KR101875087B1

KR101875087B1 - 선박용 메인 엔진의 예열시스템

Info

Publication number: KR101875087B1
Application number: KR1020110129303A
Authority: KR
Inventors: 정일수
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2018-07-06
Also published as: KR20130062832A

Abstract

선박용 메인 엔진의 예열시스템이 개시된다. 본 발명의 선박용 메인 엔진의 예열시스템은, 발전기 엔진의 냉각을 위한 제1 메인유로를 구비한 발전기 엔진 냉각시스템; 메인 엔진의 냉각을 위한 제2 메인유로를 구비한 메인 엔진 냉각시스템; 및 상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수가 상기 메인 엔진의 예열(preheating)을 위해 상기 메인 엔진으로 공급되도록 상기 제1 메인유로 및 상기 제2 메인유로를 상호 연결하는 예열 유닛을 포함한다.

Description

선박용 메인 엔진의 예열시스템{MAIN ENGINE PREHEATING SYSTEM FOR A SHIP}

본 발명은, 선박용 엔진의 예열시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선박의 항구 정박이나 계선(anchoring)과 같은 선박의 정지 조건에서도 메인 엔진의 워밍(warming) 상태를 유지할 수 있는 선박용 메인 엔진의 예열시스템에 관한 것이다.

선박에서 발전기 엔진 및 메인 엔진은 선박의 항구 정박이나 계선(anchoring)과 같은 정지 조건에서도 항상 가동이 가능하도록 워밍(warming)된 상태를 유지해야 한다. 이를 위해 현재는 스팀 히터(steam heater)와의 열 교환으로 얻어지는 청수(fresh water)를 발전기 엔진 및 메인 엔진에 공급하는 방식이 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 선박용 메인 엔진의 예열시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 일 실시예에서는 메인 엔진(ME)의 워밍(warming)을 위해 메인엔진 프리히터(H, preheater)에 스팀을 공급하고, 이 스팀과의 열교환을 통해 얻은 고온의 메인 엔진 재킷 쿨링 워터를 사용하여 메인 엔진(ME)을 워밍하였다.

또한 발전기 엔진(GE)의 경우 작동 대기 상태의 발전기 엔진(GE)의 워밍을 위해 대용량의 발전기 엔진 프리히터(GH)를 설치하고, 발전기 엔진 프리히터(GH)에 스팀을 공급하여 이 스팀과의 열교환을 통해 얻은 고온의 발전기 엔진 재킷 쿨링 워터를 사용하여 발전기 엔진(GE)을 워밍하였다.

그리고 근래에는 고유가로 인하여 많은 선주들이 메인 엔진(ME)의 저 부하 작동(low load operation)을 선호하고 있는 데, 메인 엔진(ME)의 저 부하 작동 상태에서는 메인 엔진 재킷 쿨링 워터의 온도가 낮아 청수 생성을 위한 열원으로 기능을 할 수 없어 조수기(FWG)에서 청수 생성이 중단될 수 밖에 없는 단점이 있다.

한국특허공개공보 제2006-0069942호(현대중공업 주식회사) 2006. 06. 23

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 항상 운전 중인 발전기 엔진의 재킷 쿨링 워터를 이용하여 메인 엔진이나 발전기 엔진을 예열할 수 있는 선박용 메인 엔진의 예열시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발전기 엔진의 냉각을 위한 제1 메인유로를 구비한 발전기 엔진 냉각시스템; 메인 엔진의 냉각을 위한 제2 메인유로를 구비한 메인 엔진 냉각시스템; 및 상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수가 상기 메인 엔진의 예열(preheating)을 위해 상기 메인 엔진으로 공급되도록 상기 제1 메인유로 및 상기 제2 메인유로를 상호 연결하는 예열 유닛을 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템이 제공될 수 있다.

상기 예열 유닛은, 상기 제1 메인유로 및 상기 제2 메인유로를 상호 연결시키는 예열 유로; 및 상기 예열 유로에 마련되어 상기 냉각수를 상기 메인 엔진으로 펌핑하는 예열 펌프; 및 상기 예열 펌프 후단의 상기 예열 유로에 마련되는 예열 밸브를 포함할 수 있다.

상기 발전기 엔진 냉각시스템은, 상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 쿨링시키는 제1 재킷쿨러; 상기 발전기 엔진과 상기 제1 재킷쿨러 사이의 상기 제1 메인유로에 마련되는 제1 펌프; 및 상기 제1 재킷쿨러로 열원을 공급하여 상기 발전기 엔진을 예열시키는 예열 히터를 더 포함할 수 있다.

상기 발전기 엔진 냉각시스템은, 상기 예열 히터와 상기 제1 재킷쿨러를 연결하는 예열 히터 유로로부터 분기되어 상기 예열 유닛에 연결되는 분기유로; 및 상기 분기유로에 마련되는 분기유로 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 엔진 냉각시스템은, 상기 메인 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 쿨링시키는 제2 재킷쿨러; 및 상기 메인 엔진과 상기 제2 재킷쿨러 사이의 상기 제2 메인유로에 마련되는 제2 펌프를 포함하고, 상기 메인 엔진 냉각시스템은, 상기 제2 재킷쿨러에서 쿨링된 냉각수를 상기 제2 펌프 및 상기 제1 메인유로 중 어느 하나로 미리 설정된 온도에 따라 선택적으로 공급시키는 제1 제어유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 제어유닛은, 상기 제2 재킷쿨러와 상기 제2 펌프 사이의 상기 제2 메인유로에서 분기되어 상기 제1 메인유로에 연결되는 제1 연결유로; 및 상기 제2 재킷쿨러에서 쿨링된 냉각수를 상기 제1 연결유로 및 상기 제2 펌프 중 어느 하나로 공급시키는 제1 삼방밸브를 포함할 수 있다.

상기 제1 제어유닛은, 상기 제1 연결유로에 마련되는 제1 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 발전기 엔진에 사용되는 에어나 오일을 쿨링시키는 중앙 쿨러 유닛; 및 상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 상기 발전기 엔진 및 상기 중앙 쿨러 유닛 중 어느 하나로 미리 설정된 온도에 따라 선택적으로 공급시키는 제2 제어유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 제어유닛은, 상기 제1 메인유로와 상기 중앙 쿨러 유닛을 연결하는 제2 연결유로; 및 상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 상기 발전기 엔진 및 상기 중앙 쿨러 유닛 중 어느 하나로 공급시키는 제2 삼방밸브를 포함할 수 있다.

상기 발전기 엔진 냉각시스템은, 상기 발전기 엔진을 복수로 구비하며, 작동 중인 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수가 작동 대기 상태의 발전기 엔진으로 공급되도록 상기 제1 메인유로와 상기 예열 히터를 연결하는 제1 유로를 더 포함할 수 있다.

상기 온도가 상승된 냉각수를 제1 유로를 통해 상기 작동 대기 상태의 발전기 엔진으로 공급하여 상기 작동 대기 상태의 발전기 엔진을 예열할 수 있다.

상기 발전기 엔진 냉각시스템은, 상기 제1 유로에 마련되는 제1유로 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 메인유로에 연결되어, 청수를 생성하는 조수기를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 선박용 발전기 엔진의 제1 재킷 쿨러를 통과하여 온도가 상승된 고온의 냉각수를 메인 엔진의 제2 재킷 쿨러로 공급하여 상기 메인 엔진을 예열(preheating)시키는 것을 특징으로 하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 항상 운전 중인 발전기 엔진의 재킷 쿨링 워터를 이용하여 메인 엔진이나 발전기 엔진을 예열할 수 있고, 메인 엔진의 저 부하 작동시에도 운전중인 발전기 엔진으로부터 공급되는 고온의 냉각수를 이용하여 청수를 생성할 수 있다.

도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 선박용 메인 엔진의 예열시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 엔진의 예열시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 선박용 엔진의 예열시스템에서 예열 히터를 이용하여 발전기 엔진을 예열하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 선박용 엔진의 예열시스템에서 예열되어 작동된 발전기 엔진에서 배출되는 고온의 냉각수를 이용하여 나머지 발전기 엔진을 예열하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 선박용 엔진의 예열시스템에서 작동중인 발전기 엔진에서 공급되는 고온의 냉각수를 이용하여 메인 엔진의 작동 전에 예열 유닛을 통해 메인 엔진을 예열하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 선박용 엔진의 예열시스템에서 메인 엔진의 예열이 완료된 후 메인 엔진과 발전기 엔진이 동시에 작동하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 엔진의 예열시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 선박용 엔진의 예열시스템에서 예열 히터를 이용하여 발전기 엔진을 예열하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 선박용 엔진의 예열시스템에서 예열되어 작동된 발전기 엔진에서 배출되는 고온의 냉각수를 이용하여 나머지 발전기 엔진을 예열하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 선박용 엔진의 예열시스템에서 작동중인 발전기 엔진에서 공급되는 고온의 냉각수를 이용하여 메인 엔진의 작동 전에 예열 유닛을 통해 메인 엔진을 예열하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 4에 도시된 선박용 엔진의 예열시스템에서 메인 엔진의 예열이 완료된 후 메인 엔진과 발전기 엔진이 동시에 작동하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박용 메인 엔진의 예열시스템(1)은, 발전기 엔진(111)을 냉각시키는 발전기 엔진 냉각시스템(100)과, 메인 엔진(210)을 냉각시키는 메인 엔진 냉각시스템(200)과, 발전기 엔진(111)을 통과한 고온의 냉각수가 메인 엔진(210)으로 공급되어 메인 엔진(210)을 예열(preheating)할 수 있도록 발전기 엔진 냉각시스템(100)과 메인 엔진 냉각시스템(200)을 연결하는 예열 유닛(300)을 구비한다.

발전기 엔진 냉각시스템(100)은, 발전기 엔진(111)을 냉각하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 발전기 엔진(111)과, 발전기 엔진(111)에 설치되어 공급되는 냉각수에 의해 발전기 엔진(111)을 쿨링시키는 제1 재킷쿨러(113)와, 발전기 엔진(111)에서 배출되는 냉각수가 다시 발전기 엔진(111)으로 유입되도록 순환 사이클을 이루는 제1 메인유로(115)와, 제1 메인유로(115)에 마련되어 순환된 냉각수를 발전기 엔진(111)으로 펌핑(pumping)하는 제1 펌프(117)와, 제1 메인유로(115)에 마련되어 제1 재킷쿨러(113)에서 배출되는 냉각수의 흐름 방향을 제어하는 제1재킷쿨러 제어밸브(119)와, 제1 메인유로(115)에 마련되어 발전기 엔진(111)으로 유입 및 유출되는 냉각수의 흐름을 제어하는 제1메인유로 개폐밸브(121)와, 발전기 엔진(111)의 작동 전에 발전기 엔진(111)을 예열(preheating)하는 예열 히터(123)와, 예열 히터(123)와 제1 재킷쿨러(113)를 연결하는 예열 히터 유로(125)와, 예열 히터 유로(125)에 마련되는 예열 히터 밸브(127)와, 작동 중인 상태의 발전기 엔진(111)에서 배출되는 고온의 냉각수가 예열 히터(123)로 공급되도록 펌핑하는 예열 히터 펌프(129)를 포함한다.

발전기 엔진 냉각시스템(100)의 발전기 엔진(111)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 3개가 병렬로 배치될 수 있고, 각각의 발전기 엔진(111)은 제1 메인유로(115)에 각각 연결되며 발전기 엔진(111)에서 배출되는 냉각수는 제1 메인유로(115)를 통해 순환한 후 다시 발전기 엔진(111)으로 유입된다.

발전기 엔진 냉각시스템(100)의 제1 재킷쿨러(113)는, 발전기 엔진(111)을 쿨링시킴과 더불어 예열 히터(123)에서 공급되는 열원에 의해 발전기 엔진(111)을 예열시키는 역할을 한다. 즉 발전기 엔진(111)의 작동 전에는 예열 히터(123)에서 공급되는 열원에 의해 발전기 엔진(111)을 예열(preheating)시키고, 발전기 엔진(111)의 작동 중에는 순환되는 냉각수에 의해 발전기 엔진(111)을 냉각시키는 역할을 한다.

발전기 엔진 냉각시스템(100)의 예열 히터(123)는, 제1 재킷쿨러(113)로 고온의 열원을 공급하여 복수의 발전기 엔진(111) 중 처음으로 작동되는 발전기 엔진(111)의 작동 전에 발전기 엔진(111)을 예열시킨다. 또한 복수의 발전기 엔진(111) 중 작동 중인 발전기 엔진(111) 외의 아직 작동 대기 중인 상태의 발전기 엔진(111)으로 열원을 공급하여 작동 대기 중인 상태의 발전기 엔진(111)의 예열 시간을 단축하는 역할도 한다.

그리고 본 실시 예에서 예열 히터(123)는 작동 중인 발전기 엔진(111)으로부터 배출되는 고온의 냉각수를 자세히 후술하겠지만 제1 유로(131)에 의해 다시 예열 히터(123)로 공급받아 발전기 엔진(111)을 예열할 수 있으므로 종래 기술의 일 실시예와 같이 대용량이 아닌 소용량의 예열 히터(123)를 사용할 수 있는 이점이 있다.

발전기 엔진 냉각시스템(100)의 예열 히터 밸브(127)는, 예열 히터(123)와 각각의 제1 재킷쿨러(113)를 선택적으로 제어하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 예열 히터(123)의 출구 방향의 예열 히터 유로(125)에 1개가 설치되고, 각각의 제1 재킷쿨러(113)의 입구 방향의 예열 히터 유로(125)에 1개가 설치된다.

발전기 엔진 냉각시스템(100)의 예열 히터 펌프(129)는, 작동 중인 발전기 엔진(111)으로부터 아직 작동 대기 중인 발전기 엔진(111)으로 고온의 냉각수를 공급할 수 있도록 자세히 후술하겠지만 제1 메인유로(115)와 예열 히터(123)를 연결하는 제1 유로(131)에 마련되어 예열 히터(123)로 고온의 냉각수를 펌핑한다.

한편 발전기 엔진 냉각시스템(100)은, 작동 중인 발전기 엔진(111)으로부터 배출되는 고온의 냉각수를 작동 대기 상태의 발전기 엔진(111)으로 공급하여 작동 대기 상태의 발전기 엔진(111)을 예열(preheating)할 수 있도록 제1 메인유로(115)와 예열 히터(123)를 연결하는 분기유로(135)와, 분기유로(135)에 마련되는 분기유로 개폐밸브(137)를 더 포함한다.

또한 발전기 엔진 냉각시스템(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 예열 히터 유로(125)와 후술할 예열 유로(310)를 연결하여 메인 엔진(210)에서 발전기 엔진(111)으로 냉각수가 공급되도록 하는 분기유로(135)와, 분기유로(135)에 마련되어 후술하는 예열 펌프(320)로 유입되는 냉각수의 온도가 일정 온도가 되기 전까지 메인 엔진(210)에서 발전기 엔진(111)으로 냉각수가 흐르지 못하도록 차단하는 분기유로 개폐밸브(137)를 포함한다.

이하에서 도 3 및 도 4를 참조하여 발전기 엔진 냉각시스템(100)의 발전기 엔진(111)의 예열 과정을 순차적으로 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 발전기 엔진(111) 중 어느 하나의 발전기 엔진(111)을 처음으로 가동하기 전에 소용량의 예열 히터(123)로 유입되는 스팀은 예열 히터 유로(125)를 통해 제1 재킷쿨러(113)로 공급되어 발전기 엔진(111)을 예열한다. 제1 재킷쿨러(113)를 통과한 스팀은 제1 재킷쿨러(113) 제어밸브 또는 제1 펌프(117)를 통과한 후 제1 메인유로(115)와 리턴유로(139)를 통해 예열 히터(123)로 유입된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 3개의 발전기 엔진(111) 중 어느 하나의 발전기 엔진(111)의 예열이 완료되면 예열이 완료된 발전기 엔진(111)을 구동시키고, 구동되는 발전기 엔진(111)에서 배출되는 고온의 냉각수를 제1 메인유로(115)를 통해 순환시켜 구동 대기 상태의 2개의 발전기 엔진(111)을 예열시킬 수 있다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 작동 중인 발전기 엔진(111, 도 4를 기준으로 제일 우측에 배치된 발전기 엔진)으로 배출되는 고온의 냉각수는 제1 메인유로(115)를 통해 작동 중인 발전기 엔진(111)은 물론 작동 대지 상태의 제1 재킷쿨러(113)로 유입되어 발전기 엔진(111)을 예열시킬 수 있다.

이때 발전기 엔진(111)에서 배출되는 고온의 냉각수는, 도 4에 도시된 바와 같이, 오픈된 제1유로 개폐밸브(133)에 의해 제1 유로(131)를 통해 예열 히터(123)로 유입된다. 예열 히터(123)로 유입된 고온의 냉각수는 예열 히터 유로(125)를 통해 작동 대기 중인 상태의 발전기 엔진(111)의 제1 재킷쿨러(113)로 유입되어 제1 메인유로(115)에서 공급되는 냉각수와 별도로 작동 대기 중 상태의 발전기 엔진(111)을 예열할 수도 있다.

메인 엔진 냉각시스템(200)은, 메인 엔진(210)을 냉각하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 선박을 추진시키는 추진력을 제공하는 메인 엔진(210)과, 메인 엔진(210)을 통과하면서 온도가 상승된 냉각수를 쿨링시키는 제2 재킷쿨러(220)와, 메인 엔진(210)과 제2 재킷쿨러(220)를 연결하여 냉각수가 순환되도록 하는 제2 메인유로(230)와, 제2 메인유로(230)에 마련되어 제2 재킷쿨러(220)를 통과한 냉각수를 메인 엔진(210)으로 펌핑하는 제2 펌프(240)를 포함한다.

예열 유닛(300)은, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 발전기 엔진 냉각시스템(100)의 제1 메인유로(115)와 메인 엔진 냉각시스템(200)의 제2 메인유로(230)를 연결하여 제1 메인유로(115)에서 순환되는 고온의 냉각수를 제2 메인유로(230)를 통해 제2 재킷쿨러(220)로 공급시켜 작동 대기 상태의 메인 엔진(210)을 예열(preheating)시키는 역할을 한다.

본 실시 예에서 예열 유닛(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 메인유로(115)와 제2 메인유로(230)를 연결하는 예열 유로(310)와, 예열 유로(310)에 마련되어 예열 유로(310)로 유입되는 고온의 냉각수를 제2 메인유로(230)로 펌핑하는 예열 펌프(320)와, 예열 유로(310)에 마련되는 예열 밸브(330)를 포함한다.

이하에서 도 5를 참조하여 작동중인 발전기 엔진(111)에서 공급되는 고온의 냉각수를 이용하여 메인 엔진(210)의 작동 전에 예열 유닛(300)을 통해 메인 엔진(210)을 예열하는 상태를 간략히 설명한다.

도 5에 도시된 3개의 발전기 엔진(111) 중 2개의 발전기 엔진(111, 도 5를 기준으로 우측에 배치된 2개의 발전기 엔진)은 예열이 완료되어 작동 중인 상태에 있고, 나머지 하나의 발전기 엔진(111)은 예열 상태에 있다.

작동 중인 2개의 발전기 엔진(111)에서 배출되는 고온의 냉각수 중 일부는 제1 메인유로(115)를 통해 3개의 발전기 엔진(111) 각각으로 유입되고, 나머지 고온의 냉각수는 예열 유로(310)를 통해 예열 펌프(320)로 유입된다. 예열 펌프(320)로 유입된 고온의 냉각수는 예열 펌프(320)의 펌핑에 의해 일부는 예열 히터 유로(125)로 공급되어 작동 대기 중인 발전기 엔진(111)을 예열하는 데 사용되고, 나머지는 제2 메인유로(230)로 공급되어 메인 엔진(210)을 예열하는 데 사용된다.

제2 메인유로(230)로 공급되어 메인 엔진(210)을 예열시킨 냉각수는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 메인유로(230)와 브릿지 유로(BL)를 통해 제1 메인유로(115)로 합류된다.

그리고 메인 엔진(210)의 예열이 완료되더라도 예열 펌프(320)는 계속 운전 되면서 예열 상태를 유지한다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 발전기 엔진(111)에서 배출되는 고온의 냉각수를 덤핑(dumping)하지 않고 메인 엔진(210)을 예열하는 데 사용하므로 종래 기술의 일 실시예와 같이 메인 엔진(210)을 예열하기 위한 별도의 히터가 필요 없고, 발전기 엔진(111)의 예열을 위해 작동 중인 발전기 엔진(111)에서 배출되는 고온의 냉각수를 이용할 수 있으므로 발전기 엔진(111)을 초기에 예열하기 위한 예열 히터(123)의 용량을 소용량으로 할 수 있는 이점이 있다.

한편 본 실시 예는, 도 6에 도시된 바와 같이, 메인 엔진(210)의 예열이 완료되어 메인 엔진(210)과 2개의 발전기 엔진(111)이 동시에 작동하는 경우 제2 재킷쿨러(220)에서 쿨링된 냉각수를 제2 펌프(240) 및 제1 메인유로(115) 중 어느 하나로 미리 설정된 온도에 따라 선택적으로 공급시키는 제1 제어유닛(400)과, 발전기 엔진(111)에 사용되는 에어나 오일을 쿨링시키는 중앙 쿨러 유닛(500)과, 발전기 엔진(111)을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 발전기 엔진(111) 및 중앙 쿨러 유닛(500) 중 어느 하나로 미리 설정된 온도에 따라 선택적으로 공급시키는 제2 제어유닛(600)을 더 포함한다.

제1 제어유닛(400)은, 제2 재킷쿨러(220)에서 배출되는 냉각수를 미리 설정된 온도 즉 냉각수의 온도가 설정된 온도보다 낮아 다시 메인 엔진(210)을 냉각하는 데 사용할 수 있는 경우 냉각수를 메인 엔진(210)으로 흐르도록 한다. 또한 냉각수의 온도가 설정 온도보다 높아 냉각할 필요가 있는 경우 제1 메인유로(115)를 통해 배출되도록 한다. 본 실시 예에서 제1 제어유닛(400)의 미리 설정된 온도는 85~90℃로 정할 수 있고, 냉각수의 온도는 제2 메인유로(230)에 설치되는 온도 센서(TS)에 의해 측정될 수 있다.

본 실시 예에서 제1 제어유닛(400)은, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 재킷쿨러(220)와 제2 펌프(240) 사이의 제2 메인유로(230)에서 분기되어 제1 메인유로(115)에 연결되는 제1 연결유로(410)와, 제2 재킷쿨러(220)에서 쿨링된 냉각수를 제1 연결유로(410) 및 제2 펌프(240) 중 어느 하나로 공급시키는 제1 삼방밸브(420)와, 제1 연결유로(410)에 마련되어 제1 삼방밸브(420)와는 별도로 제1 연결유로(410)를 개폐하는 제1 개폐밸브(430)를 포함한다.

중앙 쿨러 유닛(500)은, 발전기 엔진(111)에 사용되는 에어나 오일을 냉각시키기 위한 것으로서, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 쿨러(510)와, 발전기 엔진(111)에 설치되어 발전기 엔진(111)에 사용되는 에어나 오일을 냉각시키는 쿨러(520)와, 중앙 쿨러(510)와 쿨러(520)를 연결하여 중앙 쿨러(510)에서 공급되는 냉각수가 다시 중앙 쿨러(510)로 유입되도록 순환시키는 중앙 쿨러 유로(530)와, 쿨러(520)를 통해 배출되는 냉각수를 펌핑하여 중앙 쿨러(510)로 공급하는 중앙 쿨러 펌프(540)를 포함한다.

본 실시 예에서 중앙 쿨러 유닛(500)은 발전기 엔진(111) 자체가 아니라 발전기 엔진(111)에 사용되는 에어나 오일을 냉각시키기 위한 것으로서, 본 실시 예에서 쿨러(520)는 에어를 냉각시키는 에어 쿨러(521) 또는 오일을 냉각시키는 오일 쿨러(522)일 수 있다.

제2 제어유닛(600)은, 발전기 엔진(111)에서 배출되는 냉각수를 미리 설정된 온도 즉 냉각수의 온도가 설정된 온도보다 낮아 다시 발전기 엔진(111)을 냉각하는 데 사용할 수 있는 경우 냉각수를 발전기 엔진(111)으로 흐르도록 한다. 또한 냉각수의 온도가 설정된 온도보다 높아 냉각할 필요가 있는 경우 중앙 쿨러(510)로 배출되도록 한다. 본 실시 예에서 제2 제어유닛(600)의 미리 설정된 온도는 70~75℃로 정할 수 있고, 냉각수의 온도는 제1 메인유로(115)에 설치되는 온도 센서(TS)에 의해 측정될 수 있다.

본 실시 예에서 제2 제어유닛(600)은, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 메인유로(115)와 중앙 쿨러 유닛(500)을 연결하는 제2 연결유로(610)와, 발전기 엔진(111)을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 발전기 엔진(111) 및 중앙 쿨러 유닛(500) 중 어느 하나로 공급시키는 제2 삼방밸브(620)를 포함한다.

그리고 본 실시 예에서 제1 메인유로(115)를 통해 제2 삼방밸브(620)로 유입되는 냉각수의 온도가 미리 설정된 온도보다 높아 제2 연결유로(610)를 통해 냉각수를 배출하는 경우 냉각수가 부족할 수 있다. 따라서 배출되는 냉각수의 양 만큼 다시 냉각수를 중앙 쿨러 유로(530)를 통해 제1 메인유로(115)로 보충될 수 있도록, 중앙 쿨러 유로(530)와 제1 메인유로(115)를 연결하는 제1 보충유로(SL1)를 더 포함할 수 있다.

또한 본 실시 예는 제1 메인유로(115)에 연결되어 메인 엔진(210)에서 배출되는 냉각수는 물론 발전기 엔진(111)에서 배출되는 냉각수를 열원으로 하여 청수를 생산할 수 있는 조수기(700)를 더 포함한다. 본 실시 예에서 조수기(700)는 메인 엔진(210)의 저 부하 작동(low load operation)시에도 발전기 엔진(111)에서 공급되는 고온의 냉각수를 열원으로 하여 청수를 생성할 수 있는 이점이 있다.

나아가 본 실시 예는 냉각수를 보충하고 에어를 벤팅할 수 있는 탱크(T)와, 발전기 엔진(111) 및 메인 엔진(210)에서 발생되는 에어가 벤팅(venting)될 수 있도록 탱크(T)와 발전기 엔진(111) 및 메인 엔진(210)을 연결하는 복수의 에어 벤트 라인(AL)과, 탱크(T)에서 중앙 쿨러 유로(530)로 냉각수가 직접 보충될 수 있도록 탱크(T)와 중앙 쿨러 유로(530)를 연결하는 제2 보충유로(SL2)를 더 포함한다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 선박용 메인 엔진의 예열시스템 100 : 발전기 엔진 냉각시스템
111 : 발전기 엔진 113 : 제1 재킷쿨러
115 : 제1 메인유로 117 : 제1 펌프
119 : 제1재킷쿨러 제어밸브 121 : 제1메인유로 개폐밸브
123 : 예열 히터 125 : 예열 히터 유로
127 : 예열 히터 밸브 129 : 예열 히터 펌프
131 : 제1 유로 133 : 제1유로 개폐밸브
135 : 분기유로 137 : 분기유로 개폐밸브
139 : 리턴유로 200 : 메인 엔진 냉각시스템
210 : 메인 엔진 220 : 제2 재킷쿨러
230 : 제2 메인유로 240 : 제2 펌프
300 : 예열 유닛 310 : 예열 유로
320 : 예열 펌프 330 : 예열 밸브
400 : 제1 제어유닛 410 : 제1 연결유로
420 : 제1 삼방밸브 430 : 제1 개폐밸브
500 : 중앙 쿨러 유닛 510 : 중앙 쿨러
520 : 쿨러 530 : 중앙 쿨러 유로
540 : 중앙 쿨러 펌프 600 : 제2 제어유닛
610 : 제2 연결유로 620 : 제2 삼방밸브
700 : 조수기 AL : 에어 벤트 라인
BL : 브릿지 유로 SL1 : 제1 보충유로
SL2 : 제2 보충유로 T : 탱크
TS : 온도 센서

Claims

발전기 엔진의 냉각을 위한 제1 메인유로를 구비한 발전기 엔진 냉각시스템;
메인 엔진의 냉각을 위한 제2 메인유로를 구비한 메인 엔진 냉각시스템; 및
상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수가 상기 메인 엔진의 예열(preheating)을 위해 상기 메인 엔진으로 공급되도록 상기 제1 메인유로 및 상기 제2 메인유로를 상호 연결하는 예열 유닛을 포함하되,
상기 발전기 엔진 냉각시스템은,
상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 쿨링시키는 제1 재킷쿨러;
상기 발전기 엔진과 상기 제1 재킷쿨러 사이의 상기 제1 메인유로에 마련되는 제1 펌프; 및
상기 제1 재킷쿨러로 열원을 공급하여 상기 발전기 엔진을 예열시키는 예열 히터를 더 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 예열 유닛은,
상기 제1 메인유로 및 상기 제2 메인유로를 상호 연결시키는 예열 유로; 및
상기 예열 유로에 마련되어 상기 냉각수를 상기 메인 엔진으로 펌핑하는 예열 펌프; 및
상기 예열 펌프 후단의 상기 예열 유로에 마련되는 예열 밸브를 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 발전기 엔진 냉각시스템은,
상기 예열 히터와 상기 제1 재킷쿨러를 연결하는 예열 히터 유로로부터 분기되어 상기 예열 유닛에 연결되는 분기유로; 및
상기 분기유로에 마련되는 분기유로 개폐밸브를 더 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
발전기 엔진의 냉각을 위한 제1 메인유로를 구비한 발전기 엔진 냉각시스템;
메인 엔진의 냉각을 위한 제2 메인유로를 구비한 메인 엔진 냉각시스템; 및
상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수가 상기 메인 엔진의 예열(preheating)을 위해 상기 메인 엔진으로 공급되도록 상기 제1 메인유로 및 상기 제2 메인유로를 상호 연결하는 예열 유닛을 포함하되,
상기 메인 엔진 냉각시스템은,
상기 메인 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 쿨링시키는 제2 재킷쿨러; 및
상기 메인 엔진과 상기 제2 재킷쿨러 사이의 상기 제2 메인유로에 마련되는 제2 펌프를 포함하고,
상기 메인 엔진 냉각시스템은, 상기 제2 재킷쿨러에서 쿨링된 냉각수를 상기 제2 펌프 및 상기 제1 메인유로 중 어느 하나로 미리 설정된 온도에 따라 선택적으로 공급시키는 제1 제어유닛을 더 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 제어유닛은,
상기 제2 재킷쿨러와 상기 제2 펌프 사이의 상기 제2 메인유로에서 분기되어 상기 제1 메인유로에 연결되는 제1 연결유로; 및
상기 제2 재킷쿨러에서 쿨링된 냉각수를 상기 제1 연결유로 및 상기 제2 펌프 중 어느 하나로 공급시키는 제1 삼방밸브를 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 제어유닛은,
상기 제1 연결유로에 마련되는 제1 개폐밸브를 더 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
발전기 엔진의 냉각을 위한 제1 메인유로를 구비한 발전기 엔진 냉각시스템;
메인 엔진의 냉각을 위한 제2 메인유로를 구비한 메인 엔진 냉각시스템; 및
상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수가 상기 메인 엔진의 예열(preheating)을 위해 상기 메인 엔진으로 공급되도록 상기 제1 메인유로 및 상기 제2 메인유로를 상호 연결하는 예열 유닛을 포함하고,
상기 발전기 엔진에 사용되는 에어나 오일을 쿨링시키는 중앙 쿨러 유닛; 및
상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 상기 발전기 엔진 및 상기 중앙 쿨러 유닛 중 어느 하나로 미리 설정된 온도에 따라 선택적으로 공급시키는 제2 제어유닛을 더 포함하며,
상기 예열 유닛은,
상기 제1 메인유로 및 상기 제2 메인유로를 상호 연결시키는 예열 유로; 및
상기 예열 유로에 마련되어 상기 냉각수를 상기 메인 엔진으로 펌핑하는 예열 펌프; 및
상기 예열 펌프 후단의 상기 예열 유로에 마련되는 예열 밸브를 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 제2 제어유닛은,
상기 제1 메인유로와 상기 중앙 쿨러 유닛을 연결하는 제2 연결유로; 및
상기 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수를 상기 발전기 엔진 및 상기 중앙 쿨러 유닛 중 어느 하나로 공급시키는 제2 삼방밸브를 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 발전기 엔진 냉각시스템은,
상기 발전기 엔진을 복수로 구비하며,
작동 중인 발전기 엔진을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉각수가 작동 대기 상태의 발전기 엔진으로 공급되도록 상기 제1 메인유로와 상기 예열 히터를 연결하는 제1 유로를 더 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 온도가 상승된 냉각수를 제1 유로를 통해 상기 작동 대기 상태의 발전기 엔진으로 공급하여 상기 작동 대기 상태의 발전기 엔진을 예열하는 것을 특징으로 하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 발전기 엔진 냉각시스템은,
상기 제1 유로에 마련되는 제1유로 개폐밸브를 더 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 메인유로에 연결되어, 청수를 생성하는 조수기를 더 포함하는 선박용 메인 엔진의 예열시스템.
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