JP2008110743A - 垂直型フラットヒーター - Google Patents

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Abstract

【課題】狭いカーゴ及び油類タンク内への配管が簡単にでき、設置が容易であり、且つ製作が簡便で製作コストを低減でき、しかも所望の熱伝逹効率を達成することができるフラットヒーターを提供する。
【解決手段】ドーナツ型下部チェンバーと、ドーナツ型上部チェンバーと、前記下部チェンバーと上部チェンバーを連通させる複数のヒーターパイプと、前記下部チェンバーに連通する蒸気流出口と、前記ヒーターパイプのうち少なくとも一つ以上のヒーターパイプが前記下部チェンバーを貫通して下部チェンバーの外方に延長されてなるもので、外部蒸気を前記上部チェンバーに直接移送する蒸気流入口と、を備え、前記蒸気流入口に流入した蒸気が、前記上部チェンバーで均等に分布された後、前記上部チェンバーから前記複数のヒーターパイプを介して下部チェンバーへ均等に移送され、前記下部チェンバーに集められた蒸気が前記蒸気流出口を介して外部に排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、外側下部から延長されてなる足部によってカーゴ又は油類タンクの底部から離れているドーナツ型下部チェンバーと、ドーナツ型上部チェンバーと、前記下部チェンバーと上部チェンバーを連通させる複数のヒーターパイプと、前記下部チェンバーに連通する蒸気流出口と、前記ヒーターパイプのうち少なくとも一つ以上のヒーターパイプが前記下部チェンバーを貫通して下部チェンバーの外側に延長されてなるもので、外部蒸気を前記上部チェンバーへ直接移送する蒸気流入口と、を備え、前記蒸気流入口に流入した蒸気が、前記上部チェンバーで均等に分布された後、前記上部チェンバーから前記複数のヒーターパイプを介して下部チェンバーへ均等に移送され、前記下部チェンバーに集められた蒸気が前記蒸気流出口を介して外部に排出される垂直型フラットヒーターに関する。
一般に、フラットヒーターは、船舶で海上輸送される原油や精製品又は船舶の燃料油などにおいて、揚陸地が冷寒地であったり、または冷寒地から航海して輸送されて来た場合、外部温度の影響を受け、原油や精製品などの粘度が上昇してポンプ動力による揚陸には無理がある。
このような不具合を防止するために、従来から原油や精製品の粘度の外部温度による上昇を防止するために、海上輸送中や停泊中に荷積油を一定粘度以下になるまで（荷油粘度まで）加熱していた。
すなわち、油槽船などのタンクの底部や油類タンク内に加熱装置を配置し、海上輸送中や揚陸する前に必要な温度になるまで加熱して粘度を低下させることで、揚陸ポンプの負荷を軽減させて作業効率を高めていた。
前記加熱装置の具体例としては、オイルタンクの底部である船底や自体運航用燃料油タンクの底部に熱交換器を配管して加熱するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、通常内部空間が狭い船舶には大規模熱交換器を配置し得ないことから、狭い空間にも配置可能な高効率の熱交換器が切望されている。
上記問題点を解消するために、本出願人の先出願には、蒸気をチェンバーの流入口に流入させ、流入チェンバーを介して曲げ型熱伝達管体に流して外側油類に熱を伝達させた後、流出チェンバーと流出口を介して排出される技術が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
本出願は、前記先出願に相次いて研究開発を重ねた結果、狭いカーゴ及び燃料タンク内に設置しやすく、製作コストを削減できることはもとより、所望の熱伝達効率を達成できるものを開発するに至った。
大韓民国実用新案第２０−１９９３−００７２７３号明細書 大韓民国実用新案第２０−２００４−００７９６３号明細書 大韓民国実用新案第２０−２００５−００３８０９号明細書
本発明は、先出願実用新案を改善したものであって、その目的は、狭いカーゴ又は油類タンク内への配管が簡単にでき、設置が容易であり、且つ製作が簡便で製作コストを低減でき、しかも所望の熱伝逹効率を達成することができるフラットヒーターを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の垂直型フラットヒーターは、ドーナツ型下部チェンバーと、ドーナツ型上部チェンバーと、前記下部チェンバーと上部チェンバーを連通させる複数のヒーターパイプと、前記下部チェンバーに連通する蒸気流出口と、前記ヒーターパイプのうち少なくとも一つ以上のヒーターパイプが前記下部チェンバーを貫通して下部チェンバーの外方に延長されてなるもので、外部蒸気を前記上部チェンバーに直接移送する蒸気流入口と、を備え、前記蒸気流入口に流入した蒸気が、前記上部チェンバーで均等に分布された後、前記上部チェンバーから前記複数のヒーターパイプを介して下部チェンバーへ均等に移送され、前記下部チェンバーに集められた蒸気が前記蒸気流出口を介して外部に排出されることを特徴とする。
また、本発明は、好ましくは、前記上部チェンバーの外側上部には、外部ロープ又は環と結合される結合リングが形成されることを特徴とする。
さらに、本発明は、好ましくは、前記下部チェンバーの底部には、下部チェンバーの下側から下部チェンバーのドーナツホールの中心を通過して移送される油類の移動に用いられる、カーゴ又は油類タンクの底部と下部チェンバーの底部とを離隔させる足部が形成されることを特徴とする。
本発明は、先出願実用新案を改善したものであって、蒸気流入口と蒸気流出口を同一線上に形成することにより、蒸気パイプの配管が簡単にでき、狭いフラットヒーター内に設置しやすく、且つ製作が簡便で製作コストを削減でき、しかも所望の熱伝逹効率を実現することができるという利点がある。
以下、添付図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の実施の形態を説明するにあたって、関連公知技術又は構成についての具体的な説明によって本発明の要旨が不明になるおそれがあると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。
また、後述する用語は、本発明の機能を考慮した上正義した用語であり、ユーザ、運用者の意図又は慣例などによって置き換えられる。よって、用語の正義は、本発明を説明する本明細書の全体にわたる内容に基づいて行われる必要がある。
図１は、本発明の実施形態に係る垂直型フラットヒーターの断面図であり、図２は、垂直型フラットヒーターの上部チェンバーの内部を示す断面平面図である。
図１に示すように、本実施形態の垂直型フラットヒーターは、ドーナツ型下部チェンバー２０、ドーナツ型上部チェンバー１０、複数のヒーターパイプ３０、蒸気流出口２１及び蒸気流入口１１を備える。
本実施形態のフラットヒーターは、油類を貯蔵するカーゴ（主に油槽船の油類貯蔵所、以下「カーゴ」という）や燃料タンクに装入されるもので、カーゴや燃料タンク内の油類の粘度を下げるためのものである。
本実施形態における前記ドーナツ型下部チェンバー２０は、外側下部に延長されてなる足部４０によってカーゴ又は油類タンクの底部から離れているチェンバーであって、ドーナツ型をしている。
上述したように本実施形態は、カーゴ内部及び燃料タンクに装入される装置であって、熱を伝達させる熱伝逹経路と、その熱伝達を受けて粘度が下がる油類の移動経路とに大別される。
前記下部チェンバー２０の足部４０とドーナツ型構造は、前記油類の移動経路を確保するためのものであり、油類を、底部から離れた下部チェンバー２０の下部からドーナツ形態の下部チェンバー２０の中心部であるドーナツホールを通過して流すための構造をしている。
本実施形態は、前記下部チェンバー２０と対応（又は対称）する他のチェンバー、すなわちドーナツ型上部チェンバー１０をさらに備える。前記下部チェンバー２０と上部チェンバー１０は、複数個のヒーターパイプ３０によって支持及び連通している。
前記複数のヒーターパイプ３０は、上部チェンバー１０と下部チェンバー２０を互いに連通させるものであって、上部チェンバー１０と下部チェンバー２０との間の熱蒸気の移動経路となる。
前記上部チェンバー１０と下部チェンバー２０がドーナツ型であることを勘案すると、前記複数のヒーターパイプ３０は、各チェンバーのドーナツ体を互いに連結する構造をなしている。また、前記複数のパイプの配列は、パイプ内部に流れる蒸気の熱を均等に発散できるように行われる必要がある。
一方、前記下部チェンバー２０には、外部への蒸気流出経路と連通する蒸気流出口２１が外方に形成される。
また、前記上部チェンバー１０には、外部からの蒸気流入経路と連通する蒸気流入口１１が形成される。
図２（図１のＡ−Ａ線に沿った断面の平面図であり、図中、ヒーターパイプ３０に表示されたドット表示とｘ表示は、蒸気の流れを示し、通常の物理記号の方向表示と同一のものである。）を参照すると、前記蒸気流入口１１は、前記ヒーターパイプ３０のうち少なくとも一つ以上のヒーターパイプ３０が前記下部チェンバー２０を貫通して下部チェンバー２０の外側に延長されてなるもので、外部からの蒸気を前記上部チェンバー１０に直接移送（ドット表示方向）する。
すなわち、前記蒸気流入口１１は、前記複数のヒーターパイプ３０の一部を下部チェンバー２０と連通させることなく下部チェンバー２０を貫通させて外方部に延長したものであって、厳密に言うと、外観上、下部チェンバー２０に蒸気を移送（ｘ方向）する他の複数のヒーターパイプ３０の配列と区別し得ないが、図１に示す内部の断面からみると、その経路が区分される。
このような本実施形態の構成によれば、蒸気は前記蒸気流入口１１を介して上部チェンバー１０に直接移送され、移送された蒸気（実際の目的は蒸気又は温水を媒介にする熱）は前記上部チェンバー１０から前記複数のヒーターパイプ３０を介して下部チェンバー２０に均等に移送され、前記下部チェンバー２０に再び集められた蒸気は前記蒸気流出口２１を介して外部に排出される。
このとき、前記蒸気は、熱い熱気を下部に強制移動させる構造により、その熱を一層効率的に外部に発散させる。
次に、本実施形態のフラットヒーターによって粘度が下がる油類の移動経路を説明する。
カーゴ及び燃料タンク内の油類は、フラットヒーターに接触してその発散熱を吸収することにより粘度の低下が起こるが、該粘度低下の効率性は、カーゴ及び燃料タンクとの接触面積と接近容易性によって左右される。
本実施形態によれば、高粘度の油類は、下部チェンバー２０のドーナツホールを介して本実施形態のフラットヒーターの中心部へ流れ込むことになり、この際、油類は、前記ヒーターパイプ３０から発散される熱によって粘度低下が起こり、これにより一層自然に流れるようになり、熱対流（温度の高いものは上昇し、低いものは下降して熱が移動する現象）によって上昇流を形成し、前記上部チェンバー１０のドーナツホールに排出される主経路が形成される。
上記構成の本実施形態は、蒸気流入口１１及び蒸気流出口２１の配列が同一線上で行われるので、配管の設置が容易で且つ簡便な設備構造を有するという利点がある。特に、本実施形態の上部チェンバー１０の外側上部には、外部ロープ又は環と結合される結合リング１５（または環）を形成することで、装置の設置及び移送の便宜を図ることを特徴とする。
本発明は図面に示された実施の形態を参考として説明されたが、これは単なる例示的なものに過ぎず、図面に示すように本発明の要旨を実現するための種々の組み合わせが可能であることが理解できるであろう。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。また、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で前記実施の形態の各種の修正及び／又は変形が可能であることは理解でき、このような修正及び／又は変形が本発明の権利範囲に含まれるということは明らかである。
本発明の実施形態に係る垂直型フラットヒーターの断面図 垂直型フラットヒーターの上部チェンバー内部を示す断面平面図
符号の説明
１０ 上部チェンバー
１１ 蒸気流入口
２０ 下部チェンバー
２１ 蒸気流出口
３０ ヒーターパイプ
４０ 足部

Claims (3)

  1. ドーナツ型下部チェンバーと、
    前記下部チェンバーの上側に離隔形成されているドーナツ型上部チェンバーと、
    前記下部チェンバーと上部チェンバーの内部を連通させる複数のヒーターパイプと、
    前記下部チェンバーに連通する蒸気流出口と、
    前記ヒーターパイプのうち少なくとも一つ以上のヒーターパイプが前記下部チェンバーを貫通して下部チェンバーの外側に延長されてなるもので、外部蒸気を前記上部チェンバーに直接移送する蒸気流入口と、を備え、
    前記蒸気流入口に流入した蒸気が、前記上部チェンバーで均等に分布された後、前記上部チェンバーから前記複数のヒーターパイプを介して下部チェンバーへ均等に移送され、前記下部チェンバーに集められた蒸気が前記蒸気流出口を介して外部に排出されることを特徴とする垂直型フラットヒーター。
  2. 前記上部チェンバーの外側上部には、
    外部ロープ又は環と結合される結合リングが形成されることを特徴とする請求項１に記載の垂直型フラットヒーター。
  3. 前記下部チェンバーの底部には、
    下部チェンバーの下側から下部チェンバーのドーナツホールの中心を通過して移送される油類の移動に用いられる、カーゴ又は油類タンクの底部と下部チェンバーの底部とを離隔させる足部が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直型フラットヒーター。
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