JPH04325391A - 太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船 - Google Patents
太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船Info
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- JPH04325391A JPH04325391A JP3101824A JP10182491A JPH04325391A JP H04325391 A JPH04325391 A JP H04325391A JP 3101824 A JP3101824 A JP 3101824A JP 10182491 A JP10182491 A JP 10182491A JP H04325391 A JPH04325391 A JP H04325391A
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-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は太陽熱を利用して水を電
気分解させ水素ガス、酸素ガスを得て、これを燃料電池
に送り燃料電池で発生した電気エネルギーで船を推進さ
せる燃料自給式の貨物・乗客輸送用の多脚船である。
気分解させ水素ガス、酸素ガスを得て、これを燃料電池
に送り燃料電池で発生した電気エネルギーで船を推進さ
せる燃料自給式の貨物・乗客輸送用の多脚船である。
【0002】本発明は太陽エネルギー利用のために太陽
熱吸収ユニットを多数もった広大な暴露甲板をもった浮
上本体と、水電解ユニット、燃料電池推進装置及び操舵
装置等の重量物をもった下方の没水本体と、浮上本体と
没水本体との間を連結する複数の連結脚及び支持脚とを
もった太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船に関する。
熱吸収ユニットを多数もった広大な暴露甲板をもった浮
上本体と、水電解ユニット、燃料電池推進装置及び操舵
装置等の重量物をもった下方の没水本体と、浮上本体と
没水本体との間を連結する複数の連結脚及び支持脚とを
もった太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船に関する。
【0003】本発明の広甲板多脚船は太陽熱を充分に利
用するための広い暴露甲板をもった広甲板多脚船である
ので、その船型のもつ特長のため移動式飛行場としても
利用される。
用するための広い暴露甲板をもった広甲板多脚船である
ので、その船型のもつ特長のため移動式飛行場としても
利用される。
【0004】
【従来の技術】在来の船型では広い甲板をもつための船
の長さ・幅の増大は船の著しい縦強度及び横強度の増大
を必要とする。特に波の影響により強度の増大は著しく
なる。従って、これらの強度の増大は各強度を負担する
部材の寸法或はその数量の増大を招き、船全体の重量の
増大をもたらす。船の長さ・幅の増大は船の抵抗の著し
い増大を意味し、これは推進に必要な動力の増大をもた
らすと共に動力装置の重量増大にも結びつく。
の長さ・幅の増大は船の著しい縦強度及び横強度の増大
を必要とする。特に波の影響により強度の増大は著しく
なる。従って、これらの強度の増大は各強度を負担する
部材の寸法或はその数量の増大を招き、船全体の重量の
増大をもたらす。船の長さ・幅の増大は船の抵抗の著し
い増大を意味し、これは推進に必要な動力の増大をもた
らすと共に動力装置の重量増大にも結びつく。
【0005】他方暴露甲板の増大は船の重心の上昇を促
し船の復原能力に問題が生ずる。以上の理由により太陽
エネルギー利用のための広甲板は在来の船型のままでは
デメリットとなる。従って新しい船型の発明なくしては
太陽エネルギー利用のメリットの発揮は難しい。
し船の復原能力に問題が生ずる。以上の理由により太陽
エネルギー利用のための広甲板は在来の船型のままでは
デメリットとなる。従って新しい船型の発明なくしては
太陽エネルギー利用のメリットの発揮は難しい。
【0006】従来の船は量的に有限であり且つ環境汚染
の多い化石燃料をその推進用エネルギー源として利用し
て来た。勿論一部に風力その他のエネルギーを利用した
ものもあるがこれは極めて少ない。
の多い化石燃料をその推進用エネルギー源として利用し
て来た。勿論一部に風力その他のエネルギーを利用した
ものもあるがこれは極めて少ない。
【0007】船の動力として太陽熱を充分に利用するに
は船の周囲の海水を濾過し、清浄化した水をカセイソー
ダ電解液にして、高圧高熱多極式水電解ユニットで水素
ガスと酸素ガスを発生させ、水素を燃料とし酸素を酸化
剤として燃料電池を造り、この燃料電池で水素と酸素と
を電気化学的に反応させその反応エネルギーを熱及び電
気として取り出し、この電気を船の推進用電動推進装置
のエネルギーとし、熱は熱源としてリサイクルさせる。 この着想を実施する場合、如何に多くの太陽エネルギー
が水の電解に利用されるかが問題となる。このためには
船の暴露甲板を大きくして、太陽熱吸収面積を大きくす
ることがそのキーとなる。在来の船型では船の長さ・幅
の増大による広甲板をうるにはその大きさに限界を生ず
る。
は船の周囲の海水を濾過し、清浄化した水をカセイソー
ダ電解液にして、高圧高熱多極式水電解ユニットで水素
ガスと酸素ガスを発生させ、水素を燃料とし酸素を酸化
剤として燃料電池を造り、この燃料電池で水素と酸素と
を電気化学的に反応させその反応エネルギーを熱及び電
気として取り出し、この電気を船の推進用電動推進装置
のエネルギーとし、熱は熱源としてリサイクルさせる。 この着想を実施する場合、如何に多くの太陽エネルギー
が水の電解に利用されるかが問題となる。このためには
船の暴露甲板を大きくして、太陽熱吸収面積を大きくす
ることがそのキーとなる。在来の船型では船の長さ・幅
の増大による広甲板をうるにはその大きさに限界を生ず
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】在来の船型で暴露甲板
を広くするための船の長さ・幅の増大には次の問題点を
生ずる。 (A)過大な吃水線上部船体重量の増大をもたらす。 (B)船の重心の上昇を余儀なくし、船の復原性能に問
題が生ずる。 (C)船の旋回性を悪くする。 (D)既存の造船所の船台又は船梁の新造又は修理のた
めの利用がその寸法において不可能になる。
を広くするための船の長さ・幅の増大には次の問題点を
生ずる。 (A)過大な吃水線上部船体重量の増大をもたらす。 (B)船の重心の上昇を余儀なくし、船の復原性能に問
題が生ずる。 (C)船の旋回性を悪くする。 (D)既存の造船所の船台又は船梁の新造又は修理のた
めの利用がその寸法において不可能になる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために考えられたもので、本発明の特徴とする所
は下記の点にある。
決するために考えられたもので、本発明の特徴とする所
は下記の点にある。
【0010】第1発明
常時水上に浮上し長さ及び幅の大きな広い暴露甲板をも
った浮上本体と、常時水中に没水する少くとも1個又は
1個以上の没水本体と、浮上本体と没水本体との間を連
結する複数個の連結脚と、船の排水量の一部を支持し且
つ船の横の動揺を制振するための没水本体に対し左右対
称に設けた複数個の支持脚とよりなることを特徴とした
太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船。
った浮上本体と、常時水中に没水する少くとも1個又は
1個以上の没水本体と、浮上本体と没水本体との間を連
結する複数個の連結脚と、船の排水量の一部を支持し且
つ船の横の動揺を制振するための没水本体に対し左右対
称に設けた複数個の支持脚とよりなることを特徴とした
太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船。
【0011】第2発明
浮上本体はその長さ及び幅の大きな広い暴露甲板と、前
記暴露甲板下に敷設された太陽熱吸収ユニットと、暴露
甲板上に配置された多数のマストとを具備し、没水本体
は水電解ユニットと、燃料電池ユニットと、電動推進装
置とを具備し、前記浮上本体と没水本体とを連結する連
結脚及び支持脚とを具備してなることを特徴とする太陽
熱利用燃料自給式広甲板多脚船。
記暴露甲板下に敷設された太陽熱吸収ユニットと、暴露
甲板上に配置された多数のマストとを具備し、没水本体
は水電解ユニットと、燃料電池ユニットと、電動推進装
置とを具備し、前記浮上本体と没水本体とを連結する連
結脚及び支持脚とを具備してなることを特徴とする太陽
熱利用燃料自給式広甲板多脚船。
【0012】第3発明
浮上本体に設けた太陽熱吸収ユニットにより加熱された
空気を没水本体内にある水電解ユニットに送り水を電解
する水電解ユニットと、前記水電解ユニットで発生した
水素ガスと酸素ガスとをそれぞれ没水本体内にある燃料
電池に送る機構と、燃料電池で発生した電気エネルギー
で船の電動推進及び電動補機駆動を行うシステムと、燃
料電池で発生した熱を水電解ユニットに送るシステムと
を具備し、広い甲板を持ち太陽熱を充分に利用して燃料
を自給することを特徴とする太陽熱利用燃料自給式広甲
板多脚船。
空気を没水本体内にある水電解ユニットに送り水を電解
する水電解ユニットと、前記水電解ユニットで発生した
水素ガスと酸素ガスとをそれぞれ没水本体内にある燃料
電池に送る機構と、燃料電池で発生した電気エネルギー
で船の電動推進及び電動補機駆動を行うシステムと、燃
料電池で発生した熱を水電解ユニットに送るシステムと
を具備し、広い甲板を持ち太陽熱を充分に利用して燃料
を自給することを特徴とする太陽熱利用燃料自給式広甲
板多脚船。
【0013】第4発明
常時水上に浮上する浮上本体と、常時水中に没する没水
本体と、浮上本体と没水本体との間を連結する多数の連
結脚及び支持脚とよりなる多脚船において、浮上本体は
少くとも太陽熱吸収構造として熱風を造るための太陽熱
吸収ユニットをもったマストと、太陽熱吸収ユニットを
多数敷設した長さ及び幅の大きな広い暴露甲板と、操縦
室とを具備し、没水本体は少くとも海水濾過ユニット、
海水電解ユニットと、燃料電池ユニットと、水素ボンベ
、酸素ボンベ及び電動機、推進装置及び操舵装置とを具
備し、前記浮上本体と、没水本体とを連結する連結脚及
び支持脚は没水本体に固着し、かつ浮上本体とは緩衝器
を介して上下動を緩衝するよう着脱自在に連結したもの
より成り、浮上本体に設けた太陽熱吸収ユニットにより
加熱された空気を海水電解ユニットに送り、海水の電解
温度を常時60〜70℃に保持する手段と、電解ユニッ
ト及び燃料電池ユニットを船の動揺に関係なく、水平に
保持するジヤイロ機構とを具備したことを特徴とする太
陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船。
本体と、浮上本体と没水本体との間を連結する多数の連
結脚及び支持脚とよりなる多脚船において、浮上本体は
少くとも太陽熱吸収構造として熱風を造るための太陽熱
吸収ユニットをもったマストと、太陽熱吸収ユニットを
多数敷設した長さ及び幅の大きな広い暴露甲板と、操縦
室とを具備し、没水本体は少くとも海水濾過ユニット、
海水電解ユニットと、燃料電池ユニットと、水素ボンベ
、酸素ボンベ及び電動機、推進装置及び操舵装置とを具
備し、前記浮上本体と、没水本体とを連結する連結脚及
び支持脚は没水本体に固着し、かつ浮上本体とは緩衝器
を介して上下動を緩衝するよう着脱自在に連結したもの
より成り、浮上本体に設けた太陽熱吸収ユニットにより
加熱された空気を海水電解ユニットに送り、海水の電解
温度を常時60〜70℃に保持する手段と、電解ユニッ
ト及び燃料電池ユニットを船の動揺に関係なく、水平に
保持するジヤイロ機構とを具備したことを特徴とする太
陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船。
【0014】前記連結脚は浮上本体に対して脱着自在な
構造の連結機構として必要に応じそれぞれ分離できるよ
うに構成し、かつ没水本体とは強固に固定連結とするも
のである。
構造の連結機構として必要に応じそれぞれ分離できるよ
うに構成し、かつ没水本体とは強固に固定連結とするも
のである。
【0015】没水本体はバラストタンク、水素ガスタン
ク、酸素ガスタンク、燃料電池ユニット、電解ユニット
、電動機室、推進装置室、推進装置及び操舵装置を具備
してなるものである。
ク、酸素ガスタンク、燃料電池ユニット、電解ユニット
、電動機室、推進装置室、推進装置及び操舵装置を具備
してなるものである。
【0016】
【発明の構成】(1) 本発明の船型は船体を浮上本
体と1基以上の没水本体に分け、浮上本体と没水本体を
各連結脚で連結すると共に多数の支持脚を有する構成と
し多数のマストが浮上本体上部に配置される。
体と1基以上の没水本体に分け、浮上本体と没水本体を
各連結脚で連結すると共に多数の支持脚を有する構成と
し多数のマストが浮上本体上部に配置される。
【0017】(2) 航海時、停船時を問わず常時浮
上本体は水面上に没水本体は水面下に位置するよう設定
される。
上本体は水面上に没水本体は水面下に位置するよう設定
される。
【0018】(3) 浮上本体はその縦断面及び横断
面が流線型をなすようにして空気抵抗を少くする。浮上
本体の上面内部に太陽熱吸収ユニットが敷設される。多
数のマストが上面に配置されマストの内部は蓄熱室とし
て利用されると共に加熱用空気の取入口の役割をさせる
。浮上本体の内部には操縦室、客室、蓄熱室、水素ガス
室、酸素ガス室、貯蔵品庫等が配置される。浮上本体下
面には連結脚及び支持脚が連結されるがこれはボルト・
ナット締等の脱着自在な構造の連結になり必要な場合分
離される着脱自在の連結機構とする。船外より船内への
出入口は浮上本体の下面に設けられる。
面が流線型をなすようにして空気抵抗を少くする。浮上
本体の上面内部に太陽熱吸収ユニットが敷設される。多
数のマストが上面に配置されマストの内部は蓄熱室とし
て利用されると共に加熱用空気の取入口の役割をさせる
。浮上本体の内部には操縦室、客室、蓄熱室、水素ガス
室、酸素ガス室、貯蔵品庫等が配置される。浮上本体下
面には連結脚及び支持脚が連結されるがこれはボルト・
ナット締等の脱着自在な構造の連結になり必要な場合分
離される着脱自在の連結機構とする。船外より船内への
出入口は浮上本体の下面に設けられる。
【0019】(4) 没水本体には船の積荷、バラス
ト槽、水電解ユニット室、燃料電池室、電解液室、電動
推進装置室等が配置される。没水本体の上部は連結脚と
堅固に固着して連結される。
ト槽、水電解ユニット室、燃料電池室、電解液室、電動
推進装置室等が配置される。没水本体の上部は連結脚と
堅固に固着して連結される。
【0020】(5) 連結脚は浮上本体と没水本体と
を連結するが、連結脚は浮上本体とは脱着自在な構造の
連結とし、没水本体とは固着させる構造とする。連結脚
は浮上本体と没水本体との出入口になる。
を連結するが、連結脚は浮上本体とは脱着自在な構造の
連結とし、没水本体とは固着させる構造とする。連結脚
は浮上本体と没水本体との出入口になる。
【0021】(6) 支持脚は2基以上の多数が配置
され、その配置方法は没水本体に対して左右舷対照にし
て、船の横動揺の減衰効果が得られやすい位置に配置す
る。支持脚は脚底部と脚本体とより成り、脚底部の水平
断面は脚本体のそれより大きく段付状になって支持脚の
上下運動にともない動揺の減衰効果が得られるように構
成する。支持脚と浮上本体との連結は着脱可能な構造の
連結で構成される。
され、その配置方法は没水本体に対して左右舷対照にし
て、船の横動揺の減衰効果が得られやすい位置に配置す
る。支持脚は脚底部と脚本体とより成り、脚底部の水平
断面は脚本体のそれより大きく段付状になって支持脚の
上下運動にともない動揺の減衰効果が得られるように構
成する。支持脚と浮上本体との連結は着脱可能な構造の
連結で構成される。
【0022】(7) マストは浮上本体上面に配置さ
れ、マスト本体内面は断熱構造にして蓄熱室となる。こ
の蓄熱室には外気取入口、太陽熱吸収ユニットへの送出
口、浮上本体内にある低温蓄熱室への連通口が設置され
る。
れ、マスト本体内面は断熱構造にして蓄熱室となる。こ
の蓄熱室には外気取入口、太陽熱吸収ユニットへの送出
口、浮上本体内にある低温蓄熱室への連通口が設置され
る。
【0023】
【実施例】実施例1
以下図について、本発明多脚船の構成を詳細に説明する
。図1ないし図3は本発明多脚船の側面図、平面図及び
正面図を示す。1は浮上本体、2は没水本体、3は連結
脚、4は支持脚を示す。本実施例は没水本体1基、浮上
本体、浮上本体と没水本体との連結脚2基、支持脚本体
4基及び支持脚底部2基より成る多脚船を示す。図1に
おいて、浮上本体1は没水本体2と連結脚3で連結され
る。支持脚4は図3に示すように支持脚本体4Aと脚底
部4Bとより成る。マスト5は浮上本体1の甲板1A上
に配置される。
。図1ないし図3は本発明多脚船の側面図、平面図及び
正面図を示す。1は浮上本体、2は没水本体、3は連結
脚、4は支持脚を示す。本実施例は没水本体1基、浮上
本体、浮上本体と没水本体との連結脚2基、支持脚本体
4基及び支持脚底部2基より成る多脚船を示す。図1に
おいて、浮上本体1は没水本体2と連結脚3で連結され
る。支持脚4は図3に示すように支持脚本体4Aと脚底
部4Bとより成る。マスト5は浮上本体1の甲板1A上
に配置される。
【0024】暴露甲板1Aの上面下に図7に示す如き太
陽熱吸収ユニット6が全面に敷設される。この太陽熱吸
収ユニット6にはマスト5の内部の蓄熱室7Aよりの温
い空気が圧入されるよう導管で連結する。7Aはマスト
内に設けた蓄熱室、7Bは暴露甲板1Aの下に設けた低
温蓄熱室、7Cは没水本体2内に設けた高温蓄熱室を示
す。図1において、8は没水本体2に設けた水電解ユニ
ット室を示す。10は燃料電池ユニット室、11は電動
推進装置室を示す。16は船の前端及び後端に設けた操
舵室、17は船の前方及び後方その他に設けた乗客室で
ある。図2は本発明多脚船の平面図であり、図2におい
て、18は没水本体2に設けたバラスト艙、19は船の
前方及び後方その他に設けられる船員室、20は貨物艙
を示す。
陽熱吸収ユニット6が全面に敷設される。この太陽熱吸
収ユニット6にはマスト5の内部の蓄熱室7Aよりの温
い空気が圧入されるよう導管で連結する。7Aはマスト
内に設けた蓄熱室、7Bは暴露甲板1Aの下に設けた低
温蓄熱室、7Cは没水本体2内に設けた高温蓄熱室を示
す。図1において、8は没水本体2に設けた水電解ユニ
ット室を示す。10は燃料電池ユニット室、11は電動
推進装置室を示す。16は船の前端及び後端に設けた操
舵室、17は船の前方及び後方その他に設けた乗客室で
ある。図2は本発明多脚船の平面図であり、図2におい
て、18は没水本体2に設けたバラスト艙、19は船の
前方及び後方その他に設けられる船員室、20は貨物艙
を示す。
【0025】図4は没水本体2のみの平面図を示し、没
水本体2には水電解ユニット室8、電解液槽室9、燃料
電池ユニット室10、電動推進装置室14及びスクリュ
ー15を設けてある。21はスクリュー15の近辺と船
首に設けた射水路で、射水により舵15を操舵するため
のものである。
水本体2には水電解ユニット室8、電解液槽室9、燃料
電池ユニット室10、電動推進装置室14及びスクリュ
ー15を設けてある。21はスクリュー15の近辺と船
首に設けた射水路で、射水により舵15を操舵するため
のものである。
【0026】図7は本発明の多脚船に用いる太陽熱吸収
ユニット6の断面図である。図7において、1Aは甲板
を示す。本発明では甲板1Aに太陽熱吸収ユニット6を
設置するもので、22は透明な硬化ガラスで、この内部
に太陽熱吸収板23及びガラスウール24を収納したユ
ニットケース25を設ける。26はユニットケース25
を保温するためにその外側に設けた断熱材、27はユニ
ットフレームを示す。28は空気送水管、29は空気送
出管を示す。
ユニット6の断面図である。図7において、1Aは甲板
を示す。本発明では甲板1Aに太陽熱吸収ユニット6を
設置するもので、22は透明な硬化ガラスで、この内部
に太陽熱吸収板23及びガラスウール24を収納したユ
ニットケース25を設ける。26はユニットケース25
を保温するためにその外側に設けた断熱材、27はユニ
ットフレームを示す。28は空気送水管、29は空気送
出管を示す。
【0027】図7において、透明な硬化ガラス22を通
じて太陽熱吸収板23を加熱し、太陽熱を充分吸収し温
められ空気は熱い空気となり送出管29を通して、温度
センサー付自動切替弁30により温度別に、低温蓄熱管
7B或いは高温蓄熱室7Cに圧送される。低温蓄熱室7
Bとマスト内蓄熱室7Aは連通される。高温蓄熱室7C
より没水本体内にある多極式高温高圧水電解ユニット室
8及び電解液槽室9に高温空気が圧送される。水電解ユ
ニット室8には高温高圧の電解液が強制循環される。水
電解ユニット室8で発生された水素ガス及び酸素ガスは
浮上本体1にある水素ガス室11及び酸素ガス室12に
圧送される。
じて太陽熱吸収板23を加熱し、太陽熱を充分吸収し温
められ空気は熱い空気となり送出管29を通して、温度
センサー付自動切替弁30により温度別に、低温蓄熱管
7B或いは高温蓄熱室7Cに圧送される。低温蓄熱室7
Bとマスト内蓄熱室7Aは連通される。高温蓄熱室7C
より没水本体内にある多極式高温高圧水電解ユニット室
8及び電解液槽室9に高温空気が圧送される。水電解ユ
ニット室8には高温高圧の電解液が強制循環される。水
電解ユニット室8で発生された水素ガス及び酸素ガスは
浮上本体1にある水素ガス室11及び酸素ガス室12に
圧送される。
【0028】燃料電池ユニット室13内の各燃料電池ユ
ニットは水素ガス室11より水素ガスを、酸素ガス室1
2より酸素ガスを受け、その電気化学的反応を通して電
気と熱エネルギーを発生する。電気エネルギーは電動推
進装置室14に導かれ、電動推進装置を駆動すると共に
船の電動補機駆動用にも供給される。熱エネルギーは水
電解ユニット室8に送られる。図8(A)及び(B)は
水電解器ユニットの断面図及びその支持機構を示す。こ
の水電解ユニット30は水電解室8A,8Bに配置され
る。図8Aにおいて、水電解ユニット30は断熱材ケー
シング31に囲繞され、その内部に吸熱板36で囲壁さ
れた硬化ガラス容器よりなる熱風室35があり、熱風の
出入口は熱風入口40より熱風出口41に各々熱風処理
室より強制循環の熱風が送られ、吸熱板36を通して水
槽部42を加熱する。水槽部42には水面下に正負両電
極33,34が配置される、上部の断熱蓋43には酸素
ガス吐出管37、水素ガス吐出管38が取付けられ水槽
部頂部に導かれている。正負の両電極の隔壁は石綿隔壁
32により仕切られる。水の供給は流量調節弁付水出入
管38,39で供給、排出される。船の横揺れ及び縦揺
れに自由なように、各ユニット27はその頂部に図7(
B)のジャイロ式ハンガー機構49より縦横の振動を吸
収し水電解ユニット8を常に水平に保持することが必要
である。44はハンガー、45は横方向支持棒、46は
船首方向支持棒、47はスプリングで船体48に懸吊し
て取付けられる。これは各支持棒45,46とにより縦
横の廻転ペアーを構成して水平・垂直廻転自由なように
ユニット支持装置を構成する。船の上下動に対してはそ
の急激なる動きを緩和するため船体48とスプリング4
7を介して支持されるように懸垂する。各電解室ユニッ
ト8で得た水素ガス及び酸素ガスはそれぞれ水素ガス室
7B、酸素ガス室7Cに送られ、連結脚3Bにある液化
室9A,9Bで液化され各タンク10A,10Bに貯蔵
される。支持脚4の底部にはおのおの図10に示す如く
燃料電池ユニット室11、電動推進装置及びバラストタ
ンク18を有し、水素ガスタンク室12及び酸素ガスタ
ンク13より燃料電池ユニット室10に燃料としての水
素と酸化剤としての酸素が供給され、燃料電池ユニット
室10で電気化学的に反応させ、その反応エネルギーと
して電気と熱とが取り出される。ここで得られる電気で
電動推進装置14を駆動させ船の電動推進を図る。上記
化学反応時に取り出される熱は熱風処理室又は蓄熱室7
に送られリサイクルさせる。
ニットは水素ガス室11より水素ガスを、酸素ガス室1
2より酸素ガスを受け、その電気化学的反応を通して電
気と熱エネルギーを発生する。電気エネルギーは電動推
進装置室14に導かれ、電動推進装置を駆動すると共に
船の電動補機駆動用にも供給される。熱エネルギーは水
電解ユニット室8に送られる。図8(A)及び(B)は
水電解器ユニットの断面図及びその支持機構を示す。こ
の水電解ユニット30は水電解室8A,8Bに配置され
る。図8Aにおいて、水電解ユニット30は断熱材ケー
シング31に囲繞され、その内部に吸熱板36で囲壁さ
れた硬化ガラス容器よりなる熱風室35があり、熱風の
出入口は熱風入口40より熱風出口41に各々熱風処理
室より強制循環の熱風が送られ、吸熱板36を通して水
槽部42を加熱する。水槽部42には水面下に正負両電
極33,34が配置される、上部の断熱蓋43には酸素
ガス吐出管37、水素ガス吐出管38が取付けられ水槽
部頂部に導かれている。正負の両電極の隔壁は石綿隔壁
32により仕切られる。水の供給は流量調節弁付水出入
管38,39で供給、排出される。船の横揺れ及び縦揺
れに自由なように、各ユニット27はその頂部に図7(
B)のジャイロ式ハンガー機構49より縦横の振動を吸
収し水電解ユニット8を常に水平に保持することが必要
である。44はハンガー、45は横方向支持棒、46は
船首方向支持棒、47はスプリングで船体48に懸吊し
て取付けられる。これは各支持棒45,46とにより縦
横の廻転ペアーを構成して水平・垂直廻転自由なように
ユニット支持装置を構成する。船の上下動に対してはそ
の急激なる動きを緩和するため船体48とスプリング4
7を介して支持されるように懸垂する。各電解室ユニッ
ト8で得た水素ガス及び酸素ガスはそれぞれ水素ガス室
7B、酸素ガス室7Cに送られ、連結脚3Bにある液化
室9A,9Bで液化され各タンク10A,10Bに貯蔵
される。支持脚4の底部にはおのおの図10に示す如く
燃料電池ユニット室11、電動推進装置及びバラストタ
ンク18を有し、水素ガスタンク室12及び酸素ガスタ
ンク13より燃料電池ユニット室10に燃料としての水
素と酸化剤としての酸素が供給され、燃料電池ユニット
室10で電気化学的に反応させ、その反応エネルギーと
して電気と熱とが取り出される。ここで得られる電気で
電動推進装置14を駆動させ船の電動推進を図る。上記
化学反応時に取り出される熱は熱風処理室又は蓄熱室7
に送られリサイクルさせる。
【0029】図9はマスト5に設ける太陽熱吸収装置の
断面を示すもので、マスト5は透明プラスチック柱51
よりなり、その内部に太陽熱吸収板52を設けて太陽熱
エネルギーを吸収させて、マスト5内部の空室内の空気
が加熱されるように構成する。53は空気処理室よりの
連結管、54はエヤポンプ、55は蓄熱室への連結管5
を示す。 マスト5の蓄熱室7Aと、甲板1Aの下方に設けられた
低温蓄熱室7B及び高熱蓄熱室7Cとを連結管53,5
5に連通し、エヤポンプ54によりマスト5で加熱され
た空気を各蓄熱室に送給するよう構成する。
断面を示すもので、マスト5は透明プラスチック柱51
よりなり、その内部に太陽熱吸収板52を設けて太陽熱
エネルギーを吸収させて、マスト5内部の空室内の空気
が加熱されるように構成する。53は空気処理室よりの
連結管、54はエヤポンプ、55は蓄熱室への連結管5
を示す。 マスト5の蓄熱室7Aと、甲板1Aの下方に設けられた
低温蓄熱室7B及び高熱蓄熱室7Cとを連結管53,5
5に連通し、エヤポンプ54によりマスト5で加熱され
た空気を各蓄熱室に送給するよう構成する。
【0030】図10は脚底部の各タンクその他の配置を
示す平面図である。図11(A),(B)は浮上本体1
と没水本体2とを連結する連結脚3の連結部の詳細を示
す図である。図11(A)において、61はガイドピン
装置、62は上下方向緩衝器を示す。図11(B)にお
いて、63は連結部のガイドピン、64は連結部脚部ガ
イド、65は浮上本体ガイド、66は上部スプリング、
67は下部スプリング、68は脚部フレーム、69は脚
部外板、70はガイドピン固定穴、71は浮上本体と浮
上本体ガイドとの固着部、72は浮上本体フレーム、7
3は脚本体と浮上本体との間の水密舵腹、74は上部ス
プリングストッパを示す。ガイドピン装置61は上下方
向緩衝器62をもって、浮上本体1と連結脚3との間を
上下方向緩衝できるよう連結し、連結脚3と没水本体2
との間は剛固に固定して連結する。この理由は浮上本体
1に対する波浪の影響を緩和するためと、浮力の変動を
緩和するためである。
示す平面図である。図11(A),(B)は浮上本体1
と没水本体2とを連結する連結脚3の連結部の詳細を示
す図である。図11(A)において、61はガイドピン
装置、62は上下方向緩衝器を示す。図11(B)にお
いて、63は連結部のガイドピン、64は連結部脚部ガ
イド、65は浮上本体ガイド、66は上部スプリング、
67は下部スプリング、68は脚部フレーム、69は脚
部外板、70はガイドピン固定穴、71は浮上本体と浮
上本体ガイドとの固着部、72は浮上本体フレーム、7
3は脚本体と浮上本体との間の水密舵腹、74は上部ス
プリングストッパを示す。ガイドピン装置61は上下方
向緩衝器62をもって、浮上本体1と連結脚3との間を
上下方向緩衝できるよう連結し、連結脚3と没水本体2
との間は剛固に固定して連結する。この理由は浮上本体
1に対する波浪の影響を緩和するためと、浮力の変動を
緩和するためである。
【0031】実施例2
図12,図13,図14は本発明の広甲板多脚船の他の
実施例を示す側面図、正面図、下面図であり、この実施
例は幅及び長さの大きな広い暴露甲板をもった浮上本体
1が1個に対して長い没水本体2が1個、支持脚4が片
側4個づつ、計8個の場合を示す。図1,図2,図3,
図4と同一符号の部分は同一の構造を示し、支持脚4が
実施例1の如く、両側に各1個であったものが、本実施
例では両側で8個、片側4個の支持脚4を設けた場合を
示し、その他の構成は実施例1と全く同様である。図1
5は図12に示す実施例2の多脚船の波浪の脚部に与え
る浮力の変化即ち、吃水線WL,W′L′と波浪線Fと
の関係を示す図である。図15において、右斜線を施し
た部分F1 ,F2,F3 ,F4 は吃水線WLがW
′L′に移動したとき、即ち船が浮上ったときの支持脚
の浮力消失部分を示し、左斜線部F5 ,F6 は支持
脚の浮力増加部分を示し、縦線部F7 は連結部の浮力
増加分を示す。図16は本発明多脚船の下面図で、推進
装置14と舵装置15Aとの関係を示し、Gは重心位置
、矢印Aは舵の正転、矢印Bは舵の逆転を示し、多脚船
の前方部の支持脚4の脚底部の舵15Aを逆転し船後半
部の支持脚4の舵15Aを正転することで効率よく方向
転換ができる。
実施例を示す側面図、正面図、下面図であり、この実施
例は幅及び長さの大きな広い暴露甲板をもった浮上本体
1が1個に対して長い没水本体2が1個、支持脚4が片
側4個づつ、計8個の場合を示す。図1,図2,図3,
図4と同一符号の部分は同一の構造を示し、支持脚4が
実施例1の如く、両側に各1個であったものが、本実施
例では両側で8個、片側4個の支持脚4を設けた場合を
示し、その他の構成は実施例1と全く同様である。図1
5は図12に示す実施例2の多脚船の波浪の脚部に与え
る浮力の変化即ち、吃水線WL,W′L′と波浪線Fと
の関係を示す図である。図15において、右斜線を施し
た部分F1 ,F2,F3 ,F4 は吃水線WLがW
′L′に移動したとき、即ち船が浮上ったときの支持脚
の浮力消失部分を示し、左斜線部F5 ,F6 は支持
脚の浮力増加部分を示し、縦線部F7 は連結部の浮力
増加分を示す。図16は本発明多脚船の下面図で、推進
装置14と舵装置15Aとの関係を示し、Gは重心位置
、矢印Aは舵の正転、矢印Bは舵の逆転を示し、多脚船
の前方部の支持脚4の脚底部の舵15Aを逆転し船後半
部の支持脚4の舵15Aを正転することで効率よく方向
転換ができる。
【0032】
【作用】(1) 本発明において、船体を浮上本体と
没水本体とに分けることにより浮上本体は広い甲板面積
を得るための長さ、幅の比を小さくすることができると
共に海水に対する腐蝕考慮不要となり、没水本体と異な
る軽量材質の採用、軽量物の搭載による軽構造の採用等
によって浮上本体の重量を軽くすることが可能となる。 浮上本体の重量を軽くすることは船の重心の上昇をおさ
える。そして浮上本体の長さ、幅の比を小さくすること
と、支持脚により浮上本体と、没水本体とを連結するこ
とは船の復原性能を極めて良くし、高速化が可能となる
。
没水本体とに分けることにより浮上本体は広い甲板面積
を得るための長さ、幅の比を小さくすることができると
共に海水に対する腐蝕考慮不要となり、没水本体と異な
る軽量材質の採用、軽量物の搭載による軽構造の採用等
によって浮上本体の重量を軽くすることが可能となる。 浮上本体の重量を軽くすることは船の重心の上昇をおさ
える。そして浮上本体の長さ、幅の比を小さくすること
と、支持脚により浮上本体と、没水本体とを連結するこ
とは船の復原性能を極めて良くし、高速化が可能となる
。
【0033】(2) 在来の船型では波の船体に作用
する浮力の変化が大きいのに比べ、本発明多脚船の船型
では極めて小さくなる図5及び図6はこれを図解説明す
るための参考図である。図5において、鎖線で示した同
一暴露甲板1Aの面積に対して在来船型は図5(A)に
、本発明の船型は図5(B)に示されているように斜線
部の水線面積をもつことになる。これは静水に浮かぶ場
合を表わす。図5(A)は船の幅(W)を船の長さ(L
)の1/10と仮定した場合の図である。図5(A)、
図5(B)を比較すると本発明多脚船の船型では極めて
小さな水線面積が散在することが分かる。従って、本発
明の多脚船は波の高低によって脚に作用する浮力の変化
が極めて小さく波による動揺の小さいことを示す。
する浮力の変化が大きいのに比べ、本発明多脚船の船型
では極めて小さくなる図5及び図6はこれを図解説明す
るための参考図である。図5において、鎖線で示した同
一暴露甲板1Aの面積に対して在来船型は図5(A)に
、本発明の船型は図5(B)に示されているように斜線
部の水線面積をもつことになる。これは静水に浮かぶ場
合を表わす。図5(A)は船の幅(W)を船の長さ(L
)の1/10と仮定した場合の図である。図5(A)、
図5(B)を比較すると本発明多脚船の船型では極めて
小さな水線面積が散在することが分かる。従って、本発
明の多脚船は波の高低によって脚に作用する浮力の変化
が極めて小さく波による動揺の小さいことを示す。
【0034】(3) 図6は本発明多脚船の船型に関
して、就航路の最大波の波長が図中のLに等しく、波高
がL/20のトロコイダル波が作用する場合を示した図
である。図6(A)は波頂が船の中央に来た場合、図6
(B)は波頂が前脚の中央に来た場合を図示している。 この図を参考にして分かることは波と船体とは波の一部
のみが船の脚部に浮力の変化をもたらすと共に作用する
波の位相がずれていることである。図5、図6を合わせ
て考察すれば本発明多脚船船型は波による脚に作用する
浮力の変化が極めて小さいことが明らかとなる。これは
本発明多脚船の船型がなみによる動揺が極めて小さいこ
とを意味する。
して、就航路の最大波の波長が図中のLに等しく、波高
がL/20のトロコイダル波が作用する場合を示した図
である。図6(A)は波頂が船の中央に来た場合、図6
(B)は波頂が前脚の中央に来た場合を図示している。 この図を参考にして分かることは波と船体とは波の一部
のみが船の脚部に浮力の変化をもたらすと共に作用する
波の位相がずれていることである。図5、図6を合わせ
て考察すれば本発明多脚船船型は波による脚に作用する
浮力の変化が極めて小さいことが明らかとなる。これは
本発明多脚船の船型がなみによる動揺が極めて小さいこ
とを意味する。
【0035】(4) 在来の船型で船の長さ、幅が大
きくなれば船の旋回性が悪くなる。本発明の多脚船では
図4の没水本体断面図で示される射水路T1 W1 が
没水本体の前部と後部に設けられ、射水路の中央に設置
された射水装置による射水の反力で操舵されることにな
る。前後の射水を同方向にすれば船のドリフテングが得
られ、反対方向にすれば船の旋回力が得られる。従って
この射水路を船の前後に設けることにより船の旋回性を
良くすることができる。
きくなれば船の旋回性が悪くなる。本発明の多脚船では
図4の没水本体断面図で示される射水路T1 W1 が
没水本体の前部と後部に設けられ、射水路の中央に設置
された射水装置による射水の反力で操舵されることにな
る。前後の射水を同方向にすれば船のドリフテングが得
られ、反対方向にすれば船の旋回力が得られる。従って
この射水路を船の前後に設けることにより船の旋回性を
良くすることができる。
【0036】(5) 本発明多脚船の船の寸法は既存
の大規模の造船所の船台又は船渠の規模をはるかに越え
るものと思われる。従って洋上或いは艤装岸壁での取付
・組立・修理が必要となる。このために浮上本体と連結
脚、浮上本体と支持脚とを着脱自在な構造とすると、必
要なる場合に、浮上本体、連結脚及び没水本体、支持脚
とを各々分離させて洋上或いは艤装岸壁での取付・組立
・修理を容易にすることができる。
の大規模の造船所の船台又は船渠の規模をはるかに越え
るものと思われる。従って洋上或いは艤装岸壁での取付
・組立・修理が必要となる。このために浮上本体と連結
脚、浮上本体と支持脚とを着脱自在な構造とすると、必
要なる場合に、浮上本体、連結脚及び没水本体、支持脚
とを各々分離させて洋上或いは艤装岸壁での取付・組立
・修理を容易にすることができる。
【図1】図1は本発明船の側面図である。
【図2】図2は上方より視た平面図である。
【図3】図3は船の前方より視た正面図である。
【図4】図4は没水本体及び左右舷支持脚の脚底部の水
平断面図である。
平断面図である。
【図5】図5は同一甲板面積を有する在来船の船型(A
)と本発明の多脚船(B)の水線面積比較用説明図であ
る。
)と本発明の多脚船(B)の水線面積比較用説明図であ
る。
【図6】図6は遭遇する最大波の波長Lの波高がL/2
0のトロコイダル波による脚に作用する浮力の変化を示
す説明図である。
0のトロコイダル波による脚に作用する浮力の変化を示
す説明図である。
【図7】図7は太陽熱吸収ユニットの断面図である。
【図8】図8(A)及び(B)は本発明の多脚船の電解
ユニットの断面図及び懸垂機構の斜視図である。
ユニットの断面図及び懸垂機構の斜視図である。
【図9】図9は本発明の多脚船のマスト部の太陽エネル
ギー吸収装置の断面図である。
ギー吸収装置の断面図である。
【図10】図10は本発明の多脚船の支持脚の脚底部の
配置を示す平面図である。
配置を示す平面図である。
【図11】(A)、(B)は本発明の多脚船の連結脚の
連結部の概略図及び断面図である。
連結部の概略図及び断面図である。
【図12】図12は本発明多脚船の他の実施例を示す側
面図である。
面図である。
【図13】図13は同左正面図である。
【図14】図14は同下面図である。
【図15】図15は同波浪の脚部に与える浮力の変化を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図16】図16は同じく舵の正転、逆転による操舵法
を例示する下面図である。
を例示する下面図である。
1 浮上本体
1A 甲板
2 没水本体
3 連結脚
4 支持脚
4A 支持脚本体
4B 支持脚底部
5 マスト
6 太陽熱吸収ユニット室
7 蓄熱室
7A マスト内蓄熱室
7B 低温蓄熱室
7C 高温蓄熱室
8 水電解ユニット室
9 電解液槽室
10 燃料電池ユニット室
11 電動推進装置室
12 水素ガスタンク室
13 酸素ガスタンク室
14 電動推進装置
15 スクリュー
15A 舵
16 操舵室
17 乗客室
18 バラスト艙
19 船員室
20 貨物艙
21 射水路
22 透明な硬化ガラス
23 太陽熱吸収板
24 ガラスウール
25 ユニットケース
26 断熱材
27 ユニットフレーム
28 空気送水管
29 空気送出管
29A 温度センサ付自動切換弁
30 水電解ユニット
31 断熱材ケーシング
32 石綿隔室
33 陽極板
34 陰極板
35 硬化ガラス容器
36 吸熱板
37 酸素ガス吐出管
38 水素ガス吐出管
39 水出入管
40 熱風入口
41 熱風出口
42 水槽部
43 断熱蓋
44 ハンガー
45 横方向支持棒
46 船首方向支持棒
47 スプリング
48 船体
51 透明プラスチック柱
52 太陽熱吸収板
53 空気処理室よりの連結管
54 エヤポンプ
55 空気処理室への連結管
61 ガイドピン装置
62 上下方向緩衝器
63 連結部のガイドピン
64 連結部の 脚部ガイド
65 浮上本体ガイド
66 上部スプリング
67 下部スプリング
68 脚部フレーム
69 脚部外板
70 ガイドピン固定穴
71 浮上本体と浮上本体ガイドとの固着部72
浮上本体フレーム 73 脚本体と浮上本体との間の水密蛇腹74 上
部スプリングストッパ
浮上本体フレーム 73 脚本体と浮上本体との間の水密蛇腹74 上
部スプリングストッパ
Claims (6)
- 【請求項1】 常時水上に浮上し長さ及び幅の大きな
広い暴露甲板をもった浮上本体と、常時水中に没水する
少くとも1個又は1個以上の没水本体と、浮上本体と没
水本体との間を連結する複数個の連結脚と、船の排水量
の一部を支持し且つ船の横の動揺を制振するための没水
本体に対し左右対称に設けた複数個の支持脚とよりなる
ことを特徴とした太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船。 - 【請求項2】 浮上本体はその長さ及び幅の大きな広
い暴露甲板と、前記暴露甲板下に敷設された太陽熱吸収
ユニットと、暴露甲板上に配置された多数のマストとを
具備し、没水本体は水電解ユニットと、燃料電池ユニッ
トと、電動推進装置とを具備し、前記浮上本体と没水本
体とを連結する連結脚及び支持脚とを具備してなること
を特徴とする太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船。 - 【請求項3】 前記連結脚は浮上本体に対して脱着自
在な構造の連結機構として必要に応じそれぞれ分離でき
るように構成し、かつ没水本体とは強固に固定連結する
請求項2記載の太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船。 - 【請求項4】 浮上本体に設けた太陽熱吸収ユニット
により加熱された空気を没水本体内にある水電解ユニッ
トに送り水を電解する水電解ユニットと、前記水電解ユ
ニットで発生した水素ガスと酸素ガスとをそれぞれ没水
本体内にある燃料電池に送る機構と、燃料電池で発生し
た電気エネルギーで船の電動推進及び電動補機駆動を行
うシステムと、燃料電池で発生した熱を水電解ユニット
に送るシステムとを具備し、広い甲板を持ち太陽熱を充
分に利用して燃料を自給することを特徴とする太陽熱利
用燃料自給式広甲板多脚船。 - 【請求項5】 常時水上に浮上する浮上本体と、常時
水中に没する没水本体と、浮上本体と没水本体との間を
連結する多数の連結脚及び支持脚とよりなる多脚船にお
いて、浮上本体は少くとも太陽熱吸収構造として熱風を
造るための太陽熱吸収ユニットをもったマストと、太陽
熱吸収ユニットを多数敷設した長さ及び幅の大きな広い
暴露甲板と、操縦室とを具備し、没水本体は少くとも海
水濾過ユニット、海水電解ユニットと、燃料電池ユニッ
トと、水素ボンベ、酸素ボンベ及び電動機、推進装置及
び操舵装置とを具備し、前記浮上本体と、没水本体とを
連結する連結脚及び支持脚は没水本体に固着し、かつ浮
上本体とは緩衝器を介して上下動を緩衝するよう着脱自
在に連結したものより成り、浮上本体に設けた太陽熱吸
収ユニットにより加熱された空気を海水電解ユニットに
送り、海水の電解温度を常時60〜70℃に保持する手
段と、電解ユニット及び燃料電池ユニットを船の動揺に
関係なく、水平に保持するジヤイロ機構とを具備したこ
とを特徴とする太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船。 - 【請求項6】 没水本体はバラストタンク、水素ガス
タンク、酸素ガスタンク、燃料電池ユニット、電解ユニ
ット、電動機室、推進装置室、推進装置及び操舵装置を
具備している請求項1記載の太陽熱利用燃料自給式広甲
板多脚船。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101824A JPH07100466B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101824A JPH07100466B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325391A true JPH04325391A (ja) | 1992-11-13 |
| JPH07100466B2 JPH07100466B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=14310863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101824A Expired - Lifetime JPH07100466B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 太陽熱利用燃料自給式広甲板多脚船 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100466B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11661158B2 (en) | 2020-11-27 | 2023-05-30 | Yun Hye HAN | Vessel |
| JP2024546630A (ja) * | 2021-12-07 | 2024-12-26 | ナチュラル オーシャン ウェル カンパニー | 没水脱塩システムを使用するグリーン水素生成のための装置および方法 |
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-
1991
- 1991-04-08 JP JP3101824A patent/JPH07100466B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07100466B2 (ja) | 1995-11-01 |
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