(57)【要約】  舶用推進装置（１、１’、１’’）は、サポート支柱（３、３’、３’’）に機械的に結合している少なくとも一つのポッド（２）と、ポッドの船尾方向の端部に位置し、少なくとも２枚の回転翼を有するプロペラ（４）と、ポッド（２）に固定された少なくとも３枚の整流フィン（５０〜５５、３’Ａ）からなる、機構と、を備えている。リング（５）を形成する機構のフィンは、ポッド（２）の長手軸（Ｘ）に実質は垂直であり、前記リングは、前記サポート支柱（３、３’、３’’）の中央部分とプロペラとの間に位置する範囲Ｚｘ内にある。推進装置は、プロペラ（４）と前記リング（５）を、少なくとも一部分において囲む、ノズル（６）を、更に備えている。各前記回転翼（１４）は、プロペラ（４）がスクリューポンプのローターを構成するようにノズル（６）の内壁と同一面に来るエッジ（７）を有している。
2007535440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
舶用推進装置（１、１’、１’’）であって、
船舶の船体（１０）の下部に取り付けられるように構成されたサポート支柱（３、３’、３’’）に機械的に結合された、少なくとも１つのポッド（２）と、
ポッドの船尾方向の端部に位置し、少なくとも２枚の回転翼（１４）を有しており、モーター又はエンジン（８）に結合された駆動軸（１１）で回転させられる、プロペラ（４）と、
ポッド（２）に固定されており、少なくとも３枚の整流フィン（５０〜５５、３’Ａ）からなる、機構と、を備えており、
前記機構は、ポッド（２）の長手軸（Ｘ）に実質的に垂直であるリング（５）を形成しており、
前記舶用推進装置は、プロペラ（４）及びフィンの前記リング（５）を、少なくとも一部分で囲む、ノズル（６）を、更に備えており、
プロペラ（４）がスクリューポンプのローターを構成するように、前記回転翼（１４）の各々が、ノズル（６）の内壁と同一面に来るようなエッジ（７）を有する端部を、示しており、
前記リング（５）が、前記サポート支柱（３、３’、３’’）の中央部と、プロペラと、の間に位置する範囲（Ｚｘ）内に存在することを特徴とする舶用推進装置。
【請求項２】
前記ノズル（６）が少なくとも５枚のフィン（５０〜５５、３’Ａ）を介してポッド（２）に固定されており、前記プロペラ（４）が少なくとも３枚の回転翼（１４）を有している、請求項１記載の推進装置。
【請求項３】
前記リング（５）の各々のフィン（５０〜５５、３’Ａ）が、少なくとも略平面であり、且つ、前記ポッド（２）の軸（Ｘ）に対して規定された方位角（α０、・・・、α５、α’）を有した、表面を、有している、請求項１又は２に記載の推進装置。
【請求項４】
前記ノズル（６）の吸い込み外形、及び、フィンの方位角（α０、・・・、α５、α’）が、船舶の伴流地図に適合している、請求項３記載の推進装置。
【請求項５】
各々の前記フィンの規定された方位角（α０、・・・、α５、α’）が３度〜１５度の範囲内にある、請求項３又は４に記載の推進装置。
【請求項６】
プロペラ（４）の回転方向が、船舶を制動するための制動推力を生じさせるために逆回転可能である、前記いずれかの請求項に記載の推進装置。
【請求項７】
スクリューポンプのローターの回転翼（１４）の各々が、直線のジェネレーターラインを有する、前記いずれかの請求項に記載の推進装置。
【請求項８】
前記サポート支柱（３’）の船尾方向端部（３’Ａ）が、前記リング（５）の前記フィンの１つを構成している、前記いずれかの請求項に記載の推進装置。
【請求項９】
前記装置のサポート支柱（３、３’、３’’）が、船舶の船体（１０）の下部に固定されて取り付けられるように構成されている、前記いずれかの請求項に記載の推進装置（１、１’、１’’）を、少なくとも１つ備えている船舶。
【請求項１０】
前記いずれかの請求項に記載の推進装置（１、１’、１’’）を少なくとも１つ備えており、前記装置のサポート支柱（３、３’、３’’）が、前記推進装置が枢動可能に取り付けられたポッド型であるように、船舶の船体（１０）の下部に枢動可能に取り付けられるように構成されている、前記いずれかの請求項に記載の船舶。
【請求項１１】
前記ノズル（６）及び船舶の船体（１０）との間の距離（Ｄｙ）が、プロペラ（４）が船舶の伴流内で最適に機能するように規定されている、請求項８又は９に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舶用推進装置に関するものである。舶用推進装置は、船舶の船体の下部に取り付けられるように構成されたサポート支柱に機械的に結合した少なくとも１つのポッドと、ポッドの後部に位置しているプロペラと、ポッドに固定されており、少なくとも３枚の整流フィンからなる、機構と、を備え、前記プロペラは少なくとも２枚の回転翼を有しており、モーター又はエンジンに結合された伝動軸で回転せしめられ、前記機構は、ポッドの長手軸に対して実質は垂直であるリングを形成している。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、コンパクトで枢動可能に取り付けられたポッド型の推進装置に関するものである。上記推進装置において、サポート支柱は、船舶の船体の下部に、枢動可能に取り付けられるように構成されている。ポッドの「前方」又は「前面」部と「船尾」又は「後方」部は船舶の船尾及び船首に対して定義されている。すなわち、少なくとも、推進装置が船舶を前方に推進している場合は、ポッドの前方又は前面部とは、船舶の船首の方を示す。枢動可能に取り付けられたポッド型推進装置は、本発明の推進装置とは異なり、例えば、特許文献ＷＯ９９／１４１１３に開示された推進装置のように、プロペラがポッドの前方端部に位置している。
【背景技術】
【０００３】
一般に、従来の枢動可能に取り付けられたポッド型の舶用推進装置は、船舶の伴流内で機能するように構成されておらず、実際に、プロペラが伴流の境界層の外側に位置するように十分に長いサポート支柱を有している。そのような、従来の枢動可能に取り付けられたポッド型推進装置は、一般に、少なくとも、船舶の船体と装置のプロペラとの間に広い空間を必要とするため、かさばる。さらに、そのような推進装置は、一般に、振動及びキャビテーション現象を被り易く、特にキャビテーションは、推進装置が旋回している時に存在する。キャビテーションは、プロペラの回転翼の端部で、強烈な水蒸気の泡を解放する現象である。舶用流体力学において、キャビテーションは推進システムの性能を下げ、振動を誘発し、回転部の壊食の原因となり、船舶の騒音の原因となるノイズを発する。
【０００４】
特定の先行技術文献、特に、特許文献ＥＰ １ ２７０ ４０４において、上述した推進装置が開示されている。前記推進装置には、コンパクトで枢動可能に取り付けられたポッド型の補助推進ユニットのプロペラが、ポッドの船尾端部に位置している。さらに、プロペラは、別のプロペラ、又は、船舶の船体の下部に配置された固定軸に取り付けられている「メインスクリュー」、の伴流内で機能するように構成されている。メインスクリューは推進力の大部分を供給するように、例えば、船舶に設置されているディーゼルエンジンによって、構成されている。これに対して、推進ポッドが船舶のステアリングに対して枢動する場合、推進ポッドの補助プロペラ、又は、「スクリュー」が、付加的な推進力又は方向を変える力のどちらかを供給するように構成されている。ポッドの周囲のフィンの様々な配置において、配置されたフィンは、ポッドの前方部又は船尾部のどちらかに設けられるが、サポート支柱の中央部より更に船尾部ではない。フィンの目的は、メインスクリューから発生した渦から、回転力の軸成分を回収することによって、推進力を効果的に改善することである。それゆえ、フィンは、メインスクリューに対して相対的に近くなければならない。フィンは、エネルギー回収を増加させるために、ポッドの軸に対して小さい範囲とする傾向になるように供給できる。
【０００５】
そのように、枢動可能に取り付けられた推進ポッドは、特にコンパクトであるが、メインスクリューを具備している全体的な推進装置はかさばるままであり、従来の枢動可能に取り付けられたポッド型推進装置と同様に、船体の下に比較的深い喫水を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ポッドに取り付けられたプロペラを有する推進ユニットを、少なくとも１つ、備えている船舶の船体の下の喫水を削減することであり、喫水の従来技術解決策に関するものである。このために、本発明の目的は、船体の近くに設けた推進装置、更に詳しくは、コンパクトで枢動可能に取り付けられたポッド型の装置を提供することである。本発明の目的は、推進装置の縦方向の簡潔さを改良するために、プロペラができるだけ船体に近づく形態となるように、ポッドのサポート支柱の高さを低くし、同時にキャビテーション現象を回避することである。最終的に、本発明の目的は、推進装置の効率を増加させ、且つ、少なくとも前記装置の駆動部分に関しては、そのコストを削減する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの目的を達成するために、本発明は、軸流ポンプ又はスクリューポンプの原理に基づいて作動し、例えば、ノズルを介し、水力によって船舶を推進する。特に、吸い込み流れを制御することに関しては、スクリューポンプは、航空機ジェットエンジンによって着想させられ、キャビテーション現象を回避するために、水の逆流で作動するシステムを使用する。従来の、プロペラが液体を押すことで機能するのに対して、スクリューポンプは液体流量で機能する。スクリューポンプによる推進力の原理、それ自体が、長い間、潜水艦推進システムに適用されており、潜水艦の伴流内にスクリューポンプを配置することが音響干渉を削減する一方で、良い効率を得ることができるのを考慮すべきである。特に、特許文献ＵＳ ４ ６００ ３９４において、舶用船外機及び船内エンジンのためのスクリューポンプ技術装置が開示されている。
【０００８】
当然、ノズル形状を有する流線型の導管組織で、従来のプロペラを単に囲むだけではスクリューポンプを得ることはできない。例えば、最先端の特許文献ＵＳ ６ ０６２ ９２５において、プロペラの周囲にノズル形状を有する流線型の導管組織を設置することによって、ポッドに取り付けられたプロペラの推進力が、低速で増加せしめられることが公知である。しかしながら、その設置では、特に、スクリューポンプの回転翼の形状がその技術に特有であり、従来のプロペラに用いられた形状と大きく異なるため、スクリューポンプを得ることができない。
【０００９】
最後に、特許文献ＤＥ １０１ ５８３２０において、枢動可能に取り付けられた舶用ポッド型推進装置が開示されている。その舶用ポッド型推進装置は、ポンプの電気モーターの固定子の周囲に配置された、スクリューポンプのロータープロペラ又はインペラーを備えている。モーターは、ポンプのノズルによって完全に囲まれており、ポンプのノズルは、枢動可能に取り付けられたポッド装置のサポート支柱と結合している。ロータープロペラの直径は、モーターサイズ及び容量の増加と共に必然的に大きくなり、その構造を大きくする。高容量モーター（例えば、約１０メガワット（ＭＷ））では、ポンプを通る水の流量に対して十分大きい断面積を与えるため、結果的に、ロータープロペラの寸法決めには、比較的大きなノズルの直径を必要とする。
【００１０】
その構造は、結果的に、推進装置の主な欠点である、比較的高い流体力学的抗力及び非常に低い推進効率をもたらす。加えて、特にモーターが高容量モーターである場合、電気モーターを冷却することは、モーターがポッドの内側に設置され、プロペラから遠い従来の枢動可能に取り付けられたポッド装置、を冷却することより困難である。従来の枢動可能に取り付けられたポッド装置において、モーターは、サポート支柱の内側を経由して船舶からポッド内に引き込んだ空気を強制的に循環させることによって冷却できることが知られている。
【００１１】
それゆえ、ポッド装置を枢動可能に取り付けたスクリューポンプは、特に、キャビテーション現象を除去するという、本発明の特定の目的を達成できる。しかし、直径に関して比較的コンパクトであり、少なくとも、同出力の、従来の摺動可能に取り付けたポッド装置の推進効率と等しい推進効率を有する、高出力装置を得ることはできない。本発明の目的は、ポッド装置構造を枢動可能に取り付けた、スクリューポンプの欠点を改善することにある。
【００１２】
これらを解決するために、上述した序文のように定義した本発明の推進装置は、プロペラと、前記フィンのリングとを少なくとも一部分において、囲む、ノズルを、更に備えており、プロペラがスクリューポンプのローターを構成するように、前記回転翼の各々が、ノズルの内壁と同一面に来るようなエッジを有する端部を示しており、前記フィンのリングが、前記サポート支柱の中央部と、プロペラと、の間に位置する範囲内にあることを特徴とする。
【００１３】
フィンとノズルによって形成された機構は、スクリューポンプの固定子を構成する。スクリューポンプは、一般に、等価電力の従来のプロペラよりも、５０％〜１００％速く回転し、プロペラの駆動モーター又はエンジンのトルクを５０％〜１００％まで減少させ、従来の枢動可能に取り付けたポッド装置に比して、モーター又はエンジンの直径を２０％〜４０％まで減少できる。本発明の推進装置において、モーターの直径の減少は、ポッドの直径及びポッドの内側にモーターが収容された実施形態の装置重量を軽くできる。ポッドの直径の減少は、推進装置の流体力学的抗力を減少させ、その推進効率を向上させることができる。
【００１４】
加えて、モーター及びほとんどのポッドの容積は、水の流れに対してスクリューポンプの上流に位置する。このため、プロペラは、比較的コンパクトなハブを有することができ、ノズルの直径を大きく増加させることによって流体力学的流動の価値を下げることなく、ポンプにとって十分なプロペラの断面積を得られる。通常は、ポッドの内側に収容された１０ＭＷ以上の容量を有する電気モーターを有する、本発明の推進装置は、ノズルの内径、すなわち、実質的には、プロペラの直径が、ポッドの直径の約２倍となる。これは、プロペラが、ポンプを通った水の最適な流速を保証するのに十分な、断面積を有することを可能とし、さらに、特許文献ＤＥ １０１ ５８３２０の装置に比して、推進装置の流体力学的抗力が、比較的小さい。
【００１５】
最終的に、スクリューポンプが、キャビテーション現象を生ずることなく船舶の伴流内で機能できることによって、サポート支柱の高さを低くできる。それゆえ、装置をさらにコンパクトにする構成とできる。スクリューポンプは、船上で振動を発生する脈圧を伝えることがないため、船舶の船体の近くに設置できる。これは、まず第１に、スクリューポンプの固定子によって水の流れが整流され、ローターと固定子を分離するチャンバー内でローターの水の到着速度を均一にできる、という事実によって説明できる。それゆえ、スクリューポンプによって生じた残留脈圧は比較的小さい。加えて、前記残留脈圧は、ポンプのノズルで減衰し、船舶の船体に及ぼす残留脈圧の影響は船上で振動を生じることがない程度に十分に低い。
【００１６】
船体の下の喫水は、従来の枢動可能に取り付けられたポッド装置の喫水よりも小さくできる。そして、それは、船舶の船尾形状の設計に大きな柔軟性を与えることができる。加えて、スクリューポンプが、船舶の伴流の境界層の内側に設置されることによって、境界層の外側に配置されたスクリューポンプで得られる推進効率に比して、その推進効率を増加させるという利点を提供できる。前記境界層の内側では、スクリューポンプの吸い込みでの水の速度が、スクリューポンプが前記層の外側に配置された構成の前記速度に比して減少する。そして、それは、ノズルの放水口での速度とポンプの吸い込みでの速度との間の差異を増加させ、それゆえ、ポンプのローターによって生じた推力を増加させる。境界層の厚さは、船速及び船舶サイズを増加させる。船舶の巡航速度での伴流の規模が大きい場合、その推進効率は低速での推進効率に比して増加せしめられる。
【００１７】
本発明のコンパクト推進装置において、フィンはスクリューポンプのための流れ方向を構成する。リング形状の構成のフィンは、プロペラに十分近づくようにするために、サポート支柱の中央部分の船尾方向の縦に位置する範囲内にある。本発明の装置において、サポート支柱の中央部分とは、船舶の船体の内側に通じているキャビティーを含む部分、と定義される。
【００１８】
本発明の推進装置は、特に、船舶に適している。その船舶において、ポッドのサポート支柱は、前記推進装置が枢動可能に取り付けられたポッド型の推進装置であるように、船の船体の下に枢動可能に取り付けられるように構成されている。本発明の複数の推進装置を備えている船舶において、少なくとも、枢動可能に取り付けられたポッド型装置の１つが、３６０度枢動可能に取り付けられており、かじのように船舶を操縦し、前記装置のローターを逆回転させることなく、任意に制動推力を与えるように、船舶の伴流内で船舶の船尾に配置される。
【００１９】
本発明の特徴及び利点は、後で示す図面に関して与えられた詳細からさらにはっきりと現れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、ポッド２の長手軸Ｘと、装置１の枢同軸Ｙと、で形成される平面上の長手断面側から見た本発明の推進装置１を示す。前記装置１は、船舶の船体１０の下部に配置されており、ポッド２は、サポート支柱３に従来通り結合している。サポート支柱３は、船舶の船体を通って防水軸受け９に枢動可能に取り付けられている。図に示す好ましい実施形態において、ポッド２は電気モーター８を含む大きさである。電気モーター８のローター（図示せず）は、プロペラ４の駆動軸１１で回転せしめられる。軸１１は、軸受け１２によって軸Ｘ上に固定されている。公知の方法において、ポッド及びサポート支柱３は、矢印Ｆによって示される水の流れの流体力学的流動を最適化するような流線形である。
【００２１】
最先端の別の実施形態において、モーターが船舶の船体の内側に配置されるということが推測でき、結果として、角度が付いた機械伝動装置システムは、モーターの回転を伝達するように、プロペラの駆動軸を備えている。加えて、本発明の推進装置において、それは、船舶の船体に対して枢動するように取り付けられたポッドを支持する支柱の本質ではない。固定されたサポート支柱を備えている実施形態において、それは、少なくとも１つの他の固定リンク支柱を備えている。固定リンク支柱は、ノズルを船体に直接結合し、推進装置と船体との間の機械的連結を強化する。ノズルを船体に近づけるため、前記他の支柱は小さくすることが好ましい。船舶は、推進装置から分離された特定の指示手段によって操縦でき、実際には、コンパクトで枢動可能に取り付けられたポッド型の、角度位置を変えることができる補助推進装置を、開示する特許文献ＥＰ １ ２７０ ４０４の原理を用いることによって操縦できる。
【００２２】
図１に示される実施形態において、防水軸受け９は、サポート支柱３が船舶を操縦するためのかじとして作動するために、枢動可能に設けられている。サポート支柱３は、船舶の前進に対抗する推力を有する「制動」モード推進位置に達するために、図に示されるように、通常の推進位置に対して特に１８０度以上、枢動可能に取り付けできる。しかしながら、「制動」モードは、プロペラ４を逆回転させることによる十分な後方推力によって、枢動しないか、又は、狭い範囲にだけ枢動する、サポート支柱３で得られる。
【００２３】
スクリューポンプを提供するために、推進装置はポッド２に固定された５２及び５３のような整流フィンからなる、機構を具備しており、前記機構は、リング５を形成し、ポッドの軸Ｘに対して実質は垂直であり、サポート支柱３とプロペラ４との間の縦に位置する範囲Ｚｘ内に位置している。一般に、本発明の推進装置において、前記範囲Ｚｘは、サポート支柱の中央部とプロペラとの間にあり、図３を参照して以下に説明する。好ましくは、リング５は少なくとも５枚のフィンで形成され、プロペラ４は、少なくとも、３枚の回転翼１４を備えている。前記整流フィンは、プロペラに達する水流線を適切な方向に方向付けるために、プロペラの十分に近くに設けなければならない。それらは、必ずしも同一ではない。
【００２４】
加えて、ノズル６が、プロペラ４とフィンのリング５とを囲んでいる。図２を参照して以下に述べるように、ノズル６の吸い込み外形、及び、各々のフィンの角度決めは、巡航速度での船舶の伴流地図に適合するのが好ましい。ノズルは特有の揚力によって総合的な推力に加わることに配慮すべきである。プロペラは、ハブ１３を備えている。ハブ１３は、その上に回転翼１４が取り付けられており、軸１１で回転せしめられる。各回転翼１４は、一端にノズルの内壁と同一面となるエッジ７を有している。このように、リング５及びノズル６は、スクリューポンプの固定子を構成し、プロペラ４は、ポンプのローターを構成している。
【００２５】
推進効率を効果的に増加させるために、ノズルは、船尾の方に行くにしたがって先細りする断面、又は、船舶の設計巡航速度の機能に適した収束又は発散形状を有している。加えて、従来方法において、フィンは、流体力学的抵抗を減少させるために傾斜させた外形を備えている。結果として、図１に示すように、ノズルの前面部分を、リング５の長手方向の位置付け範囲Ｚｘを超えて全体に伸ばす必要はない。前記範囲の前方向の境界を、フィンの前面端部と同じ軸Ｘに沿った位置の破線で示す。フィンのリング５の位置付けの範囲Ｚｘの長手の深さを十分に増加させるため、さらに流線形のフィンを使用することは、十分に可能である。
【００２６】
少なくとも、３枚の整流フィン、好ましくはリング５の全てのフィンが、ノズル６がポッド２にしっかりと固定されるのを保証するように使用される。ノズルの対称軸は、実質的には、ポッドの長手軸Ｘに一致する。そのことが、プロペラの回転翼１４の端部のエッジ７とノズルの内壁との間に最小の隙間を備えることを可能とする。図１を参照して述べた実施形態において、回転翼１４は、全て同一であり、ノズルと同一面に来る回転翼端部のエッジ７は、回転翼の外周のトータル長さに比して、ノズルと同一面の曲線長さを最大とするように、２つの鋭角で規定される。回転翼の端部のエッジの角張った形は、スクリューポンプ技術にとって有利であることが公知である。ポンプローターは少なくとも２枚の回転翼１４を有するプロペラ４で構成されている。計算によって行われる模擬実験は、特許文献ＵＳ ４ ６００ ３９４によって開示されている原理を用いる、単一のスクリュー形状の回転翼によって形成されたローターを有することは利点ではないということを、示している。
【００２７】
スクリューポンプのノズル６と船舶の船体１０との間の距離Ｄｙは、プロペラ４が船舶の伴流内で最適に機能するように規定されている。好ましくは、同時に船舶に比して水の流速を過度に大きく減少させる「粘性」伴流を回避しながら、船舶の伴流内に推進装置を配置するのが良い。伴流の部分に推進装置を位置付けることで、約１５％の流速を削減できる。サポート支柱３の高さを低くできるという利点に加えて、そのようなスクリューポンプの位置決めは、伴流の境界層の外側に位置することで得られる推進効率に比して、推進効率を最適に向上できる。
【００２８】
図２において、本発明の推進装置１は、プロペラ４及び整流フィンのリング５のそれぞれの構造をさらに明確に示すために斜視図で示されている。この例において、リング５は、スクリューポンプに入る水流を方向付けるための６枚のフィン５０〜５５を有しており、フィン５０〜５５は、前記流れに、実質的にはローターの回転トルクに等しいが、逆方向に回転する回転トルクを与えるためのものである。水流は、ローターの放出口で自由に回転エネルギーとなり、それゆえ、結果的にスクリューポンプの効率の向上という利点を与える。フィン５５は、この図面においてポッド２の船尾方向の部分によって隠されている。
【００２９】
各フィンは、ポッドの軸Ｘに対して規定された角度位置を有する平面を備えている。フィンの方位角αｎは、フィンの平面と軸Ｘとの間に形成される角度で規定されている。各フィンは、５２又は５４のように、α２又はα４のように示された、方位角でポッドの船尾部分に固定されている。好ましくは、各々の角度αｎは、船舶の巡航速度での伴流地図を基礎として規定され、したがって、各々の角度αｎは、ローターの上に水の到達を案内するように、入ってくる水流の関数として適合し、キャビテーション現象を回避する。ノズルに入る水の流れに及ぼすサポート支柱３の影響は、特に、支柱３の後方に位置するフィン５２の方位角を規定するために、配慮されている。ノズルの吸い込みの外形は、船舶の巡航速度での伴流地図を基礎として規定されるのが好ましい。
【００３０】
加えて、従来のプロペラより速く回転させることによって、本発明の推進装置のローターは少量のトルクを構築し、それ故、前記トルクを適合させるために、固定子における流れの偏向は和らげたままでなければならない。それゆえ、フィンの方位角は比較的小さく、水が反対方向に通り抜けることができる。それぞれの方位角は、例えば、３度〜１５度の範囲内で規定され、その角度は、プロペラ４を逆回転させることによって十分な後方への推力を得ることを可能とする。プロペラにより生じた水流は、その後、フィンによって大きく乱されることはない。加えて、各々の回転翼が直線のジェネレーターラインを有しているローターは、ローターが逆回転した場合に、例えば、特許文献ＵＳ ６ ３７１ ７２６に開示されている従来のスキュー型プロペラとは違って、初期トルクに完全に対応できる。これは、回転翼の表面一面に十分に分布された機械的応力によって可能となり、それゆえ、制動距離を改善する。直線のジェネレーターラインを有している物体が、外形の平面を交差する直線に沿って変形せしめられる、二次元の外形によって、形成されている。
【００３１】
プロペラ４の回転翼１４は、図２に示すように、わずかなねじれを有しており、それらは、ジェネレーターラインを曲げており、当然、完全に直線のジェネレーターラインを有している回転翼は、さらに、制動推力を増加させるのに好ましい。ノズル６の内壁と同一面に来る回転翼１４の端部のエッジ７は、曲がっている。加えて、図１に示すように、ノズルの形状は、船尾の方向に行くと、わずかに収束する。最終的に、推進装置１は、枢動軸に対して枢動可能に取り付けられているが、その枢動軸Ｙは、サポート支柱３の対称軸と一致する必要はなく、例えば、図２の軸Ｙ’によって示す位置のように前方にオフセットできる。
【００３２】
希望者によって実演された計算による模擬試験は、ポッドの前方端部に位置するプロペラを有している従来の枢動可能に取り付けられたポッド型推進装置と、ポッドの内側に収容された電気モーターを有している枢動可能に取り付けられたポッド型の本発明の推進装置、との間の比較をはっきりとさせることができる。一例として、本発明の推進装置は、約２メーターの直径を有するポッド２と、約４メーターの直径を有するノズル６と、を備え、約１３ＭＷのモーター容量を有している。リング５は、７枚の整流フィンを有し、ロータープロペラ４は、５枚の回転翼１４を有している。ローターの１分間当たりの回転数（ｒ．ｐ．ｍ．）は２００よりも大きい。本発明は、同じモーター容量で、モーター重量を５０％以上削減し、プロペラの直径、及び、ポッドの直径を２５％以上削減することができる。加えて、喫水が約３メーター削減され、ポッド装置を枢動可能に取り付けられたスクリューポンプの効率は、従来の摺動可能に取り付けられたポッド装置の効率より５％以上大きくなった。このように、全体的に見て、本発明によって、知られている最新の従来の枢動可能に取り付けられた舶用ポッド装置、及び、舶用スクリューポンプ推進ユニット、にもたらされた利点が重要であることが分かる。
【００３３】
図３は、本発明の別の推進装置１’の平面図である。ポッド２及びスクリューポンプは、ポッドの水平軸Ｘを含んでいる水平面の断面で示され、サポート支柱３’は、ポッド上に位置する別の平面上の断面で示されている。サポート支柱３’の船尾方向の端部３Ａ’は整流フィンで構成されており、この部分は、実質的にはポッドの軸Ｘに対して方位角α’を規定している平面を備えている。リング５は、少なくとも２枚の整流フィンを有しており、そのフィンは、図１及び２で示されているフィン５０〜５５に類似している。さらに、リング５は３’Ａ部分によって構成されている特定のフィンを有している。
【００３４】
一般に、本発明の推進装置において、フィンのリングが存在している範囲Ｚｘは、ポッドの長手軸Ｘに対して垂直であり、サポート支柱の中央部と、プロペラとの間に位置しており、前記中央部分は、支柱で与えられ、船舶の内側に通じているキャビティーを備えている。図３の実施例において、サポート支柱３’の中央部分Ｃは、実質的にはポッドの内側に配置されたモーター８の上に位置しており、ポッドと船舶の内側との間の空気の強制循環が、前記中央部分に、モーターを冷却するために十分な流速を与えている。
【００３５】
サポート支柱の船尾端部３’Ａは、ノズル６の上端を超えて、船舶の船体と同一面に来るまで上方に伸ばして配置でき、ノズルの上端が部分３’Ａによって固定されているそれに挿入できるようにするためには、前記部分３’Ａに後退（セットバック）を与えることが必要である。この実施例は、図１及び２で示した実施例と比して、ある程度、推進装置の流体力学的抗力を減少させることができる。
【００３６】
図４において、本発明の別の推進装置１’’は、船舶の船尾の方を正面から見た図で示されている。この装置は、枢動可能に取り付けられたポッド型であり、並んで配置された等しいか又はほぼ等しい２つの推進ユニットを備えている。各々の推進ユニットは、この例において、上述した推進装置１又は１’のユニットに等しい。２つの推進ユニットは、機械的に、船舶の船体１０の下部に枢動可能に取り付けられているシングルサポート支柱３’’に結合している。前記サポート支柱３’’は３つの枝を有する星形の形状であり、枢動軸Ｙ’’は最も広い枝の軸と一致する。図１〜３で示すように、船舶の船体を通って防水され、枢動可能に取り付けられている軸受け９が１つだけであるという利点を保持しながら、さらに強力なスクリューポンプの開発や喫水を増加させること無く、推進装置１又は１’の力をほぼ２倍にできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の枢動可能に取り付けられたポッド型推進装置の、ポッドの長手軸を含む垂直平面上の断面図である。
【図２】図１の推進装置の斜視図である。
【図３】サポート支柱の船尾方向の端部が整流フィンで構成されている、本発明の別の推進装置の平面図である。
【図４】本発明の別の推進装置の正面図であり、枢動可能に取り付けられたポッド型の推進装置は、並んで配置された２つの同じ推進ユニットを備えている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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