KR200400711Y1 - 선박용 나선 핀 튜브형 스팀 히터 - Google Patents

선박용 나선 핀 튜브형 스팀 히터 Download PDF

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Abstract

본 고안은 선박에서 고점도 연료유 또는 고점도 화물(화학제품 등)이 저장되는 탱크에 마련되어 고점도 화물 또는 고점도 연료유를 일정 온도 이상으로 유지시켜 주는 스팀 히터에 관한 것으로, 유입챔버와 유출챔버 사이를 나선형 핀이 마련된 나선 핀 튜브에 의하여 연결하여, 단위 유니트당 보다 많은 전열면적을 확보함으로써 열전달의 효율성을 제고하여 에너지를 절감할 수 있으며, 높은 효율로 인하여 단위 히터의 무게를 경량화시킬 수 있으며 이에 따라 그 운반 및 설치를 매우 편리하게 하며, 필요한 튜브의 개수를 감소시켜 이로 인하여 챔버에 용접되는 튜브의 개수가 감소되며 결과적으로 튜브와 챔버의 용접 작업을 보다 용이하게 할 수 있으며, 핀 튜브의 길이 또는 그 개수의 증가 또는 감소 등을 통하여 보다 용이하게 단위 히터의 전열량을 조정할 수 있다.

Description

선박용 나선 핀 튜브형 스팀 히터{SPIRAL FINNED TUBE TYPE STEAM HEATER FOR OIL OR CHEMICALS IN SHIP}
본 고안은 선박에서 고점도 연료유 또는 고점도 화물(화학제품 등)이 저장되는 탱크에 마련되어 고점도 화물 또는 고점도 연료유를 일정 온도 이상으로 유지시켜 주는 스팀 히터에 관한 것으로, 상세히는 나선형 핀이 마련된 나선 핀 튜브형 스팀 히터에 관한 것이다.
일반적으로 선박으로 해상수송되는 원유나 화물, 혹은 연료유 등에 있어서, 고점도를 가지는 연료유 또는 화물 등은 상온에서는 점도가 높아 펌핑이 잘 되지 않는다.
따라서 고점도 연료유 또는 고점도 화물 등을 펌핑하여 이송시키기 위한 목적으로, 탱크 내에 마련되어 탱크 내의 온도를 약 40℃~50℃로 유지시켜 그 점도를 낮추어 원활한 이송을 보장하기 위한 목적으로 다양한 히터가 사용되어 왔다.
본 명세서에 일체화된 종래 기술로서, 국내 실용신안등록 제0354234호 "선박내 유류탱크용 벤딩관형 열교환기" 또한 이러한 종래 기술의 일종이다.
그러나 이러한 종래의 기술은 선박용 스팀 히터로서, 기본적으로 그 전열면적을 확보하기 위하여 다수의 파이프를 이용하여 왔다.
이러한 다수의 파이프를 이용한 스팀 히터의 경우 단위 히터당 무게가 증가할 뿐만 아니라, 단위 무게당 전열 면적이 작아 그 효율이 매우 낮다.
국내 실용신안등록 제0354234호 "선박내 유류탱크용 벤딩관형 열교환기"에서 확인되는 바와 같이, 종래 기술은 낮은 열전달 효율과 그 무게로 인한 운반 및 설치의 불편함뿐만 아니라 다수의 파이프를 챔버에 용접시키기 위한 챔버 면적의 협소 등으로 인하여 제작 작업조차 원활하지 못하였다.
본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 선박용 스팀 히터에 나선형 핀을 가진 핀 튜브를 도입하여 많은 전열면적으로 인한 열전달의 효율성을 제고하며, 높은 효율로 인한 단위 히터의 무게를 경량화시켜 운반 및 설치에 따른 취급을 편리하게 하며, 높은 효율로 인하여 필요한 튜브의 갯수를 감소시켜 튜브와 챔버의 용접 작업을 보다 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 고안은, 고점도 화물 또는 고점도 연료유가 저장되는 선박용 탱크에 마련되는 선박용 스팀 히터에 있어서 : 스팀이 유입되는 스팀 유입구가 형성된 유입챔버 ; 스팀이 유출되는 스팀 유출구가 형성된 유출챔버 ; 상기 유입챔버와 상기 유출챔버를 연통시키는 복수의 튜브 ; 상기 튜브의 외주면을 따라 나선형으로 마련되는 나선형 핀 ; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 유입챔버 및 상기 유출챔버는 각각 육면체의 형상을 이룰 수 있다.
상기에 있어서, 상기 유입챔버 및 상기 유출챔버는 각각 반원기둥 형태를 이룰 수 있다.
상기에 있어서, 상기 유입챔버 및 상기 유출챔버는 서로 접하며, 상기 튜브는 절곡되어 "∩"형태를 이루며, 상기 나선형 핀은 상기 튜브가 직관을 이루는 부위에 마련되는 것일 수 있다.
상기에 있어서, 상기 유입챔버 및 상기 유출챔버는 원기둥 형태의 챔버 중앙부에 수직으로 마련되는 격벽에 의하여 구분되는 것이 바람직하다.
이하 본 고안의 일 실시례들에 따라 그 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 제1실시례의 정면도이며, 도 2는 도 1의 작동 개념도이며, 도 3은 도 1의 주요부 사시도이다.
본 스팀 히터는 크게 유입챔버(110), 유출챔버(120), 튜브(200), 나선형 핀(300), 지지대(400)으로 이루어진다.
유입챔버(110) 및 유출챔버(120)는 모두 대체로 육면체의 형상을 이루고 있다.
유입챔버(110)는 그 좌측면에 스팀이 유입되는 스팀 유입구(111)가 형성되어 있다.
유출챔버(120)는 그 우측면에 스팀이 유출되는 스팀 유출구(121)가 형성되어 있다.
또한 유입챔버(110)와 유출챔버(120)는 4개의 튜브(200)에 의하여 연결되며, 튜브(200)의 내주면은 유입챔버(110)에 유입된 스팀이 유출챔버(120)로 이동하는 경로를 형성한다.
튜브(200)의 외주면에는 그 길이 방향을 따라 나선형으로 나선형 핀(300)이 마련된다.
나선형 핀(300)과 튜브(200)의 고정은 고주파 용접 등에 의하여 이루어질 수 있다.
유입챔버(110) 및 유출챔버(120)의 바닥에는 지지대(400)가 마련되며, 본 스팀히터는 연류유 탱크 또는 화물 탱크 등의 바닥면에 지지대(400)에 의하여 고정된다.
본 나선 핀 튜브형 스팀 히터는 연료유 탱크 또는 화물 탱크 등의 바닥면에 마련되며, 유입챔버(110)의 스팀 유입구(111)를 통하여 스팀이 유입된 후 튜브(200)를 지나면서 나선형 핀(300)에 의하여 외부의 연료유 또는 화물에 열을 전달하며, 유출챔버(120)의 스팀 유출구(121)를 통하여 스팀이 유출된다.
따라서 선박의 고점도 연료유 또는 고점도 화물 등은 나선형 핀을 통하여 전달받는 대량의 열에 의하여 그 온도가 약 40℃~50℃를 유지하게 되며, 이 온도에서는 상온보다 보다 낮은 점도를 가지게 되므로 펌핑 등에 의한 이송작업이 가능하게 된다.
본 실시례에서 튜브의 직경, 핀의 크기, 튜브의 숫자, 튜브의 길이(엄밀하게는 핀이 부착되는 튜브의 길이) 등은 당업자에 의하여 다양하게 변경될 수 있다.
또한 튜브의 직경, 핀의 크기, 튜브의 숫자, 튜브의 길이(엄밀하게는 핀이 부착되는 튜브의 길이) 등의 조정에 의하여 스팀 히터에 필요한 전열량을 조정할 수 있다.
또한 유입챔버 및 유출챔버의 형태 또한 당업자에 의하여 다양하게 변경될 수 있다.
본 히터의 재료는 탄소강, 스테인리스강, 구리 알루미늄 합금강 등이 사용될 수 있다.
도 4는 본 고안의 제2실시례의 정면도이며, 도 5는 도 4의 작동 개념도이며, 도 6은 도 4의 주요부 사시도이다.
본 스팀 히터는 크게 유입챔버(110), 유출챔버(120), 튜브(200), 나선형 핀(300), 지지대(400)으로 이루어지며, 전체적으로 제1실시례와 동일하다.
그러나 유입챔버(110) 및 유출챔버(120)는 대체로 반원기둥 형태를 이루면서 서로 마주보고 있는 배치를 이룬다.
도 7은 본 고안의 제3실시례의 정면도이며, 도 8은 도 7의 작동 개념도이며, 도 9는 도 7의 평면도이며, 도 10은 도 7의 주요부 사시도이다.
본 스팀 히터 또한 크게 유입챔버(110), 유출챔버(120), 튜브(200), 나선형 핀(300), 지지대(400)으로 이루어지며, 전체적으로 제1실시례와 동일하다.
그러나 본 스팀 히터는 유입챔버(110) 및 유출챔버(120)가 서로 접한 상태를 이루며, 튜브(200)는 유입챔버(110) 및 유출챔버(120)의 상면에 마련되어 대체로 "∩" 형태를 이루고 있으며, 나선형 핀(300)은 튜브(200)가 직관을 이루는 부위(2개의 부위)에만 마련되어 있다.
유입챔버(110) 및 유출챔버(120)는 원기둥 형태의 챔버(100) 내에 마련되며, 상기 챔버(110)는 그 중앙부가 수직으로 마련되는 격벽(130)의 의하여 구분되어 있으며, 이 격벽(130)의 의하여 챔버(100)는 유입챔버(110)와 유출챔버(120)로 구분된다.
즉, 본 실시례의 챔버(100)는 일반적인 대구경 파이프를 소정의 길이로 절단한 후 상하 양측을 철판으로 막는 작업을 통하여 원기둥 형태의 챔버(100)가 마련되며, 대구경 파이프의 양단을 철판으로 막기 전에 그 중앙부에 격벽을 삽입하여 마련함으로써 매우 용이하게 유입챔버(110)와 유출챔버(120)로 구획된다.
본 실시례는 제1실시례 및 제2실시례에 비하여 그 차지하는 공간이 매우 콤팩트하다.
상기의 실시례들은 본 고안의 바람직한 실시례들일 뿐이며, 당업자에 의하여 본 고안의 기술적 사상은 다양하게 변형 내지 조정될 수 있다. 이러한 변형 내지 조정이 본 고안의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 고안의 범위에 속하는 것이다.
상기와 같이 본 고안은, 선박용 스팀 히터에 나선형 핀을 가진 핀 튜브를 도입하여 단위 유니트당 보다 많은 전열면적을 확보함으로써 열전달의 효율성을 제고하여 에너지를 절감할 수 있다.
또한 본 고안은 높은 효율로 인하여 단위 히터의 무게를 경량화시킬 수 있으며 이에 따라 그 운반 및 설치를 매우 편리하게 한다.
또한 본 고안은 필요한 튜브의 개수를 감소시켜 이로 인하여 챔버에 용접되는 튜브의 개수가 감소되며 결과적으로 튜브와 챔버의 용접 작업을 보다 용이하게 할 수 있다.
또한 본 고안은 핀 튜브의 길이 또는 그 개수의 증가 또는 감소 등을 통하여 보다 용이하게 전열량을 조정할 수 있다.
도 1은 본 고안의 제1실시례의 정면도,
도 2는 도 1의 작동 개념도,
도 3은 도 1의 주요부 사시도,
도 4는 본 고안의 제2실시례의 정면도,
도 5는 도 4의 작동 개념도,
도 6은 도 4의 주요부 사시도,
도 7은 본 고안의 제3실시례의 정면도,
도 8은 도 7의 작동 개념도,
도 9는 도 7의 평면도,
도 10은 도 7의 주요부 사시도.
< 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 챔버
110 : 유입챔버 111 : 스팀 유입구
120 : 유출챔버 121 : 스팀 유출구
130 : 격벽
200 : 튜브
300 : 나선형 핀

Claims (5)

  1. 고점도 화물 또는 고점도 연료유가 저장되는 선박용 탱크에 마련되는 선박용 스팀 히터에 있어서 : 스팀이 유입되는 스팀 유입구가 형성된 유입챔버 ; 스팀이 유출되는 스팀 유출구가 형성된 유출챔버 ; 상기 유입챔버와 상기 유출챔버를 연통시키는 복수의 튜브 ; 상기 튜브의 외주면을 따라 나선형으로 마련되는 나선형 핀 ; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박용 나선 핀 튜브형 스팀 히터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입챔버 및 상기 유출챔버는 각각 육면체의 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 선박용 나선 핀 튜브형 스팀 히터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입챔버 및 상기 유출챔버는 각각 반원기둥 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 선박용 나선 핀 튜브형 스팀 히터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입챔버 및 상기 유출챔버는 서로 접하며, 상기 튜브는 절곡되어 "∩"형태를 이루며, 상기 나선형 핀은 상기 튜브가 직관을 이루는 부위에 마련되는 것을 특징으로 하는 선박용 나선 핀 튜브형 스팀 히터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유입챔버 및 상기 유출챔버는 원기둥 형태의 챔버 중앙부에 수직으로 마련되는 격벽에 의하여 구분되는 것을 특징으로 하는 선박용 나선 핀 튜브형 스팀 히터.
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