JP2006341742A - 船舶用電気推進装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発電機からの電気経路長の短縮化および電気経路の配線スペースの縮小化を図ることができ、機関室の省スペース化、造船所の艤装工数削減、かつ発電機関の脱着性を図ることができる船舶用電気推進装置を提供する。
【解決手段】各発電機関31〜33の発電機35で発電した電気を配電盤により各推進用電動機に配電させるように給電し、この給電された電気によって回転する推進用電動機により各プロペラを駆動するようにした船舶用電気推進装置として、配電盤を、発電機盤41と給電盤とに分離する。各発電機関の発電機とディーゼルエンジン34とをそれぞれ対をなすように分離可能に連結させ、単一の共通台床D上に専用の発電機側台床D1及び駆動源側台床D2を介して各発電機関を設置させるとともに、その各発電機関の発電機側の上部において相隣なる発電機同士の間に跨るように発電機盤を架設させた状態で設置している。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動機により推進装置を駆動する船舶用電気推進装置に関し、詳しくは、船内スペースの有効利用および電動機に給電される電気を発電する発電機関の据え付け性の向上を図る対策に係わる。

従来、この種の船舶用電気推進装置としては、発電機によって発電した電気を配電盤により電動機や荷役装置などの負荷にそれぞれ配電されるように給電し、この給電された電気によって回転する電動機により推進装置（プロペラおよびギアボックスなど）を駆動するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１７８０５号公報

ところで、通常、発電機は機関室に設置されている一方、配電盤は制御室に配置されている。その場合、発電機によって発電した電気は、機関室と制御室とは互いに離れているため、電気経路を介して配電盤に送られ、この配電盤から電動機および荷役装置などの負荷に対しそれぞれ配電されるように給電されることになる。そのため、発電機から配電盤への電気経路長が非常に長く煩雑なものとなる上、電気経路の配線スペースが増大することになる。

また、電動機や荷役装置などの負荷に対し給電される電気を発電する発電機関は、複数設けられ、それぞれの発電機と、これらの発電機を個々に駆動させる駆動源とがそれぞれ対をなすように連結されている。その場合、発電機と駆動源とがそれぞれ対をなすように連結されていると、限られた据え付けスペースに対し発電機関自体が軸線方向に長い場合、脱着するのが難しいものとなり、発電機関の脱着性が非常に悪いものとなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数台を一つの共通台床に載せることにより、従来より船内所要スペースを小さくし、発電機からの電気経路長の短縮化および電気経路の配線スペースの縮小化を図ることができ、かつ発電機関の脱着性の向上を図ることができる船舶用電気推進装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、複数の発電機によって発電した電気を配電盤により電動機に配電されるように給電し、この給電された電気によって回転する電動機により推進装置を駆動するようにした船舶用電気推進装置を前提とし、上記配電盤を、上記各発電機によりそれぞれ発電された電気を制御する発電機盤と、この発電機盤により制御された電気を電動機に配電されるように給電する給電盤とに分離する。そして、上記各発電機と、これらの発電機を個々に駆動させる駆動源とを、それぞれ対をなすように分離可能に連結させて複数の発電機関を構成し、単一の共通台床の上側に上記各発電機関を設置させるとともに、その各発電機関の発電機側の上部に上記発電機盤を設置させている。

この特定事項により、各発電機と各駆動源とがそれぞれ個々に対をなすように分離可能に連結されて複数の発電機関が構成されているので、限られた据え付けスペースの大きさに応じて各発電機と各駆動源とが分離した状態で脱着され、据え付け及び搬入時の発電機関自体の軸線方向の長さも短いものとなって、発電機関の脱着性の向上を図ることが可能となる。

加えて、配電盤から分離された発電機盤が発電機関の発電機側の上部に設置されているので、発電機盤との分離に伴い各給電盤との間での電気経路が必要となるものの、発電機から発電機盤への電気経路長を非常に短く簡略なものにすることが可能となる上、電気経路の配線スペースを減縮させることが可能となる。

また、各発電機関を共通台床にそれぞれボルト締結している場合には、ボルトの緩締によって各発電機関が共通台床上に対し簡単に脱着されることになり、発電機関の脱着性の向上をより図ることが可能となる。

そして、各発電機関を、複数の発電機を一つに纏めた発電機群と、複数の駆動源を一つに纏めた駆動源群とに分離可能に構成し、上記発電機群と駆動源群とを、共通台床上において各発電機と各駆動源とをそれぞれ個別に高弾性継手を介して接続することによって連結させている場合には、発電機群と駆動源群とが分離した状態で脱着され、据え付け及び搬入時の発電機関自体の軸線方向の長さも短いものとなって、発電機関の脱着性の向上をさらに図ることが可能となる。しかも、発電機群の各発電機と駆動源群の各駆動源とがそれぞれ個別に高弾性継手を介して接続されているので、各発電機と各駆動源との個別の接続が高弾性継手によって簡単に行われ、発電機関の脱着性の向上を図る上で非常に有利なものとなる。

また、各駆動源に対しそれぞれ燃料を供給する燃料系統を、船体側の燃料供給経路に対し１つの接続口を介して接続させるように纏めている場合には、各発電機関の駆動源の脱着時、各発電機関毎に纏めた燃料系統が船体側の燃料供給系統に対し１つの接続口を介して接続されて、各駆動源側と船体側との間での燃料系統の取り合いが容易に行え、各発電機関の脱着性の向上を効果的に図ること及び造船所の配管艤装工数の削減が可能となる。

更に、各発電機関に備えた冷却器に対しそれぞれ冷却水を給排する冷却水系統を、船体側の冷却水供給経路および冷却水排出経路に対しそれぞれ１つの接続口を介して接続させるように纏めている場合には、各駆動源の脱着時、各発電機関毎に纏めた冷却水系統が船体側の冷却水供給経路および冷却水排出経路に対しそれぞれ１つの接続口を介して接続されて、各駆動源側と船体側との間での冷却水系統の取り合いが容易に行え、発電機関の脱着性の向上を効果的に図ること及び造船所の配管艤装工数の削減が可能となる。

従来に比べ、船内スペースの有効利用が可能となるため、冷凍機等が機関室に据え付けられていた場合、独立した冷凍機室を設け、発電機関からの熱的負荷を冷凍機に与えることなく冷凍機の冷却性能の向上を図ることが可能となる。船内スペースの拡大化を図ることも可能となる。

以上、要するに、複数の発電機関および発電機を一つの共通台床上に載せることにより、従来より船内所要スペースを小さくし、また、造船所の据付工数を削減し、各発電機と各駆動源とをそれぞれ個々に対をなすように分離可能に連結して複数の発電機関を構成することで、限られた据え付けスペースの大きさに応じて各発電機と各駆動源とを分離した状態で脱着し、発電機関自体の軸線方向の長さを短くして、発電機関の脱着性の向上を図ることができる。しかも、配電盤から分離した発電機盤を発電機関の発電機側の上部に設置することで、発電機から発電機盤への電気経路長を非常に短く簡略なものにすることができる上、電気経路の配線スペースを減縮させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は船舶用電気推進装置を備えた電気推進船を示し、この電気推進船Ｓには、収穫した魚類などの積荷を保管する船倉１が設けられている。この船倉１は、冷凍機（図示せず）を備え、収穫した魚類が冷凍保存されるようになっている。また、上記電気推進船Ｓの後部には、船倉１から区画された電動機室２が設けられている。この電動機室２と船倉１との間には機関室３が電動機室２および船倉１から区画されて設けられている。

上記電動機室２には、船舶用電気推進装置２０が設けられている。図２に示すように、上記船舶用電気推進装置２０は、推進装置としての左右の第１および第２プロペラ２１，２２をそれぞれ個別に駆動する電動機としての第１および第２推進用電動機２３，２４を備え、この各推進用電動機２３，２４の駆動力がそれぞれ減速機２９により減速されて各プロペラ２１，２２に伝達されるようになっている。また、上記電動機室２には、舵２５の舵角を変更する舵角変更装置２６が設けられている。この場合、各推進用電動機２３，２４および舵角変更装置２６は、後述する配電盤４により給電された電気によって駆動（回転）するようになっている。

また、図３に示すように、上記機関室３には、第１ないし第３発電機関３１〜３３が設けられている。各発電機関３１〜３３は、その発電機関３１〜３３毎に設けられた発電機３５と、これらの発電機３５を個々に駆動させる駆動源としてのディーゼルエンジン３４とを備え、それぞれ発電機関３１〜３３毎に発電機３５とディーゼルエンジン３４とで対をなすように構成されている。この発電機関３１〜３３の発電機３５は、回転軸３５ａ，…を互いに平行に並べた状態で所定間隔隔てて配置されている一方、ディーゼルエンジン３４は、発電機関３１〜３３毎の発電機３５の回転軸３５ａに対しクランク軸３４ａを同一軸線上に位置させた状態で配置されている。そして、図４に示すように、各発電機関３１〜３３の発電機３５およびディーゼルエンジン３４は、それぞれ専用の発電機側台床Ｄ１および駆動源側台床Ｄ２にボルトＢ１，…（図４では発電機側台床Ｄ１のもののみ示す）により締結されて固定されている。この発電機側台床Ｄ１および駆動源側台床Ｄ２は、機関室３の床面に固定された共通台床ＤにボルトＢ２，…により締結されて固定されている。

そして、上記各発電機関３１〜３３の発電機３５とディーゼルエンジン３４とは、共通台床Ｄ上において各発電機３５の回転軸３５ａと各ディーゼルエンジン３４のクランク軸３４ａとがそれぞれ個別に高弾性継手３７を介して接続されることによって連結されている。この高弾性継手３７としては、主にゴムにより成形されたものが適用されている。

また、図５に示すように、上記各発電機関３１〜３３のディーゼルエンジン３４に対しそれぞれ燃料を供給する燃料系統は、船体側の燃料供給経路に対し１つに纏められている。具体的には、燃料系統は、各ディーゼルエンジン３４に個々に取り付けられた燃料ポンプ３４ｂ，…と、この各燃料ポンプ３４ｂに対し分岐する下流端がそれぞれ連結され、上流側において一つに纏められた燃料供給管３８とを備え、この燃料供給管３８の上流端３８ａが船体側の燃料供給経路Ｓ１に対し１つの接続口３９を介して接続されている。

更に、上記電気推進船Ｓには、上記各発電機関３１〜３３の発電機３５によって発電した電気が各推進用電動機２３，２４および舵角変更装置２６並びに冷凍機の駆動モータ３６に対しそれぞれ配電されるように給電する配電盤４（図２に表れる）が設けられている。そして、図６に示すように、上記配電盤４は、上記各発電機関３１〜３３の発電機３５により発電された電気を制御する発電機盤４１と、この発電機盤４１に個別の電気経路４４ａ，４４ｂを介して接続され、その発電機盤４１により制御された電気を各推進用電動機２３，２４および舵角変更装置２６、並びに冷凍機の駆動モータ３６など船内負荷５（図２に表れる）に対しそれぞれ配電されるように給電する２つの給電盤４２，４３とに分離されている。また、発電機盤４１は、上記第１および第２推進用電動機２３，２４を始動させる推進用電動機始動器盤（図示せず）を備えている。そして、上記発電機盤４１は、上記各発電機関３１〜３３の発電機３５側の上部において相隣なる発電機３５，３５同士の間に跨るように架設された状態で設置されている。この場合、各給電盤４２，４３は、図示しない制御室などに設置されている。また、電気経路４４ａ，４４ｂとしては、ブスダクトが適用されている。

したがって、上記実施形態では、各発電機３５と各ディーゼルエンジン３４とがそれぞれ個々に対をなすように分離可能に連結されて３つの発電機関３１〜３３が構成されているので、機関室３内の限られた据え付けスペースの大きさに応じて各発電機３５と各ディーゼルエンジン３４とが分離した状態で脱着され、据え付け作業時は各発電機関３１〜３３自体の軸線方向（発電機３５の回転軸３５ａ方向およびディーゼルエンジン３４のクランク軸３４ａ方向）の長さも短いものとなって、各発電機関３１〜３３の脱着性の向上を図ることができる。

加えて、配電盤４から分離した発電機盤４１は、各発電機関３１〜３３の発電機３５側の上部において相隣なる発電機３５，３５同士の間に跨るように架設された状態で設置されているので、発電機盤４１との分離に伴い各給電盤４２，４３との間での電気経路４４ａ，４４ｂが必要となるものの、各機関ユニット３１〜３３の発電機３５から発電機盤４１への電気経路長を非常に短く簡略なものにすることができる上、電気経路４４ａ，４４ｂの配線スペースを減縮させることができる。しかも、各発電機関３１〜３３の発電機３５から発電機盤４１への電気経路を外部に露呈させずに見栄えの向上を図ることもできる。加えて、発電機盤４１の設置スペースが不要となり、配電盤を設置していた場合に比して大幅な設置スペースの削減化を図ることができる。

また、各発電機関３１〜３３の発電機３５およびディーゼルエンジン３４は、それぞれ専用の発電機側台床Ｄ１および駆動源側台床Ｄ２にボルトＢ１，…により締結されて固定されている上、この発電機側台床Ｄ１および駆動源側台床Ｄ２が機関室３の床面に固定する共通台床ＤにボルトＢ２，…により締結されて固定されているので、ボルトＢ１，…の緩締によって各発電機関３１〜３３の発電機３５およびディーゼルエンジン３４がそれぞれ専用の発電機側台床Ｄ１および駆動源側台床Ｄ２に対し簡単に脱着されて発電機３５およびディーゼルエンジン３４の脱着性の向上をより図ることができる上、ボルトＢ２，…の緩締によって各発電機関３１〜３３が共通台床Ｄに対し簡単に脱着されて各発電機関３１〜３３の脱着性の向上をより図ることができる。

しかも、各発電機関３１〜３３の発電機３５とディーゼルエンジン３４とがそれぞれ個別に高弾性継手３７を介して接続されているので、各発電機関３１〜３３の発電機３５とディーゼルエンジン３４との個別の接続が高弾性継手３７によって簡単に行われ、各発電機関３１〜３３の脱着性の向上を図る上で非常に有利なものとなる。

更に、各発電機関３１〜３３のディーゼルエンジン３４に対しそれぞれ燃料を供給する燃料系統の各燃料ポンプ３４ｂに対し下流端を分岐させた燃料供給管３８の上流端３８ａが船体側の燃料供給経路Ｓ１に対し１つの接続口３９を介して接続されているので、各発電機関３１〜３３のディーゼルエンジン３４の脱着時、各発電機関３１〜３３のディーゼルエンジン３４側と船体側との間での燃料系統の取り合いが１箇所で容易に行え、各発電機関３１〜３３の脱着性の向上を効果的に図ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、各発電機関３１〜３３の発電機３５およびディーゼルエンジン３４をそれぞれ専用の発電機側台床Ｄ１および駆動源側台床Ｄ２にボルトＢ１，…により締結し、この発電機側台床Ｄ１および駆動源側台床Ｄ２を共通台床ＤにボルトＢ２，…により締結して固定したが、図７に示すように、各発電機関３１〜３３を、３台の発電機３５，…を一つに纏めた発電機群３５Ａと、３台のディーゼルエンジン３４，…を一つに纏めた駆動源群３４Ａとに分離可能に構成し、この発電機群３５Ａおよび駆動源群３４Ａがそれぞれ専用の発電機群台床Ｄ３および駆動源群台床Ｄ４にボルト（図示せず）により締結して固定され、この発電機群台床Ｄ３および駆動源群台床Ｄ４が共通台床Ｄ上にボルトＢ２，…により締結して固定されるようにしてもよい。この場合、発電機群３５Ａと駆動源群３４Ａとが分離した状態で脱着され、各発電機関３１〜３３自体の軸線方向の長さも短いものとなって、各発電機関３１〜３３の脱着性の向上をさらに図ることが可能となる。

また、図８に示すように、冷却器６を機関室３の各発電機関３１〜３３（ディーゼルエンジン３４）に設け、その各冷却器６に対しそれぞれ下流端が分岐して冷却水を供給しかつ上流側が一つに纏められた冷却器側冷却水供給通路７１（冷却水系統）と、各冷却器６に対しそれぞれ上流端が分岐して冷却水を排出しかつ下流側が一つに纏められた冷却器側冷却水排出通路７２（冷却水系統）とを備え、この冷却器側冷却水供給通路７１の上流端７１ａが船体側の冷却器側冷却水供給経路Ｓ２に対し１つの接続口７３を介して接続されるとともに、冷却器側冷却水排出通路７２の下流端７２ａが船体側の冷却器側冷却水排出経路Ｓ３に対し１つの接続口７４を介して接続されるようにしてもよい。更に、各発電機関３１〜３３のディーゼルエンジン３４に対しそれぞれ下流端が分岐して冷却水を供給しかつ上流側が一つに纏められた駆動源側冷却水供給通路７５と、各ディーゼルエンジン３４に対しそれぞれ上流端が分岐して冷却水を排出しかつ下流側が一つに纏められた駆動源側冷却水排出通路７６とを備え、この駆動源側冷却水供給通路７５の上流端７５ａが船体側の駆動源側冷却水供給経路Ｓ４（冷却水供給経路）に対し１つの接続口７７を介して接続されるとともに、駆動源側冷却水排出通路７６の下流端７６ａが船体側の駆動源側冷却水排出経路Ｓ５（冷却水排出経路）に対し１つの接続口７８を介して接続されるようにしてもよい。この場合、各発電機関３１〜３３のディーゼルエンジン３４側と船体側との間での系統毎の取り合いがそれぞれ１箇所で容易に行え、発電機関３１〜３３の脱着性の向上を効果的に図ることが可能となる。しかも、冷却器６を機関室３の各発電機関３１〜３３又は共通台床Ｄ上に設ける発電機関を従来より省スペースで据付できることにより、独立した冷凍機室を設ける等で発電機関の熱的負荷を冷凍機に与えることなく冷却性能の向上を図ることが可能となる上、船内のスペースの拡大化を図ることも可能となる。

そして、上記実施形態では、収穫した魚類などの積荷を保管する船倉１を備えた電気推進船Ｓに適用した場合について述べたが、冷凍機を備えたものに限定されることはなく、あらゆる積み荷を搭載可能な船倉、または客室を備えた客船にも適用できるのはいうまでもない。

また、上記実施形態では、舵２５の舵角を変更する舵角変更装置２６を電動機室２に設けたが、第１および第２推進用電動機を鉛直軸回りに回転可能に構成し、第１および第２推進用電動機を回転させることによって船の針路を変更するようにしてもよく、その場合には、舵および舵角変更装置を廃止して設計自由度を高めることが可能となる。

更に、上記実施形態では、機関室３に３つの発電機関３１〜３３を設けたが、２つまたは４つ以上の発電機関が設けられていてもよいのはいうまでもない。

本発明の実施形態に係る船舶用電気推進装置を備えた電気推進船の後部を側方から見た断面図である。 船舶用電気推進装置の構成を示すブロック図である。 各発電機関の概略構成を上方から示す平面図である。 共通台床上に設置した各発電機関の斜視図である。 各発電機関のディーゼルエンジンに対する燃料系統の構成を示す系統図である。 発電機盤および給電盤の回路図である。 本実施形態の変形例に係わる各発電機関の概略構成を上方から示す平面図である。 各発電機関のディーゼルエンジンに対する冷却水の構成を示す系統図である。

符号の説明

２０ 船舶用電気推進装置
２１ 第１プロペラ（推進装置）
２２ 第２プロペラ（推進装置）
２３ 第１推進用電動機（電動機）
２４ 第２推進用電動機（電動機）
３１〜３３ 第１〜第３発電機関
３４ ディーゼルエンジン（駆動源）
３４Ａ 駆動源群
３５ 発電機
３５Ａ 発電機群
３７ 高弾性継手
３９ 燃料供給経路の接続口
４ 配電盤
４１ 発電機盤
４２，４３ 給電盤
６ 冷却器
７１ 冷却器側冷却水供給通路（冷却水系統）
７２ 冷却器側冷却水排出通路（冷却水系統）
７３ 冷却器側冷却水供給経路の接続口
７４ 冷却器側冷却水排出通路の接続口
Ｂ２ ボルト
Ｄ 共通台床
Ｓ１ 燃料供給経路
Ｓ２ 冷却器側冷却水供給経路（冷却水供給経路）
Ｓ３ 冷却器側冷却水排出経路（冷却水排出経路）

Claims (5)

1. 複数の発電機によって発電した電気を配電盤により電動機に配電されるように給電し、この給電された電気によって回転する電動機により推進装置を駆動するようにした船舶用電気推進装置において、
   上記配電盤は、
   上記各発電機によりそれぞれ発電された電気を制御する発電機盤と、
   この発電機盤により制御された電気を電動機に配電されるように給電する給電盤と
   に分離されているとともに、
   上記各発電機と、これらの発電機を個々に駆動させる駆動源とは、それぞれ対をなすように分離可能に連結されて複数の発電機関を構成しており、
   上記各発電機関は、単一の共通台床の上側に設置されているとともに、上記発電機盤は、上記各発電機関の発電機側の上部に設置されていることを特徴とする船舶用電気推進装置。
2. 上記請求項１に記載の船舶用電気推進装置において、
   各発電機関は、共通台床にそれぞれボルト締結されていることを特徴とする船舶用電気推進装置。
3. 上記請求項１または請求項２に記載の船舶用電気推進装置において、
   各発電機関は、複数の発電機を一つに纏めた発電機群と、複数の駆動源を一つに纏めた駆動源群とに分離可能に構成され、
   上記発電機群と駆動源群とは、共通台床上において各発電機と各駆動源とがそれぞれ個別に高弾性継手を介して接続されることによって連結されていることを特徴とする船舶用電気推進装置。
4. 上記請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の船舶用電気推進装置において、
   各駆動源に対しそれぞれ燃料を供給する燃料系統は、船体側の燃料供給経路に対し１つの接続口を介して接続されるように纏められていることを特徴とする船舶用電気推進装置。
5. 上記請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の船舶用電気推進装置において、
   各発電機関は、冷却器を備えており、
   その各冷却器に対しそれぞれ冷却水を給排する冷却水系統は、船体側の冷却水供給経路および冷却水排出経路に対しそれぞれ１つの接続口を介して接続されるように纏められていることを特徴とする船舶用電気推進装置。

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