KR20160019737A

KR20160019737A - 연료유 정제장치

Info

Publication number: KR20160019737A
Application number: KR1020140104435A
Authority: KR
Inventors: 김성중
Original assignee: 주식회사 에너빅
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2016-02-22
Also published as: KR101638618B1; WO2016024800A3; WO2016024800A2; US20170226432A1; WO2016024800A9; PH12017500263A1

Abstract

본 발명은 연료유를 공급하는 연료 유입구와, 정제가 완료된 연료유를 배출하는 연료 배출구 및 미처리된 연료유가 수집되어 배출되는 드레인 배관과, 연료유로부터 분리된 슬러지가 저장되는 슬러지 박스가 구성된 본체부; 상기 연료 유입구로부터 연료유를 공급받아 초음파에 의해 연료유의 입자 크기, 연료유의 점성 및 표면장력을 조절하는 초음파 탱크; 상기 초음파 탱크로부터 연료유를 공급받으며, 내부가 진공 상태로 유지되어 베플패널을 통해 연료유의 비체적 및 표면적을 극대화하는 진공 챔버; 일측이 상기 진공 챔버와 연결되며, 타측이 진공펌프와 연결되어 진공 챔버에 의해 진공 상태의 감압 및 높은 온도로 가열된 공기를 이용해 연료유로부터 수분을 제거하는 수분 제거탱크; 상기 진공 챔버로부터 연료유를 공급받으며, 공급받은 연료유를 원심분리방식으로 여과하여 연료유에 포함된 슬러지를 포집하는 오일 정제필터; 슬러지가 제거된 상태의 연료유에 잔존하는 미세 이물질을 포함하는 파티클을 제거 및 연소시키는 이온 챔버; 및 상기 본체부의 일면에 구성되어 초음파 탱크, 진공 챔버 및 수분 제거탱크의 구동 조건을 설정하고, 연료유의 정제를 위한 동력의 제공 유무를 제어하는 콘트롤 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료유 정제장치{Oil Purification Apparatus}

본 발명은 연료유 정제장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 화학적 정제과정에서 오염된 연료유의 오염물 및 수분의 제거를 극대화하고, 연료유의 물성을 용이하게 회복시킬 뿐만 아니라, 정확한 품질을 제공하는 연료유 정제장치에 관한 것이다.

일반적으로, 발전설비, 유압장치 등 산업플랜트에서는 다양한 종류의 산업용 오일(예, 광유계, 식물성, 동물성, 합성유, 벙커-C유 등)이 사용된다.

특히, 벙커-C유는 증류 잔사유(Residual Oils)를 주성분으로 하고, 화학적인 정제는 하지 않으므로 석유제품 중 품질 면에서 저급하다고 할 수 있으나 이를 다시 가공해 윤활유, 아스팔트, 석유코크스 등을 제조할 수 있기 때문에 명확한 목적을 가지고 만들어진 석유제품이라고 할 수 있다.

또한, 벙커-C유는 열 손실이 적고, 연소의 조절이 용이하며, 점화 및 소화가 간편해 열의 이용도가 높아 대형 엔진의 동력원이나, 보일러 연료 등의 열원으로 주로 사용되는 연료유이다.

하지만, 벙커-C유는 발열량이 높고 가격이 저렴하여 경제적인데 반해, 점도가 높고 상온에서도 유동성이 좋지 않아 연료 공급 및 취급이 어려운 단점이 있으므로, 주로 산업체의 대형보일러에 사용되며, 수송 및 사용 과정에서는 약 50℃로 예열이 이루어져야 하는 단점을 가지고 있으며, 슬러지가 많은 석유 제품으로 일반적인 연료로 사용하기 위하여 경유를 일부 혼합하여 사용해야만 한다.

아울러, 연료유로 사용되는 벙커-C유는 산업 환경에서 장기간 사용되는 과정에서 불가피하게 수분이 용해된 수분 함유체 형태를 이루게 될 수 있으며, 수분 함유체에 함유된 용해수분은 산업 기계의 고장 및 노후화를 촉진시키는 요인으로서, 윤활 시스템, 부언하면 장치의 부식, 윤활 특성의 감소, 유막 파괴, 기계요소의 마모, 윤활유의 산화 등 매우 다양한 기계적 특성의 열화 요인이 되므로, 이를 제거할 필요가 있다.

이러한 연료유에 함유된 용해수분을 제거하기 위해 종래에는 대한민국 등록특허 10-0407161호(2003년11월13일 등록)로서, 진공압에 의해 증발챔버속으로 폐윤활유가 가열된 상태로 분출되어 유입될 때, 수분과 윤활유의 포화증기 압력과 온도 사이의 상관 관계에 의해 폐윤활유 속에 포함된 수분이 증발하여 응축기를 통해 냉각 응축되어 응축수저장탱크에 저장되고, 수분이 제거된 폐윤활유는 배출수단에 의해 배출챔버속으로 유입되어 오일펌프에 의해 폐윤활유저장탱크에 저장되도록 구성된 기술이 제시된 바 있다.

전술한 종래 기술에 따르면, 증발챔버와 배출챔버에 각각 상부 및 하부위치센서를 설치하여 증발챔버와 배출챔버 각각에서 수위를 감지할 수 있도록 구성하고, 증발챔버속에 분사된 폐윤활유의 량이 일정량에 도달하면 배출 수단의 작동에 의해 배출챔버로 폐윤활유를 이송시키고, 또한 배출챔버 속으로 유입된 폐윤활유가 일정량 이상이 되면 배출챔버에 설치된 통기관을 열어 배출챔버 내부의 진공을 퍼지시켜 배출 수단(오일펌프)에 의해 수분이 제거된 폐윤활유를 폐윤활유저장탱크로 이동시킨다.

그런데, 전술한 종래 기술에 따르면, 배출챔버속의 압력 조건이, 증발챔버와 평형을 이루는 진공압력 상태와 폐윤활유 배출을 위한 대기압(내지 대기압에 가까운 저진공) 상태를 반복해서 형성하여야 하므로, 장치의 운전 효율이 저해되는 문제가 있다.

(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제0407161호 (2003.11.13.)

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 초음파를 이용하여 벙커유의 점도 관리 및 미세 분쇄가 이루어지고, 수분과 오염 입자를 이온 챔버를 이용하여 동시에 제거할 수 있는 연료유 정제장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 진공탱크 내부로 다중 베플 방식으로 벙커유에 포함된 수분의 분무가 이루어지도록 함으로써, 수분 제거 처리 용량 및 처리 시간을 대폭 감축할 수 있음은 물론, 수분 제거 효율을 극대화할 수 있는 연료유 정제장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 연료유의 물성을 용이하게 회복시킬 뿐만 아니라, 정확한 품질을 제공하고, 연료유 정제과정에서 추출되는 슬러지의 재활용이 가능한 연료유 정제장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연료유를 공급하는 연료 유입구와, 정제가 완료된 연료유를 배출하는 연료 배출구 및 미처리된 연료유가 수집되어 배출되는 드레인 배관과, 연료유로부터 분리된 슬러지가 저장되는 슬러지 박스가 구성된 본체부; 상기 연료 유입구로부터 연료유를 공급받아 초음파에 의해 연료유의 입자 크기, 연료유의 점성 및 표면장력을 조절하는 초음파 탱크; 상기 초음파 탱크로부터 연료유를 공급받으며, 내부가 진공 상태로 유지되어 베플패널을 통해 연료유의 비체적 및 표면적을 극대화하는 진공 챔버; 일측이 상기 진공 챔버와 연결되며, 타측이 진공펌프와 연결되어 진공 챔버에 의해 진공 상태의 감압 및 높은 온도로 가열된 공기를 이용해 연료유로부터 수분을 제거하는 수분 제거탱크; 상기 진공 챔버로부터 연료유를 공급받으며, 공급받은 연료유를 원심분리방식으로 여과하여 연료유에 포함된 슬러지를 포집하는 오일 정제필터; 슬러지가 제거된 상태의 연료유에 잔존하는 미세 이물질을 포함하는 파티클을 제거 및 연소시키는 이온 챔버; 및 상기 본체부의 일면에 구성되어 초음파 탱크, 진공 챔버 및 수분 제거탱크의 구동 조건을 설정하고, 연료유의 정제를 위한 동력의 제공 유무를 제어하는 콘트롤 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 본체부에는 연료유의 정제 과정 중에 발생하는 유해가스를 배기하는 배기관과, 연료 정제장치의 구동시 발생하는 고열을 방출하는 에어벤트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 초음파 탱크는 상기 오일탱크로부터 이송되는 연료유가 저장되는 오일 저장탱크와, 상기 오일 저장탱크에 저장된 연료유에 초음파를 발산하여 연료유의 입자를 분해하여 소정의 크기를 갖는 입자로 구성되도록 하는 입자 조절탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 오일 정제필터는 소정의 메쉬망으로 이루어지며, 단계별 필터링이 이루어지도록 복수 구성된 메쉬 필터부재와, 상기 메쉬 필터부재의 외면에 부착되는 슬러지를 제거하는 슬러지 제거수단과, 제거된 슬러지를 수집 및 배출하는 배출 스크류 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연료유 정제장치에는 정제가 완료된 연료유를 냉각시키는 오일 냉각 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 드레인 배관은 미처리된 연료유를 오일 재순환 탱크로 회수되도록 하거나, 재순환 펌프에 의해 초음파 탱크측으로 재이송하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 초음파를 이용하여 벙커유의 점도 관리 및 미세 분쇄가 이루어지고, 수분과 오염 입자를 이온 챔버를 이용하여 동시에 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 진공탱크 내부로 다중 베플 방식으로 벙커유에 포함된 수분의 분무가 이루어지도록 함으로써, 수분 제거 처리 용량 및 처리 시간을 대폭 감축할 수 있음은 물론, 수분 제거 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 연료유의 물성을 용이하게 회복시킬 뿐만 아니라, 정확한 품질을 제공하고, 연료유 정제과정에서 추출되는 슬러지의 재활용이 가능한 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료유 정제장치의 전체구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료유 정제장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 전, 후면 사시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료유 정제장치의 본체부를 나타낸 도면,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료유 정제장치의 초음파 탱크를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료유 정제장치의 진공챔버를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료유 정제장치의 수분 제거탱크를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료유 정제장치의 오일 정제필터를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료유 정제장치의 이온챔버를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명은 벙커-C유(이하, 연료유라고 함.)의 점도 및 입자 관리를 위하여 히팅 및 초음파를 통해 점성이 묽게 변하는 효과를 이용하여 벙커-C유의 입자의 크기가 작게 구성되도록 함으로써, 벙커-C유에 포함된 유분 및 슬러지를 최소화할 수 있으며, 초음파에 의해서 입자가 작아진 상태에서 일정한 온도를 유지하여 벙커-C유의 점성 및 표면장력을 줄여 석유의 흐름과 분사에 영향을 최소화할 수 있는 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본체부(100), 초음파 탱크(200), 진공 챔버(300), 수분 제거탱크(400), 수분이 제거된 연료유를 필터링하여 이 연료유에 포함된 슬러지를 제거하는 오일 정제필터(500), 이온챔버(600) 및 오일 냉각 시스템(700)을 포함하여 구성된다.

본체부(100)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 내부에 연료유를 점도 및 입자 관리를 통해 정제가 이루어질 수 있도록 내부에 각 구성요소들이 내장되게 설치되는 것으로, 외부 일단이 오일탱크(30)와 배관(10)에 의해 연결되어 정제가 필요한 연료유(벙커-C유)를 내부에 구성된 초음파 탱크(200)측으로 공급하는 연료 유입구(104)와, 정제가 완료된 연료유를 배출하는 연료 배출구(106)가 형성된다.

여기서, 연료 배출구(106)는 후술하게 될 오일 냉각 시스템(700)과 연결 구성된다.

또한, 본체부(100)에는 초음파 탱크(200)와 연결되어 초음파 처리가 이루어진 연료유 중, 미처리된 연료유가 수집되어 배출되는 드레인 배관(108)이 구성되고, 이 드레인 배관(108)은 미처리된 연료유를 오일 재순환 탱크(50)로 회수되도록 하거나, 재순환 펌프(40)에 의해 초음파 탱크(200)측으로 재이송하도록 구성된다.

이러한 본체부(100)에는 연료유의 정제 과정 중에 발생하는 유해가스를 배기하는 배기관(102)과, 연료 정제장치의 구동시 발생하는 고열을 방출하는 에어벤트(120)가 구성된다.

또한, 본체부(100)의 일면에는 초음파 탱크(200), 진공 챔버(300) 및 수분 제거탱크(400)의 구동 조건을 설정하고, 연료유의 정제를 위한 동력의 제공 유무를 제어함과 동시에, 오일펌프(20), 재순환 펌프(40)의 구동 여부 및 후술하게 될 각종 센서들로부터 감지된 신호들을 수신받아 디스플레이하는 콘트롤 패널(130)이 구성된다.

그리고, 본체부(100)에는 오일 정제필터(500)의 작동에 의해 연료유로부터 분리된 슬러지가 저장되는 슬러지 박스(110)가 구성되며, 이 슬러지 박스(110)에는 저장된 슬러지의 양이 한계치에 도달하면, 소정의 알람이 발생하는 부저수단(미도시)이 더 구성될 수 있을 것이다.

초음파 탱크(200)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 초음파에 의해 연료유의 입자 크기를 조절하고, 초음파에 의해 소정의 크기로 작아진 연료유의 입자 온도를 일정하게 유지시켜 연료유의 점성 및 표면장력을 조절하여 연료유의 점성을 낮춰 연료유의 흐름을 보다 원활하게 하고, 이와 동시에 연료유에 포함된 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃ 등의 오염물을 제거하는 구성요소이다.

이러한 초음파 탱크(200)는 오일탱크(30)로부터 이송되는 연료유가 저장되는 오일 저장탱크(210)와, 이 오일 저장탱크(210)에 저장된 연료유에 초음파를 발산하여 연료유의 입자를 분해하여 소정의 크기를 갖는 입자로 구성되도록 하는 입자 조절탱크(220)로 구성된다.

오일 저장탱크(210)는 내부에 수용되는 연료유의 양을 감지하고, 감지된 신호를 콘트롤 패널(130)로 전송함에 따라 오일탱크(30)와 연결된 오일펌프(20)의 구동 여부를 제어하도록 함으로써, 연료유가 일정량 이상 저장되면 오일탱크(30)에 저장된 연료유의 공급이 차단되도록 하는 레벨센서(212)가 구성된다.

아울러, 오일 저장탱크(210)에는 드레인 배관(108)과 연결되어 초음파에 의해 처리가 완료되지 못한 연료유, 부언하면, 초음파에 의해 입자가 분해되지 못한 연료유를 재순환 탱크(50)로 이송하여 재공급이 이루어지도록 한다.

입자 조절탱크(220)는 오일 저장탱크(210)에 저장된 오일이 유입되며, 유입된 오일에 소정의 초음파를 일정시간 동안 발산시켜 연료유의 입자를 분해함으로써, 입자의 크기를 작게 만들도록 조절하여 연료유의 점성 및 표면장력을 낮춤에 따라 연료유의 흐름을 원활하게 하는 구성요소이다.

이러한 입자 조절탱크(220)의 상부에는 오일 저장탱크(210)로부터 유입되는 연료유에 소정의 초음파를 발산하는 초음파 발산부(222)가 구성되며, 이 초음파 발산부(222)의 일측에는 입자 크기가 조절된 연료유를 회전시키는 구동부(230)가 구성된다.

초음파 발산부(222)는 연료유의 입자가 효율적으로 분해되어 그 크기가 일정한 크기로 구성될 수 있도록 3KW의 전력으로 30Hz의 초음파를 5분간 지속적으로 발산하도록 구성된다.

여기서, 구동부(230)는 연료유에 소정의 회전력을 제공하는 구동모터(232)와, 이 구동모터(232)에 의해 회전하면서 마그네틱(242) 사이의 틈으로 고착되는 것을 방지하고, 연료유에 포함된 오염물의 제거가 용이하게 이루어지도록 하는 혼합날개(234)가 구성된다.

아울러, 혼합날개(234)의 하부에는 연료유에 포함된 오염물을 제거하여 연료유의 본래의 기능과 물성을 회복시키는 자기 필터수단(240)이 더 구성된다.

자기 필터수단(240)은 통상의 자석으로 이루어지며, 소정 간격 이격되게 복수 구성되는 마그네틱(242)과, 마그네틱(242)을 입자 조절탱크(220)로부터 용이하게 분리할 수 있도록 개폐 가능하게 구성된 밀폐커버(244)를 포함하여 구성된다.

또한, 입자 조절탱크(220)의 하부에는 연료유를 일정 온도까지 가열하는 것으로, 입자 조절탱크(220)의 4면 및 하부면을 가열하여 연료유의 온도가 80℃~160℃를 유지하도록 하는 히팅부재(260)가 구성된다.

이와 같은 초음파 탱크(200)는 입자 크기, 점성 및 표면장력의 조절이 완료된 연료유를 진공 챔버(300)로 이송하는 연료 이송부(250)가 자기 필터수단(240)의 일면에 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 초음파 탱크(200)의 입자 조절탱크(220)에는 내부에 적외선 센서가 더 구성됨에 따라 점도가 높은 연료유 같은 경우에 수용량의 감지 및 측정이 용이할 수가 있다.

진공 챔버(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 베플패널(310)을 통하여 진공 챔버 내로 이동시켜 연료유의 비체적 및 표면적을 극대화하여 연료유에 포함된 수분의 제거가 이루어지도록 하는 구성요소로서, 수분 제거탱크(400) 및 진공펌프(402)와 연결되어 내부가 진공 상태로 유지되도록 구성된다.

이러한 진공 챔버(300)는 그 내부에 초음파 탱크(200)로부터 이송된 연료유를 가열하여 이 연료유에 포함된 수분을 제거하도록 히팅부재(260)가 구비된 베플패널(310)이 구성된다.

베플패널(310)은 판상으로 이루어지며, 진공 챔퍼(300) 내에 유입된 연료유가 하향 이동하면서 히팅부재(260)에 의해 가열되어 수분의 증발을 유도함과 동시에, 증발이 이루어지는 시간을 길게 부여하는 역할을 하는 것으로, 진공 챔버(300) 내에 격자형태로 상하 방향을 따라, 복수로 다단 구성된다.

아울러, 히팅부재(260)는 베플패널(310)의 저부에 일체로 구성되어 진공 챔버(300) 내의 공기를 가열하는 역할을 하며, 베플패널(310)을 통해 하향 이동하는 연료유를 가열시키는 것이다.

즉, 본 발명의 진공 챔버(300)는 연료유를 히팅부재(260)를 통해 가열하면서 베플패널(310)을 따라 순차적으로 흐를 수 있도록 구성되는 것으로, 진공 챔버(300)로 유입되는 연료유의 고착을 방지하도록 구성된다.

이와 같은 진공 챔버(300)는 내부에 수용된 연료유의 수용량을 하이레벨 부재 및 로우레벨 부재에 의해 감지하는 수용량 감지센서(320)가 더 구성될 수 있을 것이다.

수분 제거탱크(400)는 도 7에 도시된 바와 같이, 진공 상태의 감압 및 높은 온도로 가열된 공기를 이용해 연료유로부터 수분을 제거하는 것으로, 일측이 진공 챔버(300)와 배관(10)에 의해 연결되게 구성되며, 타측이 진공펌프(402)와 연결 구성된다.

아울러, 수분 제거탱크(400)에는 연료유의 점도, 습도 및 연료유로부터 제거된 수분 및 유증기의 양을 측정하는 측정 센서(430)가 구성되어 연료유의 물성의 변화를 용이하게 측정할 수가 있다.

또한, 수분 제거탱크(400)에는 와, 진공 챔버(300)의 진공도를 감지하는 차압계(420)가 구성됨에 따라 진공 챔버(300) 및 수분 제거탱크(400)의 내부 진공도를 체크할 수 있음은 물론이다.

이러한 수분 제거탱크(400)는 내부에 수분 흡착부재(410)가 상측에서 하측으로 소정 간격 이격되게 복수 구성되며, 오토 데시케이터(auto desiccator)구조로 구성되어

특히, 수분 흡착부재(410)의 내부에는 제습제, 제올라이트 및 실리카겔이 구비되어 흡착되는 수분이 냉각작용으로 인해 액화되면서 수분 제거탱크(400)의 하단부에 구성된 드레인 배관(108)을 통해 배출이 이루어지도록 구성된다.

이와 같은 수분 흡착부재(410)는 진공 챔버(300)로부터 유입된 수분 및 유증기로 인해 진공펌프(402)가 파손되는 것을 방지하고, 유분 내에 포함된 수분을 제거하여 배출하도록 하는 것이다.

한편, 본 발명의 진공펌프(402)는 진공 챔버(300)의 내부를 진공 상태로 만들어 연료유의 비체적 및 표면적을 극대화하여 이 연료유에 포함된 수분을 용이하게 제거할 수 있도록 하는 것으로, 수분 제거탱크(400)의 타측면에 연결 구성되어 진공 챔버(300) 뿐만 아니라, 수분 제거탱크(300)의 내부 역시 진공을 유지할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

즉, 본 발명의 진공 챔버(300)는 초음파 탱크(200)로부터 유입된 연료유의 수분을 제거하기 위해 진공 펌프(402)를 통해 내부의 압력을 감압하고, 베플패널(310)에 구성된 히팅부재(260)에 의해 유입된 연료유가 가열되면서 이 연료유에 포함된 유증기 및 수분을 분리하고, 분리된 유증기 및 수분은 수분 제거탱크(400)로 유출되어 흡착되도록 구성되는 것으로, 진공 및 히팅을 통해 수분증발 및 수분 응축이 이루어지도록 함과 동시에 수분 제거탱크(400)측으로 자동 배출이 이루어지도록 하는 것이다.

오일 정제필터(500)는 도 8에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(300)로부터 연료유를 공급받으며, 공급받은 연료유를 원심분리방식으로 여과하여 연료유에 포함된 슬러지를 포집하는 것으로, 2개의 독립된 시스템으로 구성되어 단계별 필터링이 이루어지면서 연료유에 포함된 슬러지를 제거하고, 슬러지가 제거된 연료유를 오일 배출구(502)를 통해 이온 챔버(600)로 공급하는 역할을 수행한다.

이러한 오일 정제필터(500)는 소정의 메쉬망으로 이루어지며, 단계별 필터링이 이루어지도록 복수 구성된 메쉬 필터부재(510)와, 이 메쉬 필터부재(510)의 외면에 부착되는 슬러지를 제거하는 슬러지 제거수단(520)과, 제거된 슬러지를 수집 및 배출하는 배출 스크류 부재(530)를 포함하여 구성된다.

메쉬 필터부재(510)는 3개의 단계별 메쉬망으로 구성되며, 이때 메쉬망은 최상측으로부터 200메쉬, 100메쉬, 20메쉬로 각각 독립되게 구성된다.

이러한 메쉬 필터부재(510)에는 소정의 회전력을 작동수단(540)으로부터 제공받아 회전이 이루어지면서 연료유에 포함된 슬러지를 제거하는 것으로, 그 일단에는 메쉬 필터부재(510)의 회전력을 지지하는 회전 지지부재(550)가 더 구성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명의 메쉬 필터부재(510)는 복수의 메쉬망을 청소하기 위해서 원심 분리형 슬러지 제거수단(520)을 가동할 때, 메쉬 필터부재(510)에 잔류하는 연료유를 재순환 탱크(5)에 저장되도록 하여 재순환 펌프(40) 및 오일펌프(20)에 의해 재순환하여 정제가 이루어질 수 있도록 한다.

슬러지 제거수단(520)은 메쉬 필터부재(510)를 통해 연료유에 포함된 슬러지의 제거시, 메쉬 필터부재(510)의 외면으로 부착되는 슬러지를 제거하기 위해 구성되는 것으로, 독립되게 구성된 메쉬 필터부재(510)에 각각 구성되며, 원심 분리 방식에 의해 메쉬 필터부재(510)에 부착된 슬러지를 제거하는 것이다.

이러한 슬러지 제거수단(520)은 작동수단(540)으로부터 소정의 회전력을 전달받아 메쉬 필터부재(510)를 회전시키는 회전축(522)과, 회전축(522)과 메쉬 필터부재(510)를 연결하는 연결부재(528)와, 회전축(522)의 회전을 지지하고, 메쉬 필터부재(510)로부터 분리되는 슬러지가 유출되는 것을 방지하는 지지패널(524)과, 회전축(522)의 외주면을 감싸도록 구성되는 주름관(526)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 슬러지 제거수단(520)은 메쉬 필터부재(510)를 고속으로 회전시켜 외주면에 부착되어 있는 슬러지를 분리하고, 분리된 슬러지를 배출 스크류 부재(530)측으로 토출시키도록 구성된다.

배출 스크류 부재(530)는 슬러지 제거수단(520)의 원심 분리 방식에 의해 메쉬 필터부재(510)로부터 분리된 슬러지를 수집하고, 수집된 슬러지를 슬러지 박스(110)로 배출하여 저장되도록 하는 구성요소이다.

이러한 배출 스크류 부재(530)는 메쉬 필터부재(510)로부터 분리된 슬러지를 고형물상태로 응집시켜 이송 및 배출하는 것으로, 분리된 슬러지를 이송하는 스크류 부재(532), 스크류 부재(532)를 회전시키는 스크류 작동부재(534) 및 스크류 부재(532)를 통해 이송된 슬러지를 슬러지 박스(110)로 배출하는 슬러지 배출부(536)를 포함하여 구성된다.

여기서 슬러지 배출부(536)에는 고형물 상태의 슬러지를 배출하는 이송수단 또는 흡입력에 의해 배출하도록 흡입펌프 등의 흡입수단이 더 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

이온 챔버(600)는 슬러지가 제거된 상태의 연료유에 잔존하는 미세 이물질을 포함하는 파티클을 제거 및 연소시키는 것으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 배관(10)에 의해 오일 정제필터(500)의 오일 배출부(502)와 연결되어 슬러지가 제거된 연료유가 공급되는 공급배관(602)과, 내부에 복수 구성되며, 테프론 소재로 제작되어 연료유에 잔존하는 미세 이물질을 제거하는 고전압이 통전되는 전극패널(610)이 구성된다.

이러한 이온 챔버(600)는 15,000Vdc 서플라이를 통해 전극패널(610)을 자극시켜 1차 파티클을 제거하고, 이후 미세필터(620)에 의해 2차 파티클을 제거하여 순수한 연료유만 남도록 구성되며, 파티클이 제거된 연료유를 오일 냉각 시스템(700)측으로 이송되도록 이송배관(630)이 구성된다.

이때, 미세필터(620)는 전극패널(610)의 사이에 형성된 공간에 복수 설치되어 2차 파티클의 제거가 이루어지도록 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

오일 냉각 시스템(700)은 전술한 각 구성요소들에 의해 정제가 완료된 연료유를 냉각시키는 구성요소로서, 에어 쿨링 시스템을 이용하여 연료유의 온도를 10~50℃로 냉각시켜 바로 활용이 가능하도록 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 초음파를 이용하여 연료유(벙커-C유)의 점도 관리 및 미세 분쇄가 이루어지고, 수분과 오염 입자를 이온 챔버를 이용하여 동시에 제거할 수 있으며, 진공 챔버(300) 내부로 다중 베플 방식으로 연료유에 포함된 수분의 분무가 이루어지도록 함으로써, 수분 제거 처리 용량 및 처리 시간을 대폭 감축할 수 있음은 물론, 수분 제거 효율을 극대화할 수 있는 발명이다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 본체부 110: 슬러지 박스
120: 에어벤트 130: 콘트롤 패널
200: 초음파 탱크 210: 오일 저장탱크
212: 레벨 센서 220: 입자 조절탱크
222: 초음파 발산부 232: 구동부
240: 자기 필터수단 250: 연료 이송부
300: 증발 챔버 310: 베플패널
320: 수용량 감지센서 400: 진공 챔버
410: 수분 흡착부재 420: 차압계
430: 측정센서 500: 오일 정제필터
510: 메쉬 필터부재 520: 슬러지 제거수단
530: 배출 스크류 부재 540: 작동수단
550: 회전 지지부 600: 이온 챔버
610: 전극패널 700: 오일 냉각 시스템

Claims

연료유를 공급하는 연료 유입구와, 정제가 완료된 연료유를 배출하는 연료 배출구 및 미처리된 연료유가 수집되어 배출되는 드레인 배관과, 연료유로부터 분리된 슬러지가 저장되는 슬러지 박스가 구성된 본체부;
상기 연료 유입구로부터 연료유를 공급받아 초음파에 의해 연료유의 입자 크기, 연료유의 점성 및 표면장력을 조절하는 초음파 탱크;
상기 초음파 탱크로부터 연료유를 공급받으며, 내부가 진공 상태로 유지되어 베플패널을 통해 연료유의 비체적 및 표면적을 극대화하는 진공 챔버;
일측이 상기 진공 챔버와 연결되며, 타측이 진공펌프와 연결되어 진공 챔버에 의해 진공 상태의 감압 및 높은 온도로 가열된 공기를 이용해 연료유로부터 수분을 제거하는 수분 제거탱크;
상기 진공 챔버로부터 연료유를 공급받으며, 공급받은 연료유를 원심분리방식으로 여과하여 연료유에 포함된 슬러지를 포집하는 오일 정제필터;
슬러지가 제거된 상태의 연료유에 잔존하는 미세 이물질을 포함하는 파티클을 제거 및 연소시키는 이온 챔버; 및
상기 본체부의 일면에 구성되어 초음파 탱크, 진공 챔버 및 수분 제거탱크의 구동 조건을 설정하고, 연료유의 정제를 위한 동력의 제공 유무를 제어하는 콘트롤 패널;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료유 정제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부에는 연료유의 정제 과정 중에 발생하는 유해가스를 배기하는 배기관과, 연료 정제장치의 구동시 발생하는 고열을 방출하는 에어벤트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료유 정제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 초음파 탱크는
상기 오일탱크로부터 이송되는 연료유가 저장되는 오일 저장탱크와,
상기 오일 저장탱크에 저장된 연료유에 초음파를 발산하여 연료유의 입자를 분해하여 소정의 크기를 갖는 입자로 구성되도록 하는 입자 조절탱크
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료유 정제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 오일 정제필터는
소정의 메쉬망으로 이루어지며, 단계별 필터링이 이루어지도록 복수 구성된 메쉬 필터부재와,
상기 메쉬 필터부재의 외면에 부착되는 슬러지를 제거하는 슬러지 제거수단과,
제거된 슬러지를 수집 및 배출하는 배출 스크류 부재
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료유 정제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 연료유 정제장치에는 정제가 완료된 연료유를 냉각시키는 오일 냉각 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료유 정제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 드레인 배관은 미처리된 연료유를 오일 재순환 탱크로 회수되도록 하거나, 재순환 펌프에 의해 초음파 탱크측으로 재이송하는 것을 특징으로 하는 연료유 정제장치.