达里厄型推进发电两用式风帆

摘要

本发明公开了一种达里厄型推进发电两用式风帆，其结构是：主要由固定在船体甲板(29)上的发电机组(1)和风帆转动机构(28)，与风帆转动机构(28)转动连接的且只朝设计方向转动的风帆桅杆(2)，该风帆桅杆的上部设有与之相连的推进帆面，与推进帆面相连的垂直轴达里厄型风力发电叶片(19)，以及装在所述风帆桅杆顶部的风力风向采集及分析系统(14)组成。本发明能使常规风帆的效率提高20％到50％，采用两种节能方式使达里厄型推进发电两用式风帆在任何风向情况下均可运行，节省船舶主机或发电机油耗的6％以上，具有较大的经济性、实用性和社会价值。

主权项

一种达里厄型推进发电两用式风帆，其特征是主要由固定在船体甲板（29）上的发电机组（1）和风帆转动机构（28），与风帆转动机构（28）转动连接的且只朝设计方向转动的风帆桅杆（2），该风帆桅杆的上部设有与之相连的推进帆面，与推进帆面相连的垂直轴达里厄型风力发电叶片（19），以及装在所述风帆桅杆顶部的风力风向采集及分析系统（14）组成；所述风帆转动机构（28）由卷扬机、离合器和转盘组成，其中：转盘与风帆桅杆（2）连接，离合器连接转盘的内外转轴，转盘的内转轴与发电机组（1）相连，卷扬机通过钢丝绳与转盘的外转轴相连；所述风力风向采集及分析系统（14）将采集分析的风力风向信息转换成信号传达至驾驶台的风帆控制系统，风帆控制系统根据信号自动控制所述的推进帆面进行开合、关闭、转向或固定的动作，并且自动控制所述的垂直轴达里厄型风力发电叶片（19）进行转动或固定的动作；在垂直轴达里厄型风力发电叶片（19）转动发电时，所述推进帆面自动关闭。2. 根据权利要求1所述的达里厄型推进发电两用式风帆，其特征是所述风帆桅杆（2）内部为空心结构，设置内部骨架，在脚点和应力集中处设加强构件；所述骨架为钢质桁架；所述加强构件为钢质三角形角钢。3. 根据权利要求1所述的达里厄型推进发电两用式风帆，其特征是所述推进帆面有四个，分别是第一推进帆面（8）、第二推进帆面（12）、第三推进帆面（18）和第四推进帆面（23）,它们均通过帆面滑动垂直支撑杆及帆面固定垂直支撑杆进行垂向支撑，并且在横向滑槽上滑动，该横向滑槽通过帆面连接杆连接在发电叶片横向支撑构件上。4. 根据权利要求3所述的达里厄型推进发电两用式风帆，其特征是所述推进帆面采用帆布、轻质金属或合成材料制成，其具有0.10～0.15的拱度比。5. 根据权利要求1所述的达里厄型推进发电两用式风帆，其特征是所述的垂直轴达里厄型风力发电叶片（19）横截面形状类似于泪滴形，其最大宽度小于或等于船体甲板（29）的宽度。6. 根据权利要求5所述的达里厄型推进发电两用式风帆，其特征是所述的垂直轴达里厄型风力发电叶片（19）受风力作用转动时，将机械能转换为电能，向船舶电网输送同频率同电压的电功率。7.权利要求1至6中任一权利要求所述达里厄型推进发电两用式风帆的用途，其特征是作为船舶的辅助和备用动力。8.根据权利要求7所述的用途，其特征是：当船舶行驶方向与相对风向的夹角为40°~ 180°时，推进帆面通过风帆转动机构（28）将风帆桅杆（2）与整体帆面转到设计角度固定，此时垂直轴达里厄型风力发电叶片（19）不起作用，当风作用在四个推进帆面上同时产生的推力通过风帆桅杆（2）传递到船体，产生辅助船舶前进的推力，船舶主机进而降低转速以达到减少燃油消耗量的目的；当船舶航行方向与来风方向的角度为0°~  40°时，所述四个推进帆面上的帆面滑动垂直支撑杆分别在各自的横向滑槽上沿滑动，将所述四个推进帆面的面积均缩小到原来面积的1/6，所述帆面滑动垂直支撑杆分别通过自锁装置在各自的横向滑槽进行自锁定，此时，所述风力发电叶片在风力的作用下产生一个离心力，风帆桅杆（2）在离心力的作用下绕一个固定方向转动，发电机组（1）被带动进行发电，进而为船舶电力系统提供部分电能。