ДВИЖИТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ КОРАБЛЯ Российский патент 2015 года по МПК B63H11/00 B63H23/24 B63H5/125 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к движительному агрегату корабля, как определено в ограничительной части независимого п. 1 формулы изобретения.

Изобретение относится к движительным агрегатам корабля, таким как азимутальные движительные агрегаты, описанные в US 5,403,216.

В US 6,312,298 B1 в системе электропривода в усовершенствованной форме двигателя гребного винта для корабля разработано простое охлаждение двигателя. Для повторного охлаждения циркулирующего хладагента предусмотрен кольцевой канал, который расположен внутри похожей на вал поддерживающей части на ее стенке. С помощью этой поддерживающей части двигатель гребного винта расположен, подобно гондоле, на нижней стороне корабля.

В US 6,485,339 B1 представлена гондола электрического двигателя для корабля, имеющая элемент отвода тепла гондолы электрического двигателя. Гондола электрического двигателя установлена под кораблем посредством полого вала доступа к кораблю. Гондола электрического двигателя содержит электрический двигатель для образования поступательного движения в воде. Электрический двигатель вырабатывает некоторое количество тепла, которое передается и впоследствии выпускается в воду через поверхности гондолы электрического двигателя и вала доступа к кораблю. Элемент отвода тепла выполнен с возможностью увеличения передачи и последующей отдачи тепла электрического двигателя.

В US 7,186,156 B1 представлен движительный агрегат для приведения в движение надводного судна, включающий в себя электрический двигатель, выполненный с возможностью образования тяги, и кожух, выполненный с возможностью содержания двигателя. Внутренняя часть кожуха поддерживается под увеличенным давлением приблизительно выше 2 бар для увеличения эффекта охлаждения охлаждающего газа, содержащегося в ней. Концевая область кожуха снабжена механизмом теплообмена, выполненным с возможностью охлаждения охлаждающего газа, проходящего через него. Механизм теплообмена связан с кожухом, так что, при использовании, вода, окружающая кожух, поглощает из него тепло.

В WO0154973 представлена система движительного агрегата для корабля. Система включает в себя двигательный узел, содержащий кожух двигателя, который расположен в воде и который содержит двигатель и какое-либо средство управления, относящееся к нему, а также гребной винт, который расположен на валу двигателя. Упомянутый двигательный узел содержит электрический двигатель, для которого выполнено охлаждение, происходящее по поверхности всей окружности двигателя через конструкцию кожуха двигателя непосредственно в воду, которая окружает упомянутый узел.

Цель изобретения

Целью изобретения является обеспечение эффективного охлаждения движительного агрегата корабля.

Краткое описание изобретения

Движительный агрегат корабля согласно изобретению отличается определениями независимого п. 1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления движительного агрегата корабля определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

“Замкнутый” в этом отношении означает, например, что вода, окружающая движительный агрегат, когда движительный агрегат по меньшей мере частично погружен в воду, не проникает в замкнутую жидкостную систему охлаждения, и жидкость не выпускается из замкнутой жидкостной системы охлаждения в воду, окружающую движительный агрегат, когда движительный агрегат по меньшей мере частично погружен в воду.

Охлаждение всей окружности двигателя через конструкцию кожуха двигателя является очень эффективным способом охлаждения статора электрического двигателя. Тем не менее, трудно выполнить оптимальную по прочности конструкцию для присоединения секции размещения двигателя к поддерживающей секции, если для этого не может быть использована верхняя часть секции размещения двигателя. Тогда оптимальная по прочности конструкция для присоединения кожуха двигателя к поддерживающей секции обеспечивается, если поддерживающая секция жестко присоединена ко всей длине секции размещения двигателя. Это может быть выполнено, если поддерживающая часть приварена непосредственно к верхней части секции размещения двигателя. Тем не менее, в этом случае вода не может омывать всю окружность секции размещения двигателя, и охлаждение электрического двигателя уменьшается, приводя к возникновению горячей точки на верхней части секции размещения двигателя.

Эта проблема может быть решена, например, посредством разработки поддерживающей секции с замкнутой жидкостной системой охлаждения в форме замкнутого бака для жидкости, заполненного жидкостью, которая находится в контакте с верхней частью секции размещения двигателя, как в случае первого варианта осуществления. В качестве альтернативы или дополнительно, эта проблема может быть решена посредством использования системы охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, которая заполнена охлаждающей жидкостью, которая течет в контакте с верхней частью секции размещения двигателя как в случае второго, третьего, четвертого, пятого и шестого вариантов осуществления. Эта система является преимущественной по прочности по сравнению с другими системами с отверстием над секцией размещения двигателя или с отверстием между секцией размещения двигателя и поддерживающей секцией. Эта конструкция может обеспечить уменьшение размеров и веса конечного движительного агрегата благодаря оптимальной по прочности конструкции.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на чертежи, в которых:

на фиг. 1 показана система движительного агрегата согласно первому варианту осуществления,

на фиг. 2 показан принцип работы системы движительного агрегата, показанной на фиг. 1,

на фиг. 3-5 показаны некоторые альтернативные конфигурации сечения X-X на фиг. 1 и 2,

на фиг. 6 показана система движительного агрегата согласно второму варианту осуществления,

на фиг. 7 показан принцип работы системы движительного агрегата, показанной на фиг. 6,

на фиг. 8-11 показаны некоторые альтернативные конфигурации сечения X-X на фиг. 6 и 7,

на фиг. 12 показана система движительного агрегата согласно третьему варианту осуществления,

на фиг. 13 показан принцип работы системы движительного агрегата, показанной на фиг. 12,

на фиг. 14-17 показаны некоторые альтернативные конфигурации сечения X-X на фиг. 12 и 13,

на фиг. 18 показана система движительного агрегата согласно четвертому варианту осуществления,

на фиг. 19 показан принцип работы системы движительного агрегата, показанной на фиг. 18,

на фиг. 20-23 показаны некоторые альтернативные конфигурации сечения X-X на фиг. 18 и 19,

на фиг. 24 показана система движительного агрегата согласно пятому варианту осуществления,

на фиг. 25 показан принцип работы системы движительного агрегата, показанной на фиг. 24,

на фиг. 26-29 показаны некоторые альтернативные конфигурации сечения X-X на фиг. 24 и 25,

на фиг. 30 показана система движительного агрегата согласно шестому варианту осуществления,

на фиг. 31 показан принцип работы системы движительного агрегата, показанной на фиг. 30,

на фиг. 32 показан вид сбоку системы движительного агрегата, показанной на фиг. 30,

на фиг. 33-36 показаны некоторые альтернативные конфигурации сечения X-X на фиг. 30 и 31.

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения

Далее более подробно будут описаны движительный агрегат корабля и некоторые предпочтительные варианты осуществления и разновидности движительного агрегата корабля.

Движительный агрегат (не отмечен ссылочной позицией) содержит конструкцию 1 оболочки, расположенную под корпусом 2 корабля (не отмечен ссылочной позицией) и выполненную с возможностью погружения по меньшей мере частично в воду (не отмечена ссылочной позицией), так что конструкция 1 оболочки по меньшей мере частично окружена водой.

Движительный агрегат содержит электрический двигатель 3 для приведения во вращение гребного винта 23 снаружи конструкции 1 оболочки. Электрический двигатель 3 имеет статор 4 и ротор 5 для вращения в статоре 4. На чертеже вал 24 гребного винта присоединен к ротору 5 для вращения с ротором 5 по мере вращения ротора 5 в статоре 4. На чертеже вал 24 гребного винта расположен с возможностью вращения в конструкции оболочки посредством подшипниковых узлов 25. На чертеже гребной винт 23 прикреплен к валу 24 гребного винта

Электрический двигатель 3 расположен в секции 6 размещения двигателя конструкции 1 оболочки, так что статор 4 электрического двигателя 3 установлен с соответствием формы в цилиндрическую секцию 7 секции 6 размещения двигателя конструкции 1 оболочки.

Цилиндрическая секция 7 имеет цилиндрическую наружную поверхность 8.

Конструкция 1 оболочки включает в себя поддерживающую секцию 26, имеющую нижний конец, присоединенный к секции 6 размещения двигателя конструкции 1 оболочки, и верхний конец, присоединенный к корпусу 2 корабля. Верхний конец поддерживающей секции 26 может быть присоединен к корпусу 2 корабля посредством поворотной системы (не показана на чертежах) для поворота движительного агрегата по отношению к корпусу 2 корабля.

Движительный агрегат содержит замкнутую жидкостную систему 9 охлаждения, имеющую внутреннее пространство 10, содержащее жидкость 11.

Внутреннее пространство 10 замкнутой жидкостной системы 9 охлаждения частично ограничено цилиндрической наружной поверхностью 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, так что жидкость 11 в замкнутой жидкостной системе 9 охлаждения находится в непосредственном контакте с цилиндрической наружной поверхностью 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем 3, расположенным в цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, и жидкостью во внутреннем пространстве 10 замкнутой жидкостной системы 9 охлаждения через цилиндрическую наружную стенку 7 секции 6 размещения двигателя конструкции 1 оболочки движительного агрегата.

Внутреннее пространство 10 замкнутой жидкостной системы 9 охлаждения дополнительно частично ограничено конструкцией 1 оболочки движительного агрегата, так что жидкость во внутреннем пространстве 10 замкнутой жидкостной системы 9 охлаждения находится в непосредственном контакте с конструкцией 1 оболочки движительного агрегата для обмена тепловой энергией между жидкостью во внутреннем пространстве 10 замкнутой жидкостной системы 9 охлаждения и водой, окружающей движительный агрегат, через конструкцию 1 оболочки движительного агрегата.

Замкнутая жидкостная система 9 охлаждения может быть выполнена в форме замкнутого бака 12 для жидкости, образующего упомянутое внутреннее пространство 10, содержащее жидкость, как в первом варианте осуществления движительного агрегата, показанного на фиг. 1-5.

В таких вариантах осуществления движительного агрегата внутреннее пространство 10 замкнутого бака 12 для жидкости частично ограничено частью 13 цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, так что жидкость во внутреннем пространстве 10 бака с замкнутой циркуляцией жидкости находится в непосредственном контакте с упомянутой частью цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем 3, расположенным в цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, и жидкостью во внутреннем пространстве 10 замкнутого бака 12 для жидкости через упомянутую часть 13 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя между электрическим двигателем 3 и жидкостью 11 в замкнутом баке 12 для жидкости.

В таких вариантах осуществления движительного агрегата внутреннее пространство 10 замкнутого бака 12 для жидкости дополнительно частично ограничено конструкцией 1 оболочки движительного агрегата, так что жидкость во внутреннем пространстве 10 замкнутого бака 12 для жидкости находится в непосредственном контакте с конструкцией 1 оболочки для обмена тепловой энергией между жидкостью во внутреннем пространстве 10 замкнутого бака 12 для жидкости и водой, окружающей движительный агрегат, через конструкцию 1 оболочки.

Замкнутый бак 12 для жидкости может быть снабжен средством циркуляции (не показано на чертежах) для циркуляции жидкости в замкнутом баке для жидкости.

Внутреннее пространство 10 замкнутого бака 12 для жидкости может быть снабжено перегородками (не показаны на чертежах) для выполнения функции теплообменных элементов между жидкостью во внутреннем пространстве 10 замкнутого бака 12 для жидкости и поддерживающей конструкцией конструкции 1 оболочки.

Замкнутый бак 12 для жидкости может быть снабжен выступающими теплообменными элементами 22, проходящими от поддерживающей секции 26 конструкции 1 оболочки в замкнутый бак 12 для жидкости для выполнения функции теплообменных элементов между жидкостью 11 в замкнутом баке 12 для жидкости и конструкцией 1 оболочки движительного агрегата для улучшения передачи тепловой энергии между жидкостью в замкнутом баке 12 для жидкости и водой, окружающей движительный агрегат, как показано на Фиг. 3.

Замкнутая жидкостная система 9 охлаждения может быть выполнена в форме системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, имеющей упомянутое внутреннее пространство 10, содержащее жидкость 11 и снабженное средством 15 циркуляции жидкости для циркуляции жидкости во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, как во втором варианте осуществления движительного агрегата, проиллюстрированном на фиг. 6-11, в третьем варианте осуществления движительного агрегата, проиллюстрированном на фиг. 12-17, в четвертом варианте осуществления движительного агрегата, проиллюстрированном на фиг. 18-23, и в пятом варианте осуществления движительного агрегата, проиллюстрированном на фиг. 24-29.

В таких вариантах осуществления движительного агрегата внутреннее пространство 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости частично ограничено частью 13 цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, так что жидкость, текущая во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, находится в непосредственном контакте с упомянутой частью 13 цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем 3, расположенным в цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, и жидкостью, текущей во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, через упомянутую часть 13 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя между электрическим двигателем 3 и жидкостью, циркулирующей во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости.

В таких вариантах осуществления движительного агрегата, внутреннее пространство 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости дополнительно частично ограничено поддерживающей секцией 26 конструкции 1 оболочки движительного агрегата, так что жидкость, текущая во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, находится в непосредственном контакте с поддерживающей секцией 26 конструкции 1 оболочки для обмена тепловой энергией между жидкостью, текущей во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, и водой, окружающей поддерживающую секцию 26 конструкции 1 оболочки, через поддерживающую секцию 26 конструкции 1 оболочки.

Если замкнутая жидкостная система 9 охлаждения выполнена в форме системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, снабженной средством 15 циркуляции жидкости для циркуляции жидкости во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, упомянутая часть 13 цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, частично ограничивающая внутреннее пространство 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, предпочтительно, но не обязательно, снабжена разделительными элементами 16 для создания нескольких отдельных каналов для жидкости вдоль упомянутой части цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя.

Если замкнутая жидкостная система 9 охлаждения выполнена в форме системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, имеющей упомянутое внутреннее пространство 10, содержащее жидкость 11 и снабженное средством 15 циркуляции жидкости для циркуляции жидкости во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, система 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости может быть снабжена первым баком 17 для жидкости в точке системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, в которой внутреннее пространство 10 системы охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости частично ограничено упомянутой частью 13 цилиндрической секции 7 цилиндрической наружной поверхности 8 секции 6 размещения двигателя, как в третьем варианте осуществления движительного агрегата, проиллюстрированном на фиг. 12-17, и в пятом варианте осуществления движительного агрегата, проиллюстрированном на фиг. 24-29.

Такой первый бак 17 для жидкости имеет первое внутреннее пространство (не отмечено ссылочной позицией), которое образует часть внутреннего пространства 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости.

Такой первый бак 17 для жидкости находится в сообщении по текучей среде с системой 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, так что жидкость, текущая в системе 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, течет через первое внутреннее пространство первого бака 17 для жидкости.

Первое внутреннее пространство первого бака 17 для жидкости частично ограничено упомянутой частью 13 цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, так что жидкость в первом внутреннем пространстве первого бака 17 для жидкости находится в непосредственном контакте с цилиндрической наружной поверхностью 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем 3, расположенным в цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, и жидкостью, текущей в первом внутреннем пространстве первого бака 17 для жидкости, через упомянутую часть 13 цилиндрической наружной поверхности 8 секции 6 размещения двигателя.

Такой первый бак 17 для жидкости может быть дополнительно частично ограничен поддерживающей конструкцией 26 конструкции 1 оболочки, так что жидкость 11 в первом внутреннем пространстве первого бака 17 для жидкости находится в непосредственном контакте с поддерживающей конструкцией 26 конструкции 1 оболочки для обмена тепловой энергией между жидкостью, текущей в первом внутреннем пространстве первого бака 17 для жидкости системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, и водой, окружающей поддерживающую конструкцию 26 конструкции 1 оболочки, через поддерживающую конструкцию 26 конструкции 1 оболочки.

Первое внутреннее пространство такого первого бака 17 для жидкости может быть снабжено перегородками 18 для направления жидкости через первое внутреннее пространство первого бака 17 для жидкости для продления времени пребывания жидкости в первом внутреннем пространстве первого бака 17 для жидкости и/или для выполнения функции теплообменных элементов между жидкостью, текущей через первое внутреннее пространство первого бака 17 для жидкости, и поддерживающей конструкцией 26 конструкции 1 оболочки.

Такой первый бак для жидкости может быть снабжен выступающими теплообменными элементами 22, проходящими от конструкции 1 оболочки в первый бак 17 для жидкости, для выполнения функции теплообменных элементов между жидкостью, текущей через первый бак 17 для жидкости, и конструкцией 1 оболочки движительного агрегата для улучшения передачи тепловой энергии между электрическим двигателем 3 в секции 6 размещения двигателя и жидкостью в первом баке 17 для жидкости, как показано на фиг. 15 и 26.

Если замкнутая жидкостная система 9 охлаждения выполнена в форме системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, имеющей упомянутое внутреннее пространство 10, содержащее жидкость и снабженное средством 15 циркуляции жидкости для циркуляции жидкости во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, система 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости может быть снабжена вторым баком 19 для жидкости в точке системы охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, в которой система охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости частично ограничена поддерживающей секцией 26 конструкции 1 оболочки движительного агрегата, так что второй бак 19 для жидкости частично ограничен упомянутой частью поддерживающей секции 26 конструкции 1 оболочки, как в четвертом варианте осуществления движительного агрегата, проиллюстрированном на фиг. 18-23, и в пятом варианте осуществления движительного агрегата, проиллюстрированном на фиг. 24-29.

Второй бак 19 для жидкости имеет второе внутреннее пространство (не отмечено ссылочной позицией), которое образует часть внутреннего пространства 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости.

Второй бак 19 для жидкости находится в сообщении по текучей среде с системой 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, так что жидкость, текущая в системе 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, течет через второе внутреннее пространство второго бака 19 для жидкости.

Такой второй бак 19 для жидкости частично ограничен поддерживающей секцией 26 конструкции 1 оболочки, так что жидкость во втором внутреннем пространстве второго бака 19 для жидкости находится в непосредственном контакте с поддерживающей секцией 26 конструкции 1 оболочки для обмена тепловой энергией между жидкостью, текущей во втором внутреннем пространстве второго бака 19 для жидкости системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, и водой, окружающей поддерживающую секцию 26 конструкции 1 оболочки, через поддерживающую секцию 26 конструкции 1 оболочки.

Второе внутреннее пространство такого второго бака 19 для жидкости может быть снабжено перегородками 18 для направления жидкости через второе внутреннее пространство второго бака 19 для жидкости для продления времени пребывания жидкости во втором внутреннем пространстве второго бака 19 для жидкости и/или для выполнения функции теплообменных элементов между жидкостью, текущей через второе внутреннее пространство второго бака 19 для жидкости, и поддерживающей конструкцией 26 конструкции 1 оболочки.

Такой второй бак 19 для жидкости может быть снабжен выступающими теплообменными элементами (не показаны на чертежах), проходящими от поддерживающей конструкции 26 конструкции 1 оболочки во второй бак 19 для жидкости, для выполнения функции теплообменных элементов между жидкостью, текущей через второй бак 19 для жидкости, и упомянутой частью конструкции 1 оболочки движительного агрегата для улучшения передачи тепловой энергии между водой, окружающей поддерживающую конструкцию 26 конструкции 1 оболочки, и жидкостью в замкнутой жидкостной системе 9 охлаждения.

В движительном агрегате нижний конец поддерживающей секции 26 конструкции 1 оболочки может быть присоединен к секции 6 размещения двигателя конструкции 1 оболочки, так что цилиндрическая наружная поверхность 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя конструкции 1 оболочки движительного агрегата частично образует наиболее наружную поверхность движительного агрегата, как в случае вариантов осуществления, показанных на чертежах. Такая часть цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, образующая наиболее наружную поверхность движительного агрегата, может быть снабжена выступающими теплообменными элементами 20 для улучшения передачи тепловой энергии между электрическим двигателем 3 в секции 6 размещения двигателя и водой, окружающей часть цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, образующую наиболее наружную поверхность движительного агрегата, как в случае вариантов осуществления, показанных на чертежах 4, 9, 15, 21, и 26.

В движительном агрегате, поддерживающая секция 26 конструкции 1 оболочки в некоторых вариантах осуществления может быть снабжена полостью 25, находящейся в сообщении по текучей среде с водой, окружающей конструкцию 1 оболочки, для того, чтобы позволять воде, окружающей конструкцию оболочки, входить в полость 25 и выходить из полости 25. Такой вариант осуществления показан на фиг. 30-36. В таких вариантах осуществления система 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости содержит трубчатую секцию 29, так что внутреннее пространство системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости частично ограничено трубчатой секцией 29. В таких вариантах осуществления трубчатая секция 29 расположена в полости 25, так что наружная поверхность трубчатой секции 29 находится в полости 25 в непосредственном контакте с водой, окружающей конструкцию 1 оболочки. Трубчатая секция 29 может быть частью жидкостно-жидкостного теплообменника для обмена тепловой энергией между жидкостью во внутреннем пространстве 10 системы 14 охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости и водой, окружающей конструкцию оболочки, причем этот жидкостно-жидкостный теплообменник расположен в полости 25. Если поддерживающая секция конструкции оболочки снабжена полостью 25, находящейся в сообщении по текучей среде с водой, окружающей конструкцию 1 оболочки, для того, чтобы позволять воде, окружающей конструкцию 1 оболочки, входить в полость 25 и выходить из полости 25, полость 25, как показано на Фиг. 32, может быть по меньшей мере частично закрыта по меньшей мере одной крышкой 27, образующей часть конструкции 1 оболочки. Такая крышка 27 может быть снабжена по меньшей мере одним отверстием 28 для того, чтобы позволять воде, окружающей конструкцию 1 оболочки, входить в полость 25 и выходить из полости 25.

В движительном агрегате, цилиндрическая секция 7 секции 6 размещения двигателя предпочтительно, но не обязательно, является однослойной конструкцией, как в случае вариантов осуществления, показанных на чертежах.

В движительном агрегате, часть цилиндрической наружной поверхности 8 цилиндрической секции 7 секции 6 размещения двигателя, находящаяся в контакте с жидкостью в замкнутой жидкостной системе 9 охлаждения, предпочтительно, но не обязательно, снабжена выступающими теплообменными элементами 21 для улучшения передачи тепловой энергии между электрическим двигателем 3 в секции 6 размещения двигателя и жидкостью во втором баке для жидкости, как показано на фиг. 3, 4, 9, 11, 15, 17, 21, 23, 26 и 28.

В движительном агрегате, замкнутая жидкостная система 9 охлаждения предпочтительно, но не обязательно, расположена так, чтобы быть полностью охваченной конструкцией 1 оболочки движительного агрегата, как показано на чертежах.

В движительном агрегате, электрический двигатель 3 предпочтительно, но не обязательно, представляет собой электрический двигатель 3 с постоянным магнитом.

Специалисту в данной области техники понятно, что по мере развития технологии основная идея изобретения может быть осуществлена разными способами. Следовательно, изобретение и его варианты осуществления не ограничены изложенными выше примерами, и они могут быть изменены в объеме защиты формулы изобретения.

Изобретение относится к судостроению, а именно к движительному агрегату корабля. Движительный агрегат корабля содержит конструкцию (1) оболочки, электрический двигатель (3), замкнутую жидкостную систему (9) охлаждения, которая имеет внутреннее пространство (10). Внутреннее пространство (10) содержит жидкость и частично ограничено цилиндрической наружной поверхностью цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя движительного агрегата для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем (3), расположенным в цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, и жидкостью во внутреннем пространстве (10). Внутреннее пространство (10) замкнутой жидкостной системы (9) охлаждения частично ограничено конструкцией (1) оболочки движительного агрегата, так что жидкость во внутреннем пространстве (10) находится в непосредственном контакте с конструкцией (1) оболочки движительного агрегата для обмена тепловой энергией между жидкостью во внутреннем пространстве и водой. Вода окружает движительный агрегат через конструкцию (1) оболочки движительного агрегата. Достигается эффективное охлаждение движительного агрегата корабля. 15 з.п. ф-лы, 36 ил.

1. Движительный агрегат корабля, такой как азимутальный движительный агрегат корабля, причем движительный агрегат содержит
конструкцию (1) оболочки, расположенную под корпусом (2) корабля и выполненную с возможностью погружения, по меньшей мере, частично в воду, так что конструкция (1) оболочки, по меньшей мере, частично окружена водой, и
электрический двигатель (3) для вращения гребного винта (23) снаружи конструкции (1) оболочки,
причем электрический двигатель (3) имеет статор и ротор (5) для вращения в статоре (4),
причем электрический двигатель (3) расположен в секции (6) размещения двигателя конструкции (1) оболочки, так что статор (4) электрического двигателя (3) установлен с соответствием формы в цилиндрическую секцию (7) секции (6) размещения двигателя конструкции (1) оболочки,
причем цилиндрическая секция (7) имеет цилиндрическую наружную поверхность (8) и
причем конструкция (1) оболочки включает в себя поддерживающую секцию, имеющую нижний конец, присоединенный к секции (6) размещения двигателя конструкции (1) оболочки, и верхний конец, присоединенный к корпусу (2) корабля,
отличающийся тем, что
замкнутая жидкостная система (9) охлаждения имеет внутреннее пространство (10), содержащее жидкость,
внутреннее пространство (10) замкнутой жидкостной системы (9) охлаждения частично ограничено цилиндрической наружной поверхностью (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, так что жидкость во внутреннем пространстве (10) замкнутой жидкостной системы (9) охлаждения находится в непосредственном контакте с цилиндрической наружной поверхностью (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем (3), расположенным в цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, и жидкостью во внутреннем пространстве (10) замкнутой жидкостной системы (9) охлаждения через цилиндрическую секцию (7) секции (6) размещения двигателя, и
внутреннее пространство (10) замкнутой жидкостной системы (9) охлаждения частично ограничено конструкцией (1) оболочки движительного агрегата, так что жидкость во внутреннем пространстве (10) замкнутой жидкостной системы (9) охлаждения находится в непосредственном контакте с конструкцией (1) оболочки движительного агрегата для обмена тепловой энергией между жидкостью во внутреннем пространстве (10) замкнутой жидкостной системы (9) охлаждения и водой, окружающей движительный агрегат, через конструкцию (1) оболочки движительного агрегата.

2. Движительный агрегат по п.1, отличающийся тем, что замкнутая жидкостная система (9) охлаждения выполнена в форме замкнутого бака (12) для жидкости, образующего упомянутое внутреннее пространство (10), содержащее жидкость, внутреннее пространство (10) замкнутого бака (12) для жидкости частично ограничено частью (13) цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, так что жидкость во внутреннем пространстве (10) замкнутого бака (12) для жидкости находится в непосредственном контакте с упомянутой частью (13) цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем (3), расположенным в цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, и жидкостью во внутреннем пространстве (10) замкнутого бака (12) для жидкости через упомянутую часть (13) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя между электрическим двигателем (3) и жидкостью во внутреннем пространстве (10) замкнутого бака (12) для жидкости, и
внутреннее пространство (10) замкнутого бака (12) для жидкости частично ограничено конструкцией (1) оболочки движительного агрегата, так что жидкость во внутреннем пространстве (10) замкнутого бака (12) для жидкости находится в непосредственном контакте с конструкцией (1) оболочки для обмена тепловой энергией между жидкостью во внутреннем пространстве (10) замкнутого бака (12) для жидкости и водой, окружающей конструкцию (1) оболочки через конструкцию (1) оболочки.

3. Движительный агрегат по п.1, отличающийся тем, что замкнутая жидкостная система (9) охлаждения выполнена в форме системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, имеющей упомянутое внутреннее пространство (10), содержащее жидкость и снабженное средством (15) циркуляции жидкости для циркуляции жидкости во внутреннем пространстве (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, внутреннее пространство (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости частично ограничено частью (13) цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, так что жидкость, текущая во внутреннем пространстве (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, находится в непосредственном контакте с упомянутой частью цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем (3), расположенным в цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, и жидкостью, текущей во внутреннем пространстве (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, через упомянутую часть (13) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя между электрическим двигателем (3) и жидкостью, циркулирующей во внутреннем пространстве (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, и
внутреннее пространство (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости дополнительно частично ограничено поддерживающей секцией (26) конструкции (1) оболочки движительного агрегата, так что жидкость, текущая во внутреннем пространстве (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, находится в непосредственном контакте с поддерживающей секцией (26) конструкции (1) оболочки для обмена тепловой энергией между жидкостью, текущей во внутреннем пространстве (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, и водой, окружающей поддерживающую секцию (26) конструкции (1) оболочки, через поддерживающую секцию (26) конструкции (1) оболочки.

4. Движительный агрегат по п.3, отличающийся тем, что упомянутая часть (13) цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, находящаяся в контакте с жидкостью во внутреннем пространстве (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, снабжена разделительными элементами (16) для создания нескольких отдельных потоков жидкости вдоль упомянутой части (13) цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя.

5. Движительный агрегат по п.3 или 4, отличающийся тем, что
система (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости снабжена первым баком (17) для жидкости в точке системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, в которой внутреннее пространство (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости частично ограничено упомянутой частью (13) цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя,
первый бак (17) для жидкости имеет первое внутреннее пространство, которое образует часть внутреннего пространства (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости,
первый бак (17) для жидкости находится в сообщении по текучей среде с системой (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, так что жидкость, текущая в системе (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, течет через первое внутреннее пространство первого бака (17) для жидкости, и первое внутреннее пространство первого бака (17) для жидкости частично ограничено упомянутой частью цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, так что жидкость в первом внутреннем пространстве первого бака (17) для жидкости находится в непосредственном контакте с цилиндрической наружной поверхностью (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя для обмена тепловой энергией между электрическим двигателем (3), расположенным в секции (6) размещения двигателя, и жидкостью, текущей в первом внутреннем пространстве первого бака (17) для жидкости, через упомянутую часть цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя.

6. Движительный агрегат по п.5, отличающийся тем, что первый бак (17) для жидкости дополнительно частично ограничен поддерживающей конструкцией (26) конструкции (1) оболочки, так что жидкость в первом внутреннем пространстве первого бака (17) для жидкости дополнительно находится в непосредственном контакте с поддерживающей конструкцией (26) конструкции (1) оболочки для обмена тепловой энергией между жидкостью, текущей в первом внутреннем пространстве первого бака (17) для жидкости системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, и водой, окружающей поддерживающую конструкцию (26) конструкции (1) оболочки, через поддерживающую конструкцию (26) конструкции (1) оболочки.

7. Движительный агрегат по п.3 или 4, отличающийся тем, что система (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости снабжена вторым баком (19) для жидкости в точке системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, в которой система (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости частично ограничена поддерживающей секцией (26) конструкции (1) оболочки, так что второй бак (19) для жидкости частично ограничен поддерживающей секцией (26) конструкции (1) оболочки,
второй бак (19) для жидкости имеет второе внутреннее пространство, которое образует часть внутреннего пространства (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости,
второй бак (19) для жидкости находится в сообщении по текучей среде с системой (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, так что жидкость, текущая в системе (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости, течет через второе внутреннее пространство второго бака (19) для жидкости, и
второй бак (19) для жидкости частично ограничен поддерживающей секцией (26) конструкции (1) оболочки, так что жидкость во втором внутреннем пространстве второго бака (19) для жидкости находится в непосредственном контакте с поддерживающей секцией (26) конструкции (1) оболочки для обмена тепловой энергией между жидкостью, текущей во втором внутреннем пространстве второго бака (19) для жидкости, и водой, окружающей поддерживающую секцию (26) конструкции (1) оболочки, через поддерживающую секцию (26) конструкции (1) оболочки.

8. Движительный агрегат по п.3 или 4, отличающийся тем, что
поддерживающая секция (26) конструкции (1) оболочки снабжена полостью (25), находящейся в сообщении по текучей среде с водой, окружающей конструкцию (1) оболочки, для того чтобы позволять воде, окружающей конструкцию (1) оболочки, входить в полость (25) и выходить из полости (25),
система (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости содержит трубчатую секцию (29),
внутреннее пространство системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости частично ограничено трубчатой секцией (29), и
трубчатая секция (29) расположена в полости (25), так что наружная поверхность трубчатой секции (29) находится в полости (25) в непосредственном контакте с водой, окружающей конструкцию (1) оболочки.

9. Движительный агрегат по п.8, отличающийся тем, что
трубчатая секция (29) является частью жидкостно-жидкостного теплообменника для обмена тепловой энергией между жидкостью во внутреннем пространстве (10) системы (14) охлаждения с замкнутой циркуляцией жидкости и водой, окружающей конструкцию (1) оболочки, и
упомянутый жидкостно-жидкостный теплообменник расположен в полости (25).

10. Движительный агрегат по п.8, отличающийся тем, что
полость (25), по меньшей мере, частично закрыта, по меньшей мере, одной крышкой (27), образующей часть конструкции (1) оболочки.

11. Движительный агрегат по п.1, отличающийся тем, что нижний конец поддерживающей секции (26) конструкции (1) оболочки присоединен к секции (6) размещения двигателя конструкции (1) оболочки, так что цилиндрическая наружная поверхность (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя конструкции (1) оболочки движительного агрегата частично образует наиболее наружную поверхность движительного агрегата.

12. Движительный агрегат по п.11, отличающийся тем, что часть цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, образующая наиболее наружную поверхность движительного агрегата, снабжена выступающими теплообменными элементами (20) для улучшения передачи тепловой энергии между электрическим двигателем (3) в секции (6) размещения двигателя и водой, окружающей часть цилиндрической наружной поверхности (8) цилиндрической секции (7) секции (6) размещения двигателя, образующей наиболее наружную поверхность движительного агрегата.

13. Движительный агрегат по п.1, отличающийся тем, что цилиндрическая секция (7) секции (6) размещения двигателя является однослойной конструкцией.

14. Движительный агрегат по п.1, отличающийся тем, что часть (13) цилиндрической секции (7) цилиндрической наружной поверхности (8) секции (6) размещения двигателя, находящаяся в контакте с жидкостью в замкнутой жидкостной системе (9) охлаждения, снабжена выступающими теплообменными элементами (21) для улучшения передачи тепловой энергии между электрическим двигателем (3) в секции (6) размещения двигателя и жидкостью в замкнутой жидкостной системе (9) охлаждения.

15. Движительный агрегат по п.1, отличающийся тем, что замкнутая жидкостная система (9) охлаждения расположена так, чтобы быть полностью охваченной конструкцией (1) оболочки движительного агрегата.

16. Движительный агрегат по п.1, отличающийся тем, что электрический двигатель (3) является электрическим двигателем (3) с постоянным магнитом.