JP2948413B2 - 船舶用リアクションフィン装置 - Google Patents
船舶用リアクションフィン装置Info
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- fins
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は船舶用リアクションフィ
ン装置に関する。
ン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】船舶の推進性能向上のために採用されて
いる慣用のリアクションフィンにおいては、図１５側面
図及び図１６（Ａ）正面図に示すように、右回りプロペ
ラー（後方から見て、時計方向に回るとき、前向きに推
力が発生）では船体１の後端部に設けられたスターンフ
レーム２ａにボッシング３ａが固着して設けられ、その
内部をプロペラー軸５ａが回転可能に貫通しており、そ
の後端にはプロペラー５が嵌着されて、プロペラー軸５
ａの前端は、図示省略の船内装置の主機に連結されてい
る。フィンボス７Ｂはボッシング３ａを囲むようにして
固着され、これに放射状にリアクションフィン（以下フ
ィンという）７ａ〜７ｆが突設され、フィン７ａ〜７ｆ
は水の流れがプロペラー５の前進回転（回転して推力が
前向きに発生する回転方向）方向と逆向きに向くよう
に、ひねりが付けられている。
いる慣用のリアクションフィンにおいては、図１５側面
図及び図１６（Ａ）正面図に示すように、右回りプロペ
ラー（後方から見て、時計方向に回るとき、前向きに推
力が発生）では船体１の後端部に設けられたスターンフ
レーム２ａにボッシング３ａが固着して設けられ、その
内部をプロペラー軸５ａが回転可能に貫通しており、そ
の後端にはプロペラー５が嵌着されて、プロペラー軸５
ａの前端は、図示省略の船内装置の主機に連結されてい
る。フィンボス７Ｂはボッシング３ａを囲むようにして
固着され、これに放射状にリアクションフィン（以下フ
ィンという）７ａ〜７ｆが突設され、フィン７ａ〜７ｆ
は水の流れがプロペラー５の前進回転（回転して推力が
前向きに発生する回転方向）方向と逆向きに向くよう
に、ひねりが付けられている。
【０００３】一方、ラダーホーン２は、スターンフレー
ム２ａの上部に固着して設けられ、舵３は図示省略のピ
ントルでラダーホーン２に取付けられている。このよう
なリアクションフィンが付設された船舶において、プロ
ペラー５が前進回転し船体１が前進航走しているとき、
船尾部の水の流れは、フィン７ａ〜７ｆの作用によっ
て、プロペラー５の回転方向と逆方向に曲げられて、プ
ロペラー５に送り込まれる。これにより、プロペラー５
の後方に発生する回転流が減少するのでプロペラーの推
進効率が向上する。一般に、プロペラーが回転すると、
その後方にプロペラーの回転方向と同一方向の回転流が
発生し、この回転流は船体の推進に利用されないため、
それが発生するエネルギ分だけプロペラー推進効率が低
下する。したがって、その回転流が減少すればその分だ
けプロペラー推進効率は向上するのである。フィン７ａ
〜７ｆのスパン（半径方向の長さ）は同一で、破線円は
プロペラー軸心を中心とする仮想の円であり、これらの
フィンは、スクリュープロペラーの回転方向と逆方向の
回転流を発生するように、進行方向に対して角度を持っ
てフィンボス７Ｂに取り付けられる。
ム２ａの上部に固着して設けられ、舵３は図示省略のピ
ントルでラダーホーン２に取付けられている。このよう
なリアクションフィンが付設された船舶において、プロ
ペラー５が前進回転し船体１が前進航走しているとき、
船尾部の水の流れは、フィン７ａ〜７ｆの作用によっ
て、プロペラー５の回転方向と逆方向に曲げられて、プ
ロペラー５に送り込まれる。これにより、プロペラー５
の後方に発生する回転流が減少するのでプロペラーの推
進効率が向上する。一般に、プロペラーが回転すると、
その後方にプロペラーの回転方向と同一方向の回転流が
発生し、この回転流は船体の推進に利用されないため、
それが発生するエネルギ分だけプロペラー推進効率が低
下する。したがって、その回転流が減少すればその分だ
けプロペラー推進効率は向上するのである。フィン７ａ
〜７ｆのスパン（半径方向の長さ）は同一で、破線円は
プロペラー軸心を中心とする仮想の円であり、これらの
フィンは、スクリュープロペラーの回転方向と逆方向の
回転流を発生するように、進行方向に対して角度を持っ
てフィンボス７Ｂに取り付けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１７はリアクション
フィンに流入する流速分布を示し、同図で実線４は船の
進行方向の等速度線を示しており、数値は船速との比を
表している。矢印６は船体横断面内の流速成分を示し、
矢印で流向を、その長さで流速の大きさを示している。
鎖線はプロペラーの大きさを示すために記入した仮想の
半円である。フィンはプロペラー軸心８から放射状に突
設されるが、その放射線上の流向は半径方向に変化して
いる関係上、効果的なフィンとするために、半径方向に
フィンのひねり角を変えることが望ましいのであるが、
製作上コストが高くなることやフィン厚を厚くするため
抗力が増す等のデメリットがある。したがって、従来の
フィンは、平均的な流向に合わせて、フィンのひねり角
はスパンの長手方向に一定している。それ故、フィンの
先端付近は流向に対して最適なひねり角とはなっておら
ず、かつ流速が速いので、大きな抗力を生ずる。
フィンに流入する流速分布を示し、同図で実線４は船の
進行方向の等速度線を示しており、数値は船速との比を
表している。矢印６は船体横断面内の流速成分を示し、
矢印で流向を、その長さで流速の大きさを示している。
鎖線はプロペラーの大きさを示すために記入した仮想の
半円である。フィンはプロペラー軸心８から放射状に突
設されるが、その放射線上の流向は半径方向に変化して
いる関係上、効果的なフィンとするために、半径方向に
フィンのひねり角を変えることが望ましいのであるが、
製作上コストが高くなることやフィン厚を厚くするため
抗力が増す等のデメリットがある。したがって、従来の
フィンは、平均的な流向に合わせて、フィンのひねり角
はスパンの長手方向に一定している。それ故、フィンの
先端付近は流向に対して最適なひねり角とはなっておら
ず、かつ流速が速いので、大きな抗力を生ずる。
【０００５】また、リアクションフィンによる推進効率
向上効果は、フィンで作られる回転流によって減らされ
た回転流減少エネルギからフィン自体の抗力によって発
生する推進エネルギを控除した分となる。ここで、フィ
ンで作られる回転流とフィン自体の抗力は、フィンの取
付角と密接な関係があり、フィンの取付角が過大になる
と回転流発生は増大するが、フィン自体の抗力が著しく
増大するので、推進効率向上効果は余り良くない。一方
フィン取付角が過小になると、自体の抗力も減少するが
回転流発生が著しく減少するので、これも推進効率向上
効果は余り良くない。そこで、当然のことながら最適な
フィン取付角がある訳であるが、従来のリアクションフ
ィンの場合、この点を考慮して図１６（Ｂ）及び図１８
〜図１９断面図に示すように、プロペラーが前進回転す
るとき、プロペラー翼が下降する舷側のフィンの取付角
θｅ（フィンの前面とプロペラー軸心との角度）を反対
舷側フィンの取付角θｆより大きくしている。しかしな
がら、その後の調査研究の結果、このような取付角度は
必ずしも最適な迎角でないことが判明した。図２０は肥
形船のプロペラー位置流場分布図であって、プロペラー
とリアクションフィンが無い場合の計測結果を示してい
る。このような肥形船は、タンカー 、ばら積み船、ＬＮ
Ｇ船、ＬＰＧ船などの方形係数（Ｃｂ）が０．６８以上
の船である。そして、肥形船の場合、同一舷側のフィン
でも、プロペラー軸より下側のフィン７ｃと７ｄ（図１
６（Ｂ））は他のフィン７ａ，７ｂ及び７ｅ，７ｆと同
一取付角では過大となり、推進効率向上効果があまりな
いのである。
向上効果は、フィンで作られる回転流によって減らされ
た回転流減少エネルギからフィン自体の抗力によって発
生する推進エネルギを控除した分となる。ここで、フィ
ンで作られる回転流とフィン自体の抗力は、フィンの取
付角と密接な関係があり、フィンの取付角が過大になる
と回転流発生は増大するが、フィン自体の抗力が著しく
増大するので、推進効率向上効果は余り良くない。一方
フィン取付角が過小になると、自体の抗力も減少するが
回転流発生が著しく減少するので、これも推進効率向上
効果は余り良くない。そこで、当然のことながら最適な
フィン取付角がある訳であるが、従来のリアクションフ
ィンの場合、この点を考慮して図１６（Ｂ）及び図１８
〜図１９断面図に示すように、プロペラーが前進回転す
るとき、プロペラー翼が下降する舷側のフィンの取付角
θｅ（フィンの前面とプロペラー軸心との角度）を反対
舷側フィンの取付角θｆより大きくしている。しかしな
がら、その後の調査研究の結果、このような取付角度は
必ずしも最適な迎角でないことが判明した。図２０は肥
形船のプロペラー位置流場分布図であって、プロペラー
とリアクションフィンが無い場合の計測結果を示してい
る。このような肥形船は、タンカー 、ばら積み船、ＬＮ
Ｇ船、ＬＰＧ船などの方形係数（Ｃｂ）が０．６８以上
の船である。そして、肥形船の場合、同一舷側のフィン
でも、プロペラー軸より下側のフィン７ｃと７ｄ（図１
６（Ｂ））は他のフィン７ａ，７ｂ及び７ｅ，７ｆと同
一取付角では過大となり、推進効率向上効果があまりな
いのである。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、構造簡単かつコスト低廉で高性能の経済的な
船舶用リアクションフィンを提供することを目的とす
る。
たもので、構造簡単かつコスト低廉で高性能の経済的な
船舶用リアクションフィンを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために、請求項１
は、船尾部の推進用スクリュープロペラーに流入する流
れにプロペラー回転方向と逆方向の回転流を与えるため
にスクリュープロペラーの上流側にプロペラー軸を中心
にほぼ放射状に張り出された複数のリアクションフィン
を備え、かつ、肥形船に設けられる船舶用リアクション
フィン装置において、前進回転の際、プロペラー翼が下
降する舷側のリアクションフィンの取付角を反対舷のリ
アクションフィンの取付角よりも大きく設定するととも
に、各同一舷でプロペラー軸のレベルよりも順次下方に
それぞれ張り出されたリアクションフィンの取付角を上
方に張り出されたリアクションフィンの取付角以下に順
次小さくし、かつ、上記プロペラーの軸心からプロペラ
ー直径Ｄ P の約35％離れた位置で上記プロペラーの前縁
と上記リアクションフィンの後縁との間隔 l O を上記プ
ロペラー直径Ｄ P の15％〜25％の範囲に選定するととも
に、上記プロペラーの軸心からプロペラー直径Ｄ P の約
35％離れた円弧上で上記リアクションフィンの翼弦長Ｃ
F を上記プロペラー直径Ｄ P の10％〜20％としたことを
特徴とする。
は、船尾部の推進用スクリュープロペラーに流入する流
れにプロペラー回転方向と逆方向の回転流を与えるため
にスクリュープロペラーの上流側にプロペラー軸を中心
にほぼ放射状に張り出された複数のリアクションフィン
を備え、かつ、肥形船に設けられる船舶用リアクション
フィン装置において、前進回転の際、プロペラー翼が下
降する舷側のリアクションフィンの取付角を反対舷のリ
アクションフィンの取付角よりも大きく設定するととも
に、各同一舷でプロペラー軸のレベルよりも順次下方に
それぞれ張り出されたリアクションフィンの取付角を上
方に張り出されたリアクションフィンの取付角以下に順
次小さくし、かつ、上記プロペラーの軸心からプロペラ
ー直径Ｄ P の約35％離れた位置で上記プロペラーの前縁
と上記リアクションフィンの後縁との間隔 l O を上記プ
ロペラー直径Ｄ P の15％〜25％の範囲に選定するととも
に、上記プロペラーの軸心からプロペラー直径Ｄ P の約
35％離れた円弧上で上記リアクションフィンの翼弦長Ｃ
F を上記プロペラー直径Ｄ P の10％〜20％としたことを
特徴とする。
【０００８】請求項２は、請求項１記載の船舶用リアク
ションフィン装置において、プロペラー軸よりも上方レ
ベルに張り出された比較的長い上部リアクションフィン
と、上記上部リアクションフィンの下方に順次張り出さ
れるとともに上記上部リアクションフィンよりも順次短
い中部リアクションフィン，下部リアクションフィンを
具えたことを特徴とする。
ションフィン装置において、プロペラー軸よりも上方レ
ベルに張り出された比較的長い上部リアクションフィン
と、上記上部リアクションフィンの下方に順次張り出さ
れるとともに上記上部リアクションフィンよりも順次短
い中部リアクションフィン，下部リアクションフィンを
具えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】請求項１の構成によれば、プロペラー軸心から
プロペラー直径ＤP の約35％離れた円弧上で、リアクシ
ョンフィンの翼弦長ＣF をプロペラー直径ＤP の10％〜
20％としたことにより、図２の実線（Ｂ）−（Ａ）に示
すように、リアクションフィンによる推進効率向上によ
る所要馬力低下量はリアクションフィン抵抗による所要
馬力増加量を上回り、大きな推進性能の向上が見られ
る。
プロペラー直径ＤP の約35％離れた円弧上で、リアクシ
ョンフィンの翼弦長ＣF をプロペラー直径ＤP の10％〜
20％としたことにより、図２の実線（Ｂ）−（Ａ）に示
すように、リアクションフィンによる推進効率向上によ
る所要馬力低下量はリアクションフィン抵抗による所要
馬力増加量を上回り、大きな推進性能の向上が見られ
る。
【００１０】かつ、各同一舷でプロペラー軸のレベルよ
りも順次下方にそれぞれ張り出されたリアクションフィ
ンの取付角を上方に張り出されたリアクションフィンの
取付角以下に順次小さくしたことで、それぞれのフィン
がその回転流発生を極力大きくするとともに、フィン自
体の抗力を極力小さくすることができる。
りも順次下方にそれぞれ張り出されたリアクションフィ
ンの取付角を上方に張り出されたリアクションフィンの
取付角以下に順次小さくしたことで、それぞれのフィン
がその回転流発生を極力大きくするとともに、フィン自
体の抗力を極力小さくすることができる。
【００１１】さらに、プロペラー軸心からプロペラー直
径Ｄ P のほぼ35％離れた位置で、プロペラーの前縁とリ
アクションフィンの後縁の間隔 l O をプロペラー直径Ｄ
P の15％〜25％の範囲に選定したことにより、図１１の
実線に示すように、リアクションフィンなしの場合（破
線）に比べて最も効果的な推進効率が得られる。
径Ｄ P のほぼ35％離れた位置で、プロペラーの前縁とリ
アクションフィンの後縁の間隔 l O をプロペラー直径Ｄ
P の15％〜25％の範囲に選定したことにより、図１１の
実線に示すように、リアクションフィンなしの場合（破
線）に比べて最も効果的な推進効率が得られる。
【００１２】請求項２の構成によれば、請求項１の作用
に加えて、下側のリアクションフィンを上側のリアクシ
ョンフィンよりも短くすることにより、流速が比較的大
きいプロペラー軸の下方の比較的短尺フィンでは逆向き
回転流発生によるメリットを抗力増加によるデメリット
以上とすることができ、プロペラー軸上方の比較的長尺
フィンと協働して推進性能を大きく向上する。
に加えて、下側のリアクションフィンを上側のリアクシ
ョンフィンよりも短くすることにより、流速が比較的大
きいプロペラー軸の下方の比較的短尺フィンでは逆向き
回転流発生によるメリットを抗力増加によるデメリット
以上とすることができ、プロペラー軸上方の比較的長尺
フィンと協働して推進性能を大きく向上する。
【００１３】
【実施例】本発明を右回りプロペラー船に適用した実施
例を図面について説明すると、図１は本発明の第１実施
例の側面図及びそのリアクションフィンの I-I断面図で
ある。図２は図１におけるＣ F ／Ｄ P と所要馬力との関
係を示す線図である。図３は第１実施例の正面図であ
る。図４，図５，図６，図７，図８，図９はそれぞれ図
３の IV-IV,V-V,VI-VI,VII-VII,IIX-IIX,IX-IX断面図で
ある。 なお、図１において、上下のリアクションフィン
及びプロペラー翼は側方からの投影長さではなく、実長
（全長）で示されている（図１０、図１２および図１５
も同様）。
例を図面について説明すると、図１は本発明の第１実施
例の側面図及びそのリアクションフィンの I-I断面図で
ある。図２は図１におけるＣ F ／Ｄ P と所要馬力との関
係を示す線図である。図３は第１実施例の正面図であ
る。図４，図５，図６，図７，図８，図９はそれぞれ図
３の IV-IV,V-V,VI-VI,VII-VII,IIX-IIX,IX-IX断面図で
ある。 なお、図１において、上下のリアクションフィン
及びプロペラー翼は側方からの投影長さではなく、実長
（全長）で示されている（図１０、図１２および図１５
も同様）。
【００１４】まず、第１実施例においては、図１に図示
する様に、プロペラー軸４の中心ＳＣＬよりプロペラー
直径ＤP の３５％離れた円弧状における、フィン７ａ〜
７ｆの断面図であるが、この位置におけるコード長ＣF
は、その I-Iの部分断面に示すようにプロペラー直径Ｄ
P の１０％〜２０％とする。
する様に、プロペラー軸４の中心ＳＣＬよりプロペラー
直径ＤP の３５％離れた円弧状における、フィン７ａ〜
７ｆの断面図であるが、この位置におけるコード長ＣF
は、その I-Iの部分断面に示すようにプロペラー直径Ｄ
P の１０％〜２０％とする。
【００１５】このようなリアクションフィンが設けられ
た船体１が、図示省略の主機によりプロペラー５が回さ
れて前進航走しているとき、フィン７ａ〜７ｆの作用に
より、水流はプロペラー５の回転方向と逆向きに変えら
れて、プロペラー５に流入する。その結果、プロペラー
５の後方に発生する回転流が減少するので、プロペラー
の推進効率が向上する。その場合、フィン７ａ〜７ｆの
コード長ＣF と推進効率との間には、密接な相関関係が
あり、図２に示すようにＣF ／ＤP を横軸にして、フィ
ン抵抗による所要馬力増加量は曲線Ｂとなり、リアクシ
ョンフィンでの推進効率向上による所要馬力低下量は曲
線Ａとなる。
た船体１が、図示省略の主機によりプロペラー５が回さ
れて前進航走しているとき、フィン７ａ〜７ｆの作用に
より、水流はプロペラー５の回転方向と逆向きに変えら
れて、プロペラー５に流入する。その結果、プロペラー
５の後方に発生する回転流が減少するので、プロペラー
の推進効率が向上する。その場合、フィン７ａ〜７ｆの
コード長ＣF と推進効率との間には、密接な相関関係が
あり、図２に示すようにＣF ／ＤP を横軸にして、フィ
ン抵抗による所要馬力増加量は曲線Ｂとなり、リアクシ
ョンフィンでの推進効率向上による所要馬力低下量は曲
線Ａとなる。
【００１６】これによるとＣF （プロペラー直径の35％
すなわち、0.35ＤP 円弧上におけるフィンのコード長）
とＤP の比ＣF ／ＤP が0.25以下の場合、特にＣF がＤ
P の10％〜20％の場合はリアクションフィンの推進効率
向上による所要馬力低下量はフィン抵抗による所要馬力
増加量を上回っており、（Ｂ−Ａ）が馬力減少側にある
全域にわたって推進性能向上効果が得られている。
すなわち、0.35ＤP 円弧上におけるフィンのコード長）
とＤP の比ＣF ／ＤP が0.25以下の場合、特にＣF がＤ
P の10％〜20％の場合はリアクションフィンの推進効率
向上による所要馬力低下量はフィン抵抗による所要馬力
増加量を上回っており、（Ｂ−Ａ）が馬力減少側にある
全域にわたって推進性能向上効果が得られている。
【００１７】また、各フィン７ａ〜７ｆはフィンボス７
Ｂにそれぞれ放射状に突設された等長のフィンで、水の
流れをプロペラー５の前進回転方向と逆方向に向けるよ
うにそれぞれ取付角θでひねりが設けられている。ここ
で、左舷フィン７ａ，７ｂ，７ｃは、それぞれ図４，図
６，図８に示すとおりであり、下部フィン７ｃの取付角
θｃは中部フィン７ｂの取付角θｂより小さく、中部フ
ィン７ｂの取付角θｂは上部フィン７ａの取付角θａよ
りわずかに小さく作られ、各フィンの取付角間にはθａ
＞θｂ＞θｃの関係がある。一方、右舷フィン７ｄ，７
ｅ，７ｆは、それぞれ図９，図７，図５に示すとおりで
あり、下部フィン７ｄの取付角θｄは中部フィン７ｅの
取付角θｅより小さく、中部フィン７ｅの取付角θｅは
上部フィン７ｆの取付角θｆよりわずかに小さく作ら
れ、各フィンの取付角間にはθｆ＞θｅ＞θｄの関係が
ある。
Ｂにそれぞれ放射状に突設された等長のフィンで、水の
流れをプロペラー５の前進回転方向と逆方向に向けるよ
うにそれぞれ取付角θでひねりが設けられている。ここ
で、左舷フィン７ａ，７ｂ，７ｃは、それぞれ図４，図
６，図８に示すとおりであり、下部フィン７ｃの取付角
θｃは中部フィン７ｂの取付角θｂより小さく、中部フ
ィン７ｂの取付角θｂは上部フィン７ａの取付角θａよ
りわずかに小さく作られ、各フィンの取付角間にはθａ
＞θｂ＞θｃの関係がある。一方、右舷フィン７ｄ，７
ｅ，７ｆは、それぞれ図９，図７，図５に示すとおりで
あり、下部フィン７ｄの取付角θｄは中部フィン７ｅの
取付角θｅより小さく、中部フィン７ｅの取付角θｅは
上部フィン７ｆの取付角θｆよりわずかに小さく作ら
れ、各フィンの取付角間にはθｆ＞θｅ＞θｄの関係が
ある。
【００１８】いま、船体１が前進航走しているとき、船
尾部の水の流れはフィン７ａ〜７ｆの作用によって、プ
ロペラー５の回転方向とは逆方向に曲げられてプロペラ
ー５に送り込まれる。そのため、プロペラー５の後方に
発生する回転流が減少するのでプロペラー推進効率が向
上する。
尾部の水の流れはフィン７ａ〜７ｆの作用によって、プ
ロペラー５の回転方向とは逆方向に曲げられてプロペラ
ー５に送り込まれる。そのため、プロペラー５の後方に
発生する回転流が減少するのでプロペラー推進効率が向
上する。
【００１９】さきに、図２０で示したようなプロペラー
位置流場を有する肥形船の場合、フィン取付位置のプロ
ペラー軸と平行な線に対する流向角は、プロペラー軸の
中部フィン７ｂと７ｅ，上部フィン７ａと７ｆについて
は大差なく、下部フィン７ｃと７ｄは前者より小さくな
っているが、下部フィン７ｃと７ｄの取付角が中部フィ
ン７ｂ，７ｅ及び上部フィン７ａ，７ｆより小さく作ら
れているので、各フィン７ａ〜７ｆは取付角が過大又は
過小とならず、最適な迎角（フィンの前面と流れのなす
角度）となるので最良の推進効率向上効果が得られる。
位置流場を有する肥形船の場合、フィン取付位置のプロ
ペラー軸と平行な線に対する流向角は、プロペラー軸の
中部フィン７ｂと７ｅ，上部フィン７ａと７ｆについて
は大差なく、下部フィン７ｃと７ｄは前者より小さくな
っているが、下部フィン７ｃと７ｄの取付角が中部フィ
ン７ｂ，７ｅ及び上部フィン７ａ，７ｆより小さく作ら
れているので、各フィン７ａ〜７ｆは取付角が過大又は
過小とならず、最適な迎角（フィンの前面と流れのなす
角度）となるので最良の推進効率向上効果が得られる。
【００２０】つまり、この実施例によれば、水深位置を
異にする複数のフィンの取付角をそれぞれ水流にほぼ応
じた取付角としたことで、それぞれフィンがその回転流
発生を極力大きくするとともに、自体の抗力を極力小さ
くすることができるのである。
異にする複数のフィンの取付角をそれぞれ水流にほぼ応
じた取付角としたことで、それぞれフィンがその回転流
発生を極力大きくするとともに、自体の抗力を極力小さ
くすることができるのである。
【００２１】また、図１０は本発明の第１実施例を示す
側面図及びそのリアクションフィンを示す背面図、図１
１は図１０におけるｌO ／ＤP と所要馬力との関係を示
す線図である。
側面図及びそのリアクションフィンを示す背面図、図１
１は図１０におけるｌO ／ＤP と所要馬力との関係を示
す線図である。
【００２２】第１実施例においては、さらに、図１０〜
図１１に示す様に、プロペラー軸４の中心ＳＣより、プ
ロペラー直径ＤP の35％離れた円弧上においてプロペラ
ー５の前縁とフィン７ａ〜７ｆの後縁との間隔ｌO はプ
ロペラー直径ＤP の１５％〜２５％の範囲にする。
図１１に示す様に、プロペラー軸４の中心ＳＣより、プ
ロペラー直径ＤP の35％離れた円弧上においてプロペラ
ー５の前縁とフィン７ａ〜７ｆの後縁との間隔ｌO はプ
ロペラー直径ＤP の１５％〜２５％の範囲にする。
【００２３】このようなリアクションフィンが設けられ
た船体が図示省略の主機によりプロペラー５が回されて
前進航走しているとき、フィン７ａ〜７ｆの作用によ
り、水流はプロペラー５の回転方向と逆向きに変えられ
てプロペラー５に流入する。その結果、プロペラー５の
後方に発生する回転流が減少するので、プロペラー効率
が向上する。
た船体が図示省略の主機によりプロペラー５が回されて
前進航走しているとき、フィン７ａ〜７ｆの作用によ
り、水流はプロペラー５の回転方向と逆向きに変えられ
てプロペラー５に流入する。その結果、プロペラー５の
後方に発生する回転流が減少するので、プロペラー効率
が向上する。
【００２４】リアクションフィン付の場合、一般的に
は、それ自体の抵抗が発生するので船体が航走するため
の所要馬力はリアクションフィンによるプロペラー効率
の向上分から、その抵抗分を控除する必要があるのであ
るが、本実施例のリアクションフィンの場合は、その点
を考慮しても所要馬力は図１１の実線に示すとおり、フ
ィン無しの場合（破線）より低い値で船体は航走するこ
とができる。
は、それ自体の抵抗が発生するので船体が航走するため
の所要馬力はリアクションフィンによるプロペラー効率
の向上分から、その抵抗分を控除する必要があるのであ
るが、本実施例のリアクションフィンの場合は、その点
を考慮しても所要馬力は図１１の実線に示すとおり、フ
ィン無しの場合（破線）より低い値で船体は航走するこ
とができる。
【００２５】また、図１２は本発明の第２実施例を示す
側面図、図１３は図１２の XIII-XIII矢視背面図、図１
４は第２実施例と従来のリアクションフィンとの性能比
較図である。図１２〜図１３に示す第２実施例において
は、第１実施例と同様に、Ｃ F をＤ P の10％〜20％とす
るとともに、水深位置を異にする複数のフィンの取付角
をそれぞれ水流にほぼ応じた取付角とし、かつ、プロペ
ラー５の前縁とフィン７ａ〜７ｆの後縁との間隔ｌ O は
プロペラー直径Ｄ P の１５％〜２５％の範囲にする。そ
して、プロペラー軸の上方レベルに突設されたフィン７
ａ，７ｆは比較的長く、プロペラー軸の下方レベルに突
設されたフィン７ｃ，７ｄのスパンは比較的短く、プロ
ペラー軸と同一レベルに突設されたリアクションフィン
７ｂ，７ｅのスパンはリアクションフィン７ａ，７ｃの
中間的長さである。
側面図、図１３は図１２の XIII-XIII矢視背面図、図１
４は第２実施例と従来のリアクションフィンとの性能比
較図である。図１２〜図１３に示す第２実施例において
は、第１実施例と同様に、Ｃ F をＤ P の10％〜20％とす
るとともに、水深位置を異にする複数のフィンの取付角
をそれぞれ水流にほぼ応じた取付角とし、かつ、プロペ
ラー５の前縁とフィン７ａ〜７ｆの後縁との間隔ｌ O は
プロペラー直径Ｄ P の１５％〜２５％の範囲にする。そ
して、プロペラー軸の上方レベルに突設されたフィン７
ａ，７ｆは比較的長く、プロペラー軸の下方レベルに突
設されたフィン７ｃ，７ｄのスパンは比較的短く、プロ
ペラー軸と同一レベルに突設されたリアクションフィン
７ｂ，７ｅのスパンはリアクションフィン７ａ，７ｃの
中間的長さである。
【００２６】このような構成によれば、フィンを設置す
る位置の流れの様子は図１７に示すように、プロペラー
軸心８より下方ではプロペラー半径と同程度の領域で船
の進行方向の流速が船速の９０％以上であるのに対し
て、プロペラー軸心より上方では漸次小さくなってい
る。
る位置の流れの様子は図１７に示すように、プロペラー
軸心８より下方ではプロペラー半径と同程度の領域で船
の進行方向の流速が船速の９０％以上であるのに対し
て、プロペラー軸心より上方では漸次小さくなってい
る。
【００２７】そこで、流速が比較的大きいプロペラー軸
の下方では比較的短尺フィン７ｃ，７ｄにより逆向き回
転流発生によるメリットを抗力増加によるデメリット以
上とすることができ、上方の比較的長尺フィンおよび比
較的中尺フィン７ｂ，７ｅと協働して推進性能を大きく
向上することができる。
の下方では比較的短尺フィン７ｃ，７ｄにより逆向き回
転流発生によるメリットを抗力増加によるデメリット以
上とすることができ、上方の比較的長尺フィンおよび比
較的中尺フィン７ｂ，７ｅと協働して推進性能を大きく
向上することができる。
【００２８】ちなみに、このようなリアクションフィン
によれば図１４の実線に示すように、従来のリアクショ
ンフィン（破線）に比べてかなり小さい所要馬力により
同一船速が得られる。
によれば図１４の実線に示すように、従来のリアクショ
ンフィン（破線）に比べてかなり小さい所要馬力により
同一船速が得られる。
【００２９】なお、図１３において、フィン７ｆを最長
フィンとし、フィン７ａ，７ｅはこれより若干短い等長
フィンとし、フィン７ｂ，７ｄはフィン７ａ，７ｅより
若干短い等長フィンとし、フィン７ｃは最短フィンとす
ることもでき、このような構造においても、図１３の構
造と実質的に同一の作用効果を奏する。
フィンとし、フィン７ａ，７ｅはこれより若干短い等長
フィンとし、フィン７ｂ，７ｄはフィン７ａ，７ｅより
若干短い等長フィンとし、フィン７ｃは最短フィンとす
ることもでき、このような構造においても、図１３の構
造と実質的に同一の作用効果を奏する。
【００３０】
【発明の効果】要するに本発明によれば、プロペラーの
軸心からプロペラー直径ＤP の約35％離れた円弧上で上
記リアクションフィンの翼弦長ＣF を上記プロペラー直
径ＤPの10％〜20％としたことにより、図２の実線
（Ｂ）−（Ａ）に示すように、リアクションフィンによ
る推進効率向上による所要馬力低下量はリアクションフ
ィン抵抗による所要馬力増加量を上回り、大きな推進性
能の向上が見られる。
軸心からプロペラー直径ＤP の約35％離れた円弧上で上
記リアクションフィンの翼弦長ＣF を上記プロペラー直
径ＤPの10％〜20％としたことにより、図２の実線
（Ｂ）−（Ａ）に示すように、リアクションフィンによ
る推進効率向上による所要馬力低下量はリアクションフ
ィン抵抗による所要馬力増加量を上回り、大きな推進性
能の向上が見られる。
【００３１】また、各同一舷でプロペラー軸のレベルよ
りも順次下方にそれぞれ張り出されたリアクションフィ
ンの取付角を上方に張り出されたリアクションフィンの
取付角以下に順次小さくしたことで、それぞれのフィン
がその回転流発生を極力大きくするとともに、フィン自
体の抗力を極力小さくすることができる。
りも順次下方にそれぞれ張り出されたリアクションフィ
ンの取付角を上方に張り出されたリアクションフィンの
取付角以下に順次小さくしたことで、それぞれのフィン
がその回転流発生を極力大きくするとともに、フィン自
体の抗力を極力小さくすることができる。
【００３２】さらに、プロペラー軸心からプロペラー直
径ＤP のほぼ35％離れた位置で、プロペラーの前縁とリ
アクションフィンの後縁の間隔 lO をプロペラー直径Ｄ
P の15％〜25％の範囲に選定したことにより、図１１の
実線に示すように、リアクションフィンなしの場合（破
線）に比べて最も効果的な推進効率が得られる。
径ＤP のほぼ35％離れた位置で、プロペラーの前縁とリ
アクションフィンの後縁の間隔 lO をプロペラー直径Ｄ
P の15％〜25％の範囲に選定したことにより、図１１の
実線に示すように、リアクションフィンなしの場合（破
線）に比べて最も効果的な推進効率が得られる。
【００３３】そして、下側のリアクションフィンを上側
のリアクションフィンよりも短くすることにより、流速
が比較的大きいプロペラー軸の下方の比較的短尺フィン
では逆向き回転流発生によるメリットを抗力増加による
デメリット以上とすることができ、プロペラー軸上方の
比較的長尺フィンと協働して推進性能を大きく向上す
る。
のリアクションフィンよりも短くすることにより、流速
が比較的大きいプロペラー軸の下方の比較的短尺フィン
では逆向き回転流発生によるメリットを抗力増加による
デメリット以上とすることができ、プロペラー軸上方の
比較的長尺フィンと協働して推進性能を大きく向上す
る。
【図１】図１は本発明の第１実施例の側面図及びそのリ
アクションフィンの I-I断面図である。
アクションフィンの I-I断面図である。
【図２】図１におけるＣ F ／Ｄ P と所要馬力との関係を
示す線図である。
示す線図である。
【図３】図３は第１実施例の正面図である。
【図４】図３の IV-IV断面図である。
【図５】図３の V-V断面図である。
【図６】図３の VI-VI断面図である。
【図７】図３の VII-VII断面図である。
【図８】図３の VIII-VIII断面図である。
【図９】図３の IX-IX断面図である。
【図１０】図１０は本発明の第１実施例を示す側面図及
びそのリアクションフィンを示す背面図である。
びそのリアクションフィンを示す背面図である。
【図１１】図１０におけるｌ O ／Ｄ P と所要馬力との関
係を示す線図である。
係を示す線図である。
【図１２】本発明の第２実施例を示す側面図である。
【図１３】図１２の XIII-XIII矢視背面図である。
【図１４】第２実施例と従来のリアクションフィンとの
性能比較図である。
性能比較図である。
【図１５】公知のリアクションフィンを具えた右回転プ
ロペラー船を示す側面図である。
ロペラー船を示す側面図である。
【図１６】図１５のそれぞれ XVI-XVI矢視背面図であ
る。
る。
【図１７】図１５（Ａ）のリアクションフィンに流入す
る流れ場分布図である。
る流れ場分布図である。
【図１８】図１６（Ｂ）の XVIII-XVIII矢視断面図であ
る。
る。
【図１９】図１６（Ｂ）のXVIIII−XVIIII矢視断面図で
ある。
ある。
【図２０】肥形船のプロペラー位置流れ場分布図であ
る。
る。
１ 船体 ２ ラダーホーン（舵柱） ２ａ スターンフレーム ３ 舵 ３ａ ボッシング ４ 進行方向の等速度線 ５ プロペラー ５ａ プロペラー軸 ６ 船体横断面内の流速成分 ７，７ａ〜７ｆ リアクションフィン（フィン） ７Ｂ フィンボス ８ プロペラー軸心 ＣF リアクションフィンの翼弦長 ＤP プロペラー直径 ｌO プロペラーの前縁とリアクションフィンの後縁と
の間隔
の間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B63H 5/16
Claims (2)
- 【請求項１】 船尾部の推進用スクリュープロペラーに
流入する流れにプロペラー回転方向と逆方向の回転流を
与えるためにスクリュープロペラーの上流側にプロペラ
ー軸を中心にほぼ放射状に張り出された複数のリアクシ
ョンフィンを備え、かつ、肥形船に設けられる船舶用リ
アクションフィン装置において、前進回転の際、プロペラー翼が下降する舷側のリアクシ
ョンフィンの取付角を反対舷のリアクションフィンの取
付角よりも大きく設定するとともに、各同一舷でプロペ
ラー軸のレベルよりも順次下方にそれぞれ張り出された
リアクションフィンの取付角を上方に張り出されたリア
クションフィンの取付角以下に順次小さくし、 かつ、上記プロペラーの軸心からプロペラー直径Ｄ P の
約35％離れた位置で上記プロペラーの前縁と上記リアク
ションフィンの後縁との間隔 l O を上記プロペラー直径
Ｄ P の15％〜25％の範囲に選定するとともに、 上記プロペラーの軸心からプロペラー直径Ｄ P の約35％
離れた円弧上で上記リアクションフィンの翼弦長Ｃ F を
上記プロペラー直径Ｄ P の10％〜20％としたことを特徴
とする 船舶用リアクションフィン装置。 - 【請求項２】 プロペラー軸よりも上方レベルに張り出
された比較的長い上部リアクションフィンと、上記上部
リアクションフィンの下方に順次張り出されるとともに
上記上部リアクションフィンよりも順次短い中部リアク
ションフィン，下部リアクションフィンを具えたことを
特徴とする請求項１記載の船舶用リアクションフィン装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13018892A JP2948413B2 (ja) | 1991-11-14 | 1992-04-23 | 船舶用リアクションフィン装置 |
| ES9202431A ES2075785B1 (es) | 1991-11-14 | 1992-11-13 | Disposicion de aletas de reaccion para uso marino. |
| CN 92113007 CN1031388C (zh) | 1991-11-14 | 1992-11-13 | 船用反作用鳍板装置 |
| CN95101175A CN1049397C (zh) | 1991-11-14 | 1995-01-11 | 船用反作用鳍板装置 |
| CN95101191A CN1048461C (zh) | 1991-11-14 | 1995-01-11 | 船用反作用鳍板装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32651691 | 1991-11-14 | ||
| JP3-326516 | 1991-11-14 | ||
| JP13018892A JP2948413B2 (ja) | 1991-11-14 | 1992-04-23 | 船舶用リアクションフィン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185986A JPH05185986A (ja) | 1993-07-27 |
| JP2948413B2 true JP2948413B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=26465383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13018892A Expired - Lifetime JP2948413B2 (ja) | 1991-11-14 | 1992-04-23 | 船舶用リアクションフィン装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948413B2 (ja) |
| CN (3) | CN1031388C (ja) |
| ES (1) | ES2075785B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106184607A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 广州文冲船厂有限责任公司 | 一种艉柱与尾鳍的安装结构 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100625847B1 (ko) * | 2004-10-14 | 2006-09-20 | 부산대학교 산학협력단 | 캐비테이션 성능 향상용 비대칭 전류고정날개 |
| SE531482C2 (sv) * | 2005-04-20 | 2009-04-21 | Rolls Royce Ab | Arrangemang för framdrivning och styrning av ett fartyg |
| CN101234667B (zh) * | 2007-02-01 | 2012-06-06 | 大宇造船海洋株式会社 | 船舶的非对称预旋定子 |
| EP1955944B1 (en) | 2007-02-06 | 2012-07-11 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd | Asymmetric preswirl stator of ship |
| JP5002378B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2012-08-15 | 日本郵船株式会社 | 舶用推進効率改善装置およびその施工方法 |
| DE202008006069U1 (de) * | 2008-03-10 | 2008-07-17 | Becker Marine Systems Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Verringerung des Antriebsleistungsbedarfes eines Schiffes |
| KR20100127854A (ko) * | 2008-10-20 | 2010-12-06 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 트윈 스케그선 |
| JP5137258B2 (ja) * | 2009-02-09 | 2013-02-06 | 流体テクノ有限会社 | 推進性能向上装置 |
| JP2010195153A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶用リアクションフィン装置および船舶 |
| JP5281559B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-09-04 | 三菱重工業株式会社 | 船舶の推進性能向上装置 |
| JP5467483B2 (ja) * | 2010-01-09 | 2014-04-09 | 株式会社栗之浦ドック | 船舶用推進性能向上装置 |
| TWI508897B (zh) * | 2010-09-07 | 2015-11-21 | Akishima Lab Mitsui Zosen Inc | 船舶之推進裝置及具備此裝置之船舶 |
| TWI491536B (zh) * | 2010-09-10 | 2015-07-11 | Akishima Lab Mitsui Zosen Inc | 船舶之推進裝置及具備此裝置之船舶 |
| DE202011000439U1 (de) * | 2011-02-25 | 2012-08-21 | Becker Marine Systems Gmbh & Co. Kg | Vordüse für ein Antriebssystem eines Wasserfahrzeuges zur Verbesserung der Energieeffizienz |
| KR101365878B1 (ko) * | 2011-08-22 | 2014-02-24 | 현대중공업 주식회사 | 비대칭 비틀림 유동제어 핀이 부착된 선박의 선미 구조부 형성 방법 |
| EP2591994B1 (de) * | 2011-11-11 | 2014-06-18 | Becker Marine Systems GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur Verringerung des Antriebsleistungsbedarfs eines Wasserfahrzeuges |
| TW201339052A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-10-01 | Csbc Corp Taiwan | 船舶的非對稱鰭翼裝置 |
| CN104029809A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 财团法人船舶暨海洋产业研发中心 | 具导流翼的全速度域螺桨 |
| JP6444501B2 (ja) * | 2014-10-24 | 2018-12-26 | サムスン ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | 推進効率向上装置 |
| CN107128468A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-09-05 | 中航鼎衡造船有限公司 | 一种船用减震反作用鳍 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3051250A (en) * | 1960-07-20 | 1962-08-28 | Harold G Jones | Boat propelling device |
| CN85101081B (zh) * | 1985-04-01 | 1987-09-23 | 奥斯特曼金属制造公司 | 由一个船只螺旋推进器及一个导轮所构成的装置 |
| DE3615619A1 (de) * | 1985-06-24 | 1987-01-02 | Schiffbau Veb K | Leiteinrichtung zur beeinflussung der propellerzustroemung bei schiffen |
| JPS6226197A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶の推進性能向上装置 |
| US4932908A (en) * | 1988-03-03 | 1990-06-12 | United States Of America | Energy efficient asymmetric pre-swirl vane and twisted propeller propulsion system |
| WO1989012572A1 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Hiroshi Sugano | Propulsion efficiency improving apparatus for ships |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP13018892A patent/JP2948413B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-13 CN CN 92113007 patent/CN1031388C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-13 ES ES9202431A patent/ES2075785B1/es not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-11 CN CN95101191A patent/CN1048461C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-11 CN CN95101175A patent/CN1049397C/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106184607A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 广州文冲船厂有限责任公司 | 一种艉柱与尾鳍的安装结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1072145A (zh) | 1993-05-19 |
| CN1120505A (zh) | 1996-04-17 |
| CN1049397C (zh) | 2000-02-16 |
| ES2075785B1 (es) | 1996-04-16 |
| CN1048461C (zh) | 2000-01-19 |
| JPH05185986A (ja) | 1993-07-27 |
| ES2075785A1 (es) | 1995-10-01 |
| CN1117006A (zh) | 1996-02-21 |
| CN1031388C (zh) | 1996-03-27 |
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