JP2024059222A - 船舶 - Google Patents

Abstract

【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】船舶は、風力によって船体を推進させる風力推進部１０を備える。そのため、船舶１は、風力によって推進することができる。ここで、風力推進部１０は、上甲板１９に設けられる。上甲板１９に風力推進部１０を設ける場合、上甲板１９の支持強度を確保する必要がある。これに対し、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。この場合、船体１１の補強部材６０が、風力推進部１０を支持することができるため、追加の支持部材を不要、または低減することができる。以上より、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

Description

本発明は、船舶に関するものである。

近年、ＣＯ_２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。

特開２０２０－４５０１８号公報

ここで、船体の上甲板に風力推進部を設ける場合、上甲板の支持強度を確保する必要がある。この場合、船体に対して支持部材を追加で設けるとコストが増加し、船体の製造時の工数も増加するという問題がある。

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。

本発明に係る船舶は、船体と、上甲板に設けられ、風力によって船体を推進させる風力推進部と、を備え、風力推進部は、船体の補強部材の上側に配置される。

本発明に係る船舶は、風力によって船体を推進させる風力推進部を備える。そのため、船舶は、風力によって推進することができる。ここで、風力推進部は、上甲板に設けられる。上甲板に風力推進部を設ける場合、上甲板の支持強度を確保する必要がある。これに対し、風力推進部は、船体の補強部材の上側に配置される。この場合、船体の補強部材が、風力推進部を支持することができるため、追加の支持部材を不要、または低減することができる。以上より、風力で推進する船舶を容易に得ることができる。

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、船舶が湾口などに侵入する場合でも、風力推進部が陸側の構造物を接触することを抑制できる。

風力推進部は、畳んだ状態では、船体の船幅方向における中心線に対して傾斜するように配置されてよい。この場合、風力推進部を他の風力推進部と接触しないように畳むことが可能となり、風力推進部を長くすることができる。

風力推進部は、畳んだ状態では、他の風力推進部の支持構造、または補強部材で支えられるように配置されてよい。この場合、畳んだ状態の風力推進部を支持するための構造を追加することを抑制できる。

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。

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。 （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。 船舶の概略平面図である。 船体を後側から見たときの概略断面図である。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本実施形態に係る船舶は、風力によって船体を推進させる風力推進部１０を備える。そのため、船舶１は、風力によって推進することができる。ここで、風力推進部１０は、上甲板１９に設けられる。上甲板１９に風力推進部１０を設ける場合、上甲板１９の支持強度を確保する必要がある。これに対し、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。この場合、船体１１の補強部材６０が、風力推進部１０を支持することができるため、追加の支持部材を不要、または低減することができる。以上より、風力で推進する船舶１を容易に得ることができる。

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、船舶１が湾口などに侵入する場合でも、風力推進部１０が陸側の構造物を接触することを抑制できる。

風力推進部１０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てよい。この場合、風力推進部１０を他の風力推進部１０と接触しないように畳むことが可能となり、風力推進部１０を長くすることができる。

風力推進部１０は、畳んだ状態では、他の風力推進部１０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。この場合、畳んだ状態の風力推進部１０を支持するための構造を追加することを抑制できる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

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。

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。

［形態１］
船体と、
前記上甲板に設けられ、風力によって前記船体を推進させる風力推進部と、を備え、
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、船舶。
［形態２］
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に記載の船舶。
［形態３］
前記風力推進部は、畳んだ状態では、前記船体の船幅方向における中心線に対して傾斜するように配置される、形態２に記載の船舶。
［形態４］
前記風力推進部は、畳んだ状態では、他の前記風力推進部の支持構造、または前記補強部材で支えられるように配置される、形態２または３に記載の船舶。

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、６０…補強部材。

Claims (4)

1. 船体と、
   上甲板に設けられ、風力によって前記船体を推進させる風力推進部と、を備え、
   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、船舶。
2. 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。
3. 前記風力推進部は、畳んだ状態では、前記船体の船幅方向における中心線に対して傾斜するように配置される、請求項２に記載の船舶。
4. 前記風力推進部は、畳んだ状態では、他の前記風力推進部の支持構造、または前記補強部材で支えられるように配置される、請求項２に記載の船舶。
   

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