(57)【要約】【課題】船の速度が増加しても操船性を低下させにくく、船体への電動船外機の装着作業性の低下を回避でき、港湾に燃料充填設備が設けられていない場合の燃料ボンベの交換作業性を向上させることができ、燃料漏れを早く発見できて、燃料不足に陥ることを回避でき、燃料ボンベを安定して水槽に固定しておくことができ、水素吸蔵合金型の燃料ボンベを使用した場合における不具合（燃料ボンべの船外の水中への落下水没等）を回避できる燃料電池船を提供する。【解決手段】電動船外機２の電動モータＭを燃料電池４により駆動させて推進し、燃料電池４に燃料を供給する燃料ボンベ３を、船体に設けられた水槽２０内の水中に配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動船外機の電動モータを燃料電池により駆動させて推進する燃料電池船であって、
前記燃料電池に燃料を供給する燃料ボンベを、船体に設けられた水槽内の水中に配置したことを特徴とする燃料電池船。
【請求項２】
前記水槽は、船尾から離れた船体の中央部に位置している請求項１記載の燃料電池船。
【請求項３】
前記水槽は生簀である請求項１又は２記載の燃料電池船。
【請求項４】
前記水槽は、上側が開放した箱形状の水槽本体と、水槽本体の上端部にヒンジを介して揺動開閉自在に連結した蓋とから成り、
前記ヒンジ側の蓋の周部に形成した配管挿通孔に燃料配管を挿通させて、この燃料配管を前記水槽内の燃料ボンベに連通接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の燃料電池船。
【請求項５】
前記燃料配管と前記燃料ボンベの連通接続部を前記水槽内の水中に配置したことを特徴とする１〜４のいずれか一つに燃料電池船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
電動船外機の電動モータを燃料電池により駆動させて推進する燃料電池船に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素をエネルギー源とした燃料電池はＣ０２を排出せず環境に適している。そのため、四輪車・二輪車のみでなく、船やボートへの普及も求められている。
前記燃料電池をエネルギー源とした燃料電池船としては、例えば特許文献１の技術がある。この技術では、燃料ボンベ(燃料タンク)を電動船外機に一体に設けてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６‐５６４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の構造によれば、燃料ボンベを電動船外機と一体に設けてあるために、燃料ボンベの分だけ船尾側の重量が増加し、次の（ａ）〜（ｃ）の問題があった。
（ａ）  燃料電池船の速度が増加したときに、操船性が低下しやすい。
（ｂ）  船体に上記の電動船外機を装着する際、電動船外機は燃料ボンベの分だけ重量が増加しているので装着作業性が低下する。
（ｃ）  港湾に燃料充填設備が設けられていない場合の燃料ボンベの交換作業時に、船体がより不安定になって交換作業性が低下しやすい。
このような、船尾側の重量の増加に起因する問題の他にも、上記従来の燃料電池船では、次の（ｄ）〜（ｆ）の問題もあった。
（ｄ）  燃料が有臭のガソリン等の場合、燃料漏れを発見しやすいが、燃料に水素を使用していて燃料配管から水素が漏れた場合、水素は無臭であるために、燃料漏れに長い間気付かずに、燃料電池船が燃料不足に陥ることがある。
（ｅ）  燃料電池船の接岸時や他の船との衝突時に燃料ボンベに衝撃が加わる。その結果、固定手段による燃料ボンベの固定が緩みやすい。
（ｆ）  内蔵した水素吸蔵合金からの水素を利用する水素吸蔵合金型の燃料ボンベを使用した場合、燃料ボンベの比重が水よりも重くなるために、燃料ボンベの交換時に、燃料ボンベを誤って船外の水中に落下させて水没させる。
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、速度が増加しても操船性を低下させにくく、船体への電動船外機の装着作業性の低下を回避でき、港湾に燃料充填設備が設けられていない場合の燃料ボンベの交換作業性を向上させることができ、燃料漏れを早く発見できて、燃料不足に陥ることを回避でき、燃料ボンベを水槽に安定して固定しておくことができ、水素吸蔵合金型の燃料ボンベを使用した場合における不具合（燃料ボンべの船外の水中への落下水没等）を回避できる燃料電池船を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、
電動船外機の電動モータを燃料電池により駆動させて推進する燃料電池船であって、
前記燃料電池に燃料を供給する燃料ボンベを、船体に設けられた水槽内の水中に配置したことを特徴とする。（請求項１）
【０００６】
この構成によれば、電動船外機は燃料ボンベとは別体であるから、電動船外機が装着される船尾側の重量が増加することを回避することができる。その結果、
（ａ１）  電動船外機を船体に装着したときの船全体の重量バランスをよくすることができ、船の速度が増加した場合の操船性を低下させにくくすることができる。
（ｂ１）  燃料ボンベを電動船外機と一体に設けてある構造のような電動船外機の重量化を回避することができ、船体への電動船外機の装着作業性の低下を回避することができる。
（ｃ１）  港湾に燃料充填設備が設けられていない場合の燃料ボンベの交換作業時に、船体が不安定になることがなく、しかも、燃料ボンベが水槽内に水没することにより、浮力を得ることができて、燃料ボンベの交換作業性を向上させることができる。
さらに、
（ｄ１）  燃料に水素を使用していて燃料配管から水素が漏れた場合、水槽内の水中に泡が発生することから燃料漏れを発見しやすい。これにより、燃料電池船が燃料不足に陥ることを回避することができる。
（ｅ１）  燃料電池船の接岸時や他の船との衝突時には、水槽内の水がクッションとなって、燃料ボンベに加わる衝撃を和らげることができる。その結果、固定手段による燃料ボンベの水槽への固定が緩みにくくなり、燃料ボンベを水槽に安定して固定しておくことができる。また、前記固定手段による固定が解除されても、水槽内の水がクッションとなって、燃料ボンベの転がりを緩やかにすることができる。
（ｆ１）  内蔵した水素吸蔵合金からの水素を利用する水素吸蔵合金型の燃料ボンベを使用した場合、燃料ボンベの交換時に、燃料ボンベを誤って船外の水中に落下・水没させることがない。
（ｇ１）  水素吸蔵合金型の燃料ボンベには、温度が低すぎるとガス放出量が減るというガス放出特性がある。そして、水素ガスを放出するとさらに温度が低下する。一方、燃料ボンベを直射日光の炎天下に長時間置くと燃料ボンベが４０°Ｃを越えることがあり、これは高圧ガスボンベの保管上問題となる。これに対して、本発明の上記構成によれば、燃料ボンベを水槽内の水によって、望ましい温度の１０°Ｃ〜３０°Ｃに保温することができ、ガス放出量の低下を抑制することができる（一日の気温差より海水温度差の方が小さく、日本近海であれば、冬季でも１０°Ｃ以上の海水温が見込める）。また、高圧ガスボンベの保管上問題となることもない。
（ｈ１）  万が一、燃料ボンベに火が接近しても燃料ボンベを火から守ることができる。（請求項１）
【０００７】
本発明において、
前記水槽は、船尾から離れた船体の中央部に位置していると、次の作用を奏することができる。（請求項２）
【０００８】
船前後方向の船体の重量バランスを向上させることができ、操船性をより向上させることができる。（請求項２）
【０００９】
本発明において、
前記水槽は生簀であると、次の作用を奏することができる。（請求項３）
【００１０】
生簀を有効利用することができ、燃料ボンベを水没させるための専用の水槽を設けることがなくて、構造を簡素化することができとともに、コストを低減することができる。（請求項３）
【００１１】
本発明において、
前記水槽は、上側が開放した箱形状の水槽本体と、水槽本体の上端部にヒンジを介して揺動開閉自在に連結した蓋とから成り、
前記ヒンジ側の蓋の周部に形成した配管挿通孔に燃料配管を挿通させて、この燃料配管を前記水槽内の燃料ボンベに連通接続したことを特徴とすると、次の作用を奏することができる。（請求項４）
【００１２】
前記ヒンジ側の蓋の周部に形成した配管挿通孔に燃料配管を挿通させるので、蓋の開閉に伴う燃料配管の移動を最小限に抑えることができる。その結果、燃料配管の耐久性を向上させることができる。また、蓋を円滑に開閉させることができ、開閉作業の作業性を向上させることができる。（請求項４）
【００１３】
本発明において、
前記燃料配管と前記燃料ボンベの連通接続部を前記水槽内の水中に配置したことを特徴とすると、次の作用を奏することができる。（請求項５）
【００１４】
燃料漏れが生じやすい燃料配管と燃料ボンベの連通接続部を水槽内の水中に水没させることで、燃料漏れをより確実に発見することができる。これにより、燃料電池船が燃料不足に陥ることを回避することができる。（請求項５）
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、
速度が増加しても操船性を低下させにくく、船体への電動船外機の装着作業性の低下を回避でき、港湾に燃料充填設備が設けられていない場合の燃料ボンベの交換作業性を向上させることができ、燃料漏れを早く発見できて、燃料不足に陥ることを回避でき、燃料ボンベを安定して固定しておくことができ、水素吸蔵合金型の燃料ボンベを使用した場合における不具合（燃料ボンべの船外の水中への落下水没等）を回避できる燃料電池船を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は、側方から見た燃料電池船の模式図、（ｂ）は、蓋を開放した状態の水槽の斜視図
【図２】（ａ）は、蓋を開放した状態の水槽の断面図、（ｂ）は、蓋を開放した状態の水槽の平面図
【図３】燃料配管と燃料ボンベの連通接続部を示す斜視図
【図４】燃料ボンベの固定手段を示す斜視図
【図５】（ａ）は、固定プレートに固定した燃料ボンベを燃料ボンベの軸芯方向から見た図、（ｂ）は、固定プレートに固定した燃料ボンベを燃料ボンベの側方から見た図
【図６】燃料ボンベの固定位置・固定姿勢を示す別実施形態の水槽の平面図
【図７】燃料ボンベの固定方法を示す別実施形態の水槽の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）に、電動船外機２の電動モータＭを燃料電池４により駆動させて推進する燃料電池船１の模式図を示してある。
【００１８】
［電動船外機２の構造］
電動船外機２の本体ケース２Ｈは、前記燃料電池４と、バッテリ５と、ＤＣＤＣコンバータ６と、操作部７により操作される制御部８とを内蔵している。操作部７と制御部８は、ワイヤーハーネス９を介して接続している。
【００１９】
また、本体ケース２Ｈから下方にプロペラ支持ケース１１が延びている。そして、プロペラ支持ケース１１にプロペラ１０を回転自在に支持させてある。さらに、前記電動モータＭをプロペラ支持ケース１１の下端部に設け、電動モータＭの回転軸をプロペラ１０に連動連結してある。
【００２０】
［生簀３０（水槽に相当）の構造］
図１（ａ），図１（ｂ）に示すように、船尾から離れた船体の前後左右方向中央部に、魚等を収容する角形の生簀３０を設けてある。図２（ａ），図２（ｂ）に示すように、生簀３０は、上側が開放した箱形状の生簀本体３１と、生簀本体３１の船前方側の側壁３１Ｓの上端部にヒンジＨを介して揺動開閉自在に連結した蓋３２とから成る。図２（ａ）の符号Ｗは水面である。
【００２１】
図４に示すように、生簀３０の底部の４つのコーナー部のうち、１つのコーナー部付近には、開閉弁３４を備えた給水管２４の下流側の端部が開口し、前記底部の中心を挟んで前記一つのコーナー部とは反対側の他のコーナー部付近には、開閉弁３５を備えた排水管２５の上流側の端部が開口している。
【００２２】
［水素ボンベ３（燃料ボンベに相当）の配置構造］
図２（ａ），図２（ｂ）に示すように、前記燃料電池４（図１（ａ）参照）に水素（燃料に相当）を供給する水素ボンベ３を生簀３０の水中に配置してある。燃料電池４は前記水素ボンベ３から水素を供給されて発電する。水素ボンベ３は断面円形リング状である。
【００２３】
図４に示すように、生簀３０の底部に、水素ボンベ３に対応した細長い形状の固定プレート２６を固定し、固定プレート２６の上面に複数の支持凸部２６Ａを突設してある。また、固定プレート２６の長手方向中間部に締め付けバンド２１の長手方向中間部を接続するとともに、締め付けバンド２１の一端部に係合部２２を、他端部に被係合部２３をそれぞれ連結してある。
【００２４】
そして、図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、固定プレート２６の複数の支持凸部２６Ａに水素ボンベ３を載置して支持させ、水素ボンベ３に締め付けバンド２１を巻回し、前記係合部２２を被係合部２３に係合することで、水素ボンベ３を固定プレート２６に締め付け固定してある。
【００２５】
このように、締め付けバンド２１により水素ボンベ３を固定プレート２６に締め付け固定した後に、水素ボンベ３の弁操作部１８（図３参照）を回転させて水素ボンベ３の弁を開放する。そのために、水素ボンベ３の周方向の位置を、弁の開閉操作がしやすい位置に設定してある。
【００２６】
図２（ａ），図２（ｂ）に示すように、生簀３０のヒンジＨ側の蓋３２の周部に形成した配管挿通孔３２Ｈに燃料配管１５を挿通させ、この燃料配管１５を生簀３０内の水素ボンベ３に連通接続してある。また、水素ボンベ３を、生簀３０の前記側壁３１Ｓの下端部付近に配置して、前記側壁３１Ｓに沿う横置き状態に設定してある。燃料配管１５と水素ボンベ３の連通接続部１９（図３，図４参照）は生簀３０内の水中に没している。
【００２７】
本発明の構成によれば、
［１］  電動船外機２は水素ボンベ３とは別体であるから、電動船外機２が装着される船尾側の重量が増加することを回避することができる。その結果、
（ａ１）  電動船外機２を船体に装着したときの船全体の重量バランスをよくすることができ、燃料電池船１の速度が増加した場合の操船性を低下させにくくすることができる。
（ｂ１）  水素ボンベ３を電動船外機２と一体に設けてある構造のような電動船外機２の重量化を回避することができ、船体への電動船外機２の装着作業性の低下を回避することができる。
（ｃ１）  港湾に水素充填設備が設けられていない場合の水素ボンベ３の交換作業時に、船体が不安定になることがなく、しかも、水素ボンベ３が生簀３０内に水没することにより、浮力を得ることができて、水素ボンベ３の交換作業性を向上させることができる。
さらに、
（ｄ１）  燃料配管１５から水素が漏れた場合、生簀３０内の水中に泡が発生することから水素漏れを発見しやすい。これにより、燃料電池船１が燃料不足に陥ることを回避することができる。
（ｅ１）  燃料電池船１の接岸時や他の船との衝突時には、生簀３０内の水がクッションとなって、水素ボンベ３に加わる衝撃を和らげることができる。その結果、締め付けバンド２１による水素ボンベ３の固定プレート２６への締め付け固定が緩みにくくなり、水素ボンベ３を固定プレート２６に安定して固定しておくことができる。また、水素ボンベ３の固定プレート２６への締め付け固定が解除されても、生簀３０内の水がクッションとなって、水素ボンベ３の転がりを緩やかにすることができる。
（ｆ１）  内蔵した水素吸蔵合金からの水素を利用する水素吸蔵合金型の水素ボンベ３を使用した場合、水素ボンベ３の交換時に、水素ボンベ３を誤って船外の水中に落下・水没させることがない。
（ｇ１）  水素吸蔵合金型の水素ボンベ３には、温度が低すぎるとガス放出量が減るというガス放出特性がある。そして、水素ガスを放出するとさらに温度が低下する。一方、水素ボンベ３を直射日光の炎天下に長時間置くと水素ボンベ３が４０°Ｃを越えることがあり、これは高圧ガスボンベの保管上問題となる。これに対して、本発明の上記構成によれば、水素ボンベ３を生簀３０内の水によって、望ましい温度の１０°Ｃ〜３０°Ｃに保温することができ、ガス放出量の低下を抑制することができる（一日の気温差より海水温度差の方が小さく、日本近海であれば、冬季でも１０°Ｃ以上の海水温が見込める）。また、高圧ガスボンベの保管上問題となることもない。
（ｈ１）  万が一、水素ボンベ３に火が接近しても水素ボンベ３を火から守ることができる。
【００２８】
［２］  前記生簀３０は、船尾から離れた船体の中央部に位置しているから、船前後方向の船体の重量バランスを向上させることができ、操船性をより向上させることができる。
【００２９】
［３］  生簀３０を有効利用することができ、水素ボンベ３を水没させるための専用の水槽を設けることがなくて、構造を簡素化することができとともに、コストを低減することができる。
【００３０】
［４］  生簀３０のヒンジＨ側の蓋３２の周部に形成した配管挿通孔３２Ｈに燃料配管１５を挿通させるので、蓋３２の開閉に伴う燃料配管１５の移動を最小限に抑えることができる。その結果、燃料配管１５の耐久性を向上させることができる。また、蓋３２を円滑に開閉させることができ、開閉作業の作業性を向上させることができる。
【００３１】
［５］  水素漏れが生じやすい燃料配管１５と水素ボンベ３の連通接続部１９を生簀３０内の水中に配置したことで、水素漏れをより確実に発見することができる。これにより、燃料電池船１が燃料不足に陥ることを回避することができる。
【００３２】
［別実施形態］
（１）  図６に示すように、前記生簀３０内の水素ボンベ３は、船前後方向に沿う横置き状態や、船の幅方向に沿う横置き状態、あるいは、上下方向に沿う縦置き状態のいずれであってもよい。
いずれの状態でも、水素ボンベ３０を生簀３０の側壁に近接させて生簀３０を広く使う。
水素ボンベ３を縦置き状態にした場合、水素ボンベ３を生簀３０のコーナー部付近に配置し、コーナー部を形成する二つの側壁のそれぞれに固定プレート２６を介して固定することができる。このように、水素ボンベ３を縦置き状態にした場合、燃料配管１５の水素ボンベ３への連通接続が簡単になる。
【００３３】
（２）  図７に示すように、水素ボンベ３や燃料配管１５を破損させる可能性がある生物５０を生簀３０内に収容する場合、生簀３０内を複数の区画に仕切る仕切り壁２７を設ける。また、固定プレート２６を、生簀３０の壁部（側壁あるいは底壁）と水素ボンベ３との間だけでなく、仕切り壁２７と水素ボンベ３との間にも設けて、水素ボンベ３をより安定して固定する。
【００３４】
（３）  前記水素ボンベ３を水没させるための専用の水槽を燃料電池船１に設けてあってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１          電動船外機
３          燃料ボンベ（水素ボンベ）
４          燃料電池
１５        燃料配管
３０        水槽（生簀）
３１        水槽本体（生簀本体）
３２        蓋
３２Ｈ      配管挿通孔
Ｈ          ヒンジ
Ｍ          電動モータ
【図１】
2016222141.tif 000003
【図２】
2016222141.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016222141.tif 000007
【図６】
2016222141.tif 000008
【図７】
2016222141.tif 000009