KR20160080755A - Air conditioning system, air conditioning method and artic vessel having the air conditioning method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an air conditioning system for an arctic vessel, an air conditioning method, and an arctic vessel including the air conditioning system. When an emergency power generation engine is idle, air is discharged outside an emergency power generating chamber by operating an air discharge damper of the emergency power generating chamber, and the air is supplied into the emergency power generating chamber by operating an air supply damper of the emergency power generating chamber. When the emergency power generation engine is in operation, in winter a thermal oil duct heat is operated to heat the air supplied from the air supply damper. Therefore, the present invention is capable of efficiently preventing damage to an emergency power generator by preventing extremely low temperature air from being directly supplied into the emergency power generating chamber. The present invention is capable of increasing energy efficiency by maximizing the operation of the emergency power generation engine and reducing the volume of the heater by maintaining an operable temperature of the engine since heat is exchanged between the air of the emergency power generating chamber and high temperature air of an air circulation chamber by operating an air return damper without discharging the high temperature air of the air circulation chamber outside the emergency power generating chamber.

Description

극지용 선박의 공조 시스템, 공조 방법 및 그 공조 시스템을 구비하는 극지용 선박{AIR CONDITIONING SYSTEM, AIR CONDITIONING METHOD AND ARTIC VESSEL HAVING THE AIR CONDITIONING METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an air conditioning system, an air conditioning method and an air conditioning system for a polar ship,

본 발명은 극지용 선박의 공조 시스템, 공조 방법 및 그 공조 시스템을 구비하는 극지용 선박에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 비상발전기실 내부로 공기를 공급하고 비상발전기실 외부로 배기함에 있어서 극저온의 외부 공기가 저온상태로 비상발전 엔진으로 직접 공급되지 않고 적당한 온도로 가열된 후에 공급되도록 함으로써, 비상발전기의 손상을 방지하고, 비상발전기의 작동을 원활하게 할 수 있는 극지용 선박의 공조 시스템, 공조 방법 및 그 공조 시스템을 구비하는 극지용 선박에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioning system, an air conditioning method and an air conditioning system for a polar ship, more particularly, The air conditioning system of the polar ship, which can prevent the damage of the emergency generator and smooth the operation of the emergency generator, by allowing the air to be supplied after being heated to an appropriate temperature without being directly supplied to the emergency generator engine at a low temperature, And a polar ship having the air conditioning system.

지구 온난화의 영향으로 북극해 해빙이 유실됨에 따라 러시아 부근의 북동항로와 캐나다 부근의 북서 항로에 대한 관심이 증가하고 있다.With the loss of Arctic sea ice due to global warming, there is an increasing interest in north-eastern route near Russia and north-west route near Canada.

북극해 지역은 많은 자원이 있으며, 새로 부각되는 관광지로서도 알려지고 있어 극지 유전의 개발에 따른 수송, 보급 및 관광 목적으로 극지 항로 개발에 관한 연구가 활발해지고 있다.Arctic sea area has many resources and is known as a newly emerging tourist destination. Research on polar route development has been actively carried out for transportation, supply and tourism due to the development of polar oil fields.

세계 지하자원의 약 25%가 매장되어 있고, 기존항로에 비해 시간과 거리가 30% 이상 단축되는 북극해 항로 개발을 위해 북극해 인접국들인 미국, 캐나다, 러시아, 덴마크, 및 노르웨이 등은 관련 연구들을 주도적으로 수행하고 있다.The US, Canada, Russia, Denmark, and Norway, which are neighboring countries of the Arctic Ocean, are leading the study to develop the Arctic sea route, which has about 25% of the world underground resources and the time and distance is shortened by more than 30% .

미국과 캐나다 연구진이 발표한 자료에 따르면, 현재 북극해 항로의 통행량은 2030년까지 전 세계 선박 통행량의 2%에 달하며, 2050년까지 5%에 이를 것으로 예상되나, 최근 지구 온난화의 영향으로 북극해 항로의 개방 시기가 점차 앞당겨질 가능성이 매우 높다.According to data released by researchers in the United States and Canada, the current Arctic sea route is expected to reach 2% of the world's ship traffic by 2030 and reach 5% by 2050, but the recent Arctic sea route There is a very high possibility that the opening period will be gradually accelerated.

극지 해역은 일반 해역과는 달리 빙상 환경이라는 특수성이 있기에 부품소재 측면의 연구 개발과는 별도로 환경 위험도(environmental risk)를 고려하여 접근이 필요한 상황이다. 특히, 북극해를 운항하는 선박은 일반해역 운항 시보다 잠재적 위험요소가 많기 때문에 안전 운항이라는 측면에서 접근이 필요하다.Unlike general waters, polar waters have a special feature of the ice sheet environment. Therefore, it is necessary to take environmental risk into account in addition to the research and development of component parts. In particular, ships operating in the Arctic Ocean need more approach in terms of safe operation, because they have more potential risk factors than those of ordinary seas.

극지의 환경조건은 평균 대기 온도가 약 -52℃에 이르고, 극심한 태양 방사선 해역에 떠 있는 빙산들로 인해서 개발에 상당한 어려움이 있다.Polar environmental conditions have an average atmospheric temperature of about -52 ° C and have significant difficulties in development due to icebergs floating in extreme solar radiation.

극지방과 같이 외부 기온이 낮은 지역의 항해 시에는 극저온 외기에 노출된 구조물들이 얼지 않도록 하고, 엔진 룸의 엔진에 외기의 신선한 공기(fresh air)를 공급함은 물론 흡입 공기를 적당한 온도로 가열하여 순환시켜야 한다.When navigating in areas with low outside temperatures, such as in the polar regions, the structure exposed to cryogenic ambient air should not freeze, the fresh air of the outside air must be supplied to the engine room of the engine room, and the intake air must be heated and circulated at an appropriate temperature do.

종래 비상발전기실의 공조 시스템은 비상발전기를 가동할 경우 외기를 직접 비상발전기실로 공급하여 비상발전기의 연소공기로 사용하였다. 하지만, 극지용 선박의 경우 극저온의 외기가 직접 비상발전기실로 공급될 경우, 외기 온도가 비상발전기 작동 가능한 최소 온도인 -20도보다 낮기 때문에 비상발전기가 제대로 작동하지 않는 문제점이 발생한다.The conventional air conditioning system of the emergency generator room supplies outdoor air directly to the emergency generator room when the emergency generator is operated, and is used as the combustion air of the emergency generator. However, in the case of polar ships, when the outside air of cryogenic temperature is directly supplied to the emergency generator room, the emergency generator is not operated properly because the outside air temperature is lower than the minimum operating temperature of the emergency generator -20.

없음none

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 비상발전 엔진 미가동시에, 비상발전기실 공기 배출 댐퍼를 구동하여 비상발전기실 외부로 공기를 배출하고, 비상발전기실 공기 공급 댐퍼를 구동하여 비상발전기실 내부로 공기를 공급하며, 비상발전 엔진 가동시 겨울철에는 써멀 오일 덕트 히터를 구동하여 비상발전기실 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열함으로써, 극저온의 외부 공기가 비상발전 엔진으로 직접 공급되지 않고 적당한 온도로 가열된 후에 공급되도록 하여 비상발전 엔진의 작동을 원활하게 하고 극저온 외기에 의한 비상발전 엔진의 손상(damage)을 효율적으로 방지할 수 있는 극지용 선박의 공조 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the aforementioned problems, the present invention is characterized in that the emergency power generation engine simultaneously drives the emergency generator room air discharge damper to discharge air to the outside of the emergency generator room, drives the air supply damper to the emergency generator room, Air is supplied to the emergency generator and the external air supplied from the air supply damper of the emergency generator room is heated by driving the thermal oil duct heater in the winter when the emergency generator is in operation so that the cryogenic external air is not supplied directly to the emergency power generation engine, The present invention provides an air conditioning system and method for a polar ship capable of smoothly operating the emergency-power generation engine and efficiently preventing damage to the emergency-power generation engine due to cryogenic external atmosphere.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 비상발전 엔진(비상발전기)이 설치되는 비상발전기실; 상기 비상발전기실 안으로 외부 공기를 공급하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전기실 공기 공급 댐퍼; 상기 비상발전기실의 내부 공기를 외부로 배출하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전기실 공기 배출 댐퍼; 상기 비상발전 엔진의 흡입용 공기를 유입하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼; 상기 비상발전 엔진을 냉각한 후의 고온의 공기를 가이드 하는 공기 순환 쳄버; 상기 공기 순환 쳄버의 고온 공기를 상기 비상발전기실 외부로 배출하기 위한 배기 댐퍼; 상기 공기 순환 쳄버의 공기와 상기 비상발전기실 내부 공기의 열교환을 위해서 선택적으로 개폐되도록 설치되는 공기 리턴 댐퍼; 및 상기 비상발전기실 내부 온도를 유지하기 위한 히터;를 포함하는 극지용 선박의 공조 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an emergency generator, comprising: an emergency generator room in which an emergency generator engine (emergency generator) is installed; An emergency generator room air supply damper installed in the emergency generator room to supply outside air into the emergency generator room; An emergency generator room air discharge damper installed in the emergency generator room for discharging the internal air of the emergency generator room to the outside; An emergency power generation engine air intake damper installed in the emergency generator room to introduce intake air of the emergency power generation engine; An air circulation chamber for guiding high temperature air after cooling the emergency power generation engine; An exhaust damper for discharging hot air of the air circulation chamber to the outside of the emergency generator room; An air return damper installed to be selectively opened and closed for heat exchange between air in the air circulation chamber and air in the emergency generator room; And a heater for maintaining the internal temperature of the emergency generator room.

상기 비상발전기실에는 공기 유입 덕트가 설치되고, 상기 공기 유입 덕트의 중간에는 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼가 설치되며, 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼와 인접하는 위치에는 상기 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열하는 써멀 오일 덕트 히터가 설치될 수 있다.Wherein the air supply duct is installed in the emergency generator room, the air supply damper is installed in the middle of the air inlet duct, and the air supply damper is provided at a position adjacent to the air supply damper A thermal oil duct heater that heats the air can be installed.

상기 비상발전기실에는 공기 배출 덕트가 설치되고, 상기 공기 배출 덕트의 중간에는 상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼가 설치되며, 상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼와 인접하는 위치에는 상기 비상발전기실 안의 공기를 배출하기 위하여 공기 배출용 팬이 설치될 수 있다.
Wherein the emergency generator room is provided with an air discharge duct and the air discharge duct of the emergency generator room is provided in the middle of the air discharge duct and the air in the emergency generator room is discharged at a position adjacent to the air discharge damper of the emergency generator room A fan for discharging the air may be installed.

한편, 본 발명은 선체 내부에 설치되며 내부에 엔진이 설치되는 엔진 룸; 상기 엔진에 외기의 신선한 공기를 공급하기 위하여 상기 엔진 룸과 연결되어 상기 엔진 룸의 상부 일측에 배치되는 엔진용 공기 흡입 덕트; 상기 엔진에서 배출되는 배기가스를 열 교환하여 배출하도록 상기 엔진 룸의 상부 타측에 배치되는 배기 덕트; 상기 엔진용 공기 흡입 덕트와 상기 배기 덕트 사이에 설치되며, 상기 엔진 룸과 연결되는 팬 룸; 상기 팬 룸의 상부에 설치되며, 외부 극저온의 공기를 흡입하여 일정온도로 가열하는 공기 히팅 룸; 상기 팬 룸 안에 설치되며, 상기 공기 히팅 룸에서 가열된 공기를 상기 엔진 룸에 공급하는 가열 공기 공급 팬; 선실 안에 설치된 공기조화장치; 외기를 상기 선실 안으로 유입하기 위하여 상기 선실의 외측에 설치되는 외기 유입유닛; 상기 외기 유입유닛을 구동하여 유입된 외기를 상기 공기조화장치로 가이드 하기 위하여 상기 외기 유입유닛과 상기 공기조화장치를 연결하는 연결 덕트; 상기 외기 유입유닛을 구동하여 유입된 외기를 일정 온도로 가열하기 위하여 상기 연결 덕트 안에 설치되는 히팅 장치; 내부에 비상발전 엔진이 설치되는 비상발전기실; 상기 비상발전기실 안으로 외부 공기를 공급하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전기실 공기 공급 댐퍼; 상기 비상발전기실의 내부 공기를 배출하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전기실 공기 배출 댐퍼; 상기 비상발전 엔진의 흡입용 공기를 흡입하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼; 상기 비상발전 엔진을 냉각한 후의 고온의 공기를 가이드 하는 공기 순환 쳄버; 상기 공기 순환 쳄버의 고온의 공기를 상기 비상발전기실 외부로 배출하기 위한 배기 댐퍼; 상기 공기 순환 쳄버의 공기와 상기 비상발전기실 내부 공기의 열교환을 위해서 선택적으로 개폐되도록 설치되는 공기 리턴 댐퍼; 상기 비상발전기실 내부 온도를 유지하기 위한 히터;를 포함하는 극지용 선박의 공조 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an engine room comprising: an engine room installed inside a hull and having an engine installed therein; An engine air suction duct connected to the engine room to supply fresh air of the outside air to the engine and disposed at an upper side of the engine room; An exhaust duct disposed at the other side of the upper portion of the engine room to exchange exhaust gas discharged from the engine with heat; A fan room installed between the engine air intake duct and the exhaust duct and connected to the engine room; An air heating room installed at an upper portion of the fan room for heating air at a predetermined temperature by sucking air at an extreme low temperature; A heated air supply fan installed in the fan room for supplying heated air from the air heating room to the engine room; An air conditioner installed in a cabin; An outside air inflow unit installed outside the cabin for introducing outside air into the cabin; A connecting duct connecting the outside air inlet unit and the air conditioner for driving the outside air inlet unit to guide the outside air introduced into the air conditioner; A heating device installed in the connecting duct to heat the outside air flowing into the outside air inflow unit to a predetermined temperature; An emergency generator room in which an emergency generator engine is installed; An emergency generator room air supply damper installed in the emergency generator room to supply outside air into the emergency generator room; An emergency generator room air discharge damper installed in the emergency generator room for discharging internal air of the emergency generator room; An emergency generator engine air suction damper installed in the emergency generator room to suck in air sucked by the emergency power generation engine; An air circulation chamber for guiding high temperature air after cooling the emergency power generation engine; An exhaust damper for discharging hot air of the air circulation chamber to the outside of the emergency generator room; An air return damper installed to be selectively opened and closed for heat exchange between air in the air circulation chamber and air in the emergency generator room; And a heater for maintaining the internal temperature of the emergency generator room.

상기 공기 히팅 룸은 입구 측에 공기 흡입 부, 루버, 흡입 공기 히터, 댐퍼가 구비되고, 상기 배기 덕트 측에는 댐퍼가 설치될 수 있다.The air heating chamber may include an air intake portion, a louver, an intake air heater, and a damper at an inlet side thereof, and a damper may be installed at the exhaust duct side.

상기 공기 히팅 룸의 입구 측에는 이물질 유입을 방지하기 위한 필터 등이 설치되며, 세미 폐쇄형 구조부가 형성될 수 있다.A filter or the like for preventing foreign matter from entering the air heating room may be provided on the inlet side of the air heating room, and a semi-closed structure part may be formed.

상기 가열 공기 공급 팬은 포드 룸으로 공기를 공급하는 포드 룸용 공기 공급 팬과, 머시인너리 룸으로 공기를 공급하는 머시인너리 룸 공기 공급 팬으로 구성될 수 있다.The heated air supply fan may include an air supply fan for the pod room that supplies air to the pod room and a machine room air supply fan that supplies air to the machine room.

상기 엔진 룸, 상기 포드 룸, 상기 머시인너리 룸 안에는 스팀 히터가 설치될 수 있다.A steam heater may be installed in the engine room, the pod room, and the machine room.

상기 엔진용 공기 흡입 덕트에는 상기 포드 룸의 공기를 배기하기 위한 포드 룸 배기 팬이 설치될 수 있다.A pod room exhaust fan for exhausting the air of the pod room may be installed in the engine air intake duct.

상기 공기 히팅 룸에 유입된 극저온의 공기는 상기 배기 덕트를 통과하는 고온의 배기와 열 교환하도록 구성될 수 있다.The cryogenic air introduced into the air heating chamber may be configured to exchange heat with the hot exhaust passing through the exhaust duct.

상기 엔진 룸은 써멀 보온재(thermal insulation)로 보온되고, 상기 팬 룸은 락울(rock wool)로 보온되는 구조일 수 있다.The engine room is insulated with thermal insulation, and the fan room may be structured to be warmed with a rock wool.

상기 공기 히팅 룸의 입구 측에는 이물질 유입을 방지하기 위한 필터등이 설치되며, 세미 폐쇄형 구조부가 형성될 수 있다.A filter or the like for preventing foreign matter from entering the air heating room may be provided on the inlet side of the air heating room, and a semi-closed structure part may be formed.

상기 연결 덕트의 입구 측에는 루버와 댐퍼가 설치될 수 있다.A louver and a damper may be installed on the inlet side of the connecting duct.

상기 연결 덕트의 내부에는 흡입된 외기 안에 포함된 이물질을 여과하는 필터가 설치될 수 있다.
A filter for filtering foreign substances contained in the sucked outside air may be installed in the connecting duct.

한편, 본 발명은 상기 비상발전 엔진 미 가동시에는, 상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼를 구동하여 상기 비상발전기실 외부로 공기를 배출하고, 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼를 구동하여 상기 비상발전기실 내부로 공기를 공급하며, 겨울철에는 상기 써멀 오일 덕트 히터를 구동하여 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열하는 극지용 선박의 공조 방법을 제공한다.In the meantime, according to the present invention, when the emergency power generation engine is not operated, the emergency generator room air discharge damper is driven to discharge air to the outside of the emergency generator room, and the air supply damper of the emergency generator room is driven, The present invention also provides an air conditioning method for a polar ship in which air is supplied to an emergency generator room from an air supply damper of an emergency generator room by driving the thermal oil duct heater in winter.

겨울철에는 상기 써멀 오일 덕트 히터를 이용하여 상기 비상발전기실 내부 온도를 4-6℃, 바람직하게는 5℃로 유지하도록 한다.In winter, the internal temperature of the emergency generator room is maintained at 4-6 캜, preferably 5 캜, by using the above-mentioned thermal oil duct heater.

상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼를 구동하여 상기 비상발전기실 외부로 공기를 배출하면 상기 비상발전기실 내부에 음압이 발생하고, 그 음압에 의해서 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼를 구동하여 상기 비상발전기실 안으로 공기를 공급한다.A negative pressure is generated in the emergency generator room when the air is discharged to the outside of the emergency generator room by driving the emergency generator room air discharge damper to drive the air supply damper of the emergency generator room into the emergency generator room Air is supplied.

상기 비상발전 엔진가동시, 여름철에는 초기 가동 시 초기 연소 공기로 극저온의 외기가 아닌 상기 비상발전기실 내부의 공기를 이용하고, 상기 비상발전기실 내부의 공기가 상기 비상발전 엔진의 연소 공기로 부족할 경우에만 상기 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼를 구동하여 외부 공기를 상기 비상발전기실 내부로 공급한다.The air in the emergency generator room is used as initial combustion air at the time of starting the operation of the emergency power generation engine in summer and not at a cryogenic ambient air and when the air inside the emergency generator room is insufficient as combustion air of the emergency power generation engine The external air is supplied into the emergency generator room by driving the emergency-power-generator engine air-intake damper.

비상발전 엔진가동시, 겨울철에는 극저온 외기의 공급으로 인해 낮아진 상기 비상발전기실의 내부 온도를 높이기 위하여, 상기 공기 가이드 룸의 고온 공기를 상기 비상발전기실 외부로 배출하지 않고 상기 공기 리턴 댐퍼를 구동하여 공기 순환 쳄버의 공기와 비상발전기실 내부 공기와의 열교환을 실시하여 비상발전 엔진의 작동 가능온도를 유지한다.The air return damper is driven without discharging the hot air of the air guide room to the outside of the emergency generator room in order to raise the internal temperature of the emergency generator room lowered due to supply of the cryogenic ambient air during the operation of the emergency power generation engine The air in the air circulation chamber is exchanged with the air in the emergency generator room to maintain the operable temperature of the emergency power generation engine.

상기 비상발전기실의 내부 온도가 전장설비를 보호하기 위한 기설정 온도보다 높게 감지되는 경우, 상기 공기 리턴 댐퍼를 폐쇄하고, 상기 배기 댐퍼를 개방하여 상기 공기 순환 쳄버의 고온의 공기를 상기 비상발전기실 외부로 배출한다.Wherein the air return damper is closed when the internal temperature of the emergency generator room is detected to be higher than a preset temperature for protecting the electrical equipment, and the high- temperature air in the air circulation chamber is opened by opening the exhaust damper, And discharged to the outside.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 비상발전 엔진 미 가동시에, 비상발전기실 공기 배출 댐퍼를 구동하여 비상발전기실 외부로 공기를 배출하고, 비상발전기실 공기 공급 댐퍼를 구동하여 비상발전기실 안으로 공기를 공급하며, 비상발전 엔진 가동시 겨울철에는 써멀 오일 덕트 히터를 구동하여 비상발전기실 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열함으로써, 극저온의 외기가 비상발전 엔진 안으로 직접 공급되지 않고 적당한 온도로 가열된 후에 공급되도록 하여 비상발전기의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the emergency power generation engine is not operated, the air discharge damper of the emergency generator room is driven to discharge air to the outside of the emergency generator room, and the air supply damper of the emergency generator room is driven, When the emergency power generation engine is started, the outdoor air supplied from the air supply damper of the emergency generator room is heated by driving the thermal oil duct heater in winter, so that the cryogenic outside air is not directly supplied into the emergency power generation engine, So that breakage of the emergency generator can be effectively prevented.

또한, 본 발명은 비상발전 엔진 가동시 여름철에는, 초기 연소 공기로 극저온의 외기가 아닌 비상발전기실 내부의 공기를 이용하고, 비상발전기실 내부의 공기가 비상발전 엔진의 연소 공기로 부족할 경우에만 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼를 구동하여 외기를 비상발전기실 안으로 공급한다.In addition, the present invention uses air inside the emergency generator room rather than the cryogenic outside air as the initial combustion air during summer when the emergency power generation engine is operating, and only when the air inside the emergency generator room is insufficient as combustion air of the emergency power generation engine And the outside air is supplied into the emergency generator room by driving the damper for generating the engine-driven air.

또한, 비상발전 엔진 가동시 겨울철에는, 극저온 외기의 공급으로 인해 낮아진 비상발전기실의 내부 온도를 높이기 위하여, 공기 순환 쳄버의 고온 공기를 비상발전기실 외부로 배출하지 않고 공기 리턴 댐퍼를 구동하여 공기 순환 쳄버의 공기와 비상발전기실 내부 공기와의 열교환을 실시하여 비상발전 엔진의 작동 가능 온도를 유지함으로써, 히터의 용량을 줄이고, 비상발전 엔진의 작동을 극대화하여 에너지 효율을 높일 수 있다.In the winter when the emergency power generation engine is operated, in order to raise the internal temperature of the emergency generator room lowered due to supply of the cryogenic ambient air, the air return damper is driven without discharging the hot air of the air circulation chamber to the outside of the emergency generator room, Heat exchange between the air in the chamber and the air in the generator room can be maintained to maintain the operable temperature of the emergency power generation engine, thereby reducing the capacity of the heater and maximizing the operation of the emergency power generation engine.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 공조 시스템을 보인 측면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 공조 시스템을 좀더 구체적으로 보인 구성도
도 3은 본 발명의 비상발전기실을 보인 평면도
도 4는 본 발명의 비상발전기실 내부를 보인 구성도
도 5는 본 발명의 비상발전 엔진 미가동시 공조 방법을 설명하는 도면
도 6a는 본 발명의 비상발전 엔진 가동시 공조 방법(여름철)을 설명하는 도면
도 6b는 본 발명의 비상발전 엔진 가동시 공조 방법(겨울철)을 설명하는 도면1 is a side view showing an air conditioning system of a polar ship according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing a more detailed air conditioning system of a ship for polar use according to a preferred embodiment of the present invention
3 is a plan view showing the emergency generator room of the present invention.
4 is a view showing the inside of the emergency generator room of the present invention
5 is a view for explaining a simultaneous air conditioning method of the emergency power generation engine of the present invention
6A is a view for explaining an air conditioning method (summer season) when the emergency-power generation engine is operated according to the present invention
6B is a view for explaining an air conditioning method (winter season) when the emergency-power generation engine is operated according to the present invention

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 공조 시스템 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an air conditioning system and method for a polar ship according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 공조 시스템을 보인 측면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극지용 선박의 공조 시스템을 좀더 구체적으로 보인 구성도이며, 도 3은 본 발명의 비상발전기실을 보인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 비상발전기실 내부를 보인 구성도이며, 도 5는 본 발명의 비상발전 엔진 미가동시 공조 방법을 설명하는 도면이고, 도 6a는 본 발명의 비상발전 엔진 가동시 공조 방법(여름철)을 설명하는 도면이며, 도 6b는 본 발명의 비상발전 엔진 가동시 공조 방법(겨울철)을 설명하는 도면이다.FIG. 1 is a side view showing an air conditioning system for a polar ship according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a more detailed air conditioning system for a polar ship according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view for explaining a simultaneous air conditioning method of the emergency power generation engine of the present invention, and FIG. 6A is a view for explaining a method for simultaneous air conditioning of the emergency generator room of the present invention, FIG. 6B is a view for explaining an air conditioning method (winter season) when the emergency power generation engine is operated according to the present invention. FIG.

위 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 극지용 선박(1)은 LNG를 운송하기 위하여 북극해와 같은 극지방을 항해하는 선박으로, 극지방의 외기(-52℃)를 적절한 온도로 선박의 각 룸에 공급하고 순환시키는 공조 시스템을 구비한다.Referring to the above drawing, the polar ship (1) according to the present invention is a ship navigating polar waters such as the Arctic Ocean to transport LNG, and supplies polar temperature (-52 ° C) to each room And circulates the air.

본 발명의 공조 시스템은 이물질을 제거한 극저온의 공기를 흡입하고 엔진 룸(10)의 엔진(11)으로부터 배출되는 배기와 열 교환하여 일정온도의 가열 공기로 변환한 후에 상기 엔진 룸(10)에 공급하도록 구성된다.The air conditioning system of the present invention sucks cryogenic air from which foreign matters have been removed, exchanges heat with exhaust discharged from the engine 11 of the engine room 10, converts the air into heated air at a predetermined temperature, .

열 교환한 공기는 3 ℃ - 7℃ 내에서 유지되도록 한다. 바람직하게 열 교환한 공기는 5℃로 유지하는 것이 좋다.Heat exchanged air should be kept within 3 ℃ - 7 ℃. Preferably, the heat exchanged air is maintained at 5 占 폚.

본 발명에 따른 극지용 선박의 공조 시스템은 내부에 엔진(11)이 설치되는 엔진 룸(10)과, 상기 엔진(11)에 외기 신선한 공기를 공급하기 위한 엔진용 공기 흡입 덕트(20)와, 상기 엔진(11)에서 배출되는 배기가스를 열 교환하여 배출하기 위한 배기 덕트(30)와, 상기 엔진 룸(10)과 연결되는 팬 룸(40)과, 외부 극저온의 공기를 흡입하여 일정온도로 가열하는 공기 히팅 룸(50)과, 상기 공기 히팅 룸(50)에서 가열된 공기를 상기 엔진 룸(10)에 공급하는 가열 공기 공급 팬(60)을 포함한다.The air conditioning system for a polar ship according to the present invention comprises an engine room 10 in which an engine 11 is installed, an air intake duct 20 for supplying fresh air to the engine 11, An exhaust duct 30 for exchanging the exhaust gas discharged from the engine 11 and discharging the exhaust gas, a fan room 40 connected to the engine room 10, And a heated air supply fan 60 for supplying the air heated in the air heating room 50 to the engine room 10. [

상기 엔진용 공기 흡입 덕트(20)는 극저온의 외기를 별도의 히팅 장치 없이 연소용 공기로 사용할 수 있도록 전용으로 직접 공기 흡입 통로 역할을 한다.The engine air intake duct 20 serves as a direct air intake passageway so that the cryogenic ambient air can be used as combustion air without a separate heating device.

상기 엔진 룸(10)은 써멀 보온재(thermal insulation)로 보온되는 구조일 수 있다.The engine room 10 may be structured to be heated by thermal insulation.

상기 엔진 룸(10)은 선체 내부에 설치되며 내부에는 다수의 엔진(11)이 설치된다. 상기 엔진 룸(10)의 일측에는 포드 룸(12)이 형성되고, 상기 엔진 룸(10)의 타측에는 머시인너리 룸(13)이 형성된다. 상기 엔진 룸(10)과 상기 머시인너리 룸(13) 사이에는 댐퍼(13a)가 설치된다.The engine room 10 is installed inside the hull and has a plurality of engines 11 installed therein. A pod room 12 is formed on one side of the engine room 10 and a machine room 13 is formed on the other side of the engine room 10. A damper 13a is installed between the engine room 10 and the machine room 13.

상기 엔진 룸(10), 상기 포드 룸(12), 상기 머시인너리 룸(13) 안에는 스팀 히터(14)가 설치될 수 있다.A steam heater 14 may be installed in the engine room 10, the pod room 12, and the machine room 13.

상기 엔진용 공기 흡입 덕트(20)는 상기 엔진(11)에 외기의 신선한 공기를 공급하기 위하여 상기 엔진 룸(10)과 연결되어 상기 엔진 룸(10)의 상부 일측에 배치된다.The engine air intake duct 20 is connected to the engine room 10 to supply fresh air of the outside air to the engine 11 and is disposed at an upper side of the engine room 10.

상기 엔진용 공기 흡입 덕트(20) 내부 입구 측에는 루버(21)와 댐퍼(22)가 설치될 수 있다.A louver 21 and a damper 22 may be installed on the inner inlet side of the engine air intake duct 20.

상기 엔진용 공기 흡입 덕트(20) 내부에는 상기 엔진용 공기 흡입 덕트(20)에 상기 포드 룸(12)의 공기를 배기하기 위한 포드 룸 배기 팬(23)이 설치될 수 있다.A pod room exhaust fan 23 for exhausting air from the pod room 12 may be installed in the engine air intake duct 20 in the engine air intake duct 20.

상기 배기 덕트(30)는 상기 엔진(11)에서 배출되는 배기가스를 배출하며, 배기가스를 열 교환하여 배출하도록 상기 엔진 룸(10)의 상부 타측에 배치된다.The exhaust duct 30 is disposed on the other side of the upper portion of the engine room 10 to exhaust exhaust gas discharged from the engine 11 and exchange exhaust gas therethrough.

상기 엔진 룸(10)과 상기 배기 덕트(30) 사이에는 송풍 팬(F)이 설치될 수 있다.A blowing fan (F) may be installed between the engine room (10) and the exhaust duct (30).

상기 팬 룸(40)은 상기 엔진용 공기 흡입 덕트(20)와 상기 배기 덕트(30) 사이에 설치되며, 상기 엔진 룸(10)과 연결되도록 구성된다. 상기 팬 룸(40)은 락울(rock wool)로 보온되는 구조일 수 있다.The fan room 40 is installed between the engine air intake duct 20 and the exhaust duct 30 and is connected to the engine room 10. The fan room 40 may be structured to be warmed by a rock wool.

상기 공기 히팅 룸(50)에 유입된 극저온의 공기는 상기 배기 덕트(30)를 통과하는 고온의 배기와 열 교환하도록 구성된다.And the cryogenic air introduced into the air heating room 50 is configured to exchange heat with the hot exhaust passing through the exhaust duct 30. [

상기 공기 히팅 룸(50)은 상기 팬 룸(40)의 상부에 설치되며, 외부 극저온의 공기를 흡입하여 일정온도로 가열하도록 한다.The air heating room (50) is installed on the upper part of the fan room (40) and sucks the air at the extreme low temperature to heat it to a predetermined temperature.

상기 공기 히팅 룸(50)은 입구 측에 공기 흡입 부(51), 루버(52), 흡입 공기 히터(53), 댐퍼(54)가 구비되고, 상기 배기 덕트(30) 측에는 댐퍼(31)가 설치될 수 있다. 상기 배기 덕트(30)의 출구 측에는 루버(32)와 댐퍼(33)가 설치된다.The air heating room 50 is provided with an air intake part 51, a louver 52, an intake air heater 53 and a damper 54 on the inlet side. A damper 31 is provided on the exhaust duct 30 side Can be installed. A louver (32) and a damper (33) are installed at the outlet side of the exhaust duct (30).

상기 공기 히팅 룸(50)의 입구 측에는 이물질 유입을 방지하기 위하여 필터등이 설치되고 세미 폐쇄형 구조부가 형성될 수 있다.A filter or the like may be installed on the inlet side of the air heating room 50 to prevent foreign matter from entering the room, and a semi-closed structure may be formed.

상기 가열 공기 공급 팬(60)은 상기 팬 룸(40) 안에 설치되며, 상기 공기 히팅 룸(50)에서 가열된 공기를 상기 엔진 룸(10)에 공급하도록 한다.The heated air supply fan 60 is installed in the fan room 40 and supplies the heated air from the air heating room 50 to the engine room 10.

상기 가열 공기 공급 팬(60)은 포드 룸(12)으로 공기를 공급하는 포드 룸용 공기 공급 팬(61)과, 머시인너리 룸(13)으로 공기를 공급하는 머시인너리 룸 공기 공급 팬(62)으로 구성될 수 있다.The heated air supply fan 60 includes a pod room air supply fan 61 for supplying air to the pod room 12 and a machine room air supply fan 62 for supplying air to the machine room 13 ).

상기 가열 공기 공급 팬(60)은 VFD(variable frequency drive)를 적용하여 적절한 공기가 유입될 수 있도록 유동율(flow rate) 혹은 유량 속도를 조절하는 것이 바람직하다.Preferably, the heated air supply fan 60 is controlled by a variable frequency drive (VFD) to adjust the flow rate or the flow rate so that the air can be flowed properly.

상기 가열 공기 공급 팬(60)은 예비적 차원(redundancy)에서 좌현과 우현에 각각 설치되는 것이 바람직하다.Preferably, the heated air supply fan 60 is installed in the port and starboard, respectively, in redundancy.

상기 가열 공기 공급 팬(60)은 상기 공기 히팅 룸(50)에서 열 교환하여 가열된 3 ℃ - 7℃의 공기를 상기 엔진 룸(10)에 공급하도록 구성될 수 있다.
The heated air supply fan 60 may be configured to supply air to the engine room 10 at a temperature of 3 ° C to 7 ° C, which is heated by heat exchange in the air heating room 50.

또한, 본 발명에 따른 극지용 선박의 공조 시스템은 선실(110) 안에 설치되는 공기조화장치(120)와, 외기(外氣)를 상기 선실(110) 안으로 유입하기 위하여 상기 선실(110)의 외측에 설치되는 외기 유입유닛(130)과, 상기 외기 유입유닛(130)을 구동하여 유입된 외기를 상기 공기조화장치(120)로 가이드 하기 위하여 상기 외기 유입유닛(130)과 상기 공기조화장치(120)를 연결하는 연결 덕트(140)와, 상기 외기 유입유닛(130)을 구동하여 유입된 외기를 일정 온도로 가열하기 위하여 상기 연결 덕트(140) 안에 설치되는 히팅 장치(150)를 포함한다.The air conditioning system for the polar ship according to the present invention may further include an air conditioner 120 installed in the cabin 110 and an air conditioning unit 120 installed outside the cabin 110 for introducing the outside air into the cabin 110. [ And an outdoor air inflow unit 130 installed in the air conditioner 120 so as to guide the outdoor air introduced by driving the outdoor air inflow unit 130 to the air conditioner 120. [ And a heating device 150 installed in the connecting duct 140 to heat the outside air flowing into the outside air inflow unit 130 to a predetermined temperature.

상기 연결 덕트(140)의 입구 측에는 루버(141)와 댐퍼(142)가 설치되며, 상기 연결 덕트(140)의 내부에는 흡입된 외기 안에 포함된 유해가스 혹은 이물질을 여과하는 필터(143), 예를 들어 활성 카본 필터가 설치될 수 있다.
A louver 141 and a damper 142 are installed at the inlet side of the connecting duct 140. A filter 143 for filtering harmful gases or foreign substances contained in the outside air sucked into the connecting duct 140, An activated carbon filter may be installed.

또한, 본 발명에 따른 극지용 선박의 공조 시스템은 내부에 비상발전 엔진(201)이 설치되는 비상발전기실(200)을 포함한다.In addition, the air conditioning system of the polar ship according to the present invention includes an emergency generator room 200 in which an emergency generator engine 201 is installed.

상기 비상발전기실(200) 안으로 외부 공기를 공급하기 위하여 상기 비상발전기실(200)에는 비상발전기실 공기 공급 댐퍼(D 1)가 설치된다.An emergency generator room air supply damper (D 1) is installed in the emergency generator room (200) in order to supply outside air into the emergency generator room (200).

상기 비상발전기실(200)의 내부 공기를 외부로 배출하기 위하여 상기 비상발전기실(200)에 비상발전기실 공기 배출 댐퍼(D 2)가 설치된다.An emergency generator room air discharge damper (D 2) is installed in the emergency generator room (200) to discharge the internal air of the emergency generator room (200) to the outside.

상기 비상발전 엔진(201)의 흡입용 공기를 유입하기 위하여 상기 비상발전기실(200)에 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼(D 3)가 설치된다. 상기 비상발전 엔진(201)을 냉각한 후의 고온의 공기를 가이드 하는 공기 순환 쳄버(210)가 상기 비상발전기실(200)에 구비된다.An emergency generator engine air intake damper (D 3) is installed in the emergency generator room (200) in order to introduce the suction air of the emergency generator engine (201). An air circulation chamber 210 for guiding high-temperature air after cooling the emergency power generation engine 201 is provided in the emergency generator room 200.

상기 공기 순환 쳄버(210)의 고온 공기를 상기 비상발전기실(200) 외부로 배출하기 위하여 상기 비상발전기실(200)에 배기 댐퍼(D 4)가 설치된다.An exhaust damper (D 4) is installed in the emergency generator room (200) to discharge the hot air of the air circulation chamber (210) to the outside of the emergency generator room (200).

상기 공기 순환 쳄버(210)의 공기와 상기 비상발전기실(200) 내부 공기의 열교환을 위해서 선택적으로 개폐되도록 상기 공기 순환 쳄버(210)에 공기 리턴 댐퍼(D 5)가 설치된다.An air return damper D 5 is installed in the air circulation chamber 210 so as to be selectively opened and closed for heat exchange between air in the air circulation chamber 210 and air in the emergency generator room 200.

상기 비상발전기실(200) 내부에는 실내 온도를 일정하게 유지하기 위한 히터(220)가 설치된다.Inside the emergency generator room 200, a heater 220 for keeping the room temperature constant is installed.

상기 비상발전기실(200)에는 공기 유입 덕트(203)가 설치되고, 상기 공기 유입 덕트(203)의 중간에는 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼(D 1)가 설치되며, 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼(D 1)와 인접하는 위치에는 상기 공기 공급 댐퍼(D 1)로부터 공급되는 외부 공기를 가열하는 써멀 오일 덕트 히터(230)가 설치될 수 있다.An air inlet duct 203 is installed in the emergency generator room 200 and an air supply damper D 1 is provided in the middle of the air inlet duct 203. The emergency generator room air supply damper A thermal oil duct heater 230 for heating the outside air supplied from the air supply damper D 1 may be provided at a position adjacent to the air supply damper D 1.

상기 비상발전기실(200)에는 공기 배출 덕트(205)가 설치되고, 상기 공기 배출 덕트(205)의 중간에는 상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼(D 2)가 설치되며, 상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼(D 2)와 인접하는 위치에는 상기 비상발전기실(200) 안의 공기를 배출하기 위하여 공기 배출용 팬(F)이 설치될 수 있다.
The emergency generator room 200 is provided with an air discharge duct 205. The emergency generator room air discharge damper D2 is installed in the middle of the air discharge duct 205. The emergency generator room air discharge damper 205, A fan F for discharging air may be installed at a position adjacent to the dust generator room D 2 to discharge the air in the generator room 200.

한편, 본 발명은 극지용 선박의 공조 방법으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 비상발전 엔진 미 가동시에는, 비상발전기실 공기 배출 댐퍼(D 2)를 구동하여 상기 비상발전기실(200) 외부로 공기를 배출하고, 비상발전기실 공기 공급 댐퍼(D 1)를 구동하여 상기 비상발전기실(200) 안으로 공기를 공급하며, 비상발전 엔진 가동시 겨울철에는 써멀 오일 덕트 히터(230)를 구동하여 비상발전기실 공기 공급 댐퍼(D 1)로부터 공급되는 외부 공기를 가열한다.5, when the emergency power generation engine is not operating, the air discharge damper (D2) of the emergency generator room is driven so as to open the outside of the emergency generator room 200 And supplies the air into the emergency generator room 200 by driving the emergency generator room air supply damper D 1 and drives the thermal oil duct heater 230 in winter during the operation of the emergency generator, And heats the outside air supplied from the generator room air supply damper (D 1).

겨울철에는 히터(220)를 이용하여 상기 비상발전기실(200) 내부 온도를 항상 4-6℃, 바람직하게는 5℃로 유지하도록 한다.In winter, the heater 220 is used to maintain the internal temperature of the emergency generator room 200 at 4-6 ° C, preferably 5 ° C.

상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼(D 2)를 구동하여 상기 비상발전기실(200) 외부로 공기를 배출하면, 상기 비상발전기실(200) 내부에 음압이 발생하고, 그 음압에 의해서 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼(D 1)를 구동하여 자연순환 방식으로 상기 비상발전기실(200) 안으로 공기를 공급한다.
When the air is discharged to the outside of the emergency generator room 200 by driving the emergency generator room air discharge damper D 2, a negative pressure is generated in the emergency generator room 200, The air supply damper D 1 is driven to supply air into the emergency generator room 200 in a natural circulation manner.

한편, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 비상발전 엔진(201) 가동시 여름철에는 초기에 초기 연소 공기로 극저온의 외기가 아닌 상기 비상발전기실(200) 내부의 공기를 이용하고, 상기 비상발전기실(200) 내부의 공기가 상기 비상발전 엔진(201)의 연소 공기로 부족할 경우에만 상기 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼(D 3)를 구동하여 외기를 상기 비상발전기실(200) 안으로 공급한다.As shown in FIG. 6A, when the emergency power generation engine 201 is operated, air in the emergency generator room 200 is used as initial combustion air in the summer, rather than outside air at a cryogenic temperature, Only when the air inside the engine 200 is insufficient as the combustion air of the emergency power generation engine 201, the emergency power generation engine air intake damper D 3 is driven to supply the outside air into the emergency generator room 200.

도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 비상발전 엔진(201) 가동시, 겨울철에는 극저온 외기의 공급으로 인해 낮아진 상기 비상발전기실(200)의 내부 온도를 높이기 위하여, 상기 공기 순환 쳄버(210)의 고온 공기를 상기 비상발전기실(200) 외부로 배출하지 않고 상기 공기 리턴 댐퍼(D 5)를 구동하여 상기 공기 순환 쳄버(210)의 공기와 상기 비상발전기실(200) 내부 공기와의 열교환을 실시하여, 상기 비상발전 엔진(201)의 작동 가능 온도(약 5℃)를 유지한다.6B, in order to increase the internal temperature of the emergency generator room 200 lowered due to the supply of the cryogenic ambient air during the operation of the emergency power generation engine 201, the high temperature of the air circulation chamber 210 The air return damper D 5 is driven without discharging air to the outside of the emergency generator room 200 to perform heat exchange between the air in the air circulation chamber 210 and the air inside the emergency generator room 200 , And maintains the operable temperature (about 5 ° C) of the emergency power generation engine 201.

상기 비상발전기실(200)의 내부 온도가 전장설비(비상발전기실 내에 설치된 전기장비)를 보호하기 위한 기설정 온도보다 높게 감지되는 경우(오버 히팅되는 경우), 상기 공기 리턴 댐퍼(D 5)를 폐쇄하고, 상기 배기 댐퍼(D 4)를 개방하여 상기 공기 순환 쳄버(210)의 고온의 공기를 상기 비상발전기실(200) 외부로 배출한다.When the internal temperature of the emergency generator room 200 is detected (overheated) to be higher than a predetermined temperature for protecting the electric equipment (the electric equipment installed in the emergency generator room), the air return damper D 5 And discharges the hot air of the air circulation chamber 210 to the outside of the emergency generator room 200 by opening the exhaust damper D 4.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 비상발전 엔진 미 가동시에, 비상발전기실 공기 배출 댐퍼를 구동하여 비상발전기실 외부로 공기를 배출하고, 비상발전기실 공기 공급 댐퍼를 구동하여 비상발전기실 안으로 공기를 공급하며, 비상발전 엔진 가동시 겨울철에는 써멀 오일 덕트 히터를 구동하여 비상발전기실 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열함으로써, 극저온의 외기가 비상발전 엔진 안으로 직접 공급되지 않고 적당한 온도로 가열된 후에 공급되도록 하여 비상발전기의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the emergency power generation engine is not operated, the air discharge damper of the emergency generator room is driven to discharge air to the outside of the emergency generator room, and the air supply damper of the emergency generator room is driven, When the emergency power generation engine is started, the outdoor air supplied from the air supply damper of the emergency generator room is heated by driving the thermal oil duct heater in winter, so that the cryogenic outside air is not directly supplied into the emergency power generation engine, So that breakage of the emergency generator can be effectively prevented.

또한, 본 발명은 비상발전 엔진 가동시 여름철에는, 초기 연소 공기로 극저온의 외기가 아닌 비상발전기실 내부의 공기를 이용하고, 비상발전기실 내부의 공기가 비상발전 엔진의 연소 공기로 부족할 경우에만 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼를 구동하여 외기를 비상발전기실 안으로 공급한다.In addition, the present invention uses air inside the emergency generator room rather than the cryogenic outside air as the initial combustion air during summer when the emergency power generation engine is operating, and only when the air inside the emergency generator room is insufficient as combustion air of the emergency power generation engine And the outside air is supplied into the emergency generator room by driving the damper for generating the engine-driven air.

또한, 비상발전 엔진 가동시 겨울철에는, 극저온 외기의 공급으로 인해 낮아진 비상발전기실의 내부 온도를 높이기 위하여, 공기 순환 쳄버의 고온 공기를 비상발전기실 외부로 배출하지 않고 공기 리턴 댐퍼를 구동하여 공기 순환 쳄버의 공기와 비상발전기실 내부 공기와의 열교환을 실시하여 비상발전 엔진의 작동 가능 온도를 유지함으로써, 히터의 용량을 줄이고, 비상발전 엔진의 작동을 극대화하여 에너지 효율을 높일 수 있다.In the winter when the emergency power generation engine is operated, in order to raise the internal temperature of the emergency generator room lowered due to supply of the cryogenic ambient air, the air return damper is driven without discharging the hot air of the air circulation chamber to the outside of the emergency generator room, Heat exchange between the air in the chamber and the air in the generator room can be maintained to maintain the operable temperature of the emergency power generation engine, thereby reducing the capacity of the heater and maximizing the operation of the emergency power generation engine.

그리고, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various modifications and variations are possible within the scope of equivalents.

10: 엔진 룸
200: 비상발전기실
201: 비상발전 엔진
203: 공기 유입 덕트
205: 공기 배출 덕트
210: 공기 순환 쳄버
220: 히터
230: 써멀 오일 덕트 히터
D1: 공기 공급 댐퍼
D2: 비상발전기실 공기 배출 댐퍼
D3: 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼
D4: 배기 댐퍼
D5: 공기 리턴 댐퍼
F: 공기 배출용 팬10: Engine room
200: Emergency generator room
201: Emergency power generation engine
203: air inlet duct
205: Air exhaust duct
210: air circulation chamber
220: heater
230: Thermal oil duct heater
D1: air supply damper
D2: Emergency generator room air discharge damper
D3: Damper for emergency intake air intake
D4: Exhaust damper
D5: Air return damper
F: Fans for exhausting air

Claims (23)

내부에 비상발전 엔진이 설치되는 비상발전기실; 상기 비상발전기실 안으로 외부 공기를 공급하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전기실 공기 공급 댐퍼; 상기 비상발전기실의 내부 공기를 외부로 배출하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전기실 공기 배출 댐퍼; 상기 비상발전 엔진의 흡입용 공기를 유입하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼; 상기 비상발전 엔진을 냉각한 후의 고온의 공기를 가이드 하는 공기 순환 쳄버; 상기 공기 순환 쳄버의 고온 공기를 상기 비상발전기실 외부로 배출하기 위한 배기 댐퍼; 상기 공기 순환 쳄버의 공기와 상기 비상발전기실 내부 공기의 열교환을 위해서 선택적으로 개폐되도록 설치되는 공기 리턴 댐퍼; 및 상기 비상발전기실 내부 온도를 유지하기 위한 히터;를 포함하는 극지용 선박의 공조 시스템.An emergency generator room in which an emergency generator engine is installed; An emergency generator room air supply damper installed in the emergency generator room to supply outside air into the emergency generator room; An emergency generator room air discharge damper installed in the emergency generator room for discharging the internal air of the emergency generator room to the outside; An emergency power generation engine air intake damper installed in the emergency generator room to introduce intake air of the emergency power generation engine; An air circulation chamber for guiding high temperature air after cooling the emergency power generation engine; An exhaust damper for discharging hot air of the air circulation chamber to the outside of the emergency generator room; An air return damper installed to be selectively opened and closed for heat exchange between air in the air circulation chamber and air in the emergency generator room; And a heater for maintaining the internal temperature of the emergency generator room. 청구항 1에 있어서,
상기 비상발전기실에는 공기 유입 덕트가 설치되고, 상기 공기 유입 덕트의 중간에는 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼가 설치되며, 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼와 인접하는 위치에는 상기 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열하는 써멀 오일 덕트 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the air supply duct is installed in the emergency generator room, the air supply damper of the emergency generator room is installed in the middle of the air inlet duct, and the air supply damper is provided at a position adjacent to the air supply damper Wherein a thermal oil duct heater for heating the air is installed. 청구항 1에 있어서,
상기 비상발전기실에는 공기 배출 덕트가 설치되고, 상기 공기 배출 덕트의 중간에는 상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼가 설치되며, 상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼와 인접하는 위치에는 상기 비상발전기실 안의 공기를 배출하기 위하여 공기 배출용 팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the emergency generator room is provided with an air discharge duct and the air discharge duct of the emergency generator room is provided in the middle of the air discharge duct and the air in the emergency generator room is discharged at a position adjacent to the air discharge damper of the emergency generator room And a fan for discharging the air is installed in order to perform the air conditioning. 비상발전기실 내부에 비상발전 엔진이 설치되며, 상기 비상발전 엔진 미가동시에는 상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼를 구동하여 비상발전기실 외부로 공기를 배출하고, 비상발전기실 공기 공급 댐퍼를 구동하여 비상발전기실 내부로 공기를 공급하며,
상기 비상발전 엔진 가동시 겨울철에는, 써멀 오일 덕트 히터를 구동하여 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열하여, 극저온의 외부 공기가 상기 비상발전 엔진으로 직접 공급되지 않고 가열된 후에 공급되도록 하여 상기 비상발전 엔진의 손상(damage)을 방지하는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.An emergency generator engine is installed in the emergency generator room. The emergency generator engine simultaneously drives the emergency generator room air discharge damper to discharge air to the outside of the emergency generator room, drives the emergency generator room air supply damper, Air is supplied to the inside of the room,
Wherein when the emergency power generation engine is in operation, the outdoor air is supplied from the air supply damper of the emergency generator room by driving the thermal oil duct heater, so that the cryogenic external air is not directly supplied to the emergency power generation engine, So as to prevent damage to the emergency power generation engine. 선체 내부에 설치되며 내부에 엔진이 설치되는 엔진 룸; 상기 엔진에 외기의 신선한 공기를 공급하기 위하여 상기 엔진 룸과 연결되어 상기 엔진 룸의 상부 일측에 배치되는 엔진용 공기 흡입 덕트; 상기 엔진에서 배출되는 배기가스를 열 교환하여 배출하도록 상기 엔진 룸의 상부 타측에 배치되는 배기 덕트; 상기 엔진용 공기 흡입 덕트와 상기 배기 덕트 사이에 설치되며, 상기 엔진 룸과 연결되는 팬 룸; 상기 팬 룸의 상부에 설치되며, 외부 극저온의 공기를 흡입하여 일정온도로 가열하는 공기 히팅 룸; 상기 팬 룸 안에 설치되며, 상기 공기 히팅 룸에서 가열된 공기를 상기 엔진 룸에 공급하는 가열 공기 공급 팬; 선실 안에 설치된 공기조화장치; 외기를 상기 선실 안으로 유입하기 위하여 상기 선실의 외측에 설치되는 외기 유입유닛; 상기 외기 유입유닛을 구동하여 유입된 외기를 상기 공기조화장치로 가이드 하기 위하여 상기 외기 유입유닛과 상기 공기조화장치를 연결하는 연결 덕트; 상기 외기 유입유닛을 구동하여 유입된 외기를 일정 온도로 가열하기 위하여 상기 연결 덕트 안에 설치되는 히팅 장치; 내부에 비상발전 엔진이 설치되는 비상발전기실; 상기 비상발전기실 안으로 외부 공기를 공급하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전기실 공기 공급 댐퍼; 상기 비상발전기실의 내부 공기를 배출하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전기실 공기 배출 댐퍼; 상기 비상발전 엔진의 흡입용 공기를 흡입하기 위하여 상기 비상발전기실에 설치되는 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼; 상기 비상발전 엔진을 냉각한 후의 고온의 공기를 가이드 하는 공기 순환 쳄버; 상기 공기 순환 쳄버의 고온의 공기를 상기 비상발전기실 외부로 배출하기 위한 배기 댐퍼; 상기 공기 순환 쳄버의 공기와 상기 비상발전기실 내부 공기의 열교환을 위해서 선택적으로 개폐되도록 설치되는 공기 리턴 댐퍼; 상기 비상발전기실 내부 온도를 유지하기 위한 히터;를 포함하는 극지용 선박의 공조 시스템.An engine room installed inside the hull with an engine installed therein; An engine air suction duct connected to the engine room to supply fresh air of the outside air to the engine and disposed at an upper side of the engine room; An exhaust duct disposed at the other side of the upper portion of the engine room to exchange exhaust gas discharged from the engine with heat; A fan room installed between the engine air intake duct and the exhaust duct and connected to the engine room; An air heating room installed at an upper portion of the fan room for heating air at a predetermined temperature by sucking air at an extreme low temperature; A heated air supply fan installed in the fan room for supplying heated air from the air heating room to the engine room; An air conditioner installed in a cabin; An outside air inflow unit installed outside the cabin for introducing outside air into the cabin; A connecting duct connecting the outside air inlet unit and the air conditioner for driving the outside air inlet unit to guide the outside air introduced into the air conditioner; A heating device installed in the connecting duct to heat the outside air flowing into the outside air inflow unit to a predetermined temperature; An emergency generator room in which an emergency generator engine is installed; An emergency generator room air supply damper installed in the emergency generator room to supply outside air into the emergency generator room; An emergency generator room air discharge damper installed in the emergency generator room for discharging internal air of the emergency generator room; An emergency generator engine air suction damper installed in the emergency generator room to suck in air sucked by the emergency power generation engine; An air circulation chamber for guiding high temperature air after cooling the emergency power generation engine; An exhaust damper for discharging hot air of the air circulation chamber to the outside of the emergency generator room; An air return damper installed to be selectively opened and closed for heat exchange between air in the air circulation chamber and air in the emergency generator room; And a heater for maintaining the internal temperature of the emergency generator room. 청구항 5에 있어서,
상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼와 인접하는 위치에는 상기 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열하는 써멀 오일 덕트 히터가 구비되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 5,
And a thermal oil duct heater for heating the outside air supplied from the air supply damper is provided at a position adjacent to the emergency generator room air supply damper. 청구항 5에 있어서,
상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼와 인접하는 위치에는 상기 비상발전기실 안의 공기를 배출하기 위하여 공기 배출용 팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 5,
And an air discharge fan is installed at a position adjacent to the emergency generator room air discharge damper to discharge air in the emergency generator room. 청구항 5에 있어서,
상기 공기 히팅 룸은 입구 측에 공기 흡입 부, 루버, 흡입 공기 히터, 및 댐퍼가 구비되고, 상기 배기 덕트 측에는 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 5,
Wherein the air heating chamber is provided with an air intake part, a louver, an intake air heater, and a damper at an inlet side thereof, and a damper is installed at the exhaust duct side. 청구항 5에 있어서,
상기 공기 히팅 룸의 입구 측에는 이물질 유입을 방지하기 위하여 필터가 설치되고, 세미 폐쇄형 구조부가 형성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 5,
Wherein a filter is installed on an inlet side of the air heating room to prevent foreign matter from entering the air heating room, and a semi-closed structure is formed on the inlet side of the air heating room. 청구항 5에 있어서
상기 가열 공기 공급 팬은 포드 룸으로 공기를 공급하는 포드 룸용 공기 공급 팬과, 머시인너리 룸으로 공기를 공급하는 머시인너리 룸 공기 공급 팬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.Claim 5
Wherein the heated air supply fan comprises a pod room air supply fan for supplying air to the pod room and a machine room air supply fan for supplying air to the machine room. 청구항 8에 있어서,
상기 엔진 룸, 상기 포드 룸, 및 상기 머시인너리 룸 안에는 스팀 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 8,
And a steam heater is installed in the engine room, the pod room, and the machine room. 청구항 8에 있어서,
상기 엔진용 공기 흡입 덕트에는 상기 포드 룸의 공기를 배기하기 위한 포드 룸 배기 팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 8,
Wherein the engine air intake duct is provided with a pod room exhaust fan for exhausting air from the pod room. 청구항 5에 있어서,
상기 공기 히팅 룸에 유입된 극저온의 공기는 상기 배기 덕트를 통과하는 고온의 배기와 열 교환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 5,
Wherein the cryogenic air introduced into the air heating chamber is configured to exchange heat with hot exhaust passing through the exhaust duct. 청구항 5에 있어서,
상기 엔진 룸은 써멀 보온재로 절연되고, 상기 팬 룸은 락울(rock wool)로 보온되는 구조인 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 5,
Wherein the engine room is insulated with a thermal insulation material, and the fan room is kept warm by a rock wool. 청구항 5에 있어서,
상기 공기 히팅 룸의 입구 측에는 이물질 유입을 방지하기 위하여 세미 폐쇄형 구조부가 형성되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 5,
Wherein a semi-closed structure part is formed on an entrance side of the air heating room to prevent foreign matter from entering the air heating room. 청구항 5에 있어서,
상기 연결 덕트의 입구 측에는 루버와 댐퍼가 설치되고, 상기 연결 덕트의 내부에는 흡입된 외기 안에 포함된 이물질을 여과하는 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 시스템.The method of claim 5,
Wherein a louver and a damper are installed on an inlet side of the connecting duct and a filter for filtering foreign substances contained in the outside air sucked is installed inside the connecting duct. 비상발전 엔진 미 가동시에는, 비상발전기실 공기 배출 댐퍼를 구동하여 상기 비상발전기실 외부로 상기 비상발전기실의 공기를 배출하고, 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼를 구동하여 상기 비상발전기실 내부로 외부 공기를 공급하며,
상기 비상발전 엔진 가동시 겨울철에는, 써멀 오일 덕트 히터를 구동하여 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼로부터 공급되는 외부 공기를 가열하는 극지용 선박의 공조 방법.The emergency generator room air discharge damper is driven to discharge the air in the emergency generator room to the outside of the emergency generator room and drives the air supply damper in the emergency generator room, Air supply,
And the outdoor air supplied from the emergency generator room air supply damper is heated by driving the thermal oil duct heater during winter when the emergency power generation engine is activated. 청구항 17에 있어서,
겨울철에는 상기 히터를 이용하여 상기 비상발전기실 내부 온도를 4-6℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the temperature of the interior of the emergency generator room is maintained at 4-6 ° C by using the heater during winter. 청구항 17에 있어서,
상기 비상발전기실 공기 배출 댐퍼를 구동하여 상기 비상발전기실 내부의 공기를 외부로 배출하면, 상기 비상발전기실 내부에 음압이 발생하고, 그 음압에 의해서 상기 비상발전기실 공기 공급 댐퍼가 구동하여 외부 공기를 상기 비상발전기실 내부로 공급하는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 방법.18. The method of claim 17,
When the air in the emergency generator room is discharged to the outside by driving the emergency generator room air discharge damper, a negative pressure is generated inside the emergency generator room, and the air generator dam is driven by the negative pressure, Is supplied to the inside of the emergency generator room. 청구항 17에 있어서,
상기 비상발전 엔진 가동시, 여름철 초기 가동시에는, 초기 연소공기로 극저온의 외기가 아닌 상기 비상발전기실 내부의 공기를 이용하고,
상기 비상발전기실 내부의 공기가 상기 비상발전 엔진의 연소 공기로 부족할 경우에만, 상기 비상발전 엔진 공기 흡입용 댐퍼를 구동하여 외부 공기를 상기 비상발전기실 내부로 공급하는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 방법.18. The method of claim 17,
The air in the emergency generator room is used as the initial combustion air, not in the outside air at a very low temperature,
Further comprising: an external air supply unit for supplying external air to the emergency generator room by driving the emergency-power-generator engine air-intake damper only when the air inside the emergency generator room is insufficient as combustion air of the emergency-power generation engine Air conditioning method. 청구항 17에 있어서,
상기 비상발전 엔진 가동시, 겨울철 초기 가동시에는, 극저온 외기의 공급으로 인해 낮아진 상기 비상발전기실의 내부 온도를 높이기 위하여, 상기 공기 가이드 룸의 고온 공기를 상기 비상발전기실 외부로 배출하지 않고 상기 공기 리턴 댐퍼를 구동하여 상기 공기 순환 쳄버의 공기와 상기 비상발전기실 내부 공기와의 열교환을 실시하여 상기 비상발전 엔진의 작동 가능온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 방법.18. The method of claim 17,
Temperature air of the air guide room is discharged to the outside of the emergency generator room in order to raise the internal temperature of the emergency generator room lowered due to supply of the cryogenic outside air at the time of operation of the emergency- And operating the return damper to exchange heat between the air in the air circulation chamber and the air in the emergency generator room to maintain the operable temperature of the emergency power generation engine. 청구항 17에 있어서,
상기 비상발전기실의 내부 온도가 전장설비를 보호하기 위한 기설정 온도보다 높게 감지되는 경우, 상기 공기 리턴 댐퍼를 폐쇄하고, 상기 배기 댐퍼를 개방하여 상기 공기 순환 쳄버의 고온의 공기를 상기 비상발전기실 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 극지용 선박의 공조 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the air return damper is closed when the internal temperature of the emergency generator room is detected to be higher than a preset temperature for protecting the electrical equipment, and the high- temperature air in the air circulation chamber is opened by opening the exhaust damper, And the air is discharged to the outside. 청구항 1 내지 16항 중 어느 한 항에 기재된 공조 시스템을 구비하는 극지용 선박.A polar ship having the air conditioning system according to any one of claims 1 to 16.
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