(57)【要約】【課題】本発明は風力を利用し機動商船に補助推進力を与える帆走装置であり、貨物荷役と安全運航に支障を及ぼさない配置を可能とし、シンプルな構造により軽量化を図り省エネルギー効果の高い帆走装置を得ることを目的とする。【解決手段】本発明は船舶居住区前面壁を強度構造体として利用し、メインフレームに支えられ舷外に張り出すことができるメインポストと、さらに船首方向前方でガイドレール上を移動する台車に支持点を設け、メインポストと支持点の間に直角三角形ペナント形状の軟帆布を船幅を超えて展帆する。移動台車の自動位置制御にて風向に応じた帆布の最適迎角を調整する。帆布は甲板上での巻取り式格納、メインフレーム、メインポストは居住区前面壁範囲内の位置に戻し格納、前方のガイドレールは左右舷に分割し舷側船長方向に格納することができ荒天時、荷役時いずれにおいても運航上の支障は生じない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商船において船舶居住区前面壁を強度構造体として利用し、メインフレームに支えられ片舷外側に張り出したメインポストと、さらに船首方向前方甲板上に逆Ｖ字型にて両端が左右舷外側にまで張り出したガイドレールとこれに沿い移動する台車支持点を設け、メインポストとその反対舷側に位置した移動台車支持点との間に直角三角形のペナント形状の軟帆布を船幅を超えて展帆した形態の帆走装置。メインポストは左右舷側間で移動可能とし、帆布先端支持点を船幅方向に移動させることにより左右舷いずれの風向きに対しても有効な迎角調整の機能を有する。
【請求項２】
船舶運航の安全、荷役作業の効率維持のため、航海中の不使用時及び港湾での荷役時には帆布は巻取り収納され、メインフレーム、メインポスト及び帆布先端支持点のガイドレールも運航・荷役に支障の無い位置に格納される帆走装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は機関駆動商船の推進力補助のための帆走装置に関するものである。
【技術背景】
【０００２】船舶は古代より風力を利用した帆走に始まり、近代になって原動機の発達により経済性の観点から一般商船は機関駆動船となっている。
省エネルギーの観点から、一般商船において風力を補助推進力に利用しようという試みがなされ、実用化された帆走装置もある。
また、昭和３０年代頃までは内航においては帆走を補助推進力とする機帆船が運航されており、また昭和５０年代には自動制御の近代的硬帆型帆走装置が実用化されている（１９８０年竣工の新愛徳丸など）。しかしながら、いずれも帆装メインマストは船体中心線上に固定して設けられるため、荷役作業に支障を来たさない範囲での装置となり、機帆船では小規模展帆、近代的硬帆船では上甲板上に船倉ハッチを有さない油槽船、又は荷役クレーン装備の貨物船などに限定された帆走装置である。近代的硬帆船は相応の省エネルギー効果を収めたが、装置が複雑にて重量があり、また装置コスト、保守費用ともに負担が重く燃料価格の変動と共に経済的効果が薄れ、普及に至っていない。
【０００３】そのほか、硬帆（金属製、プラスチック製など）による折り畳み式帆装、軟帆（布製、ナイロン製など）による巻取り式帆装などが考案されている。いずれも自船の荷役クレーン、デリック装置などを利用するか、メインマストを船体中心線上に固定立設するものであり、帆布を展帆・縮帆出来るものの、装置は複雑で骨組み構造は立設のままで収納できず、荷役効率、運航制限の観点から普及に至っていない。
【特許文献１】特公平６−０３３０７３
【特許文献２】特開平７−００２１７９
【特許文献３】特開２００４−２６０６６
【特許文献４】特開２００５−４７２９４
【特許文献５】特開２００５−２８０５３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】一般商船の補助帆走装置として実用化するためには、安全運航、荷役効率の妨げにならず、かつ構造・機構の軽量化・簡素化によるコスト面、操作面での優位性が課題となる。安全運航では船橋からの視界の確保が重要であり、荒天時及び接岸時には装置の格納が求められ、また荷役効率では帆走装置の存在が荷役クレーンなどの運転に支障を及ぼさないことが求められる。特に上甲板上に船倉開口部を有する撒積船などではハッチカバー上面レベルより上方に突き出る構造物は荷役時の障害となってしまう。航海中の風向は頻繁に変化するため展帆角度を常に自動制御できる機能が風力の有効利用には必須となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】本発明は船体中央線上ではなく舷側から海上に張り出した外側に帆布の支持点を設け、直角三角形のペナント形状の軟帆を船幅を超えて展帆するところに特徴がある。船舶居住区前面壁を強度構造体として利用し、二条の水平・平行のレール（以下ベースレールという）を取付け、これに支えられ左右舷いずれにも舷外に張り出すことができる矩形の枠（以下メインフレームという）とさらにそのメインフレーム内を船幅方向に移動可能なポスト（以下メインポストという）を設ける。このメインポストにて直角三角形の帆布の垂直辺を支持し、船首方向前方には両舷側甲板上に設けた台座ポストで支えられた船幅を越える逆Ｖ字型のガイドレールを水平に設け、このガイドレール上を移動する台車にて帆布先端を支持する。帆布形状が船首方向に下向する斜辺を持つ直角三角形のため、船橋からの前方海上への視界を確保できる。帆布の風に対する迎角調整は前方の移動台車の位置をワイヤー・ドラム機構で自動制御することで風向に応じた最適迎角を維持する。風向が大きく変わった（右舷から左舷方向へ、またはその逆）場合はメインフレームとそれに取付けられたメインポストを反対舷側に移動させる。【０００６】帆布は甲板上での巻取り式格納、メインフレームとメインポストは居住区前面壁位置に戻し格納、前方のガイドレールは左右舷に分割され舷側船長方向に格納するため荒天時、荷役時いずれにおいても運航上の支障は生じない。軟帆（布製又はナイロン製など）を使用するため、装置の骨組み構造が軽量化でき、駆動方式もワイヤー・ドラム機構で簡便であり、コスト面、操作面でも優位性を有する。
【発明の効果】
【０００７】商船においては安全運航、荷役効率の維持が不可欠な要件であり、本発明はこれらの要件を満足した上で、船舶に補助推進力を付加するものである。これにより船舶は所定の船速を得るための主機関出力を下げることができ燃料消費量の低減ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】本発明は居住区前面壁においてブリッジデッキ（船橋）及びボートデッキ（２層目）の高さに水平に両舷一杯まで設けられた２条のベースレール１、このレールに片側垂直辺の上下端を支えられ前方舷外に張り出し移動可能な矩形のメインフレーム２、このメインフレーム内を左右にスライド移動可能なメインポスト３、メインフレーム内にて垂直辺をヒンジとしてそれぞれ観音開きに回転する左右２個のトラスフレーム４、メインフレームの舷外への張り出し移動をガイドする左右舷側に設けたフレームガイド５、そして船首方向前方において甲板上の左右舷側と中央の３点で支持され両端が舷外に突き出した逆Ｖ字形状のガイドレール６、このガイドレール上を移動し帆布の前方頂点を支持する移動台車７、を基幹の装置とし、さらにメインフレームの横移動とメインポストの横移動のためのワイヤー・ドラム駆動機構８、メインフレームの舷外張り出し移動のためのワイヤー・ドラム駆動機構９、帆布引き上げと帆布巻取り装置駆動のためのワイヤー・ドラム駆動機構１０、ガイドレールの回転移動と移動台車の駆動、及び帆布引き出しのためのワイヤー・ドラム機構１１、直角三角形のペナント形状の軟帆布１２とこれを巻取り収納する帆布巻取り装置１３、帆布迎角自動制御の演算装置からなる。
帆布先端を支持する移動台車の位置調整により左右両舷ともに帆布の角度は船幅方向を基線に約４０度〜７０度まで変化させることができ、風向に応じ最適な迎角を取ることができる。
本装置はあくまでも補助推進力を得るためのものであり、航行中の船舶が最も有効に利用できる相対風向としては船体側面からの横風を想定している。【０００９】本発明は居住区前面壁を強度構造体として利用し、また帆布の面積を大きくするため使用時は船幅を大きく超え両舷とも海上に張り出した範囲で展帆するが、不使用時はメインフレーム２、メインポスト３を居住区前面壁位置まで戻し格納し、前方のガイドレール６も左右両舷に分割し舷側に沿って格納され舷側内に収まる。使用に際しては、まず前方のガイドレールを水平回転移動にて船体中心線上で結合、次に移動台車７を経由したワイヤーで帆布１２を引き出す。帆布全体が上甲板上に引き出された後、帆布垂直辺の頂部をメインポストの頂部から導かれるワイヤーで吊り上げ帆布を垂直に引起し展帆する。次に帆走時の風向きが右舷方向からならばメインポストの張り出しが左舷となるので、メインポストをメインフレームの左舷側辺まで移動させ固定、左舷側トラスフレーム４を開きその先端をフレームガイド５上を直線運動する駒に固着し、トラスフレームをフレームガイドに沿い前方に引き出し、同時にメインフレームをその右舷垂直辺柱を支持軸としてベースレール１にて沿わせ左舷方向に移動させ徐々に舷外へ張り出す。メインフレームの横移動においては居住区前面壁に沿い水平に直線運動する上下２個の駆動駒１５を設け、各駒がメインフレームの右又は左の垂直辺柱を掴みメインフレームを横移動させる。メインフレームが最大限張り出した所定の位置でトラスフレーム及びメインフレームの下辺部材をフレームガイドに固定する（風向きが左舷方向ならば、手順は左右逆となる）。これにてメインポストの位置が固定される。メインフレームの前方への張り出し移動（即ちメインポストの前方移動）にあわせ、帆布先端支持ワイヤーを巻き取り、帆布先端を移動台車に固着する。これにて帆走準備が完了する。前方ガイドレール上の移動台車の位置を風向に応じた最適位置に調整し帆走を開始する。【００１０】航海用の風向風速計からの出力電気信号を演算装置に入力し、演算装置にて帆布の迎角の最適解を計算し、移動台車７の駆動ドラムへ指示信号を送り、常に帆布が最も効果的な迎角となるよう自動制御する。風向きが反対舷に大きく変わった場合は、メインフレーム２を居住区前面壁中央位置まで戻した後、トラスフレーム４を閉じ、メインポスト３をメインフレームの反対舷側辺まで移動させ固定の後、上述と同じ要領でメインフレームを反対舷側に移動しメインポストを反対舷に張り出す。しかる後、移動台車を最適位置に調整し帆走を再開する。
【実施例１】
【００１１】図１は甲板上に船倉ハッチを有する撒積船において本帆走装置を設置した例を示す。
居住区前面壁にブリッジデッキとボートデッキの高さ位置で水平に両舷側一杯までの二条のベースレール１を取付け、同レールに沿い船幅とほぼ同じ幅のメインフレーム２を設置、メインフレームにはスライド移動可能なメインポスト３を取付ける。居住区直前の最後部７番船倉ハッチ横の両舷側に沿いフレームガイド５を設け、居住区前面壁と７番ハッチ間の甲板スペースに帆布巻取り装置１３を配する。７番ハッチ横の甲板スペースにメインフレームとメインポストの横移動のためのワイヤー・ドラム機構８、メインフレームの舷外張り出し移動のためのワイヤー・ドラム機構９、帆布１２の引き上げ、巻取りのためのワイヤー・ドラム機構１０を配置する。３つ前方の４番ハッチ横の左右舷側甲板上にハッチカバー上面を僅かに超える高さの台座ポスト１４を立設し、これを支点とし水平回転移動により中央で結合し逆Ｖ字形状をなすガイドレール６を設ける。
４、５番ハッチ間の甲板スペースに帆布の引き出し、及び移動台車７の駆動のためのワイヤー・ドラム機構１１を設ける。
メインポストの高さは、レーダマストを越えない高さに抑え、展帆時の帆布が船橋からの操船時の視界を妨げない様にする。尚、展帆時はメインポスト側の夜間舷側灯が帆布の裏に隠れるので、メインフレーム上端両角に代替の舷側灯を取付けておく。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を船体に設置した船体図（正面、側面、平面）である
【図２】メインフレーム２とメインポスト３の取付け位置を示す図である。
【図３】メインフレーム２の構造と舷外張り出し移動を示す図である。
【図４】メインポスト３の横移動、メインフレーム２の横移動及び舷外張り出し移動、帆布吊り上げ、帆布巻取りのそれぞれを駆動するためのワイヤー・ドラム機構の配置図と駆動ワイヤリング図である。
【図５】前方ガイドレール６の構造と移動台車７の駆動、及び帆布引出しのワイヤリング図である。
【符号の説明】
【００１３】１  居住区前面壁に舷側一杯の幅で取付ける２条のベースレール
２  ベースレール１に沿い移動可能なメインフレーム
３  メインフレーム２内をスライド移動可能にて帆布の垂直辺を支持するメインポスト
４  メインフレーム２の張り出し時にこれを固定支持するトラスフレーム
５  メインフレーム２下辺部材の固定、トラスフレーム４の移動及び固定のためのフレームガイド
６  帆布１２の先端を支持する移動台車７が移動するガイドレール
７  帆布の先端を支持し帆布の迎角調整のためガイドレール６上を移動する台車
８  メインフレーム２の横移動、メインポスト３の横移動のためのワイヤー・ドラム機構
９  メインフレーム２の舷外張り出し移動のためワイヤー・ドラム機構
１０  帆布の吊り上げ、帆布巻取り装置駆動のためのワイヤー・ドラム機構
１１  移動台車７の駆動、帆布引き出しのためのワイヤー・ドラム機構
１２  直角三角形のペナント形状の軟帆布
１３  帆布巻取り装置
１４  ガイドレール６を支え、水平回転軸となる台座ポスト
１５  メインフレーム２の横移動のため居住区前面壁に沿い水平駆動する駒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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