CN107660302B - 用于船舶的船体装配电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于船舶的船体装配电子设备(2)。该船体装配电子设备适于附接到具有通孔(11)的座(10)，该座是可附接到船舶的船体(20)的，使得座的通孔与船体的通孔(12)对齐。船体装配电子设备包括适于产生要传输到船体外部的水中的信号的换能器(16)和封装换能器并具有下部部分(3)和凸缘部分(4)的壳体(14)。下部部分和凸缘部分的至少最靠近下部部分定位的部分被材料(17)的表面(5)覆盖，该材料(17)是水密的并且对于由换能器产生的信号是可透过的。该表面的一部分形成壳体的被布置成传送换能器的信号的窗口(13)。

Description

用于船舶的船体装配电子设备
技术领域
本发明通常涉及用于船舶的船体装配电子设备的领域。
背景技术
海洋船舶通常配备有船体装配电子设备，其可以例如用于导航。这种船体装配电子设备的例子是速度计程仪和回声探测器。船体装配电子设备可以包括适于产生要传输到船体外部的水中的信号的换能器。换能器通常可以封装在壳体中，壳体安装在船体的通孔中，使得壳体的端部部分暴露于船体外部的水。由于这种船体装配电子设备被安装在船舶-水界面处，因此对水密封件的要求很高，以避免水渗漏到壳体以及船舶中。
通常，壳体与周围安装结构之间的密封通过围绕壳体的圆柱形部分延伸的O形环来实现，该壳体的圆柱形部分适于装配在周围安装结构的通孔中。这种布置的缺点是，O形环必须紧密地装配到壳体的圆柱形部分以便提供足够的密封，由此O形环围绕壳体装配的公差需要非常精确，这进而使船体装配电子设备的制造和安装困难。此外，存在在安装时当壳体的圆柱形部分插入安装结构的通孔中时O形环可能脱落的风险，这增加了漏水的风险。
发明内容
实现克服或至少减轻上述缺陷的船体装配电子设备将是有利的。具体而言，能够实现一种更容易制造和安装并且降低漏水风险的船体装配电子设备将是期望的。
为了更好地处理这些关心的问题中的一个或多个，提供具有在独立权利要求中限定的特征的船体装配电子设备。在从属权利要求中限定了优选的实施方案。
因此，根据一个方面，提供一种用于船舶的船体装配电子设备。该船体装配电子设备适于附接到具有通孔的座，该座是可附接到船舶的船体的，使得座的通孔与船体的通孔对齐。该船体装配电子设备包括适于产生要传送到船体外部的水中的信号的换能器，和壳体，该壳体封装换能器并具有适于插入座的通孔中的下部部分以及适于附接到座以便在座的通孔中支撑下部部分的凸缘部分。凸缘部分的至少最靠近下部部分定位的部分和下部部分具有水密的且对于换能器产生的信号可透过的材料的表面。此外，该表面的一部分形成壳体的窗口，该窗口被布置成将由换能器产生的信号传输到船体外部的水。
由于水密表面延伸经过下部部分并且进一步一直延伸到凸缘部分上，因此用于在壳体和座之间密封的垫圈可以定位在凸缘部分与座之间而不是在下部部分与座之间。此外，垫圈可能不一定围绕下部部分紧密地装配，而是允许具有比下部部分的直径(或宽度)大的内径。由此可以避免环绕下部部分的O形环。可以代替地使用更坚固型的垫圈，例如平的塑料或橡胶垫圈。因此，船体装配设备更容易制造和安装，并且壳体和座之间的漏水风险降低。
当船体装配电子设备安装到座时由垫圈限定的壳体部分可以被称为壳体的湿的部分，即当船体装配电子设备在使用中时暴露于周围水的壳体部分。壳体的其余部分可以被称为壳体的干燥部分，也就是，壳体的与周围的水隔离的部分。在本方面中，湿的部分可以一直到达凸缘部分上，并且可以完全被水密的且换能器信号可透过的材料的表面覆盖。因此，表面可以提供覆盖壳体的整个湿的部分的水密屏障。
此外，由于水密材料对于换能器的信号是可透过的，所以相同的材料可以覆盖整个下部部分，并且不需要单独的窗口部分，从而降低了水漏入壳体中的风险。
在本说明书中，座的通孔与船体的通孔对齐可以包括两个通孔至少部分重叠或至少部分重合，使得提供共同的通孔。因此，只要提供共同的通孔使得下部部分的端部可以暴露于周围的水，则两个通孔的中心可以不必重合。
根据一个实施方案，水密的且换能器信号可透过的材料的表面可以没有接头。因此，该表面可以是单件材料的表面，并且可以无缝地覆盖下部部分和凸缘部分的至少最靠近下部部分定位的部分，由此进一步降低了漏水的风险。
根据一个实施方案，材料可以包括塑料，例如环氧树脂或聚氨基甲酸酯。塑料通常是水密的且对于EM(电磁)和超声波信号是可透过的。
根据一个实施方案，凸缘部分的面向座的表面可以至少部分地被材料覆盖。凸缘部分的面向座的表面是壳体的(通过垫圈)安置在座上的部分。凸缘部分的这个表面可以被称为凸缘部分的下侧。因此，水密的且换能器信号可透过的材料的表面可以一直延伸到凸缘部分的下侧上。
根据一个实施方案，下部部分可以是圆柱形的。座的通孔可以可选地也是圆柱形的。但是，由于垫圈可以位于凸缘部分与座之间而不位于下部部分与座之间，所以下部部分的横截面可以不一定为圆形以适配O形环，而是可以具有任何其他的横截面几何形状。
根据一个实施方案，船体装配电子设备可以是导航设备，诸如速度计程仪或回声测深仪。
根据一个实施方案，提供了一种用于船舶的装置。该装置可以包括座，该座包括通孔并且适于附接到船舶的船体，使得座的通孔与船体的通孔对齐。该装置可进一步包括如前述实施方案中任一项所界定的船体装配电子设备。
根据一个实施方案，所述装置可以进一步包括垫圈，该垫圈适于被安装在凸缘部分与座之间，以防止壳体与座之间的水泄漏。由于垫圈不必围绕壳体的下部部分紧密地装配，所以可以使用比O形环更坚固型的垫圈，这减小了垫圈损坏的风险。
根据一个实施方案，当壳体安装到座时，凸缘部分的由垫圈限定的至少一部分可具有水密的且换能器信号可透过的材料的表面。因此，壳体的至少湿的部分可以具有这样的表面，以便减少水泄漏到壳体中的风险。
根据一个实施方案，座的通孔可以在朝向船体外部的水的方向上逐渐缩小，以便于将船体装配电子设备从座移除。对于非逐渐缩小的通孔，下部部分可能倾向于粘附到座的形成通孔的壁。例如，座可以在朝向船体外部的水的方向上连续地逐渐缩小。可选地或作为补充，座可以在朝向船体外部的水的方向上阶梯式地逐渐缩小。因此，通孔的上部部分可以具有比通孔的下部部分的直径更大的直径。下部部分可以可选地具有适合于匹配座的通孔的对应形状。可选择地，下部部分可以具有直的(非逐渐缩小的)形状。
应注意，本发明的实施方案涉及权利要求中叙述的特征的所有的可能的组合。
附图说明
现在将参考附图在下面的实施方案的说明性且非限制性的详细描述中更详细地描述这些方面和其它方面。
图1示出了根据实施方案的装置的横截面图。
图2是图1中的装置的分解图。
图3示出了根据实施方案的座的一部分的横截面。
图4示出了根据另一个实施方案的座的一部分的横截面。
所有附图是示意性的，不一定按比例，并且通常仅示出了为了阐明实施方案而必需的部分，其中可以省略其它部分。贯穿本说明书，相同的参考标记是指相同的元件。
具体实施方式
将参照图1和图2描述根据实施方案的用于船舶的装置1。
装置1包括座10和适于安装到座10的船体装配电子设备2。座10包括延伸穿过座10的通孔11。座10进而紧固到船舶的船体20，使得座10的通孔11与船体20的通孔12对齐。在本例中，座10安装在船体的通孔12中。可选择地，可以将座安装在船体的内侧上，使得座的通孔与船体的通孔(未示出)重叠。座10可以例如通过焊接紧固到船体20，以防止船体20和座10之间的水泄漏。
船体装配电子设备2可以包括由壳体14封装的换能器16。电缆8可将船体装配电子设备2连接到控制系统或类似物。换能器16可以例如是分别适于传输EM信号或超声信号的EM(电磁)换能器或超声换能器。壳体14可以包括下部部分3和凸缘部分4。下部部分3可以成形为装配在座10的通孔11中。可选地，下部部分3可以是大致圆柱形的。凸缘部分4可以成形为安置在座10的上表面上，由此将下部部分3支撑在座10的通孔11中。凸缘部分4可以例如具有比下部部分3更大的直径(或宽度)，并且可选地也可以是圆柱形的。凸缘部分4可以例如通过螺栓6紧固到座10。螺栓6可以穿过凸缘部分4，且延伸到座10中。可以布置垫圈7以提供螺栓6与船体装配电子设备2之间的密封。
下部部分3和凸缘部分4的至少最靠近下部部分3定位的部分可以被材料17的表面5覆盖，该材料17是水密的并且对于由换能器16产生的信号而言是可透过的。在本示例中，凸缘部分4的表面15的面向座10的一部分被材料17的表面5覆盖，该材料17是水密的并且对于由换能器16产生的信号而言是可透过的。材料17可以例如包括塑料，例如环氧树脂或聚氨基甲酸酯。表面5的一部分可以形成用于由换能器16产生的信号的窗口13。例如，窗口13可以位于下部部分3的端部部分(底端)处，例如在下部部分3的面向船体20外部的水的一侧。水密的且换能器信号可透过的材料17的表面5可以例如大体上一直延伸到用于螺栓6的凹部18。
在本示例中，换能器16由(例如模制成的)水密的且换能器信号可透过的材料17封装。壳体14的下部部分3可以例如大体上完全由水密的且换能器信号可透过的材料17形成。可选地，水密的且换能器信号可透过的材料的单独层可以覆盖下部部分(其可以由诸如金属的另一种材料形成)和凸缘部分的至少最靠近最下部部分定位的部分(未示出)。
装置1还可以包括布置在凸缘部分4和座10之间的垫圈9，以便在壳体14和座10之间提供密封。垫圈9可以例如是平坦的并且由弹性材料制成。垫圈9的内径可以大于下部部分3的直径，例如比下部部分3的直径大一个或几个厘米，以便于在安装船体装配电子设备2时使下部部分3穿过垫圈9插入。由于水密表面5一直到达凸缘部分4并覆盖凸缘部分4的下侧的至少一部分，所以垫圈9的尺寸公差以及垫圈9在凸缘部分4和座10之间的确切位置不那么重要。
当船体装配电子设备2安装在座10处并在使用中时，下部部分3和凸缘部分4的由垫圈9限定的部分将暴露于水中，并且因此可被称为壳体14的湿的部分。壳体14的其余部分将与水隔离并且因此可以被称为壳体14的干燥部分。由于表面5覆盖壳体14的至少湿的部分，并且可选地还覆盖壳体14的干燥部分的至少一部分，所以没有任何接头或接缝的水密屏障覆盖壳体14的至少整个湿的部分。
座10的通孔11可以可选地沿朝向船体外部的水的方向逐渐缩小。在本例中，通孔11的上部(且主要的)部分连续地逐渐缩小(即，略微圆锥形)，并且通孔11的下部部分阶梯式地逐渐缩小。即，通孔的直径在通孔11的下部部分处急剧缩小。
如图3所示，座22的通孔21可以可选择地在朝向船体外部的水的方向上完全连续地逐渐缩小。根据另一替代方案，如图4所示，座32的通孔31可以仅在朝向船体外部的水的方向上阶梯式地逐渐缩小。不管座的通孔的形状如何，下部部分的形状可以适配成与座的通孔的形状匹配，或者可以具有稍微不同的形状，例如直的、非逐渐缩小的。
本领域的技术人员意识到，本发明决不限于以上所描述的实施方案。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变型是可能的。
另外，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时通过研究附图、本公开及所附权利要求可以理解并实现所公开实施方案的变型。在权利要求中，词语“包括(comprising)”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个。某些措施在相互不同的从属权利要求中被叙述的仅有的事实不表示这些措施的组合不可以有利地使用。

Claims (17)

1.一种用于船舶的船体装配电子设备(2)，所述船体装配电子设备适于附接到具有通孔(11)的座(10)，所述座是可附接到所述船舶的船体(20)的，使得所述座的所述通孔与所述船体的通孔(12)对齐，所述船体装配电子设备包括：
换能器(16)，其适于产生要传送到所述船体外部的水中的信号，以及
壳体(14)，其封装所述换能器并具有适于插入所述座的所述通孔中的下部部分(3)以及凸缘部分(4)，所述凸缘部分(4)适于附接到所述座，以将所述下部部分支撑在所述座的所述通孔中，
其中，所述下部部分和所述凸缘部分的至少最靠近所述下部部分定位的部分具有材料(17)的表面(5)，所述材料(17)是水密的，并且对于由所述换能器产生的信号是可透过的，以及
其中，所述表面的一部分形成所述壳体的窗口(13)，所述壳体的所述窗口布置成将由所述换能器产生的信号传输到所述船体外部的水，其中所述凸缘部分(4)通过螺栓(6)紧固到所述座(10)，所述螺栓(6)穿过所述凸缘部分(4)且延伸到所述座(10)中，垫圈(9)被设置在所述凸缘部分(4)和所述座(10)之间以用于防止所述凸缘部分(4)和所述座(10)之间的水泄漏，并且其中所述座的所述通孔在朝向所述船体外部的水的方向上逐渐缩小。
2.根据权利要求1所述的船体装配电子设备，其中，所述表面没有接头。
3.根据权利要求1所述的船体装配电子设备，其中，所述材料包括塑料。
4.根据权利要求2所述的船体装配电子设备，其中，所述材料包括塑料。
5.根据权利要求1所述的船体装配电子设备，其中，所述材料包括环氧树脂或聚氨基甲酸酯。
6.根据权利要求2所述的船体装配电子设备，其中，所述材料包括环氧树脂或聚氨基甲酸酯。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的船体装配电子设备，其中，所述凸缘部分的面向所述座的表面(15)至少部分地被所述材料覆盖。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的船体装配电子设备，其中，所述下部部分是圆柱形的。
9.根据权利要求7所述的船体装配电子设备，其中，所述下部部分是圆柱形的。
10.根据权利要求1-6和9中任一项所述的船体装配电子设备，其中，所述船体装配电子设备是导航设备。
11.根据权利要求7所述的船体装配电子设备，其中，所述船体装配电子设备是导航设备。
12.根据权利要求8所述的船体装配电子设备，其中，所述船体装配电子设备是导航设备。
13.根据权利要求10所述的船体装配电子设备，其中，所述导航设备是速度计程仪或回声探测器。
14.根据权利要求11或12所述的船体装配电子设备，其中，所述导航设备是速度计程仪或回声探测器。
15.一种用于船舶的装置(1)，所述装置包括：
座(10)，其包括通孔(11)并且适于附接到所述船舶的船体(20)，使得所述座的所述通孔与所述船体的通孔(12)对齐，以及
根据前述权利要求中任一项所述的船体装配电子设备(2)。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，当所述壳体安装到所述座时，所述凸缘部分的由所述垫圈限定的至少一部分被所述表面覆盖。
17.根据权利要15或16所述的装置，其中，所述座的所述通孔在朝向所述船体外部的水的方向上连续地逐渐缩小。
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