KR200226612Y1 - 해양오염방지를 위한 선박자동급유제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유류를 공급하는 선박과 급유가 필요한 선박사이의 급유시스템에 관한 것으로, 유류를 저장하는 급유탱크와; 상기 유류가 이송되고 제 2자동밸브가 설치되어 있는 급유라인과; 상기 급유라인에서 분기되어 별도의 유로를 형성하고 있으며 제 2수동밸브가 구성된 바이패스라인과; 상기 급유탱크의 유류를 이송시키는 동력원을 제공하는 급유펌프와; 급유의 중단시 잔여 기름을 순환시키기 위한 유로로써 제 1자동밸브와 제 1수동밸브가 설치되어 있는 순환라인과; 상기 급유되는 유량의 측정을 위한 유량계와; 유류의 방출을 위한 급유노즐과; 각 선박의 연료탱크에 구성되어 있으며 자성을 가진 부력체인 플롯과, 고정된 제 1스위치단과, 상기 제 1스위치단과 동일한 길이방향으로 구성되어 있으며 유연하게 움직일 수 있도록 구성된 제 2스위치단으로 구성되어 있으며, 상기 플롯의 접근에 따라 상기 제 1스위치단과 제 2스위치단이 탈착되는 유량감지무전원센서부와; 상기 급유노즐과 가까운 곳에 설치되고 상기 유량감지무전원센서부의 신호를 무선송신하기 위한 무선송신부와; 상기 유량감지무전원센서부의 감지신호를 상기 무선송신부로 전달하기 위한 방수센서코드부와; 상기 무선 송신부의 신호를 수신하고, 각 장치들을 제어하기 위한 제어부로 구성되어 있으며, 선박 급유시스템에서 자동밸브의 고장시 발생할 수 있는 급유장애의 문제점을 바이패스라인을 둠으로써 수동으로도 급유가 가능하도록 하였고, 연료탱크에 유량을 감지할 수 있는 센서를 부착함으로써 급유시 상기 연료탱크에서 연료가 넘쳐 범람하던 문제를 해결하여 해양오염방지 및 연료의 낭비를 줄일 수 있게 되었다.

Description

해양오염방지를 위한 선박자동급유제어시스템{Automatic oil supply control system using a ship for Prevention of sea contamination}

본 고안은 선박 주유 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 급유가 필요한 선박과 급유를 하는 급유선 사이 또는 급유가 필요한 선박과 육상에 설치된 유류저장탱크사이에 이루어 지는 급유시스템을 개선하여 유류의 낭비를 줄이고 보다 효율적이며 또한 환경오염도 줄일 수 있는 급유시스템을 제공하고 있다.

급유시스템은 해상 또는 육상에서 급유가 필요한 선박이나 육상의 연료탱크 등에 유류를 공급하는 시스템으로서, 일반적인 선박의 급유시스템 구조를 살펴보면 도 1과 같다.

급유선 내부에 설치된 다수의 급유탱크(100) 및 급유펌프(10), 수동밸브(20), 급유파이프(30) 및 급유노즐(40), 유량계(50) 등으로 구성되어 있다.

상기 급유탱크(100)는 급유선 내에 다수개가 설치되어 있으며 동일 유류 또는 다른 종류의 유류들을 저장하고 있다.

상기 급유펌프(10)는 상기 급유탱크(100)로부터 연료를 흡입하여 상기 급유파이프(30)를 통해 연료를 분출하는 장치로서 기존에 널리 사용되고 있는 모터를 이용한 펌프이다.

상기 수동밸브(20)는 상기 급유펌프(10)를 이용한 급유에 있어서 급유공급을 차단하고 기름의 누유를 차단하는 역할을 한다. 상기 수동밸브는 일반적으로 밸브클러치와 밸브기어에 의해 사람의 조작으로 개폐되는 방식이다.

상기 유량계(50)는 급유되는 기름의 정확한 양을 측정하여 급유의 진행과정을 보여주는 역할을 한다.

이상과 같은 구조를 가지고 있는 종래의 급유시스템의 급유 과정을 살펴보면, 먼저 주유원이 상기 급유노즐(40)을 급유받는 선박의 연료탱크에 삽입한 후, 상기 수동밸브(20)의 개폐를 조절하여 상기 급유펌프(10)를 구동하게 되고, 상기 급유펌프(10)에 의해 상기 급유탱크(100) 내의 기름이 상기 급유파이프(30)를 통해 급유노즐(40)로 분출되어 급유를 받는 선박의 연료탱크로 유입되어 진다.

이때 상기 급유노즐과 급유펌프(10) 사이에 위치한 유량계(50)에 의해 급유되는 유량이 측정되고, 주유원은 원하는 양만큼의 급유량에 이르게 되면, 상기 수동밸브(20)를 닫고 급유펌프(10)의 가동을 중단시킨 후, 상기 유량계(50)의 계수를 기록하게 된다.

도 2는 일반적인 연료탱크의 구조를 도시한 단면도로서, 연료의 보충 급유를 위한 급유구(82)가 있으며, 연료의 주입에 따른 상기 연료탱크 내부의 공기의 배출을 위한 공기배출구(84)가 구성되어 있다.

이러한 구성을 가지는 상기 연료탱크(80)에 있어서, 상기 연료탱크에 충전되는 양을 측정하는 계기는 현재 사용되고 있으나 상기 연료탱크가 가득 차게 될 경우 급유를 중단시켜 주는 장치가 없기 때문에, 상기 연료탱크가 가득 차거나 또는 연료탱크내부의 와류공기의 발생 등으로 상기 공기배출구(84)나 급유구(82)를 통한 기름누출의 가능성이 크며, 이러한 기름누출로 인해 해양을 오염시키거나 불필요한 기름의 낭비를 발생시키는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 자동급유방식 및 수동급유방식으로의 전환이 가능한 급유시스템을 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 연료의 공급을 위한 급유시 연료를 공급받는 연료탱크의 실제 급유상태를 측정하여 과다한 급유로 인한 기름의 유출을 방지할 수 있는 급유시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 일반적인 선박 급유시스템을 간략히 도시한 구성도

도 2는 일반적인 연료탱크의 구조를 도시한 단면도

도 3은 본 고안에 따른 선박 급유시스템을 간략히 도시한 구성도

도 4는 본 고안에 따른 유량감지무전원센서의 구조도

도 5는 본 고안에 따른 유량감지무전원센서가 부착된 연료탱크의 구조도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 제어부 110 :급유탱크

120 : 바이패스라인 130 : 급유라인

150 : 유량계 160 : 무선송신부

170 : 급유노즐 180 : 순환라인

210, 220 : 자동밸브 250, 260 : 수동밸브

300 : 유량감지무전원센서 350 : 방수센서코드부

상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 유류를 저장하는 급유탱크(200)와; 상기 유류가 이송되고 제 2자동밸브가 설치되어 있는 급유라인(130)과; 상기 급유라인에서 분기되어 별도의 유로를 형성하고 있으며 제 2수동밸브가 구성된 바이패스라인(120)과; 상기 급유탱크의 유류를 이송시키는 동력원을 제공하는 급유펌프(110)와; 급유의 중단시 잔여 기름을 순환시키기 위한 유로로써 제 1자동밸브와 제 1수동밸브가 설치되어 있는 순환라인(180)과; 상기 급유되는 유량의 측정을 위한 유량계(150)와; 상기 유류의 방출을 위한 급유노즐(170)과; 각 선박의 연료탱크에 구성되어 있으며 자성을 가진 부력체로서 상하이동이 가능한 플롯(330)과, 고정된 제 1스위치단(310)과, 상기 제 1스위치단과 동일한 길이방향으로 구성되어 있으며 유연하게 움직일 수 있도록 구성된 제 2스위치단(320)으로 구성되어 있으며, 상기 플롯의 접근에 따라 상기 제 1스위치단과 제 2스위치단이 탈착되는 유량감지무전원센서부(300)와; 상기 급유노즐(170)과 가까운 곳에 설치되고 상기 유량감지무전원센서부의 신호를 무선송신하기 위한 무선송신부(160)와; 상기 유량감지무전원센서부의 감지신호를 상기 무선송신부로 전달하기 위한 방수센서코드부(350)와; 상기 무선송신부의 신호를 수신하고 각 장치들을 제어하기 위한 제어부(5)로 구성되어 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안에 따른 선박 급유시스템의 전체적인 구성을 간략히 도시한 구성도로서, 유류를 저장하는 급유탱크(200)와; 상기 유류가 이송되고 제 2자동밸브가 설치되어 있는 급유라인(130)과; 상기 급유라인에서 분기되어 별도의 유로를 형성하고 있으며 제 2수동밸브가 구성된 바이패스라인(120)과; 상기 급유탱크의 유류를 이송시키는 동력원을 제공하는 급유펌프(110)와; 급유의 중단시 잔여 기름을 순환시키기 위한 유로로써 제 1자동밸브와 제 1수동밸브가 설치되어 있는 순환라인(180)과; 상기 급유되는 유량의 측정을 위한 유량계(150)와; 상기 유류의 방출을 위한 급유노즐(170)과; 상기 급유노즐(170)과 가까운 곳에 설치되어 있는 무선송신부(160)와; 상기 무선송신부의 신호를 수신하고 각각의 장치들을 제어하기 위한 제어부(5)로 구성되어 있다.

상기 급유탱크(200)는 급유선 내에 다수개가 설치되어 있으며 동일 유류 또는 다른 종류의 유류들을 저장하고 있다.

상기 급유펌프(110)는 상기 급유탱크(200)로부터 연료를 흡입하여 상기 급유라인(130)으로 전송하는 장치로서 기존에 널리 사용되고 있는 모터를 이용한 펌프이다.

상기 유량계(150)는 상기 급유펌프(110)를 통해 급유된 연료의 정확한 양을 측정하여 그 수치를 표시한다.

상기 바이패스라인(180)은 상기 급유펌프(110)와 상기 유류를 분출하는 급유노즐(40) 사이의 상기 급유라인(130)에서 분기되어 별도의 유로를 형성하고 있다.

상기 순환라인(180)은 급유의 종료시 상기 급유라인(130)에 잔유되어 있는 기름의 순환을 위한 라인이다.

상기 밸브는 상기 급유펌프에 의해 급유되는 유량의 조절을 위한 장치로서, 본 고안의 실시예에서는 내부의 전자석과 모터에 의해 밸브의 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브를 사용한 제 1자동밸브(210) 및 제 2자동밸브(220)와, 사람의 힘으로 개폐되는 제 1수동밸브(250), 제 2수동밸브(260) 및 제 3 수동밸브(270)가 구성되어 있다.

상기 제어부(5)는 급유에 필요한 전 공정의 제어와 구성된 장치의 관리를 담당하고 있다.

상기 무선송신부(160)는 상기 도 3의 확대부분과 같이, 바람직하게는 상기 급유노즐(170)과 가까이 설치되며, 신호의 전송을 위한 안테나(164)와 상기 유량감지무전원센서(300)와의 연결을 위한 신호코드(162)를 가진 본체(166)로 구성되어 있다.

상기 유량감지무전원센서(300)는 바람직하게는 도 4와 같이, 각 선박의 연료탱크에 구성되어 있으며 물 또는 다른 유종에 대해 부력을 가지는 부력체와 자성을 가진 자성체가 일체로 구성된 플롯(330), 고정된 제 1스위치단(310)과, 유연하게 움직일 수 있도록 구성된 제 2스위치단(320)으로 구성되어 있다.

상기 플롯(330)은 자성을 지닌 부력체로서 연료의 증감에 따라 상하로의 이동이 가능하다.

상기 자성을 가진 플롯(330)의 접근에 따라 상기 제 2스위치단(32)이 상기 제 1스위치단(310)과 접촉하게 되어 스위칭 된다. 즉, 상기 플롯(330)은 상기 연료탱크(80) 내부에 연료가 충전됨에 따라 상승하게 되고, 이에 따라 움직임이 가능한 상기 제 2 스위치단(320)이 자력에 의해 상기 제 1스위치단(310)과 접촉하게 된다. 또한 상기 연료가 감소됨에 따라 상기 플롯(330)이 하강하게 되면 자력의 감소로 인해 상기 제 1스위치단(310)과 제 2스위치단(320)이 떨어지게 된다.

여기서 본 발명에 사용되는 상기 유량감지무전원센서(300)는 연료탱크 내부에 설치된다는 점과 그 활용성 및 전기로 인한 화재의 위험을 고려해 볼 때 센서 내부에 별도의 전지가 필요 없는 즉, 상기 플롯의 접근에 따라 상기 제 1 스위치단(310) 및 제 2 스위치단(320)에서 접촉신호만을 발생시키는 센서이다.

상기 무선송신부(160)는 상기 유량감지무전원센서(300)의 플롯(330)과 제 1 스위치단(310) 및 제 2스위치단(320)에 의해 발생된 감지신호를 상기 급유선의 제어부(5)에 전송하는 역할을 하며, 상기 제어부(5)로의 신호전달방법은 무선라디오 또는 기타 무선송수신장치에 의한 신호전송방법이 사용 가능할 것이다.

도 5는 본 고안에 따른 유량감지무전원센서(300)가 설치된 연료탱크의 구성을 나타낸 구조도로서, 종래의 연료탱크(80)의 내부상면에 설치된 유량감지무전원센서(300)와 상기 유량감지무전원센서와 상기 무선송신부(160)와의 연결을 위한 방수센서코드부(350), 공기배출구(84) 및 급유구(82)로 구성되어 있다.

이때 상기 연료탱크(80) 내부에 설치되는 유량감지무전원센서(300)의 내부길이는 상기 공기배출구(84)의 내부 길이보다 더욱 길어야 함은 당연하다.

상기 방수센서코드부(350)는 연료의 급유를 위해 상기 급유노즐(170)이 상기 급유구(82)에 위치하게 될 때, 상기 급유노즐(170)과 가까이 설치되어 있는 무선송신부(160)의 신호코드(162)와 유선연결을 하기 위한 부분으로서, 해수 또는 유류의 침투로 인한 부식 또는 오작동을 방지하기 위해 방수처리를 하는 것이 바람직하다.

이하 본 고안에 따른 선박 급유시스템의 동작을 자동급유와 수동급유로 나누어 설명하면 다음과 같다.

자동급유는 사용자의 급유량 입력과 같은 사용자의 조작에 따른 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 자동밸브(210)(220)를 제어하여 급유하는 방법이다.

평상시, 즉 자동급유를 위한 대기상태는 상기 순환라인(180)에 위치한 제 1 수동밸브(250)는 항상 열려 있으며, 상기 바이패스라인(120)에 위치한 제 2 수동밸브(260)는 항상 닫혀 있는 것이 바람직하다.

또한 상기 제 1 자동밸브(210)는 항상 열려있으며, 상기 제 2 자동밸브(220)는 항상 닫혀 있는 것이 바람직하다.

먼저 상기 제어부(5)에 의해 급유명령이 전송되면, 상기 제어부(5)의 명령에 의해 먼저 상기 제 2자동밸브(220)가 열리게 되고, 상기 제 1 자동밸브(210)는 닫히게 되며 상기 급유펌프(110)가 구동되어 급유가 시작된다. 여기서, 상기 제 2자동밸브(220)는 상기 급유펌프(110)의 구동과 동시에 상기 연료가 전송되기 때문에 연료의 역류에 의한 상기 급유펌프(110)의 파손을 막기 위해 먼저 열려야 한다.

상기 급유펌프(110)에 의해 강제 이송되는 연료는 상기 급유펌프와 유량계를 지나 상기 급유라인(130)을 통해 외부로 전송된다.

급유를 받는 선박의 연료탱크에 저장되는 연료가 증가함에 따라 상기 유량감지무전원센서(300)의 플롯(330)이 상승하게 되며, 상승된 플롯(33)의 자성에 의해 상기 제 2스위치단(320)과 제 1스위치단(310)이 접촉하게 된다. 상기 두 스위치단(310)(320)의 접촉으로 인해 발생한 감지신호는 상기 연료탱크 급유구에 부착된 방수센서코드부를 통해 연결되어 있는 무선송신부(160)로 전달되게 된다.

무선송신부(160)로 전달된 감지신호는 상기 제어부(5)로 전송되게 되고, 상기 연료탱크가 가득 찼다는 감지신호를 입력받은 제어부(5)는 급유중지 신호를 상기 자동밸브(210)(220)에 전송하게 된다.

상기 제어부(5)의 급유중지 신호에 따라 상기 제 1자동밸브(210)를 개방함과 동시에 상기 제 2자동밸브(220)를 닫게 된다.

상기 제 1자동밸브(210)가 열리게 됨에 따라 상기 급유라인(130)에 잔류되어 있던 연료가 상기 순환라인(180)을 통해 순환하게 된다.

또한 상기 자동밸브(210)(220)의 이상 또는 상기 센서(300)의 이상에 따른 자동급유의 문제점이 발생할 경우에는 상기 수동밸브(250)(260)에 의한 수동급유도 가능하며, 이때는 상기 제 1수동밸브(250)를 닫고 제 2수동밸브(260)를 열어 상기 바이패스라인(120)을 통한 급유가 가능하다.

상기 제 3수동밸브(270)는 상기 급유탱크(200)에 저장된 유류의 1차적인 통제 및 관리를 위한 밸브이다.

이상과 같이 설명한 본 고안의 선박 급유 시스템은 일 실시예이며, 급유시스템의 ON/OFF, 급유량의 설정 및 급유의 시작/종료 등과 같은 상기 제어부(5)의 설정을 무선리모콘과 같은 수단을 이용하여 설정이 가능하도록 구성할 수도 있음은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 급유를 받는 선박의 연료탱크에 그 유량을 감지할 수 있는 센서를 부착함으로써, 급유시 상기 연료탱크에서 연료가 넘쳐 범람하던 문제를 해결할 수 있게 되었으며, 상기 연료의 범람문제의 해결로 인해 해양오염방지 및 연료의 낭비를 줄일 수 있게 되었다.

또한 급유방법을 자동 및 수동으로도 조작이 가능하도록 하여 다양한 급유방법을 제시함으로써 상기 급유시스템 일부분의 고장에 대해 보다 안정적이며 신속한 대처가 가능하게 하는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 유류를 저장하는 급유탱크(200)와;

   상기 유류가 이송되고 제 2자동밸브(220)가 설치되어 있는 급유라인(130)과;

   상기 급유라인(130)에서 분기되어 별도의 유로를 형성하고 있으며 제 2수동밸브(260)가 구성된 바이패스라인(120)과;

   상기 급유탱크(200)의 유류를 이송시키는 동력원을 제공하는 급유펌프(110)와;

   급유의 중단시 잔여 기름을 순환시키기 위한 유로로써 제 1자동밸브(210)와 제 1수동밸브(250)가 설치되어 있는 순환라인(180)과;

   상기 급유되는 유량의 측정을 위한 유량계(150)와;

   유류의 방출을 위한 급유노즐(170)과;

   상기 급유노즐(160)과 가까운 곳에 설치되고 상기 유량감지무전원센서부(300)의 신호를 무선송신하기 위한 무선송신부(160)와;

   상기 각각의 장치들을 제어하기 위한 제어부(5)

   를 포함하고 있는 선박 급유 시스템
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 각 선박의 연료탱크에 구성되어 있으며, 자성을 가진 부력체인 플롯(330)과, 고정된 제 1스위치단(310)과, 상기 제 1스위치단과 동일한 길이방향으로 구성되어 있으며 유연하게 움직일 수 있도록 구성된 제 2스위치단(320)으로 구성되어 있으며, 상기 플롯(330)의 접근에 따라 상기 제 1스위치단(310)과 제 2스위치단(320)이 탈착되는 유량감지무전원센서부(300)와;

   상기 유량감지무전원센서부(300)의 감지신호를 상기 무선송신부(160)로 전달하기 위한 방수센서코드부(350)

   를 더욱 포함하고 있는 선박 급유 시스템