DE602004006295T2

DE602004006295T2 - Propulsionszelle für eine einrichtung in einem wässrigen medium

Info

Publication number: DE602004006295T2
Application number: DE200460006295
Authority: DE
Inventors: Didier Vivien; Jean-Pierre Carmillet
Original assignee: DCN SA
Current assignee: DCN SA
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: EP1685613A1; US8137834B2; WO2005053068A1; FR2862433B1; EP1685613B1; US20070105460A1; FR2862433A1; DE602004006295D1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium.
Der Antrieb von Einrichtungen in einem wässrigen Medium erfordert insbesondere bei Einrichtungen vom Untersee-Typ zumindest im untergetauchten Zustand das Erfordernis der Bereitstellung von Antriebsenergie, wie etwa elektrischer Energie, unter Bedingungen der Leistung, Dauer und Schwankung, die durch aufeinanderfolgende Bereiche festgelegt sind.
Dies ist insbesondere der Fall bei Untersee-Einrichtungen zum Angriff, zur Verteidigung oder zur Beobachtung, die von einer weiteren, ebenfalls unterseeischen Trägereinrichtung gestartet werden, welche gestarteten unterseeischen Einrichtungen sich zunächst auf einer im allgemeinen kurzen Startstrecke befinden, gefolgt von einer längeren Strecke oder Fahrtphase.
Die Versorgung dieser unterseeischen gestarteten Einrichtungen mit elektrischer Energie muß jedoch sehr spezifische Kriterien der elektrischen Leistung und der Dauer der Abgabe der Energie erfüllen, damit diese gestarteten unterseeischen Einrichtungen ihre Mission ordnungsgemäß nach einem vorbestimmten Programm erfüllen können.
Unter diesen Bedingungen kommt die Verwendung klassischer elektrischer Energiequellen wie etwa Blei-Akkumulatoren als Batterien nicht in Betracht, einerseits wegen der erforderten elektrischen Leistung, die für die Funktion benötigt wird, und andererseits wegen der trägen Masse, die diese klassischen Energiequellen mit sich bringen.
Die nach dem Stand der Technik bekannten elektrischen Energiequellen vom Typ thermischer Batterien erlauben im allgemeinen die Abgabe einer beträchtlichen elektrischen Leistung. Damit sie eine ausreichende elektrische Leistung abgeben können, müssen sie jedoch eine beträchtliche thermische Energie erzeugen.
Von diesen Quellen kann daher aus diesem Grund keine während einer Dauer einer Mission einer Einrichtung, insbesondere einer Untersee-Einrichtung, in einem wässrigen Medium verwendet werden, welche einige 10 Sekunden überschreitet, aufgrund der erwähnten Schwierigkeit der Versorgung mit einer ausreichend großen elektrischen Energiemenge während dieser Dauer, die von thermischen Energiequellen abgegeben wird, die in diesen Einrichtungen untergebracht sind, insbesondere wenn diese untergetaucht sind.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile elektrischer Batterien oder herkömmlicher elektrischer Energiequellen zu überwinden, die sich nicht unmittelbar zur Verwendung unter den vorstehend erwähnten Betriebsumständen eignen.
Es ist insbesondere ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Antriebszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium zu schaffen, die es ermöglicht, die notwendige und ausreichende elektrische Leistung zur Verfügung zu stellen, die den Antrieb dieser Art von Einrichtung während einer Startphase gewährleistet, gefolgt von einer Fahrtphase über Distanzen von 10 bis 20 Kilometer.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium zu schaffen, die diese elektrische Leistung für eine Dauer von 30 bis 45 Minuten zur Verfügung stellt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ferner die Schaffung einer elektrischen Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium, die eine bestimmte Konstruktion aufweist, die einerseits die Aufnahme der passiven elektrischen Propulsionszelle im nicht aktivierten Zustand während eines längeren Zeitraums von beispielsweise mehreren Monaten unter optimalen Sicherheitsbedingungen ermöglicht, gefolgt von dem konstruktiven und/oder funktionellen Einbau der Zelle in eine Einrichtung im Rahmen einer operativen Mission unter einfacher Aktivierung beim Eintauchen der elektrischen Propulsionszelle im wässrigen Medium.
Es ist schließlich ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Propulsionszelle für eine Einrichtung in einem wässrigen Medium zu schaffen, welche die Ausführung von Aufgaben mit nicht zerstörerischem Charakter ermöglicht, deren elektrische Propulsionszelle nach Rückkehr der Einrichtung an ihren Ausgangspunkt nicht nur nach ihrer Wiederaufladung wiederverwertet werden kann, sondern auch unter ähnlichen Sicherheits- und Zuverlässigkeitsbedingungen wie bei der ersten Verwendung aufbewahrt werden kann.
Die erfindungsgemäße elektrische Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest in einem wasserdichten Zellkörper eine erste Kammer enthält, die eine Aufnahme für eine elektrische Hilfszelle und ein Steuermodul der elektrischen Propulsionszelle bildet, und eine zweite Kammer, die eine Aufnahme für eine elektrische Hauptzelle vom elektrochemischen Typ bildet, welche zweite Kammer mit Mitteln zum gesteuerten Einlaß und zur Strömungsregelung des wässrigen Mediums in der zweiten Kammer versehen ist, welche auf einen Befehl zum Einlaß des wässrigen Mediums einen Vorrat zur Bildung eines Elektrolyts zur Aktivierung der elektrischen Hauptzelle bildet, und eine dritte Kammer, die eine Aufnahme bildet für ein Zündmodul zum Einlaß durch Ansaugung des wässrigen Mediums und des Rückstoßes durch Ausstoß der Abflüsse der chemischen Reaktion der Hauptzelle in dem wässrigen Medium jeweils durch ein Einlaßventil und durch ein Auslaßventil, die in der dritten Kammer angeordnet sind, welches Steuermodul der elektrischen Propulsionszelle eine Aktivierung der elektrischen Hilfszelle zur zeitweisen Erzeugung elektrischer Energie während einer Startphase der Einrichtung im wässrigen Medium und des Rückstosses durch Ausstoß der Abströmung zur Erzeugung elektrischer Energie von der elektrischen Hauptzelle während einer Fahrtphase ermöglicht.
Die erfindungsgemäße elektrische Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium findet Anwendung in Propulsionsantrieben aller Art in wässrigen Medien, beispielsweise in Torpedos, Einrichtungen oder Unterseebooten zu Aufklärungs- oder Forschungszwecken, oder in Oberflächenfahrzeugen.
Die vorliegende Erfindung wird besser durch die folgende Beschreibung deutlich, die anhand der folgenden beigefügten Zeichnungen erfolgt.
1a stellt einen Schnitt entlang einer Längs-Symmetrieebene der elektrischen Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
1b stellt unterschiedliche Zeitverläufe von Signalen dar, die eine spezifische Betriebsweise der elektrischen Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
Eine genauere Beschreibung der elektrischen Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt nun anhand von 1a, gefolgt von 1b.
Wie in der vorstehend erwähnten 1a zu sehen ist, umfaßt die erfindungsgemäße elektrische Zelle zumindest einen mit "0" bezeichneten wasserdichten Zellkörper, eine erste Kammer 1, eine zweite Kammer 2 und eine dritte Kammer 3, wobei jede der Kammern eine Aufnahme bildet.
Die erste Kammer 1 umfaßt eine elektrische Hilfszelle, die mit 1₀ bezeichnet ist, und ein Steuermodul der elektrischen Propulsionszelle, das mit 1₁ bezeichnet ist.
Die zweite Kammer 2 umfaßt eine mit 2₁₁ bezeichnete elektrische Hauptzelle, welche vorteilhafterweise vom elektrochemischen Typ ist, so dass sie unter den nachstehend beschriebenen Bedingungen arbeiten kann.
Die zweite Kammer 2 ist ferner mit Mitteln zum gesteuerten Einlaß und zur Strömungsregelung des wässrigen Mediums in die zweite Kammer 2 versehen, welche einen Vorrat darstellt, in welchem Vorrat auf einen Befehl zum Einlaß des wässrigen Mediums ein Aktivierungs-Elektrolyt gebildet wird, das mit 2₀ bezeichnet ist, welches die Funktion der Aktivierung der elektrischen Hauptzelle 2₀ hat.
Schließlich umfaßt die dritte Kammer 3 ein Zündmodul zum Einlaß durch Ansaugung des wässrigen Mediums und des Rückstoßes durch Ausstoß der Abflüsse der chemischen Reaktion der Hauptzelle in dem wässrigen Medium, welche Funktionen des Einlasses durch Ansaugung und des Rückstosses durch Ausstoß der Abflüsse durch ein Einlaßventil 3₂ bzw. durch ein Auslaßventil 3₃ bewirkt werden, die in der dritten Kammer 3 angeordnet sind.
Das Zündmodul trägt in 1a die Bezugsziffer 3₄ . Es ermöglicht die Sicherstellung der Zündung durch Einlaß mittels Ansaugung des Wassers mittels des Einlaßventils 3₂ bzw. die Steuerung des Ausstoßes des Fluids durch das Auslaßventil 3₃ , wie später noch beschrieben werden soll.
Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt der erfindungsgemäßen Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium ermöglicht das Steuermodul 1₁ der elektrischen Propulsionszelle, die in der ersten Kammer 1 angeordnet ist, die Aktivierung der elektrischen Hilfszelle 1₀ zur zeitweisen Erzeugung elektrischer Energie während einer Startphase der Einrichtung im wässrigen Medium und die Aktivierung des Einlasses durch Ansaugung des wässrigen Mediums und des Rückstosses durch Ausstoß der Abströmung zur Erzeugung elektrischer Energie von der elektrischen Hauptzelle 2₁₁ während einer Fahrtphase.
In 1a ist gezeigt, dass die elektrische Hilfszelle 1₀ und die elektrische Hauptzelle 2₁₁ aufeinanderfolgend durch das Steuermodul der elektrischen Propulsionszelle 1₁ in der ersten Kammer 1 gesteuert werden und durch ein Netz zur Verteilung der elektrischen Haupt- bzw. Sekundärenergie verbunden sind.
Wie beispielhaft und nicht einschränkend dargestellt ist, liefern im allgemeinen die Hilfszelle und die Hauptzelle elektrische Normalspannungen V'_N, die sich wesentlich unterscheiden und aus diesem Grund jeweils an ein Haupt- bzw. Sekundärnetz zur Verteilung der elektrischen Energie angeschlossen sind, welche Netze durch Verbindungen wie beispielweise Dioden geschützt und isoliert sind. Diese Verbindungen vom herkömmlichen Typ sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.
Ferner ist dargestellt, dass die elektrische Hilfszelle 1_N vorteilhafterweise durch eine Anordnung thermischer Zellen gebildet wird, die beispielsweise durch einen pyrotechnischen Zünder gezündet werden.
Die elektrische Hilfszelle 1₀ dient zur Sicherstellung der elektrischen Versorgung der Einrichtung im wässrigen Medium während der erwähnten Startphase, d. h., zu Beginn der Mission dieser Einrichtung, und während einer Phase, die sich vom Ausgangspunkt nicht weiter erstreckt als einige Meter.
Die Hilfszelle 1₀ stellt somit dem Antriebsmotor der Einrichtung im wässrigen Medium Energie mit wesentlich reduzierter Leistung zur Verfügung und somit den Organen der elektrischen Propulsionszelle der Einrichtung im wässrigen Medium, entsprechend dem Ziel der vorliegenden Erfindung, wie im folgenden noch beschrieben wird.
Hierzu wird die Hilfszelle 1₀ vorteilhafterweise durch vier thermische Zellen gebildet, die beispielsweise in zwei parallelen Zweigen von zwei aufeinanderfolgenden Zellen verbunden sind.
Sind zwei parallelen Zweige sind vorteilhafterweise voneinander durch eine Diode gegen eine umgekehrte Spannung isoliert, die von der Hauptzelle oder von dem anderen parallelen Zweig stammen kann, die die Hilfszelle 1₀ bildet.
Die Zündung der jeweiligen thermischen Zellen, welche die Hilfszelle 1₀ bilden, wird vorzugsweise durch einen doppelten pyrotechnischen Zünder in einem Zündbehälter realisiert, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.
In einer bevorzugten, jedoch nicht beschränkenden Ausführungsform wird die erste thermische Zelle nach dem Start der in das wässrige Medium gelangenden Einrichtung auf ein Signal hin gezündet, das beispielsweise von außen von einem Startsystem der in das wässrige Medium gelangenden Einrichtung geliefert wird.
Dieses Signal, beispielsweise ein Spannungsimpuls über einen bestimmten Zeitraum hinweg, kann dann eine elektrische Kapazität aufladen, die in dem Zündbehälter angeordnet ist. Die Kapazität wird dann über die pyrotechnischen Zünder der thermischen Zelle entladen, die zuerst gezündet wird. Die drei anderen thermischen Zellen, die die elektrische Hilfszelle 1₀ bilden, werden dann im weiteren Zündvorgang durch die elektrische Energie gezündet, die durch die erste thermische Zelle geliefert wird. Dieser Vorgang ist möglich, nachdem die erste gezündete thermische Zelle eine ausreichende Nor malspannung liefert. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Betriebsdauer der Hilfszelle 1₀ nicht länger als drei Sekunden.
Gemäß einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Hilfszelle 1₀ eine maximale Spannung in der Größenordnung von 250 V für eine mittlere Leistung von 45 kW liefern.
Die von der elektrischen Hilfszelle 1₀ gelieferte elektrische Energie wird durch ein elektrisches Hauptverteilungsnetz und durch ein Sekundärnetz verteilt, welche natürlich auf herkömmliche Weise mit der Einrichtung verbunden sind, die dazu vorgesehen ist, zeitweise durch die Hilfszelle 1₀ versorgt zu werden.
Bezüglich der Mittel zum gesteuerten Einlaß und zur Strömungsregelung des wässrigen Mediums in die zweite Kammer 2 ist in 1a dargestellt, dass diese vorzugsweise eine Motorpumpen-Gruppe umfassen, die mit 2₄ bezeichnet ist, deren Ansaugdüse mit dem Einlaßventil für das wässrige Medium verbunden ist, welches Ventil in 1a die Bezugsziffer 3₂ trägt, und deren Auslaßdüse das angesaugte wässrige Medium unmittelbar in die zweite Kammer 2 leitet, die den Vorrat bildet, zum Bilden des Aktivierungs-Elektrolyts und zum Eintauchen der elektrischen Hauptzelle 2₁₁ in dieses Aktivierungs-Elektrolyt 2₀ .
Wie ferner in 1a dargestellt ist, ist die Ansaugdüse 2₅ der Motorpumpen-Gruppe 2₄ mit dem Einlaßventil 3₂ durch einen Stutzen 2₁ verbunden.
Die Verbindung zwischen der Ansaugdüse 2₅ und dem Einlaßventil 3₂ für das wässrige Medium durch den Stutzen 2₁ kann direkt oder durch einen Mengenregler hergestellt sein, der in 1a die Bezugsziffer 2₃ trägt.
Dieser Mengenregler ermöglicht eine Regelung des Durchsatzes des Einlasses des wässrigen Mediums in den Vorrat, der durch die Kammer 2 in einer bevorzugten, nicht beschränkenden Ausführungsform gebildet wird, wie im folgenden noch beschrieben wird.
Die Mittel zum gesteuerten Einlaß und zur Strömungsregelung des wässrigen Mediums in die zweite Kammer 2 umfassen ferner vorzugsweise, wie in 1a dargestellt ist, ein Thermostat-Ventil 2₈ , das mit der elektrischen Hauptzelle 2₁₁ verbunden ist. Das Thermostat-Ventil 2₈ ermöglicht eine Steuerung des Einlasses des Aktivierungs-Elektrolyts 2₀ in die Hauptzelle 2₁₁ zum Zünden der Aktivierung der elektrischen Hauptzelle durch eine elektrochemische Reaktion, wie im folgenden noch beschrieben wird.
Schließlich umfassen die Mittel zum gesteuerten Einlaß und zur Strömungsregelung des wässrigen Mediums in die zweite Kammer 2 eine Einrichtung zur Zirkulation des Aktivierungs-Elektrolyts und zur Trennung der Abflüsse des letzteren.
Wie auf nicht beschränkende Weise in 1a dargestellt ist, umfasst die Einrichtung zur Zirkulation des Aktivierungs-Elektrolyts und zur Trennung der Abflüsse vorzugsweise eine Einlaßdüse 2₇₁ , die mit einem inneren Hohlraum der elektrischen Hauptzelle 2₁₁ verbunden ist, das im fertigen Zustand das Aktivierungs-Elektrolyt enthält, eine erste Auslaßdüse 2₇₂ , die in der Nähe der Ansaugdüse 2₅ der Motorpumpe angeordnet ist, und eine zweite Auslaßdüse für die Abflüsse, die mit dem Rückstoßventil 3₃ verbunden ist, das in der dritten Kammer durch einen Stutzen 2₂ angeordnet ist.
Wie ferner auf nicht beschränkende Weise in 1a dargestellt ist, ist die zweite Auslaßdüse 2₇₃ der Zirkulations- und Trenneinrichtung mit dem Rückstoßventil 3₃ für die Abflüsse in der dritten Kammer 3 durch ein Umschaltventil verbunden, das mit 2₆ bezeichnet ist, welches es ermöglicht, in einer ersten Stellung die Abflüsse in Richtung des Rückstoßventils 3₃ der Abflüsse bei der Zündung der elektrischen Hauptzelle während der Startphase zu richten und in einer zweiten Position das Aktivierungs-Elektrolyt in Richtung der Ansaugdüse 2₅ der Motorpumpe zu leiten, derart, dass in der elektrischen Hauptzelle während der Fahrtphase ein geschlossener Kreislauf des Aktivierungs-Elektrolyts geschaffen wird.
Schließlich ist dargestellt, dass das Thermostat-Ventil 2₈ vorzugsweise gebildet wird durch einen Dreiwege-Ventil, von denen zumindest einer der Wege einen direkten Fluß FD des Aktivierungs-Elektrolyts 2₀ leitet, der aus der zweiten Kammer 2 zur Bildung des Vorrats stammt, und ein zweiter Weg einen Ableitungsfluß des Aktivierungs-Elektrolyts leitet, der einen Wärmetauscher 2₉ durchlauft, welcher Ableitungsfluß Fd des Aktivierungs-Elektrolyts durch den Wärmetauscher im wesentlichen auf einer konstanten Temperatur gehalten wird.
Das Thermostat-Ventil 2₈ liefert auf einem dritten Weg aufgrund des direkten Flusses und des Ableitungsflusses mit im wesentlichen konstanter Temperatur, die als Soll-Temperatur dient, einen temperierten Fluß des Elektrolyts zur Aktivierung, der mit 2₁₀ bezeichnet ist, mit im wesentlichen konstanter Temperatur zum inneren Hohlraum der elektrischen Hauptzelle 2₁₁ .
Die Betriebsweise der Mittel zum gesteuerten Einlaß und zur Strömungsregelung des wässrigen Mediums in die zweite Kammer und insbesondere der Einrichtung zur Zirkulation und zur Trennung des Aktivierungs-Elektrolyts und der Abflüsse ist wie folgt:

– die Anordnung der Bauteile der zuvor genannten Mittel ist im wesentlichen dazu vorgesehen, das thermische Gleichgewicht der Hauptzelle 2₁₁ zu regeln und die Abflüsse auszuscheiden. Diese Regelung wird durch die Zirkulation des Aktivierungs-Elektrolyts in der Hauptzelle realisiert, deren Funktion wie folgt ist:
– die Motorpumpen-Gruppe 2₄ beaufschlagt den Vorrat mit Druck, d. h., die Anordnung der zweiten Kammer 2, in welcher das Elektrolyt bevorratet ist.

Die Zirkulation des Aktivierungs-Elektrolyts findet also über das Thermostat-Ventil 2₈ statt, welches aufgrund seiner drei Wege ermöglicht, den direkten Strom FD vom Vorrat, der durch die Kammer 2 gebildet wird, und den abgeleiteten Strom Fd zu mischen, der den Wärmetauscher 2₉ passiert.
Die entstehende Elektrolyt-Mischung, der Strom des Aktivierungs-Elektrolyts 2₁₀ , befindet sich damit auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur aufgrund der Funktion des Thermostat-Ventils 2₈ , welches es ermöglicht, die Soll-Temperatur einzuhalten, die durch den abgeleiteten Fluß Fd vorgegeben wird, der den Wärmetauscher 2₉ zur Einstellung der eintretenden Flüsse passiert.
Der Strom des Aktivierungs-Elektrolyts 2₁₀ wird somit an innere Mittel der Hauptzelle 2₁₁ vom elektrochemischen Typ derart abgegeben, dass die inneren Mittel derselben mit einem Strom durchströmt werden, der durch die Motorpumpen-Gruppe 2₄ gesteuert wird.
In einer bestimmten Bauform ist dargestellt, dass die Hauptzelle 2₁₁ vorzugsweise gebildet wird durch einen Stapel elektrochemischer Elemente, die durch den temperierten Fluß des Aktivierungs-Elektrolyts 2₁₀ durchströmt werden, zur Erzeugung einer chemischen Reaktion der Zelle, die die Erzeugung entsprechender elektrischer Energie ermöglicht.
Am Auslaß der elektrischen Hauptzelle 2₁₁ wird das Aktivierungs-Elektrolyt gesammelt, um durch die Einlaßdüse 2₇₁ der Trenneinrichtung der Abflüsse 2₇ abgefördert zu werden.
Die Trenneinrichtung der Abflüsse kann vorzugsweise gebildet werden durch eine Gas-Trenneinrichtung, die auf dem Prinzip der Zentrifuge basiert und nach dem elektrochemischen Reaktionstyp funktioniert, der in der Hauptzelle 2₁₁ stattfindet.
Die Gas-Trenneinrichtung trennt demnach zwei Phasen, eine erste flüssige Phase entsprechend wiedergewonnenem Aktivierungs-Elektrolyt, das zur Motorpumpen-Gruppe 2₄ über das Wegeventil 2₆ zurückgeleitet wird, und eine zweite Gasphase, die ins wässrige Medium durch den Stutzen 2₂ und das Rückstoßventil für die Abflüsse 3₃ zurückgeleitet wird.
Es versteht sich ferner, dass das Wegeventil 2₆ die Funktion hat, den Fluß des wiedergewonnenen Aktivierungs-Elektrolyts umzuschalten zwischen der Richtung zur Motorpumpen-Gruppe 2₄ bei einer Funktion im geschlossenen Kreislauf der Anordnung während der Fahrtphase und ggf. in Richtung einer Abförderung ins wässrige Medium, beispielsweise am Ende der Mission, insbesondere bei einer Mission mit nicht zerstörerischem Charakter, mittels des Rückstoßventils 3₃ .
Es versteht sich, dass das Umschaltventil 2₆ durch das Steuermodul 1₁ der elektrischen Propulsionszelle gesteuert wird, wie genauer anhand der nachfolgenden Beschreibung deutlich wird.
Eine bevorzugte, jedoch nicht einschränkende Ausführungsform der Anordnung der elektrischen Propulsionszelle der erfindungsgemäßen Einrichtung im wässrigen Medium erfolgt anhand der 1a und 1b, wonach die elektrische Hauptzelle vom elektrochemischen Typ eine AgO-Al-Zelle ist.
Unter den vorstehend genannten Bedingungen umfaßt die elektrische Propulsionszelle eine elektrische Hauptzelle 2₁₁ vom elektrochemischen Typ, die gebildet wird durch einen elektrochemischen Block, gebildet aus einer Stapelung elektrochemischer AgO-Al-Elemente, die in einem Hohlraum eines wasserdichten Moduls 2_11a angeordnet sind. Dieses wasserdichte Modul umfaßt beispielsweise eine Anzahl elektrochemischer Elemente 2_11b , die parallel geschaltet sind und natürlich die Zirkulation des temperierten Flusses des Aktivierungs-Elektrolyts 2₁₀ erlauben.
Wie in 1a gezeigt ist, ist das wasserdichte Modul einerseits mit dem Thermostat-Ventil 2₈ an der Basis des wasserdichten Moduls 2_11a verbunden und anderseits mit der Einrichtung zur Zirkulation des Elektrolyts und zur Trennung der Abflüsse 2₇ an der Einlaßdüse 2₇₁ der letzteren.
Die elektrische Hauptzelle vom elektrochemischen Typ wird unter anderem durch einen Vorrat von wasserfreiem Natron gebildet, wobei der elektrochemische Block und das wasserfreie Natron in der zweiten Kammer 2 angeordnet sind, die den Vorrat bildet. In 1a ist der Vorrat von wasserfreiem Natron durch Kristalle dargestellt, die durch Kreuze gekennzeichnet sind, welche nicht vollständig in dem wässrigen Medium gelöst sind, das in der Kammer 2 enthalten ist.
Bei Einlaß des wässrigen Mediums bringt die Zündung der Aktivierung der elektrischen Hauptzelle ausgehend von den elektrochemischen AgO-Al-Elementen eine elektrochemische Hauptreaktion von wasserfreiem Natron und Wasser in Gang: 2Al + 3AgO + 2NaOH + 3H₂O → 3Ag + 2NaAl(OH)₄ + 2kCal, sowie eine parasitäre Korrosionsreaktion: 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H2 + 200kCal.
Unter den Bedingungen der elektrochemischen Reaktion werden die Abflüsse durch das Wasserstoffgas H₂ gebildet.
In nicht beschränkender Weise besteht der Vorrat von wasserfreiem Natron vorzugsweise aus einer Mischung aus Mikroperlen von wasserfreiem Natron und puderförmigen Stannat, die lose in der zweiten Kammer zur Bildung des Vorrats enthalten sind.
Die Betriebsweise der Anordnung wird nun anhand einer bevorzugten, jedoch nicht unverzichtbaren Ausführungsform des Reglers des Stroms 2₃ beschrieben.
Bei Aktivierung der Zelle, d. h., bei Beginn der Öffnung des Einlaßventils 3₂ nach der Startphase der Einrichtung, ermöglichen das Einlaßventil 32 und der Regler des Stroms zum Einlaß des wässrigen Mediums 2₃ den Eintritt des Wassers des wässrigen Mediums in den Vorrat, der in der zweiten Kammer 2 gebildet ist.
Dies erzeugt durch Lösung die Bildung des Aktivierungs-Elektrolyts. Der Strömungsregler 2₃ wirkt zur Steuerung des Stroms des eintretenden Wassers beim Eintauchen zur Aktivierung der Einrichtung und somit der Propulsionszelle der Einrichtung in dem wässrigen Medium. Das Einlaßventil 3₂ stellt somit die Dichtigkeit des Vorrats 2, der durch die zweite Kammer 2 gebildet wird, während allen Phasen der Aufbewahrung der Zelle und auch während der Startphase sicher, wie anhand der folgenden Beschreibung deutlich wird.
Wenn die Anordnung des Systems gezündet ist und sich ein stabiler Kreislauf des Aktivierungs-Elektrolyts gebildet hat, wie zuvor beschrieben wurde, ist das Gleichgewicht der Drücke gegenüber dem äußeren wässrigen Medium wie folgt:

– Der Vorrat, der durch die zweite Kammer gebildet wird, wird durch die Pumpe 2₄ mit Druck beaufschlagt;
– Die Einlaßventile des Thermostat-Ventils 2₈ und des Wärmetauschers 2₉ sind unmittelbar mit dem zuvor genannten Druck beaufschlagt;
– Der Einlaß der Hauptzelle, oder genauer gesagt, der wasserdichte Block 2_11a , der den elektrochemischen Block bildet, wird durch den Druck am Auslaß des Thermostat-Ventils 2₈ beaufschlagt, der gleich dem Druck der Kammer 2 ist, die den Vorrat bildet, vermindert um den Druckverlust am Thermostat-Ventil 2₈ .

Dies führt dazu, dass der innere Hohlraum der Hauptzelle 2₁₁ des wasserdichten Modulgehäuses 2_11a , der diesen bildet, im allgemeinen von außen einem relativen Druck unterworfen ist, der zumindest gleich dem Druckverlust 2 ist, der am Thermostat-Ventil 2₈ auftritt.
Durch diesen Zustand wird eine gute Funktion der elektrischen Hauptzelle gewährleistet, da dieser Druck einen guten Kontakt der Stapelung der Elektroden gewährleistet, die die elektrochemischen Elemente bilden, und somit einen guten inneren elektrischen Kontakt.
Der Einlaßdruck der Trenneinrichtung des Gases 2₇ wird vermindert um den Druckverlust durch die Stapelung der elektrochemischen Elemente 2_11b .
Der zweite Auslaß 2₇₃ der Trenneinrichtung für die Ausflüsse oder für das Gas 2₇ befindet sich bei einem Druck, der etwa demjenigen des wässrigen Mediums entspricht, und beispielsweise eine Rückschlagklappe ermöglicht es, den Druckverlust klein zu halten.
Die Auslaßdüse des wiedergewonnenen Aktivierungs-Elektrolyts 2₇₂ der Trenneinrichtung für das Gas oder die Abflüsse 2₇ befindet sich auf einem Druck, der im wesentlichen dem Ansaugdruck des Wassers des wässrigen Mediums entspricht. Der Durchlaß durch das Umschaltventil 2₆ sowie durch eine Rückschlagklappe ermöglicht ist, einen leichten Druckverlust zu bewahren. Am Einlaß der Motorpumpen-Gruppe ermöglicht die Verbindung mit dem wässrigen Medium, die durch das Einlaßventil 3₂ bei der Zündung geöffnet wird, die Möglichkeit, durch Ansaugen des Wassers des wässrigen Mediums die Schwankungen des Innenvolumens der Zelle und insbesondere der Kammer 2 zur Bildung des Vorrats dauerhaft auszugleichen. Diese Schwankungen des Innenvolumens sind insbesondere auf eine anfängliche Entgasung des Systems vor dem Einlaß des Wassers des wässrigen Mediums in einer Entlüftungsphase zurückzuführen, die zum Ausgleich des Volumens aufgrund einer Erosion der Elektroden dient, die durch die elektrochemischen Elemente bei den elektrochemischen Reaktionen erzeugt wird. Der Auslaß des Umschaltventils 2₆ sowie der Auslaß des Strömungsreglers 2₃ vereinigen sich demnach auf der Höhe der Ansaugdüse 2₅ der Motorpumpen-Gruppe 2₄ . Diese Verbindung schafft eine Verbindungszone unter dem Tauchdruck in der Kammer 2 zur Bildung des Vorrats.
Die Anordnung der Funktionen zur Steuerung und Kontrolle der Zelle wird mittels eines Steuermoduls 1₁ geschaffen, das zuvor beschrieben wurde.
Im einzelnen stellt dieses erwähnte Modul 11 die folgenden Funktionen sicher:

– die Steuerung der Funktionen der Zelle durch Informationen von einem nicht dargestellten Teil zur Steuerung und Führung der Einrichtung;
– Übertragung von Funktionsparametern der Zelle zu dem erwähnten Teil zur Steuerung und Führung;
– Regelung der Motorpumpe 2₄ durch ein Elektronikmodul 3₁ , das in der 3. Kammer 3 angeordnet ist.

Die erwähnte Betriebsweise soll nun in Verbindung mit 1b und den Punkten 1, 2 und 3 derselben für verschiedene Bauteile der in 1a gezeigten Anordnung beschrieben werden.
Insbesondere wird die genannte Betriebsweise für den Fall beschrieben, in welchem das Einlaßventil 3₂ an welches ein Zündventil 3₅ angeschlossen ist, selbst durch einen Referenzdruck gesteuert wird, der durch ein Vorschaltventil 3₆ gebildet wird, und ein Strömungsregler 2₃ auf dem Stutzen 2₁ zur Verbindung des Einlaßventils 3₂ mit der Ansaugdüse 2₅ der Motorpumpen-Gruppe 2₄ montiert ist.
Das Einlaßventil 3₂ ermöglicht die Öffnung der Kammer 2 zur Bildung des Vorrats zum wässrigen Medium. Genauer gesagt, es ermöglicht den Einlaß des wässrigen Mediums in den Vorrat, wobei der Strom des Wassers durch den Strömungsregler 2₃ in Richtung der Motorpumpen-Gruppe 24 geleitet wird.
Das Rückstoßventil 3₃ ist mit dem Einlaßventil 3₂ verbunden, so dass die Verbindung der Einrichtung zur Trennung des Ausflusses bzw. zur Trennung des Gases 2₇ mit dem wässrigen Medium geschaffen wird.
Das Einlaßventil 3₂ und das Rückstoßventil 3₃ für die Ausflüsse sind miteinander verbunden und gegenüberliegend auf der Außenhaut des Gehäuses der Zelle 0 in einer Symmetrieebene in Längsrichtung der letzteren angeordnet und besitzen vorteilhafterweise einen identischen Öffnungsquerschnitt, so dass die Wirkungen des Tauchdrucks in dem wässrigen Medium sich sofort ausgleichen. Das Einlaßventil 3₂ wird beispielsweise durch einen pyrotechnischen Zünder gesteuert. Es umfaßt ferner ein Zündventil 3₅ , der die Öffnung zum wässrigen Medium durch einen Kanal schafft, der die Positionierung des Strömungsreglers 2₃ entsprechend dem Tauchdruck ermöglicht. Die Steuerung des Zündventils 3₅ kann durch einen pyrotechnischen Zünder realisiert sein. Die pyrotechnische Betätigung des Zündventils 3₅ und des Einlaßventils 3₂ erfolgt durch das Steuermodul 1₁ mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung.
Das pyrotechnische Steuerkommando des Einlaßventils 3₂ wirkt auf eine mechanische Einrichtung, die eine vorgespannte Feder freigibt. Die Anordnung aus dem Einlaßventil 3₂ und dem Rückstoßventil 3₃ der Abflüsse, die durch eine Synchronisationssteuerung 3₄ verbunden sind, im wesentlichen durch eine zentrale Stange gebildet wird, verschiebt sich bis zu einem mechanischen Anschlag. Die Einlaßöffnung des Wassers des wässrigen Mediums ist dann offen, so lange die Ausstoßöffnung der Ausflüsse oder des Gases aufgrund der Wirkung des äußeren Drucks auf eine Klappe verschlossen bleibt. Diese Einrichtung verhindert das Eintreten von Wasser aus dem wässrigen Medium durch den Auslaß des Rückstoßventils 3₃ der Abflüsse während der Zündungsphase.
Wenn das Füllen der zweiten Kammer 2 zur Bildung des Vorrats im wesentlichen abgeschlossen ist, öffnet sich ein Deckel, der am Einlaß des temperierten Aktivierungs-Elektrolyts 2₁₀ angeordnet ist, das durch das Thermostat-Ventil 2₈ eingelassen wird, das wiedergewonnene Elektrolyt verläßt die Trenn einrichtung für die Abflüsse oder das Gas 2₇ und erreicht in der Hauptzelle 2₁₁ einen Innendruck nahe demjenigen des wässrigen Mediums.
Die Öffnung der Klappe zur Entgasung des Rückstoßventils 3₃ der Abflüsse ist dann durch Betätigung der Feder 3₃₀ möglich, die in der Zeichnung dargestellt ist. Einmal geöffnet, bewirkt die Klappe keinen Druckverlust im Entgasungskreislauf.
Das Zündventil 3₅ und das Einlaßventil 3₂ umfassen jeweils einen Fahrtende-Kontakt, der es ermöglicht, ihren Aktivierungszustand zu erkennen. Die Signale dieses Fahrtende-Kontaktes werden von Steuermodulen 1₁ empfangen, die die Vollständigkeit des Zündvorgangs überwachen.
Der Strömungsregler 23 ist zur Begrenzung des Stroms des Wassers des wässrigen Mediums vorgesehen, das in die zweite Kammer 2 eindringt, durch Einstellung eines Querschnitts des Kanals, auf welchen der Tauchdruck wirkt.
Die Betriebsweise dieses Reglers besteht in der Abdeckung des maximalen Querschnitts der Strömung durch den Durchmesser der Zuleitung des Wassers des wässrigen Mediums durch Verschiebung eines Einschubs, der mit bemessenen Öffnungen versehen ist. Dieser Strömungsregler 2₃ ist in den Vorrat eingesetzt. Er ist zwischen dem Einlaßventil 3₂ und der Ansaugdüse 2₅ der Motorpumpe 2₄ eingesetzt.
Das Zündventil 3₅ gibt des Tauchdruck auf den Einschub des Reglers durch eine äußere Referenzdruckleitung RPE weiter. Der erwähnte Einschub nimmt dann eine Gleichgewichtsposition ein, die durch eine Feder gehalten wird. Die Verschiebung des Einschubs ist proportional zum wirkenden Druck. Der Querschnitt des Kanals des Wassers des wässrigen Mediums ist dann teilweise blockiert, und der Strom wird in einem Wertebereich zwischen 10 bis 15 Litern/Sekunde eingeregelt.
Am Ende des Füllvorgangs, wenn der Druck der zweiten Kammer 2, die den Vorrat bildet, gleich demjenigen des wässrigen Mediums ist, nimmt der Regler eine vollständig geöffnete Position ein.
Diese ermöglicht schließlich einen kräftigen Spülvorgang der Zelle, beispielsweise bei der Durchführung einer nicht destruktiven Mission.
Die Strömungsregelung ist für Außendrücke des wässrigen Mediums vorgesehen, die Tauchtiefen zwischen 10 und 350 Metern entsprechen. Die Regelung kann für unterschiedliche kleinere und/oder größere Werte bewirkt werden. Der Strömungsregler 2₃ umfaßt einen Einlaßdruckbereich, der einen Referenzdruck des äußeren wässrigen Mediums RPE für die Anordnung bildet.
Das Thermostat-Ventil 2₈ ist in einem unteren Teil des wasserdichten Gehäuses 2_11a vorgesehen, der die Hauptzelle bildet. Es ist in der Nähe der Durchströmungsöffnungen der elektrochemischen Elemente 2_11b vorgesehen, die die Hauptzelle bilden, und ermöglicht damit das Eintreten des temperierten Stroms des Aktivierungs-Elektrolyts 2₁₀ bei einer im wesentlichen konstanten Temperatur, die beispielsweise zwischen 80 und 98°C betragen kann.
Das Thermostat-Ventil 2₈ funktioniert ausschließlich nach einem mechanischen Prinzip. Es verwendet eine Thermostat-Sonde zur Einstellung der Position eines Einschubteils. Entsprechend der Position des letzteren, verdeckt das Einschubteil den freien Querschnitt des Kanals zum Eintreten von Wärme und zum Eintreten von Kälte, derart, dass die Mischung, die die Sonde umströmt, im wesentlichen auf einer definierten Temperatur gehalten wird.
Das Thermostat-Ventil 2₈ ist an seinem Auslaß mit einem Deckel 2₈₀ versehen, der bei einem vorbestimmten Druckwert klappbar ist, in der Größenordnung von 3,0 Bar, welcher Deckel den inneren Hohlraum des elektrochemischen Blocks geschlossen hält, wenn der Druck innerhalb des Vorrats nicht ausreichend ist.
Das Thermostat-Ventil 2₈ ist mit einem Filter ausgestattet, der die Öffnungen zum Eintritt heißen Wassers in den Vorrat umgibt. Unter diesen Bedingungen sind Natron-Körner größerer Größe von einem Wert in der Größenordnung von 300 Micron angeordnet, während der Strom aus der Pumpe einen ständigen Durchstrom durch den Filter ermöglicht.
Der Thermostat-Filter 2₈ umfaßt eine Temperatursonde, deren Messung durch das Steuermodul der elektrischen Propulsionszelle 1₁ bestimmt wird. Es umfaßt ferner eine Druckaufnahme RPBEI am Einlaß des wasserdichten Gehäuses 2_11a der elektrischen Hauptzelle, welche Druckaufnahme durch einen Druckfühler CP₆ gebildet wird, der es ermöglicht, das Umschaltventil 2₆ zu steuern, wie noch beschrieben werden soll.
Die Regelungs-Nenntemperatur, die durch das Thermostat-Ventil für eine Funktion bei maximaler Leistung der Zelle und bei leichtem Tauchdruck eingehalten wird, beträgt etwa 95°C, wobei bei starkem Eintauchen die Abweichung der Sonde eine Funktion bis etwa 98°C zuläßt.
Die Trenneinrichtung für die Abflüsse oder das Gas 2₇ sammelt das Aktivierungs-Elektrolyt, das aus dem elektrochemischen Block austritt, im oberen Teil des wasserdichten Gehäuses 2_11a . Sie ermöglicht die Trennung der Gase oder Abflüsse durch einen Verwirbelungseffekt, der im Zirkulationsbereich des Elektrolyts auftritt. Sie ist in dem durch die Kammer 2 gebildeten Vorrat eingesetzt und wird durch ein Metall wie beispielsweise rostfreien Stahl gebildet, so dass eine gute Wärmeleitung und die Einhaltung der Temperatur des Aktivierungs-Elektrolyts sichergestellt wird, dass der Trennung der Abflüsse in der Nähe desjenigen Aktivierungs-Elektrolyts unterworfen ist, das sich in dem Vorrat befindet und nicht der Trennung der Abflüsse unterworfen wird.
Während der Zündphase leitet die Trenneinrichtung der Abflüsse oder des Gases 2₇ die Abflüsse bzw. das Gas des elektrochemischen Blocks zum Rückstoßventil der Abflüsse 3₃ aufgrund der Position des Umschaltventils 2₆ , welches den normalen Flüssigkeitsrückstrom der Entgasungseinrichtung zur Motorpumpe 2₄ blockiert.
Zwischen dem Auslaß des elektrochemischen Blocks und dem Einlaß der Einrichtung zum Trennen der Abflüsse oder der Gase 2₇ ist ein Ansaugrohr angeordnet, das eine Evakuierung verbliebener Gase ermöglicht, die sich in der zweiten Kammer 2 zur Bildung des Vorrats gesammelt haben. Diese Betriebsweise ist möglich, da der Druck in dem Vorrat höher ist als derjenige am Einlaß der Trenneinrichtung 2₇ . Während der Fahrtphase erzeugt das Entgasungsrohr ein inneres Leck im System, das sehr leicht ist und zur Gewähr leistung einer möglichen Evakuierung des Gases völlig ausreichend ist, das sich in der zweiten Kammer 2 zur Bildung des Vorrats sammeln kann.
Die Auslaßdüse 2₇₃ der Trenneinrichtung der Gase 2₇ ist an dem Rückstoßventil 3₃ der Abflüsse oder der Gase durch das dichte Rohr 2₂ und eine Klappe angeordnet. Dieses Rohr ermöglicht die Spülung der Zelle mit einer Strömung in der Größenordnung von 3 Litern/Sekunde.
Die Auslaßdüse der Trenneinrichtung für die Abflüsse oder die Gase 2₇ , die das wiedergewonnene Aktivierungs-Elektrolyt in die Nähe der Ansaugdüse 2₅ der Motorpumpe leitet, ist an der letzteren durch das Umschaltventil 2₆ angeordnet. Wenn sich das Letztere in seiner geschlossenen Stellung befindet, d. h., während der Zündung und während der Spülung der elektrischen Zelle der erfindungsgemäßen Propulsionseinrichtung im wässrigen Medium, ist die Strömungsanordnung in dem Umschaltventil 2₆ zum Auslaß der Abflüsse oder Gase ausgerichtet. Wenn das Umschaltventil 2₆ offen ist, durchquert die Flüssigkeit der Entgasungseinrichtung das Umschaltventil und wird durch die Pumpe mittels der Ansaugdüse 2₅ der Letzteren angesaugt.
Der Einlaß der Trenneinrichtung der Gase oder der Abflüsse 2₇ umfaßt unter anderem einen Temperaturfühler CT₇, identisch mit demjenigen am Einlaß CT₈, der auf dem Thermostat-Ventil 2₈ angeordnet ist, sowie eine Druckabzweigung, die es ermöglicht, den Auslaßdruck des elektrochemischen Blocks abzuleiten, welcher insgesamt mit RPBEO bezeichnet ist. Dieser Druckanschluß ermöglicht eine Steuerung der Funktionsweise der Zelle durch das Steuermodul 1₁ .
Schließlich wird das Umschaltventil 2₆ vorzugsweise gebildet durch ein Dreiwegeventil mit zwei stabilen offenen und geschlossenen Positionen, welches eine Stange umfaßt, die durch einen Steuerdruck gesteuert und durch eine Feder ins Gleichgewicht gebracht wird. Es umfaßt zwei einfache Elektroventile in zwei Wegen EV1 und EV2, die die Anwendung des Steuerdrucks auf die Stange ermöglichen.
Das Elektroventil EV1 läßt den Tauchdruckanteil RPE über den Strömungsregler 2₃ auf die Kammer des Umschaltventils 2₆ wirken. Das Elektroventil EV1 ist ein Ventil, das ohne Stromversorgung normalerweise offen ist.
Das Elektroventil EV2 läßt den Druckanteil am Einlaß des elektrochemischen Blocks, den Druck am Auslaß des Thermostat-Ventils 2₈ , der insgesamt mit RPVT bezeichnet ist, auf die Kammer des Umschaltventils 2₆ wirken. Das Elektroventil EV2 ist ein Ventil, das gewöhnlich geschlossen ist.
Das Umschaltventil 2₆ ermöglicht die Leitung des Aktivierungs-Elektrolyts, das aus der Austrittsdüse 2₇₂ der Trenneinrichtung für die Abflüsse oder Gase 2₇ austritt, entlang zweier Wege entsprechend den Funktionsweisen der Zelle:

– in der oberen oder geschlossenen Position wirkt kein Druck auf das Umschaltventil 2₆ .

Unter diesen Bedingungen leitet dieses den Strom der Abflüsse zum Auslaßventil der Gase 3₃ . Diese Betriebsweise findet bei der Zündung statt, um die Gase in das wässrige Medium zu drücken, und am Ende der Mission, wenn im Fall einer nicht destruktiven Mission die Zelle gespült wird.

– In der unteren oder geöffneten Position nimmt das Umschaltventil 2₆ den Steuerdruck auf, der seine Stange in die niedere Position stellt und das Elektrolyt zum Einlaß der Motorpumpe leitet, zur Ansaugdüse 2₅ , so dass das Aktivierungs-Elektrolyt in der Zelle in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert.

Die zwei Elektroventile EV1 und EV2 werden insgesamt durch das Steuermodul 1₁ gesteuert. Gemäß dem Schema, das in Punkt 3 von 1b gezeigt ist,

– wird während der Aktivierungsphaseq, d. h. dem Start der Einrichtung, das Ventil EV1 versorgt und somit geschlossen, was verhindert, dass der Einlaßdruck des Strömungsreglers 2₃ auf die Stange des Umschaltventils 2₆ wirkt. Im Gegensatz dazu wird das Elektroventil EV2 nicht versorgt und somit geschlossen und wartet auf ein Steuersignal, das von dem Steuermodul 1₁ abgegeben wird. Unter diesen Umständen wird das Umschaltventil 2₆ nicht betrieben und bleibt in der oberen oder geschlossenen Position. Es versteht sich, dass die elektrische Energieversorgung des Elektroventils EV1 durch die Hilfszelle 1₀ aufgrund der Initialzündung der Letzteren verursacht wird.
– Am Ende des Füllvorgangs des Vorrats in der zweiten Kammer 2, wenn die entsprechenden Druckbedingungen gemessen worden sind, wird das Elektroventil EV2 betrieben, so dass der Einlaßdruck des elektrochemischen Blocks beaufschlagt werden kann, d. h., der Einlaßdruck RPVT auf die Stange des Umschaltventils 2₆ . Diese schaltet um und ermöglicht den Durchfluß des wiedergewonnenen Aktivierungs-Elektrolyts, das von der Trenneinrichtung der Abflüsse oder der Gase 2₇ stammt, zur Pumpe 2₄ . Das Elektroventil EV1 an seiner Seite bleibt geschlossen.

Beispielsweise am Ende einer nicht destruktiven Mission wird die Versorgung des ersten Elektroventils EV1 unterbrochen, so dass die Kammer des Umschaltventils 26 dekomprimiert wird und eine Rückkehr der Stange in die obere Position ermöglicht wird. Das Aktivierungs-Elektrolyt wird dann durch den Auslaß der Abflüsse oder Gase entleert, d. h. über das Rückstoßventil der Abflüsse 3₃ . Gleichzeitig wird die Versorgung des Elektroventils EV2 unterbrochen, was dann verhindert, dass der Einlaßdruck des elektrochemischen Blocks, d. h., der Druck RPVT, auf die Stange des Umschaltventils 2₆ wirkt.
Die Steuerung der Elektroventile EV1 und EV2 wird durch Steuermodul 1₁ bewirkt, welches aufgrund von Druckinformationen von den folgenden Druckbereichen arbeitet:

– Druckbereich des Vorrats;
– Tauchdruckbereich RPE;
– Druckbereich am Auslaß des elektrochemischen Blocks RPBEO.

Zwei Differenzialdruckfühler, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, ermöglichen aufgrund der erwähnten Drücke die Abgabe der folgenden Informationen an das Steuermodul 1₁ :

– Die Differenz zwischen dem Vorratsdruck und dem Tauchdruck zeigt den Funktionszustand des Zirkulationskreislaufs an. Diese Druckdifferenz muß mit dem Zustand der Zelle und der Steuerung der Strömung der Pumpe übereinstimmen;
– die Differenz des Auslaßdrucks am elektrochemischen Block und des Tauchdrucks zeigt den Füllzustand der Zelle an.

Die Betriebsweise und die Steuerung des zweiten Elektroventils EV2 durch das Steuermodul 1₁ , das die Verbindung mit dem Umschaltventil 2₆ bewirkt, wird nach folgenden Kriterien durchgeführt:

– Die Druckabweichung zwischen dem Auslaß des elektrochemischen Blocks und dem wässrigen Medium;
– Wert der elektrischen Spannung, die von dem elektrochemischen Block abgegeben wird;
– Wert der Temperatur am Auslaß des elektrochemischen Blocks;
– Ablauf der Zündung.

Zusammengefaßt ist die Steuerlogik des Umschaltventils 2₆ durch die Befehlssteuerung der zwei Elektroventile EV1 und EV2 in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

1.	Ausgangszustand	EV1 = 0	EV2 = 0
2.	Sobald die Spannung der thermischen Zelle OK ist	EV1 = 1	EV2 = 0
3.	Sobald der Druck "Ausgang BE-Tauchdruck" OK ist	EV1 = 1	EV2 = 1
4.	Sobald ein Haltebefehl am Modul 1₁ eintrifft	EV1 = 0	EV2 = 0

Außerdem wird die untere Position der Stange des Umschaltventils 2₆ durch einen Magnetsensor CM₆ detektiert und von dem Steuermodul 1₁ aufgenommen.
Die Betriebsweise der Anordnung ist mit Bezug auf die Punkte 1), 2) und 3) in 1b wie folgt dargestellt:

– In Punkt 1) sind jeweils die Startphase und die Fahrtphase der Einrichtung dargestellt, wobei die Startphase einige Sekunden oder einige zehn Sekunden dauern kann und die Fahrtphase einige zehn Minuten dauern kann;
– in Punkt 2) sind Verläufe der Spannungen dargestellt, die von der Hilfszelle und der elektrischen Hauptzelle jeweils abgegeben werden, wobei die Normalspannung V'N der Hilfszelle in der Größenordnung von 165 V sich wesentlich von derjenigen der elektrischen Hauptzelle mit beispielsweise 245 V unterscheidet;
– in Punkt 3) ist die Steuerung der zwei Elektroventile V1 und V2 als Bestandteile des Umschaltventils 2₆ entsprechend dem vorhergehenden Diagramm dargestellt.

Was die Motorpumpe 2₄ betrifft, so stellt diese die Zirkulation und die Wiedergewinnung des Aktivierungs-Elektrolyts bei variabler Strömung sicher. Sie kann durch eine Kreiselpumpe gebildet werden, die in den Vorrat des Elektrolyts eingetaucht ist, und durch einen gleichermaßen eingetauchten Motor. Der Motor ist ein Motor vom Typ zur Geschwindigkeitssteuerung nach Pumpbedarf. Die Steuerelektronik des Motors ist in dem Block 3₁ vorgesehen, der beispielsweise in der Kammer 3 angeordnet ist.
Die Versorgung des Motors der Pumpe wird vorzugsweise durch ein elektrisches Hauptnetz der Hauptzelle mit 400 V gewährleistet, während die Versorgung der Steuerelektronik durch den Hilfsschaltkreis der Zelle bei 200 V gewährleistet werden kann. Insbesondere wenn die Hauptzelle den Schalter der Hilfszelle geschlossen hat, kann das Sekundärnetz durch die Mittelspannung versorgt werden, die von der Hauptzelle geliefert wird.
Schließlich wird die Motorpumpe 2₄ durch das Steuermodul 1₁ mittels einer Schnittstelle RS422 vom herkömmlichen Typ geschwindigkeitsgesteuert.
Die Motorpumpe kann entsprechend bestimmten Funktionsbereichen der Strömung schrittweise gesteuert werden.
Die Motorpumpe 2₄ erhält Informationen bezüglich

– Stromaufnahme;
– Rotationsgeschwindigkeit;
– Temperatur der Stromkreise zur Versorgung der IGBT-Wandler (für Insulated Gate Bipolar Transistor);
– Protokoll eines Selbsttests.

Der Anlauf der Motorpumpe 2₄ wird durch das Steuermodul 1₁ aufgrund des Empfangs eines Kontaktsignals gesteuert, das durch die Öffnung des Einlaßventils 3₂ verursacht wird.
Eine genauere Beschreibung des Aufbaus der elektrischen Propulsionszelle der Einrichtung im wässrigen Medium und einer Ausführungsform dieses Aufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden angegeben.
Wie in 1a dargestellt ist, wird der wasserdichte Zellkörper 0 vorzugsweise gebildet durch eine Anordnung von Bauteilen, umfassend zumindest eine vordere Zwinge 0₁ , einen vorderen Boden 0₂ der elektrischen Hauptzelle, welche vordere Zwinge 0₁ und welcher vordere Boden 0₂ die vorstehend erwähnte dritte Kammer 3 bilden.
Der wasserdichte Zellkörper 0 umfaßt ferner einen zentralen Rumpf 0₃ und einen hinteren Boden 0₄ , wobei der vordere Boden 0₂ , der zentrale Rumpf 0₃ und der hintere Boden 0₄ die zweite Kammer 2 bilden, die den Vorrat bildet.
Schließlich umfaßt der wasserdichte Zellkörper 0 eine hintere Zwinge 0₅ , wobei der hintere Boden 0₄ und die hintere Zwinge 0₅ die erste Kammer 1 bilden.
Wie ferner in 1a dargestellt ist, wird der zentrale Rumpf 0₃ zumindest aus einer gut thermisch leitenden Metalllegierung gebildet. Zumindest ein Teil des zentralen Rumpfes 0₃ , der in der Nähe der elektrischen Hauptzelle 2₁₁ angeordnet ist, und insbesondere des diese bildenden elektrochemischen Blocks, bildet einen Wärmetauscher mit dem wässrigen Medium und insbe sondere den Wärmetauscher 2₉ zumindest für den Ableitungsfluß des Aktivierungs-Elektrolyts.
In 1a ist dargestellt, dass der Ableitungsfluß des Aktivierungs-Elektrolyts dem Druck unterworfen ist, der durch die Motorpumpe 2₄ in einem Zwischenraum 2₉₁ erzeugt wird, der im unteren Teil der 1a angeordnet ist, zwischen der Wand des zentralen Rumpfes 0₂ und einer Metallwand, die in Verbindung mit dem Thermostat-Ventil 2₈ gehalten ist, und schließlich dem wasserdichten Gehäuse 2_11a , der den elektrochemischen Block 2₁₁ bildet. Der Zwischenraum 2₉₁ verhindert ein Eindringen der Flüssigkeit des Aktivierungs-Elektrolyts, das mit im wesentlichen konstanter Temperatur als Nenntemperatur für das genannte Thermostat-Ventil 2₈ abgeleitet wird.
Vorzugsweise bestehen die vordere Zwinge 0₁ , der vordere Boden 0₂ der elektrischen Zelle, der zentrale Rumpf 0₃ und der hintere Boden 0₄ sowie die hintere Zwinge 0₅ aus einem metallischen Material. Die Außenfläche der Letzteren, die dazu vorgesehen ist, mit dem wässrigen Medium in Kontakt zu geraten, ist vorzugsweise mit einer antikorrosiven Schutzschicht versehen, die durch Hart-Anoden-Oxidation gebildet wird.
Was den zentralen Rumpf 0₃ betrifft, der zwischen dem vorderen Boden und dem hinteren Boden angeordnet ist, so ist dieser aus einem einzigen Stück gefertigt und weist keine Öffnung nach außen auf, so dass die Dichtigkeit der Anordnung während aller Phasen der Aufbewahrung der Propulsionszelle der Einrichtung im wässrigen Medium entsprechend dem Ziel der vorliegenden Erfindung gewährleistet. Diese spezifische Anordnung ermöglicht das Vorsehen einer doppelten Abdichtung des durch die zweite Kammer 2 gebildeten Vorrats gegenüber dem äußeren wässrigen Medium auf Höhe der Verbindungen zwischen dem vorderen Boden 0₂ und dem hinteren Boden 0₄ .
Wie in 1a dargestellt ist, sind der Zellkörper und insbesondere die zweite Kammer mit einer doppelten Dichtungsbarriere gegenüber dem äußeren wässrigen Medium versehen.
Eine erste, mit B₁ bezeichnete Barriere wird durch eine Flüssigkeitsdichtung zwischen dem wässrigen Medium und der ersten bzw. der dritten Kammer ge bildet, und eine zweite Dichtungsbarriere B₂ wird durch eine Flüssigkeitsdichtung zwischen der ersten und der zweiten Kammer bzw. der zweiten und der dritten Kammer gebildet. Diese Dichtungsbarrieren sind in 1a durch bestimmte Schraffuren dargestellt.
Schließlich ist dargestellt, dass die Innenseite des zentralen Rumpfes 0₃ außerhalb des Teils zur Bildung des Wärmetauschers unter anderem eine thermisch isolierende Auskleidung auf Höhe des Teils trägt, der mit Vorrat des Aktivierungs-Elektrolyts versehen ist. Diese thermisch isolierende Auskleidung dient zur Reduktion der Abkühlung des Aktivierungs-Elektrolyts, das zum Wärmeaustausch mit dem wässrigen Medium während der Fahrtphase vorgehalten wird. Die thermisch isolierende Auskleidung kann beispielsweise durch eine Auskleidung aus Epoxidharz gebildet werden.
Außerdem sind die Innenseite des vorderen Bodens 0₂ der elektrischen Zelle und des hinteren Bodens 0₄ der elektrischen Zelle, die zweite Kammer 2 zur Bildung des Vorrats bilden, mit einer chemischen Nickel-Antikorrosionsschicht zum Schutz gegen das wasserfreie Natron versehen.
Die Abdichtung der zweiten Kammer 2 zur Bildung des Vorrats kann dann auf die folgende Weise erfolgen:

– Der Vorrat ist der Teil der elektrischen Propulsionszelle der Einrichtung im wässrigen Medium gemäß der vorliegenden Erfindung, der die aktiven Bestandteile der Zelle und insbesondere das Natron und den elektrochemischen Block enthält. Aus diesem Grund sind die Bauteile dieses Vorrats derart angeordnet, dass ihre Anordnung völlig dicht im Hinblick auf eine Lagerung in dem Wasser des wässrigen Mediums dank der beschriebenen zwei Dichtungsbarrieren B1 und B2 ist, die durch spezielle Dichtungen gebildet werden.

Im Fall des fehlerhaften Eintauchens des Vorratsteils befindet sich keine elektrochemische Masse in Kontakt mit dem wässrigen Medium. Zwei Wasserdetektoren, die hintereinander insbesondere beispielsweise in den Kammern 1 und 3 angebracht sind, sind durch eine besondere Verkabelung mit einem Teil des Steuermoduls 1₁ und andererseits mit externen Startsystem verbun den, so dass sie die Sicherheit der Zelle vor dem Start der Einrichtung überwachen können.
Die zweite Dichtungsbarriere B2 kann die Funktionsbereitschaft des Vorrats gegenüber dem äußeren wässrigen Medium sicherstellen.
Ein in der Zeichnung nicht dargestellter Druckwächter kann dazu vorgesehen sein, eine ständige Überwachung der Dichtigkeit des Umschaltventils 2₆ vorzunehmen. Dieser Druckwächter ist zwischen zwei Dichtungen des Umschaltventils 2₆ angeordnet, einerseits auf dem Teil zum Wassereinlaß, d. h., auf der Auslaßdüse 2₇₂ der Trenneinrichtung für die Abflüsse oder Gase 2₇ , mit derjenigen das Umschaltventil 2₆ verbunden ist, und andererseits auf den Gasauslaß 2₇₃ dieser Trenneinrichtung. Die doppelte Dichtungsbarriere B1 und B2, die mit den Wasser- und Drucksensoren ausgestattet ist, ermöglicht die Sicherstellung einer sehr zuverlässigen Dichtigkeit der elektrischen Propulsionszelle der erfindungsgemäßen Einrichtung im wässrigen Medium.
Wie in 1a gezeigt ist, weisen schließen die vordere Zwinge 0₁ und die hintere Zwinge 0₅ ein entferntes Ende auf, das gegenüber dem vorderen Boden 0₂ bzw. dem hinteren Boden 0₄ der Zelle offen ist. Diese Ausführungsform ermöglicht die Bildung einer erfindungsgemäßen elektrischen Propulsionszelle in Form eines unabhängigen Moduls, das gemäß einer Komponente lagerbar ist, die bezüglich ihres Vorrats von wasserfreiem Natron inaktiv ist, während die elektrische Propulsionszelle nicht in die Einrichtung eingebaut ist, und andererseits in Form eines Elements, das unmittelbar in den Korpus der Einrichtung im entgegensetzten Fall integriert ist. Hierzu weisen in einer nicht beschränkenden Ausführungsform die vordere Zwinge 0₁ , der zentrale Rumpf 0₃ und die hintere Zwinge 0₅ vorzugsweise einen im wesentlichen drehzylindrischen Abschnitt auf. Diese Form ist insbesondere zur Integration in den Rumpf einer Einrichtung vorgesehen, wenn diese Einrichtung beispielsweise durch einen Torpedo oder durch ein Beobachtungs-Unterseeboot gebildet wird. In diesem Fall ist das entfernte Ende der vorderen Zwinge mechanisch und elektrisch mit einem aktiven Teil der Einrichtung gekoppelt und das entfernte Ende der hinteren Zwinge ist mechanisch und elektrisch mit einem hinteren Antriebs- und Steuerteil der Einrichtung gekoppelt, zur Bildung einer elektrischen Propulsionszelle, die durch Eindringen von Wasser in die Einrichtung aktivierbar ist.
Es versteht sich insbesondere, dass die in der 1a gezeigte Anordnung Drahtverbindungen durch Kabel und/oder Bussystem wie vorstehend erwähnt zwischen der ersten Kammer 1, der zweiten Kammer 2 und der dritten Kammer 3 umfassen, wobei diese Verbindungsanordnung in den Zeichnungen nicht vollständig dargestellt ist.
Unter diesen Umständen umfaßt die Propulsionszelle der erfindungsgemäßen Einrichtung im wässrigen Medium Temperaturfühler für den Strom des Aktivierungs-Elektrolyts, der in die elektrische Hauptzelle eintritt bzw. aus dieser austritt, zur Regelung der Temperatur des Stroms des Aktivierungs-Elektrolyts durch das Thermostatventil 2₈ .
Sie umfaßt ferner Fühler zur Messung der relativen Drücke des Aktivierungs-Elektrolyts in der zweiten Kammer 2 zur Bildung des Vorrats und des Aktivierungs-Elektrolyts am Einlaß der Einrichtung zur Zirkulation des Aktivierungs-Elektrolyts und zur Trennung der Abflüsse 2₇ , welche Druckmeßfühler einen relativen Druckwert gegenüber dem Außendruck des wasserdichten Zellkörpers liefern, d. h., den in der Beschreibung bereits erwähnten Referenzdruck RPE.
Sie umfaßt schließlich eine Anzahl von Kontakten zur Messung, einen flüssigkeitsdichten Kontakt des Einlaßventils des Wassers des wässrigen Mediums 3₂ , und einen Öffnungskontakt des Wasser-Einlaßventils des wasserdichten Zellkörpers 2_11a . Es versteht sich, dass die Anordnung der Meßfühler und/oder der Kontakte durch geeignete Verbindungen durch abgedichtete Durchlässe in allgemein bekannter Weise angeschlossen sind.
Die druckdichten elektrischen Verbindungen, die in 1a durch die Bezugsziffern 1₂ und 1₃ bezeichnet sind, ermöglichen den Anschluß der elektrischen Hilfszelle 1₀ an die Elemente, die in der zweiten Kammer 2 zur Bildung des Vorrats und in der dritten Kammer 3 oder der vorderen Kammer enthalten sind, zur Versorgung des elektronischen Moduls 3₁ der Motorpumpe 2₄ , des elektrischen druckdichten Anschlusses 1₃ , der unmittelbar mit dem elektrochemischen Block und insbesondere mit den elektrochemischen Elementen verbunden ist, zur Abgabe elektrischer Leistungsenergie an die Antriebsgruppe der Trägereinrichtung der elektrischen Propulsionszelle der Einrichtung im wässrigen Medium gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Versorgung mit An triebsenergie wird durch einen Leistungsanschluß gewährleistet, der mit einem Leistungsmesser CI versehen ist, wie in den Zeichnungen in 1a gezeigt ist.

Claims

Elektrische Propulsionszelle einer Einrichtung in einem wässrigen Medium, dadurch gekennzeichnet, dass diese in zumindest einem wasserdichten Zellkörper enthält: – eine erste Kammer, die eine Aufnahme für eine elektrische Hilfszelle und ein Steuermodul der elektrischen Propulsionszelle bildet; – eine zweite Kammer, die eine Aufnahme für eine elektrische Hauptzelle vom elektrochemischen Typ bildet, welche zweite Kammer mit Mitteln zum gesteuerten Einlaß und zur Strömungsregelung des wässrigen Mediums in der zweiten Kammer versehen ist, welche auf einen Befehl zum Einlaß des wässrigen Mediums einen Vorrat zur Bildung eines Elektrolyts zur Aktivierung der elektrischen Hauptzelle bildet; – eine dritte Kammer, die eine Aufnahme bildet für ein Zündmodul zum Einlaß durch Ansaugung des wässrigen Mediums und des Rückstoßes durch Ausstoß der Abflüsse der chemischen Reaktion der Hauptzelle in dem wässrigen Medium jeweils durch ein Einlaßventil und durch ein Auslaßventil, die in der dritten Kammer angeordnet sind, welches Steuermodul der elektrischen Propulsionszelle eine Aktivierung der elektrischen Hilfszelle zur zeitweisen Erzeugung elektrischer Energie während einer Startphase der Einrichtung im wässrigen Mediums und die Aktivierung des Einlasses durch Ansaugen des wässrigen Mediums und des Rückstoßes durch Ausstoß der Abströmung zur Erzeugung elektrischer Energie von der elektrischen Hauptzelle während einer Fahrtphase ermöglicht.
Elektrische Propulsionszelle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Hilfszelle und Hauptzelle aufeinanderfolgend durch das Steuermodul der elektrischen Propulsionszelle gesteuert werden und durch ein Netz zur Verteilung der elektrischen Haupt- bzw. Sekundärenergie verbunden sind.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Hilfszelle gebildet wird durch eine Anordnung thermischer Zellen, die durch einen pyrotechnischen Zünder gezündet werden.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum gesteuerten Einlaß und zur Strömungsregelung des wässrigen Mediums in die zweite Kammer zumindest umfassen: – eine Motorpumpen-Gruppe, deren Ansaugdüse mit dem Einlaßventil für das wässrige Medium verbunden ist und deren Auslaßdüse das angesaugte wässrige Medium unmittelbar in die zweite Kammer leitet, die den Vorrat bildet, zum Bilden des Aktivierungs-Elektrolyts und zum Eintauchen der elektrischen Hauptzelle darin; – ein Thermostat-Ventil, das an der elektrischen Hauptzelle angebracht ist, welches Thermostat-Ventil eine Regelung des Einlasses des Aktivierungs-Elektrolyts in die Hauptzelle zum Zünden der Aktivierung der elektrischen Hauptzelle durch eine elektrochemische Reaktion ermöglicht; – eine Einrichtung zur Zirkulation des Aktivierungs-Elektrolyts und zur Trennung der Abflüsse, welche Einrichtung zur Zirkulation und zur Trennung eine Einlaßdüse umfaßt, die mit einem inneren Hohlraum der elektrischen Hauptzelle verbunden ist, der das Aktivierungs-Elektrolyt enthält, sowie eine erste Auslaßdüse, die in der Nähe der Einlaßdüse der Motorpumpe angeordnet ist, und eine zweite Auslaßdüse für die Abflüsse, die mit dem Rückstoßventil verbunden ist, das in der dritten Kammer angeordnet ist.
Elektrische Propulsionszelle gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Auslaßdüse der Zirkulations- und Trenneinrichtung mit dem Rückstoßventil in der dritten Kammer durch ein Ventil verbunden ist, das in einer ersten Stellung die Abflüsse in Richtung des Rückstoßventils der Abflüsse bei der Zündung der elektrischen Hauptzelle während der Startphase richtet und in einer zweiten Position das Aktivierungs-Elektrolyt in Richtung der Ansaugdüse der Motorpumpe leitet, derart, dass in der elektrischen Hauptzelle während der Fahrtphase ein geschlossener Kreislauf des Aktivierungs-Elektrolyts geschaffen wird.
Elektrische Zelle gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostat-Ventil gebildet wird durch ein Dreiwege-Ventil, umfassend: – einen direkten Fluß des Aktivierungs-Elektrolyts, das aus der zweiten Kammer zur Bildung des Vorrats stammt; – einen Ableitungsfluß des Aktivierungs-Elektrolyts, der einen Wärmetauscher durchläuft, welcher Ableitungsfluß durch den Wärmetauscher im wesentlichen auf einer konstanten Temperatur gehalten wird, wobei das Thermostat-Ventil aufgrund des direkten Flusses und des Ableitungsflusses mit im wesentlichen konstanter Temperatur, die als Soll-Temperatur dient, einen temperierten Fluß des Elektrolyts zur Aktivierung mit im wesentlichen konstanter Temperatur zu dem inneren Hohlraum der elektrischen Hauptzelle abgibt.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Hauptzelle vom elektrochemischen Typ eine AgO-Al-Zelle ist.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Hauptzelle vom elektro-chemischen Typ gebildet wird durch: – einen elektrochemischen Block, der gebildet wird durch elektrochemische AgO-Al-Elemente, die in einem Hohlraum eines wasserdichten Moduls angeordnet sind und einerseits mit dem Thermostat-Ventil und andererseits mit der Zirkulationseinrichtung des Elektrolyts verbunden sind; – einen Vorrat von wasserfreiem Natron, wobei der elektro-chemische Block und der Vorrat von wasserfreiem Natron in der zweiten Kammer zur Bildung des Vorrats angeordnet sind.
Elektrische Propulsionszelle gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrat von wasserfreiem Natron gebildet wird durch eine Mischung aus Mikroperlen von wasserfreiem Natron und puderförmigem Stannat gebildet wird, die lose in der zweiten Kammer zur Bildung des Vorrats enthalten sind.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wasserdichte Zellkörper gebildet wird durch eine Anordnung von Bauteilen, umfassend zumindest: – eine vordere Zwinge; – einen vorderen Boden der elektrischen Hauptzelle, welche vordere Zwinge und welcher vordere Boden die dritte Kammer bilden; einen zentralen Rumpf; – einen hinteren Boden, wobei der vordere Boden, der zentrale Rumpf und der hintere Boden die zweite Kammer bilden; – eine hintere Zwinge, wobei der hintere Boden und die hintere Zwinge die erste Kammer bilden.
Elektrische Propulsionszelle gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Rumpf zumindest aus einer gut thermisch leitenden Metalllegierung gebildet wird, wobei zumindest ein Teil des zentralen Rumpfes, der in der Nähe der elektrischen Hauptzelle angeordnet ist, einen Wärmetauscher mit dem wässrigen Medium bildet, zur Bildung eines Wärmetauschers zumindest für den Ableitungsfluß des Aktivierungs-Elektrolyts.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Zwinge, der vordere Boden der elektrischen Zelle, der zentrale Rumpf, der hintere Boden der elektrischen Zelle und die hintere Zwinge aus einem Metall-Material gebildet werden, und dass die Außenfläche der letzteren, die dazu bestimmt ist, in Kontakt mit dem wässrigen Medium zu kommen, mit einer antikorrosiven Schutzschicht versehen ist, die durch Hart-Anodenoxidation gebildet wird.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des vorderen Bodens der elektrischen Zelle, des zentralen Rumpfes und des hinteren Bodens der elektrischen Zelle, die die zweite Kammer bilden, einen Vorrat bilden, der mit einem chemischen Nickel-Antikorrosionsschicht zum Schutz gegen das wasserfreie Natron versehen ist.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des zentralen Rumpfes außerhalb des Teils zur Bildung des Wärmetauschers unter anderem eine thermisch isolierende Auskleidung auf Höhe des Teils trägt, der mit dem Vorrat des Aktivierungs-Elektrolyts versehen ist, zur Reduktion der Abkühlung des Aktivierungs-Elektrolyts, das zum Wärmeaustausch mit dem wässrigen Medium während der Fahrtphase vorgehalten wird.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der wasserdichte Zellkörper mit einer doppelten Flüssigkeitsbarriere gegen das wässrige Medium versehen ist, umfassend: – eine erste Dichtungsbarriere, die durch eine Flüssigkeitsdichtung zwischen dem wässrigen Medium und der ersten beziehungsweise der dritten Kammer gebildet wird; – und eine zweite Dichtungsbarriere, die durch eine Flüssigkeitsdichtung zwischen der ersten und der zweiten Kammer beziehungsweise der zweiten und der dritten Kammer gebildet wird.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner umfaßt: – eine Anzahl von Temperaturmeßfühlern für den Strom des Aktivierungselektrolyts, der in die elektrische Hauptzelle eintritt bzw. aus dieser austritt, zur Regelung der Temperatur des Stroms des Aktivierungselektrolyts durch das Thermostat-Ventil; – eine Anzahl von Fühlern zur Messung der relativen Drücke des Aktivierungselektrolyts in der zweiten Kammer, die den Vorrat bildet, und des Aktivierungselektrolyts am Einlaß der Einrichtung zur Zirkulation des Aktivierungselektrolyts und zur Trennung der Abflüsse, welche Druckmeßfühler einen relativen Druckwert gegenüber dem Außendruck des wasserdichten Zellkörpers liefern; – eine Anzahl von Kontakten, einem flüssigkeitsdichten Kontakt des Wasser-Einlaßventils des wässrigen Mediums, und einem Öffnungskontakt des Wasser-Öffnungsventils des wasserdichten Zellkörpers.
Elektrische Propulsionszelle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Zwinge, der zentrale Rumpf und die hintere Zwinge einen im wesentlichen drehzylindrischen Abschnitt bilden.
Elektrische Propulsionszelle gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Zwinge und die hintere Zwinge ein entferntes Ende aufweisen, das gegenüber dem vorderen bzw. hinteren Boden der Zelle offen ist, derart, dass die elektrische Propulsionszelle einerseits in Form eines unabhängigen Moduls gemäß einer Komponente lagerbar ist, die bezüglich ihres Vorrats von wasserfreiem Natron inaktiv ist, während die elektrische Propulsionszelle nicht in die Einrichtung eingebaut ist, und andererseits in Form eines Elements, das unmittelbar in den Körper der Einrichtung integriert ist, wobei das entfernte Ende der vorderen Zwinge mit einem aktiven Teil der Einrichtung mechanisch verbunden und elektrisch gekoppelt ist und das entfernte Ende der hinteren Zwinge mit einem hinteren Antriebs- und Steuerteil der Einrichtung mechanisch gekoppelt und elektrisch verbunden ist, zur Bildung einer elektrischen Propulsionszelle, die durch Eindringen von Wasser in die Einrichtung aktivierbar ist.
Verwendung einer elektrischen Propulsionszelle für eine Einrichtung in einem wässrigen Medium gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Versorgung, zum Antrieb und zur Steuerung einer Einrichtung wie etwa eines Torpedos, eines Unterseeboots zur Aufklärung oder einer Schwimmeinrichtung.