JPS6223359Y2

JPS6223359Y2 -

Info

Publication number: JPS6223359Y2
Application number: JP9136582U
Authority: JP
Priority date: 1982-06-17
Filing date: 1982-06-17
Publication date: 1987-06-13
Also published as: JPS58192200U

Description

【考案の詳細な説明】本案は作業船、特に曵船に装備される動力装置
に関する。

曵船等の作業船にはしばしば強力な消防装置が
搭載される。これは海上において火災が発生した
場合、ただちに消防船として機能するようにした
配慮に基く。

消防船として機能する場合、極力強力な消防ポ
ンプが装備されていることが望ましいが、曵船の
本来の業務は当然曵船業務であり、一方火災の発
生頻度は非常に低いものであるから、消防ポンプ
はその性格上使用頻度が低く、多くの船では使用
の機会はほとんどないものである。

また消防ポンプは大容量にして船内電源からそ
の動力をまかなうことができず、通常独立の原動
機を設置している。

従つて、強力な消防ポンプやこれを駆動する高
出力の原動機を装備することは必ずしも経済的で
はなく、その保守点検の問題も乗員の作業負担増
になつていることも否めない事実である。

本案は上述の点に鑑みなされたものであつて、
消防ポンプ等強力な駆動力を要する補機を可変ピ
ツチプロペラの特性を利用して主機関駆動とし、
独立の原動機を必要としないで作業船の機能を格
段に向上した動力装置を提供しようとするもので
ある。

以下、本案の実施例を図面について説明する。

図において、１はデイーゼルエンジン等の主機
関、２はこの主機関１の各シリンダに燃料を供給
する燃料噴射ポンプで、一回転当りの燃料量、す
なわち近似的に主機関のトルクを規定する。３は
主機関１の要求される回転数を自動的に維持する
ためのガバナで、燃料の増減を行う動作をする。
４は噴射ポンプ調整機構で、ガバナ３の出力に応
じて各シリンダの燃料噴射ポンプ２の吐出量を調
整する。５は主機関１の負荷を検出する負荷検出
装置で、ここでは一回転当りの燃料量、すなわち
近似的に主機関１のトルク（主機関１の燃焼状態
が変わらなければ厳密にはトルクを示す）を検出
する。

６は可変ピツチプロペラ形式の推進器で、その
翼角（ピツチ）の変更によつて回転数一定のまま
で主機関１の負荷を調整することができる。７は
推進器６の翼角変更を司る変節装置、８は推進器
６の翼角を、中立を含む前進全力から後退全力ま
でを連続無段階に操作することのできるピツチ操
縦ハンドルで、これは通常船の操船に最も都合の
良い操舵室に設置した操縦スタンド９に組込まれ
る。

１０はピツチ演算装置で、通常ピツチ操縦ハン
ドル８の出力信号をそのまま変節装置７に伝達し
て翼角の制御を行わせるもので、主機関１の負荷
が予め定められた値、例えば100％を超過すると
ピツチ操縦ハンドル８の設定値に係わらず、その
結果を負荷検出装置５の出力負荷で受けて、例え
ば超過量に比例した翼角の減少を行わせ、主機関
１の過負荷を防止する。

１１は消防ポンプで、これには通常うず巻ポン
プが用いられ、船底に開設の取水口から海水を導
入してこれを加圧し、仕切弁１２を介して消防ノ
ズル１３から放出するものであり、ポンプ１１は
仕切弁１２の閉位置（所要動力最小）で起動させ
る。１４は仕切弁操作ハンドルで、操縦スタンド
９に組込んである。

１５は推進軸系１６の適宜個所に取付けたホイ
ールで、これにはチエンホイール等が用いられ、
主機関１の動力の取出しを行う。１７はポンプ駆
動軸系１８に設けたピニオンホイールで、前記ホ
イール１５との間に動力伝達媒体１９としてのチ
エンあるいはベルト等が掛架してある。２０は同
じくポンプ駆動軸系１８に設けたクラツチで、主
機関１からの動力の嵌脱を行い、ポンプ休止時に
は“脱”位置におかれる。通常これは使用頻度の
少ないものであるから、空気作動式が好適する。

２１はクラツチ嵌脱機構で、前記操縦スタンド
９に組込んだクラツチ操作スイツチ２２の操作
で、切換弁２３を介し空気溜タンク２４からの圧
力空気の作用でクラツチ嵌脱を行う構成のもので
ある。

尚、図中２５は船体、２６は操縦スタンド９に
組込んだ回転数制御ハンドルで、ガバナ３に設定
回転数を入力して主機関１の回転数の制御を行う
ものであるが、簡単には主機関回転数を一定にし
ておき、負荷の調整はピツチ操作ハンドル８のみ
で行うこともできる。

上記構成において、つぎに本案の作用を説明す
る。説明を簡単にするため、推進軸系１６の回転
数を一定という条件で、消防ポンプ１１の運転に
ついて説明する。

まず、クラツチ操作スイツチ２２を“脱”位置
から“嵌”位置に操作する。このとき、仕切弁操
作ハンドル１４は全閉位置にセツトしておく。
尚、必要に応じては仕切弁操作ハンドル１４が全
閉位置にあるときだけ、クラツチ操作スイツチ２
２が嵌位置に操作して信号が切換弁２３に入るよ
うにインターロツクシステムを採用してもよい。

スイツチ２２の嵌位置への操作によつて切換弁
２３を介して空気溜タンク２４からの圧縮空気が
クラツチ２０に作用し、これが嵌になり、消防ポ
ンプ１１が回転を始める。この状態で仕切弁操作
ハンドル１４を開方向に序々に操作すると、仕切
弁１２が序々に開かれて消防ノズル１３からの放
水がなされる。

ここで更にハンドル操作で仕切弁１２の開度を
大きくしていくと、消防ノズル１３からの放水量
が増大し、その時の推進器６の負荷にもよるが、
やがて主機関１が過負荷域に達することがある。
ここで主機関１の過負荷は負荷検出装置５によつ
て検出され、その信号がピツチ演算装置１０に入
力されて、推進器６の翼角を減じ主機関１の過負
荷を抑止するのである。

通常、消火活動中は必ずしも本船を高速で航走
させる必要がないと考えられるので、上述の如く
推進器６の出力が制限されても特に問題はなく、
消火活動中本船に危険が迫り、速やかに現場脱出
を要するときは、速やかに仕切弁２３を絞り操作
すると推進器６への投入動力が増加し高速航行が
可能となる。

上記説明では説明を簡単にするために主機関１
の回転数を一定とする場合について述べたが、省
エネルギーの立場から回転数を一定とすることは
最上の方法ではない。そこで可変速の場合を第２
図乃至第５図に示す線図で説明する。

第２図は主機関の運転曲線で、概略的には主機
関はアイドル回転数〜100％回転数、および100％
トルク線〜推進器のゼロピツチによる負荷曲線Ｃ
で囲まれる枠内で運転が可能である。

そこで、まず消防ポンプのない推進器のみによ
る運転だけを考える。この運転曲線としてＡで示
すような曲線を予め決めておく。この曲線Ａは、
主機関と推進器の両者の運転上の最適点になるよ
うに選ぶ。この曲線は経験によれば舶用特性（馬
力∝回転数^３）に近いものが多い。ここで、ピツ
チ操作ハンドルの位置を、例えば主機関の回転数
と一対一の対応を与えておく（このためにはハン
ドルの出力の一つはガバナに入力される）。ピツ
チ操作ハンドルをP₀点に設定すると共に、設定ト
ルク乃至燃料噴射ポンプの開度を前記Ａ曲線と交
差するP₁点になるように推進器の翼角を自動調整
することによつて設定することを実現する。この
方法は、従来負荷制御装置と呼ばれているものの
一つである。

つぎに、推進器の存在を考えないで消防ポンプ
だけの運転を考えるに、仕切弁操作ハンドルに関
し、この場合もハンドル位置と主機関の回転数を
一対一に対応させておくと、通常、仕切弁全開
で、消防ポンプの出力は回転数の３乗に比例する
ので、曲線Ｂで示される。

この場合、消防ポンプの出力は主機出力の約1/
３の大きさを想定している。この場合も、仕切弁
操作ハンドルの出力の一つはガバナに入力される
ので、ガバナを直接制御する回転数制御ハンドル
による操作は上記いずれの場合も不用となる。つ
ぎにピツチ操作ハンドルと仕切弁操作ハンドルを
同時に操作する場合について説明すると、第１に
回転数の設定は両ハンドルの高位側にあるハンド
ル位置によつて決定されるようにしておく。

例１（第３図）：ピツチ操作ハンドル全開位置、
仕切弁操作ハンドル全開位置の場合この場合、消防ポンプの出力が全力となり、
主機関の出力の残余が推進器に投入される。

例２（第４図）：ピツチ操作ハンドル全開位置、
仕切弁操作ハンドル半開位置の場合、この場合、回転数はやはり全力位置であるか
ら、仕切弁操作ハンドルが半開位置のため、消
防ポンプの出口仕切弁を絞つて、消防ポンプの
出力が50％くらいになるようにしてやる。この
ときは、消防ポンプの出力が減少した分だけ推
進器への投入馬力が増加する。

例３（第５図）：ピツチ操作ハンドル半開位置、
仕切弁操作ハンドル全開位置の場合、この場合、回転数はやはり全力位置にあるか
ら、ピツチ操作ハンドルが半開位置のため、曲
線Ａの50％相当位置のトルクと全力回転数の積
の馬力が推進器に投入されることになる。

以上説明した如く、作業船に消防ポンプを搭載
する場合、本船の高速航走と消防活動とは通常時
分割が行い得ると考えられるので、本案において
は主機関の大半の出力に相当する超大型容量の消
防ポンプの搭載が可能となり、しかも主機関を動
力源とするから、消防ポンプの搭載によつて作業
船の経済性が損われることも少なく、保守点検上
の問題も著しく改善でき、また操作が簡単で危急
時も小人数で所要の能力を安心して発揮できるな
ど多大の効果を奏するものである。

尚、上記の実施例では作業船と消防ポンプの関
係で説明したが、主機関の出力をある範囲内で時
分割が可能な大型補機を搭載する作業船には本案
はすべて適用でき、また、曵船等の作業船では推
進器として旋回式スラスタが多く使用されている
が、この場合も当該スラスタが可変ピツチプロペ
ラ形式のものであれば、本案がそのまま適用可能
であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案の構成図、第２図乃至第５図は他
の実施例を示す推進器と補機の負荷分担説明図で
ある。１……主機関、２……燃料噴射ポンプ、３……
ガバナ、４……噴射ポンプ調整機構、５……負荷
検出装置、６……可変ピツチプロペラ式推進器、
７……変節装置、８……ピツチ操作ハンドル、９
……操縦スタンド、１０……ピツチ演算装置、１
１……消防ポンプ、１２……仕切弁、１３……消
防ノズル、１４……仕切弁操作ハンドル、１５…
…ホイール、１６……推進軸系、１７……ピニオ
ンホイール、１８……ポンプ駆動軸系、１９……
動力伝達媒体、２０……クラツチ、２１……クラ
ツチ嵌脱機構、２２……クラツチ操作スイツチ、
２３……切換弁、２４……空気溜タンク、２５…
…船体。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

主機関の負荷を検出する負荷検出装置、主機関
の所定負荷を越える過負荷信号によつて自動的に
翼角を減少させる過負荷保護装置を備えた可変ピ
ツチプロペラ式推進器を装備した作業船におい
て、前記主機関から推進器に至る推進軸系に主機
関によつて駆動可能に補機を設け、該補機の操作
装置を推進器の操作装置に近接して配装したこと
を特徴とする作業船の動力装置。