(57)【要約】【課題】内部空間が狭い船舶の油類タンクに装入される小規模大熱発散面積を持つ熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータを提供する。【解決手段】ドーナツ型チェンバーであって、ドーナツ型チェンバー内部に形成された隔壁によって蒸気が流入される流入チェンバーと蒸気が流出される流出チェンバーとで仕切られ、中心部に形成されるドーナツホールでは油類が蒸気によって温度が上昇され上昇流になるようにする蒸気チェンバーと；蒸気チェンバーの上端に形成された複数個の曲げ型管体であって、蒸気チェンバーの流入チェンバーと流出チェンバーを連通させる熱伝達管体と；蒸気チェンバーのドーナツホールの垂直線上に位置し、曲げ型熱伝達管体の内側に結合され、中心ドーナツホールに形成された油類の上昇流を熱伝達管体側に向かって流れる外向上昇流になるように案内する漏斗型熱拡散器とで構成される。【選択図】図１
2006224947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーナツ型チェンバーであって、前記ドーナツ型チェンバーの内部に形成された隔壁によって蒸気が流入される流入チェンバーと蒸気が流出される流出チェンバーとで仕切られており、ドーナツ型チェンバーの中心部に形成されるドーナツホールでは油類が蒸気によって温度を上昇され上昇流になるようにする蒸気チェンバーと；
前記蒸気チェンバーの上端に形成された複数個の曲げ型管体であって、前記蒸気チェンバーの流入チェンバーと流出チェンバーを連通させる熱伝達管体と；
前記蒸気チェンバーのドーナツホールの垂直線上に位置し、前記曲げ型熱伝達管体の内側に結合され、前記中心ドーナツホールに形成された油類の上昇流を前記熱伝達管体側に向かって流れる外向上昇流になるように案内する漏斗型熱拡散器と；
で構成されることを特徴とする熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータ。
【請求項２】
請求項１に記載の熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータにおいて、前記蒸気チェンバーは、前記中心ドーナツホールが逆漏斗型に形成されることで、下側では大量の油類が上昇されるようにし、上側では上昇流の速度が増加されるようにすることを特徴とする熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータ。
【請求項３】
請求項２に記載の熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータにおいて、前記熱伝達管体には、上下に層が区分されるように前記熱伝達管体が挿通される支持板をさらに含んで構成することによって、前記熱伝達管体の設置均衡を維持し、前記熱伝達管体の隣接する管相互間の離隔空間が均等に確保され、前記支持板によって区分された各層に独立的に流体の流れが形成されるようにすることを特徴とする熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は船舶の油類タンクに装入される熱交換器に係り、ドーナツ型チェンバーであって、前記ドーナツ型チェンバー内部に形成された隔壁によって蒸気が流入される流入チェンバーと蒸気が流出される流出チェンバーとで仕切られており、ドーナツ型チェンバーの中心部に形成されるドーナツホールでは油類が蒸気によって温度が上昇され上昇流になるようにする蒸気チェンバーと；前記蒸気チェンバーの上端に形成された複数個の曲げ（Ｂｅｎｄｉｎｇ）型管体であって、前記蒸気チェンバーの流入チェンバーと流出チェンバーを連通させる熱伝達管体と；  前記蒸気チェンバーのドーナツホールの垂直線上に位置し、前記曲げ型熱伝達管体の内側に結合され、前記中心ドーナツホールに形成された油類の上昇流を前記熱伝達管体側に向かって流れる外向上昇流になるように案内する漏斗型熱拡散器と；で構成されることを特徴とする熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に船舶で海上輸送する原油や精製品などにおいて、揚陸地が冷寒地の場合、または冷寒地から航海して輸送されて来た場合に、外部温度の影響を受け、原油や精製品などの粘度が増加され、ポンプ動力による揚陸が困難となる。
【０００３】
このような不便を防止するために、従来から原油や精製品の粘度が外部温度によって増加されることを防止するために海上輸送中、あるいは停泊中に荷積油を一定粘度以下まで（荷油粘度まで）加熱していた。
【０００４】
すなわち、油槽船などのタンクの底や油類タンク内に加熱装置を設備して、海上輸送中や揚陸する前に適当な温度まで加熱し、粘度を低下させて揚陸ポンプの負荷を軽減させ作業効率を高めることである。
【０００５】
前記加熱装置の具体的な例としては、オイルタンクの底である船底や自体運航用燃料タンクの底に熱交換器を配管して加熱するもの等がある（例えば、下記特許文献１参照）がある。
【０００６】
ところが、一般的な船舶の場合、内部空間が狭くて大きな熱交換器を配置することができないので、狭い空間によい効率を発生させる熱交換器の必要性は持続的に要求されている。
【０００７】
上記の問題点を解消するために本出願人は下記特許文献２を出願したことがあり、本出願は前記先出願の熱効率の改善のためのものである。
【０００８】
前記先出願は、前記チェンバーの流入口に蒸気を流入させると、前記蒸気は流入チェンバーを通して前記曲げ型熱伝達管体によって案内され、熱を外側油類に伝達した後、流出チェンバーと流出口を通して排出される。
【０００９】
この時、前記熱伝達管体の表面では熱伝達によって油類の粘度が高い状態から低い状態に変換され、前記曲げ型熱伝達管体の外側から暖められた油類は温度差によって上昇流になり上側に向かって流れるので、内側の熱伝達管体には油類が移動されず、熱損失が発生される問題点がある。
【特許文献１】大韓民国実用新案第２０−１９９３−００７２７３号明細書
【特許文献２】大韓民国実用新案第２０−２００４−００７９６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、内部空間が狭い船舶の油類タンクに装入される小規模大熱発散面積を持つ熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、ドーナツ型チェンバーであって前記ドーナツ型チェンバーの内部に形成された隔壁によって蒸気が流入される流入チェンバーと蒸気が流出される流出チェンバーとで仕切られており、ドーナツ型チェンバーの中心部に形成されるドーナツホールでは油類が蒸気によって温度が上昇され上昇流になるようにする蒸気チェンバーと；前記蒸気チェンバーの上端に形成された複数個の曲げ型管体であって、前記蒸気チェンバーの流入チェンバーと流出チェンバーを連通させる熱伝達管体と；前記蒸気チェンバーのドーナツホールの垂直線上に位置し、前記曲げ型熱伝達管体の内側に結合され、前記中心ドーナツホールに形成された油類の上昇流を前記熱伝達管体側に向かって流れる外向上昇流になるように案内する漏斗型熱拡散器と；で構成されることを特徴とする熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータを技術的要旨とする。
【００１２】
また、前記蒸気チェンバーは前記中心ドーナツホールが逆漏斗型に形成することで、下側では大量の油類が上昇されるようにし、上側では上昇流の速度が増加されるようにすることを特徴とする熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータとするのが望ましい。
【００１３】
また、前記熱伝達管体には上下に層が区分されるように前記熱伝達管体が挿通される支持板をさらに含んで構成することによって、前記熱伝達管体の設置均衡を維持し、前記熱伝達管体の隣接する管相互間の離隔空間が均等に確保され、前記支持板によって区分された各層に独立的に流体の流れが形成されるようにすることを特徴とする熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータとすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上、説明した本発明によって内部空間が狭い船舶の油類タンクに装入される熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータが提供されるという利点がある。
【００１５】
特に熱伝達管体を密集配列させ熱発散面積を極大化させた熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータが提供されるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面とともに本発明について説明する。
【００１７】
本発明の説明において、関連された公知技術または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不透明にすると判断される場合は、その詳細な説明は略する。
【００１８】
そして、後述される用語は本発明での機能を考慮して定義された用語であり、これは使用者、運用者の意図または慣例などによって変更できるものである。
【００１９】
また、その定義は熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータを説明する本明細書の全体にかかる内容を土台にするべきである。
【００２０】
図１は本発明に係る熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータの側断面図であり、図２は本発明に係る熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータの断面斜視図であり、図３は本発明に係る熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータの蒸気チェンバーの構造を示す図である。
【００２１】
本発明の熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータは高粘性の油類を受納した船舶タンク内の底面に配列され、蒸気を熱媒体として貯蔵された油類を加熱する加熱装置である。
【００２２】
図面に図示したように本発明は、大きく分けて前記ドーナツ型チェンバーの内部に形成された隔壁１５０によって流入チェンバー１１０と流出チェンバー１２０とで仕切られるドーナツ型蒸気チェンバー１００と、曲げ型熱伝達管体２０と、漏斗型熱拡散器３００と、で構成される。
【００２３】
詳しくは本発明の前記蒸気チェンバー１００はドーナツ型チェンバーであり、前記ドーナツ型チェンバーの内部に形成された隔壁１５０によって蒸気が流入される流入チェンバー１１０と蒸気が流出される流出チェンバー１２０とで仕切られる。
【００２４】
前記流入チェンバー１１０と流出チェンバー１２０にはそれぞれ蒸気の出入通路になる流入管１１５と流出管１２５が形成されることは勿論である。
【００２５】
一方、前記蒸気チェンバー１００の中心部に位置するドーナツホール２００では、前記蒸気チェンバー１００の温度によって外部油類の温度が上昇される。これによって油類の上昇流が発生される。
【００２６】
ところが、本発明の前記蒸気チェンバー１００は前記ドーナツホール２００を逆漏斗型に形成することで、下側では大量の油類がドーナツホール２００に流入、上昇されるようにし、上側では上昇流の速度が増加されるようにする。
【００２７】
すなわち、下側が広く上側が狭い逆漏斗構造にすることによって、下側ではさらに大量の油類が前記蒸気チェンバー１００から熱伝達を受けることができ、前記温度差によって上昇流が形成されると、出口である上側ではベルヌーイの法則によって早い上昇流速が形成される。
【００２８】
一方、前記蒸気チェンバー１００の上端にはＵ字型でベンディングされた曲げ型管体が複数個形成され、前記蒸気チェンバー１００の流入チェンバー１１０と流出チェンバー１２０とを上方から連通させる。
【００２９】
前記曲げ型管体は熱伝達管体２０であり、前記熱伝達管体２０は外部油類に蒸気熱を伝達させるものであって、熱伝達面積の効率を高めるために、小直径の管体を密集配列して、前記流入チェンバー１１０から流出チェンバー１２０へ流れる経路を最大限大きくするため、曲げ型管体に形成するものである。
【００３０】
また、図１に図示したように前記熱伝達管体２０は、内側に向かって行くほど漸進的に小さくなる曲げ型管体（２０−ａ、２０−ｂ、２０−ｃ）を繰り返し形成させ、Ｕ字形内部空間に熱伝達管体が緻密に配置される。
【００３１】
前記熱伝達管体２０は、また図２に図示したように前記管体を隣接して繰り返し配置することで、前記チェンバー１００の上端に全体的に緻密に熱伝達管体２０を配置する。
【００３２】
一方、本発明の前記熱拡散器３００は前記蒸気チェンバー１００のドーナツホール２００の垂直延長線上に位置し、前記曲げ型熱伝達管体２０の内側に結合される。
【００３３】
前記熱拡散器３００は漏斗型に形成されているので、前記ドーナツホール２００に形成された油類の上昇流を、前記熱伝達管体２０側に向かって流れる外向上昇流になるように案内することで、前記外向上昇流が前記複数の曲げ型熱伝達管体の間を通過するようにして、さらに大量の熱伝達を受けることができる。
【００３４】
本発明の前記構成によって熱伝達管体の内側の油類だけではなく外側の油類にも十分な熱が伝達できる熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータが提供される。
【００３５】
一方、本発明は前記熱伝達管体２０の上端部に、前記熱伝達管体２０の均衡を維持させて前記管体相互間の離隔空間を均等に確保するために前記熱伝達管体２０の上端部を支持する支持板３０がさらに含んで構成される。
【００３６】
この時、前記熱伝達管体２０が前記支持板３０に形成された穴を挿通し結合される。
【００３７】
前記支持板３０は前記熱伝達管体２０の隔離距離を均等に維持されるよう支持することで、熱伝達効率が熱伝達管体の上下部から均等に形成される。
【００３８】
すなわち、前記支持板３０は前記熱伝達管体２０の高さが一定規模以上の大きさになる場合は、相互間の離隔空間の不一致や傾斜などが発生されやすいのでこれを支持補強するためのものである。
【００３９】
それだけではなく、前記熱伝達管体２０に水平で設置される前記支持板３０によって、前記支持板３０を基準として上層と下層に区分することで、下部の熱伝達管体２０から暖められて垂直上昇する外部流体の流れが前記支持板３０によって外側に向かって進行するようになる。すなわち、前記支持板３０は流体の流れを複数の層で区分することで、それぞれの層が独立された対流層になり各層ごとに熱伝達管体の間を通過する流体の流れが形成されるので、熱をより効率的に流体に伝達するようになる。
【００４０】
詳しくは、もし前記支持板３０がないと、下部熱伝達管体から暖められて上昇される流体が上部熱伝達管体への流体の流れに邪魔になって実際に熱伝達される面積は下部熱伝達管体部分に縮小される。
【００４１】
ところが、前記支持板３０が形成されると、前記熱伝達管体は支持板３０によって単位層が形成され、下層の熱対流と上層の熱対流がそれぞれ独立的になって熱伝達面積が大きくなり、これにより各単位層によって外部流体が熱伝達管体２０の上下の全体から流入されるので熱がより早く伝達され自然対流の形成が自然になる。
【００４２】
したがって、目的とする効率によって前記支持板３０は前記熱伝達管体２０に少なくとも一つ以上を設置することができる。
【実施例１】
【００４３】
以下、図１とともに本発明の実施例に関して説明する。
【００４４】
本発明の熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータは船舶の油類貯蔵タンク内の底及び壁面に設置される。
【００４５】
本発明に係る熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータが設置された油類貯蔵タンク内に油類が満たされると、前記本発明に係る熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータの外部、すなわち前記熱伝達管体２０の外部は粘度の高い油類が充填された状態になる。
【００４６】
このような状態で、前記チェンバー１００の流入口１１５に蒸気が流入されると、前記蒸気は流入チェンバー１１０を通して前記曲げ型熱伝達管体２０に案内されて前記熱伝達管体２０の外側油類に熱を伝達した後、流出チェンバー１２０と流出口１２５を通して排出される。
【００４７】
この時、前記熱伝達管体２０の表面では熱伝達によって船舶油類タンク内の油類の粘度が高い状態から低い状態に変換される。
【００４８】
ところが、曲げ型熱伝達管体２０の外側から暖められた油類は温度差によって上昇流になり上側に向かって流れるので、内側の熱伝達管体２０を通して伝達される熱は損失される恐れがあるが、本発明によると蒸気チェンバーのドーナツホール２００に沿って上昇移送される油類が熱拡散器３００の案内を受け、内側から外側の熱伝達管体へ移送されるので、そのような熱伝達損失を防止することができる。
【００４９】
したがって、本発明によると単位空間に比べて大きい熱伝達表面積を持つので、より早い時間内に所望の粘度の油類状態まで到達することができる。
【００５０】
以上、図１から図３に図示した実施例は本発明に係る熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータを実施するための一つの例に過ぎないものであり、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から外れることなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であればさまざまな変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的な精神があるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータの側断面図
【図２】本発明の熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータの断面斜視図
【図３】本発明の熱拡散型船舶油類タンク用ベンドヒータの蒸気チェンバー構造を示す図
【符号の説明】
【００５２】
２０  熱伝達管体
３０  支持板
１００  蒸気チェンバー
１１０  流入チェンバー
１１５  流入口
１２０  流出チェンバー
１２５  流出口
１５０  隔壁
２００  ドーナツホール
３００  熱拡散器
【図１】
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【図３】
2006224947.tif 000004
【図２】
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