KR200436441Y1 - 수직형 플랫히터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 외측 하방으로 연장된 다리에 의하여 바닥에서 이격된 도넛형 하방 챔버와 도넛형 상방 챔버와 상기 하방 챔버와 상방 챔버를 연통시키는 복수개의 히터 파이프와 상기 하방 챔버에 연통되는 증기 유출구와 상기 히터 파이프 중 적어도 하나 이상의 히터 파이프가 상기 하방챔버를 관통하여 하방챔버 외측으로 연장된 것으로서, 외부 증기를 상기 상방 챔버로 직접 이송시키는 증기 유입구로 구성되어 상기 증기 유입구로 유입된 증기가 상기 상방 챔버에서 균등 분포되어 상기 히터 파이프로 전달된 후 상기 증기 유출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 수직형 플랫히터에 관한 것이다.

본 고안은 선출원 고안을 개선하여 증기 유입구와 증기 유출구가 동일선상에서 형성됨으로서 증기 파이프의 배관을 간결히 할 수 있어서 비좁은 플랫히터내 설치가 용이로우며, 제작이 간편하여 제작비용을 절감시키면서도 목적하는 바의 열전달 효율을 달성할 수 있는 플랫히터가 제공되는 이점이 있다.

히터 파이프, 플랫히터, 증기 유출구, 증기 유입구, 유조선

Description

수직형 플랫히터{vertical type flat heater}

도 1은 본 고안에 따른 수직형 플랫히터의 단면도

도 2는 본 고안에 따른 수직형 플랫히터의 상방 챔버 내부를 보여주는 단면의 평면도

*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명*

10 : 상방 챔버 11 : 증기 유입구

20 : 하방 챔버 21 : 증기 유출구

30 : 히터 파이프 40 : 다리

본 고안은 외측 하방으로 연장된 다리에 의하여 바닥에서 이격된 도넛형 하방 챔버와 도넛형 상방 챔버와 상기 하방 챔버와 상방 챔버를 연통시키는 복수개의 히터 파이프와 상기 하방 챔버에 연통되는 증기 유출구와 상기 히터 파이프 중 적어도 하나 이상의 히터 파이프가 상기 하방챔버를 관통하여 하방챔버 외측으로 연장된 것으로서, 외부 증기를 상기 상방 챔버로 직접 이송시키는 증기 유입구로 구성되어 상기 증기 유입구로 유입된 증기가 상기 상방 챔버에서 균등 분포되어 상기 히터 파이프로 전달된 후 상기 증기 유출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 수직형 플랫히터에 관한 것이다.

일반적으로 플랫히터는 선박으로 해상수송되는 원유나 정제품 또는 선박의 연료유 등에 있어서, 양육지(揚陸地)가 냉한지이거나 또는 냉한지를 항해하여 수송되어 온 경우에 외부온도에 영향을 받아 원유나 정제품 등의 점도(粘度)가 증가하여 펌프동력에 의한 양육(揚陸)이 곤란하다.

이와 같은 불편을 방지하기 위하여, 종래부터 원유나 정제품의 점도가 외부온도에 의하여 증가되는 것을 방지하기 위하여 해상수송 중 혹은 정박 중에 하적유를 일정 점도 이하까지(하유 점도까지) 가열하였었다.

즉, 유조선 등의 탱크 바닥이나 유류 탱크 내에 가열장치를 설비하여, 해상 수송중이나 양육 전에 적당한 온도로 가열하여 점도를 저하시켜 양육펌프의 부하를 경감시켜 작업 효율을 높이는 것이다.

상기 가열장치의 구제적인 예로서는 오일탱크 바닥인 선저(船底)나 자체운항용 연료유의 탱크 바닥에 열교환기를 배관하여 가열하는 선출원 실1993-007273 가 있다.

그런데 일반적으로 선박의 경우 내부 공간이 비좁아 큰 열교환기를 배치할 수 없으므로 적은 공간에 큰 효율을 발생시킬 수 있는 열교환기의 필요성은 지속적으로 요구되어 오는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인은 실용신안 출원 20-2004-0007963 및 20-2005-0003809 을 한 바 있으며, 상기 선출원은 상기 챔버의 유입구 로 증기를 유입시키면 상기 증기는 유입챔버를 통하여 상기 벤딩형 열전달관체로 안내되어 외측 유류에 열을 전달시킨 후, 유출챔버와 유출구를 통하여 배출시키는 기술이다.

본 출원은 상기 선출원에 대한 연속적인 연구개발의 결과물로서, 비좁은 카고나 연료탱크 내부에 설치효율을 증대시키고, 저렴한 제작비로도 목적하는 바의 열전달 효율을 달성시키기 위하여 개발되었다.

상기한 바와 같이 본 고안은 선출원 고안을 개선하여 비좁은 플랫히터내 배관을 간결화시킬 수 있고, 설치가 용이로우며, 제작이 간편하여 제작비용을 절감시키면서도 목적하는 바의 열전달 효율을 달성할 수 있는 플랫히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 외측 하방으로 연장된 다리에 의하여 바닥에서 이격된 도넛형 하방 챔버와 도넛형 상방 챔버와 상기 하방 챔버와 상방 챔버를 연통시키는 복수개의 히터 파이프와 상기 하방 챔버에 연통되는 증기 유출구와 상기 히터 파이프 중 적어도 하나 이상의 히터 파이프가 상기 하방챔버를 관통하여 하방챔버 외측으로 연장된 것으로서, 외부 증기를 상기 상방 챔버로 직접 이송시키는 증기 유입구로 구성되어 상기 증기 유입구로 유입된 증기가 상기 상방 챔버에서 균등 분포되어 상기 히터 파이프로 전달된 후 상기 증기 유출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 수직형 플랫히터를 기술적 요지로 한다.

여기서 상기 상방 챔버의 외측상방에는 외부 로프 또는 고리와 결합되는 결합링이 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 플랫히터로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하방 챔버에는 하방챔버의 저부에서 하방챔버의 도넛홀 중심으로 유류가 이송되도록 저부에 바닥과 이격시키는 다리가 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 플랫히터로 되는 것이 바람직하다.

이하 도면과 함께 본 고안에 관하여 살펴보기로 하며, 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 고안을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 1은 본 고안에 따른 수직형 플랫히터의 단면도이며, 도 2는 본 고안에 따른 수직형 플랫히터의 상방 챔버 내부를 보여주는 단면의 평면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 고안은 크게 도넛형 하방 챔버(20)와 도넛형 상방 챔버(10)와 복수개의 히터 파이프(30)와 증기 유출구(21)와 증기 유입구(11)로 구성된다.

본 고안은 유류를 저장하는 카고(주로 유조선의 유류보관 창고, 이하 '카고'라 함)나 연료탱크에 장입되는 플랫히터로서, 카고나 연료탱크 내의 유류의 점도를 하강시키기 위한 플랫히터이다.

본 고안의 상기 도넛형 하방 챔버(20)는 외측 하방으로 연장된 다리에 의하 여 바닥에서 이격된 챔버로서, 그 형태가 도넛형임을 주목한다.

상기한 바와 같이 본 고안은 카고 내부 및 연료탱크에 장입되는 장치로서, 크게 열을 전달시키는 열전달 경로와 그 열을 전달받아 점도가 하강되는 유류의 경로로 구분된다.

상기 하방 챔버(20)의 다리(40)와 도넛형 구조는 상기 유류의 경로를 확보하기 위한 것으로서, 바닥과 이격된 하방 챔버(20)에서 하방 챔버(20)의 도넛 중심으로 유류가 흐르게 하기 위한 구조이다.

본 고안은 상기 하방 챔버(20)와 대응(대칭적 개념으로 보아도 무방하다)되는 또 하나의 챔버인 도넛형 상방 챔버(10)가 더 마련되는데, 상기 하방 챔버(20)와 상방 챔버(10)는 복수개의 히터 파이프(30)에 의하여 서로 지지되면서 연통되는 관계로 구성된다.

상기 복수개의 히터 파이프(30)는 상방 챔버(10)와 하방 챔버(20)를 서로 연통시키는 파이프로서, 상방 챔버(10)와 하방 챔버(20)간 열 증기의 이동 경로를 형성시킨다.

상기 상방 챔버(10)와 하방 챔버(20)의 형태가 도넛 구조임을 감안하면 상기 복수개의 히터 파이프(30)는 각 챔버의 도넛 몸체를 서로 잇는 구조임을 알 수 있으며, 상기 복수개의 파이프 배열은 파이프 내부로 흐르는 증기의 열 발산이 균등하게 잘 이루어 질 수 있도록 균등 배열되어야 할 것이다.

한편, 상기 하방 챔버(20)의 외측 방향으로 외부 증기 유출경로와 연통되는 증기 유출구(21)가 형성된다.

또한, 상기 상방 챔버(10)에는 외부 증기 유입경로와 연통되는 증기 유입구(11)가 형성되는데, 그 구조에 주목할 만하다.

상기 증기 유입구에 대하여 도 2(도 2는 도 1의 A-A선을 단면으로 하는 평면도이며, 히터 파이프에 찍혀진 도트표시와 x표시는 증기의 흐름 방향으로 일반적인 물리기호에서의 방향표시와 동일하다.)를 참조하여 살펴보면, 상기 증기 유입구(11)는 상기 히터 파이프(30) 중 적어도 하나 이상의 히터 파이프가 상기 하방 챔버(20)를 관통하여 하방챔버 외측으로 연장된 것으로서, 외부 증기를 상기 상방 챔버(10)로 직접 이송(도트 표시방향)시키는 구조로 형성된다.

즉, 상기 증기 유입구(11)는 상기 복수개의 히터 파이프(30) 중 일부를 하방 챔버(20)와 연통시키지 않고 하방 챔버(20)를 관통시켜 외부로 연장한 것으로서, 엄밀하게는 하방 챔버(20)로 증기를 이송(x 방향)시키는 다른 복수개의 히터 파이프(30)와 같이 배열되어 외견상 구분되지 않으나, 도 1에 도시된 바와 같이 내부의 단면에 의해 나타나는 경로는 구분되는 것이다.

이와 같은 본 고안의 구성에 의하면, 상기 증기 유입구(11)를 통하여 증기는 상방 챔버(10)로 직접이송되고, 상기 상방 챔버(10)에서는 하방 챔버(20)로 상기 복수개의 히터 파이프(30)를 통하여 증기(실제의 목적으로는 증기 또는 온수를 매개로 하는 열)를 균등 배분시키며 이송하며, 상기 하방 챔버(20)에 다시 모여지는 증기는 상기 증기 유출구(21)를 통하여 외부로 배출되게 된다.

이때, 상기 증기의 열은 뜨거운 열기를 하방으로 강제 압송시키는 구조에 의하여 좀 더 외부로 효율적인 열발산을 일으키게 된다.

이하, 본 고안이 플랫히터에 의하여 점도가 낮춰지는 유류의 경로를 살펴보기로 한다.

카고 및 연료탱크내 유류는 플랫히터에 접촉하여 그 발산열을 흡수함으로써 점도가 낮춰지는데, 이는 카고 및 연료탱크와의 접촉면적과 접근용이성에 의하여 그 효율이 크게 좌우된다.

본 고안에 의하면, 점도가 높은 유류는 하방 챔버(20)의 도넛홀을 통하여 본 고안의 플랫히터 중심부로 흘러 들어오게 되며, 상기 히터 파이프(30)에서 발산되는 열에 의하여 뜨거워지면서 점도가 상승하여 흐름이 좋아지게 되고, 열대류(뜨거운 것이 높은 곳으로 흐르는 대류 경로)에 의하여 상승류를 형성하면서 상기 상방 챔버의 도넛홀로 배출되는 주경로를 가진다.

이와 같이 구성되는 본 고안은 증기 유입구(11)와 증기 유출구(21)의 배열이 동일 선상에서 이루어짐에 따라 배관의 설치가 용이하면서도 간편한 설비구조를 가지는 이점이 있다. 특히 본 고안의 상방 챔버(10)의 외측 상방에는 외부 로프 또는 고리와 결합되는 결합링(15)(또는 고리)을 형성시켜 장치의 설치 이송에 편리하도록 하는 특징으로 가진다.

도면에 도시된 실시예는 본 고안이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 고안의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 도면에 제시된 것은 본 고안을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안청구범위 에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 선출원 고안을 개선하여 증기 유입구와 증기 유출구가 동일선상에서 형성됨으로서 증기 파이프의 배관을 간결히 할 수 있어서 비좁은 플랫히터내 설치가 용이로우며, 제작이 간편하여 제작비용을 절감시키면서도 목적하는 바의 열전달 효율을 달성할 수 있는 플랫히터가 제공되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 외측 하방으로 연장된 다리에 의하여 바닥에서 이격된 도넛형 하방 챔버와;

   상기 하방 챔버의 상측에 이격되어 형성된 도넛형 상방 챔버와;

   상기 하방 챔버와 상방 챔버의 내부를 연통시키는 복수개의 히터 파이프와;

   상기 하방 챔버에 연통되는 증기 유출구와;

   상기 히터 파이프 중 적어도 하나 이상의 히터 파이프가 상기 하방챔버를 관통하여 하방챔버 외측으로 연장된 것으로서, 외부 증기를 상기 상방 챔버로 직접 이송시키는 증기 유입구로;

   구성되어 상기 증기 유입구로 유입된 증기가 상기 상방 챔버에서 균등 분포되어 상기 히터 파이프로 전달된 후 상기 증기 유출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 수직형 플랫히터.
2. 제1항에 있어서 상기 상방 챔버의 외측상방에는

   외부 로프 또는 고리와 결합되는 결합링이 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 플랫히터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서 상기 하방 챔버에는

   하방챔버의 저부에서 하방챔버의 도넛홀 중심으로 유류가 이송되도록 저부에 바닥과 이격시키는 다리가 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 플랫히터.

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