KR102318587B1 - 유화연료 제조장치 - Google Patents

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KR102318587B1
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fuel
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이창희
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부경대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 유화연료 제조장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유화연료 제조장치는 물과 첨가제를 혼합하는 제 1 라인믹서, 상기 첨가제를 저장하는 제 1 저장탱크로부터 상기 제 1 라인믹서에 상기 첨가제를 공급하는 첨가제 공급배관, 상기 물을 저장하는 제 2 저장탱크로부터 상기 제 1 라인믹서에 상기 물을 공급하는 물 공급배관, 제 1 라인믹서에서 혼합된 물과 첨가제에 연료를 혼합하는 제 2 라인믹서 및 연료를 저장하는 제 3 저장탱크로부터 상기 제 2 라인믹서에 상기 연료를 공급하는 연료 공급배관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유화연료 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING EMULSIFIED FUEL}
본 발명은 유화연료 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물과 연료를 혼합하여 상 분리 없이 장기간 유지할 수 있는 유화연료 제조장치에 관한 것이다.
배기가스 배출규제가 갈수록 심화되면서 배기가스 저감 기술에 대한 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 디젤 또는 선박 엔진에 사용되는 연료의 연소 배기가스 저감기술 중 하나로 물과 연료를 에멀젼(emulsion) 상태로 섞는 유화연료의 개발이 주목 받고 있다. 균일하게 에멀젼 상태로 제작된 유화 연료를 사용하는 경우 급속연소와 후연소를 단축시켜 질소산화물 및 블랙카본(미세먼지)를 저감시킬 수가 있다.
에멀젼이란 액체 중에 혼합되지 않는 다른 액체가 미립화 상태로 균일하게 분사되어 있는 상태를 의미하는데, 물과 연료는 비중이 달라 쉽게 섞이지 않기 때문에 에멀젼 상태의 유화연료를 제조하는 것과 에멀젼 상태를 지속적으로 유지하도록 하는 것은 쉽지가 않다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0062245호
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물과 연료유의 상 분리 없이 장기간 유지하도록 하여 급속연소와 후연소를 단축시켜 질소산화물 및 블랙카본(미세먼지)을 저감시킬 수 있는 유화연료 제조장치를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 물과 첨가제를 혼합하는 제 1 라인믹서; 상기 첨가제를 저장하는 제 1 저장탱크로부터 상기 제 1 라인믹서에 상기 첨가제를 공급하는 첨가제 공급배관; 상기 물을 저장하는 제 2 저장탱크로부터 상기 제 1 라인믹서에 상기 물을 공급하는 물 공급배관; 제 1 라인믹서에서 혼합된 물과 첨가제에 연료를 혼합하는 제 2 라인믹서; 및 연료를 저장하는 제 3 저장탱크로부터 상기 제 2 라인믹서에 상기 연료를 공급하는 연료 공급배관을 포함하는 유화연료 제조장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 첨가제 공급배관의 양단을 연결하며 상기 첨가제를 순환시키는 제 1 순환배관; 상기 제 1 순환배관에 형성되는 제 1 유량계; 및 상기 첨가제 공급배관, 상기 제 1 순환배관 및 상기 제 1 라인믹서를 연결하는 제 1 밸브를 더 포함하며, 제 1 순환배관을 통해 상기 첨가제를 순환시켜 상기 첨가제 공급배관 내에 상기 첨가제의 유량이 설정된 유량에 도달하면 상기 제 1 밸브를 통해 상기 첨가제를 상기 제 1 라인믹서에 공급할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 라인믹서의 후방과 상기 물 공급배관의 전단을 연결하며 상기 물을 순환시키는 제 2 순환배관; 상기 제 2 순환배관에 형성되는 제 2 유량계; 및 상기 제 1 라인믹서, 상기 제 2 순환배관 및 상기 제 2 라인믹서를 연결하는 제 2 밸브를 더 포함하며, 제 2 순환배관을 통해 상기 물을 순환시켜 상기 물 공급배관 내에 상기 물의 유량이 설정된 유량에 도달하면 상기 제 2 밸브를 통해 상기 물을 상기 제 2 라인믹서에 공급하며 상기 첨가제와 상기 물을 혼합할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 라인믹서의 후방에 형성되어 상기 첨가제, 상기 물 및 상기 연료가 혼합된 혼합물을 투과시켜 미세화하는 멤브레인을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 멤브레인의 온도를 조절하는 온도 조절부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 온도 조절부는 엔진으로부터 고온의 스팀을 공급받아 물과 혼합하여 상기 물을 가열하는 혼합가열부; 및 상기 혼합가열부에서 가열된 물을 상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 순환시켜 상기 멤브레인의 온도를 조절하는 제 3 순환배관을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 온도 조절부는 엔진의 냉각수 및 외부로부터의 물을 공급받아 온도를 조절하는 서모스탯(thermostat); 및 상기 서모스탯에서 온도 조절된 물을 상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 순환시켜 상기 멤브레인의 온도를 조절하는 제 3 순환배관을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 온도 조절부는 상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 설치되는 히트 파이프로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 멤브레인을 투과한 유화연료를 저장하는 유화연료 저장챔버; 상기 유화연료 저장챔버 내 수분을 측정하는 수분센서; 및 상기 수분센서로부터 측정된 값에 따라서 모터로부터 동력을 전달 받아 회전하며 상기 유화연료 저장챔버 내에 혼합물을 섞는 회전자를 포함하는 유화연료 상태유지부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수분센서는 상기 유화연료 저장챔버의 상단부와 하단부에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 수분센서로부터 측정된 값에 따라서 상기 유화연료 저장챔버 내의 유화연료를 상기 제 2 라인믹서의 전단으로 이송하도록 하는 재혼합라인을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 물이 관통하여 지나가는 압력으로 첨가제를 혼합하는 벤츄리관; 상기 첨가제를 저장하는 제 1 저장탱크로부터 상기 벤츄리관에 상기 첨가제를 공급하는 첨가제 공급배관; 상기 물을 저장하는 제 2 저장탱크로부터 상기 벤츄리관에 상기 물을 공급하는 물 공급배관; 상기 벤츄리관에서 혼합된 물과 첨가제에 연료를 혼합하는 제 2 라인믹서; 및 연료를 저장하는 제 3 저장탱크로부터 상기 제 2 라인믹서에 상기 연료를 공급하는 연료 공급배관을 포함하는 유화연료 제조장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 첨가제 공급배관의 양단을 연결하며 상기 첨가제를 순환시키는 제 1 순환배관; 상기 제 1 순환배관에 형성되는 제 1 유량계; 및 상기 첨가제 공급배관, 상기 제 1 순환배관 및 상기 벤츄리관을 연결하는 제 1 밸브를 더 포함하며, 제 1 순환배관을 통해 상기 첨가제를 순환시켜 상기 첨가제 공급배관 내에 상기 첨가제의 유량이 설정된 유량에 도달하면 상기 제 1 밸브를 통해 상기 첨가제를 상기 벤츄리관에 공급할 수 있다.
여기서, 상기 벤츄리관의 후방과 상기 물 공급배관의 전단을 연결하며 상기 물을 순환시키는 제 2 순환배관; 및 상기 벤츄리관, 상기 제 2 순환배관 및 상기 제 2 라인믹서를 연결하는 제 2 밸브를 더 포함하며, 상기 벤츄리관 내의 압력을 측정하여 제 2 순환배관을 통해 상기 물을 순환시켜 상기 물 공급배관 내에 상기 물의 유량이 설정된 유량에 도달하면 상기 제 2 밸브를 통해 상기 물을 상기 제 2 라인믹서에 공급하며 상기 첨가제와 상기 물을 혼합할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 라인믹서의 후방에 형성되어 상기 첨가제, 상기 물 및 상기 연료가 혼합된 혼합물을 투과시켜 미세화하는 멤브레인을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 멤브레인의 온도를 조절하는 온도 조절부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 온도 조절부는 엔진으로부터 고온의 스팀을 공급받아 물과 혼합하여 상기 물을 가열하는 혼합가열부; 및 상기 혼합가열부에서 가열된 물을 상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 순환시켜 상기 멤브레인의 온도를 조절하는 제 3 순환배관을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 온도 조절부는 엔진의 냉각수 및 외부로부터의 물을 공급받아 온도를 조절하는 서모스탯(thermostat); 및 상기 서모스탯에서 온도 조절된 물을 상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 순환시켜 상기 멤브레인의 온도를 조절하는 제 3 순환배관을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 온도 조절부는 상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 설치되는 히트 파이프로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 멤브레인을 투과한 유화연료를 저장하는 유화연료 저장챔버; 상기 유화연료 저장챔버 내 수분을 측정하는 수분센서; 및 상기 수분센서로부터 측정된 값에 따라서 모터로부터 동력을 전달 받아 회전하며 상기 유화연료 저장챔버 내에 혼합물을 섞는 회전자를 포함하는 유화연료 상태유지부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수분센서는 상기 유화연료 저장챔버의 상단부와 하단부에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 수분센서로부터 측정된 값에 따라서 상기 유화연료 저장챔버 내의 유화연료를 상기 제 2 라인믹서의 전단으로 이송하도록 하는 재혼합라인을 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 유화연료 제조장치에 따르면 부피가 작고 간단한 구성으로 유화연료를 제조할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 순환배관을 이용하여 혼합비를 균일하게 제조할 수 있다는 장점도 있다.
또한, 멤브레인을 이용하여 라인믹서를 통해 혼합된 유화연료를 더욱 작은 크기로 미립화시켜 제조하여 유화연료의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다는 장점도 있다.
또한, 엔진의 열로 발생하는 스팀을 이용해 가열된 열을 순환시켜 멤브레인에 의한 미립화 효과를 극대화할 수 있다는 장점도 있다.
또한, 유화연료 상태유지부의 수분센서를 이용하여 에멀젼 상태를 확인하고 이에 따라서 회전자의 회전으로 에멀젼 상태를 유지하도록 하거나, 재혼합라인을 통해 다시 제조하도록 하여 연료의 안정성을 높일 수 있다는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유화연료 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 첨가제와 물을 혼합하는 구성의 변형례이다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 유화연료 제조장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유화연료 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 첨가제와 물을 혼합하는 구성의 변형례이다.
본 발명에 따른 유화연료 제조장치는 물과 연료를 에멀젼 상태로 혼합한 유화연료를 제조하는 장치이고, 물과 연료의 혼합을 용이하게 하고 에멀젼 상태로 잘 유지하도록 하기 위해 첨가제를 추가하여 혼합한다. 상기 첨가제는 계면활성제일 수 있다.
본 발명에 따른 유화연료 제조장치는 첨가제와 물을 먼저 혼합하고, 혼합된 물과 첨가제에 연료를 혼합하여 유화연료를 제조한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유화연료 제조장치는 제 1 라인믹서(140), 제 2 라인믹서(150)를 포함하여 구성될 수 있고, 멤브레인(170) 또는 유화연료 상태유지부(180)를 더 포함할 수 있다.
제 1 라인믹서(140)는 첨가제와 물을 혼합한다. 참고로, 라인믹서는 별도의 교반을 위한 구동부 없이 두 물질을 공급받아서 유동하는 동안 라인믹서 내부의 구조물에 의해 유동 방향이 바뀌며 두 물질을 혼합하는 부재이다.
첨가제를 저장하는 제 1 저장탱크(110)와 제 1 라인믹서(140)를 연결하는 첨가제 공급배관(112)이 형성되고, 첨가제 공급배관(112) 상에 형성되는 펌프(111)의 동작으로 제 1 라인믹서(140)에 첨가제를 공급할 수 있다. 이때, 첨가제 공급배관(112)의 양단을 연결하는 제 1 순환배관(114)이 형성될 수 있고, 첨가제 공급배관(112), 제 1 순환배관(114), 제 1 라인믹서(140)를 연결하는 배관 사이에 제 1 밸브(118)가 형성될 수 있다. 제 1 밸브(118)는 세 개의 배관을 연결하며 유동 방향을 제어하는 3-way 밸브로 형성될 수 있다.
제 1 밸브(118)의 동작으로 초기에는 제 1 라인믹서(140)에 첨가제를 공급하지 않고 제 1 순환배관(114)을 통해 첨가제를 순환시킨다. 최초 펌프(111)를 가동시킬 때 설정된 양의 첨가제를 제 1 라인믹서(140)에 정확하게 공급할 수가 없기 때문이다. 제 1 순환배관(114)을 통해 첨가제를 순환시키며 첨가제 공급배관(112) 상에 형성된 제 1 유량계(116)를 통해 설정된 유량에 도달하게 되면 제 1 밸브(118)를 동작시켜 순환을 멈추고 제 1 라인믹서(140)를 향하여 설정된 정량의 첨가제를 공급시킬 수가 있다.
물을 저장하는 제 2 저장탱크(120)와 제 1 라인믹서(140)를 연결하는 물 공급배관(122)이 형성되고, 물 공급배관(122) 상에 형성되는 펌프(121)의 동작으로 제 1 라인믹서(140)에 물을 공급할 수 있다. 이때, 제 1 라인믹서(140)의 후방과 물 공급배관(122)의 전단을 연결하는 제 2 순환배관(124)이 형성될 수 있고, 제 1 라인믹서(140), 제 2 순환배관(124), 제 2 라인믹서(150)를 연결하는 배관 사이에 제 2 밸브(128)가 형성될 수 있다. 제 1 밸브(118)와 마찬가지로 제 2 밸브(128)도 3-way 밸브로 형성될 수 있다.
전술한 제 1 밸브(118)의 동작과 마찬가지로, 제 2 밸브(128)의 동작으로 초기에는 제 2 라인믹서(150)를 향하여 물과 첨가제의 혼합물을 공급하지 않고 제 2 순환배관(124)을 통해 물이 순환시킨다. 최초 펌프(121)를 가동시킬 때 설정된 양의 물을 제 1 라인믹서(140)에 정확하게 공급할 수가 없기 때문이다. 제 2 순환배관(124)을 통해 물을 순환시키며 물 공급배관(122) 상에 형성된 제 2 유량계(126)를 통해 설정된 유량에 도달하게 되면 제 2 밸브(128)를 동작시켜 순환을 멈추고 제 2 라인믹서(150)를 향하여 설정된 정량의 물을 공급시킬 수가 있다.
즉, 본 발명에서는 제 1 순환배관(114) 및 제 2 순환배관(124)을 통해 첨가제와 물을 순환시켜 각 배관(112, 122) 내에 설정된 양의 첨가제와 물이 유동하는 경우에, 제 1 밸브(118)와 제 2 밸브(128)를 동시에 동작시켜 설정된 비율의 정량의 첨가제와 물을 제 1 라인믹서(140)에 공급하여 혼합할 수가 있다. 첨가제와 물의 혼합물은 제 1 라인믹서 후방에 위치하는 제 2 밸브(128)를 거쳐 제 2 라인믹서(150)로 공급된다.
제 2 라인믹서(150)는 제 1 라인믹서(140)를 통해 섞인 첨가제와 물의 혼합물과 연료를 혼합한다. 물과 첨가제의 경우 비교적 잘 섞이지만, 물과 연료는 쉽게 혼합되지 않는다. 따라서, 제 2 라인믹서(150) 내에는 두 물질의 혼합이 잘 이루어지도록 제 1 라인믹서(140)와 비교하여 유동의 변화를 많이 줄 수 있도록 복잡한 형태의 유동 변화 구조물이 형성될 수 있다.
연료를 저장하는 제 3 저장탱크(130)와 제 2 라인믹서(150)를 연결하는 연료 공급배관(132)이 형성되고, 연료 공급배관(132) 상에 형성되는 펌프(131)의 동작으로 제 2 라인믹서(150)에 연료를 공급할 수 있다. 연료 공급배관(132) 상에도 정량의 연료가 공급될 수 있도록 제 3 유량계(136)가 형성될 수 있다.
또한, 도시되어 있지 않지만 제 1 순환배관(114), 제 2 순환배관(124)과 마찬가지로 연료 공급배관(132)에도 연료를 순환시키는 순화배관이 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 교반기와 같은 별도의 구동부를 구비하지 않고서도 부피가 작고 간단한 구성으로 유화연료를 제조할 수가 있다.
제 2 라인믹서(150)의 후방에는 유화연료의 안정성을 높이고 품질을 향상시키도록 멤브레인(170)과 유화연료 상태유지부(180)를 더 포함할 수가 있다.
멤브레인(170)은 제 2 라인믹서(150)로부터 혼합된 유화연료를 투과시켜 혼합물의 입자를 미세화시킨다. 멤브레인(170)은 초미세 크기의 홀이 형성된 다공질체로 첨가제, 물 및 연료가 혼합된 유화연료를 멤브레인(170)을 통과시키면 미세크기의 균질한 유화연료를 생성시킬 수가 있다.
또한, 멤브레인(170)은 온도에 따라서 성능이 달라지고 30~40°C에서 투과 성능이 뛰어나다. 이에, 본 발명에서 온도 조절부를 구비하여 멤브레인(170)의 온도를 적정 온도로 조절하도록 한다.
도 1에 도시되어 있는 것과 같이 온도 조절부는 혼합가열부(160) 및 제 3 순환배관(162)으로 구성될 수 있다. 혼합가열부(160)는 외부로부터의 물과 엔진으로부터 생성되는 고온의 스팀을 각각 공급받아 혼합시켜, 스팀을 열원으로 물을 가열시킨다. 제 3 순환배관(162)은 혼합가열부(160)에서 가열된 물을 멤브레인(170)을 수용하는 하우징(172) 내에 순환시키며, 멤브레인(170)의 온도를 조절한다. 예를 들어, 제 3 순환배관(162)을 통해 유동하는 물의 양을 조절하거나 또는 혼합가열부(160)에 공급되는 스팀의 양을 제어하여 멤브레인(170)의 온도를 조절할 수가 있다.
도시되어 있지 않지만, 온도 조절부의 또 다른 예로, 엔진(200)의 냉각수 및 외부로부터의 물을 각각 공급받아, 혼합된 냉각수와 물의 온도를 조절하는 서모스탯(thermostat) 및 서모스탯에서 온도 조절된 물(냉각수와 외부의 물이 혼합된 물)을 멤브레인(170)을 수용하는 하우징(172) 내에 순환시키는 제 3 순환배관(162)으로 구성될 수 있다. 일반적으로 엔진(200)의 냉각수 온도는 80도를 유지하며 엔진(200) 주변을 냉각시킨다. 서모스탯은 냉각수와 외부의 물을 함께 공급받아 일정 온도를 유지하도록 하고, 이를 제 3 순환배관(162)을 통해 순환시켜 멤브레인(170)의 온도를 조절할 수가 있다.
또한, 도시되어 있지 않지만, 온도 조절부의 또 다른 예로, 멤브레인(170)을 수용하는 하우징(172) 내에 설치되는 히트 파이프로 구성될 수 있다. 히트 파이프 내에 순환하는 순환수에 의해 멤브레인(170)에 소정의 열을 전달하여 멤브레인(170)의 온도를 조절할 수가 있다.
유화연료 상태유지부(180)는 유화연료 저장챔버(181), 수분센서(182) 및 회전자(185)를 포함하여 구성되며, 멤브레인(170)을 투과하여 미립화된 유화연료를 저장하고 에멀젼 상태를 유지하도록 하도록 한다.
유화연료 저장챔버(181)는 멤브레인(170)을 투과하여 미립화된 유화연료를 저장하는 용기이다. 유화연료 저장챔버(181) 내에는 모터(184)에 의해 회전하며 유화연료를 섞는 판상의 회전자(185)가 형성된다. 또한, 유화연료 저장챔버(181)에는 유화연료에 포함된 수분을 측정하는 수분센서(182)가 형성된다. 이때, 수분센서(182)는 유화연료 저장챔버(181)의 상단부와 하단부에 각각 형성될 수 있다. 유화연료 저장챔버(181) 내에서 유화연료가 에멀젼 상태로 유지되지 않고 물과 연료가 분리가 되면 상단과 하단의 수분의 농도가 달라지게 된다(물과 연료의 분리가 진행될수록 하단부에 수분이 많이 측정될 수 있다.). 이때, 수분센서(182)로부터 측정되는 값에 따라서 모터(184)의 회전 속도를 달리하여 회전자(185)를 회전시켜 섞음으로써 에멀젼 상태를 유지하도록 한다.
하지만, 수분센서(182)로부터 측정한 값이 회전자(185)를 통해 에멀젼 상태를 유지하는 것이 힘들다고 판단되는 임계값을 벗어나게 되면, 재혼합라인(190)을 통해 유화연료 저장챔버(181) 내의 혼합물질을 다시 제 2 라인믹서(150) 전단으로 이송시켜 다시 유화연료를 제조할 수 있도록 한다. 따라서, 유화연료 상태유지부(180)에 의해 유화연료의 품질의 안정성을 높일 수가 있다.
유화연료 저장챔버(181) 내에서 에멀젼 상태로 유지되는 유화연료는 엔진(200)에 공급되어 연소된다.
도 2는 도 1에서 첨가제와 물을 혼합하는 구성의 변형례를 도시하는데, 본 실시예에서는 제 1 라인믹서(140) 대신에 벤츄리관(145)이 형성된다. 전술한 바와 같이 물과 연료에 비해서 물과 첨가제는 상대적으로 쉽게 혼합할 수가 있다. 이에, 본 실시예에서는 라인믹서(140) 대신에 벤츄리관(145)을 설치하고, 벤츄리관(145)을 통해 물이 통과할 때 관의 직경이 작아져서 유속이 빨리지는 구간에서의 압력 감소에 따라 자동으로 첨가제 공급배관(112) 상에 있는 첨가제를 벤츄리관(145) 내부로 유입시켜 첨가제와 물을 혼합시킬 수가 있다. 또한, 본 실시예에서는 벤츄리관(145)의 압력차에 의해 벤츄리관(145)을 통과하는 물의 유량을 측정할 수가 있으므로, 물 공급배관(122)에 별도의 유량계를 설치할 필요가 없다.
벤츄리관(145)을 제외한 나머지 구성은 동일하므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110: 제 1 저장탱크
111: 펌프
112: 첨가제 공급배관
114: 제 1 순환배관
116: 제 1 유량계
118: 제 1 밸브
120: 제 2 저장탱크
121: 펌프
122: 물 공급배관
124: 제 2 순환배관
126: 제 2 유량계
128: 제 2 밸브
130: 제 3 저장탱크
131: 펌프
132: 연료 공급배관
136: 제 3 유량계
140: 제 1 라인믹서
145: 벤츄리관
150: 제 2 라인믹서
160: 혼합가열부
162: 제 3 순환배관
170: 멤브레인
172: 하우징
180: 유화연료 상태유지부
181: 유화연료 저장챔버
182: 수분센서
184: 모터
185: 회전자
190: 재혼합라인
200: 엔진

Claims (14)

  1. 물과 첨가제를 혼합하는 제 1 라인믹서;
    상기 첨가제를 저장하는 제 1 저장탱크로부터 상기 제 1 라인믹서에 상기 첨가제를 공급하는 첨가제 공급배관;
    상기 물을 저장하는 제 2 저장탱크로부터 상기 제 1 라인믹서에 상기 물을 공급하는 물 공급배관;
    제 1 라인믹서에서 혼합된 물과 첨가제에 연료를 혼합하는 제 2 라인믹서;
    연료를 저장하는 제 3 저장탱크로부터 상기 제 2 라인믹서에 상기 연료를 공급하는 연료 공급배관; 및
    상기 제 2 라인믹서의 후방에 형성되어 상기 첨가제, 상기 물 및 상기 연료가 혼합된 혼합물을 투과시켜 미세화하는 멤브레인을 포함하고,
    상기 멤브레인을 투과한 유화연료를 저장하는 유화연료 저장챔버;
    상기 유화연료 저장챔버 내 수분을 측정하는 수분센서; 및
    상기 수분센서로부터 측정된 값에 따라서 모터로부터 동력을 전달 받아 회전하며 상기 유화연료 저장챔버 내에 혼합물을 섞는 회전자를 포함하는 유화연료 상태유지부를 더 포함하는 유화연료 제조장치.
  2. 물이 관통하여 지나가는 압력으로 첨가제를 혼합하는 벤츄리관;
    상기 첨가제를 저장하는 제 1 저장탱크로부터 상기 벤츄리관에 상기 첨가제를 공급하는 첨가제 공급배관;
    상기 물을 저장하는 제 2 저장탱크로부터 상기 벤츄리관에 상기 물을 공급하는 물 공급배관;
    상기 벤츄리관에서 혼합된 물과 첨가제에 연료를 혼합하는 제 2 라인믹서;
    연료를 저장하는 제 3 저장탱크로부터 상기 제 2 라인믹서에 상기 연료를 공급하는 연료 공급배관; 및
    상기 제 2 라인믹서의 후방에 형성되어 상기 첨가제, 상기 물 및 상기 연료가 혼합된 혼합물을 투과시켜 미세화하는 멤브레인을 포함하고,
    상기 멤브레인을 투과한 유화연료를 저장하는 유화연료 저장챔버;
    상기 유화연료 저장챔버 내 수분을 측정하는 수분센서; 및
    상기 수분센서로부터 측정된 값에 따라서 모터로부터 동력을 전달 받아 회전하며 상기 유화연료 저장챔버 내에 혼합물을 섞는 회전자를 포함하는 유화연료 상태유지부를 더 포함하는 유화연료 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제 공급배관의 양단을 연결하며 상기 첨가제를 순환시키는 제 1 순환배관;
    상기 제 1 순환배관에 형성되는 제 1 유량계; 및
    상기 첨가제 공급배관, 상기 제 1 순환배관 및 상기 제 1 라인믹서를 연결하는 제 1 밸브를 더 포함하며,
    제 1 순환배관을 통해 상기 첨가제를 순환시켜 상기 첨가제 공급배관 내에 상기 첨가제의 유량이 설정된 유량에 도달하면 상기 제 1 밸브를 통해 상기 첨가제를 상기 제 1 라인믹서에 공급하는 유화연료 제조장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 첨가제 공급배관의 양단을 연결하며 상기 첨가제를 순환시키는 제 1 순환배관;
    상기 제 1 순환배관에 형성되는 제 1 유량계; 및
    상기 첨가제 공급배관, 상기 제 1 순환배관 및 상기 벤츄리관을 연결하는 제 1 밸브를 더 포함하며,
    제 1 순환배관을 통해 상기 첨가제를 순환시켜 상기 첨가제 공급배관 내에 상기 첨가제의 유량이 설정된 유량에 도달하면 상기 제 1 밸브를 통해 상기 첨가제를 상기 벤츄리관에 공급하는 유화연료 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 라인믹서의 후방과 상기 물 공급배관의 전단을 연결하며 상기 물을 순환시키는 제 2 순환배관;
    상기 제 2 순환배관에 형성되는 제 2 유량계; 및
    상기 제 1 라인믹서, 상기 제 2 순환배관 및 상기 제 2 라인믹서를 연결하는 제 2 밸브를 더 포함하며,
    제 2 순환배관을 통해 상기 물을 순환시켜 상기 물 공급배관 내에 상기 물의 유량이 설정된 유량에 도달하면 상기 제 2 밸브를 통해 상기 물을 상기 제 2 라인믹서에 공급하며 상기 첨가제와 상기 물을 혼합하는 유화연료 제조장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 벤츄리관의 후방과 상기 물 공급배관의 전단을 연결하며 상기 물을 순환시키는 제 2 순환배관; 및
    상기 벤츄리관, 상기 제 2 순환배관 및 상기 제 2 라인믹서를 연결하는 제 2 밸브를 더 포함하며,
    상기 벤츄리관 내의 압력을 측정하여 제 2 순환배관을 통해 상기 물을 순환시켜 상기 물 공급배관 내에 상기 물의 유량이 설정된 유량에 도달하면 상기 제 2 밸브를 통해 상기 물을 상기 제 2 라인믹서에 공급하며 상기 첨가제와 상기 물을 혼합하는 유화연료 제조장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 멤브레인의 온도를 조절하는 온도 조절부를 더 포함하는 유화연료 제조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 온도 조절부는
    엔진으로부터 고온의 스팀을 공급받아 물과 혼합하여 상기 물을 가열하는 혼합가열부; 및
    상기 혼합가열부에서 가열된 물을 상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 순환시켜 상기 멤브레인의 온도를 조절하는 제 3 순환배관을 포함하는 유화연료 제조장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 온도 조절부는
    엔진의 냉각수 및 외부로부터의 물을 공급받아 온도를 조절하는 서모스탯(thermostat); 및
    상기 서모스탯에서 온도 조절된 물을 상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 순환시켜 상기 멤브레인의 온도를 조절하는 제 3 순환배관을 포함하는 유화연료 제조장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 온도 조절부는
    상기 멤브레인을 수용하는 하우징 내에 설치되는 히트 파이프로 형성되는 유화연료 제조장치.
  12. 삭제
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수분센서는 상기 유화연료 저장챔버의 상단부와 하단부에 형성되는 유화연료 제조장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수분센서로부터 측정된 값에 따라서 상기 유화연료 저장챔버 내의 유화연료를 상기 제 2 라인믹서의 전단으로 이송하도록 하는 재혼합라인을 더 포함하는 유화연료 제조장치.
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