JPH06199285A - 水平回転浮遊体・水平固定風受け手段付き航行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 針路を決める水平回転浮体と走行を受け持ち
強風による転覆を避ける水平固定風受け手段付きの航行
装置の提供。 【構成】 複数の水平回転浮体２０が、十字型のシャー
シ１０を保持し、回転自在に設けられている。そして、
水平固定風受け手段たる帆または金属製等硬式化翼が、
シャーシ１０に対して水平方向に固定され、垂直方向に
は半回転可能にし、強風時にはこれが傾いたり倒れたり
して船全体が転覆するのを防ぐ。さらに、浮体方向制御
手段４０が、上記の水平回転浮体２０を同方向に水平回
転制御し、その針路が、シャーシ１０の向きとはあまり
関係なしに、主に５隻の水平回転浮体２０の向く方向に
大きく決められる。一方、水力発電手段が、水平回転浮
体２０に設けられ、それにそれぞれの負荷を個別に増減
させる個別負荷増減手段が設けられ、それぞれの発電負
荷に差を付け、航行装置自体の水平方向の回転がはか
れ、向きの修正がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広くは帆船のごとき風
力航行船に関するものであり、一方発電装置に関するも
のでもある。すなわち、その請求項１と２の発明は、海
洋等の水面上の風力を利用して船舶等の浮遊手段を走行
させるものであり、その他の請求項の発明はその走行力
と水の抵抗力を利用して発電機を駆動させる装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶には非常に多くの種類があるが、そ
の航行手段で分けると人力と風力とエンジン等の機関力
によるものがその代表的なものである。そして、風力利
用のものは、最近ではレジャー用のヨットやウインドサ
ーフィン等がその典型なものである。

【０００３】また従来、発電には、水力や火力、原子力
等が主に使用されていた。そして、風力や波力等が補助
的に使用されていた。しかして、水力や火力・原子力は
莫大な設備費が必要であり、風力や波力はそのエネルギ
ーが一定でない故に発電効率が大変に悪かった。そこ
で、本願発明の発明者は、海洋等の水面上の風力を利用
して船舶等の浮遊手段を走行させて、その走行力と水の
抵抗力を利用して発電機を駆動させる装置の発明をし
て、平成３年２月１５日（特願平３−４２４２９）と平
成３年１２月２日（特願平３−３４１８１１）と平成４
年２月３日（特願平４−０）に特許出願をした。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかして、レジャー用
のヨットやウインドサーフィン等はその帆がその船体に
直接取り付けられており、それはそれなりの効果やテク
ニックが生じてよいが、目新しさに欠け新たな興味は起
こさない。その上に、強風による船体の転覆の危険性は
常に大きく付きまとい、昨今を問わず尊い人命を多数失
うことも希ではなかった。

【０００５】一方、発電帆船、高速帆船、重量帆船等の
重負荷帆船においては、帆の受風面積は、大きくする必
要がある。しかし、帆の面積を大きくすると、強風によ
る帆船の転覆の危険性がさらに増し、操帆が難しくなる
問題があった。また、帆を金属製等硬式化することは、
従来の操帆方式では困難なため、殆ど実用化されていな
かった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる水平回転
浮遊体・水平固定風受け手段付き航行装置は、以上の問
題点に鑑みて、帆の操作を極力減らし、そのかわりに、
船体の機能をまず上下に分割し、自動車のシャーシの部
分と操舵輪の部分のように、船体のシャーシの部分と浮
遊体の部分に機能分離した。そして、シャーシの部分の
水平方向の向き変更はせずに、その車輪に当たる浮遊体
の部分の方向のみを車輪の左右方向への向き変更のごと
くに水平方向に同方向に回転変更することによって全船
体を針路方向に操舵して操船することを特長とするもの
である。したがって、シャーシ部分の水平方向の向きは
そのまま変わらずに、そのシャーシの進行方向のみが斜
めに走行したり横に走行したりする、と言う具合いの構
成のものである。

【０００７】以下に、本発明にかかる水平回転浮遊体・
水平固定風受け手段付き航行装置の具体的な構成を詳細
に記載する。最初に、本発明の水平回転浮遊体・水平固
定風受け手段付き航行装置の請求項１に記載の発明を説
明する。これは、まず、シャーシがある。つぎに、複数
の水平回転浮遊体がある。この複数の水平回転浮遊体
は、上記のシャーシを保持するものであって、このシャ
ーシに水平方向に回転自在に設けられたものである。そ
して、水平固定風受け手段がある。この水平固定風受け
手段は、上記のシャーシ上に設けられたものであって、
このシャーシに対して水平方向に固定されたものであ
る。最後に、浮遊体方向制御手段がある。この浮遊体方
向制御手段は、上記の複数の水平回転浮遊体を同方向に
水平回転制御するものである。

【０００８】つぎに、本発明にかかる水平回転浮遊体・
水平固定風受け手段付き航行装置の請求項２の発明の構
成を説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項１
の発明の構成と同一ゆえ、上記の請求項１の発明の構成
の説明の全文の内から下記の点を除きここに引用して、
以下の構成の説明をこれに追加する。すなわち、上記の
構成に加えて、その水平固定風受け手段が強風回避手段
を有するものである。これは、この水平固定風受け手段
が所定以上の強風を受けたときに、自らを垂直回転方向
に傾斜させて風を逃がす構成になっている。

【０００９】そして、本発明の水平回転浮遊体・水平固
定風受け手段付き航行装置の請求項３の発明の構成を説
明する。これは、以下の点以外は上記の請求項１または
２の発明の構成と同一ゆえ、上記の請求項１または２の
発明の構成の説明の全文の内から下記の点を除きここに
引用して、以下の構成の説明をこれに追加する。すなわ
ち、上記の構成に加えて水力発電手段がある。この水力
発電手段は、上記の水平回転浮遊体および／またはシャ
ーシに直接または間接的に水設けられたものである。

【００１０】最後に、本発明にかかる水平回転浮遊体・
水平固定風受け手段付き航行装置の請求項４の発明の構
成を説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項
１，２または３の発明の構成と同一ゆえ、上記の請求項
１，２または３の発明の構成の説明の全文の内から下記
の点を除きここに引用して、以下の構成の説明をこれに
追加する。すなわち、上記の構成に加えて水力発電手段
を複数とし、これら複数の水力発電手段が有するそれぞ
れの負荷を個別に増減させる個別負荷増減手段が設けら
れたものである。

【００１１】

【作用】本発明にかかる水平回転浮遊体・水平固定風受
け手段付き航行装置は、以上のごとくに構成したゆえに
以下のごとき作用が生じた。最初に、本発明にかかる水
平回転浮遊体・水平固定風受け手段付き航行装置の請求
項１に記載の発明の作用を説明する。これは、複数の水
平回転浮遊体が、シャーシに水平方向に回転自在に設け
られこのシャーシを保持する。そして、水平固定風受け
手段が、上記のシャーシ上に設けられたものであって、
このシャーシに対して水平方向に固定されたものであ
る。最後に、浮遊体方向制御手段が、上記の複数の水平
回転浮遊体を同方向に水平回転制御する。

【００１２】つぎに、本発明にかかる水平回転浮遊体・
水平固定風受け手段付き航行装置の請求項２の発明の作
用成を説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項
１の発明の作用と同一ゆえに、上記の請求項１の発明の
作用の説明の全文の内から下記の点を除きここに引用し
て、以下の構成の説明をこれに追加する。すなわち、上
記の作用に加えて、その水平固定風受け手段が強風回避
手段を有することにより、この水平固定風受け手段が所
定以上の強風を受けたときに、自らを垂直回転方向に傾
斜させて風を逃がすものである。

【００１３】つぎに、本発明にかかる水平回転浮遊体・
水平固定風受け手段付き航行装置の請求項３の発明の作
用を説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項１
または２の発明の作用と同一ゆえに、上記の請求項１ま
たは２の発明の作用の説明の全文の内から下記の点を除
きここに引用して、以下の作用の説明をこれに追加す
る。すなわち、上記の作用に加えて水力発電手段が、上
記の水平回転浮遊体および／またはシャーシに直接また
は間接的に設けられ、その水平回転浮遊体・水平固定風
受け手段付き航行装置の走行力と水の抵抗力とで発電を
する。

【００１４】最後に、本発明にかかる水平回転浮遊体・
水平固定風受け手段付き航行装置の請求項３の発明の作
用を説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項
１，２または３の発明の作用と同一ゆえ、上記の請求項
１，２または３の発明の作用の説明の全文の内から下記
の点を除きここに引用して、以下の作用の説明をこれに
追加する。すなわち、上記の作用に加えて水力発電手段
を複数とし、これら複数の水力発電手段が有するそれぞ
れの負荷を個別に増減させる個別負荷増減手段が設けら
れたものであるゆえに、それぞれの負荷に差を付けるこ
とによってそれぞれの水力発電手段の水に対する抵抗に
差がでる。これにより、その水平回転浮遊体・水平固定
風受け手段付航行装置自体の水平方向の回転がはかれ、
この水平回転浮遊体・水平固定風受け手段付航行装置の
向きの修正がなされる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の水平回転浮遊体・水平固定
風受け手段付き航行装置を、その一実施例を用いて添付
の図面と共に詳細に述べる。図１は、本発明の請求項１
の水平回転浮遊体・水平固定風受け手段付航行装置の一
実施例の平面図を示したものである。図２は、図１のも
のの背面図である。図３は、図１のもののシャーシ部分
の別の実施例の平面図を示したものである。図８は、図
１の水平回転浮遊体・水平固定風受け手段付航行装置を
利用した風力による水面航行発電装置の一実施例の平面
図を示したものである。

【００１６】最初に、本発明にかかる水平回転浮遊体・
水平固定風受け手段付き航行装置の請求項１および２に
記載の発明の一実施例を説明する。まず、十字状のシャ
ーシ１０がある。このシャーシ１０は、図３に示すごと
くにＨ型シャーシ１１であってもよい。つぎに、５隻の
水平回転浮遊体２０がある。この５隻の水平回転浮遊体
２０は、上記のシャーシ１０を保持するものであって、
このシャーシ１０に水平方向回転軸２１によって水平方
向に回転自在に設けられたものである。しかして、この
水平回転浮遊体２０は水面上に浮かぶものばかりでな
く、潜水艦のごとくに水中に浮遊するものも含む。

【００１７】そして、水平固定風受け手段たる帆または
金属製等硬式化翼３０がある。この水平固定風受け手段
３０は、上記のシャーシ１０上に設けられたものであ
り、このシャーシ１０に対して水平方向に固定されたも
のである。この水平固定風受け手段３０は、上記のシャ
ーシ１０上に水平方向には回転しないように固定されて
いるが、図４の背面図およびその側面図である図５に示
すごとくに、可倒式のものとしてその垂直方向には半回
転可能にし、通常の風の場合は図５に実線に示すごとく
これが固定されていて、強風時には図５に点線で示すご
とくにこれが傾いたり倒れたりして船全体が転覆するの
を防ぐようにするとよい。

【００１８】なお、図６と７は、それぞれその別な実施
例の側面図であって、その垂直回転軸３１の位置をそれ
ぞれに変えてもよい。最後に、浮遊体方向制御手段４０
がある。この浮遊体方向制御手段４０は、上記の５隻の
水平回転浮遊体２０を同方向に水平回転制御するもので
ある。これによって、その水平回転浮遊体・水平固定風
受け手段付航行装置の針路が、そのシャーシ１０の向き
とはあまり関係なしに主にその５隻の水平回転浮遊体２
０の向く方向に大きく決められる。

【００１９】しかして、上記の水平固定風受け手段は、
上記のごとき翼３０ばかりでなく、本願発明の発明者が
為し特許出願した風車タイプのものであってもよい（特
願平３−３４１８１１）。すなわち、水平軸回転風車を
用い、これを垂直回転させ、その回転面に帆の効果をも
たせて風力によりその船舶を航行させる。そして、この
風車の回転力で、風力発電機を稼動させるのである。

【００２０】つぎに、上記の水平回転浮遊体・水平固定
風受け手段付航行装置の発明の請求項３の一実施例を説
明する。これは、上記の構成に加えて水力発電手段５０
が、図８，９に示す平面図のごとくに上記の水平回転浮
遊体２０および／またはシャーシ１０に直接（図８）ま
たは間接（図９）的に設けられたものである。

【００２１】さらに、上記の水平回転浮遊体・水平固定
風受け手段付航行装置の発明の請求項４の一実施例を説
明する。これは、図８に示す平面図のごとくに、上記の
構成に加えて複数の水力発電手段５０が有するそれぞれ
の負荷を個別に増減させる個別負荷増減手段５１が設け
られ、それぞれの水力発電手段５０負荷に差を付けるこ
とによってそれぞれの水力発電手段５０の水に対する抵
抗に差がでる。これにより、その水平回転浮遊体・水平
固定風受け手段付航行装置自体の水平方向の回転がはか
れ、この水平回転浮遊体・水平固定風受け手段付航行装
置の向きの修正がなされる。

【００２２】また、この水力発電手段５０は、上記の水
平回転浮遊体２０に曵かれた発電浮遊体６０に設けられ
てもよい。この場合、上記の水平回転浮遊体・水平固定
風受け手段付航行装置が万一転倒した場合に、この発電
浮遊体６０を複数曵船として用いて、その発電機５０を
動力源として引き起こすことも可能である。特にこの場
合は、図４〜７に示したごとくに、その翼３０が転倒式
の場合には、その引き起こしは大変に容易になる。

【００２３】以上示したように、三体以上から構成され
たフロート（水平回転浮遊体）２０を交差フレーム（シ
ャーシ）１０の下部に装置して、該フロート２０を水平
方向に回転させることにより操船する。フロート２０の
回転には、フロート２０を装着する垂直軸（水平方向回
転軸）２１を回転させる。このほか、フロート２０に舵
２２を付けて回転させてもよい。

【００２４】フロート２０には、図１０に示すその部分
の側面図や図８の平面図のごとく、水車50ａをつけてそ
の負荷操作により、発電機50ｂを駆動させる。この時発
電された電力は、船内に蓄電したり、物理的や化学的あ
るいは機械的なエネルギーとして利用することも可能で
ある。逆に、この発電機50ｂをモーターとして、水車50
ａをスクリューとしてもよい。一方、図９の説明で述べ
たように、水車つきの船（発電浮遊体）６０を曳航して
もよい。この時、曳航される船６０を取り替えることに
より、蓄電手段やタンク等の積み換えなしに、容易に蓄
電等された電力を本船から切り離して輸送することがで
きる。また、この方式では、可倒式の帆（翼）３０を引
くワイヤ６１をフレームの受け輪を介して、曳航される
船６０につなぐことにより、可倒式の帆３０の操作が容
易に可能となる。

【００２５】帆３０は以上のごとくではある。すなわち
図１１に示すこの部分の平面図のごとくであるが、従来
技術の利用として図１２のごとくに帆３０に飛行機と同
様のフラップ、すなわち前面気流を整流するジブ様の帆
３１，３２等を装着するとよい。さらには、図１３のご
とくに、帆３０を支持する基礎部分10ａを前後（斜線部
分）に可動式とすると操船性能が向上する。この時、帆
３０を前後に傾けるようにしてもよい。

【００２６】帆３０は、上述したごとくに可倒式（垂直
方向回転式）にすると、転覆等が避けられる。この時、
その垂直回転軸３１は、その船（航行装置）の用途によ
り、図４〜７に示すごとくに、底部、帆の上下の中心、
中心より上部、中心より下部に設定できる。中心より上
部の時は、揚力が生じるほか、帆の上部の重みにより傾
き防止性能が格段に良くなることが判明した。

【００２７】帆３０を、図１４に示す正面図のごとくに
上下（あるいは上方向か下方向）に伸縮、収納式のスラ
イド翼30ａ，30ｂにしてもよい。同様にして、帆３０に
は、図１５に示す正面図のごとくに、窓状の開閉部30ｃ
を設け、それを適宜操作すると、操船性能が向上する。

【００２８】また、図１９，２０，２１に示すフロート
部分の側面図のごとくに、フロート２０に水平舵２３を
装着すると、その操作により船体（上記の航行装置）の
搖れや風による傾斜角度を制御できる。船搖れ制御に付
いては、自動化するとよい。そして、図１７，１８に示
すシャーシ２０部分の平面図のごとくに、帆付きフレー
ムではないフレームを伸縮、収納式（図１８）、あるい
は狭みのように交差角度を変えられるようにする（図１
７）と駐船スペースが節約できる。また、図１９に示す
フロート部分の側面図と図２０に示すその正面図および
図２１に示すその平面図のごとくに、フロート２０に一
対の水中水平翼２３を設けて、且つ上記の水平方向回転
軸２１をユニバーサリジョイントにすると、水平方向の
傾きに対応調整できてよい。

【００２９】その他、帆３０は硬式、枠組み等骨組み構
造付きの帆布性でもよい。また、停泊時等、シャーシ付
近に降ろして風圧を避けられるようにするとよい。そし
て、帆３０の内部を浮きにすると転覆時の安全をはかれ
る。さらに、その浮き内部に水素、ヘリウムを封入し、
空中浮力を与えるとよい。また帆３０は、その曲面に関
接等を設けて、風向きに対して、その曲面を変えられる
ようにするとよい。

【００３０】一方、フロート２０は、その全てが同一水
平方向に向くばかりでなく、それぞれ別方向にも水平回
転して舵の役割を持たせることも可能である。これによ
り、新たな航法の開拓がなせ、新たなレジャー装置や海
洋スポーツ用装置としての応用範囲が広がる。

【００３１】

【発明の効果】本発明にかかる水平回転浮遊体・水平固
定風受け手段付き航行装置は、以上のごとくになしたゆ
えに以下のごとき多大な効果が生じた。すなわち、まず
帆を金属製等硬式化することが可能となった。つぎに、
このことにより水平軸を中心として可倒式、垂直回転式
にすることも可能となった。そして、この効果として、
船体を支持するフレームないしシャーシが横風でも傾か
なくなった。それゆえ、帆を巨大化することが可能とな
ることが判明した。さらに、風上に切り上がっていく帆
走で、殆ど瞬時に回頭することが可能となり、風上方向
へのジグザグ帆走性能が著しく向上するため操帆作業か
ら解放され操船が著しく容易となった。

【００３２】その他、新たなレジャー用・スポーツ用の
船舶が提供された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１の水平回転浮遊体・水平固定
風受け手段付航行装置の一実施例の平面図を示したもの
である。

【図２】図１のものの背面図である。

【図３】図１のもののシャーシ部分の別の実施例の平面
図を示したものである。

【図４】図１のものの翼が可倒式の一実施例の側面図で
ある。

【図５】図４のものの正面図である。

【図６】図１のものの翼が可倒式の別な実施例の側面図
である。

【図７】図１のものの翼が可倒式のさらに別な実施例の
側面図である。

【図８】図１の水平回転浮遊体・水平固定風受け手段付
航行装置を利用した風力による水面航行発電装置の一実
施例の平面図を示したものである。

【図９】図１のものの別な実施例であって、水車つきの
船（発電浮遊体）を曳航している省略平面図である。

【図１０】図１のものの別な実施例であって、フロート
に水車をつけてその負荷操作により、発電機を駆動させ
る実施例の側面図である。

【図１１】図１に示す実施例の翼の部分の平面図であ
る。

【図１２】図１１のものに、飛行機と同様のフラップを
装着した平面図である。

【図１３】図１１のものに、帆を支持する基礎部分を前
後（斜線部分）に可動式とした実施例の平面図である。

【図１４】図１のものの帆を、上下に伸縮、収納式のス
ライド翼にした実施例の正面図である。

【図１５】図１の帆に、窓状の開閉部を設け、それを適
宜操作する実施例の正面図である。

【図１６】図１０のもののフロートに水平方向回転舵を
設けた側面図を示したものである。

【図１７】狭みのように交差角度を変えられるようにさ
れたシャーシ部分の平面図である。

【図１８】伸縮、収納式のシャーシ部分の平面図を示し
ている。

【図１９】図１のもののフロートの１部の別な実施例の
側面図である。

【図２０】図１９のものの正面図である。

【図２１】図１９のものの平面図である。

【符号の説明】

１０ シャーシ ２０ 水平回転浮遊体 ３０ 翼 ３１ 垂直回転軸 ４０ 浮遊体方向制御手段 ５０ 水力発電手段 ５１ 個別負荷増減手段 ６０ 発電浮遊体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャーシ、該シャーシを保持するものであ
   ってこのシャーシに水平方向に回転自在に設けられた複
   数の水平回転浮遊体、上記のシャーシ上に設けられたも
   のであってこのシャーシに対して水平方向に固定された
   水平固定風受け手段、および上記の複数の水平回転浮遊
   体を同方向に水平回転制御する浮遊体方向制御手段、よ
   り構成されることを特徴とした水平回転浮遊体・水平固
   定風受け手段付き航行装置。
2. 【請求項２】水平固定風受け手段が、所定以上の強風を
   受けたときに垂直回転方向に傾斜し風を逃がす強風回避
   手段を有することを特徴とした請求項１に記載の水平回
   転浮遊体・水平固定風受け手段付き航行装置。
3. 【請求項３】水平回転浮遊体および／またはシャーシ
   が、直接または間接的に水力発電手段を有することを特
   徴とした請求項１又は２に記載の水平回転浮遊体・水平
   固定風受け手段付き航行装置。
4. 【請求項４】水力発電手段が複数から成り、それぞれの
   水力発電手段の負荷を個別に増減させる個別負荷増減手
   段を有することを特徴とした請求項１，２又は３に記載
   の水平回転浮遊体・水平固定風受け手段付き航行装置。