專利名稱：一種能躲避臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的漂浮式海洋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能躲避臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的漂浮式海洋裝置。
背景技術(shù)：
保護(hù)海洋權(quán)益、開發(fā)海洋資源已經(jīng)受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。人類正在利用各種手段來(lái)探測(cè)、開發(fā)和利用海洋中蘊(yùn)藏豐富的資源，由此而產(chǎn)生眾多海洋儀器、設(shè)備等被安置在遠(yuǎn)離大陸的海區(qū)。由于海洋氣候不穩(wěn)定，常出現(xiàn)強(qiáng)烈的大氣擾動(dòng)，風(fēng)暴甚至臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害時(shí)常發(fā)生。我國(guó)面臨的太平洋西北部便是臺(tái)風(fēng)的多發(fā)地區(qū)。因此，使漂浮式海洋裝置能有效的躲避和抵抗海洋風(fēng)暴是設(shè)計(jì)工作者面臨的一項(xiàng)重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能躲避臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的漂浮式海洋裝置。
本發(fā)明包括一個(gè)海洋結(jié)構(gòu)物，海洋結(jié)構(gòu)物內(nèi)部帶有空腔，空腔內(nèi)設(shè)有氣囊，氣囊?guī)в信c外界相通的氣管，氣管上裝有氣閥，空腔上還設(shè)有與外界相通的通水管。氣囊充氣后能達(dá)到足夠大體積以提供足夠大的浮力將海洋結(jié)構(gòu)物浮起。海洋結(jié)構(gòu)物和其內(nèi)部空腔優(yōu)選為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，這有利于整個(gè)裝置在進(jìn)水和排水過(guò)程中受力均勻，有利于裝置在升降過(guò)程中保持平穩(wěn)，避免出現(xiàn)大幅傾斜或顛覆的可能。
本發(fā)明的工作原理是將漂浮式海洋裝置設(shè)計(jì)為中空式結(jié)構(gòu)物，即結(jié)構(gòu)物內(nèi)部有空腔，空腔具有一定的體積，它的作用是調(diào)節(jié)裝置的浮力和重力。空腔內(nèi)置氣囊，并空腔內(nèi)留有與外界相通的通水管。氣囊?guī)в信c外界相通的氣管，氣管上裝有氣閥，通過(guò)氣管可方便地向氣囊內(nèi)充氣和使氣囊排氣，充氣后張開的氣囊可以在空腔內(nèi)達(dá)到足夠大的體積甚至全部占滿空腔。裝置的沉浮狀態(tài)受空腔內(nèi)附加海水重力和裝置浮力共同決定，也就是受空腔內(nèi)進(jìn)、排水量決定。當(dāng)遇到臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣，漂浮式海洋裝置將受到威脅時(shí)，打開氣管的氣閥使氣囊排氣，氣囊體積變小，空腔內(nèi)的空置體積變大，海水逐步進(jìn)入空腔，裝置重力逐步加大而開始下沉。當(dāng)裝置下沉到足以躲避風(fēng)暴破壞的深度后，關(guān)閉氣閥，停止氣囊排氣，裝置停止下沉。當(dāng)風(fēng)暴已過(guò)，需要裝置回復(fù)到海面正常位置工作時(shí)，打開氣管的氣閥并向氣囊泵壓氣體，使氣囊體積逐步增大，氣囊排開空腔內(nèi)海水，裝置重力減輕，浮力增大，裝置上浮，直至露出水面到達(dá)工作狀態(tài)。此時(shí)，停止向氣囊泵壓氣體，并關(guān)閉氣閥，裝置就停止上浮，平穩(wěn)地處于工作狀態(tài)。如果在裝置上安裝探測(cè)和電控機(jī)構(gòu)，可以使以上操作完全做到自動(dòng)控制。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造方面，只需在海洋結(jié)構(gòu)物內(nèi)留有足夠大的可用來(lái)控制裝置升沉的空腔，空腔內(nèi)置氣囊，空腔與外界留有管道相通以便進(jìn)、排水，這樣即可滿足控制裝置升沉需要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所以為實(shí)現(xiàn)可控性升沉運(yùn)動(dòng)而需要進(jìn)行的設(shè)計(jì)與制造是很簡(jiǎn)單的，并且許多海洋漂浮結(jié)構(gòu)物本身就是中空的，只需在其原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上稍微改造一下就能滿足可控性升沉功能的需要。在控制升沉運(yùn)動(dòng)方面，其具體操作也是簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)的，漂浮式海洋裝置漂浮于海面時(shí)，其內(nèi)部空腔的體積大部分被氣囊占據(jù)，當(dāng)裝置需要下沉?xí)r打開氣閥排氣，空腔進(jìn)水，重力加大，裝置下沉；當(dāng)裝置需要上浮時(shí)，向氣囊充氣，氣囊體積增大，排出空腔內(nèi)水，浮力增大，重力減小，裝置上浮。整個(gè)升沉過(guò)程即不需要大型設(shè)備，也不需要大量的人力，只需完成開閥、充氣、放氣和閉閥等操作，這個(gè)過(guò)程可由少量人員參與，也可采用自動(dòng)控制。與傳統(tǒng)的躲避臺(tái)風(fēng)的方法即在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前人為的將這些設(shè)備拖走相比，本發(fā)明在具體操作方面也有很大的優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明主要應(yīng)用在海洋結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)工作中，本發(fā)明的成功應(yīng)用將有利于漂浮式海洋裝置的安全運(yùn)行，有益于節(jié)約海洋設(shè)備的維修費(fèi)用，降低漂浮式海洋裝置被臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害徹底摧毀的幾率，大大延長(zhǎng)其工作壽命。本發(fā)明在眾多漂浮式海洋裝置的設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用范圍廣闊，特別是對(duì)于中小型海洋設(shè)備的設(shè)計(jì)。本發(fā)明有望成為小型漂浮式海洋裝置保護(hù)方案中的一條重要的途徑。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖附圖標(biāo)記說(shuō)明1、結(jié)構(gòu)物，2、空腔，3、氣囊，4、氣管，5、氣閥，6、通水管具體實(shí)施方式
見圖1，本實(shí)施例為一種常見的漂浮式海洋裝置一航標(biāo)燈。包括結(jié)構(gòu)物1，結(jié)構(gòu)物1內(nèi)設(shè)有空腔2，空腔2內(nèi)設(shè)有氣囊3，氣囊3帶有與外界相通的氣管4，氣管4上裝有氣閥5，空腔2上還設(shè)有通水管6。氣囊3充氣后能在空腔2內(nèi)達(dá)到足夠大的體積。海洋結(jié)構(gòu)物1和其內(nèi)部空腔2為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例使用時(shí)，當(dāng)遇到臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣，漂浮式海洋裝置將受到威脅時(shí)，打開氣管4的氣閥5使氣囊3排氣，氣囊3體積變小，空腔2內(nèi)的空置體積變大，海水逐步進(jìn)入空腔2，結(jié)構(gòu)物1重力逐步加大而開始下沉。當(dāng)裝置下沉到足以躲避風(fēng)暴破壞的深度后，關(guān)閉氣閥5，停止氣囊2排氣，裝置停止下沉。當(dāng)風(fēng)暴已過(guò)，需要裝置恢復(fù)到海面正常位置工作時(shí)，打開氣閥5并向氣囊3泵壓氣體，使氣囊3體積逐步增大，氣囊3排開空腔2內(nèi)海水，裝置重力減輕，浮力增大，裝置上浮，直至露出水面到達(dá)工作狀態(tài)。此時(shí)，停止向氣囊2泵壓氣體，并關(guān)閉氣閥5，裝置停止上浮，平穩(wěn)地處于工作狀態(tài)。
在裝置上安裝探測(cè)和電控機(jī)構(gòu)后可使以上操作過(guò)程完全做到自動(dòng)控制。
權(quán)利要求
1.一種能躲避臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的漂浮式海洋裝置，包括一個(gè)海洋結(jié)構(gòu)物(1)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)物(1)內(nèi)部帶有空腔(2)，空腔(1)內(nèi)設(shè)有氣囊(3)，氣囊(3)帶有與外界相通的氣管(4)，氣管(4)上裝有氣閥(5)，空腔(2)上還設(shè)有通水管(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的能躲避臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的漂浮式海洋裝置，其特征在于所述氣囊(3)充氣后能在空腔(2)內(nèi)達(dá)到足夠大的體積以提供足夠大的浮力將海洋結(jié)構(gòu)物(1)浮起
3.如權(quán)利要求1或2所述的能躲避臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的漂浮式海洋裝置，其特征在于所述結(jié)構(gòu)物(1)和其內(nèi)部空腔(2)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能躲避臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的漂浮式海洋裝置。包括一個(gè)內(nèi)部帶有空腔的海洋結(jié)構(gòu)物，空腔內(nèi)設(shè)有氣囊，氣囊?guī)в信c外界相通的氣管，氣管上裝有氣閥，空腔上還設(shè)有與外界相通的通水管。氣囊充氣后能在空腔內(nèi)達(dá)到足夠大的體積。海洋結(jié)構(gòu)物和其內(nèi)部空腔優(yōu)選為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。本發(fā)明主要應(yīng)用在漂浮式海洋裝置的設(shè)計(jì)工作中，其成功應(yīng)用將有利于漂浮式海洋裝置的安全運(yùn)行，有益于節(jié)約海洋裝置的維修費(fèi)用，降低漂浮式海洋裝置被臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害徹底摧毀的幾率，大大延長(zhǎng)其工作壽命。本發(fā)明在眾多漂浮式海洋結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用范圍廣闊，特別是對(duì)于中小型海洋設(shè)備的設(shè)計(jì)。本發(fā)明有望成為小型漂浮式海洋裝置保護(hù)方案中的一種重要的方法。
文檔編號(hào)B63B35/44GK1994812SQ20061012433
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者游亞戈, 鄭永紅, 盛松偉, 吳必軍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所