KR20180075251A - 선박 - Google Patents

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KR20180075251A
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steam
electric heater
water supply
economizer
supply unit
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KR1020160179362A
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김규종
이상억
엄형식
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 선체에 설치되고 물을 공급하기 위한 물공급부, 상기 물공급부와 이격되게 설치되고 전기를 생산하기 위한 복수개의 보조엔진, 상기 보조엔진들로부터 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 물공급부에서 공급되는 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성하기 위한 복수개의 이코노마이저, 상기 물공급부에 연결되게 설치되고 전기를 이용하여 상기 물공급부에서 공급되는 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성하기 위한 전기히터, 및 상기 전기히터 및 상기 이코노마이저에서 각각 생성된 스팀(H2O)을 저장하기 위한 스팀저장부를 포함하고, 상기 전기히터와 상기 복수개의 이코노마이저는 상기 물공급부와 상기 스팀저장부에 병렬로 연결되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 선박에 관한 것이다.

Description

선박{Ship}
본 발명은 강, 바다와 같은 물에서 사람, 화물 등을 목적지까지 이송하기 위한 선박에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 동력수단을 이용하여 물에서 이동할 수 있는 수단으로, 승객, 화물 등을 목적지까지 운송하기 위한 운송선, 어패류를 포획하기 위한 어선, 군사 목적으로 만들어진 군함 등 다양한 분야에서 이용된다. 이러한 선박에는 프로펠러와 같은 추진장치를 회전시키기 위한 메인엔진, 선박에 설치된 전기장치들이 사용하는 전기를 생산하기 위한 보조엔진, 및 메인엔진과 보조엔진에서 각각 배출되는 배기가스를 이용하여 스팀(H2O)을 생산하기 위한 이코노마이저(Economizer)가 설치된다. 상기 보조엔진은 메인엔진에 비해 용량이 작으므로 복수개가 설치된다. 상기 이코노마이저는 상기 엔진들에 각각 연결되도록 설치되어, 각각의 엔진에서 배출되는 배기가스를 열원으로 물을 가열하여 스팀(H2O)으로 변화시킨다. 상기 이코노마이저를 통해 생산된 스팀(H2O)은 난방용, 연료유 가열 등 다양하게 사용된다.
한편, 선박은 메인엔진이 가동하지 않을 경우, 보조엔진을 이용하여 스팀(H2O)을 생산한다. 예컨대, 선박이 항해하지 않고 항구에 정박 중인 경우, 복수개의 보조엔진 중 일부의 보조엔진을 이용하여 스팀(H2O)을 생산한다. 그러나, 일부의 보조엔진만으로는 스팀(H2O)의 수요량을 충족시키지 못하는 문제가 있다.
종래 기술에 따른 선박은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 보조보일러를 선체에 추가로 설치한다. 상기 보조보일러는 연료를 연소시킬 때 발생하는 열로 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생산한 후 생산한 스팀(H2O)을 수요처에 추가로 공급한다. 그러나, 종래 기술에 따른 선박은 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 종래 기술에 따른 선박은 보조보일러가 연료저장부로부터 연료를 공급받아 연소시켜야 하므로, 보조보일러의 크기가 크다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 선박은 공간이 제한되는 선체에서 상기 보조보일러가 차지하는 비중이 높아지게 되므로, 상기 보조보일러로 인해 선체 공간에 대한 손실이 증가하여 선체에 대한 공간 활용도를 저하시키는 문제가 있다.
둘째, 종래 기술에 따른 선박은 상기 보조보일러의 크기가 크므로, 주변에 설치된 장치들과 이격된 간격이 좁다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 선박은 상기 보조보일러와 상기 주변 장치 사이로 작업자가 진입 및 진출하기 어려우므로, 상기 보조보일러 및 주변 장치들에 대한 유지보수 작업 및 교체 작업을 수행하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 선체에 대한 공간 활용도를 저하시키지 않으면서 정박 시에도 수요처가 요구하는 양의 스팀(H2O)을 충분히 공급할 수 있는 선박을 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 선박은 선체에 설치되고 물을 공급하기 위한 물공급부; 상기 물공급부와 이격되게 설치되고, 전기를 생산하기 위한 복수개의 보조엔진; 상기 보조엔진들로부터 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 물공급부에서 공급되는 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성하기 위한 복수개의 이코노마이저; 상기 물공급부에 연결되게 설치되고, 전기를 이용하여 상기 물공급부에서 공급되는 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성하기 위한 전기히터; 및 상기 전기히터 및 상기 이코노마이저에서 각각 생성된 스팀(H2O)을 저장하기 위한 스팀저장부를 포함할 수 있다. 상기 전기히터와 상기 복수개의 이코노마이저는 상기 물공급부와 상기 스팀저장부에 병렬로 연결되도록 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 선박에 있어서, 상기 전기히터는 상기 복수개의 보조엔진 중 적어도 하나가 생산한 전기를 이용하여 상기 물공급부에서 공급되는 물을 가열할 수 있다.
본 발명에 따른 선박은 상기 복수개의 보조엔진 중 적어도 하나가 생산한 전기를 저장하기 위한 전력저장부를 포함할 수 있다. 상기 전기히터는 상기 전력저장부에 연결되게 설치되되, 상기 스팀저장부에 저장된 스팀(H2O)의 양이 기설정된 기준스팀저장량 미만인 경우 상기 전력저장부에 저장된 전기를 이용하여 스팀(H2O)을 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 전기히터를 이용하여 스팀(H2O)을 생산하도록 구현됨으로써, 정박시에도 수요처에 충분한 양의 스팀(H2O)을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 전기히터가 보조보일러에 비해 크기가 작으므로 선체에 대한 공간 활용도를 높여 탑승객 및 화물의 선적량을 증대시킬 수 있다.
본 발명은 전기히터가 보조보일러에 비해 크기가 작으므로 주변 장치들과 이격된 간격을 넓힐 수 있으므로, 전기히터 및 주변 장치들에 대한 유지보수 작업 및 교체 작업을 용이하게 수행하도록 할 수 있다.
본 발명은 전기히터와 이코노마이저가 스팀저장부에 병렬로 연결되도록 설치됨으로써, 스팀저장부에 공급되는 스팀(H2O)의 양을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 이코노마이저가 손상 내지 파손되더라도 전기히터가 스팀저장부에 스팀(H2O)을 공급할 수 있으므로 수요처가 요구하는 스팀(H2O)이 전부 소진되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선박의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 선박에서 복수개의 보조엔진 중 일부만 작동하는 경우를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 3은 본 발명에 따른 선박에서 전력저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 선박에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 선박의 개략적인 블록도, 도 2는 본 발명에 따른 선박에서 복수개의 보조엔진 중 일부만 작동하는 경우를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 선박에서 전력저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 선박(1)은 선체에 설치되는 복수개의 보조엔진 중 일부만 작동하는 경우에도 수요처가 요구하는 스팀(H2O)을 충분하게 공급하기 위한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 선박(1)은 보조보일러에 비해 크기가 작은 전기히터를 이용함으로써, 보조보일러를 이용하는 경우에 비해 선체의 공간 활용도를 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전기히터 및 전기히터의 주변에 설치되는 주변장치들에 대한 유지보수 작업 및 교체 작업을 원활하게 수행하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 전기히터를 이코노마이저와 함께 스팀을 저장하는 스팀저장부에 병렬로 연결시킴으로써, 상기 전기히터에서 생성된 스팀(H2O)을 상기 이코노마이저에서 생성된 스팀(H2O)과 별도로 상기 스팀저장부에 직접 공급하여 상기 스팀저장부의 스팀(H2O) 저장량을 증가시킬 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 선박(1)은 크게 물공급부(2), 보조엔진(3), 이코노마이저(4), 전기히터(5), 및 스팀저장부(6)를 포함한다.
선체(미도시)는 강, 해수(海水)와 같은 물에 떠서 운항한다. 상기 선체는 선박의 몸체를 형성한다. 상기 선체에는 사람이 탑승하거나 화물이 적재될 수 있다. 상기 선체에는 프로펠러와 프로펠러 회전축을 포함하는 추진장치(미도시), 및 상기 추진장치를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 메인엔진(10)이 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 프로펠러는 상기 선체의 외부에 위치하도록 설치될 수 있다. 상기 메인엔진(10)은 상기 프로펠러 회전축을 회전시켜 상기 프로펠러를 회전시킴으로써, 상기 선체를 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박(1)은 사람 및 화물을 다른 장소로 이동시킬 수 있다.
상기 메인엔진(10)은 연료와 공기가 혼합되어 연소됨에 따라 배기가스가 발생된다. 메인이코노마이저(20, 도 1에 도시됨)는 상기 메인엔진(10)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 상기 물공급부(2)에서 공급되는 물을 가열함으로써, 스팀(H2O)을 생성할 수 있다. 상기 메인엔진(10)에서 배출되는 배기가스는 고온이므로, 물을 가열하는 열원이 될 수 있다. 상기 메인이코노마이저(20)에서 생성된 스팀(H2O)은 스팀저장부(6)에 공급될 수 있다. 스팀수요처(30, 도 1에 도시됨)는 상기 스팀저장부(6)로부터 저장된 스팀(H2O)을 공급받아 다양하게 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 스팀수요처(30)는 난방용, 연료유를 가열하는 열원 등으로 스팀(H2O)을 사용할 수 있다. 상기 메인엔진(10)은 전기를 생산하기 위한 메인발전기(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 메인발전기는 상기 메인엔진(10)이 가동되면 전기를 생산할 수 있다.
상기 메인엔진(10)은 선박(1)이 항해 중인 경우에 가동되고, 선박(1)이 항구에 정박 중인 경우에는 가동되지 않는다. 선박(1)이 항구에 정박 중인 경우에는 추진장치를 가동시킬 필요가 없기 때문이다. 이에 따라, 선박(1)이 항구에 정박 중인 경우에는 상기 메인엔진(10)으로부터 배기가스가 배출되지 않으므로, 상기 메인이코노마이저(20)가 스팀(H2O)을 생성할 수 없다. 따라서, 이 경우에는 전기 생산을 위한 복수개의 보조엔진(3) 중 일부를 가동시켜 상기 보조엔진(3)에서 배출되는 배기가스를 열원으로 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성할 수 있다. 그러나, 이 경우 상기 스팀수요처(30)에서 요구하는 스팀(H2O)의 양이 많으면, 상기 보조엔진(3)만으로는 수요를 감당하지 못할 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 선박(1)은 전기히터(5)로 물을 가열하여 스팀(H2O)을 추가로 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 전기히터(5)는 상기 보조엔진(3)과 함께 상기 물공급부(2) 및 상기 스팀저장부(6)에 각각 병렬로 연결되도록 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 스팀저장부(6)에 충분한 양의 스팀(H2O)을 공급할 수 있으므로, 상기 스팀수요처(30)의 요구를 만족시킬 수 있다. 여기서, 스팀(H2O)을 생성한다는 것은 물이 열원에 의해 가열되어 스팀(H2O)으로 상변화되는 것을 의미한다.
이하에서는 상기 물공급부(2), 상기 보조엔진(3), 상기 이코노마이저(4), 상기 전기히터(5), 및 상기 스팀저장부(6)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 물공급부(2)는 물(Water)을 공급하기 위한 것이다. 예컨대, 상기 물공급부(2)는 이코노마이저(4) 및 전기히터(5)에 각각 물을 공급할 수 있다. 상기 물공급부(2)는 선체에 설치된다. 상기 물공급부(2)는 선체의 외부에 위치하는 물을 흡입하여 상기 이코노마이저(4) 및 전기히터(5)에 물을 공급할 수 있다. 상기 물공급부(2)는 선체의 내부에 물을 저장하는 물저장탱크가 설치되어 있을 경우, 상기 물저장탱크에 저장된 물을 흡입하여 상기 이코노마이저(4) 및 전기히터(5)에 물을 공급할 수도 있다. 상기 물공급부(2)는 물을 이동시키기 위한 관로, 및 상기 관로를 따라 물이 이동하도록 이송력을 발생시키는 펌프를 포함할 수 있다. 상기 물공급부(2)는 관 또는 파이프와 같은 관로를 통해 상기 메인이코노마이저(20), 상기 이코노마이저(4) 및 상기 전기히터(5)에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 물공급부(2)는 상기 메인이코노마이저(20), 상기 이코노마이저(4) 및 상기 전기히터(5)에 각각 물을 공급할 수 있다. 상기 물공급부(2)는 상기 선박(1)이 항구에 정박 중인 경우에는 상기 메인이코노마이저(20)에 물을 공급하지 않고, 상기 이코노마이저(4) 및 상기 전기히터(5)에만 물을 공급할 수 있다.
상기 보조엔진(3)은 전기를 생산하기 위한 것이다. 상기 보조엔진(3)은 상기 물공급부(2)와 이격되게 위치하도록 상기 선체에 설치될 수 있다. 상기 보조엔진(3)은 전기를 생산하기 위한 발전용 엔진이므로, 추진용 엔진인 메인엔진(10)에 비해 용량이 작다. 이에 따라, 상기 보조엔진(3)은 복수개가 선체에 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 보조엔진(3)은 제1보조엔진(31) 및 제2보조엔진(32)을 포함할 수 있다. 상기 보조엔진(3)은 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32) 이외에 제3보조엔진, 제4보조엔진 등 복수개의 보조엔진을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 상기 보조엔진(3)이 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32)을 포함하는 것을 예로 들어 설명한다. 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32)은 각각 제1발전기 및 제2발전기를 포함하여 구성됨으로써, 가동 시 상기 발전기들이 각각 전기를 생산하도록 할 수 있다. 상기 보조엔진(3)이 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32)을 포함함으로써, 상기 이코노마이저(4)는 상기 제1보조엔진(31)에 연결되게 설치되는 제1이코노마이저(41), 및 상기 제2보조엔진(32)에 연결되게 설치되는 제2이코노마이저(42)를 포함할 수 있다.
상기 제1보조엔진(31)은 연료와 공기를 공급받아 혼합하여 연소시켜 구동력을 발생시킴으로써, 제1발전기가 전기를 생산하도록 할 수 있다. 상기 제1보조엔진(31)은 선박(1)이 정박 중인 경우에 가동될 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 상기 선박(1)이 항해 중인 경우에도 가동될 수 있다. 상기 제1발전기에 의해 생산된 전기는 상기 전기히터(5)에 공급될 수 있다. 상기 제1발전기는 상기 제1보조엔진(31)이 가동되지 않으면, 구동력이 발생되지 않으므로 전기를 생산할 수 없다. 도시되지 않았지만, 상기 제1발전기에 의해 생산된 전기는 선체에 설치되는 다른 전기장치에도 공급될 수 있다. 상기 제1보조엔진(31)이 가동하면 상기 제1보조엔진(31)으로부터 배기가스가 배출될 수 있다. 상기 제1보조엔진(31)에서 배출되는 고온의 배기가스는 관로를 통해 상기 제1이코노마이저(41)에 공급될 수 있다.
상기 제2보조엔진(32)은 연료와 공기를 공급받아 혼합하여 연소시켜 구동력을 발생시킴으로써, 제2발전기가 전기를 생산하도록 할 수 있다. 상기 제2보조엔진(32)은 선박(1)이 정박 중인 경우에 가동될 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 상기 선박(1)이 항해 중인 경우에도 가동될 수 있다. 상기 제2발전기에 의해 생산된 전기는 상기 전기히터(5)에 공급될 수 있다. 상기 제2발전기는 상기 제2보조엔진(32)이 가동되지 않으면, 구동력이 발생되지 않으므로 전기를 생산할 수 없다. 도시되지 않았지만, 상기 제2발전기에 의해 생산된 전기는 선체에 설치되는 다른 전기장치에도 공급될 수 있다. 상기 제2보조엔진(32)이 가동하면 상기 제2보조엔진(32)으로부터 배기가스가 배출될 수 있다. 상기 제2보조엔진(32)에서 배출되는 고온의 배기가스는 관로를 통해 상기 제2이코노마이저(42)에 공급될 수 있다.
상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32)은 선체에 저장되는 연료의 양에 따라 모두 가동되거나 어느 하나만 가동될 수 있다. 예컨대, 저장된 연료의 양이 많으면 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32)은 모두 가동될 수 있다. 또한, 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32)은 상기 스팀수요처(30)에서 요구하는 스팀(H2O)의 양이 많을 경우에도 모두 가동될 수 있다. 그러나, 선박(1)이 항구에 정박하는 경우에는 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)과 같은 유해물질의 배출량을 최소화시키기 위해 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32) 중 어느 하나만 가동될 수 있다. 항구는 환경오염에 대한 규제가 엄격한 구역에 포함되기 때문이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박(1)은 정박 중인 경우 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32) 중 어느 하나만 가동하더라도 전기를 이용하여 물을 가열시키는 전기히터(5)를 사용하여 스팀(H2O)을 상기 스팀저장부(6)에 추가로 공급함으로써, 상기 스팀수요처(30)의 요구를 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경오염에 대한 규제도 만족시킬 수 있다.
상기 이코노마이저(4)는 스팀(H2O)을 생성하기 위한 것이다. 상기 이코노마이저(4)는 상기 보조엔진(3) 및 상기 물공급부(2)에 관로를 통해 각각 연결되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 이코노마이저(4)는 상기 보조엔진(3)으로부터 고온의 배기가스를 공급받을 수 있고, 상기 물공급부(2)로부터 물을 공급받을 수 있다. 상기 이코노마이저(4)는 상기 보조엔진(3)으로부터 배출되는 배기가스가 배출되는 관로의 내부에 상기 물공급부(2)로부터 공급되는 물이 유동하는 관로를 설치함으로써, 물을 가열할 수 있다. 따라서, 상기 이코노마이저(4)는 상기 보조엔진(3)에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 물공급부(2)에서 공급되는 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성할 수 있다. 상기 이코노마이저(4)는 복수개가 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 이코노마이저(4)는 제1이코노마이저(41) 및 제2이코노마이저(42)를 포함할 수 있다.
상기 제1이코노마이저(41)는 관로를 통해 상기 물공급부(2), 상기 제1보조엔진(31), 및 상기 스팀저장부(6)에 각각 연결되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1이코노마이저(41)는 상기 물공급부(2)로부터 물을 공급받고, 상기 제1보조엔진(31)으로부터 배기가스를 공급받을 수 있다. 상기 제1이코노마이저(41)는 상기 제1보조엔진(31)에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 물공급부(2)에서 공급되는 물을 가열할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1이코노마이저(41)는 스팀(H2O)을 생성할 수 있다. 상기 제1이코노마이저(41)에서 생성된 스팀(H2O)은 관로를 통해 상기 스팀저장부(6)에 공급될 수 있다. 상기 제1이코노마이저(41)에서 물을 가열한 배기가스는 선체의 외부로 배출될 수 있다. 상기 제1이코노마이저(41)에서 물을 가열하고 배출되는 배기가스는 플루가스(Flue Gas)일 수 있다.
상기 제2이코노마이저(42)는 관로를 통해 상기 물공급부(2), 상기 제2보조엔진(32), 및 상기 스팀저장부(6)에 각각 연결되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2이코노마이저(42)는 상기 물공급부(2)로부터 물을 공급받고, 상기 제2보조엔진(32)으로부터 배기가스를 공급받을 수 있다. 상기 제2이코노마이저(42)는 상기 제2보조엔진(32)에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 물공급부(2)에서 공급되는 물을 가열할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2이코노마이저(42)는 스팀(H2O)을 생성할 수 있다. 상기 제2이코노마이저(42)에서 생성된 스팀(H2O)은 관로를 통해 상기 스팀저장부(6)에 공급될 수 있다. 상기 제2이코노마이저(42)에서 물을 가열한 배기가스는 선체의 외부로 배출될 수 있다. 상기 제2이코노마이저(42)에서 물을 가열하고 배출되는 배기가스는 플루가스(Flue Gas)일 수 있다.
상기 제1이코노마이저(41) 및 상기 제2이코노마이저(42)는 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32)이 가동함에 따라 가동될 수 있다. 즉, 상기 제1보조엔진(31)이 가동하면, 상기 제1이코노마이저(41)가 가동될 수 있다. 상기 제2보조엔진(32)이 가동하면, 상기 제2이코노마이저(42)가 가동될 수 있다. 상기 선박(1)이 항구에 정박하는 경우에는 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32) 중 어느 하나만 가동을 하므로, 상기 제1이코노마이저(41) 및 상기 제2이코노마이저(42) 중 어느 하나만 가동될 수 있다. 이 경우, 상기 물공급부(2)는 가동되는 이코노마이저에만 물을 공급할 수 있다. 따라서, 가동되는 이코노마이저에 공급된 물은 스팀(H2O)으로 생성되어 상기 스팀저장부(6)에 공급될 수 있다.
상기 전기히터(5)는 전기를 이용하여 스팀(H2O)을 생성하기 위한 것이다. 상기 전기히터(5)는 관로를 통해 일측이 상기 물공급부(2)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 전기히터(5)는 전기를 이용하여 상기 물공급부(2)에서 공급되는 물을 가열함으로써, 스팀(H2O)을 생성할 수 있다. 상기 전기히터(5)는 전기를 이용하여 열선과 같은 전열부재의 온도를 높여 전열부재와 물을 접촉시킴으로써, 물을 가열할 수 있다. 상기 전기히터(5)는 관로를 통해 타측이 상기 스팀저장부(6)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 전기히터(5)에서 생성된 스팀(H2O)은 관로를 통해 상기 스팀저장부(6)에 공급될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 제1이코노마이저(41) 및 상기 제2이코노마이저(42)와 별도로 상기 전기히터(5)가 상기 스팀저장부(6)에 스팀(H2O)을 공급할 수 있으므로, 상기 스팀저장부(6)가 저장하는 스팀(H2O)의 양을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 제1이코노마이저(41) 및 상기 제2이코노마이저(42) 중 적어도 하나의 이코노마이저가 손상 내지 파손되더라도 상기 전기히터(5)가 상기 스팀저장부(6)에 스팀(H2O)을 공급할 수 있으므로, 상기 스팀저장부(6)에 스팀(H2O)이 전부 소진되는 것을 방지할 수 있다. 상기 전기히터(5)는 한 개만 설치될 수 있으나, 상기 스팀저장부(6)에 공급하는 스팀(H2O)의 양을 증가시키기 위해 복수개가 설치될 수도 있다.
상기 전기히터(5)는 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32)에 각각 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 전기히터(5)는 상기 제1보조엔진(31)의 제1발전기, 및 상기 제2보조엔진(32)의 제2발전기에 각각 전선으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 전기히터(5)는 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32) 중 적어도 하나가 생산한 전기를 공급받을 수 있다. 상기 전기히터(5)는 공급받은 전기를 이용하여 상기 물공급부(2)에서 공급되는 물을 가열할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 전기히터(5)에 전기를 공급하기 위한 발전장치를 별도로 설치할 필요가 없으므로, 선체에 대한 공간 활용도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 상기 전기히터(5)에 전기를 공급하기 위한 설치비용을 절감할 수 있다.
상기 전기히터(5)는 보조보일러처럼 연료와 공기를 혼합 연소시키기 위한 챔버가 필요하지 않으므로, 상기 보조보일러에 비해 크기가 작다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 전기히터(5)가 상기 보조보일러에 비해 협소한 공간에도 용이하게 설치될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 보조보일러에 비해 상기 선체에서 차지하는 비중을 낮출 수 있으므로 선체의 공간 활용도를 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선박(1)은 보조보일러에 비해 크기가 작아 전기히터(5)의 주변에 설치되는 주변장치들로부터 이격된 간격을 넓힐 수 있으므로, 상기 전기히터(5)와 상기 주변장치들 사이로 작업자가 용이하게 진입, 진출하도록 하여 전기히터(5) 및 주변장치들에 대한 유지보수 작업 및 교체 작업을 원활하게 수행하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박(1)은 하여 전기히터(5) 및 주변장치들에 대한 유지보수 작업 시간 및 교체 작업 시간을 단축시켜 운항 시간이 지연되는 것을 방지할 수 있다.
상기 스팀저장부(6)는 상기 전기히터(5) 및 상기 이코노마이저(4)에서 각각 생성된 스팀(H2O)을 저장하기 위한 것이다. 상기 스팀저장부(6)는 스팀(H2O)이 채워질 수 있도록 내부가 비어있는 형태로 형성될 수 있다. 상기 스팀저장부(6)는 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 스팀(H2O)을 저장할 수 있으면 구(救)형 등 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 스팀저장부(6)는 스팀(H2O)의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 단열재가 설치될 수 있다. 스팀(H2O)의 열이 외부로 방출되면, 스팀(H2O)이 물로 상변화될 수 있기 때문이다. 상기 스팀저장부(6)는 상기 제1이코노마이저(41), 상기 제2이코노마이저(42), 및 상기 전기히터(5)에 각각 관로를 통해 연결될 수 있다. 즉, 상기 스팀저장부(6)는 상기 이코노마이저(4) 및 상기 전기히터(5)와 병렬로 연결된다. 이에 따라, 상기 스팀저장부(6)는 상기 제1이코노마이저(41), 상기 제2이코노마이저(42), 및 상기 전기히터(5) 중 적어도 하나에서 생성한 스팀(H2O)을 공급받을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박(1)은 정박 중인 경우 상기 제1이코노마이저(41)와 상기 제2이코노마이저(42) 중 일부의 이코노마이저만 가동되더라도 상기 전기히터(5)가 추가로 스팀(H2O)을 생성하여 상기 스팀저장부(6)에 스팀(H2O)을 공급할 수 있으므로, 상기 스팀수요처(30)가 요구하는 스팀(H2O)의 양을 만족시킬 수 있다.
본 발명에 따른 선박(1)은 전력저장부(7)를 더 포함할 수 있다.
상기 전력저장부(7)는 전기를 저장하기 위한 것이다. 상기 전력저장부(7)는 전선을 통해 일측이 복수개의 보조엔진(3)에 각각 연결되게 설치될 수 있다. 상기 전력저장부(7)는 전기를 저장할 수 있는 전기저장장치(Energy Storage System)일 수 있다. 이에 따라, 상기 전력저장부(7)는 상기 복수개의 보조엔진(3) 중 적어도 하나가 가동되어 생산한 전기를 공급받아 저장할 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 전력저장부(7)는 상기 메인발전기에 연결되게 설치됨으로써, 상기 메인엔진(10)이 가동될 경우 상기 메인발전기가 생산한 전기를 저장할 수도 있다. 상기 전력저장부(7)는 대용량의 전기저장장치 한 개일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 전기를 저장할 수 있으면 저용량의 전기저장장치가 복수개 연결된 것일 수도 있다. 이 경우, 상기 저용량의 전기저장장치들은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 상기 전력저장부(7)는 타측이 전선을 통해 상기 전기히터(5)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 전력저장부(7)는 상기 전기히터(5)가 가동될 경우, 상기 전기히터(5)에 전기를 공급할 수 있다. 상기 전기히터(5)는 상기 스팀저장부(6)에 저장된 스팀(H2O)의 양이 기설정된 기준스팀저장량 미만인 경우에 가동될 수 있다. 이 경우, 상기 전기히터(5)는 상기 전력저장부(7)에 저장된 전기를 이용하여 스팀(H2O)을 생성할 수 있다. 상기 기준스팀저장량은 상기 스팀수요처(30)가 요구하는 스팀(H2O)의 양만큼 스팀(H2O)을 공급할 수 있도록 상기 스팀저장부(6)에 저장되는 스팀(H2O)의 양을 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 스팀저장부(6)는 스팀(H2O)의 저장량을 측정할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 상기 전기히터(5)는 상기 센서에 연결되게 설치되어, 상기 센서가 측정한 스팀(H2O)의 저장량 정보를 제공받아 가동되거나 가동되지 않을 수 있다.
예컨대, 상기 전기히터(5)는 상기 센서가 측정한 스팀(H2O)의 저장량이 기설정된 기준스팀저장량 미만인 경우 가동될 수 있다. 이 경우, 상기 전기히터(5)는 상기 전력저장부(7)에 저장된 전기를 이용하여 가동될 수 있다. 이에 따라, 상기 전기히터(5)는 상기 물공급부(2)에서 공급되는 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성한 후 상기 스팀저장부(6)에 공급할 수 있다.
예컨대, 상기 전기히터(5)는 상기 센서가 측정한 스팀(H2O)의 저장량이 기설정된 기준스팀저장량 이상인 경우에는 가동되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 스팀저장부(6)는 상기 스팀수요처(30)가 요구하는 스팀(H2O)의 양을 충분히 저장하고 있기 때문이다.
이에 따라, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 전기히터(5)가 가동되는 경우에만 상기 전력저장부(7)에 저장된 전기를 이용하여 스팀(H2O)을 추가로 생산하므로, 상기 전력저장부(7)에 저장된 전기가 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 전력저장부(7)가 항해 중인 경우에는 상기 메인발전기로부터 전기를 공급받아 저장하고, 정박 중인 경우에는 상기 제1발전기 및 상기 제2발전기 중 적어도 하나로부터 생산된 전기를 공급받아 저장할 수 있으므로, 상기 전기히터(5)를 가동시키기 위한 전기가 부족해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 전기히터(5)가 가동될 경우를 대비하여 상기 전력저장부(7)가 상시 전기를 저장하고 있으므로, 상기 제1보조엔진(31) 및 상기 제2보조엔진(32) 중 적어도 하나가 손상 내지 파손되어 가동되지 못하는 경우에도 상기 전기히터(5)가 상기 전력저장부(7)에 저장된 전기를 이용하여 스팀(H2O)을 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 스팀수요처(30)가 요구하는 스팀(H2O)의 양이 많을 경우, 상기 전력저장부(7)에 저장된 전기를 이용하여 상기 전기히터(5)를 신속하게 가동시켜 상기 스팀수요처(30)가 요구하는 스팀(H2O)의 양만큼 스팀(H2O)을 신속하게 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 선박
2 : 물공급부 3 : 보조엔진
4 : 이코노마이저 5 : 전기히터
6 : 스팀저장부 7 : 전력저장부
31 : 제1보조엔진 32 : 제2보조엔진
41 : 제1이코노마이저 42 : 제2이코노마이저

Claims (3)

  1. 선체에 설치되고 물을 공급하기 위한 물공급부;
    상기 물공급부와 이격되게 설치되고, 전기를 생산하기 위한 복수개의 보조엔진;
    상기 보조엔진들로부터 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 물공급부에서 공급되는 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성하기 위한 복수개의 이코노마이저;
    상기 물공급부에 연결되게 설치되고, 전기를 이용하여 상기 물공급부에서 공급되는 물을 가열하여 스팀(H2O)을 생성하기 위한 전기히터; 및
    상기 전기히터 및 상기 이코노마이저에서 각각 생성된 스팀(H2O)을 저장하기 위한 스팀저장부를 포함하고,
    상기 전기히터와 상기 복수개의 이코노마이저는 상기 물공급부와 상기 스팀저장부에 병렬로 연결되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 선박.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기히터는 상기 복수개의 보조엔진 중 적어도 하나가 생산한 전기를 이용하여 상기 물공급부에서 공급되는 물을 가열하는 것을 특징으로 하는 선박.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 보조엔진 중 적어도 하나가 생산한 전기를 저장하기 위한 전력저장부를 포함하고,
    상기 전기히터는 상기 전력저장부에 연결되게 설치되되, 상기 스팀저장부에 저장된 스팀(H2O)의 양이 기설정된 기준스팀저장량 미만인 경우 상기 전력저장부에 저장된 전기를 이용하여 스팀(H2O)을 생성하는 것을 특징으로 하는 선박.
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