(57)【要約】      （修正有）【課題】推進出力をさらに改善したヘリカルポンプで推進する船舶を提供する。【解決手段】特に旅客船のような船舶であって、ロータ、1または2以上のステータ40、およびノズル41を有するヘリカルポンプ4からなるプロペラを備える少なくとも一つのシャフトライン3を有し、そのハル2は、前記ヘリカルポンプ4とは実質的に反対側に凹部形状を有し、この凹部形状を区画する曲線は、前記ロータの回転中心を通る長手方向かつ垂直方向の切断面において、2つの変曲点を有し、一方の変曲点は、前記ヘリカルポンプ4の上流に配置され、他方の変曲点は、前記ヘリカルポンプ4の下流に配置され、前記曲線は、前記シャフトライン3の軸と平行なタンジェントTを有し、該タンジェントは、前記ヘリカルポンプ4の上流に配置されることを特徴とする船舶に関する。【選択図】図１
2013249059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に旅客船のような船舶であって、
ロータ、1または2以上のステータ、およびノズルを有するヘリカルポンプからなるプロペラを備える少なくとも一つのシャフトラインを有し、
そのハルは、前記ヘリカルポンプとは実質的に反対側に凹部形状を有し、この凹部形状を区画する曲線は、前記ロータの回転軸を通る長手方向かつ垂直方向の切断面において、2つの変曲点を有し、一方の変曲点は、前記ヘリカルポンプの上流に配置され、他方の変曲点は、前記ヘリカルポンプの下流に配置され、
前記曲線は、前記シャフトラインの軸と平行なタンジェントを有し、該タンジェントは、前記ヘリカルポンプの上流に配置されることを特徴とする船舶。
【請求項２】
前記ヘリカルポンプの上流の前記タンジェントは、前記ノズルの前端からある軸距離の位置に配置され、この距離は、Dを前記ロータの直径としたとき、D／4未満であることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記ハルは、前記シャフトラインの軸に垂直な方向において、前記ノズルから一定の隙間だけ離間されることを特徴とする請求項１または２に記載の船舶。
【請求項４】
2つの平行なシャフトラインを有し、
前記ハルの中央長手方向の平面は、２つの前記ヘリカルポンプに対して対称な平面を構成し、この平面は、当該船舶の薄い平面を通ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の船舶。
【請求項５】
前記薄い平面の表面は、水平平面において、および／または前記シャフトラインの軸を通り、前記垂直平面と前記水平平面の間に配置された中間平面において、前記ヘリカルポンプとは実質的に反対側に、凹部形状を有し、
この凹部形状を定める曲面は、前記ロータの回転軸を通るこの水平および／または中間平面において、2つの変曲点を有し、一方の変曲点は、前記ヘリカルポンプの上流に配置され、他方は、前記ヘリカルポンプの下流に配置され、
前記曲面は、前記シャフトラインの軸と平行なタンジェントを有し、
該タンジェントは、前記ヘリカルポンプの上流に配置されることを特徴とする請求項４に記載の船舶。
【請求項６】
前記ノズルの前記前端から前記距離において、前記シャフトラインの軸に対して垂直に測定される、前記シャフトラインの軸と前記ハルの間の距離は、前記ノズルの後端において、前記シャフトラインの軸に対して垂直に測定される、前記シャフトラインの軸と前記ハルの間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の船舶。
【請求項７】
前記ノズルに対する横方向および垂直方向の断面において、前記ハルは、少なくとも45゜の角度領域にわたって、前記ノズルから、前記一定の隙間だけ離間されることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一つに記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に旅客船のような船舶であって、ステータに固定されたサブノズル螺旋からなるプロペラを備える少なくとも一つのシャフトラインを有する船舶に関する。ステータに固定されたサブノズル螺旋の全体は、以降「ヘリカルポンプ」と称し、以下により詳しく説明する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の推進装置のプロペラとして、ヘリカルポンプを使用することには、複数の利点がある。
【０００３】
実際、この装置は、特に、「容器（pod）」のようなライナに使用される他の推進システムに比べて機械的に単純であり、音響ノイズや振動を最小限にして高い推進力を提供できる。
【０００４】
ヘリカルポンプは、通常、ステータ（いくつかのフロー誘導フィンで構成される）、ロータ（この場合、へリックス（螺旋状のもの））、および組立体を取り囲むノズルを有する。
【０００５】
ノズル、ロータおよびステータのベーンの形態は、良く知られているように、最良の出力が得られるように構成され、最小限の機械的パワーで所与の速度が達成される。
【０００６】
ヘリカルポンプは、シャフトラインにより船舶に接続され、このシャフトラインは、回転によりロータを駆動する。この駆動は、いかなる種類の既知のプロセスで実施されても良い（クランク、同梱電気モータなど）。
【０００７】
作動の際には、通常、ロータの上流側に配置されるステータは、ノズルの軸の周りの、ロータの回転方向とは反対の回転方向に、流れの回転成分を伝達する。この回転の発生により、反応を介してステータに流体力学的なトルクが生じる。
【０００８】
この配置は、ロータによって生じる流体に対する回転効果を相殺し、装置の出力を改善する。最適な構成では、ステータに対するトルクは、ロータに対するトルクと同等で、向きが反対となる。その結果、プロペラ組立体によって生じる角運動量がキャンセルされる。
【０００９】
また、船舶のハル（hull）に対するプロペラの間隔を基準として用いて、ハルとハルの間の相互作用が抑制される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、船舶に置載のヘリカルポンプの推進出力をさらに改善することである；特に、この目的は、1または2以上のヘリカルポンプで推進する船舶の全推進出力を最適化するための、流体力学的なハルの形態を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このため、本発明では、特に旅客船のような船舶であって、
ロータ、1または2以上のステータ、およびノズルを有するヘリカルポンプからなるプロペラを備える少なくとも一つのシャフトラインを有し、
そのハルは、前記ヘリカルポンプとは実質的に反対側に凹部形状を有し、この凹部形状を区画する曲線は、前記ロータの回転中心を通る長手方向かつ垂直方向の切断面において、2つの変曲点を有し、一方の変曲点は、前記ヘリカルポンプの上流に配置され、他方の変曲点は、前記ヘリカルポンプの下流に配置され、
前記曲線は、前記シャフトラインの軸と平行なタンジェントを有し、該タンジェントは、前記ヘリカルポンプの上流に配置されることを特徴とする船舶が提供される。
【００１２】
この船舶の非限定的な他の特徴では、
−前記ヘリカルポンプの上流の前記タンジェントは、前記ノズルの前端からある軸距離Lの位置に配置され、この距離Lは、Dを前記ロータの直径としたとき、D／4未満である；−前記ハルは、前記シャフトラインの軸に垂直な方向において、前記ノズルから一定の隙間だけ離間される；
−前記船舶の中央長手方向の平面は、前記ハルの対称な平面を構成し、この平面は、当該船舶の薄い平面を通る；
−前記薄い平面の表面は、水平平面において、および／または前記シャフトラインの軸を通り、前記垂直平面と前記水平平面の間に配置された中間平面において、前記ヘリカルポンプとは実質的に反対側に、凹部形状を有し、
この凹部形状を定める曲面は、前記ロータの回転軸を通るこの水平および／または中間平面において、2つの変曲点を有し、一方の変曲点は、前記ヘリカルポンプの上流に配置され、他方は、前記ヘリカルポンプの下流に配置され、
前記曲面は、前記シャフトラインの軸と平行なタンジェントを有し、
該タンジェントは、前記ヘリカルポンプの上流に配置される；
−前記ノズルの前記前端から前記距離Lにおいて、前記シャフトラインの軸に対して垂直に測定される、前記シャフトラインの軸と前記ハルの間の距離H1は、前記ノズルの丁度下流において、前記シャフトラインの軸に対して垂直に測定される、前記シャフトラインの軸と前記ハルの間の距離H2よりも大きい；
−前記ノズルに対する横方向かつ垂直方向の断面において、前記ハルは、少なくとも45゜の角度領域にわたって、前記ノズルから、前記一定の隙間だけ離間される。
【００１３】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明から理解されるであろう。
【００１４】
この記載は、添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ヘリカルポンプを備える推進装置を有する船舶のハルの長手方向の断面図である。この切断面I−Iは、ポンプの螺旋の回転軸を通る。
【図２】図1の平面II−IIからの図である。より詳しくは、ヘリカルポンプの構造を示した図である。
【図３】2つのヘリカルポンプを備えるハルの横断面を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面において、船舶1は、極めて部分的に示されており、ハル2を有する。
【００１７】
これは、船舶の対称な平面内に配置され、ハルの後部分に一体化された、薄い平面PMを有する。
【００１８】
この薄い平面の両側には、船舶の長手軸に平行に延伸するシャフトライン3があり、このシャフトラインは、1または2以上のアーム30によってハルに取り付けられ、その端部には、ヘリカルポンプ4のロータが取り付けられる（ここで示した切断面では、一つのライン3のみが明確に視認される。しかしながら、以下に示す詳細な説明は、これらの各々に適用される）。
【００１９】
特に、図1では、このヘリカルポンプが、薄い平面PMの後端から僅かに上流側に配置されることは明らかである。
【００２０】
図において、AMは上流に対応し、AVは下流に相当し、これらは、装置を通る流体の流れの方向を定める。
【００２１】
ヘリカルポンプ4を参照すると、そのステータは40で表され、その螺旋またはロータは42で表され、そのノズルは41で表される。
【００２２】
後者は、上流から下流に向かって収束するように配置されることに留意する必要がある。
【００２３】
本発明では、ハル2は、ヘリカルポンプ4とは実質的に反対の側に、凹状形態Cを有し、この凹部形態を定める曲線Iは、ヘリカルポンプのロータ42の回転軸を通る垂直長手方向の切断面I−Iにおいて、それぞれ、PI1およびPI2で表される2つの変曲点を有し、一方のPI1は、ヘリカルポンプ4の上流に配置され、他方のPI2は、下流に配置される。
【００２４】
また、このラインIは、タンジェントTを有し、これは、シャフトライン3の軸X−X’に平行である。このタンジェントは、ポンプの上流に配置される。
【００２５】
これは、ノズル41の前端410からある軸距離Lに配置されることが好ましい。この距離Lは、D／4未満であり、ここでDはロータの直径である。
【００２６】
このような特徴の組み合わせにより、ヘリカルポンプを有する推進システムは、凹部Cの一部に配置され、最も大きくなり得る層表面の近傍における粘性の低下と、この凹部での流体の減速との組み合わせ効果による利益が得られる。ヘリカルポンプには、減速した流れが供給され、これにより、推進出力が改善される。
【００２７】
また、前述のように、本発明の有意な利点により、ハル2は、シャフトライン3の軸X−X’に垂直な方向において、ノズル41から一定の隙間Gで離間される。
【００２８】
この配置により、分岐区画が形成されることが回避され、特に、このチャネルで流れが分離されるとともに、プロペラ軸に平行なプロペラに向かって外部の流れが生じ、プロペラが稼働する際に、ハルに対して追加の抗力が形成されなくなる。
【００２９】
吸引効果は、抑制される。
【００３０】
ノズル41の前端410の距離Lにおいて、シャフトラインの軸X−X’に対して垂直に測定される、シャフトライン3の軸X−X’とハル2の間の距離H1が、ノズル41の丁度下流1において、シャフトライン3の軸に対して垂直に測定される、シャフトライン3の軸X−X’とハル2の間の距離H2よりも大きい場合、最良の結果が得られる。
【００３１】
好適実施例では、前記ノズル31に対して横方向に垂直な切断面II−IIにおいて、ハル2は、少なくとも45゜の角度領域にわたって、ノズル31から一定の隙間Gだけ離間される。
【００３２】
船舶がヘリカルポンプを備える2つのシャフトラインを有するこの構成（特に図3において明らかである）では、船舶の薄い平面PMを通り、ハルの対称な平面を有する長手方向および垂直方向の平面Pは、前記ヘリカルポンプに対称の平面を有する。
【００３３】
薄い平面PMの表面は、水平平面HO内の垂直平面、または水平平面HOと垂直平面の間に延伸する中間平面INにおいて、前述の特徴と同様のハルの幾何的特徴を再構成するように構成され得る。
【００３４】
換言すれば、これらの方向において、ハルは、凹部形態を有し、曲線Iは、前述のような、2つの変曲点およびタンジェントを有しても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１    船舶
２    ハル
３    シャフトライン
４    ヘリカルポンプ
４０  ステータ
４１  ノズル
４２  ロータ
【図１】
2013249059.tif 000003
【図２】
2013249059.tif 000004
【図３】
2013249059.tif 000005