DE10336518A1

DE10336518A1 - Wasserfahrzeug mit einem Stickstoffdruckgasmotor

Info

Publication number: DE10336518A1
Application number: DE2003136518
Authority: DE
Inventors: Heinrich Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einem Rumpf (14) sowie einem Antrieb, umfassend einen Stickstoffdruckgasmotor (12) (mit einer Antriebsvorrichtung wie Antriebsschraube), einen Flüssigstickstofftank (1), eine Verdampfereinheit (3) und diese verbindende Stickstoffleitungen. Eine platzsparende Anordnung des Antriebes wird erfindungsgemäß erreicht, indem zumindest der Stickstoffdruckgasmotor (12) in einer Antriebseinheit (15) außerhalb des Rumpfes (14) des Wasserfahrzeuges angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einem Rumpf sowie einem Antrieb umfassend einen Stickstoffdruckgasmotor, einen Flüssigstickstofftank, eine Verdampfereinheit und diese verbindende Stickstoffleitungen.

Aus der DE 202 14 283 ist es beispielsweise bekannt, Wasserfahrzeuge mit einem Flüssigdruckgasmotor auszustatten. Der Flüssigdruckgasmotor ist fest in den Rumpf integriert, abgesehen von einem Antriebspropeller sind also alle wesentlichen Antriebselemente innerhalb des Rumpfes angeordnet.

Die für den Antrieb erforderlichen Bauelemente, wie beispielsweise Flüssigstickstofftank, Stickstoffdruckgasmotor und ein Verdampfersystem, beanspruchen – wie alle Antriebe in Booten – einen nennenswerten Raum innerhalb des Rumpfes. Bei beengten Platzverhältnissen kann dies von Nachteil sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug bereit zu stellen, bei dem die zuvor dargestellten Nachteile vermieden werden.

Dieses Problem wird durch ein Wasserfahrzeug mit einem Rumpf sowie einem Antrieb umfassend einen Stickstoffdruckgasmotor, einen Flüssigstickstofftank, eine Verdampfereinheit und diese verbindende Stickstoffleitungen gelöst, bei dem zumindest der Stickstoffdruckgasmotor in einer Antriebseinheit außerhalb des Rumpfes des Wasserfahrzeuges angeordnet ist. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise in einem Gehäuse mit einer hydrodynamisch günstigen Form angeordnet, dies kann beispielsweise eine Zylinderform mit entsprechend abgerundetem Kopf, eine Tropfenform oder dergleichen sein. Unter einem Wasserfahrzeug wird dabei beispielsweise ein Boot, Schiff oder dergleichen verstanden. Der Stickstoffdruckgasmotor ist ein Motor, der mit flüssigem Stickstoff, das in einer Verdampfereinheit durch Wärmezufuhr von außen, in diesem Fall z. B. aus dem Umgebungswasser, verdampft worden ist, betrieben wird. Das nach der Verdampfung unter hohem Druck bei geringer Temperatur vorliegende Stickstoffgas wird dabei unter Wärmezufuhr aus der Umgebung erhitzt, was zu einer Druck- und/oder Volumenausdehnung führt, die für den Arbeitsprozess des Motors genutzt wird.

Die Verdampfereinheit kann bevorzugt in der Antriebseinheit angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass der flüssige Stickstoff bei einem vergleichsweise geringem Volumenstrom von dem Flüssigstickstofftank zu der Verdampfereinheit geführt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Verdampfereinheit nicht in den Rumpf des Wasserfahrzeuges oder als mit der Umgebungsluft in Kontakt stehende Verdampfereinheit konzipiert werden muss, sondern unmittelbar an dem Stickstoffdruckgasmotor in der ohnehin von Wasser umgebenen Antriebseinheit angeordnet werden kann. Alternativ könnte die Verdampfereinheit auch außerhalb der Antriebseinheit beispielsweise im Rumpf des Bootes oder als separate ausserhalb des Rumpfes liegende Einheit, ähnlich der Antriebseinheit, angeordnet sein.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuges kann die Antriebseinheit zumindest Teile des Stickstofftankes umfassen. Wird auch der Stickstofftank in die Antriebseinheit integriert, so ist das gesamte Antriebssystem abgesehen von einer notwendigen Aufhängung außerhalb des Rumpfes angeordnet. Es kann also ein Rumpf, der beispielsweise nicht für die Nutzung mit einem mechanischen Antrieb vorgesehen war, beispielsweise bei einem Ruder-, Segelboot oder dergleichen, mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem ausgerüstet werden, ohne Installationsarbeiten innerhalb des Rumpfes vornehmen zu müssen.

Ein Einfüllstutzen für den Stickstofftank ist vorzugsweise so angeordnet, dass dieser bei zu Wasser gelassenem Wasserfahrzeug zugänglich ist. Ist der Flüssigstickstofftank innerhalb des Rumpfes angeordnet, so kann dies durch geeignete Anordnung des Einfüllstutzens innerhalb des Rumpfes bzw. an dem Flüssigstickstofftank geschehen. Bei dem in der Antriebseinheit angeordneten Flüssigstickstofftank kann beispielsweise vorgesehen sein, diesen über eine geeignete Leitung, die außerhalb oder innerhalb des Rumpfes geführt wird, nachzufüllen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Einfüllstutzen nur bei aus dem Wasser gehobenen Rumpf zugänglich ist, dies kann beispielsweise bei sehr kleinen und leichten Booten von Vorteil sein.

Die Antriebseinheit kann in einer Weiterbildung der Erfindung drehbar gegenüber dem Rumpf angeordnet sein. Dazu kann die Antriebseinheit an einer Welle aufgehangen sein, die mit einem Ruder oder dergleichen verbunden ist, so dass die Antriebseinheit gegenüber dem Rumpf gedreht werden kann. Die Richtungssteuerung des Wasserfahrzeuges kann dabei allein durch Drehung der Antriebseinheit gegenüber dem Rumpf bewirkt werden. Alternativ kann die Antriebseinheit starr an dem Rumpf angeordnet sein, wobei das Wasserfahrzeug in diesem Fall zusätzlich ein drehbares Ruderblatt umfasst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung an Hand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuges;
2 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuges;
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Diese zeigt die Prinzipdarstellung eines Wasserfahrzeuges im Längsschnitt. Das Wasserfahrzeug umfasst einen Rumpf 14, der, wie bei Wasserfahrzeugen bekannt, entsprechend seiner eigenen Wasserverdrängung teilweise in das Wasser eintaucht. Der Rumpf kann bekannterweise als Verdränger oder als Gleiter ausgelegt sein. Der Aufbau des Rumpfes kann ebenso in jeder bekannten Weise erfolgen, beispielsweise durch Nutzung von Holz, Kunststoff oder Metall oder auch durch Nutzung von luftgefüllten Hohlkammern nach Art eines Schlauchbootes oder dergleichen.
Unterhalb des Rumpfes 14 ist eine Antriebseinheit 15 angeordnet. Die Antriebseinheit 15 umfasst ein Gehäuse 4, in dem zumindest ein Stickstoffdruckgasmotor 12, der über eine Antriebswelle 5 eine Antriebsschraube 6 antreibt, angeordnet ist. Das aus dem Stickstoffmotor 12 austretende Gas wird über einen Abluftkanal 11 in die Umgebung entlassen. Die Antriebseinheit 15 kann zusätzlich eine Verdampfereinheit 3 umfassen, diese kann aber grundsätzlich auch beispielsweise an dem Rumpf 14 angeordnet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Flüssigstickstofftank 1 innerhalb des Rumpfes 14 angeordnet, dieser kann aber ebenso in die Antriebseinheit 15 integriert sein. Der Flüssigstickstofftank 1 ist über eine Flüssigstickstoffleitung 9 mit der Verdampfereinheit 3, und diese wiederum mit einer oder mehreren Druckleitungen, die hier nicht näher dargestellt sind, mit dem Stickstoffdruckgasmotor 12 verbunden. Der Flüssigstickstofftank 1 verfügt über einen Einfüllstutzen 2, der bei zu Wasser gelassenem Boot zugänglich ist. Bei sehr leichten Ausführungen des Wasserfahrzeuges kann der Einfüllstutzen 2 auch so angeordnet sein, dass dieser nur bei aus dem Wasser herausgezogenem Boot zugänglich ist.
Die Antriebseinheit 15 ist in einer ersten Ausführungsform wie in 1 dargestellt drehbar um eine Hochachse mittels einer Ruderhalterung 7 mit einer Rudersteuerung 8 verbunden. Über die Rudersteuerung 8 kann die Antriebseinheit 15 somit gegenüber dem Rumpf 14 um die Hochachse gedreht werden, so dass die Antriebseinheit 15 gleichzeitig der Richtungssteuerung des Wasserfahrzeuges dient. Alternativ kann die Antriebseinheit 15, wie in 2 dargestellt, starr, aber gegebenenfalls lösbar, mit dem Rumpf 14 verbunden sein. In diesem Fall dient ein Ruder 16, das in bekannter Weise beispielsweise am Heckspiegel des Rumpfes 14 angeordnet ist, der Richtungssteuerung des Wasserfahrzeuges.

1: Flüssigstickstofftank
2: Einfüllstutzen
3: Verdampfereinheit
4: Gehäuse
5: Antriebswelle
6: Antriebsschraube
7: Ruderhalterung
8: Rudersteuerung
9: Flüssigstickstoffleitung
10: Wasser
11: Abluftkanal
12: Stickstoffdruckgasmotor
13: Motoraufhängung
14: Rumpf
15: Antriebseinheit
16: Ruder

Claims

Wasserfahrzeug mit einem Rumpf (14) sowie einem Antrieb umfassend einen Stickstoffdruckgasmotor (12) (mit einer Antriebsvorrichtung wie Antriebsschraube), einen Flüssigstickstofftank (1), eine Verdampfereinheit (3) und diese verbindende Stickstoffleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Stickstoffdruckgasmotor (12) in einer Antriebseinheit (15) außerhalb des Rumpfes (14) des Wasserfahrzeuges angeordnet ist.
Wasserfahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (15) des Weiteren zumindest Teile der Verdampfereinheit (3) umfasst.
Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (15) des Weiteren zumindest Teile des Flüssigstickstofftank (1) umfasst.
Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (15) drehbar gegenüber dem Rumpf (14) angeordnet ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtungssteuerung des Wasserfahrzeuges durch Drehung der Antriebseinheit (15) gegenüber dem Rumpf (14) bewirkt werden kann.
Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (15) starr an dem Rumpf (14) angeordnet ist und dass das Wasserfahrzeug ein drehbares Ruder (16) umfasst.