用于水下活动的设备和方法
用于水下活动的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于水下活动、例如用于水下运动、训练和水肺潜水的设备和方法。确切地说，本发明涉及用于水下活动的设备，其包括完全填满或部分填充有水的贮存器，该贮存器配设有用于进入贮存器及其内部的水中的一个或多个开口。
【背景技术】
[0002]对于人类而言，水下环境是非友善的，并且持续待在水下需要特殊的装置，该装置主要用于在水下提供呼吸用空气。因此，在水下进行的所有活动对人类而言均有一定风险。当这些风险与大多数人天生对深水空间所具有的畏惧相结合时，大多数人不会尝试任何类型的水下活动。
[0003]因此，需要这样的设备，其为人们尝试或训练各种水下活动提供了可能，同时不会有与这些类型的活动相关的重大风险和恐惧。
[0004]另外，在水下进行的任何活动或运动就观看者而言均有所不便。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是缓解并消除与已知的现有技术相关的问题。本发明的目的尤其在于提供一种用于容易并且安全地训练或尝试水下活动的设备。本发明的另一个目的在于允许观众在水外容易地观赏水下活动。
[0006]本发明的目的可以通过独立权利要求的特征来实现。
[0007]本发明涉及根据权利要求1的用于水下活动的设备。除此之外本发明还涉及根据权利要求14的用于水下活动的方法。
[0008]根据本发明的实施例，用于水下活动的设备包括贮存器，该贮存器包括至少一个壁，诸如竖向(或向上延伸的)壁，其形成该贮存器内部的要被全部地或部分地填充水的空间。另外，该贮存器包括用于进入该贮存器的至少一个开口，其优选地位于该贮存器的下部。此外，该设备包括要被至少部分地填充水的容器。该容器优选地容纳贮存器使得该贮存器的包括开口的下部位于该容器的水体的水平面以下。另外，当被引入至该容器内时，该贮存器的下部与该容器的壁以及该容器内的水体的水平面一起形成该容器的上部，其使得当水被引入至该贮存器内部的空间时，该上部通过该贮存器的下部的开口支承该容器上部与该贮存器内部空间之间的压力差。
[0009]根据一示例的实施例，该设备还包括压力提供装置，该压力提供装置用于在该容器的该上部中提供超压，从而借助于该容器上部与该贮存器内部空间之间的压力差，该超压将水从该容器经由该贮存器的下部的开口供给至该贮存器中。
[0010]根据又一示例的实施例，该设备还包括与该容器相连接的气闸式装置，使得人们可以经由该气闸式装置进入该容器并且又经由该贮存器的下部的至少一个开口进入贮存器。
[0011]另外，该贮存器的壁优选是透明的，或者该壁包括至少透明的部段，用于允许从该贮存器的外部观察在贮存器的内部发生的活动。
[0012]根据本发明的又一实施例，该设备可设置有多个隔层或隔板，使得该贮存器竖向延伸穿过这些隔层中的多个。该贮存器可以例如延伸穿过漂浮结构的所有这些隔层或隔板，使得该贮存器的顶面可以基本上与漂浮结构的顶部位于相同高度。
[0013]该设备还可以包括连接至贮存器的壁的水平延伸的隔层结构。该隔层结构可以连接至贮存器的壁使得水和/或人可以从该隔层结构的一侧通过位于该隔层结构的边缘处的区域移动到该隔层结构的另一侧。可替代地，该隔层结构可以不透水地连接至贮存器的壁。这种水平延伸的隔层结构例如可以竖向调整。这些水平延伸的隔层结构例如可用于限定舱室内的不同种类的活动场所。
[0014]根据一实施例，贮存器的壁、尤其是竖向延伸的壁优选地设有用于进入或离开该水池内部的水的多个气闸。例如，在漂浮结构中设置有若干隔层，其中所述隔层中的每一个或多个可以具有用于进入该贮存器中的水的一个或多个气闸。
[0015]该设备还可以配设有多个住舱，用于为过夜的人们提供房间，使得该漂浮结构可以用作例如宾馆。另外，该设备还可以配设有用于提供食品、饮料和娱乐设施的场所，例如餐厅、酒吧、剧院、电影院。
[0016]为了使该漂浮结构在水上移动，该设备优选地还设有合适的推进系统。该推进系统可包括一个或多个螺旋桨连同驱动它们的发动机。该推进系统可以包括例如一个或多个方位式螺旋桨。可替代地，该设备例如可以利用拖船在水上移动。
[0017]该设备优选地还配设有用于使该设备固定在水上的合适地点或位置的锚固系统。该锚固系统可以包括利用锚索或锚链连接至该漂浮设备的一个或多个锚，以及用于使锚升起和下降的绞盘。可替代地，该锚固系统还可以包括位于例如湖泊、海洋或河流的较大水体的底部的固定的锚座，该锚座可以用于固定该漂浮结构。
[0018]为了在漂浮时使人员进入或离开该设备，该漂浮设备的顶部可以配设有飞机跑道和/或直升机场。可替代地或附加地，该漂浮结构还可以配设有用于允许乘客进入以及离开该漂浮设备的固定的或可拆卸的对接设施。
[0019]本发明提供优于已知的现有技术的许多优点，例如允许容易且安全地训练或尝试水下活动，以及使观众容易地在水外观看水下活动。另外，根据本发明，人们可以在高透明度的贮存器中训练或者尝试水下活动，即，在海平面或地平面的上方跳水以及同时进行某种程度的“爬升”。因此人们可以因贮存器的透明壁而训练、尝试或感受深水位置以及高处的本能恐惧感。
[0020]在本文中，动词“包括”在本文中是开放式的，其既不排除又不要求未列出的特征的存在。除非另有说明，否则从属权利要求中列出的特征可以自由地组合。
【附图说明】
[0021]下面将参考附图对本发明的示例的实施例进行更详细的说明，其中:
[0022]图1示出了根据本发明的优选的实施例的用于水下活动的示例性设备的原理；
[0023]图2A-2C示出了根据本发明的优选的实施例的在充有水的情况下的用于水下活动的示例性设备的侧视图；
[0024]图3示出了根据本发明的替代的实施例的用于水下活动的设备的示意图；
[0025]图4A、4B示出了根据本发明的优选的实施例的用于水下活动的设备的两个示例性贮存器的示意性的俯视图；
[0026]图5A、5B示意性地示出了根据本发明的又一替代实施例的用于水下活动的设备；
[0027]图6示出了根据本发明的实施例的用于水下活动的示例性的漂浮设备。
【具体实施方式】
[0028]图1以及图2A-2C示出了根据本发明的优选实施例的用于水下活动的示例性设备100的原理，其中，该设备包括贮存器101，并且该贮存器包括竖向壁102，该竖向壁102确定出贮存器101内部的要被全部或者部分填充水103的空间。
[0029]除此之外贮存器101包括用于进入贮存器的至少一个开口 104a、104b。至少其中的一个开口 104a优选地位于该贮存器的下部。除此之外该设备包括要被至少部分的填充水103的容器105。容器优选地容纳贮存器，使得贮存器的带有开口 104a的下部位于所述容器105的水体103的水平面以下。另外，当被引入至容器105内时，贮存器101的下部与其位于水体103的水平面以下的壁、容器的壁106、以及所述容器105内的水体103的水平面一起形成容器的上部107，使得当水被引入至贮存器101内部的空间时，上部107通过贮存器的下部的开口 104a支承容器的上部107与贮存器101内部的空间之间的压力差(如在图2B和2C中通过增大在部分107中的压力所实现的)。
[0030]设备100可以还包括用于在容器105的上部107中提供超压的压力提供装置108，使得由于容器的上部107与贮存器101内部的空间之间的压力差，超压通过贮存器下部的开口 104a将水103从容器105供给至贮存器101中。压力提供装置108可以是双动作式的，使得其能被用于提高部分107中的压力并从而用于使贮存器101中的水平面升高，也能被用于增大部分107中的压力并从而使贮存器101中的水平面降低。除此之外压力提供装置108可被用于从容器中移除空气或者将空气给送至容器。
[0031]图2A示出了容器105的上部107与贮存器101内部的空间之间基本没有压力差的情形，因此容器105中的以及贮存器101中的水体103的水平面103基本上位于相同的高度。然而，当在容器105的上部1 07中产生超压时(例如通过压力提供装置108)，由于压力差，该超压迫使水103从容器105经由贮存器下部的开口 104a进入贮存器101，因此贮存器101中的水体103的水平面103升高(并且与压力差成比例)超过容器105中的水平面(见图2B)。同样地，上部107中产生的超压越高，则贮存器101中的水体103的水平面103升得越高，如图2C所示。
[0032]压力差与贮存器中的水平面的高度之间的关系能通过下列公式表达:
[0033]Δ P = P gh
[0034]其中，ΔΡ =压力差，P =水的密度[1000kg/m3]，g =重力加速度[9.81m/s2]，h=水平面的高度。
[0035]例如，当与贮存器101中的水体103的水平面103的顶部处压力相比，容器105的上部107中的超压为大约0.5bar时，贮存器101中的水体103的水平面103的高度能达到约5m。相应地，大约1.0bar的超压能够使贮存器101中的水体103的水平面103升起至大约10m，相应地在1.0bar的超压能达到20m。
[0036]该设备还可以包括气闸式装置109，该气闸式装置109与容器105 (和/或与贮存器101)连接，使得人员能经由气闸式装置进入容器105 (和/或与贮存器101)，并且又从容器105经由贮存器101的下部中的开口 104a进入贮存器101。
[0037]根据一实施例，贮存器101的壁102优选地是透明的，或者壁102至少包括透明的部段，以允许从贮存器的外部观察贮存器101内发生的活动。
[0038]尽管设备100包括位于贮存器101的下部中的开口 104a (伸入容器105中的水中)，该设备还可以包括例如位于贮存器101的上部的另外的开口 104b，使得人员能经由上部进入贮存器101 (例如跳入贮存器101的水103中)。
[0039]容器105的上表面优选地配设有可闭合的开口 110，其能够用于贮存器的紧急排空。当可闭合开口 110打开时，超压被泄压使得水从贮存器101排空回到容器105。
[0040]具有贮存器101以及容器105的设备可以连接至漂浮平台111。在示例的实施例中，该漂浮平台111可以支撑贮存器101和容器105并使其保持在适当的水体(诸如湖泊或河流或海洋)上漂浮。
[0041]漂浮平台111优选地大到足以提供空间让观众观看在填充有水的贮存器101内所发生的活动。漂浮平台111可配设有观众座位并且可被制成大到足以包括用于例如为观众提供食物、饮料以及其它服务的合适设施。漂浮平台111的漂浮能力能通过例如漂浮平台的合适的可漂浮材料和/或通过浮筒和漂浮件实现。
[0042]除此之外，该设备可以包括用于为容器105填充水的装置114，用于从容器排水的装置115。
[0043]图3示出根据本发明的替代的实施例的用于水下活动的设备100的示意性视图，其中，贮存器101包括闭合的顶部，S卩，在贮存器的上部没有如图2A-2C所示的敞开的开口。除此之外，贮存器101部分位于带顶的“游泳池”301 (或容器)的内部，该带顶的游泳池也形成相应的上部107，像图1和图2A-2C那样。在该实施例中，由透明材料制成的贮存器101部分填充有水103并通过在带顶的游泳池301的底部上的支撑结构来支撑，在该示例中利用支柱302进行支撑。贮存器101具有位于带顶的游泳池301的水平面下面的敞开的下表面以允许进入贮存器的内部及其内的水中。在文中用水103部分填充贮存器101意指贮存器内部的水的水平面明显高于周围水体的水位以便在贮存器内部提供适量的水以用于水下活动。
[0044]贮存器101可通过进水管和泵303完全或部分地填充有水，并且当贮存器完全或部分地填充有水时，贮存器内的水通过出水管和泵304被排出，以在贮存器内形成水循环。在贮存器101排出水时，两个管和泵303和304均可被用于该过程，可简单地使在进水方向上的相关泵改变泵送方向。出水管和泵304可以相似地被用于给贮存器101填充水。
[0045]贮存器101的上表面配设有进气及出气导管和泵305、306。出气导管和泵306用于在给贮存器填充水时在贮存器101内产生局部真空或欠压，以使水留在贮存器内而不从那里流出。当在贮存器101内达到合适水位时，启动进气导管和泵305，以在贮存器内保持合适水位并在贮存器的未填充部分内提供换气。同时，关闭进水管和泵303或开启出水管和泵304。
[0046]贮存器101的上表面还配设有可闭合的开口 307，其可用于紧急排空该贮存器，或者例如在其以其它方式通过水管和泵303和304排水时帮助排空该贮存器。在该情况下(紧急排空)可闭合的开口 UO也被打开以便消除压力差并将紧急排空的水从贮存器转移至容器或者图3中的游泳池301中。
[0047]图4A和图4B示意性示出了根据本发明的优选的实施例的用于水下活动的设备100的两个示例性的贮存器101的示意性的俯视图。在这些附图的实施例中，形成为圆形的或带角的物体且要被至少部分地填充水的贮存器101 (例如与图1、图2A-2C和图3类似)限定用于观众的位于中间的开放空间112，辅以绕该贮存器的空间。在贮存器101的外边缘的旁边设置有容器105以及在下部的开口 104a(在图4A和4B中未示出)用于进入完全或部分地填充有水的贮存器并且支承容器的上部与贮存器之间的压力差，如以上结合图1和图2A-2C用附图标记107所描述的那样。
[0048]设置通道113用于进入贮存器101的中间的开放空间112，该通道优选地包括跨过容器105的桥和穿过贮存器101的通道。
[0049]图5A和图5B示意性地示出了根据本发明的替代实施例的用于水下活动的设备100。图5A示出了设备100的示意性的俯视图，并且图5B示出了设备100的示意性的横截面侧视图。在这些实施例中，贮存器101覆盖用于观众的内部空间112。贮存器101的下部的周边被容器105围绕(例如与图2A和图2B所示的类似)，并具有开口 104a(在图5A和图5B中未示出)用于进入完全或部分地填充有水贮存器101。设置用于观众的通道113以进入内部空间112，该通道跨过容器105并且通过贮存器101进入内部空间。
[0050]设备101因此可以包括被贮存器101围绕和/或覆盖的用于观众的空间112。根据一实施例，在贮存器101的壁的内部也可以设置有用于观众的空间。
[0051]图6示出根据本发明的实施例的用于水下活动的漂浮设备200，其中该漂浮设备或设备200包括由多个隔层或隔板围绕的贮存器101。该漂浮设备200的该隔层中的至少一些包括围绕贮存器101或位于贮存器101旁边的房间或其它空间601，从这里可以透过贮存器的透明壁或者壁的透明部分观察贮存器内部发生的活动。这些空间601可以配设有例如在剧院或电影院中的椅子或其它座位设备。
[0052]漂浮设备200的至少一些隔层还包括例如采用宾馆房间的形式的住舱602，乘客或旅客可以在其中过夜。
[0053]漂浮设备200的顶部隔层603可以配设有酒店、吧台、娱乐场所或其它满足参观者或乘客的需要的设施。
[0054]除此之外，漂浮设备200优选地至少包括装置108，110，115，116以及保持该漂浮设备处于工作状态所需的其它可能的装置，包括供电及发电装置、空调、以及产生容器105的上部107与贮存器101内之间的压力差从而使贮存器101中的水平面升起足够高度的装置。漂浮设备的底部隔层可以设置有用于提供在贮存器101内部的不同类型的水下表演或运动项目所需要的设施。
[0055]从漂浮设备的底面可延伸有用于使该漂浮设备在水上移动并转向的方位推进设备604。漂浮设备的水下部分还可以包括具有锚索或锚链的锚系统，其用于将该漂浮设备锚在水上。
[0056]该设备200可以设置有气闸109，其允许进入水池101内部的水中以及从水池101内部的水离开。
[0057]漂浮设备200还可以配设有固定的或可拆卸的对接平台111，其允许船舶、船艇、水上滑艇等停泊至该漂浮设备以用于运送乘客和/或参观者来到和离开漂浮结构。为了运送乘客和参观者，漂浮 设备200的顶面或顶部可配设有飞机跑道或直升机场。
[0058]如根据在附图中示出的实施例的上述讨论所能理解的，根据本发明的设备可以作为单独的漂浮结构、与地面上已有的(带顶的)水池结合的结构或者包括环绕的带顶的水池(容器)或水体的单独的结构实体进行实施。例如，图1、图5A和图5B的实施例可以是漂浮实体或者可以是建于地面上并且包括带顶的水池(即容器)以按需要地环绕水体的单独结构实体。另外，要注意的是，贮存器101的顶部(上部)可以例如是关闭的或者是打开的(具有开口 104b)。
[0059]因此显然以上所描述的实施例中的任一个或者这些实施例的变型或其组合对于本领域的技术人员来说显而易见的是，其例如可被用作漂浮结构或者位于地面上的包括例如合适的(带顶的)水池或水体的结构来实施。
[0060]在附图中示出并且在上文中讨论的本发明的特定的实施例不应被理解为是限制性的。对于本领域的技术人员来说显而易见的是该贮存器可被制成任何合适的形状和尺寸，并且可以由任何合适的透明材料制成。另外，所需的透明性还可以通过在贮存器的壁上提供透明部分或部段实现。另外，还可以在贮存器的壁的内部提供用于观众的合适的空间。因此，本发明不仅限于上文描述的实施例。
[0061]上文已经参考所述的实施例对本发明进行了描述，并且已经说明了本发明的若干优点。应清楚本发明不仅限于这些实施例，而是包括在本发明的构思以及权利要求的精神和范围内的所有可能的实施例。
【主权项】
1.一种用于水下活动的设备(100，200)，包括贮存器(101)，所述贮存器包括至少一个壁(102)和用于进入所述贮存器的至少一个开口(104a，104b)，其中，所述贮存器构造为全部地或者部分地填充有水，其特征在于，所述设备还包括: -至少部分地填充水(103)的容器(105)，其中，所述容器构造为容纳所述贮存器(101)使得所述贮存器的包括至少一个开口(104a)的下部位于所述容器(105)中的水体的水平面(103)以下， 其中，所述贮存器的所述下部构造为当被引入至所述容器内时与所述容器(105)的壁一起形成所述容器的上部(107)，其中，所述上部(107)构造为当水(103)被引入至所述贮存器时通过所述贮存器的下部的所述开口(104a)支承所述容器(105)的所述上部(107)与所述贮存器(101)内部的空间之间的压力差。2.根据权利要求1所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括压力提供装置(108)，所述压力提供装置(108)用于在所述容器的所述上部(107)中提供超压，使得所述超压构造成因所述容器的所述上部与所述贮存器内部的空间之间的压力差而将水(103)从所述容器(105)经由所述贮存器的下部的所述开口(104a)供给至所述贮存器(101)中。3.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括与所述容器(105)相连接的气闸式装置(109)，所述气闸式装置(109)用于经由所述气闸进入所述容器并且又经由所述贮存器的下部的所述至少一个开口(104a)进入所述贮存器(101)。4.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述贮存器(101)的所述至少一个壁(102)是透明的，或者所述壁包括透明的部段，用于允许从所述贮存器的外部观察所述贮存器的内部发生的活动。5.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述贮存器(101)的所述上部包括用于进入所述贮存器的至少一个开口(104b)。6.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述贮存器的所述上部是封闭的，并且其中，所述设备包括用于从所述贮存器的所述上部中排出空气的装置(306)以及用于将空气送至所述贮存器的所述上部的装置(305)。7.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括用于给所述贮存器和/或所述容器(105)填充水的装置(115，303)、从所述贮存器(101)和/或所述容器(105)排出水的装置(115，304)、用于从所述容器排出空气的装置(108)、和用于将空气送至所述容器的装置(108)。8.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括漂浮平台(111)或者所述容器构造为用作漂浮平台(111)，所述漂浮平台(111)连接至所述贮存器(101)和/或所述容器(105)，并从而支撑所述贮存器和/或所述容器，并且保持所述贮存器和/或所述容器部分地位于水体的水平面以上，并且其中，所述漂浮平台还提供用于观众的空间。9.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括被所述贮存器(101)围绕和/或覆盖的用于观众的空间(112)。10.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述贮存器(101)和/或所述容器(105)配设有用于允许水(103)快速离开所述贮存器(101)的装置(110，307)。11.根据前述权利要求的任一项所述的设备，其中，在所述贮存器(101)和/或所述容器(105)的壁的内部设置有用于观众的空间(112)。12.根据前述权利要求的任一项所述的设备(200)，其中，所述设备(200)包括多个水平延伸的隔层，并且所述贮存器(101)竖向延伸穿过所述隔层中的多层。13.根据权利要求12所述的设备(200)，其中，所述设备包括多个住舱(601，602)。14.一种用于水下活动的方法，所述方法包括的步骤有:将空间全部或部分地填充有水，所述空间由贮存器(101)的至少一个壁形成，所述贮存器具有用于进入所述贮存器(101)内部的所述空间的至少一个开口(104a、104b)，其特征在于，所述方法还包括: -将容器(105)至少部分地填充有水(103)，将所述贮存器(101)容纳在所述容器(105)中使得所述贮存器的包括至少一个开口(104a)的下部位于所述容器(105)中的水体的水平面(103)以下， 其中，所述贮存器(101)的所述下部构造为当被引入至所述容器(105)内时与所述容器的壁一起形成所述容器(105)的上部(107)，其中，当水被引入至所述贮存器内的所述空间时，所述上部通过所述贮存器的下部的开口(104a)支承所述容器的所述上部(107)与所述贮存器(101)内部的空间之间的压力差。15.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述容器(105)的所述上部(107)中提供超压，从而因所述容器的所述上部(107)与所述贮存器(101)内部的空间之间的压力差，所述超压将水(103)从所述容器(105)经由所述贮存器的下部的所述开口(104a)供给至所述贮存器(101)中。16.根据权利要求14和/或15所述的方法，其中，气闸式装置(109)与所述容器(105)相结合，用于经由所述气闸式装置进入所述容器(105)并且又经由所述贮存器(101)的下部的所述至少一个开口(104a)进入所述贮存器(101)。
【专利摘要】一种用于水下活动的设备(100)，包括贮存器(101)，该贮存器包括壁(102)，该壁确定出该贮存器(101)的要被至少部分填充有水的内部空间。该设备还具有用于进入该贮存器的开口(104a,104b)，以及要被至少部分地填充有水(103)的容器(105)。该容器容纳贮存器(101)使得该贮存器的包括至少一个开口(104a)的下部位于水体的水平面(103)以下。当被引入至该容器内时该贮存器的下部与容器(105)的壁一起确定出容器的上部(107)，当水(103)被引入至贮存器内时所述上部(107)通过所述开口(104a)支承所述容器(105)的所述上部(107)与贮存器(101)内部的空间之间的压力差。
【IPC分类】B63B35/73, B63B29/18, A63J99/00
【公开号】CN104903188
【申请号】CN201280077715
【发明人】E·莱科夫
【申请人】水箱有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2012年11月14日
【公告号】CA2891405A1, CN203228918U, EP2920052A1, US20150345162, WO2014076351A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于水下活动、例如用于水下运动、训练和水肺潜水的设备和方法。确切地说，本发明涉及用于水下活动的设备，其包括完全填满或部分填充有水的贮存器，该贮存器配设有用于进入贮存器及其内部的水中的一个或多个开口。
【背景技术】
[0002]对于人类而言，水下环境是非友善的，并且持续待在水下需要特殊的装置，该装置主要用于在水下提供呼吸用空气。因此，在水下进行的所有活动对人类而言均有一定风险。当这些风险与大多数人天生对深水空间所具有的畏惧相结合时，大多数人不会尝试任何类型的水下活动。
[0003]因此，需要这样的设备，其为人们尝试或训练各种水下活动提供了可能，同时不会有与这些类型的活动相关的重大风险和恐惧。
[0004]另外，在水下进行的任何活动或运动就观看者而言均有所不便。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是缓解并消除与已知的现有技术相关的问题。本发明的目的尤其在于提供一种用于容易并且安全地训练或尝试水下活动的设备。本发明的另一个目的在于允许观众在水外容易地观赏水下活动。
[0006]本发明的目的可以通过独立权利要求的特征来实现。
[0007]本发明涉及根据权利要求1的用于水下活动的设备。除此之外本发明还涉及根据权利要求14的用于水下活动的方法。
[0008]根据本发明的实施例，用于水下活动的设备包括贮存器，该贮存器包括至少一个壁，诸如竖向(或向上延伸的)壁，其形成该贮存器内部的要被全部地或部分地填充水的空间。另外，该贮存器包括用于进入该贮存器的至少一个开口，其优选地位于该贮存器的下部。此外，该设备包括要被至少部分地填充水的容器。该容器优选地容纳贮存器使得该贮存器的包括开口的下部位于该容器的水体的水平面以下。另外，当被引入至该容器内时，该贮存器的下部与该容器的壁以及该容器内的水体的水平面一起形成该容器的上部，其使得当水被引入至该贮存器内部的空间时，该上部通过该贮存器的下部的开口支承该容器上部与该贮存器内部空间之间的压力差。
[0009]根据一示例的实施例，该设备还包括压力提供装置，该压力提供装置用于在该容器的该上部中提供超压，从而借助于该容器上部与该贮存器内部空间之间的压力差，该超压将水从该容器经由该贮存器的下部的开口供给至该贮存器中。
[0010]根据又一示例的实施例，该设备还包括与该容器相连接的气闸式装置，使得人们可以经由该气闸式装置进入该容器并且又经由该贮存器的下部的至少一个开口进入贮存器。
[0011]另外，该贮存器的壁优选是透明的，或者该壁包括至少透明的部段，用于允许从该贮存器的外部观察在贮存器的内部发生的活动。
[0012]根据本发明的又一实施例，该设备可设置有多个隔层或隔板，使得该贮存器竖向延伸穿过这些隔层中的多个。该贮存器可以例如延伸穿过漂浮结构的所有这些隔层或隔板，使得该贮存器的顶面可以基本上与漂浮结构的顶部位于相同高度。
[0013]该设备还可以包括连接至贮存器的壁的水平延伸的隔层结构。该隔层结构可以连接至贮存器的壁使得水和/或人可以从该隔层结构的一侧通过位于该隔层结构的边缘处的区域移动到该隔层结构的另一侧。可替代地，该隔层结构可以不透水地连接至贮存器的壁。这种水平延伸的隔层结构例如可以竖向调整。这些水平延伸的隔层结构例如可用于限定舱室内的不同种类的活动场所。
[0014]根据一实施例，贮存器的壁、尤其是竖向延伸的壁优选地设有用于进入或离开该水池内部的水的多个气闸。例如，在漂浮结构中设置有若干隔层，其中所述隔层中的每一个或多个可以具有用于进入该贮存器中的水的一个或多个气闸。
[0015]该设备还可以配设有多个住舱，用于为过夜的人们提供房间，使得该漂浮结构可以用作例如宾馆。另外，该设备还可以配设有用于提供食品、饮料和娱乐设施的场所，例如餐厅、酒吧、剧院、电影院。
[0016]为了使该漂浮结构在水上移动，该设备优选地还设有合适的推进系统。该推进系统可包括一个或多个螺旋桨连同驱动它们的发动机。该推进系统可以包括例如一个或多个方位式螺旋桨。可替代地，该设备例如可以利用拖船在水上移动。
[0017]该设备优选地还配设有用于使该设备固定在水上的合适地点或位置的锚固系统。该锚固系统可以包括利用锚索或锚链连接至该漂浮设备的一个或多个锚，以及用于使锚升起和下降的绞盘。可替代地，该锚固系统还可以包括位于例如湖泊、海洋或河流的较大水体的底部的固定的锚座，该锚座可以用于固定该漂浮结构。
[0018]为了在漂浮时使人员进入或离开该设备，该漂浮设备的顶部可以配设有飞机跑道和/或直升机场。可替代地或附加地，该漂浮结构还可以配设有用于允许乘客进入以及离开该漂浮设备的固定的或可拆卸的对接设施。
[0019]本发明提供优于已知的现有技术的许多优点，例如允许容易且安全地训练或尝试水下活动，以及使观众容易地在水外观看水下活动。另外，根据本发明，人们可以在高透明度的贮存器中训练或者尝试水下活动，即，在海平面或地平面的上方跳水以及同时进行某种程度的“爬升”。因此人们可以因贮存器的透明壁而训练、尝试或感受深水位置以及高处的本能恐惧感。
[0020]在本文中，动词“包括”在本文中是开放式的，其既不排除又不要求未列出的特征的存在。除非另有说明，否则从属权利要求中列出的特征可以自由地组合。
【附图说明】
[0021]下面将参考附图对本发明的示例的实施例进行更详细的说明，其中:
[0022]图1示出了根据本发明的优选的实施例的用于水下活动的示例性设备的原理；
[0023]图2A-2C示出了根据本发明的优选的实施例的在充有水的情况下的用于水下活动的示例性设备的侧视图；
[0024]图3示出了根据本发明的替代的实施例的用于水下活动的设备的示意图；
[0025]图4A、4B示出了根据本发明的优选的实施例的用于水下活动的设备的两个示例性贮存器的示意性的俯视图；
[0026]图5A、5B示意性地示出了根据本发明的又一替代实施例的用于水下活动的设备；
[0027]图6示出了根据本发明的实施例的用于水下活动的示例性的漂浮设备。
【具体实施方式】
[0028]图1以及图2A-2C示出了根据本发明的优选实施例的用于水下活动的示例性设备100的原理，其中，该设备包括贮存器101，并且该贮存器包括竖向壁102，该竖向壁102确定出贮存器101内部的要被全部或者部分填充水103的空间。
[0029]除此之外贮存器101包括用于进入贮存器的至少一个开口 104a、104b。至少其中的一个开口 104a优选地位于该贮存器的下部。除此之外该设备包括要被至少部分的填充水103的容器105。容器优选地容纳贮存器，使得贮存器的带有开口 104a的下部位于所述容器105的水体103的水平面以下。另外，当被引入至容器105内时，贮存器101的下部与其位于水体103的水平面以下的壁、容器的壁106、以及所述容器105内的水体103的水平面一起形成容器的上部107，使得当水被引入至贮存器101内部的空间时，上部107通过贮存器的下部的开口 104a支承容器的上部107与贮存器101内部的空间之间的压力差(如在图2B和2C中通过增大在部分107中的压力所实现的)。
[0030]设备100可以还包括用于在容器105的上部107中提供超压的压力提供装置108，使得由于容器的上部107与贮存器101内部的空间之间的压力差，超压通过贮存器下部的开口 104a将水103从容器105供给至贮存器101中。压力提供装置108可以是双动作式的，使得其能被用于提高部分107中的压力并从而用于使贮存器101中的水平面升高，也能被用于增大部分107中的压力并从而使贮存器101中的水平面降低。除此之外压力提供装置108可被用于从容器中移除空气或者将空气给送至容器。
[0031]图2A示出了容器105的上部107与贮存器101内部的空间之间基本没有压力差的情形，因此容器105中的以及贮存器101中的水体103的水平面103基本上位于相同的高度。然而，当在容器105的上部1 07中产生超压时(例如通过压力提供装置108)，由于压力差，该超压迫使水103从容器105经由贮存器下部的开口 104a进入贮存器101，因此贮存器101中的水体103的水平面103升高(并且与压力差成比例)超过容器105中的水平面(见图2B)。同样地，上部107中产生的超压越高，则贮存器101中的水体103的水平面103升得越高，如图2C所示。
[0032]压力差与贮存器中的水平面的高度之间的关系能通过下列公式表达:
[0033]Δ P = P gh
[0034]其中，ΔΡ =压力差，P =水的密度[1000kg/m3]，g =重力加速度[9.81m/s2]，h=水平面的高度。
[0035]例如，当与贮存器101中的水体103的水平面103的顶部处压力相比，容器105的上部107中的超压为大约0.5bar时，贮存器101中的水体103的水平面103的高度能达到约5m。相应地，大约1.0bar的超压能够使贮存器101中的水体103的水平面103升起至大约10m，相应地在1.0bar的超压能达到20m。
[0036]该设备还可以包括气闸式装置109，该气闸式装置109与容器105 (和/或与贮存器101)连接，使得人员能经由气闸式装置进入容器105 (和/或与贮存器101)，并且又从容器105经由贮存器101的下部中的开口 104a进入贮存器101。
[0037]根据一实施例，贮存器101的壁102优选地是透明的，或者壁102至少包括透明的部段，以允许从贮存器的外部观察贮存器101内发生的活动。
[0038]尽管设备100包括位于贮存器101的下部中的开口 104a (伸入容器105中的水中)，该设备还可以包括例如位于贮存器101的上部的另外的开口 104b，使得人员能经由上部进入贮存器101 (例如跳入贮存器101的水103中)。
[0039]容器105的上表面优选地配设有可闭合的开口 110，其能够用于贮存器的紧急排空。当可闭合开口 110打开时，超压被泄压使得水从贮存器101排空回到容器105。
[0040]具有贮存器101以及容器105的设备可以连接至漂浮平台111。在示例的实施例中，该漂浮平台111可以支撑贮存器101和容器105并使其保持在适当的水体(诸如湖泊或河流或海洋)上漂浮。
[0041]漂浮平台111优选地大到足以提供空间让观众观看在填充有水的贮存器101内所发生的活动。漂浮平台111可配设有观众座位并且可被制成大到足以包括用于例如为观众提供食物、饮料以及其它服务的合适设施。漂浮平台111的漂浮能力能通过例如漂浮平台的合适的可漂浮材料和/或通过浮筒和漂浮件实现。
[0042]除此之外，该设备可以包括用于为容器105填充水的装置114，用于从容器排水的装置115。
[0043]图3示出根据本发明的替代的实施例的用于水下活动的设备100的示意性视图，其中，贮存器101包括闭合的顶部，S卩，在贮存器的上部没有如图2A-2C所示的敞开的开口。除此之外，贮存器101部分位于带顶的“游泳池”301 (或容器)的内部，该带顶的游泳池也形成相应的上部107，像图1和图2A-2C那样。在该实施例中，由透明材料制成的贮存器101部分填充有水103并通过在带顶的游泳池301的底部上的支撑结构来支撑，在该示例中利用支柱302进行支撑。贮存器101具有位于带顶的游泳池301的水平面下面的敞开的下表面以允许进入贮存器的内部及其内的水中。在文中用水103部分填充贮存器101意指贮存器内部的水的水平面明显高于周围水体的水位以便在贮存器内部提供适量的水以用于水下活动。
[0044]贮存器101可通过进水管和泵303完全或部分地填充有水，并且当贮存器完全或部分地填充有水时，贮存器内的水通过出水管和泵304被排出，以在贮存器内形成水循环。在贮存器101排出水时，两个管和泵303和304均可被用于该过程，可简单地使在进水方向上的相关泵改变泵送方向。出水管和泵304可以相似地被用于给贮存器101填充水。
[0045]贮存器101的上表面配设有进气及出气导管和泵305、306。出气导管和泵306用于在给贮存器填充水时在贮存器101内产生局部真空或欠压，以使水留在贮存器内而不从那里流出。当在贮存器101内达到合适水位时，启动进气导管和泵305，以在贮存器内保持合适水位并在贮存器的未填充部分内提供换气。同时，关闭进水管和泵303或开启出水管和泵304。
[0046]贮存器101的上表面还配设有可闭合的开口 307，其可用于紧急排空该贮存器，或者例如在其以其它方式通过水管和泵303和304排水时帮助排空该贮存器。在该情况下(紧急排空)可闭合的开口 UO也被打开以便消除压力差并将紧急排空的水从贮存器转移至容器或者图3中的游泳池301中。
[0047]图4A和图4B示意性示出了根据本发明的优选的实施例的用于水下活动的设备100的两个示例性的贮存器101的示意性的俯视图。在这些附图的实施例中，形成为圆形的或带角的物体且要被至少部分地填充水的贮存器101 (例如与图1、图2A-2C和图3类似)限定用于观众的位于中间的开放空间112，辅以绕该贮存器的空间。在贮存器101的外边缘的旁边设置有容器105以及在下部的开口 104a(在图4A和4B中未示出)用于进入完全或部分地填充有水的贮存器并且支承容器的上部与贮存器之间的压力差，如以上结合图1和图2A-2C用附图标记107所描述的那样。
[0048]设置通道113用于进入贮存器101的中间的开放空间112，该通道优选地包括跨过容器105的桥和穿过贮存器101的通道。
[0049]图5A和图5B示意性地示出了根据本发明的替代实施例的用于水下活动的设备100。图5A示出了设备100的示意性的俯视图，并且图5B示出了设备100的示意性的横截面侧视图。在这些实施例中，贮存器101覆盖用于观众的内部空间112。贮存器101的下部的周边被容器105围绕(例如与图2A和图2B所示的类似)，并具有开口 104a(在图5A和图5B中未示出)用于进入完全或部分地填充有水贮存器101。设置用于观众的通道113以进入内部空间112，该通道跨过容器105并且通过贮存器101进入内部空间。
[0050]设备101因此可以包括被贮存器101围绕和/或覆盖的用于观众的空间112。根据一实施例，在贮存器101的壁的内部也可以设置有用于观众的空间。
[0051]图6示出根据本发明的实施例的用于水下活动的漂浮设备200，其中该漂浮设备或设备200包括由多个隔层或隔板围绕的贮存器101。该漂浮设备200的该隔层中的至少一些包括围绕贮存器101或位于贮存器101旁边的房间或其它空间601，从这里可以透过贮存器的透明壁或者壁的透明部分观察贮存器内部发生的活动。这些空间601可以配设有例如在剧院或电影院中的椅子或其它座位设备。
[0052]漂浮设备200的至少一些隔层还包括例如采用宾馆房间的形式的住舱602，乘客或旅客可以在其中过夜。
[0053]漂浮设备200的顶部隔层603可以配设有酒店、吧台、娱乐场所或其它满足参观者或乘客的需要的设施。
[0054]除此之外，漂浮设备200优选地至少包括装置108，110，115，116以及保持该漂浮设备处于工作状态所需的其它可能的装置，包括供电及发电装置、空调、以及产生容器105的上部107与贮存器101内之间的压力差从而使贮存器101中的水平面升起足够高度的装置。漂浮设备的底部隔层可以设置有用于提供在贮存器101内部的不同类型的水下表演或运动项目所需要的设施。
[0055]从漂浮设备的底面可延伸有用于使该漂浮设备在水上移动并转向的方位推进设备604。漂浮设备的水下部分还可以包括具有锚索或锚链的锚系统，其用于将该漂浮设备锚在水上。
[0056]该设备200可以设置有气闸109，其允许进入水池101内部的水中以及从水池101内部的水离开。
[0057]漂浮设备200还可以配设有固定的或可拆卸的对接平台111，其允许船舶、船艇、水上滑艇等停泊至该漂浮设备以用于运送乘客和/或参观者来到和离开漂浮结构。为了运送乘客和参观者，漂浮 设备200的顶面或顶部可配设有飞机跑道或直升机场。
[0058]如根据在附图中示出的实施例的上述讨论所能理解的，根据本发明的设备可以作为单独的漂浮结构、与地面上已有的(带顶的)水池结合的结构或者包括环绕的带顶的水池(容器)或水体的单独的结构实体进行实施。例如，图1、图5A和图5B的实施例可以是漂浮实体或者可以是建于地面上并且包括带顶的水池(即容器)以按需要地环绕水体的单独结构实体。另外，要注意的是，贮存器101的顶部(上部)可以例如是关闭的或者是打开的(具有开口 104b)。
[0059]因此显然以上所描述的实施例中的任一个或者这些实施例的变型或其组合对于本领域的技术人员来说显而易见的是，其例如可被用作漂浮结构或者位于地面上的包括例如合适的(带顶的)水池或水体的结构来实施。
[0060]在附图中示出并且在上文中讨论的本发明的特定的实施例不应被理解为是限制性的。对于本领域的技术人员来说显而易见的是该贮存器可被制成任何合适的形状和尺寸，并且可以由任何合适的透明材料制成。另外，所需的透明性还可以通过在贮存器的壁上提供透明部分或部段实现。另外，还可以在贮存器的壁的内部提供用于观众的合适的空间。因此，本发明不仅限于上文描述的实施例。
[0061]上文已经参考所述的实施例对本发明进行了描述，并且已经说明了本发明的若干优点。应清楚本发明不仅限于这些实施例，而是包括在本发明的构思以及权利要求的精神和范围内的所有可能的实施例。
【主权项】
1.一种用于水下活动的设备(100，200)，包括贮存器(101)，所述贮存器包括至少一个壁(102)和用于进入所述贮存器的至少一个开口(104a，104b)，其中，所述贮存器构造为全部地或者部分地填充有水，其特征在于，所述设备还包括: -至少部分地填充水(103)的容器(105)，其中，所述容器构造为容纳所述贮存器(101)使得所述贮存器的包括至少一个开口(104a)的下部位于所述容器(105)中的水体的水平面(103)以下， 其中，所述贮存器的所述下部构造为当被引入至所述容器内时与所述容器(105)的壁一起形成所述容器的上部(107)，其中，所述上部(107)构造为当水(103)被引入至所述贮存器时通过所述贮存器的下部的所述开口(104a)支承所述容器(105)的所述上部(107)与所述贮存器(101)内部的空间之间的压力差。2.根据权利要求1所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括压力提供装置(108)，所述压力提供装置(108)用于在所述容器的所述上部(107)中提供超压，使得所述超压构造成因所述容器的所述上部与所述贮存器内部的空间之间的压力差而将水(103)从所述容器(105)经由所述贮存器的下部的所述开口(104a)供给至所述贮存器(101)中。3.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括与所述容器(105)相连接的气闸式装置(109)，所述气闸式装置(109)用于经由所述气闸进入所述容器并且又经由所述贮存器的下部的所述至少一个开口(104a)进入所述贮存器(101)。4.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述贮存器(101)的所述至少一个壁(102)是透明的，或者所述壁包括透明的部段，用于允许从所述贮存器的外部观察所述贮存器的内部发生的活动。5.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述贮存器(101)的所述上部包括用于进入所述贮存器的至少一个开口(104b)。6.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述贮存器的所述上部是封闭的，并且其中，所述设备包括用于从所述贮存器的所述上部中排出空气的装置(306)以及用于将空气送至所述贮存器的所述上部的装置(305)。7.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括用于给所述贮存器和/或所述容器(105)填充水的装置(115，303)、从所述贮存器(101)和/或所述容器(105)排出水的装置(115，304)、用于从所述容器排出空气的装置(108)、和用于将空气送至所述容器的装置(108)。8.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括漂浮平台(111)或者所述容器构造为用作漂浮平台(111)，所述漂浮平台(111)连接至所述贮存器(101)和/或所述容器(105)，并从而支撑所述贮存器和/或所述容器，并且保持所述贮存器和/或所述容器部分地位于水体的水平面以上，并且其中，所述漂浮平台还提供用于观众的空间。9.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述设备包括被所述贮存器(101)围绕和/或覆盖的用于观众的空间(112)。10.根据前述权利要求的任一项所述的设备(100，200)，其中，所述贮存器(101)和/或所述容器(105)配设有用于允许水(103)快速离开所述贮存器(101)的装置(110，307)。11.根据前述权利要求的任一项所述的设备，其中，在所述贮存器(101)和/或所述容器(105)的壁的内部设置有用于观众的空间(112)。12.根据前述权利要求的任一项所述的设备(200)，其中，所述设备(200)包括多个水平延伸的隔层，并且所述贮存器(101)竖向延伸穿过所述隔层中的多层。13.根据权利要求12所述的设备(200)，其中，所述设备包括多个住舱(601，602)。14.一种用于水下活动的方法，所述方法包括的步骤有:将空间全部或部分地填充有水，所述空间由贮存器(101)的至少一个壁形成，所述贮存器具有用于进入所述贮存器(101)内部的所述空间的至少一个开口(104a、104b)，其特征在于，所述方法还包括: -将容器(105)至少部分地填充有水(103)，将所述贮存器(101)容纳在所述容器(105)中使得所述贮存器的包括至少一个开口(104a)的下部位于所述容器(105)中的水体的水平面(103)以下， 其中，所述贮存器(101)的所述下部构造为当被引入至所述容器(105)内时与所述容器的壁一起形成所述容器(105)的上部(107)，其中，当水被引入至所述贮存器内的所述空间时，所述上部通过所述贮存器的下部的开口(104a)支承所述容器的所述上部(107)与所述贮存器(101)内部的空间之间的压力差。15.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述容器(105)的所述上部(107)中提供超压，从而因所述容器的所述上部(107)与所述贮存器(101)内部的空间之间的压力差，所述超压将水(103)从所述容器(105)经由所述贮存器的下部的所述开口(104a)供给至所述贮存器(101)中。16.根据权利要求14和/或15所述的方法，其中，气闸式装置(109)与所述容器(105)相结合，用于经由所述气闸式装置进入所述容器(105)并且又经由所述贮存器(101)的下部的所述至少一个开口(104a)进入所述贮存器(101)。
【专利摘要】一种用于水下活动的设备(100)，包括贮存器(101)，该贮存器包括壁(102)，该壁确定出该贮存器(101)的要被至少部分填充有水的内部空间。该设备还具有用于进入该贮存器的开口(104a,104b)，以及要被至少部分地填充有水(103)的容器(105)。该容器容纳贮存器(101)使得该贮存器的包括至少一个开口(104a)的下部位于水体的水平面(103)以下。当被引入至该容器内时该贮存器的下部与容器(105)的壁一起确定出容器的上部(107)，当水(103)被引入至贮存器内时所述上部(107)通过所述开口(104a)支承所述容器(105)的所述上部(107)与贮存器(101)内部的空间之间的压力差。
【IPC分类】B63B35/73, B63B29/18, A63J99/00
【公开号】CN104903188
【申请号】CN201280077715
【发明人】E·莱科夫
【申请人】水箱有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2012年11月14日
【公告号】CA2891405A1, CN203228918U, EP2920052A1, US20150345162, WO2014076351A1
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