KR102629766B1

KR102629766B1 - A device for controlling rotation velocity of ship propeller to reduce cavitation

Info

Publication number: KR102629766B1
Application number: KR1020230115995A
Authority: KR
Inventors: 고영주; 이창섭
Original assignee: 주식회사 모쓰
Priority date: 2023-09-01
Filing date: 2023-09-01
Publication date: 2024-01-29

Abstract

본 발명은 운행 중인 선박에서 캐비테이션 발생 시, 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역을 파악하고, 파악된 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역에서 프로펠러의 회전속도를 증감시켜 캐비테이션을 저감 시킬 수 있어, 프로펠러의 구조 변경 없이도, 프로펠러의 회전 속도 제어만으로 간단하게 캐비테이션을 저감 시킬 수 있는 효과를 제공하는 발명으로, 캐비테이션 정보 생성부(100), 회전 속도 제어부(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when cavitation occurs in a ship in operation, the propeller rotation angle area corresponding to the cavitation occurrence section is identified, and cavitation can be reduced by increasing or decreasing the rotation speed of the propeller in the propeller rotation angle area corresponding to the identified cavitation occurrence section. This invention provides the effect of reducing cavitation simply by controlling the rotational speed of the propeller without changing the structure of the propeller, and is characterized by comprising a cavitation information generator 100 and a rotational speed control unit 200. Do it as

Description

캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전속도 제어 장치{A device for controlling rotation velocity of ship propeller to reduce cavitation}A device for controlling rotation velocity of ship propeller to reduce cavitation}

본 발명은 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전속도 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 운행 중인 선박에서 캐비테이션 발생 시, 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역을 파악하고, 파악된 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역에서 프로펠러의 회전속도를 증감시켜 캐비테이션을 저감 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation. Specifically, when cavitation occurs on a ship in operation, the propeller rotation angle area corresponding to the cavitation occurrence section is identified, and the propeller rotation angle area corresponding to the identified cavitation occurrence section is determined. This relates to a device that reduces cavitation by increasing or decreasing the rotation speed of the propeller in the propeller rotation angle range.

현대사회는 산업과 교통의 발달로, 과거와는 비교도 할 수 없을 만큼 많은 사람과 물자가 왕래하고 있다.In modern society, due to the development of industry and transportation, a greater number of people and goods are coming and going than in the past.

특히, 국토의 삼면이 바다에 접한 우리나라는 물자가 대부분 바다를 통해 수출입 되고 있고, 물자 수출입을 위해 대규모의 선박들이 운항하고 있으며, 선박은 선박용 프로펠러를 회전시켜 발생 된 추진력을 이용하여 운항한다.In particular, in Korea, where three sides of the country are bordered by the sea, most of the goods are imported and exported through the sea, and large-scale ships operate for the import and export of goods. The ships operate using the propulsion generated by rotating ship propellers.

이때, 수중에서 회전하는 프로펠러 주변에 소용돌이형 공기 방울이 발생하게 되는데, 이를 캐비테이션(cavitation) 현상이라 하며, 캐비테이션은 소음과 선체 진동의 주된 원인으로 작용한다.At this time, swirling air bubbles are generated around the propeller rotating underwater. This is called a cavitation phenomenon, and cavitation is the main cause of noise and hull vibration.

특히, 캐비테이션으로 인해 발생하는 소음과 선체 진동은 선박에 안 좋은 영향을 미치고, 이로 인해, 선박의 내구성이 저하되고, 캐비테이션이 심한 경우 프로펠러를 파손시켜 선박 사고를 유발할 수도 있어 캐비테이션을 저감 시킬 필요성이 있다.In particular, noise and hull vibration generated by cavitation have a negative effect on the ship, which reduces the durability of the ship and, if cavitation is severe, can damage the propeller and cause a ship accident, so there is a need to reduce cavitation. there is.

또한, 해군 함정이나 잠수함과 같은 군사용 선박의 경우, 군사용 선박에서 발생 되는 소음은 적에게 자신의 위치를 노출 시키는 요인으로 작용하기 때문에, 캐비테이션을 저감 시킬 필요성은 더욱 크다 할 것이다.Additionally, in the case of military ships such as naval ships or submarines, the noise generated from military ships acts as a factor in exposing their location to the enemy, so the need to reduce cavitation is even greater.

종래의 경우, 프로펠러를 구성하는 블레이드의 구조를 개량한 캐비테이션 저감형 프로펠러가 개발되고 있으나, 블레이드의 구조가 개량된 종래의 캐비테이션 저감형 프로펠러는 캐비테이션을 감소시키는 효과가 있지만, 구조 변경에 따른 추진력 약화라는 단점도 갖고 있다.In the conventional case, a cavitation reduction type propeller with an improved structure of the blades constituting the propeller is being developed. However, a conventional cavitation reduction type propeller with an improved blade structure has the effect of reducing cavitation, but the driving force is weakened due to the change in structure. It also has a drawback.

따라서 추진력이 감소하지 않도록 프로펠러의 구조 변경 없이 캐비테이션을 저감 시키는 방안 개발이 필요하다 할 것이다.Therefore, it is necessary to develop a method to reduce cavitation without changing the structure of the propeller so that the propulsion force is not reduced.

따라서 본 발명은 상기 필요성과 종래 문제 해결을 위한 것으로, 운행 중인 선박에서 캐비테이션 발생 시, 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역을 파악하고, 파악된 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역에서 프로펠러의 회전속도를 증감시켜 캐비테이션을 저감 하는 장치를 제안하고자 한다. 다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.Therefore, the present invention is intended to solve the above necessity and conventional problems. When cavitation occurs in a ship in operation, the propeller rotation angle area corresponding to the cavitation occurrence section is identified, and the propeller rotation angle area corresponding to the identified cavitation occurrence section is determined. We would like to propose a device that reduces cavitation by increasing or decreasing the rotation speed. The following are related prior arts.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0121209호 캐비테이션 저항성이 향상된 선박용 프로펠러 및 그 제조방법1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0121209 Marine propeller with improved cavitation resistance and manufacturing method thereof 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1616418호 프로펠러 캐비테이션 유기 기진력 저감형 선박2. Republic of Korea Patent Publication No. 10-1616418 Propeller cavitation induced excitation force reduction type ship 3. 대한민국 등록특허공보 제10-2111521호 압축공기 분사 전류고정날개 및 그 압축공기 분사 전류 고정날개를 이용한 프로펠러의 캐비테이션 손상방지 시스템3. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2111521 Compressed air injection current fixed blade and propeller cavitation damage prevention system using the compressed air injection current fixed blade

본 발명은 운행 중인 선박에서 캐비테이션 발생 시, 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역을 파악하고, 파악된 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역에서 프로펠러의 회전 속도를 증감시켜 캐비테이션을 저감 하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to determine the propeller rotation angle area corresponding to the cavitation generation section when cavitation occurs in an operating ship, and to reduce cavitation by increasing or decreasing the rotation speed of the propeller in the propeller rotation angle area corresponding to the identified cavitation occurrence section. The purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전속도 제어 장치는,In order to achieve the above object, the present invention, a marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation,

프로펠러(1) 회전 시, 발생하는 캐비테이션에 관한 캐비테이션 정보를 생성하고, 생성한 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 회전 속도 제어부(200)로 제공하는 캐비테이션 정보 생성부(100)와;A cavitation information generator 100 that generates cavitation information about cavitation that occurs when the propeller 1 rotates, and provides the generated cavitation information and propeller rotation angle information to the rotation speed controller 200;

캐비테이션 정보 생성부(100)가 제공한 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 캐비테이션 발생이 감소하도록, 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 회전 속도 제어부(200)를 포함하고,It includes a rotation speed control unit 200 that changes the rotation speed of the marine propeller to reduce the occurrence of cavitation using the cavitation information and propeller rotation angle information provided by the cavitation information generation unit 100,

상기 캐비테이션 정보는 캐비테이션 발생 시의 프로펠러 회전 각도에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cavitation information is characterized in that it includes information about the propeller rotation angle when cavitation occurs.

본 발명은 운행 중인 선박에서 캐비테이션 발생 시, 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역을 파악하고, 파악된 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역에서 프로펠러의 회전속도를 증감시켜 캐비테이션을 저감 시킬 수 있어, 프로펠러의 구조 변경 없이도, 프로펠러의 회전 속도 제어만으로 간단하게 캐비테이션을 저감 시킬 수 있는 효과를 제공한다.In the present invention, when cavitation occurs in a ship in operation, the propeller rotation angle area corresponding to the cavitation occurrence section is identified, and cavitation can be reduced by increasing or decreasing the rotation speed of the propeller in the propeller rotation angle area corresponding to the identified cavitation occurrence section. This provides the effect of reducing cavitation simply by controlling the rotation speed of the propeller without changing the structure of the propeller.

도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 캐비테이션 정보 생성부 세부 구성도
도 3은 본 발명의 캐비테이션 정보 생성 설명도
도 4는 본 발명의 프로펠러 회전속도 제어 설명도 1 is an overall configuration diagram of the present invention
Figure 2 is a detailed configuration diagram of the cavitation information generator of the present invention.
Figure 3 is an explanatory diagram of cavitation information generation of the present invention
Figure 4 is an explanatory diagram of propeller rotation speed control of the present invention

본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명인 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전속도 제어 장치(이하 본 발명)는 운행 중인 선박에서 캐비테이션 발생 시, 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역을 파악하고, 파악된 캐비테이션 발생 구간에 해당하는 프로펠러 회전 각도 영역에서 프로펠러의 회전속도를 증감시켜 캐비테이션을 저감 시킬 수 있어, 프로펠러의 구조 변경 없이도, 프로펠러의 회전속도 제어만으로 간단하게 캐비테이션을 저감 시킬 수 있는 효과를 제공하는 발명으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 캐비테이션 정보 생성부(100), 회전속도제어부(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention, a marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation (hereinafter referred to as the present invention), determines the propeller rotation angle area corresponding to the cavitation occurrence section when cavitation occurs in an operating ship, and propeller rotation corresponding to the identified cavitation occurrence section. This is an invention that can reduce cavitation by increasing or decreasing the rotational speed of the propeller in the angular region, providing the effect of simply reducing cavitation by controlling the rotational speed of the propeller without changing the structure of the propeller, as shown in Figure 1. Likewise, it is characterized by comprising a cavitation information generation unit 100 and a rotation speed control unit 200.

구체적으로, 본 발명인 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전속도제어 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이,Specifically, the marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation according to the present invention is, as shown in FIG. 1,

상기 캐비테이션 정보 생성부(100)는 프로펠러(1) 회전 시, 발생하는 캐비테이션에 관한 캐비테이션 정보를 생성하고, 생성한 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 회전 속도 제어부(200)로 제공하는 구성으로, 상기 캐비테이션 정보 생성부(100)가 생성하는 캐비테이션 정보는 캐비테이션 발생 시의 프로펠러 회전 각도에 관한 정보를 포함한다.The cavitation information generator 100 is configured to generate cavitation information about cavitation that occurs when the propeller 1 rotates, and provide the generated cavitation information and propeller rotation angle information to the rotation speed controller 200. The cavitation information generated by the cavitation information generator 100 includes information about the propeller rotation angle when cavitation occurs.

수중에서 회전하는 프로펠러의 블레이드 표면에 소용돌이형 공기 방울이 발생하게 되는데, 이를 캐비테이션(cavitation) 현상이라 하며, 캐비테이션은 소음과 선체 진동의 주된 원인으로 작용한다.Swirl-shaped air bubbles are generated on the blade surface of a propeller rotating underwater. This is called a cavitation phenomenon, and cavitation is the main cause of noise and hull vibration.

이때, 캐비테이션으로 인해 발생하는 소음과 선체 진동은 선박에 안 좋은 영향을 미치고, 이로 인해, 선박의 내구성이 저하되고, 캐비테이션이 심한 경우 프로펠러를 파손시켜 선박 사고를 유발할 수도 있고, 또한, 해군 함정이나 잠수함과 같은 군사용 선박의 경우, 군사용 선박에서 발생 되는 소음은 적에게 자신의 위치를 노출 시키는 요인으로 작용하기 때문에, 캐비테이션을 저감 시킬 필요성이 있다.At this time, the noise and hull vibration generated by cavitation have a negative effect on the ship, which reduces the durability of the ship, and in severe cases of cavitation, it can damage the propeller and cause a ship accident. In addition, naval ships or In the case of military ships such as submarines, there is a need to reduce cavitation because the noise generated from military ships acts as a factor in exposing their location to the enemy.

특히, 캐비테이션은 회전하는 프로펠러 모든 회전 각도 영역에서 발생하는 것이 아니라, 일부 회전 각도 영역에서 발생하게 되는데, 본 발명은 캐비테이션 발생 시의 프로펠러 회전 각도에 관한 정보를 포함하는 캐비테이션 정보를 생성하고, 생성된 캐비테이션 정보와 현재의 프로펠러 회전 각도 정보를 이용해 프로펠러의 회전 속도를 조절해 캐비테이션을 저감 하는 발명이다.In particular, cavitation does not occur in all rotation angle areas of a rotating propeller, but occurs in some rotation angle areas. The present invention generates cavitation information including information about the propeller rotation angle when cavitation occurs, and generates This is an invention that reduces cavitation by adjusting the rotation speed of the propeller using cavitation information and current propeller rotation angle information.

구체적으로, 상기 캐비테이션 정보 생성부(100)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이,Specifically, the cavitation information generator 100, as shown in FIGS. 1 and 2,

프로펠러(1) 회전 시, 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 변동압력을 측정하고, 측정한 변동압력 정보를 데이터 처리부(130)로 제공하도록, 프로펠러 상측의 수중에 위치한 선박 후미 표면에 설치되는 압력 감지부(110)와,When the propeller (1) rotates, the fluctuating pressure applied to the rear of the ship located in the water due to cavitation generated on the surface of the propeller blade (2) is measured and the measured fluctuating pressure information is provided to the data processing unit 130. A pressure sensing unit 110 installed on the aft surface of a ship located underwater,

회전하는 프로펠러의 회전 각도를 측정하고, 측정한 프로펠러 회전각도 정보를 데이터 처리부(130)와 회전속도 제어부(200)로 제공하도록, 프로펠러에 설치되는 회전각 측정기(120)와,A rotation angle measuring device 120 installed on the propeller to measure the rotation angle of the rotating propeller and provide the measured propeller rotation angle information to the data processing unit 130 and the rotation speed control unit 200,

압력 감지부(110)가 제공하는 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시키고, 시간 동기화된 변동압력 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 캐비테이션 정보를 생성하여 회전속도제어부(200)로 제공하도록, 선박 내부에 설치되는 데이터 처리부(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The variable pressure information provided by the pressure sensor 110 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120 are time-synchronized, and cavitation information is generated using the time-synchronized variable pressure information and propeller rotation angle information. It is characterized by including a data processing unit 130 installed inside the ship to provide it to the rotation speed control unit 200.

상기 압력 감지부(110)는 프로펠러(1) 회전 시, 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 변동압력을 측정하고, 측정한 변동압력 정보를 데이터 처리부(130)로 제공하도록, 프로펠러 상측의 수중에 위치한 선박 후미 표면에 설치되는 구성이다.The pressure sensor 110 measures the fluctuating pressure applied to the rear of the ship located in the water due to cavitation generated on the surface of the propeller blade 2 when the propeller 1 rotates, and sends the measured fluctuating pressure information to the data processing unit 130. ), which is installed on the aft surface of the ship located in the water above the propeller.

구체적으로, 상기 압력 감지부(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이,Specifically, the pressure sensing unit 110, as shown in FIG. 2,

프로펠러(1) 회전 시, 하강하는 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 제1 변동압력을 측정하고, 측정한 제1 변동압력 정보를 데이터 처리부(130)로 제공하도록, 프로펠러 상측 중, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미 표면에 설치되는 제1 압력 감지 센서(111)와,When the propeller (1) rotates, the first variable pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade (2) is located due to cavitation generated on the surface of the descending propeller blade (2) is measured, and the measured pressure is measured. A first pressure detection sensor 111 installed on the aft surface of the ship located in the water on the upper side of the propeller, on the side where the descending propeller blade 2 is located, to provide the first variable pressure information to the data processing unit 130;

프로펠러(1) 회전 시, 상승하는 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 제2 변동압력을 측정하고, 측정한 제2 변동압력 정보를 데이터 처리부(130)로 제공하도록, 프로펠러 상측 중, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미 표면에 설치되는 제2 압력 감지 센서(112)를 포함하는 것을 특징으로 한다.When the propeller (1) rotates, the second variable pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade (2) is located due to cavitation generated on the surface of the rising propeller blade (2) is measured, and the measured It includes a second pressure detection sensor 112 installed on the aft surface of the ship located in the water on the upper side of the propeller, where the rising propeller blade 2 is located, to provide the second variable pressure information to the data processing unit 130. It is characterized by:

수중에서 프로펠러(1)가 회전하게 되면, 프로펠러를 구성하는 블레이드(2) 표면을 따라 흐르는 물의 유속이 프로펠러 정지 상태보다 증가하게 되고, 유속 증가에 따라 블레이드(2) 표면에 가해지는 압력은 베르누이 방정식에 따라 작아지게 되며, 압력 감소에 따라 블레이드(2) 표면에 기포인 소용돌이형 공기 방울이 발생하게 되는데, 이를 캐비테이션이라 한다.When the propeller (1) rotates underwater, the flow rate of water flowing along the surface of the blades (2) constituting the propeller increases compared to the propeller stationary state, and the pressure applied to the surface of the blades (2) as the flow rate increases is Bernoulli's equation. It becomes smaller depending on the pressure, and as the pressure decreases, swirling air bubbles, which are bubbles, are generated on the surface of the blade (2), which is called cavitation.

캐비테이션이 발생하게 되면, 캐비테이션으로 인한 물의 유동이 변하게 되고, 물의 유동 변화는 선박 후미에 가해지는 압력 변화를 유발시킨다.When cavitation occurs, the flow of water changes due to cavitation, and the change in water flow causes a change in pressure applied to the rear of the ship.

즉, 캐비테이션이 발생하게 되면, 캐비테이션이 발생하지 않은 상태에서 선박 후미에 가해지는 압력보다 더 큰 압력이 선박 후미에 가해지게 된다.In other words, when cavitation occurs, a greater pressure is applied to the rear of the ship than the pressure applied to the rear of the ship when cavitation does not occur.

따라서 선박 후미에 설치된 상기 제1 압력 감지 센서(111)와 제2 압력 감지 센서(112)를 통해, 선박 후미에 가해지는 압력 변화를 감지하여 캐비테이션 발생 여부를 알게 되는 것이다.Therefore, through the first pressure sensor 111 and the second pressure sensor 112 installed at the rear of the ship, the change in pressure applied to the rear of the ship is detected to determine whether cavitation has occurred.

도 2의 A에 도시된 바와 같이, 상기 제1 압력 감지 센서(111)는 프로펠러(1) 상측 중, 회전 중, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미 표면 일측에 설치된다.As shown in FIG. 2A, the first pressure sensor 111 is located on one side of the aft surface of the ship located in the water on the upper side of the propeller 1, on the side where the rotating, descending propeller blade 2 is located. It is installed.

상기와 같이 설치된 제1 압력 감지 센서(111)는 회전하는 블레이드(2) 중, 하강하는 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 선박 후미(하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미)에 가해지는 압력인 제1 변동압력을 측정하고, 측정된 제1 변동압력 정보(도 2의 A 참조)를 데이터 처리부(130)로 제공한다.The first pressure sensor 111 installed as described above is located at the rear of the ship (on the side where the descending propeller blade 2 is located) due to cavitation occurring on the surface of the descending propeller blade 2 among the rotating blades 2. The first variable pressure, which is the pressure applied to the rear of the ship located in the water, is measured, and the measured first variable pressure information (see A in FIG. 2) is provided to the data processor 130.

도 2의 B에 도시된 바와 같이, 상기 제2 압력 감지 센서(112)는 프로펠러(1) 상측 중, 회전 중, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미 표면 일측에 설치된다.As shown in B of FIG. 2, the second pressure sensor 112 is located on one side of the aft surface of the ship located in the water on the upper side of the propeller 1, on the side where the rising propeller blade 2 is located during rotation. It is installed.

상기와 같이 설치된 제2 압력 감지 센서(112)는 회전하는 블레이드(2) 중, 상승하는 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 선박 후미(상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미)에 가해지는 압력인 제2 변동압력을 측정하고, 측정된 제2 변동압력 정보(도 2의 B 참조)를 데이터 처리부(130)로 제공한다.The second pressure sensor 112 installed as described above is located at the rear of the ship (on the side where the rising propeller blade 2 is located) due to cavitation occurring on the surface of the rising propeller blade 2 among the rotating blades 2. The second variable pressure, which is the pressure applied to the rear of the ship located underwater, is measured, and the measured second variable pressure information (see B in FIG. 2) is provided to the data processor 130.

상기 회전각 측정기(120)는 회전하는 프로펠러의 회전 각도를 측정하고, 측정한 프로펠러 회전각도 정보를 데이터 처리부(130)와 회전 속도 제어부(200)로 제공하도록, 프로펠러에 설치되는 구성이다.The rotation angle measuring device 120 is installed on the propeller to measure the rotation angle of the rotating propeller and provide the measured propeller rotation angle information to the data processing unit 130 and the rotation speed control unit 200.

상기 회전각 측정기(120)는 프로펠러(1)에 설치되어 회전하는 프로펠러(1)의 회전 각도를 실시간으로 측정하고, 측정한 프로펠러 회전각도 정보(도 2의 C 참조)를 데이터 처리부(130)와 회전 속도 제어부(200)로 제공한다.The rotation angle measuring device 120 is installed on the propeller 1 and measures the rotation angle of the rotating propeller 1 in real time, and sends the measured propeller rotation angle information (see C in FIG. 2) to the data processing unit 130 and the It is provided to the rotation speed control unit 200.

즉, 회전각 측정기(120)는 캐비테이션 정보 생성 시에는 실시간으로 측정한 프로펠러 회전각도 정보(도 2의 C 참조)를 데이터 처리부(130)로 제공하고, 캐비테이션 정보 생성 후, 프로펠러 회전 제어 시에는 실시간으로 측정한 프로펠러 회전각도 정보(도 2의 C 참조)를 회전 속도 제어부(200)로 제공한다.That is, the rotation angle measuring device 120 provides propeller rotation angle information measured in real time (see C in FIG. 2) to the data processing unit 130 when generating cavitation information, and after generating cavitation information, when controlling propeller rotation, it provides real-time measured propeller rotation angle information (see C in FIG. 2) to the data processing unit 130. The propeller rotation angle information (see C in FIG. 2) measured by is provided to the rotation speed control unit 200.

상기 데이터 처리부(130)는 압력 감지부(110)가 제공하는 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시키고, 시간 동기화된 변동압력 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 캐비테이션 정보를 생성하여 회전속도제어부(200)로 제공하도록, 선박 내부에 설치되는 구성이다.The data processing unit 130 time-synchronizes the variable pressure information provided by the pressure sensing unit 110 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120, and generates the time-synchronized variable pressure information and propeller rotation angle information. It is a configuration installed inside a ship to generate cavitation information and provide it to the rotation speed control unit 200.

구체적으로, 상기 데이터 처리부(130)는 압력 감지부(110)를 구성하는 제1 압력 감지 센서(111)가 제공하는 제1 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측에서 발생하는 캐비테이션에 관한 제1 캐비테이션 정보를 생성하고, 압력 감지부(110)를 구성하는 제2 압력 감지 센서(112)가 제공하는 제2 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측에서 발생하는 캐비테이션에 관한 제2 캐비테이션 정보를 생성하고, 제1 캐비테이션 정보와 제2 캐비테이션 정보를 포함하는 캐비테이션 정보를 생성하여 회전속도제어부(200)로 제공하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the data processing unit 130 uses the first variable pressure information provided by the first pressure sensor 111 constituting the pressure sensing unit 110 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120. Using this, first cavitation information regarding cavitation occurring on the side where the descending propeller blade 2 is located is generated, and the second change provided by the second pressure sensor 112 constituting the pressure sensor 110 Using the pressure information and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120, second cavitation information regarding cavitation occurring on the side where the rising propeller blade 2 is located is generated, and the first cavitation information and the first cavitation information are generated. 2. Cavitation information including cavitation information is generated and provided to the rotation speed control unit 200.

이하에서는 데이터 처리부(130)의 제1 캐비테이션 정보 생성에 대해 설명한다.Hereinafter, the generation of first cavitation information by the data processing unit 130 will be described.

상기 데이터 처리부(130)는 압력 감지부(110)를 구성하는 제1 압력 감지 센서(111)가 제공하는 제1 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측에서 발생하는 캐비테이션에 관한 제1 캐비테이션 정보를 생성한다.The data processing unit 130 uses the first variable pressure information provided by the first pressure sensor 111 constituting the pressure sensor 110 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120 to descend. First cavitation information regarding cavitation occurring on the side where the propeller blades 2 are located is generated.

이때, 데이터 처리부(130)가 생성하는 상기 제1 캐비테이션 정보는 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이, 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역 정보이거나 피크치일 때의 프로펠러 회전각도 정보인 것을 특징으로 한다. 즉, 제1 캐비테이션 정보는 2가지 실시예를 갖는다.At this time, the first cavitation information generated by the data processing unit 130 is propeller rotation angle area information or peak value when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located is greater than the set value. It is characterized by information on the propeller rotation angle at the time. That is, the first cavitation information has two embodiments.

이하에서는 제1 캐비테이션 정보 생성의 제1 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of first cavitation information generation will be described.

도 3의 A는 제1 압력 감지 센서(111)가 제공하는 제1 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시킨 예시도이다.Figure 3A is an example of time synchronization of the first variable pressure information provided by the first pressure sensor 111 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120.

상기 데이터 처리부(130)는 제1 압력 감지 센서(111)가 제공하는 제1 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시킨 정보(도 3의 A 참조)를 이용해, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역을 파악하고, 파악된 프로펠러 회전각도 영역 정보를 제1 캐비테이션 정보로 생성한다.The data processing unit 130 provides time-synchronized information (see A in FIG. 3) of the first variable pressure information provided by the first pressure sensor 111 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120. Using this, the propeller rotation angle area when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located is greater than the set value is identified, and the identified propeller rotation angle area information is generated as first cavitation information. .

도 3의 A를 예를 들면, 20~40도 영역을 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역으로 파악하고, 파악한 프로펠러 회전각도 영역 정보인 20~40도를 제1 캐비테이션 정보로 생성한다.For example, in Figure 3A, the 20 to 40 degree area is identified as the propeller rotation angle area when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located is greater than the set value, and the identified propeller Rotation angle area information of 20 to 40 degrees is generated as first cavitation information.

캐비테이션이 발생하게 되면, 캐비테이션으로 인한 물의 유동이 변하게 되고, 물의 유동 변화는 선박 후미에 가해지는 압력 변화를 유발시키게 되는데, 즉, 캐비테이션이 발생하게 되면, 캐비테이션이 발생하지 않은 상태에서 선박 후미에 가해지는 압력보다 더 큰 압력이 선박 후미에 가해지는데, 도 3의 A를 예를 들면, 프로펠러 회전각도 20~40도에서 설정치 이상의 압력이 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해짐을 알 수 있고, 이는, 프로펠러 회전각도 20~40도 영역에서 하강하는 프로펠러 블레이드(2)에 캐비테이션이 발생한 것을 의미한다.When cavitation occurs, the flow of water changes due to cavitation, and the change in water flow causes a change in pressure applied to the rear of the ship. In other words, when cavitation occurs, the pressure applied to the rear of the ship when cavitation does not occur A greater pressure is applied to the rear of the ship. For example, in Figure 3A, at a propeller rotation angle of 20 to 40 degrees, a pressure greater than the set value is applied to the rear of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade (2) is located. It can be seen that cavitation occurred in the descending propeller blade 2 in the propeller rotation angle range of 20 to 40 degrees.

이하에서는 제1 캐비테이션 정보 생성의 제2 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of first cavitation information generation will be described.

상기 데이터 처리부(130)는 제1 압력 감지 센서(111)가 제공하는 제1 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시킨 정보(도 3의 A 참조)를 이용해, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전 각도를 파악하고, 파악된 회전각도 정보를 제1 캐비테이션 정보로 생성한다.The data processing unit 130 provides time-synchronized information (see A in FIG. 3) of the first variable pressure information provided by the first pressure sensor 111 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120. Using this, the propeller rotation angle when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located is at its peak value is determined, and the determined rotation angle information is generated as first cavitation information.

도 3의 A를 예를 들면, 32도를 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전각도로 파악하고, 파악한 프로펠러 회전각도 정보인 32도를 제1 캐비테이션 정보로 생성한다.Taking A in Figure 3 as an example, the propeller rotation angle is determined when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the propeller blade 2 descending at 32 degrees is located is at its peak value, and the determined propeller rotation angle information is 32 degrees is generated as first cavitation information.

캐비테이션이 발생하게 되면, 캐비테이션으로 인한 물의 유동이 변하게 되고, 물의 유동 변화는 선박 후미에 가해지는 압력 변화를 유발시키게 되는데, 즉, 캐비테이션이 발생하게 되면, 캐비테이션이 발생하지 않은 상태에서 선박 후미에 가해지는 압력보다 더 큰 압력이 선박 후미에 가해지고, 최고 강도의 캐비테이션 발생 시점에서 가장 큰 압력이 선박 후미에 가해진다.When cavitation occurs, the flow of water changes due to cavitation, and the change in water flow causes a change in pressure applied to the rear of the ship. In other words, when cavitation occurs, the pressure applied to the rear of the ship when cavitation does not occur A greater pressure is applied to the rear of the ship, and the greatest pressure is applied to the rear of the ship when the highest intensity of cavitation occurs.

도 3의 A를 예를 들면, 프로펠러 회전각도 32도에서 가장 큰 압력이 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해짐을 알 수 있고, 이는, 프로펠러 회전각도 32도에서 하강하는 프로펠러 블레이드(2) 표면에 최고 강도의 캐비테이션이 발생한 것을 의미한다.Taking A in FIG. 3 as an example, it can be seen that at a propeller rotation angle of 32 degrees, the greatest pressure is applied to the rear of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located, which means that at a propeller rotation angle of 32 degrees This means that the highest intensity of cavitation has occurred on the surface of the descending propeller blade (2).

이하에서는 데이터 처리부(130)의 제2 캐비테이션 정보 생성에 대해 설명한다.Hereinafter, the generation of second cavitation information by the data processing unit 130 will be described.

상기 데이터 처리부(130)는 압력 감지부(110)의 제2 압력 감지 센서(112)가 제공하는 제2 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시키고, 시간 동기화된 제2 변동압력 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 제2 캐비테이션 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.The data processing unit 130 synchronizes the second variable pressure information provided by the second pressure sensor 112 of the pressure sensing unit 110 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120, and time It is characterized by generating second cavitation information using synchronized second variable pressure information and propeller rotation angle information.

이때, 데이터 처리부(130)가 생성하는 상기 제2 캐비테이션 정보는 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이, 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역 정보이거나 피크치일 때의 프로펠러 회전각도 정보인 것을 특징으로 한다. 즉, 제2 캐비테이션 정보 역시 2가지 실시예를 갖는다.At this time, the second cavitation information generated by the data processing unit 130 is propeller rotation angle area information or peak value when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 is located is greater than the set value. It is characterized by information on the propeller rotation angle at the time. That is, the second cavitation information also has two embodiments.

이하에서는 제2 캐비테이션 정보 생성의 제1 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of generating second cavitation information will be described.

도 3의 B는 제2 압력 감지 센서(112)가 제공하는 제2 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시킨 예시도이다.B of FIG. 3 is an example of time synchronization of the second variable pressure information provided by the second pressure sensor 112 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120.

상기 데이터 처리부(130)는 제2 압력 감지 센서(112)가 제공하는 제2 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시킨 정보(도 3의 B 참조)를 이용해, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역을 파악하고, 파악된 프로펠러 회전각도 영역 정보를 제2 캐비테이션 정보로 생성한다.The data processing unit 130 provides time-synchronized information (see B in FIG. 3) of the second variable pressure information provided by the second pressure sensor 112 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120. Using this, the propeller rotation angle area when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 is located is greater than the set value is identified, and the identified propeller rotation angle area information is generated as second cavitation information. .

도 3의 B를 예를 들면, 280~300도를 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역으로 파악하고, 파악한 프로펠러 회전각도 영역 정보인 280~300도를 제2 캐비테이션 정보로 생성한다.For example, B in FIG. 3 is identified as the propeller rotation angle area when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the propeller blade 2, which rises 280 to 300 degrees, is above the set value, and the identified propeller rotation Angle area information of 280 to 300 degrees is generated as second cavitation information.

따라서 캐비테이션이 발생하게 되면, 캐비테이션으로 인한 물의 유동이 변하게 되고, 물의 유동 변화는 선박 후미에 가해지는 압력 변화를 유발시키게 되는데, 즉, 캐비테이션이 발생하게 되면, 캐비테이션이 발생하지 않은 상태에서 선박 후미에 가해지는 압력보다 더 큰 압력이 선박 후미에 가해지게 되는데, 도 3의 B를 예를 들면, 프로펠러 회전각도 280~300도에서 설정치 이상의 압력이 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해짐을 알 수 있고, 이는, 프로펠러 회전각도 280~300도 영역에서 상승하는 프로펠러 블레이드(2)에 캐비테이션이 발생한 것을 의미한다.Therefore, when cavitation occurs, the flow of water changes due to cavitation, and the change in water flow causes a change in pressure applied to the stern of the ship. In other words, when cavitation occurs, the pressure applied to the stern of the ship in a state where cavitation does not occur A pressure greater than the pressure is applied to the stern of the ship. For example, in Figure 3B, the pressure rises above the set value at a propeller rotation angle of 280 to 300 degrees. It can be seen that cavitation occurs on the rising propeller blade 2 in the propeller rotation angle range of 280 to 300 degrees.

이하에서는 제2 캐비테이션 정보 생성의 제2 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of generating second cavitation information will be described.

상기 데이터 처리부(130)는 제2 압력 감지 센서(112)가 제공하는 제2 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시킨 정보(도 3의 B 참조)를 이용해, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전 각도를 파악하고, 파악된 회전각도 정보를 제2 캐비테이션 정보로 생성한다.The data processing unit 130 provides time-synchronized information (see B in FIG. 3) of the second variable pressure information provided by the second pressure sensor 112 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120. Using this, the propeller rotation angle when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 is located is at its peak value is determined, and the determined rotation angle information is generated as second cavitation information.

도 3의 B를 예를 들면, 288도를 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전각도로 파악하고, 파악한 프로펠러 회전각도 정보인 288도를 제2 캐비테이션 정보로 생성한다.For example, B in FIG. 3 is determined as the propeller rotation angle when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the propeller blade 2 rising at 288 degrees is located is at its peak value, and the determined propeller rotation angle information is 288 degrees is generated as second cavitation information.

도 3의 B를 예를 들면, 프로펠러 회전각도 288도에서 가장 큰 압력이 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해짐을 알 수 있고, 이는, 프로펠러 회전각도 288도에서 상승하는 프로펠러 블레이드(2) 표면에 최고 강도의 캐비테이션이 발생한 것을 의미한다.Taking B of FIG. 3 as an example, it can be seen that the greatest pressure is applied to the rear of the ship located in the water on the side where the propeller blade 2, which rises at a propeller rotation angle of 288 degrees, is located, which means that at a propeller rotation angle of 288 degrees This means that the highest intensity of cavitation has occurred on the surface of the rising propeller blade (2).

제1 캐비테이션 정보와 제2 캐비테이션 정보가 생성되면, 상기 데이터 처리부(130)는 제1 캐비테이션 정보와 제2 캐비테이션 정보를 포함하는 캐비테이션 정보를 생성하여 회전 속도 제어부(200)로 제공하여, 회전 속도 제어부(200)가 캐비테이션 정보를 캐비테이션 저감을 위한 프로펠러 회전 제어에 이용하도록 한다.When the first cavitation information and the second cavitation information are generated, the data processing unit 130 generates cavitation information including the first cavitation information and the second cavitation information and provides it to the rotation speed control unit 200. (200) uses cavitation information to control propeller rotation to reduce cavitation.

상기 회전속도 제어부(200)는 캐비테이션 정보 생성부(100)가 제공한 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 캐비테이션 발생이 감소하도록, 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 구성이다.The rotation speed control unit 200 is configured to change the rotation speed of the marine propeller to reduce the occurrence of cavitation using the cavitation information and propeller rotation angle information provided by the cavitation information generation unit 100.

즉, 상기 회전 속도 제어부(200)는 캐비테이션 정보 생성부(100)가 제공한 캐비테이션 정보를 이용해 속도 제어 정보를 산출하고, 산출한 속도 제어 정보와 캐비테이션 정보 생성부(100)가 제공한 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 특정 프로펠러 회전 각도에서 프로펠러(1)의 회전 속도가 변화(증속 또는 감속)되도록 제어하여 캐비테이션이 감소하도록 한다.That is, the rotation speed control unit 200 calculates speed control information using the cavitation information provided by the cavitation information generator 100, and calculates the speed control information and the propeller rotation angle provided by the cavitation information generator 100. Using the information, the rotation speed of the propeller (1) is controlled to change (increase or decelerate) at a specific propeller rotation angle to reduce cavitation.

구체적으로, 상기 회전 속도 제어부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이,Specifically, the rotation speed control unit 200, as shown in FIG. 1,

캐비테이션 정보 생성부(100)가 제공하는 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 수신하는 정보 수신 모듈(210)과,An information reception module 210 that receives cavitation information and propeller rotation angle information provided by the cavitation information generator 100,

정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보를 이용해, 프로펠러 회전 속도를 변화시킬 속도 변화 영역 정보와 속도 변화치(△n) 정보를 포함하는 속도 제어 정보를 산출하는 제어 정보 산출 모듈(220)과,A control information calculation module 220 that uses the cavitation information received by the information receiver 210 to calculate speed control information including speed change area information and speed change value (△n) information to change the propeller rotation speed,

제어 정보 산출 모듈(220)이 산출한 속도 제어 정보와 정보 수신부(210)가 수신한 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 속도 제어 모듈(230)을 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by including a speed control module 230 that changes the rotation speed of the marine propeller using the speed control information calculated by the control information calculation module 220 and the propeller rotation angle information received by the information receiver 210.

상기 정보 수신 모듈(210)은 캐비테이션 정보 생성부(100)가 제공하는 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 수신하는 구성이다.The information receiving module 210 is configured to receive cavitation information and propeller rotation angle information provided by the cavitation information generator 100.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 정보 수신 모듈(210)은 캐비테이션 정보 생성부(100)의 데이터 처리부(130)가 제공하는 캐비테이션 정보(제1 캐비테이션 정보와 제2 캐비테이션 정보를 포함)를 수신하고, 수신한 캐비테이션 정보를 제어 정보 산출 모듈(220)로 제공하여 제어 정보 산출 모듈(220)이 속도 제어 정보 산출에 이용할 수 있도록 하고, 캐비테이션 정보 생성부(100)의 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 수신하고, 수신한 프로펠러 회전각도 정보를 속도 제어 모듈(230)로 제공하여 속도 제어 모듈(230)이 프로펠러 속도 제어에 이용할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 1, the information receiving module 210 receives cavitation information (including first cavitation information and second cavitation information) provided by the data processing unit 130 of the cavitation information generating unit 100, and , the received cavitation information is provided to the control information calculation module 220 so that the control information calculation module 220 can use it to calculate speed control information, and the rotation angle measuring device 120 of the cavitation information generator 100 provides it. The propeller rotation angle information is received, and the received propeller rotation angle information is provided to the speed control module 230 so that the speed control module 230 can use it to control the propeller speed.

상기 제어 정보 산출 모듈(220)은 정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보를 이용해, 프로펠러 회전 속도를 변화시킬 속도 변화 영역 정보와 속도 변화치(△n) 정보를 포함하는 속도 제어 정보를 생성하는 구성으로, 2가지 실시예를 갖는다.The control information calculation module 220 uses the cavitation information received by the information receiver 210 to generate speed control information including speed change area information and speed change value (△n) information to change the propeller rotation speed. So, there are two examples.

먼저, 제어 정보 산출 모듈(220)의 속도 제어 정보 생성의 제1 실시예에 대해 설명한다. First, a first embodiment of speed control information generation by the control information calculation module 220 will be described.

상기 제어 정보 산출 모듈(220)은 정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 (하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도) 영역과 정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 (상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도) 영역을 속도 변화 영역으로 산출하고, 프로펠러 기준 속도의 5% 이내 값을 속도 변화치(△n)로 산출하며, 산출된 속도 변화 영역 정보와 속도 변화치(△n) 정보를 포함하는 속도 제어 정보를 생성한다.The control information calculation module 220 rotates the propeller when the pressure applied to the stern of the ship located in the water (on the side where the descending propeller blade 2 is located) included in the cavitation information received by the information receiver 210 is greater than the set value. angle) area and the speed area (propeller rotation angle when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 is located is greater than the set value) included in the cavitation information received by the information receiver 210. It is calculated as a change area, a value within 5% of the propeller reference speed is calculated as a speed change value (△n), and speed control information including the calculated speed change area information and speed change value (△n) information is generated.

예를 들어, 정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역 정보가 20~40도이고, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역 정보가 280~300도인 경우, 도 4의 A에 도시된 바와 같이, 20~40도, 280~300도를 속도 제어 정보에 포함시킬 속도 변화 영역으로 산출하고, 예를 들어, 프로펠러(1)의 기준 속도(기준 회전 속도)가 60rpm이면, 프로펠러 기준 속도의 5% 이내 값인 0.1 ~ 3rpm 사이의 어느 한 속도 값(예: 2rpm)을 속도 제어 정보에 포함시킬 속도 변화치(△n)로 산출한다.For example, the propeller rotation angle area information when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located included in the cavitation information received by the information receiver 210 is 20~ 40 degrees, and the propeller rotation angle area information when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 is located is more than the set value is 280 to 300 degrees, as shown in A in Figure 4. , 20 to 40 degrees and 280 to 300 degrees are calculated as speed change areas to be included in the speed control information. For example, if the reference speed (standard rotation speed) of the propeller (1) is 60 rpm, 5% of the propeller reference speed A speed value between 0.1 and 3 rpm (e.g., 2 rpm) is calculated as the speed change value (△n) to be included in the speed control information.

다음으로, 제어 정보 산출 모듈(220)의 속도 제어 정보 생성의 제2 실시예에 대해 설명한다. Next, a second embodiment of speed control information generation of the control information calculation module 220 will be described.

상기 제어 정보 산출 모듈(220)은 (정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전각도) ± 10도 영역과 (정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전각도) ± 10도) 영역을 속도 변화 영역으로 산출하고, 프로펠러 기준 속도의 5% 이내 값을 속도 변화치(△n)로 산출하며, 산출된 속도 변화 영역 정보와 속도 변화치(△n) 정보를 포함하는 속도 제어 정보를 생성한다.The control information calculation module 220 rotates the propeller when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2, included in the cavitation information received by the information receiver 210, is located is the peak value. Angle) ± 10 degrees area and (propeller rotation angle when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 included in the cavitation information received by the information receiver 210 is located is the peak value) ± 10 degrees) area is calculated as the speed change area, and the value within 5% of the propeller reference speed is calculated as the speed change value (△n), and the speed including the calculated speed change area information and speed change value (△n) information. Generate control information.

특히, 속도 변화 영역 산출에 있어서, 속도 변화 영역을 (하강하는(상승하는) 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전각도 ± 10도) 영역으로 하는 이유는, 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전 각도에서 프로펠러 블레이드(2) 표면에 최고 강도의 캐비테이션이 발생하고, 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전 각도 주변의 회전 각도 영역에서도 최고치는 아니지만, 일정 크기의 캐비테이션이 발생하기 있기 때문이다.In particular, in calculating the speed change area, the speed change area is defined as (the propeller rotation angle ± 10 degrees when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending (rising) propeller blade 2 is located is at its peak value) The reason for setting it as an area is that the highest intensity cavitation occurs on the surface of the propeller blade (2) at the propeller rotation angle when the pressure applied to the stern of the ship is at its peak value, and the area around the propeller rotation angle when the pressure applied to the stern of the ship is at its peak value. Although it is not the highest in the rotation angle area, this is because a certain amount of cavitation occurs.

예를 들어, 정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전 각도가 32도이고, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전 각도가 288도인 경우, 도 4의 B에 도시된 바와 같이, 피크치 각도 32도, 288도의 ± 10도 영역인 22~42도, 278~298도를 속도 변화 영역으로 산출하고, 예를 들어, 프로펠러(1)의 기준 속도(기준 회전속도)가 60rpm이면, 프로펠러 기준 속도의 5% 이내 값인 0.1 ~ 3rpm 사이의 어느 한 속도 값(예: 2rpm)을 속도 변화치(△n)로 산출한다.For example, the propeller rotation angle when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located, included in the cavitation information received by the information receiver 210, is at its peak value, is 32 degrees. , when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 is located is at its peak, the propeller rotation angle is 288 degrees, as shown in B of FIG. 4, the peak angle is 32 degrees, 288 degrees. The range of ±10 degrees, 22 to 42 degrees and 278 to 298 degrees, is calculated as the speed change area. For example, if the reference speed (standard rotation speed) of the propeller (1) is 60 rpm, it is within 5% of the propeller reference speed. Any speed value between 0.1 and 3 rpm (e.g. 2 rpm) is calculated as the speed change value (△n).

상기 속도 제어 모듈(230)은 제어 정보 산출 모듈(220)이 산출한 속도 제어 정보와 정보 수신부(210)가 수신한 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 구성으로, 2가지 실시예를 갖는다.The speed control module 230 is configured to change the rotation speed of the ship's propeller using the speed control information calculated by the control information calculation module 220 and the propeller rotation angle information received by the information receiver 210, and is implemented in two ways. Have an example.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 속도 제어 모듈(230)은 속도 제어 정보를 이용해 주파수 제어 방식으로 모터(232)의 회전을 제어하는 인버터(231)와 인버터(231)의 제어 신호에 따라 프로펠러를 회전시키는 모터(232)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the speed control module 230 controls the rotation of the motor 232 in a frequency control manner using speed control information and operates the propeller according to the control signal of the inverter 231. It is configured to include a motor 232 that rotates.

캐비테이션 발생은 프로펠러 블레이드 구조와 프로펠러 블레이드에 접하는 물의 유속 흐름 특성에 의해 영향을 받는다.The occurrence of cavitation is influenced by the propeller blade structure and the velocity and flow characteristics of the water in contact with the propeller blades.

구체적으로, 특정 구조를 갖는 프로펠러 블레이드가 있고, 프로펠러가 수중에서 회전 시, 특정 구조를 갖는 프로펠러 블레이드에 부딪히는 물의 각도(받음각)에 따라 해당 프로펠러 블레이드에 캐비테이션이 발생하기도 발생하지 않을 수도 있다. 즉, 특정 구조를 갖는 프로펠러 블레이드에는 캐비테이션을 발생시키는 특정의 프로펠러 블레이드에 부딪히는 물의 각도(받음각)가 존재하는 것이다.Specifically, there is a propeller blade with a specific structure, and when the propeller rotates in water, cavitation may or may not occur in the propeller blade depending on the angle (angle of attack) of the water hitting the propeller blade with a specific structure. In other words, for a propeller blade with a specific structure, there is an angle (angle of attack) of water hitting the specific propeller blade that generates cavitation.

따라서 캐비테이션이 발생하는 경우, 프로펠러 블레이드 구조를 바꾸거나 프로펠러 블레이드에 접하는 물의 유속 흐름 특성인 블레이드에 부딪히는 물의 각도(받음각)를 바꾸면 캐비테이션이 발생하지 않거나 감소하게 되는 것이다.Therefore, when cavitation occurs, cavitation does not occur or is reduced by changing the propeller blade structure or changing the angle of attack (angle of attack) of the water hitting the blade, which is the flow rate characteristic of the water in contact with the propeller blade.

그러나 운항 중인 선박의 프로펠러 블레이드 구조를 바꾸는 것은 불가능하여, 프로펠러 블레이드에 접하는 물의 유속 흐름 특성인 블레이드에 부딪히는 물의 각도(받음각)를 변경시켜 캐비테이션 발생을 억제할 목적으로, 캐비테이션이 발생하는 시점의 프로펠러 회전 각도에서 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 것이다.However, since it is impossible to change the propeller blade structure of a ship in operation, the purpose of suppressing the occurrence of cavitation by changing the angle of attack (angle of attack) of the water hitting the blade, which is the flow rate characteristic of the water in contact with the propeller blade, is to rotate the propeller at the time when cavitation occurs. It changes the rotational speed of the ship's propeller at an angle.

예를 들어, A란 특정 구조를 갖는 프로펠러 블레이드가 수중에서 특정 속도로 회전 시, A란 특정 구조를 갖는 프로펠러 블레이드에 캐비테이션을 발생시키는 받음각(프로펠러 블레이드에 부딪히는 물의 각도) a가 존재하는 경우, 프로펠러의 회전 속도를 변경(증속이나 감속)하면, 해당 A란 특정 구조를 갖는 프로펠러 블레이드에 부딪히는 물의 각도(받음각)는 a에서 b로 변하게 되어, 해당 A란 특정 구조를 갖는 프로펠러 블레이드에서는 캐비테이션이 발생하지 않거나 감소하게 되는 것이다.For example, when a propeller blade with a specific structure called A rotates at a specific speed in water, if there is an angle of attack (angle of water hitting the propeller blade) a that causes cavitation in the propeller blade with a specific structure called A, the propeller If you change the rotation speed (increase or decelerate), the angle (angle of attack) of the water hitting the propeller blade with a specific structure called A changes from a to b, so cavitation does not occur in the propeller blade with a specific structure called A. It will be absent or decrease.

먼저, 속도 제어 모듈(230)의 속도 제어의 제1 실시예에 대해 설명한다. First, a first embodiment of speed control of the speed control module 230 will be described.

상기 속도 제어 모듈(230)은 인버터와 모터를 이용해, 속도 제어 정보에 포함된 속도 변화 영역 모두에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 증속 또는 감속 회전시키고, 속도 변화 영역 이외의 영역에서는 프로펠러를 기준 속도로 회전시켜, 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 것을 특징으로 한다.The speed control module 230 uses an inverter and a motor to increase or decrease the speed of the propeller by the speed change value (△n) compared to the reference speed in all speed change areas included in the speed control information, and to rotate the propeller by the speed change value (△n) in areas other than the speed change area. It is characterized by changing the rotation speed of the marine propeller by rotating the propeller at a standard speed.

예를 들어, 속도 제어 정보에 포함된 속도 변화 영역 정보가 (도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도)이고, 속도 변화치(△n) 정보가 2rpm인 경우, 속도 제어의 제1 실시예에 의한 속도 제어 모듈(230)은 정보 수신부(210)가 수신한 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 선박용 프로펠러의 현재 회전 각도를 파악한다.For example, the speed change area information included in the speed control information (20 to 40 degrees, 280 to 300 degrees shown in A of Figure 4 or 22 to 42 degrees, 278 to 298 degrees shown in B of Figure 4) And when the speed change value (△n) information is 2rpm, the speed control module 230 according to the first embodiment of speed control uses the propeller rotation angle information received by the information receiver 210 to determine the current rotation angle of the marine propeller. Understand.

파악한 프로펠러의 현재 회전 각도가 속도 변화 영역(도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도)에 속한 각도가 아니면, 선박용 프로펠러를 기준 속도(예: 60rpm)로 회전시키고, 파악한 프로펠러의 현재 회전 각도가 속도 변화 영역(도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도)에 속한 각도이면, 선박용 프로펠러를 기준 속도(예: 60rpm)보다 속도 변화치(△n) 2rpm만큼 증속 또는 감속시킨다. 즉, 속도 변화 영역 모두에서 선박용 프로펠러를 62rpm으로 증속시키거나 속도 변화 영역 모두에서 58rpm으로 감속시킨다.If the current rotation angle of the identified propeller is not within the speed change area (20 to 40 degrees, 280 to 300 degrees shown in A of Figure 4 or 22 to 42 degrees, 278 to 298 degrees shown in B of Figure 4), , rotate the marine propeller at a reference speed (e.g., 60 rpm), and determine the current rotation angle of the propeller within the speed change area (20 to 40 degrees, 280 to 300 degrees shown in A of FIG. 4 or B of FIG. 4 If the angle is between 22 and 42 degrees and 278 and 298 degrees, the ship's propeller is accelerated or decelerated by the speed change value (△n) 2 rpm compared to the standard speed (e.g. 60 rpm). That is, the marine propeller is accelerated to 62 rpm in all speed change areas or slowed down to 58 rpm in all speed change areas.

다음으로, 속도 제어 모듈(230)의 속도 제어의 제2 실시예에 대해 설명한다.Next, a second embodiment of speed control of the speed control module 230 will be described.

속도 제어 모듈(230)은 속도 변화 영역 중, 일부 영역에서는 선박용 프로펠러를 증속시키고, 나머지 영역에서는 감속시키는 것을 특징으로 한다.The speed control module 230 is characterized by increasing the speed of the ship's propeller in some areas among the speed change areas and decelerating it in the remaining areas.

구체적으로, 상기 속도 제어 모듈(230)은 인버터와 모터를 이용해, 속도 제어 정보에 포함된 속도 변화 영역 중, 프로펠러의 전반 회전 영역(0~180도)에 해당하는 속도 변화 영역에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 증속 회전시키고, 프로펠러의 후반 회전 영역(180~360)에 해당하는 속도 변화 영역에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 감속 회전시켜 선박용 프로펠러의 회전속도를 변화시키거나, Specifically, the speed control module 230 uses an inverter and a motor to set the propeller at a reference speed in the speed change area corresponding to the overall rotation area (0 to 180 degrees) of the propeller among the speed change areas included in the speed control information. The rotation speed of the marine propeller is increased by the speed change value (△n), and in the speed change area corresponding to the latter rotation area (180 to 360) of the propeller, the propeller is rotated at a reduced speed by the speed change value (△n) from the standard speed. change, or

인버터와 모터를 이용해, 속도 제어 정보에 포함된 속도 변화 영역 중, 프로펠러의 전반 회전 영역(0~180도)에 해당하는 속도 변화 영역에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 감속 회전시키고, 프로펠러의 후반 회전 영역(180~360도)에 해당하는 속도 변화 영역에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 증속 회전시켜 선박용 프로펠러의 회전속도를 변화시키는 것을 특징으로 한다.Using an inverter and a motor, among the speed change areas included in the speed control information, in the speed change area corresponding to the overall rotation area (0 to 180 degrees) of the propeller, the propeller is rotated at a reduced speed by the speed change value (△n) compared to the standard speed. , In the speed change area corresponding to the latter rotation area (180 to 360 degrees) of the propeller, the rotation speed of the marine propeller is changed by rotating the propeller at an increased speed by the speed change value (△n) compared to the standard speed.

예를 들어, 속도 제어 정보에 포함된 속도 변화 영역 정보가 (도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도)이고, 속도 변화치(△n) 정보가 2rpm인 경우, 속도 제어의 제2 실시예에 의한 속도 제어 모듈(230)은 정보 수신부(210)가 수신한 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 선박용 프로펠러의 현재 회전 각도를 파악한다.For example, the speed change area information included in the speed control information (20 to 40 degrees, 280 to 300 degrees shown in A of Figure 4 or 22 to 42 degrees, 278 to 298 degrees shown in B of Figure 4) And when the speed change value (△n) information is 2rpm, the speed control module 230 according to the second embodiment of speed control uses the propeller rotation angle information received by the information receiver 210 to determine the current rotation angle of the marine propeller. Understand.

파악한 프로펠러의 현재 회전 각도가 속도 변화 영역(도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도)에 속한 각도가 아니면, 선박용 프로펠러를 기준 속도(예: 60rpm)로 회전시킨다. If the current rotation angle of the identified propeller is not within the speed change area (20 to 40 degrees, 280 to 300 degrees shown in A of Figure 4 or 22 to 42 degrees, 278 to 298 degrees shown in B of Figure 4), , rotate the ship propeller at a standard speed (e.g. 60 rpm).

그러나 파악한 프로펠러의 현재 회전 각도가 속도 변화 영역 (도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도) 중, 프로펠러의 전반 회전 영역(0~180도)에 해당하는 속도 변화 영역 (도 4의 A에 도시된 20~40도, 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도)에 속한 각도이면, 프로펠러를 기준 속도(예: 60rpm)보다 속도 변화치(△n) 2rpm만큼 증속한 62rpm으로 회전시키고, 파악한 프로펠러의 현재 회전 각도가 속도 변화 영역(도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도) 중, 프로펠러의 후반 회전 영역(180~360도)에 해당하는 속도 변화 영역(도 4의 A에 도시된 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 278~298도)에 속한 각도이면, 선박용 프로펠러를 기준 속도(예: 60rpm)보다 속도 변화치(△n) 2rpm만큼 감속한 58rpm으로 회전시킨다.However, the current rotation angle of the identified propeller is within the speed change area (20 to 40 degrees, 280 to 300 degrees shown in A of Figure 4 or 22 to 42 degrees, 278 to 298 degrees shown in B of Figure 4) of the propeller. If the angle falls within the speed change area (20 to 40 degrees shown in A of Figure 4, or 22 to 42 degrees shown in B of Figure 4) corresponding to the overall rotation area (0 to 180 degrees), the propeller is set at the reference speed. (e.g., 60 rpm), the speed change value (△n) is increased by 2 rpm to rotate at 62 rpm, and the current rotation angle of the propeller is determined to be within the speed change area (20 to 40 degrees, 280 to 300 degrees, or degrees shown in A in Figure 4). Among the 22 to 42 degrees and 278 to 298 degrees shown in B of Figure 4, the speed change area corresponding to the latter rotation area (180 to 360 degrees) of the propeller (280 to 300 degrees shown in A of Figure 4 or Figure 4 If the angle is between 278 and 298 degrees shown in B, the marine propeller is rotated at 58 rpm, which is reduced by the speed change value (△n) 2 rpm from the standard speed (e.g. 60 rpm).

또한, 반대의 경우로, 파악한 프로펠러의 현재 회전 각도가 속도 변화 영역 (도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도) 중, 프로펠러의 전반 회전 영역(0~180도)에 해당하는 속도 변화 영역(도 4의 A에 도시된 20~40도, 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도)에 속한 각도이면, 프로펠러를 기준 속도(예: 60rpm)보다 속도 변화치(△n) 2rpm만큼 감속한 58rpm으로 회전시키고, 파악한 프로펠러의 현재 회전 각도가 속도 변화 영역(도 4의 A에 도시된 20~40도, 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 22~42도, 278~298도) 중, 프로펠러의 후반 회전 영역(180~360도)에 해당하는 속도 변화 영역(도 4의 A에 도시된 280~300도 또는 도 4의 B에 도시된 278~298도)에 속한 각도이면, 선박용 프로펠러를 기준 속도(예: 60rpm)보다 속도 변화치(△n) 2rpm만큼 증속한 62rpm으로 회전시킨다.In addition, in the opposite case, the current rotation angle of the identified propeller is within the speed change area (20 to 40 degrees, 280 to 300 degrees shown in A of Figure 4 or 22 to 42 degrees, 278 to 298 degrees shown in B of Figure 4 degrees), the angle belonging to the speed change area (20 to 40 degrees shown in A of Figure 4, or 22 to 42 degrees shown in B of Figure 4) corresponding to the overall rotation area of the propeller (0 to 180 degrees) In this case, the propeller is rotated at 58 rpm, which is reduced by the speed change value (△n) 2 rpm from the reference speed (e.g. 60 rpm), and the current rotation angle of the propeller is determined to be in the speed change area (20 to 40 degrees shown in A of FIG. 4, Among the 280 to 300 degrees or 22 to 42 degrees and 278 to 298 degrees shown in B of FIG. 4, the speed change area corresponding to the latter rotation area (180 to 360 degrees) of the propeller (280 degrees shown in A of FIG. 4) If the angle is ~300 degrees or 278 to 298 degrees shown in B of Figure 4), the marine propeller is rotated at 62 rpm, which is increased by 2 rpm of the speed change value (△n) from the standard speed (e.g. 60 rpm).

이상에서 본 발명의 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 권리 범위는 실시예에 국한되지 않고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범주 내에서 변형한 것까지 포함함은 자명하다 할 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described above with the accompanying drawings, this is an illustrative description of a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments. It will be obvious to those skilled in the art that this invention includes modifications within the scope of the technical idea of the present invention.

1 : 선박용 프로펠러
2 : 프로펠러 블레이드
100 : 캐비테이션 정보 생성부
200 : 회전 속도 제어부1: Marine propeller
2: Propeller Blade
100: Cavitation information generation unit
200: rotation speed control unit

Claims

캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치에 있어서,
프로펠러(1) 회전 시, 발생하는 캐비테이션에 관한 캐비테이션 정보를 생성하고, 생성한 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 회전 속도 제어부(200)로 제공하는 캐비테이션 정보 생성부(100)와;
캐비테이션 정보 생성부(100)가 제공한 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 캐비테이션 발생이 감소하도록, 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 회전 속도 제어부(200)를 포함하고,

상기 회전 속도 제어부(200)는,
캐비테이션 정보 생성부(100)가 제공하는 캐비테이션 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 수신하는 정보 수신 모듈(210)과,
정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보를 이용해, 프로펠러 회전 속도를 변화시킬 속도 변화 영역 정보와 속도 변화치(△n) 정보를 포함하는 속도 제어 정보를 산출하는 제어 정보 산출 모듈(220)과,
제어 정보 산출 모듈(220)이 산출한 속도 제어 정보와 정보 수신부(210)가 수신한 프로펠러 회전각도 정보를 이용해 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 속도 제어 모듈(230)을 포함하고,

상기 캐비테이션 정보는 캐비테이션 발생 시의 프로펠러 회전 각도에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치.
In the marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation,
A cavitation information generator 100 that generates cavitation information about cavitation that occurs when the propeller 1 rotates, and provides the generated cavitation information and propeller rotation angle information to the rotation speed controller 200;
It includes a rotation speed control unit 200 that changes the rotation speed of the marine propeller to reduce the occurrence of cavitation using the cavitation information and propeller rotation angle information provided by the cavitation information generation unit 100,

The rotation speed control unit 200,
An information reception module 210 that receives cavitation information and propeller rotation angle information provided by the cavitation information generator 100,
A control information calculation module 220 that uses the cavitation information received by the information receiver 210 to calculate speed control information including speed change area information and speed change value (△n) information to change the propeller rotation speed,
It includes a speed control module 230 that changes the rotation speed of the marine propeller using the speed control information calculated by the control information calculation module 220 and the propeller rotation angle information received by the information receiver 210,

The cavitation information is a marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation, characterized in that it includes information about the propeller rotation angle when cavitation occurs.

청구항 1에 있어서,
상기 캐비테이션 정보 생성부(100)는,
프로펠러(1) 회전 시, 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 변동압력을 측정하고, 측정한 변동압력 정보를 데이터 처리부(130)로 제공하도록, 프로펠러 상측의 수중에 위치한 선박 후미 표면에 설치되는 압력 감지부(110)와,
회전하는 프로펠러의 회전 각도를 측정하고, 측정한 프로펠러 회전각도 정보를 데이터 처리부(130)와 회전속도 제어부(200)로 제공하도록, 프로펠러에 설치되는 회전각 측정기(120)와,
압력 감지부(110)가 제공하는 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 시간 동기화시키고, 시간 동기화된 변동압력 정보와 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 캐비테이션 정보를 생성하여 회전속도제어부(200)로 제공하도록, 선박 내부에 설치되는 데이터 처리부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치.
In claim 1,
The cavitation information generator 100,
When the propeller (1) rotates, the fluctuating pressure applied to the rear of the ship located in the water due to cavitation generated on the surface of the propeller blade (2) is measured and the measured fluctuating pressure information is provided to the data processing unit 130. A pressure sensing unit 110 installed on the aft surface of a ship located underwater,
A rotation angle measuring device 120 installed on the propeller to measure the rotation angle of the rotating propeller and provide the measured propeller rotation angle information to the data processing unit 130 and the rotation speed control unit 200,
The variable pressure information provided by the pressure sensor 110 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120 are time-synchronized, and cavitation information is generated using the time-synchronized variable pressure information and propeller rotation angle information. A marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation, comprising a data processing unit 130 installed inside the ship to provide the rotation speed control unit 200.

청구항 2에 있어서,
상기 압력 감지부(110)는,
프로펠러(1) 회전 시, 하강하는 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 제1 변동압력을 측정하고, 측정한 제1 변동압력 정보를 데이터 처리부(130)로 제공하도록, 프로펠러 상측 중, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미 표면에 설치되는 제1 압력 감지 센서(111)와,
프로펠러(1) 회전 시, 상승하는 프로펠러 블레이드(2) 표면에 발생하는 캐비테이션에 의해 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 제2 변동압력을 측정하고, 측정한 제2 변동압력 정보를 데이터 처리부(130)로 제공하도록, 프로펠러 상측 중, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미 표면에 설치되는 제2 압력 감지 센서(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치.
In claim 2,
The pressure sensing unit 110,
When the propeller (1) rotates, the first variable pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade (2) is located due to cavitation generated on the surface of the descending propeller blade (2) is measured, and the measured pressure is measured. A first pressure detection sensor 111 installed on the aft surface of the ship located in the water on the upper side of the propeller, on the side where the descending propeller blade 2 is located, to provide the first variable pressure information to the data processing unit 130;
When the propeller (1) rotates, the second variable pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade (2) is located due to cavitation generated on the surface of the rising propeller blade (2) is measured, and the measured It includes a second pressure detection sensor 112 installed on the aft surface of the ship located in the water on the upper side of the propeller, where the rising propeller blade 2 is located, to provide the second variable pressure information to the data processing unit 130. A marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation, characterized in that:

청구항 2에 있어서,
상기 데이터 처리부(130)는,
압력 감지부(110)를 구성하는 제1 압력 감지 센서(111)가 제공하는 제1 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측에서 발생하는 캐비테이션에 관한 제1 캐비테이션 정보를 생성하고,
압력 감지부(110)를 구성하는 제2 압력 감지 센서(112)가 제공하는 제2 변동압력 정보와 회전각 측정기(120)가 제공하는 프로펠러 회전각도 정보를 이용해, 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측에서 발생하는 캐비테이션에 관한 제2 캐비테이션 정보를 생성하고,
제1 캐비테이션 정보와 제2 캐비테이션 정보를 포함하는 캐비테이션 정보를 생성하여 회전속도제어부(200)로 제공하는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치.
In claim 2,
The data processing unit 130,
Using the first variable pressure information provided by the first pressure sensor 111 constituting the pressure sensor 110 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120, the descending propeller blade 2 is Generate first cavitation information about cavitation occurring on the positioned side,
Using the second variable pressure information provided by the second pressure sensor 112 constituting the pressure sensor 110 and the propeller rotation angle information provided by the rotation angle measuring device 120, the rising propeller blade 2 is Generate second cavitation information about cavitation occurring on the positioned side,
A marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation, characterized in that cavitation information including first cavitation information and second cavitation information is generated and provided to the rotation speed control unit 200.

청구항 4에 있어서,
상기 제1 캐비테이션 정보는,
하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이, 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역 정보이거나 피크치일 때의 프로펠러 회전각도 정보이고,
상기 제2 캐비테이션 정보는,
상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이, 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도 영역 정보이거나 피크치일 때의 프로펠러 회전각도 정보인 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치.
In claim 4,
The first cavitation information is,
The pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located is propeller rotation angle area information when it is more than a set value or propeller rotation angle information when it is a peak value,
The second cavitation information is,
For ships to reduce cavitation, characterized in that the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 is located is propeller rotation angle area information when it is more than a set value or propeller rotation angle information when it is a peak value. Propeller rotation speed control device.

삭제delete

청구항 1에 있어서,
상기 제어 정보 산출 모듈(220)은,
정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 (하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도) 영역과 정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 (상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 설정치 이상일 때의 프로펠러 회전각도) 영역을 속도 변화 영역으로 산출하고,
프로펠러 기준 속도의 5% 이내 값을 속도 변화치(△n)로 산출하는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치.
In claim 1,
The control information calculation module 220,
The area (propeller rotation angle when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2 is located is greater than the set value) included in the cavitation information received by the information receiver 210 and the information receiver 210 The area (propeller rotation angle when the pressure applied to the rear of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2 is located is greater than the set value) included in the received cavitation information is calculated as the speed change area,
A marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation, characterized in that it calculates a value within 5% of the propeller reference speed as a speed change value (△n).

청구항 1에 있어서,
상기 제어 정보 산출 모듈(220)은,
(정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 하강하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전각도) ± 10도 영역과 (정보 수신부(210)가 수신한 캐비테이션 정보에 포함된 상승하는 프로펠러 블레이드(2)가 위치하는 측의 수중에 위치한 선박 후미에 가해지는 압력이 피크치일 때의 프로펠러 회전각도) ± 10도 영역을 속도 변화 영역으로 산출하고,
프로펠러 기준 속도의 5% 이내 값을 속도 변화치(△n)로 산출하는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치.
In claim 1,
The control information calculation module 220,
(Propeller rotation angle when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the descending propeller blade 2, included in the cavitation information received by the information receiver 210, is at the peak value) ± 10 degree area and (information Propeller rotation angle when the pressure applied to the stern of the ship located in the water on the side where the rising propeller blade 2, included in the cavitation information received by the receiver 210, is at its peak value) ± 10 degrees is the speed change area. Calculate,
A marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation, characterized in that it calculates a value within 5% of the propeller reference speed as a speed change value (△n).

청구항 1에 있어서,
상기 속도 제어 모듈(230)은,
인버터와 모터를 이용해, 속도 제어 정보에 포함된 속도 변화 영역 모두에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 증속 또는 감속 회전시키고, 속도 변화 영역 이외의 영역에서는 프로펠러를 기준 속도로 회전시켜, 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전 속도 제어 장치.
In claim 1,
The speed control module 230,
Using an inverter and a motor, the propeller is sped up or decelerated by the speed change value (△n) compared to the standard speed in all speed change areas included in the speed control information, and in areas other than the speed change area, the propeller is rotated at the standard speed. A marine propeller rotation speed control device for reducing cavitation, characterized in that it changes the rotation speed of the marine propeller.

청구항 1에 있어서,
상기 속도 제어 모듈(230)은,
인버터와 모터를 이용해, 속도 제어 정보에 포함된 속도 변화 영역 중, 프로펠러의 전반 회전 영역(0~180도)에 해당하는 속도 변화 영역에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 증속 회전시키고, 프로펠러의 후반 회전 영역(180~360)에 해당하는 속도 변화 영역에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 감속 회전시켜 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키거나,
인버터와 모터를 이용해, 속도 제어 정보에 포함된 속도 변화 영역 중, 프로펠러의 전반 회전 영역(0~180도)에 해당하는 속도 변화 영역에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 감속 회전시키고, 프로펠러의 후반 회전 영역(180~360)에 해당하는 속도 변화 영역에서는 프로펠러를 기준 속도보다 속도 변화치(△n) 만큼 증속 회전시켜 선박용 프로펠러의 회전 속도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 저감을 위한 선박용 프로펠러 회전속도 제어 장치.
In claim 1,
The speed control module 230,
Using an inverter and a motor, among the speed change areas included in the speed control information, in the speed change area corresponding to the overall rotation area (0 to 180 degrees) of the propeller, the propeller is rotated at an increased speed by the speed change value (△n) compared to the standard speed. , In the speed change area corresponding to the latter rotation area (180 to 360) of the propeller, the rotation speed of the marine propeller is changed by rotating the propeller at a reduced speed by the speed change value (△n) from the reference speed,
Using an inverter and a motor, among the speed change areas included in the speed control information, in the speed change area corresponding to the overall rotation area (0 to 180 degrees) of the propeller, the propeller is rotated at a reduced speed by the speed change value (△n) compared to the standard speed. , In the speed change area corresponding to the latter rotation area (180 to 360) of the propeller, the rotation speed of the marine propeller is changed by rotating the propeller at an increased speed by the speed change value (△n) compared to the standard speed. Propeller rotation speed control device.