节能型上建防风装置的制作方法

本发明涉及船体上建，具体涉及到节能型上建防风装置。

背景技术：

1、地球可利用的风能资源绝大多数在海洋表面，而远洋航行的船舶穿梭于海洋表面，可以回收该风能并加以利用。此外船舶在远洋航行时，海风对甲板作业人员或观光人员的安全构成一定威胁。需要对甲板活动区域采取防风措施来保障安全。

2、现有技术中，对于甲板活动区域的保护采用加高舷侧高度的方式，或加设挡板或围墙的方式来起到保护作用，其确实可以有效保护，但同时需要付出一些代价。例如，挡板或围墙的方向不一定与船只航行的方向同向，在无风无浪状态下，其将导致附加的阻力；此外，对于船体受到的侧风，因当前技术方式与船体是刚性连接，故各部分结构受力统一，这可能诱发船体横摇。而对于回收能量，当前技术中，船体上建一般不存在回收能量的功能，而船舶航行过程中的风能属于源源不断的清洁能源，可加以利用。

技术实现思路

1、为解决以上问题，本专利提出了一套节能型上建防风装置，该装置由单个元组通过合理排列于需要保护的甲板区域周围来实现。从保护安全角度，本专利结构在设计时考虑了其可能导致的沿船长方向的阻力，同时也兼顾其侧向迎风的能力，因此将挡板设计外部导圆内部凹陷的圆饼形式，该形式风阻性能良好，较现有技术降低了船舶迎风风阻；此外，结构与船体为弹性连接，同时，多元组间可以采用柔性连接或各自分离，这种形式可以使侧向来风对挡板的作用力离散化，使集中的力分布在一段时间内作用于船体，从而减小造成的横摇幅度；同时，本专利结构物中包含了回正机构、连杆机构等，可以通过风力驱动结构运动将风能转化为动能并以电能等形式加以储存。具体方案如下：

2、一种节能型上建防风装置，所述节能型上建防风装置固定安装在船体甲板区域左右舷侧，所述节能型上建防风装置由底座以及摆动安装在所述底座上的发电机构组成；

3、所述底座为由底板以及竖挡板构成的l型底座，所述底板与所述甲板固定连接，所述竖挡板与所述底板靠近舷外的一侧相连；

4、所述发电机构包含有挡风板基柱、圆饼型挡风板、弹性复位机构、传动连杆和机械动能发电模组，所述挡风板基柱底部与所述底板转动连接，所述圆饼型挡风板固定安装在所述挡风板基柱的顶部且所述圆饼型挡风板高于所述竖挡板，所述机械动能发电模组通过所述传动连杆与所述挡风板基柱相连，所述弹性复位机构连接在所述挡风板基柱与所述竖挡板之间；

5、其中，所述圆饼型挡风板的正面或者反面朝向舷外侧，所述圆饼型挡风板的正反面由外向内在厚度方向上向外凸出后向圆心凹陷，以在所述圆饼型挡风板的正反面中部均形成圆形浅槽。

6、进一步的，所述底板以及所述竖挡板一体成型。

7、进一步的，所述竖挡板为厚度由上而下逐渐递增的楔形板，所述楔形板的斜面靠近舷外侧。

8、进一步的，所述弹性复位机构包含有至少一个弹簧。

9、进一步的，所述挡风板基柱和所述圆饼型挡风板一体成型。

10、进一步的，在所述底板上设有一对转轴基座，所述一对转轴基座设有同轴的滚动轴承，所述挡风板基柱的底部两侧设有插入所述滚动轴承的转轴。

11、进一步的，所述圆饼型挡风板与所述挡风板基柱的衔接处圆滑过渡，以及

12、所述圆饼型挡风板的边缘为圆角，并且所述挡风板基柱的边缘为圆角。

13、进一步的，船体甲板同一侧设有一排所述节能型上建防风装置，相邻所述节能型上建防风装置之间通过柔性机构(例如绳索)连接或者相互断开。

14、可以说，本专利具备并提高了现有技术中的防风这一基本功能并同时兼具了能量回收的功能，将两者巧妙结合。

15、与现有技术相比，本发明的优点在于：

16、1)有效保护甲板人员活动区域的安全；

17、2)兼顾了船舶的上建风阻，同时还离散了受到风场作用的侧向力，有效降低了横摇风险；

18、3)搭载发电模组，可以将上建防风装置的摆动转换为电能进行储存；

19、4)底座朝向舷外侧设有楔形导风板，可以将海风导向直吹圆饼型挡风板进而驱动其摆动；

20、5)挡风板基柱和圆饼型挡风板构成的摆动主体采用流线型设计，并且将挡板设计外部导圆内部凹陷的圆饼形式，该形式风阻性能良好，降低了船舶迎风风阻。

技术特征：

1.一种节能型上建防风装置，所述节能型上建防风装置固定安装在船体甲板区域左右舷侧，其特征在于，所述节能型上建防风装置由底座(100)以及摆动安装在所述底座(100)上的发电机构(200)组成；

2.如权利要求1所述的节能型上建防风装置，其特征在于，所述底板(110)以及所述竖挡板(120)一体成型。

3.如权利要求2所述的节能型上建防风装置，其特征在于，所述竖挡板(120)为厚度由上而下逐渐递增的楔形板，所述楔形板的斜面(121)靠近舷外侧。

4.如权利要求1所述的节能型上建防风装置，其特征在于，所述弹性复位机构(230)包含有至少一个弹簧。

5.如权利要求1所述的节能型上建防风装置，其特征在于，在所述底板(110)上设有一对转轴基座(111)，所述一对转轴基座(111)设有同轴的滚动轴承，所述挡风板基柱(210)的底部两侧设有插入所述滚动轴承的转轴(211)。

6.如权利要求1所述的节能型上建防风装置，其特征在于，所述挡风板基柱(210)和所述圆饼型挡风板(220)一体成型。

7.如权利要求6所述的节能型上建防风装置，其特征在于，所述圆饼型挡风板(220)与所述挡风板基柱(210)的衔接处圆滑过渡，以及

8.如权利要求1所述的节能型上建防风装置，其特征在于，船体甲板同一侧设有一排所述节能型上建防风装置，相邻所述节能型上建防风装置之间通过柔性机构连接或者相互断开。

技术总结
本发明提供了一种节能型上建防风装置，由底座以及摆动安装在底座上的发电机构组成；底板以及竖挡板构成L型底座；发电机构包含有挡风板基柱、圆饼型挡风板、弹性复位机构、传动连杆和机械动能发电模组，挡风板基柱底部与底板转动连接，圆饼型挡风板固定安装在挡风板基柱的顶部且高于竖挡板，机械动能发电模组通过传动连杆与挡风板基柱相连，弹性复位机构连接在挡风板基柱与竖挡板之间；圆饼型挡风板的正面或者反面朝向舷外侧，圆饼型挡风板的正反面由外向内在厚度方向上向外凸出后向圆心凹陷，以在圆饼型挡风板的正反面中部均形成圆形浅槽。本发明可以离散受到风场作用的侧向力，有效降低横摇风险，此外还兼具回收风能，转化为可支配能源的功能。

技术研发人员：刘洋浩,张雨新,孙海素,徐旭敏,杨博
受保护的技术使用者：上海船舶研究设计院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15