KR20230031011A

KR20230031011A - 소형 선박용 lpg 수상 충전소

Info

Publication number: KR20230031011A
Application number: KR1020210113350A
Authority: KR
Inventors: 박일수
Original assignee: (주)리벤씨
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2023-03-07
Also published as: KR102602683B1

Abstract

본 발명은 선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 LPG 가스를 충전하기 위한 소형 선박용 LPG 수상 충전소에 관련되며, 그 구성의 특징으로서 상측에 일정 공간을 형성하는 본체부(10); 상기 본체부(10)의 하부에 바다나 강 등의 수상에서 부유(浮遊)한 상태를 유지하도록 구성되는 부력수단(20); 상기 본체부(10) 상에 안착되어 선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 액상LPG(L1)를 충전 가능하도록 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)를 구비하는 공급수단(30); 상기 공급수단(30)의 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)가 상호 연동하여 액상LPG(L1)의 공급 및 잔량 정보와 이상 발생을 감지하는 제어수단(40); 상기 공급수단(30)과 제어수단(40)이 상호 연동하여 액상LPG(L1) 사용량에 대한 결제와 사용량 및 저장량을 무선통신을 통해 보고하는 통신수단(50); 및 상기 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원을 공급하는 발전수단(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 바다나 강 등의 수상에서 부유한 상태로 LPG 가스의 충전이 가능함에 따라 조석간만의 차로 인해 발생되는 썰물 등의 방해 요소로 인해 LPG 가스의 충전을 필요로 하는 선박 또는 해상의 구조물 등이 근접하지 못해 LPG 가스의 충전이 불가능한 것을 방지하고, 이동이나 정박이 가능하여 필요한 위치에서 충전이 가능하며, 별도의 자가발전을 통한 장시간 정박 및 이동이 가능하면서 선박 또는 해상의 구조물로부터 충전된 LPG 사용량에 대한 결제와 함께 LPG 사용량의 보고 및 LPG 저장량을 무선통신을 통해 언제든지 보고가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

소형 선박용 LPG 수상 충전소{LPG Floating filling station for small boat}

본 발명은 소형 선박용 LPG 수상 충전소에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 바다나 강 등의 수상에서 부유한 상태로 LPG 가스의 충전이 가능함에 따라, 조석간만의 차로 인해 발생되는 썰물 등의 방해 요소로 인해 LPG 가스의 충전을 필요로 하는 선박 또는 해상의 구조물 등이 근접하지 못해 LPG 가스의 충전이 불가능한 것을 방지하고, 이동이나 정박이 가능하여 필요한 위치에서 충전이 가능하며, 별도의 자가발전을 통한 장시간 정박 및 이동이 가능하면서 선박 또는 해상의 구조물로부터 충전된 LPG 사용량에 대한 결제와 함께 LPG 사용량의 보고 및 LPG 저장량을 무선통신을 통해 언제든지 보고가 가능하도록 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소에 관한 것이다.

통상, 선박 또는 해상의 구조물 등은 바다나 강 등의 수상으로 이동이 가능한 연료로 또는 별도의 사용의 목적으로 LPG(liquefied petroleum gas), 가솔린(gasoline), 디젤(diesel) 등을 사용하게 된다. 그러나 이러한 연료에 경우 선박 또는 해상의 구조물에 보충하기 위해서는 지상에서 별도로 연료를 챙겨와 또 다른 선박을 이용하여 연료를 보충해야 하는데 LPG에 경우 다른 연료보다 충전을 위해 이동이 어려웠고, 연료가 떨어진 선박 등이 지상에 설치된 연료 공급원으로 직접 이동하여야만 공급이 가능하였다. 더구나, 선박을 통해 연료 공급원으로 직접 이동 시에는 조석간만의 차로 인해 발생되는 썰물 등으로 근접하지 못하는 등의 상당히 많은 방해 요소로 많은 제약을 가져왔다.

이와 관련된 선행기술로서는 대한민국 등록특허공보 제10-1474945호(선행문헌 1), 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0074709호(선행문헌 2) 등이 소개되고 있다.

선행문헌 1은, 제1 부분과 제2 부분을 포함하는 충전라인; 상기 충전라인의 상기 제1 부분에 의해 가스저장부와 연결되는 부유식의 메인모듈부; 및 상기 충전라인의 상기 제2 부분에 의해 상기 메인모듈부와 연결되는 서브모듈부를 포함하되, 상기 메인모듈부 및 상기 서브모듈부는 해상에서 부유하는 부유식 액화가스 공급장치를 제시한다.

그러나 상기 선행문헌 1에 의하면, 이러한 부유식 액화가스 공급장치는 수상에 부유한 상태로 액화가스를 공급할 수 있도록 구성되어 있지만 강한 파도를 일으키는 바다 등에서는 안전성을 확보할 수 없는 문제가 발생한다.

선행문헌 2는, 부유식 해양 풍력발전장치를 안전하게 설치 및 운용이 가능하고 항로를 운항하는 선박에 효과적인 전력 공급 및 선박이 안전하게 계류하기 위한 공간을 제공하는 하이브리드 선박을 위한 부유식 충전소에 있어서, 내측에 선박이 계류하여 파도 등의 영향을 받지않고 정박할 수 있는 하부구조물(10);과 상기 하부구조물(10) 중앙에 위치하는 전력저장 및 충전시설(20);과 상기 하부구조물(10) 상부면 양측에 설치되어 전력을 제공할 수 있는 전력에너지 발생수단(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 선박을 위한 부유식 충전소를 제시한다.

그러나 상기 선행문헌 2에 의하면, 이러한 하이브리드 선박을 위한 부유식 충전소에 경우에도 선박이 충전을 위해서는 충전시설의 내부로 유입하여야 하는 구성으로 선박의 운전 실수로 인해 큰 사고가 발생할 수도 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1474945호 "메인모듈부 및 상기 서브모듈부는 해상에서 부유하는 부유식 액화가스 공급장치" 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0074709호 "하이브리드 선박을 위한 부유식 충전소"

상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 바다나 강 등의 수상에서 부유한 상태로 LPG 가스의 충전이 가능함에 따라, 조석간만의 차로 인해 발생되는 썰물 등의 방해 요소로 인해 LPG 가스의 충전을 필요로 하는 선박 또는 해상의 구조물 등이 근접하지 못해 LPG 가스의 충전이 불가능한 것을 방지하고, 이동이나 정박이 가능하여 필요한 위치에서 충전이 가능하며, 별도의 자가발전을 통한 장시간 정박 및 이동이 가능하면서 선박 또는 해상의 구조물로부터 충전된 LPG 사용량에 대한 결제와 함께 LPG 사용량의 보고 및 LPG 저장량을 무선통신을 통해 언제든지 보고가 가능하도록 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소를 제공하려는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 LPG 가스를 충전하기 위한 소형 선박용 LPG 수상 충전소에 있어서: 상측에 일정 공간을 형성하는 본체부; 상기 본체부의 하부에 바다나 강 등의 수상에서 부유한 상태를 유지하도록 구성되는 부력수단; 상기 본체부 상에 안착되어 선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 액상LPG를 충전 가능하도록 LPG저장탱크와 LPG충전기를 구비하는 공급수단; 상기 공급수단의 LPG저장탱크와 LPG충전기가 상호 연동하여 액상LPG의 공급 및 잔량 정보와 이상 발생을 감지하는 제어수단; 상기 공급수단과 제어수단이 상호 연동하여 액상LPG에 대한 결제와 사용량 및 저장량을 무선통신을 통해 보고하는 통신수단; 및 상기 본체부의 소비전력과 공급수단의 작동에 필요한 전력원을 공급하는 발전수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 본체부는 동력형과 무동력형 중 어느 하나를 택일하거나 동시에 형성하되, 동력형은 일단에 프로펠러로 추진되어 이동이 가능하게 선외기 또는 선내기를 갖는 이동수단과, 무동력형은 마리나(Marina) 정박 또는 탄성계류로프, 체인, 파일 중 어느 하나를 통한 해저면에 상시 고정하는 계류수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 부력수단은 바다나 강 등의 수상에서 부유가 가능하게 부력체를 갖는 톤푼형 또는 부잔교형 중 어느 하나를 택일하여 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 공급수단은 LPG저장탱크내의 액상LPG를 LPG충전기로 선박 또는 해상의 구조물에 충전하고, 소진된 부피만큼 LPG저장탱크내의 존재하는 기상LPG를 BI-FUEL엔진발전기의 연료로 사용하거나, 선외기의 연료로 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제어수단은 LPG저장탱크와 LPG충전기가 상호 연동하여 LPG저장탱크 내부의 액상LPG 잔량을 감지하여 개폐밸브의 폐쇄를 조절하고, LPG저장탱크와 LPG충전기에 이상 발생을 외부로 알림 또는 경고등을 작동함과 동시에 책임자에 통신수단을 통해 무선통신으로 보고하도록 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 발전수단은 본체부의 소비전력과 공급수단의 작동에 필요한 전력원을 태양광 발전기 또는 BI-FUEL엔진발전기(Bi-Fuel Engine Generator) 중 어느 하나 또는 동시에 사용하여 전력을 생산하면서 배터리뱅크로 충전 후 인버터의 전력변환을 통해 전력을 공급하거나, 육상 인근에 정박시 육상의 상용 전력을 이용하여 전력원으로 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 태양광 발전기는 본체부의 외부에서 공급되는 태양광을 전기로 생산하는 태양광전지모듈과, 생산되는 전력량을 조절하는 충전컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 BI-FUEL엔진발전기는 LPG저장탱크 내에 체류 중인 기상LPG를 연료로 활용하여 엔진을 가동하지만, 필요시에 가솔린 엔진으로 전환하여 가솔린탱크로부터 가솔린 원료를 활용하여 엔진 가동 및 발전이 가능하도록 BI-FUEL(겸용 연료 연소방식)으로 사용 가능한 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 선박용 LPG 수상 충전소는 바다나 강 등의 수상에서 부유한 상태로 LPG 가스의 충전이 가능함에 따라, 조석간만의 차로 인해 발생되는 썰물 등의 방해 요소로 인해 LPG 가스의 충전을 필요로 하는 선박 또는 해상의 구조물 등이 근접하지 못해 LPG 가스의 충전이 불가능한 것을 방지하고, 이동이나 정박이 가능하여 필요한 위치에서 충전이 가능하며, 별도의 자가발전을 통한 장시간 정박 및 이동이 가능하면서 선박 또는 해상의 구조물로부터 충전된 LPG 사용량에 대한 결제와 함께 LPG 사용량의 보고 및 LPG 저장량을 무선통신을 통해 언제든지 보고가 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 선박용 LPG 수상 충전소의 부유 형태를 나타내는 정면도.
도 2a와 2b는 본 발명에 따른 소형 선박용 LPG 수상 충전소의 이동 상태를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 소형 선박용 LPG 수상 충전소의 발전수단을 나타내는 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 소형 선박용 LPG 수상 충전소 발전수단의 태양광 발전을 나타내는 사시도.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 실시예에 따른 소형 선박용 LPG 수상 충전소 발전수단의 계류수단을 나타내는 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 LPG 가스를 충전하기 위한 소형 선박용 LPG 수상 충전소에 관하여 제안하며, 특히 바다나 강 등의 수상에서 부유한 상태로 LPG 가스의 충전이 가능함에 따라, 조석간만의 차로 인해 발생되는 썰물 등의 방해 요소로 인해 LPG 가스의 충전을 필요로 하는 선박 또는 해상의 구조물 등이 근접하지 못해 LPG 가스의 충전이 불가능한 것을 방지할 수 있는 선박용 LPG 수상 충전소에 관 한다. 이러한 선박용 LPG 수상 충전소는 본체부(10), 부력수단(20), 공급수단(30), 제어수단(40), 통신수단(50), 발전수단(60)을 주요 구성으로 한다.

본 발명에 따르면 본체부(10)는 상측에 일정 공간을 형성한다. 이러한, 본체부(10)는 도 1 및 도 2처럼 상측면에 후술하는 공급수단(30), 제어수단(40), 통신수단(50), 발전수단(60)이 위치할 수 있도록 일정 공간을 형성하고, 부력수단(20)에 의해 바다나 강 등의 수상에서 부유한 상태를 유지하는 바, 이에 따른 상세한 설명은 후술하여 자세히 설명하도록 한다.

한편, 본체부(10)는 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 목선, FRP선과 같은 비도체 BODY의 선박은 낙뢰시스템을 구축하여야 하는 규정이 있는 바, 즉 본체부(10)의 상부, 즉 후술하는 공급수단(30)의 루프 상단에 피뢰침-피뢰기를 장착하는 한편 이를 도선하여 수상과 접하는 선체의 바닥면에 접지 플레이트를 통해 낙뢰 흡수하도록 한다.

이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 본체부(10)는 동력형(11)과 무동력형(15) 중 어느 하나를 택일하거나 동시에 형성하되, 동력형(11)은 일단에 프로펠러(12)로 추진되어 이동이 가능하게 선외기(13) 또는 선내기를 갖는 이동수단(14)과, 무동력형(15)은 마리나(Marina) 정박 또는 탄성계류로프(16), 체인(17), 파일(18) 중 어느 하나를 통한 해저면에 상시 고정하는 계류수단(19)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본체부(10)는 도 1 내지 도 5처럼 후술하는 부력수단(20)에 의해 수상에서 부유한 상태를 유지하게 되는데, 본체부(10)가 동력형(11)과 무동력형(15) 중 어느 하나의 형태로 형성하거나, 동력형(11)과 무동력형(15)이 동시에 형성하여 바다나 강 등의 수상에서 이동 또는 정박할 수 있도록 구성한다. 이러한 본체부(10)는 수상에서 부유한 상태를 유지하도록 계류수단(19)을 이용한다. 이러한 계류수단(19)은 도 5처럼 본체부(10)의 하부에 마리나 정박 또는 탄성계류로프(16), 체인(17), 파일(18) 중 어느 하나를 통한 해저면에 상시 고정한다.

즉, 본 발명의 동력형(11)을 통해 본체부(10)를 이동시켜 원하는 위치에서 동력형(11)을 제거하거나 부착된 상태로 무동력형(15) 상태로 변환할 수도 있고, 무동력형(15)의 본체부(10)가 별도의 선박을 통해 견인되어 원하는 위치에서 정박할 수 있도록 할 수도 있다. 먼저 동력형(11)에 경우 수상에서 부유한 상태의 본체부(10)가 원하는 위치로 이동하거나 LPG저장탱크(31)에 LPG의 충전을 위한 이동 등이 가능하도록 한다.

도 5처럼, 동력형(11)에 경우 본체부(10)의 후단에 프로펠러(12)로 추진되어 이동이 가능하게 선외기(13)를 갖는 이동수단(14)을 통해 원하는 위치에 이동이 가능해진다. 이러한 선외기(13)의 동력은 BI-FUEL 방식으로, LPG저장탱크(31)내의 존재하는 기상LPG(L2)를 연료로 사용하지만, 필요시에 가솔린 엔진으로 전환하여 가솔린탱크(65)로부터 가솔린 원료를 공급받는다. 이와 함께 선외기(13)를 통해 생산되는 동력은 후술하는 발전수단(60)의 배터리뱅크(68)로 충전되어 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원으로 사용된다.

이외에도, 도면을 통하여 도시하지 않았지만 동력형의 이동수단으로 선외기(13) 대신 선내기를 적용할 수 있으며 일단에 프로펠러로 추진되는 방식은 동일하다. 물론, 엔진의 형상, 위치 등의 범위를 한정 짓지 않는다.

그리고 무동력형(15)에 경우 본체부(10)가 원하는 위치로 이동하였을 때, 그 위치에 정박할 수 있도록 구성하는데 마리나 정박을 시행하거나 계류수단(19)의 탄성계류로프(16), 체인(17), 파일(18) 중 어느 하나를 통한 해저면에 상시 고정하여 안전성을 확보할 수 있도록 구성한다. 계류수단(19)의 탄성계류로프(16)에 경우 해저면 상에 탄성력을 통해 지지하여 고정하는 방식으로 탄성력을 가짐으로 본체부(10)의 종횡유동을 고정하여 상하유동이 가능하도록 하고, 체인(17)에 경우 본체부(10)의 유동을 제한하도록 별도의 앵커블록이나 닻 등을 통해 해저면에 고정함으로 간단한 설치와 저렴한 시공비용의 장점을 지니며, 파일(18)의 경우 본체부(10)의 유동을 제한하도록 해저면에 기둥형태로 수직 고정하여 본체부(10)의 종횡 방향을 고정하여 상하 유동만 가능하도록 구성할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 부력수단(20)은 상기 본체부(10)의 하부에 바다나 강 등의 수상에서 부유(浮遊)한 상태를 유지하도록 구성된다. 부력수단(20)은 상기 본체부(10)의 하부면에 위치하여 바다나 강 등의 수상에서 부력을 통해 부유할 수 있도록 하는 바, 이에 따른 설명은 후술하여 상세히 설명하도록 한다.

이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 부력수단(20)은 바다나 강 등의 수상에서 부유가 가능하게 부력체(23)를 갖는 톤푼형(21) 또는 부잔교형(22) 중 어느 하나를 택일하여 구비하는 것을 특징으로 한다. 이러한 부력수단(20)은 부력체(23)를 통해 본체부(10)가 수상에서 부력을 통해 부유하도록 하면서 보트 형태의 톤푼형(21) 또는 다리 형태의 부잔교형(22)으로 형성할 수 있다. 이러한 톤푼형(21)과 부잔교형(22)에 경우 공급수단(30)의 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)의 형태, 형상, 무게 등 다양한 상황에 맞게 설정하여 구성할 수 있고, 동력형(11)에 맞게 톤푼형(21)을 형성하고, 무동력형(15)에 맞게 부잔교형(22)으로 형성할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.

즉, 톤푼형(21)에 경우 이동에 유리하면서 하나의 소, 중, 대형의 LPG저장탱크(31)를 설치하여 구성되는 반면, 부잔교형(22)은 다수개의 소, 중형 LPG저장탱크(31)를 분산하여 설치할 수 있음으로 무게 분산을 통한 안전성을 확보하면서 저장 용량을 확장할 수 있도록 한다.

또, 본 발명에 따르면 공급수단(30)은 상기 본체부(10) 상에 안착되어 선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 액상LPG(L1)를 충전 가능하도록 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)를 구비한다. 공급수단(30)은 LPG 가스를 충전이 가능하게 LPG저장탱크(31)를 구비하게 되는데, 하나의 소, 중, 대형의 LPG저장탱크(31)를 형성하거나 다수개의 소, 중형 LPG저장탱크(31)를 분산하여 설치될 수 있다. 내부에 LPG 가스가 충전된 LPG저장탱크(31)와 연결되는 LPG충전기(32)를 구비하는데, 별도의 작업자가 필요한 일반충전기와 별도의 작업자가 필요 없는 셀프충전기를 사용할 수도 있게 된다. 그리고 LPG저장탱크(31)의 충전에 경우 LPG를 별도의 선박으로 이송하여 충전할 수도 있지만, 별도의 가스연결관(미도시) 또는 로딩암(미도시)을 LPG저장탱크(31)와 LPG벌크로리에 연결하여 LPG의 공급과 함께 잔류가스의 제거가 원활하도록 구성할 수 있고, 상술한 다리 형태의 부잔교형(22)으로 형성될 경우 확장이 가능함에 따라 별도의 부대시설을 추가로 형성할 수 있도록 한다.

이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 공급수단(30)은 LPG저장탱크(31)내의 액상LPG(L1)를 LPG충전기(32)로 선박 또는 해상의 구조물에 충전하고, 소진된 부피만큼 LPG저장탱크(31)내의 존재하는 기상LPG(L2)를 BI-FUEL엔진발전기(64)의 연료로 사용하거나, 선외기(13)의 연료로 사용하는 것을 특징으로 한다. 공급수단(30)은 도 3처럼 액상LPG(L1)와 기상LPG(L2)가 존재하는데, 즉 액상LPG(L1)는 선박 또는 해상의 구조물 등에 판매되는 LPG를 지칭하는 것이고, 기상LPG(L2)는 판매된 액상LPG(L1)의 체적은 감소하면서 감소한 만큼의 체적은 기체상태의 LPG가 LPG저장탱크(31)내에 체류하는데 이를 지칭하는 것이다. 따라서 액상LPG(L1)은 LPG저장탱크(31)내에서 펌프(34), 개폐밸브(35)를 거쳐 LPG충전기(32)를 통하여 선박 또는 해상의 구조물에 충전된다. 이와 함께 기상LPG(L2)는 LPG저장탱크(31)내에는 기체로 체류중인 불필요한 기상LPG(L2)가 동시 존재하므로, 이는 불용연료로 후술하는 BI-FUEL엔진발전기(64)의 연료로 사용하거나 선외기(13)의 연료로 사용한다.

한편, 미 설명된 도면부호 37은 드레인 포트를 나타낸 것으로, 이러한 드레인 포트는 LPG저장탱크(31)내의 이상 압력시 개방되어 LPG를 외부로 방출하는 안전관이다.

또, 본 발명에 따르면 제어수단(40)은 상기 공급수단(30)의 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)가 상호 연동하여 액상LPG(L1)의 공급 및 잔량 정보와 이상 발생을 감지한다. 제어수단(40)은 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)가 상호 연동되면서 LPG충전기(32) 상에 또는 개별적으로 형성되어 별도의 작업자 또는 셀프로 충전기(32)를 통해 LPG를 공급할 수 있으며, LPG저장탱크(31)의 내부에 잔량 정보를 감지할 수 있어 이후에 설명할 통신수단(50)을 통해 LPG저장탱크(31)의 LPG가 떨어지지 않도록 공급할 수 있도록 함은 물론 이상 발생시에 이를 책임자에게 통보할 수 있도록 하는 바, 이에 따른 상세한 설명은 후술하도록 한다.

이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 제어수단(40)은 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)가 상호 연동하여 LPG저장탱크(31) 내부의 액상LPG(L1) 잔량을 감지하여 개폐밸브(35)의 폐쇄를 조절하고, LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)에 이상 발생을 외부로 알림 또는 경고등을 작동함과 동시에 책임자에 통신수단(50)을 통해 무선통신으로 보고하도록 구비하는 것을 특징으로 한다. 제어수단(40)은 LPG저장탱크(31)의 내부에 잔량 정보를 감지하여 LPG저장탱크(31)의 LPG가 떨어지지 않도록 정보를 공급하기도 하지만, 이상 발생(가스누출, 파고 등에 의한 본체부(10)의 과진동 등)시 이를 감지하여 알림 또는 경고등을 작동하여 근접하는 선박에 잔량 정보를 알려 접안 불가를 알리고 이와 동시에 개폐밸브(35)의 폐쇄하면서 책임자에 통신수단(50)을 통해 무선통신으로 보고하도록 한다.

즉, 예를 들면 LPG저장탱크(31)의 내부에 LPG 잔량에 따라 설정을 하게 되는데, 예를 들어 30%를 감지하게 되면 개폐밸브(35)를 폐쇄한다는 등의 구성이 가능해지고, 가스누출, 파고 등에 의한 과진동 등의 문제가 감지하게 되면 충전을 위한 선박에 알림음, 경고등, 문구 등 다양한 방식으로 알려줌으로 사고 예방을 할 수 있도록 한다. 또한, 제어수단(40)에는 별도의 결제 시스템을 제공할 수 있어 선박에 공급된 LPG 사용량에 따른 비용을 신용카드 또는 현금 결제가 가능하도록 하거나 별도의 멤버쉽 카드를 사용하거나 지정된 선박에 의한 코드번호 등을 입력함으로 선결제와 후결제가 모두 가능하도록 할 수도 있다.

또, 본 발명에 따르면 통신수단(50)은 상기 공급수단(30)과 제어수단(40)이 상호 연동하여 액상LPG(L1)에 대한 결제와 사용량 및 저장량을 무선통신을 통해 보고한다. 통신수단(50)은 공급수단(30)과 제어수단(40)이 상호 연동되도록 형성되어 LPG를 충전 시 사용된 LPG 사용량과 이에 대한 결제 비용 및 LPG가 저장된 용량 등의 정보를 무선통신을 통해 보고할 수 있도록 구성된다. 이러한 통신수단(50)은 IoT(Internet of Things) 통신 방식으로 실시간으로 디스플레이부에 표시된 각종 정보를 데스크탑 또는 노트북 PC, 스마트폰과 같은 모바일기기, 그 외 PDA 등의 휴대단말기 등을 통한 정보를 송수신 처리한다.

또, 본 발명에 따르면 발전수단(60)은 상기 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원을 공급한다. 발전수단(60)은 상기한 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30) 및 제어수단(40) 등의 작동에 필요한 소비전력, 즉 자체의 충전기, 조명, 모니터링설비, 펌프 등의 부하로 운영이 되는 바, 전력이 필요하며 후술하는 태양광 발전기(61) 또는 BI-FUEL엔진발전기(64)를 복합적으로 운영하여 자체 전력을 생산함은 물론, 특히 BI-FUEL엔진발전기(64)는 BI-FUEL인 만큼 LPG저장탱크(31)의 기상LPG(L2)와 가솔린탱크(65)의 가솔린 연료를 병행하여 사용하고, 생산된 전력은 배터리뱅크(68)에 충전하며 충전된 전력을 인버터(67)를 통해 각각 부하로 전력을 공급할 수 있도록 독립적인 복합발전시스템을 통하여 자체 발전하는데, 이에 따른 상세한 설명은 후술하도록 한다.

이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 발전수단(60)은 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원을 태양광 발전기(61) 또는 BI-FUEL엔진발전기(Bi-Fuel Engine Generator)(64) 중 어느 하나 또는 동시에 사용하여 전력을 생산하면서 배터리뱅크(68)로 충전 후 인버터(67)의 전력변환을 통해 전력을 공급하거나, 육상 인근에 정박시 육상의 상용 전력을 이용하여 전력원으로 사용하는 것을 특징으로 한다. 발전수단(60)은 도 3처럼 태양광 발전기(61) 또는 BI-FUEL엔진발전기(64) 중 어느 하나를 택일하여 전력을 생산하거나 상황에 따라 태양광 발전기(61) 또는 BI-FUEL엔진발전기(64)를 동시에 사용하여 전력을 생산한다. 이러한 발전수단(60)은 태양광 발전기(61) 또는 BI-FUEL엔진발전기(64)를 통하여 전력을 생산하여 배터리뱅크(68)로 충전시키고 인버터(67)의 전력변환을 통해 전력을 공급한다. 여기서, 배터리뱅크(68)는 충전된 배터리의 전력을 인버터(67)를 통해 DC-AC-BOOST 하여 상용 220V AC로 변환하여 각 부하에 전력 송출한다.

즉, 발전수단(60)은 독립적인 복합발전시스템을 통하여 자체 발전하는데, 태양광 발전기(61) 또는 BI-FUEL엔진발전기(Bi-Fuel Engine Generator)(64)를 통하여 자체 전력을 생산하여 배터리뱅크(68)로 충전시키고 인버터(67)의 전력변환을 통해 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원을 공급한다.

그리고 필요에 따라, 본체부(10)가 항구와 같은 육상 인근에 정박시에는 육상의 전력을 활용할 수 있을 경우에는 육상 전력포트로 인버터(67)를 통해 육상 전력을 연계하여 전력원으로 사용함은 물론 배터리뱅크(68)에 충전도 병행하는 것이 바람직하다할 것이다.

또한, 본 발명의 상기 태양광 발전기(61)는 본체부(10)의 외부에서 공급되는 태양광을 전기로 생산하는 태양광전지모듈(62)과, 생산되는 전력량을 조절하는 충전컨트롤러(63)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 3처럼 태양광 발전기(61)는 태양광전지모듈(62)과 충전컨트롤러(63)를 구비하는데, 태양광전지모듈(62)은 본체부(10)의 상부로 별도의 지지대를 구축한 상태로 설치하여 이로 인해 태양으로부터 얻어지는 태양광을 전기로 생산하고, 충전컨트롤러(63)는 태양광전지모듈(62)에 의해 생산되는 전력량을 조절하면서 배터리뱅크(68)로 충전시키고 인버터(67)의 전력변환을 통해 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원을 공급한다.

또한, 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 BI-FUEL엔진발전기(64)는 LPG저장탱크(31) 내에 체류 중인 기상LPG(L2)를 연료로 활용하여 엔진을 가동하지만, 필요시에 가솔린 엔진으로 전환하여 가솔린탱크(65)로부터 가솔린 원료를 활용하여 엔진 가동 및 발전이 가능하도록 BI-FUEL(겸용 연료 연소방식)으로 사용 가능한 것을 특징으로 한다. BI-FUEL엔진발전기(64)는 도 3처럼 LPG저장탱크(31) 내에 체류 중인 기상LPG(L2)를 활용하여 엔진 가동 및 발전이 가능하도록 필요한 전기를 생산하지만, 필요에 따라 날씨에 한정되게 작동하는 태양광 발전기(61)와 LPG저장탱크(31)내에 체류 중인 기상LPG(L2)의 양이 적어 발전의 어려움이 발생할 경우에 BI-FUEL(겸용 연료 연소방식)을 통해 가솔린 엔진으로 전환하여 가솔린탱크(65)로부터 가솔린 원료를 이용하여 엔진 가동 및 배터리뱅크(68)로 충전시키고 인버터(67)의 전력변환을 통해 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원을 공급하는 등 다양한 상황에서도 활용 가능하도록 구성한다.

상기 도 1 내지 5c를 이용하여 본 발명의 선박용 LPG 수상 충전소에 있어서, 톤푼형(21) 또는 부잔교형(22)으로 형성되는 부력수단(20)을 통해 본체부(10)가 바다나 강 등의 수상에서 부유가 가능하도록 구성되고, 본체부(10)는 동력형(11)과 무동력형(15)으로 형성함에 따라 자체 이동과 원활한 정박이 가능하도록 하면서 본체부(10)의 상측으로 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)를 설치하여 선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 액상LPG(L1)를 충전이 가능하게 형성되며, 제어수단(40)으로 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)와 연동되어 LPG의 공급 및 잔량 정보와 이상 발생을 감지하여 근접하는 선박에 위험을 알려주거나 원활한 충전이 가능하도록 하고, LPG 사용량에 대한 결제와 LPG 사용량 및 저장량을 무선통신을 통해 보고시스템을 구축하면서 바다나 강 등의 수상에서 어떠한 상황이 발생한다고 하여도 발전수단(60)을 통해 전기의 공급이 가능하게 형성할 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 발명은 바다나 강 등의 수상에서 부유한 상태로 LPG 가스의 충전이 가능함에 따라, 조석간만의 차로 인해 발생되는 썰물 등의 방해 요소로 인해 LPG 가스의 충전을 필요로 하는 선박 또는 해상의 구조물 등이 근접하지 못해 LPG 가스의 충전이 불가능한 것을 방지하고, 이동이나 정박이 가능하여 필요한 위치에서 충전이 가능하며, 별도의 자가발전을 통한 장시간 정박 및 이동이 가능하면서 선박 또는 해상의 구조물로부터 충전된 LPG 사용량에 대한 결제와 함께 LPG 사용량의 보고 및 LPG 저장량을 무선통신을 통해 언제든지 보고가 가능하다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 본체부 11: 동력형
12: 프로펠러 13: 선외기
14: 이동수단 15: 무동력형
16: 탄성계류로프 17: 체인
18; 파일 19: 계류수단
20: 부력수단 21: 톤푼형
22: 부잔교형 23: 부력체
30: 공급수단 31: LPG저장탱크
32: LPG충전기 34: 펌프
35: 개폐밸브 37: 드레인 포트
40: 제어수단 50: 통신수단
60: 발전수단 61: 태양광 발전기
62: 태양광전지모듈 63: 충전컨트롤러
64: BI-FUEL엔진발전기 65: 가솔린탱크
67: 인버터 68: 배터리뱅크
L1: 액상LPG L2: 기상LPG

Claims

선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 LPG 가스를 충전하기 위한 소형 선박용 LPG 수상 충전소에 있어서:
상측에 일정 공간을 형성하는 본체부(10);
상기 본체부(10)의 하부에 바다나 강 등의 수상에서 부유(浮遊)한 상태를 유지하도록 구성되는 부력수단(20);
상기 본체부(10) 상에 안착되어 선박 또는 해상의 구조물 등에 필요한 액상LPG(L1)를 충전 가능하도록 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)를 구비하는 공급수단(30);
상기 공급수단(30)의 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)가 상호 연동하여 액상LPG(L1)의 공급 및 잔량 정보와 이상 발생을 감지하는 제어수단(40);
상기 공급수단(30)과 제어수단(40)이 상호 연동하여 액상LPG(L1)에 대한 결제와 사용량 및 저장량을 무선통신을 통해 보고하는 통신수단(50); 및
상기 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원을 공급하는 발전수단(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소.
제1항에 있어서,
상기 본체부(10)는 동력형(11)과 무동력형(15) 중 어느 하나를 택일하거나 동시에 형성하되, 동력형(11)은 일단에 프로펠러(12)로 추진되어 이동이 가능하게 선외기(13) 또는 선내기를 갖는 이동수단(14)과, 무동력형(15)은 마리나(Marina) 정박 또는 탄성계류로프(16), 체인(17), 파일(18) 중 어느 하나를 통한 해저면에 상시 고정하는 계류수단(19)을 구비하는 것을 특징으로 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소.
제1항에 있어서,
상기 부력수단(20)은 바다나 강 등의 수상에서 부유가 가능하게 부력체(23)를 갖는 톤푼형(21) 또는 부잔교형(22) 중 어느 하나를 택일하여 구비하는 것을 특징으로 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소.
제1항에 있어서,
상기 공급수단(30)은 LPG저장탱크(31)내의 액상LPG(L1)를 LPG충전기(32)로 선박 또는 해상의 구조물에 충전하고, 소진된 부피만큼 LPG저장탱크(31)내의 존재하는 기상LPG(L2)를 BI-FUEL엔진발전기(64)의 연료로 사용하거나, 선외기(13)의 연료로 사용하는 것을 특징으로 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소.
제1항에 있어서,
상기 제어수단(40)은 LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)가 상호 연동하여 LPG저장탱크(31) 내부의 액상LPG(L1) 잔량을 감지하여 개폐밸브(35)의 폐쇄를 조절하고, LPG저장탱크(31)와 LPG충전기(32)에 이상 발생을 외부로 알림 또는 경고등을 작동함과 동시에 책임자에 통신수단(50)을 통해 무선통신으로 보고하도록 구비하는 것을 특징으로 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소.
제1항에 있어서,
상기 발전수단(60)은 본체부(10)의 소비전력과 공급수단(30)의 작동에 필요한 전력원을 태양광 발전기(61) 또는 BI-FUEL엔진발전기(Bi-Fuel Engine Generator)(64) 중 어느 하나 또는 동시에 사용하여 전력을 생산하면서 배터리뱅크(68)로 충전 후 인버터(67)의 전력변환을 통해 전력을 공급하거나, 육상 인근에 정박시 육상의 상용 전력을 이용하여 전력원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소.
제6항에 있어서,
상기 태양광 발전기(61)는 본체부(10)의 외부에서 공급되는 태양광을 전기로 생산하는 태양광전지모듈(62)과, 생산되는 전력량을 조절하는 충전컨트롤러(63)를 구비하는 것을 특징으로 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소.
제6항에 있어서,
상기 BI-FUEL엔진발전기(64)는 LPG저장탱크(31) 내에 체류 중인 기상LPG(L2)를 연료로 활용하여 엔진을 가동하지만, 필요시에 가솔린 엔진으로 전환하여 가솔린탱크(65)로부터 가솔린 원료를 활용하여 엔진 가동 및 발전이 가능하도록 BI-FUEL(겸용 연료 연소방식)으로 사용 가능한 것을 특징으로 하는 소형 선박용 LPG 수상 충전소.