KR20170019731A - 연료 탱크 시스템 및 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법 - Google Patents

연료 탱크 시스템 및 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료 탱크 시스템에 관한 것으로서, 특히, 연료 탱크와, 상기 연료 탱크의 외측에 설치되는 칸막이벽과, 상기 연료 탱크와 상기 칸막이벽 사이에 형성된 공간부를 포함하며, 상기 공간부에는 봉합제가 투입되고, 상기 연료 탱크 또는 상기 칸막이벽에는 센서가 설치되며, 상기 센서의 센싱값에 따라 상기 연료 탱크 또는 상기 칸막이벽의 크랙 여부를 판단하여 상기 봉합제를 상기 공간부에 주입하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법에 관한 것으로서, 특히, 긴급 상황 여부를 판단하는 판단단계와, 긴급 상황이 아닌 경우, 센서로 연료 탱크 시스템을 측정하는 측정단계와, 상기 센서에 의해 측정된 적어도 2개 이상의 센싱값의 변화율과 설정값을 비교하는 비교단계와, 상기 센싱값의 변화율이 설정값보다 크면 봉합제를 투입하는 투입단계를 포함하는 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법에 관한 것이다.

Description

연료 탱크 시스템 및 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법 {The Fuel Tank and Leakage Cheking Method}
본 발명은 선박이 충돌하거나 전복되는 등의 사고가 날 경우 선박 연료의 누수를 감지하여 선박의 연료(기름) 유출을 최소화하고 지연시켜 피해를 최소화하는 연료 탱크 시스템 및 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 선각구조의 내측에는 연료가 저장되는 연료 탱크 등과 같은 화물이 수용되는 공간이 구비되고, 외측은 선박의 외형을 이룬다.
운행 중 선박이 충돌하거나 전복하는 등의 사고가 발생하면, 선각구조에 설치된 연료 탱크에 크랙이 발생하면서 선박의 연료가 유출하게 되고, 이로 인해 환경오염이나 생태계가 파괴되는 등 각종 재난 사고가 발생했다.
대한민국 공개 실용신안 제20-2014-0004395호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 선박 사고 시 선박의 기름 유출을 최소화하거나 지연시켜 피해를 줄이는 연료 탱크 시스템 및 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 탱크 시스템은, 연료 탱크와, 상기 연료 탱크의 외측 둘레에 설치되는 칸막이벽과, 상기 연료 탱크와 상기 칸막이벽 사이에 형성된 공간부를 포함하며, 상기 공간부에는 봉합제가 투입되고, 상기 연료 탱크 또는 상기 칸막이벽에는 센서가 설치되며, 상기 센서의 센싱값에 따라 상기 연료 탱크 또는 상기 칸막이벽의 크랙 여부를 판단하여 상기 봉합제를 상기 공간부에 주입하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서는 상기 연료 탱크의 압력 또는 상기 봉합제의 압력을 측정하는 압력감지센서와, 상기 봉합제의 유속을 측정하는 유속감지센서와, 상기 연료 탱크의 높이를 측정하는 레벨링센서를 포함한다.
상기 센서는 상기 봉합제의 전류를 측정하는 전류측정센서와, 상기 연료 탱크 및 상기 칸막이벽의 무게를 측정하는 로드셀을 더 포함한다.
상기 봉합제는 물 또는 도체인 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법은, 긴급 상황 여부를 판단하는 판단단계와, 긴급 상황이 아닌 경우, 센서로 연료 탱크 시스템을 측정하는 측정단계와, 상기 센서에 의해 측정된 적어도 2개 이상의 센싱값의 변화율과 설정값을 비교하는 비교단계와, 상기 센싱값의 변화율이 설정값보다 크면 봉합제를 투입하는 투입단계를 포함한다.
상기 측정값은 압력 또는 레벨 또는 유속 또는 무게 또는 전류값인 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 연료 탱크 시스템에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
청구항 1에 따라서, 이중격벽구조로 연료 탱크를 보호할 수 있어서, 사고 시에도 연료의 누출을 최소화할 수 있어 피해를 줄일 수 있다. 또한, 연료가 누출되기 전 봉합제의 누출로 연료 탱크 시스템에 문제가 발생함을 미리 알 수 있어 이후 연료의 누출에 대한 대비를 빠르게 할 수 있다.
청구항 2에 따라서, 다양한 방법으로 연료 탱크를 감시하고 있어 연료 탱크 시스템의 누수를 빠르게 파악하여 대처할 수 있다.
청구항 3에 따라서, 다양한 방법으로 연료 탱크를 감시하고 있어 연료 탱크 시스템의 누수를 빠르게 파악하여 대처할 수 있다.
청구항 4에 따라서, 연료 탱크 시스템의 누수 시 연료 탱크를 유연하게 보호할 수 있어 안정성을 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
청구항 5에 따라서, 다양한 종류의 센싱값을 비교함으로써 연료 탱크 시스템을 세밀하게 감시하고 분석할 수 있어, 사고 등 긴급 상황에 빠르게 대처할 수 있다.
청구항 6에 따라서, 다양한 측정값으로 누수를 감지하므로 누수를 빠르게 감지할 수 잇고, 그로 인해 기름 유출을 최소화하거나 지연시켜 환경오염 및 인명 피해 등의 사고를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예의 연료 탱크 시스템의 개략도.
도 2는 도 1의 연료 탱크 시스템의 누수 검출 순서도.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
참고로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예의 연료 탱크 시스템의 개략도이고, 도 2는 도 1의 연료 탱크 시스템의 누수 검출 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료 탱크 시스템은, 연료 탱크(1)와, 상기 연료 탱크(1)의 외측 둘레에 설치되는 칸막이벽(2)과, 상기 연료 탱크(1)와 상기 칸막이벽(2) 사이에 형성된 공간부를 포함하며, 상기 공간부에는 봉합제(8)가 투입되고, 상기 연료 탱크(1) 또는 상기 칸막이벽(2)에는 센서(3,41,42,5,6,7)가 설치되며, 상기 센서(3,41,42,5,6,7)의 센싱값에 따라 상기 연료 탱크(1) 또는 상기 칸막이벽(2)의 크랙 여부를 판단하여 상기 봉합제(8)를 상기 공간부에 주입하는 것을 특징으로 한다.
연료 탱크(1)에는 선박 운행 시 필요한 연료가 채워진다.
상기 연료 탱크(1)의 외측에는 칸막이벽(2)이 설치된다.
상기 칸막이벽(2)은 상기 연료 탱크(1)의 외측 둘레에 이격되어 설치된다. 즉, 상기 연료 탱크(1)는 상기 칸막이벽(2) 내부에 설치되는 것이다. 칸막이벽(2)과 연료 탱크(1)의 이격된 거리는 후술할 공간부이다.
이러한 칸막이벽(2)은 도 1에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 직육면체 형태일 수도 있지만, 연료 탱크(1)를 둘러싸는 형태라면 어느 것이든 무방하다. 그리하여 연료 탱크(1)와 칸막이벽(2)은 이중 격벽 구조로 형성된 것이다.
상기 칸막이벽(2)과 상기 연료 탱크(1) 사이에는 공간부가 형성된다.
상기 공간부는 상기 연료 탱크(1)와 상기 칸막이벽(2)이 이격되어 설치되어 형성된 공간이다.
상기 공간부에는 봉합제(8)가 투입된다.
상기 봉합제(8)는 상기 연료 탱크(1)의 외측에 배치되어, 상기 연료 탱크(1)를 유연하게 보호하도록 한다.
상기 봉합제(8)는 외부에서 수동으로 주입하거나, 크랙 발생을 감지하여 제어기에서 주입 신호를 보내 봉합제 주입기에서 자동으로 주입할 수도 있다.
이러한 봉합제(8)는 액체 형태인 물 또는 도체인 것이 바람직하다. 그리하여 외부의 충격으로 인해 크랙이 발생할 경우 연료의 유출을 지연하거나 최소화할 수 있다는 이점이 있다.
자동으로 봉합제(8)를 주입할 경우, 크랙을 판단하기 위해서는 센서(3,41,42,5,6,7)가 감지한 센싱값을 토대로 이뤄진다.
상기 센서(3,41,42,5,6,7)는 상기 연료 탱크(1) 또는 상기 칸막이벽(2)에 설치된다.
상기 센서(3,41,42,5,6,7)는 압력감지센서(3)와 유속감지센서(41,42)와 레벨링센서(6)와 전류감지센서(7)와 로드셀센서(5)를 포함한다.
압력감지센서(3)는 대기와 상기 연료 탱크(1)와 상기 봉합제(8)의 압력을 측정한다.
상기 압력감지센서(3)는 제1압력감지센서(31)와 제2압력감지센서(32)와 제3압력감지센서(33)를 포함한다.
상기 제1압력감지센서(31)는 상기 칸막이벽(2)의 상단 일측에 설치되어, 대기압을 측정한다.
상기 제2압력감지센서(32)는 상기 연료 탱크(1)의 일측에 설치되어, 상기 연료 탱크(1)의 압력을 측정한다.
상기 제3압력감지센서(33)는 상기 공간부의 하부 일측에 설치되어, 상기 봉합제(8)의 압력을 측정한다.
상기 제1압력감지센서(31)의 센싱값과, 상기 제2압력감지센서(32)의 센싱값과, 상기 제3압력감지센서(33)의 센싱값의 변화율을 파악하여, 이 변화율이 제어기(11)에 설정된 설정값보다 크면 누수가 생긴 것으로 판단하게 된다.
유속감지센서(41,42)는 상기 봉합제(8)의 유속을 측정한다.
상기 유속감지센서(41,42)는 제1유속감지센서(41)와 제2유속감지센서(42)를 포함한다.
상기 제1유속감지센서(41)는 상기 연료 탱크(1)의 상부를 통과하는 봉합제(8)의 유속을 측정한다.
상기 제2유속감지센서(42)는 상기 연료 탱크(1)의 하부를 통과하는 봉합제(8)의 유속을 측정한다.
상기 제1유속감지센서(41)의 센싱값과, 상기 제2유속감지센서(42)의 센싱값의 변화율을 파악하여, 이 변화율이 제어기(11)에 설정된 설정값보다 크면 누수가 생긴 것으로 판단하게 된다.
레벨링센서(6)는 상기 연료 탱크(1)와 상기 칸막이벽(2)의 높이를 측정한다.
상기 레벨링센서(6)는 제1레벨링센서(61)와 제2레벨링센서(62)를 포함한다.
상기 제1레벨링센서(61)는 상기 연료 탱크(1)의 하단 일측에 설치되어, 상기 연료 탱크(1)의 높이를 측정한다.
상기 제2레벨링센서(62)는 상기 칸막이벽(2)의 하단 일측에 설치되어, 상기 칸막이벽(2)의 높이를 측정한다.
상기 제1레벨링센서(61)의 센싱값과, 상기 제2레벨링센서(62)의 센싱값의 변화율을 파악하여, 이 변화율이 제어기(11)에 설정된 설정값보다 크면 누수가 생긴 것으로 판단하게 된다.
전류감지센서(7)는 상기 봉합제(8)의 전류를 측정한다.
상기 전류감지센서(7)는 제1전류감지센서(71)와 제2전류감지센서(72)를 포함한다.
상기 제1전류감지센서(71)는 상기 칸막이벽(2)의 상단 일측에 설치되어, 상기 봉합제(8)의 전류를 감지한다.
상기 제2전류감지센서(72)는 상기 칸막이벽(2)의 상단에 설치되며, 상기 제1전류감지센서(71)와 일정 거리를 두고 설치되어 상기 봉합제(8)의 전류를 감지한다.
상기 제1전류감지센서(71)의 센싱값과, 상기 제2전류감지센서(72)의 센싱값의 차이를 파악하여, 이 차이값이 제어기(11)에 설정된 설정값보다 크면 누수가 생긴 것으로 판단하게 된다.
로드셀센서(5)는 상기 연료 탱크(1) 및 상기 칸막이벽(2)의 무게를 측정한다.
상기 로드셀센서(5)는 제1로드셀센서(51)와 제2로드셀센서(52)를 포함한다.
상기 제1로드셀센서(51)는 상기 연료 탱크(1)의 하단 중앙에 설치되어, 상기 연료 탱크(1)의 무게를 측정한다.
상기 제2로드셀센서(52)는 상기 칸막이벽(2)의 하단 중앙에 설치되어, 상기 칸막이벽(2)의 무게를 측정한다.
상기 제1로드셀센서(51)의 센싱값과, 상기 제2로드셀센서(52)의 센싱값의 변화율을 파악하여, 이 변화율이 제어기(11)에 설정된 설정값보다 크면 누수가 생긴 것으로 판단하게 된다.
이러한 연료 탱크 시스템은 각 센서(3,41,42,5,6,7)가 감지한 센싱값을 제어기로 보내면, 제어기에서 각 센싱값의 변화율 또는 차이값을 비교하여 누수가 의심되면 컴프레셔(9)를 구동하여 봉합제(8)를 공간부에 주입하도록 한다.
본 발명의 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법은, 긴급 상황 여부를 판단하는 판단단계(S1)와, 긴급 상황이 아닌 경우, 센서(3,41,42,5,6,7)로 연료 탱크 시스템을 측정하는 측정단계(S3)와, 상기 센서(3,41,42,5,6,7)에 의해 측정된 적어도 2개 이상의 센싱값의 변화율과 설정값을 비교하는 비교단계(S5)와, 상기 센싱값의 변화율이 설정값보다 크면 봉합제(8)를 투입하는 투입단계(S9)를 포함한다.
현재 긴급 상황인지 아닌지 판단한다.(S1, 판단단계)
긴급 상황이 아닌 경우, 압력감지센서(3)가 대기압과 연료 탱크(1)의 압력과 봉합제(8)의 압력을 측정하고, 레벨링센서(3,41,42,5,6,7)가 칸막이벽(2)의 높이와 연료 탱크(1)의 높이를 측정하고, 유속감지센서(41,42)가 연료 탱크(1)의 상부를 통과하는 봉합제(8)의 유속을 측정하고, 연료 탱크(1)의 하부를 통과하는 유속을 측정한다. 로드셀센서(5)가 칸막이벽(2)의 무게를 측정하고, 연료 탱크(1)의 무게를 측정하며, 전류감지센서(7)가 연료 탱크(1)의 상부 일측을 통과하는 봉합제(8)의 전류를 측정하고, 일정 거리 떨어진 지점에서 봉합제(8)의 전류를 측정한다.(S3, 측정단계)
각 센서(3,41,42,5,6,7)가 측정한 센싱값을 제어기(11)로 보낸다.
제어기(11)에서 압력(VP)의 변화율, 레벨(VL)의 변화율, 유속(Vf)의 변화율, 무게(Vm)의 변화율, 전류값의 차이값를 얻는다.
각 변화율의 크기 또는 차이값과 제어기(11)에 설정된 설정값을 비교한다.(S5, 비교단계)
이때, 적어도 2개 이상의 값을 비교하는 것이 바람직하다.
변화율의 크기가 설정값보다 크면 제어기(11)에서 누수로 판단하고, 컴프레셔(9)가 구동되도록 신호를 보낸다.(S7)
공간부로 봉합제(8)를 투입한다.(S9, 투입단계)
긴급 상황일 경우, 측정단계(S3)를 거치지 않고, 바로 컴프레셔(9)를 구동하여(S7), 봉합제를 주입(S9)한다.
이러한 연료 탱크 시스템은 제어기(11) 및 센서(3,41,42,5,6,7)에 의해 항시 모니터링 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 연료 탱크 시스템 및 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법은, 특히, 사고 시 연료의 누출을 최소화하거나 지연시켜 피해를 줄이도록 연료 탱크를 탑재한 선박 또는 차량에 적합하다.
1: 연료 탱크 2: 칸막이벽
8: 봉합제 3: 압력감지센서
31: 제1압력감지센서 32: 제2압력감지센서
33: 제3압력감지센서 41,42: 유속감지센서
41: 제1유속감지센서 42: 제2유속감지센서
5: 로드셀 센서 51: 제1로드셀 센서
52: 제2로드셀 센서 6: 레벨링센서
61: 제1레벨링센서 62: 제2레벨링센서
7: 전류감지센서 71: 제1전류감지센서
72: 제2전류감지센서 9: 컴프레셔
10: 봉합기 11: 제어기

Claims (6)

  1. 연료 탱크;
    상기 연료 탱크의 외측 둘레에 설치되는 칸막이벽;
    상기 연료 탱크와 상기 칸막이벽 사이에 형성된 공간부;을 포함하며,
    상기 공간부에는 봉합제가 투입되고, 상기 연료 탱크 또는 상기 칸막이벽에는 센서가 설치되며,
    상기 센서의 센싱값에 따라 상기 연료 탱크 또는 상기 칸막이벽의 크랙 여부를 판단하여 상기 봉합제를 상기 공간부에 주입하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서는 상기 연료 탱크의 압력 또는 상기 봉합제의 압력을 측정하는 압력감지센서와, 상기 봉합제의 유속을 측정하는 유속감지센서와, 상기 연료 탱크의 높이를 측정하는 레벨링센서를 포함하는 연료 탱크 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서는 상기 봉합제의 전류를 측정하는 전류측정센서와, 상기 연료탱크 및 상기 칸막이벽의 무게를 측정하는 로드셀을 더 포함하는 연료 탱크 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 봉합제는 물 또는 도체인 것을 특징으로 하는 연료 탱크 시스템.
  5. 긴급 상황 여부를 판단하는 판단단계;
    긴급 상황이 아닌 경우, 센서로 연료 탱크 시스템을 측정하는 측정단계;
    상기 센서에 의해 측정된 적어도 2개 이상의 센싱값의 변화율과 설정값을 비교하는 비교단계;
    상기 센싱값의 변화율이 설정값보다 크면 봉합제를 투입하는 투입단계;를 포함하는 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 측정값은 압력 또는 레벨 또는 유속 또는 무게 또는 전류값인 것을 특징으로 하는 연료 탱크 시스템의 누수 검출 방법.
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