专利名称：具有用来装载货物和/或人的船体的商用船舶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有用来装载货物和/或人的船体以及至少一个可旋转的螺旋桨的商用船舶，螺旋桨尤其是作为驱动单元，其中可旋转的螺旋桨安装在船尾内一箱形连接单元内并且用于控制螺旋桨的必要部件位于船体内。
由德国实用新型G 6937931.3已知一种相应于以上所述的船舶。在这份资料中描述了一种螺旋桨驱动单元，它安装在一所谓的基础箱内，并且对于驱动单元必须存在电气和机械部件。此外，由DE 3426333C2并参照上述资料已公开了一种用于带螺旋桨轴的船舶驱动装置的一种可更换的发动机-变速箱模块。这种已知的发动机-变速箱模块可从上方装入船体内并与船体连接。
本发明的目的在于超越已知的用驱动功能模块工作的解决方案，提供一种带有螺旋桨的船舶，它对于整个船舶驱动设备和在某些情况下还有船舶导航设备配备一种成本特别低的结构。
对于商用船舶而言，迄今为止通常是将电气和电子机械部件单独地运送到装配场地，也就是船厂。电气和电动机械部件是发电机、发动机、变压器、配电装置、整流装置、循环冷却装置、分配装置、控制台等等。这些部件在船级社的监管下在不同的制造厂内制造。接着根据目的地的不同以陆运或海运包装发运。各种货物由船厂按规程进行验收。由船厂人员将电气和电动机械部件运到船内，安放和固定在相应地准备好的基础上。然后由专业人员将各个构件相互敷线和连接。部件的敷线由系统供应商检验并使系统投入运行。在工厂试验和船厂内试航期间对系统的功能进行检验并由船级社和最终验收人员验收。这种已知方式成本非常高。特别是如果船厂例如位于远东，而部件在欧洲制造的话。这在专用船舶，特别是在专用柴油机电力推进船舶时越来越经常发生这种情况。在这种情况下由于比较长期的人员派遣特别是对于系统供应商会造成非常高的人员费用。
本发明的目的是提供一种模块化的系统，在占有越来越大的世界市场份额的具有可旋转的螺旋桨的专用船舶上，这种系统尤其可显著降低人员费用，以及还有运输费用。这时特别应该提高供应部件的功能可靠性，也就是说应该避免由投入“紧急市场”中的，特别是在现代柴油发电船舶制造业中的没有经验的人员造成的部件的错误连接。
本发明的目的通过这样一种方法来实现，即螺旋桨具有一电动螺旋桨马达，并且用于螺旋桨和其马达供电及控制的电气和电动机械部件至少部分包括在功能模块内，它们做成运输集装箱，特别是标准集装箱，它们做得在其产地可以进行完全的功能检验并可由船级社验收，并且用这种形式在船舶的任何制造地点可借助于集装箱底面结构安装。
通过上述技术解决方案，与已知的现有技术相比有利地实现了船舶制造成本的显著下降-计算结果大于10％。其次提高了船舶驱动设备的功能可靠性，因为各个驱动部件按专业人员的方式安装和相互连接。维修也更方便，因为供应的部件符合规程并按照在制造厂资料规定的方式方法安装在船内。在设计状态和实际状态之间不再出现偏差，因此得到显著提高的维修可靠性和远距离诊断的更好可能性。这里各个集装箱可以有利地各自具有一远距离诊断单元。远距离诊断单元或类似的单元还可有利地用来连续监控在集装箱或螺旋桨内的功能部件。为此Inmarsat系统提供通过航运公司中心监控整个船的可能性。
在本发明的结构方案中设想，运输集装箱具有可完全或部分卸下来的侧构件或顶构件。由此可以有利地满足船驱动设备的可维修性和各个已知的开式结构部件的可接近性。
在本发明另一种结构方案中设想，功能模块做得可装在船内基础上并可与船固定连接。功能模块与船的固定连接可通过焊接或螺钉连接进行。如此功能模块和船便可以成本特别低廉地连接。在军舰方面，例如由DE3424067C2还知道这样的解决方案，其中为了提高射击可靠性各门火炮等等分别配备单元集装箱，它们具有用于功能，例如火炮，必要的电气设备。但是这些集装箱通常通过振动元件弹性悬挂，另外设计也不一样。它们对于本发明及其目的没有启示作用。
在本发明的另一种结构方案中设想，功能模块具有连接好的液压输入输出管、冷却水输入输出管以及动力线、控制和信号线。通过这种结构确保，各个功能集装箱都可以满足对它们提出的所有要求。尽管它们还要运输，安装在它们里面的部件仍然能满足在集装箱最终安装好以后对它们提出的所有要求。这特别是适用于冷却和液压促成的运动的产生，例如电动螺旋桨的旋转运动。也就是说功能集装箱不仅在电气方面，而且还在机械和液压方面做成具有完整的功能。
在本发明的另一种结构方案中有利地设想，船舶航行设备具有至少三个功能模块，它们包括三个系统组成部分能量产生设备、能量分配设备和船舶螺旋桨驱动装置。船舶螺旋桨驱动装置，和所有其他功能模块一样已经完全安装好后再供给船厂，除个别例外以外都装在一个集装箱内，例如一标准集装箱内。但是因为电动螺旋桨驱动装置具有牢固的外壁，此外做得对于其周围的水完全封闭，可以取消这样包装，而对预装配的构想没有妨碍。也就是说总而言之得到一种模块系统，它包括完整地预制好的功能单元，并且对于运输不再需要其他包装。
这里多个模块可以有利地配备全球定位系统(GPS)接收器和位置发送器。从而在运输途中准确地跟踪模块的路径。相应的技术对于危险品集装箱或带有易变质物品的集装箱是已知的。GPS接收器还有位置发射器连同其电源装在集装箱内部，以防偷盗。天线装置位于集装箱外侧，发送器、接收器和天线等等有利地是可拆卸的，并在到达目的地以后寄回，以便重新利用。总之通过在运输时对功能集装箱的连续监控得到比在常规运输时大得多的运输安全性。这里不管是在船厂还是运输途中部件的丢失应该提到议事日程上来。
对于功能模块在船内的安装有利地设想，将它们安装在船尾，并且使它们尽可能靠近螺旋桨。从而有利地得到短的电气或液压管线以及可旋转的电动螺旋桨的特别优点；船内部空间可以优化，并以特殊的方法保持不变。比较有利的是，各个功能集装箱几乎安装在同一个平面内，例如大致位于靠近螺旋桨单元的安装平面内。
在本发明另一种结构方案中设想，按本发明的船舶在一个集装箱内具有至少一套柴油发电机组，它优选可以安装在船前部或者也可以安装在侧船仓内。从而使柴油发电设备在船内的布局对于实现船的平衡特别有利。柴油发电机组相对于集装箱外侧尽可能完全封闭特别有利。
出于可靠性的原因，电动螺旋桨做成带有一个双绕组系统，或者从一开始每条船就用两螺旋桨工作。在这两种情况下如果也设有两个用来安放所需要的电气、液压和其他部件的功能集装箱，则特别有利。
在上面提到的配备两个螺旋桨的船舶中，如果每个螺旋桨分别配设一个集装箱，集装箱内安装与螺旋桨相配置的船舶航行设备的功能模块，则是比较适宜的。如果对于两个集装箱中的一个必须采取任何保养、维护或修理措施，那么另一个集装箱，从而还有与该集装箱相配置的船用螺旋桨，在任何情况下都不受影响。为了简化包含船舶航行设备的功能模块的运输和操作，比较有利地是将这些集装箱做成40英尺或12米标准集装箱。
含有与左舷侧的螺旋桨相配置的功能模块的集装箱相宜地安装在船纵轴的左舷侧，含有与右舷侧的螺旋桨相配置的功能模块的集装箱安装在船纵轴的右舷侧则是比较适宜的。
如果两个含有与两个螺旋桨相配置的功能模块的集装箱相对于船纵轴对称设置，那么对于船内的重量分配是有利的，因为它们可以相互平衡重量。右舷侧的集装箱和左舷侧的集装箱有利地包含同样的功能模块。按照一种有利的实施形式，包含在右舷侧集装箱内的功能模块相对于船纵轴与包含在左舷侧的集装箱内的、在其功能和结构方面一样的功能模块对称设置。
如果在右舷侧集装箱内的功能模块在集装箱内相对于集装箱纵向中心线的布局选择得与在左舷侧集装箱内的功能模块在集装箱内相对于集装箱纵向中心线的布局相反，那么可以达到所述集装箱在船尾区域内的特别有利的布局。
按照本发明船舶的另一种有利的实施形式，在与两个螺旋桨相配置的每个集装箱的朝向船纵轴的纵壁的外侧上分别形成一可通行的检验通道。由此在安装、维护、保养和修理工作时明显地便于接近功能模块。此外，设置在与螺旋桨相配置的两个集装箱的朝向船纵轴的纵壁上的两个检验通道可以借助于一横通道相互连接，由此更便于包含在两个集装箱内的船舶航行设备的功能模块的维护，特别是如果同样的功能模块必须经受同样的维护和保养工作的话，那么这就显得特别有利。
如果连接两个检验通道的横通道设置在两个集装箱的朝向螺旋桨的端壁附近，那么这个横通道也可以用于连接在两个集装箱后面的航行设备和螺旋桨的装置的观察和/或维护和修理。
如果两个与螺旋桨相配置的集装箱中的每一个在其朝向船纵轴的纵壁上有一门，穿过此门可以走过存在于集装箱内的检验通道，那就更便于接近设置在集装箱内的各个功能模块。
在两个与螺旋桨相配置的集装箱的每一个中相宜地可以安装一变压器装置、一整流器装置、一控制和调节单元、一电源部分和一个整流器冷却装置。
业已证明比较有利的是，两个集装箱中的每一个的变压器装置根据不同的回路具有一至三个整流变压器。
出于可靠性的原因，如果在每个集装箱内变压器装置安装在一单独的、通过横壁隔开的室内或安装在单独的、并排的集装箱内，则是有利的。
这里安装变压器装置的室应该设置在集装箱远离螺旋桨的端壁和横壁之间，因为这样可以缩短电源部分和螺旋桨的电机之间的距离。
与螺旋桨相配置的集装箱内的变压器装置的电缆引入可以从上方进入集装箱的顶壁，从下方进入底壁或进入背向螺旋桨的集装箱的端壁，其中电缆入口设置在每个集装箱的下部和背向螺旋桨的端壁的背向船纵轴的拐角区域内，已证明是特别有利的。
为了整流变压器运行的可靠性，与螺旋桨相配置的每个集装箱的变压器装置的整流变压器借助于一通风装置冷却是有利的，或者在一定的要求条件下是不可缺少的。
为了监测通风装置的冷却效果，在通风装置的冷却气流中设一气流监测器和温度监测器。
比较有利的是，采用来自与整流变压器相配置的通风装置的分气流，使集装箱的其余部分通风。
为了防止来自周围的受污染的空气进入集装箱，通风装置优选具有一空气循环回路，其中可借助于一设置在空气循环回路内的空气冷却器保证在该空气循环回路内输送的气流具有所希望的低温。
这种空气冷却器可以安装在例如集装箱底壁之下或集装箱内部，也就是集装箱的背向螺旋桨的端壁的内侧上。
即使在对整流变压器的冷却要求特别高时也能确保冷却效果，此时，变压器装置的每个整流变压器的每个绕组配备一冷空气输入口，此冷空气输入口从下方有利地将冷空气对准整流变压器的与输入口相配的绕组。在整流变压器上设置空气导板是有利的，它将冷空气流引导到绕组的铁芯上。
作为另一种选择也可借助于水冷装置保证变压器装置整流变压器的冷却。由此可以减小整流变压器的结构尺寸，如果水冷装置可以用比较冷的水冷却的话。这种水冷装置或其水冷却器可有利地安装在集装箱背向螺旋桨的端壁上。
由于安装、维护、保养和修理的原因，如果变压器装置的每个整流变压器配设一舱口的话则是比较有利的。此舱口做在集装箱的朝向船纵轴的纵壁上。这样便可以从集装箱纵壁外侧上的检验通道接近整流变压器。
如果在与螺旋桨相配置的两个集装箱内，在集装箱朝向船纵轴的纵壁内侧上从横壁出发朝集装箱的螺旋桨一侧的端壁方向顺次设置整流装置、控制和调节单元、一用于集装箱一方的检验通道的中间空腔和整流器冷却装置，那就得到集装箱内功能模块的最佳布局。
集装箱的电源部分比较有利地设置在集装箱背向船纵轴的纵壁和整流器冷却装置的与此相对的外壁之间。
这样安装在集装箱内的电源部分和与集装箱相配置的螺旋桨的电机之间的连接电缆可以有利地穿过一电缆孔，该电缆孔有利地做在集装箱的螺旋桨一侧的端壁上。
这个电缆孔适宜于设置在每个集装箱的上部和螺旋桨一侧的端壁的背向船纵轴的拐角区域内。
每个与螺旋桨相配置的集装箱的整流装置比较有利地做成直接整流器，它具有一其数量与回路有关的电动阀模块。
如果两个与螺旋桨相配置的集装箱的每一个中的整流器冷却装置做成水冷装置，那么可以特别有利地形成对整流器装置的冷却。
出于安装、维护、保养和修理方面的原因，如果给整流装置的直接整流器配设一保养窗口，此窗口做在集装箱的朝向船纵轴的纵壁上。那么便可以从设置在集装箱的朝向船纵轴的纵壁上或其外侧上的检验通道毫无困难地接近整流装置的直接整流器。
在包含船舶航行设备的另一种或者说第三种功能模块的集装箱内有利地安装一低压开关设备和一所属的航行设备的旋转变流器。
相应地按照另一种优良的实施形式，在包含船舶航行设备的另一种或者说第四种功能模块的集装箱内安装一中压开关装置和一所属的航行设备的旋转变流器。
两个各自与一螺旋桨相配置的集装箱的每一个中的整流装置可以有利地做成尤其是12极直接整流器的功率部分。
其输入电压适宜于在3AC，900V左右。
为了能够将直接整流器功率部分安装在一标准集装箱内，如果取消电网一侧的连接场(Anschluβfelder)，相应地直接整流器功率部分的晶闸管模块的电网一侧的布线做成这样，使得整流变压器的电力电缆可直接连接。
这样所需的换流器和过电压保护单元可相宜地设置在晶闸管模块之后的区域内。
整流变压器和整流装置之间的电力电缆的绝缘电压为约4KV或3×1.633KV。
为了整流变压器和整流装置之间的电力电缆的准确定位和布置适宜于设一电缆架。
电缆架比较有利地可设置在集装箱的上部区域内，其中电力电缆从整流变压器向上通向电缆架，并且电力电缆从上方通入整流装置的晶闸管模块。作为另一种选择，电缆架也可以设置在集装箱的下部或侧部区域内。
电缆架可以可拆卸地设置在集装箱的上部内。另一种选择是电缆架这样地设置在集装箱的上部区域内，使得安装在集装箱内的功能模块可以无障碍地装入。
为了使标准集装箱之内的净高度设计得尽可能大，如果与两个螺旋桨相配置的两个集装箱做得没有电缆隔层，则是比较有利的。
为了功能模块在与两个螺旋桨相配置的两个集装箱内可靠地固定，这些集装箱优选分别具有一横梁，它们做成用于整流装置、控制和调节单元、电源部分和整流器冷却装置的基础梁。这里基础梁既可固定电源部分也可固定整流器冷却装置。
为了牢固和可靠地固定整流变压器，比较有利地是设置底铁，其中该底铁各自这样延长，使它们可直接与集装箱的底框或外框焊接在一起。
为了使安装船舶航行设备的功能模块的集装箱便于运输和操作，集装箱的底框设计成这样并配备悬吊工具，使得集装箱可以借助于集装箱起重机毫无困难地被输送。
为了使构成船舶航行设备组成部分的功能模块更方便地安装在集装箱内，比较有利的是，安装船舶航行设备的功能模块的每个集装箱的纵壁、端壁和顶壁做成一个单元，它们在安装工作开始时可象外罩那样从集装箱底板上拆下来，在安装工作结束后重新装在底板上，这样做是比较有利的。
为了保证安装有船舶航行设备的功能模块在其整个长度上不悬垂，在船舶安装这种集装箱的部位上沿集装箱纵向顺次形成或设置支承点或支承梁，其中相邻支承点或梁之间的距离最大可以为3米。
下面借助附图所示实施例对本发明予以详细说明，由附图和从属权利要求还可看出本发明的其他细节。附图中
图1为用于船舶驱动系统的功能集装箱的原理性剖视图；图2为船尾连同两个安装在船尾下的可旋转的电动螺旋桨的原理性剖视图；图3为图2所示船尾的原理性剖视图；图4为包含船舶航行设备的功能模块的集装箱的布局原理图；图5为相应于图2的一原理性剖视图，其中一个包含功能模块的集装箱具有另一种实施形式。
在图1中，附图标记1表示一用来安装船舶驱动系统的部件的集装箱，特别是用于可旋转的电动螺旋桨的功能集装箱。一进气管2通入集装箱1内，从集装箱1内通出一排气管3。通过一隔板4与船舶驱动系统的其余部件隔开，在集装箱的一侧有一带新鲜水冷却器6的整流变压器5，该冷却器6通过新鲜水输入管7供给新鲜水，新鲜水通过排水管8离开冷却器和功能集装箱。
作为主要部件功能集装箱1包含功率整流器11，特别是一直接整流器，和整流变压器一样它具有一新鲜水冷却装置10，它通过未示出的管道被供给冷水。在功率整流器旁边，也可能和它直接连接，有一功率整流器的控制和调节装置12，一例如用于集装箱内其余部件的控制和调节装置13以及一例如船舶专用的调节和控制装置14，也就是说，不特别靠近功能集装箱的底板处设置用于电动螺旋桨的旋转运动的液压泵15。此外功能集装箱还具有一电源部分9。
船用中压开关装置的电力电缆22，用来传送船用低压开关装置的辅助电能的电缆23和用于低压电源的紧急开关操纵面板的电缆24以及有双向传输功能的信号线25(优选带有一总线)，通入集装箱内。从螺旋桨的功能模块16，辅助能源电缆18和19，以及双向功能的信号线(优选带有一总线)，通到船内各个必须供给电能的部件处。此外功能模块1具有例如一用于螺旋桨旋转(方位)运动的液压输入输出管21。
对于功能模块1内的各个部件的上述图示不排除，在图示部件之外还有不太重要的其他部件。
所示输入输出管道构成与船系统的接口，空气由此输入船的空调装置，然后从那里排出，同样新鲜水从船的新鲜水冷却系统中排出。其余的输入输出管道也一样，它们全部与船中相应的系统部件连接。总之得到一种功能模块，它只需通过螺纹连接或插接连接与船系统的相应部件连接。这些部件具有完全正常的功能。为了检验在制造现场提供相应的电源线，在生产设备中(工厂、船厂)通常存在这些电源线。
图2所示船的侧剖视图表示带有一个可旋转的螺旋桨28的船体26。船本身是一种双螺旋桨结构。当然和双螺旋桨结构一样也可以选择单螺旋桨结构，有时也可选择带有船用牵引或推动螺旋桨，或双螺旋桨的结构。船的吃水线用27表示，由图可见，可旋转的螺旋桨28与船26的交界处有利地位于吃水线之上。可旋转的螺旋桨28安装在船体内一箱形缺口的上侧的底板29上。在底板29的一缺口内示意表示一滑环变压器30，通过它传递用于螺旋桨28内的电机的驱动能。螺旋桨28的旋转(方位)运动通过液压马达31实现，它们同样以示意的形式表示。在底板29上方有一空腔33，在某些情况下它里面可以安装驱动装置的其他不太重要的部件。底板29例如通过焊接与肋骨32直接连接，使得得到螺旋桨28在箱形缺口37中非常方便的安装。按本发明的功能集装箱34位于可旋转的螺旋桨28的平面内紧靠船尾内螺旋桨的部位，因此管道比较短。附图标记35表示一空腔，它例如可以用作集装箱34的入口，用36表示例如一压载水舱，以便能够建立例如船舶的最佳平衡状态。
图3中例如42、43、44、45、46和其他用对角线表示的区域同样表示船体47内的压载水舱。但是这里同样可以例如在运送汽车等等时，设置货舱。
在所示例子中，在船尾上设有两个可旋转的螺旋桨38，39，它们分别包含一作为用于可旋转的螺旋桨的驱动装置、控制和调节装置的功能模块的集装箱40、41。由图可见，由于应用电动螺旋桨连同在船内的集装箱形式的功能模块并不丧失有价值的贮藏空间。货舱体积尤其可与设置在船体前半部和也许在压载水舱内的柴油机发电单元一起，以迄今为止不可能的方法优化。
图4表示两个集装箱或者说功能集装箱48，49，它们分别配设一个在图2和5中所示的螺旋桨28。其中图4中上面的集装箱48与左舷侧的螺旋桨28相配置，而图4下面的集装箱与右舷侧的螺旋桨28相配置。船的航行方向在图4中通过航行方向箭头50规定。
在图4中上面的集装箱48内安装与左舷侧的螺旋桨28相配置的船舶航行设备的功能模块。相应地图4中下面的集装箱49内安装与右舷侧的螺旋桨28相配置的船舶航行设备的功能模块。
两个集装箱48、49分别做成40英尺(12米)标准集装箱。
在图4所示的实施形式中，船纵轴大致沿航行方向箭头50的方向延伸。如由图4可见，两个集装箱48、49相互对称地安装在船纵轴两侧，其中集装箱48、49的纵方向平行于船纵轴。
在两个集装箱48，49内分别安放同一类型的和在其功能方面相当的船舶航行设备的功能模块，其中在图4中上面的集装箱48内安装的功能模块相应地与左舷侧的螺旋桨28相配置，安装在图4下面的集装箱49内的功能模块相应地与右舷侧的螺旋桨28相配置。
包含在右舷侧集装箱49内的功能模块相对于船纵轴对称于包含在左舷侧集装箱48内的功能模块设置，这左舷侧集装箱48内的功能模块在其功能和结构方面与右舷侧集装箱49内的功能模块一样。
相应地，在与右舷侧的螺旋桨28相配设的集装箱49内的功能模块在该集装箱49内相对于该集装箱49的纵向中心线的布局与在和左舷侧的螺旋桨28相配置的集装箱48内的功能模块在该集装箱48内相对于该集装箱48纵向中心线的布局相反。
因为上集装箱48和下集装箱49在其功能和作用方面相当，下面仅对下集装箱49加以说明，但是其中关于下集装箱49所作的全部解释和说明同样适用于图4中所示的上集装箱48。
在下集装箱49的朝向船纵轴的纵壁51上设有沿整个集装箱49延伸的检验通道52。这个与集装箱49相配置的检验通道52通过一设置在集装箱48、49螺旋桨一侧的端壁53上的横通道54与图4中所示的上集装箱48的一条相应于集装箱49的检验通道52的检验通道连接。
在该横通道54的附近，集装箱49在其朝向船纵轴的纵壁51上具有一门55，穿过此门造成在集装箱49纵壁51外侧处延伸的检验通道52和设置在集装箱49之内的检验通道56之间的连接。
作为船舶航行设备的功能模块，在集装箱49内(同样在上集装箱48内也)设有一变压器装置57、一整流器装置58、一控制和调节单元59、一电源部分60和一整流器冷却装置61。
变压器装置57安装在集装箱49的一单独的室62内，该室由远离螺旋桨的端壁63和一在集装箱49朝向船纵轴的纵壁51和背向船纵轴的纵壁64之间垂直延伸的横壁65构成。
在图4中所示的实施例中，变压器装置57具有三个整流变压器66、67、68，它们沿集装箱49的纵向顺次安装在室62内。
用于变压器装置57的整流变压器66、67、68的电缆入口做在远离螺旋桨的端壁63上，而且是远离螺旋桨的端壁63的下部和背向船纵轴的拐角区域内。
变压器装置57的整流变压器66、67、68通过一通风装置69冷却，其中通风装置69在图5中仅以一特殊的结构形式示出。此外通风装置69还用来用分气流冷却设置在集装箱49内室62之外的设备。
在图5中所示的实施例中，通风装置69具有一空气循环回路70，在图5中所示的实施例中在此回路内设有一空气冷却器71。在图5中所示的实施例中该冷却器装在集装箱49的底板72之下，而且靠近远离螺旋桨的端壁63。
作为另一种选择也可以将空气冷却器安装在集装箱49远离螺旋桨的端壁63的内侧上，也就是说集装箱49之内或其室62之内。
在借助于图4和5所示的实施例中，每台整流变压器66、67、68的每个绕组分别配设一冷空气输入口，冷空气从下方穿过输入口对准各个绕组。这里冷空气输入口的直径大致相当于与其相配设的绕组的直径，且至少应该达到变压器铁心片的直径。
代替借助于通风装置冷却也可以设置水冷装置，它同样可以安装在室62内，而且是在远离螺旋桨的端壁63的附近。
在集装箱49朝向船纵轴的纵壁51内，在室62的区域内设有三个在图中没有示出的用于安装或维护目的的舱口，各舱口分别与三个整流变压器66、67、68相配置。因此整流变压器66、67、68可以从朝向船纵轴的纵壁51的外侧上的检验通道52接近，因此从那里出发可以进行一定的安装工作以及维护和修理工作。
整流装置58安装在横壁65的背向变压器装置57的一侧上，其中整流器装置以一侧装在集装箱49的朝向船纵轴的纵壁的内侧上。除整流装置58以外控制和调节单元59同样以一侧安装在集装箱49的朝向船纵轴的纵壁51的内侧上。
在由集装箱49的朝向船纵轴的纵壁51和螺旋桨一侧的端壁53所构成的拐角内安装整流器冷却装置61。在整流器冷却装置61和控制及调节单元59之间形成一中间空腔73，通过它建立门55和集装箱内部的检验通道56之间的连接。
在由集装箱49的螺旋桨一侧的端壁53和背向船纵轴的纵壁64构成的拐角内安装电源部分60。一在图4和图5中未示出的、用于设置在集装箱49内的电源部分60和与集装箱49内的电机相配的右舷侧的螺旋桨28之间的连接电缆的电缆孔，设置在集装箱49的螺旋桨一侧的端壁53上，而且是在上部和背向船纵轴的拐角区域内。
整流装置58具有一直接变频器74、75，它也用于其他的船舶特有的目的。
在图示实施例中，整流装置58的整流器冷却装置61做成水冷装置。
此外，整流装置58具有一机器一侧的连接区76。
在集装箱49的朝向船纵轴的纵壁51中，在直接变频器74、75区域内设有在图4和5中未示出的舱口，它们(与配设于整流变压器66、67、68的孔类似)用于安装、保养，维护和修理的目的。
在另一个在其可操作性和尺寸方面与上述集装箱49类似的集装箱可以制成并被用来安装船舶航行设备的其他功能模块。因此例如可以在这种做成40英尺标准集装箱的集装箱内设置一低压开关装置和一所属的航行设备的旋转变压器。在这种集装箱内也可以安装中压开关装置和所属的旋转变压器。然后在船内设置用于这种集装箱的相应安装位置和面积。
在图示实施例中，装在集装箱49或48内的整流装置58做成12极直接整流器功率部分。该12极直接整流器功率部分58的输入电压约为3AC900V。
为了在图4中所示的集装箱48，49中确保，其做成40英尺标准集装箱的结构造型为安装所提及的功能模块制造足够的空间条件，12极直接整流器功率部分58没有电网一侧的接线区。而12极直接整流器功率部分的闸流晶体管模块的电网一侧布线做成这样，即，使得整流变压器66、67、69的电力电缆可以直接连接。
其次在图示实施例中，电流互感器和过电压保护单元安装在12极直接整流器功率部分58的闸流晶体管模块的后面。
在整流变压器66、67、68和整流装置或者说12极直接整流功率部分58之间的电力电缆的绝缘电压在图示实施例中为4KV。
在附图中未示出的，整流变压器66、67、68和整流装置或者说12极直接整流器功率部分58之间的电力电缆装在一电缆架内，该电缆架安装在集装箱49的上部区域内。相应地这些电力电缆从整流变压器66、67、68向上通过电缆架，并从电缆架向下通向整流装置或者说12极直接整流器功率部分58的闸流晶体管模块。
在电缆架在集装箱49内的布局方面可以实现这样一种方案，其中电缆架可拆卸地安装在集装箱49的上部区域内。作为另一种选择电缆架可以这样地安装在集装箱49的上部区域内，使得可以没有障碍地安装装在集装箱49内的功能模块，也就是说变压器装置57、整流装置58、控制和调节单元59、电源部分60和整流器冷却装置61以及在某些情况下的其他功能模块。
在图示实施例中两个集装箱48、49做成无电缆中间底板。
集装箱49和48的底框具有横梁，它做成用于整流装置58、控制和调节单元59、电源部分60和整流器冷却装置61的基础梁，其中在所示实施例中设有用于电源部分60和整流器冷却装置61的横梁。
变压器装置57的整流变压器66、67、68具有一底铁，它这样地加长，使它可以和集装箱49的底框或外框焊接。
集装箱49、48的底框以及在某些情况下安装船舶航行设备的其他功能模块的集装箱设计成这样并配备悬吊工具、吊环、钩环等等，使得安装航行设备功能模块的每个集装箱可以借助于一个集装箱起重机运输。
集装箱49、48的纵壁51、64，端壁53、63和顶壁做成单元。相应地它们可以作为单元象外壳那样从集装箱48、49的底板72上取下，以便将功能模块装在集装箱48、49内，并在安装完后重新装在底板72上。
在拟订在船内安装上述集装箱的位置时应该注意，在所述位置上沿集装箱48、49的纵向顺次设置支承点或支承梁，它们的间距最大应为3米。
权利要求
1.一种商用船舶，它具有一指定用来容纳货物和/或人的船体和至少一个可旋转的作为驱动单元的螺旋桨，其中，可旋转的螺旋桨安装在船体尾部，用来控制螺旋桨的必要部件位于船体内，其特征在于螺旋桨具有一螺旋桨电机，用于螺旋桨及其电机能源供应和控制的电气和机械部件至少部分合并成功能模块，它们做成运输集装箱，特别是标准集装箱，这些集装箱做成在其制造地点可以进行完整的功能测试并由船级社验收，并可以用这种形式通过集装箱底板结构安装在船舶的任意安装地点上。
2.按权利要求1所述的船舶，其特征为做成运输集装箱的功能模块具有可完全或部分拆卸的侧构件或顶构件。
3.按权利要求1或2所述的船舶，其特征为功能模块可安装在船内的基础上，并做成可与船舶固定连接。
4.按权利要求1、2或3所述的船舶，其特征为功能模块具有通向外部的、连接好的电力电缆和控制与信号电缆。
5.按权利要求1、2、3或4所述的船舶，其特征为功能模块具有连接好的输入和输出液压管道。
6.按上述任一项权利要求所述的船舶，其特征为功能模块具有连接好的冷却水输入和输出管道。
7.优选按上述任一项权利要求所述的、带有一可旋转电动螺旋桨的船舶，其特征为它具有一个带有至少三个功能模块的船舶航行设备，这至少三个功能模块例如是一发电设备、一电能分配装置和船用螺旋桨驱动装置，它们至少部分做成集装箱单元。
8.按上述权利要求任一项或几项所述的船舶，其特征为功能模块安装在船尾内，特别是靠近一可旋转的电动螺旋桨。
9.按上述权利要求任一项或几项所述的船舶，其特征为它至少在一个集装箱内具有一个柴油发电机组，该柴油发电机组最好安装在船首或船前部或侧舱内。
10.按上述权利要求任一项或几项所述的船舶，其特征为在有两个或更多螺旋桨时对于每个螺旋桨具有一控制模块。
11.按上述权利要求任一项或几项所述的船舶，其特征为对于一个螺旋桨具有两个功能模块，螺旋桨电机的绕组系统各一个。
12.特别是按上述权利要求任一项或几项所述的船舶，它具有一个用来容纳货物和/或人的船体和至少一个作为驱动单元的可旋转的螺旋桨，其中可旋转的螺旋桨通过一连接单元与船体连接，其中，为了螺旋桨电机的电能供给和控制，在船体内设有电气和机械部件，其特征为螺旋桨做成连接好的、单件或多件驱动模块，它可与一设置在船体内的基础连接，特别是可用螺钉连接，其中螺旋桨与安装在集装箱内的、连接好的功能模块连接。
13.按上述权利要求任一项或几项所述的船舶，其特征为它具有带有远程诊断和/或远距离传输装置的功能模块，特别是利用卫星技术进行数据传输的功能模块，其中，优选在集装箱内或其上设有安装好的电气装置，它们具有例如以GPS为基础的定位发送器和例如以Inmarsat为基础的发送所测得的位置数据的装置。
14.按权利要求1至13中任一项所述的船舶，它具有两个螺旋桨(28)，其特征在于每个螺旋桨(28)分别配设有一集装箱(48、49)，它里面装有配设于螺旋桨(28)的船舶航行设备的功能模块(57、58、59、60、61)，其中，安装船舶航行设备功能模块的集装箱优选做成40英尺或12米的标准集装箱。
15.按权利要求14所述的船舶，其中，所述包含两个配设于两个螺旋桨(28)的功能模块(57、58、59、60、61)的两个集装箱(48、49)相对于船舶纵轴相互对称地设置，其中，右舷侧的集装箱(49)和左舷侧的集装箱(48)优选包含相同的功能模块(57、58、59、60、61)，并且包含在右舷侧集装箱(49)内的功能模块(57、58、59、60、61)相对于船纵轴对称于包含在左舷侧的集装箱(48)内的功能模块(57、58、59、60、61)设置，该左舷侧集装箱(48)内的功能模块在其功能和结构方面与右舷侧集装箱内的功能模块一样。
16.按权利要求14或15所述的船舶，其中，在配设于两个螺旋桨(28)的集装箱(48、49)中的任一个的朝向船纵轴的纵壁(51)的外侧上分别形成一可通行的检验通道(52)，在此，该检验通道(52)最好借助于一横通道(54)相互连接。
17.按权利要求14至16中任一项所述的船舶，其中，两个与螺旋桨(28)相配设的集装箱(48、49)中的任一个在其朝向船纵轴的纵壁(51)上有一门(55)，穿过此门可走过存在于集装箱(48、49)内的检验通道(56)。
18.按权利要求16至26中任一项所述的船舶，其中，在与螺旋桨(28)相配设的两个集装箱(48、49)中的每一个内安装一变压器装置(57)、一整流装置(58)、一控制和调节单元(59)、一电源部分(60)和一整流器冷却装置(61)。
19.按权利要求18所述的船舶，其中，两个集装箱(48、49)各自的变压器装置(57)根据线路的不同具有一至三个整流变压器(66、67、68)。
20.按权利要求18或19所述的船舶，其中，在每个集装箱(48、49)内，变压器装置(57)装在一单独的，由横壁(65)隔开的室(62)内，或一单独的并排的集装箱内。
21.按权利要求20所述的船舶，其中，在每个集装箱(48、49)中安装变压器装置(57)的室(62)设置在集装箱(48、49)远离螺旋桨的端壁(63)和横壁(65)之间。
22.按权利要求18至21中任一项所述的船舶，其中，每个配设于螺旋桨(28)的集装箱(48、49)的变压器装置(57)的整流变压器(66、67、68)可借助于一通风装置(69)冷却。
23.按权利要求22所述的船舶，其中，通风装置(69)具有一空气循环回路(70)，该回路内最好设置一空气冷却器(71)。
24.按权利要求23所述的船舶，其中，空气冷却器安装在集装箱(48、49)的背向螺旋桨(28)的端壁(63)的内侧上。
25.按权利要求22至24中任一项所述的船舶，其中，在整流变压器(66、67、68)上设有导气板，它们将冷空气流引向绕组的棒形铁心上。
26.按权利要求18至22中任一项所述的船舶，其中每个配设于螺旋桨的集装箱(48、49)的变压器装置(57)的整流变压器(66、67、68)可借助于一水冷装置冷却，其中水冷装置的水冷却器最好安装在集装箱(48、49)的背向与它相配的螺旋桨(28)的端壁(63)上。
27.按权利要求18至26中任一项所述的船舶，其中给变压器装置(57)的每个整流变压器(66、67、68)配设一个舱孔，该舱孔在集装箱(48、49)的朝向船纵轴的纵壁(51)上制成。
28.按权利要求20至27中任一项所述的船舶，其中，在与螺旋桨(28)相配设的两个集装箱(48、49)中的每一个内，在集装箱(48、49)朝向船纵轴的纵壁(51)的内侧上，从横壁(65)起沿朝向集装箱(48、49)靠螺旋桨一侧的端壁(53)的方向前后顺次安装整流装置(58)、控制和调节单元(59)、一用于集装箱一侧的检验通道(56)的中间空腔(73)和整流器冷却装置(61)。
29.按权利要求18至28中任一项所述的船舶，其中，两个配设于螺旋桨的集装箱(48、49)中的任一个的整流器冷却装置(61)做成水冷装置。
30.按权利要求18至29中任一项所述的船舶，其中，给整流装置(58)的直接整流器(74、75)配设一保养孔，它做在集装箱(48、49)朝向船纵轴的纵壁(51)上。
31.按权利要求18至30中任一项所述的船舶，其中，整流装置的一个直接整流器功率部分(58)的闸流晶体管模块在电网一侧的布线做成这样，使得整流变压器(66、67、68)的电力电缆可直接连接。
32.按权利要求18至31中任一项所述的船舶，其中，为整流变压器(66、67、68)和整流装置(58)之间的电力电缆设有一电缆架。
33.按权利要求18至32中任一项所述的船舶，其中，与两个螺旋桨(28)之一相配设的集装箱(48、49)中的每一个的底框具有横梁，这些横梁做成用于整流装置(58)、控制和调节单元(59)、电源部分(60)和整流器冷却装置(61)的基础梁。
34.按权利要求14至33中任一项所述的船舶，其中，给安装船舶航行设备的功能模块的每个集装箱(48、49)配设前后顺次设置的支承点或支承梁，在此，相邻支承点或支承梁之间的间距最好不超过3米。
全文摘要
一种商用船舶,它具有一用来容纳货物和/或人的船体和至少一个作为驱动单元的可旋转螺旋桨,其中可旋转的螺旋桨安装在船体尾部,尤其是一箱形连接单元内,用于控制螺旋桨的必要部件位于船体内;螺旋桨具有一螺旋桨电机并且用于螺旋桨及其电机的电能供应和控制的电气和机械部件至少部分合并成功能模块,它们做成运输集装箱,特别是标准集装箱,这些功能模块在其制造地点可以进行完整的功能测试并由船级社验收,并可用这种形式借助于集装箱底板结构安装在船的任何安装地点。
文档编号B63B1/00GK1382088SQ00811956
公开日2002年11月27日 申请日期2000年6月19日 优先权日1999年6月24日
发明者汉斯·范马梅伦, 彼得·安德森, 沃尔夫冈·扎德基, 汉尼斯·舒尔策霍恩 申请人:西门子公司