一种双体船的制作方法

本发明涉及船舶领域，尤其涉及一种能够利用水流能的双体船。

背景技术：

双体船，是指在两个分离的船体上部用连接桥结构连接成一个整体的船舶。两个船体内各设有动力主机和推进器。连接桥上设有驾驶舱及旅客舱等。

双体船具有稳定性好、安全舒适和操纵灵活等优点，但现今双体船在行驶过程中用能需求大，且现今双体船普遍利用汽油或柴油作为所需电能的能量来源。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中的双体船需消耗大量汽油或柴油以获取所需电能的缺点，提供了一种通过利用水流能供能实现节能减排的双体船。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种双体船，包括两个船体，以及位于两个船体之间的连接平台：

所述连接平台为具有内腔的无底平台，所述连接平台的底端低于所述船体的吃水线，且所述连接平台上设有抽气口和第一连通口，所述抽气口位于所述连接平台顶部，且所述抽气口处设有抽气阀和抽气装置，所述抽气装置通过所述抽气阀与所述连接平台的内腔相连通，所述第一连通口位于所述连接平台与船体相接的侧壁上，且第一连通口处设有连通阀；

所述船体远离所述连接平台的一侧设有进水口，且所述船体内设有发电结构，所述发电结构的一端通过所述进水口与外部环境相连通，另一端通过所述第一连通口与所述连接平台相连通。

作为一种可实施方式：

所述第一连通口处设有导流结构，所述导流结构位于所述连接平台的内腔中；

所述导流结构包括具有入水口和喷射口，所述入水口与所述第一连通口相接，所述喷射口用于将水向下、并向船尾方向喷射。

作为一种可实施方式：

所述导流结构包括第一导流管和第二导流管；

所述第一导流管具有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述第一连通口相接；

所述第二导流管的一端通过所述第二开口与所述第一导流管相连通，另一端作为所述喷射口。

作为一种可实施方式：

所述第一导流管还包括第三开口，所述第一开口和所述第三开口位于所述第一导流管的两端，第二开口位于第一导流管的管壁上；

所述第二开口和/或第三开口处设有出水阀。

作为一种可实施方式：

还包括控制器；

抽气阀、连通阀和出水阀均为电磁阀；

所述控制器分别与所述抽气阀、所述连通阀、所述出水阀和抽气装置信号相连。

作为一种可实施方式：

第一连通口的下端位于连接平台的底端上方40cm～60cm，且连接平台的顶端高于第一连通口下端150cm。

作为一种可实施方式：

发电结构包括进水管、发电仓和位于所述发电仓内的发电组件，所述发电仓的底部设有第二连通口，所述第二连通口处设有连通阀；

所述进水管通过所述进水口与外部环境相连通，通过所述第二连通口与所述发电仓相连通；

所述发电仓通过所述第一连通口与所述连接平台相连通。

作为一种可实施方式：

进水管的一端为开口端，另一端为封闭端，且所述进水管的管壁上设有与第二连通口相接的开口。

作为一种可实施方式：

发电组件包括发电机、叶轮和叶轮轴；

所述叶轮水平放置于发电仓的内腔中，且叶轮位于第一连通口和第二连通口之间；

所述发电机固定在所述发电仓的顶端，且所述叶轮轴的一端与叶轮相连，另一端穿过发电仓与发电机相连。

作为一种可实施方式：

所述连接平台包括平板、第一挡板和第二挡板；

所述第一挡板固定于所述平板靠近船头的一侧，所述第二挡板固定于所述平板靠近船尾的一侧，所述第一挡板和所述第二挡板的底端低于船体的吃水线；

所述平板、所述第一挡板、所述第二挡板和船体的侧壁合围形成所述连接平台的内腔。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

1、本发明通过对连接平台和发电结构的设计，基于伯努利原理，使发电结构中的水流随着连接平台下方水流的流动而流动，实现利用水流能发电，达到节能减排的效果；

2、本发明通过对导流结构的设计，利用通过第一连通口进入连接平台的水流的速度，对双体船提供推力，使其在航行过程中减少对能源的消耗，甚至还能对连接平台下方流动的水流起到增速作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种双体船的结构示意图；

图2是图1所示双体船的俯视示意图；

图3是图1中连接平台200的a-a剖视图；

图4是图1所示双体船的正视示意图；。

100为船体、110为进水口、120为第一连通口；

200为连接平台、210为平板、220为第一挡板、230为第二挡板、201为真空层、202为静态水层、203为流水通道；

300为发电结构(图中未示出)、310为进水管、320为发电仓、321为发电机、322为叶轮、323为叶轮轴；

400为导流结构(图中未示出)、401为喷射口、402为第二开口、403为第三开口、410为第一导流管、420为第二导流管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1、一种双体船，如图1至图4所示，包括两个船体100，以及位于两个船体100之间的连接平台200；

所述连接平台200为具有内腔的无底平台，所述连接平台200的底端低于所述船体100的吃水线，当双体船入水后，水面将封闭连接平台200底端的开口，使连接平台200与外部空气相隔绝；

上述吃水线指双体船空载时的吃水线，入水后，连接平台200的底端将浸没于水中，杜绝外界的空气通过连接平台200底端的开口进入连接平台200内。

所述连接平台200上设有抽气口和第一连通口120，所述抽气口位于所述连接平台200顶部，且所述抽气口处设有抽气阀和抽气装置，所述抽气装置通过所述抽气阀与所述连接平台200的内腔相连通，所述第一连通口120位于所述连接平台200与船体100相接的侧壁上，且第一连通口120处设有连通阀。

所述船体100远离所述连接平台200的一侧设有进水口110；推进双体船的螺旋桨位于各船体100船尾的底部，故本实施例将进水口110设计在船体100的船舷上，对船体100两侧水流的利用将不会影响螺旋桨的正常工作。

所述船体100内设有发电结构300，所述发电结构300的一端通过所述进水口110与外部环境相连通，另一端通过所述第一连通口120与所述连接平台200相连通，本实施例中所公开的双体船为轴对称结构，即，各船支中的发电结构300一一对应。

所述发电结构300与船体100内腔相隔离，在实际使用过程中，发电结构300将流经水流的水流能转换成电能，为双体船供电，以减少双体船对柴油、汽油等能源的消耗，实现节能减排的效果。

上述抽气阀和连通阀可采用现有已公开的任意一种阀门，闭合时能够阻挡外部空气通过该阀门进入连接平台200的内腔即可；

当双体船入水后，且各抽气阀和各连通阀处于闭合状态时，连接平台200的内腔为密封腔，不与外界空气相连通，参照图3和图4，两个船体100的侧壁将在连接平台200下方形成流水通道203；

在实际使用过程中：

首先开启抽气阀，关闭连通阀，令抽气装置通过抽气阀对连接平台200的内腔进行抽真空，至连接平台200的内腔中无空气后，令抽气装置停止工作，并闭合抽气阀，此过程中，大气压通过连接平台200底部的开口将水压入连接平台200的内腔中；基于伯努利原理，流水通道203中的水流的速度达到0.5m/s时，水流所产生的低压将带走连接平台200中底层的水，从而在连接平台200内产生真空层201；参照图3和图4，连接平台200内腔分为真空层201和静态水层202，所述静态水层202位于所述真空层201下方，流水通道203中的水流的速度越大，其水体压强越小，带走静态水层202中的水的能力越强，图3和图4中箭头指示用于指示水的流向；

再开启连通阀，此时进水口110周围的水被大气压压入发电结构300，使发电结构300将水流能转换成电能，从而为双体船供能；进入发电结构300的水将通过第一连通口120流入连接平台200内，再被连接平台200下方流动的水流带走，使发电组件能够持续发电，在实际使用过程中，可根据双体船的大小及应用场景，自行设置发电结构300的数量。

现今双体船的航行速度普遍大于10节，即5m/s，基于本实施例所提供的方案，流水通道中水流的速度达到5m/s保持2分钟即可实现发电，且在双体船航行时，两个船体100船头间的水流将被挤压，如图1中箭头所示，船头间的水流快速流向流水通道203，从而提高流水通道203中水流的速度，满足发电组件发电时对流速的要求，能够在航行过程中有效利用水流能，达到节能减排的目的；

且双体船还可停泊在水流流速高于0.5m/s的流域，比如海洋里有潮流的位置，流经流水通道203的水流能够带动发电组件发电，从而在双体船停泊时亦能利用水流能发电，为双体船上的用电设备供电，或将电能进行存储，实现对水流能的充分利用。

注，在双体船航行过程中，如有微量空气进入连接平台，可利用抽气装置通过抽气阀将空气抽出。

进一步地：

参照图3，所述第一连通口120处设有导流结构400，所述导流结构400位于所述连接平台200的内腔中；

所述导流结构400包括具有入水口和喷射口401，所述入水口与所述第一连通口120相接，所述喷射口401用于将水向下、并向船尾方向喷射。

本实施例通过对导流结构400的设计，令通过第一连通口120的水流向船尾方向喷射至连接平台200下方的水流中，一方面能够增加流水通道203中水流的流速，即增流速降水压，以提高带走静态水层202中水的能力，另一方面能够利用反作用力，增大对船体100的推力。

流水通道203中水流的速度越大，带走连接平台200内腔中水体的能力越强，使得静态水层202的厚度越薄，以现有高速客轮为例，其航行速度通常为40节，即20m/s，喷射口401喷出水流的速度至少为10m/s，静态水层202的厚度将小于0.5m，故喷射口401喷出的水流能够穿过静态水层202，增加流水通道203中的水流的流速；

即使流水通道203中水流的流速较低，喷射口401喷出的水流无法穿过静态水层202时，仍能利用反作用力增大对船体100的推力，减少双体船在航行过程中所需能量。

参照图2和图3，图2中虚线部分用于指示发电结构300和导流结构400在双体船内部的位置，进一步地：

所述导流结构400包括第一导流管410和第二导流管420；

所述第一导流管410具有第一开口和第二开口402，所述第一开口与所述第一连通口120相接，即，所述第一开口作为所述导流结构的入水口；

所述第二导流管420的一端通过所述第二开口402与所述第一导流管410相连通，另一端作为所述喷射口401。

上述第一导流管410采用直管，第二导流管420例斜管，或第一导流管410采用弯管，第二导流管420采用直管，本实施例不对其进行限定，喷射口401喷出的水流向下、并向船尾方向喷射即可。

为减少导流结构400对水流的阻碍，本实施例中喷射口401喷出的水流还向双体船对称轴的方向倾斜，第二导流管420与所在船体100侧壁所形成的夹角如图2中b角所示，夹角b的取值范围为5°至30°，本实施例中取15°，第二导流管420与水平面所形成的夹角如图3中a所示，角a的取值范围为15°至45°，本实施例中取30°。

进一步地：

参照图3，所述第一导流管410还包括第三开口403，所述第一开口和所述第三开口403位于所述第一导流管410的两端，第二开口402位于第一导流管410的管壁上；

所述第二开口402和/或第三开口403处设有出水阀，即，第二开口402处设有出水阀、第三开口403处设有出水阀、或第二开口402和第三开口403处设有出水阀。

如图2所示，第一导流管410中的水流可通过第三开口403进入连接平台200的内腔，还可通过喷射口401喷射进连接平台200的内腔，本实施例通过对第三开口403和出水阀的设计，使本领域技术人员在实际使用过程中，自由切换导流方式，当水流通过第三出口流出时，导流结构400对水流的阻碍最小；

当双体船停泊时，流水通道203的水流速度较低，喷射口401喷射出的水流可能无法穿透静态水层202，起到增流速降压强的效果，且此时亦无需对双体船提供推力，故水流通过第二导流管420时无法带来积极的效果，而此时第二导流管420仍会对出水造成一定阻碍，影响发电效率，此时可通过控制出水阀，使水流仅通过第三开口403流出，令导流结构400对水流的阻碍最低，消除对发电效率的影响。

进一步地：

还包括控制器；

抽气阀、连通阀和出水阀均为电磁阀；

所述控制器分别与所述抽气阀、所述连通阀、所述出水阀和抽气装置信号相连。

本领域技术人员可控制抽气装置和各电磁阀工作；

如：

通过控制各连通阀闭合，各抽气阀开启，各抽气装置工作，使连接平台200的内腔处于真空状态；

通过控制各抽气阀闭合，部分或全部连通阀开启，令开启的连通阀所对应的发电组件将水流能转换成电能；由于通过发电仓320水流的速度还受到真空层201大小的影响，故通过本领域技术人员可通过控制连通阀的开闭，控制运行的发电组件的数量，以控制发电效率；

通过控制出水阀的开闭，控制导流模式。

本实施例中，控制器可采用单片机，抽气装置例如可采用抽气泵，相关工作人员通过单片机控制各电磁阀开闭，控制抽气泵启停属于现有常规技术，故不再本说明书中进行详细介绍。

注，发电组件可以为抽气装置、各电磁阀和控制器供电，外部的电源也可为抽气装置、各电磁阀和控制器供电，发电组件还可为外部的电源充电。

进一步地：

第一连通口120的下端位于连接平台200的底端上方40cm～60cm，即，第一连通口120的下端距离流水通道203的顶端40cm～60cm；

连接平台200的顶部高于第一连通口120下端150cm。

在流水通道203中水流的速度越大，连接平台200内腔中的水位越低，即，静态水层202越薄；

如第一连通口120底端被静态水层202中的水浸没，则通过第一连通口120进入连接平台200内腔的水流将受到水的阻挡，导致发电仓320中的水流因受到阻力而减低了速度，发电效率低。

如第一连通口120高于静态水层202，此时通过第一连通口120的进入连接平台200内腔的水流不会阻碍，从而能够充分利用水流能。

但当第一连通口120较高时，发电仓320中的水将克服更大的重力势能才能通过第一连通口120，故流水动能将越小，发电效率低；

综上，第一连通口120的下端位于连接平台200的底端上方40cm～60cm时效果最佳，本领域技术人员可根据双体船的类型、大小等参数，自行确定第一连通口120的高度。

真空层201的大小将影响发电效率，而真空层201在水平方向受到双体船大小的限制，故本领域技术人员可根据实际情况，如双体船的大小和航速设置连接平台200的顶部至第一连通口120下端的距离，即，预设真空层201的高度，该高度最佳在1.5m～10m内，本实施例中连接平台200的顶部至第一连通口120下端的距离为2m。

所述发电结构300可采用以下两种结构：

结构1，发电结构300包括进水管310和位于进水管310内的发电组件，进水管310的一端和进水口110相接，另一端与第一连通口120相接，发电组件包括叶轮322，叶轮322竖直放置在进水管310中，流经进水管310的水流驱动发电组件发电；

本方案适用于船体100高于吃水线的部分不足1m的双体船，此方案中，进水口110低于吃水线，发电组件利用沿着进水管310流动的水流发电。

结构2，参照图4，图4为双体船的半剖图，所述发电结构300包括进水管310、发电仓320和位于所述发电仓320内的发电组件，所述发电仓320的底部设有第二连通口所述进水管310通过所述进水口110与外部环境相连通，通过所述第二连通口与所述发电仓320相连通；所述发电仓320通过所述第一连通口120与所述连接平台200相连通；所述发电组件包括叶轮322，叶轮322水平放置在发电仓320中，位于第一连通口120和第二连通口之间。

本方案适用于船体100高于吃水线的部分大于1m的双体船，叶轮322可水平放置，水流从下向上流经叶轮322并从第一连通口120处流出，驱动叶轮322转动实现发电。

图4中箭头指示水流在发电仓320中的运动方向，在实际使用过程中：

进水口110周围的水将被大气压压入进水管310，通过进水管310进入发电仓320，发电仓320中从下向上流动的水流将为发电组件提供动能，以使发电组件将动能转换为电能，为双体船供能；进入发电仓320的水将通过第一连通口120流入连接平台200内，在被连接平台200下方流动的水流带走，使发电组件能够持续发电，在实际使用过程中，可通过控制连通阀的开闭，控制对应发电组件的工作。

当发电结构300包含发电仓320时，参照图2和图4中虚线部分对进水管310和发电仓320位置的指示可知，进水管310的一端为开口端，另一端为封闭端，且所述进水管310的管壁上设有与第二连通口相接的开口。

本实施例中进水管310位于对应发电仓320靠近船头的一侧和/或靠近船尾的一侧，从而使进水管310的长度最大可达到船体100的内腔的长度，从而起到储水的功能；

双体船在高速行驶时，船外侧海水的压强将低于大气压，从而导致外部压强与连接平台200内腔的压强差变小，本实施例通过对进水管310和进水口110的设计，能够利于水进入发电仓320；

本领域技术人员可根据实际需要，按照吃水线自行设置进水口110和第二连通口的位置；

进水口110可位于吃水线处，还可位于吃水线下方，本实施例中进水口110的中心位于吃水线处，当水未浸没进水管310时，使得进水管310内形成空气层和流水层，此时流水层的水体处于正常大气压态，令空气层将流水层中的水通过第二连通口压入发电仓320中。

注，当进水管310中具有空气层时，可通过调整第二连通口处的连通阀，利用连通阀和流水层隔绝空气进入发电仓320，例如可调整连通阀的开关度隔绝空气进入发电仓320，例如还可通过闭合第二连通口处的连通阀，打开第一连通口120处的连通阀，使在对连接平台200的内腔抽真空时，也对发电仓320的内腔抽真空，连接平台200内腔中的水将通过第一连通口120灌入发电仓320中，当第二连通口被发电仓320中水淹没后，打开第二连通口处的连通阀，此时发电仓320中的水即可隔绝进水管310中的空气破坏连接平台200内的真空层201。

进一步地，进水口110处设有过滤网，阻碍杂物进入进水管310，避免外部杂物影响发电仓320中水的流动，亦能避免杂物对发电组件的损害。

当发电结构300包含发电仓320时，进一步地：

发电组件包括发电机321、叶轮322和叶轮轴323；

所述叶轮322水平放置于发电仓320的内腔中，且叶轮322位于第一连通口120和第二连通口之间；

所述发电机321固定在所述发电仓320的顶端，且所述叶轮轴323的一端与叶轮322相连，另一端穿过发电仓320与发电机321相连。

现有技术中，发电组件位于连接平台200下方，叶轮322竖直放至流水通道203中，令流水通道203中的水流流动时推动叶轮322以实现发电，此方案中叶轮322上下受力不均，易导致叶轮322不能正常工作、影响叶轮322的工作寿命，且为保证发电效率，各叶轮322在水流方向上不能互相遮挡，限制发电效率。

本实施例叶轮322水平放置于发电仓320的内腔中，发电仓320中的水流以相同的流速和压力冲击叶轮322，使得叶轮322在水平方向受力匀衡，能够延长叶轮322的工作寿命，降低维护成本。

进一步地：

所述连接平台200包括平板210、第一挡板220和第二挡板230，上述抽气口开设与所述平板210上，本领域技术人员可自行设定抽气口的数量及其具体位置；

所述第一挡板220固定于所述平板210靠近船头的一侧，所述第二挡板230固定于所述平板210靠近船尾的一侧，所述第一挡板220和所述第二挡板230的底端低于船体100的吃水线；

参照图3，所述平板210、所述第一挡板220、所述第二挡板230和船体100的侧壁合围形成所述连接平台200的内腔。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

需要说明的是：

说明书中提到的“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语““实施例”并不一定均指同一个实施例。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。