KR101312944B1 - 먹스 릴 컨트롤 시스템 - Google Patents

Abstract

먹스 릴 컨트롤 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템은, 케이블을 상하강할 수 있도록 구동력을 부여하며, 압축 에어에 의해 구동하는 에어 모터; 상기 에어 모터의 움직임을 제어할 수 있도록 하는 전기솔레노이드; 상기 케이블의 움직임을 멈출 수 있도록 하며, 압축 에어에 의해 구동하는 브레이크 디스크; 상기 브레이크 디스크의 움직임을 제어하는 브레이크 전기솔레노이드; 및 상기 에어 모터 및 상기 브레이크 디스크에 에어라인을 통해 외부의 에어를 공급하는 볼 밸브를 포함할 수 있다.

Description

먹스 릴 컨트롤 시스템{MUX REEL CONTROL SYSTEM}

본 발명은 먹스 릴 컨트롤 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시추선 등에 설치되는 먹스 릴 장치의 제어를 위해 사용되는 먹스 릴 컨트롤 시스템에 관한 것이다.

국제적으로 급격하게 산업 및 공업이 발전함에 따라 석유등의 화석연료의 사용량이 증가하고 있으며, 국제 유가는 꾸준히 증가하고 있다. 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 중요한 문제로 대두되고 있다.

이와 같은 이유로, 최근까지 기술적으로 시추가 어렵고, 경제성이 없어서 무시되어 왔던 군소의 심해저 유전들이 관심을 받게 되었고, 자원 개발기술의 발달과 더불어　이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 선박이 개발되고 있다.

종래의 해양 시추장비는 다른 예인선에 의해서만 이동이 가능하고 주로 계류장치에 의해서 해상의 일 점에 고정한 상태에서 시추작업을 하는 리그선이나 고정식 플랫폼 등이 주로 사용되고 있다.

최근에는 첨단의 시추장비를 탑재하고 자체동력으로 항해할 수 있도록 보다 선박에 가깝게 만든 시추선(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있으며, 이와 같은 시추선은 군소 유전 개발을 위해 위치를 자주 옮겨야 하는 조건 때문으로 시추성능뿐만 아니라 최적의 항해 성능을 가지도록 설계되어야 한다.

한편, 시추선에는 시추용 파이프를 해저로 내려보내기 위한 큰 개구부(이하, 문풀(moonpool)이라 함)가 설치되어 있으며, 또한 상기 문풀 주변에는 해저로 장비를 내려보내거나, 또는 해저에 설치된 장비에 연결하기 위한 케이블을 제공하는 먹스 릴(mux reel) 장치가 복수 개 이상 설치되어 있다.

먹스 릴 장치는 에어 모터에 의해 케이블을 해저로 내려보내는 기능을 수행하며, 상기 장치는 먹스 릴 컨트롤 시스템(mux reel control system)에 의해 구동제어된다. 도 1에는 종래의 먹스 릴 컨트롤 시스템이 도시되어 있는 바, 상기 도면을 참고하여 종래의 먹스 릴 컨트롤 시스템을 이하에서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

종래의 먹스 릴 컨트롤 시스템은 케이블(11)을 구동하기 위해 에어 모터(10)가 설치되고, 상기 에어 모터(10)의 움직임은 공압솔레노이드(20)에 의해 구동되도록 형성된다. 상기 공압솔레노이드(20)는 먹스 릴 장치에 형성되는 로컬 컨트롤 패널(local control panel)과, 상기 먹스 릴 장치에서 소정 거리 떨어진 곳에 위치하는 리모트 컨트롤 패널(remote control panel)에서 제어될 수 있으며, 상기 로컬 컨트롤 패널과 리모트 컨트롤 패널에는 각각 쓰로틀레버(throttle lever)(30, 50)와 브레이크레버(brake lever)(40, 60)가 설치될 수 있다.

상기 로컬 컨트롤 패널에 설치되는 제1 쓰로틀레버(30)는 에어 모터(10)의 구동을 제어하여, 케이블(11)을 해저로 내려보내거나, 다시 올리는 경우를 제어하기 위해 사용되며, 릴 아웃, 중립, 릴 인의 위치에 있을 수 있고, 이때, 제1 레버(31), 중립레버(32), 제2 레버(33)에 각각 연결되도록 형성된다. 상기 제1 레버(31), 중립레버(32), 제2 레버(33)는 모두 에어를 전달하기 위해 사용되며, 따라서, 외부의 에어를 먹스 릴 컨트롤 시스템 내로 제공하는 볼 밸브(70)와 에어라인에 의해 서로 연결되어 있다. 상기 제1 레버(31)는 제1 쓰로틀레버(30)가 릴 아웃의 위치에 있는 경우 에어를 제3 쓰로틀밸브(34)를 통해 상기 공압솔레노이드(20)로 보내는 기능을 수행하고, 중립레버(32)는 볼 밸브(70)를 통해 받은 에어를 쓰로틀슬랙터밸브(35)와, 제1 압력레귤레이터(36)와 제2 압력레귤레이터(37)를 통해 공압솔레노이드(20)에 제공하는 기능을 수행한다. 상기 제2 레버(33)는 제1 쓰로틀레버(30)가 릴 인의 위치에 있는 경우, 에어를 슬랙터밸브(38)를 통해 상기 공압솔레노이드(20)로 보내는 기능을 수행하도록 한다.

상기 로컬 컨트롤 패널에 설치되는 제1 브레이크레버(40)는 브레이크 디스크(42)를 구동제어하기 위한 것으로, 브레이크 아웃, 브레이크 인의 위치에 있을 수 있으며, 이때, 제1 브레이크밸브(41)를 통해 에어를 제어하는 것에 의해 상기 브레이크 디스크(42)을 동작을 제어하도록 한다. 한편, 제1 브레이크레버(40)는 볼 밸브(70)와 에어라인에 의해 서로 연결되어 있다.

상기 리모트 컨트롤 패널에 설치되는 제2 쓰로틀레버(50)는 공압 솔레노이드(20)를 통하여 에어 모터(10)의 구동을 제어하여, 케이블(11)을 해저로 내려보내거나, 다시 올리는 경우를 제어하기 위해 사용되며, 릴 아웃, 중립, 릴 인의 위치에 있을 수 있고, 이때, 제3 레버(51), 중립레버(52), 제4 레버(53)에 각각 연결되도록 형성된다. 상기 제3 레버(51), 중립레버(52), 제4 레버(53)는 모두 에어를 전달하기 위해 사용되며, 따라서, 외부의 에어를 먹스 릴 컨트롤 시스템 내로 제공하는 볼 밸브(70)와 에어라인에 의해 서로 연결되어 있다. 상기 제3 레버(51)는 제2 쓰로틀레버(50)가 릴 아웃의 위치에 있는 경우 에어를 제3 쓰로틀밸브(34)를 통해 상기 공압솔레노이드(20)로 보내는 기능을 수행하고, 중립레버(52)는 볼 밸브(70)를 통해 받은 에어를 쓰로틀슬랙터밸브(35)와 제1 압력레귤레이터(36)와 제2 압력레귤레이터(37)를 통해 공압솔레노이드(20)에 제공하는 기능을 수행한다. 상기 제4 레버(53)는 제2 쓰로틀레버(50)가 릴 인의 위치에 있는 경우, 에어를 슬랙터밸브(38)를 통해 상기 공압솔레노이드(20)로 보내는 기능을 수행하도록 한다.

상기 리모트 컨트롤 패널에 설치되는 제2 브레이크레버(60)는 브레이크 디스크(42)를 구동제어하기 위한 것으로, 브레이크 아웃, 브레이크 인의 위치에 있을 수 있으며, 이때, 제1 브레이크밸브(41)를 통해 에어를 제어하는 것에 의해 상기 브레이크 디스크(42)의 동작을 제어하도록 한다. 한편, 제2 브레이크레버(60)는 볼 밸브(70)를 통해 에어라인에 의해 서로 연결되어 있다.

상기 공압솔레노이드(20)를 통해 제어되는 고압의 압축 에어는 제1 쓰로틀밸브(12)를 통해 에어 모터(10)에 전달되어 케이블(11)을 해저로 내리는 기능을 수행하며, 상기 공압솔레노이드(20)를 통해 제2 쓰로틀밸브(13)를 거쳐 에어 모터(10)에 전달되는 고압의 압축 에어는 케이블(11)을 상부로 올리는 기능을 수행한다. 한편, 상기 제1 쓰로틀밸브(12)와 제2 쓰로틀밸브(13) 내에는 회수라인(16)이 설치되고, 상기 회수라인(16)은 상기 제1 쓰로틀밸브(12)와 제2 쓰로틀밸브(13)에 고압의 과잉 에어가 형성되는 경우, 상기 고압의 과잉 에어를 제1 사일런스(14)와 제2 사일런스(15)를 통해 외부로 배출할 수 있도록 한다.

한편, 먹스 릴 컨트롤 시스템은 에어에 의해 동작하도록 구성되어 있다는 점에서, 먹스 릴 컨트롤 시스템 내에 외부의 에어를 제공하기 위해 볼 밸브(70)가 설치될 수 있고, 상기 볼 밸브(70)는 제1 쓰로틀레버(30), 제2 쓰로틀레버(50), 제1 브레이크레버(40), 제2 브레이크레버(60) 및 공압솔레노이드(20)에 에어 라인에 의해 서로 연결되어 있으며, 이중, 제1 쓰로틀레버(30), 제2 쓰로틀레버(50), 제1 브레이크레버(40), 제2 브레이크레버(60)와 볼 밸브(70) 사이의 에어라인은 먹스 릴 컨트롤 시스템의 구동을 행하기 위한 구동 라인으로 볼 수 있고, 상기 볼 밸브(70)와 공압솔레노이드(20) 및 에어 모터(10) 사이의 에어 라인은 에어 모터(10)의 동작을 직접적으로 제어하기 위한 에어를 제공하고 있다는 점에서 파워 라인으로 구분할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 에어라인 중 파워 라인에는 고압의 에어를 제공하기 위해 압력레귤레이터(36, 37)가 설치될 수 있으며, 또한 에어라인 상의 압력을 측정하기 위해 압력게이지(80)가 복수 개 이상 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 형성되는 먹스 릴 컨트롤 시스템에 있어, 로컬 컨트롤 패널에서의 릴 아웃 동작이 도 2에 도시되어 있는 바, 도면을 참고하여 그 구체적인 동작을 살피면 다음과 같다.

제1 쓰로틀레버(30)를 상방향으로 올리면(릴 아웃), 에어는 제1 레버(31)를 통해 전달되어 화살표와 같이 제3 쓰로틀밸브(34)로 향하게 되고, 제3 쓰로틀밸브(34)를 통과한 에어는 공압솔레노이드(20)에 릴 아웃 신호를 전달하게 된다. 따라서, 공압솔레노이드(20)는 파워 라인을 통해 전달되는 고압의 압축 에어를 제1 쓰로틀밸브(12)를 통해 에어 모터(10)를 구동하도록 하는 것에 의해, 케이블(11)을 해저로 내리도록 할 수 있다. 상기 제1 쓰로틀레버(30)와 공압솔레노이드(20)에 제공되는 에어는 볼 밸브(70)를 통해 먹스 릴 컨트롤 시스템에 제공되고, 상기 제공되는 에어는 필터(71)를 통해 습기가 제거된 후, 상기 제1 쓰로틀레버(30)와 공압솔레노이드(20)에 각각의 에어라인을 통해 제공되도록 형성된다.

도 3에는 먹스 릴 컨트롤 시스템에서, 로컬 컨트롤 패널에서 브레이크 동작을 행하는 경우의 실시예가 도시되어 있는 바, 도면을 참고하여 이를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 브레이크레버(40)는 볼 밸브(70)와 서로 연결되어 있어, 상기 볼 밸브(70)를 통해 에어를 제공받고 있으며, 이러한 에어는 제1 브레이크밸브(41)를 통해 브레이크 디스크(42)에 제공하도록 에어라인에 의해 연결되어 있다. 한편, 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 브레이크를 풀고자 하는 경우(브레이크 아웃)에는 상기 제1 브레이크레버(40)를 동작하면, 상기 브레이크 디스크(42)에 저장된 에어는 화살표를 따라 제1 브레이크밸브(41)를 통과하여 상기 제1 브레이크레버(40)에서 외부로 에어가 빠져나가게 되어, 상기 브레이크 디스크(42)가 상기 케이블(11)의 브레이크를 풀도록 형성된다. 이때, 상기 에어는 에어라인을 따라 이동하게 됨으로, 상기 제1 브레이크레버(40)를 동작한 후, 약 5초 내지 6초 사이에 상기 브레이크 디스크(42)의 동작을 가져오게 된다. 한편, 상술한 동작과 반대로, 상기 제1 브레이크레버(40)를 동작하면(브레이크 인), 상기 볼 밸브(70)를 통해 전달되는 에어는 제1 브레이크밸브(41)를 통과하여 브레이크 디스크(42)에 전달되는 것에 의해, 케이블(11)의 브레이크 동작을 수행할 수 있도록 한다.

도 4에는 먹스 릴 컨트롤 시스템에서, 리모트 컨트롤 패널에서 브레이크 동작을 행하는 경우의 실시예가 도시되어 있는 바, 도면을 참고하여 이를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 브레이크레버(60)는 볼 밸브(70)와 에어라인에 의해 서로 연결되어 있어, 상기 볼 밸브(70)를 통해 에어를 제공받고 있으며, 이러한 에어는 제1 브레이크밸브(41)를 통해 브레이크 디스크(42)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 브레이크를 풀고자 하는 경우에는 상기 제2 브레이크레버(60)를 동작하면(브레이크 아웃), 상기 브레이크 디스크(42)에 저장된 에어는 화살표를 따라 제1 브레이크밸브(41)를 통과하여 상기 제2 브레이크레버(60)에서 에어가 외부로 빠져나가게 되어, 상기 브레이크 디스크(42)가 상기 케이블(11)의 브레이크를 풀도록 형성된다. 이때, 상기 에어는 에어라인을 따라 이동하게 됨으로, 상기 제1 브레이크레버(60)를 동작한 후, 약 9초 내지 12초 사이에 상기 브레이크 디스크(42)의 동작을 가져오게 된다. 이는, 상기 에어라인이 약 100m 이상 길게 형성되어 있음으로 인하여, 상대적으로 에어가 이동하는데 상당한 시간이 걸리기 때문이다.

상술한 바와 같이, 종래의 먹스 릴 컨트롤 시스템은 에어라인을 사용한 공압솔레노이드를 사용하여 작동을 행하는 관계로, 각 동작 간에는 응답까지 어느 정도의 시간이 소요되게 된다. 그러나, 에어 모터(10)를 사용하여 케이블(11)을 상하로 동작하던 중, 불가피한 상황이 발생하여 급박하게 제1 브레이크레버(40) 또는 제2 브레이크레버(60)를 통해 상기 케이블(11)의 동작을 멈추게 하는 경우, 상술한 바와 같이, 적게는 5초 내지 6초, 많게는 9초 내지 12초가 걸리게 되어, 적절한 브레이크 동작을 행할 수 없다는 문제가 있으며, 이로 인하여, 케이블(11)의 손상 및 에어 라인의 손상이 발생할 수 있다는 문제가 있다.

또한, 종래의 먹스 릴 컨트롤 시스템은 그 구성이 상당히 복잡하게 형성되어 있는 관계로 인하여, 제품의 설치 및 운용에 상당한 어려움이 발생한다는 문제가 있다.

따라서, 본 출원인은 보다 빠른 응답시간을 갖는 것과 동시에, 보다 단순하게 설계된 먹스 릴 컨트롤 시스템을 강구하게 되었다.

본 실시예는 이와 같은 문제를 해소하기 위해 마련한 것으로, 본 실시예는 에어 모터를 제어하기 위해 전기솔레노이드를 사용하며, 또한 케이블의 움직임을 멈출 수 있도록 하기 위해, 브레이크 전기솔레노이드를 사용하도록 설계한 먹스 릴 컨트롤 시스템을 제공하도록 한다.

또한, 본 실시예는 전기솔레노이드와 브레이크 전기솔레노이드를 먹스 릴 컨트롤 시스템에 사용하도록 하는 것에 의해, 상기 시스템을 보다 단순하게 형성할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 케이블을 상하강할 수 있도록 구동력을 부여하며, 압축 에어에 의해 구동하는 에어 모터; 상기 에어 모터의 움직임을 제어할 수 있도록 하는 전기솔레노이드; 상기 케이블의 움직임을 멈출 수 있도록 하며, 압축 에어에 의해 구동하는 브레이크 디스크; 상기 브레이크 디스크의 움직임을 제어하는 브레이크 전기솔레노이드; 및 상기 에어 모터 및 상기 브레이크 디스크 중 하나 이상에 에어라인을 통해 외부의 에어를 공급하는 볼 밸브를 포함하는 먹스 릴 컨트롤 시스템이 제공될 수 있다.

또한, 상기 에어 모터와 상기 전기솔레노이드 사이에 마련되는 제1 및 제2 에어라인 상에, 각각 제1 쓰로틀밸브와 제2 쓰로틀밸브가 설치될 수 있다.

또한, 상기 제1 쓰로틀밸브 및 상기 제2 쓰로틀밸브 중 하나 이상은, 과잉의 고압 에어를 공급받는 경우, 상기 에어모터에 공급하는 에어 중 일부를 회수하는 회수라인; 및 상기 회수라인으로 회수되는 에어를 외부로 배출하는 사일런스를 포함할 수 있다.

또한, 상기 볼 밸브와 상기 전기솔레노이드를 연결하는 에어라인 상에 에어를 압축시키는 제1 압력레귤레이터를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 압력레귤레이터와 상기 전기솔레노이드 사이의 에어라인 상에 압축된 에어에 포함된 오일을 제거하기 위해 오일필터를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 볼 밸브와 상기 브레이크 전기솔레노이드를 연결하는 에어라인 상에 에어를 압축시키는 제2 압력레귤레이터를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 볼 밸브를 통해 유입되는 외부 에어에 포함된 습기를 제거하기 위해, 상기 에어라인 상에 필터를 더 포함할 수 있다.

상술한 본원발명의 목적은 이 기술분야에서 숙련된 당업자에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본원발명의 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템은 기존의 공압솔레노이드를 전기솔레노이드로 대체하도록 하는 것과 동시에, 브레이크 전기솔레노이드를 사용하는 것에 의해, 응답시간을 상당한 정도로 단축시켰다는 기술적 장점이 있다.

본원발명의 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템은 전기솔레노이드 및 브레이크 전기솔레노이드를 사용하여 시스템을 구성하도록 하는 것에 의해 보다 단순한 구성으로 설계할 수 있도록 하였다는 점에서, 시스템의 내구성과 효율을 높이도록 하였다는 점에 기술적 장점이 있다.

도 1은 종래 먹스 릴 컨트롤 시스템의 구성도이다.
도 2는 종래 먹스 릴 컨트롤 시스템에 있어, 로컬 컨트롤 패널에서 릴 아웃 동작을 도시한다.
도 3은 종래 먹스 릴 컨트롤 시스템에 있어, 로컬 컨트롤 패널에서 브레이크 동작을 도시한다.
도 4는 종래 먹스 릴 컨트롤 시스템에 있어, 리모트 컨트롤 패널에서 브레이크 동작을 도시한다.
도 5는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템을 도시한다.
도 6은 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템의 스위치 패널을 도시한다.
도 7은 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템에 있어, 릴 아웃 동작을 도시한다.
도 8은 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템에 있어, 릴 인 동작을 도시한다.
도 9는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템에 있어, 브레이크 동작을 도시한다.

본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템을 하기 도면을 참조하여 이하에서 구체적으로 설명하도록 한다. 도 5는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템을 도시하며, 도 6은 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템의 스위치 패널을 도시하고, 도 7 내지 도 9는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템의 구체적인 동작을 도시한다.

도 5에는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템이 개시되어 있는 바, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 케이블(210)의 상하강 움직임을 구동하도록 구동력을 부여하는 에어 모터(200)와, 상기 에어 모터(200)의 움직임을 제어하도록 하는 전기솔레노이드(300)와, 상기 케이블(210)의 움직임을 멈추도록 하는 브레이크 디스크(700)의 동작을 제어하는 브레이크 전기솔레노이드(400)를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 에어 모터(200)는 먹스 릴 장치에 있어, 케이블(210)을 상하로 이동할 수 있도록 하는 구동력을 제공한다. 상기 에어 모터(200)는 압축 에어로 구동되는 모터로 속도제어가 용이하며, 자기 냉각이 가능하기 때문에 좁은 장소에 설치가 가능하다는 기술적 특징이 있다. 또한, 이러한 에어 모터(200)는 일반적으로 피스톤형, 베인형, 기어형 등으로 그 종류를 나눌 수 있는 바, 상기 에어 모터(200)가 적용되는 환경 및 설계조건에 따라 에어 모터(200)의 종류를 선택하여 사용하는 것이 가능하다.

본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 상기 에어 모터(200)를 제어하기 위해, 전기솔레노이드(300)를 사용할 수 있다. 상기 전기솔레노이드(300)는 전기적인 신호에 의해 스위칭을 행할 수 있도록 한 것으로, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)의 경우, 상기 에어 모터(200)의 구동을 위해 볼 밸브(500)를 통해 제공되는 압축 에어를 상기 전기솔레노이드(300)에서 전기적인 동작에 의해 에어라인의 개폐를 행하도록 하는 것에 의해 상기 에어 모터(200)에 공급을 행할 수 있도록 한 것을 그 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 상기 에어 모터(200)에 제공되는 고압의 압축 에어를 제어하기 위해, 기존의 공압솔레노이드 대신 전기솔레노이드로 대체하도록 한 것을 그 특징으로 한다. 이와 같은 대체에 의해, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 기존에 에어에 의해 사용되던 제1 쓰로틀레버의 사용을 제거할 수 있다는 점에서, 또한 이를 통해 다수의 에어라인을 제거하도록 하여 시스템을 단순화하였다는 점에, 본 발명의 기술적 장점이 있다.

상기 전기솔레노이드(300)에 의해 압축 에어는 제1 쓰로틀밸브(260), 제2 쓰로틀밸브(220)를 통해, 상기 에어 모터(200)에 압축 에어를 제공할 수 있다. 한편, 상기 제1 쓰로틀밸브(260), 제2 쓰로틀밸브(220)에 과잉의 에어가 공급되는 경우에는 회수라인(250)을 통해, 제1 사일런스(230)와 제2 사일런스(240)를 통해 외부로 배출되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 쓰로틀밸브(260)에 과잉의 고압 에어가 공급되면, 상기 제1 쓰로틀밸브(260) 내의 볼은 제1 쓰로틀밸브(260)의 끝단으로 향하게 되고, 상기 볼이 끝단으로 밀리게 되면, 과잉의 고압 에어는 회수라인(250)과 상기 제1 사일런스(230)를 통해 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 이러한 동작을 통하여, 상기 제1 쓰로틀밸브(260)는 고압의 압축 에어를 에어 모터(200)에 공급할 수 있도록 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 압축 에어를 통해 에어 모터(200)를 구동하도록 설계되고 있다는 점에서, 상기 먹스 릴 컨트롤 시스템(100) 내에 에어를 공급할 수 있도록 형성되는 바, 구체적으로 볼 밸브(500)를 통해, 외부의 에어를 먹스 릴 컨트롤 시스템(100) 내로 공급하도록 형성될 수 있다. 상기 볼 밸브(500)를 통해 먹스 릴 컨트롤 시스템(100) 내로 공급되는 에어는 필터(600)를 통해 습기가 제거된 후, 각각의 시스템에 공급되어진다. 구체적으로, 상기 에어는 도 5에 화살표로 도시된 바와 같이, 제1 압력레귤레이터(900)를 통해 압축이 되어진 후, 에어라인을 통해 전기솔레노이드(300)로 공급되어지며, 상기 전기솔레노이드(300)로 공급되기 전에는 오일필터(800)를 설치하여 압축된 에어에 포함된 오일을 제거할 수 있다. 본 실시예에 따른 먹스릴 컨트롤 시스템(100)은 시추선에 설치되어진다는 점에서 상기 볼 밸브(500)를 통해 먹스 릴 컨트롤 시스템(100) 내로 공급되는 에어에는 오일이 포함될 수 있다. 따라서, 상기 전기솔레노이드(300)로 에어를 공급하기 전에 오일필터(800)를 설치하는 것에 의해 에어에 포함된 오일을 미리 제거할 수 있도록 한다.

또한, 상기 에어는 필터(600)를 통과한 후, 제2 압력레귤레이터(910)를 통해 압축이 행해진 후, 브레이크 전기솔레노이드(400)로 공급되며, 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)를 통과한 에어는 브레이크 디스크(700)로 공급되도록 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 압축 에어를 통해, 에어 모터(200)와 브레이크 디스크(700)의 동작을 수행할 수 있도록 설계될 수 있다.

본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 케이블(210)의 브레이크 동작을 제어하기 위해, 브레이크 전기솔레노이드(400)를 설치한 것을 특징으로 한다. 본 실시예에 따른 브레이크 전기솔레노이드(400)는 전기적인 신호에 의해 스위칭을 행할 수 있도록 한 것으로, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)의 경우, 브레이크 디스크(700)의 동작을 제어하기 위해 제공하는 압축 에어를 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)에서 전기적인 동작에 의해 에어라인의 개폐를 행하도록 하는 것에 의해 상기 브레이크 디스크(700)에 공급을 행할 수 있도록 한 것을 그 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 브레이크 디스크(700)를 사용하여, 상기 에어 모터(200)의 동작에 의해 상하로 움직이는 케이블(210)을 멈추도록 할 수 있다. 상기 브레이크 디스크(700)는 마찰력을 사용하여 상기 케이블(210)의 움직임을 멈출 수 있도록 한 것으로, 압축 에어의 사용에 의해 그 동작이 수행될 수 있다. 구체적으로, 압축 에어가 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)를 통해 외부로 빠져나가는 경우에는 상기 브레이크 디스크(700)는 떨어져 있어 브레이크 동작을 행하고 있지 않으며, 압축 에어가 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)를 통해 상기 브레이크 디스크(700)에 공급되면, 상기 브레이크 디스크(700)는 구동을 하게 되어, 상기 케이블(210)의 움직임을 멈추도록 할 수 있다.

본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 외부에서 공급되는 에어를 압축하여 사용하도록 하고 있다는 점에서, 볼밸브(500)로부터 전기솔레노이드(300)로 공급되는 에어라인 상에, 및 브레이크 전기솔레노이드(400)로 공급되는 에어라인 상에 제1 압력레귤레이터(900)와 제2 압력레귤레이터(910)를 설치하여, 상기 전기솔레노이드(300)와 브레이크 전기솔레노이드(400)로 공급되는 에어를 압축할 수 있도록 한다. 또한, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 공급되는 에어의 압력을 측정하기 위해, 각각의 에어라인 상에 복수 개의 압력게이지(920)를 설치할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 종래 공압솔레노이드 대신 전기솔레노이드(300)와 브레이크 전기솔레노이드(400)를 사용하도록 하는 것에 의해, 전체 시스템을 보다 단순하게 형성하도록 하였다는 점에 기술적 특징이 있다. 보다 구체적으로, 에어 모터(200)와 브레이크 디스크(700)의 동작을 제어하기 위해, 기존에 에어라인을 사용하던 구성을 전기솔레노이드(300)와 브레이크 전기솔레노이드(400)를 사용하여 제거할 수 있도록 함으로써, 전체 시스템의 단순화를 달성할 수 있다는 기술적 특징이 있다. 이러한 전체 시스템의 단순화는 상기 먹스 릴 컨트롤 시스템(100) 전체의 내구성을 강화하도록 한다는 점에서 기술적 의미를 지니고 있다고 볼 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)은 에어라인을 제거하고 전기솔레노이드(300)와 브레이크 전기솔레노이드(400)를 사용하도록 하는 것에 의해 응답속도를 현저히 단축시킨다는 기술적 특징이 있다.

도 6에는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)의 동작을 제어하는 컨트롤 패널이 도시되어 있는 바, 리모트 컨트롤 패널(310) 내에는 3개의 먹스 릴 장치에 설치되는 케이블(210)을 상하강할 수 있도록 하는 릴 스위치(320)와 상기 케이블(210)의 움직임을 멈출 수 있도록 하는 브레이크 스위치(330)가 설치되어 있으며, 상기 3개의 먹스 릴 장치의 로컬 컨트롤 패널(350, 360, 370) 각각에는 케이블(210)을 상하강할 수 있도록 하는 릴 스위치(380)와 상기 케이블(210)의 움직임을 멈출 수 있도록 하는 브레이크 스위치(390)가 각각 설치되어 있다. 한편, 상기 리모트 컨트롤 패널(310)과 상기 3개의 로컬 컨트롤 패널(350, 360, 370) 사이에는 상기 리모트 컨트롤 패널(310)과 상기 로컬 컨트롤 패널(350, 360, 370) 사이의 연결관계를 제어하도록 하며, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)의 구성이 설치되는 먹스 릴 컨트롤 박스(340)가 설치될 수 있다. 한편, 상기 3개의 먹스 릴 장치의 로컬 컨트롤 패널(350, 360, 370) 내에는 로컬/리모트(local/remote) 스위치가 설치될 수 있는 바, 상기 로컬/리모트 스위치는 작업자가 로컬/리모트 스위치를 동작하는 것에 의해 로컬 컨트롤 패널(350, 360, 370) 또는 리모트 컨트롤 패널(310)에서만 먹스 릴 컨트롤 작업을 수행할 수 있도록 할 수 있다.

도 7 내지 도 9에는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)의 동작이 구체적으로 도시되어 있는 바, 도면을 참고하여 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)의 동작을 이하에서 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

도 7은 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)에서, 릴 아웃이 행해지는 동작이 구체적으로 도시되어 있다. 도 6에 도시된 스위치 패널 중, 리모트 컨트롤 패널(310) 또는 3개의 로컬 컨트롤 패널(350, 360, 370) 중 어떤 하나의 패널에서 릴 아웃으로 스위치를 움직이게 되면, 그 신호는 전기솔레노이드(300)로 보내지게 되고, 상기 전기솔레노이드(300)는 제1 쓰로틀밸브(260)로 압축 에어를 공급하게 된다. 상기 압축 에어는 상기 제1 쓰로틀밸브(260)를 통과하여 에어 모터(200)로 전달되어 상기 에어 모터(200)를 구동하게 되며, 이를 통해 케이블(210)을 해저로 하강시킬 수 있게 된다. 상기 압축 에어는 볼 밸브(500)를 통해, 제1 압력레귤레이터(900)에서 압축된 후, 전기솔레노이드(300)로 공급된다.

도 8은 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)에서, 릴 인이 행해지는 동작이 구체적으로 도시되어 있다. 도 6에 도시된 스위치 패널 중, 리모트 컨트롤 패널(310) 또는 3개의 로컬 컨트롤 패널(350, 360, 370) 중 어떤 하나의 패널에서 릴 인으로 스위치를 움직이게 되면, 그 신호는 전기솔레노이드(300)로 보내지게 되고, 상기 전기솔레노이드(300)는 제2 쓰로틀밸브(220)로 압축 에어를 공급하게 된다. 상기 압축 에어는 상기 제2 쓰로틀밸브(220)를 통과하여 에어 모터(200)로 전달되어 상기 에어 모터(200)를 구동하게 되며, 이를 통해 케이블(210)을 해상으로 상승시킬 수 있게 된다. 한편, 제1 쓰로틀밸브(260)와 제2 쓰로틀밸브(220)에는 회수라인(250)이 각각 설치되며, 또한 상기 제1 쓰로틀밸브(260)와 제2 쓰로틀밸브(220)에는 제1 사일런스(230)와 제2 사일런스(240)가 설치되어 있어, 상기 제1 쓰로틀밸브(260)와 제2 쓰로틀밸브(220)에 과잉의 고압 에어가 공급되는 경우, 이를 상기 회수라인(250)을 통해 제1 사일런스(230)와 제2 사일런스(240)를 거쳐 외부로 상기 과잉의 고압 에어를 배출할 수 있도록 형성될 수 있다.

도 9는 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템(100)에서, 브레이크 아웃이 행해지는 동작이 구체적으로 도시되어 있다. 도 6에 도시된 스위치 패널 중, 리모트 컨트롤 패널(310) 또는 3개의 로컬 컨트롤 패널(350, 360, 370) 중 어떤 하나의 패널에서 브레이크 아웃으로 스위치를 움직이게 되면, 그 신호는 브레이크 전기솔레노이드(400)로 보내지게 되고, 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)는 브레이크 디스크(700)로 압축 에어를 공급하는 라인을 떨어지게 하는 것에 의해, 상기 브레이크 디스크(700)에 저장된 압축 에어를 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)를 통해 외부로 배출하도록 한다. 이렇게 상기 브레이크 디스크(700)에 저장된 압축 에어가 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)를 통해 외부로 빠져나가는 것에 의해, 상기 브레이크 디스크(700)는 서로 떨어지게 되어 브레이크를 풀도록 된다. 한편, 이와 반대로, 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)를 통해 상기 브레이크 디스크(700)에 압축 에어를 공급하게 되면, 상기 브레이크 디스크(700)는 서로 붙게 되는 것에 의해 상기 케이블(210)의 움직임을 멈출 수 있도록 할 수 있다. 상기 브레이크 디스크(700)는 압축 에어를 통해 구동되도록 구성되는 바, 상기 압축 에어는 상기 볼 밸브(500)를 통해 제2 압력레귤레이터(910)에서 압축되어 상기 브레이크 전기솔레노이드(400)를 통해 상기 브레이크 디스크(700)로 전달되도록 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템은 종래 공압솔레노이드를 사용하는 대신, 전기솔레노이드로 대체하도록 하는 것에 의해, 종래 응답시간을 현저하게 단축시켰다는 기술적 장점이 있으며, 이와 같은 응답시간의 단축으로 인하여, 종래 에어라인에서 발생하였던 에어라인 불량문제를 현저히 감소시킨다는 기술적 장점이 있다.

또한, 본 실시예에 따른 먹스 릴 컨트롤 시스템은 기존에 사용되던 에어라인을 상당한 정도로 제거하도록 하는 것에 의해 먹스 릴 컨트롤 시스템 자체를 단순화하도록 하는 것에 의해 시스템의 내구성을 보다 강화하도록 하였다는 기술적 장점이 있다.

이상에서의 서술은 특정의 실시예와 관련한 것으로, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

100: 먹스 릴 컨트롤 시스템 200: 에어 모터
210: 케이블 300: 전기솔레노이드
400: 브레이크 전기솔레노이드 500: 볼 밸브
600: 필터 700: 브레이크 디스크
800: 오일필터 900: 제1 압력레귤레이터
920: 압력게이지

Claims (7)

1. 케이블을 상하강할 수 있도록 구동력을 부여하며, 압축 에어에 의해 구동하는 에어 모터;
   상기 에어 모터의 움직임을 제어할 수 있도록 하는 전기솔레노이드;
   상기 케이블의 움직임을 멈출 수 있도록 하며, 압축 에어에 의해 구동하는 브레이크 디스크;
   상기 브레이크 디스크의 움직임을 제어하는 브레이크 전기솔레노이드; 및
   상기 에어 모터 및 상기 브레이크 디스크 중 하나 이상에 에어라인을 통해 외부의 에어를 공급하는 볼 밸브를 포함하고,
   상기 에어 모터와 상기 전기솔레노이드 사이에 마련되는 제1 및 제2 에어라인 상에, 각각 제1 쓰로틀밸브와 제2 쓰로틀밸브가 설치되며,
   상기 제1 쓰로틀밸브 및 상기 제2 쓰로틀밸브 중 하나 이상은,
   과잉의 고압 에어를 공급받는 경우, 상기 에어모터에 공급하는 에어 중 일부를 회수하는 회수라인; 및
   상기 회수라인으로 회수되는 에어를 외부로 배출하는 사일런스를 포함하는 먹스 릴 컨트롤 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 볼 밸브와 상기 전기솔레노이드를 연결하는 에어라인 상에 에어를 압축시키는 제1 압력레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먹스 릴 컨트롤 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 압력레귤레이터와 상기 전기솔레노이드 사이의 에어라인 상에 압축된 에어에 포함된 오일을 제거하기 위해 오일필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먹스 릴 컨트롤 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 볼 밸브와 상기 브레이크 전기솔레노이드를 연결하는 에어라인 상에 에어를 압축시키는 제2 압력레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먹스 릴 컨트롤 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 볼 밸브를 통해 유입되는 외부 에어에 포함된 습기를 제거하기 위해, 상기 에어라인 상에 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먹스 릴 컨트롤 시스템.
   
   
   

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