包括封闭的冷却回路的海上驱动单元的制作方法

本发明涉及一种包括封闭的冷却回路的海上驱动单元。冷却回路有意用于冷却电动推进部件。

背景技术：

1、交通工具的电动推进越来越普遍，以便代替可燃燃料。慢慢地，海上交通工具的电动推进也越来越受到关注。然而，船只的一个缺点在于，船只的燃料经济性比汽车低得多，尤其是对于以更高速度行驶的船只。这意味着对于相同的行驶距离，船只必须携带更多电池。

2、当船只以低速行驶时，较慢船只(诸如快艇或帆船)的电驱动系统相对能量高效。帆船的进一步优点在于，它们通常不需要马达，并且马达主要用于紧急情况和停靠码头时。在这些情况下，电动驱动器可能是合理的。

3、即使电动马达具有高效率，也会有一些损失被转化为热，需要将热冷却掉。这适用于电动马达、电子控制单元和电池。

4、船只上的内燃机由流过马达或流过热交换器行进的海水冷却。舷外发动机由海水直接冷却，在发动机的下部靠近螺旋桨的位置处有水入口和水出口。设置有艉机驱动器(sterndrive)的舷内发动机也在艉机驱动器中具有水入口和水出口。在具有直轴驱动器(straight axle drive)的船只上，水入口和水出口穿过船体布置。

5、us 10,760,470 b2公开了一种闭环冷却回路，该闭环冷却回路被布置在船只驱动单元的支撑杆的外壳中，其中，外壳设置有多个入口，该多个入口被构造成用于使水从外部入流，以冷却闭环回路中的冷却剂。

6、这些冷却布置很好地发挥作用，但是使用流过冷却系统行进的海水，尤其是盐海水，存在一些维护问题。

7、因而，存在改进冷却系统的空间。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于提供一种设置有封闭的冷却隔间的海上驱动单元。本发明的进一步目的在于提供一种通过使用封闭的冷却隔间来冷却海上驱动单元的推进部件的方法。本发明的进一步目的在于提供一种包括这样的海上驱动单元的船只。

2、在如下海上驱动单元、方法以及船只中描述了根据本发明的问题的解决方案。而且，包含了海上驱动单元的有利的进一步扩展。

3、在用于船只的海上驱动单元中，其中该海上驱动单元包括被布置在驱动单元主体中的封闭的冷却隔间，其中，封闭的冷却隔间形成封闭的冷却回路的一部分，其中，冷却回路被布置成冷却船只的推进部件，实现了本发明的目的，其中封闭的冷却隔间包括入口开口、入口通道、下端、出口通道以及出口开口，其中，入口通道形成用于冷却流体从封闭的冷却隔间的入口开口流到下端的第一流动路径，并且其中，出口通道形成用于冷却流体从封闭的冷却隔间的下端流到出口开口的第二流动路径，由此允许通过驱动单元的外壁将热从冷却流体耗散。

4、通过海上驱动单元的该第一实施例，推进部件(诸如电动马达、电池和/或电子控制单元)可以通过在驱动单元中的封闭的冷却隔间内行进的冷却流体来冷却。以这种方式，不需要将淡水从船只外部带入船只。这有几个优点。一个优点在于不必维护淡水流动通道。这消除了清洁流动通道以及检查和更换入口开口和出口开口处的橡胶垫圈等的需要。进一步优点在于，如果入口或出口管段破裂，船只不会被淹没。由于不需要热交换器，所以冷却系统也将包含更少的零件。进一步的优点在于，封闭的冷却隔间中的流动通道不必是封闭的流动通道。作为代替，在下端处开口的向下流动通道既可以被固定的内壁使用，也可以被延伸到下部的入口管使用。

5、该冷却方法将是相对高效的，因为驱动单元由对周围海水具有高导热性的金属(优选地铝)制成。也可以在流动通道的内壁上设置不同类型的突起，诸如纵向翅片或将稍微扰乱流动的突起，以便扩大冷却表面来提高冷却效率。封闭的冷却隔间可以被分成具有一个或两个内壁的两个或四个流动路径。

6、驱动单元可以被安装在帆船或较小的摩托艇上。由于封闭的冷却隔间和驱动单元的有限尺寸，船只的功耗应保持在适度水平。可以在一定限度内调节流经冷却隔间的流量。

7、在用于冷却海上船只的电动推进部件的方法中，其中，海上船只包括被布置在船只底部上的至少一个驱动单元，该方法包括下列步骤：进给冷却液体流过推进部件，由此冷却推进部件；进给冷却液体流过驱动单元的入口开口，并向下流过入口通道以到达驱动单元的下端；进给冷却液体向上流过出口通道以到达驱动单元的出口开口，由此将热从冷却液体耗散到驱动单元周围的水中；以及将冷却液体进给回到推进部件。

技术特征：

1.一种用于海上船只(30)的驱动单元(1)，所述驱动单元(1)包括被布置在驱动单元主体(4)内的封闭的冷却隔间(13)，其中，所述封闭的冷却隔间(13)形成封闭的冷却回路(2)的一部分，其中，所述冷却回路被布置成冷却所述海上船只(30)的推进部件(5、16、17)，其中，所述封闭的冷却隔间(13)包括入口开口(10)、入口通道(11)、下端(12)、出口通道(14)以及出口开口(15)，其中，所述入口通道(11)形成用于冷却流体从所述封闭的冷却隔间(13)的入口开口(10)到下端(12)的第一流动路径(23)，并且其中，所述出口通道(14)形成用于冷却流体从所述封闭的冷却隔间(13)的下端(12)到所述出口开口(15)的第二流动路径(24)，由此允许通过所述驱动单元(1)的外壁(18)将热从所述冷却流体耗散，其特征在于，所述封闭的冷却隔间(13)包括将所述入口通道(11)与所述出口通道(14)分离的第一内壁(21)。

2.根据权利要求1所述的驱动单元，其中，所述入口通道(11)是从所述封闭的冷却隔间(13)的入口开口(10)延伸到所述下端(12)的单个通道，并且所述出口通道(14)是从所述封闭的冷却隔间(13)的下端(12)延伸到所述出口开口(15)的单个通道。

3.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其中，所述第一内壁(21)平行于所述驱动单元(1)的中心平面(20)。

4.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其中，所述第一内壁(21)垂直于所述驱动单元(1)的中心平面(20)。

5.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其中，所述冷却隔间(13)包括被布置成垂直于所述第一内壁(21)的第二内壁(22)，从而产生四个流动路径(23、24、25、26)。

6.根据权利要求5所述的驱动单元，其中，所述第一流动路径(23)在所述冷却隔间(13)的下端(12)处连接到所述第二流动路径(24)，所述第二流动路径(24)在所述冷却隔间(13)的上端(27)处连接到所述第三流动路径(25)，所述第三流动路径(25)在所述冷却隔间(13)的下端(12)处连接到所述第四流动路径(26)，从而产生从所述入口开口(10)到所述出口开口(15)的用于冷却流体的连续流动路径。

7.根据上述权利要求中的任一项所述的驱动单元，其中，所述外壁(18)的内侧(19)设置有突出元件(28)。

8.根据权利要求7所述的驱动单元，其中，所述突出元件(28)为纵向翅片。

9.根据权利要求7所述的驱动单元，其中，所述突出元件(28)为流量分布突起。

10.根据上述权利要求中的任一项所述的驱动单元，其中，所述推进部件(5、16、17)包括电动马达(5)、电池(17)和/或电子控制单元(16)。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的驱动单元，其中，所述驱动单元被固定地附接到船体。

12.一种用于冷却海上船只的电动推进部件的方法，其中，所述海上船只包括被布置在所述船只的底部上的至少一个驱动单元，其中，所述驱动单元包括封闭的冷却隔间，所述封闭的冷却隔间包括第一内壁，所述第一内壁将入口通道与出口通道分离，所述方法包括下列步骤：

13.一种船只，包括至少一个根据权利要求1至11中的任一项所述的海上驱动单元(11)。

技术总结
公开了包括封闭的冷却回路的海上驱动单元。具体地，一种用于船只的海上驱动单元，该海上驱动单元包括被布置在驱动单元主体内的冷却隔间，其中，所述冷却隔间形成封闭的冷却回路的一部分，其中，所述冷却回路被布置成冷却所述船只的推进部件，其中，所述冷却隔间包括入口开口、入口通道、下端、出口通道以及出口开口，其中，所述入口通道形成用于冷却流体从所述冷却隔间的入口开口到下端的第一流动路径，并且其中，所述出口通道形成用于冷却流体从所述冷却隔间的下端到出口开口的第二流动路径，由此允许通过所述驱动单元的外壁将热从所述冷却流体耗散。

技术研发人员：安德斯·吕德斯特伦,斯蒂格·约翰逊,拉尔斯-冈纳·卡尔松,斯特凡·约翰逊
受保护的技术使用者：沃尔沃遍达公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12