KR20080083136A

KR20080083136A - 탱크 충전용 펌프 장치

Info

Publication number: KR20080083136A
Application number: KR1020087016486A
Authority: KR
Inventors: 이안 워스윅; 데이비드 트림비; 차스 밀라드; 스티브 콕스; 리 비숍
Original assignee: 아이티티 매뉴팩츄어링 엔터프라이즈, 인코포레이티드
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-09-16
Also published as: CN101321685A; WO2007066091A1; EP1957394A1; GB0525134D0; JP2009518577A; US20080277018A1; GB2433492A; GB0607849D0

Abstract

충전용 펌프 장치는 충전용 호스(1), 및 상기 호스의 단부에 장착된 펌프(2)를 포함한다. 이 장치는 상기 호스의 부분으로서 충전용 펌프를 제공한다. 이 호스 및 펌프 조립체는 운송수단의 상부 또는 운송수단과 떨어진 어느 장소에도 적재될 수 있으며, 운송수단의 상부에 적재되는 때 액체 탱크에 인접할 필요가 없는 영역에 적재될 수 있다. 이것은 매우 첨예한 공간을 요구하는 운송수단의 부분들에 대하여 공간 절약을 가능하게 한다.

탱크 충전용 펌프 장치, 호스, 펌프 조립체

Description

탱크 충전용 펌프 장치{Tank-refilling pump arrangements}

본 발명은 펌프 장치에 관한 것이다. 특히, 그러나 비 배타적으로, 본 발명은 운송 경비와 밀접한 관계가 있는 탄화수소(hydrocabon)를 연료로 하는 기계장치에 연료를 공급하는데 사용되는 펌프 장치에 관한 것이다. 이와 같은 기계장치는 전통적으로 현장에서(on site) 통(barrels) 또는 급유차(bowsers)와 같은 이동성 저장 용기로부터 연료를 공급받는다.

이와 같은 기계장치의 예로 건설 기계, 농기계 또는 산업 기계 등을 포함할 수 있다. 굴삭기(diggers), 크레인(cranes), 및 다른 굴착 차량(excavation vehicles)과 같이 일반 도로를 벗어나서 사용되는(off road) 운송수단들은 일반적으로 현장에서 연료를 공급받는다. 이들은 전통적으로, 그러나 비 배타적으로 디젤(diesel) 운송수단들이다. 선박 및 다른 해양 장비들 또한 연료 공급의 이동성에 대한 문제를 가진다.

물론 이러한 운송수단들을 주유소(filling station)에 가져가는 것은 기계자원을 극단적으로 비효율적으로 사용하는 것일 수 있다. 대신에, 이와 같은 운송수단들은 전통적으로 현장에서 통, 급유차 또는 다른 이동성 컨테이너(containers)나 국지적으로 고정된(localised static) 컨테이너로부터 연료를 공급받는다.

이러한 연료 공급 작동을 가능하게 하기 위하여, 전통적으로 기계장치들은 일반적으로 공구 박스(toolbox) 내부에 일체로(integrally) 장착된 펌프를 구비한다. 유연성 호스(hose)는 공구 칸(tool compartment)에 저장되고, 이것은 일 단부에서 펌프 입구에 결합 되는 반면, 자유 단부(free end)는 컨테이너 내부에 배치된다. 펌프의 출구는 기계장치의 연료 탱크에 영구적으로 연결될 수 있다. 상기 호스의 자유 단부는 상기 컨테이너 내부에서 디젤에 침수된 여과기(strainer)를 구비한다.

일부 기계장치에 대하여 공간 절약 및 중량은 매우 중요하다. 예를 들어, (도시의) 제한된 공간에서 작업하도록 고안된 굴착기(excavators)는 작은 반경 기계 또는 제로 스윙(zero swing) 기계로 불린다. 스피드용으로 고안된 선박은 중량에 의존한다.

본 발명은 운송수단의 공간 절약을 가능하도록 상기 운송수단에 원격으로 연료가 공급되는 펌프 장치, 이를 포함하는 운송 수단, 및 상기 운송 수단의 충전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 액체 저장소로부터 운송수단의 저장 탱크에 액체를 주입하는 펌프 장치가 제공되며, 상기 펌프 장치는 상기 운송수단의 저장 탱크에 분리가능하도록(releasably) 결합 될 수 있는 일 단부를 구비한 호스, 및 상기 호스의 자유 단부(free end)인 타 단부에 장착되며 상기 액체 저장소에 일시적으로 침수될 수 있는 펌프를 포함한다.

이 장치는 상기 연료 공급 / 연료 충전 호스의 부분으로서 다른 탱크에 연료를 공급하거나 연료를 충전하기 위한 펌프를 제공한다. 이와 같은 호스 및 펌프 조립체는 운송수단의 상부 또는 운송수단과 떨어진 어느 곳에도 적재될 수 있으며, 상기 운송수단 상부에 적재될 때 상기 호스 및 펌프 조립체는 연료 / 물 탱크에 인접할 필요가 없는 영역에 적재될 수 있다. 이것은 가장 첨예한 공간을 요구하는 운송수단 부분들에 대하여 공간 절약을 가능하게 한다.

상기 펌프는 원심성(centrifugal) 펌프를 포함할 수 있는데, 이것은 탄성 중합체(elastomeric)가 아닌 움직이는 부품으로 구성될 수 있기 때문에 신뢰성 있는 펌프로 잘 알려져 있고, 안전한 건조 운전 용량(safe dry running capability) 때문에 특히 탄화수소 연료들의 수송에 적합하다.

상기 펌프는 상기 주입된 액체로부터 실질적으로 직접 냉각될 수 있는, 완전히 잠길 수 있는(submersible) 모터에 의해 전력이 인가된다.

상기 펌프는 바람직하게는 상기 호스의 단부에서 실질적으로 원통형의 하우징 내부에 설치되며, 이것은 기본 연료통의 구멍(opening) 안으로 설치될 수 있는 치수로 만들어진다. 예를 들어, 상기 하우징은 바람직하게는 60 mm 이하의 외경을 가질 수 있으며, 특히 2 인치(50 mm) 이하의 영국 표준 파이프(BSP:British Standard Pipe) 암나사(female thread) 일 수 있다.

여과기(strainer)가 펌프 인입구에 구비될 수 있다. 또한, 상기 펌프 인입구에 흐름 직선화기(flow straightener)가 구비될 수 있으며, 이들 여과기와 흐름 직선화기는 결합 될 수 있다. 상기 펌프는 바람직하게는 전기 모터를 포함하며, 전기공급 배선들은 거친 조작과 오남용으로부터 이들을 보호하기 위하여 상기 호스의 내부를 관통하도록 구비된다. 펌프의 출구(outlet)에는 비가역 밸브(non return valve)가 구비될 수 있다. 프라이밍(priming)을 돕기 위하여, 밸브가 상기 펌프에 통합되어(incorporated) 사용 전에 상기 펌프의 내부로부터 공기가 배출되게 할 수 있으나, 펌프 작동 동안 액체 손실을 제한할 수 있다.

상기 펌프 및 호스는 실용성을 돕기 위하여 (전기 연결들을 포함하여) 그 결합이 해체될 수 있다.

상기 펌프 구동 조건에 기반하여, 상기 펌프에 전력을 차단하기 차단 장치(shut off device)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 펌프는 전기 모터, 및 상기 펌프 모터에 의해 유입된 전류가 문턱 레벨(threshold level) 이하일 때, 펌프에 전력을 차단하는 차단 장치를 포함할 수 있다. 이것은 상기 펌프가 건조 운전 중일 때 또는, 상기 호스에 방해물이 있는지 여부의 검출에 사용될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 펌프 장치를 구비한 운송 수단을 제공한다. 상기 운송수단은 연료탱크에 부착되거나 또는 연료 탱크에 분리될 수 있는 펌프를 구비한 연료 탱크를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 운송수단의 저장 탱크를 충전하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은,

상기 운송수단의 저장 탱크에 결합 될 수 있는 일 단을 구비한 호스, 및 상기 호스의 자유 단부인 타 단에 장착된 펌프를 포함하는 펌프 장치를 상기 탱크에 결합하는 단계;

상기 펌프를 액체 저수조에 침수하는 단계, 및

상기 펌프를 조절하여 충전하는 단계;를 포함한다.

이하에서, 다음에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 예시가 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 펌프 장치를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 운송수단을 도시한 도면이다.

도 3은 케이블 장치가 호스 안으로 설치된 방법을 도시한 도면이다.

도 4는 펌프 장치의 변형 예를 도시한 도면이다.

본 발명의 제 1 실시예는, 전통적으로 통(barrels), 급수차(bowser)에 저장되거나 또는 현장에서 탱크에 유입된 연료를 사용하여, 고정된 연료공급 중심부로부터 원격으로 연료가 공급되는 기계장치에 관한 것이다.

일반적으로 펌프는 충전된 연료 탱크 근처에 장착되며 호스를 통하여 연결된다. 호스는 상기 펌프에 연결되고, 연료공급 목적으로 외부 연료 컨테이너로 리드(lead) 된다.

본 발명의 제 1 실시예는 탱크에 연결되거나 또는 삽입된 연료공급용 호스, 및 상기 호스의 자유 단부에 장착된 펌프를 포함하는 연료공급용 펌프 장치를 제공한다. 이것은 연료공급용 펌프를 차체(cab)로부터 제거가능하도록 하고 호스의 일부가 되게 하는데, 전형적으로 운송수단의 상부 또는 떨어져서 있는 공구 키트에 저장된다. 운송수단의 상부에 저장될 때, 연료 탱크에 인접할 필요가 없는 영역에 저장될 수 있다.

이 장치는 연료공급용 호스의 부분으로서 연료공급용 펌프를 제공한다.

펌프 장치가 도시된 도 1은 연료통에 침수된 호스(1)의 단부를 도시하고 있다. 상기 호스의 단부에서, 상기 연료 펌프는 실질적으로 원통형인 하우징(2)을 포함하며, 상기 하우징(2)은 모터(3), 펌프 세트(4) 및 비가역 밸브(non-return valve)(5)를 격납한다.

또한, 상기 펌프 도안(6)에 필터가 결합 될 수 있다. 또한, 흐름 직선화기(flow straightener)가 펌프 인입구(7)에 부가될 수 있고, 이들 필터와 흐름 직선화기는 서로 결합 될 수 있다. 또한, 공기 체크 밸브는 상기 펌프 세트(4) 위에서 상기 펌프에 통합될 수 있다.

상기 펌프 세트(4)는 연료 펌프에 적당한 펌프로 알려진 원심성 펌프를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 펌프 장치를 사용할 수 있는 기계장치의 일 형태의 예시를 도시한 것으로, 굴착 장치(excavation machinery)를 도시하고 있다.

하우징(2)은 기본 연료통(12)의 구멍(opening) 안으로 설치되도록 고안된다. 예를 들어, 상기 하우징은 60 mm의 외경을 가질 수 있다.

일단 연료공급용 펌프 장치가 연료 탱크(13)의 인입구에 연결되면, 제어판(control pannel)(10)은 연료 공급 작동을 조절하기 위하여 사용된다. 이 연결은 연료 공급 펌프 장치의 연료 탱크 및 조절 패널(10)로의 전기적 연결 및 유체를 제공한다. 펌프 하우징(2)은 통(12) 속의 연료(11)에 침수된다.

제어판(10)은, 요구되는 배출 유량 비율을 제공하기 위하여, 그리고 탱크가 가득 차거나 컨테이너가 비었을 때 펌프의 작동을 멈추기 위하여 펌프를 자동 제어할 수 있다.

상기 연료공급용 펌프 장치는 운송수단의 공구 키트의 일부로서 저장될 수 있으며, 운송수단의 상부에 또는 운송수단과 떨어져서 어디든지 저장될 수 있다.

비록 전기 공급원은 상기 호스의 외벽에 부착된 채로 운전될 수도 있지만, 도 3은 상기 전기 공급원(14)이 호스(1)를 관통하여 펌프에 구비될 수 있는 방법을 도시하고 있다.

도 4에 도시된 바와 같은 추가의 안전 차단 장치(20)는 전술한 자동화된 제어를 공급할 수 있고, 이는 펌프(2)에 대한 전력 공급을 제어한다.

이 장치는, 예를 들어 유체가 모두 주입되었거나 또는 펌프가 탱크(12)에 충분히 깊이 삽입되지 않았기 때문에 펌프가 유체에 침수되지 않는 경우에 펌프의 운전을 방지하기 위하여 사용될 수 있다. 이는 과열되는 것을 방지하고 또한 에너지를 절약할 수 있다.

원심성 펌프의 경우, 펌프 상의 부하(load)는 주입되고 있는 물질에 직접 관련되며, 상기 액체로부터 펌프가 제거된 뒤에는 상기 펌프 공동(cavity)은 또한 비 게 될 것이다. 그 결과, 펌프 모터에 의해 유입된 전류가 측정될 수 있고, 펌프가 액체에 침수되었는지 여부, 또는 펌프가 가스(예를 들어, 공기) 속에 존재하는지 여부에 대한 지시자(indicator)로 사용될 수 있다.

예시의 방법으로서, 액체를 주입할 때 상기 모터는 8 Amps 내지 9 Amps를 유입(draw) 할 수 있지만, 공기 중에 있을 때는 4 Amps 근방을 유입한다.

따라서 본 예시에 있어서, 5 Amps 또는 그 이하의 전류 흐름은 펌프가 건조하게 운전되고 있거나, 공기 거품들이 펌프 내부에 있거나, 또는 호스가 막혀 있기 때문에 흐름이 없다는 것을 지시한다. 이러한 상황들에서는 상기 펌프의 스위치를 끔으로써, 에너지를 절약하고 과열을 방지할 수 있으며. 펌프의 수명이 연장될 수 있다.

탱크가 가득 찼음을 지시하고, 또한 상기 펌프의 스위치를 끄기 위하여, 충전된 상기 탱크(13) 내부에 또 다른 스위치(22)가 설치될 수 있다. 이것은 정상적으로 닫힌 플로트 스위치(float switch)의 형태일 수 있다.

사용자 제어판(10)은 안전 장치(20)의 일부를 형성하며, 도 4에 개략적으로 도시된 것과 같이 단순히 ON 및 OFF 버튼을 포함할 수 있다. 상기 펌프는 충분한 전류가 흐를 때 바뀔 수 있으며, 전류의 과부하(overload)는 퓨즈(fuse)에 의해 방지될 수 있다.

충전되고 있는 탱크가 가득 차거나, 또는 비워지고 있는 탱크가 텅 비게 될 때마다, 상기 안전 장치는 스위치를 끌 것이다. 수동 차단 스위치로 인하여 다른 사람들도 차단을 제어할 수 있게 된다.

위에서는 개략적으로 한가지 형태의 운송수단만이 도시되었지만, 본 발명은 공간 및 중량 절감이 논의되는 많은 다양한 종류의 운송수단에 적용될 수 있으며. 그 결과 상기 펌프 장치를 분리하고 및 저장 장치가 있어야 할 공간을 선택하는 것에 대해 자유롭다는 이점을 제공할 것이다.

상술한 예시에 있어서, 상기 펌프 장치는 연료 공급용이지만, 동일한 장치는 다른 액체를 주입하는 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 펌프 장치는 개울(stream)/시내(creek)로부터 물 저장 탱크에 물을 주입하는 데 사용될 수 있다. 이것은 많은 다양한 형태의 농업용 운송수단에 관심이 있을 수도 있다.

본 발명에 따른 장치는, 즉, 현장에서 주입되는 액체에 침수되는 휴대용 장치로서, 상기 호스의 자유 단부에 펌프를 제공한다.

본 발명에 있어서, 예를 들어, 위에서 언급된 원심성 펌프, 슬라이딩 베인 펌프(sliding vane pump) 또는 기타 펌프 등 다양한 펌프 고안이 사용 가능하다.

펌프 모터에 의해 유입된 전류를 감지하는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 일상적일 것이다.

또한 본 발명은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하며, 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명은 공간 및 중량 절감이 논의되는 많은 다양한 종류의 운송수단에 적용될 수 있으며. 상기 펌프 장치는 연료 공급용뿐만 아니라, 기타의 다른 액체를 주입하는 용도, 예를 들어 자연수로로부터 물 저장 탱크에 물을 주입할 수 있는 다양한 형태의 농업용 운송수단에 적용될 수 있다.

Claims

액체 저장소로부터 운송수단의 저장 탱크에 액체를 주입하는 펌프 장치로서,

상기 펌프 장치는 상기 운송수단의 저장 탱크에 분리가능하도록(relaeably) 결합될 수 있는 일 단부를 구비한 호스(hose), 및 상기 호스의 자유 단부(free end)인 타 단부에 장착되며 상기 운송수단의 저장 탱크에 일시적으로 침수될 수 있는 펌프를 포함하는 펌프 장치.
제1항의 펌프 장치로서,

이동성 연료 저장 용기로부터 운송수단의 연료 탱크에 연료를 주입하는 펌프 장치.
제1항의 펌프 장치로서,

운송수단의 물 탱크에 물을 주입하는 펌프 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 펌프는 원심성(centrifugal) 펌프를 포함하는 펌프 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 펌프는 상기 호스의 단부에서 실질적으로 원통형의 하우징 내부에 설치 되는(fitted) 펌프 장치.
제5항의 펌프 장치로서,

상기 하우징은 65 mm 이하의 외경을 갖는 펌프 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 펌프 입구에 여과기(strainer)를 더 포함하는 펌프 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 펌프 입구에 흐름 직선화기(flow straightener)를 더 포함하는 펌프 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

서로 결합 된 여과기 및 흐름 직선화기를 더 포함하는 펌프 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 펌프는 전기 모터를 포함하며, 상기 호스의 내부를 관통하는 전기 공급배선이 구비된 펌프 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 펌프 출구에 비가역 밸브(non return vale)를 더 포함하는 펌프 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

프라이밍(priming)을 돕는 공기 밸브(air valve)를 더 포함하는 펌프 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 주입된 유체에 의해 직접 냉각되는, 완전히 밀봉된 모터를 더 포함하는 펌프 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 호스로부터 상기 펌프의 결합을 해체(de-couple)하는 장치를 더 포함하는 펌프 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 펌프 장치로서,

상기 펌프 구동 조건에 기반하여, 상기 펌프에 전력을 차단하기 위한 차단 장치(shut off device)를 더 포함하는 펌프 장치.
제15항의 펌프 장치로서,

상기 펌프는 전기 모터, 및 상기 펌프 모터에 의해 유입된 전류가 문턱 레벨(threshold level) 이하일 때, 상기 펌프에 전력을 차단하는 차단 장치를 포함하 는 펌프 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 펌프 장치가 운송수단의 내부 또는 운송 수단 상에 적재된 운송수단.
운송수단의 저장 탱크를 충전하는 방법으로서,

상기 운송수단의 저장 탱크에 결합 될 수 있는 일 단을 구비한 호스, 및 상기 호스의 자유 단부인 타 단에 장착된 펌프를 포함하는 펌프 장치를 상기 탱크에 결합하는 단계,

상기 펌프를 액체 저수조에 침수하는 단계, 및

상기 펌프를 조절하여 충전하는 단계;를 포함하는 저장 탱크 충전 방법.
제 18항에 있어서,

상기 저장 탱크는 연료 탱크를 포함하고, 상기 액체 저수조는 이동 연료 저장 탱크를 포함하는 저장 탱크 충전 방법.
제18항에 있어서,

상기 저장 탱크는 물탱크를 포함하고, 상기 액체 저수조는 자연 수로(natural waterway)를 포함하는 저장 탱크 충전 방법.