燃費効率の良い水中水車の推進装置
【底面】
■推進装置の比較表
船形の種類 | 推進装置 | 本数 | 効率 | 高速 |
通常船(mono hull) | スクリュー・プロペラ | 1or2 | ◯ | ☓ |
水中翼船 | ウォータージェット | 2or4 | X | ◯ |
双胴船 | ウォータージェット | 2or4 | ☓ | ◯ |
空胴船(kurokiship) | 水中水車 | 5-9 | ◎ | ◯ |
■推進装置
KurokiShip は燃費効率の良い推進装置として船幅いっぱいに並べた水中水車を採用.水中水車は進行方向と同じ前後方向に回転して,水を前から後方に押し出すので推進効率が良い.水中水車を船幅一杯に並べて,大量の水を後方に押し出すのでエネルギー効率(燃費)が良い.
■水車の位置
【水車の位置】
KurokiShip の推進装置である水中水車の羽根位置は,船底の下.水車の廻り込む部分は水路下空間の水がぶつからない場所に配置し、水を前から後方に押し出す羽根の部分は船底下に配置する.駆動する電動モーターの出っ張りが有っても,千鳥配置で水車を横一杯にズラリと並べて,船底下の水を大量に後方へと押し出すことで,推進効率良く船を進めることができる.
■水中水車
【水車】
水中水車は進行方向と同じ前後方向に回転して,水を前から後方に押し出すので推進効率が良い.水中水車は回転ドラムに8個前後の羽根があり,羽根が前から水を掻き出し後方に押し出す.水中水車は回転ドラムの先に羽根を付けた形状により、回転ドラムの内部に水が入らないので,回転軸の内側と外側の水の速度差が小さくなり,速度差による損失が小さくなる(燃費が良い).
現行の船の多くが採用しているスクリュウ・プロペラは,進行方向に直角となる横方向に回転して,揚力を使って水を前から後方に押し出すので推進効率が悪い.スクリュウ・プロペラは回転軸に羽根を付けた形状により,回転軸の内側と外側の水の速度差が大きくなり,速度差による損失が大きくなる(燃費が悪い).内側はむしろ負荷となり(2軸より1軸の方が推進効率が良い)推進力を減らす.
■水車列
【水車列と整水板】
水中水車を船幅一杯に並べて,大量の水を後方に押し出すのでエネルギー効率(燃費)が良い.後方に押し出す水量が多いほど推進効率は良くなる.水中水車を船幅一杯に並べると、掻き出す面積が広くなり、後方に押し出す水量が多くなり、推進効率は良くなる(燃費が良い).
現行の船の多くが採用しているスクリュウ・プロペラは,喫水線の深さと水面下のプロペラ上端の制約により,フロペラ直径を制約以上に大きく出来ない(風力発電のように半径100mのプロペラなら効率ははるかに良くなる).後方に押し出す水量に制約があり、現行の効率を超えて効率向上できない(燃費が悪い).
推進装置が操舵装置
【底面】
■操舵装置の比較表
船形の種類 | 操舵装置 | 本数 | 操舵の仕組み |
通常船(mono hull) | 舵 | 1 | 舵で水の流れを変える |
水中翼船 | ウォータージェット | 2or4 | 噴出口を回して方向制御する |
双胴船 | ウォータージェット | 2or4 | 噴出口を回して方向制御する |
空胴船(kurokiship) | 水中水車 | 5-9 | 水車を個々に回転し方向制御する |
■操舵装置
KurokiShip は推進装置が操舵装置.多連水車を個々に回転制御して船の方向を変える.水車を逆転して後進する.水車は直結した電動モーターで回転駆動する.電動モーターは回転変動が得意.フル回転から急停止や逆転がすぐできる.