KR101934765B1 - 압력탱크 안전 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력탱크 내부에 저장된 비압축성 유체의 적정 수위 유지를 위한 압축성 기체의 충진 및 배기 동작시, 레벨트랜스미터 또는 제어부의 오작동으로 인한 사고를 방지할 수 있는 압력탱크 안전 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 압력탱크의 하한 수위선과 상한 수위선에 각각 접점 방식의 제1레벨스위치와 제2레벨스위치를 설치하고, 상기 제1레벨스위치 및 제2레벨스위치의 온오프 상태에 따라 제어부의 기체공급장치 및 배기밸브로의 제어 경로를 연결 또는 차단한다.

Description

압력탱크 안전 제어 시스템{SAFETY CONTROLL SYSTEM OF PRESSURE TANK}
본 발명은 압력탱크 안전 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 압력탱크 내부에 저장된 비압축성 유체의 적정 수위 유지를 위한 압축성 기체의 충진 및 배기 동작시, 레벨트랜스미터 또는 제어부의 오작동으로 인한 사고를 방지할 수 있는 압력탱크 안전 제어 시스템에 관한 것이다.
냉난방을 위한 순환배관 시스템 또는 유체이송 배관 시스템에서는 펌프의 급정지나 밸브 급폐쇄의 경우 유량/유속이 급격히 변화함으로써 발생되는 수충격을 방지하거나, 순환 배관계의 배관수 팽창/수축으로 인한 배관계의 파손을 방지하기 위해 각각 압력탱크가 포함된 수충격방지설비 또는 압력유지설비 또는 팽창탱크가 구비된다.
압력탱크 내부에는 비압축성유체와 압축성기체가 공존해 있으며, 배관계에서 팽창/수축 또는 수충격이 발생했을 때, 압축성기체를 이용하여 압력탱크 내부의 비압축성유체를 배관계로 배출하거나 배관계의 비압축성유체를 압력탱크 내부로 유입시킴으로써 배관계에 발생되는 고압을 완화하고 부압을 방지한다.
관로유동해석을 통하여 압력탱크의 용량이 정해지고, 압력탱크 내부에 필요한 압축성기체의 양 역시 정해지지만, 이 압축성기체는 영구적인 것이 아니라 일부는 접합부에서 발생되는 누기를 통해 소모되고, 일부는 수위제어를 위한 전자밸브의 개방으로 소모되고, 일부는 비압축성유체에 용해되어 소모된다. 또한, 배관계의 비압축성유체의 압력에 따라 압축성기체의 체적이 변화하게 되는데, 이는 압력탱크 내부 비압축성유체의 수위를 변화시키게 된다.
압력탱크의 수위 변동은 배관계 전체의 기준압력 변동을 의미하는바, 압력이 상승할 때에는 배관계의 장비나 배관을 파손시킬 수 있으며, 배관계의 압력이 하강하여 액체의 포화증기압 이하로 낮아지면 수주분리 후 재결합시 충격파로 장비나 배관을 파손시킬 수 있다. 따라서, 배관 시스템을 안정적으로 유지시키기 위해 압력탱크 내부 비압축성유체의 수위가 적정 범위로 항시 유지되도록 제어되어야 한다.
이러한 압력탱크의 수위 제어는 압력탱크 내 압축공기 또는 질소와 같은 압축성기체의 충진 또는 배기에 의해 수행된다. 즉, 도 1 에 도시된 바와 같이, 배관계에 연결된 압력탱크(100)에는 수위를 감지하는 레벨트랜스미터(LT)가 설치되고, 상기 레벨트랜스미터(LT)에 의해 실시간으로 압력탱크(100)의 수위가 감지된다. 압력탱크(100) 내부의 수위 상승시 제어부(400)는 충진밸브(S1)를 개방하여 공기압축기 또는 질소발생기와 같은 기체공급장치(200)로부터 압력탱크(100) 내부에 압축성기체를 충진함으로써 비압축성유체의 수위를 적정 수위로 낮추어 조정하고, 수위 하락시에는 배기밸브(S2)를 개방하여 압력탱크(100)로부터 기체를 외부로 배기시켜 수위를 상승시킴에 의해 압력탱크(100) 내부 비압축성유체의 수위를 항시 적정 범위로 유지시킨다.
그런데, 일반적으로 사용되는 레벨트랜스미터(LT)는 전자부품 특성상 잘못된 값을 출력하는 경우가 종종 발생되며, 부식 등에도 취약하여 오작동의 위험이 존재할 수 밖에 없다. 이러한 오작동으로 인하여 만약 배관계의 수축/팽창 또는 수충격이 발생되는 순간 압력탱크 내부가 적정 수위를 유지하지 못할 경우, 장비 전체의 고장 또는 현장의 침수/단수/인명피해 등 큰 사고가 발생될 수 있다. 또한, 이러한 피해는 레벨트랜스미터(LT)가 잘못된 값을 출력하거나, 제어부의 오작동으로 인해 발생될 수도 있다. 레벨트랜스미터(LT)가 잘못된 값을 출력할 경우 제어부는 지속적으로 기체공급장치(200)를 동작시킬 수도 있고, 지속적으로 배기밸브(S2)를 개방할 수 있다. 만약 배기밸브(S2)를 계속 개방할 경우 최초에는 압축성기체가 배출되지만 종국에는 비압축성유체 역시 배출될 수 있다. 이러한 비압축성유체의 배출은 압력탱크(100) 내부에 있던 비압축성유체 뿐만 아니라 배관계의 거의 모든 비압축성유체가 배출될 때까지 멈추지 않게 되고, 이는 펌프장, 플랜트 등의 침수 등 큰 사고를 발생시키게 된다.
또한, 공기압축기와 같은 기체공급장치(200)가 지속적으로 동작할 경우 압력탱크(100) 내부의 수위는 계속 하강하게 되고, 종국에는 압력탱크(100) 내부의 압축성기체가 배관계로 유입되는 상황이 발생하게 되며, 배관계 내부에 압축성기체가 포함될 경우 수충격이 발생하여 큰 사고로 이어질 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1069126호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 배관 시스템에 설치된 압력탱크의 수위 제어 시스템의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 압력탱크 내부에 저장된 비압축성 유체의 적정 수위 유지를 위한 비압축성 기체의 충진 및 배기 동작시, 레벨트랜스미터 또는 제어부의 오작동으로 인한 사고를 방지할 수 있는 압력탱크 안전 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템은, 배관계에 연결된 압력탱크와; 상기 압력탱크의 내부 수위를 실시간으로 감지하는 레벨트랜스미터와; 상기 레벨트랜스미터에 의해 감지된 압력탱크의 수위가 미리 결정된 상한 수위선을 초과하는 경우 압력탱크 내부로 압축성기체를 공급하기 위한 기체공급장치와; 상기 레벨트랜스미터에 의해 감지된 압력탱크의 수위가 미리 결정된 하한 수위선 미만인 경우 압력탱크 내부의 압축성기체를 외부로 배출하기 위한 배기밸브와; 상기 레벨트랜스미터에 의해 감지된 압력탱크의 수위를 근거로 상기 기체공급장치 및 배기밸브의 작동을 제어하는 제어부와; 상기 압력탱크의 하한 수위선에 설치되는 제1레벨스위치와; 상기 압력탱크의 상한 수위선에 설치되는 제2레벨스위치와; 상기 제어부와 기체공급장치를 연결하는 제어 경로 상에 설치되고 상기 제1레벨스위치와 전기적으로 연결되어, 상기 제1레벨스위치가 오프되는 경우 오프됨에 따라 제어부로부터 기체공급장치로 연결된 제어 경로를 차단하는 충진중단스위치와; 상기 제어부와 배기밸브를 연결하는 제어 경로 상에 설치되고 상기 제2레벨스위치와 전기적으로 연결되어, 상기 제2레벨스위치가 온되는 경우 제어부로부터 배기밸브로 연결된 제어 경로를 차단하는 배기중단스위치를 포함한다.
여기서, 상기 제1레벨스위치 및 제2레벨스위치는 접점 스위치이고, 상기 충진중단스위치 및 배기중단스위치는 릴레이 스위치인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제어 경로는 제어 신호선 또는 동력선일 수 있으며, 무선 제어 신호를 전달하는 무선 채널일 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템은, 배관계에 연결된 압력탱크와; 상기 압력탱크의 내부 수위를 실시간으로 감지하는 레벨트랜스미터와; 상기 레벨트랜스미터에 의해 감지된 압력탱크의 수위가 미리 결정된 상한 수위선을 초과하는 경우 압력탱크 내부로 압축성기체를 공급하기 위한 기체공급장치와; 상기 레벨트랜스미터에 의해 감지된 압력탱크의 수위가 미리 결정된 하한 수위선 미만인 경우 압력탱크 내부의 압축성기체를 외부로 배출하기 위한 배기밸브와; 상기 레벨트랜스미터에 의해 감지된 압력탱크의 수위를 근거로 상기 기체공급장치 및 배기밸브의 작동을 제어하는 제어부와; 상기 압력탱크의 하한 수위선에 설치되는 제1레벨스위치와; 상기 압력탱크의 상한 수위선에 설치되는 제2레벨스위치와; 상기 제어부와 기체공급장치를 연결하는 제어 경로 상에 설치되고 상기 제1레벨스위치와 전기적으로 연결되어, 상기 제1레벨스위치가 오프되는 경우 제어부로부터 기체공급장치로 연결된 제어 경로를 차단하는 충진중단스위치와; 상기 배기밸브에 직렬로 연결되고 상기 제2레벨스위치와 전기적으로 연결되어, 상기 제2레벨스위치가 온되는 경우 폐쇄되어 압력탱크 내부 압축성기체의 배기를 차단하는 배기차단밸브를 포함한다.
본 발명에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템에 의한 압력탱크 안전 제어 방법은, 레벨트랜스미터로 압력탱크의 수위를 감지하는 단계와; 상기 레벨트랜스미터에서 감지된 압력탱크 수위 감지값을 미리 결정된 압력탱크의 상한 수위값 및 하한 수위값과 비교하는 단계와; 비교 결과 압력탱크 수위 감지값이 상한 수위값을 초과하는 경우 기체공급장치를 가동하는 단계와; 상기 기체공급장치의 가동 중 제1레벨스위치가 오프 상태인 경우 기체공급장치의 제어 경로를 차단하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템에 의한 압력탱크 안전 제어 방법은, 레벨트랜스미터로 압력탱크의 수위를 감지하는 단계와; 상기 레벨트랜스미터에서 감지된 압력탱크 수위 감지값을 미리 결정된 압력탱크의 상한 수위값 및 하한 수위값과 비교하는 단계와; 비교 결과 압력탱크 수위 감지값이 하한 수위값 미만인 경우 배기밸브를 개방하는 단계와; 상기 배기밸브 개방 중 제2레벨스위치가 온 상태인 경우 배기밸브 제어경로를 차단하는 단계를 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 압력탱크 내부에 저장된 비압축성 유체의 적정 수위 유지를 위한 비압축성 기체의 충진 및 배기 동작시, 레벨트랜스미터 또는 제어부의 오작동이 발생하더라도 접점 방식인 제1레벨스위치 및 제2레벨스위치가 압력탱크의 실제 수위를 감지하고, 충진중단스위치 및 배기중단스위치가 기체공급장치와 배기밸브의 작동을 실제 수위에 상응하도록 제어함으로서, 레벨트랜스미터 또는 제어부의 오작동으로부터 기인하는 압력탱크 내부 수위 제어 실패에 따른 대형 사고를 미연에 방지할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 1 은 종래 압력탱크를 구비하는 배관 시스템 구성도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템 구성도,
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 압력탱크 안전 제어 방법의 순서도,
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템의 구성 및 작용을 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명한다.
도 2 에는 본 발명의 일실시예에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템의 구성도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템은 종래의 배관시스템과 같이 압력탱크(100), 레벨트랜스미터(LT), 기체공급장치(200), 충진밸브(S1), 배기밸브(S2) 및 전체 작동을 제어하는 제어부(400)를 포함하며, 여기에 안전장치로서 제1레벨스위치, 제2레벨스위치, 충진중단스위치 및 배기중단스위치가 추가로 구비된다.
앞서 언급한 바와 같이, 배관 시스템의 압력탱크(100) 수위는 배관 시스템의 안정을 위해 항시 적정 수위 범위로 유지되어야 하는바, 도 2에서 NWL(NORMAL WATER LEVEL)은 압력탱크(100)의 중간 수위로서 통상적인 적정 수위선이며, HWL(HIGH WATER LEVEL) 및 LWL(LOW WATER LEVEL)은 적정 범위의 상한 수위선 및 하한 수위선을 각각 나타낸다.
여기서, 상기 레벨트랜스미터(LT)는 압력탱크(100)의 전체 수위에 걸쳐 측정이 가능하도록 설치된다. 상기 레벨트랜스미터(LT)에서 감지된 압력탱크(100)의 수위 감지값은 실시간으로 제어부(400)로 전달되고, 제어부(400)는 전달된 수위 감지값을 기초로 기체공급장치(200)와 충진밸브(S1) 및 배기밸브(S2)를 제어하여 압력탱크(100) 내부에 압축성기체를 충진 또는 배기시킴으로써 압력탱크(100) 내부 비압축성유체의 수위를 적정 범위(상한 수위선과 하한 수위선 사이 범위)로 유지시킨다. 구체적으로, 레벨트랜스미터(LT)에서 감지된 수위 감지값이 상한 수위선(HWL)을 초과하는 경우에는 제어부(400)가 충진밸브(S1)를 개방함과 아울러 기체공급장치(200)를 작동시켜 압력탱크(100) 내부로 압축성기체를 충진함으로써 압력탱크(100) 내부 비압축성유체의 수위가 하강하게 된다. 그리고, 수위 감지값이 하한 수위선(NWL) 미만인 경우에는 제어부(400)가 배기밸브(S2)를 개방하여 압력탱크(100) 내부의 압축성기체를 배출시킴으로써 압력탱크(100) 내부 비압축성유체의 수위가 상승하게 된다.
그런데, 이미 언급한 바와 같이 위와 같은 방식에 따르면, 레벨트랜스미터(LT)와 제어부(400)가 오작동되는 경우, 배기밸브(S2)가 지속적으로 개방되어 침수 등의 사고를 일으킬 수 있고, 기체공급장치(200)가 지속적으로 가동되어 수충격을 일으킬 위험이 존재한다.
상기 제1레벨스위치(LS1)와 충진중단스위치(SW1) 및 제2레벨스위치(LS2)와 배기중단스위치(SW2)는 이러한 위험을 예방하기 위하여 설치되는 안전 장치로서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 제1레벨스위치(LS1)는 압력탱크(100)의 하한 수위선(LWL)에 설치되고 제2레벨스위치는 압력탱크(100)의 상한 수위선(HWL)에 설치된다.
상기 충진중단스위치(SW1)는 제어부(400)와 기체공급장치(200)를 연결하는 제어 경로 상에 설치되고, 압력탱크(100)의 하한 수위선(LWL)에 설치된 제1레벨스위치(S1)와 전기적으로 연결된다. 여기서 '제어 경로'란 제어부(400)가 기체공급장치(200)의 작동을 제어할 수 있도록 제어 신호 또는 구동 전력을 기체공급장치(200)에 제공하기 위한 전기적인 채널 경로를 의미하는 것으로 유선 제어 시스템인 경우 제어 신호선 또는 동력선일 수 있고, 무선 제어 시스템인 경우에는 무선 제어 신호를 전달하는 무선 채널을 의미할 수 있다.
상기 제1레벨스위치(LS1)는 통상적인 접점 스위치로서 압력탱크(100) 내부 수위가 하한 수위선(LWL) 이상인 경우 온(ON)되도록 구성되고, 상기 충진중단스위치(SW1)는, 예컨대 릴레이 스위치로 구성되어, 제1레벨스위치(LS1)가 온(ON) 상태인 경우 온(ON) 상태에 있다가 제1레벨스위치(LS1)가 오프(OFF)되는 경우 오프(OFF)됨에 따라 제어부(400)로부터 기체공급장치(200)로 연결된 제어 경로를 차단하도록 구성된다.
또한, 상기 배기중단스위치(SW2)는 제어부(400)와 배기밸브(S2)를 연결하는 제어 경로 상에 설치되고, 압력탱크(100)의 상한 수위선(HWL)에 설치된 제2레벨스위치(S2)와 전기적으로 연결된다. 마찬가지로 '제어 경로'란 제어부(400)가 배기밸브(S2)의 개폐를 제어할 수 있도록 제어 신호 또는 구동 전력을 배기밸브(S2)에 제공하기 위한 전기적인 채널 경로를 의미하는 것으로 유선 제어 시스템인 경우 제어 신호선 또는 동력선일 수 있고, 무선 제어 시스템인 경우에는 무선 제어 신호를 전달하는 무선 채널을 의미할 수 있다.
상기 제2레벨스위치(LS2) 역시 통상적인 접점 스위치로서 압력탱크(100) 내부 수위가 상한 수위선(HWL) 이상인 경우 온(ON)되도록 구성되고, 상기 배기중단스위치(SW2)는, 예컨대 릴레이 스위치로 구성되어, 제2레벨스위치(LS2)가 오프(OFF) 상태인 경우 온(ON) 상태에 있다가 제2레벨스위치(LS2)가 온(ON)되는 경우 오프(OFF)됨에 따라 제어부(400)로부터 배기밸브(S2)로 연결된 제어 경로를 차단하도록 구성된다.
도 3 에는 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템의 작동 순서가 도시된다. 이하, 도 3 을 참조로 본 발명에 따른 압력탱크 안전 제어 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 이미 언급한 바와 같이, 레벨트랜스미터(LT)는 압력탱크(100) 내부의 수위를 실시간으로 감지(S100)하여 제어부(400)로 전달한다. 제어부(400)는 전달된 압력탱크 수위 감지값을 각각 상한 수위선(HWL) 및 하한 수위선(LWL)과 비교(S200)한다.
비교 결과, 압력탱크(100)의 수위 감지값이 상한 수위선(HWL)을 초과하는 경우 제어부(400)는 기체공급장치(200)를 가동(S300)시킨다. 이에 따라, 상기 기체공급장치(200)로부터 발생된 압축공기 또는 질소 가스 등 압축성기체가 충진밸브(S1)를 통하여 압력탱크(100) 내부로 충진되면서 압력탱크(100) 내부 비압축성유체의 수위가 하강하게 된다. 레벨트랜스미터(LT)가 정상 상태라면 압력탱크(100)의 실제 수위도 상한 수위선(HWL)을 초과한 상태이므로 제1레벨스위치(LS1)와 제2레벨스위치(LS2) 모두 온(ON) 상태에 있게 되므로 충진중단스위치(SW1)는 온(ON) 상태가 되어 제어부(400)로부터 기체공급장치(200)로의 제어 경로가 연결된 상태에 있어 제어부(400)의 제어에 따라 기체공급장치(200)가 가동되어 압력탱크(100) 내부로 압축성기체가 원활하게 공급된다. 그리고, 배기중단스위치(SW2)는 오프(OFF) 상태가 되어 배기밸브(S2)의 작동이 정지(배기밸브 폐쇄)됨에 따라 압축성기체의 배기는 중단된다.
그런데, 레벨트랜스미터(LT)가 오작동 상태이면, 실제 압력탱크(100) 내부 수위는 하한 수위선(LWL) 미만인데도 불구하고 레벨트랜스미터(LT)의 수위 감지값이 상한 수위선(HWL)을 초과하는 것으로 나타날 수 있다. 이 경우, 제어부(400)가 레벨트랜스미터(LT)의 수위 감지값을 기초로 압력탱크(100) 내부에 압축성기체를 계속 충진하게 되면 압력탱크(100) 내부의 비압축성유체 및 압축성기체가 배관계로 배출되어 수충격을 유발할 위험이 존재한다. 이러한 위험을 방지하기 위해, 레벨트랜스미터(LT)에서 감지된 수위 감지값이 상한 수위선(HWL)을 초과함에도 불구하고 제1레벨스위치(LS1)가 오프(OFF) 상태인 경우(즉, 실제 수위가 하한 수위선 미만인 경우)에는 충진중단스위치(SW1)는 오프(OFF)되고 배기중단스위치(SW2)는 온(ON) 상태가 된다. 이에 따라, 제어부(400)로부터 기체공급장치(200)로의 제어 경로가 차단되어 압력탱크(100) 내부로의 압축성기체의 충진은 중단되고, 배기밸브(S2)로의 제어 경로는 연결(S400)되어 배기밸브(S2) 작동(개방)에 따라 압력탱크(100) 내부 압축성기체가 외부로 배출되고 압력탱크(100) 내부 비압축성유체의 수위가 상승하게 된다.
한편, 제어부(400)에서 레벨트랜스미터(LT)로부터 전달된 수위 감지값을 상한 수위선(HWL) 및 하한 수위선(LWL)과 비교한 결과, 압력탱크(100)의 수위 감지값이 하한 수위선(LWL) 미만인 경우 제어부(400)는 배기밸브(S2)를 개방(S300')한다. 이에 따라, 상기 압력탱크(100)에 충진되어 있던 압축성기체가 외부로 배출되면서 압력탱크(100) 내부 비압축성유체의 수위가 상승하게 된다. 레벨트랜스미터(LT)가 정상 상태라면 압력탱크(100)의 실제 수위도 하한 수위선(LWL) 미만인 상태이므로 제1레벨스위치(LS1)와 제2레벨스위치(LS2) 모두 오프(OFF) 상태로, 충진중단스위치(SW1)는 오프(OFF) 상태가 되어 제어부(400)로부터 기체공급장치(200)로의 제어 경로가 차단되므로 압력탱크(100) 내부로의 압축성기체의 충진이 중단된다. 그리고, 배기중단스위치(SW2)는 온(ON) 상태가 되어 제어부(400)로부터 배기밸브(S2)로의 제어 경로가 연결되므로 배기밸브(S2)가 작동(개방)되어 압력탱크(100) 내부 압축성기체가 외부로 배출되고 압력탱크(100) 내부 비압축성유체의 수위가 상승하게 된다.
그런데, 레벨트랜스미터(LT)가 오작동 상태이면, 실제 압력탱크(100) 내부 수위는 상한 수위선(HWL)을 초과하는데도 불구하고 레벨트랜스미터(LT)의 수위 감지값이 하한 수위선(LWL) 미만인 것으로 나타날 수 있다. 이 경우, 제어부(400)가 레벨트랜스미터(LT)의 수위 감지값을 기초로 배기밸브(S2)를 개방하여 압력탱크(100) 내부의 압축성기체를 계속 배출시키게 되면 종국에는 비압축성유체가 외부로 배출되면서 현장의 침수 등 사고 위험이 존재한다. 이러한 위험을 방지하기 위해, 레벨트랜스미터(LT)에서 감지된 수위 감지값이 하한 수위선(LHL) 미만임에도 불구하고 제2레벨스위치(LS2)가 온(ON) 상태인 경우(즉, 실제 수위가 상한 수위선을 초과하는 경우)에는 제1레벨스위치(LS1)도 온(ON) 상태이므로 충진중단스위치(SW1)가 온(ON)되어 제어부(400)로부터 기체공급장치(200)로의 제어 경로가 연결되어 기체공급장치(200)가 작동되면서 압력탱크(100) 내부로 압축성기체가 충진된다. 그리고, 배기중단스위치(SW2)는 오프(OFF)되어 제어부(400)로부터 배기밸브(S2)로의 제어 경로가 차단(S400')됨에 따라 압력탱크(100) 내부 압축성기체의 배기가 중단된다.
이와 같은 방법으로 레벨트랜스미터(LT) 또는 제어부(400)가 오작동되는 경우라 할지라도, 제1레벨스위치(LS1)와 제2레벨스위치(LS2)가 압력탱크(100)의 실제 수위를 감지하여 비압축성기체의 충진 또는 배기를 신뢰성 있게 제어함으로써 각종 사고를 예방할 수 있다.
한편, 도 4 에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력탱크 안전 제어 시스템이 도시된다. 본 실시예의 구성은 배기중단스위치(SW2)를 제외하고 도 2 에 도시된 실시예의 구성을 공통적으로 포함하되, 배기밸브(S2)에 직렬로 연결되는 배기차단밸브(S3)를 더 포함하며, 제2레벨스위치(LS2)가 배기차단밸브(S3)와 전기적으로 연동된다. 여기서, 상기 배기밸브(S2)는 항시 폐쇄(N.C ; normal close) 상태에 있다가 제어부(400)의 제어에 따라 개방되도록 구성되고, 상기 배기차단밸브(S3)는 항시 개방(N.O ; normal open) 상태에 있다가 제2레벨스위치(LS2)가 온(ON)되는 경우 폐쇄되도록 구성된다. 이에 따라, 레벨트랜스미터(LT) 및 제어부(400)가 오작동하는 경우에도 제2레벨스위치(LS2)가 압력탱크(100)의 실제 수위가 상한 수위선(HWL) 이상인 경우 배기 경로를 차단한다. 그 외에 제1레벨스위치(LS1)와 충진중단스위치(SW1)와 관련된 작동은 도 3 에 도시된 실시예와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.
100 : 압력탱크
200 : 기체공급장치
400 : 제어부
LT : 레벨트랜스미터
S1 : 충진밸브
S2 : 배기밸브
LS1 : 제1레벨스위치
LS2 : 제2레벨스위치
SW1 : 충진중단스위치
SW2 : 배기중단스위치

Claims (14)

  1. 배관계에 연결된 압력탱크와, 상기 압력탱크의 내부 수위를 실시간으로 감지하는 레벨트랜스미터와, 상기 레벨트랜스미터에 의해 감지된 압력탱크의 수위를 근거로 상기 압력탱크 내외로 기체를 충진 또는 배기하도록 제어하는 제어부를 포함하는 압력탱크 제어 시스템에 있어서,
    상기 압력탱크의 하한 수위선에 설치되는 제1레벨스위치와; 상기 압력탱크의 상한 수위선에 설치되는 제2레벨스위치; 및 상기 제1레벨스위치 및 제2레벨스위치의 온오프 상태에 따라 상기 제어부의 기체 충진 또는 배기 제어 경로를 연결 또는 차단하는 스위칭장치를 포함하고,
    상기 스위칭장치는 상기 제1레벨스위치와 전기적으로 연결되어 상기 제1레벨스위치가 오프(OFF)되는 경우 제어 경로를 차단하는 충진중단스위치 및 상기 제2레벨스위치와 전기적으로 연결되어 상기 제2레벨스위치가 온(ON)되는 경우 제어 경로를 차단하는 배기중단스위치를 포함하되,
    상기 충진중단스위치는,
    상기 압력탱크에 기체를 공급하기 위한 기체공급장치와 제어부를 연결하는 제어 경로 상에 설치되어 상기 제어부로부터 기체공급장치로 연결된 제어 경로를 차단하거나, 또는 상기 압력탱크에 기체를 충진하기 위한 충진밸브와 제어부를 연결하는 제어 경로 상에 설치되어 상기 제어부로부터 충진밸브로 연결된 제어 경로를 차단하고,
    상기 배기중단스위치는,
    상기 압력탱크 내부의 기체를 외부로 배출시키기 위한 배기밸브와 상기 제어부를 연결하는 제어 경로 상에 설치되어, 상기 제어부로부터 배기밸브로 연결된 제어 경로를 차단하는 것을 특징으로 하는 압력탱크 안전 제어 시스템.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1레벨스위치 및 제2레벨스위치는 접점 스위치이고, 상기 스위칭장치는 릴레이 스위치인 것을 특징으로 하는 압력탱크 안전 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 경로는 제어 신호선 또는 동력선인 것을 특징으로 하는 압력탱크 안전 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 경로는 무선 제어 신호를 전달하는 무선 채널인 것을 특징으로 하는 압력탱크 안전 제어 시스템.
  8. 배관계에 연결된 압력탱크와, 상기 압력탱크의 내부 수위를 실시간으로 감지하는 레벨트랜스미터와, 상기 레벨트랜스미터에 의해 감지된 압력탱크의 수위를 근거로 상기 압력탱크 내외로 기체를 충진 또는 배기하도록 제어하는 제어부를 포함하는 압력탱크 제어 시스템에 있어서,
    상기 압력탱크의 하한 수위선에 설치되는 제1레벨스위치와; 상기 압력탱크의 상한 수위선에 설치되는 제2레벨스위치와; 상기 제1레벨스위치 및 제2레벨스위치의 온오프 상태에 따라 상기 제어부의 기체 충진 제어 경로를 연결 또는 차단하는 스위칭 장치; 및 상기 압력탱크에 설치된 배기밸브에 직렬로 연결되고, 상기 제2레벨스위치와 전기적으로 연결되어, 상기 제2레벨스위치가 온(ON)되는 경우 폐쇄되어 압력탱크 내부 기체의 배기를 차단하는 배기차단밸브;를 포함하고,
    상기 스위칭장치는 상기 제1레벨스위치와 전기적으로 연결되어 상기 제1레벨스위치가 오프(OFF)되는 경우 제어 경로를 차단하는 충진중단스위치를 포함하되,
    상기 충진중단스위치는,
    상기 압력탱크에 기체를 공급하기 위한 기체공급장치와 제어부를 연결하는 제어 경로 상에 설치되어 상기 제어부로부터 기체공급장치로 연결된 제어 경로를 차단하거나, 또는 상기 압력탱크에 기체를 충진하기 위한 충진밸브와 제어부를 연결하는 제어 경로 상에 설치되어 상기 제어부로부터 충진밸브로 연결된 제어 경로를 차단하는 것을 특징으로 하는 압력탱크 안전 제어 시스템.
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