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KR101244373B1 - 주유용 언로딩암 - Google Patents

주유용 언로딩암 Download PDF

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KR101244373B1
KR101244373B1 KR1020110057969A KR20110057969A KR101244373B1 KR 101244373 B1 KR101244373 B1 KR 101244373B1 KR 1020110057969 A KR1020110057969 A KR 1020110057969A KR 20110057969 A KR20110057969 A KR 20110057969A KR 101244373 B1 KR101244373 B1 KR 101244373B1
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KR
South Korea
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joint
oil
fluid flow
unloading arm
tank
Prior art date
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KR1020110057969A
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황유성
팽성건
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한국공항공사
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Publication date
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Priority to KR1020110057969A priority Critical patent/KR101244373B1/ko
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 유조차 탱크로리와 연결되어 항공유의 이동통로가 되며, 일측이 피스톤 운동에 의해 왕복 이동되어 상기 유조차 탱크로리까지의 길이를 조절하는 유체 유동부; 상기 유체 유동부의 일측에 결합되어 상기 유체 유동부를 xy 평면 및 xz 평면으로 회전시키는 관절부; 및 상기 유체 유동부 및 상기 관절부를 항공유 저장탱크 측에 연결시키는 파이프를 포함하고, 항공유 저장탱크와 유조차 탱크로리 사이 간격에 따라 길이 조절 및 각도 조절이 가능하여 유조차 탱크로리에 손쉽게 체결할 수 있다.

Description

주유용 언로딩암 및 그 작동방법{UNLOADING ARM FOR OIL AND OPERATION METHOD}
본 발명은 주유용 언로딩암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유조차로 운송된 항공유를 저장탱크로 이송할 때 사용되는 주유용 언로딩암에 관한 것이다.
주유용 언로딩암(Unloading Arm)이란, 정유사로부터 유조차를 통해 운송된 항공유를 저장탱크로 입하시킬 때 사용하는 다관절의 파이핑 시스템(Piping System)을 말한다.
반면, 저장탱크에서 유조차의 탱크로리로 항공유를 출하할 때에 사용되는 것은 로딩암(Loading Arm)이라고 한다.
통상의 언로딩암은 복수 개의 파이프를 복수 개의 스위블 조인트를 관절수단으로 사용하여 연결시킨 구조로 제작되었으나, 이러한 언로딩암은 부피가 크고, 제작비가 많이 들며, 조작이 불편한 문제점이 있어, 공항에서는 통상의 언로딩암의 대체수단으로 고압 고무호스를 사용한다.
즉, 정유사로부터 유조차에 의해 운송된 항공유를 저장탱크에 저장하기 위해 소정의 위치에 정차된 유조차 탱크로리에 고압 고무호스를 연결한 후 이송용 펌프를 가동하여 항공유를 저장하게 된다.
공항에서 사용되는 고압 고무호스는 국제항공수송협회(International Air Transport Association)의 수검기준이 되는 공항저장소의 항공유 품질관리 및 운영절차서 규정 준수에 따라 정기적인 점검 및 호스 내압 테스트의 주기적 실시 등 안전성 확보를 위한 철저한 관리가 요구된다.
이러한 고압 고무호스는 대용량의 호스를 유조차에 퀵 커플링(Quick coupling) 을 이용하여 체결 시, 체결 작업에서 발생 될 수 있는 위험성에 대한 안전관리 등이 어려운 문제점이 있다.
그리고 항공유 입/출하용 고압호스의 최대 수명은 제조일로부터 10년으로 제한되어 있기 때문에 호스의 사용빈도 및 이상 유무와 관계없이 교체해야 하므로 교체비용이 많이 드는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 항공유 저장탱크와 유조차 탱크로리 사이 간격에 따라 길이 조절 및 각도 조절이 가능하여 유조차 탱크로리에 손쉽게 체결할 수 있는 주유용 언로딩암을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 유조차 탱크로리와 연결되어 항공유의 이동통로가 되며, 일측이 피스톤 운동에 의해 왕복 이동되어 상기 유조차 탱크로리까지의 길이를 조절하는 유체 유동부; 상기 유체 유동부의 일측에 결합되어 상기 유체 유동부를 xy 평면 및 xz 평면으로 회전시키는 관절부; 및 상기 유체 유동부 및 상기 관절부를 항공유 저장탱크 측에 연결시키는 파이프를 포함하는 주유용 언로딩암을 제공한다.
본 발명은 항공유 저장탱크와 유조차 탱크로리 사이 간격에 따라 길이 조절 및 각도 조절이 가능하여 유조차 탱크로리에 손쉽게 체결할 수 있는 주유용 언로딩암을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암이 항공유 저장탱크와 결합된 정면도이다.
도 3은 도 2의 "A" 부분이 확대 도시된 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암의 우측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암의 작동 실시예가 도시된 우측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암의 작동방법이 도시된 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 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 실시예에 따른 주유용 언로딩암의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암이 항공유 저장탱크와 결합된 정면도이며, 도 3은 도 2의 "A" 부분이 확대 도시된 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암의 우측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암의 작동 실시예가 도시된 우측면도이다.
먼저 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 주유용 언로딩암은, 유조차 탱크로리(미도시)와 연결되며 항공유의 이동통로가 되는 유체 유동부(110)와, 유체 유동부(110)와 항공유 저장탱크(T) 측을 연결시키며, 유체 유동부(110)를 xy 평면 및 xz 평면으로 회동시키는 관절부(130)와, 유체 유동부(110)와 관절부(130)를 항공유 저장탱크(T) 측에 연결시키는 파이프(150)를 포함한다.
유체 유동부(110)는 유조차 탱크로리에 저장된 항공유를 항공유 저장탱크(T)로 입하(저장)시킬 때 항공유가 유동되는 이동통로가 된다.
유체 유동부(110)의 일측은 유조차 탱크로리와의 거리에 따라 왕복 이동하여 유체 유동부(110)의 길이를 조절할 수 있는 구조를 갖는다.
도 4 및 도 5를 참조하여 보면, 유체 유동부(110)는 관절부(130)에 연결되는 실린더 하우징(111)과, 실린더 하우징(111)의 내부에 왕복 이동 가능하게 결합되는 피스톤(113)과, 피스톤(113)에 결합되어 유체 유동부(110)가 유조차 탱크로리와 연결 시, 유조차 탱크로리의 배출구와 연결되는 배출구 연결부재(115)를 포함한다.
먼저, 실린더 하우징(111)은 원통형의 기둥 형태로 형성되어 내부에는 피스톤(113)이 삽입 결합될 수 있는 공간이 형성된다.
실린더 하우징(111)의 일측에는 관절부(130)와 결합되기 위한 플랜지(111a)가 구비된다.
후술에서 언급하겠지만, 실린더 하우징(111)은 관절부(130)의 제 3 조인트(135)와 플랜지(111a)에 의해 결합된다.
피스톤(113)은 전술하였듯이, 실린더 하우징(111)에 형성된 내부 공간에 일측이 결합되어 있고, 실린더 하우징(111) 내부 공간을 따라 왕복 이동하게 된다.
피스톤(113)이 실린더 하우징(111)의 내부 공간을 이동하는 거리는 최소 1mm부터 최대 400mm까지 이다. 이 범위내에서 피스톤(113)이 왕복 이동을 하며, 유조차 탱크로리와 결합이 될 수 있는 길이로 조절된다.
전술한 바와 같은 피스톤(113)의 이동 거리는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐 실질적으로 피스톤(113)의 이동 거리는 현장 실정에 맞게 얼마든지 변경될 수 있다.
피스톤(113)의 타측, 즉 실린더 하우징(111)에 연결된 측과 반대되는 측에는 전술한 배출구 연결부재(115)가 구비된다.
배출구 연결부재(115)는 유조차 탱크로리의 배출구에 원터치로 결합되는 커플러(115a)와, 커플러(115a)가 회전 가능하게 회동력을 제공하면, 커플러(115a)를 피스톤(113)에 연결시키는 조인트(115b)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서의 조인트(115b)는 볼 조인트(Ball joint)로 구비된다.
볼 조인트(115b)는 일측에 피스톤(113)에 체결 가능하게 나사산(미도시)이 형성되고, 타측은 구 형태의 머리 부분이 형성된 나사몸체(미도시)와, 구 형태의 머리 부분에 결합되는 이음 몸체(미도시)로 구성된다.
따라서, 볼 조인트(115b)는 이음 몸체가 구 형태의 머리 부분에 결합됨에 따라, 다양한 방향으로의 회전이 가능한 회동력을 갖는다.
유조차 탱크로리의 배출구는 그 높이가 지면으로부터 늘 일정하지 않고, 유체 유동부(110)와도 항상 일치하는 것이 아니기 때문에 본 발명의 일 실시예와 같은 볼 조인트(115b)를 사용함으로써 커플러(115a)를 유조차 탱크로리의 배출구에 용이하게 결합시킬 수 있다.
한편, 유조차 탱크로리 배출구와 연결되는 커플러(115a)는 본 발명의 일 실시예에서 퀵 커플링(Quick coupling)으로 구비된다.
퀵 커플링(115a)은 유체 유동부(110)를 유조차 탱크로리의 배출구와 연결 시, 원터치로 결합되기 때문에 작업자 혼자서도 유체 유동부(110)를 손쉽게 결합시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 유체 유동부(110)는 전술하였듯이 관절부(130)에 의해 xy 평면 및 xz 평면으로 회전된다.
관절부(130)는 도 3을 참조하여 살펴보면, 항공유 저장탱크(T) 측에 연결되는 제 1 조인트(131)와, 제 1 조인트(131)와 결합되며, 유체 유동부(110)를 xz 평면으로 회전시키는 제 2 조인트(133)와, 제 2 조인트(133)와 결합되며, 유체 유동부(110)를 xy 평면으로 회전시키는 제 3 조인트(135)를 포함한다.
여기서, 제 1, 제2 및 제3 조인트(131,133,135)는 스위브 조인트(swivel joint)로 구비된다.
그리고 제 1, 제 2 및 제 3 조인트(131, 133, 135)는 "ㄱ" 또는 "ㄴ" 형태로 절곡되어 형성된다.
특히, 제 1 및 제 3 조인트(131, 135)는 동일한 형태로 형성되는데, 제 1 조인트(131) 및 제 3 조인트(135)의 일측에는 각각 항공유 저장탱크(T) 측과, 유체 유동부(110)의 실린더 하우징(111)에 결합되기 위한 플랜지(131a, 135a)가 구비된다.
그리고 제2 조인트(133)는 양 단이 제 1 조인트(131) 및 제 3 조인트(135)와 결합된다.
따라서 제 2 조인트(133)의 양 단은 내주면의 둘레가 제 1 및 제 3 조인트(131, 135)의 외주면 둘레의 크기와 동일하게 형성되고, 제 2 조인트(133)와 제 1 및 제 3 조인트(131, 135)는 일반적으로 끼워 맞춤 결합된다.
그러나 제2 조인트(133)의 내주면에 스위블 볼 또는 오링 등이 구비되어 있기 때문에 전술한 바와 같은 회전운동이 가능하다.
한편, 제 1 조인트(131)의 외주면 일측에는 주유용 언로딩암을 지지하기 위해 지면에 설치된 지지대(10)가 연결된다.
지지대(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형의 기둥 형태로 형성되며 지면과 닿는 측에는 지지대(10)의 단면보다 더 넓은 면적의 단면을 갖는 지지대 받침대가 더 구비된다.
본 발명의 일 실시예에서 관절부(130)와 연결되는 유체 유동부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 지면에 대해 수직된 방향으로 구비되는 것을 초기 위치로 설정한다.
이에 따라 관절부(130)에는 유체 유동부를 초기 위치로 복귀시키기 위한 밸런스 웨이트(137)가 더 포함된다.
본 발명의 일실시예에서 밸런스 웨이트(137)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제 3 조인트(135)에 결합되나 꼭 이에 한정될 필요는 없다.
즉, 유체 유동부(110)는 유조차 탱크로리와의 연결 시 관절부(130)에 의해 회전되고, 유조차 탱크로리에서 항공유 저장탱크(T)로 항공유를 저장하는 작업이 마무리되어 유체 유동부(110)를 유조차 탱크로리로부터 분리하면, 유체 유동부(110)가 밸런스 웨이트(137)의 무게에 의해 회전되어 초기 위치로 복귀되는 것이다.
한편, 언로딩암은 도 1을 참조하여 보면, 유체 유동부(110) 및 관절부(130)를 항공유 저장탱크(T) 측과 연결시키는 파이프(150)를 더 포함한다.
파이프(150)는 유체 유동부(110)와 마찬가지로 항공유가 유동될 수 있도록 내부가 관통된 원통형의 기둥 형태로 형성되어 있고, 양 단에는 플랜지(151)가 구비된다.
파이프(150)의 일측은 관절부(130)의 제 1 조인트(131)에 구비된 플랜지(131a)와 연결되고, 타측은 항공유 저장탱크(T) 측에 연결된다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암이 적용된 전체 구조를 살펴보면, 항공유 저장탱크(T)에는 펌프(P)와, 밸브(V)가 순차적으로 연결되어 있고, 파이프(150)가 밸브(V)와 연결됨에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암이 결합된다.
여기서 펌프(P)는 주유용 언로딩암의 유체 유동부(110)가 유조차 탱크로리와 연결되었을 때, 유조차 탱크로리에 저장된 항공유를 항공유 저장탱크(T)로 입하시킬 수 있도록 이송시키는 힘을 제공한다.
그리고 밸브(V)는 항공유를 입하시키고, 탱크 및 펌프 등에 연결된 배관으로부터 항공유가 역류하지 못하도록 제어하는 역할을 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암의 작동방법에 도시된 블록도이다.
도 6을 참조하여 작동방법을 살펴보면, 먼저 유조차를 주유하기 위한 위치에 정차시킨다.(S205 단계)
유조차가 정차하면 주유용 언로딩암은 관절부(130)를 이용하여 유체 유동부(110)를 유조차 탱크로리의 배출구가 있는 방향으로 회전시킨다(S210 단계)
그리고 유체 유동부(110)의 배출구 연결부재(115)가 유조차 탱크로리의 배출구와 연결될 수 있도록 유체 유동부(110)의 일측을 이동시키며 유체 유동부(110)의 길이를 조절한다.(S215 단계)
유체 유동부(110)의 길이가 유조차 탱크로리 배출구의 위치에 맞게 조절되면 유체 유동부(110)의 배출구 연결부재(115)를 유조차 탱크로리 배출구와 결합시키고, 항공유를 항공유 저장탱크로 입하시킨다.(S220, S225 단계)
이때, 배출구 연결부재(115)가 볼 조인트(115b)와 퀵 커플링(115a)으로 구비되어 있기 때문에 유조차 탱크로리의 배출구가 어느 위치에 구비되어 있어도 유체 유동부(110)가 용이하게 연결될 수 있으며, 작업자가 혼자서도 손쉽게 작업할 수 있다.
유조차 탱크로리에 저장된 항공유는 유체 유동부(110)를 유조차 탱크로리에 연결시키는 것만으로 항공유 저장탱크(T)에 입하될 수 없다.
따라서 항공유 저장탱크(T)와 주유용 언로딩암 사이에 구비된 펌프(P)를 이용하여 항공유를 유조차 탱크로리에서 항공유 저장탱크(T)로 입하시킬 수 있다.
항공유 입하 작업이 마무리 되면 유체 유동부(110)를 유조차 탱크로리의 배출구에서 분리시킨다,(S230 단계)
유조차 탱크로리의 배출구와 분리된 유체 유동부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 관절부(130)에 결합된 밸런스 웨이트(137)에 의해 지면으로부터 수직한 방향인 초기 위치로 복귀된다,(S235 단계)
본 발명의 일 실시예에 따른 주유용 언로딩암을 사용하게 되면, 유체 유동부가 피스톤 운동에 의해 왕복 이동 가능하기 때문에 유조차와의 거리가 일정하지 않아도 유체 유동부의 길이를 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고 유조차 탱크로리의 배출구와 연결되는 배출구 연결부재가 볼 조인트와 퀵 커플링으로 구비되어 있어, 볼 조인트에 의해 다양한 방향으로 회전이 가능하여 배출구가 어느 위치에 있어도 대응할 수 있을 뿐 아니라 작업자 혼자서도 배출구 연결부재를 유조차 탱크로리 배출구에 손쉽게 결합시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 종래와 같은 고압 고무호스를 사용하지 않기 때문에 주유용 언로딩암의 수명을 반 영구적으로 사용할 수 있으며, 이에 따른 비용의 절감 효과도 얻을 수 있다.
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 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 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.
10: 지지대
110: 유체 유동부 111: 실린더 하우징
113: 피스톤 115: 배출구 연결부재
115a: 커플러 115b: 조인트
130: 관절부 131: 제1 조인트
133: 제 2 조인트 135: 제3 조인트
150: 파이프

Claims (11)

  1. 주유용 언로딩암에 있어서,
    유조차 탱크로리와 연결되어 항공유의 이동통로가 되며, 일측이 피스톤 운동에 의해 왕복 이동되어 상기 유조차 탱크로리까지의 길이를 조절하는 유체 유동부;
    상기 유체 유동부의 일측에 결합되어 상기 유체 유동부를 xy 평면 및 xz 평면 상에서 회전시키는 관절부; 및
    상기 유체 유동부 및 상기 관절부를 항공유 저장탱크 측에 연결시키는 파이프를 포함하되,
    상기 관절부는,
    상기 파이프에 연결되는 제 1 조인트;
    상기 제 1 조인트와 결합되며, 상기 유체 유동부를 xz 평면으로 회전시키는 제 2 조인트; 및
    상기 제 2 조인트와 결합되며, 상기 유체 유동부를 xy 평면으로 회전시키는 제 3 조인트를 포함하되,
    상기 제 1 조인트의 외주면 일측에는 지지대 및 지지대 받침대가 구비되어 있고,
    상기 제 3 조인트에는 상기 유체 유동부가 상기 유조차 탱크로리와 분리된 때 상기 유체 유동부를 초기 위치로 복귀시키는 밸런스 웨이트가 결합되는 것인 주유용 언로딩암.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조인트, 상기 제2 조인트 및 상기 제 3 조인트는 스위블 조인트로 구비되는 것인 주유용 언로딩암.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조인트, 상기 제 2 조인트 및 상기 제3 조인트는 "ㄱ" 또는 "ㄴ" 형태로 절곡 형성되는 주유용 언로딩암.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조인트 및 상기 제3 조인트는 일측에 체결용 플랜지가 구비되는 주유용 언로딩암.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 유동부는,
    상기 관절부에 연결되는 실린더 하우징;
    상기 실린더 하우징 내부에 왕복 이동 가능하게 결합된 피스톤; 및
    상기 피스톤에 결합되며, 상기 유조차 탱크로리의 배출구와 연결되는 배출구 연결부재를 포함하는 주유용 언로딩암.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 피스톤은 1 ~ 400mm 의 범위 내에서 왕복 이동 가능한 것인 주유용 언로딩암.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 배출구 연결부재는,
    상기 유조차 탱크로리의 배출구에 원터치로 결합되는 커플러; 및
    상기 커플러가 회전 가능하도록 회동력을 제공하며 상기 커플러를 상기 피스톤에 연결시키는 조인트를 포함하는 주유용 언로딩암.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 조인트는 볼 조인트(Ball joint)로 구비되는 것인 주유용 언로딩암.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 커플러는 퀵 커플링(Quick coupling)으로 구비되는 것인 주유용 언로딩암.
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