[发明专利]辅助性地利用风力推动力的混合动力船舶

说明书

技术领域

本发明涉及这样的船舶：将风力辅助性地用于船舶的推动力，在该船舶中，使居住区塔楼化，并将居住区塔楼与两舷之间的区域设为更大的空间来设置用于利用风力的帆以及帆展开装备，从而主要利用了来自船尾方向的顺风，本发明是能够节省燃料费、防止大气污染、适用于商业船舶特别是对宽体船有利的船舶发明。

背景技术

自人类有史以来，在使用机械力来进行船舶推进之前，利用风力使船航行持续了很长的时间。在初期是简单且较小的帆船，但由于帆的大型化和扬帆方式的进步、利用多个帆的技术的进步、帆的强度以及桅杆的强度的提高，能够实现快速的更大型的船的扬帆行驶。最后所应用的顺风型帆船被认为是集成了上述技术的产物。

此后，根据船舶的定期行驶性、高速化、大型化的市场要求，采用了产业革命的机械性地利用蒸汽动力的方式，发生了巨大的发展。内燃机中的柴油发动机被用于船舶，由于其便利性、大功率性、高效率化，使得该蒸汽动力的应用被取代。

近年来，两次石油危机、雷曼危机、燃料费的暴涨导致了世界经济的停滞，海运界每次都因此而长期处于萧条，不得不进行亏损航行，为了克服该情况，船舶的行驶方式受到了很大影响。主发动机运转模式、规格的变更也是其中较大的一个项目。用于节约燃料费的主发动机减速运转、超减速运转也是对策之一。30％MCR(MCR:Maximum Continuous Rating：最大持续额定输出，以下相同)运转(以最大输出的30％进行的低负载运转)是理所当然的措施，10％MCR运转状态也成为了常态。

当减速至这种程度时，利用风力的帆船行驶、和作为辅助推力装置的的帆的利用也进入了人们的视野，在第一次石油危机以后，提出了各种方案，制造了几艘与顺风船等以往的帆船不同的、采用了以发动机为主以帆为辅的方式的现代型的帆装船。

新爱德丸是于“昭和55年(1980)制造完成的世界最初的控帆不需要人力的节能帆装商船的实际应用的第一艘船”，并因“为了节约燃料消耗而利用自然的风能”而接受了准官方的资金援助即“财团法人日本船舶振兴会的援助，并由财团法人日本舶用设备开发协会研究开发，并将其实际应用”，据称，“以控帆的自动化为主，还对船型和螺旋桨、发动机等进行了改善，与同类型的一般货船相比，燃料的节约可达到50％”(参照非专利文献1)。

然而，商船在制造成本方面处于敏感的经济位置。对于新爱德丸的情况，可以说，与一般的使用了内燃机的商船相比，开发成本更高，高到不得不接受准官方的资金援助来进行开发。即，如非专利文献1的新爱德丸模型图所示，由于需要在船尾具备内燃机的分区，与此同时，对于除此之外的风力推进机构，还需要将控帆机构埋设于船中央以及船首部的甲板上的帆和其甲板下，因此不仅在原本的用于扬帆行驶的设备购入方面追加成本，而且扬帆行驶设备还影响了船整体的结构，综合起来，制造成本、开发成本不可避免地升高。并且还产生如下问题，扬帆行驶设备带来以下所述的负面效果。

即，在甲板上设置多个帆的桅杆并将其支承构造设置于甲板之下这一方式，不仅导致制造成本升高，还会产生如下的作为商船的根本问题：因占据甲板上空间的扬帆行驶设备而对卸货的开口部产生制约，从而导致卸货的装卸作业受阻，进而额外增加了装卸作业的时间与成本。

除此之外，不仅扬帆行驶装备抢占了设在船上部的货物搭载空间，而且还因甲板下的用于扬帆行驶的附带设备的设置而产生船中的货物容量减少的问题。容易想象到，如果货物搭载量减少，则每单位装载量的燃料费也会上升，即使船体的一个单位的燃料费减少，但每单位装载货物的单位燃料费和装卸费都会上升，其结果，即使是“与同类型的一般货船相比可实现50％的燃料节约”，但对于商船也是行不通的，从而，采取了这种结构的现有的、采用了以发动机为主以帆为辅的方式的现代型的帆装船并未普及。

最近，为了应对原油的暴涨和低碳化、以及CO2排出所导致的地球温室效应问题，以进一步削减矿物燃料的使用量为目的，还开发了非专利文献2所示的以帆为主以发动机为辅的方式的混合动力帆船。由于目标是以帆为主以发动机为辅，因此帆的面积增大而使得其操作的负担增加，因此，可以想到，如专利文献1所公开的那样，以将帆设为硬翼并使桅杆具有伸缩性为特征，聚焦于减少操作的负担，但是如果作为商船来评价，则段落0008中叙述的上文的问题同样存在。

即，依然会发生如下的作为商船的根本问题：在板上设置多个帆的桅杆并将其支承构造设置于甲板之下这一方式不仅导致制造成本升高，还会因占据于甲板上的扬帆行驶设备而对卸货的开口部产生制约，从而成为卸货的装卸作业的障碍，进而额外地产生装卸作业的时间与成本。