[发明专利]气动推进的环保节能船

说明书

技术领域

本发明涉及一种水上交通工具，尤其涉及一种在河运、海运中航行的具有很好抗沉性能的船舶，更具体是涉及一种利用气动推进且具有抗翻、抗撞、抗风浪且运行平稳的环保节能船。

背景技术

古今中外，船舶不仅是水上交通运输的重要组成部分，而且在运输总量中占着绝对的比重，具有其他任何运输方式所不可替代的特殊位置和重要作用。现有航行于江河、海域的传统船舶，主要是利用船身整体排水，因而要求船身有较高的强度和载荷，水密性要求也高，致使船的制造成本很高，同时行驶中船体受到的阻力和摩擦力较大，为了减少前进的阻力，船体通常设计为长条形，而为了增加承载量，一般采用增加船舱高度来解决，但这种长条状且高度高的船舶，在航行的过程中很易受风浪的袭击而导致翻船，如船体不能自行翻转扶正，则存在船舱进水，船舶沉没的风险。另外，现有船舶行进的主要方式还是采用内燃机驱动螺旋桨旋转实现螺旋推进的方式，而船舶的转向则是通过液压传动控制船尾舵的转动角度来实现，为了获得足够的推进力，必须使螺旋桨快速旋转，但快速旋转的螺旋桨会与水产生高速的摩擦，使螺旋桨表面温度高达近千摄氏度，经常把螺旋桨表面溶出一个个小孔，大大缩短了螺旋桨的使用寿命，另外，螺旋桨的旋转不仅很容易损害海底生物，还容易缠绕到水草或鱼网等而导致船舶无法行进；而通过液压传动控制船尾舵的转动角度来实现船舶的转向，由于舵面会受到水流阻力和漩涡阻力的影响，其转向速度慢，动力损耗大。针对上述情况，本发明的申请人研发了一款运行平稳的不沉环保船，并于2014年8月16日向国家知识产权局申请了发明专利并获授权，专利号为201410402508.4，该不沉环保船是在甲板底面通过框架固定连接有若干沿船身宽度的方向等间距平行排列的长条状圆形浮筒，每一浮筒的前端面开设有与进水管连接的进水孔、后端面开设有与出水管连接的出水孔，浮筒的侧壁还开设有进水管和出水管的引出孔，每一浮筒配套有一组增压泵，增压泵的进出水端分别与从浮筒侧壁引出的进水管和出水管连接，位于浮筒外的进水管和出水管上均设有电磁阀。由于采用抽水系统作为动力，是利用水流从船体后端面向外喷出，使船尾获得向前的推力，而喷出的水与江河、大海中的水是相溶的，两者互相渗透，会抵消一部分推力，另外，增压水泵从江河、大海中循环抽水和喷水，水中夹带的泥沙、水草等杂质会影响增压水泵的正常运行，从而增加增压水泵的维护和更换的成本。

发明内容

为克服以上存在的问题，本发明的目的是提供一种切实可行的利用气动推进的环保节能船，该节能船具有抗翻、抗撞、抗风浪且成本低的特点。

为实现以上目的，本发明的气动推进的环保节能船，包括甲板和位于甲板之上的船舱，甲板底面通过框架固定连接有若干长条状的圆形浮筒，浮筒沿船身宽度的方向等间距平行排列，每一浮筒的长度略大于船身的长度，两相邻浮筒之间的中心距离为浮筒直径的2－3倍，其特征在于：所述每一浮筒配套有一组固定于节能船尾部甲板上的高压漩涡气泵，高压漩涡气泵的进气口敞开、出气口通过一“L”型排气管与浮筒后端面开设的喷气孔连接；“L”型排气管的横向段位于甲板之上且其端口与高压漩涡气泵的出气口连接、竖向段穿过甲板和浮筒侧壁开设的引入孔且其端口位于浮筒后端面的喷气孔处，横向段与竖向段的夹角为110^o -130^o , 并圆弧过渡，浮筒后端面喷气孔的顶端位于水面下方10-15cm处；各组高压漩涡气泵的控制系统设置于所述船舱内，每组高压漩涡气泵由一个供电开关控制，利用供电开关间隙性开或关调节船体左右侧排气的速度，从而达到控制船的方向。

为了使宽度较大的船体能够获得足够的推进力，上述浮筒的数量为3－50个，每组高压漩涡气泵由1－3个漩涡气泵串接而成。

上述漩涡气泵优选功率为2-3千瓦、风量300-350m³/h的漩涡气泵，“L”型排气管的内径优选90-110mm。

为了充分利用海上的自然风力和更好节省能源，上述甲板上安装有垂直轴风力发电机或无叶片风力发电机，该风力发电机为漩涡气泵的电机提供电源。

为了尽量减少船体前进的阻力，同时利用喷气产生的后推力，上述浮筒位于船头的前端面为子弹头型、位于船尾的后端面为反转子弹头型或与筒身垂直的平面。

为了避免浮筒遭受碰撞时整个腔室进水，从而危及船体的安全，上述每一浮筒内腔设有可将内腔分为若干腔室的径向隔板，浮筒后端面的喷气孔和侧壁的引入孔位于浮筒的后腔室。