KR101376464B1 - 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도측정용 센서모듈 - Google Patents

디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도측정용 센서모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 선박 디젤엔진에 공급되는 디젤연료에 함유되는 첨가제의 농도를 보다 정확하고 정밀하게 측정함으로써 디젤선박의 연비향상을 위해 첨가제의 정확한 농도데이터를 제공할 수 있는 구조의 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈을 제공하는 것이다. 이에 따라 본 발명은 디젤연료에 첨가된 첨가제의 농도를 측정하여 디젤엔진의 연비를 개선하기 위한 디젤선박 연비성능 측정용 농도센서모듈에 있어서, 상기 첨가제가 혼합된 상기 디젤연료가 통과하는 유동로와, 상기 유동로에서 유동하는 상기 첨가제가 혼합된 상기 디젤연료를 포집하여 상기 유동로를 벗어난 은폐영역에서 정체시키는 포집체와, 상기 유동로와 상기 포집체가 설치되는 하우징과, 상기 하우징에 결합되어 상기 포집체에 의해 포집된 상기 디젤연료에서 전기전도도를 측정함으로써 상기 첨가제의 농도를 산출하는 농도측정센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도측정용 센서모듈{Concentration sensor module of additive for improving efficiency of diesel engine of ship}
본 발명은 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도측정용 센서모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디젤선박의 연비향상을 위해 디젤연료에 첨가되는 첨가제의 농도를 측정하고 측정된 농도에 따른 디젤엔진의 성능을 평가하여 우수한 연비상태를 유지할 수 있도록 하기 위해, 첨가제의 농도를 탐색하는 용도로 활용되는 첨가제 농도측정용 센서모듈에 관한 것이다.
선박의 디젤엔진에 사용되는 연료인 경유는 연소율이 75~80% 밖에 되지 않으므로 첨가제를 넣어 완전연소를 유도함으로써 연비를 향상시키고 매연을 감소시킬 수 있다.
상기 디젤연료에 첨가되는 첨가제는 도징시스템(dosing system)에 의해 메탄계열의 첨가제가 설정된 적정 비율로 첨가됨으로써 선박 디젤엔진의 연비향상에 기여하고 있다.
도 1은 한국등록특허 제10-0336238호에 기재된 디젤연료 등에 첨가제를 첨가하는 시스템의 일예를 도시하고 있다.
도 1을 참고하면, 각각의 컨테이너(8)는 상이한 첨가제 조성물을 함유하고, 조절기(4)의 제어동작에 의해 각 컨테이너(8)의 첨가제가 유입되는 속도가 조절되고 있다.
또한, 디젤연료 등이 통과하는 파이프(1)에는 상류 및 하류의 센서(2,3)가 설치되고, 센서(2,3)로부터 입력되는 센싱데이터에 의해 조절기(4)는 첨가제 조성물의 주입 속도를 산출할 수 있으며, 조절기(4)는 적절한 신호를 펌프(6) 및 밸브(5)에 전송하여 요구되는 양의 첨가제 조성물을 유출 튜브(7)를 통해 파이프(1)에서 유동하는 디젤연료 등으로 주입한다.
상기 하류의 센서(3)에서 측정된 센싱데이터로부터 조절기(4)는 설정된 혼합사양에 도달되었는지의 여부를 확인할 수 있고, 그렇지 않을 경우, 조절기(4)는 첨가제 조성물의 주입 속도를 다시 조절하고 있다.
그러나, 상기와 같은 시스템에 사용되는 센서의 경우, 파이프 내를 유동하는 디젤연료 등의 유동유체 내에서 전류저항을 측정함으로써 디젤연료 내에 함유된 첨가제의 농도를 추정하는 방식이 일반적으로 사용되고 있다.
그러나, 파이프 내를 유동하는 디젤연료의 흐름이 빠르고 주입되는 첨가제가 층류흐름을 보이면서 충분히 혼합되지 않은 상태에서 측정이 이루어지는 경우, 센서의 측정값은 지속적으로 변화하게 되어 측정시점에서 측정값을 정확히 특정할 수 없는 경우가 발생한다.
이에 따라, 첨가제가 함유되어 있는 정확한 농도측정에 어려움이 발생함에 따라 디젤연료를 사용하는 엔진 등의 성능을 향상시키기 위해 첨가제를 정확한 농도로 주입할 수 없고, 연구되는 선박디젤엔진 등의 연비성능을 향상시키기 위하여 도출해야 하는 첨가제의 농도범위도 정확히 산출될 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박 디젤엔진에 공급되는 디젤연료에 함유되는 첨가제의 농도를 보다 정확하고 정밀하게 측정함으로써 디젤선박의 연비향상을 위해 첨가제의 정확한 농도데이터를 제공할 수 있는 구조의 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈을 제공하는 것이다.
이에 따라 본 발명은 디젤연료에 첨가된 첨가제의 농도를 측정하여 디젤엔진의 연비를 개선하기 위한 디젤선박 연비성능 측정용 농도센서모듈에 있어서, 상기 첨가제가 혼합된 상기 디젤연료가 통과하는 유동로와, 상기 유동로에서 유동하는 상기 첨가제가 혼합된 상기 디젤연료를 포집하여 상기 유동로를 벗어난 은폐영역에서 정체시키는 포집체와, 상기 유동로와 상기 포집체가 설치되는 하우징과, 상기 하우징에 결합되어 상기 포집체에 의해 포집된 상기 디젤연료에서 전기전도도를 측정함으로써 상기 첨가제의 농도를 산출하는 농도측정센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서 포집체는 양측에 나란히 설치되는 반원형의 양측면부와, 반원형인 상기 양측면부의 직경모서리를 판상으로 서로 연결하고 상기 유동로의 저면을 형성하는 유동면형성부와, 상기 유동면형성부의 일측에서부터 상기 양측면부의 원주모서리를 따라 상기 양측면부를 서로 연결하도록 소정길이의 곡면으로 형성되는 원주벽면형성부와, 상기 양측면부의 원주모서리 중 상기 유동면형성부의 타측에서부터 상기 원주벽면형성부가 설치된 부분까지 형성되는 개방구와, 상기 양측면부, 상기 유동면형성부 및 상기 원주벽면형성부에 의해 둘러싸인 포집공간을 포함하고, 상기 반원형의 원주중심에 설치되어 상기 포집체를 회전시키기 위한 회전축과, 상기 포집체의 측방에서 상기 회전축을 중심으로 상기 포집체를 회전시키는 전동기가 더 설치된 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 농도측정센서의 측정단자가 상기 포집공간의 내부로 소정길이로 돌출되고, 상기 유동면형성부의 일부분과 상기 원주벽면형성부에는, 상기 포집체가 상기 회전축을 중심으로 회전시 상기 측정단자가 걸리지 않도록 절개된 형상의 슬롯이 설치되어 있으며, 상기 포집체는 상기 전동기에 의해 회전시, 상기 개방구가 상기 유동로에서 상기 디젤연료의 유동방향에 대향하는 방향으로 회동되도록 설치된 것을 또 다른 특징으로 한다.
한편, 다른 관점에서 본 발명은 유동하는 액체에 첨가된 첨가제의 농도를 측정하는 농도센서모듈에 있어서, 상기 첨가제가 혼합된 상기 액체가 통과하는 유동로와, 상기 유동로에서 유동하는 상기 첨가제가 혼합된 상기 액체를 포집하여 상기 유동로를 벗어난 은폐영역에서 정체시키는 포집체와, 상기 유동로와 상기 포집체가 설치되는 하우징과, 상기 하우징에 결합되어 상기 포집체에 의해 포집된 상기 디젤연료에서 전기전도도를 측정함으로써 상기 첨가제의 농도를 산출하는 농도측정센서를 포함하되, 상기 포집체는 양측에 나란히 설치되는 반원형의 양측면부와, 반원형인 상기 양측면부의 직경모서리를 판상으로 서로 연결하고 상기 유동로의 저면을 형성하는 유동면형성부와, 상기 유동면형성부의 일측에서부터 상기 양측면부의 원주모서리를 따라 상기 양측면부를 서로 연결하도록 소정길이의 곡면으로 형성되는 원주벽면형성부와, 상기 양측면부의 원주모서리 중 상기 유동면형성부의 타측에서부터 상기 원주벽면형성부가 설치된 부분까지 형성되는 개방구와, 상기 양측면부, 상기 유동면형성부 및 상기 원주벽면형성부에 의해 둘러싸인 포집공간을 포함하고, 상기 반원형의 원주중심에 설치되어 상기 포집체를 회전시키기 위한 회전축과, 상기 포집체의 측방에서 상기 회전축을 중심으로 상기 포집체를 회전시키는 전동기가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서 농도측정센서의 측정단자가 상기 포집공간의 내부로 소정길이 돌출되어 있고, 상기 유동면형성부의 일부분과 상기 원주벽면형성부에는, 상기 포집체가 상기 회전축을 중심으로 회전시 상기 측정단자가 걸리지 않도록 절개된 형상의 슬롯이 설치되어 있는 것이며, 상기 포집체는 상기 전동기에 의해 회전시, 상기 개방구가 상기 유동로에서 상기 디젤연료의 유동방향에 대향하는 방향으로 회동되도록 설치된 것을 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈은, 유동하는 디젤연료 중에 포함된 첨가제를 균일하게 혼합된 상태에서 정체시켜 측정함으로써 디젤연료 중에 포함되는 첨가제의 농도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
이는, 도징시스템(dosing system)에 의해 첨가제가 공급된 디젤연료에서 첨가제의 농도를 정확히 측정함으로써 그 측정데이터를 바탕으로 설정된 농도로 첨가제를 정확히 공급하고 제어할 수 있도록 하며, 새로운 디젤선박엔진 관련 기술을 적용하는 시스템에 있어서 디젤선박엔진의 연비성능을 개선시키기 위해 가장 적정한 첨가제 희석농도를 정확히 산출해 낼 수 있도록 한다.
또한, 디젤연료 뿐아니라 액체매질에 함유되는 첨가제의 농도를 보다 정확히 측정하는 용도로 활용될 수 있다.
도 1은 종래 디젤연료 등에 첨가제를 첨가하는 시스템의 일예를 도시하는 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 공급시스템의 개략도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈의 측단면구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈의 정단면구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈에서 포집체의 구성을 도시하는 사시도
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈의 작용을 설명하는 작용설명도
본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 공급시스템의 개략도이다.
먼저 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 첨가제 농도센서모듈(40)이 포함된 시스템은, 선박의 디젤엔진(10)과, 상기 디젤엔진(10)에 디젤연료를 공급하는 디젤연료공급장치(20)와, 상기 디젤연료공급장치(20)에서 공급되는 디젤연료에 첨가제를 혼합시키기 위한 첨가제공급장치(30)와, 상기 첨가제가 공급된 디젤연료에서 첨가제의 농도를 측정하는 농도센서모듈(40)과, 상기 디젤엔진(10)의 연비를 측정하는 연비측정장치(50)와, 상기 연비측정장치(50)에서 측정된 연비값과 상기 농도센서모듈(40)에서 측정된 첨가제의 농도값을 전송받아 상기 연비를 높이도록 상기 농도를 조절하기 위하여 상기 첨가제공급장치(30)의 공급량을 제어하는 제어장치(60)를 포함한다.
선박에 설치되는 상기 디젤엔진(10)은 디젤연료공급장치(20)에 의해 디젤연료(10)를 공급받는 것으로, 디젤연료공급장치(20)는 디젤유저장탱크로부터 파이프(70)를 통해 디젤유를 디젤엔진(10)으로 공급하고 있다.
상기 첨가제공급장치(30)는 디젤엔진(10)으로 공급되는 디젤연료가 유동하는 파이프(70) 상에서 첨가제를 디젤연료에 혼합하기 위해 공급하고 있다. 상기 첨가제는 선박 디젤엔진(10)의 연비향상을 위해 주입되는 것으로서 메탄계열의 첨가제가 설정된 비율로 지속적으로 공급되고 있다.
상기 연비측정장치(50)는 디젤엔진(10)의 연비를 측정하는 것으로, 디젤엔진(10)에 공급되는 디젤연료의 공급량에 대하여 디젤엔진(10)의 출력을 측정하여 연비를 산출한다.
상기 제어장치(60)는 첨가제공급장치(30)에서 공급되는 첨가제의 공급량을 조절하는 것으로서, 상기 연비측정장치(50)에 의해 측정된 디젤엔진(10)의 연비값과 상기 농도센서모듈(40)의 농도값을 전송받아 첨가제의 공급량을 결정하여 첨가제공급장치(30)에서 결정된 첨가제가 주입되도록 제어한다.
상기 제어장치(60)는 초기 설정값에서부터 첨가제공급장치(30)의 공급량을 점차 증가시키면서 연비측정장치(50)에 의해 측정된 연비값을 획득하되, 연비측정장치(50)에서 측정된 연비가 점차 증가하다가 감소를 시작하는 시점에서의 농도값을 농도센서모듈(40)에서 획득하여 그 농도값을 최적값으로 설정하여 첨가제공급장치(30)의 공급량이 최적값에 대응하도록 유지시킨다.
제어장치(60)가 설정값에서부터 첨가제공급장치(30)의 공급량을 점차 증가시킬 경우 연비측정장치(50)에 의해 측정된 연비값이 지속적으로 감소하는 경우라면, 상기 첨가제공급장치(30)의 공급량을 상기 설정값에서부터 다시 점차 감소시키면서 연비측정장치(50)로부터 연비값을 획득한다. 그 과정에서 최적의 연비값을 획득하여 설정하고 첨가제공급장치(30)의 공급량을 최적값에 대응하는 공급량을 유지한다.
한편, 상기 농도센서모듈(40)은 디젤연료가 공급되는 파이프(70) 상에서 첨가제가 공급되어 유동하는 디젤연료 중 포함된 첨가제의 농도를 측정하고 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈(40)의 측단면구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디젤선박 연비향상을 위한 첨가제 농도센서모듈(40)의 정단면구성도를 도시하고 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 첨가제가 혼합된 디젤연료가 통과하는 유동로(411)와, 상기 유동로(411)에서 유동하는 첨가제가 혼합된 디젤연료를 포집하여 상기 유동로(411)를 벗어난 은폐영역에서 정체시키는 포집체(43)와, 상기 유동로(411)와 포집체(43)가 설치되는 하우징(41)과, 상기 하우징(41)에 결합되어 포집체(43)에 의해 포집된 디젤연료에서 전기전도도를 측정함으로써 첨가제의 농도를 산출하는 농도측정센서(44)를 포함한다.
상기 유동로(411)는 디젤연료가 유동하는 통로로서, 디젤연료공급장치(20)와 선박디젤엔진(10)을 연결하는 파이프(70)의 중간에 설치되어 그 파이프(70) 내에서 유동하는 디젤연료가 통과하고 있다. 상기 유동로(411)의 전방에는 도 2와 같이, 첨가제공급장치(30)에 의해 첨가제가 공급되고 있으므로 상기 유동로(411)를 통과하는 디젤연료에는 첨가제가 혼합되어 있다.
상기 포집체(43)는 디젤연료를 포집하여 상기 유동로(411)를 벗어난 은폐영역에서 정체시키기 위하여, 도 4 및 도 5와 같이, 양측에 나란히 설치되는 반원형의 양측면부(433)와, 반원형인 상기 양측면부(433)의 직경모서리(433a)를 판상으로 서로 연결하고 상기 유동로(411)의 저면을 형성하는 유동면형성부(431)와, 상기 유동면형성부(431)의 일측에서부터 상기 양측면부(433)의 원주모서리(433b)를 따라 상기 양측면부(433)를 서로 연결하는 면에서 소정길이의 곡면으로 형성되는 원주벽면형성부(436)와, 상기 양측면부(433) 사이에서 상기 양측면부(433)의 원주모서리(433b) 중 상기 유동면형성부(431)의 타측에서부터 원주벽면형성부(436)가 설치되지 않고 남아있는 영역에 형성되는 개방구(435)와, 상기 양측면부(433)와 상기 유동면형성부(431) 및 상기 원주벽면형성부(436)에 의해 둘러싸인 포집공간(439)을 포함한다.
상기 양측면부(433)는 반원형의 판체가 양측벽이 되도록 양측에 나란히 설치된 것이고, 상기 포집공간(439)의 양측벽을 형성한다.
상기 유동면형성부(431)는 양측면부(433)에서 반원형상의 직경모서리(433a)에 해당하는 부분을 서로 연결하는 판체로서, 포집체(43)는 유동면형성부(431)가 상측에 위치하는 상태에서, 유동면형성부(431)가 유동로(411)의 저면(415) 즉 바닥면을 형성하게 된다.
상기 원주벽면형성부(436)는 유동면형성부(431)의 일측에서부터 상기 양측면부(433)의 원주모서리(433b)를 따라 상기 양측면부(433)를 서로 연결하는 면에서 소정길이의 곡면으로 형성되고, 상기 개방구(435)는 양측면부(433)의 원주모서리(433b) 중 상기 유동면형성부(431)의 타측에서부터 상기 원주벽면형성부(436)가 설치된 부분까지의 사이에 형성되는 부분이다. 즉, 원주모서리(433b)를 따라 포집공간(439)은 원주벽면형성부(436)가 덮고 있고, 일부분이 빈 상태로 개방된 포집공간(439)의 개방구(435)가 형성된다. 상기 개방구(435)는 유동로(411)를 유동하는 디젤연료가 유입되는 입구역할을 한다.
상기 개방구(435)는 전동기(472)에 의해 포집체(43)가 회전시, 유동로(411)에서 디젤연료의 유동방향에 대향하는 방향으로 회동한다. 이는 개방구(435)에 디젤연료가 부딪힘으로써 난류 또는 와류를 형성하여 첨가제가 고르게 섞이도록 하고, 직전에 측정된 후 남아 있던 잔류 디젤연료를 새로운 디젤연료로 용이하게 치환되도록 하기 위함이다.
상기 포집공간(439)은 상기 개방구(435)에 의해 개방된 입구를 가짐과 함께, 상기 양측면부(433)와 유동면형성부(431) 및 원주벽면형성부(436)에 의해 둘러싸인 공간으로써 측정되기 위한 디젤연료가 포집되는 공간이다.
또한, 상기 유동면형성부(431)의 일부분과 상기 원주벽면형성부(436)에는, 상기 포집체(43)가 상기 회전축(438)을 중심으로 회전시 상기 측정단자(441,442,443)가 걸리지 않도록 절개된 형상의 슬롯(432,434)이 설치된다. 즉, 상기 슬롯(432,434)은 유동면형성부(431) 중 전후측에 소정길이로 각각 형성됨과 함께 그것에 연속하여 원주벽면형성부(436)의 중간을 가르도록 개방구(435)까지 절개된 형상이다.
또한, 상기 반원형의 원주중심에는 포집체(43)를 회전시키기 위한 회전축(438)이 설치되고, 회전축(438)을 회전시키는 전동기(472)도 설치된다. 상기 원주중심은 원주모서리(433b)의 곡률중심이면서 반원형의 중심이 된다. 상기 전동기(472)는 포집체(43)의 측방에서 감속기(471)를 매개로 회전축(438)을 회전시킴으로써 포집체(43)를 회전시키고 있다.
상기 전동기(472)는 농도측정센서(44)에 의해 측정이 이루어지는 주기마다 제어장치(60)의 제어신호에 의해 포집체(43)를 1회 회전시키고 있다.
한편, 상기 하우징(41)에는 유동로(411)와 포집체(43)가 설치되되, 포집체(43)가 안착할 수 있는 포집체안착공간(412)이 형성된다. 상기 포집체안착공간(412)은 유동로(411)의 저면에 포집체(43)가 삽입되어 포집체(43)의 유동면형성부(431)가 유동로(411)의 저면이 될 수 있도록 포집체(43)와 동일한 형상으로 구성된다.
상기 농도측정센서(44)는 포집체(43)에 의해 포집된 디젤연료에서 전기전도도를 측정함으로써 첨가제의 농도를 산출하기 위한 것으로서, 농도측정센서(44)의 측정단자가 상기 포집공간(439)의 내부로 소정길이로 돌출되어 있다. 측정단자는 양극과 음극의 한 쌍의 측정단자(441,442)가 설치되어 양 전극 사이의 전류의 흐름 및 저항을 측정함으로써 전기저항값에 반비례하는 첨가제의 함유량을 산출할 수 있다.
상기 농도측정센서(44)의 측정값은 측정회로에 의해 산출되어 제어장치(60)로 전송됨과 함께 표시장치(45)에 표시되어 작업자가 관찰할 수 있도록 한다.
미설명된 도면부호 445,446은 상기 측정단자(441,442)에 연결되는 연결단자이고, 도면부호 443, 447은 온도센서의 단자 및 그것의 연결단자이다. 상기 측정 및 연결단자들은 하우징(41)에 농도측정센서(44)가 결합되면 접속이 이루어진다.
한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 농도센서모듈(40)의 작용을 설명하고 있다.
본 실시예의 센서모듈은 제어장치(60)의 제어신호에 의해 주기적으로 첨가제의 농도에 대한 측정이 이루어진다.
상기 측정이 1회 이루어지기 위해, 도 6과 같이, 포집체(43)가 전동기(472)의 작동으로 1회 회전한다. 그 회전하는 방향은 포집체(43)의 개방구(435)가 유동로(411)에서 디젤연료의 유동방향에 대향하는 방향으로 회동하는 방향이다. 개방구(435)가 디젤연료에 대향하여 회동함에 따라 포집공간(439)에 포집되는 디젤연료는 난류 또는 와류를 형성하여 첨가제가 고르게 섞이도록 하고, 직전에 측정된 후 남아 있던 잔류 디젤연료가 유입되는 디젤연료에 밀려 슬롯(434)을 통해 후방으로 빠져나갈 수 있다.
포집체(43)가 1회 회전을 완료하여 도 7과 같이, 첨가제가 혼합된 상기 디젤연료를 포집체(43)가 유동로(411) 상에서 포집하여 상기 유동로(411)를 벗어난 은폐영역 즉, 포집체안착공간(412)으로 가져오면, 포집체(43) 내의 디젤연료는 유동로(411)의 유동운동의 영향에서 벗어나 대체로 정체된 상태로 유도될 수 있다.
그와 같은 상태에서, 농도측정센서(44)에 의한 농도측정이 이루어지고, 그 측정값은 제어장치(60)로 전송된다. 정체된 상태의 디젤연료는 측정값의 변동을 발생시키지 않고, 포집공간(439)에서 고르게 혼합된 상태이므로 정확한 측정값을 획득할 수 있다.
농도의 측정값을 전송받는 제어장치(60)는 연비측정장치(50)에서 측정되는 연비를 향상시키기 위해 농도 측정값을 계속 변화시키면서 농도를 지속적으로 측정하고 최적으로 연비를 나타내는 첨가제의 농도를 산출할 수 있다.
또한, 산출된 첨가제의 농도로 세팅한 후에는 첨가제공급장치(30)에 의해 공급되는 첨가제의 양이 세팅된 농도로 공급되고 있는지를 농도측정센서(44)에 의해 지속적으로 모니터링하게 된다.
전술한 구성의 본 발명은 선박 디젤연료에서의 첨가제 농도를 측정하는 기술분야 뿐 아니라, 디젤연료와 같은 액상의 매질에 포함되는 첨가제의 농도를 측정하는 다양한 분야의 농도센서모듈(40)로 활용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
1,70; 파이프 2,3; 센서
4; 조절기 5; 밸브
6; 펌프 7; 유출 튜브
8; 컨테이너 10; 디젤엔진
20; 디젤연료공급장치 30; 첨가제공급장치
40; 농도센서모듈 41; 하우징
43; 포집체 44; 농도측정센서
45; 표시장치 50; 연비측정장치
60; 제어장치 411; 유동로
412; 포집체안착공간 415; 저면
416; 분할선 418; 회전축삽입공
431; 유동면형성부 432; 슬롯
433; 양측면부 433a; 직경모서리
433b; 원주모서리 434; 슬롯
435; 개방구 436; 원주벽면형성부
438; 전축 439; 포집공간
441,442; 측정단자 443,445,446,447; 연결단자
471; 감속기 472; 전동기

Claims (5)

  1. 디젤연료에 첨가된 첨가제의 농도를 측정하여 디젤엔진(10)의 연비를 개선하기 위한 디젤선박 연비성능 측정용 농도센서모듈(40)에 있어서,
    상기 첨가제가 혼합된 상기 디젤연료가 통과하는 유동로(411)와,
    상기 유동로(411)에서 유동하는 상기 첨가제가 혼합된 상기 디젤연료를 포집하여 상기 유동로(411)를 벗어난 은폐영역에서 정체시키는 포집체(43)와,
    상기 유동로(411)와 상기 포집체(43)가 설치되는 하우징(41)과,
    상기 하우징(41)에 결합되어 상기 포집체(43)에 의해 포집된 상기 디젤연료에서 전기전도도를 측정함으로써 상기 첨가제의 농도를 산출하는 농도측정센서(44)를 포함하되,
    상기 포집체(43)는
    양측에 나란히 설치되는 반원형의 양측면부(433)와,
    반원형인 상기 양측면부(433)의 직경모서리(433a)를 판상으로 서로 연결하고 상기 유동로(411)의 저면을 형성하는 유동면형성부(431)와,
    상기 유동면형성부(431)의 일측에서부터 상기 양측면부(433)의 원주모서리(433b)를 따라 상기 양측면부(433)를 서로 연결하는 면에서 소정길이의 곡면으로 형성되는 원주벽면형성부(436)와,
    상기 양측면부(433) 사이에서 상기 양측면부(433)의 원주모서리(433b)를 따라 상기 유동면형성부(431)의 타측에서부터 일부영역에 형성되는 개방구(435)와,
    상기 양측면부(433), 상기 유동면형성부(431) 및 상기 원주벽면형성부(436)에 의해 둘러싸인 포집공간(439)을 포함하고,
    상기 반원형의 원주중심에 설치되어 상기 포집체(43)를 회전시키기 위한 회전축(438)과,
    상기 포집체(43)의 측방에서 상기 회전축(438)을 중심으로 상기 포집체(43)를 회전시키는 전동기(472)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 디젤선박 연비성능 측정용 농도센서모듈
  2. 제1항에 있어서,
    상기 농도측정센서(44)의 측정단자가 상기 포집공간(439)의 내부로 소정길이로 돌출되고,
    상기 유동면형성부(431)의 일부분과 상기 원주벽면형성부(436)에는,
    상기 포집체(43)가 상기 회전축(438)을 중심으로 회전시 상기 측정단자가 걸리지 않도록 절개된 형상의 슬롯(434)이 설치되어 있으며,
    상기 포집체(43)는
    상기 전동기(472)에 의해 회전시, 상기 개방구(435)가 상기 유동로(411)에서 상기 디젤연료의 유동방향에 대향하는 방향으로 회동되도록 설치된 것을 특징으로 하는 디젤선박 연비성능 측정용 농도센서모듈
  3. 유동하는 액체에 첨가된 첨가제의 농도를 측정하는 농도센서모듈(40)에 있어서,
    상기 첨가제가 혼합된 상기 액체가 통과하는 유동로(411)와,
    상기 유동로(411)에서 유동하는 상기 첨가제가 혼합된 상기 액체를 포집하여 상기 유동로(411)를 벗어난 은폐영역에서 정체시키는 포집체(43)와,
    상기 유동로(411)와 상기 포집체(43)가 설치되는 하우징(41)과,
    상기 하우징(41)에 결합되어 상기 포집체(43)에 의해 포집된 상기 액체에서 전기전도도를 측정함으로써 상기 첨가제의 농도를 산출하는 농도측정센서(44)를 포함하되,
    상기 포집체(43)는
    양측에 나란히 설치되는 반원형의 양측면부(433)와,
    반원형인 상기 양측면부(433)의 직경모서리(433a)를 판상으로 서로 연결하고 상기 유동로(411)의 저면을 형성하는 유동면형성부(431)와,
    상기 유동면형성부(431)의 일측에서부터 상기 양측면부(433)의 원주모서리(433b)를 따라 상기 양측면부(433)를 서로 연결하도록 소정길이의 곡면으로 형성되는 원주벽면형성부(436)와,
    상기 양측면부(433)의 원주모서리(433b) 중 상기 유동면형성부(431)의 타측에서부터 상기 원주벽면형성부(436)가 설치된 부분까지 형성되는 개방구(435)와,
    상기 양측면부(433), 상기 유동면형성부(431) 및 상기 원주벽면형성부(436)에 의해 둘러싸인 포집공간(439)을 포함하고,
    상기 반원형의 원주중심에 설치되어 상기 포집체(43)를 회전시키기 위한 회전축(438)과,
    상기 포집체(43)의 측방에서 상기 회전축(438)을 중심으로 상기 포집체(43)를 회전시키는 전동기(472)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 농도센서모듈
  4. 제3항에 있어서,
    상기 농도측정센서(44)의 측정단자가 상기 포집공간(439)의 내부로 소정길이 돌출되어 있고,
    상기 유동면형성부(431)의 일부분과 상기 원주벽면형성부(436)에는,
    상기 포집체(43)가 상기 회전축(438)을 중심으로 회전시 상기 측정단자가 걸리지 않도록 절개된 형상의 슬롯(434)이 설치되어 있는 것이며,
    상기 포집체(43)는
    상기 전동기(472)에 의해 회전시, 상기 개방구(435)가 상기 유동로(411)에서 상기 액체의 유동방향에 대향하는 방향으로 회동되도록 설치된 것을 특징으로 하는 농도센서모듈
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