用于移动船舶的设备制造技术

本说明书涉及海事部门。特别地，本发明专利技术涉及一种用于移动船舶的设备(100)，该设备包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于移动船舶的设备

技术介绍

[0001]本说明书涉及海运部门。更具体地，本说明书的多个方面涉及用于移动船舶的设备。
[0002]几十年来，基于推进原理的船只移动装置已为人所知。特别是，自1830年代以来，人们已知借助于一个或更多个螺旋桨来推进轮船。
[0003]一般而言，船舶的推进(或牵引)螺旋桨利用作用
‑
反作用现象对该船舶施加推力。因此，船只的推进是基于多个被称为叶片的板条的旋转运动，这些板条围绕浸入水中的螺旋桨的中心轴分布，并被布置在这个船只的内部或外部。
[0004]在操作中，叶片的旋转导致对船舶所漂浮的液体施加力，该力与该液体在螺旋桨的轴上施加的力相等且相反，并且因此该力与该液体在船只上施加的力相等且相反，其强度与加速液体的质量成正比。
[0005]在螺旋桨叶片旋转运动的作用下，在螺旋桨的前部与后部之间生成压力差，该压力差导致液体沿相同方向运动，并且因此通过反作用力导致船只在另一个方向上运动。
[0006]然而，尽管它被广泛使用，但借助于螺旋桨推进船舶具有各种缺点。
[0007]首先，用于运输领域的螺旋桨电机效率非常低。这些电机不是直接在给定方向上推动水，而是倾向于将水在所有方向上混合。
[0008]此外，此类电机的燃料消耗量高，尤其是汽油或柴油消耗量高。随着要移动的船舶的大小和质量增加，这种消耗量甚至更大，这会造成相当大的环境污染。例如，这种污染是由劣质燃料、漏油或脱气造成的。
[0009]已知螺旋桨电机对环境的影响还涉及严重的噪声污染，因为它们通常会产生噪声，并且由于它们在附近引起的相当数量且多方向的液体混合而干扰水下动植物。
[0010]此外，已知螺旋桨电机由于叶片的旋转运动而造成严重的安全问题，这可能在事故中造成重大损坏甚至伤害。
[0011]此外，由于螺旋桨电机的机械部件(例如叶片、曲轴、减速齿轮甚至它们所包括的火花塞)的数量和复杂性，螺旋桨电机的处理成本通常很高。

技术实现思路

[0012]为了改善这种情况并解决这个或这些缺点，本专利技术的总体目的是提供一种尊重环境的用于船舶的推进设备。
[0013]本专利技术提供的推进设备还大大降低了受伤的风险。
[0014]此外，本专利技术提供的推进设备既紧凑又高效。
[0015]具体而言，本专利技术的第一个目的总体上涉及一种移动船舶的设备，所述设备包括：
[0016]‑
至少一个推进室，其包括用于液体的被称为上游边缘的第一入口截面，和用于所述液体的被称为下游边缘的第二出口截面；
[0017]‑
至少一个柔性膜，其被容纳在所述室中；以及
[0018]‑
至少一个致动器，其被配置为通过膜在上游边缘与下游边缘之间的波动产生所
述设备的推力。
[0019]在此，所考虑的液体通常是水，因此所描述的运动设备直接应用于船舶。然而，应当理解，本文档也应用于允许载具在任何类型的液体(例如石油或汽油)中进行推进运动的设备。
[0020]在此，船舶指的是适于在液体(特别是水)上和/或在该液体中移动的任何类型的漂浮或潜水的载具。这种载具可以部分或完全浸入液体中。该载具可以通过机载、远程或独立的任何方式驾驶。
[0021]漂浮船舶的示例包括轮船，无论是否机动，例如帆船、快艇、游艇、划艇、海上无人机、模型船、浮标、机动船舶、个人船舶、刚性船体轮船、半刚性轮船(或黄道带)、充气独木舟、水上玩具(例如桨板)、机动平台、水上自行车、脚踏船、水力驱动升降载具、带或不带箔的机动冲浪板、潜水两栖载具和运输船，例如渡轮、油轮、拖网渔船、货船、驳船或气垫船。
[0022]潜水载具的示例包括被配置为在水下长时间操作的任何类型的载具。例如，潜水载具可以是潜艇、鱼雷、潜水两栖载具、潜水无人机、遥控潜水载具、诸如潜水推进器之类的水上玩具、模型潜水器，甚至是深海潜水器。
[0023]运动设备允许将机械功率转换成液压功率，所述功率对应于给定液体的流速和压力的乘积。
[0024]特别地，所述用于移动船舶的设备允许船舶相对于液体并且在与所述推进室中的液体的位移相反的方向上被推进，这得益于在膜的波动期间生成的推力。
[0025]例如，船舶可以被设置成在前进或倒车中运动。
[0026]本文中，在根据所述实施方式中任一项的运动设备的推进室的上游边缘与下游边缘之间产生的压力差通常在百分之一巴或十分之一巴的数量级，但也可以是一个巴或几个巴的数量级。
[0027]优选地，当使用的膜是柔性弹性体膜时，这些压力差小于16巴。
[0028]此外，产生的流速可能会因所使用的运动设备、推进室、柔性膜和致动器的特性和尺寸而异。
[0029]根据具体示例，该设备包括至少两个推进室，例如两个、三个或四个推进室，每个推进室包括用于所述液体的被称为上游边缘的第一液体入口截面和被称为下游边缘的第二出口截面。
[0030]根据另一具体示例，该设备包括至少一个推进室，所述至少一个推进室中容纳至少两个柔性膜，例如两个、三个或四个柔性膜。
[0031]根据又一具体示例，该设备包括至少两个致动器，例如两个、三个或四个致动器，所述至少两个致动器被配置为通过至少一个膜在该设备包括的至少一个推进室的上游边缘与下游边缘之间的波动来生成该设备的推力。
[0032]根据可能的变型例，上面引用的具体示例可以单独考虑或组合考虑。
[0033]根据特定实施方式，所述推力是由膜以预定频率和幅度的波动产生的。
[0034]在本文中，膜的波动可以理解为所述膜的运动方向的交替。
[0035]有利地，针对给定膜的频率和波动幅度的特定选择允许调整所生成的推力并因此调整运动设备的推进力，取决于期望的速度、设备的载重、甚至设备操作的环境条件(例如温度、波涛甚至天气)，这可能是有用的。
[0036]在此，膜的波动频率通常大于0赫兹且小于1000赫兹，并且优选大于0赫兹且小于200赫兹。
[0037]在此，膜的峰间波动幅度通常小于该膜在其上游边缘与其下游边缘之间的长度的一半，并且优选地小于该膜长度的五分之一。
[0038]例如，有利的是选择基本等于几赫兹范围内、基本等于自然频率或基本等于膜或致动器的拍频的波动频率，以便在液体在设备中移位时向液体传输最佳功率，或减少设备操作时产生的振动。
[0039]有利地，上游边缘与下游边缘之间的波长数量小于五个波动。例如，在刚性膜允许比柔性膜更高的液压功率的情况下，波长的数量小于一个波动。
[0040]根据特定示例，所述波动包括通过至少一个致动器使膜的至少一个端部进行的运动。
[0041]当通过至少一个致动器使容纳在推进室中的至少一个膜进行振荡时，会产生行进波并且该行进波沿所述膜传播。然后，该行进波导致位于推进室中的一定体积的液体移位，其速度和方向与通过膜传播的波的速度和方向基本相同。
[0042]根据特定示例，推进室包括至少一个容积，该容积由连接上游本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于移动船舶的设备(100；110；120；125；130；135；140；150；160；170；180；190；195；196；197；200；300)，所述设备包括：至少一个推进室(50；51；52；58；59；595)，所述至少一个推进室包括用于液体的被称为上游边缘(50a；51a；52a；56a；57a)的第一入口截面和用于所述液体的被称为下游边缘(50b；51b；52b；56b；57b)的第二出口截面；至少一个柔性膜(M1；M2；M3)，所述至少一个柔性膜被容纳在所述室中；以及至少一个致动器(A1；A2；A11、A12、A13、A21、A22、A23)，所述至少一个致动器被配置为通过所述膜在所述上游边缘与所述下游边缘之间的波动来产生所述载具的推力。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述推力是由所述膜以预定频率和幅度进行波动产生的。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述波动包括所述至少一个致动器使所述膜的至少一个端部进行的运动。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述推进室包括至少一个容积，所述至少一个容积由连接所述上游边缘和所述下游边缘的至少一个壁(301、302；310、320)形成。5.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：FINX公司，
类型：发明
国别省市：