KR20020025640A

KR20020025640A - 선박의 요동경감장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20020025640A
Application number: KR1020010015665A
Authority: KR
Inventors: 노리타카 마츠무라
Original assignee: 노리타카 마츠무라
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-04-04
Also published as: KR100507948B1; JP3377782B2; JP2002104281A

Abstract

ART의 액체가 요동감소의 수단으로서 유효하게 작동하지 않는 상황 하에서는, 배의 복원력에 대해서 악영향을 준다라는 숙명적인 결점을 해소한다.

배의 동요나 선회를 위한 타각지령의 정보에 추가하여, 풍향속도나 선속 등의 정보를 얻는 검출기부(37)와, 검출기부로부터 출력되는 정보의 내용을 해독시킴과 아울러, 제어신호를 출력하는 컨트롤부(6)와, 상기 밸브나 댐퍼를 구동시키는 개폐기기장치부(7)를 구비하고, 배가 조우하는 상황을 검출기부(37)로부터 얻음과 아울러, 그 정보를 컨트롤부(6)로 해독하고, 미리 설정되어 있는 조건에 기초하여 필요에 따라서 개폐기기장치부(7)의 제어사양을 자동적으로 실행시켜, ART의 주기가변이나 액체의 제동을 행한다.

Description

선박의 요동경감장치 및 그 제어방법{ANTIROLL DEVICE FOR SHIPS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은, 요동감소수조 내의 액체 제동의 창안에 관한 것으로, 배가 바다의 잔잔함에 의해 거의 흔들림이 없을 때나 급선회를 하는 때, 또는 추파(追波)상태의 시에, 탱크 내의 액체가 요동감소수조로서 유효하게 작동하지 않는 상황 하에서 생기는 유동수로 되어서, 배의 복원력에 대해서 악영향을 준다라는 역효과를 사전에 방지할 수 있도록, 자동적으로 요동감소수조의 고유주기의 가변이나 액체의 제동을 제어하는 선박의 요동경감장치의 제어방법에 관한 것이다.

종래로부터 선박의 횡요동을 경감하는 장치로서, U자관형의 수동요동감소수조(이하 ART로도 말함)가 알려져 있다. 이 ART에 있어서, 유효한 요동감소역률를 얻기에는, 배의 복원력에 대한 ART의 액체의 자유표면(이하, 자유표면 이차역률로도 말함)의 값을 크게하는 수단도 있지만, 다음의 이유에 의해 무암에 크게할 수 없다. 이 자유표면 이차역률는, 액체가 적당한 위상지연을 얻고 있는 상황 하에서는 복원력을 나쁘게 하지 않지만, 위상지연이 대폭적으로 미쳐오는 경우나, 바다의 잔잔함 등의 상황 하에서 배가 전혀 흔들림이 없을 때 등은, 요동감소에 필요한 액체가 제어가 가능하지않은 유동수로 되어서 외관의 중심을 상승시켜, 그 만큼, 복원력을 감소시키는 것이 알려져 있다.

또한, 유동수가 발생하는 원인으로, 선체가 수평에 대하여 어느 각도를 유지하고 경사하는 정상경사(이하, 배가 기울어짐으로 말함)상태가 있다. 이 상태는, 일반적으로 적재물의 이동이나 해난사고 등에 의해 중량적으로 좌우의 균형이 깨진 경우, 혹은, 횡풍 등을 받아서 풍하로 정상적인 외력이 작용한 경우, 또한, 충돌회피나 다른 이유에 의해 배의 침로를 크게 바꾸는 급선회 등의 때에 생긴다.

그래서, 유동수의 발생을 사전에 예측하여 복원력에 대한 악영향을 최소한으로 줄이도록, 액체 제동용 밸브나 주기가변용 댐퍼를 구비하고, 액체가 역효과를 일으키는 배의 평균주기나 평균경사각, 혹은 전타를 위한 타각지령 등의 정보를 해독하고, 밸브나 댐퍼를 자동적으로 구동시키는 제어방법이 발명되었다. 예컨대, 일본 특원평10-187999호(이하, 선행기술-1이라함), 일본 특원평10-186767호(이하, 선행기술-2라함), 일본 특원평06-307157호가 있다.

선행기술1은, 탱크의 액체가 배의 복원력에 악영향을 미치는지 여부의 판단방법으로서, 배의 평균 횡요동각도의 값을 가지고, 미리 설정하여 어느 조건과 비교하는 것이다. 미리 설정하는 값은, ART의 액체가 제어가 불가능한 유동수로 되어서, 배의 복원력으로 악영향을 미친다라고 추정되는 작은 경사각의 값과, 악영향을 주지 않는다라고 추정할 수 있는 큰 경사각의 값의 2종류로 하고, 작은 값의 조건을 만족하는 때는 밸브를 닫고, 큰 값의 조건을 만족하는 때는 밸브를 연다라는 제어방법이다.

그러나, 폭풍우의 상황에서, ART의 요동감소효과에 의해서 횡요동각도가 작게 되어 있는 경우는 복원력에 악영향을 주지 않지만, 선행기술-1의 제어방법에서는, 바다가 잔잔하다라는 조건을 만족한 것으로서 밸브를 닫는 비작동으로 된다. ART의 작동을 필요로 하고 있는 때에 비작동을 선택하는 이 조작은, ART로서 접합하지 않은 결점이 있는 조작방법이라고 말한다.

또한, 급선회에 대응시킨 선행기술-2에서는, 포텐쇼미터로부터 출력된 정보를 기초하여, 다음의 사항 등으로부터 급선회인지 여부를 판단시켜, 급선회의 조건을 만족한 경우는 밸브를 닫는 제어방법이다.

(1) 지령된 타각정보의 소요시간.

(2) 지령된 타각만의 정보.

(3) 큰 타각지령을 검지한 때에도, 조타륜을 느리게 돌리는 때의 정보.

(4) 타각과 선속의 관계.

(5) 주어진 타각지시와 항해속력에 의해서 생기는 경사역률.

그러나, 항행 중의 선체는, 갑작스런 물결이나 바람의 영향을 받아서 뱃머리가 요잉(좌우방향으로 이동)하고, 또는, 횡방향으로 이동하기 때문에 침로코스로부터 일탈하게 된다. 특히, 폭풍우의 상태에서는 코스의 일탈이 빈번하기 때문에, 이것에 대응한 전타의 수단이 자동적으로 행해지고 있다. 이 전타의 타각지령과 급선회를 행하는 때의 초기의 타각지령이 거의 동일하므로 구별되지 않는 것이다. 따라서, 폭풍우가 심할 때의 항해에 있어서, 단지 코스수정을 위하여 출력된 타각지령신호를 급선회로 오인하고, 실제로는 요동감소효과를 필요로 하고, 또한, 탱크 내의 액체가 복원력에 악영향을 주지 않음에 관계없이, 밸브를 닫고 비작동으로 하는 선행기술-2의 제어는, ART로서 적합하지 않는 결점이 있는 조작방법이라고 한다.

게다가, 탱크 내의 액체가 유동수로 변하는 다른 요인으로서는, 배의 진행방향에 대하여 후방 약±50도 부근으로부터 바로뒤를 포함하는 후방으로부터의 추풍(追風)과 추파에 조우하는 때이다. 이것은, 경사방향으로부터 파도를 받고, 게다가 배가 어떤 속도로 전진하고 있는 경우는, 배가 파도에 갑작스런 주기, 즉 파도의 외관이 주기로 강제적으로 동요되게 한다. 이 외관의 주기는 파도의 실제의 주기(파장)와 그 진행방향, 항로의 방향과 선속에 관계하고, 외관의 주기가 배의 동요주기와 동조하는 것에 의해, 어떤 경우는 횡요동하고, 또한 어떤 경우는, 종요동이 격렬하게 되기 쉽다라는 것이 알려져 있다.

특히 추파에 조우한 경우는, 그 배가 가지는 횡요동 고유주기보다 크게 일탈하는 장주기의 횡요동으로 되는 경우가 많게 되고, 이 경우, 순간적으로에 횡요동주기가 느리게(길게) 됨과 아울러 요동각도가 크게 되는 것에 대해서, ART의 액체의 고유주기는 일정하기 때문에, 바꾸어 말하면, 배의 횡요동주기보다 액체의 이동주기가 빠르게 되므로, 요동감소는 커녕 역으로 횡요동각이 점점 심해지고, 짐의 무너짐이 발생한다라는 사고가 일어났다. 이 때문에, 배의 평균주기값을 기초로 제어하는 종래의 제어방법에서는, 외력에 의해 급변하는 횡요동에 대응할 수 없다라고 지적되게 되었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 ART가 가지는 숙명이라고도 말할 수 있는 결점, 즉, 어떠한 요인에 의해 ART의 액체가 유효하게 작동하지 않는 상황 하에서 생기는, 제어가 불가능한 유동수의 발생을 최소한으로 줄도록, 동요상황에 따른 밸브나 댐퍼를 구동시키는때의 조건에, 배의 횡요동각과 주기, 선회시의 타각지령과 선속정보, 게다가, 배의 종요동각과 주기, 게다가, 풍향이나 풍속 등의 기상의 정보도 받아들인 해석결과에 기초하여, ART의 고유주기의 가변이나 액체의 제동을 자동적으로 제어시키는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 자동제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은, 본 발명에 관한 밸브나 댐퍼의 개폐조작의 제어기구 구성관계를 나타낸 블럭도이다.

도 2는, 요동감소수조의 개략구성을 나타내는 전체구성을 나타낸 도이다.

도 3은, 요동감소수조의 개략구성을 나타내는 공기덕트의 일예를 나타낸 도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 … 요동센서 2 … 조타륜부

3 … 포텐쇼미터 4 … 풍향풍력계

5 … 선속(속력)계 6 … 컨트롤부

7 … 개폐기기장치부 8 … 연산해독회로

9 … 제어회로 10 … 제어실행회로

11 … 정보처리회로 12 … 구동원

13, 16, 19 … 전자기밸브 14, 14a … 밸브개폐장치

15, 18, 21 … 리미트스위치 17, 20 … 댐퍼개폐장치

30 … 요동감소수조(ART) 31a, 31b … 현측탱크

32 … 액체통로(액체덕트) 33, 33a … 공기덕트

34, 34a … 밸브 35, 35a … 댐퍼

36 … 액체(이동용 액체) 37 … 검출기부

본 발명은, 상기 과제를 달성하기 위하여 이루어진 것이고, 선체의 양현에 설치한 한쌍의 적어도 2개의 현측탱크와, 이들 현측탱크의 바닥부를 연결하여 액체를 좌우방향으로 이동시키는 액체통로와, 액체통로 내에 요동감소수조의 고유주기의 가변을 목적으로 한 댐퍼와, 상기 양 현측탱크 상부 간에 설치되는 액체의 제동을 목적으로 한 원격구동식 밸브 등의 수단을 통해서 연통시키는 공기덕트와,

또한, 배의 횡요동각이나 종요동각을 검지하는 요동센서와, 조타륜부로부터 나가는 타각지령정보를 검지하는 포텐쇼미터 등의 검출기와, 풍속이나 풍향을 검지하는 풍향풍력계와 선속계를 보유하고,

이들로부터 출력되는 정보의 내용을 해독시킴과 아울러, 제어신호를 출력하는 컨트롤부와, 컨트롤부로부터의 제어신호를 기초하여 상기 밸브나 댐퍼를 원격구동시키는 개폐기기장치부를 구비한 요동감소수조의 주기가변이나 액체제동의 조작을 자동적으로 이룰 수 있는 선박의 요동경감장치의 제어방법에 있어서,

컨트롤부에서 해독한 결과가, 미리 설정되어 있는 조건에 기초하여, 탱크 내의 액체가 복원력에 대해서 악영향을 준다라고 판단한 경우는, 배의 평균주기값에 기초하는 제어실행 중이어도, 실행 중의 제어를 무시하고, 복원력에 악영향을 주지 않도록 순간적으로 해당하는 제어사양을 실행시키고, 또한, 상황이 변하여 악영향을 줄 우려가 없다라고 판단한 경우는, 통상의 평균주기값에 기초하는 주기가변이나 액체의 제동을 자동적으로 제어시키는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 비작동상태와 ART의 고유주기 3종류로 이루어지는 4개의 제어그룹(비작동, 작동-1, 작동-2, 작동-3)을 보유하는 실시예에 기초하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명에 관한 밸브나 댐퍼의 개폐조작의 제어기구 구성관계를 나타낸 블럭도이고, 도 2는 요동감소수조의 개략구성을 나타내는 전체구성을 나타낸 도이다. 상기 목적을 달성하기 위한 기본적인 ART의 구성자체는, 도 2에 나타내는 바와같이, 선체의 양현에 설정한 한쌍의 적어도 2개의 현측탱크(31a, 31b)와 이들 현측탱크의 바닥부를 연결하여 액체(36)를 좌우방향으로 이동시키는 액체통로(32)와, 액체통로(32) 내에 요동감소수조(30)의 고유주기의 가변을 목적으로 한 댐퍼 (35)와, 상기 약 현측탱크(31a, 31b) 상부 간에 설치되는 액체(36)의 제동을 목적으로 한 원격구동식 밸브(34) 등의 수단을 통해서 연통시키는 공기덕트(33)로 구성한다.

또한, 도시하지 않았지만 주배수관, 측탐관, 공기빼기관 등 수조로서 필요한 의장을 실시하지만, ART(30)본체는, 상기 주배수관, 측탐관, 공기빼기관 등 외부에통하는 모든 관에 폐쇄수단을 설치하여 밀폐상태를 가능하게 한다.

또한, 배의 횡요동각이나 종요동각을 검지하는 요동센서(1)와, 조타륜부 (2)로부터 오는 타각지령정보를 검지하는 포텐쇼미터(3) 등의 검출기와, 풍속이나 풍향을 검지하는 풍향풍력계(4)와 선속계(5)를 보유하고, 이들로부터 출력되는 정보의 내용을 해독시킴과 아울러, 제어신호를 출력하는 컨트롤부(6)와, 컨트롤부로부터의 제어신호를 기초하여 상기 밸브(34)나 댐퍼(35)를 원력구동시키는 개폐기기장치부(7)로부터 이루어지는 도 1에 나타내는 제어장치기구를 실시한다.

제어장치기구는, 크게 나누어서 검출기부(37)와 컨트롤부(6) 또한 개폐기기장치부(7)로 이루어진다. 검출기부(37)는, 배의 횡요동각과 종요동각을 검지하는 요동센서(1)와, 조타륜부(2)로부터 오는 타각지령정보를 검지하는 포텐쇼미터(3) 등의 검출기와, 풍속이나 풍향을 검지하는 풍향풍력계(4)와 선속을 검지하는 선속계(5) 등으로 구성하여 각각의 정보를 컨트롤부(6)로 출력한다.

컨트롤부(6)는, 검출기부(37)로부터 출력된 정보의 내용을 해독시키는 연산해독회로(8)와 제어회로(9)와 제어실행회로(10)와 정보처리회로(11)로 이루어진다.

개폐기기장치부(7)는, 컨트롤부(6)로부터의 제어신호에 의해 작동하는 구동원(12)과, 전자기밸브(13, 16, 19)와, 밸브(34) 및 개폐장치(14)와, 댐퍼(35, 35a) 및 개폐장치(17, 20), 또한 리미트스위치(15, 18, 21)로 구성한다.

연산해독회로(8)는, 검출기부(37)로부터 출력된 데이터를 기초하여, 순간의 횡요동각과 횡요동주기, 종요동각과 종요동주기, 또한, 풍향이나 풍속, 게다가 선속을 연산하고, 게다가 그 값으로부터 각각의 평균치를 파악한다. 또한 연삭해독된결과는 도시하지 않지만 항해정보로서 다른 항해감시기기 등으로 출력하는 것도 가능하다.

또한, 연산해독회로(8)로 해독된 결과를 기초하여, 미리 설정하여 보유하는 밸브(34) 또는, 댐퍼(35, 35a)의 개폐사양을 제어하는 신호를, 제어회로(9)로부터, 제어실행회로(10)를 경유하여 개폐기기장치부(7)로 출력한다.

제어실행회로(10)로부터 출력된 제어신호에 의해, 구동원(12)을 시동→전자기밸브(13)→밸브개폐장치(14)→리미트스위치(15)→구동원(12)을 정지하는 행정으로 제어종료하게 된다. 또는, 동일하게 구동원(12)을 시동→전자기밸브(16)→댐퍼개폐장치(17)→리미트스위치(18)→구동원(12)을 정지하는 행정으로 제어종료하게 된다. 각 기기의 작동상황은 순서에 따라 정보처리회로(11)로 파악하고, 그 정보는 IC메모리에 보존함과 아울러, 도시하지 않지만 컨트롤패널에 표시한다.

본 실시예는, 밸브(34)나 댐퍼(35, 35a)의 구동방식으로서, 유압구동을 가정한 구성이지만, 공압식 또는 전동식을 이용한 경우, 그 방식에 의해서 개폐기기장치의 내에서 생략할 수 있는 것은 생략하여도 좋다. 또한, 공기덕트(33)는 연결한 방식으로 한 예이지만, 도 3에 나타내는 바와 같이, 공기덕트(33a)를 좌우연결시키지 않고 각각, 단독으로 대기로 개방하는 방식으로서, 각각에 밸브(34a)를 설치하거나, 또는 편현 1개에 밸브를 설치하여도 동일하게 효과가 얻어진다.

또한, 기구에 의해서는 구동원(12)을 필요로 하지 않는 경우가 있다. 예컨대, 구동원을 다른 공급원으로부터 받는 경우는, 여기서 말하는 구동원(12)의 시동 및, 정지의 행정은 생략할 수 있다.

게다가, 풍향풍력계(4)나 선속계(5) 등은, 항해정보를 얻는 수단으로서 일반적으로 장비하는 것이 많고, 배로부터 정보를 얻을 수 있으면 ART용으로서 장비하는 필요없다. 또한, 판단의 정밀도를 요구한다라고 하면, 파랑(파도)계 등으로부터 정보를 받아들이는 일도 가능하지만, 예산면 등에 따라 채용하는지 여부를 결정하면 좋고, 풍향풍력계(4)나 선속계(5)에 제한을 가하지는 않는다.

다음에, 본 발명의 실시형태로 한 비작동상태와 ART의 고유주기 3종류로 이루어지는 4개의 제어그룹(비작동, 작동-1, 작동-2, 작동-3)을 보유하는 실시예에 기초하여, 그 제어방법에 붙여서 설명한다.

우선, 다음의 (가)로부터 (라)의 제어그룹은, 각 그룹이 가지는 유효주기범위의 인접하는 개소를 중복시켜, 어느 1개의 제어사양을 실행 중인 그룹에는, 그 유효주기범위로부터 배의 평균 횡요동주기가 빠지지 않는 한, 다른 그룹이 실행되지 않도록 설정한다.

ART는 횡요동에 대해서 약 90도의 위상지연이 생겼을 때에 높은 요동감소효과가 얻어지기 때문에, 통상의 제어를 행하는 경우는 아주 가까운 횡요동주기의 상황을 파악하면 좋고, 장시간의 횡요동평균은 실용에 맞지 않는다. 따라서, 평균 횡요동주기의 산출은, 2회에서부터 5회 단위의 단주기를 평균으로 하고, 항상 새로운 값을 산입하여 오래된 값을 제거하는 이동평균방식을 채용한다.

(가). 비작동은, 평균주기의 값이 13.2초 이상일 때와 7.8초 이하일 때에, 밸브(34)를 강제적으로 닫으면 공기의 유통이 차단되고, 바꾸어 말하면, 액체(36)는 이동할 수 없기 때문에 ART는 비작동상태로 된다. 이 상태는, 배의 평균주기가12.6초로부터 8.4초의 사이에 들어가기까지 유지된다. 또한, 유동수발생의 방지를 위한 강제비작동은, 바다가 잔잔할 조건과 급선회의 조건과 추파의 비작동으로 되는 조건을 만족하였을 때에 실행된다.

(나). 작동-1은, 평균주기의 값이 10초로부터 7.8초의 범위 내에서, 밸브 (34)개방과 2조의 댐퍼(35, 35a)개방의 제어를 실행하여 유지한다. 이 제어사양은 평균주기의 값이 다른 제어실행 중인 그룹을 제외하고, 작동-1의 그룹에 침입하였을 때 실행된다.

(다). 작동-2는, 평균주기의 값이 11.6초로부터 9.4초의 범위 내에서, 밸브 (34)개방, 댐퍼(35)를 닫고, 댐퍼(35a)개방의 제어를 실행하여 그 상태는 유지된다. 이 제어사양은, 평균주기의 값이 다른 제어실행 중인 그룹을 제외하고, 작동-2의 그룹에 침입하였을 때 실행된다.

(라). 작동-3은, 평균주기의 값이 11초로부터 13.2초의 범위 내에서, 밸브 (34)개방, 댐퍼(35, 35a)닫기의 제어를 실행하여 유지한다. 이 제어사양은, 평균주기의 값이 다른 제어실행 중인 그룹을 제외하고, 작동-3의 그룹에 침입하였을 때 실행된다.

상기 작동-1, 또는 작동-2, 또는 작동-3의 제어사양을 실행 중이어도, 바다가 잔잔할 조건과 급선회의 조건을 만족한 경우는, 순간적으로 밸브(34)를 닫는 제어사양의 실행을 행한다.

또한, 추파의 조건을 만족한 경우는, 배의 평균주기값을 기초하여 제어하는 제어방법을 무시하고, 순간적으로 추파에 대응하는 주기가변이나 비작동의 해당하는 제어사양의 실행을 행한다.

다음에, 바다가 잔잔하다라고 판단하는 조건을 나타낸다.

바다가 잔잔할 조건을 판단하는, 그 방법은, 배의 평균 횡요동각도의 값을 가지고, 미리 설정되어 있는 값과 비교할 때에, 게다가, 해상상황의 정보도 조건의 하나에 더해진다.

이해를 쉽게 하기 위하여 수치를 가지고 구체예를 다음에 나타낸다.

(1). 배의 평균 횡요동각에 대한 설정값은, 작은 각도의 설정값 2.0도와 큰 각도의 설정값 3.0도로 한다.

(2). 실제로 배에 미치는 풍속에 대한 설정값은, 큰 값 10m/sec과 작은 값 6m/sec로 한다.

(3). 바다가 잔잔하다라고 판단하는 경우는, 배의 평균 횡요동각이 작은 각도(2.0도)이하에서, 실제로 배에 미치는 풍속이 작은 값(6m/sec)이하일 때이다.

(4). 바다가 잔잔하지 않다라고 판단하는 경우는, 배의 평균 횡요동각이 작은 각도(2.0도) 이하에서도, 실제로 배에 미치는 풍속이 큰 값(10m/sec)이상일 때와, 풍속풍향에는 관계없이, 배의 평균요동각이 큰 각도(3.0도)이상일 때이다.

단, 이들 미리 설정하는 값은, 배의 용도나 크기에 의해 다르기 때문에 수치적으로 변경을 가능하게 한다.

다음에, 급선회로 판단하는 조건을 나타낸다.

(1). 지령된 타각정보이 소요시간이 키회전각 4도/1sec이상일 때.

(2). 지령된 타각만의 정보가 설정값 20도를 넘었을 때.

(3). 급선회로 판단하는 기준치 20도를 검지한 시점으로부터, 타각지령을 해제하는 조작이 이루어지고, 그 기준치 20도 이하로 되는 사이의 소요시간이 4초를 넘었을 때.

(4). 선속: 15노트를 넘었을 때.

이 조건을 모두 만족하였을 때에 급선회라고 판단한다.

단, 이들 미리 설정되는 값은, 배의 용도나 크기에 의해 다르기 때문에 수치적으로 변경을 가능하게 한다.

다음에, 추파로 판단하는 조건을 나타낸다.

(1). 해상시험에서 확인한 프로펠러 회전수 등에 의해 정하는 속력과 현재의 항해속력을 비교하여, 현존의 속력의 쪽이 빠른 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측한다.

(2). 평균 횡요동주기의 값과 직전의 1요동의 주기값을 비교하여, 직전의 주기값의 쪽이 느리게(길게) 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측한다.

(3). 평균 횡요동각의 값과 직전의 1요동의 각도를 비교하여, 직전의 각도의 쪽이 크게 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측한다.

(4). 평균 종요동주기의 값과 직전의 1요동의 주기를 비교하여, 직전의 주기값의 쪽이 느리게(길게) 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측한다.

(5). 평균 종요동각의 값과 직전의 1요동의 각도를 비교하여, 직전의ㅣ 쪽이 크게 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측한다.

(6). 진행방향에 대해서, 후방 약±50도로부터 바로뒤의 풍향으로 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측한다.

(7). 실행 중의 그룹이 보유하는 유효주기범위의 1/2의 값보다, 빠른(짧은) 평균주기값으로 흔들린 상황에 있어서, 직전의 1요동의 주기값이 그 그룹이 느린(긴)쪽의 설정값을 넘은 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측한다. 이들로부터, 총합적으로 판단하여 추파상태로 된다고 판단한 경우는, 평균주기값에 기초하는 제어실행사양을 무시하고, 순간적으로 1랭크 느린(긴) 고유주기를 얻는 그룹의 제어사양을 실행시킨다. 예컨대, 작동-1을 실행 중의 경우는, 작동-2의 제어사양을 순간적으로 실행시킨다.

(8). 게다가, 상기 동요상황에 있어서, 직전의 1요동의 횡요동각의 1/2(편현)의 값과 순간의 횡요동각을 비교하여, 순간의 각의 쪽이 큰, 또한, 직전의 1요동의 종요동각의 1/2의 값과 순간의 종요동각을 비교하여, 순간의 종요동각의 쪽이 크게 되는 경우, 혹은, 직전의 1요동의 주기값이, 실행 중의 그룹이 보유하는 유효주기범위의 1/2의 값보다, 빠른(짧은) 평균주기값으로 흔들린 상황에 있어서, 그 그룹이 느린(긴) 쪽에 인접하는 그룹이 보유하는 유효주기범위1/2의 값을 넘은 경우, 혹은, 실행 중의 그룹과 인접하는 제어그룹을 넘고, 더욱 인접하는 그룹 내에 들어간 경우는, 평균주기값에 기초하는 제어실행사양을 무시하고, 순간적으로 2랭크 느린(긴) 고유주기 혹은, 비작동의 제어사양을 실행시킨다. 예컨대, 작동-1을 실행 중의 경우는, 작동-3의 제어사양을 순간적으로 실행시킨다. 혹은, 작동-2를 실행 중의 경우는, 비작동의 제어사양을 순간적으로 실행시킨다. 단, 이들 미리 설정하는 값은, 배의 용도나 크기에 의해 다르기 때문에 수치적으로 변경을 가능하게한다.

상기, 바다의 잔잔함과 급선회 또한 추파에 대처한 제어를 실행한 후는, 통상의 제어를 행하도록, 배의 평균주기값에 기초하는 제어실행사양을 실행시킨다.

이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 제어방법에 의하면, 배가 조우한 때의 횡요동 및 종요동의 각도나 주기, 선회시의 타각지령과 선속 등의 정보, 또한, 풍향이나 풍속 등의 해상의 정보도 받아들여, 배의 큰 횡요동뿐만 아니라 작은 횡요동정보를 해석한 결과를 제어의 조건으로 하는 것에서,

(1). 작은 평균 횡요동각의 상태가 요동감소효과에 의한 것인지 여부를 용이하게 판단할 수 있다.

(2). 침로로부터의 일탈에 대한 조정의 전타인지, 혹은, 급선회행동을 위한 전타인지, 혹은, 통상 선회를 위한 전타인 것인지를, 용이하게 판단할 수 있다.

(3). 추파에 의한 횡요동을 사전에 예측하는 것이 용이하게 된다.

상기 정밀도가 높은 조건판단으로부터, 액체가 유효하게 작동하는 주기범위 내에 있어서의 제어는 물론이고, 어떠한 요인에 의해 ART의 액체가 유효하게 작동하지 않는 상황 하에서 생기는 숙명이라고도 말할 수 있는 결점, 즉, 제어가 가능하지 않는 유동수의 발생을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 추파에 의한 횡요동을 사전에 예측하고, 순간적으로 대처할 수 있기 때문에, 짐의 무너짐 등의 사고발생의 요인을 극감할 수 있는 작용효과가 있다.

또한, 요동감소수조의 조작에 있어서는, 제어개시의 스위치를 넣는 것만으로, ART의 결점을 걱정할 필요없이, 항상 안정한 요동감소효과가 얻어지고, 종래기술에 없는 우수한 작용효과를 보유하고 있고, 그 효과가 큰 발명이다.

Claims

선체의 양현에 설치한 한쌍의 2개이상의 현측탱크(31a, 31b)와, 이들 현측탱크의 바닥부를 연결하여 액체(36)를 좌우방향으로 이동시키는 액체통로(32)와, 액체통로 내에 요동감소수조(30)의 고유주기의 가변을 목적으로 한 댐퍼(35)와, 상기 양 현측탱크(31a, 31b) 상부 간에 설치되는 액체(36)의 제동을 목적으로 한 원격구동식 밸브(34) 등의 수단을 통해서 연통시키는 공기덕트(33)와,

또한, 배의 횡요동각이나 종요동각을 검지하는 요동센서(1)와, 조타륜부 (2)로부터 나오는 타각지령정보를 검지하는 포텐쇼미터(3) 등의 검출기와, 풍속이나 풍향을 검지하는 풍향풍력계(4)와 선속계(5)를 보유하고,

이들로부터 출력되는 정보의 내용을 해독시킴과 아울러, 제어신호를 출력하는 컨트롤부(6)와, 컨트롤부로부터의 제어신호를 기초로 상기 밸브(34)나 댐퍼(35)를 원격구동시키는 개폐기기장치부(7)를 구비한 요동감소수조(30)의 주기가변이나 액체제동의 조작을 자동적으로 이룰 수 있는 선박의 요동경감장치의 제어방법에 있어서,

컨트롤부(6)에서 해독한 결과가 미리 설정되어 있는 조건에 기초하여, 액체(36)가 복원력에 대해서 악영향을 준다라고 판단한 경우는, 배의 평균주기값에 기초하는 제어실행 중이어도, 실행 중의 제어를 무시하여, 복원력에 악영향을 주지 않도록 순간적으로 해당하는 제어사양을 실행시키고, 또한, 상황이 변하여 악영향을 줄 우려가 없다라고 판단한 경우는, 통상의 평균주기값에 기초하는 주기가변이나 액체 (36)의 제동을 자동적으로 제어시키는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
선체의 양현에 설치한 한쌍의 2개이상의 현측탱크(31a, 31b)와, 이들 현측탱크의 바닥부를 연결하여 액체(36)를 좌우방향으로 이동시키는 액체통로(32)와, 액체통로 내에 요동감소수조(30)의 고유주기의 가변을 목적으로 한 댐퍼(35)와, 상기 양 현측탱크(31a, 31b) 상부 간에 설치되는 액체(36)의 제동을 목적으로 한 원격구동식 밸브(34) 등의 수단을 통해서 연통시키는 공기덕트(33)와,

또한, 배의 횡요동각이나 종요동각을 검지하는 요동센서(1)와, 조타륜부 (2)로부터 나오는 타각지령정보를 검지하는 검출기(3)와, 풍속이나 풍향을 검지하는 풍향풍력계(4)와, 선속계(5)를 보유하고,

이들 센서의 일부 또는 전부로부터 출력되는 정보의 내용을 해독시킴과 아울러, 제어신호를 출력하는 컨트롤부(6)와, 컨트롤부로부터의 제어신호를 기초로 상기 밸브(34)나 댐퍼(35)를 원격구동시키는 개폐기기장치부(7)를 구비한 요동감소수조 (30)의 주기가변이나 액체제동의 조작을 자동적으로 이룰 수 있는 선박의 요동경감장치에 있어서,

컨트롤부(6)에서 해독한 결과가 미리 설정되어 있는 조건에 기초하여, 액체(36)가 복원력에 대해서 악영향을 준다라고 판단한 경우는, 배의 평균주기값에 기초하는 제어실행 중이어도, 실행 중의 제어를 무시하여, 복원력에 악영향을 주지 않도록 순간적으로 해당하는 제어사양을 실행시키고, 또한, 상황이 변하여 악영향을 줄 우려가 없다라고 판단한 경우는, 통상의 평균주기값에 기초하는 주기가변이나 액체(36)의 제동을 자동적으로 제어시키는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치
제 2항에 있어서, 상기 양 현측탱크(31a, 31b) 상부 간에 설치되는 액체(36)의 제동을 목적으로 한 수단(34)을 통해서 연통시키는 공기덕트(33)에 대신하여, 상기 양 현측탱크의 공기를 대기로 개방하는 공기덕트(33a)를 각각 설치하고, 상기 공기덕트(33a)의 한쪽 또는 양쪽에 액체(36)의 제동을 목적으로 한 수단(34a)을 설치하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치.
선체의 양현에 설치한 한쌍의 2개이상의 현측탱크(31a, 31b)와, 이들 현측탱크의 바닥부를 연결하여 액체(36)를 좌우방향으로 이동시키는 액체통로(32)와, 액체통로 내에 요동감소수조(30)의 고유주기의 가변을 목적으로 한 댐퍼(35)와, 상기 양 현측탱크(31a, 31b) 상부 간에 설치되는 액체(36)의 제동을 목적으로 한 수단 (34)을 통해서 연통시키는 공기덕트(33)와,

또한, 배의 횡요동각이나 종요동각을 검지하는 요동센서(1)와, 조타륜부 (2)로부터 나오는 타각지령정보를 검지하는 검출기(3)와, 풍속이나 풍향을 검지하는 풍향풍력계(4)와, 선속계(5)를 보유하고,

이들 센서의 일부 또는 전부로부터 출력되는 정보의 내용을 해독시킴과 아울러, 제어신호를 출력하는 컨트롤부(6)와, 컨트롤부로부터의 제어신호를 기초로 상기 수단(34)이나 댐퍼(35)를 원격구동시키는 개폐기기장치부(7)를 구비한 요동감소수조(30)의 주기가변이나 액체제동의 조작을 자동적으로 이룰 수 있는 선박의 요동경감장치의 제어방법에 있어서,

배의 평균주기값에 기초하는 제어를 실행 중에, 상기 컨트롤부에서 해독한 결과가 미리 설정되어 있는 바다가 잔잔할 조건과 급선회의 조건을 만족한 경우는, 상기 수단(34)을 닫는 제어사양의 실행을 행하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 4항에 있어서, 배의 평균 횡요동각이 소정각도 이하, 또는, 배에 미치는 풍속이 소정치 이하일 때, 바다가 잔잔하다라고 판단하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 4항에 있어서, 실제로 배에 미치는 풍속이 소정치 이상일 때, 바다가 잔잔하지 않다라고 판단하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 4항에 있어서, 풍속풍향에는 관계없이, 배의 평균 횡요동각이 소정각도 이상일 때, 바다가 잔잔하지 않다라고 판단하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 4항에 있어서, (1) 지령된 타각정보의 소요시간이 소정치 이상일 때,

(2) 지령된 타각만의 정보가 미리 설정된 값을 넘었을 때,

(3) 급선회로 판단하는 미리 설정된 기준치를 검지한 시점으로부터, 타각지령을 해제하는 조작이 이루어지고, 그 기준치 이하로 되는 사이의 소요시간이 소정치를 넘었을 때,

(4) 선속이 소정치를 넘었을 때,

상기 (1) 내지 (4)의 조건을 모두 만족하였을 때에 급선회로 판단하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
선체의 양현에 설치한 한쌍의 2개이상의 현측탱크(31a, 31b)와, 이들 현측탱크의 바닥부를 연결하여 액체(36)를 좌우방향으로 이동시키는 액체통로(32)와, 액체통로 내에 요동감소수조(30)의 고유주기의 가변을 목적으로 한 댐퍼(35)와, 상기 양 현측탱크(31a, 31b) 상부 간에 설치되는 액체(36)의 제동을 목적으로 한 수단(34)을 통해서 연통시키는 공기덕트(33)와,

또한, 배의 횡요동각이나 종요동각을 검지하는 요동센서(1)와, 조타륜부 (2)로부터 나오는 타각지령정보를 검지하는 검출기(3)와, 풍속이나 풍향을 검지하는 풍향풍력계(4)와, 선속계(5)를 보유하고,

이들 센서의 일부 또는 전부로부터 출력되는 정보의 내용을 해독시킴과 아울러, 제어신호를 출력하는 컨트롤부(6)와, 컨트롤부로부터의 제어신호를 기초로 상기 수단(34)이나 댐퍼(35)를 원격구동시키는 개폐기기장치부(7)를 구비한 요동감소수조 (30)의 주기가변이나 액체제동의 조작을 자동적으로 이룰 수 있는 선박의 요동경감장치의 제어방법에 있어서,

배의 평균주기값에 기초하는 제어를 실행 중에, 상기 컨트롤부에서 해독한 결과가 미리 설정되어 있는 추파의 조건을 만족한 경우는, 배의 평균주기값을 기초로 제어하는 제어방법을 무시하고, 추파에 대응하는 주기가변 또는 비작동의 해당하는 제어사양의 실행을 행하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 해상시험에서 확인한 프로펠러 회전수 등에 의해 정해지는 속력과 현재의 항해속력을 비교하여, 현재의 속력의 쪽이 빠른 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 평균 횡요동주기의 값과 직전의 1요동의 주기값을 비교하여, 직전의 주기값의 쪽이 느리게 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 평균 횡요동각의 값과 직전의 1요동의 각도를 비교하여, 직전의 각도의 쪽이 크게 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 평균 종요동주기의 값과 직전의 1요동의 주기를 비교하여, 직전의 주기값의 쪽이 느리게 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 평균 종요동각의 값과 직전의 1요동의 각도를 비교하여, 직전의 쪽이 크게 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 진행방향에 대해서, 후방으로부터 바로뒤의 풍향으로 되는 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 실행 중의 그룹이 보유하는 유효주기범위의 1/2의 값보다, 빠른 평균주기값으로 흔들린 상황에 있어서, 직전의 1요동의 주기값의 그 그룹의 느린 쪽의 설정값을 넘은 경우는, 추파로 될 가능성이 큰 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 상기 수단(34) 및 댐퍼(35)의 적어도 한쪽을 원격구동시키기 위한, 각각 배의 다른 평균주기값에 대응하는 복수의 제어그룹을 보유하고,

상기 컨트롤부에서 해독한 결과가 미리 설정되어 있는 추파의 조건을 만족한경우에, 1랭크 느린 주기를 얻는 그룹의 제어사양을 실행시키는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 상기 수단(34) 및 댐퍼(35)의 적어도 한쪽을 원격구동시키기 위한, 배의 복수의 다른 평균주기값에 각각 대응하는 복수의 제어그룹을 보유하고,

직전의 1요동의 횡요동각의 1/2의 값과 순간의 횡요동각을 비교하여, 순간의 각의 쪽이 크고, 또한, 직전의 1요동의 종요동각의 1/2의 값과 순간의 종요동각을 비교하여, 순간의 종요동각의 쪽이 크게 되는 경우, 평균주기값에 기초하는 제어실행사양을 무시하고, 2랭크 느린 주기 혹은 비작동의 그룹의 제어사양을 실행시키는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.
제 9항에 있어서, 상기 수단(34) 및 댐퍼(35)의 적어도 한쪽을 원격구동시키기 위한, 배의 복수의 다른 평균주기값에 각각 대응하는 복수의 제어그룹을 보유하고,

실행 중의 그룹과 인접하는 제어그룹을 넘고, 더욱이 인접하는 그룹 내에 들어간 경우, 평균주기값에 기초하는 제어실행사양을 무시하고, 2랭크 느린 주기 혹은 비작동의 그룹의 제어사양을 실행시키는 것을 특징으로 하는 선박의 요동경감장치의 제어방법.