KR102048290B1 - 연료유 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료유의 이송효율을 저하시키는 원인이 되는 연료유의 점도 상승을 억제하기 위한 부재의 소손을 방지하여 연료유의 이송효율을 저하시키지 않는 연료유 이송장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
그 해결수단으로서, 연료유의 온도가 유동저항을 증가시키지 않는 점도에 대응하는 온도 이상에 도달하였을 때, 펌프의 구동모터가 소손되지 않을 정도의 냉각풍을 확보할 수 있는 회전 조건을 설정하여 연료유의 유량을 조정하는 제어부를 구비하고 있다.

Description

연료유 이송장치{A transfer device of fuel oil}

본 발명은 연료유 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 선박이나 발전기 등의 메인기나 보조기에 사용되는 연료유의 이송유동성을 저하시키지 않는 연료유 이송장치에 관한 것이다.

선박이나 발전기 등의 보일러에 사용되는 연료유의 하나로서 C중유가 알려져 있다. C중유 등의 비교적 점도가 높은 연료유는, 온도에 영향을 받아 점도가 변화하기 쉽다. 점도가 높아지면 유동저항이 증가하여, 이송성이 악화된다.

유동저항이 증가하는 것을 피하기 위하여, 연료유의 온도를 상승시키는 처리가 이용된다. 연료유는, 온도 상승에 의하여 점도가 저하하고, 유동저항이 저감된다.

연료유의 온도를 상승시키는 가열설비를 구비한 연료유 이송장치의 구성은, 예를 들어 연료유 저장 탱크로부터 이송되는 연료유를 가열하기 위한 연료유 세틀링 탱크(settling tank)와, 연료유 세틀링 탱크에 있어서 온도가 상승한 연료유를 저류하고, 저류하고 있는 연료유를 조금씩 유출하여 연료유 저장 탱크로 공급하기 위한 연료유 서비스 탱크를 구비한 구성이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

연료유는, 연료유 저장 탱크로부터 이송펌프를 통하여 연료유 세틀링 탱크로 이송되고, 연료유 세틀링 탱크에 있어서 가열처리됨으로써 점도를 낮춘다. 연료유 세틀링 탱크에 있어서 가열된 연료유는, 청정화되고나서 연료유 서비스 탱크를 향하여 이송되고, 연료유 서비스 탱크로부터 일부가 연료유 저장 탱크를 향하여 유하(流下)펌프를 통하여 조금씩 계속 유출된다.

연료유는, 연료유 서비스 탱크로부터 선박이나 발전기 등에 이용되는 내연기관 등의 메인기 또는 그 밖의 보조기의 연료분사장치에 공급된다.

가열되어 연료유 저장 탱크 내로 되돌아오는 연료유는, 그 저장 탱크에 저장되어 있는 연료유와 부분적으로 혼합된다. 이 결과, 연료유 저장 탱크 내에 수용되어 있는 연료유는, 부분적으로 36~40℃로 유지된다. 부분적이란, 적어도 연료유 저장 탱크 내에 배치되어 있는 연료유 흡인구의 주변을 의미하고 있다.

연료유의 온도 유지는, 다음의 이유에 의하여 실행된다. 첫 번째로, 연료유의 순환루트에서 발생하는 유동저항의 증가가 펌프 등에 고부하를 주어 악영향을 미치는 것을 방지하는 것, 두 번째로, 연료유 저장 탱크로부터 연료유 세틀링 탱크를 향하여 이송되는 연료유의 양이 점도에 의하여 불안정해지는 것을 방지하는 것이다.

종래, 연료유 저장 탱크 내의 연료유의 온도 저하를 방지하기 위한 구성으로서, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 연료유 저장 탱크를 향하여 가열이 완료된 연료유를 보내는 유하펌프를 구비한 구성이 있다.

유하펌프는, 예를 들어 모터에 의하여 회전 구동되는 구조가 이용된다. 모터는, 가동조건에 따른 출력제어가 가능한 인버터 제어가 채용된다.

모터의 인버터 제어는, 감지된 연료유의 온도와 연료유의 유동저항이 증가하지 않는 점도에 대응한 소정 온도와의 차이를 구하고, 감지 온도가 소정 온도보다 낮은 경우에는 가열이 완료된 연료유의 공급량을 증가시키도록 유하펌프의 회전수를 높인다. 감지 온도가 소정 온도보다 높은 경우에는 가열이 완료된 연료유의 공급량을 감소시키도록 유하펌프의 회전 제어를 행한다.

모터는 자체 회전에 의하여 냉각풍을 일으키는 냉각팬을 구비하고 있다. 냉각팬은 회전수를 저하시키면 모터의 과열을 방지하기 위한 풍량을 확보할 수 없게 된다. 모터가 과열되어 파손되면 펌프의 가동에 영향을 주어, 연료유 저장 탱크로 가열이 완료된 연류유를 반송하는 것이 불가능해진다. 결과적으로, 연료유의 점도를 저하시킬 수 없게 되어, 연료유의 이송효율이 저하된다.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2004-36594호

본 발명의 과제는, 연료유의 이송효율을 저하시키는 원인이 되는 연료유의 점도 상승을 억제하기 위한 부재의 손상을 방지하여 연료유의 이송효율을 저하시키지 않는 연료유 이송장치를 제공하는 것에 있다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 연료유 세틀링 탱크에 흐르는 연료유의 온도를 감지하는 온도센서의 감지결과에 있어서, 연료유의 온도가 유동저항을 증가시키지 않는 점도에 대응하는 온도 이상에 도달하였을 때, 펌프의 구동모터가 소손(燒損)되지 않을 정도의 냉각풍을 확보할 수 있는 회전 조건을 설정하여 상기 연료유의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따르면, 연료유의 점도가 상승하는 것을 억제하는 동시에, 유동저항이 증가하지 않는 점도가 얻어지는 연료유의 온도일 때에 가열이 완료된 연료유의 양을 감소시킬 때, 감소에 따른 펌프 회전의 저하가 원인이 되는 모터의 소손을 방지하는 냉각풍을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 연료유 이송장치의 구성 및 연료유 가열시에 있어서의 연료유의 흐름을 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1이 도시한 연료유 이송장치에서 실행되는 연료유 이송시에 있어서의 연료유의 흐름을 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 1에 도시한 연료유 이송장치에 이용되는 제어부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시한 제어부에서 실시되는 소정 조건 판정에 이용되는 원리를 설명하기 위한 선도이다.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명한다.

도 1은, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 따른 연료유 이송장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다.

연료유 이송장치(1)는, 연료유 저장 탱크(2)에 연통하는 연료유 세틀링 탱크(3), 연료유 서비스 탱크(4)를 구비하고 있다.

연료유 세틀링 탱크(3)는, 연료유를 가열하기 위하여 이용되는 탱크이고, 도시하지 않은 히터에 의하여, 일례로서 70~80℃의 온도로 연료유가 가열된다.

연료유 저장 탱크(2)와 연료유 세틀링 탱크(3)는 이송관(5)에 의하여 연통되어 있고, 그 도중에는, 이송펌프(6), 온도센서(7) 및 압력센서(8)가 배치되어 있다.

온도센서(7)는, 예를 들어 이송펌프(6)의 연료유 입구측, 이른바 연료유의 흡입측 온도를 계측하고 있다.

압력센서(8)는, 이송펌프(6) 내에 흡입되는 연료유의 압력 변화를 감시하기 위하여 설치되어 있다. 압력 변화는, 연료유의 점도 변화에 따른 유동저항의 변화를 판단하기 위하여 이용된다. 특히, 점도가 높아져 유동저항이 증가한 경우에는, 이송펌프(6)의 입구측의 압력이 진공화 경향이 된다. 따라서, 진공화 경향의 압력 변화인 것이 감지되면 연료유의 점도를 낮추기 위한 가열이 필요해진다.

연료유 세틀링 탱크(3)에는, 이송펌프(6)에 의하여 흡입된 연료유의 액면을 감지하기 위한 레벨센서(9)가 설치되어 있다.

레벨센서(9)는, 연료유 세틀링 탱크(3) 내에 연료유가 소정량 도입되었을 때의 액면을 감지할 수 있는 센서이다. 레벨센서(9)는, 연료유 세틀링 탱크(3) 내에 연료유가 소정량 도입된 것을 감지하면, 이송펌프(6)의 구동을 정지시키기 위하여 이용된다.

연료유 서비스 탱크(4)는, 가열되어 청정화된 연료유를 일시적으로 저류하고, 내연기관 등을 향하여 연료유를 공급하기 위하여 이용되는 탱크이다. 연료유 저장 탱크(2)와 연료유 서비스 탱크(4)는 흡입관(10)에 의하여 연통되어 있고, 그 도중에는, 유하펌프(11)가 배치되어 있다. 연료유 서비스 탱크(4)에 저류되어 있는 연료유의 일부는 유하펌프(11)에 의하여 연료유 저장 탱크(2)에 유하되어 연료유 저장 탱크(2) 내의 연료유의 온도를 높인다.

이 경우에 말하는 유하펌프(11)의 명칭은, 연료유 서비스 탱크(4)가 연료유 저장 탱크(2)보다 높은 위치에 배치되어 있는 구성을 전제로 하고 있는 것이 이유이다. 즉, 상위의 연료유 서비스 탱크(4)로부터, 이보다 하위의 연료유 저장 탱크(2)에 연료유를 흘려 떨어뜨리듯이 계속 유출하는 것을 의미하여 유하라는 표현으로 하고 있다.

도 1에 나타내는 구성에서는, 연료유 세틀링 탱크(3) 및 연료유 서비스 탱크(4)가 각각 흡입관(10)에 연통된 구성을 채용하고 있다. 따라서, 이들 양쪽의 탱크(3, 4) 또는 어느 한 쪽의 탱크로부터 연료유 저장 탱크(2)를 향한 연료유의 유로를 설정할 수 있도록 각 탱크(3, 4) 연료유의 출구의 유로에 밸브(12)가 설치되어 있다.

상기 연료유 이송장치(1)는, 이송펌프(6)에 의하여 연료유 저장탱크(2)로부터 연료유 세틀링 탱크(3)에 흡입된 연료유가 가열되고, 가열된 연료유가 청정화된 후에 연료유 서비스 탱크(4)에 도입되며, 저류된 연료유가 내연기관 등으로의 공급에 대비된다.

연료유 세틀링 탱크(3) 및 또는 연료유 서비스 탱크(4)에 있어서 일시적으로 저류되어 있는 연료유의 일부는, 유하펌프(11)에 의하여 연료유 저장 탱크(2)로 되돌아간다. 이 결과, 연료유 저장 탱크(2) 내의 연료유는 가열된 연료유와 혼합됨으로써 부분적으로 36~40℃로 가열된다.

본 실시형태에 있어서는, 펌프끼리의 가동시간으로서, 예를 들어 이송펌프(6)가 15분 정도, 그리고 유하펌프(11)가 45분 정도를 선택되어 교대로 가동된다. 이 시간 중에 이송펌프(6)의 가동시간은, 예를 들어 상술한 연료유 세틀링 탱크(3) 내의 레벨센서(9)에 의하여 연료유의 액면이 감지될 때까지의 시간에 대응시킬 수 있다. 즉, 이송펌프(6)의 회전수, 구동전류 등의 정격에 근거한 유량으로 연료유를 유출하였을 때의 가동시간 내에 연료유의 액면이 레벨센서(9)에 의하여 감지되면 연료유의 유동저항을 발생시키지 않는 연료유의 점도라고 판단할 수 있고, 이 가동시간을 넘을 경우에는 연료유의 점도가 높아 유동성이 나쁘다고 판단할 수 있다.

한편, 정박 중 등과 같이 연료유의 소비가 없을 때에는, 이송펌프(6)의 가동시간이 짧고, 레벨센서(9)가 작동할 때까지의 시간이 예를 들어 6분 정도이다.

이송펌프(6)를 이용하여 연료유 저장 탱크(2)로부터 연료유 세틀링 탱크(3)를 향하여 연료유를 15분간 흡입하는 루트는, 도 1에 있어서 부호 F1~F5로 나타나고 있다. 유하펌프(11)를 이용하여 연료유 세틀링 탱크(2) 및 또는 연료유 서비스 탱크(4)로부터 연료유 저장 탱크(2)를 향하여 연료유를 유하시키는 루트는, 도 2에 있어서 화살표 F10~F13으로 나타나고 있다.

이와 같은 구성을 이용하는 연료유 이송장치(1)는, 그 주요부의 구성이 본 출원인의 선출원인 일본공개특허공보 2012-17123호에 개시되어 있다.

이상의 구성을 구비한 본 실시형태에 따른 연료유 이송장치(1)의 특징은, 연료유의 온도가 소정 온도 이상에 도달한 경우의 유하펌프의 동작 제어에 있다. 특히, 가열이 완료된 연료유의 공급량을 감소시켰을 때에 발생하기 쉬운 모터의 소손을 방지하기 위한 제어에 특징이 있다.

연료유 이송장치(1)는, 연료유의 점도가 낮고, 유동저항이 적은 경우에 실행되는 통상운전모드와, 상기 점도가 높고, 유동저항이 증가한 경우에 실행되는 가열운전모드 중 어느 것을 선택 가능하다. 통상운전모드는, 레벨센서(9)의 작동상태에 따라서 가동하는 이송펌프(6) 및 연료유 저장 탱크(2) 내로 연료유의 공급을 행하는 유하펌프(11)가 교대로 운전되어 연료유가 순환되는 모드이다. 가열운전모드는, 이송펌프(6)를 강제적으로 정지한 후, 이송펌프(6)의 흡입측에서 막혀 있는 연료유를 가열하는 동시에, 연료유 저장 탱크(2)로 되돌아오는 연료유에 의하여 연료유 저장 탱크(2) 내의 연료유도 가열하는 모드이다. 가열운전모드는, 이송펌프(6) 측에서 막혀 있는 연료유의 점도가 유동저항을 증가시키지 않는 값에 도달할 때까지 실행되는 것이 바람직하다.

가열운전모드를 실행하기 위한 조건으로서 다음의 파라미터가 이용된다.

즉, 파라미터는, 적어도, 이송펌프(6)에 흡입되는 연료유의 온도, 압력 및 이송펌프(6)의 가동시간이 이용된다. 이송펌프(6)의 가동시간에 관하여는, 상술한 바와 같이, 레벨센서(9)가 작동할 때까지의 가동시간이나 이송펌프(6) 자체에 구비된 타이머의 계시(計時)시간이 참조된다. 이러한 각 파라미터의 전부 혹은 어느 하나 또는 복수가, 가열을 필요로 하는 소정 조건에 일치하면 가열운전모드가 실행된다.

이하, 이러한 운전모드를 실행하기 위한 구성 및 작용에 대하여 도 3을 이용하여 설명한다.

이송펌프(6) 및 유하펌프(11)는 그 가동상태가 도 3에 나타내는 제어부(20)에 의하여 제어된다.

제어부(20)는, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 이송관(5)에 설치되어 있는 온도센서(7), 압력센서(8), 레벨센서(9)가 입력측에 접속되어 있다. 제어부(20)의 출력측에는, 이송펌프(6)의 구동부 및 유하펌프(11)의 구동부가 각각 접속되어 있다. 이송펌프(6) 및 유하펌프(11)는, 전부 모터(도 1, 2 중의 부호 M1, M2로 나타내는 부재)가 회전 제어됨으로써 유량이나 유속을 제어할 수 있는 타이머가 사용된다.

도 3에 있어서 부호 15는, 각 펌프(6, 11)의 가동시간이나 연료유의 유량 등을 표시하기 위하여 및 연료소비량 더욱이는 복귀량 등의 필요 조건을 입력하기 위하여 사용되는 조작패널이고, 부호 16은 타이머이다.

타이머(16)는, 예를 들어 이송펌프(6)가 가동하기 시작한 시점으로부터 레벨센서(9)에 의하여 액면감지가 행하여질 때까지의 소요시간을 계측한다. 따라서, 이송펌프(6)가 가동되면서 레벨센서(9)에 의한 액면감지까지의 가동시간이 필요 이상으로 길 때, 즉 이송펌프(6)의 가동시간이 필요 이상으로 길어져 있을 때에는 이송펌프(6)를 흐르는 연료유의 점도가 높고, 유동저항이 큰 상태인 것을 판단할 수 있다. 이송펌프(6)는, 가동시간을 계측하는 타이머를 자체적으로 구비하고 있는 경우도 있다. 이 경우에는, 자체 타이머에 미리 설정되어 있는 가동시간 이상으로 이송펌프(6)가 가동되었을 때에 연료유의 점도가 높고 유동저항이 높은 상태인 것을 판단할 수 있다.

한편, 연료유의 점도 판정은, 압력센서(8)를 이용하여 이송펌프(6)의 연료유 흡입 압력을 감지하는 것에 의하여도 가능하다. 연료유의 점도가 높고, 유동저항이 높아지면, 이송펌프(6)의 입구측 압력이 진공화 경향이 되는 것을 판단할 수 있다.

또한, 연료유의 점도가 유동저항을 증가시키는 점도인 것을 판단하는 소정 조건을 이용하는 감시대상항목으로서, 이송펌프(6)의 구동원에 사용되는 모터의 구동전류치를 대상으로 할 수 있다.

구동전류치는, 미리 세팅되어 있는 모터의 회전수, 토크를 얻기 위하여 결정되어 있는데, 회전수나 토크가 변화한 경우에는 원래의 상태로 복귀시키도록 변화하고, 특히 회전수나 토크가 저하된 경우에는 구동전류치는 상승한다. 그래서, 구동전류치가 상승한 경우를 감시함으로써 연료유의 점도가 상승한 것을 판단할 수 있고, 운전모드의 전환을 행할 수 있다.

제어부(20)에 의하여 선택되는 통상운전모드는, 연료유의 점도가 유동저항을 증가시키지 않는 값인 경우에 보온하면서 연료유를 순환시킨다. 이러한 운전모드에 따르면, 연료유 저장 탱크(2) 내에 저장되어 있는 연료유의 온도가 낮아지는 것을 억제하고 점도가 높아지는 것을 방지하는 상태가 유지된다.

통상운전모드시의 제어부(20)는, 이송펌프(6)에 도입되는 연료유의 온도, 압력 그리고 이송펌프(6)의 가동시간, 더욱이 이송펌프(6)의 구동원인 모터에 대하여 인가되는 구동전류치의 변화를 감시한다.

이들 감시대상항목은, 예를 들어 다음의 4종류의 케이스가 발생한 경우에 연료유의 점도 변화, 특히 점도가 상승한 것을 판단하는 소정 조건으로서 이용된다.

(1) 연료유의 점도가 상승하여 유동저항이 증가하는 온도 이하에 도달한 경우.

(2) 이송펌프(6)의 연료유 도입측의 압력 변화가 진공화 경향 발생 상태인 경우.

(3) 레벨센서(9)가 작동할 때까지의 이송펌프(6)의 가동시간이 장대화된 경우.

(4) 이송펌프(6)의 구동원에 대한 구동전류치가 상승한 경우.

이들 소정 조건을 만족하지 않고 연료유의 점도 상승이 발생하지 않은 경우에 통상운전모드가 실행된다.

통상운전모드 실행시에는, 연료유 저장 탱크(2)로부터 연료유 세틀링 탱크(3)로 연료유를 흡입하는 사이클과 연료유 세틀링 탱크(3) 및 또는 연료유 서비스 탱크(4) 내의 일부의 연료유를 연료유 저장 탱크(2)를 향하여 유하시키는 사이클이 교대로 반복된다. 단, 사이클 도중이더라도, 레벨센서(9)의 작동에 따라서 이송펌프(6)는 정지된다. 이러한 운전모드 실행시에서의 각 펌프(6, 11)의 가동상태가 조작패널(15)에 표시된다.

상기 감시대사항목의 감시가 계속되어 통상운전모드가 실행되고 있을 때, 그 감시대상항목에 의하여 유도되는 소정 조건의 전부, 혹은 어느 하나 또는 복수가 일치한 경우에는, 통상운전모드로부터 가열운전모드로 전환된다.

가열운전모드에서는, 이송펌프(6)가 강제적으로 정지되고, 유하펌프(11)를 가동시켜 가열된 연료유가 연료유 저장 탱크(2)에 흐르게 된다. 이때, 가열된 연료유, 이송펌프(6)의 연료유 도입측을 경유하여 이 위치에 막혀 있는 연료유와 혼합되면서 연료유 저장 탱크(2)를 향하여 흐른다. 연료유는, 예를 들어 필터(도 2에 있어서 부호 FT로 나타내는 부재)에 대하여 역류하도록 흐르면, 필터의 막힘을 해소하는 기능을 발휘한다.

한편, 가열운전모드에서는, 연료유 저장 탱크(2) 내의 연료유의 온도 상승을 빠르게 하기 위하여 연료유 저장 탱크(2)에 흘러드는 연료유의 양을 증가시키도록 유하펌프(11)의 회전수를 높이는 회전 조건을 설정하는 것도 가능하다.

제어부(20)에서는, 감시대상항목 중에서 온도, 압력은 직접센서에 의하여 감시가 가능한데, 레벨센서(9)를 이용하여 액면을 감지할 때까지의 이송펌프(6)의 가동시간에 관하여는, 도 4에 나타내는 상태에 근거하여 가열운전모드를 실행할지 말지를 판정한다.

도 4는, 세로축이 연료유의 양(레벨센서(9)가 작동하는 양)을 나타내고, 가로축이 시간을 나타내고 있다.

도 4에 있어서, 연료유의 점도가 높아짐에 따라서, 이송펌프(6)를 일정 출력으로 한 경우에 레벨센서(9)가 작동할 때까지의 시간이 길어진다.

따라서, 점도가 낮은 연료유가 연료유 세틀링 탱크(3) 내로 도입되어 레벨센서(9)가 작동할 때까지의 시간(도 4 중의 부호 T로 나타내는 시간)을 기준으로 하여, 그 시간보다 장대화된 경우(도 4 중의 부호 T1으로 나타내는 시간)에는 연료유의 점도가 높은 것을 판단할 수 있다. 한편, 이송펌프(6) 자체에 타이머를 구비하고 있는 경우에는, 타이머의 설정시간과 실제 가동시간을 비교하여 실제 가동시간이 장대화되고 있는 경우에 연료유의 점도가 높다고 판단할 수 있다.

감시대상항목으로부터 유도되는 소정 조건의 전부, 혹은 일부 또는 복수가 일치한 경우에 가열운전모드가 선택되면, 가열된 연료유가 연료유 저장 탱크(2)를 향하여 이송된다. 이에 따라, 연료유 저장 탱크(2) 내의 연료유에 직접 혼합되는 것 만이 아니라, 이송펌프(6)의 흡입측에 막혀 있는 연료유와도 혼합되어 연료유의 온도를 상승시킬 수 있다. 결과적으로, 이송펌프(6)에 연료유가 흡입되기 직전의 유로에 있어서 연료유가 가열되므로, 이송펌프(6)에 흘러 들어가는 연료유의 점도 저하를 확보할 수 있다.

감시대상항목인 온도, 압력, 이송펌프의 가동시간 더욱이는 이송펌프의 모터에서의 구동전류치의 변화가 점도 상승을 해소하는 조건에 도달하고, 소정 조건에 일치하지 않게 된 경우에는, 통상운전모드로 복귀한다.

그런데, 제어부(20)는, 상술한 연료유의 가열을 행하는 것과는 별도로, 연료유의 적극적인 가열이 필요하지 않게 된 경우의 연료유의 이송 제어를 행하는 것도 가능하다.

즉, 연료유의 점도가 유동저항을 증가시키지 않는 점도가 되는 온도 이상(예를 들어, 38℃ 이상)에 도달한 경우에는, 연료유 세틀링 탱크(4)에 의하여 가열되는 연료유의 순환량을 적게 하는 것이 가능해진다.

그래서, 제어부(20)에서는, 연료유의 순환량을 적게 하기 위하여 유하펌프(11)의 회전제어가 행하여진다.

이러한 제어는, 온도센서(7)로부터의 감지 온도와 미리 정해져 있는 유동저항을 발생시키지 않는 점도가 얻어지는 규정 온도와의 온도차에 근거하여 유하펌프(11)측의 구동모터에 설정되어 있는 회전 조건이 보정된다.

구동모터의 회전 조건의 보정은, 예를 들어 규정온도 이상의 온도차가 발생하고 있을 때에는, 그 차이에 따라서 회전수를 단계적으로 감소시키는 방식 혹은 같은 회전수를 이용하여 구동·정지의 각 타이밍을 변경하는 듀티제어가 이용된다.

구동모터의 회전수를 변경하는 경우에는, 회전수에 좌우되는 냉각팬의 회전을 고려하여, 최저한, 모터의 소손이 일어나지 않을 정도의 냉각풍이 얻어지는 최소회전수를 확보하는 것이 바람직하다.

구동모터의 구동·정지 타이밍을 변경하는 경우에는 구동모터의 회전수는 변경하지 않아도 좋지만, 이 경우에도 구동모터의 소손을 발생시키지 않는 최저한의 냉각풍, 바꿔 말하면, 모터의 온도 상승을 억제할 수 있는 정지시간을 확보하는 것이 바람직하다.

전자의 회전제어의 예로서는, 500rpm이 연료유의 공급회전수이고, 530rpm이 냉각풍량을 확보할 수 있는 회전수인 경우, 후자의 값을 이용하는 경우 혹은 당초 530rpm으로 설정하여 단계적으로 500rpm으로 보정하는 값을 이용하는 경우 등이 선택된다. 단계적으로 보정한 경우에는, 감소량이 즉시 얻어지지 않지만, 유동저항을 증가시키는 점도를 가지는 연료유가 아니므로, 연료유의 순환에 지장을 초래하는 일이 없다.

구동·정지 타이밍의 일례로서는, 예를 들어 45분 내에 30초마다의 구동·정지를 반복하는 것 또는, 구동시간과 정지시간을 다르게 하여 반복하는 것 등이 이용된다.

모터의 회전수는 통산운전모드와 마찬가지이므로, 간헐운전한 경우에도 회전수를 이용하여 얻어지는 풍량은, 연료유를 감소시키기 위한 회전수보다 많다. 이 때문에, 모터의 냉각에 필요한 풍량을 확보하는 것이 가능하다.

이상과 같이 온도차에 따른 듀티비의 조회결과로서 회전 조건이 산출된 회전 조건이 구동전류치로서 구동모터에 인가된다.

회전 조건이 변경된 상태에서 구동되고 있는 구동모터는, 이송펌프(6)의 입구측의 온도가 소정 온도와 대비되며, 소정 온도 이하로 변화하여 상술한 소정 조건에 일치한 경우에 가열운전모드를 실행하기 위한 유하펌프(11)가 동작제어된다.

이상의 실시형태에 따른 연료유 이송장치(1)에 따르면, 연료유의 온도가 연료유의 유동저항을 증가시키는 온도인 경우에, 이송펌프로 흡입되는 연료유에 더하여 연료유 저장 탱크 내의 연료유의 가열이 가능하다.

연료유의 가열을 그다지 필요로 하지 않는 경우, 가열이 완료된 연료유의 공급량이 억제되는 것에 따라서 펌프의 구동모터의 회전수가 억제되는데, 구동모터의 소손이 일어나지 않을 정도의 냉각풍의 확보가 가능하다.

본 발명은 이송펌프의 강제정지를 이용하여 이송펌프에 흡입되는 연료유와 연료유 저장 탱크 내의 연료유의 양쪽을 동시에 가열할 수 있다. 이에 따라, 유동저항이 증가하는 점도의 연료유를 이송펌프에 의하여 이송하는 경우와 달리, 이송펌프로의 부하저감을 신속하게 행할 수 있는 동시에, 유하펌프의 구동만으로 이송펌프의 재시동에 이르는 시간을 단축화할 수 있다. 더욱이, 가열이 완료된 연료유의 공급량을 적게하는 요구에 따라서 펌프의 회전이 억제된 경우에도 구동모터의 냉각을 유지할 수 있으므로, 모터의 소손 등의 폐해를 방지할 수 있는 유리한 점이 있어, 이용가능성이 높다.

1: 연료유 이송장치
2: 연료유 저장 탱크
3: 연료유 세틀링 탱크
4: 연료유 서비스 탱크
5: 이송관
6: 이송펌프
7: 온도센서
8: 압력센서
16: 타이머
20: 제어부

Claims (4)

1. 연료유 저장 탱크와 연료유의 가열이 가능한 연료유 세틀링 탱크를 연통하는 이송관에 설치되어 그 연료유 저장 탱크 내의 연료유를 상기 연료유 세틀링 탱크를 향하여 흡입하는 이송펌프와,
   상기 가열된 연료유를 일시적으로 저류하는 연료유 서비스 탱크와 상기 연료유 저장 탱크를 연통하는 흡입관에 설치되어 연료유 서비스 탱크의 연료유를 조금씩 계속 유출하는 유하펌프와,
   상기 유하펌프의 구동에 사용되며, 소손을 방지하기 위한 냉각팬을 구비한 구동모터와,
   상기 이송펌프 및 유하펌프의 가동상태를 제어하는 제어부를 구비한 연료유 이송장치로서,
   상기 제어부는, 상기 연료유 저장 탱크로부터 상기 연료유 세틀링 탱크를 향하여 흐르는 연료유의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 이송펌프에 흘러 들어가는 연료유의 압력을 감지하는 압력센서가 입력측에 접속되고, 상기 이송펌프 및 유하펌프의 구동부가 출력측에 접속되며, 상기 연료유의 온도가 유동저항을 증가시키지 않는 점도에 대응하는 온도 이상에 도달하였을 때, 상기 유하펌프에 의한 연료유의 공급량이 저감되면서도 상기 구동모터가 소손되지 않을 정도의 냉각풍이 얻어지는 최소회전수를 설정하여 상기 연료유의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하는 연료유 이송장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 이송펌프에 흡입되는 연료유의 점도가 상승하여 연료유의 유동저항이 증가하는 경우에, 상기 연료유 저장 탱크에 흐르는 연료유의 양이 증가 경향이 되도록 회전수를 높이는 회전 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 연료유 이송장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 이송펌프에 흡입되는 연료유의 점도가 상승하여 연료유의 유동저항이 증가하는 경우에, 상기 이송펌프를 정지하는 동시에, 상기 연료유 저장 탱크에 흐르는 연료유의 공급량이 증가 경향이 되도록 회전수를 높이는 회전 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 연료유 이송장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 이송펌프에 흡입되는 연료유의 유동저항을 증가시키지 않는 점도에 상당한 경우에, 상기 유하펌프에 의하여 얻어지는 연료유 공급량을 감소시키는 회전 조건으로 변경하는 것을 특징으로 하는 연료유 이송장치.

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