KR102095169B1 - 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템 - Google Patents

소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소형 선박에서 내연기관(엔진)의 시동 전 및 내연기관의 동작 중 내연기관으로 수분이 유입되는 것을 다중 방식으로 방지하고, 물을 포함한 연료의 공급으로 인한 내연기관의 기능 상실 및 사용 수명 단축을 방지할 수 있는 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 내연기관 스위치 온(ON) 시 연료공급탱크에 설치된 수분감지기에 의해 수분함유량을 검출하고, 검출된 수분함유량에 근거하여 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치의 동작을 제어하며, 상기 내연기관의 시동 이후, 상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에서 연료의 수분함유량 검출을 지속적으로 실행하여 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 수분과 연료를 교반시키면서 내연기관으로 공급하여 내연기관을 긴급 구동시키는 엔진 긴급 구동을 실행함과 동시에 사용자에게 경고등을 알림하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법이 제공된다.

Description

소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR PREVENION INFLOW OF WATER IN ENGINE FOR SMALL SHIP ENGINE}
본 발명은 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소형 선박에서 내연기관(엔진)의 시동 전 및 내연기관의 동작 중 내연기관으로 수분이 유입되는 것을 다중 방식으로 방지하며, 물을 포함한 연료의 공급으로 인한 내연기관의 기능 상실 및 사용 수명 단축을 방지할 수 있는 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템에 관한 것이다.
선박 내연기관 내에는 구동력 발생과 구동력 전달을 위한 각종 구동부품들이 갖추어져 있으며, 내연기관의 동작을 위하여 연료가 공급되게 된다. 한편, 오일 시스템의 경우에도 선박 내연기관 등으로 공급되게 된다.
이러한 연료나 윤활유는 선박 내연기관의 저장탱크, 상기 저장탱크와 선박 내연기관 간에 연결되는 라인, 상기 라인 상에 연결되는 공급펌프를 포함하고 있다.
즉, 상기 공급펌프에 의해 선박 내연기관의 저장탱크에 수용된 연료나 오일이 라인을 따라 청정기(LO purifier)를 거치면서 청정(Purifying)되고, 청정된연료나 오일은 선박 내연기관을 순환 한 후 저장탱크로 회수되는 순환을 반복하게 된다.
앞서 설명된 바와 같이 종래에는 연료나 오일을 청정하는 청정기가 포함되어 구성되는데, 여기서 청정기에 내장된 비중판(물과 연료 또는 물과 오일의 경계 면을 결정하는 기능) 설정이 잘못되어 청정기의 작동 오류가 발생할 경우, 선박 내연기관으로 공급되는 연료나 오일이 수분 즉, 물이 포함되는 상태로 공급되게 된다.
위와 같이 선박 내연기관으로 물이 포함된 연료나 오일이 공급될 경우, 내연기관 및 그에 포함된 각종 구동부품들의 동작이 원활하지 못하게 되고, 마찰에 의한 심한 마모 발생으로 선박 내연기관의 기능이 상실되거나 또는 사용 수명이 단축되는 문제가 있었다.
대한민국 공개실용신안공보 20-2017-0000253(2017.01.18. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-2014-0137671(2014.12.03. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-1985-0002428(1985.05.13. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-1997-0027772(1997.04.24. 공개)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 소형 선박에서 내연기관(엔진)의 시동 전 및 내연기관의 운전 중 내연기관으로 수분이 유입되는 것을 다중 방식으로 방지하고, 물을 포함한 연료의 공급으로 인한 내연기관의 기능 상실 및 사용 수명 단축을 방지할 수 있는 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 선박의 연료공급탱크로부터 연료공급관로를 통해 내연기관으로 수분과 함께 연료가 유입되는 것을 방지하기 위한 방법으로서, 내연기관 스위치 온(ON) 시 연료공급탱크에 설치된 수분감지기에 의해 수분함유량을 검출하고, 검출된 수분함유량에 근거하여 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치의 동작을 제어하며, 상기 내연기관의 시동 이후, 상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에서 연료의 수분함유량 검출을 지속적으로 실행하여 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 수분과 연료를 교반시키면서 내연기관으로 공급하여 내연기관을 긴급 구동시키는 엔진 긴급 구동을 실행함과 동시에 사용자에게 경고등을 알림하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 선박의 연료공급탱크로부터 연료공급관로를 통해 내연기관으로 공급되는 연료에 수분이 유입되는 것을 방지하기 위한 방법으로서, 내연기관을 온(ON) 시키는 내연기관 스위치 온과 동시에, 연료공급탱크에 설치된 수분감지기에 의해 연료공급탱크 내 수분함유량을 검출하는 수분함유량 검출 단계; 상기 수분함유량 검출 단계에서 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 판단하는 수분함유량 1차 판단 단계; 상기 수분함유량 1차 판단 단계에서 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 연료탱크에 설치된 유수분리장치를 가동시켜 물을 배출시키고 연료는 연료공급관로로 배출시키는 유수분리 배출단계; 상기 유수분리 배출단계가 완료된 이후 내연기관의 동작을 실행하는 내연기관 동작 실행 단계; 상기 내연기관의 동작이 실행되는 과정에서, 상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에서 연료의 수분함유량 검출을 지속적으로 실행하여 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 수분과 연료를 교반시키면서 내연기관으로 공급하여 내연기관을 긴급 구동시키는 엔진 긴급 구동을 실행함과 동시에 사용자에게 경고등을 알림하도록 이루어지는 내연기관 긴급구동/알림 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 내연기관 긴급구동/알림 단계는 상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에 계면활성제를 투입하고, 계면활성제가 투입된 수분 함유의 연료를 프로펠러 또는 교반장치로 교반시켜서 내연기관 측으로 공급하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 내연기관의 동작 시에 발생하는 동작 폐열을 연료가 공급되는 연료공급관로 및 연료공급탱크 중 적어도 하나로 공급하여 연료 내 포함된 수분을 스팀으로 만들어 스팀 분출구를 통해 외부로 배출하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 내연기관 동작 실행 단계 이전에, 상기 연료공급관로에 설치된 수분함유량 검출기를 통해 공급되는 연료에서의 수분함유량을 검출하며, 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 다시 판단하는 수분함유량 2차 판단 단계를 더 포함하며, 상기 수분함유량 2차 판단 단계에서 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 연료공급관로에서 공급되는 연료를 바이패스시켜 상기 연료공급탱크로 회수시키고, 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치를 재가동 또는 지속 가동시켜 물을 배출시키도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 수분함유량 1차 판단 단계 및 수분함유량 2차 판단 단계는 수분함유량이 설정값 미만으로 판단될 때까지 다수 회 반복 실행시킨 후, 상기 내연기관 동작 실행 단계를 실행하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 선박의 연료공급탱크로부터 내연기관으로 공급되는 연료에 수분이 유입되는 것을 방지하기 위한 시스템으로서, 상기 연료 저장 탱크 및 연료 공급 관로에 설치되어 연료의 수분 함유량을 검출하는 수분함유량 검출장치; 상기 연료공급탱크에 구비되는 유수분리장치; 상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에 계면활성제를 투입하도록 구성되는 계면활성제 투입장치; 상기 계면활성제 투입장치에 의해 계면활성제가 투입된 연료를 교반시키기 위한 교반장치; 및 상기 내연기관과 수분함유량 검출장치과 유수분리장치와 계면활성제 투입장치 및 교반장치의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 회로 장치;를 포함하며, 상기 제어 회로 장치는, 상기 내연기관의 스위치 온과 동시에, 연료공급탱크에 설치된 수분함유량 검출장치에 의해 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 1차 판단하고, 상기 1차 판단 후 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치를 가동시켜 물을 배출시키고 연료는 연료공급관로로 배출시키며, 상기 유수분리 배출단계가 완료된 이후 내연기관이 시동되도록 하며, 상기 제어 회로 장치는 내연기관의 시동 이후, 상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에서 연료의 수분함유량 검출을 지속적으로 실행하여 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 계면활성제 투입장치를 통해 계면활성제를 투입하고 상기 교반장치를 동작시켜 계면활성제가 투입된 연료가 내연기관 측으로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 내연기관의 동작 시 발생하는 엔진열을 상기 연료공급관로에 공급하도록 구성되는 폐열 공급 관로와, 상기 폐열 공급 관로에 설치되는 체크 밸브, 및 상기 폐열 공급 관로가 설치된 연료공급관로의 일측에 설치되는 스팀 분출구를 더 포함하며, 상기 제어 회로 장치는, 상기 내연기관의 시동 이후, 연료의 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 체크 밸브를 개방시켜 내연기관의 폐열을 상기 폐열 공급 관로로 공급하여 수분 함유의 연료를 가열하고 가열에 의해 발생된 스팀을 상기 스팀 분출구를 통해 외부로 배출되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 내연기관의 유입 측의 연료공급관로에 제2 수분함유량 검출장치를 더 포함하며, 상기 제어 회로 장치는 수분함유량의 1차 판단 이후, 상기 제2 수분함유량 검출장치를 통해 상기 연료공급관로에서의 수분함유량을 1차 이상 검출하도록 이루어지며, 상기 연료공급관로에서의 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 내연기관으로 공급될 연료를 바이패스하여 상기 연료공급탱크로 회수하여 유수분리장치를 통해 유수분리한 다음 연료가 다시 공급되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 소형 선박에서 내연기관(엔진)의 시동 시 및 내연기관의 운전 중에 내연기관으로 수분이 유입되는 것을 다중 방식으로 방지하여 원활한 내연기관 윤활성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 윤활유에 물이 함유되는 것을 최소화 또는 방지하여 물 함유 연료의 공급으로 인한 내연기관의 기능 상실 및 사용 수명 단축을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템을 구성하는 구성부들을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본원 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 "상에"또는 "전에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우 뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법은, 선박의 연료공급탱크로부터 내연기관(또는 발전기)로 연료공급관로를 통해 공급되는 연료에 수분이 유입되는 것을 방지하기 위한 방법으로서, 내연기관 스위치 온(ON) 시 연료공급탱크에 설치된 수분감지기에 의해 수분함유량을 검출하고, 검출된 수분함유량에 근거하여 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치의 동작 및 내연기관의 동작을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법을 나타내는 플로차트로서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법은, 내연기관을 온(ON) 시키는 내연기관 스위치 온 단계(S110); 상기 내연기관 스위치 온 단계(S110)와 동시에 연료공급탱크에 설치된 수분감지기에 의해 연료공급탱크 내 수분함유량을 검출하는 수분함유량 검출 단계(S120); 상기 수분함유량 검출 단계(S120)에서 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 판단하는 수분함유량 판단 단계(수분함유량 1차 판단 단계)(S200); 상기 수분함유량 판단 단계(S200)에서 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우(YES), 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치를 가동시켜 물을 배출시키고 연료는 연료공급관로로 배출시키는 유수분리 배출단계(S300); 및 상기 유수분리 배출단계(S300)가 완료된 이후 내연기관의 동작을 실행하는 내연기관 동작 실행 단계(S400);를 포함한다.
상기 수분함유량 판단 단계(S200)에서 수분함유량이 미리 설정된 값 미만으로 판단되는 경우, 내연기관의 동작을 실행하는 내연기관 동작 실행 단계(S400);를 포함한다.
한편, 상기 유수분리 배출단계(S300)가 1차적으로 실행된 이후, 상기 내연기관으로 연료가 공급되기 전의 연료공급관로에 설치된 수분함유량 검출기를 통해 공급되는 연료에서의 수분함유량을 검출하며, 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 다시 판단하는 수분함유량 2차 판단 단계(S210)를 더 포함하며, 상기 수분함유량 2차 판단 단계(S210)에서 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우(YES), 연료공급관로에서 공급되는 연료를 바이패스시켜 상기 연료공급탱크로 회수시키고, 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치를 재가동 또는 지속 가동시켜 물을 배출시키며, 연료는 연료공급관로로 배출시키며, 상기 유수분리 배출단계(S300)가 완료된 이후 내연기관의 동작을 실행하도록 이루어진다.
상기 설명에서 상기 수분함유량 판단 단계(S200, S210)는 1차 및 2차로 판단하는 경우를 설명하고 있지만, 수분함유량이 설정값 미만으로 판단될 때까지 다수 회 반복 실행되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법은, 상기 2차 판단 단계 이후 또는 마지막 회차의 판단 단계가 완료되어 내연기관의 시동 이후, 연료공급탱크 및/또는 연료공급관로에서의 수분함유량 판단 단계(수분함유량 3차 판단 단계)(S220)를 정기적으로 또는 지속적으로 실행하도록 이루어지며, 내연기관의 시동 이후 상기 수분함유량 판단 단계(S200)에서 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 수분과 연료를 교반시키면서 내연기관으로 공급하여 내연기관을 긴급 구동시키는 엔진 긴급 구동을 실행함과 동시에 사용자에게 경고등을 알림하도록 동작하는 내연기관 긴급구동/알림 단계(S400)를 더 포함한다.
상기 내연기관 긴급구동/알림 단계(S400)는, 연료공급탱크 및/또는 연료공급관로에 계면활성제를 투입하고, 계면활성제가 투입된 수분 함유의 연료를 프로펠러 또는 교반장치 등으로 혼합시켜서 내연기관 측으로 공급하는 것으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 내연기관 긴급구동/알림 단계(S400)는 다른 실시 예로서, 내연기관의 동작 시에 발생하는 동작 폐열을 연료가 공급되는 연료공급관로 및/또는 연료공급탱크의 주변 또는 내부로 직접 공급하여 연료 내 포함된 수분을 포화증기(스팀)으로 만든 다음, 스팀 분출구를 통해 연료공급관로의 외부로 배출하도록 하는 것을 포함할 수 있다.
이는 연료의 가열점과 수분의 가열점을 이용하여 연료 내 함유되어 있는 수분을 폐열을 이용하여 제거할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명에서 내연기관의 연료 유입 상류 측에 한외여과 장치를 구성하여 물과 연료를 분리하여 물은 외부로 배출시키고, 연료는 내연기관으로 투입되도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템을 구성하는 구성부들을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템은, 선박의 연료공급탱크로부터 내연기관(또는 발전기)로 연료공급관로를 통해 공급되는 연료에 수분이 유입되는 것을 방지하기 위한 시스템으로서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 내연기관(100); 상기 내연기관(100)으로 공급되는 연료를 저장하는 연료공급탱크(200); 상기 연료공급탱크(200)와 내연기관(100)을 연결하여 연료를 공급하는 연료공급관로(300); 상기 연료공급탱크(200)에 설치되어 연료공급탱크(200)에 저장된 연료의 수분 함유량을 검출하는 수분함유량 검출장치(410); 상기 연료공급탱크(200)에 구비되는 유수분리장치(420); 및 상기 내연기관(100)과 수분함유량 검출장치(410) 및 유수분리장치(420)의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 회로 장치(500);를 포함하여 구성되며, 상기 제어 회로 장치(500)는 내연기관(100)의 스위치 온(ON) 시 연료공급탱크(200)에 설치된 수분함유량 검출장치(410)에 의해 수분함유량을 검출하고, 검출된 수분함유량에 근거하여 연료공급탱크(200)에 설치된 유수분리장치(420)의 동작 및 내연기관의 동작을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제어 회로 장치(500)은, 내연기관(100) 스위치가 온(즉, 시동 전 스탠바이 상태) 상태에서 연료 공급 탱크(200)에 설치된 수분함유량 검출장치(410)에 의해 연료공급탱크(200) 내의 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 연료공급탱크(200)에 설치된 유수분리장치(420)를 가동시켜 물을 배출시키고 연료는 연료공급관로(300)으로 배출시킨 다음, 내연기관(100)의 시동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어 회로 장치(500)은 수분함유량 검출장치(410)에서 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 미만으로 판단되는 경우, 내연기관의 동작을 실행하게 된다.
한편, 본 발명의 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템은, 내연기관(100)의 유입 측의 연료공급관로(300)에 수분함유량 검출장치(제2 수분함유량 검출장치)(411)를 더 포함하며, 상기 제어 회로 장치(500)은 내연기관의 시동 이전에 2회 이상의 주기적인 수분함유량 검출 과정을 더 실행하도록 이루어진다.
상기 제어 회로 장치(500)은 최초 판단 이후, 내연기관의 시동 이전에 연료공급관로에서의 수분함유량을 정기적으로 또는 지속적으로 실행하며, 연료 공급 관로에서의 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 내연기관(100)으로 공급될 연료를 바이패스하여 연료공급탱크(200)로 회수되도록 하여 유수분리장치(420)를 통해 유수분리한 다음 연료가 다시 공급되도록 한다.
한편, 본 발명의 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템은, 연료공급탱크(200) 및/또는 연료공급관로(300)에 계면활성제를 투입하도록 구성되는 계면활성제 투입장치(610), 및 상기 계면활성제 투입장치(610)에 의해 계면활성제가 투입된 연료(수분 함유의 연료)을 교반시키기 위한 프로펠러 또는 교반장치(620)를 더 포함한다.
이 경우, 상기 제어 회로 장치(500)은 내연기관의 시동 이후 상기 수분함유량 검출장치(410, 411)에 의해 연료에 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 계면활성제 투입장치(610)를 통해 계면활성제를 투입시키고, 프로펠러 또는 교반장치(620)를 동작시켜 계면활성제가 투입된 교반 연료를 내연기관(100) 측으로 공급시키는 내연기관 긴급구동 제어를 실행시키며, 이와 동시에 사용자에게 경고등을 알림하도록 이루어진다.
이러한 내연기관 긴급구동 제어는 수분이 일정 이상이더라도 내연기관의 구동은 가능하나, 내연기관의 지속 구동을 위한 긴급 처방 상황이므로, 본 발명은 이러한 내연기관 긴급구동 제어에 더하여 내연기관의 시동 이후, 연료에 수분이 함유된 것으로 판단되는 경우, 연료에서 수분을 제거하기 위한 부가 구성들의 동작을 실행하게 된다.
구체적으로, 본 발명은 연료 공급 관로(300)의 주변에 설치되어 내연기관(100)의 동작 시 발생하는 엔진열(폐열)을 공급받도록 구성되는 폐열 공급 관로(710)와, 상기 폐열 공급 관로(710)에 설치되는 체크 밸브(미도시), 및 상기 폐열 공급 관로(710)가 설치된 연료 공급 관로(300)의 일측에 설치되는 스팀 분출구(720)를 포함한다.
그리고, 이러한 폐열 공급 관로(710)와 스팀 분출구(720)를 포함하는 시스템에서, 제어 회로 장치(500)는 내연기관 긴급구동 제어에 더하여 내연기관의 시동 이후, 연료에 수분이 함유된 것으로 판단되는 경우, 상기 체크 밸브를 개방시켜 내연기관의 폐열을 상기 폐열 공급 관로(710)으로 공급하여 수분 함유의 연료를 가열하고, 가열에 의해 수분이 스팀으로 되면 스팀 분출구(720)를 통해 스팀은 외부로 배출되게 된다.
이에 따라 연료의 가열점과 수분의 가열점을 이용하여 연료 내 함유되어 있는 수분을 폐열을 이용하여 스팀으로 만든 다음, 이를 제거할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 시스템에서 내연기관(100)의 연료 유입 상류 측에 한외여과 장치(미도시)를 더 구성하여 물과 연료를 분리할 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법 및 내연기관 수분유입 방지 시스템에 의하면, 소형 선박에서 내연기관(엔진)의 시동 시 및 내연기관의 운전 중에 내연기관으로 수분이 유입되는 것을 다중 방식으로 방지하여 원활한 내연기관 윤활성을 확보할 수 있으며, 윤활유에 물이 함유되는 것을 최소화 또는 방지하여 물 함유 연료의 공급으로 인한 내연기관의 기능 상실 및 사용 수명 단축을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기한 바와 같은 실시 예들은 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S110: 내연기관 스위치 온 단계
S120: 수분함유량 검출 단계
S200: 수분함유량 판단 단계(수분함유량 1차 판단 단계)
S210: 수분함유량 2차 판단 단계
S220: 수분함유량 판단 단계(수분함유량 3차 판단 단계)
S300: 유수분리 배출단계
S400: 내연기관 동작 실행 단계
S500: 내연기관 긴급구동/알림 단계
100: 내연기관
200: 연료공급탱크
300: 연료공급관로
410: 수분함유량 검출장치
411: 수분함유량 검출장치(제2 수분함유량 검출장치)
420: 유수분리장치
500: 제어 회로 장치
610: 계면활성제 투입장치
620: 프로펠러(또는 교반장치)
710: 폐열 공급 관로
720: 스팀 분출구

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 선박의 연료공급탱크로부터 연료공급관로를 통해 내연기관으로 공급되는 연료에 수분이 유입되는 것을 방지하기 위한 방법으로서,
    내연기관을 온(ON) 시키는 내연기관 스위치 온과 동시에, 연료공급탱크에 설치된 수분감지기에 의해 연료공급탱크 내 수분함유량을 검출하는 수분함유량 검출 단계;
    상기 수분함유량 검출 단계에서 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 판단하는 수분함유량 1차 판단 단계;
    상기 수분함유량 1차 판단 단계에서 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치를 가동시켜 물을 배출시키고 연료는 연료공급관로로 배출시키는 유수분리 배출단계;
    상기 유수분리 배출단계가 완료된 이후 내연기관의 동작을 실행하는 내연기관 동작 실행 단계;
    상기 내연기관의 동작이 실행되는 과정에서, 상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에서 연료의 수분함유량 검출을 지속적으로 실행하여 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 수분과 연료를 교반시키면서 내연기관으로 공급하여 내연기관을 긴급 구동시키는 엔진 긴급 구동을 실행함과 동시에 사용자에게 경고등을 알림하도록 이루어지는 내연기관 긴급구동/알림 단계를 포함하고,
    상기 내연기관 동작 실행 단계 이전에, 상기 연료공급관로에 설치된 수분함유량 검출기를 통해 공급되는 연료에서의 수분함유량을 검출하며, 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 다시 판단하는 수분함유량 2차 판단 단계를 더 포함하며,
    상기 수분함유량 2차 판단 단계에서 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 연료공급관로에서 공급되는 연료를 바이패스시켜 상기 연료공급탱크로 회수시키고, 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치를 재가동 또는 지속 가동시켜 물을 배출시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
    소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내연기관 긴급구동/알림 단계는
    상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에 계면활성제를 투입하고, 계면활성제가 투입된 수분 함유의 연료를 프로펠러 또는 교반장치로 교반시켜서 내연기관 측으로 공급하는 것을 특징으로 하는
    소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 내연기관의 동작 시에 발생하는 동작 폐열을 연료가 공급되는 연료공급관로 및 연료공급탱크 중 적어도 하나로 공급하여 연료 내 포함된 수분을 스팀으로 만들어 스팀 분출구를 통해 외부로 배출하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 수분함유량 1차 판단 단계 및 수분함유량 2차 판단 단계는 수분함유량이 설정값 미만으로 판단될 때까지 다수 회 반복 실행시킨 후, 상기 내연기관 동작 실행 단계를 실행하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
    소형선박용 내연기관 수분유입 방지 방법.
  7. 선박의 연료공급탱크로부터 내연기관으로 공급되는 연료에 수분이 유입되는 것을 방지하기 위한 시스템으로서,
    상기 연료공급탱크 및 연료 공급 관로에 설치되어 연료의 수분 함유량을 검출하는 수분함유량 검출장치;
    상기 연료공급탱크에 구비되는 유수분리장치;
    상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에 계면활성제를 투입하도록 구성되는 계면활성제 투입장치;
    상기 계면활성제 투입장치에 의해 계면활성제가 투입된 연료를 교반시키기 위한 교반장치; 및
    상기 내연기관과 수분함유량 검출장치과 유수분리장치와 계면활성제 투입장치 및 교반장치의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 회로 장치;를 포함하며,
    상기 제어 회로 장치는, 상기 내연기관의 스위치 온과 동시에, 연료공급탱크에 설치된 수분함유량 검출장치에 의해 검출된 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 1차 판단하고, 상기 1차 판단 후 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 연료공급탱크에 설치된 유수분리장치를 가동시켜 물을 배출시키고 연료는 연료공급관로로 배출시키며, 상기 유수분리 배출단계가 완료된 이후 내연기관이 시동되도록 하며,
    상기 제어 회로 장치는 내연기관의 시동 이후, 상기 연료공급탱크 및 연료공급관로 중 적어도 하나에서 연료의 수분함유량 검출을 지속적으로 실행하여 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 계면활성제 투입장치를 통해 계면활성제를 투입하고 상기 교반장치를 동작시켜 계면활성제가 투입된 연료가 내연기관 측으로 공급되도록 하고,
    상기 내연기관의 유입 측의 연료공급관로에 제2 수분함유량 검출장치를 더 포함하며,
    상기 제어 회로 장치는 수분함유량의 1차 판단 이후, 상기 제2 수분함유량 검출장치를 통해 상기 연료공급관로에서의 수분함유량을 1차 이상 검출하도록 이루어지며, 상기 연료공급관로에서의 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 내연기관으로 공급될 연료를 바이패스하여 상기 연료공급탱크로 회수하여 유수분리장치를 통해 유수분리한 다음 연료가 다시 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는
    소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내연기관의 동작 시 발생하는 엔진열을 상기 연료공급관로에 공급하도록 구성되는 폐열 공급 관로와, 상기 폐열 공급 관로에 설치되는 체크 밸브, 및 상기 폐열 공급 관로가 설치된 연료공급관로의 일측에 설치되는 스팀 분출구를 더 포함하며,
    상기 제어 회로 장치는, 상기 내연기관의 시동 이후, 연료의 수분함유량이 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 체크 밸브를 개방시켜 내연기관의 폐열을 상기 폐열 공급 관로로 공급하여 수분 함유의 연료를 가열하고 가열에 의해 발생된 스팀을 상기 스팀 분출구를 통해 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는
    소형선박용 내연기관 수분유입 방지 시스템.
  9. 삭제
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