JPH06344992A - カーゴオイルポンプの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 船舶推進用の主機関で駆動できるようにした
カーゴオイルポンプの駆動装置を提供する。 【構成】 主機関５に直結され駆動される同期発電機
４、同期発電機４からの出力を負荷条件により変動する
カーゴオイルポンプ１の運転条件に合った周波数、電圧
に変換してカーゴオイルポンプ駆動用の誘導電動機２に
出力するインバータ装置３、負荷条件に合せてカーゴオ
イルポンプ１を制御運転するポンプ制御装置６とからな
り、ポンプ制御装置６からの信号によりインバータ装置
３および同期発電機４の出力制御を行いカーゴオイルポ
ンプ１を駆動する様にしたもので、従来航行中のカーゴ
オイルポンプ運転時に周波数変動、電圧変動が大きく実
現が困難とされていたカーゴオイルポンプ１の主機関駆
動を達成できるようにした。また、これにより設備投
資、運転コストの低減が図れるとともに自動化が容易と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンカーやプロダクト
キャリア等の船舶に搭載されカーゴオイルのアンローデ
ィング若しくはバラストのローディング、アンローディ
ングに使用されるカーゴオイルポンプの駆動力に主機関
出力を利用可能としたカーゴオイルポンプの駆動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、タンカーやプロダクトキャリア等
の船舶に使用されるカーゴオイルポンプの駆動は、大出
力で可変速の要求仕様を満足させる為、ディーゼル船等
においても専用ボイラで発生させた蒸気により駆動する
蒸気タービンが駆動源として主に使用されている。さら
に、最近はこれらの船舶においても推進用に設置される
主機関の駆動軸に直結し、若しくはギヤを介して、主機
関の駆動力によって発電機を回転させこれにより船内電
力の需要をまかなうようにしたものがあり、これを利用
してカーゴオイルポンプの駆動することも考えられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の専用ボイラを設
置して蒸気タービンカーゴオイルポンプを駆動するもの
においては、エネルギー効率が低く運転コストが嵩み、
また、専用ボイラ、蒸気タービンおよびこれらの付属装
置の設備費が嵩む等の不具合があった。さらに、専用ボ
イラの運転を含めて蒸気タービンの発停に人為的操作を
多く必要とし、乗組員を削減して自動化船の実現を急務
としている現状に反し、自動化が困難であった。

【０００４】また、カーゴオイルポンプの駆動装置とし
て主機関の駆動力を利用して行う場合においては、船内
に多数配設されているタンクを適宜グループ分けして、
各グループ毎にカーゴオイルポンプを設置するので、タ
ンクの揚貨状況によっては、複数台設置されるカーゴオ
イルポンプは各カーゴオイルポンプ毎に吐出流量、全揚
程等の使用条件をそれぞれ異ったものにしなければなら
ず、その結果、カーゴオイルポンプ駆動用の電動機の電
源周波数や電圧を個別に変える必要がある。これに反し
て、主機関に直結し主機関の駆動力で電力を発生させる
発電機では、周波数及び電圧は単一出力のものとならざ
るを得ず、揚貨状況に応じたカーゴオイルポンプの最適
な運転が出来ないという不具合があった。さらに、これ
らの貨油を搭載する専用の船舶では、カーゴオイルの生
産地に荷積みに行く往船においては、喫水が浅くなるた
めバラストを搭載して喫水を深くしないと推進効率が悪
くなるので出港後カーゴオイルポンプを使用してバラス
トを所定のタンクに積み込むが、航行中は船の運行条件
により主機関の回転数が変わる事もあり、これにより発
電機の回転数も変り、場合によってはカーゴオイルポン
プの運転が困難になるため用いられなかった。

【０００５】上述の従来装置の不具合を解消するため、
本発明は、カーゴオイルポンプの駆動装置として、高効
率化及び自動化を容易に行う為に、カーゴオイルポンプ
駆動用の誘導電動機と、主機関に直結した同期発電機の
使用を前提とし、複数台の個々のカーゴオイルポンプの
使用条件により決まる誘導電動機の要求電源周波数及び
電圧仕様と、同期発電機の出力周波数及び電圧仕様を効
率良く、変換結び付けを行う為、電圧及び周波数の可変
機能を有するインバータ装置を導入しこれらをポンプ制
御装置により制御するようにしたカーゴオイルポンプの
駆動装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述課題を解決するた
め、本発明のカーゴオイルポンプの駆動装置は次の手段
を採用した。

【０００７】（１）船舶推進用の主機関に連結され、主
機関の駆動力によって複数のカーゴオイルポンプの駆動
に必要とする最大電力を発生させることができる同期発
電機を設けた。

【０００８】（２）同期発電機からの主機関の回転数で
決る周波数、電圧の電力を入力して、負荷条件に応じて
運転されるカーゴオイルポンプの駆動に必要な周波数、
電圧に変換して出力するインバータ装置を各カーゴオイ
ルポンプ毎に設けた。

【０００９】（３）インバータ装置からの周波数、電圧
が設定された電力を入力して、同電力に応じてカーゴオ
イルポンプを負荷条件に応じて、駆動する誘導電動機を
各カーゴオイルポンプ毎に設けた。

【００１０】（４）タンクの揚貨状況に応じて、又は船
舶の運航状況に応じて、吐出量、全揚程等の運転条件を
合わせてカーゴオイルポンプを駆動するために必要な電
力が誘導電動機に供給されるよう、同期発電機の励磁制
御を行うとともに、インバータ装置の周波数設定、電圧
設定を制御するポンプ制御装置を各カーゴオイルポンプ
毎に設けた。

【００１１】

【作用】本発明のカーゴオイルポンプの駆動装置は、イ
ンバータ装置を各カーゴオイルポンプ毎に設けて、主機
関で駆動される同期発電機から供給される電力を各カー
ゴオイルポンプの運転条件に合った周波数、電圧にして
カーゴオイルポンプを駆動する誘導電動機に供給するよ
うにしたので、同期発電機の出力する周波数、電圧の影
響を受けずカーゴオイルポンプの運転が可能となりタン
カーやプロダクトキャリアの主機関がカーゴオイルポン
プの駆動力として容易に利用できるようになる。これに
よりエネルギー効率の低い、そして設備費の嵩む専用ボ
イラ、蒸気タービンの設置が不要となり、さらにカーゴ
オイルポンプ運転の自動化が容易となる。

【００１２】さらに、本発明はポンプ制御装置を設け、
各カーゴオイルポンプの最適な運転を行う周波数、電圧
を誘導電動機に供給する様にインバータ装置の周波数設
定、電圧設定を制御し、また、インバータ装置に要求さ
れる電力を同期発電機が出力するように同期発電機を励
磁制御し、また、同期発電機に要求される電力を供給で
きる駆動力を同期発電機に供給するように主機関の回転
数を制御できる。これにより、停泊中のアンローディン
グ時において各カーゴオイルポンプは、負荷条件により
定まる最適な運転を主機関の駆動力を利用して行うこと
ができる。さらに、このために要する主機関の燃費も無
駄がなく、効率の良いカーゴオイルポンプの運転ができ
る。

【００１３】また、主機関の回転数に制限を受ける航行
時のカーゴオイルポンプの運転は、ポンプ制御装置によ
りインバータ装置の電圧制御範囲を拡大することによっ
て行うことができるので、航行時のバラスト積載、排出
もカーゴオイルポンプを使って支障なく実施できる。

【００１４】

【実施例】以下、図面により本発明のカーゴオイルポン
プの駆動装置の実施例を説明する。図１は本発明の一実
施例としての機器構成を、図２はインバータ装置及び発
電装置の周波数（回転数）及び電圧の制御系統を示す。
図１に示すように船内に多数配置された貨油タンクに積
載された貨油のアンローディング、又は往航時の推進効
率を上げるためにバラストの積込み、を行う複数のタン
ク毎に配設された複数のカーゴオイルポンプ１は、カー
ゴオイルポンプ１に対応して設けられた誘導電動機で直
結駆動される。

【００１５】カーゴオイルポンプ１を所定の負荷条件に
沿って駆動させるため誘導電動機の電源周波数及び電圧
の制御用としてインバータ装置３が各誘導電動機３ごと
に設置される。インバータ装置３に供給される電力は船
舶の推進用に使用される主機関５に直結され全カーゴオ
イルポンプ１の駆動に必要な発電容量を有する同期発電
機４により発電される。

【００１６】同期発電機４で発電された交流電力はイン
バータ装置３で一度直流に変換された後、前記の通り誘
導電動機２駆動のために必要な周波数、電圧の交流電源
にインバータ装置で高効率で変換される。また、各カー
ゴオイルポンプ１にはカーゴオイルポンプ１を負荷条件
に応じて駆動するためのポンプ制御装置６が設置されて
おり、ポンプ制御装置６よりのカーゴオイルポンプ１の
運転制御内容に基づくポンプ回転数指令が出され、この
指令に基づきインバータ装置３の周波数設定が行われ
る。さらに、このポンプ回転数指令により誘導電動機２
に供給される電圧が計算され、これに基づきインバータ
装置３が出力する電圧設定が行われる。また、各ポンプ
制御装置６で算出された電圧信号は発電機出力電圧制御
装置７に送られる。発電機出力電圧制御装置７は各ポン
プ制御装置から送られて来た電圧信号のうち最も高い最
低要求出力電圧を満足する様な励磁指令を同期発電機４
の励磁装置８に出す。励磁指令を受けた励磁装置８は励
磁力を設定して同期発電機の出力電圧を制御する。さら
に、発電機出力電圧制御装置７は送られて来た前記電圧
信号から、インバータ装置３の最も高い最低要求出力電
圧を満足する様な回転数指令を、主機関５のガバナ装置
９に出す。回転数指令を受けたガバナ装置９は、指令に
応じたガバナ設定を行い主機関の回転数制御を行う。

【００１７】また、主機関５とプロペラ１１との間には
嵌脱装置１０が設けられており、停泊中にカーゴオイル
ポンプ１を使用する場合は、嵌脱装置１０によりプロペ
ラ１１への主機関の出力伝達をしゃ断し、カーゴオイル
ポンプ１の運転に必要な所定の電力電圧が満足出来、且
つ燃費が最小となる様、主機関５の回転数や同期発電機
４の励磁力の強さが決定される。

【００１８】さらに、航行時にカーゴオイルポンプ１を
使用する場合は主機関回転数は航行に必要な回転数で制
御され、同期発電機の出力電圧は励磁の強さのみにより
制御するにとどめ、インバータ装置の電圧制御能力によ
りカーゴオイルポンプの使用条件より誘導電動機に要求
される電圧を確保するようにしている。

【００１９】

【発明の効果】以上、述べた様に本発明のカーゴオイル
ポンプの駆動装置によれば、カーゴオイルポンプの駆動
装置において、船舶推進用の主機関に連結され駆動され
る同期発電機と、該同期発電機の出力を入力して複数の
カーゴオイルポンプをそれぞれ駆動する誘導電動機に駆
動力を出力できるインバータ装置と、前記カーゴオイル
ポンプの負荷条件に応じた駆動力を設定するポンプ制御
装置とからなり、前記ポンプ制御装置からの設定信号に
基づき前記同期発電機および前記インバータ装置を制御
して前記カーゴオイルポンプを運転する駆動力を前記誘
導発電機にそれぞれ供給させるようにしたので、従来困
難されていたカーゴオイルポンプの駆動が主機関によっ
て行うことができ、効率の良いカーゴオイルのアンロー
ディング又はバラスト搭載、排出作業を行うことができ
る。さらにカーゴオイルポンプ駆動のための専用設備が
不要となることから設備投資を削減できるとともに、カ
ーゴオイルポンプ運転の自動化が促進でき乗組員の削減
に資することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカーゴオイルポンプの駆動装置の一実
施例を示す機器構成図。

【図２】図１実施例に係る制御系統図である。

【符号の説明】

１ カーゴオイルポンプ ２ 誘導電動機 ３ インバータ装置 ４ 同期発電機 ５ 主機関 ６ ポンプ制御装置 ７ 発電機出力電圧制御装置 ８ 励磁装置 ９ ガバナ装置 １０ 嵌脱装置 １１ プロペラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーゴオイルポンプの駆動装置におい
   て、船舶推進用の主機関に連結され駆動される同期発電
   機と、該同期発電機の出力を入力して複数のカーゴオイ
   ルポンプをそれぞれ駆動する誘導電動機に駆動力を出力
   するインバータ装置と、前記各カーゴオイルポンプの負
   荷条件に応じた駆動力を設定する複数のポンプ制御装置
   とからなり、前記ポンプ制御装置からの設定信号に基づ
   き前記同期発電機および前記インバータ装置の出力を制
   御して前記カーゴオイルポンプを運転する駆動力を前記
   誘導電動機にそれぞれ供給させるようにしたことを特徴
   とするカーゴオイルポンプの駆動装置。