一种基于旋筒帆的船舶的制作方法

1.本实用新型涉及日常生活用品领域，特别是涉及一种基于旋筒帆的船舶。


背景技术：

2.旋筒帆是一种通过马格纳斯效应利用风能辅助船舶推进的装置，其具有安装便捷，对甲板空间要求低，可根据船舶作业要求灵活设计安装位置等优点，可以利用较低的电能驱动旋筒，利用风能实现较大的推力，辅助推进船舶航行，实现节能减排效果。
3.申请号为cn208344518u的中国实用新型专利，提出了基于马格纳斯效应的旋筒风帆装置，通过在风筒下端安装电机辅助风筒转动，会产生一个向前的马格努斯力辅助船舶前进；电机在中控装置作用下可以根据船舶上安装的风速和风向传感器检测得到风向、风速等数据，来控制风筒的转速和方向，从而达到辅助船舶推进，减少燃料消耗的效果。
4.但是，本技术人发现现有技术至少存在以下问题：
5.船舶处于停泊状态时，需要完全依靠岸上接电或船上的发电机发电，来为船上的空调以及日常用电设备提供电能，提高了船只的运行成本。


技术实现要素：

6.本实用新型一种基于旋筒帆的船舶，以解决现有船只需要完全依靠岸上接电或船上的发电机发电提供电能的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于旋筒帆的船舶，包括底座，其特征在于：所述底座顶部固定连接有内塔，所述内塔通过限位支撑装置转动连接有旋筒，所述内塔内部固定连接有电机，所述旋筒内部侧壁固定连接有涡扇下支撑盘，所述旋筒内部转动连接有涡扇。
8.通过上述技术方案，底座固定于船舶甲板上，底座各个方向开有多个进气门，内塔通过法兰与底座固定，底座、部分旋筒及甲板采用深色涂料进行涂装，利用船舶作为集热装置，太阳照射时提高旋筒底部及甲板面热量收集，甲板区域空气升温，旋筒底部热气流上升，内部空气形成空气流动，同时周边甲板区域的热空气补充到底座内部，进一步提升空气流动，同时甲板区域可以配备热能存储单元，夜间时将白天积聚在热能存储单元中的热能释放出来，继续形成气压差推动涡扇旋转，进而带动电机转动发电。
9.本实用新型进一步设置为，所述电机顶部固定连接有联轴器，所述内塔顶部中心位置固定连接有轴承一，所述旋筒内部侧壁靠近电机顶部位置固定连接有旋筒支撑盘。
10.通过上述技术方案，旋筒帆工作状态下，离合器内部的驱动盘与摩擦片压紧，液力耦合器断开，轴承一用于方便转动，起到辅助作用。
11.本实用新型进一步设置为，所述旋筒支撑盘底端侧壁与轴承一内壁转动连接，所述旋筒支撑盘顶部固定连接有离合器，所述离合器内部固定连接有驱动盘，所述旋筒支撑盘顶部位于离合器内部位置固定连接有摩擦片。
12.通过上述技术方案，电机接通电源转动，带动联轴器及驱动轴转动，驱动轴通过离
合器带动旋筒支撑盘转动，进而带动旋筒转动。
13.本实用新型进一步设置为，所述旋筒支撑盘内部转动连接有驱动轴，所述驱动轴侧壁靠近顶部位置与驱动盘固定连接，所述驱动轴顶端固定连接有液力耦合器。
14.通过上述技术方案，液力耦合器用于方便带动驱动轴转动，进而通过联轴器带动电机发电。
15.本实用新型进一步设置为，所述液力耦合器顶部固定连接有涡扇转轴，所述涡扇转轴侧壁转动连接有涡扇下支撑盘，所述涡扇下支撑盘顶部中心位置固定连接有轴承二，所述轴承二内壁与涡扇转轴侧壁固定连接。
16.通过上述技术方案，
17.本实用新型进一步设置为，所述涡扇转轴侧壁固定连接有涡扇，所述涡扇转轴侧壁靠近顶端位置转动连接有轴承三、涡扇上支撑盘，所述轴承三顶部与涡扇上支撑盘底部固定连接，所述涡扇上支撑盘侧壁与旋筒内壁固定连接，所述旋筒顶部固定连接有顶盖。
18.通过上述技术方案，通过烟囱效应在旋筒内部产生快速流通的气流，带动旋筒内部的涡扇转动，进而带动电机转动发电。
19.本实用新型进一步设置为，所述底座侧壁贯穿开设有进气门，所述底座底部固定连接有船舶。
20.通过上述技术方案，底座各个方向开有多个进气门，内塔与底座内部空间完全连通，内塔上部开有多个通风孔，旋筒上部开有多个通风孔，保证旋筒帆内部空气流通。
21.本实用新型进一步设置为，所述船舶顶部靠近底座位置固定连接有能量转换单元，所述船舶顶部靠近能量转换单元位置固定连接有锂电池。
22.通过上述技术方案，电机产生的电能通过能量转换单元储存到船舶上的锂电池内。
23.本实用新型进一步设置为，所述涡扇内部固定连接有涡扇转轴，所述旋筒内部侧壁固定连接有旋筒支撑盘、涡扇下支撑盘，所述涡扇转轴贯穿旋筒支撑盘、涡扇下支撑盘与内塔且转动连接，所述旋筒支撑盘下端侧壁固定连接有轴承四，所述轴承四贯穿内塔且转动连接。
24.通过上述技术方案，空气带动涡扇旋转，涡扇转轴可将涡扇旋转的动力传递出去，轴承四用于方便述旋筒支撑盘旋转。
25.本实用新型进一步设置为，所述内塔内部固定连接有驱动电机、发电机，所述驱动电机通过驱动皮带与旋筒支撑盘位于内塔内部的一端连接，所述发电机通过传动皮带与涡扇转轴位于内塔内部的一端连接，所述发电机通过电源线连接有第二能量转换单元，所述第二能量转换单元与内塔内部固定连接，所述第二能量转换单元通过电源线与驱动电机连接。
26.通过上述技术方案，涡扇转轴通过传动皮带带动发电机转动发电，产生的电能通过第二能量转换单元储存到船舶上的锂电池内，也可以通过第二能量转换单元直接将电能输送至驱动电机，从而带动旋筒旋转，旋筒转动通过马格努斯效应在旋筒帆的前后表面产生正负压差，从而利用旋筒帆外部的气流产生推力。
27.本实用新型的有益效果如下：
28.本实用新型一种基于旋筒帆的船舶，通过利用船舶作为集热装置，太阳照射时提
高旋筒底部及甲板面热量收集，船舶白天作为集热区域吸收太阳照射产生的热能，夜间时将白天积聚船舶甲板内部的热能释放出来，通过烟囱效应在旋筒内部产生快速流通的气流，带动旋筒内部的涡扇转动，进而带动电机转动发电，通过电容和能量转换单元储存到锂电池内。底座各个方向开有多个进气门，内塔与底座内部空间完全连通，内塔上部开有多个通风孔，旋筒上部开有多个通风孔，保证旋筒帆内部空气流通，有风时打开底座对应风向的进气门，无风时可打开全部进气门，让内部空气流通带动涡扇旋转，涡扇再带动电机转动发电，产生的电能通过能量转换单元储存到船舶上的锂电池内，锂电池内的电用于在停船时为船上电器供电，可以节约船只的运行成本，当侧向的风吹向旋筒帆时，驱动电机会通过驱动皮带带动旋筒旋转，利用马格努斯效应会在旋筒帆的前后表面产生正负压差，从而利用旋筒帆外部的气流产生推力，从而提升船舶的前行速度。
附图说明
29.图1为本实用新型的立体结构图；
30.图2为本实用新型的侧视图；
31.图3为本实用新型的内部结构图；
32.图4为图3中a处放大图；
33.图5为图3中b处放大图；
34.图6为本实用新型实施例二的内部结构图；
35.图7为本实用新型实施例二的内部气流示意图；
36.图8为本实用新型实施例二的外部气流示意图。
37.图中：1、底座；2、进气门；3、内塔；4、旋筒；5、限位支撑装置；6、旋筒支撑盘；7、电机；8、联轴器；9、驱动轴；10、轴承一；11、离合器；12、液力耦合器；13、涡扇下支撑盘；14、轴承二；15、涡扇转轴；16、涡扇；17、轴承三；18、涡扇上支撑盘；19、顶盖；20、驱动盘；21、摩擦片；22、能量转换单元；23、船舶；24、锂电池；25、第二能量转换单元；26、驱动电机；27、发电机；28、驱动皮带；29、传动皮带；30、轴承四。
具体实施方式
38.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
39.实施例一：
40.请参阅图1、2和图3，一种基于旋筒帆的船舶，底座1侧壁贯穿开设有进气门2，底座1底部固定连接有船舶23；
41.船舶23顶部靠近底座1位置固定连接有能量转换单元22，船舶23顶部靠近能量转换单元22位置固定连接有锂电池24
42.请参阅图4和图5，一种基于旋筒帆的船舶，包括底座1，底座1顶部固定连接有内塔3，内塔3通过限位支撑装置5转动连接有旋筒4，内塔3内部固定连接有电机7，旋筒4内部侧壁固定连接有涡扇下支撑盘13，旋筒4内部转动连接有涡扇16；
43.电机7顶部固定连接有联轴器8，内塔3顶部中心位置固定连接有轴承一10，旋筒4
内部侧壁靠近电机7顶部位置固定连接有旋筒支撑盘6；
44.旋筒支撑盘6底端侧壁与轴承一10内壁转动连接，旋筒支撑盘6顶部固定连接有离合器11，离合器11内部固定连接有驱动盘20，旋筒支撑盘6顶部位于离合器11内部位置固定连接有摩擦片21；
45.旋筒支撑盘6内部转动连接有驱动轴9，驱动轴9侧壁靠近顶部位置与驱动盘20固定连接，驱动轴9顶端固定连接有液力耦合器12；
46.液力耦合器12顶部固定连接有涡扇转轴15，涡扇转轴15侧壁转动连接有涡扇下支撑盘13，涡扇下支撑盘13顶部中心位置固定连接有轴承二14，轴承二14内壁与涡扇转轴15侧壁固定连接；
47.涡扇转轴15侧壁固定连接有涡扇16，涡扇转轴15侧壁靠近顶端位置转动连接有轴承三17、涡扇上支撑盘18，轴承三17顶部与涡扇上支撑盘18底部固定连接，涡扇上支撑盘18侧壁与旋筒4内壁固定连接，旋筒4顶部固定连接有顶盖19。
48.本实用新型在使用时，船舶23行驶时在非逆风的风力条件下可利用马格努斯效应借助风力辅助推进船舶23，船舶23行驶时自动运行，消耗较低的电能运行，提供较大的推力，旋筒帆减速及制动时，能够实现动能回收功能，将电能存储到锂电池24内；在船舶23停泊以及逆风条件下旋筒帆停止转动时可以打开进气门2，底座1、部分旋筒4及船舶23甲板区域采用深色涂料涂装，利用船舶23作为集热装置，太阳照射时提高旋筒底部及甲板面热量收集，甲板表面区域空气升温，旋筒底部热气流上升，形成旋筒内部空气流通，同时周边甲板区域的热空气补充到底座1内部，进一步提升空气流通，船舶23白天作为集热区域吸收太阳照射产生的热能，夜间时将白天积聚船舶23甲板内部的热能释放出来，通过烟囱效应在旋筒内部产生快速流通的气流，带动旋筒内部的涡扇16转动，进而带动电机7转动发电，通过电容和能量转换单元22储存到锂电池24内，旋筒帆非工作状态下，离合器(11)内部的驱动盘(20)与摩擦片(21)分离，液力耦合器(12)连接，打开底座(1)上与风向对应的进气门(2)，利用旋筒(4)内部的烟囱效应产生的快速流通的气流，带动涡扇(16)转动，并由涡扇转轴(15)通过液力耦合器(12)带动驱动轴(9)转动，进而通过联轴器(8)带动电机(7)进行发电，内塔(3)与底座(1)内部空间完全连通，内塔(3)上部开有多个通风孔，旋筒(4)上部开有多个通风孔，保证旋筒帆内部空气流通。
49.实施例二：
50.请参阅图6、7与图8，一种基于旋筒帆的船舶，底座1顶部固定连接有内塔3，内塔3通过限位支撑装置5转动连接有旋筒4，内塔3内部固定连接有电机7，旋筒4内部侧壁固定连接有涡扇下支撑盘13，旋筒4内部转动连接有涡扇16；
51.涡扇16内部固定连接有涡扇转轴15，旋筒4内部侧壁固定连接有旋筒支撑盘6、涡扇下支撑盘13，涡扇转轴15贯穿旋筒支撑盘6、涡扇下支撑盘13与内塔3且转动连接，旋筒支撑盘6下端侧壁固定连接有轴承四30，轴承四30贯穿内塔3且转动连接；
52.内塔3内部固定连接有驱动电机26、发电机27，驱动电机26通过驱动皮带28与旋筒支撑盘6位于内塔3内部的一端连接，发电机27通过传动皮带29与涡扇转轴15位于内塔3内部的一端连接，发电机27通过电源线连接有第二能量转换单元25，第二能量转换单元25与内塔3内部固定连接，第二能量转换单元25通过电源线与驱动电机26连接。
53.本实用新型在使用时，船舶23行驶时在非逆风的风力条件下可利用马格努斯效应
借助风力辅助推进船舶23，船舶23行驶时自动运行，消耗较低的电能运行，提供较大的推力，旋筒帆减速及制动时，能够实现动能回收功能，将电能存储到锂电池24内；在船舶23停泊以及逆风条件下旋筒帆停止转动时可以打开进气门2，底座1、部分旋筒4及船舶23甲板区域采用深色涂料涂装，利用船舶23作为集热装置，太阳照射时提高旋筒底部及甲板面热量收集，甲板表面区域空气升温，旋筒底部热气流上升，形成旋筒内部空气流通，同时周边甲板区域的热空气补充到底座1内部，进一步提升空气流通，船舶23白天作为集热区域吸收太阳照射产生的热能，夜间时将白天积聚船舶23甲板内部的热能释放出来，通过烟囱效应在旋筒内部产生快速流通的气流，带动旋筒内部的涡扇16转动，并通过涡扇转轴15及传动皮带29带动发电机27转动发电，产生的电能通过第二能量转换单元25储存到船舶23上的锂电池内24，也可以通过第二能量转换单元25直接将电能输送至驱动电机26。当侧向的风吹向旋筒帆时，驱动电机26转动通过驱动皮带28带动旋筒支撑盘6转动，进而带动旋筒4转动，通过马格努斯效应会在旋筒帆的前后表面产生正负压差，从而利用旋筒帆外部的气流产生推力，从而提升船舶23的动力。
54.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种基于旋筒帆的船舶，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶部固定连接有内塔(3)，所述内塔(3)通过限位支撑装置(5)转动连接有旋筒(4)，所述内塔(3)内部固定连接有电机(7)，所述旋筒(4)内部侧壁固定连接有涡扇下支撑盘(13)，所述旋筒(4)内部转动连接有涡扇(16)。2.根据权利要求1所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述电机(7)顶部固定连接有联轴器(8)，所述内塔(3)顶部中心位置固定连接有轴承一(10)，所述旋筒(4)内部侧壁靠近电机(7)顶部位置固定连接有旋筒支撑盘(6)。3.根据权利要求2所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述旋筒支撑盘(6)底端侧壁与轴承一(10)内壁转动连接，所述旋筒支撑盘(6)顶部固定连接有离合器(11)，所述离合器(11)内部固定连接有驱动盘(20)，所述旋筒支撑盘(6)顶部位于离合器(11)内部位置固定连接有摩擦片(21)。4.根据权利要求3所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述旋筒支撑盘(6)内部转动连接有驱动轴(9)，所述驱动轴(9)侧壁靠近顶部位置与驱动盘(20)固定连接，所述驱动轴(9)顶端固定连接有液力耦合器(12)。5.根据权利要求4所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述液力耦合器(12)顶部固定连接有涡扇转轴(15)，所述涡扇转轴(15)侧壁转动连接有涡扇下支撑盘(13)，所述涡扇下支撑盘(13)顶部中心位置固定连接有轴承二(14)，所述轴承二(14)内壁与涡扇转轴(15)侧壁固定连接。6.根据权利要求5所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述涡扇转轴(15)侧壁固定连接有涡扇(16)，所述涡扇转轴(15)侧壁靠近顶端位置转动连接有轴承三(17)、涡扇上支撑盘(18)，所述轴承三(17)顶部与涡扇上支撑盘(18)底部固定连接，所述涡扇上支撑盘(18)侧壁与旋筒(4)内壁固定连接，所述旋筒(4)顶部固定连接有顶盖(19)。7.根据权利要求1所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述底座(1)侧壁贯穿开设有进气门(2)，所述底座(1)底部固定连接有船舶(23)。8.根据权利要求7所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述船舶(23)顶部靠近底座(1)位置固定连接有能量转换单元(22)，所述船舶(23)顶部靠近能量转换单元(22)位置固定连接有锂电池(24)。9.根据权利要求1所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述涡扇(16)内部固定连接有涡扇转轴(15)，所述旋筒(4)内部侧壁固定连接有旋筒支撑盘(6)、涡扇下支撑盘(13)，所述涡扇转轴(15)贯穿旋筒支撑盘(6)、涡扇下支撑盘(13)与内塔(3)且转动连接，所述旋筒支撑盘(6)下端侧壁固定连接有轴承四(30)，所述轴承四(30)贯穿内塔(3)且转动连接。10.根据权利要求9所述的一种基于旋筒帆的船舶，其特征在于：所述内塔(3)内部固定连接有驱动电机(26)、发电机(27)，所述驱动电机(26)通过驱动皮带(28)与旋筒支撑盘(6)位于内塔(3)内部的一端连接，所述发电机(27)通过传动皮带(29)与涡扇转轴(15)位于内塔(3)内部的一端连接，所述发电机(27)通过电源线连接有第二能量转换单元(25)，所述第二能量转换单元(25)与内塔(3)内部固定连接，所述第二能量转换单元(25)通过电源线与驱动电机(26)连接。

技术总结
本实用新型公开了一种基于旋筒帆的船舶，包括底座，其特征在于：所述底座顶部固定连接有内塔，所述内塔通过限位支撑装置转动连接有旋筒，所述内塔内部固定连接有电机，所述旋筒内部侧壁固定连接有涡扇下支撑盘，所述旋筒内部转动连接有涡扇。本实用新型通过船舶作为集热装置收集热量，夜间时将热能释放出来，通过烟囱效应在旋筒内部产生快速流通的气流，带动旋筒内部的涡扇转动发电，并且有风时打开底座对应风向的进气门，无风时可打开全部进气门，让内部空气流通带动涡扇旋转，涡扇再带动电机转动发电。转动发电。转动发电。


技术研发人员：李智
受保护的技术使用者：叠风新能源科技（天津）有限公司
技术研发日：2022.11.14
技术公布日：2023/3/21