TW200808615A - Air cavity vessel - Google Patents

Description

200808615 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種船體，其包含具有船尾、船首及船 底之船叙，一空氣腔形成於船殼之船底處且包含腔室頂部 表面、前壁及最靠近船首之前部部分，空氣入口位於空 腔中。 ’、 【先前技術j

自專利NL9301476可獲知此種船體。在此公開案中， 船體被描述為具有形成於船殼之船底處之空氣腔，空氣 注入所述空氣腔巾。由缝室+之空氣層錢經船殼之水 的，擦，船體之阻力被減少，從而導致燃料節 已知船體具有僅可在平靜水域使用的 缺點。*已知賴在例如料的具錢 ， 空氣不能適當地容納於空氣中 W使用化’ 砧、重m撞，中因此’空氣腔不能很好 地運作，Μ導致船體之高 祕野 省及較不經濟之推進。 U此&物少的燃料節 【發明内容】 因此，本發明之一目的為提供— 體，所述船體具有良好的遠洋觀特種二有空氣腔之船 發明之船體而達成，本發明船體之特徵為此目=是藉由本 下部表面之波浪偏轉器，其位於空腔體包含界定 腔室頂部表面一定距離且大體上在2^2部分中且距 伸。波浪偏轉器之作用為·· i在。，之方向中自前壁延 腔且尤其是試圖通過前部部工之轉試圖通過空氣 口此波浪偏轉器 200808615 防止了波浪進入空氣腔中並將空氣擦出空氣腔的現象。 確保：當將本發明之船體用於具有不平靜表面之水有 波浪之海洋中時，空氣被保持在空氣腔中。因此，介;: 可最佳地運作。 工礼心 在本發明之-實施例中，波浪偏轉器包含滿流邊緣， 其用於在流經滿流邊緣之水中產生滿流。歸因於在流經臺 緣之水中所產生㈣流，防止切流至波浪偏㈣之下^ 表面之上且防止水進入腔室之前部部分中。在船 二 軸線之方向中，波浪偏轉器之橫截面可包含大致盒$ 狀。瑞流邊緣可為在波浪偏轉器之自由侧上所個 湍流產生部件之邊緣。 夕们 在本發明之船體之-實施例中，波浪偏轉器包含在 用時與水翻之水側’且其巾水顺线腔之下部表面 間的距離在0.5 m與1.5 m之間且較佳為丨m。前壁可包人 f腔室頂部表面量測且在垂直於腔室頂部表面之方向中二 同度H1’且波浪偏轉器可包含在垂直於腔室頂部表面之方 向中量測的厚度H2，其實質上為m之〇 2 __ 〇 5倍 為m之0.25 — 0.4倍。高度m可在2_4m之間^ 佳為3m，且厚度H2可在0,5n^15m之間、較佳為 在本發明之船體之-實施例中，波浪偏轉器包含第〜 政緣及第二邊緣，其分別自距船首第—距離m之 點延伸至距船首第二距離D2之第—點及第二點，料、 =距離D2大於第-距離m。波浪偏轉器之此特定 其防止波浪進人空氣腔且尤其是前部部分之能力有正面^ 200808615 響邊ί:ί緣二邊緣可實質上以直線延伸，以使得第 乙緣及弟—达緣之方向相對於彼此成5。與45。 °第—邊緣及第二邊緣可自共同頂點i伸Ϊ 、真緣=曲=頂點之區域中延伸，以使得第—邊緣及第二 D1 (Parabolic circle) 0 f 〇2L<D2 T^—距離M可與船體長度L形成對應於： U.2LSD2 —Dlg6L 的關係。 士 本t Θ之船體之―實施例中，波浪偏轉器包含用於 目、、；腔室頂部表面移動波浪偏轉器之移位構件。因此； 可將波浪偏轉器之定位調㈣適應 丄 :==，可連接至用於控制二= 質上垂吉a ’ 一 #位構件可經配置以使波浪偏轉器在實 二二；腔室頂部表面之方向巾移錢/或使波浪轉 益在貫質上沿腔室了M部表面之方向中移^ 知 在本發明之船體之一實施例中，腔室 水平之前_船尾延伸且實質上平彳ΐ於水平方 2室柯幼騎水平方_.5。與25。之間、較 將^二表面部分。腔室頂部表面之此特定形式對 :::在空氣腔中、尤其是保持在前部部分中之能力 μii發明之船體之另—實施财，船體包含排放氣體 播杜^構件，排放氣體產生驅動構件包含用於將由驅動 構件產生之排放氣體輸送至空氣腔中的第-氣體出口。藉 200808615 由將來自驅動構件之排放氣體輸送至空氣腔中，排放氣體 將通過海水。因此，排放氣體經受清洗過程。此清洗過程 通常被稱為洗滌（scrubbing)。此實施例使得使用者能滿足 嚴格的環境法規（environmental regulations )。驅動構件可 包含.用於將排放氣體排放至空氣腔外的第二氣體出口； 及用於控制排放氣體通過第一出口及第二出口之排放的第 =控制系統。因此，船體之使用者可選擇是將排放氣體輸

，至二氣腔内以達成洗蘇效果，還是將排放氣體排放至空 氣腔外，例如排放至大氣中。當船體在不允許通過海水排 出排玫氣體的某些地方（例如，在海港内）時，此是有利 的〇 ^藉由提供空氣移除構件給空氣腔船體，可快速地將空 氣自空氣腔移除。透過如此處理，船體與水之間的摩擦增 力此對具有船體腔室之船體的制動距離有正面效應。 【實施方式】 ^圖1a及圖lb展示根據本發明之船體1之實施例。船 1包含船殼2、船底3、船首7、船尾5及縱向軸線20。 縱向轴線20在水平方向中延伸。船體之橫向方向是以箭頭 =心示。空氣腔6形成於船殼2之船底3處。空氣腔6包 έ月工至頂部表面27、前壁28及前部部分1〇。前部部分1〇 立彝近船首7。連接空氣入口 8之空氣供應構件35位於前 f 4分10中以提供空氣給空氣腔6。波浪偏轉器9位於空 乳腔6之前部部分1〇中且距腔室頂部表面27 一定距離。 、'偏I器9具有連接侧’波浪偏轉器9藉由連接侧而連 200808615 接至前壁28。波浪偏轉器9在船尾5之方向中自前部部分 10延伸至波浪偏轉器9之自由侧14,所述自由侧自由地在 空氣腔6中延伸。 波浪偏轉器9具有盒子狀的橫截面。波浪偏轉器9之 湍流邊緣29在使用時流經湍流邊緣29之水中產生湍流。 波浪偏轉器9的一個側面形成空氣腔6之下部表面12且另 一侧面形成波浪偏轉器9之水侧11。波浪偏轉器9具有在 垂直於腔室頂部表面27之方向中量測的厚度H2。波浪偏 轉器9之自由侧14具有第一邊緣15及相對的第二邊緣 16，邊緣15及16自共同頂點17延伸至第一點18及第二 點19。共同頂點17位於距船首7第一距離D1處，且第一 點18及第二點19位於距船首7第二距離D2處。船體長 度以L指示。L可在100公尺與300公尺之間。船體之寬 度可在20公尺與50公尺之間且高度可在15公尺與30公 尺之間。第一邊緣15及第二邊緣16自共同頂點17延伸且 在共同頂點17之區域中延伸，以使得邊緣15及16彎曲且 為拋物曲線之部分。自此，邊緣15及16各自以實質上之 直線進一步延伸，其中邊緣15及16之所述直線相對於彼 此成25°之角α。第一點18及第二點19與船底3之船底邊 緣24相交。 前壁28具有實質上3公尺之高度Η1，其是自腔室頂 部表面27加以量測且在垂直於腔室頂部表面27之方向 中。腔室頂部表面27自頂部腔室水平33延伸至底部腔室 水平34且包含第一表面部分30、第二表面部分31及第三 200808615 f面部分32。第—表面部分30自前側28向船尾5延伸且 之H水平第二表面部分31相對於水平方向成1.5。 β自弟一表面部分30向船尾5延伸。第二表 分如對於水平方域7。之Ρ26第二表面部；^= 尾5^。^2亦可在4。與1〇。之間。 ⑽ Μ Ϊϋ更ί含藉由致動連接45連接至螺旋紫46的排 亂組產生縣構件43。驅動構件Μ包含連接至空氣供

應f件35 H體出σ 49及將排放氣體排放入大氣Ϊ ，：氣體出口 50。驅動構件43及空氣供應構件3 藉由弟―通訊連接47及第三通訊連接48連接至第二控制 糸f 44。第二控制系統44控制是否將排放氣體排放入第 一氣體出口 49或第二氣體出口 50。經由第一氣體出口 49 輸送:之排魏體進人线供顧件35巾，线供應構件 35久达排放讀（同空氣―起）通過空氣出口 氣腔ό内。 疋八工 圖2展示具備可調整波浪偏轉器9,的圖丨之船體。波 浪偏轉器9,包含用於相對於船體1移動偏轉器9,之移位構 件23私位構件23包含第一驅動部件5〇，其相對於腔室 頂部表面27移動波浪偏轉器9,之自由側14。自由侧 可圍繞在橫向方向（圖1b之39)中延伸之樞軸38枢轉。 移位構件23藉由通訊連接仙連接至用於控制波浪偏轉器 少之定位的控制構件37。 圖3展不具備可調整波浪偏轉器9”的圖1之船體。在 此狀況下’波浪偏轉器9”可在實質上沿腔室頂部表面27 -10- 200808615 之方向中移位。共同頂點17”及第—點18”及第二點i9”充 田允制紐>良偏轉9”之可移位鉸接點。波浪偏轉器9” 可經調整，以使得連接共同τ頁點17”在縱向輛線2〇之方向 中移位’如箭頭4!所示。因此，第一距離m將被調整。 此私位疋由位於空氣腔6内之第二驅動部件53致動。如箭 頭42所示’第一邊緣15，’及第二邊緣16”可移位，以使得 角α—”被調整。此可導致對第二距離说之調整（第一點18" 及第一點19之移位）。此移位是由位於空氣腔6内之第三 驅動部件51及第四驅動部件52致動。由箭頭41及42指 示之移位可獨立或組合地進行。 圖4展示具備一個以上空氣腔1〇6的本發明之船體。 船體101包含具有船尾105、船首107及船底1〇3之船殼 102。在船叙1〇2之船底1〇3處形成有四個空氣腔I%。空 氣腔106中之每一者包含可包含上文揭露之所有特徵之波 /良偏轉态109。空氣腔106實質上彼此平行地定位且實質 上在船體101之縱向轴線120之方向中延伸。船體較佳包 含2至5個空氣腔。 如圖5所示，來自驅動構件43之廢氣經由管道48,而 通過壓載艙90、91中之水。藉由在使廢氣進入腔室中以使 腔室生效（powering)之前使來自船之柴油機之廢氣通過 壓载水，不僅達成腔室之有效填充，而且可使壓載艙中之 水經消毒，以便降低細菌活性。此外已發現，藉由使廢氣 通過壓載水，可達成對氣體之有效濕式洗滌，以便減少廢 氣中之顆粒物質（諸如煤灰）且使氣體在進入至腔室之前 200808615 冷卻。降低之溫度導致對腔室之減少的腐蝕。 熟習此項技術者應清楚，在不脫離附加之申請專利範 圍中所定義之保護範疇的情況下，本發明之實施例的許多 修改是可能的。 【圖式簡單說明】 參看附圖於實施方式中詳細論述本發明。 ' 圖la展示本發明之船體之一實施例的示意性橫截面 侧視圖。 • 圖lb展示圖1之船體的示意性仰視圖。 圖2展示具備可調整波浪偏轉器的圖1之船體的示意 性仰視圖。 圖3展示具備可調整波浪偏轉器的圖1之船體的示意 性仰視圖。 圖4展示具備一個以上空氣腔的本發明之船體之示意 性仰視圖。 圖5展示一實施例，其中廢氣在進入空氣腔中之前被 φ 饋送通過壓載艙之水。 【主要元件符號說明】 1 :船體 2 :船殼 ^ 3 :船底 5 :船尾 6 :空氣腔 7 :船首 -12- 200808615 8 :空氣入口 9:波浪偏轉器 9…·波浪偏轉器 9” ：波浪偏轉器 10 :前部部分 11 :水侧 • 12 :下部表面 14 :自由側 _ 14’ ：自由侧 15 :第一邊緣 15” ：第一邊緣 16 :第二邊緣 16” ：第二邊緣 17 :共同頂點 17” ：共同頂點 18 :第一點 φ 18” ··第一點 19 :第二點 19" ··第二點 20 :縱向軸線 23 :移位構件 24 :船底邊緣 27 :腔室頂部表面 28 :前壁/前侧 200808615 29 :湍流邊緣 30 :第一表面部分 31 :第二表面部分 32 :第三表面部分 33 :頂部腔室水平 34 :底部腔室平面 ‘ 35 :空氣供應構件 37 :控制構件 馨 38 :樞轴 40 :通訊連接 41 :箭頭 42 :箭頭 43 :排放氣體產生驅動構件 44 :第二控制系統 45 :致動連接 46 :螺旋槳 φ 47 :第二通訊連接 48 :第三通訊連接 48’ ：管道 49 :第一氣體出口 „ 50 :第二氪體出口/第一驅動部件 51 :第三驅動部件 52 :第四驅動部件 53 :第二驅動部件 -14- 200808615 90 :壓載艙 91 :壓載艙 101 :船體 102 :船殼 103 :船底 105 :船尾 106 :空氣腔 107 :船首

109 :波浪偏轉器 120 :縱向軸線 D1 :第一距離 D2 ··第二距離 H1 :高度 H2 :厚度

Claims (1)

1. 200808615 十、申請專利範圍： 1·一種船體（1)，其包含具有船尾（5)、船首（7)及 船底（3)之船殼（2)，空氣腔（6)形成於所述船殼（2) 之所述船底（3)處且包含腔室頂部表面（27)、前壁（28) 及最靠近所述船首（7)之前部部分（1〇)，且空氣入口（ 8) 位於所述空氣腔（6)内， 所述船體（1)之特徵為，

   所述船體（1)包含界定下部表面（12)之波浪偏轉器 (9)’其位於所述空氣腔（$)之所述前部部分（1〇)中， 並距所述腔室頂部表面（27) —定距離，且實質上在所述 船尾（5)之方向中自所述前壁（28)延伸。 2·如申請專利範圍第1項所述之船體’其中所述波浪 偏轉(9)包含湍流邊緣（29)，戶斤述湍流邊緣（29)用 於在流經所述湍流邊緣（29)之水中產生湍流。 3·如前述申請專利範圍中任一項之船體，其中所述波 浪偏轉器（9)在所述船體（1)之所述縱向軸線（2〇)之 方向中的橫截面實質上為盒子狀。 +如刖㈣料概圍第丨賴述之 波浪偏轉器⑼包含在❹時與水接觸之水_中戶= :=::(!5)與空氣腔(6)之所述下部表面⑽ 雕隹υ·5ιη與Um之間。 5·如七述中請專利範圍第4項所述之亦 水侧⑻與所述空氣腔⑷ ’其中所述 距離為lm。 卜表面（12)間之 -16- 200808615 a 6·如前述申請專利範圍第1項所述之船體，其中所述 刖壁（28)包含自所述腔室頂部表面（27)量測真在垂直 於所述腔室項部表面（27)之方向中的高度（Η1 )’且所 述波浪偏轉器（9)包含在垂直於所述腔室頂部表面（27) 之所述方向中量測的厚度（H2)，所述厚度（Η2)貫貝上 為Η1之〇.2〜〇·5倍。 7·如前述申請專利範圍第6項所述之船體，其中所述 厚度（Η2)實質上為Η1之0.25 - 0.4倍。 8·如前述申請專利範圍第1項所述之船體，其中所述 波浪偏轉器（9)包含第一邊緣（15)及第二邊緣（16)， 該些邊緣分別自距所述船首（7)第一距離（Dl)之共同 頂點（17)延伸至距所述船首（7)第二距離（p2)之第 一點及第二點（18、19)，其中所述第二距離（P2)大於 所述第一距離（D1)。 9·如申請專利範圍第8項所述之船體，其中所述第〜 邊緣（15)及所述第二邊緣（16)實質上以直線延伸’以 使得所述第一邊緣（15)及所述第二逄緣（16)之方向相 對於彼此成5。與45。之間之角α，且所述第一距離（D1 ) 及所述第二距離（D2)與所述船體長度（L)形成對應於： 〇·2 L $ D2 - D1 $ 〇·6 L· 之關係。 10·如申請專利範圍第9項所述之船體，其中所述第 一邊緣（15)及所述第二邊緣（16)之方向相對於彼此成 25°之角α。 、 11.如申請專利範圍第8項所述之船體，其中所述第 -17- 200808615 一邊緣（15)及所述第二邊緣（16)自所述共同頂點（17) 延伸且在鄰近於所述共同頂點（17)之區域中延伸，以使 得所述第一邊緣（15)及所述第二邊緣（16)是彎曲的且 為抛物線圓之部分。 12·如前述申請專利範圍第1項所述之船體，其中所 述波浪偏轉器（9)包含用於相對於所述腔室頂部表面（27) 移動所述波浪偏轉器（9)之移位構件（23)。

   U·如申請專利範圍第12項所述之船體，其中所述移 位構件（23)經配置以使所述波浪偏轉器（9)在實質上垂 直於所述腔室頂部表面（27)之方向中移位。、、 14·如申請專利範圍第12項所述之船體，其中所述移 ，構件（23)經配置以使自由側（14)在實質上沿所述腔 至頂部表面（27)之方向中移位。 5·如鈾述申睛專利範圍第1項所述之船體，其怵 ，室：表面（27)包含：自頂部腔室水平⑼之前： =)向所述船尾（5)延伸且實平行財平方向的第 尾及自所述第一表面部分（3〇)向所述船 t部腔室水平（34)且相對於水平方向成 /、 之間之角βΐ的第二表面部分。 过室請糊範15項所述之純，其中所 述弟^!!卩分蝴於水平方向成1.5。之師1延伸 空氣入π it，專利範圍第1項所述之船體，其中所述 中。 立於所述空氣腔（6)之所述前部部分（10) -18 - 200808615 18. 如前述申請專利範圍第1項所述之船體，其中所述 船體（1)包含排放氣體產生驅動構件（43)，所述驅動構 件（43)包含用於將由所述驅動構件（43)產生之排放氣 體輸送至所述空氣腔（6)中的第一氣體出口（49)。 19. 如申請專利範圍第18項所述之船體，其中所述驅 動構件（43)包含··用於將所述排放氣體排放至所述空氣 腔（6)外的第—氣體出口（ 5〇);及用於控制排放氣體通

   過所述第一出口（49)及所述第二出口（5〇)之排放的第 二控制糸統（44 )。 20‘如丽述申請專利範圍第1項所述之船體（1〇1)，其 中所述船體包含-個以上包含波浪偏轉器（1〇9)之空氣腔 (10^) ’且其中所述空氣腔（1G6)是實質上彼此平行地定 位且實質上在所述船體之縱向軸線（120)之方向中延伸。 21.如刚述申請專利範圍® 1項所述之船體，所述船體 包含用於推進所述船體之燃機（43)及包含水之壓載艙 载驗（、91)通過壓載水而引至所述空氣腔⑷。 24·如申睛專利範圍第21項所述之 進入所述壓載艙中之前的顆粒物質濃度相比，離= 載艙之所述錢中之難物質之濃度較低。相所祕 -19- 200808615 25.如前述申請專利範圍第1項所述之船體，其中離開 所述壓載艙之所述廢氣之溫度低於進入所述壓載艙之所述 廢氣之溫度。

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