KR101695889B1 - 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 운항 모드 시, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 하부 씨체스트로 배출하도록 하며, 쇄빙 모드 시에는, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 아이스 씨체스트로 배출하도록 하되, 온도센서가 기설정 값 이하로 아이스 씨체스트 내부의 해수 온도를 감지하는 때에 열 교환한 온수를 하부 씨체스트로 배출하고, 수위센서가 기설정 값 이하로 아이스 씨체스트 내부의 해수 수위를 감지하는 경우에 아이스 씨체스트와 하부 씨체스트를 연결하는 우회 연결관을 개방하여 하부 씨체스트 내부에 있는 온수가 아이스 씨체스트를 거쳐서 쿨러로 순환되도록 하여 아이스 씨체스트의 막힘을 해소함으로써, 선박에 필요한 냉각용 해수를 운항 모드 뿐만 아니라 쇄빙 모드의 극저온 환경에서도 원활하게 공급하고 제어할 수 있다.

Description

극지용 선박의 냉각수 제어 시스템 및 제어 방법{COOLING WATER CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD IN ARTICS VESSEL}
본 발명은 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 선박에 필요한 냉각용 해수를 운항 모드 뿐만 아니라 쇄빙 모드의 극저온 환경에서도 원활하게 공급하고 제어할 수 있는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
지구 온난화의 영향으로 북극해 해빙이 유실됨에 따라 러시아 부근의 북동항로와 캐나다 부근의 북서 항로에 대한 관심이 증가하고 있다.
북극해 지역은 많은 자원이 있으며, 새로 부각되는 관광지로서도 알려지고 있어 극지 유전의 개발에 따른 수송, 보급 및 관광 목적으로 극지 항로 개발에 관한 연구가 활발해지고 있다.
세계 지하자원의 약 25%가 매장되어 있고, 기존항로에 비해 시간과 거리가 30% 이상 단축되는 북극해 항로 개발을 위해 북극해 인접국들인 미국, 캐나다, 러시아, 덴마크, 및 노르웨이 등은 관련 연구들을 주도적으로 수행하고 있다.
미국과 캐나다 연구진이 발표한 자료에 따르면, 현재 북극해 항로의 통행량은 2030년까지 전 세계 선박 통행량의 2%에 달하며, 2050년까지 5%에 이를 것으로 예상되나, 최근 지구 온난화의 영향으로 북극해 항로의 개방 시기가 점차 앞당겨질 가능성이 매우 높다.
극지 해역은 일반 해역과는 달리 빙상 환경이라는 특수성이 있기에 부품소재 측면의 연구 개발과는 별도로 환경 위험도(Environmental Risk)를 고려하여 접근이 필요한 상황이다. 특히, 북극해를 운항하는 선박은 일반해역 운항 시보다 잠재적 위험요소가 많기 때문에 안전 운항이라는 측면에서 접근이 필요하다.
극지의 환경조건은 평균 대기 온도가 약 -52℃에 이르고, 극심한 태양 방사선 해역에 떠 있는 빙산들로 인해서 개발에 상당한 어려움이 있다.
선박은 선체에 해수가 유입되어 저장되는 해수 탱크가 마련되며, 해수 탱크에 저장된 해수를 엔진이나 발전기 등의 발열 장치를 냉각시키는데 사용하며, 특히, 해수를 냉매로서 사용할 수 있는 저온의 해역이나 극한 지역을 항해시 이러한 해수를 이용한 냉각장치의 활용이 더욱 중요하다.
도 1은 종래 해수를 이용하는 선박의 냉각장치를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 해수를 이용하는 선박의 냉각장치(10)는, 해수가 유입되는 해수 탱크(11)와, 해수 탱크(11)에 해수가 순환 공급되기 위한 경로를 제공하는 해수 순환라인(12)과, 해수 순환라인(12)에 설치되어 해수가 순환되도록 펌핑하는 해수펌프(13)와, 해수 순환라인(12)에 설치되어 순환 공급되는 해수를 냉매로 사용하는 쿨러(14)와, 쿨러(14)로부터 열교환을 마친 냉각수가 냉각수펌프(15a)에 의해 엔진이나 발전기 등의 냉각대상물(20)로 순환 공급되기 위한 경로를 제공하는 냉각수 순환라인(15)을 구비한다.
이와 같은 종래의 해수를 이용하는 선박의 냉각장치(10)는, 해수 탱크(11) 하부에 마련된 씨체스트(11a)를 통해서 해수가 유입되고, 해수 탱크(11)로 유입된 해수가 해수펌프(13) 각각의 펌핑에 의해 쿨러(14) 각각으로 순환 공급되며, 냉각수펌프(15a)의 펌핑에 의해 냉각대상물(20)을 거쳐서 냉각수 순환라인(15)을 따라 쿨러(14)로 순환공급되는 냉각수가 해수와의 열교환에 의해 냉각되며, 이로 인해 냉각수가 냉각대상물(20)을 냉각시키게 된다.
그러나, 종래의 해수를 이용하는 선박의 냉각장치는 극지의 환경조건에서 쇄빙 모드시 아이스 블록케이지(Ice Blockage)에 의해서 씨체스트가 막혀서 냉각 제어가 원활하지 못한 문제점이 있다.
국내 공개번호 제10-2009-0112079호 국내 공개번호 제10-2009-0112296호
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 운항 모드 시, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 하부 씨체스트로 배출하도록 하며, 쇄빙 모드 시에는, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 아이스 씨체스트로 배출하도록 하되, 온도센서가 기설정 값 이하로 아이스 씨체스트 내부의 해수 온도를 감지하는 때에 열 교환한 온수를 하부 씨체스트로 배출하고, 수위센서가 기설정 값 이하로 아이스 씨체스트 내부의 해수 수위를 감지하는 경우에 아이스 씨체스트와 하부 씨체스트를 연결하는 우회 연결관을 개방하여 하부 씨체스트 내부에 있는 온수가 아이스 씨체스트를 거쳐서 쿨러로 순환되도록 하여 아이스 씨체스트의 막힘을 해소함으로써, 선박에 필요한 냉각용 해수를 운항 모드 뿐만 아니라 쇄빙 모드의 극저온 환경에서도 원활하게 공급하고 제어할 수 있는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템 및 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 해수를 이용하여 엔진을 냉각시키는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템에 있어서, 해수를 흡입, 배출하기 위하여 선체에 설치되는 아이스 씨체스트; 해수를 흡입, 배출하기 위하여 선체에 설치되는 하부 씨체스트; 상기 아이스 씨체스트 내부에 설치되어 해수 온도를 감지하는 온도센서; 상기 아이스 씨체스트 내부에 설치되어 해수 수위를 감지하는 수위센서; 상기 아이스 씨체스트를 통해 흡입된 해수를 이용하여 엔진을 냉각시킬 수 있도록 상기 선체에 설치되는 쿨러; 해수의 순환을 위해서 상기 아이스 씨체스트와 상기 하부 씨체스트와 상기 쿨러를 연결하는 해수 순환라인; 및 상기 해수 순환라인에 설치되는 해수 펌프;를 포함하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템을 제공한다.
상기 아이스 씨체스트는 상기 선체의 양 측면에 대향되게 배치되고, 상기 하부 씨체스트는 상기 선체의 하부에 대향되게 배치될 수 있다.
운항 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 하부 씨체스트로 배출하도록 구성될 수 있다.
쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 아이스 씨체스트로 배출하도록 구성될 수 있다.
상기 쿨러를 거쳐서 열교환 한 온수를 이용하여 상기 아이스 씨체스트의 제빙을 하도록 구성될 수 있다.
쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 냉각수는 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 하되, 상기 온도센서가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트 내부의 해수 온도를 감지하는 때에, 열 교환한 온수를 상기 하부 씨체스트로 배출하도록 구성될 수 있다.
쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 냉각수는 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 하되, 상기 수위센서가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트 내부의 해수 수위를 감지하는 경우에, 상기 아이스 씨체스트와 상기 하부 씨체스트를 연결하는 우회 연결관을 개방하여 상기 하부 씨체스트 내부에 있는 온수가 상기 아이스 씨체스트를 거쳐서 상기 쿨러로 순환되도록 하여 아이스 씨체스트의 막힘을 해소할 수 있다.
상기 쿨러는 메인 쿨러와 서브 쿨러로 구성되며, 상기 해수 순환라인은 상기 메인 쿨러와 상기 서브 쿨러에 각각 연결될 수 있다.
상기 해수 순환 라인은 좌현과 우현에 각각 배치되고, 좌현 측의 상기 해수 순환라인과 우현 측의 상기 해수 순환라인은 메인 크로스 라인으로 연결될 수 있다.
한편, 본 발명은 해수를 이용하여 엔진을 냉각시키는 극지용 선박의 냉각수 제어 방법에 있어서, 운항 모드 시에는, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 하부 씨체스트로 배출하도록 하며, 쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 아이스 씨체스트로 배출하도록 하되, 온도센서가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트 내부의 해수 온도를 감지하는 때에 열 교환한 온수를 상기 하부 씨체스트로 배출하고, 수위센서가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트 내부의 해수 수위를 감지하는 경우에 상기 아이스 씨체스트와 상기 하부 씨체스트를 연결하는 우회 연결관을 개방하여 상기 하부 씨체스트 내부에 있는 온수가 상기 아이스 씨체스트를 거쳐서 상기 쿨러로 순환되도록 하여 상기 아이스 씨체스트의 막힘을 방지할 수 있는 극지용 선박의 냉각수 제어 방법을 제공한다.
쇄빙 모드 시에는, 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 한 온수를 이용하여 상기 아이스 씨체스트의 제빙을 수행한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 운항 모드 시, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 하부 씨체스트로 배출하도록 하며, 쇄빙 모드 시에는, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 아이스 씨체스트로 배출하도록 하되, 온도센서가 기설정 값 이하로 아이스 씨체스트 내부의 해수 온도를 감지하는 때에, 열 교환한 온수를 하부 씨체스트로 배출하고, 수위센서가 기설정 값 이하로 아이스 씨체스트 내부의 해수 수위를 감지하는 경우에, 아이스 씨체스트와 하부 씨체스트를 연결하는 우회 연결관을 개방하여 하부 씨체스트 내부에 있는 온수가 아이스 씨체스트를 거쳐서 쿨러로 순환되도록 하여 아이스 씨체스트의 막힘을 방지함으로써, 선박에 필요한 냉각용 해수를 운항 모드 뿐만 아니라 쇄빙 모드의 극저온 환경에서도 원활하게 공급하고 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 냉각수의 폐열을 이용하여 에너지 소비 측면에서 효율성을 높일 수 있고, 하부 씨체스트를 아이스 씨체스트의 예비(Redunduncy)로 설치함으로써, 쇄빙 시 아이스 씨체스트가 막혀서 제 기능을 하지 못하는 경우에 하부 씨체스트를 이용하여 냉각수를 효과적으로 제어할 수 있다.
도 1은 종래 해수를 이용하는 선박의 냉각장치를 보인 구성도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템을 보인 구성도로서, 운항 모드 시 냉각 제어를 설명하는 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템을 보인 구성도로서, 쇄빙 모드 시 냉각 제어를 설명하는 도면
도 4는 쇄빙 모드 시 온도 센서를 이용한 냉각 제어를 설명하는 도면
도 5는 쇄빙 모드 시 수위 센서를 이용한 냉각 제어를 설명하는 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어방법을 설명하는 블록도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템 및 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템을 보인 구성도로서, 운항 모드 시 냉각 제어를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템을 보인 구성도로서, 쇄빙 모드 시 냉각 제어를 설명하는 도면이다.
도 4는 쇄빙 모드 시 온도 센서를 이용한 냉각 제어를 설명하는 도면이다.
도 5는 쇄빙 모드 시 수위 센서를 이용한 냉각 제어를 설명하는 도면이다.
그리고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어방법을 설명하는 블록도
도 2 내지 5를 참조하면, 본 발명은 해수(냉각수)를 이용하여 엔진을 냉각시키는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템이다.
본 발명에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템은 해수를 흡입, 배출하기 위하여 선체에 설치되는 아이스 씨체스트(110)와, 하부 씨체스트(120)와, 해수 온도를 감지하는 온도센서(130)와, 해수 수위를 감지하는 수위센서(140)와, 쿨러(150)와, 해수 순환라인(L)과, 해수 펌프(P)와, 해수 순환라인(L)에 설치되는 개폐밸브(V)를 구비한다.
상기 아이스 씨체스트(110)는 상기 선체의 양 측면에 "L"자로 대향 배치되며, 상기 하부 씨체스트(120)는 상기 선체의 하부에 대향 배치될 수 있다.
상기 온도센서(130)는 상기 아이스 씨체스트(110) 내부에 설치되어 해수 온도를 감지하는 것으로, 해수 온도가 기설정 온도 값, 예를 들어 0℃ 내지 -2℃ 이하로 감지되는 때에, 아이스 블록케이지(Ice Blockage)에 의해서 아이스 씨체스트(110)가 막히게 되고, 해수의 흡입과 배출이 어렵게 됨을 판단할 수 있도록 구성된다.
상기 수위센서(140)는 상기 아이스 씨체스트(110) 내부에 설치되어 해수 수위를 감지하는 것으로, 해수 수위가 기설정 높이 이하로 감지되는 경우에는 아이스 블록케이지에 의해서 아이스 씨체스트(110)가 막혀서 해수의 흡입과 배출이 어렵게 됨을 감지할 수 있도록 구성된다.
상기 쿨러(150)는 해수 순환라인(L)에 설치되어 해수를 냉매로 사용하여 열 교환하여 엔진이나 발전기 등의 냉각대상물을 냉각시키는 역할을 한다.
상기 쿨러(150)는 상기 아이스 씨체스트(110)를 통해 흡입된 해수를 이용하여 엔진(미도시)을 냉각시키는 냉각 장치의 역할을 한다.
상기 쿨러(150)는 메인 쿨러(151)와 서브 쿨러(152)로 구성될 수 있으며, 상기 해수 순환라인(L)은 상기 메인 쿨러(151)와 상기 서브 쿨러(152)에 각각 연결될 수 있다.
해수의 순환을 위해서 상기 아이스 씨체스트(110)와 상기 하부 씨체스트(120)와 상기 쿨러(150)는 해수 순환라인(L)으로 연결된다. 해수 순환라인(L)에는 해수를 흡입하기 위한 해수 펌프(P)가 설치된다.
해수 순환라인(L)을 따라 순환하는 해수는 해수 펌프(P)에 의해서 냉수로서 쿨러(150) 안으로 유입되어 열 교환된 후 온수로 배출된다.
상기 해수 순환 라인(L)은 좌현과 우현에 각각 배치되고, 좌현 측의 상기 해수 순환라인(L)과 우현 측의 상기 해수 순환라인(L)은 메인 크로스 라인(L 1)으로 연결될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템은 운항 모드 시에, 상기 아이스 씨체스트(110)로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러(150)를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 하부 씨체스트(120)로 배출하도록 구성된다.
또한, 쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트(110)로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 상기 쿨러(150)를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 아이스 씨체스트(110)로 배출하도록 구성될 수 있다. 상기 쿨러(150)를 거쳐서 열교환 한 온수를 이용하여 상기 아이스 씨체스트(110)의 제빙을 하도록 구성된다.
또한, 쇄빙 모드 시, 상기 온도센서(130)가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트(110) 내부의 해수 온도를 감지하는 경우에, 열 교환한 온수를 상기 하부 씨체스트(120)로 배출하도록 구성된다.
또한, 쇄빙 모드 시에는, 상기 수위센서(140)가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트(110) 내부의 해수 수위를 감지하는 경우에, 상기 아이스 씨체스트(110)와 상기 하부 씨체스트(120)를 연결하는 우회 연결관(L 2)을 개방하여 상기 하부 씨체스트(120) 내부에 있는 온수가 상기 아이스 씨체스트(110)를 거쳐서 상기 쿨러(150)로 순환되도록 구성된다. 우회 연결관(L 2)의 개방은 개폐밸브(V 1)에 의해 조절된다. 상기 해수 순환 라인(L)에 설치된 밸브(V)들은 해수의 흐름을 제어하는 역할을 하는 것으로, 공지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 수위센서(140)는 해수 펌프(P)의 용량을 고려하여 산정되어야 하며, 수위센서에 의한 제어는 해수 흡입 측에서 온도센서에 의한 제어보다 우선하게 하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 냉각수 제어 방법에 대하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 해수를 이용하여 엔진을 냉각시키는 극지용 선박의 냉각수 제어 방법으로서, 운항 모드와 쇄빙 모드 별로 냉각수 제어방법을 제어하도록 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 운항 모드 시에는, 아이스 씨체스트(110)로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러(150)를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 하부 씨체스트(120)로 배출하도록 한다.
한편, 쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트(110)로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 상기 쿨러(150)를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 아이스 씨체스트(110)로 배출하도록 하되, 쇄빙 모드 시에는, 상기 쿨러(150)를 거쳐서 열교환 한 온수를 이용하여 상기 아이스 씨체스트(110)의 제빙을 수행한다.
쇄빙 모드 시에는 운항 모드와는 달리, 쇄빙 작업시 발생하는 아이스 블록케이지(Ice Blockage)에 의해서 아이스 씨체스트(110)의 막힘이 발생할 수 있다.
본 발명의 냉각수 제어 방법은 상기 아이스 씨체스트(110)로 배출하도록 하되, 쇄빙 시에 발생할 수 있는 상기 아이스 씨체스트(110)의 막힘을 판단한다. 상기 아이스 씨체스트(110)의 막힘을 판단하는 방법으로는 온도센서(130)와 수위센서(140)를 사용할 수 있다.
온도센서(130)를 사용하는 경우, 온도센서(130)가 기설정 값 이하(예를 들어, 0℃ 내지 -2℃)로 상기 아이스 씨체스트(110) 내부의 해수 온도를 감지하는 때에, 다시 말해서 상기 아이스 씨체스트(110) 내부의 해수 온도가 0℃ 내지 -2℃로 유지될 때에 열 교환한 온수를 상기 하부 씨체스트(120)로 배출한다.
또한, 수위센서(140)를 사용하는 경우, 수위센서(140)가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트(110) 내부의 해수 수위를 감지하면, 상기 아이스 씨체스트(110)와 상기 하부 씨체스트(120)를 연결하는 우회 연결관(L 2)을 개방하여 상기 하부 씨체스트(120) 내부에 있는 온수가 상기 아이스 씨체스트(110)를 거쳐서 상기 쿨러(150)로 순환되도록 한다.
열교환 된 온수가 상기 아이스 씨체스트(110)를 거쳐서 상기 쿨러(150)로 순환되도록 하여 아이스 씨체스트(110)의 막힘을 해소하며, 이후 열교환 한 온수를 아이스 씨체스트(110)를 통해서 배출한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 운항 모드 시, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 하부 씨체스트로 배출하도록 하며, 쇄빙 모드 시에는, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 아이스 씨체스트로 배출하도록 하되, 온도센서가 기설정 값 이하로 아이스 씨체스트 내부의 해수 온도를 감지하는 때에, 열 교환한 온수(해수)를 하부 씨체스트로 배출하고, 수위센서가 기설정 값 이하로 아이스 씨체스트 내부의 해수 수위를 감지하는 경우에, 아이스 씨체스트와 하부 씨체스트를 연결하는 우회 연결관을 개방하여 하부 씨체스트 내부에 있는 온수가 아이스 씨체스트를 거쳐서 쿨러로 순환되도록 함으로써, 선박에 필요한 냉각용 해수를 운항 모드 뿐만 아니라 쇄빙 모드의 극저온 환경에서도 원활하게 공급하고 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 냉각수의 폐열을 이용하여 에너지 소비 측면에서 효율성을 높일 수 있고, 하부 씨체스트를 아이스 씨체스트의 예비(Redunduncy)로 설치함으로써, 쇄빙 시 아이스 씨체스트가 막혀서 제 기능을 하지 못하는 경우에 하부 씨체스트를 이용하여 냉각수를 효과적으로 제어할 수 있다.
그리고, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
110: 아이스 씨체스트
120: 하부 씨체스트
130: 온도센서
140: 수위센서
150: 쿨러
151: 메인 쿨러
152: 서브 쿨러
L: 해수 순환라인
L 1: 메인 크로스 라인
L 2: 우회 연결관
P: 해수 펌프
V, V 1: 개폐밸브
P: 해수 펌프

Claims (12)

  1. 해수를 이용하여 엔진을 냉각시키는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템에 있어서,
    해수를 흡입, 배출하기 위하여 선체에 설치되는 아이스 씨체스트; 해수를 흡입, 배출하기 위하여 선체에 설치되는 하부 씨체스트; 상기 아이스 씨체스트 내부에 설치되어 해수 온도를 감지하는 온도센서; 상기 아이스 씨체스트 내부에 설치되어 해수 수위를 감지하는 수위센서; 상기 아이스 씨체스트를 통해 흡입된 해수를 이용하여 엔진을 냉각시킬 수 있도록 상기 선체에 설치되는 쿨러; 해수의 순환을 위해서 상기 아이스 씨체스트와 상기 하부 씨체스트와 상기 쿨러를 연결하는 해수 순환라인; 및 상기 해수 순환라인에 설치되는 해수 펌프;를 포함하되,
    상기 아이스 씨체스트는 상기 선체의 양 측면에 대향되게 배치되고,
    상기 하부 씨체스트는 상기 선체의 하부에 대향되게 배치되며,
    상기 하부 씨체스트를 예비적으로 설치하여 쇄빙 모드 시 상기 아이스 씨체스트가 막혀서 제 기능을 하지 못하는 경우에 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    운항 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 하부 씨체스트로 배출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 아이스 씨체스트로 배출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 쿨러를 거쳐서 열교환 한 온수를 이용하여 상기 아이스 씨체스트의 제빙을 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 냉각수는 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 하되, 상기 온도센서가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트 내부의 해수 온도를 감지하는 때에, 열 교환한 온수를 상기 하부 씨체스트로 배출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 냉각수는 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 하되, 상기 수위센서가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트 내부의 해수 수위를 감지하는 때에, 상기 아이스 씨체스트와 상기 하부 씨체스트를 연결하는 우회 연결관을 개방하여 상기 하부 씨체스트 내부에 있는 온수가 상기 아이스 씨체스트를 거쳐서 상기 쿨러로 순환되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 쿨러는 메인 쿨러와 서브 쿨러로 구성되며, 상기 해수 순환라인은 상기 메인 쿨러와 상기 서브 쿨러에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 해수 순환 라인은 좌현과 우현에 각각 배치되고, 좌현 측의 상기 해수 순환라인과 우현 측의 상기 해수 순환라인은 메인 크로스 라인으로 연결되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 시스템.
  10. 삭제
  11. 해수를 이용하여 엔진을 냉각시키는 극지용 선박의 냉각수 제어 방법에 있어서,
    운항 모드 시에는, 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 하부 씨체스트로 배출하도록 하며,
    쇄빙 모드 시에는, 상기 아이스 씨체스트로부터 해수를 흡입하고, 흡입한 해수는 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 한 후에 상기 아이스 씨체스트로 배출하도록 하되, 온도센서가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트 내부의 해수 온도를 감지하는 때에, 열 교환한 온수를 상기 하부 씨체스트로 배출하고,
    수위센서가 기설정 값 이하로 상기 아이스 씨체스트 내부의 해수 수위를 감지하는 경우에, 상기 아이스 씨체스트와 상기 하부 씨체스트를 연결하는 우회 연결관을 개방하여 상기 하부 씨체스트 내부에 있는 온수가 상기 아이스 씨체스트를 거쳐서 상기 쿨러로 순환되도록 하되, 상기 하부 씨체스트를 예비적으로 설치하여 쇄빙 모드 시 상기 아이스 씨체스트가 막혀서 제 기능을 하지 못하는 경우에 사용하는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    쇄빙 모드 시에는, 상기 쿨러를 거쳐서 열교환 한 온수를 이용하여 상기 아이스 씨체스트의 제빙을 수행하는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 냉각수 제어 방법.
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