Buque con cámara de aire.

Buque (100) con cámara de aire que comprende:

un compresor (260) de aire para comprimir aire que va a inyectarse para formar una capa de aire en las áreas (S,

2502, 2503) de espacio formadas en el fondo del buque (100) con cámara de aire;

una pluralidad de válvulas (245, 2545) de aire para suministrar el aire comprimido por el compresor (260) de aire a las respectivas áreas (S, 2502, 2503) de espacio formadas en el fondo; y

un cabezal (2504) instalado entre el compresor (260) de aire y las válvulas (245, 2545) de aire para contener el aire comprimido; caracterizado porque comprende además:

una pluralidad de elementos (110, 111) de compartimento longitudinales formados como elementos independientes unidos al menos a ambos lados del fondo y que sobresalen del fondo para dividir el fondo en una dirección longitudinal; y

una pluralidad de elementos (120) de compartimento transversales que se extienden en una dirección a lo ancho en el fondo para formar dichas áreas (S) de espacio para la cámara de aire actuando conjuntamente con los elementos (110, 111) de compartimento longitudinales;

y porque los extremos de lado de proa de los elementos (120) de compartimento transversales están soportados por una unidad (121) de articulación de tal manera que los elementos (120) de compartimento transversales se accionen de manera giratoria dentro de un ángulo constante y puedan moverse entre una posición retraída y una posición sobresaliente, en el que el nivel en que sobresalen los elementos (120) de compartimento transversales de la superficie del fondo del buque con cámara de aire se controla de modo que varíe dependiendo de la velocidad de navegación del buque (100) con cámara de aire.

Buque con cámara de aire

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un buque con cámara de aire que forma una cámara de aire por encima del fondo del buque con cámara de aire para reducir la resistencia de rozamiento al agua.

Estado de la técnica

En general, cuando navega un buque, se produce resistencia de rozamiento entre la superficie del casco y el agua. Tal resistencia de rozamiento representa la mayor parte de la resistencia que se produce sobre el casco. Por tanto, se consideró que reducir la resistencia de rozamiento durante la navegación era una tarea importante.

Como una de las técnicas para reducir la resistencia de rozamiento de un buque, se conoce el buque con cámara de aire. Un buque con cámara de aire forma una cámara de aire inyectando aire a una parte cóncava formada en el fondo del buque con cámara de aire, reduciendo de ese modo el área superficial en contacto con el agua del buque.

Las figuras 1A y 1B son diagramas que ilustran un buque con cámara de aire convencional. La figura 1A es una vista lateral del buque con cámara de aire convencional, y la figura 1B es una vista desde abajo del buque con cámara de aire convencional.

El buque (1) con cámara de aire incluye un espacio (3) de compartimento cóncavo formado a través de toda la superficie del fondo (2) del mismo y una unidad (4) de suministro de aire para airear el espacio (3) de compartimento desde el lateral del mismo.

El aire inyectado en el espacio (3) de compartimento desde la unidad (4) de suministro de aire forma una capa de aire en el espacio (3) de compartimento y reduce la resistencia de rozamiento al agua durante la navegación del buque con cámara de aire. Se sabe que una cámara de aire de este tipo reduce la resistencia de rozamiento durante la navegación en aproximadamente el 10%.

Cuando el buque (1) con cámara de aire se balancea y cabecea puede escaparse el aire de la cámara de aire. En este caso, al no formarse una capa de aire, la resistencia puede aumentar por el espacio (3) de compartimento formado en el fondo (2) . Para mantener la cámara de aire de manera fiable, el buque con cámara de aire convencional puede incluir una pluralidad de mamparos longitudinales y transversales que se instalan para dividir el espacio (3) de compartimento en una pluralidad de compartimentos.

En el buque (1) con cámara de aire convencional, sin embargo, puesto que se forma la cámara de aire en la parte cóncava del fondo (2) , el desplazamiento del buque con cámara de aire disminuye para reducir la flotabilidad. Además, puesto que es necesario cambiar significativamente el diseño del buque existente, existen dificultades para la fabricación del buque. Por tanto, existe la demanda de un método que pueda fabricar un buque con cámara de aire sin cambiar el diseño del buque existente significativamente.

Mientras tanto, cuando el aire que escapa del espacio (3) de compartimento debido a la velocidad de navegación del buque con cámara de aire alcanza una hélice (6) situada en la proa del buque con cámara de aire, el aire puede tener un efecto negativo sobre la hélice (6) . Por ejemplo, el aire puede desestabilizar el empuje y el par de torsión de la hélice (6) . Para resolver un problema de este tipo, se instala una salida (5) de aire en el lado trasero del espacio (3) de compartimento de tal manera que el aire que se escapa del espacio (3) de compartimento se descarga a la superficie del agua antes de alcanzar la hélice (6) .

Sin embargo, el aire que se escapa del espacio (3) de compartimento no se descarga a la superficie del agua a través de la salida (5) de aire, sino que puede inducirse a la unidad (4) de suministro de aire. En este caso, es posible reducir considerablemente el consumo de energía de un compresor de aire incluido en la unidad (4) de suministro de aire para suministrar el aire.

En general, se usa una presión de aceite para accionar los mamparos transversales. En este caso, sin embargo, puede reducirse la eficacia del control hidráulico y puede contaminarse el interior del buque con cámara de aire por la fuga de aceite. Cuando se instala un sistema hidráulico, puede aumentar el peso del buque con cámara de aire. Por consiguiente, puesto que aumenta el consumo de energía del buque con cámara de aire, es sumamente probable que se use la energía de manera ineficaz.

La publicación de patente coreana abierta a consulta por el público nº 10-2009-0116087 da a conocer un buque con cámara de aire que tiene mamparos transversales / longitudinales que se instalan en una cuadrícula en el fondo del buque con cámara de aire y mediante los cuales se forma una pluralidad de áreas de espacio. Cada una de las áreas de espacio tiene una capa de aire formada en la misma. En el buque con cámara de aire, sin embargo, se

produce una gran resistencia a los mamparos transversales fijos.

La publicación de patente coreana abierta a consulta por el público nº 10-2005-0016869 también da a conocer un buque con cámara de aire. El buque con cámara de aire incluye mamparos fijos. Por tanto, hay que controlar los mamparos transversales dependiendo de las situaciones de funcionamiento del buque con cámara de aire. Como resultado, la resistencia y el consumo de energía aumentan inevitablemente.

Se considera que la publicación de patente nº 84/04903 es la técnica anterior más próxima y da a conocer un buque con un calado ajustable, en el que se forma un rebaje en el lado del fondo y se monta una aleta en el rebaje que se opera mediante accionamiento en una dirección vertical con respecto al lado del fondo. Para formar el rebaje en el buque existente, se requieren cambios de diseño y operaciones adicionales. Por tanto, aumentan inevitablemente el tiempo y el coste requeridos para la fabricación del buque. Además, cuando la aleta está en la posición de trabajo, el rozamiento entre el buque y el agua se vuelve tal que disminuye la velocidad de funcionamiento del buque y aumenta considerablemente el consumo de combustible. Además, la aleta se mueve solidariamente entre la posición de trabajo y la posición de reposo. Por tanto, cuando se aplica la aleta a un buque grande, puede aumentar el tamaño de toda la aleta. Entonces pueden aumentar el peso del buque y el rozamiento con el agua. En este caso, la aleta puede doblarse, y se requiere una gran cantidad de energía para operar la aleta.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un buque con cámara de aire tal como se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

En particular, una realización de la presente invención se refiere a una cámara de aire que puede reducir la resistencia de rozamiento del buque con cámara de aire usando un diseño simple sin para un buque con cámara de aire.

Otra realización de la presente invención se refiere a un buque con cámara de aire, a su potencia reducida requerida por un compresor de aire que airea una cámara de aire.

Otra realización de la presente invención se refiere a un buque con cámara de aire en el que un sistema de medición para medir el grosor de una cámara de aire, monitoriza si se forma un buque con cámara de aire apropiado o no durante la navegación del buque con cámara de aire, y suministra una cantidad de aire apropiada.

Otra realización de la presente invención se refiere a un buque con cámara de aire que mueve elementos de compartimento transversales usando aire comprimido, un electroimán, o un electroimán y un imán permanente, un flujo circulante formando un vórtice apropiado en el lado trasero de los elementos de compartimento transversales, y suministra aire al flujo circulante para formar una cámara de aire apropiada, para reducir el consumo de energía cuando el buque con cámara de aire navega o está atracado.

Otra realización de la presente invención se refiere a un buque con cámara de aire que puede reducir la resistencia al vórtice moviendo de manera apropiada elementos de compartimento transversales.

Otra realización de la presente invención se refiere a un buque con cámara de aire que puede reducir la resistencia de rozamiento provocada por una cámara de aire suministrando de manera diferencial aire a áreas de espacio formadas en el fondo del buque con cámara de aire, y que puede minimizar la potencia requerida para suministrar el aire.

Otra realización de la presente invención se refiere a un buque con cámara de aire que incluye elementos de sellado de agua que se instalan en elementos de compartimento transversales móviles para impedir que se introduzca agua en una pluralidad de áreas de espacio para una cámara de aire de tal manera que la cámara de aire pueda formarse... [Seguir leyendo]

1. Buque (100) con cámara de aire que comprende:

un compresor (260) de aire para comprimir aire que va a inyectarse para formar una capa de aire en las áreas (S, 2502, 2503) de espacio formadas en el fondo del buque (100) con cámara de aire;

una pluralidad de válvulas (245, 2545) de aire para suministrar el aire comprimido por el compresor (260) de aire a las respectivas áreas (S, 2502, 2503) de espacio formadas en el fondo; y un cabezal (2504) instalado entre el compresor (260) de aire y las válvulas (245, 2545) de aire para contener el aire comprimido;

caracterizado porque comprende además:

una pluralidad de elementos (110, 111) de compartimento longitudinales formados como elementos independientes unidos al menos a ambos lados del fondo y que sobresalen del fondo para dividir el fondo en una dirección longitudinal; y una pluralidad de elementos (120) de compartimento transversales que se extienden en una dirección a lo ancho en el fondo para formar dichas áreas (S) de espacio para la cámara de aire actuando conjuntamente con los elementos (110, 111) de compartimento longitudinales;

y porque los extremos de lado de proa de los elementos (120) de compartimento transversales están soportados por una unidad (121) de articulación de tal manera que los elementos (120) de compartimento transversales se accionen de manera giratoria dentro de un ángulo constante y puedan moverse entre una posición retraída y una posición sobresaliente, en el que el nivel en que sobresalen los elementos (120) de compartimento transversales de la superficie del fondo del buque con cámara de aire se controla de modo que varíe dependiendo de la velocidad de navegación del buque (100) con cámara de aire.

2. Buque (100) con cámara de aire según la reivindicación 1, que comprende además un depósito (250) de almacenamiento de aire instalado entre el compresor (260) de aire y el cabezal (2504) para almacenar el aire comprimido.

3. Buque (100) con cámara de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que se suministra aire de manera diferencial a las áreas (S, 2502, 2503) de espacio formadas en el fondo del buque (100) con cámara de aire.

4. Buque (100) con cámara de aire según la reivindicación 3, en el que, para ambas superficies laterales de las respectivas áreas (S, 2502, 2503) de espacio situadas en una dirección longitudinal en el fondo del buque con cámara de aire, la cantidad de suministro de aire disminuye desde un área (S) de espacio situada en el lado de proa del buque con cámara de aire hacia un área (S) de espacio situada en el lado de popa del buque con cámara de aire.

5. Buque (100) con cámara de aire según la reivindicación 3 ó 4, en el que, para las respectivas áreas (S, 2502, 2503) de espacio situadas en una dirección longitudinal en el fondo del buque con cámara de aire, la cantidad de suministro de aire disminuye desde un área (S) de espacio situada en el lado de proa del buque (100) con cámara de aire hacia un área (S) de espacio situada en el lado de proa del buque (100) con cámara de aire. 50

6. Buque (100) con cámara de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un sistema (301) de medición por ultrasonidos o un sistema (302) de medición por radar para medir el grosor de la capa de aire dentro de las áreas (S, 2502, 2503) de espacio formadas en el fondo del buque (100) con cámara de aire. 55

7. Buque (100) con cámara de aire según la reivindicación 6, en el que se instala el sistema (301) de medición por ultrasonidos o el sistema (302) de medición por radar de tal manera que mida el grosor de la capa de aire en la parte trasera del área (S, 2502, 2503) de espacio.

8. Buque (100) con cámara de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende una pluralidad de cabezales (2504) .

9. Buque (100) con cámara de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además una pluralidad de partes cóncavas formadas en el fondo del buque (100) con cámara de aire para 65 alojar los elementos (120) de compartimento transversales.

10. Buque (100) con cámara de aire según la reivindicación 7, en el que se instala el sistema (302) de medición por radar en la cubierta del buque (100) con cámara de aire, y se instala un tubo (3022) de medición del sistema (302) de medición por radar en el fondo del buque con cámara de aire donde están formadas las áreas (S, 2502, 2503) de espacio.

11. Buque (100) con cámara de aire según la reivindicación 10, en el que se instala el tubo (3022) de medición para que pase a través de un tanque de lastre instalado en el buque (100) con cámara de aire.

12. Buque (100) con cámara de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el aire

inyectado para formar la capa de aire dentro de las áreas (S, 2502, 2503) de espacio formadas en el fondo del buque (100) con cámara de aire comprende gas inerte producido por un sistema (2505) de gas inerte montado en el buque (100) con cámara de aire.

13. Buque (100) con cámara de aire según la reivindicación 12, que comprende además un depósito (2500) de almacenamiento de gas inerte instalado aguas abajo del sistema (2505) de gas inerte para almacenar gas inerte.

14. Buque (100) con cámara de aire según la reivindicación 13, que comprende además una válvula (2501) de regulación instalada aguas abajo del depósito (2500) de almacenamiento de gas inerte. 20

15. Buque (100) con cámara de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el nivel en que sobresalen los elementos (120) de compartimento transversales se controla en el intervalo de 0, 3 m a 2, 0 m.