KR20110123489A - Cooling apparatus for ship - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooling apparatus for a ship is provided to prevent ecosystem disturbance by preventing high-temperature clean water heat-exchanged in a heat exchanger to surrounding sea areas. CONSTITUTION: A cooling apparatus for a ship comprises a cooling water pipe(120), a clean water storage tank(130), and a clean water pipe(140). The cooling water pipe is arranged between mechanism and a heat exchanger. The clean water storage tank is installed inside a ship and stores clean water. The clean water pipe is arranged between the heat exchanger and the clean water storage tank to circulate clean water between the heat exchanger and the clean water storage tank. The heat exchanger heat-exchanges cooling water stored in the cooling water pipe with the clean water stored in the clean water pipe.

Description

선박용 냉각장치{Cooling apparatus for ship}Cooling apparatus for ship

본 발명은 선박용 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 선박에 설치된 기계류를 냉각시키기 위한 친환경적인 선박용 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a marine cooling system, and more particularly to an environmentally friendly marine cooling system for cooling the machinery installed in the vessel.

일반적으로 선박 내에는 선박의 추력을 발생시키는 엔진과, 선박에 필요한 전력을 생성하는 발전기, 및 공기조화설비 등과 같이 작동중에 다량의 열이 발생하여 냉각이 필요한 기계장치들이 많이 설치되어 있다.In general, a large number of mechanisms that require cooling by generating a large amount of heat during operation, such as an engine for generating a thrust of the vessel, a generator for generating power required for the vessel, and an air conditioning facility are installed in the vessel.

이러한 기계장치들을 냉각시키기 위한 종래의 선박용 냉각장치의 일례가 도 1에 도시되어 있다. An example of a conventional marine chiller for cooling such machinery is shown in FIG. 1.

도시된 바와 같이 선박용 냉각장치(10)는, 각종 기계장치(5)를 냉각시키기 위해 냉각수로서, 청수(淸水)가 내부에서 흐르는 청수 순환 파이프(2)와, 순환되는 청수를 냉각시키기 위한 해수를 선박 내로 유입하여 저장하는 해수함(sea chest, 6), 및 해수 유동 파이프(7)를 포함한다.As shown in the drawing, the ship cooling apparatus 10 is a cooling water for cooling various mechanical devices 5, and a fresh water circulation pipe 2 through which fresh water flows, and seawater for cooling fresh water circulated. It includes a sea chest (6), and sea water flow pipe (7) for entering and storing the inside of the vessel.

청수 순환 파이프(2) 내의 청수는, 기계장치(5)로부터 열을 흡수하여 기계장치(5)를 냉각시킨 후, 청수 순환 파이프(2)를 통하여 열교환기(1)로 공급된다. 열교환기(1) 내에서의 청수는 열교환기(1) 내로 유입된 저온의 해수와 열교환을 통하여 냉각되고, 청수 순환 파이프(2)를 통하여 다시 기계장치(5)를 냉각시키도록 순환된다. The fresh water in the fresh water circulation pipe 2 absorbs heat from the mechanism 5 to cool the mechanism 5, and is then supplied to the heat exchanger 1 through the fresh water circulation pipe 2. The fresh water in the heat exchanger 1 is cooled through heat exchange with the low temperature seawater introduced into the heat exchanger 1, and circulated to cool the machinery 5 again through the fresh water circulation pipe 2.

한편, 해수함(6)으로 유입된 저온의 해수는 해수 유동 파이프(7)를 통하여 열교환기(1)로 공급되어, 고온의 청수로부터 열을 흡수한다. 가열된 고온의 해수는 선박 외부(8)로 배출된다.On the other hand, the low temperature seawater introduced into the seawater box 6 is supplied to the heat exchanger 1 through the seawater flow pipe 7 to absorb heat from the high temperature fresh water. The heated hot sea water is discharged to the outside of the ship (8).

이러한 종래의 선박용 냉각장치(10)는, 청수를 냉각시키기 위해 해수를 흡입하고, 열교환기(1)에서 가열된 해수를 별도의 처리과정 없이 주변해역으로 그대로 방출시키고 있다. 이로 인해, 주변 해역의 생태계가 교란되고 파괴되는 문제점이 있다. The conventional vessel cooling apparatus 10 sucks seawater to cool fresh water, and discharges the seawater heated by the heat exchanger 1 to the surrounding water without any additional processing. Because of this, there is a problem that the ecosystem of the surrounding sea area is disturbed and destroyed.

또한, 기계장치(5)와 열교환기(1) 사이에서 순환하는 청수와는 달리, 해수는 해수함(6)으로부터 공급되어 열교환기(1)를 거친 후, 선박 외부로 그대로 방출되기 때문에, 열교환기(1)의 파괴시 청수내에 포함된 기름등의 오염물질이 해수와 함께 주변해역으로 방출될 수 있는 문제점이 있다.In addition, unlike fresh water circulating between the mechanical device 5 and the heat exchanger 1, since the seawater is supplied from the seawater box 6, passes through the heat exchanger 1, and is discharged as it is outside the ship, There is a problem that pollutants such as oil contained in fresh water may be discharged to the surrounding waters together with sea water when the group 1 is destroyed.

또한, 냉각수인 청수를 냉각시키기 위해 해수를 이용하기 때문에, 열교환기(1)를 구성하는 각종 부품들은 해수로부터의 부식을 방지하도록 방식성이 좋은 티타늄 재질로 제조되어야 하고, 해수 유동 파이프(7)의 피막을 특수 처리하여야 하므로, 선박용 냉각장치(10)의 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.In addition, since seawater is used to cool fresh water, which is cooling water, various components constituting the heat exchanger 1 should be made of titanium having good corrosion resistance to prevent corrosion from seawater, and the seawater flow pipe 7 Because of the special treatment of the coating, there is a problem that the manufacturing cost of the cooling device for ship 10 increases.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 주변해역을 오염시키지 않으면서 선박에 설치된 기계류를 냉각시킬 수 있는 선박용 냉각장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a cooling device for a ship that can cool machinery installed in a ship without contaminating the surrounding sea area.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선박용 냉각장치는, 열교환기를 통하여 선박의 기계장치를 냉각시키는 선박용 냉각장치에 있어서, 상기 기계장치를 냉각시키는 냉각수가 상기 기계장치와 상기 열교환기 사이에서 순환되도록, 상기 기계장치와 상기 열교환기 사이에 배치되는 냉각수 파이프와; 상기 선박 내에 설치되어 청수를 저장하는 청수 저장조와; 상기 청수가 상기 열교환기와 상기 청수 저장조 사이에서 순환되도록, 상기 열교환기와 상기 청수 저장조 사이에 배치되는 청수 파이프를 포함하고; 상기 열교환기는 상기 냉각수 파이프 내의 냉각수와, 상기 청수 파이프 내의 청수 사이의 열교환이 이뤄지게 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the ship cooling device according to the present invention, in the ship cooling device for cooling the machinery of the ship through a heat exchanger, the cooling water for cooling the mechanism between the mechanism and the heat exchanger A cooling water pipe disposed between the mechanism and the heat exchanger so as to be circulated; A fresh water storage tank installed in the vessel and storing fresh water; A fresh water pipe disposed between said heat exchanger and said fresh water reservoir so that said fresh water is circulated between said heat exchanger and said fresh water reservoir; The heat exchanger is characterized in that the heat exchange between the cooling water in the cooling water pipe and the fresh water in the fresh water pipe.

상기 청수 저장조는 상기 선박의 선체 외판에 접하도록 설치되는 것이 바람직하다.The fresh water reservoir is preferably installed in contact with the hull shell of the vessel.

더욱 바람직하게는, 상기 청수 저장조는 상기 선박의 선체 외판에 접하고, 상기 선박의 흘수선(吃水線) 아래에 설치된다.More preferably, the fresh water reservoir is in contact with the hull shell of the vessel, and is installed below the waterline of the vessel.

본 발명에 따르면, 열교환기에서 열교환을 마친 고온의 청수가 주변 해역으로 배출되지 않으므로 생태계의 교란을 일으키지 않으며, 열교환기의 파손시에도 기름등의 오염물질이 주변해역으로 배출되지 않는 장점이 있다.According to the present invention, since the high-temperature fresh water after the heat exchange in the heat exchanger is not discharged to the surrounding sea, it does not cause disturbance of the ecosystem, and even when the heat exchanger is damaged, pollutants such as oil are not discharged to the surrounding sea.

도 1은 종래의 선박용 냉각장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 냉각장치의 개략도이다.
도 3은 도 2의 냉각장치의 선박 내에서의 설치위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 냉각장치의 선박 내에서의 다른 설치위치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic diagram of a conventional marine cooling apparatus.
2 is a schematic diagram of a ship cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the installation position in the vessel of the cooling device of FIG.
4 is a view for explaining another installation position in the vessel of the cooling device of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.

본 실시예는 제한적으로 의도된 것이 아니며, 각 실시예들을 설명함에 있어 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용된다.This embodiment is not intended to be limiting, and in describing the embodiments, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 냉각장치의 개략도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 냉각장치의 선박 내에서의 설치위치에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.2 is a schematic view of a ship cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 3 and 4 are views for explaining the effect of the installation position in the vessel of the cooling device of FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박용 냉각장치(100)는, 열교환기(110)와, 냉각수 파이프(120), 청수 저장조(130) 및 청수 파이프(140)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the ship cooling apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention includes a heat exchanger 110, a coolant pipe 120, a fresh water storage tank 130, and a fresh water pipe 140. do.

본 실시예서는 기계장치(105)를 냉각시키기 위한 냉각수로서, 청수(淸水)가 이용된다. 즉, 냉각수 파이프(120) 내의 냉각수는, 선박 내에 설치된 각종 기계장치(105)를 냉각시키도록 기계장치(105)와 열교환기(110) 사이에서 폐루프로서 순환된다. 구체적으로 설명하면, 열교환기(110)에서 냉각된 냉각수는, 냉각수 파이프(120)를 통하여 선박 내의 각종 기계장치(105)를 거치면서, 기계장치(105)에서 발생되는 고온의 열을 흡수한다. 이후, 온도가 높아진 냉각수는 다시 냉각수 파이프(120)를 통해 열교환기(110) 내로 유입된다. 열교환기(110) 내에서 냉각수는, 청수 파이프(140)를 통하여 열교환기(110) 내로 유입된 제2의 냉각매체인 청수에 의해 냉각된다.In this embodiment, fresh water is used as cooling water for cooling the machinery 105. That is, the cooling water in the cooling water pipe 120 is circulated as a closed loop between the mechanical device 105 and the heat exchanger 110 to cool the various mechanical devices 105 installed in the ship. Specifically, the cooling water cooled by the heat exchanger 110 absorbs the high temperature heat generated by the mechanical device 105 while passing through various mechanical devices 105 in the ship through the cooling water pipe 120. Thereafter, the coolant having a high temperature is introduced into the heat exchanger 110 through the coolant pipe 120 again. The coolant in the heat exchanger 110 is cooled by fresh water, which is a second cooling medium introduced into the heat exchanger 110 through the fresh water pipe 140.

한편, 청수 저장조(130)에는, 상기 냉각수 파이프(120) 내에서 순환되는 냉각수를 냉각시키기 위한 제2의 냉각매체인 청수가 저장되어 있다.The fresh water storage tank 130 stores fresh water, which is a second cooling medium for cooling the cooling water circulated in the cooling water pipe 120.

청수 저장조(130)에 저장된 청수에 의해 냉각수 파이프(120) 내에서 순환되는 냉각수를 냉각시키도록, 청수 저장조(130) 내의 청수는 청수 파이프(140)를 통하여 열교환기(110)와 청수 저장조(130) 사이에서 순환된다.Fresh water in the fresh water storage tank 130, the fresh water in the fresh water storage tank 130 through the fresh water pipe 140 to cool the cooling water circulated in the cooling water pipe 120 by the fresh water stored in the fresh water storage tank 130. Cycles between).

열교환기(110) 내에서, 냉각수 파이프(120) 내에 흐르는 고온의 냉각수로부터 열을 흡수한 청수는, 청수 파이프(140)를 통하여 청수 저장조(130)로 흐르게 된다. 이후, 청수 저장조(130)에서 냉각된 청수는 다시 청수 파이프(140)를 통하여 열교환기(110)로 흐른다.In the heat exchanger 110, the fresh water absorbed heat from the high temperature cooling water flowing in the cooling water pipe 120 flows to the fresh water storage tank 130 through the fresh water pipe 140. Thereafter, the fresh water cooled in the fresh water reservoir 130 flows back to the heat exchanger 110 through the fresh water pipe 140.

한편, 청수 저장조(130)는 해수와 접하는 선체 외판(150)에 접하도록 선체 내에 설치되어 있다. 이러한 설치위치 덕분에, 청수 저장조(130) 내의 청수는, 선체 외판(150)을 통하여 선박 외부에서 유동하는 저온의 공기 또는 해수와 열교환을 하여 냉각될 수 있다.On the other hand, the fresh water storage tank 130 is installed in the hull so as to contact the hull shell plate 150 in contact with the sea water. Thanks to this installation position, the fresh water in the fresh water storage tank 130 can be cooled by heat exchange with cold air or sea water flowing outside the ship through the hull shell plate 150.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 청수 저장조(130)는 선체 외판(150)에 접하여 설치되어 있기 때문에, 청수 저장조(130) 내의 청수는, 선체 외판(150)을 통하여 선박 외부에서 유동하는 공기와의 열교환을 통하여 냉각될 수 있다.As can be seen in Figure 3, the fresh water storage tank 130 is installed in contact with the hull shell plate 150, the fresh water in the fresh water storage tank 130, the air flowing out of the ship through the hull shell plate 150 and Can be cooled through heat exchange.

한편, 도 4에 도시된 실시예에서의 청수 저장조(130)는, 선박이 물 위에 떠 있을 때 선박과 수면이 접하는 경계가 되는 선인 흘수선(吃水線; 180) 아래에 설치되어 있는데, 이와 같이 청수 저장조(130)가 흘수선 아래에 설치된다면, 청수 저장조(130) 내의 청수는, 선체 외판(150)을 통하여 선박 외부에서 유동하는 해수와의 열교환을 통하여 냉각될 수 있다.On the other hand, the fresh water storage tank 130 in the embodiment shown in Figure 4, is installed below the draft line (吃水線; 180) which is a line that borders the water surface when the ship is floating on the water, as described above If the reservoir 130 is installed below the water line, the fresh water in the fresh water reservoir 130 may be cooled through heat exchange with seawater flowing out of the ship through the hull shell plate 150.

상기 실시예에 있어서, 기계장치(105)를 냉각시키기 위한 냉각수로서, 청수가 이용되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다른 열전달 매체가 사용될 수도 있음은 물론이다.In the above embodiment, fresh water is used as the cooling water for cooling the mechanism 105, but is not limited thereto, and other heat transfer media may be used.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서의 선박용 냉각장치(100)는, 선박내의 기계장치(105)를 냉각시키는 냉각수를 열교환시키기 위하여, 청수 저장조(130)에 저장된 청수를 순환시키고 있다. 따라서, 선박용 냉각장치(100)는 도 1에 도시된 종래의 선박용 냉각장치(10)와는 달리, 선박 외부로 고온의 해수를 배출하는 일이 없어, 주변 생태계를 교란시키지 않으며, 열교환기(110)의 파손시에도, 냉각수에 포함된 기름 등의 오염물질이 선박 외부로 유출되지 않는 장점이 있다.As mentioned above, the ship cooling apparatus 100 in this embodiment circulates the fresh water stored in the fresh water storage tank 130 in order to heat-exchange the cooling water which cools the machinery 105 in a ship. Therefore, the ship cooling device 100, unlike the conventional ship cooling device 10 shown in Figure 1, does not discharge the high temperature seawater to the outside of the ship, does not disturb the surrounding ecosystem, heat exchanger 110 Even in case of breakage, there is an advantage that contaminants such as oil contained in the cooling water do not leak out of the ship.

또한, 본 발명의 선박용 냉각장치(100)에서는 냉각수인 청수를 냉각시키는 데 해수가 아닌 청수를 이용하므로, 열교환기(110)의 구성품을 티타늄 재질로 제조할 필요가 없고, 청수 파이프(140) 역시 특수 코팅시킬 필요가 없다. 따라서, 열교환기(110)의 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.In addition, since the marine cooling apparatus 100 of the present invention uses fresh water rather than sea water to cool fresh water that is cooling water, it is not necessary to manufacture the components of the heat exchanger 110 using titanium, and the fresh water pipe 140 may also be used. There is no need for special coating. Therefore, there is an advantage that can lower the manufacturing cost of the heat exchanger (110).

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

<<도면의 주요부위에 대한 부호의 설명>>
100: 선박용 냉각장치 105: 기계장치
110: 열교환기 120: 냉각수 파이프
130: 청수 저장조 140: 청수 파이프
150: 선체 외판 180: 흘수선 (吃水線) << Explanation of symbols for main part of drawing >>
100: marine chiller 105: machinery
110: heat exchanger 120: coolant pipe
130: fresh water reservoir 140: fresh water pipe
150: hull shell 180: waterline

Claims (3)

열교환기를 통하여 선박의 기계장치를 냉각시키는 선박용 냉각장치에 있어서,
상기 기계장치를 냉각시키는 냉각수가 상기 기계장치와 상기 열교환기 사이에서 순환되도록, 상기 기계장치와 상기 열교환기 사이에 배치되는 냉각수 파이프와;
상기 선박 내에 설치되어 청수를 저장하는 청수 저장조와;
상기 청수가 상기 열교환기와 상기 청수 저장조 사이에서 순환되도록, 상기 열교환기와 상기 청수 저장조 사이에 배치되는 청수 파이프를 포함하고;
상기 열교환기는 상기 냉각수 파이프 내의 냉각수와, 상기 청수 파이프 내의 청수 사이의 열교환이 이뤄지게 하는 것을 특징으로 하는 선박용 냉각장치.In the ship cooling device for cooling the ship's machinery through a heat exchanger,
A coolant pipe disposed between the mechanism and the heat exchanger such that coolant for cooling the mechanism is circulated between the mechanism and the heat exchanger;
A fresh water storage tank installed in the vessel and storing fresh water;
A fresh water pipe disposed between said heat exchanger and said fresh water reservoir so that said fresh water is circulated between said heat exchanger and said fresh water reservoir;
The heat exchanger is a marine cooling apparatus, characterized in that the heat exchange between the cooling water in the cooling water pipe and the fresh water in the fresh water pipe. 청구항 1에 있어서,
상기 청수 저장조는 상기 선박의 선체 외판에 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 냉각장치.The method according to claim 1,
The fresh water storage tank is a cooling device for ships, characterized in that installed in contact with the hull shell of the vessel. 청구항 2에 있어서,
상기 청수 저장조는 상기 선박의 흘수선(吃水線) 아래에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 냉각장치.The method according to claim 2,
The fresh water storage tank is a cooling device for ships, characterized in that installed under the waterline of the vessel (吃水線).
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