ウォータジェット推進機の軸受冷却装置

【目的】インデューサ軸に内包するインペラ軸の２重構造軸を軸支する軸受部を冷却すること。
【構成】インデューサ軸内に同芯配置のインペラ軸を有し、これら２重軸を軸支する軸受部にウォータボックスを設け、このウォータボックスには導通路を介してディフューザに接続する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、回転軸の高出力化に伴って発生する高発熱を巧みに吸収するウォータジェット推進機の軸受冷却装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の高速艇は、40〜70ノットの超高速走行を目指し、スクリュー推進方式からウォータジェット推進方式に移行しつつあり、その代表例の一つに図２に示すものがある。
【０００３】符号Ａは、ウォータジェット推進方式の中枢部を構成する動力部を示し、この動力部Ａは胴長の取水ケーシング１と吐出ケーシング２からなる。取水ケーシング１は、駆動源である動水を取り入れるインテークＢを有する一方、動水に予圧を与えるインデューサ５を備えている。インデューサ５は減速歯車13を有するインデューサ軸４によって回転力が与えられるが、このインデューサ軸４は、その内部にインデューサ軸受12を介挿して同芯配置のインペラ軸３を備えた、いわゆる２重軸構造形式になっている。
【０００４】このような２重軸構造形式のインデューサ軸４の一側は、取水ケーシング１を貫装して延び、途中に水シール部15，17を介装して軸受部Ｃに軸装されている。軸受部Ｃは、インデューサ軸４の拡大部に設けられており、インデューサ軸用のものと、インペラ軸用のもとに区分され、それぞれの軸用としてインデューサ軸用油シール11，16、インペラ軸用油シール９，14が装着されている。また、インデューサ軸４の他側は取水ケーシング１の胴軸に沿って延び、その端部は減速歯車13を介装してインデューサ５に接続されている。
【０００５】一方、インデューサ軸４に内包されているインペラ軸３は、吐出ケーシング２の胴軸に沿って延び、途中に水シール10に装着されたステーベーン７を配してディフューザコーン部Ｄに接続されている。このディフューザコーン部Ｄは、吐出ケーシング２の胴軸に対して左右に曲線的に膨出する椀部稜線を有し、この椀部稜線の外周にインペラ６を装着してインペラ軸３からの動力を伝えて動水に回転エネルギを与えている。さらに、この椀部稜線の外周には、ディフューザ８を配し、このディフューザ８によってインペラ６からの動水の圧力を回復させて吐出部Ｅに送り出している。このように動力部Ａは、吐出部Ｅからの動水の噴力を利用して推進を得、船艇の超高速化を促している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種装置は、超高速化なるがゆえに取扱う動水量が1000ｍ³／min 以上ときわめて高く、動力部Ａの運転中、発生する軸受部Ｃからの摩擦熱などの無効熱エネルギも比例的に高くなり、このためもはや自然放熱にたよっていたのではまにあわず、残熱によって軸受部Ｃは、シールの焼損、潤滑油の劣化、軸受摺動部の損耗などを招来し、大きな事故につながるおそれがある。この発明は、上述の事情に徴し、軸受部を効果的に、かつ効率的に冷却できるウォータジェット推進機の軸受冷却装置を公表することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、インデューサ軸内に同芯配置のインペラ軸を有し、これら２重軸を軸支する軸受部にウォータボックスを設け、このウォータボックスにはディフューザからの動水を引き抜いて冷却水として供する導通路を設けたものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、軸受部のウォータボックスにはディフューザからの動水の一部が常時冷却水として流れるので、軸受部に軸装される２重構造軸の回転中に発生する摩擦熱などの無効熱エネルギが大きくなっても十分に冷却することができる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図を参照して説明する。
【００１０】図１は、この発明にかかるウォータジェット推進機の軸受冷却装置の一部切欠き概略図である。なお、図２と同一構成部品には同一符号を付し、その詳述を略す。
【００１１】図１において、全体を符号Ａで示す動力部は、動水を取水するインテークＢ、動水を与圧して旋回力を与えるインペラ８、インデューサ５、２重軸構造を有し、インデューサ５に動力を伝えるインデューサ軸４に同芯的に内設されるインペラ駆動のインペラ軸３、これら２重軸を軸支する軸受部Ｃ、インペラ８からの動水の圧力を回復させて吐出部Ｅに送り出すディフューザ８を備えている。
【００１２】しかして上記従来構成において、この発明では軸受部Ｃにウォータボックス20を設けて、軸受部Ｃを効果的にかつ効率的に冷却するものである。すなわち、インペラ軸３を内包するインデューサ軸４は、取水ケーシング１を貫装して軸受部Ｃに延びて軸支されており、軸支された２重構造のインデューサ軸４は従来から水シール15，17、油シール９，11，14，16を備えているものの、何分にも超高出力を出しているがゆえに摩擦熱などの無効熱エネルギの発生が高く、従来シールによる冷却だけではその熱を十分に取り除くことができない。
【００１３】このため、軸受部Ｃにはその全域を囲繞するようにウォータボックス20を設けている。このウォータボックス20は、一側に調節弁19を介装する導通路18を有し、この導通路18はディフューザ８に接続されている。また、ウォータボックス20の他側は冷却水を外部に送り出す排出路21を有する。
【００１４】上記構成の動力部Ａの冷却系では、ディフューザ８を通る動水の一部が冷却水として活用される。つまり、ディフューザ８から引き抜かれた動水は、導通路18を経てウォータボックス20に導かれ、ここで２重構造のインデューサ軸４を強制冷却し、冷却後、排水路21を経て外部に送り出される。
【００１５】したがって、冷却水はすでに使用されている動水の一部をそのまま活用できるから、この種装置に格別の冷却水供給源を必要とせずして水の有効活用を図ることができる。なお、ディフューザ８の動水は極めて高圧であるから、ウォータボックス20に供するときには、調節弁19で圧力コントロールすればよい。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明にかかるウォータジェット推進機の軸受冷却装置では、軸受部にウォータボックスを設け、このウォータボックスにディフューザの動水を一部引き抜いて軸受部の冷却水に活用するから、簡易な構造の下で強制冷却ができ、したがってこの種装置が高出力化に伴って無効熱エネルギが高くなっても十分に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるウォータジェット推進機の軸受冷却装置の一例を示す一部切欠き概略図。
【図２】従来のウォータジェット推進機の軸受冷却装置の実施例を示す一部切欠き概略図。
【符号の説明】
Ａ動力部
Ｂインテーク
Ｃ軸受部
３インペラ軸
４インデューサ軸
６インペラ
８ディフューザ
18 導通路
20 ウォータジェット

【特許請求の範囲】
【請求項１】インデューサ軸内に同芯配置のインペラ軸を有し、これら２重軸を軸支する軸受部にウォータボックスを設け、このウォータボックスにはディフューザからの動水を引き抜いて冷却水として供する導通路を設けたことを特徴とするウォータジェット推進機の軸受冷却装置。

【図１】