TWI426037B - ferry - Google Patents

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TWI426037B TW100110465A TW100110465A TWI426037B TW I426037 B TWI426037 B TW I426037B TW 100110465 A TW100110465 A TW 100110465A TW 100110465 A TW100110465 A TW 100110465A TW I426037 B TWI426037 B TW I426037B
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

船
本發明係關於一種船，詳言之，一種具有至少一航行轉筒(sailing rotor)之船。
航行轉筒為配置於船上且由馬達(較佳地，電動馬達)驅動且在彼情況下與流過其之風合作而產生推力之旋轉圓筒。彼等航行轉筒所涉及之物理學已由物理學家Magnus描述，且在二十年代一度存在具有此等航行轉筒(亦被稱作Magnus轉筒，其由Anton Flettner成功地試驗)之一些船。然而，歸因於柴油引擎之引入，(例如)自DE 42 08 40及CH 116268已知之彼技術在彼時顯著地迅速衰落。
本發明係關於具有至少一航行轉筒(較佳地，四個航行轉筒)之船的開發，且本發明之目標不僅在於藉由航行轉筒技術決定性地減少(與習知船運相比)每運輸公噸船之燃料消耗以及因此污染物排放，而且亦准許安全的船操作，特別在船為長度為約130m之大型貨船且船因而亦經設計為且必須適合於在外海使用的情況下係如此。
就彼而言，根據本發明之船不僅具有至少一航行轉筒，而且具有由電動馬達驅動的船之螺桿(螺旋槳)驅動裝置。在彼情況下之電動馬達可為(例如)亦已知為來自Enercon之型號E-82之發電機但作為馬達操作且在彼情況下亦由通常在風力發電設備中使用之逆變器(inverter)致動的電機。
圖1展示具有航行轉筒之船的第一組態，如亦自WO 2006/133950 A2已知。
本發明之目標為以使得甚至到達艏艛之波浪被打碎之方式進一步開發自WO 2006/133950已知之船，且該船因此適合於外海。
根據本發明，藉由具有技術方案1之特徵的船實現彼目標。在其他請求項中陳述有利之開發。
根據本發明，該艏艛具有一可關於水平面樞轉之板，使得當將要遇到波濤洶湧的海面及因此猛烈的巨浪時，可使該板向下樞轉，且接著打在艏艛上之波浪被打碎，且迫使進入之水可向外流走而不滲透至船內。
可關於艏艛上之水平面樞轉之板具有一上部位置及一下部位置。當將要遇到波濤洶湧的海面且需要波浪打碎功能時，採用下部位置。當情況並非如此且實情為在船之上甲板上無湍流的情況下儘可能地導引流向該板之風，以便在無渦流之情況下儘可能地到達航行轉筒且因此以無湍流之方式儘可能地確保Magnus轉筒之最大Magnus推進或穩定時，採用上部位置。
因此，當該板處於其上部位置時，其用以按儘可能最佳之方式將流向其之風導引至Magnus轉筒。
若巨浪過大，則使板向下樞轉以確保波浪打碎功能。
下文借助於藉由實例在圖式中說明之實施例來更詳細地描述本發明。
圖1展示根據本發明之具有四個航行轉筒(亦稱作Magnus或Flettner轉筒)的船。就彼而言，詳言之，圖1亦自右舷(bow side)展示船1，其中球形艏2及艏艛3配置於船1上方。在彼情況下，艏艛無間隙地通向船之船橋4，在其後安置四個航行轉筒5。
如可自圖1看出，艏艛不僅具有意欲防止流入之風流遭受過度湍流的非常平緩的平滑圓形組態，而且使得其可儘可能均勻且以層流方式流向航行轉筒。艏艛3亦上升至緊處於船橋4之窗6下。
如可自圖1或圖7清晰地看出，艏艛之高度自艏尖部朝向船橋增加(特定地，可自黑白艏線7與窗4之線之間的白色區域之寬度清晰地看出此增加)。此外，開口8提供於艏艛區域上，若需要，該開口8亦可按需要被封閉。下文進一步描述彼開口8之重要性。
如可自圖1看出，艏艛之寬度自艏尖部(艏艛在此處最窄)朝向船橋增加。
歸因於圖1中展示之平緩轉變，在艏尖部處且亦在艏艛上，在船橋、船橋頂以及船橋側壁，以及艏艛之側壁上，流至其之風可伴隨著儘可能少之湍流而越過艏艛及船橋至航行轉筒5。就彼而言，亦特別重要的是，艏艛自艏尖部9平緩上升至船橋6之窗4，使得在彼區域中，空氣穿過其至船橋或至船橋之窗且接著在船橋頂或沿著窗(左或右)在船橋周圍流動，使得接著空氣或風以彼方式到達航行轉筒5以便仍能夠有助於增加推力。
圖2a展示自上方至艏艛3之視圖。艏艛3具有大致三角形板10，在該板之前部區域中，其終止於艏尖部9之區域中，且在後部區域中，其抵靠船橋4之結構。
圖2a亦展示用於板10之各種鎖定構件，其中提供皆朝向側面之鎖定構件11以及朝向船橋之鎖定構件12。圖2a中展示之矩形柵格圖案13為配置於板表面14之下的用於板10之加固構件。
圖2b展示沿著圖2a中之線B-B之截面。就彼而言，一方面可看出艏艛3之板10及至艏或艏尖部9之轉變，以及板10在船橋4之窗6下抵靠船橋4之方式。亦可自圖2b看出，船橋自身具有子結構15，彼子結構實質上包含強力鋼船之壁以便承載船橋之重量及支承橫向地作用於該壁上之力。
圖2b亦展示板10可移動至上部位置16以及下部位置17中。
圖2c展示說明出於彼目的而提供之用於將板10樞轉至兩個位置16、17中之機構(更具體言之，用於使板10升高及降低之實質上液壓總成)的較清晰視圖。自圖2c亦可看出，藉由鎖定機構12將板在上部位置中鎖定至子結構15之船橋壁。
用於使板升高及降低之驅動裝置實質上包含安裝於汽缸或千斤頂中之液壓活塞，在釋放鎖定構件12及11後，當縮短槓桿長度時，該液壓活塞繞樞軸30使板向下降低，直至其擱置於支撐件18上及/或肋板(floor)上。
當板處於下部位置17中時，其亦再次藉由在板之側面處的鎖定構件11固定於此處。
圖2d展示穿過艏艛(即，沿著圖2a中之線A-A)之另一截面。
此處可看出分別在上部位置16中及在替代之下部位置17中之板10的條件。此圖亦展示在板10之側面的鎖定構件11。
自圖2d亦可看出，側壁19及20提供於板10之左側及右側處。彼等側壁一方面包含鎖定構件11固定至之內部部分21及亦已在圖1中可看出之外部部分22，更具體言之，其中艏艛之壁部分通向水平面(遠至上升至船橋窗)使得流動至其之風可在儘可能地無湍流之條件下越過艏艛，且可到達船橋或航行轉筒。
當板10處於其最寬點之處，將側壁19及20開孔，且將自外部看到開口8(見圖1)。
將清晰地看出，當板10處於下部位置17中時，在波濤洶湧的海面中且具有猛烈的巨浪之情況下打在艏艛上之水越過板10且擊打子結構15之船橋壁，且可接著朝向左側及右側經由開口8再次流走。排出流在彼情況下亦受到板10之組態輔助，該組態不完全水平，而是朝向左側及右側稍微下降，如可自圖2d清晰地看出。
同時，板10之組態亦具有以下優勢：當板10處於其上部位置16中時，其促進風流動至其處及因此在船橋周圍之最佳流動。
圖2e展示呈推入銷之形式的鎖定構件12之組態。
圖2f展示根據圖2e之器件之另一視圖。
圖2g再次展示在兩個不同位置「上部位置」16及「下部位置」17中之板10之組態，而圖2h展示至具有板10、船橋壁15之輪廓之組態及側壁19及20以及開口8的艏艛之頂部甲板的全視圖。自圖2h中之平面圖亦可看出，船橋壁並不筆直地延伸，而是如自艏尖部查看到，在中央區域中最大程度地接近艏尖部，且接著在左側及右側，稍微向後移位以便以彼方式進一步向外且在開口8之方向上同時導引流入之水。
圖3展示自下至艏艛3之板10(具有加固構件/支架構件)及橫向鎖定構件11之視圖。在此情況下，橫向鎖定構件11實質上包含可線性移動之推入螺釘，該推入螺釘可由驅動裝置來回移動且提供於側壁19之內壁結構21處。
圖4展示自具有支架構件之板10之下方的視圖，同時亦可看出其處之液壓驅動裝置23以及側壁19之內壁結構21。
圖4在中央區域中亦展示支撐件18，當使板10移動至下部位置17中時該板擱置於該支撐件18上，其中提供橡膠緩衝器24以避免對板10之部分的劇烈衝擊。驅動裝置23自身為可在船橋遠端控制的，且此亦適用於各別鎖定構件11、12。
因此，在板10之移動前，釋放鎖定構件11、12使得接著可將板10移動至分別所要的位置16或17中。
圖5及圖6分別展示根據本發明之船及船之艏艛的其他視圖。
如所提及，艏艛3之板10之正常位置為處於上部位置16中。
若現出現波濤洶湧的海面，則可非常迅速地將艏艛3之板10自船橋移動至下部位置17中，使得碰撞在艏艛上之波浪根本不會進入至船橋之窗之區域中，而是擊打船之船橋壁15，在船橋壁15處波浪被打碎且可經由開口8朝向左側及右側流走。
在板10在上部位置中抵靠船橋壁15之位置處，板10之高度為高於肋板約2m(此亦可在圖4中看出)。因此，非常有效率地抑制完全越過艏艛之此等猛烈的波浪或碎浪到達船橋或船橋之窗，且因此不能對船橋造成危害。
在正常海面，波浪將不會擊打到高至艏艛，且接著將艏艛3之板10保持在上部位置16中以便以彼方式提供對船之推進或航行轉筒之操作的最佳輔助。
就彼而言，亦歸因於艏艛之軟的平緩外部輪廓(詳言之，參見圖1、圖2d及圖2h)，不僅顯著地減小了船之風阻力，且在航行轉筒上導引風/空氣之方式亦具有最佳組態使得航行轉筒以儘可能無湍流之方式(亦即，以層流方式)經歷風。
圖7展示根據本發明之船之另一視圖，其中艏艛3之板10由暗對比來強調。側視圖再次清晰地展示艏艛或板10平緩地上升至船橋4及船橋4之窗，且板10(在其說明之上部位置16中)位於艏艛3之外部輪廓內，且因此促進風至船橋且至安置於其後之Magnus轉筒之無湍流流入。
1‧‧‧船
2‧‧‧球形艏
3‧‧‧艏艛
4‧‧‧船橋
5‧‧‧航行轉筒
6．．．船橋之窗
7．．．黑白艏線
8．．．開口
9．．．艏尖部
10．．．板
11．．．鎖定構件
12．．．鎖定構件
13．．．矩形柵格圖案
14．．．板表面
15．．．子結構/船橋壁
16．．．上部位置
17．．．下部位置
18．．．支撐件
19．．．側壁
20．．．側壁
21．．．內部部分/內壁結構
22．．．外部部分
23．．．液壓驅動裝置
24．．．橡膠緩衝器
30．．．樞軸
圖1展示根據本發明之具有四個航行轉筒的船；圖2a展示自上方至艏艛之視圖；圖2b展示沿著圖2a中之線B-B之截面；圖2c展示說明經提供用於將板樞轉至兩個位置中之機構的較清晰視圖；圖2d展示穿過艏艛(即，沿著圖2a中之線A-A)之另一截面；圖2e展示呈推入銷之形式的鎖定構件之組態；圖2f展示根據圖2e之器件之另一視圖；圖2g展示在兩個不同位置「上部位置」及「下部位置」中之板之組態；圖2h展示自根據圖2g之器件之頂部的視圖；圖3展示自下至艏艛之板之視圖；圖4展示自具有支架構件之板之下方的視圖；圖5及圖6分別展示根據本發明之船及船之艏艛的其他視圖；及圖7展示根據本發明之船之另一視圖。
3．．．艏艛
4．．．船橋
6．．．船橋之窗
9．．．艏尖部
10．．．板
15．．．子結構/船橋壁
16．．．上部位置
17．．．下部位置

Claims (9)

  1. 一種適合於外海之船，其中該船(1)具有至少一航行轉筒(5)及一艏艛及在該艏艛(3)上具有一高度可調整及/或可樞轉之板(10)，其中該板(10)在該艏艛上對於水平面係高度可調整的及/或可樞轉的，使得打在該艏艛上之波浪被打碎。
  2. 如請求項1之船，其特徵在於，該艏艛(3)包含一頂部甲板，且該板(10)位於該艏艛(3)之該頂部甲板之上。
  3. 如請求項1或2之船，其特徵在於，該板(10)可樞轉過約15°至30°而至兩個不同位置(16、17)中，該等不同位置係一上部位置(16)及一下部位置(17)。
  4. 如請求項3之船，其特徵在於，該板(10)可樞轉過約17°至23°而至該二個不同位置(16、17)中。
  5. 如請求項1或2之船，其特徵在於，可相對於水平面樞轉之該板(10)由側壁(19、20)在兩側定界，該等側壁(19、20)具有用於使該板(10)停置於一上部位置(16)或一下部位置(17)中之構件(11、12)。
  6. 如請求項5之船，其特徵在於，該兩個側壁(19、20)中之至少一者具有一用於水之排出流的開口(8)。
  7. 如請求項6之船，其特徵在於，該兩個側壁(19、20)具有該用於水之排出流的開口(8)。
  8. 如請求項1或2之船，其特徵在於，提供用於使該板(10)升高或降低之構件(23)。
  9. 一種操作如請求項1至8中任一項之適合於外海之船的方 法，其特徵在於，在一具有一狂浪之波濤洶湧的海面，在該艏艛上之高度可調整及/或可樞轉之板(10)，係對於該水平面自一上部位置(16)降低至一下部位置(17)，使得擊打至該艏艛上之波浪在其處被打碎，且傳送至該艏艛(3)上之水可易於朝向至少一側流走。
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