KR100725900B1 - control system for pump of cooling system for ship - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박 외부에서 유입되는 1차냉각유체인 해수의 온도를 감지하여 신호를 출력하게 되는 해수온도센서와; 선박의 엔진을 냉각시키게되는 2차냉각유체인 청수의 온도를 감지하여 신호를 출력하게 되는 청수온도센서와; 상기 해수온도센서와 청수온도센서로부터 온도신호를 입력받아 처리하고 이에따라 유입될 해수의 양을 조절하는 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 정해진 전압과 주파수의 교류를 출력하게 되는 인버터와; 상기 인버터로부터 전달되는 교류에 의해 회전되어 해수를 선박 내부로 유입시켜 열교환기측으로 전달하여 상기 청수의 온도를 낮추게 되는 인버터펌프와; 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 온오프되어 해수를 유입시키게 되는 시퀀스펌프와; 엔진을 냉각시킨 후 가열된 청수와 열교환기에서 냉각된 청수의 흐름을 조절하여 엔진측으로 전달되는 청수의 온도를 조절하는 바이패스 자동온도조절밸브;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템.에 관한 것이다. 더불어 회전수에 따른 1차냉각유체인 해수 압력을 일정이상 유지할 수 있도록 유지관리하는 알고리즘을 포함하는 제어시스템에 관한 것이다. The present invention provides a seawater temperature sensor for outputting a signal by sensing the temperature of the seawater which is the primary cooling fluid flowing from the outside of the ship; A fresh water temperature sensor for outputting a signal by detecting a temperature of fresh water, which is a secondary cooling fluid, which cools the engine of the ship; A control unit for receiving a temperature signal from the seawater temperature sensor and the freshwater temperature sensor, processing the control signal, and outputting a control signal for adjusting the amount of seawater to be introduced therein; An inverter configured to output an alternating current having a predetermined voltage and frequency according to the control signal output from the controller; An inverter pump that rotates by an alternating current transmitted from the inverter and introduces sea water into the ship and transfers the water to the heat exchanger to lower the temperature of the fresh water; A sequence pump which is turned on and off in accordance with a control signal output from the controller to introduce seawater; A bypass thermostat valve for controlling the temperature of the fresh water delivered to the engine by controlling the flow of the fresh water cooled by the heated fresh water and the heat exchanger after cooling the engine; A control system for a cooling pump. In addition, the present invention relates to a control system including an algorithm for maintaining the water pressure, which is the primary cooling fluid according to the rotation speed, to maintain a predetermined level or more.

이에따라 펌프의 회전수를 연속적으로 제어할 수 있어 선박의 엔진 냉각시스템을 경제적으로 운영할 수 있다는 효과가 있다.Accordingly, the rotational speed of the pump can be continuously controlled, so that the engine cooling system of the ship can be economically operated.

선박 냉각 인버터펌프 시퀀스펌프 제어시스템 해수 청수  Ship Cooling Inverter Pump Sequence Pump Control System Seawater Fresh Water

Description

선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템{control system for pump of cooling system for ship}Control system for pumps for engine cooling of ships {control system for pump of cooling system for ship}

도1 : 종래의 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템의 구성도1 is a block diagram of a control system of a conventional engine cooling pump for ships

도2 : 본 고안의 제1실시예에 따른 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템의 구성도2 is a block diagram of a control system of a pump for engine cooling of a ship according to a first embodiment of the present invention

도3 : 본 고안의 제2실시예에 따른 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템의 구성도3 is a configuration diagram of a control system of a pump for engine cooling of a ship according to a second embodiment of the present invention

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명><Description of Symbols Used in Main Parts of Drawing>

10 : 인버터 20 : 인버터펌프10: inverter 20: inverter pump

30 : 시퀀스펌프 40 : 바이패스 자동온도조절밸브30: sequence pump 40: bypass thermostat valve

50 : 제어부 60 : 열교환기50 control unit 60 heat exchanger

본 발명은 선박 엔진 냉각용 펌프의 제어시스템에 관한 것으로 인버터펌프와 시퀀스펌프를 조합하여 해수 및 청수의 온도에 따라 상기 인버터펌프의 회전속도를 제어하는 선박 엔진 냉각용 펌프의 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control system of a ship engine cooling pump, and a control system of a ship engine cooling pump controlling a rotational speed of the inverter pump according to the temperature of seawater and fresh water by combining an inverter pump and a sequence pump.

선박의 경우 엔진을 냉각시키기위해 청수를 엔진주위로 순환시키게된다. 그리고 상기 청수가 과열되는 것을 방지하기위해 펌프를 사용하여 선박외부의 해수를 선박내로 유입시킨 후 냉각부에서 청수를 냉각시키는 방법을 사용하게된다. 즉 청수의 온도가 높아지면 해수를 더 많이 유입시키고 청수의 온도가 낮아지면 해수를 적게 유입시켜 청수의 온도를 조절한다. 이를위해 종래의 선박에서는 도1과 같이 다수개의 펌프를 설치하고 이를 제어하여 유입되는 해수의 양 및 해수의 토출압력을 조절하게된다. 이때 상기 펌프는 작동과 정지 두단계 또는 이산적인 속도제어로는 원하는 제어결과를 얻기가 곤란하므로 일반적인 경우 최대용량(100%)으로 작동시켜 냉각이 이루어지도록 구성하고 있다. 그러나 상기와 같이 구성하면 펌프를 작동시키기위한 에너지가 과다하게 소모되므로 낭비가 심하다는 문제점이 있다. 이를 해결하기위해 다수개의 펌프(최대용량의 50%이하의 펌프)를 조합하여 원하는 해수의 양을 유입시키도록 하는 방법이 연구되고 있으나 이 경우에도 각 펌프는 시퀀스 기반의 속도조절로는 정확한 제어가 불가능하며 에너지의 낭비가 심하다는 문제점이 있다.In ships, fresh water is circulated around the engine to cool the engine. In order to prevent the fresh water from being overheated, a method of cooling fresh water in a cooling unit after using the pump to introduce seawater into the vessel. In other words, when the temperature of fresh water increases, more seawater is introduced, and when the temperature of fresh water decreases, the amount of seawater is introduced to control the temperature of fresh water. To this end, in the conventional vessel, a plurality of pumps are installed and controlled as shown in FIG. 1 to adjust the amount of seawater introduced and the discharge pressure of the seawater. At this time, since the pump is difficult to obtain the desired control result by the two stages of operation and stop or discrete speed control, the pump is configured to be cooled by operating at the maximum capacity (100%) in general. However, the configuration as described above has a problem that waste is severe because the energy for operating the pump is excessively consumed. In order to solve this problem, a method of combining a plurality of pumps (less than 50% of the maximum capacity) to introduce a desired amount of seawater has been studied, but even in this case, each pump has a precise control based on sequence-based speed regulation. There is a problem that it is impossible and the waste of energy is severe.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로 펌프의 제어를 보다 정확하게 하여 에너지를 절약할 수 있는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 선박의 운용특성상 엔진 부하변동에 따른 열량변화와 운항과정에서 발생하는 흘수에 따른 압력변화에 능동성을 갖춘 제어시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. 또한 주변환경의 변화에 유연하게 대응할 수 있는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a control system for an engine cooling pump of a ship that can save energy by more precisely controlling the pump to solve the above problems. It is another object of the ship to provide a control system that is active in changing the calorie caused by the change of engine load and the pressure caused by the draft during operation. It is another object of the present invention to provide a control system of an engine cooling pump of a ship that can flexibly respond to changes in the surrounding environment.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기위해 선박 엔진의 주위로 청수가 흐르게 하여 엔진을 냉각시키고 엔진의 냉각에 따라 가열된 상기 청수를 열교환기에서 선박의 외부로부터 유입되는 해수에 의해 냉각되도록 제어하는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템에 있어서, 선박 외부에서 유입되는 1차냉각유체인 해수의 온도를 감지하여 신호를 출력하게 되는 해수온도센서와; 선박의 엔진을 냉각시키게되는 2차냉각유체인 청수의 온도를 감지하여 신호를 출력하게 되는 청수온도센서와; 상기 해수온도센서와 청수온도센서로부터 온도신호를 입력받아 처리하고 이에따라 유입될 해수의 양을 조절하는 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 정해진 전압과 주파수의 교류를 출력하게 되는 인버터와; 상기 인버터로부터 전달되는 교류에 의해 회전되어 해수를 선박 내부로 유입시켜 열교환기측으로 전달하여 상기 청수의 온도를 낮추게 되는 인버터펌프와; 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 온오프되어 해수를 유입시키게 되는 시퀀스펌프와; 엔진을 냉각시킨 후 가열된 청수와 열교환기에서 냉각된 청수의 흐름을 조절하여 엔진측으로 전달되는 청수의 온도를 조절하는 바이패스 자동온도조절밸브;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템을 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention allows a fresh water to flow around a ship engine to cool the engine and to control the fresh water heated by cooling of the engine to be cooled by sea water introduced from the outside of the ship in a heat exchanger. A control system for an engine cooling pump, comprising: a seawater temperature sensor configured to output a signal by sensing a temperature of seawater, which is a primary cooling fluid flowing from an outside of a ship; A fresh water temperature sensor for outputting a signal by detecting a temperature of fresh water, which is a secondary cooling fluid, which cools the engine of the ship; A control unit for receiving a temperature signal from the seawater temperature sensor and the freshwater temperature sensor, processing the control signal, and outputting a control signal for adjusting the amount of seawater to be introduced therein; An inverter configured to output an alternating current having a predetermined voltage and frequency according to the control signal output from the controller; An inverter pump that rotates by an alternating current transmitted from the inverter and introduces sea water into the ship and transfers the water to the heat exchanger to lower the temperature of the fresh water; A sequence pump which is turned on and off in accordance with a control signal output from the controller to introduce seawater; A bypass thermostat valve for controlling the temperature of the fresh water delivered to the engine by controlling the flow of the fresh water cooled by the heated fresh water and the heat exchanger after cooling the engine; The control system of the cooling pump is a technical point.

바람직하게는 상기 제어부는 상기 인버터펌프를 회전시키는 인버터모터가 자체 냉각할 수 있는 최소회전수이상으로 인버터모터가 회전할 수 있도록 상기 인버터에 제어신호를 출력하게되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit is characterized in that to output a control signal to the inverter so that the inverter motor rotates more than the minimum rotational speed that the inverter motor for rotating the inverter pump can self-cool.

바람직하게는 상기 시퀀스펌프는 인버터펌프의 고장시 또는 인버터펌프만으로 냉각이 부족할 때 작동되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the sequence pump is operated when a failure of the inverter pump or when cooling is insufficient only by the inverter pump.

바람직하게는 상기 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템은 선박의 선적상태에 따라 변화하는 배의 흘수에 따른 압력변화를 압력센서로부터 측정값을 전달받도록 구성되어, 상기 압력센서를 이용하여 흘수의 변화에 따라 능동제어되도록 펌프의 속도를 제어하여 최소토출압력이상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control system of the engine cooling pump for the ship is configured to receive the measured value from the pressure sensor according to the change in the draft of the ship that changes according to the ship state of the ship, the change of draft by using the pressure sensor It is characterized in that to maintain the minimum discharge pressure by controlling the speed of the pump to be actively controlled according to.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템은 크게 해수온도센서와 청수온도센서와 인버터(10)와 인버터펌프(20)와 시퀀스펌프(30)와 바이패스 자동온도조절밸브(40)와 제어부(50)로 나눌 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described for the control system of the engine cooling pump of the ship of the present invention. The control system of the engine cooling pump of the ship of the present invention is largely sea water temperature sensor, fresh water temperature sensor, inverter 10, inverter pump 20, sequence pump 30, bypass thermostat valve 40 and control unit It can be divided into 50.

먼저 해수온도센서(도시안됨)에 대해 설명하기로 한다. 상기 해수온도센서는 선박의 외부에서 유입되어 1차냉각유체로 작용하는 해수의 온도를 측정하게 된다. 상기 해수온도센서는 선박의 현재위치에따라 달라지는 해수의 온도를 측정하고 그 측정치를 전기적인 신호로 변환하여 출력하게 된다.First, the seawater temperature sensor (not shown) will be described. The seawater temperature sensor measures the temperature of the seawater introduced from the outside of the vessel to act as the primary cooling fluid. The seawater temperature sensor measures the temperature of the seawater that varies depending on the current position of the vessel, and converts the measured value into an electrical signal to output.

다음으로 청수온도센서(도시안됨)에 대해 설명하기로 한다. 상기 청수온도센서는 선박의 엔진을 직접 냉각하게되는 2차냉각유체인 청수의 온도를 측정하게된다. 측정된 온도는 전기적인 신호로 변환되어 출력된다.Next, a fresh water temperature sensor (not shown) will be described. The fresh water temperature sensor measures the temperature of fresh water, which is a secondary cooling fluid that directly cools the engine of the ship. The measured temperature is converted into an electrical signal and output.

다음으로 인버터(10)에 대해 설명하기로 한다. 일반적인 인버터(10)는 직류를 교류로 변환하는 장치로 본 발명에서의 인버터(10)는 외부로부터 전달되는 제어신호에 따라 일정한 전압 또는 주파수를 가진 교류전류로 변환하고 이를 출력하는 장치이다.Next, the inverter 10 will be described. In general, the inverter 10 is a device for converting a direct current to alternating current AC inverter 10 in the present invention is a device for converting and outputting the alternating current having a constant voltage or frequency according to a control signal transmitted from the outside.

다음으로 인버터펌프(20)에 대해 설명하기로 한다. 상기 인버터펌프(20)는 인버터(10)측에서 출력되는 교류전류를 전달받아 회전하게되는 인버터모터(도시안됨)가 직결되어 상기 인버터모터의 회전에 따라 작동되는 펌프로 선박의 외부로부터 해수를 유입시키게된다.Next, the inverter pump 20 will be described. The inverter pump 20 is connected to an inverter motor (not shown) which is rotated by receiving an alternating current output from the inverter 10 side, and is introduced into the pump operated by the rotation of the inverter motor. Will let you.

상기 인버터모터는 상기 인버터(10)측으로부터 전달되는 교류전류의 전압 또는 주파수에 따라 회전속도가 제어된다. 이때 상기 인버터모터는 매우 높은 열이 발생하게되므로 일측에는 팬이 부설되어 인버터모터의 회전시 함께 회전하여 상기 인버터모터의 냉각이 이루어지도록 구성되어 있다. 따라서 상기 인버터모터의 냉각을 위해서는 상기 팬이 일정한 회전수 이상으로 회전하여야 한다. 본 발명에서는 이를 인버터모터의 최소회전수라고 한다. 따라서 상기 인버터모터의 과열을 방지하기위해서는 상기 최소회전수 이상으로 회전하거나 정지하여야 한다.The inverter motor has a rotation speed controlled according to the voltage or frequency of the AC current transmitted from the inverter 10 side. In this case, since the inverter motor generates very high heat, a fan is installed at one side to rotate together with the rotation of the inverter motor, so that the inverter motor is cooled. Therefore, in order to cool the inverter motor, the fan should be rotated by a predetermined rotation speed or more. In the present invention, this is called the minimum rotational speed of the inverter motor. Therefore, in order to prevent overheating of the inverter motor, it must be rotated or stopped above the minimum rotational speed.

상기와 같이 인버터모터가 부설되어 있으므로 상기 인버터펌프(20)은 연속적으로 제어가 가능해진다. Since the inverter motor is installed as described above, the inverter pump 20 can be continuously controlled.

다음으로 시퀀스펌프(30)에 대해 설명하기로 한다. 상기 시퀀스펌프(30)는 작동과 정지 두개의 상태를 가진 펌프로 인버터펌프(20)의 장애발생시 또는 인버터펌프(20)만으로 냉각용량이 부족할 경우 작동되어 선박외부의 해수를 내측으로 유입시키게된다.Next, the sequence pump 30 will be described. The sequence pump 30 is a pump having two states of operation and stop, which is activated when a failure of the inverter pump 20 or when the cooling capacity is insufficient only by the inverter pump 20 is introduced into the sea water outside the vessel.

다음으로 제어부(50)에 대해 설명하기로 한다. 상기 제어부(50)는 상기 해수온도센서와 청수온도센서로부터 각각 측정치를 전달받게된다. 상기 제어부(50)는 상기 청수의 온도가 높을 경우에는 상기 인버터(10)측으로 전압 또는 주파수를 증가시키도록 제어신호를 전달하여 인버터펌프(20)의 회전속도를 증가시켜 외부로부터 유입되는 해수의 양을 증가시켜 청수의 온도가 낮추게 된다. 이때 해수의 온도가 낮을 경우에는 적은 양의 해수로도 청수의 온도를 낮출수 있으므로 인버터펌프(20)의 회전속도를 약간만 증가시키면 되며 해수의 온도가 높을 경우에는 많은 양의 해수가 필요하므로 회전속도를 증가시키게된다. 청수의 온도가 낮은 경우에는 전압 또는 주파수를 낮추도록 제어신호를 전달하게 된다.Next, the control unit 50 will be described. The controller 50 receives the measured values from the seawater temperature sensor and the fresh water temperature sensor, respectively. When the temperature of the fresh water is high, the controller 50 transmits a control signal to increase the voltage or frequency to the inverter 10 to increase the rotational speed of the inverter pump 20 to increase the amount of seawater introduced from the outside. By increasing the temperature of the fresh water is lowered. In this case, when the temperature of the sea water is low, the temperature of the fresh water can be lowered even with a small amount of sea water. Therefore, the rotation speed of the inverter pump 20 needs to be slightly increased. Will increase. When the temperature of the fresh water is low, the control signal is transmitted to lower the voltage or frequency.

여기서 인버터펌프(20)의 회전속도는 엔진이 과열되지 않는 한 최소로 유지하는 것이 경제적이다. 그러나 상기 인버터모터의 회전수가 사전에 설정된 최소회전수보다 낮아지게 되면 인버터모터의 자체냉각이 불가능해져 인버터모터의 과열로 고장이 발생하게 된다. 따라서 최소회전수 이하로 회전수가 낮아지면 인버터모터를 정지시키거나 다수개의 인버터모터를 사용하는 경우에는 일부 인버터모터만을 작동시키도록하여 상기 최소회전수 이상으로 회전하도록 하여야 한다.Here, it is economical to keep the rotation speed of the inverter pump 20 at a minimum unless the engine is overheated. However, when the rotational speed of the inverter motor is lower than the preset minimum rotational speed, the self-cooling of the inverter motor is impossible and a failure occurs due to overheating of the inverter motor. Therefore, when the rotational speed is lower than the minimum rotational speed, the inverter motor is stopped or when using a plurality of inverter motors to operate only some inverter motors to be rotated above the minimum rotational speed.

그리고 상기 제어부(50)는 보다 정밀한 제어 및 안전을 위해 선박의 흘수(수면에서 기선까지의 높이)에 따른 압력변화를 선박의 일측에 설치된 압력센서(도시안됨)로부터 측정값을 전달받아 파악하도록 구성한다. 이는 선박은 선적된 화물의 무게, 연료의 소모, 선박이 항해중인 해수 등의 비중에 따라 흘수가 변화하게 되고 이에따라 해수의 배출구에 가해지는 압력이 달라지기 때문이다. 상기 압력센서가 선박의 선적상태에 따라 변화하는 상기 해수의 배출구의 압력변화를 파악하게 되므로 유입된 해수의 배출구측에 가해지는 해수의 압력을 계산할 수 있게 되며 이에따라 외부로 배출될 수 있는 해수의 토출압력을 해수의 압력이상으로 유지할 수 있도록 제어하게 된다. 이는 토출압력이 해수측의 압력보다 낮을경우 외부의 해수가 역류하거나 냉각시스템을 통과한 해수가 외부로 배출되지 않을 우려가 있기 때문이다.And the control unit 50 is configured to receive the measured value from the pressure sensor (not shown) installed on one side of the vessel to change the pressure change according to the draft (the height from the water surface to the base line) of the vessel for more precise control and safety do. This is because the draft changes according to the weight of the loaded cargo, the consumption of fuel, and the specific gravity of the sea in which the vessel is sailing, and thus the pressure applied to the outlet of the seawater varies. Since the pressure sensor grasps the pressure change of the discharge port of the seawater which changes according to the shipping state of the ship, it is possible to calculate the pressure of the seawater applied to the discharge port side of the incoming seawater and accordingly discharge of seawater that can be discharged to the outside. The pressure is controlled to maintain above the pressure of the sea water. This is because when the discharge pressure is lower than the pressure on the seawater side, the external seawater may flow backward or the seawater that has passed through the cooling system may not be discharged to the outside.

따라서 인버터모터의 최소회전수와 토출압력을 고려하여 상기 인버터(10)에 제어신호를 전달하게 된다. 이때 상기 인버터펌프(20)의 고장이나 엔진의 과열등으로 인버터펌프(20)만으로는 냉각이 부족할 경우 시퀀스모터를 작동시키게 된다. 상기 시퀀스모터는 작동과 정지만 있으므로 온도에 따라 상기 시퀀스모터의 작동과 정지를 반복시키게 된다.Therefore, the control signal is transmitted to the inverter 10 in consideration of the minimum rotational speed and the discharge pressure of the inverter motor. At this time, when the inverter pump 20 alone is insufficient due to the failure of the inverter pump 20 or the engine overheating, the sequence motor is operated. Since the sequence motor only operates and stops, the sequence motor starts and stops repeatedly according to the temperature.

다음으로 바이패스 자동온도조절밸브(40)에 대해 설명하기로 한다. 바이패스 자동온도조절밸브(40)는 공지된 세 방향 밸브로 2차냉각 유체인 청수의 흐름을 제어하게 된다.
엔진을 냉각시킨 후 도2와 도3에 도시된 것과 같이 유입되는 청수는 일부는 바이패스하여 바이패스 자동온도조절밸브(40)로 직접 전달되며 일부는 열교환기(60)를 통과한 후 바이패스 자동온도조절밸브(40)를 통과하도록 구성되어 있다.
따라서 상기 바이패스 자동온도조절밸브(40)의 전측에는 가열된 청수와 열교환기(60)에서 냉각된 청수가 공급된다. 상기 바이패스 자동온도조절밸브(40)은 상기 두 종류의 청수의 비율을 조절하여 엔진 측으로 배출되는 청수의 온도를 조절할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되어 인버터펌프가 최소회전수로 회전함에도 열교환기로 유입되는 해수의 양이 수요보다 많아 열교환기 내부의 청수가 과냉각되는 경우 냉각된 청수의 양을 줄이고 바이패스한 가열된 청수의 양을 늘리게 되면 배출되는 청수의 온도가 올라가게 되어 적절한 청수의 온도를 유지할 수 있게 된다.
해수 배출구의 압력이 높아 배출하는 해수의 압력을 증가시킬 필요가 있어 인버터펌프의 회전수를 증가시키는 경우에도 수요 이상의 해수가 유입되어 과냉각이 일어나므로 상기와 같이 바이패스한 가열된 청수의 양을 늘려 온도를 조절하게 된다.Next, the bypass thermostat valve 40 will be described. Bypass thermostat valve 40 is a known three-way valve to control the flow of fresh water, the secondary cooling fluid.
After cooling the engine, fresh water introduced as shown in FIGS. 2 and 3 is partially bypassed and directly transferred to the bypass thermostat valve 40, and part of the fresh water is bypassed after passing through the heat exchanger 60. It is configured to pass through the thermostatic valve (40).
Therefore, heated fresh water and fresh water cooled by the heat exchanger 60 are supplied to the front side of the bypass thermostat valve 40. The bypass thermostat valve 40 can adjust the temperature of the fresh water discharged to the engine side by adjusting the ratio of the two types of fresh water.
When the inverter pump is rotated at the minimum rotational speed, the amount of seawater flowing into the heat exchanger is greater than the demand, so that the fresh water inside the heat exchanger is supercooled, and the amount of cooled fresh water bypassed and the amount of bypassed fresh water is reduced. Increasing the temperature of the discharged fresh water will increase to maintain the proper fresh water temperature.
It is necessary to increase the pressure of the discharged seawater because the pressure of the seawater outlet is high, and even if the number of rotations of the inverter pump is increased, the seawater more than demand is introduced and supercooling occurs. To control the temperature.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 선박 엔진 냉각용 펌프의 제어시스템의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a control system for a ship engine cooling pump of the present invention.

<제1실시예>
제1실시예는 도2에 도시된 바와 같이 두개의 인버터(10)와 두개의 인버터펌프(20) 그리고 시퀀스펌프(30)로 이루어진 시스템이다. 따라서 각 인버터펌프(20)는 별도의 인버터(10)가 연결되어 있으며 제어부(50)에서는 각 인버터(10)별로 별도의 제어신호를 전달하게된다.
따라서 해수의 수요가 적을 경우에는 두 대의 인버터펌프(20)를 최소 에너지 소비점에서 (최소회전수를 유지) 작동시키게 되며 해수의 수요가 증가함에 따라 상기 인버터펌프(20)의 속도를 증가시키게되며 최소에너지 소모점에서 운전상태를 유지하기위해 바이패스 청수온도조절밸브(40)와 연동제어를 수행하게 된다.
즉 상기 인버터펌프가 최소회전수 이상으로 작동되어야 하므로 해수의 수요가 적을 경우 유입되는 해수의 양이 필요한 양보다 많게 되어 열교환기를 통과하는 청수의 온도가 너무 낮아지므로 이때에는 바이패스 청수온도조절밸브(40)를 조절하여 가열된 청수의 양을 늘려 엔진으로 공급되는 청수의 온도를 올리게 되며 해수의 수요가 많을 경우에는 바이패스 청수온도조절밸브(40)을 조절하여 가열된 청수를 차단하여 배출되는 청수의 온도를 낮춰 인버터펌프의 회전수의 증가를 최소로 한다.<First Embodiment>
The first embodiment is a system consisting of two inverters 10, two inverter pumps 20, and a sequence pump 30 as shown in FIG. Therefore, each inverter pump 20 is connected to a separate inverter 10, the control unit 50 is to transmit a separate control signal for each inverter 10.
Therefore, when the demand for seawater is low, two inverter pumps 20 are operated at the minimum energy consumption point (maintaining the minimum rotational speed). As the demand of seawater increases, the speed of the inverter pump 20 is increased. In order to maintain the operating state at the minimum energy consumption point is to perform the interlocking control with the bypass fresh water temperature control valve (40).
That is, the inverter pump should be operated at the minimum rotational speed, so if the demand of the sea water is small, the amount of the incoming seawater is greater than the required amount, so the temperature of the fresh water passing through the heat exchanger becomes too low. 40) to increase the amount of heated fresh water to increase the temperature of fresh water supplied to the engine. When the demand for sea water is high, the bypass fresh water temperature control valve 40 is adjusted to block the heated fresh water and discharge the fresh water. Lower the temperature of the inverter to minimize the increase in the number of revolutions of the inverter pump.

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<제2실시예>Second Embodiment

제2실시예에서는 도3에 도시된 바와 같이 한개의 인버터(10)와 두개의 인버터펌프(20) 그리고 시퀀스펌프(30)로 이루어진 시스템이다. 따라서 하나의 인버터(10)가 두개의 인버터펌프(20)에 연결되어 있으므로 제어부(50)는 상기 인버터(10)를 제어하여 두개의 인버터펌프(20)를 동시에 작동시키게된다. 상기와 같이 구성된 제2실시예는 제1실시예에 비해 소형의 선박을 제어하는데 사용된다.In the second embodiment, as shown in FIG. 3, a system including one inverter 10, two inverter pumps 20, and a sequence pump 30 is provided. Therefore, since one inverter 10 is connected to two inverter pumps 20, the controller 50 controls the inverter 10 to operate two inverter pumps 20 simultaneously. The second embodiment configured as described above is used to control a small ship compared with the first embodiment.

상술한 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템에 의하면 펌프의 최소회전수와 배출되는 해수의 최소압력이상으로 유지하면서 냉각성능을 충분히 발휘할 수 있는 최소의 회전속도를 찾아 제어가 이루어지므로 에너지의 낭비가 최소화되어 경제적이라는 효과가 있다. 그리고 최소 에너지 소모점에서 운전상태를 유지하기위해 바이패스 청수온도조절밸브와 연동제어하게 되므로 에너지의 낭비를 보다 최소화하는 효과가 있다. 또한 선박 내외적인 환경의 변화에 유연하게 대응할 수 있다는 효과도 있다.According to the control system of the engine cooling pump of the vessel described above, it is possible to find and control the minimum rotational speed that can sufficiently exhibit cooling performance while maintaining the minimum rotational speed of the pump and the minimum pressure of the discharged sea water, and thus waste energy. Minimized and economical. In addition, since the interlock control with the bypass fresh water temperature control valve to maintain the operating state at the minimum energy consumption point, there is an effect of minimizing the waste of energy. It also has the effect of being able to flexibly respond to changes in the environment both inside and outside the ship.

Claims (4)

선박 엔진의 주위로 청수가 흐르게 하여 엔진을 냉각시키고 엔진의 냉각에 따라 가열된 상기 청수를 열교환기에서 선박의 외부로부터 유입되는 해수에 의해 냉각되도록 제어하는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템에 있어서, In the control system of the engine cooling pump of the ship to control the fresh water flows around the ship engine to cool the engine and the fresh water heated by the cooling of the engine is cooled by the sea water flowing in from the outside of the ship in the heat exchanger. , 선박 외부에서 유입되는 1차냉각유체인 해수의 온도를 감지하여 신호를 출력하게 되는 해수온도센서와;A seawater temperature sensor configured to output a signal by detecting a temperature of seawater, which is a primary cooling fluid flowing from an outside of the ship; 선박의 엔진을 냉각시키게되는 2차냉각유체인 청수의 온도를 감지하여 신호를 출력하게 되는 청수온도센서와;A fresh water temperature sensor for outputting a signal by detecting a temperature of fresh water, which is a secondary cooling fluid, which cools the engine of the ship; 상기 해수온도센서와 청수온도센서로부터 온도신호를 입력받아 처리하고 이에따라 유입될 해수의 양을 조절하는 제어신호를 출력하는 제어부와;A control unit for receiving a temperature signal from the seawater temperature sensor and the freshwater temperature sensor, processing the control signal, and outputting a control signal for adjusting the amount of seawater to be introduced therein; 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 정해진 전압과 주파수의 교류를 출력하게 되는 인버터와;An inverter configured to output an alternating current having a predetermined voltage and frequency according to the control signal output from the controller; 상기 인버터로부터 전달되는 교류에 의해 회전되어 해수를 선박 내부로 유입시켜 열교환기측으로 전달하여 상기 청수의 온도를 낮추게 되는 인버터펌프와;An inverter pump that rotates by an alternating current transmitted from the inverter and introduces sea water into the ship and transfers the water to the heat exchanger to lower the temperature of the fresh water; 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 온오프되어 해수를 유입시키게 되는 시퀀스펌프와;A sequence pump which is turned on and off in accordance with a control signal output from the controller to introduce seawater; 엔진을 냉각시킨 후 가열된 청수와 열교환기에서 냉각된 청수의 흐름을 조절하여 엔진 측으로 전달되는 청수의 온도를 조절하는 바이패스 자동온도조절밸브;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템.A bypass thermostat valve for controlling the temperature of the fresh water delivered to the engine by controlling the flow of the fresh water heated by the cooled fresh water and the heat exchanger after cooling the engine; and the engine of the ship further comprising: Cooling pump control system. 제1항에 있어서 상기 제어부는The method of claim 1, wherein the control unit 상기 인버터펌프를 회전시키는 인버터모터가 자체 냉각할 수 있는 최소회전수이상으로 인버터모터가 회전할 수 있도록 상기 인버터에 제어신호를 출력하게되 는 것을 특징을 하는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템.And a control signal output to the inverter so that the inverter motor rotates above a minimum speed at which the inverter motor rotating the inverter pump can cool itself. 제1항에 있어서 상기 시퀀스펌프는The method of claim 1 wherein the sequence pump 인버터펌프의 고장시 또는 인버터펌프만으로 냉각이 부족할 때 작동되는 것을 특징으로 하는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템.A control system for an engine cooling pump for a ship, which is operated when the inverter pump breaks down or when cooling is insufficient by only the inverter pump. 제1항에 있어서 상기 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템은,According to claim 1, The control system of the engine cooling pump of the ship, 선박의 선적상태에 따라 변화하는 배의 흘수에 따른 압력변화를 압력센서로부터 측정값을 전달받도록 구성되어, 상기 압력센서를 이용하여 흘수의 변화에 따라 능동제어되도록 펌프의 속도를 제어하여 최소토출압력이상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 엔진냉각용 펌프의 제어시스템.It is configured to receive the measured value from the pressure sensor to change the pressure according to the draft of the ship that changes according to the ship state of the ship, by using the pressure sensor to control the speed of the pump to be actively controlled in accordance with the change of the minimum discharge pressure A control system for an engine cooling pump for a ship, characterized by maintaining the abnormality.
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