KR20170140999A - Air bubble discharge system using scavenging of ship engine - Google Patents

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KR20170140999A
KR20170140999A KR1020160073870A KR20160073870A KR20170140999A KR 20170140999 A KR20170140999 A KR 20170140999A KR 1020160073870 A KR1020160073870 A KR 1020160073870A KR 20160073870 A KR20160073870 A KR 20160073870A KR 20170140999 A KR20170140999 A KR 20170140999A
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송영은
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Abstract

The present invention relates to an air bubble discharge system using scavenging of a ship engine and a method thereof, wherein in normal sailing, an air bubble is supplied to the bottom of a ship by using scavenging of a ship engine to reduce friction resistance of a hull. Moreover, in specific sailing to maintain hull balance, such as turning the hull and sailing in the tide, scavenging is discharged in the air to maintain pressure of the scavenging applied to an engine to be fitted to a predetermined range in accordance with an engine load. Therefore, safe sailing of a ship and an energy saving effect can be provided.

Description

선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템 및 방법{AIR BUBBLE DISCHARGE SYSTEM USING SCAVENGING OF SHIP ENGINE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and a method for discharging air bubbles using a scavenging engine,

본 발명은 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 일반 운항시에는 선박 엔진의 소기(掃氣)를 이용하여 선저(船底)에 기포(air bubble)를 공급하여 선체의 마찰저항을 저감할 수 있도록 하되, 선체의 선회, 조류 내에서의 운항과 같이 선체 밸런스(balance)를 유지해야 하는 특정 운항시에는 소기를 대기중으로 배출하여 엔진으로 공급되는 소기 압력을 엔진 로드에 따라 정해진 범위에 맞도록 유지함으로써, 선박의 안전운항과 에너지 절감 효과를 얻을 수 있는, 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bubble discharge using a scavenging engine of a marine engine, and more particularly, to an air bubble delivery system using a sweep of a marine engine, In order to reduce the resistance, in the case of a specific operation in which the hull balance must be maintained, such as turning the hull or operating in the tide, the scavenging air is discharged to the atmosphere, The present invention relates to a system and a method for bubble discharge using a scavenging engine of a marine engine, in which a ship can be safely operated and an energy saving effect can be obtained.

선박 운항비 절감 및 환경오염 물질 저감을 위하여 최근 선박에는 다양한 에너지 절약 기술(energy saving equipment)을 적용하고 있다.Recently, various energy saving equipment have been applied to ships to reduce ship operation cost and reduce environmental pollutants.

항해 중의 선박은 일반적으로 선저(船底)의 침수 표면에 물의 마찰저항을 받게 되는데, 특히, 대형선의 경우는 선체 저항의 대부분이 선저의 외수(外水)의 상대류에 의해 생기는 마찰저항이 매우 크다.In particular, in the case of a large ship, most of the hull resistance is very large in the frictional resistance caused by the relative flow of the outer water of the bottom (bottom) .

에너지 절약 기술(energy saving equipment)의 일 예로서 선체 저부에 에어 버블(air bubble)을 공급하여 마찰저항을 저감하는 공기 윤활(air lubricating) 기술이 있는데 에너지 절약 효과가 크고, 선박으로부터의 CO2 배출삭감에 유효한 것으로 알려져 있다.There are energy-saving technology (energy saving equipment) example as hull bottom air bubbles air lubrication (air lubricating) technology to supply the (air bubble) to reduce the frictional resistance on the large energy-saving effect, CO 2 discharged from the ship It is known to be effective for cutbacks.

그러나 공기 윤활(air lubricating) 기술은, 끽수(喫水)가 깊은 대형 외항선박에서는 선저(船底)에 공기를 보내기 위해 압축기와 그 압축기를 위한 냉각수 펌프와 같은 장비들이 필요하고, 그 장비들을 구동하기 위해서 별도 전력 등 추가 에너지가 소비되므로 에너지 절약 효과를 얻는데에 한계가 있다.However, air lubricating technology requires equipment such as a compressor and a cooling water pump for the compressor to send air to the bottom of a large outer ship with a deep water draft, Since additional energy is consumed such as separate power, there is a limit to obtaining energy saving effect.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래 공개특허 제10-2014-0084273호에는 엔진(主機)의 과급기 주위의 가압 공기(소기) 혹은 배기가스를 이용하는 공기 윤활식 선박의 공기공급장치가 개시되어 있다.In order to solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 10-2014-0084273 discloses an air supply device for an air-lubricated ship using pressurized air (draft) or exhaust gas around the supercharger of an engine (main machine).

소기란 내연 기관에서 실린더 안에 새로운 공기를 공급함으로써 남아 있는 가스를 배기하고 연소를 위한 공기를 공급하는 것을 말하는데, 과급 운전에서의 압축으로 인해 온도가 높아지므로 엔진으로 유입되기 전에 소기는 냉각기를 거쳐 냉각된다.The term "exhaust gas" refers to the supply of fresh air into the cylinder by the internal combustion engine to exhaust the remaining gas and supply air for combustion. Since the temperature is increased due to compression in the supercharging operation, the exhaust gas is cooled do.

종래에는 국내 공개특허 제10-2014-0084273호에 항해 중인 선박의 선저(船底) 외면을 따르는 물의 마찰저항을 저감시키는 공기 윤활식 선박의 공기공급장치가 개시되어 있다.In the prior art, an air supply device for an air-lubricated ship which reduces the frictional resistance of water along the outer surface of the ship bottom of a ship in operation is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0084273.

그러나 종래 기술은 선박 엔진의 소기(掃氣)를 이용하여 선저(船底)에 에어 버블(air bubble)을 공급하여 선체의 마찰저항을 저감할 수 있지만, 선체의 선회, 조류 내에서의 운항과 같이 선체 밸런스(balance)를 유지해야 하는 특정 운항시에도 소기압(掃氣壓) 유지를 위하여 선저(船底)에 기포(air bubble)를 공급하거나 기포를 미사용함으로써 필요한 압력보다 높은 소기 압력을 유지하여 엔진 운전에 무리가 가게 한다.However, in the prior art, air bubbles are supplied to the bottom of the ship using the sweep of the ship engine to reduce the frictional resistance of the hull. However, as in the case of turning the hull, Air bubbles are supplied to the bottom of the ship or air bubbles are not used to maintain a small pressure during a certain operation requiring maintenance of the hull balance, Let the crowd go.

국내 특허 공개번호 제10-2014-0084273호Korean Patent Publication No. 10-2014-0084273 국내 특허 공개번호 제10-2014-0083944호Korean Patent Publication No. 10-2014-0083944

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일반 운항시에는 선박 엔진의 소기(掃氣)를 이용하여 선저(船底)에 기포(air bubble)를 공급하여 선체의 마찰저항을 저감할 수 있도록 하되, 선체의 선회, 조류 내에서의 운항과 같이 선체 밸런스(balance)를 유지해야 하는 특정 운항시에는 소기를 대기중으로 배출하여 엔진으로 공급되는 소기 압력을 엔진 로드에 따라 정해진 범위에 맞도록 유지함으로써 선박의 안전운항을 도모할 수 있는 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an air bubble reducing device for reducing frictional resistance of a hull by supplying air bubbles to a bottom of a ship using sweeping Such as the turning of the hull and the operation in the algae, the scavenging is carried out to the atmosphere to keep the scavenging pressure supplied to the engine to a predetermined range according to the engine load, And to provide a bubble discharging system and method using scavenging of a marine engine capable of ensuring safe operation of the marine vessel.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템은, 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 엔진 쪽으로 공급하는 과급기; 상기 과급기를 거쳐서 압축된 소기를 상기 엔진에 제공하기 위한 소기 리시버; 상기 소기 리시버의 소기 일부를 우회하는 소기 우회 라인; 선체의 마찰저항을 저감하기 위하여 상기 소기 우회 라인으로 유입되는 상기 소기를 선저에 분출하는 기포 배출부; 상기 소기 우회 라인에 설치되어 상기 소기 우회 라인으로 흐르는 상기 소기의 전환을 위한 소기 전환밸브; 및 상기 소기 전환밸브를 전환시켜서 상기 소기를 기포 배출부 또는 대기중 어느 하나로 배출 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a bubble discharging system using a scavenging engine of a marine engine, comprising: a supercharger which generates pressurized air using a pressure of exhaust gas discharged from an engine and supplies the pressurized air to the engine; ; A scavenging receiver for providing compressed scavenging to the engine via the turbocharger; A scavenging line bypassing a desired part of the scavenging receiver; A bubble discharge unit for spraying the scum that is introduced into the scavenging line to the bottom of the ship in order to reduce frictional resistance of the hull; A scavenging switching valve installed in the scavenging bypass line for switching the scavenging flow to the scavenging bypass line; And a control unit for switching the scavenging switching valve to discharge the scavenging gas to either the bubble discharging unit or the atmosphere.

상기 소기 리시버에는 압력계가 설치되고, 상기 압력계는 상기 제어부와 연결된다.The scavenging receiver is provided with a pressure gauge, and the pressure gauge is connected to the control unit.

한편, 본 발명의 다른 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템은, 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 엔진 쪽으로 공급하는 과급기; 상기 과급기를 거쳐서 압축된 소기를 상기 엔진에 제공하기 위한 소기 리시버; 상기 소기 리시버의 소기 일부를 우회하는 제1 소기 우회 라인; 상기 소기 리시버의 소기 일부를 우회하는 제2 소기 우회 라인; 선체의 마찰저항을 저감하기 위하여 상기 제1 소기 우회 라인으로 유입되는 상기 소기를 선저에 분출하는 기포 배출부; 상기 제1 소기 우회 라인에 설치되어 상기 소기 우회 라인으로 흐르는 상기 소기의 흐름을 개폐하기 위한 제1 소기 개폐밸브; 상기 제2 소기 우회 라인에 설치되어 상기 제2 소기 우회 라인으로 흐르는 상기 소기의 흐름을 개폐하기 위한 제2 소기 개폐밸브; 및 상기 제1 소기 개폐밸브와 상기 제2 소기 개폐밸브 중 어느 하나를 개방하여 상기 소기를 배출 제어하는 제어부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a bubble discharging system using scavenging of a marine engine, comprising: a supercharger for generating pressurized air using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine and supplying the pressurized air to the engine; A scavenging receiver for providing compressed scavenging to the engine via the turbocharger; A first scavenging line bypassing a desired part of the scavenging receiver; A second scavenging line bypassing a desired portion of the scavenging receiver; A bubble discharge unit for spraying the scum that is introduced into the first scavenging line to the bottom of the ship in order to reduce frictional resistance of the hull; A first scavenging opening / closing valve installed in the first scavenging line for opening / closing the scavenging flow flowing to the scavenging line; A second scavenging opening / closing valve installed in the second scavenging line for opening / closing the scavenging flow flowing to the second scavenging line; And a control unit for opening one of the first scavenging valve and the second scavenging valve to discharge and control the scavenger.

상기 소기 리시버에는 압력계가 설치되고, 상기 압력계는 상기 제어부와 연결된다.The scavenging receiver is provided with a pressure gauge, and the pressure gauge is connected to the control unit.

한편, 본 발명에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출방법은, 과급기에서 엔진의 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 소기 리시버로 공급하는 단계; 상기 소기 리시버의 소기 일부를 소기 우회 라인으로 우회하는 단계; 및 상기 소기 우회 라인으로 유입되는 상기 소기를 선저 또는 대기중 어느 하나로 분출하는 단계를 포함한다.Meanwhile, the bubble discharging method using the scavenging of a marine engine according to the present invention includes: generating pressurized air using pressure of exhaust gas of an engine in a supercharger and supplying the pressurized air to a scavenging receiver; Bypassing a desired portion of the scavenging receiver to a scavenging line; And spraying the scum flowing into the scavenging bypass line to either the bottom or the atmosphere.

상기 소기를 선저 또는 대기중 어느 하나로 분출하는 단계에서는, 선박이 선회하거나 선박이 조류 안에서 운항 중인 경우, 특정 운항시에는 상기 소기를 대기중으로 배출한다.In the step of jetting the scavenging to either the bottom or the atmosphere, when the ship is turning or the ship is operating in the tidal current, the scavenging is discharged to the atmosphere during a specific operation.

이상에서 설명한 바와 같이, 일반 운항시에는 선박 엔진의 소기(掃氣)를 이용하여 선저(船底)에 기포(air bubble)를 공급하여 선체의 마찰저항을 저감할 수 있도록 하되, 선체의 선회, 조류 내에서의 운항과 같이 선체 밸런스(balance)를 유지해야 하는 특정 운항시에는 소기를 대기중으로 배출하여 엔진으로 공급되는 소기 압력을 엔진 로드에 따라 정해진 범위에 맞도록 유지함으로써, 선박의 안전운항을 도모하고 에너지 절감효과를 얻을 수 있다.As described above, in the normal operation, the air bubble is supplied to the bottom of the ship using the sweep of the ship engine to reduce the frictional resistance of the hull, It is necessary to keep the hull balance in the same manner as in the operation of the internal combustion engine. In this case, And energy saving effect can be obtained.

도 1은 본 발명에 따른 기포 배출시스템에서 기포 배출부를 보인 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기포 배출시스템을 보인 구성도
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기포 배출방법을 설명하는 블록도
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 기포 배출시스템을 보인 구성도
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 기포 배출시스템을 보인 구성도
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 기포 배출시스템을 보인 구성도
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a bubble discharge unit in a bubble discharge system according to the present invention; FIG.
2 is a view showing a bubble discharge system according to a first embodiment of the present invention;
3 is a block diagram illustrating a bubble discharging method according to a first embodiment of the present invention
4 is a view showing a bubble discharge system according to a second embodiment of the present invention
5 is a view showing a bubble discharging system according to a third embodiment of the present invention
6 is a view showing a bubble discharging system according to a fourth embodiment of the present invention

종래 공기 윤활시스템은 통상적으로 많은 양의 압축공기를 생성하기 위하여 전기로 구동되는 압축기나 블로워(blower)를 사용한다. 이때, 압축기나 블로워가 주 동력원의 7% 정도에 해당하는 많은 전력을 하기 때문에 일반적인 공기 윤활시스템이 설치된 선박의 에너지 효율이 낮아질 수 있다.Conventional air lubrication systems typically use electrically driven compressors or blowers to produce large amounts of compressed air. At this time, the energy efficiency of a ship equipped with a general air lubrication system may be lowered because the compressor or the blower generates a power corresponding to about 7% of the main power source.

그에 비해서, 본 발명은 과급 과정에서 과급기의 터빈에 공급되는 엔진의 배기가스를 이용하여 압축 공기를 생성하는데, 압축 공기를 이용하여 공기막이 형성되어 선박의 마찰 저항이 감소하므로, 전체적인 선박의 에너지 효율은 전기를 사용하는 일반적인 공기 윤활시스템에 비하여 높다.On the other hand, the present invention generates compressed air using exhaust gas from an engine supplied to a turbine of a supercharger in a supercharging process. Since an air film is formed using compressed air, frictional resistance of a ship is reduced, Is higher than a general air lubrication system using electricity.

다시 말해서, 엔진의 작동에 따라 선박의 프로펠러가 회전하고, 프로펠러는 회전력을 추진력으로 변환시킨다. 기포 배출부는 선박에 추진력을 제공하는 엔진의 작동 중에 발생하는 배기가스의 에너지를 이용하여 압축 공기를 생성함으로써 마찰저항을 줄이기 위한 공기막을 형성할 수 있다. 과급기의 터빈은 엔진의 작동에 따라 발생하는 배기가스를 공급받는다. 엔진이 연료의 연소에 의하여 작동함에 따라 배기가스가 발생한다. 이때 발생하는 배기가스는 고속으로 엔진으로부터 배출되어 터빈을 회전시킬 수 있다. 이로 인해 발생한 압축 공기는 엔진으로 연료와 함께 공급되며, 이와 같은 과급 운전을 통하여 엔진의 출력을 높일 수 있다. 도 1에 도시된 과급 과정에서 사용되는 배기가스의 에너지를 통해 압축한 공기를 사용하여 에어 버블을 선저에 형성함으로써 공기 윤활에 필요한 에너지를 절감할 수 있다. 아울러, 선체의 선회, 조류 내에서의 운항 등과 같이 특정 운항시 선체 밸런스(balance)를 유지해야 하는 경우에는 소기를 대기중으로 배출하여 선박의 안전운항을 도모할 수 있다.In other words, the propeller of the ship rotates according to the operation of the engine, and the propeller converts the rotational force into the propulsive force. The bubble discharging portion may form an air film for reducing frictional resistance by generating compressed air by using the energy of the exhaust gas generated during operation of the engine that provides the propulsion force to the ship. The turbine of the supercharger is supplied with the exhaust gas generated according to the operation of the engine. Exhaust gas is generated as the engine is operated by the combustion of fuel. The exhaust gas generated at this time can be discharged from the engine at a high speed to rotate the turbine. The compressed air thus generated is supplied to the engine together with the fuel, and the output of the engine can be increased through such supercharging operation. It is possible to reduce the energy required for air lubrication by forming an air bubble on the bottom by using the air compressed through the energy of the exhaust gas used in the superheating process shown in FIG. In addition, when it is necessary to maintain the balance of the hull during a certain operation such as turning of the hull, operation in the tide, etc., the ship can be safely operated by discharging the air to the atmosphere.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a bubble discharge system and method using a scavenging method of a marine engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기포 배출시스템을 보인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기포 배출방법을 설명하는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram showing a bubble discharge system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a bubble discharge method according to the first embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템(100)은 과급기(110), 소기 리시버(120), 소기 우회 라인(130), 기포 배출부(140), 소기 전환밸브(150), 및 제어부(160)를 포함한다.2 and 3, a bubble discharging system 100 using a scavenging apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a supercharger 110, a scavenging receiver 120, a scavenging line 130, A discharge unit 140, a scavenging switching valve 150, and a control unit 160.

과급기(110)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 엔진(10) 쪽으로 공급한다. 즉, 과급기(110)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 과급기(110)의 터빈(111)을 구동하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 소기 리시버(120)로 공급한다. 공기를 가압하고 압축하는 과정에서 고열이 발생하고, 이 고열의 가압공기를 냉각하여 엔진(10)으로 공급할 수 있도록 과급기(110)와 소기 리시버(120) 사이에 냉각기(115)가 설치될 수 있다. 소기 리시버(120)는 과급기(110)를 거쳐서 압축된 소기를 엔진(10)에 제공한다. 엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)를 거쳐서 배출되며, 이때 배출되는 가스는 과급기(110)의 터빈(111)을 구동한다. 터빈(111)과 동일 축(S)으로 구성된 과급기(110)의 압축기(112)는 공기를 압축하여 소기 리시버(120)로 공급한다.The supercharger 110 generates pressurized air using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine 10 and supplies the pressurized air to the engine 10. That is, the supercharger 110 drives the turbine 111 of the supercharger 110 using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine 10 to generate pressurized air and supplies the pressurized air to the scavenging receiver 120 . A high temperature is generated in the course of pressing and compressing the air and a cooler 115 may be installed between the supercharger 110 and the scavenge receiver 120 so that the high pressure heat air can be cooled and supplied to the engine 10 . The scavenging receiver (120) supplies the scavenged compressed air to the engine (10) via the supercharger (110). The exhaust gas discharged from the engine 10 is discharged through the exhaust gas receiver 20, and the discharged gas drives the turbine 111 of the supercharger 110. The compressor 112 of the supercharger 110 composed of the same axis S as the turbine 111 compresses the air and supplies the compressed air to the scavenging receiver 120.

전술한 바와 같이, 에너지 절약(energy saving equipment)을 위해 선저(船底)에 공기 버블(air bubble)을 공급하여 마찰저항을 저감하기 위하여, 소기 리시버(120)에는 소기 리시버(120)의 소기 일부를 우회하기 위한 소기 우회 라인(130)이 연결된다. 그 소기 우회 라인(130)의 일측에 소기 우회 라인(130)으로 유입되는 소기를 선저로 분출하는 기포 배출부(140)가 구비된다.As described above, in order to reduce the frictional resistance by supplying air bubbles to the bottom of the vessel for energy saving equipment, a small part of the scavenging receiver 120 is disposed in the scavenging receiver 120 And the scavenging bypass line 130 for bypassing is connected. And a bubble discharging portion 140 for spraying the bottom of the scavenging line 130 to the bottom of the scavenging line 130 is provided at one side of the scavenging line 130.

소기 우회 라인(130)의 중간에는 소기 우회 라인(130)으로 흐르는 소기의 전환을 위하여 소기 전환밸브(150)가 설치된다.In the middle of the scavenging bypass line (130), a scavenging switching valve (150) is provided for switching the scavenging flow to the scavenging bypass line (130).

소기 전환밸브(150)를 전환시켜서 소기를 기포 배출부(140) 또는 대기중 어느 하나로 배출 제어하는 제어부(160)가 구비된다. 소기 리시버(120)에는 압력계(P)가 설치되고, 압력계(P)는 제어부(160)와 연결된다.And a control unit 160 for switching the scavenging switching valve 150 to control the discharge of the scavengers to either the bubble discharging unit 140 or the air. The scavenge receiver 120 is provided with a pressure gauge P and the pressure gauge P is connected with the control unit 160.

이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템(100)의 작동 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation effect of the bubble discharging system 100 using the scavenging of the marine engine according to the first embodiment of the present invention will now be described.

엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)를 거쳐서 배출되며, 이때 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 과급기(110)의 터빈(111)을 구동한다. 터빈(111)과 동일 축(S)으로 구성된 과급기(110)의 압축기(112)는 공기를 압축하여 소기 리시버(120)로 공급한다. 공기를 가압하고 압축하는 과정에서 고열이 발생하고, 이 고열의 가압공기는 냉각기(115)에 의해 적정 온도로 냉각된 후 엔진(10)으로 공급된다.The exhaust gas discharged from the engine 10 is discharged through the exhaust gas receiver 20 and the turbine 111 of the supercharger 110 is driven using the pressure of exhaust gas discharged at this time. The compressor 112 of the supercharger 110 composed of the same axis S as the turbine 111 compresses the air and supplies the compressed air to the scavenging receiver 120. In the course of pressurizing and compressing the air, a high temperature is generated, and this high-temperature pressurized air is cooled to a proper temperature by the cooler 115 and then supplied to the engine 10.

일반 운항시 에너지 절약을 위해서 선저(船底)에 공기 버블(air bubble)을 공급하여 마찰저항을 저감하고자 하는 경우는, 제어부(160)가 소기 전환밸브(150)를 전환하여 기포 배출부(140)로 소기를 공급하고, 기포 배출부(140)는 소기, 즉 공기 버블(air bubble)을 선저로 보내어 선체의 마찰저항을 감소시킨다.When the air bubble is supplied to the bottom of the vessel for energy conservation in order to reduce frictional resistance, the control unit 160 switches the scavenging switching valve 150 to the bubble discharging unit 140, And the bubble discharging unit 140 reduces the frictional resistance of the hull by sending air bubbles to the bottom of the hull.

특정 운항시, 예를 들어 선체의 선회, 조류 내에서의 운항 등과 같이 선체 밸런스(balance)를 유지해야 하는 경우는, 제어부(160)가 소기 전환밸브(150)를 전환하여 기포 배출부(140)로 소기를 공급하지 않는다. 이는, 선체의 선회, 조류 영향 시 에어 버블이 프로펠러나 냉각수 흡입 쪽으로 유입되어 선체 진동이나 냉각효율 저하 등을 야기할 수 있기 때문이다.When the hull balance needs to be maintained at the time of a specific operation such as turning the hull or operating in the tide, the control unit 160 switches the scavenging switching valve 150 to the bubble discharging unit 140, Do not supply scavenging. This is because the air bubbles may flow into the propeller or the cooling water intake side when the hull turns or the algae influences, which may cause the vibration of the hull and the cooling efficiency to be lowered.

다시 말해서, 특정 운항시에는 제어부(160)가 소기 전환밸브(150)를 전환하여 소기를 대기중으로 배출시킨다. 압력계(P)는 소기 리시버(120) 내부의 압력을 측정하여 적정한 압력으로 유지하도록 하기 위해서 사용된다.In other words, at the time of a specific operation, the control unit 160 switches the scavenging switching valve 150 to discharge the scavenging to the atmosphere. The pressure gauge P is used to measure the pressure inside the scavenging receiver 120 and maintain it at an appropriate pressure.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출방법은 과급기(110)에서 엔진(10)의 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 소기 리시버(120)로 공급하는 단계(S 110); 상기 소기 리시버(120)의 소기 일부를 소기 우회 라인(130)으로 우회하는 단계(S 120); 및 소기 우회 라인(130)으로 유입되는 소기를 선저 또는 대기중 어느 하나로 분출하는 단계(S 130)를 포함한다. 소기를 선저 또는 대기중 어느 하나로 분출하는 단계(S 110)에서는, 비정상 운전, 예를 들어 선박이 선회하거나 선박이 조류 안에서 운항 중인 경우, 소기를 대기중으로 배출한다.Referring to FIGS. 2 and 3, a bubble discharging method using a scavenging engine of a marine engine according to the present invention generates pressurized air using the pressure of the exhaust gas of the engine 10 in the turbocharger 110, (S 110) to the receiver 120; (S 120) of bypassing a desired portion of the scavenging receiver (120) to the scavenging line (130); And a step (S 130) of spraying the scum flowing into the scavenging bypass line (130) to either the bottom or the atmosphere. In a step S110 of spraying the scum as either the bottom or the atmosphere, if the ship is turning or the ship is operating in an algae, the scum is discharged to the atmosphere.

한편, 도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템이다.4 is a bubble discharging system using the scavenging of a marine engine according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템(200)은 과급기(210), 소기 리시버(220), 제2 소기 우회 라인(231), 기포 배출부(240), 제1 소기 개폐밸브(250), 제2 소기 개폐밸브(251), 및 제어부(260)를 포함한다.Referring to FIG. 4, a bubble discharging system 200 using a scavenging system according to a second embodiment of the present invention includes a supercharger 210, a scavenging receiver 220, a second scavenging line 231, A first scavenging opening and closing valve 250, a second scavenging opening and closing valve 251, and a control unit 260. [

과급기(210)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 엔진(10) 쪽으로 공급한다. 즉, 과급기(210)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 터빈(211)을 구동하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 소기 리시버(220)로 공급한다.The supercharger 210 generates pressurized air using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine 10, and supplies the pressurized air to the engine 10. That is, the supercharger 210 drives the turbine 211 using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine 10 to generate pressurized air, and supplies the pressurized air to the scavenging receiver 220.

공기를 가압하고 압축하는 과정에서 고열이 발생하고, 이 고열의 가압공기를 냉각하여 엔진(10)으로 공급할 수 있도록 과급기(210)와 소기 리시버(220) 사이에 냉각기(215)가 설치될 수 있다.A high temperature is generated in the process of compressing and compressing the air and a cooler 215 may be installed between the turbocharger 210 and the scavenge receiver 220 so that the high pressure heat air can be cooled and supplied to the engine 10 .

소기 리시버(220)는 과급기(210)를 거쳐서 압축된 소기를 엔진(10)에 제공한다. 엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)를 거쳐서 배출되며, 이때 배출되는 가스는 과급기(210)의 터빈(211)을 구동한다. 터빈(211)과 동일 축으로 구성된 과급기(210)의 압축기(212)는 공기를 압축하여 소기 리시버(220)로 공급한다.The scavenging receiver (220) supplies the scavenged gas to the engine (10) via the supercharger (210). The exhaust gas discharged from the engine 10 is discharged through the exhaust gas receiver 20, and the discharged gas drives the turbine 211 of the supercharger 210. The compressor 212 of the turbocharger 210 having the same axis as the turbine 211 compresses the air and supplies the compressed air to the scavenging receiver 220.

소기 리시버(220)의 소기 일부를 우회하는 제1 소기 우회 라인(230)(231)이 구비된다. 선체의 마찰저항을 저감하기 위하여 제1 소기 우회 라인(230)으로 유입되는 소기를 선저(船底)에 분출하기 위한 기포 배출부(240)가 구비된다.The first scavenging lines 230 and 231 that bypass the scavenging part of the scavenging receiver 220 are provided. And a bubble discharge unit 240 for spraying the scum that is introduced into the first scavenging line 230 to the bottom of the ship in order to reduce frictional resistance of the ship.

제1 소기 우회 라인(230)에는 제1 소기 개폐밸브(250)가 설치되어 제1 소기 우회 라인(230)으로 흐르는 소기의 흐름을 개폐한다.The first scavenging bypass line (230) is provided with a first scavenging on / off valve (250) to open and close a desired scavenging flow to the first scavenging line (230).

제2 소기 우회 라인(231)에는 제2 소기 개폐밸브(251)가 설치되어 제2 소기 우회 라인(231)으로 흐르는 소기의 흐름을 개폐한다. A second scavenging on / off valve 251 is provided in the second scavenging bypass line 231 to open / close a desired scavenging flow to the second scavenging line 231.

제어부(260)는 제1 소기 개폐밸브(250)와 제2 소기 개폐밸브(260) 중 어느 하나를 선택적으로 개방하여 소기를 배출 제어한다. 소기 리시버(220)에는 압력계(P)가 설치되고, 압력계(P)는 제어부(260)와 연결된다.The controller 260 selectively opens any one of the first scavenging valve 250 and the second scavenging valve 260 to discharge and control the scavenging. The scavenge receiver 220 is provided with a pressure gauge P and the pressure gauge P is connected with the control unit 260.

이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템(200)의 작동 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation effect of the bubble discharging system 200 using the scavenging of the marine engine according to the second embodiment of the present invention will now be described.

엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)를 거쳐서 배출되며, 이때 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 과급기(210)의 터빈(211)을 구동한다.The exhaust gas discharged from the engine 10 is discharged through the exhaust gas receiver 20 and the turbine 211 of the supercharger 210 is driven using the pressure of exhaust gas discharged at this time.

터빈(211)과 동일 축(S)으로 구성된 과급기(210)의 압축기(212)는 공기를 압축하여 소기 리시버(220)로 공급한다. 공기를 가압하고 압축하는 과정에서 고열이 발생하고, 이 고열의 가압공기는 냉각기(215)에 의해 적정 온도로 냉각된 후 엔진(10)으로 공급된다.The compressor 212 of the supercharger 210 composed of the same axis S as the turbine 211 compresses the air and supplies the compressed air to the scavenging receiver 220. In the course of pressing and compressing the air, a high temperature is generated, and this high-temperature pressurized air is cooled to a proper temperature by the cooler 215 and then supplied to the engine 10.

일반 운항시 에너지 절약을 위해서 선저(船底)에 공기 버블(air bubble)을 공급하여 마찰저항을 저감하고자 하는 경우는, 제어부(260)가 제1 소기 개폐밸브(250)를 개방하여 기포 배출부(240)로 소기를 공급하고, 기포 배출부(240)는 소기, 즉 공기 버블(air bubble)을 선저(船底)로 보내어 선체의 마찰저항을 감소시킨다. 동시에 제2 소기 개폐밸브(251)를 폐쇄한다.When it is desired to reduce the frictional resistance by supplying an air bubble to the bottom of the ship for energy saving during normal operation, the control unit 260 opens the first scavenging valve 250 to open the bubble discharging unit 240, and the bubble discharging unit 240 reduces the frictional resistance of the hull by sending air bubbles to the bottom of the ship. At the same time, the second scavenging valve 251 is closed.

특정 운항시, 예를 들어 선체의 선회, 조류 내에서의 운항 등과 같이 선체 밸런스(balance)를 유지해야 하는 경우는, 제어부(260)가 제1 소기 개폐밸브(250)를 개방하여 기포 배출부(240)로 소기를 공급하지 않는다. 이는, 선체의 선회, 조류 영향 시 공기 버블이 프로펠러나 냉각수 흡입 쪽으로 유입되어 선체 진동이나 냉각효율 저하 등을 야기할 수 있기 때문이다.When it is necessary to maintain a hull balance such as a hull turn or a navigation within a tide, the control unit 260 opens the first scavenging valve 250 to open the bubble discharge unit 240). This is because the air bubbles may flow into the propeller or the cooling water intake side when the hull is turned or influenced by the algae, resulting in vibration of the hull or deterioration of the cooling efficiency.

다시 말해서, 특정 운항시에는 제어부(260)가 제1 소기 개폐밸브(250)를 폐쇄하고, 제2 소기 개폐밸브(251)를 개방하여 소기를 대기중으로 배출시킨다. 압력계(P)는 소기 리시버(220) 내부의 압력을 측정하여 적정한 압력으로 유지하도록 하기 위해서 사용된다.In other words, at the time of a specific operation, the controller 260 closes the first scavenging valve 250 and opens the second scavenging valve 251 to discharge the scavenging gas to the atmosphere. The pressure gauge P is used to measure the pressure inside the scavenging receiver 220 and keep it at a proper pressure.

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 기포 배출시스템을 보인 구성도이다.5 is a view showing a bubble discharging system according to a third embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 기포 배출시스템(300)은 과급기(310), 소기 리시버(320), 소기 우회 라인(330), 기포 배출부(340), 소기 개폐밸브(350), 및 제어부(360)를 포함한다.5, the bubble discharging system 300 according to the third embodiment of the present invention includes a supercharger 310, a scavenging receiver 320, a scavenging line 330, a bubble discharging unit 340, (350), and a control unit (360).

과급기(310)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 엔진(10) 쪽으로 공급한다. 즉, 과급기(310)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 터빈(311)을 구동하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 소기 리시버(320)로 공급한다.The turbocharger 310 generates pressurized air using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine 10 and supplies the pressurized air to the engine 10. That is, the supercharger 310 drives the turbine 311 using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine 10 to generate pressurized air, and supplies the pressurized air to the scavenging receiver 320.

공기를 가압하고 압축하는 과정에서 고열이 발생하고, 이 고열의 가압공기를 냉각하여 엔진(10)으로 공급할 수 있도록 과급기(310)와 소기 리시버(320) 사이에 냉각기(315)가 설치될 수 있다. A high temperature is generated in the process of compressing and compressing the air and a cooler 315 may be installed between the turbocharger 310 and the scavenge receiver 320 so that the high temperature compressed air can be cooled and supplied to the engine 10 .

소기 리시버(320)는 과급기(310)를 거쳐서 압축된 소기를 엔진(10)에 제공한다. 엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)를 거쳐서 배출되며, 이때 배출되는 가스는 과급기(310)의 터빈(311)을 구동한다. 터빈(311)과 동일 축(S)으로 구성된 과급기(310)의 압축기(312)는 공기를 압축하여 소기 리시버(320)로 공급한다.The scavenging receiver (320) provides the scavenging gas to the engine (10) via the supercharger (310). The exhaust gas discharged from the engine 10 is discharged through the exhaust gas receiver 20, and the discharged gas drives the turbine 311 of the turbocharger 310. The compressor 312 of the supercharger 310 constituted by the same axis S as the turbine 311 compresses the air and supplies the compressed air to the scavenging receiver 320.

소기 리시버(320)의 소기 일부를 우회하는 소기 우회 라인(330)이 구비되며, 선체의 마찰저항을 저감하기 위하여 소기 우회 라인(330)으로 유입되는 소기를 선저(船底)에 분출하기 위한 기포 배출부(340)가 구비된다.A scavenging line 330 for bypassing a desired part of the scavenging receiver 320 and a bubble discharging unit 330 for discharging the scavenging air flowing into the scavenging line 330 to reduce the frictional resistance of the hull, (340).

소기 우회 라인(330)에는 소기 개폐밸브(350)가 설치되어 소기 우회 라인(330)으로 흐르는 소기의 흐름을 제어한다.The scavenging bypass line (330) is provided with a scavenging on / off valve (350) to control the scavenging flow of the scavenging line (330).

본 발명의 제3 실시 예에 따른 기포 배출시스템(300)의 특징으로서, 냉각기(315)의 전단에 냉각기(315) 안으로 유입되는 압축가스(소기)를 과급기(310)의 전단으로 우회하는 추가 우회 라인(370)이 설치된다. 추가 우회 라인(370)에는 소기 개폐밸브(371)가 설치되어 추가 우회 라인(370)으로 흐르는 소기의 흐름을 제어한다. The bubble discharge system 300 according to the third embodiment of the present invention is characterized in that the bubble discharge system 300 according to the third embodiment of the present invention includes an additional bypass Line 370 is provided. The additional bypass line 370 is provided with a scavenging valve 371 to control the flow of the scavenging flow to the additional bypass line 370.

제어부(360)는 소기 개폐밸브(350)를 선택적으로 개방하여 소기를 배출 제어한다. 소기 리시버(320)에는 압력계(P)가 설치되고, 압력계(P)는 제어부(360)와 연결된다.The controller 360 selectively opens the scavenging valve 350 to discharge the scavenging gas. The scavenge receiver 320 is provided with a pressure gauge P and the pressure gauge P is connected with the control unit 360.

이와 같이 구성된 본 발명의 제3 실시 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템(300)의 작동 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation effect of the bubble discharging system 300 using the scavenging of the marine engine according to the third embodiment of the present invention will now be described.

엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)를 거쳐서 배출되며, 이때 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 과급기(310)의 터빈(311)을 구동한다.The exhaust gas discharged from the engine 10 is discharged through the exhaust gas receiver 20 and the turbine 311 of the turbocharger 310 is driven by the pressure of the exhaust gas discharged at this time.

터빈(311)과 동일 축(S)으로 구성된 과급기(310)의 압축기(312)는 공기를 압축하여 소기 리시버(320)로 공급한다. 공기를 가압하고 압축하는 과정에서 고열이 발생하고, 이 고열의 가압공기는 냉각기(315)에 의해 적정 온도로 냉각된 후 엔진(10)으로 공급된다.The compressor 312 of the supercharger 310 constituted by the same axis S as the turbine 311 compresses the air and supplies the compressed air to the scavenging receiver 320. In the course of pressing and compressing the air, a high temperature is generated, and the high-pressure, pressurized air is cooled to a proper temperature by the cooler 315 and then supplied to the engine 10.

일반 운항시 에너지 절약을 위해서 선저(船底)에 공기 버블(air bubble)을 공급하여 마찰저항을 저감하고자 하는 경우는, 제어부(360)가 소기 개폐밸브(350)를 개방하여 기포 배출부(340)로 소기를 공급하고, 기포 배출부(340)는 소기, 즉 공기 버블(air bubble)을 선저(船底)로 보내어 선체의 마찰저항을 감소시킨다.The control unit 360 opens the scavenging valve 350 to supply the air bubbles to the bubble discharging unit 340 so as to reduce the frictional resistance by supplying air bubbles to the bottom of the ship for energy saving during normal operation. And the bubble discharging unit 340 sends a bubble, that is, an air bubble to the bottom of the vessel, to reduce the frictional resistance of the hull.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 기포 배출시스템(300)에서는, 추가 우회 라인(370)을 통해서 냉각기(315)로 유입되는 압축가스(소기)를 과급기(310)의 전단으로 우회시켜서 냉각기(315)의 부하를 줄일 수 있으며, 해당 에너지를 배기의 폐열회수(스팀생성)로도 사용하는 등 다양한 응용이 가능하다.In the bubble discharge system 300 according to the third embodiment of the present invention, the compressed gas (draft) flowing into the cooler 315 through the additional bypass line 370 is bypassed to the front end of the turbocharger 310, ) Can be reduced, and the energy can be used as a waste heat recovery steam generator.

또한, 도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 기포 배출시스템을 보인 구성도이다.6 is a configuration diagram showing a bubble discharge system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 기포 배출시스템(400)은 과급기(410), 소기 리시버(420), 기포 배출부(440), 소기 개폐밸브(450), 및 제어부(460)를 포함한다.Referring to FIG. 6, a bubble discharging system 400 according to a fourth embodiment of the present invention includes a turbocharger 410, a scavenging receiver 420, a bubble discharging unit 440, a scavenging valve 450, 460).

과급기(410)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 엔진(10) 쪽으로 공급한다. 즉, 과급기(410)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 터빈(411)을 구동하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 소기 리시버(420)로 공급한다.The turbocharger 410 generates pressurized air using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine 10 and supplies the pressurized air to the engine 10 side. That is, the supercharger 410 drives the turbine 411 using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine 10 to generate pressurized air, and supplies the pressurized air to the scavenging receiver 420.

공기를 가압하고 압축하는 과정에서 고열이 발생하고, 이 고열의 가압공기를 냉각하여 엔진(10)으로 공급할 수 있도록 과급기(410)와 소기 리시버(420) 사이에 냉각기(415)가 설치될 수 있다.A high temperature is generated in the process of compressing and compressing the air and a cooler 415 may be installed between the turbocharger 410 and the scavenge receiver 420 so that the high pressure heat air can be cooled and supplied to the engine 10 .

소기 리시버(420)는 과급기(410)를 거쳐서 압축된 소기를 엔진(10)에 제공한다. 엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)를 거쳐서 배출되며, 이때 배출되는 가스는 과급기(410)의 터빈(411)을 구동한다. 터빈(411)과 동일 축(S)으로 구성된 과급기(410)의 압축기(412)는 공기를 압축하여 소기 리시버(420)로 공급한다.The scavenging receiver 420 provides compressed scavenging to the engine 10 via the supercharger 410. The exhaust gas discharged from the engine 10 is discharged through the exhaust gas receiver 20, and the discharged gas drives the turbine 411 of the supercharger 410. The compressor 412 of the supercharger 410 composed of the same axis S as the turbine 411 compresses the air and supplies it to the scavenging receiver 420.

소기 리시버(420)의 소기 일부를 우회하는 소기 우회 라인(430)이 구비되며, 선체의 마찰저항을 저감하기 위하여 소기 우회 라인(430)으로 유입되는 소기를 선저(船底)에 분출하기 위한 기포 배출부(440)가 구비된다.A scavenging line 430 for bypassing a desired part of the scavenging receiver 420 and a bubble discharging unit 420 for discharging a scavenger flowing into the scavenging line 430 in order to reduce frictional resistance of the hull, (440).

소기 우회 라인(430)에는 소기 개폐밸브(450)가 설치되어 소기 우회 라인(430)으로 흐르는 소기의 흐름을 제어한다.The scavenging bypass line (430) is provided with a scavenging on / off valve (450) to control the scavenging flow to the scavenging line (430).

본 발명의 제4 실시 예에 따른 기포 배출시스템(400)의 특징으로서, 터빈(411)의 후단에 추가 우회 라인(470)이 설치된다. 추가 우회 라인(470)에는 소기 개폐밸브(471)가 설치되어 추가 우회 라인(470)으로 흐르는 소기의 흐름을 제어한다. 압축기(412)를 통해 압축된 소기는 추가 우회 라인(470)을 통해서 냉각기(415)를 거치지 않고 바로 폐기로 방출되도록 구성된다.As a feature of the bubble discharge system 400 according to the fourth embodiment of the present invention, an additional bypass line 470 is installed at the rear end of the turbine 411. The additional bypass line (470) is provided with a scavenging valve (471) to control the flow of the scavenging flow to the additional bypass line (470). The compressed waste through the compressor 412 is configured to be discharged directly to the waste without passing through the cooler 415 through the additional bypass line 470. [

제어부(460)는 소기 개폐밸브(450)를 선택적으로 개방하여 소기를 배출 제어한다. 소기 리시버(420)에는 압력계(P)가 설치되고, 압력계(P)는 제어부(460)와 연결된다.The control unit 460 selectively opens and closes the scavenging opening / closing valve 450 to discharge and control the scavenging. The scavenge receiver 420 is provided with a pressure gauge P and the pressure gauge P is connected with the control unit 460.

이와 같이 구성된 본 발명의 제4 실시 예에 따른 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템(400)의 작동 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation effect of the bubble discharging system 400 using the scavenging of the marine engine according to the fourth embodiment of the present invention will now be described.

엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 배기가스 리시버(20)를 거쳐서 배출되며, 이때 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 과급기(410)의 터빈(411)을 구동한다.The exhaust gas discharged from the engine 10 is discharged through the exhaust gas receiver 20 and the turbine 411 of the supercharger 410 is driven by the pressure of exhaust gas discharged at this time.

터빈(411)과 동일 축(S)으로 구성된 과급기(410)의 압축기(412)는 공기를 압축하여 소기 리시버(420)로 공급한다. 공기를 가압하고 압축하는 과정에서 고열이 발생하고, 이 고열의 가압공기는 냉각기(415)에 의해 적정 온도로 냉각된 후 엔진(10)으로 공급된다.The compressor 412 of the supercharger 410 composed of the same axis S as the turbine 411 compresses the air and supplies it to the scavenging receiver 420. High temperature is generated in the course of pressing and compressing the air, and this high-temperature pressurized air is cooled to a proper temperature by the cooler 415 and then supplied to the engine 10. [

일반 운항시 에너지 절약을 위해서 선저(船底)에 공기 버블(air bubble)을 공급하여 마찰저항을 저감하고자 하는 경우는, 제어부(460)가 소기 개폐밸브(450)를 개방하여 기포 배출부(440)로 소기를 공급하고, 기포 배출부(440)는 소기, 즉 공기 버블(air bubble)을 선저(船底)로 보내어 선체의 마찰저항을 감소시킨다.The control unit 460 opens the scavenging opening / closing valve 450 to open the bubble discharging unit 440 and the bubble discharging unit 440 in order to reduce the frictional resistance by supplying air bubbles to the bottom of the ship for energy saving during normal operation. And the bubble discharging unit 440 sends a draft, that is, an air bubble to the bottom of the ship, thereby reducing the frictional resistance of the hull.

본 발명의 제4 실시 예에 따른 기포 배출시스템(400)에서는, 추가 우회 라인(470)을 통해서, 냉각기(415)를 거치지 않고 바로 폐기로 방출함으로써 과급을 효율적으로 제어할 수 있다.In the bubble discharge system 400 according to the fourth embodiment of the present invention, supercharging can be efficiently controlled by discharging it through the additional bypass line 470 directly to the waste without passing through the cooler 415.

이상에서 설명한 바와 같이, 일반 운항시에는 선박 엔진의 소기(掃氣)를 이용하여 선저(船底)에 기포(air bubble)를 공급하여 선체의 마찰저항을 저감할 수 있도록 하되, 선체의 선회, 조류 내에서의 운항과 같이 선체 밸런스(balance)를 유지해야 하는 특정 운항시에는 소기를 대기중으로 배출하여 엔진으로 공급되는 소기 압력을 일정하게 유지함으로써, 선박의 안전운항을 도모하고 에너지 절감효과를 얻을 수 있다.As described above, in the normal operation, the air bubble is supplied to the bottom of the ship using the sweep of the ship engine to reduce the frictional resistance of the hull, , It is necessary to keep the hull balance in the same manner as in the operation of the internal combustion engine, have.

10: 엔진
20: 배기가스 리시버
100: 기포 배출시스템
110: 과급기
111: 터빈
112: 압축기
115: 냉각기
120: 소기 리시버
130: 소기 우회 라인
140: 기포 배출부
150: 소기 전환밸브
160: 제어부
S: 축
10: Engine
20: exhaust gas receiver
100: Bubble discharge system
110: supercharger
111: Turbine
112: compressor
115: cooler
120: Scavenge Receiver
130: scavenging line
140:
150: Vacuum switch valve
160:
S: Axis

Claims (6)

엔진에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 엔진 쪽으로 공급하는 과급기;
상기 과급기를 거쳐서 압축된 소기를 상기 엔진에 제공하기 위한 소기 리시버;
상기 소기 리시버의 소기 일부를 우회하는 소기 우회 라인;
선체의 마찰저항을 저감하기 위하여 상기 소기 우회 라인으로 유입되는 상기 소기를 선저에 분출하는 기포 배출부;
상기 소기 우회 라인에 설치되어 상기 소기 우회 라인으로 흐르는 상기 소기의 전환을 위한 소기 전환밸브; 및
상기 소기 전환밸브를 전환시켜서 상기 소기를 기포 배출부 또는 대기중 어느 하나로 배출 제어하는 제어부를 포함하는, 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템.
A supercharger for generating pressurized air using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine and supplying the pressurized air to the engine;
A scavenging receiver for providing compressed scavenging to the engine via the turbocharger;
A scavenging line bypassing a desired part of the scavenging receiver;
A bubble discharge unit for spraying the scum that is introduced into the scavenging line to the bottom of the ship in order to reduce frictional resistance of the hull;
A scavenging switching valve installed in the scavenging bypass line for switching the scavenging flow to the scavenging bypass line; And
And a controller for switching the scavenging switching valve to control the scavenging of the scavenging unit to either the bubble discharging unit or the atmosphere.
청구항 1에 있어서,
상기 소기 리시버에는 압력계가 설치되고, 상기 압력계는 상기 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는, 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the scavenging receiver is provided with a pressure gauge, and the pressure gauge is connected to the control unit.
엔진에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 엔진 쪽으로 공급하는 과급기;
상기 과급기를 거쳐서 압축된 소기를 상기 엔진에 제공하기 위한 소기 리시버;
상기 소기 리시버의 소기 일부를 우회하는 제1 소기 우회 라인;
상기 소기 리시버의 소기 일부를 우회하는 제2 소기 우회 라인;
선체의 마찰저항을 저감하기 위하여 상기 제1 소기 우회 라인으로 유입되는 상기 소기를 선저에 분출하는 기포 배출부;
상기 제1 소기 우회 라인에 설치되어 상기 소기 우회 라인으로 흐르는 상기 소기의 흐름을 개폐하기 위한 제1 소기 개폐밸브;
상기 제2 소기 우회 라인에 설치되어 상기 제2 소기 우회 라인으로 흐르는 상기 소기의 흐름을 개폐하기 위한 제2 소기 개폐밸브; 및
상기 제1 소기 개폐밸브와 상기 제2 소기 개폐밸브 중 어느 하나를 개방하여 상기 소기를 배출 제어하는 제어부를 포함하는, 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템.
A supercharger for generating pressurized air using the pressure of the exhaust gas discharged from the engine and supplying the pressurized air to the engine;
A scavenging receiver for providing compressed scavenging to the engine via the turbocharger;
A first scavenging line bypassing a desired part of the scavenging receiver;
A second scavenging line bypassing a desired portion of the scavenging receiver;
A bubble discharge unit for spraying the scum that is introduced into the first scavenging line to the bottom of the ship in order to reduce frictional resistance of the hull;
A first scavenging opening / closing valve installed in the first scavenging line for opening / closing the scavenging flow flowing to the scavenging line;
A second scavenging opening / closing valve installed in the second scavenging line for opening / closing the scavenging flow flowing to the second scavenging line; And
And a control unit for opening one of the first scavenging valve and the second scavenging valve to discharge and control the scavenging unit.
청구항 3에 있어서,
상기 소기 리시버에는 압력계가 설치되고, 상기 압력계는 상기 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는, 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출시스템.
The method of claim 3,
Wherein the scavenging receiver is provided with a pressure gauge, and the pressure gauge is connected to the control unit.
과급기에서 엔진의 배기가스의 압력을 이용하여 가압 공기를 생성하고 그 가압공기를 소기 리시버로 공급하는 단계;
상기 소기 리시버의 소기 일부를 소기 우회 라인으로 우회하는 단계; 및
상기 소기 우회 라인으로 유입되는 상기 소기를 선저 또는 대기중 어느 하나로 분출하는 단계를 포함하는, 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출방법.
Generating pressurized air using the pressure of the exhaust gas of the engine in the turbocharger and supplying the pressurized air to the scavenging receiver;
Bypassing a desired portion of the scavenging receiver to a scavenging line; And
And blowing out the scavenging air flowing into the scavenging bypass line to either the bottom or the atmospheric air.
청구항 5에 있어서,
상기 소기를 선저 또는 대기중 어느 하나로 분출하는 단계에서는,
선박이 선회하거나 선박이 조류 안에서 운항 중인 경우 상기 소기를 대기중으로 배출하는 것을 특징으로 하는, 선박 엔진의 소기를 이용한 기포 배출방법.
The method of claim 5,
In the step of ejecting the scum as either the bottom or the atmosphere,
And discharging the scavenging air to the atmosphere when the ship is turning or the ship is operating in the algae.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022069627A1 (en) * 2020-10-01 2022-04-07 Maersk A/S An air supply system for a hull of a vessel and a vessel comprising the air supply system

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