KR20140064367A - Apparatus for preventing freezing of ballast tank - Google Patents

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KR20140064367A
KR20140064367A KR1020120131628A KR20120131628A KR20140064367A KR 20140064367 A KR20140064367 A KR 20140064367A KR 1020120131628 A KR1020120131628 A KR 1020120131628A KR 20120131628 A KR20120131628 A KR 20120131628A KR 20140064367 A KR20140064367 A KR 20140064367A
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신연옥
최중효
오영태
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

An anti-freezing device for a ballast tank for preventing the freezing of ballast water in a ballast tank comprises a tank for storing the ballast water; a temperature sensor part positioned on one side of the tank for measuring the temperature of the ballast water; and a heat supply unit for supplying heat energy to the ballast water. The anti-freezing device for a ballast tank can reduce maintenance and manufacturing costs with a simple configuration. Also, the present invention can increase energy efficiency as the temperature of the ballast water is maintained constant in a short time by having spatial members formed in order to increase the area contacting the ballast water.

Description

발라스트 탱크의 결빙방지장치 {Apparatus for Preventing Freezing of Ballast Tank}[0001] Apparatus for Preventing Freezing of Ballast Tank [0002]

본 발명은 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발라스트 탱크 내 발라스트 수의 결빙을 방지하는 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for preventing freezing of a ballast tank, and more particularly to a device for preventing freezing of a ballast tank in a ballast tank.

일반적으로, 선박은 화물의 선적 및 하역에 의해 무게 중심이 변동되는 것을 최소화하고, 균형 유지 및 안정성을 높이기 위해 발라스트 탱크를 가지고 있다. 선박에 화물이 만재되면 발라스트 탱크로부터 발라스트 수를 비움으로써 선박의 무게 중심이 해수면 아래에 위치하여 파도 등의 외력이 작용하더라도 안전하게 항해할 수 있도록 하고, 선적된 화물이 없거나 적은 경우에는 선박의 무게 중심이 해수면 아래로 이동하도록 발라스트 탱크에 해수를 유입시켜서 안정적인 항해를 가능하도록 한다.In general, ships have ballast tanks to minimize center-of-gravity fluctuations due to cargo loading and unloading, and to maintain balance and stability. If the cargo is loaded on the vessel, the ballast water is discharged from the ballast tank, so that the center of gravity of the vessel is positioned below the sea level so that the vessel can safely navigate even if an external force such as waves acts. Sea water is introduced into the ballast tanks to move below the sea level to enable stable navigation.

이러한 선박의 발라스트 탱크는 선박의 하단부 좌측과 우측에 대칭구조를 갖도록 다수개가 설치되어 있으며, 발라스트 탱크 각각은 격리된 구조를 가짐으로써 발라스트 탱크로 유입된 해수가 다른 발라스트 탱크로 이동하지 못하도록 함으로써 선박의 항해 중에 안정적인 자세를 유지하도록 한다.A plurality of ballast tanks are installed on the left and right sides of the lower portion of the ship so as to have a symmetrical structure. Each of the ballast tanks has an isolated structure to prevent the seawater introduced into the ballast tank from moving to another ballast tank. Maintain a stable posture during navigation.

그러나 상기 선박의 발라스트 탱크 수는 극지방 운행 시 영하 2℃로 내려가면 표면이 얼어 발라스트 수의 역할을 제대로 수행하지 못하는 문제점이 있다. However, the number of ballast tanks of the ship is lowered to minus 2 ° C when the polarity of the ship is lowered to zero, thereby failing to function as ballast water.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 특허문헌에 개시되어 있다.An example of a technique for solving such a problem is disclosed in the following Patent Document.

즉, 하기 특허문헌 1에는 버블공이 구비된 극지용 선박의 발라스트 탱크 히팅코일에 관한 것으로, 극지용 선박의 엔진룸 내부에 있는 보일러에서 만들어진 증기파이프 형상의 히팅코일에 다수개의 버블공을 형성하는 기술에 대해 개시되어 있다.That is, the following patent document 1 relates to a ballast tank heating coil of a polar ship having a bubble ball, and a technique of forming a plurality of bubble holes in a heating coil-shaped heating coil formed in a boiler inside an engine room of a polar ship ≪ / RTI >

또한, 하기 특허문헌 2에는 착빙을 방지하는 발라스트 탱크에 관한 것으로, 발라스트 수가 채워지는 본체 내부의 아래에서 외부의 해수가 접하는 본체 내측면을 향하여 에어 버블을 분사하도록 버블 분사수단을 설치하는 기술에 대해 개시되어 있다.
The following Patent Document 2 relates to a technique for installing a bubble jetting means for jetting air bubbles toward the inner side surface of the main body in contact with external seawater below the inside of the main body filled with ballast water Lt; / RTI >

대한민국 공개실용신안공보 제20-2011-0005026호(2011.05.19 공개)Korean Utility Model Publication No. 20-2011-0005026 (published May 19, 2011) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0054891호(2009.06.01 공개)Korean Patent Publication No. 10-2009-0054891 (published on June, 2009)

그러나, 상술한 바와 같은 특허문헌 1의 기술은 종래의 히팅코일에 버블공을 형성하여 고장시 보수 비용뿐만 아니라 다수개 설치해야하므로 제조비용이 많이 드는 문제가 있다. However, the technique described in the above-mentioned Patent Document 1 has a problem in that a bubble hole is formed in a conventional heating coil so that a large number of bubbles need to be installed in addition to a maintenance cost in case of failure.

또한, 온도센서장치가 마련되지 않아 계속 가동시켜야 하므로 전력이 많이 소모되는 문제도 있었다.In addition, since the temperature sensor device is not provided and must be continuously operated, there is also a problem that power consumption is high.

또 상기 특허문헌 2에 개시된 착빙을 방지하는 발라스트 탱크는 에어 버블의 운동에너지만을 이용하여 발라스트 수의 온도를 올리므로 얼지않는 온도까지 상승하지 못하고, 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.Also, the ballast tank for preventing icing described in Patent Document 2 raises the temperature of the ballast water by using only the kinetic energy of the air bubbles, so that it can not rise to a temperature that does not freeze.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 구성이 간단한 발라스트 탱크의 결빙방지장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device for preventing ice formation in a ballast tank having a simple structure.

본 발명의 다른 목적은 단시간에 발라스트 수의 온도를 일정온도로 유지시킬 수 있는 발라스트 탱크의 결빙방지장치를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a device for preventing freezing of a ballast tank that can maintain the temperature of the ballast water at a constant temperature in a short time.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 있어서, 발라스트 수를 저장하는 탱크; 상기 탱크의 일측에 위치하여 발라스트 수의 온도를 측정하는 온도센서부; 상기 발라스트 수에 열에너지를 공급하는 열공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for preventing freezing of a ballast tank, comprising: a tank for storing ballast water; A temperature sensor unit located at one side of the tank and measuring the temperature of the ballast water; And a heat supply means for supplying heat energy to the ballast water.

또 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 있어서, 상기 열공급수단은 유입된 해수를 가열하는 가열기, 상기 가열기에 의해 가열된 해수를 공급하는 열수관, 상기 열수관을 통해 공급받은 해수를 저장하여 발라스트 수에 열을 전달하는 열전달기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the apparatus for preventing freezing of a ballast tank according to the present invention, the heat supply means may include a heater for heating inflowed seawater, a hot water tube for supplying seawater heated by the heater, and seawater supplied through the hot water tube And a heat transfer unit for transferring heat to the ballast water.

또 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 있어서, 상기 열전달기의 일측에 결합하여 저온의 해수를 발라스트 수로 방출하는 방출관과 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for preventing freezing of a ballast tank, comprising: a discharge pipe connected to one side of the heat exchanger and discharging cold seawater into ballast water;

또 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 있어서, 상기 열전달기의 하부에는 상기 발라스트 수와의 접촉면적을 크게 하기 위해 공간 부재가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.In the apparatus for preventing freezing of a ballast tank according to the present invention, a space member is further provided in a lower portion of the heat exchanger in order to increase a contact area with the ballast water.

또 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 있어서, 상기 열수관에는 열수의 공급을 조절하는 밸브가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
In the apparatus for preventing freezing of a ballast tank according to the present invention, the hot water pipe is further provided with a valve for controlling supply of hot water.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 의하면, 그 구성이 간단하여 보수 및 제조비용이 절감가능하다.As described above, according to the apparatus for preventing freezing of a ballast tank according to the present invention, the construction is simple and the repairing and manufacturing cost can be reduced.

또한, 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치에 의하면, 공간 부재를 형성하므로 인해 발라스트 수와의 접촉면적이 커져 단시간에 발라스트 수의 온도를 일정한 온도로 유지시킬 수 있으므로 에너지 효율이 증대된다.
In addition, according to the apparatus for preventing ice formation in a ballast tank according to the present invention, since the space member is formed, the contact area with the ballast water is increased, and the temperature of the ballast water can be maintained at a constant temperature in a short time.

도 1은 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치의 다른 실시 예에 따른 열전달기를 나타낸 도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a structural view of a device for preventing ice formation in a ballast tank according to the present invention,
2 is a view showing a heat exchanger according to another embodiment of the apparatus for preventing ice formation in a ballast tank according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시 예에 따라 구체적으로 설명하기는 하나, 본 발명이 도시된 실시 예만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the illustrated embodiments.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치를 나타낸 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for preventing ice formation in a ballast tank according to the present invention; FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 발라스트 수를 저장하는 탱크(1), 상기 탱크의 일측에 위치하여 발라스트 수의 온도를 측정하는 온도센서부(3), 상기 발라스트 수에 열에너지를 공급하는 열공급수단(10)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, there are provided a tank 1 for storing ballast water, a temperature sensor 3 for measuring the temperature of the ballast water located at one side of the tank, a heat supply unit for supplying heat energy to the ballast water 10).

상기 탱크(1)는 일반적으로 선박의 종류에 따라 설정된 위치에 다수가 서로 격리되도록 마련되고, 수압이나 외력 등에 견디도록 내부가 다양한 형상이나 구조를 가진다. 또한, 각각은 내부에 발라스트 수를 채우거나 배출할 수 있는 설비를 구비한다.In general, the tank 1 is provided to be spaced apart from each other at a predetermined position according to the type of ship, and the inside of the tank 1 has various shapes and structures to withstand water pressure and external force. Further, each of them has a facility for filling or discharging the ballast water therein.

상기 온도센서부(3)는 탱크(1)에 차있는 발라스트 수의 온도를 실시간으로 측정한다. 해수는 보통 영하 2℃에서 결빙되는 현상이 일어나므로 영하 2℃를 초과하여 온도가 유지되도록 하는 것이 바람직하다.The temperature sensor unit 3 measures the temperature of the ballast water in the tank 1 in real time. Seawater usually freezes at -2 ° C, so it is desirable to keep the temperature above -2 ° C.

상기 열공급수단(10)은 유입된 해수를 가열하는 가열기(12), 상기 가열기(12)에 의해 가열된 해수를 공급하는 열수관(14), 상기 열수관(14)을 통해 공급받은 해수를 저장하여 발라스트 수에 열을 전달하는 열전달기(20), 상기 열전달기의 일측에 결합하여 저온의 해수를 발라스트 수로 방출하는 방출관(16)을 포함한다. The heat supply means 10 includes a heater 12 for heating inflowed seawater, a hot water pipe 14 for supplying seawater heated by the heater 12, and a hot water supply pipe 14 for storing seawater supplied through the hot water pipe 14 A heat exchanger 20 for transferring heat to the ballast water, and a discharge pipe 16 connected to one side of the heat exchanger and discharging low temperature seawater into ballast water.

상기 가열기(12)는 통상 선박에 설치된 보일러를 지칭하지만, 전기히터도 가능하다.The heater 12 generally refers to a boiler installed in a ship, but an electric heater is also possible.

상기 열수관(14)은 가열기의 일측에 연결되어 가열기(12)에 의해 가열된 해수를 이동시키는 배관으로, 내구성 및 내식성이 뛰어난 재질을 사용한다.The hot water pipe (14) is connected to one side of the heater and moves the seawater heated by the heater (12), and uses a material having excellent durability and corrosion resistance.

일반적으로 탱크(1)의 내측면에 위치한 해수부터 얼기 시작하므로 상기 열전달기(20)는 탱크에서 외부의 해수와 접하는 내측면에 부유한다. 특히, 내측면 중에서도 외부의 해수면보다 상측인 부위에 부유한다. 상기 열수관(14)으로부터 유입된 가열된 해수는 열전달기(20)에 저장되고, 저장된 가열된 해수의 열은 상기 열전달기(20)와 접촉되는 발라스트 수에 전달된다. 이에 시간이 지남에 따라 발라스트 수의 온도는 올라가고, 열전달기(20)내의 해수의 온도는 낮아지게 된다.Generally begins to freeze from the seawater located on the inner side of the tank 1, so that the heat exchanger 20 floats on the inner side in contact with the outside seawater in the tank. Particularly, it floats on a part of the inner side above the sea surface of the outside. The heated seawater introduced from the hot water pipe 14 is stored in the heat exchanger 20 and the heat of the stored heated seawater is transferred to the ballast water in contact with the heat exchanger 20. Over time, the temperature of the ballast water rises and the temperature of the seawater in the heat exchanger 20 decreases.

상기 방출관(16)은 열전달기(20)의 하부 일측에 결합하여 열전달기(20) 내의 가열된 해수의 온도가 발라스트 수의 온도와 같아지는 시점이되면, 펌프(18)를 이용하여 해수를 발라스트 수 내로 배출시킨다. The discharge pipe 16 is coupled to one side of the lower portion of the heat exchanger 20 so that when the temperature of the heated seawater in the heat exchanger 20 becomes equal to the temperature of the ballast water, And discharged into the ballast water.

본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지과정을 상세하게 설명한다.The process of preventing icing of the ballast tank according to the present invention will be described in detail.

먼저, 발라스트 수의 온도가 온도센서부에 의해 영하 2℃로 측정되면, 가열기로 해수를 가열하여, 열수관을 통해 열전달기에 저장한다. 상기 열전달기에 저장된 가열된 해수의 열은 상기 열전달기와 발라스트 수와의 접촉면에 의해 열교환이 이루어진다. 이에 가열된 해수의 열이 발라스트 수로 이동하면서 가열된 해수는 발라스트 수와 온도가 같아진다. 이때, 해수는 열전달기의 일측에 결합된 배출관을 따라 발라스트 수 내로 배출된다. 상기와 같은 과정이 계속 반복된다.
First, when the temperature of the ballast water is measured by the temperature sensor unit at minus 2 ° C, the seawater is heated by the heater and stored in the heat exchanger through the hot water pipe. The heat of the heated seawater stored in the heat exchanger is heat exchanged by the contact surface of the heat exchanger and the ballast water. As the heat of the heated sea water moves to the ballast water, the heated seawater is at the same temperature as the ballast water. At this time, the seawater is discharged into the ballast water along the discharge pipe connected to one side of the heat exchanger. The above process is repeated continuously.

도 2는 본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치의 다른 실시 예에 따른 열전달기를 나타낸 도이다. 2 is a view illustrating a heat exchanger according to another embodiment of the apparatus for preventing ice formation in a ballast tank according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 열전달기(20)의 하부에는 발라스트 수와의 접촉면적을 크게 하기 위해 공간 부재(22)가 더 마련될 수 있다.As shown in FIG. 2, a space member 22 may be further provided under the heat exchanger 20 to increase the contact area with the ballast water.

상기 공간 부재(22)는 상기 열전달기(20)의 하부에 일체로 형성되고, 열수를 저장한다. 이에 발라스트 수와의 접촉면적이 확대되어 단시간에 발라스트 수의 온도를 일정한 온도로 유지시킬 수 있다.
The space member 22 is integrally formed at a lower portion of the heat exchanger 20 and stores hot water. Thus, the contact area with the ballast water is enlarged, and the temperature of the ballast water can be maintained at a constant temperature in a short time.

본 발명에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지장치의 다른 실시 예에 따른 열수관(14)은 열수의 공급을 조절하는 밸브(30)를 더 포함할 수 있다.The water heat pipe 14 according to another embodiment of the anti-icing device of the ballast tank according to the present invention may further include a valve 30 for regulating the supply of hot water.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 밸브(30)는 상기 열수관(14)에 설치되어, 제어기(2)가 온도센서부(3)로 부터 전송받은 정보에 의해 자동으로 개폐된다.As shown in FIG. 1, the valve 30 is installed in the hot water pipe 14 so that the controller 2 is automatically opened and closed by information received from the temperature sensor unit 3.

상기 정보는 온도를 의미하고, 상기 제어기(2)는 온도센서부(3)로 부터 전송받은 온도가 0℃를 초과하면, 밸브(30)잠궈 열수의 공급을 차단하고, 영하 1℃미만이면, 밸브(30)를 열어, 열수를 열전달기(20)에 공급하여 발라스트 수가 결빙되는 것을 방지한다.
The controller 2 locks the valve 30 to shut off the supply of hot water when the temperature received from the temperature sensor unit 3 exceeds 0 ° C. If the temperature is less than 1 ° C., The valve 30 is opened to supply hot water to the heat exchanger 20 to prevent the ballast water from freezing.

상기와 같은 발라스트 탱크의 결빙방지장치를 이용하는 것에 의해 선박의 극지방 운행시에도 쉽게 얼지 않게 되어 선박의 흘수와 트림을 조정하여 균형유지 및 안정성을 높일 수 있다.
By using the anti-freezing device of the above-described ballast tank, it is not easily frozen even when the ship is running in the polar region, so that the draft and trim of the ship can be adjusted to improve balance and stability.

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. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

1 : 탱크 2 : 제어기
3 : 온도센서부 10 : 열공급수단
12 : 가열기 14 : 열수관
16 : 방출관 18 : 펌프
20 : 열전달기 22 : 공간 부재
30 : 밸브1: Tank 2: Controller
3: temperature sensor unit 10: heat supply means
12: heater 14: water heat pipe
16: discharge pipe 18: pump
20: heat exchanger 22: space member
30: Valve

Claims (5)

발라스트 수를 저장하는 탱크(1);
상기 탱크(1)의 일측에 위치하여 발라스트 수의 온도를 측정하는 온도센서부(3);
상기 발라스트 수에 열에너지를 공급하는 열공급수단(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지장치.
A tank (1) for storing ballast water;
A temperature sensor unit 3 located at one side of the tank 1 to measure the temperature of the ballast water;
(10) for supplying heat energy to the ballast water.
제1항에 있어서,
상기 열공급수단(10)은 유입된 해수를 가열하는 가열기(12),
상기 가열기(12)에 의해 가열된 해수를 공급하는 열수관(14),
상기 열수관(14)을 통해 공급받은 해수를 저장하여 발라스트 수에 열을 전달하는 열전달기(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지장치.
The method according to claim 1,
The heat supply unit (10) includes a heater (12) for heating the incoming seawater,
A water heat pipe 14 for supplying seawater heated by the heater 12,
And a heat exchanger (20) for storing the seawater supplied through the hot water pipe (14) and transferring heat to the ballast water.
제2항에 있어서,
상기 열전달기(20)의 일측에 결합하여 저온의 해수를 발라스트 수로 방출하는 방출관(16)과 펌프(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지장치.
3. The method of claim 2,
And a pump (18) connected to one side of the heat exchanger (20) to discharge low temperature seawater into the ballast water and a pump (18).
제2항에 있어서,
상기 열전달기(20)의 하부에는 상기 발라스트 수와 접촉면적을 크게 하기 위해 공간 부재(22)가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지장치.3. The method of claim 2,
Wherein a space member (22) is further provided at a lower portion of the heat exchanger (20) to increase a contact area with the ballast water. 제1항에 있어서,
상기 열수관(14)에는 열수의 공급을 조절하는 밸브(30)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지장치.
The method according to claim 1,
Wherein the hot water pipe (14) is further provided with a valve (30) for controlling supply of hot water.
KR1020120131628A 2012-11-20 2012-11-20 Apparatus for preventing freezing of ballast tank KR20140064367A (en)

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KR20160132719A (en) 2015-05-11 2016-11-21 대우조선해양 주식회사 Anti-icing device of the ballast water tank
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