JPH0478696A - Water jet propulsion device - Google Patents
Water jet propulsion deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は水噴射推進装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a water injection propulsion device.
[従来の技術]
従来、特開昭56−75296号に記載の如くの水噴射
推進装置がある。この水噴射推進装置は、船体に配置さ
れるエンジンと、船体の後部に配設される水噴射ダクト
と、水噴射ダクト内に配設され、エンジンの回転力を受
けて回転し、水噴射ダクト内に噴流を形成するインペラ
とを有して構成され、水噴射ダクト内に形成した噴流を
その出口に設けた噴射ノズルから噴出せしめることにて
推力を得る。[Prior Art] Conventionally, there is a water injection propulsion device as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 75296/1983. This water injection propulsion device consists of an engine placed in the hull, a water injection duct placed at the rear of the hull, and a water injection duct placed inside the water injection duct. The water jet duct has an impeller that forms a jet inside the water jet duct, and thrust is obtained by ejecting the jet formed inside the water jet duct from the jet nozzle provided at the outlet of the water jet duct.
この時、従来の水噴射推進装置にあっては、噴射ノズル
の出口面積か、エンジンの出力、加速時間、最高速度、
航走燃費等のマツチングにより固定化されている。At this time, in conventional water injection propulsion devices, the exit area of the injection nozzle, engine output, acceleration time, maximum speed,
It is fixed by matching cruising fuel consumption, etc.
[発明か解決しようとする課題]
然しなから、従来技術ては、噴射ノズルの出口面積が固
定化されているため、結果として、加速性、最高速度が
固定化され、船速小の時に加速性を高めたり、船速大の
時に最高速度をより高める如くに、加速性と最高速度と
を船速に応して適宜最適制御することかてきない。[Problem to be solved by the invention] However, in the conventional technology, the outlet area of the injection nozzle is fixed, so as a result, the acceleration performance and maximum speed are fixed, and the acceleration when the ship speed is low is The only way to do this is to optimally control the acceleration and maximum speed according to the ship's speed, such as increasing the speed of the ship or increasing the maximum speed when the ship's speed is high.
本発明は、簡素な構成により、船速に応して加速性と最
高速度とを適宜最適制御し、優れた航走性能を確保する
ことを目的とする。An object of the present invention is to optimally control acceleration and maximum speed according to ship speed using a simple configuration to ensure excellent sailing performance.
[課題を解決するための手段]
本発明は、船体に配置されるエンジンと、船体の後部に
配設される水噴射ダクトと、水噴射ダクト内に配設され
、エンジンの回転力を受けて回転し、水噴射ダクト内に
噴流を形成するインペラとを有してなる水噴射推進装置
において、水噴射ダクトの出口に設けられる噴射ノズル
に、船速小の時には該ノズル出口面積を大とし、船速大
の時には該ノズル出口面積を小とするノズル出口面1m
整装置を取付けるようにしだものである。[Means for Solving the Problems] The present invention includes an engine disposed in the hull, a water injection duct disposed at the rear of the hull, and an engine disposed within the water injection duct that receives the rotational force of the engine. In a water injection propulsion device comprising an impeller that rotates and forms a jet flow in a water injection duct, an injection nozzle provided at the outlet of the water injection duct has a large outlet area when the ship speed is low; When the ship speed is high, the nozzle exit area is reduced to 1 m.
It is intended to be used to attach a maintenance device.
[作用]
第7図は水噴射推進装置の船速V、推力T、船体抵抗R
、ノズル出口面積の関係を示す線図てあり、特性線Aは
ノズル出口面積大におけるスロットル全開時の推力を示
し、特性&iBはノズル出口面積小におけるスロットル
全開時の推力を示す。[Function] Figure 7 shows the ship speed V, thrust force T, and hull resistance R of the water injection propulsion system.
, is a diagram showing the relationship between the nozzle exit area, where characteristic line A shows the thrust force when the throttle is fully open when the nozzle exit area is large, and characteristic line &iB shows the thrust force when the throttle is fully open when the nozzle exit area is small.
即ち、水噴射推進装置においては、第7図において明ら
かな如く、ノズル出口面積大とすることにより噴射流量
を大とし、低・中速域の推力を高めることかてきる。然
し、一方高速域での推力は低下してしまう。他方、ノズ
ル出口面積小とすることにより噴射圧力を大とし、高速
域ての推力を高めることにより船速の最高速度を高める
ことがてきる。然し、低速域ての推力は低下してしまう
。That is, in the water injection propulsion device, as is clear from FIG. 7, by increasing the nozzle exit area, the injection flow rate can be increased and the thrust in the low to medium speed range can be increased. However, on the other hand, the thrust at high speeds decreases. On the other hand, by reducing the nozzle exit area, the injection pressure can be increased and the thrust in the high speed range can be increased, thereby increasing the maximum speed of the ship. However, the thrust at low speeds decreases.
尚、第7図においてVAは特性&!Aにおける最高速度
、VBは特性線Bにおける最高速度てあり、VA<VB
である。In addition, in Figure 7, VA is the characteristic &! The maximum speed at A and VB are the maximum speed at characteristic line B, and VA<VB
It is.
然るに、本発明によれば、ノズル出口面積調整装置の存
在により、■船速小の時には、ノズル出口面積を大とし
て、加速性を高め、■船速大の時には、ノズル出口面積
を小として、船速の最高速度をより高めることかてきる
。即ち、簡素な構成により、船速に応して加速性と最高
速度とを適宜最適制御し、優れた航走性能を確保するこ
とかてきる。However, according to the present invention, due to the presence of the nozzle exit area adjustment device, (1) when the ship speed is low, the nozzle exit area is increased to improve acceleration; (2) when the ship speed is high, the nozzle exit area is decreased, It is possible to increase the maximum speed of the ship. That is, with a simple configuration, it is possible to optimally control acceleration and maximum speed according to the ship speed, thereby ensuring excellent sailing performance.
[実施例]
第1図は水噴射推進船の一例の全体構成を示す模式図、
第2図は第1図の要部構成を示す断面図、第3図は第2
図の■−■線に沿う断面図、第4図は本発明の制御系統
の一例を示すブロック図、第5図は本発明の制御手順の
一例を示す流れ図、第6図は本発明の制御手順の他の例
を示す流れ図、第7図は水噴射推進装置の船速と推力と
船体抵抗とノズル出口面積の関係を示す線図、第8図は
出口面積制御曲線、第9図は水噴射推進船の他の例を示
す断面図である。[Example] Fig. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an example of a water injection propulsion vessel;
Figure 2 is a sectional view showing the main part configuration of Figure 1, and Figure 3 is a cross-sectional view of the main part of Figure 1.
4 is a block diagram showing an example of the control system of the present invention; FIG. 5 is a flowchart showing an example of the control procedure of the present invention; and FIG. 6 is a control diagram of the present invention. A flowchart showing another example of the procedure, Fig. 7 is a diagram showing the relationship between ship speed, thrust, hull resistance, and nozzle exit area of the water injection propulsion system, Fig. 8 is an exit area control curve, and Fig. 9 is a diagram showing the relationship between water injection propulsion system ship speed, thrust, hull resistance, and nozzle exit area. It is a sectional view showing other examples of an injection propulsion ship.
水噴射推進船10は、第1図に示す如く、船体11の内
部にエンジン12を配置し、船体11の後部に水噴射ダ
クト13を配設し、エンジン12と水噴射ダクト13内
のインペラ14とを伝動軸15によって連結している。As shown in FIG. 1, the water injection propulsion boat 10 includes an engine 12 disposed inside a hull 11, a water injection duct 13 disposed at the rear of the hull 11, and an impeller 14 inside the engine 12 and the water injection duct 13. are connected by a transmission shaft 15.
14Aは伝動軸15に螺着されるインペラボス、16は
座席、17はハンドル装置である。14A is an impeller boss screwed onto the transmission shaft 15, 16 is a seat, and 17 is a handle device.
エンジン12は、第2図に示す如く、クランク軸に連結
される出力軸18の端部に継手19を介して、伝動軸1
5のエンジン側端部を接続している。As shown in FIG. 2, the engine 12 is connected to a power transmission shaft 1 via a joint 19 at the end of an output shaft 18 connected to a crankshaft.
5 is connected to the engine side end.
水噴射ダクト13が、第2図に示す如く、船体11の後
側外面底部に設けられる凹部11Aに装着され、水吸込
口21と噴射ノズル(水流出口)22を有し、その中間
部に前述のインペラ14を回転自在に配置し、インペラ
14の下流側に固定翼23を備えている。IIBは凹部
11Aを覆う底板である。この時、インペラ14は、エ
ンジン12の回転力を伝動軸15により伝えられて回転
し、水噴射ダクト13内に噴流を形成する。尚、伝動軸
15は、船体11に固定される前部軸受24と、固定翼
23の中心部に配設される後部軸受25により支持され
る。As shown in FIG. 2, the water injection duct 13 is installed in a recess 11A provided at the bottom of the rear outer surface of the hull 11, and has a water inlet 21 and an injection nozzle (water outlet) 22, and has a water inlet 21 and an injection nozzle (water outlet) 22 in the middle thereof. An impeller 14 is rotatably arranged, and a fixed blade 23 is provided downstream of the impeller 14. IIB is a bottom plate that covers the recess 11A. At this time, the impeller 14 is rotated by being transmitted with the rotational force of the engine 12 by the transmission shaft 15, and forms a jet flow in the water injection duct 13. The transmission shaft 15 is supported by a front bearing 24 fixed to the hull 11 and a rear bearing 25 disposed at the center of the fixed wing 23.
水噴射ダクト13の噴射ノズル22まわりの上下面部に
設けられる支持ボルト26には、第2図に示す如く、操
向ノズル27が略水平方向に回動自在に枢着されている
。操向ノズル27は、ハンドル装置17の転舵操作に連
動して回動し、水噴射ダクト13の噴射ノズル22から
流出してくる噴流の放出方向を略水平方向にて変更する
。これにより、水噴射推進船1oにあっては、操向ノズ
ル27をハンドル装置17によって左右に回動し、結果
として船体11を左右の方向に旋回可能とする。As shown in FIG. 2, a steering nozzle 27 is pivotally attached to support bolts 26 provided on the upper and lower surfaces of the water injection duct 13 around the injection nozzle 22 so as to be freely rotatable in a substantially horizontal direction. The steering nozzle 27 rotates in conjunction with the steering operation of the handle device 17, and changes the discharge direction of the jet flowing out from the injection nozzle 22 of the water injection duct 13 in a substantially horizontal direction. As a result, in the water injection propulsion boat 1o, the steering nozzle 27 is rotated left and right by the handle device 17, and as a result, the hull 11 can be turned left and right.
更に、水噴射推進船10にあっては、第2図、第3図に
示す如く、水噴射ダクト13の噴射ノズル22の上部内
面に設けた凹状カム室30に、ノズル出口面積調整装置
を構成する調整プレート31、及びカム32を取付けで
ある。Furthermore, in the water injection propulsion vessel 10, as shown in FIGS. 2 and 3, a nozzle outlet area adjustment device is configured in a concave cam chamber 30 provided on the upper inner surface of the injection nozzle 22 of the water injection duct 13. The adjustment plate 31 and cam 32 are installed.
調整プレート31は、水噴射ダクト13に枢着した支軸
33に固定されている。又、カム32は、水噴射ダクト
13に枢着したカム軸34に固定されている。そして、
水噴射ダクト13におけるカム室30の外側面にはステ
ッピングモータ35か固定され、モータ35には上記カ
ム軸34のダクト13を貫通する一端部が直結されてい
る。この時、調整プレート31は、噴射ノズル22の噴
流形成領域の上半部を覆う如くの円弧面をなし、水噴射
ダクト13との間に設けた引張ばね36によりカム32
に常時押接されている。The adjustment plate 31 is fixed to a support shaft 33 that is pivotally connected to the water injection duct 13. Further, the cam 32 is fixed to a cam shaft 34 which is pivotally connected to the water injection duct 13. and,
A stepping motor 35 is fixed to the outer surface of the cam chamber 30 in the water injection duct 13, and one end of the cam shaft 34 passing through the duct 13 is directly connected to the motor 35. At this time, the adjustment plate 31 has an arcuate surface that covers the upper half of the jet formation region of the injection nozzle 22, and the tension spring 36 provided between the adjustment plate 31 and the water injection duct 13
is constantly under pressure.
従って、モータ35がカム32を駆動し調整フレート3
1を揺動する時、モータ35の回転方向及び回転角度量
の調整により、調整プレート31は噴射ノズル22の出
口面積な大又は小に調整てきる。Therefore, the motor 35 drives the cam 32 and the adjustment plate 3
1, the adjustment plate 31 can be adjusted to make the outlet area of the injection nozzle 22 larger or smaller by adjusting the rotation direction and rotation angle of the motor 35.
他方、船体11の内部には、カム32のステ、ツピンク
モータ35を駆動制御する制御装置4oか配設されてい
る。制御装置40は、第4図に示す如く、制御回路41
ど駆動回路42を有して構成されている。制御回路41
は、ピトー管式船速センサ43の出力信号を受信し、第
5図の制御手順により、駆動回路42を介してモータ3
5を駆動制御する。45はバッテリである。On the other hand, a control device 4o for driving and controlling the stem of the cam 32 and the twink motor 35 is disposed inside the hull 11. The control device 40 includes a control circuit 41 as shown in FIG.
The drive circuit 42 is configured to include a drive circuit 42. Control circuit 41
receives the output signal of the pitot tube type ship speed sensor 43, and controls the motor 3 via the drive circuit 42 according to the control procedure shown in FIG.
5 is driven and controlled. 45 is a battery.
尚、ピトー管式船速センサ43は、第2図に示す如く、
底板11. Bの内側の固定される圧力センサ部43A
と、圧力センサ部43Aから底板11Bの外側に延出せ
しめられたピトー管43Bにて構成され、水噴射推進船
10の船速を直接検出する。Incidentally, the pitot tube type ship speed sensor 43 is as shown in FIG.
Bottom plate 11. Pressure sensor part 43A fixed inside B
It is composed of a pitot tube 43B extending from the pressure sensor section 43A to the outside of the bottom plate 11B, and directly detects the speed of the water injection propulsion boat 10.
然るに、制御装置400制御回路4】は、第5図の制御
手順による時、下記(1)〜(4)の如くの制御動作を
行なう。However, when the control circuit 4 of the control device 400 follows the control procedure shown in FIG. 5, it performs the following control operations (1) to (4).
(1)ピトー管式船速センサ43の出力信号から船速V
を計測する。(1) Ship speed V from the output signal of the pitot tube type ship speed sensor 43
Measure.
(2)現在の船速Vを予め定めた基準船速■0と比較す
る。(2) Compare the current ship speed V with a predetermined standard ship speed ■0.
(3)船速小(v<v(1)てあれば、調整プレート3
1か噴射ノズル22の出口面積を大とするようにカム3
2を設定すべく、カム32のステッピングモータ35を
駆動制御する。これにより、調整プレート31は第2図
に2点鎖線て示す如くの出口面積拡大位置に設定される
。(3) If the ship speed is small (v<v(1)), the adjustment plate 3
1 or the cam 3 to increase the outlet area of the injection nozzle 22.
2, the stepping motor 35 of the cam 32 is driven and controlled. As a result, the adjustment plate 31 is set to the exit area enlarged position as shown by the two-dot chain line in FIG.
(4)船速大(v>vO)てあれば、調整プレート31
が噴射ノズル22の出口面積を小とするようにカム32
を設定すべく、カム32のステッピングモータ35を駆
動制御する。これにより、調整プレート31は第2図に
実線て示す如くの出口面積縮小位置に設定される。(4) If the ship speed is high (v>vO), the adjustment plate 31
The cam 32 is configured such that the outlet area of the injection nozzle 22 is made small.
In order to set, the stepping motor 35 of the cam 32 is driven and controlled. As a result, the adjustment plate 31 is set at the exit area reduction position as shown by the solid line in FIG.
次に、上記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
水噴射推進船10によれば、調整プレート31、制御袋
?!40等の存在により、前述[作用コにて第7図を参
照して説明した理由により、■船速小の時には、噴射ノ
ズル22の出口面積を大として、加速性を高め、■船速
大の時には、噴射ノズル22の出口面積を小として、船
速の最高速度をより高めることがてきる。即ち、簡素な
構成により、かつ自動制御的に、船速に応して加速性と
最高速度とを適宜最適制御し、優れた航走性能を確保す
ることができる。According to the water jet propulsion vessel 10, the adjustment plate 31 and the control bag? ! 40 etc., for the reason explained with reference to FIG. In this case, the outlet area of the injection nozzle 22 can be made small to further increase the maximum boat speed. That is, with a simple configuration and automatically controlled, the acceleration performance and the maximum speed can be suitably optimally controlled according to the ship speed, and excellent sailing performance can be ensured.
尚、本発明の実施において、前述のピトー管式船速セン
サ43か検出する船速■は、第2図、第4図に示す如く
、インペラ上流動圧センサ51の検出値p1、水噴射ダ
クト13内におけるインペラ14の下流に設けたインペ
ラ下流動圧センサ52の検出値p2.伝動軸15の前部
軸受24に設けたインペラ軸回転速度計53の検出値A
(継手19に設けた突起540単位時間当たり検出パル
ス数)、又はエンジン回転速度計55の検出値Bにて代
替計測できる。制御装置40の制御回路41は、予め定
めた基準圧力pQ、基準回転速度aO1bOに対し、p
2>pi>po、又はA〉aOl又はBib Oの時、
v>vOと判定てきる(第6図参照) 尚、インペラ上
流動圧センサ51、インペラ下流動圧センサ52は船速
を直接検出し、インペラ軸回転速度計53、エンジン回
転速度計55は船速を間接的に検出するものである。In the implementation of the present invention, the ship speed detected by the pitot tube type ship speed sensor 43 described above is determined by the detection value p1 of the flow pressure sensor 51 on the impeller, the water injection duct, as shown in FIGS. 2 and 4. 13, the detection value p2. of the impeller lower flow pressure sensor 52 provided downstream of the impeller 14. Detected value A of the impeller shaft tachometer 53 provided on the front bearing 24 of the transmission shaft 15
(The number of pulses detected per unit time by the protrusion 540 provided on the joint 19) or the detected value B of the engine speed meter 55 can be used as an alternative measurement. The control circuit 41 of the control device 40 controls p
When 2>pi>po or A>aOl or Bib O,
It is determined that v>vO (see Fig. 6). Furthermore, the impeller upper flow pressure sensor 51 and the impeller lower flow pressure sensor 52 directly detect the ship speed, and the impeller shaft rotation speed meter 53 and engine rotation speed meter 55 detect the ship speed. This method indirectly detects the speed.
又、本発明の実施において、制御装置40の制御回路4
1は、第4図に示す如く、エンジンスロットル開度セン
サ61の出力信号をも取込み、第6図の制御手順により
、下記(1)〜(7)の如くにカム32のステラピンク
モータ35を前述第5図による場合よりも細密に駆動制
御することもできる。Further, in implementing the present invention, the control circuit 4 of the control device 40
1 also takes in the output signal of the engine throttle opening sensor 61 as shown in FIG. It is also possible to control the drive more precisely than in the case of FIG. 5 described above.
(1)スロットル開度センサ61の出力信号からエンジ
ン12のスロットル開度θを計測する。(1) Measure the throttle opening θ of the engine 12 from the output signal of the throttle opening sensor 61.
(2)ピトー管式船速センサ43等の出力信号から船速
■を計測する。(2) Measure the ship speed ■ from the output signal of the pitot tube type ship speed sensor 43 or the like.
(3)現在のスロットル開度θを予め定めた基準開度θ
0と比較する。加速性、最高速度の最適制御はスロット
ル開度大(O>OO)においてのみ行なえば足り、かつ
有効であるからである。(3) Reference opening θ that is predetermined from the current throttle opening θ
Compare with 0. This is because optimal control of acceleration and maximum speed only needs to be performed when the throttle opening is large (O>OO) and is effective.
(4)スロットル開度小(θくθ0)であれば、調整プ
レート31が噴射ノズル22の出口面積を中位とするよ
うにカム32を設定すべく、カム32のステラピンクモ
ータ35を駆動制御する。(4) If the throttle opening is small (θ 0), the adjustment plate 31 controls the Stellar Pink motor 35 of the cam 32 to set the cam 32 so that the outlet area of the injection nozzle 22 is medium. do.
(5)スロットル開度大(θ〉θ0)てあれば、現在の
船速■を予め定めた基準船速vOと比較する。(5) If the throttle opening is large (θ>θ0), compare the current ship speed ■ with a predetermined reference ship speed vO.
(6)船速小(v<vO)てあれば、調整プレート31
か゛噴射ノズル22の出口面積を最大とするようにカム
32を設定すべく、カム32のステラピンクモータ35
を駆動制御する。(6) If the ship speed is low (v<vO), the adjustment plate 31
In order to set the cam 32 so as to maximize the outlet area of the injection nozzle 22, the Stella Pink motor 35 of the cam 32 is
to drive and control.
(7)船速大(v>vO)てあれば、調整プレート31
の噴射ノズル22の出口面積を最小とするようにカム3
2を設定すべく、カム32のステラピンクモータ35を
駆動制御する。(7) If the ship speed is high (v>vO), the adjustment plate 31
The cam 3 is designed to minimize the outlet area of the injection nozzle 22.
2, the Stella Pink motor 35 of the cam 32 is driven and controlled.
尚、第8図は、予め制御装置40に与えられる船速に対
応する出口面積制御曲線Cを示す。制御装置40は曲線
Cに基づき、ステラピンクモータを連続的に制御し、船
速小なる程、出口面積をより大とし、船速大なる程、出
口面積をより小とするように制御しても良い。図中Vは
船速センサによる計測値、Sはステラピンクモータを制
御することによって与えられる船速■に対応した出口面
積である6船速■の代用としてp2、pl、A、Bのい
ずれでも良い。Incidentally, FIG. 8 shows an exit area control curve C corresponding to the ship speed given to the control device 40 in advance. The control device 40 continuously controls the Stella Pink motor based on the curve C so that the smaller the boat speed is, the larger the exit area is, and the faster the boat speed is, the smaller the exit area is. Also good. In the figure, V is the measured value by the ship speed sensor, and S is the exit area corresponding to the ship speed ■ given by controlling the Stellar Pink Motor. good.
第9図の実施例は、水噴射ダクト13の噴射ノズル22
に設けた調整プレート71を、底板11Bの外側に取付
けたピトー管72の動圧と、インペラ14の下流側の噴
射ノズル22に取付けた静圧取入管73の静圧との差圧
により駆動するものである。即ち、水噴射ダクト13の
噴射ノズル22の上部内面には作動室74か設けられ、
この作動室74にはシリンダ75、ピストン76か内蔵
される。シリンタフ5から突出するピストンロッド77
の端部には、水噴射ダクト13に揺動自在に支持されて
いる調整プレート71の基部かピン結合されている。シ
リンダ75内の反ピストンロッド77側にはピトー管7
2か接続され、シリンダ75内のピストンロッド77収
容側には静圧取入管73か接続される。In the embodiment shown in FIG. 9, the injection nozzle 22 of the water injection duct 13
The adjustment plate 71 provided at It is something. That is, an operating chamber 74 is provided on the inner surface of the upper part of the injection nozzle 22 of the water injection duct 13,
A cylinder 75 and a piston 76 are built into this working chamber 74. Piston rod 77 protruding from cylinder tough 5
The base of an adjustment plate 71, which is swingably supported by the water injection duct 13, is connected to the end of the adjustment plate 71 by a pin. A pitot tube 7 is disposed inside the cylinder 75 on the side opposite to the piston rod 77.
A static pressure intake pipe 73 is connected to the piston rod 77 receiving side in the cylinder 75.
然るに、船速小の時には、ピトー管72の動圧が比較的
小てあり、調整プレート71はインペラ14の下流動圧
を受けて第9図の2点鎖線て示す出口面積縮小位置から
実線て示す出口面積拡大位置の側に押動せしめられ、ピ
ストン76を押込む。この時、静圧取入管73の静圧は
調整プレート71か出口面積を拡大するほど大となり、
ピトー管72と静圧取入管73の差圧か上記ピストン7
6をより押込む如くに作用し、調整プレート71を出口
面積拡大位置に設定する。However, when the ship speed is low, the dynamic pressure of the pitot tube 72 is relatively small, and the adjustment plate 71 receives the downward flow pressure of the impeller 14 and moves from the outlet area reduction position shown by the two-dot chain line in FIG. 9 to the solid line. The piston 76 is pushed toward the exit area enlarged position shown. At this time, the static pressure of the static pressure intake pipe 73 increases as the outlet area of the adjustment plate 71 is expanded.
The differential pressure between the pitot tube 72 and the static pressure intake tube 73 or the piston 7
6 is pushed further, and the adjustment plate 71 is set to the exit area enlargement position.
他方、船速小の時には、ピトー管72の動圧か比較的大
であり、ピストン76を上記と逆方向に押し戻し、調整
プレート71を出口面積縮小位置の側に押動せしめる。On the other hand, when the boat speed is low, the dynamic pressure in the pitot tube 72 is relatively large, pushing the piston 76 back in the opposite direction to the above, and pushing the adjustment plate 71 toward the outlet area reduction position.
この時、静圧取入管73の静圧は調整プレート71か出
口面積を縮小する程小となり、ピトー管72と静圧取入
管73の差圧か上記ピストン76をより押し戻す如くに
作用し、調整プレート71を出口面積縮小位置に設定す
る。At this time, the static pressure in the static pressure intake pipe 73 becomes smaller as the outlet area of the adjustment plate 71 is reduced, and the differential pressure between the pitot tube 72 and the static pressure intake pipe 73 acts to push back the piston 76 further, making the adjustment The plate 71 is set to the outlet area reduction position.
即ち、上記第9図の実施例によれば、簡素な構成により
、かつ自動制御的に、船速に応して加速性と最高速度と
を適宜最適制御し、優れた航走性能を確保することがて
きる。That is, according to the embodiment shown in FIG. 9, the acceleration and maximum speed are optimally controlled according to the ship speed using a simple configuration and automatic control, thereby ensuring excellent sailing performance. Something will happen.
第10図は本発明の他の例を示す断面図、第11図は第
10図の背面図、第12図は本発明の更に他の例を示す
断面図、第13図は本発明の更に他の例を示す側面図、
第14図は第13図の背面図である。FIG. 10 is a sectional view showing another example of the present invention, FIG. 11 is a rear view of FIG. 10, FIG. 12 is a sectional view showing still another example of the present invention, and FIG. Side view showing another example,
FIG. 14 is a rear view of FIG. 13.
第10図、第11図の実施例は、水噴射ダクト13の噴
射ノズル22に設けた複数枚の調整プレート81を、エ
ンジン12のスロットル操作に連動して移動する円環状
作動子82により駆動するものである。即ち、噴射ノズ
ル22の開口端部の周方向4位置にはビン83を介して
調整プレート81か支持され、各調整プレート81は隣
接する他の調整プレート81と一部重なり合い、口径り
を可変とする可変口径ノズル80を構成可能としている
。他方、噴射ノズル22の両側部には門型状の第1リン
ク84かピン85を介して支持され、第1リンク84の
一端には遠隔操作リンク86か連結され、第1リンク8
4の他端には第2リンク87を介して作動子82か連結
されている。作動子82は全調整プレート81の外周部
に配設され、その内面のカム面82Aを各調整フレート
81の外面凸部81 Aに当接可能とし、且つ遠隔操作
リンク86の作動により前後に移動し、そのカム面82
Aと各調整プレート81の外面凸部81Aとの当接位置
を可変としている。そして、可変口径ノスル80を形成
する各調整フレート81は噴流の圧力で作動子82の側
に押し広げられ、その外面凸部81Aをカム面82Aに
常時当接せしめる。In the embodiment shown in FIGS. 10 and 11, a plurality of adjustment plates 81 provided on the injection nozzle 22 of the water injection duct 13 are driven by an annular actuator 82 that moves in conjunction with the throttle operation of the engine 12. It is something. That is, adjustment plates 81 are supported at four positions in the circumferential direction of the opening end of the injection nozzle 22 via bins 83, and each adjustment plate 81 partially overlaps with another adjacent adjustment plate 81, so that the aperture can be varied. A variable diameter nozzle 80 can be configured. On the other hand, a gate-shaped first link 84 is supported on both sides of the injection nozzle 22 via a pin 85, and a remote control link 86 is connected to one end of the first link 84.
An actuator 82 is connected to the other end of 4 via a second link 87. The actuator 82 is disposed on the outer periphery of all adjustment plates 81, allows its inner cam surface 82A to come into contact with the outer surface convex portion 81A of each adjustment plate 81, and can be moved back and forth by the operation of the remote control link 86. The cam surface 82
The contact position between A and the outer surface convex portion 81A of each adjustment plate 81 is variable. Each adjustment plate 81 forming the variable diameter nostle 80 is pushed out toward the actuator 82 by the pressure of the jet, and its outer surface convex portion 81A is brought into constant contact with the cam surface 82A.
然るに、船速小のときには、スロットル操作に連動する
遠隔操作リンク86の作動により作動子82を第10図
の前方寄りに設定する。これにより、作動子82のカム
面82Aか各調整プレート81を外方側に変位せしめ、
可変口径ノズル80の口径を大とする出口面積拡大位置
に設定する。However, when the boat speed is low, the actuator 82 is set closer to the front in FIG. 10 by operating the remote control link 86 in conjunction with the throttle operation. As a result, the cam surface 82A of the actuator 82 displaces each adjustment plate 81 outward,
The variable diameter nozzle 80 is set at an outlet area enlargement position where the diameter is increased.
他方、船速大のときには、スロットル操作に連動する遠
隔操作リンク86の作動により作動子82を第10図の
後方寄りに設定する。これにより、作動子82のカム面
82Aか各調整プレート81を内方側に変位せしめ、可
変口径ノズル80の口径を小とする出口面積縮小位置に
設定する。On the other hand, when the boat speed is high, the actuator 82 is set toward the rear in FIG. 10 by operating the remote control link 86 in conjunction with the throttle operation. As a result, the cam surface 82A of the actuator 82 displaces each adjustment plate 81 inward, and the variable diameter nozzle 80 is set to the outlet area reduction position where the diameter of the variable diameter nozzle 80 is reduced.
即ち、上記第10図、第11図の実施例によれば、簡素
な構成により、船速に応して加速性と最高速度とを適宜
最適制御し、優れた航走性能を確保することができる。That is, according to the embodiments shown in FIGS. 10 and 11 above, with a simple configuration, it is possible to optimally control acceleration and maximum speed according to the ship speed, thereby ensuring excellent sailing performance. can.
第12図の実施例は、水噴射ダクト13の後端中心部に
支持して噴射ノズル22内に設けた調整コーン91を、
エンジン12のスロットル操作に連動して駆動される作
動子92と共に駆動するものである。即ち、調整コーン
91は水噴射ダクト13の後端中心部から噴射ノズル2
2の中心部に突出する如くに配設され、噴射ノズル22
の軸方向に移動するとき、噴射ノズル22の内面との間
iL1を可変とし、ひいてはノズル流路面積を可変とし
ている。他方、水噴射ダクト13の半径方向の内外には
ロッド93が貫通配置され、ロッド93の外端部には、
リンク94を介して、遠隔操作リンク95か連結されて
いる。ロッド93の内端部にはカム96か設けられ、こ
のカム96には前述の作動子92か常時当接している。In the embodiment shown in FIG. 12, an adjustment cone 91 supported at the center of the rear end of the water injection duct 13 and provided inside the injection nozzle 22 is provided.
It is driven together with an actuator 92 that is driven in conjunction with throttle operation of the engine 12. That is, the adjustment cone 91 extends from the center of the rear end of the water injection duct 13 to the injection nozzle 2.
The injection nozzle 22 is arranged so as to protrude from the center of the injection nozzle 22.
When moving in the axial direction, the distance iL1 between the nozzle and the inner surface of the injection nozzle 22 is made variable, and thus the nozzle flow path area is made variable. On the other hand, a rod 93 is disposed to penetrate inside and outside the water injection duct 13 in the radial direction, and at the outer end of the rod 93,
A remote control link 95 is also connected via link 94 . A cam 96 is provided at the inner end of the rod 93, and the aforementioned actuator 92 is in constant contact with the cam 96.
即ち、作動子92は調整コーン91と一体てあり、ばね
97の弾発力により常時カム96に当接されているので
ある。That is, the actuator 92 is integrated with the adjustment cone 91 and is constantly brought into contact with the cam 96 by the elastic force of the spring 97.
然るに、船速小のときには、スロットル操作に連動する
遠隔操作リンク95の作動により作動子92を第12図
の前方寄りに設定する。これにより、作動子92と一体
の調整コーン91を噴射ノズル22の内面との間隔L1
か大きくなる側に変位せしめ、噴射ノズル22の流路面
積を大とする出口面積拡大位置に設定する。However, when the boat speed is low, the actuator 92 is set closer to the front in FIG. 12 by operating the remote control link 95 in conjunction with throttle operation. As a result, the adjustment cone 91 integrated with the actuator 92 is spaced L1 from the inner surface of the injection nozzle 22.
The outlet area of the injection nozzle 22 is set to an enlarged position where the flow path area of the injection nozzle 22 is increased.
他方、船速大のときには、スロットル操作に連動する遠
隔操作リンク95の作動により作動子92を第12図の
後方寄りに設定する。これにより、作動子92と一体の
調整コーン91を噴射ノズル22の内面との間隔L1が
小さくなる側に変位せしめ、噴射ノズル22の流路面積
を小とする出口面積縮小位置に設定する。On the other hand, when the boat speed is high, the actuator 92 is set toward the rear in FIG. 12 by operating the remote control link 95 in conjunction with the throttle operation. As a result, the adjustment cone 91 integrated with the actuator 92 is displaced to the side where the distance L1 from the inner surface of the injection nozzle 22 becomes smaller, and the outlet area of the injection nozzle 22 is set to a reduced position where the flow path area of the injection nozzle 22 is reduced.
即ち、上記第12図の実施例によれば、簡素な構成によ
り、船速に応して加速性と最高速度とを適宜最適制御し
、優れた航走性能を確保することがてきる。That is, according to the embodiment shown in FIG. 12, with a simple configuration, it is possible to optimally control acceleration and maximum speed according to the speed of the ship, thereby ensuring excellent sailing performance.
第】3図、第14図の実施例は、水噴射ダクト13の噴
射ノズル22に設けた弾性体からなる調整ノズル101
を、エンジン12のスロットル操作に連動して駆動され
る上下一対の挟圧作動子102により駆動するものであ
る。即ち、噴射ノズル22の開口端部には、挟圧作動子
102により挟まれて弾性的にへん平となり、流路面積
を可変とする調整ノズル101が接続されている。他方
、噴射ノズル22には、調整ノズル101を包囲する如
くのステー103か支持され、ステー103の両側部に
設けたガイド溝103Aには両挟圧作動子102の両端
部か係入されている。また、両挟圧作動子102の両端
部には、上下−対の連結リンク104を介して遠隔操作
リンク105が連結されている。3 and 14, the adjustment nozzle 101 made of an elastic body is provided on the injection nozzle 22 of the water injection duct 13.
is driven by a pair of upper and lower pinching actuators 102 that are driven in conjunction with throttle operation of the engine 12. That is, an adjustment nozzle 101 is connected to the open end of the injection nozzle 22, which is sandwiched between the squeezing actuators 102, becomes elastically flat, and has a variable flow path area. On the other hand, a stay 103 that surrounds the adjustment nozzle 101 is supported by the injection nozzle 22, and both ends of both squeezing actuators 102 are engaged in guide grooves 103A provided on both sides of the stay 103. . Moreover, a remote control link 105 is connected to both ends of both pinching actuators 102 via a pair of upper and lower connecting links 104 .
然るに、船速小のときには、スロットル操作に連動する
遠隔操作リンク105の作動により両挟圧作動子102
を、調整ノズル101か自由状愈となる側に設定し、調
整ノズル101の流路面積を大とする出口面積拡大位置
に設定する。However, when the boat speed is low, both squeezing actuators 102 are operated by the remote control link 105 linked to throttle operation.
is set on the side where the adjusting nozzle 101 becomes a free-form hole, and is set at an outlet area enlargement position where the flow path area of the adjusting nozzle 101 is increased.
他方、船速大のときには、スロットル操作に連動する遠
隔操作リンク105の作動により両挟圧作動子102を
、調整ノズル101かへん平となる側に設定し、調整ノ
ズル101の流路面積を小とする出口面積縮小位置に設
定する。On the other hand, when the ship's speed is high, the operation of the remote control link 105 linked to the throttle operation sets both squeezing actuators 102 to the side where the adjustment nozzle 101 is flat, thereby reducing the flow path area of the adjustment nozzle 101. Set the exit area to the reduced position.
即ち、上記第13図、第14図の実施例によれば、簡素
な構成により、船速に応して加速性と最高速度とを適宜
最適制御し、優れた航走性能を確保することがてきる。That is, according to the embodiments shown in FIGS. 13 and 14 above, with a simple configuration, it is possible to optimally control acceleration and maximum speed according to the ship speed, thereby ensuring excellent sailing performance. I'll come.
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、簡素な構成により、船速
に応して加速性と最高速度とを適宜最適制御し、優れた
航走性能を確保することかてきる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, with a simple configuration, it is possible to optimally control acceleration and maximum speed according to the ship speed, thereby ensuring excellent sailing performance. .
第1図は水噴射推進船の一例の全体構成を示す模式図、
第2図は第1図の要部構成を示す断面図、第3図は第2
図のIII−I線に沿う断面図、第4図は本発明の制御
系統の一例を示すブロック図、第5図は本発明の制御手
順の一例を示す流れ図、第6図は本発明の制御手順の他
の例を示す流れ図、第7図は水噴射推進装置の船速と推
力と船体抵抗とノズル出口面積の関係を示す線図、第8
図は出口面積制御曲線、第9図は水噴射推進船の他の例
を示す断面図、第10図は本発明の他の例を示す断面図
、第11図は第10図の背面図、第12図は本発明の更
に他の例を示す断面図、第13図は本発明の更に他の例
を示す側面図、第14図は第13図の背面図である。
10・・・水噴射推進船、
11・・・船体、
12…エンジン、
13・・・水噴射ダクト、
14・・・インペラ、
22・・・噴射ノズル、
31・・・調整プレート
(ノズル出口面積調整装置)、
71・・・調整プレート
(ノズル出口面積調整装置)、
81・・・調整プレート、
82・・・作動子、
91・・・調整コーン、
92・・・作動子、
101・・・調整ノズル、
102・・・作動子。Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an example of a water injection propulsion vessel;
Figure 2 is a sectional view showing the main part configuration of Figure 1, and Figure 3 is a cross-sectional view of the main part of Figure 1.
4 is a block diagram showing an example of the control system of the present invention, FIG. 5 is a flowchart showing an example of the control procedure of the present invention, and FIG. 6 is a control diagram of the present invention. A flowchart showing another example of the procedure, Fig. 7 is a diagram showing the relationship between ship speed, thrust, hull resistance, and nozzle exit area of the water injection propulsion system, and Fig. 8
9 is a sectional view showing another example of a water injection propulsion vessel, FIG. 10 is a sectional view showing another example of the present invention, FIG. 11 is a rear view of FIG. 10, FIG. 12 is a sectional view showing still another example of the present invention, FIG. 13 is a side view showing still another example of the invention, and FIG. 14 is a rear view of FIG. 13. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Water injection propulsion ship, 11... Hull, 12... Engine, 13... Water injection duct, 14... Impeller, 22... Injection nozzle, 31... Adjustment plate (nozzle exit area adjustment device), 71...adjustment plate (nozzle exit area adjustment device), 81...adjustment plate, 82...actuator, 91...adjustment cone, 92...actuator, 101... Adjustment nozzle, 102... actuator.
Claims (1)
される水噴射ダクトと、水噴射ダクト内に配設され、エ
ンジンの回転力を受けて回転し、水噴射ダクト内に噴流
を形成するインペラとを有してなる水噴射推進装置にお
いて、水噴射ダクトの出口に設けられる噴射ノズルに、
船速小の時には該ノズル出口面積を大とし、船速大の時
には該ノズル出口面積を小とするノズル出口面積調整装
置を取付けたことを特徴とする水噴射推進装置。(1) An engine placed in the hull, a water injection duct placed at the rear of the hull, and an engine placed inside the water injection duct that rotates under the rotational force of the engine and emits a jet stream into the water injection duct. In a water injection propulsion device having an impeller, an injection nozzle provided at the outlet of the water injection duct,
A water injection propulsion device comprising a nozzle exit area adjusting device that increases the nozzle exit area when the ship speed is low and decreases the nozzle exit area when the ship speed is high.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/700,766 US5244425A (en) | 1990-05-17 | 1991-05-15 | Water injection propulsion unit |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12539990 | 1990-05-17 | ||
| JP2-125399 | 1990-05-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478696A true JPH0478696A (en) | 1992-03-12 |
Family
ID=14909172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27615890A Pending JPH0478696A (en) | 1990-05-17 | 1990-10-17 | Water jet propulsion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0478696A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996033909A1 (en) * | 1995-04-28 | 1996-10-31 | Ishigaki Company Limited | Water jet propulsion machine for marine vessels |
| JP2002046693A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Jet-propelled planing boat and boat speed detecting device for the boat |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP27615890A patent/JPH0478696A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996033909A1 (en) * | 1995-04-28 | 1996-10-31 | Ishigaki Company Limited | Water jet propulsion machine for marine vessels |
| AU692706B2 (en) * | 1995-04-28 | 1998-06-11 | Ishigaki Company Limited | Water jet propulsion machine for marine vessels |
| JP2002046693A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Jet-propelled planing boat and boat speed detecting device for the boat |
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