[發明專利]一種多組一體式可收納轉筒風帆結構及其使用方法

有效

• 申請號: 202010414221.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111532410B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 杜林;李振琦;袁文鑫;郭海鵬;李廣年
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B63H9/06
• 分類號: B63H9/06;B63H9/067;B63H9/068
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

本發明公開了一種多組一體式可收納轉筒風帆結構及其使用方法，屬于轉筒風帆技術領域，基于對馬格納斯效應原理的理解，在對于相近的轉筒風帆來說多組轉筒風帆可以以累積的方式提高推力，通過安裝在連接限位環上的風向檢測傳感器檢測風向依據多組轉筒風帆在殼體罩上分布位置，使其通過啟動第一圓形齒輪盤驅動組件帶動第一圓形齒輪盤轉動至合適的位置，使其可以每組轉筒風帆充分接觸風力，同時啟動多組轉筒風帆驅動組件并通過傳動組件帶動多組轉筒風帆轉動，從而充分利用一組電機驅動多組轉筒風帆提高獲取推力的強度，并起到在一組轉筒風帆損壞后其余轉筒風帆依然可以實現船體需要的轉向功能。

技術領域

本發明涉及一種轉筒風帆，特別是涉及一種多組一體式可收納轉筒風帆結構，本發明還涉及一種轉筒風帆使用方法，特別涉及一種多組一體式可收納轉筒風帆結構使用方法，屬于轉筒風帆技術領域。

背景技術

21世紀以來，隨著全球經濟快速增長，全球貿易也在不斷提速。在國際貿易中，約90％的貨物是通過海上運輸實現，因海上運輸具有成本低、運量大等顯著優勢。但不容忽視的是，海上運輸所帶來的CO2排放正在不斷地影響著全球氣候。自1980年航運危機之后的30年間，全球范圍內CO2排放總量和船舶排放總量均有所提升，特別是在1979年～2009年間，船舶排放總量翻了一番，在2007年，船舶CO2排放總量占了全球排放總量的3％。

在此大背景下，全球針對船舶環保的標準在不斷提升，相關的法律法規也在不斷完善，加之國際油價持續上揚，運輸成本日益增加。對于船舶公司而言，無論是從外部要求還是內部壓力來看，船舶節能減排勢在必行。關于大型船舶尋求節能減排的途徑，一方面是對船型、發動機性能的優化和提升等，另一方面是加強對太陽能、風能等各種清潔能源的混合利用。太陽能的轉化率低，受光照強度影響大且需大面積鋪裝，從海上特點及船舶的結構，不適宜在船舶行業推廣。而風能具有分布廣泛，資源充足等特點，更加適宜船舶使用。

因此目前在船舶行業中，對風能的研究利用最為豐富。風能裝置主要可分為傳統翼型帆、天帆、walker帆及轉筒風帆等。這幾種風帆中，除Walker型帆仍在研究階段外，其余帆型在實踐中均有所應用。日本在1980年建造的新愛德丸號船舶使用的是傳統翼型帆，德國在2007年建造的“白鯨天帆”號貨輪使用的是天帆型帆，德國在2010年建造的“E-Ship1”使用的是轉筒風帆型帆。

現有技術中的轉筒風帆往往是沿船體軸向上分布的多組轉筒風帆，而每組轉筒風帆皆為單一的一組轉筒風帆，在使用的時候其只能單一的通過這一組轉筒風帆來獲得推力，而卻也因此需要一組驅動電機來驅動該轉筒風帆，而此種配備方式對于驅動電機來說是一種浪費，其次現有技術中的轉筒風帆在同一相近的位置處只有一組轉筒風帆，在損壞后對于利用轉筒風帆來進行船體掉頭旋轉功能上則會受到極大的影響甚至無法實現，另外現有技術中雖然以有可以升降的轉筒風帆，但現有技術中的可以升降的轉筒風帆采用氣囊實現，而氣囊在風力作用下則容易形變在大風下甚至容易撕裂，并不具備長期使用的功能，為此發明一種多組一體式可收納轉筒風帆結構及其使用方法來優化上述問題。

發明內容

本發明的主要目的是為了提供一種多組一體式可收納轉筒風帆結構及其使用方法，基于對馬格納斯效應原理的理解，在對于相近的轉筒風帆來說多組轉筒風帆可以以累積的方式提高推力，通過安裝在連接限位環上的風向檢測傳感器檢測風向依據多組轉筒風帆在殼體罩上分布位置，使其通過啟動第一圓形齒輪盤驅動組件帶動第一圓形齒輪盤轉動至合適的位置，使其可以每組轉筒風帆充分接觸風力，同時啟動多組轉筒風帆驅動組件并通過傳動組件帶動多組轉筒風帆轉動，從而充分利用一組電機驅動多組轉筒風帆提高獲取推力的強度，并起到在一組轉筒風帆損壞后其余轉筒風帆依然可以實現船體需要的轉向功能，通過拉動內滑動管帶動連接限位環滑動至合適位置并打開可折疊金屬軟管構成轉筒風帆實現獲取風力的基礎條件并通過金屬軟管以及連接限位環提高可折疊轉筒風帆使用壽命，且通過限位組件限位避免下滑，再通過卡位解除組件實現收納，為此收納也避免了在大風大浪情況下因為轉筒風帆較高而提高中心導致的船體翻出的風險。

本發明的目的可以通過采用如下技術方案達到：