KR102283658B1 - 선박 스러스터 유압 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박에서 운항 방향을 조정하기 위해 사용되는 스터스터(Truster)에 대하여 유압을 제공하기 위한 선박 스러스터 유압 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 제어신호에 따라 구동되어 오일 압력을 생성하는 충전유닛과; 상기 충전유닛에 의해 생성된 유압을 충전하여서 오일탱크유닛에 일정한 유압을 공급하는 축압유닛과; 상기 축압유닛으로부터 유압을 공급받아서 유압펌프유닛에 제공하고, 스러스터로부터 유압을 회수하는 오일탱크유닛과; 제어신호에 따라 구동되어 상기 오일탱크유닛으로부터 제공되는 유압을 펌핑하여 스러스터에 인가하여서, 스러스터에 해수의 반대압을 형성하여 스러스터 주축을 밀봉하여 해수로부터 보호하는 유압펌프유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 선박에 설치된 스러스터에 대하여 유압을 제공하여서 유압에 의해 해수의 반대압을 형성하여 스러스터의 주축을 밀봉하여서 해수로부터 보호하는 경우에 오일 탱크를 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 설치하지 않더라도 스러스터에 충분한 유압을 제공함으로써 오일 탱크로부터 스러스터로의 유압 공급을 위한 파이프 라인의 설치에 소요되는 비용과 공간을 감소시켜 경제성을 향상시키게 된다.

Description

선박 스러스터 유압 시스템{Ship's Thruster Hydraulic System}
본 발명은 선박의 정박 및 출항을 위해 사용되는 스터스터(Thruster)에 대하여 유압을 제공하기 위한 선박 스러스터 유압 시스템에 관한 것으로, 특히 선박에 설치된 스러스터에 대하여 유압을 공급하여서 유압에 의해 해수의 반대압을 형성하여 스러스터의 주축을 밀봉하여서 해수로부터 보호하는 경우에 오일 탱크를 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 설치하지 않더라도 스러스터에 충분한 유압을 공급함으로써 스러스터에 경제성 있게 유압을 공급하도록 하는 선박 스러스터 유압 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선박을 정박 및 출항하는 경우에 스러스터를 사용하는데, 선박의 스러스터는 모터에 의해 수중의 프로펠러를 회전시켜서 일정 방향으로 추진력을 발생함으로써 선박의 운항 방향을 조정한다.
이와 같은 선박의 스러스터는 수중에서 작동하므로 스러스터의 주축을 해수로부터 보호할 필요가 있다.
종래에는 스러스터의 주축을 해수로부터 보호하기 위하여 스러스터에 오일을 공급하여서 해당 오일의 압력에 의해 해수의 반대압을 형성하여 스러스터 주축을 밀봉함으로써 스러스터 주축을 해수로부터 보호하되, 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 오일 탱크를 설치하여서 오일 탱크의 높이에 따른 오일 중력의 압력을 더하여 스러스터에 유압을 공급함으로써 스러스터에 해수의 반대압을 형성하여 스러스터 주축을 밀봉하여서 해수로부터 보호하였다(특허문헌 1의 중력탱크(28), 특허문헌 2의 탱크(17)의 높이(PL1) 및 해수면 높이(PS1) 참조).
이를 위하여, 종래에는 오일 탱크를 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 설치하고, 해당 오일 탱크의 오일을 유압펌프유닛에 의해 펌핑(pumping)하여 스러스터에 공급하되 오일 탱크의 높이에 따른 오일 중력의 압력을 더하여 스러스터에 유압을 공급함으로써 스러스터에 해수의 반대압을 형성하여 스러스터 주축을 밀봉하여 해수로부터 보호하였다.
이상과 같이, 종래에는 스러스터 주축을 유압에 의해 밀봉하여 해수로부터 보호하고자 하는 경우 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 오일 탱크를 설치하여서 오일 탱크의 높이에 따른 오일 중력의 압력을 더하여 스러스터에 유압을 공급하므로, 오일 탱크를 높은 위치에 설치함에 따라 오일 탱크로부터 스러스터로의 유압 공급을 위한 파이프 라인의 설치에 많은 비용과 공간이 소요되어서 경제성이 저하되는 문제점이 있다.
일본 공개특허공보 특개2003-127988호(2003.05.08.) 공개특허공보 특1993-0005861호(1993.04.20.)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 선박에 설치된 스러스터에 대하여 유압을 공급하여서 유압에 의해 해수의 반대압을 형성하여 스러스터의 주축을 밀봉하여서 해수로부터 보호하는 경우에 오일 탱크를 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 설치하지 않더라도 스러스터에 충분한 유압을 공급함으로써 스러스터에 경제성 있게 유압을 공급하도록 하는 선박 스러스터 유압 시스템을 제공함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제어신호에 따라 구동되어 오일 압력을 생성하는 충전유닛과; 상기 충전유닛에 의해 생성된 유압을 충전하여서 오일탱크유닛에 일정한 유압을 공급하는 축압유닛과; 상기 축압유닛으로부터 유압을 공급받아서 유압펌프유닛에 제공하고, 스러스터로부터 유압을 회수하는 오일탱크유닛과; 제어신호에 따라 구동되어 상기 오일탱크유닛으로부터 제공되는 유압을 펌핑하여 스러스터에 인가하여서, 스러스터에 해수의 반대압을 형성하여 스러스터 주축을 밀봉하여 해수로부터 보호하는 유압펌프유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템에 의하면, 상기 오일탱크유닛의 오일탱크 내부 압력이 설정 압력 이상인 경우에 유압펌프유닛에 제어신호를 인가하여 유압펌프유닛을 구동함과 함께 충전유닛 스타터에 제어신호를 인가하는 유압펌프유닛 스타터와; 상기 유압펌프유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 상기 충전유닛에 제어신호를 인가하여 충전유닛을 구동하는 충전유닛 스타터와; 상기 충전유닛에 의해 생성되어 축압유닛에 인가되는 유압이 설정 압력 이상인 경우에 쿨러에 제어신호를 인가하여서 상기 스러스터로부터 오일탱크유닛에 회수되는 오일을 쿨러에 의해 냉각시키는 쿨러 스타터를 더 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템에 의하면, 상기 충전유닛은, 오일을 저장하는 제1 오일탱크와; 상기 충전유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 회전 구동하여서 펌프를 구동하는 제1 모터와; 상기 제1 모터의 회전 구동에 따라 구동하여서 상기 제1 오일탱크로부터의 오일을 펌핑하여 유압을 생성하여 축압유닛 측으로 인가하는 제1 펌프와; 상기 충전유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 제1 모터에 구동 전원을 공급하는 제1 전원투입부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템에 의하면, 상기 충전유닛은, 제1 펌프로부터 축압유닛 측으로의 유압 공급시에 오일에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 제1 필터와; 상기 제1 펌프에 의해 생성된 유압을 축압유닛 측으로 공급하는 유압 공급 배관의 압력을 검출하는 제1 압력센서와; 상기 유압 공급 배관의 압력이 설정 압력에 도달하는 경우 개방되어서 유압 공급 배관의 압력을 제1 오일탱크로 피드백시켜 낮추어 주어 유압 공급 배관의 압력을 일정 압력으로 유지하는 제1 릴리프밸브를 더 포함한다.
아울러, 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템에 의하면, 상기 축압유닛은, 충전유닛으로부터 인가되는 유압을 저장하여서 해당 유압을 상기 오일탱크유닛에 지속적으로 인가하는 축압용기를 포함한다.
본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템에 의하면, 상기 축압유닛은, 오일탱크유닛으로의 유압 공급시에 개방하여서 상기 축압용기에 대해 유압을 출입케 하고, 시스템의 유지 보수시에 폐쇄하여서 상기 축압용기에 대한 유압 출입을 중지시키는 제1 밸브와; 시스템 유지 보수시에 개방하여 상기 축압용기의 유압을 충전유닛 측으로 피드백시켜 제거하는 제2 밸브와; 상기 충전유닛으로부터의 유압을 축압용기 측으로 인가하기 위한 유압 공급 배관과, 상기 축압용기로부터의 유압을 충전유닛 측으로 피드백시키기 위한 피드백 배관의 사이에 설치되어, 시스템 유지 보수시에 개방하여서 상기 축압용기 및 오일탱크유닛 측 유압 경로 상의 유압을 설정 압력만큼씩 상기 피드백 배관을 통해 충전유닛 측으로 피드백시켜 서서히 제거하는 제2 릴리프밸브를 더 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템에 의하면, 오일탱크유닛은, 오일을 저장하여 상기 유압펌프유닛에 공급하되 상기 축압유닛으로부터 인가되는 유압을 저장하여 유압펌프유닛에 공급하는 제2 오일탱크와; 상기 제2 오일탱크 내부의 압력을 감지하여 해당 압력 감지신호를 상기 유압펌프유닛 스타터에 인가하는 제2 압력센서와; 상기 제2 오일탱크에 저장된 오일의 높이를 감지하여 상기 유압펌프유닛 스타터에 인가하는 오일레벨센서와; 쿨러 스타터로부터의 제어신호에 따라 가동되어 스러스터로부터의 유압 회수시에 상기 제2 오일탱크에 회수되는 오일을 냉각하는 쿨러를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템에 의하면, 상기 유압펌프유닛은, 유압펌프유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 회전 구동하여서 제2 펌프를 구동하는 제2 모터와; 상기 제2 모터의 회전 구동에 따라 구동하여서 오일탱크유닛으로부터의 오일을 펌핑하여 스러스터에 유압을 인가하는 제2 펌프와; 오일탱크유닛으로부터 상기 제2 펌프에 공급되는 오일에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 제2 필터와; 유압펌프유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 제2 모터에 구동 전원을 공급하는 제2 전원투입부를 포함한다.
아울러, 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템에 의하면, 상기 스러스터의 유압이 과도하여서 상기 유압펌프유닛으로부터의 유압이 스러스터에 인가되지 않는 경우 제2 펌프에 의해 펌핑되어 스러스터에 인가되는 유압을 피드백 배관을 통해 오일탱크유닛에 피드백시켜서 스러스터에 과도한 유압이 인가되지 않게 하는 제3 밸브를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 선박에 설치된 스러스터에 대하여 유압을 제공하여서 유압에 의해 해수의 반대압을 형성하여 스러스터의 주축을 밀봉하여서 해수로부터 보호하는 경우에 오일 탱크를 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 설치하지 않더라도 스러스터에 충분한 유압을 제공함으로써 오일 탱크로부터 스러스터로의 유압 공급을 위한 파이프 라인의 설치에 소요되는 비용과 공간을 감소시켜 경제성을 향상시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템을 예시한 도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 하나의 실시예로서 설명하는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
본 발명은 선박에 설치된 스러스터에 대하여 유압을 제공하여서 유압에 의해 해수의 반대압을 형성하여 스러스터의 주축을 밀봉하여서 해수로부터 보호하는 경우에 오일 탱크를 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 설치하지 않더라도 스러스터에 충분한 유압을 제공함으로써 오일 탱크로부터 스러스터로의 유압 공급을 위한 파이프 라인의 설치에 소요되는 비용과 공간을 감소시켜 경제성을 향상시키도록 구현된다.
이와 같이 구현하기 위한 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템은, 도 1에 예시된 바와 같이, 유압펌프유닛(10), 오일탱크유닛(20), 축압유닛(30), 충전유닛(40), 스러스터(60), 유압펌프유닛 스타터(70), 쿨러 스타터(80) 및 충전유닛 스타터(90)를 포함하여 이루어진다.
충전유닛(40)은 충전유닛 스타터(90)로부터의 제어신호에 따라 구동되어서 오일 압력을 생성하여 축압유닛(30)에 유압을 공급함으로써 축압유닛(30)에 유압을 충전시킨다. 축압유닛(30)은 충전유닛(40)으로부터 공급되는 유압을 충전하여서 오일탱크유닛(20)에 일정한 유압을 공급한다. 오일탱크유닛(20)은 축압유닛(30)으로부터 유압을 공급받아서 유압펌프유닛(10)에 제공하고, 스러스터(60)로부터 유압을 회수한다. 유압펌프유닛(10)은 유압펌프유닛 스타터(70)로부터의 제어신호에 따라 구동되어서 오일탱크유닛(20)에 저장된 오일을 펌핑(pumping)하여 스러스터(60)에 공급하여서 스러스터(60)에 유압을 제공하되, 축압유닛(30)으로부터 오일탱크유닛(20)에 인가되는 유압을 함께 스러스터(60)에 공급함으로써 스러스터(60)에 해수의 반대압을 형성하여 스러스터(60)의 주축(62)을 밀봉하여서 해수로부터 보호한다.
유압펌프유닛(10)은 오일탱크유닛(20)의 오일을 펌핑하여 스러스터(60)에 공급함으로써 스러스터(60)에 유압을 제공하는데, 모터(11), 펌프(12), 필터(13) 및 전원투입부(14)를 구비하여 이루어진다.
모터(11)는 유압펌프유닛 스타터(70)로부터의 제어신호에 따라 회전 구동하여서 펌프(12)를 구동한다. 그리고, 펌프(12)는 모터(11)의 회전 구동에 따라 구동하여서 오일탱크유닛(20)으로부터의 오일을 펌핑하여 스러스터(60)에 공급함으로써 스러스터(60)에 유압을 인가한다.
필터(13)는 오일탱크유닛(20)으로부터 펌프(12)에 공급되는 오일에 포함되어 있는 불순물을 제거한다. 또한, 전원투입부(14)는 유압펌프유닛 스타터(70)로부터의 제어신호에 따라 모터(11)에 구동 전원을 공급한다.
오일탱크유닛(20)은 유압펌프유닛(10)에 오일을 공급하여 유압을 제공하되 축압유닛(30)으로부터 공급되는 유압을 유압펌프유닛(10)에 함께 제공하고, 스러스터(60)로부터 유압을 회수하는데, 오일탱크(21), 압력센서(22), 오일레벨센서(23), 에어브리더(Air Breather)(24), 자석(25), 쿨러(Cooler)(26) 및 복수의 밸브(V5~V9)를 포함하여 이루어진다.
오일탱크(21)는 오일을 저장하여 유압펌프유닛(10)에 공급하되 축압유닛(30)으로부터 인가되는 유압을 함께 유압펌프유닛(10)에 공급한다. 압력센서(22)는 오일탱크(21) 내부의 압력을 감지하여 해당 압력 감지신호를 유압펌프유닛 스타터(70)에 인가한다. 그리고, 오일레벨센서(23)는 오일탱크(21)에 저장된 오일의 높이를 감지하여 유압펌프유닛 스타터(70)에 인가한다.
또한, 에어브리더(24)는 오일탱크(21)의 공기를 외부로 배출시킴과 아울러 오일탱크(21) 내부로의 먼지 및 수분의 유입을 방지하며, 자석(25)은 오일탱크(21)의 내부 바닥에 설치되어 오일에 포함된 철분 등의 자성을 갖는 불순물을 제거한다. 쿨러(26)는 쿨러 스타터(80)로부터의 제어신호에 따라 가동되어 스러스터(60)로부터의 유압 회수시에 오일탱크(21)에 회수되는 오일을 냉각한다.
오일탱크(21)의 하부에 설치된 밸브(V5)는 오일탱크(21)의 슬러지를 배출하는 용도로 사용되고, 오일탱크(21)로부터 축압유닛(30) 측에 연결된 배관(P7)의 입구에 설치된 밸브(V9)는 축압유닛(30)으로부터 배관(P7)을 통해 인가되는 유압을 개폐하는 용도로 이용된다. 그리고, 쿨러(26)에 병렬로 설치된 밸브(V6)는 추운 지역에서 쿨러(26)를 사용하지 않는 경우에 개방하여서 스러스터(60)로부터의 유압 회수시 오일탱크(21)에 회수되는 오일을 쿨러(26)를 우회시켜 오일탱크(21)에 인가하는 용도로 사용된다.
한편, 축압유닛(30)은 충전유닛(40)으로부터 공급되는 유압을 충전하여서 오일탱크유닛(20)에 일정한 유압을 공급하는데, 축압용기(31), 복수의 밸브(V10~V13) 및 릴리프 밸브(Relief Valve)(32)를 포함하여 이루어진다.
축압용기(31)는 충전유닛(40)으로부터 공급되는 유압을 저장하여서 해당 유압을 오일탱크유닛(20)에 지속적으로 인가한다. 밸브(V11)는 배관(P8)을 통해 축압용기(31)에 출입되는 유압을 개폐하되, 오일탱크유닛(20)으로의 유압 공급시에는 개방되어서 축압용기(31)에 대해 유압을 출입케 하고, 시스템의 유지 보수시에는 폐쇄되어서 축압용기(31)에 대한 유압 출입을 중지시킨다.
그리고, 밸브(V10)는 축압용기(31)로부터 배관(P8)을 통해 인가되는 유압을 오일탱크유닛(20)에 전달하기 위한 배관(P7)에 설치되어 유압을 개폐하는 용도로 사용된다. 밸브(V12)는 시스템 유지 보수시에 개방하여 축압용기(31)의 유압을 충전유닛(40) 측으로 피드백시켜 제거하는 용도로 사용된다.
또한, 릴리프밸브(32)는 충전유닛(40)으로부터의 유압을 축압용기(31) 측으로 인가하기 위한 배관(P10)과, 축압용기(31)로부터의 유압을 충전유닛(40) 측으로 피드백시키기 위한 배관(P9) 사이에 설치되어, 시스템 유지 보수시에 개방되어서 축압용기(31) 및 오일탱크유닛(20) 측 유압 경로 상의 유압을 설정 압력만큼씩 배관(P9)을 통해 충전유닛(40) 측으로 피드백시켜 서서히 제거하는 용도로 사용된다.
밸브(V13)는 충전유닛(40)으로부터 배관(P10)을 통해 축압용기(31) 및 오일탱크유닛(20) 측으로 인가되는 유압을 개폐하는 용도로 사용된다. 충전유닛(40)으로부터 배관(P10)을 통해 유압이 인가되는 경우 해당 유압은 배관(P8)을 통해 축압용기(31)에 저장됨과 아울러 배관(P7)을 통해 오일탱크유닛(20)에 인가되는데, 축압용기(31)에 저장된 유압에 의해 오일탱크유닛(20) 측으로 일정한 유압이 지속적으로 공급된다.
한편, 충전유닛(40)은 충전유닛 스타터(90)로부터의 제어신호에 따라 구동되어서 오일 압력을 생성하여 축압유닛(30)에 유압을 공급함으로써 축압유닛(30)에 유압을 충전시키는데, 오일탱크(41), 오일레벨게이지(42), 에어브리더(43), 자석(44), 모터(45), 펌프(46), 릴리프밸브(47), 압력센서(48), 압력게이지(49), 전원투입부(50), 필터(51) 및 밸브(V14)를 포함하여 이루어진다.
오일탱크(41)는 오일을 저장하여 펌프(46)에 공급한다. 오일레벨게이지(42)는 오일탱크(41)의 내부에 저장된 오일의 높이를 검출하여 표시하고, 에어브리더(43)는 오일탱크(41)의 공기를 외부로 배출시킴과 아울러 오일탱크(41) 내부로의 먼지 및 수분의 유입을 방지한다.
자석(44)은 오일탱크(41)의 내부 바닥에 설치되어 오일에 포함된 철분 등의 자성을 갖는 불순물을 제거하며, 밸브(V14)는 오일탱크(41)의 하부에 설치되어 오일탱크(41) 내부의 슬러지를 제거하는 용도로 사용된다.
그리고, 모터(45)는 충전유닛 스타터(90)로부터의 제어신호에 따라 회전 구동하여서 펌프(46)를 구동한다. 또한, 펌프(46)는 모터(45)의 회전 구동에 따라 구동하여서 오일탱크(41)로부터의 오일을 펌핑하여 유압을 생성하며, 해당 생성된 유압은 배관(P10)을 통해 축압유닛(30) 측으로 인가된다.
필터(51)는 펌프(46)로부터 축압유닛(30) 측으로의 유압 공급시에 오일에 포함되어 있는 불순물을 제거한다. 아울러, 전원투입부(50)는 충전유닛 스타터(90)로부터의 제어신호에 따라 모터(45)에 구동 전원을 공급한다.
또한, 압력센서(48)는 펌프(46)에 의해 생성된 유압을 축압유닛(30) 측으로 공급하는 배관(P10)의 압력을 검출하여 검출신호를 쿨러 스타터(80)에 인가한다. 릴리프밸브(47)는 펌프(46)에 의해 생성된 유압을 축압유닛(30) 측으로 공급하는 유압 공급 배관(P10)의 압력이 설정 압력에 도달하는 경우 개방되어서 배관(P10)의 압력을 오일탱크(41)로 피드백시켜 낮추어 줌으로써 해당 유압 공급 배관(P10)의 압력을 일정 압력으로 유지한다.
유압펌프유닛 스타터(70)는 오일탱크유닛(20)의 압력센서(22)를 통해 오일탱크(21)의 내부 압력이 설정 압력 이상임을 검출한 경우, 유압펌프유닛(10)의 전원투입부(14)에 제어신호를 인가하여 유압펌프유닛(10)에 전원을 투입함과 아울러 모터(11)에 제어신호를 인가하여 모터(11)를 구동시킴으로써, 유압펌프유닛(10)으로 하여금 펌프(12)를 구동하여 오일탱크(21)로부터의 오일을 펌핑하여서 배관(P1, P2)을 통해 스러스터(60)에 프로펠러(61)의 피치(pitch)를 조정하기 위한 유압을 공급케 함과 아울러 배관(P4)을 통해 스러스터(60)에 윤활을 위한 유압을 공급케 한다.
또한, 유압펌프유닛 스타터(70)는 압력센서(22)를 통해 오일탱크(21)의 내부 압력이 설정 압력 이상임을 검출한 경우, 상술한 바와 같이 유압펌프유닛(10)을 작동시켜 유압펌프유닛(10)에 의해 스러스터(60)에 유압을 공급케 함과 동시에, 충전유닛 스타터(90)에 제어신호를 인가한다. 이에, 충전유닛 스타터(90)는 충전유닛(40)의 전원투입부(50)에 제어신호를 인가하여 충전유닛(40)에 전원을 투입함과 아울러 모터(45)에 제어신호를 인가하여 모터(45)를 구동시킴으로써, 충전유닛(40)으로 하여금 펌프(46)를 구동하여 오일탱크(41)로부터의 오일을 펌핑하여 유압을 생성하여서 배관(P10)을 통해 축압유닛(30)에 유압을 공급하여 충전케 한다.
아울러, 유압펌프유닛 스타터(70)는 오일탱크유닛(20)의 오일레벨센서(23)를 통해 오일탱크(21)의 내부에 저장된 오일의 높이가 설정 높이 이하임을 검출한 경우에, 경보신호를 발생하여 해당 오일 부족 상태를 시스템 운용자에게 통보함으로써 시스템 운용자로 하여금 오일탱크(21)에 오일을 보충케 한다.
한편, 쿨러 스타터(80)는 압력센서(48)를 통해 검출된 축압유닛(30) 측으로 유압을 공급하는 유압 공급 배관(P10)의 압력이 설정 압력 이상인 경우 쿨러(26)에 제어신호를 인가하여 쿨러(26)를 구동함으로써 스러스터(60)로부터 유압을 회수하는 유압 회수 배관(P3)을 통해 오일탱크(21)에 인가되는 오일을 쿨러(26)에 의해 냉각시킨다.
유압펌프유닛(10)은 유압탱크유닛(20)의 오일탱크(21)에 저장되어 있는 오일을 펌프(12)에 의해 펌핑하여 스러스터(60)에 공급하는데, 이때, 축압유닛(30)으로부터 오일탱크유닛(20)에 인가된 유압을 펌핑하여 스러스터(60)에 공급함으로써 스러스터(60)에 해수의 반대압을 형성하여서 스러스터(60)의 주축(62)을 밀봉하여 해수로부터 보호한다.
이처럼 스러스터(60)에 유압을 공급하는 경우, 유압펌프유닛(10)은 배관(P1, P2)를 통해 스러스터(60)에 프로펠러(61)의 피치(pitch)를 조절하기 위한 유압을 공급하고, 배관(P4)를 통해 스러스터(60)에 윤활을 위한 유압을 공급한다. 밸브(V1~V3)는 스러스터(60)로의 유압 공급을 개폐하기 위한 것으로, 스러스터(60)로의 유압 공급시에는 계속 개방되어 있다.
그리고, 스러스터(60)에 유압이 많이 인가되어서 유압펌프유닛(10)으로부터의 유압이 스러스터(60)에 인가되지 않음에 기인하여 배관(P1, P2) 또는 배관(P4)에 설정 압력 이상의 압력이 걸리는 경우, 밸브(V4)가 개방되어서 펌프(12)의 펌핑에 의해 스러스터(60)에 인가되는 유압을 배관(P6)을 통해 오일탱크(21)에 피드백시켜서 스러스터(60)에 과도한 유압이 인가되지 않게 한다.
또한, 유압펌프유닛(10)으로부터 스러스터(60)에 공급된 유압은 유압 회수 배관(P3)을 통해 오일탱크유닛(20)의 오일탱크(21)에 회수된다. 이처럼 스러스터(60)로부터 유압을 회수하는 경우에, 유압 회수 배관(P3)에 설치된 쿨러(26)가 해당 배관(P3)을 통해 오일탱크(21)에 회수되는 오일을 냉각시킨다.
상술한 바와 같은 기능을 구비하는 본 발명에 따른 선박 스러스터 유압 시스템은 다음과 같이 작용한다.
유압펌프유닛 스타터(70)는 오일탱크유닛(20)의 압력센서(22)를 통해 오일탱크(21)의 내부 압력이 설정 압력임을 검출하는 경우, 유압펌프유닛(10)의 전원투입부(14)에 제어신호를 인가하여 전원투입부(14)에 의해 모터(11)에 전원을 투입함과 아울러 모터(11)에 제어신호를 인가하여 모터(11)를 구동함으로써 유압펌프유닛(10)을 구동시킴과 동시에, 충전유닛 스타터(90)에 제어신호를 인가하여 충전유닛 스타터(90)로 하여금 충전유닛(40)의 전원투입부(50)에 의해 모터(45)에 전원을 투입함과 아울러 모터(45)에 제어신호를 인가하여 모터(45)를 구동함으로써 충전유닛(40)을 구동시킨다.
이에, 충전유닛(40)은 모터(45)의 구동에 의해 펌프(46)를 구동시켜 오일탱크(41)로부터의 오일을 펌핑하여 유압을 생성하여서 배관(P10)을 통해 축압유닛(30) 측으로 유압을 인가함으로써 축압유닛(30)의 축압용기(31)에 유압을 충전케 함과 아울러 오일탱크유닛(20)에 유압을 공급케 한다.
이와 같이 충전유닛(40)이 유압을 생성하여 축압유닛(30) 측으로 인가하는 경우, 축압유닛(30)은 충전유닛(40)으로부터 배관(P10, P8)을 통해 인가되는 유압을 축압용기(31)에 충전하여서 배관(P8, P7)을 통해 오일탱크유닛(20)에 일정한 유압을 인가한다.
그리고, 오일탱크유닛(20)은 축압유닛(30)으로부터 인가되는 유압을 오일탱크(21)에 저장하고, 유압펌프유닛(10)에 해당 유압을 제공한다.
이에, 유압펌프유닛(10)은 축압유닛(30)으로부터 오일탱크유닛(20)에 인가된 유압을 펌핑하여 스러스터(60)에 공급함으로써 스러스터(60)에 해수의 반대압을 형성하여서 스러스터(60)의 주축(62)을 밀봉하여 해수로부터 보호한다.
유압펌프유닛(10)은 펌프(12)를 구동하여 오일탱크(21)로부터의 오일을 펌핑하여서 배관(P1, P2)을 통해 스러스터(60)에 프로펠러(61)의 피치(pitch)를 조정하기 위한 유압을 공급함과 아울러 배관(P4)을 통해 스러스터(60)에 윤활을 위한 유압을 공급한다.
그리고, 유압펌프유닛(10)으로부터 스러스터(60)에 공급된 유압은 유압 회수 배관(P3)을 통해 오일탱크유닛(20)의 오일탱크(21)에 회수되는데, 이때 유압 회수 배관(P3)에 설치된 쿨러(26)가 쿨러 스타터(80)의 제어에 따라 구동되어 해당 배관(P3)을 통해 오일탱크(21)에 회수되는 오일을 냉각시킨다.
또한, 유압펌프유닛(10)에 의해 스러스터(60)에 유압이 많이 인가되어서 유압이 스러스터(60)에 인가되지 않음에 기인하여 유압펌프유닛(10)으로부터 스러스터(60)에 연결된 배관(P1, P2) 또는 배관(P4)에 설정 압력 이상의 압력이 걸리는 경우, 밸브(V4)가 개방되어서 펌프(12)의 펌핑에 의해 스러스터(60)에 인가되는 유압을 배관(P6)을 통해 오일탱크(21)에 피드백시켜서 스러스터(60)에 과도한 유압이 인가되지 않게 한다.
이상과 같이, 본 발명은 선박에 설치된 스러스터(60)에 대하여 유압을 제공하여서 유압에 의해 해수의 반대압을 형성하여 스러스터(60)의 주축(62)을 밀봉하는 경우에, 충전유닛(40)에 의해 유압을 생성하여 축압유닛(30)에 저장하여서 오일탱크유닛(20)에 일정한 유압을 인가하고, 유압펌프유닛(10)에 의해 오일탱크유닛(20)의 오일을 펌핑하여 스러스터(60)에 유압을 인가할 때, 축압유닛(30)으로부터 오일탱크유닛(20)에 인가된 유압을 함께 스러스터(60)에 공급함으로써 스러스터(60)에 해수의 반대압을 형성하여서 스러스터(60)의 주축(62)을 밀봉하여 해수로부터 보호한다.
이에, 본 발명은 오일 탱크를 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 설치하지 않더라도 스러스터에 충분한 유압을 제공함으로써 오일 탱크로부터 스러스터로의 유압 공급을 위한 파이프 라인의 설치에 소요되는 비용과 공간을 감소시켜 경제성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.
본 발명은 선박에서 스러스터를 운용하는 경우에 매우 유용하게 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, 선박에 설치된 스러스터에 대하여 유압을 제공하여서 유압에 의해 해수의 반대압을 형성하여 스러스터의 주축을 밀봉하여서 해수로부터 보호하는 경우에 오일 탱크를 선박의 최대 잠항 깊이보다 높은 위치에 설치하지 않더라도 스러스터에 충분한 유압을 제공함으로써 오일 탱크로부터 스러스터로의 유압 공급을 위한 파이프 라인의 설치에 소요되는 비용과 공간을 감소시켜 경제성을 향상시키게 된다.
10; 유압펌프유닛 20; 오일탱크유닛
30; 축압유닛 40; 충전유닛
60; 스러스터 70; 유압펌프유닛 스타터
80; 쿨러 스타터 90; 충전유닛 스타터

Claims (9)

  1. 제어신호에 따라 구동되어 오일 압력을 생성하는 충전유닛과;
    상기 충전유닛에 의해 생성된 유압을 충전하여서 오일탱크유닛에 일정한 유압을 공급하는 축압유닛과;
    상기 축압유닛으로부터 유압을 공급받아서 유압펌프유닛에 제공하고, 스러스터로부터 유압을 회수하는 오일탱크유닛과;
    제어신호에 따라 구동되어 상기 오일탱크유닛으로부터 제공되는 유압을 펌핑하여 스러스터에 인가하여서, 스러스터에 해수의 반대압을 형성하여 스러스터 주축을 밀봉하여 해수로부터 보호하는 유압펌프유닛; 을 포함하며,
    상기 축압유닛은,
    충전유닛으로부터 인가되는 유압을 저장하여서 해당 유압을 상기 오일탱크유닛에 지속적으로 인가하는 축압용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 오일탱크유닛의 오일탱크 내부 압력이 설정 압력 이상인 경우에 유압펌프유닛에 제어신호를 인가하여 유압펌프유닛을 구동함과 함께 충전유닛 스타터에 제어신호를 인가하는 유압펌프유닛 스타터와;
    상기 유압펌프유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 상기 충전유닛에 제어신호를 인가하여 충전유닛을 구동하는 충전유닛 스타터와;
    상기 충전유닛에 의해 생성되어 축압유닛에 인가되는 유압이 설정 압력 이상인 경우에 쿨러에 제어신호를 인가하여서 상기 스러스터로부터 오일탱크유닛에 회수되는 오일을 쿨러에 의해 냉각시키는 쿨러 스타터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 충전유닛은,
    오일을 저장하는 제1 오일탱크와;
    상기 충전유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 회전 구동하여서 펌프를 구동하는 제1 모터와;
    상기 제1 모터의 회전 구동에 따라 구동하여서 상기 제1 오일탱크로부터의 오일을 펌핑하여 유압을 생성하여 축압유닛 측으로 인가하는 제1 펌프와;
    상기 충전유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 제1 모터에 구동 전원을 공급하는 제1 전원투입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 충전유닛은,
    제1 펌프로부터 축압유닛 측으로의 유압 공급시에 오일에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 제1 필터와;
    상기 제1 펌프에 의해 생성된 유압을 축압유닛 측으로 공급하는 유압 공급 배관의 압력을 검출하는 제1 압력센서와;
    상기 유압 공급 배관의 압력이 설정 압력에 도달하는 경우 개방되어서 유압 공급 배관의 압력을 제1 오일탱크로 피드백시켜 낮추어 주어 유압 공급 배관의 압력을 일정 압력으로 유지하는 제1 릴리프밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 축압유닛은,
    오일탱크유닛으로의 유압 공급시에 개방하여서 상기 축압용기에 대해 유압을 출입케 하고, 시스템의 유지 보수시에 폐쇄하여서 상기 축압용기에 대한 유압 출입을 중지시키는 제1 밸브와;
    시스템 유지 보수시에 개방하여 상기 축압용기의 유압을 충전유닛 측으로 피드백시켜 제거하는 제2 밸브와;
    상기 충전유닛으로부터의 유압을 축압용기 측으로 인가하기 위한 유압 공급 배관과, 상기 축압용기로부터의 유압을 충전유닛 측으로 피드백시키기 위한 피드백 배관의 사이에 설치되어, 시스템 유지 보수시에 개방하여서 상기 축압용기 및 오일탱크유닛 측 유압 경로 상의 유압을 설정 압력만큼씩 상기 피드백 배관을 통해 충전유닛 측으로 피드백시켜 서서히 제거하는 제2 릴리프밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서,
    오일탱크유닛은,
    오일을 저장하여 상기 유압펌프유닛에 공급하되 상기 축압유닛으로부터 인가되는 유압을 저장하여 유압펌프유닛에 공급하는 제2 오일탱크와;
    상기 제2 오일탱크 내부의 압력을 감지하여 해당 압력 감지신호를 상기 유압펌프유닛 스타터에 인가하는 제2 압력센서와;
    상기 제2 오일탱크에 저장된 오일의 높이를 감지하여 상기 유압펌프유닛 스타터에 인가하는 오일레벨센서와;
    쿨러 스타터로부터의 제어신호에 따라 가동되어 스러스터로부터의 유압 회수시에 상기 제2 오일탱크에 회수되는 오일을 냉각하는 쿨러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 유압펌프유닛은,
    유압펌프유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 회전 구동하여서 제2 펌프를 구동하는 제2 모터와;
    상기 제2 모터의 회전 구동에 따라 구동하여서 오일탱크유닛으로부터의 오일을 펌핑하여 스러스터에 유압을 인가하는 제2 펌프와;
    오일탱크유닛으로부터 상기 제2 펌프에 공급되는 오일에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 제2 필터와;
    유압펌프유닛 스타터로부터의 제어신호에 따라 제2 모터에 구동 전원을 공급하는 제2 전원투입부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 스러스터의 유압이 과도하여서 상기 유압펌프유닛으로부터의 유압이 스러스터에 인가되지 않는 경우 제2 펌프에 의해 펌핑되어 스러스터에 인가되는 유압을 피드백 배관을 통해 오일탱크유닛에 피드백시켜서 스러스터에 과도한 유압이 인가되지 않게 하는 제3 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 스러스터 유압 시스템.
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