(57)【要約】【課題】船舶用推進装置及びこれを備えた船舶を提供する。【解決手段】本実施例に係る船舶用推進装置は、トンネル部と、トンネル部の内部で回転して推進力を発生し、端部に噴射流体排出口が設けられたプロペラと、プロペラを回転させるための駆動力を提供する駆動部と、駆動部の駆動力を上記プロペラに伝達する軸系と、プロペラの端部とトンネル部の内壁との間に噴射流体層が形成されるように、噴射流体排出口に噴射流体を供給する噴射流体供給部と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2013522119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶用推進装置であって、
トンネル部と、
前記トンネル部の内部で回転して推進力を発生し、端部に噴射流体排出口が設けられたプロペラと、
前記プロペラを回転させるための駆動力を提供する駆動部と、
前記駆動部の駆動力を前記プロペラに伝達する軸系と、
前記プロペラの端部と前記トンネル部の内壁との間に噴射流体層が形成されるように、前記プロペラの前記噴射流体排出口に噴射流体を供給する噴射流体供給部と、
を含むことを特徴とする船舶用推進装置。
【請求項２】
前記プロペラは、
プロペラハブと、
前記プロペラハブの外周面に相互離隔して配置され、端部に前記噴射流体排出口が設けられた複数のプロペラ羽根と、を含み
前記軸系は、前記ハブに結合された主軸を含み、
前記噴射流体供給部は、
噴射流体をポンピングするポンプと、
前記ポンプによりポンピングされた噴射流体を前記噴射流体排出口に移動させるための噴射流体通路部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の船舶用推進装置。
【請求項３】
前記噴射流体通路部は、
前記プロペラハブの内側から前記噴射流体排出口まで延長されたプロペラ通路部と、
前記主軸の内部で長手方向に延長され、前記プロペラ通路部と連通する主軸通路部と、
前記噴射流体ポンプから前記主軸通路部まで延長され、前記主軸通路部と連通したポンプ−主軸通路部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の船舶用推進装置。
【請求項４】
前記ポンプ−主軸通路部は、
前記主軸通路部から前記主軸の外周面まで前記主軸の半径方向に延長された分岐通路部と、
前記分岐通路部が設けられた前記主軸の所定の領域を周状に取り囲み、前記分岐通路部と連通する中間通路部と、
前記噴射流体ポンプから前記中間通路部まで延長された主通路部と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の船舶用推進装置。
【請求項５】
船体と、
前記船体に設けられた請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の推進装置を備えた船舶。
【請求項６】
前記推進装置は、サイドスラスターとして使用されることを特徴とする請求項５に記載の船舶。
【請求項７】
前記推進装置は、アジマススラスターとして使用されることを特徴とする請求項５に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶用推進装置及びこれを備えた船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
サイドスラスターのようにトンネル部の内部にプロペラが配置され、推進力を発生する船舶用推進装置の場合、プロペラとトンネル部との干渉を避けるために、プロペラの端部とトンネル部との間にギャップが形成される。
【０００３】
このように形成された従来の船舶用推進装置は、トンネル部の内部に位置する流体がプロペラにより完全に加速されずにその一部がギャップを介して移動することになり、推進効率が低減するという問題があった。
【０００４】
また、従来の船舶用推進装置は、プロペラの端部で発生する振動波がギャップを介してトンネル部に伝達されることにより、船体に振動騷音が増加するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、推進効率が向上され、かつ船体の振動及び騷音を低減するように構成された船舶用推進装置及びこれを備えた船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によれば、船舶用推進装置であって、トンネル部と、上記トンネル部の内部で回転して推進力を発生し、端部に噴射流体排出口が設けられたプロペラと、上記プロペラを回転させるための駆動力を提供する駆動部と、上記駆動部の駆動力を上記プロペラに伝達する軸系と、上記プロペラの端部と上記トンネル部の内壁との間に噴射流体層が形成されるように、上記噴射流体排出口に噴射流体を供給する噴射流体供給部と、を含むことを特徴とする船舶用推進装置が提供される。
【０００７】
上記プロペラは、プロペラハブと、上記プロペラハブの外周面に相互離隔して配置され、端部に上記噴射流体排出口が設けられた複数のプロペラ羽根と、を含み、上記軸系は、上記ハブに結合された主軸を含み、上記噴射流体供給部は、噴射流体をポンピングするポンプと、上記ポンプによりポンピングされた噴射流体を上記噴射流体排出口へ移動させるための噴射流体通路部と、を含むことができる。
【０００８】
上記噴射流体通路部は、上記プロペラハブの内側から上記プロペラの上記噴射流体排出口まで延長されたプロペラ通路部と、上記主軸の内部で長手方向に延長され、上記プロペラ通路部と連通している主軸通路部と、上記噴射流体ポンプから上記主軸通路部まで延長され、上記主軸通路部と連通しているポンプ−主軸通路部と、を含むことができる。
【０００９】
上記ポンプ−主軸通路部は、上記主軸通路部から上記主軸の外周面まで上記主軸の半径方向に延長された分岐通路部と、上記分岐通路部が設けられた上記主軸の所定の領域を周状に取り囲み、上記分岐通路部と連通している中間通路部と、上記噴射流体ポンプから上記中間通路部まで延長された主通路部と、を含むことができる。
【００１０】
本発明の他の側面によれば、船体と、上記船体に設けられた上記推進装置と、を含む船舶が提供される。
【００１１】
上記推進装置は、サイドスラスターとして使用することができる。
【００１２】
上記推進装置は、アジマススラスターとして使用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施例によれば、プロペラとトンネル部との間に噴射流体層が形成されることにより、プロペラにより発生する振動が噴射流体層で遮断されてトンネル部に伝達されなく、船体の振動騷音を低減することができる。
【００１４】
また、プロペラとトンネル部との間に発生された噴射流体層がプロペラとトンネル部との間を満たすことにより、トンネル部の内部の流体がプロペラとトンネル部との間から抜け出すことなく、プロペラにより完全に加速され、これにより推進効率を向上することができる。
【００１５】
また、噴射流体がプロペラの端部から噴射されて噴射流体層を形成するため、噴射流体が、推進力を発生させるプロペラ羽根の表面と干渉を起こさずにプロペラにより加速された流体とともに移動し、これにより推進効率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例に係る船舶用推進装置の断面を概略的に示す図面である。
【図２】本発明の一実施例に係る推進装置に含まれた噴射流体通路部を概略的に示す図面である。
【図３】図２のＡ−Ａの断面を概略的に示す図面である。
【図４】図２のＢ−Ｂの断面を概略的に示す図面である。
【図５】図２のＣ−Ｃの断面を概略的に示す図面である。
【図６】図２のＤ−Ｄの断面を概略的に示す図面である。
【図７】本発明の一実施例に係る推進装置の使用例を概略的に示す図面である。
【図８】本発明の一実施例に係る推進装置の他の使用例を概略的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には、同一または対応する図面番号を付し、これに対する重複説明は省略する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例に係る船舶用推進装置を概略的に示す図面である。図１を参照すると、本実施例に係る推進装置１は、トンネル部１０と、プロペラ２０と、駆動部３０と、軸系４０と、噴射流体供給部５０と、を含んで構成される。このような推進装置１は、噴射流体供給部５０により供給された噴射流体がプロペラ２０の端部を介して噴射され、プロペラ２０の端部とトンネル部１０の内側面との間にバブルを形成することにより、推進効率を高め、船体の振動騷音を低減させる。ここで、噴射流体は空気または水を含むことができる。
【００１９】
より詳細には、トンネル部１０は、推進力を発生させる流体の移動通路を提供する。トンネル部１０は、船体の一部であってもよく、船体に結合された付加物であってもよい。トンネル部１０の内部にプロペラ２０が配置される。プロペラ２０は、トンネル部１０の内部で回転し、推進力を発生する。プロペラ２０が回転すると、トンネル部１０の内部流体が加速され、流体が加速される過程から推進力が発生する。
【００２０】
プロペラ２０は、プロペラハブ２１と、プロペラハブ２１の外周面に相互離隔して配置された複数のプロペラ羽根２２とを含む。プロペラ羽根２２の端部には噴射流体排出口２３が設けられる。
【００２１】
プロペラ２０は、駆動部３０から提供された駆動力により回転する。駆動部３０は、モータなどを含むことができる。駆動部３０で発生する駆動力は、軸系４０によりプロペラ２０に伝達される。軸系４０は、プロペラハブ２１に結合された主軸４１を含むことができる。また、軸系４０は、主軸４１と駆動部３０との間に介在された補助軸４２をさらに含むことができる。補助軸４２は駆動部３０に直接連結されてもよく、他の軸（図示せず）を媒介として駆動部３０に連結されてもよい。主軸４１及び補助軸４２は、ウォームギアにより連結可能である。主軸４１及び補助軸４２は、ベアリング（図示せず）により回転可能に支持されることができる。
【００２２】
本実施例に係る推進装置１は、噴射流体供給部５０を含む。噴射流体供給部５０は、プロペラ２０の端部とトンネル部１０の内側面との間にバブルが形成されるように、プロペラ２０の噴射流体排出口２３へ噴射流体を供給する。
【００２３】
上述のような本実施例によれば、プロペラ２０の端部とトンネル部１０の内側面との間の空間（以下、離隔空間という）に噴射流体層が形成されることにより、プロペラ２０により発生された振動が噴射流体層で遮断されてトンネル部１０に伝達されなく、船体の振動騷音を低減することができる。この場合、噴射流体はエアを含むことが好ましい。
【００２４】
また、噴射流体層が上記の離隔空間を満たすことにより、トンネル部１０の内部の流体が上記離隔空間を通過することなく、プロペラ２０により完全に加速されることができ、これにより、推進効率を向上することができる。この場合、噴射流体は、水を含むことが好ましい。
【００２５】
また、噴射流体がプロペラ２０の端部から噴射され、噴射流体層を形成することにより、噴射流体が、推進力を発生させるプロペラ羽根２２の表面と干渉を起こさずに、プロペラ２０により加速された流体とともに移動し、これにより推進効率を維持することができる。
【００２６】
噴射流体供給部５０は、噴射流体をポンピングするポンプ５１と、ポンプ５１により発生された噴射流体を噴射流体排出口２３に移動させるための噴射流体通路部５２とを含む。ポンプ５１は、噴射流体貯蔵部（図示せず）から噴射流体をポンピングすることができる。
【００２７】
図２は、本発明の一実施例に係る推進装置に含まれた噴射流体通路部の断面を概略的に示す図面であり、図３は、図２のＡ−Ａの断面を概略的に示す図面であり、図４は、図２のＢ−Ｂの断面を概略的に示す図面であり、図５は、図２のＣ−Ｃの断面を概略的に示す図面であり、図６は、図２のＤ−Ｄの断面を概略的に示す図面である。
【００２８】
以下では、図２乃至図６を参照して本実施例に係る噴射流体通路部５２について詳細に説明する。
【００２９】
噴射流体通路部５２は、プロペラ通路部５３と、主軸通路部５４と、ポンプ−主軸通路部５５とを含んで構成されることができる。プロペラ通路部５３は、プロペラハブ２１の内側から噴射流体排出口２３まで延長できる。この場合、プロペラ羽根２２に設けられたプロペラ通路部５３は、プロペラ羽根２２の内部で延長される。主軸通路部５４は、主軸４１の内部で長手方向に延長され、プロペラ通路部５３に連結できる。ポンプ−主軸通路部５５は、噴射流体ポンプ５１（図１参照）から主軸通路部５４まで延長され、主軸通路部５４と連通する。ポンプ５１（図１参照）により発生された噴射流体は、ポンプ−主軸通路部５５、主軸通路部５４、及びプロペラ通路部５３を順次に経てプロペラ羽根２２に設けられた噴射流体排出口２３へ伝達される。
【００３０】
本実施例によれば、ポンプ−主軸通路部５５は、分岐通路部５５ａと、中間通路部５５ｂと、主通路部５５ｃとを含んで構成されることができる。
【００３１】
分岐通路部５５ａは、主軸通路部５４から主軸４１の外周面まで主軸４１の半径方向に延長される。
【００３２】
中間通路部５５ｂは、分岐通路部５５ａが形成された主軸４１の所定の領域を周状に取り囲み、分岐通路部５５ａと連通する。このような中間通路部５５ａを設けるために、本実施例に係る推進装置は、主軸４１の外周面に設けられたハウジング６０を含むことができる。
【００３３】
ハウジング６０は、中間通路部５５ｂが形成された主軸４１の所定の領域を取り囲む。主軸４１を取り囲んだハウジング６０の内側には、中間通路部５５ｂを限定する空間部が形成される。ハウジング６０は、主軸４１がハウジング６０に対して回転可能に主軸４１に結合されてもよい。この場合、ハウジング６０は、ハウジングの支持部材（図示せず）により支持され、位置固定できる。
【００３４】
中間通路部５５ｂは、主通路部５５ｃと連通する。主通路部５５ｃは噴射流体ポンプ５１（図１参照）から中間通路部５５ｂまで延長形成される。
【００３５】
噴射流体が中間通路部５５ｂから主軸４１の長手方向に漏洩することを防止するために、中間通路部５５ｂを中心にして両側にシール部材７０を配置してもよい。シール部材７０は、ハウジング６０と主軸４１との間に介在される。
【００３６】
上記のように構成されたポンプ−主軸通路部５５は、主軸４１の回転中にも噴射流体ポンプ５１（図１参照）により発生された噴射流体を主軸通路部５４に効果的に伝達することができる。
【００３７】
本実施例によれば、推進装置１は、図１に示すように、軸系４０の一部と噴射流体通路部５２の一部とをカバーするケーシング８０をさらに含むことができる。このケーシング８０は、軸系４０と噴射流体通路部５２を保護し、トンネル部１０に対してプロペラ２０などを支持する。
【００３８】
以上で説明した本実施例に係る推進装置１は、船舶用として使用される。例えば、本実施例に係る推進装置１は、サイドスラスターとして使用することができる。この場合、推進装置１は、図７に示すように、船体５の幅方向（図７で左右方向）へ推進力を発生する。ここで、推進装置１のトンネル部１０は、船体５の幅方向に延長され、船体５の一部を構成するように形成できる。この場合、推進装置１を構成する駆動部３０、ポンプ５１などは船体５の内部に配置されることが可能である。
【００３９】
または、本実施例に係る推進装置１は、図８に示すように、アジマススラスターとして使用することができる。この場合、推進装置１は、水平面の全方向に推進力を発生することができる。ここで、水平面の全方向へ推進力を発生するためのメカニズムは、アジマススラスターと同様であるため、その説明を省略する。推進装置１がアジマススラスターとして使用される場合、トンネル部１０は、例えばダクト６により限定されてもよい。ダクト６は、船体５に結合されたケーシング８０の一側に結合されてもよい。この場合、推進装置１を構成する駆動部３０、ポンプ５１などは船体５の内部に配置されてもよい。
【００４０】
以上では、本発明の実施例について説明したが、本発明の思想は、本明細書で提示する実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一思想の範囲内で、構成要素の付加、変更、削除、追加などにより他の実施例を容易に提案することができ、これも本発明の思想範囲内に含まれるものであることを理解できよう。
【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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【国際調査報告】
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2013522119.tif 000013
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