辅助性地利用风力推动力的混合动力船舶的制作方法

本发明涉及这样的船舶：将风力辅助性地用于船舶的推动力，在该船舶中，使居住区塔楼化，并将居住区塔楼与两舷之间的区域设为更大的空间来设置用于利用风力的帆以及帆展开装备，从而主要利用了来自船尾方向的顺风，本发明是能够节省燃料费、防止大气污染、适用于商业船舶特别是对宽体船有利的船舶发明。

背景技术：

自人类有史以来，在使用机械力来进行船舶推进之前，利用风力使船航行持续了很长的时间。在初期是简单且较小的帆船，但由于帆的大型化和扬帆方式的进步、利用多个帆的技术的进步、帆的强度以及桅杆的强度的提高，能够实现快速的更大型的船的扬帆行驶。最后所应用的顺风型帆船被认为是集成了上述技术的产物。

此后，根据船舶的定期行驶性、高速化、大型化的市场要求，采用了产业革命的机械性地利用蒸汽动力的方式，发生了巨大的发展。内燃机中的柴油发动机被用于船舶，由于其便利性、大功率性、高效率化，使得该蒸汽动力的应用被取代。

近年来，两次石油危机、雷曼危机、燃料费的暴涨导致了世界经济的停滞，海运界每次都因此而长期处于萧条，不得不进行亏损航行，为了克服该情况，船舶的行驶方式受到了很大影响。主发动机运转模式、规格的变更也是其中较大的一个项目。用于节约燃料费的主发动机减速运转、超减速运转也是对策之一。30％mcr(mcr:maximumcontinuousrating：最大持续额定输出，以下相同)运转(以最大输出的30％进行的低负载运转)是理所当然的措施，10％mcr运转状态也成为了常态。

当减速至这种程度时，利用风力的帆船行驶、和作为辅助推力装置的的帆的利用也进入了人们的视野，在第一次石油危机以后，提出了各种方案，制造了几艘与顺风船等以往的帆船不同的、采用了以发动机为主以帆为辅的方式的现代型的帆装船。

新爱德丸是于“昭和55年(1980)制造完成的世界最初的控帆不需要人力的节能帆装商船的实际应用的第一艘船”，并因“为了节约燃料消耗而利用自然的风能”而接受了准官方的资金援助即“财团法人日本船舶振兴会的援助，并由财团法人日本舶用设备开发协会研究开发，并将其实际应用”，据称，“以控帆的自动化为主，还对船型和螺旋桨、发动机等进行了改善，与同类型的一般货船相比，燃料的节约可达到50％”(参照非专利文献1)。

然而，商船在制造成本方面处于敏感的经济位置。对于新爱德丸的情况，可以说，与一般的使用了内燃机的商船相比，开发成本更高，高到不得不接受准官方的资金援助来进行开发。即，如非专利文献1的新爱德丸模型图所示，由于需要在船尾具备内燃机的分区，与此同时，对于除此之外的风力推进机构，还需要将控帆机构埋设于船中央以及船首部的甲板上的帆和其甲板下，因此不仅在原本的用于扬帆行驶的设备购入方面追加成本，而且扬帆行驶设备还影响了船整体的结构，综合起来，制造成本、开发成本不可避免地升高。并且还产生如下问题，扬帆行驶设备带来以下所述的负面效果。

即，在甲板上设置多个帆的桅杆并将其支承构造设置于甲板之下这一方式，不仅导致制造成本升高，还会产生如下的作为商船的根本问题：因占据甲板上空间的扬帆行驶设备而对卸货的开口部产生制约，从而导致卸货的装卸作业受阻，进而额外增加了装卸作业的时间与成本。

除此之外，不仅扬帆行驶装备抢占了设在船上部的货物搭载空间，而且还因甲板下的用于扬帆行驶的附带设备的设置而产生船中的货物容量减少的问题。容易想象到，如果货物搭载量减少，则每单位装载量的燃料费也会上升，即使船体的一个单位的燃料费减少，但每单位装载货物的单位燃料费和装卸费都会上升，其结果，即使是“与同类型的一般货船相比可实现50％的燃料节约”，但对于商船也是行不通的，从而，采取了这种结构的现有的、采用了以发动机为主以帆为辅的方式的现代型的帆装船并未普及。

最近，为了应对原油的暴涨和低碳化、以及co2排出所导致的地球温室效应问题，以进一步削减矿物燃料的使用量为目的，还开发了非专利文献2所示的以帆为主以发动机为辅的方式的混合动力帆船。由于目标是以帆为主以发动机为辅，因此帆的面积增大而使得其操作的负担增加，因此，可以想到，如专利文献1所公开的那样，以将帆设为硬翼并使桅杆具有伸缩性为特征，聚焦于减少操作的负担，但是如果作为商船来评价，则段落0008中叙述的上文的问题同样存在。

即，依然会发生如下的作为商船的根本问题：在板上设置多个帆的桅杆并将其支承构造设置于甲板之下这一方式不仅导致制造成本升高，还会因占据于甲板上的扬帆行驶设备而对卸货的开口部产生制约，从而成为卸货的装卸作业的障碍，进而额外地产生装卸作业的时间与成本。

除此之外，下述问题也依然如故：不仅因扬帆行驶装备而占用设置于船上部的货物搭载空间，还因甲板下的用于扬帆行驶的附带设备设的置而导致船中的货物容量会减少。如果货物搭载量减少，则每单位装载量的燃料费会上升，因此能够想象到，即使船体的每单位的燃料费减少，但每单位装载货物的单位燃料费的消耗量和装卸费都会上升，其结果是，同样地，即使燃料的消费量减半，对于商船也是行不通的。

并且，由于目的在于以帆为主以发动机为辅的方式的混合动力帆船，因此如果从船尾观察，则在前方还设置有三个以上巨大的例如宽为20m、航行时的高度达50m的伸缩式的帆，(参照非专利文献2的全尺寸模型的图7)，如果从船尾进行观察，会妨碍前方视野，因此还会追加产生如下的问题：与非专利文献3所示的日本工业规格jisf0420：2009(iso8468：2007)“船舶及海洋技术‐驾驶台配置以及关联装置‐要求事项及准则”不一致。

即，如果要遵守如下这样的标准规则、即“4.2.3.2：所要求的视野225°[从船首至两舷(舷)为112.5°]内的死角合计不可以超过20°。单舷(舷)的死角不可以超过10°。在从正船首至两舷(舷)在10°内，单舷(舷)的死角不可以超过5°。夹在两个死角之间的视野部分不能小于该两个死角中的较大的死角的范围。”，则难以像以往的商船那样在船尾设置驾驶台。因此，在非专利文献2的图7所示的混合动力船中，在船首部设置驾驶台与居住区的一部分，在船尾部设置居住区。

这样，不仅扬帆行驶设备占据了甲板，驾驶台也追加地占据在发动机上方以外的甲板上，从而，前面所指出的问题更为恶化。也就是说，原本将驾驶台配置于船尾是因为：由于作为推进机构的柴油发动机被配置于船尾，从而该部分的货物空间不存在，因此不会将货物堆积在该处，并在其上部设置驾驶台以防止在甲板上产生死角。若将驾驶台设置于船首部，可能会导致在其下部产生新的死角，即使能够利用该空间，但商船的用途也会受限，或者装卸时的负担加重。

并且，还知道：在采用分离型居住区的情况下，需要将通常配置于船尾的救生艇的降落设备追加地设置于船首部，从而导致进一步的设计变更和甲板上设计的制约(非专利文献4)。

如果不将驾驶台配置在船首部，则如专利文献2的图1所公开的那样，为了确保前方的视野而在甲板上设置多个较低层的帆，但甲板上被占用的问题并未改变，可以想到，依然存在航行时的视野受制约的问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许5318008，平成25年7月19日注册

专利文献2：日本特开2012-240539

专利文献3：日本特开平11-129977

专利文献4：日本特开2007-223351

非专利文献

非专利文献1：ttp://www.funenokagakukan.or.jp/sc_02/s/genre/shu/data/b82013.html船的科学馆，“控帆油轮“新爱德丸”1980年”船模型图

非专利文献2：“船舶风力利用“风之挑战者计划”，大内一之，日本船舶工程学会志第47卷第4号(2012)，p108－p113.

非专利文献3：日本工业规格jisf0420：2009(iso8468：2007)，“船舶及海洋技术‐驾驶台配置及相关装置‐要求事项以及准则”

非专利文献4：https://www.classnk.or.jp/hp/pdf/reseach/ri2012_05seminar.pdf“下一代帆船风之挑战者计划”，“3.基本设计概念/3.2.2救命艇”一般财团法人日本海事协会

技术实现要素：

发明所要解决的课题

这样，无论是以发动机为主以帆为辅的方式还是以帆为主以发动机为辅的方式，在现有的利用风力推动力的混合动力船中，可以预料到重新修改遍及船整体的船体设计所导致的开发成本、造船成本会增加，即使是将其作为商船来使用，如下状况也会进一步恶化：扬帆行驶设备占据甲板，装卸口受限，装卸时的负担增大，货物空间也被甲板下的扬帆行驶设备的附带设备压缩，如果使帆变得巨大，那么为了确保视野，则还不得不重新考虑驾驶台的配置。货物输送的实际的运输成本单位会上升，不会像表面看起来那样节省油耗，其结果，作为商船难以成立，从而存在对于是否采用而犹豫不决的问题。

本申请发明主要是如下这样的辅助性地利用风力推动力的新的混合动力船舶：在保持将驾驶台配置在船尾的状态下，寻求灵活运用风力推动力的方法，船体整体构造无需重新大幅改动，关于装卸作业的负担，与以往相同，不会产生新的负担，不会因扬帆行驶设备而新再失去货物空间，灵活运用风力推动力来减少燃料消耗量，防止原油等内燃机的流体燃料价格暴涨，满足降低co2的要求，进而防止大气污染。

用于解决课题的手段

[权利要求1记载的发明]

一种混合动力船舶，其是除了主发动机和通过主发动机驱动的推进装置外还辅助性地利用风力推动力的混合动力船舶，其中，在船尾部具有塔楼，该塔楼具有居住区和处于该居住区的上方的航行及驾驶的工作站即驾驶台，在所述塔楼的居住区的侧方，在上甲板的上方且比所述驾驶台的地板面靠下方的空间中以能够横向展开的方式配置有能够引入所述居住区的侧壁部的帆。

[发明的作用效果]

对于船舶来说，伴随着大型化，其航行人员与小型船相比并未明显增加，从而人员的居住面积也未显著增加，此外，为了维持从驾驶台观察的视线而稍微升高了驾驶台的位置，考虑船的因风而产生的形状阻力，使居住区域整体的构造成为细长状构造。与此相伴，在大型船中的居住区的两舷之间出现较大的空间。本发明的目的在于，使包括驾驶台在内的居住区塔楼化，从而通过两舷创造更大的空间，设置用于利用风力的帆和使帆展开的装备，主要利用来自船尾方向的顺风。在该情况下，该塔楼的居住区是从上甲板向上延伸，但在塔楼的顶部且居住区的上方具备航行及驾驶的工作站(以下也称之为驾驶台)。通过居住区的塔楼化，以往的居住区、驾驶台所占据的空间在该居住区塔楼侧方作为空间而呈现，在上甲板的上方且比航行及驾驶的工作站的地板靠下方的空间中，以能够从塔楼向侧方展开的方式配置有能够引入居住区塔楼的帆。

由于能够像这样通过居住区的塔楼化来减少甲板上的建筑面积，因此，特别是在大型的宽体船中，在塔楼侧方会产生空间，并且在该空间，帆向驾驶台的下方横向展开，不会妨碍从驾驶台向四方的视野。塔楼的构造骨架和与通常的帆的桅杆相当的支柱构造部能够采用共用或者相互支承的结构，从而具有可降低还包括扬帆行驶机构在内的造船成本的效果。

该居住区的塔楼建筑物的配置与现有的船舶的驾驶台的配置相同地设定在船尾部，在船尾部的船内的推进机构的上方甲板部设置塔楼，从而排除了作为商船的甲板上的死角，确保了装卸设备设置和船内仓库的配置的自由度。

[权利要求2记载的发明]

根据权利要求1所述的混合动力船舶，其中，所述混合动力船舶具备驾驶台翼，该驾驶台翼与配设在所述塔楼的居住区上方的航行及驾驶的工作站即驾驶台连接，并伸出至船舷，所述帆以能够向所述翼伸出部的下部或者下方的两个船舷方向横向展开的方式在桅横杆上垂下。

[发明的作用效果]

当通过居住区的塔楼化而使以往的居住区构造物细长时，即使航行及驾驶的工作站被设置在塔楼的顶部也不会直接到达两舷，在两舷的目视所见范围内，优选具备与塔楼的航行及驾驶的工作站连接并伸出至船舷的翼，同时，在该翼的向舷侧伸出的伸出部的下部，帆以能够展开的方式垂下。在一个实施方式中，在确保两舷的视野的翼的下方，所述帆以能够向两舷方向横向展开的方式在桅横杆上垂下，在其他实施方式中，将支承帆的横向展开的桅横杆部与翼设为一体共用构造，使支承帆的横向展开的桅横杆部与翼结合，具有可降低还包括扬帆行驶机构在内的综合造船成本的效果，避免了因设置追加的扬帆行驶设备而产生的不必要的占据甲板空间的情况，确保装卸设备设置、船内仓库的配置的自由度。

[权利要求3记载的发明]

根据权利要求1或2所述的混合动力船舶，其中，能够展开的所述帆由柔性材料构成，并且能够收纳于配设在所述塔楼的内部的收纳部中，所述帆能够向船舷方向伸出。

[发明的作用效果]

能够展开的所述帆能够采用各种结构，如果由柔性的材料形成，则不需要特别的折叠机构或硬帆部件那样的展开用的特殊的滑动机构，并且也会减少在塔楼高层部的维护作业时间，并且，如果由柔性材料形成，则能够容易地引入至塔楼内部，例如，具有可降低包括如下的扬帆行驶机构在内的综合造船成本的效果，该扬帆行驶机构以窗帘方式伸出从而发挥收纳动作的功能，并会避免因设置追加的帆的收纳或者折叠设备而产生的不必要的占据上甲板空间的情况，确保了装卸设备设置、船内仓库的配置的自由度。

[权利要求4记载的发明]

根据权利要求3所述的混合动力船舶，其中，所述帆的上端被吊挂在桅横杆上的吊具拉住，所述帆的下端被支承于帆杆上的支承件拉住，作为使所述帆展开的构件，在通过所述吊具使所述柔性的帆垂下的桅横杆和通过所述支承件支承所述柔性的帆的帆杆上，所述吊具和支承件被配设成能够在设置于桅横杆和帆杆的导轨上滑动，所述混合动力船舶具备牵引机构，所述牵引机构包括用于使所述吊具在所述导轨上沿船舷方向展开和收纳的驱动机构，所述牵引机构包括使该牵引机构动作的控制器，所述混合动力船舶具有横向帆展开收纳动力装置，所述横向帆展开收纳动力装置将所述柔性的帆以窗帘方式展开和收纳。

[发明的作用效果]

能够展开的所述帆能够采用各种结构，但如果针对由柔性的材料形成的帆而像窗帘那样使张紧设置帆的吊具和支承件在导轨上滑动，则会具备能够在导轨上沿船舷方向往复滑动的牵引机构，在一个实施方式中，作为驱动机构而具备线牵引机构和对该牵引机构进行驱动的卷线机构，它们将帆以窗帘的方式来收纳。在驱动机构中具备使驱动机构动作的控制器，该操作能够根据来自驾驶台的展开操作动作而自动完成，从而获得如下效果：实现了使用的简化。

[权利要求5记载的发明]

根据权利要求1至4中的任意一项所述的混合动力船舶，其中，所述塔楼的骨架结构具备：竖立在居住区的中心的中心主柱；和辅助柱，其在中心主柱的周围四方竖立在形成为四边形的角位置处，通过主框架将这5根柱在所述塔楼的顶部和最下部结合在一起，该主框架在水平面上形成为十字形，并且所述4根辅助柱通过辅助框架被结合在一起而形成为四边形。

[发明的作用效果]

由于居住区的高度的塔楼化、和帆的风力会经由该塔楼而传递至船体，因此，为了充分确保其强度、刚性，像下面这样将居住区的构造设为如下构造：即，足以实现对帆的桅杆功能部位、桅横杆功能部位及帆杆功能部位的支承。

形成为这样的结构：在居住区的中心处竖立较大的主柱，在四方设置辅助柱，通过主框架以十字形连接这5根柱或者通过辅助框架以四边形状连接各辅助管。十字型主框架被设定在居住区构造的驾驶台下部、最下部、以及在一个实施方式中被设定在中间的需要的部位。对于柱，在一个实施方式中利用管材，在另一实施方式中利用h型钢等。像这样设置居住区塔楼的骨架结构，主柱在支承居住区构造的同时，还对接受风力而接受顺风从而将来自帆的力在上端/下端处进行传递的桅横杆和帆杆进行支承，主柱、辅助柱、主框架、辅助框架一体地构成整体，取得如下效果，在实现轻量化和甲板上的空间的节省的同时，提高了其强度、刚性。

这些柱被分开用于电线导管、水管以及蒸汽管、污水排出管等，以实现新建工事和保养的费用降低。

[权利要求6记载的发明]

根据权利要求1至4中的任意一项所述的混合动力船舶，其中，所述塔楼的骨架结构具备：竖立在居住区的中心的中心主柱；和辅助柱，其在中心主柱的周围四方竖立在形成为四边形的角位置处，通过主框架将这5根柱在所述塔楼的顶部、最下部以及至少一处中间部结合在一起，该主框架在水平面上形成为十字形，并且所述4根辅助柱通过辅助框架被结合在一起而形成为四边形。

[发明的作用效果]

除了前项所公开的构造，优选为，该主框架除了在所述塔楼的顶部、最下部结合，还在至少一个中间部处进行结合，从而在水平面上形成为十字形，且使所述4个辅助柱通过辅助框架结合而形成为四边形，这样，会进一步增强结构的耐力。

[权利要求7记载的发明]

根据权利要求1至6中的任意一项所述的混合动力船舶，其中，以所述帆为主帆，在所述主帆机构中，从自上方支承所述主帆的桅横杆和自下方支承帆的帆杆起还向舷侧外方向伸出有追加帆桅横杆和追加帆帆杆，能够将追加帆横向展开。

[发明的作用效果]

如果在白天能够确认安全的情况下伸出追加的帆，则在该范围内能够进一步有效利用顺风，从而会进一步提高节能的效率，并进一步降低大气污染的程度。

[权利要求8记载的发明]

根据权利要求1至7中的任意一项所述的混合动力船舶，其中，在所述居住区的塔楼化中，将所述居住区的结构的从甲板上至所述驾驶台的地板为止的高度设定在船宽度的50％以上且55％以下的范围内。

[发明的作用效果]

当因所述居住区的塔楼化而产生了空间的部分比船宽度小时，无法充分地发挥出帆的功能，而当其比船宽度大时，则塔楼成为高层而可能会变得不稳定。以往的较多地占据着船宽度的居住区原本就具有接受顺风而接受风力的一面，但与此同时，其在顶风的情况下也会受到阻力从而产生负面的作用，如专利文献3和4那样，在具有与居住区构造相同的宽度的以往构造中，比如针对角而进行倒角处理，或者朝向船首采用阶梯构造以减少空力阻力，虽然做出了这些研究，但如果因所述居住区塔楼化而产生空间，并在该处设置能够进行收纳的帆，则能够取得如下效果，即，在顺风的情况下，将帆展开，将风力灵活运用于推进，而在顶风的情况下将帆收纳，通过细长的塔楼构造，使居住区构造的空力阻力比以往进一步减少，从而无需采用复杂的构造便能够方便地进行船体设计。

[权利要求9记载的发明]

根据权利要求1至8中的任意一项所述的混合动力船舶，其中，利用船首侧的所述辅助柱将所述主帆用的桅横杆和帆杆支承成能够水平回转摆动自如。

[发明的作用效果]

利用船首侧的辅助柱，将可动式主帆用桅横杆以及帆杆安装于两舷，主帆改变朝向以与风向垂直，接收正后方以及两舷的顺风，通过舵机构而利用舵来进行直行控制。通过该变化，能够以各种方式针对来自后方的风来进行利用，其中包括来自侧后方的风向，从而会增加风较弱的情况下的风力的推动力，提高节能效果。

[权利要求10记载的发明]

根据权利要求9所述的混合动力船舶，其中，所述水平回转摆动的摆动角范围为能够从船舷方向向后方回转70°～80°的范围。

[发明的作用效果]

优选为，如果是后方70°～80°的打开角度，则能够借助来自船尾后方的风而利用顺风，增加推动力，提高节能效果。

[权利要求11记载的发明]

根据权利要求1至10中任意一项所述的混合动力船舶，其中，关于所述主帆，桅横杆被配设在驾驶台两翼的下方，使主帆在该主帆的上端部处垂下，帆杆被配设在甲板上，并在主帆的下端部处支承主帆。

[发明的作用效果]

对于主帆，桅横杆被配设在驾驶台两翼下，主帆从桅横杆垂下，帆杆配设在上甲板上，并对主帆在其下端部处进行支承，从而具有如下优点：当桅横杆与帆杆分别被支承成能够自如地水平回转摆动时，能够将塔楼构造部灵活运用于帆的支承构造，并且能够充分地灵活运用至驾驶台两翼之下为止的空间。在此，上甲板上不限于直接与上甲板接触的情况，还包括帆杆被所述辅助柱或者居住区塔楼侧壁支承而配设成接近上甲板的情况。

发明效果

提供将风力辅助性地用作船舶的推动力从而有助于节能进而防止大气污染的混合动力船舶，其为如下这样的混合动力船舶：将扬帆行驶设备设置在甲板上方，并且不会制约装卸口的配设，使装卸时的负担与现有船舶相同，货物空间也不会因甲板下的扬帆行驶设备的附带设备而被压缩，帆的展开/收纳也采用了窗帘方式，从而能够实现简便的构造，通过细长的塔楼化，即使对于顶风也会减少空力阻力，能够辅助性地利用扬帆行驶设备的风力推动力，其中，该扬帆行驶设备能够用作桅杆与居住区的船身构造。

附图说明

图1a为本发明的一个实施方式中采用的混合动力船整体的侧视示意图。

图1b为本发明的一个实施方式中采用的混合动力船整体的俯视示意图。

图2为本发明的一个实施方式中采用的混合动力船的a-a剖面的主视示意图。

图3为本发明的一个实施方式中采用的混合动力船的帆杆的支承件及帆杆的回转机构示意图。

图4为本发明的一个实施方式中采用的混合动力船所使用的帆的展开及收纳示意图。

具体实施方式

在以下，对本发明的实施方式中的辅助性地利用风力推动力的混合动力船进行说明。图1a为本发明的一个实施方式中所采用的混合动力船整体的侧视示意图。图1b为本发明的一个实施方式中所采用的混合动力船整体的俯视示意图。

图1a、1b所示的船舶1即使大型化，其航行人员与小型船相比几乎没有增加，从而人员的居住面积几乎不增加。此外，为了维持从驾驶台观察的视线而升高驾驶台的位置，考虑船的因风而产生的形状阻力，使居住区域整体的结构变得较高，与此相伴，在大型船中的居住区的两舷之间能够产生较大的空间，但是该空间却未被用于节能的目的。在一个实施方式中，本发明以节能为目的，使居住区10塔楼化，从而通过两舷形成较大的空间13，并在该空间13中实施用于利用风力的帆30的展开，其主要目的在于利用来自船尾3方向的顺风。

由于居住区10的高度的塔楼化以及使帆30的风力经由该塔楼而传递至船体1，因此考虑其强度、刚性，针对如下所述的居住区10而将管材以及h型钢等用于骨架结构件，从而形成了如下构造。

采用了如下构造，即，在居住区10的中心处，在主柱部41处竖起较大的主柱，在四方的辅助柱部42处设置由h形钢构成的辅助柱，通过主框架43将这5根柱呈十字连接，此外通过由h形钢构成的辅助框架44将各辅助柱部42连接为四边形状。十字型主框架43被设定在居住区10构造的驾驶台11下部、上甲板6附近的最下部以及中间必要部位。这些柱以分割的方式分别用于电线导管、水管以及蒸汽管、污水排出管等，以期新建工事、和保养的费用降低。

针对帆30而使用帆布，该帆30的展开能够以如下方式展开：主帆部30通过动力而自动展开，追加帆40帆杆部通过基于动力的远程控制而被展开。

主帆30、追加帆40均为横向展开型，在居住区10内设置有该主帆30、追加帆40的收纳室(未图示)，能够进行动力收纳、和动力抽出，主帆30为动力展开，追加帆40为手动展开。根据风向而进行的帆杆32相对于船舷的打开角度调整也是通过回转机构52来远程操作。

图3为本发明的一个实施方式中所采用的混合动力船的帆杆的支承件及帆桁的回转机构示意图，图4是示出主帆展开时，从居住区侧壁向居住区塔楼被收纳的立体示意图。

主帆30能够沿着驾驶台下部的可动桅横杆31下部以及上甲板上的可动帆杆32的上部处所设置的导轨47通过牵引线向侧方展开，帆杆该主帆30在展开时与桅横杆结合并向导轨47垂下，使帆垂下的帆的吊具49、和支承件48在舷方向中间的规定位置处被锁止机构(未图示)锁止，其中，所述支承件48与帆杆32结合且被导轨47支承，并对帆进行支承。图4的左侧的帆30为展开了的主帆30，在图4的中央处的居住区塔楼中以虚线来表示的是收纳状态的主帆33。收纳状态的帆33通过横向帆展开收纳动力装置75而被展开。在此，在一个实施方式中，横向帆展开收纳动力装置75由牵引机构70、线71、滑轮72、推压件(向相反方向动作时成为牵引件)73构成。牵引机构70包含使其工作的控制器，通过来自驾驶台的单一操作而以下面详细叙述的顺序使主帆自动展开至规定展开位置。收纳状态的帆33利用横向帆展开收纳动力装置75，通过居住区塔楼的帆收纳部内所设置的导轨(虽然未图示，为与导轨47以及吊具49、支承件48同样的结构)之上的牵引机构70而被牵引，借助滑轮72和线71而被推压件73从居住区塔楼的帆收纳部内推出，并在横向上展开至规定的位置，在帆杆或者桅横杆的导轨上移动，且在规定的位置被锁止。

另外，图的右侧的主帆也是以居住区塔楼为中心对称展开的，但在图4中将其省略。

并且，对于追加帆40，当桅横杆以及帆杆从上述主帆30的展开用桅横杆31以及帆杆32的末端部起于横向上呈多级式伸长时，追加帆在其伸长部分处也以同样的方式被推出，通过远程控制而使该追加帆以以灵活的操作性能展开。

为了使主帆30和追加帆40有效地利用顺风，如果将帆的帆杆32以及桅横杆31设为水平摆动可动型，则更加优选。可动的范围在图4中也以箭头示出，但是优选的是，能够在帆杆的前后方向分别回转30-40度，且在横向上展开之后能够向后方回转70°至80°。针对主帆以及追加帆，将帆杆以及桅横杆根部设为鹅颈杆型。帆杆侧的鹅颈杆基部45被一体地结合支承于辅助柱42，在一个实施方式中，采用了如下方式：使绕铅直轴以自如地回转摆动的方式被支承于鹅颈杆基部45的鹅颈杆的下部与蜗轮蜗杆齿轮机构61、62连结并回转，从而使帆杆32回转。蜗轮61与油压电机的动力机构64连结。由未图示的油压单元利用来自油压管65的工作油，通过驱动机构控制器63的控制对动力机构64进行旋转控制。旋转传递至蜗杆62，从而使鹅颈杆46缓慢地绕鹅颈杆基部45回转，并在预定的位置处被制动机构66锁止。鹅颈杆基部45通过居住区塔楼内部的构造部与辅助柱42结合成一体。

虽然详细内容未图示，但桅横杆31在辅助柱42的上部也是以同样的鹅颈杆以旋转自如的方式被支承于鹅颈杆基部，并以与帆杆的回转同步的方式绕鹅颈杆基部回转。

帆的尺寸例如如以下所述。

风所具有的能量通常以下式表达。

e＝1/2ρav³·····(1)

在此，

e:风能(瓦特)

a:帆的面积(平方米)

v:风速(米每秒)

由于在高度为0m、气温为15度c，(大气标准状态气压为1.013hpa)时，空气密度ρ为1.225(kg/立方米)，因此，式(1)成为下式。

e＝0.61av³·····(2)

如式(1)所示，利用风而得到的船舶推进用的动力与风速的三次方成正比，并与风的受压面积成正比。风速较大则能够获得非常大的推动力，但这意味着海上状态的恶化，作为商船所能够利用的上限为下述的范围：按照蒲氏风力等级(以下，称之为bf等级)来说为7，按照平均风速来说为大约15-17m/秒这样的强风程度，按照海上状态等级来说为6(浪高3m)以下。

在该范围内，将塔桥(タワーブリッジ)的高度设为船宽的大约50％-55％，能够获得通常的船舶的主发动机的大约20％-30％左右的推动力。这相当于通常的船舶的螺旋桨输出，能够换算为机械式螺旋桨推进的主发动机输出的15-35％左右。能够期待与主发动机的减速运转相当的行驶。由此提供了这样的辅助性地利用风力推动力的混合动力船舶：能够大幅度地节能，并能够防止大气污染。

在一个实施方式中，规格如下。

1以下为仅以主发动机行驶的船速，以该发动机的大约20％-30％左右的推动力作为目标。

2估算对象船舶

2-1.dw310，000型油轮

loa328.0m

b57.0(宽度)

d26.5型深度

df18.0吃水

mainmcr23，600kw

3居住区的外部尺寸

宽度17.0m

进深17.0

高度30.0(从上甲板至驾驶台地板为止的高度，为宽度的53％)

4帆的尺寸

驾驶台下1.5m(主帆桅横杆与伸出驾驶台地板面之间的间隙)

上甲板的上方2.0m(主帆帆杆与上甲板之间的间隙)

横向有效宽度15.5m

帆的面积410.8m²主帆单面追加帆616m²

5风力利用环境

海上状态bf4-5浪高1～2m

风速bf5-7风速8～17.2m/秒

6风力利用的风向

从船尾方向利用至左右两舷为170度的顺风

(不利用来自船首方向的风)

817.2m每秒的风力时的风力的推动力

2295kw(在式(1)中将帆的形状系数乘以0.92)

这样，主帆风力的推进能量的2295kw相当于发动机的3825kw(设螺旋桨功率为60％)，这相当于16.2％mcr(23600kw)。

在主帆+追加帆(增加50％)时，风力生成3442kw，相当于发动机的5737kw，为24.3％mcr(23600kw)。

根据以上规格，

仅利用主帆时，能够达到16.2％mcr(23600kw)的港内半速，

最快能够以8节的速度来航行

追加帆的情况下，为24.3％mcr(23600kw)

能够以10节的速度来航行。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于所涉及的实施方式，其能够在不脱离于本发明的主旨范围内进行各种改变来实施。虽然本发明以此处记载的实施方式来描述，并且对实施方式足够详细地进行了记载，但是申请人并未意图以任何方式去限制、限定该记载所附的权利要求的范围。所追加的优点和修正是被本领域技术人员所理解的，一个实施方式中所记载的要素在另一实施方式中也能够采用。例如，追加帆也能够采用仅具备下部的帆杆的纵帆的三角帆，在该情况下，追加展开也是以手动来将下部的追加帆的帆杆展开，能够通过更加简单的机构来实现追加帆的附带设备。此外，对于主帆，只要能够收纳于居住区塔楼之中，也可以采用硬帆，这一点是不言自明的。在一个实施方式中，虽然以油轮为用途进行了例示，但如果是货船、lng(liquifiednaturalgas：液化天然气)船，只要帆不妨碍上甲板上的装卸设备以及罐设备，则效果更加明显是不言自明的。此外，追加帆也可以在帆杆以及桅横杆延伸之后以手动来固定，关于这一要领，只要具备与在现有的帆船上使帆张开的附带器具相同的附带器具即可，优选采用更为简便的机构。在使追加帆为三角帆的纵帆的情况下，这一点也同样适用，存在更为简便从而优选的情况。这样，发明处于较大的范围，并不限定于特定的细节，其能够以各种设备和实施例来例示，记载的是其中的一部分。因此，并未从申请人的普遍的发明概念的精神及视野相背离，也能够与这些详细记载的事项不同。

产业上的可利用性

本发明能够应用于利用水上船舶的风力来进行推进的船舶。

标号说明

1船舶

2船首部

3船尾部

4装卸口

5烟囱

6上甲板

7货物空间

10居住区塔楼

11驾驶台

12驾驶台翼

13因塔楼化而产生的空间

30主帆

31桅横杆

32帆杆

33收纳时的帆

40追加帆

41主柱部

42辅助柱部

43主框架

44辅助框架

45鹅颈杆基部

46鹅颈杆

47导轨

48帆支承件

49帆吊具

50帆驱动机构

51主发动机推进装置

52帆回转机构

61蜗轮

62蜗杆

63驱动机构控制器

64油压电机动力装置

65油压管

70牵引机构

71线

72滑轮

73推压件

75横向帆展开收纳动力装置