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JP2980378B2 - Ship water jet propulsion device - Google Patents
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JP2980378B2 - Ship water jet propulsion device - Google Patents

Ship water jet propulsion device

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JP2980378B2
JP2980378B2 JP8532360A JP53236096A JP2980378B2 JP 2980378 B2 JP2980378 B2 JP 2980378B2 JP 8532360 A JP8532360 A JP 8532360A JP 53236096 A JP53236096 A JP 53236096A JP 2980378 B2 JP2980378 B2 JP 2980378B2
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ship
propulsion device
spiral
water jet
water
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和光 大浦
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、船舶のウォータージェット推進装置に関
し、特に、高速走航時に船体の横揺れやキャビテーショ
ンの少ない、走航性能を向上させた推進装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water jet propulsion device for a ship, and more particularly to a propulsion device in which the hull is less likely to roll and cavitation during high-speed cruising and has improved cruising performance.

背景技術 従来のこの種の船舶の推進装置としては、プロペラを
葉状とし、複数枚のプロペラをプロペラ軸に配設し、プ
ロペラの外周部に加圧用の外筒を設けたものが知られて
いる(例えば、実公平1−27517号公報)。
BACKGROUND ART As a conventional propulsion device for a ship of this type, there is known a device in which a propeller is formed in a leaf shape, a plurality of propellers are disposed on a propeller shaft, and an outer cylinder for pressurization is provided on an outer peripheral portion of the propeller. (For example, Japanese Utility Model Publication No. 1-251717).

また、吸込ダクトの吸込口に回動自在な案内羽根を設
け、吸込ダクトへの流入水の方向を切換る装置は、特開
平5−270486号公報の明細書に記載されている。さら
に、吸込口の下方に突設したフィンに外水を案内する案
内翼を設けた装置も、実公平1−29200号公報の明細書
に記載されている。また、吸込口のグリッドに浮遊物が
付着して推力が低下した時に、フォーク状の部材を後方
に回動させ、浮遊物を除去する装置も、例えば、特公昭
56−40078号公報に記載されている。
Further, a device for providing a rotatable guide blade at a suction port of a suction duct and switching a direction of water flowing into the suction duct is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-270486. Further, a device in which guide fins for guiding outside water are provided on fins protruding below the suction port is also described in the specification of Japanese Utility Model Publication No. 1-229200. In addition, a device that removes suspended material by rotating the fork-shaped member backward when suspended material adheres to the suction inlet grid and the thrust is reduced is also known, for example,
No. 56-40078.

更に、操舵筒の底部開口に転流板を設け、回動自在な
フラップでジェット水を前方に転流させる推進装置も、
特開平5−278683号公報に記載されている。
Furthermore, a propulsion device that provides a commutation plate at the bottom opening of the steering cylinder and commutates jet water forward with a rotatable flap,
It is described in JP-A-5-278683.

しかしながら、従来のウォータージェット推進装置に
あっては、高速走航を可能とするものであるが、羽根車
の翼幅が短いため、羽根車の回転数の増加に伴い渦流が
発生するという問題点があった。また、高速走航になる
と、前進方向側の吸込ダクトに流入する流入水量が少な
くなり、低圧流域が生じ、羽根車の翼面上にキャビテー
ション現象が発生し、振動や騒音と同時に横揺れの恐れ
もあった。そして、キャビテーションの防止対策とし
て、吸込口に可動案内羽根を設け、吸込ダクトへの流入
方向を切換る装置にあっては、高速走航時の流入水の妨
げとなる恐れがあった。そして、吸込口の外側に案内翼
を設けた装置にあっては、吸込ダクトへの流入量を増加
させることができるものであるが、船舶の後退あるいは
旋回時の水流抵抗となり、迅速な方向転換ができなかっ
た。
However, the conventional water jet propulsion system enables high-speed cruising, but the wing width of the impeller is short, so that a vortex is generated as the rotation speed of the impeller increases. was there. Also, at high speeds, the amount of water flowing into the suction duct on the forward direction side decreases, creating a low-pressure flow area, causing cavitation on the impeller blade surface, which may cause vibration and noise, as well as rolling. There was also. As a measure to prevent cavitation, a device for providing a movable guide blade at the suction port to switch the direction of flow into the suction duct may obstruct the inflow of water during high-speed traveling. In the case of a device provided with guide vanes outside the suction port, it is possible to increase the amount of inflow to the suction duct, however, the water flow resistance at the time of retreating or turning of the ship causes a rapid change of direction. Could not.

また、吸込口にグリッドを設けた装置にあっては、流
木等の固形物に対しては良好な除去能力を有するもので
あるが、柔軟性を有する浮遊物はグリッドに付着し、あ
るいは、吸込ダクトに流入し羽根車にからみつき、吸込
性能の低下による推進力の減少や航行不能となる恐れが
あった。そして、付着した浮遊物をグリッドから取り除
く装置にあっては、船舶の減速と、手動操作が必要であ
った。更に、操舵筒の底部に逆推進案内用の転流板を設
けた装置にあっては、高速走航時の水流抵抗となる恐れ
があった。本願発明は、吸込性能と走航性能を向上させ
た推進装置と、グリッドに付着した浮遊物を走航しなが
ら取り除き、しかも、後退走航時に、逆推力の減少が少
なく、前進、後退の切換時に、急激なブレーキと横すべ
りのないウォータージェット推進装置を提供することを
目的とする。
In addition, in a device provided with a grid at the suction port, it has a good ability to remove solids such as driftwood, but flexible floating substances adhere to the grid, or There is a risk that the fluid will flow into the duct and stick to the impeller, resulting in reduced propulsion due to reduced suction performance and the inability to navigate. In the device for removing the adhered suspended matter from the grid, deceleration of the ship and manual operation were required. Further, in a device in which a commutation plate for guiding backward propulsion is provided at the bottom of the steering cylinder, there is a possibility that water flow resistance may occur during high speed traveling. The present invention provides a propulsion device that has improved suction performance and navigation performance, and removes suspended matter adhering to the grid while traveling, and has a small decrease in reverse thrust during backward traveling, and switches between forward and backward. At times, it is an object to provide a water jet propulsion device without sudden braking and skidding.

発明の開示 本願発明の構成は、船尾近傍の船底部に吸込口を開口
し、この吸込口から吸込ダクトに吸引した水を、インペ
ラハウジングに設けた羽根車で加圧し、噴射ダクトから
船尾後方にジェット水を噴射する推進装置において、上
記インペラハウジングに設けた羽根車軸に、位相をずら
せて螺旋状翼を複数枚配設し、この螺旋状翼の外周縁部
をインペラハウジングの内周面に接近させて、バランス
効率と体積効率を増加させると共に、螺旋状翼の外周先
端部を吸込側に延設し、広い吸込口を形成することによ
り吸込性能の増大と、吸込ダクトに流入してきた浮遊物
を通過させることができるようにしたものである。そし
て、インペラハウジングと羽根車軸の軸受ケースとで鉢
形状の流路を形成し、螺旋状翼の後方に設けた案内羽根
を複数枚の長いねじれ案内羽根で構成し、螺旋状翼で加
圧した旋回流を直線流に案内して、推進効率を高めるよ
うにしたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The configuration of the present invention is such that an inlet is opened at the bottom of the ship near the stern, and water sucked from the inlet to the suction duct is pressurized by an impeller provided in the impeller housing, and the stern rearward from the injection duct. In the propulsion device for jetting jet water, a plurality of spiral blades are arranged with a phase shift on an impeller shaft provided in the impeller housing, and the outer peripheral edge of the spiral blade approaches the inner peripheral surface of the impeller housing. As a result, the balance efficiency and volumetric efficiency are increased, and the outer peripheral tip of the spiral wing is extended to the suction side to form a wide suction port, thereby increasing suction performance and floating matters flowing into the suction duct. Is allowed to pass through. Then, a bowl-shaped flow path is formed by the impeller housing and the bearing case of the impeller shaft, and the guide blade provided behind the spiral blade is constituted by a plurality of long twist guide blades, and pressurized by the spiral blade. The swirling flow is guided to a linear flow to improve propulsion efficiency.

吸込ダクトの吸込口の前端開口縁部には、船体の側方
から見て、円弧状の導流部材を配設し、船底部に流れる
走航水流を導流部材に沿って円弧状に吸込口に案内し、
水流が吸込ダクトの走航方向前段部へも均一に流入する
ようにしたものである。そして、吸込口の中央部に安定
板を設け、この安定板を吸込口4の前後の開口縁部に止
着し船底下方に突出させ、吸込ダクトへの吸込水流の整
流化と、旋回時の横すべりを防止するものである。吸込
口の前後方向には、可動グリッドを並列し、この可動グ
リッドの後端部を吸込口の後端開口縁に回動自在に枢着
するとともに、船舶の走航速度を検知する船速センサー
と螺旋状翼の回転数を検知する回転数センサーとを設
け、船舶の走航速度が螺旋状翼の回転数から試算した設
定値よりも低下した時に、可動グリッドを吸込ダクトの
吸込口から離反させる回動装置を設け、走航しながらグ
リッドから付着した浮遊物を水流で取り除き、推進性能
の回復を図るようにしたものである。
An arc-shaped flow guiding member is arranged at the front edge of the front end of the suction port of the suction duct when viewed from the side of the hull, and the running water flowing to the bottom of the ship is sucked in an arc along the flow guiding member. Guide to the mouth,
The water flow uniformly flows into the front part of the suction duct in the traveling direction. Then, a stabilizer is provided at the center of the suction port, and the stabilizer is fixed to the front and rear opening edges of the suction port 4 and protrudes downward from the bottom of the ship, so that the suction water flow to the suction duct is rectified, This is to prevent skidding. A movable grid is arranged in the front-rear direction of the suction port, and a rear end of the movable grid is pivotally connected to a rear end opening edge of the suction port so as to be rotatable. And a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the spiral blades, and when the ship's running speed falls below the set value calculated from the rotation speed of the spiral blades, moves the movable grid away from the suction port of the suction duct. A rotating device is provided to remove floating substances adhering from the grid while running and recovering the propulsion performance.

また、噴射ダクトの後方に操舵ノズルを設け、この操
舵ノズルの底部に逆噴出口を配設すると共に、逆噴出口
の後端開口縁に、その基端部を枢着した切換弁を設け、
上記逆噴出口と後方の噴出口とを開閉自在とし、後退時
の逆推力の減少を少なくしたものである。そして、上記
切換弁を回動し、前進走航と後退走航とを切換る時、螺
旋状翼の回転数を減少させ、所定時間後に回転数を復帰
させる回転数制御装置を設け、この回転数制御装置と切
換弁の回動装置とを連動し、船体の急激なブレーキと横
すべりを防止させるものである。
In addition, a steering nozzle is provided behind the injection duct, a reverse injection port is disposed at the bottom of the steering nozzle, and a switching valve having a base end pivotally mounted on the rear opening edge of the reverse injection port is provided,
The reverse jet port and the rear jet port are openable and closable, so that a decrease in reverse thrust during retreat is reduced. When the switching valve is rotated to switch between forward running and backward running, a rotation speed control device for reducing the rotation speed of the spiral blade and returning the rotation speed after a predetermined time is provided. The number control device and the rotating device of the switching valve are interlocked to prevent sudden braking and skidding of the hull.

また、本発明は船尾に設けた羽根車軸に複数枚の螺旋
状翼を巻き付けると共に、螺旋状翼の外周部にインペラ
ケーシングを配設したものである。そして、インペラケ
ーシングに漏斗状の吸込口と、楕円状の本体部と、収縮
開口させた吐出口とを形成するとともに、吸込口の後方
の内周面と吐出口の前方の内周面に、羽根車軸の軸線方
向に垂設した複数の整流板と旋回流を羽根車軸の軸線方
向に整流する複数の案内羽根とを設けた構成とし、船尾
付近の複雑な水流の流れに影響されないようにしてあ
る。そして、特に、螺旋状翼を斜流羽根とすることによ
り推力を増加するものである。
In the present invention, a plurality of spiral blades are wound around an impeller shaft provided at the stern, and an impeller casing is disposed around the outer periphery of the spiral blade. And, while forming a funnel-shaped suction port, an elliptical main body, and a contracted and opened discharge port in the impeller casing, an inner peripheral surface behind the suction port and an inner peripheral surface in front of the discharge port are formed on the impeller casing. A configuration in which a plurality of straightening plates vertically arranged in the axial direction of the impeller shaft and a plurality of guide vanes for rectifying the swirling flow in the axial direction of the impeller shaft is provided so as not to be affected by a complicated flow of water near the stern. is there. In particular, the thrust is increased by using the spiral blade as a mixed flow blade.

本願発明は、上記のように構成してあり、螺旋状翼を
回転すると、海水等の水が吸込ダクトから吸引され、螺
旋状翼の始端部に供給される。そして、流入してきた水
は、螺旋状翼の一連の螺旋状の羽根面によって加圧され
ながら増速し、インペラハウジングの鉢形状の流路に沿
って移送される。次に、増速された螺旋状の旋回流は、
ねじれた案内羽根に沿って羽根車軸の軸線方向に案内さ
れて整流化し、噴射口から船尾後方へジェット水として
噴射する。したがって、吐出し中心線と水面とがほぼ同
一となり、実揚程が小さくなり、螺旋状翼で増圧された
水流をそのまま推進力に利用することかできる。また、
羽根を螺旋状とし、その外周先端部を吸込側に延設する
ことにより、羽根車への広い吸込口と広い流路が形成さ
れ、吸込性能が向上するとともに、流入してきた浮遊物
を通過させ、螺旋状翼に繊維等がからまるのを防止でき
るものである。
The present invention is configured as described above. When the spiral blade is rotated, water such as seawater is sucked from the suction duct and supplied to the start end of the spiral blade. The inflowing water is accelerated while being pressurized by a series of spiral blade surfaces of the spiral blade, and is transported along the bowl-shaped flow path of the impeller housing. Next, the accelerated spiral swirling flow is
It is guided in the axial direction of the impeller axle along the twisted guide vanes, rectified, and jetted from the jet port to the rear of the stern as jet water. Therefore, the discharge center line and the water surface are substantially the same, the actual head is reduced, and the water flow increased in pressure by the spiral blades can be directly used for propulsion. Also,
By making the blade spiral and extending the outer peripheral tip to the suction side, a wide suction port and a wide flow path to the impeller are formed, improving the suction performance and passing the inflowing floating matter. In addition, it is possible to prevent fibers and the like from being entangled in the spiral wing.

船舶の走航により、船底部に沿って流れる水は、吸込
口の前端開口縁部に形成した円弧状の導流部材の後方が
低圧となる。このため、船底部に沿って流れる水は、こ
の低圧部に吸引され導流部材の外周面に沿って案内され
て吸込ダクトに流入する。高速走航に移行するにしたが
って、導流部材の後方の低圧が大きくなり、流入水量も
増加する。従って、吸込ダクトの前段部が負圧となるこ
とがなく、キャビテーションが防止でき、羽根車の吸込
性能を維持することができる。また、吸込口の中央部に
設けた安定板は、吸込口に流入する水の乱れを防ぐと共
に、高速走航時の横揺れを防止することができる。
Due to the running of the ship, the water flowing along the bottom of the ship has a low pressure at the rear of the arc-shaped flow guiding member formed at the front edge of the inlet. For this reason, the water flowing along the bottom of the ship is sucked by the low-pressure portion, guided along the outer peripheral surface of the flow guide member, and flows into the suction duct. As the vehicle shifts to high-speed running, the low pressure behind the flow guiding member increases, and the amount of inflow water also increases. Therefore, negative pressure is not generated in the front part of the suction duct, cavitation can be prevented, and the suction performance of the impeller can be maintained. In addition, the stabilizer provided at the central portion of the suction port can prevent disturbance of water flowing into the suction port and also prevent rolling during high-speed running.

吸込ダクトに流入しようとする浮遊物は、グリッドで
阻止され、あるいは捕捉され、インペラハウジングへ流
入を阻止される。しかし、時間が経つにつれてグリッド
に捕捉された浮遊物で吸込口は閉塞され、吸込性能の低
下とともに、推進性能の低下が生じてくる。そこで、螺
旋状翼の回転数に対し、船舶の走航速度が低下し、走航
速度が設定値より減少してきたら、自動的にグリッドを
吸込口から走航方向後方に回動させ、船底の走航水流に
よりグリッドに付着している浮遊物を洗い流し、その後
グリッドを回動させて吸込口に装着するようにしてい
る。このようにすることによって吸込性能が増大し、走
航速度を回復することができる。
Floating matter that is going to flow into the suction duct is blocked or trapped by the grid and is blocked from flowing into the impeller housing. However, as the time elapses, the suction port is blocked by the suspended matter trapped on the grid, and the suction performance decreases and the propulsion performance decreases. Therefore, when the cruising speed of the ship decreases with respect to the rotation speed of the spiral wings and the cruising speed decreases below the set value, the grid is automatically rotated backward from the suction port in the cruising direction, and the The running water flow is used to wash off the suspended matter adhering to the grid, and then the grid is rotated and attached to the suction port. By doing so, the suction performance is increased, and the running speed can be recovered.

次に、螺旋状翼により加圧増速された水は、操舵ノズ
ルの後端から噴出され、その吐出圧の反力により船舶は
走航する。そして、船舶を停止あるいは後退させる時に
は、操舵ノズルの逆噴出口を閉塞している切換弁を噴出
口の方向に回動させれば、噴出口は切換弁により遮ら
れ、加圧水は前進方向の斜め下方に噴出され、全速前進
から停止あるいは全速後退まで即座に対応することがで
きる。また螺旋状翼の回転制御装置により前進走航と後
退走航の切換時に、所定時間螺旋状翼の回転数を減少さ
せることができるので、船体の急激なブレーキが回避さ
れ、安定板の併用により、船舶のスラストを防止するこ
とができる。さらに、推進切換装置が操舵ノズルの内部
にあるので、前進時の水流の抵抗となることがない。ま
た、後退時の噴出水の分散がなく、推進力の減少もな
い。
Next, the water pressurized and accelerated by the spiral wings is jetted from the rear end of the steering nozzle, and the ship runs by the reaction force of the discharge pressure. Then, when stopping or retreating the ship, if the switching valve closing the reverse ejection port of the steering nozzle is rotated in the direction of the ejection port, the ejection port is blocked by the switching valve, and the pressurized water is oblique in the forward direction. It is jetted downward, and can respond immediately from full speed advance to stop or full speed retreat. In addition, when switching between forward running and backward running by the rotation control device of the spiral wing, the rotation speed of the spiral wing can be reduced for a predetermined time, so that sudden braking of the hull is avoided, and the use of a stabilizer is also used. Thus, thrust of the ship can be prevented. Further, since the propulsion switching device is located inside the steering nozzle, there is no resistance to water flow during forward movement. In addition, there is no dispersion of the jet water at the time of retreat, and there is no decrease in propulsion.

また、この発明においては、螺旋状翼を回転させる
と、海水等の水は、インペラケーシングの吸込口から吸
引され、整流板に沿って螺旋状翼の始端部に供給され、
螺旋状翼の一連のねじれた案内面に沿って移送され、そ
の案内面によって加圧されながら増速する。次に、増速
された水流は、案内羽根により羽根車軸の軸線方向に整
流となり、収縮開口された吐出口から更に増速された後
方へジェット流として噴出し、その反力で船体を推進さ
れる。したがって、水流が拡散して船尾付近の水流の複
雑な流れを引き起こすことを防止できる。
Further, in the present invention, when the spiral wing is rotated, water such as seawater is sucked from the suction port of the impeller casing and supplied to the start end of the spiral wing along the straightening plate,
It is transported along a series of twisted guide surfaces of the helical wing and accelerates while being pressurized by the guide surfaces. Next, the accelerated water flow is rectified in the axial direction of the impeller axle by the guide blade, and is jetted out as a jet stream from the discharge opening which has been contracted and opened further, and the hull is propelled by the reaction force. You. Therefore, it is possible to prevent the water flow from diffusing and causing a complicated flow of the water flow near the stern.

図面の簡単な説明 図1は、ウォータージェット推進装置を配設した船舶
の一部切欠き側面図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially cutaway side view of a boat provided with a water jet propulsion device.

図2は、この発明に係るウォータジェット推進装置の
側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view of the water jet propulsion device according to the present invention.

図3は、この発明に係る推進装置の羽根車の案内羽根
とをハウジングから取り出して示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a guide blade of an impeller of the propulsion device according to the present invention taken out of a housing.

図4は、この発明に係る推進装置の要部の吸込ダクト
と吸込ダクトに配設した可動グリッドの作動状態を示す
側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing an operation state of a suction duct and a movable grid provided in the suction duct of the main part of the propulsion device according to the present invention.

図5は、この発明に係る推進装置の吸込ダクトの吸込
口に可動グリッドを装着した状態を示す底面図である。
FIG. 5 is a bottom view showing a state in which a movable grid is attached to the suction port of the suction duct of the propulsion device according to the present invention.

図6は、この発明に係る浮遊物除去装置と走航切換装
置に係る制御装置の概略構成のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a schematic configuration of a control device according to the suspended matter removing device and the cruise switching device according to the present invention.

図7は、この発明に係る浮遊物除去装置の処理操作の
フローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of the processing operation of the suspended matter removing device according to the present invention.

図8は、この発明に係る推進切換装置の側面図であ
る。
FIG. 8 is a side view of the propulsion switching device according to the present invention.

図9は、この発明に係る推進切換装置の処理操作のフ
ローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of the processing operation of the propulsion switching device according to the present invention.

図10は、この発明に係る他の船舶の推進装置を示す概
略側断面図である。
FIG. 10 is a schematic side sectional view showing another propulsion device for a ship according to the present invention.

図11は、図10に示す推進装置の要部のインペラケーシ
ングと螺旋状翼との配設状態を示す側断面図である。
FIG. 11 is a side sectional view showing an arrangement state of an impeller casing and a spiral wing of a main part of the propulsion device shown in FIG.

発明を実施するための最良の形態 本願発明を図面に基づき詳述すると、図1において、
符号1は船舶であって、船舶1の船尾に配設したエンジ
ン2にウォータージェット推進装置3が連結してあり、
船底部下方から水を吸引し、加圧増速して船尾後方にジ
ェット水を噴射して、その反力により船舶1を推進する
ようにしてある。この推進装置3について、図2に基づ
き詳述すると、船舶1の船底部に、吸込口4を有する吸
込ダクト5が前進方向に傾斜させて設けてあり、走航速
度が速くなるほど吸込口4から海水等の吸込み水量が増
加するようになっている。符号6は、吸込ダクト5に連
設したインペラハウジングであって、このインペラハウ
ジング6に水平状に配設した羽根車軸7が、エンジン2
の駆動軸8に連結してある。そして、羽根車軸7に設け
たハブ9には、図3に示すように120度の位相をずらせ
て3枚の螺旋状翼10が軸対称に螺旋状に巻き付けてあ
り、一連に続くねじれた羽根面10aで螺旋状の遠心方向
に水流を加圧増速するようにしてある。各螺旋状翼10
は、その外周縁部10bが、図3に示すように羽根車軸7
に対し傾斜し、ハブ9を側面視斜めに横切って延伸して
おり、外周先端部10cがハブ9よりも前方へ突出してい
る。このように斜行し突出する各螺旋状翼10の外周縁部
10bを、図2に示すようにインペラハウジング6の内周
面に接近させるとともに、このような螺旋状翼10を複数
枚設けることにより、体積効率とバランス効率が良くな
るようにしてある。また、螺旋状翼10の外周先端部10c
を吸込側に延設して、螺旋状翼10の吸込口を広くし、吸
込性能を向上させ、同時に吸込ダクト5に流入した浮遊
物が螺旋状翼10の吸込部に詰まらないようにしてある。
また、螺旋状の羽根面10aの幅が長いので、流入してき
た繊維等がからみつかないようになっている。なお、船
体の大きさに応じて、螺旋状翼10の枚数を4枚としても
よい。インペラハウジング6の内周面は、図2に示すよ
うに、ゆるやかな放物線をなしており、このインペラハ
ウジング6と羽根車軸7に設けたハブ9と羽根車軸7の
軸受ケース11とで鉢形状の流路が形成してある。螺旋状
翼10の後方の流路には、インペラハウジング6と羽根車
軸7の軸受ケース11とでその両端を連結された長くねじ
れた案内羽根12が4枚設けられている。この案内羽根12
は図3に示すように、その始端側を螺旋状翼10と同様に
螺旋状とし、終端側を羽根車軸7の軸線と平行になるよ
うに配設して、螺旋状翼10で加圧増速された螺旋状の旋
回流を案内羽根12の始端部で放物線状に案内し、案内羽
根12の終端部には、直線流に交換する整流用の流路を形
成し、縮小開口した噴射ダクト13の噴射口14から加圧水
を取り出すようにしてある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Reference numeral 1 denotes a ship, in which a water jet propulsion device 3 is connected to an engine 2 arranged at the stern of the ship 1,
Water is sucked from below the bottom of the hull, jet water is jetted toward the rear of the stern at an increased pressure, and the marine vessel 1 is propelled by the reaction force. The propulsion device 3 will be described in detail with reference to FIG. 2. A suction duct 5 having a suction port 4 is provided at the bottom of the boat 1 so as to be inclined in the forward direction, and from the suction port 4 as the traveling speed increases. The amount of suction water such as seawater has been increased. Reference numeral 6 denotes an impeller housing connected to the suction duct 5, and an impeller shaft 7 horizontally disposed on the impeller housing 6
Are connected to the drive shaft 8. As shown in FIG. 3, three helical blades 10 are wound around the hub 9 provided on the impeller shaft 7 with a phase shift of 120 degrees in a symmetrically spiral manner. The water flow is pressurized and increased in the spiral centrifugal direction on the surface 10a. Each spiral wing 10
As shown in FIG. 3, the outer peripheral edge portion 10b has an impeller shaft 7
, And extend obliquely across the hub 9 in a side view, and the outer peripheral tip 10c projects forward from the hub 9. The outer peripheral edge of each spiral wing 10 that is inclined and protrudes in this manner.
The volume efficiency and the balance efficiency are improved by bringing the 10b closer to the inner peripheral surface of the impeller housing 6 and providing a plurality of such spiral blades 10 as shown in FIG. Also, the outer peripheral tip 10c of the spiral blade 10
Is extended to the suction side to widen the suction port of the spiral blade 10 to improve the suction performance, and at the same time, prevent the floating material flowing into the suction duct 5 from being clogged in the suction part of the spiral blade 10. .
Further, since the width of the spiral blade surface 10a is long, the inflowing fibers and the like are prevented from being entangled. The number of the spiral wings 10 may be four depending on the size of the hull. As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the impeller housing 6 forms a gentle parabola, and the impeller housing 6, the hub 9 provided on the impeller shaft 7, and the bearing case 11 of the impeller shaft 7 form a pot shape. A channel is formed. In the flow path behind the spiral blade 10, four long twisted guide blades 12 having both ends connected by the impeller housing 6 and the bearing case 11 of the impeller shaft 7 are provided. This guide vane 12
As shown in FIG. 3, the start end side is spirally formed like the spiral blade 10, and the end side is arranged so as to be parallel to the axis of the impeller shaft 7, and the pressure is increased by the spiral blade 10. The accelerated spiral swirling flow is parabolically guided at the start end of the guide vane 12, and at the end end of the guide vane 12, a rectifying flow path for exchange to a linear flow is formed, and a reduced opening injection duct. Pressurized water is taken out from the thirteen injection ports 14.

吸込ダクト5の吸込口4の前端開口縁部には、図2及
び図4に示すように、側方から見て、円弧状の導流部材
15が形成されている。この導流部材15によって走航水流
により低圧となる導流部材15の後方に船底下方を流れる
水流が吸引されるようになっており、導流部材15の表面
に案内されて、低圧領域が発生しやすい吸込ダクト5の
走航方向前段部に水を供給できるようになっている。ま
た、吸込口4の中央部には吸込口4の前後の開口縁部に
その両端部を止着し、船底下方の前後方向に突出させて
安定板16が設けられている。この安定板16は吸込ダクト
5に流入する水流の乱れを防止し、高速走航時の横揺れ
を防止するとともに、船舶の方向転換時の横すべりをも
防ぐようになっている。また、吸込口4には、図4及び
図5に示すように、安定板16と平行に、吸込口4の前後
の開口縁部に橋架した複数の固定グリッド17…が設けら
れている。また、この固定グリッド17の間には、可動グ
リッド18…が設けられており、吸込口4に流入しようと
する浮遊物を阻止するようになっている。吸込口4の後
端開口縁部には、軸受20が設けられている。この軸受20
には可動グリッド18の基端部を止着した支持杵19が、図
5に示すように、回転自在に支架されている。そして、
支持杵19の一端がクランクシャフト21の一端に連結さ
れ、クランクシャフト21の他端が作動シリンダー22のピ
ストン23に連結されている。そして、ピストン23を伸長
させると可動グリッド18が吸込ダクト5の吸込口4から
離反し、船舶の前進方向の後方に回動して、走行中の水
流で浮遊物を可動グリッド18から洗い流すようにしてあ
る。ピストン23を収縮させると吸込口4に可動グリッド
18が合着するようになっている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 4, an arc-shaped flow guiding member is provided at the opening edge of the front end of the suction port 4 of the suction duct 5.
15 are formed. The water flow flowing below the bottom of the ship is sucked behind the flow guiding member 15 which is reduced in pressure by the traveling water flow by the flow guiding member 15, and is guided by the surface of the flow guiding member 15 to generate a low pressure region. Water can be supplied to the front part in the traveling direction of the suction duct 5 which is easy to operate. Further, a stabilizer 16 is provided at the center of the suction port 4 at both ends thereof at front and rear opening edges of the suction port 4 so as to project in the front-rear direction below the bottom of the ship. The stabilizer 16 prevents the turbulence of the water flowing into the suction duct 5, prevents the sway at the time of high-speed cruising, and also prevents the skid at the time of turning the direction of the ship. As shown in FIGS. 4 and 5, the inlet 4 is provided with a plurality of fixed grids 17 that are parallel to the stabilizer 16 and that are bridged to the opening edges before and after the inlet 4. In addition, movable grids 18 are provided between the fixed grids 17 so as to prevent floating substances from flowing into the suction port 4. A bearing 20 is provided at the rear end opening edge of the suction port 4. This bearing 20
As shown in FIG. 5, a support punch 19 to which the base end of the movable grid 18 is fixed is rotatably supported. And
One end of the support punch 19 is connected to one end of the crankshaft 21, and the other end of the crankshaft 21 is connected to a piston 23 of the working cylinder 22. When the piston 23 is extended, the movable grid 18 separates from the suction port 4 of the suction duct 5 and rotates backward in the forward direction of the ship, so that floating matters are washed out of the movable grid 18 by the running water flow. It is. When the piston 23 is contracted, a movable grid is placed on the suction port 4.
18 are to be coalesced.

船舶1の船底には、図4に示すように、ピトー管式の
船速センサー24が配設してあり、船舶1の走航速度を検
出するようにしてある。またエンジン2の駆動軸8には
回転数センサー25が配設してあり、螺旋状翼10の回転数
を検出するようにしてある。そして、船速センサー24と
回転数センサ25の検出信号は、図6に示すように、中央
処理装置(CPU)に送信するようになっている。この中
央処理装置には、螺旋状翼10の回転数から船舶1の走航
速度を計算して、吸込口4のグリッド17,18の目詰まり
の許容減衰速度を設定し、この設定値を記憶するプログ
ラムメモリ(ROM)が設けられており、異常を検知した
時には、出力された制御出力信号が作動シリンダー22に
伝達するようになっている。上記演算用メモリに格納さ
れる制御用データには、図7に示すように、初期設定と
して螺旋状翼10の回転数に基づき計算された標準走航速
度V1と、実際の船舶1の走航速度V2と、グリッド17,18
に浮遊物が付着して走航速度が低下した時の許容限界速
度Vとがある。そして、船速センサー24の走航速度の検
知信号と、螺旋状翼10の回転数センサー25の検知信号と
を対比演算し、あらかじめ設定した差速が、V>V1−V
2、即ち、許容限界内の時、浮遊物によるグリッド17,18
の目詰まりはないものとしてそのまま走航を続行する。
また、V<V1−V2、即ち許容限界を超える時には、指令
信号を油圧回路の電磁弁に伝達し、作動シリンダー22の
ピストン23を伸長させ、可動グリッド18を走航方向後方
へ回動させる。そして、固定グリッド17に付着している
浮遊物を引き剥がし、水流抵抗により可動グリッド18か
らゴミ等を洗い流すようになっている。この後、設定し
てある所定時間後に電磁弁を操作して、ピストン23を収
縮させ、可動グリッド18を回動して吸込口4に装着す
る。このように、この装置では減速走航することなく、
浮遊物をグリッド17,18から除去することができる。噴
射ダクト13の後端には、図8に示すように、噴射ダクト
13の噴出口14を囲繞して操舵ノズル26が設けられてい
る。この操舵ノズル26は、噴射ダクト13から噴射した加
圧水をその噴出口27からジェット流として噴出して、そ
の反力で船舶を推進させるようにしてある。操舵ノズル
26の底面部には逆噴出口28が設けられており、噴出口27
と逆噴出口28とを開閉することができる切換弁29が設け
られている。
As shown in FIG. 4, a pitot tube type boat speed sensor 24 is provided at the bottom of the boat 1 so as to detect the running speed of the boat 1. A rotational speed sensor 25 is provided on the drive shaft 8 of the engine 2 so as to detect the rotational speed of the spiral blade 10. The detection signals of the boat speed sensor 24 and the rotation speed sensor 25 are transmitted to a central processing unit (CPU) as shown in FIG. In this central processing unit, the running speed of the ship 1 is calculated from the number of revolutions of the spiral blade 10, the allowable damping speed of the clogging of the grids 17 and 18 of the suction port 4 is set, and this set value is stored. A program memory (ROM) is provided, and when an abnormality is detected, the output control output signal is transmitted to the working cylinder 22. As shown in FIG. 7, the control data stored in the arithmetic memory includes a standard cruising speed V1 calculated based on the rotation speed of the spiral wing 10 as an initial setting, and the actual cruising speed of the ship 1. Speed V2 and grid 17,18
There is an allowable limit speed V when the traveling speed decreases due to the attachment of suspended matter to the vehicle. Then, the detection signal of the traveling speed of the boat speed sensor 24 and the detection signal of the rotation speed sensor 25 of the spiral blade 10 are compared and calculated, and the preset difference speed is V> V1−V
2, i.e., when within the permissible limits, grids of suspended matter 17,18
The cruise continues as it is without clogging.
When V <V1-V2, that is, when the value exceeds the permissible limit, the command signal is transmitted to the solenoid valve of the hydraulic circuit, the piston 23 of the working cylinder 22 is extended, and the movable grid 18 is rotated backward in the traveling direction. Then, the floating matter adhering to the fixed grid 17 is peeled off, and dust and the like are washed out of the movable grid 18 by the water flow resistance. Thereafter, after a set time, the solenoid valve is operated to contract the piston 23, rotate the movable grid 18, and attach the movable grid 18 to the suction port 4. In this way, with this device,
Suspensions can be removed from the grids 17,18. At the rear end of the injection duct 13, as shown in FIG.
A steering nozzle 26 is provided so as to surround the thirteen outlets 14. The steering nozzle 26 jets the pressurized water jetted from the jet duct 13 from its jet port 27 as a jet stream, and propels the ship by its reaction force. Steering nozzle
A reverse jet 28 is provided on the bottom surface of 26, and the jet 27
And a switching valve 29 that can open and close the and the reverse injection port 28.

この切換弁29の基端部は、逆噴出口28の開口後端縁部
に設けた支持杵30に回動自在に軸支されるとともにリン
ク杵31の一端が連結されている。リンク杵31の他端に
は、作動シリンダ−32のピストン33の先端部が枢着され
ている。そして、切換弁29はピストン33が収縮している
時には、操舵ノズル26の逆噴出口28を閉塞し、ジェット
水を噴出口27から噴出して船舶を前進走航させるように
なっている。一方、前進している船舶1を後退させよう
とする時には、収縮しているピストン33を伸長させ、切
換弁29を回動して噴出口27を閉塞する。このようにして
ジェット水を逆噴出口28から前進方向の斜め下方に噴射
して、船舶1を前進から後退に切換るようになってい
る。ここで切換弁29は、船舶の前進走航時には、操舵ノ
ズル26の底面部に密着しており、水流の噴出に影響を与
えないようになっており、船舶の後退時においても、操
舵ノズル26の内部でジェット水の方向を切換るので噴出
水の分散がないようになっている。
The base end of the switching valve 29 is rotatably supported by a support punch 30 provided at the rear end edge of the opening of the reverse jet port 28, and one end of a link punch 31 is connected thereto. The other end of the link punch 31 is pivotally connected to the tip of the piston 33 of the working cylinder 32. When the piston 33 is contracted, the switching valve 29 closes the reverse jet port 28 of the steering nozzle 26, jets jet water from the jet port 27, and makes the ship travel forward. On the other hand, when trying to retreat the ship 1 that is moving forward, the contracted piston 33 is extended, the switching valve 29 is rotated, and the jet port 27 is closed. In this manner, the jet water is jetted obliquely downward in the forward direction from the reverse jet port 28 to switch the marine vessel 1 from forward to backward. Here, the switching valve 29 is in close contact with the bottom portion of the steering nozzle 26 when the ship is moving forward, so that the switching valve 29 does not affect the jet of the water flow. Since the direction of the jet water is switched inside the nozzle, there is no dispersion of the jet water.

操舵ノズル26に内接した切換弁29の作動シリンダー32
には、図8に示すように、作動検知器34が設けられてい
る。この作動検知器34は、ピストン33に連結した作動杵
35の摺動開始を検知すると、図6に示すように、その検
知信号を中央処理装置(CPU)に送信する。一方、中央
処理装置にはピストン33の摺動開始を検知した時に、螺
旋状翼10の回転数を減少させ、所定時間後に回転数を復
帰させるプログラムメモリ(ROM)が設けられている。
そして、図9に示すように、まず、前後進レバーが前進
操作から後進操作に切換えられると、作動シリンダー32
の作動を作動検知器34が検知し、この検知信号が中央処
理装置に伝達される。この信号に基づき、燃料噴射ノズ
ルの開度が調整されて螺旋状翼10の回転数が減少し、船
舶が減速されると同時に、切換弁29が操舵ノズル26の噴
出口27の方向に回動され、噴出口27を閉塞する。次に、
燃料噴射ノズルが再び開かれ螺旋状翼10の回転数が上昇
する。そして、前進走航方向に対して斜下方にジェット
水が噴射され後退走航するようになっている。このよう
に、この装置では前後進切換時に螺旋状翼10の回転数を
減少させ、船体に急激なブレーキとスラストが起こるの
を防止している。なお、符号36は、操舵ノズル26を左右
に回動させ、船舶の走航方向を切換えるための作動シリ
ンダーである。
Operating cylinder 32 of switching valve 29 inscribed in steering nozzle 26
Is provided with an operation detector 34 as shown in FIG. This operation detector 34 is an operation punch connected to a piston 33.
When the start of sliding of 35 is detected, as shown in FIG. 6, the detection signal is transmitted to the central processing unit (CPU). On the other hand, the central processing unit is provided with a program memory (ROM) that reduces the rotation speed of the spiral blade 10 when the start of sliding of the piston 33 is detected and returns the rotation speed after a predetermined time.
Then, as shown in FIG. 9, first, when the forward / reverse lever is switched from the forward operation to the reverse operation, the operating cylinder 32
Is detected by the operation detector 34, and this detection signal is transmitted to the central processing unit. Based on this signal, the opening of the fuel injection nozzle is adjusted, the rotation speed of the spiral wing 10 is reduced, and the ship is decelerated. At the same time, the switching valve 29 rotates in the direction of the ejection port 27 of the steering nozzle 26. Then, the ejection port 27 is closed. next,
The fuel injection nozzle is opened again, and the rotation speed of the spiral blade 10 increases. Then, jet water is jetted obliquely downward with respect to the forward traveling direction, and the vehicle retreats backward. Thus, in this device, the rotational speed of the spiral wing 10 is reduced at the time of forward / reverse switching, thereby preventing sudden braking and thrust from occurring on the hull. Reference numeral 36 denotes an operating cylinder for rotating the steering nozzle 26 left and right to switch the traveling direction of the boat.

以上のように、このウォータージェット推進装置は、
羽根を螺旋状とし、羽根車の吸込口を大きくしたので吸
込性能が良くなり、一連につながる羽根面で加圧増速さ
れるので、高速走航可能とするものである。即ち、従来
のウォータージェット推進装置は、羽根車の回転数を大
きくすると、羽根車の羽根面の幅が狭いため渦流と吸込
ダクトに流入する水流の低圧領域が生じ、羽根面にキャ
ビテーション現象が発生し、振動と騒音が起っていたも
のであるが、本願発明にあっては、螺旋状翼の外周縁部
をインペラハウジングの内周面に接近させ、その外周先
端部を吸込側に延設したので、螺旋状翼の吸込口が大き
くなり、吸込性能が向上し、螺旋状の一連に続く羽根面
のインデューサー作用により吸込量も多くなり、高速走
航が得られるものである。また、鉢形状に流路を形成
し、螺旋状翼の後方に整流用の長いねじれた案内羽根を
配設したので、螺旋状の旋回流を直接流に案内して推進
効率を高めることができるものである。そして、吸込口
の前端開口縁部に円弧状の導流部材を設けたから、低圧
流域となりやすい吸込ダクトの前段部に走航水流が案内
され、水流が吸込ダクトに均一に流入し、キャビテーシ
ョンを防止できるものである。更に、吸込口の安定板に
より吸込ダクトへの吸込水流の整流化と、船舶の横揺れ
と走航方向転換時の横すべりも防止できるものである。
As described above, this water jet propulsion device
The blade has a spiral shape, and the suction port of the impeller is enlarged, so that the suction performance is improved. The pressure is increased by increasing the pressure of the blade surface connected in series, so that high-speed traveling is possible. That is, in the conventional water jet propulsion device, when the rotation speed of the impeller is increased, the width of the blade surface of the impeller is narrow, so that a vortex flow and a low pressure region of the water flow flowing into the suction duct are generated, and cavitation phenomenon occurs on the blade surface. However, in the present invention, the outer peripheral edge of the spiral wing is brought closer to the inner peripheral surface of the impeller housing, and the outer peripheral tip is extended to the suction side. Therefore, the suction port of the spiral blade becomes large, the suction performance is improved, and the amount of suction is increased by the inducer action of the blade surface following the spiral series, so that high-speed traveling can be obtained. In addition, since the flow path is formed in a bowl shape and the long twisted guide vanes for rectification are disposed behind the spiral blade, the spiral swirling flow can be directly guided to the flow to improve propulsion efficiency. Things. And, since the arc-shaped flow guiding member is provided at the opening edge of the front end of the suction port, the voyage water flow is guided to the front part of the suction duct, which tends to be a low pressure flow area, and the water flow uniformly flows into the suction duct, preventing cavitation You can do it. Further, the stabilizing plate at the suction port can regulate the flow of the suction water to the suction duct, and can prevent the ship from rolling and slipping at the time of turning.

そして、本願発明にあっては、グリッドに浮遊物が付
着し、吸込性能が低下した時には、自動的にグリッドか
らゴミを取り除くことができるものである。即ち、従来
の吸込ダクトにグリッドを設けた従来装置にあっては、
船舶を停止あるいは減速させてグリッドから浮遊物の取
り除き作業が必要であったものであるが、本願発明にあ
っては、標準走航速度と、実測走航速度との差速を演算
し、可動グリッドを後方に回動させて走航水流により、
グリッドに付着しているゴミ等を後方に洗い流すことが
できるので、減速走航の必要がなく、浮遊物の取り除き
作業も不要とするものである。更に、本願発明にあって
は、操舵ノズルの内部に設けた切換弁の操作により、前
進と後退を行えるものである。即ち、従来装置にあって
は、前進走航時の水流抵抗となる切換装置があったもの
であるが、本願発明にあっては、走航時の水流抵抗とな
る切換装置がないので、推力の減少がなく、前進または
後退が行えるものである。そして、走航の切換時には、
所定時間羽根車の回転数を減少し船舶を減速させた後、
前後進を切換えるので、船舶の急激なブレーキと横すべ
りスラストが防止できるものである。
In the present invention, when suspended matter adheres to the grid and the suction performance is reduced, dust can be automatically removed from the grid. That is, in the conventional device that provided the grid in the conventional suction duct,
It was necessary to stop or decelerate the ship to remove suspended matter from the grid, but in the present invention, the difference between the standard traveling speed and the actually measured traveling speed was calculated and the movable speed was calculated. By turning the grid backward and running water flow,
Since the dust and the like adhering to the grid can be washed away to the rear, there is no need for deceleration cruising, and the work for removing suspended matters is not required. Further, in the present invention, the forward and backward movement can be performed by operating the switching valve provided inside the steering nozzle. That is, in the conventional device, there is a switching device that becomes a water flow resistance during forward running, but in the present invention, since there is no switching device that becomes a water flow resistance during traveling, thrust is reduced. Can be moved forward or backward without any decrease in And when switching the cruise,
After reducing the rotation speed of the impeller for a predetermined time and decelerating the ship,
By switching between forward and reverse, it is possible to prevent sudden braking and side slip thrust of the ship.

次に、本発明の他の実施例について説明する。図10及
び図11は、推進装置を船体に組み込まず、外部に設けた
場合の例を示すものである。図10において、符号41は船
体であって、その船尾にはエンジン42が配設してあり、
エンジン42の駆動軸43がカップリング44を介して船外に
突出させた羽根車軸45を連結してある。図11に示すよう
に、羽根車軸45の先端には、円錘状のハブ46が設けてあ
りその円錘状の頂部側が羽根車軸45に連結してある。こ
のハブ46には、複数枚の螺旋状翼47…が設けられてお
り、この螺旋状翼47はその基端部を周方向に等間隔に位
相をずらせて取付けられている。実施例においては2枚
の螺旋状翼47が巻き付けてあるが、この螺旋状翼47を3
〜4枚とすれば、バランス効率が増加し、振動も低減で
きるものである。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 and FIG. 11 show an example in which the propulsion device is provided outside the hull instead of being incorporated in the hull. In FIG. 10, reference numeral 41 denotes a hull, and an engine 42 is disposed at the stern thereof,
A drive shaft 43 of the engine 42 is connected to an impeller shaft 45 projecting outboard through a coupling 44. As shown in FIG. 11, a conical hub 46 is provided at the tip of the impeller shaft 45, and the conical top is connected to the impeller shaft 45. The hub 46 is provided with a plurality of spiral blades 47. The spiral blades 47 are attached with their base ends shifted in phase at equal intervals in the circumferential direction. In the embodiment, two spiral wings 47 are wound, but this spiral wing 47 is
When the number of sheets is four, the balance efficiency is increased and the vibration can be reduced.

螺旋状翼47の外周部には、インペラハウジング48が配
設してあり、螺旋状翼47の外周縁部がインペラハウジン
グ48の内周面に接近させて設けてある。そして、このイ
ンペラハウジング48は、その吸込口48aが漏斗状に形成
してあり、回転する螺旋状翼47の吸引力による流速に対
応して水が流入できるようにしてある。インペラハウジ
ング48の本体部48bは楕円状に膨らんだ形状としてあ
り、水流は円錘状のハブ46とインペラハウジング48の本
体48bに沿って螺旋状翼47の遠心力により増圧するよう
にしてある。螺旋状翼47を3〜4枚と増やす程容積効率
が増加し、インペラハウジング48への流入量が増加し、
吐出圧も大きくなる。
An impeller housing 48 is provided on the outer peripheral portion of the spiral blade 47, and the outer peripheral edge of the spiral blade 47 is provided close to the inner peripheral surface of the impeller housing 48. The impeller housing 48 has a suction port 48a formed in a funnel shape, so that water can flow in according to the flow velocity due to the suction force of the rotating spiral blade 47. The main body 48b of the impeller housing 48 has an elliptical swelling shape, and the pressure of the water flow is increased by the centrifugal force of the spiral blade 47 along the conical hub 46 and the main body 48b of the impeller housing 48. The volume efficiency increases as the number of spiral blades 47 increases to three or four, and the amount of inflow into the impeller housing 48 increases.
The discharge pressure also increases.

インペラハウジング48の後端部には収縮開口させた吐
出口48cが設けてあり、螺旋状翼47で加圧増速させた水
流を更に加速し、船尾の後方にジェット流として噴出
し、その反力により船体を推進するようにしてある。
At the rear end of the impeller housing 48, there is provided a discharge port 48c which is contracted and opened, and further accelerates the water flow pressurized and accelerated by the spiral wing 47, and jets it as a jet stream behind the stern. The hull is propelled by force.

また、インペラハウジング48の吸込口48aの後方と、
吐出口48cの前方の内周面には羽根車軸の軸船方向に垂
設した複数の整流板49…と旋回流を羽根車軸の軸線方向
に整流する案内羽根50…とが設けてあり、インペラハウ
ジング48に吸引される水流を羽根車軸の軸線方向に沿っ
て螺旋状翼47の始端部に供給し、螺旋状翼47の終端部か
ら加圧増速された旋回流を羽根車軸の軸線方向に沿った
整流として排出するようにしてある。符号51はインペラ
ハウジング48を船体41から垂下させた吊り下げ羽根であ
って、この吊り下げ羽根51は、羽根車軸の軸線と平行に
配設してあり、船尾付近の水流の複雑な流れを規制する
ようにしてある。なお、符号52は螺旋状翼47の固定用の
キャップであるが、案内羽根50の下端を連結して、この
キャップ52を羽根車軸45の支持メタルとしてもよいもの
である。符号53は船体41走航用の舵である。
Also, behind the suction port 48a of the impeller housing 48,
On the inner peripheral surface in front of the discharge port 48c, there are provided a plurality of rectifying plates 49 which are suspended in the axial direction of the impeller shaft and guide vanes 50 which rectify the swirling flow in the axial direction of the impeller shaft. The water flow sucked into the housing 48 is supplied to the start end of the spiral blade 47 along the axial direction of the impeller shaft, and the swirling flow pressurized and accelerated from the terminal end of the spiral blade 47 in the axial direction of the impeller shaft. It is discharged as rectification along. Reference numeral 51 denotes a suspended blade having an impeller housing 48 suspended from the hull 41. The suspended blade 51 is disposed in parallel with the axis of the impeller shaft, and regulates a complicated flow of water near the stern. I have to do it. Reference numeral 52 denotes a cap for fixing the spiral blade 47, but the lower end of the guide blade 50 may be connected to use the cap 52 as a support metal for the impeller shaft 45. Reference numeral 53 denotes a rudder for running the hull 41.

このような推進装置において、螺旋状翼47を回転させ
ると、海水等の水は、インペラハウジング48の吸込口48
aから吸引される。そして、水は整流板49に沿って螺旋
状翼47の始端部に供給され、螺旋状翼47の一連のねじれ
た案内面に沿って移送され、その案内面によって加圧さ
れながら増速する。次に、増速された水流は、案内羽根
50により回転軸の軸線方向に整流となり、収縮開口され
た吐出口48cから更に増速された後方へジェット流とし
て噴出し、その反力で船体を推進させる。したがって、
水流が拡散して船尾付近の水流の複雑な流れを引き起こ
すことを防止し、水流を四方に逃がすことなく増圧し、
後方に噴出して推進力を増加することができる。更に、
螺旋状翼の外周部にインペラハウジングを設けてあるの
で船尾付近の水流を撹拌することがなく、振動と騒音も
低減できるものである。
In such a propulsion device, when the spiral wing 47 is rotated, water such as seawater flows into the suction port 48 of the impeller housing 48.
Sucked from a. Then, the water is supplied to the start end of the spiral wing 47 along the flow straightening plate 49, is transported along a series of twisted guide surfaces of the spiral wing 47, and is accelerated while being pressurized by the guide surface. Next, the accelerated water flow is
The flow is rectified in the axial direction of the rotation shaft by 50, and is jetted out as a jet stream from the discharge port 48c which has been contracted and opened to a further increased speed, and the hull is propelled by the reaction force. Therefore,
Prevent the water flow from diffusing and causing a complicated flow of the water flow near the stern, increase the pressure without escaping the water flow in all directions,
It can squirt backwards to increase propulsion. Furthermore,
Since the impeller housing is provided on the outer periphery of the spiral wing, the water flow near the stern is not agitated, and vibration and noise can be reduced.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−332803 (32)優先日 平7(1995)11月27日 (33)優先権主張国 日本(JP) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B63H 11/01 B63H 11/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application Hei 7-332803 (32) Priority date Heisei 7 (1995) November 27 (33) Priority claim country Japan (JP) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) B63H 11/01 B63H 11/08

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】船底から水をインデューサー作用により吸
込み、この吸込んだ水を旋回・加圧し、整流してウォー
タージェットを生成し、このウォータージェットを船尾
後方へ噴射して推進する船舶のウォータージェット推進
装置において、 前記船底に開口した水の吸水口を備える傾斜した吸込ダ
クト部と、この吸込ダクト部に連接され内周面がゆるや
かな曲線をなすインペラハウジング部と、このインペラ
ハウジング部に連なり前記船尾の方へ向けられたウォー
タージェットの噴射口を備える噴射ダクト部とを有する
ダクト部材と、 このダクト部材の前記インペラハウジング部に内設され
た軸受けケースと、 この軸受けケースで一端が支持され、他端が前記ダクト
部材の外にある羽根車軸と、この羽根車軸に設けられた
ハブと、 このハブに内周部が巻き付けられ、外周縁部が前記イン
ペラハウジング部の内周面に近接し、前記吸込ダクト部
を介し吸込んだ水を旋回させ加圧する複数の螺旋状翼
と、 前記インペラハウジング部及び前記軸受けケースに径方
向両端が連結され、軸方向始端側が螺旋状で終端側が前
記羽根車軸の軸線と平行に延在し、前記複数の螺旋状翼
で旋回・加圧された水を整流する複数の案内羽根と からなり、 前記螺旋状翼の外周縁部が前記羽根車軸に対し傾斜し、
前記ハブを側面視斜めに横切って延伸し、外周先端部が
前記ハブよりも前記吸込ダクト部の方へ突出しており、
この螺旋状翼がインデューサー作用を有する ことを特徴とする船舶のウォータージェット推進装置。
1. A water jet for a marine vessel that sucks water from the bottom of the ship by an inducer action, turns and pressurizes the sucked water, rectifies the water to generate a water jet, and jets the water jet to the rear of the stern for propulsion. In the propulsion device, an inclined suction duct portion having a water suction port opened to the bottom of the ship, an impeller housing portion connected to the suction duct portion and having an inner peripheral surface forming a gentle curve, and connected to the impeller housing portion, A duct member having an injection duct portion provided with a water jet injection port directed toward the stern; a bearing case provided in the impeller housing portion of the duct member; one end supported by the bearing case; An impeller shaft having the other end outside the duct member, a hub provided on the impeller shaft, A plurality of spiral wings around which an inner peripheral portion is wound, an outer peripheral edge portion is close to an inner peripheral surface of the impeller housing portion, and a plurality of spiral wings for turning and pressurizing water sucked through the suction duct portion; Both ends in the radial direction are connected to the bearing case, the axial start end is spiral and the end is extended in parallel with the axis of the impeller shaft, and the plurality of spiral blades rectifies water swirled and pressurized. A guide vane, wherein an outer peripheral edge of the spiral blade is inclined with respect to the blade axle,
The hub extends diagonally across the side as viewed from the side, and the outer peripheral tip projects toward the suction duct portion more than the hub,
A water jet propulsion device for a ship, wherein the spiral wing has an inducer action.
【請求項2】請求の範囲第1項記載の船舶のウォーター
ジェット推進装置において、更に、前記吸込口ダクト部
の吸込口の前縁側の船底部に円弧状の導流部材を有して
いることを特徴とする船舶のウォータージェット推進装
置。
2. A water jet propulsion device for a ship according to claim 1, further comprising an arc-shaped flow guiding member at a bottom portion of a front edge side of a suction port of said suction port duct portion. A water jet propulsion device for a ship, comprising:
【請求項3】請求の範囲1項または第2項記載の船舶の
ウォータージェット推進装置において、更に、 前記吸込ダクト部の吸込口の後縁側の船底部に枢着され
たグリッド部材と、 このグリッド部材を駆動して前記吸込口に対し開閉させ
る駆動機構と を有することを特徴とする船舶のウォータージェット推
進装置。
3. The water jet propulsion device for a ship according to claim 1, further comprising: a grid member pivotally attached to a bottom of the suction duct at a rear edge side of a suction port of the suction duct. And a drive mechanism for driving a member to open and close the suction port.
【請求項4】請求の範囲第3項記載の船舶のウォーター
ジェット推進装置において、更に、前記船舶の走行速度
を検知する船速センサーと、 前記螺旋状翼の回転数を検知する回転数センサーと、 これらのセンサーにより検知された船舶の走行速度及び
螺旋状翼の回転数に基づき、前記グリッド部材の駆動機
構を制御する制御部と を有することを特徴とする船舶のウォータージェット推
進装置。
4. A water jet propulsion device for a ship according to claim 3, further comprising: a ship speed sensor for detecting a running speed of said ship; and a rotation speed sensor for detecting a rotation speed of said spiral blade. A control unit for controlling a driving mechanism of the grid member based on a traveling speed of the ship and a rotation speed of the spiral blade detected by these sensors.
【請求項5】船尾近傍の船底部に吸込口を開口し、この
吸込口から吸込ダクトに吸引した水を、インペラハウジ
ングに設けた羽根車で加圧し、噴射ダクトから船尾後方
にジェット水を噴射する船舶のウォータージェット推進
装置において、 前記インペラハウジングに設けた羽根車に、位相をずら
せて螺旋状翼を複数枚配設し、この螺旋状翼の外周縁部
をインペラハウジングの内周面に接近させるとともに、
螺旋状翼の外周先端部を吸込側に延設し、更に、螺旋状
翼の後方の流路に整流用の案内羽根を設け、前記吸込口
の前端開口縁部に側方から見て円弧状の導流部材を配設
したことを特徴とする船舶のウォータージェット推進装
置。
5. A suction port is opened at the bottom of the stern near the stern, and water sucked into the suction duct from the suction port is pressurized by an impeller provided in the impeller housing, and jet water is jetted rearward from the injection duct to the stern. In a water jet propulsion device for a ship, a plurality of spiral blades are arranged with a phase shift on an impeller provided in the impeller housing, and the outer peripheral edge of the spiral blade approaches the inner peripheral surface of the impeller housing. Let me
The outer peripheral tip of the spiral wing extends to the suction side, and furthermore, a guide vane for rectification is provided in a flow path behind the spiral wing, and an arc-like shape as viewed from the side at the front end opening edge of the suction port. A water jet propulsion device for a ship, wherein the water guiding member is disposed.
【請求項6】請求の範囲第5項記載の船舶のウォーター
ジェット推進装置において、前記インペラハウジングと
羽根車軸の軸受けケースとで鉢形状の流路を形成し、螺
旋状翼後方の流路の複数枚の長いねじれ案内羽根を配設
して、螺旋状翼で加圧した螺旋状の旋回流を直線流に案
内することを特徴とする船舶のウォータージェット推進
装置。
6. A water jet propulsion device for a ship according to claim 5, wherein the impeller housing and the bearing case of the impeller shaft form a bowl-shaped flow path, and a plurality of flow paths behind the spiral blade are formed. A water jet propulsion device for a ship, comprising a plurality of long torsional guide blades for guiding a spiral swirling flow pressurized by a spiral blade into a linear flow.
【請求項7】請求の範囲5項または第6項記載の船舶の
ウォータージェット推進装置において、前記吸込口の前
後方向に可動グリッドを並列し、この可動グリッドの後
端部を吸込口の後端開口縁に回動自在に枢着したことを
特徴とする船舶のウォータージェット推進装置。
7. The water jet propulsion device for a ship according to claim 5, wherein a movable grid is arranged in a front-rear direction of the suction port, and a rear end of the movable grid is connected to a rear end of the suction port. A water jet propulsion device for a ship, wherein the water jet propulsion device is pivotally attached to an opening edge.
【請求項8】請求の範囲第7項記載の船舶のウォーター
ジェット推進装置において、船舶の走行速度を検知する
船速センサーと螺旋状翼の回転数を検知する回転数セン
サーとを設け、船舶の走行速度が螺旋状翼の回転数から
試算した設定値よりも低下したときに、可動グリッドを
吸込口から離反させる回動装置を配設したことを特徴と
する船舶のウォータージェット推進装置。
8. A water jet propulsion device for a ship according to claim 7, further comprising a ship speed sensor for detecting a running speed of the ship and a rotation speed sensor for detecting a rotation speed of the spiral blade. A water jet propulsion device for a ship, comprising a rotating device for moving the movable grid away from the suction port when the running speed falls below a set value calculated from the rotational speed of the spiral blade.
【請求項9】船尾近傍の船底部に吸込口を開口し、この
吸込口から吸込ダクトに吸引した水を、インペラハウジ
ングに設けた羽根車で加圧し、噴射ダクトから船尾後方
にジェット水を噴射する船舶のウォータージェット推進
装置において、 前記インペラハウジングに設けた羽根車に、位相をずら
せて螺旋状翼を複数枚配設し、この螺旋状翼の外周縁部
をインペラハウジングの内周面に接近させるとともに、
螺旋状翼の外周先端部を吸込側に延設し、更に、螺旋状
翼の後方の流路に整流用の案内羽根を設け、前記吸込口
の前後方向に可動グリッドを並列し、この可動グリッド
の後端部を吸込口の後端開口縁に回動自在に枢着したこ
とを特徴とする船舶のウォータージェット推進装置。
9. A suction port is opened at the bottom of the stern near the stern, and water sucked into the suction duct from the suction port is pressurized by an impeller provided in the impeller housing, and jet water is jetted from the jet duct toward the rear of the stern. In a water jet propulsion device for a ship, a plurality of spiral blades are arranged with a phase shift on an impeller provided in the impeller housing, and the outer peripheral edge of the spiral blade approaches the inner peripheral surface of the impeller housing. Let me
The tip of the outer periphery of the spiral blade is extended to the suction side, and a guide vane for rectification is further provided in a flow path behind the spiral blade, and a movable grid is arranged in the front-rear direction of the suction port. A water jet propulsion device for a ship, wherein a rear end of the water jet propulsion device is rotatably connected to a rear end opening edge of the suction port.
【請求項10】請求の範囲第9項記載の船舶のウォータ
ージェット推進装置において、前記インペラハウジング
と羽根車軸の軸受けケースとで鉢形状の流路を形成し、
螺旋状翼後方の流路に複数枚の長いねじれ案内羽根を配
設して、螺旋状翼で加圧した螺旋状の旋回流を直線流に
案内することを特徴とする船舶のウォータージェット推
進装置。
10. A water jet propulsion device for a ship according to claim 9, wherein a bowl-shaped flow path is formed by said impeller housing and a bearing case of an impeller shaft.
A water jet propulsion device for a ship, wherein a plurality of long twist guide vanes are arranged in a flow path behind a spiral blade to guide a spiral swirling flow pressurized by the spiral blade into a linear flow. .
【請求項11】請求の範囲第9項または第10項記載の船
舶のウォータージェット推進装置において、船舶の走行
速度を検知する船速センサーと螺旋状翼の回転数を検知
する回転数センサーとを設け、船舶の走行速度が螺旋状
翼の回転数から試算した設定値よりも低下したときに、
可動グリッドを吸込口から離反させる回動装置を配設し
たことを特徴とする船舶のウォータージェット推進装
置。
11. A waterjet propulsion device for a ship according to claim 9 or 10, wherein a speed sensor for detecting a running speed of the ship and a speed sensor for detecting a speed of the spiral blade are provided. Provided, when the running speed of the ship falls below the set value calculated from the rotation speed of the spiral wing,
A water jet propulsion device for a ship, comprising a rotating device for moving a movable grid away from an inlet.
【請求項12】船尾に設けた羽根車軸に複数枚の螺旋状
翼を巻き付けるとともに、螺旋状翼の外周部にインペラ
ハウジングを配設し、前記螺旋状翼を斜流羽根としたこ
とを特徴とする船舶のウォータージェット推進装置。
12. A plurality of spiral blades are wound around a blade axle provided at the stern, and an impeller housing is disposed around the outer periphery of the spiral blade, wherein the spiral blade is a mixed flow blade. Water-jet propulsion device for ships.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200463687Y1 (en) * 2012-06-05 2012-11-20 신봉규 propulsion apparatus for ship
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CN110329478A (en) * 2019-06-18 2019-10-15 珠海超弦智能科技有限公司 A kind of pressurization water conservancy diversion spout for marine propeller
KR102575881B1 (en) * 2023-04-06 2023-09-07 국방과학연구소 Vehicle including water jet propulsion device
CN119329728A (en) * 2024-12-13 2025-01-21 兰州理工大学 A combined submarine driving device for suppressing gap leakage
CN119975748A (en) * 2025-02-12 2025-05-13 无锡市鸿声船用玻璃钢有限公司 A low-magnetic and low-noise high-speed boat

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