KR101507588B1 - 비용접 방식 선박용 청수쿨러의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박에 사용되는 선박용 청수쿨러에 관한 것이며, 청수쿨러는 청수가 유입되는 헤드부, 상기 헤드부 하단에 연결되어 열교환이 이루어지는 몸통부, 상기 몸통부 하단에 연결되어 청수가 배출되는 테일부로 이루어지고, 상기 헤드부, 상기 몸통부, 상기 테일부는 구조용 접착제를 이용하여 각각을 제작한 후, 상기 헤드부, 상기 몸통부, 상기 테일부간 상호 연결도 상기 구조용 접착제를 이용하여 일체로 결합되며, 열교환을 위한 해수가 유입된 후 배출되는 해수 유출입구가 상기 몸통부 외면에 연결되고, 상기 몸통부 내부에는 청수가 지나가는 열교환 튜브가 마련되는 것을 특징으로 함으로써, 비용절감 및 생산성 향상을 달성할 수 있다는 효과가 있는 비용접 방식 선박용 청수쿨러 및 이의 제작방법에 관한 기술이다.

Description

비용접 방식 선박용 청수쿨러의 제작방법{NON-WELDING TYPE CLEAR WATER COOLER AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 선박에 사용되는 선박용 청수쿨러에 관한 것이며, 특히 청수쿨러의 제작이 용접이 아닌 구조용 접착제를 이용하여 제작되도록 하는 특징이 있는 기술이다.

선박의 운용시 발생되는 열을 냉각시키기 위해 냉각시스템이 사용되고 있으며, 냉각 시스템으로는 펌프 냉각방식(Pump cooling system)과 스쿠프 냉각방식(Scoop cooling system)이 적용되고 있다.

펌프 냉각방식에는 에어 쿨러, 윤활유 쿨러, 청수 쿨러와 같은 것이 사용되고 있다.

청수 쿨러는 선박의 기계류 냉각 시스템의 일종으로서, 기계류의 냉각을 위해 청수를 폐순환 시키는 방법을 사용한다.

첨부되는 도 1은 본 발명과 관련한 기존의 청수 쿨러의 사시도이다.

청수 쿨러에서는 해수를 냉각수로 사용하여 폐순환되는 청수를 열교환되게 하여 냉각이 이루어지도록 한다.

도시된 바와 같이 청수 쿨러는 몸통부, 헤드부, 테일부의 결합으로 이루어지며, 몸통부 내부에는 복수의 열교환 튜브들이 마련되고, 열교환 튜브의 상단과 하단은 상,하부 구분판과 연결되어 청수가 상부에서 하부로 흐르면서 폐순환이 이루어지도록 한다.

헤드부에 연결된 청수 유입구를 통해 청수는 유입된 후 상부 구분판의 통공을 통해 열교환 튜브로 흘러가게 되고, 열교환 튜브를 흐르는 도중 해수에 의해 냉각이 이루어진다.

열교환 튜브를 지난 청수는 테일부로 이동된 후 테일부의 청수 유출구를 통해 배출되어 순환회로를 따라 흐르게 된다.

몸통부의 외면에는 상하 높이 차이를 두면서 결합되는 해수 유출입구가 하나씩 마련되어 해수가 몸통부 내부로 공급된 후 열교환된 후 배출될 수 있는 구조가 된다.

기존의 이러한 청수 쿨러는 내부식성을 갖는 소재를 가공한 후 각 요소들을 용접 방식으로 일일이 결합하여 조립 완성하였다. 따라서 1인의 작업자가 하루에 하나 정도의 청수 쿨러를 제작할 수 있는 정도로 제작에 어려움이 들었고 비용이 많이 소요되었다.

1. 대한민국 공개특허번호 제10-2011-0037632호(2011.04.13 공개)

따라서 본 발명은 청수 쿨러를 제공하되, 보다 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 제작 기간을 단축할 수 있는 비용접 방식의 선박용 청수 쿨러 제작방법을 제시하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 비용접 방식 선박용 청수 쿨러의 제작방법은, 청수쿨러를 구성하는 헤드부, 몸통부, 테일부의 각 부품들을 준비하는 제1단계; 상기 헤드부, 몸통부, 테일부 각각을 이루는 요소들을 구조용 접착제로 결합하도록 하는 제2단계; 결합된 헤드부, 몸통부, 테일부를 가열로에 넣어 170℃에서 20분 동안 가열하여 경화시키도록 하는 제3단계; 상기 몸통부의 상단에 헤드부를 구조용 접착제로 결합하고, 상기 몸통부의 하단에 상기 테일부를 구조용 접착제로 결합하도록 하는 제4단계; 구조용 접착제로 상호 결합된 몸통부, 헤드부, 테일부의 가조립품을 상기 가열로에 넣어 경화시키도록 하는 제5단계;를 포함하여 이루어지며,
상기 제2단계 중 상기 몸통부를 결합할 때에, 상기 몸통부를 이루는 하부 구분판의 통공마다 끼워지는 복수의 위치결정돌기를 갖는 보조지그를 결합한 후 상기 위치결정돌기와 상기 통공의 사이에 형성되는 공간인 끼움홈에 구조용 접착제를 투입한 후 열교환 튜브의 하단을 상기 끼움홈에 끼우도록 하고, 상기 열교환 튜브를 감싸도록 몸통 케이스를 씌우되, 상기 하부 구분판의 가장자리에 형성되는 플랜지에 구조용 접착제를 도포한 후 상기 몸통 케이스의 하단면이 플랜지에 결합되도록 하고, 상부 구분판에 또 다른 보조지그를 결합한 후 위치결정돌기와 상기 통공 사이의 공간인 끼움홈에 구조용 접착제를 투입하고, 상부 구분판의 플랜지에 구조용 접착제를 도포한 다음 상기 상부 구분판과 보조지그를 통채로 뒤집어 상기 플랜지는 몸통 케이스의 상단면에 결합되게 하고, 상기 열교환 튜브의 상단이 상기 끼움홈에 결합되게 하는 것을 특징으로 한다.

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그리고 상기 제3단계인 가열로로 몸통부를 집어넣기 전에 상기 보조지그를 제거하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 비용접 방식 선박용 청수 쿨러의 제작방법은 전문적인 기술이 요구되는 용접방식이 아닌 구조용 접착제를 이용하여 조립하게 됨으로써, 비용절감 및 생산효율을 높일 수 있고, 누구라도 쉽게 작업이 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명과 관련한 기존의 청수 쿨러의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 비용접 방식 선박용 청수쿨러의 사시도.
도 3은 도 2의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 청수쿨러의 조립 상태의 단면도.
도 5는 몸통부에 대한 제작 공정도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

첨부되는 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 비용접 방식 선박용 청수쿨러의 사시도이며, 도 3은 도 2의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 청수쿨러의 조립 상태의 단면도이며, 도 5는 몸통부에 대한 제작 공정도를 나타낸 것이다.

본 발명에 의한 비용접 방식 선박용 청수쿨러는 크게 헤드부(100), 몸통부(200) 그리고 테일부(300)로 이루어지며, 이들 각각은 구조용 접착제(G)를 이용하여 제작된 후 일체가 되도록 구조용 접착제(G)를 이용하여 하나로 조립된다.

도면과 같이 상부로부터 헤드부(100), 몸통부(200), 테일부(300)가 되며, 헤드부(100) 상부에 청수 유입구(130)가 형성되고, 테일부(300) 측면에 청수 유출구(330)가 형성된다. 그리고 몸통부(200)의 외면에 상하 위치를 달리하면서 해수 유출입구(220,230)가 하나씩 형성된다.

낮은 위치에 있는 것이 해수 유입구(220)가 되며, 높은 위치에 있는 것이 해수 유출구(230)가 되고, 몸통부(200)의 내부에는 복수의 열교환 튜브(260)들이 수직방향으로 배치된다. 그리고 몸통부(200)와 헤드부(100) 및 테일부(300)는 서로 밀폐되어 공간적으로 분리되며, 청수는 열교환 튜브(260)를 통해 헤드부(100)로부터 테일부(300)로 이동되면서 몸통부(200) 내부로 공급되는 해수와 열교환이 이루어져 냉각된다.

본 실시예의 경우 헤드부(100) 및 테일부(300)는 각각 3개의 부품들로 이루어지되, 구조용 접착제(G)를 이용하여 조립된다.

구체적으로 헤드부(100)는 헤드부 파이프(110), 덮개(120) 및 청수 유입구(130)로 이루어지고, 헤드부 파이프(110)의 상단면에 구조용 접착제(G)를 이용하여 덮개(120)가 결합되고, 덮개(120)에 청수 유입구(130)가 구조용 접착제로 결합된다.

테일부(300)는 테일부 파이프(310), 덮개(320) 및 청수 유출구(330)로 이루어지고, 마찬가지로 이들은 구조용 접착제(G)를 이용하여 결합된다.

한편, 몸통부(200)는 몸통 케이스(210), 해수 유출입구(220,230), 상,하부 구분판(240,250) 및 열교환 튜브(260)로 이루어진다.

몸통 케이스(210)는 상하 개구된 중공 파이프와 같은 형상이며, 헤드부(100) 및 테일부(300)와 동일한 내외경을 갖는 것을 이용함이 바람직하다.

몸통 케이스(210)의 외면에 상하 높이 차이를 두면서 내부와 연통되는 해수 유출입구(220,230)가 결합되며, 낮은 위치에 형성되는 것이 해수 유입구(220)가 되며, 높은 위치에 형성되는 것이 해수 유출구(230)가 된다.

몸통 케이스(210)의 상단 및 하단에 상.하부 구분판(240,250)이 결합되는데, 상부 구분판(240) 및 하부 구분판(250)은 동일 형상을 이룬다. 상.하부 구분판(240,250)은 소정 두께를 갖는 원판 형상이며, 그 각각에는 상하 개구되는 복수의 통공(H)이 형성되고, 몸통 케이스(210)와 마주보는 어느 일면으로부터 각 통공(H)에는 소정 깊이로 가공된 끼움홈(K)이 형성된다. 그리고 상.하부 구분판(240,250)의 외주면에는 플랜지(F)가 돌출된다. 플랜지(F)의 두께는 상.하부 구분판(240,250) 자체의 두께 보다는 얇은 것으로 하고, 플랜지(F) 면에 몸통 케이스(210)의 상하단면이 결합되고, 또한 헤드부(100) 및 테일부(300)가 결합된다.

몸통 케이스(210)와 상.하부 구분판(240,250)을 결합함에 있어서, 플랜지(F)에 구조용 접착제(G)를 도포하여 몸통 케이스(210)의 상단이나 하단이 구조용 접착제(G)에 의해 플랜지(F)와 결합이 되도록 한다.

그리고 몸통 케이스(210)의 내부에 마련되는 복수의 열교환 튜브(260) 각각의 하단은 하부 구분판(250)의 통공(H)에 끼워지며, 열교환 튜브(260)의 상단은 상부 구분판(240)의 통공(H)에 끼워진다. 특히 열교환 튜브(260)의 상단 및 하단은 통공(H)에 형성되는 끼움홈(K)에 구조용 접착제(G)를 주입한 상태에서 끼워지도록 한다.

본 발명의 비용접 방식 선박용 청수쿨러는 각 구성요소들을 구조용 접착제를 활용하여 조립 결합시키도록 함으로써 힘들고 난해한 용접기술이 불필요하다는 장점이 있다.

그리고 구조용 접착제의 경화는 소정의 온도로 승온될 수 있는 가열로에 집어넣어 소정의 시간이 경과되도록 하면 경화되는 것을 이용한다.

구조용 접착제는 일액형 구조용 접착제로 바람직하게 170℃에서 20분 가량 가열하게 되면 완전히 경화되는 특성을 갖는 것을 이용한다. 이러한 구조용 접착제는 염분에도 잘 견디며, 진동에도 문제가 없고 일단 결합되고 나면 분리가 거의 불가능한 특성을 갖는다.

이어서 본 발명의 또 하나의 사상인 비용접 방식 선박용 청수 쿨러의 제작방법에 대해 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 비용접 방식 선박용 청수 쿨러의 제작방법은 크게 제1단계로부터 제5단계까지로 구성되며, 제1단계(S1)는 청수쿨러를 구성하는 헤드부(100), 몸통부(200), 테일부(300)의 각 부품들을 준비하도록 한다.

헤드부(100)는 헤드부 파이프(110), 덮개(120), 청수 유입구(130)로 이루어지고, 테일부(300)는 테일부 파이프(310), 덮개(320) 및 청수 유출구(330)로 이루어진다. 그리고 몸통부(200)는 몸통 케이스(210), 해수 유.출입구(220,230), 상.하부 구분판(240,250) 및 열교환 튜브(260)로 이루어진다.

제2단계(S2)는 헤드부(100), 몸통부(200), 테일부(300) 각각을 이루는 요소들을 구조용 접착제(G)를 이용하여 결합하여 헤드부(100), 몸통부(200), 테일부(300)를 제작하도록 한다.

헤드부(100)의 경우 헤드부 파이프(110) 상단면에 구조용 접착제(G)를 바른 후 덮개(120)를 접착시키도록 하고, 덮개(120)에 형성된 구멍에 맞추어 청수 유입구(130)를 구조용 접착제(G)로 접착시키도록 한다. 테일부(300)의 경우도 마찬가지다.

몸통부(200)의 경우 하부 구분판(250)의 통공(H)에 열교환 튜브(260)의 하단을 끼우게 되는데, 이를 위해 통공(H)의 개수 만큼의 위치결정돌기(410)를 갖는 보조지그(400)를 활용하도록 한다. 보조지그(400)는 원판 형상으로 상면에 통공(H)에 삽입되는 복수의 위치결정돌기(410)가 형성되며, 하부 구분판(250)의 하면에서 보조지그(400)를 결합하면 하부 구분판(250)의 상면에 형성된 통공(H)과 위치결정돌기(410) 사이인 끼움홈(K)은 빈 공간으로 남게 된다.

이러한 끼움홈(K)에 구조용 접착제(G)를 적당량 주입한 후 열교환 튜브(260)의 하단을 끼움홈(K)에 끼워 맞추도록 한다.

이어서 열교환 튜브(260)를 감싸도록 몸통 케이스(210)를 씌우도록 하되, 하부 구분판(250)의 가장자리에 형성되는 플랜지(F)에 구조용 접착제(G)를 도포한 후 몸통 케이스(210)의 하단면이 플랜지(F)에 결합되도록 한다.

연이어 상부 구분판(240)에 또 다른 보조지그(400)를 결합한 후 위치결정돌기(410)와 통공(H) 사이의 공간인 끼움홈(K)에 구조용 접착제(G)를 주입하고, 상부 구분판(240)의 플랜지(F)에 구조용 접착제(G)를 도포한 다음 상부 구분판(240)과 보조지그(400)를 통채로 뒤집어 몸통 케이스(2100의 상단면이 플랜지(F)와 결합되게 하고, 열교환 튜브(260)의 상단은 끼움홈(K)에 끼워지게 한다.

바람직하게 몸통 케이스(210)의 외면에 결합될 해수 유출입구(220,230)는 몸통 케이스(210)를 상.하부 구분판(240,250)과 결합시키기 전에 몸통 케이스(210)에 결합되도록 한다.

구조용 접착제(G)를 활용하여 헤드부(100), 몸통부(200), 테일부(300) 각각을 제작한 다음에 제3단계(S3)가 진행된다.

제3단계(S3)는 제작된 헤드부(100), 몸통부(200), 테일부(300)를 가열로에 넣어 170℃에서 20분 동안 가열하여 구조용 접착제(G)가 경화되도록 한다.

바람직하게 제3단계(S3)가 진행되기 전에 몸통부(200) 제작을 위해 사용된 보조지그(400)를 제거한 후 몸통부(200)를 가열로에 집어 넣도록 한다. 보조지그는 반복적인 사용이 가능하다.

다음으로 제4단계(S4)는 헤드부(100), 몸통부(200), 테일부(300)를 서로 결합시키도록 하는데, 몸통부(200)의 상단에 헤드부(100)를 구조용 접착제(G)로 결합하며, 상부 구분판(240)의 플랜지(F) 구조용 접착제(G)를 도포한 후 헤드부(100)의 하단면이 플랜지 면에서 결합되도록 한다. 그리고 몸통부(200)의 하단에 테일부(300)를 결합하되, 하부 구분판(250)의 플랜지(F) 면에 구조용 접착제(G)를 도포하여 상호 결합시킨다.

제5단계(S5)는 구조용 접착제(G)로 상호 결합된 몸통부(200), 헤드부(100), 테일부(300)의 가조립품을 가열로에 넣어 구조용 접착제를 경화시키도록 한다.

170℃에서 2시간 정도 가열하면 구조용 접착제의 경화가 완료되어 하나의 청수 쿨러가 제작 완료된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 비용접 방식 선박용 청수쿨러의 제작방법은 취급이 용이하고 특별한 전문 기술이 요구되지 않는 구조용 접착제를 이용하여 각 부품들을 조립할 수 있으므로 제작비용이 절감되고 생산성을 높일 수 있게 되는 장점이 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 선박용 청수 쿨러의 제작에 사용이 가능하다.

100 : 헤드부 110 : 헤드부 파이프
120 : 덮개 130 : 청수 유입구
200 : 몸통부 210 : 몸통 케이스
220 : 해수 유입구 230 : 해수 유출구
240 : 상부 구분판 250 : 하부 구분판
260 : 열교환 튜브 300 : 테일부
310 : 테일부 파이프 320 : 덮개
330 : 청수 유출구 400 : 보조지그
410 : 위치결정돌기 G : 구조용 접착제
H : 통공 K : 끼움홈
F : 플랜지

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 선박용 청수쿨러의 제작방법에 있어서,
   청수쿨러를 구성하는 헤드부, 몸통부, 테일부의 각 부품들을 준비하는 제1단계;
   상기 헤드부, 몸통부, 테일부 각각을 이루는 요소들을 구조용 접착제로 결합하도록 하는 제2단계;
   결합된 헤드부, 몸통부, 테일부를 가열로에 넣어 170℃에서 20분 동안 가열하여 경화시키도록 하는 제3단계;
   상기 몸통부의 상단에 헤드부를 구조용 접착제로 결합하고, 상기 몸통부의 하단에 상기 테일부를 구조용 접착제로 결합하도록 하는 제4단계;
   구조용 접착제로 상호 결합된 몸통부, 헤드부, 테일부의 가조립품을 상기 가열로에 넣어 경화시키도록 하는 제5단계;를 포함하며,
   상기 제2단계 중 상기 몸통부를 결합할 때에,
   상기 몸통부를 이루는 하부 구분판의 통공마다 끼워지는 복수의 위치결정돌기를 갖는 보조지그를 결합한 후 상기 위치결정돌기와 상기 통공의 사이에 형성되는 공간인 끼움홈에 구조용 접착제를 투입한 후 열교환 튜브의 하단을 상기 끼움홈에 끼우도록 하고,
   상기 열교환 튜브를 감싸도록 몸통 케이스를 씌우되, 상기 하부 구분판의 가장자리에 형성되는 플랜지에 구조용 접착제를 도포한 후 상기 몸통 케이스의 하단면이 플랜지에 결합되도록 하고,
   상부 구분판에 또 다른 보조지그를 결합한 후 위치결정돌기와 상기 통공 사이의 공간인 끼움홈에 구조용 접착제를 투입하고, 상부 구분판의 플랜지에 구조용 접착제를 도포한 다음 상기 상부 구분판과 보조지그를 통채로 뒤집어 상기 플랜지는 몸통 케이스의 상단면에 결합되게 하고, 상기 열교환 튜브의 상단이 상기 끼움홈에 결합되게 하는 것을 특징으로 하는 비용접 방식 선박용 청수쿨러의 제작방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제3단계인 가열로로 몸통부를 집어넣기 전에 상기 보조지그를 제거하도록 하는 것을 특징으로 하는 비용접 방식 선박용 청수쿨러의 제작방법.
   
   

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