(57)【要約】      （修正有）【課題】微風から暴風のあらゆる環境下にあっても、安全かつ高効率に安定発電可能な発電能力を有する風力発電を可能とする上、その発電電力を利用して航行するだけでなく、自然エネルギーを利用した農産物や海産物の安定生産および供給を実現化できる新たな船舶技術を提供する。【解決手段】電動駆動源３０、推進器３、蓄電池２が搭載された船体１０に露出された風車用の羽根であって、凸状の前側面と凹状の後側面とを有し、前側面は、前縁面と、前縁面から後方に連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から後方に連続形成され、気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含む風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車５０を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機５が立設され、電動駆動源を制御可能な制御部８が設けられてなる船舶１である。【選択図】図１
2020006795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとしたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項２】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられ、自然の風力を受けた該風力発電機が発電した電力を蓄電池に蓄電し、該蓄電池から供給された電力が、推進器の電動駆動源を駆動し、当該船体の航行を可能とするものとされたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項３】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとしたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項４】
蓄電池が、化石燃料タンク、および該化石燃料タンクから化石燃料の供給を受けて駆動する化石燃料型発電機を備え、該化石燃料型発電機の発電電力が、該蓄電池に蓄電されるよう接続されてなる、請求項１ないし請求項３何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項５】
船体が、双胴型または三胴型の何れか一方からなり、船体間に跨がる甲板上に、トルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されてなる、請求項４記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項６】
船体が、船体内に、蓄電池からの電力供給を受けて機能する農産物用の生産施設、または蓄電池からの電力供給を受けて機能する海産物の養殖施設の少なくとも何れか一方の食糧生産施設が、蓄電池からの電力供給を受けるよう電気的に接続された状態に搭載されてなるものとした、請求項４または請求項５何れか一方記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項７】
トルネード型の風力発電機が、奇数枚の風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えたものとされ、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計三基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなる、請求項３、または、請求項３を選択した請求項４ないし請求項６何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項８】
トルネード型の風力発電機が、奇数枚の風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えたものとされ、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計六基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正六角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなる、請求項３、または、請求項３を選択した請求項４ないし請求項６何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項９】
船体に、燃料電池、または、水素を酸化燃焼するエネルギー装置の少なくとも何れか一方が搭載され、蓄電池からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ、蓄電池からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器、および、水素を貯留する水素タンクが搭載された、請求項４ないし請求項８何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、化石燃料の使用を削減または不要とする風力エネルギーを駆動源に利用可能とする船舶技術に関連するものであり、特に、水面上の様々な方向から吹き付ける風から効率的に発電および蓄電し、推進力を得ることができる風力発電機搭載型船舶を製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。                                                          
【背景技術】
【０００２】
（着目点）
水上輸送や漁業関連など船舶の利用が不可欠な業界は、原油価格の高騰の影響を受け易く、さらに、二酸化炭素排出量の削減や抑制の要請など、様々な要因によって低燃費航行などの努力が不可欠となっており、従来型の化石燃料のみに頼った水上航行および水上輸送が次第に困難なものになりつつある。
【０００３】
（従来の技術）
こうした状況を反映し、その打開策となるような提案もこれまでに散見されない訳ではない。
例えば、下記の特許文献１（１）ないし１（４）に提案されているものに代表されるように、船舶の船体上に、垂直軸心回りに回転する翼を有する風力発電機が立設され、該風力発電機が発電した電力を駆動エネルギー源として航行可能とされた船舶や、同特許文献１（５）に見られるような、波力発電装置、風力発電装置または太陽電池などからなる海上発電プラント、および、蓄電池を搭載し、航行中に発電および充電可能としたものや、同特許文献１（６）ないし１（８）のように、風力発電などによって航行中に得た電力を利用して水素を生成する技術、同特許文献１（９）に示されているもののように、船舶型の本体に波力発電装置、太陽電池パネル、風力発電機、光ファイバー式太陽光受光器、および野菜育成用プランターが搭載され、海上などで野菜を生産可能とした海上係留型野菜育成装置などが散見される。
【０００４】
しかし、前者特許文献１（１）ないし１（４）に示されているような垂直軸心回りに回転する翼を有する風力発電機搭載型船舶は、四枚の羽根を使用する縦軸形風車の場合、四枚の羽根の中、何れかの羽根が一方向の風を受けて回転力を得るときに、反対側に配置された羽根が、同じ一方向の風から回転方向と反対方向の力を受けることとなり、回転力を損失してしまい、また、四枚の羽根のうち風下側に位置する羽根が風から殆ど回転力を受けることができないなど、風力発電機の効率が低いという課題を残すものであった。                                                                                                      
【特許文献１】（１）特開昭５４−１５１０９６号公報    （２）特開昭５５−１５２６９７号公報    （３）特許第４５１６３２１号公報    （４）特表２０１３−５１７４０４号公報    （５）特開２０１１−２３５６７４号公報    （６）特開２００２−３０３４５４号公報    （７）特開２０１０−２６４９６９号公報    （８）特許第４５１３１２７号公報    （９）特開平７−２５５２８０号公報    （１０）特開２００１−１３２６１７号公報    （１１）特許第３９０５１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のある各種風力発電機搭載型船舶などは、何れも風力発電の効率が低く、微風では羽根の回転が停止してしまったり、強風では羽根に無理な負荷がかかって破損してしまったりする虞があり、安定した発電が困難なため、化石燃料を完全に不要とするのが難しく、発電用エンジンや推進器駆動用のエンジンなどの搭載が不可欠となって船体重量が増加し、低燃費航行の妨げとなってしまうという欠点が残り、あらゆる自然環境下でも高効率な発電を可能とし、より安全且つ高効率な航行を実現化できる新しい船舶技術の開発の必要性を痛感するに至ったものである。
【０００６】
（発明の目的）
そこで、この発明は、微風から暴風のあらゆる環境下にあっても、安全かつ高効率に安定発電可能な発電能力を有する風力発電を可能とする上、その発電電力を利用して航行するだけでなく、自然エネルギーを利用した農産物や海産物の安定生産および供給を実現化できる新たな船舶技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の風力発電機搭載型船舶を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。                        
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の風力発電機搭載型船舶は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとした構成を要旨とする風力発電機搭載型船舶である。
【０００８】
この基本的な構成からなる風力発電機搭載型船舶は、その表現を変えて示すならば、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられ、自然の風力を受けた該風力発電機が発電した電力を蓄電池に蓄電し、該蓄電池から供給された電力が、推進器の電動駆動源を駆動し、当該船体の航行を可能とするものとされた構成からなる風力発電機搭載型船舶となる。
【０００９】
より具体的には、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとした構成からなる風力発電機搭載型船舶となる。                                                                              
【発明の効果】
【００１０】
以上のとおり、この発明の風力発電機搭載型船舶によれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある風力発電機の構成から、従来型の船舶に搭載された風車の欠点とされていた急激な風向きの変化（例えば巻き風）による失速や、垂直回転軸型の風車（例えば、特許文献１（１０）参照）は、垂直回転軸の片側の羽根に充分な回転力を受けるが、他の片側の羽根には向かい風による抵抗を受け、失速してしまうという難点を有していたが、こうした課題を悉く解消し、あらゆる方向から吹き付ける強風から微風までの様々な風を受けて風車が効率的に回転し、より安定した発電を実現化できるものとなり、しかも、風圧による船体の揺れを大幅に軽減し、より安全且つ安定した航行を実現化できると共に、二酸化炭素を排出しない航行を可能にするという秀でた特徴が得られるものである。
【００１１】
加えて、第１風車、および該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置されたトルネード型の風力発電機搭載型船舶によれば、風力発電機の上下間の高度差による風向きの違いから起きる失速を解消することができるから、より効率的な風力発電を実現化することができ、さらに、風圧による船体の揺れをより大幅に軽減し、格段に安全且つ安定した航行を実現化できるものとなる。
【００１２】
化石燃料タンクを備えた化石燃料型発電機が、蓄電池に接続されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶によれば、万が一、水上で無風の状態が長期間に渡って継続してしまったり、風力発電機が故障してしまったりして蓄電量が不足した場合などに、これら化石燃料型発電機からの電力を利用して航行することができ、より安全な運航を実現化できるものとなる。
【００１３】
船体が、双胴型または三胴型の何れか一方からなり、船体間に跨がる甲板上に、トルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶は、風力発電機が限られた甲板上に、効率的に配置されるから、より広い有効スペースを確保し、一段と効率的な輸送および設備の設置などを可能とするものになる。
【００１４】
船体内に、農産物用の生産施設または海産物の養殖施設の少なくとも何れか一方の食糧生産施設が、蓄電池からの電力供給を受けるよう、電気的に接続された状態に搭載されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶は、水上航行中に食糧を生産することができる上、食糧生産の過程で発生する二酸化炭素の量を大幅削減することができ、しかも陸上の生産工場が不要となり、産地から輸送するよりも、より鮮度の高い食品を提供出来るものとなり、災害発生時の避難や救援、停泊による食糧生産工場などにも有効に利用できるものとなる。
【００１５】
また、トルネード型の風力発電機が、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計三基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し立設されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶は、トルネード型の風力発電機の三基が風力発電機群に一体化されたから、互いの骨格枠同士が、支え合い補強し合うものとなり、より高い耐久強度をもって船体に一体化されたものとなり、発電量および蓄電量を少なくとも三倍にすることができ、より大型の船舶に、スペース効率良く搭載することができるものとなる。
【００１６】
さらに、トルネード型の風力発電機が、合計六基のトルネード型の風力発電機を、平面六芒星形柱状の外郭形状に一体化した風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し立設されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶は、少なくとも六倍の発電量および蓄電量とすることができるから、さらに大型の船舶に搭載し、安全且つ効率的に航行可能なものとすることができる。
【００１７】
そして、船体に、燃料電池、または水素を酸化燃焼するエネルギー装置の少なくとも何れか一方が搭載され、蓄電池からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ、蓄電池からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器、および水素を貯留する水素タンクが搭載された、この発明の風力発電機搭載型船舶は、蓄電池の電力に加え、水素も利用できるものとなり、より多彩なエネルギー利用により、二酸化炭素排出量を一層減少し、格段に自然環境に優しい航行を実現化できるものとなる。                                                                                
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
船体は、人や物などをのせて水上を渡航する乗り物としての機能を担い、海、湖、川などの水上を移動する機能を有するものとしなければならず、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられ、船底板以上に蓄電池が搭載されたものとしなければならず、より具体的には、単胴船、双胴船、三胴船、水中翼船、ホバークラフトまたはウェーブ・ピアーサーなどの何れか一つとすることが可能である。
【００１９】
推進器は、船体下の水に力を加えて、水上に浮かぶ船体を移動可能とする機能を担い、具体的には、スクリュー・プロペラとすることができ、より具体的には、固定ピッチ・プロペラ、可変ピッチ・プロペラ、二重反転プロペラ、ノズル・プロペラ、ポッド推進、Ｚドライブ、電気ポッド推進、シュナイダー・プロペラ、ウォータージェット推進、外輪（外車）、アルキメディアン・スクリューなどの何れかとすることが可能である。
【００２０】
推進器の電動駆動源は、電力の供給を受けて、推進器を駆動する機能を分担し、具体的には、電動モーター、電動スライダ、電動シリンダ、そして、電動モーターは、同期電動機、整流子電動機、サイリスタモーターなどの交流電動機、または、分巻型直流電動機、直巻型直流電動機、複巻型直流電動機などの直流電動機の何れかとすることができ、より具体的には、三相誘導電動機や単相誘導電動機などの三相誘導電動機、分相始動形、コンデンサー始動形、反発始動形、コンデンサー形などの単相誘導電動機、さらに具体的に示すと、汎用電動機、インバータ専用定トルク電動機、高効率電動機などのかご形誘導電動機などの様々な電動機類の中の何れかとすることが可能である外、表現を変えて示すと、三相かご型誘導モーター、三相巻線型誘導モーター、渦電流モーター、スイッチドレラクタンスモーター、単相誘導モーター、誘導モーター、ヒステリシスモーター、リラクタンスモーター、インダクタ型モーター、同期モーター、整流子モーター、交直モーター、交流モーター、電磁界磁型モーター、永久磁石界磁型モーター、コアレスモーター、ブラシレスモーター、直流モーター、超伝導モーター、リニアモーター、超伝導無誘導モーター、静電モーター、ステッピングモーター、超音波モーター、その他の特殊モーターなどとすることが可能である。
【００２１】
蓄電池は、トルネード型の風力発電機、または複数基のトルネード型の風力発電機の組み合わせからなる風力発電機群が、発電した電力を蓄電し、推進器の電動駆動源や制御部、さらに、農産物用の生産施設、海産物の養殖施設などの食糧生産施設などの船体内の電力を要する装備に電力を供給可能とする機能を担い、具体的には、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ＮＡＳ電池、レドックスフロー電池、固体高分子形燃料電池、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体酸化物形燃料電池などとすることができる外、後述する実施例にも示しているように、化石燃料タンク、および、該化石燃料タンクから化石燃料の供給を受けて駆動する化石燃料型発電機を備え、該化石燃料型発電機の発電電力が、該蓄電池に蓄電されるよう接続されてなり、無風状態が続き電力が不足した場合の非常用や補助用などとして該化石燃料型発電機を備えたものとすることが可能である。
【００２２】
トルネード型の風力発電機は、船舶の船体に向けて様々な方位から吹き付ける自然風のエネルギーを利用して安全且つ効率的に発電可能とする機能を担っており、この発明の基本をなす風力発電機搭載型船舶の要となる構成要素であって、特許文献１（１１）に記載された、風車用の羽根、風車および風力発電機の基本構造を利用したものであり、該特許文献１（１１）に基づき、具体的に示すと、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されたものである。
【００２３】
風車用の羽根の後側面は、前側面の平均曲率よりも小さい曲率の円弧状とされたものとすべきであり、また、鉛直方向からみて、風車用の羽根の後側面により構成される円弧の延長上に回転中心が配置されたものとするのが良く、風車の羽根と回転中心との間に、風が通過可能な風洞が設けられたものとすることができ、風車の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で合計奇数枚配置されてなるものとするのが良い。
【００２４】
さらにまた、鉛直方向からみて、風車用の羽根の気流高速通過面の進行方向最後端部が回転中心から最も離れた位置に配置され、気流低速通過面の進行方向最後端部が回転中心に最も近い位置に配置されてなるものとするのが望ましく、また、鉛直方向からみて、風車用の羽根の気流低速通過面の進行方向最後端と回転中心とを通る第１直線と、風車用の羽根の進行方向の最前部と回転中心とを通る第２直線と、気流高速通過面の進行方向最後端と回転中心とを通る第３直線とを考えた場合、第１直線と第３直線とで成す角θ２が、第１直線と第２直線とで成す角θ１よりも大きく設定されてなるものとするのが望ましいということができる。
【００２５】
トルネード型の風力発電機は、後述する実施例にも示すように、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されたものとすることができる。
【００２６】
第１風車および第２風車は、同じ形状のものが、互いに逆方向に回転するように配置されたものとするのが望ましいが、互いに相似形のものとしたり、回転中心方向（上下方向）の長さを異にされたものとしたり、互いに風車用の羽根の枚数が異なる奇数枚設けられたものとしたりすることが可能である。
【００２７】
また、後述する実施例にも示すとおり、トルネード型の風力発電機が、風車用の羽根の回転中心が、風車用の羽根の上下に配された平面正三角形の上下水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上下水平枠の風車用の羽根の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支されたものとされた上、合計三基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接するか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群とされ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなるものとすることが可能である。
【００２８】
さらにまた、トルネード型の風力発電機が、風車用の羽根の回転中心が、風車用の羽根の上下に配された平面正三角形の上下水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上下水平枠の風車用の羽根の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支されたものとされた上、合計六基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正六角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接するか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群とされ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなるものとすることができる。
【００２９】
そして、後述する実施例にも示してあるように、船体には、燃料電池、または水素を酸化燃焼するエネルギー装置の少なくとも何れか一方が搭載されるようにし、蓄電池からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ、蓄電池からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器、および水素を貯留する水素タンクが搭載されたものとすることが可能である。
【００３０】
さらに、後述する実施例にも示しているとおり、船体内に、蓄電池からの電力供給を受けて機能する農産物用の生産施設、または、蓄電池からの電力供給を受けて機能する海産物の養殖施設の少なくとも何れか一方の食糧生産施設が、蓄電池からの電力供給を受けるよう、電気的に接続された状態に搭載されてなるものとすることができ、農産物用の生産施設は、温室、苗供給用の育苗施設、野菜栽培用の礫耕施設、溶液栽培施設、稚蚕用蚕室、壮蚕用蚕室、上蔟収繭室、畜産のためのふ卵施設、畜舎、アユ、クエ、マス、ナマズ、ウナギ、サケ、コイ、トラフグ、エビ、イカ、タコ、サンマ、イワシ、アジ、シマアジ、ヒラメ、ハマチ、クロマグロ、スマ、タラ、ニシン、マイワシ、サバ、ブリ、マダイ、カンパチ、カニ、カキ、ホタテ貝、サザエ、ムール貝、アワビ、ウニ、ホヤ、ナマコ、クラゲ、ワカメ、コンブ、ノリ、その他などの養殖施設などとすることができる。
【００３１】
制御部は、船体に搭載された推進器の電動駆動源を制御可能とする機能を分担し、トルネード型の風力発電機、風力発電機群の発電制御、蓄電池の充電制御、農産物用の生産施設への電力供給制御、海産物の養殖施設への電力供給制御などを行うものとすることができ、具体的には、コンピューター、マイクロコンピューター、シーケンサー、リレー回路、その他の制御装置、または、それらの組み合わせなどとすることが可能であり、必要に応じて記憶装置、ソフトウェアなどを有するものや、通信ネットワークに接続されたものなどとすることができる。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。                                                                                                        
【図面の簡単な説明】
【００３２】
図面は、この発明の風力発電機搭載型船舶の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
【図１】風力発電機搭載型船舶を断面化して示す側面図である。
【図２】風力発電機搭載型船舶を示す平面図である。
【図３】風力発電機を示す平面図である。
【図４】風力発電機を示す側面図である。
【図５】三基が一体化された風力発電機群を示す平面図である。
【図６】六基が一体化された風力発電機群を示す平面図である。
【図７】化石燃料型発電機が追加された船舶を断面化して示す側面図である。
【図８】双胴型の船舶を示す平面図である。
【図９】風力発電機に組み込む風車用の羽根を示す正面図である。
【実施例１】
【００３３】
図１ないし図６および図９に示す事例は、電動駆動源３０を有する推進器３が設けられた船体１０の船底板１１以上に蓄電池２が搭載され、船体１０の上方に露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心Ｃの周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根６であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面６０と、前側面６０の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面６４とを有し、前側面６０は、進行方向の前方に配置される前縁面６１と、回転中心Ｃに近い側に配置され前縁面６１から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面６３と、回転中心Ｃから遠い側に配置され前縁面６１から進行方向の後方に向かって気流低速通過面６３よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面６３よりも長い気流高速通過面６２とを含んで構成された風車用の羽根６が、回転中心Ｃの周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車５０（５１）を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機５が鉛直姿勢に立設され、風力発電機５と蓄電池２とが接続され、電動駆動源３０に蓄電池２が接続され、電動駆動源３０を制御可能な制御部８が設けられてなる、この発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶における代表的な一実施例を示すものである。
トルネード型の風力発電機５は、特許文献１（１１）に記載された、風車用の羽根、風車および風力発電機の基本構造を利用したものであるから、その細部についての説明を省略し、要点のみを以下に示すこととする。
【００３４】
それら各図からも明確に把握できるとおり、この発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶は、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源３０としての電動モーター３０を有する推進器３としてのスクリュー３が設けられた船体１０内の船底板１１以上、甲板１３以下であって、望ましくは船底板１１の図示しない補強フレーム上に蓄電池２が搭載され、当該船体１０の満載喫水線１２よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、例えば甲板１３上に、鉛直方向の回転中心Ｃの周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根６であって、図３および図９に示すように、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面６０と、前側面６０の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面６４とを有し、前側面６０は、進行方向の前方に配置される前縁面６１と、回転中心Ｃに近い側に配置され前縁面６１から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面６３と、回転中心Ｃから遠い側に配置され前縁面６１から進行方向の後方に向かって気流低速通過面６３よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面６３よりも長い気流高速通過面６２とを含んで構成された風車用の羽根６が、回転中心Ｃの周りに等間隔の中心角度で三枚配置されている。
【００３５】
風車用の羽根６は、後側面６４が、前側面６０の平均曲率よりも小さい曲率の円弧状であり、鉛直方向からみて、後側面６４により構成される円弧の延長上に回転中心Ｃが配置されており、風車用の羽根６と回転中心Ｃとの間には、風が通過可能な風洞が構成され、風車用の羽根６は、鉛直方向からみて、気流高速通過面６２の進行方向最後端部が回転中心Ｃから最も離れた位置に配置され、気流低速通過面６３の進行方向最後端部が回転中心Ｃに最も近い位置に配置されており、風車用の羽根６は、気流低速通過面６３の進行方向最後端と回転中心Ｃとを通る第１直線と、風車用の羽根６の進行方向の最前部と回転中心Ｃとを通る第２直線と、気流高速通過面６２の進行方向最後端と回転中心Ｃとを通る第３直線とを考えた場合、第１直線と第３直線とで成す角θ２が、第１直線と第２直線とで成す角θ１よりも大きく設定されたものとされている。
【００３６】
図３および図４に示すように、トルネード型の風力発電機５は、三枚の風車用の羽根６，６，６が、回転中心Ｃの周りに等間隔（開き角度１２０°）を隔てて配するよう一体化された第１風車５０、および、該第１風車５０と同じ形状の第２風車５１が、回転中心Ｃを共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車５０の回転に連動して第１風車５０と同方向に回転する界磁用磁石７０と、第２風車５１の回転に連動して第２風車５１と同方向に回転する電機子コイル７１とを有し、第１風車５０と第２風車５１との間に配置された発電装置７を備えたものとされ、第１風車５０および第２風車５１の回転中心Ｃが、第１風車５０の上、第１風車５０および第２風車５１の間（発電装置７）、第２風車５１の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の第１風車５０、および第２風車５１の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠Ｆ内に軸支されたものとされている。
【００３７】
図１ないし図４に示してあるように、船体１０の前後に立設されたトルネード型の風力発電機５，５は、前方の風力発電機５の第１風車５０の風車用の羽根６，６，６の回転方向と、後方の風力発電機５の第１風車５０の風車用の羽根６，６，６の回転方向とが互いに逆向きに配され、また、前方の風力発電機５の第２風車５１の風車用の羽根６，６，６の回転方向と、後方の風力発電機５の第２風車５１の風車用の羽根６，６，６の回転方向とが互いに逆向きに配されたものとすることが可能である。
【００３８】
図１および図２に示すように、二基のトルネード型の風力発電機５，５が、風力発電機搭載型船舶１の船体１０の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間の中央寄りであって、例えば、船体１０の重心位置（図示せず）を挟む前後の位置夫々に、鉛直姿勢に立設され、それら二基の風力発電機５，５と蓄電池２とが、該風力発電機５，５が発生した電力を、蓄電池２に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体１０の推進器３としてのスクリュー３の電動駆動源３０としての電動モーター３０に対して、該蓄電池２が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体１０の推進器３としてのスクリュー３の電動駆動源３０としての電動モーター３０を制御可能な制御部８が、船橋１４内に設けられている。
【００３９】
図１、図２および図５に示されるように、トルネード型の風力発電機５は、三枚の風車用の羽根６，６，６が、回転中心Ｃの周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車５０、および該第１風車５０と同じ形状の第２風車５１が、回転中心Ｃを共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車５０の回転に連動して第１風車５０と同方向に回転する界磁用磁石７０と、第２風車５１の回転に連動して第２風車５１と同方向に回転する電機子コイル７１とを有し、第１風車５０と第２風車５１との間に配置された発電装置７を備えたものとされ、第１風車５０および第２風車５１の回転中心Ｃが、第１風車５０の上、第１風車５０および第２風車５１の間（発電装置７）、第２風車５１の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の第１風車５０および第２風車５１の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠Ｆ，Ｆ，Ｆ内に軸支された上、合計三基のトルネード型の風力発電機５，５，５が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群４に置き換えられ、例えば、二基の風力発電機群４，４が、船体１０の満載喫水線１２よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された、例えば、甲板１３上の位置に、鉛直姿勢に立設されてなるものとすることができる。
【００４０】
また、図１、図２および図６に示すとおり、トルネード型の風力発電機５が、三枚の風車用の羽根６，６，６が、回転中心Ｃの周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車５０、および、該第１風車５０と同じ形状の第２風車５１が、回転中心Ｃを共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車５０の回転に連動して第１風車５０と同方向に回転する界磁用磁石７０と、第２風車５１の回転に連動して第２風車５１と同方向に回転する電機子コイル７１とを有し、第１風車５０と第２風車５１との間に配置された発電装置７を備えたものとされ、第１風車５０および第２風車５１の回転中心Ｃが、第１風車５０の上、第１風車５０および第２風車５１の間（発電装置７）、第２風車５１の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の第１風車５０および第２風車５１の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠Ｆ，Ｆ，Ｆ内に軸支された上、合計六基のトルネード型の風力発電機５，５，……が、相互間に平面正六角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，……で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群４に置き換えられ、例えば、二基の風力発電機群４，４が、船体１０の満載喫水線１２よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された、例えば甲板１３上の位置に、鉛直姿勢に立設されてなるものとすることができる。
図６中の二点鎖線矢印に示すように、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群４は、周回りに隣接する第１風車５０，５０（または第２風車５１，５１）同士が、互いに逆方向に回転するよう配されたものとすることができる。
【００４１】
（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶１は、図１ないし図４に示すように、二基のトルネード型の風力発電機５，５が、船体１０の右・左舷間幅の中央、および、船首・船尾間の中央寄りであって、船体１０の重心位置を挟む前後の位置夫々に立設されたものとすることにより、水上における船体１０のバランスが良く、より安全な航行を実現化するものとなる。
【００４２】
また、図５に示されるように、三基のトルネード型の風力発電機５，５，５の互いの骨格枠Ｆ，Ｆ，……同士が、平面寸法が、二倍の大きさの三角柱状の外郭寸法となるよう一体化された風力発電機群４、または、図６に示すように、六基のトルネード型の風力発電機５，５，……の互いの骨格枠Ｆ，Ｆ，……同士が、平面六芒星形柱状の外郭形状に一体化された風力発電機群４の何れか一方が、船体１０の甲板１３上の位置に、鉛直姿勢に立設されてなるものは、図１および図２に示すように、風力発電機５が単独自立する状態に立設されたものよりも、船体１０との一体化強度が、より一段と高められたものとすることができる上、発電量を大きくして、より大型の船舶１の推進器３および電動駆動源３０（図１参照）を駆動できるものとすることができる。
【００４３】
そして、図６中の二点鎖線矢印に示すように、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化され、周回りに隣接する第１風車５０，５０（または第２風車５１，５１）同士が、互いに逆方向に回転するよう配された風力発電機群４は、骨格枠Ｆ，Ｆ，……の全体に加わる応力や振動が全体的に均質化され、よりバランス良く高い耐久性を持って船体１０に搭載されたものとなる。                                                                                      
【実施例２】
【００４４】
図７に示してあるように、この発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶１は、蓄電池２が、化石燃料タンク２１、および、化石燃料タンク２１から化石燃料の供給を受けて駆動する化石燃料型発電機２０を船体１０内に備え、化石燃料型発電機２０の発電電力が、該蓄電池２に蓄電されるよう接続され、さらに、制御部８が、化石燃料型発電機２０に対し、同化石燃料型発電機２０を制御可能とするよう接続されたものとなっている。
【００４５】
また、図８に示すように、この発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶１は、その船体１０が、双胴船とされ、船体１０，１０間に跨がる甲板１３上に、トルネード型の風力発電機５，５（または風力発電機群４，４）が鉛直姿勢に立設され、一方の船体１０内に蓄電池２が搭載され、さらに、燃料電池２２、または、水素を酸化燃焼するエネルギー装置２３が搭載され、蓄電池２からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ２４、蓄電池２からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器２５、および、水素を貯留する水素タンク２６が搭載され、また、他方の船体１０内には、農産物用の生産施設または海産物の養殖施設の何れか一方の食糧生産施設９が設けられたものとされている。
【００４６】
（実施例２の作用・効果）
図７に示されるように、化石燃料タンク２１および化石燃料型発電機２０が、追加して設けられた、風力発電機５が搭載されたこの発明の風力発電機搭載型船舶１は、万が一無風状態が長期化してしまったり、風力発電機５，５が二基とも故障してしまったりした場合にも、発電および充電を可能とし、より安全且つ確実な航行を実現化できるものとなる。
【００４７】
図８に示したように、双胴船とされた船体１０の一方の船体１０内に蓄電池２が搭載され、他方の船体１０内に、農産物用の生産施設または海産物の養殖施設の何れか一方の食糧生産施設９が設けられたこの発明の風力発電機５が搭載された船舶１によれば、食糧生産施設９の設置スペースを広く確保することができ、しかも蓄電池２から隔絶されたものとなるから、食糧生産の作業安全性を一段と高めたものとすることができ、さらにまた、燃料電池２２、または、水素を酸化燃焼するエネルギー装置２３が搭載された船舶１によれば、蓄電池２に蓄積された電力の一部を、水素エネルギーとして蓄積することが可能となり、より多様なエネルギーの利用が実現化されるものとなる。
【００４８】
（結  び）
叙述の如く、この発明の風力発電機搭載型船舶は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの風力発電機搭載の船舶技術に比較して、大幅に発電効率を高めたものとし、風力発電機の耐久強度を高め、維持経費を低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、船舶の規模に応じて風力発電機の搭載数を加減し、必要な発電量に設定することが容易であるから、船舶の種類や大きさなどに影響を受けずに、如何なる大型の船舶であっても二酸化炭素を排出せずに航行可能とすることができ、原油価格の高騰や、二酸化炭素排出量の制限などに苦慮する輸送業界や、水上を低燃費で航行したい漁業業界などはもとより、農地や養殖場の確保が困難な農業業界や栽培・養殖漁業業界などにおいても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。                                                                                      
【符号の説明】
【００４９】
１      風力発電機搭載型船舶
１０    同  船体（単胴船、双胴船、三胴船）
１１    同  船底板
１２    同  満載喫水線
１３    同  甲板
１４    同  船橋
２      蓄電池
２０    同  化石燃料型発電機
２１    同  化石燃料タンク
２２    同  燃料電池
２３    同  水素を酸化燃焼するエネルギー装置
２４    同  海水ポンプ
２５    同  水素発生器
２６    同  水素タンク
３      推進器（スクリュー）
３０    同  電動駆動源（電動モーター）
４      風力発電機群
５      トルネード型の風力発電機
５０    同  第１風車
５１    同  第２風車
Ｆ      骨格枠
Ｆ０    同  水平枠
Ｆ１    同  鉛直枠
Ｃ      回転中心
６      風車用の羽根
６０    同  前側面
６１    同  前縁面
６２    同  気流高速通過面
６３    同  気流低速通過面
６４    同  後側面
７      発電装置
７０    同  界磁用磁石
７１    同  電機子コイル
８      制御部
９      食糧生産施設（農産物用の生産施設、海産物の養殖施設）
【図１】
2020006795.tif 000003
【図２】
2020006795.tif 000004
【図３】
2020006795.tif 000005
【図４】
2020006795.tif 000006
【図５】
2020006795.tif 000007
【図６】
2020006795.tif 000008
【図７】
2020006795.tif 000009
【図８】
2020006795.tif 000010
【図９】
2020006795.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月11日(2018.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
しかし、前者特許文献１（１）ないし１（４）に示されているような垂直軸心回りに回転する翼を有する風力発電機搭載型船舶は、四枚の羽根を使用する縦軸形風車の場合、四枚の羽根の中、何れかの羽根が一方向の風を受けて回転力を得るときに、反対側に配置された羽根が、同じ一方向の風から回転方向と反対方向の力を受けることとなり、回転力を損失してしまい、また、四枚の羽根のうち風下側に位置する羽根が風から殆ど回転力を受けることができないなど、風力発電機の効率が低いという課題を残すものであった。                                                                                                      
【特許文献１】（１）実開昭５４−１５１０９６号公報    （２）特開昭５５−１５２６９７号公報    （３）特許第４５１６３２１号公報    （４）特表２０１３−５１７４０４号公報    （５）特開２０１１−２３５６７４号公報    （６）特開２００２−３０３４５４号公報    （７）特開２０１０−２６４９６９号公報    （８）特許第４５１３１２７号公報    （９）特開平７−２５５２８０号公報    （１０）特開２００１−１３２６１７号公報    （１１）特許第３９０５１２１号公報
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月29日(2018.12.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えたトルネード型の風力発電機が、船体の重心位置を挟む前後に離反させた位置であって、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間の中央寄りに位置させるようにすると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとしたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項２】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の重心位置を挟む前後に離反させた位置であって、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間の中央寄りに位置させるようにすると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられ、自然の風力を受けた該風力発電機が発電した電力を蓄電池に蓄電し、該蓄電池から供給された電力が、推進器の電動駆動源を駆動し、当該船体の航行を可能とするものとされたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項３】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の重心位置を挟む前後に離反させた位置であって、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間の中央寄りに位置させるようにすると共に、前方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きに配され、また、前方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとしたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項４】
蓄電池が、化石燃料タンク、および該化石燃料タンクから化石燃料の供給を受けて駆動する化石燃料型発電機を備え、該化石燃料型発電機の発電電力が、該蓄電池に蓄電されるよう接続されてなる、請求項１ないし請求項３何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項５】
船体が、双胴型または三胴型の何れか一方からなり、船体間に跨がる甲板上に、トルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されてなる、請求項４記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項６】
船体が、船体内に、蓄電池からの電力供給を受けて機能する農産物用の生産施設、または蓄電池からの電力供給を受けて機能する海産物の養殖施設の少なくとも何れか一方の食糧生産施設が、蓄電池からの電力供給を受けるよう電気的に接続された状態に搭載されてなるものとした、請求項４または請求項５何れか一方記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項７】
トルネード型の風力発電機が、奇数枚の風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えたものとされ、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計三基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなる、請求項３、または、請求項３を選択した請求項４ないし請求項６何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項８】
トルネード型の風力発電機が、奇数枚の風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えたものとされ、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計六基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正六角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなる、請求項３、または、請求項３を選択した請求項４ないし請求項６何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項９】
船体に、燃料電池、または、水素を酸化燃焼するエネルギー装置の少なくとも何れか一方が搭載され、蓄電池からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ、蓄電池からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器、および、水素を貯留する水素タンクが搭載された、請求項４ないし請求項８何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。                                                                
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、化石燃料の使用を削減または不要とする風力エネルギーを駆動源に利用可能とする船舶技術に関連するものであり、特に、水面上の様々な方向から吹き付ける風から効率的に発電および蓄電し、推進力を得ることができる風力発電機搭載型船舶を製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。                                                          
【背景技術】
【０００２】
（着目点）
水上輸送や漁業関連など船舶の利用が不可欠な業界は、原油価格の高騰の影響を受け易く、さらに、二酸化炭素排出量の削減や抑制の要請など、様々な要因によって低燃費航行などの努力が不可欠となっており、従来型の化石燃料のみに頼った水上航行および水上輸送が次第に困難なものになりつつある。
【０００３】
（従来の技術）
こうした状況を反映し、その打開策となるような提案もこれまでに散見されない訳ではない。
例えば、下記の特許文献１（１）ないし１（４）に提案されているものに代表されるように、船舶の船体上に、垂直軸心回りに回転する翼を有する風力発電機が立設され、該風力発電機が発電した電力を駆動エネルギー源として航行可能とされた船舶や、同特許文献１（５）に見られるような、波力発電装置、風力発電装置または太陽電池などからなる海上発電プラント、および、蓄電池を搭載し、航行中に発電および充電可能としたものや、同特許文献１（６）ないし１（８）のように、風力発電などによって航行中に得た電力を利用して水素を生成する技術、同特許文献１（９）に示されているもののように、船舶型の本体に波力発電装置、太陽電池パネル、風力発電機、光ファイバー式太陽光受光器、および野菜育成用プランターが搭載され、海上などで野菜を生産可能とした海上係留型野菜育成装置などが散見される。
【０００４】
しかし、前者特許文献１（１）ないし１（４）に示されているような垂直軸心回りに回転する翼を有する風力発電機搭載型船舶は、四枚の羽根を使用する縦軸形風車の場合、四枚の羽根の中、何れかの羽根が一方向の風を受けて回転力を得るときに、反対側に配置された羽根が、同じ一方向の風から回転方向と反対方向の力を受けることとなり、回転力を損失してしまい、また、四枚の羽根のうち風下側に位置する羽根が風から殆ど回転力を受けることができないなど、風力発電機の効率が低いという課題を残すものであった。                                                                                                      
【特許文献１】（１）特開昭５４−１５１０９６号公報    （２）特開昭５５−１５２６９７号公報    （３）特許第４５１６３２１号公報    （４）特表２０１３−５１７４０４号公報    （５）特開２０１１−２３５６７４号公報    （６）特開２００２−３０３４５４号公報    （７）特開２０１０−２６４９６９号公報    （８）特許第４５１３１２７号公報    （９）特開平７−２５５２８０号公報    （１０）特開２００１−１３２６１７号公報    （１１）特許第３９０５１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のある各種風力発電機搭載型船舶などは、何れも風力発電の効率が低く、微風では羽根の回転が停止してしまったり、強風では羽根に無理な負荷がかかって破損してしまったりする虞があり、安定した発電が困難なため、化石燃料を完全に不要とするのが難しく、発電用エンジンや推進器駆動用のエンジンなどの搭載が不可欠となって船体重量が増加し、低燃費航行の妨げとなってしまうという欠点が残り、あらゆる自然環境下でも高効率な発電を可能とし、より安全且つ高効率な航行を実現化できる新しい船舶技術の開発の必要性を痛感するに至ったものである。
【０００６】
（発明の目的）
そこで、この発明は、微風から暴風のあらゆる環境下にあっても、安全かつ高効率に安定発電可能な発電能力を有する風力発電を可能とする上、その発電電力を利用して航行するだけでなく、自然エネルギーを利用した農産物や海産物の安定生産および供給を実現化できる新たな船舶技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の風力発電機搭載型船舶を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。                        
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の風力発電機搭載型船舶は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えたトルネード型の風力発電機が、船体の重心位置を挟む前後に離反させた位置であって、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間の中央寄りに位置させるようにすると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとした構成を要旨とする風力発電機搭載型船舶である。
【０００８】
この基本的な構成からなる風力発電機搭載型船舶は、その表現を変えて示すならば、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の重心位置を挟む前後に離反させた位置であって、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間の中央寄りに位置させるようにすると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられ、自然の風力を受けた該風力発電機が発電した電力を蓄電池に蓄電し、該蓄電池から供給された電力が、推進器の電動駆動源を駆動し、当該船体の航行を可能とするものとされた構成からなる風力発電機搭載型船舶となる。
【０００９】
より具体的には、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の重心位置を挟む前後に離反させた位置であって、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間の中央寄りに位置させるようにすると共に、前方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きに配され、また、前方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとした構成からなる風力発電機搭載型船舶となる。                                                                              
【発明の効果】
【００１０】
以上のとおり、この発明の風力発電機搭載型船舶によれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある風力発電機の構成から、従来型の船舶に搭載された風車の欠点とされていた急激な風向きの変化（例えば巻き風）による失速や、垂直回転軸型の風車（例えば、特許文献１（１０）参照）は、垂直回転軸の片側の羽根に充分な回転力を受けるが、他の片側の羽根には向かい風による抵抗を受け、失速してしまうという難点を有していたが、こうした課題を悉く解消し、あらゆる方向から吹き付ける強風から微風までの様々な風を受けて風車が効率的に回転し、より安定した発電を実現化できるものとなり、しかも、風圧による船体の揺れを大幅に軽減し、より安全且つ安定した航行を実現化できると共に、二酸化炭素を排出しない航行を可能にするという秀でた特徴が得られるものである。
【００１１】
加えて、第１風車、および該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置されたトルネード型の風力発電機搭載型船舶によれば、風力発電機の上下間の高度差による風向きの違いから起きる失速を解消することができるから、より効率的な風力発電を実現化することができ、さらに、風圧による船体の揺れをより大幅に軽減し、格段に安全且つ安定した航行を実現化できるものとなる。
【００１２】
化石燃料タンクを備えた化石燃料型発電機が、蓄電池に接続されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶によれば、万が一、水上で無風の状態が長期間に渡って継続してしまったり、風力発電機が故障してしまったりして蓄電量が不足した場合などに、これら化石燃料型発電機からの電力を利用して航行することができ、より安全な運航を実現化できるものとなる。
【００１３】
船体が、双胴型または三胴型の何れか一方からなり、船体間に跨がる甲板上に、トルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶は、風力発電機が限られた甲板上に、効率的に配置されるから、より広い有効スペースを確保し、一段と効率的な輸送および設備の設置などを可能とするものになる。
【００１４】
船体内に、農産物用の生産施設または海産物の養殖施設の少なくとも何れか一方の食糧生産施設が、蓄電池からの電力供給を受けるよう、電気的に接続された状態に搭載されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶は、水上航行中に食糧を生産することができる上、食糧生産の過程で発生する二酸化炭素の量を大幅削減することができ、しかも陸上の生産工場が不要となり、産地から輸送するよりも、より鮮度の高い食品を提供出来るものとなり、災害発生時の避難や救援、停泊による食糧生産工場などにも有効に利用できるものとなる。
【００１５】
また、トルネード型の風力発電機が、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計三基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し立設されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶は、トルネード型の風力発電機の三基が風力発電機群に一体化されたから、互いの骨格枠同士が、支え合い補強し合うものとなり、より高い耐久強度をもって船体に一体化されたものとなり、発電量および蓄電量を少なくとも三倍にすることができ、より大型の船舶に、スペース効率良く搭載することができるものとなる。
【００１６】
さらに、トルネード型の風力発電機が、合計六基のトルネード型の風力発電機を、平面六芒星形柱状の外郭形状に一体化した風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し立設されてなる、この発明の風力発電機搭載型船舶は、少なくとも六倍の発電量および蓄電量とすることができるから、さらに大型の船舶に搭載し、安全且つ効率的に航行可能なものとすることができる。
【００１７】
そして、船体に、燃料電池、または水素を酸化燃焼するエネルギー装置の少なくとも何れか一方が搭載され、蓄電池からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ、蓄電池からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器、および水素を貯留する水素タンクが搭載された、この発明の風力発電機搭載型船舶は、蓄電池の電力に加え、水素も利用できるものとなり、より多彩なエネルギー利用により、二酸化炭素排出量を一層減少し、格段に自然環境に優しい航行を実現化できるものとなる。                                                                                
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
船体は、人や物などをのせて水上を渡航する乗り物としての機能を担い、海、湖、川などの水上を移動する機能を有するものとしなければならず、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられ、船底板以上に蓄電池が搭載されたものとしなければならず、より具体的には、単胴船、双胴船、三胴船、水中翼船、ホバークラフトまたはウェーブ・ピアーサーなどの何れか一つとすることが可能である。
【００１９】
推進器は、船体下の水に力を加えて、水上に浮かぶ船体を移動可能とする機能を担い、具体的には、スクリュー・プロペラとすることができ、より具体的には、固定ピッチ・プロペラ、可変ピッチ・プロペラ、二重反転プロペラ、ノズル・プロペラ、ポッド推進、Ｚドライブ、電気ポッド推進、シュナイダー・プロペラ、ウォータージェット推進、外輪（外車）、アルキメディアン・スクリューなどの何れかとすることが可能である。
【００２０】
推進器の電動駆動源は、電力の供給を受けて、推進器を駆動する機能を分担し、具体的には、電動モーター、電動スライダ、電動シリンダ、そして、電動モーターは、同期電動機、整流子電動機、サイリスタモーターなどの交流電動機、または、分巻型直流電動機、直巻型直流電動機、複巻型直流電動機などの直流電動機の何れかとすることができ、より具体的には、三相誘導電動機や単相誘導電動機などの三相誘導電動機、分相始動形、コンデンサー始動形、反発始動形、コンデンサー形などの単相誘導電動機、さらに具体的に示すと、汎用電動機、インバータ専用定トルク電動機、高効率電動機などのかご形誘導電動機などの様々な電動機類の中の何れかとすることが可能である外、表現を変えて示すと、三相かご型誘導モーター、三相巻線型誘導モーター、渦電流モーター、スイッチドレラクタンスモーター、単相誘導モーター、誘導モーター、ヒステリシスモーター、リラクタンスモーター、インダクタ型モーター、同期モーター、整流子モーター、交直モーター、交流モーター、電磁界磁型モーター、永久磁石界磁型モーター、コアレスモーター、ブラシレスモーター、直流モーター、超伝導モーター、リニアモーター、超伝導無誘導モーター、静電モーター、ステッピングモーター、超音波モーター、その他の特殊モーターなどとすることが可能である。
【００２１】
蓄電池は、トルネード型の風力発電機、または複数基のトルネード型の風力発電機の組み合わせからなる風力発電機群が、発電した電力を蓄電し、推進器の電動駆動源や制御部、さらに、農産物用の生産施設、海産物の養殖施設などの食糧生産施設などの船体内の電力を要する装備に電力を供給可能とする機能を担い、具体的には、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ＮＡＳ電池、レドックスフロー電池、固体高分子形燃料電池、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体酸化物形燃料電池などとすることができる外、後述する実施例にも示しているように、化石燃料タンク、および、該化石燃料タンクから化石燃料の供給を受けて駆動する化石燃料型発電機を備え、該化石燃料型発電機の発電電力が、該蓄電池に蓄電されるよう接続されてなり、無風状態が続き電力が不足した場合の非常用や補助用などとして該化石燃料型発電機を備えたものとすることが可能である。
【００２２】
トルネード型の風力発電機は、船舶の船体に向けて様々な方位から吹き付ける自然風のエネルギーを利用して安全且つ効率的に発電可能とする機能を担っており、この発明の基本をなす風力発電機搭載型船舶の要となる構成要素であって、特許文献１（１１）に記載された、風車用の羽根、風車および風力発電機の基本構造を利用したものであり、該特許文献１（１１）に基づき、具体的に示すと、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されたものである。
【００２３】
風車用の羽根の後側面は、前側面の平均曲率よりも小さい曲率の円弧状とされたものとすべきであり、また、鉛直方向からみて、風車用の羽根の後側面により構成される円弧の延長上に回転中心が配置されたものとするのが良く、風車の羽根と回転中心との間に、風が通過可能な風洞が設けられたものとすることができ、風車の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で合計奇数枚配置されてなるものとするのが良い。
【００２４】
さらにまた、鉛直方向からみて、風車用の羽根の気流高速通過面の進行方向最後端部が回転中心から最も離れた位置に配置され、気流低速通過面の進行方向最後端部が回転中心に最も近い位置に配置されてなるものとするのが望ましく、また、鉛直方向からみて、風車用の羽根の気流低速通過面の進行方向最後端と回転中心とを通る第１直線と、風車用の羽根の進行方向の最前部と回転中心とを通る第２直線と、気流高速通過面の進行方向最後端と回転中心とを通る第３直線とを考えた場合、第１直線と第３直線とで成す角θ２が、第１直線と第２直線とで成す角θ１よりも大きく設定されてなるものとするのが望ましいということができる。
【００２５】
トルネード型の風力発電機は、後述する実施例にも示すように、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されたものとすることができる。
【００２６】
第１風車および第２風車は、同じ形状のものが、互いに逆方向に回転するように配置されたものとするのが望ましいが、互いに相似形のものとしたり、回転中心方向（上下方向）の長さを異にされたものとしたり、互いに風車用の羽根の枚数が異なる奇数枚設けられたものとしたりすることが可能である。
【００２７】
また、後述する実施例にも示すとおり、トルネード型の風力発電機が、風車用の羽根の回転中心が、風車用の羽根の上下に配された平面正三角形の上下水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上下水平枠の風車用の羽根の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支されたものとされた上、合計三基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接するか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群とされ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなるものとすることが可能である。
【００２８】
さらにまた、トルネード型の風力発電機が、風車用の羽根の回転中心が、風車用の羽根の上下に配された平面正三角形の上下水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上下水平枠の風車用の羽根の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支されたものとされた上、合計六基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正六角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接するか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群とされ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなるものとすることができる。
【００２９】
そして、後述する実施例にも示してあるように、船体には、燃料電池、または水素を酸化燃焼するエネルギー装置の少なくとも何れか一方が搭載されるようにし、蓄電池からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ、蓄電池からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器、および水素を貯留する水素タンクが搭載されたものとすることが可能である。
【００３０】
さらに、後述する実施例にも示しているとおり、船体内に、蓄電池からの電力供給を受けて機能する農産物用の生産施設、または、蓄電池からの電力供給を受けて機能する海産物の養殖施設の少なくとも何れか一方の食糧生産施設が、蓄電池からの電力供給を受けるよう、電気的に接続された状態に搭載されてなるものとすることができ、農産物用の生産施設は、温室、苗供給用の育苗施設、野菜栽培用の礫耕施設、溶液栽培施設、稚蚕用蚕室、壮蚕用蚕室、上蔟収繭室、畜産のためのふ卵施設、畜舎、アユ、クエ、マス、ナマズ、ウナギ、サケ、コイ、トラフグ、エビ、イカ、タコ、サンマ、イワシ、アジ、シマアジ、ヒラメ、ハマチ、クロマグロ、スマ、タラ、ニシン、マイワシ、サバ、ブリ、マダイ、カンパチ、カニ、カキ、ホタテ貝、サザエ、ムール貝、アワビ、ウニ、ホヤ、ナマコ、クラゲ、ワカメ、コンブ、ノリ、その他などの養殖施設などとすることができる。
【００３１】
制御部は、船体に搭載された推進器の電動駆動源を制御可能とする機能を分担し、トルネード型の風力発電機、風力発電機群の発電制御、蓄電池の充電制御、農産物用の生産施設への電力供給制御、海産物の養殖施設への電力供給制御などを行うものとすることができ、具体的には、コンピューター、マイクロコンピューター、シーケンサー、リレー回路、その他の制御装置、または、それらの組み合わせなどとすることが可能であり、必要に応じて記憶装置、ソフトウェアなどを有するものや、通信ネットワークに接続されたものなどとすることができる。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。                                                                                                        
【図面の簡単な説明】
【００３２】
図面は、この発明の風力発電機搭載型船舶の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
【図１】風力発電機搭載型船舶を断面化して示す側面図である。
【図２】風力発電機搭載型船舶を示す平面図である。
【図３】風力発電機を示す平面図である。
【図４】風力発電機を示す側面図である。
【図５】三基が一体化された風力発電機群を示す平面図である。
【図６】六基が一体化された風力発電機群を示す平面図である。
【図７】化石燃料型発電機が追加された船舶を断面化して示す側面図である。
【図８】双胴型の船舶を示す平面図である。
【図９】風力発電機に組み込む風車用の羽根を示す正面図である。
【実施例１】
【００３３】
図１ないし図６および図９に示す事例は、電動駆動源３０を有する推進器３が設けられた船体１０の船底板１１以上に蓄電池２が搭載され、船体１０の上方に露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心Ｃの周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根６であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面６０と、前側面６０の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面６４とを有し、前側面６０は、進行方向の前方に配置される前縁面６１と、回転中心Ｃに近い側に配置され前縁面６１から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面６３と、回転中心Ｃから遠い側に配置され前縁面６１から進行方向の後方に向かって気流低速通過面６３よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面６３よりも長い気流高速通過面６２とを含んで構成された風車用の羽根６が、回転中心Ｃの周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車５０（５１）を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機５が鉛直姿勢に立設され、風力発電機５と蓄電池２とが接続され、電動駆動源３０に蓄電池２が接続され、電動駆動源３０を制御可能な制御部８が設けられてなる、この発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶における代表的な一実施例を示すものである。
トルネード型の風力発電機５は、特許文献１（１１）に記載された、風車用の羽根、風車および風力発電機の基本構造を利用したものであるから、その細部についての説明を省略し、要点のみを以下に示すこととする。
【００３４】
それら各図からも明確に把握できるとおり、この発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶は、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源３０としての電動モーター３０を有する推進器３としてのスクリュー３が設けられた船体１０内の船底板１１以上、甲板１３以下であって、望ましくは船底板１１の図示しない補強フレーム上に蓄電池２が搭載され、当該船体１０の満載喫水線１２よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、例えば甲板１３上に、鉛直方向の回転中心Ｃの周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根６であって、図３および図９に示すように、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面６０と、前側面６０の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面６４とを有し、前側面６０は、進行方向の前方に配置される前縁面６１と、回転中心Ｃに近い側に配置され前縁面６１から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面６３と、回転中心Ｃから遠い側に配置され前縁面６１から進行方向の後方に向かって気流低速通過面６３よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面６３よりも長い気流高速通過面６２とを含んで構成された風車用の羽根６が、回転中心Ｃの周りに等間隔の中心角度で三枚配置されている。
【００３５】
風車用の羽根６は、後側面６４が、前側面６０の平均曲率よりも小さい曲率の円弧状であり、鉛直方向からみて、後側面６４により構成される円弧の延長上に回転中心Ｃが配置されており、風車用の羽根６と回転中心Ｃとの間には、風が通過可能な風洞が構成され、風車用の羽根６は、鉛直方向からみて、気流高速通過面６２の進行方向最後端部が回転中心Ｃから最も離れた位置に配置され、気流低速通過面６３の進行方向最後端部が回転中心Ｃに最も近い位置に配置されており、風車用の羽根６は、気流低速通過面６３の進行方向最後端と回転中心Ｃとを通る第１直線と、風車用の羽根６の進行方向の最前部と回転中心Ｃとを通る第２直線と、気流高速通過面６２の進行方向最後端と回転中心Ｃとを通る第３直線とを考えた場合、第１直線と第３直線とで成す角θ２が、第１直線と第２直線とで成す角θ１よりも大きく設定されたものとされている。
【００３６】
図３および図４に示すように、トルネード型の風力発電機５は、三枚の風車用の羽根６，６，６が、回転中心Ｃの周りに等間隔（開き角度１２０°）を隔てて配するよう一体化された第１風車５０、および、該第１風車５０と同じ形状の第２風車５１が、回転中心Ｃを共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車５０の回転に連動して第１風車５０と同方向に回転する界磁用磁石７０と、第２風車５１の回転に連動して第２風車５１と同方向に回転する電機子コイル７１とを有し、第１風車５０と第２風車５１との間に配置された発電装置７を備えたものとされ、第１風車５０および第２風車５１の回転中心Ｃが、第１風車５０の上、第１風車５０および第２風車５１の間（発電装置７）、第２風車５１の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の第１風車５０、および第２風車５１の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠Ｆ内に軸支されたものとされている。
【００３７】
図１ないし図４に示してあるように、船体１０の前後に立設されたトルネード型の風力発電機５，５は、前方の風力発電機５の第１風車５０の風車用の羽根６，６，６の回転方向と、後方の風力発電機５の第１風車５０の風車用の羽根６，６，６の回転方向とが互いに逆向きに配され、また、前方の風力発電機５の第２風車５１の風車用の羽根６，６，６の回転方向と、後方の風力発電機５の第２風車５１の風車用の羽根６，６，６の回転方向とが互いに逆向きに配されたものとすることが可能である。
【００３８】
図１および図２に示すように、二基のトルネード型の風力発電機５，５が、風力発電機搭載型船舶１の船体１０の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間の中央寄りであって、例えば、船体１０の重心位置（図示せず）を挟む前後の位置夫々に、鉛直姿勢に立設され、それら二基の風力発電機５，５と蓄電池２とが、該風力発電機５，５が発生した電力を、蓄電池２に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体１０の推進器３としてのスクリュー３の電動駆動源３０としての電動モーター３０に対して、該蓄電池２が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体１０の推進器３としてのスクリュー３の電動駆動源３０としての電動モーター３０を制御可能な制御部８が、船橋１４内に設けられている。
【００３９】
図１、図２および図５に示されるように、トルネード型の風力発電機５は、三枚の風車用の羽根６，６，６が、回転中心Ｃの周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車５０、および該第１風車５０と同じ形状の第２風車５１が、回転中心Ｃを共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車５０の回転に連動して第１風車５０と同方向に回転する界磁用磁石７０と、第２風車５１の回転に連動して第２風車５１と同方向に回転する電機子コイル７１とを有し、第１風車５０と第２風車５１との間に配置された発電装置７を備えたものとされ、第１風車５０および第２風車５１の回転中心Ｃが、第１風車５０の上、第１風車５０および第２風車５１の間（発電装置７）、第２風車５１の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の第１風車５０および第２風車５１の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠Ｆ，Ｆ，Ｆ内に軸支された上、合計三基のトルネード型の風力発電機５，５，５が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群４に置き換えられ、例えば、二基の風力発電機群４，４が、船体１０の満載喫水線１２よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された、例えば、甲板１３上の位置に、鉛直姿勢に立設されてなるものとすることができる。
【００４０】
また、図１、図２および図６に示すとおり、トルネード型の風力発電機５が、三枚の風車用の羽根６，６，６が、回転中心Ｃの周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車５０、および、該第１風車５０と同じ形状の第２風車５１が、回転中心Ｃを共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車５０の回転に連動して第１風車５０と同方向に回転する界磁用磁石７０と、第２風車５１の回転に連動して第２風車５１と同方向に回転する電機子コイル７１とを有し、第１風車５０と第２風車５１との間に配置された発電装置７を備えたものとされ、第１風車５０および第２風車５１の回転中心Ｃが、第１風車５０の上、第１風車５０および第２風車５１の間（発電装置７）、第２風車５１の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠Ｆ０，Ｆ０，Ｆ０の第１風車５０および第２風車５１の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠Ｆ，Ｆ，Ｆ内に軸支された上、合計六基のトルネード型の風力発電機５，５，……が、相互間に平面正六角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠Ｆ１，Ｆ１，……で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群４に置き換えられ、例えば、二基の風力発電機群４，４が、船体１０の満載喫水線１２よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された、例えば甲板１３上の位置に、鉛直姿勢に立設されてなるものとすることができる。
図６中の二点鎖線矢印に示すように、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群４は、周回りに隣接する第１風車５０，５０（または第２風車５１，５１）同士が、互いに逆方向に回転するよう配されたものとすることができる。
【００４１】
（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶１は、図１ないし図４に示すように、二基のトルネード型の風力発電機５，５が、船体１０の右・左舷間幅の中央、および、船首・船尾間の中央寄りであって、船体１０の重心位置を挟む前後の位置夫々に立設されたものとすることにより、水上における船体１０のバランスが良く、より安全な航行を実現化するものとなる。
【００４２】
また、図５に示されるように、三基のトルネード型の風力発電機５，５，５の互いの骨格枠Ｆ，Ｆ，……同士が、平面寸法が、二倍の大きさの三角柱状の外郭寸法となるよう一体化された風力発電機群４、または、図６に示すように、六基のトルネード型の風力発電機５，５，……の互いの骨格枠Ｆ，Ｆ，……同士が、平面六芒星形柱状の外郭形状に一体化された風力発電機群４の何れか一方が、船体１０の甲板１３上の位置に、鉛直姿勢に立設されてなるものは、図１および図２に示すように、風力発電機５が単独自立する状態に立設されたものよりも、船体１０との一体化強度が、より一段と高められたものとすることができる上、発電量を大きくして、より大型の船舶１の推進器３および電動駆動源３０（図１参照）を駆動できるものとすることができる。
【００４３】
そして、図６中の二点鎖線矢印に示すように、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化され、周回りに隣接する第１風車５０，５０（または第２風車５１，５１）同士が、互いに逆方向に回転するよう配された風力発電機群４は、骨格枠Ｆ，Ｆ，……の全体に加わる応力や振動が全体的に均質化され、よりバランス良く高い耐久性を持って船体１０に搭載されたものとなる。                                                                                      
【実施例２】
【００４４】
図７に示してあるように、この発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶１は、蓄電池２が、化石燃料タンク２１、および、化石燃料タンク２１から化石燃料の供給を受けて駆動する化石燃料型発電機２０を船体１０内に備え、化石燃料型発電機２０の発電電力が、該蓄電池２に蓄電されるよう接続され、さらに、制御部８が、化石燃料型発電機２０に対し、同化石燃料型発電機２０を制御可能とするよう接続されたものとなっている。
【００４５】
また、図８に示すように、この発明の風力発電機５が搭載された風力発電機搭載型船舶１は、その船体１０が、双胴船とされ、船体１０，１０間に跨がる甲板１３上に、トルネード型の風力発電機５，５（または風力発電機群４，４）が鉛直姿勢に立設され、一方の船体１０内に蓄電池２が搭載され、さらに、燃料電池２２、または、水素を酸化燃焼するエネルギー装置２３が搭載され、蓄電池２からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ２４、蓄電池２からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器２５、および、水素を貯留する水素タンク２６が搭載され、また、他方の船体１０内には、農産物用の生産施設または海産物の養殖施設の何れか一方の食糧生産施設９が設けられたものとされている。
【００４６】
（実施例２の作用・効果）
図７に示されるように、化石燃料タンク２１および化石燃料型発電機２０が、追加して設けられた、風力発電機５が搭載されたこの発明の風力発電機搭載型船舶１は、万が一無風状態が長期化してしまったり、風力発電機５，５が二基とも故障してしまったりした場合にも、発電および充電を可能とし、より安全且つ確実な航行を実現化できるものとなる。
【００４７】
図８に示したように、双胴船とされた船体１０の一方の船体１０内に蓄電池２が搭載され、他方の船体１０内に、農産物用の生産施設または海産物の養殖施設の何れか一方の食糧生産施設９が設けられたこの発明の風力発電機５が搭載された船舶１によれば、食糧生産施設９の設置スペースを広く確保することができ、しかも蓄電池２から隔絶されたものとなるから、食糧生産の作業安全性を一段と高めたものとすることができ、さらにまた、燃料電池２２、または、水素を酸化燃焼するエネルギー装置２３が搭載された船舶１によれば、蓄電池２に蓄積された電力の一部を、水素エネルギーとして蓄積することが可能となり、より多様なエネルギーの利用が実現化されるものとなる。
【００４８】
（結  び）
叙述の如く、この発明の風力発電機搭載型船舶は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの風力発電機搭載の船舶技術に比較して、大幅に発電効率を高めたものとし、風力発電機の耐久強度を高め、維持経費を低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、船舶の規模に応じて風力発電機の搭載数を加減し、必要な発電量に設定することが容易であるから、船舶の種類や大きさなどに影響を受けずに、如何なる大型の船舶であっても二酸化炭素を排出せずに航行可能とすることができ、原油価格の高騰や、二酸化炭素排出量の制限などに苦慮する輸送業界や、水上を低燃費で航行したい漁業業界などはもとより、農地や養殖場の確保が困難な農業業界や栽培・養殖漁業業界などにおいても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。                                                                                      
【符号の説明】
【００４９】
１      風力発電機搭載型船舶
１０    同  船体（単胴船、双胴船、三胴船）
１１    同  船底板
１２    同  満載喫水線
１３    同  甲板
１４    同  船橋
２      蓄電池
２０    同  化石燃料型発電機
２１    同  化石燃料タンク
２２    同  燃料電池
２３    同  水素を酸化燃焼するエネルギー装置
２４    同  海水ポンプ
２５    同  水素発生器
２６    同  水素タンク
３      推進器（スクリュー）
３０    同  電動駆動源（電動モーター）
４      風力発電機群
５      トルネード型の風力発電機
５０    同  第１風車
５１    同  第２風車
Ｆ      骨格枠
Ｆ０    同  水平枠
Ｆ１    同  鉛直枠
Ｃ      回転中心
６      風車用の羽根
６０    同  前側面
６１    同  前縁面
６２    同  気流高速通過面
６３    同  気流低速通過面
６４    同  後側面
７      発電装置
７０    同  界磁用磁石
７１    同  電機子コイル
８      制御部
９      食糧生産施設（農産物用の生産施設、海産物の養殖施設）
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月26日(2019.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えたトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および、船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとしたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項２】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および、船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられ、自然の風力を受けた該風力発電機が発電した電力を蓄電池に蓄電し、該蓄電池から供給された電力が、推進器の電動駆動源を駆動し、当該船体の航行を可能とするものとされたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項３】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および、船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きに配され、また、前方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとしたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項４】
蓄電池が、化石燃料タンク、および該化石燃料タンクから化石燃料の供給を受けて駆動する化石燃料型発電機を備え、該化石燃料型発電機の発電電力が、該蓄電池に蓄電されるよう接続されてなる、請求項１ないし請求項３何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項５】
船体が、双胴型または三胴型の何れか一方からなり、船体間に跨がる甲板上に、トルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されてなる、請求項４記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項６】
船体が、船体内に、蓄電池からの電力供給を受けて機能する農産物用の生産施設、または蓄電池からの電力供給を受けて機能する海産物の養殖施設の少なくとも何れか一方の食糧生産施設が、蓄電池からの電力供給を受けるよう電気的に接続された状態に搭載されてなるものとした、請求項４または請求項５何れか一方記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項７】
トルネード型の風力発電機が、奇数枚の風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えたものとされ、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計三基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなる、請求項３、または、請求項３を選択した請求項４ないし請求項６何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項８】
トルネード型の風力発電機が、奇数枚の風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えたものとされ、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計六基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正六角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなる、請求項３、または、請求項３を選択した請求項４ないし請求項６何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項９】
船体に、燃料電池、または、水素を酸化燃焼するエネルギー装置の少なくとも何れか一方が搭載され、蓄電池からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ、蓄電池からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器、および、水素を貯留する水素タンクが搭載された、請求項４ないし請求項８何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。                  
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の風力発電機搭載型船舶は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えたトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および、船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとした構成を要旨とする風力発電機搭載型船舶である。                                                          
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この基本的な構成からなる風力発電機搭載型船舶は、その表現を変えて示すならば、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および、船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられ、自然の風力を受けた該風力発電機が発電した電力を蓄電池に蓄電し、該蓄電池から供給された電力が、推進器の電動駆動源を駆動し、当該船体の航行を可能とするものとされた構成からなる風力発電機搭載型船舶となる。                                                                          
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
より具体的には、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および、船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きに配され、また、前方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、該風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとした構成からなる風力発電機搭載型船舶となる。                                                                              
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月1日(2019.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えたトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、これら風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとしたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項２】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、これら風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられ、自然の風力を受けた該風力発電機が発電した電力を蓄電池に蓄電し、該蓄電池から供給された電力が、推進器の電動駆動源を駆動し、当該船体の航行を可能とするものとされたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項３】
電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きに配され、また、前方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、これら風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとしたことを特徴とする風力発電機搭載型船舶。
【請求項４】
蓄電池が、化石燃料タンク、および該化石燃料タンクから化石燃料の供給を受けて駆動する化石燃料型発電機を備え、該化石燃料型発電機の発電電力が、該蓄電池に蓄電されるよう接続されてなる、請求項１ないし請求項３何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項５】
船体が、双胴型または三胴型の何れか一方からなり、船体間に跨がる甲板上に、トルネード型の風力発電機が鉛直姿勢に立設されてなる、請求項４記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項６】
船体が、船体内に、蓄電池からの電力供給を受けて機能する農産物用の生産施設、または蓄電池からの電力供給を受けて機能する海産物の養殖施設の少なくとも何れか一方の食糧生産施設が、蓄電池からの電力供給を受けるよう電気的に接続された状態に搭載されてなるものとした、請求項４または請求項５何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項７】
トルネード型の風力発電機が、奇数枚の風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えたものとされ、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計三基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正三角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面三角形の一辺が二倍の三角柱状の外郭形状に三基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなる、請求項３、または、請求項３を選択した請求項４ないし請求項６何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項８】
トルネード型の風力発電機が、奇数枚の風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔を隔てて配するよう一体化された第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように上下配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えたものとされ、第１風車および第２風車の回転中心が、第１風車の上、第１風車および第２風車の間（発電装置）、第２風車の下に夫々配された平面正三角形状の上位、中位および下位の水平枠の重心間に一致するよう縦配置とされ、上位、中位および下位の水平枠の第１風車および第２風車の外径より外がわに配された各頂点の上下間が、三本の鉛直枠で一体化され、三角柱状の外郭形状となるよう枠組された骨格枠内に軸支された上、合計六基のトルネード型の風力発電機が、相互間に平面正六角形の空隙を隔てるよう対峙し、平面正三角形の一辺を挟む一対の頂点同士が隣接一体化されたものか、または、共通の鉛直枠で一体化されたものかの何れか一方とされ、平面六芒星形柱状の外郭形状に六基が一体化された風力発電機群に置き換えられ、該風力発電機群の少なくとも一基が、船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直姿勢に立設されてなる、請求項３、または、請求項３を選択した請求項４ないし請求項６何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。
【請求項９】
船体に、燃料電池、または、水素を酸化燃焼するエネルギー装置の少なくとも何れか一方が搭載され、蓄電池からの電力を受けて海水を汲み上げる海水ポンプ、蓄電池からの電力を受けて海水から水素を発生する水素発生器、および、水素を貯留する水素タンクが搭載された、請求項４ないし請求項８何れか一記載の風力発電機搭載型船舶。                  
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の風力発電機搭載型船舶は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えたトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、これら風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとした構成を要旨とする風力発電機搭載型船舶である。                                                          
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この基本的な構成からなる風力発電機搭載型船舶は、その表現を変えて示すならば、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた風車を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、これら風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられ、自然の風力を受けた該風力発電機が発電した電力を蓄電池に蓄電し、該蓄電池から供給された電力が、推進器の電動駆動源を駆動し、当該船体の航行を可能とするものとされた構成からなる風力発電機搭載型船舶となる。                                                                          
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
より具体的には、電力の供給を受けて駆動する電動駆動源を有する推進器が設けられた船体の船底板以上に蓄電池が搭載され、当該船体の満載喫水線よりも上方であって風力を受けるよう外がわに露出された位置に対し、鉛直方向の回転中心の周りに配置されて風力を受ける風車用の羽根であって、鉛直方向からみて、回転方向の進行方向前側に向かって凸状に湾曲された前側面と、前側面の背面側に配置され、進行方向の後側に向かって凹状に湾曲された後側面とを有し、前側面は、進行方向の前方に配置される前縁面と、回転中心に近い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって連続形成された気流低速通過面と、回転中心から遠い側に配置され前縁面から進行方向の後方に向かって気流低速通過面よりも大きく膨らむ曲面で連続形成され鉛直方向からみた長さが気流低速通過面よりも長い気流高速通過面とを含んで構成された風車用の羽根が、回転中心の周りに等間隔の中心角度で奇数枚設けられた第１風車、および、該第１風車と同じ形状の第２風車が、回転中心を共通とし、互いに逆方向に回転するように配置され、第１風車の回転に連動して第１風車と同方向に回転する界磁用磁石と、第２風車の回転に連動して第２風車と同方向に回転する電機子コイルとを有し、第１風車と第２風車との間に配置された発電装置を備えた少なくとも一基のトルネード型の風力発電機が、船体の右・左舷間幅の中央、および船首・船尾間であって船体の重心位置を挟む前後の位置夫々に配置されると共に、前方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第１風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きに配され、また、前方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向と、後方の風力発電機の第２風車の風車用羽根の回転方向とが互いに逆向きになるように配して鉛直姿勢に立設され、これら風力発電機と蓄電池とが、該風力発電機が発生した電力を、蓄電池に蓄電されるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源に対して、該蓄電池が電力供給可能となるよう電気的に接続され、当該船体の推進器の電動駆動源を制御可能な制御部が設けられてなるものとした構成からなる風力発電機搭載型船舶となる。