船型性能改善のための省エネ装置（その1）eco

形状影響係数（1+K）、造波抵抗係数（rW）は45度のライン上に2.2 プロペラ効率改善型
プロペラ効率の改善を目的とした省エネ装置には、二重反転プロペラ、プロペラハブ渦回収装置、ポッド推進装置等があります。

プロットが集まっており、省エネ装置を取付けたことによる性能変で化は殆どみられません。
ヒストグラムをみると造波抵抗係数（rW）

図-6の二重反転プロペラは、同軸上の二つのプロペラを相互に僅かに大きくなる傾向がうかがえます。自航要素では、スラスト減逆回転させることにより、前方のプロペラで発生した回転エネル少係数（1-t）
はバラツキが大きく、良きにつけ悪しきにつけ性能変ギーを後方のプロペラで回収するものです。図-7に例を示すプロ化が大きいことが分かります。
ヒストグラムでは、性能変化が大きペラハブ渦回収装置は、プロペラボスキャップに取付け、プロペラいながらもスラスト減少係数（1-t）が大きくなる傾向にあることがステーター型（図-2）
はプロペラ前方の船尾に数枚のフィン（翼）を放後方に発生するハブ渦によるエネルギー損失を回収する装置です。

確認できます。有効伴流係数（1-W TM ）では概ね45度のライン上射状に取付けた形状の省エネ装置で、プロペラ回転方向と反対方向

図-8に例を示すポッド推進装置は、繭型をした容器に取付けられたかそれより下側にプロットされており、省エネ装置を取付けたこと

近年の燃料高騰への対処もさることながら、環境問題への観点の回転流を与えることにより、プロペラ後流の回転エネルギー損失プロペラを電動モーターにより回転させる推進システムです。

による性能悪化は殆どありません。
ヒストグラムでもグラフ中央よから、地球温暖化防止や大気汚染防止等が産業分野を問わず最重を回収することを目的としています。
ダクト型
（図-3）
は、円形または要課題となっています。船舶に対してもエネルギー効率の向上やそれに類した形状のダクトをプロペラ直前に取付け、船尾流場の整温室効果ガスの排出削減が強く求められてきており、各造船所に流化及びプロペラ前方へ流入する流れを加速する効果があります。

おいても省エネルギー化を目指す優れた船体形状や省エネ装置

他方のプロペラ後方に取付けられる省エネ装置は、主に舵に取の開発が行われてきています。
日本造船技術センター（以下SRC）

付けられます。図-4の舵フィン型は、舵のプロペラシャフトセンター

でも、多くの省エネ装置に関する水槽試験を実施してきました。

ラインの延長線上付近に翼型のフィンを取付けたもので、プロペ縦軸は省エネ装置を取付けた場合の性能を示しています。省エネ効率（1-t/1-W TM ）等には性能悪化が殆どみられず、試験結果の本稿では、SRCで実施された省エネ装置に関わる最近の結果ラ後方の回転流エネルギーを回収し、推力に変換する効果を目的装置の効果がない場合は、図中の45度の線上にプロットされます。

8割弱が省エネ装置を取付けない場合に比べて推進性能が向上（105隻）を整理し、省エネ装置の形状や性能改善等について概観として取付けられます。図-5のバルブ型は舵のプロペラシャフトセ

右側のグラフは省エネ装置有無の性能差（省エネ装置有-省エネする結果となっています。

したいと思います。

ンターラインの延長線上、またはその付近にバルブを取付け、プロ装置無）のヒストグラムを示しています。

図-9〜15に2.1節で紹介した省エネ装置の有無による水槽試験り左側に分布が集まっていることが確認できます。
これは推進効率（ηS ）、船殻効率（1-t/1-W T M ）でも同様の傾向を示しています。
アドミラルティ係数（C ADM ）は、形状影響係数（1+K）、造波抵抗係数（rW）等、省エネ装置を取付けたことによる改善効果がみられな結果を示します。
左側のグラフは、横軸は省エネ装置を取付けない場合の性能を、い性能がある反面、有効伴流係数（1-WTM ）、推進効率（ηS ）、船殻1.60

ペラの回転流やハブ渦による損失を回収して推進効率を向上させ1.50る狙いがあります。

1.40

一言で省エネ装置といっても船体抵抗や粘性抵抗の低減、推進効率やプロペラ効率の改善等目的によって様々なものが開発され200改善率：28.3％
平 均：−0.00
M a x ： 0.07
M i n ：−0.06

1501.30

頻度

2. はじめに

3. 水槽試験結果

省エネ装置有１. はじめに1001.2050ています。主たる改善目的によって省エネ装置を分類し、表-1にま1.10

とめました。
また、表-1の右欄に対象隻数及び載荷状態を示します。

1.00

0-0.06 -0.04 -0.02

図-5 バルブ型 9）10）

1.00

1.10

尚、本稿は推進効率の改善を目的とした省エネ装置を対象に水槽試験結果を整理しており、プロペラ効率改善型の結果については

00.02

0.040.06（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）
1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

省エネ装置無図-9図-1 船体フィン型 1）2）

形状影響係数（1+K）

6.0

含まれていません。

推進効率

省エネ装置隻数載荷状態

船体フィン型

72321

ステーター型

1283

ダクト型

725

舵フィン型

34166

バルブ型

27149

図-6二重反転プロペラ 11）12）

2.0

1.0

150
1000-0.60.0-0.4-0.2

00.2

0.4

0.6

（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）0.0

プロペラハブ渦回収装置

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

省エネ装置無ポッド推進装置

図-10※但し、複数の省エネ装置を装備している場合は重複してカウント

造波抵抗係数（rw）

0.90

2.1 推進効率改善型

0.86
120

つに分類することができます。一つはプロペラの前方の船体に取付けられるもので、主としてプロペラに流入する流れを制御して推0.82

改善率：56.4％
平 均： 0.00
M a x ： 0.05
M i n ：−0.06

10080

頻度

図-3 ダクト型 5）6）

図-7 プロペラハブ渦回収装置 13）
省エネ装置有推進効率改善型の省エネ装置は、取付け位置によって大きく二改善率：31.8％
平 均：−0.03
M a x ： 0.28
M i n ：−0.54

2003.050

図-2 ステーター型 3）4）

二重反転プロペラ
プロペラ効率

250

4.0

頻度

改善目的

5.0

省エネ装置の種類
省エネ装置有

表-1

0.78

6040

進効率を改善しようとするものです。
このタイプには船体フィン型、200.740-0.06 -0.04 -0.02

ステーター型、ダクト型等があります。

0.70

船体フィン型（図-1）
は平板又は楔形の細長状のフィンを船体外板に取付けた省エネ装置で、主に伴流利得の改善を目的としています。

16SRC News No.91 December 201200.02

0.040.06（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）0.700.740.780.820.860.90

省エネ装置無図-4 舵フィン型 7）8）

図-8 ポッド推進装置 14）15）

図-11 スラスト減少係数（1-t）

SRC News No.91 December 2012 17船型性能改善のための省エネ装置（その1）eco

形状影響係数（1+K）、造波抵抗係数（rW）は45度のライン上に

2.2 プロペラ効率改善型
プロペラ効率の改善を目的とした省エネ装置には、二重反転プロペラ、プロペラハブ渦回収装置、ポッド推進装置等があります。

プロットが集まっており、省エネ装置を取付けたことによる性能変で化は殆どみられません。
ヒストグラムをみると造波抵抗係数（rW）

図-6の二重反転プロペラは、同軸上の二つのプロペラを相互に僅かに大きくなる傾向がうかがえます。自航要素では、スラスト減逆回転させることにより、前方のプロペラで発生した回転エネル少係数（1-t）
はバラツキが大きく、良きにつけ悪しきにつけ性能変ギーを後方のプロペラで回収するものです。図-7に例を示すプロ化が大きいことが分かります。
ヒストグラムでは、性能変化が大きペラハブ渦回収装置は、プロペラボスキャップに取付け、プロペラいながらもスラスト減少係数（1-t）が大きくなる傾向にあることがステーター型（図-2）
はプロペラ前方の船尾に数枚のフィン（翼）を放後方に発生するハブ渦によるエネルギー損失を回収する装置です。

確認できます。有効伴流係数（1-W TM ）では概ね45度のライン上射状に取付けた形状の省エネ装置で、プロペラ回転方向と反対方向

図-8に例を示すポッド推進装置は、繭型をした容器に取付けられたかそれより下側にプロットされており、省エネ装置を取付けたこと近年の燃料高騰への対処もさることながら、環境問題への観点の回転流を与えることにより、プロペラ後流の回転エネルギー損失プロペラを電動モーターにより回転させる推進システムです。

による性能悪化は殆どありません。
ヒストグラムでもグラフ中央よから、地球温暖化防止や大気汚染防止等が産業分野を問わず最重を回収することを目的としています。
ダクト型
（図-3）
は、円形または要課題となっています。船舶に対してもエネルギー効率の向上やそれに類した形状のダクトをプロペラ直前に取付け、船尾流場の整温室効果ガスの排出削減が強く求められてきており、各造船所に流化及びプロペラ前方へ流入する流れを加速する効果があります。

おいても省エネルギー化を目指す優れた船体形状や省エネ装置

他方のプロペラ後方に取付けられる省エネ装置は、主に舵に取の開発が行われてきています。
日本造船技術センター（以下SRC）

付けられます。図-4の舵フィン型は、舵のプロペラシャフトセンター

でも、多くの省エネ装置に関する水槽試験を実施してきました。

ラインの延長線上付近に翼型のフィンを取付けたもので、プロペ縦軸は省エネ装置を取付けた場合の性能を示しています。省エネ効率（1-t/1-W TM ）等には性能悪化が殆どみられず、試験結果の本稿では、SRCで実施された省エネ装置に関わる最近の結果

ラ後方の回転流エネルギーを回収し、推力に変換する効果を目的装置の効果がない場合は、図中の45度の線上にプロットされます。

8割弱が省エネ装置を取付けない場合に比べて推進性能が向上（105隻）を整理し、省エネ装置の形状や性能改善等について概観として取付けられます。図-5のバルブ型は舵のプロペラシャフトセ

右側のグラフは省エネ装置有無の性能差（省エネ装置有-省エネする結果となっています。

したいと思います。

ンターラインの延長線上、またはその付近にバルブを取付け、プロ装置無）のヒストグラムを示しています。

図-9〜15に2.1節で紹介した省エネ装置の有無による水槽試験

り左側に分布が集まっていることが確認できます。
これは推進効率（ηS ）、船殻効率（1-t/1-W T M ）でも同様の傾向を示しています。
アドミラルティ係数（C ADM ）は、形状影響係数（1+K）、造波抵抗係数（rW）等、省エネ装置を取付けたことによる改善効果がみられな結果を示します。
左側のグラフは、横軸は省エネ装置を取付けない場合の性能を、い性能がある反面、有効伴流係数（1-WTM ）、推進効率（ηS ）、船殻1.60ペラの回転流やハブ渦による損失を回収して推進効率を向上させ1.50る狙いがあります。

1.40

一言で省エネ装置といっても船体抵抗や粘性抵抗の低減、推進効率やプロペラ効率の改善等目的によって様々なものが開発され

200
改善率：28.3％
平 均：−0.00
M a x ： 0.07
M i n ：−0.06

150
1.30

頻度

2. はじめに

3. 水槽試験結果

省エネ装置有１. はじめに100

1.2050ています。主たる改善目的によって省エネ装置を分類し、表-1にま1.10

とめました。
また、表-1の右欄に対象隻数及び載荷状態を示します。

1.00

0-0.06 -0.04 -0.02

図-5 バルブ型 9）10）

1.00

1.10

尚、本稿は推進効率の改善を目的とした省エネ装置を対象に水槽試験結果を整理しており、プロペラ効率改善型の結果については

00.02

0.040.06（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）1.20

1.301.40

1.50

1.60

省エネ装置無図-9図-1 船体フィン型 1）2）

形状影響係数（1+K）

6.0

含まれていません。

推進効率

省エネ装置

隻数

載荷状態

船体フィン型

72321

ステーター型

1283

ダクト型

725

舵フィン型

34166

バルブ型

27149

図-6二重反転プロペラ 11）12）

2.0

1.0

150
100

0-0.6

0.0

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）0.0

プロペラハブ渦回収装置

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

省エネ装置無ポッド推進装置

図-10※但し、複数の省エネ装置を装備している場合は重複してカウント

造波抵抗係数（rw）

0.90

2.1 推進効率改善型

0.86120つに分類することができます。一つはプロペラの前方の船体に取付けられるもので、主としてプロペラに流入する流れを制御して推0.82

改善率：56.4％
平 均： 0.00
M a x ： 0.05
M i n ：−0.06

10080頻度

図-3 ダクト型 5）6）

図-7 プロペラハブ渦回収装置 13）
省エネ装置有推進効率改善型の省エネ装置は、取付け位置によって大きく二改善率：31.8％
平 均：−0.03
M a x ： 0.28
M i n ：−0.54

2003.050

図-2 ステーター型 3）4）

二重反転プロペラ
プロペラ効率250

4.0

頻度

改善目的

5.0

省エネ装置の種類
省エネ装置有

表-1

0.78

6040

進効率を改善しようとするものです。
このタイプには船体フィン型、200.740-0.06 -0.04 -0.02

ステーター型、ダクト型等があります。

0.70

船体フィン型（図-1）
は平板又は楔形の細長状のフィンを船体外板に取付けた省エネ装置で、主に伴流利得の改善を目的としています。

16SRC News No.91 December 201200.020.040.06（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）0.700.740.780.820.860.90

省エネ装置無図-4 舵フィン型 7）8）

図-8 ポッド推進装置 14）15）

図-11 スラスト減少係数（1-t）

SRC News No.91 December 2012 17

Topics
0.9

4. まとめ（財）日本造船技術センター技術セミナー開催

0.8

本稿では、省エネ装置を取付けたことによる推進性能への影響
改善率：15.5％
平 均：−0.03
M a x ： 0.08
M i n ：−0.11

1500.6頻度

省エネ装置有2000.7100

去る11月26日（月）、27日（火）、28日（水）の3日間、福岡、広島、試案、小型船造船業の現について、最近の水槽試験結果を整理し、省エネ装置を取付けた今治の各会場において、平成24年度財団法人日本造船技術センター

状と課題について貴重なことによる性能改善について概観しました。形状影響係数（1+K）、技術セミナーを開催しました。

ご講演をいただきました。

0.5500.40-0.120.30.3-0.08 -0.04

00.04

0.080.12（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）0.40.50.6

0.7

0.80.9

省エネ装置無図-12

有効伴流係数（1-WTM）

0.90

造波抵抗係数（rW ）等、抵抗性能では省エネ装置を取付けたことに

今年の技術セミナーでは、EEDI規制を始めとする船舶に対する開催にあたっては、国土よる性能改善効果がみられない反面、有効伴流係数（1-W T M ）、新たな社会ニーズに船型開発でいかに応えていくのか、船型開発

交通省 各 地 方 運 輸 局 殿

推進効率（ηS ）、船殻効率（1-t/1-WTM ）等の性能が悪化することはや設計の実務に即した実例を挙げながらその可能性についてご理からの一方ならぬお力添えをもあり、3会場合計で約140名もの殆どなく、総合的な性能としては、試験結果の8割弱が省エネ解いただくことを目指し、当センター職員からの講演に加え、国土参加者をお迎えし盛況のうちに終了いたしました。

装置を取付けない場合に比べて推進性能が向上する傾向にある

交通省海事局安全基準課の松井環境基準室長からEEDI規制の当センターでは来年度以降も、今回の参加者アンケートで頂戴ことが確認できました。

国内法制化等に関するご説明をいただくとともに、外部講師としてした貴重なご意見等も踏まえつつ、皆さまのお役に立てるテーマで九州大学の中武名誉教授（福岡会場）と広島大学の小瀬名誉教授の技術セミナーの開催を企画して参ります。

今後も、船型や肥大度等と省エネ装置による性能向上との関係等引き続き解析していこうと考えています。

100
改善率：80.1％
平 均： 0.02
M a x ： 0.08
M i n ：−0.05800.70頻度

省エネ装置有

0.80

0.60

60

（試験センター技術部内田麻木）

委員会等

4020

参考資料

0-0.08
0.50
0.50

-0.04

00.04

0.08

（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）
0.60

0.70

0.80

0.90

第１1 9回 ＨＲＣ委 員 会
平成24年9月25日（火）（財）日本造船技術センター大会議室

http://www.sanoyas.co.jp/shipbuilding/business/technology/stf.html

推進効率（ηs）

図-131）西部造船会メールマガジン第22号
2）サノヤス造船株式会社HP/事業紹介/技術開発/STF紹介

省エネ装置無3）常石造船株式会社HP/プレスルーム/プレスリリース

申し込みの受付

http://www.tsuneishi.co.jp/release/20080213.shtml
2.50

4）東ソー株式会社HP/物流サービス

編 集 後 記試験等の申し込み、問い合わせはhttp://www.tosoh-logi.co.jp/service/sea/index.html
2.00

今年は、各地で真夏日の連続記録が更新されるほどの猛暑に下記までご連絡をお願いいたします。

150
1.50

改善率：80.0％
平 均： 0.08
M a x ： 0.41
M i n ：−0.18

100

頻度

省エネ装置有5）JFEホールディングス株式会社HP/ CSR（社会・環境）
http://www.jfe-holdings.co.jp/environment/special/ecoship.html
6）石川島播磨技報 Vol.46 No.4（2006-12）
7）出光タンカー株式会社HP/出光タンカーリポート

50
1.00

http://www.idemitsu.co.jp/tanker/know/report/no001/003.html
0-0.4

0.50
0.50

-0.2

0.2

00.4

（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）
1.00

1.50

2.00

2.50

省エネ装置無図-148）日本造船工業会 Japan Shipbuilding Digest No.179）株式会社商船三井HP
http://www.mol.co.jp/ishin/engine/present/p-characteristic02.html

船殻効率（1-t/1-WTM）

10）日本造船工業会 Japan Shipbuilding Digest No.61000

http://www.ihi.co.jp/imc/News027̲j.htm
12）海洋政策研究財団HP/事業概要

800

http://www.sof.or.jp/jp/outline/index4.php
120600

改善率： 78.4％
平 均： 13.72
M a x ： 72.90
M i n ：−58.00

100

頻度

80
400

60

0-80-60-40 -20

020406080（省エネ装置有）ー（省エネ装置無）

00200

400

600

800

http://www.motech.co.jp/jp/business/ship̲pbcf.html

http://www.nmri.go.jp/main/etc/kaisetsu/0009.html

2020013）商船三井テクノトレード株式会社HP/事業内容

14）独立行政法人 海上技術安全研究所HP

401000

襲われ、一方、過去に経験したことのなかったレベルの集中豪雨や竜 巻も多 発 するなど、地 球 温 暖 化 の 影 響ではな いかと疑 い15）ナカシマプロペラ株式会社HP/製品ラインナップ
http://www.nakashima.co.jp/product/electric.html〒１８０−０００３
東京都武蔵野市吉祥寺南町1丁目６番１号

たくなる異常気象が続きました。
また 、「 北 極 海 の 海 氷 面 積 が 、北 半 球 の 気 温 上 昇 により2012年の夏に過去最低を記録し、20世紀末に比べておよそ11）株式会社アイ・エイチ・アイ マリン HP/ニュースリリース

省エネ装置有（企画室 井上）（広島会場、今治会場）をお招きし、それぞれ、船舶推進性能向上法の吉祥寺スバルビル３階TEL 0422-40-2820

半分の面積となった」
といったニュースも流れました。
幸いなことに、「 北極海の海氷の融解」
による海水面上昇への地図影響は、「 海水の熱膨張」や「南極・グリーンランドの陸上部の氷床の融解」による影響に比べて小さいとのことですが、現状
レ ベ ル の 温 室 効 果 ガ ス の 放 出 が 続くと地 球 温 暖 化 により今世紀半ばにも南極陸上部等の氷床の融解が始まる可能性が高いといわれています。
震災以降、温室効果ガス削減の動きは、原発の稼働などエネルギー需給問題の陰に隠れてしまった感がありますが、まずは、省エネ装置無16）公益財団法人 日本海事センター/船の省エネ技術開発

自分自身の問題として、日々の節電など身近でできることを図-15 アドミラルティ係数（CADM）

17）公益社団法人 日本海難防止協会/海と安全 No.550

一つ一つ積み重ねていく必要があるものと思います。
また、当センターでも、船舶分野における温室効果ガス排出削減技術の開発、EEDI基準（エネルギー効率設計指標）を満足する船型開発などを行っておりますが、これらの業務を通じて少しでも地球温暖化防止に寄与していければと思っています。
（M.T.）

18

SRC News No.91 December 2012

SRC News No.91 December 2012 19