KR100637407B1 - 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨테이너에 액화 가스를 충전하기 위한 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 장치의 전력 소모 부품에 공급하기 위한 분배된 전력 공급 시스템을 가진 장치에 관한 것이다. 추가로 본 발명은 장치의 전력 소모 부품에 공급하기 위한 전력을 발생시키기 위한 발전기를 가진 장치에 관한 것이다.

Description

컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치{AN INSTALLATION FOR FILLING LIQUIFIED GAS INTO CONTAINERS}

본 발명은 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 첫 번째 양상은 장치의 전력 소모 부품에 공급하기 위한 분배된 전력 공급 시스템을 구비한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 두 번째 양상은 장치의 전력 소모 부품에 공급하기 위한 전력을 발생시키는 발전기를 구비한 장치에 관한 것이다.

컨테이너 내부로 액화 가스를 충전하기 위한 장치들 및 그러한 장치를 위한 부속품들이 EP 0 534 876 A1, EP 0 537 094 A1, EP O 578 958 A1, EP 0 617 226 A1, EP 0 641 966 A1, EP 0 660 027 A1, EP 0 661 493 A1을 포함하여, 많은 종래 문헌들로부터 공지되었다. 그러한 종래 장치들은, 컨테이너를 액화 가스로 충전하는 공정시 컨테이너가 놓이는 하나 이상의 회전식 원형 콘베이어(carrousel) 및 턴테이블을 통상 포함한다. 보통 회전식 원형 콘베이어는 컨테이너를 지지하기에 적합한 각각의 많은 충전 조립체를 포함한다.

보통 충전 조립체는 충전 처리 전, 동안 및 후에 컨테이너를 취급하기 위한 여러 종류의 장비를 포함하는데, 예를 들면 저울, 밸브, 컨테이너내에 제공된 폐쇄/개방 기구를 개방하기 위한 밸브 수단과 관련하여 컨테이너를 배치하기 위한 수단 및 컨테이너의 개구에 밸브를 연결하기 위한 수단을 포함한다. 추가로 상기 장치는 목표로 하는 액화 가스의 양이 컨테이너 내부를 채울 수 있도록 충전 공정을 제어하기 위한 전자 제어 시스템을 포함한다. 그러한 장비는 보통 전력에 의해 구동된다. 보통 종래 장치에서, AC/DC 전력 공급원은 각 충전 조립체에 연결된다. 상기 충전 조립체의 장비가 직류에 의해 구동되는 경우, 각 충전 조립체는 교류 전류를 직류로 변환하기 위한 수단을 포함한다. 높은 폭발 환경으로 인하여, 스파크/발화를 발생시킬 수 있는 모든 전기 또는 기타 장비에 의해 야기되는 폭발의 위험은 최소화되어야 한다. 따라서, 보통 장치에서 상기 위험은, 특수한 하우징내에 전기 부품들을 내장시키는 방법 등에 의해 전기 및 기타 장비의 안정성을 확보하고 그리고/또는 전기 회로를 안전하게 설계함으로써 최소화된다.

개별 전력 공급원이 각 충전 조립체에 결합되는 장치의 레이아웃은 폭발을 발생시키는 위험을 최소화하기 위해서 광범위한 대책을 필요로 하고, 따라서 그러한 레이아웃의 장치는 제조 및 설치에 있어 고가이다. 그러나, 충전 조립체들의 장비에 대한 비교적 높은 전력 소모로 인하여, 다른 레이아웃들이 지금까지는 이용될 수 없었다.

따라서 본 발명의 목적은, 장치의 안전성을 증가시키는 한편, 제조 및 장치에 관계된 비용을 감소시키기 위해서, 실시 및 제조가 비교적 용이하고, 최대한 안전하게 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은, 장치의 가동 비용을 감소시키기 위해서, 충전 조립체의 전력 소모 부품에 대한 전력 소모가 종래 장치와 비교하여 감소되는 장치를 제공하는 것이다.

따따라서, 첫 번째 태양에 따라, 본 발명은,

적어도 컨테이너 내로의 액화 가스 충전 공정 동안, 각각이 컨테이너를 지지하기에 적합하고, 하나 이상의 전력 소모 부품을 포함하는 복수 개의 충전 조립체,

두 개 이상의 충전 조립체에 직류를 공급하기에 적합하고, 교류 전력 공급원으로부터 교류 전류 또는 직류 전력 공급원으로부터 직류 전류를 직류로 변환하기 위한 하나 이상의 AC/DC-to-DC 컨버터를 포함하는, 컨테이너 내에 액화 가스를 충전하기 위한 장치를 제공한다.

상기 AC/DC-to-DC 컨버터는 교류를 직류로 변환하기 위한 AC-to-DC 컨버터이거나, 직류를 유지하는 DC-to-DC 컨버터이거나, AC-to-DC 컨버터와 DC-to-DC 컨버터의 결합체일 수 있다. 특히 DC-to-DC 컨버터는 컨버터에 공급된 직류의 전압을 감소(예를 들면, 24V 에서 12V로 감소)시키는 데 있어서 일반적으로 적합하다. AC-to-DC 컨버터는 일반적으로 230V AC의 RMS 전압을 가진 교류를 12V DC의 전압을 가진 직류로 변환하는 데 있어서 일반적으로 적합하다. 본 발명에 따른 장치에 포함된 상기 AC/DC-to-DC 컨버터는 장치에 공급된 전력의 전압을 감소시키도록 구성되는 것이 바람직하고, 전압은 상대적으로 높은 수준에서 상대적으로 낮은 수준, 낮은 전압으로 감소된다.

본 명세서에서, 예를 들면, 24V DC 또는 230V AC인 비교적 높은 수준의 전압은 "고전압"으로 표현되고, 예를 들면, 12V DC인 비교적 낮은 수준은 "저전압"으로 표현된다.

본 발명에 따른 장치의 전력 공급 시스템의 특수한 설계로 인하여, 두 개 이상의 충전 조립체의 전력 소모 부품에는 저전압의 전류가 공급된다. 이러한 설계는, 종래 기술과 비교하여, 저전압 전력 공급 장치보다 발화 발생 위험성이 상당히 높은 고전압 전력 공급 장치가 거의 요구되지 않는다는 특별한 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 장치의 전력 분배 네트워크는 종래 장치와 비교하여 폭발 분위기의 발화 발생 위험이 상당히 낮다. 이는, 본 발명에 따른 장치의 전력 분재 네트워크가 스파크 발생 위험이 상당히 낮은 저전압 네트워크라는 사실 때문이다. 바람직하게, 장치의 분배 네트워크 내에 모든 고전압 전력 공급 장치는, 높은 폭발 환경(위험 지역)에서 폭발 분위기의 스파크를 생성하고 그리고/또는 발화를 일으키는 위험을 최소화하기 위해서, 비폭발 환경(위험이 없는 지역)에 설치된다. 특히, 모든 높은 전력 공급 장치들은 충전 조립체와 비교하여 원거리 위치에 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 추가 장점은, 종래 장치에 비하여 고전압 부품들 및 케이블들이 거의 필요하지 않기 때문에, 스파크/발화의 발생 위험성을 최소화하는 데 필요한 대책을 실시하기가 보다 용이하고, 대책을 준비하는 비용도 저렴하다는 것이다.

바람직하게는 하나 이상의 충전 조립체, 더욱 바람직하게는 모든 충전 조립체들은 예를 들면, 회전식 원형 콘베이어 또는 턴테이블 또는 컨베이어와 같은 이동 가능한 구조체 상에 장착된다.

전력이 교류 공급원으로부터 공급되는 경우에, 전력 공급의 전압은 110V와 120V 사이 범위 또는 210V와 240V 사이 범위이다. 보통 교류 전력 공급의 전압은 대략적으로 115V 또는 대략적으로 230V이다. 전력이 직류 전력 공급원으로부터 공급되는 경우에, 직류의 전압은 바람직하게 5와 50V 사이와 같은 1과 100V 사이, 보통 대략적으로 24V와 같은 8과 32V 사이의 범위이다.

본 발명의 두 번째 양상은

적어도 컨테이너 내로의 액화 가스 충전 공정 중에는 각각이 컨테이너를 지지하기에 적합하고, 하나 이상의 전력 소모 부품을 각각 포함하는 하나 이상의 충전 조립체,

하나 이상의 충전 조립체가 장착되는 이동 가능한 구조체,

이동 가능한 구조체가 이동할 수 있는 고정 구조,

하나 이상의 고정 부품 및 하나 이상의 이동 부품을 포함하고, 하나 이상의 전력 소모 부품에 전류를 공급하기 위해서 전류를 발생시키기 위한 하나 이상의 발전기를 포함하는, 컨테이너 내부로 액화 가스를 충전하기 위한 장치에 관한 것으로,

발전기의 고정 부품과 이동 가능한 부품 사이의 상대 이동이 이동 가능한 구조체와 고정 구조체 사이의 상대 이동에 의해 발생된다.

본 발명의 상기 양상에 따른 장치는, 종래 장치에 비하여, 폭발 분위기의 스파크를 생성하거나 발화를 일으키거나 스파크를 생성하고 발화를 일으킬 수 있는 전류 유도 케이블 또는 전기 부품들을 포함하는 전력 분포 네트워크가 필요 없다는 특별한 장점을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 장치는 전력 분배 네트워크를 필요로 하지 않기 때문에, 제조 및 설치가 용이하므로, 그러한 장치의 가동 비용은 최소로 유지된다.

"이동 부품" 및 "고정 부품" 이라는 용어에 있어서 이동 또는 고정이라는 말은 "전체 이동" 또는 "전체 고정"으로 해석되지 않아야 하며, 동일한 좌표계에서 "이동 가능" 및 "고정"으로 해석되어야 한다는 점에 주의하여야 한다. 따라서, 고정 부품들은 이동 가능한 부재상에, 예를 들면, 본 발명에 따른 장치내에 포함된 이동 가능한 구조체상에 장착될 수 있다.

바람직하게 하나 이상의 발전기 및 더욱 바람직하게 모든 발전기들은, 충전 조립체의 하나 이상의 전력 소모 부품에 직류를 공급하기 위해서, 발전기에 의해 공급된 전류를 직류로 변환하기 위한 하나 이상의 AC/DC-to-DC 컨버터에 연결된다. 바람직하게, 발전기는 각 충전 조립체내에 적어도 부분적으로 포함된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 각 발전기는 발전기에 의해 공급된 교류 전류를 직류로 변환하기 위한 AC-to-DC 컨버터에 연결된다.

바람직하게 발전기의 고정 부품들은 고정 구조체의 적어도 일부분을 따라 연장된 1차 코일 또는 와이어를 포함하며, 컨덕터로서의 바람직한 역할을 하는 상기 코일 또는 와이어는 고정 구조체의 적어도 일부분을 따라 연장된 고정 페라이트 프로파일과 함께 작동한다. 발전기의 이동 가능한 일부분은 이동 가능한 구조체 상에 배열된 2차 코일을 포함하고, 상기 코일은 이동 가능한 구조체 상에 장착된 하나 이상의 충전 조립체의 적어도 일부분을 따라 연장된 프로파일 둘레에 감긴다. 그 자체가 종래 기술로부터 공지된 그러한 전력 전송 시스템에서, 발전기의 고정 및 이동 가능한 부품들은 서로 간격을 유지하도록 정렬되어, 전력이 발생되거나 이송되는 동안에 고정 구조체와 이동 가능한 구조체 사이에 물리적인 접촉이 일어나지 않는다.

상기 기술된 발전기에 대한 다른 방법으로서, 발전기의 하나 이상의 이동 가능한 부품들은 하나 이상의 고정 부품들 둘레에 회전 가능하게 장착되고, 발전기의 부품들은 하나 이상의 코일 및 하나 이상의 자석 부재를 포함한다. 바람직하게 발전기의 이동 가능 부품들 및 고정 부품들은 이동 가능한 구조체 상에 장착된다.

상기 이동 가능한 구조체는, 고정 구조체를 따라 구동되고 예를 들면 스프링에 의해 고정 구조체에 대항하여 가압되는 구동 휠을 포함한다. 상기 구동 휠은 발전기의 회전 가능하게 장착된 부품들에 기계적으로 연결될 수 있고, 따라서 상기 구동 휠은 구동 휠과 고정 구조체사이의 마찰로 인하여 발전기의 회전 가능하게 장착된 부품들을 구동할 수 있다. 상기 발전기는 2 극, 3 극, 또는 다극의 다이너모(dynamo)를 포함한다.

아래의 설명은, 별도로 명시되어 있지 않는 한, 본 발명의 두 가지 양상과 관련된 것이다.

바람직하게 각 AC-to-DC 컨버터는 전력 공급원에서 변압기로 공급된 전류의 전압의 진폭을 변경하기 위한 변압기를 포함하고, 각 변압기는 정류기 및 축전기에 연결된다. 상기 AC-to-DC 컨버터 또는 AC/DC-to-DC 컨버터는 바람직하게 통합된 조립체이다.

하나 이상의 충전 조립체의 하나 이상의 전력 소모 부품들은 하나 이상의 다음 부품들을 포함한다.

- 적어도 일 부분의 충전 공정동안 하나 이상의 컨테이너 무게를 측정하기에 적합한 전자 저울,

- 충전 공정 동안 가스의 유량을 측정하기 위한 유량계,

- 충전 공정동안 하나 이상의 컨테이너 내부로의 액화 가스의 유량을 조절하기에 적합한 전기적으로 작동 가능한 밸브,

- 저울, 밸브, 및 충전 조립체에 포함된 다른 부품들 중 어느 하나 이상에 대하여, 수직 방향 또는 수평 방향으로 또는 수직 및 수평 방향으로 충전소에 의해 지지된 컨테이너를 조절하기 위한 수단,

- 충전소에 의해 지지된 컨테이너의 밸브를 연결하거나, 고정하거나, 또는 연결 및 고정하기 위한 수단,

- 충전소에 의해 지지된 컨테이너로부터 밸브를 제거하기 위한 수단,

- 밸브에 대하여, 또는 충전 조립체 내에 포함된 다른 부품들에 대하여, 또는 충전 조립체 내에 포함된 다른 부품들 및 밸브에 대하여, 충전소에 의해 지지된 컨테이너의 위치를 제어하거나, 컨테이너 내부 액화 가스를 충전하는 공정을 제어하기 위한 전자 제어 수단.

상기 전자 제어 수단은 각 충전 조립체상에 배열된 하나 이상의 처리 장치를 포함할 수 있다. 다수의 충전 조립체의 제어 수단은 데이타 전송 수단을 통하여 통신적으로 상호 연결되거나 대안적으로 또는 부가적으로 중앙 처리 장치에 연결될 수 있다. 전자 제어 수단 또는 관련 부품 중 어느 하나 이상, 또는 처리 수단은, 예를 들면 모니터 또는 키보드와 같은 데이타 입력 수단 또는 데이터 출력 수단 또는 데이터 입/출력 수단을 연결하도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 컨테이너를 조절하거나 위치를 설정하거나 컨테이너를 조절하고 위치를 설정하기 위한 수단은 공기 작용에 의해 구동된다.

바람직하게, 충전 조립체내에 포함된 전력 소모 부품들은 직류에 의해 공급된다. 전기 에너지를 축적하기 위한 하나 이상의 축전지 또는 배터리들은 장치내에예를 들면, 하나 이상의 충전 조립체 내에 포함될 수 있다. 하나 이상의 축전지를 충전하기 위한 하나 이상의 충전 수단이 제공된다.

전자 제어 수단은, 가능한 한 각 컨테이너 내로의 액화 가스 유량을 조절하도록 바람직하게는 하나 이상의 전자 저울 또는 하나 이상의 밸브 또는 하나 이상의 전자 저울과 하나 이상의 밸브에 전자적으로 연결된다.

액화 가스를 저장하기 위한 하나 이상의 저장 탱크는 본 발명에 따른 장치에 포함될 수 있고 바람직하게 하나 이상의 충전 기구의 하나 이상 밸브에 연결될 수 있다. 상기 액화 가스는 액화 석유 가스 또는 액체 공기, 액체 수소 또는 어떠한 다른 종류의 액화 가스와 같은 다른 종류의 액화 가스일 수 있다.

바람직하게 각 전자 저울은 충전소에 의해 지지된 컨테이너를 적어도 부분적으로 지지하기에 적합한 빔 또는 로드(rod)에 부착된 하나 이상의 스트레인 게이지를 구비하는 로드 셀(load cell)을 포함한다. 바람직하게 각 스트레인 게이지는 스트레인 게이지 또는 그의 전기 저항체 또는 스트레인 게이지 및 그의 전기 저항체를 통하여 이동하는 전류가 적어도 컨테이너의 일부를 지지하는 로드 또는 빔의 변형에 의존하도록 구성된다. 바람직하게, 스트레인 게이지는 전기적으로 제어 수단에 연결되고, 상기 제어 수단은 로드 또는 빔의 변형으로부터 컨테이너의 무게와 컨테이너의 액화 가스의 무게 또는 부피 중 어느 하나 이상을 평가하도록 구성된다.

적어도 약간의 충전 조립체 및 바람직하게 모든 충전 조립체의 바람직하게 적어도 약간 및 더욱 바람직하게 모든 전력 소모 부품들은 본질적으로 안전하다. 이는 전력 소모 부품들의 전기 회로가 본질적으로 안전함을 의미한다. 본 문맥에서, "본질적으로 안전한" 회로는, 정상 가동 동안 또는 오기능 동안에 발화를 일으킬 수 있는 스파크 및 열 영향이 발생할 수 없도록 단락 전류 및 무부하 전류가 제한되는 회로로서 이해될 수 있다.

폭발 분위기를 점화시킬 수 있는 적어도 하나의 부품들은 하우징 내에 내장되어 있고, 하우징은 내부 폭발 매체의 발화로 말미암아 그 안에 발생된 압력에 견딜 수 있도록 설계되어 있다. 부가적으로 또는 다른 방법으로, 폭발 분위기를 점화시킬 수 있는 적어도 하나의 부품들은 미세한 입상 재료로 채워진 하우징 내에 내장되고, 따라서 하우징 내에 발생된 아크는 주위 폭발 분위기를 점화시키지는 않는다. 그러한 하우징을 이하에서 "EXQ"하우징이라고 칭한다.

폭발 분위기를 점화시킬 수 있는 하나 이상의 부품들은, 스파크에 의해 또는 과도한 온도 상승에 의해 폭발 분위기가 점화되는 것을 방지할 수 있도록 충분히 큰 저항체를 제공하는 밀봉 구성물 내에 끼워진다.

충전소의 전력 소모 부품에 공급된 직류 전압은, 1V와 100V 사이, 2V와 75V 사이, 3V와 60V 사이, 4V와 50V 사이, 5V와 45V 사이, 6V와 40V 사이, 8V와 36V 사이의 범위이고, 바람직하게는 9V와 32V 사이, 10V와 27V 사이, 10V와 24V 사이, 10V와 20V 사이의 범위이고, 더욱 바람직하게는 10V와 18V 사이, 10V와 15V 사이, 10V와 14V 사이, 11V와 13V 사이의 범위이고, 가장 바람직하게는 대략적으로 12V이다.

바람직하게, 각 충전 조립체의 전력 소모는 300mW를 초과하지 않는다. 전력 소모 부품의 전력 소모는 다음과 같이 표현될 수 있다.

P = U²/R

P는 전력 소모를 나타내고, U는 전압을 나타내고, R은 전력 소모 부품의 저항을 나타낸다. 충전 조립체가 하나 이상의 전력 소모 부품에 제공되는 경우에, 충전 조립체의 전력 소모는 충전 조립체내에 포함된 모든 전력 소모 부품의 전력 소모 합계로 나타내어질 수 있다. 마찬가지로, 많은 충전 조립체의 전력 소모 부품들의 전력 소모는 모든 충전 조립체내에 포함된 모든 전력 소모 부품의 전력 소모를 합산함으로써 결정될 수 있다.

더욱 바람직하게, 각 충전 조립체의 전력 소모는 280mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 270mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 260mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 250mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 245mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 240mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 230mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 220mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 200mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 180mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 150mW를 초과하지 않고, 더욱 바람직하게 100mW를 초과하지 않는다.

바람직하게, 각 로드 셀의 저항은 500Ω 이상과 같은 350Ω 이상, 바람직하게 700Ω 이상과 같은 600Ω 이상, 바람직하게 800Ω 이상과 같은 750Ω 이상, 바람직하게 1000Ω 이상과 같은 900Ω 이상, 바람직하게 1200Ω 이상과 같은 1000Ω 이상이다.

바람직하게, 충전소의 전력 소모 부품에 공급된 직류 전압은 대략적으로 12V이고, 각 로드 셀의 저항은 바람직하게 전술한 값보다 크다.

더욱 바람직하게, 충전소의 전력 소모 부품에 공급된 직류 전압은 대략적으로 12V이고, 각 로드 셀의 전기 저항은 600Ω 이상이다. 더욱 바람직하게 충전소의 전력 소모 부품에 공급된 직류 전압은 대략적으로 12V이고, 각 로드 셀의 전기 저항은 1000Ω 이상이다. 더욱 바람직하게, 충전소의 전력 소모 부품에 공급된 직류 전압은 대략적으로 12V이고, 각 로드 셀의 전기 저항은 1000Ω 이상이다.

바람직하게 각각의 하나 이상의 AC/DC-to-DC 컨버터는 4 충전 조립체와 같은 2 이상의 충전 조립체, 바람직하게 10 충전 조립체와 같은 8 이상의 충전 조립체, 더욱 바람직하게는 15 충전 조립체와 같은 12 이상의 충전 조립체, 바람직하게 18 충전 조립체, 더욱 바람직하게 22 충전 조립체와 같은 20 이상의 충전 조립체, 바람직하게 24 충전 조립체, 더욱 바람직하게 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50과 같은 24 이상의 충전 조립체에 직류를 공급하도록 구성된다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 첫 번째 실시예의 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 장치의 두 번째 실시예의 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 장치의 상면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 충전 장치에 포함된 충전 조립체의 정면도이고,

도 5는 도 4의 충전 조립체의 측면도이고,

도 6은 종래 장치의 전력 공급 시스템에 대한 개략 설명도이고,

도 7은 본 발명에 따른 장치의 전력 분배 네트워크에 대한 개략 설명도이고,

도 8은 본 발명에 따른 장치에 포함된 전력 소모 부품에 전류를 공급하기 위한 발전기의 상세도이다.

도 1 - 도 3은 본 발명에 따른 장치의 사시도이다. 상기 장치는 액화 가스로 채워지고 있는 컨테이너(2)를 이송하는 하나 이상의 회전식 원형 콘베이어 또는 턴테이블(1)을 포함한다. 상기 회전식 원형 콘베이어는 고정 구조체(1a)상에 정렬된다. 빈 또는 거의 빈 컨테이너들은, 예를 들면 트럭으로 상기 장치까지 운송되고 트럭에서 컨베이어(4)로 운반된다. 각 충전 회전식 원형 콘베이어(1)는 다수의 충전 조립체(5)를 포함하고, 그 위에서 컨테이너(2)가 액화 가스로 채워진다.

상기 컨테이너(2)는, 작업자(6)가 자동 컨베이어 또는 취급 수단을 조작하는 반자동 방식으로, 또는 완전 자동 방식으로 처리될 수 있다.

도 4 및 5는 충전 조립체(5)를 나타낸다. 상기 충전 조립체(5)는, 컨테이너 내로 액화 가스를 채우는 공정 동안 컨테이너(2)가 위치하는 플랫폼(7)을 포함한다. 컨테이너(2)의 무게를 측정하기 위한 전자 저울이 플랫폼(7)에 포함된다. 추가로 충전 조립체(5)는 컨테이너 내로의 액화 가스 유량을 조절하기 위한 밸브를 구비하는 충전 헤드(8)를 포함한다. 충전 헤드(8)는 파이프(9)를 통하여 액화 가스를 저장하기 위한 저장 탱크에 연결된다. 플랫폼(7)내에 포함된 전자 저울은, 충전 헤드(8) 내에 포함된 밸브를 개폐할 수 있는 제어 시스템에 전자적으로 연결되어, 컨테이너(2) 및 그 안에 포함된 액화 가스가 목표로 하는 무게, 즉 미리 설정된 무게에 도달할 때 밸브를 폐쇄한다.

도 6은 종래 기술 장치의 전력 공급 시스템의 개략 설명도이다. 상기 장치에는 교류 또는 직류가 공급되고, 전력 공급원은 참조 기호 Cin으로 표시되어 있다. 전력 공급원(Cin)은 115 또는 230 V AC 또는 24V DC일 수 있다. 전력은, 전술한 바와 같이, "EXQ" 하우징 내에 내장되는 것이 바람직한 AC/DC-to-DC 컨버터를 포함하는 전력 공급 장치(S1)를 통하여 공급된다. 다수의 충전 조립체(S2)에는 다수의 전력 공급 장치(S1)로부터 직류가 공급되고, 전력 공급 장치(S1)는 각 충전 조립체(S2)에 연결된다. 상기 충전 조립체(S2)들은 컨테이너들 무게를 측정하기 위한 저울 W1, W2, ....., Wn을 구비한다. 보통, 도 6에 나타낸 것처럼 종래 시스템은 각 저울을 포함하는 20-50 충전 조립체(S2)를 구비한다. 보통, 어떠한 각 충전 조립체 (S2)의 전기 부품일지라도 전술한 바와 같이 본질적으로 안전하다.

도 7은 본 발명의 첫 번째 양상에 따른 장치의 전력 분배 네트워크의 설명도이다. 모든 고전압 전력 장치들은 비폭발 환경(위험하지 않은 구역)내에 배치된다. 스파크 발생 또는 발화 또는 스파크 발생 및 발화의 위험을 상당히 감소시키기 위해, 저전압 장치만이 높은 폭발 환경(위험 구역)내에 설치된다. 상기 장치에는 교류 또는 직류, 바람직하게 115 또는 230V AC 또는 24V DC 또는 12V DC가 공급된다. 공급된 전력의 전압이 약 12V DC를 초과하는 경우에, 전압은 DC-to-DC 컨버터에 의하여 12V DC로 변환된다.

다수의 일반 충전 조립체(UFM: Universal Filling Machine)에는 컨버터(전력 공급원)로부터 직류가 공급된다. 각 일반 충전 조립체(UFM)는 컨테이너 무게를 측정하기 위한 저울을 구비한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 본 발명 장치는 저울을 포함하는 24개의 일반 충전 조립체(UFM)를 구비한다. 도 6의 종래 장치와 비교하여, 도 7의 장치는 모든 고전압 장치가 높은 폭발 영역(위험 구역) 외측에 설치되는 특별한 장점을 가진다. 따라서, 높은 폭발 영역 내에 전력 분배 네트워크가 순수 저전압 네트워크이기 때문에, "EXQ" 하우징에 대한 필요성이 제거된다.

도 6 및 도 7에 설명된 전력 공급 시스템들은 도 1 - 도 3에서 나타낸 장치 내에 포함될 수 있다. 도 6에서 S2 및 도 7에서 UFM으로 나타낸 충전 조립체들은 도 4 및 도 5에서 나타낸 형태일 수 있다.

또한 도 7에는, 상기 장치 입구에서 컨테이너의 진입을 식별하기 위한 수단이 도시되어 있다. 또한, 테스트를 위한 수단(출구에서의 검사 저울 및 누설시험기)이 도 7에 도시되어 있다. 또한, 도 7에는 통신 및 전력 분리기 및 전자 제어 수단 PC가 도시되어 있다.

도 8은 본 발명의 두 번째 양상에 따른 장치내에 포함된 전력 소모 부품들에 전류를 공급하기 위한 발전기(17)에 대한 상세도이다.

상기 발전기(17)는 고정 구조체(1a)(도 1 - 도 3을 참조) 내에 포함된 E 형상 트랙 또는 프로파일(13)을 따라 연장되고 회전식 원형 콘베이어(1)를 따라 연장된 고정 1차 코일 또는 와이어(10)를 포함한다. 1차 코일 또는 와이어(10)는, 페라이트 프로파일인 것이 바람직한 고정 프로파일(13)과 공동 작용한다. 발전기(17)의 이동 가능한 부품들은 각 충전 조립체(5)상에 배열된 2차 코일(11)을 포함하고, 상기 코일(11)은 충전 조립체 또는 그 부품을 따라 연장된 U-형상 프로파일(14) 둘레로 감긴다. 상기 E-형상 프로파일(13) 및 U-형상 프로파일(14)은 그들 사이에 간격이 형성되도록 정렬되고, 따라서 고정 부품과 발전기(17)의 이동 가능한 부품은 물리적으로 접촉하지 않는다. 유도 전류는 케이블(12)을 통하여 충전 조립체(5) 내에 포함된 하나 이상의 전력 소모 부품들 또는 축전지를 충전하는 충전기로 공급된다.

Claims (108)

1. 각각이 하나 이상의 전력 소모 부품을 포함하고 적어도 컨테이너 내로의 액화 가스 충전 공정 중에는 컨테이너를 지지하도록 구성되고, 상기 전력 소모 부품은 본질적으로 안전하고 그에 따라 전력 소모 부품의 전기 회로가 본질적으로 안전하게 되어 있는, 회전식 원형 콘베이어 상에 장착된 복수 개의 충전 조립체와,

   각각이 두 개 이상의 충전 조립체에 직류를 공급하도록 구성되고, 교류 전력 공급원으로부터의 교류 전류를 직류로 변환하거나 직류 전력 공급원으로부터의 직류 전류의 전압을 조절하기 위한 하나 이상의 AC/DC-to-DC 컨버터와,

   회전식 원형 콘베이어에 대하여 원거리에 위치한 비폭발 환경 내에 배치된 하나 이상의 AC/DC-to-DC 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   각 충전 조립체의 하나 이상의 전력 소모 부품은, 적어도 일부 충전 공정 중에 하나 이상의 컨테이너의 무게를 측정하도록 구성된 전자 저울들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   각 전자 저울들은, 충전 조립체에 의해 지지된 컨테이너를 적어도 부분적으로 지지하도록 구성된 빔 또는 로드(rod)에 부착된 하나 이상의 스트레인 게이지를 구비하는 로드 셀(load cell)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   각 충전 조립체의 전력 소모는 300mW를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   각 로드 셀의 전기 저항은 350Ω보다 큰 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   각 AC/DC-to-DC 컨버터는 열 두개 이상의 충전 조립체에 직류를 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   교류 전력 공급원의 전압은 110V와 120V 사이의 범위 또는 210V와 240V 사이의 범위인 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   직류 공급원의 전압은 6V와 40V 사이인 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 충전 조립체의 하나 이상의 전력 소모 부품들은,

   충전 공정 동안 가스의 유량을 측정하기 위한 유량계와;

   충전 공정 동안 하나 이상의 컨테이너 내로의 액화 가스의 유량을 조절하도록 구성된 전기적으로 제어 가능한 밸브와;

   저울, 밸브, 및 충전 조립체에 포함된 다른 부품들 중 어느 하나 이상에 대하여, 수직 방향 또는 수평 방향으로 또는 수직 및 수평 방향으로 충전 조립체에 의해 지지된 컨테이너를 조절하기 위한 수단과;

   충전 조립체의 의해 지지된 컨테이너에 밸브를 연결하거나, 고정하거나, 또는 연결 및 고정하기 위한 수단과;

   충전 조립체에 의해 지지된 컨테이너로부터 밸브를 제거하기 위한 수단과;

   컨테이너 내로 액화 가스를 충전하는 공정을 제어하거나, 밸브에 대하여, 또는 충전 조립체 내에 포함된 다른 부품들에 대하여, 또는 충전 조립체 내에 포함된 다른 부품들 및 밸브에 대하여, 충전 조립체에 의해 지지된 컨테이너의 위치를 제어하기 위한 전자적 제어 수단의 부품들; 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    전기 에너지를 축적하기 위한 하나 이상의 축전기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    각 충전 조립체는 충전 조립체의 하나 이상의 전력 소모 부품에 직류를 공급하도록 구성된 하나 이상의 축전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    축전기에 의해 공급된 전력의 전압은 12V인 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
13. 제 11 항에 있어서,

    하나 이상의 축전기를 충전하기 위한 하나 이상의 충전 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    각 충전 조립체는 하나 이상의 축전기를 충전하기 위한 하나 이상의 충전 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
15. 제 9 항에 있어서,

    전자적 제어 수단은 하나 이상의 전자 저울 또는 하나 이상의 밸브 또는 하나 이상의 전자 저울 및 하나 이상의 밸브에 전자적으로 연결된 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
16. 제 9 항에 있어서,

    액화 가스를 저장하기 위한 하나 이상의 저장 탱크를 추가로 포함하고, 상기 저장 탱크는 하나 이상의 충전 조립체의 하나 이상의 밸브에 연결된 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
17. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 액화 가스는 액화 석유 가스인 것을 특징으로 하는 컨테이너 내부에 액화 가스를 충전하기 위한 장치.
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