(57)【要約】本発明は、一部が船の後部に、一部が船の前部船体に配置された、いくつかの推進装置を備える、渡洋交通に適した大型船における操舵及び推進構造に関する。船の前部船体は、実質上船の操舵及び制御を実施し、船を少なくとも実質上全ての速度範囲で推し進める推進力の実質的な部分を生成するように配置され、さらに少なくとも船の基準線から著しくは延びないように配置された１つ又は複数の操舵可能な舵プロペラ装置を備えている。
2006516511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部が船の後部に、一部が前記船の前部船体に配置された、いくつかの推進装置を備える、渡洋交通に適した大型船における操舵及び推進構造であって、前記船の前部船体が実質上前記船の操舵及び制御を実施し、前記船を少なくとも実質上全ての速度範囲で推し進める推進力の実質的な部分を生成するように配置され、さらに少なくとも前記船の基準線から著しくは延びないように配置された１つ又は複数の操舵可能な舵プロペラ装置を備えていることを特徴とする、操舵及び推進構造。
【請求項２】
船の基準線からある距離にある、前記前部船体の水面下の部分に、十分に平坦に設計され、それによって前記１つ又は複数の舵プロペラ装置の装着及び自由旋回が可能になる領域が存在し、前記領域から船尾に向かう前記船体の底部が滑らかな形状になされ、それによって、船の前進中は前記舵プロペラ装置を前記船体の形状にしたがって方向づけることができ、したがって前記舵プロペラ装置背後の船体表面に向かう水流をそれに応じて最小にすることができることを特徴とする、請求項１に記載の操舵及び推進構造。
【請求項３】
前記船が球状部分を備えている場合には、前記領域が前記球状部分の背後に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の操縦及び推進構造。
【請求項４】
前記船の前記前部船体にある前記舵プロペラ装置が、いわゆる港内操船時に必要に応じて前記船の全推進出力の少なくとも約２０％をカバーするように寸法が決められ配置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の操舵及び推進構造。
【請求項５】
航海時の前進航行中に前記前部船体にある前記舵プロペラ装置が好ましくは最大で前記船の全推進力の約１０％をカバーすることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の操舵及び推進構造。
【請求項６】
前記船の前記前部船体に少なくとも２つの舵プロペラ装置があることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の操舵及び推進構造。
【請求項７】
前記船の前記推進装置がすべて前記船体外部に恒久的に配置されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の操舵及び推進構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の序文による、一部が船の後部船体に、一部が船の前部船体に配置された、いくつかの推進装置を備える、渡洋交通に適した大型船における操舵及び推進構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術からは、機械的な力伝達手段又はその中に配置された電気モータのいずれかで駆動される操縦可能な舵プロペラ装置が周知である。装置は、プロペラ装置がその垂直軸の周りを旋回することを可能にし、したがってプロペラの推進力を所望の方向に向けることができる。さらに、プロペラの回転速度及び方向を調整することができ、及び／又はプロペラの羽の角度を変更することができる。
【０００３】
舵プロペラ装置は、例えば二方向に移動するフェリーで、前部船体に配置されてきた。これらの船では、前部船体と船体後部は、殆ど同一である。この種の船体構成はその他のタイプの船には適切ではない。さらに、舵プロペラ装置は、その後部が上陸可能なように好都合に設計されている様々な種類の上陸用舟艇で利用されてきた。この場合、目的が船を浜に向けて操舵する時、舵プロペラが保護されるように、少なくともある部分が船の底部より深く延びている舵プロペラは格納式にされている。
【０００４】
何世紀もの間、渡洋交通に適した大型船の船体が開発されてきたが、その船体は一般的に船首が楔のように狭いこと、水面下にある船体の最も広い部分が船体中央にあること、並びにプロペラが伝統的に船舶の後部に配置されていることを特徴としている。大型船とは、ここでは特に大型巡航船のようなタイプの船、ただし例えば砕氷船その他をも含む約１００メートル又はそれ以上の長さの船を意味する。このような船舶を操船して入港させるには、船舶の前部船体で相当な推進効率を必要とする。船首を操るために現在使用されている装置は、推進力を生成するが、横方向にのみであり船舶が動いていない場合或いは低速で動いている場合にだけ使用することができる。しかし、船舶の前部の底部に設けられた特定の凹部に舵プロペラ又は同様のものを配置するある特別な装置が周知である。これらの解決策は、港内操船については確かに船舶の操縦性を改善するが、実際には、高速前進航行時の操舵に対しては適用できない。
【０００５】
舵プロペラ装置は、大型船の後部に配置され、部分的に或いは完全に舵の代わりをしてきた。このような舵プロペラを備える大型船が、例えばかなり狭い水路を進行するとき、その横方向にかなりの面積があるために横偏流が問題になり、船の操縦性を損なう傾向にある。
【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、通常は一方向に移動し、渡洋交通に適した大型船のための、前述の問題を可能な限り排除した新奇な操舵及び推進構造を提供することである。その解決策が、船の様々な運転モード及び操舵に有利に使用できることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、請求項１及びその他の請求項に記載の態様をもって達成することができる。本発明によれば、船の前部船体は、実質上船の操舵及び制御を実施し、船を少なくとも実質上全ての速度範囲で推し進める推進力の一部分を生成するように配置され、さらに船の基準線の下側に少なくとも著しくは延びないように配置されている１つ又は複数の操舵可能な舵プロペラ装置を備えている。船の基準線とは、ここでは船の喫水を決定する船体の最も低い部分を意味する。
【０００８】
本発明による解決策は、船の船首に操舵可能な推進力を与える。船が港内で停止しているとき、船首を操ることができる。前進航行しているときには前部のプロペラ装置は、前に向けられており、したがってかなりの前進方向補助動力が与えられる。船の後部プロペラ装置が故障した場合でも、前部の舵プロペラ装置が船舶を安全に前進航行させる。
【０００９】
さらに、前部の舵プロペラ装置が、従来のバウ・スラスタに置き換わり、かつ後部のプロペラ装置への動力需要を減少させるので、本発明により建設コストを節約することができる。
【００１０】
本発明は、船が動いていないとき又は直進しているときに船首操作を容易にする。舵プロペラ装置が生成する推進力は完全に方向付けされうるが、固定バウ・スラスタは横断方向の力のみを生成する。
【００１１】
大型船舶では、船首の操作は動力需要を、４から６個もの現行機種のバウ・スラスタが必要になるほど高くする。これらの装置は、港内操船のためにのみ使用される。前部船体に配置される舵プロペラ装置は、より大きな出力を有することができ、２から３の装置で６つのバウ・スラスタにさえ匹敵する。
【００１２】
さらに、船舶を前方に推し進める推進力の一部が前部で生成されれば、これは大型船舶にとって利点である。大型船の喫水を増加させたくない場合には、プロペラの直径が制限される。その結果、船にいくつかのプロペラを備える必要がある状況になる。いくつかのプロペラを後部に配置するのは複雑になるが、舵プロペラ装置を前部に配置すれば、それらが推進力の一部を生成するので、この状況を容易にする。
【００１３】
本発明により、推進装置又は動力室の破損から生き残る船舶の能力が改善された。今では、船を前進させ、かつ問題のある状況下で操作するための、前部でも利用可能な推進装置が後部の推進装置に加えて存在する。さらに、船の後部にのみ配置された舵プロペラに対比して前部に配置された舵プロペラによる船の操舵は動的にすることができ、したがって船が水路を進行中の横偏流は発生しない。
【００１４】
一実用的な実施例では船の前部船体、つまり船の基準線からある距離にある、船体の水面下の部分に、十分に平坦に設計され、それによって前記１つ又は複数の舵プロペラ装置の装着及び自由旋回が可能になる領域が存在する。さらに、船体は、前記領域から船尾に向かって滑らかな形状にされ、したがって舵プロペラ装置が、船が前進している間、船体の形状にそって方向付けられ、それによって舵プロペラ装置背後の船体表面に向かう流れが最小化されている。船が球状部分を備えている場合には、前記領域は球状部分の背後に配置される。
【００１５】
船の前部船体にある舵プロペラ装置は、いわゆる港内操船時に必要に応じて船の全推進出力の少なくとも約２０％をカバーするように寸法が決められ配置されている。さらに、航海時の前進航行中には前部船体にある舵プロペラ装置が、最大で、船の全推進力の約１０％をカバーすることが好ましい。したがって港内操船時には、前部プロペラによる進行時にもたらされる操船操作と同じ出力が確実に利用可能になる。一方、通常の前進航行時に流れが船体に当たらなくするにはもっと少ない出力レベルで十分であり、これは流体力学的な見方から有利である。その他の動力源の一部が何らかの理由で使用されていない、いわゆる「持ち帰り」状況では、より高い出力レベルが必要とされる可能性がある。
【００１６】
十分な前部プロペラ出力を確保するために、船の前部船体に少なくとも２つの舵プロペラ装置があることが好ましい。舵プロペラ装置は、それ自体前部船体に平行して、前後して、或いは互いに重ねて装着されてもよい。
【００１７】
実際には、船の推進装置は、すべて船体外部に恒久的に配置されている。このような配置により、船の推進装置が船の排水量を大きく損なうことが無いことが保証される。
【００１８】
下記に、添付図面を参照しながら例証として本発明を説明する。
【実施例】
【００１９】
図１に示す場合による従来の解決策では３つのプロペラ装置が、船の前部の両側に配置されており、それらの装置は、船の横方向でのみ作用し、それぞれ埠頭への接岸及び埠頭からの離岸をするための操船と、多分港内での操船動作に貢献する。大型船に関しては、通常の前進航行には用をなさない、バウ・スラスタが大きな出力を必要とする。
【００２０】
図２〜図４に、舵プロペラ装置が船舶の前部船体で如何に配置が示されているか示されている。舵プロペラ装置を自由に旋回させるには余裕空間が必要になり、したがって従来式の解決策に比較して船体水面下を修正する必要がある。図２は、球状部分をもたない船における舵プロペラの使用を示している。図３では小さな低い球状部分が、図４では大きな深い球状部分が示されている。
【００２１】
図５〜図８は、前部船体に１つ又はいくつかの舵プロペラ装置をどのように前後して、平行して又は互いに重ねるかのいずれかで配置することができるのかを示している。装置の旋回角を調整してプロペラの推進力の方向を状況によって決める。したがって、船は前進航行又は後退し、接岸することができるし、或いは横風又は曲がりでの船首の漂流を修正することができる。
【００２２】
したがって本発明は、既に一般的に使用されている周知の舵プロペラ装置を利用するが、プロペラ装置はその装置の垂直軸の周囲方向でプロペラの推進力の方向づけを可能にする。プロペラは、機械的な動力伝達手段又は装置内部に配置された電気モータにより回転させられるが、それらはそれ自体周知であるので詳細には示さない。
【００２３】
船の前部船体に配置された本発明による１つ又はいくつかの舵プロペラ装置により、そのプロペラ装置を回転させて船首を操作することができる。船首は、船が全く動いていないとき又は前進しているときに操作することができる。前進航行しているときには、前進方向で相当の推進効率が得られるように舵プロペラ装置の推進力を方向づける。前進航行しているときには、舵プロペラ装置の流れは船体表面と整合しており、それによって流れが直接船体表面に突き当たらない。
【００２４】
舵プロペラ装置が、本発明により大型外洋航行船舶の前部船体に配置されると、従来型バウ・スラスタは、全く必要でなくなる。前部に配置された舵プロペラ装置に関連する動力が、後部での推進効率の必要性を少なくしている。
【００２５】
本発明により、推進装置又は動力室の破損から生き残る船の能力が改善された。船を前進させ、かつ問題のある状況下で操作するための、前部でも利用可能な推進装置が後部の推進装置に加えて存在する。
【００２６】
本発明は、船が動いていないとき及び前進しているときに船首の操作を容易にする。舵プロペラ装置が提供する推進力は自由に方向づけられるが、従来型のバウ・スラスタは横断方向の力を提供するだけである。
【００２７】
本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲の範囲内で複数の修正が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来型のプロペラ装置が前部に配置された船を側面から見た図である。
【図２】側面から見て本発明による舵プロペラ装置が、船の前部にどのように配置され、それによって船首が異なる様態で形成されるのかを示す図である。
【図３】側面から見て本発明による舵プロペラ装置が、船の前部にどのように配置され、それによって船首が異なる様態で形成されるのかを示す図である。
【図４】側面から見て本発明による舵プロペラ装置が、船の前部にどのように配置され、それによって船首が異なる様態で形成されるのかを示す図である。
【図５】下から見て１つの舵プロペラが、船の前部にどのように配置されているのかを示す図である。
【図６】下から見て２つの舵プロペラが、船の前部にどのように配置されているのかを示す図である。
【図７】下から見て２つの舵プロペラが、船の前部にどのように配置されているのかを示す図である。
【図８】下から見て３つの舵プロペラが、船の前部にどのように配置されているのかを示す図である。
【図１】
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【図２】
2006516511.tif 000004
【図３】
2006516511.tif 000005
【図４】
2006516511.tif 000006
【図５】
2006516511.tif 000007
【図６】
2006516511.tif 000008
【図７】
2006516511.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
幅の狭い楔状の船首と、船体水面下の最も幅の広い部分を船体中央部にもつ船体を有する大型船であり、前記船の長さが約１００メートル又はそれ以上であり、したがって前記船が渡洋交通に適しており、前記船が、一部が前記船の後部に、一部が前記船の前部船体に配置された、いくつかの推進装置を含む操舵及び推進構造を備え、前記船の前部船体が、実質上前記船の操舵及び制御を実施し、前記船を少なくとも実質上全ての速度範囲で推し進める推進力の一部分を生成するように配置され寸法が決められた１つ又は複数の操舵可能な舵プロペラ装置を備え、それによって、いわゆる港内操船時には、前記舵プロペラ装置が必要に応じて好ましくは前記船の全推進力の約２０％をカバーし、航海時の前進航行中には、前記舵プロペラ装置が好ましくは最大で前記船の全推進力の約１０％をカバーし、前記操舵可能な舵プロペラがさらに前記船の前記基準線の下側に少なくとも著しくは延びないように配置されていることを特徴とする大型船。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
船の基準線からある距離にある、前記前部船体の水面下の部分に、十分に平坦に設計され、それによって前記１つ又は複数の舵プロペラ装置の装着及び自由旋回が可能になる領域が存在し、前記領域から船尾に向かう前記船体の底部が滑らかな形状になされ、それによって、船の前進中は前記舵プロペラ装置が前記船体の形状にしたがって方向づけられ、したがって前記舵プロペラ装置背後の船体表面に向かう水流がそれに応じて最小にされることを特徴とする、請求項１に記載の操舵及び推進構造。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記船が球状部分を備えている場合には、前記領域が前記球状部分の背後に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の操縦及び推進構造。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記船の前記前部船体に少なくとも２つの舵プロペラ装置があることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の操舵及び推進構造。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記船の前記推進装置がすべて前記船体外部に恒久的に配置されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の操舵及び推進構造。
【国際調査報告】
2006516511.tif 000011
2006516511.tif 000012
2006516511.tif 000013
2006516511.tif 000014