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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】P2024060859
(43)【公開日】2024-05-07
(54)【発明の名称】船舶
(51)【国際特許分類】
   B63B 83/30 20200101AFI20240425BHJP
   B63B 79/10 20200101ALI20240425BHJP
   B63B 49/00 20060101ALI20240425BHJP
   B63H 9/04 20200101ALI20240425BHJP
   B63H 9/10 20060101ALI20240425BHJP
   B63H 21/20 20060101ALI20240425BHJP
   B63H 9/02 20060101ALN20240425BHJP
【FI】
B63B83/30
B63B79/10
B63B49/00 Z
B63H9/04
B63H9/10 A
B63H21/20
B63H9/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022168412
(22)【出願日】2022-10-20
(71)【出願人】
【識別番号】503218067
【氏名又は名称】住友重機械マリンエンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162640
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 康樹
(72)【発明者】
【氏名】新井 祐司
(72)【発明者】
【氏名】舛谷 明彦
(57)【要約】
【課題】風力で推進する船舶を容易に得ることができる、船舶を提供する。
【解決手段】船舶1は、既存船100を利用した船舶である。すなわち、既存船100を利用することで、全体を一から製造することなく改造によって船舶1を得ることができる。風力によって船体を推進させる風力推進部10は、既存船100の船体11の上甲板19に対して追加で設けられる。従って、既存船100の船体を流用し、当該船体11の上甲板19に風力推進部10を追加することで、容易に、且つ低コストで船舶を改造することができる。以上により、風力で推進する船舶1を容易に得ることができる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
既存船を利用した船舶であって、
前記既存船の船体の上甲板に対して追加で設けられ、風力によって前記船体を推進させる風力推進部を備える、船舶。
【請求項2】
前記風力推進部は、前記船体の補強部材の上側に配置される、請求項1に記載の船舶。
【請求項3】
前記風力推進部は、
前記上甲板に取り付けられる支持構造と、
推進力を発生する推進部と、を有する、請求項1に記載の船舶。
【請求項4】
前記支持構造は、前記上甲板の既存の艤装品を跨いだ状態で、前記上甲板に取り付けられる、請求項3に記載の船舶。
【請求項5】
前記船体には、最も船首側に設けられる前記風力推進部よりも前記船首側に、レーダーが設けられる、請求項1に記載の船舶。
【請求項6】
前記船体には、最も船首側に設けられる前記風力推進部よりも前記船首側に、風向風速計が設けられる、請求項1に記載の船舶。
【請求項7】
前記風力推進部は、畳むことが可能であり、畳んだ状態では、前記船体の船幅方向からはみ出ないように配置される、請求項1に記載の船舶。
【請求項8】
前記支持構造は、前記船体の補強部材の上側に配置される、請求項3に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、船舶に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、CO等のGHGの削減のために、風力等の再生可能エネルギーを用いて推力を発生する船舶が知られている。例えば、特許文献1に記載された船舶は、プロペラによる推進器に加えて、船体上に、風力によって船体を推進させる風力推進部を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-45018号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、風力推進部を有する船舶を得るためには、新規の船舶を建造する必要がある。しかし、新規の船舶の建造にはコストがかかり、建造のための作業も多くなるという問題がある。従って、風力で推進する船舶を容易に得ることが求められていた。
【0005】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、風力で推進する船舶を容易に得ることができる、船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る船舶は、既存船を利用した船舶であって、既存船の船体の上甲板に対して追加で設けられ、風力によって船体を推進させる風力推進部を備える。
【0007】
本発明に係る船舶は、既存船を利用した船舶である。すなわち、既存船を利用することで、全体を一から製造することなく改造によって船舶を得ることができる。風力によって船体を推進させる風力推進部は、既存船の船体の上甲板に対して追加で設けられる。従って、既存船の船体を流用し、当該船体の上甲板に風力推進部を追加することで、容易に、且つ低コストで船舶を改造することができる。以上により、風力で推進する船舶を容易に得ることができる。
【0008】
風力推進部は、船体の補強部材の上側に配置されてよい。この場合、補強部材で風力推進部を支持することができる。
【0009】
風力推進部は、上甲板に取り付けられる支持構造と、推進力を発生する推進部と、を有してよい。この場合、上甲板に対して支持構造を介して風力推進部を設けることができる。そのため、既存船の上甲板の既存の構造物の制約を低減した状態で、上甲板に風力推進部を設けることができる。
【0010】
支持構造は、上甲板の既存の艤装品を跨いだ状態で、上甲板に取り付けられてよい。この場合、既存船の既存の艤装品を移動させることなく、上甲板に風力推進部を設けることができる。
【0011】
船体には、最も船首側に設けられる風力推進部よりも船首側に、レーダーが設けられてよい。この場合、レーダーは、風力推進部に阻害されず、良好に船首側の物体を検出することができる。
【0012】
船体には、最も船首側に設けられる風力推進部よりも船首側に、風向風速計が設けられてよい。この場合、風向風速計は、風力推進部に阻害されず、良好に風向及び風速を検出することができる。
【0013】
風力推進部は、畳むことが可能であり、畳んだ状態では、船体の船幅方向からはみ出ないように配置されてよい。この場合、改造後の船舶が湾口などに侵入する場合でも、既存船と同様な安全性にて侵入できる。
【0014】
支持構造は、船体の補強部材の上側に配置されてよい。この場合、既存の補強部材が、追加された風力推進部を支持することができる。このため、風力推進部を追加するために、追加で新規の補強部材を設けるためのコスト増加を抑制できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、風力で推進する船舶を容易に得ることができる、船舶を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の実施形態に係る船舶の一例を示す概略断面図である。
図2】(a)はロータ帆の原理について説明する図であり、(b)は船舶の概略平面図である。
図3】船舶の概略平面図である。
図4】船体を後側から見たときの概略断面図である。
図5】支持構造が補強部材の上側に配置される状態を説明するための図である。
図6】既存船を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、「前」「後」の語は船体の船首と船尾を結ぶ方向に対応するものであり、「横」の語は船体の左右(幅)方向に対応するものであり、「上」「下」の語は船体の上下方向に対応するものである。
【0018】
図1は、本発明の実施形態に係る船舶の一例を示す概略断面図である。船舶1は、例えば原油や液体ガス等の石油系液体貨物を運搬する船舶であり、例えば、オイルタンカーである。なお、船舶は、オイルタンカーに限定されず、例えば、バルクキャリア、その他、様々な種類の船舶であってよい。
【0019】
船舶1は、図1に示すように、船体11と、推進器12と、複数の風力推進部10と、を備えている。船体11は、船首部2と、船尾部3と、機関室4と、貨物室6と、を有している。船体11の上部には(または船内には)上甲板19が設けられている。船首部2は、船体11の前方側に位置している。船尾部3は、船体11の後方側に位置している。
【0020】
船首部2は、例えば満載喫水状態における造波抵抗の低減が図られた形状を有している。推進器12は、船体11の推力を機械的に発生させるものであり、例えばスクリューが用いられている。推進器12は、推進時に船尾部3における喫水線(海Wの水面)よりも下方に設置される。また、船尾部3における喫水線よりも下方には、針路を調整するための舵15が設置されている。
【0021】
機関室4は、船尾部3の船首側に隣り合う位置に設けられている。機関室4は、推進器12に駆動力を付与するためのメインエンジン16を配置するための区画である。上甲板19上には、機関室4の上方に居住区22、及び排気用の煙突23が設けられる。貨物室6は、船首部2と機関室4との間に設けられている。貨物室6は、貨物を収容するための区画である。貨物室6は、外板20と内板21の二重船殻構造を採用することによって、複数の貨物室26と複数のバラストタンク27とに区画されている。なお、貨物室26を区切る隔壁を船首側から順に隔壁28A,28B,28C,28D,28Eとする。貨物室26は、前後方向に延びる隔壁28Fによって区切られる(図3及び図4参照)。バラストタンク27は、船の大きさ等に応じた量のバラスト水を収容する。
【0022】
風力推進部10は、風力によって船体11を推進させる機構である。本実施形態では、風力推進部10としてロータ式の風力推進機構が採用されている。風力推進部10は、船体11の上甲板19上に前後方向に並ぶように複数(ここでは四個)設けられている。図2(a)に示すように、風力推進部10は、上下方向に延びる円柱状のロータ帆31(推進部)と、ロータ帆31を回転させる電動機32と、を備える。ロータ帆31に対して横側から風WDが吹き込むと、後側ではロータ帆31の回転方向と風WDの向きが互いに反対となり、前側ではロータ帆31の回転方向と風WDの向きが一致する。これによって、ロータ帆31の前後で圧力差が発生することで、前側へ向かう推力PFが発生する(マグナス効果)。図2(b)に示すように、船体11に対して横側から風WDが吹くことで、各風力推進部10の推力PFにより、船体11は前方へ進む。
【0023】
図1に示すように、船体11には、レーダー51と、風向風速計52と、舵角計53と、計測器54と、が設けられる。レーダー51は、船舶1周囲に存在する物体を検出する機器である。風向風速計52は、風向き、及び風速などの風に関する情報を検出可能な機器である。船体11には、最も船首側に設けられる風力推進部10Aよりも船首側に、レーダー51及び風向風速計52が設けられる。具体的に、レーダー51及び風向風速計52は、上甲板19上のうち、隔壁28Aに対応する位置に設けられる。舵角計53は、舵15の角度を検出する機器である。舵角計53は、船尾部3に設けられる。計測器54は、船体11の姿勢・動揺などの船体運動や方位を計測する機器である。計測器54は、船首部2に設けられる。その他、船体11には、天気予報等の予め風の状態を把握しておくことができるような情報受信部、GPSなど、船体11の位置を検出可能な計測器を備えてよい。
【0024】
次に、風力推進部10の構成について、図1,3,4を参照して更に詳細に説明する。図3(a)は、船体11を上方から見たときの概略図である。図4は、船体11を船尾側から見たときの概略断面図である。図4に示すように、船体11は、右舷側のバラストタンク27Aと、左舷側のバラストタンク27Bと、底側のバラストタンク27Cと、を備える。バラストタンク27A,27Bは、船幅方向の外板20Aと内板21Aとの間にそれぞれ形成される(図3も参照)。バラストタンク27Cは、底側の外板20Bと内板21Bとの間に形成される。
【0025】
風力推進部10は、上甲板19に取り付けられる支持構造40と、推進力を発生する推進部としてのロータ帆31と、を備える。支持構造40の下端部は、上甲板19に固定される。ロータ帆31の下端部は、支持構造40の上面に固定される。これにより、ロータ帆31の下端部は、上甲板19に直接設けられるのではなく、支持構造40を介して上甲板19に設けられる。本実施形態では、四つの風力推進部10A,10B,10C,10Dが設けられるため、四つのロータ帆31及び四つの支持構造40が設けられる。ただし、ロータ帆31及び支持構造40の数や配置は特に限定されるものではない。
【0026】
図4に示すように、支持構造40は、上甲板19から上方へ離間した位置にて船幅方向に延びる上壁部41と、上壁部41の船幅方向の右左の端部から下方へ延びる側壁部42A,42Bと、を備える。上壁部41は、船幅方向において、船体11の中央位置から右舷側及び上限側の端部付近まで延びている。上壁部41の上面からは、船幅方向における中央位置にて、ロータ帆31が上方へ延びる。側壁部41A,41Bの下端部は、上甲板19に固定される。上壁部41及び側壁部41A,41Bは、所定の厚みを有する板状部材によって構成される。上壁部41及び側壁部41A,41Bは、所定の厚みにて、前後方向に延びるように構成される。これにより、上甲板19上に、支持構造40が構成される。上壁部41と上甲板19との間には、空間SPが形成される。当該空間SPには、配管など、上甲板19に設けられた艤装品46が配置されてよい。このように、支持構造40は、上甲板19の艤装品46を跨いだ状態で、上甲板19に取り付けられてよい。
【0027】
図1及び図3に示すように、風力推進部10Aの支持構造40は、隔壁28Bの上側の位置に設けられる。風力推進部10Bの支持構造40は、隔壁28Cの上側の位置に設けられる。風力推進部10Cの支持構造40は、隔壁28Dの上側の位置に設けられる。風力推進部10Dの支持構造40は、隔壁28Eの上側の位置に設けられる。図1に示すように、風力推進部10Aの支持構造40の後端部40bは、隔壁28Bの上側に配置される。風力推進部10Bの支持構造40の後端部40bは、隔壁28Cの上側に配置される。風力推進部10Cの支持構造40の前端部40aは、隔壁28Dの上側に配置される。風力推進部10Dの支持構造40の前端部40aは、隔壁28Eの上側に配置される。
【0028】
風力推進部10は、船体11の補強部材60の上側に配置される。本実施形態では、支持構造40は、船体11の補強部材60の上側に配置される。補強部材60は、船体11の構造の強度を補強する部材である。補強部材60として、船体11内に設けられる隔壁、及びロンジなどが挙げられる。本実施形態では、内板21A,21B(図3及び図4)、隔壁28A~28F(図1及び図3)、及びロンジ47(図4参照)が補強部材60に該当する。これらの補強部材60は、上甲板19の下面に固定されることで、上甲板19を下面側から補強する部材である。
【0029】
本実施形態では、支持構造40の側壁部41A,41Bが、内板21A,21Bの上側に設けられる。図5(a)に示すように、側壁部41Aは、船幅方向において、内板21Aの板厚の範囲内に収まるように配置される。これにより、側壁部41Aの下端部と内板21Aの上端部が、上甲板19を挟んで、上下方向に対向するように配置される。なお、内板21の主面21aと主面21bとの間の範囲内に、側壁部41Aの主面41aと主面41bとの間の範囲の何れかの箇所が収まっていればよい。ただし、支持構造40の一部と、補強部材60の一部とが、上下方向において重なり合っていればよい。例えば、図5(b)に示すように、支持構造40が船幅方向に延びる側壁部45を有している場合、当該側壁部45の一部と、内板21Aの一部とが、上下方向において重なり合っている構造は、支持構造40が補強部材60の上側に設けられる構造である。
【0030】
また、図1に示すように、風力推進部10A,10B,10C,10Dの支持構造40の一部は、補強部材60である隔壁28B,28C,28D,28Eと上下方向に重なるように配置される。
【0031】
なお、支持構造40の側壁部41A,41Bは、ロンジ47と重なるように配置されてよい。また、支持構造40の側壁部の数は限定されず、側壁部41A,41Bに加え、隔壁28Fと重なるような側壁部を更に有してよい。その他、支持構造40の側壁部の位置、数、延びる方向などは適宜変更してもよい。
【0032】
図3(b)に示すように、風力推進部10は、畳むことが可能である。具体的に、ロータ帆31は、支持構造40に対して回転可能に連結されており、水平方向へ延びるように畳むことができる。ここでは、風力推進部10A,10Cのロータ帆31は、後方へ畳まれる。風力推進部10B,10Dのロータ帆31は、前方へ畳まれる。風力推進部10のロータ帆31は、畳んだ状態では、船体11の船幅方向からはみ出ないように配置される。すなわち、風力推進部10A,10B,10C,10Dの畳まれたロータ帆31の上端部は、何れも、外板20A,20Bよりも船幅方向における内側に配置される。また、風力推進部10A,10B,10C,10Dのロータ帆31は、畳んだ状態では、船体11の船幅方向における中心線CLに対して傾斜するように配置される。ロータ帆31の中心線CLに対する傾斜角度は特に限定されず、他のロータ帆31と接触せず、船体11からはみ出なければよい。
【0033】
風力推進部10A,10B,10C,10Dのロータ帆31は、畳んだ状態では、他の風力推進部の支持構造40、または補強部材60で支えられるように配置されてよい。図3(b)に示す例では、風力推進部10Aのロータ帆31の上端部は、隣の風力推進部10Bの支持構造40上で支えられるように配置される。風力推進部10Bのロータ帆31の上端部は、隣の風力推進部10Aの支持構造40上で支えられるように配置される。風力推進部10Cのロータ帆31の上端部は、隣の風力推進部10Dの支持構造40上で支えられるように配置される。風力推進部10Dのロータ帆31の上端部は、隣の風力推進部10Cの支持構造40上で支えられるように配置される。なお、ロータ帆31の上端部は、補強部材60の位置において、当該補強部材60に支持される状態で、上甲板19上に直接配置されてもよい。
【0034】
ここで、本実施形態に係る船舶1は、図6に示すような既存船100を利用した船舶である。船舶1は、既存船100の船体11の上甲板19に対して追加で風力推進部10を設けるような改造を行うことで製造される。既存船100は、風力推進部10を有さず、推進器12を回転させる推進力のみによって移動する。既存船100は、推進器12の推進力で移動するので隣で向かい合う舵15が小さくてよいが、改造後の船舶1は風力で推進するため、向きを調整するために舵15を大きいものに改造する(図1参照)。なお、改造時には推進器12のプロペラを可変ピッチのものに交換してよい。また、既存船100では、レーダー51及び風向風速計52は居住区22の上部に設けられているが、改造時には、風力推進部10Aよりも船首側にレーダー51及び風向風速計52を位置変更するか、追加で設ける(図1参照)。なお、本明細書において「既存船」とは、「既に建造された船」の意味であり、「昔からある類の船(船種)」の意味ではない。
【0035】
既存船100の上甲板19には、配管等の既存の艤装品46が設けられている。改造時には、既存の艤装品46の位置を変更することなく、風力推進部10が既存の艤装品46と干渉しないように設けられる。支持構造40は、上甲板19の既存の艤装品46を跨いだ状態で、上甲板19に取り付けられる。
【0036】
次に、本実施形態に係る船舶1の作用・効果について説明する。
【0037】
本実施形態に係る船舶1は、既存船100を利用した船舶である。すなわち、既存船100を利用することで、全体を一から製造することなく改造によって船舶1を得ることができる。風力によって船体を推進させる風力推進部10は、既存船100の船体11の上甲板19に対して追加で設けられる。従って、既存船100の船体を流用し、当該船体11の上甲板19に風力推進部10を追加することで、容易に、且つ低コストで船舶を改造することができる。以上により、風力で推進する船舶1を容易に得ることができる。
【0038】
風力推進部10は、船体11の補強部材60の上側に配置されてよい。この場合、補強部材60で風力推進部10を支持することができる。
【0039】
風力推進部10は、上甲板19に取り付けられる支持構造40と、推進力を発生するロータ帆31(推進部)と、を有してよい。この場合、上甲板19に対して支持構造40を介して風力推進部10を設けることができる。そのため、既存船100の上甲板19の既存の構造物の制約を低減した状態で、上甲板19に風力推進部10を設けることができる。
【0040】
支持構造40は、上甲板19の既存の艤装品46を跨いだ状態で、上甲板19に取り付けられてよい。この場合、既存船100の既存の艤装品46を移動させることなく、上甲板19に風力推進部10を設けることができる。
【0041】
船体11には、最も船首側に設けられる風力推進部10Aよりも船首側に、レーダー51が設けられてよい。この場合、レーダー51は、風力推進部10に阻害されず、良好に船前方の物体を検出することができる。
【0042】
船体11には、最も船首側に設けられる風力推進部10よりも船首側に、風向風速計52が設けられてよい。この場合、風向風速計52は、風力推進部10に阻害されず、良好に風向及び風速を検出することができる。
【0043】
風力推進部10は、畳むことが可能であり、畳んだ状態では、船体11の船幅方向からはみ出ないように配置されてよい。この場合、改造後の船舶1が湾口などに侵入する場合でも、風力推進部10が陸側の構造物と接触することを抑制し、既存船100と同等な安全性にて侵入できる。
【0044】
支持構造40は、船体11の補強部材60の上側に配置されてよい。この場合、既存の補強部材60が、追加された風力推進部10を支持することができる。このため、風力推進部10を追加するために、追加で新規の補強部材を設けるためのコスト増加を抑制できる。
【0045】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【0046】
例えば、上述の実施形態では、風力推進部として、ロータ帆を有するものを例示したが、風力推進部の種類は特に限定されない。例えば、風力推進部として、ウィンドチャレンジャーに代表される硬翼帆、その他、サクション帆などのタイプの風力推進部を採用してよい。
【0047】
上述の風力推進部の支持構造は、補強部材の上側に設けられていたが、補強部材以外の位置に設けられてもよい。また、上述の風力推進部は、支持構造を有していたが、支持構造を省略し、推進部を直接上甲板に追加して設けてもよい。具体的に、隔壁28の上側に、支持構造を介することなく、直接ロータ帆31を配置してもよい。この場合、別途支持構造を設けないので、さらなるコストダウンを行うことが可能となる。
【0048】
[形態1]
既存船を利用した船舶であって、
前記既存船の船体の上甲板に対して追加で設けられ、風力によって前記船体を推進させる風力推進部を備える、船舶。
[形態2]
前記風力推進部は、前記船体の補強部材の上側に配置される、形態1に記載の船舶。
[形態3]
前記風力推進部は、
前記上甲板に取り付けられる支持構造と、
推進力を発生する推進部と、を有する、形態1又は2に記載の船舶。
[形態4]
前記支持構造は、前記上甲板の既存の艤装品を跨いだ状態で、前記上甲板に取り付けられる、形態3に記載の船舶。
[形態5]
前記船体には、最も船首側に設けられる前記風力推進部よりも前記船首側に、レーダーが設けられる、形態1~4の何れか一項に記載の船舶。
[形態6]
前記船体には、最も船首側に設けられる前記風力推進部よりも前記船首側に、風向風速計が設けられる、形態1~5の何れか一項に記載の船舶。
[形態7]
前記風力推進部は、畳むことが可能であり、畳んだ状態では、前記船体の船幅方向からはみ出ないように配置される、形態1~6の何れか一項に記載の船舶。
[形態8]
前記支持構造は、前記船体の補強部材の上側に配置される、形態3に記載の船舶。
【符号の説明】
【0049】
1…船舶、10…風力推進部、11…船体、31…ロータ帆(推進部)、40…支持構造、51…レーダー、54…風向風速計、60…補強部材、100…既存船。
図1
図2
図3
図4
図5
図6