KR20110105905A - 선박 연료소모장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박 연료소모장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 황감지기를 포함하는 선박 연료소모장치에 관한 것이다.
본 발명은, 저유황 연료유, 엠디오(MDO, Marine Diesel) 및 에이치에프오(HFO, Heavy Fuel oil)를 구분하여 저장하는 연료저장탱크와, 상기 연료저장탱크의 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 공급하는 연료공급관과, 상기 연료공급관과 체결되어 공급되는 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 연소시키는 다중연료엔진과, 상기 연료공급관에 배치되고, 상기 다중연료엔진과 상기 연료저장탱크 사이에 배치되는 황감지기와, 상기 황감지기에서 감지된 황의 함유율을 근거로 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 상기 연료저장탱크에 공급하는 방향전환장치를 포함하는 선박 연료소모장치를 제공한다.

Description

선박 연료소모장치{Marine fuel consumption device}
본 발명은 선박 연료소모장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 황감지기를 포함하는 선박 연료소모장치에 관한 것이다.
선박에서 배출되는 폐기가스 중 국제 해사 기구(IMO:International Maritime Organization )의 규제를 받고 있는 것은 질소산화물(NOx)과 황산화물(Sox)이며, 이산화탄소(CO2)의 배출도 규제하고자 하는 움직임이 있다.
국제 해사 기구의 규정이라는 것이 해양환경보호위원회(MEPC: Marine Environment Protection Committee)에서 가결, 채택(Adoption)되어야만 강제규정으로서의 효력을 갖게 되는데, 이산화탄소(CO2)의 경우는 아직 가결된 상태는 아니고 해양환경보호위원회 산하의 소위원회 차원에서 규정을 개발하고 있는 수준이므로 수년 후 정식으로 해양환경보호위원회로 상정되어 채택 절차를 밟게 될 것으로 예상하고 있다.
이미 규제를 하고 있는 질소산화물(NOx)과 황산화물(Sox)의 경우 1997년 해상오염 방지협약(MARPOL(ThePrevention of Marine Pollution from Ships))의정서를 통하여 제기되고 8년(2005 -1997)이라는 긴 시간이 소요된 후 2005년 5월에 발효요건을 만족하여 현재 강제규정으로 이행되고 있다.
이러한 규정을 충족시키기 위하여 질소산화물(NOx) 배출량을 저감하기 위하여 다양한 방법들이 소개되고 있는데, 황산화물(Sox)에 대해서는 일반해역과 특별해역(SECA: SOx Emission Control Area)으로 구분되어 있고, SECA에서의 배출기준은 일반해역 대비 약 3배 정도 강한 것으로 되어 있다. 따라서, 선박이 이 해역을 통과할 때는 상기 SECA에서의 배출기준을 충족시키기 위하여 별도의 청정연료를 사용할 것이 요구된다.
상기와 같이 환경규제 강화에 따라, 저유황 연료유 사용이 강제되고 있는데, 보통 선박의 연료유 시스템은 황성분이 많은 HFO(4.5%)를 일반적으로 사용하지만, 일부 규제 지역(EU, california)지역에서는 0.1% 황 함유 연료유를 사용하여야 한다.
본 발명은 황감지기에서 감지된 황의 함유량을 근거로 저유황 연료유, 엠디오, 에이치에프오를 선택적으로 다중연료엔진으로 공급하는 선박 연료소모장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 저유황 연료유, 엠디오(MDO, Marine Diesel) 및 에이치에프오(HFO, Heavy Fuel oil)를 구분하여 저장하는 연료저장탱크와, 상기 연료저장탱크의 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 공급하는 연료유동배관과, 상기 연료유동배관과 체결되어 공급되는 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 연소시키는 동력생성장치와, 상기 연료유동배관에 배치되고, 상기 동력생성장치와 상기 연료저장탱크 사이에 배치되는 황감지기와, 상기 황감지기에서 감지된 황의 함유율을 근거로 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 상기 연료저장탱크에 공급하는 방향전환장치를 포함하는 선박 연료소모장치를 제공한다.
본 발명은 고가의 저유황 연료유의 낭비를 막을 수 있고, 저유황 연료유를 효과적으로 사용하여 환경오염을 방지한다.
도 1은 본 발명에 따른 선박 연료소모장치의 제 1 실시예를 보여주는 유압회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박 연료소모장치의 제 2 실시예를 보여주는 유압회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박 연료소모장치의 제 3 실시예를 보여주는 유압회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 선박 연료소모장치의 제 4 실시예를 보여주는 유압회로도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 선박 연료소모장치(100)의 일 실시예를 보여주는 유압회로도이다.
도 1을 참고하면, 선박 연료소모장치(100)는 연료유를 저장하는 연료저장탱크(160)를 포함한다. 상기 연료유는 저유황 연료유, 엠디오(MDO, Marine Diesel Oil) 및 에이치에프오(HFO, Heavy Fuel Oil)를 포함한다.
연료저장탱크(160)는 저유황 연료유, 엠디오(MDO, Marine Diesel Oil) 및 에이치에프오(HFO, Heavy Fuel Oil)를 구분하여 저장한다.
연료저장탱크(160)는 상기 저유황 연료유가 저장되는 제 1 연료저장탱크(161)를 포함한다. 연료저장탱크(160)는 제 1 연료저장탱크(161)의 일측에 배치되는 제 2 연료저장탱크(162)를 포함한다. 제 2 연료저장탱크(162)는 상기 엠디오를 저장한다.
연료저장탱크(160)는 제 2 연료저장탱크(162)의 일측에 배치되는 제 3 연료저장탱크(163)를 포함한다. 제 3 연료저장탱크(163)는 상기 에이치에프오를 저장한다.
연료저장탱크(160)는 서로 구획되도록 형성될 수 있다. 또한, 연료저장탱크(160)는 서로 별개로 형성될 수 있다.
한편, 선박 연료소모장치(100)는 연료저장탱크(160)의 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 공급하는 연료유동배관(190)을 포함한다.
연료유동배관(190)은 상기 연료유를 동력생성장치(110)로 공급하는 연료공급관(191)을 포함한다. 연료유동배관(190)은 동력생성장치(110)로부터 유출되는 상기 연료유를 연료저장탱크(160)로 유동시키는 연료귀환관(192)을 포함한다.
또한, 선박 연료소모장치(100)는 연료유동배관(190)에 체결되어 공급되는 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 연소시키는 동력생성장치(110)을 포함한다.
동력생성장치(미도시)는 내연기관(미도시) 또는 외연기관(미도시)을 포함한다. 상기 내연기관은 다중연료엔진(110)을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 동력생성장치가 다중연료엔진(110)을 포함하는 경우를 중심으로 설명한다.
다중연료엔진(110)은 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 모두 사용 가능하다.
다중연료엔진(110)은 선종에 관계없이 기본적으로 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 사용하다가 특정규제를 받는 해역을 통과할 때만 간편하게 저유황 연료로 바꾸어 사용할 수 있다. 상기 일반적인 연료유는 중유 또는 LNG등을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
선박 연료소모장치(100)는 연료유동배관(190)에 배치되는 황감지기(120)를 포함한다. 황감지기(120)는 연료귀환관(192)에 배치된다. 황감지기(120)는 연료귀환관(192)를 유동하는 상기 연료유의 황 함유율을 측정한다.
선박 연료소모장치(100)는 황감지기(120)에서 감지된 황의 함유율을 근거로 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 연료저장탱크(160)에 공급하는 방향전환장치(150)를 포함한다.
방향전환장치(150)는 제 1 연료저장탱크(161)와 체결되는 제 1 연결관(151)을 포함한다. 방향전환장치(150)는 제 1 방향전환밸브(155)로부터 분지되는 제 2 연결관(152)을 포함한다.
또한, 방향전환장치(150)는 제 1 연결관(151), 제 2 연결관(152) 및 연료귀환관(192)과 체결되는 제 1 방향전환밸브(155)를 포함한다. 제 1 방향전환밸브(155)는 제 1 연결관(151) 및 제 2 연결관(152)을 선택적으로 개폐한다. 제 1 방향전환밸브(155)는 3방향전환밸브(미표기)를 포함할 수 있다.
이때, 제 1 방향전환밸브(155)는 황감지기(120)에서 측정한 황의 함유율을 근거로 제 1 연결관(151) 및 제 2 연결관(152)을 개폐한다.
방향전환장치(150)는 제 2 연료저장탱크(162)와 체결되는 제 3 연결관(153)을 포함한다. 방향전환장치(150)는 제 3 연료저장탱크(163)와 체결되는 제 4 연결관(154)을 포함한다. 제 3 연결관(153) 및 제 4 연결관(154)은 제 2 연결관(152)으로부터 분지된다.
방향전환장치(150)는 제 2 연결관(152), 제 3 연결관(153) 및 제 4 연결관(154)과 체결되는 제 2 방향전환밸브(156)를 포함한다. 제 2 방향전환밸브(156)는 제 3 연결관(153) 및 제 4 연결관(154)을 선택적으로 개폐한다. 제 2 방향전환밸브(156)는 3방향전환밸브(미표기)를 포함할 수 있다.
선박 연료소모장치(100)는 연료저장탱크(160)의 일측에 체결되는 유출장치(170)를 포함한다. 유출장치(170)는 연료저장탱크(160)와 체결되는 적어도 하나의 유출관(미표기)을 포함한다.
상기 적어도 하나의 유출관은 복수개를 포함한다. 복수개의 유출관들(미표기)은 제 1 연료저장탱크(161)와 체결되는 제 1 유출관(171)을 포함한다. 상기 복수개의 유출관들은 제 2 연료저장탱크(162)와 체결되는 제 2 유출관(172)을 포함한다.
상기 복수개의 유출관들은 제 3 연료저장탱크(163)와 체결되는 제 3 유출관(173)을 포함한다. 상기 복수개의 유출관들은 제 2 유출관(172) 및 제 3 유출관(173)과 체결되는 제 4 유출관(174)을 포함한다.
유출장치(170)는 제 2 유출관(172), 제 3 유출관(173) 및 제 4 유출관(174)과 체결되는 제 3 방향전환밸브(175)를 포함한다. 유출장치(170)는 제 1 유출관(171) 및 제 4 유출관(174)과 체결되는 제 4 방향전환밸브(176)를 포함한다. 제 4 방향전환밸브(176)는 연료공급관(191)과 체결된다.
한편, 제 3 방향전환밸브(175)와 제 4 방향전환밸브(176)는 상기 3방향전환밸브를 포함할 수 있다. 따라서 상기 제 3 방향전환밸브를 통하여 사용자는 필요에 따라 상기 연료유의 유로를 변경할 수 있다.
선박 연료소모장치(100)의 작동을 살펴보면, 다중연료엔진(110)으로 상기 연료유가 공급된다. 이때, 상기 연료유는 선택적으로 다중연료엔진(110)으로 공급된다. 예를 들면, 선박(미도시)이 운항하는 동안, 상기 연료유 중 상기 에이치에프오를 사용하는 경우, 제 1 방향전환밸브(155)는 연료귀환관(192) 및 제 2 연결관(152)을 개방한다.
제 2 방향전환밸브(156)는 제 2 연결관(152) 및 제 4 연결관(154)를 개방한다.
또한, 제 3 방향전환밸브(175)는 제 3 유출관(173) 및 제 4 유출관(174)을 개방한다. 제 4 방향전환밸브(176)는 제 4 유출관(174) 및 연료유공급관(191)을 개방한다.
이때, 상기 에이치에프오는 제 3 연료저장탱크(163)에서 제 3 유출관(173)으로 유동한다. 상기 에이치에프오는 제 3 유출관(173)을 통하여 제 3 방향전환밸브(175)로 유동한다.
상기 에이치에프오는 제 3 방향전환밸브(175)를 통하여 제 4 유출관(174)으로 유동한다. 상기 에이치에프오는 제 4 유출관(174)을 통하여 제 4 방향전환밸브(176)로 유동한다.
상기 에이치에프오는 제 4 방향전환밸브(176)에서 연료공급관(191)으로 유동한다. 상기 에이치에프오는 연료공급관(191)을 통하여 다중연료엔진(110)으로 공급된다.
다중연료엔진(110)으로 공급된 상기 에이치에프오는 연소하여 동력을 생성한다. 이때, 상기 에이치에프오의 일부는 다중연료엔진(110)에서 연소하지 못하고 연료귀환관(192)을 통하여 제 1 방향전환밸브(155)로 유동한다.
제 1 방향전환밸브(155)로 유동한 상기 에이치에프오는 상기에서 설명한 바와 같이 계속해서 순환한다. 따라서 사용자는 상기 에이치에프오를 사용하여 선박(미도시)를 운항할 수 있다.
한편, 상기 엠디오가 다중연료엔진(110)에 공급되는 경우도 상기와 유사하게 공급된다. 즉, 상기 엠디오는 제 2 저장탱크(162)로부터 제 2 유출관(172)으로 이동한다.
상기 엠디오는 제 2 유출관(172)을 통하여 제 3 방향전환밸브(175)로 유동한다. 또한, 상기 엠디오는 제 3 방향전환밸브(175)를 통하여 제 4 유출관(174)으로 유동한다.
상기 엠디오는 제 4 방향전환밸브(176)를 통하여 연료공급관(191)으로 공급된다. 상기 엠디오는 연료공급관(191)을 통하여 다중연료엔진(110)으로 공급되어 연소된다.
다중연료엔진(110)에서 일부는 연소되고, 일부는 연료귀환관(192)으로 유동한다. 연료귀환관(192)을 통하여 공급된 상기 엠디오는 제 1 방향전환밸브(155)를 통하여 제 2 연결관(152)으로 유동한다.
상기 엠디오는 제 2 연결관(152)을 통하여 제 2 방향전환밸브(156)를 통과한다. 상기 엠디오는 다시 제 3 연결관(153)을 통하여 제 2 연료저장탱크(162)에 저장된다.
한편, 상기 저유황 연료유가 다중연료엔진(110)에 공급되는 경우도 상기에서 설명한 것과 유사하게 수행된다.
즉, 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(161)에서 제 1 유출관(171)으로 공급된다. 상기 저유황 연료유는 제 1 유출관(171)에서 제 4 방향전환밸브(176)로 공급된다.
상기 저유황 연료유는 제 4 방향전환밸브(176)를 통하여 연료공급관(191)으로 유동한다. 상기 저유황 연료유는 다중연료엔진(110)에서 연소한 후 일부가 연료귀환관(192)으로 공급된다.
상기 저유황 연료유는 제 1 방향전환밸브(155)를 통과하여 제 1 연결관(151)으로 유동한다. 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(161)에 저장된다.
한편, 상기와 같은 과정을 반복하는 경우, 황감지기(120)는 연료귀환관(192)을 통과하는 상기 연료유의 황 함유율을 측정한다. 황감지기(120)는 상기 황 함유율을 근거로 제 1 방향전환밸브(155)를 제어한다.
즉, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오를 사용하는 경우, 특정 해역에서 황의 함유율에 의하여 제약을 받는다. 이때, 사용자는 상기 저유황 연료유를 사용하여 다중연료엔진(110)을 가동시킨다.
상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오를 사용하면, 연료유동배관(190)에 기준치 이상의 황이 잔존하게 된다. 따라서 상기 황의 함유율을 낮출 필요가 있다.
이때, 사용자는 상기 황의 함유율을 낮추기 위하여 상기 저유황 연료유를 사용한다. 그러나 상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오를 사용하다가 상기 저유황 연료유를 사용하는 경우 상기 저유황 연료유가 오염될 수 있다.
따라서 상기 저유황 연료유가 오염되는 것을 방지하고, 연료유동배관(190)을 상기 저유황 연료유로 청소하여 상기의 문제를 방지한다. 이하에서는 상기의 방법에 대해서 자세히 설명하기로 한다.
상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오를 사용하여 다중연료엔진(110)을 가동시킨 후 사용자는 상기 선박을 계속해서 운항시킨다.
이후, 사용자는 특정해역에 진입하기 전에 상기 저유황 연료유를 사용하여 선박을 운항시킨다. 이때, 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(161)로부터 다중연료엔진(110)으로 공급된다.
황감지기(120)는 계속해서 연료귀환관(192)를 유동하는 상기 연료유의 상기 황 함유율을 감지한다.
황감지기(120)는 상기 황의 함유율이 제 1 기준치 이상인 것으로 판단되면, 제 1 방향전환밸브(155)를 제어하여 제 2 연결관(152)을 개방한다. 이때, 제 1 방향전환밸브(155)는 제 1 연결관(151)을 폐쇄한다.
제 2 방향전환밸브(156)는 제 3 연결관(153) 또는 제 4 연결관(154)을 개방한다. 따라서 상기 저유황 연료유는 제 2 연료저장탱크(162) 또는 제 3 연료저장탱크(163)에 저장된다.
이때, 제 3 방향전환밸브(175)는 제 2 유출관(172) 및 제 3 유출관(174)을 폐쇄한다.
반면, 제 4 방향전환밸브(176)는 제 1 유출관(171)을 개방하고 제 4 유출관(174)을 폐쇄한다. 상기 저유황 연료유는 다중연료엔진(110)에 공급되어 제 2 연료저장탱크(162) 또는 제 3 연료저장탱크(163)로 공급된다. 따라서 연료유동배관(190)은 상기 저유황 연료유에 의하여 청소된다.
한편, 상기 황의 함유율이 제 1 기준치 미만인 것으로 판단되면, 황감지기(120)는 제 1 방향전환밸브(155)를 제어하여 제 1 연결관(151)을 개방한다. 이때, 제 1 방향전환밸브(155)는 제 2 연결관(152)을 폐쇄한다.
또한, 제 4 방향전환밸브(176)는 제 1 유출관(171)을 개방한다. 제 4 방향전환밸브(176)는 제 4 유출관(174)을 폐쇄한다.
따라서 상기 저유황 연료유를 사용하기 전에 연료유동배관(190)에 잔존하는 상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오를 제거한다. 상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오에 의하여 상기 저유황 연료유가 오염되는 것을 방지한다.
또한, 연료유동배관(190)을 청소하는데 필요한 상기 저유황 연료유를 절약하여 상기 선박의 운항경비를 절감한다.
도 2는 본 발명에 따른 선박 연료소모장치(200)의 제 2 실시예를 보여주는 유압회로도이다.
도 2를 참고하면, 선박 연료소모장치(200)는 상기 도 1에서 설명한 바와 동일 또는 유사하게 형성된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 도 1에서 설명한 바와 상이한 점을 중심으로 설명한다.
선박 연료소모장치(200)는 제 1 방향전환밸브(255), 제 2 방향전환밸브(256)를 포함한다. 제 1 방향전환밸브(255) 및 제 2 방향전환밸브(256)는 상기 도 1에서 설명한 바와 동일하다.
선박 연료소모장치(200)는 제 1 연결관(251), 제 2 연결관(252), 제 3 연결관(253) 및 제 4 연결관(254)을 포함한다. 제 1 연결관(251), 제 2 연결관(252), 제 3 연결관(253) 및 제 4 연결관(254)은 상기 도 1에서 설명한 바와 동일하게 배치된다.
한편, 선박 연료소모장치(200)는 연료저장탱크(260)를 포함한다. 연료저장탱크(260)는 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 제 1 연료저장탱크(261), 제 2 연료저장탱크(262) 및 제 3 연료저장탱크(263)를 포함한다.
선박 연료소모장치(200)는 연료저장탱크(260)에서 상기 연료유가 유출되는 유출장치(270)를 포함한다. 유출장치(270)는 상기 적어도 하나의 유출관을 포함한다.
상기 적어도 하나의 유출관은 복수개를 포함한다. 상기 복수개의 유출관들은 제 1 연료저장탱크(261)에 연결되는 제 1 유출관(271)을 포함한다. 상기 복수개의 유출관들은 제 2 연료저장탱크(262)와 연결되는 제 2 유출관(272)을 포함한다.
상기 복수개의 유출관들은 제 3 연료저장탱크(263)와 체결되는 제 3 유출관(273)을 포함한다. 상기 복수개의 유출관들은 제 1 유출관(271) 및 제 2 유출관(272)과 체결되는 제 4 유출관(274)을 포함한다.
유출장치(270)는 제 1 유출관(271) 및 제 2 유출관(272)과 체결되는 제 3 방향전환밸브(275)를 포함한다. 이때, 제 3 방향전환밸브(275)는 제 1 유출관(271) 및 제 2 유출관(272)을 선택적으로 개폐한다. 또한, 제 3 방향전환밸브(275)는 제 4 유출관(274)과 체결된다.
한편, 유출장치(270)는 제 3 유출관(273) 및 제 4 유출관(274)과 체결되는 제 4 방향전환밸브(276)를 포함한다. 제 4 방향전환밸브(276)는 연료공급관(191)과 체결된다. 제 4 방향전환밸브(276)는 제 3 유출관(273) 및 제 4 유출관(274)을 선택적으로 개폐한다.
사용자는 상기 선박을 운항하면서 선박 연료소모장치(200)를 작동시킨다. 이때, 상기 연료유는 다중연료엔진(210)으로 공급되어 상기 선박이 운항된다.
한편, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 상기 저유황 연료유를 사용하여야 하는 경우 황감지기(220)가 연료귀환관(292)의 상기 황의 함유율을 측정한다.
상기 황의 함유율이 상기 제 1 측정치 이상이면, 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(261)로부터 제 1 유출관(271)으로 유동한다. 상기 저유황 연료유는 제 3 방향전환밸브(275)를 통하여 제 4 유출관(274)으로 이동한다.
상기 저유황연료유는 제 4 방향전환밸브(276)를 통하여 연료공급관(291)으로 이동한다. 상기 저유황연료유는 다중연료엔진(210)으로 이동하여 일부는 연소되고 일부는 연료귀환관(292)으로 이동한다.
상기 저유황 연료유는 제 1 방향전환밸브(255)를 통하여 제 2 연결관(252)으로 이동한다. 상기 저유황 연료유는 제 2 방향전환밸브(256)로 이동하여, 제 3 연결관(253) 또는 제 4 연결관(254)으로 이동한다.
상기 저유황 연료유는 제 3 연결관(253) 또는 제 4 연결관(254)를 통하여 제 2 연료저장탱크(262) 또는 제 3 연료저장탱크(263)에 저장된다.
따라서 상기 저유황 연료유를 사용할 때, 연료유동배관(290)에 잔존하는 상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오에 의하여 제 1 연료저장탱크(261)가 오염되는 것을 방지한다.
한편, 상기 황의 함유율이 상기 제 1 기준치 미만이면, 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(261)에서 연료공급관(291)으로 공급된다.
상기 저유황 연료유는 상기에서 설명한 바와 같이 일부가 연료귀환관(292)으로 공급된다. 상기 저유황 연료유는 제 1 방향전환밸브(255)를 통과하여 제 1 연결관(251)으로 이동한다. 상기 저유황 연료유는 제 1 연결관(251)을 통하여 제 1 연료저장탱크(261)로 유동한다.
따라서 상기 저유황 연료유를 사용할 때 황감지기(220)는 제 1 방향제어밸브(255)를 제어하여 상기 저유황 연료유의 순환을 제어할 수 있다. 또한, 선박 연료소모장치(200)는 상기 저유황 연료유를 절감하여 운항비용을 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 선박 연료소모장치(300)의 제 3 실시예를 보여주는 유압회로도이다.
도 3을 참고하면, 선박 연료소모장치(300)는 방향전환장치(350)를 포함한다. 또한, 선박 연료소모장치(300)는 유출장치(370)를 포함한다. 유출장치(370)는 상기 도 1에서 설명한 바와 동일하게 형성된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 도 1과 상이한 부분을 중심으로 설명한다.
방향전환장치(350)는 연료귀환관(392)으로부터 분지되는 제 1 연결관(351)을 포함한다. 방향전환장치(350)는 연료귀환관(392)으로부터 분지되는 제 2 연결관(352)을 포함한다. 제 2 연결관(352)은 제 3 연료저장탱크(363)에 체결된다.
방향전환장치(350)는 제 1 연결관(351) 및 제 2 연결관(352)을 선택적으로 개폐하는 제 1 방향전환밸브(355)를 포함한다. 제 1 방향전환밸브(355)는 황감지기(320)에서 측정된 상기 황의 함유율을 근거로 제어된다.
한편, 방향전환장치(350)는 제 1 연결관(351)과 체결되는 제 2 방향전환밸브(356)를 포함한다. 제 2 방향전환밸브(356)는 제 1 방향전환밸브(355)와 동일하게 황감지기(320)에 의하여 제어된다.
방향전환장치(350)는 제 2 방향전환밸브(356)로부터 분지되는 제 3 연결관(353)을 포함한다. 방향전환장치(350)는 제 2 방향전환밸브(356)로부터 분지되는 제 4 연결관(354)을 포함한다.
제 3 연결관(353)은 제 1 연료저장탱크(361)과 체결된다. 제 4 연결관(354)는 제 2 연료저장탱크(362)과 체결된다.
제 2 방향전환밸브(356)는 제 3 연결관(353) 및 제 4 연결관(354)을 선택적으로 개폐한다. 이때, 제 2 방향전환밸브(356)는 상기 황의 함유율에 근거하여 제어된다.
한편, 사용자가 상기 선박을 운항할 때, 상기 연료유를 선택적으로 사용한다. 사용자는 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오, 상기 에이치에푸오를 선택적으로 사용한다.
이때, 상기 엠디오 또는 상기 에이치에푸오를 상기 저유황 연료유로 전환하는 경우, 황감지기(320)는 상기 황의 함유율을 측정한다.
즉, 상기 엠디오 또는 상기 에이치에푸오를 사용하여 선박 연료소모장치(300)를 사용한 후, 상기 저유황 연료유로 전환한다.
이때, 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(361)로부터 제 1 연결관(371)으로 유동한다. 상기 저유황 연료유는 제 4 방향전환밸브(376)를 통과하여 연료공급관(391)으로 유동한다.
상기 저유황 연료유는 연료공급관(391)을 통하여 다중연료엔진(310)으로 유동한다. 상기 저유황 연료유는 다중연료엔진(310)에서 연소된 후 일부는 연료귀환관(392)으로 유동한다.
상기 저유황 연료유는 제 1 방향전환밸브(355)로 유동한다. 이때, 황감지기(320)는 연료귀환관(392)에 유동하는 상기 황의 함유율을 측정한다.
상기 황의 함유율이 제 1 기준치이상인 것으로 판단되면, 황감지기(320)는 제 1 방향전환밸브(355)를 제어된다. 이때, 제 1 방향전환밸브(355)는 제 2 연결관(352)을 개방하고, 제 1 연결관(351)을 폐쇄한다 . 상기 저유황 연료유는 제 3 연료저장탱크(363)로 유동한다.
이때, 제 1 연료저장탱크(361)의 상기 저유황 연료유는 제 1 유출관(371)을 통하여 제 4 방향전환밸브(376)로 유동한다. 상기 저유황 연료유는 상기에서 설명한 바와 같이 선박 연료소모장치(300)를 순환한다.
따라서 상기 저유황 연료유가 순환한 후 오염된 물질이 섞여서 제 1 연료저장탱크(361)가 오염되는 것은 방지한다. 또한, 제 1 방향전환밸브(355)를 제어하여 상기 저유황 연료유가 낭비되는 것을 방지한다.
한편, 측정된 상기 황의 함유율이 상기 제 1 기준치 미만인 것으로 판단되면, 제 1 방향전환밸브(355)는 제 1 연결관(351)을 개방한다.
상기 저유황 연료유는 제 1 연결관(351)을 통하여 제 2 방향전환밸브(356)로 유동한다. 이때, 제 2 방향전환밸브(356)는 황감지기(320)에 의해서 제어된다.
황감지기(320)는 상기 황의 함유율이 제 2 기준치 이상인지 판단한다. 상기 제 2 기준치 이상인 것으로 판단되면, 황감지기(320)는 제 4 연결관(354)을 개방하도록 제 2 방향전환밸브(356)를 제어한다.
상기 저유황 연료유는 제 2 연료저장탱크(362)에 저장된다. 이때, 상기 저유황 연료유는 제 1 유출관(371)을 통하여 유동한다. 상기 저유황 연료유는 제 4 방향전환장치(376)를 통하여 연료공급관(391)으로 유동한다.
한편, 황감지기(320)는 상기 황의 함유율이 상기 제 2 기준치 미만이면, 황감지기(320)는 제 3 연결관(353)을 개방되도록 제 2 방향전환밸브(356)를 제어한다.
상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(361)로 유동한다. 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(361)로부터 제 1 유출관(371)을 통하여 유동한다.
상기 저유황 연료유는 제 4 방향전환밸브(376)를 연료공급관(391)으로 유도한다.
따라서 상기 저유황 연료유를 사용하기 시작할 때, 상기 저유황 연료유의 사용량을 절감시킨다.
도 4는 본 발명에 따른 선박 연료소모장치(400)의 제 4 실시예를 보여주는 유압회로도이다.
도 4를 참고하면, 선박 연료소모장치(400)는 방향전환장치(450)를 포함한다. 방향전환장치(450)는 상기 도 3에서 설명한 바와 동일하게 형성된다.
선박 연료소모장치(400)는 유출장치(470)를 포함한다. 유출장치(470)는 상기 도 2에서 설명한 바와 동일하게 형성된다.
상기에서 설명한 바와 같이 사용자가 상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오를 사용하다가 상기 저유황 연료유를 사용하는 경우, 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(461)로부터 유출된다.
이때, 상기 저유황 연료유는 제 1 연료저장탱크(461)로부터 제 1 유출관(471)을 통하여 유동한다. 상기 저유황 연료유는 제 3 방향전환밸브(475)를 통하여 제 4 유출관(474)으로 유동한다.
상기 저유황 연료유는 제 4 방향전환밸브(476)를 통과하여 연료공급관(491)을 통하여 다중연료엔진(410)으로 공급된다. 상기 저유황 연료유는 다중연료엔진(410)를 통과하면서 일부는 연속하고, 일부는 연료귀환관(492)으로 유동한다.
이때, 황감지기(420)는 연료귀환관(492)을 유동하는 상기 저유황 연료유의 황 함유율을 측정한다.
한편, 상기 저유황 연료유는 황감지기(420)를 통하여 제 1 방향전환밸브(455)로 유동한다. 제 1 방향전환밸브(455)는 상기 황의 함유율을 근거로 제어된다.
이때, 상기 황의 함유율이 상기 제 1 기준치 이상인 것으로 판단되면, 황감지기(420)는 제 2 연결관(452)을 개방하도록 제 1 방향전환밸브(455)를 제어한다.
상기 저유황 연료유는 제 2 연결관(452)를 통하여 제 3 연료저장탱크(463)로 유동하여 저장된다.
이때, 상기 저유황 연료유는 상기에서 설명한 바와 같이 제 1 연료저장탱크(461)로부터 제 1 유출관(471)으로 계속해서 공급된다.
한편, 측정된 상기 황의 함유율이 상기 제 1 기준치 미만인 것으로 판단되면, 황감지기(420)는 제 1 연결관(451)을 개방하도록 제 1 방향전환밸브(455)를 제어한다.
상기 저유황 연료유는 제 1 방향전환밸브(455)로부터 제 1 연결관(451)으로 유동한다. 황감지기(420)는 다시 상기 황의 함유율이 상기 제 2 기준치 이상인지 판단한다.
상기 황의 함유율이 상기 제 2 기준치 이상인 것으로 판단되면, 황감지기(420)는 제 4 연결관(454)을 개방하도록 제 2 방향전환밸브(456)를 제어한다.
따라서 상기 저유황 연료유는 순환하여 제 2 연료저장탱크(462)로 저장된다. 또한, 상기 저유황 연료유는 상기에서 설명한 바와 같이 제 1 연료저장탱크(461)에서 제 1 유출관(471)으로 계속해서 공급된다.
한편, 상기 황의 함유율이 상기 제 2 기준치 미만인 것으로 판단되면, 황감지기(420)는 제 3 연결관(453)을 개방하도록 제 2 방향전환밸브(456)를 제어한다.
또한, 계속해서 상기 저유황 연료유가 순환하도록 제 1 연료저장탱크(461)로부터 제 1 유출관(471)으로 상기 저유황 연료유가 공급된다.
따라서 상기 엠디오 또는 상기 에이치에프오를 사용하다가 상기 저유황 연료유를 사용하는 경우, 상기 저유황 연료유가 오염되는 것을 방지한다. 또한, 연료유동배관(490)을 유동하는 상기 저유황 연료유의 황 함유율을 측정하여 제어하므로 상기 저유황 연료유의 낭비를 방지한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100 : 선박 연료소모장치 155 : 제 1 방향전환밸브
110 : 동력생성장치 156 : 제 2 방향전환밸브
120 : 황감지기 160 : 연료저장탱크
150 : 방향전환장치 170 : 유출장치
151 : 제 1 연결관 171 : 제 1 유출관
152 : 제 2 연결관 172 : 제 2 유출관
153 : 제 3 연결관 173 : 제 3 유출관
154 : 제 4 연결관 174 : 제 4 유출관

Claims (10)

  1. 저유황 연료유, 엠디오(MDO, Marine Diesel Oil) 및 에이치에프오(HFO, Heavy Fuel Oil)를 구분하여 저장하는 연료저장탱크와,
    상기 연료저장탱크의 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 공급하는 연료유동배관과,
    상기 연료유동배관과 체결되어 공급되는 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 연소시키는 동력생성장치와,
    상기 연료유동배관에 배치되고, 상기 동력생성장치와 상기 연료저장탱크 사이에 배치되는 황감지기와,
    상기 황감지기에서 감지된 황의 함유율을 근거로 상기 저유황 연료유, 상기 엠디오 및 상기 에이치에프오를 선택적으로 상기 연료저장탱크에 공급하는 방향전환장치를 포함하는 선박 연료소모장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료저장탱크는,
    상기 저유황 연료유를 저장하는 제 1 연료저장탱크와,
    상기 엠디오를 저장하는 제 2 연료저장탱크와,
    상기 에이치에프오를 저장하는 제 3 연료저장탱크를 포함하는 선박 연료소모장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 방향전환장치는,
    제 1 연결관과,
    상기 제 1 연결관 및 상기 연료공급관과 체결되는 제 1 방향전환밸브와,
    상기 제 1 방향전환밸브로부터 분지되는 제 2 연결관을 포함하는 선박 연료소모장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    제 1 방향전환장치는 상기 황감지지로부터 감지된 황의 함유율을 근거로 상기 제 1 연결관 및 상기 제 2 연결관을 선택적으로 개폐하는 선박 연료소모장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 방향전환장치는 상기 황감지부로부터 감지된 황의 함유율이 제 1 기준치이하이면, 상기 제 1 연결관을 개방하고 상기 제 2 연결관은 폐쇄하는 선박 연료소모장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 연결관은 상기 제 1 연료저장탱크와 체결되는 선박 연료소모장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 방향전환장치는,
    상기 제 2 연결관으로부터 분지되어 상기 제 2 연료저장탱크와 체결되는 제 3 연결관과,
    상기 제 2 연결관으로부터 분지되어 상기 제 3 연료저장탱크와 체결되는 제 4 연결관과,
    상기 제 2 연결관, 상기 제 3 연결관 및 상기 제 4 연결관과 체결되어 상기 제 3 연결관 및 상기 제 4 연결관을 선택적으로 개폐하는 제 2 방향전환밸브를 더 포함하는 선박 연료소모장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 2 연결관은 상기 제 3 저장탱크와 체결되는 선박 연료소모장치.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 방향전환장치는,
    상기 제 1 연결관으로부터 분지되어 상기 제 1 저장탱크와 체결되는 제 3 연결관과,
    상기 제 1 연결관으로부터 분지되어 상기 제 2 저장탱크와 체결되는 제 4 연결관과,
    상기 제 1 연결관, 상기 제 3 연결관 및 상기 제 4 연결관과 체결되어 상기 황감지기에서 감지된 황의 함유율을 근거로 상기 제 1 연결관 및 상기 제 3 연결관을 선택적으로 개폐하는 제 2 방향전환밸브를 더 포함하는 선박 연료소모장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 2 방향전환밸브는 상기 황감지기에서 감지된 황의 함유율이 제 2 기준치 이하이면, 상기 제 3 연결관을 개방하고 상기 제 4 연결관을 폐쇄하는 선박 연료소모장치.
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