KR20130087533A

KR20130087533A - 전기 모터 교체

Info

Publication number: KR20130087533A
Application number: KR1020137009628A
Authority: KR
Inventors: 롤프 로덴
Original assignee: 보벤 프로퍼티즈 게엠베하
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-08-06
Also published as: CN103140415A; JP5745062B2; CA2809476A1; KR101692650B1; TW201228881A; EP2616315A1; ES2601862T3; TWI454408B; JP2013542115A; DK2616315T3; PL2616315T3; WO2012034938A1; US9073607B2; EP2616315B1; KR20150041180A; US20130233230A1; PT2616315T; CN103140415B; CA2809476C; DE102010040907A1

Abstract

본 발명은 선박(1)의 구동을 위한 적어도 하나의 모터(8, 9) 및 적어도 하나의 크레인(3)을 포함하는 선박(1)에 관한 것이다. 모터(8, 9)의 리프팅을 위해, 적어도 하나의 크레인(3)이 적어도 하나의 폐쇄 가능한 개구(5)를 통해 적어도 하나의 모터(8, 9)와 맞물릴 수 있다. 본 발명은 또한 선박(1)을 구동하기 위한 선박 구동기(7), 및 선박(1) 내부에 선박(1)의 구동을 위해 주변 장치와 함께 배치된 선박 모터들(8, 9)의 교체 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 풍력 발전소 제너레이터의 용도에 관한 것이다.

Description

전기 모터 교체{ELECTRIC MOTOR EXCHANGE}

본 발명은 선박의 구동을 위한 적어도 하나의 모터 및 적어도 하나의 크레인을 포함하는 선박에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 전기 모터를 선택적으로 또는 함께 작동시키기 위해, 추진 유닛, 적어도 하나의 제1 및 제2 전기 모터, 및 상기 전기 모터의 출력을 상기 추진 유닛으로 전달하는 유닛을 포함하는 선박의 구동을 위한 선박 구동기에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 적어도 하나의 폐쇄 가능한 개구 및 적어도 하나의 크레인을 포함하는 선박의 내부에 상기 선박의 구동을 위해 주변 장치들과 함께 배치되며 추진 유닛과 접속되는 선박 모터들의 교체 방법에 관한 것이다.

엔진들 또는 전기 모터들에 의한 선박의 구동은 다양하게 공지되어 있다. 화물선에는 대개 큰 체적의 디젤 집합체가 사용된다. 소형 선박 또는 항해 선박에서도 부분적으로 전기 모터들이 구동기로서 사용된다. 전기 모터가 구동기로서 사용되지만, 전기 모터의 작동을 위한 전기 에너지가 디젤 집합체에 의해 변환되는, 소위 디젤 전기 구동기들은 공지되어 있다.

전기 모터에 의한 이러한 구동은 예컨대 DE 10 2008 018 420 A1에 개시된다. 여기에는 스크루 형태의 선박 추진 유닛의 구동을 위한 구동 샤프트 및 상기 추진 유닛의 구동을 위한 제1 및 제2 전기 모터를 포함하는 선박용 구동기가 개시된다. 2개의 모터들은 차례로 구동 샤프트에 배치되고, 모터에 전류를 공급하기 위한 전류 컨버터는 제1 모터의 모터 하우징 내에 배치된다. 제1 모터는 특히 항구 내에서 운행을 위해 설계될 수 있는 한편, 제2 모터는 신속 운행을 위해 최적화된다.

모터들 중 하나가 고장나면, 운행은 제2 모터에 의해 계속될 수 있다. 운행이 이 운행 모드에 대해 최적이지 않은 모터에 의해 계속되어야 하는 것은 차선책이다.

다른 문제점은 이러한 모터들의 유지 보수 및 수리이다. 모터들은 통상 이들이 구동해야 하는 선박의 선상에서 유지 보수되고 수리된다. 이로 인해, 선박은 유지 보수 또는 수리의 전체 시간 동안 항구에 정박해야 하므로 이용될 수 없다. 이는 특히 화물선의 경우 많은 비용을 야기하는데, 그 이유는 유지 보수 및 수리 비용과 항구에 정박 비용이 생길 뿐만 아니라, 선박의 미사용에 의해 생기는 비용도 고려되어야 하기 때문이다. 또한, 모터 주위의 공간이 대개 매우 좁기 때문에, 유지 보수 또는 수리가 어려워진다. 또한, 선박 기계실 내의 조명 상태도 최적이지 않다.

선박 모터들의 더 큰 수리가 실시되면, 이들은 부분적으로 교체된다. 이를 위해, 모터들이 규칙적으로 분해되어 선박 밖으로 운반되어야 한다. 이는 많은 시간과 비용이 드는 일이다.

본 발명의 과제는 간단하고 경제적으로 유지 보수 및 수리되는 모터를 구비한 선박을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 에너지를 절감하고, 신뢰성 있는 선박용 구동기를 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위해, 전술한 방식의 선박에서 본 발명에 따라 모터를 리프팅시키기 위해 적어도 하나의 크레인이 적어도 하나의 폐쇄 가능한 개구를 통해 적어도 하나의 모터와 맞물린다(청구항 제1항).

본 발명에 따른 선박에서, 선박 자체의 크레인에 의해 모터를 폐쇄 가능한 개구를 통해 선박으로부터 리프팅시키는 것이 가능하다. 이로 인해, 유지 보수 또는 수리가 더 이상 기계실의 내부에서 이루어질 필요가 없고, 항구 측 또는 조선소 측 크레인을 사용할 필요가 없다. 본 발명에 따라 결함을 가진 또는 유지 보수할 모터가 크레인에 의해 예컨대 선박의 갑판 상으로 리프팅되어 거기서 수리되거나 또는 유지 보수되는 것이 가능하다. 갑판으로는 메인 갑판, 노천 갑판 또는 모든 중갑판이 있다. 선박이 다른 또는 추가 갑판을 포함하면, 이것도 상기 갑판에 포함된다. 또한, 모터를 선박의 특별한 수리실 또는 보관실로 운반하는 것도 가능하다. 다른 장점은 결함을 가진 또는 유지 보수될 모터가 신속하게 새로운 것으로 교체될 수 있어서, 선박이 짧은 체류 후에 즉시 운행을 계속할 수 있는 것이다. 전기 모터가 이용될 수 없으면, 디젤 엔진이 사용될 수도 있다. 복수의 모터의 사용에 의해 주어지는 장점은 하나의 모터에 결함이 생겨도 선박의 사용이 중지되는 않는 것이다. 제2, 제3 등의 모터에 의해 운행이 계속될 수 있다.

크레인은 모든 방식의 선상 크레인을 포함한다. 대개 이러한 크레인은 물품의 리프팅 또는 유지를 위한 장치뿐만 아니라 암 또는 레버를 포함한다. 상기 장치는 예컨대 하나의 후크 또는 복수의 후크의 조합일 수 있다. 특히 이러한 장치는 큰 체적의 화물 또는 취급하기 어려운 화물을 리프팅시키기 위해 종종 사용되는 것과 같은 횡방향 크레인 리프팅 빔일 수 있다. 크레인과 모터의 맞물림은 기본적으로 리프팅 또는 유지를 위한 장치가 모터와 맞물리는 것을 의미한다. 본 발명에 따라 크레인, 개구 및 모터는 각각의 구성 방식, 크기 및 설치 상황에 따라 모터를 리프팅이 가능하도록 서로 상대적으로 배치된다.

상기 과제를 달성하기 위해 전술한 방식의 선박 구동기에서 본 발명에 따라 각각의 전기 모터에 적어도 하나의, 바람직하게는 복수의 전류 컨버터가 할당되고, 상기 전류 컨버터들은 상기 전기 모터에 대해 이격되어 배치된다(청구항 제9항).

본 발명에 따른 선박 구동기에 의해, 모터들의 유지 보수 또는 수리, 특히 분리 또는 교체가 매우 간단해진다. 모터들이 선택적으로 활성화될 수 있기 때문에, 모터들 중 단 하나의 모터를 작동시키는 것이 가능하다. 바람직하게는 구동 트레인의 내부에서 추진 유닛에 가까이 배치된 모터가 항상 작동된다. 모터들의 공간적인 가까움은 교체를 더 용이하게 한다. 본 발명에 따라 각각의 모터에 적어도 하나의, 바람직하게는 복수의 고유 전류 컨버터가 할당되고, 상기 전류 컨버터들은 모터로부터 이격되어 배치된다. 모든 방식의 적합한 전류 컨버터, 예컨대 인버터 또는 DC-AC 인버터 같은 것들이 전류 컨버터로서 사용될 수 있다. 풍력 발전소에서의 작동으로부터 공지된 바와 같은 인버터를 사용하는 것도 바람직하다. 각각의 설계 구성에 따라, 대안으로서 사용될 수도 있다. 여기서 이격되어 배치된다는 것은 전류 컨버터들이 모터 또는 모터 하우징의 부분이 아니지만, 이것과 전기 접속되는 것을 의미한다. 각각의 모터가 적어도 하나의, 바람직하게는 복수의 전류 컨버터를 포함하고, 모터들 및 전류 컨버터들은 서로 독립적으로 작동되는 것이 바람직하다. 하나 또는 복수의 전류 컨버터에 결함이 생기면, 운행은 다른 전류 컨버터에 의해 계속될 수 있다. 모터들의 분리시 전류 컨버터들이 선박 내부에 남을 수 있도록 전류 컨버터들이 이격되는 것이 바람직하다. 이는 특히 결함이 있는 또는 유지 보수될 모터가 새로운 것으로 교체되어야 하는 경우에 바람직하다.

상기 과제는 또한 본 발명에 따라 전술한 방식의 방법으로서,

- 추진 유닛 및 적어도 하나의 다른 모터로부터 적어도 하나의 모터를 분리하는 단계,

- 주변 장치들로부터 적어도 하나의 모터를 분리하는 단계,

- 적어도 하나의 모터와 선박의 분리 가능한 결합을 푸는 단계,

- 선박의 폐쇄 가능한 개구를 개방하는 단계,

- 적어도 하나의 분리되어 풀린 모터와 크레인을 맞물리게 하는 단계, 및

- 크레인에 의해 모터를 리프팅 또는 변위시키는 단계를 포함하는(청구항 제18항) 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 방법에 의해 모터들의 간단한 분리 또는 간단한 교체가 이루어진다. 개별 단계들이 어떤 순서로 실시되는지는 본 발명에서 중요하지 않다. 개별 단계들은 적어도 부분적으로 동시에 이루어질 수 있다. 개별 단계들의 반복도 가능하며 본 발명에 따른 것이다.

상기 과제는 또한 본 발명에 따른 선박 또는 본 발명에 따른 방법에서 모터로서 또는 본 발명에 따른 선박 구동기에서 전기 모터로서, 모터에 의해 작동되는 풍력 발전소 제너레이터의 용도에 의해 달성된다(청구항 제24항).

이는 상기 제너레이터가 모터 작동 중에 대형 선박을 이동시키기에 충분한 출력을 제공하기 때문에 특히 바람직하다. 또한, 이러한 모터들의 특별한 구성에 의해 트랜스미션 없이도 추진 유닛의 큰 회전 속도 범위가 가능하다. 또한, 상기 기계가 특히 에너지 절감 방식으로 작동될 수 있고 느린 회전 속도에 의해 특히 마모가 적기 때문에, 상기 과제가 상기 용도에 의해 바람직하게 달성된다. 또한, 느린 회전수로 인해 상기 기계의 소음 발생이 특히 적어서, 항구 운행을 위해 특별한 또는 추가의 모터가 제공될 필요가 없다.

선박의 특히 바람직한 실시예에 따라 폐쇄 가능한 개구는 선창 덮개 또는 분리 가능한 바닥 플레이트 또는 분리 가능한 중갑판의 방식으로 형성된 부재 또는 선창 덮개, 바닥 플레이트 및/또는 중갑판의 조합에 의해 폐쇄 가능하다. 이러한 분리 가능한 중갑판 또는 분리 가능한 바닥 플레이트는 화물 면 및 쌓는 면으로서 그리고 모터용 보호 커버로서 갑판 또는 플레이트의 동시 사용을 가능하게 한다. 선창은 특히 모터를 예컨대 물의 침투로부터 보호하기 위해 메인 갑판 또는 노천 갑판에 대한 개구로서 바람직하다. 선창 덮개, 바닥 플레이트 또는 중갑판은 바람직하게 실질적으로 모터의 상부에 배치된다. 또한, 이들은 서로 상하로 배치되며, 개방된 상태에서 갑판으로부터 모터까지 직선의 자유 경로를 비워두고, 상기 경로를 통해 크레인이 모터와 맞물릴 수 있는 것이 바람직하다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 선창 덮개, 바닥 플레이트 및/또는 중갑판은 적어도 하나의 크레인과 맞물릴 수 있는 접합점들을 포함한다. 상기 접합점들에 의해 상기 부재들을 리프팅 및/또는 이동시키는 것이 더 간단해진다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 폐쇄 가능한 개구는 크레인에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있다. 이는 특히 선창 덮개, 바닥 플레이트 또는 중갑판이 접합점들을 갖는 경우에 가능하다. 본 발명에 따라 선창 덮개, 바닥 플레이트 또는 중갑판의 리프팅 및 변위에 의해 모터가 노출되도록 크레인이 형성되는 것이 바람직하다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 크레인은 적어도 하나의 모터를 선박의 내부 또는 외부에서 이동, 특히 변위시키고, 선박의 플랫폼 상으로 또는 선박 외부의 플랫폼 상으로 리프팅시키도록 형성된다. 이로 인해, 모터가 기계실 외부에서 유지 보수되거나 수리될 수 있거나, 또는 다른 모터로 교체될 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 모터들은 접합점들을 갖는다. 따라서, 모터들은 크레인에 의해 쉽게 운반될 수 있다. 접합점들은 나사 결합되거나 또는 용접될 수 있다. 이들은 아이(eye)로서 또는 리세스(recess)로서 모터 하우징 내에 형성될 수 있다. 또한, 이들은 모터의 토대에 장착됨으로써, 모터가 토대와 함께 리프팅될 수도 있다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 모터들은 분리 가능한 결합에 의해 선박에 고정된다. 분리 가능한 결합은 여기서 가역적으로 분리 가능한 모든 결합을 의미한다. 특히, 나사 결합 또는 플러그 및 클램프 결합이다. 분리 가능한 결합은 모터의 분리를 매우 용이하게 한다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 모터들은 레일 시스템 상에 배치되므로, 모터들은 선박의 내부에서 이동될 수 있다. 이러한 레일 시스템은 예컨대 모터들이 폐쇄 가능한 개구의 개방 없이 선박 내부에서 교체될 수 있도록 형성될 수 있다. 예컨대, 모터들의 순서는 변화될 수 있다. 폐쇄 가능한 개구가 모터의 상부에 직접 수직으로 배치되지 않고 모터가 먼저 개구를 향해 이동되어야 하는 경우에도, 레일 시스템이 바람직하다.

선박 구동기의 바람직한 실시예에 따라, 출력을 전달하는 유닛은 샤프트이고, 적어도 제1 및 제2 전기 모터 및 추진 유닛은 상기 샤프트 상에 배치된다. 모터들이 공통 샤프트 상에 배치됨으로써, 특히 커플링 유닛, 예컨대 트랜스미션이 생략되지만, 모터들의 선택적 활성화 가능성은 유지된다. 적어도 제1 및 제2 모터의 출력을 합해서 추진 유닛으로 안내하기 위해 트랜스미션이 필요 없기 때문에, 구동기의 유지 보수가 매우 적다. 추가로, 작은 설치 크기 및 적은 중량이 달성될 수 있다.

선박 구동기의 다른 바람직한 실시예에 따라, 적어도 제1 및 제2 전기 모터 및/또는 전기 모터들과 추진 유닛 사이에서 샤프트 상에 커플링들이 배치된다. 이로 인해, 현재 작동되지 않는 모터가 구동 트레인으로부터 분리된다. 추진 유닛과 관련해서 샤프트의 말단에 배치된 모터들을 분리하는 것이 특히 바람직하다. 커플링으로서, 예컨대 강성 커플링, 예컨대 디스크형 커플링 또는 보상 커플링(compensating coupling), 예컨대 유니버설 조인트가 사용될 수 있다. 이와 더불어, 스위칭 가능한 커플링 또는 클러치가 사용될 수 있다. 이는 선박이 제어 장치를 포함함으로써 커플링들이 제어 장치에 의해 원격 스위칭될 수 있는 경우에 바람직하다.

선박 구동기의 바람직한 실시예에 따라, 전기 모터들이 내부에서 회전하는 로터 및 반경방향으로 외부에 놓인 스테이터 링을 포함하는 링 모터로서 구현된다. 링 모터들은 그 구조적 형태로 인해 특히 선박의 상기 구동기에 적합하다. 특히 이로 인해 회전 속도를 바꾸기 위한 트랜스미션이 각각의 관련된 구성에 따라 바람직할 수 있는 경우에도 반드시 제공될 필요는 없다.

선박 구동기의 바람직한 실시예에 따라, 전기 모터들은 실질적으로 동일하게 구성된다. 이로 인해, 선택적 활성화 면에서 더 많은 개선점이 제공된다. 특히, 모터들이 동일한 구성을 가지면, 이들은 실질적으로 완전히 대체될 수 있다. 여기서, 동일한 구성이라는 표현이 모터들이 동일해야 한다는 것으로 이해되서는 안 된다. 이는 구동 트레인 내에서 배치로 인해 바람직하지 않다. 오히려, 동일한 구성은 모터들이 실질적으로 동일한 타입이라는 것으로 이해된다. 또한, 모터들이 실질적으로 동일한 출력을 갖는 것도 바람직하다. 또한, 모터들이 실질적으로 전기 에너지 및/또는 다른 주변 장치에 대한 동일한 접속부를 갖는 것이 바람직하다.

선박 구동기의 바람직한 실시예에 따라, 전기 모터들이 냉각 장치를 포함한다. 모터들이 제공하는 높은 출력에 의해, 심한 가열이 나타난다. 냉각에 의해 가열이 줄어들 수 있으므로, 한편으로는 재료가 보호되고, 다른 한편으로는 가열에 의해 증가된 전기 저항으로 인한 전력 손실이 줄어든다. 냉각은 여기서 다양한 형태로 실시될 수 있다. 당업자에 의해 제공될 수 있는 모든 종래의 냉각 장치가 고려된다.

선박 구동기의 바람직한 실시예에 따라, 전류 컨버터가 냉각 장치를 포함한다. 인버터, 예컨대 DC-AC 컨버터도 높은 출력에 의해 가열될 수 있다. 여기서도, 냉각 장치가 바람직하다. 상기 냉각 장치는 모터의 냉각 장치와 동일한 냉각 장치일 필요는 없다. 2개의 냉각 장치들은 상이한 원리를 이용할 수 있다. 이들은 어떤 방식으로 결합될 필요도 없다. 이들은 서로 완전히 독립적으로 제공되고 설계될 수 있다.

선박 구동기의 바람직한 실시예에 따라, 냉각 장치는 공냉 장치이다. 냉각 장치가 공냉 장치로 구현됨으로써, 수냉에서 통상적으로 발생하는 산화가 줄어든다. 공냉의 다른 장점은 유지 보수가 줄어들고 에러 발생 빈도가 낮아진다는 것이다. 냉각 장치에서 누설의 경우 냉각수를 제외하고, 오일 또는 유사한 냉각재가 누출될 수 있다. 공냉 장치에서는 모터를 냉각시킬 여러 가지 가능성이 있다. 한편으로는 전기 모터의 스테이터 또는 스테이터 링 주위로 공기가 흐를 수 있거나 또는 공기가 스테이터와 로터 사이의 갭을 통해 안내될 수 있다. 공기가 로터에 개구부를 통해 안내되거나 스테이터에 냉각통로를 제공할 수 있다. 이러한 개별 가능성들은 당업자에 의해 임의로 조합될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에 따라, 냉각 장치는 수냉 장치이다. 물은 공기에 비해 열을 냉각될 부재로부터 멀리 운반할 수 있다는 장점을 갖는다. 바람직하게는 이 냉각 방법이 전류 컨버터들에 사용된다.

선박 구동기의 바람직한 실시예에 따라, 선박 구동기가 본 발명에 따른 선박 내에 배치된다. 이러한 선박 구동기에 의해 본 발명에 따른 선박의 장점들이 더 바람직하게 사용될 수 있다.

선박 모터 교체 방법의 바람직한 실시예에 따라, 처음 4개의 단계가 반대 순서로 실시된다. 처음 4개의 단계들은 구동기 및 주변 장치로부터 모터를 분리하는 것과 분리 가능한 결합을 분리하는 것 및 폐쇄 가능한 개구를 개방하는 것에 관련된다. 상기 단계들은 항상 상기 순서로 실시되지는 않는 것으로 나타나며 바람직하다. 주어진 유지 보수 문제, 수리 문제 또는 그 밖의 문제에 따라 그리고 제공될 수 있는 작동력 또는 유사한 것에 따라 상기 단계들은 바뀐 순서로 실시하는 것이 바람직할 수 있다. 필요한 경우, 상기 단계들 중 하나 또는 그 이상의 단계가 생략될 수 있거나 또는 다른 단계로 대체될 수 있다. 구동기의 분리는 여기서 관련 모터가 구동 트레인에 더 이상 결합하지 않는 것을 의미한다.

방법의 다른 바람직한 실시예에 따라, 방법은 추가로 "크레인에 의해 모터를 리프팅 또는 변위시키는 단계"를 포함한다. 이 단계의 삽입은 모터가 교체되어야 하는 경우에 바람직하다. 구동 트레인을 향해 변위되어야 하는 모터가 구동 트레인에 인접한 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 다른 유사한 단계의 삽입도 가능하다. 이 단계에 의해 모터의 단독 교체도 포함된다. 주변 장치의 리프팅 또는 변위도 바람직하고 포함될 수 있다.

방법의 다른 바람직한 실시예에 따라, 방법은 추가로 "폐쇄 가능한 개구를 폐쇄시키는 단계"를 포함한다. 폐쇄 가능한 개구의 폐쇄는 예컨대 모터의 분리 후가 바람직하다. 상기 폐쇄에 의해, 선박을 다시 완전히 이용하고 공해(open waters)에서 운행을 계속하는 것이 가능하다. 필요한 경우, 개구가 폐쇄되지 않은 채로 운행이 계속될 수 있다.

방법의 다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 방법이 본 발명에 따른 선박 또는 본 발명에 따른 선박 구동기에 사용된다. 이로 인해, 본 발명에 따른 선박 및 본 발명에 따른 선박 구동기의 상기 장점이 더 바람직하게 이용된다.

선박에 모터로서 풍력 발전소 제너레이터의 사용의 바람직한 실시예에 따라, 실질적으로 동일한 구성의 복수의 상기 기계가 사용된다. 이로 인해, 선택적 구동이 계속된다. 기계들이 동일한 구성을 갖는 경우에만 이들이 실질적으로 완전히 대체될 수 있다. 여기서 동일한 구성은 기계들이 동일해야 한다는 것을 의미하지는 않는다. 이는 구동 트레인에서의 배치로 인해 바람직하지 않다. 오히려, 동일한 구성은 기계들이 실질적으로 동일한 타입이라는 것을 의미한다. 기계들이 실질적으로 동일한 출력을 갖는 것도 바람직하다. 또한, 기계들이 실질적으로 전류 및/또는 다른 주변 장치에 대한 동일한 접속부들을 갖는 것도 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 선박의 후미가 부분적으로 절개된 측면도.
도 2는 도 1에 따른 선박의 다른 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 선박 구동기.
도 4는 도 3에 따른 선박 구동기의 개략도.

도 1에 도시된 선박(1)의 후미는 선체(2), 크레인(3)(도 1에는 개략적으로만 도시됨), 폐쇄 가능한 개구(5) 및 선박 구동기(7)를 포함한다. 여기에 선박(1)의 항해 구동기로서 사용되는 매그너스 로터(Magnus rotor; 10)가 나타난다. 매그너스 로터는 플레트너(Flettner) 로터 또는 항해(sail) 로터라고도 한다. 매그너스 로터(10)들은 각각 선체(2)에서 노천 갑판(14)에 의해 형성된 직사각형의 4개의 모서리에 배치된다(도 2). 도 2에는 2개의 크레인이 도시되고, 단 하나의 크레인(3)이 폐쇄 가능한 개구(5)에 인접하게 배치된다. 도 2에 도시된 크레인은 도 1의 크레인에 비해 실질적으로 바람직하다. 도 2에는 또한 선박(1)의 브릿지(30)가 도시된다. 노천 갑판(14)은 날씨 영향 또는 해수로부터 보호를 위해 투명한 재료로 커버될 수 있는 사이트 개구(sight opening; 18)를 포함한다. 또한, 3개의 적재 갑판, 즉 하부 챔버(60), 제1 중갑판(70) 및 제2 중갑판(80)이 도시된다. 선박은 여기서는 프로펠러로서 도시된 추진 유닛(50)을 포함한다. 더 나은 조종성(maneuverability)을 위해 선박(1)은 횡방향 스러스터 키(thruster rudder)를 포함할 수 있고, 바람직하게는 하나의 횡방향 스러스터 키가 후미에 그리고 하나 내지 2개의 횡방향 스러스터 키가 선두(bow)에 제공된다. 바람직하게는 상기 횡방향 스러스터 키가 전기로 구동된다. 숙소, 주방, 식료품 저장실, 집회소 등이 갑판실(40) 내에 배치된다.

중갑판들(intermediate deck; 60, 80)은 하부로 바닥에 의해 제한된다. 이 실시예에서, 제1 중갑판(70)의 바닥은 탈착 가능한 바닥 플레이트(72) 및 고정 바닥 플레이트(74)로 이루어진다. 제2 중갑판(80)의 바닥은 3개의 섹션을 포함한다: 탈착 가능한 바닥 플레이트(82), 제1 고정 바닥 플레이트(84) 및 제2 고정 바닥 플레이트(86). 2개의 탈착 가능한 바닥 플레이트(72, 82)가 분리 또는 이동되면, 폐쇄 가능한 개구(5)가 개방된다. 2개의 탈착 가능한 바닥 플레이트들(72, 82)은 이들에 의해 폐쇄되는 경로가 선박 구동기(7) 위에 실질적으로 수직으로 겹치도록 서로 상하로 배치된다. 크레인(3)은 폐쇄 가능한 개구(5)를 통해 선박 구동기(7)과 맞물릴 수 있도록 갑판(14) 상에 배치된다. 탈착 가능한 바닥 플레이트들(72, 82)이 분리되지 않으면, 즉 이들이 폐쇄 가능한 개구(5)를 차단하면, 중갑판들(70, 80)에 화물(100)이 적재될 수 있다. 이 실시예에서, 폐쇄 가능한 개구(5)를 개방하기 위해 탈착 가능한 바닥 플레이트들(72, 82)이 분리되어야 할 뿐만 아니라, 경우에 따라 탈착 가능한 바닥 플레이트들(72, 82) 상에 지지된 화물(100)이 폐쇄 가능한 개구(5)의 섹션으로부터 분리되어야 한다. 이를 위해, 바닥 플레이트들이 접합점(71, 83)을 가짐으로써, 바닥 플레이트들이 크레인(3)에 의해 분리될 수 있는 것이 바람직하다. 특히, 바닥 플레이트가 크레인의 횡방향 리프팅 빔에 의해 분리될 수 있는 것이 바람직하다. 대안적 실시예(여기에 도시되지 않음)에서, 탈착 가능한 바닥 플레이트들이 레일 시스템과 상호 작용함으로써, 이들이 폐쇄 가능한 개구(5)의 개방을 위해 이동될 수 있다.

선박 구동기(7)는 여기서 선체(2)의 하부, 후방 영역에 배치된다. 선박 구동기는 실시예에서 2개의 모터(8, 9), 총 56개의 전류 컨버터를 가진 2개의 전류 컨버터 캐비닛(15, 16), 2개의 커플링(12, 13), 샤프트(11), 및 여기서 프로펠러로서 구현된 추진 유닛(50)을 포함한다(도 1 내지 도 4). 각각의 모터(8, 9)에는 전류 컨버터 캐비닛(15, 16) 중 하나가 할당된다. 전류 컨버터 캐비닛들(15, 16)은 모터들(8, 9)과 이격되어 배치된다. 모터들(8, 9)은 전류 컨버터 캐비닛들(15, 16) 없이 선박(1)으로부터 리프팅되거나 또는 모터들(8, 9)이 동시에 상응하는 전류 컨버터 캐비닛(15, 16)의 교체 없이 교체되는 것이 가능하다. 또한, 모터들(8, 9)이 동시에 서로 독립적으로 작동될 수 있다. 선박 구동기(7)가 바디의 후방 영역에 배치되기 때문에, 샤프트(7)는 짧게 구현될 수 있고 선박 전체를 통해 연장될 필요가 없다. 샤프트(11)는 모터들(8, 9) 및 추진 유닛(50)에 대한 공통의 샤프트를 형성한다. 이는 도 3에서 중심선(R)으로 도시된다. 모터들(8, 9)은 평행하게 배치될 수 있다(여기에 도시되지 않음). 이 경우, 트랜스미션은 모터들(8, 9)의 출력을 결합하여 추진 유닛(50)으로 전달하기 위해, 모터들(8, 9)과 추진 유닛(50) 사이에 제공되어야 한다. 트랜스미션은 종종 유지 보수 비용을 증가시키기 때문에 여기에 도시된 실시예가 바람직하다.

모터들(8, 9) 사이에서 및 제2 모터(8)와 추진 유닛(50) 사이에서 샤프트(11) 상에 각각 커플링들(12, 13)이 배치된다(도 1, 도 3 및 도 4). 도 3에서 커플링(13)은 2개의 모터들(8, 9) 사이에 비틀림 없는 순금속 커플링, 예컨대 스틸 플렉스 커플링(steel-flex coupling)으로서 구현된다. 여기서, 각각의 관련된 구성에 따라 보상 커플링을 제공하는 것이 바람직하다. 도 3의 좌측에 샤프트(11)가 중단되어 도시된다. 이로써, 제2 모터(8) 후방에서 추진 유닛(50)이 샤프트(11) 상에 배치될 수 있는 것이 도시되지만, 제3, 제4 등의 모터를 배치하는 것도 가능하다. 이것은 도 4에서, 제2 모터(8) 옆에 커플링(113)이 파선으로 도시됨으로써 개략적으로 나타난다.

도 3은 모터들(8, 9), 샤프트(11) 및 커플링(13)과 더불어, 냉각 장치(19, 20), 접합점(26, 27)을 도시하고, 분리 가능한 결합부들(35, 36, 37, 38)은 토대(32; 개략적으로만 도시됨)에서 모터(8, 9)와 결합된다. 모터들(8,9)은 여기서 실질적으로 동일한 구성의 모터들로서 도시된다. 각각의 모터(8, 9)에는 냉각 장치(19, 20)가 할당된다. 냉각 장치들(19, 20)은 여기서 공냉 장치로서 구현된다. 모터들(8, 9)의 상부 영역에 공기 유입부들(21, 22)이 배치되고, 하부 영역에는 공기 배출부(23, 24)가 배치된다. 공기 유입부 및 배출부 앞의 화살표는 모터(8, 9)를 통한 공기 흐름을 도시한다. 냉각 장치들(19, 20)은 어떤 방식으로 결합될 수 있거나 또는 서로 독립적으로 제공될 수 있다. 이는 도 4에서 2개의 냉각 장치들(19, 20)을 연결하는 파선으로 도시된다. 우측에서 중단된 파선은 냉각 장치들(19, 20)이 중앙 냉각 장치와도 결합될 수 있다는 것을 지시한다. 개별 경우에 냉각 장치를 제공하지 않는 것이 바람직할 수도 있다.

도 3의 모터들(8, 9)의 하부 섹션에서, 공기 배출부(23, 24)의 하부에 분리 가능한 결합부들(35, 36, 37, 38)이 배치된다. 상기 결합부들은 여기서 모터(8, 9)의 연장부 또는 모터 하우징과 토대(32) 사이에 나사 결합부로서 구현된다. 도 3에 단 4개의 나사 결합부들(35, 36, 37, 38)이 도시되지만, 모터들(8, 9)은 토대(32)와의 복수의 나사 결합부 또는 다른 분리 가능한 결합부를 포함할 수 있다. 연장부들은 모터들(8, 9)의 중앙 또는 상부 섹션 내에도 배치될 수 있으므로, 이들은 부분적으로 토대(32) 내에 결합된다. 토대(32)와 나사 결합부들(35, 36, 37, 38) 사이에 댐핑 부재 또는 다른 중간 부재가 제공될 수도 있다. 대안적 실시예{도 3의 우측에서 모터(9)의 하부에 도시됨}에서, 모터들(8, 9)은 레일 시스템(41) 상에 배치된다. 여기서, 레일 시스템(41)은 바닥(34)의 하부에 놓인 것으로 도시된다. 분리 가능한 결합부(38)는 여기서 롤러(39)와 상호 작용하고, 상기 롤러는 레일 시스템(41)과 상호 작용한다. 레일 시스템(41)이 바닥(34)의 상부에 또는 부분적으로 내려앉아 바닥 내에 배치될 수도 있다. 또한, 모터들(8, 9)이 상기 레일 시스템(41) 상에 지지되면, 모터들(8, 9)이 브레이크 또는 고정 장치를 포함할 수 있다.

상부 섹션에서, 모터들(8, 9)은 접합점들(26, 27)을 포함한다. 상기 접합점들은 크레인(3)과 맞물리기 위해 사용된다. 모터들은 크레인(3)에 의해 리프팅되거나 변위될 수 있다. 여기서도, 모터들(8, 9)의 중량, 크기 및 형상에 따라 2개보다 많은 접합점이 제공될 수 있다. 또한, 접합점들(26, 27)은 여기에 도시된 형상과는 다른 형상을 가질 수 있다. 대안적 실시예에서, 접합점들(26, 27)은 토대(32)와 결합되므로, 모터들(8, 9)은 토대(32)와 함께 리프팅될 수 있다. 다른 대안적 실시예에서, 상기 레일 시스템(41)은 토대(32)에 배치되므로, 모터들(8, 9)은 토대(32)와 함께 레일 시스템(41) 상에서 이동될 수 있다.

도 3에서, 모터들(8, 9)은 하부 섹션에 각각 전류 컨버터(15, 16) 또는 다른 주변 장치용 접속부(28, 29)를 포함한다. 접속부(28, 29)가 반드시 모터(8, 9)의 하부 영역에 배치될 필요는 없다. 접속부가 완전히 다른 형상을 가질 수도 있다. 또한, 모터(8, 9) 마다 하나 보다 많은 접속부들이 제공될 수 있다. 접속부(28, 29)를 통해 전류 컨버터들(15, 16)이 모터들(8, 9)에 대해 이격되어 배치될 수 있다. 전류 컨버터들(15, 16)에는 냉각 장치(31, 33)가 할당될 수 있다(도 4). 전류 컨버터 또는 전류 컨버터 캐비닛(15, 16)의 냉각 장치(31, 33)가 모터들(8, 9)의 냉각 장치와 동일한 냉각 장치(19, 20)일 필요는 없다. 전류 컨버터 캐비닛들(15, 16)의 냉각 장치들(31, 33)을 연결하는 도 4의 파선은 모터들(8, 9)의 냉각 장치들(19, 20)을 연결하는 파선과 동일한 기능적 관계를 지시한다.

전류 컨버터 캐비닛들(15. 16)은 모터(8, 9)마다 서로 독립적으로 할당된다(도 4). 여기서, 이들은 파선으로 연결된다. 이것은 전류 컨버터 캐비닛들(15, 16)이 어떤 방식으로 상호 작용할 수 있는 것을 지시한다. 상기 상호 작용은 실시예에서 예컨대 공통의 전류 공급을 통해 실시될 수 있다.

모터들(8, 9) 중 하나, 예컨대 제1 모터(9)를 예컨대 유지 보수, 수리 또는 다른 모터로 교체로 인해(이에 대한 이유는 다양할 수 있음) 분리해야 하면, 실시예에서 다음과 같이 조치될 수 있다: 먼저 모터(9)가 선박 구동기(7)로부터 분리된다. 이를 위해, 커플링(13)이 분리되어야 한다. 또한, 접속부(29)가 모터로부터 분리되어야 한다. 분리 가능한 결합부들(37, 38)도 분리되어야 한다. 갑판(14)이 개방되면, 크레인(3)이 제1 분리 가능한 바닥 플레이트(82)와 맞물릴 수 있어서, 상기 바닥 플레이트를 분리할 수 있다. 상기 바닥 플레이트(82) 상에 화물(100)이 적재되어야 하면, 상기 화물이 먼저 중갑판(80)의 다른 섹션으로 이동되어야 한다. 제1 분리 가능한 바닥 플레이트(82)가 분리되면, 크레인(3)은 개구를 통해 제2 분리 가능한 바닥 플레이트(72)와, 예컨대 접합점(73)에 의해 맞물릴 수 있다. 이것이 분리되면, 폐쇄 가능한 개구(5)가 개방되고 크레인(3)은 다음에 모터(9)의 접합점(27)과 맞물릴 수 있다. 이제, 모터(9)가 크레인(3)에 의해 리프팅될 수 있다. 크레인(3)은 모터(9)를 예컨대 제1 중갑판(70), 제2 중갑판(80) 또는 갑판(14) 또는 선박(1) 외부의 플랫폼 상으로 운반할 수 있다. 모터(9)가 목적지에 도달하면, 분리 가능한 바닥 플레이트들(72, 82)은 크레인(3)에 의해 다시 그 원래 장소로 되돌아갈 수 있고, 따라서 폐쇄 가능한 개구(5)는 폐쇄된다. 선박(1)은 모터(8)에 의해 그 운행을 계속할 수 있는 한편, 다른 모터(9)는 유지 보수되거나 수리된다.

Claims

선박(1)의 구동을 위한 적어도 하나의 모터(8, 9) 및 적어도 하나의 크레인(3)을 포함하는 선박(1)에 있어서,
상기 모터(8, 9)를 리프팅시키기 위해, 적어도 하나의 크레인(3)이 적어도 하나의 폐쇄 가능한 개구(5)를 통해 적어도 하나의 모터(8, 9)와 맞물릴 수 있는 것인 선박.
제1항에 있어서,
상기 폐쇄 가능한 개구(5)는 선창 덮개 또는 분리 가능한 바닥 플레이트 또는 분리 가능한 중갑판의 방식으로 형성된 부재 또는 선창 덮개, 바닥 플레이트 및/또는 중갑판(72, 82)의 조합에 의해 폐쇄 가능한 것인 선박.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 선창 덮개, 바닥 플레이트 및/또는 중갑판(72, 82)은 상기 적어도 하나의 크레인(3)과 맞물리기 위해 접합점들(73)을 포함하는 것인 선박.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폐쇄 가능한 개구(5)는 상기 크레인(3)에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있는 것인 선박.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 크레인(3)은 상기 선박(1) 내부에서 또는 외부에서 상기 적어도 하나의 모터(8, 9)를 이동, 특히 변위시키고, 상기 선박(1)의 플랫폼 상으로 또는 상기 선박(1) 외부의 플랫폼 상으로 리프팅시키도록 형성되는 것인 선박.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모터들(8, 9)은 접합점들(26, 27)을 포함하는 것인 선박.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모터들(8, 9)은 분리 가능한 결합(35, 36, 37, 38)에 의해 상기 선박(1)에 고정되는 것인 선박.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모터들(8, 9)이 레일 시스템(41) 상에 배치됨으로써, 상기 모터들(8, 9)이 상기 선박(1)의 내부 공간에서 이동될 수 있는 것인 선박.
전기 모터(8, 9)를 선택적으로 또는 함께 작동시키기 위해, 추진 유닛(50), 적어도 하나의 제1 및 제2 전기 모터(8, 9), 및 상기 전기 모터의 출력을 상기 추진 유닛으로 전달하는 유닛을 포함하는 선박(1)의 구동을 위한 선박 구동기(7)에 있어서,
각각의 전기 모터(8, 9)에 적어도 하나의, 바람직하게는 복수의 전류 컨버터(15, 16)가 할당되고, 상기 전류 컨버터(15, 16)가 상기 전기 모터(8, 9)에 대해 이격되어 배치되는 것인 선박 구동기.
제9항에 있어서,
출력을 전달하는 유닛은 샤프트(11)이고, 상기 적어도 제1 및 제2 전기 모터(8, 9) 및 상기 추진 유닛(50)은 상기 샤프트(11) 상에 배치되는 것인 선박 구동기.
제10항에 있어서,
상기 적어도 제1 및 제2 전기 모터(8, 9) 및/또는 상기 전기 모터들(8, 9)과 상기 추진 유닛(50) 사이에서 상기 샤프트(11) 상에 커플링들(12, 13)이 배치되는 것인 선박 구동기.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 모터들(8, 9)은 내부에서 움직이는 로터 및 반경방향으로 외부에 놓인 스테이터 링을 가진 링 모터로서 구현되는 것인 선박 구동기.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 모터(8, 9)는 실질적으로 동일한 구성인 것인 선박 구동기.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 모터들(8, 9)은 냉각 장치(19. 20)를 포함하는 것인 선박 구동기.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 컨버터(15, 16)는 냉각 장치(31, 33)를 포함하는 것인 선박 구동기.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 냉각 장치(19, 20 또는 31, 33)는 공냉 장치 및/또는 수냉 장치인 것인 선박 구동기.
제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선박 구동기(7)는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 선박(1) 내에 배치되는 것인 선박 구동기.
선박(1) 내부에서 상기 선박(1)의 구동을 위해 주변 장치와 함께 배치되며, 추진 유닛(50)과 결합되고, 분리 가능한 결합부(35, 36, 37, 38)로 상기 선박(1)에 고정되는 선박 모터들(8, 9)의 교체 방법으로서, 상기 선박(1)은 적어도 하나의 폐쇄 가능한 개구(5) 및 적어도 하나의 크레인(3)을 포함하는, 선박 모터들의 교체 방법에 있어서,
상기 추진 유닛(50) 및 적어도 하나의 모터(8, 9)로부터 적어도 하나의 다른 모터(8, 9)를 분리하는 단계;
주변 장치들로부터 적어도 하나의 모터(8, 9)를 분리하는 단계;
적어도 하나의 모터(8, 9)와 상기 선박(1)의 분리 가능한 결합부(35, 36, 37, 38)를 푸는 단계;
상기 선박(1)의 상기 폐쇄 가능한 개구(5)를 개방하는 단계;
적어도 하나의 분리되어 풀린 모터(8, 9)와 상기 크레인(3)을 맞물리게 하는 단계; 및
상기 크레인(3)에 의해 상기 모터(8, 9)를 리프팅 또는 변위시키는 단계를 포함하는 선박 모터들의 교체 방법.
제18항에 있어서,
처음 4개의 단계가 반대 순서로 실시되는 선박 모터들의 교체 방법.
제18항에 있어서,
상기 방법이 추가로
상기 크레인(3)에 의해 모터(8, 9)를 리프팅 또는 변위시키는 단계;
를 포함하는 선박 모터들의 교체 방법.
제18항에 있어서,
상기 방법이 추가로
상기 폐쇄 가능한 개구(5)를 폐쇄시키는 단계;
를 포함하는 선박 모터들의 교체 방법.
제18항에 있어서,
상기 모터들(8, 9)이 제1항 내지 제8항에 따른 선박(1) 내에 배치되거나, 또는 상기 모터들(8, 9)이 전기 모터이고, 제9항 내지 제17항에 따른 선박 구동기(7)에 사용되는 것인 선박 모터들의 교체 방법.
제1항 내지 제8항에 따른 선박(1) 내에 또는 제18항 내지 제22항에 따른 방법에서 모터(8, 9)로서 또는 제9항 내지 제17항에 따른 선박 구동기(7)에서 전기 모터(8, 9)로서, 모터로 작동되는 풍력 발전소 제너레이터의 용도.
제23항에 있어서,
실질적으로 동일한 구성의 복수의 풍력 발전소 제너레이터가 사용되는 용도.