能够在结冰海域航行的商船及其航运方法技术

本发明专利技术提供能够在结冰海域航行的商船及其航运方法。在结冰海域航行的能效较高。一种商船，其在船首部具有球鼻型船首(13)，在船尾部具有由主发动机(12)驱动的常用螺旋桨(11)，在船底具有追加螺旋桨(20)及追加螺旋桨驱动单元，其中，所述常用螺旋桨(11)及所述追加螺旋桨(20)被配置于当所述商船为空船状态时能够提供推力的位置，并且所述商船具有所述球鼻型船首(13)的下部处于海面或者冰上表面的吃水线(18)，当在结冰海域航行时，使用所述常用螺旋桨(11)及所述追加螺旋桨(20)进行航行。

The merchant ships that can sail in the frozen sea area and their shipping methods

【技术实现步骤摘要】
能够在结冰海域航行的商船及其航运方法
本专利技术涉及能够在结冰海域航行的商船及其航运方法。
技术介绍
在北极海域及其附近的海域，会受到冰的影响或者温度过低的影响，尤其在10月～3月的冬季，为了船舶结构或设备及船舶驾驶上的安全、乘务员的安全、货物的安全，商船难以航行。并且，这是具有应对冰海的特殊结构的军舰、观测船或者破冰船等能够航行的程度。例如，即使不是北极海域，而是在波罗的海沿岸、圣劳伦斯河、五大湖海域或者日本海/西伯利亚沿岸海域的航行中，也会由于漂浮冰海而使船体或推进螺旋桨受到损伤，或者受到阻塞化的冰或薄冰冻结的影响而具有困在冰海中的危险性。因此，规定了冰级，在IACSURI(PolarClass：极地船级)中示出了PC1～PC7的等级，在FSICR(FinnishSwedishIceClassRules：芬兰-瑞典冰级规则)中示出了IASuper、IA、IB、IC、II。在商船中，为了降低兴波阻力而形成有球鼻型船首(bulbousbow)。对于具有这种球鼻型船首的船，例如在专利文献1中记载有用于在冰海中行进的研究。专利文献1：WO2015/092154公报然而，现有文献的船虽然没有公开获得推进力的手段，但可以认为其仅用通常的主螺旋桨进行推进。另一方面，为了利用当前的一般商船的主螺旋桨和驱动它的柴油主发动机在初期结冰海域、普通海域、阻塞化的浮冰海域、冰块浮游海域中安全地航行，柴油发动机在其航行海域中的应用范围过宽，综合能效变低(燃料消耗量上升)，并且在安全上存在问题。即，在一般商船中，对于驱动其主螺旋桨的柴油主发动机，以在无冰海域中以比较高的速度航行为前提来确定所述柴油主发动机的性能，并且是以相对于该能力来说以例如85～90％MCR的输出在整个航行过程中行驶为前提的。为了利用所述柴油主发动机驱动主螺旋桨而仅靠主螺旋桨在浮冰海域、冰块浮游海域航行，并且是安全地航行，相对于所述柴油主发动机的能力来说，需要以例如20％～30％MCR左右的输出进行运行。其结果为，不得不没有效率地使用所述柴油主发动机，这对于竞争综合能效(燃料消耗量)的商船来说，存在致命的问题。另外，在浮冰海域或者冰块浮游海域中，需要放慢运行速度进行航行。在浮冰海域或者冰块浮游海域中，在想要仅靠主螺旋桨进行航行的情况下，由于主螺旋桨是以比较高的速度航行为前提，所以不适合大范围的速度调整，在船舶驾驶方面问题较多。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要课题在于提供一种能够在结冰海域中安全航行、且在普通海域中不损失能效的综合能效高(燃料消耗量较低)的商船航运方法。解决了上述问题的本专利技术的代表性方案如下。本专利技术以商船为对象。作为商船，除了一般货船之外，也能够对集装箱船、油船、化学船、矿石船、煤船、LNG船、LPG船、汽车运输船、散装货船等适用。关于本专利技术的商船的航运方法，所述商船在船首部具有球鼻型船首，并具有配置于船底部的追加螺旋桨及追加螺旋桨驱动单元，其特征在于，所述主螺旋桨和所述追加螺旋桨被配置在当所述商船为空船状态时能够提供推力的位置处，并且，当所述商船在结冰海域航行时，所述商船具有所述球鼻型船首的下部处于海面或冰上表面的吃水线，主要使用所述主螺旋桨及所述追加螺旋桨中的至少所述追加螺旋桨进行航行。此外，在破冰时也能够使用所述主螺旋桨。当在结冰海域以高速航行时，在假设与冰碰撞的情况下，船体有可能破损。因此，需要以低速航行。为了进行低速的航行，如果硬要使用由主发动机驱动的主螺旋桨，则对本来以按照规定的较快速度在一般海域航行为前提而选择的主发动机来说，以成为适用于低速的输出的方式进行驱动，因此能效较差。与此相对，根据本专利技术，当在结冰海域航行时，若使用追加螺旋桨航行，则追加螺旋桨的追加螺旋桨驱动单元只要是小型的即可，能够以综合来说较高的效率运转。所述追加螺旋桨驱动单元的输出例如是主发动机的输出的15～45％MCR(MaximumContinuousRating：最大持续功率)，更优选是20～35％MCR。在不是结冰海域的一般海域中，为了以比较的快的速度、例如15～19节航行，能够使主螺旋桨旋转而提高速度航行。为此，要求主发动机的输出是大输出。与此相对，在结冰海域中需要低速航行(在高速下有可能与冰碰撞而导致船体破损)。作为该航行速度，是5节以下，更优选是3节以下。因此，所期望的是，对用于低速航行的追加螺旋桨进行驱动的追加螺旋桨驱动单元的输出是主发动机的输出的15～45％MCR。在虽然是结冰海域但尚未结冰的时段(结冰来临的初期或者结冰变缓的时期)，由于不能完全排除与冰的碰撞的危险性，因此，与使主螺旋桨旋转相比，更加优选的是，驱动追加螺旋桨以低速航行。在主要使用追加螺旋桨以低速航行的情况下，与大范围结冰而无法看清航道的状态、或者较厚地结冰的状态相比，在虽然是结冰海域但尚未结冰、或结冰变缓的时期(结冰来临的“初期结冰”或者结冰变缓的时期)，本专利技术的优点更加明显。这里所谓的“初期结冰”是指不超过1个冬季的冰。本专利技术的商船能在“初期结冰”的结冰海域中安全地航行。作为追加螺旋桨驱动单元，有机械式的和电动式的，但优选是电动式。能够使用借助所述主发动机的驱动来发电的发电机。也能够将辅助发电机的电能作为驱动单元。追加螺旋桨优选是变矩螺旋桨。在其旋转驱动力的调整范围大、能够实现驱动力的连续调整及细微调整方面，优点很大。提出了如下方案：追加螺旋桨被配置于比主螺旋桨靠前方的配置位置处的船底部，且能够选择伸出到船外的伸出状态和收回到船内的收回状态。在未使用追加螺旋桨的情况下(例如在一般海域航行的情况下)，当成为向船外伸出的状态时，会成为阻力，因此期望收回到船内。在结冰期以外的时期的载货状态下、或者在一般海域中的航行中，主要驱动主螺旋桨进行推进。追加螺旋桨能够绕上下轴线旋转。在追加螺旋桨的运转中，通过使追加螺旋桨适当绕上下轴线旋转，而能够提高船舶驾驶(方向)性。追加螺旋桨可以具有导管螺旋桨。在对追加螺旋桨使用导管螺旋桨时，即使是小型的，也能够获得相对较大的推力。在结冰海域航行时，能够以所述球鼻型船首的下部将冰割开且将该冰向侧方冲走的方式进行航行。所期望的是，比水密用的船首间隔壁靠后方的货物部的双层底结构延伸到比船首间隔壁靠前方的球鼻型船首的下部。在商船中，一般来说，水密用的船首间隔壁的后方为了承受货物载荷而被设为双层底结构，但船首间隔壁的前方却不是双层底结构。但是，设想在结冰海域的航行中与冰碰撞、或者跑到冰上，因此，为了具有能够耐得住这种情况的强度，期望比船首间隔壁靠后方的货物部的双层底结构延伸到比船首间隔壁靠前方的球鼻型船首的下部。在水密用的船首间隔壁的前方设有追加的压载舱，当破冰时向压载舱内注入压载水而使船首侧重量增大，当跑到冰上后，向压载舱内注入压载水而能够利用重量破冰，从而能够提高破冰能力。在水密用的船首间隔壁的前方，除了在船底外板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种商船的航运方法，所述商船在船首部具有球鼻型船首，在船尾部具有由主发动机驱动的主螺旋桨，并且，所述商船具有配置于船底部的追加螺旋桨、以及追加螺旋桨驱动单元，其特征在于，/n所述主螺旋桨和所述追加螺旋桨被配置在当所述商船为空船状态时能够提供推力的位置处，并且，/n货物部具有在船底外板的内侧设置有内底板的双层底结构，在船首间隔壁的前方，在所述货物部的双层底结构中的所述内底板的位置处设有船首部内板，并且，在所述船首部内板的上方形成有压载舱，/n在所述内板与所述球鼻型船首的船底外板之间，以至少与所述船底外板接触的方式填充有加强用填充材料，/n当所述商船在结冰海域航行时，所述商船具有所述球鼻型船首的下部处于海面或冰上表面的吃水线，/n所述商船使用所述主螺旋桨和所述追加螺旋桨中的至少所述追加螺旋桨进行航行。/n

【技术特征摘要】
1.一种商船的航运方法，所述商船在船首部具有球鼻型船首，在船尾部具有由主发动机驱动的主螺旋桨，并且，所述商船具有配置于船底部的追加螺旋桨、以及追加螺旋桨驱动单元，其特征在于，
所述主螺旋桨和所述追加螺旋桨被配置在当所述商船为空船状态时能够提供推力的位置处，并且，
货物部具有在船底外板的内侧设置有内底板的双层底结构，在船首间隔壁的前方，在所述货物部的双层底结构中的所述内底板的位置处设有船首部内板，并且，在所述船首部内板的上方形成有压载舱，
在所述内板与所述球鼻型船首的船底外板之间，以至少与所述船底外板接触的方式填充有加强用填充材料，
当所述商船在结冰海域航行时，所述商船具有所述球鼻型船首的下部处于海面或冰上表面的吃水线，
所述商船使用所述主螺旋桨和所述追加螺旋桨中的至少所述追加螺旋桨进行航行。


2.根据权利要求1所述的商船的航运方法，其中，
所述追加螺旋桨驱动单元的输出是主发动机的输出的15％MCR～45％MCR(20％MCR～35％MCR)。


3.根据权利要求1所述的商船的航运方法，其中，
所述追加螺旋桨被配置于比所述主螺旋桨靠前方的配置位置处的船底部，且所述追加螺旋桨能够选择伸出到船外的伸出状态和收回到船内的收回状态。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：森元信吉，
申请(专利权)人：森元信吉，
类型：发明
国别省市：日本;JP