KR102294890B1 - Internal pressure test device for hydrogen storage containers for hydrogen vehicles - Google Patents

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KR102294890B1 KR1020210020259A KR20210020259A KR102294890B1 KR 102294890 B1 KR102294890 B1 KR 102294890B1 KR 1020210020259 A KR1020210020259 A KR 1020210020259A KR 20210020259 A KR20210020259 A KR 20210020259A KR 102294890 B1 KR102294890 B1 KR 102294890B1
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Abstract

The present invention relates to a pressure-resistant test device of a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle, which improves the safety and precision of a test, comprising: a water tank (10) for storing water; a scale (20) for measuring the weight of the water; a supply pump (30); a main pump (40) connected to the supply pump (30); a hydrogen storage container (50); and a controller (100) provided with a driving control program (110).

Description

수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치 {Internal pressure test device for hydrogen storage containers for hydrogen vehicles}{Internal pressure test device for hydrogen storage containers for hydrogen vehicles}

본 발명은 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 수소자동차의 연료로 사용되는 수소를 저장하는 수소저장용기의 내압을 시험 검사하기 위한 장치로서, 수소저장용기의 내압 시험을 위해 압력을 인가하는 작동유체로 물을 사용하고, 압력 인가를 위해 사용된 물의 무게를 수소저장용기의 체적팽창률로 변환하여 수소저장용기의 내압을 시험 및 검사할 수 있으며, 내압시험을 위한 시험 조건을 단계별로 입력하고, 전체 시험과정을 프로그램에 의해 자동으로 진행할 수 있어 시험의 안전성과 정밀성 및 신속성을 향상시킬 수 있으며, 전체 장치의 하드웨어적 구성이 간단하여 설치비용이 경제적이며 유지 및 보수가 용이한 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure test apparatus for a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle. More specifically, as a device for testing and inspecting the internal pressure of a hydrogen storage container that stores hydrogen used as a fuel for a hydrogen vehicle, water is used as a working fluid to apply pressure for the internal pressure test of the hydrogen storage container, and the pressure By converting the weight of water used for approval into the volume expansion factor of the hydrogen storage container, you can test and inspect the internal pressure of the hydrogen storage container. It is possible to improve the safety, precision, and speed of the test, and it relates to a pressure test device for a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle, which is economical in installation cost due to the simple hardware configuration of the entire device and easy to maintain and repair. .

수소는 연소 시 이산화탄소가 발생하지 않고 산소와 반응하여 물이 생성되는 청정 에너지원으로서 차세대 에너지원으로 주목받고 있다.Hydrogen is attracting attention as a next-generation energy source as a clean energy source that produces water by reacting with oxygen without generating carbon dioxide during combustion.

수소를 연료로 사용하는 '수소차' 또는 '수소자동차'로 불리는 자동차에는 '수소내연기관자동차'와 '수소연료전지차'가 포함된다.Vehicles called 'hydrogen cars' or 'hydrogen cars' that use hydrogen as fuel include 'hydrogen internal combustion engine vehicles' and 'hydrogen fuel cell vehicles'.

이러한 수소차는 차세대 친환경 교통수단 후보로 경쟁하고 있으며, 내연기관 차량에 비해 연료비가 싸고, 출력이 높으며, 전기자동차에 비해 충전 시간, 주행 거리, 높은 연비 등에서 장점이 있다.These hydrogen cars are competing as candidates for next-generation eco-friendly transportation means, and have advantages in terms of fuel cost, high output, and charging time, mileage, and high fuel efficiency compared to electric vehicles compared to internal combustion engine vehicles.

이러한, 수소차 보급 계획에서 무엇보다 기본이 되는 것이 바로 안전이라 할 수 있으며, 특히 수소를 저장하는 수소저장용기의 경우, 과거에는 수소연료탱크 내부 압력이 350bar 정도였으나 현재는 기술이 발달해 세계적인 평균이 700bar로 높아졌기 때문에 그 안전성 여부에 관한 세부 기준이 더욱 강화되고 있는 실정이다.Safety is the most basic thing in this hydrogen vehicle supply plan. In particular, in the case of a hydrogen storage container that stores hydrogen, in the past, the internal pressure of the hydrogen fuel tank was about 350 bar, but now technology has advanced, the world average Since this has been increased to 700 bar, the detailed standards regarding safety are being strengthened.

현재 국토교통부에서 제시하는 ‘자동차용 내압용기 안전에 대한 규정’에 따르면 수소연료를 저장하는 용기는 설계단계와 생산단계에서 내압, 파열, 화염, 충격 시험 등 다양한 항목에서 안전성을 검증받아야 한다.According to the current regulations on the safety of pressure-resistant containers for automobiles presented by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, the safety of containers storing hydrogen fuel must be verified in various items such as pressure-resistance, rupture, flame, and impact tests during the design and production phases.

그러나, 종래에 수소저장용기의 내압을 시험하기 위한 시험장치는 그 구성이 복잡하고, 많은 양의 수소저장용기를 시험함에 있어서 상당한 시간이 소모되고 있으며, 고장 발생시 그 유지 및 보수가 쉽지 않은 문제점이 있다.However, in the related art, the test apparatus for testing the internal pressure of a hydrogen storage container has a complicated configuration, a considerable amount of time is consumed in testing a large amount of hydrogen storage container, and the maintenance and repair is not easy when a failure occurs. have.

따라서, 비교적 간단한 구성과 전체 시험과정을 프로그램적으로 자동 운영하여 검사의 안정성과 정밀성을 향상시킬 수 있고, 대량의 수소저장용기를 신속하게 검사할 수 있는 수소저장용기의 내압시험 장치가 필요한 실정이다.Therefore, it is possible to improve the stability and precision of the test by programmatically automatically operating the entire test process with a relatively simple configuration, and there is a need for a pressure test device for hydrogen storage containers that can quickly test a large amount of hydrogen storage containers. .

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-0245181호(2000.03.02. 공고)Prior art document: KR Registered Patent Publication No. 10-0245181 (published on March 2, 2000)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수소저장용기의 내압 시험을 위해 압력을 인가하는 작동유체로 물을 사용하고, 압력 인가를 위해 사용된 물의 무게를 수소저장용기의 체적팽창률로 변환하여 수소저장용기의 내압을 시험 및 검사할 수 있으며, 내압시험을 위한 시험 조건을 단계별로 입력하고, 전체 시험과정을 프로그램에 의해 자동으로 진행할 수 있어 시험의 안전성과 정밀성 및 신속성을 향상시킬 수 있으며, 전체 장치의 하드웨어적 구성이 간단하여 설치비용이 경제적이며 유지 및 보수가 용이한 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and water is used as a working fluid for applying pressure to test the internal pressure of a hydrogen storage container, and the weight of water used for pressure application is the volume expansion coefficient of the hydrogen storage container. It is possible to test and inspect the internal pressure of the hydrogen storage container by converting to The purpose of this is to provide a pressure test device for a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle that is economical in installation cost and easy to maintain and repair because the hardware configuration of the entire device is simple.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치는 시험압력을 인가하기 위한 물을 저장하는 물탱크(10); 물탱크(10)에 저장된 물의 무게를 측정하기위한 저울(20); 물탱크(10)에 저장된 물을 저압상태로 형성하여 공급하기위한 서플라이펌프(30); 서플라이펌프(30)와 연결되고, 서플라이펌프(30)에서 저압상태로 공급된 물을 고압상태로 형성하여 공급하는 메인펌프(40); 메인펌프(40)에서 공급된 물이 내부로 유입되며, 유입되는 물의 압력에 의해 시험압력이 인가되는 수소저장용기(50); 및 물탱크(10), 저울(20), 서플라이펌프(30), 메인펌프(40), 및 수소저장용기(50)를 포함한 구성과 각 구성을 관로로 연결한 상태를 나타내는 구동유압회로가 그래픽방식으로 표시되며, 각 구성의 작동상태를 모니터링 및 제어하는 구동제어프로그램(110)이 구비된 컨트롤러(100)를 포함한다.A pressure test apparatus for a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle according to the present invention devised to achieve the above object includes: a water tank 10 for storing water for applying a test pressure; a scale 20 for measuring the weight of water stored in the water tank 10; a supply pump 30 for supplying the water stored in the water tank 10 to a low pressure state; a main pump 40 connected to the supply pump 30 and supplying water supplied in a low pressure state from the supply pump 30 to a high pressure state; a hydrogen storage container 50 into which the water supplied from the main pump 40 flows into the inside, and a test pressure is applied by the pressure of the incoming water; and a water tank 10, a scale 20, a supply pump 30, a main pump 40, and a hydrogen storage container 50, and a driving hydraulic circuit showing a state in which each configuration is connected by a pipe is a graphic graphic. and a controller 100 provided with a drive control program 110 for monitoring and controlling the operating state of each component.

또한, 저울(20)에서 측정한 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게값과 물탱크(10)에 저장된 물이 수소저장용기(50)로 유입되면서 수소저장용기(50)의 내부에 시험압력을 인가시킨 후 물탱크(10)에 남아 있는 물의 무게값은 컨트롤러(100)로 전송되며, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서는 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게값과 물탱크(10)에 남아 있는 물의 무게값과의 차이를 수소저장용기(50)의 체적팽창량으로 변환하는 연산을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.In addition, as the initial weight value of the water stored in the water tank 10 measured by the scale 20 and the water stored in the water tank 10 flow into the hydrogen storage container 50 , the test pressure inside the hydrogen storage container 50 . After applying , the weight value of the water remaining in the water tank 10 is transmitted to the controller 100 , and in the driving control program 110 of the controller 100 , the initial weight value of the water stored in the water tank 10 and the water tank It may further include performing an operation for converting a difference from the weight value of the water remaining in (10) into a volume expansion amount of the hydrogen storage container (50).

또한, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에는 시험압력 인가와 인가된 시험압력을 유지하기위한 시간, 인가된 시험압력의 해제를 포함하여 단계별로 시험조건을 설정하는 단계별 시험조건 설정 기능이 포함되며, 단계별 시험조건 설정 기능에는 단계별로 인가되는 시험압력을 설정하는 기능, 시험압력이 누설될 때 보충 압력을 설정하는 기능, 단계별 시험압력을 유지하는 시간을 설정하는 기능, 시험압력에 대한 허용 압력범위를 설정하는 기능이 포함되는 것을 더 포함할 수 있다.In addition, the drive control program 110 of the controller 100 includes a step-by-step test condition setting function for setting the test conditions step by step, including the time for applying the test pressure, the time for maintaining the applied test pressure, and the release of the applied test pressure. The step-by-step test condition setting function includes the function to set the test pressure applied step by step, the function to set the supplementary pressure when the test pressure leaks, the function to set the time to maintain the test pressure for each step, the allowable test pressure It may further include a function of setting a pressure range.

본 발명에 의하면 수소저장용기(50)의 내압 검사 시 전체 검사 과정을 프로그램에 의해 자동으로 진행할 수 있어 검사의 안정성과 정밀성 및 신속성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, when the internal pressure test of the hydrogen storage container 50, the entire test process can be automatically performed by a program, thereby improving the stability, precision and speed of the test.

또한, 내압검사를 위한 작동유체로 물을 사용하므로 검사과정에서의 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, since water is used as the working fluid for the pressure resistance test, there is an effect that can prevent safety accidents in the inspection process.

또한, 전체 장치의 구성이 비교적 간단하여 설치비용이 경제적이며 유지 및 보수가 용이한 효과가 있다.In addition, since the configuration of the entire device is relatively simple, the installation cost is economical and maintenance and repair are easy.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치를 도시한 유압회로도,
도 2는 컨트롤러의 구동제어프로그램을 도시한 도면,
도 3은 컨트롤러의 구동제어프로그램에서 장치를 구성하는 구성요소과 각 구성요소가 관로로 연결된 상태를 그래픽으로 도시한 도면,
도 4는 구동제어프로그램에서 단계별 시험조건 설정 기능을 도시한 도면.1 is a hydraulic circuit diagram showing a pressure test apparatus of a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a view showing a drive control program of the controller;
3 is a diagram graphically showing the components constituting the device in the drive control program of the controller and the state in which each component is connected by a conduit;
4 is a view showing a function of setting test conditions for each step in a drive control program.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto and may be variously implemented by those skilled in the art without being limited thereto.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치를 도시한 유압회로도, 도 2는 컨트롤러의 구동제어프로그램을 도시한 도면, 도 3은 컨트롤러의 구동제어프로그램에서 장치를 구성하는 구성요소과 각 구성요소가 관로로 연결된 상태를 그래픽으로 도시한 도면, 도 4는 구동제어프로그램에서 단계별 시험조건 설정 기능을 도시한 도면이다.1 is a hydraulic circuit diagram showing a pressure test apparatus for a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a drive control program of the controller, and FIG. 3 is a device in the drive control program of the controller 4 is a diagram showing the components constituting the , and the state in which each component is connected by a pipe.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치는, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 물탱크(10), 저울(20), 서플라이펌프(30), 메인펌프(40), 수소저장용기(50), 압력레귤레이터(60), 컨트롤러(100), 구동제어프로그램(110), 제어패널(200)을 포함하여 이루어진다.1 to 4, the pressure test apparatus of a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle according to a preferred embodiment of the present invention is a water tank 10, a scale 20, a supply pump 30, a main pump 40 ), a hydrogen storage container 50 , a pressure regulator 60 , a controller 100 , a driving control program 110 , and a control panel 200 .

먼저, 본 발명에 따른 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치는 수소자동차의 연료로 사용되는 수소를 저장하는 수소저장용기의 내압을 시험검사하기 위한 장치로서, 수소저장용기의 내압 시험을 위해 압력을 인가하는 작동유체로 물을 사용하고, 압력 인가를 위해 사용된 물의 무게를 수소저장용기의 체적팽창률로 변환하여 수소저장용기의 내압을 시험 및 검사하는데 그 특징이 있다.First, the device for testing the internal pressure of a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle according to the present invention is a device for testing and testing the internal pressure of a hydrogen storage container that stores hydrogen used as a fuel for a hydrogen vehicle. It uses water as the working fluid for applying pressure and converts the weight of water used for pressure application into the volume expansion coefficient of the hydrogen storage container to test and inspect the internal pressure of the hydrogen storage container.

또한, 내압시험을 위한 시험 조건을 단계별로 입력하고, 전체 시험과정을 프로그램에 의해 자동으로 진행할 수 있어 시험의 안전성과 정밀성 및 신속성을 향상시킬 수 있는데 그 특징이 있다.In addition, the test conditions for the withstand pressure test can be entered step by step and the entire test process can be automatically performed by the program, thereby improving the safety, precision and speed of the test.

또한, 전체 장치의 하드웨어적 구성이 종래의 장치에 비해 간단하여 설치비용이 경제적이며 유지 및 보수가 용이한 특징이 있다.In addition, since the hardware configuration of the entire device is simpler than that of the conventional device, the installation cost is economical and maintenance and repair are easy.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the components of the pressure test apparatus of a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

물탱크(10)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 수소저장용기(50) 내부로 고압의 물을 유입시켜 수소저장용기(50) 내부에 시험압력을 인가하기 위한 물을 저장한다.1 and 3 , the water tank 10 stores water for applying a test pressure to the inside of the hydrogen storage container 50 by introducing high-pressure water into the hydrogen storage container 50 .

저울(20)은 도 1 및 도 3을 참조하면, 물탱크(10)에 저장된 물의 무게를 측정하기 위해 구비되며, 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게와 수소저장용기(50)에 물이 유입된 후 물탱크(10)에 남아 있는 물의 무게를 측정하여 아래에 서술된 컨트롤러(100)로 전송하게 된다.1 and 3, the scale 20 is provided to measure the weight of the water stored in the water tank 10, and the initial weight of the water stored in the water tank 10 and the water in the hydrogen storage container 50 After being introduced, the weight of the water remaining in the water tank 10 is measured and transmitted to the controller 100 described below.

저울(20)에서는 먼저 물탱크(10)에 물이 없는 상태에서 물탱크(10)만의 무게를 측정하여 아래에 서술된 컨트롤러(100)에 전송하면, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서 물탱크(10)만의 무게를 0으로 조정하는 영점을 조정하게 된다. When the scale 20 first measures the weight of only the water tank 10 in a state where there is no water in the water tank 10 and transmits it to the controller 100 described below, the driving control program 110 of the controller 100 The zero point for adjusting the weight of only the water tank 10 to 0 is adjusted.

이후, 물탱크(10)에 물이 채워질 경우, 저울(20)에서 측정되어 컨트롤러(100)로 전송되는 무게는 물탱크(10)에 저장된 물의 무게만을 나타내게 된다.Thereafter, when the water tank 10 is filled with water, the weight measured by the scale 20 and transmitted to the controller 100 represents only the weight of the water stored in the water tank 10 .

서플라이펌프(30)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 물탱크(10)에 저장된 물을 저압상태로 형성하여 메인펌프(40)로 공급하기 위해 구비된다.1 and 3 , the supply pump 30 is provided to form the water stored in the water tank 10 in a low pressure state and supply it to the main pump 40 .

메인펌프(40)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 서플라이펌프(30)와 연결되고, 서플라이펌프(30)에서 저압상태로 공급된 물을 고압상태로 형성하여 수소저장용기(50)로 공급하여 시험압력을 인가하게 된다.1 and 3 , the main pump 40 is connected to the supply pump 30 , and forms water supplied in a low pressure state from the supply pump 30 in a high pressure state and is supplied to the hydrogen storage container 50 . to apply the test pressure.

서플라이펌프(30)와 메인펌프(40)는 수소저장용기(50)에 물이 급작스럽게 유입되어 시험압력이 과도하게 인가되지 않고, 안정적으로 시험압력을 인가하기 위해 구비된다. The supply pump 30 and the main pump 40 are provided to stably apply the test pressure without excessively applying the test pressure because water is suddenly introduced into the hydrogen storage container 50 .

즉, 서플라이펌프(30)에서 초기에 3 bar 정도의 저압상태로 물의 압력을 상승시킨 후, 메인펌프(40)로 물을 공급하면 메인펌프(40)에는 서프라이펌프에 의해 초기 압력이 부과된 물을 최대 1200bar 정도의 고압상태로 형성하여 수소저장용기(50)에 시험압력을 인가하게 된다.That is, when the supply pump 30 initially raises the pressure of water to a low pressure state of about 3 bar, and then supplies water to the main pump 40, the main pump 40 has an initial pressure applied by the supply pump. The test pressure is applied to the hydrogen storage container 50 by forming water in a high-pressure state of up to 1200 bar.

압력레귤레이터(60)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 메인펌프(40)와 수소저장용기(50) 사이에 위치하며, 메인펌프(40)에서 유출되는 물의 압력을 조절하여 수소저장용기(50)에 인가되는 시험압력을 조절한다.1 and 3, the pressure regulator 60 is located between the main pump 40 and the hydrogen storage container 50, and adjusts the pressure of water flowing out from the main pump 40 to control the hydrogen storage container 50 ) to adjust the test pressure applied to the

수소저장용기(50)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 메인펌프(40)에서 공급된 물이 내부로 유입되며, 유입되는 물의 압력에 의해 내부에 시험압력이 인가된다.Referring to FIGS. 1 and 3 , the hydrogen storage container 50 flows into the water supplied from the main pump 40, and a test pressure is applied therein by the pressure of the inflowing water.

여기서, 수소저장용기(50)는 도 1에 도시한 바와 같이 다수 개가 구비될 수 있으며, 수소저장용기(50)가 두 개 이상이 구비될 경우, 각 수소저장용기(50)는 병렬적으로 구비되어 메인펌프(40)로부터 물이 순차적 또는 동시에 유입되어 시험압력을 순차적 또는 동시에 인가받게 된다.Here, a plurality of hydrogen storage containers 50 may be provided as shown in FIG. 1 , and when two or more hydrogen storage containers 50 are provided, each hydrogen storage container 50 is provided in parallel. As a result, water is sequentially or simultaneously introduced from the main pump 40, and the test pressure is applied sequentially or simultaneously.

컨트롤러(100)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 물탱크(10), 저울(20), 서플라이펌프(30), 메인펌프(40), 및 수소저장용기(50)를 포함한 구성과 각 구성을 관로로 연결된 상태를 나타내는 구동유압회로가 그래픽방식으로 표시되며, 각 구성의 작동상태를 모니터링 및 제어하고, 시험데이터를 저장하는 구동제어프로그램(110)이 구비된다.1 and 2 , the controller 100 includes a water tank 10 , a scale 20 , a supply pump 30 , a main pump 40 , and a hydrogen storage container 50 , and each configuration A driving hydraulic circuit indicating a state connected by a pipe is displayed in a graphic manner, and a driving control program 110 for monitoring and controlling the operation state of each component and storing test data is provided.

한편, 저울(20)에서 측정한 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게값과 물탱크(10)에 저장된 물이 수소저장용기(50)로 유입되면서 수소저장용기(50)의 내부에 시험압력을 인가시킨 후 물탱크(10)에 남아 있는 물의 무게값은 컨트롤러(100)로 전송된다.On the other hand, as the initial weight value of the water stored in the water tank 10 measured by the scale 20 and the water stored in the water tank 10 are introduced into the hydrogen storage container 50, the test pressure inside the hydrogen storage container 50 After applying , the weight value of the water remaining in the water tank 10 is transmitted to the controller 100 .

이후, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서는 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게값과 물탱크(10)에 남아 있는 물의 무게값과의 차이를 즉, 압력 인가를 위해 사용된 물의 무게를 수소저장용기(50)의 체적팽창량으로 변환하는 연산을 수행하게 된다.Thereafter, in the driving control program 110 of the controller 100 , the difference between the initial weight value of the water stored in the water tank 10 and the weight value of the water remaining in the water tank 10 , that is, the amount of water used for pressure application An operation for converting the weight into the volume expansion amount of the hydrogen storage container 50 is performed.

또한, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에는 도 2에 도시한 바와 같이 저울(20)에서 측정된 물탱크(10)에 저장된 물의 무게, 메인펌프(40)에서 토출되는 압력, 수소저장용기(50)의 총팽창량, 수소저장용기(50)의 영구팽창량, 수소장용기의 영구팽창률(%), 압력유지시간, 시험경과 시간, 시험데이터 저장시간을 표시하는 표시부(112)와 시험진행과정을 실시간 그래프로 표시하기 위한 시험진행과정표시부(114)가 포함된다.In addition, in the drive control program 110 of the controller 100, as shown in FIG. 2, the weight of the water stored in the water tank 10 measured by the scale 20, the pressure discharged from the main pump 40, and hydrogen storage The total expansion amount of the container 50, the permanent expansion amount of the hydrogen storage container 50, the permanent expansion rate (%) of the hydrogen storage container, the pressure holding time, the test elapsed time, the test data storage time and the display unit 112 to display the test A test progress display unit 114 for displaying the progress in a real-time graph is included.

또한, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에는 자동으로 장치를 운영하기위한 자동모드 또는 수동으로 장치를 운영하기위한 수동모드를 선택할 수 있는 기능이 포함된다.In addition, the drive control program 110 of the controller 100 includes a function for selecting an automatic mode for automatically operating the device or a manual mode for manually operating the device.

컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서 수동모드를 선택할 경우, 수동모드는 컨트롤러(100)와 연결된 제어패널(200)에서 운영되며, 수동모드에서는 메인펌프(40)에서 공급되는 압력을 제어하는 기능, 메인펌프(40)의 회전속도를 조절하여 유량을 제어하는 기능, 압력제거시 압력하강속도를 제어하는 기능이 포함된다.When the manual mode is selected in the drive control program 110 of the controller 100, the manual mode is operated in the control panel 200 connected to the controller 100, and in the manual mode, the pressure supplied from the main pump 40 is controlled. It includes a function to control the flow rate by adjusting the rotation speed of the main pump 40, and a function to control the pressure drop rate when the pressure is removed.

컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서 자동모드를 선택할 경우, 자동모드에서는 시험조건을 설정하여 입력하는 기능이 포함된다.When the automatic mode is selected in the drive control program 110 of the controller 100, the automatic mode includes a function of setting and inputting test conditions.

자동모드의 시험조건 설정 입력 기능에는 시험을 수행할 수소저장용기(50)의 타입, 수소저장용기(50)의 영구팽창률을 판정하는 기준값, 메인펌프(40)의 유량을 제어하는 제어값, 압력제거시 압력하강 속도, 단계별 시험조건 설정, 시험압력 유지시간 전 압력 안정화 시간 및 압력 안정화 시간동안 압력 보충 회수를 설정하여 입력하는 기능이 포함된다.The test condition setting input function of the automatic mode includes the type of the hydrogen storage container 50 to be tested, a reference value for determining the permanent expansion rate of the hydrogen storage container 50, a control value for controlling the flow rate of the main pump 40, pressure It includes the function of setting and inputting the pressure drop rate during removal, setting the test conditions for each stage, the pressure stabilization time before the test pressure holding time, and the number of pressure supplements during the pressure stabilization time.

한편, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서 메인펌프(40)의 유량 제어값을 입력할 때, 유량 제어값을 낮게 입력하여 시험압력에 도달하지 못하는 경우가 발생할 경우에는 유량 제어값을 단계적으로 높여서 입력하여 급작스럽게 고압이 토출되지 않도록 한다.On the other hand, when inputting the flow control value of the main pump 40 in the drive control program 110 of the controller 100, when the flow control value is input low and the test pressure cannot be reached, the flow control value is Increase the input step by step to avoid sudden high pressure discharge.

또한, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에는 도 4에 도시한 바와 같이 시험압력 인가와 인가된 시험압력을 유지하기위한 시간, 인가된 시험압력의 해제를 포함하여 단계별로 시험조건을 설정하여 입력하는 단계별 시험조건 설정 기능이 포함된다.In addition, in the drive control program 110 of the controller 100, as shown in FIG. 4, the test conditions are set step by step, including the time for applying the test pressure, the time for maintaining the applied test pressure, and the release of the applied test pressure. It includes a function to set the test conditions for each step by inputting it.

단계별 시험조건 설정 기능에는 단계별로 인가되는 시험압력을 설정하는 기능, 시험압력이 누설될 때 보충 압력을 설정하는 기능, 단계별 시험압력을 유지하는 시간을 설정하는 기능, 시험압력에 대한 허용 압력범위를 설정하는 기능이 포함된다.The step-by-step test condition setting function includes the function to set the test pressure applied step by step, the function to set the supplementary pressure when the test pressure leaks, the function to set the time to maintain the test pressure for each step, and the allowable pressure range for the test pressure. Includes setting function.

제어패널(200)은 도 1을 참조하면, 컨트롤러(100)와 연결되며, 컨트롤러(100)에서 수동모드로 전환 시 서플라이펌프(30) 및 메인펌프(40)의 온오프제어, 메인펌프(40)의 토출압력을 제어를 포함하여 수동으로 각 구성을 제어하며 장치를 운영한다.1 , the control panel 200 is connected to the controller 100, and when the controller 100 switches to the manual mode, on/off control of the supply pump 30 and the main pump 40, the main pump 40 ), including controlling the discharge pressure, manually control each configuration and operate the device.

이하, 본 발명에 따른 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치를 이용하여 수소저장용기의 내압을 시험하기 위한 방식은 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method for testing the internal pressure of a hydrogen storage container using the pressure test apparatus for a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3 as follows.

먼저, 본 발명에 따른 장치에서 분리된 상태에 있는 수소저장용기(50)에 별도의 방식으로 물을 채운 후 커플링을 포함한 체결장치를 이용하여 본 발명에 따른 장치와 연결한다.First, the hydrogen storage container 50 in a separated state from the device according to the present invention is filled with water in a separate manner and then connected to the device according to the present invention using a fastening device including a coupling.

즉, 메인펌프(40)를 통해 처음부터 비워져 있는 수소저장용기(50)에 물을 유입시키는 것이 아니라 초기에 별도의 방식으로 수소저장용기(50)에 어느 정도의 물을 채워둔 상태에서 본 발명에 따른 장치에 수소저장용기(50)를 연결하고, 메인펌프(40)를 통해 시험압력을 인가하게 된다.That is, the present invention does not introduce water into the hydrogen storage container 50, which has been emptied from the beginning through the main pump 40, but initially fills the hydrogen storage container 50 with some water in a separate manner. The hydrogen storage container 50 is connected to the device according to the , and a test pressure is applied through the main pump 40 .

이후, 제1 액튜에이터밸브(82)가 열린 상태, 제2 액튜에이터밸브(84)는 닫힌 상태에서 보조펌프를 작동시켜 저압 상태의 물을 메인펌프(40)로 유동시키면, 메인펌프(40)에서는 물을 고압상태로 형성하여 컨트롤러(100) 구동제어프로그램(110)의 단계별 시험조건 설정 기능에 의해 설정된 조건과 같이 수소저장용기(50)에 단계별로 시험압력을 인가한다.Thereafter, when the first actuator valve 82 is opened and the second actuator valve 84 is closed, the auxiliary pump is operated to flow water in a low pressure state to the main pump 40, the main pump 40 is formed in a high pressure state to apply the test pressure to the hydrogen storage container 50 step by step like the conditions set by the step-by-step test condition setting function of the controller 100 drive control program 110 .

이때, 메인펌프(40)에서 유출되는 물의 압력은 압력레귤레이터(60)를 통해 수소저장용기(50)에 유입되는 물의 압력을 조절하여 수소저장용기(50)에 인가되는 시험압력을 조절한다.At this time, the pressure of water flowing out from the main pump 40 controls the test pressure applied to the hydrogen storage container 50 by adjusting the pressure of water flowing into the hydrogen storage container 50 through the pressure regulator 60 .

한편, 수소저장용기(50)에 시험압력을 인가하기 전에 제1 액튜에이터밸브(82)와 제2 액튜에이터밸브(84)를 열린 상태에 두고, 메인펌프(40)에서 공급되는 물을 순환시켜며 3~5 분 정도 장치를 워밍업할 수 있다.On the other hand, before applying the test pressure to the hydrogen storage container 50, the first actuator valve 82 and the second actuator valve 84 are placed in an open state, and the water supplied from the main pump 40 is circulated 3 Allow ~5 minutes to warm up the device.

수소저장용기(50)에 시험압력이 인가된 후 저울(20)에서 측정된 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게값과 물탱크(10)에 남은 물의 무게값이 컨트롤러(100)에 전송되면, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서는 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게값과 남아 있는 물의 무게값의 차이를 연산하고, 그 차이값, 즉 압력인가를 위해 사용된 물의 무게를 수소저장용기(50)팽창률로 변환하는 연산을 수행하게 된다.After the test pressure is applied to the hydrogen storage container 50, the initial weight value of the water stored in the water tank 10 measured by the scale 20 and the weight value of the water remaining in the water tank 10 are transmitted to the controller 100 , the driving control program 110 of the controller 100 calculates the difference between the initial weight value of the water stored in the water tank 10 and the weight value of the remaining water, and calculates the difference value, that is, the weight of the water used for pressure application. An operation for converting the hydrogen storage container 50 into an expansion rate is performed.

이후, 제1 액튜에이터밸브(82)를 닫고, 일정 시간 경과 후 제2 액튜에이터밸브(84)와 제3 액튜에이터밸브(86)를 열어 압력을 해제하면, 시험압력을 인가하기 위해 수소저장용기(50)로 유입된 물이 물탱크(10) 방향으로 유동하며 물탱크(10)에 저장된다.Thereafter, when the first actuator valve 82 is closed and the pressure is released by opening the second actuator valve 84 and the third actuator valve 86 after a certain period of time has elapsed, the hydrogen storage container 50 to apply the test pressure. The water introduced into the water flows in the direction of the water tank 10 and is stored in the water tank 10 .

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기위한 것이 아니라 설명하기위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions are possible within the range that does not depart from the essential characteristics of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to explain, not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 - 물탱크 20 - 저울
30 - 서플라이펌프 40 - 메인펌프
50 - 수소저장용기 60 - 압력레귤레이터
100 - 컨트롤러 200 - 제어패널10 - water tank 20 - scale
30 - supply pump 40 - main pump
50 - Hydrogen storage vessel 60 - Pressure regulator
100 - controller 200 - control panel

Claims (3)

시험압력을 인가하기 위한 물을 저장하는 물탱크(10);
물탱크(10)에 저장된 물의 무게를 측정하기위한 저울(20);
물탱크(10)에 저장된 물을 저압상태로 형성하여 공급하기위한 서플라이펌프(30);
서플라이펌프(30)와 연결되고, 서플라이펌프(30)에서 저압상태로 공급된 물을 고압상태로 형성하여 공급하는 메인펌프(40);
메인펌프(40)에서 공급된 물이 내부로 유입되며, 유입되는 물의 압력에 의해 시험압력이 인가되는 수소저장용기(50);
물탱크(10), 저울(20), 서플라이펌프(30), 메인펌프(40), 및 수소저장용기(50)를 포함한 구성과 각 구성을 관로로 연결한 상태를 나타내는 구동유압회로가 그래픽방식으로 표시되며, 각 구성의 작동상태를 모니터링 및 제어하는 구동제어프로그램(110)이 구비된 컨트롤러(100);
메인펌프(40)와 수소저장용기(50) 사이에 위치하며, 메인펌프(40)에서 유출되는 물의 압력을 조절하여 수소저장용기(50)에 인가되는 시험압력을 조절하는 압력레귤레이터(60);
를 포함하고,
저울(20)에서 측정한 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게값과 물탱크(10)에 저장된 물이 수소저장용기(50)로 유입되면서 수소저장용기(50)의 내부에 시험압력을 인가시킨 후 물탱크(10)에 남아 있는 물의 무게값은 컨트롤러(100)로 전송되며, 컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서는 물탱크(10)에 저장된 물의 초기 무게값과 물탱크(10)에 남아 있는 물의 무게값과의 차이를 수소저장용기(50)의 체적팽창량으로 변환하는 연산을 수행하는 것
을 포함하며,
컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에는 시험압력 인가와 인가된 시험압력을 유지하기위한 시간, 인가된 시험압력의 해제를 포함하여 단계별로 시험조건을 설정하는 단계별 시험조건 설정 기능이 포함되며, 단계별 시험조건 설정 기능에는 단계별로 인가되는 시험압력을 설정하는 기능, 시험압력이 누설될 때 보충 압력을 설정하는 기능, 단계별 시험압력을 유지하는 시간을 설정하는 기능, 시험압력에 대한 허용 압력범위를 설정하는 기능
을 포함하고,
컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에는 저울(20)에서 측정된 물탱크(10)에 저장된 물의 무게, 메인펌프(40)에서 토출되는 압력, 수소저장용기(50)의 총팽창량, 수소저장용기(50)의 영구팽창량, 수소장용기의 영구팽창률(%), 압력유지시간, 시험경과 시간, 시험데이터 저장시간을 표시하는 표시부(112)와 시험진행과정을 실시간 그래프로 표시하기 위한 시험진행과정표시부(114)
를 포함하며,
컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에는 자동으로 장치를 운영하기위한 자동모드 또는 수동으로 장치를 운영하기위한 수동모드를 선택할 수 있는 기능
을 포함하고,
컨트롤러(100)의 구동제어프로그램(110)에서 수동모드를 선택할 경우, 수동모드는 컨트롤러(100)와 연결된 제어패널(200)에서 운영되며, 수동모드에서는 메인펌프(40)에서 공급되는 압력을 제어하는 기능, 메인펌프(40)의 회전속도를 조절하여 유량을 제어하는 기능, 압력제거시 압력하강속도를 제어하는 기능
을 포함하는, 수소 자동차용 수소저장용기의 내압시험 장치.a water tank 10 for storing water for applying a test pressure;
a scale 20 for measuring the weight of water stored in the water tank 10;
a supply pump 30 for supplying the water stored in the water tank 10 to a low pressure state;
a main pump 40 connected to the supply pump 30 and supplying water supplied in a low pressure state from the supply pump 30 to a high pressure state;
a hydrogen storage container 50 into which the water supplied from the main pump 40 flows into the inside, and to which a test pressure is applied by the pressure of the incoming water;
The driving hydraulic circuit showing the configuration including the water tank 10, the scale 20, the supply pump 30, the main pump 40, and the hydrogen storage container 50 and the state in which each configuration is connected by a pipe is a graphic method a controller 100 provided with a driving control program 110 for monitoring and controlling the operating state of each component;
a pressure regulator 60 positioned between the main pump 40 and the hydrogen storage container 50 and controlling the test pressure applied to the hydrogen storage container 50 by adjusting the pressure of water flowing out from the main pump 40;
including,
As the initial weight value of the water stored in the water tank 10 measured by the scale 20 and the water stored in the water tank 10 flow into the hydrogen storage vessel 50 , a test pressure is applied to the inside of the hydrogen storage vessel 50 . The weight value of the water remaining in the water tank 10 is transmitted to the controller 100 after ) to convert the difference with the weight value of the water remaining in the hydrogen storage container 50 into the volumetric expansion amount
includes,
The drive control program 110 of the controller 100 includes a step-by-step test condition setting function that sets the test conditions step by step, including the time for applying the test pressure, the time for maintaining the applied test pressure, and the release of the applied test pressure. The function of setting test conditions for each step includes the function to set the test pressure applied step by step, the function to set the supplementary pressure when the test pressure leaks, the function to set the time to maintain the test pressure for each step, the allowable pressure range for the test pressure function to set
including,
In the drive control program 110 of the controller 100, the weight of the water stored in the water tank 10 measured by the scale 20, the pressure discharged from the main pump 40, the total expansion amount of the hydrogen storage container 50, For displaying the permanent expansion amount of the hydrogen storage container 50, the permanent expansion rate (%) of the hydrogen storage container, the pressure holding time, the test elapsed time, the display unit 112 for displaying the test data storage time and the test progress in a real-time graph Test progress display unit (114)
includes,
The drive control program 110 of the controller 100 includes a function for selecting an automatic mode for automatically operating the device or a manual mode for manually operating the device.
including,
When the manual mode is selected in the drive control program 110 of the controller 100, the manual mode is operated on the control panel 200 connected to the controller 100, and in the manual mode, the pressure supplied from the main pump 40 is controlled. A function to control the flow rate by adjusting the rotation speed of the main pump 40, a function to control the pressure drop speed when the pressure is removed
A pressure test device for a hydrogen storage container for a hydrogen vehicle, including a. 삭제delete 삭제delete
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