(57)【要約】当発明は「ダイナミック自立ナヴィゲーション船殻」と称し、船舶の外殻の包括的な原則に関わる。その原則は、船体の全体または一部に適応され、ダブル構造のふたつの外殻間の空間、または船体の一部の内側、または船舶の内部空間に設けられ、原則に適う分割の方法、規模に設定されたコンパートメント類の中に、気体類を内蔵させ、また一部のものには海水を内蔵させることにより、構造に組み込まれているＰＥＭＦＣ燃料電池の働きで、推進システム及び諸設備の機能に必要なエネルギーを独自で生産する一方、同時に海水の吸入／排出により船舶の総体の調整、しいては耐航性の調整をする。
2011529003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイナミック自立ナヴィゲーション船殻は、その構造内あるいは構造に付け加えるものとして、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｐｏｓｅｒ  ｓｏｕｒｃｅｓ誌に掲載された記事Ｆｕｅｌ  ｃｅｌｌｓ  ｇｏｉｎｇ  ｏｎ  ｂｏａｒｄ（ＸＰ００４１９４１００）で引用されている技術レヴェルの燃料電池、二重船殻、内部に柔軟なタンクを備えたバラストシステム、コンピューター援用のあらゆる手段等のテクノロジーを総合しており、その特性は構築の規模に適った量の電力というかたちで独自のエネルギーを完全な独立態勢で生産できるよう構想されているという事であり、以下のものを含む。
−船殻が全体的にまたは部分的に複数のコンパートメントから成るダブル／二重殻構造（Ｆｉｇ．１，２，３）として形成されている。それらコンパートメント類には、内部に単数または複数の「燃料電池」の完璧な設置をした「テクニックコンパートメント」と称するアクセス可能なものがある一方、それに対し、許容量全体が水素Ｈ（Ｇ）及び必要とあれば酸素Ｏ（Ｇ）のように加水分解により燃料となる種類の異なった気体類（Ｇ）を隔離かつ圧搾された状態で大量に内蔵し、援用された弁もしくはバルブにより互いに連絡しあい、またそれぞれ燃料電池ユニットに連結した内蔵コンパートメントまたはタンクがある。
−二重船殻内のコンパートメントに組み込まれているか、またはコンパートメント内に設置されており、船舶の必要エネルギーに従い計算され、内蔵力のあるもの、または上記船殻のコンパートメントから気体状の燃料（Ｇ）の供給を受ける単数または複数の通称「ＰＥＭＦＣ燃料電池」（ＰＣ）（図面３），あるいはそれに匹敵し、陰極、陽極、電気分解膜により発電機能を備えたもの。
−船殻のどれかのコンパートメントに設けられ、水を内蔵する為の柔軟なタンクを内側に備え、吸入／排出ポンプにより船殻の外部と直接連絡があり、航海コントロールに従いながら水の積載／排出により船舶全体の重心コントロールかつ耐航性コントロールの機能を有するバラストシステム。
−「ダイナミック」に機能させる為の全ての要素、つまり気体内蔵タンク類、水内蔵タンク類、燃料電池ユニット、推進機能、ポンプ類、バッテリー類、及び様々な器具のコンピューター援用及び手動操作にて管理する包括的なシステム。
【請求項２】
請求項１に則るダイナミックナヴィゲーション船殻の特性は、エネルギーシステムが「ＰＥＭＦＣ燃料電池」のユニット（ＰＣ）というかたちで、つまり陰極、陽極、電気分解膜及び必要とされる全ての補足的要素が船体に積載されるという事により、燃料貯蔵用のいかなるシステムでも必要とせず、ダブル船殻または当発明に則り改修された船体が独自で貯蔵機能を果たす。当発明は水面移動用として、以下の様な仕様で燃料電池を備え付けることに関わっている。
−「燃料電池と気体タンクの連結」した一式が、伝統的な船舶あるいはプロトタイプの内部に船殻から独立して設置される。（Ｆｉｇ．５，６）
−「燃料電池と気体タンクの連結」した一式が「半硬質タイプ」とされる船では構造内に組み込まれるか否かである。（Ｆｉｇ．４）
−「燃料電池と気体タンクの連結」した一式が船舶の全体または一部を占める船殻内に組み込まれる。（Ｆｉｇ．１，２，３，７，８）
【請求項３】
請求項１及び２に則るダイナミックナヴィゲーション船殻の特性は、その構築の原則が、モノコック、マルチコック、半硬質の船等、あらゆる規模、あらゆる形態の船舶に、それぞれのタイプの特性を保ちながら、適応することができるという事にある。
但し、例えばマルチコック船の付属船体のように船殻を二重にできない要素もある。
【請求項４】
上述の全請求項に則るダイナミックナヴィゲーション船殻の特性は、燃焼性気体類用の加圧タンク類、単数または複数の「燃料電池」ユニット、適合性があり現在及び将来容認される技術基準に適ったモータリゼーションを付け加える事により、その原理が伝統的な船体に適応可であり、船体内に設置できるという事にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】この発明はフランス特許庁（参照番号０６０９７８４、交付番号２８５３６１８）及びヨーロッパ特許許可局（参照番号ＷＯ２００４／０９２００６，ＰＣＴ／ＦＲ２００４／０００９００，ヨーロッパでの公示に於いては参照番号０６０９７８４０００にて番号１６４８７４で公布されている）に登録されている特許２件の補填である。
「海中自立ステーション」という名称で２００３年４月１４日に登録された最初の特許が請求するところは、液体の中という環境で、構造自体及び機能設備類の総体を絶え間ない給水及び排水作用により相殺するべく構造自体が総合的バラストシステムとして機能する空洞の構造ということである。
またこの特許は、空洞の構造という構想の直接的帰結として、可能である構造の規模及びエネルギー自給を初め諸機能に必要な手段に関する技術的帰結も請求している。
「海中ダイナミック自立構造」という名称で２００６年１１月９日に登録された二番目の特許が請求するところは、構造内のヴォリュームを燃料電池／燃料貯蔵室として利用すると同時に構造にかかる外圧を償うシステムに利用することである。【０００２】「ダイナミック自立ナヴィゲーション船殻」と称する当発明の原理の有用性は上記で参照される先般の特許に直接的に由来し、当件に於いては潜水艦ではなく、水面移動のあらゆる船舶に関し、独自の推進エネルギー及び独自の浮性管理力を内蔵かつ生産できるナヴィゲーション構造として船の外殻を規定し直すことにより証される。
【背景技術】
【０００３】海上用であろうと河川用であろうと、船体は水面上に於いて船体が移動させる水の総体に匹敵する総体を負担できるように構想されている。不活発なものとして構想されている従来船の船体は燃料積載用のタンクを付け備え、エンジン、駆動軸、スクリュー等、対応できる推進手段一式を備えている。【０００４】大多数の従来船の外殻は重大な損傷を補う処置を備えずして構想されているため、単なるひび割れで遭難してしまう。【０００５】船舶の海上での推進手段については、技術的に多様であり、また一部のものは無公害であるにしても、殆どのものは炭化水素の燃焼に依存している。電力により機能する船舶においては強力なバッテリー、・または燃焼を電気に変換する総合的なシステム、または太陽エネルギー変換システム又は太陽エネルギー集積器の設置を必要とする。
公害という観点でみれば、これらシステムの使用に於いて、船が何らかのかたちで、直接的または間接的に、遅かれ早かれ、海水を汚染しないということはごく稀である。
【先行技術文献】
【０００６】技術の現況として、水素と酸素により生産されるエネルギー供給、あるいは水素のみの供給からなる燃料電池積載による船舶推進のコンセプトはいくつかあり、その例としてＭｒ．Ｍａｒｔｉｎ  Ｐｈｉｌｌｉｐ  ＵＳＨＥＲの特許ＧＢ  ２  ４０５  ７４２  Ａ，また１０１６７１８９にて公示されている
三菱重工の特許を挙げることができる。
【非特許文献】
【０００７】また、直ちに使用可能な状態で加圧されたボトルに内蔵される気体類とバッテリーに蓄えられている電力との連結で機能する構想も存在する。【０００８】船舶の駆動力の度合いは、燃料貯蔵用のスペースと使用動力に左右される。
上記、現存の方法はいずれも、駆動性、安全性、船内スペースの有効利用性等のキャパシテーを決定的に効率化、最適化できるものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】当発明に則る措置の特性は、水面移動用船舶のために新しいタイプの船殻を構成し、上記、既存技術の様々な難点を解決し、以下の利点をもたらすという事にある。
−炭化水素の不使用
−隔壁構造による船体の不沈性
−機関室の不要性
−極めて長期に及ぶ駆動性
−経済的かつ無公害の燃料使用
−積載されたシステムによる自家エネルギー生産
−モータリゼーションの騒音及び振動の激減、かつ加熱消滅
−二重構造バラストシステム及びコンピューター援用管理による可変総体である船体の均衡コントロール
【課題を解決する為の手段】
【００１０】当発明に則る措置の特性は、炭化水素また太陽エネルギー等外部からの燃料源を必要とせず、「ダイナミック自立ナヴィゲーション船殻」と称する船殻が、その一部を構成する単数または複数の燃料電池システム（ＰＣ）という手段を使い、隔壁に仕切られた二重船殻が内蔵する燃焼性気体類（Ｇ）に供給されながら加水分解により電力のかたちでエネルギーを独自で生産するべく構築されている為、既存の設備をはるかに上回る駆動性を有するという事にある。
【００１１】当発明に則る措置の特性は「ダイナミック自立ナヴィゲーション船殻」と称する船殻が、移動中の様々な制約を巧妙にの制御するべく、積載のコンピューター援用または手動操作で操縦席から管理可能である単数または複数のバラストシステム（Ｂ）により重心及び船体プラス積載物の総体を大幅に変える事ができるよう構築されている事にある。
【００１２】当発明に則る措置の特性は「ダイナミック自立ナヴィゲーション船殻」が、構造内の容器となり得る空間に内蔵されるものと、当措置に適合可能で船殻構造の一部を成す燃料電池、電気分解の原理に則るもの等既存の技術が協調しながら、駆動性、浮性、航海コントロールという観点で自立かつ独立の手段をもたらすべく構想されているという事にある。
【００１３】当発明に則る措置の特性は、気密性で構造の一部を成す単数もしくは複数のコンパートメントが、気体類を内蔵する別のコンパートメントより直接水素と酸素に供給される単数もしくは複数のＰＥＭＦＣタイプの燃料電池を構成する要素、つまり陰極、陽極、電解質膜及び全ての補足的要素を内蔵する事にある。後者のコンパートメントはそれぞれ異なる気体を内蔵するが、外気から酸素を採取する場合、一種類だけの気体が内蔵されることもある。
【００１４】「ダイナミック自立船殻」と称する措置は既存の技術規格に則り、あらゆる規模、形の船体（Ｆｉｇ．１，２，３，５，６），半硬質の船体（Ｆｉｇ．４），モノコックまたはマルチコック（Ｆｉｇ．７，８）に適用することができ、上述の気体類の内蔵に耐える異なった材質層でその容器を保護するか否かに関わらず、上記様々なタイプの船体の構築に使用される全ての材質に適応できる。
【００１５】この措置は、全体的または部分的に二重形成の外殻にするというそもそもの構想により、船体の全体に適用することもできれば（Ｆｉｇ．１，２）、船体の一部だけにも適用することもできる（Ｆｉｇ．５，６）。部分的に適用するということは、つまり特有のタンクを付け足す事により既存の従来船の改造、従来からある造船のノウハウの修正にも適応できる。
【００１６】当発明による措置の特性は船舶の外殻が全体的または部分的に二重に構成されており（Ｆｉｇ．１），またダブル外殻の間あるいは船体の一部に設けられている仕切られた複数の空間に、内部の柔軟なタンクに海水を内蔵しながら、それぞれ隔離されている圧搾気体類（Ｇ）を貯蔵するという用途を可能にする材質で構成されているという事にある。
またその特性では、気体を内蔵するコンパートメント類は自動的に機能するバルブで連結し、同時に、二重外殻間の一部をなすか否かに関わらず「テクニックコンパートメント」と称するコンパートメントとして備えられている単数または複数の燃料電池（ＰＣ）ユニットとも連結している。
【００１７】二重の船殻間、または二重船殻ではない船体内における上記必要要素おさめる空間の配置及び容積の規模は、以下のごとく、多様な技術的配慮及び求められる対応力に従い決められる。
−損傷に対する抵抗：独立したコンパートメントを多数作る事が様々な規模の損傷に対して不沈性を確保することにつながる。
−駆動力：内蔵容積は積載される気体類の量及び許容圧力を定め、しいては駆動力の規模を定める。
−安全性：事故による船殻の穴あきの場合に備え、船舶の用途に合わせ上述内蔵空間の細分化を図らなければならない。
−船舶の均衡：各船舶の形、用途、期待される性能に従い水、重量気体、軽量気体を内蔵するコンパートメント類は各船舶に適合した管理を可能とするべく配置される。
【００１８】海という環境に於ける圧搾気体類の貯蔵は化学的及び物理的反応に関し万全の注意を余儀なくする。従って、ダブル船殻を鋼鉄にて施工する場合、殻のふたつの内壁面は化学反応をせず、気体類に対し不浸透性があり、また使用される金属の最大の膨張係数に耐え得る材質（例、プラスチック層の噴付、テフロン）で加工される。
【００１９】等発明の原則により余儀なくされる圧力に抵抗力の無い材質にて船殻を製造する場合、そのような船殻内に適合可能な内蔵コンパートメントまたはタンクを認可されている基準に従い設置することができる。（Ｆｉｇ．５，６）
【００２０】既存の従来船舶を改造する場合、従来からあるエネルギー及び推進力生産システムの代替としてタンク類と燃料電池のテクニカルユニットの一式を設置することができる。
その場合推進システムとしては、電力によるものか、ポッド（Ｐ）が効率面で相応しい。
【００２１】等発明に則る措置の特性は、海の状況、必要とされる速度、一定または可変の積載物に適うようコンピューター援用により調整でき、また船殻内の燃焼性気体類の積載状態に合わせ、船舶の均衡及び浮性を手動操作により効率化できるという特徴をそなえたバラスト室（Ｂ）としての役割をダブル船殻の下の方に位置するコンパートメントが果たすということである。
【００２２】負担度が調整可能でダブル船殻の内部に含まれているバラストシステムのこの特性は、当調整のための仕様で作られコンパートメントの外面にはめ込まれた複数のポンプ（ＰＰ）にて海水を吸入または排出することによりもたらされる。海水は、腐食防止の処理をしたコンパートメント内に直接内蔵されるか、または関連コンパートメント内の柔軟なタンク（Ｃ）に内蔵される。
ポンプ（ＰＰ）は操縦席からの指令とコンピューター援用の管理システムに従い機能する。
【００２３】バラスト室の役割をもつコンパートメントまたはタンクはその上部で単数または複数の自動バルブシステムと連結している。バラスト室が柔軟なタンクを内蔵しない場合は外気を吸入し、バラスト室が柔軟なタンクを内蔵する場合は隣接のコンパートメントに内蔵されている燃焼性の気体を吸入するためである。
【００２４】圧搾気体類を内蔵する各コンパートメントまたは各タンクは内圧の均一的な割り振りに適した自動ブロック様式バルブにより連結している。そのヴォリュームの全体は船殻内または船殻外に備えられた単数または複数の「燃料電池ユニット」と連結している。
安全バルブシステムは上記コンパートメント内の気体類の圧力が急激に下がった場合、損傷を意味するため、各コンパートメントをふさぐという目的で準備されている。
【００２５】かくして「ダイナミック船殻」は全体としてその特性を活用することにより、独自でエネルギーを生産すると同時に、沈没の危険性を殆ど消滅させる。当船殻の全体は空洞で防水であることから全体が船舶の規模の浮き袋といえる。コンパートメント間の流体の循環システムは、二種異なった気体、あるいは設備が外気中の酸素を使用する場合は一種だけの気体を間違いなく全てのコンパートメントに補給するべく、基準に適ったふたつの入り口よりリフィルできるよう構想されている。
【００２６】ダブル船殻の内部空間を構成するコンパートメントの大多数に内蔵される、あるいは伝統的な船舶に適応される場合のように設置されたタンク類に内蔵される気体類は、例えば酸素と水素のように、燃料電池の電気分解プロセスと適合可能で性格の異なった二通りの気体であり、あるいは燃料電池の設置の仕様及びタイプにより外気中の酸素の採取を前提とする場合、気体はひと通り性格のもの（水素）でもよい。
【００２７】コンパートメントの仕切りの仕様いかんに関わらず、また気体類の消費状況に関わらず２種類の気体が同時に積載され、かつ両者の容積にかなりの格差がある場合、構想の時点ですでに二種類の気体はダブル船殻もしくはタンク類の完璧な均衡を保つ配置で内蔵される。
【００２８】気体類は、船舶の特性、造船技術の成果及び使用される材質、また求められる駆動力に応じて将来認可される基準に適う圧力においての圧搾状態で内蔵される。
【００２９】船殻の構造内あるいは付け足されたタンク内に積載された気体類から、また場合により外気中の酸素も利用し電力を生産する単数もしくは複数の燃料電池（ＰＣ）の規模は、船舶全体の駆動力を効率化するべく、電気エンジンの選択された動力（Ｐ）、また予期される航海のタイプに適合するべく設定される。
【００３０】当発明に則る措置の特性は、単数または複数の燃料電池ユニットが構造と一体化しているため船舶の有効スペース内で場所を取らないという事にある。メンテナンスの為の巡視、点検用の揚戸類はアクセス及び気密性を確保するあらゆる手段で整備される。その場合、従来船に当システムを適応させるケースとは異なり、単数もしくは複数の燃料電池は適合した寸法にて作製され仲介となる設備を使わず構造と組み込まれており、各燃料電池の両端に設けられた（図３）「デタント／弛緩コンパートメント」内で前もって減圧された燃料と接触するよう配置されている。
【００３１】船舶のタイプによっては、様々な技術上の理由から、内側、外側の規模に限界がある。
そのような拘束に対処するべく、既存の船舶を改造する上で、自家発電するという究極の目的を達するため、圧搾気体類と燃料電池システムの連結した一式をあらゆる仕様で水面移動船舶に設置することにも当発明は関わっている。水面移動船に適した燃料電池の備え付けの方法に関し、当発明は幾つかの次元で考慮している。
−「燃料電池とタンクの連結」した一式が、伝統的な船舶あるいはプロトタイプの内部に船殻から独立して設置される（Ｆｉｇ．５，６）。
−「燃料電池とタンクの連結」した一式が「半硬質タイプ」と呼ばれる船では構造内に組み込まれるか否かである。（Ｆｉｇ．４）。
−「燃料電池とタンクの連結」した一式が船舶の全体または一部を占める船殻内に組み込まれる（Ｆｉｇ．１，２，３，７，８）。
【００３２】当発明の原理の特性は「ダイナミック自立ナヴィゲーション船殻」により燃料電池に則り供給される電力の規模は船舶の規模に比例し、他のエネルギー源を一切必要としない。船舶は、使用されている燃料電池のタイプ及びエネルギーストックに適すると判断されるあらゆるタイプのバッテリーを必要に応じ装備することもできる。
【００３３】基本的な設備類は船舶に予想される用途に従い選定される。バッテリーは別として、それら設備類は、航海用の様々な電気推進機、様々なコンプレッサー、電動仕切り弁及びポンプ、コンピューターシステム、従属的なすべての機材及び積載気体類と水の総合的な交換システムをコントロールするための機材等からなる。
それら設備類はまた航海用の安全システム類、海上、河川移動に有用なあらゆる設備を含む。
【図面の簡単な説明】イラストレーション
図版１
図１及び２    大型船舶用ダブル外殻
図３          大型ヨット、漁船等用のタンク殻
図４          半硬質タイプ船舶の構造に組み込まれたシステム
図版２
図５及び６    外殻内全体もしくは一部に付け加えられたシステム
図７及び８    マルチコックに応用されたシステム
図版３
船舶の構造内組み込みもしくは独立した「燃料電池」全体の図式
【図１−４】
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【図５−８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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