KR101826146B1 - 화물선 경사탱크의 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열매체유 보일러에서 열매체유가 가지고 있는 열원을 매개로 청수를 가열하고, 가열된 온수를 이용하여 경사탱크 내부에 저장된 해수를 빙점 이상의 온도로 유지할 수 있게 함으로써, 지극히 낮은 외기의 온도조건을 가지는 열악한 환경에서도 경사탱크의 정상적인 운용을 가능하게 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 열매체유 보일러의 열매체유 순환경로(10) 중에 설치되는 온수히터(12), 상기 열매체유 순환경로(10) 중에 설치되어 상기 온수히터(12)로 들어가는 열매체유의 유량을 조절하는 유량조절밸브(18), 상기 온수히터(12)와 경사탱크(16) 사이에 설치되어 상기 온수히터(12)로부터 전열받은 열을 상기 경사탱크(16)로 전달하는 온수 순환경로(14), 상기 온수 순환경로(14) 중에 설치되어 온수의 강제 순환을 도모하는 온수 펌프(20), 및 상기 온수 순환경로(14) 중에 설치되어 상기 경사탱크(16)로 들어가는 온수의 양을 조절하는 온도조절밸브(22)를 구비한다.

Description

화물선 경사탱크의 가열장치{Heating system for heeling tank of cargo ship}

본 발명은 화물선에 있어서 열매체유 보일러의 열원을 이용하여 경사탱크를 간접적으로 가열하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열매체유 보일러에서 순환되는 열매체유가 가지는 열원을 이용하여 청수를 가열하고, 가열된 온수의 열원을 매개로 경사탱크 내부의 해수를 빙점 이상의 온도로 유지할 수 있게 하는 화물선 경사탱크의 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 화물선은 갑판의 상부에서 화물(Cargo)의 로딩(Loading)과 언로딩(Unloading)이 수반되므로 화물의 하중이 급격하게 경우를 대비하여 선박의 무게중심을 항상 일정하게 유지할 수 있게 해 주는 경사탱크(Heeling Tank)의 사용을 필요로 한다.

이와 같이 경사탱크의 사용을 필요로 하는 화물선 중에서 외기의 온도 조건이 해수의 빙점 이하에 해당하는 열악한 환경에서 작업해야 하는 선박의 경우에는 경사탱크 내부의 해수가 외기온도에 의해 얼지 않도록 저장된 해수의 온도를 빙점 이상으로 유지할 수 있게 해 주는 가열장치(Heating System)의 구성을 반드시 필요로 하게 되다.

이러한 가열장치의 일환으로 열매체유 보일러를 구비하는 선박의 경우에는 열매체유(Thermal Oil)를 이용하여 경사탱크 내의 해수를 직접적으로 가열할 수 있는 장치를 제안하고자 하였으나, 열매체유에 의한 경사탱크 내 해수에 대한 직접적인 가열은 열매체유의 특성상 적용할 수 없는 실정이다. 이는 열매체유 보일러에 있어 열매체유는 그 특성상 오일의 누설에 따른 청수를 오염시킬 수 있는 위험을 안고 있기 때문에 기인하는 것이다.

이에 따라 경사탱크를 구비하는 화물선 중에서 외기의 온도가 빙점 이하인 열악한 환경에서 로딩 및 언로딩의 작업을 수행하는 선박의 경우에는 오염과 같은 문제의 발생 소지를 배제한 상태에서 경사탱크 내에 저장된 해수를 효과적으로 가열할 수 있는 새로운 형태의 가열장치에 대한 요구가 절실한 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 열매체유 보일러에서 열매체유가 가지고 있는 열원을 매개로 청수를 가열하고, 가열된 온수를 이용하여 경사탱크 내부에 저장된 해수를 빙점 이상의 온도로 유지할 수 있게 함으로써, 지극히 낮은 외기의 온도조건을 가지는 열악한 환경에서도 경사탱크의 정상적인 운용을 가능하게 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열매체유 보일러를 구비한 화물선의 경사탱크 가열장치로서,

상기 열매체유 보일러의 열매체유 순환경로 중에 설치되어 열매체유의 열원으로부터 전열되어 가열되는 온수히터;

상기 열매체유 순환경로의 공급경로 중에 설치되어 상기 온수히터로 들어가는 열매체유의 유량을 제어하여 온수에 전달되는 열량을 조절하는 유량조절밸브;

상기 온수히터와 경사탱크 사이에 설치되어 상기 온수히터로부터 전열받은 열을 상기 경사탱크로 전달하는 온수 순환경로;

상기 온수 순환경로 중에 설치되어 온수의 강제 순환을 도모하는 온수 펌프; 및

상기 온수 순환경로의 공급경로 중에 설치되어 상기 경사탱크로 들어가는 온수의 양을 조절하여 경사탱크의 온도를 일정하게 유지하는 온도조절밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 화물선 경사탱크의 가열장치를 제시한다.

본 발명에 있어, 상기 온수 순환경로는 상기 유량조절밸브의 개폐 조절을 위한 제1온도센서를 구비하고, 상기 경사탱크는 상기 온도조절밸브의 개폐 조절을 위한 제2온도센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 온수 순환경로는 온수의 공급경로와 회수경로 사이를 연결하는 바이패스경로를 구비하고, 상기 온도조절밸브는 상기 공급경로 중에서 상기 공급경로에 대한 개폐 및 상기 바이패스경로와의 교통을 각각 조절하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 온수 순환경로는 관로 중에 순환 시스템 내에서 수반되는 열팽창을 흡수하고, 순환 시스템 내에서 발생하는 공기방울을 외부로 배출하여 제거하고 시스템에 일정 이상의 압력을 지속적으로 공급하기 위한 팽창탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 팽창탱크는 상기 온수 순환경로의 회수경로에 대해 별도의 분지경로를 매개로 교통 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 온수 펌프는 상기 온수 순환경로의 회수경로 중에 복수개로 병렬 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화물선 경사탱크의 가열장치는 열매체유 순환경로를 통해 유동하는 열매체유가 가지는 열원을 이용하여 청수를 간접적으로 가열하고, 가열된 온수의 열원을 매개로 경사탱크 내부에 저장된 해수를 빙점 이상의 온도로 유지할 수 있으므로, 외기온도의 조건이 해수의 빙점 보다 낮은 매우 열악한 환경에서도 경사탱크의 정상적인 운용을 가능하게 함으로써 화물의 로딩과 언로딩 작업을 원활하게 수행할 수 있는 효과를 구현하게 된다.

특히, 본 발명은 온수 순환경로 중에 설치된 온도센서와 경사탱크에 설치된 온도센서를 각각 이용하여 열매체유 보일러로부터 온수히터로 공급되는 열매체유의 유동량과, 온수히터로부터 경사탱크로 공급되는 온수의 유동량을 각각 경로중에 설치되는 유량제어밸브를 매개로 조절할 수 있으므로, 불필요한 열원의 소비를 최소한으로 억제하여 불필요한 에너지의 낭비를 배제할 수 있는 효과를 얻게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 화물선 경사탱크의 가열장치를 도시한 구성도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 열매체유 보일러를 탑재하고 있는 화물선에 있어 경사탱크를 구비하는 선박의 경사탱크 가열장치에 관한 것이다. 도 1을 참조로 하면, 열매체유 보일러에 의해 가열된 열매체유를 순환시키는 열매체유 순환경로(10) 중에 온수히터(12)가 설치되어 열매체유로부터 전열되는 열원에 의해 온수히터(12)가 간접적으로 가열되고, 상기 온수히터(12)로 전열된 열원은 온수히터(12)를 순환하는 청수를 가열하여 온수화 한다.

상기 온수히터(12)에 의해 가열된 청수는 온수 순환경로(14)의 공급경로(14a)를 통해 경사탱크(16)로 공급되고, 다시 회수경로(14b)를 통해 온수히터(12)로 회수된다. 또한, 상기 온수 순환경로(14)는 온수의 공급경로(14a)와 회수경로(14b) 사이를 연결하는 바이패스경로(14c)를 구비한다. 이때 상기 온수 순환경로(14)의 공급경로(14a)를 통해 상기 경사탱크(16)로 공급된 온수는 상기 경사탱크(16) 내 해수를 간접적으로 가열하게 된다.

유량조절밸브(18)는 상기 열매체유 순환경로(10)의 공급경로(10a) 중에 설치되어 상기 온수히터(12)로 들어가는 열매체유의 유량을 조절하여 상기 온수히터(12) 내 온수에 전달되는 열량을 조절하는 역할을 수행한다.

온수 펌프(20)는 상기 온수 순환경로(14)의 회수경로(14b) 중에 설치되어 온수의 강제 순환을 도모하는 하는 역할을 수행한다. 이 경우, 상기 온수 펌프(20)는 상기 온수 순환경로(14)의 회수경로(14b) 중에 복수개로 병렬 배치됨으로써 온수 순환시스템에 대한 원활한 작동과 함께 신뢰성 있는 동작을 보장하게 된다.

온도조절밸브(22)는 상기 온수 순환경로(14)의 공급경로(14a) 중에 설치되어 상기 경사탱크(16)로 들어가는 온수의 양을 조절하여 경사탱크(16)의 온도를 일정하게 유지하는 역할을 수행한다. 특히, 상기 온도조절밸브(22)는 상기 공급경로(14a) 중에서 상기 바이패스경로(14c)와 교통하는 부위로 설치되어 상기 공급경로(14a)에 대한 개폐를 조절함과 더불어 상기 공급경로(14a)와 상기 바이패스경로(14c) 사이의 교통을 조절하는 3웨이밸브로 이루어져 상기 경사탱크(16) 내 온도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

제1온도센서(24)는 상기 온수 순환경로(14)의 공급경로(14a) 중에 설치되어 상기 유량조절밸브(18)의 개폐 조절을 위한 기능을 수행한다. 제2온도센서(26)는 상기 경사탱크(16)에 설치되어 상기 온도조절밸브(22)의 개폐 조절을 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 제1온도센서(24)와 상기 제2온도센서(26)는 온도의 검출을 통해 유량조절밸브(18)와 온도조절밸브(22)의 개폐를 각각 조절하게 된다.

팽창탱크(28)는 상기 온수 순환경로(14)의 회수경로(14b) 중에 설치되어 순환 시스템 내에서 수반되는 열팽창을 흡수하고, 순환 시스템 내에서 발생하는 공기방울을 외부로 배출하여 제거함으로써 시스템에 일정 이상의 압력을 지속적으로 공급하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 상기 팽창탱크(28)는 별도의 분지경로(14d)를 통해 상기 온수 순환경로(14)의 회수경로(14b)와 교통 가능하게 설치된다.

따라서 본 발명은 열매체유 보일러의 열매체유가 가지고 있는 열원을 이용하여 온수히터(12) 내부의 청수를 간접적으로 가열하여 온수화하고, 상기 온수히터(12)에서 가열된 온수는 경사탱크(16)와의 사이로 배설된 온수 순환경로(14)를 통해 순환하면서 경사탱크(16) 내의 해수를 간접적으로 가열함으로써, 외기의 온도가 해수의 빙점 이하인 열악한 환경에서도 상기 경사탱크(16) 내에 저장된 해수를 얼지 않도록 해 준다.

이 경우, 상기 온수 순환경로(14)의 공급경로(14a)에 설치된 제1온도센서(24)는 온수의 온도를 감지한 다음, 상기 열매체유 순환경로(10)의 공급경로(10a)에 설치된 유량조절밸브(18)에 대한 개폐 조절을 실시함으로써 상기 온수히터(12)로 공급되는 열매체유의 유량을 조절하여 온수에 전달되는 열량이 적정 수준이 될 수 있도록 한다.

또한, 상기 경사탱크(16)에 설치된 제2온도센서(26)는 내부에 저장된 해수의 온도를 감지한 다음, 상기 온수 순환경로(14)의 공급경로(14a)와 바이패스경로(14c) 사이의 교통부위에 설치된 온도조절밸브(22)에 대한 개폐 및 내부포트의 절환을 적절하게 제어함으로써 상기 경사탱크(16)로 공급되는 온수의 유량을 조절하여 해수의 온도를 항상 적정의 수준으로 유지될 수 있게 한다. 특히, 상기 팽창탱크(28)는 상기 온수 순환경로(14)를 따라 유동하는 온수 중에서 가열에 따라 발생되는 공기방울을 제거하고, 온수 순환시스템에 일정 이상의 압력이 지속적으로 제공될 수 있게 해 준다.

이 결과, 열매체유 보일러와 경사탱크(16)를 구비하는 화물선에서 열매체유가 가지는 열원을 간접적으로 이용하여 경사탱크(16) 내에 저장된 해수를 항상 일정한 온도로 유지할 수 있으므로, 외기의 온도가 빙점 이하인 열악한 환경에서 로딩 및 언로딩 작업을 원활하게 수행할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-열매체유 순환경로 12-온수히터
14-온수 순환 경로 14a-공급경로
14b-회수경로 14c-바이패스경로
14d-분지경로 16-경사탱크
18-유량조절밸브 20-온수 펌프
22-온도조절밸브 24-제1온도센서
26-제2온도센서 28-팽창탱크

Claims (7)

1. 열매체유 보일러를 구비한 화물선의 경사탱크 가열장치로서,
   상기 경사탱크(16)와; 상기 경사탱크(16)에 연결되고 온수가 공급되도록 연결되는 온수 순환경로(14) 중 공급경로(14a)에 대한 개폐 및 바이패스경로(14c)와의 교통을 각각 조절하는 온도조절밸브(22)와; 상기 온도조절밸브(22)의 개폐를 조절하는 제2온도센서(26)와; 상기 온수 순환경로(14)내에서 수반되는 열팽창을 흡수하고, 온수 순환경로(14)내에서 발생하는 공기방울을 제거하며, 일정 이상의 압력을 지속적으로 공급하도록 온수 순환경로(14)의 회수관로(14b)에서 분지경로(14d)를 매개로 교통 가능하게 설치되는 팽창탱크(28)와; 상기 온수 순환경로(14)의 회수관로(14b) 상에 온수를 강제 순환시켜 경사탱크(16)가 가열되도록 복수 개로 병렬 배치되는 온수펌프(20)와; 상기 경사탱크(16)를 가열하는 가열용 온수를 공급하도록 형성되는 온수 순환경로(14)에 설치된 온수 온도 감지용 제1온도센서(24)에 의하여 개폐 조절되는 유량조절밸브(18)를 통해 온수의 순환이 이루어지도록 하는 온수 순환경로(14)를 포함하되,
   상기 열매체유 보일러에 연결되어 형성되는 열매체유 순환경로(10)를 순환하는 열매체유와, 상기 온수 순환경로(14)를 순환하는 온수가 상호 열 교환이 이루어질 수 있도록 열매체유 순환경로(10)와 온수 순환경로(14)를 연결하는 온수히터(12);가 설치되는 것을 특징으로 하는 화물선 경사탱크의 가열장치.
   
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