KR20120053292A - 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박은, 선박의 선수부에 배치되며 내부로 고압 스팀이 유동되는 히팅부재와, 히팅부재로 고온 고압의 스팀을 공급하는 고압스팀 공급부와, 히팅부재를 직접 가열하여 히팅부재 내부의 스팀의 상태변화를 방지하는 중간 가열부를 포함한다.

Description

가열형 쇄빙장치가 구비된 선박{Vessel provided with Heating type Ice breaking device}

본 발명은 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선수부의 선체 외판의 온도를 상승시켜 쇄빙 능력을 향상시킬 수 있도록 선수부를 가열하는 쇄빙장치가 구비된 선박에 관한 것이다.

일반적으로, 쇄빙선은 얼음이 덮인 결빙 해역에서 수역의 얼음을 부수어 항로를 만들도록 하는 선박으로서, 결빙 해역에서 활동하므로 얼음에 봉쇄되어도 이탈이 가능하고, 선체가 손상되지 않도록 둥근 형의 특수 선형을 이루고 있다.

또한, 쇄빙선은 쇄빙 시 선체에 걸리는 큰 외력에 견디도록 수면선 부근의 외판을 두껍게 하고, 프레임도 튼튼하게 제작하여 간격을 협소하게 하는 등 특수한 설계로 되어 있다.

그리고, 결빙 해역에서 쇄빙선의 도움 없이 운항이 가능한 쇄빙상선의 경우 일반 해역을 운항함과 동시에 결빙 해역도 운항 가능해야 하므로 기존 쇄빙선의 특징을 갖고 있으며, 엔진 출력이 결빙 해역에 맞추어 일반 상선보다 상대적으로 큰 출력의 엔진을 선택하게 된다.

그러나 종래의 기술에 따른 쇄빙상선은, 결빙 해역을 항해할 시, 얼음을 분쇄하기 위해 선수부의 외판을 두껍게 형성하고 엔진 출력을 높여 얼음을 분쇄하는 방식을 취하고 있었으며, 선체 외판의 두께 증가로 인해 선박의 무게 증가 및 건조비용 증가의 문제점이 있었다.

또한, 종래의 쇄빙상선은 결빙 해역에서 얼음에 갇히게 되면 정지된 상태에서 쇄빙하게 됨으로써 갇힌 상태로부터 탈출하기 위해서는 엔진 출력을 높일 수밖에 없으며, 이로 인해 엔진 등에 무리를 주게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명의 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위해, 선수부 외판의 온도를 상승시켜 선수부에 맞닿는 얼음을 가열함으로써 쇄빙 능력이 향상된 선박을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 선수부에 배치되며 내부로 고압 스팀이 유동되는 히팅부재; 상기 히팅부재로 고온 고압의 스팀을 공급하는 고압스팀 공급부; 및 상기 히팅부재를 직접 가열하여 상기 히팅부재 내부의 스팀의 상태변화를 방지하는 중간 가열부를 포함하는 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 히팅부재는 상기 선수부의 외판 전면적에 걸쳐 고온의 열을 전달하도록 다수 회 절곡되어 코일 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고압스팀 공급부는 상기 히팅부재의 스팀 유입공과 연결되어 고압 스팀을 전달하는 제1배관; 및 상기 히팅부재의 스팀 배출공과 연결되는 제2배관;을 포함하며, 상기 제1배관 또는 제2배관에는 상기 고압 스팀을 펌핑하는 펌프가 구비된 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 히팅부재는 하나 이상이 상기 고압스팀 공급부에 병렬로 연결될 수 있다.

또한, 상기 중간 가열부는 상기 선수부와의 열전달이 완료된 스팀을 가열하여 상기 스팀의 액화를 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예는 결빙 해역에서 얼음에 맞닿는 선수부의 외판을 가열할 수 있는 가열형 쇄빙장치가 구비됨으로써, 결빙 해역에서의 항해 시 얼음을 선택적으로 가열 해동시킴으로써 쇄빙 능력이 향상된 선박을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박에 따르면, 결빙 해역에서 항해 시 쇄빙을 위해 엔진 출력을 증대시킬 필요가 없어 엔진의 과부하를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박의 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 선박에 구비된 쇄빙장치를 도시한 개략도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박의 개략적인 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박(10)은 선수부(11)에 쇄빙장치(100)가 구비될 수 있으며, 본 실시예의 가열형 쇄빙장치(100)는 고압스팀 공급부(110), 히팅부재(120)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 선박(10)은 일반 해역뿐만 아니라 극지의 결빙 해역을 운항하는 쇄빙상선의 일종으로, 일반적인 선박(10)에 비해 선수부(11)의 외판이 두껍게 제조될 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이 선박(10)의 선수부(11)에는 선수부(11)의 외판을 가열할 수 있는 가열형 쇄빙장치(100)가 구비될 수 있다.

상기 가열형 쇄빙장치(100)는 선수부(11)의 외판 내부에 설치되며 외판 전체를 가열할 수 있도록 외판 전면적에 걸쳐 코일 형태로 구비되고, 내부에는 고압 스팀이 유동할 수 있는 히팅부재(120)를 포함할 수 있다.

본 실시예의 상기 히팅부재(120)는 내부로 유체가 유동하는 파이프를 코일 형태로 절곡시켜 제작한 것으로, 실질적으로 선수부(11)의 외판 전면적에 걸쳐 밀착되게 구비될 수 있다.

또한, 상기 히팅부재(120)는 그 내부를 유동하는 고온 고압의 스팀의 열이 선수부(11)의 외판으로 집중 전달될 수 있도록 상기 히팅부재(120)로부터 소정거리 이격된 부분에 단열재(미도시)를 구비할 수도 있다. 즉, 히팅부재(120)로부터 발산되는 열은 선수부(11)의 외판으로 직접 전도될 수 있고, 상기 선수부(11)의 외판의 반대방향으로 발산하는 히팅부재(120)의 열은 상기 단열재에 의해 반사되어 선수부(11)의 외판으로 전달하도록 구성하는 것이 가능하다. 이로 인해, 상기 히팅부재(120)로부터 발산되는 모든 열이 선수부(11)의 외판으로 집중되도록 하는 것에 의해 열효율을 높이는 것이 가능하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가열형 쇄빙장치(100)가 구비된 선박의 부분 확대 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 히팅부재(120)는 단일 파이프를 코일 형상으로 다수 회 절곡시켜 제작할 수 있다. 즉 상기 히팅부재(120)는 고온 고압의 스팀이 유입되는 하나의 유입공과 스팀이 배출되는 하나의 배출공을 가질 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 히팅부재(120)는 고온 고압의 스팀을 공급하는 하나의 고압스팀 공급부(110)와 연결될 수 있으며, 이 경우 상기 고압스팀 공급부(110)와 히팅부재(120)는 직렬로 연결될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 히팅부재(120)는 고압스팀 공급부(110)와 병렬로 다수 연결될 수 있으며, 이와 같은 경우 상기 히팅부재(120)는 코일 형상이 아닌 단일 타원 형상으로 제작될 수도 있다. 즉 하나의 유입공과 배출공을 갖는 다수의 타원형 히팅부재(120)가 하나의 고압스팀 공급부(110)에 병렬로 연결될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박에 설치되는 가열형 쇄빙장치(100)의 개략도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가열형 쇄빙장치(100)는 히팅부재(120), 고압스팀 공급부(110) 및 중간 가열부(130)를 포함할 수 있다.

상기 히팅부재(120)는 상술한 바와 같이 선수부(11)의 외판을 가열할 수 있도록 선수부(11)에 내장되며, 선수부(11)의 외판 전체로 열을 전달할 수 있도록 다수 회 절곡된 코일형상일 수 있다.

상기 고압스팀 공급부(110)는 선박의 선수부(11)의 외판 온도를 상승시킬 수 있는 스팀을 공급하기 위한 것으로, 히팅부재(120)의 유입공으로 고압 고온의 스팀을 유입시키고 히팅부재(120)의 배출공으로부터 배출된 스팀을 재가열할 수 있다.

또한, 상기 고압스팀 공급부(110)는 히팅부재(120)의 유입공과 연결되어 상기 히팅부재(120)로 고온 고압의 스팀을 전달하는 제1배관(121)과 히팅부재(120)의 배출공과 연결된 제2배관(122)을 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1 및/또는 제2배관(121,122)에는 고압스팀 공급부(110)로부터 생성된 고압 스팀을 히팅부재(120)로 전달하기 위한 별도의 펌프 등이 구비될 수 있다.

본 실시예의 상기 고압스팀 공급부(110)는 선박이 결빙 해역에서 운행될 때 선택적으로 구동되어 고온 고압의 스팀을 생성하여 공급할 수 있으며, 선박을 구동하는 엔진을 냉각시키는 동안 발생하는 스팀 등을 이용하거나, 또는 별도의 가열수단을 통해 물을 가열함으로써 고온 고압의 스팀을 생성할 수도 있다.

상기 중간 가열부(130)는 히팅부재(120)를 순환하는 스팀의 상태변화를 방지하기 위한 것으로, 상기 히팅부재(120)의 근처에 배치되어 히팅부재(120)를 직접 가열할 수 있다. 즉, 본 실시예의 상기 중간 가열부(130)는 히팅부재(120)와 선수부(11)의 외판 사이의 열교환으로 인해 히팅부재(120)의 내부에서 스팀이 액화되는 것을 방지하도록 히팅부재(120)를 직접 가열하며, 여기서 상기 히팅부재(120)에는 스팀의 온도, 즉 히팅부재(120)를 통해 발산하는 온도를 측정하기 위한 온도계 또는 온도센서 등이 구비될 수 있다.

이상, 본 발명에 따른 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박에 대하여 기술하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 선박 11: 선수부
100: 가열형 쇄빙장치 110: 고압스팀 공급부
120: 히팅부재 121: 제1배관
122: 제2배관 130: 중간 가열부

Claims (5)

1. 선박의 선수부에 배치되며 내부로 고압 스팀이 유동되는 히팅부재;
   상기 히팅부재로 고온 고압의 스팀을 공급하는 고압스팀 공급부; 및
   상기 히팅부재를 직접 가열하여 상기 히팅부재 내부의 스팀의 상태변화를 방지하는 중간 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 히팅부재는 상기 선수부의 외판 전면적에 걸쳐 고온의 열을 전달하도록 다수 회 절곡되어 코일 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 고압스팀 공급부는 상기 히팅부재의 스팀 유입공과 연결되어 고압 스팀을 전달하는 제1배관; 및 상기 히팅부재의 스팀 배출공과 연결되는 제2배관;을 포함하며, 상기 제1배관 또는 제2배관에는 상기 고압 스팀을 펌핑하는 펌프가 구비된 것을 특징으로 하는 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 히팅부재는 하나 이상이 상기 고압스팀 공급부에 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 중간 가열부는 상기 선수부와의 열전달이 완료된 스팀을 가열하여 상기 스팀의 액화를 방지하는 것을 특징으로 하는 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박.
   

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