KR20180091514A - 청수 냉각 시스템 및 이를 가지는 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 VSD 해수 펌프가 사용될 때 VSD 해수 펌프와 밸브를 동시에 제어하여 유량을 조절하게 되어 에너지를 절감할 수 있는 청수 냉각 시스템에 관한 것으로, 해수흡입통로를 통해 해수를 유입하여 순환시키는 복수개의 VSD 해수 펌프와, 상기 VSD 해수 펌프의 후단에 연결되어 VSD 해수 펌프의 전단부와 후단부의 압력 차이를 감지하여 제어기로 신호를 보내는 차압 센서와, 상기 VSD 해수 펌프로부터 해수를 공급받아 해수와 청수를 열교환하는 해수 쿨러와, 상기 해수 쿨러에서 냉각된 청수를 순환시켜 냉각수를 이송하는 청수 펌프와, 상기 해수 쿨러에 연결되어 사용된 청수의 온도를 감지하여 해수의 유량을 결정해주는 온도감지부와, 상기 해수 쿨러에서 배출되는 배출 압력을 조절하는 압력 조절 밸브를 포함한다.

Description

청수 냉각 시스템 및 이를 가지는 선박{COOLING SYSTEM FOR FRESH WATER AND SHIP HAVING THE SAME}

본 발명은 청수 냉각 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 VSD 해수 펌프가 사용될 때 VSD 해수 펌프와 밸브를 동시에 제어하여 유량을 조절하게 되어 에너지를 절감할 수 있는 청수 냉각 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 대부분의 선박에서 적용하고 있는 선박용 냉각 시스템은 해수의 온도 변화에 상관없이 청수인 냉각수의 온도를 항상 일정한 수준으로 유지하여 각 장비로 공급하는 항온 청수 냉각 시스템에 해당한다.

이와 같은 종래 항온 청수 냉각 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 해수 순환부와 청수 순환부, 청수 냉각부, 공급온도 조절부, 및 냉각수 소비설비를 포함하여 구성된다.

상기 해수 순환부는 해수의 유입을 위한 씨 체스트(50)와, 상기 씨 체스트(50)를 통해 유입된 해수를 공급하기 위한 해수 관로(52), 상기 해수 관로(52)를 통한 해수의 지속적인 공급을 구현하는 해수 순환용 펌프(54), 및 상기 청수 냉각부를 거쳐 가열된 해수를 해양으로 배출하는 오버보드 커넥션(56)을 구비한다.

상기 청수 순환부는 상기 청수 냉각부와 상기 냉각수 소비설비 사이에서 상기 청수 냉각부에서 냉각된 냉각수를 순환시키는 청수 관로(58)와, 상기 청수 관로(58)를 통한 냉각수의 지속적인 유동을 구현하는 청수 순환용 펌프(60)를 구비한다.

그리고, 상기 청수 냉각부는 상기 해수 관로(52)를 통해 유동하는 해수와 상기 청수 관로(58)를 통해 유동하는 청수 사이의 열교환을 통해 청수의 온도를 낮추도록 하는 중앙 집중식 열교환기(62)로 이루어진다.

상기 공급온도 조절부는 청수 냉각부에 해당하는 중앙 집중식 열교환기(62)의 출력단을 통해 공급되는 냉각수와 상기 냉각수 소비설비를 거쳐 가열된 상태의 청수를 매개로 상기 청수 관로(58)로 공급되는 냉각수의 온도를 적정의 온도(대략 섭씨 36도 정도)로 유지하기 위한 온도조절밸브(64)로 이루어진다.

이때, 상기 청수 관로(18)중에는 냉각수의 온도를 측정하기 위한 온도검출센서(66)가 설치되고, 온도제어기(68)는 상기 온도검출센서(66)를 매개로 검출되는 냉각수의 온도에 따라 냉각수와 가열된 상태의 청수 사이의 혼합 정도를 제어하게 된다.

상기 냉각수 소비설비는 상기 온도조절밸브(64)를 거쳐 청수 관로(58)를 통해 제공되는 냉각수를 제공받아 이를 적절하게 활용하는 선박의 각종 설비요소에 해당하는 것으로, 선박의 메인 엔진(70)에 설치되어 흡기되는 공기를 냉각시키는 공기 냉각기(72)를 예로 들 수 있다.

따라서 종래 항온 청수 냉각 시스템에서는 중앙 집중식 열교환기(62)에서 냉각된 모든 냉각수가 온도조절밸브(64)를 거친 다음 메인 엔진(70)의 공기 냉각기(72)로 제공된다.

이때 상기 공기 냉각기(72)로 공급되는 냉각수의 온도는 항상 상기 중앙 집중식 열교환기(62)의 출력단보다 높게 설정된다. 이 결과, 냉각수를 필요로 하는 모든 장비의 냉각 온도는 섭씨 36도의 냉각수를 기준으로 설계되므로, 냉각수 소비설비의 설계 용량도 이에 부합하는 크기로 설정된다.

그러나, 상기 메인 엔진(70)의 공기 냉각기(72)로 공급되는 냉각수의 온도가 높을수록 주기 연료소모율이 높아진다는 점(냉각수 온도 10℃ 상승시, 연료소모율 0.6% 증가함)을 고려할 때, 상기 공기 냉각기(72)로 제공되는 냉각수의 온도를 항상 적정 온도로 맞춰 제공하는 항온 청수 냉각 시스템과 별도로 냉각수의 온도를 가능한 수준으로 낮게 유지할 수 있는 냉각수 이원화 공급 시스템에 대한 개발 요구가 대두되는 실정이다.

그리고, 펌프의 특성상 시스템 배관의 저항이 동일할 때 한 대의 펌프를 가동하는 것과 두 대, 세 대 가동하는 것을 동시에 만족시키기 위해서는 모든 조건을 만족하는 하나의 배관 저항을 정하여야 하며, 펌프의 가용 범위가 좁아지고 에너지 절감이 축소되는 문제점이 있었다.

또한, VSD 펌프는 에너지를 절감하는 목적을 가진 펌프로 해수의 온도가 낮거나 소비처의 사용 용량이 낮을 때 펌프의 회전수를 조절하여 유량을 적게 흐르게 하여 전력 사용량을 줄여주는 역할을 한다. 두 대 이상의 VSD 펌프를 사용할 때에는 펌프 한 대의 낮은 회전수부터 펌프 두 대의 높은 회전수까지 운용 범위가 넓지만 배관 저항이 하나로 지정되어 있기 때문에 펌프의 가용 범위가 좁아지고 에너지 절감 효과가 축소되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0049985호

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 관로 저항을 자동 조절 밸브를 조절하여 필요 유량에 따라 자동으로 변경 가능하게 되어 유량 제어의 범위를 확대할 수 있으며 가동 대수에 따라 저항에 다른 운전점 변경 케비테이션을 방지하고 차압 센서를 이용하여 안전한 펌프 운전점 형성 및 케비테이션을 방지할 수 있는 청수 냉각 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 청수 냉각 시스템은 해수흡입통로를 통해 해수를 유입하여 순환시키는 복수개의 VSD 해수 펌프와, 상기 VSD 해수 펌프의 후단에 연결되어 VSD 해수 펌프의 전단부와 후단부의 압력 차이를 감지하여 제어기로 신호를 보내는 차압 센서와, 상기 VSD 해수 펌프로부터 해수를 공급받아 해수와 청수를 열교환하는 해수 쿨러와, 상기 해수 쿨러에서 냉각된 청수를 순환시켜 냉각수를 이송하는 청수 펌프와, 상기 해수 쿨러에 연결되어 사용된 청수의 온도를 감지하여 해수의 유량을 결정해주는 온도감지부와, 상기 해수 쿨러에서 배출되는 배출 압력을 조절하는 압력 조절 밸브를 포함할 수 있다.

상기 해수흡입통로와 VSD 해수 펌프 사이에는 해수를 공급시 개방하고 비상시 폐쇄하여 선체로의 해수 유입을 방지할 수 있는 해수 흡입 밸브가 설치될 수 있다.

상기 VSD 해수 펌프에 연결되고 제어기와 전기적으로 연결되어 순환되는 해수의 압력을 감지하여 VSD 해수 펌프의 가동을 조절할 수 있도록 하는 압력 측정 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 VSD 해수 펌프에 배관라인으로 연결되어 VSD 해수 펌프로부터 해수를 공급받아 저압 증발 방식으로 해수를 청수로 변환하는 조수기를 더 포함할 수 있다.

상기 조수기에 연결되어 조수기에서 끓는 점을 낮추기 위해 진공상태로 만들어줄 수 있도록 하는 이젝터를 더 포함할 수 있다.

상기 VSD 해수 펌프는 해수흡입통로에 제1 VSD 해수 펌프와, 제2 VSD 해수 펌프와, 제3 VSD 해수 펌프로 나누어 설치되며, 상기 차압 센서는 제1,2,3 VSD 해수 펌프에 각각 설치될 수 있다.

상기 해수 쿨러는 복수개의 VSD 해수 펌프에 연결되면서 제1 해수 쿨러와, 제2 해수 쿨러로 나누어 설치될 수 있다.

상기 압력 조절 밸브는 제1 해수 쿨러로부터 배출되는 해수 배출 압력을 조절하여 시스템 저항을 조절하는 제1 압력 조절 밸브와, 제2 해수 쿨러로부터 배출되는 해수 배출 압력을 조절하여 시스템 저항을 조절하는 제2 압력 조절 밸브와, 제1,2 해수 쿨러에서 배출되는 해수를 한꺼번에 조절하여 전체 시스템의 저항을 조절하는 제3 압력 조절 밸브를 포함할 수 있다.

상기 각 VSD 해수 펌프의 회전수에 따른 최저 차압을 받아들여 VSD 해수 펌프의 각 회전수에서 최대의 유량을 낼 수 있도록 배관 저항을 조절할 수 있다.

상기 VSD 해수 펌프의 회전수(RPM)로 조절할 수 있는 범위 이하의 유량을 시스템에서 요구할 때 압력을 높이고 유량을 줄여 에너지를 절감할 수 있도록 압력 조절 밸브를 이용하여 유량을 컨트롤할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기한 VSD 해수 펌프를 복수의 제1,2,3 VSD 해수 펌프로 나누어 설치하고 각 제1,2,3 VSD 해수 펌프에 설치되는 차압 센서에서 각 제1,2,3 VSD 해수 펌프의 전단부와 후단부의 압력 차이를 감지하여 제어기에 신호를 보내 제어기에서 VSD 해수 펌프와 압력 조절 밸브를 동시에 제어하여 유량을 조절하게 되어 에너지를 절감할 수 있는 청수 냉각 시스템을 가지는 선박을 제공할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 청수 냉각 시스템에 의하면, 해수흡입통로로 유입되는 해수를 순환시켜 해수 쿨러로 보내는 VSD 해수 펌프를 복수개로 설치하고 각각의 VSD 해수 펌프에 차압 센서를 설치함으로써 VSD 해수 펌프와 압력 조절 밸브를 동시에 제어하여 유량을 조절할 수 있어 에너지 절감을 최대화할 수 있으며 유량 조절 범위가 넓어 작동의 다양성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래에 따른 항온 청수 냉각 시스템을 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 청수 냉각 시스템을 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 청수 냉각 시스템을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 측(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 청수 냉각 시스템을 도시한 회로도이며, 도 3은 본 발명에 따른 청수 냉각 시스템을 도시한 흐름도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 청수 냉각 시스템은 VSD 해수 펌프(100)와, 차압 센서(200)와, 압력 측정 센서(210)와, 해수 쿨러(300)와, 압력 조절 밸브(400)와, 청수 펌프(500)와, 온도감지부(600)와, 제어기(700)와, 조수기(800)와, 이젝터(900)를 포함하게 된다.

상기 VSD 해수 펌프(100)는 해수를 흡입하는 선박의 통로인 해수흡입통로(1)에 흡입관(2)으로 연결되어 흡입되는 해수를 순환시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 해수흡입통로(1)를 통해 흡입되는 해수를 제어기(700)의 제어에 따라 VSD 해수 펌프(100)가 작동되면서 해수를 순환시켜 해수 쿨러(300)로 보내게 된다.

또한, 상기 VSD 해수 펌프(100)는 해수흡입통로(1)에 복수개로 설치되되 제1 VSD 해수 펌프(101)와, 제2 VSD 해수 펌프(102)와, 제3 VSD 해수 펌프(103)로 나누어 설치되어지게 된다.

그리고, 상기 해수흡입통로(1)와 VSD 해수 펌프(100) 사이에는 제어기(700)와 전기적으로 연결되어 제어기(700)의 신호에 따라 개폐되는 해수 흡입 밸브(V1)가 설치되어지게 된다.

즉, 상기 해수 흡입 밸브(V1)는 제어기(700)의 제어에 의해 개방되어 해수흡입통로(1)를 통해 해수를 공급할 수 있으며, 비상시에는 제어기(700)의 제어에 의해 폐쇄되어 해수의 공급을 차단하게 된다.

상기 차압 센서(200)는 VSD 해수 펌프(100)의 후단에 설치되어 VSD 해수 펌프(100)의 전단부와 후단부의 압력 차이를 감지하게 된다.

또한, 상기 차압 센서(200)는 제어기(700)와 전기적으로 연결되어 VSD 해수 펌프(100)로부터 감지된 압력을 제어기(700)로 신호를 보내 VSD 해수 펌프(100)의 작동을 조절할 수 있도록 제어기(700)에서 제어하게 된다.

상기의 차압 센서(200)는 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)의 각각에 설치되어지게 된다.

상기 차압 센서(200)는 각 VSD 해수 펌프(100)의 해당 회전수에서 최소로 지켜져야 하는 차압 값을 받아들여 배관의 저항을 조절하게 된다.

즉, 최소로 지켜져야 하는 차압 값을 유지하게 되면 VSD 해수 펌프(100)가 해당 회전수에서 최대한으로 낼 수 있는 유량을 낼 수 있게 되며, 한도 이하로 떨어져 캐비테이션 등이 일어나 VSD 해수 펌프(100)의 수명에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 VSD 해수 펌프(100)의 운전 대수에 따라 시스템 저항이 변경되어야 하기 때문에 해당 차압 조절 밸브(201)의 제어가 되어야 한다.

그리고, 두 대의 VSD 해수 펌프(100)를 가동하는 것으로 시스템이 디자인(design)되어 있다면 한 대의 VSD 해수 펌프(100)만 가동되어도 될 때에는 VSD 해수 펌프(100)의 성능을 벗어나는 운전을 하기 때문에 차압 조절 밸브(201)를 이용해 배관 저항을 올려줘야 한다.

상기 압력 측정 센서(210)는 VSD 해수 펌프(100)에 연결되면서 제어기(700)와 전기적으로 연결되어 순환되는 해수의 압력을 감지하여 VSD 해수 펌프(100)의 가동을 조절할 수 있게 된다.

즉, 상기 압력 측정 센서(210)의 감지에 의해 해수의 압력이 시스템에서 요구하는 압력 보다 낮을 경우 제어기(700)의 제어에 따라 대기하는 VSD 해수 펌프(100)를 가동시킬 수 있게 된다.

상기 해수 쿨러(300)는 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)와 연결되어 VSD 해수 펌프(100)로부터 해수를 공급받아 해수와 청수를 열교환하게 된다.

또한, 상기 해수 쿨러(300)는 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)에 제1 해수 쿨러(301)와, 제2 해수 쿨러(302)로 나누어 복수로 설치되어지게 된다.

즉, 상기 VSD 해수 펌프(100)로부터 유입되는 차가운 해수가 해수 쿨러(300)로 들어와 가열된 청수를 냉각시켜주게 된다.

상기 압력 조절 밸브(400)는 해수 쿨러(300)로부터 배출되는 해수 배출 압력을 조절하여 시스템 저항을 조절할 수 있게 된다.

상기에서 압력 조절 밸브(400)는 제1 해수 쿨러(301)로부터 배출되는 해수 배출 압력을 조절하여 시스템 저항을 조절할 수 있도록 하는 제1 압력 조절 밸브(401)와, 상기 제2 해수 쿨러(302)로부터 배출되는 해수 배출 압력을 조절하여 시스템 저항을 조절할 수 있도록 하는 제2 압력 조절 밸브(402)와, 상기 제1,2 해수 쿨러(301,302)에서 배출되는 해수 배출 압력을 한꺼번에 조절하여 전체 시스템의 저항을 조절할 수 있도록 하는 제3 압력 조절 밸브(403)를 포함하게 된다.

상기의 제1,2,3 압력 조절 밸브(401,402,403)는 제어기(700)와 전기적으로 연결되어 제어기(700)의 제어에 따라 작동되어지게 된다.

상기 청수 펌프(500)는 제1,2 해수 쿨러(301,302)와 연결되어 해수 쿨러(300)에서 냉각된 청수를 이송시키게 된다.

상기의 해수 쿨러(300)와 청수 펌프(500)에는 냉각된 청수를 사용하여 장비를 냉각하는 냉각필요장비(10)들이 설치되어지게 된다.

상기 온도감지부(600)는 해수 쿨러(300)에 연결되고 제어기(700)와 전기적으로 연결되어 사용된 청수의 온도를 감지하여 제어기(700)의 제어에 의해 해수의 유량을 결정해주게 된다.

즉, 상기 온도감지부(600)에서 감지된 청수의 온도가 높으면 제어기(700)의 제어로 해수의 유량을 늘리고 청수의 온도가 낮으면 해수의 유량을 낮추게 된다.

상기 조수기(800)는 VSD 해수 펌프(100)에 배관라인(2a)으로 연결되어 VSD 해수 펌프(100)로부터 해수를 공급받아 저압 증발 방식으로 해수를 청수로 변환시키게 된다.

상기 이젝터(900)는 조수기(800)에 연결되어 조수기(800)에서 끓는 점을 낮추기 위해 진공상태를 만들어주게 된다.

이때, 상기 조수기(800)는 VSD 해수 펌프(100)의 특성상 압력이 낮아질 수 있으므로, 일반적으로 해수펌프를 사용해 이젝터(900)를 가동하는 것이 아니라 해수 공급처와 이젝터(900)를 분리하여 적용하는 기술을 적용하게 된다.

첨부된 도면 중 미설명 부호 (3)은 해수를 선외로 배출시키는 배출구이며, (V2)는 해수가 배출구(3)로 배출될 수 있도록 유량의 개폐 역할을 하는 배출밸브이고, (20)는 제어기(700)에 전기적으로 연결되어 선박을 제어하는 선박제어시스템이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기한 해수가 흡입되는 해수흡입통로(1)에 복수의 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)가 설치되고 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)의 후단부에 각각 차압 센서(200)가 설치되며 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)에 압력 측정 센서(210)가 연결되고 복수의 제1,2 해수 쿨러(301,302)가 설치되면서 제1,2 해수 쿨러(301,302)에 제1,2,3 압력 조절 밸브(401,402,403)가 설치되어 2대 이상의 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)를 사용 시 최소 1대의 VSD 해수 펌프(100)를 가동할 수 있고 2대 이상의 VSD 해수 펌프(100)를 가동하면서도 가변적으로 배관 저항을 조절하여 VSD 해수 펌프(100)의 운용 범위를 넓혀 에너지를 저감할 수 있도록 청수 냉각 시스템을 가지는 선박에 적용된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 청수 냉각 시스템에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.

상기 해수흡입통로(1)에 복수의 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)가 설치되고 상기 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103) 각각에 차압 센서(200)가 설치되어 차압 센서(200)의 감지에 의해 VSD 해수 펌프(100)의 전단부와 후단부의 압력 차이를 감지하여 제어기(700)의 제어에 따라 각 제1,2,3 VSD 해수 펌프(101,102,103)의 회전수를 조절하여 유량 및 압력의 조절이 가능하게 된다.

그리고, 상기 VSD 해수 펌프(100)로부터 순환되는 해수가 해수 쿨러(300)로 순환될 때 제1,2 해수 쿨러(301,302)에 제1,2,3 압력 조절 밸브(401,402,403)가 설치되어 상기 제1,2,3 압력 조절 밸브(401,402,403)의 작동에 따라 해수 배출 압력을 조절할 수 있어 시스템 저항의 조절이 용이하게 된다.

또한, 상기 냉각필요장비(10)와 해수 쿨러(300)에 온도감지부(600)가 설치됨으로써 상기 온도감지부(600)에서 사용된 청수의 온도를 감지하게 되면 제어기(700)의 제어에 따라 해수의 유량을 결정하게 되며, 이때 청수의 온도가 높으면 해수의 유량을 늘려주고 청수의 온도가 낮으면 해수의 유량을 낮춰주게 된다.

따라서, 상기 VSD 해수 펌프(100)를 2대 이상 사용하는 선박에서 최소 1대의 VSD 해수 펌프(100)를 가동할 수 있고, 2대 이상의 VSD 해수 펌프(100)를 가동하면서도 가변적으로 배관 저항을 조절하여 VSD 해수 펌프(100)의 운용 범위를 넓힐 수 있으며, 상기 VSD 해수 펌프(100)와 압력 조절 밸브(400)를 동시에 제어하여 유량을 조절할 수 있어 에너지 저감 효율을 최대화할 수 있는 것이다.

또한, 상기 VSD 해수 펌프(100)가 회전수를 더 이상 낮추지 못하는 상황에서는 압력 조절 밸브(400)로 압력을 높이고 유량을 줄여서 에너지를 절감할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1 : 해수흡입통로 2 : 흡입관
2a : 배관라인 3 : 배출구
10 : 냉각필요장비 20 : 선박제어시스템
100 : VSD 해수 펌프 101 : 제1 VSD 해수 펌프
102 : 제2 VSD 해수 펌프 103 : 제3 VSD 해수 펌프
200 : 차압 센서 201 : 차압 조절 밸브
210 : 압력 측정 센서 300 : 해수 쿨러
301 : 제1 해수 쿨러 302 : 제2 해수 쿨러
400 : 압력 조절 밸브 401 : 제1 압력 조절 밸브
402 : 제2 압력 조절 밸브 403: 제3 압력 조절 밸브
500 : 청수 펌프 600 : 온도감지부
700 : 제어기 800 : 조수기
900 : 이젝터 V1 : 해수 흡입 밸브
V2 : 배출밸브

Claims (11)

1. 해수흡입통로를 통해 해수를 유입하여 순환시키는 복수개의 VSD 해수 펌프;
   상기 VSD 해수 펌프의 후단에 연결되어 VSD 해수 펌프의 전단부와 후단부의 압력 차이를 감지하여 제어기로 신호를 보내는 차압 센서;
   상기 VSD 해수 펌프로부터 해수를 공급받아 해수와 청수를 열교환하는 해수 쿨러;
   상기 해수 쿨러에서 냉각된 청수를 순환시켜 냉각수를 이송하는 청수 펌프;
   상기 해수 쿨러에 연결되어 사용된 청수의 온도를 감지하여 해수의 유량을 결정해주는 온도감지부; 및
   상기 해수 쿨러에서 배출되는 배출 압력을 조절하는 압력 조절 밸브;
   를 포함하는 청수 냉각 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 해수흡입통로와 VSD 해수 펌프 사이에는 해수를 공급시 개방하고 비상시 폐쇄하여 선체로의 해수 유입을 방지할 수 있는 해수 흡입 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 청수 냉각 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 VSD 해수 펌프에 연결되고 제어기와 전기적으로 연결되어 순환되는 해수의 압력을 감지하여 VSD 해수 펌프의 가동을 조절할 수 있도록 하는 압력 측정 센서를 더 포함하는 청수 냉각 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 VSD 해수 펌프에 배관라인으로 연결되어 VSD 해수 펌프로부터 해수를 공급받아 저압 증발 방식으로 해수를 청수로 변환하는 조수기를 더 포함하는 청수 냉각 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 조수기에 연결되어 조수기에서 끓는 점을 낮추기 위해 진공상태로 만들어줄 수 있도록 하는 별도 이젝터를 더 포함하는 청수 냉각 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 VSD 해수 펌프는 해수흡입통로에 제1 VSD 해수 펌프와, 제2 VSD 해수 펌프와, 제3 VSD 해수 펌프로 나누어 설치되며, 상기 차압 센서는 제1,2,3 VSD 해수 펌프에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 청수 냉각 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 해수 쿨러는 복수개의 VSD 해수 펌프에 연결되면서 제1 해수 쿨러와, 제2 해수 쿨러로 나누어 설치되는 것을 특징으로 하는 청수 냉각 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력 조절 밸브는 해수 쿨러의 제1 해수 쿨러로부터 배출되는 해수 배출 압력을 조절하여 시스템 저항을 조절하는 제1 압력 조절 밸브와, 해수 쿨러의 제2 해수 쿨러로부터 배출되는 해수 배출 압력을 조절하여 시스템 저항을 조절하는 제2 압력 조절 밸브와, 제1,2 해수 쿨러에서 배출되는 해수를 한꺼번에 조절하여 전체 시스템의 저항을 조절하는 제3 압력 조절 밸브를 포함하는 청수 냉각 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 VSD 해수 펌프의 회전수에 따른 최저 차압을 받아들여 VSD 해수 펌프의 각 회전수에서 최대의 유량을 낼 수 있도록 배관 저항을 조절하는 것을 특징으로 하는 청수 냉각 시스템.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 VSD 해수 펌프의 회전수(RPM)로 조절할 수 있는 범위 이하의 유량을 시스템에서 요구할 때 압력을 높이고 유량을 줄여 에너지를 절감할 수 있도록 압력 조절 밸브를 이용하여 유량을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 청수 냉각 시스템.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 청수 냉각 시스템이 설치되는 것을 특징으로 하는 청수 냉각 시스템을 가지는 선박.

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