KR20160078271A

KR20160078271A - 기관실 냉각 시스템

Info

Publication number: KR20160078271A
Application number: KR1020150183671A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 야마모토; 유타카 고바야시; 도모아키 이시다; 히데미 무츠다
Original assignee: 츠네이시 조센 가부시키가이샤; 고쿠리츠다이가쿠호진 히로시마다이가쿠
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-07-04
Also published as: JP2016117454A; CN105730668A

Abstract

본 발명은, 외기 환경에 의한 영향을 쉽게 받지 않고, 선박의 기관실을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 기관실 냉각 시스템을 제공한다.
선박(100) 내부에 미스트상의 물을 살포하고, 미스트상의 물의 기화열에 의해 기관실(1)을 냉각시킨다. 미스트상의 물로서, 거주구 에어컨의 드레인수를 사용한다. 또한, 미스트상의 물을 기관실(1)에 설치된 주기관(2)의 방열 부위나, 기관실(1)에 설치된 공랭식 펌프의 근방에 살포한다. 또한, 미스트상의 물을 기관실(1)과 선체 외판 사이의 보이드 스페이스에 살포하고, 보이드 스페이스의 공기와 기관실의 공기를 순환시킨다. 또한, 미스트상의 물을 기관실(1)에 설치된 냉각 장치의 내부에 살포하고, 냉각 장치의 내부에 기관실(1)의 공기를 통과시킨다.

Description

기관실 냉각 시스템{COOLING SYSTEM FOR ENGINE ROOM}

본 발명은 선박의 기관실 냉각 시스템에 관한 것이다.

종래, 선박의 기관실에는 주기관이나 발전기 등이 설치되어 있고, 이들 주기관이나 발전기 등은 기관실 내의 공기를 흡입하면서 가동하고 있다. 그리고, 이들 각종 기기에 연소용 공기를 공급하기 위해서, 급기 팬 등에 의해 외부의 공기를 기관실 내로 도입하도록 되어 있다.

그런데, 주기관이나 발전기 등이 가동되면, 연료의 연소에 의해 기관실 내의 온도가 상승한다. 또한, 기관실 내에는, 각종 펌프 등 외에도 열원이 되는 기기가 설치되어 있다. 그 때문에, 각종 기기의 연비 향상이나 기관실 내에서 일하는 작업자의 부담을 경감하기 위해서 기관실 내를 냉각시킬 필요가 있지만, 종래에는 급기 팬 등에 의한 외기 도입에 의한 냉각에 의지하고 있었다.

예컨대, 특허문헌 1에는, 기관실에 최적의 공기량을 통풍시켜, 기관실 내의 과냉각에 의한 동결 등의 저온 장해를 방지하고, 또한, 기관실 내의 온도 상승 억지를 적절히 행할 수 있도록, 연소계 기기의 작동 상황이나 기관실 내의 온도 상황에 따라, 통풍기의 회전수를 제어하도록 한, 선박의 기관실에의 통풍 장치에 관한 발명이 기재되어 있다.

한편, 선박에 있어서의 온도 상승 방지에 관하여, 특허문헌 2에는, 기관실로부터의 탈출 트렁크 또는 거주구의 계단 등의 승무원의 탈출 통로 구획 내에, 미스트상의 물방울을 혼입한 외기를 보내도록 한, 선박의 방재 장치에 관한 발명이 기재되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-274492호 공보 [특허문헌 2] 일본 실용신안 공개 소화 제62-142364호 공보

그러나, 급기 팬 등에 의한 외기 도입은, 기관실 내의 환기의 이유가 강하고, 외기 환경에 의한 영향을 받기 쉽다. 그 때문에, 열대 지역 등의 더운 지역을 항행 중에는, 외기온이 높기 때문에, 아무리 외기를 도입하더라도 기관실 내의 냉각 능력에 한계가 있었다. 이 점은, 특허문헌 1에 기재된 발명과 같이, 기관실에 최적의 공기량을 통풍했다고 해도, 해결하는 것은 불가능하다. 또한, 외기 도입은 기관실 내에 배치된 덕트를 경유하여 행해지기 때문에, 덕트의 배치에 따라서는 공기에 정체가 생겨 기관실 내의 온도 분포에 불균일이 발생하여 비효율적이었다.

한편, 특허문헌 2에 기재된 발명은, 선박 화재라는 비상시에 탈출 경로에서 사용하는 방재 장치이며, 또한 혼입되는 물방울로서 해수를 그대로 사용하고 있기 때문에, 통상 항행시의 기관실 냉각에 적용할 수는 없다.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 외기 환경에 의한 영향을 쉽게 받지 않고, 선박의 기관실을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 기관실 냉각 시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 기관실 냉각 시스템은, 선박 내부에 미스트상의 물을 살포하고, 상기 미스트상의 물의 기화열에 의해 기관실을 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 미스트상의 물은 거주구 에어컨의 드레인수인 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 미스트상의 물을 상기 기관실에 설치된 주기관의 방열 부위의 근방에 살포하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 미스트상의 물을 상기 기관실에 설치된 공랭식 펌프의 근방에 살포하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 미스트상의 물을 상기 기관실과 선체 외판 사이의 보이드 스페이스에 살포하고, 상기 보이드 스페이스의 공기와 상기 기관실의 공기를 순환시키는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 미스트상의 물을 상기 기관실에 설치된 냉각 장치의 내부에 살포하고, 상기 냉각 장치의 내부에 상기 기관실의 공기를 통과시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기관실 냉각 시스템에 따르면, 선박 내부에 미스트상의 물을 살포하고 미스트상의 물의 기화열에 의해 기관실을 냉각시킬 수 있기 때문에, 외기 도입에 의한 냉각과 같이 외기 환경에 의한 영향을 쉽게 받지 않는다. 따라서, 열대지역 등의 더운 지역을 항행 중에 있어서도, 기관실 내의 냉각 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 미스트상의 물이 거주구 에어컨의 드레인수인 경우에는, 그 상태에서는 폐기되어 버릴 드레인수를 유효하게 이용함으로써, 선박에 있어서 귀중한 맑은 물을 확보할 수 있다. 또한, 에어컨 드레인수는 매우 저온이기 때문에, 기관실의 냉각 효과가 커서 유리하다.

또한, 미스트상의 물을 기관실에 설치된 주기관의 방열 부위의 근방에 살포하는 경우에는, 주위의 온도가 높은 부분에 국소적으로 살포하여 냉각시킬 수 있다.

또한, 미스트상의 물을 기관실에 설치된 공랭식 펌프의 근방에 살포하는 경우에는, 공랭식 펌프의 냉각 기능에 의해 발생하는 바람의 흐름을 타고 기관실 내로 확산되어, 온도 분포의 불균일을 해소할 수 있다.

또한, 미스트상의 물을 기관실과 선체 외판 사이의 보이드 스페이스에 살포하여, 보이드 스페이스의 공기와 기관실의 공기를 순환시키는 경우에는, 기관실 내에서 따뜻해진 공기를 보이드 스페이스로 보내고 보이드 스페이스에서 차가워진 공기를 기관실 내로 되돌림으로써, 효율적으로 기관실을 냉각시킬 수 있다. 또한, 보이드 스페이스에는 구조재로서 골재가 마련되어 있고, 골재를 냉각핀으로 판단하여 미스트상의 물을 살포함으로써 직접 냉각시킬 수 있다.

또한, 미스트상의 물을 기관실에 설치된 냉각 장치의 내부에 살포하고 냉각 장치의 내부에 기관실의 공기를 통과시키는 경우에는, 기관실 내에서 따뜻해진 공기가 냉각 장치를 통과하면서 차가워져서 나오기 때문에, 효율적으로 기관실을 냉각시킬 수 있다.

이상, 본 발명에 따르면, 외기 환경에 의한 영향을 쉽게 받지 않고, 선박의 기관실을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 기관실 냉각 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 실시형태 2에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 실시형태 3에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
도 4는 실시형태 4에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
도 5는 실시형태 4에 따른 기관실 냉각 시스템의 주요부 확대도이다.
도 6은 실시형태 5에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
도 7은 실시형태 6에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
도 8은 실시형태 6에 따른 기관실 냉각 시스템의 주요부 확대도이다.

다음에, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 따른 기관실 냉각 시스템에 대해서 설명한다.

(실시형태 1)

도 1은 실시형태 1에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. 선박(100)의 내부(상갑판(31)의 하부)에는 기관실(1)이 마련되어 있고, 기관실(1) 내에는 주기관(2)이나 도시하지 않은 발전기 등이 설치되어 있다. 그리고, 기관실(1) 내에는, 한쪽 단부에 미스트상의 물을 살포하기 위한 복수의 분출구를 형성한 배관(10)이 배치되어 있다. 배관(10)의 다른 쪽 단부는 미스트화 장치(4)에 접속되어 있다. 또한, 미스트화 장치(4)에는 물을 공급하기 위한 배관(5)이 접속되어 있다.

배관(5)을 경유하여 미스트화 장치(4)에 공급된 물은, 미스트화 장치(4)에 의해 미스트상이 되어, 배관(10)을 경유하여 복수의 분출구로부터 기관실(1) 내로 살포된다. 그리고, 살포된 미스트상의 물은 기관실(1) 내에서 기화하고, 그 기화열에 의해 기관실(1) 내부가 냉각된다.

미스트화 장치(4)는, 공급된 물을 미스트상으로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 공지된 장치를 사용할 수 있다. 또한, 미스트화 장치(4)에 공급되는 물은 선내에 존재하는 모든 물을 사용할 수 있다. 단, 각종 기기가 배치된 기관실(1) 내에 살포하는 것이기 때문에, 염분을 포함한 해수를 그대로 사용할 수는 없고, 염분을 포함하지 않는 맑은 물을 사용할 필요가 있다. 또한, 기관실(1) 내에 살포한 미스트상의 물이 기화하지 않고 밑바닥에 고인 것이나, 기화한 후에 재차 액화한 것에 대해서는, 회수하여 재이용하는 것이 바람직하다.

(실시형태 2)

도 2는 실시형태 2에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. 본 실시형태에 따른 기관실 냉각 시스템은, 실시형태 1의 구성에 있어서, 살포하는 미스트상의 물을 거주구 에어컨의 드레인수로 한 것이다. 즉, 미스트화 장치(4)에 물을 공급하기 위한 배관(5)은 거주구(6)의 에어컨(7)에 접속되어 있다. 그리고, 에어컨(7)의 가동에 의해 발생한 드레인수가 미스트화 장치(4)에 공급되어 미스트상으로 되어 기관실(1) 내에 살포된다.

선박에 있어서 맑은 물은 귀중하며, 기관실(1) 내에 살포하기 위한 전용수를 확보하기는 어렵다. 또한, 퍼올린 해수를 처리하여 살포할 수 있는 맑은 물로 만들어 사용하는 것도 가능하지만 효율적이지 않다. 따라서, 그 상태에서는 폐기되어 버릴 드레인수를 이용함으로써, 선박에 있어서 귀중한 맑은 물을 확보할 수 있다. 또한, 에어컨 드레인수는 매우 저온이기 때문에, 기관실(1)의 냉각 효과가 커서 유리하다. 또한, 거주구 에어컨의 드레인수 이외에도, 예컨대 주기관 에어 쿨러로부터 발생한 드레인수 등을 이용할 수 있다.

(실시형태 3)

도 3은 실시형태 3에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. 본 실시형태에 따른 기관실 냉각 시스템은, 실시형태 1의 구성에 있어서, 미스트상의 물을 기관실(1)에 설치된 주기관(2)의 방열 부위의 근방에 살포하도록 한 것이다. 즉, 기관실(1) 내에 배치된 배관(10)으로부터 분기된 배관(11, 12)의 분출구는 주기관(2)의 쿨러(3)의 근방에 배치되어 있다.

쿨러(3)는 주기관(2)의 방열 부위이기 때문에, 쿨러(3) 주위의 온도는 높아진다. 따라서, 쿨러(3)의 근방에 미스트상의 물을 국소적으로 살포함으로써, 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 또한, 주기관(2)의 방열 부위는 쿨러(3)에 한정되는 것이 아니라, 주기관(2)의 가동에 의해 주위에 열을 발산하기 쉬운 부위라면, 그 밖의 부위라도 좋다.

(실시형태 4)

도 4는 실시형태 4에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이고, 도 5는 실시형태 4에 따른 기관실 냉각 시스템의 주요부 확대도이다. 본 실시형태에 따른 기관실 냉각 시스템은, 실시형태 1의 구성에 있어서, 미스트상의 물을 기관실(1)에 설치된 공랭식 펌프(8)의 근방에 살포하도록 한 것이다. 즉, 기관실(1) 내에 배치된 배관(10)으로부터 분기된 배관(13)의 분출구는 공랭식 펌프(8)의 근방에 배치되어 있다.

공랭식 펌프(8)에는, 펌프 자신을 냉각시키기 위한 냉각 기능으로서, 송풍 팬 등의 송풍 장치가 구비되어 있고, 이 냉각 기능에 의해 펌프(8)의 주위에는 바람의 흐름이 발생한다. 따라서, 공랭식 펌프(8)의 근방에 미스트상의 물을 살포함으로써, 냉각 기능에 의해 발생하는 바람의 흐름을 타고 기관실(1) 내로 확산되어, 온도 분포의 불균일을 해소할 수 있다.

(실시형태 5)

도 6은 실시형태 5에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. 본 실시형태에 따른 기관실 냉각 시스템은, 실시형태 1과 상이하고, 미스트상의 물을 기관실(1) 내에 직접 살포하는 것은 아니며, 기관실(1)과 선체 외판 사이의 보이드 스페이스(20)에 살포하고, 보이드 스페이스(20)의 공기와 기관실(1)의 공기를 순환시키도록 한 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 선박(100)의 내부(상갑판(31)의 하부)의 기관실(1)과 선체 외판 사이에는, 보이드 스페이스(20)가 형성되어 있다. 보이드 스페이스(20)에는, 구조재의 역할을 위해 복수의 골재(24)가 마련되어 있다. 또한 기관실(1)은 제2 갑판(32) 및 제3 갑판(33)에 의해 3개의 계층(1a, 1b, 1c)으로 구획되어 있다. 각 계층(1a, 1b, 1c)과 보이드 스페이스(20) 사이에는, 각각 개구부(21, 22, 23)가 형성되어 있다. 또한, 미스트상의 물을 살포하기 위한 배관(10)으로부터 분기된 배관(14, 15)의 분출구는 보이드 스페이스(20) 내(상하 2지점)에 배치되어 있다.

배관(14, 15)을 경유한 미스트상의 물은, 보이드 스페이스(20) 내에 살포되어, 하강하면서(도 6의 파선 화살표) 기화하고, 그 기화열에 의해 보이드 스페이스(20) 내의 공기가 냉각된다. 한편, 기관실(1) 내에서 따뜻해진 공기는, 기관실(1) 내에서 상승하여 계층(1a)과 보이드 스페이스(20) 사이의 개구부(21)로부터, 보이드 스페이스(20) 내로 유입된다. 그리고, 대신에, 보이드 스페이스(20) 내에서 냉각된 공기가 계층(1b, 1c)과 보이드 스페이스(20) 사이의 개구부(22, 23)로부터 기관실(1) 내로 유입된다.

이와 같이 보이드 스페이스(20)의 공기와 기관실(1)의 공기를 순환시킴으로써, 효율적으로 기관실을 냉각시킬 수 있다. 또한, 보이드 스페이스(20)의 골재(24)는, 냉각핀으로 판단하여 표면적을 확보할 수 있기 때문에, 미스트상의 물을 살포함으로써 직접 냉각시킬 수 있다. 또한, 보이드 스페이스(20)의 공기와 기관실(1)의 공기를 강제적으로 순환시키기 위해서, 예컨대 개구부(21)에 팬을 설치하여, 기관실(1) 내의 공기를 보이드 스페이스(20)에 유입시키도록 하면 좋다. 또한, 본 실시형태의 경우도, 거주구 에어컨의 드레인수 등을 이용하는 것이 바람직하다.

(실시형태 6)

도 7은 실시형태 6에 따른 기관실 냉각 시스템을 도시한 구성도이며, 도 8은 실시형태 6에 따른 기관실 냉각 시스템의 주요부 확대도이다. 본 실시형태에 따른 기관실 냉각 시스템은, 실시형태 1의 구성에 있어서, 미스트상의 물을 기관실(1)에 설치된 냉각 장치(9)의 내부에 살포하고, 냉각 장치(9)의 내부에 기관실(1)의 공기를 통과시키도록 한 것이다. 즉, 기관실(1) 내에 배치된 배관(10)으로부터 분기된 배관(16, 17)의 분출구는 냉각 장치(9)의 내부에 배치되어 있다.

배관(16, 17)을 경유한 미스트상의 물은, 냉각 장치(9) 내에 살포되어, 냉각 장치(9) 내에서 기화하고, 그 기화열에 의해 냉각 장치(9) 내의 공기가 냉각된다. 한편, 기관실(1) 내에서 따뜻해진 공기는, 냉각 장치(9)에 형성된 개구부(91)로부터 냉각 장치(9) 내로 유입되고, 개구부(92)로부터 유출된다. 개구부(91, 92)에는, 각각 팬(41, 42)이 설치되어 있다. 그리고, 기관실(1) 내에서 따뜻해진 공기가 냉각 장치(9)를 통과하면서 차가워져서 나오기 때문에, 효율적으로 기관실을 냉각시킬 수 있다.

본 실시형태에 따른 기관실 냉각 시스템에 의하면, 선박(100) 내부에 미스트상의 물을 살포하고, 미스트상의 물의 기화열에 의해 기관실(1)을 냉각시킬 수 있기 때문에, 외기 도입에 따른 냉각과 같이 외기 환경에 의한 영향을 쉽게 받지 않는다. 따라서, 열대 지역 등의 더운 지역을 항행 중에 있어서도, 기관실(1) 내의 냉각 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 미스트상의 물이 거주구 에어컨(7)의 드레인수인 경우에는, 그 상태에서는 폐기되어 버릴 드레인수를 유효하게 이용함으로써, 선박에 있어서 귀중한 맑은 물을 확보할 수 있다. 또한, 에어컨 드레인수는 매우 저온이기 때문에, 기관실(1)의 냉각 효과가 커서 유리하다.

또한, 미스트상의 물을 기관실(1)에 설치된 주기관(2)의 방열 부위(3)의 근방에 살포하는 경우에는, 주위의 온도가 높은 부분에 국소적으로 살포하여 냉각시킬 수 있다.

또한, 미스트상의 물을 기관실(1)에 설치된 공랭식 펌프(8)의 근방에 살포하는 경우에는, 공랭식 펌프(8)의 냉각 기능에 의해 발생하는 바람의 흐름을 타고 기관실(1) 내로 확산되어, 온도 분포의 불균일을 해소할 수 있다.

또한, 미스트상의 물을 기관실(1)과 선체 외판 사이의 보이드 스페이스(20)에 살포하고 보이드 스페이스(20)의 공기와 기관실(1)의 공기를 순환시키는 경우에는, 기관실(1) 내에서 따뜻해진 공기를 보이드 스페이스(20)로 보내고 보이드스 페이스(20)에서 차가워진 공기를 기관실(1) 내로 되돌림으로써, 효율적으로 기관실(1)을 냉각시킬 수 있다. 또한, 보이드 스페이스(20)에는 구조재로서 골재(24)가 마련되어 있고, 골재(24)를 냉각핀으로 판단하여 미스트상의 물을 살포함으로써 직접 냉각시킬 수 있다.

또한, 미스트상의 물을 기관실(1)에 설치된 냉각 장치(9)의 내부에 살포하고, 냉각 장치(9)의 내부에 기관실(1)의 공기를 통과시키는 경우에는, 기관실(1) 내에서 따뜻해진 공기가 냉각 장치(9)를 통과하면서 차가워져서 나오기 때문에, 효율적으로 기관실(1)을 냉각시킬 수 있다.

이상, 본 실시형태에 따른 기관실 냉각 시스템에 의하면, 외기 환경에 의한 영향을 쉽게 받지 않고, 선박의 기관실을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 기관실 냉각 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 그 밖의 여러 가지의 변경이 가능하다.

1: 기관실
2: 주기관
3: 쿨러
4: 미스트화 장치
5: 배관
6: 거주구
7: 에어컨
8: 펌프
9: 냉각 장치
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17: 배관
20: 보이드 스페이스
21, 22, 23: 개구부
24: 골재
31: 상갑판
32: 제2 갑판
33: 제3 갑판
41, 42: 팬
91, 92: 개구부
100: 선박

Claims

선박 내부에 미스트상의 물을 살포하고, 상기 미스트상의 물의 기화열에 의해 기관실을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 것인 기관실 냉각 시스템.
제1항에 있어서, 상기 미스트상의 물은 거주구 에어컨의 드레인수인 것을 특징으로 하는 것인 기관실 냉각 시스템.
제1항에 있어서, 상기 미스트상의 물을 상기 기관실에 설치된 주기관의 방열 부위의 근방에 살포하는 것을 특징으로 하는 것인 기관실 냉각 시스템.
제1항에 있어서, 상기 미스트상의 물을 상기 기관실에 설치된 공랭식 펌프의 근방에 살포하는 것을 특징으로 하는 것인 기관실 냉각 시스템.
제1항에 있어서, 상기 미스트상의 물을 상기 기관실과 선체 외판 사이의 보이드 스페이스에 살포하고, 상기 보이드 스페이스의 공기와 상기 기관실의 공기를 순환시키는 것을 특징으로 하는 것인 기관실 냉각 시스템.
제1항에 있어서, 상기 미스트상의 물을 상기 기관실에 설치된 냉각 장치의 내부에 살포하고, 상기 냉각 장치의 내부에 상기 기관실의 공기를 통과시키는 것을 특징으로 하는 것인 기관실 냉각 시스템.