CN116940507A - 船舶用推进装置 - Google Patents
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Abstract
船舶用推进装置具备:马达,其使推进器驱动;蓄电池,其向马达供给电力;以及气体流路,所述气体流路的一端侧与蓄电池连通,另一端侧与在船体的外侧且比设置于船体的缘部的外板的上端靠下方的区域连通,以将从蓄电池喷出的气体从另一端侧排出到船体的外部。
Description
技术领域
本公开涉及一种船舶用推进装置。
背景技术
船外机等船舶用推进装置一般采用汽油发动机等内燃机来作为动力源。与此相对地,近年来,从降低环境负荷等观点出发,采用电动马达来作为动力源的船舶用推进装置受到关注(例如参照专利文献1)。专利文献1所公开的电动式的船外机具备使螺旋桨旋转的电动马达、以及向该电动马达供给电力的电源装置。另外,电源装置具有将电池组收容于电池组架的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-186853号公报
发明内容
在电池组内的电池由于内部短路等起火的情况下,可能从电池组大量地排出高温高压且有毒的气体。另一方面,船舶用推进装置可能配置于距船舶的乘员近的位置。因此,在从电池组排出气体的观点下,要求进一步提高船舶用推进装置安全性。
本公开是鉴于这种状况而完成的,其目的之一在于提供一种提高电动式的船舶用推进装置的安全性的技术。
本公开的某个方式是船舶用推进装置。该装置具备:马达,其使推进器驱动;蓄电池,其向马达供给电力;以及气体流路,所述气体流路的一端侧与蓄电池连通,另一端侧与在船体的外侧且比设置于船体的缘部的外板的上端靠下方的区域连通,以将从蓄电池喷出的气体从另一端侧排出到船体的外部。
以上的构成要素的任意的组合、将本公开的表现在方法、装置、系统等之间进行变换所得到的方式作为本公开的方式也是有效的。
根据本公开,能够提高电动式的船舶用推进装置的安全性。
附图说明
图1是船舶用推进装置的示意图。
图2A是示出气体流路与冷却水流路的连接方式的示意图。
图2B是示出气体流路与冷却水流路的连接方式的示意图。
图2C是示出气体流路与冷却水流路的连接方式的示意图。
具体实施方式
下面,基于优选的实施方式,参照附图来对本公开进行说明。实施方式并不用于对本公开进行限定,而是例示,实施方式所记述的全部的特征、特征的组合不限于一定是本公开的实质性的特征。对在各附图中示出的同一或者等同的构成要素、构件、处理标注同一标记,并适当省略重复的说明。另外,在各图所示的各部的比例尺、形状是为了容易说明而方便性地设定的,除非特别提及,否则并不用于限定性地解释。另外,在本说明书或者权利要求中使用“第一”、“第二”等用语的情况下,除非特别提及,否则该用语也不表示任何的顺序、重要度,是用于对某结构与其它结构进行区分的用语。另外,在各附图中省略在说明实施方式上不重要的构件的一部分地进行表示。
图1是船舶用推进装置1的示意图。作为一例,本实施方式的船舶用推进装置1为船外机。此外,船舶用推进装置1也可以是船内机、船内外机。船舶用推进装置1具备上部壳体2、中间部壳体4以及下部壳体6。上部壳体2呈大致矩形形状,配置于比水面WS高的位置。下部壳体6配置于比水面WS低的位置。中间部壳体4是在上下方向上延伸的筒状,将上部壳体2与下部壳体6连结。在中间部壳体4设置有托架装置8。船舶用推进装置1被经由托架装置8支承于船体100。在本实施方式中,船舶用推进装置1安装于船体100的艉板102。
船舶用推进装置1能够在水平方向和铅直方向上转动。在上部壳体2设置有向船体100侧延伸的操舵手柄10。船舶的乘员通过在水平方向上摆动操舵手柄10,能够改变船舶用推进装置1的朝向来进行船体100的操舵。另外,在操舵手柄10的前端设置有马达16的输出调整用的节流阀把手。另外,在操舵手柄10设置有在马达16的正转与反转之间进行切换的切换开关。
另外,船舶用推进装置1具备蓄电池12、电力变换器14、马达16、推进器18以及气体流路20。蓄电池12被收容于上部壳体2。优选的是,蓄电池12以能够装卸的方式收容于上部壳体2。蓄电池12具有多个电池22、以及蓄电池组24。多个电池22以相互串联和/或并联地连接的状态收容于蓄电池组24。蓄电池组24是金属制或树脂制的容器。蓄电池组24优选具有防水性。此外,电池22也可以为一个。
作为一例的电池22是锂离子电池、镍-氢电池、镍-镉电池等能够进行充电的二次电池。电池22具有公知的构造。作为一例,电池22具有电极组与非水电解液一同收容于封装罐的构造。在封装罐设置有安全阀。在封装罐的内压上升为规定值以上时,安全阀打开。由此,能够释放电池22的内部气体。
蓄电池12经由电力变换器14向马达16供给电力。作为一例,电力变换器14收容于中间部壳体4或下部壳体6,马达16收容于下部壳体6。此外,电力变换器14与马达16也可以是一体的。另外,电力变换器14有时也能省略。电力变换器14将蓄电池12的电力进行变换并供给到马达16。例如,电力变换器14是逆变器,控制蓄电池12的电压、频率来改变马达16的输出等。马达16能够将从蓄电池12供给的电力变换为动力即可,对其构造没有特别限定。
在马达16连接有推进器18。马达16接受来自蓄电池12的电力的供给而驱动,由此能够使推进器18驱动。本实施方式的推进器18是螺旋桨,经由螺旋桨轴26而与马达16的输出轴连接。此外,推进器18也可以是喷水推进器等螺旋桨以外的公知的推进器。另外,电力变换器14和马达16也可以收容于上部壳体2。在该情况下,马达16的输出轴与螺旋桨轴26经由收容于中间部壳体4的驱动轴相互连结。
气体流路20是用于将从蓄电池12喷出的气体排出到船体100的外部的管路。气体流路20从上部壳体2内延伸到下部壳体6内。气体流路20的一端侧20a与蓄电池12连通。例如,在蓄电池组24设置有将蓄电池组24的内外连通的贯通孔,一端侧20a与该贯通孔连接。
气体流路20的另一端侧20b与船体100的外侧的区域且比设置于船体100的缘部的外板的上端靠下方的区域连通。船体100的外侧的区域是指水面WS上或者水中。设置于船体100的缘部的外板是指例如设置于船侧的舷墙、设置于船尾的艉板102。本实施方式的船舶用推进装置1固定于艉板102。而且,气体流路20的另一端侧20b与在船体100的外侧且比艉板102的上端靠下方的区域连通。并且,在本实施方式中,气体流路20的另一端侧20b配置于水面WS下,连通至水中。
另外,气体流路20的另一端侧20b与推进器18接近配置。作为一例,另一端侧20b沿螺旋桨轴26延伸并连通至水中。另外,从螺旋桨轴26的延伸方向观察,配置于螺旋桨的旋转范围的内侧。在另一端侧20b设置有止回阀28。止回阀28容许气体从一端侧20a向另一端侧20b的流通,限制水从另一端侧20b向一端侧20a的流通。由此,抑制水向蓄电池组24内的进入。
当从电池22喷出高温高压的气体时,该气体从蓄电池组24内流入到气体流路20。流入到气体流路20的气体通过气体流路20从另一端侧20b排出到水中且推进器18的近旁。排出到水中的气体通过推进器18立即扩散。
另外,船舶用推进装置1具备冷却水流路30、泵32以及热交换构件34。冷却水流路30是供用于将蓄电池12进行冷却的冷却水流通的管路。在本实施方式中,冷却水是船体100的外部的水。也就是说,船体100所浮在的水(海水、湖水、河川水等)被作为冷却水来利用。
冷却水流路30从上部壳体2内延伸到下部壳体6内。冷却水流路30具有第一流路部30a、第二流路部30b以及第三流路部30c。第一流路部30a从下部壳体6内延伸到上部壳体2内为止。第一流路部30a的一端侧配置于下部壳体6内且连通至水中,构成冷却水的取入口。第一流路部30a在中间部壳体4内向上方延伸并到达上部壳体2内。在第一流路部30a的中途设置有泵32。作为泵32,能够采用公知的泵。泵32通过从蓄电池12供给的电力被驱动,从第一流路部30a的一端侧汲取冷却水。此外,泵32也可以设置于第三流路部30c。另外,泵32也可以通过马达16的旋转、驱动轴的旋转而被驱动。
第二流路部30b配置于上部壳体2内。第一流路部30a的另一端侧与第二流路部30b的一端侧连接。第二流路部30b与热交换构件34以能够进行热交换的方式连接。热交换构件34与蓄电池12以能够进行热交换的方式连接。因而,冷却水流路30经由热交换构件34而与蓄电池12以能够进行热交换的方式连接。
作为热交换构件34,能够采用公知的热交换构件。例如,热交换构件34由金属板等热导率高的板材构成。而且,第二流路部30b通过导热性粘接剂等固定于热交换构件34的一个主表面。此外,第二流路部30b与热交换构件34可以在直接接触的状态或者隔着传热材料的状态下通过螺钉紧固进行固定,也可以通过溶接、钎焊等接合进行固定。另外,在热交换构件34的另一个主表面载置有蓄电池12,蓄电池组24的底面与热交换构件34接触。将冷却水流路30与蓄电池12以能够进行热交换的方式连接的方法不限定于上述的方法。例如,热交换构件34也可以省略。
第三流路部30c从上部壳体2内延伸到下部壳体6内为止。第三流路部30c的一端侧配置于上部壳体2内并与第二流路部30b的另一端侧连接。第三流路部30c在中间部壳体4内向下方延伸并到达下部壳体6内。第三流路部30c的另一端侧配置于下部壳体6内并连通至水中,构成冷却水的排出口。通过泵32从第一流路部30a的一端侧汲取的冷却水通过第一流路部30a、第二流路部30b以及第三流路部30c,并从第三流路部30c的另一端侧排出。冷却水在通过第二流路部30b的过程中,经由热交换构件34从蓄电池12夺取热。由此,蓄电池12被冷却。
本实施方式的气体流路20与冷却水流路30以能够进行热交换的方式连接。作为一例,气体流路20在中间部壳体4内与第三流路部30c以能够进行热交换的方式连接。图2A~图2C是示出气体流路20与冷却水流路30的连接方式的示意图。
例如,如图2A所示,气体流路20与冷却水流路30彼此的外表面之间通过传热材料36热耦合。作为传热材料36,例示导热性粘接剂、钎料、焊料等。两个流路的外表面可以直接接触,也可以在中间设有传热材料36。设于两个流路之间的传热材料36也能够解释为热交换构件。此外,也可以在两个流路之间设有传热材料36以外的热交换构件。另外,气体流路20与冷却水流路30也可以被片材等包住,通过相互捆在一起来进行热耦合。
另外,如图2B所示,也可以通过将气体流路20插通于冷却水流路30的内部来得到双层管构造,由此使两者热连接。另外,如图2C所示,也可以通过将冷却水流路30插通于气体流路20的内部来得到双层管构造,以使两者热连接。图2A~图2C所示的连接方式是例示,关于将气体流路20与冷却水流路30以能够进行热交换的方式连接的方法没有特别限定。
另外,在本实施方式中,电力变换器14及马达16也与冷却水流路30以能够进行热交换的方式连接。例如,电力变换器14及马达16与第三流路部30c以能够进行热交换的方式连接。电力变换器14及马达16各自能够通过同第二流路部30b与热交换构件34的连接方法同样的方法,与第三流路部30c以能够进行热交换的方式连接。由此,电力变换器14及马达16也能够通过冷却水被冷却。此外,电力变换器14及马达16的与冷却水流路30的热连接是任意的。
如以上说明的那样,本实施方式所涉及的船舶用推进装置1具备:马达16,其使推进器18驱动;蓄电池12,其向马达16供给电力;以及气体流路20,所述气体流路20的一端侧20a与蓄电池12连通,另一端侧20b与在船体100的外侧且比设置于船体100的缘部的外板的上端靠下方的区域连通,以将从蓄电池12喷出的气体从另一端侧20b排出到船体100的外部。
根据这样的结构,在蓄电池组24内的电池22因内部短路等而起火、从电池22喷出高温高压的气体的情况下,能够经由气体流路20将该气体排出到船体100的外侧。另外,能够向比包围船体100的外周的外板的上端靠下方处排出气体。由此,能够降低从蓄电池12喷出的气体喷到船舶的乘员的风险。因此,能够提高船舶用推进装置1的安全性。
另外,本实施方式中的气体流路20的另一端侧20b连通至水中。由此,能够将从电池22喷出的气体释放到水中。因而,能够更可靠地防止气体直接来到乘员。另外,能够将释放到船舶用推进装置1的外部的气体立即冷却。由此,能够更加提高船舶用推进装置1的安全性。
另外,本实施方式中的气体流路20的另一端侧20b与推进器18接近配置。由此,能够使释放到水中的气体立即扩散。因此,能够抑制释放到水中的气体呈块状态地从水面WS上浮。因此,能够进一步提高船舶用推进装置1的安全性。
另外,本实施方式的船舶用推进装置1具备冷却水流路30,该冷却水流路30用于流通冷却水,并且与蓄电池12以能够进行热交换的方式连接。而且,气体流路20与冷却水流路30以能够进行热交换的方式连接。由此,能够将气体在释放到船舶用推进装置1的外部之前进行冷却。因此,能够进一步提高船舶用推进装置1的安全性。另外,能够利用用于将蓄电池12进行冷却的冷却水来冷却气体。并且,本实施方式的冷却水是船体100的外部的水。由此,能够以更低成本实现气体的冷却机构。
以上,对本公开的实施方式详细地进行了说明。前述的实施方式只是示出了在实施本公开时的具体例。实施方式的内容并不限定本公开的技术范围,在不脱离在权利要求书中规定的本公开的思想的范围内能够进行构成要素的变更、追加、删除等很多设计变更。被施加了设计变更后的新的实施方式合并具有所组合的实施方式和变形各自的效果。在前述的实施方式中,关于能够进行这样的设计变更的内容,附加“本实施方式的”、在本实施方式中”等表述来进行强调,但即使是没有这样的表述的内容也容许设计变更。以上的构成要素的任意的组合作为本公开的方式也是有效的。在附图的截面标注的阴影并不用于限定标注有阴影的对象的材质。
实施方式也可以通过以下记载的项目来确定。
[项目1]
一种船舶用推进装置(1),具备:
马达(16),其使推进器(18)驱动;
蓄电池(12),其向马达(16)供给电力;以及
气体流路(20),该气体流路(20)的一端侧(20a)与蓄电池(12)连通,另一端侧(20b)与在船体(100)的外侧且比设置于船体(100)的缘部的外板(102)的上端靠下方的区域连通,以将从蓄电池(12)喷出的气体从另一端侧(20b)排出到船体(100)的外部。
[项目2]
根据项目1所记载的船舶用推进装置(1),其中,
气体流路(20)的另一端侧(20b)连通至水中。
[项目3]
根据项目2所记载的船舶用推进装置(1),其中,
气体流路(20)的另一端侧(20b)与推进器(18)接近配置。
[项目4]
根据项目1至3中的任一项所述的船舶用推进装置(1),其中,
还具备冷却水流路(30),该冷却水流路(30)用于流通冷却水,并且与蓄电池(12)以能够进行热交换的方式连接,
气体流路(20)与冷却水流路(30)以能够进行热交换的方式连接。
[项目5]
根据项目4所记载的船舶用推进装置(1),其中,
冷却水是船体(100)的外部的水。
附图标记说明
1:船舶用推进装置;12:蓄电池;16:马达;18:推进器;20:气体流路;20a:一端侧;20b:另一端侧;30:冷却水流路;100:船体。
Claims (5)
1.一种船舶用推进装置,具备:
马达,其使推进器驱动;
蓄电池,其向所述马达供给电力;以及
气体流路,所述气体流路的一端侧与所述蓄电池连通,另一端侧与在船体的外侧且比设置于船体的缘部的外板的上端靠下方的区域连通,以将从所述蓄电池喷出的气体从所述另一端侧排出到船体的外部。
2.根据权利要求1所述的船舶用推进装置,其中,
所述气体流路的另一端侧连通至水中。
3.根据权利要求2所述的船舶用推进装置,其中,
所述气体流路的另一端侧与所述推进器接近配置。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的船舶用推进装置,其中,
还具备冷却水流路,所述冷却水流路用于流通冷却水,并且与所述蓄电池以能够进行热交换的方式连接,
所述气体流路与所述冷却水流路以能够进行热交换的方式连接。
5.根据权利要求4所述的船舶用推进装置,其中,
所述冷却水是船体的外部的水。
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