JP2003514702A - 舵取り推進機に最適な船体を備え針路の安定した高速海洋船 - Google Patents

舵取り推進機に最適な船体を備え針路の安定した高速海洋船

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Abstract

(57)【要約】 積載物或いは船客を収納するための船体と、この船体の下にゴンドラ状に配置された、特に電動の舵取り推進機（ＰＯＤ）（６）とを備え、この推進機が電力供給のため船体に配置された少なくとも１つの電動発電機セットを備えた針路の安定した高速海洋船において、船体が少なくとも部分的に両船体側面に向かって少し上昇する船底（１１）を備え、船体の前面部が船の針路及び動きを安定化するように形成され、水面下において、特に球体（３）を備えた相対的に細まっている船首（２）に移行し、さらに各舵取り推進機の前に操船性を最適化すると共に舵取り推進機（６）に対する流れを最適化するための流れガイド（８）が配置され、この流れガイドが各舵取り推進機に流れる水に対しある排水体積を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 この発明は、積載物或いは船客を収納するための船体と、この船体の下にゴ
ンドラ状に配置された少なくとも１つの、特に電動の舵取り推進機（ＰＯＤ）と
を備え、この舵取り推進機がその電力の供給のために船体に配置された少なくと
も１つの電動発電機セットを備えている針路の安定した高速海洋船に関する。
【０００２】 上述の船は、例えば巡航船の分野で公知である。この公知の船は、舵及び軸装
置を１個又は数個の舵取り推進機で取り替えた竜骨構造の船である。本来の船の
形状は変わっていない。その１つの例を、シーメンス及びショッテル社のパンフ
レットＮｏ．１５９Ｕ５５９−０４９８２「ＳＳＰ推進機」が示している。
【０００３】 この発明の課題は、これに対しその全体構想において、特に電気式舵取り推進
機の使用のために最適化し、この電気式舵取り推進機の使用により、特にスペー
スの利用性、操船性、船抵抗及び船の推進効率において生ずる、全ての利点を充
分に利用可能にした新しい高速海洋船を提示することにある。
【０００４】 この課題は、船体が電気式舵取り推進機駆動装置に適合し、利用スペース的に
も流体的にも最適化して形成され、このため船体が両船体側面側に向かい幾分か
上昇する船底を備え、船体の前面部が船の針路及び動きを安定化させるよう形成
され、水面下で、特に球体を備え相対的に細まった船首に移行し、各舵取り推進
機の前には、操船性を最適化しかつ舵取り推進機に対する流れを最適化するため
の流れガイド（スケッグ）が配置され、この流れガイドが各舵取り推進機を流れ
る水に対しある排水体積を示すことにより解決される。この新しい構成より、船
体利用スペースを最適化して構成することも、安定した針路及び海上特性を、可
能な限りの最小の船抵抗及び最適化された駆動効率で得ることも可能となる。特
に利用スペースは明らかに１０％以上、そして推進効率は数％向上する。かくし
て、顧客、例えば荷主やチャーター主は、船の航行時のエネルギー消費を低減し
つつ高い有効積載量を得られる。選択により高速の運行も可能である。
【０００５】 この発明の１つの特徴でもあるスケッグの採用により、船体の濡れ表面積が増
大する。従来この分野では、容積の大きい流れガイドを海洋船の下部に比較的大
きな規模で取り付けることを回避してきたが、この公知の事実は、しかし驚くべ
きことに、いくつかの利点によって、例えば推進効率の向上によって、また船尾
範囲における最適化された抵抗の少ない排出流によって埋め合わされる以上のも
のがある。全体として、この発明のようなスケッグを船に使用することで、比較
的大きく表面が濡れるという不利益を埋め合わせて余りある利点が生ずる。この
ことは、特に多重構成の舵取り推進機により駆動される船に当てはまる。
【０００６】 この発明による船は、容積の大きい水面下の流れガイドを海洋船に使用するこ
とに関する専門家の先入観を、特に船体を全体として回転可能な舵取り推進機の
使用に関して設計し、この舵取り推進機をそれに応じた寸法として配置すること
で打ち破るものである。これに関連して、特に好ましいスケッグ構成を可能にし
（小さいスケッグ表面積）、そのシャフトと電動機ハウジングを流れの最適化に
関与させられる、低い構造の電気式舵取り推進機を使用するのが特に有利である
。
【０００７】 この発明の構成では、船首を、特にその下部において、部分的に凹面状になる
よう形成する。これにより、全体として相対的に完全な船首形状を、船首の針路
安定効果を諦める必要なく選択できて非常に有利である。
【０００８】 さらに本発明の構成において、流れガイド（スケッグ）は長さ方向の端部で、
特にその構成を特殊な船の型に個々に適合してかぎ状に形成され、殆ど途切れる
ことなく舵取り推進機のハウジングに対しゆっくりした流れとする排出流特性を
持つ。この結果、特に、この発明による舵取り推進機の推進効率が向上する。こ
の場合舵取り推進機自体は、船底に対し上昇する船尾に関して垂直方向の角度に
応じ、船尾に対する抵抗の最適化された流れがさらに改善され、推進効率が向上
するよう配置され、かつ設定される。
【０００９】 その場合、船底の流れガイド（スケッグ）は外側に曲がって配置され、その角
度が３〜１０°、特に凡そ７°とされる。断面が水滴状に形成された流れガイド
の構成と相俟って、上に向かって広がる流路が形成され、これにより舵取り推進
機に対し途切れることのない緩やかな流れとなる。同時に、一般に、針路安定性
が非常によくなり、この安定性はローリングの際にも良好に保持される。
【００１０】 さらにこの発明の構成では、流れガイド、船体の下部及び船首を、形状及び長
さにおいて、船の抵抗のない直進が可能なように形成している。その場合、流れ
ガイドは船体の一体構成の部分を形成し、スケッグのパラメータは、平均して、
スケッグ幅が船幅の凡そ０．１〜０．０６、特に約０．０８であり、スケッグの
深さが船の喫水の凡そ１．０〜０．７４、特に約０．９２であり、船の中心に対
するスケッグ中心のずれ位置が凡そ各プロペラ軸の、船の中心からの距離を持っ
ているように選ばれる。スケッグの長さは、構造喫水上の喫水線長の０．２５〜
０．３８、特に約０．３２であるのがよい。各舵取り推進機の前には１つのスケ
ッグを配置するのがよい。
【００１１】 スケッグは、上の条件にほぼ従う場合、舵取り推進機の前翼として形成すると
特に有利である。かくして舵取り推進機の小さな振れの際の舵作用が増強され、
船は大きく側面方向にドリフトすることなく、確実に舵の振れに船尾で追従する
。
【００１２】 さらにこの発明の構成では、各舵取り推進機は特に２つの個別プロペラ、特に
同期するプロペラを備え、これらプロペラが、舵取り推進機の範囲内でゆっくり
した流れとする１つの方向の定まった船尾の全体の排出流中に配置される。かく
して、舵取り推進機と船形状の組み合わせにより高い推進効率が得られる。
【００１３】 さらにこの発明の構成において、船体はディーゼル又はガスタービンと発電機
とのセットを船首部分の背後に配置することで、特に方向を安定して進むように
形成され、部分的に凹面状に船首形状に移行する船首の球体並びにスケッグの他
に流れガイド要素を備えていない。かくして抵抗の少ない環流における船の良好
な針路安定性が、同時に船尾における排出流の最適化を図りつつ得られる。
【００１４】 さらに本発明の構成では、舵取り推進機は流れガイド体として働く、特に短い
シャフトに配置され、流れガイド体として働くプロペラ軸のハウジングを持つ。
かくして船内での最適な有効スペースの形成並びに良好な操船性が得られる。
【００１５】 さらに、舵取り推進機のシャフト及びハウジングは、それらが船体における流
れガイド体及び船尾形状と相俟って、排出流の最適化された、抵抗の少ない船体
端部が生ずるような形状とされる。引船の実験で達成されたこの最適化は、舵取
り推進機による駆動に最適化された船体の利点を特に歴然と示している。全体と
して小さな船抵抗の下で、高度の推進効率が生ずる。
【００１６】 上述の最適化は、特に２０〜３６ノットの速度に設計されている船体に適用さ
れる。このように高い船速では、特に今まで得られなかった針路安定性が、高い
推進効率及び少ない船抵抗と関連して利点を生ずる。
【００１７】 高速海洋船の本発明による構成は、カーフェリーや貨客フェリーに適用した際
特に利点を生じる。この場合、舵取り推進機を高さの低い推進機として形成し、
自動車甲板下に配置すると、自動車甲板は船尾から船首迄連続して形成できる。
かくしてカーフェリーや貨客フェリーに対する有効スペースの特別な最適化がで
きる。ここで得られる利点はコンテナ船や旅客船でも生ずるのは当然である。
【００１８】 高さの低い舵取り推進機として、冒頭に挙げたパンフレットに記載されたシー
メンス・ショッテル社共同体の駆動装置を大きく変えることなく使用できる。そ
れは船体からシャフトへの移行部が特に低い構造だからである。シャフト上部内
のスリップリング装置と直接上側のシャフト縁部に設けた或いはシャフトの上部
の回転電動機とで駆動装置の構造高さは低くなるので、船尾は内部が殆ど駆動装
置によって影響を受けずに形成できる。油圧ポンプのような舵取り推進機の補機
は、その場合、主として船体とシャフトとの移行部に配置できるので、船尾範囲
には自動車等の乗り入れクラップの載置面が設けられる。自動車甲板は直接低い
構造の舵取り推進機の回転受け座上に配置できる。舵取り推進機のシャフトへの
接近は、その場合、シャフトの蓋を通して行える。
【００１９】 この船の構成において、少なくとも２つの電動発電機セットを駆動装置として
設け、船底に配置するとよい。これにより自動車甲板配置を最適化しつつ、船の
安定性に配慮できる。付属の制御・開閉装置を備えた電動発電機セットのスペー
スは、ＳＯＬＡＳ及びＩＭＯ安定性規準並びに海洋船に関するストックホルム協
定を遵守すべく船体内に配置され、仕切られる。かくしてこの発明によれば、ス
ペース及び消費を最適化できるだけでなく、特に安全な海洋船が得られる。
【００２０】 以下図面を参照してこの発明を詳しく説明する。そして、この図面また同様に
請求項からも、その他の有利でまた発明の主要な細部を明らかにする。
【００２１】 図１で、１は船橋、２は船首、３は船首の球体を示す。船首２から船尾迄、船
首に連続して形成された露天甲板９が達している。船橋１の背後には適当な間隔
で排ガス管を備えた煙突構造４があり、その配置はディーゼル又はガスタービン
・発電機セットの実際の位置に相対的に無関係に選定できる。露天甲板９と同様
に主貨物甲板、例えば自動車甲板１０も、船首から船首迄連続して延びており、
両甲板には船尾から船首迄連続する積載スペースが存在する。自動車甲板１０が
船尾範囲でも連続性を維持するのに、短い構造に形成された舵取り推進機６が貢
献している。なおこの舵取り推進機は、二重舵取り推進機として形成するのがよ
い。かくして特に小さなプロペラ直径で、同時に良好な効率が得られる。舵取り
推進機６の前方で、図示のとおり、端部がかぎ状に形成されかつ間隔７を置いて
舵取り推進機６の前で終わる、各１つのスケッグ８が配置されている。この間隔
７は舵取り推進機６に対し振動なく流れが当るために重要であり、その長さは、
従って通常、船の長さの１％である。船の長さの２〜３％でも有効である。船の
水中部分（船底）１１は、船尾範囲で緩やかに上昇するよう形成しているので、
船尾範囲には殆ど渦のない、抵抗の少ない流れが生ずる。全体としてこの発明の
ような船型では、船首と船尾の形、舵取り推進機の大きさ及び配置並びにスケッ
グは、針路の安定した、抵抗の少ない操船が、同時に駆動装置の推進効率を高く
保ちつつ行えるよう、非常に有効に互いに整合されている。
【００２２】 図２において、１２はやや中心線を外れた位置に排ガス通路を持つディーゼル
発電機セットを示す。従って最適な貨物自動車用の車線が設定可能である。
【００２３】 図３〜５は船体の中央部又は前面部の下側にディーゼル装置１３、１７及び２
１を備えた機械室を示す。図示のとおり、ディーゼル又はガスタービン装置は小
形にされ、連続した自動車甲板ができるよう配分されている。正確な設置場所は
、例えば中間範囲内で、船の縦方向の強度が向上するように選ばれている。
【００２４】 図３において１８はメインの自動車甲板、１４は露天甲板を示す。図４で２０
は変換器及び変圧器、１４は船尾の油圧装置を示す。船尾の油圧装置は、油圧室
１５内の、ほぼ舵取り推進機１６の上縁の面に配置されている。これら装置は、
それ故、連続した自動車甲板の下にある。
【００２５】 図５において１９はこの面で後部に向かって導かれたスケッグを示す。このス
ケッグは船体下側の一体の構成要素をなしている。
【００２６】 図７は露天甲板、図６は自動車甲板の構成を示す。図６及び７は貨物自動車、
コンテナ等の車線を、各々２４及び２５で示す。自動車の乗り入れ口は２３で示
す。これから分かるように、この発明のような構造により従来達成されなかった
ような多数の自動車やコンテナのための積載スペースが生ずる。
【００２７】 図８はスケッグの始端範囲における船の断面を示す。この場合、露天甲板上の
貨物自動車は２６で示してある。自動車甲板上の貨物自動車は２７で、船の下層
部の貨物自動車は２８で示す。乗用車を一緒に収納するため、主甲板の側面側に
車線２９が設けてある。この車線には主甲板から乗り入れ可能である。二重底及
びそのリブ及び桁システムにスケッグの前面部３０が組み込まれている。スケッ
グは、それ故、船構造の一体の構成部分を成している。
【００２８】 図９はスケッグのパラメータを説明する線図で、この場合スケッグパラメータ
は特に船の型に応じて選ばれる。同様に、スケッグパラメータは、航行の快適性
が余り必要でない純粋のカーフェリーであるか、貨客フェリー、コンテナ船或い
は客船であるかにより変わる。この基準は舵取り推進機の動作の平滑度をよく表
すので、舵取り推進機とスケッグとの距離はこの基準に従って選ぶ。この距離が
大きければ大きい程、舵取り推進機から船体への圧力パルスによる振動の伝達が
少なくなる。
【００２９】 舵取り推進機のプロペラからの各々のシャフト及び船体への圧力パルスは、こ
れに対して、制御技術的手段により有効に制御される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明により形成された貨客船の側面を示す。
【図２】 図１に相当する船の機械室高さの断面を示す。
【図３】 図１に相当する船の内部及び船体形状を示す縦断面を示す。
【図４】 図１に相当する船の断面を第二の甲板の高さで示す。
【図５】 図１に相当する船の断面を第一の甲板の高さで示す。
【図６】 この発明により構成された他の船の自動車甲板を乗り入れ板と共に示す。
【図７】 この発明により構成された同様に他の露天甲板を示す。
【図８】 この発明による船の船尾の部分断面を示す。
【図９】 このような船のスケッグ範囲における輪郭線図を示す。
【符号の説明】
１ 船橋 ２ 船首 ３ 球体 ４ 煙突構造 ６、１６ 舵取り推進機 ７ 舵取り推進機とスケッグとの間の距離 ８、１９ 流れガイド（スケッグ） ９、１４ 露天甲板 １０、１８ 自動車甲板 １１ 水面下の船部分（船底） １２、１３、１７、２１ ディーゼル発電機セット １５ 油圧室 ２０ 変換器及び変圧器 ２３ 乗り入れ板 ２４、２５ 車線 ２６、２７、２８ 貨物自動車 ２９ 側面側甲板 ３０ スケッグの前方部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６３Ｈ 23/24 Ｂ６３Ｈ 23/24 25/42 25/42 Ｃ (31)優先権主張番号 ＤＥ９９０１８４２ (32)優先日 平成11年６月24日(1999．6．24) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 ２９９ １３ ４９８．９ (32)優先日 平成11年８月３日(1999．8．3) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 ２００ ０３ ４５１．０ (32)優先日 平成12年２月25日(2000．2．25) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 ＤＥ００００５３７ (32)優先日 平成12年２月25日(2000．2．25) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＧ，Ｂ Ｒ，ＣＡ，ＣＮ，ＥＥ，ＨＲ，ＩＤ，ＪＰ，ＫＲ，ＬＴ ，ＬＶ，ＭＸ，ＮＯ，ＰＬ，ＲＵ，ＳＧ，ＴＲ，ＵＳ (72)発明者 アンデルセン、ペーター ドイツ連邦共和国 デー‐21075 ハンブ ルク トリフトシュトラーセ 27 (72)発明者 ヘンリクセン、ビョルン ノールウェー国 エン‐0264 オスロ フ リッツネルスガーテ 19

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】積載物或いは旅客を収納するための船体と、この船体の下にゴ
    ンドラ状に配置された、少なくとも１つの回転可能な、特に電動の舵取り推進機
    （ＰＯＤ）とを備え、該舵取り推進機がエネルギーの供給のために船体内に配置
    された少なくとも１つの電動発電機セットを備える針路の安定した高速海洋船に
    おいて、船体が主として両船体側面に向かって少し上昇している船底を備え、船
    体の前面部が船の針路及び動きを安定させるように形成され、水面下において特
    に球体（バルブ）を備えた相対的に細まった船首に移行しており、各舵取り推進
    機の前に操船性を最適化するための並びに舵取り推進機に対する流れを最適化す
    るための流れガイド（スケッグ）が配置され、該ガイドが各舵取り推進機を流れ
    る水に対しある排水体積を示すことを特徴とする針路の安定した高速海洋船。
  2. 【請求項２】船首が下側の部分が、部分的に凹面に形成されていることを特
    徴とする請求項１記載の海洋船。
  3. 【請求項３】流れガイド（スケッグ）が長さ方向の端部で、好ましくはその
    構成を個々の船型に適合して、かぎ状に形成され、殆ど途切れることなく舵取り
    推進機ユニットに対して緩やかな流れとする流出特性を備えていることを特徴と
    する請求項１又は２記載の海洋船。
  4. 【請求項４】船底の流れガイド（スケッグ）が、３〜１０°、特に約７°の
    角度で、外側に曲げて配置されたことを特徴とする請求項１ないし３の１つに記
    載の海洋船。
  5. 【請求項５】舵取り推進機が外側に向かって、例えば４〜５°だけ傾斜して
    、特に船底に対しほぼ垂直に立つように配置されたことを特徴とする請求項１な
    いし４の１つに記載の海洋船。
  6. 【請求項６】舵取り推進機の舵の零位置が、舵取り推進機の間に広がる流路
    が生ずるように、船の長さ方向から偏倚して選ばれたことを特徴とする請求項１
    ないし５の１つに記載の海洋船。
  7. 【請求項７】舵取り推進機の回転軸が船尾に向かって上昇するように向けら
    れたことを特徴とする請求項１ないし６の１つに記載の海洋船。
  8. 【請求項８】流れガイド（スケッグ）、船体の下部及び船首が、形状及び長
    さにおいて、船に抵抗の少ない直進を行わせるよう形成されたことを特徴とする
    請求項１ないし７の１つに記載の海洋船。
  9. 【請求項９】流れガイド（スケッグ）が船体の一体の部分を形成し、その寸
    法パラメータは、 ・スケッグ幅が船幅の０．１〜０．０６、特に船幅の凡そ０．０８であり、 ・スケッグ深さが喫水の１．０〜０．７４、特に０．９０〜０．９５であり、 ・スケッグ中心の船体中心に対するずれが、プロペラ軸の船体中心からの距離に ほぼ等しく、 ・スケッグ長が構造喫水上の喫水線長の０．３８〜０．２５、特に０．３０〜０ ．３５である ことを特徴とする請求項項１ないし８の１つに記載の海洋船。
  10. 【請求項１０】スケッグが各舵取り推進機に対する前翼として形成され、舵
    の有効性の小さい振れが増強されることを特徴とする請求項１から９の１つに記
    載の海洋船。
  11. 【請求項１１】各舵取り推進機が２つの個別プロペラ、特に同期するプロペ
    ラを備えることを特徴とする請求項１から１０の１つに記載の海洋船。
  12. 【請求項１２】プロペラが、舵取り推進機の範囲で緩やかにかつスケッグに
    より損失少なく舵取り推進機に対し流れるよう整えられた一方向の全体の排出流
    内に配置されたことを特徴とする請求項１から１１の１つに記載の海洋船。
  13. 【請求項１３】ディーゼル／ガスタービン発電機セットを船首範囲の背後に
    配置することにより船体の方向を安定化し、かつ良好な航行姿勢を得ることを特
    徴とする請求項１から１２の１つに記載の海洋船。
  14. 【請求項１４】駆動ユニットが、船に所期の縦方向の強度負荷を得るため、
    船体中間範囲又は船体中間範囲の前に、例えば貨客フェリーでは甲板室範囲の下
    に配置されたことを特徴とする請求項１３記載の海洋船。
  15. 【請求項１５】舵取り推進機のシャフト及びハウジングが、船体に設けられ
    た流れガイド（スケッグ）及び船尾形状とで排出流に最適化された、抵抗の少な
    い船体端部を生ずるよう形作られかつ配置されたことを特徴とする請求項１３又
    は１４記載の海洋船。
  16. 【請求項１６】部分的に凹面状に船首形状に移行する部分を備えた船首の球
    体及びスケッグの他に、何らの流れガイド要素を備えないことを特徴とする請求
    項１３ないし１５の１つに記載の海洋船。
  17. 【請求項１７】船体が２０〜３６ノットの速度に設計されたことを特徴とす
    る請求項１から１６の１つに記載の海洋船。
  18. 【請求項１８】特にカーフェリー又は貨客フェリーとして構成され、舵取り
    推進機は高さの低い構造の舵取り推進機として形成され、自動車甲板の下に配置
    され、その結果自動車甲板は後部から乗り入れ可能であり、船尾から船首まで連
    続して形成されたことを特徴とする請求項１から１７の１つに記載の海洋船。
  19. 【請求項１９】安定化の規準に従って、船底に配置され、特にその排ガスを
    中央部から放出する少なくとも２つに配分された電動発電機セットを駆動装置と
    して備えることを特徴とする請求項１３又は１４記載の海洋船。
  20. 【請求項２０】制御装置及び開閉装置を備えた電動発電機セットのためのス
    ペースが、船におけるＳＯＬＡＳ及びＩＭＯ安定性要件並びに海洋船に対するス
    トックホルム協定が遵守されているように配置され、仕切られたことを特徴とす
    る請求項１から１９の１つに記載の海洋船。
  21. 【請求項２１】コンテナ船として形成されたことを特徴とする請求項１から
    １７の１つに記載の海洋船。
  22. 【請求項２２】客船、特に巡航船として構成されたことを特徴とする請求項
    １から１７及び１９、２０の１つに記載の海洋船。
JP2000617069A 1999-05-11 2000-05-10 舵取り推進機に最適な船体を備え針路の安定した高速海洋船 Withdrawn JP2003514702A (ja)

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