[发明专利]吊舱推进装置及其冷却方法

说明书

技术领域

本发明在第一方面涉及一种吊舱推进装置，其包括电动机外壳和支柱，该支柱在其下部连接到电动机外壳，并且布置为在其上部连接到船的船体，该电动机外壳包括壳体，该壳体包围具有定子和转子的电动机，并且该壳体具有上部部分。

在第二方面，本发明涉及一种用于冷却吊舱推进装置的定子的方法。

在本申请中，术语“上”和“下”是指当吊舱推进装置安装到船上时吊舱推进装置的正常位置。术语“轴向”是指电动机外壳中的电动机的轴线。船应理解为任何浮船。

背景技术

使用用于驱动传动轴的电动机的吊舱推进装置产生大量的热量。由于电动机的定子通常与电动机外壳的壳体接触，大部分热量通过壳体被排放到周围的海水中。然而，电动机外壳壳体的上侧不面向水，而是暴露于支柱的内部。因此，在该区域中，不会发生与海水的直接冷却。由于在该区域中的低的冷却效率，产生了热点。与此配合的一种方式是使用大于实际需要的电动机，以避免热点内的过热。这当然不是成本有效的解决方案。

还尝试了在该区域中提供特定的冷却布置。在US 6485339中公开了一个示例，其涉及具有驱动推进轴的电动机的吊舱。吊舱设置有用于增加由电动机产生的热量的传递的装置。为此，在电动机外壳和支柱中的不同位置处布置有冷却管道。这些管道包括布置在电动机定子的上侧处的面向支柱的管道，即，吊舱本体不与周围的水直接接触的区域。通过这些管道中的冷却介质，如空气或水，热量被从该区域排出。

US 7448929公开了提供诸如水的冷却介质在其面向支柱的区域中在电动机外壳的壁的外部流动的另一示例。

US 7198528公开了一种电动机外壳，其中该电动机外壳设计为使得周围的海水到达壳体四周。

US 6312298，US 5403216，US 6676463，US 6685516，US 7371134，EP1010614和EP 2098447中公开了用于吊舱的冷却系统的其它示例。

用于冷却热点的特殊冷却管道的提供是间接的和空间消耗的，特别是由于还需要冷却管道来冷却电动机的其它部件。

发明内容

本发明的目的是实现对定子的也对电动机的面向支柱内部的那些部件的有效冷却，同时避免与本领域中现有技术相关的缺点。

上述目的根据本发明的第一方面实现，根据权利要求1的前序部分所述类型的吊舱推进装置包括权利要求的特征部分中所述的特定特征。因此，吊舱推进装置设置有固定的导热器件，该导热器件布置为与电动机外壳的壳体的上部接触，该导热器件布置为将上部部分传导地连接到支柱的至少一个外壁。

固定的应理解为保持在权利要求中隐含地限定的区域中。然而，固定的不一定意味着导热器件在该区域内不可移动。并且固定的不一定意味着导热器件是固体，其可以是液体和/或气体介质。

还应当理解的是，根据本发明的吊舱推进装置还可以并且优选地将包括一个或多个其它冷却系统，例如电动机的空气冷却，通过支柱中的供应和抽吸空气管道以迫使空气轴向流过电动机并且连接到船中的热交换器。

本发明的吊舱推进装置提供热点的有效冷却，使得围绕电动机外壳的壳体周围的温度梯度将较低。所使用的器件非常易于安装并且可靠，因为其功能不需要驱动器件。此外，本发明的冷却系统在支柱中占据相对较小的空间，特别是在这方面关键的那些部件受到的影响非常小。

根据本发明的吊舱推进装置的优选实施例，支柱的外壁与壳体的连接限定了不暴露于周围的水的壳体的表面，并且传导器件在所述限定的表面内连接到壳体。

这是壳体的特定冷却特别重要的区域，因为它不能被海水达到。因此，有效的是将冷却集中到该区域。

根据另一优选实施例，导热器件包括将所述上部部分传导地连接到所述至少外壁的固体传导材料。

这代表了简单和成本效益的选择。优选地，该材料是金属，优选地是铜、铝或钢或这些的组合或合金。

根据另一优选实施例，在垂直于电动机轴线的截面中，角部形成在壳体和支柱的基本上轴向延伸的壁之间，由此传导材料的主要部分形成位于和邻近角部的导热本体。

在该区域中，导热器件利用通常不用于任何其它功能的空间。因此，使该本体相对较大从而增强传导性是没有问题的。此外，该位置使传导距离最小化。优选地，使用由支柱的轴向延伸壁在遇到壳体时形成的两个角部，使得冷却将是对称的。