KR102150438B1 - 마린 브레이크어웨이 커플러 - Google Patents

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Abstract

마린 브레이크어웨이 커플러가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러는 유체를 이송하는 제 1 유체 이송 호스와 제 2 유체 이송 호스를 연결하는 것으로, 상기 제 1 유체 이송 호스의 단부에 형성되고, 상기 제 1 유체 이송 호스가 제공하는 유체 통로와 연통하는 제 1 통로를 제공하는 제 1 몸체; 상기 제 2 유체 이송 호스의 단부에 형성되고, 상기 제 2 유체 이송 호스가 제공하는 유체 통로와 연통하는 제 2 통로를 제공하고, 상기 제 1 몸체와 결합되는 제 2 몸체; 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체를 상호 결합시키되, 일단이 상기 제 1 몸체에 지지되고, 타단이 상기 제 2 몸체에 지지되며, 신축 동작하는 구동실린더; 상기 제 1 통로에 배치되고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 상호 밀착되어 결합될 때 상기 제 1 통로를 개방시키고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 분리될 때 상기 제 1 통로를 폐쇄시키는 제 1 개폐 부재; 및 상기 제 2 통로에 배치되고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 상호 밀착되어 결합될 때 상기 제 2 통로를 개방시키고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 분리될 때 상기 제 2 통로를 폐쇄시키는 제 2 개폐 부재를 포함한다.

Description

마린 브레이크어웨이 커플러{Marine breakaway coupler}
본 발명은 마린 브레이크어웨이 커플러(Marine breakaway coupler)에 관한 것이다.
해상에서 인접한 한 쌍의 구조물(ex. 선박 또는 해양 구조물) 간에 유체(ex. 액화가스 또는 연료유 등)를 이송하기 위해 유체 이송 라인이 사용된다.
도 1은 종래 유체 이송 라인을 사용하여 한 쌍의 구조물 간에 유체를 이송하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 유체 이송 라인(10)은 한 쌍의 구조물(1, 2) 사이에서 연장되고 어느 한 구조물(1)에서 다른 구조물(2)로 이송되는 유체의 이송 통로를 제공한다. 유체 이송 라인(10)의 일단은 한 구조물(1)의 매니폴드(1a)와 연결되고, 유체 이송 라인(10)의 타단은 다른 구조물(2)의 매니폴드(2a)와 연결될 수 있다.
유체 이송 라인(10)은 플렉시블한 다수의 유체 이송 호스(11, 12)가 상호 연결되어 형성될 수 있다. 이때, 이웃하는 유체 이송 호스(11, 12)는 일명 마린 브레이크어웨이 커플러(Marine breakaway coupler)(20)를 매개로 상호 연결될 수 있다.
마린 브레이크어웨이 커플러(20)는 유체가 유체 이송 라인(10)을 통해 이송되는 과정에서 유체 이송 라인(10) 또는 마린 브레이크어웨이 커플러(20)에 과도한 축 하중(유체 이송 라인(10)의 축 방향으로의 하중)이 작용할 때 마린 브레이크어웨이 커플러(20)를 구성하는 브레이킹 볼트(미도시)가 파괴되면서 분리 및 폐쇄 동작함으로써, 유체의 유출을 방지한다. 이러한 마린 브레이크어웨이 커플러(20)는 공지된 장치로 구체적인 설명을 생략한다.
마린 브레이크어웨이 커플러(20)를 매개로 유체 이송 호스들(11, 12)이 상호 연결되어 있는 구조를 가지는 유체 이송 라인(10)은 평소 한 쌍의 구조물(1, 2) 중 어느 하나에 설치된 호스 릴(hose reel)(미도시)에 감겨서 보관된다.
그런데 유체 이송 라인(10)을 호스 릴에 감는 과정에서 마린 브레이크어웨이 커플러(20)에 굽힘 하중이 작용하게 된다. 이때, 마린 브레이크어웨이 커플러에 과도한 굽힘 하중이 작용하면 마린 브레이크어웨이 커플러를 구성하는 브레이킹 볼트가 파괴될 수 있다. 이 경우, 마린 브레이크어웨이 커플러(20)는 유체 이송 과정에서 사용되기도 전에 보관 상태에서 사용이 불가능한 상태에 놓이게 되는 문제가 있다.
등록특허 제10-1722792호(2017.04.03. 공고)
본 발명의 실시예는, 유체 이송 라인이 호스 릴에 감기는 과정에서 발생되는굽힘 하중에 파괴되지 않도록 구성된 마린 브레이크어웨이 커플러를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 유체를 이송하는 제 1 유체 이송 호스와 제 2 유체 이송 호스를 연결하는 마린 브레이크어웨이 커플러(Marine breakaway coupler)에 있어서, 상기 제 1 유체 이송 호스의 단부에 형성되고, 상기 제 1 유체 이송 호스가 제공하는 유체 통로와 연통하는 제 1 통로를 제공하는 제 1 몸체; 상기 제 2 유체 이송 호스의 단부에 형성되고, 상기 제 2 유체 이송 호스가 제공하는 유체 통로와 연통하는 제 2 통로를 제공하고, 상기 제 1 몸체와 결합되는 제 2 몸체; 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체를 상호 결합시키되, 일단이 상기 제 1 몸체에 지지되고, 타단이 상기 제 2 몸체에 지지되며, 신축 동작하는 구동실린더; 상기 제 1 통로에 배치되고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 상호 밀착되어 결합될 때 상기 제 1 통로를 개방시키고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 분리될 때 상기 제 1 통로를 폐쇄시키는 제 1 개폐 부재; 및 상기 제 2 통로에 배치되고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 상호 밀착되어 결합될 때 상기 제 2 통로를 개방시키고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 분리될 때 상기 제 2 통로를 폐쇄시키는 제 2 개폐 부재를 포함하는, 마린 브레이크어웨이 커플러가 제공될 수 있다.
상기 구동실린더는 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체와 상기 구동실린더의 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값 이상이면 상기 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 상기 설정값보다 작아지도록 신축 동작할 수 있다.
상기 구동실린더는 유압 실린더 또는 공압 실린더일 수 있다.
상기 구동실린더는 다수로 제공되고, 상기 다수의 구동실린더는 상기 제 1 몸체의 원주 방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다.
상기 구동실린더의 일부는 상기 제 1 몸체에 형성된 제 1 삽입홈에 삽입되고, 상기 구동실린더의 나머지 부분은 제 2 몸체에 형성된 제 2 삽입홈에 삽입될 수 있다.
상기 구동실린더의 일단은 상기 제 1 몸체에 힌지 결합되고, 상기 구동실린더의 타단은 상기 제 2 몸체에 힌지 결합될 수 있다.
상기 마린 브레이크어웨이 커플러는 상기 결합체에 걸리는 굽힘 하중 정보를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부의 굽힘 하중 정보를 기초로, 상기 굽힘 하중이 상기 설정값 이상이면 상기 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 상기 설정값보다 작아지도록 상기 구동실린더를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 구동실린더가 유체 이송 라인이 호스 릴에 감기는 과정에서 발생되는 굽힘 하중이 설정값 이하가 되도록 동작함으로써, 보관 중 과도한 굽힘 하중으로 인한 마린 브레이크어웨이 커플러의 파괴를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 유체 이송 라인을 사용하여 한 쌍의 구조물 간에 유체를 이송하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러를 포함하는 유체 이송 라인이 호스 릴에 감기는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 마린 브레이크어웨이 커플러의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 마린 브레이크어웨이 커플러가 분리된 상태를 나타내는 도면으로서, 마린 브레이크어웨이 커플러의 일부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러의 구동 실린더의 동작을 제어하기 위한 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러가 굽힘 하중을 저감하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 마린 브레이크어웨이 커플러를 확대한 단면도이다
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러를 포함하는 유체 이송 라인이 호스 릴에 감기는 과정을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 마린 브레이크어웨이 커플러의 단면을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러(Marine breakaway coupler)(1000)는 이웃하는 제 1 유체 이송 호스(110)와 제 2 유체 이송 호스(120)를 연결한다. 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)를 매개로 상호 연결된 제 1 유체 이송 호스(110)와 제 2 유체 이송 호스(120)는 유체 이송 라인(100)을 구성한다.
유체 이송 라인(100)은 유체 이송 작업이 수행되지 않을 때 도 2와 같이 호스 릴(hose reel)(200)에 감겨 보관된다.
본 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)는 제 1 몸체(1100)와, 제 2 몸체(1200)와, 구동 실린더(1300)와, 제 1 개폐 부재(1400)와, 제 2 개폐 부재(1600)를 포함할 수 있다.
제 1 몸체(1100)는 제 1 유체 이송 호스(110)의 단부에 형성된다. 제 1 몸체(1100)는 파이프 형상을 가진다. 제 1 몸체(1100)는 제 1 유체 이송 호스(110)가 제공하는 유체 통로(110a)와 연통되는 제 1 통로(1100a)를 제공한다. 예컨대, 제 2 몸체(1200)를 향하는 제 1 통로(1100a)의 입구는 다른 영역에 비해 좁게 형성될 수 있다. 이때, 제 1 통로(1100a)의 입구 영역은 제 2 몸체(1200)에 가까워질수록 점점 좁게 형성될 수 있다.
제 2 몸체(1200)는 제 2 유체 이송 호스(120)의 단부에 형성된다. 제 2 몸체(1200)는 파이프 형상을 가진다. 제 2 몸체(1200)는 제 2 유체 이송 호스(120)가 제공하는 유체 통로(120a)와 연통되는 제 2 통로(1200a)를 제공한다. 예컨대, 제 1 몸체(1100)를 향하는 제 2 통로(1200a)의 입구는 다른 영역에 비해 좁게 형성될 수 있다. 이때, 제 2 통로(1200a)의 입구 영역은 제 1 몸체(1100)에 가까워질수록 점점 좁게 형성될 수 있다.
제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)는 결합된다.
예컨대, 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)는 도 3과 같이 상호 밀착되어 결합될 수 있다. 이때, 제 1 몸체(1100)의 제 1 통로(1100a)와 제 2 몸체(1200)의 제 2 통로(1200a)가 연결되어 제 1 유체 이송 호스(110), 제 1 몸체(1100), 제 2 몸체(1200), 제 2 유체 이송 호스(120)를 통한 유체 이동이 가능해 진다.
또한 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 4와 같이 상호 분리될 수 있다. 이때, 제 1 몸체(1100)의 제 1 통로(1100a)와 제 2 몸체(1200)의 제 2 통로(1200a)는 각각 폐쇄되어 제 1 몸체(1100) 및 제 2 몸체(1200)를 통한 유체의 배출이 차단된다. 참고로 도 4는 도 3에 도시된 마린 브레이크어웨이 커플러가 분리된 상태를 나타내는 도면으로서, 마린 브레이크어웨이 커플러의 일부를 나타내는 도면이다.
구동 실린더(1300)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)를 상호 결합시킨다. 구동 실린더(1300)는 일단과 타단이 각각 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)에 지지된다.
본 실시예에서, 구동 실린더(1300)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)를 상호 결합시키는 결합 수단으로 기능한다. 이러한 구동 실린더(1300)는 통상적인 마린 브레이크어웨이 커플러의 브레이킹 볼트(breaking bolt)와 유사한 역할을 한다. 통상적인 브레이킹 볼트는 설정값 이상의 외력이 작용할 때 파괴된다.
예컨대, 본 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)를 포함하는 유체 이송 라인(100)이 유체 이송 작업에 사용되는 과정에서 유체 이송 라인(100) 또는 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)에 과도한 축 하중(유체 이송 라인(100)의 축 방향으로의 하중)이 작용하면, 제 1 몸체(1100) 및 제 2 몸체(1200)에 대한 구동 실린더(1300)의 결합부위가 파괴되거나 구동 실린더(1300) 자체가 파괴되어 제 1 몸체(1100) 및 제 2 몸체(1200)가 상호 분리될 수 있다.
구동 실린더(1300)는 신축 동작 가능하다. 일단과 타단이 각각 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)에 지지된 구동 실린더(1300)가 최대로 수축 동작하면, 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)는 도 3과 같이 상호 밀착 결합될 수 있다.
구동 실린더(1300)는 유압 실린더 또는 공압 실린더일 수 있다.
구동 실린더(1300)는 제 1 몸체(1100) 및 제 2 몸체(1200) 내부에 삽입된 형태로 배치될 수 있다. 이때, 구동 실린더(1300)의 일부는 제 1 몸체(1100)에 형성된 제 1 삽입홈(1100a)에 배치되고, 구동 실린더(1300)의 나머지 부분은 제 2 몸체(1200)에 형성된 제 2 삽입홈(1200a)에 배치될 수 있다. 이때, 구동 실린더(1300)의 일단은 제 1 삽입홈(1100a)의 내측면에 힌지 결합되고, 구동 실린더(1300)의 타단은 제 2 삽입홈(1200a)의 내측면에 힌지 결합될 수 있다.
대안적으로 구동 실린더(1300)는 도시되지 않았으나 제 1 몸체(1100) 및 제 2 몸체(1200)의 외부에 노출되어 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 구동 실린더(1300)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값 이상이면, 상기 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값보다 작아지도록 신축 동작할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.
구동 실린더(1300)는 다수로 제공될 수 있다.
다수의 구동 실린더(1300)는 제 1 몸체(1100) 및 제 2 몸체(1200)의 원주 방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 다수의 구동 실린더(1300)는 제 1 통로(1100a) 및 제 2 통로(1200a)를 둘러싸는 형상으로 이격되어 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제 1 개폐 부재(1400)는 제 1 통로(1100a)에 배치된다.
제 1 개폐 부재(1400)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 3과 같이 상호 결합할 때 제 1 통로(1100a)를 개방시키는 개방 동작을 하고, 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 4와 같이 분리될 때 제 1 통로(1100a)를 폐쇄시키는 폐쇄 동작을 할 수 있다.
제 1 개폐 부재(1400)의 개방 동작 및 폐쇄 동작은 제 1 탄성 부재(1510)에 의해 수행될 수 있다. 제 1 탄성 부재(1510)는 제 1 통로(1100a)에 고정 지지되는 제 1 지지 부재(1530)에 대해 제 1 개폐 부재(1400)를 탄성 지지한다. 제 1 지지 부재(1530)는 제 1 개폐 부재(1400)보다 제 1 통로(1100a)의 입구에서 먼 쪽에 위치한다.
제 1 지지 부재(1530)는 서포트(미도시)에 의해 제 1 통로(1100a)의 내측면에 고정 지지될 수 있다.
예컨대, 제 1 탄성 부재(1510)는 제 1 통로(1100a)의 길이 방향으로 연장된 코일 스프링일 수 있다. 제 1 탄성 부재(1510)의 일단은 제 1 지지 부재(1530)의 제 1 개폐 부재(1400)를 향하는 면에 고정되고, 제 1 탄성 부재(1510)의 타단은 제 1 개폐 부재(1400)의 제 2 몸체(1200)를 향하는 면의 반대면에 고정 지지될 수 있다.
제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 4와 같이 분리될 때, 제 1 탄성 부재(1510)는 신장하면서 제 1 개폐 부재(1400)를 제 1 통로(1100a)의 입구 쪽으로 밀어낸다. 이때, 제 1 개폐 부재(1400)는 제 1 통로(1100a)의 입구 영역의 내측면과 밀착되고, 제 1 통로(1100a)를 폐쇄시킨다.
제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 3과 같이 결합될 때, 제 1 탄성 부재(1510)는 수축하면서 제 1 개폐 부재(1400)를 제 1 통로(1100a)의 입구 쪽에서 멀어지게 한다. 이때, 제 1 개폐 부재(1400)는 제 1 통로(1100a)의 입구 영역의 내측면에서 분리되고, 제 1 통로(1100a)는 개방된다.
제 1 개폐 부재(1400)의 제 1 지지 부재(1530)를 향하는 면에는 제 1 개폐 부재(1400)를 관통하는 제 1 가이드 로드(guide rod)(1410)가 형성될 수 있다. 제 1 가이드 로드(1410)는 제 1 지지 부재(1530)를 관통하여 배치된다. 이러한 제 1 가이드 로드(1410)는 제 1 개폐 부재(1400)의 개방 및 폐쇄 동작 시 제 1 탄성 부재(1510)의 원활한 신축 동작을 유도한다.
제 1 개폐 부재(1400)의 제 2 몸체(1200)를 향하는 면, 달리 표현하면 제 1 개폐 부재(1400)의 제 1 지지 부재(1530)를 향하는 면의 반대면에는 제 2 몸체(1200)를 향하여 연장된 제 1 접촉 돌기(1430)가 형성될 수 있다.
제 1 접촉 돌기(1430)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 4와 같이 분리되어 있을 때 제 1 통로(1100a)의 입구에서 외부로 돌출되어 있다가, 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 3과 같이 결합될 때 후술하는 제 2 개폐 부재(1600)에 형성된 제 2 접촉 돌기(1630)와 접촉한 상태로 제 1 개폐 부재(1400)를 제 1 지지 부재(1530) 쪽으로 밀어낸다.
제 2 개폐 부재(1600)는 제 2 통로(1200a)에 배치된다.
제 2 개폐 부재(1600)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 3과 같이 상호 결합할 때 제 2 통로(1200a)를 개방시키는 개방 동작을 하고, 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 4와 같이 분리될 때 제 2 통로(1200a)를 폐쇄시키는 폐쇄 동작을 할 수 있다.
제 2 개폐 부재(1600)의 개방 동작 및 폐쇄 동작은 제 2 탄성 부재(1710)에 의해 수행될 수 있다. 제 2 탄성 부재(1710)는 제 2 통로(1200a)에 고정 지지되는 제 2 지지 부재(1730)에 대해 제 2 개폐 부재(1600)를 탄성 지지한다. 제 2 지지 부재(1730)는 제 2 개폐 부재(1600)보다 제 2 통로(1200a)의 입구에서 먼 쪽에 위치한다.
제 2 지지 부재(1730)는 서포트(미도시)에 의해 제 2 통로(1200a)의 내측면에 고정 지지될 수 있다.
예컨대, 제 2 탄성 부재(1710)는 제 2 통로(1200a)의 길이 방향으로 연장된 코일 스프링일 수 있다. 제 2 탄성 부재(1710)의 일단은 제 2 지지 부재(1730)의 제 2 개폐 부재(1600)를 향하는 면에 고정되고, 제 2 탄성 부재(1710)의 타단은 제 2 개폐 부재(1600)의 제 1 몸체(1100)를 향하는 면의 반대면에 고정 지지될 수 있다.
제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 4와 같이 분리될 때, 제 2 탄성 부재(1710)는 신장하면서 제 2 개폐 부재(1600)를 제 2 통로(1200a)의 입구 쪽으로 멀어낸다. 이때, 제 2 개폐 부재(1600)는 제 2 통로(1200a)의 입구 영역의 내측면과 밀착되고, 제 2 통로(1200a)를 폐쇄시킨다.
제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 3과 같이 결합될 때, 제 2 탄성 부재(1710)는 수축하면서 제 2 개폐 부재(1600)를 제 2 통로(1200a)의 입구 쪽에서 멀어지게 한다. 이때, 제 2 개폐 부재(1600)는 제 2 통로(1200a)의 입구 영역의 내측면에서 분리되고, 제 2 통로(1200a)는 개방된다.
제 2 개폐 부재(1600)의 제 2 지지 부재(1730)를 향하는 면에는 제 2 개폐 부재(1600)를 관통하는 제 2 가이드 로드(guide rod)(1630)가 형성될 수 있다. 제 2 가이드 로드(1630)는 제 2 지지 부재(1730)를 관통하여 배치된다. 이러한 제 2 가이드 로드(1630)는 제 2 개폐 부재(1600)의 개방 및 폐쇄 동작 시 제 2 탄성 부재(1710)의 원활한 신축 동작을 유도한다.
제 2 개폐 부재(1600)의 제 1 몸체(1100)를 향하는 면, 달리 표현하면 제 2 개폐 부재(1600)의 제 2 지지 부재(1730)를 향하는 면의 반대면에는 제 1 몸체(1100)를 향하여 연장된 제 2 접촉 돌기(1630)가 형성될 수 있다.
제 2 접촉 돌기(1630)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 4와 같이 분리되어 있을 때 제 2 통로(1200a)의 입구에서 외부로 돌출되어 있다가, 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)가 도 3과 같이 결합될 때 제 1 개폐 부재(1400)에 형성된 제 1 접촉 돌기(1430)와 접촉한 상태로 제 2 개폐 부재(1600)를 제 2 지지 부재(1730) 쪽으로 밀어낸다.
본 실시예에 따르면, 구동 실린더(1300)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값 이상이면, 상기 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값보다 작아지도록 신축 동작한다.
여기서 설정값은 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중으로서, 제 1 몸체(1100) 및 제 2 몸체(1200)에 대한 구동 실린더(1300)의 결합부위를 파괴하거나 구동 실린더(1300) 자체를 파괴시키는 최소 굽힘 하중이다.
이러한 설정값은 본 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)에 대한 수치 해석 또는 모형 실험을 통해 결정될 수 있다.
본 실시예에서, 구동 실린더(1300)는 다수로 제공될 수 있다. 다수의 구동 실린더(1300)는 각각 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값 이상이면, 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값보다 작아지도록 신축 동작한다. 이때, 각 구동 실린더(1300)의 신축 정도는 다른 구동 실린더(1300)와 같거나 상이할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러의 구동 실린더의 동작을 제어하기 위한 구성을 나타내는 도면이다. 참고로, 도 5에 도시된 센서부(1800)와 제어부(1900)는 도 3에서 생략되었다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)는 센서부(1800)와 제어부(1900)를 더 포함할 수 있다.
센서부(1800)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중 정보를 감지한다.
일례로, 센서부(1800)는 스트레인 게이지를 포함할 수 있다. 스트레인 게이지는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 이때, 굽힘 하중 정보는 스트레인 게이지에서 감지한 감지값이다.
스트레인 게이지에서 감지한 감지값은 유선 또는 무선 방식으로 후술하는 제어부(1900)로 전송될 수 있다. 스트레인 게이지에서 감지된 감지값을 분석하면 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중을 도출할 수 있다.
다른 예로, 센서부(1800)는 구동 실린더(1300)에 설치되는 로드셀을 포함할 수 있다. 이때, 굽힘 하중 정보는 로드셀에서 감지한 감지값이다. 로드셀에서 감지된 감지값을 분석하면 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중을 도출할 수 있다.
제어부(1900)는 센서부(1800)의 굽힘 하중 정보를 기초로, 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값보다 작아지도록 구동 실린더(1300)를 제어한다.
제어부(1900)는 제 1 몸체(1100) 또는 제 2 몸체(1200)에 설치될 수 있다. 제어부(1900)는 유선 또는 무선 방식으로 구동실린더(1300) 및 센서부(1800)와 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러가 굽힘 하중을 저감하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 마린 브레이크어웨이 커플러를 확대한 단면도이다. 이하, 도 2, 도 3, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)가 굽힘 하중을 저감하는 과정을 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제 1 유체 이송 호스(110)와 제 2 유체 이송 호스(120)와 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)를 포함하는 유체 이송 라인(100)은 호스 릴(200)에 감겨 보관될 수 있다.
그런데 제 1 유체 이송 호스(110)가 호스 릴(200)에 감긴 후 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)가 호스 릴(200)에 감기는 순간 마린 브레이크어웨이 커플러(1000), 보다 상세히 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 상당히 큰 굽힘 하중이 작용하게 된다.
이때, 센서부(도 5의 1800)는 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)의 결합체에 작용하는 굽힘 하중 정보를 감지하고, 센서부(도 5의 1800)의 굽힘 하중정보는 제어부(도 5의 1900)로 전달된다. 제어부(도 5의 1900)는 센서부(1800)의 굽힘 하중 정보를 기초로 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 작용하는 굽힘 하중이 설정값 이상이면, 도 6 및 도 7과 같이 제 1 몸체(1100)와 제 2 몸체(1200)와 구동 실린더(1300)의 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값보다 작아지도록 구동 실린더(1300)의 신축 동작을 제어한다. 이때, 각 구동 실린더(1300)의 신축 정도는 다른 구동 실린더(1300)와 상이할 수 있다.
위와 같은 본 실시예에 따른 마린 브레이크어웨이 커플러(1000)는 구동실린더(1300)가 유체 이송 라인(100)이 호스 릴에 감기는 과정에서 발생되는 굽힘 하중이 설정값 이하가 되도록 동작함으로써, 보관 중 과도한 굽힘 하중으로 인한 파괴를 미연에 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100 : 유체 이송 라인
110 : 제 1 유체 이송 호스
120 : 제 2 유체 이송 호스
200 : 호스 릴
1000 : 마린 브레이크어웨이 커플러
1100 : 제 1 몸체
1100a : 제 1 통로
1200 : 제 2 몸체
1200a : 제 2 통로
1300 : 구동 실린더
1400 : 제 1 개폐 부재
1510 : 제 1 탄성 부재
1530 : 제 1 지지 부재
1600 : 제 2 개폐 부재
1710 : 제 2 탄성 부재
1730 : 제 2 지지 부재
1800 : 센서부
1900 : 제어부

Claims (6)

  1. 유체를 이송하는 제 1 유체 이송 호스와 제 2 유체 이송 호스를 연결하는 마린 브레이크어웨이 커플러(Marine breakaway coupler)에 있어서,
    상기 제 1 유체 이송 호스의 단부에 형성되고, 상기 제 1 유체 이송 호스가 제공하는 유체 통로와 연통하는 제 1 통로를 제공하는 제 1 몸체;
    상기 제 2 유체 이송 호스의 단부에 형성되고, 상기 제 2 유체 이송 호스가 제공하는 유체 통로와 연통하는 제 2 통로를 제공하고, 상기 제 1 몸체와 결합되는 제 2 몸체;
    상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체를 상호 결합시키되, 일단이 상기 제 1 몸체에 지지되고, 타단이 상기 제 2 몸체에 지지되며, 신축 동작하는 구동실린더;
    상기 제 1 통로에 배치되고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 상호 밀착되어 결합될 때 상기 제 1 통로를 개방시키고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 분리될 때 상기 제 1 통로를 폐쇄시키는 제 1 개폐 부재; 및
    상기 제 2 통로에 배치되고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 상호 밀착되어 결합될 때 상기 제 2 통로를 개방시키고, 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체가 분리될 때 상기 제 2 통로를 폐쇄시키는 제 2 개폐 부재를 포함하고,
    상기 구동실린더의 일단은 상기 제 1 몸체에 힌지 결합되고,
    상기 구동실린더의 타단은 상기 제 2 몸체에 힌지 결합되고,
    상기 구동실린더는 다수로 제공되고,
    상기 다수의 구동실린더는 상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체의 원주 방향을 따라 이격되어 배치되고,
    상기 다수의 구동실린더는 각각,
    상기 제 1 몸체와 상기 제 2 몸체와 상기 다수의 구동실린더의 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 설정값 이상이면 상기 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 상기 설정값보다 작아지도록 신축 동작하는, 마린 브레이크어웨이 커플러.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 구동실린더의 일부는 상기 제 1 몸체에 형성된 제 1 삽입홈에 삽입되고,
    상기 각 구동실린더의 나머지 부분은 제 2 몸체에 형성된 제 2 삽입홈에 삽입되는, 마린 브레이크어웨이 커플러.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결합체에 걸리는 굽힘 하중 정보를 감지하는 센서부; 및
    상기 센서부의 굽힘 하중 정보를 기초로, 상기 굽힘 하중이 상기 설정값 이상이면 상기 결합체에 걸리는 굽힘 하중이 상기 설정값보다 작아지도록 상기 각 구동실린더를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 마린 브레이크어웨이 커플러.
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