KR101089354B1 - 급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서 - Google Patents

급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서에 관한 것으로서, 이동용 바퀴가 차량섀시에 장착되어 운행 가능하도록 된 전동식 항공기 급유차량으로 동력발생공급부, 급유설비부, 조향제동부 및 안전제어부로 이루어지며; 상기 동력발생공급부는 연료가 유입 공급되는 연료공급라인의 주관로 상에 설치되어 연료의 공급유량을 조절하기 위한 유량조절밸브와, 상기 주관로에서 분기된 부관로로 일부 바이패스시킨 연료를 통해 구동되게 한 유압모터와, 상기 유압모터에 연결되어 연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하기 위한 발전기와, 상기 발전기를 통해 생성된 전기에너지를 충전시켜 동력원으로 사용하기 위한 배터리로 구성하여 공항에 설치된 급유전으로부터 공급되는 가압연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환함에 의해 급유중에도 자체적으로 충전하면서 항공기의 급유를 위한 동력 발생 및 동력을 공급할 수 있는 동력원으로 사용할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
Figure R1020080057130
하이드런트 디스펜서, 전동식, 항공기, 급유, 자체 충전, 동력원

Description

급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서{THE SELF-RECHARGEABLE ELECTRIC MOTOR TYPE HYDRANT DISPENSER DURING THE FUELING OPERATION}
본 발명은 항공기 급유에 사용되는 급유장비인 하이드런트 디스펜서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도 외부 동력원을 사용하지 않고 공항에 설치된 급유전으로부터 공급되는 가압연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하여 동력원으로 사용할 수 있도록 함으로써 급유중 자체 충전을 가능하게 하는 전동식 하이드런트 디스펜서에 관한 것이다.
일반적으로 항공기의 급유 방식은 리퓨엘러 방식과 하이드런트 방식이 사용되고 있는데, 리퓨엘러 방식은 항공기가 주기된 위치로 특수 제작된 급유차량을 이동시켜 급유하는 방식으로서 중소형의 공항에서 주로 사용되고 있으며, 하이드런트 방식은 연료저장탱크로부터 항공기 주기장 지하로 매설된 지하 배관망에 급유전을 설치하여 항공기 날개 밑에서 하이드런트 디스펜서(hydrant dispenser) 또는 하이 드런트 서비스카트 등의 연료 급유용 장비로 급유하는 방식으로서 대형 공항에서 대부분 사용되고 있다.
리퓨엘러 급유방식은 용량의 한계로 1회 급유할 수 있는 급유량에 대한 한계가 있어 대형화되는 항공기의 급유에 신속하게 대처하기 어렵고, 운행중 위험성이 높은 문제점이 있으며, 또한 탱크 용량에 따라 여러 차례에 걸쳐 운행하여야 하므로 공기나 물 등의 혼입가능성이 많은 단점 및 불편함이 있다.
하이드런트 디스펜서를 이용하는 하이드런트 급유방식은 자체적으로 연료탱크를 가지지 않으며, 급유전에서 보내주는 연료의 압력을 이용하므로 연속적으로 대량의 급유가 가능한 장점이 있다.
그렇지만, 현재 하이드런트 급유방식은 사용되고 있는 하이드런트 디스펜서의 대부분이 동력원으로 디젤엔진 등에 적용되는 탄화수소계 연료를 사용하고 있어 공항에서의 대기환경 오염을 일으키는 문제점이 있으며, 최근 유류값 급등으로 장비의 운영에 많은 경제적인 문제점을 지니고 있고, 또한 기존의 하이드런트 서비스카트를 사용하는 경우에는 장비의 사용을 위한 충전에 많은 시간이 소요되고 충전 중에는 장비를 전혀 활용할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 하이드런트 급유방식이 적용되는 하이드런트 디스펜서를 제공하여 연속적으로 대량의 급유를 가능케 하며, 별도 외부 동력원을 사용하지 않 고 공항에 설치된 급유전으로부터 공급되는 가압연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하여 동력원으로 사용토록 하며, 급유중에도 자체적으로 충전하면서 항공기의 급유를 위한 동력 발생 및 동력을 공급할 수 있도록 한 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서를 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 기존에 비해 친환경적이면서 에너지를 절약할 수 있도록 하며, 급유중에 지속적인 충전을 가능케 함으로써 별도로 충전에 필요한 시간이 소비되지 않도록 하며, 충전을 위한 가동정지시간 없이 연속적으로 항공기 급유에 사용할 수 있도록 하는 급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서를 제공함에 있다.
본 발명은 이동용 바퀴가 차량섀시에 장착되어 운행 가능하도록 된 전동식 항공기 급유차량으로 상기 차량섀시에 설치되어 연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하면서 충전시켜 동력원을 제공하는 동력발생공급부와, 상기 차량섀시에 설치되어 연료를 항공기로 급유시키면서 여과함과 동시에 높이를 조절하는 급유설비부와, 상기 차량섀시에 설치되어 이동 운행 및 제동을 제어하는 조향제동부와, 상기 차량섀시에 설치되어 급유 중 움직임을 방지하는 안전제어부로 이루어지며; 상기 동력발생공급부는 연료가 유입 공급되는 연료공급라인의 주관로 상에 설치되어 연료의 공급유량을 조절하기 위한 유량조절밸브와, 상기 주관로에서 분기된 부관로로 일부 바이패스시킨 연료를 통해 구동되게 한 유압모터와, 상기 유압모터에 연결되어 연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하기 위한 발전기와, 상기 발전기를 통해 생성된 전기에너지를 충전시켜 동력원으로 사용하기 위한 배터리로 구성하여 공항에 설치된 급유전으로부터 공급되는 가압연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환 사용함에 의해 급유중에도 자체적으로 충전하면서 항공기의 급유를 위한 동력 발생 및 동력을 공급할 수 있는 동력원으로 이용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 동력발생공급부에는 상기 유량조절밸브에 의해 유압모터에 작용하는 압력차를 일정하게 제어할 수 있도록 파일럿밸브를 연결 장착하여 유압모터 전후의 압력차를 검출하고 제어할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 안정된 동작특성으로 항공기 급유를 진행할 수 있으며, 하이드런트 급유방식으로 연속적인 대량 급유가 가능함은 물론이며, 공항에 설치된 급유전으로부터 공급되는 가압연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하여 동력원으로 사용하므로 별도의 외부 동력원을 사용하지 않고도 항공기의 급유를 위한 동력 발생 및 동력을 공급할 수 있으며, 이에 따라 급유중에도 자체적인 충전이 가능한 유용한 효과가 있다.
본 발명은 기존의 탄화수소계 연료를 사용하는 종래 하이드런트 디스펜서에 비해 친환경적이면서 에너지를 절약할 수 있고, 급유중에 지속적인 충전이 가능하므로 별도로 충전에 필요한 시간이 소비되지 않을 뿐만 아니라 충전을 위한 가동정지시간 없이 연속적으로 항공기 급유에 사용할 수 있는 유용한 효과가 있다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 전동식 하이드런트 디스펜서를 나타낸 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 전동식 하이드런트 디스펜서를 나타낸 계통도이며, 도 3은 본 발명에 있어 급유대의 작동상태를 보인 예시도이다.
도 1 내지 도 3에서와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서(100)는 항공기 급유를 신속하면서도 연속적으로 행할 수 있고 이동용 바퀴(102)가 차량섀시(101)에 장착되어 이동 가능하도록 구성되는 전동식 항공기 급유차량으로서, 크게 동력발생공급부(110), 급유설비부(120), 조향제동부, 안전제어부로 이루어진다.
이동용 바퀴(102)는 DC모터(미 도시됨)의 구동에 의해 회전하게 되며, 이 DC모터의 구동을 위한 동력은 동력발생공급부(110)로부터 공급받도록 구성된다.
동력발생공급부(110)는 차량섀시(101)에 설치되며, 연료가 유입되어 공급되는 연료공급라인의 주관로 상에 설치되어 연료의 공급유량을 조절하기 위한 유량조절밸브(111)와, 주관로에서 분기된 부관로로 일부 바이패스시킨 연료를 통해 구동되게 한 유압모터(112)와, 이 유압모터(112)에 연결되어 연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하기 위한 발전기(113), 그리고 발전기(113)를 통해 생성된 전기에너지를 충전시켜 동력원으로 사용하기 위한 배터리(114)를 포함하여 구성된다.
이때, 유압모터(112)는 유량조절밸브(111)에 의해 조절되는 유량의 변화에 따른 압력차를 이용함으로써 일정한 속도로 회전구동이 제어되도록 구성되게 한다.
또한, 유압모터(112)에 작용하는 압력차를 일정하게 제어할 수 있도록 파일럿밸브(115)를 연결 장착함으로써 유압모터(112) 전후의 압력차를 검출하고 제어할 수 있도록 구성된다.
급유설비부(120)는 차량섀시(101)에 설치되며, 공항에 설치된 급유전으로부터 급유를 위한 연료를 본 발명의 하이드런트 디스펜서(100)로 유입하고 공급하기 위한 급유전연결밸브(121) 및 연료공급라인이 되는 급유전호스(122)와, 이 급유전호스(122) 상에 설치되어 항공기로 급유되는 연료량을 표시하기 위한 유량계(123)와, 급유전호스(122)를 통한 연료공급 중에 항공기나 급유설비측의 밸브가 갑자기 닫히는 이상발생시 최고 서지압을 줄이기 위한 서지제어기(124)와, 급유전호스(122) 상에 설치되어 항공기로 들어가는 연료품질을 보호하도록 공급연료를 여과 처리하는 여과탱크(125)와, 급유전호스(122)의 끝단에 연결된 급유노즐(126)을 항공기의 연료주입구까지 도달할 수 있도록 높이 조절되는 급유대(127)를 포함하여 구성된다.
급유전연결밸브(121)는 하이드런트 피트 밸브를 사용함이 바람직하며, 급유전호스(122)와 급유노즐(126)의 연결부분에는 스트레이너를 장착함이 바람직하다 할 것이다.
급유노즐(126)은 항공기의 표준 아답터에 맞는 구경 이상의 것을 사용함이 바람직하다.
급유대(127)는 급유자가 위치하여 항공기의 연료 주입구까지 급유노즐(126)이 도달할 수 있도록 구성되며, 도 3에 나타낸 예시에서와 같이 가위작동기구 등에 의해 항공기에 따라 높이를 조절할 수 있도록 구성되게 한다.
이때, 안전을 위하여 급유중에는 급유대(127)가 내려가지 않도록 급유설비와 연동하여 작동되도록 하며, 이동 중에는 급유대(127)의 높이를 최소화한 상태로 이동되게 한다.
조향제동부는 차량섀시(101) 상에 설치되는 운전석 위치에 배치되고 이동용 바퀴(102) 및 DC모터와 연결관계를 형성하여 하이드런트 디스펜서(100)의 이동 운행 및 제동이 가능하도록 구성되게 한다.
안전제어부는 차량섀시(101) 상에 브레이크 인터록시스템을 장착하여 본 발명의 하이드런트 디스펜서(100)를 통해서 항공기에 급유를 하는 동안 움직임을 막아 항공기와 지원장비는 물론 인적사고를 예방할 수 있도록 구성되게 한다.
이때, 안전제어부[안전제어부는 차량섀시(101) 상에 장착된 것으로 도면에는 표시되지 않음]의 브레이크 인터록시스템은 제동 효율성 및 브레이크 안전성을 강화할 수 있도록 하기 위한 것으로, 인터록 구조를 갖는 일반적인 브레이크 시스템으로 구성할 수 있음은 물론 본원출원인이 특허등록한 제10-682397호(고소작업차의 브레이크 시스템)의 기술내용을 접목하여 구성할 수 있다 할 것이다.
이러한 구성으로 이루어진 급유중 자체 충전이 가능한 하이드런트 디스펜서(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
공항에 설치된 급유전(미 도시됨)에 연결되는 급유전연결밸브(121)를 통해 지하에 저장된 연료는 하이드런트 디스펜서(100)측으로 유입되고 연료공급라인이 되는 급유전호스(122)를 통해 이동 공급된다.
급유전연결밸브(121)를 통해 급유전호스(122)로 유입된 연료는 급유전호스(122)의 주관로와 부관로로 분리되어 공급되어진다.
이때, 급유전호스(122)의 주관로 상에 설치된 유량조절밸브(111)에 의해 연료의 공급유량이 조절되어 공급되며, 급유전호스(122)의 부관로로도 연료가 일부 바이패스되어 유압모터(112)측으로 공급된다.
유압모터(112)측으로 공급된 연료는 유압모터(112)의 구동에 사용되며, 유압모터(112)는 주관로 상에 설치된 유량조절밸브(111)의 작용력에 의해 일정한 속도로 회전력을 갖게 된다.
이때, 유량조절밸브(111)는 주관로 상에서 유량을 조정함에 따라 유량변화에 의해 압력차를 발생시켜 유압모터(112)를 일정하게 회전 제어하게 되는데, 파일럿 밸브(115)를 통하여 유압모터(112) 전후의 압력차를 검출하여 제어에 이용함으로써 유압모터(112)의 회전력을 일정하게 제어 및 작용되는 압력차를 일정하게 제어하게 된다.
유압모터(112)의 회전력은 연결된 발전기(113)를 구동시켜 전기에너지를 발생시키게 되고, 이 발생된 전기에너지는 배터리(114)에 저장되어 급유중에도 자체 충전이 가능한 시스템을 구축하게 되며, 이 배터리(114)에 저장된 전기에너지는 이동 운행을 위한 DC모터(미 도시됨)의 구동이나 급유대(127)의 작동 등 하이드런트 디스펜서(100)에서 요구되는 각종 동력원으로 사용된다.
유압모터(112)를 통과한 연료는 급유전호스(122)의 주관로로 복귀되고 주관로 상에서 유량조절밸브(111)를 통과한 연료와 합쳐진 후 서지억제기(124)를 경유하여 급유노즐(126)측으로 공급된다.
서지억제기(124)를 통과한 연료는 여과탱크(125)와 유량계(123)를 통과하여 높낮이 조절이 가능하도록 구비된 급유대(127)에 위치되는 급유노즐(126)측으로 공급되어지며, 급유노즐(126)을 통해 항공기의 연료주입부로 연료를 최종 주입하게 된다.
따라서, 본 발명은 안정된 동작특성으로 항공기에 급유를 진행할 수 있고, 급유를 위해 항공기까지의 이동 주행성능을 제공할 수 있으며, 모든 범위의 항공기에 급유할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 외부 동력원을 사용하지 않고도 항공기의 급유를 위한 동력 발생 및 동력을 공급할 수 있고 급유중에도 자체적인 충전이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 전동식 하이드런트 디스펜서를 나타낸 개략 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 전동식 하이드런트 디스펜서를 나타낸 계통도.
도 3은 본 발명에 있어 급유대의 작동상태를 보인 예시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 동력발생공급부 111: 유량조절밸브
112 : 유압모터 113: 발전기
114 : 배터리 115: 파일럿밸브
120 : 급유설비부 121: 급유전연결밸브
122 : 급유전호스 123: 유량계
124 : 서지제어기 125: 여과탱크
126 : 급유노즐 127: 급유대

Claims (3)

  1. 이동용 바퀴가 차량섀시에 장착되어 운행 가능하도록 이루어지며 하이드런트 디스펜서가 설치된 전동식 항공기 급유차량으로, 상기 차량섀시에 설치되어 연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하면서 충전시켜 동력원을 제공하는 동력발생공급부와, 상기 차량섀시에 설치되어 연료를 항공기로 급유시키면서 여과함과 동시에 급유대의 높이를 조절하는 급유설비부와, 상기 차량섀시에 설치되어 상기 하이드런트 디스펜서의 이동 운행 및 제동을 제어하는 조향제동부와, 상기 차량섀시에 설치되어 급유 중 상기 전동식 항공기 급유차량의 움직임을 방지하는 안전제어부로 이루어지며;
    상기 동력발생공급부는 연료가 유입 공급되는 연료공급라인의 주관로 상에 설치되어 연료의 공급유량을 조절하기 위한 유량조절밸브와, 상기 주관로에서 분기된 부관로로 일부 바이패스시킨 연료를 통해 구동되게 한 유압모터와, 상기 유압모터에 연결되어 연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환하기 위한 발전기와, 상기 발전기를 통해 생성된 전기에너지를 충전시켜 동력원으로 사용하기 위한 배터리로 구성하여 공항에 설치된 급유전으로부터 공급되는 가압연료의 압력에너지를 전기에너지로 변환함에 의해 급유중에도 자체적으로 충전하면서 항공기의 급유를 위한 동력 발생 및 동력을 공급할 수 있는 동력원으로 사용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급유설비부는 공항에 설치된 급유전으로부터 급유를 위한 연료를 유입 및 공급하기 위한 급유전연결밸브 및 연료공급라인이 되는 급유전호스와, 상기 급유전호스 상에 설치되어 항공기로 급유되는 연료량을 표시하기 위한 유량계와, 상기 급유전호스를 통한 연료공급 중에 항공기나 급유설비측의 밸브가 갑자기 닫히는 이상발생시 발생되는 최고 서지압을 줄이기 위한 서지제어기와, 상기 급유전호스 상에 설치되어 항공기로 들어가는 연료품질을 보호하도록 공급연료를 여과 처리하는 여과탱크와, 상기 급유전호스의 끝단에 연결된 급유노즐을 항공기의 연료주입구까지 도달할 수 있도록 높이 조절되는 상기 급유대가 구비되는 것을 특징으로 하는 급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력발생공급부에는 상기 유량조절밸브에 의해 유압모터에 작용하는 압력차를 일정하게 제어할 수 있도록 파일럿밸브를 연결 장착하여 유압모터 전후의 압력차를 검출하고 제어할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 급유중 자체 충전이 가능한 전동식 하이드런트 디스펜서.
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