KR101891640B1 - 액화천연가스 충전기용 성에 제거기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화천연가스 충전기용 성에 제거기에 관한 것으로서, 지지대와, 가스 충전기의 디스펜서가 삽입되는 내측관과 내측관의 외측에 오일 수용공간을 형성하도록 마련되는 외측 하우징과 내측관의 내주면을 감싸는 디스펜서 가드를 포함하여 이루어지며 지지대에 경사지게 지지대는 디스펜서 거치대와, 오일 수용공간에 주입되는 열전달 오일과, 열전달 오일을 가열하는 히팅장치와, 열전달 오일의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하여 이루어지며, 온도센서에 의해 감지된 열전달 오일의 온도에 따라서 히팅장치의 전원을 제어하여 열전달 오일이 설정된 온도로 가열되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기를 이용하면 가스 충전기의 디스펜서에 발생하는 성에를 효과적으로 제거할 수 있으며, 액화천연가스 충전기용 성에 제거기에 디스펜서를 거치하여 성에가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 아울러 폭발의 위험이 있는 가스 충전소에서도 매우 안전하게 이용할 수 있다.

Description

액화천연가스 충전기용 성에 제거기{ANTI-FROST STAND FOR GAS DISPENSER}
본 발명은 액화천연가스 충전기용 성에 제거기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 극저온의 액화천연가스를 충전하기 위한 가스 충전기의 디스펜서에 발생하는 성에를 제거하거나, 디스펜서에 성에가 발생하는 것을 방지하는 기능을 갖춘 액화천연가스 충전기용 성에 제거기에 관한 것이다.
화석연료 중 하나인 석유에너지를 이용함으로써 필연적으로 발생하게 되는 환경오염문제를 해결하고자 오염물질이 발생하지 않는 천연가스(Natural Gas)를 이용하는 기술이 널리 개발되고 있다.
종래에는 지중에 설치된 배관을 통해서 천연가스를 공급하고 이를 이용하였으나, 천연가스를 압축하여 저장하는 천연가스 저장용기와 관련된 기술이 발전함에 따라서 차량이나 선박에도 천연가스를 널리 이용할 수 있게 되었다.
천연가스는 에너지 밀도가 매우 낮으므로, 극저온 단열용기에 액화천연가스(LNG:Liquefied Natural Gas)의 상태로 저장하여 운반하고 이를 기화시켜 이용하게 된다.
이와 같이 액화천연가스(LNG)는 -162℃의 극저온 상태로 저장되므로, 저장용기에 액화천연가스를 충전하기 위한 가스 충전기의 디스펜서에는 성에가 쉽게 발생하게 된다.
종래에는 이러한 가스 충전기의 디스펜서에 발생하는 성에를 제거하기 위하여 고무망치를 이용하여 결빙된 부위를 깨뜨리거나, 압축공기를 이용하여 발생된 성에를 털어내는 방법을 이용하였다.
그러나 이러한 성에 제거 방법은 일시적인 성에 제거수단에 불과하며, 디스펜서에 성에가 발생할 때마다 이러한 방법을 이용하는 것을 매우 번거로운 일이다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 성에 발생을 방지하는 기능이 추가된 가스 충전기용 디스펜서가 제안되었으나, 이러한 기술을 이용하기 위해서는 기존의 가스 충전기용 디스펜서를 모두 교체해야 하므로 큰 비용이 소요된다는 문제가 있다.
또한, 천연가스를 취급하는 곳은 항상 화재의 위험이 있으므로, 전기히터와 같은 일반적인 히팅장치를 이용하여 성에를 제거하지 못하므로 적절한 대안이 모색되어야 한다.
중국 등록특허 CN104214504B "Anti-frost LNG dosing gun"(2015.12.2. 등록)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가스 충전기의 디스펜서에 발생한 성에를 효과적을 제거할 수 있으며, 디스펜서를 거치하여 디스펜서에 성에가 발생되는 것을 억제할 수 있는 액화천연가스 충전기용 성에 제거기를 제시하고자 한다. 아울러 열 안정성이 높은 물질을 열전달 매체로 이용하고, 화제의 위험이 없는 히팅장치를 열전달 매체 가열수단으로 이용하여, 높은 안정성과 뛰어난 성에 제거 효과를 얻을 수 있도록 하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 지면에 지지되는 지면 지지부와, 상기 지면 지지부에서 상방으로 연장되는 거치대 지지부를 포함하여 이루어지는 지지대 ; 개방된 일단부에 가스 충전기의 디스펜서를 삽입하기 위한 디스펜서 삽입구가 형성되는 내측관과, 상기 내측관의 외측을 감싸도록 마련되어 상기 내측관과의 사이에 오일 수용공간을 형성하되 일단부에 상기 오일 수용공관과 연통되는 오일 주입부가 마련되고 타단부에 오일 수용공간과 연통되는 오일 배출부가 마련되는 외측 하우징과, 상기 내측관의 내주면과 상기 디스펜서 삽입구를 감싸도록 마련되는 디스펜서 가드를 포함하여 이루어지며, 상기 디스펜서 삽입구가 상방을 향하도록 상기 지지대에 경사지게 지지되는 디스펜서 거치대 ; 상기 디스펜서 거치대의 오일 수용공간에 수용되는 열전달 오일 ; 발열부가 상기 오일 수용공간에 삽입되도록 마련되는 방폭기능을 갖춘 히팅장치 ; 상기 열전달 오일의 온도를 감지하기 위한 온도센서 ; 를 포함하여 이루어지며, 상기 온도센서에 의해 감지된 상기 열전달 오일의 온도에 따라서 상기 히팅장치의 전원을 제어하여 상기 열전달 오일이 설정된 온도로 가열되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 내측관은 일단부가 상기 외측 하우징의 일단부보다 돌출되고 타단부가 폐쇄된 컵 형태인 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 디스펜서 가드의 일단부는 상기 내측관의 돌출된 일단부를 감싸는 이중관 형태이며, 타단부는 개방되어 있는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기를 이용하면, 가스 충전기의 디스펜서에 발생된 성에를 효과적으로 제거할 수 있으며, 디스펜서가 디스펜서 거치대에 거치되어 있는 동안에는 디스펜서에 성에가 발생하지 않으므로 디스펜서를 최적의 상태로 유지할 수 있다. 아울러 열 안정성이 높은 열전달 오일(thermic oil)과 방폭기능을 갖춘 히팅장치를 이용하므로 화제의 위험이 없으며, 성에가 신속하고 효과적을 제거된다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 사시도,
도 2는 도 1의 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 정면도,
도 3은 도 1의 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 배면도,
도 4는 도 1의 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 개념 단면도,
도 5는 도 4의 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 설치 및 사용 상태를 도시한 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시례를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시례에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 사시도이며, 도 2는 도 1의 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 정면도이며, 도 3은 도 1의 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 배면도이며, 도 4는 도 1의 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 개념 단면도이며, 도 5는 도 4의 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 설치 및 사용 상태를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시례에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기는 지지대(100), 디스펜서 거치대(200), 열전달 오일(300), 히팅장치(400), 온도센서(500)를 포함하여 이루어진다.
지지대(100)는 지면에 설치된 상태로 디스펜서 거치대(200)를 지지하기 위한 것으로서, 4개의 앵글바를 사각형으로 연결한 지면 지지부(110)와 지면 지지부(110)로부터 상방으로 연장되는 거치대 지지부(120)를 포함하여 이루어진다.
지면 지지부(110)에는 도 5에 도시된 바와 같이 앵커볼트(112)를 이용하여 지지대(100)를 지면에 고정시키기 위한 앵커볼트 삽입구(111)가 형성되어 있다.
거치대 지지부(120)는 지면 지지부(110)로부터 수직 상방으로 연장되는 한 쌍의 찬넬로 이루어지는 메인 지지대(121)와, 메인 지지대(121)를 보강하기 위한 앵글바인 보강 지지대(122)를 포함하여 이루어진다.
거치대 지지부(120)의 상부에 디스펜서 거치대(200)가 마련된다. 디스펜서 거치대(200)는 개방된 일단부에 가스 충전기의 디스펜서(10)를 삽입하기 위한 디스펜서 삽입구(211)가 형성되는 원통형태의 내측관(210)과, 내측관(210)의 외측을 감싸도록 마련되어 내측관(210)과의 사이에 오일 수용공간(221)을 형성하는 외측 하우징(220), 그리고 내측관(210)의 내주면과 디스펜서 삽입구(211)을 감싸도록 마련되는 디스펜서 가드(230)을 포함하여 이루어진다.
아울러 디스펜서 거치대(200)는 디스펜서 삽입구(211)가 상방을 향하도록 지지대(100)의 거치대 지지부(120)에 경사지게 지지된다. 본 실시례에서 디스펜서 거치대(200)는 약 45° 각도로 거치대 지지부(120)의 상단부에 고정되어 있다.
상기와 같이 디스펜서 거치대(200)가 경사진 상태로 지지대(100)에 고정되어 있으므로, 가스 충전기의 디스펜서(10)를 손쉽게 내측관(210)에 삽입 거치하거나 내측관(210)으로부터 인출할 수 있다.
상기와 같은 디스펜서 거치대(200)의 기울어진 형태는 일례일 뿐이며, 실시례에 따라서 디스펜서 삽입구(211)가 수직 상방을 향하도록 고정되거나, 디스펜서 거치대(200)의 기울어진 정도를 임의로 조정할 수 있도록 구현될 수도 있다.
외측 하우징(220)의 일단부에는 오일 수용공간(221)과 연통되는 오일 주입부(222)가 마련되고, 타단부에는 오일 수용공간(221)과 연통되는 오일 배출부(223)가 마련된다. 본 실시례에서 오일 주입부(222)는 디스펜서 거치대(200)의 전면부에 캡을 이용하여 개폐 가능하도록 마련되며, 오일 배출부(223)는 디스펜서 거치대(200)의 배면부에 개폐밸브의 형태로 마련된다.
내측관(210)은 도면을 통해서 확인할 수 있는 바와 같이, 일단부가 외측 하우징(220)의 일단부보다 돌출되고 타단부가 폐쇄되어 있는 컵 형태이다.
내측관(210)의 일단부가 외측 하우징(220)보다 돌출되도록 형성되는 것은, 디스펜서(10)의 삽입, 인출을 용이하게 하기 위한 것이다.
내측관(210)의 타단부가 폐쇄되는 것은, 디스펜서(10)의 노즐부위가 외부로 노출되지 않도록 하고 내측관(210) 내부의 온기가 외부로 배출되는 것을 억제하고 열전달 오일(300)의 열이 내측관(210) 내부로 효과적으로 전달되도록 하기 위한 것이다.
본 실시례에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기가 주로 실외에 설치되어 이용되는 것을 고려할 때, 상기와 같이 내측관(210)이 컵 형태로 제작되는 것은 매우 바람직하다.
디스펜서 거치대(200)의 내측관(210)에 마련되는 디스펜서 가드(230)는 디스펜서(10)를 삽입 거치하거나 인출하는 과정에서 발생하는 지속적인 충격과 마찰로부터 내측관(210)과 디스펜서(10)를 보호하기 위한 것이다.
디스펜서 가드(230)는 뛰어난 내충격성 및 내마모성을 가지며 이물질이 쉽게 부착되지 않는 폴리에틸렌 수지로 제작된다. 디스펜서 가드(230)는 내측관(210)의 형태에 대응되는 원통형태이며, 일단부는 내측관(210)의 디스펜서 삽입구(211)를 감싸는 이중관 형태이다.
도면에 도시된 바와 같이 디스펜서 가드(230)는 일단부와 타단부가 모두 개방되어 있는 중공관 형태이다. 이는 타단부가 폐쇄되어 있는 내측관(210)에 디스펜서 가드(230)를 손쉽게 결합할 수 있도록 하기 위한 형태이다.
디스펜서 거치대(200)의 형태 및 크기는 거치하고자 하는 디스펜서(10)의 형태 및 크기에 따라서 변경될 수 있으며, 본 실시례에서 설명하는 원통형태의 내측관(210)과 이를 감싸는 원통형태의 외측 하우징(220), 그리고 원통형태의 디스펜서 가드(230)는 일 실시례일 뿐이다.
디스펜서 거치대(200)의 하부에는 히팅장치(400)가 마련된다. 히팅장치(400)는 오일 수용공간(221)에 주입될 열전달 오일(300)을 가열하기 위한 것으로서, 본 실시례의 히팅장치(400)는 발열부(410)가 오일 수용공간(221)에 삽입되도록 마련되는 방폭 기능을 갖춘 전기히터이다. 히팅장치(400)의 발열부(410)는 디스펜서 거치대(200)의 배면부를 통해서 오일 수용공간(221)으로 삽입되어 있으며, 발열부(410)를 제외한 본체부(420)는 공간활용을 위해서 지지대(100)의 내측 후방에 고정된다.
히팅장치(400)가 배치된 형태는 디스펜서 거치대(200)의 경사진 설치형태나 히팅장치(400)의 발열부(410)가 디스펜서 거치대(200)의 배면부에 설치되는 형태에 맞춘 것이다. 히팅장치(400)가 지지대(100)의 내측 후방에 설치되므로 점유 공간이 최소화되고 문제 발생시 히팅장치(400)를 손쉽게 수리하거나 교체할 수 있다.
방폭 기능을 갖춘 전기히터를 히팅장치(400)로써 이용함으로써, 폭발의 위험이 있는 가스 충전소에서도 본 실시례에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기를 안전하게 이용할 수 있다.
디스펜서 거치대(200)의 오일 수용공간(221)에는 열전달 매체로서 열전달 오일(thermic oil, 300)이 주입된다. 열전달 오일(300)은 오일 주입부(222)를 통해서 주입된다.
열전달 오일(300)은 열 안정성이 높은 열전달 매체로서 인화점이 높고 증기압이 낮으며 화학적으로 매우 안정하다. 열전달 오일(300)은 히팅장치(400)에 의하여 빠르게 가열될 수 있으며, 디스펜서 거치대(200)에 삽입 거치된 디스펜서(10)로 열을 신속하게 전달하여 성에를 빠르게 제거할 수 있도록 한다.
열전달 오일(300)은 히팅장치(400)에 의하여 가열되어 일정한 온도로 유지되어야 한다. 이를 위해서 열전달 오일(300)의 온도를 측정하는 온도센서(500)가 더 마련된다.
온도센서(500)는 디스펜서 거치대(200)의 배면부에 마련되며, 온도센서(500)로 측정된 열전달 오일(300)의 온도에 따라서 히팅장치(400)의 전원을 제어하여 열전달 오일(300)이 40~60℃의 온도를 유지하도록 한다. 적정 온도는 상황에 따라서 변경될 수 있다.
도 5에는 본 실시례에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기가 지면에 고정되도록 설치되고, 가스 충전기의 디스펜서(10)가 디스펜서 거치대(200)에 삽입 거치된 상태가 도시되어 있다.
본 실시례에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기의 지지대(100)는 앵커볼트 삽입구(111)에 삽입되는 앵커볼트(112)에 의하여 지면에 고정되어 있다. 지면에 고정된 지지대(100)의 상부에는 디스펜서 거치대(200)가 기울어진 상태로 지지되어 있으며, 디스펜서 거치대(200)의 내측관(210)에는 가스 충전기의 디스펜서(10)가 삽입 거치되어 있다.
디스펜서 거치대(200)의 기울어진 형태로 인하여 디스펜서(10)가 디스펜서 삽입구(211)로부터 이탈되지 않으며, 디스펜서(10)를 상방으로 들어올리면 디스펜서(10)를 디스펜서 거치대(200)로부터 손쉽게 분리할 수 있다.
히팅장치(400)에 의하여 가열된 열전달 오일(300)은 디스펜서 거치대(200)의 내측관(210)으로 열을 방출하게 된다. 디스펜서 삽입구(211)를 통해서 내측관(210)으로 삽입된 디스펜서(10)는 열전달 오일(300)로부터 방출된 열에 의하여 가열되어 성에가 제거된다.
본 실시례에 의한 액화천연가스 충전기용 성에 제거기는 가스 충전기의 디스펜서(10)를 거치하는 거치대 역할을 겸하므로, 디스펜서(10)를 삽입하여 거치할 수 있으며, 디스펜서(10)가 거치되어 있는 동안에는 디스펜서(10)에 성에가 발생하지 않으므로, 디스펜서(10)를 최적의 상태로 보관할 수 있다.
한편, 오일 수용공간(221)에 주입된 열전달 오일(300)은 밀폐된 공간에 수용된 상태로 열전달 매체로서의 역할만을 수행하므로 교체 주기가 매우 길다. 통상 4~5년의 교체 주기를 가지게 되므로 매우 경제적이다. 아울러 밀폐된 공간에 수용되어 외기와 접촉하지 않으므로 산화되지 않으며, 외기와 접촉하게 된다고 하더라도 화학적으로 매우 안정된 상태이므로 안전상의 문제를 유발하지 않는다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시례들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 지지대
110 : 지면 지지부 111 : 앵커볼트 삽입구
120 : 거치대 지지부 121 : 메인 지지대
122 : 보강 지지대
200 : 디스펜서 거치대 210 : 내측관
211 : 디스펜서 삽입구
220 : 외측 하우징 221 : 오일 수용공간
222 : 오일 주입부 223 : 오일 배출부
230 : 디스펜서 가드
300 : 열전달 오일
400 : 히팅장치
410 : 발열부 420 : 본체부
500 : 온도센서

Claims (3)

  1. 지면에 지지되는 지면 지지부와, 상기 지면 지지부에서 상방으로 연장되는 거치대 지지부를 포함하여 이루어지는 지지대 ;
    개방된 일단부에 가스 충전기의 디스펜서를 삽입하기 위한 디스펜서 삽입구가 형성되는 내측관과, 상기 내측관의 외측을 감싸도록 마련되어 상기 내측관과의 사이에 오일 수용공간을 형성하되 일단부에 상기 오일 수용공간과 연통되는 오일 주입부가 마련되고 타단부에 오일 수용공간과 연통되는 오일 배출부가 마련되는 외측 하우징과, 상기 내측관의 내주면과 상기 디스펜서 삽입구를 감싸도록 마련되는 디스펜서 가드를 포함하여 이루어지며, 상기 디스펜서 삽입구가 상방을 향하도록 상기 지지대에 경사지게 지지되는 디스펜서 거치대 ;
    상기 디스펜서 거치대의 오일 수용공간에 수용되는 열전달 오일 ;
    발열부가 상기 오일 수용공간에 삽입되도록 마련되는 방폭기능을 갖춘 히팅장치 ;
    상기 열전달 오일의 온도를 감지하기 위한 온도센서 ;
    를 포함하여 이루어지며, 상기 온도센서에 의해 감지된 상기 열전달 오일의 온도에 따라서 상기 히팅장치의 전원을 제어하여 상기 열전달 오일이 설정된 온도로 가열되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 충전기용 성에 제거기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측관은 일단부가 상기 외측 하우징의 일단부보다 돌출되고 타단부가 폐쇄된 컵 형태인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 충전기용 성에 제거기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스펜서 가드의 일단부는 상기 내측관의 돌출된 일단부를 감싸는 이중관 형태이며, 타단부는 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 충전기용 성에 제거기.
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