KR20150077021A - 선박용 증발식 조수시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조수기 내에서 냉각수와 해수의 열교환에 의한 해수로부터의 증기 생성이 더욱 원활히 이루어질 수 있도록 하는 선박용 증발식 조수시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템은,
엔진의 냉각수 배출구로부터 외부로 이어지는 냉각수 배출라인;
상기 냉각수 배출라인에 연결되고, 냉각수 배출라인으로부터 냉각수와 해수가 열교환하여 해수가 가열됨에 따라 해수로부터 증기를 생성하는 조수기;를 포함하되,
상기 냉각수 배출라인상에 냉각수 배출라인을 따라 유동하는 냉각수를 예열하는 예열기가 마련되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

선박용 증발식 조수시스템{evaporative fresh water generating system for ship}

본 발명은 선박용 조수시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진으로부터의 배기가스 열을 이용하는 예열기를 통해 엔진으로부터의 냉각수를 예비 가열한 후 조수기로 투입함으로써 조수기 내에서 냉각수와 해수의 열교환에 의한 해수로부터의 증기 생성이 더욱 원활히 이루어질 수 있도록 하는 선박용 증발식 조수시스템에 관한 것이다.

선박 내에서는 다수의 승무원 및 승객이 생활하게 된다.

따라서, 선박 운항 과정에서는 음용수 또는 세정수 등의 용도로 활용되기 위한 다량의 청수 소요가 따르게 된다.

그러나, 선박의 공간은 제한되어 있고, 이는 화물 적재 등의 다른 용도로 활용되는 것인바, 선박에 청수를 저장하기에는 한계가 따르게 된다.

이러한 이유로 선박에 등록특허 제10-1179474호(공개일 2010. 07. 25)에 개시된 바와 같은 조수기가 설치되고 있다.

이때, 조수기는 해수로부터 증기를 생성한 후 생성된 증기를 냉각함으로써 청수를 제공할 수 있도록 하는 것으로, 조수기 내부에서 엔진으로부터의 냉각수와 해수가 열교환함에 따라 해수가 가열되어 증기가 생성되고, 생성된 증기를 냉각함으로써 청수를 제공할 수 있는 것이었다.

한편, 최근 엔진의 성능이 개선됨에 따라 엔진이 소형화되고 있다.

엔진이 소형화될 경우 엔진룸이 차지하는 공간 등을 줄일 수 있게 되므로 선박의 공간 활용도를 높일 수 있게 된다.

그러나, 엔진이 소형화될 경우 엔진 냉각을 위한 냉각수 소요가 줄게 되어 선박에 설치되는 조수기로 투입되는 냉각수의 용량을 충족시키는 것이 곤란해지는바, 청수 공급이 원활치 못하게 되는 문제가 있었다.

상기의 이유로 해당분야에서는 소형 엔진으로부터 제공되는 비교적 소량의 냉각수로도 청수의 공급이 원활히 이루어질 수 있도록 하는 선박용 증발식 조수시스템의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 선박의 엔진이 소형화되어 조수기로 공급되는 냉각수의 용량이 감소함에 따라 청수 공급에 곤란함이 따랐던 문제를 해소할 수 있도록 하는 선박용 증발식 조수시스템을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템은,

엔진의 냉각수 배출구로부터 외부로 이어지는 냉각수 배출라인;

상기 냉각수 배출라인에 연결되고, 냉각수 배출라인으로부터 냉각수와 해수가 열교환하여 해수가 가열됨에 따라 해수로부터 증기를 생성하는 조수기;를 포함하되,

상기 냉각수 배출라인상에 냉각수 배출라인을 따라 유동하는 냉각수를 예열하는 예열기가 마련되는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 상기 엔진은 냉각수 유입구 및 배기가스 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 엔진의 배기가스 배출구에는 이코노마이저로 이어지는 배기가스 배기라인이 연결되고, 배기가스 배기라인에는 보일러가 연결되는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 조수기는 엔진의 냉각수 유입구로 이어지는 냉각수 회수라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 예열기는 배기가스 유입라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 예열기의 배기가스 유입라인은 보일러의 배기가스 회수라인과 연결되는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 예열기는 조수기의 냉각수 회수라인상에 더 마련되어 냉각수 회수라인을 따라 유동하는 냉각수를 예열하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 예열기는 단일 또는 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템은 냉각수 배출라인상에 예열기가 마련된 것이어서 냉각수 배출라인을 따라 유동하는 냉각수가 예열기에 의해 예열 되는바, 조수기 내부로 비교적 고온 상태의 냉각수가 투입되므로 냉각수와 해수의 열교환에 의한 해수로부터의 증기 생성이 원활히 이루어질 수 있게 되므로 조수기에 의한 청수 생산 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템의 구조를 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템에서 냉각수의 유동을 설명하기 위한 예시도
도 3은 본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템에서 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 유동을 설명하기 위한 예시도

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템(A)은 엔진(10)과, 냉각수 배출라인(20)과, 조수기(30)와, 예열기(40)를 포함한다.

상기 엔진(10)은 냉각수 배출구(11)를 구비하는 것이다.

엔진(10)이 냉각수 배출구(11)를 구비함으로써 냉각수 배출구(11)를 통해 엔진(10)으로부터의 냉각수가 외부로 배출될 수 있게 된다.

이와 같은 엔진(10)은 냉각수 유입구(12)를 구비하는 것은 물론이다.

엔진(10)이 냉각수 유입구(12)를 구비함으로써 냉각수 유입구(12)를 통해 엔진(10) 내부로 냉각수의 유입이 이루어질 수 있게 된다.

그리고 엔진(10)은 배기가스 배출구(13)를 구비하는 것은 물론이다.

엔진(10)이 배기가스 배출구(13)를 구비함으로써 배기가스 배출구(13)를 통해 엔진(10)으로부터의 배기가스가 외부로 배출될 수 있게 된다.

이때, 배기가스 배출구(13)에는 이코노마이저(60)로 이어지는 배기가스 배기라인(70)이 연결되고, 배기가스 배기라인(70)에는 보일러(50)가 연결되는 것이 바람직하다.

배기가스 배출구(13)에 이코노마이저(60)로 이어지는 배기가스 배기라인(70)이 연결되고, 배기가스 배기라인(70)에 보일러(50)가 연결됨으로써 엔진(10)으로부터의 배기가스 열을 이용하는 이코노마이저(60)를 통해 보일러(70)로 투입되는 물을 예열할 수 있게 된다.

여기서, 보일러(50)는 배기가스 회수라인(80)을 구비하는 것임이 바람직하다.

보일러(50)가 배기가스 회수라인(80)을 구비함으로써 보일러(50)로부터의 배기가스가 배기가스 회수라인(80)을 통해 배출될 수 있게 된다.

상기 냉각수 배출라인(20)은 엔진(10)의 냉각수 배출구(11)로부터 외부로 이어지는 것이다.

냉각수 배출라인(20)이 엔진(10)의 냉각수 배출구(11)로부터 이어짐으로써 냉각수 배출라인(20)에 의해 엔진(10)과 조수기(30)의 연결이 이루어질 수 있게 된다.

상기 조수기(30)는 냉각수 배출라인(20)에 연결되는 것이다.

이와 같은 조수기(30)는 엔진(10)으로부터의 냉각수와 해수의 열교환을 통해 해수가 가열되어 해수로부터 증기 생성이 이루어질 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하므로 조수기(30)의 구조 및 작동에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기 예열기(40)는 냉각수 배출라인(20)상에 마련되는 것으로, 냉각수 배출라인(20)을 따라 유동하는 냉각수를 예열하는 것이다.

이와 같은 예열기(40)는 배기가스 유입라인(90)을 구비하는 것이 바람직하다.

예열기(40)가 배기가스 유입라인(90)을 구비함으로써 배기가스 유입라인(90)을 보일러(50)의 배기가스 회수라인(80)과 연결함에 따라 예열기(40)로 배기가스 유입이 이루어질 수 있게 되므로 예열기(40)를 통해 별도의 에너지 없이 냉각수의 예열이 이루어질 수 있게 된다.

그리고 예열기(40)는 단일은 물론 복수로도 마련될 수 있는 것이다.

예열기(40)가 복수로 마련되는 경우 냉각수 배출라인(20)을 따라 유동하는 냉각수의 예열 용량이 배가될 수 있는 것은 물론이다.

그리고 예열기(40)는 조수기(30)에 구비되는 냉각수 회수라인(100)에도 마련될 수 있는 것이다.

조수기(30)에는 엔진(10)으로의 냉각수 재유입을 위한 냉각수 회수라인(100)이 마련되는바, 조수기(30)의 냉각수 회수라인(100)에 예열기(40)가 마련되면 예열기(40)를 통해 엔진(10)으로 재유입되는 냉각수를 예열할 수 있게 되므로 조수기(30) 내에서 해수와 열교환한 냉각수가 저온 상태로 엔진(10)에 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 예열기(40)는 보일러(50)로부터 회수되는 배기가스가 냉각수와 열교환하여 냉각수가 가열될 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하므로 예열기(40)의 구조 및 작동에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템(A)을 통한 청수 제공에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 엔진(10)의 냉각수 배출구(11)로부터 이어지는 냉각수 배출라인(20)에는 조수기(30)가 연결되어 있다.

따라서, 냉각수 배출라인(20)을 통해 유동하는 냉각수가 도 2에 도시된 바와 같이 조수기(30)로 투입되므로 조수기(30) 내부에서 냉각수와 해수의 열교환이 이루어지게 된다.

이때, 엔진(10)으로부터 배출되는 냉각수의 온도는 85-90℃이어서 진공상태에 있게 되는 해수가 냉각수와의 열교환에 의해 가열되어 끓게 되므로 증기 생성이 이루어질 수 있어 생성된 증기를 냉각함으로써 청수를 제공할 수 있게 된다.

다만, 엔진(10)이 소형화되어 조수기(30)로 투입되는 냉각수의 유량이 부족한 경우 조수기(30) 내에서 냉각수와 해수와의 열교환이 원활치 못하게 되므로 청수 제공에 곤란함이 따르게 된다.

그러나, 본 발명에서 냉각수 배출라인(20)상에는 예열기(40)가 마련되어 예열기(40)에 의해 냉각수 배출라인(20)을 따라 유동하는 냉각수가 예열된다.

이와 같이 냉각수 배출라인(20)을 따라 유동하는 냉각수가 예열기(40)에 의해 예열되면 조수기(30)로는 이전에 비해 고온의 냉각수가 투입될 수 있게 되는바, 냉각수의 유량이 다소 감소하더라도 해수와의 열교환이 원활히 이루어질 수 있게 되므로 청수 제공이 원활히 이루어질 수 있게 된다.

이때, 예열기(40)의 배기가스 유입라인(90)은 보일러(50)의 배기가스 회수라인(80)과 연결되는 것인바, 도 3에 도시된 바와 같이 보일러(50)로부터 회수되는 155-165℃의 배기가스가 예열기(40)로 투입되어 배기가스의 열로써 냉각수의 예열이 이루어질 수 있게 되므로 냉각수 예열에 별도 에너지가 소모되지 않게 되어 냉각수 예열로 인한 비용 부담을 덜 수 있게 된다.

한편, 조수기(30)에서 해수와 열교환된 냉각수가 저온 상태로 곧바로 엔진(10)으로 재유입될 경우 냉각수와 엔진(10) 내부의 급격한 온도차에 의해 엔진(10)에 부하가 따를 수 있다.

그러나, 본 발명에서 예열기(40)는 조수기(30)의 냉각수 회수라인(100)에도 마련될 수 있는 것인바, 냉각수 회수라인(100)을 통해 엔진(10)으로 재유입되는 냉각수가 예열기(40)에 의해 예열되므로 엔진(10)으로 조수기(30)를 거친 냉각수가 재유입되더라도 엔진(10)에 부하가 미치는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기에서와 같이 본 발명에 의한 선박용 증발식 조수시스템(A)은 냉각수 배출라인(20)상에 예열기(40)가 마련된 것이어서 냉각수 배출라인(20)을 따라 유동하는 냉각수가 예열기(40)에 의해 예열 되는바, 조수기(30) 내부로 비교적 고온 상태의 냉각수가 투입되므로 냉각수와 해수의 열교환에 의한 해수로부터의 증기 생성이 원활히 이루어질 수 있게 되므로 조수기(30)에 의한 청수 생산 효율을 높일 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

10 : 엔진 11 : 냉각수 배출구
12 : 냉각수 유입구 13 : 배기가스 배출구
20 : 냉각수 배출라인 30 : 조수기
40 : 예열기 50 : 보일러
60 : 이코노마이저 70 : 배기가스 배기라인
80 : 배기가스 회수라인 90 : 배기가스 유입라인
100 : 냉각수 회수라인 A : 선박용 증발식 조수시스템

Claims (8)

1. 엔진의 냉각수 배출구로부터 외부로 이어지는 냉각수 배출라인;
   상기 냉각수 배출라인에 연결되고, 냉각수 배출라인으로부터 냉각수와 해수가 열교환하여 해수가 가열됨에 따라 해수로부터 증기를 생성하는 조수기;를 포함하되,
   상기 냉각수 배출라인상에 냉각수 배출라인을 따라 유동하는 냉각수를 예열하는 예열기가 마련되는 것을 특징으로 하는 선박용 증발식 조수시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 엔진은 냉각수 유입구 및 배기가스 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 증발식 조수시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 엔진의 배기가스 배출구에는 이코노마이저로 이어지는 배기가스 배기라인이 연결되고, 배기가스 배기라인에는 보일러가 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 증발식 조수시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 조수기는 엔진의 냉각수 유입구로 이어지는 냉각수 회수라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 증발식 조수시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 예열기는 배기가스 유입라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 증발식 조수시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 예열기의 배기가스 유입라인은 보일러의 배기가스 회수라인과 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 증발식 조수시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 예열기는 조수기의 냉각수 회수라인상에 더 마련되어 냉각수 회수라인을 따라 유동하는 냉각수를 예열하는 것을 특징으로 하는 선박용 증발식 조수시스템.
8. 제5항에 있어서,
   상기 예열기는 단일 또는 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 선박용 증발식 조수시스템.

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