KR20220022799A - 선박의 엔진룸 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 선박의 엔진룸 구조가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 엔진룸 구조는, 연료를 연소하여 동력을 생산하는 연소기관이 설치되며 상부가 개방되어 내부에 외기가 유입되는 엔진룸과, 연소기관에 연결되어 연소기관에서 발생하는 배기가스를 배출하는 폐기관과, 엔진룸에 설치되어 선박에서 발생하는 잉여증발가스를 소각하는 가스연소유닛, 및 연소기관 상부에 배치되며 폐기관이 수용되는 열교환공간을 형성하며 엔진룸을 구획하는 가이드패널을 포함하고, 가스연소유닛에 공급되는 공기는 외기가 열교환공간에서 폐기관과 열교환한 것일 수 있다.

Description

선박의 엔진룸 구조{Ship's engine room structure}

본 발명은 선박의 엔진룸 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진에 영향을 주지 않으면서 엔진의 폐열을 이용하여 가스연소유닛으로 공급되는 공기를 데울 수 있는 선박의 엔진룸 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 선박의 엔진룸(Engine room)에는 추진력 발생을 위한 메인 엔진과, 전기를 생성하기 위한 발전기 엔진, 및 잉여증발가스를 소각하는 가스연소유닛(GCU; Gas Combustion Unit)이 설치된다. 메인 엔진과 발전기 엔진은 연료를 연소하여 추진력과 전기를 발생시키므로, 연소에 필요한 외기를 지속적으로 공급받기 위해 외기 흡입 시스템이 구비된다. 이러한 외기 흡입 시스템에는 선박이 극지방을 운항하더라도 일정 온도 이상의 외기가 공급될 수 있도록 별도의 예열 구조가 마련된다.

한편, 가스연소유닛은 항시 구동되지 않으며, 잉여증발가스를 소각해야 하는 긴급한 경우에만 메인 엔진 및 발전기 엔진과 별도로 외기를 공급받아 구동된다. 따라서, 종래에는 가스연소유닛으로 공급되는 외기를 데우는 장치가 별도로 마련되지 않았으며, 이로 인해, 선박이 극지방을 운항하는 경우 극저온의 외기가 가스연소유닛으로 공급되어 잉여증발가스의 소각이 제대로 이루어지지 않는 문제가 있었다. 이에, 엔진의 폐열을 이용하여 가스연소유닛으로 공급되는 공기를 데울 수 있도록 폐기관에 추가 장비를 설치하였으나, 폐기관에 추가 장비가 설치됨에 따라 배압(back pressure)이 커지게 되어 엔진에 영향을 주는 문제가 발생하였다.

이에, 엔진에 영향을 주지 않으면서 엔진의 폐열을 이용하여 가스연소유닛으로 공급되는 공기를 데울 수 있는 엔진룸 구조가 필요하게 되었다.

대한민국 등록특허 제10-1185415호 (2012. 09. 18.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 엔진에 영향을 주지 않으면서 엔진의 폐열을 이용하여 가스연소유닛으로 공급되는 공기를 데울 수 있는 선박의 엔진룸 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 선박의 엔진룸 구조는, 연료를 연소하여 동력을 생산하는 연소기관이 설치되며 상부가 개방되어 내부에 외기가 유입되는 엔진룸과, 상기 연소기관에 연결되어 상기 연소기관에서 발생하는 배기가스를 배출하는 폐기관과, 상기 엔진룸에 설치되어 선박에서 발생하는 잉여증발가스를 소각하는 가스연소유닛, 및 상기 연소기관 상부에 배치되며, 상기 폐기관이 수용되는 열교환공간을 형성하며 상기 엔진룸을 구획하는 가이드패널을 포함하고, 상기 가스연소유닛에 공급되는 공기는 상기 외기가 상기 열교환공간에서 상기 폐기관과 열교환한 것이다.

상기 가이드패널은 하부가 개방되고, 상기 가스연소유닛은 상기 가이드패널 하부에 적어도 하나의 송풍팬이 형성될 수 있다.

상기 열교환공간은 적어도 일단이 개구되며 외부로 노출되어 상기 외기가 직접 유입될 수 있다.

상기 폐기관은 상기 연소기관의 상방으로 연장 형성되고, 상기 가이드패널은 상기 폐기관과 나란하게 배치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 엔진룸을 구획하는 가이드패널을 설치하여, 연소기관에 영향을 주지 않으면서 연소기관의 폐열을 이용하여 가스연소유닛으로 공급되는 공기를 데울 수 있다. 특히, 가이드패널이 연소기관 상부에 배치되어 폐기관이 수용되는 열교환공간을 형성하므로, 엔진룸의 상부로 유입된 외기가 폐기관을 따라 내려오면서 폐기관 내부를 유동하는 고온의 배기가스와 열교환하게 되어 용이하게 데워질 수 있다.

또한, 가이드패널만 설치하면 되므로, 종래의 엔진룸에 적용이 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 엔진룸 구조를 도시한 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 선박의 엔진룸을 횡 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 3은 가스연소유닛으로 공기가 유입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 엔진룸 구조에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 선박의 엔진룸 구조는 엔진룸을 구획하는 가이드패널을 설치하여, 연소기관에 영향을 주지 않으면서 연소기관의 폐열을 이용하여 가스연소유닛으로 공급되는 공기를 데울 수 있다. 특히, 가이드패널이 연소기관 상부에 배치되어 폐기관이 수용되는 열교환공간을 형성하므로, 엔진룸의 상부로 유입된 외기가 폐기관을 따라 내려오면서 폐기관 내부를 유동하는 고온의 배기가스와 열교환하게 되어 용이하게 데워질 수 있다. 또한, 가이드패널만 설치하면 되므로, 종래의 엔진룸에 적용이 용이한 특징이 있다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 선박의 엔진룸 구조(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 엔진룸 구조를 도시한 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 선박의 엔진룸을 횡 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 선박의 엔진룸 구조(1)는 엔진룸(10)과, 폐기관(20)과, 가스연소유닛(30), 및 가이드패널(40)을 포함한다.

엔진룸(10)은 선박을 이루는 선체의 일 측, 예를 들어, 추진기와 근접한 선미 하부에 마련되며, 내부에 적어도 하나의 연소기관(E)이 설치된다. 연소기관(E)은 연료를 연소하여 선박에 필요한 각종 동력을 생산하는 장치로, 예를 들어, 추진력을 생산하는 메인엔진(E1), 전기를 생산하는 발전기엔진(E2) 등을 포함할 수 있다. 도면 상에는 엔진룸(10) 내부에 2개의 메인엔진(E1)과 2개의 발전기엔진(E2)이 동일 선상에 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 메인엔진(E1)과 발전기엔진(E2)의 개수 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다. 엔진룸(10)은 일 측에 외기흡입부(도시되지 않음)가 형성되며, 메인엔진(E1)과 발전기엔진(E2)은 외기흡입부를 통해 연소에 필요한 외기를 공급받을 수 있다. 외기흡입부에는 별도의 예열장치(도시되지 않음)가 마련되므로, 메인엔진(E1)과 발전기엔진(E2)에는 일정 온도 이상의 외기가 공급될 수 있다. 또한, 엔진룸(10)은 상부가 개방되어 내부에 외기가 유입될 수 있으며, 엔진룸(10) 상부를 통해 유입된 외기는 후술할 가스연소유닛(30)으로 공급될 수 있다.

연소기관(E)에는 폐기관(20)이 연결된다. 전술한 바와 같이, 연소기관(E)은 연료를 연소하여 동력을 생산하므로, 연료의 연소에 따른 배기가스를 발생시킨다. 연소기관(E)에서 발생된 배기가스는 폐기관(20)을 통해 외부로 배출되며, 폐기관(20)은 연소기관(E)의 상방으로 연장 형성되어 배기가스를 엔진룸(10)의 상부로 배출할 수 있다. 폐기관(20)에는 배기가스의 폐열을 회수하는 이코노마이저(economizer, 도시되지 않음)가 설치되므로, 배기가스는 폐열이 회수된 후 외부로 배출될 수 있다. 도면 상에는 메인엔진(E1)에 연결된 제1 폐기관(21)과, 발전기엔진(E2)에 연결된 제2 폐기관(22)이 각각 직선 형태로 이루어져 서로 나란하게 연장되는 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 제1 폐기관(21)과 제2 폐기관(22)의 형상은 엔진룸(10)의 내부 구조, 메인엔진(E1)과 발전기엔진(E2)의 배치 등에 대응하여 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 제1 폐기관(21)과 제2 폐기관(22)에는 일부 굴곡진 부분이 존재할 수도 있다.

한편, 엔진룸(10)에는 가스연소유닛(30)도 설치된다. 가스연소유닛(30)은 선박에서 발생하는 잉여증발가스, 다시 말해, 연료저장탱크에 저장된 극저온의 액화가스가 자연 증발하여 생성된 증발가스 중 각 필요처에 사용되고 남은 나머지 증발가스를 소각하는 것으로, 잉여증발가스의 발생 시에만 동작할 수 있다. 가스연소유닛(30)은 전술한 바와 같이, 엔진룸(10)의 상부를 통해 유입된 외기를 공급받아 연소한다. 가스연소유닛(30)은 외기를 흡입하는 적어도 하나의 송풍팬(31)이 하부에 마련되므로, 엔진룸(10)의 상부를 통해 유입된 외기는 하방으로 유동하여 송풍팬(31)을 통해 가스연소유닛(30)으로 공급될 수 있다. 이 때, 송풍팬(31)을 통해 가스연소유닛(30)으로 공급되는 공기는 외기가 열교환공간(41)에서 폐기관(20)과 열교환한 것일 수 있다.

구체적으로, 연소기관(E) 상부에는 적어도 하나의 가이드패널(40)이 배치되며, 가이드패널(40)은 폐기관(20)이 수용되는 열교환공간(41)을 형성하며 엔진룸(10)을 구획할 수 있다. 즉, 가이드패널(40)은 연소기관(E) 상부에 폐기관(20)과 나란하게 배치되어 적어도 일 측이 엔진룸(10)의 내측면에 고정되며, 가이드패널(40)과 인접한 가이드패널(40) 사이 또는 엔진룸(10)과 가이드패널(40) 사이에 폐기관(20)이 수용되는 열교환공간(41)을 형성하며 엔진룸(10)을 구획한다. 복수 개의 가이드패널(40) 중 가스연소유닛(30)과 인접한 가이드패널(40a)은 가스연소유닛(30)과 이격된 가이드패널(40b)보다 길이가 짧게 형성될 수 있으며, 상대적으로 길이가 긴 가이드패널(40b) 하부에 엔진룸(10)을 구획하는 보조가이드패널(40c)이 결합될 수 있다. 보조가이드패널(40c)은 가이드패널(40b) 하부에 수평하게 배치되어 폐기관(20)이 관통할 수 있다. 가스연소유닛(30)과 인접한 가이드패널(40a)의 길이가 짧게 형성됨에 따라, 가스연소유닛(30)은 송풍팬(31)이 가이드패널(40a) 하부에 배치될 수 있다. 따라서, 엔진룸(10)의 상부를 통해 유입된 외기는 하방으로 유동하면서 열교환공간(41) 내에서 폐기관(20)과 열교환하여 데워질 수 있으며, 데워진 상태로 가이드패널(40a) 하부를 통과하여 송풍팬(31)을 통해 가스연소유닛(30)으로 공급될 수 있다. 전술한 바와 같이, 가이드패널(40b) 하부에 수평 방향으로 보조가이드패널(40c)이 결합되므로, 데워진 외기가 송풍팬(31)으로 직접 유입될 수 있다.

엔진룸(10) 내부에 열교환공간(41)이 형성되고 엔진룸(10)을 구획하는 가이드패널(40)이 설치됨에 따라, 선박이 극지방을 운항하더라도 가스연소유닛(30)에 데워진 공기가 유입되어 잉여증발가스의 소각이 용이하게 이루어질 수 있다. 특히, 가이드패널(40)이 폐기관(20)의 외측에 배치되므로, 연소기관(E)에 영향을 주지 않으면서 연소기관(E)의 폐열을 이용하여 외기를 데울 수 있다.

또한, 열교환공간(41)은 적어도 일단이 개구되며 엔진룸(10) 외부로 노출되어 외기가 직접 유입될 수도 있다. 이 때, 열교환공간(41)은 개구된 일단이 엔진룸(10)의 개방된 상부와 연통될 수도 있고, 엔진룸(10)의 개방된 상부와 별도로 형성될 수도 있다. 열교환공간(41)의 개구된 일단과 엔진룸(10)의 개방된 상부가 별도로 형성되는 경우, 열교환공간(41)은 개구된 일단이 송풍팬(31) 상측에 배치될 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여, 엔진룸(10)으로 유입된 외기가 가스연소유닛(30)으로 공급되는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3은 가스연소유닛으로 공기가 유입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 선박의 엔진룸 구조(1)는 엔진룸(10)을 구획하는 가이드패널(40)을 설치하여, 연소기관(E)에 영향을 주지 않으면서 연소기관(E)의 폐열을 이용하여 가스연소유닛(30)으로 공급되는 공기를 데울 수 있다. 특히, 가이드패널(40)이 연소기관(E) 상부에 배치되어 폐기관(20)이 수용되는 열교환공간(41)을 형성하므로, 엔진룸(10)의 상부로 유입된 외기가 폐기관(20)을 따라 내려오면서 폐기관(20) 내부를 유동하는 고온의 배기가스와 열교환하게 되어 용이하게 데워질 수 있다. 또한, 가이드패널(40)만 설치하면 되므로, 종래의 엔진룸(10)에 용이하게 적용될 수 있다.

엔진룸(10) 내부에 설치된 연소기관(E)은 연료를 연소하여 동력을 생산하며, 연료의 연소에 따라 연소기관(E)에서 발생된 배기가스는 폐기관(20)을 통해 배출된다. 이 때, 엔진룸(10)의 개방된 상부를 통해 유입된 외기는 하방으로 유동하면서 가이드패널(40a, 40b)과 보조가이드패널(40c)이 형성하는 열교환공간(41)에서 폐기관(20)과 열교환하며, 이로 인해, 배기가스는 온도가 감소되고, 외기는 온도가 증가할 수 있다. 온도가 감소한 배기가스는 폐기관(20)을 통해 엔진룸(10) 외부로 배출되고, 온도가 증가한 외기는 가스연소유닛(30)과 인접한 가이드패널(40a)의 하부를 통과하여 송풍팬(31)을 통해 가스연소유닛(30)으로 공급될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 선박의 엔진룸 구조
10: 엔진룸 20: 폐기관
21: 제1 폐기관 22: 제2 폐기관
30: 가스연소유닛 31: 송풍팬
40, 40a, 40b: 가이드패널 40c: 보조가이드패널
E: 연소기관 E1: 메인엔진
E2: 발전기엔진

Claims (4)

1. 연료를 연소하여 동력을 생산하는 연소기관이 설치되며 상부가 개방되어 내부에 외기가 유입되는 엔진룸;
   상기 연소기관에 연결되어 상기 연소기관에서 발생하는 배기가스를 배출하는 폐기관;
   상기 엔진룸에 설치되어 선박에서 발생하는 잉여증발가스를 소각하는 가스연소유닛, 및
   상기 연소기관 상부에 배치되며, 상기 폐기관이 수용되는 열교환공간을 형성하며 상기 엔진룸을 구획하는 가이드패널을 포함하고,
   상기 가스연소유닛에 공급되는 공기는 상기 외기가 상기 열교환공간에서 상기 폐기관과 열교환한 것인 선박의 엔진룸 구조.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드패널은 하부가 개방되고, 상기 가스연소유닛은 상기 가이드패널 하부에 적어도 하나의 흡기구가 형성되는 선박의 엔진룸 구조.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 열교환공간은 적어도 일단이 개구되며 외부로 노출되어 상기 외기가 직접 유입되는 선박의 엔진룸 구조.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 폐기관은 상기 연소기관의 상방으로 연장 형성되고,
   상기 가이드패널은 상기 폐기관과 나란하게 배치되는 선박의 엔진룸 구조.

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