KR20140129294A - Arrangement and method in a ship - Google Patents
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Abstract
선박은 선체(200)와, 적어도 하나의 추진 유닛(100)으로서, 추진 엔진(30)과, 트랜스미션 수단(40)과, 트랜스미션 수단(40)을 통해 추진 엔진(30)에 연결된 적어도 하나의 프로펠러(50)를 포함하는, 적어도 하나의 추진 유닛(100)과, 적어도 하나의 프로펠러(50)의 캐비테이션에 의해 야기된 진동을 감지하기 위해 적어도 하나의 프로펠러(50) 근처에 위치된 진동 센서(300)를 포함한다. 장치는 적어도 하나의 추진 엔진(30)을 제어하는 제어 유닛(400)으로서, 상기 진동 센서(300)는 제어 유닛(400)에 연결되는, 제어 유닛(400)을 더 포함하고, 진동 센서(300)의 출력 신호는, 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타나는지의 여부를 결정하고, 더 악화된 정도의 캐비테이션이 항해 브리지에서 디스플레이 유닛 상에서 나타나는 것을 표시하고 및/또는 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타날 때 적어도 하나의 추진 엔진(30)의 회전 속도 및/또는 전력을 조절하기 위해 제어 유닛(400)에서 분석된다.The ship comprises a hull (200) and at least one propulsion unit (100) comprising a propulsion engine (30), a transmission means (40), at least one propeller connected to the propulsion engine (30) (50), a vibration sensor (300) positioned near at least one propeller (50) for sensing vibration caused by cavitation of the at least one propeller (50), at least one propulsion unit ). The apparatus further comprises a control unit (400) for controlling at least one propulsion engine (30), wherein the vibration sensor (300) is connected to a control unit (400) ) Determines whether or not a worse degree of cavitation is present and indicates that a worse degree of cavitation is present on the display unit at the navigation bridge and / or at least when a worse degree of cavitation appears Is analyzed in the control unit (400) to adjust the rotational speed and / or power of one propulsion engine (30).
Description
본 발명은 제1항의 전제부에 따른 선박에서의 장치(arrangement)에 관한 것이다.The invention relates to an arrangement in a ship according to the preamble of claim 1.
본 발명은 또한 제12항의 전제부에 따른 선박에서의 방법에 관한 것이다.The invention also relates to a method in a ship in accordance with the preamble of
장치 및 방법은 선체와, 적어도 하나의 추진 엔진과, 트랜스미션 수단과, 트랜스미션 수단을 통해 적어도 하나의 추진 엔진에 연결된 적어도 하나의 프로펠러와, 선체에 지지되는 상부 부분, 하부 부분, 및 전면 에지를 포함하는 지지 구조와, 적어도 하나의 추진 엔진을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 선박에 사용될 수 있다.The apparatus and method include a hull, at least one propulsion engine, transmission means, at least one propeller connected to at least one propulsion engine via transmission means, and an upper portion, a lower portion, and a front edge supported by the hull And a control unit for controlling at least one propulsion engine.
선박은 선박의 선미에 위치된 하나의 추진 엔진 또는 2개 이상의 추진 엔진을 가질 수 있다. 프로펠러는 단일 프로펠러 또는 2개의 반전 회전(contra-rotating) 프로펠러를 포함할 수 있다.The ship may have one propulsion engine or two or more propulsion engines located at the stern of the ship. The propeller may include a single propeller or two contra-rotating propellers.
장치는 특히 대형 선박, 예를 들어, 크루저, 오일 또는 액화 천연 가스를 운송하는 유조선(tanker), 차량 수송선, 컨테이너 선박 및 페리에 사용되는데 적합하다.The device is particularly suited for use in large vessels, such as cruisers, tankers transporting oil or liquefied natural gas, vehicle transport vessels, container vessels and ferries.
JP 특허 공보 2004182096은 선박의 선체에 선회가능하게 부착되는 지지 구조와, 지지 구조에 부착된 챔버를 포함하는 포드-형(pod-type) 추진 장치를 개시한다. 챔버는 샤프트의 제 1 단부에 연결되는 모터를 포함하고, 샤프트의 제 2 대항 단부는 챔버의 전방 단부로부터 돌출하고, 프로펠러에 연결된다. 지지 구조의 회전각은, 선박의 속도가 캐비테이션(cavitation)을 방지하기 위해 증가할 때 제한된다.JP Patent Publication 2004182096 discloses a pod-type propulsion device including a support structure pivotably attached to the hull of a ship, and a chamber attached to the support structure. The chamber includes a motor connected to the first end of the shaft, the second opposite end of the shaft projecting from the front end of the chamber and connected to the propeller. The rotation angle of the support structure is limited when the speed of the ship increases to prevent cavitation.
RU 특허 공보 2009957은 선박에서 캐비테이션을 감소하는 디바이스를 개시한다. 선박의 후미에서의 프로펠러는 샤프트를 통해 선박의 선체 내에서 모터에 연결된다. 프로펠러의 블레이드 상에 진동 드라이브를 갖는 유연한 케이스가 있다. 캐비테이션형 잡음 센서는 선박의 선체 상에 위치된다. 유연한 케이스를 위한 진동 주파수 제어 블록은 잡음 센서와 직렬로 연결된다. 프로펠러 샤프트에는 브러쉬(brush)를 갖는 컬렉터(collector)가 설치된다. 센서는 음향 방사에 비례하는 신호를 생성하고, 이것을 입력 신호로서 진동 주파수 제어 블록에 공급한다. 진동 주파수 제어 블록은 다시 캐비테이션형 잡음을 최소로 감소시키기 위해 유연한 진동 케이스를 위한 드라이브로의 복귀 신호를 생성한다.RU Patent Publication 2009957 discloses a device for reducing cavitation in a ship. The propeller at the rear of the ship is connected to the motor in the hull of the ship via the shaft. There is a flexible case with a vibrating drive on the blade of the propeller. The cavitation noise sensor is located on the ship's hull. The vibration frequency control block for the flexible case is connected in series with the noise sensor. A propeller shaft is provided with a collector having a brush. The sensor generates a signal proportional to the acoustic radiation and supplies it as an input signal to the vibration frequency control block. The vibration frequency control block again generates a return signal to the drive for a flexible vibration case to minimize cavitation noise.
JP 특허 공보 09136694는 선박에 사용된 워터 제트(water jet) 펌프의 자동 속도 제어를 개시한다. 압력 센서는, 선박이 이동할 때 워터 제트 펌프의 전달 압력을 검출한다. 계산기는 압력 검출기의 출력 신호에 기초하여 물 흐름에서의 캐비테이션 생성을 피하기 위해 워터 제트 펌프에 적용될 수 있는 회전수를 계산한다. 신호 선택기는 계산된 회전수와, 조향 제어 유닛에 의해 표시된 회전수를 비교한다. 신호 선택기는 더 작은 회전수를 표시하는 신호를 선택함으로써 워터 제트 펌프의 구동 모터에 제어 신호를 출력한다.JP Patent Publication No. 09136694 discloses automatic speed control of a water jet pump used in a ship. The pressure sensor detects the transfer pressure of the water jet pump as the vessel moves. The calculator calculates the number of rotations that can be applied to the water jet pump to avoid cavitation generation in the water flow based on the output signal of the pressure detector. The signal selector compares the calculated number of revolutions with the number of revolutions displayed by the steering control unit. The signal selector outputs a control signal to the drive motor of the water jet pump by selecting a signal indicating a smaller number of rotations.
JP 특허 공보 09109991은 캐비테이션 방지 유형의 선박 핀 안정기를 개시한다. 안정기는 샤프트를 통해 선체에 선회가능하게 지지되는 핀을 포함한다. 핀 구동 메커니즘은 샤프트를 회전시킴으로써 핀의 날개각을 조정한다. 핀의 하부 후방 에지에서의 물 배출 노즐은 순항하는 동안 핀의 캐비테이션 생성을 제어한다. 공급수 펌프는 물을 공급하고, 배출 노즐로부터 물을 방출한다. 핀 뒤에 위치된 수중 마이크로폰은 핀의 캐비테이션에 의해 야기된 잡음을 검출한다. 물 주입 제어기는 마이크로폰의 잡음 검출 신호에 기초하여 공급 펌프를 제어함으로써 배출 노즐로부터 물 주입을 제어한다.JP Patent Publication No. 09109991 discloses a marine pin ballast of the anti-cavitation type. The ballast includes pins that are pivotally supported on the hull through a shaft. The pin drive mechanism adjusts the blade angle of the pin by rotating the shaft. The water discharge nozzle at the lower rear edge of the pin controls the cavitation generation of the pin during cruising. The feed water pump supplies water and discharges water from the discharge nozzle. The underwater microphone located behind the pin detects the noise caused by the cavitation of the pin. The water injection controller controls the water injection from the discharge nozzle by controlling the supply pump based on the noise detection signal of the microphone.
캐비테이션은, 액체가 높은 국부 속도로 인해 국부 압력이 매우 낮은 특정한 흐름 영역에서 그 위상을 증기로 변화시킬 때 발생한다. 물에서 회전 프로펠러에 관련된 적어도 4개의 상이한 캐비테이션 유형은 a) 특정 레벨을 초과할 때까지 정상 동작으로서 간주되는, 흡입 측으로부터의 팁 와류(tip vortex), b) 흡입 측에서의 시트(sheet) 캐비테이션, c) 압력 측으로부터 팁 와류, d) 기포 캐비테이션으로 구별될 수 있다.Cavitation occurs when the liquid changes its phase to vapor in a particular flow region where the local pressure is very low due to the high local velocity. At least four different cavitation types associated with rotating propellers in water are: a) tip vortex from the suction side, considered normal operation until a certain level is exceeded, b) sheet cavitation at the suction side, c ) Tip vortex from the pressure side, and d) bubble cavitation.
제어 브리지는 선박의 선미, 즉 대형 선박에서 후미의 200 내지 400 미터 앞에 있다. 제어 브리지는 또한 해면 15 내지 40 미터 위에 있다. 이것은, 항해 브리지 상에 놓이는 선장 또는 항해사가 통상적으로 선박의 후미에서의 프로펠러에 의해 야기된 캐비테이션을 느끼거나 듣지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타나는 상황을 선장 및/또는 항해사가 인식하도록 할 필요가 있다. 그러한 상황은 일반적으로, 선박이 총 전력으로 갑자기 가속화될 때 또는, 추진 유닛 및/또는 선박이 큰 회전각으로 회전될 때 발생할 수 있다.The control bridge is at the stern of the ship, ie 200 to 400 meters from the rear of the large ship. The control bridge is also 15 to 40 meters above sea level. This means that the captain or sailor placed on the sailing bridge does not usually feel or hear the cavitation caused by the propeller at the rear of the ship. Therefore, it is necessary to allow the captain and / or the navigator to recognize the situation in which a worse degree of cavitation occurs. Such a situation can generally occur when the ship is suddenly accelerated to full power, or when the propulsion unit and / or the ship is rotated at a large rotational angle.
본 발명의 목적은 선박에서 캐비테이션이 발생하는 상황을 관리하는 장치 및 방법이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for managing a situation in which cavitation occurs in a ship.
본 발명에 따른 선박에서의 장치는 제1항의 특징부에서의 특징에 의해 특징지어 진다.The device in a vessel according to the invention is characterized by the features in the characterizing part of claim 1.
본 발명에 따른 선박에서의 방법은 제12항의 특징부에서의 특징에 의해 특징지어 진다.The method in a vessel according to the invention is characterized by the features in the characterizing part of
본 발명에 따른 선박에서의 장치는 선체와, 추진 엔진, 트랜스미션 수단, 트랜스미션 수단을 통해 추진 엔진에 연결된 적어도 하나의 프로펠러와, 적어도 하나의 프로펠러의 캐비테이션에 의해 야기된 진동을 감지하기 위해 적어도 하나의 프로펠러 근처에 위치된 진동 센서를 포함한다. 장치는 적어도 하나의 추진 엔진을 제어하는 제어 유닛을 더 포함하고, 상기 진동 센서는 제어 유닛에 연결되고, 진동 센서의 출력 신호는, 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타나는지의 여부를 결정하고 더 악화된 정도의 캐비테이션이 항해 브리지에서 디스플레이 유닛 상에 나타난다는 것을 표시하고 및/또는 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타날 때 적어도 하나의 추진 엔진의 회전 속도 및/또는 전력을 조절하기 위해 제어 유닛에서 분석된다.The apparatus in a vessel according to the invention comprises at least one propeller connected to the propulsion engine via a hull and a propulsion engine, transmission means, and transmission means, and at least one propeller for sensing vibration caused by cavitation of the at least one propeller. And a vibration sensor positioned near the propeller. The apparatus further comprises a control unit for controlling at least one propulsion engine, wherein the vibration sensor is connected to a control unit, and the output signal of the vibration sensor determines whether a worse degree of cavitation is present, Of cavitation appears on the display unit at the navigation bridge and / or is analyzed in the control unit to adjust the rotational speed and / or power of at least one propulsion engine when a worse degree of cavitation appears.
진동 센서가 현상의 기원 근처에, 즉 프로펠러 근처에 위치될 때 프로펠러의 캐비테이션을 인식하는 것이 더 용이하다. 추진 유닛이 해로운 더 악화된 정도의 캐비테이션을 갖는 불필요한 동작에 막 들어가려고 할 때, 제어 유닛은 항해 브리지에서의 디스플레이 유닛에 경고를 송출하고 및/또는 추진 엔진의 속도 및/또는 전력을 제어한다.It is easier to recognize the cavitation of the propeller when the vibration sensor is located near the origin of the phenomenon, i.e. near the propeller. When the propulsion unit is about to enter into an unnecessary operation with detrimental further deterioration of cavitation, the control unit sends a warning to the display unit at the navigation bridge and / or controls the speed and / or power of the propulsion engine.
프로펠러의 캐비테이션에 의해 야기된 진동으로부터 직접 측정이 이루어질 때, 시스템에서의 회전 파라미터의 양은 최소로 제한된다. 유일한 회전 파라미터는 프로펠러 블레이드 주파수에서의 감도, 버스트의 유형 및 진폭이다. 원래(raw) 측정의 신호 처리는 또한 다소 간단한데, 이것은 더 악화된 경우의 캐비테이션의 표시가 빠르다는 것을 의미한다. 추진 유닛의 속도 램프는 통상적으로 비교적 낮은데, 이것은 더 심각한 캐비테이션이 나타나기 전에 반응하는데 많은 시간이 걸린다는 것을 의미한다.When a direct measurement is made from the vibration caused by the cavitation of the propeller, the amount of rotation parameter in the system is limited to a minimum. The only rotation parameters are the sensitivity at the propeller blade frequency, the type and amplitude of the burst. The signal processing of the raw measurement is also rather simple, which means that the display of the cavitation in the worse case is fast. The speed ramp of the propulsion unit is typically relatively low, which means that it takes a long time to react before more severe cavitation appears.
제 1의 스테이지 팁 와류 캐비테이션은 동작시, 예를 들어 선박이 총 속도로 구동하는 경우에, 정상이다. 제 1의 스테이지 팁 와류는 또한 통상적으로 유체 역학적 설계로 고려되고, 프로펠러의 동작 효율은 제 1의 스테이지 팁 와류에 의해 해로운 영향을 받지 않는다. 캐비테이션이 점점 더 악화되는 경우에, 전체 추진 기계에 대해 해로울 것이고, 순간적인 또는 긴 운행 손해를 야기할 수 있다. 더 악화된 부류의 캐비테이션은 프로펠러의 효율이 떨어지게 할 것이고, 이것은 선박의 기동성을 극적으로 감소시킨다.The first stage tip vortex cavitation is normal in operation, for example when the vessel is driven at total speed. The first stage tip vortex is also typically considered a hydrodynamic design and the operating efficiency of the propeller is not detrimentally affected by the first stage tip vortex. If cavitation is getting worse, it will be detrimental to the entire propulsion machinery and can cause instantaneous or long-term damage. The worse class of cavitation will cause the propeller efficiency to drop, which dramatically reduces the maneuverability of the ship.
프로펠러의 팁 와류를 감지하기 위한 진동 센서의 최상의 위치는, 팁 와류 '로프(rope)'가 지지 구조에 부딪히는 장소에서 선박의 구동 방향으로 프로펠러 뒤에 위치된 지지 구조 상에 있다. 지지 구조는 정상 풀링(pulling) 유형의 추진 유닛에, 즉 프로펠러가 챔버의 전방 단부에 있는 추진 유닛에서 프로펠러 뒤에 있다.The best position of the vibration sensor for sensing the tip vortex of the propeller is on the support structure located behind the propeller in the direction of drive of the vessel at the point where the tip vortex "rope" hits the support structure. The support structure is in the propulsion unit of the normal pulling type, i.e. behind the propeller in the propulsion unit where the propeller is at the front end of the chamber.
지지 구조는, 프로펠러 블레이드가 지지 구조의 전방에 지나갈 때 유체 역학적 환경에서 상이한 밀도를 생성한다. 팁 와류 및 지지 구조는 함께 영향을 미친다. 팁 와류와 지지 구조 사이의 상호 작용은, 팁 와류가 더 악화될 때 프로펠러 블레이드 주파수 버스트를 생성할 것이다. 이러한 지점은 더 심각한 캐비테이션을 피하기 위해 추진 제어에서의 작용을 시작하기 위한 경계선이다.The support structure creates different densities in a hydrodynamic environment as the propeller blades pass in front of the support structure. The tip vortices and support structure influence together. The interaction between the tip vortex and the support structure will create a propeller blade frequency burst when the tip vortex becomes worse. These points are the boundaries for initiating action in propulsion control to avoid more severe cavitation.
조향 브리지 상의 개별적인 버튼에 의해 특정한 상태에서 제어 유닛을 디스에이블(disabled)할 가능성이 있을 수 있다.It may be possible to disable the control unit in a specific state by means of individual buttons on the steering bridge.
본 발명은 유리하게 대형 선박, 예를 들어, 크루저, 오일 또는 액화 천연 가스를 운송하는 유조선, 차량 수송선, 컨테이너 선박 및 페리에 사용될 수 있다. 그러한 대형 선박에서의 추진 유닛의 전력은 약 적어도 1 MW이다.The present invention may advantageously be used in large ships, for example, cruisers, oil tanks for transporting oil or liquefied natural gas, vehicle transit vessels, container vessels and ferries. The power of the propulsion unit in such large ships is at least about 1 MW.
본 발명의 몇몇 특정 실시예는 첨부도를 참조하여 더 구체적으로 다음에 설명된다.Some specific embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 선박에서 캐비테이션이 발생하는 상황을 관리하는 것에 효과적이다.The present invention is effective for managing a situation in which cavitation occurs in a ship.
도 1은 포드 추진 유닛을 포함하는 선박에서의 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면.
도 2는 러더포드(rudderpod) 유닛을 포함하는 선박에서의 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면.
도 3은 종래의 축상 추진 유닛을 포함하는 선박에서의 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows a device according to the invention in a ship comprising a pod propulsion unit.
Figure 2 shows a device according to the invention in a ship comprising a rudderpod unit;
3 shows a device according to the invention in a ship comprising a conventional axial propulsion unit.
도 1은 포드 추진 유닛을 갖는 선박에서의 본 발명에 따른 장치를 도시한다.1 shows an apparatus according to the invention in a ship with a pod propulsion unit.
장치는 선박의 후미에 위치된 추진 유닛(100)을 포함한다. 추진 유닛(100)은 지지 구조(10)와, 챔버(20)와, 제 1 전기 모터(30), 샤프트(40) 및 프로펠러(50)를 포함하는 추진 엔진을 포함한다. 지지 구조(10)는 상부 부분(11), 하부 부분(12), 전방 에지(13), 및 후방 에지(14)를 갖는다. 중공의 지지 구조(10)의 상부 부분(11)은 선박의 선체(200)에 선회가능하게 부착된다. 챔버(20)는 중공의 지지 구조(10)의 하부 부분(12)에 고정적으로 부착된다. 샤프트(40)는 제 1 전기 모터(30)에 연결되는 제 1 단부와, 챔버(20)의 전방 단부(21)로부터 돌출하고 프로펠러(50)에 연결되는 제 2 단부를 갖는다. 프로펠러(50)는 이에 따라 챔버(20)의 전방 단부(21)에 위치된다. 제 1 전기 모터(30)는 유도 모터 또는 동기 모터일 수 있다. 프로펠러(50)는 단일 프로펠러 또는 2개의 반전-회전 프로펠러를 포함할 수 있다. 선박의 구동 방향은 도면에서 화살표(S1)로 도시된다.The apparatus comprises a propulsion unit (100) located at the rear of the vessel. The
추진 유닛(100)은 회전축(Y-Y) 주위에 선박의 선체(200)에 관련하여 추진 유닛(100)을 회전하기 위한 회전 메커니즘(60)을 더 포함한다. 회전 메커니즘(60)은 선박의 선체(200) 내에 위치되고, 기어 림(61) 및 제 2 전기 모터(62)를 포함한다. 제 2 전기 모터(62)의 샤프트(63)는 피니온 기어(64)에 연결되고, 피니온 기어(64)는 기어 림(61)의 원주에 연결된다. 지지 구조(10)의 상부 부분(11)은 기어 림(61)에 연결된다. 이에 따라 제 2 전기 모터(62)는 피니온 기어(63)를 회전시키고, 이러한 피니온 기어(63)는 기어 림(61)을 회전시키고, 기어 림(61)은 지지 구조(10)를 회전시켜, 추진 유닛(100)을 회전시킨다. 제 2 전기 모터(62)는 유도 모터 또는 동기 모터일 수 있다. 기어 림(61)의 원주 주위에 위치된 2개 이상의 제 2 전기 모터(62)가 자연스럽게 위치될 수 있다.The
장치는 또한 적어도 제 1 전기 모터(30), 및 대안적으로 또한 제 2 전기 모터(62)를 제어하는 제어 유닛(400)을 포함한다. 제어 유닛(400)은 항해 브리지로부터의 명령에 기초하여 제 1 전기 모터(30) 및 제 2 전기 모터(62)를 제어할 것이다. 전기 모터(30, 62)의 회전 속도는 예를 들어, 주파수 변환기에 의해 제어될 수 있다.The apparatus also includes a
캐비테이션 표시를 위한 장치는 지지 구조(10)의 전방 에지(13) 상에 위치되는 진동 센서(300)를 더 포함한다. 진동 센서(300)는, 지지 구조(10)의 전방 에지(13)의 전방에서 회전 운동 동안 프로펠러(50) 블레이드의 팁이 지나갈 때의 상황에서 프로펠러(50) 블레이드의 팁의 위치에 대응하는 높이에서 지지 구조(10)의 전방 에지(13) 상에 위치된다. 진동 센서(300)는 제어 유닛(400)에 연결된다. 진동 센서(300)의 이러한 위치는 특히 회전하는 프로펠러(50)에 의해 생성된 팁 와류를 감지하는 관점에서 최적이다.The apparatus for cavitation display further comprises a vibration sensor (300) located on the front edge (13) of the support structure (10). The
도 2는 러더포드 유닛을 포함하는 선박에서 본 발명에 따른 장치를 도시한다.Figure 2 shows a device according to the invention in a vessel comprising a rudder pod unit.
장치는 선박의 후미에 위치된 추진 유닛(100)을 포함한다. 추진 유닛(100)은 지지 구조(10)와, 챔버(20)와, 제 1 전기 모터(30), 샤프트(40), 프로펠러(50), 및 방향타(70)를 포함하는 추진 엔진을 포함한다. 이러한 장치는, 지지 구조(10)가 선박의 선체(200)에 고정적으로 지지된 러더포드에 있다는 점과, 방향타(70)를 제외하고 도 1의 포드 장치에 대응한다. 방향타(70)는 회전축(Y-Y) 주위에 선회가능하게 지지된다.The apparatus comprises a propulsion unit (100) located at the rear of the vessel. The
도 3은 종래의 축상 추진 유닛을 포함하는 선박에서 본 발명에 따른 장치를 도시한다. 이 장치는 선박의 선체(200) 외부에 포드 장치를 갖지 않는다. 추진 유닛(100)은 선박의 선체(200) 내의 추진 엔진(30)과, 추진 엔진(30)에 연결된 제 1 단부 및, 선체(200)의 후방 단부에서의 개구부를 통해 연장하고 선체(200) 외부에 위치된 프로펠러(50)에 연결되는 제 2 단부를 갖는 샤프트(40)를 포함한다. 추진 엔진(30)은 예를 들어, 디젤 엔진 또는 전기 모터일 수 있다. 방향타(70)는 선박의 구동 방향(S1)으로 프로펠러(50) 뒤에 위치된다. 방향타(70)는 회전축(Y-Y) 주위에 선회가능하게 추가로 지지된다.3 shows a device according to the invention in a ship comprising a conventional axial propulsion unit. This device does not have a pod device outside the ship's hull (200). The
진동 센서(300)는 지지 구조(70), 즉 방향타(70)의 전방 에지(71)의 전방에 회전 운동 동안 프로펠러(50) 블레이드의 팁이 지나갈 때의 상황에서 프로펠러(50) 블레이드의 팁의 위치에 대응하는 높이에서의 방향타(70)의 전방 에지(71) 상에 위치된다. 진동 센서(300A)는 대안적으로 도면에 또한 도시된 바와 같이 선박의 선체(200)의 하부에 부착될 수 있다. 선체(200) 상의 진동 센서(300A)의 위치는 그러한 경우에, 프로펠러(50)의 블레이드의 팁 위에서 방사 방향으로 있을 것이다.The
선박의 구동 방향으로 프로펠러(50) 뒤에 위치되는, 지지 구조에 부착된 진동 센서(300)를 갖는 것이 유리하다. 진동 센서(300)는 그러한 위치에서, 특히 프로펠러(50)의 팁 와류를 효과적으로 감지할 것이다. 진동 센서(300)를 부착하는데 적합한 지지 구조는 예를 들어, 포드 또는 방향타를 위한 지지 구조이지만, 선박의 구동 방향(S1)으로 프로펠러(50) 뒤에 위치된 임의의 지지 구조일 수 있다. 챔버(20)의 후방 단부에서 프로펠러(50)를 갖는 포드 유닛의 경우에, 개별적인 지지 구조는 진동 센서(300)를 위한 포드 뒤에 있는 것이 필요하다.It is advantageous to have the
프로펠러(50)는 단일 프로펠러 또는 2개의 반전-회전 프로펠러로 형성될 수 있다.The
진동 센서(300, 300A)는 예를 들어, 압력 센서, 음향 센서, 또는 가속도 센서일 수 있다.The
진동 센서(300)가 선박의 구동 방향(S1)으로 프로펠러(50) 뒤에 지지 구조(10, 70) 상에 위치될 때, 최적의 위치는, 블레이드의 팁이 최상위 위치에 있을 때 프로펠러(50)의 블레이드의 팁의 높이에 대응하는 기본 높이 위치에 있다. 기본 높이 위치로부터의 허용된 수직 편차(V1)는 프로펠러(50)의 직경(D1)의 ± 25% 이하이다. 프로펠러(50) 뒤의 지지 구조(10, 70) 상에 위치된 진동 센서(300)는 프로펠러(50)로부터 뒤로 전파하는 캐비테이션을 측정한다.When the
진동 센서(300A)가 방사 방향으로 프로펠러(50) 위의 선체(200) 상에 위치될 때, 기본 길이 방향 위치는, 블레이드의 팁이 최상위 위치에 있을 때 정확히 프로펠러(50)의 팁 바로 위에 있다. 기본 길이 방향 위치의 허용된 수평 편차(H1)는 프로펠러(50)의 직경(D1)의 50% 이하이다. 프로펠러(50) 위에 방사 방향으로 위치된 진동 센서(300A)는 프로펠러(50)로부터 방사 방향으로 전파하는 캐비테이션을 측정한다.When the
진동 센서(300, 300A)는, 프로펠러(50)로부터 나타나는 캐비테이션에 민감하도록 위치되어야 한다.The
제어 유닛(400)은 개별적인 유닛일 수 있거나, 선박에서 몇몇 다른 제어 유닛에 일체화될 수 있다.The
본 발명은 또한 2개 이상의 추진 유닛을 갖는 선박에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 선박의 선미에서의 2개의 추진 유닛을 갖는 선박은 각 프로펠러를 위한 진동 센서와, 각 추진 모터를 위한 제어 회로를 필요로 한다.The present invention can also be implemented in a ship having two or more propulsion units. For example, a ship with two propulsion units at the stern of a ship requires a vibration sensor for each propeller and a control circuit for each propulsion motor.
전술한 본 발명의 실시예의 예는 본 발명의 범주를 이들 실시예에만 한정하도록 의도되지 않는다. 본 발명에 대한 여러 변형은 청구 범위 내에서 이루어질 수 있다.The foregoing examples of embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention to these embodiments only. Various modifications to the invention may be made within the scope of the claims.
Claims (12)
- 선체(200)와,
- 적어도 하나의 추진 유닛(100)으로서, 추진 엔진(30)과, 트랜스미션 수단(40)과, 트랜스미션 수단(40)을 통해 추진 엔진(30)에 연결된 적어도 하나의 프로펠러(50)를 포함하는, 적어도 하나의 추진 유닛(100)과,
- 적어도 하나의 프로펠러(50)의 캐비테이션(cavitation)에 의해 야기된 진동을 감지하기 위해 적어도 하나의 프로펠러(50) 근처에 위치된 진동 센서(300)를
포함하는, 선박에서의 장치에 있어서,
- 적어도 하나의 추진 엔진(30)을 제어하는 제어 유닛(400)으로서, 상기 진동 센서(300)는 제어 유닛(400)에 연결되는, 제어 유닛(400)을
더 포함하고,
진동 센서(300)의 출력 신호는, 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타나는지의 여부를 결정하고, 더 악화된 정도의 캐비테이션이 항해 브리지에서 디스플레이 유닛 상에서 나타나는 것을 표시하고 및/또는 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타날 때 적어도 하나의 추진 엔진(30)의 회전 속도 및/또는 전력을 조절하기 위해 제어 유닛(400)에서 분석되는 것을 특징으로 하는, 선박에서의 장치.As a device in a ship,
- a hull (200)
At least one propulsion unit (100) comprising at least one propeller (50) connected to a propulsion engine (30) via a propulsion engine (30), a transmission means (40) and a transmission means (40) At least one propulsion unit (100)
- a vibration sensor (300) located near at least one propeller (50) for sensing the vibration caused by the cavitation of at least one propeller (50)
A device in a ship, comprising:
- a control unit (400) for controlling at least one propulsion engine (30), said vibration sensor (300) comprising a control unit (400) connected to a control unit
Further included,
The output signal of the vibration sensor 300 determines whether a worse degree of cavitation is present and indicates that a worse degree of cavitation is present on the display unit at the navigation bridge and / Is analyzed in the control unit (400) to adjust the rotational speed and / or power of the at least one propulsion engine (30) when it appears.
회전축(Y-Y) 주위에서 선체(200)에 선회가능하게 지지되고, 중공 바디를 포함하는 지지 구조(10)와,
- 지지 구조(10)를 회전시키기 위해 적어도 하나의 제 2 전기 모터(62)를 포함하고, 이에 따라 선박을 조향하기 위해 선박의 선체(200)에 대한 챔버(20)를 포함하는 회전 메커니즘(60)을 더 포함하는 반면,
- 적어도 하나의 추진 엔진(30)은 전방 단부(21) 및 후방 단부(22)를 갖는 챔버(20)에 위치된 제 1 전기 모터(30)를 포함하고, 상기 챔버(20)는 지지 구조(10)의 하부 부분(12)에 고정적으로 부착되고,
- 트랜스미션 수단(40)은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 샤프트(40)를 포함하고, 샤프트(40)의 상기 제 1 단부는 제 1 전기 모터(30)에 연결되고, 샤프트(40)의 상기 제 2 단부는 챔버(20)의 전방 단부(21)로부터 돌출하고, 적어도 하나의 프로펠러(50)에 연결되고,
- 상기 진동 센서(300)는 선박의 구동 방향(S1)으로 적어도 하나의 프로펠러(50) 뒤에 지지 구조(11)의 전방 에지(11)에 위치되는 것을 특징으로 하는, 선박에서의 장치.The method according to claim 1,
A support structure 10 rotatably supported on the hull 200 around the rotation axis YY and including a hollow body,
At least one second electric motor (62) for rotating the support structure (10) so that a rotation mechanism (60) including a chamber (20) for the ship's hull (200) ), While < RTI ID = 0.0 >
At least one propulsion engine 30 comprises a first electric motor 30 located in a chamber 20 having a front end 21 and a rear end 22, 10, which is fixedly attached to the lower portion 12 of the housing 10,
The transmission means 40 comprises a shaft 40 having a first end and a second end and the first end of the shaft 40 is connected to a first electric motor 30, The second end projects from the front end 21 of the chamber 20 and is connected to at least one propeller 50,
Characterized in that the vibration sensor (300) is located at the front edge (11) of the support structure (11) behind at least one propeller (50) in the direction of the ship's running (S1).
- 선체(200)에 고정적으로 부착되고, 중공 바디를 포함하는 지지 구조(10)와,
- 선박의 구동 방향(S1)으로 지지 구조(10) 및 챔버(20) 뒤에 위치된 방향타(70)로서, 상기 방향타(70)는 회전축(Y-Y) 주위에서 선체(200)에 선회가능하게 지지되는, 방향타(70)를 더 포함하는 반면,
- 추진 엔진(30)은 전방 단부(21) 및 후방 단부(22)를 갖는 챔버(20)에 위치된 제 1 전기 모터(30)를 포함하고, 상기 챔버(20)는 지지 구조(10)의 하부 부분(12)에 고정적으로 부착되고,
- 트랜스미션 수단(40)은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 샤프트(40)를 포함하고, 샤프트(40)의 상기 제 1 단부는 제 1 전기 모터(30)에 연결되고, 샤프트(40)의 상기 제 2 단부는 챔버(20)의 전방 단부(21)로부터 돌출하고, 프로펠러(50)에 연결되고,
- 상기 진동 센서(300)는 선박의 구동 방향(S1)으로 적어도 하나의 프로펠러(50) 뒤에 지지 구조(11)의 전방 에지(11)에 위치되는 것을 특징으로 하는, 선박에서의 장치.The method according to claim 1,
A support structure 10 fixedly attached to the hull 200 and including a hollow body,
A rudder 70 positioned behind the support structure 10 and the chamber 20 in a direction S1 of the ship in which the rudder 70 is pivotally supported on the hull 200 about the axis of rotation YY , And a rudder 70,
The propulsion engine 30 comprises a first electric motor 30 located in a chamber 20 having a front end 21 and a rear end 22, Fixedly attached to the lower portion 12,
The transmission means 40 comprises a shaft 40 having a first end and a second end and the first end of the shaft 40 is connected to a first electric motor 30, The second end projects from the front end 21 of the chamber 20 and is connected to the propeller 50,
Characterized in that the vibration sensor (300) is located at the front edge (11) of the support structure (11) behind at least one propeller (50) in the direction of the ship's running (S1).
- 회전축(Y-Y) 주위에서 선체(200)에 선회가능하게 지지된 방향타(70)로서, 상기 방향타(70)는 선박의 구동 방향(S1)으로 프로펠러(50) 뒤에 위치되는, 방향타(70)를 더 포함하는 반면,
- 추진 엔진(30)은 선박의 선체(200) 내에 위치된 제 1 전기 모터 또는 디젤 엔진(30)을 포함하고,
- 트랜스미션 수단(40)은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 샤프트(40)를 포함하고, 샤프트(40)의 상기 제 1 단부는 추진 엔진(30)에 연결되고, 샤프트(40)의 상기 제 2 단부는 선체(200)의 후방 단부로부터 돌출하고, 프로펠러(50)에 연결되고,
- 상기 진동 센서(300)는 선박의 구동 방향(S1)으로 적어도 하나의 프로펠러(50) 뒤에 방향타(70)의 전방 에지(11)에 위치되는 것을 특징으로 하는, 선박에서의 장치.The method according to claim 1,
A rudder 70 rotatably supported on the hull 200 about a rotational axis YY and having a rudder 70 positioned behind the propeller 50 in the direction S1 of the ship, In addition,
- the propulsion engine (30) comprises a first electric motor or diesel engine (30) located in the hull (200) of the ship,
The transmission means 40 comprises a shaft 40 having a first end and a second end and the first end of the shaft 40 is connected to a propulsion engine 30, The two ends project from the rear end of the hull 200 and are connected to the propeller 50,
Characterized in that the vibration sensor (300) is located at the front edge (11) of the rudder (70) behind at least one propeller (50) in the direction of movement of the ship (S1).
- 선체(200)와,
- 적어도 하나의 추진 유닛(100)으로서, 추진 엔진(30)과, 트랜스미션 수단(40)과, 트랜스미션 수단(40)을 통해 추진 엔진(30)에 연결된 적어도 하나의 프로펠러(50)를 포함하는, 적어도 하나의 추진 유닛(100)과,
- 적어도 하나의 프로펠러(50)의 캐비테이션에 의해 야기된 진동을 감지하기 위해 적어도 하나의 프로펠러(50) 근처에 위치된 진동 센서(300)를
포함하는, 선박에서의 방법에 있어서,
- 진동 센서(300)를 통해 적어도 하나의 프로펠러(50)의 캐비테이션을 측정하는 단계와,
- 진동 센서(300)의 출력 신호를 제어 유닛(400)에 공급하는 단계와,
- 적어도 하나의 프로펠러(50)의 캐비테이션을 검출하고, 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타나는 지를 결정하기 위해 제어 유닛(400)에서 진동 센서(300)의 출력 신호를 분석하는 단계와,
- 더 악화된 정도의 캐비테이션이 항해 브리지에서 디스플레이 유닛 상에 나타나는 것을 표시하고, 및/또는 더 악화된 정도의 캐비테이션이 나타날 때 추진 엔진(30)의 회전 속도 및/또는 전력을 조절하는, 표시 및 조절 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는, 선박에서의 방법.As a method on a ship,
- a hull (200)
At least one propulsion unit (100) comprising at least one propeller (50) connected to a propulsion engine (30) via a propulsion engine (30), a transmission means (40) and a transmission means (40) At least one propulsion unit (100)
- a vibration sensor (300) located near at least one propeller (50) for sensing the vibration caused by the cavitation of at least one propeller (50)
The method of claim 1,
- measuring the cavitation of at least one propeller (50) through the vibration sensor (300)
- supplying an output signal of the vibration sensor (300) to the control unit (400)
- detecting the cavitation of at least one propeller (50) and analyzing the output signal of the vibration sensor (300) in the control unit (400) to determine if a worse degree of cavitation occurs,
- indicative of a worse degree of cavitation appearing on the display unit in the navigation bridge and / or adjusting the rotational speed and / or power of the propulsion engine (30) when a worse degree of cavitation appears, The adjustment step
≪ / RTI >
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