KR20210013627A - 평형수 시스템을 포함하는 하이브리드 선박 - Google Patents

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KR20210013627A
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카이오 폼페이아
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보스 프로제토 지 잉지니하리아 리미타드
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Abstract

본 발명은 운전자의 결정에 따라, 선실(102)의 위치가 상승에서 잠수로 또는 그 반대로 수직으로 변경되는 밸러스트 시스템을 갖는 하이브리드 선박에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 적어도 하나의 선실(102) 및 적어도 하나의 메인 평형수 탱크(101)를 포함하는 평형수 시스템을 가지며, 탱크(101)가 수면 위로 CAB(102)에 직접 또는 부분적으로 연결되는 것을 설명한다.

Description

평형수 시스템을 포함하는 하이브리드 선박
본 발명은 특히 선박, 보다 정확하게는 반 잠수 선박 및 이들의 평형수(ballast water) 탱크 시스템과 관련된 해상 운송 분야에 포함된다.
바다, 호수 또는 강을 통해 수상 운송은 상품, 화물 및/또는 단거리 또는 장거리 여행을 하는 승객을 운송하여 레저 서비스 또는 전문화된 직업을 제공한다. 수중 환경에서 정적 및 동적 안정성을 보장하기 위해 일부 선박은 화물없이 항해할 때 저장 탱크에 물(평형수)을 저장하는 것이 필요하다. 이 사실은 운송 수단의 기동을 위한 최소 평형 조건을 보장하는 것을 목표로 하며 그러한 탱크가 선박들의 하부에 있는 것이 일반적이다.
상업용 선박들에서 평형수는 화물 하역으로 인한 중량 손실을 보상하기 위해 추가 중량으로 사용되는데, 그 구조가 상당히 가벼우며 물밖으로 상당한 쌍의 선체로 운항하면 안정성이 떨어지고 파도 이동과 강풍이라는 외부 조건으로 밀착 및 튀어나올 수 있기 때문이다. 평형수 포집은 일반적으로 펌프, 파이프 및 밸브를 사용하여 항구 지역에서 일어나므로 배에 안전하게 새로운 하중의 하역 및 적재 작업을 할 수 있다.
연구에 따르면 하중이 제거될 때 선체의 구조적 일체성을 보장하고 선박의 길이방향 경사(trim)을 제어하며 선체를 충분히 잠수하여 방향타와 프로펠러가 효율적으로 작동하도록 밸러스트(ballast)가 필요하다는 것을 보여준다.
승선 또는 하선 장소에서 충진되는 평형수 시스템들은 다양한 유형의 선박들에서 널리 사용된다.
상업용 선박들은 승객, 물품 또는 자재를 운반하기 위한 하나 이상의 컨베스(convese)가 있는 대형 선박으로, 항구 지역으로 배출될 때 안정을 유지하기 위해 평형수를 사용한다. 그 특성 중 하나는 바다 위에 안정된 시간을 유지하기 위해 무게 균형을 적절하게 유지하는 것이다.
해저 관측 차량은 일반적으로 해양 석유 활동, 과학 연구, 해양 관측 또는 심지어 수중 고고학에 맞춰져 있으며, 수중 관광과 관련된 레저 및 활동에도 사용될 수 있다. 그들은 민간 또는 군사 유형이 될 수 있으며 잠수에 필요한 무게를 제어하기 위해 평형수를 사용한다. 선박과 달리 잠수함은 여정의 시작부터 바다 관측 장소까지 전시간 수중 관측 부스에 남아있다.
또한 자체 무게를 밸러스트로 사용하고 관광, 수중 검사 또는 군사적 용도를 목적으로 수중 관찰과 같은 활동을 위해 일반적으로 사용되는 반 잠수정들도 있다. 이러한 운송 수단들은 항구 지역과 관측 장소 사이를 이동하는 동안 부분적으로 잠긴 상태로 남아있어, 변위에 대한 더 큰 항력이 생성된다. 또한 고정식 밸러스트는 선박의 무게를 크게 증가시켜 육상에서의 이동성을 감소시킨다.
선박은 화물 및 승객이 있더라도 최대 흘수 상황에서 선체로 대체되는 물보다 무게가 덜 나가도록 설계된다. 선체에 파열을 일으키는 어떤 일이 발생하는 경우 물 유입구는 선박이 가라 앉도록 하여 선박의 지지력을 감소시킨다. 잠수함은 잠수함의 상당 부분을 차지하는 저장소인 밸러스트 탱크를 채우거나 비워서 부력을 수정할 수 있다. 잠수함이 수면에 있을 때, 다른 선박에서도, 양(positive)의 부력을 가진다. 수면에 있을 때 밸러스트 탱크는 비어 있다(물이 없고, 공기만 포함). 잠수하기 위해 밸브를 열어 밸러스트 탱크 상단에서 공기가 나오게 하며, 해수가 탱크 하부에 있는 개구부를 통해 배가 되도록 한다. 물이 탱크로 들어오면 잠수함은 더 무거워진다(물 1m3의 무게는 공기의 1m3보다 840배 더 무겁다). 부력은 음이 되고 잠수함은 가라 앉는다, 즉, 잠수한다(Avancini, M. "Why ships float and submarines sink", UFRGS, 2003).
밸러스트 탱크안 물의 양은 항상 미리 계산되어 원하는 수심을 정확하게 얻을 수 있다. 수중 관광의 일반적인 선박은 물 탱크가 필요없이 작동하게 된다, 왜냐하면 그들은 반 잠수 상태를 유지하는 자체 무게를 가지고 있기 때문이다. 결과적으로 더 큰 무게와 항력으로 인해 항해 속도가 느려지고 자율성이 감소하며 연료 소비가 증가한다. 현재 기술로는 평형수 탱크를 제공할 때, 일반적으로 수면 아래에 있다.
관찰의 수중 관광은 점점 더 많은 가입자를 얻고 있는 양상이다. 그것은 과학적 연구의 필요성, 해양의 부에서 비롯되었으며 배의 난파는 해양 탐험을 하는데 있어서 전 세계 관광객들의 호기심을 자극하기 시작했다. 수중 관광선 건조에 사용되는 일반적인 기술은 다양하다.
문헌 BR 1 1 2013 026983 9는 하부 해저 앵커와 상부 부유 구조물 사이에 고정된 상향식 튜브 섹션(bottom-up tube section), 및 하부 상승 튜브 섹션(bottom ascending tube section)과 표면 위 또는 표면 근처 선박 사이에서 연장되는 상부 상향 튜브 섹션(superior upward tube section)을 포함하는 하이브리드 상승 튜브 (hybrid ascending tube)시스템을 개시한다. 하부 상승 튜브 섹션은 연장된 브래킷(bracket) 및 연장된 브래킷에 인접하게 고정되고 연장되는 하나 이상의 복합 유체 도관들을 포함한다.
문헌 BR 1 1 2014 016806 7은 다음을 포함하는 수상 운송 수단을 설명한다: 다수의 승객을 수용하는 갑판; 수선(water line) 위 갑판의 일부를 견디도록 배치된 선체; 및 수선 아래로 연장되고 수중 관측 모드로 구성되었을 때 갑판과 관련하여 안전한 관측 곤돌라를 포함하며, 관측 곤돌라는: 투명한 바닥; 다수의 승객을 수용하기 위한 좌석; 좌석 위의 열린 공간을 포함하는 더 높은 부분 - 열린 공간은 곤돌라 위의 데크를 통해 연장되어 주변에 노출되는 좌석의 적어도 50% 이상과 겹친다-; 수선 아래에 복수의 승객들을 수용하기 위한 복수의 투명한 벽들을 포함한다.
또한, US 5,988,088은 수중 관찰실을 구비한 투어를 위한 복수의 변위체들이 그들 사이의 고정된 거리에 비례하고 평행한 수중 관광선에 대해 설명하고 있으며, 여기서 부유하는 공동들의 몸체들은 각각의 변위체들 외부에 비례한다.
US 2003/164132 문헌에는 부유체, 특히 수평 그리드 형태의 강성 지지 구조를 갖는 수중 터널의 수송체로서, 직사각형 개방 공간, 특히 탱크, 부유체, 밸러스트(ballast) 본체, 저장 챔버 등으로 사용될 수 있는 중공체가 안전한 그리드의 정사각형에 관한 내용이 기재되어 있다.
US 4,087,980 문헌에는 사람들이 과학적 또는 레크리에이션 관점에서 수중 상태와 해저를 관찰할 수 있는 유연한 재료로 만들어진 구형의 해저 공기 챔버가 공개되어 있다.
그리고 CN 101229842 문서는 분리 가능한 다기능 다이빙 및 관광 요트를 보여준다. 물속의 요트 하부에는 상승 및 하강의 수중 관찰 부스가 있고; 수중 관찰 부스 양단에는 공기 순환 튜브가 설치되어 있으며; 공기 순환 튜브의 중간에는 상승 및 하강이 제공되고; 수중 관찰 부스의 둘레에는 상승 및 하강 포지셔닝 로드를 통해 수중 투어 선실과 전체적으로 통합되는 그물형 다이빙 실이 제공되고; 수중 관찰 부스는 요트의 승강 장치에 매달려 있다.
이러한 점을 고려하여, 수중 관찰선들 및 밸러스트 시스템들의 범위에서 다양한 구조를 관찰할 수 있다. 그러나 대안들은 선체의 유리(또는 투명 물질) 경계(vigil) 또는 물에 잠긴 선실을 통해 관찰하는 선박으로만 제한된다. 두 경우 모두 평형수 탱크가 없거나 존재하는 경우 수면 아래에 있다.
따라서, 후술하는 바와 같이 기술적 차이들, 경제적 이점들, 안전성 및 신뢰성을 결합한 본 발명에서 제시된 것과 상응하는 선행 기술의 해법은 없다.
본 발명의 목적은 운전자의 결정에 따라 선실 잠수를 허용하고 적어도 하나의 선실 및 적어도 하나의 평형수 탱크(ballast water tank)를 포함하는 하이브리드 선박이다.
본 발명의 또 다른 목적은 효율적인 작동을 보장하는 전술한 선박용 평형수 시스템(ballast water system)이다.
본 발명은 평형수 탱크를 전체적으로 또는 부분적으로 수면 위에 위치시킴으로써 이러한 목적 및 다른 목적을 달성한다.
또한, 본 발명은 운전자에 의해 선실의 위치가 수직으로 상승에서 잠수로 또는 그 반대로 변경되는 하이브리드 선박에 의해 이러한 목적 및 다른 목적을 달성한다.
본 발명은 다음의 도면들에 기초하여 더 상세하고 명료하게 설명될 것이다.
도 1은 선실 및 비어있는 메인 평형수 탱크를 포함하는 제1의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 2는 선실 및 평형수로 부분적으로 채워진 메인 탱크를 포함하는 제1의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 3은 선실 및 평형수로 완전히 채워진 메인 탱크를 포함하고, 선실이 수선 아래에 잠긴 제1의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 4는 선실 및 두 개의 빈 메인 평형수 탱크들 및 기계식 아암(arm)이 부여된 이동 메커니즘(movement mechanism)을 포함하는 제2의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 5는 선실 및 평형수로 부분적으로 채워진 두 개의 메인 탱크들 및 기계식 아암이 부여된 이동 메커니즘을 포함하는 제2의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 6은 선실 및 평형수로 완전히 채워진 두 개의 메인 탱크들 및 기계식 아암이 부여된 이동 메커니즘을 포함하는 제2의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 7은 선실 및 평형수로 완전히 채워진 두 개의 메인 탱크들 및 기계식 아암이 부여된 이동 메커니즘을 포함하고 선실이 수선 아래에 잠기는 제2 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 8은 선실 위에 위치된 추가적인 빈 평형수 탱크를 포함하는 제3의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 9는 선실 위에 위치한 평형수로 부분적으로 채워진 추가 탱크를 포함하는 제3의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 10은 선실 위에 위치한 평형수로 완전히 채워진 추가 탱크를 포함하고, 선실은 수선 아래에 잠기는 제3의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 11은 빈 메인 평형수 탱크 뿐만 아니라 선실 위에 위치한 빈 추가 탱크, 및 관절형 쿼드 시스템(articulated quad system)이 부여된 모션 메커니즘(motion mechanism)을 포함하는 제4의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 12는 평형수로 부분적으로 채워진 메인 탱크뿐만 아니라 평형수로 부분적으로 채워진 선실 위에 위치한 추가 탱크, 및 관절형 쿼드 시스템이 부여된 모션 메커니즘을 포함하는 제4의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 13은 평형수로 완전히 채워진 메인 탱크뿐만 아니라 평형수로 완전히 채워진 선실 위에 위치한 추가 탱크, 및 관절형 쿼드 시스템이 부여된 모션 메커니즘을 포함하고, 선실이 잠기는 제4의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 14는 두 개의 비어 있는 메인 평형수 탱크들뿐만 아니라 선실 위에 위치한 비어있는 추가 탱크 및 기어가 장착된 모션 메커니즘을 포함하는 바람직한 제5의 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 15는 평형수로 완전히 채워진 두 개의 메인 탱크들뿐만 아니라 고정 평형수로 부분적으로 채워진 선실 위에 위치한 추가 탱크 및 기어가 장착된 모션 메커니즘을 포함하며, 선실이 잠겨 있는 바람직한 제5 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 16은 평형수로 완전히 채워진 두 개의 메인 탱크들뿐만 아니라 고정 평형수로 완전히 채워진 선실 위에 위치한 추가 탱크 및 기어가 장착된 모션 메커니즘을 포함하며, 선실이 잠겨 있는 바람직한 제5 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 17은 두 개의 빈 메인 평형수 탱크들뿐만 아니라 선실 위에 위치하는 추가의 빈 평형수 탱크 및 유압 시스템이 장착된 모션 메커니즘을 포함하는 제6의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 18은 평형수로 완전히 채워진 두 개의 메인 탱크들뿐만 아니라 평형수로 부분적으로 채워진 선실 위에 위치한 추가 탱크 및 유압 시스템이 장착된 모션 메커니즘을 포함하며, 선실이 부분적으로 잠긴 제6의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 19는 두 개의 빈 메인 평형수 탱크들뿐만 아니라 평형수로 부분적으로 채워진 선실 위에 위치된 추가 탱크 및 전동식 시스템이 장착된 모션 메커니즘을 포함하는 제7의 바람직한 일 실시예의 예시적인 구성을 도시하며;
도 20은 선실과 선체 사이에 메커니즘이 없는 실행 가능한 프로젝트의 3D 모델 구성을 보여주며;
도 21은 선실과 선체 사이의 이동 메커니즘을 사용하여 실행 가능한 프로젝트의 3D 모델 구성을 보여준다.
보다 민첩하고 역동적인 잠수함 관측 운송 수단을 찾기 위해, 이 특허 출원의 출원인은 관광 목적, 레저, 환경 모니터링, 수중 검사 및 수중 산업의 기타 응용 분야에 이상적인 수면 위에 탱크들(101, 104)을 위치시킬 수 있게 하는, 평형수 시스템을 갖춘 혁신적인 하이브리드 선박을 개발했다.
수면 위에 밸러스트가 있는 탱크(101, 104)는 물이 가득 차 있을 때 수중 관측을 가능하게 하여 선실(102)의 잠수함의 추력을 보상하고, 관측 장소의 물을 사용하여 선박의 무게를 증가시킬 수 있다. 다른 한편으로, 항행 모드에 있을 때 수면 위에 있는 밸러스트가 있는 탱크(101, 104)는 비어있어 선박의 무게를 줄이고 결과적으로 흘수선을 감소시킨다. 이것은 선박이 잠수 추력을 극복하기 위해 자체 밸러스트가 필요하지 않기 때문에 상술한 기술의 장점으로서, 소형 선박인 경우 기존 트레일러에서 육상 운송을 허용하는 것 외에도 더 가볍고 민첩하며 더 경제적이고 안전하게 한다.
동일한 부피의 잠수된 선실을 가진 다른 선박들은 본 발명의 하이브리드 선박의 중량과 동등하거나 더 적은 중량을 갖는, 수중 관찰을 허용하는 것으로 당 업계에 알려져 있지 않다.
반대로, 담겨진 부피로 등가인 모든 선박들은 훨씬 더 높은 중량을 가지고 있어, 항해시 이동시 훨씬 더 많은 연료를 소비할 뿐만 아니라 민첩성이 떨어지고 특별한 육로 운송이 필요하다(높은 비용을 의미함).
또한 본 발명은 사용자들에게 더 큰 편안함과 다양한 시각적 인식들을 제공하도록 설계된 시스템이다. 이외에도 이 시스템은 선박들에 대한 상당한 유연한 셋팅을 허용한다.
본 발명의 하이브리드 선박의 개념은 그 선실이 사용자가 원하는 대로 수중 환경 외부와 내부에 있는 것을 관찰할 수 있도록 한다는 사실에서 비롯된다. 다시 말해서, 선실(102)은 수면에서 수직으로 위 또는 아래로 조종될 수 있으며, 운전자의 재량에 따라 떠오르는 위치에서 잠수(수중 관찰을 위해)로 또는 그 반대로 변경될 수 있다.
선실(102)의 이러한 다양성은 수상 운송 시장의 돌파구를 나타내며, 혁신은 항해중 더 나은 유체 역학으로 인한 구조적 노력의 감소 외에 더 나은 에너지 효율, 더 큰 다양성을 달성하기 위한 기술적 조건들을 결합한 연구들과 조사들의 결과이다.
바람직하게는, 선박의 이동은 출발지에서 관찰 지점까지 수면 위에 선실(102)을 두고 항행 모드에서 수행된다. 일단 목적지 위치에 도달하면, 선박 운전자는 선실(102)의 위치를 관찰 모드로 변경하여 잠수하고 수중 관찰을 할 수 있게 한다. 차이점은 수중에서 밸러스트 탱크를 사용하는 경우 선박이 가질 수 있는 과도한 무게를 제거하면서 이 조건에서만 선실(102)의 잠수를 허용하기 위해 관찰 장소 자체의 물을 사용하는 것이다.
본 발명의 장점 중 하나는 선박이 항행 모드에 있는 동안 선박에 있는 관찰 부스가 수면 위에 남아 있다는 것이다. 이는 선박의 구조체에 대한 노력을 줄이는 것 외에도 오랜 이동 기간에 사용자에게 더 큰 안전을 제공하는 수단이다.
본 발명의 장점은 평형수 탱크(101, 104)를 수면 위에 전체적으로 또는 부분적으로 전략적 위치선정에 기인하는 바, 이는 고정된 밸러스트가 없어서 이동, 육상 운송 및 선박관리에 도움이 될 뿐만 아니라 항해중 항력 감소에 이익을 볼 수 있기 때문에 선박의 효율성과 민첩성을 향상시킨다.
본 발명에서 취급된 선박들은 항행 모드 또는 관찰 모드로 항해할 수 있고, 관절형 또는 비관절형, 일체형이거나 동일한 구조가 아니게 이루어질 수 있으며, 한 명 이상의 사람이 내부에 있는, 하나 이상의 관찰 선실(102), 하나 이상의 부유 선체, 하나 이상의 평형수의 탱크(101, 104)를 포함한다. 그것의 건조는 선박용 강철, 알루미늄 또는 복합 재료, 금속 구조 또는 건조 재료 자체로부터, 또는 주제의 기술자와 유사하게 수행될 수 있다. 동력화는 전력, 화석 연료(예: 가솔린, 디젤 또는 천연 가스) 또는 재생 에너지(예: 바이오 디젤 또는 메탄올)에 의해 구동되는 하나 이상의 선외, 중앙 또는 하이드로제트(hydrojet) 엔진을 통해 이루어질 수 있다.
항행 모드에 있을 때, 관찰 선실(102)은 닫히거나 열릴 수 있으며 에어컨이 있는 환경을 가질 수 있으며; 관찰 모드에서는 관찰 선실이 닫힌다. 수중 관찰 창들은 적층된 유리, 폴리카보네이트 또는 아크릴로 만들어지며, 노출 표면의 형상 및 범위 그리고 원하는 물기둥 압력에 따라 치수가 지정된다.
평형수의 탱크(101, 104)와 관련하여, 본 발명의 시스템은 관찰 모드 동안 수면 위에 전체 또는 일부분이 위치하도록 설계되었으며, 선실의 수준을 변경하기 위해 시스템이 위치되는 수상 환경의 물을 사용한다.
수천 년 동안 통합된 해상 문화는 평형수 탱크를 선박들의 잠수 추력을 위한 보상 수단으로 무게가 아닌 선박 안정화 구조로 항상 해석했다는 점에 주목할 가치가 있다. 순수하고 단순한 안정화 관점에서 밸러스트 탱크를 수면 위에 배치하는 것은 선박에 부착할 가능성이 크게 증가하기 때문에 카운터싱크(countersink)가 될 수 있다. 또한, 선실에 의해 변위되는 물의 양은 밸러스트에 포함된 체적에 의해 무효화될 수 있기 때문에, 즉 밸러스트에 추가되는 추력은 제로일 것이기 때문에, 수면 아래의 평형수 탱크만으로 선실 잠수의 추력을 보상할 수 없다. 수중 밸러스트 탱크에 자체 무게가 추가되어 잠수 추력을 극복하는 선박들이 있다. 이것이 재래식 잠수함이 하는 것이다. 따라서 평행수 탱크를 잠수 효과에 무해한 수준으로 수면 아래로 유지하는 것은 불필요하게 더 크고, 더 무겁고, 덜 민첩하며 더 비싼 선박을 의미한다.
본 발명의 실시예들에서, 밸러스트 탱크의 위치를 수면 위로 잡아서 생기는 불안정성은 예를 들어 쌍동선(catamaran) 형식의 사용과 같은 증가된 중량을 필요로하지 않고 정역학적인 안정성을 증가시키는 일반적인 설계 방법들에 의해 보상된다.
바람직한 일 실시예에서, 본 발명은 적어도 하나의 선실(102) 및 적어도 하나의 평형수 탱크(101)를 포함하는 시스템을 나타내며, 여기서 상기 탱크(101)는 선실(102)에 직접 연결되어 있고, 수면 위에 전체적으로 또는 부분적으로, 수면에 대해 수직 방향으로 선실(102)을 이동할 수 있게 한다.
선실(102)은 바람직하게는 내부에 적어도 한 명의 승객을 포함하기에 충분한 크기를 갖는다. 적어도 하나의 평형수 탱크(101)를 채우거나 비우면 선실(102)이 수면에 대해 수직으로 이동하여 사용자(들)가 수중 환경을 관찰할 수 있게 한다.
도 1, 2 및 3은 시동이 걸리면 적어도 하나의 메인 평형수 탱크(101)를 채우는 적어도 하나의 워터 펌프(105)를 추가로 포함하는 본 발명의 제1 바람직한 일 실시예를 도시한다. 평형수 탱크(101)를 채우면 전체 선박의 중량이 증가하게 되어 선박이 수직으로 아래 방향으로 이동하게 되어, 수중 관찰을 하고자 하는 경우 수면에 대한 상대적인 높이에 도달할 때까지 잠수하게 한다.
도 4, 5, 6 및 7은 선실(102), 두 개의 메인 평형수 탱크들(101) 및 바람직하게는 기계식 아암(103)인 이동 메커니즘을 포함하는 본 발명의 제2 바람직한 일 실시예를 도시한다. 상기 아암(103)은 적어도 하나의 평형수 탱크(101)에 차례로 직접 연결되는 선박의 선체에 선실(102)을 연결한다. 선택적으로, 본 실시예는 보트의 임의의 위치에 위치한 하나의 평형수 탱크(101)만이 있는 것도 있다.
탱크들(101)은 펌프 또는 중력 및 밸브 조작에 의해 물로 채워질 수 있다. 필요한 최소 평형수의 양은 그 무게가 객실 잠수 추력을 보상하도록 계산된다.
기계적으로 작동될 때 아암(103)은 선실(102)을 수직 아래 방향으로 이동시켜서 바다속 환경을 관찰하기 원하는 수면에 대한 상대적인 높이에 도달할 때까지 잠수하게 한다.
도 8, 9 및 10에 의해 예시된 본 발명의 제3 바람직한 일 실시예에서, 선실(102) 위에 위치하여 선실과 함께 이동하는 추가 평형수 탱크(104) 및 두 개의 다른 밸러스트 메인 탱크들(101)이 있다. 이 실시예에서, 선실(102)의 이동을 촉진하기 위해 시동될 수 있는 이동 메커니즘인 기계식 아암(103)도 있다. 기계식 아암(103)을 작동시키거나 또는 메인 평형수 탱크(101)없이 선실(102)의 추력에 있는 충분한 중량을 갖는 선실(102) 위 하나의 평형수 탱크(104)만 존재하는 것도 가능하다.
도 11, 12 및 13은 선실(102) 위에 위치한 추가 평형수 탱크(104) 및 선체 내부에 다른 메인 평형수 탱크(101)을 포함하는 본 발명의 제4 바람직한 일 실시예를 도시한다. 이 선박은 이동 메커니즘, 바람직하게는 수면에 대해 선실(102)을 위 또는 아래로 이동시키는 것을 돕는 유압 시스템(105)에 의해 구동되는 관절형 쿼드 시스템이 부여된 기계식 아암(103)을 제공한다. 선체 내부에 단 하나의 평형수 탱크(101)가 존재하여 추가 평형수 탱크(104)를 선실(102) 위로 분배하는 것도 가능하다.
도 14, 15 및 16은 두개의 각각의 평형수 메인 탱크들(101)에 연결된 이동 메커니즘, 바람직하게는 기어 및 턴스타일(turnstiles)로 구성된 기계식 아암(103)을 포함하는 본 발명의 제5 바람직한 일 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 함께 이동하는 선실(102) 위에 위치한 추가 평형수 탱크(104)를 관찰하는 것도 가능하다. 상기 탱크들(101 및 104)은 서로 독립적으로 또는 공동으로 평형수로 채워질 수 있다.
도 17 및 18에 의해 도시된 본 발명의 제6 바람직한 일 실시예에서, 추가 평형수 탱크(104)가 선실(102) 위에 있고, 선실(102)의 핸들링을 돕는, 피스톤(105)을 포함하는 유압 시스템에 의해 구동되는, 이동 메카니즘, 바람직하게는 기계적 관절식 아암(103)에 연결된 두 개의 다른 메인 평형수 탱크(101)가 있다.
도 19는 본 발명의 제7 바람직한 일 실시예를 도시한다. 선실(102) 위에 위치된 추가 평형수 탱크(104) 및 선실(102)의 이동을 돕는, 볼트 및 너트(또는 피니언 및 랙)를 포함하는 전동 시스템에 의해 구동되는 이동 메커니즘, 바람직하게는 기계식 관절형 아암(103)에 각각 연결된 평형수의 두 개의 다른 메인 탱크(101)가 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들 중 두 개의 실예로서, 두 개의 실행 가능한 프로젝트의 3D 모델이 제시된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예의 예를 설명하였으며, 본 발명의 범위는 가능한 등가물을 포함하는 청구항들의 내용에 의해서만 제한되는, 설명된 발명 개념의 다른 가능한 변형예들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
101 메인 평형수 탱크(main tank of ballast water)
102 선실(cabin)
103 기계식 암(mechanical arm)
104 평형수 탱크(tank of ballast water)

Claims (20)

  1. 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박으로서
    a) 적어도 하나의 선실(102);
    b) 적어도 하나의 메인 평형수탱크(101)을 포함하며;
    상기 탱크(101)는 수면 위로 전체적으로 또는 부분적으로 상기 선실(102)에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  2. 제1항에 있어서,
    측면으로 배열된 두 개의 메인 평형수 탱크들(101)을 포함하는 시스템을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    선실(102) 위에 위치된 추가 평형수 탱크(104)를 포함하는 시스템을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    탱크들(101, 104)이 워터 펌프(105), 중력 또는 밸브 조작에 의해 평형수로 채워지는 것을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  5. 제4항에 있어서,
    탱크들(101, 104)을 채우는 물의 양이 그 무게 및 선실 잠수(102)의 추력에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    탱크들(101, 104)이 서로 독립적으로 또는 공동으로 평형수로 채워지는 것을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  7. 제6항에 있어서,
    선실(102)이 항행 모드 및/또는 관찰에 있을 때 탱크들(101, 104)이 채워지는 것을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  8. 제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 시스템은 기계적 암(103)이 부여된 적어도 하나의 이동 메카니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  9. 제8항에 있어서,
    선실(102)을 선박의 선체에 연결하는 기계식 아암(103)을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  10. 제8항에 있어서, 기계적 암(103)이 선실을 적어도 하나의 평형수 탱크에 연결하는 것을 특징으로 하는 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
    제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기계적 암(103)이 관절형 쿼드 시스템, 기어, 유압 시스템 및 전기 시스템 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  11. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    선실(102)을 수면에 대해 수직으로 이동시키는 기계식 아암(103)을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  12. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    빈 평형수 탱크들(101, 104)을 가지고 항해하는 것을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  13. 제13항에 있어서,
    변위는 선실(102)이 수면 위에 있는 채로 수행되는 것을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  14. 제14항에 있어서,
    선실(102)이 공기 정화되는 것을 특징으로 하는, 평형수 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  15. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    선실(102)은 적어도 하나의 수중 관찰 창문을 인식하는 것을 특징으로 하는, 밸러스트 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  16. 제16항에 있어서,
    창문은 적층된 유리, 폴리카보네이트 또는 아크릴 중에서 선택된 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 밸러스트 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  17. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    선박용 강철, 알루미늄 또는 복합재료, 금속 구조 또는 건조 재료로부터 선택된 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 밸러스트 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  18. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    동력화는 전력, 화석 연료 또는 재생 가능 연료에 의해 작동되는 하나 이상의 선외 모터들, 중앙 또는 하이드로제트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 밸러스트 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  19. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    선실(102)이 운전자에 의해 조종되는 것을 특징으로 하는, 밸러스트 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
  20. 제20항에 있어서,
    선실(102)의 위치가 수직으로 상승에서 잠수로 또는 그 반대로 변경되는 것을 특징으로 하는, 밸러스트 시스템을 갖는 하이브리드 선박.
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