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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022175526
(43)【公開日】2022-11-25
(54)【発明の名称】大型船舶
(51)【国際特許分類】
B63H 9/061 20200101AFI20221117BHJP
【ＦＩ】
B63H9/061
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021081992
(22)【出願日】2021-05-13
(71)【出願人】
【識別番号】391058082
【氏名又は名称】株式会社名村造船所
(74)【代理人】
【識別番号】100091443
【弁理士】
【氏名又は名称】西浦 ▲嗣▼晴
(74)【代理人】
【識別番号】100130720
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼見 良貴
(74)【代理人】
【識別番号】100130432
【弁理士】
【氏名又は名称】出山 匡
(72)【発明者】
【氏名】徳留 祐二
(57)【要約】
【課題】ＳＯＬＡＳ条約に準拠した、船橋からの視界を確保可能な硬帆を有する大型船舶を提供する。
【解決手段】本発明は、甲板９上に平面視で船橋１９の監視位置ＷＰと船首５を通る中心線に沿ってｎ個（ｎは３以上の整数）の硬帆を間隔をあけて設置した全長５５ｍ以上の大型船舶を対象にしている。全ての硬帆の高さ寸法は、硬帆を除く船体構造物のうち最も高さ寸法の高いもの（本例ではレーダーマスト２１）以下の高さ寸法である。監視位置ＷＰから見た場合に、ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目（但し２≦ｍ＜ｎの整数）の硬帆までは、ｎ番目の硬帆からｍ番目の硬帆までの高さ方向の先端が監視位置の仮想視点から全て見えるように、高さ寸法が定められている。また、ｍ－１番目の硬帆から船首方向に設置されている１以上の硬帆の幅方向の両端部が、監視位置ＷＰの仮想視点からｍ番目の硬帆の両端を見たときの仮想視線を越えないように、幅寸法が定められている。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明は、甲板９上に平面視で船橋１９の監視位置ＷＰと船首５を通る中心線に沿ってｎ個（ｎは３以上の整数）の硬帆を間隔をあけて設置した全長５５ｍ以上の大型船舶を対象にしている。全ての硬帆の高さ寸法は、硬帆を除く船体構造物のうち最も高さ寸法の高いもの（本例ではレーダーマスト２１）以下の高さ寸法である。監視位置ＷＰから見た場合に、ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目（但し２≦ｍ＜ｎの整数）の硬帆までは、ｎ番目の硬帆からｍ番目の硬帆までの高さ方向の先端が監視位置の仮想視点から全て見えるように、高さ寸法が定められている。また、ｍ－１番目の硬帆から船首方向に設置されている１以上の硬帆の幅方向の両端部が、監視位置ＷＰの仮想視点からｍ番目の硬帆の両端を見たときの仮想視線を越えないように、幅寸法が定められている。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
甲板上に平面視で船橋の監視位置と船首を通る中心線に沿ってｎ個（ｎは３以上の整数）の硬帆を間隔をあけて設置した全長５５ｍ以上の大型船舶であって、
前記船首に最も近い硬帆を１番目の硬帆とし、前記監視位置に最も近い硬帆をｎ番目の硬帆と定めたときに、全ての硬帆の高さ寸法は、前記硬帆を除く船体構造物のうち最も高さ寸法の高いもの以下の高さ寸法であり、
前記監視位置から見た場合に、前記ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目（但し２≦ｍ＜ｎの整数）の硬帆までは、前記ｎ番目の硬帆からｍ番目の硬帆までの高さ方向の先端が前記監視位置の仮想視点から全て見えるように、高さ寸法が定められており、
ｍ－１番目の硬帆から前記船首方向に設置されている１以上の硬帆の幅方向の両端部が、前記監視位置の前記仮想視点から前記ｍ番目の硬帆の両端を見たときの仮想視線を越えないように、幅寸法が定められていることを特徴とする大型船舶。
前記船首に最も近い硬帆を１番目の硬帆とし、前記監視位置に最も近い硬帆をｎ番目の硬帆と定めたときに、全ての硬帆の高さ寸法は、前記硬帆を除く船体構造物のうち最も高さ寸法の高いもの以下の高さ寸法であり、
前記監視位置から見た場合に、前記ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目（但し２≦ｍ＜ｎの整数）の硬帆までは、前記ｎ番目の硬帆からｍ番目の硬帆までの高さ方向の先端が前記監視位置の仮想視点から全て見えるように、高さ寸法が定められており、
ｍ－１番目の硬帆から前記船首方向に設置されている１以上の硬帆の幅方向の両端部が、前記監視位置の前記仮想視点から前記ｍ番目の硬帆の両端を見たときの仮想視線を越えないように、幅寸法が定められていることを特徴とする大型船舶。
【請求項2】
前記ｎ番目の硬帆から前記ｍ＋１番目までの硬帆の幅寸法は、前記仮想視線を越えている請求項１に記載の大型船舶。
【請求項3】
前記ｎ番目の硬帆から前記ｍ＋１番目の硬帆は、高さ寸法Ｈｎが下記の式を満たすように定められている請求項１に記載の大型船舶。
高さ寸法Ｈｎ≦Ｚｐ－（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎθ－Ｚｍｉｎ
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｐ：監視位置（船橋）のベースラインからの高さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｍｉｎ：硬帆の下端のベースラインからの高さ寸法
θ：監視位置（船橋）から船首を結ぶ直線と満載喫水線（LWL）がなす角度
高さ寸法Ｈｎ≦Ｚｐ－（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎθ－Ｚｍｉｎ
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｐ：監視位置（船橋）のベースラインからの高さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｍｉｎ：硬帆の下端のベースラインからの高さ寸法
θ：監視位置（船橋）から船首を結ぶ直線と満載喫水線（LWL）がなす角度
【請求項4】
前記ｍ番目の硬帆から前記１番目の硬帆は、幅寸法Ｂｎが下記の式を満たすように定められている請求項１に記載の大型船舶。
幅寸法Ｂｎ≦（（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎ２．５）×２
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
幅寸法Ｂｎ≦（（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎ２．５）×２
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、大型船舶に関するものであり、特に、甲板上に平面視で船橋の監視位置と船首を通る中心線に沿ってｎ個（ｎは３以上の整数）の硬帆を間隔をあけて設置した全長５５ｍ以上の大型船舶に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ばら積み貨物船（バルク・キャリア（bulk carrier）ともいう）等の大型船舶は、大量の化石燃料を消費するため、ＣＯ2の排出源となっている。化石燃料の消費を抑えるため、大型船舶に、硬帆を設け、推進力を補助して、ＣＯ2の排出を削減する試みが進められている。「硬帆」は、風力を利用するために布地等の柔らかい素材を使わず、鋼製材料等を用いた帆のことである。
【0003】
硬帆は、甲板上で風を受けるように設置されるため、船舶の航行に影響がないように、甲板上に垂直方向に延びる硬帆を立てる場合には船橋からの視界を確保する必要がある（例えば、特許第５７６３４７９号（特許文献１））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第５７６３４７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
安全な航行を実現するため、船舶の安全性確保のための規則を定める多国間条約「海上における人命の安全のための国際条約（International Convention for the Safety of Life at Sea）（ＳＯＬＡＳ条約）」が存在する。現行のＳＯＬＡＳ条約は、全長が５５ｍ以上の船舶を対象として、船橋からの視界について詳細を定めている（ＳＯＬＡＳ条約第５章第２２規則「航海船橋の視界（Chapter V Regulation 22 Navigation Bridge Visibility）」参照）。
【0006】
なお、各国が定める船舶の安全基準は、ＳＯＬＡＳ条約に準拠した法律や規則によって定められており、例えば、日本では、一般財団法人日本海事協会（ＣｌａｓｓＮＫ）が公表している規則（鋼船規則）等がこれにあたるものである。
【0007】
本発明の目的は、ＳＯＬＡＳ条約に準拠した、船橋からの視界を確保可能な硬帆を有する大型船舶を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明が改良の対象とする船舶は、甲板上に平面視で船橋の監視位置と船首を通る中心線に沿ってｎ個（ｎは３以上の整数）の硬帆を間隔をあけて設置した全長５５ｍ以上の大型船舶である。このような大型船舶において、船首に最も近い硬帆を１番目の硬帆とし、監視位置に最も近い硬帆をｎ番目の硬帆と定めたときに、本発明の大型船舶は、次の３つの条件を満たすようにする：
第１条件：全ての硬帆の高さ寸法は、硬帆を除く船体構造物のうち最も高さ寸法の高いもの以下の高さ寸法である
第２条件：監視位置から見た場合に、ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目（但し２≦ｍ＜ｎの整数）の硬帆までは、ｎ番目の硬帆からｍ番目の硬帆までの高さ方向の先端が監視位置の仮想視点から全て見えるように、高さ寸法が定められている
第３条件：ｍ－１番目の硬帆から船首方向に設置されている１以上の硬帆の幅方向の両端部が、監視位置の仮想視点からｍ番目の硬帆の両端を見たときの仮想視線を越えないように、幅寸法が定められている。なおここで「硬帆の両端を見たときの仮想視線」とは、仮想視点と硬帆の幅方向の端部の上端と下端とを含む仮想面内を通る仮想の線である。
第１条件：全ての硬帆の高さ寸法は、硬帆を除く船体構造物のうち最も高さ寸法の高いもの以下の高さ寸法である
第２条件：監視位置から見た場合に、ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目（但し２≦ｍ＜ｎの整数）の硬帆までは、ｎ番目の硬帆からｍ番目の硬帆までの高さ方向の先端が監視位置の仮想視点から全て見えるように、高さ寸法が定められている
第３条件：ｍ－１番目の硬帆から船首方向に設置されている１以上の硬帆の幅方向の両端部が、監視位置の仮想視点からｍ番目の硬帆の両端を見たときの仮想視線を越えないように、幅寸法が定められている。なおここで「硬帆の両端を見たときの仮想視線」とは、仮想視点と硬帆の幅方向の端部の上端と下端とを含む仮想面内を通る仮想の線である。
【0009】
このようにｎ個の硬帆の寸法を定めると、特別な計算を必要とすることなく、船橋から船首の先を見たときの視界に、ｎ個の硬帆が安全な視界を遮る障害物として存在することがない、すなわち、ＳＯＬＡＳ条約に準拠した、船橋からの視界を確保可能な硬帆の形状寸法を定めることができる。
【0010】
なお、ここで「越えない」とは、硬帆の幅方向の端部が仮想視線と一致している状態を含むものである。また、ｍは、２≦ｍ＜ｎの範囲において、設計者が任意に定めるものである。
【0011】
上述の条件を満たすようにすれば、他の設計事項は任意である。例えば、ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目までの硬帆の幅寸法は、任意に決めることができるが、風を受ける能力を高めるために仮想視線を越えるようにしてもよい。
【0012】
ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目の硬帆は、高さ寸法Ｈｎが下記の式を満たすように定められていれば、ＳＯＬＡＳ条約に準拠したものとすることができる：
高さ寸法Ｈｎ≦Ｚｐ－（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎθ－Ｚｍｉｎ
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｐ：監視位置（船橋）のベースラインからの高さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｍｉｎ：硬帆の下端のベースラインからの高さ寸法
θ：監視位置（船橋）から船首を結ぶ直線と満載喫水線（LWL）がなす角度である。
高さ寸法Ｈｎ≦Ｚｐ－（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎθ－Ｚｍｉｎ
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｐ：監視位置（船橋）のベースラインからの高さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｍｉｎ：硬帆の下端のベースラインからの高さ寸法
θ：監視位置（船橋）から船首を結ぶ直線と満載喫水線（LWL）がなす角度である。
【0013】
同様に、ｍ番目の硬帆から１番目の硬帆は、幅寸法Ｂｎが下記の式を満たすように定められていれば、ＳＯＬＡＳ条約に準拠したものとすることができる：
幅寸法Ｂｎ≦（（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎ２．５）×２
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法である。
幅寸法Ｂｎ≦（（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎ２．５）×２
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法である。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本実施の形態の一例の船舶である、ばら積み貨物船の斜視図である。
【図2】本実施の形態のばら積み貨物船の左側面図（右舷側から見た側面図）である。
【図3】本実施の形態のばら積み貨物船の平面図である。
【図4】第７船倉～第９船倉が設けられた船体の後方部分を示した図である。
【図5】格納庫及び硬帆装置の部分を船体から切り出した状態で示した斜視図である。
【図6】格納庫の入り口の近傍部と、硬帆装置の装置本体を模式的に示した平面図である。
【図7】同期駆動装置の詳細を説明するための模式図である。
【図8】格納庫内に硬帆を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図9】硬帆を格納庫から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図10】幅方向寸法が可変になる構造を有した硬帆の例を示す図である。
【図11】幅方向寸法が可変になる構造を有した硬帆の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、本発明の船舶の実施の形態を詳細に説明する。
【0016】
図１は、本実施の形態の一例の船舶である、ばら積み貨物船の斜視図であり、図２は、本実施の形態のばら積み貨物船の左側面図（右舷側から見た側面図）であり、図３は、平面図である。また図４は、後述する第７船倉～第９船倉が設けられた船体の後方部分の一部切り欠き斜視図である。
【0017】
＜全体構成＞
本実施の形態のばら積み貨物船１は、船舶の安全性確保のための規則を定める多国間条約「海上における人命の安全のための国際条約（International Convention for the Safety of Life at Sea）（ＳＯＬＡＳ条約）」の対象となる、全長５５ｍ以上の大型船舶である。ばら積み貨物船１は、船体３の進行方向の一方の端部に船首５を有し、他方の端部に船尾７を有し、船体３上に甲板（上甲板）９を有している。ばら積み貨物船１は、船体３内が複数の区画に区切られており、甲板９の下に、図４に一部を示すように、貨物を積載する船倉１１（第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉ）が形成されている。なお、図１には、第１船倉～第９船倉が内部に存在する位置に、符号１１Ａ～１１Ｉを付してある。第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉのそれぞれは、甲板９に開口した開口部１３Ａ～１３Ｉと、開口部１３Ａ～１３Ｉの周囲を取り囲む縁材（ハッチコーミング）１５Ａ～１５Ｉと、船体の幅方向にスライドし、開口部１３Ａ～１３Ｉを閉じるハッチカバー１７Ａ～１７Ｉを備えている。船尾７には、船橋１９と、レーダーマスト２１と、煙突２３が設けられている。
本実施の形態のばら積み貨物船１は、船舶の安全性確保のための規則を定める多国間条約「海上における人命の安全のための国際条約（International Convention for the Safety of Life at Sea）（ＳＯＬＡＳ条約）」の対象となる、全長５５ｍ以上の大型船舶である。ばら積み貨物船１は、船体３の進行方向の一方の端部に船首５を有し、他方の端部に船尾７を有し、船体３上に甲板（上甲板）９を有している。ばら積み貨物船１は、船体３内が複数の区画に区切られており、甲板９の下に、図４に一部を示すように、貨物を積載する船倉１１（第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉ）が形成されている。なお、図１には、第１船倉～第９船倉が内部に存在する位置に、符号１１Ａ～１１Ｉを付してある。第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉのそれぞれは、甲板９に開口した開口部１３Ａ～１３Ｉと、開口部１３Ａ～１３Ｉの周囲を取り囲む縁材（ハッチコーミング）１５Ａ～１５Ｉと、船体の幅方向にスライドし、開口部１３Ａ～１３Ｉを閉じるハッチカバー１７Ａ～１７Ｉを備えている。船尾７には、船橋１９と、レーダーマスト２１と、煙突２３が設けられている。
【0018】
本実施の形態のばら積み貨物船１は、８台の風力推進装置２５を備えている。本実施の形態では、具体的には、８台の風力推進装置２５は、８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈである。８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、それぞれ風力推進力発生部である硬帆２７Ａ～２７Ｈを備えている。図１乃至図３では、硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、使用状態にあり、甲板９上において垂直方向に硬帆２７Ａ～２７Ｈが延びた状態になっている。８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、船舶の進行方向ＦＤに並ぶ２つの船倉１１の間（例えば、第１船倉１１Ａと第２船倉１１Ｂの間、第２船倉１１Ｂと第３船倉１１Ｃの間・・・）に配置された格納庫（２９Ａ～２９Ｈ）とセットになっている。なお図１には、格納庫が存在する位置に符号２９Ａ～２９Ｈを付してある。後述のように、硬帆２７Ａ～２７Ｈは、甲板９下に設けられた格納庫２９Ａ～２９Ｈ内に格納可能な構成となっている。
【0019】
＜船橋からの視界を確保するための設計＞
本実施の形態では、硬帆２７Ａ～２７Ｈは、甲板９上に平面視で船橋１９の監視位置ＷＰと船首５の頂部を通る中心線ＣＬに沿って間隔をあけて８個〔一般化した場合、ｎ個（ｎは３以上の整数）〕配置し、船首５に最も近い硬帆２７Ａを１番目の硬帆とし、監視位置ＷＰに最も近い硬帆をｎ番目の硬帆と定めたときに、次の３つの条件を満たすように設計してある。
本実施の形態では、硬帆２７Ａ～２７Ｈは、甲板９上に平面視で船橋１９の監視位置ＷＰと船首５の頂部を通る中心線ＣＬに沿って間隔をあけて８個〔一般化した場合、ｎ個（ｎは３以上の整数）〕配置し、船首５に最も近い硬帆２７Ａを１番目の硬帆とし、監視位置ＷＰに最も近い硬帆をｎ番目の硬帆と定めたときに、次の３つの条件を満たすように設計してある。
【0020】
第１条件：全ての硬帆の高さ寸法は、硬帆を除く船体構造物のうち最も高さ寸法の高いもの以下の高さ寸法である。本実施の形態では、図２に示すように、レーダーマスト２１が最も高さ寸法の高いもの（図２に示す高さ寸法Ｚｍａｘ）であるため、１番目から８番目の硬帆（硬帆２７Ａ～２７Ｈ）は、全て、レーダーマスト２１の高さ寸法以下になっている。
【0021】
第２条件：監視位置ＷＰから見た場合に、ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目（但し２≦ｍ＜ｎの整数）の硬帆までは、ｎ番目の硬帆からｍ番目の硬帆までの高さ方向の先端が監視位置ＷＰの仮想視点から全て見えるように、高さ寸法が定められている。なお本明細書において「仮想視点」とは、監視位置に平均的な身長を有する船員が立った状態における両目の視点の位置である。本実施の形態では、ｎ＝８、ｍ＝３であり、硬帆２７Ａが１番目の硬帆、硬帆２７Ｃが３（＝ｍ）番目の硬帆、硬帆２７Ｄが４（＝ｍ＋１）番目の硬帆、硬帆２７Ｈが８（＝ｎ）番目の硬帆である。図２に示すように、８番目の硬帆２７Ｈから４番目の硬帆２７Ｄまでは、８番目の硬帆２７Ｈから３番目の硬帆２７Ｃまでの高さ方向の先端が監視位置ＷＰの仮想視点から全て見える（１番目及び２番目の先端は見えない）ように高さ寸法が定められている。
【0022】
第３条件：ｍ－１番目の硬帆から船首方向に設置されている１以上の硬帆の幅方向の両端部が、監視位置ＷＰの仮想視点からｍ番目の硬帆の両端を見たときの仮想視線ＩＬを越えないように、幅寸法が定められている。本明細書における「仮想視線ＩＬ」とは、仮想視点と、ｍ番目の硬帆の幅方向の両端の上端及び下端を結んだ２面を含むものを言い、ｍ番目の硬帆の幅方向の両端が甲板に対して垂直に上下方向に延びる場合には、仮想視点とｍ番目の硬帆の幅方向の両端の上端から下端までのいずれかの部分とを結んだ線に相当する。本実施の形態では、ｎ＝８、ｍ＝３であり、硬帆２７Ｂが２（＝ｍ－１）番目の硬帆、硬帆２７Ｃが３（＝ｍ）番目の硬帆である。図３に示すように、１番目と２番目の硬帆２７Ａ及び２７Ｂの幅方向の両端部が、監視位置ＷＰの仮想視点から３番目の硬帆２７Ｃの両端を見たときの仮想視線ＩＬを越えないように、幅寸法が定められている。なお、ここで「越えない」とは、硬帆の幅方向の端部が仮想視線と一致している状態を含むものである。また、ｍは、２≦ｍ＜ｎの範囲において、設計者が任意に定めるものである。
【0023】
ｎ番目の硬帆からｍ＋１番目の硬帆（本実施の形態では、８番目の硬帆２７Ｈから４番目の硬帆２７Ｄ）の高さ寸法Ｈｎは、下記の式を満たすものと表現することができる：
高さ寸法Ｈｎ≦Ｚｐ－（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎθ－Ｚｍｉｎ
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｐ：監視位置（船橋）のベースライン（船底基準線）からの高さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｍｉｎ：硬帆の下端のベースライン（船底基準線）からの高さ寸法
θ：監視位置（船橋）から船首を結ぶ直線と満載喫水線（LWL）がなす角度である。
高さ寸法Ｈｎ≦Ｚｐ－（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎθ－Ｚｍｉｎ
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｐ：監視位置（船橋）のベースライン（船底基準線）からの高さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｚｍｉｎ：硬帆の下端のベースライン（船底基準線）からの高さ寸法
θ：監視位置（船橋）から船首を結ぶ直線と満載喫水線（LWL）がなす角度である。
【0024】
同様に、ｍ番目の硬帆から１番目の硬帆（本実施の形態では、３番目の硬帆２７Ｃから１番目の硬帆２７Ａ）の幅寸法Ｂｎは、下記の式を満たすものと表現することができる： 幅寸法Ｂｎ≦（（Ｘｎ－Ｘｐ）ｔａｎ２．５）×２
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法である。
ただし、
Ｘｐ：監視位置（船橋）の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法
Ｘｎ：船首からｎ番目の硬帆の後部垂線（Aft perpendicular）からの船長方向長さ寸法である。
【0025】
このようにｎ個の硬帆の寸法を定めると、特別な計算を必要とすることなく、船橋から船首の先を見たときの視界に、ｎ個の硬帆が安全な視界を遮る障害物として存在することがない、すなわち、ＳＯＬＡＳ条約に準拠した、船橋からの視界を確保可能な硬帆の形状寸法を定めることができる。
【0026】
＜硬帆装置の昇降機構＞
図４には、第７船倉１１Ｇ～第９船倉１１Ｉが設けられた船体３の後方部分を示してある。図示したように、第７船倉１１Ｇと第８船倉１１Ｈの間や、第８船倉１１Ｈと第９船倉１１Ｉの間には、船倉同士を隔てる隔壁（３０Ａ～３０Ｈ）が設けられている。なお図４には、隔壁３０Ｇと隔壁３０Ｈを示してあり、その他の図には隔壁３０Ａ～３０Ｆは図示していない。この隔壁３０Ａ～３０Ｈは、船舶の進行方向に間隔をあけて並ぶ２枚の隔壁板によって構成されている。この２枚の隔壁板の間に硬帆を収納する格納庫２９が設けられている。
図４には、第７船倉１１Ｇ～第９船倉１１Ｉが設けられた船体３の後方部分を示してある。図示したように、第７船倉１１Ｇと第８船倉１１Ｈの間や、第８船倉１１Ｈと第９船倉１１Ｉの間には、船倉同士を隔てる隔壁（３０Ａ～３０Ｈ）が設けられている。なお図４には、隔壁３０Ｇと隔壁３０Ｈを示してあり、その他の図には隔壁３０Ａ～３０Ｆは図示していない。この隔壁３０Ａ～３０Ｈは、船舶の進行方向に間隔をあけて並ぶ２枚の隔壁板によって構成されている。この２枚の隔壁板の間に硬帆を収納する格納庫２９が設けられている。
【0027】
図４には全ては図示していないが、第１船倉１１Ａと第２船倉１１Ｂの間には格納庫２９Ａ、第２船倉１１Ｂと第３船倉１１Ｃの間には格納庫２９Ｂ・・・というように、船体３には計８個の格納庫２９Ａ～２９Ｈ（図１参照）が設けられており、それぞれが硬帆装置２５Ａ～２５Ｈとセットになっている。図４に示した例では、硬帆２７Ｇは、格納庫２９Ｇから出された使用状態であり、硬帆２７Ｈは、格納庫２９Ｈ内に格納された不使用状態である。必要に応じて硬帆を格納庫内に収納することができるため、風力が航行の妨げになる場合は全ての硬帆を格納庫に格納する事で通常の船舶として航行可能であり、また港にて硬帆を格納庫に格納すれば、硬帆が荷役クレーンの妨げにならない。
【0028】
図５は、格納庫２９Ｈ及び硬帆装置２５Ｈの部分を船体３から切り出した状態で示した斜視図である。他の格納庫及び硬帆装置も、基本的な構造は同一であるため、以下では、説明の便宜上、区別することなく、格納庫は符号２９、硬帆装置は符号２５として説明し、他の格納庫及び硬帆装置については、説明を省略する。図６は、格納庫２９の入り口３１の近傍部と、硬帆装置２５の装置本体４５を模式的に示した平面図である。
【0029】
格納庫２９は、船体３の幅方向ＷＤ、上下方向ＶＤ及び進行方向ＦＤに延びる形状をしており、その入り口３１を塞ぐ蓋部材３３が、甲板９上に開放位置と閉鎖位置との間で移動可能に配置されている。本実施の形態では、蓋部材３３は、入り口３１を開放する開放位置と入り口３１を閉じる閉鎖位置との間で移動させる蓋移動機構を更に備えている。格納庫２９内には、後述の装置本体４５が昇降する際に接触する複数の振動抑制リブフレーム３５が進行方向ＦＤ両側に配置されている。複数の振動抑制リブフレーム３５は、前述の隔壁３０を構成する２枚の隔壁板に溶接されている。格納庫２９の周囲には、二重底３７と、船舷側下部に設けられた一対の下部ホッパータンク３９，３９´と、船舷側上部に設けられた一対の上部ホッパータンク４１，４１´とが設けられている。格納庫２９の入り口３１の近傍部には、後述の装置本体４５の固定装置を構成する複数の（本実施の形態では一例として計８本の）ピストン４３が配置されている（図６参照）。
【0030】
硬帆装置２５は、風力推進力発生部である硬帆２７と、硬帆２７が固定された装置本体４５と、硬帆２７を上下方向に昇降させる昇降装置４７とを備えている。装置本体４５は、硬帆２７を回転可能に支持する軸部４９と、該軸部４９を回動させる回動駆動源を含んだ駆動装置５１を備えている。また、装置本体４５の側面には、ピストン４３の延伸部分を受け入れる計８つのシリンダ５３（図６では、破線で示してある）と、格納庫２９の壁面に接触する４つの第１のローラ５５と、振動抑制リブフレーム３５に接触する４つの第２のローラ５７が設けられている（図６参照）。昇降装置４７は、幅方向ＷＤに位置する装置本体４５の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構５９，５９´を備えている。
【0031】
［昇降機構の詳細］
図５に示すように、一対の昇降機構５９，５９´は、一対の線状体群６１，６１´、一対のウインチ６３，６３´と、一対の滑車装置６５，６５´と、一対の線状体導出部６６，６６´と、同期駆動装置６７を備えている。一対の線状体群６１，６１´は、装置本体４５の両端部にそれぞれ連結された吊り上げ用の複数本の線状体（本実施の形態では複数本のチェーン）からなる。一対のウインチ６３，６３´は、甲板９上の入り口３１の幅方向ＷＤの両側に配置されて、一対の線状体群６１，６１´に含まれる複数本の線状体を巻き上げ又は巻き下げる。一対の滑車装置６５，６５´は、複数本の線状体を対応するウインチ６３，６３´に案内する。一対の線状体導出部６６，６６´は、複数本の線状体を格納庫内から対応する滑車装置に導出する。同期駆動装置６７は、一対のウインチ６３，６３´を同期して相反する方向に回転駆動する。
図５に示すように、一対の昇降機構５９，５９´は、一対の線状体群６１，６１´、一対のウインチ６３，６３´と、一対の滑車装置６５，６５´と、一対の線状体導出部６６，６６´と、同期駆動装置６７を備えている。一対の線状体群６１，６１´は、装置本体４５の両端部にそれぞれ連結された吊り上げ用の複数本の線状体（本実施の形態では複数本のチェーン）からなる。一対のウインチ６３，６３´は、甲板９上の入り口３１の幅方向ＷＤの両側に配置されて、一対の線状体群６１，６１´に含まれる複数本の線状体を巻き上げ又は巻き下げる。一対の滑車装置６５，６５´は、複数本の線状体を対応するウインチ６３，６３´に案内する。一対の線状体導出部６６，６６´は、複数本の線状体を格納庫内から対応する滑車装置に導出する。同期駆動装置６７は、一対のウインチ６３，６３´を同期して相反する方向に回転駆動する。
【0032】
図７は、同期駆動装置６７の詳細を説明するための模式図である。図７では、一対のウインチ６３，６３´は回転軸６９，６９´のみを図示している。回転軸６９，６９´は一対の端部６９ａ，６９ｂ及び６９´ａ，６９´ｂを有している。本実施の形態では、同期駆動装置６７は、同期運転される２台の原動機（２つの電動機７１及び７３）と、第１の力伝達機構７５、第２の力伝達機構７７、第３の力伝達機構７９及び第４の力伝達機構８１の計４つの力伝達機構によって構成されている。軸の回転方向は、矢印で明示した通りである。
【0033】
具体的には、第１の原動機７１は、第１の駆動軸７１ａを有しており、第１の力伝達機構７５は、第１の原動機７１の第１の駆動軸７１ａとウインチ６３の回転軸６９の一方の端部６９ａとの間に設けられて、第１の駆動軸７１ａの回転を、ウインチ６３の回転軸６９が、第１の駆動軸７１ａと同じ方向に回転するように伝達する。第２の力伝達機構７７は、第１の原動機７１の第１の駆動軸７１ａとウインチ６３´の回転軸６９´の一方の端部６９´ａとの間に設けられて、第１の駆動軸７１ａの回転を、ウインチ６３´の回転軸６９´が、第１の駆動軸７１ａと逆方向に回転するように伝達する。
【0034】
より詳細には、第１の力伝達機構７５は、第１の駆動軸７１ａに設けられた第１の駆動スプロケット８３と、回転軸６９の一方の端部６９ａに設けられた第１の被駆動スプロケット８５と、第１の駆動スプロケット８３と第１の被駆動スプロケット８５との間に張り渡された第１のチェーン８７とを備えており、第２の力伝達機構７７は、第１の駆動軸７１ａに設けられた第２の駆動スプロケット８９と、回転軸６９´の一方の端部６９´ａの近傍に配置された第１の被駆動軸９１に設けられた第２の被駆動スプロケット９３と、第２の駆動スプロケット８９と第２の被駆動スプロケット９３との間に張り渡された第２のチェーン９５と、回転軸６９´と第１の被駆動軸との間に設けられて、第１の被駆動軸９１の回転力で第１の被駆動軸９１の回転方向とは逆方向に回転軸６９´を回転させる第１の逆転機構９７とを備えている。
【0035】
また、第２の原動機７３は、第２の駆動軸７３ａを有しており、第３の力伝達機構７９は、第２の原動機７３の第２の駆動軸７３ａとウインチ６３´の回転軸６９´の他方の端部６９´ｂとの間に設けられて、第２の駆動軸７３ａの回転を、ウインチ６３´の回転軸６９´が、第２の駆動軸７３ａと同じ方向に回転するように伝達する。第４の力伝達機構８１は、第２の原動機７３の第２の駆動軸７３ａとウインチ６３の回転軸６９の他方の端部６９ｂとの間に設けられて、第２の駆動軸７３ａの回転を、ウインチ６３の回転軸６９が、第２の駆動軸７３ａと逆方向に回転するように伝達する。
【0036】
より詳細には、第３の力伝達機構７９は、第２の駆動軸７３ａに設けられた第３の駆動スプロケット９９と、回転軸６９´の他方の端部６９´ｂに設けられた第３の被駆動スプロケット１０１と、第３の駆動スプロケット９９と第３の被駆動スプロケット１０１との間に張り渡された第３のチェーン１０３とを備えており、第４の力伝達機構８１は、第２の駆動軸７３ａに設けられた第４の駆動スプロケット１０５と、回転軸６９の他方の端部６９ｂの近傍に配置された第２の被駆動軸１０７に設けられた第４の被駆動スプロケット１０９と、第４の駆動スプロケット１０５と第４の被駆動スプロケット１０９との間に張り渡された第４のチェーン１１１と、回転軸６９と第２の被駆動軸１０７との間に設けられて、第２の被駆動軸１０７の回転力で第２の被駆動軸１０７の回転方向とは逆方向に回転軸６９を回転させる第２の逆転機構１１３とを備えている。
【0037】
このようにすることで、２台の原動機７１及び７３を用いて同期駆動装置６７を実現することができ、負荷の分散が可能である。また、原動機を２台にすることで、２台のうち、１台の原動機が故障等したとしても、同期駆動装置を駆動させることができ、冗長化することもできる。
【0038】
［昇降機構の動作］
図８は、格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は平面図であり、図９は、硬帆２７を格納庫２９から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は平面図である。図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）では、蓋部材３３は省略してあり、また、硬帆部分については、説明の便宜上、一部透明なものとして図示してある。なお図８及び図９には、図１乃至図７に示した部材と同一の部材には、図１乃至図７に付した符号と同じ符号を付してある。
図８は、格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は平面図であり、図９は、硬帆２７を格納庫２９から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は平面図である。図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）では、蓋部材３３は省略してあり、また、硬帆部分については、説明の便宜上、一部透明なものとして図示してある。なお図８及び図９には、図１乃至図７に示した部材と同一の部材には、図１乃至図７に付した符号と同じ符号を付してある。
【0039】
格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態（図８Ａ及び図８Ｂ）では、蓋部材３３は入り口３１を閉じる閉鎖位置に存在する。硬帆を使用状態にする場合は、蓋部材３３を開放位置に移動させてから、第１及び第２の電動機７１，７３を駆動させる。第１及び第２の電動機７１，７３を駆動させると、一対のウインチ６３，６３´が一対の線状体群６１，６１´を巻き取ることで、装置本体４５の両端部が同期した状態で上昇する。そして装置本体４５が入り口３１の近傍部まで上昇したところで、ピストン４３を作動させ、ピストン４３の延伸部分をシリンダ５３内に挿入し、装置本体４５を固定し、硬帆を使用状態にする（図９Ａ及び図９Ｂ）。
【0040】
［硬帆の拡張］
本実施の形態では、図１に示した硬帆２７Ｄ～２７Ｈは、それぞれ幅方向寸法が可変になる構造も有している。具体的には、図１０及び図１１に示すように、内側に第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを収納している。甲板９上に硬帆２７を出した状態で、第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを繰り出すことにより、風を受ける硬帆２７の面積を拡張させることが可能である。
本実施の形態では、図１に示した硬帆２７Ｄ～２７Ｈは、それぞれ幅方向寸法が可変になる構造も有している。具体的には、図１０及び図１１に示すように、内側に第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを収納している。甲板９上に硬帆２７を出した状態で、第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを繰り出すことにより、風を受ける硬帆２７の面積を拡張させることが可能である。
【0041】
上記実施の形態は、一例として記載したものであり、その要旨を逸脱しない限り、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明によれば、ＳＯＬＡＳ条約に準拠した、船橋からの視界を確保可能な硬帆を有する大型船舶を提供することができる。
【符号の説明】
【0043】
１ ばら積み貨物船
３ 船体
５ 船首
７ 船尾
９ 甲板（上甲板）
１１（１１Ａ～１１Ｉ） 船倉
１３（１３Ａ～１３Ｉ） 開口部
１５（１５Ａ～１５Ｉ） 縁材
１７（１７Ａ～１７Ｉ） ハッチカバー
１９ 船橋
２１ レーダーマスト
２３ 煙突
２５（２５Ａ～２５Ｈ） 風力推進装置（硬帆装置）
２７（２７Ａ～２７Ｈ） 風力推進力発生部（硬帆）
２９（２９Ａ～２９Ｈ） 格納庫
３１ 入り口
３３ 蓋部材
３５ 振動抑制リブフレーム
３７ 二重底
３９，３９´ 一対の下部ホッパータンク
４１，４１´ 一対の上部ホッパータンク
４３ ピストン
４５ 装置本体
４７ 昇降装置
４９ 軸部
５１ 駆動装置
５３ シリンダ
５５ 第１のローラ
５７ 第２のローラ
５９，５９´ 一対の昇降機構
６１，６１´ 一対の線状体群
６３，６３´ 一対のウインチ
６５，６５´ 一対の滑車装置
６７ 同期駆動装置
６９，６９´ 回転軸
７１ 第１の電動機
７３ 第２の電動機
７５ 第１の力伝達機構
７７ 第２の力伝達機構
７９ 第３の力伝達機構
８１ 第４の力伝達機構
８３ 第１の駆動スプロケット
８５ 第１の被駆動スプロケット
８７ 第１のチェーン
８９ 第２の駆動スプロケット
９１ 第１の被駆動軸
９３ 第２の被駆動スプロケット
９５ 第２のチェーン
９７ 第１の逆転機構
９９ 第３の駆動スプロケット
１０１ 第３の被駆動スプロケット
１０３ 第３のチェーン
１０５ 第４の駆動スプロケット
１０７ 第２の被駆動軸
１０９ 第４の被駆動スプロケット
１１１ 第２の逆転機構
３ 船体
５ 船首
７ 船尾
９ 甲板（上甲板）
１１（１１Ａ～１１Ｉ） 船倉
１３（１３Ａ～１３Ｉ） 開口部
１５（１５Ａ～１５Ｉ） 縁材
１７（１７Ａ～１７Ｉ） ハッチカバー
１９ 船橋
２１ レーダーマスト
２３ 煙突
２５（２５Ａ～２５Ｈ） 風力推進装置（硬帆装置）
２７（２７Ａ～２７Ｈ） 風力推進力発生部（硬帆）
２９（２９Ａ～２９Ｈ） 格納庫
３１ 入り口
３３ 蓋部材
３５ 振動抑制リブフレーム
３７ 二重底
３９，３９´ 一対の下部ホッパータンク
４１，４１´ 一対の上部ホッパータンク
４３ ピストン
４５ 装置本体
４７ 昇降装置
４９ 軸部
５１ 駆動装置
５３ シリンダ
５５ 第１のローラ
５７ 第２のローラ
５９，５９´ 一対の昇降機構
６１，６１´ 一対の線状体群
６３，６３´ 一対のウインチ
６５，６５´ 一対の滑車装置
６７ 同期駆動装置
６９，６９´ 回転軸
７１ 第１の電動機
７３ 第２の電動機
７５ 第１の力伝達機構
７７ 第２の力伝達機構
７９ 第３の力伝達機構
８１ 第４の力伝達機構
８３ 第１の駆動スプロケット
８５ 第１の被駆動スプロケット
８７ 第１のチェーン
８９ 第２の駆動スプロケット
９１ 第１の被駆動軸
９３ 第２の被駆動スプロケット
９５ 第２のチェーン
９７ 第１の逆転機構
９９ 第３の駆動スプロケット
１０１ 第３の被駆動スプロケット
１０３ 第３のチェーン
１０５ 第４の駆動スプロケット
１０７ 第２の被駆動軸
１０９ 第４の被駆動スプロケット
１１１ 第２の逆転機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
