KR20170014020A - 선박 및 선박의 운용 방법 - Google Patents

선박 및 선박의 운용 방법 Download PDF

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히로시 요시즈미
사토루 무라타
준 히구치
게이이치 시라이시
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

가까운 장래에, 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 예정되어 있는 배기 가스의 규제 강화에 대응할 수 있는 선박 및 선박의 운용 방법을 제공한다.
발전기 (10) 를 구동시키는 4 사이클 기관 (3) 과, 일단부에 추진용 프로펠러 (7) 가 장착된 프로펠러축 (6) 을 구동시키는 2 사이클 기관 (2) 과, 상기 4 사이클 기관 (3) 에서 생성된 배기 가스만이 통과하는 탈질 장치 (4) 와, 상기 발전기 (10), 혹은 별도로 준비된 발전 장치로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러 (7) 및 상기 프로펠러축 (6) 을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 또는 축 발전기 모터 (8) 를 구비하고 있다.

Description

선박 및 선박의 운용 방법{SHIP AND OPERATING METHOD FOR SHIP}
본 발명은 저속의 2 사이클 기관 (예를 들어, 2 사이클 디젤 기관) 을 주기 (主機) 로서 탑재한 선박 및 선박의 운용 방법에 관한 것이다.
최근, 환경 보전에 대한 관점에서, 선박에 있어서의 주기로부터 배출되는 배기 가스에 함유되는 질소 산화물 (이하, 「NOx」라고 표기한다) 을 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 더욱 삭감시키고자 하는 움직임이 강해지고 있다. NOx 삭감을 도모하기 위해서는, 디젤 기관의 배기 가스를 탈질 촉매에 통과시키는 방법이 일반적으로 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 2 참조).
여기서, 탈질 촉매로는, 암모니아 등을 환원제로 하여 질소로 환원시키는 선택적 환원법 (SCR 법) 에 기초하는 촉매가 일반적으로 사용되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 특허공보 평07-006380호
(특허문헌 2) 일본 공개특허공보 평05-288040호
그러나, 상기 서술한 바와 같은 저속의 2 사이클 디젤 기관으로서, 배기 터빈 과급기를 구비한 것의 경우에는, 배기 터빈 과급기로부터 배출된 배기 가스의 온도는 300 ℃ 이하가 된다.
일반적으로, 탈질 촉매에 있어서의 NOx 의 환원 반응은, 300 ℃ 내지 320 ℃ 보다 높은 온도에서 행해지는 것이 바람직하고, 이것보다 저온의 배기 가스를 탈질 촉매에 통과시키면, 탈질 촉매가 단시간에 열화되거나, NOx 저감 효과가 낮아지거나 한다는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 가까운 장래에, 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 예정되어 있는 배기 가스의 규제 강화에 대응할 수 있는 선박 및 선박의 운용 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 이하의 수단을 제공한다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 선박은, 발전기를 구동시키는 4 사이클 기관 (C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 4 사이클 디젤 기관) 과, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와, 상기 발전기, 혹은 별도로 준비된 발전 장치로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 혹은 축 발전기 모터를 구비하고 있다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 선박은, 발전기를 구동시키는 4 사이클 기관과, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와, 상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 포드 (pod) 프로펠러를 구동시키는 프로펠러 구동 기구를 내장한 포드 추진기를 구비하고 있다.
본 발명의 제 3 양태에 관련된 선박은, 감속기를 개재하여, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 4 사이클 기관과, 상기 감속기를 개재하여, 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치를 구비하고 있다.
상기 제 1 내지 제 3 중 어느 한 양태에 관련된 선박에 있어서는, 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스, 또는 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스 및 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스와의 열 교환에 의해 생성된 증기에 의해 구동되는 증기 터빈과, 상기 증기 터빈에 의해 구동되는 제 2 발전기를 구비하고 있으면 더욱 바람직하다.
상기 제 1 내지 제 3 중 어느 한 양태에 관련된 선박에 있어서는, 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스 및/또는 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 파워 터빈과, 상기 파워 터빈에 의해 구동되는 제 2 발전기를 구비하고 있으면 더욱 바람직하다.
상기 제 1 내지 제 3 중 어느 한 양태에 관련된 선박에 있어서는, 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및/또는 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하고 있으면 더욱 바람직하다.
본 발명의 제 4 양태에 관련된 선박은, 발전기를 구동시키는 4 사이클 가스 기관과, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 발전기, 혹은 별도로 준비된 발전 장치로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 혹은 축 발전기 모터를 구비하고 있다.
본 발명의 제 5 양태에 관련된 선박은, 발전기를 구동시키는 4 사이클 가스 기관과, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 포드 프로펠러를 구동시키는 프로펠러 구동 기구를 내장한 포드 추진기를 구비하고 있다.
본 발명의 제 6 양태에 관련된 선박은, 감속기를 개재하여, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 4 사이클 가스 기관과, 상기 감속기를 개재하여, 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관을 구비하고 있다.
상기 제 4 내지 제 6 중 어느 한 양태에 관련된 선박에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관에서 생성된 배기 가스, 또는 상기 4 사이클 가스 기관에서 생성된 배기 가스 및 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스와의 열 교환에 의해 생성된 증기에 의해 구동되는 증기 터빈과, 상기 증기 터빈에 의해 구동되는 제 2 발전기를 구비하고 있으면 더욱 바람직하다.
상기 제 4 내지 제 6 중 어느 한 양태에 관련된 선박에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관에서 생성된 배기 가스 및/또는 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 파워 터빈과, 상기 파워 터빈에 의해 구동되는 제 2 발전기를 구비하고 있으면 더욱 바람직하다.
상기 제 4 내지 제 6 중 어느 한 양태에 관련된 선박에 있어서는, 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및/또는 상기 4 사이클 가스 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하고 있으면 더욱 바람직하다.
본 발명의 제 7 양태에 관련된 선박의 운용 방법은, 발전기를 구동시키는 4 사이클 기관과, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와, 상기 발전기, 혹은 별도로 준비된 발전 장치로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 혹은 축 발전기 모터를 구비한 선박의 운용 방법으로서, 특정 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 기관만을 운전하고, 특정 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 기관을 병용하여 운전하도록 하였다.
본 발명의 제 8 양태에 관련된 선박의 운용 방법은, 발전기를 구동시키는 4 사이클 기관과, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와, 상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 포드 프로펠러를 구동시키는 프로펠러 구동 기구를 내장한 포드 추진기를 구비한 선박의 운용 방법으로서, 특정 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 기관만을 운전하고, 특정 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 기관을 병용하여 운전하도록 하였다.
본 발명의 제 9 양태에 관련된 선박의 운용 방법은, 감속기를 개재하여, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 4 사이클 기관과, 상기 감속기를 개재하여, 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치를 구비한 선박의 운용 방법으로서, 특정 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 기관만을 운전하고, 특정 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 기관을 병용하여 운전하도록 하였다.
본 발명의 제 10 양태에 관련된 선박의 운용 방법은, 발전기를 구동시키는 4 사이클 가스 기관과, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 발전기, 혹은 별도로 준비된 발전 장치로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 혹은 축 발전기 모터를 구비한 선박의 운용 방법으로서, 특정 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하고, 특정 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 가스 기관을 병용하여 운전하도록 하였다.
본 발명의 제 11 양태에 관련된 선박의 운용 방법은, 발전기를 구동시키는 4 사이클 가스 기관과, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과, 상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 포드 프로펠러를 구동시키는 프로펠러 구동 기구를 내장한 포드 추진기를 구비한 선박의 운용 방법으로서, 특정 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하고, 특정 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 가스 기관을 병용하여 운전하도록 하였다.
본 발명의 제 12 양태에 관련된 선박의 운용 방법은, 감속기를 개재하여, 일단부에 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 4 사이클 가스 기관과, 상기 감속기를 개재하여, 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관을 구비한 선박의 운용 방법으로서, 특정 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하고, 특정 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 가스 기관을 병용하여 운전하도록 하였다.
본 발명에 관련된 선박 및 선박의 운용 방법에 의하면, 가까운 장래에, 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 예정되어 있는 배기 가스의 규제 강화에 대응할 수 있는 선박 및 선박의 운용 방법을 제공할 수 있다는 효과를 나타낸다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 선박의 운용 방법을 설명하기 위한 도표이다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다.
도 5 는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다.
도 6 은 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 선박 및 선박의 운용 방법의 작용 효과를 설명하기 위한 도표이다.
도 7 은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다.
〔제 1 실시형태〕
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 선박 및 선박의 운용 방법에 대하여, 도 1 및 도 2 를 참조하면서 설명한다.
도 1 은 본 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도, 도 2 는 본 발명에 관련된 선박의 운용 방법을 설명하기 위한 도표이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 선박 (1) 은, 2 사이클 기관 (본 실시형태에서는, C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 2 사이클 디젤 기관) (2) 과, 4 사이클 기관 (본 실시형태에서는, C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 4 사이클 디젤 기관) (3) 과, 탈질 장치 (4) 를 주된 요소로 하여 구성되어 있다.
2 사이클 기관 (2) 을 구성하는 크랭크축 (5) 은, 중간축 (도시 생략), 스러스트축 (도시 생략), 클러치 (도시 생략) 를 개재하여 프로펠러축 (6) 에 접속 (결합) 되어 있다. 프로펠러축 (6) 의 일단부에는, 프로펠러 (7) 가 장착되어 있어, 크랭크축 (5) 이 회전하면, 그 회전은 중간축, 스러스트축, 프로펠러축 (6), 프로펠러 (7) 에 전달되어 선박 (1) 을 추진시키게 된다. 또, 프로펠러축 (6) 의 타단부에는, 축 모터 혹은 축 발전기 모터 (Shaft Generator Motor：SGM) (8) 가 장착되어 있다.
축 발전기 모터 (8) 는, 프로펠러축 (6) 이 회전하게 됨으로써 발전하는 발전기로서의 기능과, 별도로 준비된 발전 장치 (본 실시형태에서는 선내 (예를 들어, 기관실 내) 에 설치된 디젤 발전기 (D/G) (9) 나, 상기 서술한 4 사이클 기관 (3) 에 의해 구동되는 발전기 (Generator) (10)) 로부터 전력 (선내 전력) 의 공급을 받아 프로펠러축 (6) 을 회전시키는 전동기 (가세 (加勢) 모터) 로서의 기능을 구비한 장치이다. 이 장치는 별도로 준비된 발전 장치 (본 실시형태에서는 선내 (예를 들어, 기관실 내) 에 설치된 디젤 발전기 (D/G) (9) 나, 상기 서술한 4 사이클 기관 (3) 에 의해 구동되는 발전기 (Generator) (10)) 로부터 전력 (선내 전력) 의 공급을 받아 프로펠러축 (6) 을 회전시키는 전동기 (가세 모터) 로서의 기능으로 한정하는 것도 가능하다. 또, 주(主)배전반 (11) 으로부터 축 발전기 모터 (8) 로, 혹은 축 발전기 모터 (8) 로부터 주배전반 (11) 으로 송전하는 전선 (12) 도중에는, 주파수 변환 장치 (13) 가 형성되어 있다.
2 사이클 기관 (2) 에는, 실린더 라이너 (도시 생략), 실린더 커버 (도시 생략) 등으로 이루어지는 실린더부 (도시 생략) 가 형성되어 있으며, 각 실린더부 내에는, 크랭크축 (5) 과 연결된 피스톤 (도시 생략) 이 배치되어 있다. 또, 각 실린더부의 배기 포트 (도시 생략) 는, 배기 정압관 (배기 매니폴드) (14) 과 접속되어 있다. 배기 정압관 (14) 은, (제 1) 배기관 (L1) 을 통해 (제 1) 배기 터빈 과급기 (15) 의 터빈부 (15a) 의 입구측과 접속되어 있으며, 배기 터빈 과급기 (15) 의 터빈부 (15a) 의 출구측에는, (제 2) 배기관 (L2) 이 접속되어 있다. 그리고, 배기 터빈 과급기 (15) 의 터빈부 (15a) 를 통과한 배기 가스는, 배기관 (L2) 을 통해 펀넬 (funnel)(도시 생략) 로 유도된 후, 선외로 배출되도록 되어 있다.
한편, 각 실린더부의 소기 (掃氣) 포트 (도시 생략) 는, 도시되지 않은 소기 트렁크와 접속되어 있으며, 소기 트렁크는, (제 1) 소기관 (도시 생략) 을 개재하여 배기 터빈 과급기 (15) 의 컴프레서부 (15b) 의 출구측과 접속되어 있다. (제 1) 소기관 도중에는, 도시되지 않은 공기 냉각기 (인터쿨러) 등이 접속되어 있어, 컴프레서부 (15b) 를 통과한 외기는, 이들 공기 냉각기 등을 통과한 후, 2 사이클 기관 (2) 의 소기 트렁크에 공급되도록 되어 있다. 또, 배기 터빈 과급기 (15) 의 컴프레서부 (15b) 의 입구측에는, 도시되지 않은 필터가 배치되어 있으며, 이들 소음기 및 필터를 통과한 외기가, 컴프레서부 (15b) 로 유도되도록 되어 있다.
배기 터빈 과급기 (15) 는, 배기관 (L1) 을 통해 2 사이클 기관 (2) 으로부터 유도된 배기 가스 (연소 가스) 에 의해 구동되는 터빈부 (15a) 와, 이 터빈부 (15a) 에 의해 구동되며 2 사이클 기관 (2) 으로 외기를 압송하는 컴프레서부 (15b) 와, 이들 터빈부 (15a) 와 컴프레서부 (15b) 사이에 형성되고 이들을 지지하는 케이싱 (도시 생략) 을 주된 요소로 하여 구성된 것이다.
케이싱에는, 일단부를 터빈부 (15a) 측으로 돌출시키고, 타단부를 컴프레서부 (15b) 에 돌출시킨 회전축 (15c) 이 삽입 통과되어 있다. 회전축 (15c) 의 일단부는, 터빈부 (15a) 를 구성하는 터빈ㆍ로터 (도시 생략) 의 터빈ㆍ디스크 (도시 생략) 에 장착되어 있으며, 회전축 (15c) 의 타단부는, 컴프레서부 (15b) 를 구성하는 컴프레서 날개차 (도시 생략) 의 허브 (도시 생략) 에 장착되어 있다.
4 사이클 기관 (3) 을 구성하는 크랭크축 (16) 은, 발전기 (10) 의 회전축 (10a) 에 접속 (결합) 되어 있어, 크랭크축 (16) 이 회전하면, 그 회전은 발전기 (10) 의 회전축 (10a) 에 전달되어, 발전기 (10) 가 전력을 발생시키게 된다. 또, 발전기 (10) 는, 전선 (17) 을 개재하여 선내에 별도로 설치된 주배전반 (11) 과 전기적으로 접속되어 있어, 발전기 (10) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서 사용 (이용) 할 수 있게 되어 있다.
4 사이클 기관 (3) 에는, 실린더 라이너 (도시 생략), 실린더 커버 (도시 생략) 등으로 이루어지는 실린더부 (도시 생략) 가 형성되어 있으며, 각 실린더부 내에는, 크랭크축 (16) 과 연결된 피스톤 (도시 생략) 이 배치되어 있다. 또, 각 실린더부의 배기 포트 (도시 생략) 는, 도시되지 않은 배기관 (배기 매니폴드) 과 접속되어 있다. 배기관은, (제 3) 배기관 (도시 생략) 을 통해 (제 2) 배기 터빈 과급기 (18) 의 터빈부 (18a) 의 입구측과 접속되어 있으며, 배기 터빈 과급기 (18) 의 터빈부 (18a) 의 출구측에는, (제 4) 배기관 (L4) 이 접속되어 있다. 그리고, 배기 터빈 과급기 (18) 의 터빈부 (18a) 를 통과한 배기 가스는, 배기관 (L4) 을 통해 탈질 장치 (4) 로 유도되어 탈질되고, (제 5) 배기관 (L5) 을 통해 펀넬 (도시 생략) 로 유도된 후, 선외로 배출되도록 되어 있다.
탈질 장치 (4) 는, 배기 가스에 함유되는 NOx 를 환원시키는 것으로서, 내부에 NOx 를 환원시키는 촉매를 갖는 것이다.
한편, 각 실린더부의 급기 포트 (도시 생략) 는, 도시되지 않은 급기 정압관 (급기 매니폴드) 과 접속되어 있으며, 급기 정압관은, (제 2) 급기관 (도시 생략) 을 통해 배기 터빈 과급기 (18) 의 컴프레서부 (18b) 의 출구측과 접속되어 있다. (제 2) 급기관 도중에는, 도시되지 않은 공기 냉각기 (인터쿨러) 등이 접속되어 있어, 컴프레서부 (18b) 를 통과한 외기는, 이들 공기 냉각기 등을 통과한 후, 4 사이클 기관 (3) 의 급기 정압관으로 공급되도록 되어 있다. 또, 배기 터빈 과급기 (18) 의 컴프레서부 (18b) 의 입구측에는, 도시되지 않은 필터가 배치되어 있으며, 필터를 통과한 외기가, 컴프레서부 (18b) 로 유도되도록 되어 있다.
배기 터빈 과급기 (18) 는, (제 3) 배기관을 통해 4 사이클 기관 (3) 으로부터 유도된 배기 가스 (연소 가스) 에 의해 구동되는 터빈부 (18a) 와, 이 터빈부 (18a) 에 의해 구동되며 4 사이클 기관 (3) 으로 외기를 압송하는 컴프레서부 (18b) 와, 이들 터빈부 (18a) 와 컴프레서부 (18b) 사이에 형성되고, 이들을 지지하는 케이싱 (도시 생략) 을 주된 요소로 하여 구성된 것이다.
케이싱에는, 일단부를 터빈부 (18a) 측으로 돌출시키고, 타단부를 컴프레서부 (18b) 에 돌출시킨 회전축 (18c) 이 삽입 통과되어 있다. 회전축 (18c) 의 일단부는, 터빈부 (18a) 를 구성하는 터빈ㆍ로터 (도시 생략) 의 터빈ㆍ디스크 (도시 생략) 에 장착되어 있으며, 회전축 (18c) 의 타단부는, 컴프레서부 (18b) 를 구성하는 컴프레서 날개차 (도시 생략) 의 허브 (도시 생략) 에 장착되어 있다.
또한, 도 1 중의 부호 19 는, 디젤 발전기 (9) 로부터 주배전반 (11) 으로 송전하는 전선을 나타내고 있다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 선박 (1) 의 운용 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 2 사이클 기관 (2) 의 배기 가스 온도보다 높고, 또한, 배기 터빈 과급기 (18) 를 통과한 후라도 탈질 장치 (4) 를 작동시키기에 (운전시키기에) 적합한 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관 (3) 만을 운전하고, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 종래와 같이 효율이 높은 2 사이클 기관 (2) 만을 운전하거나, 혹은 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전한다.
즉, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되어 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) (및 디젤 발전기 (9) 등) 로부터 축 발전기 모터 (8) 로 전력이 공급되어, 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치의 가장자리는 끊어져 있는 것이 바람직하다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 만이 운전되는 경우에는, 크랭크축 (5) 이 회전하여, 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치의 가장자리는 연결되어 있다. 또, 별도로 준비된 발전 장치 (본 실시형태에서는 선내 (예를 들어, 기관실 내) 에 설치된 디젤 발전기 (D/G) (9)) 로부터 축 발전기 모터 (8) 로 전력을 공급하여, 축 발전기 모터 (8) 를 전동기 (가세 모터) 로서 기능시킬 수도 있고, 프로펠러축 (6) 의 회전을 끌어내어, 발전기로서 기능시킬 수도 있다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 이 병용하여 운전되는 경우에는, 2 사이클 기관 (2) 에 의해 크랭크축 (5) 이 회전하게 되고, 이로써 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이와 동시에, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 크랭크축 (16) 이 회전하게 되고, 이로써 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 로부터 축 발전기 모터 (8) 로 전력이 공급되어, 축 발전기 모터 (8) 가 전동기 (가세 모터) 로서 기능하게 된다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로부터 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅰ」로 나타내는 구간), 및 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로부터 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅲ」으로 나타내는 구간) 은, 예를 들어, 프로펠러축 (6) 의 회전수를 검지하여, 프로펠러축 (6) 의 회전수가 일정하게 유지되도록 하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력 및 4 사이클 기관 (3) 의 출력을 각각 증감시키는 것이 바람직하다.
또, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 의 병용 (도 2 에 있어서 「Ⅱ」로 나타내는 구간) 에 있어서는, 2 사이클 기관 (2) 의 출력을 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력이 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 출력은 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이, 혹은 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 중간축 (도시 생략) 의 회전수를 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수가 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수는 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 선박 (1) 및 선박 (1) 의 운용 방법에 의하면, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되고, 4 사이클 기관 (3) 에서 생성된 배기 가스는 탈질 장치 (4) 에 의해 탈질된 후, 선외로 배출되게 된다. 따라서, 가까운 장래에, 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 예정되어 있는 배기 가스의 규제 강화에 충분히 대응할 수 있을 정도로까지 NOx 를 저감시킬 수 있다.
또, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서의 항행시에 있어서 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전하는 것을 전제로 하면, 2 사이클 기관 (2) 은, 4 사이클 기관 (3) 이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재할 수 있고 (예를 들어, 7 기통의 기관을 5 기통의 기관으로 할 수 있다), 선속 (船速) 이 느린 영역에서도 2 사이클 기관 (2) 을 효율이 양호한 부하 (예를 들어, 85 ％ 부하) 로 운전할 수 있으므로, 연료 소비량을 저감시킬 수 있다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 가 전력을 발생시키게 되므로, 발전기 (10) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서 사용 (이용) 할 수 있다.
〔제 2 실시형태〕
본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 선박 및 선박의 운용 방법에 대하여, 도 2 및 도 3 을 참조하면서 설명한다. 도 3 은 본 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다.
또한, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 선박 (21) 은, 2 사이클 기관 (본 실시형태에서는, C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 2 사이클 디젤 기관) (2) 과, 4 사이클 기관 (본 실시형태에서는, C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 4 사이클 디젤 기관) (3) 과, 탈질 장치 (4) 와, 포드 (POD) 추진기 (22) 를 주된 요소로 하여 구성되어 있다.
2 사이클 기관 (2) 을 구성하는 크랭크축 (5) 은, 중간축 (도시 생략), 스러스트축 (도시 생략), 클러치 (도시 생략) 를 개재하여 프로펠러축 (6) 에 접속 (결합) 되어 있다. 프로펠러축 (6) 의 일단부에는, 프로펠러 (7) 가 장착되어 있어, 크랭크축 (5) 이 회전하면, 그 회전은 중간축, 스러스트축, 프로펠러축 (6), 프로펠러 (7) 에 전달되어 선박 (21) 을 추진시키게 된다.
포드 추진기 (22) 는, 포드 프로펠러 (23) 를 회전시키는 전동기 (프로펠러 구동 기구) (24) 와, 전동기 (24) 를 내장한 케이싱 (도시 생략) 과, 케이싱의 전방 또는 후방 (본 실시형태에서는 전방) 에 배치되어 추진력을 발휘하는 포드 프로펠러 (23) 와, 케이싱의 상부에 일체로 고착되고, 날개형 단면을 갖는 스트럿 (도시 생략) 을 구비하고 있다.
전동기 (24) 에는, 전선 (25) 을 개재하여 발전기 (10) 로부터 전력이 공급되도록 되어 있으며, 전선 (25) 도중에는, 주파수 변환 장치 (26) 가 형성되어 있다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 선박 (21) 의 운용 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 2 사이클 기관 (2) 의 배기 가스 온도보다 높고, 또한, 배기 터빈 과급기 (18) 를 통과한 후라도 탈질 장치 (4) 를 작동시키기에 (운전시키기에) 적합한 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관 (3) 만을 운전하고, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 종래와 같이 효율이 높은 2 사이클 기관 (2) 만을 운전하거나, 혹은 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전한다.
즉, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되어 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 로부터 포드 추진기 (22) 의 전동기 (24) 로 전력이 공급되어, 포드 프로펠러 (23) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치의 가장자리는 끊어져 있는 것이 바람직하다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 만이 운전되는 경우에는, 크랭크축 (5) 이 회전하여, 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치의 가장자리는 연결되어 있다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 이 병용하여 운전되는 경우에는, 2 사이클 기관 (2) 에 의해 크랭크축 (5) 이 회전하게 되고, 이로써 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이와 동시에, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 크랭크축 (16) 이 회전하게 되고, 이로써 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 로부터 포드 추진기 (22) 의 전동기 (24) 로 전력이 공급되어, 포드 프로펠러 (23) 가 회전하게 된다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로부터 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅰ」로 나타내는 구간), 및 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로부터 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅲ」으로 나타내는 구간) 은, 예를 들어, 포드 프로펠러 (23) 의 회전수를 검지하여, 미리 준비해 둔 포드 프로펠러 (23) 의 회전수와 4 사이클 기관 (3) 의 출력의 관계를 나타내는 맵에 기초하여 4 사이클 기관 (3) 의 출력을 파악하고, 미리 준비해 둔 포드 프로펠러 (23) 의 회전수와 4 사이클 기관 (3) 의 출력의 관계를 나타내는 맵, 및 프로펠러축 (6) 의 회전수와 2 사이클 기관 (2) 의 출력의 관계를 나타내는 맵에 기초하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력과 2 사이클 기관 (2) 의 출력의 합계 출력이 일정하게 유지되도록 하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력을 증감시키는 것이 바람직하다.
또, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 의 병용 (도 2 에 있어서 「Ⅱ」로 나타내는 구간) 은, 2 사이클 기관 (2) 의 출력을 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력이 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 출력은 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것, 혹은 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 중간축 (도시 생략) 의 회전수를 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수가 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수는 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 선박 (21) 및 선박 (21) 의 운용 방법에 의하면, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되고, 4 사이클 기관 (3) 에서 생성된 배기 가스는 탈질 장치 (4) 에 의해 탈질된 후, 선외로 배출되게 된다. 따라서, 가까운 장래에, 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 예정되어 있는 배기 가스의 규제 강화에 충분히 대응할 수 있을 정도로까지 NOx 를 저감시킬 수 있다.
또, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서의 항행시에 있어서 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전하는 것을 전제로 하면, 2 사이클 기관 (2) 은, 4 사이클 기관 (3) 이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재할 수 있고 (예를 들어, 7 기통의 기관을 5 기통의 기관으로 할 수 있다), 선속이 느린 영역에서도 2 사이클 기관 (2) 을 효율이 양호한 부하 (예를 들어, 85 ％ 부하) 로 운전할 수 있으므로, 연료 소비량을 저감시킬 수 있다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 가 전력을 발생시키게 되므로, 발전기 (10) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서도 사용 (이용) 할 수 있다.
게다가 또한, 프로펠러 (7) 의 회전 방향과 포드 프로펠러 (23) 의 회전 방향이 반대가 되도록 프로펠러 (7) 의 날개형 및 포드 프로펠러 (23) 의 날개형을 설정함으로써, 프로펠러 (7) 와 포드 프로펠러 (23) 로 2 중 반전 프로펠러가 형성되게 되므로, 추진 효율을 개선시킬 수 있어, 연료 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다.
게다가 또한, 포드 추진기 (22) 를 스턴 스러스터 (stern thruster) 나 키로서도 이용 (사용) 함으로써, 종래의 스턴 스러스터나 키를 필요치 않게 할 수 있다.
〔제 3 실시형태〕
본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 선박 및 선박의 운용 방법에 대하여, 도 2 및 도 4 를 참조하면서 설명한다. 도 4 는 본 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다.
또한, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 선박 (31) 은, 2 사이클 기관 (본 실시형태에서는, C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 2 사이클 디젤 기관) (2) 과, 4 사이클 기관 (본 실시형태에서는, C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 4 사이클 디젤 기관) (3) 과, 탈질 장치 (4) 와, 감속기 (32) 를 주된 요소로 하여 구성되어 있다.
2 사이클 기관 (2) 을 구성하는 크랭크축 (5) 은, 중간축 (33), 스러스트축 (도시 생략), 클러치 (34), 감속기 (32) 를 개재하여 프로펠러축 (6) 에 접속 (결합) 되어 있다. 프로펠러축 (6) 의 일단부에는, 프로펠러 (7) 가 장착되어 있어, 크랭크축 (5) 이 회전하면, 그 회전은 중간축 (33), 스러스트축, 감속기 (32), 프로펠러축 (6), 프로펠러 (7) 에 전달되어 선박 (31) 을 추진시키게 된다.
한편, 발전기 (10) 의 회전축 (10a) 은, 클러치 (35), 감속기 (32) 를 개재하여 프로펠러축 (6) 에 접속 (결합) 되어 있어, 발전기 (10) 의 회전축 (10a) (즉, 크랭크축 (16)) 이 회전하면, 그 회전은 클러치 (35), 감속기 (32), 프로펠러축 (6), 프로펠러 (7) 에 전달되어 선박 (31) 을 추진시키게 된다.
또, 감속기 (32) 를 구성하는 소기어 (도시 생략) 중 1 개는, 도시되지 않은 커플링 혹은 조인트를 개재하여 축 발전기 모터 (Shaft Generator Motor：SGM) (36) 의 회전축 (36a) 에 연결되어 있어, 이들 소기어 및 회전축 (36a) 은, 동일 방향으로 일체적으로 회전하도록 되어 있다. 축 발전기 모터 (36) 는, 소기어가 회전하게 됨으로써 발전하는 발전기로서의 기능과, 별도로 준비된 발전 장치 (본 실시형태에서는 선내 (예를 들어, 기관실 내) 에 설치된 디젤 발전기 (D/G) (9) 나, 상기 서술한 4 사이클 기관 (3) 에 의해 구동되는 발전기 (Generator) (10)) 로부터 전력 (선내 전력) 의 공급을 받아 소기어 및 프로펠러축 (6) 을 회전시키는 전동기 (가세 모터) 로서의 기능을 구비한 장치이다. 또, 주배전반 (11) 으로부터 축 발전기 모터 (36) 로, 혹은 축 발전기 모터 (36) 로부터 주배전반 (11) 으로 송전하는 전선 (37) 도중에는, 주파수 변환 장치 (38) 가 형성되어 있다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 선박 (31) 의 운용 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 2 사이클 기관 (2) 의 배기 가스 온도보다 높고, 또한, 배기 터빈 과급기 (18) 를 통과한 후라도 탈질 장치 (4) 를 작동시키기에 (운전시키기에) 적합한 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관 (3) 만을 운전한다. 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 종래와 같이 효율이 높은 2 사이클 기관 (2) 만을 운전하거나, 혹은 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전한다.
즉, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되어, 클러치 (35) 및 감속기 (32) 를 개재하여, 혹은 발전기 (10) (및 디젤 발전기 (9) 등) 로부터 축 발전기 모터 (36) 로 전력이 공급되어, 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치 (34) 의 가장자리는 끊어져 있는 것이 바람직하다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 만이 운전되는 경우에는, 크랭크축 (5) 이 회전하여, 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치 (34) 의 가장자리는 연결되어 있다. 또, 별도로 준비된 발전 장치 (본 실시형태에서는 선내 (예를 들어, 기관실 내) 에 설치된 디젤 발전기 (D/G) (9)) 로부터 축 발전기 모터 (36) 로 전력을 공급하여, 축 발전기 모터 (36) 를 전동기 (가세 모터) 로서 기능시킬 수도 있고, 감속기 (32) 의 회전을 끌어내어, 발전기로서 기능시킬 수도 있다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 이 병용하여 운전되는 경우에는, 2 사이클 기관 (2) 에 의해 크랭크축 (5) 이 회전하게 되고, 이로써 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이와 동시에, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 크랭크축 (16) 이 회전하게 되고, 이로써 발전기 (10) 가 돌아감으로써 발전기 (10) (및 디젤 발전기 (9) 등) 로부터 축 발전기 모터 (36) 로 전력이 공급되어, 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로부터 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅰ」로 나타내는 구간), 및 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로부터 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅲ」으로 나타내는 구간) 은, 예를 들어, 프로펠러축 (6) 의 회전수를 검지하여, 프로펠러축 (6) 의 회전수가 일정하게 유지되도록 하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력 및 4 사이클 기관 (3) 의 출력을 각각 증감시키는 것이 바람직하다.
또, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 의 병용 (도 2 에 있어서 「Ⅱ」로 나타내는 구간) 은, 2 사이클 기관 (2) 의 출력을 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력이 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 출력은 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이, 혹은 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 중간축 (도시 생략) 의 회전수를 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수가 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수는 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 선박 (31) 및 선박 (31) 의 운용 방법에 의하면, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되고, 4 사이클 기관 (3) 에서 생성된 배기 가스는 탈질 장치 (4) 에 의해 탈질된 후, 선외로 배출되게 된다. 따라서, 가까운 장래에, 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 예정되어 있는 배기 가스의 규제 강화에 충분히 대응할 수 있을 정도로까지 NOx 를 저감시킬 수 있다.
또, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서의 항행시에 있어서 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전하는 것을 전제로 하면, 2 사이클 기관 (2) 은, 4 사이클 기관 (3) 이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재할 수 있고 (예를 들어, 7 기통의 기관을 5 기통의 기관으로 할 수 있다), 선속이 느린 영역에서도 2 사이클 기관 (2) 을 효율이 양호한 부하 (예를 들어, 85 ％ 부하) 로 운전할 수 있으므로, 연료 소비량을 저감시킬 수 있다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 가 전력을 발생시키게 되므로, 발전기 (10) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서 사용 (이용) 할 수 있다.
게다가 또한, 4 사이클 기관 (3) 의 크랭크축 (16) 의 회전이, 클러치 (35) 및 감속기 (32) 를 개재하여 (기계적 손실만으로) 효율적으로 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 에 전달되게 되므로, 에너지 손실을 저감시킬 수 있어, 연료 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다.
〔제 4 실시형태〕
본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 선박 및 선박의 운용 방법에 대하여, 도 2, 도 5 및 도 6 을 참조하면서 설명한다. 도 5 는 본 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도, 도 6 은 본 실시형태에 관련된 선박 및 선박의 운용 방법의 작용 효과를 설명하기 위한 도표이다.
또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 선박 (41) 은, 2 사이클 기관 (본 실시형태에서는, C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 2 사이클 디젤 기관) (2) 과, 4 사이클 기관 (본 실시형태에서는, C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 4 사이클 디젤 기관) (3) 과, 탈질 장치 (4) 와, 포드 추진기 (22) 와, 증기 터빈 (42) 을 주된 요소로 하여 구성되어 있다.
증기 터빈 (42) 에는, 펀넬 안에 설치된 (제 1) 배기 가스 이코노마이저 (배기 가스 보일러) (43) 및 (제 2) 배기 가스 이코노마이저 (배기 가스 보일러) (44) 를 통과한 증기가 증기관 (45) 을 통해 유입되도록 되어 있다. 증기 터빈 (42) 에 유입된 증기는, 노즐 (도시 생략) 안을 유동하던 중에, 그 보유하는 열 에너지가 운동 에너지로 변환되어 고속 유동의 증기가 된다. 이 고속 유동의 증기는, 터빈ㆍ블레이드 (도시 생략) 에 작용하여 터빈ㆍ로터 (46) 를 돌린다. 터빈ㆍ로터 (46) 의 회전은, 소기어 (47) 와 대기어 (48) 를 갖는 감속기 (49) 에 있어서 감속되어, 발전기 (Generator) (50) 에 전달되도록 되어 있다. 또, 발전기 (50) 는, 전선 (51) 을 개재하여 선내에 별도로 설치된 주배전반 (11) 과 전기적으로 접속되어 있어, 발전기 (50) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서 사용 (이용) 할 수 있게 되어 있다.
증기 터빈 (42) 을 통과한 증기는, 배관 (52) 을 통해 콘덴서 (복수기 (復水器)) (53) 로 유도되고, 콘덴서 (53) 내에서 복원된다. 콘덴서 (53) 로부터 유출된 물은, (제 1) 급수관 (54) 을 통해 배기 가스 이코노마이저 (43) 로 유도되고, 배기관 (L2) 을 통해 유도된 배기 가스와 열 교환된 후, (제 2) 급수관 (55) 을 통해 배기 가스 이코노마이저 (44) 로 유도되고, 배기관 (L5) 을 통해 유도된 배기 가스와 열 교환되어 증기가 된다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 선박 (41) 의 운용 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 2 사이클 기관 (2) 의 배기 가스 온도보다 높고, 또한, 배기 터빈 과급기 (18) 를 통과한 후라도 탈질 장치 (4) 를 작동시키기에 (운전시키기에) 적합한 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관 (3) 만을 운전한다. 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 종래와 같이 효율이 높은 2 사이클 기관 (2) 만을 운전하거나, 혹은 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전한다.
즉, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되어 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 로부터 포드 추진기 (22) 의 전동기 (24) 로 전력이 공급되어, 포드 프로펠러 (23) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치의 가장자리는 끊어져 있는 것이 바람직하다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 만이 운전되는 경우에는, 크랭크축 (5) 이 회전하여, 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치의 가장자리는 연결되어 있다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 이 병용하여 운전되는 경우에는, 2 사이클 기관 (2) 에 의해 크랭크축 (5) 이 회전하게 되고, 이로써 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이와 동시에, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 크랭크축 (16) 이 회전하게 되고, 이로써 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 로부터 포드 추진기 (22) 의 전동기 (24) 로 전력이 공급되어, 포드 프로펠러 (23) 가 회전하게 된다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로부터 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅰ」로 나타내는 구간), 및 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로부터 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅲ」으로 나타내는 구간) 은, 예를 들어, 포드 프로펠러 (23) 의 회전수를 검지하여, 미리 준비해 둔 포드 프로펠러 (23) 의 회전수와 4 사이클 기관 (3) 의 출력의 관계를 나타내는 맵에 기초하여 4 사이클 기관 (3) 의 출력을 파악하고, 미리 준비해 둔 포드 프로펠러 (23) 의 회전수와 4 사이클 기관 (3) 의 출력의 관계를 나타내는 맵, 및 프로펠러축 (6) 의 회전수와 2 사이클 기관 (2) 의 출력의 관계를 나타내는 맵에 기초하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력과 2 사이클 기관 (2) 의 출력의 합계 출력이 일정하게 유지되도록 하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력을 증감시키는 것이 바람직하다.
또, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 의 병용 (도 2 에 있어서 「Ⅱ」로 나타내는 구간) 은, 2 사이클 기관 (2) 의 출력을 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력이 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 출력은 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이, 혹은 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 중간축 (도시 생략) 의 회전수를 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수가 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수는 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 선박 (41) 및 선박 (41) 의 운용 방법에 의하면, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되어, 4 사이클 기관 (3) 에서 생성된 배기 가스는 탈질 장치 (4) 에 의해 탈질된 후, 선외로 배출되게 된다. 따라서, 가까운 장래에, 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 예정되어 있는 배기 가스의 규제 강화에 충분히 대응할 수 있을 정도로까지 NOx 를 저감시킬 수 있다.
또, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서의 항행시에 있어서 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전하는 것을 전제로 하면, 2 사이클 기관 (2) 은, 4 사이클 기관 (3) 이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재할 수 있고 (예를 들어, 7 기통의 기관을 5 기통의 기관으로 할 수 있다), 선속이 느린 영역에서도 2 사이클 기관 (2) 을 효율이 양호한 부하 (예를 들어, 85 ％ 부하) 로 운전할 수 있으므로, 연료 소비량을 저감시킬 수 있다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 가 전력을 발생시키게 되므로, 발전기 (10) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서도 사용 (이용) 할 수 있다.
게다가 또한, 프로펠러 (7) 의 회전 방향과 포드 프로펠러 (23) 의 회전 방향이 반대가 되도록 프로펠러 (7) 의 날개형 및 포드 프로펠러 (23) 의 날개형을 설정함으로써, 프로펠러 (7) 와 포드 프로펠러 (23) 로 2 중 반전 프로펠러가 형성되게 되므로, 추진 효율을 개선시킬 수 있어, 연료 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다.
게다가 또한, 포드 추진기 (22) 를 스턴 스러스터나 키로서도 이용 (사용) 함으로써, 종래의 스턴 스러스터나 키를 필요치 않게 할 수 있다.
게다가 또한, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서의 항행시에 있어서 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전하는 경우에는, 배기관 (L2) 을 통해 배기 가스 이코노마이저 (43) 로 유도된 배기 가스의 열 에너지, 및 배기관 (L5) 을 통해 배기 가스 이코노마이저 (44) 로 유도된 배기 가스의 열 에너지가 회수되어, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 종래보다 폭넓은 선속역에 있어서 높은 효율이 유지되게 되므로, 연료 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다.
게다가 또한, 증기 터빈 (42) 에 의해 발전기 (50) 가 돌아가, 발전기 (50) 가 전력을 발생시키게 되므로, 발전기 (50) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서도 사용 (이용) 할 수 있다.
〔제 5 실시형태〕
본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 선박 및 선박의 운용 방법에 대하여, 도 2 및 도 7 을 참조하면서 설명한다. 도 7 은 본 실시형태에 관련된 선박의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다.
본 실시형태에 관련된 선박 (61) 은, 파워 터빈 (62) 을 추가로 구비하고 있다는 점에서 상기 서술한 제 4 실시형태의 것과 상이하다.
또한, 상기 서술한 제 4 실시형태와 동일한 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
파워 터빈 (62) 에는, (제 6) 배기관 (L6) 을 통해 배기 정압관 (14) 으로부터 유도된 배기 가스가 유입되도록 되어 있다. 파워 터빈 (62) 에 유입된 배기 가스는, 노즐 (도시 생략) 안을 유동하던 중에, 그 보유하는 열 에너지가 운동 에너지로 변환되어, 고속 유동의 배기 가스가 된다. 이 고속 유동의 배기 가스는, 터빈ㆍ블레이드 (도시 생략) 에 작용하여 터빈ㆍ로터 (63) 를 돌린다. 터빈ㆍ로터 (63) 의 회전은, 소기어 (65) 와 중간 기어 (66) 를 개재하여, 소기어 (65) 와 동일 잇수를 갖는 소기어 (67) 에 전달된다. 소기어 (67) 는, 클러치 (68) 를 개재하여 증기 터빈 (42) 의 터빈ㆍ로터 (46) 와 접속되어 있으며, 클러치 (68) 가 들어간 상태에서 소기어 (67) 의 회전이 터빈ㆍ로터 (46) 에 전달되도록 되어 있다. 소기어 (67) 의 회전이 터빈ㆍ로터 (46) 에 전달되면, 터빈ㆍ로터 (46) 가 돌아가고, 터빈ㆍ로터 (46) 의 회전은, 소기어 (47) 와 대기어 (48) 를 갖는 감속기 (49) 에 있어서 감속되어, 발전기 (Generator) (50) 에 전달되도록 되어 있다. 또, 발전기 (50) 는, 전선 (51) 을 개재하여 선내에 별도로 설치된 주배전반 (11) 과 전기적으로 접속되어 있어, 발전기 (50) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서 사용 (이용) 할 수 있게 되어 있다.
파워 터빈 (62) 을 통과한 배기 가스는, (제 7) 배기관 (L7) 을 통해 (제 2) 배기관 (L2) 도중으로 되돌아가고, 배기 터빈 과급기 (15) 의 터빈부 (15a) 를 통과한 배기 가스와 합류하여, (제 1) 배기 가스 이코노마이저 (배기 가스 보일러) (43) 로 유도된다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 선박 (51) 의 운용 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 2 사이클 기관 (2) 의 배기 가스 온도보다 높고, 또한, 배기 터빈 과급기 (18) 를 통과한 후라도 탈질 장치 (4) 를 작동시키기에 (운전시키기에) 적합한 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관 (3) 만을 운전한다. 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 종래와 같이 효율이 높은 2 사이클 기관 (2) 만을 운전하거나, 혹은 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전한다.
즉, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되어 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 로부터 포드 추진기 (22) 의 전동기 (24) 로 전력이 공급되어, 포드 프로펠러 (23) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치의 가장자리는 끊어져 있는 것이 바람직하다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 만이 운전되는 경우에는, 크랭크축 (5) 이 회전하여, 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이 때, 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 클러치의 가장자리는 연결되어 있다.
한편, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 이 병용하여 운전되는 경우에는, 2 사이클 기관 (2) 에 의해 크랭크축 (5) 이 회전하게 되고, 이로써 프로펠러축 (6) 및 프로펠러 (7) 가 회전하게 된다. 이와 동시에, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 크랭크축 (16) 이 회전하게 되고, 이로써 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 로부터 포드 추진기 (22) 의 전동기 (24) 로 전력이 공급되어, 포드 프로펠러 (23) 가 회전하게 된다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로부터 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅰ」로 나타내는 구간), 및 2 사이클 기관 (2) 만의 운전으로부터 4 사이클 기관 (3) 만의 운전으로의 이행 (도 2 에 있어서 「Ⅲ」으로 나타내는 구간) 은, 예를 들어, 포드 프로펠러 (23) 의 회전수를 검지하여, 미리 준비해 둔 포드 프로펠러 (23) 의 회전수와 4 사이클 기관 (3) 의 출력의 관계를 나타내는 맵에 기초하여 4 사이클 기관 (3) 의 출력을 파악하고, 미리 준비해 둔 포드 프로펠러 (23) 의 회전수와 4 사이클 기관 (3) 의 출력의 관계를 나타내는 맵, 및 프로펠러축 (6) 의 회전수와 2 사이클 기관 (2) 의 출력의 관계를 나타내는 맵에 기초하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력과 2 사이클 기관 (2) 의 출력의 합계 출력이 일정하게 유지되도록 하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력을 증감시키는 것이 바람직하다.
또, 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 의 병용 (도 2 에 있어서 「Ⅱ」로 나타내는 구간) 은, 2 사이클 기관 (2) 의 출력을 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 출력이 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 출력은 소정치 (예를 들어, 상용 출력) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이, 혹은 크랭크축 (5) 과 프로펠러축 (6) 사이에 배치된 중간축 (도시 생략) 의 회전수를 검지하여, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수가 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 에 이른 경우, 2 사이클 기관 (2) 의 회전수는 소정치 (예를 들어, 상용 회전수) 로 유지되도록 하여, 4 사이클 기관 (3) 의 출력만을 증감시키는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 선박 (51) 및 선박 (51) 의 운용 방법에 의하면, 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 4 사이클 기관 (3) 만이 운전되고, 4 사이클 기관 (3) 에서 생성된 배기 가스는 탈질 장치 (4) 에 의해 탈질된 후, 선외로 배출되게 된다. 따라서, 가까운 장래에, 특정 배기 가스 규제 해역 내에서 예정되어 있는 배기 가스의 규제 강화에 충분히 대응할 수 있을 정도로까지 NOx 를 저감시킬 수 있다.
또, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서의 항행시에 있어서 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전하는 것을 전제로 하면, 2 사이클 기관 (2) 은, 4 사이클 기관 (3) 이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재할 수 있고 (예를 들어, 7 기통의 기관을 5 기통의 기관으로 할 수 있다), 선속이 느린 영역에서도 2 사이클 기관 (2) 을 효율이 양호한 부하 (예를 들어, 85 ％ 부하) 로 운전할 수 있으므로, 연료 소비량을 저감시킬 수 있다.
또한, 4 사이클 기관 (3) 에 의해 발전기 (10) 가 돌아가, 발전기 (10) 가 전력을 발생시키게 되므로, 발전기 (10) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서도 사용 (이용) 할 수 있다.
게다가 또한, 프로펠러 (7) 의 회전 방향과 포드 프로펠러 (23) 의 회전 방향이 반대가 되도록 프로펠러 (7) 의 날개형 및 포드 프로펠러 (23) 의 날개형을 설정함으로써, 프로펠러 (7) 와 포드 프로펠러 (23) 로 2 중 반전 프로펠러가 형성되게 되므로, 추진 효율을 개선시킬 수 있어, 연료 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다.
게다가 또한, 포드 추진기 (22) 를 스턴 스러스터나 키로서도 이용 (사용) 함으로써, 종래의 스턴 스러스터나 키를 필요치 않게 할 수 있다.
게다가 또한, 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서의 항행시에 있어서 2 사이클 기관 (2) 과 4 사이클 기관 (3) 을 병용하여 운전하는 경우에는, 배기관 (L2) 을 통해 배기 가스 이코노마이저 (43) 로 유도된 배기 가스의 열 에너지, 및 배기관 (L5) 을 통해 배기 가스 이코노마이저 (44) 로 유도된 배기 가스의 열 에너지가 회수되어, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 종래보다 폭넓은 선속역에 있어서 높은 효율이 유지되게 되므로, 연료 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다.
게다가 또한, 증기 터빈 (42) 에 의해 발전기 (50) 가 돌아가, 발전기 (50) 가 전력을 발생시키게 되므로, 발전기 (50) 가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서도 사용 (이용) 할 수 있다.
게다가 또한, 배기관 (L6) 을 통해 파워 터빈 (62) 으로 유도된 배기 가스의 열 에너지가 추가로 회수되어, 도 6 에 나타내는 것보다 폭넓은 선속역에 있어서 높은 효율이 유지되게 되므로, 연료 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 적절히 필요에 따라 변형ㆍ변경 실시할 수 있다.
예를 들어, 상기 서술한 실시형태에서는, 2 사이클 기관 (2) 으로서 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 2 사이클 디젤 기관을 채용하고, 4 사이클 기관 (3) 으로서 C 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 4 사이클 디젤 기관을 채용하였지만, 2 사이클 기관 (2) 으로서 LNG 등의 보일 오프 가스를 연료로 하는 2 사이클 가스 기관을 채용하고, 4 사이클 기관 (3) 으로서 LNG 등의 보일 오프 가스를 연료로 하는 4 사이클 가스 기관을 채용할 수도 있다. 또, 2 사이클 기관 (2) 으로서 중유 등의 액체 연료 및 LNG 등의 보일 오프 가스를 연료로 하는 2 원 연료 연소 2 사이클 기관을 채용하고, 4 사이클 기관 (3) 으로서 C 중유 등의 액체 연료 및 LNG 등의 보일 오프 가스를 연료로 하는 2 원 연료 연소 4 사이클 기관 등을 채용할 수도 있다.
4 사이클 기관 (3) 으로서 4 사이클 가스 기관을 채용한 경우, 탈질 장치 (4) 를 필요치 않게 할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에서 설명한 클러치, 디젤 발전기 (9), 배기 터빈 과급기 (15, 18), 제 2 실시형태에서 설명한 클러치, 배기 터빈 과급기 (15, 18), 제 3 실시형태에서 설명한 클러치 (34, 35), 디젤 발전기 (9), 배기 터빈 과급기 (15, 18), 축 발전기 모터 (36), 전선 (37), 주파수 변환 장치 (38), 제 4 실시형태에서 설명한 클러치, 디젤 발전기 (9), 배기 터빈 과급기 (15, 18), 제 5 실시형태에서 설명한 클러치, 디젤 발전기 (9), 배기 터빈 과급기 (15, 18), 증기 터빈 (42), 클러치 (68) 는 필수 구성 요소는 아니다.
또한, 제 4 실시형태 및 제 5 실시형태에서 설명한 배기 가스 이코노마이저 (43) 는 필수 구성 요소는 아니어서, 배기 가스 이코노마이저 (43) 및 급수관 (55) 을 없애고, 급수관 (54) 을 통해 콘덴서 (53) 로부터 배기 가스 이코노마이저 (44) 에 직접 급수하도록 구성해도 된다.
게다가 또한, 제 5 실시형태에서 설명한 파워 터빈 (62) 에는, 배기관 (L6) 을 통해 2 사이클 기관 (2) 측으로부터만 배기 가스가 공급되도록 되어 있지만, 도시되지 않은 배기관을 통해 4 사이클 기관 (3) 측으로부터 배기 가스가 공급되도록 구성해도 되고, 배기관 (L6) 을 통해 2 사이클 기관 (2) 측으로부터, 그리고 도시되지 않은 배기관을 통해 4 사이클 기관 (3) 측으로부터 배기 가스가 공급되도록 구성해도 된다.
게다가 또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 배기 터빈 과급기 (15, 18) 로서, 발전 기능을 구비하고 있지 않은 극히 일반적인 배기 터빈 과급기를 채용하였지만, 배기 터빈 과급기 (15, 18) 로서, 발전 기능을 구비한 하이브리드 배기 터빈 과급기 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2009-191794호에 개시된 하이브리드 배기 터빈 과급기) 를 채용할 수 있다.
이로써, 하이브리드 배기 터빈 과급기에 의해 발전기가 돌아가, 발전기가 전력을 발생시키게 되므로, 발전기가 발생시킨 전력을 선내 전력으로서도 사용 (이용) 할 수 있다.
1 : 선박
2 : 2 사이클 기관
3 : 4 사이클 기관
4 : 탈질 장치
6 : 프로펠러축
7 : 프로펠러
8 : 축 발전기 모터
10 : 발전기
15 : (제 1 하이브리드) 배기 터빈 과급기
18 : (제 2 하이브리드) 배기 터빈 과급기
21 : 선박
22 : 포드 추진기
23 : 포드 프로펠러
24 : 전동기 (프로펠러 구동 기구)
31 : 선박
32 : 감속기
41 : 선박
42 : 증기 터빈
50 : (제 2) 발전기
61 : 선박
62 : 파워 터빈

Claims (17)

  1. 발전기를 구동시키는 4 사이클 기관과,
    추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와,
    상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러축을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 또는 축 발전기 모터와,
    상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기 중 어느 하나 이상의 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하고,
    상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재하며,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에서는, 상기 2 사이클 기관에서의 상기 프로펠러축의 구동은 실시하지 않고, 상기 발전기로부터의 전력의 공급만으로 상기 축 모터 또는 상기 축 발전기 모터에 의해 상기 프로펠러축을 구동시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에서는, 상기 2 사이클 기관의 출력 또는 회전수가 각각 상용 출력 또는 상용 회전수에 이른 경우에, 상기 2 사이클 기관의 출력 또는 회전수를 각각 상기 상용 출력 또는 상용 회전수로 유지하고, 상기 4 사이클 기관의 출력만을 증감시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 상기 2 사이클 기관의 배기 가스보다 높고, 상기 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기를 통과한 후에도 300˚C 이상인 온도의 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관만을 운전하는 선박.
  2. 발전기를 구동시키는 4 사이클 기관과,
    추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와,
    상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 포드 프로펠러를 구동시키는 프로펠러 구동 기구를 내장한 포드 추진기와,
    상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기 중 어느 하나 이상의 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하고,
    상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재하며,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에서는, 상기 2 사이클 기관에서의 상기 프로펠러축의 구동은 실시하지 않고, 상기 발전기로부터의 전력의 공급만으로 상기 포드 추진기에 의해 상기 프로펠러축을 구동시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에서는, 상기 2 사이클 기관의 출력 또는 회전수가 각각 상용 출력 또는 상용 회전수에 이른 경우에, 상기 2 사이클 기관의 출력 또는 회전수를 각각 상기 상용 출력 또는 상용 회전수로 유지하고, 상기 4 사이클 기관의 출력만을 증감시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 상기 2 사이클 기관의 배기 가스보다 높고, 상기 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기를 통과한 후에도 300˚C 이상인 온도의 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관만을 운전하는 선박.
  3. 감속기를 개재하여, 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 4 사이클 기관과,
    상기 감속기를 개재하여, 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와,
    상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기 중 어느 하나 이상의 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하고,
    상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재하며,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에서는, 상기 2 사이클 기관에서의 상기 프로펠러축의 구동은 실시하지 않고, 상기 감속기를 개재하여 상기 프로펠러축을 구동시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에서는, 상기 2 사이클 기관의 출력 또는 회전수가 각각 상용 출력 또는 상용 회전수에 이른 경우에, 상기 2 사이클 기관의 출력 또는 회전수를 각각 상기 상용 출력 또는 상용 회전수로 유지하고, 상기 4 사이클 기관의 출력만을 증감시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 상기 2 사이클 기관의 배기 가스보다 높고, 상기 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기를 통과한 후에도 300˚C 이상인 온도의 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관만을 운전하는 선박.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스, 또는 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스 및 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스와의 열 교환에 의해 생성된 증기에 의해 구동되는 증기 터빈과,
    상기 증기 터빈에 의해 구동되는 제 2 발전기를 구비하고 있는 선박.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스 및 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스 중 어느 하나 이상의 배기 가스에 의해 구동되는 파워 터빈과,
    상기 파워 터빈에 의해 구동되는 제 2 발전기를 구비하고 있는 선박.
  6. 발전기를 구동시키는 4 사이클 가스 기관과,
    특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서만, 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 발전기, 혹은 별도로 준비된 발전 장치로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 또는 축 발전기 모터를 구비하고,
    상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재하며,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하는 선박.
  7. 발전기를 구동시키는 4 사이클 가스 기관과,
    특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서만, 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 포드 프로펠러를 구동시키는 프로펠러 구동 기구를 내장한 포드 추진기를 구비하고,
    상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재하며,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하는 선박.
  8. 감속기를 개재하여, 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 4 사이클 가스 기관과,
    특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서만, 상기 감속기를 개재하여, 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관을 구비하고,
    상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재하며,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하는 선박.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4 사이클 가스 기관에서 생성된 배기 가스, 또는 상기 4 사이클 가스 기관에서 생성된 배기 가스 및 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스와의 열 교환에 의해 생성된 증기에 의해 구동되는 증기 터빈과,
    상기 증기 터빈에 의해 구동되는 제 2 발전기를 구비하고 있는 선박.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4 사이클 가스 기관에서 생성된 배기 가스 및 상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스 중 어느 하나 이상의 배기 가스에 의해 구동되는 파워 터빈과,
    상기 파워 터빈에 의해 구동되는 제 2 발전기를 구비하고 있는 선박.
  11. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및
    상기 4 사이클 가스 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기 중 어느 하나 이상의 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하고 있는 선박.
  12. 발전기를 구동시키는 4 사이클 기관과,
    추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와,
    상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러축을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 또는 축 발전기 모터와,
    상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기 중 어느 하나 이상의 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하며, 상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재한 선박의 운용 방법으로서,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에서는, 상기 2 사이클 기관에서의 상기 프로펠러축의 구동은 실시하지 않고, 상기 발전기로부터의 전력의 공급만으로 상기 축 모터 또는 상기 축 발전기 모터에 의해 상기 프로펠러축을 구동시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 기관을 병용하여 운전하고, 상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 상기 2 사이클 기관의 배기 가스보다 높고, 상기 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기를 통과한 후에도 300˚C 이상인 온도의 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관만을 운전하는 선박의 운용 방법.
  13. 발전기를 구동시키는 4 사이클 기관과,
    추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와,
    상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 포드 프로펠러를 구동시키는 프로펠러 구동 기구를 내장한 포드 추진기와,
    상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기 중 어느 하나 이상의 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하며, 상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재한 선박의 운용 방법으로서,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에서는, 상기 2 사이클 기관에서의 상기 프로펠러축의 구동은 실시하지 않고, 상기 발전기로부터의 전력의 공급만으로 상기 포드 추진기에 의해 상기 프로펠러축을 구동시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 기관을 병용하여 운전하고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 상기 2 사이클 기관의 배기 가스보다 높고, 상기 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기를 통과한 후에도 300˚C 이상인 온도의 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관만을 운전하는 선박의 운용 방법.
  14. 감속기를 개재하여, 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 4 사이클 기관과,
    상기 감속기를 개재하여, 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스만이 통과되는 탈질 장치와,
    상기 2 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 1 하이브리드 배기 터빈 과급기 및 상기 4 사이클 기관에서 생성된 배기 가스에 의해 구동되는 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기 중 어느 하나 이상의 하이브리드 배기 터빈 과급기를 구비하며, 상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재한 선박의 운용 방법으로서,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에서는, 상기 2 사이클 기관에서의 상기 프로펠러축의 구동은 실시하지 않고, 상기 감속기를 개재하여 상기 프로펠러축을 구동시키고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 기관을 병용하여 운전하고,
    상기 특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 배기 가스 온도가 상기 2 사이클 기관의 배기 가스보다 높고, 상기 제 2 하이브리드 배기 터빈 과급기를 통과한 후에도 300˚C 이상인 온도의 배기 가스를 생성하는 4 사이클 기관만을 운전하는 선박의 운용 방법.
  15. 발전기를 구동시키는 4 사이클 가스 기관과,
    특정 배기 가스 규제 해역 외어 있어서만, 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 발전기, 혹은 별도로 준비된 발전 장치로부터 전력의 공급을 받아 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 회전시키는 전동기로서의 기능을 구비한 축 모터 또는 축 발전기 모터를 구비하며, 상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재한 선박의 운용 방법으로서,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하고, 상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 가스 기관을 병용하여 운전하는 선박의 운용 방법.
  16. 발전기를 구동시키는 4 사이클 가스 기관과,
    특정 배기 가스 규제 해역 외어 있어서만, 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관과,
    상기 발전기로부터 전력의 공급을 받아 포드 프로펠러를 구동시키는 프로펠러 구동 기구를 내장한 포드 추진기를 구비하며, 상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재한 선박의 운용 방법으로서,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하고, 상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 가스 기관을 병용하여 운전하는 선박의 운용 방법.
  17. 감속기를 개재하여, 추진용 프로펠러가 장착된 프로펠러축을 구동시키는 4 사이클 가스 기관과,
    특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서만, 상기 감속기를 개재하여, 상기 프로펠러 및 상기 프로펠러축을 구동시키는 2 사이클 기관을 구비하며, 상기 2 사이클 기관은 상기 4 사이클 기관이 공급하는 출력분만큼, 출력 및 기통수가 적은 엔진을 탑재한 선박의 운용 방법으로서,
    특정 배기 가스 규제 해역 내에 있어서는, 상기 4 사이클 가스 기관만을 운전하고, 상기 특정 배기 가스 규제 해역 외에 있어서는, 상기 2 사이클 기관만을 운전하거나, 혹은 상기 2 사이클 기관과 상기 4 사이클 가스 기관을 병용하여 운전하는 선박의 운용 방법.
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