CN220315280U - 一种电动舷外机铝翅板散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动舷外机铝翅板散热装置，包括水下冷却壳体，水下冷却壳体内设有第一冷却腔体和第二冷却腔体，第一冷却腔体和第二冷却腔体通过水流通道相连通，所述水下冷却壳体上连接有将第一冷却腔体和第二冷却腔体密封的封盖，所述封盖上连接有与第一冷却腔体连通的冷却液入口，所述封盖上连接有与第二冷却腔体连通的冷却液出口，所述冷却液入口与冷却液出口通过冷却管道和冷却循环泵相循环连通；所述第一冷却腔体和第二冷却腔体内分别内嵌有与他们各自形状匹配的第一换热填充块和第二换热填充块，所述第一换热填充块和第二换热填充块的表面上均开设有多条使冷却液形成流动的导流通道。本实用新型能确保散热的情况下，减轻重量。
Description
技术领域
本实用新型属于电动舷外机机械领域，尤其涉及一种电动舷外机铝翅板散热装置。
背景技术
目前，传统舷外机一般采用水冷。
燃油舷外机需要散热部件有：1、发动机，2、减速器；
发动机散热方式：通过轴带泵吸入海水在发动机水路循环；
减速器散热方式：齿轮摩擦产生热量通过润滑油传热，在壳体内外表面热交互；
优点：散热水路结构简单，寄生功率小。
缺点：轴带泵叶轮为橡胶件易老化需定期更换，发动机停机后无散热保障，海水腐蚀发动机水路风险大，每次停机均需进行3-5min的淡水冲洗发动机管路维护麻烦。且因为燃油机产品效率远低于电机产品，燃油机产品散热功率大，零部件种类多，重量重，体积大。
电动舷外机的冷却部件和散热方式：
电动舷外机散热部件有：电机，电控，减速器；
电动舷外机行业主流散热方式：1、内水外风冷板换散热，2、内水外水冷板换散热，3、集成化内水冷散热；
由于大功率舷外机散热功率需求大，一般采用第二种方案如YDKJ(广东逸动科技有限公司)专利：PCT/CN2021/130142(如图1所示，其中，A为换热器，B为发热部件，AA为第一冷却回路，BB为外部冷却回路，CC为第二冷却回路)，该方式具有与燃油舷外机同样的缺点。
舷外机采用水冷相关设计会增加舷外机的重量，不利于舷外机轻量化。因此为提高舷外机冷却效果及能力，并考虑轻量化设计，采用铝翅板散热装置。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种电动舷外机铝翅板散热装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种电动舷外机铝翅板散热装置，包括水下冷却壳体，所述水下冷却壳体内设有第一冷却腔体和第二冷却腔体，所述第一冷却腔体和第二冷却腔体通过水流通道相连通，沿所述第一冷却腔体和第二冷却腔体的内壁上均设有若干条间隔且呈竖向的内散热筋，所述第一冷却腔体和第二冷却腔体的外壁上均设有若干间隔且呈横向的外散热筋，所述水下冷却壳体上连接有将第一冷却腔体和第二冷却腔体密封的封盖，所述封盖上连接有与第一冷却腔体连通的冷却液入口，所述封盖上连接有与第二冷却腔体连通的冷却液出口，所述冷却液入口与冷却液出口通过冷却管道和冷却循环泵相循环连通；所述第一冷却腔体和第二冷却腔体内分别内嵌有与他们各自形状匹配的第一换热填充块和第二换热填充块，所述第一换热填充块和第二换热填充块的表面上均开设有多条使冷却液形成流动的导流通道。
优选地，所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，所述水下冷却壳体为铝合金材质的壳体。
优选地，所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，所述冷却管道与电机控制器和电机的内置散热循环管相连通。
优选地，所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，所述第一换热填充块和第二换热填充块均为上宽下窄结构。
优选地，所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，所述冷却循环泵通过冷却管道外接有膨胀水壶。
优选地，所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，所述冷却循环泵内的冷却液为50％乙二醇。
优选地，所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，所述第一换热填充块和第二换热填充块通过螺栓与封盖相连。
优选地，所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，所述第一换热填充块和第二换热填充块均为防腐的硬质塑料材质的换热填充块。
借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
本实用新型在确保电动舷外机能满足散热的情况下，可以减轻对电动舷外机的重量，同时还能确保有效的散热，提高工作效率的同时还能减轻重量。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是现有的电动舷外机冷却系统；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是图2的剖视图；
图4是本实用新型的水下冷却壳体的爆炸示意图；
图5是本实用新型的水下冷却壳体的结构示意图；
图6是本实用新型的第一换热填充块的结构示意图；
图7是本实用新型的第二换热填充块的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例
如图2至图7所示，一种电动舷外机铝翅板散热装置，包括水下冷却壳体1，所述水下冷却壳体1内设有第一冷却腔体2和第二冷却腔体3，所述第一冷却腔体2和第二冷却腔体3通过水流通道相连通，沿所述第一冷却腔体2和第二冷却腔体3的内壁上均设有若干条间隔且呈竖向的内散热筋4，所述第一冷却腔体2和第二冷却腔体3的外壁上均设有若干间隔且呈横向的外散热筋5，所述水下冷却壳体1上连接有将第一冷却腔体2和第二冷却腔体3密封的封盖6，所述封盖6上连接有与第一冷却腔体2连通的冷却液入口7，所述封盖6上连接有与第二冷却腔体3连通的冷却液出口8，所述冷却液入口7与冷却液出口8通过冷却管道9和冷却循环泵10相循环连通；所述第一冷却腔体2和第二冷却腔体3内分别内嵌有与他们各自形状匹配的第一换热填充块13和第二换热填充块14，所述第一换热填充块13和第二换热填充块14的表面上均开设有多条使冷却液形成流动的导流通道15。
本实用新型中所述水下冷却壳体1为铝合金材质的壳体，同时表面做硬质阳极氧化和钝化处理，最外表面涂海洋防腐型油漆，保证热传导效率情况下，同时满足海洋工况防腐性要求。
本实用新型中所述冷却管道9与电机控制器12和电机11的内置散热循环管相连通。
本实用新型中所述第一换热填充块13和第二换热填充块14均为上宽下窄结构，其中，第一换热填充块13和第二换热填充块14的导流通道的宽度上下也不同，可以根据流阻仿真对导流通道的宽度优化得到适合的宽度。
本实用新型中所述冷却循环泵10通过冷却管道外接有膨胀水壶16。
本实用新型中所述冷却循环泵10内的冷却液为50％乙二醇。
本实用新型中所述第一换热填充块13和第二换热填充块14通过螺栓与封盖6相连。
本实用新型中所述第一换热填充块13和第二换热填充块14均为防腐的硬质塑料材质的换热填充块。
本实用新型的工作原理如下：
本实用新型利用铝合金壳体材料优异的散热性能，将水下壳体前后两侧的集成交换器。可以兼顾：电机、电控、减速器全维度散热需求，同时比传统方案节省1个板换散热器，1个电子水泵，以及可以降低重量，同时效率也能得到提高。
本实用新型通过以下方式提高散热功率：
1增加热交换面积；
2、提高对流换热效率，即提高热交换流体表面流速；
3、提高材料热导效率。
本实用新型在舷外机下部腔体(水下冷却壳体)内对冷却液进行散热，然后将散热后的冷却液(如50％乙二醇)通过冷却循环泵传送到电机及电机控制器内并形成冷却液循环系统，从而对电机及控制器起到冷却效果。
本实用新型的水下冷却壳体，为轻量化设计，腔体外壳为铝合金材料，含有两个冷却腔体(即第一冷却腔体和第二冷却腔体)，右侧为冷却液入口，左侧为冷却液出口；
所述冷却腔体内竖向散热筋，增加散热面积，提高散热性能；所述腔体外横向散热筋，增加散热面积，提高散热性能；
所述冷却循环水泵，用于为输送冷却液冷却提供动力，并构成冷却液循环系统；
所述冷却管道，用于为冷却液的循环提供通道，且整套系统为封闭式水冷系统，无需进行防腐处理；
所述膨胀水壶，用于冷却液损失后的补液，使系统保持良好的冷却效果，同时可以吸收冷却液体因温差导致的体积变化；
所述电机，内置散热循环水路，用于电机散热；
所述电机控制器，内置散热循环水路，用于控制器散热。
所述第一换热填充块，为防腐硬质塑料件，外表面有横向流道，用于加快内部水路流速。
所述第二换热填充块，为防腐硬质塑料件，外表面有横向流道，用于加快内部水路流速。
本实用新型的水下冷却壳体的两个腔体作为该装置的“换热器”，水下壳体长期泡在海水中，内部冷却液通过铝合金腔体壁与外部海水换热。腔体内流动冷却液为50％乙二醇，其中，水下冷却壳体入右侧为冷却液入液口，左侧为冷却液出液口。此外，第一冷却腔体和第二冷却腔体(即左侧腔体和右侧腔体)之间有两处水流通道相连，保证左右腔体水流互通，水流方向从右侧腔体流向左侧腔体。左右腔体内部设置有竖向的散热筋，内部竖向纵向筋经流阻仿真计算，主要为增加散热面积，提高散热功率；同样的，腔体外部有水平方向的散热筋，为增加散热面积提高散热功率，同时外部横向筋也经过流阻仿真，防止流阻过大影响推进功率。内、外筋板在增加散热表面积的同时，也增加了水下壳体的强度。
为了增加循环水在水下冷却壳体表面上流速，在水下冷却壳体左右腔体内分别安装了塑料材质的换热填充块。由于换热填充块占据了壳体内部腔体的大部分容积，循环冷却液将大部分通过腔体的内表面，而非腔体中间位置，这样就可以显著增加壳体内表面的流速，大大提高散热效率。而且换热填充块为硬质塑料材质，密度相较于冷却液更小，可以减少舷外机的总体重量。换热填充块表面有多个导流通道，使水流从右向左流动，防止产生死水，填充块采用上宽下窄的结构，保证水流可以完全利用左右散热腔体，以上设计均采用流阻及散热仿真验证，优化内部流道减少流阻的同时完全满足电机、电控的散热需求。
冷却液循环泵为常见成熟循环泵产品，流量及扬程满足设计需求即可。电机通电后，冷却液循环泵带动的内部冷却液循环泵将冷却腔体内的冷却液传送到电机及控制器内并形成冷却液循环系统，从而对电机、控制器及减速器起到冷效果。
为保持良好的冷却效果及能力，该冷却装置需要保持冷却液充足，为此，该冷却装置设置膨胀水壶，用于冷却液损失后的补液，使系统保持良好的冷却效果。同时可以吸收冷却液体因温差导致的体积变化。膨胀水壶为世面成熟透明塑料水壶，满足加液便利性及冷却液膨胀需求即可。
本实用新型采用封闭内循环冷却系统，冷却回路与外部水体完全隔绝，水道中将不会进入盐分、泥沙脏污等杂质，无需担心壳体水道内腐蚀、堵塞等问题，也不需要用户在每次使用后冲洗管道，免维护大大方便了用户，同时也提高了舷外机的寿命。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种电动舷外机铝翅板散热装置，包括水下冷却壳体(1)，其特征在于：所述水下冷却壳体(1)内设有第一冷却腔体(2)和第二冷却腔体(3)，所述第一冷却腔体(2)和第二冷却腔体(3)通过水流通道相连通，沿所述第一冷却腔体(2)和第二冷却腔体(3)的内壁上均设有若干条间隔且呈竖向的内散热筋(4)，所述第一冷却腔体(2)和第二冷却腔体(3)的外壁上均设有若干间隔且呈横向的外散热筋(5)，所述水下冷却壳体(1)上连接有将第一冷却腔体(2)和第二冷却腔体(3)密封的封盖(6)，所述封盖(6)上连接有与第一冷却腔体(2)连通的冷却液入口(7)，所述封盖(6)上连接有与第二冷却腔体(3)连通的冷却液出口(8)，所述冷却液入口(7)与冷却液出口(8)通过冷却管道(9)和冷却循环泵(10)相循环连通；所述第一冷却腔体(2)和第二冷却腔体(3)内分别内嵌有与他们各自形状匹配的第一换热填充块(13)和第二换热填充块(14)，所述第一换热填充块(13)和第二换热填充块(14)的表面上均开设有多条使冷却液形成流动的导流通道(15)。
2.根据权利要求1所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，其特征在于：所述水下冷却壳体(1)为铝合金材质的壳体。
3.根据权利要求1所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，其特征在于：所述冷却管道(9)与电机控制器(12)和电机(11)的内置散热循环管相连通。
4.根据权利要求1所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，其特征在于：所述第一换热填充块(13)和第二换热填充块(14)均为上宽下窄结构。
5.根据权利要求1所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，其特征在于：所述冷却循环泵(10)通过冷却管道外接有膨胀水壶(16)。
6.根据权利要求1所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，其特征在于：所述冷却循环泵(10)内的冷却液为50％乙二醇。
7.根据权利要求1或4所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，其特征在于：所述第一换热填充块(13)和第二换热填充块(14)通过螺栓与封盖(6)相连。
8.根据权利要求7所述的一种电动舷外机铝翅板散热装置，其特征在于：所述第一换热填充块(13)和第二换热填充块(14)均为防腐的硬质塑料材质的换热填充块。
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