KR20100109665A

KR20100109665A - 유사 연료 판별장치 및 시스템

Info

Publication number: KR20100109665A
Application number: KR1020090028031A
Authority: KR
Inventors: 이호근; 김대규
Original assignee: 이호근; 김대규
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-10-11
Also published as: KR101040624B1

Abstract

본 발명은 연료가 가는 관을 통하여 배출되는 시간을 측정함으로써 연료의 진위여부를 판별할 수 있는 유사 연료 판별장치에 관한 것으로서, 유동관을 통해 배출되는 주입관 내 연료의 레벨이 변화하는 시간을 측정하여, 그 측정값을 정품 연료와 비교하여 연료의 진위 여부를 판단한다.

따라서 본 발명에 의할 경우 사용자가 간단한 조작에 의하여 유사 연료 여부를 신속하게 검사할 수 있으므로 주요소와 같은 현장에 설치되어 주유중인 소비자에게 바로 연료의 진위여부를 알려줄 수 있는 효과가 있다.

휘발유, 경유, 유사, 판별, 식별, 점도

Description

유사 연료 판별장치 및 시스템{DISCRIMINATING APPARATUS AND SYSTEM FOR REFORMULATED FUEL}

본 발명은 유사 연료 판별장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 연료가 가는 관을 통하여 배출되는 시간을 측정함으로써 연료의 진위여부를 판별할 수 있는 유사 연료 판별장치에 관한 것이다.

유사 연료란 정유회사에서 생산된 정상적인 연료(이하, 정품 연료라 함)에 유통과정 중 다른 첨가물을 혼합하여 제조한 것을 통칭한다. 유사 휘발유의 경우 용제인 소부코트신너와 에나멜신너를 혼합하여 제조하거나 정품 휘발유에 솔벤트, 벤젠, 톨루렌, 크실렌 등을 첨가는 것이 일반적이며, 유사 경유의 경우 경유에 등유 또는 바이오디젤을 혼합하여 제조하는 것으로 알려져 있다.

그런데 상기와 같은 유사 연료는 정품 연료와는 달리 정상적인 연소가 되지 않으므로 차량의 출력이 저하되고, 엔진의 피스톤이나 밸브를 손상시키게 된다. 또한 엔진의 연비가 떨어지는 것은 물론이며, 엔진 성능에도 나쁜 영향을 미쳐 차량 의 수명이 단축되는 문제점이 발생된다. 나아가 연료의 불완전 연소에 따른 공해물질이 배출되어 환경에도 악영향을 미친다.

이러한 문제점을 예방하기 위하여 최근에는 HPLC-UV spectroscopy. 크로마토그래피, 적외선분광기 등의 장비가 제공되고 있다. 하지만 상기와 같은 장비는 가격이 매우 고가이며, 연료의 진위여부를 판별하는데 많은 시간이 소요된다. 또한 연료를 장비가 있는 실험실로 가져가서 실험을 해야만 하므로 현장에서 바로 연료의 진위여부를 판별할 수 없는 문제점도 있다.

상기와 같이 유사 연료 판별장치가 고가이고 측정방법이 복잡하기 때문에 일반 소비자가 유사 연료 여부를 검사하는 것은 거의 불가능하다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 간편한 방법으로 빠른 시간 안에 휘발유의 진위여부를 판별함으로써 그 결과를 현장에서 바로 소비자에게 알려줄 수 있는 유사 연료 판별장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 제조비용 및 설치비가 저렴하여 주유소 및 차량에 널리 장착할 수 있는 유사 연료 판별장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치는, 일측에 형성된 주입구를 통해 연료가 주입되는 주입관과; 상기 주입관의 지름보다 작은 지름으로 형성되어 상기 주입관의 타측에 결합되며, 상기 주입관 내의 연료를 배출시키는 유동관과; 상기 주입관 내 연료의 레벨이 제1기준레벨 또는 제2기준레벨이 되는 순간을 측정하는 레벨센서와; 상기 레벨센서로부터 측정된 신호를 전달받아 상기 주입관 내 연료의 레벨이 상기 제1기준레벨에서 상기 제2기준레벨이 되는데 걸린 시간을 연산하는 제어연산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 유사 연료 판별장치에 의하면, 사용자가 간단한 조작에 의하여 유사 연료 여부를 신속하게 검사할 수 있으므로 주요소와 같은 현장에 설치되어 주유중인 소비자에게 바로 연료의 진위여부를 알려줄 수 있다.

또한 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치는 그 구성이 간단하고 제작비가 저렴하므로 기존 판별장치에 비해 분석비용이 저렴하여 널리 사용될 수 있는 장점이 있다.

본 발명은, 일측에 형성된 주입구를 통해 연료가 주입되는 주입관; 상기 주입관의 지름보다 작은 지름으로 형성되어 상기 주입관의 타측에 결합되며, 상기 주입관 내의 연료를 배출시키는 유동관; 상기 주입관 내 연료의 레벨이 제1기준레벨 또는 제2기준레벨이 되는 순간을 측정하는 레벨센서; 및 상기 레벨센서로부터 측정된 신호를 전달받아 상기 주입관 내 연료의 레벨이 상기 제1기준레벨에서 상기 제2기준레벨이 되는데 걸린 시간을 연산하는 제어연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치를 제공한다.

이때 상기 레벨센서는, 상기 주입관의 일측에 설치되어 주입관 내 연료의 레벨이 제1기준레벨이 되는 순간을 측정하는 제1레벨센서; 및 상기 제1레벨센서로부터 하측으로 이격하여 상기 주입관의 일측에 설치되어 주입관 내 연료의 레벨이 제2기준레벨이 되는 순간을 측정하는 제2레벨센서;로 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 주입구에 주입된 연료가 상기 주입관으로 유입되는 것을 차단하는 제어밸브를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 제어밸브는, 상기 주입관 내의 연료의 레벨이 제1기준레벨에 도달되는 경우 상기 주입구로부터 상기 주입관으로 연 료의 유입을 차단하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명은, 상기 유동관 내부를 흐르는 연료의 온도를 일정하게 유지시키도록 상기 유동관을 감싸는 챔버를 더 포함하는 것이 바람직하고, 상기 챔버 내부의 온도를 조절하기 위한 냉온소자가 더 구비될 수 있으며, 상기 챔버 내부의 온도를 측정하는 온도센서가 함께 구비될 수 있다.

나아가 상기 제어연산부에는, 정품 연료가 상기 제1기준레벨에서 상기 제2기준레벨이 되는데 걸린 시간이 저장되며, 상기 제어연산부에 저장되는 시간은 두 종류 이상의 정품 연료에 대한 값이 저장되는 것이 바람직하다.

한편 본 발명은, 둘 이상의 유사 연료 판별장치가 하나의 연료 유로를 갖도록 직렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별 시스템을 제공한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치의 바람직한 실시예들을 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 유사 연료 판별장치는 일정한 양의 연료가 미세관을 흘러 배출되는데 걸리는 시간을 측정함으로써 연료의 진위 여부를 판별한다. 유체는 일정한 온도에서 고유의 점도(Viscosity)값을 가지는데, 점도는 유체의 흐름에 대한 내부 저항으로서 유체의 끈끈한 정도를 나타내는 물리적 단위이다. 액체에 대한 점도 라 하면 일반적으로 동점도(Kinematic Viscosity)를 의미하는데, 동점도는 일반적으로 점도라고 불리는 절대점도를 밀도로 나눈 값으로서 다음과 같은 식에 의해 표현된다.

υ=η/ρ

여기서, υ는 동점도, η는 절대점도, ρ는 밀도를 나타낸다. 동점도는 그 물질이 얼마나 유동성이 좋은가, 즉 잘 흐를 수 있는 정도를 나타내는 지표가 되며 동점도가 작을수록 잘 흐르게 된다. 따라서 동일한 크기의 관에 동일한 부피의 유체를 흘려줄 경우 동점도가 작은 액체가 큰 액체보다 관으로부터 빨리 배출된다. 이하 본 발명의 상세한 설명에서 점도라 함은 동점도를 의미한다.

유체는 일정한 온도에서 고유의 점도 값을 가지는데, 이 액체에 다른 물질이 섞이게 되는 경우 그 혼합물의 점도는 원래의 액체와는 다른 값을 갖게 된다. 즉 정품 연료와 이에 다른 첨가물을 첨가한 유사 연료는 그 점도가 서로 다른 값을 갖게 된다. 따라서 판별하고자 하는 연료가 정품 연료가 아닌 유사 연료인 경우 점도의 차이에 의해 연료가 미세관을 흘러 배출되는 시간이 정품 연료의 경우와 상이하게 된다. 따라서 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치는 일정량의 연료가 미세관을 통과하는데 걸리는 시간을 측정하여, 정품 연료가 동일한 조건에서 미세관을 통과하는데 걸린 시간과 비교하여 대상 연료의 정품 여부를 판단하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치의 일 실시예의 주입관 및 유동관 부분의 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 유사 연료 판별장치는 하우징(10)과, 하우징(10) 일측 벽에 고정되는 고정 플레이트(12)와, 고정 플레이트(12)에 고정 설치되며 상측에 형성된 주입구(22)를 통해 연료가 주입되는 주입관(24)과, 주입관(24)의 하측에 결합되며 주입관(24) 내의 연료가 배출되는 유동관(26)과, 주입관(24) 내 연료의 레벨이 제1기준레벨(A) 또는 제2기준레벨(B)이 되는 순간을 측정하는 레벨센서(30)와, 레벨센서(30)로부터 측정된 신호를 전달받아 주입관(24) 내 연료의 레벨이 제1기준레벨(A)에서 제2기준레벨(B)이 되는데 걸린 시간을 연산하는 제어연산부(60)로 구성된다. 상기 주입관(24)의 상부에는 주입구(22)를 통해 주입되는 연료를 차단하는 제어밸브(40)가 설치되며, 상기 유동관(26)의 둘레에는 유동관(26)을 감싸는 형태의 챔버(50)가 형성된다.

고정 플레이트(12)에는 주입관(24) 및 유동관(26)이 움직이지 않도록 고정 설치되며, 하우징(10)의 상부 벽면에는 주입구(22)의 평면 형상과 대응되는 형상의 관통공이 형성됨으로써 다른 구성요소들이 하우징(10)에 의해 모두 실장되더라도 주입구(22) 부분은 하우징(10)의 외부로 노출되게 된다.

주입관(24)의 상단에는 연료가 주입되는 주입구(22)가 형성되고, 주입구(22)를 통해 연료는 주입관(24)에 주입된다. 주입관(24)은 유동관(26)을 통해 외부로 배출되는 일정량의 연료가 저장되는 공간을 제공한다. 주입관(24)은 연료가 자유롭게 유동할 수 있을 정도로 충분히 큰 지름으로 형성되며, 그 길이는 50mm 내지 300mm 정도로 형성된다. 주입관(24)의 하측에는 유동관(26)이 연통되어 설치되어 주입관(24) 내 연료가 유동관(26)을 통해 배출된다. 유동관(26)은 지름 0.5mm 내지 5mm 정도의 좁은 관으로서 유동관(26)을 통해 연료가 흐를 경우 연료의 유동속도는 연료의 점성에 반비례하게 된다. 즉 유동관(26)을 통해 배출되는 연료의 점성이 큰 경우 유동관(26)을 통해 연료가 배출되는 시간이 오래 걸리며, 점성이 작은 연료는 배출시간이 상대적으로 짧게 걸린다. 연료가 유동관(26)을 통해 배출되는 시간은 유동관(26)의 내부 지름 및 길이에 따라 달라지게 되는데, 유동관(26)의 내부 지름이 연료의 점성에 비해 지나치게 크게 형성되는 경우 연료의 유동은 점성값에 거의 영향을 받지 않게 되므로, 유동관(26)의 내부 지름 및 길이는 시험 대상이 되는 연료의 종류 및 온도 조건에 따른 연료의 점도 변화를 고려하여 최적화하는 것이 바람직하다. 연료의 점도에 따라 유동관(26)의 내부 지름 및 길이를 최적화 할 경우 유사 연료와 정품 연료가 유동관(26)을 통해 배출되는 시간의 차이가 분명하게 된다.

주입관(24) 하부에 직경이 미세한 유동관(26)이 결합됨으로써 주입관(24)으로 주입되는 연료는 자유롭게 주입관(24) 외부로 배출되지 못하고 유동관(26)을 통해 배출되게 된다. 따라서 주입관(24) 내 연료 레벨의 변화 속도는 연료가 유동관(26)을 통해 배출되는 속도에 비례하게 된다. 즉 주입관(24) 내 연료의 레벨 변화 속도를 측정하면 유동관(26)을 통해 흐르는 연료의 속도를 측정할 수 있고, 측정된 속도를 이용하면 정품 연료와 시험 연료의 점성이 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 만약 주입관(24) 내 연료의 레벨 변화 속도가 정품 연료와 동일하게 측정되는 경우 해당 연료는 정품 연료와 동일한 점성값을 갖고 있는 것으로서 정품 연료로 판단되는 반면, 주입관(24) 내 연료의 레벨 변화 속도가 정품 연료와 다르게 측 정된다면 해당 연료는 정품 연료와 상이한 점성값을 갖고 있는 것으로서 유사 연료로 판단된다.

레벨센서(30)는 주입관(24) 내 연료의 레벨을 측정하기 위한 것으로서 본 실시예의 경우 포토센서가 사용된다. 레벨센서(30)는 주입관(24) 측면에 길이방향으로 이격하여 제1레벨센서(31)와 제2레벨센서(32)가 각각 설치된다. 제1레벨센서(31) 및 제2레벨센서(32)는 주입관(24) 내 연료의 레벨이 각각 제1기준레벨(A)과 제2기준레벨(B)이 되는 순간을 감지한다. 레벨센서(30)는 각각 제어연산부(60)와 전기적으로 연결되어 그 측정값이 제어연산부(60)로 전송된다. 본 실시예의 경우 주입관(24)의 길이방향의 상, 하측에 각각 한 개씩의 레벨센서(30)가 설치되나 더욱 정밀한 측정을 위해서는 한 개 이상의 레벨센서가 추가로 설치될 수 있다.

한편 연료가 배출되는 시간을 측정하여 연료의 진위 여부를 판별하기 위해서는 배출되는 연료의 양을 정확하게 제어하는 것이 중요하다. 즉 주입관(24) 내 레벨이 제1기준레벨(A)에서 제2기준레벨(B)이 되는 배출시간이 미리 측정되는 정품 연료의 양과 시험되는 연료의 양이 동일하게 유지되어야만 연료의 진위 여부를 정확하게 판단할 수 있다.

이를 위해 스포이트와 같은 기구를 이용하여 미리 측정된 일정량의 연료를 주입관(24)에 주입함으로써 주입관(24)에 주입되는 연료의 양을 일정하게 유지할 수 있다. 그러나 상기와 같은 방법은 측정 시 마다 스포이트를 사용하여 연료의 양을 측정하여야 하므로 번거롭기도 하거니와 시험자의 조작에 의해 오차를 유발할 확률이 높아진다.

따라서 주입관(24)의 상부에 제어밸브(40)를 마련함으로써 주입관(24)에 주입되는 연료의 양을 자동으로 간편하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 주입관(24)에 주입되는 연료의 양을 정확하게 조절할 수 있다. 주입구(22)를 통해 주입관(24)에 연료를 주입하면 주입관(24) 내 연료의 레벨이 차츰 상승하여 제1기준레벨(A)에 도달하게 되는데, 주입관(24) 내 연료의 레벨이 제1기준레벨(A)에 도달 하는 순간 제1레벨센서(31)에 의해 연료의 레벨이 감지되어 그 신호가 제어연산부(60)로 전송된다. 제1레벨센서(31)로부터 신호를 전송받은 제어연산부(60)는 제어밸브(40)를 작동시켜 연료가 더 이상 주입구(22)로부터 주입관(24)으로 유입되는 것을 차단한다.

만약 주입관(24) 내의 연료의 높이가 기준레벨(A)에 도달하지 않는 경우 유사 연료 판별장치는 작동되지 않도록 설계됨으로써 정품 여부를 잘못 판단하게 되는 것을 사전에 차단할 수 있다.

연료가 유동관(26)을 통해 배출되는 시간은 연료의 점도에 의해 결정되는데, 연료의 점도는 연료의 온도에 따라 변한다. 따라서 연료의 정품 여부를 더욱 정확히 검사하기 위해서는 유동관(26) 내부의 연료의 온도를 일정하게 유지시키는 것이 중요한데 이를 위해 본 실시예에서는 유동관(26)을 감싸는 형태의 챔버(50)가 구비된다. 챔버(50)는 단열소재로 만들어져서 외부로부터 챔버(50) 내부로 열이 전달되거나 챔버(50) 내부로부터 챔버 외부로 열이 빠져나가는 것을 방지함으로써 유동관(26)을 흐르는 연료의 온도가 챔버(50) 외부온도에 의해 변화는 것을 막아준다. 나아가 하우징(10)의 내벽을 단열처리하여 하우징(10) 자체가 챔버 역할을 하도록 함으로써 주입관(24) 내 연료의 온도가 외부 온도에 영향을 덜 받도록 하는 것이 바람직하다.

또한 챔버(50)내부에는 챔버(50) 내부의 온도를 인위적으로 조절하기 위한 온도조절장치로서 냉온소자(52)가 구비된다. 상기 냉온소자(52)는 제어연산부(60)와 전기적으로 연결되어 제어연산부(60)에 의해 조절되며 필요에 따라 열 또는 냉기를 방출하여 챔버(50) 내부의 온도를 사용자가 원하는 온도로 유지시켜준다.

나아가 제어연산부(60)를 통하여 냉온소자(52)를 제어하기 위하여 온도센서(54)가 구비된다. 온도센서(54)는 유동관(26)과 접하도록 설치되어 유동관(26)의 온도를 측정하거나, 챔버(50) 내부의 온도를 측정하도록 유동관(26)과 인접한 위치에 설치될 수 있다. 또한 유동관(26)으로부터 배출되는 연료의 온도를 직접 측정하도록 유동관(26) 하부에 설치될 수도 있다.

상기 온도센서(54)에 의해 측정된 온도는 상기 제어연산부(60)로 전달되고, 제어연산부(60)는 사용자에 의해 미리 입력된 목표온도와 온도센서(54)에 의해 측정된 온도를 비교하여 냉온소자(52)를 제어한다.

제어연산부(60)는 각종 정보가 표시되는 표시부(62)와 사용자가 챔버(50) 내의 목표 온도를 설정하고 장치의 작동 여부를 조작하기 위한 조작버튼(64)으로 구성된다. 제어연산부(60)는 제어밸브(40), 레벨센서(30), 냉온소자(52) 및 온도센서(54) 등의 전기 부품과 전기적으로 연결되어 센서로부터 측정되는 신호를 전달받고 이를 연산하여 각 부품에 작동 명령을 전달한다.

상기 제어연산부(60)는 연료가 유동관(26)을 통하여 배출되는 시간을 측정하고 이 값을 미리 측정하여 저장된 정품 연료의 배출 시간과 비교하여 유사 연료 여 부를 판별한다. 그리고 그 결과는 시험자가 볼 수 있도록 외부로 드러난 표시부(62)를 통하여 출력된다. 이에 의해 소비자는 현장에서 실시간으로 연료의 정품 여부를 간편하게 검사할 수 있다.

상기와 같이 제어연산부(60)에는 미리 실험에 의해 얻어진 특정 온도에서의 정품 연료의 배출시간이 저장된다. 그러나 휘발유나 경유는 정품 연료라 하더라도 그것이 어느 정유사에 의해 정제되었느냐에 따라 그 물리적인 특성이 조금씩 다르게 된다. 따라서 각기 다른 정유사에 의해 정제된 정품 연료를 유동관(26)을 통해 배출시키는 경우 그 배출 속도는 각각 다르게 된다. 따라서 시중에서 판매되는 모든 연료에 대한 진위 판별을 위해서 실험에 의해 측정된 각 정유사의 정품 연료의 배출 시간이 제어연산부(60)에 저장된다. 즉 제어연산부(60)에는 정품 연료가 상기 제1기준레벨(A)에서 상기 제2기준레벨(B)이 되는데 걸린 시간이 저장되며, 상기 제어연산부(60)에 저장되는 정품 연료의 배출 시간은 두 종류 이상의 정품 연료에 대한 값이 저장되는 것이다.

따라서 본 발명의 사용자가 연료의 진위 여부를 판단하고자 하는 경우 해당 연료가 어느 정유사에서 판매되는 것인지를 제어연산부(60)에 입력한 후 장치를 작동시키면, 해당 실험 대상 연료의 측정값과 해당 정유사의 정품 연료의 저장값이 비교되어 진품 여부를 판단하게 된다.

한편 특정 온도에서 정품 연료와 유사 연료의 점도가 동일한 경우가 생길 수 있는데, 이와 같은 특정 온도의 조건 하에서 본 장치를 이용하여 연료의 진위 여부를 판별할 경우 유사 연료라 할지라도 정품 연료로 판별되는 오류가 발생할 수 있 다. 따라서 이와 같은 오류를 방지하기 위하여 동일 연료에 대해서 온도 조건을 달리하여 시험할 필요가 있다. 물질의 점도는 고유 물성치로서 서로 다른 물질은 두 가지 이상의 다른 온도에서 각각 동일한 값을 가질 수 없기 때문에, 유사 연료가 정품 연료와 비교하여 아주 작은 조성변화를 가지더라도 이를 구별해낼 수 있는 것이다. 즉 유사 연료와 정품 연료가 어느 특정 온도에서는 동일한 점도값을 가지더라도 그 온도 이외의 다른 온도에서는 동일한 점도값을 가질 수 없기 때문에 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치를 두 가지 이상의 온도조건 하에서 작동시킬 경우 연료의 진위 여부를 완벽하게 판단할 수 있게 된다.

동일한 연료에 대해 온도 조건을 달리하여 실험하고자 하는 경우, 연료를 본 발명에 의한 장치에 수차례 주입하여 실험할 수 있으며, 이때 각 차수마다 챔버(50) 내의 온도는 다르게 설정된다.

나아가 동일 연료에 대해 온도 조건을 달리하여 시험하고자 할 경우 본 발명의 다른 실시예에서는, 둘 이상의 유사 연료 판별장치가 병렬 또는 직렬로 복수 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 유사 연료 판별 시스템의 일 실시예의 구성을 도시하는 사시도로서 유사 연료 판별장치가 병렬로 복수 형성되는 구성을 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명에 의한 유사 연료 판별 시스템의 다른 실시예의 구성을 도시하는 사시도로서, 유사 연료 판별장치가 직렬로 복수 형성되는 구성을 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 유사 연료 판별장치가 병렬로 복수 형성되는 경우 주입관(24a, 24b, 24c) 및 유동관(26a, 26b, 26c)이 병렬로 형성되며, 각 유사 연료 판별장치는 개별적인 유로를 가짐에 따라 연료의 진위 여부를 판별하기 위해서는 모든 주입관(24a, 24b, 24c)에 각각 연료를 주입하여야 하며, 어느 하나의 주입관(24a)으로 주입된 연료는 다른 주입관(24b, 24c)에 주입된 연료에 관계없이 개별적으로 유동관(26a)을 흘러 배출된다. 이때 각 유동관(26a, 26b, 26c)을 감싸는 챔버(50a, 50b, 50c)의 내부는 제어연산부(60)에 의해 제어되는 냉온소자(52)에 의해 각기 다른 온도로 유지되며, 제어연산부(60)에는 해당 온도에 해당되는 정품 연료의 레벨 변화 시간이 저장된다. 각 주입관(24a, 24b, 24c)에 주입된 연료는 그 레벨이 제1기준레벨(A)에서 제2기준레벨(B)이 되는 순간이 각 레벨센서(30a, 30b, 30c)에 의해 측정되며, 각 주입관(24a, 24b, 24c) 내 연료의 레벨이 변화되는 시간은 제어연산부(60)에 의해 각각 측정된다. 제어연산부(60)는 각 주입관(24) 내의 연료가 배출되는 시간과 동일한 온도 조건 하에서 실험되어 제어연산부(60)에 저장된 정품 연료의 배출시간을 비교하여, 각 주입관(24a, 24b, 24c)의 시험 연료의 배출시간이 모두 정품 연료의 배출시간의 오차범위 이내에 드는 경우 해당 시험 연료가 정품이라고 판단하게 되며, 이 중 하나의 주입관(24a, 24b, 24c)의 시험 연료라도 정품 연료의 배출시간과 비교하여 오차범위를 벗어나는 경우 해당 연료는 유사 연료로 판단한다.

한편 도 4에 도시된 바와 같이 유사 연료 판별장치가 직렬로 복수 형성되는 경우, 각 주입관(24d, 24e, 24f) 및 유동관(26d, 26e, 26f)이 직렬로 형성되는 각 유사 연료 판별장치로 이루어지는 유사 연료 판별 시스템은 상부로부터 하부로 이 어지는 하나의 공통된 유로를 가짐에 따라 연료의 진위 여부를 판별하기 위해서는 연료를 최상부의 주입관(24d)에 주입하기만 하면 된다. 최상부 주입관(24d)에 주입된 연료는 최상부의 주입관(24d)에 연결된 유동관(26d)을 통해 1차적으로 배출되어 그 하부에 위치한 주입관(24e)의 주입구(22e)에 다시 주입되며, 그 연료는 해당 주입관(24e)에 연결된 유동관(26e)을 통해 2차적으로 배출되어 다시 그 하부에 위치한 주입관(24f)에 주입되는 순차적인 구조로 형성된다. 따라서 유사 연료 판별장치가 직렬로 복수 형성되는 경우, 유사 연료 판별장치가 병렬로 배치되는 경우와는 달리 연료의 진위 여부를 판별하기 위해서 제일 상부의 주입관(24d)에만 연료를 주입하면 된다. 유사 연료 판별장치가 직렬로 복수 형성되는 경우에도 병렬로 복수 형성되는 경우와 마찬가지로 각 유동관(26d, 26e, 26f)을 감싸는 챔버(50d, 50e, 50f)의 내부는 제어연산부(60)에 의해 제어되는 냉온소자(52)에 의해 각기 다른 온도로 제어되므로, 각 유동관(26)을 흐르는 연료는 서로 상이한 온도를 가지게 됨에 따라 각 주입관(24d, 24e, 24f) 내의 연료의 레벨이 변화되는 시간은 서로 다른 값을 가지는 것으로 측정된다.

제어연산부(60)는 각 주입관(24d, 24e, 24f) 내의 연료가 배출되는 시간을 동일한 온도 조건 하에서 실험되어 저장된 정품 연료의 배출시간과 비교하여, 각 주입관(24d, 24e, 24f)의 시험 연료의 배출시간이 모두 정품 연료의 배출시간의 오차범위 이내에 드는 경우 제어연산부(60)는 해당 시험 연료가 정품이라고 판단하게 되며, 이 중 하나의 주입관(24d, 24e, 24f)의 시험 연료라도 정품 연료의 배출시간과 비교하여 오차범위를 벗어나는 경우 해당 연료는 유사 연료로 판단한다.

이하, 전술한 구성요소를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 유사 연료 판별장치의 판별과정을 설명한다.

본 발명에 의한 유사 연료 판별장치는 표시부(62) 전면이 차량에 탑승한 소비자가 쉽게 볼 수 있는 방향으로 향하도록 주유기의 일면에 설치된다. 상기와 같은 위치에 유사 연료 판별장치를 설치한 상태에서 소비자의 요구 등에 의해 연료의 진위 여부를 판별하고자 하는 경우 제어연산부(60)에 구비된 조작버튼(64)을 조작하여 시험 대상이 되는 연료의 해당 정유사를 선택한다. 그리고 차량으로 주유되는 연료 중 일정량을 채취하여 유사 연료 판별장치의 주입구(22)에 주입시킨다. 이때 챔버(50) 내부의 온도는 사용자가 조작버튼(64)를 조작하여 설정해 놓은 일정 온도로 유지된 상태이다. 사용자가 조작버튼(64)을 이용하여 설정해 놓는 챔버의 온도는 제어연산부(60)에 저장된 정품 연료의 배출 시간을 측정할 때 설정된 온도와 동일한 온도로 설정한다.

주입구(22)를 통해 주입관(24)으로 주입된 연료의 높이가 제1기준레벨(A)에 도달하게 되면 주입관(24) 내 연료의 레벨이 제1레벨센서(31)에 의해 감지되어 그 신호가 제어연산부(60)로 전달되며, 제어연산부(60)는 제어밸브(40)를 작동시켜 더 이상의 연료가 주입관(24)으로 유입되는 것을 차단한다. 이와 동시에 연료는 유동관(26)을 통해 흐르기 시작하며 제어연산부(60)에는 작동 시간이 기록된다. 주입관(24) 내부의 연료가 유동관(26)을 통해 배출됨에 따라 주입관(24) 내 연료 레벨은 차츰 낮아지게 되는데, 연료 레벨이 제2기준레벨(B)에 도달하는 순간 주입관(24) 내 연료의 레벨이 제2레벨센서(32)에 의해 측정되어 그 신호가 제어연산 부(60)로 전달되며, 제어연산부(60)는 연료의 레벨이 제1기준레벨(A)에서 제2기준레벨(B)로 변화되는데 걸린 시간을 계산한다. 제어연산부(60)는 실험에 의해 측정된 시간을 미리 입력된 정품 연료가 배출되는데 걸린 시간과 비교하여 실험값이 정품 연료의 배출시간 기준값의 오차범위 내에 해당되는 경우 표시부(62)를 통해 시험 연료가 정품연료임을 표시하며, 실험값이 기준값의 오차범위를 벗어나는 경우 유사연료임을 표시함으로써 사용자가 연료의 진품 여부를 확인할 수 있게 한다.

한편 본 발명의 유사 연료 판별장치는, 유사 연료의 진위여부를 판별하는 용도 이외에도 양주 및 향수 등의 진위여부를 판별하는데도 사용 가능하다. 양주의 경우를 예를 들면, 이 경우에도 특정 온도조건 하에서의 진품 양주의 레벨 변화 시간을 측정한 후 이를 시험 대상이 되는 양주의 레벨 변화 시간과 비교하여 양주의 진위 여부를 판별할 수 있는 것이다. 나아가 본 발명에 의한 판별장치를 이용하면 온도 및 조성 성분에 따라 점도가 변하는 모든 액체 형태의 물질에 대한 진위 판별이 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치의 일 실시예의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 유사 연료 판별장치의 일 실시예의 주입관 및 유동관 부분의 정면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 유사 연료 판별 시스템의 일 실시예의 구성을 도시하는 사시도이다.

도 4는 본 발명에 의한 유사 연료 판별 시스템의 다른 실시예의 구성을 도시하는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 12 : 고정 플레이트

22 : 주입구 24 : 주입관

26 : 유동관 31 : 제1레벨센서

32 : 제2레벨센서 40 : 제어밸브

50 : 챔버 52 : 냉온소자

54 : 온도센서 60 : 제어연산부

62 : 표시부 64 : 조작버튼

Claims

일측에 형성된 주입구(22)를 통해 연료가 주입되는 주입관(24);

상기 주입관(24)의 지름보다 작은 지름으로 형성되어 상기 주입관(24)의 타측에 결합되며, 상기 주입관(24) 내의 연료를 배출시키는 유동관(26);

상기 주입관(24) 내 연료의 레벨이 제1기준레벨(A)과 제2기준레벨(B)이 되는 순간을 측정하는 레벨센서(30); 및

상기 레벨센서(30)로부터 측정된 신호를 전달받아 상기 주입관(24) 내 연료의 레벨이 상기 제1기준레벨(A)에서 상기 제2기준레벨(B)이 되는데 걸린 시간을 연산하는 제어연산부(60);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치.
제1항에 있어서,

상기 레벨센서(30)는,

상기 주입관(24)의 일측에 설치되어 주입관(24) 내 연료의 레벨이 제1기준레벨(A)이 되는 순간을 측정하는 제1레벨센서(31); 및

상기 제1레벨센서(31)로부터 하측으로 이격하여 상기 주입관(24)의 일측에 설치되어 주입관(24) 내 연료의 레벨이 제2기준레벨(B)이 되는 순간을 측정하는 제2레벨센서(32);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치.
제1항에 있어서,

상기 주입구(22)에 주입된 연료가 상기 주입관(24)으로 유입되는 것을 차단하는 제어밸브(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치.
제3항에 있어서,

상기 제어밸브(40)는, 상기 주입관(24) 내의 연료의 레벨이 제1기준레벨(A)에 도달되는 경우 상기 주입구(22)로부터 상기 주입관(24)으로 연료의 유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치.
제1항에 있어서,

상기 유동관(26) 내부를 흐르는 연료의 온도를 일정하게 유지시키도록 상기 유동관(26)을 감싸는 챔버(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치.
제5항에 있어서,

상기 챔버(50) 내부의 온도를 조절하기 위한 냉온소자(52)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치.
제5항에 있어서,

상기 챔버(50) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(54)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치.
제1항에 있어서,

상기 제어연산부(60)에는, 정품 연료가 상기 제1기준레벨(A)에서 상기 제2기준레벨(B)이 되는데 걸린 시간이 저장되며,

상기 제어연산부(60)에 저장되는 시간은 두 종류 이상의 정품 연료에 대한 값이 저장되는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 의한 구조로 구성되는 둘 이상의 유사 연료 판별장치가 하나의 연료 유로를 갖도록 직렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 유사 연료 판별 시스템.