JP2013076409A - 船舶用推進システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動軸を介してプロペラに接続されたクロスヘッド型大型2サイクルディーゼルエンジンと;前記大型2サイクルディーゼルエンジンの運転状態に関わらず電力を発生するための、原動機および発電機を含む1つ以上の発電設備と;1つ以上の電気モーターによって駆動される高圧油圧ポンプステーションまたはポンプと;前記大型2サイクルディーゼルエンジンが故障したときに帰還用動力を提供するための、前記駆動軸または前記プロペラ軸に接続可能な油圧ピストンモーターと;を備える、大型外洋航行船舶のための推進システム。
【選択図】図10
Description
・ 電気システム、
・ 油圧電力供給システム、
・ 重油システム、
・ 潤滑および冷却油システム、
・ シリンダ潤滑システム、
・ 冷却水システム、
・ 中央冷却水システム、
・ 始動および制御空気システム、
・ 掃気システム、
・ 排気ガスシステム、および
・ 操縦システム、などの一連の補助システムが必要である。
〔大型コンテナ船用の推進システム〕
大型2サイクルエンジンは、内径98cm、ショートストローク(ほぼ2.8)、12シリンダのMAN B&W Diesel 12K98ME-Cであり、(カム軸制御のものとは対照的に)電子制御である。本エンジンは、104rpmで68,520kWの最大連続定格である。
制御弁51(図4aおよび4b)は、大型2サイクルディーゼルエンジン10が故障して、船舶の推進に非常用または"帰還用"動力が必要なときに、開位置に切り替えられる。したがって、事実上は、ポンプまたはポンプステーション44の全電力は油圧モーター53に供給される。クラッチ56が接続され、クラッチ59は切断される(図4bによる実施形態では、どのクラッチも接続/切断していない)。
(1)低エンジン負荷時にシリンダを掃気するための1つ以上の補助ブロワと、
油圧システム及び/又は潤滑システム及び/又は燃料システムに加圧流体を供給するための1つ以上の油圧ポンプまたはポンプステーションと、
前記1つ以上の補助ブロワ、および前記1つ以上の油圧ポンプまたはポンプステーションを駆動する1つ以上の電気モーターと、
を備えるターボ過給式クロスヘッド型大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(2)前記補助ブロワのそれぞれは、クラッチを介してそれぞれの電気モーターに連結される、(1)に記載のエンジン。
(3)前記クラッチを接続および切断するように構成された制御装置をさらに備える、(2)に記載のエンジン。
(4)前記制御装置は、エンジン負荷が第1の閾値を下回ったときにクラッチを接続するように構成され、前記エンジン負荷が第2の閾値を上回ったときに前記クラッチを切断するように構成される、(3)に記載のエンジン。
(5)前記1つ以上の油圧ポンプまたはポンプステーションは可変容量型であり、前記油圧ポンプまたはポンプステーションの容量は前記制御装置によって制御され、前記制御装置は、前記1つ以上の電気モーターが所定の閾値を超えないように必要とされるトルクを確保するように前記ポンプの容量を制御するように構成される、(1)から(4)のいずれかに記載のエンジン。
(6)前記1つ以上の電気モーターは、全てのエンジン運転状態において前記1つ以上の油圧ポンプまたはポンプステーションを駆動し、それによって、始動用ポンプステーションが無くても前記エンジンを始動することができる、(1)から(5)のいずれかに記載のエンジン。
(7)1つ以上のターボチャージャが前記シリンダを掃気する高エンジン負荷時に対する低エンジン負荷時に前記シリンダを掃気するための1つ以上の補助ブロワと、
電気モーター、及び/又はクランク軸から取り出した動力、及び/又は別個のディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプまたはポンプステーションと、
前記1つ以上の補助ブロワを駆動する1つ以上の油圧モーターと、
を備えるターボ過給式クロスヘッド型大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(8)前記1つ以上のターボチャージャは、低エンジン負荷時に前記シリンダの掃気を行うために低エンジン負荷時に前記油圧モーターによって駆動され、前記1つ以上のターボチャージャは、高エンジン負荷時には前記油圧モーターの補助を受けずに前記シリンダを掃気する、(7)に記載のターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(9)油圧動力を排気弁アクチュエータに供給するための主ポンプステーションであって、前記クランク軸から取り出した動力によって、または1つ以上の電気駆動モーターによって駆動される主ポンプステーションと、
1つ以上の電気モーターによって駆動される副ポンプステーションであって、前記1つ以上の補助ブロワ及び/又は燃料噴射器を駆動する前記油圧モーターに油圧動力を供給する副ポンプステーションと、
を備え、他の前記ポンプステーションが故障したときに、前記主または副ポンプステーションが、前記1つ以上の補助ブロワを駆動する前記油圧モーターおよび前記排気弁アクチュエータの両方に非常時油圧動力を供給する、(7)に記載のターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン
(10)電力を発生させるための原動機を備えた発電設備と、前記大型2サイクルディーゼルエンジンが停止中および運転中に油圧を提供することができる1つ以上の電気駆動モーターによって駆動される油圧ステーションと、をさらに備える(7)に記載のターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(11)前記補助ブロワモーターを駆動するポンプによって形成され、前記補助ブロワモーターを駆動する前記ポンプを油圧システムに連結する管路を含む非常時油圧システムをさらに備える、(7)に記載のターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(12)前記ターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジンをプロペラに連結する駆動軸と、
電力を供給するための1つ以上の補助ディーゼル発電設備と、
をさらに備え、流体を加圧下で供給するための前記ポンプステーションのうちの少なくとも1つが電気モーターによって駆動され、前記ターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジンが故障したときに、帰還用動力を提供するための中間軸または前記プロペラ軸を駆動するように構成された少なくとも1つの油圧モーターをさらに備える、(7)に記載のターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(13)帰還用動力用の前記クランク軸を駆動するための前記油圧モーターは、低速油圧モーターである、(7)に記載のターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(14)前記低速油圧モーターは、前記駆動軸またはプロペラ軸に直接連結されるか、または前記駆動軸またはプロペラ軸とのギア比が実質的に1:1である、(7)に記載のターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(15)前記クランク軸と前記駆動軸との間に、クラッチまたは切断可能な連結部が備えられる、(13)または(14)に記載のターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
(16)ターボ過給式クロスヘッド型大型多気筒2サイクルディーゼルエンジンと、
前記ターボ過給式大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン及び/又は電力を供給するための1つ以上の補助ディーゼル発電設備から取り出した動力によって動力が供給される1つ以上の発電機と、
油圧モーターによって駆動される、低負荷時にシリンダを掃気するための1つ以上の補助ブロワと、
高圧燃料油を供給する電気モーターによって動力が供給される1つ以上の高圧ポンプまたは高圧ポンプステーションと、
排気弁を作動させるための油圧弁アクチュエータと、
を備え、前記油圧弁アクチュエータおよび前記油圧モーターの両方または一方は、前記1つ以上の高圧ポンプまたは高圧ポンプステーションによって供給される高圧燃料油で運転される、大型外洋航行船舶のための推進システム。
(17)前記電気駆動の高圧ポンプまたは高圧ポンプステーションは、種々の負荷状態において、全ての油圧弁アクチュエータ及び/又は全ての油圧モーターの高圧流体に対する需要に対応するに十分大きな容量を有する、(16)に記載の推進システム。
(18)前記動力取り出しは、前記クランク軸及び/又は前記ターボチャージャの軸から直接または間接的に行われる、(16)に記載の推進システム。
(19)前記動力装置は、
前記大型2サイクルエンジンの前記クランク軸と前記外洋航行船舶のプロペラとの間に配置された駆動軸と、
前記駆動軸を駆動するように接続されるか、または接続可能な油圧モータとを備え、
前記駆動軸を駆動するための前記油圧モーターの容量、および前記電気駆動の高圧ポンプまたは高圧ポンプステーションの容量は、前記大型2サイクルエンジンが故障した場合に、前記外洋航行船舶のための帰還用動力として機能するに十分大きいものである、(16)に記載の推進システム。
(20)前記高圧ポンプステーションは、前記大型2サイクルディーゼルエンジンが停止中に、また運転中に油圧動力を供給することができる、(16)に記載の推進システム。
(21)駆動軸を介してプロペラに接続されたクロスヘッド型大型2サイクルディーゼルエンジンと、
前記大型2サイクルディーゼルエンジンの運転状態に関わらず電力を発生するための、原動機および発電機を含む1つ以上の発電設備と、
1つ以上の電気モーターによって駆動される高圧油圧ポンプステーションまたはポンプと、
前記大型2サイクルディーゼルエンジンが故障したときに帰還用動力を提供するための、前記駆動軸または前記プロペラ軸に接続可能な油圧ピストンモーターと、
を備える、大型外洋航行船舶のための推進システム。
(22)前記油圧モーターは、低速容量型機関である、(21)に記載の推進システム。
(23)前記低速油圧ピストンモーターは、前記駆動軸またはプロペラ軸に嵌合された中空駆動軸を有し、前記駆動軸またはプロペラ軸のいずれかに直接連結されるか、または前記油圧モーターを前記駆動軸またはプロペラ軸に交互に接続または切断することができるクラッチを介して前記プロペラ軸に連結される、(22)に記載の推進システム。
(24)前記油圧モーターは、ローブ(lobed)カム上を動くローラーケージピストンを備え、それによって、前記油圧モーターが停止しているときに前記ローラーケージピストンが持ち上げられる、(23)に記載の推進システム。
(25)大型外洋航行船舶の主エンジンが故障したときに帰還用動力を提供するように、前記外洋航行船舶の前記駆動軸または前記プロペラに接続可能な低速油圧モーターの使用。
(26)前記駆動軸は、主エンジンから切断可能である、(25)に記載の使用。
(27)前記低速油圧モーターは、星形または扇形配置の複数のシリンダを備えた容積式機関である、(25)に記載の使用。
(28)前記油圧ピストンモーターが、
・ 筐体と、
・ 内部カム曲線を有する少なくとも1つのカムディスクと、
・ 複数のシリンダと前記複数のシリンダ内を動くピストンとを備えた少なくとも1つのシリンダブロックと、
・ 静水軸受を備えたローラーケージと、
・ 前記ローラーをある巻き角で囲む前記カム曲線と前記ローラーケージとの間を動くローラーと、
・ 前記ローラー用のガイド部材と、
を備える、(27)に記載の使用。
(29)駆動軸を介してプロペラに接続されたクロスヘッド型大型2サイクルディーゼルエンジンと、
前記大型2サイクルディーゼルエンジンの運転状態に関わらず電力を発生するための、原動機および発電機を含む1つ以上の発電設備と、
前記大型2サイクルエンジンに付随する高圧作動油の消費機器に対する高圧を発生するための、補助ディーゼルモーターによって駆動される1つ以上の高圧油圧ポンプステーションまたはポンプと、
を備える大型外洋航行船舶用の推進システム。
(30)前記推進システムは、電気モーターまたは前記クランク軸から取り出した動力によって駆動される高圧油圧ポンプまたはポンプステーションをさらに備える、(29)に記載の推進システム。
(31)前記消費機器は、油圧モーター、燃料噴射器、および油圧アクチュエータからなる群のうちの1つ以上を含む、(29)に記載の推進システム。
(32)駆動軸を介してプロペラに連結されるクロスヘッド型大型2サイクルユニフローディーゼルエンジンと、
高圧作動油を供給する高圧ポンプまたはポンプステーションと、
各シリンダが、少なくとも1つの排気弁と、前記少なくとも1つの排気弁(4)を作動させるための油圧弁アクチュエータ(9)とを備える複数のシリンダと、
回転動力によって駆動される前記大型2サイクルディーゼルエンジンに付随する複数の補助装置と、を備える大型外洋航行船舶のための推進システムであって、
前記複数の補助装置のうちの少なくとも1つ以上は、高圧作動油で動作する容積式モーターによって駆動される推進システム。
(33)前記補助装置は、冷却水ポンプ、潤滑油ポンプ、補助ブロワ、帰還用モーター、および圧縮器からなる群のうちの1つ以上を含む、(32)に記載の推進システム。
(34)前記外洋航行船舶は、前記大型2サイクルディーゼルエンジンに付随しない複数の回転動力駆動の装置を備え、
前記付随しない装置は、前記高圧ポンプまたはポンプステーションからの高圧作動油によって駆動される容積式モーターによって駆動される、(32)または(33)に記載の推進システム。
(35)前記外洋航行船舶内の大型2サイクルエンジンに付随しない前記装置は、バラストポンプ、カーゴポンプ、キャプスタン、およびワイヤレールからなる群のうちの1つ以上を含む、(32)に記載の推進システム。
Claims (4)
- 1つ又は複数のターボチャージャ(17)と、
掃気受(18)と、
前記1つ以上のターボチャージャがシリンダを掃気する高エンジン負荷時に対する低エンジン負荷時に前記シリンダの掃気を補助するための1つ以上の補助ブロワであって、それぞれ前記1つ以上のターボチャージャのいずれかと前記掃気受との間に設けられる補助ブロア(18a)と、
電気モーター、及び/又はクランク軸から取り出した動力、及び/又は別個のディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプまたはポンプステーションと、
前記1つ以上の補助ブロワを駆動する1つ以上の油圧モーターと、
を備えるターボ過給式クロスヘッド型大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。 - 前記1つ以上のターボチャージャは、低エンジン負荷時に前記シリンダの掃気を行うために低エンジン負荷時に前記油圧モーターによって駆動され、前記1つ以上のターボチャージャは、高エンジン負荷時には前記油圧モーターの補助を受けずに前記シリンダを掃気する、請求項1に記載のターボ過給式クロスヘッド型大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
- 電力を発生させるための原動機を備えた発電設備と、前記ターボ過給式クロスヘッド型大型多気筒2サイクルディーゼルエンジンが停止中および運転中に油圧を提供することができる1つ以上の電気モーターによって駆動される油圧ステーションと、をさらに備える請求項1または2に記載のターボ過給式クロスヘッド型大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
- 前記油圧モーターを駆動するための非常用の油圧ポンプであって、前記油圧ポンプまたはポンプステーションとは異なるポンプをさらに備える、請求項1に記載のターボ過給式クロスヘッド型大型多気筒2サイクルディーゼルエンジン。
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