ZeroCavitation・NoRolling・NoPitching

船舶推進システム基本提案書

平成28年9月吉日

開発者　狩野　治

目　　次

はじめに開発目的本技術の特徴

1．Zero Cavitation

応用技術プロトタイプ試作試験他

特許申請・著作権等提案事項資料提出に付いて付帯資料その1付帯資料その2

1．試験日的2．試験資機材

2－1．資機材・測定器写真3．試験フロー

※測定表・グラフ

はじめに今般、この提案書に目を通して頂き誠に有難うございます。

この都度、私共（代表狩野治）は、長年スクリュー技術を使用する船舶推進を

悩ませてきた、キャビテーション作用を発生させない技術開発にめどを付けることが出来ましたことをご報告させていただきます。

以降、大変僧越ではございますが、その技術内容と特徴を述べさせていただきたいと存じ上げます。

先ず、船舶に限定すれば、本システムで製造するスクリューシステムを使用することで、年間10億円程度、燃料費を必要とする大型船舶（10万トン級タンカー等）の場合、凡そ、30～50％の燃料削減につながる可能性を秘めていま

す。

本システムは、現在、各国造船会社が進めている太陽光発電、特殊整流バルブ及び船底バルブ方式を組み合わせたハイブリット型エコシップの凡そ10％

燃料削減効果を遥かに凌ぐ可能性を秘めています。（根拠につきましては、後述させていただきます）

リーマンショック以降、世界の造船・海運業界もエコに向かっています。日本はエコ・省エネ技術分野では世界の先頭を行きますが、スクリュー推進システムの根本改良に関しては、新規技術開発に成功しておらず、世界各国においても、その実情は同様で有り、一般に、船舶のキャビテーション作用の軽減

効果を得るための技術開発は、プロペラ型スクリューで有れば、形状変更・研磨方法の改良にとどまっているのが現状ではないかと考えております。

－1－

（1）開発目的上述をふまえ本システムの目的は、以下の項目からスタートしました。

1．日本のマグロ漁船等の航続距離を延伸させる。

近年、他国からの漁猟により、マグロ他の捕獲量が年々減少し、価格高騰を招き、伝統的な和食が危機にさらされている。更なる漁場を目指し、航行距離が長くなることが考えられ、エコ推進が必要であると考慮したことがスタート。

2．上記条件の航行距離延伸による省エネ化

以下の条件を満たすこと。①　回転抵抗が少ないもの。②　推進器本体比表面積の圧力分布一定化（キャビテーション防止）。③　メンテナンス費用のコストダウン。

④　エコ推進システム（地球温暖化防止）

ず、

（結　果）

①回転抵抗低減化1．プロペラを使用しない推進　→　噴射型推進

この条件を満たす形状を確定する試作試験（回転抵抗低減形状確立目的）を繰り返し、基本形状を確率し回転抵抗低減化が可能となった。

2．試作試験により、基本特殊形状を確定できた結果、Zero Cavitation及

びNo Rolling，No Pitching機能を副次的に発生した。

※060tnm推進器模型にて測定＝3，000RPM時、Zero Cavitation及び

No Rollingで有った。

②推進器本体比表面積への圧力分布の一定化1．①－1．の通り、回転抵抗低減化基本形状を確立したことで、同時に回転

本体比表面積の圧力分布一定化により、一部範囲での圧力低下を起さ

Cavitationを発生しない。

③メンテナンス費用のコストダウン1．②の通り、回転抵抗低減化で、流体の吸入・吐出を円滑に行い噴射する形状により、駆動軸並びにエンジン接続部への負担を軽減し、整備・交換サイクルを延ばし、メンテナンス費用のコストダウンを図れる。

※Zero Cavitation及びNo Rolling，No Pitching効果であると推測でき

る。

④ェコ推進システム（地球温暖化防止）1．①②③により、燃料消費量低減並びにメンテナンスのコストダウンを図

り、結果的にCo2削減となり、地球温暖化防止に寄与する。

（エコ推進システム）

－2－

（2）本技術（Zero Cavitation）の特徴

1．Zero Cavitation

①本技術は、流体原理を利用し、独自形状を構成し、流体を円滑に移動させ、回転体が一定の圧力分布を保持することで、回転抵抗低減及びCavitationを抑止することが可能で有る。

②上記記載の通り、プロペラ形式のような部分的な圧力変動を起さず飽和蒸気圧力を招く環境を発生させないことを特徴とする。

③①②により、振動、Rolling，Pitchingを発生せず、円滑な回転による推進をおこない、船舶の燃料消費量を低減することが可能になる。

従来のプロペラスクリュー・システムは、1ノット巡航速度を上げると燃料消費量が10％程度増加するとされているが、本システム（Zero Cavitation）は、同じ巡航速度で有れば、燃料消費量が－30

～－50％程度低減される可能性が大きい。

※特に水中推進船舶で、振動や音の発生しないため有利になる。

④他に本システムの特徴として・駆動軸の切り替え（正転逆転）をすることなく、前進・後進を行

うことが可能である。（TYPE－A）

・Zero Cavitation・No Rolling・No Pitchingを特徴とし、プロペ

ラスクリュー推進と比較し、耐用年数を向上させることが可能。摩耗を低減し、駆動軸等の損傷低減、定期点検回数や部材交換回数を減少させることが可能となる。（メンテナンス費用の低減）

・船舶の大小、船舶種類に拘らずプロペラスクリュー・ポンプ

ジェット式を採用する機械設備に転用可能で有る。

ディーゼル動力船の航続距離を延ばし、回航動作向上などの期待が持てます。

－3一

（3）応用範囲本技術を他技術の効率化を踏まえ、適用可能な項目を以下に提示する。

1．水力発電タービン

2ノJ、型水力・風力発電

3．航空機等の燃料押込みポンプ4．エアコン・扇風機（風切り音を生じない＝静か）

（4）プロトタイプ試作試験他1．試作試験中

平成26年6月より860mm推進機仕様模型を使用し簡易試験実施中。同径プロペラスクリューを使用し、比較測定を行っている。平成28年9月現在まで、50検体以上、試作試験継続中。

2．まだ加工精度が低いが、めどが立つデーターが出ている。

現在、加工精度を求め、加工業者さんへ発注（旋盤加工）精度向上で、より高い機能を発現することが推測される。

（5）特許申請・著作権登録等1．申請中

－4－

（6）提案事項1．共同開発

2．専有実施権契約3，権利売却

上記3項目のご提案を致します。※なお、開発は継続中で有ります、試作試験をしていく過程で、更に新しい仕掛けが見えて、中々これで良いとの緒論に至りませんが、現時点ではZ訂OCaYitation，No Rolling，No pitchingはクリアしております。

ご検討の程宜しくお廉い申し上げます。

（7）資料提出に付いて1．事前に守秘義務契約書、契約後、本技術資料の提出となりますので、ご了承

の程宜しくお願いします。

平成28年9月吉日

狩野　治

ー5－

（8）付帯資料その1狩野　治　略歴

昭和27年2月　3日　群馬県生まれ　現在地＝東京都渋谷区代々木在住

昭和57年伸和工業株式会社を川崎市に設立。　代表取締役就任都市土木・山岳シールド工事などの施工協力会社として、大手建設会社（鹿島建設・大成建設他）、準大手建設会社（前田建設・西松建設・東急建設など）の工事を受注・施工。

平成15年伸和工業株式会社を整理・解散平成14年ヒューマンテクノエンジニアリング株式会社を川崎市に設立。

平成20年　代表取締役　就任。

土木工事請負業者・アスベスト調査地平成26年当技術開発の為、個人技術開発者として、上記業務と並行し作業

を行い、現在に至る。

－6－

（8）付帯資料その2

簡易試験概要

1．試験日的

・ZeroCavitationVS　プロペラスクリュー比較

・測定項目

①　Cavitation　確認

②　消費電力　　消費電力測定

③　牽引力　　　単位　g

2．試験資機材

名　称 �仕様・明細 �数量 �備　考

（推進装置） � � �

ZeroCaVitation �直径60mm重量47g アクリル樹脂製（自作） �1 �

5枚羽スクリュー �直径60mm重量25g砲金製、 �1 �

6枚羽スクリュー �直径60mm重量20g砲金製 �1 �

（使用機材） � � �

船舶模型 �木製・長さ45（cm） �1 �

水　槽 �90×25×30（cm） �1 �

駆動モーター �4．5～15．0V　減速比2．5：1 �1 �ドイツ製

動力源 �15．0Vバッテリー �1 �

（測定器） � � �

牽引力 �メーカーSATOTECH ・ForceGau酢（FG・5005） ・測定M5000（g） �1 �

タコメーター �メーカーSATOTECH ・Tachometer（DTL2230） ・レーザー測定 5．0～99，999（RPM） ・接触測定 0．5～19，999（RPM） �1 �

電力測定 �メーカー恥hmazo ・DCWattMeter 100Amax ・70AcontinuouS ・3．3～42VDC �1 �

ー7－

2・1．資機材・測定器写真

（直径60mm ZeroCavitation）

（直径60mm5枚羽スクリュー）

乱数射胸■　か枚羽スクリューー

巾｝：：二六　して

（直径60mm6枚羽スクリュー）

（船舶模型450mm）

ー8・

（駆動モーター）

（使用や一一ケ‥）

メーカ一・一　払嗣腔鉦　ドイツ搬

仕　　様　4．5、－　持．t＿nJ

減速比　　　望．5；l

駆動軸径　　　　6．0孤独

MAXRPM　　　3018

寸　　法　　97×47X油

量　　量　　　　329（g）

（牽引力測定器）

（薦引力測旋瀕）

メ・一分一一　SAm T上：CH

名　　称　FomさGnIl腔（FG・別叩占）

滞定蹴　500P g

－9－

…

．

：

．

．

・

、

…

」

（タコメーター）

堰礁劇鰍揖

メ一一カー‥　SATnTIミl：H

名　　称1≠Pm）METER　くDl、・出：＿lrIl

測定範沸　しtt－ザ一一刈宿　5～99劇9

fRPM〉　農触和語　　8。5～略999

（電力消費測定）

（乾力測定）

メ血カーL T鋸は肌撼

仕　　様　DCⅥねttMetl汀1（10AtmJIX）

70AcontinumlF

3．3・、・42lrDC

・・－≒岩．‥…‾苧：▼一一・、

3．試験フロー

測定結果集計

ZeroCavitation・5枚羽・6枚羽　比較表作成

一11－

紺 撃 �蛾 粥 臨≡ 塞 � �智 者 電 撃 �′－ヽ ∈ こ） ヽ、＿′ くつ 亡Yつ 〉く Lr） N × くつ ロl �′－、 是 む 」⊃ ＿⊂コ ○ 鑓 ヽJ j も j 中 蟹 せ �ー■ Ln N エコ ⊥ヽ 璃 貸 U ∈⊃ ＞・ く⊃ Lよっ Il■1 ～ Ln や �裡 者 番 線 �∃ く＞ tD Q �J仙 噂 斎 藤 操 �∈ U ⊂〉 Lr3 1■■疇 �粥 報 蛍 蟹 撃 �l＝ 〇 ・千■ ｝ d ＋■ ・▼・」 ；＞ 吋 U O h む N 営 （＝〉 （．D 電∋ サー■ � �【ヽ一 寸 日 朝 瑚 �1 巧 ＝ヽ や、 K L。 ヨ く⊃ くp Q N � �モ嘘 Lr〕 N H 朝 潮 �ユ 再 訂 や＼ K lD 昌 く＞ く．D 敬 的 � �く＞ N 日 朝 圃 � �′一・・ヽ． 範 題 撃 �工 U 凹 ト 0 ト く ∽ �．ノー＼ uつ く＞ lこ〉 uつ Ⅰ くつ 』 、、＿．ノ む． ：⊃ ロコ くJ む U h O 』 ■ �t＝〉 く⊃ O uつ 河 d 苫 ■ �（ コ＝ U u F－ 〈＝〉 魯－ くく ∽ ヽJ i や、 i T n や＼ ⑳ �○ 的 N N l ← 仁⊃ Cd k】 を一 【エ］ き く＝〉 ココ 〕 竃く ← ● �！ 誤 i ユ き 良一 出 くわ ⊂わ か か ¢さ ～ く＞ Ln �般 雇 華 騨 ㊥ �0 モヾ 再 だ ．エ： 吋 ト・l �わく 将 E ・く くつ く＞ ■｝ ト む ・ト〉 邑） 苫 ＋J ヰJ 吋 護 U 〔コ ● �【乃 コ ○ 王＝ ■r■ ＋J l＝ ⊂〉 U tく く⊃ トー ● �U 凸 ＞－ N 寸 ～ の 〔Yつ � �

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挙巽・Lごござ云々占≠堪寧管屋歪SA uO芯の霊AのU OhむNヨ○竃

牽引力（g）

1′500

1，400

1．300

1′200

1′100

1′000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

Zero Cavitation VS　プロペラスクリュー（牽引力・回転数RPM）

は憲二〝。ZeroCavitation　づト¢60mm5枚羽プロペラ　　　¢60mm6枚羽プロペラ2

500　　　930　　1200　　1500　　2000　　2500　　3000　4000RPM

ー13－

1．Zero Cavitation

①　自製晶で、駆動軸中心が若干ずれて、カバー内壁に接触を起こしながらの回転動作で有ったが、Zero Cavitation，No Rollingの結果となり、牽引力・高速回

転で安定性を確認できた。今後は、製作精度を上げ、正確な測定を実施予定。

②既製品5枚羽スクリューについて500RPM当たりから、Rollingをはじめ、横転防止を手で押さえ、測定を行った。この結果で、考えると、正確な牽引力・電力消費量を測定できなかったと考えられる。次回の比較試験では、より大きく、重い船舶模型を使用し、測定を行う予定。

③既製品6枚羽スクリュー

②に準ずる。

－14－