(57)【要約】【課題】クルーザ等の船舶のスラスタで生じるキャビテーションを原因とした騒音レベルを効果的に低減する。【解決手段】船舶のスラスタを構成するスクリュープロペラ２の下流側と上流側の流路１ａ内に、流入する大径の気泡を、より小径の気泡に分割するための、流路１ａに平行に延びる複数の細孔７２を備えた気泡分割体７Ａ，７Ｂを設ける。細孔７３は、互いに接して流路１ａに平行に延びる複数の細管７２で構成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のスラスタを構成する翼体の下流側の流路に、当該流路に平行に貫通する複数の細孔を備えた気泡分割体を設けて、当該気泡分割体に流入する大径の気泡を、より小径の気泡に分割するようにしたスラスタの消音構造。
【請求項２】
前記気泡分割体を、前記翼体の上流側の流路にも設けた請求項１に記載のスラスタの消音構造。  
【請求項３】
前記細孔を、互いに接して前記流路に平行に延びる複数の細管で構成した請求項１又は２に記載のスラスタの消音構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスラスタの消音構造に関し、特にクルーザ等の船舶に設けたスラスタで生じる騒音を効果的に防止できる消音構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スラスタに設けられた翼体（スクリュープロペラ）では、翼部の背面側の表面で、流入した流体中の気泡核を起点として、いわゆるキャビテーションによる気泡が生じ、気泡が消滅する際の水撃によって大きな騒音（キャビテーションノイズ）が発生する。特に、クルーザ等ではスラスタが比較的海面に近い浅い位置に設けられているため、海水と共に空気を吸い込んでキャビテーションの核になり、キャビテーションノイズを生じやすい。
【０００３】
なお、特許文献１には、流路内に配設したインペラーの上流側と下流側にそれぞれ、インペラーに向けて拡径する水流案内部材を設けて、キャビテーションの発生を抑えるものが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９２７９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述のような、特にクルーザ等の船舶のスラスタで生じるキャビテーションを原因とした騒音を効果的に低減することが可能なスラスタの消音構造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】
上記目的を達成するために、本第１発明では、船舶のスラスタを構成する翼体（２）の下流側の流路（１ａ）に、当該流路（１ａ）に平行に貫通する複数の細孔（７３）を備えた気泡分割体（７Ａ，７Ｂ）を設け、当該気泡分割体（７Ａ，７Ｂ）に流入する大径の気泡を、より小径の気泡に分割するようにする。
【０００７】
本第１発明において、キャビテーションによって翼体に生じた大きな気泡が到達する下流側に気泡分割体が設けられているから、気泡分割体の細孔を通過する際に上記気泡は小さく分割される。なお、気泡の分割は、ある程度の長さを持った細孔内を気泡が強いせん断流の中を流れる、整流過程において生じるものである。これによって、気泡が潰れる際に生じる騒音レベルは十分に小さく抑えられる。
【０００８】
本第２発明では、前記気泡分割体（７Ａ，７Ｂ）を、前記翼体（２）の上流側の流路（１ａ）にも設ける。
【０００９】
本第２発明において、海水に混入して至った空気の泡は、上流側の気泡分割体の細孔を通過する際に小さく分割されて翼体に流入するから、翼体に流入する気泡がキャビテーションによる気泡の核になりにくくなる。併せて、大きな気泡が流入することによる翼体の推進効率の低下も抑制される。
【００１０】
本第３発明では、前記細孔（７３）を、互いに接して前記流路（１ａ）に平行に延びる複数の細管（７２）で構成する。
【００１１】
本第３発明によれば、細孔を容易に形成することができるとともに、空隙率を大きくして（細管を使用すると空隙率を９０％以上にすることが可能である）流通抵抗を十分小さく抑えることが可能になる。
【００１２】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明のスラスタの消音構造によれば、クルーザ等の船舶のスラスタで生じるキャビテーションを原因とした騒音レベルを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】スラスタを設けたクルーザの船体の概略断面図である。
【図２】気泡分割体の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。
【００１６】
（第１実施形態）
図１にはクルーザに設けられたスラスタ（サイドスラスタ）の一例を示す。吃水線Ｌに近い水面下に船体Ｖを横断するように左右に貫通する円形断面のダクト１が設けられて内部に流路１ａが形成されており、ダクト１の略中央位置に公知のスクリュープロペラ２が位置している。スクリュープロペラ２は図略のハウジング内でダクト１に平行に配設された推進回転軸３の先端に固定されており、その基端は当該推進回転軸３に直交して図略のシャフトケース内を上下方向へ延びる回転駆動軸４の下端に傘歯車機構５を介して連結されている。シャフトケースはダクト１を貫通して水密的に上方へ延び、当該シャフトケース内の回転駆動軸４の上端は駆動モータ６に連結されている。
【００１７】
このような構造により、駆動モータ６が正逆転すると、これに応じてスクリュープロペラ２が正逆転させられて、ダクト１内の水流が左右方向へ正逆流通させられる。そして、この際に特に速度の速いスクリュープロペラ２の翼部外端で減圧によって気泡が生じ（キャビテーション）、この気泡が下流で周囲の復圧によって潰れる際に大きな騒音を発する。
【００１８】
そこで、本実施形態では、ダクト１内のスクリュープロペラ２の両側にはそれぞれ気泡分割体７Ａ，７Ｂが設けられている。なお、両気泡分割体７Ａ，７Ｂとスクリュープロペラ２の間の距離は実験的に定められる。両気泡分割体７Ａ，７Ｂは同一構造で、以下のような構造である。すなわち、図２に示すように、気泡分割体７はダクト１の内周に接する円形筒状のハウジング７１を備え、このハウジング７１内を隙無く埋めるように、両端開放の円形金属細管７２が互いに密接させて多数配設されている。なお、図２は金属細管７２の一部のみを示したものである。
【００１９】
これら金属細管７２同士および金属細管７２とハウジング７１内周面は、流速によって金属細管７２が抜けないように強固に固定される。あるいは、抜け防止用の金属ネット等を気泡分割体７Ａ，７Ｂの出入口に取り付ける。このようにして、ハウジング７１の横断面内に多数の細孔７３が隣接して形成される。金属細管７２としては、例えばフェライト系ステンレス鋼のシームレス管あるいはセミシームレス管が好適に使用でき、その形状の一例は外径２ｍｍ、肉厚０．１ｍｍのものである。このような構造によると、空隙率を９０％以上にすることが可能であり、流通抵抗を十分小さく抑えることができる。なお、金属細管７２の外径や肉厚、長さ等は実験的に決定される。金属細管７２の集合体に代えて、プラスチック材などにレーザー加工等で多数の細孔を貫通形成したものを使用することもできる。
【００２０】
このような消音構造において、スクリュープロペラ２が正転して図１のダクト１の左側開口１１から海水を吸入してダクト１内を右方へ流通させ、右側開口１２から送出する場合には、吃水線Ｌ近くで吸入する海水に空気が混入して泡状になり、これがスクリュープロペラ２に至って核となってキャビテーションによる気泡を生じ易くしている。
【００２１】
ここにおいて本実施形態では、海水に混入して至った空気の泡は、上流側の気泡分割体７Ａの金属細管７２を通過する際に小さく（例えば直径２ｍｍ以下）分割されてスクリュープロペラ２に流入する。これにより、スクリュープロペラ２に流入する気泡がキャビテーションによる気泡の核になることをある程度まで抑制できる。併せて、大きな気泡が流入することによるスクリュープロペラ２の推進効率の低下も抑制される。
【００２２】
スクリュープロペラ２におけるキャビテーションは上流側の気泡分割体７Ａの存在によって上述のようにある程度は軽減されるものの、完全に抑えられる訳ではない。そこで、スクリュープロペラ２の翼部が通過する際の減圧に伴ってキャビテーションによる気泡がスクリュープロペラ２で発生して、これが下流へ流出する。この気泡の径は通常、１０ｍｍ以上にもなり、復圧によって気泡が潰れる際に騒音が生じる。そして、生じる騒音は気泡の径が大きいほど大きくなる。
【００２３】
ここにおいて本実施形態では、キャビテーションによってスクリュープロペラ２に生じた大きな気泡が到達する下流側に、上述した構造と同様の気泡分割体７Ｂが設けられているから、気泡分割体７Ｂの金属細管７２を通過する際に上記気泡は小さく（本実施形態では２ｍｍ以下）分割される。これによって、気泡が潰れた際に生じる騒音レベルが十分に小さく抑えられる。なお、上述したように気泡分割体７Ａ，７Ｂの空隙率は十分大きくできるから、流通抵抗を小さく抑えることが可能となり、スクリュープロペラ２を回転駆動する際の負担が小さく抑えられる。
【００２４】
なお、スクリュープロペラ２が逆転させられた場合には、気泡分割体７Ｂが上流側に、気泡分割体７Ａが下流側になって、これら各気泡分割体７Ａ，７Ｂがそれぞれ上流側と下流側で既述のように機能する。
【００２５】
（その他の実施形態）
本発明はダクト１およびその内部のスクリュープロペラ２を全体として正逆旋回させて、左方または右方へ水流を噴出させる構造のスラスタにも適用することができる。この場合、スラスタを吃水線Ｌ水から比較的深い位置に設ける場合には、上流側の気泡分割体は特に設けず、下流側の気泡分割体のみとしても良い。
【符号の説明】
【００２６】
１…ダクト、１ａ…流路、２…スクリュープロペラ（翼体）、６…駆動モータ、７Ａ，７Ｂ…気泡分割体、７２…細管、７３…細孔。
【図１】
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【図２】
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