KR19990016979A

KR19990016979A - Marine Engine Cooling System

Info

Publication number: KR19990016979A
Application number: KR1019970039711A
Authority: KR
Inventors: 이인신
Original assignee: 추호석; 대우중공업 주식회사
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1999-03-15

Abstract

선박용 엔진의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 선체의 해수가 잠겨지는 부분에 킬쿨러를 설치하여 열교환기와 해수펌프 및 킹스톤밸브를 사용하지 않고도 효과적인 엔진의 냉각이 이루어지도록 함과 동시에 배관설치가 간단해지도록 한 선박용 엔진의 냉각장치에 관한 것으로, 엔진오일쿨러(8)를 통하여 흡입한 냉각수를 청수펌프(10)를 통해 실린더 블록(12)과 실린더헤드(14) 및 청수파이프(16)를 순차적으로 경유시켜 다시 배기매니폴드(18)와 팽창탱크(20)로 각각 분배시키고, 상기 배기매니폴드(18)에서 배출되는 냉각수의 온도를 감지하는 서머스탭(22)에 의해 감속기오일쿨러(34) 또는 바이패스라인(25)을 통해 상기 엔진오일쿨러(8)로 순환되도록 한 냉각회로를 갖는 선박용 엔진의 냉각장치에 있어서, 상기 감속기오일쿨러(34)와 상기 엔진오일쿨러(8)의 사이에 선체에 장착되어 해수에 잠기는 킬쿨러(100)를 연결 설치하여 냉각수의 열교환이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a cooling system for marine engines. Especially, a killer cooler is installed at the part where the seawater of the hull is submerged, so that the engine can be cooled efficiently without the use of a heat exchanger, a seawater pump, and a Kingston valve. A cooling device for a marine engine, the cooling water sucked through the engine oil cooler (8) through the fresh water pump 10 through the cylinder block 12, the cylinder head 14 and the fresh water pipe (16) sequentially To the exhaust manifold 18 and the expansion tank 20, respectively, and the reducer oil cooler 34 or by the thermostat 22 for sensing the temperature of the coolant discharged from the exhaust manifold 18. In the cooling device of the marine engine having a cooling circuit circulated to the engine oil cooler (8) through the pass line 25, the reducer oil cooler 34 and the engine oil cooler (8) It is mounted on the hull is connected to the killer cooler 100 is immersed in sea water, characterized in that configured to heat exchange of the cooling water.

Description

Marine Engine Cooling System

본 발명은 선박용 엔진의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 선체의 해수가 잠겨지는 부분에 킬쿨러를 설치하여 열교환기와 해수펌프 및 킹스톤밸브를 사용하지 않고도 효과적인 엔진의 냉각이 이루어지도록 함과 동시에 배관설치가 간단해지도록 한 선박용 엔진의 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system for a marine engine, and in particular, by installing a killer cooler in the seawater of the hull is locked, so that the effective engine cooling without the use of heat exchangers, sea water pumps and Kingston valves and at the same time piping installation is It relates to a cooling system for a marine engine to simplify.

종래 선박엔진의 냉각회로에 있어 크게 두 가지의 방식으로 청수냉각방식과 해수냉각방식이 적용되어 왔고, 이들 청수 및 해수냉각방식은 각각의 청수회로와 해수회로로 이루어져 있다.In the conventional cooling system of the marine engine has been applied to the fresh water cooling method and the sea water cooling method in two ways, these fresh water and sea water cooling method is composed of each fresh water circuit and sea water circuit.

상기 첫 번째 청수냉각방식의 회로구성은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진오일쿨러(8)로부터 청수펌프(10)로 흡입된 청수(Fresh Water)를 실린더블록(12)과 실린더헤드(14)에 순차적으로 공급하여 엔진을 냉각시키고, 실린더헤드(14)에서 배출된 고온의 청수는 청수파이프(16)를 통해 배기매니폴드(18)로 보내고 이 중간에 청수펌프(10)와의 사이에 팽창탱크(20)가 설치되어 증발된 냉각수를 보충하도록 되어 있고, 상기 배기매니폴드(18)를 빠져나온 냉각수는 서머스탭(수온조절기)(22)에 의해 냉각수온도에 따라 선택적으로 열교환기(24)로 보내지고 나머지는 바이패스라인(25)을 통해 상기 엔진오일쿨러(8)로 모아져 순환되는 청수회로를 갖고 있다.As shown in FIG. 1, the circuit structure of the first fresh water cooling method includes fresh water sucked into the fresh water pump 10 from the engine oil cooler 8 to the cylinder block 12 and the cylinder head 14. Cooling the engine by sequentially supplying, the hot water discharged from the cylinder head 14 is sent to the exhaust manifold 18 through the fresh water pipe 16 in the middle of the expansion tank (10) between the fresh water pump (10) 20) is installed to replenish the evaporated cooling water, and the cooling water exiting the exhaust manifold 18 is selectively sent to the heat exchanger 24 according to the cooling water temperature by the thermostat (water temperature controller) 22. The rest has a fresh water circuit that is collected and circulated through the bypass line 25 to the engine oil cooler 8.

또한 청수냉각방식의 해수회로는 도 1에서 해수펌프(30)에 의해 해수가 킹스톤밸브(32)를 거쳐 상기 열교환기(24)에서 전술한 청수회로를 순환하는 냉각수의 열을 흡수하여 감속기오일쿨러(34)를 거쳐 선박외부로 배출시키게 되어 있다.In addition, the fresh water cooling seawater circuit absorbs the heat of the cooling water circulating in the above-described fresh water circuit in the heat exchanger 24 through the Kingston valve 32 by the seawater pump 30 in Figure 1 to reduce the oil cooler It is to be discharged out of the ship via (34).

한편, 두 번째 해수냉각방식의 회로구성은 도 2에 도시된 바와 같이 엔진오일쿨러(8)를 통하여 청수를 흡입한 청수펌프(10)로부터 냉각수를 실린더블록(12)과 실린더헤드(14)를 순차적으로 경유 냉각시키고, 다시 냉각수파이프(16)를 통해 서머스탭(22)에 공급시키고 동시에 중간에 팽창탱크(20)가 설치되어 보충냉각수를 상기 청수펌프(10)로 보충시키고, 상기 서머스탭(22)은 냉각수의 온도에 따라 선택적으로 열교환기(34)와 바이패스라인(25)을 통해 상기 엔진오일쿨러(8)로 재 순환시키는 청수회로로 이루어져 있다.On the other hand, the circuit configuration of the second seawater cooling method is to cool the cylinder block 12 and the cylinder head 14 to cool water from the fresh water pump 10, the fresh water is sucked through the engine oil cooler (8) as shown in FIG. The diesel fuel is sequentially cooled and supplied to the summer tap 22 through the cooling water pipe 16, and at the same time, an expansion tank 20 is installed in the middle to replenish supplemental cooling water with the fresh water pump 10, and the summer tap ( 22 is composed of a fresh water circuit for selectively recirculating the engine oil cooler 8 through the heat exchanger 34 and the bypass line 25 according to the temperature of the cooling water.

그리고 상기 해수냉각방식의 일부를 구성하는 해수회로는 해수펌프(30)에 의해 킹스톤밸브(32)를 통하여 흡입된 해수가 배기매니폴드(18)로 공급되고, 이 배기매니폴드(18)를 통하여 상기 열교환기(24)를 경유하고 감속기오일쿨러(34)를 거쳐서 선박외부로 배출되게 되어 있다.The seawater circuit constituting a part of the seawater cooling system is supplied to the exhaust manifold 18 by the seawater sucked through the kingston valve 32 by the seawater pump 30, and through the exhaust manifold 18. Via the heat exchanger 24 is discharged to the outside of the ship via the reducer oil cooler 34.

다시 말해서 전술한 청수냉각방식의 경우에는 엔진에 부착된 배기매니폴드(18)의 물재킷(냉각수통로)을 해수가 아닌 엔진냉각수로 냉각시켜 주는 회로구성이 특징이고, 후술한 해수냉각방식의 경우에는 배기매니폴드(18)를 해수로 냉각시켜 주는 것이 그 특징으로 되어 있다.In other words, in the case of the fresh water cooling method described above, a circuit configuration is provided in which the water jacket (cooling water passage) of the exhaust manifold 18 attached to the engine is cooled by engine coolant instead of sea water. In this case, the exhaust manifold 18 is cooled by seawater.

이와 같이 종래의 청수냉각방식과 해수냉각방식 2가지의 경우에 있어서, 열교환기(24)와 해수펌프(30)가 반드시 장착되어 냉각회로를 구성하므로 설계가 복잡하고, 이들 부품을 연결하는 배관계통이 복잡하여 질뿐만 아니라 제작가격이 상승하고 엔진의 크기를 작게 할 수 없는 단점이 있다.As described above, in the two cases of the fresh water cooling method and the sea water cooling method, since the heat exchanger 24 and the sea water pump 30 are necessarily mounted to form a cooling circuit, the design is complicated and the piping connection connecting these parts is complicated. This complex has the disadvantage that not only the quality but also the manufacturing price increases and the size of the engine cannot be reduced.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 선체에 장착되어 해수에 잠겨지는 킬쿨러를 통하여 엔진냉각수의 열교환을 이루게 함으로써 별도의 해수회로를 구성하는 해수펌프와 열교환기의 적용 없이도 효과적인 선박엔진의 냉각을 실현할 수 있도록 한 선박용 엔진의 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised in view of the above circumstances, and is effective without the application of a seawater pump and a heat exchanger constituting a separate seawater circuit by performing heat exchange of engine cooling water through a killer cooler mounted on the hull. It is an object of the present invention to provide a cooling system for a marine engine that can realize cooling of the engine.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 엔진오일쿨러를 통하여 흡입한 냉각수를 청수펌프를 통해 실린더 블록과 실린더헤드 및 청수파이프를 순차적으로 경유시켜 다시 배기매니폴드와 팽창탱크로 각각 분배시키고, 상기 배기매니폴드에서 배출되는 냉각수의 온도를 감지하는 서머스탭에 의해 감속기오일쿨러 또는 바이패스라인을 통해 상기 엔진오일쿨러로 순환되도록 한 냉각회로를 갖는 선박용 엔진의 냉각장치에 있어서, 상기 감속기오일쿨러와 상기 엔진오일쿨러의 사이에 선체에 장착되어 해수에 잠기는 킬쿨러를 연결 설치하여 냉각수의 열교환이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 한다.Specific means of the present invention for achieving the above object, the cooling water sucked through the engine oil cooler through the cylinder block, the cylinder head and the fresh water pipe through the fresh water pump in sequence to the exhaust manifold and expansion tank respectively. In the cooling apparatus of the marine engine having a cooling circuit to be circulated to the engine oil cooler through a reducer oil cooler or a bypass line by a thermostat for sensing the temperature of the coolant discharged from the exhaust manifold, Mounted between the oil cooler and the engine oil cooler in the hull is connected to the immersion killer cooler is characterized in that the heat exchange of the cooling water is configured.

도 1은 종래 선박엔진중 해수냉각방식에 의한 엔진냉각장치의 회로구성도.1 is a circuit diagram of an engine cooling apparatus using a seawater cooling method of a conventional ship engine.

도 2는 종래 선박엔진중 청수냉각방식에 의한 엔진냉각장치의 회로구성도.Figure 2 is a circuit diagram of an engine cooling apparatus according to the fresh water cooling method of a conventional marine engine.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 킬쿨러를 이용한 엔진냉각장치의 회로구성도.Figure 3 is a circuit diagram of an engine cooling apparatus using a kill cooler according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 킬쿨러를 이용한 엔진냉각장치의 회로구성도.Figure 4 is a circuit diagram of an engine cooling apparatus using a kill cooler according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 적용되는 킬쿨러의 설치상태도.5 is an installation state of the killer cooler applied to an embodiment of the present invention.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊ Explanation of symbols on main parts of drawing

8 : 엔진오일쿨러 10 : 청수펌프 12 : 실린더블록8 engine oil cooler 10 fresh water pump 12 cylinder block

14 : 실린더헤드 16 : 청수파이프 18 : 배기매니폴드14 cylinder head 16 fresh water pipe 18 exhaust manifold

22 : 서머스탭 25 : 바이패스라인 34 : 감속기오일쿨러22: summer step 25: bypass line 34: reducer oil cooler

100 : 킬쿨러 101,102 : 챔버 103 : 열교환파이프100: killer cooler 101,102: chamber 103: heat exchange pipe

130 : 인터쿨러130: intercooler

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 선박엔진 냉각장치의 회로구성도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 선박엔진 냉각장치의 회로구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 적용되는 킬쿨러의 설치상태도이다.3 is a circuit configuration diagram of a marine engine cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a circuit configuration diagram of a marine engine cooling apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is an embodiment of the present invention This is a state diagram of the killer cooler.

도 3에 도시된 바와 같이 엔진오일쿨러(8)를 통하여 흡입한 냉각수를 청수펌프(10)를 통해 실린더 블록(12)과 셀린더헤드(14) 및 청수파이프(16)를 순차적으로 경유시키고, 다시 배기매니폴드(18)와 팽창탱크(20)로 각각 분배시키고, 상기 배기매니폴드(18)에서 배출되는 냉각수의 온도를 감지하여 감속기오일쿨러(34) 또는 바이패스라인(25)을 통해 상기 엔진오일쿨러(8)로 순환되도록 한 냉각회로를 갖는 선박용 엔진의 냉각장치에 있어서, 상기 감속기오일쿨러(34)와 상기 엔진오일쿨러(8)의 사이에는 도 5에서와 같이 선체(200)에 장착되어 해수에 잠겨지는 킬쿨러(100)를 연결 설치하여 냉각수의 열교환이 이루어지도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the coolant sucked through the engine oil cooler 8 is sequentially passed through the cylinder block 12, the cylinder head 14, and the fresh water pipe 16 through the fresh water pump 10. The exhaust manifold 18 and the expansion tank 20 are respectively distributed to each other, and the temperature of the coolant discharged from the exhaust manifold 18 is sensed to reduce the temperature through the reducer oil cooler 34 or the bypass line 25. In the marine engine cooling apparatus having a cooling circuit circulated to the engine oil cooler (8), between the reducer oil cooler 34 and the engine oil cooler (8) as shown in FIG. Is installed to connect the killer cooler 100 is locked in the sea water is configured to make the heat exchange of the cooling water.

상기 킬쿨러(KEEL COOLER)(100)는 도 5에서 양측에 각각 챔버(101,102)를 두고, 이 챔버(101,102)를 연결하는 다수개의 열교환파이프(103)를 구비하고 있다.The KEEL COOLER 100 has chambers 101 and 102 on both sides in FIG. 5, and includes a plurality of heat exchange pipes 103 connecting the chambers 101 and 102.

미설명부호 110,111은 배관이다.Reference numerals 110 and 111 are pipes.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described.

도 3에서 청수펌프(10)의 펌핑력으로 실린더블록(12)과 실린더헤드(14)를 경유한 냉각수는 청수파이프(16)를 통하여 배기매니폴드(18)로 공급되고 서머스탭(22)에 도달하게 된다.In FIG. 3, the cooling water passing through the cylinder block 12 and the cylinder head 14 by the pumping force of the fresh water pump 10 is supplied to the exhaust manifold 18 through the fresh water pipe 16 and supplied to the summer tap 22. Will be reached.

이때 서머스탭(22)은 엔진(300)의 초기 시동시 냉각수의 온도가 저온이므로 냉각수의 온도를 높이기 위해 바이패스라인(25)을 개방시켜 엔진오일쿨러(8)로 재순환시키게 된다.At this time, since the temperature of the cooling water is low at the initial start of the engine 300, the summer tab 22 is recycled to the engine oil cooler 8 by opening the bypass line 25 to increase the temperature of the cooling water.

한편, 이렇게 하여 냉각수의 온도가 상승하여 설정된 온도값에 도달하게 되면 서머스탭(22)은 바이패스라인(25)을 폐쇄시키고 감속기오일쿨러(34)와 바이패스라인(35)은 거쳐 킬쿨러(100)로 냉각수가 공급된다.On the other hand, when the temperature of the coolant rises in this way to reach the set temperature value, the summer tap 22 closes the bypass line 25 and the reducer oil cooler 34 and the bypass line 35 pass through the killer cooler ( 100) coolant is supplied.

따라서 해수에 잠겨 있는 킬쿨러(100)의 열교환파이프(103)를 통과하는 냉각수와 해수와의 열교환이 이루어져 엔진냉각수는 냉각이 되고 다시 엔진오일쿨러(8)를 거쳐 청수펌프(10)로 순환하게 된다.Therefore, the coolant passing through the heat exchange pipe 103 of the killer cooler 100 immersed in seawater and heat exchange between the seawater is cooled, and the engine coolant is cooled and then circulated to the fresh water pump 10 through the engine oil cooler 8 again. do.

이때 상기 팽창밸브(20)는 엔진냉각수가 증발되거나 냉각수가 부족할 경우 모자라는 냉각수를 청수펌프(10)로 흡입하여 엔진에 보충시키게 된다.At this time, when the engine coolant evaporates or lacks the coolant, the expansion valve 20 sucks the insufficient coolant into the fresh water pump 10 to replenish the engine.

이같이 선박엔진을 순환하는 냉각수를 해수에 항시 잠겨 있는 킬쿨러(100)를 통하여 청수와 해수의 열교환을 이루어지게 함으로써 종래의 해수펌프, 열교환기 및 킹스톤밸브의 설치가 불필요하고, 배관라인이 상당히 단축되어 설계가 용이하고 제작비용이 절감되며, 엔진의 크기 및 중량을 줄일 수 있게 된다.As such, the cooling water circulating in the marine engine is exchanged between fresh water and seawater through the killer cooler 100 which is always locked to the seawater, thereby eliminating the need for a conventional seawater pump, heat exchanger, and kingston valve, and significantly reducing the piping line. The design is easy, the manufacturing cost is reduced, and the size and weight of the engine can be reduced.

한편, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 터보과급인터쿨러용 선박엔진의 경우 상기 킬쿨러(100)를 서머스탭(22)과 인터쿨러(130)의 사이에 연결 설치하여 냉각수의 열교환을 실현할 수도 있다.On the other hand, in the present invention, as shown in Figure 4 in the case of a turbocharger marine engine for the turbo cooler 100 may be connected between the thermostat tap 22 and the intercooler 130 may realize heat exchange of the coolant. .

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 선박엔진의 청수냉각회로에 선체에 장착되어 해수에 잠기는 킬쿨러를 통하여 청수와 해수의 열교환을 이루도록 함으로써 해수냉가회로를 구성하는 펌핑장치 및 열교환장치가 불필요하여 질뿐만 아니라 배관이 단축되어 제작비용의 대폭적인 절감과 엔진의 콤팩트화를 꾀할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, a pump and a heat exchanger constituting the seawater cooling circuit are not necessary by performing heat exchange between the fresh water and the seawater through a killer cooler mounted on the hull in the fresh water cooling circuit of the marine engine. In addition, the pipe is shortened, which has the advantage of drastically reducing the manufacturing cost and making the engine compact.

Claims

The cooling water sucked through the engine oil cooler (8) passes through the cylinder block (12), the cylinder head (14) and the fresh water pipe (16) through the fresh water pump (10) in order to expand the exhaust manifold (18). The engine oil is distributed through the reducer oil cooler 34 or the bypass line 25 by a summer step 22 which is distributed to the tank 20 and senses the temperature of the coolant discharged from the exhaust manifold 18. In the cooling device of the marine engine having a cooling circuit circulated to the cooler (8), the killer cooler (100) mounted on the hull between the reducer oil cooler 34 and the engine oil cooler (8) and submerged in sea water Cooling device for a marine engine, characterized in that configured to be connected to the heat exchange of the cooling water.

The apparatus of claim 1, wherein the killer coolers (100) have respective chambers (101,102) on both sides, and are composed of heat exchange pipes (103) connecting the chambers (101,102).

The marine engine cooling apparatus according to claim 2, wherein the killer cooler (100) is connected between the thermostat (22) and the intercooler (110).