CN206511095U - 一种转换及利用波浪能的船体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转换及利用波浪能的船体结构，包括设置在船体两侧的附加舱室，所述附加舱室的上部通过隔板分隔出多个密封的贮气舱，附加舱室的下部通过隔板分隔出与贮气舱一一对应的进气舱，所述进气舱的底部设有进浪口，并设有进浪口封板，封板通过液压装置控制启闭，所述进气舱的局部空间位于船体满载吃水线以上，位于吃水线以上的所述局部空间与对应的贮气舱通过进气管/孔连接，所述进气管/孔中设有仅向贮气舱方向打开的第一单向进气阀，同时，所述进气舱通过空气导管与水面以上的外部空间连通，所述空气导管中设有仅向进气舱方向打开的第二单向进气阀；所述贮气舱通过输气管路与增压舱连接，所述增压舱的出气口与船体尾喷管连接。

Description

一种转换及利用波浪能的船体结构

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，具体为一种转换及利用波浪能的船体结构。

背景技术

当今世界，地球生态环境严重恶化，发展绿色经济成为社会的热点。在造船领域，高昂的燃料成本，日渐走低的投资回报率，以及各项环保新法规的出台，都给全球航运带来了诸多严峻挑战,建造新能源船舶成为行业发展的热点。 在占地球表面71%的海洋中，蕴藏着大量的可再生能源。波浪能作为一种海洋可再生能源，具有能量密度高，分布面积广等特点,能合理的开发和利用波浪能意义重大。目前，世界各个沿海国家都对波浪能开发及利用进行了深入而广泛的研究，波浪能发电技术已经得到了广泛的应用。然而，全世界对于船舶转换及利用波浪能领域的研究尚处于起步阶段，船舶转换及利用波浪能能够有效提高提高船舶的推进效率，减少化石燃料的使用，降低污染物的排放。

实用新型内容

本实用新型的技术目的提供一种能够将波浪能转换及利用到辅助推进的船体结构，其公开技术方案为：

一种转换及利用波浪能的船体结构，包括设置在船体两侧的附加舱室，其特征在于：所述附加舱室的上部通过隔板分隔出多个密封的贮气舱，附加舱室的下部通过隔板分隔出与贮气舱一一对应的进气舱，所述进气舱的底部设有进浪口，并设有封闭所述进浪口的封板，封板通过液压装置控制启闭，所述进气舱的局部空间位于船体满载吃水线以上，位于吃水线以上的空间与对应的贮气舱通过进气管/孔连接，所述进气管/孔中设有仅向贮气舱方向打开的第一单向进气阀，同时，所述进气舱通过空气导管与水面以上的外部空间连通，所述空气导管中设有仅向进气舱方向打开的第二单向进气阀；所述贮气舱通过输气管路与增压舱连接，所述增压舱的出气口与船体尾喷管连接。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

所述船体在进气舱的下方设有封板安装座，所述封板的底部与安装座铰接，所述液压装置包括液压缸，液压缸活塞杆的顶端与封板连接，顶住封板的内侧面，通过活塞杆的伸缩控制封板转动，进而实现对进气舱进浪口的开闭。

所述附加舱室的下部通过斜隔板隔出进气舱，所述斜隔板以顶部靠近船尾、底部靠近船头的方式倾斜，使波浪作用于斜隔板上的力能够分解为垂向和纵向的分力，纵向的分力可推动船舶的航行。

所述封板的内侧面设有加强筋，以提高封板的结构强度。

所述贮气舱与进气舱通过一隔板相隔离，所述隔板上设置安装了所述第一单向进气阀的进气孔。

所述输气管路上设有仅向增压舱方向打开的第三单向进气阀。

所述贮气舱/进气舱沿船体侧壁纵向依次排列。

有益效果：

当船舶在风浪环境下航行时，打开封板，使海水从进气舱底部的进浪口涌入进气舱，在船体发生摇晃时，进气舱内的空气受到海水挤压，一部分空气会通过第一单向进气阀进入贮气舱，当贮气舱内的气体压力提高后，贮气舱内的空气可通过输气管路进入增压舱，之后通过船体尾喷管喷出，推动船体航行。当进气舱内压力降低至低于外部气压时，外部空气通过空气导管进入到进气舱，及时补充进气舱内的空气。在风浪载荷较小时，可关闭进浪口，以减少船舶航行时的阻力。本实用新型结构结构设计合理，可有效地转换和利用波浪能，节约能源，绿色环保。

附图说明

图1 为本实用新型的侧向剖视图；

图2 为本实用新型的横向剖视图；

图3 为本实用新型的局部放大图；

图4是加强筋的结构示意图。

上图中：

1输入导管，2 第二单向进气阀，3空气导管，4 第一单向进气阀，5 斜隔板，6 封板，7 液压缸，8 第三单向进气阀，9 垂直隔板，10 二级增压舱，11 尾喷管，12 外板，13贮气舱，14 进浪口, 15 加强筋。

具体实施方式

为了进一步阐明本实用新型的技术方案和技术效果，下面结合附图与具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。

如图1至图4所示的一种转换及利用波浪能的船体结构，在船体两侧对称设有附加舱室，所述附加舱室包括进气舱和设置在进气舱上方的贮气舱13。

所述船体的两侧分别设有与船体侧壁平行的外板12，所述外板12的上部与船体侧壁通过多个并列的垂直隔板9连接，通过垂直隔板9分隔出若干沿着船体侧壁纵向排列的贮气舱13，所述贮气舱13的顶部和底部通过水平隔板封闭，形成密封的贮气空间。

外板12的下部与船体侧壁通过多个并列的斜隔板5连接，通过斜隔板5分隔出若干进气舱，所述进气舱与上方的贮气舱13一一对应，进气舱上部与贮气舱13通过贮气舱底部的水平隔板隔离，所述隔板上设有连通贮气舱13与进气舱的进气孔，所述进气孔中安装有第一单向进气阀4，所述第一单向进气阀4仅向贮气舱13方向打开。所述进气舱的底部设有进浪口，并设有控制所述进浪口开闭的封板6，封板6通过液压装置驱动控制。

所述进气舱的上部空间位于船体满载吃水线以上，位于满载吃水线以上的空间通过空气导管3与水面以上的外部空间连通，所述空气导管3的进气口设置在船舶外甲板上方，空气导管3穿过贮气舱13进入进气舱，其出气口与进气舱上部空间连通，所述空气导管3中设有仅向进气舱方向打开的第二单向进气阀2。

所述贮气舱13通过输气管路1与位于船体末端的增压舱连接，所述增压舱的出气口与船体尾喷管11连接。所述输气管路1纵穿各贮气舱13，在每个贮气舱13内设有一安装了第三单向进气阀8的进气口，所述第三单向进气阀8仅向增压舱方向打开。

所述船体在进气舱的下方设有封板安装座，所述封板6的底部与安装座铰接，所述液压装置包括液压缸7，液压缸活塞杆的顶端与封板6连接，顶住封板6的内侧面，通过活塞杆的伸缩控制封板6转动，从而实现对进气舱进浪口开闭的控制，如图2所示。考虑到封板6的运动轨迹，液压缸活塞杆顶端与封板6采用滑动连接，若活塞杆顶端与封板6定位连接，则将液压缸的缸套设为与安装座铰接。

所述封板6的内侧面设有加强筋15，以加强封板的结构强度，所述加强筋15可采用角钢制成。

当船舶在风浪环境下航行时，通过液压缸驱动封板6打开，使海水从进气舱底部的进浪口涌入进气舱，在船体发生摇晃时，进气舱内的空气受到海水挤压，一部分空气会通过第一单向进气阀4进入贮气舱13。聚集在贮气舱13内的气体量增压，舱内压力提高后，贮气舱13内的空气可通过第三单向进气阀8进入输气管路1，进而被引导至增压舱，所述增压舱可通过加热产生高压空气，使高压气体通过船体尾喷管11喷出，推动船体航行。与此同时，当进气舱内气体量减少，压力降低至低于外部气压时，外部空气可通过空气导管3进入到进气舱，及时补充进气舱内的空气。在风浪载荷较小时，可关闭进浪口，以减少船舶航行时的阻力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种转换及利用波浪能的船体结构，包括设置在船体两侧的附加舱室，其特征在于：所述附加舱室的上部通过隔板分隔出多个密封的贮气舱，附加舱室的下部通过隔板分隔出与贮气舱一一对应的进气舱，所述进气舱的底部设有进浪口，并设有封闭所述进浪口的封板，封板通过液压装置控制启闭，所述进气舱的局部空间位于船体满载吃水线以上，位于吃水线以上的所述局部空间与对应的贮气舱通过进气管/孔连接，所述进气管/孔中设有仅向贮气舱方向打开的第一单向进气阀，同时，所述进气舱通过空气导管与水面以上的外部空间连通，所述空气导管中设有仅向进气舱方向打开的第二单向进气阀；所述贮气舱通过输气管路与增压舱连接，所述增压舱的出气口与船体尾喷管连接。

2.根据权利要求1所述的一种转换及利用波浪能的船体结构，其特征在于，所述船体在进气舱的下方设有封板安装座，所述封板的底部与安装座铰接，所述液压装置包括液压缸，液压缸活塞杆的顶端与封板连接，顶住封板的内侧面，通过活塞杆的伸缩控制封板转动，进而实现对进气舱进浪口开闭的控制。

3.根据权利要求1所述的所述的一种转换及利用波浪能的船体结构，其特征在于，所述附加舱室的下部通过斜隔板隔出进气舱，所述斜隔板以顶部靠近船尾、底部靠近船头的方式倾斜。

4.根据权利要求1所述的一种转换及利用波浪能的船体结构，其特征在于，所述封板的内侧面设有加强筋。

5.根据权利要求1所述的一种转换及利用波浪能的船体结构，其特征在于，所述贮气舱与进气舱通过一隔板相隔离，所述隔板上设置安装了所述第一单向进气阀的进气孔。

6.根据权利要求1所述的一种转换及利用波浪能的船体结构，其特征在于，所述输气管路上设有仅向增压舱方向打开的第三单向进气阀。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种转换及利用波浪能的船体结构，其特征在于，所述贮气舱/进气舱沿船体侧壁纵向依次排列。