KR102627260B1 - 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터에 관한 것으로, 그 목적은 중속 디젤엔진에서 하이드로락이 발생하는 것을 방지하기 위한 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 공기 공급원으로부터 제공되는 압축 공기에 의해 회전하는 터빈과, 상기 터빈의 움직임을 전달받아 회전하고 전후로 이동하면서 엔진의 플라이휠에 설치된 림 기어와 선택적으로 맞물리는 피니언 기어를 포함하는 에어 스타팅 모터에 있어서, 상기 터빈의 움직임을 피니언 기어로 전달하여 피니언 기어를 회전시키고, 상기 공기 공급원으로부터 제공되는 압축 공기 및 스프링의 탄성을 이용하여 피니언 기어가 림 기어에 선택적으로 맞물리도록 피니언 기어를 전후로 이동시키는 피니언 기어 작동기구; 상기 공기 공급원으로부터 피니언 기어 작동기구로 공급되는 압축 공기의 흐름을 제어하는 제어밸브; 상기 공기 공급원으로부터 터빈으로 공급되는 압축 공기를 제어하는 제1압력제어밸브; 및 상기 제1압력제어밸브로 입력되는 파일럿 압력을 조절하는 제2압력제어밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터를 제공한다.

Description

슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터{Air starting motor with slow turning function}
본 발명은 선박이나 발전기에 설치된 중속 디젤엔진의 시동용으로 사용되는 에어 스타팅 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터빈으로 공급되는 공기의 압력을 무단계로 연속 제어할 수 있도록 함으로써 중속 디젤엔진의 시동 전 중속 디젤엔진을 슬로우 턴(Slow turn)시킬 수 있도록 하며, 이를 통해 하이드로락(Hydrolock)에 의한 손상을 방지할 수 있도록 이루어진 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터에 관한 것이다.
일반적으로 에어 스타팅 모터는 일반 내연기관에 사용되는 전기식 시동모터와는 달리 공기의 압력을 이용하여 터빈을 회전시키고 터빈의 회전을 이용하여 엔진을 시동하도록 이루어진 장치이며, 이러한 에어 스타팅 모터는 중량 대비 높은 동력의 구현이 가능하고 낮은 정비 요구성 등으로 인하여 수요가 증가하고 있다.
이러한 에어 스타팅 모터는 선박용 4-스트로크 중속 디젤엔진의 시동용으로 주로 사용되고 있으며, 중속 디젤엔진은 2-스트로크 저속 디젤엔진을 주기로 사용하는 대형 선박의 발전용 보조엔진 또는 중형 선박의 추진을 위한 주 엔진으로 사용되고 있다.
도 1은 종래 에어 스타팅 모터의 회로 구성도를, 도 2는 종래 에어 스타팅 모터에 사용된 릴레이 밸브의 내부 구조도를, 도 3은 종래 에어 스타팅 모터의 작동 시 구성도를, 도 4는 종래 에어 스타팅 모터의 작동 시 릴레이 밸브의 내부 구조도를 도시하고 있다.
종래 에어 스타팅 모터는, 압축 공기의 에너지를 회전 에너지로 변환시키는 터빈(10)과, 상기 터빈(10)의 회전에 의해 발생되는 동력을 전달받아 회전하는 피니언 기어(20)와, 상기 터빈(10)에서 발생된 동력을 피니언 기어(20)로 전달하고 피니언 기어(20)를 전후로 이동시켜 피니언 기어(20)가 엔진의 림 기어에 선택적으로 맞물리게 하는 피니언 기어 작동기구(30)와, 상기 터빈(10)과 피니언 기어 작동기구(30)로 공급되는 압축 공기를 제어하는 릴레이 밸브(40)와, 상기 릴레이 밸브(40)를 경유하여 피니언 기어 작동기구(30)로 공급되는 압축 공기의 흐름을 제어하는 제어밸브(50)를 포함하는 것으로 이루어진다.
이러한 종래의 에어 스타팅 모터는 릴레이 밸브(40)의 APP 포트로 공급되는 압력에 의해 릴레이 밸브(40)가 전환되면서 에어탱크(60)의 압축공기를 터빈(10)으로 공급하여 작동하게 되지만, 릴레이 밸브(40)는 완전 열림과 완전 닫힘 사이의 중간에서 제어할 수 있는 범위가 매우 작아 터빈(10)으로 전달되는 공기의 유량과 압력을 제어하기 어려우며, 이에 따라 회전수의 제어가 용이하지 못한 문제점이 있다.
예컨대 릴레이 밸브(40)의 APP 포트로 6bar의 파일럿 압력이 공급되고, 이 파일럿 압력에 의해 완전 열림으로 전환된 후, APP 포트에 계속하여 작용하는 6bar의 파일럿 압력으로 인해서 릴레이 밸브(40)가 열린 후 평형이 유지되지만, 릴레이 밸브(40)를 완전 열림과 완전 닫힘의 중간 위치로 일부만 열리도록 하기 위해 APP 포트에 작용하는 압력을 1bar로 낮출 경우, IN/OUT 포트의 잔류압력과 스프링의 탄성에 의해 평형이 깨지면서 의도치 않게 OUT 포트가 폐쇄된다.
이처럼 종래의 에어 스타팅 모터에 사용된 릴레이 밸브(40)는 중간 위치에서의 열림이 실질적으로 불가능하므로, 터빈(10)으로 공급되는 공기의 유량이나 압력을 미세하게 조절하기 어려운 문제점이 있다.
한편 엔진의 실린더 내부로 유입된 액체에 의해 발생되는 하이드로락(hydrolock)은 가솔린엔진 보다 디젤엔진에서 보다 치명적인 결과를 야기할 수 있다. 이는 디젤엔진의 압축비가 상대적으로 높고 최종 연소실 체적이 훨씬 적어 적은 양의 액체 유입만으로도 하이드로락(hydrolock)이 발생할 수 있고, 가솔린엔진 보다 높은 토크와 회전 관성 및 강한 스타팅 모터를 갖기 때문이다.
하이드로락(hydrolock) 발생 시 커넥팅 로드, 크랭크샤프트, 피스톤 헤드, 실린더 블록, 크랭크 케이스, 베어링 등이 주로 손상되고, 엔진을 교체하거나 주요 부품을 상당 부분 교체해야만 하므로, 중속 디젤엔진에서 하이드로락(hydrolock)이 발생하는 경우 막대한 비용의 손실을 초래하게 된다.
한편 중속 디젤엔진에서 엔진 손상의 원인이 되는 하이드로락(hydrolock)의 발생 비율은 슬로우 턴(Slow turn)을 통해 현저히 줄일 수 있다.
상기 슬로우 턴(Slow turn)은 엔진의 시동 전에 연료 분사 없이 엔진을 천천히 회전시키면서 실린더에 액체가 있는지 감지하는 절차로써, 대형엔진의 경우 엔진 자체에 슬로우 터닝 시스템이 갖추어져 있지만, 중속 디젤엔진은 엔진 자체에 슬로우 터닝 시스템이 갖추어져 있지 않으므로 스타팅 모터에서 슬로우 터닝 기능을 제공해야만 한다.
이러한 점을 고려하여 고압과 저압의 이중 회로를 포함하여 일반 시동과 저속 시동을 선택하여 사용할 수 있도록 한 에어 스타팅 모터가 개발된 바 있다.
그러나 이중 회로를 포함하는 에어 스타팅 모터는 저압을 공급하였을 때 초기에는 적정 회전수를 유지하지만, 시간 경과에 따라 적정 속도를 초과하게 되는 문제점이 있다.
또한 릴레이 밸브는 회전수와 연동한 미세 제어가 불가능하고, 회전수를 낮추기 위해 압력을 낮추면 토크가 부족하여 회전 시작이 불가능한 경우가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 회로의 구성이 매우 복합하고, 에어 스타팅 모터의 부피가 커지는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2011-0044569호(2011.04.29.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 중속 디젤엔진에서 하이드로락이 발생하는 것을 방지하기 위한 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 중속 디젤엔진을 정상 시동 속도를 작동시키는 고압 모드와, 하이드로락의 발생을 방지하기 위한 낮은 속도로 작동시키는 저압 모드를 단일 회로로 구현한 에어 스타팅 모터를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 터빈의 회전수를 연속으로 미세하게 조절할 수 있도록 한 에어 스타팅 모터를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 공기 공급원으로부터 제공되는 압축 공기에 의해 회전하는 터빈과, 상기 터빈의 움직임을 전달받아 회전하고 전후로 이동하면서 엔진의 플라이휠에 설치된 림 기어와 선택적으로 맞물리는 피니언 기어를 포함하는 에어 스타팅 모터에 있어서, 상기 터빈의 움직임을 피니언 기어로 전달하여 피니언 기어를 회전시키고, 상기 공기 공급원으로부터 제공되는 압축 공기 및 스프링의 탄성을 이용하여 피니언 기어가 림 기어에 선택적으로 맞물리도록 피니언 기어를 전후로 이동시키는 피니언 기어 작동기구; 상기 공기 공급원으로부터 피니언 기어 작동기구로 공급되는 압축 공기의 흐름을 제어하는 제어밸브; 상기 공기 공급원으로부터 터빈으로 공급되는 압축 공기를 제어하는 제1압력제어밸브; 및 상기 제1압력제어밸브로 입력되는 파일럿 압력을 조절하는 제2압력제어밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터를 제공한다.
한편 상기 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터에 있어서, 상기 제1압력제어밸브는 제2압력제어밸브를 통해 입력되는 파일럿 압력에 비례하여 터빈으로 공급되는 압축 공기의 압력을 증감시키는 파일럿 작동형 감압밸브로 이루어진다.
한편 상기 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터에 있어서, 상기 제2압력제어밸브는 인가되는 전류의 크기에 따라 제1압력제어밸브로 전달되는 파일럿 압력을 조절하는 비례제어식 감압 밸브로 이루어진다.
한편 상기 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터에 있어서, 상기 엔진의 회전수 또는 에어 스타팅 모터의 회전수에 따라 제2압력제어밸브에 인가되는 전류의 크기를 조절하는 제어기;가 더 포함될 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 터빈으로 공급되는 공기의 압력을 조절을 통해 에어 스타팅 모터를 저압 모드와 고압 모드로 자유롭게 전환시킬 수 있게 되므로 하이드로락에 의해 엔진이 손상되는 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 단순한 구조로써 에어 스타팅 모터의 전체 크기도 줄일 수 있다.
또한, 에어 스타팅 모터의 회전수를 정밀하게 제어할 수 있으므로 하이드로락의 발생을 더욱 안정적으로 방지할 수 있다.
도 1 은 종래 에어 스타팅 모터의 회로 구성도,
도 2 는 종래 에어 스타팅 모터에 사용된 릴레이 밸브의 내부 구조도,
도 3 은 종래 에어 스타팅 모터의 작동 시 구성도,
도 4 는 종래 에어 스타팅 모터의 작동 시 릴레이 밸브의 내부 구조도,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 스타팅 모터의 회로 구성도,
도 6 은 본 발명에 적용된 피니언 기구 작동기구의 구조를 보인 구성도,
도 7 은 본 발명에 따른 제1압력제어밸브가 전환되어 압축 공기가 피니언 기어 작동기구로 공급되고, 압축 공기가 터빈으로 공급되어 터빈이 작동하면서 피니언 기어를 회전시키는 상태를 보인 회로 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 스타팅 모터의 회로 구성도를, 도 6은 본 발명에 적용된 피니언 기구 작동기구의 구조를 보인 구성도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터는 중속 디젤엔진의 시동용 모터로 사용되며, 터빈(110)으로 공급되는 공기 압력의 자유로운 조절을 통해 중속 디젤엔진을 고압 모드(정상 시동 속도)와 저압 모드(슬로우 턴 속도)로 작동시킬 수 있도록 한 것으로, 터빈(110)과, 피니언 기어(120)와, 피니언 기어 작동기구(130)와, 제어밸브(140)와, 제1압력제어밸브(150)와, 제2압력제어밸브(160)와, 제어기(170)를 포함하며, 상기 터빈(110), 피니언 기어(120), 피니언 기어 작동기구(130), 제어밸브(140), 제1압력제어밸브(150), 제2압력제어밸브(160)는 본체(180)의 내부외부에 설치되어 에어 스타팅 모터를 구성하게 된다.
한편, 상기 본체(180)는 특별하게 제한된 구조가 요구되지 않으며, 터빈(110), 피니언 기어(120), 피니언 기어 작동기구(130), 제어밸브(140), 제1압력제어밸브(150), 제2압력제어밸브(160)를 안정적으로 지지할 수 있으면 된다.
상기 터빈(110)은 본체(180)의 내부에 설치되며, 공기 공급원(100)으로부터 본체(180)에 형성된 유입구를 통해 본체(180)의 내부로 공급되는 압축 공기에 의해 회전하면서 압축 공기의 에너지를 풍력 에너지로 변환시키도록 구성된다.
한편, 상기 공기 공급원(100)은 미도시된 콤프레서와 연결되어 공기가 일정한 압력으로 충전되도록 이루어진 공기 탱크로 구성될 수 있다.
상기 피니언 기어(120)는 일부 또는 전부가 본체(180)의 외부로 노출되게 설치되며, 피니언 기어 작동기구(130)의 작동에 의해 전후로 이동하면서 중속 디젤엔진의 플라이휠에 설치된 림 기어와 선택적으로 맞물리고, 터빈(110)의 회전에 의해 발생되는 동력을 피니언 기어 작동기구(130)를 통해 전달받아 회전하면서 림 기어를 회전시키도록 이루어진다.
상기 피니언 기어 작동기구(130)는 터빈(110)의 회전에 의해 발생된 동력을 피니언 기어(120)로 전달하여 피니언 기어(120)를 회전시키고, 이와 더불어 피니언 기어(120)를 전후로 이동시켜 피니언 기어(120)가 림 기어에 선택적으로 맞물리게 하는 것으로, 캐리어 샤프트(131)와, 유성기어 유니트(132)와, 드라이브 유니트(133)와, 피스톤 유니트(134)와, 라쳇 샤프트(135)와, 클러치(136)로 구성될 수 있다.
상기 캐리어 샤프트(131)는 터빈(110)에 구비된 터빈 샤프트(111)와 동축 상에 위치하도록 설치되며, 유성기어 유니트(132)를 매개로 터빈 샤프트(111)와 연결되어 터빈 샤프트(111)와 함께 회전하도록 구성된다.
상기 드라이브 유니트(133)는 캐리어 샤프트(131)에 결합되어 회전하며 캐리어 샤프트(131)의 축방향으로 이동하도록 구성된다.
상기 피스톤 유니트(134)는 공기 공급원(100)으로부터 제어밸브(140)를 통해 본체(180)의 내부로 공급되는 압축 공기에 의해 이동하면서 드라이브 유니트(133)를 전진 이동시키고, 압축 공기의 공급이 차단된 경우 스프링(137)의 탄성에 의해 원래의 위치로 복원되면서 드라이브 유니트(133)를 후진 이동시키도록 구성된다.
상기 라쳇 샤프트(135)는 드라이브 유니트(133)와 연결되어 회전 및 이동하도록 구성되며, 이러한 라쳇 샤프트(135)의 끝단에 피니언 기어(120)가 설치된다.
상기 클러치(136)는 드라이브 유니트(133)와 라쳇 샤프트(135)의 사이에서 드라이브 유니트(133)와 라쳇 샤프트(135)를 연결하도록 설치된다.
상기와 같이 구성된 피니언 기어 작동기구(130)는 실시 가능한 하나의 구조를 예시한 것으로, 본 발명에 따른 피니언 기어 작동기구(130)가 상기와 같은 구조에 한정되어 실시될 수 있는 것은 아니다.
상기 제어밸브(140)는 공기 공급원(100)으로부터 피니언 기어 작동기구(130)로 공급되는 압축 공기의 흐름을 제어하는 것으로, 제어기(170)에서 발생되는 제어신호에 의해 전환되면서 압축 공기의 흐름을 단속하도록 구성된다.
즉, 상기 제어밸브(140)는 공기 공급원(100)으로부터 피니언 기어 작동기구(130)로 연결되는 제1공급배관(101)에 설치되며, 제1공급배관(101)의 유로를 개폐하면서 압축 공기의 흐름을 단속하게 된다.
상기 제1압력제어밸브(150)는 공기 공급원(100)으로부터 터빈(110)으로 공급되는 압축 공기의 압력을 조절하는 것으로, 제2압력제어밸브(160)로부터 전달되는 파일럿 압력에 의해 작동하면서 압축 공기의 압력을 조절하도록 구성된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1압력조절밸브는 공지의 파일럿 작동형 감압밸브로 구성되며, 공기 공급원(100)으로부터 터빈(110)으로 연결되는 제2공급배관(102)에 설치되어 압축 공기가 지나는 유로의 개구면적을 변화시키면서 압축 공기의 압력을 조절하도록 이루어진다.
상기 제2압력제어밸브(160)는 제1압력제어밸브(150)로 공급되는 파일럿 압력을 제어하는 것으로, 제어기(170)에서 발생된 제어신호에 의해 작동하면서 파일럿 압력을 제어하도록 구성된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2압력제어밸브(160)는 비례제어식 감압 밸브로 구성되며, 제어기(170)의 제어신호에 대응하여 인가되는 전류의 크기에 따라 파일럿 압력을 조절하도록 이루어진다.
이와 같은 제2압력제어밸브(160)는 피니언 기어 작동기구(130)로부터 배출되는 압축 공기를 제공받고, 이를 제1압력제어밸브(150)의 파일럿 압력으로 공급하도록 구성된다.
상기 제어기(170)는 제1압력제어밸브(150)와 제2압력제어밸브(160)를 제어하는 것으로, 본 발명에 따른 에어 스타팅 모터와 관계된 중속 디젤엔진의 시동이 요구되는 경우 제1공급배관(101)의 유로를 개방하도록 제1압력제어밸브(150)를 작동시키는 제어신호를 발생하고, 이와 함께 엔진의 회전수 또는 에어 스타팅 모터의 회전수에 따라 제2압력제어밸브(160)에 인가되는 전류의 크기를 조절하도록 이루어진다.
즉, 본 발명에 따른 제어기(170)는 중속 디젤엔진의 회전수 또는 에어 스타팅 모터의 회전수를 피드백 받아 실제 중속 디젤엔진의 회전수 또는 에어 스타팅 모터의 회전수가 미리 설정된 회전수를 추종하도록 제2압력제어밸브(160)를 제어하도록 이루어진다.
특히, 본 발명에 따른 제어기(170)는 중속 디젤엔진의 시동을 위한 구동 초기에는 지정된 시간 동안 에어 스타팅 모터가 저압 모드로 작동하면서 중속 디젤엔진을 저속으로 회전시키도록 설정되고, 지정된 시간 이후에는 에어 스타팅 모터가 고압 모드로 작동하면서 중속 디젤엔진을 정상 시동 속도로 회전시키도록 설정된다.
도 7은 본 발명에 따른 제1압력제어밸브가 전환되어 압축 공기가 피니언 기어 작동기구로 공급되고, 이와 더불어 압축 공기가 터빈으로 공급되어 터빈이 작동하면서 피니언 기어를 회전시키는 상태를 보인 회로 구성도를 도시하고 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터가 작동하면서 중속 디젤엔진의 시동이 이루어지는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.
제어기(170)는 제1압력제어밸브(150)가 제1공급배관(101)의 유로를 개방하도록 제어한다.
제1공급배관(101)의 유로가 개방되면, 공기 공급원(100)에 저장된 압축 공기는 제1공급배관(101)을 통해 피니언 기어 작동기구(130)로 전달되며, 피니언 기어 작동기구(130)는 피니언 기어(120)를 전진 이동시켜 피니언 기어(120)를 중속 디젤엔진의 림 기어와 결합시키게 된다.
이후 제어기(170)는 제1압력제어밸브(150)가 개방되어 공기 공급원(100)의 압축 공기가 터빈(110)으로 공급되도록 제2압력제어밸브(160)를 제어하되, 중속 디젤엔진을 정상 시동 속도의 20~50% 속도로 작동시키는 저압 모드로 에어 스타팅 모터가 작동하면서 저속 회전 절차가 진행되도록 제2압력제어밸브(160)를 제어하게 된다.
한편 제어기(170)는 제2압력제어밸브(160)로 인가되는 전류의 크기를 조절함으로써, 제2압력제어밸브(160)를 통해 제1압력제어밸브(150)로 전달되는 파일럿 압력의 크기를 조절하게 된다.
이와 같이 제어기(170)가 파일럿 압력을 조절하도록 제2압력제어밸브(160)를 제어함에 있어서, 제어기(170)는 중속 디젤엔진의 실제 작동 회전수 또는 에어 스타팅 모터의 실제 작동 회전수를 피드백 받고, 중속 디젤엔진 또는 에어 스타팅 모터의 실제 작동 회전수가 미리 설정된 회전수를 추종하도록 제2압력제어밸브(160)로 인가되는 전류의 크기를 조절하게 된다.
상기와 같은 저속 회전 절차는 60초 이내에서 중속 디젤엔진을 2 내지 4 회전시키는 것으로 이루어지며, 저속 회전 절차가 진행되는 과정에서 실린더 내의 액체에 의해 중속 디젤엔진의 회전이 불가능할 경우, 시동절차를 중지하고 경보를 울리게 된다.
한편, 저속 회전 절차가 정상적으로 완료되면, 제어기(170)는 정상적인 시동 절차가 진행될 수 있도록 에어 스타닝 모터를 고압 모드로 작동시키게 된다.
즉, 제어기(170)는 제1압력제어밸브(150)로 전달되는 파일럿 압력이 증가하도록 제2압력제어밸브(160)에 인가되는 전류의 양을 증가시키게 되며, 증가된 파일럿 압력이 입력된 제1압력제어밸브(150)는 압축 공기가 지나는 유로의 면적을 확장시켜 터빈(110)으로 공급되는 압축 공기의 압력을 증가시키게 된다.
이와 같이 터빈(110)으로 공급되는 압축 공기의 압력이 증가함에 따라 터빈(110)을 보다 빠른 속도로 회전시킬 수 있게 되며, 터빈(110)의 회전 속도에 비례하여 피니언 기어(120)의 회전 속도가 증가함에 따라 중속 디젤엔진을 정상적으로 시동할 수 있게 된다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 스타팅 모터는 매우 단순한 구조임에도 불구하고 에어 스타팅 모터를 저압 모드와 고압 모드로 자유롭게 작동시킬 수 있게 하여 하이드로락에 의한 중속 디젤엔진의 손상을 방지할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 공기 공급원
110: 터빈
120: 피니언 기어
130: 피니언 기어 작동기구
140: 제어밸브
150: 제1압력제어밸브
160: 제2압력제어밸브
170: 제어기

Claims (4)

  1. 중속 디젤엔진의 시동을 위한 에어 스타팅 모터에 있어서;
    공기 공급원(100)으로부터 제공되는 압축 공기에 의해 림 기어에 맞물림되도록 피니언 기어(120)가 이동되고, 터빈(110)의 움직임을 피니언 기어(120)로 전달하여 피니언 기어(120)를 회전시키는 피니언 기어 작동기구(130);
    공기 공급원(100)으로부터 피니언 기어 작동기구(130)로 연결되는 제1공급배관(101)에 설치되어, 공기 공급원(100)으로부터 피니언 기어 작동기구(130)로 공급되는 압축 공기의 흐름을 제어하는 제어밸브(140);
    공기 공급원(100)으로부터 터빈(110)으로 연결되는 제2공급배관(102)에 설치되어 공기 공급원(100)으로부터 터빈(110)으로 공급되는 압축 공기를 제어하는 제1압력제어밸브(150);
    피니언 기어 작동기구(130)로부터 배출되는 압축 공기를 제공받고, 상기 압축공기가 제1압력제어밸브(150)의 파일럿 압력으로 공급되도록 설치되어 제1압력제어밸브(150)로 입력되는 파일럿 압력을 조절하는 제2압력제어밸브(160);
    중속 디젤엔진의 회전수 또는 에어 스타팅 모터의 회전수를 피드백 받아 실제 중속 디젤엔진의 회전수 또는 에어 스타팅 모터의 회전수가, 미리 설정된 회전수에 추종되도록 제2압력제어밸브(160)를 제어하는 제어기(170);을 포함하되,
    상기 제1압력제어밸브(150)는 제2압력제어밸브(160)를 통해 입력되는 파일럿 압력에 비례하여 터빈(110)으로 공급되는 압축 공기의 압력을 증감시키는 파일럿 작동형 감압밸브로 이루어져,
    중속 디젤엔진의 시동을 위한 구동 초기에는, 에어 스타팅 모터가 저압 모드로 작동하면서 중속 디젤엔진이 저속 회전되도록 제1압력제어밸브(150)로 전달되는 파일럿 압력의 크기가 제2압력제어밸브(160)에 의해 조절되고,
    구동 초기 이후에는, 에어 스타팅 모터가 고압 모드로 작동하면서 중속 디젤엔진이 정상 시동 속도로 회전되도록 제1압력제어밸브(150)로 전달되는 파일럿 압력의 크기가 제2압력제어밸브(160)에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2압력제어밸브(160)는 인가되는 전류의 크기에 따라 제1압력제어밸브(150)로 전달되는 파일럿 압력을 조절하는 비례제어식 감압 밸브로 이루어지고,
    제2압력제어밸브(160)에 인가되는 전류의 크기는 엔진의 회전수 또는 에어 스타팅 모터의 회전수에 따라 제어기(170)에서 조절되는 것을 특징으로 하는 슬로우 터닝 기능을 갖는 에어 스타팅 모터.
  4. 삭제
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