TWM460833U

TWM460833U - 水下載具改良設備

Info

Publication number: TWM460833U
Application number: TW102201836U
Authority: TW
Inventors: Rong-Hua Tong
Original assignee: Rong-Hua Tong
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-09-01

Description

水下載具改良設備

本創作係有關一種水下載具改良設備，特別是指一種僅使用一條纜繩牽引，即可使水下載具依然可以固定於最大的洋流處，並相對於固定的海底基地可以偏移上下左右任意角度，甚至該海底基地的位置可高於水下載具的高度，使架設於深海中的成本能大幅降低。

按一般已知的水底設備安裝技術，例如：露出水面上且只適於水深不深區域而直接打樁固定於海(河)床的結構基座、直接固定及浮動固定式的鑽油平台，以及設在海底(水道)的巨型洋流(水力)發電系統，其固定法包括直接設置的水壩式的固定法、前後兩端以多條纜繩繫錨固定或直接固定於水底等；而這些習知設備的缺點在於施工成本非常高昂，以及維修上也非常的困難。

因此本案創作人先前出一解決方案，即為中華民國發明專利申請案號第101113637號「水下載具設備」，以改進上述習知設備的種種問題；然而，先前所提之設備仍有一限制，即是用來固定纜繩的海底基地與水下載具僅能呈現在同一條水流的受力直線上，導致先前創作局限了海底基地的設置位置，造成若需在較深或較困難的地點設置該海底基地來固定與牽引水下載具，可能導致無法發揮該項創作之最大的功效。

本案創作人有鑑於上述先前創作的問題，爰不斷的再進行研發與實驗，終於再創作出一種更靈活更有效的新型水下載具改良設備。

本創作之主要目的在於提供一種水下載具改良設備，其中特別增加設計了一對可變法線鰭，安裝於纜繩與載具固定處的二側，當此鰭改變一角度而受到洋流作用時，在海底基地與水下載具之間能創造出一偏移角度，運用這一偏移角度值可使固定纜繩的海底基地不必與水下載具呈現在同一條受力直線上，如此海底基地就可以安裝在相對於水下載具的上下左右任意一定範圍內的偏移位置，甚至海底基地的位置可高於水下水下載具的高度，使架設於深海中的成本能大幅降低。

為達上述之目的，本創作所述之水下載具改良設備，該設備係包括由複數個個別壓水艙建構排列且結合成一體，左右對稱的水下載具，並至少在該水下載具後端的左右二側與在其尾端中央水平位置分別裝設有一對平衡鰭(側翼)及一尾鰭，以及在該水下載具尾端左右二側分別向上(或向下)垂直裝設有一方向鰭所組成，利用浮力原理及流體力學的相互應用，僅藉由一條固定在海底基地的纜繩牽引，即可使該水下載具能穩定平衡的停駐在水下適當位置；其特徵在於：該水下載具在其纜繩固定處的二側下方設有一對法線鰭，該法線鰭可以其中心軸線為準，控制這對法線鰭向左或向右偏移擺動某一銳角角度。

據上所述，當本創作所述之水下載具受到洋流作用時，該法線鰭改變一角度(左右各偏移擺動90度以內之銳角角度)在海底基地與水下載具之間能創造出一偏移角度，運用這一偏移角度，同時再配合壓水艙內的水量，及平衡鰭、尾鰭和方向鰭的微調，致使固定纜繩的海底基地不必與水下載具呈現在同一條受力直線上；因此，該海底基地就可以安裝在載具的上下左右的任意位置，以便可選擇在較淺及易於施工位置架設，來減少施工的困難度及建造成本。

10‧‧‧水下載具

11‧‧‧壓水艙

12‧‧‧平衡鰭

13‧‧‧尾鰭

14‧‧‧方向鰭

15‧‧‧纜繩

16‧‧‧海底基地

17‧‧‧法線鰭

第1圖為本創作之水下載具的立體組合圖。

第2圖為水下載具設備上之平衡鰭、尾鰭及方向鰭的擺動示意圖。

第3圖為水下載具設備使用壓艙水調整前後二端水平示意圖。

第4圖為水下載具設備使用壓艙水調整左右二側水平示意圖。

第5圖為利用平衡鰭調整水下載具左右二側水平示意圖。

第6圖為利用尾鰭調整水下載具前後二端水平示意圖。

第7圖為利用方向鰭導引水下載具左右偏擺示意圖。

第8圖為水下載具向右偏離水流受力直線的調整示意圖。

為使對本創作之裝置及其功效有更進一步的認識與瞭解，茲舉一實施例並配合圖式詳細說明如下：請參閱第1及第2圖所示，本創作所述之水下載具改良設備，該設備包括由複數個個別壓水艙11建構排列且結合成一體，左右對稱的水下載具10，並至少在該水下載具10後端的左右二側水平裝設有一對平衡鰭12，和在該水下載具10尾端中央水平裝設有一尾鰭13，以及分別在該水下載具10尾端左右二側同時向上(或向下)垂直裝設有一方向鰭14所組成；其中：該複數個壓水艙11係供分別控制各壓水艙11排入或排出的水量，用於操控水下載具10在水中的下沉或上升的速度與停駐位置的姿態，以及控制該水下載具10的前後及左右的平衡，如第3圖的3-1、3-2、3-3係利用前後壓水艙11的水量來調整其前後二端的平衡，及如第4圖的4-1、4-2、4-3係係利用左右壓水艙11的水量來調整其左右二側的平衡；其中該平衡鰭12、尾鰭13及方向鰭14的後緣為可擺動而改變鰭翼傾斜角度的機構(如第2圖)，該平衡鰭12及尾鰭13用於在水下載具10受到不可預知的亂流或外力的作用而無法保持平衡時，可由壓水艙11空間內之電腦或人員手動操控使二平衡鰭12或/及尾鰭13瞬間改變其後緣的傾斜角度以能即時主動的微調該一設備的左右及其前後的平衡，如第5圖係利用二側平衡鰭12擺動不同(互斥)的方向來調整其左右的水平，及第6圖的6-1、6-2係利用尾鰭13的上下擺動配合前端的纜繩固定點以維持前後二端的水平；該方向鰭14也可改變其後緣的傾斜角度以瞬間維持該載具設備前後兩端(縱身)左右偏擺度的角度，如第7圖的7-1、7-2所示；以及該一水下載具10在接近其前端的中央適當處僅以一纜繩15牽引並繫固於在它正前方(即在同一條的水流受力直線上)的海底基地16的固定座上，即可成為一結構簡單及成本合理的水下載具改良設備。

如上述之設備，本創作之特徵在於：該水下載具10在其纜繩固定處(前端中央位置)的二側下方設有一對法線鰭17，該法線鰭17可以其中心軸線(a)為準，控制這對法線鰭17向左或向右偏移擺動90度以內之銳角角度。

如上所述之水下載具10(請再參閱第7及第8圖所示，當於各壓水艙11內引入壓艙水，整個水下載具10會因水的持續注入而自然下沉，直到達到預計位置後停止注入；在此同時分別將纜繩15的二端分別固定於水下載具10中央及海底基地16的固定座上；接著，當再控制該法線鰭17向逆時鐘轉動，以及控制平衡鰭12角度向上，方向鰭14順時鐘轉動時，則該水下載具10經洋流流動於各鰭翼構造及浮力作用，會被平衡的定位在海底基地16的右下方(即向右偏離以海底基地16為基準的水流受力直線，如第7圖的7-1、7-2及第8圖的8-1、8-2所示。

再如上所述，其中該法線鰭17因係安裝於水下載具10纜繩固定點的左右下方兩側，故當該法線鰭17逆時鐘轉動一角度(限制在90度以內之銳角角度)，水下載具10被洋流作用下會產生一X方向力量，使得水下載具10向海底基地一側偏移一段距離(如第7圖的7-1)，此距離與法線鰭17角度有函數關係，也就是法線鰭17轉動的角度愈大，水下載具10偏離海底基地16的距離愈遠，此時，可再利用控制方向鰭14向順時針轉動一角度(如第7圖的7-2)，把水下載具10調整與海流成正交角度。

據此，本創作即可使該水下載具10可偏移與海底基地16一相當角度距離的位置停駐下來，達到將該水下載具10放下而安置在所預定的位置點上執行其工作；反之，本創作可使海底基地16建造的位置有較大彈性選擇，如偏離海溝的側邊岩壁上，或可選擇較淺的位置及較易於施工的位置來建構海底基地16，以能達到減少施工難度及降低建造成本。

其次，也可使水下載具10調整與海流正交最大流速位置，產生最大作用力，使設置在上面的設備(如洋流或水力發電機)得到最大轉動力矩。

再如上所述，其中該法線鰭17配合方向鰭14及平衡鰭12和壓艙水調整操作，致使當法線鰭17逆時鐘轉並被限制在一個適當的角度時，此時方向鰭14也順時鐘轉移到一適當角度，並且適度排出左邊壓水艙11的壓艙水，此時水下載具10即會慢慢傾斜至一定歪斜角度(如第8圖的8-1所示)。

又當繼續排出左邊壓水艙11的壓艙水，以及同時增加右邊壓水艙11的壓艙水，使水下載具10轉成90度，同時逆時鐘轉動左右平衡鰭12，並順時鐘調整尾鰭13，則水下載具10會穩定成90度操作，此時法線鰭17也會變成具有平衡鰭12的功能(如第8圖的8-2所示)，達到使該水下載具10能在任一角度下穩定平衡的運作，致使固定纜繩15的海底基地16不必與水下載具10呈現在同一條受力直線上；因此，該海底基地16就可以安裝在偏離該水下載具10的上下左右一定範圍內的任意位置，以便可選擇在較淺及較易於施工位置建築海底基地16來施放安置水下載具10，來減少施工的困難度及成本。

如以上所揭露之實施例，係本創作諸多可行實施例中的一個可行實施例，故本創作的申請專利範圍並不受限於此，凡在不偏離本創作的思想條件下，熟悉該項技術人士可輕易理解的等效轉換或使用，均應為落入本創作的專利範圍內。

綜上所述，本創作「水下載具改良設備」運用新設計的法線鰭及配合各式鰭翼機構，順利達成水下載具的靈活操作技術，且經實驗證明使以一纜繩索固定於一堅固的海底基地上所牽引的水下載具，被控制在預期向下施放並維持在任一角度的最佳海流作用位置，及可選擇一最佳的地點來架設海底基地，確實能達到成穩固水下載具，及降低製造成本之目的，爰依法提出新型專利的申請。