KR20160126476A - 선박용 유체압 버퍼탱크시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박에 적용되는 대형 엔진으로 냉각수를 공급할 때 사용하는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템(buffer tank system)에 관한 것으로서, 구성을 간소화 하면서 완충탱크 내부의 압력을 항상 일정하게 유지하여 엔진 쪽으로의 원활한 워터 공급, 엔진의 과다한 냉각방지, 엔진 내부 부식 방지 및 냉각수 압력유지가 원활이 이루어질 수 있는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템을 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 완충탱크와; 완충탱크의 상측으로 에공급용 솔레노이드밸브와 에어세팅용 아이솔레이팅 밸브와 체크밸브가 에어 공급측에서 순차적으로 설치된 에어공급관과; 완충탱크의 하측으로 배관되며 워터공급용 솔레노이드밸브가 설치된 워터공급관 및 워터배출관과; 완충탱크의 측방에 설치되며, 고위험수위센서와 고수위센서와 저수위센서와 저위험수위센서가 구비되는 수위감지부와; 상기 에어공급용 솔레노이드밸브와, 워터공급용 솔레노이드밸브 및 수위감지부의 각 센서들과 전기적으로 연결되어 이들을 제어하는 컨트롤판넬을 포함하도록 구성한 것이다.

Description

선박용 유체압 버퍼탱크시스템{Hydraulic buffer tank system for Marine}
본 발명은 선박에 적용되는 대형 엔진으로 냉각수를 공급할 때 사용하는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템(buffer tank system)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성을 간소화 하면서 완충탱크 내부의 압력을 항상 일정하게 유지하여 엔진 쪽으로의 원활한 워터 공급, 엔진의 과다한 냉각방지, 엔진 내부 부식 방지 및 냉각수 압력유지가 원활이 이루어질 수 있는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템을 제공코자 하는 것이다.
선박용 디젤엔진(이하 '엔진'이라 함)은 연료를 연소시켜 이로 인해 발생 되는 폭발력으로 구동하게 된다. 연료를 연소시켜 구동되는 엔진 및 그 주변장치들은 상기 연료의 연소시 발생하는 고열에 의해 쉽게 가열되므로 수명연장과 정상적인 작동을 위해서는 이들의 냉각이 요구된다.
종래에서 해수를 이용하여 냉각 후 바다로 배출하는 방식을 사용하였으나. 근자에는 환경문제와 엔진의 부식으로 인한 수명저하 등을 이유로 청수를 강제 순환시켜 냉각이 이루어질 수 있도록 하고 있으며, 엔진을 통과한 고온의 냉각수를 열교환기로 냉각 후 리사이클 되도록 하고 있다.
그러나 상기한 종래 냉각수 공급의 경우 엔진으로 공급되는 냉각수 공급압력이 일정하지 못하여 유체압을 보상해 줄 수 있는 유체압 버퍼탱크시스템이 요구되고 있는 실정이다.
디젤엔진의 냉각 시스템의 예로는 대한민국 공개특허공보(A)10-2001-0011278호(2001.02.15.)의 디젤엔진의 냉각 시스템 등이 개시되어 있으며, 이의 경우 순환펌핑에 의존하는 구성으로 유체압 버퍼탱크시스템이 제안되고 있지는 않고 있다.
KR 1020010011278 A 2001.02.15.
이에 본 발명자는 상기한 종래 선박의 대형 엔진으로 일정한 압력의 냉각수를 공급함에 따른 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 완충탱크 내부의 공기 압력에 능동적으로 작용할 수 있도록 구성함으로 해서 엔진 쪽으로 워터 공급이 항상 일정한 압력으로 제공될 수 있도록 한 선박용 유체압 버퍼탱크시스템을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.
과제 해결수단으로 본 발명에서는, 완충탱크와; 완충탱크의 상측으로 에공급용 솔레노이드밸브와 에어세팅용 아이솔레이팅 밸브와 체크밸브가 에어 공급측에서 순차적으로 설치된 에어공급관과; 완충탱크의 하측으로 배관되며 워터공급용 솔레노이드밸브가 설치된 워터공급관 및 워터배출관과; 완충탱크의 측방에 설치되며, 고위험수위센서와 고수위센서와 저수위센서와 저위험수위센서가 구비되는 수위감지부와; 상기 에어공급용 솔레노이드밸브와, 워터공급용 솔레노이드밸브 및 수위감지부의 각 센서들과 전기적으로 연결되어 이들을 제어하는 컨트롤판넬을 포함하도록 구성하였다.
본 발명에서 제공하는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템을 사용할 경우 완충탱크 내부의 수위에 따라 워터공급용 솔레노이드밸브가 자동으로 작동하여 적정수위를 유지하게 되는 것이다.
또한 에어공급관상에 에어세팅용 아이솔레이팅 밸브가 설치되어 있으므로 완충탱크 내의 에어압력을 필요압력으로 상시 유지하면서도 과도한 에어사용을 제한할 수 있게 되는 것이다.
따라서 본 발명을 사용할 경우 엔진으로 정정의 온도(예:90~95℃)와 적정의 냉각수 압력(예: 3~5㎏/㎠)을 제공하면서 냉각수를 원활하게 공급하여 엔진의 과다한 냉각을 예방할 수 있고, 엔진 내부 부식을 방지할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템의 바람직한 일 실시례를 보인 배관 개념도
이하 본 발명에서 제공하는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템의 바람직한 일 실시례를 보인 배관 개념도를 도시한 것이다.
본 발명에서 제공하는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템(1)은 선박에 적용되는 대형 엔진(예를 들면 바르질라(핀란드어:
Figure pat00001
)사에서 제공하는 대형 엔진 등)으로 냉각수를 공급할 때 사용되는 것이다.
본 발명의 구성은 고압에 견딜 수 있는 완충탱크(2)가 구비되며, 완충탱크(2)의 상부와 하부에는 각각 5.5㎏/㎠에서 개방이 이루어지는 안전밸브(3)와, 완충탱크(2) 내부 청소 등을 위해 워터를 배수하기 위한 드레인밸브(4)가 설치되어 있다. 안전밸브(3)의 경우 본 발명에서 5.5㎏/㎠에서 개방이 이루어지도록 기재하고 있으나 사용 여건에 따라 개방 압력을 조절할 수 있음은 당연하다.
완충탱크(2)의 상측으로는 에어공급관(5)이 배관하며, 하측으로는 외부로부터 워터를 공급/보충하는 워터공급관(6)과, 엔진으로 워터를 배출하는 워터배출관(7)을 배관한다.
상기 완충탱크(2)의 측면에는 수위감지부(8)와 약품투입부(9)를 설치한다.
에어공급관(5)에는 에어공급측에서부터 에어공급용 솔레노이드밸브(10)와 에어세팅용 아이솔레이팅 밸브(11)와 체크밸브(12)가 순차적으로 배관된다.
이때 아이솔레이팅 밸브(11)는 3~5㎏/㎠의 범위 내에서 세팅 제어할 수 있는 기능성을 가지며, 설정압력 보다 완충탱크(2) 내부 압력이 낮을 때에서 개방되어 에어가 완충탱크(2)로 유입되며, 반대로 설정압력보다 완충탱크(2)의 압력이 높을 때에는 에어공급이 차단되고, 배출측이 개방되어 완충탱크(2) 내부의 에어를 대기로 배출하여 압력을 떨어뜨리는 기능성을 제공하게 된다. 그리고 상기 체크밸브(12)는 상시 개방상태를 유지하며, 완충탱크(2)의 보수 작업시 닫아 에어 공급을 완전 차단하는 용도로 사용된다.
아이솔레이팅 밸브(11)의 경우 본 발명에서 설정압력을 3~5㎏/㎠로 기재하고 있으나, 엔진의 크기에 설정 압력이 변경될 수 있다.
또한 완충탱크(2)의 하측으로 배관된 워터공급관(6)에는 워터공급용 솔레노이드밸브(13)가 설치되며, 완충탱크(2)의 측방에 설치되어 있는 수위감지부(8)는 고위험수위센서(8a)와 고수위센서(8b)와 저수위센서(8c)와 저위험수위센서(8d)가 적층식으로 배치되어 완충탱크(2) 내부의 수위를 감지토록 한다.
그리고 본 발명에서는 상기 에어공급용 솔레노이드밸브(10)와, 워터공급용 솔레노이드밸브(13) 및 수위감지부(8)의 각 센서들과 전기적으로 연결되는 컨트롤판넬(14)을 포함하고 있다.
본 발명의 경우 완충탱크(2)의 수위가 30%일 때 저위험수위센서(8d)에 감지되고, 70%일 때 고위험수위센서(8a)에 감지되며, 상기와 같이 저위험수위센서(8d) 및 고위험수위센서(8a)의 감지신호가 발생하는 경우 컨트롤판넬(14)에서는 사용자에서 다양한 방법을 통해서 위험사항을 고지할 수 있도록 설계되며, 이러한 고지수단의 경우 본 발명에 포함하지 않는다.
완충탱크(2)의 수위가 35% 일 때 저수위센서(8c)에 감지되고, 50%일 때 고수위센서(8b)에 감지된다.
상기 각 센서들에 감지되는 수위는 상기 기재에 한정되지 않으며 다양하게 변경될 수 있음은 당연하다.
이때 고수위센서(8b)에 감지되는 경우 컨트롤판넬(14)에서는 워터공급용 솔레노이드밸브(13)를 off시키고, 에어공급용 솔레노이드밸브(10)도 함께 off 시켜 완충탱크(2) 내부의 압력을 안정화시킨다. 그리고 저수위센서(8c)에 감지되는 경우 컨트롤판넬(14)에서는 워터공급용 솔레노이드밸브(13)를 on시켜 워터를 공급하며, 에어공급용 솔레노이드밸브(10)는 off 시킨다. 이는 워터의 공급에 의해 완충탱크(2) 내부의 공기 압력이 상승하게 되므로 별도로 에어를 공급할 필요가 없으며, 수위 상승에 따라 에어 압력이 설정압력보다 상승하는 경우 에어세팅용 아이솔레이팅 밸브(11)가 능동적으로 개방되어 완충탱크(2) 내부의 에어압력을 안정화시키게 되는 것이다.
도면 중 미설명 부호 는 각각 에어공급관(5)과 워터공급관(6) 및 워터배출관(7)에 설치한 매뉴얼 안전밸브(15)(16)(17)를 도시한 것이며, 이들은 항상 on 상태로 사용하고, 보수 등을 위해 off시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1:선박용 유체압 버퍼탱크시스템 2:완충탱크
3:안전밸브 4:드레인밸브
5:에어공급관 6:워터공급관
7:워터배출관 8:수위감지부
8a:고위험수위센서 8b:고수위센서
8c:저수위센서 8d:저위험수위센서
9:약품투입부 10:에어공급용 솔레노이드밸브
11:아이솔레이팅 밸브 12:체크밸브
13:워터공급용 솔레노이드밸브 14:컨트롤판넬

Claims (1)

  1. 완충탱크(2)와;
    완충탱크(2)의 상측으로 에어공급용 솔레노이드밸브(10)와 에어세팅용 아이솔레이팅 밸브(11)와 체크밸브(12)가 에어 공급측에서 순차적으로 설치된 에어공급관(5)과;
    완충탱크(2)의 하측으로 배관되며 워터공급용 솔레노이드밸브(13)가 설치된 워터공급관(6) 및 워터배출관(7)과;
    완충탱크(2)의 측방에 설치되며, 고위험수위센서(8a)와 고수위센서(8b)와 저수위센서(8c)와 저위험수위센서(8d)가 구비되는 수위감지부(8)와;
    상기 에어공급용 솔레노이드밸브(10)와, 워터공급용 솔레노이드밸브(13) 및 수위감지부(8)의 각 센서들과 전기적으로 연결되어 이들을 제어하는 컨트롤판넬(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 유체압 버퍼탱크시스템.
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