JP2004535331A - 船 - Google Patents

Abstract

少なくとも一つのプロペラ（２）を有する船において、プロペラを発生原因とする圧力変動の生ずる少なくとも一つの船外領域に、エアクッション（１２）を設けることで、圧力変動、及び、圧力変動を原因とする船本体への物理学的な負荷は、実質的に軽減される。本発明では、船は、プロペラを発生原因とする圧力変動の生ずる少なくとも一つの船外領域に、エアクッション（１２）を形成する少なくとも一つの凹部（８）を有する。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのプロペラを有し、該プロペラを発生原因とする圧力変動の生ずる少なくとも一つの船外領域に、エアが送られるようにされた船に関する。
【背景技術】
【０００２】
船の特定部位、もしくは、船全体にさえ掛かる大きな機械的な負荷をもたらす圧力変動は、プロペラの稼動により、プロペラ近傍に生ずる。
プロペラ稼動によりもたらされる圧力変動は、船の寿命を減ずるのに加えて、船の駆動装置の効率にマイナスの影響を及ぼす。その為に、従来の船においては、プロペラと船外板の間に、比較的広い空間を設けることが必要となる。
【０００３】
特開昭５９−２１６７８９に開示される船では、エア又はエンジンより発生する排ガスの一部を、ファン及び噴出装置を介してプロペラ直上部に吹き付けることで、プロペラの上部部分近く、若しくはその上方位置に噴射気泡域を形成せしめる。このような噴射気泡域は、プロペラ稼動によりプロペラ近傍の船尾に掛かる圧力を軽減せしめる。この目的のための噴射気泡域の形成及び維持には、船の航行により直ちに後方向に流動してゆく噴流や気泡を常に補足することが不可欠となるために、大量の排ガスやエア、又はそれらの混合体が必要とされる。
【０００４】
また、ドイツ特許２ ４０１ ８３１に開示される船では、上記特開昭５９−２１６７８９の装置と同様に、プロペラノイズ及び船体振動を軽減する目的で、エアや排ガスを、プロペラ近傍に流入させる。その噴出される排ガスの分量を、例えば、船尾の傾斜角度、プロペラ軸の出力、プロペラ翼の枚数や、プロペラに対するエアの流入高さなどによって変える、その様々な方法が提案されている。
【０００５】
船外板から水へ伝わる音の伝播を軽減するための緩衝手段が、ドイツ特許１９ ０７ ６３４に開示されている。この目的は、船本体とそれを取り巻く水との間での音の伝播を軽減することであるが、特に、軍艦の場合、その発見を困難にし、水雷による攻撃をよりいっそう防護することとなる。音の伝播の軽減には、船外板の水に面する側全体に絶縁層を設ける方法が用いられる。
【０００６】
特開昭６０−１８３２９３に開示される舶用フィン構造では、フィンにそれを貫通する孔若しは小孔を設けることで、孔出入口に小さな渦を発生せしめ、それにより生ずる孔内での流体の粘性作用により、フィンの減衰率を増加させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、少なくとも一つのプロペラを有し、そのプロペラ稼動により船外板に圧力変動を生ずる船を、構造的に簡素で維持費の安い方法で経済的に提供することを目的とする。
【０００８】
上記の船において、この目的は、例えば空気層のようなエアクッションを形成せしめる少なくとも一つの凹部を有する構造部分を設ける方法で、達成される。例えばエアの噴出により形成されるエアクッションのために、プロペラ近傍の船体部分に発生する圧力変動は、実質的に減少する。これら船体部分に生ずる機械的負荷が減ぜられることにより、船すなわち船尾部の外形にもよるが、プロペラと船の外板との間の間隔、すなわち、プロペラクリアランスの縮小、従ってプロペラの拡径が可能になる。それゆえ、駆動装置の効率は、エアクッションを備えない従来型の船に比べ、格段に増す。
【０００９】
上記構造部分は、船のこの不安定な領域から、エアクッション及び、流入されたエアが、流れ出ることを防ぐ。そのため、エアクッションを維持するために要するエア総量は少なくなり、結果、エアクッションの形成に必要な費用は抑えられる。
【００１０】
エアクッションを形成せしめる凹部を有する構造部分は、少なくとも一つの凹部を有している構造部分が船本体に設けられており船本体が外板を備え、従って、凹部が外板を貫通して外部へ開かれている場合において好ましい。
【００１１】
また、別の発明実施例では、凹部を有する構造部分は、外板上に取り付けるかたちで設置されるか、外板内に組み込まれるかたちで設置される。凹部を有する構造部分は、外板もしくは、外板の一部分に設けられてもよい。
【００１２】
船本体に凹部が設けられている場合、又は外板に構造部分を備える場合には、構造部分がハニカム状の凹部を有することが好ましい。このような多数の凹部によりエアは容易に保持され、結果、エアの補充の必要性は少なくなる。
【００１３】
一つの凹部、すなわち一つの空気室、もしくはエアクッションを設けることが有利であることもあるが、多くの空間や空気室を設けるという実施例もある。その場合、多孔性の特に微細孔の合成材料が、好ましい。その様な合成材料では、凹部の形成に伴う費用が掛からず、取替えも経済的かつ容易である。
【００１４】
エアクッションは、船より生じるエアにより、形成若しくは維持されることが好ましい。その構造では、水の流れの方向で離れるエアは、補充される。
【００１５】
エアは、凹部のエア出口を通って、凹部または構造部分に送られる。その実施例では、船本体に凹部を有し、エア出口は、船本体凹部内にその終端がある。また、船外板に構造部分を有し、エア出口は、外板を貫通している。
【００１６】
好ましい実施例では、エア出口は、船の航行方向で、構造部分または凹部より前に設けられており、その構造では、構造部分および凹部へのエアの充填、補充は、流れの方向で運ばれるエアによって行われる。
【００１７】
更に、例えば、船と水との相対速度、又はプロペラの回転数などの特定の条件及び状況との関係で、凹部内のエアの量の調整や、エアの取替え及び補充がなされることが好ましい。特定の使用においては、凹部又は凹部より前の範囲に船体から過剰のエアを送り、そのエアが、流れの方向で運ばれ、流れの方向で凹部の後ろ部分にエアクッションを形成するようにすることも好ましい。
【００１８】
本発明の使用は、船後部の推進システムへのみならず、後部以外の船の部分に設けたプロペラにも適用可能である。また、プロペラが少なくとも部分的にケ−シング内に設置される場合、すなわちプロペラダクトを使用する場合、前述してきた構造部分、すなわち、エアクッションを形成せしめる少なくとも一つの凹部を有する構造部分が、ケーシングのプロペラ側に設けられてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００２０】
船（１）の後部に設けられたプロペラ（２）が、プロペラ軸（３）によって駆動されるようになっている。舵支持部（５）と可動舵（６）からなる舵本体（４）が、航行方向でプロペラ（２）の後ろに配置されている。
【００２１】
凹部（８）を有する構造部分（７）が、船（１）の後部において、プロペラ（２）上部且つ船尾付近に配置される。上記凹部は、特に図２に明らかように、ハニカム状の形状である。
【００２２】
図に示した実施例では、船内部に略図で示される圧縮機（９）が、圧縮エア流路（１０）を介してエア出口（１１）に接続され、エアは、該エア出口（１１）を通って船本体から外へ、もしくは船外板を通り流出する。水が後方へ流れることで、エアは、ハニカム状の構造部分（７）の凹部（８）に流入し、そしてそこにエアクッション（１２）を形成する。凹部（８）すなわち構造部分（７）のハニカム状凹部（８）は、この部分にエアを保持する。その結果、圧縮エアの必要量、従ってそれに係る費用は抑えられる。また、エアクッション（１２）のエアは、部分的に後方へ流れ去るが、エア出口（１１）から流入する圧縮エアにより、連続的もしくは断続的に補充される。
【００２３】
以上において、本発明を好ましい実施例に基づいて説明した。しかしながら、当業者にとっては、本発明の本質を外れない範囲での、変更、改良等を行うことが可能である。例えば、凹部（８）を有する構造部分（７）は、船本体そのものに形成されるのみならず、船外板に形成され得る。更に、流れの方向で構造部分（７）より前に配置されるエア出口（８）にも、別の配置や追加が可能である。つまり、エア出口を構造部分そのものに設けることや、構造部分（７）の凹部（８）全てに、もしくはその一部に設けることが可能である。構造部分（７）は、エアクッションを可能な限り途切れの無い、一定の形状とし、実用に適した形状にするように、構成されることが好ましい。また、エアの量は、エアクッションがどの部分に形成されるかにより異なるものとすることができる。例えば、エア層は、船尾部分に設けられる場合に比べ、プロペラ（２）の真上に設けられる場合に、より密度を増し得る。空間的見地から、及び、船の航行速度やプロペラの回転数などの所定の要素との関係において、最適のエアクッションを得るために、本発明では、エアの供給を制御、調整することもまた可能である。例えば、最低必要量の圧縮エアで、最適の減衰状態を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】プロペラを含んだ、船体後部の部分断面図である。
【図２】船体後部を下から見た図である。

Claims (13)

1. 少なくとも一つのプロペラ（２）を有し、該プロペラを発生原因とする圧力変動の生ずる少なくとも一つの船外領域に、エアが送られるようにされた船において、
   エアクッション（１２）を形成せしめる少なくとも一つの凹部を備える構造部分を有することを特徴とする船。
2. 少なくとも一つの凹部（８）を備える上記構造部分（７）が設けられた外板を有する船本体を備え、上記凹部が上記外板を貫通し外部に開かれている請求項１に記載の船。
3. 上記外板上に、凹部（８）を有する構造部分（７）が設けられたことを特徴とする請求項１若しくは２に記載の船。
4. 上記構造部分（７）が、ハニカム状の凹部（８）を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の船。
5. 上記構造部分（７）が、多孔性の材料で形成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の船。
6. 上記構造部分（７）が、凹部（８）を備えた合成材料からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の船。
7. 上記エアクッション（１２）が、該船から発せられるエアによって形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の船。
8. エア噴出し口が、上記凹部内にあることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の船。
9. 上記エア噴出し口（１１）が、船航行方向において、上記構造部分（７）の前にあることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の船。
10. 上記凹部（８）内のエアの量が、可変とされることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の船。
11. 上記凹部（８）においてエアが、補充されるようにされていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の船。
12. 上記凹部（８）内に過剰のエアが、供給されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の船。
13. 上記プロペラ（２）が、ケーシング内に設けられること、及び、上記ケーシングのプロペラ側に、上記エアクッション（１２）を形成せしめる少なくとも一つの凹部（８）を備える構造部分（７）を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の船。

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