KR101642210B1 - 에어 벤트 헤드 - Google Patents

에어 벤트 헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR101642210B1
KR101642210B1 KR1020147025994A KR20147025994A KR101642210B1 KR 101642210 B1 KR101642210 B1 KR 101642210B1 KR 1020147025994 A KR1020147025994 A KR 1020147025994A KR 20147025994 A KR20147025994 A KR 20147025994A KR 101642210 B1 KR101642210 B1 KR 101642210B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
opening
air
cavity
air vent
vent head
Prior art date
Application number
KR1020147025994A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140138171A (ko
Inventor
마론 구너 산드빅
로저 예르데
Original Assignee
존 예르데 에이에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 존 예르데 에이에스 filed Critical 존 예르데 에이에스
Publication of KR20140138171A publication Critical patent/KR20140138171A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101642210B1 publication Critical patent/KR101642210B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K24/00—Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures
    • F16K24/04—Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures for venting only
    • F16K24/042—Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures for venting only actuated by a float
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/02—Ventilation; Air-conditioning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/02—Ventilation; Air-conditioning
    • B63J2/10—Ventilating-shafts; Air-scoops
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/2931—Diverse fluid containing pressure systems
    • Y10T137/3003—Fluid separating traps or vents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Self-Closing Valves And Venting Or Aerating Valves (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)

Abstract

본 발명은 선박에서 밸러스트 탱크 중 공기 벤틸레이션을 제공하는 밸브에 관한 것이고, 특히 공기 유입구를 통해 밸러스트 탱크로 제어할 수 없게 해수가 유입되는 것을 동시에 방지하면서 밸러스트 탱크 중 공기의 자유로운 흐름을 제공하는 에어 벤트 헤드에 관한 것이다.

Description

에어 벤트 헤드{Air Vent Head}
본 발명은 선박에서 밸러스트 탱크 중 공기 벤틸레이션을 제공하는 밸브에 관한 것이고, 특히 공기 유입구를 통해 밸러스트 탱크로 제어할 수 없게 해수가 유입되는 것을 동시에 방지하면서 밸러스트 탱크 중 공기의 자유로운 흐름을 제공하는 에어 벤트 헤드에 관한 것이다.
외항선의 안정성은 특정 수력 동적 동작을 제공하는 배의 다른 기술적 특징 및 선체의 형상에 제공된 많은 요인과 관련이 있다. 예로서, 이는 안정성을 제어 및/또는 제어 및 밸러스트 탱크의 수위를 조절함으로써 선박의 들썩거림 또는 롤링을 감소할 수 있다. 밸러스트 탱크의 물의 양이 증가 또는 감소되는 것은 배의 질량 중심이 침수되거나 또는 들어 올려질 것이고, 결과적으로 당업자에게 공지된 바와 같이 안정성에 영향을 미친다. 밸러스트 탱크는 예를 들어 선박을 들어 올리거나 침수하는데 사용되어(예, 배를 트리밍), 배의 화물 양에 관계없이 선박의 수선(waterline)을 고안하는데 가장 효과적이다.
종래에는 또한 선박의 롤링 및 들썩거림을 감소하기 위해 물탱크를 사용하였다. 선박이 롤링 백하는 경우 및 예를 들어 우현측 또는 포트 측으로, 탱크 내부의 물은 좌우로 이동한다. 물 탱크가 한 쪽에서 다른 쪽으로 선체를 가로질러 배치되어 있으면 물이 선박의 롤링 운동 반대 방향으로 전후로 이동하도록 수위를 조절하는 것이 가능하다. 선박이 우현 측을 향해 이동하는 경우 예를 들어 물은 포트 기판 측으로 이동하게 된다. 당업자에게 공지된 바와 같이 이 방향으로 이동하는 물 중량의 변화는 우현 측을 향한 회전 이동을 감소시킬 것이다.
다른 이유로 밸러스트 탱크를 이용하는 해수에 사용 설비의 다른 많은 유형이 있다. 예를 들어, 바다의 파도 발전소를 채운 탱크가 안정화하도록 설치될 수 있다. 그러나 또한 예를 들어 해수 파도 발전소에 사용되는 부체와 같은 하이드로 역학 물성을 트림하기 위해 밸러스트 탱크가 사용되는 것이 알려져 있다. 상기 부체들은 예로서 전력을 변환하는 상하 움직임을 픽업하는데 사용된다. 파도 에너지(공진)으로부터 변환될 수 있는 에너지의 양을 증가하는 것으로 해수 파도 시스템의 주파수와 일치시키도록 해양 발전소의 고유 진동수는 부체의 중량을 조정하여 조정될 수 있는 것이 알려져 있다.
그러나, 밸러스트 탱크를 사용하는 경우 실제적인 어려움이 있다. 도 1은 배 보드 상에 밸러스트 탱크에 채워진 물을 사용할 때 전형적인 경우를 도시한다. 밸러스트 탱크는 밀폐된 탱크이며, 도 1에 도시된 바와 같이 물이 일측으로 이동하면, 탱크 내의 수위 위의 공기가 도 1a의 좌측으로 밀리고 이 측면에 구축된 압력은 매우 클 수 있는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 다른 측면(도 1a의 우측)에서 공기 부피의 증가(낮은 공기 압력)로 인해 흡입이 생성된다. 이러한 공기 압력 조건의 변화는 보상되어야만 하고 따라서 밸러스트 탱크의 각 측면, 예를 들면 노출 갑판의 상단에 에어 벤트 헤드를 배치하는 것이 일반적이고 에어 벤트 헤드는 파이프를 통해 밸러스트 탱크와 유체 접촉한다.
이러한 구성의 실제적인 문제점 중 하나는 물의 파도가 갑판 위로 흐을 수 있고 에어 벤트 헤드 개구부를 통해서 밸러스트 탱크로 유입될 수 있는 것이다. 밸러스트 탱크에 첨가된 물이 선박의 안정성에 영향을 미치기 때문에 위험하다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 갑판을 넘어 파도 롤링이 있더라도 선박은 안정될 수 있다. 그리고 원치 않는 해수가 밸러스트 탱크 내부로 유입되는 것을 허용하는 적어도 두 개의 개구부가 있다.
기술적인 문제는 도 1a에 도시된 상황을 참조하여 설명한다. 밸러스트 탱크에서 공기가 흐르도록 에어 벤트 헤드를 개방하고 기류 방향은 선박의 앞뒤 움직임에 의존한다. 예로서, 도 1a의 우측에서 상황은 밸러스트 탱크에서 공기가 흐르도록 에어 벤트 헤드가 반드시 열려 있어야 하는 것을 보여준다. 이는 개구부에 해수가 유입되는 것을 야기하게 된다. 결과적으로 갑판 상의 주위 환경과 접하는 유출입 개구부로부터 에어 벤트 헤드 내부에 물이 유입되는 경우 에어 벤트 헤드 내부에 개구부를 밀폐하는 밸브가 배치되어 있어야 하고, 그렇지 않으면 벤트는 열려져야 하고, 즉 유출입 개구부를 통해 물이 에어 벤트 헤드를 떠날 때, 상기 밸브는 다시 열려야 한다.
종래 기술에서 상술한 기술적 문제를 해결하기 위한 에어 벤트 헤드의 몇가지 예들이 있다. 문제는 밸브가 공기와 물을 서로 구별하는 것이다. 예를 들어 도 1a의 우측에 도시된 상황을 참조하여, 공기가 상기 에어 벤트 헤드를 통해 흐를 때 이는 열려 있어야 한다. 물이 에어 벤트 헤드에 들어가면 즉시 닫아야 한다. 이 상황에서 물과 공기를 구별하는데 사용되는 종래 기술은 부체의 부력을 사용하는 것이고, 만일 부체가 물에 잠기거나 또는 공기에 뜨는 경우, 부체의 부력은 명백히 다르고, 즉, 상기 부력은 밸러스트 탱크와 유체 소통하는 에어 밴트 헤드 개구부쪽으로 부체를 들어올리는데 사용되고 이에 의해 부체가 개방에 도달할 때 개구부가 밀폐된다. 이론적으로, 부체의 부력이 공기보다 훨씬 적기 때문에, 상기 부체는 밸러스트 탱크와 유체 소통하는 에어 벤트 헤드 개구부를 밀폐하기 위해 공기에서 충분히 들어올려지지 못한다. 공기와 물의 구별 원칙은 일부 특정 한계 내에서 작용된다. 왜냐하면 공기와 물은 또한 에어 벤트 헤드을 통해 스트리밍하고 있어 정적인 것이 아니기 때문이다. 결과적으로 에어 벤트 헤드 내부 부체의 하이드로 역학 물성 뿐만 아니라 공기 역학 물성 또한 고려되어야 한다.
예를 들어 도 2에 도시된 에어 벤트 헤드는 모델 네임이 WIN2000이고 Winteb에 의해 상용가능하고, http://www.winteb.com/our-products/win2000-air-pipe-heads에 개시되어 있고, 에어 벤트 헤드 몸체에서 공동(21) 내부에 부체(20) 형상의 볼을 포함한다. 제1 유입/유출 개구부(22)가 공동(21)및 개방 주변 공기와 유체 소통할 수 있다. 제2 유입/유출 개구부(24)(갑판을 향한)가 공동(21)의 상측 개구부(23)를 통해 공동(21) 및 밸러스트 탱크의 아래에 배치된 파이프(미도시)를 통해 밸러스트 탱크와 유체 소통할 수 있다. 만일 물이 제1 유입/유출 개구부(22)로 유입되면, 상기 볼 형상의 부체(20)는 개구부(23) 쪽으로 들어 올려지고 개구부(23)는 밀폐된다. 물이 유입/유출 개구부(22)를 통해 다시 후퇴하면, 볼 형상의 부체(20)는 아래로 떨어지고 개구부(23)는 차단을 해제한다. 그러나, 상기 볼 형상의 부체는 몸체를 통과하는 공기의 층류 또는 난류에 관해 원하지 않는 기능이 있다. 이 효과는 둥근 상면과 날개 바닥측의 평판한 면을 갖는 비행기 날개로부터 알려져 있다. 스트리밍 공기에 노출된 볼 형상 몸체의 공기 역학적 물성은 매우 복잡하고 제어하기 어렵다는 것이 잘 알려져 있다. 도 2에 개시된 종래 기술 솔루션에서 볼 형상 몸체의 한 결과는 에어 벤트 헤드의 적절한 조작이 에어 벤트 헤드를 통한 공기 스트리밍의 속도에 의해 제한된다는 것이다. 도 1을 참조하면 선박에 갑작스런 큰 롤링이 있으면 공기 스트림은 매우 높을 수 있음이 명백하다. 이는 매우 높은 수준으로까지 공기의 속도를 가져올 수 있다. 도 2에 개시된 종래 기술 WIN2000의 예는 4m/s의 통상적인 공기 흐름 속도 제한을 갖는다. 위 속도 제한에서 볼 형상 부체는 올려지고 배러스트 탱크 쪽으로 개구부가 밀폐된다. 힘이 높아지면(예로서 흡입) 볼 형상의 부체는 영구적으로 잼이 될 수 있고 또는 에어 스트림 흐름으로부터 힘에 의해 부서질 수 있다. 이러한 현상을 “흡입 블로킹”이라 한다.
종래 기술에서 디자인 컨셉의 개선이 있었다. 예로서, 디스크 형상의 부체를 사용하는 본 발명의 출원인에 의해 제조된 Aero 1.1이라는 에어 벤트 헤드는 물에 의해 들어올려지고 위에서 언급한 것과 같이 밸러스트 탱크와 유체 소통하는 유입/유출 개구부를 밀폐할 수 있다. 그러나 디스크 형상의 몸체는 몸체 형상 주위 공기 스트리밍의 층류 흐름을 제한하는 둥근 엣지를 가지고, 상부면과 하부면이 평행하기 때문에 공기 자체 흐름의 업리프트 힘이 최소화된다. 게다가, 상기 디스크 형상의 몸체는 디스크의 중심을 통한 중앙 로드에 의해 에어 벤트 헤드 공동 내부 아래 및 위로 가이드된다. 결과적으로 이러한 해결책은 공기보다 높은 속도에서 조작될 수 있다. 그러나, 상기 부체는 에어 벤트 헤드로 유입된 물에 의해 빨리 들어올려지기 위해 더 큰 디스크 형상 몸체의 직경으로 배치된다. 결과적으로 부체는 또한 에어 벤트 헤드 바닥으로부터 위에 놓여져 있어 부체의 아래로 물이 흐르도록 한다. 이는 또한 에어 벤트 헤드에서 공기 흐름이 부체를 들어올리게 되는 더 많은 가능성이 있다. 따라서 이 해결책의 적절한 동작에 대해 상술한 바와 같이 유사한 공기 속도 제한이 있다. Aero 1.1의 공기 속도 제한은 전형적으로 8 m/s이다.
그러나 바다에서 항해할 때 실제 많은 상황에서 에어 벤트 헤드 내부의 공기 속도 크기는 다양히 변화할 수 있다는 것이 알려져 있다.
따라서, 개선된 에어 벤트 헤드가 유리하고, 특히 보다 효율적이고 및/또는 내구성이 있는 에어 벤트 헤드가 유리하다.
본 발명에 따르면, 에어 벤트 헤드의 공동을 통과하는 난류 유체 흐름의 물성을 이용하는 에어 벤트 헤드가 제공되고, 공동(cavity)의 제1유입/유출 개구부가 대기와 유체 소통하고, 공동의 다른 유입/유출 개구부가 부분적으로 채워지고 밀폐된 물 탱크와 유체 소통한다. 스트리밍 유체의 마찰력과 관성력(inert forces) 사이의 레이놀즈 수라 불리는 관계가 알려져 있다. 난류 유체 흐름은 층류 유체 흐름보다 노은 레이놀즈 수를 갖는다. 레이놀즈 수가 크면 지배적인 힘은 관성력이다. 부체가 부체 주위의 공기 흐름에 영향을 받을 때 이 특성이 공동 내부의 부체 안정화에 국한하여 된 본 발명에 활용된다.
종래 기술에 대한 대안을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
특히 부체를 통과하는 난류 흐름을 유도하는 것과 관련한 물리적 특성을 이용하여 에어 벤트 헤드의 내부에 배치된 부체의 형상을 갖는 종래 기술의 문제를 해결한 에어 벤트 헤드를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
그리하여, 상술한 목적과 여러 가지 다른 목적은 부체를 제공하여 본 발명의 제1실시예로 얻어질 수 있고, 이는 상부 섹션과 하부 섹션을 포함하고, 부체는 에어 벤트 헤드의 공동 내부에 배치되고, 상기 부체의 하부 섹션은 공동 및 대기와 유체 소통하는 에어 벤트 헤드의 유입/유출 개구부를 향하고, 상기 상부 섹션은 밀폐된 탱크 및 공동과 유체 소통하는 유입/유출 개구부쪽으로 향하고, 대기 주위로부터 에어 벤트 헤드로 유입된 공기 흐름 스트림은 공기 흐름 스트림의 층류 타입으로서 부체의 하부 섹션을 통과하고, 층류 공기 스트림이 부체의 상부 섹션을 통과할 때 부체의 상부 섹션 주위의 난류 유도 배열은 밀폐된 탱크와 유체 소통하는 유입/유출 개구부 및 부체의 상부 섹션 사이에 위치한 에어 벤트 헤드의 공동 섹션 내의 난류 공기 흐름 스트림을 유도한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 에어 벤트 헤드는, 에어 벤트 헤드 주위의 야외와 유체 연결된 제1개구부, 밀폐 탱크와 유체 연결된 제2개구부를 포함하고, - 상기 에어 벤트 헤드의 내부에 있는 공동은 부체(floating body) 의 공동 내부의 위치에 따른 상기 제2개구부 및 상기 제1개구부 사이에서 제어되는 유체 연동을 제공함-
상기 부체는 상부 섹션 및 하부 섹션을 포함하고, 상기 부체의 상기 하부 섹션은 상기 제1개구부쪽으로 향하고, 상기 제2섹션은 상기 부체의 상기 공동의 상부 표면에 배치된 개구부쪽으로 향하고, 상기 개구부는 상기 공동과 상기 제2개구부 사이에서 유체 연동 채널을 제공하고,
상기 부체의 상부 파트 주위의 공동 일부에 상기 상부 섹션을 통해 상기 하부 섹션으로부터 통과한 공기 흐름의 레이놀즈 수의 증가를 제공하는 부체의 상부 섹션과 작동 접촉한(operational contact) 난류 유도 배열(turbulence inducing arrangement )이 배치되는 동안, 상기 하부 섹션의 표면은 상기 부체의 하부 섹션을 통과하는 공기 흐름의 레이놀즈 수의 낮은 값이 제공되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 특히, 배타적이지 않고, 선박에서 밸러스트 탱크에 대한 에어 벤트 헤드를 얻기 위해 유용하다.
본 발명의 또 다른 측면은 각각의 다른 실시 태양 중 하나와 결합될 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 측면은 본 발명과 함께 첨부된 도면을 참조하여 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 에어 벤트 헤드는 첨부된 도면과 관련하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명이 구현하는 예를 설명하고 첨부된 청구항 세트의 범위 내에 다른 가능한 실시예들에 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 종래 기술의 밸러스트 탱크의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 종래 기술의 에어 벤트 헤드의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 실시예의 몇몇 세부 사항을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 일 예의 단면을 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 부페의 다른 위치를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예 중 몇몇 비 제한적인 크기를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 부체의 실시예를 나타낸 것이다.
본 발명이 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 이는 제시된 예에 의해 어떤 식으로든 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부 된 청구항의 집합에 의해 설정된다. 청구항의 문맥에서, 용어 "포함하는" 또는 “포함한다”는 다른 가능한 구성 요소나 단계를 배제하지 않는다. 또한, 이러한 "하나의 "와 같은 언급은 복수를 제외하는 것으로 해석되어서는 안된다. 도면에 표시된 구성 요소에 대하여 청구 범위에서 참조 부호의 사용은 또한 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 더욱이, 다른 청구항들에 언급된 개별 특징은 가능한 유리하게 조합 될 수 있고, 서로 다른 청구항에서 이러한 특징에 대한 언급은 특징들의 조합의 가능 및 유리한 것이 아니라고 배제하지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 에어 벤트 헤드의 실시예의 외관을 묘사한 것이다. 에어 벤트 헤드는 갑판 상에 위치하고, 유입/유출 개구부(32)를 포함하는 에어 벤트 헤드 표면은 갑판의 표면 쪽으로 향하게 된다. 상기 유입/유출 개구부(32)는 에어 벤트 헤드의 바닥면에 부착된 파이프를 통해 밸러스트 탱크와 유체 접촉할 수 있다. 커버 플레이트(30)는 개방 공기와 유체 소통하는 에어 벤트 헤드의 유입/유출 개구부(31)를 보호한다. 상기 커버 플레이트(30)는 또한 에어 벤트 헤드를 때리는 롤링 파도를 멈추게 할 수도 있고 그리하여 유입/유출 개구부(31)로 물이 유입되는 양을 감소하는 것이 가능하다.
도 4는 도 3에서 커버 플레이트(30)가 제거된 동일한 실시예가 도시되어 있다. 공동(41) 내부에 배치된 부체(40)를 볼 수 있다. 도 3의 상기 유입/유출 개구부(32)는 도 4에 개시된 개구부(42) 끝 에어 벤트 헤드 몸페의 뒤쪽에 유체 연결 채널을 갖는다. 부체(40)는 물보다 낮은 질량 밀도를 가지며, 상기 부체(40)가 개구부(31)를 통해 에어 벤트 헤드 공동(41) 내부로 유입한 물로부터의 부력으로 들어올려지면, 상기 부체(40)는 위로 향해 들어올려지고 개구부(42)를 밀폐할 수 있다. 만일 공동(41) 내부의 물이 유입/유출 개구부(31)에서 후퇴하면 부체(40)는 개구부(42)를 차단 해제함으로써 아래쪽으로 떨어질 것이다.
도 5에는 도 3 및 도 4에 도시된 실시예의 단면이 도시되어 있다. 상기 부체(40) 공동의 내부에 위치하고, 부체의 위 아래 움직임임은 부체의 몸체 내부에 위치하고 공동(41)의 바닥면에서 외부에 부착된 로드(50)에 의해 가이드된다.
공기가 유입/유출 개구부(31)를 통해 공동(41) 내부로 개방 공기로 스트리밍 될 때, 공기 스트림은 이의 상대적인 층류 타입이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 측벽(53)을 향한 부체(40)의 측면 및 내부 공동(41)의 벽 섹션(53) 사이에서의 기하학적 관계가 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 상기 벽(53)은 부체(40)의 측면으로부터 거리를 가지고 평행하다. 유입/유출구(31)로부터 부체의 섹션을 통과하는 공기 흐름 스트림은 공기 스트림의 층류 입임이 확실하다. 이는 이 효과를 향상한 실시예이다. 실시 형태의 다른 예는 본 발명의 범위 내에 있다.
그러나, 부체의 측면에 배치된 오목부(54)를 공기 스트림의 층류가 예로서 통과하게 되면, 오목부(54)의 배열된 날카로운 엣지(55)가 공기 스트림으로 난류를 유도한다. 부체(40)의 하부 섹션(52)을 따라 층류 공기 스트림으로부터 부체(40)의 상부 섹션(56)을 따라 난류 공기 스트림으로의 변화는 공동(41) 내부의 공기 흐름 스트리밍에 영향을 받는 부체의 행동에 차별화된 효과를 갖는다. 당업자에 알려진 바와 같이, 난류 공기 스트림은 층류 공기 스트림보다 큰 레이놀즈 수를 가지고, 예로서 부체(40)의 하부 섹션(52)을 따라 발견된다. 부체(40)의 상부 섹션(56) 주위에 위치한 공동(41) 의 공기 스페이스 내의 레이놀즈 수의 값의 변화 때문에, 공기 스트림의 위로 부체(40)를 이동하는 것이 어렵고 부체(40)의 상부 섹션(56) 상에서 행동하는 공기 스트림으로부터 지배적인 힘은 관성력이 될 것이다. 이러한 효과는 결과적으로 공동(40)의 위쪽 및 유입/유출구(31)로부터 부체(40)를 통과하는 공기 스트림 개구부(42) 쪽으로 부체(40)를 들어올리지 못하는 것이고, 인용된 종래기술의 해결책과 비교하여 발생될 수 있다.
실시예에서, 엣지(55)를 통과하는 공기 스트림에서 난류를 유도하는 것이 오목부(54)의 날카로운 엣지(55)이다. 이것은 본 발명에 따른 난류 유도 배치의 예이다. 그러나, 난류 유도 배치로서 난류를 유도할 수 있는 부체의 측면에서 임의의 형상 또는 카빙을 사용하는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 또한 즉, 부체(40) 위의 공동(40) 내의 레이놀즈 수의 증가를 유도하는, 부체(40)의 상부 섹션(56)에 작동 접촉하여 형성된 난류 유도 배치가 에어 벤트 헤드의 공동(41) 측벽의 섹션에 위치하는 것도 본 발명의 범위 내에 있다.
부체(40)는 유입/유출 개구부(31)를 통해 공동(41)으로 물이 들어가게 되면 부력을 제공하는 속이 빈 형태로 배치된다. 일반적으로, 부체(40)의 질량 밀도는 물의 질량 밀도보다 낮다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 부체(40) 오목 표면(45) 상부에 고무 실링 부재(60, 83)가 배치되어 있다. 도 6 및 8에는, 부체(40)가 개구부(42) 상부로 들어올려졌을 때, 오목부(54) 상단의 고무 실링 부재(60, 83)가 에어 벤트 헤트의 내부 공동(41)의 개구를 밀봉하는 데 도움을 주는 것이 개시되어 있다.
상기 고무 실링 부재(60, 83)는 링 형상의 고무 조각으로 배치될 수 있고, 링 형상의 고무 실링 부재의 외부 측면이 V 형상의 컷 아웃(84)으로 배치된다. 도 6 또는 8에 도시된 바와 같이, V 형상의 고무 실링 부재(84)에서 고무의 상부 섹션은 개구부(42)의 주위 공동(41) 내부의 루프 부분 쪽으로 V 형상의 고무 실링 부재(84)의 부분을 밀어내는 고무로부터 장력을 가지며 그리하여 개구부(42)로부터 완전히 공동(41)을 밀봉한다.
난류 효과를 제공하는 오로지 오목부(54)의 날카로운 엣지(55)의 상황과 비교하여 부체(40)의 오목부(54)의 상면 상에 V 형상의 고무 실링 부재(84)를 배치하는 것이 또한 난류 효과를 증가(즉, 레이놀즈 수 증가)시키는 것이 밝혀 졌다. 도 7에서 에어 벤트 헤드의 물리적 크기의 비 제한적 예를 포함하는 본 발명의 실시예가 도시되어 있다. cm으로 주어진 이들 크기는 에어 벤트 헤드 WIN2000의 종래기술 예시 크기와 비교할 수 있다. 도 7에 도시된 예에서, 에어 벤트 헤드의 적절한 작동의 공기 속도 제한은 40 m/s로 측정되었다.
도 8은 도 3, 4, 5, 6, 7에 개시된 본 발명에 따른 에어 벤트 헤드의 실시예에서 사용된 부체의 실시예를 도시한 것이다. 이에 따르면, 몸체의 형상은 실린더 형상의 몸체이고, 하부면의 반경이 작고, 실린더의 직경이 점차 오목부(54)의 날카로운 엣지(55)를 향해 위쪽으로 증가한다. 오목부(54)의 사이즈, 즉 부체의 중심 선을 향해 얼마나 오목부가 가야하는 지는 난류를 유도하는데 중요하지 않다. 그러나 부체(40)가 들어올려지고 내부 공동(41)의 루프의 개구부(42)를 밀봉하는 경우, 오목부의 사이즈는 분명 개구부(42)의 직경과 유사해야 한다. 이러한 파라미터 값의 적절한 정렬에 의해, 고무 실링은 제 자리에 유지되고 가장 우수한 실링 효과를 제공한다. 오목부(54) 위의 부체(40)의 형상은 원뿔 형태이다. 이러한 형태는 공동(41)의 바닥 면으로부터 연장된 로드(50)를 위한 가이딩 수단 및 공간을 제공하는 부체의 바닥면(81)으로부터 개구부(80)가 있는 사실에 의해 결정된다. 부체(40)가 올려지는 경우, 또는 공기 스트림이 부체 상으로 푸시되는 경우, 이 배치는 공동(41) 내부 부체의 안정화를 제공하고, 예로서 도 5에 도시된 바와 같이 부체(40)의 하부 섹션의 측면 및 공동(41)의 벽 사이의 공간을 유지한다.
실시예에 따른 부체(40)의 바닥면(81)의 작은 직경은 부체의 원치 않는 리프팅이 시작되는 것을 줄여준다. 부체(40)의 이러한 상황은 오목부(54)의 엣지(55)까지의 하부 측(81)으로부터 점진적으로 증가한다.
그러나, 오목부(54)의 날카로운 엣지(55)는 오목부(54)를 통과하는 공기 스트림에 난류를 유도하는 수단이 아니다. 카빙, 구멍, 그루브, 컷 아웃 등 여러 형상의 사용으로 가능하다. 이는 또한 개구부(42)의 밀봉을 위해 사용된 고무 실링의 예 및 다른 형상으로 제공이 가능하다.
부체 실시예의 기술적 특징은 부체의 상부 섹션 주위 및 위에 난류를 유도하는 상부 섹션이 추가로 물에 잠긴 경우 적절한 부력을 갖는다는 것이다. 그러나, 본 발명은 대안적으로 난류 유도 배치가 상부 섹션(56) 주위 공동(41)의 공간에 유도된 난류에 한해 작동하도록 위치한 부체(40)의 에어 벤트 헤드의 공동(41)의 벽에 배치될 수 있는 것을 범위로 한다.
공기 스트림의 난류 부분이 밸러스트 탱크와 유체 소통하는 유입/유출 개구부 및 부체(40)의 상부 섹션 사이에서 공기 벤트 헤드에 배치된 공간에 유도되어야 한다. 게다가, 상기 부체(40)는 밸러스트 탱크와 유체 소통하는 유입/유출 개구부의 실링을 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 에어 벤트 헤드 주위의 야외와 유체 연결된 제1개구부(31),
    밀폐 탱크와 유체 연결된 제2개구부(32)를 포함하고, - 상기 에어 벤트 헤드의 내부에 있는 공동(cavity)(41)은 부체(floating body)(40)의 공동(41) 내부의 위치에 따른 상기 제2개구부(32) 및 상기 제1개구부(31) 사이에서 제어되는 유체 연동을 제공하며,-
    상기 부체(40)는 상부 섹션(56) 및 하부 섹션(52)을 포함하고, 상기 부체(40)의 상기 하부 섹션(52)은 상기 제1개구부(31)쪽으로 향하고, 상기 상부 섹션(56)은 상기 부체(40)의 상기 공동(41)의 상부 표면에 배치된 개구부(42)쪽으로 향하고, 상기 개구부(42)는 상기 공동(41)과 상기 제2개구부(32) 사이에서 유체 연동 채널을 제공하고,
    상기 부체(40)의 상부 파트(56) 주위의 공동(41) 일부에 상기 상부 섹션(56)을 통해 상기 하부 섹션(52)으로부터 통과한 공기 흐름의 레이놀즈 수의 증가를 제공하는 부체(40)의 상부 섹션(56)과 작동 접촉한 난류 유도 배열(turbulence inducing arrangement )이 배치되는 동안, 상기 하부 섹션(52)의 표면은 상기 부체(40)의 하부 섹션(52)을 통과하는 공기 흐름이 상기 상부 섹션(56)을 통과하는 공기 흐름의 레이놀즈 수와 비교하여 레이놀즈 수의 낮은 값이 제공되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 에어 벤트 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 난류 유도 배열은 상기 부체(40)의 측면에 오목부(indent)(54)를 포함하고, 상기 오목부(54)는 하부 섹션(52)으로부터 공기 스트리밍으로 향하고, 상기 오목부(54)의 날카로운 엣지(55)는 난류를 유도하는 것을 특징으로 하는 에어 벤트 헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부체(40)의 상기 하부 섹션(52) 주위의 상기 공동(41)의 측벽은 상기 부체(40)의 하부 섹션(52)의 표면으로부터 정의된 거리와 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 에어 벤트 헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 난류 유도 배열은 상기 부체(40)의 상부 섹션(56)의 표면의 통합된 부분인 것을 특징으로 하는 에어 벤트 헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 난류 유도 배열은 상기 부체(40) 상부 섹션(56) 주위의 상기 공동(41)의 벽의 동합된 부분으로 배치되는 것으로 특징으로 하는 에어 벤트 헤드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1개구부(31)는 상기 에어 벤트 헤드에 부착되는 면의 아래를 향하는 것을 특징으로 하는 에어 벤트 헤드.
  7. 가이딩 로드(50)에 대해 부체(40)의 길이 방향으로 트랙을 제공하는 부체의 바닥면(81)에 있는 개구부(80)를 포함하고,
    상기 부체(40)는 부력을 제공하도록 속이 비어있고, 상기 부체(40)의 바닥면 둘레는 부체(40)의 길이 방향의 수직으로 배치된 면을 갖는 오목부(54)의 엣지(55) 둘레 미만이고, 상기 부체(40)의 외부 형태는 개구부(80)에 의해 제공되는 트랙 주위에 대칭적으로 배치된 원뿔 형상으로서 상기 오목부(54)로부터 부체(40)의 길이 방향의 상향으로 계속되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제5항 가운데 어느 한 항에 따른 에어 벤트 헤드에 사용되는 부체(40).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오목부(54) 면의 상부 측에 배치된 고무 밀봉 부재(60, 83)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부체(40).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 고무 실링 부재(60, 83)는 이의 측면을 따라 V 형태의 컷 아웃(84)으로 배치되는 것을 특징으로 하는 부체(40).
  10. 제7항에 있어서,
    상기 오목부(54)의 엣지(55)는, 상기 엣지(55)를 통한 공기 스트리밍에서 난류를 유도하는 다수의 컷 아웃들을 포함하는 것을 특징으로 하는 부체(40).
  11. 제7항에 있어서,
    오목부(54) 엣지(55)에 인접한 부체(40)의 둘레 주변에 배치된 다수의 그루브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 부체(40).
KR1020147025994A 2012-02-17 2013-02-15 에어 벤트 헤드 KR101642210B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12155943.9 2012-02-17
EP20120155943 EP2628676B1 (en) 2012-02-17 2012-02-17 Air vent head
PCT/EP2013/053059 WO2013120987A1 (en) 2012-02-17 2013-02-15 Air vent head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140138171A KR20140138171A (ko) 2014-12-03
KR101642210B1 true KR101642210B1 (ko) 2016-07-29

Family

ID=47714127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147025994A KR101642210B1 (ko) 2012-02-17 2013-02-15 에어 벤트 헤드

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150013779A1 (ko)
EP (1) EP2628676B1 (ko)
KR (1) KR101642210B1 (ko)
CN (1) CN104271442A (ko)
AU (1) AU2013220380A1 (ko)
BR (1) BR112014020276A8 (ko)
WO (1) WO2013120987A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2010510C2 (en) 2013-03-22 2014-09-24 Winteb Beheer B V Air pipe head.
NO337849B1 (no) * 2014-08-26 2016-06-27 Ventiq As Ventil for ventilering av tank
CN104596747B (zh) * 2014-12-26 2017-06-30 舟山市恒威船舶配件有限公司 一种空气管头的真空流量试验装置
CN105253281A (zh) * 2015-09-30 2016-01-20 武昌船舶重工集团有限公司 一种船用浮球式自动空气透气装置
EP3468862B1 (en) * 2016-06-08 2021-08-04 Solar Sailor Pty Ltd An unmanned marine sailing vessel
CN106907510A (zh) * 2017-04-28 2017-06-30 泰兴市海兴船舶机械有限公司 一种船舶压载舱用压力真空透气头
CN107061767A (zh) * 2017-05-22 2017-08-18 和县科嘉阀门铸造有限公司 一种浮盘式密封阀门及其加工方法
CN111806667A (zh) * 2020-05-28 2020-10-23 东台市航海船用阀门厂 一种铝合金船用空气管自动关闭装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200205357Y1 (ko) 2000-06-15 2000-12-01 현대중공업주식회사 연료유용 공기관 기름받이

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US301538A (en) * 1884-07-08 And john fawcett
GB191309292A (en) * 1913-04-21 1914-04-16 Mechan & Sons Ltd Improvements in or connected with Ventilators for Ships and the like.
US1694790A (en) * 1924-09-10 1928-12-11 Fred N Nelson Engine housing
GB253696A (en) * 1925-05-20 1926-06-24 Robert Ellis Thomas Improvements in or relating to ventilating fittings, for tanks or compartments, and in the construction and arrangement of valves therefor, specially applicable to ships' tanks and compartments
US1851084A (en) * 1931-05-01 1932-03-29 Brown Martin Wilcox Inverted vent check valve
DE2256144A1 (de) * 1972-11-16 1974-06-06 Winel Machinefab Handel Luefterkopf, insbesondere fuer luftrohre von schiffstanks
US3858603A (en) * 1973-02-08 1975-01-07 Josef Lenz Air vent head
US4999015A (en) * 1988-05-27 1991-03-12 Demaris Elbert E High speed rotational dispersion device using short shear path
US6085771A (en) * 1998-10-29 2000-07-11 Eaton Corporation Two-stage fuel tank vapor recovery vent valve and method of making same
CN100506641C (zh) * 2006-09-27 2009-07-01 马卫泽 船用空气管头
KR100852524B1 (ko) * 2007-05-09 2008-08-14 대우조선해양 주식회사 개구공이 하향된 공기관의 자동 폐쇄 장치
CN201633915U (zh) * 2009-12-14 2010-11-17 陈海清 焊接式空气管头
CN201614011U (zh) * 2010-03-12 2010-10-27 常州市汇丰船舶附件制造有限公司 船用空气管头
NL2010510C2 (en) * 2013-03-22 2014-09-24 Winteb Beheer B V Air pipe head.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200205357Y1 (ko) 2000-06-15 2000-12-01 현대중공업주식회사 연료유용 공기관 기름받이

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014020276A8 (pt) 2017-07-11
BR112014020276A2 (ko) 2017-06-20
EP2628676A1 (en) 2013-08-21
CN104271442A (zh) 2015-01-07
KR20140138171A (ko) 2014-12-03
WO2013120987A1 (en) 2013-08-22
US20150013779A1 (en) 2015-01-15
EP2628676B1 (en) 2014-06-11
AU2013220380A1 (en) 2014-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101642210B1 (ko) 에어 벤트 헤드
JP5604736B2 (ja) 船舶の摩擦抵抗低減装置
AU2012285524B2 (en) Hydrodynamic duct of flow management at the bow of a vessel
CN105309344B (zh) 一种船式可自平衡潜浮网箱
JP6697786B2 (ja) 船舶の前側部の設計
JP6541575B2 (ja) 水流偏向用流体力学的船首フィン配置を有する船
KR20150048167A (ko) 선박의 계류 방법 및 그 방법을 성취하기 위한 장치
KR101784843B1 (ko) 선박용 에어밴트
CN104058194A (zh) 空气管头和对罐进行排放或者允许液体流出的方法
NL2014763B1 (en) A vessel provided with a moon pool.
CN107458551A (zh) 多重浮力平稳航行或停泊船体
KR101739571B1 (ko) 선박의 탱크용 에어벤트
US20150144049A1 (en) Buoyant, Variably Buoyant and Non-Buoyant Foil Structures for Marine Vessels and Watercraft
KR200479435Y1 (ko) 잠수함의 상부 케이싱 내부의 충/배수 조절장치
WO2005105568A1 (ja) 簡易マリーナ装置及び船舶の管理方法
KR101085184B1 (ko) 트롤 어구
RU2330777C2 (ru) Судоподъемный понтон
KR20080005277U (ko) 공기관의 자동 폐쇄 장치의 개폐 구조
CN206012910U (zh) 多重浮力平稳航行或停泊船体
CN205311829U (zh) 一种安全性高的充气船
KR101524816B1 (ko) 선박 접안 장치
CN105083490A (zh) 船舶隔波平稳航行或停泊装置
CN206466119U (zh) 一种防止气泡进入螺旋桨流场的避控装置
CN204753490U (zh) 一种移动式混凝土箱型防波堤
CN115556899A (zh) 波浪中船模破舱进水测量与控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200120

Year of fee payment: 4