特許ウォッチ

公開番号2025080922
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2023194307
出願日2023-11-15
発明の名称船舶推進機
出願人スズキ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B63H 21/38 20060101AFI20250520BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】2機のモータおよび2機のインバータの冷却効率を高め、2機のモータおよび2機のインバータのそれぞれの発熱量に応じて2機のモータおよび2機のインバータを冷却する冷却能力を容易に最適化する。
【解決手段】船外機は、第1のモータ11、第2のモータ21、第1のインバータ31、第2のインバータ35、およびこれらを冷却する冷却機構を備え、冷却機構は、第1のモータ11を冷却する第1のモータウォータジャケット81、第2のモータ21を冷却する第2のモータウォータジャケット86、第1のインバータ31を冷却する第1のインバータウォータジャケット91、および第2のインバータ35を冷却する第2のインバータウォータジャケット96を備え、互いに連結された2つのモータウォータジャケット81、86と、互いに連結された2つのインバータウォータジャケット91、96とは冷却水供給路65に並列に接続されている。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
第１のモータと、第２のモータと、前記第１のモータの駆動制御を行う駆動電流を生成する第１のインバータと、前記第２のモータの駆動制御を行う駆動電流を生成する第２のインバータと、プロペラと、前記第１のモータおよび前記第２のモータのそれぞれの動力を前記プロペラへ伝達する動力伝達機構と、前記第１のモータ、前記第２のモータ、前記第１のインバータおよび前記第２のインバータを冷却する冷却機構とを備えた船舶推進機であって、
前記冷却機構は、
前記第１のモータに設けられ、内部に冷却水を流通させることにより前記第１のモータを冷却する第１のモータウォータジャケットと、
前記第２のモータに設けられ、内部に冷却水を流通させることにより前記第２のモータを冷却する第２のモータウォータジャケットと、
前記第１のインバータに設けられ、内部に冷却水を流通させることにより前記第１のインバータを冷却する第１のインバータウォータジャケットと、
前記第２のインバータに設けられ、内部に冷却水を流通させることにより前記第２のインバータを冷却する第２のインバータウォータジャケットと、
前記第１のモータウォータジャケットおよび前記第１のインバータウォータジャケットに向けて冷却水を流通させる第１の冷却水路と、
前記第１の冷却水路に前記第１のモータウォータジャケットおよび前記第１のインバータウォータジャケットを並列に接続し、前記第１の冷却水路内を流通する冷却水を前記第１のモータウォータジャケットおよび前記第１のインバータウォータジャケットに分配供給する分岐路と、
前記第１のモータウォータジャケットの下流側に前記第２のモータウォータジャケットを接続し、前記第１のモータウォータジャケット内を流通した後の冷却水を前記第２のモータウォータジャケットへ送る第１の連結路と、
前記第１のインバータウォータジャケットの下流側に前記第２のインバータウォータジャケットを接続し、前記第１のインバータウォータジャケット内を流通した後の冷却水を前記第２のインバータウォータジャケットへ送る第２の連結路とを備えていることを特徴とする船舶推進機。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
当該船舶推進機の上下方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向としたとき、前記第１のモータはその回転軸の伸長方向がＸ方向となるように配置され、前記第２のモータはその回転軸の伸長方向がＸ方向となるように前記第１のモータのＸ方向一側に配置され、前記第１のインバータは前記第１のモータのＹ方向一側に配置され、前記第２のインバータは前記第２のモータのＹ方向一側かつ前記第１のインバータのＸ方向一側に配置され、
前記第１のモータウォータジャケットは、前記分岐路を介して供給される冷却水を当該第１のモータウォータジャケット内に流入させる流入口と、当該第１のモータウォータジャケット内を流通した冷却水を当該第１のモータウォータジャケット外に流出させる流出口とを有し、
前記第２のモータウォータジャケットは、前記第１のモータウォータジャケットの流出口から流出し、前記第１の連結路を介して送られる冷却水を当該第２のモータウォータジャケット内に流入させる流入口と、当該第２のモータウォータジャケット内を流通した冷却水を当該第２のモータウォータジャケット外に流出させる流出口とを有し、
前記第１のインバータウォータジャケットは、前記分岐路を介して供給される冷却水を当該第１のインバータウォータジャケット内に流入させる流入口と、当該第１のインバータウォータジャケット内を流通した冷却水を当該第１のインバータウォータジャケット外に流出させる流出口とを有し、
前記第２のインバータウォータジャケットは、前記第１のインバータウォータジャケットの流出口から流出し、前記第２の連結路を介して送られる冷却水を当該第２のインバータウォータジャケット内に流入させる流入口と、当該第２のインバータウォータジャケット内を流通した冷却水を当該第２のインバータウォータジャケット外に流出させる流出口とを有し、
前記第１のモータウォータジャケットの流入口、前記第２のモータウォータジャケットの流入口、前記第１のインバータウォータジャケットの流入口および前記第２のインバータウォータジャケットの流入口はそれぞれ、前記第１のモータ、前記第２のモータ、前記第１のインバータおよび前記第２のインバータのそれぞれのＸ方向他側の部分に配置され、
前記第１のモータウォータジャケットの流出口、前記第２のモータウォータジャケットの流出口、前記第１のインバータウォータジャケットの流出口および前記第２のインバータウォータジャケットの流出口はそれぞれ、前記第１のモータ、前記第２のモータ、前記第１のインバータおよび前記第２のインバータのそれぞれのＸ方向一側の部分に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶推進機。
【請求項３】
前記第１のモータウォータジャケットは前記第１のモータの外周側に前記第１のモータを包囲するように設けられ、
前記第１のモータおよび前記第１のモータウォータジャケットをＸ方向一側から見たとき、前記第１のモータウォータジャケットの流出口は、前記第１のモータの回転中心を挟んで前記第１のモータウォータジャケットの流入口の略反対側に配置され、
前記第２のモータウォータジャケットは前記第２のモータの外周側に前記第２のモータを包囲するように設けられ、
前記第２のモータおよび前記第２のモータウォータジャケットをＸ方向一側から見たとき、前記第２のモータウォータジャケットの流出口は、前記第２のモータの回転中心を挟んで前記第２のモータウォータジャケットの流入口の略反対側に配置され、
前記第１のモータおよび前記第２のモータはそれぞれ、前記第１のモータウォータジャケットの流出口と前記第２のモータウォータジャケットの流入口とがＸ方向において互いに対向するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の船舶推進機。
【請求項４】
Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向をＺ方向とすると、
前記第１のインバータウォータジャケットの流入口は前記第１のインバータのＺ方向一側部分に配置され、前記第１のインバータウォータジャケットの流出口は前記第１のインバータのＺ方向他側部分に配置され、
前記第２のインバータウォータジャケットの流入口は前記第２のインバータのＺ方向他側部分に配置され、前記第２のインバータウォータジャケットの流出口は前記第２のインバータのＺ方向一側部分に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の船舶推進機。
【請求項５】
前記冷却機構は、
前記第２のモータウォータジャケット内および前記第２のインバータウォータジャケット内からそれぞれ流出した後の冷却水を流通させる第２の冷却水路と、
前記第２のモータウォータジャケットの流出口、前記第２のインバータウォータジャケットの流出口および前記第２の冷却水路に接続され、前記第２のモータウォータジャケットの流出口から流出した冷却水と前記第２のインバータウォータジャケットの流出口から流出した冷却水とを合流させて前記第２の冷却水路内に流入させる合流路と、
前記合流路において合流した後の冷却水の流量を制御するバルブとを備えていることを特徴とする請求項２に記載の船舶推進機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶を推進させる動力源としてモータ（電動機）を用いた船舶推進機に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２２－３４６７７号公報（特許文献１）には、電動式の船舶推進機が記載されている。電動式の船舶推進機において、船舶を推進させる動力源としてのモータには交流モータが用いられることが多い。交流モータが用いられた場合には、交流モータを駆動するために、バッテリからの直流電流を交流電流に変換するインバータが用いられる。
【０００３】
モータおよびインバータは動作中に発熱する。電動式の船舶推進機には、モータおよびインバータを冷却するための機構が設けられている。例えば、特開２０２２－３４６７７号公報に記載された船舶推進機には、冷却水を流通させる冷却水通路が設けられ、インバータおよびモータのそれぞれにはウォータジャケットが設けられ、ポンプ、インバータのウォータジャケット、およびモータのウォータジャケットが冷却水通路に直列に接続され、冷却水通路の一部には、冷却水通路を流通する冷却水を冷却するヒートシングが取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－３４６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、船舶推進機に２機のモータを設け、２機のモータからそれぞれ出力される動力を合わせた力によりプロペラを回転させて船舶の推進力を生成するようにすれば、船舶推進機の出力を増大させることができる。さらに、２機のモータの動力を合わせた力によりプロペラを回転させる方式と、１機のモータの動力によりプロペラを回転させる方式とを切り替える動力切替装置を船舶推進機に設けることで、例えば船舶推進機の出力の大幅な増減、あるいは電費の調整等が行い易くなり、船舶推進機の性能を高めることができる。
【０００６】
船舶推進機に２機のモータを設ける場合には、２機のモータをそれぞれ駆動するために２機のインバータを船舶推進機に設ける必要があり、また、２機のモータおよび２機のインバータをそれぞれ冷却する機構を船舶推進機に設ける必要がある。
【０００７】
２機のモータおよび２機のインバータをそれぞれ冷却する機構の構成として、特開２０２２－３４６７７号公報に記載された船舶推進機に設けられた冷却機構の構成を応用し、２機のモータおよび２機のインバータのそれぞれにウォータジャケットを設け、合計４つのウォータジャケットを冷却水通路に直列接続する構成が考えられる。
【０００８】
しかしながら、４つのウォータジャケットを冷却水通路に直列接続した場合、冷却水が４つのウォータジャケット内を順次流通することとなる。その場合、冷却水の流路が長くなり、圧力損失が大きくなり、冷却効率が低下するおそれがある。
【０００９】
また、モータのウォータジャケットとインバータのウォータジャケットとが冷却水通路に直列接続されている場合には、モータおよびインバータのそれぞれの発熱量に応じて、モータのウォータジャケット内を流通する冷却水の流量、およびインバータのウォータジャケット内を流通する冷却水の流量をそれぞれ個別に設定することが難しい。そのため、モータを冷却する冷却能力およびインバータを冷却する冷却能力を個別に最適化することが困難である。
【００１０】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、２機のモータおよび２機のインバータを有する場合に、２機のモータおよび２機のインバータの冷却効率を高めることができ、また、２機のモータおよび２機のインバータのそれぞれの発熱量に応じて２機のモータおよび２機のインバータのそれぞれを冷却する冷却能力を容易に最適化することができる船舶推進機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許