特開 2024-47389 波を利用した船用推進装置並びに波を利用した船用推進装置を備えた船

(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】P2024047389

(43)【公開日】2024-04-05

(54)【発明の名称】波を利用した船用推進装置並びに波を利用した船用推進装置を備えた船

(51)【国際特許分類】

   B63H 1/37 20060101AFI20240329BHJP

   B63H 11/06 20060101ALI20240329BHJP

【ＦＩ】

B63H1/37

B63H11/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022152978

(22)【出願日】2022-09-26

(71)【出願人】

【識別番号】593214501

【氏名又は名称】株式会社ナカムラ

(74)【代理人】

【識別番号】100097065

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 雅栄

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 富市

(57)【要約】

【課題】新たな発想、原理に基づき、波の上下動を水のジェット推進力に変えて走行することができる自走式船を容易に実現できる優れた波を利用した船用推進装置を提供すること。
【解決手段】波により上下動する揺動部１と、水深位置に配置されている水中非揺動部２との間に、相対的揺動によりピストン部３がシリンダー部４内で往復動する揺動連動ポンプ部５を設け、このシリンダー部４内でのピストン部３の往復動により生じる吐出力により船体６の後方に水が吐出されて前方への推進力が生じる構成とした波を利用した船用推進装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水面に浮遊し波による水面の上下動により上下動する揺動部と、この揺動部が波により上下に揺動しても静止またはこの揺動よりも小さく揺動する水深位置に配置されている水中非揺動部との間に、
前記揺動部と前記水中非揺動部との相対的揺動によりピストン部がシリンダー部内で往復動する揺動連動ポンプ部が備えられていて、
この揺動連動ポンプ部の前記シリンダー部内での前記ピストン部の往復動により生じる吐出力により船体の後方に水が吐出されて前方への推進力が生じる、または前記シリンダー部内での前記ピストン部の往復動により生じる吸込み力により船体の前方から水が吸い込まれて前方への推進力が生じる構成とされていることを特徴とした波を利用した船用推進装置。

【請求項2】

前記揺動連動ポンプ部の前記シリンダー部内での前記ピストン部の往復動により生じる吐出力により船体の後方に水が吐出されて前方への推進力が生じる構成とされているとともに、
前記シリンダー部内での前記ピストン部の往復動により生じる吸込み力により船体の前方から水が吸い込まれて前方への推進力が生じる構成とされていることを特徴とする請求項１記載の波を利用した船用推進装置。

【請求項3】

水面に浮遊し波により水面が上下動することで揺動する前記船体である前記揺動部またはこの船体の一部に設けられている前記揺動部と、この船体が波により上下に揺動しても静止またはこの揺動より小さく揺動する水深位置に配置されている前記水中非揺動部との間に、
前記水中非揺動部または前記揺動部に連結している前記ピストン部と、
前記揺動部または前記水中非揺動部に連結していて波により揺動する前記揺動部とともに前記ピストン部が内部で相対的に往復動することで吐出力および吸込み力が生じる前記シリンダー部と、
このシリンダー部と連通する貯水部と、
波により前記シリンダー部内で前記ピストン部が相対的に往復動することにより生じる前記吐出力により前記貯水部内の水を前記船体の後方に吐出して船体に前方への推進力を生じさせる後方吐出部、または前記シリンダー部内で前記ピストン部が前記往復動することにより生じる吸込み力により前記貯水部内に外部の水を前記船体の前方から吸い込んで船体に前方への推進力を生じさせる前方吸込み部と、
からなる前記揺動連動ポンプ部が備えられていることを特徴とする請求項１記載の波を利用した船用推進装置。

【請求項4】

前記揺動連動ポンプ部は、波により前記シリンダー部内で前記ピストン部が相対的に往復動することにより生じる前記吐出力により前記貯水部内の水を前記船体の後方に吐出して船体に前方への推進力を生じさせる前記後方吐出部と、前記シリンダー部内で前記ピストン部が前記往復動することにより生じる吸込み力により前記貯水部内に外部の水を前記船体の前方から吸い込んで船体に前方への推進力を生じさせる前方吸込み部との双方が備えられていることを特徴とする請求項３記載の波を利用した推進装置。

【請求項5】

前記後方吐出部および前記前方吸込み部に逆流を抑制する逆止弁部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の波を利用した船用推進装置。

【請求項6】

前記揺動連動ポンプ部が複数備えられていることを特徴とする請求項１記載の波を利用した船用推進装置。

【請求項7】

前記請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の波を利用した船用推進装置を備えた船。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船または牽引船(曳航用ボート)に設け、波を利用した推進力を生じさせて、たとえば他の動力を用いずとも自走できる自走式船を実現することもできる波を利用した船用推進装置並びに波を利用した船用推進装置を備えた船に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、波を利用して走行する船(ボート)としては、たとえば翼のドルフィン効果を利用したウエーブパワーボート(波浪推進船)や水中グライダーに似た羽根構造物により推進力を生じさせる方式の推進装置を用いるものなどが知られている。

【0003】

しかし、いずれも推進効率、量産性、コストなどの点で実用性に優れておらず、さらなる研究・開発が求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、このような現状に鑑み、従来構成とは異なる新たな発想、原理に基づき、波の上下動を水のジェット推進力に変えて走行することができる自走式船を実現できる優れた推進装置を創出するもので、燃料を要せず推進効率に優れ、製作容易で量産性に優れるなど極めて実用性に優れた画期的な波を利用した船用推進装置並びに波を利用した船用推進装置を備えた船を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

【0006】

水面に浮遊し波による水面の上下動により上下動する揺動部１と、この揺動部１が波により上下に揺動しても静止またはこの揺動よりも小さく揺動する水深位置に配置されている水中非揺動部２との間に、前記揺動部１と前記水中非揺動部２との相対的揺動によりピストン部３がシリンダー部４内で往復動する揺動連動ポンプ部５が備えられていて、この揺動連動ポンプ部５の前記シリンダー部４内での前記ピストン部３の往復動により生じる吐出力により船体６の後方に水が吐出されて前方への推進力が生じる、または前記シリンダー部４内での前記ピストン部３の往復動により生じる吸込み力により船体６の前方から水が吸い込まれて前方への推進力が生じる構成とされていることを特徴とした波を利用した船用推進装置に係るものである。

【0007】

また前記揺動連動ポンプ部５の前記シリンダー部４内での前記ピストン部３の往復動により生じる吐出力により船体６の後方に水が吐出されて前方への推進力が生じる構成とされているとともに、前記シリンダー部４内での前記ピストン部３の往復動により生じる吸込み力により船体６の前方から水が吸い込まれて前方への推進力が生じる構成とされていることを特徴とする請求項１記載の波を利用した船用推進装置に係るものである。

【0008】

また水面に浮遊し波により水面が上下動することで揺動する前記船体６である前記揺動部１またはこの船体６の一部に設けられている前記揺動部１と、この船体６が波により上下に揺動しても静止またはこの揺動より小さく揺動する水深位置に配置されている前記水中非揺動部２との間に、前記水中非揺動部２または前記揺動部１に連結している前記ピストン部３と、前記揺動部１または前記水中非揺動部２に連結していて波により揺動する前記揺動部１とともに前記ピストン部３が内部で相対的に往復動することで吐出力および吸込み力が生じる前記シリンダー部４と、このシリンダー部４と連通する貯水部９と、波により前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が相対的に往復動することにより生じる前記吐出力により前記貯水部９内の水を前記船体６の後方に吐出して船体６に前方への推進力を生じさせる後方吐出部７、または前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が前記往復動することにより生じる吸込み力により前記貯水部９内に外部の水を前記船体６の前方から吸い込んで船体６に前方への推進力を生じさせる前方吸込み部８と、からなる前記揺動連動ポンプ部５が備えられていることを特徴とする請求項１記載の波を利用した船用推進装置に係るものである。

【0009】

また前記揺動連動ポンプ部５は、波により前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が相対的に往復動することにより生じる前記吐出力により前記貯水部９内の水を前記船体６の後方に吐出して船体６に前方への推進力を生じさせる前記後方吐出部７と、前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が前記往復動することにより生じる吸込み力により前記貯水部９内に外部の水を前記船体６の前方から吸い込んで船体６に前方への推進力を生じさせる前方吸込み部８との双方が備えられていることを特徴とする請求項３記載の波を利用した推進装置に係るものである。

【0010】

また前記後方吐出部７および前記前方吸込み部８に逆流を抑制する逆止弁部１０が設けられていることを特徴とする請求項２記載の波を利用した船用推進装置に係るものである。

【0011】

また前記揺動連動ポンプ部５が複数備えられていることを特徴とする請求項１記載の波を利用した船用推進装置に係るものである。

【0012】

また前記請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の波を利用した船用推進装置を備えた船に係るものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明は上述のように構成したから、波の上下動を水のジェット推進力に変えて走行することができる自走式船を実現できる優れた推進装置を創出するもので、燃料を要せず推進効率に優れ、製作容易で量産性に優れるなど極めて実用性に優れた画期的な波を利用した船用推進装置並びに波を利用した船用推進装置を備えた船となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１の概略構成説明図である。

【図2】実施例２の概略構成説明図である。

【図3】実施例３の概略構成説明図である。

【図4】実施例４の概略構成説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

【0016】

船体６自体または船体６に設けた一部を揺動部１とする。たとえば船体６(または船体６を牽引するための牽引船６を含む)の底部(下部)を揺動部１とする。

【0017】

この揺動部１は波による水面の上下動により船体６が上下に揺動するとともに揺動する。

【0018】

一方、この揺動部１が波により上下に揺動してもほぼ静止またはこの揺動よりも小さくしか揺動しない水深位置(前記揺動部１とは離れた水中位置)に、水中非揺動部２を設け、この間に吐出力や吸込み力を生じさせてこの水の吐出や吸込みにより推進力が生じる揺動連動ポンプ部５を設けた構成としている。

【0019】

すなわち本発明は、この揺動部１と水中非揺動部２との間に、ピストン部３がシリンダー部４内で波の上下の揺動に連動して相対的に往復動し吐出力や吸込み力を生じさせてこの水の吐出や吸込みにより推進力が生じる揺動連動ポンプ部５を設けた構成としている。

【0020】

したがって、本発明は、波により水面が上下動することで船体６やこれに設けた前記揺動部１は上下に揺動するが、これより水中深い位置の前記水中非揺動部２はほぼ静止または揺動が小さいことから、この間に介存し両者を連結している前記揺動連動ポンプ部５は、その前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が波の上下動に連動して相対的に往復動を繰り返すことになり、この揺動連動ポンプ部５のシリンダー部４内でのピストン部３の往復動により吐出力や吸込み力が生じることとなる。

【0021】

そして本発明は、この吐出力により船体６の後方に水が吐出されるように構成することで、その反力により前方への推進力が生じる、または吸込み力により船体６の前方から水が吸い込まれるように構成することでやはり前方への推進力が生じることとなる。

【0022】

この一方または双方を推進力とすることで、波の上下動を利用した自走式船が実現できることとなる。

【0023】

さらに説明すると、たとえば波により水面が上下動することで揺動する船体６の一部(底部)を前記揺動部１とすれば、この揺動部１と、この船体６が波により上下に揺動してもほぼ静止またはこの揺動より小さく揺動する水深位置(船体６の底部よりもさらに深い水中位置)に配置されている前記水中非揺動部２とを、前記揺動連動ポンプ部５で連結した構成としている。さらに具体的に説明すれば、たとえば船体６に設けた揺動部１に水を吐出・吸込みするための貯水部９を設けるとともに、この貯水部９に連通するシリンダー部４と、このシリンダー部４内で往復動自在に設け前記水中非揺動部２に連結した前記ピストン部３とからなる前記揺動連動ポンプ部５を設けた構成としている。

【0024】

したがって、前記揺動部１と前記水中非揺動部２との間の揺動連動ポンプ部５により、すなわち波の上下の揺動によって前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が相対的に往復動することにより、吐出力および吸込み力が生じ、これによりたとえばこのシリンダー部４と連通する前記貯水部９内の水が後方吐出部７から前記船体６の後方に吐出することで船体６に前方への推進力を生じる、または前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が前記往復動することにより生じる吸込み力により前方吸込み部８から前記貯水部９内に外部の水が前記船体６の前方から吸い込まれることで船体６に前方への推進力が生じることとなる。

【0025】

ゆえに、波の上下動を水のジェット推進力に変えて走行する自走式船を実現でき、燃料を要せず推進効率に優れ、製作容易で量産性に優れるなど極めて実用性に優れた画期的な波を利用した船用推進装置となるものである。

【実施例0026】

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

【0027】

図１に示す実施例１は、水面に浮遊し波により水面が上下動することで揺動する船体６の底部を揺動部１とし、この揺動部１と船体６が波により上下に揺動してもほぼ静止またはこの揺動より小さくしか揺動しない船体６底部よりも深い水深位置に、平板状の水中非揺動部２を配置し、この揺動部１と水中非揺動部の間に、シリンダー部４とこのシリンダー部４内で往復動自在に設けたピストン部５とからなる揺動連動ポンプ部５(いわば波の上下動に連動しその波の力で吐出力と吸込み力が交互に生じる水ポンプ部あるいは水鉄砲構成部)を介存状態に設けた構成としている。

【0028】

言い換えると、船体６自体やその一部を前記揺動部１または船体６に付設した部分や単なる浮遊部に付設した部分を前記揺動部１とし、この揺動部１とこれよりさらに深い水中位置であって波があってもほぼ静止状態にある水深位置に配置された前記水中非揺動部２とを、前記構成の揺動連動ポンプ部５で連結した構成としている。

【0029】

さらに具体的に説明すると、本実施例の前記揺動連動ポンプ部５は、たとえば平板状の前記水中非揺動部２にロッド下端部が連結している前記ピストン部３と、船体６の底部の揺動部１に設けた貯水部９に上部流通口部を介して連通するシリンダー部４とからなり、波により揺動する前記揺動部１とともにシリンダー部４が揺動し前記ピストン部３がシリンダー部４内で相対的に往復動するように構成し、このピストン部３のシリンダー部４内での波に連動した往復動により、貯水部９を介して外部へ水の吐出力および外部からの水の吸込み力が生じる構成とし、この揺動連動ポンプ部５を、前記揺動部１と前記水中非揺動部２との間に設けた構成としている。

【0030】

また本実施例では、前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が相対的に往復動することにより生じる前記吐出力により前記貯水部９内の水を前記船体６の後方に吐出して船体６に前方への推進力を生じさせる後方吐出部７と、この後方吐出部７と反対側の前方に前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が前記往復動することにより生じる吸込み力により前記貯水部９内に外部の水を前記船体６の前方から吸い込んで船体６に前方への推進力を生じさせる前方吸込み部８とを設けた構成としている。

【0031】

すなわち前記揺動連動ポンプ部５は、波により前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が相対的に往復動することにより生じる前記吐出力により前記貯水部９内の水を前記船体６の後方に吐出して船体６に前方への推進力を生じさせる前記後方吐出部７と、前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が前記往復動することにより生じる吸込み力により前記貯水部９内に外部の水を前記船体６の前方から吸い込んで船体６に前方への推進力を生じさせる前方吸込み部８との双方を貯水部９の前後に設け、この後方吐出部７および前方吸込み部８の双方に逆流を抑制する逆止弁部１０を設けた構成としている。

【0032】

したがって、本実施例では、波により水面が上下動することで船体６やこれに設けた前記揺動部１は上下に揺動するが、これより水中深い位置の前記水中非揺動部２はほぼ静止または揺動が小さいことから、この間に介存し両者を連結している前記揺動連動ポンプ部５は、その前記シリンダー部４内で前記ピストン部３が波の上下動に連動して往復動を繰り返すことになり、この揺動連動ポンプ部５のシリンダー部４内でのピストン部３の往復動により吐出力や吸込み力が生じることとなる。

【0033】

そのため本実施例では、この吐出力により船体６の後方に貯水部９の水が船外へ吐出されて、その反力により前方への推進力が生じ、且つ吸込み力により船体６の前方から水が貯水部９内に吸い込まれてやはり前方への推進力が生じることとなる。

【0034】

この推進力Ｆは、Ｆ＝ρＱＶ(ρは水の密度、Ｑは吐出量・吸込み量、Ｖは吐出・吸込みの流速)となる。

【0035】

この一方の推進力のみを用いる構成としてもよいが、本実施例では、この双方を前方への推進力とすることで、波の上下動を利用した自走式船が一層容易に実現できることとなる。
またこのように本実施例では、波の上下動をポンプ構造により推進力に変える画期的な原理に基づく推進装置であるが、同時に走行時の上下動を軽減させる作用効果も期待できるものである。

【実施例0036】

図２に示す実施例２は、前記揺動連動ポンプ部５を複数備えた構成とし、推進力を増大させた構成としているが、図１の実施例１とは上下逆に揺動連動ポンプ部５のピストン部３のロッド端部を揺動部１に連結し、シリンダー部４およびこれと連通する貯水部９を水中非揺動部２に設けた構成としている。

【0037】

この実施例２では、水中非揺動部２に貯水部９を設けた構成としているが、貯水部９自体を水中非揺動部２として機能する構成としてもよい。