KR20210097730A - 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 - Google Patents

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KR20210097730A
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Abstract

본 발명은 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10) 에 관한 것으로서, 상기 부력 변경 모듈 (10) 은 적어도 하나의 제 1 프레임 (20) 을 갖고, 상기 프레임 (20) 은 부력 변경 모듈 (10) 을 다른 모듈들에 연결하도록 설계되고, 상기 부력 변경 모듈 (10) 은 적어도 하나의 제 1 압력 선체 (30) 를 갖고, 상기 제 1 압력 선체 (30) 는 적어도 하나의 제 1 플러딩 영역 (50) 및 적어도 하나의 제 1 건조 영역을 갖고, 적어도 하나의 제 1 펌프 (40) 는 제 1 건조 영역에 배열되고, 상기 제 1 펌프 (40) 는 물을 주변 또는 중성-부력 저장소로부터 제 1 침수 영역 (50) 내로 그리고 제 1 침수 영역 (50) 으로부터 주변 또는 중성-부력 저장소 내로 펌핑할 수 있다.

Description

모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈
본 발명은 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 및 수중 운송체에 관한 것이다.
모듈형 수상 운송체는 관례적으로 전형적인 미션 프로파일에 따라 조립되고, 상이한 기능들을 취하는 다양한 모듈들로 구성된다. 이러한 경우에 다양한 모듈들은 표준 컨테이너들과 유사한 방식으로 서로 연결된다. 이러한 목적을 위해, 모듈들은 일반적으로 표준화된 외부 치수들 및 연결 요소들을 갖는다. 따라서, 모듈들의 성질 및 수는, 관련된 미션 프로파일에 따라, 수중 운송체를 제조하도록 간단한 연결에 의해 쉽게 선택 및 연결될 수 있다.
미션 시나리오에서, 상기 미션 동안 상기 모듈형 수상 운송체의 질량 및 따라서 부력은 변할 수 있다. 예를 들어, 모듈형 수상 운송체는 물체들, 예를 들어, 암석 샘플들, 측정 디바이스들, 원료들, 폐기물 및 그 밖의 훨씬 더 많은 것들을 픽업할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 모듈형 수상 운송체는 측정 디바이스들, 소모품들 (예를 들어, 수중 시설로의 연료), 더 작은 자율 수중 운송체들 및 그 외에 훨씬 더 많은 물체를 떨어뜨릴 (drop off) 수 있다.
본 발명의 의미 내에서 부력은 양 또는 음일 수 있다. 음의 부력은 또한 하향력으로 지칭된다.
적어도 하나의 유용한 요소 및 2개의 제 1 선수 요소를 갖는 모듈형 수상 이송체가 DE 10 2017 200 078 A1 으로부터 공지되어 있다.
WO 2016/026894 A1 은 부력 제어 디바이스를 제어하는 방법을 개시한다.
GB 2 351 718 A 는 부력 제어 시스템을 개시한다.
다수의 압력 선체들을 갖는 잠수함은 EP 0 850 830 A2 로부터 공지되어 있다.
수중 로봇들을 제조하기 위한 모듈형 시스템은 US 9,315,248 B2 로부터 공지되어 있다.
부력 탱크에서 가압하기 위한 장치는 DE 10 2010 047 677 A1 에 공지되어 있다.
구성가능한 수중 운송체는 WO 2009/008880 A1 으로부터 공지되어 있다.
본 발명에 의해 제기되는 과제는, 모듈형 수중 운송체의 부력이 물체의 픽업 또는 떨어뜨림을 보상하도록, 변경될 수 있는 모듈을 제조하는 것이다.
이러한 과제는 청구항 1 에서 나타낸 특징부를 갖는 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 및 청구항 17 에서 나타낸 특징부를 갖는 모듈형 수중 운송체에 의해 해결된다. 유리한 개선예들은 종속항, 다음의 설명 및 도면들으로부터 기인한다.
본 발명에 따른 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈은 적어도 하나의 제 1 프레임을 가지며, 프레임은 부력 변경 모듈을 다른 모듈들에 연결하도록 설계된다. 부력 변경 모듈은 물을 통해 플러싱된다. 따라서, 부력 변경 모듈에서 임의의 미사용된 공간들은 중성 부력을 갖는다. 또한, 전체 모듈이 문제점을 갖는 압력 선체로서 구성될 필요는 없고; 대신에, 모듈들의 단순한 조합, 예를 들어, 모듈의 직육면체 기본 형상이 최적이지만, 그러나 이는 압력 선체에 대해 최적이 아니다. 가장 간단한 경우에, 프레임은 실제로 입방체의 에지들의 형태의 프레임워크로서 구성될 수 있다. 이는 모듈들이 3개의 공간 방향들 모두에서 용이하게 연결될 수 있게 한다.
부력 변경 모듈은 적어도 하나의 제 1 압력 선체를 갖고, 제 1 압력 선체는 적어도 하나의 제 1 플러딩 영역을 갖는다. 적어도 하나의 제 1 펌프가 부력 변경 모듈에 배열되고, 제 1 펌프는 물을 주변 또는 중성-부력 저장소로부터 제 1 플러딩 영역 내로, 그리고 제 1 플러딩 영역으로부터 주변 또는 중성-부력 저장소 내로 펌핑할 수 있다.
펌프가 주변으로부터 물을 펌핑하면, 시스템은 비교적 간단하다. 그러나, 펌프 자체 및 또한 제 1 플러딩 영역이 이로써 주변 물의 영향에 노출되는 것은 불리하다. 불순물들, 부식 및 오염은 특히 연관된다.
제 1 펌프가 중성 부력 저장소 내로 그리고 그 밖으로 물을 펌핑하면, 이때 깨끗한 물이 사용될 수 있다. 중립-부력 저장소는 예를 들어 풍선의 형상으로 설계될 수 있다. 그러나 이는 부피를 변경시킨다. 또한, 이러한 목적을 위해 사용되는 탄성 재료들은 비교적 빠르게 노화하고 이로써 고장의 위험성을 증가시킨다. 공간 요구조건도 또한 구성에서 고려해야 한다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 프레임은 베이스로서 정사각형을 갖는 직각 기둥에 상응하는 기본 형상을 갖는다. 예를 들어, 그리고 특히, 프레임은 직육면체 기본 형상을 가지며, 여기서 입방체는 베이스로서 정사각형을 갖는 직각 기둥이다. 이러한 방식으로, 모듈들은 양쪽 안정성 및 또한 공간의 사용과 관련하여 최적으로 조합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제 1 압력 선체는 적어도 하나의 제 1 건조 영역을 가지며, 적어도 하나의 제 1 펌프는 제 1 건조 영역에 배열된다.
제 1 압력 선체 내측의 제 1 건조 영역에서 제 1 펌프의 배열은 주변 물 또는 주위 압력 및 이로부터 기인인 변하는 주위 조건에 노출되지 않는 더 간단한 펌프가 사용될 수 있게 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 부력 변경 모듈은 적어도 하나의 제 1 가스 영역을 가지며, 제 1 가스 영역은 제 1 플러딩 영역에 연결된다.
원칙적으로, 제 1 플러딩 영역에 존재하는 가스가 각각의 다이브 중에 방출되고 비움 중에 압력 리저브로부터 재도입되는 것이 가능하다. 그러나, 이는 깊은 깊이들, 예를 들어 2000 m 로 전진할 필요가 있거나, 비교적 많은 회수의 다이브들 또는 깊이 변화들을 수행하고자 하는 수중 운송체의 경우에 문제가 된다. 종래의 가스 실린더들은 300 bar 의 압력에서 작동하기 때문에, 특히 이것은 2000 m 의 깊이에서 몇배 더 큰 가스 실린더 체적이 제 1 플러딩 영역에 비례하여 각각의 다이브 동안 캐리 (carry) 되어야 한다는 것을 의미한다. 따라서, 제 1 가스 영역이 플러딩될 때 제 1 플러딩 영역에 위치된 가스가 압축되는 것이 유리하다. 이는 제 1 펌프가 상승하는 압력에 대해 작동하지만, 가스 부피는 그것이 다시 한번 상승할 때 다시 사용될 필요가 없다는 것을 의미한다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 가스 영역은 제 1 플러딩 영역이 완전히 비어질 때 제 1 가스 압력을 갖는다. 또한, 제 1 플러딩 영역이 완전히 플러딩될 때, 제 1 가스 영역은 제 2 가스 압력을 갖는다. 제 1 가스 압력과 제 2 가스 압력 사이의 차이는 제 1 가스 영역에서의 가스를 위해 이용가능한 공간의 감소로부터 기인한다.
가장 간단한 경우에, 제 1 플러딩 영역과 제 1 가스 영역은 공통 공간을 형성한다. 따라서, 예를 들어, 제 1 플러딩 영역이 이러한 공통 공간의 2/3 를 차지하고 제 1 가스 영역이 1/3 을 차지한다면, 상기 공통 공간은 최대 2/3 까지 플러딩된다. 제 1 근사치 (이상적인 가스 법칙) 로서, 비워진 상태와 플러딩된 상태 사이의 가스 압력은 이 결과로서 3배가 될 것이다. 이 경우, 제 1 플러딩 영역과 가스 영역 사이의 분리는 예를 들어, 내측에서의 압력을 변경시킴으로써 오로지 제어 기술의 관점에서 행해질 수 있다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 부력 변경 모듈은 적어도 하나의 제 2 가스 영역을 가지며, 제 1 가스 영역과 제 2 가스 영역은 가스 이송 방식으로 서로 연결된다. 예로서 그리고 바람직하게는, 제 1 가스 영역은 제 1 압력 선체에서 그리고 제 1 압력 선체 외측의 제 2 가스 영역에 배열된다. 예로써 그리고 특히, 제 2 가스 영역은 제 2 압력 선체에 배열된다. 특히 바람직하게는, 제 2 압력 선체는 제 2 가스 영역을 형성한다. 예로서 그리고 바람직하게는, 제 2 압력 선체는 가압된 가스 실린더이다. 예로써 그리고 특히, 부력 변경 모듈은 또한 하나 초과의 제 2 가스 영역을 가질 수 있다. 예로서 그리고 바람직하게는, 2개, 3개, 4개, 6개, 8개 또는 10개의 표준 상용 가스 압력 실린더들이 2개의 가스 영역들을 형성할 수 있다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 가스 영역 및 제 2 가스 영역은 제 1 가스 펌프를 통해 연결된다. 가스 펌프가 없으면, 결과적인 가스 압력은 이용 가능한 체적의 감소 또는 증가로부터 나온다. 압력 차이는 가스 펌프에 의해 발생될 수 있다. 또한, 제 1 펌프에 대해 작용하는 압력은 플러딩 시 전력을 절약하도록 감소될 수 있다. 그러나, 이러한 단점은 시스템의 복잡성을 증가시킨다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 가스 영역 및 제 2 가스 영역은 제 1 밸브를 통해 연결되고, 제 1 밸브는 제 2 가스 영역 내로의 액체의 침투를 방지한다. 예를 들어, 제 1 밸브는 비복귀 밸브 또는 다른 일방향 밸브이다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 가스 영역은 제 1 가스 영역이 완전히 비워질 때 제 1 가스 압력을 가지며, 제 1 가스 압력은 최대 다이브 압력의 절반에 상응한다. 이 압력은 제 1 펌프의 출력을 가능한 최저 레벨로 유지함으로써 에너지를 보존하는데 최적임을 증명하였다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 가스 영역은 제 1 플러딩 영역이 완전히 플러딩될 때 제 2 가스 압력을 가지며, 제 2 가스 압력은 최대 다이브 압력의 1.5 배에 상응한다. 이 압력은 제 1 펌프의 출력을 가능한 최저 레벨로 유지함으로써 에너지를 보존하는데 최적임을 증명하였다.
특히 바람직하게는, 제 1 가스 영역은 제 1 플러딩 영역이 완전히 비워질 때 제 1 가스 압력을 갖고, 제 1 가스 압력이 최대 다이브 압력의 절반에 상응하고, 제 1 플러딩 영역이 완전히 플러딩될 때 제 2 가스 압력을 갖고, 제 2 가스 압력은 최대 다이브 압력의 1.5배에 상응한다. 이러한 조합은 제 1 펌프의 출력을 가능한 최저 레벨로 유지함으로써 에너지를 보존하는데 최적임을 증명하였다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제 1 가스 영역 및 제 1 건조 영역은 가스 이송 방식으로 서로 연결된다. 이러한 방식으로, 제 1 펌프를 둘러싸는 부피가 사용될 수 있다. 동시에, 제 1 펌프는 건조된 상태로 유지된다. 따라서, 좀 더 컴팩트한 설계가 가능하다. 제 1 가스 영역과 제 1 건조 영역 사이에는 제 1 건조 영역 내로의 물의 침투를 방지하는 밸브가 배열되는 것이 바람직하다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 가스 영역 및 제 1 플러딩 영역은 이동가능한, 액밀 층에 의해 서로 분리된다. 예를 들어, 필름인, 이동가능한, 액밀 층은 물이 제 1 가스 영역에 도달할 수 있는 것을 방지할 수 있다. 이는 또한 제 1 가스 영역으로부터의 가스가 제 1 펌프에 의해 주변으로 배출되는 것을 방지하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 펌프는 다이아프램 펌프, 플런저 펌프, 로터리 베인 펌프를 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 제 1 펌프는 바람직하게는 플런저 펌프이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 부력 변경 모듈은 제 2 펌프를 가지며, 제 1 펌프와 제 2 펌프는 병렬로 연결된다. 특히 바람직하게는, 제 1 펌프 및 제 2 펌프는 공통 드라이브를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 부력 변경 모듈은 제 3 펌프를 가지며, 여기서 제 1 펌프, 제 2 펌프 및 제 3 펌프는 병렬로 연결된다. 특히 바람직하게는, 제 1 펌프, 제 2 펌프 및 제 3 펌프는 공통 드라이브를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에서, 부력 변경 모듈은 2991 mm x 2438 mm x 2438 mm의 외부 치수를 갖는다.
다른 양태에서, 본 발명은 모듈형 수중 운송체에 관한 것이다. 모듈형 수중 운송체는 적어도 3개의 모듈들로 구성된다. 적어도 하나의 모듈은 본 발명에 따른 제 1 부력 변경 모듈이다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 모듈들은 베이스로서 정사각형을 갖는 직각 기둥에 상응하는 기본 형상을 갖는다. 예를 들어, 그리고 특히, 모듈들은 직육면체 기본 형상을 가지며, 여기서 직육면체는 베이스로서 정사각형을 갖는 직각 기둥이다. 이러한 방식으로, 모듈들은 양쪽 안정성 및 또한 공간의 사용과 관련하여 최적으로 조합될 수 있다. 이 경우, 모든 모듈들이 동일한 형상을 가질 필요는 없다. 예를 들어, 모든 모듈들은 동일한 베이스를 갖는데, 이는 그것들이 열을 지어 연속적으로 뒤이서 용이하게 배열될 수 있음을 의미한다. 이 경우의 길이는 모듈 사이에서 상이할 수 있다. 마찬가지로, 모듈들은 상이한 베이스들을 가질 수 있고, 예로써, 그리고 특히, 모듈은 또 다른 모듈의 2배의 크기인 베이스를 가질 수 있고, 그 결과, 이 모듈은 서로 나란히 배열된 2개의 다른 모듈들과 조합될 수 있다. 특히, 최전방과 최후방 모듈은 실질적으로 이와 상이한 형상을 가지므로, 수중 운송체의 선수 및 선미는 유선형의 설계를 갖는다. 각각의 경우에 필요한 모든 것은 베이스가 바로 인접한 모듈의 베이스와 양립되어야 한다는 것이다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 부력 변경 모듈은 모든 인접한 모듈들에 기계적으로 연결된다. 또한, 제 1 부력 변경 모듈은 적어도 하나의 인접한 모듈에 대한 전기적 연결부를 갖는다. 제 1 부력 변경 모듈은 바람직하게는 적어도 하나의 인접한 모듈에 대한 데이터 연결부를 갖는다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 모듈형 수중 운송체는 제 1 페이로드 모듈을 갖는다. 제 1 부력 변경 모듈 및 제 1 페이로드 모듈은 바람직하게는 인접한다. 이는, 페이로드가 떨어지거나 픽업될 때 제 1 페이로드 모듈이 모듈형 수중 운송체의 질량을 변경할 수 있기 때문에 유리하다. 따라서, 제 1 부력 변경 모듈이 더 가까울수록, 모듈형 수중 운송체의 트림에서의 변경이 더 작아진다.
본 발명의 다른 실시예에서, 모듈형 수중 운송체는 제 2 부력 변경 모듈을 가지며, 제 1 부력 변경 모듈은 선수 단부에서 제 1 페이로드 모듈에 인접하고, 제 2 부력 변경 모듈은 선미 단부에서 제 1 페이로드 모듈에 인접한다. 이러한 대칭적인 배열은 트림이 특히 안정적으로 유지되도록 한다.
본 발명에 따른 부력 변경 모듈은 도면에 도시된 예시적인 실시예들의 도움으로 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 1 은 제 1 비-플러딩된 부력 변경 모듈을 도시한다.
도 2 는 제 1 플러딩된 부력 변경 모듈을 도시한다.
도 3 은 제 2 가스 영역을 갖는 제 2 플러딩된 부력 변경 모듈을 도시한다.
도 4 는 가스 펌프를 갖는 제 3 플러딩된 부력 변경 모듈을 도시한다.
도 5 는 모듈형 수중 운송체를 도시한다.
도 1 은 비-플러딩 상태의 제 1 부력 변경 모듈 (10) 을 도시하고, 도 2 는 플러딩된 상태의 제 1 부력 변경 모듈을 도시한다. 부력 변경 모듈 (10) 은 프레임 (20) 및 프레임 (20) 에 연결된 제 1 압력 선체 (30) 를 갖는다. 제 1 압력 선체 (30) 의 내부는 2개의 영역으로 분할된다. 우측에는 제 1 펌프 (40) 가 위치되는 제 1 건조 영역이 존재한다. 제 1 펌프 (40) 의 도움으로, 물은 주변으로부터 압력 선체 (30) 의 좌측 영역 내로 또는 반대 방향으로 펌핑될 수 있다. 좌측 영역은 물로의 플러딩을 위해 제공되는 제 1 플러딩 영역 (50) 과 가스, 특히 공기 또는 질소가 위치되는 제 1 가스 영역 (60) 으로 분할된다.
도 3 은 제 1 가스 영역 (60) 에 연결되는 2개의 제 2 가스 영역 (70) 을 추가로 갖는 제 2 부력 변경 모듈 (10) 을 도시한다. 제 2 가스 영역 (70) 은 바람직하게는 표준 상용 가압 가스 실린더의 형상을 취한다. 이들이 프레임에서 사용가능한 공간을 이용하여 통상적으로 원통형 제 1 압력 선체 (30) 와 나란히 효과적으로 배열될 수 있는 이점을 갖는다. 또한, 이들은 표준 상용이며 따라서 비교적 저렴한 구성요소들이다.
도 4 에 도시된 제 3 부력 변경 모듈 (10) 은, 뿐만 아니라 가스가 제 1 가스 영역 (60) 으로부터 제 2 가스 영역 (70) 으로 그리고 복귀 이송될 수 있는 가스 펌프 (80) 를 갖는다.
도 5 는 예시적인 모듈형 수중 운송체 (100) 를 도시한다. 모듈형 수중 운송체 (100) 는 제 1 페이로드 모듈 (110) 을 갖는다. 미션 중에 페이로드 모듈 (110) 의 질량에서의 변경을 보상하도록, 부력 변경 모듈 (10) 이 각각의 경우에 페이로드 모듈 (110) 의 전방 및 후방에 배열된다. 예를 들어, 모듈형 수중 운송체 (100) 는 또한, 예를 들어, 소나 및 제어 전자 장치를 가질 수 있는 선수 모듈 (120) 을 갖는다. 에너지 모듈 (130) 은 선미에 배치된다. 이는 외측 공기와 독립적으로 저장 배터리, 연료 전지 및/또는 디젤 엔진을 포함할 수 있다. 다른 모든 모듈은 에너지 모듈 (130) 로부터 에너지를 공급받는다. 또한, 모듈형 수중 운송체 (100) 는 예를 들어 드라이브 모터 및 프로펠러와 또한 방향키를 포함하는 선미 모듈 (140) 을 갖는다.
10 부력 변경 모듈
20 프레임
30 제 1 압력 선체
40 제 1 펌프
50 제 1 플러딩 영역
60 제 1 가스 영역
70 제 2 가스 영역
80 가스 펌프
100 모듈형 수중 운송체
110 페이로드 모듈
120 선수 모듈
130 에너지 모듈
140 선미 모듈

Claims (16)

  1. 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10) 로서,
    상기 부력 변경 모듈 (10) 은 물을 통해 플러싱되고,
    상기 부력 변경 모듈 (10) 은 적어도 하나의 제 1 프레임 (20) 을 갖고,
    상기 프레임 (20) 은 상기 부력 변경 모듈 (10) 을 다른 모듈들에 연결하도록 설계되고,
    상기 부력 변경 모듈 (10) 은 적어도 하나의 제 1 압력 선체 (30) 를 갖고,
    상기 제 1 압력 선체 (30) 는 적어도 하나의 제 1 플러딩 영역 (50) 을 갖고,
    적어도 하나의 제 1 펌프 (40) 가 상기 부력 변경 모듈 (10) 에 배열되고,
    상기 제 1 펌프 (40) 는 물을 주변들 또는 중성-부력 저장소로부터 상기 제 1 플러딩 영역 (50) 내로 그리고 상기 제 1 플러딩 영역 (50) 으로부터 주변들 또는 중성-부력 저장소 내로 펌핑할 수 있는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 압력 선체 (30) 는 적어도 하나의 제 1 건조 영역을 가지며,
    상기 적어도 하나의 제 1 펌프 (40) 는 상기 제 1 건조 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 부력 변경 모듈 (10) 은 적어도 하나의 제 1 가스 영역 (60) 을 가지며,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 은 상기 제 1 플러딩 영역 (50) 에 연결되는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 은 상기 제 1 플러딩 영역 (50) 이 완전히 비워질 때, 제 1 가스 압력을 가지며,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 은 상기 제 1 플러딩 영역 (50) 이 완전히 플러딩될 때, 제 2 가스 압력을 가지며,
    상기 제 1 가스 압력과 상기 제 2 가스 압력 사이의 차이는 상기 제 1 가스 영역 (60) 에서 가스에 대해 이용 가능한 공간에서의 감소로부터 기인하는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 부력 변경 모듈 (10) 은 적어도 하나의 제 2 가스 영역 (70) 을 가지며,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 과 제 2 가스 영역 (70) 은 가스 이송 방식으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 은 상기 제 1 압력 선체 (30) 에 배열되고,
    상기 제 2 가스 영역 (70) 은 상기 제 1 압력 선체 (30) 의 외측에 배열되는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 가스 영역 (70) 은 제 2 압력 선체에 배열되는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 과 상기 제 2 가스 영역 (70) 은 제 1 밸브를 통해 연결되고,
    상기 제 1 밸브는 상기 제 2 가스 영역 (70) 내로의 액체의 침투를 방지하는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  9. 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 은 상기 제 1 플러딩 영역 (50) 이 완전히 비워질 때, 제 1 가스 압력을 가지며,
    상기 제 1 가스 압력은 최대 다이브 압력의 절반에 상응하는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  10. 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 은 상기 제 1 플러딩 영역 (50) 이 완전히 플러딩될 때, 제 2 가스 압력을 가지며,
    상기 제 2 가스 압력은 최대 다이브 압력의 1.5배에 상응하는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  11. 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 과 상기 제 1 건조 영역은 가스 이송 방식으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  12. 제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 영역 (60) 과 제 1 플러딩 영역 (50) 은 이동가능한 액밀 층에 의해 서로 분리되는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체를 위한 부력 변경 모듈 (10).
  13. 모듈형 수중 운송체 (100) 로서,
    상기 모듈형 수중 운송체 (100) 는 적어도 3개의 모듈들로 구성되고,
    적어도 하나의 모듈은 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 제 1 부력 변경 모듈 (10) 인 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 부력 변경 모듈 (10) 은 모든 인접한 모듈들에 기계적으로 연결되고,
    상기 제 1 부력 변경 모듈 (10) 은 적어도 하나의 인접한 모듈에의 전기적 연결부를 갖는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체 (100).
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 모듈형 수중 운송체 (100) 는 적어도 하나의 제 1 페이로드 모듈 (110) 을 가지며,
    상기 제 1 부력 변경 모듈 (10) 및 상기 제 1 페이로드 모듈 (110) 은 인접하는 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체 (100).
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 모듈형 수중 운송체 (100) 는 제 2 부력 변경 모듈 (10) 을 가지며,
    상기 제 1 부력 변경 모듈 (10) 은 선수 단부에서 상기 제 1 페이로드 모듈 (110) 에 인접하고,
    상기 제 2 부력 변경 모듈 (10) 은 선미 단부에서 상기 제 1 페이로드 모듈 (110) 에 인접한 것을 특징으로 하는, 모듈형 수중 운송체 (100).
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63129693U (ko) * 1987-02-19 1988-08-24
JPH1086894A (ja) * 1996-09-17 1998-04-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水中航走体の昇降操縦方法とその装置
GB2351718A (en) * 1999-07-09 2001-01-10 Dr James Edward Stangroom Improvements in, or relating to,the control of buoyancy underwater at great depths
JP2009096396A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水中航走体
WO2016026894A1 (fr) * 2014-08-19 2016-02-25 Architecture Et Conception De Sytemes Avances Procédé et système de contrôle d'un dispositif de réglage de flottabilité comprenant un récipient prévu pour contenir un gaz et un liquide
CN107804442A (zh) * 2017-10-24 2018-03-16 深圳乐智机器人有限公司 位移检测高精度模块化浮力改变装置及水下机器人
CN107918643A (zh) * 2017-10-30 2018-04-17 福建天晴数码有限公司 一种网页显示方法及终端
DE102017200078A1 (de) * 2017-01-05 2018-07-05 Thyssenkrupp Ag Modulares Unterwasserfahrzeug

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0850830A3 (en) * 1996-12-30 1999-10-20 Javier Silvano Arzola A submarine
KR101591995B1 (ko) * 2007-07-06 2016-02-04 마리온 하이퍼-서브머시블 파워보트 디자인 엘엘씨 고속 수상 능력을 갖는 범용 잠수함
DE102010047677B4 (de) * 2010-10-06 2012-09-13 Bayern-Chemie Gesellschaft Für Flugchemische Antriebe Mbh Vorrichtung zum Bedrücken eines Auftriebstanks
US9315248B2 (en) * 2013-09-24 2016-04-19 Eddie Hugh Williams Modular rapid development system for building underwater robots and robotic vehicles
WO2018057394A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-29 Saudi Arabian Oil Company Underwater vehicles and inspection methods
US10669000B2 (en) * 2017-07-11 2020-06-02 The Governement Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Mobile underwater docking system for an underwater vehicle
CN107618643A (zh) * 2017-09-11 2018-01-23 河海大学 一种大比容量浮力调节、应急自救一体装置及潜水器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63129693U (ko) * 1987-02-19 1988-08-24
JPH1086894A (ja) * 1996-09-17 1998-04-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水中航走体の昇降操縦方法とその装置
GB2351718A (en) * 1999-07-09 2001-01-10 Dr James Edward Stangroom Improvements in, or relating to,the control of buoyancy underwater at great depths
JP2009096396A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水中航走体
WO2016026894A1 (fr) * 2014-08-19 2016-02-25 Architecture Et Conception De Sytemes Avances Procédé et système de contrôle d'un dispositif de réglage de flottabilité comprenant un récipient prévu pour contenir un gaz et un liquide
DE102017200078A1 (de) * 2017-01-05 2018-07-05 Thyssenkrupp Ag Modulares Unterwasserfahrzeug
CN107804442A (zh) * 2017-10-24 2018-03-16 深圳乐智机器人有限公司 位移检测高精度模块化浮力改变装置及水下机器人
CN107918643A (zh) * 2017-10-30 2018-04-17 福建天晴数码有限公司 一种网页显示方法及终端

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