KR980010095A - 압력용기의 가스량감지 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반가정용 LPG 가스통, LPG차량용 가스통, 이와 유사한 고압가스를 저장하거나 운반하는 탱크로리 또는 액화산소통, 냉동용 압력용기 등과 같이 내부에 고압 액화가스 또는 액체가 충전된 압력용기의 가스량감지 경보장치에 관한 것으로서, 내압이 존재하는 압력용기내의 액화가스량을 감지하여 압력용기의 교환시기 또는 재충전시기를 알려줌으로써, 사용자가 미리 그 소진에 대비할 수 있도록 하기 위한 것인 바, 가스량 감응수단(근접스위치, 광전스위치, 광센서, 자력감지기, 광섬유, 발진기 등을 이용하거나 또는 기타 감지동작을 수행하는 장치)을 해당 압력용기에 장착하고, 이에 의한 감지결과를 다양한 종류의 신호 형태로 전송하여 외부의 경보수단을 작동시키도록 한 것이다.

Description

압력용기의 가스량감지 경보장치

본 발명은 일반가정용 LPG 가스통, LPG차량용 가스통, 이와 유사한 고압가스를 저장하거나 운반하는 탱크로리 또는 액화산소통, 냉동용 압력용기 등과 같이 내부에 고압 액화가스 또는 액체가 충전된 압력용기의 가스량감지 경보장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 내압이 존재하는 압력용기내의 액화가스량을 감지하여 압력용기의 교환시기 또는 재충전시기를 알려줌으로써, 사용자가 미리 그 소진(消盡)에 대비할 수 있도록 한 압력용기의 가스량감지 경보장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 가스충전시 그 주입상황을 경보등 또는 경보음을 통해 알려줌으로써, 규정량의 액화가스만을 충전할 수 있도록 한 압력용기의 가스량감지 경보장치에 관한 것이다.

연료 또는 기타 특수목적용의 가스를 대량으로 저장, 운반하기 위해서는, 우선 고압을 가해, 해당 가스를 액화시키는 과정을 거친다. 그 결과, 일상생활에서 흔히 접하는 연료서의 LPG 또는 용접용 가스 등은 모두 고압의 압력용기에 담긴 액체 즉, 액화가스 상태로 취급된다.

그러나, 일반적인 형태의 LPG통 또는 고압산소통 등과 같은 소형 압력용기의 경우, 내용물의 소진 및 재충전시기를 사용자가 전혀 알 수 없는 관계로, 사용도중 가스공급이 중단되어 곤란을 겪는 경우가 빈번했다.

또한, LPG차량용 가스통의 경우, 전체 용량의 대략 80% 정도만을 충전시키도록 규정되어 있는 관계로, 가스충전시 해당 작업자가 가스통에 붙은 게이지를 보면서 충전상태를 일일이 확인해야 하는 큰 불편이 있었다.

이에 대비하기 위하여, 여분의 압력용기를 별도로 비치하는 등의 여러 가지 방안을 모색하고 있으나 그다지 효과적 방법을 찾지는 못하고 있는 실정이다.

예로서, 스프링의 탄력 또는 천칭의 원리를 이용한 특수 계기를 장착하거나 압력용기 자체를 투명 합성수지재로 하는 등의 시도가 있었으나, 구조적 복잡성, 제작상의 곤란성 및 정확도 부족 등의 문제로 실용화에 이르지는 못했다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 일반가정용 LPG통, LPG차량용 가스통, 이와 유사한 고압가스를 저장하거나 운반하는 탱크로리 또는 액화 산소통, 냉동용 압력용기 등과 같이 내부에 고압 액화가스가 충전된 압력용기내 내용물 잔류량을 용이하게 감지하여 해당 압력용기의 교환시기 또는 재충전시기를 알려줌으로써, 사용자가 미리 그 소진에 대비할 수 있도록 한 압력용기의 가스량감지 경보장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 가스충전시 그 주입상황을 경보등 또는 경보음을 통해 알려줌으로써, 규정량의 액화가스만을 충전할 수 있도록 한 압력용기의 가스량감지 경보장치를 제공하는 데 있다.

제1도는 본 발명 제1실시예의 경보장치를 나타낸 단면도.

제2도는 상기 실시예의 경보장치를 구성하는 감응수단을 나타낸 단면도.

제3도는 상기 경보장치를 구성하는 차압부싱을 나타낸 단면도.

제4도는 상기 본 발명 실시예 경보장치를 구성하는 경보수단의 전기회로도.

제5도는 본 발명 제2실시예의 경보장치를 나타낸 단면도.

제6도는 본 발명 제3실시예의 경보장치를 나타낸 단면도.

제7도는 본 발명 제4실시예의 경보장치를 나타낸 단면도.

제8도는 본 발명 제5실시예의 경보장치를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10：압력용기 20：감응수단

21：작동자 22：부력체

23：감응기 30：전송선로

40：경보수단 50：차압용 패킹

53：갓 60：압력센서

73：영구자석 75：추적자

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압력용기의 가스량감지 경보장치는, 가스량 감응수단(근접스위치, 광전스위치, 광센서, 자력감지기, 광섬유, 발진기 등을 이용하거나 또는 기타 감지동작을 수행하는 장치)을 해당 압력용기에 장착하고, 이에 의한 감지결과를 다양한 종류의 신호 형태로 전송하여 외부의 경보수단을 작동시키도록 한 특징이 있다.

이하, 본 발명 실시예의 가스량감지 경보장치를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

우선, 제1도에 나타낸 바와 같이, 본 발명 제1실시예의 가스량감지 경보장치는 일반가정용 LPG통, LPG차량용 가스통, 이와 유사한 고압가스를 저장하거나 운반하는 탱크로리 또는 산소통, 냉동용 압력용기 등과 같이 내부에 고압 액화가스가 충전된 압력용기(10) 내부에 감응수단(20)을 설치하여 액화가스의 수위를 감지하게 하는 한편, 그 감지결과가 전송수단(30)을 통해 외부의 경보수단(40)에 이르도록 한 것이다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 감응수단(20)은 근접스위치, 광전스위치, 광센서, 자력감지기, 광섬유, 발진기 등을 이용하거나 또는 기타 감지동작을 수행하는 장치류를 포함하는 개념의 것이다. 즉, 압력용기 또는 그 내용물 특성별로 여러 형태가 가능한 바, 본 발명에서는 이들을 특별히 한정하지 않는다.

상기 제1실시예는 광섬유를 이용한 감응수단으로서, 제2도에 나타낸 바와 같이, 압력용기(10)내 액화가스가 소모됨에 따라 그 액면이 점차 하강하여 'Y' 수위에 이르면, 액면상의 부력체(22)를 따라 함께 하강하던 작동자(21)상의 통공(h)이 감응기(23)에 의해 차단되고, 그 차단사실이 광섬유인 전송선로(30)를 거쳐 경보수단에 전달됨으로써 액화가스 잔류량을 사용자가 알 수 있도록 된 구조이다.

작동자(21)를 통해 액화가스 잔류량을 감지하도록 구성된 상기예 감응수단의 경우, 제2도에 나타낸 형태외에도, 상기 작동자(21)가 액면을 따라 오르내리면서 감지하는 형태도 취할 수 있는 반면 상기 감응기(23)가 또한 액면을 따라 오르내리게 해도 무방하다. 또는, 감응기(23) 특성에 따라서는 압력용기(10)의 바닥면을 상기 작동자(21)로 활용할 수도 있다.

상기 전송선로(30)는, 압력용기(10) 외부와의 연결부분에서 가스의 누출 또는 단선 등의 문제가 없도록 제3도에서와 같이 차압용 패킹(50) 및 고정대(51)를 활용한 차압부싱(52)을 제작·사용할 수도 있고, 기존용기나 밸브에 직접 연동시켜 사용해도 무방하다. 또한, 특별히 차압부싱(52) 및 전송선로(30)의 접합부만 유리섬유를 사용하거나 또는 그 전부를 유리섬유로 할 수 있으며, 감응기의 종류나 감응위치, 특성 등에 따라서는 기타 일반화된 누설방지법을 적용해도 된다.

이때, 고정대(51)의 하부에는 제1도에서와 같이 갓(53)을 설치하여 가스충전시 상기 감응수단(20) 및 전송선로(30)가 손상되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 갓(53)은 가스충전시 해당 액화가스의 압력이 감응수단(20) 및 전송선로(30)에 직접 가해지는 것을 방지한다.

또한, 상기 경보수단(40)은 본 발명 경보장치가 설치된 압력용기(10)내 액화가스 잔류량, 해당 압력용기의 교환시기 또는 재충전시기 등을 눈금, 경보등 또는 경보음의 형태로 사용자에게 알려준다. 예로서, 도6에서와 같이, 완전 충전상태(A), 최대화력하의 사용가능시간 3시간선(B) 또는 1시간선(C) 등으로 세분화함과 아울러 (B)선 및 (C)선에서의 경보음을 각기 달리함으로써 사용자의 경각심을 더욱 촉구할 수도 있다. 이때, 상기 압력용기(10)내 액화가스 잔류정도를 나타내는 유량게이지가 경보수단(40)에 별도로 구비되어 있음은 물론이다.

제4도는 본 발명 압력용기의 가스량감지 경보장치에 적용되는 회로도를 나타낸 것으로서, 도면중 미설명부호 41은 상기 경보수단(40)의 스위치, 42는 경보음을 발생시키는 스피커, 43은 역시 상기 경보수단(40)을 구성하는 경보등을 각각 나타낸 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 압력용기(10) 내측 상단부에 충전량을 감지하기 위한 감응수단(20)을 별도로 설치하여, 규정량의 액화가스가 충전되면 상기 경보수단(40)의 경보등이 점등됨과 동시에 경보음이 울리도록 구성되어 있다.

한편, 제5도에서와 같이, 본 발명 압력용기의 가스량감지 경보장치의 제2실시예에 있어서는 해당 압력용기(10) 내부에 설치되어 가스량 감지결과별로 전파를 발생시키는 압력센서(60)와, 상기 압력센서(60)로부터 발생한 전파를 수신하여 경보등을 점등하고 경보음을 울리는 경보수단(40)으로 구성된다.

상기 압력센서(60) 및 경보수단(40)은 무선송신기 및 수신기의 역할을 수행한다. 이때, 상기 압력센서(60)는 압력용기(10)내 액화가스 액면상에서 부력체로 작용하여 해당 액화가스 잔류량을 감지하게 된다.

상기 실시예의 경우, 감응수단(20) 및 경보수단(40)을 연결하는 앞선 실시예에서의 전송선로(30)가 삭제되는 결과 원가절감의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따르면, 도6에서와 같이, 2개 이상의 감응기를 포함하는 감응수단을 압력용기내에 설치할 수도 있다. 이는, 액화가스 잔류량을 비교적 자주 확인할 필요가 있는 압력용기(저장탱크, 탱크로리, 볼탱크 등의 대형용기)에 특히 적합하다.

한편, 제4실시예를 나타낸 제7도에서와 같이, 일반적으로 뉘어 설치하는 차량용 LPG통의 경우 해당 감응수단(20) 또한 통의 폭방향으로 배열·설치된다. 도시된 바의 D, E, F선응 각각 최저경고선, 보통충전선, 규정충전선을 나타낸다.

여기서, 최저경고선(D)은 압력용기(10)내에 충전된 액화가스량이 거의 소진되어 재충전을 요하는 경우이며, 규정충전선(E)은 대략 80%의 충전상태를 알리는 선으로서 이를 초과하는 경우 가스통 자체에 안전상의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 이들 D, E, F선에 상당하는 부위에는 각각의 감응수단(20)이 배치되어 있어서, 액화가스 액면이 해당 지점을 통과함을 정확히 감지하고 전송선로(30)를 통해 신호를 보내 경보수단(40)을 작동시키게 되어 있다.

또한, 차량용 액화가스 압력용기의 또다른 실시예를 나타낸 도8에 따르면, 가느다란 봉(71)의 한쪽 끝에 부력체(72)를 설치하고 다른 쪽 끝에는 영구자석(73)을 장착함으로써 상기 감응기 역할을 하게 할 수도 있다. 또한, 상기 영구자석(73)에 인접한 부위에는 비자성체 재질의 얇은 표시판(74)을 장착한 다음 상기 영구자석(73) 반대측에 또다른 소형 영구자석으로 된 추적자(75)를 배치한다. 따라서, 상기 부력체(72)가 액화가스 액면상에서 상하로 움직이면 반대측에 위치한 상기 영구자석(73) 및 추적자(75) 또한 함께 움직이게 된다. 즉, 상기 표시판(74)에 눈금 등을 표시해둘 경우, 압력용기 내부의 액화가스 잔류량을 정확히 알 수 있다.

아울러, 비닐 테이프(도시하지 않음) 등을 사용하여 상기 표시판(74)을 상하로 감싼 다음 추적자(75)를 상기 영구자석(73)측 테이프면에 부착하는 한편 테이프 외측면에 눈금을 새겨두면, 상기 부력체(72)가 액화가스 액면을 따라 하강하는 경우 해당 테이프상의 상기 눈금도 함께 내려가게 되는 효과가 있다. 즉, 압력용기내 액화가스가 소모됨에 따라 그 잔류량을 표시하는 눈금 역시 내려가는 합리적 결과를 얻게 된다.

한편, 상기와 같이 추적자(75)의 움직임을 통해 바로 액화가스 잔류량을 확인할 수도 있으나, 이들 부력체(72), 영구자석(73) 및 추적자(75) 등을 하나의 감응수단으로 하고 이에 전송선로(도시하지 않음)를 연결하여 별도의 경보수단 또는 레벨표시부에 해당 감지결과를 나타나게 해도 무방하다.

또한, 추적자의 움직임을 감응하는 감응수단으로서는 자력감지용 리드스위치를 다수 일정간격으로 결합하여 등급별 저항의 형태로 인식되게 할 수도 있으며, 자력에 의해 추적자의 위치에 따라 작동되는 복합스위치를 둘 수도 있다. 나아가, 광섬유로 구성된 감응수단을 추가할 수도 있다. 이때, 해당 감응기는 영구자석인 추적자와 연동하도록 구성해야 한다.

덧붙여, 본 발명을 실시함에 있어 상기 부력체의 움직임을 전달하는 방법으로서는, 와이어로 부력체를 연결하고 부력체의 움직임을 직선운동이나 회전력으로 바꾸어 활용하거나 각종 기어방식의 일반화된 통상의 기술방식을 응용할 수 있겠고, 부력체를 작게 구성하는 경우에는 움직도르레의 원리 등을 이용하여 필요형태로 만들 수 있다.

이처럼, 본 발명 압력용기의 가스량감지 경보장치는, 압력용기내 액화가스 잔류량을 정확히 알려주는 역할을 수행하게 된다.

상기와 같이, 본 발명 압력용기의 가스량감지 경보장치는, 일반가정용 LPG 가스통, LPG차량용 가스통, 이와 유사한 고압가스를 저장하거나 운반하는 탱크로리 또는 액화산소통, 냉동용 압력용기 등과 같이 내부에 고압 액화가스 또는 액체가 충전된 압력용기내의 액화가스량을 감지하여 압력용기의 교환시기 또는 재충전시기를 사용자에게 알려줌으로써, 사용자가 미리 그 소진에 대비할 수 있으며, 또한 가스충전시 액화가스 충전규정량을 정확히 지킬 수 있어서 과잉충전으로 인한 안전상의 문제를 방지할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (9)

1. 압력용기내에 설치되어 가스량을 감지하는 감응수단과; 감응수단에 연결되어 감지결과를 전송하는 전송선로와; 전송선로에 연결되어 전송신호에 따라 경보를 발송하는 경보수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 감응수단이 압력용기내 액화가스 액면상의 부력체와, 부력체와 함께 액화가스 액면을 따라 승강하는 작동자와; 일정지점까지 하강한 작동자상의 통공을 차단하게 되는 감응기를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전송선로가 광섬유로 구성된 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 압력용기의 내측상단부에 규정량 충전여부를 감지하는 감응수단을 설치한 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.
5. 압력용기 내부에서 액화가스 잔류량을 감지하여 전파를 발생시키는 압력센서와, 압력센서로부터의 전파를 수신하여 경보를 발송하는 경보수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.
6. 압력용기내 액화가스 액면에 배치된 부력체와, 부력체의 승강을 기계적 전달구조를 이용하여 전달축 선단으로 보내는 전달수단과, 전달축 선단의 변화를 감지하는 광섬유로 된 감응수단과, 감응수단으로부터의 신호에 따라 경보를 발송하는 경보수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 감응수단이 자력에 의해 작동되는 다수의 스위치 구조물인 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 감응수단이 부력체 및 영구자석을 양측 선단에 구비한 봉과, 영구자석측에 설치된 비자성체의 표시판과, 표시판을 감싼 형태로 상기 영구자석에 부착된 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 감응수단이 자력감지용 리드스위치를 다수 일정간격으로 결합하여 등급별 저항의 형태로 인식되게 한 것을 특징으로 하는 압력용기의 가스량감지 경보장치.

   ※ 참고사항：최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.