JP6734650B2 - 冗長型エネルギー貯蔵部を含む船艇 - Google Patents

Description

本発明は、フローダクトを有するか、またはフローダクトが割り当てられている船体を有する船艇であって、フローダクトには、水加速装置、特にプロペラが割り当てられており、およびモータは、エネルギー貯蔵部に接続されている、船艇に関する。

前記タイプの船艇は、独国登録特許第１０２００４０４９６１５Ｂ４号明細書から公知である。前記船艇は、横臥面を形成する船体を有し、その横臥面に、使用者が少なくとも部分的に使用者の胴体領域で横になることができる。船体は、制御要素を備える２つのハンドルを有する。前記制御要素によって、モータ装置が出力の点で調整され得る。モータ装置はプロペラを駆動する。プロペラはフローダクトに配置され、プロペラは、船艇の下面の領域において、取水口を形成し、そこを経由して水が周囲から引き込むことができる。水は、プロペラによってフローダクトにおいて加速され、かつジェット駆動の場合のように、後ろ側において放出される。プロペラは、供給ラインを介して、エネルギー貯蔵部としてのバッテリーに接続される電気モータによって駆動される。エネルギー貯蔵部は、ハウジングに収容され、およびハウジングは、船体の前端凹部に外部から取り付けられる。場合によっては、そのような船艇は、ダイバーが比較的長距離にわたって潜水を行うために用いる水中スクーターとして使用されており、特に船艇を外海で使用する場合、動作信頼性および高いレベルの走行利便性が重要である。

本発明の目的は、高いレベルの使用者利便性によって区別される、導入部で述べたタイプの船艇を提供することにある。

前記目的は、２つのエネルギー貯蔵部が船体に取り付けられ、ここでは、エネルギー貯蔵部は、船体の縦方向に延びる中心縦平面の両側に配置されることによって、達成される。

動作信頼性は、２つのエネルギー貯蔵部を使用することによって、大幅に高まる。特に、例えば予測されていない動作状態によって、一方のエネルギー貯蔵部が故障する場合には、使用者は、第２のエネルギー貯蔵部を使用できるため、使用者の出発点に安全に戻れる。冗長性は、このようにして実現される。エネルギー貯蔵部が、走行方向に延びる中心縦平面の両側に配置されることによって、船艇の重量が削減される。このようにして、特に船体の設置空間におけるエネルギー貯蔵部の質量は、より均一に分配されて配置されるため、走行利便性が大幅に高まる。これは、特に位置的なおよび走行の安定性を向上させる。

本発明の好ましい改良例では、エネルギー貯蔵部が少なくとも局所的に、フローダクトの両側に配置されることが提供される。このようにしてコンパクトな設計が実現される。さらに、回転する水加速装置によって誘発されたトルクが、少なくとも部分的に安定化され、それにより、走行安定性がさらに向上される。

均一に重量を分配するために、エネルギー貯蔵部は、中心縦平面に対して対称的に配置されることが特に好都合である。

エネルギー貯蔵部、例えばバッテリーは、動作中に熱損失を生じる。バッテリーの過熱、それゆえ早期故障を防止するために、本発明の一変形例では、フローダクトに加えて、水が流れることができる浸水室が船体に配置され得ること、およびエネルギー貯蔵部が少なくとも局所的に浸水室に配置され得るようにし得る。この場合、エネルギー貯蔵部は、それらの熱損失の少なくとも一部を、それらの周りに流れる水に放散できる。

本発明の好ましい１つの改良例では、エネルギー貯蔵部の少なくとも一方は、船体にある少なくとも２つの設置位置に固定することができ、ここでは、設置位置は、船艇の縦軸の方向において互いに対してオフセットして配置し得る。このようにして、エネルギー貯蔵部の質量中心は、船艇の縦方向においてオフセットし得る。船艇のトリムは、このようにして適合され得る。

また、本発明による船艇は、船体が、上部と、前記上部に交換可能に接続され得る下部とを有し、ここで、上部と下部とによって囲まれた空間にエネルギー貯蔵部用のレセプタクルが形成され、そのレセプタクルにエネルギー貯蔵部が取り外し可能に配置されていることによって、区別され得る。この構成は、まず、エネルギー貯蔵部に簡単にアクセス可能でありかつ必要なときには交換できるため、ほとんど保守を必要としない。このために必要なのは、下部を上部から取り外すことだけである。さらに、この設計は、エネルギー貯蔵部が上部と下部との間の保護設置空間内に位置決めされ得るため、単純な構成原理を提供する。特に、エネルギー貯蔵部は、外部の機械的な力の作用に対して保護される。

エネルギー貯蔵部の質量中心が、縦軸に垂直な中心横断平面に対して後端の方向にオフセットして配置される場合に、特に好都合であることが分かった。この構成は、特に、質量の大きい構成要素、例えば駆動モータおよび制御部品が、船首の領域に配置される場合に、好都合である。

本発明による船艇は、エネルギー貯蔵部の１つ以上の動作状態を監視する監視装置が制御電子機器に接続されていること、および制御電子機器が、いずれの場合にも、一方または双方のエネルギー貯蔵部を選択的にモータに接続できるスイッチング装置を有することによって、区別され得る。例えば、監視装置は、エネルギー貯蔵部の温度を監視してもよく、および最高温度を、許容できないのに超える場合、前記エネルギー貯蔵部はスイッチング装置によって動作停止され得る。そこで、冗長動作という意味で、モータは、第２のエネルギー貯蔵部のみによって給電される。そのような配置構成は、船艇の動作信頼性を大幅に高める。

本発明の目的はまた、フローダクトを有するか、またはフローダクトが割り当てられる船体を有する、船艇の構成キットであって、フローダクトには、モータ駆動の水加速装置、特にプロペラが割り当てられ、およびモータがエネルギー貯蔵部に接続される、構成キットによって達成される。本発明によれば、船体は、船体に設置され得る２つのエネルギー貯蔵部用のレセプタクルを有し、ここでは、レセプタクルは、構造的なサイズが異なるエネルギー貯蔵部がそこに選択的に取り付けられ得るように、設計されるようになされる。２つのエネルギー貯蔵部によって、冗長動作が同様に保証される。レセプタクルが、異なる構造的なサイズおよび異なる電力容量のエネルギー貯蔵部のために設計されていることによって、出力変化を、単純な方法で実施できる。それゆえ、１つの船体構成によって、異なるモデル変形例を生成することが可能であるか、またはエネルギー貯蔵部を交換することによって、既存の船艇を、より強力な変形例に簡単に変換できる。

図面に示す例示的な実施形態に基づいて、以下、本発明を詳細に説明する。

後部からの斜視的な側面図において船艇を示す。 下からの斜視的な側面図において、および下部を取り除いた状態で、図１のように船艇を示す。 図２の図の通り、船艇の後端領域を通る縦断面を示す。 下からの詳細図において、図２の通り船艇を示す。

図１は、船体１０を有する船艇を示す。この場合、船体１０は、上部２０および下部３０で作られている。上部は、船体１０の両側に配置される２つの操縦ハンドル１４を備える。使用者は前記操縦ハンドル１４を把持することができ、かつ操縦ハンドル１４に取り付けられた操作要素によって船艇を制御することができる。特に、ここでは、船艇の原動力を変更させることが可能である。使用者は、操縦ハンドル１４を把持しながら、ディスプレイ１５の後ろ側の領域において上部２０に、使用者の胴体で局所的に、横たわっている。

図２から分かるように、下部３０は上部２０から取り外すことができる。このために、下部は、上部２０にねじで留められる。図２は、下部３０が除去された船艇を示す。その結果として、この図から分かるように、上部２０と下部３０との間に収容空間が形成される。前記収容空間は、上面の方に向かって、上部２０の基部壁２２によって範囲が定められている。船艇の構成要素は、前記基部壁２２にしっかりと装着され得る。

図２から分かるように、制御電子機器４０が船艇の船首１１の領域に装着されている。電気モータ５０の形態の駆動装置が、ハウジングに保護されるように、後端１２の方向にオフセットされるように制御電子機器４０の後ろ側に収容されている。モータ５０の出力軸は、ケーシングパイプ５１を貫通し、およびその自由端部でプロペラ５２に当接する。プロペラ５２はフローダクト６０に配置される。この場合、フローダクト６０は、中空体によって形成されており、船艇の下面の領域に取水口６１を形成している。前記取水口６１は、取水口６１の中心に配置された案内要素６２によって安定されている。案内要素６２には、その機械的な保護機能に加えて、走行動作を安定させる役割がある。帆船のフィンと同様の役割を果たす。さらに、案内要素６２はまた、船艇が浅瀬に乗り上げたりまたは陸地に置かれたりするときに、取水口の領域の機械的負荷に対してフローダクト６１を保護する。既に上述したように、上部２０と下部３０との間の領域において、基部壁２２の下側に収容室が形成されており、その収容室に、電気部品、具体的には制御電子機器４０、モータ５０およびエネルギー貯蔵部７０（バッテリー）が収容されている。前記収容室は、水路開口部を介して周囲に接続されている。この場合、水路開口部は下部３０に形成されている。図１から分かるように、水路開口部は、船首１１の領域においては取水口開口部３５の形態、および後端１２の領域においては出水口開口部３３の形態にある。その結果として、収容室は浸水室を形成する。船艇が水に入ると、前記浸水室は、水路開口部を通って入ってくる水でいっぱいになる。船艇が走行動作を開始すると、浸水室に流れが生成される。それゆえ、水は、取水口開口部３５を通して浸水室に入る。水が浸水室を通って流れ、そのプロセスにおいて、浸水室に保持されている電気部品の周りを洗う。このプロセスにおいて、水は、電気部品からの電力損を吸収し、かつ電気部品を冷却する。浸水室を流れた後、水は、噴出口３４の両側に対称的に配置されている出水口開口部３３を通って浸水室から出る。

図２から、フローダクト６０は浸水室の領域に延び、かつ局所的に浸水室の２つの小領域の境界を互いに対して定めることも分かる。いずれの場合も、小領域のそれぞれには、１つのエネルギー貯蔵部（バッテリー）が配置されている。小領域のそれぞれはまた、２つの出水口開口部３３のうちの１つを有する。電気部品は、懸架手段によって上部２０の基部壁２２に装着されている。ここでは、懸架手段は、熱損失が放散される領域において、電気部品が基部壁２２から離間して保持されるように、選択される。それゆえ、ここでは、浸水室内の水は、構成要素の周りを効果的に流れることができる。浸水室にフローダクト６０を配置することによって、浸水室の横断面を狭小させることが分かった。このようにして、狭小領域における流速を速くする。この速度変化によって、水流、それゆえ冷却作用を、冷却される電気部品に依存して目標通りに設定することが可能となる。例示的な本実施形態では、エネルギー貯蔵部７０は、小領域の狭小横断面領域に配置される。

流れ方向において取水口６１から反対側のその端部において、中空体は、羽根車ハウジング６３がフランジ取り付けされ得るフランジ領域を形成する。プロペラ５２は、羽根車ハウジング６３に突き出ている。流れ方向においてプロペラ５２の後ろ側には、流れステータ５３が配置されている。動作中、プロペラ５２は、取水口６１を通してフローダクト１６に水を引き入れ、前記水を加速させ、および噴出口３４の領域において羽根車ハウジング６３を通して水を放出する。この場合、ステータ５３には、回転する水の動きをまっすぐにして、効率を高めるために、噴出口において最小限の渦で流れが出現するようにする役割がある。

図１から分かるように、上部２０は、基部壁２２の領域にレセプタクル２１を有する。前記レセプタクル２１は、フローダクト６０の両側に配置されている。

図３から、レセプタクル２１が、船艇の中心縦軸Ｌ（図２参照）を通って延びる中心縦平面の両側に配置されていることが分かる。中心縦平面は、図３では垂直に延びる。２つのレセプタクル２１の中心縦平面への割り当ては、対称的な設計を生じるように選択される。この場合は電池の形態のエネルギー貯蔵部７０は、レセプタクル２１に配置される。レセプタクル２１が対称的な配置にあるために、エネルギー貯蔵部７０も中心縦平面に対して対称的に配置される。

図４は、レセプタクル２１へのエネルギー貯蔵部７０の配置を示す。図４に示すように、レセプタクル２１は、船艇の縦方向Ｌにおいて、前記方向におけるエネルギー貯蔵部７０の範囲よりも長くなるような寸法にされる。その結果として、レセプタクル２１は、対応して大きな設計でありかつその結果より高い出力を有する異なるエネルギー貯蔵部７０を代替的に設置する空間を提供する。

Claims (7)

1. フローダクト（６０）を有するか、またはフローダクト（６０）が割り当てられる船体（１０）を有し、操縦ハンドルを把持する使用者が、ディスプレイの後ろ側の領域において、上部に、胴体で局所的に横たわるような船艇であって、
   前記フローダクト（６０）には、プロペラ（５２）を有する、モータで駆動する水加速装置が割り当てられており、
   前記モータ（５０）はエネルギー貯蔵部（７０）に接続されており、
   ２つのエネルギー貯蔵部（７０）が前記船体（１０）に取り付けられており、
   前記２つのエネルギー貯蔵部（７０）が、前記船体（１０）の縦方向に延びる中心縦平面の両側に離れて配置されており、
   前記エネルギー貯蔵部（７０）の少なくとも一部分が、前記フローダクト（６０）の両側に配置されており、
   前記フローダクト（６０）に加えて、水が流れることができる浸水室が前記船体（１０）に配置されており、前記船体の動きによって前記浸水室に水が流れ、および
   前記エネルギー貯蔵部（７０）の少なくとも一部分が前記浸水室に配置されることを特徴とする、船艇。
2. 前記エネルギー貯蔵部（７０）が、前記中心縦平面に対して対称的に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の船艇。
3. 前記エネルギー貯蔵部（７０）の少なくとも一方が、前記船体（１０）にある少なくとも２つの設置位置に取り付けられ、
   前記設置位置が、前記船艇の縦軸（Ｌ）の方向において互いに対してオフセットして配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の船艇。
4. 前記船体（１０）が、上部（２０）と、前記上部に交換可能に接続され得る下部（３０）とを有し、
   前記上部（２０）と前記下部（３０）とによって囲まれた空間に、前記エネルギー貯蔵部（７０）用のレセプタクル（２１）が形成され、そのレセプタクルに、前記エネルギー貯蔵部（７０）が取り外し可能に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の船艇。
5. 前記エネルギー貯蔵部（７０）の質量中心が、前記船艇の縦軸（Ｌ）の中心から船首側よりも後端（１２）側の領域に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の船艇。
6. 前記エネルギー貯蔵部（７０）の１つ以上の動作状態を監視する監視装置が制御電子機器（４０）に接続されていること、および
   前記制御電子機器が、いずれの場合にも、一方または双方のエネルギー貯蔵部（７０）を選択的に前記モータに接続できるスイッチング装置を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の船艇。
7. フローダクト（６０）を有するか、またはフローダクト（６０）が割り当てられた船体（１０）を有し、操縦ハンドルを把持する使用者が、ディスプレイの後ろ側の領域において、上部に、胴体で局所的に横たわるような船艇であって、
   前記フローダクト（６０）には、プロペラ（５２）を有する、モータで駆動する水加速装置が割り当てられており、
   前記モータ（５０）はエネルギー貯蔵部（７０）に接続されており、
   前記船体（１０）が、前記船体（１０）に設置できる２つのエネルギー貯蔵部（７０）用のレセプタクル（２１）を有し、
   前記レセプタクル（２１）が、構造的なサイズが異なるエネルギー貯蔵部（７０）を選択的にそこに取り付けることができるように、設計されており、
   前記フローダクト（６０）に加えて、水が流れることができる浸水室が前記船体（１０）に配置されており、前記船体の動きによって前記浸水室に水が流れ、および
   前記エネルギー貯蔵部（７０）の少なくとも一部分が前記浸水室に配置されることを特徴とする、船艇。
   

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