能使海水自然循环的船舶的制作方法

1.本发明涉及能使海水自然循环的船舶，更详细地，涉及可根据液体货物的装载状态来使压载水流入，从而使海水自然循环的船舶。


背景技术：

2.一般来说，大型船舶被设计成可以装载重量很大的货物。因此，这种大型船舶在装载标准重量以下的货物或未装载货物的状态下浸没在水面的深度(吃水)会变小。但是，吃水的减少会使船舶的左右平衡状态变得不稳定，且会导致螺旋桨暴露在水面，因此会阻碍船舶的稳定航行和经济航行。
3.为此，大型船舶具有压载水处理装置，以便可根据所装载的货物的重量来调节船舶的浮力。压载水处理装置通过使海水(通常称为压载水)流入到船舶内部的压载水箱或向外部排出压载水箱内部的海水来恒定维持大型船舶的吃水。
4.现有的压载水处理装置具有需要工作人员持续或周期性地监测随时发生变化的条件的不便之处，且还存在如下不便之处，即，每当工作人员的工作条件不同时，需要根据监测结果来确定向配置在船舶内的压载水箱供给或从其排出多少量的压载水，并分别调节与压载水箱相连接的泵及阀门。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.韩国授权专利第10-1036625号。


技术实现要素：

8.技术问题
9.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可根据液体货物的装载状态来使压载水流入，从而使海水自然循环的船舶。
10.并且，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能使海水自然循环的船舶，可根据液体货物的装载状态来改变中空重物的形状或气缸的长度以控制海水流入口的开闭时机。
11.并且，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能使海水自然循环的船舶，能够以多种形态形成气缸壳体以将海水流入控制装置设置在多个位置。
12.本发明所要解决的技术问题并不限定于以上所提及的技术问题，本领域的普通技术人员可通过以下记载清楚地理解未提及的其他技术问题。
13.技术方案
14.为了解决上述技术问题，本发明的一实施例提供能使海水自然循环的船舶，上述能使海水自然循环的船舶包括：货舱，用于装载液体货物；压载水储罐，在上述货舱的周边以多层结构配置，用于储存压载水；海底阀箱，以可以使海水流入的方式形成在船体，包括海水流入口；以及海水流入控制装置，设置在上述货舱和上述压载水储罐，根据上述液体货
物的装载状态来控制上述海水流入口的开闭，根据上述海水流入口的开闭来使海水流入到上述压载水储罐或阻隔海水的流入。
15.在本发明的实施例中，上述海水流入控制装置可包括：中空重物，配置在上述货舱，根据上述液体货物的装载状态漂浮；开闭部件，配置在上述海底阀箱，用于控制上述海水流入口的开闭；以及气缸模块，连接上述中空重物与上述开闭部件，根据上述液体货物的装载状态来移动上述开闭部件。
16.在本发明的实施例中，上述气缸模块可包括：活塞及双向活塞杆，用于连接上述中空重物与上述开闭部件；以及气缸壳体，将活塞收容在内部。
17.在本发明的实施例中，上述气缸模块可包括：第一活塞及第一活塞杆，结合在上述中空重物；第二活塞及第二活塞杆，结合在上述开闭部件；以及气缸壳体，将上述第一活塞及上述第二活塞收容在内部，使由可压缩流体或不可压缩流体制成的动力传递物质介于上述第一活塞与上述第二活塞之间的空间。
18.在本发明的实施例中，上述气缸壳体可呈直线形、曲线形、弯曲形中的至少一种形态并连接在上述货舱。
19.在本发明的实施例中，上述海底阀箱配置在船体的侧面或底面，使得上述海水流入口的开口方向朝向侧方或上方，在上述气缸模块中，可以设定上述气缸壳体的形态、上述中空重物的移动方向以及上述开闭部件的移动方向中的至少一个，以使上述开闭部件根据上述海水流入口的开口方向开闭上述海水流入口。
20.在本发明的实施例中，上述海水流入控制装置可改变上述中空重物的形状及上述气缸模块的长度中的至少一个，根据上述液体货物的装载状态来控制上述海水流入口的开闭时机。
21.在本发明的实施例中，在上述海水流入控制装置中，当上述液体货物被装载到上述中空重物的上端以上时，可阻隔海水的流入，当上述液体货物被卸载到上述中空重物下端以下时，可以使海水开始流入。
22.在本发明的实施例中，上述船舶还可以包括：单方向减压止回阀，设置在已设定位置的上述压载水储罐，用于将海水排向船外；以及至少一个水密边梁，设置在上述压载水储罐的整个长度上。
23.发明的效果
24.根据本发明的实施例，本发明具有如下优点，可根据液体货物的装载状态使压载水流入，从而使海水自然循环，因此，船舶可以在适当的吃水状态下航行，而无需工作人员进行持续监测或控制，从而可以维持稳定且经济的航行。
25.并且，根据本发明的实施例，可提供一种能使海水自然循环的船舶，可根据液体货物的装载状态来改变中空重物的形状或气缸的长度以控制海水流入口的开闭时机。
26.并且，根据本发明的实施例，可提供一种能使海水自然循环的船舶，能够以多种形态形成气缸壳体以将海水流入控制装置设置在多个位置。
27.本发明的效果并不限定于上述效果，应理解为包括可从本发明的详细说明或发明要求保护范围中记载的本发明的结构推论的所有效果。
附图说明
28.图1为示出本发明一实施例的能使海水自然循环的船舶的中心横截面的图。
29.图2为示出投影本发明一实施例的能使海水自然循环的船舶的侧面的图。
30.图3至图4为示出图1中的海水流入控制装置的剖面结构的图，(a)部分示出装载液体货物的状态，(b)部分示出空舱状态(压载水装载状态)。
31.图5是为了说明本发明一实施例的能使海水自然循环的船舶中的整个系统而一同示出配管的图。
32.图6及图7为示出根据船舶的大小来改变海水流入控制装置的规格的应用示例的图。
33.图8至图11为示出用于将本发明一实施例的海水流入控制装置设置在多个位置的结构变更的应用示例的图。
具体实施方式
34.以下，参照附图，对本发明进行说明。但本发明可体现为多种不同的形态，因此并不限定于在此说明的实施例。而且，在附图中为了明确说明本发明而省略了与说明无关的部分，在说明书全文中，对相似的部分赋予相同的附图标记。
35.图1为示出本发明一实施例的能使海水自然循环的船舶的中心横截面的图。图2为示出投影本发明一实施例的能使海水自然循环的船舶的侧面的图。图3及图4为示出图1中的海水流入控制装置的剖面结构的图。
36.参照图1至图4，本发明一实施例的能使海水自然循环的船舶10可包括：货舱100，用于装载液体货物；压载水储罐200，在货舱100的周边以上层及下层的多层结构配置，用于储存压载水；海底阀箱300(sea chest)，以可以使海水流入的方式形成在船体，包括海水流入口310；海水流入控制装置400，设置在货舱100和压载水储罐200，根据液体货物的装载状态来控制海水流入口310的开闭，根据海水流入口310的开闭来使海水流入到压载水储罐200或阻隔海水的流入；单方向减压止回阀500，设置在已设定位置的压载水储罐200，用于将海水排向船外；以及至少一个水密边梁600(girder)，设置在压载水储罐200的整个长度。
37.其中，海水流入控制装置400可包括：中空重物410，配置在货舱100，根据液体货物的装载状态漂浮；开闭部件440，配置在海底阀箱300，用于控制海水流入口310的开闭；以及气缸模块415，连接中空重物410与开闭部件440，根据液体货物的装载状态来移动开闭部件440。
38.作为图3所示的第一实施方式，气缸模块415可包括：活塞420，用于连接中空重物410与开闭部件440；以及气缸壳体430，将活塞420收容在内部。在此情况下，活塞420以可形成为一体的方式连接中空重物410与开闭部件440，且可以收容在气缸壳体430的内部。活塞420可通过因液体货物的装载状态而导致的中空重物410的漂浮(上下移动)来使开闭部件440上下移动。
39.并且，作为图4所示的第二实施方式，气缸模块415可包括：第一活塞422及第一活塞杆422a，结合在中空重物410；第二活塞424及第二活塞杆424a，结合在开闭部件440；以及气缸壳体430，将第一活塞422及第二活塞424收容在内部，使由空气等可压缩流体或液压油等不可压缩流体制成的动力传递物质450介于第一活塞422与第二活塞424之间的空间。在
此情况下，当中空重物410根据液体货物的装载状态而上下移动时，第一活塞422可通过对被动力传递物质450填充的第一活塞422与第二活塞424之间的空间施加压力来使结合在开闭部件440的第二活塞424上下移动。如上所述，在第二实施方式中，当使动力传递物质450置入气缸壳体430内部时，可防止液体货物流出。
40.其中，中空重物410可具有设定的体积，以便在装载液体货物时可以产生浮力。并且，中空重物410可具有设定的重量，以便即使在处于空舱状态时与开闭部件440相结合的第二活塞424所产生的浮力及船舶航行中所发生的海水动压下，也可以使海水流入。
41.开闭部件440可包括具有弹性的高分子物质，例如，弹性体(elastomer)，可通过上下移动来控制海水流入口310的开闭，以阻隔(水密)海水流入，或者可以使海水流入(非水密)。例如，如图3的(a)部分及图4的(a)部分所示，当在货舱100装载液体货物时，中空重物410可产生浮力，浮力可以使活塞420和开闭部件440上升到上部。上升到上部的开闭部件440可以与海底阀箱300相接触并阻隔海水的流入。在此情况下，压载水因液体货物的存在而变得充足。
42.并且，如图3的(b)部分及图4的(b)部分所示，当将所装载的液体货物卸载时，中空重物410可丧失浮力并向重力方向产生自重，自重会使活塞420和开闭部件440向重力方向下降，向重力方向下降的开闭部件440与海底阀箱300隔开并可以使海水流入。压载水可通过所流入的海水进行调节。
43.并且，气缸壳体430可呈直线形、曲线形、弯曲形中的至少一种形态并可连接在货舱100。将参照图8至图11在后文中说明气缸壳体430的形态。
44.图5是为了说明本发明一实施例的能使海水自然循环的船舶中的整个系统而一同示出配管的图。
45.参照图5，说明船舶中海水自然循环的过程，在空舱状态、海水自然流入状态及海水的自然循环状态中，首先，
①
在空舱状态中，开闭部件440和海底阀箱300可以隔开，海水通过海水流入控制装置400流入。海水可向下层压载水储罐200流入直至船舶重量与浮力相同(例如，阿基米德定律)或流入至水密边梁600。
46.②
流入到下层压载水储罐200的海水可通过配管700移动到包括热交换机的机舱800并被用作杂用水(例如，用于热交换的冷却水)。船外的海水能够以与移动到机舱800的海水相同的量通过海水流入控制装置400流入到下层压载水储罐200。
47.③
通过机舱800的海水可通过配管700移动到上侧压载水储罐200。
48.④
当海水充满上侧压载水储罐200并达到已设定的压力时，单方向减压止回阀500可被打开并将海水排向船外。
49.从
①
到
④
为止可自然、连续、持续进行。但是，在海水移动时，可根据情况需要泵。
50.接着，在货物装载状态及海水流入阻隔状态中，开闭部件440与海底阀箱300相接触而可以阻隔海水的流入，从
①
到
④
为止的配管700也被阻隔(close)。
51.并且，
⑤
海水可通过机舱的海底阀箱流入并被用作杂用水。
⑥
被用作杂用水的海水可被排向船外。
52.图6及图7为示出根据船舶的大小来改变海水流入控制装置的规格的应用示例的图，当液体货物被装载到中空重物410的上端(h)以上时，海水流入控制装置400可阻隔海水的流入，当液体货物被卸载到中空重物410的下端l以下时，可以使海水开始流入。即，海水
流入控制装置400可改变中空重物410的形状及气缸模块415的长度中的至少一个，从而根据液体货物的装载状态来控制海水流入口310的开闭时机。
53.其中，图6为适合于频繁进行部分装载的阿芙拉型(aframx)级以下原油船或化学品油船(pc，product carrier)的应用示例，图7为适合于主要以满载状态或空舱状态航行的阿芙拉级以上(阿芙拉型，苏伊士型油轮(suez max)，vlcc级)的原油船的应用示例。
54.图8至图11为示出用于将本发明一实施例的海水流入控制装置设置在多个位置的结构变更的应用示例的图。
55.参照图8至图11，如上述第二实施方式所述，为了设置在多个位置，海水流入控制装置400可包括内部置入动力传递物质450的气缸壳体430。
56.其中，海底阀箱300可配置在船体的侧面或底面，使得海水流入口310的开口方向朝向侧方或上方。
57.并且，在气缸模块415中，可以设定气缸壳体430的形态、中空重物410的移动方向及开闭部件440的移动方向中的至少一个，以使开闭部件440根据海水流入口310的开口方向开闭海水流入口310。
58.例如，如图8所示，当气缸壳体430设置在双层底板(内底板、船底外板)时，气缸壳体430可形成为直线形，从而上下移动的中空重物410所产生的垂直方向的力使开闭部件440上下移动，因此，中空重物410及开闭部件440均可以上下移动。
59.并且，如图9所示，当气缸壳体430设置在船侧时，气缸壳体430可形成为弯曲形，从而中空重物410上下移动，开闭部件440左右移动。
60.但是，图8的气缸壳体430的m位置及图9的气缸壳体430的m位置为焊接结构，因此有可能存在因焊接结合(裂纹等)而导致漏油的可能性，因此，如图10及图11所示，气缸壳体430的n位置因位置的改变而漏油的可能性极低。
61.在图10及图11中，将气缸壳体430形成为弯曲形形态，可改变结合在货舱100的气缸壳体430的位置来使中空重物410上下移动，并使开闭部件440左右移动。在此情况下，海底阀箱300的海水流入口310的开口方向可朝向侧方，从而可以根据开闭部件440的移动来控制开闭。
62.在图10中，当货舱100装载有液体货物时可以密封海底阀箱300的海水流入口310，以使中空重物410可通过浮力而向上上升并使开闭部件440向右侧移动来防止海水流入。
63.在图11中，当货舱100空载或少量装载时可以开放海底阀箱300的海水流入口310，以使中空重物410不会因浮力而上升，开闭部件440可通过中空重物410的重量向左侧移动来使海水流入。
64.根据本发明的实施例，本发明可提供根据液体货物的装载状态来使压载水流入，从而使海水自然循环的船舶。
65.并且，根据本发明的实施例，本发明可提供能使海水自然循环的船舶，可根据液体货物的装载状态来改变中空重物的形状或气缸的长度以控制海水流入口的开闭时机。
66.并且，根据本发明的实施例，本发明可提供能使海水自然循环的船舶，能够以多种形态形成气缸壳体以将海水流入控制装置设置在多个位置。
67.本发明的上述说明仅用于例示，本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解，在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下可将本发明轻松变形成其他具体形式。因
此，应理解为以上表述的多个实施例在所有方面都是例示性的，而不是限制性的。例如，描述为单一型的各结构要素也可以分散实施，同样，描述为分散型的结构要素也能够以结合的形式实施。
68.本发明的范围应由后述的发明要求保护范围来表示，从发明要求保护范围的含义、范围以及其等同概念导出的所有改变或变形的形式应包含在本发明的范围内。
69.产业上的可利用性
70.本发明的能使海水自然循环的船舶可根据液体货物的装载状态使流入压载水或阻隔压载水，从而船舶可以在适当的吃水状态下航行，而无需工作人员持续监测或控制，从而可以维持稳定且经济的航行，因此产业上的可利用性非常高。

技术特征：
1.一种能使海水自然循环的船舶，其特征在于，包括：货舱(100)，用于装载液体货物；压载水储罐(200)，在上述货舱(100)的周边以多层结构配置，用于储存压载水；海底阀箱(300)，以能够使海水流入的方式形成在船体，包括海水流入口(310)；以及海水流入控制装置(400)，设置在上述货舱(100)和上述压载水储罐(200)，根据上述液体货物的装载状态来控制上述海水流入口(310)的开闭，根据上述海水流入口(310)的开闭来使海水流入到上述压载水储罐(200)或阻隔海水的流入。2.根据权利要求1所述的能使海水自然循环的船舶，其特征在于，上述海水流入控制装置(400)包括：中空重物(410)，配置在上述货舱(100)，根据上述液体货物的装载状态漂浮；开闭部件(440)，配置在上述海底阀箱(300)，用于控制上述海水流入口(310)的开闭；以及气缸模块(415)，连接上述中空重物(410)与上述开闭部件(440)，根据上述液体货物的装载状态来移动上述开闭部件(440)。3.根据权利要求2所述的能使海水自然循环的船舶，其特征在于，上述气缸模块(415)包括：活塞(420)及双向活塞杆(420a)，用于连接上述中空重物(410)与上述开闭部件(440)；以及气缸壳体(430)，将上述活塞(420)收容在内部。4.根据权利要求2所述的能使海水自然循环的船舶，其特征在于，上述气缸模块(415)包括：第一活塞(422)及第一活塞杆(422a)，结合在上述中空重物(410)；第二活塞(424)及第二活塞杆(424a)，结合在上述开闭部件(440)；以及气缸壳体(430)，将上述第一活塞(422)及上述第二活塞(424)收容在内部，使由可压缩流体或不可压缩流体制成的动力传递物质(450)介于上述第一活塞(422)与上述第二活塞(424)之间的空间。5.根据权利要求4所述的能使海水自然循环的船舶，其特征在于，上述气缸壳体(430)呈直线形、曲线形、弯曲形中的至少一种形态，一端连接在货舱(100)，另一端连接在压载水储罐(200)。

技术总结
本发明涉及可根据液体货物的装载状态来使压载水流入，从而使海水自然循环的船舶，本发明的一实施例提供能使海水自然循环的船舶，上述能使海水自然循环的船舶包括：货舱，用于装载液体货物；压载水储罐，在上述货舱的周边以多层结构配置，用于储存压载水；海底阀箱，以可以使海水流入的方式形成在船体，包括海水流入口；以及海水流入控制装置，设置在上述货舱和上述压载水储罐，根据上述液体货物的装载状态来控制上述海水流入口的开闭，根据上述海水流入口的开闭来使海水流入到上述压载水储罐或阻隔海水的流入。或阻隔海水的流入。或阻隔海水的流入。


技术研发人员：黄泰盛
受保护的技术使用者：黄泰盛
技术研发日：2021.10.18
技术公布日：2023/7/4