专利名称:水陆两用运输工具的冷却系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冷却水陆两用运输工具的构件的冷却系统。
背景技术：
水陆两用运输工具对构件的冷却有独特的要求，因为该运输工具的体部采用船体的形状，以供该运输工具在水上的使用。该体部不能在下面或者侧面设置象在走陆路的运输工具上所采用的、容许冷却空气流动的开口，因为这些开口会使得水进入其船体内。
因此，诸如传动构件(例如驱动轴、变速箱和制动器)、原动机(例如内燃机)和电子元器件(例如发动机管理电子控制单元)等运输工具构件的冷却必须利用另外的手段来实现。
虽然水陆两用运输工具冷却系统在现有技术中是已知的，但是大多数都是涉及为内燃机提供充分的冷却。这些冷却系统采取用来冷却在内燃机周围/内部循环的液体冷却剂的传统散热器的形式。然而，这种系统需要复杂的管线布置，常常需要穿过结构舱壁，并且不容易适合于冷却多个发热源。因此，存在改进已知的水陆两用冷却系统的需求。
发明内容根据本发明的第一方面，提供一种具有至少一个可缩进车轮组件的水陆两用运输工具的冷却系统，该冷却系统包括至少一个从该运输工具的第一近端到该运输工具的第二远端延伸的管路，该至少一个管路具有在第一近端处用来把冷却空气导入该至少一个管路的至少一个空气入口，其中该至少一个空气入口被定位成使得该运输工具的向前运动把空气压入该入口；在第二远端处用来把冷却空气从该至少一个管路排出的至少一个空气出口；
该至少一个管路在空气入口和空气出口之间具有至少一个需要冷却的运输工具构件；并且该至少一个管路在空气入口和空气出口之间具有用来正向吸入空气流过该至少一个管路的装置。
本发明特别适用于具有至少一个中间或者靠后安装的发动机或者其它原动机的水陆两用运输工具中。该空气管路向运输工具的中部和/或后部提供空气流动以冷却发动机和发动机舱间。然而，该空气管路也可容纳其它要被冷却的构件，或者可提供另外的管路用来向该运输工具的其它构件(比如差动装置或者齿轮箱)供应冷却空气。
优选地，该空气管路或者每个空气管路大致沿着该运输工具的中心线延伸。
或者，可有多于一个的空气管路，其中的两个或者多个可在该运输工具中心线的相对侧延伸。在还一个实施方案中，可有单个沿着该运输工具中心线一侧延伸的管路。
在一个优选的实施方案中，空气管路的各个壁都与该运输工具船体的各个壁相独立。
在一个替代的实施方案中，空气管路的至少一个壁至少部分由该运输工具的船体形成。在该实施方案中，穿过该管路的气流可因与该运输工具的船体相接触而得到冷却。有利的是，该运输工具的船体或者其至少一部分是良好的热导体。
优选地，该水陆两用运输工具具有三V形船体。优选地，该三V形船体是一种如该申请人另一共同未决的、名称为“一种水陆两用运输工具”的英国专利申请第0411546.5号中所述的有下反角的船体。在一个实施方案中，该空气管路中的一个或者多个至少部分由该船体的V形部中的一个或者多个形成。
在一个替代的实施方案中，该水陆两用运输工具可以是整体式船体或者具有一种双体船船体。
优选地，抽吸空气流经该一个或者多个管路的装置是一种风扇。该风扇可以由任何适合的装置驱动，比如它可以附装到内燃机的曲轴上或者它可以由电动或者液压马达驱动。
在优选的实施方案中，该一个或者多个空气管路穿过该运输工具的一个或者多个舱壁。
流过该一个或者多个空气管路的空气流动可以是从前部到后部或者从后部到前部。
根据本发明的第二方面，提供一种冷却具有至少一个可缩进车轮组件的水陆两用运输工具的至少一个构件的方法，该方法包括以下步骤提供至少一个从该运输工具的第一近端到该运输工具的第二远端延伸的管路；使至少一个需要冷却的该运输工具构件定位在该至少一个管路内；把冷却空气导入该至少一个管路内；抽吸冷却空气通过该至少一个管路；并且从该至少一个管路中排出冷却空气。
根据本发明的第三方面，提供一种用于提供流经具有至少一个可缩进车轮组件的水陆两用运输工具的空气流动的方法，该方法包括以下步骤提供至少一个从该运输工具的第一近端到该运输工具的第二远端延伸的管路；并且在入口处向该至少一个管路提供正气压且在该至少一个管路的出口处提供负气压。
对于滑行的水陆两用运输工具，优选的是将发动机安装在后部或者中部以便重量分布适当。
现在将参考附图仅通过实施例的方式来说明本发明的优选实施方案，其中图1是沿着图2中的线C-C剖切的贯穿根据本发明第一优选实施方案的水陆两用运输工具的冷却系统的示意性纵截面图；图2是沿着线B-B剖切的贯穿图1中的水陆两用运输工具的冷却系统的示意性横截面图；图3是沿着线A-A剖切的贯穿图1中的水陆两用运输工具的冷却系统的示意性横截面图；图4是图1中的冷却系统和水陆两用运输工具的示意性正视图；图5是图1中的冷却系统和水陆两用运输工具的示意性俯视图；并且图6是根据本发明第二实施方案的冷却系统和水陆两用运输工具的示意性正视图。
具体实施方式在图1中显示的是根据本发明第一优选实施方案的水陆两用运输工具3的冷却系统1。空气入口5在该运输工具3的前部。空气出口7在该运输工具3的后部。如图4中所示出的，该空气入口5是并且横跨该运输工具3中央而设置的槽。该空气出口7是设置在尾部中间位置的开口。管路9沿着该运输工具3的中心线在有下反角的船体的中央V形部10(图2)内延伸，该管路9在空气入口5和空气出口7之间延伸。
该管路9在空气入口5和空气出口7之间穿过乘客舱室15的前舱壁11和后舱壁13。如图3所示出的，该管路9的截面轮廓从空气入口5处的浅长方形变为当该管路9穿过前舱壁11时更深的长方形。如图1所示出的，运输工具构件可被容纳在管路9内沿着其长度方向的任意位置处。
在后舱壁13处，管路9进入容纳了发动机19和其它构件(比如传动构件)的发动机舱间17。风扇21设置在发动机舱间17的后部，与空气出口7相邻，并且被布置成在基本竖直的方向上。
空气流过管路9是通过在运输工具3的向前运动时空气被压入空气入口5(所谓的冲撞效应)和/或由于风扇21的作用而在管路9中产生的负压来实现的。当运输工具3静止且发动机空转时，通过风扇21抽吸流经管路9的空气用来冷却运输工具3的构件是足够的，这是因为构件的发热处于最小状态。当该运输工具3运动且构件发热量更大时，通过空气入口5压入空气(冲撞空气)和通过管路9吸入空气共同作用产生了充分冷却所需求的更大气流。
可选地，发动机19附装单独、专用的液体冷却系统。该可选的液体冷却系统是在根据本发明的冷却系统基础上附加设置的。散热器23设置在运输工具3前部、位于单独隔间25内。该隔间25设置有空气由于运输工具的向前运动而被压入流过其内(冲撞效应)的空气入口27。附加地或替换地，设置风扇29用来吸入空气流经该散热器23，以当发动机冷却剂温度超过预设的阈温度时提供额外的冷却。流经散热器23的空气经由空气出口31被排出。可选地，经由空气出口31排出的空气可用管路(全部或者部分地)输送到该运输工具的一侧或其他方向，以便使得它不被空气入口5吸入。这种替代结构在图6所示出的本发明的第二实施方案中被采用，其中可看出空气出口采用在运输工具3两侧各设一个的两个空气出口31的形式。散热器23被定位成基本水平，以保护散热器翅片不被经由空气入口27压入的水损坏。
液体冷却系统的管道可至少部分容纳在管路9之内或者可与其相邻地行进以便使流经这些管道的冷却剂液体在散热器入口和出口支脚上的温度都可被降低。此外，在管路9内容纳这些管道避免了走这些管道时直接穿过该运输工具3舱壁的要求。
在向运输工具3的构件提供冷却之外，流经管路9的空气流动可被用来确保在该运输工具3的发动机舱间17内不出现潜在爆炸性烟气(比如，汽油烟气)的聚积。该空气流动也可被用来清除从汽油箱排出的汽油烟气。因此，本发明为该运输工具提供额外的通风排气功能。
虽然以上说明的冷却系统被示出在具有三V形的、有下反角的船体的水陆两用运输工具中，但可以理解的是，本发明可被应用在具有任意船体类型或者船体形式的水陆两用运输工具中。在这点上，图6示意性地显示了设置有根据本发明的冷却系统的整体式船体水陆两用运输工具的正视图。
此外，可以理解的是，管路9可采用任何合适的形式。所采用的准确形式尤其取决于船体类型、要被冷却的构件数量和它们在该运输工具内的位置以及封装约束条件。比如，可设置多个管路而不是仅仅一个。因此，空气入口和空气出口的数量是可变的。该管路或者每个管路可具有支路，并且任何这样的支路可保持独立或者重新结合成或者形成一个或者多个管路。该管路可以呈曲折或者迷宫似的形状。此外，该管路或者每个管路的横截面或者形状是可变的和/或相互不同的。因此，可以理解的是，本发明提供的灵活性使它自身适合于在水陆两用运输工具中的具体实施，在这些水陆两用运输工具中，可向客户提供各种船体设计、形状和尺寸并且/或者该水陆两用运输工具具有至少一个能缩进到吃水线以上的车轮组件(这里封装约束条件是关键)。
为了使该水陆两用运输工具在陆上和在水上的性能都得到优化，优选的是，使每个车轮组件(包括图4和图6中的车轮6)能缩进到吃水线以上并且该运输工具可在水上滑行。为此，优选将发动机安装在后部或者中间以使重量分布适当。特别优选的是，将发动机定位在该运输工具长度的后三分之二内，并且更优选的是定位在该运输工具后半部内。因此，优选的是，该一个或者多个管路中的至少一个沿着该运输工具长度的至少三分之一延伸，更优选的是沿着该运输工具长度的至少一半延伸。
权利要求
1.一种具有至少一个可缩进车轮组件的水陆两用运输工具的冷却系统，该冷却系统包括至少一个从该运输工具的第一近端到该运输工具的第二远端延伸的管路，该至少一个管路具有在第一近端处用来把冷却空气导入该至少一个管路的至少一个空气入口，其中该至少一个空气入口被定位成使得该运输工具的向前运动把空气压入该入口；在第二远端处用来把冷却空气从该至少一个管路排出的至少一个空气出口；该至少一个管路在空气入口和空气出口之间具有至少一个需要冷却的运输工具构件；并且该至少一个管路在空气入口和空气出口之间具有用来正向吸入空气流过该至少一个管路的装置。
2.如权利要求
1所述的冷却系统，其中该至少一个管路大致沿着运输工具的中心线延伸。
3.如权利要求
1或者权利要求
2所述的冷却系统，其中至少两个管路沿着该运输工具延伸，在该运输工具的中心线的每个相对侧有至少一个管路。
4.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路的壁至少部分独立于该运输工具船体的壁。
5.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路的至少一个壁至少部分由该运输工具的船体构成。
6.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该水陆两用运输工具包括三V形船体。
7.如权利要求
6所述的冷却系统，其中该三V形船体是一种有下反角的船体。
8.如权利要求
1到5中任意一项所述的冷却系统，其中该水陆两用运输工具包括单V形船体。
9.如权利要求
8所述的冷却系统，其中该单V形船体是一种整体式船体。
10.如权利要求
1到5中任意一项所述的冷却系统，其中该水陆两用运输工具包括双V形船体。
11.如权利要求
10中所述的冷却系统，其中该双V形船体是一种双体船。
12.如权利要求
1到7或者权利要求
10和11中任意一项所述的冷却系统，其中该水陆两用运输工具包括一种多V形船体。
13.如权利要求
6到12中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的一个或者多个至少部分形成于该船体的V形部中的一个或者多个内，或者由该船体的V形部中的一个或者多个形成。
14.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中用来吸入空气流过管路的装置是风扇。
15.如权利要求
14所述的冷却系统，其中该风扇被基本竖直地定位。
16.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的一个或者多个穿过该运输工具的一个或者多个舱壁。
17.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中流经该至少一个管路中的一个或者多个管路的空气流动是从前部到后部或者从后部到前部。
18.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的一个或者多个管路包括一个或者多个支路和/或者侧室和/或者赫尔姆霍茨室和/或者共振器管和/或者共振器室。
19.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的一个或者多个呈曲折形状。
20.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的一个或者多个呈迷宫似的形状。
21.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的一个或者多个管路沿着其长度方向具有可变的横截面。
22.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的一个或者多个管路延伸该运输工具长度的至少三分之一长。
23.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的一个或者多个管路延伸该运输工具长度的至少一半长。
24.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个管路中的管路或者每个管路不包含散热器或者其它常规的空气/流体热交换器。
25.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个需要冷却的运输工具构件是原动机。
26.如权利要求
25所述的冷却系统，其中该原动机是内燃机。
27.如权利要求
25或者权利要求
26所述的冷却系统，其中该原动机位于该至少一个管路中的一个或者多个管路内。
28.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个需要冷却的运输工具构件是位于该运输工具离远端最近的后三分之二内的原动机。
29.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，其中该至少一个需要冷却的运输工具构件是位于该运输工具离远端最近的后半部内的原动机。
30.如前面权利要求
中任意一项所述的冷却系统，还包括用于冷却原动机的单独的液体冷却系统。
31.如权利要求
30所述的冷却系统，包括基本水平定位的散热器和风扇。
32.如权利要求
1到31中任意一项所述的冷却系统应用于水陆两用运输工具中。
33.如权利要求
1到31中任意一项所述的冷却系统应用于滑行水陆两用运输工具中。
34.一种水陆两用运输工具，该工具包括权利要求
1到31中任意一项所述的冷却系统。
35.一种冷却具有至少一个可缩进车轮组件的水陆两用运输工具的至少一个构件的方法，该方法包括以下步骤提供至少一个从该运输工具的第一近端到该运输工具的第二远端延伸的管路；使至少一个需要冷却的该运输工具构件定位在该至少一个管路内；把冷却空气导入该至少一个管路内；抽吸冷却空气通过该至少一个管路；并且从该至少一个管路中排出冷却空气。
36.一种用于提供流经具有至少一个可缩进车轮组件的水陆两用运输工具的空气流动的方法，该方法包括以下步骤提供至少一个从该运输工具的第一近端到该运输工具的第二远端延伸的管路；并且在入口处向该至少一个管路提供正气压且在该至少一个管路的出口处提供负气压。
专利摘要
水陆两用运输工具(3)具有一个或者多个从该运输工具的第一端到第二端，即从孔口(5)到孔口(7)，延伸或者反之亦然的管路。该运输工具原动机(19)、传动制动器和/或电子控制装置可在该管路中冷却。风扇(19)抽吸或者吹送空气流经该管路。其船体可构成该管路或者每个管路的一个壁；船体表面冷却器可设置成用于冷却液体。该管路可穿过该运输工具的一个或者多个舱壁(11、13)。单独的发动机冷却系统可包括散热器(23)和风扇(29)。其水上驱动可以是喷射式驱动；该运输工具陆路车轮(图4和图6中的6)可以在当该运输工具在水上模式时缩进到该运输工具吃水线以上。
文档编号F01P3/18GK1997528SQ20058002335
公开日2007年7月11日 申请日期2005年5月24日
发明者J·M·伯戈因 申请人:吉布斯技术有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan