EP1566333A1 - Dispositif d'échappement sous marin. - Google Patents

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EP1566333A1 EP05300083A EP05300083A EP1566333A1 EP 1566333 A1 EP1566333 A1 EP 1566333A1 EP 05300083 A EP05300083 A EP 05300083A EP 05300083 A EP05300083 A EP 05300083A EP 1566333 A1 EP1566333 A1 EP 1566333A1
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deflector
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/32—Arrangements of propulsion power-unit exhaust uptakes; Funnels peculiar to vessels

Definitions

  • the present invention relates to ships and more especially the exhaust of said vessels.
  • Air exhaust has the disadvantage of being noisy, generate unpleasant smells and create plumes of smoke which are not aesthetic and are easily identifiable.
  • Submarine exhausts only work at high speeds (generally at speeds above 9 knots) are placed near the waterline and have an outer part called deflector or "spoon" outside to prevent the entry of water into the exhaust and protect the engines against the pressure exerted by the water.
  • This system although easy to perform, is very sensitive to movements of the ship and the swell, as there is a risk introduction of water into the engines.
  • the position close to the line of flotation creates a risk of blockage by ice deterioration of the external duct by floating objects or simply the edge of the dock. Odors are not totally suppressed because of the low dispersion of the gases in the water.
  • the movement of the ship and the swell can clear the escape of the water the smoke is then directly in the air.
  • the object of the present invention is to propose a device underwater exhaust at the same time simple, operating at low speed and releasing little smoke in the air near the ship.
  • the underwater escape device is consisting of an exhaust box connected to the evacuation network gases via an exhaust pipe, said box is disposed at level of an exhaust outlet located on the hull of a ship she is equipped with a baffle located tangentially to said hull.
  • the tangential deflector gives a smooth profile to the hull of the ship which allows to go into submarine mode at low speeds and which avoids the risk of collision with floating objects.
  • the deflector has the shape of an inverted spoon.
  • the shape substantially convex from the outside of the spoon accelerates the flow of the interior of the exhaust and promotes the evacuation of water, while the shape hollow from the inside of the spoon takes off the water nets from the hull and creates a ventilation zone at the back of the profile.
  • the profile ensures a sufficient vacuum zone inside the duct exhaust for the evacuation of gases.
  • the deflector has a width horizontal equivalent to 2/3 of the horizontal width of the exit exhaust. This size is optimal to facilitate the evacuation of gas without driving water inlet into the exhaust box.
  • the exhaust duct is horizontal.
  • the exhaust is placed below the waterline.
  • the very deep position of the exhaust outlet makes it possible to reduce external noise, discharges into the atmosphere, and to remove both the risk of passage in the open in case of ship movements or swell and the risk to be caught in the ice.
  • the exhaust is located at more 50cm from the waterline.
  • the exhaust duct makes a angle of 30 to 40 ° with respect to the hull of the ship. This inclination horizontal exhaust duct relative to the baffle allows flow optimization.
  • the ship 1 has an exhaust 2 disposed below the level of the waterline 3 at a distance from said surface (cf. figure 1).
  • the exhaust 2 comprises an exhaust pipe 4 and connected to the exhaust network 8 of the gases and a box 5 arranged inside at the exhaust outlet 7 and not exceeding not the hull 10 of the ship 1 (see Figure 2).
  • the duct 4 and the box 5 angle ⁇ with the shell 10.
  • the angle ⁇ is measured from the front portion 10a of the hull 10 and is between 30 and 40 °.
  • the box 5 is partially closed by a deflector 6 fixed on the side of the box 5 at the level of the part before 10a.
  • the deflector 6 is oriented towards the front of the ship 1 of such way that when moving the vessel 1 the water inlet is minimal.
  • the deflector 6 has the shape of a spoon whose hollow part 60 is in the extension of the part 10a of the hull 10 and directed to the outside of the ship 1.
  • the convex part 61 is placed inside of the hull 10.
  • the two faces 60 and 61 of the deflector 6 converge towards the rear of the ship 1 so that the front face 62 of the deflector 6 is wider than the rear part 63.
  • the network Exhaust 2 goes into submarine mode by opening or not valve (not shown) disposed further upstream and the gases exit through the duct 4 and the box 5 where the depression is sufficient to receive the exhaust gas.
  • the profile 61 directs the gases towards the rear of the vessel 1 and part 60 deflects the water streams in such a way that both flows are almost tangent when they come in contact with each other the other, which also promotes flow and limits drag.

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Abstract

Le dispositif d'échappement (2) sous marin selon l'invention est constitué d'une boite d'échappement (5) connectée au réseau d'évacuation des gaz (8) via un conduit d'échappement (4), ladite boite (5) est disposée au niveau d'une sortie d'échappement (7) située sur la coque (10) d'un navire (1), elle est équipée d'un déflecteur (6) situé tangentiellement à ladite coque (10). Le déflecteur tangentiel (6) donne un profil lisse à la coque (10) du navire (1) ce qui permet de passer en mode sous marin à des faibles vitesses et qui évite les risques de collision avec des objets flottants. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les navires et plus particulièrement l'échappement desdits navires.
Il existe aujourd'hui deux types d'échappement: aérien et sous marin. Ces types peuvent être utilisés seuls ou en combinaison.
L'échappement aérien présente l'inconvénient d'être bruyant, de générer des odeurs désagréables et de créer des panaches de fumée qui ne sont pas esthétiques et sont facilement repérables.
Les échappements sous marins ne fonctionnent qu'à haute vitesse (d'une manière générale à des vitesses supérieures à 9 noeuds), sont placés proche de la ligne de flottaison et ont une partie externe appelé déflecteur ou "cuillère" extérieure pour éviter l'entrée de l'eau dans l'échappement et protéger les moteurs de la contre pression exercée par l'eau. Ce système, bien que facile à réaliser, est très sensible aux mouvements du navire et de la houle, car il existe un risque d'introduction d'eau dans les moteurs. La position proche de la ligne de flottaison entraíne un risque de blocage par la glace ainsi qu'une détérioration du conduit extérieur par des objets flottants ou simplement le bord du quai. Les odeurs ne sont pas totalement supprimées du fait de la faible dispersion des gaz dans l'eau. De plus, le mouvement du navire et la houle peuvent dégager l'échappement de l'eau la fumée se retrouve alors directement dans l'air.
L'objet de la présente invention est de proposer un dispositif d'échappement sous marin à la fois simple, fonctionnant à faible vitesse et dégageant peu de fumées dans l'air à proximité du navire.
Le dispositif d'échappement sous marin selon l'invention est constitué d'une boite d'échappement connectée au réseau d'évacuation des gaz via un conduit d'échappement, ladite boite est disposée au niveau d'une sortie d'échappement située sur la coque d'un navire, elle est équipée d'un déflecteur situé tangentiellement à ladite coque. Le déflecteur tangentiel donne un profil lisse à la coque du navire ce qui permet de passer en mode sous marin à des faibles vitesses et qui évite les risques de collision avec des objets flottants.
Selon une caractéristique particulière, le déflecteur a la forme d'une cuillère inversée. A faible vitesse, la forme sensiblement bombée de l'extérieur de la cuillère accélère l'écoulement de l'intérieur de l'échappement et favorise l'évacuation de l'eau, tandis que la forme creuse de l'intérieur de la cuillère décolle les filets d'eau de la coque et crée une zone de ventilation à l'arrière du profil. En régime stabilisé, le profil garantit une zone de dépression suffisante à l'intérieur du conduit d'échappement pour l'évacuation des gaz.
Selon une disposition avantageuse, le déflecteur a une largeur horizontale équivalente au 2/3 de la largeur horizontale de la sortie d'échappement. Cette taille est optimum pour faciliter l'évacuation des gaz sans entraíner d'entrée d'eau dans la boite d'échappement.
Selon une disposition particulière, le conduit d'échappement est horizontal.
Selon une autre caractéristique particulière, l'échappement est placé en dessous de la ligne de flottaison. La position très profonde de la sortie d'échappement permet de diminuer les bruits extérieurs, les rejets dans l'atmosphère, et de supprimer à la fois le risque de passage à l'air libre en cas de mouvements du navire ou de houle et le risque d'être pris dans les glaces.
Selon une disposition particulière, l'échappement est situé à plus de 50cm de la ligne de flottaison.
Selon une autre caractéristique, le conduit d'échappement fait un angle de 30 à 40° par rapport à la coque du navire. Cette inclinaison horizontale du conduit d'échappement par rapport au déflecteur permet une optimisation des écoulements.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe de profil du navire,
  • la figure 2 est une vue de dessus de l'échappement selon l'invention,
  • les figures 3 et 4 sont des vues de dessus de l'échappement fermé et ouvert.
Le navire 1 possède un échappement 2 disposé sous le niveau de la ligne de flottaison 3 à une certaine distance de ladite surface (cf. figure 1).
L'échappement 2 comporte un conduit d'échappement 4 et connectée au réseau d'échappement 8 des gaz et une boite 5 disposée à l'intérieur au niveau de la sortie d'échappement 7 et ne dépassant pas de la coque 10 du navire 1 (cf. figure 2). Le conduit 4 et la boite 5 font un angle α avec la coque 10. L'angle α est mesuré à partir de la partie avant 10a de la coque 10 et vaut entre 30 et 40°.
Comme visible à la figure 2, la boite 5 est partiellement fermée par un déflecteur 6 fixé sur le coté de la boite 5 au niveau de la partie avant 10a. Le déflecteur 6 est orienté vers l'avant du navire 1 de telle façon que lors du déplacement du navire 1 l'entrée de l'eau soit minimale.
Le déflecteur 6 a la forme d'une cuillère dont la partie creuse 60 est dans le prolongement de la partie 10a de la coque 10 et dirigée vers l'extérieur du navire 1. La partie bombée 61 est placée à l'intérieur de la coque 10. Les deux faces 60 et 61 du déflecteur 6 convergent vers l'arrière du navire 1 de telle façon que la face avant 62 du déflecteur 6 soit plus large que la partie arrière 63.
Nous allons maintenant décrire le fonctionnement du dispositif grâce aux figure 3 et 4.
Comme on la voit figure 3, si F est le sens de déplacement de l'eau par rapport à la coque 10, en régime transitoire soit quand le navire 1 prend de la vitesse et tant que celle-ci reste inférieur à 5 noeuds, la boite 5 est remplie d'eau, le réseau d'échappement 8 des gaz étant alors en mode aérien. Le déflecteur 6 favorise l'évacuation de l'eau de la boite d'échappement 5 par sa partie 61. Le profil 60 décolle les filets d'eau de la coque dans la zone de l'échappement et crée une zone de ventilation derrière le déflecteur 6.
Une fois que la vitesse atteint les 5 noeuds, le réseau d'échappement 2 passe en mode sous marin par ouverture ou non d'une vanne (non représentée) disposée plus en amont et les gaz sortent par le conduit 4 et la boite 5 où la dépression est suffisante pour recevoir les gaz d'échappement. Le profil 61 dirige les gaz vers l'arrière du navire 1 et la partie 60 dévie les filets d'eau de telle façon que les deux flux sont quasiment tangents quand ils entrent en contact l'un avec l'autre, ce qui favorise également l'écoulement et limite la traínée.

Claims (7)

  1. Dispositif d'échappement sous marin (2) constitué d'une boite d'échappement (5) connectée au réseau d'évacuation (8) des gaz via un conduit d'échappement (4), la dite boite (5) est disposé au niveau d'une sortie d'échappement (9) située sur la coque (10) d'un navire (1) caractérisé en ce que la boite d'échappement (5) est équipée d'un déflecteur (6) situé tangentiellement à ladite coque (10).
  2. Dispositif d'échappement (2) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le déflecteur (6) a la forme d'une cuillère inversée.
  3. Dispositif d'échappement (2) selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que le déflecteur (6) a une largeur horizontale équivalent au 2/3 de la largeur horizontale de la sortie d'échappement (7).
  4. Dispositif d'échappement (2) selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que le conduit d'échappement (4) est horizontal.
  5. Dispositif d'échappement (2) selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que la sortie d'échappement (7) est placé en dessous de la ligne de flottaison (3).
  6. Dispositif d'échappement (2) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la sortie d'échappement (7) est situé à plus de 50cm de la ligne de flottaison (3).
  7. Dispositif d'échappement (2) selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'échappement (2) fait un angle de 30 à 40° par rapport à la coque (10) du navire (1).
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