JP2013523525A - 船首に位置調節可能なプレートを備えた船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】船舶前部に達する波も砕かれ、従って船舶が遠洋航海に適するように、セールロータを備えた船舶を更に開発する。
【解決手段】本発明は、船舶、特に少なくとも１つのセールロータ（５）を備えた船舶（１）に関する。本発明により、前記船舶（１）は、船舶前部（３）を有し、該船舶前部（３）は、高さ位置調節可能及び／又は旋回可能なプレート（１０）を有することが提案される。
【選択図】図２ｂ

Description

本発明は、船舶に関し、特に少なくとも１つのセールロータを備えた船舶に関する。
に関する。

セールロータ（Segelrotor）とは、船舶に配設され、原動機により、好ましくは電動機により駆動され、この際、かすめるように通り過ぎる風と関連して推進力を発生する回転式シリンダである。これらのセールロータの物理学は、既に物理学者マグヌス（Magnus）により説明されたものであり、マグヌスロータとも呼ばれるそのようなセールロータを備えた船舶は既に存在し、これらの船舶は２０年代にアントン・フレットナー（Anton Flettner）により成功をもって試作された。しかしながらこの技術（例えば下記特許文献１及び下記特許文献２）は、その当時、ディーゼルエンジンの出現により早期にその価値を失ってしまった。

DE 420840 CH 116268 WO 2006/133950 A2

本発明は、少なくとも１つのセールロータ、好ましくは４つのセールロータを備えた船舶の更なる開発に関わるものであり、本発明の目的は、セールロータ技術を用い、船舶の燃料消費を、従って輸送トンごとの船舶の有害排出物質をも、従来の船舶航行に比べて決定的に減少させることのみならず、特に船舶がほぼ１３０ｍの長さの大型の貨物船であり且つそのような大型の貨物船として遠洋航海可能であるべき場合にも、安全な船舶航海ないし船舶運行を可能とすることである。

この際、本発明による船舶は、少なくとも１つのセールロータを有するだけではなく、電動機により駆動される船舶スクリュ（プロペラ）駆動装置をも有する。この際、電動機は、電気機械であって、例えばエネルコン社（Firma Enercon）のＥ８２型の発電機としても知られているとおり、電動機としても作動されるものであり、この際、通常は風力エネルギー設備において使用される変換器によっても駆動制御される電気機械でありうる。

図１は、上記特許文献３からも公知である、セールロータを備えた船舶の第１の構成を示している。

本発明の課題は、船舶前部に達する波も砕かれるように、従って船舶が遠洋航海に適するように、上記特許文献３から公知の船舶を更に開発することである。

上記課題は、本発明により、請求項１に記載の特徴を有する船舶により解決される。

有利な展開形態は、下位請求項に記載されている。

本発明により、船舶前部（Vorderschiff）は、水平線に対して旋回可能なプレートを有し、それにより、海が荒れている、従って波が高いことが記録されうる場合には、このプレートを下方へと下降旋回することができ、そして船舶前部へ打ちあたる波が砕かれ、従って浸入しようとする水（海水）は、船舶内へ浸入することなく側方に向かって流れ出ることができる。

船舶前部において水平線に対して旋回可能なプレートは、上側位置と下側位置とを有する。その際、下側位置は、海が荒れていることが記録され、波砕きの機能（Wellenbrecherfunktion）が望まれている場合にとられる。上側位置は、そのような場合ではなく、その代わり、吹きつける風ができるだけ乱流を伴うことなく船舶上甲板へ案内される場合にとられ、これは、マグヌスロータによる最大のマグヌス推進力ないし安定化を保証するために、船舶上甲板においてセールロータをできるだけ渦流のない状態（unverwirbelt）、従ってできるだけ乱流を伴わない状態（turbulenzfrei）とするためである。

つまり上側位置において前記プレートは、吹きよせる風をできるだけ最適にマグヌスロータへ向けるために用いられる。

海が極めて荒れている場合には、波砕きの機能を保証するために、前記プレートは下降旋回される。

以下、本発明を、図面に図示した実施例に基づき、より詳細に説明する。

４つのセールロータを備えた本発明による船舶を示す図である。 船舶前部３を上方から見た図である。 図２ａのＢ-Ｂ線に沿った断面を示す図である。 上側位置１６及び下側位置１７へのプレート１０の旋回のために設けられている機構を示す図である。 図２ａのＡ-Ａ線に沿った船舶前部３の断面を示す図である。 差込みボルトとしてのロック機構の構成を示す図である。 差込みボルトとしてのロック機構の構成を示す図である。 異なる両方のポジションの上側位置１６と下側位置１７におけるプレート１０の構成を示す図である。 プレート１０を備えた船舶前部３の上甲板を示す図である。 船舶前部３のプレート１０及び側方のロック機構１１を下方から見た図である。 ブレーシングを備えたプレート１０を下方から見た図である。 本発明による船舶ないし該船舶の船舶前部の別の外観を示す図である。 本発明による船舶ないし該船舶の船舶前部の別の外観を示す図である。 本発明による船舶の別の外観を示す図である。

図１は、マグヌスロータ（Magnus-Rotoren）或いはフレットナーロータ（Flettner-Rotore）とも呼ばれる４つのセールロータを備えた本発明による船舶を示している。この際、特に図１は、船首側から、球状船首２とその上方に配設された船舶前部（Vorderschiff）３とを備えた船舶１をも示している。またこの際、船舶前部３は、隙間なく（lueckenlos）船舶１の船橋（ブリッジ）４へ移行し、船橋４の後方に４つのセールロータ５が設けられている。

図１から見てとれるように、船舶前部３は、極めてなだらかな（sanft）湾曲形状を有し、該湾曲形状は、流れてくる風が強すぎて渦流をもたらしてしまうことを防止するのみならず、セールロータ５に対して風をできるだけ均等に且つ層状に吹きつけることができる。また船舶前部３は、船橋４の窓６の真下に至るまで上昇している。

図１又は図７から良好に見てとれるように、船舶前部３の高さは、船首先端部から船橋４に至るまで増加している（このことは、黒−白の船首ライン７と窓６のラインとの間の白い領域の幅において特に良好に見ることができる）。更に船舶前部３の領域には開口部８が設けられており、該開口部８は、必要に応じて希望に基づいて閉鎖可能でもある。この開口部８の意味は、以下において更に説明する。

図１から見てとれるように、船舶前部３の幅は、船首先端部（船舶前部３が最も狭いところ）から船橋４に向かって増加している。

船首先端部においても、船舶前部３を介しても、船橋４を介しても、船橋天井部を介しても、また船橋側壁を介しても、船舶前部３の側壁を介しても、図１から見ることのできる滑らかな（weich）移行部により、吹きつける風は、できるだけ乱流を伴うことなく船舶前部３及び船橋４を介してセールロータ５に達することができる。この際、船首先端部９から船橋４の窓６に至るまで船舶前部３が穏やかに（gemaechlich）上昇していることも特に重要であり、従ってこの領域における空気は、そこから船橋４ないしその窓６へ達し、その後、船橋天井部を介して又は船橋４の窓６（左側又は右側）に沿って船橋４の周りをかすめるように流れてゆき、そのようにして空気ないし風はセールロータ５へ達し、そこで更に推進力増加のために寄与することができる。

図２ａは、船舶前部３を上方から見た図を示している。船舶前部３は、ほぼ三角形状のプレート１０を有し、該プレート１０は、その前側領域において船首先端部９の領域において終端し、その後側領域において船橋４の構造体に隣接（ないし当接）している。

図２ａでは、プレート１０の様々なロック機構も見ることができ、この際、側方に向かうロック機構１１も、船橋４に向かうロック機構１２も設けられている。図２ａに示されている矩形グリッド構造１３は、プレート表面１４の下側に配設されているプレート１０の補強部材である。

図２ｂは、図２ａのＢ-Ｂ線に沿った断面を示している。この際、一方では、船舶前部３のプレート１０、並びに船首ないし船首先端部９への移行部を見ることができ、他方では、船橋４の窓６の下側において船橋４にプレート１０が当接していることも見てとれる。また図２ｂでは、船橋４自体が下部構造部１５を有することも見てとれ、この際、この下部構造部１５は、船橋４の重量を支持し且つ横方向（左右方向）において壁部へ作用する力を吸収するために、実質的に中実の鋼材船舶壁部（Stahlschiffswandung）から構成されている。

図２ｂでは、プレート１０が上側位置１６にも下側位置１７にも移動可能であることも図示されている。

また図２ｃは、両方の位置１６、１７へのプレート１０の旋回のために設けられている機構、即ち実質的にプレート１０の昇降のための液圧装置をより明らかに示している。図２ｃでは、プレート１０が上側位置１６において下部構造部１５の船橋壁部とロック機構１２を介してロックされていることも見ることができる。

プレート１０の昇降のための駆動部は、実質的にシリンダ内に備えられた液圧ピストンないしプランジャからなり、該液圧ピストンないしプレンジャは、ロック機構１２、１１の解除後に、持上げ長が短縮される場合には、プレート１０が受け部１８及び／又は底部に載置するまで、枢軸（関節機構）３０の周りで下方へ降下される。

プレート１０が下側位置１７にある場合には、プレート１０は、同様に再びその下側位置１７においてプレート１０の側方におけるロック機構１１を介して固定される。

図２ｄは、図２ａのＡ-Ａ線に沿った船舶前部３の断面（横断面）を示している。

この際、上側位置１６におけるプレート１０の位置、ないし択一的な下側位置１７におけるプレート１０の位置を見ることができる。プレート１０の側方（横側：左右側）におけるロック機構１１も見ることができる。

図２ｄでは、プレート１０の左側及び右側に側壁部１９及び２０が形成されていることも見てとれる。これらの側壁部１９及び２０は、一方では、ロック機構１１が固定されている内側部分２１と、既に図１においても見ることのできる外側部分２２、即ち船舶前部３の壁部部分がどちらかと言えば水平な面へと移行する（船橋窓への上昇に至るまで）ところにおける外側部分２２とからなり、それにより、吹きつける風はできるだけ乱流を伴うことなく船舶前部３をかすめるように流れ過ぎることができ、船橋４ないしセールロータ５に達することができる。

プレート１０が最も幅広の位置を有するところにおいて、側壁部１９及び２０には開口部が設けられ、外側から開口部８（図１参照）を見ることができる。

また、プレート１０が下側位置１７にある場合には、海と波が荒れている場合に船舶前部３を介して砕かれた海水がプレート１０上に達し、下部構造部１５の船橋壁部に打ちあたり、そして開口部８を介して左側及び右側へ再び流れ出ることができる。この際、この流れ出しは、図２ｄから良く見てとれるように、完全に水平ではなく左側及び右側に向かって僅かに傾斜（下降）しているプレート１０の形状によっても支援される。

同時にプレート１０の形状は、プレート１０が上側位置１６にある場合に、風が吹きよせること、従って船橋４の周りを最適な状態で風が流れることを支援するという長所も有する。

図２ｅは、差込みボルトとしてのロック機構１２の構成を示している。

図２ｇは、異なる両方のポジションの「上側位置」１６と「下側位置」１７におけるプレート１０の構成を再度示しており、図２ｈは、プレート１０を備えた船舶前部３の上甲板の完全な俯瞰、従って船橋壁部（下部構造部）１５、側壁部１９及び２０、並びに開口部８の輪郭線の経過を示している。図２ｈの俯瞰図では、船橋壁部は直線的に延在するのではなく、船首先端部から見て中央領域において船首先端部に最も大きく接近しており、そして左側及び右側において僅かに後方に向かって後退しており、従って流れ込む海水が同時に外側に向かって開口部８の方向へ更に導かれることも見ることができる。

図３は、船舶前部３の（補強部／ブレーシングを備えた）プレート１０及び側方のロック機構１１を下方から見た図である。この際、側方のロック機構１１は、実質的に直線運動可能な差込みボルトからなり、該差込みボルトは、駆動部により前進及び後退運動可能であり、側壁部１９の内壁部２１に構成されている。

図４は、ブレーシングを備えたプレート１０を下方から見た図を示しており、そこでは液圧駆動部２３並びに側壁部１９の内壁部２１も見ることができる。

図４では、中央領域において受け部２９も見てとれ、該受け部２９へ、プレート１０が下側位置１７へ動かされる場合には該プレート１０が載置し、この際、プレート１０の激しい衝突を回避するためにゴムクッション２４が設けられている。駆動部２３自体は、船橋４から遠隔制御可能であり、同じことが各々のロック機構１１、１２にも当てはまる。

つまりプレート１０の移動前にはロック機構１１、１２が解除され、その後、プレート１０は、その都度所望の上側位置１６又は下側位置１７へ移動可能である。

図５及び図６は、本発明による船舶ないし該船舶の船舶前部の別の外観を示している。

既述のように、船舶前部３のプレート１０の通常ポジションは、上側位置１６のポジションである。

海が荒れてきた（波が高くなった）場合には、船舶前部３のプレート１０を船橋４から極めて迅速に下側位置１７へ移動させることができ、従って船舶前部３に打ちあたる波は、最初に船橋４の窓６の領域へ達することはなく、船舶の船橋壁部（下部構造部）１５に打ちあたり、そこで砕かれ、左側及び右側へ開口部（複数）８を通して流れ出ることができる。

プレート１０は上側位置１６において船橋壁部１５に当接するが、このときのプレート１０の高さは、図４からも見ることのできる底部（デッキないし床部）上、ほぼ２ｍの値を有する。従って仮に船舶前部３上に達するような強い波ないし砕け波も、極めて効率よく船橋４ないしその窓６から遠ざけられており、従って船橋４が危険にさらされることはない。

海の状態が通常の場合には、波はそれほど高く船舶前部３上に打ちあたることはなく、その際、船舶前部３のプレート１０は上側位置１６に保持され、従って船舶推進力とセールロータの稼動とが最適の状態で支援される。

この際、船舶前部３をも滑らかな外側輪郭（特に図１、図２ｄ及び２ｈを参照）にしたことにより、船舶の風抵抗が明らかに減少されるのみならず、セールロータが風をできるだけ乱流を伴うことなく、即ち層状に（laminar）得るために、セールロータの表面に沿った風案内／空気案内が最適の状態に構成される。

図７は、本発明による船舶の別の外観（斜視図）を示しており、ここでは船舶前部３のプレート１０が暗いコントラストにより強調されている。側面からの外観において、船舶前部３ないしプレート１０が船橋４及びその窓６に至るまでなだらかに上昇しており、プレート１０が図示の上側位置１６において船舶前部３の外側輪郭内にあり、従って船橋４ないしその背後に位置するマグヌスロータに対する渦流を伴わない風の流れが促進されている。

１ 船舶
２ 球状船首
３ 船舶前部
４ 船橋（ブリッジ）
５ セールロータ
６ 窓
７ 船首ライン
８ 開口部
９ 船首先端部
１０ プレート
１１ ロック機構
１２ ロック機構
１３ 矩形グリッド構造
１４ プレート表面
１５ 下部構造部
１６ 上側位置
１７ 下側位置
１８ 受け部
１９ 側壁部
２０ 側壁部
２１ 内側部分（内壁部）
２２ 外側部分（外壁部）
２３ 液圧駆動部
２４ ゴムクッション
２９ 受け部
３０ 枢軸（関節機構）

上記課題は、本発明により、請求項１に記載の特徴を有する船舶により解決される。
即ち、本発明の一視点により、船舶、特に少なくとも１つのセールロータを備えた船舶であって、前記船舶は、船舶前部を有し、該船舶前部は、高さ位置調節可能及び／又は旋回可能なプレートを有することを特徴とする船舶が提供される。

有利な展開形態は、下位請求項に記載されている。尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）船舶、特に少なくとも１つのセールロータを備えた船舶であって、前記船舶は、船舶前部を有し、該船舶前部は、高さ位置調節可能及び／又は旋回可能なプレートを有すること。
（形態２）前記プレートは、ほぼ１５°〜３０°で、好ましくはほぼ１７°〜２３°で、特に１９°で、２つの異なる位置へ旋回可能であることが好ましい。
（形態３）水平線に対して旋回可能な前記プレートは、側壁部の両方の側面部において境界付けられており、該側壁部は、第１又は第２の位置において前記プレートをロックするための手段を有することが好ましい。
（形態４）両方の前記側壁部の少なくとも１つが、好ましくは両方の前記側壁部が、水を流し出すための開口部を有することが好ましい。
（形態５）前記プレートを昇降させるための手段が設けられていることが好ましい。
（形態６）形態１〜５のいずれか１つに記載の船舶を稼動するための方法であって、海が荒れている場合、特に波が高い場合には、前記プレートが上側位置から下側位置へ下降され、従って前記船舶前部へ打ちあたる波をそこで砕くことができ、前記船舶前部へ達する水が少なくとも１つの側方に向かって容易に流れ出ることができること。

Claims (6)

1. 船舶、特に少なくとも１つのセールロータ（５）を備えた船舶（１）であって、
   前記船舶（１）は、船舶前部（３）を有し、該船舶前部（３）は、高さ位置調節可能及び／又は旋回可能なプレート（１０）を有すること
   を特徴とする船舶。
2. 前記プレート（１０）は、ほぼ１５°〜３０°で、好ましくはほぼ１７°〜２３°で、特に１９°で、２つの異なる位置（１６、１７）へ旋回可能であること
   を特徴とする、請求項１に記載の船舶。
3. 水平線に対して旋回可能な前記プレート（１０）は、側壁部（１９、２０）の両方の側面部において境界付けられており、該側壁部（１９、２０）は、第１又は第２の位置（１６、１７）において前記プレート（１０）をロックするための手段（１１、１２）を有すること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の船舶。
4. 両方の前記側壁部（１９、２０）の少なくとも１つが、好ましくは両方の前記側壁部が、水を流し出すための開口部（８）を有すること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の船舶。
5. 前記プレート（１０）を昇降させるための手段（２３）が設けられていること
   を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の船舶。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の船舶を稼動するための方法であって、
   海が荒れている場合、特に波が高い場合には、前記プレート（１０）が上側位置（１６）から下側位置（１７）へ下降され、従って前記船舶前部（３）へ打ちあたる波をそこで砕くことができ、前記船舶前部（３）へ達する水が少なくとも１つの側方に向かって容易に流れ出ることができること
   を特徴とする方法。

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