[实用新型]移动式风帆水力环保船

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种将风帆与水轮机相结合的帆船，属于帆船技术领域。

背景技术

帆船是人类的一项古老的绿色发明，它有效地将风能转化成了行进的动力，风力发电是现在人类利用风能的主要方式。目前已有的利用海上风力发电的装置一般均是以陆地上研发比较成熟的水平轴风力发电机为基础，将水平轴风力发电为基础，将水平轴风力发电机改装后安装在近海浅滩上进行发电，如中国专利CN 201560898 U公开的《基于三角帆动力的竖直轴海上风力发电机》，这类发电设备的造价很高，并且由于安装地域的限制，未能对海上风能进行有效的利用。现在还有一种对海上风力的利用方式是将水平轴风力发电机直接安装在大型船体上进行发电，以大型船体做为承载发电装置的平台，然后将大型船体开向外海，进而实现风力发电的目的，这种发电方式虽然达到了利用外海风力的目的，但由于每个发电平台都要配以大型船舶及其相关的辅助设备（如向陆地传输电使用的电缆，电缆成本及寿命等问题极难解决），导致成本过高，大规模使用推广很不合实际。

上述原因导致了目前各种船只的运行和供电都是依赖油料（主要是柴油）。

发明内容

本实用新型针对现有船只运行依赖油料的问题以及海上风力发电技术存在的不足，提供一种能够自身提供电能、节能环保的移动式风帆水力环保船。

本实用新型的的移动式风帆水力环保船，采用以下技术方案：

该环保船，包括船体，船体上设有桅杆，桅杆上设有风帆；船体中设有电池并安装有电动螺旋桨，船体的两侧均设置有一个浮板，两个浮板通过平衡杆连接，平衡杆连接在船体上的桅杆上；两个浮板上设置有小帆，船体及两个浮板上均设有水轮机，水轮机通过电能转换装置与电池连接。

浮板呈船型。

水轮机采用灯泡贯流式水轮机。

上述环保船在正常前进时，通过风力推动风帆带动船体前进，并通过水轮机的转动产生电能，将电能储存在电池中，作为生活用电以及为电动螺旋桨供电。当船体停泊时，使浮板绕船体转动，使两个浮板上的水轮机发电。

本实用新型将帆船与水轮机结合起来，采用自给式的非水平轴风力发电系统，保证了电能自给，不依赖油料，不仅能在船体前进时能提供稳定的动能，即使在船停止的时候也能稳定地提供充足的电能，不仅实现了节能减排的目标，还减少了漏油对海洋的污染，船体两侧配备有独特的浮板不仅能起到是船体在航行时稳定的作用，还能在船体停泊的时候通过浮板旋转提供电能。

附图说明

图1是本实用新型的俯视结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的主视图。

图中：1、船体，2、浮板，3、平衡杆，4、桅杆，5、风帆，6、小帆，7、水轮机，8、电池，9、电动螺旋桨。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实用新型的移动式风帆水力环保船包括船体1，船体1以普通帆船为基础，整体为透镜式高强橡胶制成，具有一定的弹性和可塑性，具有防撞和抗倾覆性能。船体1上设有桅杆4，桅杆4上设置有风帆5。船体1中设有电池8，船体1的后部安装有电动螺旋桨9。在船体1的两侧均设置有一个浮板2，浮板2呈船型的。两侧的浮板2由一根长的平衡杆3连接，平衡杆3的中心通过轴承连接在船体1上的桅杆4上并通过螺栓固定住，在船体1前进时能保持固定，在船体1停止时松开螺栓平衡杆3就能绕桅杆4转动。除了桅杆4上的风帆以外，在左右两个浮板2上均设有小帆6。船体1的底部设有水轮机7，两个浮板2的底部也设有水轮机（图中未画出），采用灯泡贯流式水轮机，这种水轮机具有最低水头要求低且运行时水头可变动幅度大等特点（0-25m），可以保证帆船在一般情况下在海面航行时能有效发电（一般航行速度为12节，即6.17m/s），在极端天气下也可运行。水轮机发出的电首先要经过变压器把电压降下来，再经过整流桥（一般是二极管）进行全波整流，然后滤波得到直流电压，再经过稳压管稳压，然后通过电阻和电压跟随器分压，最后等到稳定直流电压供给电池。

上述环保船在正常前进时，风力推动船体1上的风帆5以及两个浮板2上的小帆6，带动船体前进，这时船体与水流产生速度差，这种速度差可以带动船体1上的水轮机转动，产生电能，经过一系列电路、转换设备，将电储存在船体1上的电池中，供船员使用，并能在没有风力的时候，为船载电动螺旋桨供电，并作为生活用电。

当船体1停泊下来的时候，撤掉桅杆4上的风帆5，拆开平衡杆3，调节浮板2上的小帆6和浮板2上的水轮机方向，使浮板2绕船体1转动，两个浮板2上的水轮机就可以发电了。

在平时的运行中，左右两个浮板还能加强船体1的稳定性，增加推动力。也可在船体1上增加太阳能光伏电板，使用可调节角度的太阳能板船帆，帆动力与太阳能共同工作，为船提供更多的动力。