JPH04500150A - 船舶を駆動する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １船舶を駆動する方法及び装置」 本発明は、周囲水が貫流する管内に磁場と電場を力線が実質的に互いに垂直とな るよう発生し１周囲水中にある荷電粒子に力を加え、この力を船舶用駆動力とし て利用する方法に関する。

本発明は更に、周囲水が貫流する管分電磁コイルで取り囲み、該管内に電圧源と 接続した少なくとも１個の第１ｔｉＦ！ｉ！を配置してなる船舶駆動装置に関す る。

前記種類の方法及び装置が英国の雑誌「マリタイム　ディフェンス、ザ・ジャー ナル・オブ・インターナショナル・ネイバル・テクノロジーＪ　１２．−／１９ ８８．４４５頁により知られている。

いわゆる電磁流体式駆動装置において可動荷電粒子を含有した媒質に電場も磁場 ら印加することが知られている０作用するｔ　＃５により荷電粒子が運動を始め 、すると磁場内で荷電粒子が運動する結果荷電粒子には、周知の如く磁場ベクト ルと速度ベクトルとの交点から生じるいわゆるローレンツ力が加わる。

先に述べたように船舶においてもかかる電磁流体式駆動装置を利用することが知 られている。冒頭述べた周知配置では管の軸線を中心に対称に配置した２個の超 伝導鞍形コイルが管を取り囲んて′いる。これにより鞍形コイルは、その方向が 管の軸線に垂直な磁場を発生する。管内に２個のコンデンサ状平板ｔｉが配置し てあり、この平板を極により発生した磁場はやはり軸線方向に垂直、だが磁場の 方向にも垂直である。その結果、管内にある周囲水の自由荷電粒子、つまり塩水 のイオンに、管の軸方向に走るローレンツ力が伝えられる。従ってこの周知配置 は管内を荷′ｒＩＸ精子が軸方向に移動することに起因して斥力と発生する。周 知の船舶駆動装置では鞍形コイルで電流２００ＯＡ、２Ｔの磁場強度が発生され 、これが８　ｋＮの斥力を生じる。

かかる電磁流体式駆動装置を理解する物理学的基礎がベンカー／ザラチルの教〒 ４書７テオリエ・デア・エレクトリチテート」、第１９版、１９６９、第１巻、 ２５５〜２６６頁、そしてボールの教科書？アインフユールンク・インディー・ フィジーク」、第２０版、１９６７、第２巻、パエレクトリチテーツレーレ」、 ９８〜１０４頁に記載しである。

周知方法及び周知装置では利点として駆動ユニットが可動要素を何ら必要とせず 、それ故事冥土駆動騒音が発生しない、そのことに基づきかかる配置は軍事目的 、特に潜水艦を駆動するのにも適している。

しかしながら周知方法及び周知装置では欠点として効率が比較的低く又コイル構 造が比較的複雑である。更に周知配置では欠点として使用した鞍形コイルにより きわめて高い漂遊磁場が発生し、周知駆動装置を装備した船舶は磁気検出法によ り容易に位１特定することができる。更に船舶の船内にある器具類、特に電子機 器が電磁コイルの漂遊磁場により乱されることがある。

ドイツの８＃ｉ：エル・ガイスラー、デア・シュラウベンブロベル、ベルリン工 科大学学位請求論文、スブリンガー、　１９１８．４１５．１６／′１７頁によ り、アルキメデスの渦巻として構成することのできるスクリュープロペラが知ら れている。

ドイツ特許明細書第　８７３３６２号により知られている船舶用駆動装置ではほ ぼ船舶長手方向に延びたシャフト内でプロペラにより駆動が引き起こされる。こ のシャフトは下流に向かって先細となった管の形状とすることかでき　る　。

ドイツ特許明細書第　８８８５１５号により水中翼船として構成した高速船が知 られている。

この高速船では駆動プロペラが鉛部から距離を１いて、しかも支柱の下端に配！ してあり、高速続行時高速船の鉛部がこの支柱上で海面上に持ち上がる。

スイス特許明細書第　４９４６７２号により周知のスクリュー駆動式モーターボ ートて′はスクリュープロペラが船首から船尾へとボートの長手方向に延びた導 水管内で作動する。

ドイツ特許公開明＋ｉｉ！ｌ書第　３５１８８８３号により、滑り要素と有する 鉛部からなる水中翼船が知られている。この水中翼船では少なくとも１個のウォ ータジェ・ノドノズルが駆動機構と　し　て　１動　く　。

ドイツ特許明細１第　８５８２１２号によりプロペラのパツキンが知られている 。このプロペラは調整可能な翼を備えている。

ドイツの雑誌　シッフ、（ハーフエン、　１９８９、　Ｎ［Ｌ　９．、／１０． ６８１〜６８４頁により船舶駆動用高出力機関が知られており、そこでもやはり 電磁流体式駆動装置が利用される。これに関連し超伝導′：！Ｘ磁コイ小コイル することも提案される。これに関連し、このため既に一２００°Ｃで超伝導性と なる新規な超伝導体を使用することも提案される。

更にドイツ特許公開明細１第　２０５２６０５号により、水中推進集成装置用の 両側が開口し水て゛中動するノズル管において側部から水の流入含可能とするこ とが知られている。

更に船舶建造において流体力学的駆動要素、例えばスクリュープロペラを１台の 機関により駆動させることが一最に知られている。

これに関連し、船舶を駆動するのに単極機を使用し、を磁コイルにより、力線が 常に１流方向に実質的に直角に走る磁場を発生し、電流を通す導体をこの磁場に より運動させることも知られている。

前記種類の装置は、カールスルーエ核研究センター核技術学校における「超伝導 技術」セミナーの枠内で１９８５年５月１３．１４日に催された講演の機会に公 表されたエル　インチヒャ（エルランゲン）の講演草稿、表題「超伝導機関」に より知られている。

周知装置では水上船舶の船内に平均速度のディーゼル機関２台からなる機械的駆 動装置が設けである。ディーゼル機関が２台の超伝導発電機を機械的に駆動し１ 発電機が１台の超伝導単極機を電気的に駆動する。超伝導単極機が更に従来どお り軸を介し通常のプロペラを駆動する。その際選択的に、磁場が均一に軸方向を 向いた円板タイプの単極機か又は磁場が半径方向を向いたドラムタイプの！５機 のいずれかを超伝導機械の代わりに使用することも提案される。

従って明らかに水上船舶の民生用途範囲用を想定したものであるこの周知装置で は単極機の可能な本質的利点、つまり単極機が基本的には単一の可動部品、つま り駆動要素と回転結合した可動導体を有するだけであり、この駆動要素がやはり 所要の推進力を発生するという利点が無駄になる。むしろこの周知装置て′はデ ィーゼル機関、超伝導発ｆ！：、機及び超伝導！＃８ｉ！機を有する複雑な配置 が使用され、この配置はきわめて高価であるだけでなく、更に周期的に交番して 運動する多数の部品、例えばディーゼル機関のピストンによりがなりの騒音を発 生する。

それ故この周知装置は前記民生用途にのみ適している。

単極機は例えばドイツの書ｉｉ：メラー／フリッケ／フローネ／バスケ、グルン トラーゲン・デア・エレクトロテヒニーク、ベー、ゲー・チューブナ−、シュト クットガルト、１９８６．１８７〜１９１頁、特に第４．４３図により知られて いる。ｎｔｉ機はボールの教科書ｒアインフユールンク・イン・ディー・フィジ ークｊ第２０版、１９６７、第２巻「エレクトリチテーツレーレ」、６９〜１０ １頁、そしてフレグラの教科書、グルントゲビーテ・デア・エレクトロテヒニー ク、２１９頁により知られている。

そこで本発明は、冒頭述べた種類の方法及び装置を、緻密な構造で効率が高まる よう改良することを課題とする。

この課題が、冒頭述べた方法によれば、管内に軸方向と向いた磁場と管の軸線と 管との間で半径方向を向いた電場とを発生し、軸線を中心に回転する周囲水を軸 方向に転向することにより解決される。

冒頭述べた装置によれば本発明の根底にある課題は、電磁コイルをソレノイドコ イルとして構成し、実質的に管と同軸に配置し、第１を極を実質的に管の軸線上 に配置し、管を第２を極として接続し、第１を極と管との間の間隙に、半径方向 に傾いて整列した案内要素を有する流体式駆動要素を配置することにより解決さ れる。

本発明の根底にある課題がこうして完全に解決される。

つまりソレノイドコイルは、鞍形コイルとは異なり、ソレノイドコイルにより発 生した磁場がコイル自身により完全に取り囲まれ、かかるコイルでは漂遊磁場が きわめて小さいので、効率が著しく大きい、更にソレノイドコイルは例えば、個 別コイルの成形が、従ってその保持もきわめて高価である鞍形コイル対よりも構 造がかなつ羊純である。案内要素を有する流体式駆動要素をソレノイドコイルの 内部に配置しておくと特に有利である。この配置は、原動機とスクリュープロペ ラが前後に直列に配置される従来の配置よりがなり緻密である。

それ故全体として本発明により、構造ががなり単純且つ緻密で、使用エネルギー がはるかに好ましい程度に船舶用駆動出力に変換されるような駆動ユニットを提 供することが可能となる。

この理由から本発明方法及び本発明装置は行頁航行又は穏密航行用に推進を発生 するにしろ、潜航方向に操舵するため駆動出力を発生するにしろ、潜水艦を駆動 するのに格別適している。

管が半径方向を向いた電場を発生するため第１を極に対する対電極として働き、 案内要素が管と剛性結合可能であり１周囲水中の荷電粒子に力が加わり、この力 を船舶用駆動力として利用するのが格別好ましい。

この処置の利点として本発明の枠内で・、既に冒頭に周知のものとして述べた電 磁流体式駆動装置を利用することができる。かがる電磁流体式駆動装置は特別の 利点として移動部品を含んでおらず、まさに軍事領域で望まれる特に低騒音航行 が可能である。

本発明の別の好ましい諸構成では管に電離ユニットが接続してあり、例えば周囲 水にその伝導性を高める物質が添加される。

この処置の利点としてイオン濃度が高まることにより駆動力も高まる。この場合 、例えば軍事利用の船舶の場合短時間の攻撃航行又は潜航航行のなめ駆動力を高 めるため電離ユニットを短時間利用することも勿論可能である。

本発明の更に別の諸構成では案内要素が回転可能に支承してあり、原動機に接続 可能である。

この処置も利点として、案内要素に作用する荷電粒子の力に抗して案内要素を回 すとき駆動力は連続運転にしろ又単に短時間の運転にしろ高めることができる。

更になお好ましい本発明の実施諸例では、例えば電場強度の曲線又は案内要素の 傾き角を電極との半径方向距離に依存して変えることにより、荷電粒子に加わる 力が電極との半径方向距離に依存して調整可能である。

この処置の利点として、ローレンツ力の働きが異なることによる乱流及びキャビ テーションが避けられるよう本発明による円筒形コンデンサ配置では電場強度と 半径との自然の依存関係に対処される。

本発明の更に別の好ましい実施諸例では電極が電磁コイルの漂遊磁場内に配置し である。

この処置の利点として、コイルから出発した磁場も推進を発生するのに利用され る。この場合有利には、一方で漂遊磁場の力線が航行方向の軸線もある平面上を 走り、だが他方で力線が実質的に航行方向に垂直に走る事実が利用される。それ 故前記平面と平行に付加的ｔ　Ｐｉを配置することができ、結果として生じる推 進力は丁度船舶の航行方向上にある。

このように構成した電極は流れ抵抗が無視し得るほど小さいので、この電極配置 は流体技術的に特に好ましい。

本発明の更に別の特別好ましい実施例群では管が水の流れ方向で拡大した横断面 な有する。

この処置の利点として、流量が一定の場合管の出口で流れ速度を低く調整するこ とができ、こうしてやはり管の出口で乱流を殆ど防止することができる。

この実施例の場合管が側面に吸入口を備えていると特に好ましい。

つまりこの処１の利点として管の軸方向全長にわたって水の分子に伝達される力 又は加速度が「新鮮な」水にも分散し、軸線上で水の分子に作用する力の格別均 一な曲線が達成される。

別の実施例群は、流体式駆動要素が単極機により駆動され、このｉ横機では電流 を通す導体が電磁コイルにより発生した磁場により運動し、磁場の力線が常に電 流方向に実質的に直角に走り、更に好ましくは導体が一方で流体式駆動要素の軸 内に延設した第１リード線、そして他方で管に沿って延設した第２リード線と電 気的に接続しであることを特徴としている。

この処Ｗの利点として、専ら単極機の方式で構成された配置を使用することによ り羊−の可動部品、つまり可動導体とそれと一体な駆動要素とでもって所要の推 進力が発生される。つまり周期的に交番して線形に移動する機械要素を有する駆 動要素も又例えば潜水艦内で使用される通常の直流駆動装置の複雑な精造も必要 でない０本発明装置はむしろ精造が極端に単純であり、従って海洋範囲で使用す るのに特に適している。

これらの処置は更に、スクリュープロペラと電気導体とが互いに一体に組合せて あり、電気導体が流体力学的には現れないという本質的利点を有する。つまりこ の場合有利には、スクリュープロペラが流体式駆動要素として、半径方向又は軸 方向に延設されることのある電気導体を受容するのに適している事実が利用され る。

本発明のこの実施例でも電磁コイルが好ましくはソレノイドコイルである。

この処置の利点として格別簡素なコイル配置が使用され、これは構造ユニットと して流体力学的に好ましく、簡単に巻付けることができ、超伝導実施の場合でも 問題なく取り扱うことができる。

スクリュープロペラは好ましくは多条であり、ソレノイドコイルと同軸に配置し である。

こうして得られる駆動ユニットは緻密で流体力学的に好ましく又駆動特性の点で 有利であり又は周知手段で最適化可能であり、水上船舶内でも潜水艦内でもさま ざまな取付方式で使用することができる。

本発明の１実施例群では導体がスクリュープロペラの軸線に対し実質的に半径方 向に延びる。

従ってこの実施例群では有利には、均一に軸方向を向き、さまざまなコイル配置 で発生することのできる種類の磁場が利用される。

前述の実施例において管とスクリュープロペラを捩り剛性に互いに結合し、管を 第１滑り接触を介し、空間的に固定配置した電圧源と電気的に接続しておくのが 特に好ましい。

これらの処１は電気導体を通して電流を簡単に給排できる利点を有する。

それに対応してスクリュープロペラの軸とスクリュープロペラを互いに捩り剛性 に結合することができ、この場合軸は第２滑り接触分介し空間的に固定配置した 電圧源と電気的に接続しである。　これらの処置でもって、空間的に固定した基 準系に対し相対的に駆動配置と軸、スクリュープロペラ及び管間の電気接続とに 関しさまざまな運動学的変種を実現することができる。

本発明の別の実施例群では導体が流体式駆動要素の軸線に対し実質的に平行に走 る。

それ故この実施例群は有利には磁力線が共通の軸線に対し半径方向に均一に走る 磁場において利用可能である。

前述の実施例では導体が好ましくは、ソレノイドコイルの外側で、磁力線が流体 式駆動要素の軸線に対し実質的に半径方向を向いた磁場の範囲を通過する。

それ故これらの処１でもってこの実施例群の場合にも既に先に詳しく述べたソレ ノイドコイルの詫利点を利用することができる。

更に、２個のソレノイドコイルを同軸且つ軸方向で相互に離して配！シ、導体を ソレノイドコイル間の空隙内に軸方向に延設すると特に好ましい。

この処１の利点として、ソレノイドコイル間で半径方向に進出する磁場が二重の トルクとなり、この磁場は両ソレノイドコイルの軸方向距離が十分に近いなら軸 方向で短い全開範囲にも集中させることができ、そこでも十分な均一性で半径方 向に走る。

この場合有利にはスクリュープロペラをソレノイドコイルと捩り剛性に結合可能 、そしてソレノイドコイルにより囲撓された空間内には半径方向を向いた電場を 発生可能とすることができる。

これらの処置の利点として、船舶の特定運転事例の場合、機械的騒音発生のない 電磁流体式駆動に切換えることができる。このためスクリュープロペラが係止さ れ、半径方向を向いた電場により、軸方向を向いた磁場と協力して、スクリュー プロペラ範囲の周囲水にスクリュープロペラの軸線を中心とした循環運動が加え られる。スクリュープロペラは軸線に立てた案内面を有するので、循環する周囲 水は軸方向に転向され、こうして斥力を発生する。

従って前述の処！でもって、敏感でない使用事例では一種の単極機として、即ち 僅かではあるが一定の騒音を発生して作動する一方、敏感な使用時、例えば潜水 艦の穏密航行時には電磁流体式駆動に切換えられる駆動装置を船舶に装備するこ とが可能となる。

先行技術の場合と同様に本発明でも、駆動要素を回転させる単極駆動の場合でも 電磁流体式駆動の場合でも推進力が磁場強度に直接依存するので、超伝導コイル を電磁コイルとして使用するのが特に好ましい。

本発明装置の好ましい１楕成では案内要素が特にアルキメデスの渦巻の形のスク リューとして形成しである。

この処置の利点として、中心を極の周りを回転する周囲水が特に効果的に軸方向 に転向され、最大の推進力が発生する。

本発明の好ましい実施諸例では案内要素の迎え角が調整可能である。これは選択 的に、又は同時に、迎え角を半径方向又は軸方向に調整することにより行うこと かできる。

こうして、水の回転運動の軸方向推力への変換が推力自体及び／又は流れ挙動の 点で最適になるのを達成することができる。管の入口端及び／又は出口端で案内 要素を適宜に設計するなら、更に有利な形で、管入口の軸方向流れ方向を管内で 回転流れ方向に低渦流で変換し、そして管の出口端で再び殆ど層状の軸方向流れ を発生することが可能である。管の入口及び出口で乱流をこのように最小にする 利点として一方で配置の効率が高まり、だがまた更に船舶が特に水中船舶である 場合それが検出される可能性が低下する。

本発明による装置の別の好ましい１楕成では電圧源が出発電圧及び極性の点で調 整可能である。

この処置の利点として推進力及び推進方向が任意に調整可能であり、船舶は航行 速度及び航行方向をごく簡単に調整することができる。

先行技術の場合と同様に本発明でも超伝導コイルを電磁コイルとして使用するの が特に好ましいが、それは塩水中の自然のイオン濃度の故に、実際の船舶を駆動 するのに必要な推進力を発生するには高い磁場強度が必要であるからである。

この場合コイルを高温超伝導体から構成するのが特に好ましい。

この処置の利点として、船舶の周囲温度で既に超伝導状態となる超伝導物質をコ イルの巻付けに利用するとき、超伝導体の遷移温度に応じて比較的簡単な冷却装 置が必要なだけか又は冷却装置が全く必要でない。

本発明によれば本発明装置を水上船舶又は水中船舶の鉛部内又は鉛部に配置する ため数多くの変種が考えられる。

第１変種では駆動ユニットが鉛部内に一体化し°てあり、他方、個々の場合に船 舶の利用計画を考慮してもそれが有意義であるかどうかに応じて選択的に駆動ユ ニットと鉛部から距離を１いてアウトリガ−に配置し又は鉛部の竜骨内に一体化 することも可能である。

本発明の別の１構成により駆動ユニットを鉛部の航行方向に対し傾け、好ましく は旋回可能に配置すると、水中船舶の場合潜航深さを増減するため操舵すること ができる一方、水上船舶の場合、水中翼船の方からも知られているように鉛部を 持ち上げる（浮上）ことにより流体力学的抵抗を下げることができる。

本発明によりソレノイドコイルと管とにより形成した複数の駆動ユニットを、磁 気双極子モーメント全体が実質的に○となるよう共通の架台上に配置すると特に 好ましい。

この場合、ソレノイドコイルと管とにより形成した２つの駆動ユニットを共通の 架台上に平行に並置し、ソレノイドコイルにより発生した磁場と逆向きにすると 特に好ましい。

この場合案内要素を同一方向に傾は且つ電場を逆向きにするか、又は案内要素を 逆方向に傾は且つ電場を同一方向に向けるかじなければならない。

両方の場合とも両駆動ユニットの推進力が同一方向を向くようにすることができ る一方、他方で駆動ユニットを平行ｉ！！する利点としてソレノイドコイルの下 でも現れる漂遊磁場が相互に閉じ、それ故更に減少する。この場合案内要素を同 一方向に傾ける変種の利点として機械的に同一の駆動ユニットを使用することが できる一方、案内要素を逆方向に傾ける変種は鉛部に加わるローリングモーメン トから駆動装置全体がなお高い程度に自由となる利点を有する。

しかし２つの個々の駆動ユニットはかかるタンデム配置の場合さまざまな仕方で も、例えば電圧振幅及び／スは極性をさまざまに調整することにより、勿論調整 することができる。こうしてこの場合操舵は２つの個々の駆動ユニットの駆動力 を量及び／又は方向の点で違えるとき可能である。

最後になお特に好ましい本発明の実施語例では電磁コイルを１つの遮蔽外殻が取 り囲んでいる。

この処置の利点として一方で水中船舶の船内に設けられた磁場に敏悪な器具類が 十分に保護される。更に船舶が磁気法で検出し難くなる利点が得られ、そしてＩ ！を後に電磁コイルの効率も高まる。

その他の利点は明細書及び添付図面から明らかとなる。

前記特徴及び以下なお説明する特徴はその都度記載した組合せにおいてだけでな く、本発明の枠から逸脱することなく別の組合せや単独でも勿論適用することが できる。

本発明の実施語例を図面に示し以下詳しく説明する。

第１図は先行技術による船舶用電磁流体式駆動ユニットの斜視図。

第２図は第１図の配置において作用するローレンツ力を説明する概要図。

第３図は本発明による駆動ユニットの１実施例の断面図。

第４区は第３図と類似の、但し本発明によるタンデム式駆動ユニットの図。

第５〜８図は本発明による駆動ユニットを鉛部又は鉛部内に取り付ける可能性を 説明する概要図。

第９図は本発明による駆動ユニット用に考えられる補助装置を説明する別の概要 図。

第１０図は半径方向距離に依存して有効電場を調節する本発明による駆動ユニッ トの１変種のやはり概要図。

第１１図は本発明による装置の別の実施例についての第３図と類似の、但し一層 簡略した図。

第１２図は単極駆動を説明するため磁場内にあって通電する導体の概要図。

第１３図は本発明による装置の第１実施例の側面概要図。

第１４図は第１３図の図示の一部を、但し付加的運転手段として電磁流体式駆動 装置を有する本発明による駆動装置の１変種について示す拡大図。

第１５図は第１３図と類似の、但し本発明の更に別の実施例についての図示。

第１図において１０は先行技術による船舶用電磁流体式駆動ユニット全体である に の駆動ユニット１０がクライオスタットを含み、そのなかに１対の超伝導鞍形コ イル１２が配置しである。鞍形コイル１２は管１３の両側に配置してあり、管の 貫通穴１４は室温であり、周囲水、つまり海洋の塩水が貫流する。

貫通穴１４内にある２個の平板電［ｘ１５は管１３の軸方向に延び、特定の相互 距離を有する。

平板電極１５は第１図に図示省略した電圧源に接続しである。

鞍形コイル１２を励磁するとそれが磁場Ｂを発生し、その方向が第１図に軸線１ ６で示しである。他方を極１５が’Ｓ＃＋Ｅを発生し、その軸線が第１図に符号 １７で示してあり、磁場Ｂの軸線１６に垂直である０両軸線１６．１７は管１３ の軸線１８に垂直である。

ところで第２図を検討するなら、第１図で有効な機構が以下の如く認められる。

周囲水、つまり海洋の塩水は荷電粒子２２、つまり塩水のイオンを含有している 。荷電粒子２２は水中を移動可能でもあり、電界Ｅが作用すると電場Ｅが荷電粒 子２２に、電場Ｅの方向を向いた力を加えるので荷電粒子２２は運動を始める。

従って荷電粒子２２が占める速度Ｖはそのベクトルが電場強度Ｅの方向を向く。

他方で荷電粒子２２に磁場Ｂが作用し、これが電場Ｅに垂直に向くので、荷電粒 子２２に更にいわゆるローレンツ力Ｆが加わり、この力は速度Ｖのベクトルと磁 場Ｂのベクトルとの交点に一致し、従ってやはり前記２つの量に対し垂直を向く 。これはローレンツ力Ｆが管１３の軸線１８の方向にあることを意味する。従っ て塩水中の多数の荷電粒子２２により駆動ユニット１０に、第１区に矢印１つで 示唆したように斥力が生じる。駆動ユニット１０自身は運動自在であるので航行 ３、しかも斥力１９とは逆に管１３の軸線１８上にある第１図に矢印２０で示す 航行方向に開始する。

第１図の周知装置では１対の鞍形コイル１２を両側で管１３に取り付ける必要が あり、このためコイル１２に比較的複雑な形状を付与し又このコイル１２を営１ ３でやはり高価に保持する必要がある。更に、第１図の図示から明らかなように コイル１２のこの配置では漂遊磁場がきわめて大きくなるが、それはコイル１２ がごく大きな窓を空け、それ故力線が高い程度に駆動ユニット１０のはるか外側 で閉じるからである。ｆ＆ｔ＆に駆動ユニット１０は鞍形コイル１２をそれを取 り囲む管１３と一緒にそのなかに格納するため比較的大きなりライオスタット１ １を必要とする。

それに対し第３図は本発明による駆動ユニット３０を断面図で示す、この駆動ユ ニット３０でもやはり管３１が設けてあり、管は通常船舶の航行方向に整列して いる。第１図の周知配置とは異なり、本発明による駆動ユニット３゜では管３１ がソレノイドコイル３２、好ましくはやはり超伝導ソレノイドコイルにより取り 囲まれる。ソレノイドコイル３２は管３１を事実上その全長にわたって取り囲む 。

管３１の軸線３３上に電′！ｆ！３４が中心に配宣しである。ｔ　！　３４と電 気伝導性管３１との間に電圧源３５が接続しである。を極３４と管３１との開の 空隙に第３図の実施例ではスクリュー３６が充填してあり、これは好ましくはア ルキメデスの渦巻の形であり、さしあたり管３１と剛性結合しであると仮定すべ きである。

その出発電圧と極性を調整可能とすることができる電圧源３５を投入すると電極 ３４と菅３１との間には第３図に半径方向電力線３７で示唆したように円筒形コ ンデンサの場合と同じ電場が生じる。第３図の運転事例の場合電力線３７は内側 から外側へと、即ち電極３４がら管３１へと向くことになろう、他方磁場Ｂは磁 力線４１で示唆したように軸方向を向くので、周囲の導体箇所での磁場の突出が 第１図の鞍形コ水、即ち海洋の塩水の自由荷電粒子はローレンツ力、即ちｔ　ｆ ｆｉ　３４の周囲を円形に走る流れ方向を受ける。このことが第３図では図示平 面内に向かう流れ方向３８と図示平面から外への流れ方向３９で示唆しである。

周囲水の自由荷電粒子のこの循環流れ方向３８．３９は第３図に矢印で示唆した ように剛性スクリュー３６を介し軸方向斥力４０に変換される。それ故第３図の 駆動ユニット３０は図示運転事例の場合、可動荷電粒子がスクリュー３６の傾斜 した衝突面に衝突し、従って周方向を向いたローレンツ力が軸方向を向いた斥力 ４０に変換されるので、左方向に移動する。

第３図からはっきり認められるように使用したソレノイドコイル３２は第１図に 示す先行技術の鞍形コイル１２よりも構造がかなり簡素であり、同じエネルギー を使用して管３１の内部に高い磁場強度を達成することのできる本質的に緻密な ユニットを構成することができ駆動ユニット３０ａ、　３０ｂのソレノイドコイ ル二のことで機械要素、特にスクリュー３６ａ又は３６ｂを同一として経済的製 造を可能とすることができる。

それに対し図示省略した１変種では電場の方向を維持し、その代わり逆向きに立 てたスクリューを使用することらできる。やはりこのことの利点として各駆動ユ ニット３０ａ、　３０ｂに作用するローリングモーメントが逆向きとなり、その かぎりで架台５１が補整されよう。

従って第４図の配置では、全体として、矢印５５で示唆したように左向きの航行 方向が生し　る　。

既に触れたように出発電圧及び極性と調整可能な電圧源３５ａ、　３５ｂは勿論 別々に調整することもできる。こうして第４［２１の駆動ユニット５０は直進航 行から外れ、電圧源３５ａ、　３５ｂの振福及び／又は極性ご別々に調整して操 舵することもできる。

更に第４図では配置の左端（船首側）になおｔ極対５６が示してあり、これは相 互に距離を１いて図示平面に平行に配置しである。電極対５６は漂遊磁場４１に ぶつかり、適宜に電圧を印加するとやはり航行方向に推進力分発生するが、それ はｔ極対５６により発生した電力線が図示平面に垂直、従ってやはり航行方向に 垂直に走る漂遊磁場の磁力線４１に垂直て゛あるからである。

更に、２つの駆動ユニット３０ａ、　３０ｂの数は第４図では単なる１例と理解 すべきであることは自明である。更になお多数の駆動ユニット３０を使用するこ ともでき、これらのユニットの双極子モーメント全体は好ましくはＯに等しい。

第５〜８図には、単一の駆動ユニット又はタンデム駆動ユニットを水上船舶又は 水中船舶の鉛部内に格納することのできるさまざまな変種が示しである。

第５図の変種では第３図で説明した種類の単一の駆動ユニット３０が鉛部６０内 に一体化してあり、最小の流れ抵抗が発生する。

第６図の変種では、タンデム駆動ユニット３０ａ、　３０ｂが鉛部６１から距離 を置いてアウトリガ−６２ａ、　６２ｂに配置しである。

第７図の変種ではやはり第３図の単一の駆動ユニット３０が鉛部６３の竜骨６４ の下端に設けである。

ｉ＆後に第８図はなお、タンデム駆動ユニッ）　３０ａ、　３０ｂの方向が航行 方向と平行に走るのでなく、矢印７６で示唆したように航行方向に垂直な軸線７ ５を中心に回転できるよう駆動ユニット３０ａ、　３０ｂを鉛部６５内に配置す る可能性を示す。これでもって水中船舶の場合潜航方向に操舵することができ、 他方水上船舶の場合には水中翼船の方式で流体力学的抵抗を下げる目的で鉛部の 浮上を達成することができる。

第５〜８図の配置は、例えば第７図の場合のように、竜骨６４の下端に単一の駆 動ユニット３０ではなくむしろ第４図に示す種類のタンデムユニット３０ａ、　 ３０ｂを使用することにより、相互に組合せ又は個別要素を交換して使用するこ とも勿論可能である。

第９図が別の鉛部６６を示し、その下面には第３図に示す種類の駆動ユニット３ ０が配置してあり、ここでも勿論これはタンデムユニットとすることができる。

鉛部６６内で駆動ユニット３０の前端にｔＭユニット６７が設けてあり、これが 導管６８を介し駆動ユニット３０の管の内部空間と接続しである。

ｔａユニット６７は、例えば、海水の伝導率を高めることのできる物質用の貯蔵 容器及び配量器、例えば塩タンク又は塩溶液タンクとすることができる。

導管６８を介しｉｆ　Ｍユニット６７から短時間運転又は連続運転で、駆動ユニ ット３０の管を流れる周囲水の電気伝導率、即ちイオン濃度を高めることができ る。イオン濃度が高まる結果斥力も、従って鉛部６６の航行速度も高まる。

第９図の右半分に原動ｆｉ６９、例えば電動機、ディーゼル機関、特に循環式デ ィーゼル機関等を認めることができる。原動機６９は駆動結線７０を介しｔ極３ ４と接続してあり、電極はこの場合捩り剛性にスクリュー３６と結合され且つ駆 動ユニット３０の管内で回転可能に支承しである。こうして、矢印７１で示唆し たようにｔ極３４をスクリュー３６で回転させることが可能である。

周囲水の荷電粒子がスクリュー３６に加えるローレンツ力にスクリューの回転が 対抗して働くと、これが斥力を高め、従って短時間運転にしろ連続運転にしろ鉛 部６６の航行速度金高める。

円筒形コンデンサの場合電場強度は円筒の軸線上にある電極から半径方向外方に かけて半径の逆数で減少することが知られている。

その結果周囲水の荷電粒子に加わるローレンツ力も減少するが、それは２場強度 と同時に荷電粒子の速度も低下し、しかも半径の２乗の逆数で低下するからであ る。

このことから個マの場合に乱流又はキャビテーションを生じることかあるので、 第１０図の実施例ではこの半径依存性を補償し又は最適化するようになっている 。

第１０図の実施例ではこのことがｔ極３４と管３１との間の半径方向区間を幾つ かの円筒部分に細分することにより達成される。このため２個の同心の菅３１’ 、　３１”がｔ　［ｉ　３４から半径方向距離ｒ２又はｒ３を１いて設けてあり 、ｒ２、ｒ。

は管３１と電極３４との半径方向距ｗ１ｒ＋より小さい。

ところで管３１．３１’、３１”を電圧源３５のタップに当てると半径ｒにわた って電圧の線形勾配が生じ、この勾配は使用した管３１．３１’、３１”・・・ 間の段階が細かければ細かいほど線形とすることができる。管３１．３１°、３ １”から電圧源３５に至る結線８０を、例えば半径に依存しない一定した角加速 度を達成するため、勾配がなお−Ｎ最適になるよう非線形な仕方で電圧源３５に 接続することも可能である。

選択的に又は付加的に、推力及び、′又は流れ挙動の点で最適化する目的で外方 に向かって磁界強度の低下が考慮されるようスクリュー３６の迎え角を半径にわ たって及び７・′又は軸線に沿って変更することも勿論可能である。

第１１図が示す別の変種の駆動ユニット３０゛は第３図のものと殆ど類似してお り、対応する要素には省略符を加えて同じ符号が付けである。

第１１図の駆動ユニット３０゛は例えば鉛部４５の下方でアウトリガ−８６又は 竜骨に設けてあり、だがまた先に幾つかの例を基に既に説明したように別の仕方 で鉛部に取り付けておくこともできる。

第１１図において矢印８７を航行方向と仮定すると第１１図で管３１゛の左端に 示した８８は流入する水、管３１′の右端に示した８９は流出する水である。

第１１図からはっきり認めることができるように管３１′は吸水口から排水口に かけて横断面が拡大しており、つまり例えば円錐形、回転放物面又は回転双曲面 の形に形成しである。

更に管３１゛の側面に吸入穴９０を設けておくことができ、矢印９１で示唆した ようにこの穴を通してつオータジェットボンブ方式で付加的水を管３１°内に吸 入することができる。

管３１′の横断面を拡大し又は横から付加的水を吸入する意味は以下のとおりで ある。

第３図に示すように一定した横断面の連続管を使用すると、流れる水は軸方向全 長にわたって絶えずローレンツ力に曝され、圧縮性媒質の場合流出する媒質が流 入する媒質より加速されるであろう。水は知られているように非圧縮性媒質であ るのでローレンツ力の軸方向作用範囲により吸入力が高まり、その結果渦流及び キャビテーション現象が生じることがある。このことに対処するため、第１１図 の実施例によれば横から「新鮮」水を吸入しそして同時に徐々に拡大した横断面 が用意してあり、換言するなら圧縮性媒質が模擬される。こうして全体として水 ８９の流出速度は８８における水の流入速度と同じ大きさに設計しておくことが できるが、しかし流出端では管３１′の横断面が大きいので、そして側面の吸入 穴９０の故に、単位時間当たりの流出水量か大きい。

最後に第１１図に９５．９６でなお示すように、水の軸方向層状流入又は流出を 達成するため、そして管３１゛内の循環流が管３１°の外測範囲内にまで継続す るのを防止するため、管の入口及び管の出口に転向案内薄板を設けておく　こ　 と　が　で　き　る　。

本発明による駆動ユニットの実際的実施例では第３図の駆動ユニット３０は例え ば管３１の直径が１ｍ、長さ１０ｍとなるよう設計することができる。ｔ！３４ は直径０．２ｍとすることができ、電極３４と管３段の間にアルキメデスのスク リュー３６と使用することができる。

ソレノイドコイル３２としては例えば核スピン断層撮影法の方から知られている 例えば磁４強度３〜４Ｔのコイルを使用することができる。かかるソレノイドコ イルでは別の利点としてコイルの巻線箇所自体での磁場の突出をく第１図に示す 種類の鞍形コイルの場合とは異なり）できるだけ小さく抑えることができ、より 小さなｔ磁コイルでより高い磁場強度を達成することができる。

第１２図には１１０で磁場Ｂの力線が示しである。この磁力線１１　Ｃ＋は所定 方向で互いに平行に走る。

電気導体１１１は磁力線１１０に垂直に配置してあり、直流電流Ｉが流れる。電 気導体１１１はその長手方向に垂直な１方向で符号１１２の軸受内で回転可能に 保持しである。

既に述べたように導体１１１は磁力線１１０に垂直に向いて通電するので、発生 するローレンツ力によりその長手方向に垂直、そして磁力線１１０に垂直に転向 され、軸受１１２により確定され磁力線１１０に平行に向いた軸線１１４を中心 に回転運動を行う。

軸線１１４登中心に電気導体１１１の回転運動を介しトルクを吸収して駆動目的 に利用するこ　と　が　で　き　る　。

第１３図の１２０は船舶用駆動ユニット全体である。

ソレノイドコイル１２１は軸線１２２を中心に回転対称に配置しである。ソレノ イドコイル１２１は抵抗性コイル、即ち通常伝導性のコイル、だがまた超伝導コ イルとすることができるが、この点に関するその他の詳細は理解を助けるため図 示省略しである。

ソレノイドコイル１２１は船舶の外面に配置してあり、その内部空間に周囲水が 充填しである。

ソレノイドコイル１２１が回転不可能であることを明示するためソレノイドコイ ル１２１が鉛部に空間的に固定して取り付けであることが１２３で示唆しである 。

１２４はソレノイドコイル１２１により発生した磁場Ｂの力線である。力線１２ ４はソレノイドコイル１２１の内部て゛実質的に軸方向に走り、ソレノイドコイ ル１２１の外部空間ではじめて周知の如く半径方向に転向される。

軸１３０はソレノイドコイル１２１　と同軸で軸線１２２に沿って延設しである 。軸１３０は空間的に固定した軸受１３１内で回転可能に支承しである。この軸 で担持されたスクリュープロペラ１３２は図示実施例の場合多条アルキメデスの 渦巻である。

第１３図の右端で軸１３０が第１スリツプリング１３３を担持し、これが第１を 気導線１３４と接続しである。第１１気導線１３４が軸１３０に軸方向で挿通し である。第１！気導線１３４から半径方向に分岐した破線の導線１３５がスクリ ュープロペラ１３２の翼を貫通している。

スクリュープロペラ１３２の翼の遊端を取り囲んだ円筒管１３６がスクリュープ ロペラ１３２と、従って軸１３０とも捩り剛性に結合しである。

管１３６は、軸１３０内の第１を気導線１３４の場合のように電気導線を軸方向 に延設するか又は管１３６の一部又は全体を伝導性とすることにより、軸方向に 電気伝導性である。

上述の配置で大切なことはスクリュープロペラ１３２の翼が半径方向で通電する ことだけであり、他方ちなみに電流を軸方向に伝導することは軸１３０及び管１ ３６により別様に実施することができる。

管１３６に第２のスリップリング１３７が設けである。ブラシ１３８又は１３９ でもってスリップリング１３３又は１３７との電気的接触が実現される。ブラシ １３８．１３９は第１電圧源１４０に接続しである。

矢印１４１で示唆したように半径方向破線導線１３５にこうして電流が、しかも 図示極性の場合全て半径方向な外から内へと流れる。他方磁力線１２４が第１３ 図では右から左へと向いているのて′、このことは第１２図の原理図との比較が 示すように軸１３０にトルクが、第１３図の左側から見て、時計回りに伝達され る。

こうしてスクリュープロペラ１３２が回転し、駆動ユニット１２０が斥力を発生 する。

第１４図は第１３図の駆動ユニット１２０ときわめて想似した構成の駆動ユニッ ト１２０゛の右側正面端を示す。それ故同じ要素には同じ符号が付けである。

第１４図から認められるように管１３６は内側円筒面に第１伝導性被膜１５０を 備えており、他方軸１３０′は外側円筒面に第２の伝導性被膜１５１を担持して いる。管１３６°又は軸１３０°は全体を伝導性に、例えば金属から形成してお くことも勿論可能である。

第２を気導線１５２は軸１３０′内を軸方向に延び、一端が第２伝導性被膜１５ １、他端が第３スリツプリング１５３と接続しである。第３ブラシ１５４により 第３スリツプリング１５３との接点が実現される。

第２＠圧源１５５が第３ブラシ１５４と第２ブラシ１３９との間に介設してあり 、第２ブラシ自身は第１伝導性被膜１５０と電気的に接続しである。

第１電圧源１４０は可能な高いｔ流工（第１３図参照）が半径方向破線導線１３ ５を流れるよう設計しである一方、第２電圧源１５５はできるだけ高い電圧が伝 導性液１１ｇ　１５０．１５１間に発生するよう設計しである。こうして半径方 向を向いた電場が発生し、その力線１６５は伝導性被膜１５０．１５１間を半径 方向に延びる。

スイッチ１５６．１５７により一方で電圧源１４０、他方で第２を圧源１５５を それぞれの電気回路に投入することができる。

第１スイツチ１５６が閉じていると直流電流工だけが既に説明した如く半径方向 破線導線１３５と介し流れ、駆動ユニット１２０°は既に第１３図について説明 したように１種の単８ｉ！機として働く。

しかしこの代案として電磁流体式駆動に切換えることができる。

このためまず補助ブレーキ１６０をかけて軸１３０°を空間的に係止し、即ち捩 り剛性にソレノイドコイル１２１　と結合することができる。

次に第１スイツチ１５６を開いて第２スイツチ１５７を閉じる。いまや伝導性被 膜］５０．１５１間に高い直流電圧が印加され、力線１６５を有するｔ場Ｅが生 じる。

磁場Ｂの力線１２４とｔ場Ｅの力線１２５が互いに、しかも軸方向又は半径方向 で直交するので、周囲の塩水のイオンには軸線１２２を中心に周方向を向いたロ ーレンツ力が伝達される。このことが１６６に示唆してあり、そこで認められる ように周囲水は第１４図で左から見て時計回りに回転する。

スクリュープロペラ１３２の翼が軸線１２２に対し傾いた案内面を備えているが 、周囲水はその円形軌道上で同時に軸方向に転向され、これでもってやはり駆動 ユニット１２０°に対し斥力を発生する。

第１５図に示す実施例では駆動ユニット１７０が２個のソレノイドコイル１７１ ａ、　１７’ｌｂと有し、これが軸線１７２に対し同軸で、但し軸方向で距Ｘｆ ！：Ｚいて並置して設（＋である。

ソレノイドコイル１７１ａ、　１７１ｂに挿通される共通の軸１７３がやはりス クリュープロペラを担持する。その際スクリュープロペラ部分１７４ａがソレノ イドコイル１７１ａの内部、別のスクリュープロペラ部分１７４ｂがソレノイド コイル１７１ｂの内部にある。

滑り接触１７５ａ、１７５ｂを介し軸１７３の両遊端に対し電気伝導接続を実現 することができる。

軸１７３の内部で軸方向に電気導線部分１７６ａ又は１７６ｂがそれぞれソレノ イドコイル１７１ａ、１７１ｂの範囲を延びている。軸方向電気導線１７６ａ、 １７６ｂからやはり分岐した半径方向破線導線１７７ａ又は１７７ｂがスクリュ ープロペラ部分１７４ａ、１７４ｂの翼を半径方向に挿通しである。

半径方向破線導線１７７ａ、１７７ｂが次に管１７８内を軸方向に延び、この管 はやはりスクリュープロペラ部分１７４ａ、１７４ｂを取り囲み、スクリュープ ロペラ部分１７４ａ、１７４ｂとも軸１７３とも捩り剛性に結合しである。

１７９は管１７８内を軸方向に延びた導線部分である６ ソレノイドコイル１７１ａ、１７１ｂは逆方向に電流を通し、軸方向で逆向きの 磁＃ｊＢを発生する。１８５ａａはソレノイドコイル１７１ａの軸方向を向いた 磁力線、　１８５ｂａはソレノイドコイル１７１ｂの逆向きに軸方向を向いた磁 力線である。それに対応して１８５ａｒ又は１８５ｂｒはソレノイドコイル１７ １ａ又は１７１ｂの半径方向に延びた磁力線であり、その際これらが半径方向で 同一方向に走る点に注意しなければならない。

第１５図に示す配置では直流電流工が右側の滑り接触１７５ｂを介し軸方向に延 びた電気導線１７６ｂに供給される。を流はそこから半径方向破線導線１７７ｂ に分岐され、次に軸方向に延びた電気導線１７９内を管１７８に沿って流れて次 に再び半径方向破線導線１７７ａに進入し、左側ソレノイドコイル１７１ａの内 部で軸方向に向いた電気導線１７６に気められ、次に左側滑り接触１７５ａを介 し再び排出される。

スクリュープロペラ部分１７４ａ、１７４ｂの翼の範囲には既に第１３図につい て詳しく説明したのと同じ効果が現れる９この場合ｌ５６ｒは半径方向に延びた ｔ流Ｉであり、ソレノイドコイル１７１ａ、１７１ｂの内部の事情はそれぞれ二 重に対抗され、そのことから軸１７３に関し同じ回転方向が生じる。

軸方向１８６ａに流れる電流工はソレノイドコイル１７１ａ、１７１ｂ間の軸方 向空隙内でその流れ方向に直角な力線１８５ａｒ又は１８５ｂｒに衝突し、そこ でも周方向の力が電気導線１７９に加わる。ここでも配置は軸１７３に同じ回転 方向が伝達されるようになっている。

従って第１５図の駆動ユニット１７０では軸方向を向いた磁場も半径方向を向い た磁場も利用される。第１５図の配置を軸方向で短いソレノイドを使って何回か 繰り返すことができることは自明て′ある。

本発明の実施例では半径方向を向いた力線のみ利用する配置も選択できることは 自明であり、第１５図の配置では駆動ユニット１７０の左側及び右側で外部空間 内を延びて半径方向を向いた力線も勿論利用することができる。

スクリュープロペラを取り囲んだ外殻は完全に閉じておくことができる。同様に ソレノイドコイル１７１ａ、１７１ｂは、例えば共通の支持管を介し、互いに剛 性に結合しておくことができる。特に超伝導ソレノイドは機械的力がソレノイド 間で確実に捕捉されるよう共通のクライオスタットの内部でコイル支持体上に設 けておくことができる。

Ｆ旧、７　Ｆｌ（Ｅ、８ 国際調査報告 −一一一−ｍ−一一一−ｋＰＣＴ／ＤＥ９０１００３７９国際調査報告

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. １．周囲水が貫流する管（１３；３１；１３６；１７Ｓ）内に磁場（Ｂ）と電場 （Ｅ）を力線（３７，４１；１２４，１６５，１８５）が互いに実質的に垂直と なるよう発生し、周囲水中にある荷電粒子（２２）に力（Ｆ）を加え、この力（ Ｆ）を船舶用駆動力として利用する船舶駆動方法において、管（３１；１３６； １７８）内に軸方向を向いた磁場（Ｂ）と管（３１；１３６；１７８）の軸線（ ３３；１２２；１７２）と管（３１；１３６；１７８）との間で半径方向を向い た電場（Ｅ）を発生し、軸線（３３；１２２；１７２）を中心に回転する周囲水 を軸方向に転向することを特徴とする方法。
2. ２．周囲水が貫流する管（１３；３１；１３６；１７８）を電磁コイル（１２； ３２；１２１；１７１）で取り囲み、該管（１３；３１；１３６；１７８）内に 電圧源（３５；１４０，１５５）と接続した少なくとも１個の第１電極（１５； ３４；１３４，１５１，１５２；１７６，１７７）を配置してなる船舶駆動装置 において、電磁コイル（３２；１２１；１７１）をソレノイドコイルとして構成 し、実質的に管（３１；１３６；１７８）と同軸に配置し、第１電極（３４；１ ３４，１５１；１７６，１７７）を実質的に管（３１，１３６；１７８）の軸線 （３３；１２２；１７２）上に配置し、管（３１，１３６；１７８）を第２電極 として接続し、第１電極（３４；１３４，１５１，１５２；１７６）と管（３１ ，１３６；１７８）との面の間隙に、半径方向に傾いて整列した案内要素を有す る流体式駆動要素を配置したことを特徴とする装置。
3. ３．管（３１，１３６；１７８）が半径方向を向いた電場（Ｅ）を発生するため 第１電極（３４；１５１；１７６）に対する対電極として働き、案内要素が管（ ３１，１３６；１７８）と剛性結合可能であり、周囲水中にある荷電粒子（２２ ）に力（Ｆ）が加わり、この力（Ｆ）を船舶用駆動力として利用することを特徴 とする請求の範囲２記載の装置。
4. ４．管（３０）に電離ユニット（６７）を接続したことを特徴とする請求の範囲 ２又は３記載の装置。
5. ５．電離ユニット（６７）により周囲水にその伝導率を高める物質を供給可能で あることを特徴とする請求の範囲４記載の装置。
6. ６．案内要素が回転可能に支承してあり、原動機（６９）に接続可能であること を特徴とする請求の範囲２〜５のいずれか１項又は複数項記載の装置。
7. ７．荷電粒子（２２）に加える力（Ｆ）が電極（３４）との半径方向距離に依存 して調整可能であることを特徴とする請求の範囲２〜６のいずれか１項又は複数 項記載の装置。
8. ８．電場強度（Ｅ）の曲線が電極（３４）との半径方向距離に依存して調整可能 であることを特徴とする請求の範囲７記載の装置。
9. ９．案内要素の傾き角が電極（３４）との半径方向距離に依存して調整可能であ ることを特徴とする請求の範囲７又は８記載の装置。
10. １０．別の電極（５６）を電磁コイル（３２ａ，３２ｂ）の漂遊磁場（４１）内 に配置したことを特徴とする請求の範囲２〜９のいずれか１項又は複数項記載の 装置。
11. １１．管（３１′）が水の流れ方向で拡大した横断面を有することを特徴とする 請求の範囲２〜１０のいずれか１項又は複数項記載の装置。
12. １２．管（３１′）が側面に吸入穴（９０）を備えていることを特徴とする請求 の範囲１１記載の装置。
13. １３．流体式駆動要素が単極機により駆動され、この単極機では電流（１）を通 す導体（１１１；１３５；１７７，１７９）が電磁コイルにより発生した磁場（ Ｂ）により運動し、磁場の力線（１１０；１２４；１８５）が常に電流（１）の 方向に実質的に直角に走り、そして好ましくは導体（１３５；１７７）が一方で 流体式駆動要素の軸（３０；７３）内に建設した第１リード線（３４；７６）、 そして他方で管（３６；７８）に沿って延設した第２リード線と電気的に接続し てあることを特徴とする請求の範囲２〜１２のいずれか１項又は複数項記載の装 置。
14. １４．導体（１３５；１７７）がスクリュープロペラ（１３２）の軸線（１２２ ；１７２）に対し実質的に半径方向に延びたことを特徴とする請求の範囲１３記 載の装置。
15. １５．導体（２３５；１７７）がスクリュープロペラ（１３２；１７４）の少な くとも１つの翼内を延びたことを特徴とする請求の範囲１４記載の装置。
16. １６．管（１３６）とスクリュープロペラ（１３２）が互いに捩り剛性に結合し てあり、管（１３６）が第１滑り接触（１３７／１３９）を介し、空間的に固定 配置した電圧源（１４０）と電気的に接続してあることを特徴とする請求の範囲 １３〜１５のいずれか１項又は複数項記載の装置。
17. １７．スクリユープロペラ（１３２；１７４）の軸（１３０；１７３）とスクリ ュープロペラ（１３２；１７４）が互いに捩り剛性に結合してあり、軸（１３０ ；１７３）が第２滑り接触（１３３／１３８；１７５）を介し、空間的に固定配 置した電圧源（１４０）と電気的に接続してあることを特徴とする請求の範囲１ ３〜１６のいずれか１項又は複数項記載の装置。
18. １８．導体（１７９）が流体式駆動要素の軸線（１７２）に対し実質的に平行に 延びたことを特徴とする請求の範囲１３〜１７のいずれか１項又は複数項記載の 装置。
19. １９．導体（１７９）がソレノイドコイル（１７１）の外側で、磁力線（１８５ ）が流体式駆動要素の軸線（１７２）に対し実質的に半径方向を向いた磁場の範 囲を通過することを特徴とする請求の範囲１８記載の装置。
20. ２０．２個のソレノイドコイル（１７１ａ，１７１ｂ）を同軸且つ軸方向で相互 に離して配置し、導体（１７９）をソレノイドコイル（１７１ａ，１７１ｂ）間 の空隙内に軸方向に延設することを特徴とする請求の範囲１９記載の装置。
21. ２１．流体式駆動要素をスクリュー（３６；１３２；１７４）として形成したこ とを特徴とする請求の範囲２〜２０のいずれか１項又は複数項記載の装置。
22. ２２．スクリュー（３６；１３２；１７４）がアルキメデスの渦巻の形であるこ とを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
23. ２３．案内要素の迎え角が調整可能であることを特徴とする請求の範囲２〜２２ のいずれか１項又は複数項記載の装置。
24. ２４．迎え角が半径方向で調整可能であることを特徴とする請求の範囲２３記載 の装置。
25. ２５．迎え角が軸方向で調整可能であることを特徴とする請求の範囲２３又は２ ４記載の装置。
26. ２６．電圧源（３５；１４０；１５５）が出発電圧及び／又は極性の点で調整可 能であることを特徴とする請求の範囲２〜２５のいずれか１項又は複数項記載の 装置。
27. ２７．ソレノイドコイル（３２；１２１；１７１）が超伝導コイルであることを 特徴とする請求の範囲２〜２６のいずれか１項又は複数項記載の装置。
28. ２８．コイルが高温超伝導体からなることを特徴とする請求の範囲２７記載の装 置。
29. ２９．ソレノイドコイル（３２；１２１；１７１）と管（３１，１３６；１７８ ）とにより形成した駆動ユニット（３０；１１０：１３０；１５０）を船郭（６ ０）内で一体化したことを特徴とする請求の範囲２〜２８のいずれか１項又は複 数項記載の装置。
30. ３０．ソレノイドコイル（３２；１２１；１７１）と管（３１，１３６；１７８ ）とにより形成した駆動ユニット（３０；１１０；１３０；１５０）を船郭（６ １）から距離を置いてアウトリガー（６２）に配置したことを特徴とする請求の 範囲２〜２９のいずれか１項又は複数項記載の装置。
31. ３１．ソレノイドコイル（３２；１２１；１７１）と管（３１，１３６；１７８ ）とにより形成した駆動ユニット（３０；１１０；１３０；１５０）を船郭（６ ３）の竜骨（６４）内で一体化したことを特徴とする請求の範囲２〜３０のいず れか１項又は複数項記載の装置。
32. ３２．ソレノイドコイル（３２；１２１；１７１）と管（３１，１３６；１７８ ）とにより形成した駆動ユニット（３０；１１０；１３０；１５０）を船郭（６ ５）の航行方向に対し傾け、好ましくは旋回可能（７５，７６）に配置したこと を特徴とする請求の範囲２〜３１のいずれか１項又は複数項記載の装置。
33. ３３．ソレノイドコイル（３２ａ，３２ｂ；１２１；１７１）と管（３１ａ，３ １ｂ；１３６；１７８）とにより形成した複数の駆動ユニット（３０ａ，３０ｂ ；１１０；１３０；１５０）を磁気双極子モーメント全体が実質的に０となるよ う共通の架台（１５０）上に配置したことを特徴とする請求の範囲２〜３２のい ずれか１項又は複数項記載の装置。
34. ３４．２つの駆動ユニットを共通の架台上に平行に並置し、ソレノイドコイル（ ３２ａ，３２ｂ）により発生した磁場（５２，５３）を逆向きにし、案内要素を 同一方向に傾け且つ電場を逆向きにしたことを特徴とする請求の範囲３、３３記 載の装置。
35. ３５．２つの駆動ユニットを共通の架台上に平行に並置し、ソレノイドコイル（ ３２ａ，３２ｂ）により発生した磁場（５２，５３）を逆向きにし、案内要素を 逆方向に傾け且つ電場を同一方向に向けたことを特徴とする請求の範囲３、３３ 記載の装置。
36. ３６．電磁コイル（３２；１２１；１７１）を遮蔽外殻（４２）により取り囲ん だことを特徴とする請求の範囲２〜３５のいずれか１項又は複数項記載の装置。