[发明专利]船舶的推进装置和具备该推进装置的船舶

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用螺旋桨的船舶的推进装置和具备该推进装置的船舶，更详细而言，涉及在安装在螺旋桨的轴毂上的轴毂罩(boss cap)上设置翼片从而提高螺旋桨的推进性能的船舶的推进装置和具备该推进装置的船舶。

背景技术

大多船舶使用螺旋桨作为其推进器，提高其推进器效率等的螺旋桨特性大大地有助于燃油效率的提高。因此，作出了螺旋桨的翼数、翼的形状、展开面积、螺距角、斜交角等关于螺旋桨的翼的研究，开发出了各种翼形状。

为了该螺旋桨特性的提高，例如，如日本申请的特公平7-121716号公报中所记载的那样，开发出了如图9至12所示那样的带整流翼片的轴毂罩5，其在螺旋桨轴毂2的附近，通过减少螺旋桨轴毂罩5的尾流中的轴毂涡流而提高推进器效率。

在该带整流翼片的轴毂罩5中，令安装在轴毂罩5上的翼片6的个数(在图9中为4个)与各螺旋桨叶片(螺旋桨翼)3的个数(在图9中为4个)相等。另外，如图10中所示，关于翼片6的安装角度α，其相对于螺旋桨叶片3的根部的几何学的螺距角ε具有(-20°≤α-ε≤+30°)的关系。关于翼片6的长度方向，翼片6的前缘与螺旋桨叶片3的根部的后缘在螺旋桨前后方向上相等，或者比该后缘靠后方(b≥0)。另外，设置在邻接的螺旋桨叶片3的根部的间隙的位置(a＞0)。更进一步，如在图11和图12所示，翼片6的从轴毂罩5主体的轴线的最大直径(2r)比螺旋桨轴毂2的罩安装端部2a的直径Dba大，并且为螺旋桨直径(2R)的33%以下。

关于该带整流翼片的轴毂罩5的作用效果，整流翼片6在自身中不产生推力，起到减少轴毂罩5的尾流中的毂涡流的产生的整流板的作用，通过该整流作用，轴毂罩5的尾流的毂涡流扩散而减少螺旋桨叶片(螺旋桨翼)3的翼面上的因涡旋导致的诱导阻力，结果，不会增大扭矩，获得螺旋桨特性(推进器效率)的大幅提高。

另外，例如，如日本申请的专利第3491890号公报所记载的那样，提出了一种具有毂涡流消除装置的船舶的螺旋桨，其在具有消除该整流翼片等的来自螺旋桨轴毂的旋涡的毂涡流消除装置的船舶的螺旋桨中，以令毂涡流消除装置充分地发挥其作用的方式提高螺旋桨的整体效率，并在强度方面也获得有利性为目的，使螺旋桨中的翼根部的螺距或者弯度比螺旋桨的中间部的螺距或者弯度更大。

另外，例如，如在日本申请的实开平5-7599号公报和日本申请的实开平7-34795号公报中所记载的那样，提出了一种带翼片的螺旋桨轴毂，其将翼片不设置在轴毂罩，而在螺旋桨轴毂的螺旋桨的叶片的下游将与叶片相同数目的多片整流翼片设置在除去轴毂罩外的轴毂部的侧周面。

另一方面，本发明的发明者们考虑，使用带整流翼片的轴毂罩的船舶的推进装置是否能够通过翼片的形状而进一步地谋求推进器效率的提高，使用以各种构思为基础设想的翼片的大量形状而进行水槽实验，提出了能进一步提高推进器效率的、如下面那样的使用螺旋桨的船舶的推进装置和具备该推进装置的船舶。

作为这样的一种，在日本申请的特开2010-215187号公报中提出了：为了提高推进器效率，并且提高工作性，而且轻量化，在端面形成轴毂罩的后端面，或者，将后端部的形状收在从周边部起的螺旋桨轴毂罩的全长的20%的范围内，并且令全长为罩前端部的直径的0.28倍至0.76倍，令螺旋桨轴毂罩的后端部的直径为螺旋桨轴毂罩的前缘部的直径的0.35倍至0.95倍。

此外，本发明的发明者们得到下面的见识而提出翼片的改良。即，由于现有技术的翼片平面地形成，因而在根部和顶端侧，相对于螺旋桨轴的角度变为相同的。但是，根据数值流体力学计算(CFD(计算流体力学)计算)，分析翼片表面的流动，结果得到以下见识：流入翼片的流动的方向在翼片的根部和顶端侧中不同，该平面形状的翼片的外周后缘侧成为阻力。

以该见识为基础考虑通过切除翼片的外周后缘侧的部分从而提高推进器效率，在日本申请的特开2010-234861号公报中，提出了：为了提高推进效率，并且提高工作性而轻量化，以螺旋桨轴毂罩的前端部直径为基准直径，令翼片的后半部的形状形成为：前述翼片的根部的前端和后端的中央中翼片的直径为前述基准直径的2.0倍，在前述翼片的最后端位置中直径为前述基准直径的1.5倍。

根据前述事实，本发明的发明者们进一步地推进研究，通过考虑流入翼片的流动的方向的变化而设定翼片形状，从而得到能够更积极地增加翼片的顶端侧的升力，能谋求推进器效率的进一步提高的翼片形状，确信这一点而实现本发明。

[现有技术文献]

[专利文献]