(57)【要約】【課題】プロペラ軸の真上で、かつ、プロペラ半径の７０〜１００％付近の局所的な伴流ピークを緩和する。【解決手段】船舶の船尾流れを整流する船尾流れ整流装置である。プロペラ側に突出したプロペラボッシング部１１に支持体１４を立設し、該支持体１４に、上方に向かって左右に拡開するとともに、前方に向かって左右に拡開させた一対のフィン１５ａを取り付ける。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の船尾流れを整流する船尾流れ整流装置であって、プロペラ側に突出したプロペラボッシング部に支持体を立設し、該支持体に、上方に向かって左右に拡開するとともに、前方に向かって左右に拡開させた一対のフィンを取り付けたことを特徴とする船舶の船尾流れ整流装置。
【請求項２】
一対のフィンを、ほぼＶ字形に形成させたことを特徴とする請求項１記載の船舶の船尾流れ整流装置。
【請求項３】
支持体の高さを、プロペラ半径の１／２以下とすることを特徴とする請求項１記載の船舶の船尾流れ整流装置。
【請求項４】
プロペラトップが描く円の円上におけるフィンの拡開間隔Ｌ１を、プロペラ半径Ｒの０．５Ｒ〜１．０Ｒとすることを特徴とする請求項１記載の船舶の船尾流れ整流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶の船尾流れ整流装置、より詳しくは、船舶の伴流分布を改善し、船舶の推進効率を向上させるための船舶の船尾流れ整流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の性能を改善する一つの方法として、推進効率を向上させることが知られている。この推進効率を向上させるために、従来、船尾部の流れを整流してプロペラ作動面に導くことが提案されている。
【０００３】
この種の提案は、従来、多くの提案がなされているが、例えば、図１０に示すように、球状船尾部分１と、この球状船尾部分１の真上に張り出した船尾張出部分２との間に、翼型断面を有する一対の板状部材３を掛け渡した船舶４が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５４−９７９９３号公報（第２頁、図４〜図６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、球状船尾部分１と、この球状船尾部分１の真上に張り出した船尾張出部分２との間に、一対の板状部材３を掛け渡した場合は、船舶の伴流を整流し、推進効率を向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、船体伴流が最も強く、かつ、キャビテーションやプロペラの振動発生の要因となるプロペラ軸の直上で、かつ、プロペラ半径の７０〜１００％付近の局所的な伴流ピークを緩和するには、必ずしも適当でない。
【０００７】
すなわち、上記のように、球状船尾部分１と、この球状船尾部分１の真上に張り出した船尾張出部分２との間に、一対の板状部材３を掛け渡した場合は、図１１に示すように、プロペラトップが描く円ａの周方向の板状部材３の間隔Ｌ２が、流れの遅い所、すなわち、伴流の高い所ｂに対して広過ぎるため、板状部材３による吸込み効果が十分に発揮されていないからであると思われる。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、プロペラ軸の真上で、かつ、プロペラ半径の７０〜１００％付近の局所的な伴流ピークを緩和することができる船舶の船尾流れ整流装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成できる本発明の船舶の船尾流れ整流装置は、船舶の船尾流れを整流する船尾流れ整流装置であって、プロペラ側に突出したプロペラボッシング部に支持体を立設し、該支持体に、上方に向かって左右に拡開するとともに、前方に向かって左右に拡開させた一対のフィンを取り付けたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の船舶の船尾流れ整流装置は、一対のフィンを、ほぼＶ字形に形成させたことを特徴としている。
【００１１】
本発明の船舶の船尾流れ整流装置は、支持体の高さを、プロペラ半径の１／２以下とすることを特徴としている。
【００１２】
本発明の船舶の船尾流れ整流装置は、プロペラトップが描く円の円上におけるフィンの拡開間隔Ｌ１を、プロペラ半径Ｒの０．５Ｒ〜１．０Ｒとすることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１４】
図１において、１０は、船体であり、プロペラ側にプロペラボッシング部１１が突出している。このプロペラボッシング部１１の後方には、プロペラ１２および舵（図示せず）が設けられている。
【００１５】
図３に示すように、プロペラボッシング部１１の上面に、上端（自由端）が二股に分かれたＹ字形の整流フィン１３が立設されている。この整流フィン１３は、プロペラボッシング部１１の上面に立設させた支持体１４と、この支持体１４の頂部に取り付けたＶ字形のフィン１５から形成されている。
【００１６】
Ｖ字形のフィン１５の谷底部１６は、前方（船首部側）に向かって下向きに角度αだけ傾斜している（図１参照）。その上、Ｖ字形のフィン１５は、当該フィン１５を形成している左右のフィン１５ａ，１５ｂが、それぞれ、前方（船首部側）に向かって角度θだけ拡開している（図２参照）。そして、支持体１４及びフィン１５ａ，１５ｂは、それぞれ、断面が翼形形状に形成されている。
【００１７】
ここで、プロペラトップが描く円ａの周上における左右のフィン１５ａ，１５ｂの間隔Ｌ１（図３参照）は、プロペラ１１の半径Ｒの０．５Ｒ〜１．０Ｒの範囲が望ましい。左右のフィン１５ａ，１５ｂの間隔Ｌ１が０．５Ｒ未満の場合は、左右のフィン１５ａ，１５ｂの間隔Ｌ１が狭過ぎて伴流係数の大きい流れｂの一部しか取り込めなくなる。これとは逆に、左右のフィン１５ａ，１５ｂの間隔Ｌ１が１．０Ｒを超える場合は、左右のフィン１５ａ，１５ｂの間隔Ｌ１が拡大し過ぎて、フィンの吸込み効果が悪化する。
【００１８】
一方、支持体１４の高さｈ、すなわち、整流フィン１３の前端部側における支持体１４とＶ字形のフィン１５の接合点１７から当該接合点１７の直下に位置するプロペラボッシング部１１上の点１８に至る垂直高さｈは、プロペラ１１の半径をＲとした場合、次式を満たすことが望ましい。
【００１９】
ｈ＜Ｒ×１／２　　　　・・・・・　　（１）
支持体１４の高さｈがＲ／２以上の場合は、整流フィン１５に起因するＷａｋｅ（渦の発生）により、伴流分布が悪化する。
【００２０】
また、プロペラ軸１９の中心Ｏから整流フィン１３の上縁（自由端）に至る距離ｒは、１．０Ｒ〜１．２Ｒの範囲が好ましい。この距離ｒが１．０Ｒ未満の場合は、Ｖ字形のフィン１５の吸込み効果が小さい。これとは逆に、上記の距離ｒが１．２Ｒを超える場合は、Ｖ字形のフィン１５に起因するＷａｋｅ（渦の発生）により、伴流分布が悪化する。
【００２１】
本発明は、上記の如く形成されたＹ字形の整流フィン１３を、プロペラボッシング部１１の上面に立設させたため、図４に示すように、背面視にて、Ｖ字形のフィン１５と、流れの遅い所、すなわち、伴流の高い所ｂとの隙間が、全般的に狭くなり、Ｖ字形のフィン１５による吸込み効果が大きくなる。その結果、プロペラトップ付近の加速が従来のものより大きくなり、プロペラトップ付近の伴流分布が大幅に改善される。
【００２２】
このとき、プロペラ軸１８の直上で、かつ、プロペラ１２の前方に存在する伴流係数の大きい流れｂは、図５に示すように、Ｖ字形のフィン１５に吸い込まれ、均一な流れとなってプロペラ１２に導入される。
【００２３】
この作用をプロペラ１２の０．７Ｒの喫水付近の流速分布の変化について見ると、図６に示すように、船体１０に沿う伴流係数の大きい流れＦ１は、船尾端２０を離れると、Ｖ字形のフィン１５、すなわち、左右のフィン１５ａ、１５ｂによって加速される。そして、フィン１５ａ、１５ｂを出た所で不均一な流れが緩和された流れＦ２となる。その後、この流れＦ２は、拡散してほぼ均一な流れＦ３となり、プロペラ作動面ｃに達する。このときのプロペラ作動面ｃにおける伴流係数分布は、図７の如くなる。
【００２４】
上記のように、本発明によれば、背面視にて、Ｖ字形のフィン１５と、流れの遅い所、すなわち、伴流の高い所ｂとの隙間が全般的に狭くなり、Ｖ字形のフィン１５による吸込み効果が大きくなる。その結果、プロペラトップ付近の加速が従来のものより大きくなり、プロペラトップ付近の伴流分布が大幅に改善される。
【００２５】
以上の説明では、下部がクサビ形に尖ったＶ形フィン１５を適用した場合について説明したが、図８に示すように、下部に丸みを有するＶ形フィン１５’や、図９に示すように、下部が角張っているＶ形フィン１５”であっても同様の効果を得ることができる。尚、同じ部位に同じ符号を付け、詳しい説明については、省略した。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、船舶の船尾流れを整流する船尾流れ整流装置であって、プロペラ側に突出したプロペラボッシング部に支持体を立設し、該支持体に、上方に向かって左右に拡開するとともに、前方に向かって左右に拡開させた一対のフィンを取り付けたことを特徴とするものである。
【００２７】
このような構成により、背面視にて、Ｖ字形のフィンと、流れの遅い所、すなわち、伴流の高い所ｂとの隙間が全般的に狭くなり、Ｖ字形のフィンによる吸込み効果が大きくなる。その結果、プロペラトップ付近の加速が従来のものより大きくなり、プロペラトップ付近の伴流分布が大幅に改善される。
【００２８】
また、本発明によれば、構造が従来に比べてより簡単、かつ、小型となり、その製作費などを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る船尾流れ整流装置を装備した船舶の船尾部の側面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本発明に係る船尾流れ整流装置（清流フィン）と伴流ピークの相対関係を示す説明図である。
【図５】本発明に係る船尾流れ整流装置の作用説明図である。
【図６】本発明の船尾流れ整流装置による流速分布の変化を示す説明図である。
【図７】本発明に係る船尾流れ整流装置による伴流分布図である。
【図８】本発明に係る船尾流れ整流装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明に係る船尾流れ整流装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】従来の船舶の部分破断側面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ’断面図である。
【符号の説明】
１１　プロペラボッシング部
１３　船尾流れ整流装置
１４　支持体
１５ａ，１５ａ　一対のフィン
【図１】
2004106774.tif 000003
【図２】
2004106774.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004106774.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004106774.tif 000009
【図８】
2004106774.tif 000010
【図９】
2004106774.tif 000011
【図１０】
2004106774.tif 000012
【図１１】
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