KR101775043B1 - 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법 - Google Patents

극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법에 관한 것으로, 제2 운전 모드(쇄빙선의 경우, 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 운전)시에 일부 발전기 엔진(E3, E6)의 로드를 최대 출력 대비 25% 이상으로 항상 유지하여 저온 외기를 예열 없이 발전기 엔진(E3, E6)에 직접 공급할 수 있도록 함으로써, 고가의 장비인 엔진룸 공기 히터의 용량을 종전에 비해서 소용량으로 설계할 수 있고, 엔진룸 공기 히터를 가동하기 위해 많은 에너지가 필요하지 않으며, 운전비용을 절감할 수 있다.

Description

극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법{OUTER AIR SUCTION SYSTEM OF GENERATOR ENGINE IN ARCTIC VESSEL AND OUTER AIR SUCTION METHOD}
본 발명은 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 운전시에, 일부 발전기 엔진의 로드(load)를 최대 출력 대비 25% 이상으로 항상 유지하여 저온 외기를 예열 없이 그 발전기 엔진에 직접 공급할 수 있도록 함으로써, 고가의 장비인 엔진룸 공기 히터의 용량을 종전에 비해서 소용량으로 설계할 수 있는 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 엔진룸(Engine room)에는 전기를 생성하기 위한 발전기 엔진이 설치되며, 발전기 엔진은 연료의 연소를 위한 연소공기로서 외기(外氣)를 지속적으로 공급받기 위한 외기 흡입 시스템이 구비된다.
극지방을 운항하는 선박은, 외기 흡입 시스템은 저온 외기, 약 -53℃를 예열하여 발전기 엔진으로 공급하는 방식과, 저온 외기를 직접 발전기 엔진으로 공급하는 방식을 사용할 수 있다.
도 1은 종래 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템을 보인 구성도로서 예열 공기를 연소공기로 사용하는 도면이고, 도 2는 종래 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템을 보인 구성도로서 저온 외기를 연소공기로 직접 사용하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 선체 내부에는 엔진룸(1)이 설치되고, 엔진룸(1) 안에는 전기를 생산하기 위한 6개의 발전기 엔진(E1-E6)이 설치된다. 엔진룸(1)에는 외기를 연소공기로서 발전기 엔진(E1-E6)에 공급하기 위한 외기 흡입 시스템이 설치된다.
외기 흡입 시스템은 저온 외기를 예열하여 발전기 엔진(E1-E6)의 연소공기로 공급하는 방식과(도 1 참조), 저온 외기를 예열 없이 직접 발전기 엔진(E1-E6)의 연소공기로 공급하는 방식(도 2 참조)을 사용할 수 있다.
저온 외기를 예열하여 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위하여 엔진룸(1)의 일측에 공기 혼합 구역(10)이 설치되고, 공기 혼합 구역(10)에는 저온 외기를 예열하기 위한 엔진룸 공기 히터(11)가 설치된다.
저온 외기를 직접 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위하여 엔진룸(1)의 타측에 외기 직접 흡입 구역(20)이 설치된다.
발전기 엔진(E1-E6)과 연결되는 위치에는 엔진룸 공기 히터(11)에 의해 예열된 공기를 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하거나, 외기 직접 흡입 구역(20)으로 흡입된 저온 외기를 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위한 공기 덕트(30)가 설치된다.
공기 덕트(30)에는 예열 공기 또는 저온 외기를 택일적으로 이송하기 위한 삼방 밸브(31)가 설치된다.
이와 같이 구성된 종래 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.
쇄빙선과 같은 극지방 운항 선박에 있어서 발전기 엔진(E1-E6)은 외기 온도 5℃ 이하에서 엔진 출력의 일정수준 이하, 예를 들어 최대출력 대비 25% 미만의 로드(Elec. Load)가 걸리는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 발전기 엔진(E1-E6)의 특성상 연소공기로 저온의 외기를 직접 사용하지 못하고 반드시 예열한 공기를 사용하여야 한다. 따라서 공기 혼합 구역(10) 안으로 흡입된 저온 외기를 엔진룸 공기 히터(11)가 예열하며, 예열된 공기는 공기 덕트(30)를 통해서 연소공기로 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급된다.
한편, 발전기 엔진(E1-E6) 로드는 엔진 최대출력 대비 25% 이상인 경우, 외기 온도에 상관없이, 도 2에 도시된 바와 같이, 외기를 직접 흡입 구역(20)으로 흡입한 후, 외기는 공기 덕트(30)를 통해서 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급된다.
그런데 극지방에서 운항중인 선박의 경우, 외기를 발전기 엔진(E1-E6)의 연소공기로 직접 사용하기 위해서는 발전기 엔진(E1-E6) 로드는 최대출력 대비 25% 이상으로 항상 유지해야 한다.
예를 들어, 쇄빙선은 쇄빙 모드(Ice Breaking Mode Declare)시 최소로 요구되는 로드가 정해져 있다. 따라서 쇄빙선의 쇄빙 모드시, 최소 요구 로드를 유지하기 위해서 다수의 발전기 엔진(6대의 발전기 엔진)이 동시에 운전을 한다.
그러나 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 경우도 있다. 위와 같이 잠시 정지하는 경우, Ship Elec. Power는 얼마 걸리지 않는 상태(Engine Idle Condition In Ice Breaking Mode)가 되어서, 6대의 발전기 엔진(E1-E6) 모두가 저온 외기를 연소공기로 직접 사용하기 위한 최소 요구 로드를 만족하지 못하게 되는 상태가 된다.
이와 같이 종래 쇄빙선은 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route) 등을 확인하기 위해 잠시 정지하는 경우, 발전기 엔진(E1-E6)이 저온 외기를 직접 연소공기로 사용하지 못하고, 반드시 예열 공기를 사용해야 하는 조건이 되며, 이때 엔진룸 공기 히터(11)가 예열해야 하는 저온 외기의 양이 많아지게 된다.
따라서 선박 설계 및 건조시에 이러한 조건들을 모두 고려하여 외기 흡입 시스템에 대용량의 엔진룸 공기 히터(Thermal Oil or Steam or Electric Heater)를 설치할 수밖에 없다. 이와 같은 이유로 인하여 선박 건조비용이 대폭 상승하는 문제가 발생함은 물론 운전시에도 그 대용량의 엔진룸 공기 히터를 가동하기 위해 많은 에너지가 필요하므로 운전비용이 상승하는 문제가 발생한다.
없음
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제2 운전 모드(쇄빙선의 경우, 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 운전)시에, 일부 발전기 엔진의 로드를 최대 출력 대비 25% 이상으로 항상 유지하여 저온 외기를 예열 없이 그 발전기 엔진에 직접 공급할 수 있도록 함으로써, 고가의 장비인 엔진룸 공기 히터의 용량을 종전에 비해서 소용량으로 설계할 수 있고, 엔진룸 공기 히터를 가동하기 위해 많은 에너지가 필요하지 않으며, 운전비용을 절감할 수 있는 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템은 복수 개의 발전기 엔진(E1-E6)이 설치되는 엔진룸; 외기(外氣)를 예열하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위하여 상기 엔진룸의 일측에 설치되는 공기 혼합 구역; 상기 공기 혼합 구역으로 흡입된 외기를 예열하기 위하여 상기 공기 혼합 구역에 설치되는 엔진룸 공기 히터; 외기를 직접 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위하여 상기 엔진룸의 타측에 설치되는 외기 직접 흡입구역; 상기 공기 혼합 구역에서 예열된 예열 공기 또는 상기 외기 직접 흡입구역으로 흡입된 외기를 택일적으로 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 삼방 밸브를 구비하고 상기 발전기 엔진(E1-E6)과 연결되는 공기 덕트; 및 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 출력을 감지하고, 운전 모드 변경에 상관없이 상기 발전기 엔진들(E1-E6) 중 일부 발전기 엔진(E3, E6) 로드를 25% 이상으로 유지하여 외기를 직접 상기 발전기 엔진(E3, E6)으로 공급하도록 하는 엔진출력 제어부를 포함한다.
상기 엔진출력 제어부는 외기 온도를 감지하여 5℃ 이상인지를 1차적으로 감지하고, 감지 결과, 5℃ 이상으로 확인되는 경우, 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 구성되며, 감지 결과, 5℃ 미만으로 확인되는 경우, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 25% 이상인지를 2차적으로 감지하고, 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 이상으로 예상되는 경우(제1 운전 모드), 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 구성된다.
상기 엔진출력 제어부는 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 미만으로 예상되는 경우(제2 운전 모드), 상기 발전기 엔진(E1-E6) 중에서 상기 일부 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)의 로드는 25% 미만으로 유지하여 상기 공기 혼합 구역의 엔진룸 공기 히터를 통해서 예열된 공기를 상기 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)에 공급하되, 상기 나머지 발전기 엔진(E3, E6)의 로드는 25% 이상으로 유지하여 상기 외기 직접 흡입구역을 통해서 흡입한 외기를 예열 없이 상기 발전기 엔진(E3, E6)에 직접 공급하도록 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입방법은 공기 혼합 구역으로 흡입된 외기를 예열하여 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하거나, 외기 직접 흡입구역으로 흡입된 외기를 직접 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 외기 흡입 방법에 있어서, 상기 발전기 엔진(E1-E6)을 구동하는 단계; 외기 온도를 감지하여 5℃ 이상인지를 1차적으로 감지하고 판단하는 단계; 감지 결과, 5℃ 이상으로 확인되는 경우, 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 단계; 감지 결과, 5℃ 미만으로 확인되는 경우, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 25% 이상인지를 2차적으로 감지하고 판단하는 단계; 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 이상으로 예상되는 경우(제1 운전 모드), 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 단계; 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 미만으로 예상되는 경우(제2 운전 모드), 상기 발전기 엔진(E1-E6) 중에서 상기 일부 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)의 로드는 25% 미만으로 유지하여 상기 공기 혼합 구역의 엔진룸 공기 히터를 통해서 예열된 공기를 상기 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)에 공급하되, 상기 나머지 발전기 엔진(E3, E6)의 로드는 25% 이상으로 유지하여 상기 외기 직접 흡입구역을 통해서 흡입한 외기를 예열 없이 상기 발전기 엔진(E3, E6)에 직접 공급한다.
쇄빙선의 경우, 상기 제1 운전 모드는 쇄빙 모드(Ice Breaking Mode Declare)를 포함한다.
쇄빙선의 경우, 상기 제2 운전 모드는 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 운전을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 제2 운전 모드(쇄빙선의 경우, 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 운전)시에 일부 발전기 엔진의 로드를 최대 출력 대비 25% 이상으로 항상 유지하여 저온의 외기를 예열 없이 그 발전기 엔진에 직접 공급할 수 있도록 함으로써, 고가의 장비인 엔진룸 공기 히터의 용량을 종전에 비해서 소용량으로 설계할 수 있고, 엔진룸 공기 히터를 가동하기 위해 많은 에너지가 필요하지 않으며, 운전 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템을 보인 구성도로서 예열 공기를 연소공기로 사용하는 도면
도 2는 종래 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템을 보인 구성도로서 저온 외기를 연소공기로 직접 사용하는 도면
도 3은 본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템을 보인 도면
도 4는 본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 방법을 설명하는 블록도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템 및 외기 흡입 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 방법을 설명하는 블록도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템은 엔진룸(110), 공기 혼합 구역(120), 외기 직접 흡입구역(130), 공기 덕트(140), 및 엔진출력 제어부(150)를 포함한다.
엔진룸(110) 안에는 복수 개의 발전기 엔진(E1-E6)이 배치될 수 있는데, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해서 6대의 발전기 엔진을 하나의 실시 예로서 보인 것으로, 발전기 엔진 개수는 설계 조건에 따라 자유롭게 변경될 수 있다. 엔진룸(110) 안에는 공기 흐름을 제어하기 위한 댐퍼(D)가 다수 설치될 수 있다.
공기 혼합 구역(120)은 외기(外氣)를 예열하여 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위하여 엔진룸(110)의 일측에 설치된다.
엔진룸 공기 히터(121)는 공기 혼합 구역(120)으로 흡입된 외기를 예열하기 위하여 공기 혼합 구역(120)에 설치된다.
외기 직접 흡입구역(130)은 외기를 직접 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위하여 엔진룸(110)의 타측에 설치된다.
공기 덕트(140)는 공기 혼합 구역(120)에서 예열된 예열 공기 또는 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입된 외기를 택일적으로 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 삼방 밸브(141)를 구비하고 발전기 엔진(E1-E6)과 연결된다.
엔진출력 제어부(150)는 발전기 엔진(E1-E6)의 출력을 감지하고, 운전 모드 변경에 상관없이 발전기 엔진들(E1-E6) 중 일부 발전기 엔진(E3, E6) 로드를 25% 이상으로 유지하여 외기를 직접 발전기 엔진(E3, E6)으로 공급하도록 구성된다.
엔진출력 제어부(150)는 외기 온도를 감지하여 5℃ 이상인지를 1차적으로 감지하고, 감지 결과 5℃ 이상으로 확인되는 경우, 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 구성된다.
또한, 감지 결과, 5℃ 미만으로 확인되는 경우, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 25% 이상인지를 2차적으로 감지하고, 감지 결과 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 이상으로 예상되는 경우(제1 운전 모드), 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 구성된다.
엔진출력 제어부(150)는 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 미만으로 예상되는 경우(제2 운전 모드), 발전기 엔진(E1-E6) 중에서 일부 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)의 로드는 25% 미만으로 유지하여 공기 혼합 구역의 엔진룸 공기 히터(121)를 통해서 예열된 공기를 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)에 공급하되, 나머지 발전기 엔진(E3, E6)의 로드는 25% 이상으로 유지하여 외기 직접 흡입구역(130)을 통해서 흡입한 외기를 예열 없이 발전기 엔진(E3, E6)에 직접 공급하도록 구성된다.
본 발명의 설명에서, 제1 운전 모드는 쇄빙선의 경우, 쇄빙 모드(Ice Breaking Mode Declare)를 포함한다.
제2 운전 모드는 쇄빙선의 경우, 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 운전을 포함한다.
한편, 본 발명은 공기 혼합 구역(120)으로 흡입된 외기를 예열하여 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하거나, 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입된 외기를 직접 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 외기 흡입 방법을 제공한다. 본 발명의 설명에 있어서 외기를 저온으로 나누는 기준온도는 5℃로 설정한다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입방법은 발전기 엔진(E1-E6)을 구동하는 단계; 외기 온도를 감지하여 5℃ 이상인지를 1차적으로 감지하고 판단하는 단계; 감지 결과, 5℃ 이상으로 확인되는 경우, 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 단계; 감지 결과, 5℃ 미만으로 확인되는 경우, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 25% 이상인지를 2차적으로 감지하고 판단하는 단계; 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 이상으로 예상되는 경우(제1 운전 모드), 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 단계; 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 미만으로 예상되는 경우(제2 운전 모드), 상기 발전기 엔진(E1-E6) 중에서 상기 일부 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)의 로드는 25% 미만으로 유지하여 상기 공기 혼합 구역의 엔진룸 공기 히터(121)를 통해서 예열된 공기를 상기 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)에 공급하되, 상기 나머지 발전기 엔진(E3, E6)의 로드는 25% 이상으로 유지하여 상기 외기 직접 흡입구역(130)을 통해서 흡입한 외기를 예열 없이 발전기 엔진(E3, E6)에 직접 공급한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제1 운전 모드(예를 들어, 쇄빙선의 경우, 쇄빙 모드)시에는 최소 요구 로드 25% 이상을 유지하므로 저온 외기를 직접 발전기 엔진으로 공급하도록 한다.
또한, 제2 운전 모드(쇄빙선의 경우, 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 운전)시에, 일부 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)의 로드는 최대 출력 대비 25% 미만으로 유지하여 공기 혼합 구역의 엔진룸 공기 히터(121)를 통해서 예열된 공기를 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)에 공급한다.
반면에, 나머지 발전기 엔진(E3, E6)의 로드는 최대 출력 대비 25% 이상으로 항상 유지하여 외기 직접 흡입구역을 통해서 흡입한 저온 외기를 예열 없이 그 발전기 엔진(E3, E6)에 직접 공급할 수 있도록 함으로써, 고가의 장비인 엔진룸 공기 히터의 용량을 종전에 비해서 소용량으로 설계할 수 있고 엔진룸 공기 히터를 가동하기 위해 많은 에너지가 필요하지 않으며 운전비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
그리고 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능하다.
예를 들어, 제2 운전 모드 시, 일부 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)의 로드는 최대 출력 대비 25% 이하로 유지하여 상기 공기 혼합 구역의 엔진룸 공기 히터(121)를 통해서 예열된 공기를 상기 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)에 공급하고, 상기 나머지 발전기 엔진(E3, E6)의 로드는 최대 출력 대비 25% 이상으로 유지하여 상기 외기 직접 흡입구역(130)을 통해서 흡입한 저온 외기를 상기 발전기 엔진(E3, E6)에 공급하도록 하는 것을 설명하고 있다.
하지만, 발전기 엔진의 개수는 6개로 임으로 설정한 것이고, 최대 출력 대비 25% 이하로 유지하는 발전기 엔진을 E1, E2, E4, E5, 최대 출력 대비 25% 이상으로 유지하는 발전기 엔진을 E3, E6로 한 것도 임의로 설정한 것이다.
또한, 최대 출력 대비 25%로 설정한 것도 임의로 정한 것이므로, 발전기 엔진 종류에 따라 다소 변경될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명에서는 외기 온도가 5℃ 미만일 때 발전기 엔진의 최소 요구 로드를 정한 것으로, 외기 온도가 5℃ 이상일 때에는 엔진 로드 크기에 상관없이 외기를 별도의 예열 과정 없이 바로 발전기 엔진에 사용할 수 있다.
110: 엔진룸
120: 공기 혼합 구역
130: 외기 직접 흡입구역
140: 공기 덕트
141: 삼방 밸브
150: 엔진출력 제어부
E1-E6: 발전기 엔진
D: 댐퍼

Claims (6)

  1. 복수 개의 발전기 엔진(E1-E6)이 설치되는 엔진룸(110);
    외기(外氣)를 예열하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위하여 상기 엔진룸(110)의 일측에 설치되는 공기 혼합 구역(120);
    상기 공기 혼합 구역(120)으로 흡입된 외기를 예열하기 위하여 상기 공기 혼합 구역(120)에 설치되는 엔진룸 공기 히터(121);
    외기를 직접 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하기 위하여 상기 엔진룸(110)의 타측에 설치되는 외기 직접 흡입구역(130);
    상기 공기 혼합 구역(120)에서 예열된 예열 공기 또는 상기 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입된 외기를 택일적으로 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 삼방 밸브(141)를 구비하고 상기 발전기 엔진(E1-E6)과 연결되는 공기 덕트(140); 및
    상기 발전기 엔진(E1-E6)의 출력을 감지하고, 운전 모드 변경에 상관없이 상기 발전기 엔진들(E1-E6) 중 일부 발전기 엔진(E3, E6) 로드를 25% 이상으로 유지하여 외기를 직접 상기 발전기 엔진(E3, E6)으로 공급하도록 하는 엔진출력 제어부(150);를 포함하는 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엔진출력 제어부(150)는
    외기 온도를 감지하여 5℃ 이상인지를 1차적으로 감지하고, 감지 결과, 5℃ 이상으로 확인되는 경우, 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 구성되며,
    감지 결과, 5℃ 미만으로 확인되는 경우, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 25% 이상인지를 2차적으로 감지하고, 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 이상으로 예상되는 경우(제1 운전 모드), 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 엔진출력 제어부(150)는 감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 미만으로 예상되는 경우(제2 운전 모드), 상기 발전기 엔진(E1-E6) 중에서 일부 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)의 로드는 25% 미만으로 유지하여 상기 공기 혼합 구역의 엔진룸 공기 히터(121)를 통해서 예열된 공기를 상기 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)에 공급하되,
    나머지 발전기 엔진(E3, E6)의 로드는 25% 이상으로 유지하여 상기 외기 직접 흡입구역(130)을 통해서 흡입한 외기를 예열 없이 상기 발전기 엔진(E3, E6)에 직접 공급하는 것을 특징으로 하는 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 시스템.
  4. 공기 혼합 구역(120)으로 흡입된 외기를 예열하여 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하거나, 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입된 외기를 직접 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 외기 흡입 방법에 있어서,
    상기 발전기 엔진(E1-E6)을 구동하는 단계;
    외기 온도를 감지하여 5℃ 이상인지를 1차적으로 감지하고 판단하는 단계;
    감지 결과, 5℃ 이상으로 확인되는 경우, 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 단계;
    감지 결과, 5℃ 미만으로 확인되는 경우, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 25% 이상인지를 2차적으로 감지하고 판단하는 단계;
    감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 이상으로 예상되는 경우(제1 운전 모드), 외기를 예열 없이 외기 직접 흡입구역(130)으로 흡입하여 상기 발전기 엔진(E1-E6)으로 공급하는 단계;
    감지 결과, 상기 발전기 엔진(E1-E6)의 로드 전체가 최대 출력 대비 25% 미만으로 예상되는 경우(제2 운전 모드), 상기 발전기 엔진(E1-E6) 중에서 일부 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)의 로드는 25% 미만으로 유지하여 상기 공기 혼합 구역의 엔진룸 공기 히터(121)를 통해서 예열된 공기를 상기 발전기 엔진(E1, E2, E4, E5)에 공급하되,
    나머지 발전기 엔진(E3, E6)의 로드는 25% 이상으로 유지하여 상기 외기 직접 흡입구역(130)을 통해서 흡입한 외기를 예열 없이 상기 발전기 엔진(E3, E6)에 직접 공급하는 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    쇄빙선의 경우, 상기 제1 운전 모드는 쇄빙 모드(Ice Breaking Mode Declare)를 포함하는 것을 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    쇄빙선의 경우, 상기 제2 운전 모드는 쇄빙 모드 운전 도중 또는 쇄빙 모드 운전 시작 전 운항 루트(Route)를 확인하기 위해 잠시 정지하는 운전을 포함하는 극지방 선박의 발전기 엔진의 외기 흡입 방법.
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