KR101291143B1 - 선박용 유체가열장치 - Google Patents

Abstract

선박용 유체가열장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 유체가열장치는 증기가 유입되는 유입구 및 증기를 토출하는 토출구를 가지며, 층층이 복수의 열로 배치된 메인가열관; 및 메인가열관 사이를 연결하며 증기가 상류에서 하류 방향으로 흐르도록 하는 복수의 서브가열관;을 포함한다.

Description

선박용 유체가열장치{LIQUID HEATING APPARATUS FOR SHIP}

본 발명은 선박용 유체가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증기를 이용하여 선박의 탱크 내 유체를 가열하는 선박용 유체가열장치에 관한 것이다.

종래의 선박 탱크 하단 부위에 설치된 가열관은 증기(Steam)를 이용하여 탱크 내 유체의 온도를 상승시키는 데에 사용된다. 여기서, 증기는 보일러로부터 이송된 가열 증기로서, 탱크 내 유체를 가열시키는 가열원으로 사용된다. 그리고, 가열원으로 사용된 증기는 복수기(Condenser)를 통해 물로 생성된 다음 보일러에 보충수로 복귀된다.

도 1은 종래의 선박용 유체가열장치를 도시한다.

도 1을 참조하면, 종래의 선박용 유체가열장치(10,20)의 가열관(12,22)은 통상적으로 용접 등의 작업을 통해 지그재그 형태로 지지대(14,24)에 설치된다.

이때, 지그재그 형태로 가로 방향으로 길게 형성된 다수의 가열관(12,22)은 그 형태로 인해 많은 열손실을 발생시킬 수 있다.

또한, 이러한 형태의 가열관(12,22)은 그 형태로 인해 탱크 내 하단 부위에 낮게 설치되는 한계를 가져 증기를 이용하여 유체의 온도를 상승시키는 작용에 비효율적이고, 탱크 내 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 층층이 복수의 열로 배치된 메인가열관과 증기가 상류에서 하류 방향으로 흐르도록 각 메인가열관을 연결하는 복수의 서브가열관에 의해 선박의 탱크 내 공간을 적게 차지하면서 열손실을 줄여, 증기를 이용하여 유체의 온도를 효과적으로 상승시킬 수 있는 선박용 유체가열장치를 제공하고자 한다.

또한, 메인가열관과 서브가열관이 일체형의 가열관 유닛 형태로 마련되어, 선박의 탱크 내에 간편하고 효율적으로 설치될 수 있는 선박용 유체가열장치를 제공하고자 한다.

또한, 서브가열관에 의해 연결되는 각각의 메인가열관이 층층이 복수의 열로 배치됨으로써, 탱크 내에서 증기를 이용하여 유체의 온도를 상승시키는 효과를 증대시킬 수 있는 선박용 유체가열장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 탱크 내에 설치되어 상기 탱크 내 유체의 온도를 증기를 이용하여 상승시키는 선박용 유체가열장치에 있어서, 상기 증기가 유입되는 유입구 및 상기 증기를 토출하는 토출구를 가지며, 층층이 복수의 열로 배치된 메인가열관; 및 상기 메인가열관 사이를 연결하며 상기 증기가 상류에서 하류 방향으로 흐르도록 하는 복수의 서브가열관;을 포함한다.

상기 메인가열관은 상기 유입구를 통해 유입된 상기 증기가 상류에서 하류로 흘러 상기 토출구로 토출되도록 경사지게 배치될 수 있다.

상기 서브가열관은 상기 메인가열관을 횡방향으로 연결시키는 제1서브가열관과, 상기 메인가열관을 종방향으로 연결시키는 제2서브가열관을 포함할 수 있다.

상기 메인가열관과 상기 서브가열관은 일체형의 가열관 유닛 형태로 마련되며, 상기 가열관 유닛 형태로 마련된 상기 메인가열관과 상기 서브가열관을 지지하는 지지부를 더 포함할 수 있다.

상기 지지부는 높낮이차를 갖는 형상으로 마련될 수 있다.

상기 지지부는 층층이 복수의 열로 배치된 상기 메인가열관 중 각 열의 하단에 배치된 메인가열관 하부에 마련되어 상기 메인가열관을 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.

상기 메인가열관은 원통형으로 마련되고, 양단부가 밀폐부재에 의해 밀폐될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 선박용 유체가열장치는 층층이 복수의 열로 배치된 메인가열관과 증기가 상류에서 하류 방향으로 흐르도록 각 메인가열관을 연결하는 복수의 서브가열관에 의해 선박의 탱크 내 공간을 적게 차지하면서 열손실을 줄여, 증기를 이용하여 유체의 온도를 효과적으로 상승시킬 수 있다.

또한, 메인가열관과 서브가열관이 일체형의 가열관 유닛 형태로 마련되어, 선박의 탱크 내에 간편하고 효율적으로 설치될 수 있다.

또한, 서브가열관에 의해 연결되는 각각의 메인가열관이 층층이 복수의 열로 배치됨으로써, 탱크 내에서 증기를 이용하여 유체의 온도를 상승시키는 효과를 증대시킬 수 있다.

도 1은 종래의 선박용 유체가열장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 유체가열장치의 사시도이다.
도 3은 선박의 탱크 내에 설치된 상기 도 2의 선박용 유체가열장치의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 유체가열장치를 도시한다. 그리고, 도 3은 선박의 탱크 내에 설치된 도 2의 선박용 유체가열장치의 단면도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 유체가열장치(100)는 선박의 탱크(30,도 3 참조) 내에 설치되어 탱크(30) 내에 저장된 유체의 온도를 증기를 이용하여 상승시킨다. 여기서, 증기는 보일러로부터 이송된 가열 증기로서, 탱크(30) 내 유체를 가열시키는 가열원으로 사용되고, 복수기(미도시)를 통해 물로 생성된 다음 보일러에 보충수로 복귀될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예에서는 층층이 2열로 메인가열관(111~114)이 배치된 것을 예로 들어 설명하지만, 이에 한정하지는 않는다.

본 발명의 실시 예에 따른 선박용 유체가열장치(100)는 가열관 유닛(101)과 지지부(102)를 포함한다. 여기서, 가열관 유닛(101)은 메인가열관(111~114)과 서브가열관(121,122)을 포함한다. 메인가열관(111~114)은 층층이 복수의 열로 선박의 탱크(30) 내에 배치된다. 예컨대, 제1열에 메인가열관(112,113)이 층층이 배치되고, 제2열에도 메인가열관(111,114)이 층층이 배치될 수 있다.

이러한 메인가열관(111~114)은 예컨대 후술할 서브가열관(121,122)에 비해 직경과 길이가 큰 원통형 가열관으로 마련되어 수평으로 설치될 수 있다. 그리고, 메인가열관(111~114)은 증기가 유출되지 않도록 양단부가 밀폐부재(117)에 의해 밀폐된다. 이때, 밀폐부재(117)는 블라인드 플랜지 등을 포함할 수 있다.

메인가열관(111~114) 중 증기가 유입되는 유입구(A)는 제2열의 상단에 위치한 제1메인가열관(111)에 마련될 수 있다. 그리고, 증기를 토출하는 토출구(B)는 제2열의 하단에 위치한 제4메인가열관(114)에 마련될 수 있다.

여기서, 각 메인가열관(111~114)은 유입구(A)를 통해 유입된 증기가 상류에서 하류로 흘러 토출구(B)에 의해 토출되도록 경사지게 배치될 수 있다. 예컨대, 순차적으로 제1메인가열관(111)이 제2메인가열관(112)의 상류에 배치되고, 제2메인가열관(112)이 제3메인가열관(113)의 상류에 배치되고, 제3메인가열관(113)이 제4메인가열관(114)의 상류에 배치될 수 있다. 즉, 증기가 열교환을 수행하면 초기 온도보다 온도가 내려가며 밀도 차로 인해 하향 진행하게 된다. 이때, 각 메인가열관(111~114)을 경사지게 배치하여 보다 증기가 원활하게 흐르도록 할 수 있다. 참고로, 상류에서 하류로 흘러온 증기 중 일부는 소정 압력과 온도 조건하에 다시 상류로 올라가 열교환 작용을 반복하게 된다.

이와 같이, 각각의 메인가열관(111~114)이 층층이 복수의 열로 배치됨으로써 종래에 탱크(30)의 하단 부위에 가열관이 낮게 설치되어 증기를 통해 탱크(30) 내의 유체를 효과적으로 가열시킬 수 없었던 문제점을 해소시킬 수 있다. 여기서 또 다른 방법으로 후술할 지지부(102) 또는 지지대(131,132)의 높이를 크게 제작하여 가열관 유닛(101)이 탱크(30)의 바닥면으로부터 높게 설치되도록 할 수 있다.

서브가열관(121,122)은 메인가열관(111~114)을 횡방향으로 연결시키는 제1서브가열관(121)과 메인가열관(111~114)을 종방향으로 연결시키는 제2서브가열관(122)을 포함한다. 즉, 제1메인가열관(111) 및 제2메인가열관(112)과, 제3메인가열관(113) 및 제4메인가열관(114)이 각각 제1서브가열관(121)에 의해 횡방향으로 연결된다. 그리고, 제1메인가열관(111) 및 제4메인가열관(114)과, 제2메인가열관(112) 및 제3메인가열관(113)이 각각 제2서브가열관(122)에 의해 종방향으로 연결된다.

이러한 서브가열관(121,122)은 둘 이상으로 마련되어 각 메인가열관(111~114) 사이를 연결하며 증기가 유입구(A)를 통해 토출구(B) 방향으로 흐르도록 한다. 이때, 각 메인가열관(111~114)은 서브가열관(121,122)에 의해 연결되어 유입구(A)와 토출구(B)를 가진 폐루프를 형성하게 된다. 이를 통해 유입구(A)를 통해 유입된 증기가 일정 압력과 조건 하에서 순환하면서 열교환 작용을 반복 수행하도록 하거나, 토출구(B)를 통해 토출되도록 한다.

지지부(102)는 가열관 유닛(101) 하부에 마련되어 가열관 유닛(101)을 지지한다. 이때, 지지부(102)는 가열관 유닛(101)과 일체형으로 마련될 수 있다. 또한, 지지부(102)는 가열관 유닛(101) 하부에 높낮이차를 갖는 형상으로 마련될 수 있다. 이를 통해 경사지게 배치된 메인가열관(111~114)을 효과적으로 지지할 수 있게 된다.

또한, 지지부(102)는 각 열의 하단에 배치된 제3메인가열관(113)과 제4메인가열관(114)의 하부에 마련되어 이들(113,114)을 지지하는 각각의 지지대(131,132)를 마련할 수 있다. 예컨대, 제1열 하단에 배치된 메인가열관(113) 하부에 제1지지대(131)가 마련될 수 있고, 제2열 하단에 배치된 메인가열관(114) 하부에 제2지지대(132)가 마련될 수 있다.

이러한 제1지지대(131)와 제2지지대(132)는 각각의 제3메인가열관(113)과 제4메인가열관(114)의 외주면에 고정되어 길이방향으로 둘 이상 배치되는 형태로 마련될 수 있다. 그러나, 다른 실시 예에서는 별도의 지지대(131,132)를 생략하고, 가열관 유닛(101)을 지지부(102) 상부에 일체형으로 설치할 수도 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

101: 가열관 유닛 102: 지지부
111~114: 메인가열관 117: 밀폐부재
121,122: 서브가열관 131,132: 지지대

Claims (7)

1. 선박의 탱크 내에 설치되어 상기 탱크 내 유체의 온도를 증기를 이용하여 상승시키는 선박용 유체가열장치에 있어서,
   상기 증기가 유입되는 유입구 및 상기 증기를 토출하는 토출구를 가지며, 층층이 복수의 열로 배치되되, 상기 유입구를 통해 유입된 상기 증기가 상류에서 하류로 흘러 상기 토출구로 토출되도록 경사지게 배치된 메인가열관; 및
   상기 메인가열관을 횡방향으로 연결시키는 제1서브가열관과, 상기 메인가열관을 종방향으로 연결시키는 제2서브가열관을 포함하는 서브가열관;을 포함하는 선박용 유체가열장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 메인가열관과 상기 서브가열관은 일체형의 가열관 유닛 형태로 마련되며, 상기 가열관 유닛 형태로 마련된 상기 메인가열관과 상기 서브가열관을 지지하는 지지부를 더 포함하는 선박용 유체가열장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 지지부는
   높낮이차를 갖는 형상으로 마련된 것을 특징으로 하는 선박용 유체가열장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 지지부는
   층층이 복수의 열로 배치된 상기 메인가열관 중 각 열의 하단에 배치된 메인가열관 하부에 마련되어 상기 메인가열관을 지지하는 지지대를 포함하는 선박용 유체가열장치.
7. 제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메인가열관은
   원통형으로 마련되고, 양단부가 밀폐부재에 의해 밀폐된 것을 특징으로 하는 선박용 유체가열장치.

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