速度を上げて行くことが可能になる。なお、この筒はプロペラが船体内にある場合は船体内に設けることもできる。
【発明の効果】
【０００７】
以上、詳述したように本発明は次のような効果が得られる。
（１）プロペラの回転数を変えることなく船舶の速度を上げることができ、航行時間の短縮と燃費の向上を達成できる。
（２）プロペラの低回転から高回転まで適用でき、それぞれの回転域で筒なしの船舶速度に比べ船舶の航行速度を上げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の第１実施例を示した説明図である。
【図２】図２は第１実施例の筒の水流出口２の説明図である。
【図３】図３は第１実施例を船体６に装備した説明図である。
【図４】図４は第１実施例の水流出口２を変えた説明図である。
【図５】図５は本発明の第２実施例を示した説明図である。
【図６】図６は本発明の第３実施例を示した説明図である。
【図７】図７は第３実施例を後方から見た説明図である。
【図８】図８は第３実施例を後方から見た説明図である。
【図９】図９は本発明の第４実施例のビニール筒２１の一部断面図である。
【図１０】図１０は本発明の第４実施例を示した説明図である。
【図１１】図１１は本発明の第５実施例を示した説明図である。
【図１２】図１２は図１１の水流出口２を狭めた説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、プロペラ水流向上装置の代表的な実施例を図面に基づいて説明する。尚、図面において同一の部分には同一の符号を記してその詳しい説明は省略する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の第1実施例を示す説明図である。プロペラ３の回転を妨げないようにプロペラ３の外周部前後を筒１で囲み、プロペラ水流を筒１内に流す構造としたもので、筒１はプロペラ３前部からプロペラ３の後方の任意の筒１の部分まで同径とし、前記任意の部分から筒１の水流出口２に向かってプロペラ水流が流れる筒１の内面積をプロペラ３の外周部の筒１の内面積より小さくしたものである。図２は筒１を後方から見た水流出口２の形状を説明したものである。この筒１の形状によりプロペラ３により推しだされた水流の速度はプロペラ３直後よりも次第に速くなり水流出口２から推し出される。これにより従来のプロペラ３だけの速度に比べ、同じプロペラ回転数でも水流出口２を狭くした分だけ船舶の速度を上げることが可能になる。
【００１１】
図３はこの筒１を船に装備した説明図である。筒１を取り付け板５により船体６に取り付けたもので、取り付け板５は格子状に間隔を開けてあるので筒１内のプロペラ３には充分水をとりこむことができる。また、筒１の水流入口には網４を設けてある。これによりゴミなどの漂流物が筒１内に入り込む事を防ぎプロペラ３及び筒１の損傷を防ぐことができる。
【００１２】
本実施例では筒１の形状を円筒形で説明したが、これに限らず四角形でも六角形でも任意でよく、水流出口２の形状もプロペラ３外周部の筒１の太さよりも狭い、又は小さければ楕円形、星形、丸形、薄い隙間形状など自由にすることができる。さらに狭く又は小さくした水流出口２を筒１に２個以上設けることもできる。また、筒１の長さも船舶に合わせて任意にしてよい。
【００１３】
また、図４に示すように一度細くしてから水流出口２を少し広くすることもできる。これにより、船舶が後進する際に筒１内に水が流入しやすくなる。  
【実施例２】
【００１４】
次に筒１からのプロペラ水流の流出量を変化させる代表的な例を説明する。実施例１では水流出口２の形状は固定されていたが、本実施例では水流出口２の形状を任意に変化させてプロペラ水流の流出量又は流出速度を調節出来るようにしたことを特徴とする。
【００１５】
図５は、筒１のプロペラ外周部の後方に上半分が開閉可能な上筒７を設けたものである。上筒７は開閉棒８の上下運動により開閉する。開閉棒８を船から操作する手段は任意でよく、動かす動力は船により手動でも電動でも任意でよい、また、上筒７を開いた状態、又は閉じた状態を保つための開閉棒８のストッパー機能も任意に装備してよい。なお、上筒７は少し開ければ充分なため開閉棒８は少しの上げ下げですむ。
【００１６】
この上筒７の使い方としては、船舶の発進時や後進時などの低速時に上筒７を開けることで、大量に水を排出、又は流入できるためプロペラ推力の低下を防ぐことができる。また船が動き始めて速度が上がってきたら開けた上筒７を徐徐に閉じることで、自動車のギアをシフトアップする事と同じ効果が得られる。これによりプロペラの回転数を上げることなく船舶の速度を上げていくことが出来る。
【実施例３】
【００１７】
図６及び図７、図８は本発明の第３実施例を示す説明図である。本実施例では筒１から流出するプロペラ水流の速度を変えるために、筒１に加えて水流出口２の異なる筒１０及び１１を装備したことを特徴とする。以下これらの筒を船外機に装備した例を説明する。
【００１８】
図６は船体６に取り付けた船外機９に筒１及び筒１０，筒１１を装備した状態を側面から見たものである。筒１は船外機のプロペラ外周部に固定されて取り付けられており、筒１０及び筒１１は船外機９に取り付けたギアボックス１８と回転可能な軸１７から伸びた固定板１４により固定されている。筒１０には筒１の外周部に掛かる筒１の半円以下の長さの停止板１５を設けており、この停止板１５が筒１の外周部に掛かり筒１０を筒１にピッタリ接続できる構造となっている。なお、この停止機能は筒１１にも停止板１６として備えている。この為、筒１０及び筒１１は１８０度以上回転出来ない構造となっている。ギアボックス１８及び１９は傘歯車を内蔵しており、ハンドル２０を回すとギアボックス１８，１９を介して軸１７が回転し筒１０及び筒１１を動かすことができる。また、このハンドル２０にも筒１０と筒１１を回転させた時点で動かないようにするためのストッパー機能を備えている。
【００１９】
次に筒１０及び筒１１の使い方を説明する。図７及び図８は船体６に取り付けた船外機９を後方から見た説明図である。図７は筒１０と筒１１を水平にした状態を示したもので、筒１０と筒１１の違いは、筒１０の水流出口１２に比べ筒１１の水流出口１３のほうが狭くなっている。この筒１０と筒１１を水平にした状態では筒１の水流を使えるので船の発進時又は後進時などの低速時にこの状態にする。動き始めて速度が上がってきたらハンドル２０を回して少し大きめの水流出口１２を持つ筒１０を反時計回りに９０度回転させて筒１に接続する。この状態を側面から見て説明した図が図６である。
【００２０】
さらに速度を上げたい時には、図６の筒１１が上にある位置から筒１１を１８０度時計回りに回転させて筒１に接続させる。この状態を示しているのが図８である。これにより、プロペラ回転数を一定にした状態でも筒１，筒１０，筒１１の３段階の速度調節が可能になる。
【実施例４】
【００２１】
次に本発明の第４実施例を説明する。筒を柔軟性及び弾力性を有する材質のビニール筒２１にしたことを特徴とし、さらに前記ビニール筒２１を変形させて筒内を細く又は小さくすることによりプロペラ水流の流出量及び速度を自在に調節可能とすることを特徴とする。
【００２２】
図９はビニール筒２１の内部構造を説明した一部断面図である。プロペラ３外周部からプロペラ水流が流れる後方までをビニール筒２１でプロペラ３を囲んだものである。プロペラ３外周部分にはビニール筒２１の下側に金属筒２２を設け、柔らかいビニール筒２１がプロペラ３に接触しない構造としている。なお、金属筒２２とビニール筒２１は水流の力で剥がれないように強固に取り付けなければならない。この取り付け手段は任意でよいがビスなどによりに機械的に強固に取り付ける事が望ましい。
【００２３】
次に図９のビニール筒２１の特徴を生かしてプロペラ水流の速度を高めて筒２１から流出させる代表的な実施例を説明する。
【００２４】
図１０はビニール筒２１の水流出口２部分の両側に図示しない船体から伸びた棒２４と一体となった押さえ板２３を配したもので、船体側より棒２４を回転させることによりビニール筒２１を押し潰して水流出口２を狭くしてプロペラ水流の速度を高めてビニール筒２１より流出させる。押さえ板２３は船の停止時にはビニール筒２１の太い部分に平行にしておき船が航行状態に入ったら徐徐に押さえ板２３を回転させてビニール筒２１を押し潰す構造となっている。
【実施例５】
【００２５】
押さえ板２３によりビニール筒２１を狭める手段として、もう一つの例を説明する。図１１は綱２６により押さえ板２３を動かす例を示した説明図である。ビニール筒２１の下部に船体に固定した固定板２５をビニール筒２１の後端まで設け、前記固定板２５の両側にビニール筒２１を押さえる押さえ板２３を回転可能に取り付け、さらに前記押さえ板２３の上部に綱２６を繋ぎ筒２７に通した構造である。筒２７は図示しない船体からビニール筒２１の上部付近まで配置されており、図１１が綱２６を緩めて押さえ板２３を開き水流出口２が開かれた状態を示している。図１２は反対に船体側から綱２６を引っ張ることで押さえ板２３は上に引き上げられビニール筒２１の水流出口２部分を両側から押さえて狭くした状態を示している。
【００２６】
押さえ板２３を動かす手段は上記実施例４及び実施例５に限らない。例えば棒２４や綱２６に変えて折り尺式の支点を持たせた棒又は板を組み合わせる。またはバネを用いる。または袋或いは筒に空気を出し入れして押さえ板２３を動かすなど船舶により任意にしてよい。
【００２７】
これによりプロペラ回転数を上げることなく船舶の速度を高めることが可能になる。さらに自動車に例えると無段変速機と同様に滑らかに速度を上げる事ができる。また、任意の角度で押さえ板２３を停止させて、任意の速度を選ぶこともできる。
【００２８】
以上、本発明の基本的な実施例について説明したが、本発明は筒１内を流れるプロペラ水流の速度を高めて流出させ、船舶の推進効率又は航行速度を効率良く上げることが目的の為、この目的に添えれば上記の実施例に限らない。例えば筒１の形状は円形でも４角形や６角形などの多角形でも筒状ならば自由でよい。また、プロペラ水流出口２の形状及び大きさもプロペラ外周部の筒１の径の面積又は太さより小さい、又は狭ければ丸形、長方形、星形など任意でよい。また、水流出口２を２カ所以上設けることも任意にしてよい。
【００２９】
また、第２実施例では流出量を変える目的で開閉可能な上筒７を設けたが、この他プロペラ外周部以降を縦半分に開いてもよいし、筒１に穴を２カ所以上設けこの穴を開閉することもできる。穴の構造は筒１を２重にして上側、又は下側の筒を回転、又はスライドさせて穴を開け閉めする。または、穴に蓋を設けて開閉するなど流出量を調整できれば任意でよい。また、筒１を２片以上に分割して綱、又は鎖などにより閉めたり緩めたりすることにより筒１を開け閉めする事もできる。また、プロペラ外周部の筒１以降の任意の部分から筒１を２筒以上に枝分かれさせることも出来る。なお、筒１の枝分かれ部分、又は分けた筒に弁を設け、弁を開閉することにより任意の筒にプロペラ水流を流すようにする事も出来る。また、２筒以上に分割したそれぞれの筒は水流出口２の異なった筒とすることも出来る。また、この他にも流出量を変える機構は任意にしてよい。
【００３０】
また、第３実施例の筒１に接続する筒は筒１０と１１の２筒だったが、これを３筒以上としてもよい、これにより速度調節がより細かく出来る。
【００３１】
また、第４実施例及び第５実施例では筒２１の材質をビニールとしたが、本発明では柔軟性及び弾力性を有する材質ならば任意でよく、例えば天然及び合成ゴム材、軟質合成樹脂材など種々な材質を用いる事が出来る。また、筒２１を変形させる手段も押さえ板２３以外に棒状にしてもよいし、綱、又は鎖などを巻き付けて締めてもよいし、他の機械的手段、又は空気などの気体とポンプを組み合わせる手段など変形させる手段は船舶により自由に設計変更してよい。また筒２１の水流出口２を２カ所以上としてもよいし、筒２１を途中から２筒以上に分けて水流速度を調節することも出来る。
【００３２】
また、本発明による筒１の太さ及び長さも任意でよく、例えば通常はプロペラの後方にある舵の横、又は後方まで筒を伸ばして設ける事も出来る。また、プロペラが船体内にある船舶の場合は船体内に筒を設けることも出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上の如く、本発明は構造が簡単なため船外機を始めプロペラにより推進する小型から大型の全ての船舶に装備出来る広い適用範囲を有する。また、装備に掛かる費用に比べ装備して得られる燃費及び航行時間の短縮などの経済効果が高い船舶を提供出来る。
【符号の説明】
【００３４】
１  筒
２  水流出口
３  プロペラ
４  網
５  取り付け板
６  船体
７  上筒
８  開閉棒
９  船外機
１０  筒
１１  筒
１２  水流出口
１３  水流出口
１４  固定板
１５  停止板
１６  停止板
１７  軸
１８  ギアボックス
１９  ギアボックス
２０  ハンドル
２１  ビニール筒
２２  金属筒
２３  押さえ板
２４  棒
２５  固定板
２６  綱
２７  筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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