KR20220073795A - 선박용 배기가스 처리장치 - Google Patents

선박용 배기가스 처리장치 Download PDF

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쿠니유키 다카하시
신야 우이
쿠니히코 키시
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후지 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

선박에 설치되며, 배기가스가 도입되는 반응탑과, 배기가스를 처리하는 액체를 반응탑에 도입하는 제1 펌프와, 제1 펌프의 출력을 제어하는 제어부와, 선박의 흘수를 취득하는 흘수 취득부를 구비하며, 제어부는, 흘수 취득부에 의해 취득된 선박의 흘수에 근거하여, 제1 펌프의 출력을 제어하는, 선박용 배기가스 처리장치를 제공한다.

Description

선박용 배기가스 처리장치
[0001] 본 발명은, 선박용 배기가스 처리장치에 관한 것이다.
[0002] 종래, 배기가스를 처리하는 액체의 유량을 제어하는 배기가스 처리장치가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1~4 참조).
일본 특허 제5958563호 일본 특허 제5939366호 일본 특허 제5979269호 일본 특허 제5999228호
[0003] 선박용 배기가스 처리장치에 있어서는, 선박의 흘수에 따라, 배기가스를 처리하는 액체의 유량을 제어하는 것이 바람직하다.
[0004] 본 발명의 제1 양태에 있어서는, 선박용 배기가스 처리장치를 제공한다. 선박용 배기가스 처리장치는, 선박에 설치되며, 배기가스가 도입되는 반응탑과, 배기가스를 처리하는 액체를 반응탑에 도입하는 제1 펌프와, 제1 펌프의 출력을 제어하는 제어부와, 선박의 흘수를 취득하는 흘수 취득부를 구비한다. 제어부는, 흘수 취득부에 의해 취득된 선박의 흘수에 근거하여, 제1 펌프의 출력을 제어한다.
[0005] 흘수 취득부는, 제1 시각에 선박의 제1 흘수를 취득하고, 제1 시각보다 이후의 제2 시각에 있어서 선박의 제2 흘수를 취득해도 된다. 제어부는, 선박의 흘수가 제1 흘수인 경우에, 제1 펌프의 출력을 제1 출력으로 제어해도 되고, 선박의 흘수가 제2 흘수인 경우에, 제1 펌프의 출력을 제1 출력과는 다른 제2 출력으로 제어해도 된다.
[0006] 제어부는, 제2 흘수가 제1 흘수보다 높은 경우, 제2 출력을 제1 출력보다 작게 제어해도 된다.
[0007] 선박용 배기가스 처리장치는, 제1 펌프에 도입되는 액체의 도입 압력, 및, 제1 펌프로부터 도출되는 액체의 도출 압력 중 적어도 한쪽을 측정하는 압력 측정부를 더 구비해도 된다. 흘수 취득부는, 압력 측정부에 의해 측정된 도입 압력 및 도출 압력 중 적어도 한쪽에 근거하여, 선박의 흘수를 취득해도 된다.
[0008] 선박용 배기가스 처리장치는, 선박에 있어서의 수면의 위치를 검지하는 흘수 센서를 더 구비해도 된다. 흘수 취득부는, 흘수 센서에 의해 검지된 수면의 위치에 근거하여, 선박의 흘수를 취득해도 된다.
[0009] 제어부는, 제1 펌프의 출력을 단계적으로 제어해도 된다.
[0010] 선박의 흘수가 미리 정해진 흘수 임계치(threshold value) 미만인 경우, 제어부는, 제1 펌프의 출력을, 미리 정해진 일정한 출력으로 제어해도 된다.
[0011] 반응탑은, 액체를 분출하는 복수의 분출부를 가져도 된다. 연직 방향에 있어서, 하나의 분출부의 위치와 다른 분출부의 위치는 상이해도 된다. 제어부는, 선박의 흘수에 근거하여, 하나의 분출부가 분출하는 액체의 양과, 다른 분출부가 분출하는 액체의 양을 제어해도 된다.
[0012] 선박용 배기가스 처리장치는, 선박에 설치되며, 배기가스가 도입되고, 배기가스를 처리하는 액체를 분출하는 복수의 분출부를 갖는 반응탑과, 선박의 흘수를 취득하는 흘수 취득부와, 분출부가 분출하는 액체의 양을 제어하는 제어부를 구비한다. 연직 방향에 있어서, 하나의 분출부의 위치와 다른 분출부의 위치는 상이하다. 제어부는, 흘수 취득부에 의해 취득된 선박의 흘수에 근거하여, 하나의 분출부가 분출하는 액체의 양과, 다른 분출부가 분출하는 액체의 양을 제어한다.
[0013] 선박용 배기가스 처리장치는, 반응탑에 도입되는 배기가스에, 배기가스를 처리한 배액(排液)을 분무하는 분무부와, 분무부에 배액을 공급하는 제2 펌프를 더 구비해도 된다. 제어부는, 제2 펌프의 출력을 제어해도 된다.
[0014] 제2 펌프는, 연직 방향에 있어서, 선박의 가장 낮은 흘수인 최저 흘수와, 선박의 가장 높은 흘수인 최고 흘수 사이에 설치되어 있어도 된다.
[0015] 연직 방향에 있어서, 제2 펌프의 위치가 선박에 있어서의 수면의 위치와 동일하거나, 또는, 수면의 위치보다 낮은 경우, 제어부는, 제2 펌프의 출력을 제어해도 된다.
[0016] 선박용 배기가스 처리장치는, 액체를 반응탑에 도입시키거나, 또는, 배기가스를 처리한 배액을 반응탑으로부터 배출시키는 제3 펌프를 더 구비해도 된다. 제어부는, 선박의 흘수에 근거하여, 제3 펌프에 의해 액체를 반응탑에 도입시킬지, 또는, 제3 펌프에 의해 배액을 반응탑으로부터 배출시킬지를 제어해도 된다.
[0017] 제3 펌프는, 연직 방향에 있어서, 선박의 가장 낮은 흘수인 최저 흘수인 경우에 선박에 있어서의 수면의 위치보다 상방에 배치되고, 선박의 가장 높은 흘수인 최고 흘수인 경우에 선박에 있어서의 수면의 위치보다 하방에 배치되어도 된다.
[0018] 연직 방향에 있어서, 제3 펌프의 위치가 선박에 있어서의 수면의 위치보다 낮은 경우, 제어부는, 제3 펌프에 의해 배액을 반응탑으로부터 배출시켜도 된다. 연직 방향에 있어서, 제3 펌프의 위치가 선박에 있어서의 수면의 위치와 동일하거나, 또는, 수면의 위치보다 높은 경우, 제어부는, 제3 펌프에 의해 액체를 반응탑에 도입시켜도 된다.
[0019] 제어부는, 선박의 흘수에 근거하여, 제3 펌프의 출력을 제어해도 된다.
[0020] 참고로, 상기 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징 모두를 열거한 것은 아니다. 그리고, 이들 특징군(群)의 서브 콤비네이션 또한, 발명이 될 수 있다.
[0021] 도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박(200)의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2a는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2b는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는, 제1 펌프(60)의 양정(揚程) H와, 제1 펌프(60)로부터 공급되는 단위 시간당 액체(40)의 공급량 Q와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은, 제1 펌프(60)를 구동하는 전동기의 주파수 f와, 제1 펌프(60)로부터 공급되는 단위 시간당 액체(40)의 공급량 Q와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 7a는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 7b는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 8a는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 8b는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는, 시간 T와 선박(200)의 흘수 d와의 관계의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 11은, 제1 펌프(60)의 출력 P와 선박(200)의 흘수 d와의 관계의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12는, 제1 펌프(60)의 출력 P와, 반응탑(10)에 단위 시간당 도입되는 액체(40)의 유량 Q'와의 관계의 일례를 나타낸 도면이다.
도 13a는, 도 2a에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례에 있어서의 다른 도면이다.
도 13b는, 도 2a에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례에 있어서의 다른 도면이다.
도 14a는, 도 2b에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례에 있어서의 다른 도면이다.
도 14b는, 도 2b에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례에 있어서의 다른 도면이다.
도 15는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 16은, 도 15에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서의 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의, 흘수 d와 제2 펌프(62)의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 17은, 도 15에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서의 선박(200)의 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의, 흘수 d와 제2 펌프(62)의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 18은, 연직 방향에 있어서의 제2 펌프(62)의 위치와 흘수 d와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 19는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 20은, 연직 방향에 있어서의 제3 펌프(64)의 위치와 흘수 d와의 관계를 나타낸 도면이다.
[0022] 이하에서는, 발명의 실시형태를 통해 본 발명을 설명하겠지만, 이하의 실시형태는 청구범위에 따른 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시형태 내에서 설명되고 있는 특징의 조합 모두가 발명의 해결 수단에 필수적이라고는 할 수 없다.
[0023] 도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박(200)의 일례를 나타낸 도면이다. 본 예의 선박(200)은, 선박용 배기가스 처리장치(100)를 구비한다. 도 1에 있어서, 선박용 배기가스 처리장치(100)의 범위가 일점쇄선으로 나타나 있다. 본 예에 있어서, 선박(200)은 해양(300)을 항행하고 있다.
[0024] 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 반응탑(10), 제1 펌프(60), 제어부(74) 및 흘수 취득부(76)를 구비한다. 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 동력 장치(50)를 구비해도 된다. 동력 장치(50)는, 예컨대 엔진, 보일러 등이다. 동력 장치(50)는, 배기가스(30)를 배출한다. 배기가스(30)에는, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등의 유해 물질이 포함된다.
[0025] 반응탑(10)은, 선박(200)에 설치되어 있다. 반응탑(10)에는, 배기가스(30)가 도입된다. 제1 펌프(60)는, 배기가스(30)를 처리하는 액체(40)를, 반응탑(10)에 도입한다. 액체(40)는, 바닷물(海水)이어도 된다. 액체(40)는, 알칼리성의 액체여도 된다. 본 예에 있어서는, 액체(40)는, 반응탑(10)의 내부에 있어서 배기가스(30)를 처리한다. 배기가스(30)를 처리한다는 것은, 배기가스(30)에 포함되는 유해 물질을 제거하는 것을 가리킨다.
[0026] 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력을 제어한다. 제1 펌프(60)의 출력이란, 제1 펌프(60)를 구동하는 전동기의 단위 시간당 회전수여도 되고, 해당 전동기의 주파수여도 된다. 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력을 제어함으로써, 반응탑(10)에 도입되는 액체(40)의 유량을 제어해도 된다. 반응탑(10)에 도입되는 액체(40)의 유량이란, 반응탑(10)에 단위 시간당 도입되는 액체(40)의 양이어도 된다.
[0027] 흘수 취득부(76)는, 선박(200)의 흘수 d를 취득한다. 선박(200)의 흘수 d란, 선박(200)의 선저(船底)(220)로부터 수면(210)까지의 높이이다. 도 1에 있어서, 선박(200)의 흘수 d가 양방향 화살표로 나타나 있다. 본 예에 있어서, 수면(210)은 해양(300)의 해면이다.
[0028] 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 흘수 센서(31)를 더 구비해도 된다. 흘수 센서(31)는, 선박(200)의 선체(230)에 설치되어도 된다. 흘수 센서(31)는, 선박(200)에 있어서의 수면(210)의 위치를 검지한다. 본 예에 있어서는, 흘수 취득부(76)는, 흘수 센서(31)에 의해 검지된 수면(210)(본 예에 있어서는 해면)의 위치에 근거하여, 선박(200)의 흘수를 취득한다.
[0029] 제어부(74)는, 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 제1 펌프(60)의 출력을 제어한다. 선박(200)의 흘수 d는, 선박(200)의 적재물 등의 질량에 따라 변화하기 쉽다. 선박(200)의 흘수 d가 변화한 경우, 액체(40)를 반응탑(10)에 도입하는 데 필요로 되는 제1 펌프(60)의 출력은, 변화하기 쉽다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서는, 제어부(74)가 선박(200)의 흘수 d에 근거하여 제1 펌프(60)의 출력을 제어하므로, 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력을 흘수 d에 따른 최적의 출력으로 제어할 수 있다. 또한, 선박(200)의 흘수 d가 선박(200)의 적재물 등의 질량에 따라 변화하는 경우, 제어부(74)는, 선박(200)의 해당 적재물의 질량에 근거하여 제1 펌프(60)의 출력을 제어해도 된다.
[0030] 제어부(74)는, 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 동력 장치(50)의 동력을 제어해도 된다. 선박(200)이 적재물 등을 적재하고 있는 경우의 흘수 d는, 선박(200)이 적재물 등을 적재하고 있지 않은 경우의 흘수 d보다 높아지기 쉽다. 선박(200)의 흘수 d가 높을수록, 선체(230)가 해양(300)으로부터 받는 저항력이 증가되기 쉽다. 이 때문에, 제어부(74)는, 흘수 d가 높아질수록, 동력 장치(50)의 동력을 크게 제어해도 된다.
[0031] 도 2a는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례를 나타낸 도면이다. 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 배기가스 도입관(32) 및 액체 도입관(24)을 더 구비해도 된다.
[0032] 배기가스 도입관(32)은, 동력 장치(50)와 반응탑(10)을 접속한다. 본 예에 있어서, 동력 장치(50)로부터 배출된 배기가스(30)는, 배기가스 도입관(32)을 통과한 후, 반응탑(10)에 도입된다. 액체 도입관(24)은, 제1 펌프(60)와 반응탑(10)을 접속한다. 본 예에 있어서, 제1 펌프(60)로부터 공급된 액체(40)는, 액체 도입관(24)을 통과한 후, 반응탑(10)에 도입된다.
[0033] 반응탑(10)은, 배기가스(30)가 도입되는 배기가스 도입구(11)를 가져도 된다. 반응탑(10)에는, 배기가스(30)를 처리하는 액체(40)가 도입된다. 액체(40)는, 배기가스(30)를 처리한 후, 배액(46)이 된다. 배기가스(30)는, 액체(40)에 의해 처리된 후, 정화가스(34)가 된다. 반응탑(10)은, 정화가스(34)가 배출되는 배기가스 배출구(17)를 가져도 된다. 정화가스(34)는, 대기에 방출되어도 된다.
[0034] 본 예의 반응탑(10)은, 측벽(15), 바닥면(底面)(16), 가스 처리부(18) 및 액체 배출구(19)를 갖는다. 본 예의 반응탑(10)은, 원기둥 형상이다. 본 예에 있어서, 배기가스 배출구(17)는, 원기둥 형상의 반응탑(10)의 중심축과 평행한 방향에 있어서 바닥면(16)과 대향하는 위치에 배치되어 있다. 본 예에 있어서, 측벽(15) 및 바닥면(16)은, 각각 원기둥 형상의 반응탑(10)의 내측면 및 바닥면이다. 배기가스 도입구(11)는, 측벽(15)에 설치되어도 된다. 본 예에 있어서, 배기가스(30)는 배기가스 도입관(32)으로부터 배기가스 도입구(11)를 통과한 후, 가스 처리부(18)에 도입된다.
[0035] 측벽(15) 및 바닥면(16)은, 배기가스(30) 및 정화가스(34), 그리고 액체(40) 및 배액(46)에 대해 내구성을 갖는 재료로 형성된다. 해당 재료는, SS400, S-TEN(등록상표) 등의 철재와 코팅제 및 도장제 중 적어도 한쪽과의 조합, 네이벌 황동(naval brass) 등의 구리 합금, 알루미늄 황동(aluminum brass) 등의 알루미늄 합금, 큐프로니켈(cupro-nickel) 등의 니켈 합금, 하스텔로이(hastelloy, 등록상표), SUS316L, SUS329J4L 또는 SUS312 등의 스테인리스여도 된다.
[0036] 본 명세서에 있어서는, X축, Y축 및 Z축의 직교 좌표축을 이용하여 기술적 사항을 설명하는 경우가 있다. 본 명세서에 있어서는, 반응탑(10)의 바닥면(16)과 평행한 면을 XY면으로 하고, 바닥면(16)으로부터 배기가스 배출구(17)를 향하는 방향(바닥면(16)에 수직인 방향)을 Z축으로 한다. 본 명세서에 있어서, XY면 내에 있어서의 소정의 방향을 X축 방향으로 하고, XY면 내에 있어서 X축에 직교하는 방향을 Y축 방향으로 한다.
[0037] Z축 방향은 연직 방향에 평행해도 된다. Z축 방향이 연직 방향에 평행한 경우, XY면은 수평면이어도 된다. Z축 방향은 수평 방향에 평행해도 된다. Z축 방향이 수평 방향에 평행한 경우, XY면은 연직 방향에 평행해도 된다.
[0038] 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 예컨대 선박용 사이클론식 스크러버이다. 사이클론식 스크러버에 있어서는, 반응탑(10)에 도입된 배기가스(30)는, 반응탑(10)의 내부를 선회하면서, 배기가스 도입구(11)로부터 배기가스 배출구(17)를 향하는 방향(본 예에 있어서는 Z축 방향)으로 진행한다. 본 예에 있어서는, 배기가스(30)는, 배기가스 배출구(17)로부터 바닥면(16)을 향하는 방향으로 본 경우에 있어서, XY면 내를 선회한다.
[0039] 반응탑(10)의 내부에 있어서의, 배기가스 도입구(11)로부터 배기가스 배출구(17)를 향하는 배기가스(30)의 진행 방향을, 진행 방향 E1이라 한다. 배기가스(30)가 진행 방향 E1로 진행한다는 것은, 배기가스(30)가 배기가스 도입구(11)로부터 배기가스 배출구(17)를 향하는 방향으로 진행하는 것을 가리킨다. 본 예에 있어서, 배기가스(30)의 진행 방향 E1은 Z축에 평행하다. 도 2a에 있어서, 배기가스(30)의 진행 방향 E1이 실선 화살표로 나타나 있다.
[0040] 반응탑(10)은, 액체(40)가 공급되는 하나 또는 복수의 본관(幹管, trunk pipe)(12), 및, 하나 또는 복수의 지관(枝管, branch pipe)(13)을 가져도 된다. 반응탑(10)은, 액체(40)를 분출하는 하나 또는 복수의 분출부(14)를 가져도 된다. 본 예에 있어서, 분출부(14)는 지관(13)에 접속되고, 지관(13)은 본관(12)에 접속되어 있다.
[0041] 본 예의 반응탑(10)은, 3개의 본관(12)(본관(12-1), 본관(12-2) 및 본관(12-3))을 갖는다. 본 예에 있어서, 본관(12-1) 및 본관(12-3)은, Z축에 평행한 방향에 있어서, 각각 가장 배기가스 도입구(11)측 및 가장 배기가스 배출구(17)측에 설치되어 있는 본관(12)이다. 본 예에 있어서, 본관(12-2)은, Z축 방향에 있어서의 본관(12-1)과 본관(12-3) 사이에 설치되어 있는 본관(12)이다.
[0042] 본 예의 반응탑(10)은, 지관(13-1)~지관(13-12)을 구비한다. 본 예에 있어서, 지관(13-1) 및 지관(13-12)은, Z축에 평행한 방향에 있어서, 각각 가장 배기가스 도입구(11)측 및 가장 배기가스 배출구(17)측에 설치되어 있는 지관(13)이다. 본 예에 있어서, 지관(13-1), 지관(13-3), 지관(13-5), 지관(13-7), 지관(13-9) 및 지관(13-11)은 Y축 방향으로 연신(延伸)되고, 지관(13-2), 지관(13-4), 지관(13-6), 지관(13-8), 지관(13-10) 및 지관(13-12)은 X축 방향으로 연신되어 있다.
[0043] 본 예에 있어서, 지관(13-1)~지관(13-4)은 본관(12-1)에 접속되고, 지관(13-5)~지관(13-8)은 본관(12-2)에 접속되고, 지관(13-9)~지관(13-12)은 본관(12-3)에 접속되어 있다. 지관(13-1), 지관(13-3), 지관(13-5), 지관(13-7), 지관(13-9) 및 지관(13-11)은, Y축에 평행한 방향에 있어서, 본관(12)의 양측에 배치되어도 된다. 지관(13-2), 지관(13-4), 지관(13-6), 지관(13-8), 지관(13-10) 및 지관(13-12)은, X축에 평행한 방향에 있어서, 본관(12)의 양측에 배치되어도 된다.
[0044] 지관(13-1)을 예로 들어 설명하면, 지관(13-1A) 및 지관(13-1B)은, Y축에 평행한 방향에 있어서, 각각 본관(12-1)의 한쪽측 및 다른쪽측에 배치되는 지관(13-1)이다. Y축에 평행한 방향에 있어서, 지관(13-1A) 및 지관(13-1B)은, 본관(12-1)을 사이에 두도록 설치되어도 된다. 또한, 도 2a에 있어서 지관(13-1A) 및 지관(13-3A)은, 본관(12-1)과 겹치는 위치에 배치되어 있으므로 도시되어 있지 않다.
[0045] 지관(13-2)을 예로 들어 설명하면, 지관(13-2A) 및 지관(13-2B)은, X축에 평행한 방향에 있어서, 각각 본관(12-1)의 한쪽측 및 다른쪽측에 배치되는 지관(13-2)이다. X축에 평행한 방향에 있어서, 지관(13-2A) 및 지관(13-2B)은, 본관(12-1)을 사이에 두도록 설치되어도 된다.
[0046] 본 예의 반응탑(10)은, 분출부(14-1)~분출부(14-12)를 구비한다. 본 예에 있어서, 분출부(14-1) 및 분출부(14-12)는, Z축에 평행한 방향에 있어서, 각각 가장 배기가스 도입구(11)측 및 가장 배기가스 배출구(17)측에 설치되어 있는 분출부(14)이다. 본 예의 분출부(14-1)~분출부(14-12)는, 각각 지관(13-1)~지관(13-12)에 접속되어 있다. Y축 방향으로 연신되는 1개의 지관(13)에 있어서, Y축에 평행한 방향에 있어서의 본관(12)의 한쪽측에 복수의 분출부(14)가 설치되어도 되고, 또한, 다른쪽측에 복수의 분출부(14)가 설치되어도 된다. X축 방향으로 연신되는 1개의 지관(13)에 있어서, X축에 평행한 방향에 있어서의 본관(12)의 한쪽측에 복수의 분출부(14)가 설치되어도 되고, 또한, 다른쪽측에 복수의 분출부(14)가 설치되어도 된다. 또한, 도 2a에 있어서, 분출부(14-1A), 분출부(14-3A), 분출부(14-5A), 분출부(14-7A), 분출부(14-9A) 및 분출부(14-11A)는, 본관(12)과 겹치는 위치에 배치되어 있으므로 도시되어 있지 않다.
[0047] 분출부(14)는, 액체(40)를 분출하는 개구면을 갖는다. 도 2a에 있어서, 해당 개구면은 「×」표로 나타나 있다. 1개의 지관(13)에 있어서, 본관(12)의 한쪽측 및 다른쪽측에 배치되는 분출부(14)의 각각의 개구면은, 지관(13)의 연신 방향과 소정의 각도를 이루는 한쪽 방향 및 다른쪽 방향을 가리켜도 된다. 분출부(14-2)를 예로 들어 설명하면, 본 예에 있어서는, 본관(12-1)의 한쪽측에 배치되는 분출부(14-2A)의 개구면은, 지관(13-2A)과 소정의 각도를 이루는 한쪽 방향을 가리키고, 본관(12-1)의 다른쪽측에 배치되는 분출부(14-2B)의 개구면은, 지관(13-2B)과 소정의 각도를 이루는 한쪽 방향을 가리키고 있다.
[0048] 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 유량 제어부(70)를 더 구비해도 된다. 유량 제어부(70)는, 반응탑(10)에 공급되는 액체(40)의 유량을 제어한다. 유량 제어부(70)는, 밸브(72)를 가져도 된다. 본 예에 있어서는, 유량 제어부(70)는 제1 펌프(60)로부터 분출부(14)로 공급되는 액체(40)의 유량을, 밸브(72)에 의해 제어한다. 본 예의 유량 제어부(70)는, 3개의 밸브(72)(밸브(72-1), 밸브(72-2) 및 밸브(72-3))를 구비한다. 본 예의 유량 제어부(70)는, 밸브(72-1), 밸브(72-2) 및 밸브(72-3)에 의해, 각각 본관(12-1), 본관(12-2) 및 본관(12-3)에 공급되는 액체(40)의 유량을 제어한다. 본관(12)에 공급된 액체(40)는, 지관(13)을 통과한 후, 분출부(14)로부터 반응탑(10)의 내부(가스 처리부(18))로 분출된다.
[0049] 제어부(74)는, 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양을 제어한다. 제어부(74)는, 분출부(14)가 단위 시간당 분출하는 액체(40)의 양을 제어해도 된다. 본 예에 있어서는, 제어부(74)는, 유량 제어부(70)를 제어함으로써, 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양을 제어한다.
[0050] 유량 제어부(70)는, 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양을, 밸브(72)의 개방도(開度)를 제어함으로써, 제어해도 된다. 유량 제어부(70)는, 분출부(14)가 단위 시간당 분출하는 액체(40)의 양을, 밸브(72)의 개방도를 제어함으로써, 제어해도 된다. 반응탑(10)이 복수의 분출부(14)를 구비하는 경우, 유량 제어부(70)는, 복수의 분출부(14) 각각이 분출하는 액체(40)의 양을, 밸브(72-1)~밸브(72-3)의 각각의 개방도를 제어함으로써, 제어해도 된다.
[0051] 유량 제어부(70)는, 본관(12-1)에 공급되는 액체(40)의 유량이 본관(12-2)에 공급되는 액체(40)의 유량보다 많아지도록, 액체(40)의 유량을 제어해도 된다. 유량 제어부(70)는, 본관(12-2)에 공급되는 액체(40)의 유량이 본관(12-3)에 공급되는 액체(40)의 유량보다 많아지도록, 액체(40)의 유량을 제어해도 된다. 본관(12-3)에 공급되는 액체(40)의 유량과, 본관(12-2)에 공급되는 액체(40)의 유량과, 본관(12-1)에 공급되는 액체(40)의 유량의 비는, 예컨대 1:2:9이다.
[0052] 상술한 바와 같이, 액체(40)는 예컨대 바닷물 또는 알칼리성의 액체이다. 액체(40)가 알칼리성의 액체인 경우, 액체(40)는 수산화나트륨(NaOH) 및 탄산수소나트륨(Na2CO3) 중 적어도 한쪽을 첨가한 알칼리성의 액체여도 된다.
[0053] 배기가스(30)에는 황산화물(SOx) 등의 유해 물질이 포함된다. 황산화물(SOx)은, 예컨대 아황산 가스(SO2)이다. 액체(40)가 수산화나트륨(NaOH) 수용액인 경우, 배기가스(30)에 포함되는 아황산 가스(SO2)와 수산화나트륨(NaOH)의 반응은, 하기의 화학식 1로 나타내어진다.
[화학식 1]
SO2＋Na＋＋OH-→Na＋＋HSO3 -
[0054] 화학식 1에 나타내어지는 바와 같이, 아황산 가스(SO2)는 화학 반응에 의해 아황산수소 이온(HSO3 -)이 된다. 액체(40)는, 이 화학 반응에 의해 아황산수소 이온(HSO3 -)을 포함하는 배액(46)이 된다. 배액(46)은, 배수관(20)으로부터 선박용 배기가스 처리장치(100)의 외부로 배출되어도 된다. 배기가스(30)는, 이 화학 반응에 의해 황산화물(SOx) 등의 유해 물질의 적어도 일부가 제거된 정화가스(34)가 된다.
[0055] 도 2b는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 유량 제어부(70) 및 밸브(72)를 구비하지 않는다는 점에서, 도 2a에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)와 다르다.
[0056] 본 예에 있어서, 제어부(74)는, 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양을, 분출부(14)의 개구면의 개방도를 제어함으로써, 제어한다. 반응탑(10)이 복수의 분출부(14)를 구비하는 경우, 제어부(74)는, 복수의 분출부(14) 각각이 분출하는 액체(40)의 양을, 복수의 분출부(14)의 각각의 개구에 있어서의 개방도를 제어함으로써, 제어해도 된다. 도 2b에 있어서는, 제어부(74)로부터, 3개의 분출부(14-4B) 중 1개의 분출부(14-4B)를 향하는 화살표가 나타나 있다. 도 2b에 있어서는, 제어부(74)로부터, 3개의 분출부(14-4B) 중 1개의 분출부(14-4B) 이외를 향하는 화살표는 생략되어 있다.
[0057] 반응탑(10)이 복수의 분출부(14)를 구비하는 경우, 제어부(74)는, 복수의 분출부(14) 각각이 분출하는 액체(40)의 양을, 독립적으로 제어해도 된다. 제어부(74)에 의한 분출부(14)의 제어에 대해서는, 후술한다.
[0058] 도 3 및 도 4는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례를 나타낸 도면이다. 도 3 및 도 4에는, 도 1, 도 2a 및 도 2b에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서의 선박(200)의 흘수 d와 제1 펌프(60)의 양정 H와의 관계가 나타나 있다. 단, 도 3 및 도 4에 있어서, 도 1에 나타난 동력 장치(50), 흘수 취득부(76) 및 흘수 센서(31)는 생략되어 있다. 본 예에 있어서, 액체 도입관(24)을 흐르는 액체(40)는, 해양(300)(도 1 참조)의 바닷물이다.
[0059] 본 예에 있어서, 제1 펌프(60)의 양정 H란, 제1 펌프(60)가 액체(40)를 반응탑(10)에 도입하는 데 필요로 되는, 액체(40)의 토출 높이를 가리킨다. 도 3 및 도 4는, 흘수 d가 각각 제1 흘수 d1인 경우 및 제2 흘수 d2인 경우이다. 본 예에 있어서는, 제2 흘수 d2는 제1 흘수 d1보다 높다. 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 수면(210)으로부터 선저(220)까지의 거리는, 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 수면(210)으로부터 선저(220)까지의 거리보다, 이격(離間)되어 있다.
[0060] 도 3에 나타난 예에 있어서, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)는, 수면(210)과 동일한 높이로 배치되어 있다. 제1 흘수 d1인 경우에 있어서, 제1 펌프(60)에 필요로 되는 실질적 양정을 실양정 H1이라 한다. 제1 흘수 d1인 경우, 실양정 H1은 양정 H와 동일하다.
[0061] 도 4에 나타난 예에 있어서, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 수면(210)으로부터의 제1 펌프(60)의 깊이를 깊이 du라 한다. 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우, 액체 도입관(24)을 흐르는 액체(40)는, 제1 펌프(60)에 의한 압력이 없는 경우에 있어서도, 연직 방향에 있어서 수면(210)의 위치까지 도달하기 쉽다.
[0062] 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서, 제1 펌프(60)에 필요로 되는 실질적 양정을 실양정 H2라 한다. 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우, 제1 펌프(60)의 양정 H는, 실양정 H2(양정 H-깊이 du)와 동일해지기 쉽다. 실양정 H2는, 실양정 H1보다 작다.
[0063] 흘수 d가 제1 흘수 d1 및 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)의 출력 P를, 각각 제1 출력 P1 및 제2 출력 P2라 한다. 흘수 d가 제1 흘수 d1 및 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)로부터의 단위 시간당 액체(40)의 공급량 Q를, 각각 제1 공급량 Q1 및 제2 공급량 Q2라 한다. 제어부(74)는, 제2 흘수 d2가 제1 흘수 d1보다 높은 경우, 제2 출력 P2를 제1 출력 P1보다 작게 제어해도 된다.
[0064] 도 5는, 제1 펌프(60)의 양정 H와, 제1 펌프(60)로부터 공급되는 단위 시간당 액체(40)의 공급량 Q와의 관계를 나타낸 도면이다. 제1 펌프(60)가 터보형인 경우, 출력 P, 공급량 Q 및 양정 H는, P=kQH의 관계를 만족한다. 여기서, k는 비례 상수이다. 도 5에 있어서, 제1 펌프(60)의 출력 P가 제1 출력 P1인 경우가 실선으로, 제2 출력 P2인 경우가 넓은 간격의 파선으로, 각각 나타나 있다.
[0065] 제1 펌프(60)가 단위 시간당 공급량 Q0의 액체(40)를 공급하는 경우에 있어서, 제2 출력 P2인 경우의 양정 H2'는, 제1 출력 P1인 경우의 양정 H1'보다 작다. 제1 펌프(60)가 공급하는 액체(40)의 양정이 양정 H2'인 경우에 있어서, 제2 출력 P2인 경우의 공급량 Q0은, 제1 출력 P1인 경우의 공급량 Q0'보다 작다.
[0066] 도 3 및 도 4에 나타난 예에 있어서, 제2 흘수 d2인 경우의 실양정 H2는, 제1 흘수 d1인 경우의 실양정 H1보다 작아지기 쉽다. 이 때문에, 제1 공급량 Q1과 제2 공급량 Q2가 동일한 경우(예컨대 제1 공급량 Q1과 제2 공급량 Q2가 공급량 Q0인 경우), 제2 출력 P2는 제1 출력 P1보다 작아도 된다. 연직 방향에 있어서 제1 펌프(60)가 수면(210)보다 낮은 위치에 배치되는 경우, 제1 펌프(60)가 수면(210)의 위치에 배치되는 경우보다, 제1 펌프의 출력 P는, 깊이 du에 상당하는 양정만큼, 작아도 된다.
[0067] 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서는, 제2 흘수 d2가 제1 흘수 d1보다 높은 경우, 제어부(74)는 제1 펌프(60)의 제2 출력 P2를 제1 출력 P1보다 작게 제어한다. 이 때문에, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 제1 펌프(60)의 출력 P가 흘수 d에 관계없이 일정하게 제어되는 경우와 비교하여, 제1 펌프(60)의 소비 전력을 작게 할 수 있다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서는, 제2 흘수 d2가 제1 흘수 d1보다 높은 경우, 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제1 출력 P1보다 작은 출력(제2 출력 P2)의 펌프로 의사적(擬似的)으로 제어한다. 이에 의해, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 제1 펌프(60)의 소비 전력을 작게 할 수 있다.
[0068] 흘수 d가 제1 흘수 d1에서 제2 흘수 d2로 변화한 경우, 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제1 출력 P1로부터, 제1 출력 P1보다 작은 제2 출력 P2로 제어해도 된다. 흘수 d가 제2 흘수 d2에서 제1 흘수 d1로 변화한 경우, 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제2 출력 P2로부터, 제2 출력 P2보다 큰 제1 출력 P1로 제어해도 된다.
[0069] 도 6은, 제1 펌프(60)를 구동하는 전동기의 주파수 f와, 제1 펌프(60)로부터 공급되는 단위 시간당 액체(40)의 공급량 Q와의 관계를 나타낸 도면이다. 제1 펌프(60)를 구동하는 전동기를 전동기(M)이라 한다. 제1 펌프(60)가 터보형인 경우, 공급량 Q는 주파수 f의 증가에 따라 증가되기 쉽다. 제1 펌프(60)가 단위 시간당 공급량 Q 및 공급량 Q'의 액체(40)를 공급하는 경우에 있어서의 전동기(M)의 주파수 f를, 각각 주파수 f0 및 주파수 f0'라 한다. 주파수 f0 및 주파수 f0'는, 제1 펌프(60)의 출력 P가 각각 제2 출력 P2 및 제1 출력 P1인 경우에 있어서의, 전동기(M)의 주파수 f이다.
[0070] 도 6 및 도 5에 나타난 바와 같이, 제1 펌프(60)의 출력 P가 제1 출력 P1로 유지된 채, 양정 H가 양정 H1'에서 양정 H2'로 변화한 경우, 제1 펌프(60)의 액체(40)의 공급량은 Q0보다 큰 Q0'가 된다. 이 때문에, 도 3 및 도 4에 나타난 예에 있어서, 제어부(74)가 제1 펌프(60)의 출력 P를 제1 출력 P1로 유지한 채, 흘수 d가 제1 흘수 d1에서 제2 흘수 d2로 변화한 경우, 제1 펌프(60)로부터 단위 시간당 공급되는 액체(40)의 양이 과잉되기 쉽다.
[0071] 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서는, 제2 흘수 d2가 제1 흘수 d1보다 높은 경우, 제어부(74)는 제1 펌프(60)의 출력 P를, 제1 출력 P1보다 작은 제2 출력 P2로 제어한다. 이 때문에, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 제1 펌프(60)의 출력 P가 흘수 d에 관계없이 일정하게 제어되는 경우와 비교하여, 액체(40)가 제1 펌프(60)에 의해 반응탑(10)에 과잉으로 공급되는 것을 억제하기 쉬워진다.
[0072] 도 7a 및 도 7b는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 압력 측정부(78)를 더 구비한다는 점에서, 도 2a, 도 2b, 도 3 및 도 4에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)와 다르다. 도 7a 및 도 7b에는, 각각 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우 및 제2 흘수 d2인 경우의 일례가 나타나 있다.
[0073] 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 압력 센서(26)를 구비해도 된다. 본 예의 압력 센서(26)는, 액체 도입관(24)에 설치되어 있다. 본 예에 있어서, 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 2개의 압력 센서(26)(압력 센서(26-1) 및 압력 센서(26-2))를 구비한다. 압력 센서(26-1)는, 액체 도입관(24)에서의 액체(40)의 유로에 있어서, 제1 펌프(60) 앞에 설치되어 있다. 압력 센서(26-2)는, 액체 도입관(24)에서의 액체(40)의 유로에 있어서, 제1 펌프(60) 뒤에 설치되어 있다. 본 예에 있어서, 압력 센서(26-1)는, 제1 펌프(60)에 입력되는 액체(40)의 도입 압력을 검지한다. 해당 도입 압력을, 도입 압력 Pin이라 한다. 본 예에 있어서, 압력 센서(26-2)는, 제1 펌프(60)로부터 출력되는 액체(40)의 도출 압력을 검지한다. 해당 도출 압력을, 도출 압력 Pout라 한다.
[0074] 압력 측정부(78)는, 제1 펌프(60)에 입력되는 액체(40)의 도입 압력 Pin, 및, 제1 펌프(60)로부터 출력되는 액체(40)의 도출 압력 Pout 중 적어도 한쪽을 측정한다. 본 예에 있어서는, 압력 측정부(78)는, 압력 센서(26-1)에 의해 검지된 액체(40)의 도입 압력 Pin, 및, 압력 센서(26-2)에 의해 검지된 액체(40)의 도출 압력 Pout 중 적어도 한쪽을 측정한다.
[0075] 흘수 취득부(76)는, 도입 압력 Pin 및 도출 압력 Pout 중 적어도 한쪽에 근거하여, 선박(200)의 흘수 d를 취득해도 된다. 수면(210)으로부터 제1 펌프(60)까지의 연직 방향에 있어서의 거리는, 흘수 d가 높을수록, 커지기 쉽다. 이 때문에, 도입 압력 Pin 및 도출 압력 Pout는, 흘수 d가 높을수록, 커지기 쉽다. 이 때문에, 흘수 취득부(76)는, 도입 압력 Pin 및 도출 압력 Pout 중 적어도 한쪽에 근거하여, 선박(200)의 흘수 d를 취득할 수 있다. 제어부(74)는, 해당 흘수 d에 근거하여, 제1 펌프(60)의 출력을 제어해도 된다.
[0076] 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 도입 압력 Pin 및 도출 압력 Pout를, 각각 도입 압력 Pin1 및 도출 압력 Pout1이라 한다. 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 도입 압력 Pin 및 도출 압력 Pout를, 각각 도입 압력 Pin2 및 도출 압력 Pout2라 한다. 본 예에 있어서, 흘수 취득부(76)는, 도입 압력 Pin1 및 도출 압력 Pout1 중 적어도 한쪽에 근거하여, 선박(200)의 제1 흘수 d1을 취득한다. 본 예에 있어서, 흘수 취득부(76)는, 도입 압력 Pin2 및 도출 압력 Pout2 중 적어도 한쪽에 근거하여, 선박(200)의 제2 흘수 d2를 취득한다.
[0077] 도 8a 및 도 8b는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서, 제어부(74)는, 도입 압력 Pin 및 도출 압력 Pout 중 적어도 한쪽에 근거하여, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어한다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 이러한 점에서 도 7a 및 도 7b에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)와 다르다. 제어부(74)는, 흘수 d에 근거하지 않고, 도입 압력 Pin 및 도출 압력 Pout 중 적어도 한쪽으로부터 직접, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어해도 된다.
[0078] 연직 방향에 있어서, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 수면(210)으로부터 제1 펌프(60)까지의 거리는, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 수면(210)으로부터 제1 펌프(60)까지의 거리보다 크다. 이 때문에, 도입 압력 Pin2는, 도입 압력 Pin1보다 커지기 쉽다. 제2 흘수 d2인 경우에 있어서 제1 펌프(60)에 입력되는 액체(40)에는, 제1 흘수 d1인 경우에 있어서 제1 펌프(60)에 입력되는 액체(40)보다, 거리 du분에 상당하는 연직 방향 상향의 압력이 인가(印加)되기 쉽다. 이 때문에, 제어부(74)는, 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)의 제2 출력 P를, 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)의 제1 출력 P1보다 작게 제어해도 된다.
[0079] 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우, 제1 펌프(60)의 상방에는 깊이 du분의 액체(40)가 존재하기 쉽다. 이 때문에, 도출 압력 Pout2는, 도출 압력 Pout1보다 커지기 쉽다. 이 때문에, 제어부(74)는, 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)의 제2 출력 P를, 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)의 제1 출력 P1보다 크게 제어해도 된다.
[0080] 제어부(74)는, 도입 압력 Pin 및 도출 압력 Pout 양쪽 모두에 근거하여, 제1 펌프의 출력을 제어해도 된다. 제어부(74)는, 도입 압력 Pin1 및 도출 압력 Pout1, 그리고 도입 압력 Pin2 및 도출 압력 Pout2에 근거하여, 제1 펌프(60)의 제2 출력 P2를 제1 출력 P1보다 작게 하거나, 또는 크게 해도 된다.
[0081] 도 9는, 시간 T와 선박(200)의 흘수 d와의 관계의 일례를 나타낸 도면이다. 본 예에 있어서, 선박(200)의 흘수 d는 시간 T의 경과에 따라 변화하고 있다. 본 예에 있어서, 제1 흘수 d1은 제1 시각 t1에 있어서의 흘수 d인 것으로 하고, 제2 흘수 d2는 제2 시각 t2에 있어서의 흘수 d인 것으로 한다. 본 예에 있어서, 제2 시각 t2는, 제1 시각 t1보다 미리 정해진 시간 Ti가 경과한 후의 시각이다.
[0082] 흘수 취득부(76)(도 1, 도 2a, 도 2b, 도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b 참조)는, 제1 시각 t1에 제1 흘수 d1을 취득해도 되고, 제2 시각 t2에 제2 흘수 d2를 취득해도 된다. 제어부(74)는, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 제1 펌프(60)의 출력 P를 제1 출력 P1로 제어해도 되고, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 제1 펌프(60)의 출력 P를 제2 출력 P2로 제어해도 된다. 제2 출력 P2는, 제1 출력 P1과 달라도 된다.
[0083] 본 예에 있어서는, 제어부(74)는, 제1 시각 t1에 있어서 제1 펌프(60)의 출력 P를 제1 출력 P1로 제어하고, 제2 시각 t2에 있어서 제1 펌프(60)의 출력 P를 제2 출력 P2로 제어한다. 이 때문에, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 제1 시각 t1 및 제2 시각 t2 각각에 있어서, 반응탑(10)에 액체(40)를 공급하는 데 필요한 양정 H를 확보하면서, 반응탑(10)에 대한 단위 시간당 액체(40)의 공급량이 과잉되지 않도록, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어하기 쉬워진다.
[0084] 흘수 취득부(76)(도 1, 도 2a, 도 2b, 도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b 참조)는, 시간 T의 경과에 따라 흘수 d를 계속적으로 취득해도 된다. 제어부(74)는, 시간 T의 경과에 따라 계속적으로 변화하는 흘수 d에 따라, 제1 펌프(60)의 출력 P를 계속적으로 제어해도 된다. 제어부(74)가, 시간 T의 경과에 따라 계속적으로 변화하는 흘수 d에 따라 제1 펌프(60)의 출력 P를 계속적으로 제어함으로써, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 반응탑(10)에 액체(40)를 공급하는 데 필요한 양정 H를 계속적으로 확보하면서, 반응탑(10)에 대한 단위 시간당 액체(40)의 공급량이 계속적으로 과잉되지 않도록, 제1 펌프(60)의 출력 P를 계속적으로 제어하기 쉬워진다.
[0085] 도 10은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 농도 측정부(79)를 더 구비한다는 점에서, 도 7a 및 도 7b에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)와 다르다. 도 10에는, 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우가 나타나 있다.
[0086] 배기가스(30)의 이산화황(SO2)의 농도 및 이산화탄소(CO2)의 농도 중 적어도 한쪽을, 농도 C라 한다. 배기가스(30)의 이산화황(SO2) 농도[ppm]와 이산화탄소(CO2) 농도[%]의 비(이산화황(SO2) 농도[ppm]/이산화탄소(CO2) 농도[%])를, 비 R이라 한다. 해당 배기가스(30)는, 배기가스 도입관(32)(도 2a 및 도 2b 참조)을 통과하는 배기가스(30)여도 된다.
[0087] 정화가스(34)의 이산화황(SO2)의 농도 및 이산화탄소(CO2)의 농도 중 적어도 한쪽을, 농도 C'라 한다. 정화가스(34)의 이산화황(SO2) 농도[ppm]와 이산화탄소(CO2) 농도[%]의 비를, 비 R'라 한다. 상술한 바와 같이, 정화가스(34)는, 배기가스(30)가 액체(40)에 의해 처리된 후의 가스이다.
[0088] 농도 측정부(79)는, 농도 C 및 농도 C' 중 적어도 한쪽을 측정한다. 농도 측정부(79)는, 예컨대 레이저식 가스 분석계이다. 농도 측정부(79)는, 비 R 및 비 R' 중 적어도 한쪽을 산출해도 된다.
[0089] 제어부(74)는, 농도 측정부(79)에 의해 측정된 농도 C 및 농도 C' 중 적어도 한쪽에 근거하여, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어해도 된다. 제어부(74)는, 농도 측정부(79)에 의해 산출된 비 R 및 비 R' 중 적어도 한쪽에 근거하여, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어해도 된다.
[0090] 선박(200)이 해양(300)(도 1 참조)을 항행하는 경우에 있어서, 선체(230)(도 1 참조)가 해양(300)으로부터 받는 저항력을 저항력 Fr이라 한다. 저항력 Fr은 흘수 d에 따라 변화하기 쉽다. 저항력 Fr은, 흘수 d가 높을수록 커지기 쉽다. 흘수 d가 제1 흘수 d1(도 7a 참조)인 경우에 있어서의 저항력 Fr을 저항력 Fr1이라 하고, 흘수 d가 제2 흘수 d2(도 7b 참조)인 경우에 있어서의 저항력 Fr을 저항력 Fr2라 한다. 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우의 항행 속도와, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우의 항행 속도가 동일한 경우, 저항력 Fr2는, 저항력 Fr1보다 커지기 쉽다.
[0091] 선박(200)이 해양(300)을 항행하는 경우에 있어서, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 동력 장치(50)로부터 배출되는 배기가스(30)의 이산화황(SO2)의 농도 및 이산화탄소(CO2)의 농도 중 적어도 한쪽을 농도 C1이라 하고, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 동력 장치(50)로부터 배출되는 배기가스(30)의 이산화황(SO2)의 농도 및 이산화탄소(CO2)의 농도 중 적어도 한쪽을 농도 C2라 한다. 선박(200)이 해양(300)을 항행하는 경우에 있어서, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 정화가스(34)의 이산화황(SO2)의 농도 및 이산화탄소(CO2)의 농도 중 적어도 한쪽을 농도 C1'라 하고, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 정화가스(34)의 이산화황(SO2)의 농도 및 이산화탄소(CO2)의 농도 중 적어도 한쪽을 농도 C2'라 한다.
[0092] 동력 장치(50)로부터 배출되는 배기가스(30)에 포함되는 유해 물질의 농도는, 저항력 Fr에 따라 변화하기 쉽다. 해당 유해 물질의 농도는, 저항력 Fr이 클수록, 커지기 쉽다. 이 때문에, 농도 C2는 농도 C1보다 커지기 쉽다. 농도 C2가 농도 C1보다 큰 경우, 농도 C2'는 농도 C1'보다 커지기 쉽다.
[0093] 선박에서 사용할 수 있는 연료 중의 황(S) 농도, 및, 상술한 정화가스(34)의 비 R'(SO2/CO2)에는, 해양 오염 방지 조약에 따라 규제치가 정해져 있다. 황(S) 농도 및 비 R'의 해당 규제치는 해역에 따라 다르지만, 가장 엄격한 해역에 있어서는, 황(S) 농도의 규제치는 0.1중량% 이하이고, 비 R'의 규제치는 4.3 이하이다(이상 2020년 현재).
[0094] 제어부(74)는, 농도 측정부(79)에 의해 측정된 농도 C, 및, 흘수 취득부(76)에 의해 취득된 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어해도 된다. 제어부(74)는, 농도 C 및 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 동력 장치(50)의 동력을 제어해도 된다.
[0095] 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 실양정 H2는, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 실양정 H1보다 작다. 이 때문에, 제1 펌프(60)로부터 단위 시간당 공급되는 액체(40)의 공급량 Q를 일정하게 한 경우, 제1 펌프(60)의 제2 출력 P2는 제1 출력 P1보다 작아도 된다.
[0096] 그러나, 상술한 바와 같이, 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 농도 C2는, 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 농도 C1보다 커지기 쉽다. 이 때문에, 제1 펌프(60)에 의한 액체(40)의 공급량 Q를, 제1 흘수 d1인 경우 및 제2 흘수 d2인 경우에 있어서 일정하게 한 경우, 배기가스(30)에 포함되는 유해 물질이 액체(40)에 의해 제거되기 어려워진다. 배기가스(30)에 포함되는 유해 물질이 제거되기 어려워지면, 정화가스(34)의 비 R'가, 상술한 규제치를 만족하지 않게 되는 경우가 있다. 이 때문에, 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 제2 공급량 Q2(도 3 및 도 4 참조)는, 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 제1 공급량 Q1(도 3 및 도 4 참조)보다 큰 것이 바람직하다.
[0097] 본 예에 있어서는, 제어부(74)는 제1 펌프(60)의 제2 출력 P2를 제1 출력 P1보다 작게 제어해도 되고, 제2 출력 P2를 제1 출력 P1보다 크게 제어해도 되고, 제2 출력 P2를 제1 출력 P1과 동일한 출력으로 제어해도 된다. 즉, 본 예에 있어서는, 제어부(74)는, 실양정 H1과 실양정 H2의 대소 관계와, 농도 C1과 농도 C2의 대소 관계 간의 밸런스를 통해, 제1 출력 P1과 제2 출력 P2의 대소 관계를 제어해도 된다.
[0098] 제어부(74)는, 농도 측정부(79)에 의해 측정된 농도 C', 및, 흘수 취득부(76)에 의해 취득된 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어해도 된다. 이에 의해, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 반응탑(10)에 액체(40)를 공급하는 데 필요한 양정 H를 확보하고, 또한, 반응탑(10)에 대한 단위 시간당 액체(40)의 공급량이 과잉되지 않도록 하며, 또한, 정화가스(34)의 비 R'가 상술한 규제치를 만족하도록, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어하기 쉬워진다. 제어부(74)는, 농도 C, 농도 C' 및 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어해도 된다.
[0099] 제어부(74)는, 농도 C' 및 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 동력 장치(50)의 동력을 제어해도 된다. 이에 의해, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 정화가스(34)의 비 R'가 상술한 규제치를 만족하도록, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어하기 쉬워진다. 제어부(74)는, 농도 C, 농도 C' 및 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 동력 장치(50)의 동력을 제어해도 된다.
[0100] 농도 측정부(79)는, 시간 T의 경과에 따라 농도 C 및 농도 C' 중 적어도 한쪽을 계속적으로 측정해도 된다. 농도 측정부(79)는, 시간 T의 경과에 따라 비 R 및 비 R' 중 적어도 한쪽을 계속적으로 산출해도 된다. 이에 의해, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 반응탑(10)에 액체(40)를 공급하는 데 필요한 양정 H를 계속적으로 확보하고, 또한, 반응탑(10)에 대한 단위 시간당 액체(40)의 공급량이 계속적으로 과잉되지 않도록 하며, 또한, 정화가스(34)의 비 R'가 상술한 규제치를 계속적으로 만족하도록, 제1 펌프(60)의 출력 P를 계속적으로 제어하기 쉬워진다.
[0101] 도 11은, 제1 펌프(60)의 출력 P와 선박(200)의 흘수 d와의 관계의 일례를 나타낸 도면이다. 도 11에 있어서, 실선은 선박(200)의 흘수 d 및 정화가스(34)의 농도 C'에 근거하여 제1 펌프(60)의 출력 P가 제어되는 경우의 일례이다. 도 11에 있어서, 넓은 간격의 파선은 선박(200)의 흘수 d에만 근거하여 제1 펌프(60)의 출력 P가 제어되는 경우의 일례이다. 제어부(74)(도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b 참조)는, 흘수 d가 낮아질수록 제1 펌프(60)의 출력 P를 작게 제어해도 된다.
[0102] 본 예에 있어서, 제1 흘수 d1은 선박(200)의 가장 낮은 흘수인 최저 흘수이고, 제2 흘수 d2는 선박(200)의 가장 높은 흘수인 최고 흘수인 것으로 한다. 해당 최저 흘수와 해당 최고 흘수의 차(差)(도 7b에 있어서의 d2와 도 7a에 있어서의 d1의 차)는, 4m 이상 8m 이하여도 되고, 5m 이상 7m 이하여도 된다. 해당 최저 흘수와 해당 최고 흘수의 차는, 예컨대 6m이다.
[0103] 도 10에서 설명한 바와 같이, 선체(230)(도 1 참조)가 해양(300)(도 1 참조)으로부터 받는 저항력 Fr은, 선박(200)의 흘수 d에 따라 변화하기 쉽다. 저항력 Fr은, 흘수 d가 낮을수록 작아지기 쉽다. 이 때문에, 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우의 항행 속도와, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우의 항행 속도가 동일한 경우, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우의 동력 장치(50)의 동력은, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우의 동력 장치(50)의 동력보다, 작아지기 쉽다. 이 때문에, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우의 항행 속도와, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우의 항행 속도가 동일한 경우, 상술한 농도 C 및 농도 C'는, 저항력 Fr이 작을수록 작아지기 쉽다. 농도 C가 작을수록, 제1 펌프(60)에 의해 단위 시간당 공급되는 액체(40)의 양 Q는, 작아도 된다.
[0104] 제어부(74)(도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b 참조)는, 흘수 d가 미리 정해진 흘수 임계치 dth 미만인 경우, 제1 펌프(60)의 출력 P를, 미리 정해진 일정한 출력 Pth로 제어해도 된다. 도 11에 있어서, 흘수 임계치 dth 미만에 있어서 제1 펌프의 출력 P가 해당 출력 Pth로 제어되는 경우가 실선으로 나타나 있다.
[0105] 상술한 바와 같이, 농도 C가 작을수록, 제1 펌프(60)에 의해 단위 시간당 공급되는 액체(40)의 양 Q는 작아도 된다. 이 때문에, 제어부(74)가 농도 C' 및 선박(200)의 흘수 d에 근거하여 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어하는 경우, 흘수 d에만 근거하여 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어하는 경우보다, 해당 액체(40)의 양 Q는 작아지기 쉽다. 이 때문에, 제어부(74)가 농도 C' 및 흘수 d에 근거하여 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어하는 경우의 제1 펌프의 출력 P는, 흘수 d에만 근거하여 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어하는 경우의 제1 펌프(60)의 출력 P보다 작아지기 쉽다.
[0106] 본 예에 있어서는, 제어부(74)(도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b 참조)는, 흘수 d가 미리 정해진 흘수 임계치 dth 미만인 경우, 제1 펌프(60)의 출력 P를 일정한 출력 Pth로 제어한다. 이 때문에, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 흘수 d가 제1 흘수 d1과 흘수 임계치 dth 미만 사이에 있어서, 제1 펌프(60)의 출력 P가 흘수 d에만 근거하여 제어되는 경우(도 11에 있어서의 넓은 간격의 파선인 경우)보다, 제1 펌프(60)의 출력 P를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 제1 펌프(60)의 출력 P가 흘수 d에만 근거하여 제어되는 경우보다, 제1 펌프(60)의 소비 전력을 작게 할 수 있다.
[0107] 도 12는, 제1 펌프(60)의 출력 P와, 반응탑(10)에 단위 시간당 도입되는 액체(40)의 유량 Q'와의 관계의 일례를 나타낸 도면이다. 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력 P를 단계적으로 제어해도 된다. 제어부(74)가 제1 펌프(60)의 출력 P를 단계적으로 제어한다는 것은, 제어부(74)가 제1 펌프(60)의 출력 P의 크기를, 미리 정해진 복수의 일정값 중 어느 하나로 제어하는 것을 가리킨다. 즉, 본 예에 있어서는, 제어부(74)는 제1 펌프(60)의 출력 P의 크기를 연속적으로 제어하지 않는다. 제어부(74)는, 제1 펌프(60)를 구동하는 전동기의 주파수 f를 단계적으로 제어함으로써, 제1 펌프(60)의 출력 P를 단계적으로 제어해도 된다.
[0108] 제1 펌프(60)의 최대 출력을, 출력 Pm이라 한다. 본 예에 있어서는, 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력 P를 출력 Pa1~출력 Pa6 및 출력 Pm의 7단계로 제어한다. 본 예에 있어서는, 출력 P1~출력 P6은, 각각 (3/12)Pm, (6/12)Pm, (7/12)Pm, (9/12)Pm, (10/12)Pm 및 (11/12)Pm이다. 본 예에 있어서는, 제1 펌프(60)의 출력 P가 출력 Pa1~출력 Pa6 및 출력 Pm인 경우, 반응탑(10)에 단위 시간당 도입되는 액체(40)의 유량 Q'는, 각각 Qa1과 Qa2 사이, Qa2와 Qa3 사이, Qa3과 Qa4 사이, Qa4와 Qa5 사이, Qa5와 Qa6 사이, Qa6과 Qa7 사이, 및, Qa7과 Qm 사이로 제어된다.
[0109] 유량 제어부(70)(도 2a 참조)는, 제1 펌프(60)에 의해 출력된 액체(40)의 유량을 제어해도 된다. 본 예에 있어서는, 유량 제어부(70)는, 제1 펌프(60)에 의해 액체 도입관(24)에 공급된 액체(40)의 유량을, 밸브(72)(도 2a 참조)에 의해 제어한다. 해당 유량은, 단위 시간당 액체 도입관(24)을 흐르는 액체(40)의 양이어도 된다.
[0110] 본 예에 있어서는, 제1 펌프(60)의 출력 P는, 제어부(74)에 의해 출력 Pa1~출력 Pm 중 어느 하나로 제어되고 있다. 유량 제어부(70)는, 해당 제1 펌프(60)에 의해 공급된 액체(40)의 유량을 제어해도 된다. 예컨대, 제1 펌프(60)의 출력 P가 출력 Pa1로 제어되고 있는 경우, 유량 제어부(70)는, 해당 제1 펌프(60)에 의해 공급된 액체(40)의 유량을, 유량 Qa1과 유량 Qa 사이로 제어해도 된다.
[0111] 선박(200)에 적재 가능한 적재물의 질량에는, 상한이 존재한다. 선박(200)의 적재 용량에도, 상한이 존재한다. 이 때문에, 제1 펌프(60)를 구동하는 전동기(M)의 크기 및 질량은, 작은 것이 바람직하다. 전동기(M)의 출력은, 인버터(IV)로 제어되는 경우가 있다. 선박(200)에는, 전동기(M) 이외에, 예컨대 공조용(空調用) 에어컨이나 보일러 등을 구동하는 전원(M')이 적재되어 있는 경우가 있다. 전원(M') 및 인버터(IV)는, 노이즈를 발생시키는 경우가 있다.
[0112] 육상(陸上)과 달리, 선박(200)의 내부의 전원 계통은, 폐쇄되어 있는 경우가 있다. 이 때문에, 선박(200)의 내부에 설치된 다른 전기 기기는, 전원(M') 및 인버터(IV)가 발생하는 노이즈의 영향을 받기 쉽다. 해당 다른 전기 기기가 해당 노이즈의 영향을 받은 경우, 해당 다른 전기 기기는, 오동작하는 경우가 있다. 전원(M') 및 인버터(IV)가 특정한 주파수로 동작하는 경우에 발생하는 노이즈가, 해당 다른 전기 기기의 동작에 영향을 미치는 경우, 전원(M') 및 인버터(IV)의 주파수 f가 단계적으로 제어됨으로써, 전원(M') 및 인버터(IV)에 있어서, 그 특정한 주파수가 사용되지 않도록 하는 것이 가능하다.
[0113] 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서는, 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력 P의 크기를 단계적으로 제어한다. 이 때문에, 본 예에 있어서는, 제1 펌프(60)를 구동하는 전동기는, 제어부(74)가 제1 펌프(60)의 출력 P의 크기를 연속적으로 제어하는 경우보다, 상술한 노이즈의 영향을 받기 어려워진다. 이 때문에, 본 예에 있어서는, 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력 P의 크기를 연속적으로 제어하는 경우보다, 제1 펌프(60)의 출력 P의 크기를 정확히 제어하기 쉬워진다. 또한, 본 예에 있어서는, 유량 제어부(70)가, 제1 펌프(60)에 의해 액체 도입관(24)에 공급된 액체(40)의 유량을 밸브(72)(도 2a 참조)에 의해 제어하므로, 유량 제어부(70)가 액체(40)의 해당 유량을 제어하지 않는 경우보다, 액체(40)의 해당 유량을, 보다 정확히 제어하기 쉬워진다.
[0114] 제어부(74)가, 제1 펌프(60)의 출력 P를 하나의 단계의 출력 Pi(예컨대 출력 Pa3)와, 해당 하나의 단계에 이웃하는 다른 단계의 출력 Pi'(예컨대 출력 Pa4)로서 해당 하나의 단계의 출력 Pi보다 큰 다른 단계의 출력 Pi'로 제어하는 경우에 대해 설명한다. 해당 경우에 있어서, 제1 펌프(60)의 출력 P가 출력 Pi(예컨대 출력 Pa3)로부터 출력 Pi'(예컨대 출력 Pa4)로 제어되는 경우를 정방향(正方向)의 제어라고 칭한다. 해당 경우에 있어서, 제1 펌프(60)의 출력 P가 출력 Pi'(예컨대 출력 Pa4)로부터 출력 Pi(예컨대 출력 Pa3)로 제어되는 경우를 부방향(負方向)의 제어라고 칭한다.
[0115] 유량 제어부(70)는, 제1 펌프(60)의 출력 P가 정방향으로 제어되는 경우에 있어서의 액체(40)의 유량 Q'와, 제1 펌프(60)의 출력 P가 부방향으로 제어되는 경우에 있어서의 액체(40)의 유량 Q'를, 다르게 해도 된다. 본 예에 있어서, 출력 P가 정방향 및 부방향으로 제어되는 경우에 있어서의 유량 Q'를, 각각 유량 Qa4' 및 유량 Qa4"라 한다. 본 예에 있어서, 유량 Qa4'는 유량 Qa4보다 크고, 유량 Qa4"는 유량 Qa4보다 작다. 이에 의해, 유량 Q'가 유량 Qa4'와 유량 Qa4" 사이인 경우, 유량 Q'는, 제1 펌프(60)의 출력 P가 출력 Pa3인 경우와 출력 Pa4인 경우 양쪽 모두에 있어서, 제어될 수 있다. 유량 Q'가 유량 Qa4'와 유량 Qa4" 사이이며, 또한, 제1 펌프(60)의 출력 P가 출력 Pa3과 출력 Pa4 사이인 영역을, 중복 영역 Dp라 한다. 도 12에 있어서, 중복 영역 Dp가 해칭으로 나타나 있다.
[0116] 본 예에 있어서는, 액체(40)의 유량 Q'와 제1 펌프(60)의 출력 P와의 관계에 중복 영역 Dp가 존재하므로, 제어부(74)가, 제1 펌프(60)의 출력 P를 하나의 단계의 출력 Pi(예컨대 출력 Pa3)로부터, 해당 하나의 단계에 이웃하는 다른 단계의 출력 Pi'(예컨대 출력 Pa4)로 제어하는 경우라 하더라도, 액체(40)의 유량 Q'는 연속적으로 제어되기 쉬워진다. 본 예에 있어서는, 액체(40)의 유량 Q'와 제1 펌프(60)의 출력 P와의 관계에 중복 영역 Dp가 존재하므로, 도 12에 나타난 유량 Q' 축에 있어서, 유량 Q'가 제어되지 않는 범위가 생기기 어려워진다.
[0117] 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 유량 제어부(70)를 구비하지 않아도 된다. 선박용 배기가스 처리장치(100)가 유량 제어부(70)를 구비하지 않는 경우, 제어부(74)가, 제1 펌프(60)에 의해 출력된 액체(40)의 유량을 제어해도 된다. 선박용 배기가스 처리장치(100)가 유량 제어부(70)를 구비하지 않는 경우, 제어부(74)가, 제1 펌프(60)에 의해 액체 도입관(24)에 공급된 액체(40)의 단위 시간당 유량을, 밸브(72)(도 2a 참조)에 의해 제어해도 된다.
[0118] 도 13a 및 도 13b는, 도 2a에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례에 있어서의 다른 도면이다. 도 13a 및 도 13b는, 각각 도 3 및 도 4에 분출부(141)~분출부(143)를 나타낸 도면이다. 도 13a 및 도 13b는, 각각 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우 및 제2 흘수 d2인 경우이다.
[0119] 도 13a 및 도 13b에 있어서, 분출부(141)~분출부(143)는, 연직 방향(본 예에 있어서는 Z축 방향)에 있어서의 선저(220)로부터의 높이가, 각각 높이 h1, 높이 h2 및 높이 h3인 분출부(14)이다. 분출부(141)는, 도 2a에 나타난 분출부(14-1)~분출부(14-4) 중 어느 하나여도 된다. 분출부(142)는, 도 2a에 나타난 분출부(14-5)~분출부(14-7) 중 어느 하나여도 된다. 분출부(143)는, 도 2a에 나타난 분출부(14-8)~분출부(14-12) 중 어느 하나여도 된다. 본 예에 있어서, 하나의 분출부(14)(예컨대 분출부(141))의 연직 방향에 있어서의 위치와, 다른 분출부(14)(예컨대 분출부(142))의 연직 방향에 있어서의 위치는 상이하다.
[0120] 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우(도 13a의 경우)에 있어서, 선저(220)로부터의 높이 h1~높이 h3인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)의 양정 H를, 각각 양정 H1-1~양정 H1-3이라 한다. 선박(200)의 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우(도 13b의 경우)에 있어서, 선저(220)로부터의 높이 h1~높이 h3인 경우에 있어서의 제1 펌프(60)의 양정 H를, 각각 양정 H2-1~양정 H2-3이라 한다.
[0121] 제어부(74)는, 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 하나의 분출부(14)(예컨대 분출부(141))가 분출하는 액체(40)의 양과, 다른 분출부(14)(예컨대 분출부(142))가 분출하는 액체(40)의 양을 제어해도 된다. 본 예에 있어서는, 제어부(74)는, 흘수 d에 근거하여 유량 제어부(70)를 제어함으로써, 하나의 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양과 다른 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양을 제어한다. 유량 제어부(70)는, 흘수 d에 근거하여, 하나의 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양과 다른 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양을, 밸브(72)의 개방도를 제어함으로써, 제어해도 된다. 제어부(74)는, 하나의 분출부(14)가 단위 시간당 분출하는 액체(40)의 양과, 다른 분출부(14)가 단위 시간당 분출하는 액체(40)의 양을, 각각 독립적으로 제어해도 된다.
[0122] 제1 펌프(60)가 토출하는 액체(40)의 양정 H는, 선박(200)의 흘수 d가 낮아질수록, 높아진다. 본 예에 있어서는, 제1 흘수 d1은 제2 흘수 d2보다 낮으므로, 실양정 H1-1은 실양정 H2-1보다 높고, 실양정 H1-2는 실양정 H2-2보다 높고, 실양정 H1-3은 실양정 H2-3보다 높다.
[0123] 액체 도입관(24)을 단위 시간당 흐르는 액체(40)의 양을 유량 Qet라 한다. 분출부(141)~분출부(143)로부터 단위 시간당 분출되는 액체(40)의 양을, 각각 분출량 Qe1~분출량 Qe3이라 한다. 분출량 Qe1~분출량 Qe3의 합계는, 유량 Qet와 동일해도 된다.
[0124] 제어부(74)는, 분출량 Qe1~분출량 Qe3의 비율을 제어해도 된다. 제어부(74)는, 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 분출량 Qe1~분출량 Qe3의 비율을 제어해도 된다. 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의 분출량 Qe1~분출량 Qe3의 비율을, 제1 비율 Pc1이라 한다. 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의 분출량 Qe1~분출량 Qe3의 비율을, 제2 비율 Pc2라 한다.
[0125] 제어부(74)는, 제1 비율 Pc1과 제2 비율 Pc2가 다르도록, 분출량 Qe1~분출량 Qe3을 제어해도 된다. 제어부(74)는, 제1 비율 Pc1에 있어서 유량 Qet에서 차지하는 Qe1의 비율을, 제2 비율 Pc2에 있어서 유량 Qet에서 차지하는 Qe1의 비율보다, 크게 해도 된다.
[0126] 본 예에 있어서, 제1 흘수 d1은 제2 흘수 d2보다 낮으므로, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에는, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우보다, 연직 방향에 있어서 하방에 배치되는 분출부(14)(본 예에 있어서는 분출부(141))로부터 분출되는 액체(40)의 양의 비율을, 증가시킨다. 이에 의해, 제1 펌프(60)의 출력 P는 저하되기 쉬워진다. 이에 의해, 제1 펌프(60)의 소비 전력이 억제되기 쉬워진다.
[0127] 본 예에 있어서는, 제어부(74)는, 제1 펌프(60)의 출력 P를 제어하지 않아도 되다. 본 예에 있어서, 제1 펌프(60)의 출력 P는 미리 정해진 일정값이어도 된다. 제1 펌프(60)의 출력 P가 미리 정해진 일정값인 경우, 제1 펌프(60)로부터 단위 시간당 공급되는 액체(40)의 양은, 미리 정해진 일정량이어도 된다. 분출부(141)~분출부(143)로부터 분출되는 액체(40)의 양은, 제어부(74)에 의해 제어되어도 된다. 분출부(141)~분출부(143)로부터 분출되는 액체(40)의 양은, 유량 제어부(70)에 의해 제어되어도 된다.
[0128] 도 14a 및 도 14b는, 도 2b에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)의 일례에 있어서의 다른 도면이다. 도 14a 및 도 14b는, 각각 도 3 및 도 4에 분출부(141)~분출부(143)를 나타낸 도면이다. 도 14a 및 도 14b는, 각각 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우 및 제2 흘수 d2인 경우이다. 도 14a 및 도 14b에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 유량 제어부(70) 및 밸브(72)를 구비하지 않는다는 점에서, 각각 도 13a 및 도 13b와 다르다.
[0129] 본 예에 있어서, 제어부(74)는, 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양을, 분출부(14)의 개구면의 개방도를 제어함으로써, 제어한다. 본 예에 있어서, 제어부(74)는, 흘수 d에 근거하여 해당 개구면의 개방도를 제어함으로써, 하나의 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양과 다른 분출부(14)가 분출하는 액체(40)의 양을 제어한다. 제어부(74)는, 해당 개구면의 개방도를 제어함으로써, 분출량 Qe1~분출량 Qe3의 비율을 제어해도 된다. 제어부(74)는, 해당 개구면의 개방도를 제어함으로써, 제1 비율 Pc1과 제2 비율 Pc2가 다르도록, 분출량 Qe1~분출량 Qe3을 제어해도 된다.
[0130] 도 15는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다. 도 15는, 도 2a 및 도 2b에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서의 배기가스 도입관(32)의 상세의 일례가 나타나 있다. 도 15에 있어서는, 배기가스 도입구(11) 및 액체 배출구(19)를 포함하는 반응탑(10)의 일부, 배기가스 도입관(32), 그리고 배수관(20)이 나타나 있다. 도 15에 있어서, 제1 펌프(60), 흘수 취득부(76) 및 유량 제어부(70)는 생략되어 있다.
[0131] 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 회수관(23), 도입관(25), 분무부(38) 및 제2 펌프(62)를 더 구비한다. 본 예에 있어서, 회수관(23)의 일단(一端) 및 타단(他端)은, 각각 배수관(20) 및 제2 펌프(62)에 접속되어 있다. 회수관(23)은, 배수관(20)으로 배출된 배액(46)의 일부를 회수한다. 반응탑(10)으로부터 배출된 배액(46)의 일부는, 회수관(23)을 통과한 후, 제2 펌프(62)에 도입된다. 배수관(20)으로 배출된 배액(46)의 다른 일부는, 선박용 배기가스 처리장치(100)의 외부로 배출되어도 된다.
[0132] 도입관(25)의 일단 및 타단은, 각각 제2 펌프(62) 및 분무부(38)에 접속되어 있다. 제2 펌프(62)는, 분무부(38)에 배액(46)을 공급한다. 제2 펌프(62)에 의해 공급된 배액(46)은, 도입관(25)을 통과한 후, 분무부(38)에 도입된다.
[0133] 분무부(38)는, 반응탑(10)에 도입되는 배기가스(30)에, 배액(46)을 분무한다. 배기가스(30)에 포함되는 황산화물(SOx)은, 반응탑(10)의 내부에 있어서 액체(40)에 의해 화학 흡수된다. 화학 흡수란, 상술한 화학식 1에 나타내어지는, 아황산 가스(SO2)를 아황산수소 이온(HSO3 -)으로 하는 화학 반응을 가리킨다. 이에 의해, 배기가스(30)에 포함되는 황산화물(SOx) 등의 유해 물질이 제거된다. 아황산수소 이온(HSO3 -)은, 화학식 1에 나타내어지는 화학 반응 후의 배액(46)에 포함된다.
[0134] 분무부(38)는, 액체(40)에 의해 화학 흡수되기 전의 배기가스(30)에 배액(46)을 분무해도 된다. 본 예에 있어서는, 분무부(38)는 반응탑(10)에 도입되기 전의 배기가스(30)에 배액(46)을 분무한다. 본 예에 있어서는, 분무부(38)는, 배기가스 도입관(32)을 통과하는 배기가스(30)에, 배액(46)을 분무한다. 분무부(38)는, 배기가스 도입관(32)에 있어서의 배기가스(30)의 진행 방향으로, 배액(46)을 분무해도 된다. 이에 의해, 분무부(38)로부터 분무되는 배액(46)은, 반응탑(10)으로부터 동력 장치(50)로 역류되기 어려워진다. 본 예에 있어서는, 분무부(38)는, 배액(46)을 연직 방향(Z축 방향)에 있어서의 상방으로부터 하방으로 분무한다.
[0135] 배기가스(30)에 배액(46)이 분무됨으로써, 배기가스(30)에 포함되는 황산화물(SOx)의 적어도 일부는, 배액(46)에 물리 흡수된다. 물리 흡수란, 황산화물(SOx)을 황산화물(SOx)인 채로, 액체 중에 용해시킴으로써 황산화물(SOx)을 제거하는 반응을 가리킨다. 본 예에 있어서는, 분무부(38)가 배액(46)을 배기가스(30)에 분무함으로써, 배기가스(30)에 포함되는 황산화물(SOx)의 적어도 일부가 제거된다.
[0136] 반응탑(10)에 도입되기 전의 배기가스(30)에 배액(46)이 분무됨으로써, 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 해당 배기가스(30)에 포함되는 황산화물(SOx)의 적어도 일부를 제거할 수 있다. 이에 의해, 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 반응탑(10)의 내부에 있어서 액체(40)에 의해 화학 흡수되는 황산화물(SOx)의 양을 감소시킬 수 있다.
[0137] 반응탑(10)의 내부에 도입된 배기가스(30)에 포함되는 황산화물(SOx)의 양이 감소한 경우, 황산화물(SOx)의 해당 양을 중화하는 데 필요한, 액체(40)의 화학 당량은 감소한다. 이 때문에, 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 반응탑(10)의 내부에 단위 시간당 공급되는 액체(40)의 양을 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 제1 펌프(60)가 소형화되기 쉬워진다. 이에 의해, 선박용 배기가스 처리장치(100)를 선박(200)에 설치하는 경우, 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 선박(200)에 있어서의 제1 펌프(60)의 설치의 자유도를 향상시킬 수 있다.
[0138] 제어부(74)는, 제2 펌프(62)의 출력을 제어해도 된다. 제어부(74)는, 흘수 취득부(76)(도 2a 및 도 2b 참조)에 의해 취득된 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 제2 펌프(62)의 출력을 제어해도 된다. 흘수 d가 제1 흘수 d1(도 3 및 도 4 참조)인 경우에 있어서의 제2 펌프(62)의 출력을 제3 출력 P3이라 한다. 흘수 d가 제2 흘수 d2(도 3 및 도 4 참조)인 경우에 있어서의 제2 펌프(62)의 출력 P'를 제4 출력 P4라 한다. 제1 흘수 d1이 제2 흘수 d2보다 높은 경우, 제어부(74)는, 제2 펌프(62)의 제3 출력 P3을 제4 출력 P4보다 크게 제어해도 된다.
[0139] 제2 펌프(62)의 출력 P'가 제3 출력 P3 및 제4 출력 P4인 경우에 있어서, 제2 펌프(62)로부터 단위 시간당 공급되는 배액(46)의 공급량을, 각각 제3 공급량 Q3 및 제4 공급량 Q4라 한다. 제어부(74)가, 제2 펌프(62)의 제3 출력 P3을 제4 출력 P4보다 크게 제어한 경우, 제3 공급량 Q3은 제4 공급량 Q4보다 커지기 쉽다.
[0140] 도 11에 나타난 바와 같이, 제1 흘수 d1이 제2 흘수 d2보다 높은 경우, 제1 펌프(60)의 제1 출력 P1은 제2 출력 P2보다 높아지기 쉽다. 제3 공급량 Q3인 경우에 있어서 배액(46)에 단위 시간당 물리 흡수되는 황산화물(SOx)의 양은, 제3 공급량 Q3인 경우에 있어서 배액(46)에 단위 시간당 물리 흡수되는 황산화물(SOx)의 양보다 많아지기 쉽다. 이 때문에, 제1 흘수 d1이 제2 흘수 d2보다 높은 경우에, 제2 펌프(62)의 제3 출력 P3이 제4 출력 P4보다 크게 제어됨으로써, 제3 출력 P3이 제4 출력 P4보다 크게 제어되지 않는 경우보다, 화학 흡수되는 황산화물(SOx)의 양은 감소되기 쉽다. 이 때문에, 제2 펌프(62)의 제3 출력 P3이 제4 출력 P4보다 크게 제어됨으로써, 제1 펌프(60)는 소형화되기 쉬워진다.
[0141] 배수관(20)은, 체류부(27)를 가져도 된다. 체류부(27)는, 배수관(20)으로 배출된 배액(46)을 체류시킨다. 도 15에 있어서, X축 방향 및 Z축 방향에 있어서의 체류부(27)의 범위가, 양방향 화살표로 나타나 있다. 회수관(23)은, 체류부(27)에 접속되어도 된다. 회수관(23)은, 수평 방향으로 연신되어 있어도 된다. 연직 방향에 있어서, 체류부(27)의 내부에서 배액(46)이 접하는 바닥면의 위치와, 회수관(23)의 내부에서 배액(46)이 접하는 바닥면의 위치는, 동일해도 된다.
[0142] 도 16은, 도 15에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서의 선박(200)의 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에 있어서의, 흘수 d와 제2 펌프(62)의 위치 관계를 나타낸 도면이다. 도 17은, 도 15에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)에 있어서의 선박(200)의 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에 있어서의, 흘수 d와 제2 펌프(62)의 위치 관계를 나타낸 도면이다. 단, 도 16 및 도 17에 있어서, 도 15에 나타난 제어부(74) 및 분무부(38)는 생략되어 있다.
[0143] 연직 방향에 있어서, 선박(200)의 가장 낮은 흘수 및 가장 높은 흘수를, 각각 최저 흘수 및 최고 흘수라 한다. 본 예에 있어서, 제1 흘수 d1을 최저 흘수로 하고, 제2 흘수 d2를 최고 흘수로 한다. 제2 펌프(62)는, 연직 방향에 있어서 제1 흘수 d1과 제2 흘수 d2 사이에 설치되어도 된다. 체류부(27) 및 회수관(23)은, 연직 방향에 있어서 제1 흘수 d1과 제2 흘수 d2 사이에 설치되어도 된다.
[0144] 배수관(20)으로 배출된 배액(46)은, 연직 방향에 있어서, 수면(210)과 동일한 위치까지 배수관(20)의 내부에 체류하기 쉽다. 이 때문에, 제2 펌프(62)가 연직 방향에 있어서 제1 흘수 d1과 제2 흘수 d2 사이에 설치되어 있는 경우, 제2 펌프(62)는 배수관(20)의 내부에 체류한 배액(46)을, 분무부(38)에 공급할 수 있다.
[0145] 도 18은, 연직 방향에 있어서의 제2 펌프(62)의 위치와 흘수 d와의 관계를 나타낸 도면이다. 도 18에 있어서는, 도 16 및 도 17에 나타난 반응탑(10), 동력 장치(50), 배기가스 도입관(32)이 생략되어 있다. 도 18에 있어서는, 최저 흘수(제1 흘수 d1), 최고 흘수(제2 흘수 d2) 및 중간 흘수인 경우에 있어서의 제2 펌프(62)의 위치가, 모식적으로 나타나 있다. 중간 흘수란, 연직 방향에 있어서 최고 흘수와 최저 흘수 사이의 흘수 d를 가리킨다. 본 예에 있어서, 해당 중간 흘수를 제3 흘수 d3이라 한다.
[0146] 본 예에 있어서, 제2 펌프(62)는 연직 방향에 있어서, 최저 흘수(제1 흘수 d1)에 있어서의 수면(210)의 위치보다 상방에 설치되며, 또한, 최고 흘수(제2 흘수 d2)에 있어서의 수면(210)의 위치보다 하방에 설치되어 있다. 본 예에 있어서, 제2 펌프(62)는 제3 흘수 d3인 경우에, 연직 방향에 있어서 수면(210)의 위치에 배치되어 있다.
[0147] 연직 방향에 있어서, 제2 펌프(62)의 위치가 선박(200)에 있어서의 수면(210)의 위치와 동일하거나, 또는, 수면(210)의 위치보다 낮은 경우, 제어부(74)는, 제2 펌프(62)의 출력 P'를 제어해도 된다. 본 예에 있어서, 흘수 d가 제3 흘수 d3 이상 제2 흘수 d2 이하인 경우, 제어부(74)는, 제2 펌프(62)의 출력 P'를 제어해도 된다.
[0148] 연직 방향에 있어서, 제2 펌프(62)의 위치가 선박(200)에 있어서의 수면(210)의 위치보다 높은 경우, 제2 펌프(62)는, 체류부(27)에 체류하고 있는 배액(46)을, 분무부(38)(도 15 참조)에 공급해도 된다. 제어부(74)는, 해당 제2 펌프(62)를 제어해도 된다. 본 예에 있어서, 흘수 d가 제1 흘수 d1 이상 제3 흘수 d3 미만인 경우, 제2 펌프(62)는, 체류부(27)에 체류하고 있는 배액(46)을, 분무부(38)(도 15 참조)에 공급해도 된다.
[0149] 배수관(20)으로 배출된 배액(46)은, 연직 방향에 있어서, 수면(210)과 동일한 위치까지 배수관(20)의 내부에 체류하기 쉽다. 이 때문에, 흘수 d가 제3 흘수 d3보다 높은 경우, 연직 방향에 있어서의 제2 펌프(62)의 위치는, 수면(210)의 위치보다 낮아지기 쉽다. 이 때문에, 흘수 d가 제3 흘수 d3이거나, 또는, 제3 흘수 d3보다 높은 경우, 제2 펌프(62)에는 배액(46)이 공급되기 쉽다.
[0150] 흘수 d가 제3 흘수 d3이거나, 또는, 제3 흘수 d3보다 높은 경우, 제2 펌프(62)는, 체류부(27)에 체류하고 있는 배액(46)을 분무부(38)(도 15 참조)에 공급해도 된다. 흘수 d가 제3 흘수 d3인 경우에 있어서, 회수관(23)의 연직 방향에 있어서의 위치는, 수면(210)의 위치와 동일해도 된다. 회수관(23)의 연직 방향에 있어서의 위치란, 회수관(23)의 내부로서 배액(46)이 통과하는 해당 내부에 있어서의 하단(下端)의 위치를 가리켜도 된다.
[0151] 도 19는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 선박용 배기가스 처리장치(100)의 다른 일례를 나타낸 도면이다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 제3 펌프(64), 분출부(140) 및 제2 펌프(62)를 더 구비한다는 점에서, 도 13a에 나타난 선박용 배기가스 처리장치(100)와 다르다. 본 예의 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 도입관(28), 관(29) 및 관(36), 그리고 전환부(33) 및 전환부(35)를 더 구비한다. 전환부(33) 및 전환부(35)는, 예컨대 삼방 밸브이다.
[0152] 도입관(25)의 일단 및 타단은, 도 15~도 17에 나타난 예와 마찬가지로, 각각 제2 펌프(62) 및 분무부(38)에 접속되어 있다. 제2 펌프(62)는, 분무부(38)에 배액(46)을 공급한다.
[0153] 본 예에 있어서, 배수관(20)은, 배액(46)의 유로에 있어서의 전환부(33) 및 제2 펌프(62)보다 상류에 있어서, 2개의 배수관(20)(배수관(20-1) 및 배수관(20-2))으로 분기된다. 본 예에 있어서, 배수관(20)은 반응탑(10)에 접속되고, 배수관(20-2)은 전환부(33)에 접속되고, 배수관(20-1)은 회수관(23)에 접속된다. 본 예에 있어서, 도입관(28)의 일단 및 타단은, 각각 전환부(33) 및 반응탑(10)에 접속된다.
[0154] 본 예에 있어서, 액체 도입관(24)은, 액체(40)의 유로에 있어서의 전환부(35) 및 제1 펌프(60)보다 상류에 있어서, 2개의 액체 도입관(24)(액체 도입관(24-1) 및 액체 도입관(24-2))으로 분기된다. 본 예에 있어서, 액체 도입관(24-1)은 반응탑(10)에 접속되고, 액체 도입관(24-2)은 전환부(35)에 접속된다. 본 예에 있어서, 관(36)의 일단 및 타단은, 각각 전환부(35) 및 배수관(20-1)에 접속된다.
[0155] 본 예에 있어서, 관(29)의 일단 및 타단은, 각각 전환부(33) 및 전환부(35)에 접속된다. 본 예에 있어서, 제3 펌프(64)는 관(29)에 설치된다. 본 예에 있어서, 제1 펌프(60)는 액체 도입관(24-1)에 설치된다. 관(29)에는, 후술하는 바와 같이, 액체(40) 또는 배액(46)이 흐른다.
[0156] 본 예에 있어서, 제3 펌프(64)는, 액체(40)를 반응탑(10)에 도입시키거나, 또는, 배액(46)을 반응탑(10)으로부터 배출시킨다. 본 예에 있어서는, 제어부(74)는, 제3 펌프(64)에 의해 액체(40)를 반응탑(10)에 도입시킬지, 또는, 배액(46)을 반응탑(10)으로부터 배출시킬지를 제어한다.
[0157] 본 예에 있어서, 제어부(74)는 전환부(33)를 제어함으로써, 관(29)을 흐르는 액체(40)가 도입관(28)에 흐를지, 또는, 배수관(20-2)을 흐르는 배액(46)이 관(29)에 흐를지를 제어한다. 본 예에 있어서, 제어부(74)는 전환부(35)를 제어함으로써, 액체 도입관(24-2)을 흐르는 액체(40)가 관(29)에 흐를지, 또는, 관(29)을 흐르는 배액(46)이 관(36)에 흐를지를 제어한다.
[0158] 본 명세서에 있어서, 액체 도입관(24-2)을 흐르는 액체(40)가 관(29)에 흐르도록 전환부(35)가 제어되며, 또한, 관(29)을 흐르는 액체(40)가 도입관(28)에 흐르도록 전환부(35)가 제어되는 경우를, 도입 양식이라고 칭한다. 본 명세서에 있어서, 배수관(20-2)을 흐르는 배액(46)이 관(29)에 흐르도록 전환부(33)가 제어되고, 관(29)을 흐르는 배액(46)이 관(36)에 흐르도록 전환부(35)가 제어되는 경우를, 배출 양식이라고 칭한다.
[0159] 제어부(74)는, 제3 펌프(64)의 출력 P"를 제어해도 된다. 제어부(74)는, 전환부(33) 및 전환부(35)를 도입 양식으로 제어하는 경우, 제3 펌프(64)의 출력 P"를 제어함으로써, 제3 펌프(64)로부터 단위 시간에 공급하는 액체(40)의 양을 제어해도 된다. 해당 액체(40)는, 도입관(28)을 통과한 후, 분출부(140)로부터 반응탑(10)의 내부로 분출되어도 된다.
[0160] 제어부(74)는, 전환부(33) 및 전환부(35)를 배출 양식으로 제어하는 경우, 제3 펌프(64)의 출력 P"를 제어함으로써, 제3 펌프(64)로부터 단위 시간에 공급하는 배액(46)의 양을 제어해도 된다. 해당 배액(46)은, 관(36)을 통과한 후, 배수관(20)으로부터 배출되어도 된다.
[0161] 도 20은, 연직 방향에 있어서의 제3 펌프(64)의 위치와 흘수 d와의 관계를 나타낸 도면이다. 도 20에 있어서는, 도 19에 나타난 반응탑(10), 제어부(74), 제1 펌프(60), 액체 도입관(24-1), 제2 펌프(62), 회수관(23) 및 도입관(25)이 생략되어 있다. 도 20에 있어서는, 제1 흘수 d1(예컨대 최저 흘수), 제2 흘수 d2(예컨대 최고 흘수) 및 제3 흘수 d3(중간 흘수)인 경우에 있어서의 제3 펌프(64)의 위치가, 모식적으로 나타나 있다.
[0162] 제어부(74)는, 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 전환부(33) 및 전환부(35)를 도입 양식으로 제어할지, 또는, 배출 양식으로 제어할지를 제어해도 된다. 본 예에 있어서, 제3 펌프(64)는, 흘수 d가 제1 흘수 d1인 경우에, 연직 방향에 있어서 수면(210)보다 상방에 배치되고, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우에, 연직 방향에 있어서 수면(210)보다 하방에 배치되어 있다. 본 예에 있어서, 제3 펌프(64)는 흘수 d가 제3 흘수 d3인 경우에, 연직 방향에 있어서 수면(210)의 위치에 배치되어 있다.
[0163] 연직 방향에 있어서, 제3 펌프(64)의 위치가 수면(210)의 위치보다 낮은 경우(제2 흘수 d2인 경우), 제어부(74)는, 제3 펌프(64)에 의해 배액(46)을 반응탑(10)으로부터 배출시켜도 된다. 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우, 배액(46)은, 연직 방향에 있어서 수면(210)보다 하방에 배치되기 쉬우므로, 배수관(20-1)을 흐르기 어렵다. 이 때문에, 본 예에 있어서는, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우, 제어부(74)는 전환부(33) 및 전환부(35)를 배출 양식으로 제어한다. 전환부(33) 및 전환부(35)가 배출 양식으로 제어됨으로써, 제3 펌프(64)는, 배액(46)을, 배액(46)의 유로에 있어서의 상류에서 하류를 향하는 방향으로 출력한다. 즉, 배출 양식의 경우, 본 예의 제3 펌프(64)는 배출 펌프로서 기능한다.
[0164] 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우, 액체(40)는, 흘수 d가 제1 흘수 d1 또는 제3 흘수 d3인 경우보다, 연직 방향에 있어서 수면(210)보다 하방에 배치되기 쉽다. 이 때문에, 제1 펌프(60)(도 19 참조)의 양정 H는, 흘수 d가 제1 흘수 d1 또는 제3 흘수 d3인 경우보다, 작아지기 쉽다. 이 때문에, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우, 액체(40)는 제1 펌프(60)에 의해 반응탑(10)(도 19 참조)에 공급되어도 되고, 제3 펌프(64)에 의해 반응탑(10)(도 19 참조)에 공급되지 않아도 된다.
[0165] 연직 방향에 있어서, 제3 펌프(64)의 위치가 수면(210)의 위치와 동일(예컨대 제3 흘수 d3인 경우)하거나, 또는, 수면(210)의 위치보다 높은 경우(예컨대 제1 흘수 d1인 경우), 제어부(74)는, 제3 펌프(64)에 의해 액체(40)를 반응탑(10)에 도입시켜도 된다. 흘수 d가 제1 흘수 d1 또는 제3 흘수인 경우, 액체(40)는, 연직 방향에 있어서 수면(210)보다 상방에 배치되기 쉬우므로, 도입관(28)을 흐르기 어렵다. 이 때문에, 본 예에 있어서는, 흘수 d가 제1 흘수 d1 또는 제3 흘수인 경우, 제어부(74)는 전환부(33) 및 전환부(35)를 도입 양식으로 제어한다. 전환부(33) 및 전환부(35)가 도입 양식으로 제어됨으로써, 제3 펌프(64)는, 액체(40)를, 액체(40)의 유로에 있어서의 상류에서 하류를 향하는 방향으로 출력한다. 즉, 도입 양식의 경우, 본 예의 제3 펌프(64)는 도입 펌프로서 기능한다.
[0166] 흘수 d가 제1 흘수 d1 또는 제3 흘수 d3인 경우, 배액(46)은, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우보다, 연직 방향에 있어서 수면(210)보다 상방에 배치되기 쉽다. 이 때문에, 흘수 d가 제1 흘수 d1 또는 제3 흘수 d3인 경우, 배액(46)은, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우보다, 배수관(20-1)을 흐르기 쉽다. 이 때문에, 흘수 d가 제1 흘수 d1 또는 제3 흘수 d3인 경우, 배액(46)은 제3 펌프(64)에 의해 배출되지 않아도 된다.
[0167] 제어부(74)는, 선박(200)의 흘수 d에 근거하여, 제3 펌프(64)의 출력 P"를 제어해도 된다. 제어부(74)는, 흘수 d가 제2 흘수 d2인 경우, 제3 펌프(64)의 출력 P"를 제어함으로써, 제3 펌프(64)가 단위 시간당 공급하는 배액(46)의 양을 제어해도 된다. 제어부(74)는, 흘수 d가 제1 흘수 d1 또는 제3 흘수 d3인 경우, 제3 펌프(64)의 출력 P"를 제어함으로써, 제3 펌프(64)가 단위 시간당 공급하는 액체(40)의 양을 제어해도 된다.
[0168] 연직 방향에 있어서, 제3 펌프(64)의 위치는, 제2 펌프(62)(도 19 참조)의 위치와 동일해도 되고, 상이해도 된다. 연직 방향에 있어서, 제2 펌프(62)가 제3 펌프(64)보다 하방에 배치되며, 또한, 제2 펌프(62)가 수면(210)보다 하방에 배치되는 경우, 선박용 배기가스 처리장치(100)는, 제3 펌프(64)에 의해 액체(40)를 반응탑에 공급하면서, 제2 펌프(62)에 의해 배액(46)을 분무부(38)(도 15 참조)에 공급하기 쉬워진다.
[0169] 이상, 본 발명을 실시형태를 이용하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위에 한정되지는 않는다. 상기 실시형태에, 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능하다는 것이 당업자에게 자명하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있음이, 청구범위의 기재로부터 명백하다.
[0170] 청구범위, 명세서, 및 도면 중에 있어서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램, 및 방법에 있어서의 동작, 순서, 스텝, 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 「보다 전에」, 「앞서」 등으로 명시하고 있지 않고, 또한, 앞의 처리의 출력을 뒤의 처리에서 사용하는 것이 아닌 한, 임의의 순서로 실현할 수 있음에 유의해야 한다. 청구범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로에 관하여, 편의상 「우선,」, 「다음으로,」 등을 사용하여 설명하였다 하더라도, 이 순서대로 실시하는 것이 필수적임을 의미하는 것은 아니다.
[항목 1]
이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽을 측정하는 농도 측정부를 더 구비하며,
상기 농도 측정부는, 상기 배기가스의 이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽을 측정하고,
상기 제어부는, 상기 선박의 흘수와, 상기 배기가스의 이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽에 근거하여, 상기 제1 펌프의 출력을 제어한다.
[항목 2]
이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽을 측정하는 농도 측정부를 더 구비하며,
상기 농도 측정부는, 상기 배기가스가 상기 액체에 의해 처리된 정화가스의 이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽을 측정하고,
상기 제어부는, 상기 선박의 흘수와, 상기 정화가스의 이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽에 근거하여, 상기 제1 펌프의 출력을 제어한다.
[항목 3]
상기 농도 측정부는, 상기 배기가스의 이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽을 더 측정하고,
상기 제어부는, 상기 배기가스의 이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽과, 상기 정화가스의 이산화황의 농도 및 이산화탄소의 농도 중 적어도 한쪽 중, 적어도 한쪽에 근거하여, 상기 제1 펌프의 출력을 제어하는,
항목 2에 기재된 선박용 배기가스 처리장치.
[항목 4]
상기 제어부는, 상기 제1 펌프의 출력을 하나의 단계의 출력과, 상기 하나의 단계에 이웃하는 다른 단계의 출력으로서 상기 하나의 단계의 출력보다 큰 다른 단계의 출력으로 제어하고,
상기 제어부는, 상기 제1 펌프의 출력을 상기 하나의 단계로부터 상기 다른 단계로 제어하는 경우에 있어서의 상기 제1 펌프의 출력을, 상기 제1 펌프의 출력을 상기 다른 단계로부터 상기 하나의 단계로 제어하는 경우에 있어서의 상기 제1 펌프의 출력보다, 크게 제어한다.
[항목 5]
상기 제어부는, 상기 선박의 흘수에 근거하여, 상기 제2 펌프의 출력을 제어한다.
[0171] 10…반응탑, 11…배기가스 도입구, 12…본관, 13…지관, 14…분출부, 15…측벽, 16…바닥면, 17…배기가스 배출구, 18…가스 처리부, 19…액체 배출구, 20…배수관, 23…회수관, 24…액체 도입관, 25…도입관, 26…압력 센서, 27…체류부, 28…도입관, 29…관, 30…배기가스, 31…흘수 센서, 32…배기가스 도입관, 33…전환부, 34…정화가스, 35…전환부, 36…관, 38…분무부, 40…액체, 46…배액, 50…동력 장치, 60…제1 펌프, 62…제2 펌프, 64…제3 펌프, 70…유량 제어부, 72…밸브, 74…제어부, 76…흘수 취득부, 78…압력 측정부, 79…농도 측정부, 100…선박용 배기가스 처리장치, 140…분출부, 141…분출부, 142…분출부, 143…분출부, 200…선박, 210…수면, 220…선저, 230…선체, 300…해양

Claims (16)

  1. 선박에 설치되며, 배기가스가 도입되는 반응탑과,
    상기 배기가스를 처리하는 액체를 상기 반응탑에 도입하는 제1 펌프와,
    상기 제1 펌프의 출력을 제어하는 제어부와,
    상기 선박의 흘수를 취득하는 흘수 취득부
    를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 흘수 취득부에 의해 취득된 상기 선박의 흘수에 근거하여, 상기 제1 펌프의 출력을 제어하는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흘수 취득부는, 제1 시각에 상기 선박의 제1 흘수를 취득하고, 상기 제1 시각보다 이후의 제2 시각에 있어서 상기 선박의 제2 흘수를 취득하며,
    상기 제어부는, 상기 선박의 흘수가 상기 제1 흘수인 경우에, 상기 제1 펌프의 출력을 제1 출력으로 제어하고, 상기 선박의 흘수가 상기 제2 흘수인 경우에, 상기 제1 펌프의 출력을 상기 제1 출력과는 다른 제2 출력으로 제어하는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 흘수가 상기 제1 흘수보다 높은 경우, 상기 제2 출력을 상기 제1 출력보다 작게 제어하는, 선박용 배기가스 처리장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 펌프에 도입되는 상기 액체의 도입 압력, 및, 상기 제1 펌프로부터 도출되는 상기 액체의 도출 압력 중 적어도 한쪽을 측정하는 압력 측정부를 더 구비하며,
    상기 흘수 취득부는, 상기 압력 측정부에 의해 측정된 상기 도입 압력 및 상기 도출 압력 중 적어도 한쪽에 근거하여, 상기 선박의 흘수를 취득하는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박에 있어서의 수면의 위치를 검지하는 흘수 센서를 더 구비하며,
    상기 흘수 취득부는, 상기 흘수 센서에 의해 검지된 상기 수면의 위치에 근거하여, 상기 선박의 흘수를 취득하는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 펌프의 출력을 단계적으로 제어하는, 선박용 배기가스 처리장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박의 흘수가 미리 정해진 흘수 임계치(threshold value) 미만인 경우, 상기 제어부는, 상기 제1 펌프의 출력을, 미리 정해진 일정한 출력으로 제어하는, 선박용 배기가스 처리장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응탑은, 상기 액체를 분출하는 복수의 분출부를 가지며,
    연직 방향에 있어서, 하나의 상기 분출부의 위치와 다른 상기 분출부의 위치는 상이하며,
    상기 제어부는, 상기 선박의 흘수에 근거하여, 하나의 상기 분출부가 분출하는 상기 액체의 양과, 다른 상기 분출부가 분출하는 상기 액체의 양을 제어하는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  9. 선박에 설치되며, 배기가스가 도입되고, 상기 배기가스를 처리하는 액체를 분출하는 복수의 분출부를 갖는 반응탑과,
    상기 선박의 흘수를 취득하는 흘수 취득부와,
    상기 분출부가 분출하는 상기 액체의 양을 제어하는 제어부
    를 구비하며,
    연직 방향에 있어서, 하나의 상기 분출부의 위치와 다른 상기 분출부의 위치는 상이하며,
    상기 제어부는, 상기 흘수 취득부에 의해 취득된 상기 선박의 흘수에 근거하여, 하나의 상기 분출부가 분출하는 상기 액체의 양과, 다른 상기 분출부가 분출하는 상기 액체의 양을 제어하는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응탑에 도입되는 배기가스에, 상기 배기가스를 처리한 배액(排液)을 분무하는 분무부와,
    상기 분무부에 상기 배액을 공급하는 제2 펌프
    를 더 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 제2 펌프의 출력을 제어하는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 펌프는, 연직 방향에 있어서, 상기 선박의 가장 낮은 흘수인 최저 흘수와, 상기 선박의 가장 높은 흘수인 최고 흘수 사이에 설치되어 있는, 선박용 배기가스 처리장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    연직 방향에 있어서, 상기 제2 펌프의 위치가 상기 선박에 있어서의 수면의 위치와 동일하거나, 또는, 상기 수면의 위치보다 낮은 경우, 상기 제어부는, 상기 제2 펌프의 출력을 제어하는, 선박용 배기가스 처리장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체를 상기 반응탑에 도입시키거나, 또는, 상기 배기가스를 처리한 배액을 상기 반응탑으로부터 배출시키는 제3 펌프를 더 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 선박의 흘수에 근거하여, 상기 제3 펌프에 의해 상기 액체를 상기 반응탑에 도입시킬지, 또는, 상기 제3 펌프에 의해 상기 배액을 상기 반응탑으로부터 배출시킬지를 제어하는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 펌프는, 연직 방향에 있어서, 상기 선박의 가장 낮은 흘수인 최저 흘수인 경우에 상기 선박에 있어서의 수면의 위치보다 상방에 배치되고, 상기 선박의 가장 높은 흘수인 최고 흘수인 경우에 상기 선박에 있어서의 수면의 위치보다 하방에 배치되는, 선박용 배기가스 처리장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    연직 방향에 있어서, 상기 제3 펌프의 위치가 상기 선박에 있어서의 수면의 위치보다 낮은 경우, 상기 제어부는, 상기 제3 펌프에 의해 상기 배액을 상기 반응탑으로부터 배출시키고,
    연직 방향에 있어서, 상기 제3 펌프의 위치가 상기 선박에 있어서의 수면의 위치와 동일하거나, 또는, 상기 수면의 위치보다 높은 경우, 상기 제어부는, 상기 제3 펌프에 의해 상기 액체를 상기 반응탑에 도입시키는,
    선박용 배기가스 처리장치.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 선박의 흘수에 근거하여, 상기 제3 펌프의 출력을 제어하는, 선박용 배기가스 처리장치.
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