KR20130133862A

KR20130133862A - 선박

Info

Publication number: KR20130133862A
Application number: KR1020137026695A
Authority: KR
Inventors: 롤프 로덴
Original assignee: 보벤 프로퍼티즈 게엠베하
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-12-09
Also published as: KR101596108B1; US20140072460A1; CA2828658A1; JP5797284B2; DE102011005588A1; TW201242840A; CN103619704A; JP2014509569A; CA2828658C; WO2012123547A1; TWI468320B; EP2686235A1

Abstract

본 발명은 선박(102)으로서, 선박(102)을 구동시키기 위한 적어도 하나의 전기 모터(8, 108, 109)와, 적어도 하나의 냉각제를 이용하여 적어도 하나의 전기 모터(8, 108, 109)를 냉각시키기 위한 냉각 장치(1)를 포함하는 선박(102)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 해수(16, 17)를 이용하여 적어도 하나의 냉각제를 냉각시키도록 구성되는 열 교환기(2, 3)를 갖는 냉각 장치(1)를 제공한다.

Description

선박{SHIP}

본 발명은 선박을 구동시키기 위한 적어도 하나의 전기 모터와, 적어도 하나의 냉각제를 이용하여 적어도 하나의 전기 모터를 냉각시키기 위한 냉각 장치를 포함하는 선박에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 전기 모터를 갖는 선박을 위한 냉각 장치에 관한 것이다.

지금까지 선박의 추진은 주로 내연 기관에 의해 수행되었다. 또한, 전기 구동부가 예컨대 레저 활동 영역의 소형 선박과 관련하여 자주 사용되었다. 최근에는, 전기 구동부를 이용하여 예컨대 화물선 및 컨테이너선과 같은 대형 선박을 구동시키려고 시도하고 있다. 바다에서의 기후로 인해 고가의 복잡한 전자 시스템을 대체로 갖는 이런 구동부에 대한 문제점이 발생되고 있다. 특히 화물선용의 이런 전기 구동부의 냉각은 지금까지도 충분히 해결되지 못한 문제점이다.

본 발명의 목적은 특히 향상된 냉각 장치를 갖춘 전기 모터 구동 선박을 제공함으로써 상술된 문제점을 해결하는 것이다.

본 명세서의 서두 부분에 개시된 종류의 선박에 있어서, 상술된 목적은 해수(sea water)를 이용하여 적어도 하나의 냉각제를 냉각시키도록 구성된 열 교환기를 갖는 냉각 장치에 의해 달성된다.

따라서, 본 발명의 선박은 함께 커플링되는 적어도 2개의 냉각 회로를 갖는다. 제1 회로에선, 냉각제가 적어도 하나의 전기 모터와 열 교환기 사이에서 순환된다. 제2 회로에선, 해수가 열 교환기와 선박의 외부 구역 사이에서 순환된다. 2개의 회로는 냉각제와 해수가 혼합되지 않는 방식으로 열 교환기에 의해 서로 분리된다. 그 결과, 적어도 하나의 전기 모터는 해수와 접촉되지 않는다. 따라서 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 전기 모터의 부식이 상당히 감소됨으로써 수명이 상당히 연장된다. 유지보수 비용 및 문제도 또한 상당히 감소된다. 또한, 이런 전기 모터의 구성 및 제조는 해수에 의한 직접적인 냉각 작동을 위해 설계될 필요가 없기 때문에 단순화된다. 도한, 추가적인 이점은 이런 식으로 구성된 구동부를 갖춘 선박은 에너지 소비 및 안정성 측면에서 개선된다는 것이다. 해수는 거의 무제한인 자연 냉각 자원을 나타낸다. 해수의 온도는 냉각 장치가 영구적인 적응적 조절이 필요 없도록 그런 점에서 선박의 항해시에 사실상 일정하다. 또한, 본 발명에 따른 선박은 냉각제를 생성하기 위한 복잡한 장치들을 선상에 설치할 필요가 없기 때문에, 한편으론 이런 선박의 작동 신뢰성 및 다른 한편으론 이런 선박의 에너지 소비가 향상된다. 바람직하게는 열 교환기는 역류(counter-flow) 열 교환기의 형태이다. 대안으로서, 열 교환기는 동축류(co-flow) 열 교환기의 형태이다. 또한 본 발명에 따르면, 냉각제가 다단계 열교환 공정에서 냉각될 수 있도록 복수의 열 교환기를 사용할 수 있다.

바람직한 제1 실시예에서, 냉각제는 공기 및/또는 담수(fresh water)이다. 본 발명에 따르면, 본 명세서에서 담수라는 용어는 해수를 나타내는 것이 아니라, 예컨대 냉각수, 냉각 유체 및 물-기름 에멀젼 등을 나타낸다. 본 명세서에서 공기는 공간 공기(space air)를 지칭하는 것이지, 소금기 있는 바다 공기를 지칭하는 것이 아니다. 이런 2개의 냉각제는 용이하게 이용될 수 있으며 많은 경우 전기 모터용으로 이미 사용되고 있기 때문에 특히 바람직하다. 이런 점에서, 담수에 대한 해수의 열 교환은 양호한 열전도로 인해 용이하게 수행된다. 특별히 구성된 열 교환기는 바람직하게는 해수에서 공기로의 열 교환을 위해 사용된다.

바람직한 다른 실시예에서, 냉각제는 공기이며, 전기 모터의 회전자 및/또는 고정자가 공기에 의해 냉각될 수 있다. 특히 공기는 전기 모터의 회전자의 냉각용으로 바람직하다. 냉각된 공기는 예컨대 회전자와 고정자 사이의 간극을 통과할 수 있으며, 냉각 리브가 고정자에 배치되거나, 냉기가 통과할 수 있는 냉각 통로가 고정자를 관통할 수 있다. 또한, 공기는 회전자의 내부 중공 공간에 진입하여 회전자를 냉각시킬 수 있다.

바람직한 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 전기 모터는 사실상 기밀식으로 밀폐된 선박의 엔진 룸 내에 배치되며, 전기 모터를 냉각시키기 위한 공기는 룸 공기이다. 따라서, 적어도 하나의 전기 모터는 소금기 있는 공기에 노출되지 않음으로써 모터의 부식이 상당히 방지된다. 이로 인해, 한편으론 이런 모터 및 냉각 장치를 갖춘 본 발명에 따른 선박 또는 이런 모터의 유지보수가 상당히 감소되고 선박의 작동 신뢰성이 향상된다. 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 모터는 전용 룸을 갖거나, 모든 모터는 사실상 기밀식으로 밀폐된 룸 내에 공동 배치된다. 또한, 모터용 에너지 공급부가 그런 룸 내에 배치될 수 있다. 또한, 열 교환기는 기밀식으로 밀폐된 룸 내에 배치되거나, 다른 방식으로 그런 룸과 유체 연통될 수 있다.

바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 공기를 이송하기 위한 수단이 전기 모터의 냉각 공기 입구 및/또는 온기 출구에 배치된다. 따라서, 냉기는 특정한 방식으로 전기 모터에 안내되거나 전기 모터에 영향을 줄 수 있다. 또한, 그런 공기는 냉각 통로 내에서, 냉각 리브를 가로질러, 개구 또는 중공 공간 내에서, 또는 다른 방식으로 전기 모터로 안내될 수 있다. 또한, 온기는 특정한 방식으로 전기 모터로부터 배출될 수 있다. 이로 인해, 전기 모터의 특정한 냉각을 달성할 수 있다. 또한, 전기 모터가 개선된 특정 방식으로 냉각될 수 있도록 특정한 체적 유동 또는 특정한 공기 속도가 전기 모터에 대해 설정될 수 있다. 이로 인해, 효율적인 전기 모터를 달성하고 전기 모터의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 유지보수 문제 및 비용이 감소된다.

바람직한 또 다른 실시예에서, 공기를 안내하기 위한 수단이 전기 모터의 냉각 공기 입구와 열 교환기의 냉각 공기 출구 사이에 그리고/또는 전기 모터의 온기 출구와 열 교환기의 온기 출구 사이에 배치된다. 이런 수단은 예컨대 호스, 통로, 튜브, 샤프트 등을 포함할 수 있다. 특정한 공기 공급물 및 배출물이 본 발명에 따라 제공되며 전기 모터의 유효 냉각이 향상된다. 추가적으로 또는 대안으로서, 공기를 안내하기 위한 수단은 공기를 이송하기 위한 수단을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 공기를 안내하기 위한 수단은 전기 모터의 냉각 공기 입구 및 열 교환기의 냉각 공기 출구 사이에 배치된다. 이 실시예에서, 냉각 공기는 특히 공기를 안내하기 위한 수단에 의해 전기 모터로 진행되고, 전기 모터는 전기 모터에 공급된 공기에 의해 냉각되며, 후속하여 온기가 바람직하게는 기밀식으로 밀폐된 룸 내로 배출된다. 후속하여, 가열된 룸 공기는 교환 효과에 의해 다시 냉각된다. 대안으로서, 공기를 안내하기 위한 수단은 전기 모터의 온기 출구와 열 교환기의 온기 입구 사이에 배치된다. 이런 실시예에서, 온기는 전기 모터로부터 배출되어 열 교환기를 향해 이송되는데, 전기 모터로부터 배출된 공기는 열 교환기에 의해 냉각된다. 후속하여, 냉각된 공기는 바람직하게는 기밀식으로 밀폐된 룸 내로 배출된다. 대안으로서, 공기를 안내하기 위한 수단은 열 교환기의 냉각 공기 출구와 전기 모터의 냉각 공기 입구 사이에 그리고 전기 모터의 온기 출구와 열 교환기의 온기 입구 사이에 배치된다. 따라서, 냉각 공기는 사실상 폐쇄된 시스템 내에서 순환된다. 이런 실시예에서, 룸은 기밀식으로 밀폐될 필요가 없으며, 전기 모터를 소금기 있는 공기로부터 보호하기만 하면 충분하다.

바람직한 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 전기 모터는 하우징에 그리고/또는 고정자에 냉각 통로를 갖는다. 냉각 통로는 하우징을 통과하고 그리고/또는 고정자 권선을 따라 연장될 수 있다. 전기 모터의 특정한 냉각이 이런 냉각 통로에 의해 가능하다. 냉각 통로는 다양한 기하학적 구조, 예컨대 직선 형상, 만곡된 형상, 지그재그 형상 또는 다른 형태를 이용하여 구성될 수 있다. 또한, 리브가 더욱더 효과적인 냉각을 달성하기 위해 통로 내에 배치될 수 있다.

바람직한 또 다른 실시예에서, 냉각 공기는 냉각 통로를 그리고/또는 고정자와 회전자 사이의 간극을 통과할 수 있다. 이는 유리하게는 전기 모터의 유효 냉각을 향상시킨다. 공기를 안내하기 위한 수단 및/또는 공기를 이송하기 위한 수단이 예컨대 냉각 통로에 연결될 수 있다.

바람직한 또 다른 실시예에서, 냉각제는 전기 모터를 냉각시키기 위해 냉각 통로를 통과할 수 있는 담수이다. 이로 인해, 전기 모터의 더욱더 효율적인 냉각이 가능해진다. 이런 실시예에서, 담수는 열 교환기에 의해 냉각되어, 튜브, 호스 등을 통해 냉각 통로로 진행되고, 냉각 통로를 통과한 다음, 열 교환기로 다시 진행되어 가열된다.

바람직한 또 다른 실시예에서, 냉각 장치는, 제1 열 교환기에 연결될 수 있으며 담수를 이용하여 공기를 냉각시키도록 구성되는, 제2 열 교환기를 가지며, 담수는 제1 열 교환기를 이용하여 해수에 의해 냉각될 수 있다. 따라서, 담수 및 공기가 열 교환기에 의해 냉각될 수 있다. 예컨대, 대형의 1차 열 교환기를 이용하여 해수에 의해 담수를 냉각시킬 수 있으며, 그런 담수를 예컨대 디젤 발전 조립체와 같은 선박 내의 다른 장비품 또는 다양한 모터로 진행시킬 수 있다. 따라서, 전기 모터는 제2의 전용 소형 열 교환기를 각각 가질 수 있는데, 공기는 이런 제2의 전용 소형 열 교환기를 이용하여 차가운 담수에 의해 냉각된다. 또한, 냉각된 공기가 회전자와 고정자 사이의 간극을 통과하여 회전자를 냉각시키는데 이용되는 동안, 담수는 예컨대 전기 모터의 고정자를 냉각시키는데 추가로 이용될 수 있다. 바람직한 또 다른 실시예에서, 제1 열 교환기는 전기 모터의 고정자에 연결될 수 있으며 담수를 이용하여 전기 모터를 냉각시키도록 구성된다.

바람직한 또 다른 실시예에서, 에너지 공급부는 컨버터를 가지며, 컨버터는 담수에 의해 냉각될 수 있다. 이런 컨버터는 바람직하게는 전기 모터와 위치상 인접하게 배치되기 때문에 컨버터는 담수에 의해 냉각되는 것이 특히 바람직하다. 마찬가지로, 컨버터 냉각부나 에너지 공급부 냉각부 및 전기 모터 냉각부 양자 모두는 동일한 담수 냉각 회로에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 상이한 냉각 회로들을 제공하는 것도 가능하다.

본 발명의 다른 양태에서, 본 명세서의 서두 부분에 개시된 종류의 냉각 장치에 있어서, 본 발명의 목적은 상술된 실시예들 중 하나의 실시예에 대응하는 구성을 갖는 냉각 장치에 의해 달성된다. 이런 냉각 장치는 예컨대 전기 모터를 냉각시키도록 다수의 선박, 해양 배 또는 요트에, 또는 냉각될 다른 장치에 사용될 수 있다. 이런 냉각 장치는 선박 유지보수 및 작동 신뢰성을 증가시키고 에너지 소비를 감소시키는데 기여한다. 상술된 모든 이점들은 이런 냉각 장치가 선박에 사용되는 경우에 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 부분 절결 사시도이다.
도 2는 냉각 장치의 제1 실시예의 개략도이다.
도 3은 냉각 장치의 제2 실시예의 개략도이다.
도 4는 냉각 장치의 제3 실시예의 개략도이다.
도 5는 냉각 장치의 제4 실시예의 개략도이다.

본 발명은 첨부된 도면과 관련된 예로서의 실시예를 이용하여 이하에 기술된다.

도 1에 도시된 선박(102)은 추진 장치로서의 4개의 매그너스 로터(Magnus rotor; 110)를 갑판(114)에 갖는다. 이런 매그너스 로터(110) 외에도, 선박은 또한 선택적으로 브리지(130)뿐만 아니라 크레인(105) 및 크레인(103)을 갑판(114)에 갖는다. 추가적인 추진 장치로서, 선박은 선박(102)의 선미에 프로펠러(150)를 추가로 갖는다. 프로펠러(150)는 샤프트(111)를 통해 2개의 전기 모터(108, 109)에 연결될 수 있다. 전기 모터(108, 109)는 2개의 컨버터 캐비닛(115, 116)을 통해 전류를 공급받는다. 바람직하게는 화물창과 관련된 엔진 룸을 기밀식으로 밀폐시키는 갑판(172)이 전기 모터(108, 109) 및 컨버터 캐비닛(115, 116) 위에 배치된다. 전체 구동 트레인에 트랜스미션이 반드시 제공될 필요는 없도록 낮은 회전 속도를 갖는 바람직하게는 대용량 전기 모터, 예컨대 동기기가 전기 모터(108, 109)로서 사용된다. 또한, 전기 모터는 선택적으로 작동될 수 있다. 빛이 선박(102)에 진입할 수 있도록 선박은 측부에 윈도우(118)를 갖는다.

도 2 내지 도 4는 전기 모터(108, 109)에 의해 냉각될 수 있는 본 발명에 따른 선박(102)을 위한 본 발명에 따른 냉각 장치의 예로서의 실시예를 도시한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 냉각 장치(1)는, 해수의 유동(16)이 일 측부(4)에 공급될 수 있는, 열 교환기(2)를 갖는다. 본 명세서에서 해수의 유동은 화살표로 개략적으로만 표시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 선박(102)의 경우, 해수 유동(16)은 튜브에 의해 열 교환기(2)로 진행하고 그리고 열 교환기(2)를 빠져나갈 수 있다. 열 교환기(2)는 제2 측부(6)에 공기 입구(24) 및 공기 출구(26)를 갖는다. 따라서, 공기는 열 교환기(2)에 의해 냉각될 수 있다.

또한, 도 2에는 전기 모터(8)가 도시되어 있다. 전기 모터(8)는 고정자 하우징을 가질 수 있는 고정자(10)를 갖는다. 또한, 전기 모터(8)는, 작동시 회전 축(14)을 중심으로 회전되고 그리고 예컨대 샤프트(111) 및 프로펠러(150)(도 1 참조)와 같은 선박의 구동 유닛에 커플링될 수 있는, 회전자를 갖는다. 전기 모터(8)는 벽(18)에 의해 사실상 기밀식으로 밀폐되는 룸(19) 내에 전기 모터의 구성요소들과 함께 배치된다. 열 교환기(2)는 열 교환기의 구성요소들과 함께 룸(19) 외부에 배치된다. 또한, 전기 모터(8)의 고정자 또는 고정자 하우징(10)은 공기 입구(20) 및 공기 출구(22)를 갖는다. 공기를 전기 모터(8) 내외로 이송하기 위한 각각의 팬(20a, 22a)이 공기 이송 수단으로서 고정자 또는 고정자 하우징에 배치되지만, 대안으로서 베인 펌프 등과 같은 다른 펌프가 이런 목적을 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는 공기는 고정자 또는 고정자 하우징(10) 내의 냉각 통로를 통해 그리고/또는 회전자(12)와 고정자(10) 사이의 간극을 통해 진행될 수 있다. 튜브(30)가 공기 출구(22)와 열 교환기(2)의 공기 입구(24) 사이에 배치된다. 온기가 전기 모터(2)에서 배출되어 튜브(30)를 통해 열 교환기(2)로 진행된다. 열 교환기(2)의 공기 출구(26)로부터 배출된 냉기가 제2 튜브(2)에 의해 벽(18) 내의 룸(19)의 공기 입구(28)로 진행된다. 전체 룸이 냉기로 채워지도록 공기가 공기 입구(28)에서 룸(19) 내로 진행된다. 후속하여, 차가운 룸 공기는 공기 입구(20)에서 팬(20a)에 의해 흡입되어 회전자(12)와 고정자(10) 사이에 있는 간극의 냉각 통로에 진입된다. 룸(19)을 냉기로 채울 때까지, 공기 입구(20)의 팬(20a)은 최적의 성능을 위해 요구되는 온도로 전기 모터(8)를 냉각시키는데 필요한 만큼의 공기만을 항상 흡입할 수 있다. 또한, 전기 모터(8)는, 전기 모터 내로 직접 송풍되거나 흡입되지 않지만 전기 모터의 표면을 따라 유동하는, 공기에 의해 냉각될 수 있다. 바람직하게는, 룸(19)은, (도 1에 도시된)선박(102)의 경우에 어떤 소금기 있는 공기도 룸(19)에 진입하지 않도록 또는 가능한 한 적은 소금기 있는 공기가 룸(19)에 진입하도록, 벽(18) 또는 갑판, 도어, 해치 등에 의해 기밀식으로 밀폐된다. 대안으로서, 본 발명에 따르면 룸(19)은 기밀식으로 밀폐될 필요는 없지만, 소금기 있는 공기가 외부에서 룸(19)의 내부로 유동할 수 없도록 룸(19) 내의 압력을 증가시킨다. 또한, 임의의 튜브가 룸(19)의 공기 입구(28)와 전기 모터의 공기 입구(20) 사이에 배치될 수 있으며 그리고/또는 전기 모터(8)의 공기 출구(22)와 열 교환기(2)의 공기 입구(24) 사이에 어떤 튜브(30)도 배치하지 않는 것도 가능하다.

도 3에 도시된 냉각 장치(1)의 제2 실시예에서, 냉각 장치(1)는 제1 열 교환기(2) 및 제2 열 교환기(3)를 갖는다. 2개의 열 교환기(2, 3)는 전기 모터(8)에 커플링되고, 냉각제를 이용하여 전기 모터를 냉각시키는 기능을 한다. 제1 열 교환기(2)는 사실상 도 2에 도시된 냉각 장치(1)의 제1 실시예에 대응하는 제1 냉각 회로 내에 배치된다. 제2 열 교환기(3)가 배치되는 제2 냉각 회로는 예컨대 냉각수와 같은 담수 또는 다른 냉각 유체를 냉각제로서 사용한다. 제2 열 교환기(3)는 제1 열 교환기(2)와 마찬가지로 해수 유동(17)에 커플링되며, 해수 유동(17)은 도 1에 도시된 바와 같은 선박(102)의 경우에는 예컨대 튜브를 통해 선박(102)의 외부 구역에서 열 교환기(3)로 다시 진행될 수 있다. 열 교환기(3)는 개별 펌프(38, 40)를 각각 갖는 2개의 냉각수 도관(34, 36)에 제2 측부(7)에서 연결된다. 펌프(38, 40)는 대응하는 냉각수 유동을 운송하도록 구성된다. 냉각수 도관(34, 36)은 열 교환기(3)가 또한 배치되는 룸의 외부에서 룸의 내부(19)로 연장되며, 룸의 내부에서 냉각체(cooling body; 42)에 연결된다. 이런 목적을 위해 냉각체(42)는 냉각수 입구(44) 및 냉각수 출구(46)를 갖는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각체(42)는 모터 하우징의 외부 부분 또는 전기 모터(8)의 고정자(10)에 배치된다. 도 3은 단지 개략적인 도면이다. 또한, 냉각수가 통과될 수 있는 냉각 통로를 하우징 내에 또는 고정자(10) 내에 제공할 수 있다. 이런 실시예에서, 예컨대 로터(12)는 공기 입구(20)를 통해 전기 모터(8)의 내부로 진행될 수 있는 공기를 이용하여 사실상 냉각될 수 있으며, 전기 모터(8)의 고정자(10)는, 열 교환기(3)를 통해 해수 유동(17)에 의해 냉각될 수 있고 그리고 열 교환기(3)와 냉각체(42) 사이의 냉각수 도관(34, 36)에 의해 순환되는, 물을 이용하여 사실상 냉각될 수 있다.

도 4는 냉각 장치(1)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 3에 도시된 냉각 장치(1)에 추가하여, 도 4의 냉각 장치(1)는 제3 냉각 회로를 갖는다. 제3 냉각 회로는 제2 냉각 회로와 마찬가지로 해수 유동(17)을 이용하여 냉각수를 냉각시키도록 구성된 열 교환기(3)에 의해 공급된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 추가적인 2개의 냉각수 도관(35, 37)이 냉각수 도관(34, 36)에서 분기되어 냉각수를 컨버터 캐비닛(48)으로 그리고 컨버터 캐비닛(48)을 빠져나가게 진행시킨다. 컨버터 캐비닛(48)은 전원 케이블(50)을 통해 전기 모터(8)에 연결된다. 전기 모터(8)에 필요한 전압 및 주파수에서 전류를 제공하도록 구성되는 복수의 컨버터가 컨버터 캐비닛(48) 내에 배치된다. 컨버터 캐비닛(48)의 최적의 작동을 보장하기 위해, 컨버터 캐비닛을 냉각시키는 것이 바람직하다. 도시된 실시예에서, 컨버터 캐비닛(48) 또는 컨버터 캐비닛 내에 수용된 컨버터는 열 교환기(3)를 이용하여 해수 유동(17)에 의해 냉각된 냉각수로 냉각된다. 냉각된 냉각수는 펌프(40)에 의해 열 교환기(4)의 제2 측부(7)로 이송되어, 냉각수 공급 도관(37)을 통해 컨버터 캐비닛(48)으로 유동한다. 컨버터로부터 열을 배출시키는 복수의 냉각체 또는 플레이트 등이 컨버터 내부에 배치될 수 있다. 또한, 가열된 물은 냉각수 도관(35) 및 펌프(38)에 의해 컨버터 캐비닛(48)으로부터 배출되어 열 교환기(3)로 다시 진행된다. 2개의 추가적인 냉각 회로는 도 3의 회로에 대응하는 구성을 갖는다.

또 다른 냉각 장치(1)가 도 5에 실시예로서 도시되어 있다. (도 5에 도시된)이런 실시예에서, 냉각 장치(1)는 도 3의 실시예와 공통인 다수의 구성요소를 갖는다. 도 5의 실시예에서 전기 모터(8)를 냉각시키는데 사용되는 회로는 캐스케이드 관계로 이루어진다. 냉각 장치는 제1 열 교환기(2) 및 제2 열 교환기(3)를 갖는다. 열 교환기(3)는 제1 측부(5) 및 제2 측부(7)를 가지며, 해수 유동(17)은 제1 측부(5)에 유입되고, 냉각수 도관(34, 36)이 제2 측부에 연결된다. 또한, 제1 열 교환기(2)는 제1 측부(4) 및 제2 측부(6)를 가지며, 2개의 냉각수 도관(52, 54)이 제1 측부(4)에 연결되고 그리고 2개의 공기 통로(30, 32)가 제2 측부(6)에 연결된다. 냉각수 도관(52, 54)은 제2 열 교환기(3)의 제2 측부(7)로 연장된다. 공기 통로(30, 32)와 전기 모터(8)의 협력적 구성 및 냉각 통로(34, 36)와 냉각 요소(42)의 협력적 구성은 도 3의 실시예에 대응하는 구성을 갖는다. (도 5에 도시된)본 실시예에서, 해수 유동(17)은 냉각수를 냉각시키는데 사용되며, 이 냉각수는 한편으론 냉각체(42)를 통해 전기 모터(8)를 냉각시키는데 사용되고 다른 한편으론 공기를 냉각시키기 위해 제1 열 교환기(2)에서 사용되는데, 공기는 전기 모터(8) 및 특히 회전자(12)를 냉각시키는데 사용된다. 따라서, 단지 하나의 해수 접근로가 전체 냉각 시스템에 필요하며, 제1 열 교환기(2)의 부식이 또한 매우 상당하게 방지될 수 있다.

2개 이상의 전기 모터(8, 108, 109)가 (도 1에 도시된)선박(102)에 배치되는 경우, 냉각 장치가 각각의 모터용으로 제공되거나 공통의 냉각 장치가 복수의 모터용으로 제공될 수 있다. 냉각 장치가 도 5의 실시예에서와 같이 복수의 모터를 위해 구성되는 경우, 제1 열 교환기(2)는 예컨대 각각의 전기 모터(8, 108, 109)용으로 배치될 수 있는데, 이런 경우 복수의 제1 열 교환기(2)가 단일의 제2 열 교환기(3)와 협력한다.

102 : 선박
103, 105 : 크레인
108, 109 : 전기 모터
110 : 매그너스 로터
111 : 샤프트
114, 172 : 갑판
115, 116 : 컨버터 캐비닛
118 : 윈도우
130 : 브리지
150 : 프로펠러

Claims

선박(102)으로서,
특히 선박(102)의 프로펠러(150)를 구동시키기 위한 적어도 하나의 전기 모터(8, 108, 109)와,
적어도 하나의 냉각제를 이용하여 적어도 하나의 전기 모터(8, 108, 109)를 냉각시키기 위한 냉각 장치(1)를 포함하는 선박(102)에 있어서,
냉각 장치(1)는 해수(16, 17)를 이용하여 적어도 하나의 냉각제를 냉각시키도록 구성되는 열 교환기(2, 3)를 갖는 것을 특징으로 하는,
선박.
제1항에 있어서, 냉각제는 공기 및/또는 담수인 것을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 냉각제는 공기이며, 전기 모터(8, 108, 109)의 회전자(12) 및/또는 고정자(10)가 상기 공기에 의해 냉각될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박.
제3항에 있어서, 적어도 하나의 전기 모터(8, 108, 109)는 사실상 기밀식으로 밀폐된 선박(102)의 엔진 룸(19) 내에 배치되며, 전기 모터(8, 108, 109)를 냉각시키기 위한 공기는 룸 공기인 것을 특징으로 하는 선박.
제3항 또는 제4항에 있어서, 공기를 이송하기 위한 수단(20a, 22a)이 전기 모터(8, 108, 109)의 냉각 공기 입구(20) 및/또는 온기 출구(22)에 배치되는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 공기(30, 32)를 안내하기 위한 수단(20a, 22a)이 전기 모터(8, 108, 109)의 냉각 공기 입구(20)와 열 교환기(2, 3)의 냉각 공기 출구(26) 사이에 그리고/또는 전기 모터(8, 108, 109)의 온기 출구(22)와 열 교환기(2, 3)의 온기 출구(24) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 전기 모터(8, 108, 109)는 하우징에 그리고/또는 고정자(10)에 냉각 통로를 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
제7항에 있어서, 냉각 공기는 냉각 통로를 그리고/또는 고정자(10)와 회전자(12) 사이의 간극을 통과할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박.
제7항에 있어서, 냉각제는 전기 모터(8, 108, 109)를 냉각시키기 위해 냉각 통로를 통과할 수 있는 담수인 것을 특징으로 하는 선박.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 장치(1)는, 제1 열 교환기(3)에 연결될 수 있으며 담수를 이용하여 공기를 냉각시키도록 구성되는, 제2 열 교환기(2)를 가지며,
담수는 제1 열 교환기(3)를 이용하여 해수에 의해 냉각될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박.
제10항에 있어서, 제1 열 교환기(2, 3)는 전기 모터(8, 108, 109)의 고정자(10)에 연결될 수 있으며 담수를 이용하여 전기 모터(8, 108, 109)를 냉각시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각제에 의해 냉각될 수 있는 에너지 공급부(48)를 특징으로 하는 선박.
제12항에 있어서, 에너지 공급부(48)는 적어도 하나의 컨버터를 가지며, 컨버터는 담수에 의해 냉각될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박.
적어도 하나의 냉각제를 이용하여 냉각시키기 위한 적어도 하나의 전기 모터(8, 108, 109)를 포함하는 선박(102)을 위한 냉각 장치이며,
해수(16, 17)를 이용하여 적어도 하나의 냉각제를 냉각시키도록 구성되는 열 교환기(2, 3)를 포함하는,
냉각 장치.