KR102004184B1 - 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법 - Google Patents

선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법 Download PDF

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Abstract

해수를 사용하여 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 수송을 수냉식으로 실행하는 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법에 관한 것으로, 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너, 상기 냉동 사이클에 청수를 공급하여 응축기를 냉각시키는 청수 공급수단, 상기 청수 공급수단에 의해 상기 냉동 사이클로 공급되는 청수의 유량을 제어하는 유량 제어수단, 상기 청수 공급수단에 의해 상기 냉동 사이클로 공급되는 청수의 공급 경로를 제어하는 제어수단, 상기 응축기를 냉각하고 회수된 청수를 냉각하도록 해수를 공급 및 배출하는 해수 공급수단을 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법을 이용하는 것에 의해, 냉동 사이클의 냉매를 해수로 냉각하여 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 상태를 지속적이고 안정적으로 운전할 수 있다.

Description

선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법{COOLING SYSTEM FOR REFRIGERATION CONTAINER AND COOLING METHOD}
본 발명은 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 수송을 위한 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법에 관한 것으로, 특히 해수를 사용하여 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 수송을 수냉식으로 실행하는 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법에 관한 것이다.
최근 냉장, 냉동이 필요한 화물 또는 온도에 민감한 화물을 해상으로 컨테이너 선박을 이용하여, 운송을 하기 위해서는 냉동기를 장착한 냉장 또는 냉동용 컨테이너(Reefer container)에 화물을 실어야 한다.
냉장 또는 냉동컨테이너(Refrigerated Container, Frozen Products Container)는 내부에 냉동기를 장치하여 냉장, 냉동 또는 온도에 민감한 화물의 운송에 사용되는 것으로서 냉각장치의 설비 방식에 따라 별치식 냉동컨테이너와 내장식 냉동컨테이너의 두 종류로 분류된다.
컨테이너선에 적재하는 냉동컨테이너는 적재하는 냉동 유닛을 작동시켜 예를 들어 +26℃∼-28℃까지 온도를 조절할 수 있으나 운송 중에 냉각을 계속하기 위하여 전원 및 냉각 시스템이 필요하다.
이러한 냉각 시스템으로는 수냉식과 공냉식에 의하여 열을 대기 중에 방산(放散)하고 있으며, 선창 내 적재인 경우에는 선창 내의 풍량이 부족하므로, 수냉식에 의하여 열을 냉각수에 방산하고 있는 것도 있다.
이러한 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 내부온도를 적절하게 유지 키기 위해서, 냉동기의 순환매체인 냉매를 필히 냉각시켜줘야 한다.
한편, 선박에서 해수를 사용하여 선박의 엔진 등을 냉각하는 기술의 일 예가 하기 문헌 1 및 2 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 해수 유입밸브를 통해 유입된 해수를 펌핑하여 선박 엔진의 냉각계에 공급하는 주 펌프, 이 주 펌프에 연결설치되어 주 펌프의 이상 시 주 펌프를 정상 작동하도록 하는 보조 펌프, 상기 주 펌프의 작동으로 해수를 공급받는 중간 냉각기, 이 중간 냉각기에 연결되어 공급된 해수가 중간 냉각기를 거쳐 순환하게 되는 오일 냉각기 및 상기 중간 냉각기에서 배출된 해수가 유입되어 해수를 통해 열을 교환한 후 해수를 외부로 배출하는 열교환기를 포함하는 선박용 엔진의 해수 펌프를 이용한 냉각시스템에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 해수를 사용하여 냉각수를 냉각시키는 쿨러, 쿨러로부터 냉각수를 냉각대상물 각각으로 순환 공급시키되, 쿨러를 바이패스하는 냉각수의 양을 조절하는 다수의 냉각수순환수단, 냉각대상물로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 다수의 온도센서, 온도센서 각각 출력되는 감지신호를 수신받아 냉각수의 온도가 설정된 온도에 해당되도록 냉각수순환수단을 제어하는 제어부를 포함하는 해수를 이용하는 선박의 냉각장치에 대해 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1173694호(2012.08.07 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1009504호(2011.01.12 등록)
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 선체에 해수가 유입되어 저장되는 해수 탱크가 마련되며, 해수 탱크에 저장된 해수를 엔진이나 발전기 등의 발열 장치를 냉각시키는데 적용되었지만, 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 각각의 냉장 또는 냉동 상태를 유지하기 위한 구성에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않았다.
즉, 상기와 같은 종래의 기술에서는 단순히 선박의 엔진이나 발전기에서의 발열 문제를 해결하기 위한 기술을 제안하였지, 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너에서의 발열문제에 대해서는 전혀 고려되지 않았다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 각각에 대하여 수냉식 방법을 적용하여 각각의 컨테이너에 마련된 냉동 사이클의 응축기를 냉각할 수 있는 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 순환 해수 펌프를 이용한 해수에 의해 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 냉동 사이클의 응축기를 냉각할 수 있는 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템은 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너, 상기 냉동 사이클에 청수를 공급하여 응축기를 냉각시키는 청수 공급수단, 상기 청수 공급수단에 의해 상기 냉동 사이클로 공급되는 청수의 유량을 제어하는 유량 제어수단, 상기 청수 공급수단에 의해 상기 냉동 사이클로 공급되는 청수의 공급 경로를 제어하는 제어수단, 상기 응축기를 냉각하고 회수된 청수를 냉각하도록 해수를 공급 및 배출하는 해수 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 회수된 청수를 냉각시키는 열교환기를 포함하고, 상기 해수 공급수단은 선박 외부의 해수를 상기 열교환기로 공급하는 순환 해수펌프를 포함하고, 상기 열교환기와 상기 청수 공급수단은 밀폐형 순환 사이클로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 청수 공급수단은 상기 냉매를 냉각하기 위해 청수를 상기 응축기로 공급하는 청수 순환펌프 및 상기 밀폐형 순환 사이클에서 상기 청수를 채워주는 청수 팽창탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 청수를 공급하기 상기 청수 순환펌프와 상기 응축기 사이에 마련된 공급배관, 상기 응축기를 냉각한 청수를 회수하기 위해 상기 청수 순환펌프와 상기 응축기 사이에 마련된 회수배관을 더 포함하고, 상기 청수 팽창 탱크는 상기 회수배관에 장착되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 공급배관과 상기 회수배관 사이에 장착되어 상기 밀폐형 순환 사이클에서 순환되는 청수에 의한 배관의 부식을 방지하기 위해 부식 방지제를 상기 청수에 투입하는 부식방지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 공급배관과 상기 회수배관 사이에 장착되어 상기 밀폐형 순환 사이클에서 순환되는 청수에서 박테리아, 각종 균류 생성방지 및 해초류의 발생을 방지하기 위해 은 이온이 코팅된 필터를 구비한 살균 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 청수 순환 펌프를 통해 회수된 청수를 상기 공급배관으로 공급하기 위한 제1 배관, 상기 청수 순환 펌프를 통해 회수된 청수를 상기 열교환기로 공급하기 위한 제2 배관, 상기 제1 배관과 상기 공급배관 사이에 마련되어 공급된 청수를 감압 팽창시키는 오리피스 밸브, 상기 열교환기, 상기 오리피스 밸브 및 상기 공급배관 사이에 마련된 3방 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 제어수단은 상기 제2 배관에 마련되어 상기 청수 순환 펌프를 통해 회수된 청수의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부, 상기 제1 온도 감지부에서 감지된 온도에 따라 상기 3방 밸브를 통한 청수의 공급의 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 공급배관과 상기 회수배관 사이에 장착되어 상기 공급 및 회수되는 청수의 동결을 방지하는 청수 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 제어수단은 상기 선창 내의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 온도 감지부에서 감지된 온도에 따라 상기 청수 히터의 가동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 있어서, 상기 공급배관과 상기 회수배관은 상기 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 각각의 냉동 사이클에 공용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 선박 냉각 방법은 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너 내의 온도를 일정하게 유지하는 방법으로서, (a) 상기 컨테이너 내의 온도를 감지하여 상기 냉동 사이클을 작동시키는 단계, (b) 상기 냉동 사이클의 응축기를 냉각시키도록 청수를 공급 및 회수하는 단계, (c) 상기 (b) 단계에서 회수된 청수의 온도를 감지하는 단계, (d) 상기 (c) 단계에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 상기 청수를 냉각하는 단계를 포함하고, 상기 냉각은 선박의 외부에서 공급되는 해수에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 방법에 있어서, (e) 상기 선창 내의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 미리 설정된 온도 미만이면 상기 청수를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 방법에 있어서, (f) 순환되는 청수에서 박테리아, 각종 균류 생성방지 및 해초류의 발생을 방지하기 위해 은 이온이 코팅된 필터로 상기 청수를 살균하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 방법에 있어서, (g) 순환되는 청수에 의한 배관의 부식을 방지하기 위해 부식 방지제를 상기 청수에 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 방법에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 청수의 공급시 청수의 유량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 선박 냉각 방법에 있어서, (h) 상기 (d) 단계 또는 상기 (e) 단계에 따라 상기 청수의 공급 경로를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법에 의하면, 수냉식 냉동기를 장착한 냉장 또는 냉동용 컨테이너를 수송하는 컨테이너선에 적용가능한 시스템으로서, 냉동 사이클의 냉매를 해수로 냉각하여 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 상태를 지속적이고 안정적으로 운전할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명에 적용되는 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 외관 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 수냉식 응축 유닛을 나타내는 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템의 블록 구성도,
도 4는 도 1에 도시된 냉장 또는 냉동용 컨테이너가 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 따라 선박의 선창 내에 적층된 상태를 나타내는 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 선박 냉각 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
먼저, 본 발명에 적용되는 냉장 또는 냉동용 컨테이너에 대해 도 1 및 도 2에 따라 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 외관 사시도 이고, 도 2는 도 1에 도시된 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 수냉식 응축 유닛을 나타내는 설명도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 컨테이너는 일반 화물을 수송하는 컨테이너와는 달리 냉장 또는 냉동용 화물을 수송하기 위해 컨테이너의 일 측에 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 증발기를 구비한 냉동 사이클이 마련된다.
본 발명은 이러한 냉동 사이클에서 응축기에서 발생하는 열을 해수로 냉각하기 위한 냉각 시스템을 마련하는 것이다.
즉 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 냉동 사이클에서 응축기를 냉각하기 위한 수냉식 응축 유닛(water-cooled condenser unit)에 적용된다.
상기 수냉식 응축 유닛은 수냉식 응축기(2), 수냉식 응축기의 하부에 장착된 사이트 글라스(1), 파열판(3), 응축기 압력 변환기(4), 차단 밸브(5), 필터 드라이어(6), 액관 서비스 밸브(7), 습도/액면계(8), 공급관 결합부(9), 회수관 결합부(10) 및 수압 스위치(12)를 구비한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 수냉식 응축 유닛의 수냉식 응축기(2)에서 냉매를 냉각하기 위해 공급관 결합부(9) 및 회수관 결합부(10)에 각각 공급배관 및 회수배관이 연결되는 선박 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 구성을 도 3 및 도 4에 따라서 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템의 블록 구성도이고, 도 4는 도 1에 도시된 냉장 또는 냉동용 컨테이너가 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에 따라 선박의 선창 내에 적층된 상태를 나타내는 예시도 이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템은 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너(100), 상기 냉동 사이클에 청수를 공급하여 응축기를 냉각시키는 청수 공급수단, 상기 청수 공급수단에 의해 상기 냉동 사이클로 공급되는 청수의 유량을 제어하는 유량 제어수단(50), 상기 청수 공급수단에 의해 상기 냉동 사이클로 공급되는 청수의 공급 경로를 제어하는 제어수단 및 상기 응축기를 냉각하고 회수된 청수를 냉각하도록 해수를 공급 및 배출하는 해수 공급수단을 구비한다.
상기 청수 공급수단은 상기 응축기에서 발열된 냉매를 냉각하기 위해 청수를 상기 응축기로 공급하는 청수 순환펌프(20) 및 상기 청수 순환펌프(20)에 청수를 채워주는 청수 팽창 탱크(21)를 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 시스템은 상기 청수 순환펌프(20)에 의해 회수된 청수를 냉각시키는 열교환기(30)를 포함하고, 상기 해수 공급수단은 선박 외부의 해수를 상기 열교환기(30)로 공급하는 순환 해수펌프(40)를 구비하고, 상기 열교환기(30)와 상기 청수 공급수단은 밀폐형 순환 사이클로 이루어진다. 상기 열교환기(30)에서는 열 교환은 열 전도성이 우수한 분리막에 의해 공급된 해수와 청수를 분리하여 청수를 냉각하던가, 또는 청수 회수 및 공급관이 열교환기(30) 내에서 밀폐 연통되고, 그 주위를 해수가 흐르게 하여 냉각하도록 구성되어도 좋다.
따라서, 상기 청수 팽창 탱크(21)는 밀폐형 순환 사이클의 배관회로 내의 청수가 온도변화에 따라 팽창 및 수축하는 양을 충분히 흡수하여 유출하거나 공급하여 공기의 침입을 방지하는 목적으로 마련되며, 배관의 최상부 또는 상부에 장착하는 것이 바람직하지만, 본 발명은 밀폐형이므로 이에 한정되는 것은 아니다.
또, 상기 순환 해수펌프(40)에 의해 선박 외에서 상기 열교환기(30)로 공급된 해수는 열교환기(30)에서 열 교환이 실행된 후 선박 외로 배출된다.
즉, 예를 들어 상기 응축기에서 열 교환되어 청수 순환펌프(20)에 의해 회수되어 열 교환기(30)에 공급되는 청수의 온도가 41.2℃인 경우, 해수의 온도가 32.0℃ 정도를 유지하는 경우, 상기 청수는 약 36℃ 정도로 냉각되어 상기 응축기로 재공급된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템은 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너(100)의 각각의 응축기에 청수를 공급하기 상기 청수 순환 펌프(20)와 상기 응축기 사이에 마련된 공급배관(51), 상기 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너(100)의 각각의 응축기를 냉각한 청수를 회수하기 위해 상기 청수 순환펌프(20)와 상기 응축기 사이에 마련된 회수배관(52)이 마련되고, 상기 청수 팽창 탱크(21)는 상기 회수배관(52) 측에 장착된다. 상기 공급배관(51)은 도 2에 도시된 바와 같은 공급관 결합부(9)에 결합되고, 회수배관(52)은 회수관 결합부(10)에 결합된다.
한편, 상기 공급배관(51)에는 상기 유량 제어수단(50)이 장착되고, 상기 공급배관(51)과 회수배관(52) 사이에는 상기 밀폐형 순환 사이클에서 순환되는 청수에 의한 공급배관(51) 또는 회수배관(52)의 부식을 방지하기 위해 부식 방지제를 상기 청수에 투입하는 부식방지 유닛(60) 및 상기 밀폐형 순환 사이클에서 순환되는 청수에서 박테리아, 각종 균류 생성방지 및 해초류 등의 발생을 방지하기 위해 은 이온이 코팅된 필터를 구비한 살균 유닛(70)이 장착된다.
따라서, 상기 공급배관(51)에 장착된 상기 유량 제어수단(50), 상기 공급배관(51)과 회수배관(52) 사이에 장착된 부식방지 유닛(60) 및 살균 유닛(70)의 작동을 위해 각각의 연결관에는 청수의 공급 및 차단을 위한 밸브가 마련된다. 이러한 밸브의 장착 및 조작은 당업자가 용이하게 실현할 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템은 상기 청수 순환 펌프(20)를 통해 회수된 청수를 상기 공급배관(51)으로 공급하기 위한 제1 배관(53), 상기 청수 순환 펌프(20)를 통해 회수된 청수를 상기 열교환기(30)로 공급하기 위한 제2 배관(54), 상기 제1 배관(53)과 상기 공급배관(51) 사이에 마련되어 공급된 청수를 감압 팽창시키는 오리피스 밸브(24), 상기 열교환기(30), 상기 오리피스 밸브(24) 및 상기 공급배관(51) 사이에 마련된 3방 밸브를 구비한다.
상기 오리피스 밸브(24)는 청수 순환 펌프(20)에서 공급배관(51)으로 공급되는 청수를 감압 팽창하여 배관의 막힘, 동결 등을 방지하기 위해 마련된다.
한편, 상기 제어수단은 상기 제2 배관(54)에 마련되어 상기 청수 순환 펌프(20)를 통해 회수된 청수의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부(81), 상기 제1 온도 감지부(81)에서 감지된 온도에 따라 상기 3방 밸브(25)를 통한 청수의 공급의 제어하는 제어부(80) 및 선창 내의 온도를 감지하기 위해 상기 컨테이너의 외벽 또는 선창의 벽 등에 장착되는 제2 온도 감지부(82)를 구비한다.
또, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에는 상기 공급배관(51)과 상기 회수배관(52) 사이 즉, 청수 순환 펌프(20)를 경유하여 열 교환기(30)로 회수되는 청수의 회수배관인 제1 배관(53)과 공급배관(51) 사이에 장착되어 상기 공급 및 회수되는 청수의 동결을 방지하는 청수 히터(26)가 마련된다.
따라서, 상기 제어부(80)는 상기 제2 온도 감지부(82)에서 감지된 온도, 예를 들어 선체 내의 온도가 영하권으로 진입하는 경우, 상기 공급배관으로 공급되는 청수의 동력을 방지하기 위해 상기 청수 히터(26)의 가동을 개시한다.
상술한 바와 같이, 상기 제어부(80)가 상기 제1 온도 감지부(81) 및 제2 온도 감지부(82)에서 감지된 온도에 따라 상기 3방 밸브(25)의 작동을 자동으로 제어하기 위해, 상기 3방 밸브(25)는 전자식 밸브를 채용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템에서는 상술한 바와 같은 3방 밸브(25)의 작동 및 청수 히터(26)의 작동을 실현하기 상기 제1 배관(53) 및 제2 배관(54)에는 각각의 배관을 개폐하기 위한 제어 밸브가 마련된다.
도 3에 도시된 공급배관(51)과 회수배관(52)은 도 4에 도시된 바와 같이, 선박의 선창 내에 적층된 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 각각의 냉동 사이클에 공용되며, 이를 위해 상기 유량 제어수단(50)은 각각의 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 응축기에 거의 동일한 청수가 공급되도록 청수의 유량을 제어한다.
또한, 이러한 유량 제어수단(50)은 도 4에 도시된 구조에서 각층 마다 마련되던가, 또는 선창의 구획된 공간 내에서 일정한 냉장 또는 냉동용 컨테이너 수에 비례하여 다수개의 공급배관에 마련하여도 좋다.
다음에 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너 내의 온도를 일정하게 유지하기 위해 본 발명에 따른 선박 냉각 방법을 도 5에 따라 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 선박 냉각 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 냉각 방법에서는 먼저 선박의 선창 내에 장착될 컨테이너의 내부 온도를 감지한다(S10). 이러한 온도는 수송될 컨테이너의 종류에 따라 상이할 수 있으며, 이에 따라 각각의 컨테이너의 냉동 사이클의 조건이 상이할 수 있다. 그러나 이러한 조건은 냉동 사이클의 가동 시간을 조절하는 것에 의해 해결할 수 있으므로, 본 발명에서는 냉동 사이클의 가동 시간을 제외하고, 단순히 컨테이너의 온도 상태에 따라 냉동 사이클이 연속적으로 가동되는지의 여부에 따라 설명한다.
상술한 바와 같이, 상기 냉장 또는 냉동용 컨테이너(100) 내의 온도를 감지하여 냉동 사이클을 작동시킨다. 상기 냉장 또는 냉동용 컨테이너(100)의 온도가 제1 설정온도, 예를 들어 냉장용으로서 설정된 온도가 10℃이고, 10℃ 미만인 경우 컨테이너에 장착된 냉동 사이클은 작동되지 않는다(S20, S30).
이후, 상기 냉장 또는 냉동용 컨테이너(100)의 온도가 제1 설정온도를 초과하여 제1 설정온도를 유지하도록 냉동 사이클에 계속 작동되는 경우, 상기 냉동 사이클의 응축기를 냉각시키도록 본 발명에 따른 선박 냉각 시스템은 청수 순환 펌프(20)를 통해 청수를 공급 및 회수하도록 작동된다.
이와 같이 작동된 시스템에 의해 회수된 청수의 온도를 제2 배관에 마련된 제1 온도 감지부(81)가 감지한다(S40).
상기 단계 S40에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도 예를 들어 30℃ 이상이면(S50), 상기 청수를 냉각하는 단계(S60)로 진행한다. 이에 따라 상기 제2 배관(54)에 마련된 밸브가 개방되고, 청수 순환 펌프(20)를 경유한 청수는 열교환기(30)에서 순환 해수 펌프(40)에 의해 공급된 해수와 열 교환하고 3방 밸브(25)를 통해 공급배관(51)으로 공급된다(S60).
한편, 상기 단계 S40에서 감지된 온도가 제2 설정온도, 예를 들어 30℃ 이상이 아닌 경우, 상기 제어수단은 선체 내의 온도가 제3 설정온도 미만, 예를 들어 영하의 온도인가 판단한다(S70).
상기 단계 S70에서 감지된 온도가 제3 설정온도 미만이 아닌 경우, 상기 제2 배관(54)에 마련된 밸브가 차단되어 청수 순환 펌프(20)를 경유한 청수는 오리피스 밸브(24) 및 3방 밸브(25)를 통해 공급배관(51)으로 순환된다.
또 상기 단계 S70에서 감지된 온도가 제3 설정온도 미만인 경우, 상기 제어수단은 상기 제1 배관(53)에 마련된 밸브를 개방하고, 제2 배관(54)에 마련된 밸브를 폐쇄하고 청수 히터(26)를 가동하여 청수를 가열한 후 공급배관(51)으로 공급한다.
그리고 본 발명에 따른 선박 냉각 방법에서는 공급배관(51)으로 공급되고 회수배관(52)으로 회수되어 순환되는 청수에서 박테리아, 각종 균류 생성방지 및 해초류의 발생을 방지하기 위해 은 이온이 코팅된 필터로 상기 청수를 살균 또는 순환되는 청수에 의한 배관의 부식을 방지하기 위해 부식 방지제를 상기 청수에 투입하는 단계를 실행하여도 좋다.
즉, 본 발명에 따른 선박 냉각 방법에서는 상기 S50 단계 또는 상기 S70 단계에 따라 상기 청수의 공급 경로가 변경된다.
이와 같은 응축기의 냉각은 순환 해수 펌프(40)에 의해 선박의 외부에서 공급되는 해수에 의해 실행된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 선박 냉각 시스템 및 선박 냉각 방법을 사용하는 것에 의해 냉동 사이클의 냉매를 해수로 냉각하여 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 상태를 지속적이고 안정적으로 운전할 수 있다.
20 : 청수 순환 펌프
30 : 열 교환기
40 : 순환 해수 펌프
50 : 유량 제어수단
60 : 부식 방지 유닛
70 : 살균 유닛
80 : 제어부

Claims (17)

  1. 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너,
    상기 냉동 사이클에 청수를 공급하여 응축기를 냉각시키는 청수 공급수단,
    상기 청수 공급수단에 의해 상기 냉동 사이클로 공급되는 청수의 유량을 제어하는 유량 제어수단,
    상기 청수 공급수단에 의해 상기 냉동 사이클로 공급되는 청수의 공급 경로를 제어하는 제어수단,
    상기 응축기를 냉각하고 회수된 청수를 냉각하도록 해수를 공급 및 배출하는 해수 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회수된 청수를 냉각시키는 열교환기를 포함하고,
    상기 해수 공급수단은 선박 외부의 해수를 상기 열교환기로 공급하는 순환 해수펌프를 포함하고,
    상기 열교환기와 상기 청수 공급수단은 밀폐형 순환 사이클로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 청수 공급수단은 상기 응축기를 냉각하기 위해 청수를 상기 응축기로 공급하는 청수 순환펌프 및 상기 밀폐형 순환 사이클에서 상기 청수를 채워주는 청수 팽창 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 청수를 공급하기 상기 청수 순환펌프와 상기 응축기 사이에 마련된 공급배관,
    상기 응축기를 냉각한 청수를 회수하기 위해 상기 청수 순환펌프와 상기 응축기 사이에 마련된 회수배관을 더 포함하고,
    상기 청수 팽창 탱크는 상기 회수배관에 장착되는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공급배관과 상기 회수배관 사이에 장착되어 상기 밀폐형 순환 사이클에서 순환되는 청수에 의한 배관의 부식을 방지하기 위해 부식 방지제를 상기 청수에 투입하는 부식방지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 공급배관과 상기 회수배관 사이에 장착되어 상기 밀폐형 순환 사이클에서 순환되는 청수에서 박테리아, 각종 균류 생성방지 및 해초류의 발생을 방지하기 위해 은 이온이 코팅된 필터를 구비한 살균 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 청수 순환 펌프를 통해 회수된 청수를 상기 공급배관으로 공급하기 위한 제1 배관,
    상기 청수 순환 펌프를 통해 회수된 청수를 상기 열교환기로 공급하기 위한 제2 배관,
    상기 제1 배관과 상기 공급배관 사이에 마련되어 공급된 청수를 감압 팽창시키는 오리피스 밸브,
    상기 열교환기, 상기 오리피스 밸브 및 상기 공급배관 사이에 마련된 3방 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 제2 배관에 마련되어 상기 청수 순환 펌프를 통해 회수된 청수의 온도를 감지하는 제1 온도 감지부,
    상기 제1 온도 감지부에서 감지된 온도에 따라 상기 3방 밸브를 통한 청수의 공급의 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공급배관과 상기 회수배관 사이에 장착되어 상기 공급 및 회수되는 청수의 동결을 방지하는 청수 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 선창 내의 온도를 감지하는 제2 온도 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제2 온도 감지부에서 감지된 온도에 따라 상기 청수 히터의 가동을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  11. 제7항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급배관과 상기 회수배관은 상기 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너의 각각의 냉동 사이클에 공용되는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 시스템.
  12. 선박의 선창 내에 적층되며, 각각이 냉동 사이클을 구비한 다수의 냉장 또는 냉동용 컨테이너 내의 온도를 일정하게 유지하는 방법으로서,
    (a) 상기 컨테이너 내의 온도를 감지하여 상기 냉동 사이클을 작동시키는 단계,
    (b) 상기 냉동 사이클의 응축기를 냉각시키도록 청수를 공급 및 회수하는 단계,
    (c) 상기 (b) 단계에서 회수된 청수의 온도를 감지하는 단계,
    (d) 상기 (c) 단계에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 상기 청수를 냉각하는 단계를 포함하고,
    상기 냉각은 선박의 외부에서 공급되는 해수에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    (e) 상기 선창 내의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 미리 설정된 온도 미만이면 상기 청수를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    (f) 순환되는 청수에서 박테리아, 각종 균류 생성방지 및 해초류의 발생을 방지하기 위해 은 이온이 코팅된 필터로 상기 청수를 살균하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    (g) 순환되는 청수에 의한 배관의 부식을 방지하기 위해 부식 방지제를 상기 청수에 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 청수의 공급시 청수의 유량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    (h) 상기 (d) 단계 또는 상기 (e) 단계에 따라 상기 청수의 공급 경로를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 냉각 방법.
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