空氣管頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及在船中的壓載箱內(nèi)與外提供空氣流通的閥，并且尤其涉及提供在壓載箱內(nèi)與外的空氣自由流動(dòng)的而與此同時(shí)防止海水經(jīng)由空氣入口進(jìn)入壓載箱的空氣管頭。
【專(zhuān)利說(shuō)明】空氣管頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及在船中的壓載箱內(nèi)與外提供空氣流通的閥，并且尤其涉及提供在壓載箱內(nèi)與外的空氣自由流動(dòng)的而與此同時(shí)防止海水經(jīng)由空氣入口不受控制地進(jìn)入壓載箱的空氣管頭。

【背景技術(shù)】
[0002]遠(yuǎn)洋輪的穩(wěn)定性與由船體的形狀提供的多種因素以及船的提供特定的液力動(dòng)力學(xué)特性的其它技術(shù)特征相關(guān)。例如，通常能夠通過(guò)控制與調(diào)節(jié)壓載箱中的水位來(lái)控制穩(wěn)定性和/或減小船的搖晃與起伏。如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的，在壓載箱中增加或減少水量將使船的質(zhì)量中心淹沒(méi)或提升并且由此影響穩(wěn)定性。壓載箱可以例如用于提升或淹沒(méi)船，即調(diào)整船使其平衡從而在不考慮船上貨物的數(shù)量的情況下使用船的最有效設(shè)計(jì)的吃水線(xiàn)。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中還已知能夠利用填充箱體的水來(lái)減小船的搖晃與起伏。例如當(dāng)船前后搖晃到右舷側(cè)或左舷側(cè)時(shí)，箱體內(nèi)部的水也將左右運(yùn)動(dòng)。如果水箱從一側(cè)到另一側(cè)橫跨船體布置，便能夠調(diào)節(jié)水位使得水將沿著船的搖晃運(yùn)動(dòng)的相反方向前后運(yùn)動(dòng)。例如，如果船朝向右弦側(cè)運(yùn)動(dòng)，那么水將朝向左弦側(cè)運(yùn)動(dòng)。如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的，水沿著此方向的運(yùn)動(dòng)中的重量的轉(zhuǎn)移將會(huì)減小朝向右舷側(cè)的搖晃運(yùn)動(dòng)。
[0004]還具有在海水中使用的出于不同原因使用壓載箱的多種其它類(lèi)型的設(shè)施。例如，在海浪能發(fā)電廠中，填充箱體的水可以用于穩(wěn)定設(shè)施，而且還已知利用壓載箱來(lái)調(diào)整例如在海浪能發(fā)電站中使用的漂浮本體的液力動(dòng)力學(xué)特性。漂浮本體用于收起波浪的向上與向下運(yùn)動(dòng)，然后將其轉(zhuǎn)換成例如電能。已知可以通過(guò)漂浮本體的重量調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)海洋發(fā)電廠的自然頻率以便與海浪系統(tǒng)的頻率一致，由此增加了可以從波浪能轉(zhuǎn)換的能量的數(shù)量(共振)。
[0005]然而，當(dāng)使用壓載箱時(shí)存在一些實(shí)際挑戰(zhàn)。圖1示出了當(dāng)在船上使用填充壓載箱的水時(shí)的典型場(chǎng)景。壓載箱是閉合箱體并且當(dāng)水如圖la中所示運(yùn)動(dòng)到一側(cè)時(shí)，容易理解的是將在箱體中的水位上方的空氣在圖la的左手側(cè)上向上地推動(dòng)并且在此側(cè)面上積累的壓力可能是巨大的。在另一側(cè)上(在圖la中右手側(cè))，由于空氣體積增加(較低空氣壓力)而產(chǎn)生抽吸?？諝鈮毫l件下的這些改變必須被補(bǔ)償并且由此通常將空氣管頭布置在壓載箱的各側(cè)面上，例如在露天甲板的頂部上并且其中空氣管頭經(jīng)由管子與壓載箱流體接觸。
[0006]此裝置的一個(gè)實(shí)際挑戰(zhàn)是水波可以在露天甲板上方流動(dòng)并且可以經(jīng)由空氣管頭開(kāi)口進(jìn)入壓載箱。由于壓載箱中增加的水將會(huì)影響船的穩(wěn)定性，因此這是危險(xiǎn)的。如圖lb中所示，即使有波浪翻滾過(guò)露天甲板，船也可以是相當(dāng)穩(wěn)定的。然后將存在可以允許不期望的海水進(jìn)入壓載箱內(nèi)部的至少兩個(gè)開(kāi)口。
[0007]參照?qǐng)Dla中描述的情形最佳地示出了此技術(shù)問(wèn)題。空氣管頭打開(kāi)以允許空氣流入與流出壓載箱，其中空氣流動(dòng)方向取決于船的前后移動(dòng)。例如，在圖la的右手側(cè)上，此情形描述空氣管頭必須打開(kāi)以允許空氣流入到壓載箱中。這留下了可以再次致使海水進(jìn)入壓載箱的開(kāi)口。因此必須有布置在空氣管頭內(nèi)部的閥，以便如果水從與露天甲板上的周?chē)h(huán)境接觸的入口 /出口開(kāi)口進(jìn)入空氣管頭的內(nèi)部就閉合開(kāi)口，并且此外空氣管頭打開(kāi)，即當(dāng)水通過(guò)水進(jìn)入經(jīng)過(guò)的入口 /出口開(kāi)口離開(kāi)空氣管頭時(shí)，閥應(yīng)該再次打開(kāi)。
[0008]在現(xiàn)有技術(shù)中存在試圖解決上述技術(shù)問(wèn)題的空氣管頭的一些實(shí)例。挑戰(zhàn)是讓閥在空氣與水之間進(jìn)行區(qū)分。例如，參照?qǐng)Dla的右手側(cè)上描述的情形，當(dāng)空氣流動(dòng)通過(guò)空氣管頭時(shí)，空氣管頭應(yīng)該保持打開(kāi)。當(dāng)水進(jìn)入空氣管頭時(shí)，空氣管頭應(yīng)該立即關(guān)閉。在此情形中，用于在水與空氣之間進(jìn)行區(qū)分的現(xiàn)有技術(shù)中的已知技術(shù)是利用漂浮本體的浮力，其中如果漂浮本體淹沒(méi)在水中或者如果漂浮本體漂浮在空氣中，那么在漂浮本體上的浮力將會(huì)顯著地不同，即在水中的漂浮本體上的浮力被用于朝向與壓載箱流體聯(lián)通的空氣管頭的開(kāi)口提升漂浮本體，并且由此當(dāng)漂浮本體達(dá)到開(kāi)口時(shí)閉合開(kāi)口。理論上說(shuō)，由于在漂浮本體上的浮力必須小于空氣，因此漂浮本體在空氣中將不會(huì)被充分提升以使與壓載箱流體聯(lián)通的空氣管頭中的開(kāi)口閉合。因?yàn)榭諝夂退€流過(guò)空氣管頭并且是非靜態(tài)的，因此在空氣與水之間進(jìn)行區(qū)分的原理僅可以在一些特定范圍內(nèi)起作用。因此，還必須考慮空氣管頭內(nèi)部的漂浮本體的空氣動(dòng)力學(xué)特性與液力動(dòng)力學(xué)特性。
[0009]例如，在圖2中描述的空氣管頭是名稱(chēng)為WIN2000的模型，其通過(guò)在http://WWW.winteb.com/our-products/win2000-air-pipe-heads 上公開(kāi)的在 Winteb 商業(yè)地可獲得，其包括在空氣管頭本體中的腔體21內(nèi)部的球狀漂浮本體20。第一入口 /出口開(kāi)口 22可以與露天周?chē)諝夂颓惑w21流體聯(lián)通。第二入口 /出口開(kāi)口 24(面向露天甲板)可以經(jīng)由管子(未示出)而與壓載箱流體聯(lián)通，所述管子布置為經(jīng)由在腔體21的頂面處的開(kāi)口 23下至壓載箱及腔體21。如果水進(jìn)入第一入口 /出口開(kāi)口 22，那么將球狀漂浮本體20朝向開(kāi)口 23提升并且可以關(guān)閉開(kāi)口 23。當(dāng)水再次通過(guò)入口 /出口開(kāi)口 22回收時(shí)，球狀漂浮本體20將向下落下并且開(kāi)口 23將再次開(kāi)啟。然而，漂浮本體的球形形狀相對(duì)于經(jīng)過(guò)本體的空氣的層流或湍流流動(dòng)具有一些不期望的特征。當(dāng)層流空氣流經(jīng)過(guò)圓形形狀本體時(shí)圓形形狀使空氣壓力改變。通過(guò)具有圓形上表面的飛機(jī)機(jī)翼與在機(jī)翼的底面上的平坦表面可以知道此效果。在上表面上的空氣壓力將減小并且凈效應(yīng)是來(lái)自壓力差的可以將飛機(jī)在空氣中向上提升的提升力。眾所周知暴露到流動(dòng)空氣的球狀本體的空氣動(dòng)力學(xué)特性是極其復(fù)雜并且難以控制的。在圖2中公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)解決方案中的球狀漂浮本體的一個(gè)結(jié)果是通過(guò)流過(guò)空氣管頭的空氣的速度限制空氣管頭的適當(dāng)操作。參照?qǐng)D1顯而易見(jiàn)的是，如果存在船的突然并且大的搖晃，則空氣流可能極高。這可能使空氣的速度高達(dá)非常高的等級(jí)。在圖2中公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)空氣管頭WIN2000的實(shí)例具有4m/s的通常空氣流速限制。超過(guò)此速度限制，球狀漂浮本體被提升并且朝向壓載箱閉合開(kāi)口。當(dāng)作用力高(例如抽吸)時(shí)，已知的是球狀漂浮本體可以被永久地卡住或者被來(lái)自空氣流的作用力破壞。此現(xiàn)象通常稱(chēng)作為“抽吸阻塞”。
[0010]在現(xiàn)有技術(shù)中存在此設(shè)計(jì)概念的改進(jìn)的一些實(shí)例。例如，由本發(fā)明的 申請(qǐng)人:制造的名稱(chēng)為航空1.1的空氣管頭使用如上所述可以通過(guò)水提升并且關(guān)閉與壓載箱流體聯(lián)通的入口 /出口開(kāi)口的圓盤(pán)狀漂浮本體。然而，圓盤(pán)狀本體具有允許在本體形狀周?chē)目諝饬鞯膶恿鞯膱A形邊緣，并且由于頂部表面與底部表面平行，因此使來(lái)自空氣流本身的提升力最小化。此外，通過(guò)穿過(guò)圓盤(pán)的中心的中心桿在空氣管頭的腔體內(nèi)部上下引導(dǎo)圓盤(pán)狀本體。因此，此解決方案可以以較高的空氣速度操作。然而，漂浮本體布置有將能夠通過(guò)進(jìn)入空氣管頭的水而被快速提升的較大直徑的圓盤(pán)狀本體。因此漂浮本體也從空氣管頭的底部靜止以允許水在漂浮本體下方流動(dòng)。這還使得在空氣管頭中流動(dòng)的空氣將更加可能提升漂浮本體。因此，對(duì)于本解決方案的適當(dāng)操作來(lái)說(shuō)具有與如上所述的類(lèi)似的空氣速度限制。對(duì)于航空1.1而言，空氣速度限制通常是8m/s。
[0011]然而，已知在空氣管頭內(nèi)部的空氣速度可以大于在船于遠(yuǎn)海(open sea)上航行時(shí)遇到的多個(gè)實(shí)際情形的幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0012]因此，改進(jìn)的空氣管頭將是有利的，并且尤其更有效和/或更耐用的空氣管頭將是有利的。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方面，空氣管頭設(shè)置為利用穿過(guò)布置在空氣管頭的腔體內(nèi)部的漂浮本體的實(shí)施方式的實(shí)例的湍流流體流的特性，其中腔體的第一入口 /出口開(kāi)口與大氣流體聯(lián)通，而腔體的另一個(gè)入口 /出口開(kāi)口與閉合的且部分填充的水箱流體聯(lián)通。在流動(dòng)流體的摩擦力與惰性力之間存在稱(chēng)作雷諾數(shù)(Reynold number)的已知關(guān)系。與層流流體流相t匕，湍流流體流具有較高的雷諾數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)高時(shí)，在流體流中的主要作用力是惰性力。本發(fā)明利用此特性，以當(dāng)漂浮本體受到漂浮本體周?chē)目諝饬鲿r(shí)提供漂浮本體在腔體內(nèi)部的穩(wěn)定定位。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的另選方案。
[0015]特別地，可以將提供空氣管頭視為本發(fā)明的目的，該空氣管頭通過(guò)布置在空氣管頭內(nèi)部的漂浮本體的形狀利用與穿過(guò)漂浮本體的空氣的誘發(fā)湍流流動(dòng)相關(guān)的物理特性解決了現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題。
[0016]因此，上述目的與幾個(gè)其它目的旨在通過(guò)提供包括上部與下部的漂浮本體獲得本發(fā)明的第一方面，其中漂浮本體布置在空氣管頭的腔體內(nèi)部，其中漂浮本體的下部面向與大氣和腔體流體聯(lián)通的空氣管頭的入口 /出口開(kāi)口，并且其中上部面向與腔體和閉合箱體流體聯(lián)通的入口 /出口開(kāi)口，其中從周?chē)髿膺M(jìn)入空氣管頭的空氣流作為作為層流式空氣流經(jīng)過(guò)漂浮本體的下部，并且當(dāng)層流空氣流經(jīng)過(guò)漂浮本體的上部時(shí)，定位在漂浮本體的上部周?chē)耐牧髡T發(fā)裝置置在定位于漂浮本體的上部與同閉合箱體流體聯(lián)通的入口/出口開(kāi)口之間的空氣管頭的一部分腔體中引起湍流空氣流。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)例，空氣管頭包括腔體，所述腔體具有與圍繞空氣管頭的露天流體聯(lián)通的第一開(kāi)口以及與閉合箱體流體聯(lián)通的第二開(kāi)口，其中空氣管頭內(nèi)部的腔體基于在布置于腔體內(nèi)部的漂浮本體的腔體內(nèi)的位置提供第一開(kāi)口與第二開(kāi)口之間的受控的流體聯(lián)通，漂浮本體包括上部與下部，其中下部面向第一開(kāi)口，其中第二部分面向布置在腔體的頂部表面中的開(kāi)口，其中此開(kāi)口在腔體與第二開(kāi)口之間提供流體聯(lián)通通道，下部的表面布置為提供經(jīng)過(guò)下部的空氣流的雷諾數(shù)的限定的下限值(lower value)，同時(shí)布置有與上部可操作接觸的湍流誘發(fā)裝置，以在經(jīng)由上部從下部流動(dòng)到圍繞漂浮本體的上部的一部分腔體中的空氣中提供增大的雷諾數(shù)。
[0018]本發(fā)明特別地，但不是排它地，對(duì)于獲得用于在船上的壓載箱的空氣管頭是有利的。
[0019]本發(fā)明的不同方面中的每個(gè)都可以與其它方面中的任一個(gè)結(jié)合。通過(guò)領(lǐng)會(huì)本公開(kāi)與所附的參考附圖，本發(fā)明的這些與其它方面將會(huì)是顯而易見(jiàn)的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]現(xiàn)在將參照附圖更加詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的空氣管頭。附圖示出了實(shí)施本發(fā)明的實(shí)例并且不視為局限于落入所附權(quán)利要求組的范圍內(nèi)的其它可能實(shí)施方式。
[0021]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的壓載箱裝置。
[0022]圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)空氣管頭的實(shí)例。
[0023]圖3示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)例。
[0024]圖4示出了圖3中的實(shí)施方式的一些細(xì)節(jié)。
[0025]圖5示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)例的橫截面。
[0026]圖6示出了圖5中描述的漂浮本體的另一個(gè)位置。
[0027]圖7示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)例的一些非限定性尺寸。
[0028]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的漂浮本體的實(shí)施方式的實(shí)例。

【具體實(shí)施方式】
[0029]盡管已經(jīng)結(jié)合特定實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但本發(fā)明無(wú)論如何都不應(yīng)該視為限于示出的實(shí)例。通過(guò)所附權(quán)利要求組闡述了本發(fā)明的范圍。在權(quán)利要求的背景下，術(shù)語(yǔ)“包括(comprising) ”或“包括(comprises) ”不排除其它可能的元件或步驟。此外，諸如“一個(gè)(a)”或“一個(gè)(an)”等的引用的提及不視為排除多個(gè)。在權(quán)利要求中使用的關(guān)于在附圖中指出的元件的附圖標(biāo)記不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。此外，在不同權(quán)利要求中提及的單個(gè)特征，可能能夠有利地結(jié)合，并且在不同權(quán)利要求中提及的這些特征不排除特征的結(jié)合是不可能并且有利的。
[0030]圖3示出了描述空氣管頭的實(shí)施方式的實(shí)例的外觀的本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)例。空氣管頭可以定位在船的露天甲板上，其中包括入口 /出口開(kāi)口 32的空氣管頭的表面面向露天甲板的表面。入口 /出口開(kāi)口 32可以經(jīng)由附接到空氣管頭的底部表面的管子與壓載箱流體接觸。覆蓋板30保護(hù)與露天流體聯(lián)通的空氣管頭的入口 /出口開(kāi)口 31。覆蓋板30還可以用于使擊打空氣管頭開(kāi)口 31的搖晃波浪停止，由此減少可能進(jìn)入入口 /出口開(kāi)口 31的可能的水量。
[0031]圖4示出了如圖3中描述的實(shí)施方式的相同實(shí)例，但是覆蓋板30被移除。于是布置在腔體41內(nèi)部的漂浮本體40是可見(jiàn)的。在圖3中的入口 /出口開(kāi)口 32在終止于圖4中公開(kāi)的開(kāi)口 42中的空氣管頭的本體后部中具有流體聯(lián)通通道。漂浮本體40具有比水低的質(zhì)量密度，并且如果漂浮本體40由于來(lái)自經(jīng)由開(kāi)口 31進(jìn)入空氣管頭的內(nèi)部腔體41的水的浮力而被提升，那么漂浮本體40就被向上提升并且可以關(guān)閉開(kāi)口 42。如果腔體41內(nèi)部的水收回到與露天流體聯(lián)通的入口 /出口開(kāi)口 31外部，那么漂浮本體40將向下落下，由此使開(kāi)口 42不受阻擋。
[0032]圖5示出了圖3和圖4中示出的實(shí)施方式的實(shí)例的橫截面。漂浮本體40布置在腔體41的內(nèi)部并且通過(guò)定位在漂浮本體的本體內(nèi)部但是在外部附接到腔體41的底部表面的桿50引導(dǎo)漂浮本體40的上下運(yùn)動(dòng)。
[0033]當(dāng)空氣經(jīng)由入口 /出口開(kāi)口 31從露天進(jìn)入到內(nèi)部腔體41時(shí)，空氣流是相對(duì)層流式的空氣流。如圖5中描述的，例如在內(nèi)部腔體41的壁部分53與面向側(cè)壁53的漂浮本體40的側(cè)面之間具有可能的幾何關(guān)系?？梢钥吹?，壁53平行于漂浮本體40的側(cè)面且距漂浮本體40的側(cè)面一定距離延伸。這確保從入口 /出口 31經(jīng)過(guò)漂浮本體的此部分的空氣流動(dòng)流是層流式的空氣流。這僅僅是增強(qiáng)此效果的實(shí)施方式的實(shí)例。實(shí)施方式的其它實(shí)例在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0034]然而，當(dāng)層流式空氣流例如經(jīng)過(guò)布置在漂浮本體的側(cè)面中的凹入部54時(shí)，凹入部54的布置好的鋒利邊緣55可以將湍流誘導(dǎo)成空氣流。從沿著漂浮本體40的下部52的層流空氣流到沿著漂浮本體40的上部56的湍流空氣流的改變對(duì)受到腔體41內(nèi)部的空氣流動(dòng)流的漂浮本體40的表現(xiàn)上具有一些不同的影響。如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的，與例如沿著漂浮本體40的下部52發(fā)現(xiàn)的層流空氣流相比，湍流空氣流的特征在于具有較高的雷諾數(shù)。由于位于漂浮本體40的上部56周?chē)那惑w41內(nèi)的空氣空間中的雷諾數(shù)的值的改變，主要作用力將是來(lái)自作用在漂浮本體40的上表面56上的使得對(duì)于漂浮本體40來(lái)說(shuō)很難在空氣流中向上移動(dòng)的空氣流的惰性力。因此，如與引用的現(xiàn)有技術(shù)解決方案比較可能發(fā)生的，效果是從入口 /出口 31經(jīng)過(guò)漂浮本體40并且向上到腔體40中的空氣流不會(huì)朝向開(kāi)口 42提升漂浮本體40。
[0035]在此實(shí)施方式的實(shí)例中是凹入部54的鋒利邊緣55誘發(fā)經(jīng)過(guò)該邊緣55的空氣流中的湍流。這是根據(jù)本發(fā)明的湍流誘發(fā)裝置的實(shí)例。然而，在漂浮本體的側(cè)面中使用由于湍流誘發(fā)裝置而可能引起湍流的任何形狀或雕刻都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。湍流誘發(fā)裝置可以定位在與漂浮本體40的上部56可操作接觸的空氣管頭的腔體41的一部分側(cè)壁上，即誘發(fā)需要增大漂浮本體40上方腔體40中的雷諾數(shù)。
[0036]漂浮本體40可以布置有中空的本體，以便如果水經(jīng)由入口 /出口開(kāi)口 31進(jìn)入腔體41就提供浮力。通常地，漂浮本體40的質(zhì)量密度應(yīng)該低于水的質(zhì)量密度。
[0037]在本發(fā)明的實(shí)施方式的另一個(gè)實(shí)例中，在漂浮本體40的凹入表面54的頂部上布置有橡膠密封件60、83。在圖6和圖8中公開(kāi)了當(dāng)將漂浮本體40提升到高達(dá)開(kāi)口 42時(shí)，在凹入部54頂部上的此橡膠密封件60、83如何有助于密封空氣管頭的內(nèi)部腔體41的開(kāi)口42。
[0038]橡膠密封件60、83可以布置為橡膠的環(huán)狀件，其中環(huán)狀橡膠密封件的外側(cè)面布置有V狀切口 84。如在圖6或圖8中公開(kāi)的，在V狀橡膠密封件84中的橡膠的上部具有來(lái)自橡膠的張緊力，其將朝向圍繞開(kāi)口 42的內(nèi)部腔體41的一部分頂部推動(dòng)此部分V狀橡膠密封件84，由此從開(kāi)口 42完全地密封腔體41。
[0039]與僅凹入部54的鋒利邊緣55提供湍流效果的情況相比，這還證明將V狀橡膠密封件84布置在漂浮件40的凹入部54的頂部表面上還增加了湍流效果(即進(jìn)一步增加了雷諾數(shù))。在圖7中描述了本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)例，包括空氣管頭的物理尺寸的一些非限定實(shí)例。以厘米給出的尺寸與在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的空氣管頭WIN2000中發(fā)現(xiàn)的尺寸是可比較的。在如圖7中所示的實(shí)施方式的實(shí)例中，用于空氣管頭的適當(dāng)操作的空氣速度極限測(cè)量為是40m/ s。
[0040]圖8示出了漂浮本體40的實(shí)施方式的實(shí)例，其例如用于在圖3、圖4、圖5、圖6和圖7中公開(kāi)的根據(jù)本發(fā)明的空氣管頭的實(shí)施方式的實(shí)例中。根據(jù)此實(shí)例，本體的形狀看起來(lái)像是圓柱狀本體但是具有較小的底部表面半徑，其中圓柱的半徑朝向凹入部54的鋒利邊緣55向上逐漸增加。凹入部54的尺寸，即凹入部向內(nèi)朝向漂浮本體的中心線(xiàn)應(yīng)該前進(jìn)多遠(yuǎn)對(duì)于誘發(fā)湍流不那么重要。然而，當(dāng)漂浮本體40被提升并且被認(rèn)為密封內(nèi)部腔體41的頂部中的開(kāi)口 42時(shí)，很明顯的是凹入部的尺寸應(yīng)該與開(kāi)口 42的直徑類(lèi)似。通過(guò)這些參數(shù)值的適當(dāng)校準(zhǔn)，橡膠密封將保持在適當(dāng)位置處并且提供最佳可能的密封效果。在凹入部54上方的漂浮本體40的形狀是圓錐狀的形狀。此形狀主要通過(guò)從漂浮本體的底面81具有開(kāi)口 80以提供用于從腔體41的底部表面延伸的桿50的空間以及引導(dǎo)裝置的事實(shí)來(lái)指示。當(dāng)漂浮本體40被提升，或者空氣流在漂浮本體上推動(dòng)時(shí)，此裝置提供了漂浮本體的在腔體41內(nèi)的穩(wěn)定，例如如圖5中描述的保持了腔體41的壁與漂浮本體40的下部的側(cè)表面之間的空間。
[0041]在此實(shí)施方式的實(shí)例中的漂浮本體40的底部表面81的較小半徑提供了不必要的空氣可以進(jìn)入底部表面并且使漂浮本體的不期望的提升開(kāi)始的較少的機(jī)會(huì)。漂浮本體40的周邊例如可以從底面81逐漸增加直到凹入部54的邊緣55。
[0042]然而，凹入部54的鋒利邊緣55不是用于在穿過(guò)凹入部54的氣流中誘發(fā)湍流的僅有部件。能夠在漂浮本體40的側(cè)表面中使用任何形式的雕刻、孔、凹槽、切口等。這還可以對(duì)例如用于密封開(kāi)口 42的橡膠密封的形狀與形式提供不同的解決方案。
[0043]漂浮本體的相應(yīng)實(shí)施方式的技術(shù)特征在于，當(dāng)漂浮本體浸沒(méi)在水中時(shí)除了上部在漂浮本體40的上部上方與周?chē)T發(fā)湍流以外，它們必須具有適當(dāng)?shù)母×?。然而，湍流誘發(fā)裝置可以另選地定位在空氣管頭的腔體41的壁上是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的，只要在漂浮本體40的上部56周?chē)那惑w41的空間中誘發(fā)湍流，那么漂浮本體40就可操作地定位在其中。
[0044]還需要的是必須在布置在漂浮本體40的上部與同例如壓載箱流體聯(lián)通的入口 /出口開(kāi)口之間的空氣管頭中的空間中誘發(fā)空氣流的湍流部分。此外，漂浮本體40應(yīng)該能夠提供與壓載箱流體聯(lián)通的入口/出口開(kāi)口的密封。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣管頭，其包括:第一開(kāi)口(31)，其與圍繞所述空氣管頭的露天流體聯(lián)通；第二開(kāi)口 032，其與閉合箱體流體聯(lián)通，其中所述空氣管頭內(nèi)部的腔體(41)基于在漂浮本體(40)的所述腔體(41)內(nèi)部的位置提供所述第一開(kāi)口(31)與所述第二開(kāi)口(32)之間的受控的流體聯(lián)通，其特征在于，所述漂浮本體(40)包括上部(56)與下部(52)，其中所述漂浮本體(40)的所述下部(52)面向所述第一開(kāi)口(31)，其中所述第二部分(56)面向布置在所述漂浮本體(40)的所述腔體(41)的頂部表面中的開(kāi)口(42)，其中所述開(kāi)口(42)在所述腔體(41)與所述第二開(kāi)口(32)之間提供了流體聯(lián)通通道，所述下部(52)的表面布置為提供用于穿過(guò)所述漂浮本體(40)的所述下部(52)的空氣流的雷諾數(shù)的下限值，同時(shí)布置有與所述漂浮本體(40)的所述上部(56)可操作接觸的湍流誘發(fā)裝置，以在經(jīng)由所述上部(56)從所述下部(52)流動(dòng)到圍繞所述漂浮本體(40)的所述上部(56)的一部分所述腔體(41)中的空氣中提供增大的雷諾數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣管頭，其中，所述湍流誘發(fā)裝置包括在所述漂浮本體(40)的側(cè)面中的凹入部(54)，其中所述凹入部(54)面向來(lái)自所述下部(52)的空氣流，并且其中所述凹入部(54)的鋒利邊緣(55)誘發(fā)湍流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣管頭，其中，圍繞所述漂浮本體(40)的所述下部(52)的所述腔體(40)的側(cè)壁布置為與所述漂浮本體(40)的所述下部(52)的所述表面平行并且距所述表面限定距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣管頭，其中，所述湍流誘發(fā)裝置是所述漂浮本體(40)的所述上部(56)的所述表面的整合部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣管頭，其中，所述湍流誘發(fā)裝置布置為圍繞所述漂浮本體(40)的所述上部(56)的所述腔體(40)的壁的整合部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣管頭，其中，所述第一開(kāi)口(31)向下面向所述空氣管頭附接到其上的表面。
7.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的空氣管頭的漂浮本體(40)，其特征在于，所述漂浮本體(40)包括在所述漂浮本體(40)的底部表面(81)中的開(kāi)口(80)，以沿著所述漂浮本體(40)的長(zhǎng)度方向提供用于引導(dǎo)桿(50)的軌道，其中所述漂浮本體(40)是中空的以便為所述漂浮本體(40)提供浮力，所述漂浮本體(40)的所述底部表面(81)的周邊小于在具有垂直于所述漂浮本體(40)的所述長(zhǎng)度方向布置的表面的凹入部(54)的邊緣(55)處的周邊，由于錐狀本體對(duì)稱(chēng)地布置在由所述開(kāi)口(80)提供的所述軌道周?chē)虼怂銎”倔w(40)的外部形狀從所述凹入部(54)起沿著所述漂浮本體(40)的所述長(zhǎng)度方向繼續(xù)向上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的漂浮本體(40)，其包括布置在所述凹入部(54)的表面的頂面上的橡膠密封件出0，83)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的漂浮本體(40)，其中，所述橡膠密封件(60，83)沿著所述橡膠密封件(60，83)的側(cè)表面設(shè)有V狀切口(84)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的漂浮本體(40)，其中，所述凹入部(54)的所述邊緣(55)包括多個(gè)切口以在所述邊緣(55)上方的空氣流中誘發(fā)湍流。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的漂浮本體(40)，其包括多個(gè)凹槽，所述多個(gè)凹槽布置于在所述凹入部(54)的所述邊緣(55)附近的所述漂浮本體(40)的所述周邊周?chē)?br> 【文檔編號(hào)】B63J2/02GK104271442SQ201380020182
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月17日
【發(fā)明者】馬龍·貢納爾·山特維克, 羅杰·耶勒 申請(qǐng)人:約翰·耶勒船舶配件有限公司