KR102314808B1 - 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체와 접촉하여 감지된 인체 정전기를 제어부로 전송하는 정전기 측정 센서부, 주유 결제 승인을 위하여 사용자로부터 신용카드, 연료선택 및 주유량을 입력받기 위한 입력부 및 정전기 측정 센서부로부터 입력된 정전기를 처리한 정전기값을 정전기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 정전기 측정 센서부로부터 감지신호가 입력되지 않은 상태에서 입력부로부터 소정의 신호를 수신하는 경우, 정전기 측정 및 제거 안내 메세지를 알림부를 통하여 출력하도록 제어하는 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 주유자가 신용카드 등의 결제승인 후 연료주입장치로부터 연료를 자동차에 주입하기 전에 필수적으로 정전기 확인 및 제거과정을 강제함으로써 주유 중 정전기에 의한 유증기의 폭발을 원천적으로 방지할 수 있다.

Description

인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치{FUELING APPARATUS CAPABLE OF DISPLAYING AND REMOVING STATIC ELECTRICITY OF BODY}

본 발명은 연료주입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가솔린, 경유 또는 액화석유가스(LPG)를 자동차에 주입시 인체 정전기에 의한 폭발사고를 방지할 수 있는 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치에 관한 것이다.

정전기란 두물체가 서로 상대적인 운동을 할 때 한 물체는 전자를 잃고 다른 물체는 전자를 축적하여 각각 다른 극으로 대전되는 현상으로 공간의 모든 장소에서 전하의 이동이 전혀없는 전기로 정의된다.

정전기의 발생은 두 물체의 접촉, 박리, 충돌, 변형, 마찰 등에 의하여 발생하며, 특히 인체에서 발생하는 정전기는 상대습도에 따라 차이가 있으나 최대 약 40KV가 발생할 수 있다. 이러한 인체 정전기는 전자회로부품을 손상시켜 불량을 유발하거나 정전기의 방전 에너지에 의하여 가연성 가스, 증기, 분진의 온도가 상승하여 연쇄반응을 일으켜 큰 폭발 및 화재를 발생시킬 수 있다.

자동차에 가솔린, 경유 또는 액화석유가스(LPG) 등의 연료를 주입시 주유구 틈새를 통하여 엄청난 양의 유증기가 밖으로 빠져나온다. 특히 요즈음 많은 셀프 주유소에서 운전자가 직접 주유하는 경우, 이러한 유증기에 대한 인식이 낮으며, 또한 운전자가 입고 있는 스웨터 등의 의복에 의하여 인체에 높은 정전기가 발생하는 경우, 주유중 인체에서 발생하는 정전기가 주유소 내의 유증기와 반응하여 화재 및 폭발이 발생할 위험이 매우 높다. 인체 정전기로 인한 주유소의 화재 및 폭발 사고를 방지하기 위하여 손을 물티슈로 닦아 습도를 유지한다거나 정전기 패드를 터치하여 인체 정전기를 제거할 수 있는 환경이 제공되고 있으나 대다수 운전자들은 주유시 이러한 정전기 제거 행위를 하고 있지 않은 실정이다.

이러한 주유소 내의 유증기 환경하에서 인체 정전기에 의한 사고를 방지하는 기술과 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-1127677호의 유증기 회수기능 및 정전기 제거기능을 구비한 연료주입장치가 개시된다.

상기 선행기술은 본체 일측면에 정전기 방전 접촉판을 구비하고, 상기 방전 접촉판은 지하로 접지되어 주유자가 정전기 방전 접촉판에 손을 접촉시켜 인체 정전기를 방전하여 제거하고 있다. 그러나 상기 선행기술은 주유자(운전자)가 주유시작 전에 정전기 방지 접촉판에 필수적으로 손을 접촉하여 인체정전기를 제거하는 행위를 강제적으로 부여할 수 없음으로 여전히 인체 정전기에 의한 주유소 폭발사고가 일어날 개연성이 매우 높다는 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1127677호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가솔린, 경유 또는 액화석유가스(LPG) 등의 연료를 자동차에 주입시, 주유전에 주유자가 자신의 인체 정전기값을 눈으로 직접 확인하고 이를 제거하는 행위를 의무적으로 강제함으로써 주유소 내 인체 정전기에 의한 폭발사고를 원천적으로 방지할 수 있는 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예인 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치는 인체와 접촉하여 감지된 인체 정전기를 제어부로 전송하는 정전기 측정 센서부, 주유 결제 승인을 위하여 사용자로부터 신용카드, 연료선택 및 주유량을 입력받기 위한 입력부 및 정전기 측정 센서부로부터 입력된 정전기를 처리한 정전기값을 정전기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 정전기 측정 센서부로부터 감지신호가 입력되지 않은 상태에서 입력부로부터 소정의 신호를 수신하는 경우, 정전기 측정 및 제거 안내 메세지를 알림부를 통하여 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면 주유자가 패드를 밀어 정전기 제거바가 접지판에 접촉하였는지를 감지하기 위한 정전기 제거 센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는 정전기 제거 센서부로부터 누름감지신호를 수신하는 경우, 주유를 개시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 정전기 측정 센서부는 주유자의 손이 접촉하는 패드, 상기 패드와 연결되고, 패드가 눌러지는 경우, 끝단이 접지판과 접촉하는 정전기 제거바, 상기 정전기 제거바를 누르는 힘이 없어지는 경우, 정전기 제거바를 원상태로 복원하기 위한 스프링 및 상기 스프링이 정전기 제거바에 삽입된 상태로 정전기 제거바의 왕복 운동을 가이드하기 위한 가이드부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 정전기 제거바의 일측면과 하부 케이스의 일측면간에 전기적으로 접촉을 방지함과 동시에 외부로부터 물, 습기 또는 먼지가 외부 케이스 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 오링을 더 포함하며, 상기 가이드부 및 오링은 실리콘 또는 고무 재질의 부도체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 주유자가 신용카드 등의 결제승인 후 연료주입장치로부터 연료를 자동차에 주입하기 전에 필수적으로 정전기 확인 및 제거과정을 강제함으로써 주유 중 정전기에 의한 유증기의 폭발을 원천적으로 방지할 수 있다.

또한 정전기 측정 센서부를 하부 케이스에 설치하는 경우, 각 가이드가 분리되는 구조로 되어 있음으로 하부 케이스의 형상 및 크기에 따른 각 가이드의 길이를 조정한 후 결합하여 설치작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

또한 주유자는 상술한 바와 같이, 반드시 주유전에 자신의 인체 정전기를 눈으로 직접 확인하고, 제거과정을 거치지 않으면 주유자체가 되지 않음으로 매번 주유시 인체 정전기를 눈으로 확인하고 제거하는 행위를 하게 된다. 이에 따라 운전자 등 대다수 국민들이 정전기에 의한 폭발가능성이 있음을 인식함으로써 주유소 뿐만 아니라 일상생활 및 다른 산업현장에서도 정전기에 의한 화재 및 폭발을 방지할 수 있는 안전의식을 고취시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치의 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료주입장치의 센서부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료주입장치의 연료주입과정을 설명하기 위한 순서도이다.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치의 블록구성도이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 연료주입장치(1000)는 인체와 접촉하여 감지된 인체 정전기를 제어부로 전송하는 정전기 측정 센서부(100), 정전기 측정 센서부(100)로부터 입력된 정전기를 처리한 정전기값을 디스플레이부(300)에 표시하도록 제어하는 제어부(200) 및 주유 결제 승인을 위하여 사용자로부터 신용카드, 연료선택 및 주유량을 입력받기 위한 입력부(400)를 포함할 수 있다.

연료주입장치(1000)는 주유자가 주유 결제 승인 전 반드시 자신의 인체 정전기를 눈으로 확인한 후 제거하는 과정을 강제적으로 유도함으로써 주유시 주유자의 인체 정전기를 확인 및 제거함으로써 주유소의 화재 및 폭발을 원천적으로 방지할 수 있다. 정전기 측정 센서부(100)는 연료주입장치의 하부 케이스(3) 외면에 설치될 수 있으며, 주유자의 손이 접촉되는 정전기 측정 센서부(100)의 패드는 외부로 돌출될 수 있다.

연료주입장치(1000)는 주유자가 인체 정전기를 확인한 후, 자신의 인체 정전기를 제거하기 위하여 패드를 눌렀을 경우, 상기 패드와 연장되는 정전기 제거바가 눌려졌음을 감지하고, 이에 의한 누름감지신호를 제어부로 전송하는 정전기 제거 센서부(140)를 더 포함할 수 있다. 정전기 측정 센서부(100) 및 정전기 제거 센서부(140)에 대한 설명은 도 3에서 상세히 설명한다.

디스플레이부(300)는 주유금액, 주유량을 표시함과 동시에 측정된 인체 정전기값을 표시하는 인체 정전기 표시부(310)를 포함할 수 있으며, 상기 인체 정전기 표시부(310)는 인체 정전기값과 동시에 인체 정전기가 제거되었음을 알리는 아이콘 또는 메세지가 표시될 수 있다.

입력부(400)는 터치패널로 이루어질 수 있으며, 신용 카드가 삽입되어 신용카드 정보를 독출하는 리더기를 포함할 수 있다.

연료주입장치(1000)는 주유자의 정전기 확인, 제거 및 결제 절차를 안내하기 위한 음성을 출력하는 알림부(500)를 더 포함할 수 있다.

제어부(200)는 마이크로컨트롤러(MCU)로 이루어질 수 있으며, 인체 정전기를 측정하여 표시하고, 제거하며, 주유 및 결제 승인을 위한 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부는 정전기 측정 및 제거와 주유 및 결제 승인 등의 전반적인 동작을 수행하기 위한 소정의 프로그램이 설치될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료주입장치의 센서부의 단면도이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 정전기 측정 센서부(100)는 연료주입장치(1000)의 하부 케이스(3)에 제1 나사(4) 결합을 통하여 연결될 수 있다. 정전기 측정 센서부(100)는 주유자의 손이 접촉하는 패드(110), 상기 패드(100)와 연결되고, 패드가 눌러지는 경우, 끝단이 접지판(160)과 접촉하는 정전기 제거바(120), 상기 정전기 제거바(120)를 누르는 힘이 없어지는 경우, 정전기 제거바(120)를 원상태로 복원하기 위한 스프링(130) 및 상기 스프링(130)이 정전기 제거바(120)에 삽입된 상태로 정전기 제거바(120)의 왕복 운동을 가이드하기 위한 가이드부(151,152,153)를 포함할 수 있다.

패드(110)는 인체 정전기가 흐를 수 있는 도체로 이루어질 수 있으며, 정전기 제거바(120)와 제어부(200)사이에는 고전압의 인체 정전기를 저전압(전류)으로 변환하기 위한 프로브(미도시)가 연결될 수 있다. 프로브(미도시)는 입력된 수 내지 수십KV의 고전압의 인체 정전기를 마이크로컨트롤러로 이루어진 제어부의 입력전류범위인 수mA의 저전류으로 변환하기 위한 소정의 저항값을 갖는 저항소자로 이루어질 수 있다.

주유자의 손이 패드(110)에 접촉하는 경우, 인체 정전기는 패드(110), 정전기 제거바(120) 및 프로브를 통하여 흘러 제어부(200)로 입력되고, 제어부(200)는 입력된 인체 정전기를 디지털신호로 변환하여 처리한 정전기값을 디스플레이부의 정전기 표시부(310)에 표시하도록 제어할 수 있다. 주유자의 손이 패드(110)에 접촉하여 수mA의 정전기가 제어부(200)로 입력되어 정전기를 측정시에도 여전히 주유자의 인체에는 정전기가 남아있는 상태이며, 이러한 인체에 남아 있는 정전기는 주유자가 패드(10)를 눌러 정전기 제거바(120)의 끝단이 접지판(160)에 접촉되어 인체 정전기는 대지로 방전되어 모두 제거될 수 있다.

연료주입장치(1000)는 주유자가 패드를 밀어 정전기 제거바(120)가 접지판(160)에 접촉하였는지를 감지하기 위한 정전기 제거 센서부(140)를 더 포함할 수 있다. 정전기 제거 센서부(140)는 정전기 제거바(120)가 접지판(160)에 접촉됨을 감지하기 위한 소정의 위치에 설치되어, 정전기 제거바가 감지범위에 위치하는 경우, 제거감지신호를 제어부로 출력할 수 있다. 정전기 제거 센서부(140)는 초음파, 마이크로웨이브, 적외선, 가시광을 이용하여 물체를 감지할 수 있는 레이더 센서, 적외선 센서, 광센서 등으로 이루어질 수 있다. 상기 제거감지신호를 수신한 제어부(200)는 주유자의 정전기가 제거되었다고 판단하고 주유를 시작하는 절차를 개시하기 위하여 "신용카드를 리더기에 삽입하세요"라는 주유를 안내하기 위한 주유안내메세지를 음성부를 통하여 출력하도록 제어할 수 있다.

제어부(200)는 주유자가 패드를 잡고 밀어 인체 정전기가 모두 제거되는 동안의 인체 정전기를 계속적으로 측정하고 그 결과를 정전기 표시부(310)에 표시하도록 제어할 수 있다. 제어부(200)는 정전기 측정 및 제거 동안 정전기를 측정하고 있음으로 정전기값이 0이 되었을 경우, 인체 정전기가 제거되었음으로 이후 주유 절차를 개시하도록 제어할 수 있다. 한편 제어부(200)가 측정된 인체 정전기값이 0로 측정되었다고 하더라도 이는 주유자의 인체 정전기가 정전기 제거바를 통하여 대지로 방전되어 제거되었음을 담보하지 않는다. 예를 들어 주유자가 패드에 손을 접촉한 후 정전기 제거바를 밀지않고 패드로부터 손을 떼는 경우에, 제어부(200)는 손을 패드에 접촉한 상태에서의 정전기가 측정되었고, 이후 정전기값이 0으로 측정되므로 이후 주유절차를 안내하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 본 발명의 반드시 주유 전 정전기를 측정 및 제거하는 절차를 주유자가 준수한다고 보기 어려우므로 제어부(200)는 반드시 정전기 제거 센서부(140)로부터 제거감지신호가 입력되는 경우, 인체 정전기가 완전히 제거되었다고 판단하고 이후 주유절차를 안내하도록 제어할 수 있다.

정전기 제거바(120)의 왕복운동을 가이드하기 위한 가이드부는 상부 가이드(151), 중간 가이드(152) 및 하부 가이드(153)로 이루어질 수 있으며, 각각의 가이드(151,152,153)는 정전기 측정시 패드(10) 및 정전기 제거바(120)를 흐르는 인체 정전기가 하부 케이스(3)로 흐르는 것을 방지하기 위하여 실리콘 또는 고무 등의 부도체로 이루어질 수 있다. 상부 가이드(151)와 중간 가이드(152)의 사이에 하부 케이스(3)의 일부분이 삽입된 상태에서 제1 나사(4)에 의하여 상부가이드(151), 하부 케이스(3) 및 중간 가이드(152)는 연결될 수 있다. 중간 가이드(152)는 스프링(130)의 일측 끝단을 지지함과 동시에 이탈을 방지하기 위하여 가이드 턱(153a)을 갖는 하부 가이드(153)와 제2 나사(5)에 의하여 연결될 수 있다. 따라서 정전기 측정 센서부(100)를 하부 케이스(3) 내부에 설치시 접지판(160)과의 다양한 거리에 따라 정전기 제거바(120)의 길이, 중간 가이드(152)의 길이 및 스프링의 길이를 조정하여 설치할 수 있음으로 하부 케이스의 크기 및 형상에 관계없이 정전기 측정 센서부를 하부 케이스에 설치할 수 있다.

정전기 제거바(120)의 일측면과 하부 케이스(3)의 일측면간에 전기적으로 접촉을 방지함과 동시에 외부로부터 물, 습기, 먼지 등이 외부 케이스 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여 부도체로 이루어진 오링(O-ring,154)이 삽입될 수 있다.

따라서 주유자의 정전기 측정시 패드(10) 및 정전기 제거바(120)는 하부 케이스(3)와 가이드부(151,152,153) 및 오링(154)에 의하여 절연된 상태이므로, 인체 정전기는 프로브를 거쳐 제어부만 흐르게 되어 정확한 인체 정전기를 측정할 수 있다. 주유자는 측정된 인체 정전기값을 디스플레이부를 통하여 정확하게 확인함으로써 인체 정전기의 위험을 인식하는 계기로 활용할 수 있으며, 정전기의 안전의식을 고취시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료주입장치의 연료주입과정을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 제어부는 주유자가 주유전에 반드시 정전기를 측정 및 제거할 수 있는 절차를 의무적으로 수행하도록 안내할 수 있다. 먼저 제어부는 주유자가 먼저 자신의 손을 패드에 접촉하지 않는 상태로 주유자가 주유를 하기위하여 입력부에 터치 또는 신용카드삽입에 따른 입력부 출력신호를 수신하는 경우, 알림부를 통하여 "주유전 손을 아래의 정전기 측정 패드를 잡은 후 밀어 주세요"라는 정전기 측정 및 제거 안내 메세지를 출력하도록 제어할 수 있다(S41). 이후 제어부는 주유자로부터 측정한 정전기를 정전기 표시부에 표시하도록 디스플레이부를 제어할 수 있다(S42,S43). 계속적으로 제어부는 정전기 제거 센서부로부터 누름감지신호가 수신되었는지 확인하고, 수신되었을 경우, 정전기 제거바가 접지판에 접촉되어 주유자의 인체 정전기가 제거되었다고 판단할 수 있다(S45). 마지막으로 상기 제거감지신호를 수신한 제어부(200)는 주유자의 정전기가 제거되었다고 판단하고 "신용카드를 리더기에 삽입하세요"라는 주유를 안내하기 위한 주유안내메세지를 음성부를 통하여 출력하는 등 일반적인 주유절차가 진행되도록 제어할 수 있다(S46).

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

3: 하부케이스 4: 제1 나사
5: 제2 나사 100: 정전기 측정 센서부
110: 패드 120: 정전기 제거바
130: 스프링 140: 정전기 제거 센서부
151,152,153: 가이드부 154: 오링
160: 접지판 200: 제어부
300: 디스플레이부 310: 정전기 표시부
400 : 입력부 500: 알림부
1000: 연료주입장치

Claims (4)

1. 인체와 접촉하여 감지된 인체 정전기를 제어부로 전송하는 정전기 측정 센서부(100),
   주유 결제 승인을 위하여 사용자로부터 신용카드, 연료선택 및 주유량을 입력받기 위한 입력부(400) 및
   정전기 측정 센서부로부터 입력된 정전기를 처리한 정전기값을 정전기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어부(200)를 포함하고,
   상기 정전기 측정 센서부(100)는
   주유자의 손이 접촉하는 패드(110), 상기 패드와 연결되고, 패드가 눌러지는 경우, 끝단이 접지판과 접촉하는 정전기 제거바(120), 상기 정전기 제거바를 누르는 힘이 없어지는 경우, 정전기 제거바를 원상태로 복원하기 위한 스프링(130) 및 상기 스프링이 정전기 제거바에 삽입된 상태로 정전기 제거바의 왕복 운동을 가이드하기 위한 가이드부를 포함하고,
   상기 제어부는 정전기 측정 센서부로부터 감지신호가 입력되지 않은 상태에서 입력부로부터 소정의 신호를 수신하는 경우, 정전기 측정 및 제거 안내 메세지를 알림부를 통하여 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   주유자가 패드를 밀어 정전기 제거바가 접지판에 접촉하였는지를 감지하기 위한 정전기 제거 센서부(140)를 더 포함하고,
   상기 제어부는 정전기 제거 센서부로부터 누름감지신호를 수신하는 경우, 주유를 개시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   정전기 제거바의 일측면과 하부 케이스의 일측면간에 전기적으로 접촉을 방지함과 동시에 외부로부터 물, 습기 또는 먼지가 외부 케이스 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 오링(154)을 더 포함하며,
   상기 가이드부 및 오링은 실리콘 또는 고무 재질의 부도체로 이루어진 것을 특징으로 하는 인체 정전기 표시 및 제거 가능한 연료주입장치.

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