特許 6500308 ウォータージェット推進船

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6500308

(24)【登録日】2019年3月29日

(45)【発行日】2019年4月17日

(54)【発明の名称】ウォータージェット推進船

(51)【国際特許分類】

   B63H 11/08 20060101AFI20190408BHJP

   B63H 21/32 20060101ALI20190408BHJP

   F04F 5/04 20060101ALI20190408BHJP

   F04F 5/44 20060101ALI20190408BHJP

【ＦＩ】

   B63H11/08 A

   B63H21/32 B

   F04F5/04 Z

   F04F5/44 B

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-247134(P2014-247134)

(22)【出願日】2014年12月5日

(65)【公開番号】特開2016-107824(P2016-107824A)

(43)【公開日】2016年6月20日

【審査請求日】2017年7月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(72)【発明者】

【氏名】川北 千春

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 慎輔

【審査官】 福田 信成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３０２０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１１９８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１６５５９８４（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６８８１１１０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第０７１６０１６１（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 特開昭６０−１５７９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２０７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０６３４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０５７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０９０３０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−０９９８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５５６３１４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６３Ｈ １１／０８

Ｂ６３Ｈ ２１／３２

Ｆ０４Ｆ ５／０４

Ｆ０４Ｆ ５／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

船体と、
前記船体の底部に配される開口部から水が導入される流路を形成する流路形成部と、
前記流路形成部の端部に設けられ、前記流路形成部の延びる方向で外側に向かうに従って前記流路の断面積が減少するように形成されるノズルと、
前記流路形成部の内部に配され、前記開口部から導入された水を圧送するインペラと、
少なくとも前記インペラを駆動する内燃機関と、
前記流路形成部に合流接続され、前記ノズルと前記インペラとの間に前記内燃機関の排気ガスを供給する排気流路を形成する排気流路形成部と、
を備え、
前記排気流路形成部は、前記流路形成部の少なくとも一部を外側から覆うように前記排気流路を形成する合流接続部を備え、
前記流路形成部は、前記排気流路と前記流路とを連通させる貫通部を周方向に複数備え、
前記合流接続部は、前記流路形成部の外周全周を外側から覆うように前記排気流路を形成し、
前記流路形成部に形成される前記貫通部の配置密度は、前記流路形成部の周方向で、前記排気ガスが前記合流接続部に流入する流入部側よりも、前記流入部とは反対側の方が高く形成されているウォータージェット推進船。

【請求項2】

船体と、
前記船体の底部に配される開口部から水が導入される流路を形成する流路形成部と、
前記流路形成部の端部に設けられ、前記流路形成部の延びる方向で外側に向かうに従って前記流路の断面積が減少するように形成されるノズルと、
前記流路形成部の内部に配され、前記開口部から導入された水を圧送するインペラと、
少なくとも前記インペラを駆動する内燃機関と、
前記流路形成部に合流接続され、前記ノズルと前記インペラとの間に前記内燃機関の排気ガスを供給する排気流路を形成する排気流路形成部と、
を備え、
前記排気流路形成部は、前記流路形成部の少なくとも一部を外側から覆うように前記排気流路を形成する合流接続部を備え、
前記流路形成部は、前記排気流路と前記流路とを連通させる貫通部を周方向に複数備え、
前記合流接続部は、前記流路形成部の外周全周を外側から覆うように前記排気流路を形成し、
前記合流接続部の内面と前記流路形成部の外面との間に形成される前記排気流路の幅が、前記流路形成部の周方向で、前記排気ガスが前記合流接続部に流入する流入部側よりも、前記流入部とは反対側の方が大きく形成されているウォータージェット推進船。

【請求項3】

前記排気流路形成部は、排気ガスの温度を予め低下させる予冷装置を備える請求項１又は２に記載のウォータージェット推進船。

【請求項4】

船体と、
前記船体の底部に配される開口部から水が導入される流路を形成する流路形成部と、
前記流路形成部の端部に設けられ、前記流路形成部の延びる方向で外側に向かうに従って前記流路の断面積が減少するように形成されるノズルと、
前記流路形成部の内部に配され、前記開口部から導入された水を圧送するインペラと、
少なくとも前記インペラを駆動する内燃機関と、
前記流路形成部に合流接続され、前記ノズルと前記インペラとの間に前記内燃機関の排気ガスを供給する排気流路を形成する排気流路形成部と、
を備え、
前記排気流路形成部は、排気ガスの温度を予め低下させる予冷装置を備えるウォータージェット推進船。

【請求項5】

前記流路形成部の内部の前記インペラと前記ノズルとの間に静翼を備え、
前記排気流路形成部は、前記静翼と前記インペラとの間に前記排気ガスを供給する請求項１から４の何れか一項に記載のウォータージェット推進船。

【請求項6】

前記流路形成部の内部の前記インペラと前記ノズルとの間に静翼を備え、
前記静翼は、前記流路形成部の周方向に複数配される翼部と、前記翼部の基部を支持して内部空間を有するボスキャップ部と、を備え、
前記翼部は、前記排気流路形成部と前記ボスキャップ部の内部空間とを連通する静翼通路を備え、
前記ボスキャップ部は、前記内部空間と前記流路形成部の内部の前記流路とを連通するボス孔を備える請求項１から４の何れか一項に記載のウォータージェット推進船。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ウォータージェット推進器を備えるウォータージェット推進船に関する。

【背景技術】

【0002】

ウォータージェット推進器を備えるウォータージェット推進船にあっては、船底等から吸引した水を後方等に噴出することで推進力を得ている。このウォータージェット推進船によれば、スクリュープロペラにより推進力を得る船舶と比較して高速航行や浅瀬での航行が可能となる点で有利となる。

【0003】

ウォータージェット推進船において、ウォータージェット推進器を駆動する内燃機関や、スクリュープロペラを駆動する内燃機関の排ガス圧損の低減、および、周囲環境に出される音響、電磁気等の信号であるシグネチャーを低減することが望まれている。
そこで特許文献１，２においては、ウォータージェット推進器のケーシングから噴出する水流に内燃機関の排ガスを合流させることで、エダクター効果により排ガス圧損を低減するとともに、大気中に排気音を放出する場合よりも低シグネチャー化を図ることが可能な技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第６８８１１１０号明細書

【特許文献2】米国特許第７１６０１６１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述したウォータージェット推進船においては、上述した排ガス圧損の低減や低シグネチャー化に加えて、周囲環境への影響を抑制するために、排気ガス温度の低減が望まれている。しかしながら、特許文献１，２に記載のウォータージェット推進船の場合、水流の外側に接続された管路から排ガスが合流しているため、大部分の排ガスが水流の外側を流れてしまい、水に対して排ガスが十分に混合されない。そのため、船外に噴出された排ガスの温度が十分に低減されない可能性がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、排気ガス圧損の低減、および、低シグネチャー化を図りつつ、排気ガス温度を十分に低下させて周囲環境への影響を低減することが可能なウォータージェット推進船を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の第一態様によれば、ウォ―タージェット推進船は、船体と、前記船体の底部に配される開口部から水が導入される流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の端部に設けられ、前記流路形成部の延びる方向で外側に向かうに従って前記流路の断面積が減少するように形成されるノズルと、前記流路形成部の内部に配され、前記開口部から導入された水を圧送するインペラと、少なくとも前記インペラを駆動する内燃機関と、前記流路形成部に合流接続され、前記ノズルと前記インペラとの間に前記内燃機関の排気ガスを供給する排気流路を形成する排気流路形成部と、を備え、前記排気流路形成部は、前記流路形成部の少なくとも一部を外側から覆うように前記排気流路を形成する合流接続部を備え、前記流路形成部は、前記排気流路と前記流路とを連通させる貫通部を周方向に複数備え、前記合流接続部は、前記流路形成部の外周全周を外側から覆うように前記排気流路を形成し、前記流路形成部に形成される前記貫通部の配置密度は、前記流路形成部の周方向で、前記排気ガスが前記合流接続部に流入する流入部側よりも、前記流入部とは反対側の方が高く形成されている。
このように構成することで、排気流路形成部に流れる排気ガスを、インペラとノズルとの間に流れる水流に合流させることができる。これにより、強い旋回成分を含む水流に対して排気ガスを合流させることができる。そのため、流路形成部の内部を流れる水流に対して排気ガスを十分に混合させることができる。その結果、排気ガス圧損の低減、および、低シグネチャー化を図りつつ、排気ガス温度を十分に低下させて周囲環境への影響を低減することが可能となる。
さらに、排気ガスを、流路形成部の周方向における複数箇所から流路内の水流に合流させることができる。その結果、水流に対する排気ガスの混合をより一層促進させることができる。その結果、更なる排気ガス温度の低減を図ることができる。
また、流路形成部の外周全域から排気ガスを流路形成部の内部に流入させることができる。その結果、水流に対する排気ガスの混合をより一層促進させて、更なる排気ガス温度の低減を図ることができる。
さらに、流路形成部の周方向で、排気ガスが回り込みにくい流入部とは反対側の貫通部の配置密度を増大して、流入部とは反対側において排気ガスが貫通部を通じて水流に合流し易くすることができる。これにより、流路形成部の周方向で、より均一に排気ガスを水流に対して合流させることができる。その結果、水流に対する排気ガスの混合をより円滑に行うことができる。

【0007】

この発明の第二態様によれば、ウォ―タージェット推進船は、船体と、前記船体の底部に配される開口部から水が導入される流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の端部に設けられ、前記流路形成部の延びる方向で外側に向かうに従って前記流路の断面積が減少するように形成されるノズルと、前記流路形成部の内部に配され、前記開口部から導入された水を圧送するインペラと、少なくとも前記インペラを駆動する内燃機関と、前記流路形成部に合流接続され、前記ノズルと前記インペラとの間に前記内燃機関の排気ガスを供給する排気流路を形成する排気流路形成部と、を備え、前記排気流路形成部は、前記流路形成部の少なくとも一部を外側から覆うように前記排気流路を形成する合流接続部を備え、前記流路形成部は、前記排気流路と前記流路とを連通させる貫通部を周方向に複数備え、前記合流接続部は、前記流路形成部の外周全周を外側から覆うように前記排気流路を形成し、前記合流接続部の内面と前記流路形成部の外面との間に形成される前記排気流路の幅が、前記流路形成部の周方向で、前記排気ガスが前記合流接続部に流入する流入部側よりも、前記流入部とは反対側の方が大きく形成されている。
このように構成することで、排気流路形成部に流れる排気ガスを、インペラとノズルとの間に流れる水流に合流させることができる。これにより、強い旋回成分を含む水流に対して排気ガスを合流させることができる。そのため、流路形成部の内部を流れる水流に対して排気ガスを十分に混合させることができる。その結果、排気ガス圧損の低減、および、低シグネチャー化を図りつつ、排気ガス温度を十分に低下させて周囲環境への影響を低減することが可能となる。
さらに、排気ガスを、流路形成部の周方向における複数箇所から流路内の水流に合流させることができる。その結果、水流に対する排気ガスの混合をより一層促進させることができる。その結果、更なる排気ガス温度の低減を図ることができる。
また、流路形成部の外周全域から排気ガスを流路形成部の内部に流入させることができる。その結果、水流に対する排気ガスの混合をより一層促進させて、更なる排気ガス温度の低減を図ることができる。
さらに、流路形成部の周方向で、排気ガスが回り込みにくい流入部とは反対側の排気流路の断面積を拡大して、流入部とは反対側に排気ガスがより回り込み易くすることができる。これにより、流路形成部の周方向で、より均一に排気ガスを水流に対して合流させることができる。その結果、水流に対する排気ガスの混合をより円滑に行うことができる。

【0008】

この発明の第三態様によれば、ウォ―タージェット推進船は、第一又は第二態様における排気流路形成部が、排気ガスの温度を予め低下させる予冷装置を備えていてもよい。
この発明の第四態様によれば、ウォ―タージェット推進船は、船体と、前記船体の底部に配される開口部から水が導入される流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の端部に設けられ、前記流路形成部の延びる方向で外側に向かうに従って前記流路の断面積が減少するように形成されるノズルと、前記流路形成部の内部に配され、前記開口部から導入された水を圧送するインペラと、少なくとも前記インペラを駆動する内燃機関と、前記流路形成部に合流接続され、前記ノズルと前記インペラとの間に前記内燃機関の排気ガスを供給する排気流路を形成する排気流路形成部と、を備え、前記排気流路形成部は、排気ガスの温度を予め低下させる予冷装置を備える。
第三、第四態様のように構成することで、水流に混合される排気ガスの温度が低下するため、船外に排出される排気ガス温度の更なる低減を図ることができる。

【0009】

この発明の第五態様によれば、ウォ―タージェット推進船は、第一から第四態様の何れか一つの態様において、前記流路形成部の内部の前記インペラと前記ノズルとの間に静翼を備え、前記排気流路形成部は、前記静翼と前記インペラとの間に前記排気ガスを供給してもよい。
このように構成することで、インペラとノズルとの間に静翼が設けられている場合であっても、強い旋回成分を含む水流に対して排気ガスを合流させることができる。そのため、流路形成部の内部を流れる水流に対して排気ガスを十分に混合させることができる。その結果、静翼を有する場合であっても排気ガス温度を効率よく低下させることが可能となる。

【0010】

この発明の第六態様によれば、ウォ―タージェット推進船は、第一から第四態様の何れか一つの態様において、前記流路形成部の内部の前記インペラと前記ノズルとの間に静翼を備え、前記静翼が、前記流路形成部の周方向に複数配される翼部と、前記翼部の基部を支持して内部空間を有するボスキャップ部と、を備え、前記翼部が、前記排気流路形成部と前記ボスキャップ部の内部空間とを連通する静翼通路を備え、前記ボスキャップ部が、前記内部空間と前記流路形成部の内部の前記流路とを連通するボス孔を備えていてもよい。
このように構成することで、排気流路形成部により案内された排気ガスを静翼通路を介してボスキャップ部の内部空間に流入させて、この排気ガスをボスキャップ部に形成されたボス孔を介して水流に合流させることができる。その結果、旋回流を整流する際に生じる水流の乱れの中に排気ガスを合流させて、水流に対して排気ガスを十分に混合させることができる。

【発明の効果】

【0014】

上記ウォ―タージェット推進船によれば、排気ガス圧損の低減、および、低シグネチャー化を図りつつ、排気ガス温度を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の第一実施形態におけるウォータージェット推進船の側面図である。

【図2】この発明の第一実施形態におけるウォータージェット推進器の構成図である。

【図3】この発明の第一実施形態の変形例における図２に相当する構成図である。

【図4】この発明の第二実施形態における合流接続部の側面図である。

【図5】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図6】この発明の第三実施形態における図３に相当する構成図である。

【図7】この発明の第四実施形態における図３に相当する構成図である。

【図8】この発明の第五実施形態における図５に相当する断面図である。

【図9】この発明の第五実施形態の変形例における図３に相当する断面図である。

【図10】この発明の第六実施形態における図３に相当する断面図である。

【図11】この発明の第三実施形態の変形例における図４に相当する構成図である。

【図12】この発明の第三実施形態の変形例における図５に相当する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第一実施形態）
以下、この発明の一実施形態に係るウォータージェット推進船を図面に基づき説明する。
図１は、この発明の第一実施形態におけるウォータージェット推進船の側面図である。
ウォータージェット推進船１１０は、推力を得るための推力源として、ウォータージェット推進器１を備えている。ウォータージェット推進器１は、船体１００内部に設けられる推進装置である。ウォータージェット推進器１は、船体１００内部に水Ｗを取り込み、この取り込まれた水Ｗを船体１００後方から噴射することで推進力を得る。このウォータージェット推進器１は、船体１００の内部の船尾部１０３寄りの位置に設けられている。

【0017】

図２は、この発明の第一実施形態におけるウォータージェット推進器の構成図である。
図２に示すように、ウォータージェット推進器１は、流路形成部２と、インペラ３と、を備えている。
流路形成部２は、吸込み管路２ａと、インペラ収容部１３と、ノズル部１４と、を備えている。

【0018】

吸込み管路２ａは、外部から水Ｗを吸込むための流路Ｒ１を形成する。吸込み管路２ａは、直線部１１と、湾曲部１２と、を備えている。直線部１１は、図１に示す船体１００の外面となる船底１０１に開口部Ｋを有している。この直線部１１は、船首部１０２側から船尾部１０３側に向かって下方から上方に傾斜して形成される。通常は、この直線部１１の開口部Ｋから水Ｗが取り込まれる。

【0019】

湾曲部１２は、直線部１１に連続して船尾方向を向くように湾曲して形成されている。この湾曲部１２の船尾側には、インペラ収容部１３とノズル部１４とが順次連続して形成されている。
インペラ収容部１３は、その内部にインペラ３を収容する収容空間を形成する。

【0020】

インペラ３は、内燃機関であるエンジンＥの駆動力により回転可能となっている。インペラ３は、そのインペラボス部３ａの外周に複数の翼４を備えている。インペラ３は、エンジンＥにより軸線Ｏ回りに翼４が回転することで、水Ｗを吸込み管路２ａ内の後方、すなわちノズル部１４側に向かって圧送する。このインペラ３により圧送される水Ｗは、インペラ３の回転による、軸線Ｏを旋回中心とする強い旋回流を含んでいる。

【0021】

ノズル部１４は、インペラ収容部１３と連続して形成されている。このノズル部１４は、船首尾方向で船尾側に向かうに従って流路Ｒ１の断面積が縮小するように形成されている。このノズル部１４により、インペラ３によって圧送された水Ｗの船尾側に向かう流速が増加する。この増速された水Ｗは、船尾側に向かって噴射される。ノズル部１４により水Ｗの船尾側に向かう流速が増すことで、水Ｗの旋回流が相対的に弱まり、船尾側に向かう強い流れとなる。

【0022】

上述した流路形成部２には、排気流路形成部１５が合流接続されている。この排気流路形成部１５は、エンジンＥの排気ガスＧが流れる排気流路Ｒ２を形成する配管である。排気流路形成部１５は、ノズル部１４と、インペラ３との間の流路形成部２内にエンジンＥの排気ガスＧを導いている。ここで、インペラ３とノズル部１４との間の水Ｗの圧力は、排気ガスＧの圧力よりも低くなっているため、水Ｗが排気流路形成部１５を逆流することはない。

【0023】

したがって、上述した第一実施形態によれば、排気流路形成部１５に流れる排気ガスＧを、インペラ３とノズル部１４との間に流れる水流（水Ｗ）に合流させることができる。これにより、強い旋回成分を含む水流に対して排気ガスＧを合流させることができる。そのため、流路形成部２の内部を流れる水流に対して排気ガスを十分に混合させることができる。その結果、排気ガス圧損の低減、および、低シグネチャー化を図りつつ、排気ガス温度を十分に低下させて周囲環境への影響を低減することが可能となる。

【0024】

（第一実施形態の変形例）
次に、上述した第一実施形態の変形例におけるウォータージェット推進船を図面に基づき説明する。この第一実施形態の変形例におけるウォータージェット推進船は、上述した第一実施形態に対して静翼を設けた点でのみ異なる。そのため、同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。

【0025】

図３は、この発明の第一実施形態の変形例における図２に相当する構成図である。
図３に示すように、この第一実施形態の変形例におけるウォータージェット推進器１は、流路形成部２と、インペラ３と、を備えている。
流路形成部２は、吸込み管路２ａと、インペラ収容部１３と、ノズル部１４と、静翼収容部１６と、を備えている。

【0026】

静翼収容部１６は、インペラ収容部１３とノズル部１４との間に配されている。この静翼収容部１６の内部空間には、静翼５が収容されている。この静翼収容部１６は、インペラ収容部１３を船尾側に延長するようにして形成され、インペラ収容部１３と同等の流路断面積を有している。

【0027】

静翼５は、インペラ３によってノズル部１４側に圧送される水Ｗを整流する。この静翼５は、ボスキャップ部６と、翼部７とを備えている。
ボスキャップ部６は、インペラ３のインペラボス部３ａのノズル部１４側に僅かな隙間を有して配置されている。ボスキャップ部６の中心と、インペラボス部３ａの中心とは、何れも軸線Ｏ上に配されている。ボスキャップ部６は、ノズル部１４側に向かうに従って縮径するように外側に向かって凸となる曲面８を有している。このボスキャップ部６の曲面８は、上述したインペラボス部３ａの外面３ｂの延長上に連続するように形成されている。

【0028】

翼部７は、ボスキャップ部６の曲面８と、静翼収容部１６の内面（言い換えれば、流路形成部２の内面２ｃ）との間に渡るように形成されている。翼部７は、軸線Ｏを中心とする周方向に複数配されている。これら静翼５の翼部７は、インペラ３の回転により生じる水Ｗの旋回成分を打ち消すような翼プロファイルを有している。

【0029】

排気流路形成部１５は、流路形成部２に合流接続されている。より具体的には、この変形例における排気流路形成部１５は、インペラ３と、静翼５との間に合流接続されている。つまり、排気流路形成部１５によって導かれる排気ガスＧは、インペラ３直後の強い旋回流を含む水Ｗに対して合流するようになっている。

【0030】

したがって、上述した第一実施形態の変形例によれば、インペラ３とノズル部１４との間に静翼５が設けられている場合であっても、強い旋回成分を含む水Ｗに対して排気ガスＧを合流させることができる。そのため、流路形成部２の内部を流れる水Ｗに対して排気ガスＧを十分に混合させることができる。その結果、ウォータージェット推進器１が静翼５を有する場合であっても排気ガスＧの温度を効率よく低下させることが可能となる。

【0031】

（第二実施形態）
次に、この発明の第二実施形態におけるウォータージェット推進船を図面に基づき説明する。この第二実施形態におけるウォータージェット推進船は、上述した第一実施形態と、排気流路形成部１５の接続の形態が異なるだけである。そのため、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
図４は、この発明の第二実施形態における合流接続部の側面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【0032】

図４、図５に示すように、排気流路形成部１５は、排気配管部１８と、合流接続部１９と、を備えている。排気配管部１８は、第一の端部がエンジンＥに接続され、第二の端部が合流接続部１９に接続されている。つまり、排気配管部１８によってエンジンＥの排気ガスＧが合流接続部１９に供給される。

【0033】

合流接続部１９は、排気配管部１８によって供給された排気ガスＧを、流路形成部２の全周に回り込ませるための排気流路Ｒ２を形成する。この合流接続部１９は、流路形成部２の延びる方向で、インペラ３とノズル部１４との間（第一実施形態参照）、又は、インペラ３と静翼５との間（第一実施形態の変形例参照）に配されている。合流接続部１９は、それぞれ軸線Ｏ方向で対向配置される一対の側壁１９ａと、これら側壁１９ａの周縁部同士を軸線Ｏ方向に繋ぐ周壁部１９ｂとを備えている。合流接続部１９の周壁部１９ｂは、流路形成部２の外面２ｂから、軸線Ｏを中心とした径方向に離間して配される内面１９ｃを有している。つまり、合流接続部１９は、流路形成部２を外側から覆うようにして形成されている。

【0034】

流路形成部２には、合流接続部１９に覆われた部分に貫通部２０が形成されている。貫通部２０は、合流接続部１９と流路形成部２との間に形成される排気流路Ｒ２と、流路形成部２の内部に形成される流路Ｒ１とを連通させる。この実施形態における貫通部２０は、流路形成部２の周方向に複数形成され、それぞれ周方向に等間隔で配されている。

【0035】

したがって、上述した第二実施形態によれば、排気ガスＧを、流路形成部２の周方向に回り込ませて、流路形成部２の周方向における複数箇所に形成された貫通部２０から、流路形成部２の内部の流路Ｒ１内の水Ｗに合流させることができる。その結果、水Ｗに対する排気ガスＧの混合をより一層促進させることができ、更なる排気ガスＧの温度低減を図ることが可能となる。

【0036】

（第三実施形態）
次に、この発明の第三実施形態におけるウォータージェット推進船を図面に基づき説明する。この第三実施形態におけるウォータージェット推進船は、上述した第一実施形態の変形例、および、第二実施形態に対して静翼５の構成が異なるだけである。そのため、第一実施形態の変形例、および、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。

【0037】

図６は、この発明の第三実施形態における図３に相当する構成図である。
図６に示すように、この第三実施形態における排気流路形成部１５は、第一実施形態の変形例と同様に、排気配管部１８と、合流接続部１９と、を備えている。合流接続部１９は、静翼５の翼部７の端部７ａのうち少なくとも一部の外周側に形成されている。
静翼５は、翼部７とボスキャップ部６とを備えている。
ボスキャップ部６は、中空に形成されている。このボスキャップ部６は、軸線Ｏを中心とする周方向に間隔をあけて、複数のボス孔２１を有している。これらボス孔２１は、ボスキャップ部６の曲面８上のうち翼部７が形成されていない箇所に配されている。これらボス孔２１によってボスキャップ部６の内部空間（言い換えれば、排気流路Ｒ２）と、流路形成部２の内部空間（言い換えれば、流路Ｒ１）とが連通されている。

【0038】

翼部７は、流路形成部２の内部において、軸線Ｏ周りに等間隔で放射状に複数配されている。これら翼部７は、基部７ｂがボスキャップ部６に支持され、端部７ａが流路形成部２の内面２ｃに支持されている。翼部７は、その内部に排気流路形成部１５の内部空間とボスキャップ部６の内部空間とを連通する静翼通路２２を備えている。

【0039】

したがって、上述した第三実施形態によれば、排気流路形成部１５により案内された排気ガスＧを、静翼通路２２を介してボスキャップ部６の内部空間に流入させることができる。また、この排気ガスＧをボスキャップ部６に形成されたボス孔２１を介して、流路形成部２の内部を流れる水Ｗに合流させることができる。その結果、旋回流を整流する際に生じる水流の乱れの中に排気ガスＧを合流させて、水Ｗに対して排気ガスＧを十分に混合させることが可能となる。

【0040】

（第四実施形態）
次にこの発明の第四実施形態におけるウォータージェット推進船を図面に基づき説明する。この第四実施形態は、第一実施形態に対して予冷装置３０を設けたものである。そのため、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。

【0041】

図７は、この発明の第四実施形態における図３に相当する構成図である。
上述した各実施形態においては、エンジンＥの排気ガスＧを、排気流路形成部１５を介して流路形成部２の内部に流れる水Ｗに合流させる場合について説明した。しかし、この構成に限られない。例えば、図７に示すように、エンジンＥから排出された排気ガスＧの温度を予め低下させる予冷装置３０を設けるようにしても良い。予冷装置３０は、排気ガスＧの温度を低下できればよく、例えば、冷媒との間で熱交換する装置や、外気との間で熱交換する装置などを用いることができる。

【0042】

このようにすることで、エンジンＥから排出された排気ガスＧは、予冷装置３０によってある程度冷却された後に、流路形成部２の内部に流れる水Ｗに合流される。そのため、船外に排出される排気ガスＧの温度の更なる低減を図ることができる。ここで、図７においては、第一実施形態に対して予冷装置３０を追加する場合を例示したが、第一実施形態の変形例や、第二、第三実施形態の構成に対して予冷装置３０を追加するようにしても良い。

【0043】

（第五実施形態）
次に、この発明の第五実施形態におけるウォータージェット推進船を図面に基づき説明する。この第五実施形態は、上述した第二実施形態と貫通部２０の配置が異なるだけである。そのため、同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。

【0044】

図８は、この発明の第五実施形態における図５に相当する断面図である。
この実施形態の流路形成部２には、第二実施形態と同様に、合流接続部１９に覆われた部分に貫通部２０が形成されている。貫通部２０は、合流接続部１９と流路形成部２との間に形成される排気流路Ｒ２と、流路形成部２の内部に形成される流路Ｒ１とを連通させる。

【0045】

貫通部２０は、流路形成部２の周方向に複数形成されている。貫通部２０の配置密度、言い換えれば、単位面積当たりの貫通部２０の個数の割合は、流路形成部２の周方向で変化している。より具体的には、上記配置密度は、排気ガスＧが合流接続部１９に流入する流入部１８ａ側よりも、流入部１８ａとは反対側の方が高くなっている。この実施形態においては、軸線Ｏを挟んで流入部１８ａとは反対側において、貫通部２０の配置密度が高くなっているが、流入部１８ａから離間するにつれて徐々に貫通部２０の配置密度が高くなるようにしても良い。

【0046】

したがって、第五実施形態によれば、流路形成部２の周方向で、排気ガスＧが回り込みにくい流入部１８ａとは反対側の貫通部２０の配置密度を増大して、流入部１８ａとは反対側において排気ガスＧが貫通部２０を通じて水流に合流し易くすることができる。これにより、流路形成部２の周方向で、より均一に排気ガスＧを水Ｗに対して合流させることができる。その結果、水Ｗに対する排気ガスＧの混合をより円滑に行うことができる。

【0047】

（第五実施形態の変形例）
図９は、この発明の第五実施形態の変形例における図３に相当する断面図である。
上述した第五実施形態においては、貫通部２０の配置密度を高くすることで、流入部１８ａとは反対側において排気ガスＧが水Ｗに合流し易くする場合について説明した。しかし、図９に示すように、貫通部２０の大きさ（流路断面積）を、流入部１８ａ側よりも流入部１８ａとは反対側の方が大きくなるように形成しても良い。このように形成することで、第五実施形態と同様に、流入部１８ａとは反対側において排気ガスＧが貫通部２０を通じて水流に合流し易くすることができる。また、貫通部２０と同様に、第三実施形態の静翼５に形成される静翼通路２２の周方向の配置密度を、流入部１８ａの反対側において高くしたり、静翼通路２２の流路断面積を、流入部１８ａの反対側において大きく形成したりしても良い。

【0048】

（第六実施形態）
図１０は、この発明の第六実施形態における図３に相当する断面図である。
図１０に示すように、この実施形態における合流接続部１９の内面１９ｃと流路形成部２の外面２ｂとの間に形成される排気流路Ｒ２の幅Ｄは、流路形成部２の周方向で、排気ガスＧが合流接続部１９に流入する流入部１８ａ側よりも、流入部１８ａとは反対側の方が大きく形成されている。

【0049】

したがって、第六実施形態によれば、第五実施形態と同様に、流路形成部２の周方向で、排気ガスＧが回り込みにくい流入部１８ａとは反対側の排気流路Ｒ２の断面積を拡大して、流入部１８ａとは反対側に排気ガスＧがより回り込み易くすることができる。これにより、流路形成部２の周方向で、より均一に排気ガスＧを水流に対して合流させることができる。その結果、水流に対する排気ガスＧの混合をより円滑に行うことが可能となる。

【0050】

（その他変形例）
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。

【0051】

図１１は、この発明の第三実施形態の変形例における図４に相当する側面図である。図１２は、この発明の第三実施形態の変形例における図５に相当する断面図である。
例えば、上述した第三実施形態においては、合流接続部１９が、流路形成部２の全周を覆うように形成される場合を例示した。しかし、合流接続部１９は、流路形成部２の全周を覆うように形成されるものに限られない。

【0052】

例えば、図１１、図１２に示すように、流路形成部２の一部を覆うように形成しても良い。この図１１、図１２においては、軸線Ｏを中心とした周方向において、排気配管部１８が配索される側の流路形成部２の一部を覆うように形成される場合を例示しているが、合流接続部１９が流路形成部２を覆う位置は、図１１、図１２の位置に限られない。
また、上述した各実施形態、および、その変形例における構成は、適宜組み合わせて用いても良い。

【0053】

さらに、上述した各実施形態においては、船舶として、ウォータージェット推進器１により推進力を得るウォータージェット推進船１１０を一例にして説明した。しかし、この発明を適用可能な船舶は、ウォータージェット推進器１のみによって推進する船舶に限られない。例えば、推進力を得るために、ウォータージェット推進器１と、プロペラとの両方を備えている船舶にも適用できる。

【0054】

さらに、上述した各実施形態においては、ウォータージェット推進器１を駆動するためのエンジンＥの排気ガスＧをウォータージェット推進器１に供給する場合について説明した。しかし、排気ガスＧの供給源としては、ウォータージェット推進器１を駆動するエンジンＥに限られない。例えば、発電用のエンジンや、プロペラ駆動用のエンジンからの排気ガスＧをウォータージェット推進器１に供給しても良い。さらに、エンジンＥは、レシプロエンジンに限られず、例えばガスタービンエンジン等であっても良い。

【符号の説明】

【0055】

１ ウォータージェット推進器
２ 流路形成部
２ａ 吸込み管路
２ｂ 外面
２ｃ 内面
３ インペラ
３ａ インペラボス部
４ 翼
５ 静翼
６ ボスキャップ部
７ 翼部
８ 曲面
１１ 直線部
１２ 湾曲部
１３ インペラ収容部
１４ ノズル部（ノズル）
１５ 排気流路形成部
１６ 静翼収容部
１８ 排気配管部
１８ａ 流入部
１９ 合流接続部
１９ａ 側壁
１９ｂ 周壁部
１９ｃ 内面
２０ 貫通部
２２ 静翼通路
３０ 予冷装置
１００ 船体
１０１ 船底
１０２ 船首部
１０３ 船尾部
１１０ ウォータージェット推進船
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｇ 排気ガス
Ｋ 開口部
Ｏ 軸線
Ｒ１ 流路
Ｒ２ 排気流路
Ｗ 水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】