KR20150097037A - 선박용 배기가스 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박에 설치된 제1엔진에 연결되게 설치되는 제1배기부재, 선박에서 상기 제1엔진으로부터 이격되어 설치된 제2엔진에 연결되게 설치되는 제2배기부재, 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 정화기구, 및 상기 정화기구가 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진으로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하는데 공용으로 이용되도록 상기 제1배기부재와 상기 제2배기부재를 연결하는 연결부재를 포함하고, 상기 연결부재는 상기 제1배기부재와 상기 제2배기부재로부터 배출되는 배기가스를 상기 정화기구로 전달하도록 상기 정화기구에 연결되게 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 배기가스 정화장치에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 본 발명은 엔진들로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위해 선박 공간에 대한 손실이 증가하는 것을 방지함으로써 다른 장비를 설치할 수 있는 설치공간 또는 화물을 추가적으로 선적할 수 있는 적재공간을 확보할 수 있다.
본 발명은 엔진들로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위해 소모되는 에너지를 줄임으로써 엔진을 가동하는데 소모되는 운영비용을 절감할 수 있다.

Description

선박용 배기가스 정화장치{Apparatus for Purifying Exhaust Gas for Ship}

본 발명은 선박용 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 정화시키기 위한 선박용 배기가스 정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 추진력을 발생시키기 위한 엔진, 전기를 생산하기 위한 엔진 등 여러 엔진을 포함한다. 이러한 엔진이 배출하는 배기가스에는 질소산화물(NOx) 등과 같은 유해물질이 포함되어 있다.

이와 같은 유해물질이 대기로 배출됨에 따라 대기오염이 발생하는 것을 방지하기 위해, 선박에는 엔진으로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 정화장치가 설치된다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박용 배기가스 정화장치의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 선박용 배기가스 정화장치(10)는 선박에 설치되는 복수개의 엔진(20)들 각각에 설치되는 복수개의 배기부재(11), 및 상기 배기부재(11)들 각각에 설치되는 복수개의 정화기구(12)를 포함한다. 상기 정화기구(12)들은 상기 엔진(20)들로부터 배출되어 상기 배기부재(11)들을 따라 이동하는 배기가스로부터 유해물질을 제거한다.

이러한 종래 기술에 따른 선박용 배기가스 정화장치(10)는 상기 정화기구(12)들이 상기 엔진(20)들 각각에 설치됨에 따라 다음과 같은 문제가 있다.

첫째, 종래 기술에 따른 선박용 배기가스 정화장치(10)는 선박에 상당한 개수의 정화기구(12)들이 설치됨에 따라 선박 공간에서 상기 정화기구(12)들이 차지하는 비중이 높아지게 된다. 따라서, 종래 기술에 따른 선박용 배기가스 정화장치(10)는 상기 정화기구(12)들로 인해 선박 공간에 대한 손실이 증가함에 따라 선박에 대한 공간 활용도를 저하시키는 문제가 있다.

둘째, 종래 기술에 따른 선박용 배기가스 정화장치(10)는 선박에 상당한 개수의 정화기구(12)들이 설치됨에 따라 상기 정화기구(12)들에 대한 유지관리가 어렵고, 상기 정화기구(12)들이 소모하는 에너지 증가로 인해 운영비용이 상승하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 엔진들로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위해 선박 공간에 대한 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있는 선박용 배기가스 정화장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 엔진들로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위해 소모되는 에너지를 줄일 수 있는 선박용 배기가스 정화장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치는 선박에 설치된 제1엔진에 연결되게 설치되는 제1배기부재; 선박에서 상기 제1엔진으로부터 이격되어 설치된 제2엔진에 연결되게 설치되는 제2배기부재; 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 정화기구; 및 상기 정화기구가 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진으로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하는데 공용으로 이용되도록 상기 제1배기부재와 상기 제2배기부재를 연결하는 연결부재를 포함할 수 있다. 상기 연결부재는 상기 제1배기부재와 상기 제2배기부재로부터 배출되는 배기가스를 상기 정화기구로 전달하도록 상기 정화기구에 연결되게 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치는 선박에 설치된 N개(N은 2보다 큰 정수)의 엔진 각각에 연결되게 설치되는 배기부재, 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 복수개의 정화기구, 및 상기 정화기구 중에서 어느 하나의 정화기구가 M개(M은 N보다 작은 정수)의 엔진으로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하는데 공용으로 이용되도록 M개의 배기부재를 연결하는 연결부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정하기 위한 제1측정부, 및 상기 제1측정부가 측정한 유해물질의 양에 따라 환원제의 양을 조절하여 상기 정화기구에 공급하는 환원제공급부를 포함할 수 있다. 상기 정화기구는 상기 환원제공급부로부터 공급되는 환원제를 이용하여 유해물질을 제거하는 선택적 환원촉매부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치는 상기 정화기구로 공급되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정하여 제1측정값을 획득하는 제1측정부, 상기 정화기구로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정하여 제2측정값을 획득하는 제2측정부, 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 환원제의 양을 조절하여 상기 정화기구에 공급하는 환원제공급부, 및 상기 제1측정값에 따라 환원제의 양이 조절된 후에 상기 제2측정부가 측정한 제2측정값이 기설정된 기준값을 초과하면, 상기 정화기구에 상기 제1측정값에 따라 도출된 환원제의 양에 기설정된 보상값에 따른 환원제가 추가로 공급되도록 상기 환원제공급부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은 엔진들로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위해 선박 공간에 대한 손실이 증가하는 것을 방지함으로써 다른 장비를 설치할 수 있는 설치공간 또는 화물을 추가적으로 선적할 수 있는 적재공간을 확보할 수 있다.

본 발명은 엔진들로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위해 소모되는 에너지를 줄임으로써 엔진을 가동하는데 소모되는 운영비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박용 배기가스 정화장치를 나타낸 개략적인 개념도
도 2는 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치의 개략적인 개념도
도 3은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치의 개략적인 개념도
도 4는 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치 중 제1측정부 및 환원제 공급부를 나타낸 개략적인 개념도
도 5는 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치 중 제어부가 제1측정부 및 제2측정부가 측정한 유해물질의 양에 따라 환원제 공급부를 제어하는 것을 나타낸 개략적인 작동상태도

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 선박용 배기가스 정화장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치의 개략적인 개념도, 도 3은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치의 개략적인 개념도, 도 4는 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치 중 제1측정부 및 환원제 공급부를 나타낸 개략적인 개념도, 도 5는 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치 중 제어부가 제1측정부 및 제2측정부가 측정한 유해물질의 양에 따라 환원제 공급부를 제어하는 것을 나타낸 개략적인 작동상태도이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 선박에 사용되는 엔진을 작동시킴으로써 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질을 제거하기 위해 설치된다. 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 엔진(100)으로부터 배출되는 배기가스가 선박 외부로 배출되도록 설치되는 배기부재(2)에 설치됨으로써 상기 배기가스에 포함된 유해물질을 제거할 수 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 선박에 설치된 제1엔진(110)에 연결되게 설치되는 제1배기부재(21), 제2엔진(120)에 연결되게 설치되는 제2배기부재(22), 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 정화기구(3), 및 상기 제1배기부재(21)와 상기 제2배기부재(22)를 연결하는 연결부재(4)를 포함한다.

상기 제1엔진(110) 및 상기 제2엔진(120)은 선박에 필요한 전력을 생산하기 위한 발전용 엔진일 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 구동력을 추가로 제공하는 보조 엔진일 수도 있다. 상기 연결부재(4)는 상기 제1배기부재(21)와 상기 제2배기부재(22)로부터 배출되는 배기가스를 상기 정화기구(3)로 전달하도록 상기 정화기구(3)에 연결되게 설치될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 제1엔진(110) 및 상기 제2엔진(120)에 상기 정화기구(5)가 각각 설치되는 것을 방지함으로써 상기 정화기구(3)들이 선박에서 차지하는 비중을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 다른 장비를 설치할 수 있는 설치공간 또는 화물을 추가로 선적할 수 있는 적재공간을 확보할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 엔진들(100)의 개수에 비해 설치되는 개수가 줄어듦으로써 배기가스에 포함된 유해물질을 제거하기 위해 투입되는 환원제의 양을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 엔진을 가동하는데 소모되는 운영비용을 절감시킬 수 있다.

이하에서는 상기 배기부재(2), 상기 정화기구(3), 및 상기 연결부재(4)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 2를 참고하면, 상기 배기부재(2)는 엔진(100)으로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시키기 위해 설치된다. 이를 위해, 상기 배기부재(2)는 엔진(100)에 각각 연결되게 설치된다. 상기 배기부재(2)는 일측이 상기 엔진(100)에 결합되고, 타측이 선박의 외부로 연결되게 설치된다. 상기 배기부재(2)에는 임펠러, 송풍기 등이 설치됨으로써 배기가스를 외부로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 배기부재(2)는 엔진(100)으로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 배기부재(2)는 원통 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 엔진(100)으로부터 배출되는 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시킬 수 있는 형태이면 직방체 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 배기부재(2)는 제1배기부재(21), 제2배기부재(22), 및 제3배기부재(23)를 포함할 수 있다.

상기 제1배기부재(21)는 선박에 설치된 상기 제1엔진(110)에 연결되게 설치된다. 상기 제1배기부재(21)는 상기 제1엔진(110)으로부터 배출되는 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시키기 위한 통로이다. 상기 제1배기부재(21)는 일측이 상기 제1엔진(110)에 결합되고, 타측이 상기 선박의 외부와 연결되게 설치됨으로써 상기 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 제1배기부재(21)에는 임펠러, 송풍기 등이 설치됨으로써 상기 제1엔진(110)으로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 제1배기부재(2)는 원통 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 제1엔진(110)으로부터 배출되는 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시킬 수 있는 형태이면 직방체 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 2를 참고하면, 상기 제2배기부재(22)는 상기 선박에서 상기 제1엔진(110)으로부터 이격되어 설치된 제2엔진(120)에 연결되게 설치된다. 상기 제2배기부재(22)는 상기 제2엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시키기 위해 설치된다. 상기 제2배기부재(22)는 일측이 상기 제2엔진(120)에 결합되고, 타측이 상기 제1배기부재(21)에 연결되게 설치됨으로써 상기 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 제2배기부재(22)에는 임펠러, 송풍기 등이 설치됨으로써 상기 제2엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 제2배기부재(22)는 원통 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 제2엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스를 상기 제1배기부재(21)에 연결시킬 수 있는 형태이면 직방체 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 3을 참고하면, 상기 제3배기부재(23)는 제3엔진(130)에 연결되게 설치된다. 상기 제3엔진(130)은 선박을 추진시키기 위한 구동력을 제공하는 엔진일 수 있다. 상기 제3배기부재(23)는 상기 제3엔진(130)으로부터 배출되는 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시키기 위해 설치된다. 상기 제3배기부재(23)는 일측이 상기 제3엔진(130)에 결합되고, 타측이 상기 선박의 외부로 연결되게 설치됨으로써 상기 제3엔진(130)으로부터 배출되는 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 제3배기부재(23)에는 임펠러, 송풍기 등이 설치됨으로써 상기 제3엔진(130)으로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 제3배기부재(23)는 원통 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 제3엔진(130)으로부터 배출되는 배기가스를 상기 선박의 외부로 배출시킬 수 있는 형태이면 직방체 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 정화기구(3)는 상기 배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위해 설치된다. 상기 정화기구(3)는 일측이 상기 배기부재(2)들에 연결되게 설치되고, 타측이 상기 선박의 외부와 연결되게 설치된다. 이에 따라, 상기 정화기구(3)는 상기 배기부재(2)들로부터 유입되는 배기가스에 포함된 질소산화물과 같은 유해물질을 제거시킨 후 상기 선박의 외부로 배출시킬 수 있다.

상기 정화기구(3)는 상기 배기가스에 포함된 질소 산화물을 감소시키기 위해 설치된다. 상기 정화기구(3)는 상기 배기가스에 포함된 질소산화물과 환원제를 반응시킴으로써 배기가스에 포함된 질소산화물의 양을 감소시킬 수 있다. 상기 정화기구(3)는 상기 배기가스에 포함된 질소산화물의 양에 따라 투입되는 환원제의 양이 변경됨으로써 질소산화물을 제거하기 위한 정화 용량도 변경될 수 있다. 상기 정화 용량은 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물 등과 같은 유해물질을 제거하기 위해 환원제를 투입함으로써 유해물질을 제거할 수 있는 최대 용량을 말한다. 상기 정화 용량은 상기 정화기구(3)의 크기와 밀접한 관련이 있다.

예컨대, 상기 정화기구(3)는 유입되는 배기가스에 포함된 질소산화물의 양이 많을수록 크기가 크게 설치된다. 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물의 양이 증가되면 질소산화물을 제거하기 위한 환원제의 양을 증가시켜 상기 정화기구(3)로 투입하게 된다. 이에 따라, 상기 정화기구(3)는 정화 용량을 늘리기 위해 크기가 크게 설치된다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물의 양이 증가되어도 정화 용량이 증가 된 상기 정화기구(3)를 거치도록 구현됨으로써 질소산화물과 같은 유해물질을 감소시킬 수 있다.

예컨대, 상기 정화기구(3)는 유입되는 배기가스에 포함된 질소산화물의 양이 적을수록 크기가 작게 설치된다. 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 질소산화물의 양이 감소되면 질소산화물을 제거하기 위해 상기 정화기구(3)로 투입되는 환원제의 양을 감소시키게 된다. 이에 따라, 상기 정화기구(3)는 정화 용량이 작으므로 크기가 작게 설치된다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물의 양이 감소되면 정화 용량이 감소 된 상기 정화기구(3)를 거치도록 구현됨으로써 질소산화물과 같은 유해물질을 감소시킬 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 정화기구(3)는 선택적 환원 촉매부(31)를 포함할 수 있다. 상기 선택적 환원 촉매부(31)는 상기 엔진(100)들로부터 배출된 배기가스와 환원제가 반응될 수 있도록 폐쇄된 공간(空間)으로 형성될 수 있다. 상기 선택적 환원 촉매부(31)는 상기 선박 외부로 배출되는 배기가스에 상기 환원제를 분사함으로써 유해물질을 제거하는 개방형 공간으로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 상기 선택적 환원 촉매부(31)는 배기가스에 포함된 유해물질을 상기 환원제가 제거할 수 있는 장소를 제공할 수 있다.

상기 환원제는 배기가스에 포함된 질소산화물을 감소시킬 수 있는 여러 형태의 환원제 우레아(Urea), 암모니아(NH₃) 등을 포함할 수 있다. 상기 선택적 환원 촉매부(31)를 통과한 상기 배기가스는 유해물질이 환원제와 반응함으로써 유해물질의 양이 감소하게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 환경오염이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

상기 선택적 환원 촉매부(31)는 질소산화물과 환원제가 반응시 나타날 수 있는 발열에 강하도록 내열성(耐熱性)을 가진 소재로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 내식성(耐蝕性)에 강한 스테인레스 스틸(Stainless steel) 소재로 형성될 수도 있다.

도 2를 참고하면, 상기 연결부재(4)는 상기 제1배기부재(21), 상기 제2배기부재(22), 및 상기 정화기구(3)에 연결되게 설치된다. 이에 따라, 상기 연결부재(4)는 상기 정화기구(3)가 상기 제1엔진(110) 및 상기 제2엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하는데 공용으로 이용되도록 상기 배기가스를 가이드 할 수 있다. 상기 연결부재(4)에는 임펠러, 송풍기 등이 설치됨으로써 상기 제1배기부재(21) 및 상기 제2배기부재(22)로부터 배출되는 배기가스를 상기 정화장치(3)로 이동시킬 수 있다. 상기 연결부재(4)는 원통 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 제1배기부재(21) 및 상기 제2배기부재(22)를 연결시킬 수 있는 형태이면 직방체 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 2를 참고하면, 상기 연결부재(4)는 각각의 엔진(100)들과 연결되게 설치된 각각의 배기부재(2)들을 모두 연결하여 상기 정화기구(3)로 연결되게 설치된다. 이에 따라, 상기 연결부재(4)는 상기 엔진(100)들로부터 배출되는 배기가스를 하나의 정화기구(3)로 전부 이동시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 연결부재(4)가 상기 엔진(100)들로부터 배출되는 배기가스를 전부 상기 정화기구(3)로 이동될 수 있도록 상기 배기가스를 가이드 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 각각의 엔진에 상기 정화기구(3)를 설치하지 않아도 됨으로써 선박 공간에 대한 손실이 증가되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 다음과 같은 문제가 발생된다.

도 2를 참고하면, 한개의 상기 정화기구(3)는 복수개의 상기 엔진(100)들이 배출하는 배기가스에 포함된 유해물질을 전부 처리하기 위해 크기가 커지게 된다. 이에 따라, 상기 정화기구(3)는 선박 한곳에 차지하는 비중이 증가하게 된다. 따라서, 상기 정화기구(3)는 선박에 대한 균형을 유지시키기 위해 선박에 설치될 수 있는 장소가 제한되게 된다.

또한, 도 2와 같은 구조를 갖게 되면, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 복수개의 상기 엔진(100)들 중 일부만 가동이 될 경우, 상기 엔진(100)으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양이 적은데도 불구하고 유해물질을 처리하기 위해 큰 정화 용량을 가진 상기 정화기구(3)를 항상 가동해야 함으로써 에너지 소모가 증가되는 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 변형된 실시예를 제시한다.

도 3은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)를 개략적으로 나타낸 개념도이다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 배기부재(2)들 중 일부만 상기 연결부재(4)를 이용하여 상기 정화기구(3)에 연결되게 설치된다. 이에 따라, 상기 정화기구(3)의 크기는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 엔진(100)들 전부가 상기 연결기구(4)로 연결되었을 때 설치되는 상기 정화기구(3)의 크기에 비해 작은 크기로 설치된다. 따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 정화기구(3)의 크기가 작아짐에 따라 설치 장소에 대한 제한을 받지않고 설치될 수 있다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 선박에 대한 추진력을 제공하기 위해 크기가 큰 제3엔진(130)을 포함한다. 상기 제3엔진(130)에는 별도의 정화기구(3')가 설치된다. 이에 따라, 선박이 운행을 멈추었을 경우, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 제3엔진(130)이 가동을 중지함으로써 배출되는 배기가스가 없으므로 상기 제3엔진(130)에 연결되게 설치된 상기 정화기구(3')의 가동을 중지시키게 된다. 따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 엔진(100)들 중 일부가 가동을 하여도 가동되지 않는 엔진(100)에 연결되게 설치된 정화기구(3')의 가동을 멈춤으로써 모든 정화기구가 가동되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 불필요한 에너지가 소모되는 것을 방지하도록 구현됨으로써, 운영비용을 절감시킬 수 있다.

도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 제1측정부(5) 및 환원제 공급부(6)를 포함할 수 있다.

상기 제1측정부(5)는 상기 엔진(100)들로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정하기 위해 설치된다. 상기 제1측정부(5)는 상기 정화기구(3)에 유입되기 전에 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정한다. 상기 제1측정부(5)는 상기 엔진(100)과 상기 정화기구(3) 사이를 연결시키는 연결기구(4)에 설치됨으로써 상기 유해물질의 양을 측정할 수 있다. 상기 제1측정부(5)는 상기 엔진(100)들과 상기 정화기구(3) 사이를 연결시키는 상기 배기부재(2)들 중 하나에 연결되게 설치됨으로써 상기 유해물질의 양을 측정할 수도 있다. 상기 제1측정부(5)는 무선통신 및 유선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 측정한 유해물질의 양에 대한 정보를 상기 환원제 공급부(6)로 제공할 수 있다.

상기 제1측정부(5)는 상기 정화기구(3)에 가까운 위치에 설치된다. 여기서, 상기 가까운 위치는 상기 정화기구(3)로 유입되는 배기가스에 포함된 유해물질이 전부 측정될 수 있는 위치를 의미한다. 이에 따라, 상기 제1측정부(5)는 상기 정화기구(3)로 유입되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 정확하게 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 제1측정부(5)가 측정한 배기가스에 포함된 유해물질의 양(이하, '제1측정값'이라 함)에 따라 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 제1측정값에 따라 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 조절함으로써 일정량의 환원제를 계속 투입하는 것에 비해 선박 외부로 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 효율적으로 감소시킬 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 제1측정값에 따라 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 조절함으로써 일정량의 환원제를 계속 투입하는 것에 비해 투입되는 환원제의 양을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 적절하게 조절함으로써 엔진을 가동하는데 소모되는 운영비용을 절감시킬 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 환원제 공급부(6)는 상기 제1측정부(5)가 측정한 유해물질의 양에 따라 환원제의 양을 조절하여 상기 정화기구(3)에 공급한다. 이를 위해, 상기 환원제 공급부(6)는 여러 형태의 환원제 우레아(Urea), 암모니아(NH₃) 등과 같은 환원제를 포함하고 있다. 상기 환원제 공급부(6)는 분사장치 등을 이용하여 상기 환원제를 상기 정화기구(3)에 공급할 수 있다. 상기 분사장치는 공기분사식 장치, 환원제 공급펌프일 수 있다. 상기 환원제 공급부(6)는 상기 제1측정부(5)가 측정한 상기 제1측정값에 따라 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 조절할 수 있다.

예컨대, 상기 환원제 공급부(6)는 상기 제1측정부(5)가 측정한 상기 제1측정값이 100이면 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 50으로 조절하여 투입할 수 있다.

예컨대, 상기 환원제 공급부(6)는 상기 제1측정부(5)가 측정한 상기 제1측정값이 20이면 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 10으로 조절하여 상기 정화기구(3)에 투입함으로써, 상기 배기가스에 포함된 유해물질을 제거할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 제1측정부(5)가 측정한 상기 제1측정값에 따라 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 조절함으로써 환원제가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 제2측정부(7) 및 제어부(8)를 포함할 수 있다.

상기 제2측정부(7)는 상기 정화기구(3)로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정하여 제2측정값을 획득한다. 상기 제2측정부(7)는 상기 정화기구(3)와 상기 선박의 외부 사이에 위치되게 설치됨으로써 상기 정화기구(3)로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정할 수 있다. 상기 제2측정부(7)는 무선통신 및 유선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 측정한 유해물질의 양에 대한 정보를 상기 제어부(8)로 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 제1측정부(5)도 무선통신 및 유선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 제1측정값을 상기 제어부(8)로 제공할 수 있다.

상기 제어부(8)는 상기 제1측정값에 따라 환원제의 양이 조절된 후에 상기 제2측정부(7)가 측정한 제2측정값이 기설정된 기준값을 초과하면, 상기 정화기구(3)에 상기 제1측정값에 따라 도출된 환원제의 양에 기설정된 보상값에 따른 환원제가 추가로 공급되도록 상기 환원제 공급부(6)를 제어할 수 있다. 여기서, 상기 기준값은 상기 제1측정부(5)가 측정한 제1측정값에 따라 정해진 환원제의 양을 상기 정화기구(5)에 투입했을 경우, 상기 정화기구(5)를 통과하여 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양이 환경오염을 발생시키지 않는 범위의 값을 의미한다. 상기 기준값은 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 보상값은 상기 제2측정부(7)가 측정한 상기 제2측정값에 따라 상기 제1측정값에 대응되는 환원제의 양과는 별도로 정해진 환원제의 양을 추가로 상기 정화기구(5)에 투입했을 경우, 상기 정화기구(5)를 통과하여 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양이 환경오염을 발생시키지 않는 범위의 값을 의미한다. 상기 보상값은 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다.

예컨대, 상기 제어부(8)는 상기 제2측정부(7)가 측정한 상기 제2측정값이 기설정된 기준값을 초과하는 경우, 제2측정값에 대응되는 환원제의 양을 상기 정화기구(3)에 추가로 공급되도록 상기 환원제 공급부(6)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 제1측정값에만 의존해서 배기가스에 포함된 유해물질을 제거했을 경우와 비교해서 배기가스에 포함된 유해물질을 더 효율적으로 제거할 수 있다.

예컨대, 상기 제어부(8)는 상기 제2측정부(7)가 측정한 상기 제2측정값이 기설정된 기준값 이하인 경우, 상기 제1측정부(5)가 측정한 상기 제1측정값에 따라서만 상기 정화기구(3)에 정해진 환원제의 양이 투입되도록 상기 환원제 공급부(6)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 상기 정화기구(3)에 투입되는 환원제의 양을 더 정밀하게 조절함으로써 배기가스에 포함된 유해물질을 제거하기 위해 소모되는 환원제가 증가되는 것을 방지할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 본 발명에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)는 도 4 및 도 5에 도시된 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박용 배기가스 정화장치(1)에도 동일하게 적용될 수 있으며, 그에 따른 효과도 동일하게 나타날 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 : 선박용 배기가스 정화장치 2 : 배기부재
3 : 정화기구 4 : 연결부재
5 : 제1측정부 6 : 환원제 공급부
7 : 제2측정부 8 : 제어부
110 : 제1엔진 120 : 제2엔진
130 : 제3엔진

Claims (4)

1. 선박에 설치된 제1엔진에 연결되게 설치되는 제1배기부재;
   선박에서 상기 제1엔진으로부터 이격되어 설치된 제2엔진에 연결되게 설치되는 제2배기부재;
   배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 정화기구; 및
   상기 정화기구가 상기 제1엔진 및 상기 제2엔진으로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하는데 공용으로 이용되도록 상기 제1배기부재와 상기 제2배기부재를 연결하는 연결부재를 포함하고,
   상기 연결부재는 상기 제1배기부재와 상기 제2배기부재로부터 배출되는 배기가스를 상기 정화기구로 전달하도록 상기 정화기구에 연결되게 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 배기가스 정화장치.
2. 선박에 설치된 N개(N은 2보다 큰 정수)의 엔진 각각에 연결되게 설치되는 배기부재;
   배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 복수개의 정화기구; 및
   상기 정화기구 중에서 어느 하나의 정화기구가 M개(M은 N보다 작은 정수)의 엔진으로부터 배출되는 배기가스로부터 유해물질을 제거하는데 공용으로 이용되도록 M개의 배기부재를 연결하는 연결부재를 포함하는 선박용 배기가스 정화장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정하기 위한 제1측정부, 및 상기 제1측정부가 측정한 유해물질의 양에 따라 환원제의 양을 조절하여 상기 정화기구에 공급하는 환원제공급부를 포함하고;
   상기 정화기구는 상기 환원제공급부로부터 공급되는 환원제를 이용하여 유해물질을 제거하는 선택적 환원촉매부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배기가스 정화장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 정화기구로 공급되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정하여 제1측정값을 획득하는 제1측정부;
   상기 정화기구로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질의 양을 측정하여 제2측정값을 획득하는 제2측정부;
   배기가스로부터 유해물질을 제거하기 위한 환원제의 양을 조절하여 상기 정화기구에 공급하는 환원제공급부; 및
   상기 제1측정값에 따라 환원제의 양이 조절된 후에 상기 제2측정부가 측정한 제2측정값이 기설정된 기준값을 초과하면, 상기 정화기구에 상기 제1측정값에 따라 도출된 환원제의 양에 기설정된 보상값에 따른 환원제가 추가로 공급되도록 상기 환원제공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배기가스 정화장치.

Images