KR20030014082A

KR20030014082A - 선박의 요동경감 수조장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20030014082A
Application number: KR1020010055343A
Authority: KR
Inventors: 노리타카 마츠무라
Original assignee: 노리타카 마츠무라
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-09-08
Publication date: 2003-02-15
Also published as: JP3537785B2; CN1185137C; KR100466646B1; JP2003054490A; CN1401541A

Abstract

선박의 복원력의 값이 광범위하게 되는 경우 여기에 대응시키는 종래의 ART에서는 사용액체량, 탱크의 자유표면2차 모멘트의 값등이 과대하게되고, 복원성 규칙등의 균형 때문에 설치가 곤란한 선박에도 ART탑재를 가능하게 한다.

동일치수의 액체통로의 높이를 가지고, 전후를 분할하는 횡격벽을 공유한 ART 고유주기가변용의 제1탱크와 GM값에 대응시키는 자유표면2차 모멘트를 조정할 수 있는 제2탱크와를 일체형으로 한 U자관형 감요수조를 본체로 하여, 광범위 GM값과 횡요의 주기에 대하여, 제1탱크와 제2탱크의 조합이나 탱크A, B, C의 선택 ART의 주기가변 , 그리고, 액체제동등, 이들을 자동적으로 조작할 수 있는 선박의 동요경감 수조장치 및 그 제어방법이다.

Description

선박의 요동경감 수조장치 및 그 제어방법{ANTIROLL WATER TANK DEVICE FOR SHIPS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본발명은 선박의 동요경감 수조장치에 관한 것으로, U자관형 감요(減搖)수조에 있어서, 적어도 2종류 이상의 고유주기를 만들어내는 것을 가능하게 하는 제1탱크와, 탱크의 자유액면(自由液面) 2차모멘트를 조정하는 제2탱크를 일체형으로 하는 탱크형상과, 댐퍼(Damper)의 개폐에 의한 복수의 고유주기를 덛붙이고 또, 액체의 이동 또는 정지등을 자동적으로 제어하는 선박의 동요경감 수조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래부터 선박의 횡요(橫搖)를 경감하는 장치로서, U자관형의 수동제어식의 감요수조(이하 'ART'라고도 한다.)가 알려져 있다.

ART를 계획할 때의 중요사항은, 배의 횡요(橫搖)주기범위를 파악하는 것이다.

선박복원성규칙에 정하여져있는 횡요고유주기의 추정계산식은 다음과 같다.

Ts = ( 2.01 x B x k ) / √GM

Ts : 배의 횡요고유주기 B : 배의 폭 k : 환동(環動)반경 (계수)

GM : 미터센타 - 높이

이 식에서도 알 수 있는 바와같이 , GM값이 클수록, 배의 횡요고유주기는 짧게(빠르게)된다.

ART의 머리말을 열거하면 다음과 같다.

(1) 탱크의 자유표면 2차모멘트는 다음의 계산식으로 구하여진다.

ART의 단면 2차모멘트 (Ti) = ( TB³ - B1³) x L/12

TB : 탱크전폭(全幅), B1 : 탱크내폭(內幅), L : 탱크의 길이

(2) 자유표면 2차모멘트는 탱크의 전폭을 일정하다고 가정하면

윙탱크의 폭이 넓을수록 크게된다.

(3) 또 탱크의 자유표면 2차모멘트는 클수록, 감요(減搖)모멘트도 크게된다.

(4) 윙탱크의 폭을 일정하게한 경우

(가) 덕트(Duct)높이를 높게 하면 고유주기는 짧게(빠르게)된다.

(나) 당연히 덕트높이를 낮게하면 길게(늦게)된다.

(5) 덕트높이를 일정하게 한 경우

(가) 윙탱크의 폭을 넓게하면 탱크의 고유주기는 길게된다.

(나) 윙탱크의 폭을 좁게하면 탱크의 고유주기는 짧게된다.

(6) 윙탱크의 폭을 일정하게 한 경우

(가) 윙탱크의 길이와 덕트(Duct)의 길이를 같게하면, 그 탱크형상에 있어서의 최단의 고유주기를 얻을 수 있다.

(나) 윙탱크의 길이보다 덕트의 길이를 적게하면 긴 고유주기를 얻을 수 있다.

그래서 전기(5)의 덕트높이를 일정하게 한 복수의 윙탱크를 구성하여 공기덕트의 개폐에 의한 주기가변의 ART를 개발하였다.(일본국 실용신안등록 1216073호) 그러나 이로서는,

(1) 윙탱크의 폭에 한계가 있고, 주기가변량은 0.5 에서 1초 정도이고 감요(減搖)장치로서 요구하는 광범위한 탱크주기를 얻을 수 없다.

(2) 배의 빠를(짧은) 횡요(橫搖)는 GM값이 클 때도 있으나, 배의 빠른 (짧은)횡요에 대응시키기 위하여는 윙탱크의 폭을 좁게할 필요가 있고,

그 결과 자유표면 2차모멘트는 작고 감요효율도 작게된다.

이러한 것들로 인하여 비교적 소형선박으로서 또한 GM의 변화량이 적은 선종에 국한되어진다는 문제점이 있었다.

전술한 ART의 머리말에서 알 수 있는 바와같이 GM값이 큰 만재(滿載)상태에 대응시키기 위하여서는 빠른(짧은) 주기를 확보하기 위하여 액체통로를 높게하고, 높은 감요(減搖)효율을 확보하기 위하여서는 탱크의 길이를 길게하여 큰 자유표면 2차모멘트를 확보하지 않으면 안된다.

또 커다란 GM값에 대응시킨 탱크치수로서 GM값이 적은 입항상태에 대응시킬려면 늦은(긴) 주기를 얻기위하여 댐퍼(Damper)의 수를 많이 설치할 필요가 있다.

더욱이 입항시의 작은 GM에는 탱크의 자유표면 2차모멘트가 지나치게 크다. 다시말하면 만재(滿載)출항과 입항과의 사이에 GM값의 폭이 너무크게 되어 있으면 종래의 탱크로는 그 치수가 거대하게되어 ART의 자중(自重), 과대한 사용액체량, 탑재화물량의 감소나 복원성규칙등의 관계에서 설치가 곤란하게 되는 경우가 많이 있었다.

본발명은 만재(滿載)출항과 입항과의 사이에 GM값의 폭이 넓어져도 탱크형상의 조합에 의한 적은 액체사용량과, 적은 댐퍼(Damper)로서 광범위한 ART의 주기범위를 확보하여 동요상황에 대응한 탱크형상의 선택과 ART고유주기의 가변성이나 액체의 제동을 자동적으로 억제 시키는 것을 특징으로하는 선박의 동요(動搖)경감수조장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본발명은 전기과제를 달성하기위하여 이루어진 것으로, 청구항1의 발명은 동일치수의 액체통로의 높이를 가지며, 전후를 분할하는 횡격벽(橫隔壁)을 공유한 제1탱크와 제2탱크의 2개의 수조를 일체형으로 하는 U자관형 감요(減搖)수조를 본체로 하는 것이다.

도 1 은 본발명에 관계되는 제1덕트와 제2덕트를 일체형으로 한 감요수조본체의 실시형태를 나타내는 사시도.

도 2 는 본발명의 제어에 관계되는 콘트롤부와 밸브나 댐퍼의 개폐조작의 제어기구의 구성관계의 실시형태를 나타낸 블록 다이아그램(Block Diagram).

도 3 은 본발명에 관계되는 감요수조본체의 탱크의 정판(頂版)의 평면도.

도 4 는 본발명에 관계되는 감요수조본체의 액체통로부의 정판(頂版)의 평면도.

도 5 는 본발명에 관계되는 감요수조본체의 탱크저면의 평면도.

도 6 은 본발명에 관계되는 감요수조본체를 구성하는 제1탱크의 실시형태를 나타내는 횡단면도.

도 7 은 본발명에 관계되는 감요수조본체를 구성하는 제2탱크의 실시형태를 나타내는 횡단면도.

도 8 은 도6에 있어서의 제1탱크로서 내측의 공기덕트부착 밸브를 닫고, 외측의 공기덕트부착 밸브를 여는 것에 의하여 액체이동이 가능하게되는 탱크A의 횡단면도.

도 9 는 도6에 있어서 제1덕트로서 내측의 공기덕트부착 밸브를 열어 외측의 공기덕트부착 밸브를 닫는 것에 의하여 액체이동이 가능하게되는 탱크B의 횡단면도.

도 10 은 도6에 있어서의 제1덕트로서 내측의 공기덕트부착 밸브와 외측의 공기덕트부착 밸브의 양쪽을 여는 것에 의하여 액체이동이 가능하게 되는 덕트C의 횡단면도.

도 11 은 도7에 있어서 제2덕트로서, 공기덕트부착 밸브를 여는 것에 의하여 액체이동이 가능하여지는 횡단면도.

도 12 는 도5에 있어서 정류판의 배치를 확대한 댐퍼위치(중간)과 정류판의 상를 나타내는 도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 ART본체(감요수조본체)

2 제1탱크 3 제2탱크

4a, 4b 외측의 윙탱크

4c, 4d 내측의 윙탱크

4e, 4f 윙탱크 5, 6 액체통로

7a, 7b, 7, 개폐기부착 밸브 8a 내측의 공기덕트(Duct)

8b 외측의 공기덕트 8c 공기덕트

9 댐퍼(Damper) 10 댐퍼의 개폐장치

11a, 11b 정류판 12 근판

13 횡격벽 14 액체의 흐름방향

15a, 15b 종격벽 16a, 16b 윙탱크

w 액체

17 포텐쇼미터(Potentiometer) 18 콘트롤부

19 개폐기기장치부 20 경사센서

21 연산독해회로 22 제어실행회로

23 정보처리회로 24 구동원

25a, 25b, 25c, 25d 전자변(電磁弁)

이하 본발명의 실시는 제1탱크(2)와 제2탱크(3)으로 이루어지는 2개의 수조를 일체형으로 하는 ART본체(1)에 공기덕트 3조와 댐퍼1조를 설치하여 비동작상태와 ART의 고유주기 4종류로 구성되는 5개의 제어사양(비동작, 작동-1, 작동-2, 작동-3, 작동-4)를 가지는 예를 도면을 참조하여 설명한다.

전술한 목적을 달성하기위하여 기본적인 ART의 구성자체는 도1에 나타난 바와같이, 동일치수의 액체통로(5)(6)의 높이를 가지고 전후를 분할한 횡격벽(13)을 공유하는 제1탱크(2)와 제2 탱크(3)의 2개의 수조를 일체형으로 한 U자관형 감요수조 본체에 있어서,

제1탱크(2)는 선체의 양현에 설정한 1쌍의 적어도 2개의 윙탱크(16a)(16b)를 구성하여, 양(兩)윙탱크내에 좌우대칭적으로 임의폭의 종격벽(15a)(15b)를 선체의 전후방향으로 병렬수하(垂下)시켜 복수의 분할탱크(4a)(4b)(4c)(4d)를 형성하여, 그 종격벽(15a)(15b)의 하단변은 액체통로(5)의 높이의 안쪽치수와 동일높이로 한다.

더욱이 선체의 양현에 설치한 윙탱크(16a)(16b)와 이들 윙탱크의 저부를 연결하여 액체(w)를 좌우방향으로 이동시키는 액체통로(5)와 액체통로내에 ART의 고유주기의 가변을 가능하게하는 댐퍼(9)를 한벌 갖춘다. 댐퍼(9)에는 약90도의 개폐를 가능하게하는 원격구동식을 채용하여 그 개폐의 도중에 적어도 1개소 이상의 정지를 가능케하는 수단과, 댐퍼의 정지위치를 검지하기위한 포텐쇼미터 (Potentiometer)(17)등을 설치하여, 댐퍼(9)의 전폐, 중도정지, 전개(全開)의 위치를 전기신호로서 콘트롤부(18)로 송신하는 수단을 실시한다. 또 댐퍼(9)를 소정의 위치에 정지시킨 장소에는 도12에 나타난 바와같이 댐퍼주변을 통과하는 액체(w)의 정류를 가능하게 하는 한쌍의 정류판(11a)(11b)를 설치한다.

전기 복수로 분할한 양 윙탱크(4a)(4b)(4c)(4d)의 상대위치의 상부부근에 액체(w)의 제동과 ART고유주기의 가변을 가능케한 원격구동식의 밸브(7a)(7b)등의 수단을 통하여 연통시키는 내측의 윙탱크(4c)(4d)용과 외측의 윙탱크(4a)(4b)용의 공기덕트(8a)(8b)로 구성한다.

제2탱크(3)은 제1탱크(2)의 분할 윙탱크(4c)(4d)내의 외측의 종격벽 (15a) (15b)과 동위치를 윙탱크(4e)(4f)의 내측으로하는 양현한쌍의 윙탱크를 형성하여 이들 윙탱크(4e)(4f)의 저부에는 제1탱크(2)의 액체통로(5)의 높이의 안쪽치수와 동일높이로 하여 연결하는 액체통로(6)과, 양 윙탱크(4e)(4f)의 상부부근에 액 체 (w)의 제동을 가능하게 한 원격구동식 밸브(7c)등의 수단을 통하여 연통시키는 공기덕트(8c)로 구성한다.

또 탱크본체(1)에는 도시되어 있지 않지만 주배수관, 측심관(側深管), 공기배출관등 수조로서 필요한 의장(艤裝)을 덧붙이는데, 이러한 주배수관 측심관, 공기배수관등 외부에 통하는 모든 관에 개폐수단을 덧붙여 밀폐상태를 유지할 수 있도록 한다.

제어장치기구는 크게 나누어서 경사센서(20)등을 포함하는 콘트롤부(18)과 개폐제어장치부(19)로 구성된다.

콘트롤부(18)은 경사센서(20)에서 출력된 정보의 내용을 독해시키는 연산해독회로(21)과 제어실행회로(22)와 정보처리회로(23)으로 구성된다.

연상해독회로(21)은 경사센서(20)에서 출력되는 데이터를 기초로 순간의 횡요각과 횡요주기값으로부터 각각의 평균값을 산출한다.

평균값의 산출은 2회에서 5회단위의 단주기를 평균하는 것으로하여 항상 새로운 값을 산입하여 낡은 값을 제거하는 이동평균방식을 채용한다. 도 이동정보외에 풍향이나 풍속 그리고 선속(船速)등의 정보도 받아들여 연산해독시키면 정밀도가 높은 제어가 가능하게 된다.

연산해독회로(21)로 해독된 결과를 토대로 어떤 제어사양에 속하는가를 판별하도록하여 미리 설정되어 있는 밸브(7a)(7b)(7c)와 댐퍼(9)의 개폐사양을 실행시키는 제어신호를 제어실행회로(22)를 거쳐 개페기기장치부(19로)출력한다.

또 각 기기의 작동상황은 축일(逐一)정보처리회로(2)(3)로 파악하여, 그 정보 아이시(IC)메모리로서 보존함과 동시에 도시되어 있지는 않지만 콘트롤패널에 표시한다.

또 경사각, 주기등의 상황은 도시되어 있지는 않지만 항로정보로서 다른 항로기기로 신호를 송출하는 것도 가능하다.

개폐기기장치부(19)는 구동기, 전자변(25a)(25b)(25c)(25d), 댐퍼의 개폐장치(10), 포텐쇼미터(17), 개폐기부 밸브(7a)(7b)(c)등으로 구성한다. 기구에 의하여 구동기를 필요로 하지않는 경우가 있다. 예를들면, 구동원을 다른 라인에서 직접공급을 받을 수 있는 경우등에는 구동기의 시동 및 정지의 공정은 생략할 수 있다.

본 실시례에서 밸브(7a)(7b)(7c)와 댐퍼(9)의 구동방식은 유압구동을 상정한 구성이나, 공압식 또는 전동식을 사용한 경우, 그 방식에 의하여 개폐 기기 장치 부(19)내에서 생략할 수 있는 것은 생략하여도 좋다.

또 공기덕트(8a)(8b)(8c)를 연결하는 방식으로 하는 예도 있으나, 공기 덕트를 좌우로 연결시키지 않고 각각 단독으로 대기로 개방하는 방식으로 각각의 밸브 (7a)(7b)(7c)를 설치하든지 또는 한쪽 현(舷)만 밸브를 설치하여도 효과를 얻을 수 있다.

본 실시례는 1셋트의 댐터(9)를 설치하여 중도개도(中途開度)를 1개소로 한 것이나, 이것의 중도개도를 2개소로 하면 탱크의 고유주기의 수는 1개 증가하고, 다시 댐퍼를 1셋트 증가시키면 탱크 고유주기는 다시 2개소 늘어난다. 따라서 설치하는 배의 주기범위를 고려하여 필요로하는 댐퍼(9)의 수를 맞추면 좋다.

우선 본 실시례에는 실질적으로 제1탱크(2)의 탱크(A), 탱크(B)와 탱크(C) 그리고, 제2탱크(3)과 합하여 4셋트의 탱크를 형성하여, 사용조건에 의하여 그 조합을 선택한다.

도8에 나타난 상태를 탱크A라고 한다. 이 상태는 내측용의 공기덕트(8a)부착 밸브(7a)를 닫고, 외측용의 공기덕트(8b)부착 밸브(7b)를 여는 경우에 형성된다. 밸브(7a)를 폐지(閉止)하여 공기의 유통을 차단하면, 내측의 윙탱크(4c)(4d)는 밀폐상태로 되어 외측의 윙탱크(4a)(4b)만이 ART의 기능을 갖는 탱크로 된다.

이 형상은 전기ART의 머리말에 기술한 바와같이 탱크내의 액체의 이동은 빠른(짧은) 주기로 액제통로내를 이동하기 때문에 횡요(橫搖)주기가 짧은 상태에 대하여 순응할 수 있는 것이된다. 본 실예는 탱크A의 상태를 작동-1로 하여 고유주기를 6초라고 가정한다.

도9에 나타난 상태를 탱크B라고 한다. 이 상태는 내측용 공기덕트(8a)부착밸브(7a)를 열어 외측용 공기덕트(8b)부착 밸브(7b)를 닫은 경우에 형성된다.

밸브(7b)를 폐지(閉止)하여 공기의 유통을 차단하면 외측의 윙탱크(4a)(4b)는 밀폐상태로 되고, 내측의 윙탱크(4c)(4d)만이 ART의 기능을 갖는 탱크가 된다. 이 형상은 탱크A보다도 탱크내의 액체의 이동은 빠른(짧은)주기로 액체통로내를 이동하는 것이나, 감요모멘트의 값은 탱크보다도 작게되기 때문에 단독으로는 사용하지 않고 핀스태빌라이저(Fin Stabilizer)와 병용할 때에 사용한다.

도10에 나타난 상태를 덕트C라고 한다. 이 상태는 양방의 공기덕트(8a)(8b)부착 밸브(7a)(7b)를 연 경우에 형성된다. 이때 탱크A와 탱크B는 합체하여 단체의 윙탱크(16a)(16b)로서의 기능을 갖는 것으로 되어, 액체(w)의 이동은 탱크A보다도 늦고, 덕트내를 긴 주기로 이동하는 것으로 되기 때문에 횡요주기의 긴 상태에 대하여 순응할 수 있는 것으로된다. 본 실시예에는 탱크C의 상태를 작동-2로서 고유주기를 8초로 가정한다.

여기에 탱크A, B, C의 형성을 설명한다. 각 공기덕트(8a)(8b)(8c)부착 밸브 (7a)(7b)(7c)를 폐지(閉止)하면 공기덕트(8a)(8b)(8c)로 연결된 각해당하는 윙탱크 (4a)(4b)(4c)(4d)(4e)(4f)내의 공기의 유통이 차단되어 탱크내는 완전한 기밀상태로 되므로, 선체가 동요하여도 액체는 거의 정지한채로 이동하지 않으나, 해당하는 밸브를 개방하면 그 탱크는 공기덕트를 통하여 탱크내의 공기가 서로 유통되어 선체의 횡요(橫搖)에 응하여 이동하도록 된다.

따라서 모든 공기덕트(8a)(8b)(8c)부착 밸브(7a)(7b)(7c)를 닫으면 공기의 유통이 차단되어 액체(w)의 이동은 거의 되지않고 감요(減搖)탱크는 비작동상태로된다. 본실시예에서는 이 상태를 비작동으로 한다.

또한 탱크C의 사용상태로서 도12에 나타난 바와같이 액체통로(5)내에 설치된 댐퍼(9)를 중도정지시키면 액체통로(5)의 유효단면적이 탱크C보다도 적게되어 액체(w)의 이동은 탱크C보다도 늦고 덕트내를 긴주기로 이동하는 것으로 되기 때문에 다시 횡요(橫搖)주기가 긴 상태에 대하여 순응할 수 있는 것으로 된다. 본실시예에는 작동-3으로서 고유주기를 10초로 가정한다.

또한 탱크C의 사용상태로서 도5에 나타난 바와같이 액체통로(5)내에 설치된 댐퍼(9)를 전폐(全閉)시키면 액체통로(5)의 유효단면적이 작동-3보다 적게되어 액체(w)의 이동은 작동-3보다도 늦고, 덕트내를 긴 주기로서 이동하는 것으로 되기 때문에 다시 횡요주기가 긴 상태에 대하여 순응할수 있게된다. 본 실시예에서는 작동-4로서 고유주기를 12초로 가정한다.

도11에 나타난 제2탱크(3)은 탱크(A)와 같은 형상이므로, 탱크A와 같은 고유주기로 된다. 본실시예에는 탱크A와 제2탱크(3)를 동시에 사용한다.

이와같이 비작동상태와 ART의 고유주기 4종류로 이루어지는 ART본체(1)가 갖는 5개의 제어사양(비작동, 작동-1, 작동-2, 작동-3, 작동-4)에 있어서의 제어방법은 다음(가)에서 (마)의 각 주기범위에 인접하는 개소를 중복시켜 어느하나의 제어사양을 실행중에는 그 주기범위에서 배의 평균 횡요주기가 벗어나지않는 한 다른 제어사양이 실행되지 않도록 설정한다.

알기쉽게 하기위하여 구체적으로 수치를 설정하여 설명한다.

(가) 비작동은 모든 공기덕트(8a)(8b)(8c)부착 밸브(7a)(7b)(7c)를 닫음으로써 가능하게 된다. 평균주기의 값이 13.6초이상인 때와 4.6초 이하인 때에 밸브 (7a)(7b)(7c)를 강제적으로 닫아 ART는 비작동 상태로 된다. 이 상태는 평균주기가 13.3초에서 5.0초의 사이에 들어갈 때까지 유지된다.

(나) 작동-1은 탱크고유주기를 6초로 가정한다. 이 제어사양은 공기 덕트부착 밸브(7b)를 전개(全開), 밸브(7a)를 닫고 댐퍼(9)를 여는 것에 의하여 가능하게 된다. 이와같이 도11에 나타난 제2탱크(3)는 탱크 고유주기를 6초로 가정한다. 기 제어사양은 공기덕트부착 밸브(7c)를 여는 것에 의하여 가능하게 된다. 평균주기의 값이 7.3초의 범위내에서 제어를 실행하여 그 상태는 유지된다.

(다) 작동-2는 탱크의 공유주기를 8초로 가정한다. 이 제어사양은 공기덕트부착 밸브(7a)와 밸브(7b)를 전개(全開), 밸브(7c)를 닫아 댐퍼(9)를 여는 것에 의하여 가능하게 된다. 평균주기의 값이 9.3초에서 6.6초의 범위내에서 제어를 실행하여 유지한다. 이들 제어의 사양은 평균주기의 값이 제어실행중의 주기범위를 벗어나 해당되는 주기범위로 침입할 때에 실행된다.

(라) 작동-3은 탱크구유주기를 10초로 가정한다. 이 제어사양은 공기덕트부착 밸브(7a)와 밸브(7b)를 완전히 열고 밸브(7c)를 닫아서 댐퍼(9)를 중간위치로 하는 것에 의하여 가능하게 된다. 평균주기의 값이 11.3에서 8.6초의 범위내에서 제어를 실행하여 유지한다. 이들 제어의 사양은 평균주기의 값이 제어실행중의 주기범위를 벗어나 해당되는 주기범위내로 침입할 때에 실행된다.

(마) 작동-4는 탱크고유주기를 12초로 가정한다. 이 제어사양은 공기덕트부착 밸브(7a)와 밸브(7b)를 완전히 열고 밸브(7c)를 닫아 댐퍼(9)를 닫음에 의하여가능하게 된다. 이들 제어의 사양은 평균주기의 값이 제어실행중의 주기범위를 벗어나서 해당되는 주기범위내로 침입할 때에 실행된다.

또 본발명의 실시는 제1탱크(2)와 제2탱크(3)으로 이루어지는 2개의 수조를 일체형으로 한다. 공기덕트(3)셋트와 댐퍼1셋트를 설치하여 비작동상태와 ART의 고유주기 4종류로 구성되는 5개의 제어사양(비작동, 작동-1, 작동-2, 작동-3, 작동-4)를 갖는 예를 설명하였는 데 다시 댐퍼셋트를 증가시키는 것도 또 각 주기범위에 인접하는 개소를 중복시키는 값등은 선박마다 다른 것이며, 설계자가 적의(適宜) 결정할 수 있다.

이상의 설명으로부터도 밝혀진 바와같이 본발명의 선박의 동요경감수조장치 및 그 제어방법에 의하면,

(1) 1조의 댐퍼로서 4종이상의 ART고유주기를 얻는 것이 가능하다.

(2) 댐퍼의 수가 적게되기대문에 설비비의 경감이 가능하다.

(3) 2셋트의 댐퍼를 설치하는 경우에는 ART고유주기의 수가 증가하기 때문에 ART의 유효주기범위는 다시 확대된다.

(4) 유효주기범위의 확대는 추파(追波)등 장주기 때에 생기는 역효과를 미연에 방지하는 것이 가능하게 된다.

(5) 이것은 액체가 유효하게 작동하는 주기범위내에 있어서의 제어는 말할 것도 없고, 어떠한 요인에 의하여 ART의 액체가 유효하게 작동하지 않는 상황하에서 생기는 숙명이라고도 할 수 있는 결점을 최소한으로 억제할 수 있다.

(6) 더욱이 유효주기범위가 좁다고 하는 ART의 숙명적인 결점을 용이하게 해소할 수 있고, 더욱이, 그 제어는 인력을 많이 요하지 않고 자동적으로 행하여진다.

이와같이 본발명은 만재(滿載)출항과 입항과의 사이에 GM값의 폭이 넓어도, 제1탱크와 제2탱크의 조합이나 탱크A, B, C의 선택, ART의 주기가변, 그리고 액체제동등 이들을 자동적으로 조작할 수 있는 사실로부터 회합주기나 바다의 기상상황등의 영향에 의해 순간 순간 변하는 선박의 횡요(橫搖)주기에 대하여, 최적이라고 생각되는 ART의 고유주기를 자동적으로 가변하고 또는 전기의 역효과를 주는 횡요주기를 우연히 만난 경우에도 동조횡요(同調橫搖)를 막기위하여 ART를 비작동으로 할 수 있고 항상 안정적인 감요(減搖)효과를 얻을 수 있는 작용효과를 갖고있어 그 공업적인 효과가 크다.

Claims

선체의 양쪽현에 설치한 한쌍의, 적어도 2개의, 윙탱크(16a, 16b)를 구성하도록 양 와인더탱크내에 좌우대칭적으로 임의의 폭을 가지는 종격벽(15a, 15b)을 선체의 전후방향으로 병렬수직으로 늘어뜨린 복수의 분할 탱크(4a, 4b, 4c, 4d)를 형성하여, 그 종격벽(15a, 15b)의 하단변은 액체통로(5)의 높이의 안쪽치수와 같은 높이로 하여, 선체의 양쪽현에 설치한 윙탱크(16a, 16b)와 이들 윙탱크의 저부(底部)를 연결하여 액체(w)를 좌우방향으로 이동시키는 액체통로(5)와, 액체통로내에서 ART의 고유주기의 가변성을 목적으로 한 원격구동식의 댐퍼(Damper)(9)와, 댐퍼 (9)를 개페할 때 그 도중에 적어도 1개소 이상에서 정지를 가능케하는 수단과, 댐퍼의 정지위치를 검지(檢知)하기위한 포텐쇼메터(Potentiometer)등을 설치한 댐퍼 (9)의 전폐(全閉), 중도정지, 전개(全開)등의 위치를 전기신호로서 콘트롤부(18)로 송신하는 수단과, 댐퍼를 소정의 위치에서 정지시키는 곳에 댐퍼주위를 통과하는 액체의 정류를 가능케하는 한쌍의 정류판(11a, 11b)과, 전기 복수로 분할한 양(兩)윙탱크(4a, 4b, 4c, 4d)의 상대위치의 상부부근에 액체의 제동과 ART고유주기의 가변을 가능케하는 원격구동식의 밸브(7a, 7b)등의 수단을 통하여 연통시키는 내측의 윙탱크(4c, 4d)용과 외측의 윙탱크(4a, 4b)용의 공기덕트(Duct)로서 구성되는 제1탱크(2), 제1탱크의 윙탱크(16a, 16b)내의 종격벽(15a, 15b)과 같은 위치를 윙탱크 (4e, 4f)의 내측으로 하는 양쪽현 한쌍의 윙탱크를 형성하여, 이들 윙탱크(4e, 4f)의 저부에는 제1탱크의 액체통로(5)의 높이의 안쪽치수와 동일한 높이로 하여 연결하는 액체통로(6)와, 양 윙탱크(4e, 4f)의 상부근처에 액체(w)의 제동을 가능하게 하는 원격구동식의밸브(7c)등의 수단을 통하여 연통시키는 공기덕트(Duct)(8c)로 이루어지는 제2탱크(3)와, 제1탱크의 횡격벽(13)과 공유하는 2개의 탱크 (2, 3)을 일체형으로 구성하는 U자관형 감요(減搖)수조본체(1)와, 배의 횡동요각등을 검지(檢知)하는 경사센서(20)과, 경사센서에서 출력된 정보의 내용을 해독시키는 연산해독회로(21)과 제어실행회로(22)와 정보처리회로(23)으로 구성되는 콘트롤부(18)와,

콘트롤부에서 해독된 결과를 토대로 미리설정되어 있는 밸브(7a, 7b, 7c) 또는 댐퍼(Damper)(9)의 개폐사양을 실행하는 개폐기기장치부(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 동요경감 수조장치
청구항1에 기재된 선박의 요동경감 수조장치의 제어방법에 있어서,

배의 횡요각(橫搖角)을 검지(檢知)하여, 그 값을 가지고 횡요(橫搖)의 단주기(單周期)나 평균횡요주기를 연산한 결과에 터잡아서 그 평균주기값에 대응시키도록 필요에 응하여 미리 결정된 밸브(7a, 7b, 7c)나 댐퍼(9)를 구동시키는 제어사양을 실행케하여, 제1탱크(2)와 제2탱크(3)와의 조합과, 제1탱크(2)가 갖는 탱크 A, B, C의 선택과, 탱크의 주기가변과 액체제동등을 자동적으로 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 동요경감 수조장치의 제어방법