(57)【要約】      （修正有）【課題】主機関の負荷に対応して最適な動力で補機類を駆動することができ、かつ装置が極めて安価かつ簡易であり、しかも電力をほとんど消費しない補機駆動方式を提供する。【解決手段】船舶の推進機を駆動する舶用主機関１と、舶用主機関の動力により油圧を発生させる主油圧ポンプ３と、主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構４とを備え、この補機として、主機関へ冷却用の清水を供給する清水ポンプ１０と、冷却用の海水を供給する海水ポンプ１５と、主機関から排出される潤滑油を主油圧ポンプへ供給する潤滑油ポンプ２０とをさらに備え、これら清水ポンプ、海水ポンプ、潤滑油ポンプは、補機油圧モータ１１，１６，２２により回転駆動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関（１）と、前舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプ（３）と、前記主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構（４）とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、前記補機として前記主機関へ冷却用の清水を供給する清水ポンプ（１０）をさらに備え、前記清水ポンプは、前記油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータ（１１）により回転駆動されることを特徴とする舶用主機関の補機駆動方式。
【請求項２】
内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関（１）と、前舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプ（３）と、前記主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構（４）とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、前記補機として冷却用の海水を供給する海水ポンプ（１５）をさらに備え、前記海水ポンプは、前記油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータ（１６）により回転駆動されることを特徴とする舶用主機関の補機駆動方式。
【請求項３】
内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関（１）と、前舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプ（３）と、前記主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構（４）とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、前記補機として前記主機関から排出される潤滑油を前記主油圧ポンプへ供給する潤滑油ポンプ（２０）をさらに備え、前記潤滑油ポンプは、前記油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータ（２２）により回転駆動されることを特徴とする舶用主機関の補機駆動方式。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の舶用主機関の補機駆動方式の、任意の２以上の組み合わせからなることを特徴とする舶用主機関の補機駆動方式。
【請求項５】
前記舶用主機関（１）の作動を制御する機関制御装置（３０）をさらに備え、前記補機油圧モータ（１１，１６，２２）は、可変容量型の油圧モータからなると共に前記機関制御装置の制御により機関負荷に応じて出力を変化させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の舶用主機関の補機駆動方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舶用主機関の清水ポンプ、海水ポンプ、潤滑油ポンプ等の補機を駆動するための補機駆動方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すように、従来、舶用主機関１０１の冷却用の清水ポンプ１０３、清水や潤滑油の冷却用の海水ポンプ１０４、主機関１０１からら排出される潤滑油を主油圧ポンプ１０２へ供給する潤滑油ポンプ１０５などの補機類の駆動は、制御の容易性等の観点からそれぞれ電動機１０６，１０７，１０８により行われている（例えば特許文献１参照）。そして、これらの電動機１０６，１０７，１０８は、機関の最大出力時の需要に対応できるように、大型大出力のものが配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５２４８００号公報（図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、舶用機関では、燃費改善の観点等から低負荷運転されることが主流になっている。しかしながら、上述した従来の、大型大出力の電動機による舶用主機関の補機の駆動方式では、補機類もそれぞれ低出力でよい低負荷低荷域で、大型大出力であるために大きな電力浪費をもたらすという問題がある。
【０００５】
また、電力は船内機器等に使用するために、主機関を最初の動力源として何段階かの損失を伴いながら発生させた最終的な動力エネルギの形態であり、この最終的な動力エネルギの形態である電力をその発生源である主機関の補機類の駆動に利用するということは、熱サイクル上も不合理であり、好ましくない。
【０００６】
また、これら補機駆動用の電動機をインバータ制御して省電力化することも考えられるが、インバータ機器は極めて高価であり、コスト上の問題が生じる。また、補機駆動用の電動機をインバータ制御する場合には、装置の配置等が極めて複雑化するという問題もある。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、主機関の負荷に対応して最適な動力で補機類を駆動することができ、かつ、装置が極めて安価かつ簡易であり、しかも最終エネルギ形態としての電力をほとんど消費しない、舶用主機関の補機駆動方式を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関と、舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプと、主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、補機として上記主機関へ冷却用の清水を供給する清水ポンプをさらに備え、この清水ポンプは、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動されることにある。
【０００９】
本発明の舶用主機関の補機駆動方式は、主機関へ冷却用の清水を供給する清水ポンプが、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動されるから、従来の、低負荷低荷域で大きな電力浪費をもたらす清水ポンプ駆動用の大型大出力の電動機を排除することができる。
【００１０】
また、清水ポンプの駆動を油圧モータにすることにより、主機関の負荷に対応してその出力を容易に変化させることができ、最適な動力で清水ポンプを駆動することができる。油圧モータはコスト的にも安価で、且つ装置も簡易である。
【００１１】
また、本発明が採用する手段は、内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関と、舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプと、主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、補機として冷却用の海水を供給する海水ポンプをさらに備え、この海水ポンプは、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動されることにある。
【００１２】
本発明の舶用主機関の補機駆動方式は、冷却用の海水を供給する海水ポンプが、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動されるから、従来の、低負荷低荷域で大きな電力浪費をもたらす大型大出力の海水ポンプ駆動用の電動機を排除することができる。
【００１３】
また、海水ポンプの駆動を油圧モータにすることにより、主機関の負荷に対応してその出力を容易に変化させることができ、最適な動力で海水ポンプを駆動することができる。油圧モータはコスト的にも安価で、且つ装置も簡易である。
【００１４】
さらに、本発明が採用する手段は、内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関と、舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプと、主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、補機として主機関から排出される潤滑油を主油圧ポンプへ供給する潤滑油ポンプをさらに備え、この潤滑油ポンプは、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動されることにある。
【００１５】
本発明の舶用主機関の補機駆動方式は、主機関から排出される潤滑油を主油圧ポンプへ供給する潤滑油ポンプが、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動されるから、従来の、低負荷低荷域で大きな電力浪費をもたらす大型大出力の潤滑油ポンプ駆動用の電動機を排除することができる。
【００１６】
また、潤滑油ポンプの駆動を油圧モータにすることにより、主機関の負荷に対応してその出力を容易に変化させることができ、最適な動力で潤滑油ポンプを駆動することができる。油圧モータはコスト的にも安価で、且つ装置も簡易である。
【００１７】
さらに、本発明が採用する手段は、上記記載の舶用主機関の補機駆動方式の、任意の２以上の組み合わせからなることが望ましい。
【００１８】
このように、主機関へ冷却用の清水を供給する清水ポンプ、冷却用の海水を供給する海水ポンプ、主機関から排出される潤滑油を主油圧ポンプへ供給する潤滑油ポンプの任意の２以上について、その回転駆動を補機油圧モータによって行うことにより、従来の、低負荷低荷域で大きな電力浪費をもたらすこれらのポンプ駆動用の大型大出力の電動機の排除をさらに進めることができる。
【００１９】
また、この補機油圧モータは、主機関の負荷に対応してその出力を容易に変化させることができ、最適な動力で潤滑油ポンプを駆動することができる。油圧モータは安価で、且つ装置も簡易であるため、コスト的にもさらに有利になる。
【００２０】
上記舶用主機関の補機駆動方式において、舶用主機関の作動を制御する機関制御装置をさらに備え、上記補機油圧モータは、可変容量型の油圧モータからなると共に、機関制御装置の制御により機関負荷に応じて出力を変化させることが望ましい。
【００２１】
このように、上記補機油圧モータを可変容量型の油圧モータとすると共に、機関制御装置の制御により機関負荷に応じて出力を変化させることにより、補機油圧モータを主機関の負荷に対応してその出力をさらに容易かつ確実に変化させることができ、より最適な動力で潤滑油ポンプを駆動することができるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
以上詳細に説明したように、本発明の舶用主機関の補機駆動方式は、内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関と、舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプと、主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、補機として上記主機関へ冷却用の清水を供給する清水ポンプをさらに備え、この清水ポンプは、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動される。
【００２３】
また、本発明が採用する手段は、内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関と、舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプと、主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、補機として冷却用の海水を供給する海水ポンプをさらに備え、この海水ポンプは、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動される。
さらに、本発明が採用する手段は、内燃機関からなり船舶の推進機を駆動する舶用主機関と、舶用主機関の動力により回転駆動されて油圧を発生させる主油圧ポンプと、主油圧ポンプから供給される油圧を補機へ供給する油圧機構とを備えた舶用主機関の補機駆動方式において、補機として主機関から排出される潤滑油を主油圧ポンプへ供給する潤滑油ポンプをさらに備え、この潤滑油ポンプは、油圧機構から油圧を供給されて回転駆動する補機油圧モータにより回転駆動される。
【００２４】
したがって、主機関の負荷に対応して最適な動力で補機類を駆動することができ、かつ、装置が極めて安価かつ簡易であり、しかも最終エネルギ形態としての電力をほとんど消費しない、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る舶用主機関の補機駆動方式を示すシステム図である。
【図２】従来の舶用主機関の補機駆動方式を示すシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る舶用主機関の補機駆動方式の発明を実施するための形態を、図１を参照して詳細に説明する。図１において、実線は潤滑油を循環させるための油路、一点鎖線は清水を循環させるための清水路、破線は海水を循環させるための海水路を示す。
【００２７】
図１に示すように、符号１は舶用内燃機関であり、船舶の推進機を駆動するための主機関である。３つの主油圧ポンプ３は可変容量型の油圧ポンプからなり、主機関１のクランク軸（動力）により回転駆動されて油圧を発生させ、この油圧を補機等に油圧を供給するための油圧機構４へ供給する。
【００２８】
２つの補助油圧ポンプ５が配設され、これら補助油圧ポンプ５はそれぞれ電動機６により回転駆動されて、発生した油圧を油圧機構４へ供給する。この補助油圧ポンプ５は、主油圧ポンプ３によって必要な油圧が確保できない場合等に使用されるものであり、主油圧ポンプ３とは別の動力エネルギである電力によって作動する電動機６により回転駆動される。
【００２９】
油圧機構４からは、油圧が主機関１へ供給され、油圧シリンダユニット２、図示しない排気弁等を作動させるほか、主機関１の内部の主要部品の潤滑を行ない、最終的には主機関１の下部のクランク室へ送られる。主機関１のクランク室から排出された潤滑油は、上述の主油圧ポンプ３及び又は補助油圧ポンプ５へ戻される。
【００３０】
清水を加圧して主機関１へ供給する清水ポンプ１０が配設され、この清水ポンプ１０は主機関１との間で清水を循環させて、主機関１の内部の冷却を行なう。清水ポンプ１０は、油圧機構４から油圧が供給されて回転駆動される可変容量型の清水油圧モータ（補機油圧モータ）１１によって回転駆動される。清水油圧モータ１１を回転駆動させた潤滑油は、主機関１の下部のクランク室へ送られる。
【００３１】
外部から海水を導入して加圧供給するための海水ポンプ１５が配設される。この海水ポンプ１５は、油圧機構４から油圧を供給されて回転駆動される可変容量型の海水油圧モータ（補機油圧モータ）１６によって回転駆動される。海水ポンプ１５は加圧した海水の一部を主機関１へ送り、主機関１の一部冷却を行なう。主機関１を通過して温度上昇した海水は外部へ排出される。
【００３２】
海水ポンプ１５は加圧した海水の一部を、清水の供給路１０ａに並列に配設された清水熱交換器１２に供給し、主機関１を冷却して温度上昇した清水を、清水熱交換器１２を介して冷却する。清水熱交換器１２を通って温度上昇した海水は、外部へ排出される。海水油圧モータ１６を回転駆動させた潤滑油は、主機関１の下部のクランク室へ送られる。
【００３３】
主機関１の下部のクランク室に落ちた潤滑油は、潤滑油ポンプ２０により加圧されて、フィルタ２１を介して上述の主油圧ポンプ３及び又は補助油圧ポンプ５に戻される。この潤滑油ポンプ２０は、油圧機構４から油圧を供給されて回転駆動される可変容量型の潤滑油油圧モータ（補機油圧モータ）２２によって回転駆動される。
【００３４】
上述の海水ポンプ１５は加圧した海水の一部を、主機関１から排出される潤滑油の供給路３ａに並列に配設された潤滑油熱交換器２３に供給し、主機関１の内部を冷却して温度上昇した潤滑油を、潤滑油熱交換器２３を介して冷却する。潤滑油熱交換器２３を通って温度上昇した海水は、外部へ排出される。潤滑油油圧モータ２２を回転駆動させた潤滑油は、主機関１の下部のクランク室へ送られる。
【００３５】
機関制御装置３０は、主機関１の燃料噴射、排気弁などの作動を電気的に制御する。また、機関制御装置３０は、上述の清水油圧モータ１１、海水油圧モータ１６、潤滑油油圧モータ２２の作動を電気的に制御し、機関負荷に応じて最適にそれらの出力を変化させる。これにより、機関負荷に応じた最適な清水、海水、潤滑油がそれぞれ主機関１などへ供給される。
【００３６】
このように、本舶用主機関の補機駆動方式においては、主機関１へ冷却用の清水を供給する清水ポンプ１０、冷却用の海水を供給する海水ポンプ１５、主機関１から排出される潤滑油を主油圧ポンプ３等へ供給する潤滑油ポンプ２０が、それぞれ油圧機構４から油圧が供給されて回転駆動する油圧モータ１１，１６，２２により回転駆動されるから、従来の、低負荷低荷域で大きな電力浪費をもたらす油圧ポンプ駆動用の大型大出力の電動機を排除することができる。
【００３７】
また、各ポンプ１０，１５，２０の駆動を油圧モータ１１，１６，２２にすることにより、主機関１の負荷に対応してその出力を容易に変化させることができ、最適な動力でこれらのポンプ１０，１５，２０を駆動することができる。油圧モータ１１，１６，２２はコスト的にも安価で、且つ装置も簡易である。
【００３８】
したがって、上述の舶用主機関の補機駆動方式は、主機関１の負荷に対応して最適な動力で清水ポンプ１０、海水ポンプ１５、潤滑油ポンプ２０を駆動することができ、かつ、装置が極めて安価かつ簡易であり、しかも最終エネルギ形態としての電力をほとんど消費しない、という優れた効果を奏する。
【００３９】
さらに、清水油圧モータ１１、海水油圧モータ１６、潤滑油油圧モータ２２を可変容量型の油圧モータとすると共に、機関制御装置３０の制御により機関負荷に応じてそれらの出力を変化させることにより、油圧モータ１１，１６，２２を主機関１の負荷に応じて出力をさらに容易かつ確実に変化させることができ、より最適な動力で清水ポンプ１０、海水ポンプ１５、潤滑油ポンプ２０を駆動することができる。
【００４０】
なお、清水ポンプ１０、海水ポンプ１５、潤滑油ポンプ２０のすべての回転駆動を油圧モータとする必要はなく、そのうらの一つ又は任意の２以上の組み合わせで、それらのポンプの回転駆動を油圧モータによって行ってもよい。その場合には、油圧モータによって回転駆動するようにしたポンプの作動について、上述の本発明の効果を奏することができる。
【００４１】
なお、本舶用主機関の補機駆動方式は、上述の発明を実施するための形態に制約されるものではなく、様々な変形が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の舶用主機関の補機駆動方式は、必ずしも舶用主機関の補機駆動に限定して利用されるものではなく、例えば、大型の陸上用車両の主機関等に対しても広く利用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  主機関
２  油圧シリンダユニット
３  主油圧ポンプ
３ａ  潤滑油供給路
４  油圧機構
５  補助油圧ポンプ
６  電動機
１０  清水ポンプ
１０ａ  清水供給路
１１  清水油圧モータ（補機油圧モータ）
１２  清水熱交換器
１５  海水ポンプ
１６  海水油圧モータ（補機油圧モータ）
２０  潤滑油ポンプ
２１  フィルタ
２２  潤滑油油圧モータ（補機油圧モータ）
２３  潤滑油熱交換器
３０  機関制御装置
１０１  舶用主機関
１０２  主油圧ポンプ
１０３  清水ポンプ
１０４  海水ポンプ
１０５  潤滑油ポンプ
１０６，１０７，１０８  電動機
【図１】
2015189246.tif 000003
【図２】
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