JP5553841B2 - 鉛直配置された回転シリンダを備えた船舶 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブル部による、船体と、エンジン、排気ガス装置及び推進ユニットを含む推進装置とを含む船舶であって、当該船舶は、更に、少なくとも１つの鉛直方向に配設されたシリンダであって、鉛直軸を備えたシリンダを備え、該鉛直方向に配設されたシリンダがその鉛直軸まわりに回転するように構成された船舶に関する。

鉛直配置された回転シリンダを備えた船舶は、従前から知られる。風の中で回転するシリンダは、気流に直角な圧力を付与するだろう。この原理は、マグヌス則若しくはマグヌス効果として知られる。かかるシリンダ若しくはロータは、風の中で回転する時、シリンダの反対側で低圧と高圧を生成する。

風が側面から回転するシリンダに当たる際、シリンダ表面の一方の側は、必然的に風に抗して行き、他方の側は風と共に行く。風と共に行く側では摩擦がほとんど無く、風に抗して行く側に大きな摩擦がある。

風に抗して行く側では、風の速度は、シリンダに随伴する空気の速度により対抗され、従って、風の速度を減速する。これは圧力の増加を意味する。シリンダの他の側では、風の速度は、シリンダに隣接する空気層の速度に結合し、圧力の低減を生む。これは、増加した圧力の側から減少した圧力の側への強い力を生み、船舶を動かすために横風内で前方の推力を生成する。

上記は、マグヌス効果推進システム、若しくは、その発明者のAnton Flettner博士にちなみ、フレットナー（Flettner）ロータを表す。かかるフレットナーロータは、向い風や追い風において利点を生まない。フレットナーロータは、航海作業において風中の船の断面積を増加するので、余計な風の抵抗を生む。

本発明の目的は、先行技術の欠点を回避し、適切な風条件において海にて船舶の前方推力を増加する手段を提供する船舶を達成することである。

上記目的は、請求項１に記載の船舶により達成される。

本発明の基本的な考えは、ウィンデイジ面積、即ち基本的には船舶の側面積と前の断面積の顕著な若しくは実質的な増加無しで、鉛直方向に配設されたシリンダ、即ちフレットナーロータを船舶に組み込むことである。鉛直方向に配設されたシリンダは、船舶の排気ガス装置の部品のまわりに配設される。従って、鉛直方向に配設されたシリンダは、船舶において別の追加の構造を形成しない。

効果的には、排気ガス装置の部品は、排気管である。これは、鉛直方向に配設されたシリンダに対して、例えば種々の態様で排気管を配設すること提供する。追加の効果は、かかる構造は船舶の設計を改善することである。更に、鉛直方向に配設されたシリンダは、排気管用の煙突手段を提供することができる。

鉛直方向に配設されたシリンダは、効果的には、排気管まわりに配設される内部支持シリンダを備えることができる。支持シリンダは、従って、排気管用の煙突手段を提供する。

効果的には、鉛直方向に配設されたシリンダは、排気管として機能するように直接的に配設されることができる。このようにして、一般的に、船舶に乗る如何なる追加の構造も避けられる。鉛直方向の有用構造は、従って、基本的には、船舶上の既存の鉛直構造物、他の目的のために設計された構造である。

効果的には、鉛直方向に配設されたシリンダは、省スペースのため、サイレンサのような、排気ガス装置の他の部品まわりに配設されることができる。

設計及び安定性のため、効果的には、鉛直方向に配設されたシリンダは、鉛直方向に配設されたシリンダの上端に関連して配設されるフレームにより支持される。

鉛直方向に配設されたシリンダは、フレームを通って延在するように配設されることもでき、これは、フレームの形態を利用する可能性を増加する。

フレームは、効果的には、排気管からの排気ガスを所与の所望の方向に方向付ける形態を備える。

更に、フレームは、船舶に対する向い風抵抗を最小化する形態を備えることができる。

好ましくは、流線型設計を提供するため、フレームは、水平の向きを有し、当該船舶の長手方向に延在する。

本発明による船舶の効果的な特徴は、請求項２−１０に与えられる。

本発明の一般的原理を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。 一般的でより詳細に、本発明による種々の実施例を示す図。

以下、添付の概略図面を参照して、例によってのみ本発明の説明を行う。

図１は、本発明の一般的原理を示す図である。鉛直方向に配設されたシリンダは、参照符号６で指示され、その鉛直軸は参照符号７で指示される。３つの平行な矢印は、参照符号Wにより指示される風を示し、湾曲した矢印Ｒは、鉛直軸７まわりの鉛直配置シリンダ６の回転方向を示す。参照符号Ｆは、上述のマグヌス効果により生成される力若しくは前方推力を示し、参照符号Ｄは、船舶（図示せず）の動きの最終的な方向を示す。

横風Ｗは、方向Ｒにモータ（図示せず）によりその鉛直軸７まわりに回転される鉛直配置シリンダ６に関与し、これにより、マグヌス効果は、鉛直配置シリンダ６の一方の側で増加した圧力を生成し、反対側で、減少した圧力若しくは負圧を生成する。これは、力Ｆ若しくは前方推力を生み、これは、船舶を方向Ｄに動かす。

図１には示されないが、鉛直配置シリンダの表面は、いわゆる皮膚表面を与えることができる。これは、いくらかの小さい渦が特別な表面により生成される場合に、風がより良好な態様で鉛直配置シリンダを追従するだろうことを提供する点で有利である。渦は、層流ほど容易に鉛直配置シリンダから離れない。

上述の機能は、航海動作時の船舶に適用する。鉛直配置シリンダ６の回転は、当然ながら、反対方向であってよく、従って、対応する態様で反対側に推力を提供する。

図２及び図４は、船体２と、エンジン３、排気ガス装置４及び推進ユニット５を含む推進装置とを含む船舶１を示す。これらの実施例において、排気ガス装置は、２つの排気管４１を有するように示される。排気管４１は、サイレンサ４２が設けられる。更に、船舶は、２つの鉛直配置シリンダ６を含み、２つの鉛直配置シリンダ６は、それぞれの鉛直軸７（図１）まわりに回転するように構成される。各鉛直配置シリンダは、船舶１の鉛直方向の有用構造と関連して若しくは一体化されて配設される。

これらの実施例では、鉛直方向の有用構造は、排気ガス装置４の部品、より詳細には排気管４１まわりに配設され、これにより、鉛直配置シリンダ６は、排気管４１まわりに配設される。排気ガス装置４は、鉛直配置シリンダ６をそれぞれ備える２つの排気管４１を有する。鉛直配置シリンダ６は、図１に関連して説明された機能を達成するためにモータ（図示せず）により回転される。排気管は、通常、鉛直配置シリンダよりも僅かに高く上方に延在すべきである。

鉛直配置シリンダは、排気ガス装置の設計に依存して１つ以上の排気管まわりに配設されることができる。

図３は、図２の実施例をより詳細に示す。船舶１の排気ガス装置４は、２つの排気管４１を備え、２つの排気管４１のそれぞれのまわりに、その鉛直軸７（図１）及びそれぞれの排気管４１まわりに回転するように構成された鉛直配置シリンダ６が設置される。一方、排気管４１は、鉛直配置シリンダ６用の支持構造として機能する。他方、鉛直配置シリンダ６は、排気管４１用の煙突手段を提供する。

図５は、図４の実施例をより詳細に示す。船舶１の排気ガス装置４は、２つの排気管４１を備え、２つの排気管４１のそれぞれのまわりに、その鉛直軸７（図１）及びそれぞれの排気管４１まわりに回転するように構成された鉛直配置シリンダ６が設置される。一方、排気管４１は、鉛直配置シリンダ６用の支持構造として機能する。他方、鉛直配置シリンダ６は、排気管４１用の煙突手段を提供する。サイレンサ４２は、また、省スペース化のため、鉛直配置シリンダ６内に配設される。

図６は、本発明のその他の実施例を示す。本実施例では、船舶１の排気ガス装置４は、２つの排気管４１を備え、２つの排気管４１のそれぞれのまわりに、その鉛直軸７（図１）及びそれぞれの排気管４１まわりに回転するように構成された鉛直配置シリンダ６が設置される。排気管４１は、サイレンサ４２を備える。排気管４１は、それぞれ鉛直配置シリンダ６用の内部支持シリンダ６１内に配設される。支持シリンダ６１は、排気管４１用の煙突手段を提供する。

図７は、図６の代替例を示し、サイレンサ４２は、省スペース化のため、鉛直配置シリンダ６の内部支持シリンダ６１内に配設される。

図８は、本発明の追加の実施例を示す。本実施例では、船舶１の排気ガス装置４は、２つの排気管４１を備える。各排気管４１は、その鉛直軸７まわりに回転するように構成された鉛直配置シリンダ６により形成される。鉛直配置シリンダは、従って、排気管４１として機能するように構成される。排気管４１は、サイレンサ４２を備える。

図９は、図８の代替例を示し、それぞれのサイレンサ４２を備える各排気管４１は、その鉛直軸７まわりに回転するように構成された鉛直配置シリンダ６により形成される。鉛直配置シリンダは、従って、同時に排気管４１及びサイレンサ４２として機能するように構成される。

図１０は、船体２と、エンジン３、排気ガス装置４及び推進ユニット５を含む推進装置とを含む船舶１を示す。排気ガス装置は、２つの排気管４１を有するように示される。排気管４１は、サイレンサ４２が設けられる。更に、船舶は、２つの鉛直配置シリンダ６を含み、２つの鉛直配置シリンダ６は、それぞれの鉛直軸７（図１）まわりに回転するように構成される。鉛直配置シリンダは、船舶１の鉛直方向の有用構造と関連して若しくは一体化されて配設される。

本実施例では、鉛直方向の有用構造は、排気管４１であり、これにより、鉛直配置シリンダ６は、排気管４１まわりに配設される。排気ガス装置４は、鉛直配置シリンダ６をそれぞれ備える２つの排気管４１を有する。鉛直配置シリンダ６は、図１に関連して説明された機能を達成するためにモータ（図示せず）により回転される。

図１１は、図１０の実施例をより詳細に示す。船舶１の排気ガス装置４は、２つの排気管４１を備え、２つの排気管４１のそれぞれのまわりに、その鉛直軸７（図１）及びそれぞれの排気管４１まわりに回転するように構成された鉛直配置シリンダ６が設置される。排気管４１は、サイレンサ４２を備える。一方、排気管４１は、鉛直配置シリンダ６用の支持構造として機能する。他方、鉛直配置シリンダ６は、排気管４１用の煙突手段を提供する。これは、図２及び図３に関連して上述した実施例に対応する。

鉛直配置シリンダ６は、実質的に船舶１の鉛直方向の有用構造の鉛直高さと同一の高さまで延在する。２つの鉛直配置シリンダ６、及び結果として２つの排気管４１は、鉛直配置シリンダの上端に配設されたフレーム８により支持されるように構成される。フレーム８は、前部８１（船舶１の船首に向かう）と、排気管４１／鉛直配置シリンダ６に沿って延在する略水平部８２と、船尾部８３（船舶１の船尾に向かう）とを含む。フレーム８は、略水平の向きを有し、船舶１の長手方向に延在し、鉛直配置シリンダ６の上部に配設される。フレーム８は、例えば、鉛直配置シリンダの上部に配設される支持部位を間に備える２つの水平向きの円弧を含む。排気管は、通常、鉛直配置シリンダ及び支持シリンダよりも僅かに高く上方に延在すべきである。

従って、効果的には、所与の所望の方向に排気管４１からの排気ガスを方向付けるように気流を方向付ける形態を備えるフレーム８が設けられる。更に、効果的には、船舶１の向い風抵抗を最小化する形態を有するフレーム８が設けられる。また、フレームは、風が鉛直配置シリンダ６に作用するのを妨害しない。フレームの設計に依存して、フレームは、気流を安定化するように作成されることができる。フレームは、また、流線型の構成を達成する観点から、丸みのある円弧の形態であることができ、若しくは、丸みのある円弧の一部であることができる。また、フレームは、増加した圧力の側から減少した圧力の側、即ち吸引側（図１）へのシリンダの上部を超える空気流れを防止するために使用されることができる。

図１２は、図１０の代替実施例を示し、この場合、サイレンサ４２は、省スペース化のために、鉛直シリンダ６の内部に配設される。

図１３は、図１１の詳細な実施例の代替実施例を示し、この場合、サイレンサ４２は、省スペース化のために、鉛直シリンダ６の内部に配設される。

図１４は、図１１の代替実施例を示し、フレーム８に対する代替構成を導入する。本実施例では、船舶１の排気ガス装置４は、２つの排気管４１を備え、２つの排気管４１のそれぞれのまわりに、その鉛直軸７（図１）及びそれぞれの排気管４１まわりに回転するように構成された鉛直配置シリンダ６が設置される。排気管４１は、サイレンサ４２を備える。排気管４１は、それぞれの鉛直配置シリンダ６の内部支持シリンダ６１内に別々に配設される。支持シリンダ６１は、排気管４１用の煙突手段を提供する。これは、図４及び図５に関連して上述した実施例に対応する。

２つの鉛直配置シリンダ６は、実質的に船舶１の鉛直方向の有用構造の鉛直高さと同一の高さまで延在する。排気管は、通常、鉛直配置シリンダ及び支持シリンダよりも僅かに高く上方に延在すべきである。

本実施例では、２つの鉛直配置シリンダ６及び結果として２つの排気管４１は、フレーム８を通って延在するように構成される。フレーム８は、前部８１（船舶１の船首に向かう）と、排気管４１／鉛直配置シリンダ６に沿って延在する略水平部８２と、船尾部８３（船舶１の船尾に向かう）とを含む。フレーム８は、略水平の向きを有し、船舶１の長手方向に延在し、鉛直配置シリンダ６の上部に配設される。フレームは、また、流線型の構成を達成する観点から、丸みのある円弧の形態であることができ、若しくは、丸みのある円弧の一部であることができる。

効果的には、船舶１の向い風抵抗を最小化する形態を有するフレーム８が設けられる。また、フレーム８は、鉛直配置シリンダ６まわりの気流を方向付けるためのスポイラとして機能することができる。また、フレームは、風が鉛直配置シリンダ６に作用するのを妨害しない。フレームの設計に依存して、フレームは、気流を安定化するように作成されることができる。フレーム８は、例えば、気流方向付け部を間に備える２つの水平向きフレーム部を含み、これを通って鉛直配置シリンダが延在する。また、フレームは、増加した圧力の側から減少した圧力の側、即ち吸引側（図１）へのシリンダの上部を超える空気流れを防止するために使用されることができる。

図１５は、図１４の代替実施例を示し、この場合、サイレンサ４２は、省スペース化のために、鉛直配置シリンダ６の内部支持シリンダ６１内に配設される。

上述の実施例では、鉛直配置シリンダは、船舶の鉛直方向の有用構造と関連して若しくは一体化されて配設される。結果として、鉛直配置シリンダは、当該鉛直配置シリンダの無い船舶に比べて、ウィンデイジ面積、即ち基本的には船舶の側面積と前の断面積を実質的に増加させない。また、船舶プロフィールに別の追加された構造は無い。排気管は、通常、鉛直配置シリンダ及び支持シリンダよりも僅かに高く上方に延在すべきである。

鉛直配置シリンダは、排気ガス装置の設計に依存して、１つ以上の鉛直方向の有用構造まわり、例えば１つ以上の排気管及び／又はサイレンサまわりに配設されることができる。

鉛直配置シリンダ、即ちフレットナーロータは、船舶の他の既存の鉛直構造に付加されることもできる。鉛直配置シリンダは、例えば、船舶のマストと関連して若しくは一体化されて配設されることができ、これにより、これは、船舶プロフィールに実質的な追加された構造無しに、１つ以上のいわゆるフレットナーロータを提供する。明らかながら、鉛直配置シリンダは、船舶の設計に依存して、１つ以上の他の既存の鉛直構造上に配設されることができる。

エンジン、排気ガス装置及び推進ユニットの数は変更してもよい。結果として、例えば排気管、サイレンサ等の数は、鉛直配置シリンダ、即ちフレットナーロータに対して配備された船舶上の任意の鉛直方向の有用構造の数と共に、変更してもよい。対応する態様で、フレーム円弧の数は、フレーム円弧が鉛直配置シリンダに対して配設される態様の観点からも、変更してもよい。鉛直配置シリンダは、モータにより回転されるように記載されている。明らかながら、種々の回転手段を適用することができる。

本説明は、本発明の基本的な考えを明確にする意図である。本発明は、添付の請求項の範囲内で詳細に変更しうる。

Claims (8)

1. 船体と、エンジン、排気ガス装置及び推進ユニットを含む推進装置とを含む船舶であって、当該船舶は、更に、少なくとも１つの鉛直方向に配設されたシリンダであって、鉛直軸を備えたシリンダを備え、該鉛直方向に配設されたシリンダがその鉛直軸まわりに回転するように構成された船舶において、
   前記鉛直方向に配設されたシリンダは、当該船舶の前記排気ガス装置の部品のまわりに配設され、
   前記排気ガス装置の部品は、排気管であり、前記鉛直方向に配設されたシリンダは、前記排気管まわりに配設され、
   前記鉛直方向に配設されたシリンダは、前記排気管まわりに配設される内部支持シリンダを備える、船舶。
2. 前記鉛直方向に配設されたシリンダは、排気管として機能するように配設される、請求項１に記載の船舶。
3. 当該船舶の前記排気ガス装置は、サイレンサを含み、前記鉛直方向に配設されたシリンダは、前記サイレンサまわりに配設される、請求項１に記載の船舶。
4. 前記鉛直方向に配設されたシリンダは、前記鉛直方向に配設されたシリンダの上端に関連して配設されたフレームにより支持される、請求項１に記載の船舶。
5. 前記鉛直方向に配設されたシリンダは、前記フレームを通って延在するように配設される、請求項４に記載の船舶。
6. 前記フレームは、前記排気管からの排気ガスを所与の所望の方向に方向付ける形態を有する、請求項４に記載の船舶。
7. 前記フレームは、向い風抵抗を最小化する形態を有する、請求項４に記載の船舶。
8. 前記フレームは、水平の向きを有し、当該船舶の長手方向に延在する、請求項４に記載の船舶。

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