KR20160006607A - 흡인 장치 및 흡인 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 수소를 공급하기 위해 사용되는 충전 노즐의 내부를 흡인하는 흡인 장치에 대해, 설계의 자유도를 향상시키는 것이다. 흡인 장치(20)는 제1 진공 챔버(51)와, 진공 펌프(55)와, 흡인용 노즐(100)을 구비한다. 수분 제거의 준비로서, 진공 펌프(55)를 사용하여 제1 진공 챔버(51) 내를 진공화한다. 그 후, 진공화된 제1 진공 챔버(51)를 사용하여, 흡인용 노즐(100) 내를 흡인함으로써, 충전 노즐(300) 내의 수분을 제거한다.

Description

흡인 장치 및 흡인 방법 {SUCTION DEVICE AND SUCTION METHOD}

본 발명은 수소를 공급하기 위해 사용되는 충전 노즐의 내부의 흡인에 관한 것이다.

수소 스테이션에 설치된 수소 디스펜서는, 연료 전지 차의 탱크에 고압의 수소를 충전한다. 이 충전의 준비로서, 작업자는, 차량측의 리셉터클에 수소 디스펜서의 충전 노즐을 끼워 맞추게 한다. 작업자는, 충전이 완료되면, 리셉터클로부터 충전 노즐을 빼내어 제거한다.

수소의 충전 시에 자동차의 수소 탱크 내의 온도가 상승하는 것을 억제하기 위해, 수소 디스펜서로부터 공급되는 수소는, 일반적으로 -20℃∼-40℃ 정도로 예비 냉각(프리 쿨)되어 있다. 그로 인해, 리셉터클과 끼워 맞춘 충전 노즐은, 수소의 충전 시에 저온의 수소에 의해 냉각된다. 이 냉각에 의해, 충전 노즐 내부에 결로가 발생한다. 결로에 의해 수분이 부착된 채, 후속 자동차에 대한 수소의 충전이 행해지면, 결로된 수분이 냉각되어 동결되는 경우가 있다. 이와 같이 동결이 발생하면, 노즐을 리셉터클로부터 제거하기 어려워지는 경우가 있다.

상기한 동결을 억제하기 위해, 각 차량에 대해 수소의 공급을 마칠 때마다, 충전 노즐 내를 진공 펌프에 의해 흡인하여, 충전 노즐 내로부터 수분을 제거하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1).

국제 공개 제2013/038445호

본원 발명이 해결하고자 하는 과제는, 흡인 장치의 설계의 자유도를 향상시키는 것이다. 수분의 제거에 필요한 흡인력을 얻기 위해서는, 진공 펌프와 흡인용 노즐을 연결하는 배관을 짧게 하면 된다. 그러나, 진공 펌프가 흡인용 노즐의 근방에 설치되면, 흡인용 노즐 주위의 배치가 비좁아, 설계가 제약된다. 또한, 흡인용 노즐 부근은, 수소 방폭에 대응시킬 필요가 있으므로, 진공 펌프도 방폭 대응이 필요하게 된다.

한편, 진공 펌프를 흡인용 노즐로부터 이격하여 설치하면, 배관이 길어지므로, 압력 손실이 커진다. 따라서, 필요한 흡인력을 얻기 위해서는, 진공 펌프의 흡인 능력을 향상시킬 필요가 있다. 이 결과, 진공 펌프의 대형화를 야기하고 있었다. 진공 펌프, 나아가서는 흡인 장치의 설계에는, 종래, 이와 같은 제약이 부과되어 있었다. 이 외에, 장치의 소형화나, 저비용화, 자원 절약화, 제조의 용이화, 사용 편의성의 향상 등이 요망되고 있었다.

본 발명은 상기 과제의 적어도 일부를 해결하기 위한 것으로, 이하의 형태로서 실현할 수 있다.

(1) 본 발명의 일 형태에 의하면, 이 수소를 공급하기 위해 사용되는 충전 노즐의 내부를 흡인하는 흡인 장치가 제공된다. 이 흡인 장치는; 상기 충전 노즐과 끼워 맞추는 흡인용 노즐과; 상기 흡인용 노즐 내를 흡인하기 위한 진공 챔버와; 상기 진공 챔버 내를 진공화하는 진공 펌프를 구비한다. 이 형태에 의하면, 흡인 장치의 설계의 자유도가 향상된다. 이 형태의 경우, 흡인용 노즐을 흡인하는 것은 진공 챔버이므로, 진공 펌프의 흡인 능력이 낮고, 또한 진공 펌프를 흡인용 노즐로부터 이격하여 설치해도, 수분 제거에 필요한 흡인을 얻을 수 있기 때문이다. 따라서, 예를 들어 진공 펌프의 대형화를 회피하기 쉬워진다. 또한, 이 형태에 있어서는, 진공 챔버와 진공 펌프를, 수소의 방폭 대응이 필요한 장소에 설치하거나, 불필요한 장소에 설치하는 것은 임의이다.

(2) 상기 형태에 있어서, 상기 진공 챔버와 상기 진공 펌프 중 적어도 어느 하나는, 수소의 방폭 대응이 불필요한 장소에 설치되어 있다. 이 형태에 의하면, 진공 챔버와 진공 펌프 중 적어도 어느 하나는, 수소의 방폭 대응이 불필요해진다. 또한, 방폭 대응이 필요한 장소에 배치하는 구성 요소가 적어지므로, 방폭 대응이 필요한 장소에 있어서, 구성 요소의 배치가 용이해진다.

(3) 상기 형태에 있어서, 상기 진공 챔버에 의한 상기 흡인용 노즐의 흡인을, 작업자의 지시에 기초하여 실행한 후, 소정의 간격을 두고 다시 실행한다. 이 형태에 의하면, 흡인용 노즐에 부착된 수분을, 다시 흡인할 수 있다. 흡인용 노즐 내부에 수분이 부착되는 것은, 상술한 수소의 충전 시뿐만 아니라, 그 후에도 발생하는 경우가 있다.

(4) 상기 형태에 있어서, 상기 흡인용 노즐의 부각을 변화시키기 위한 기구를 구비한다. 이 형태에 의하면, 흡인용 노즐이 개구되는 방향을, 상황에 적합한 방향을 향하게 할 수 있다. 예를 들어, 작업자가 충전 노즐을 흡인 노즐에 끼워 맞추게 하는 경우와, 진공 챔버에 의한 흡인이 실시되어 있는 경우에서, 각각에 적합한 방향을 향하게 할 수 있다.

(5) 상기 형태에 있어서, 상기 기구는, 상기 진공 챔버에 의한 흡인이 실시되어 있는 경우, 상기 흡인용 노즐과 상기 충전 노즐이 끼워 맞춰져 있지 않은 경우에 비해, 상기 부각을 상향으로 한다. 이 형태에 의하면, 끼워 맞춤의 작업이 하기 쉬워지고, 또한 수분의 제거를 효과적으로 실행할 수 있다.

(6) 상기 형태에 있어서, 상기 기구는, 상기 진공 챔버에 의한 흡인이 실시되어 있는 경우, 상기 흡인용 노즐을 수평을 향하게 한다. 이 형태에 의하면, 충전 노즐에 접속된 호스의 부담이 과대해지는 것을 피하면서, 수분의 제거를 효과적으로 실행할 수 있다.

(7) 상기 형태에 있어서, 상기 기구는, 상기 진공 챔버에 의한 흡인이 실시되어 있지 않은 경우, 상기 부각을 45°를 향하게 한다. 이 형태에 의하면, 끼워 맞춤의 작업이 하기 쉬움과 함께, 충전 노즐이 끼워 맞춰져 있는 경우에는, 호스의 부담을 경감시킬 수 있다.

(8) 상기 형태에 있어서, 상기 진공 챔버를 복수 구비한다. 이 형태에 의하면, 1개의 진공 챔버에 의해 수분 제거를 종료한 후, 그 진공 챔버의 진공화가 완료되어 있지 않어도, 다른 진공 챔버에 의해 수분 제거를 실행할 수 있다.

(9) 상기 형태에 있어서, 상기 복수의 진공 챔버의 일부에 의해 상기 흡인용 노즐이 흡인되어 있는 동안, 다른 상기 진공 챔버 내를 상기 진공 펌프에 의해 진공화한다. 이 형태에 의하면, 진공 펌프의 수를, 진공 챔버의 수보다 적게 해도, 상기 형태의 효과를 얻을 수 있다.

(10) 상기 형태에 있어서, 상기 진공 챔버에 의한 흡인력은, 상기 진공 펌프에 의한 흡인력보다도 높다. 이 형태에 의하면, 충전 노즐을 한창 흡인하는 중에, 진공 펌프를 구동시키지 않아도 된다.

본 발명은 상기 이외의 다양한 형태로도 실현할 수 있다. 예를 들어, 흡인 방법, 이 방법을 실현하기 위한 프로그램, 이 프로그램을 기억한 일시적이지 않은 기억 매체 등의 형태로 실현할 수 있다. 또는, 진공 챔버 단일 부재나 진공 펌프 단일 부재로서 실현할 수 있다.

도 1은 흡인 장치와 수소 디스펜서를 도시하는 블록도.
도 2는 스탠드 부근의 확대도.
도 3은 충전 노즐이 흡인용 노즐에 삽입된 상태를 도시하는 도면.
도 4는 흡인용 노즐이 회전한 상태를 도시하는 도면.
도 5는 흡인용 노즐이 경사 하방을 향하고 있는 상태에서의 하우징의 내부를 도시하는 도면.
도 6은 흡인용 노즐이 수평 방향을 향하고 있는 상태에서의 하우징의 내부를 도시하는 도면.
도 7은 흡인용 노즐의 개략 구성도.
도 8은 끼워 맞춤 상태로 이행하기 위한 준비 상태를 도시하는 도면.
도 9는 충전 노즐의 개구부에 흡인용 노즐을 삽입한 상태를 도시하는 도면.
도 10은 끼워 맞춤 상태를 도시하는 단면도.
도 11은 도 10의 A-A 단면도.
도 12는 흡인용 노즐이 충전 노즐의 내측을 흡인하는 상태를 도시하는 도면.
도 13은 기동 처리를 나타내는 흐름도.
도 14는 제1 및 제2 진공화 처리를 나타내는 흐름도.
도 15는 수분 제거 처리를 나타내는 흐름도.
도 16은 제1 및 제2 제거 처리를 나타내는 흐름도.
도 17은 배관 진공화 처리를 나타내는 흐름도.
도 18은 흡인 장치와 수소 디스펜서를 도시하는 도면(제2 실시 형태).
도 19는 기동 처리를 나타내는 흐름도(제2 실시 형태).
도 20은 수분 제거 처리를 나타내는 흐름도(제2 실시 형태).
도 21은 흡인용 노즐의 정면도(제3 실시 형태).
도 22는 흡인용 노즐의 하면도(제3 실시 형태).
도 23은 끼워 맞춤 상태를 도시하는 단면도(제3 실시 형태).

제1 실시 형태를 설명한다. 도 1은 흡인 장치(20)와, 수소 디스펜서(30)를 도시하는 블록도이다. 수소 디스펜서(30)는 고압 수소를 연료 전지 차에 공급하는 설비이며, 수소 스테이션에 설치된다.

수소 디스펜서(30)는 디스펜서 본체(31)와, 공급 호스(33)와, 충전 노즐(300)을 구비한다. 공급 호스(33)는 디스펜서 본체(31)와, 충전 노즐(300)을 접속하는 가요성의 중공관이다. 디스펜서 본체(31)는 고압 수소를 저장하는 탱크 등을 구비하고, 충전 노즐(300)과, 연료 전지 차의 리셉터클을 통해, 연료 전지 차의 수소 탱크에 수소를 공급한다. 고압 수소의 압력은, 제1 실시 형태에서는 70㎫이다.

흡인 장치(20)는 충전 노즐(300)의 내부에 부착된 수분을 흡인하는 장치이다. 흡인 장치(20)는 제1∼제7 밸브(41∼47)와, 유량 조정 밸브(48)와, 제1, 제2 진공 챔버(51, 52)와, 진공 펌프(55)와, 제1∼제6 배관(61∼66)과, 제어 장치(70)와, 공기 압축기(80)와, 스탠드(90)와, 스위치(98)와, 흡인용 노즐(100)과, 제1∼제3 압력계(P1∼P3)를 구비한다.

여기서 흡인 장치(20)의 동작의 개요를 설명하고, 동작의 상세에 대해서는 후술한다. 충전 노즐(300) 내의 수분의 흡인에 앞서, 제1, 제2 진공 챔버(51, 52) 중 적어도 어느 하나를 진공 펌프(55)에 의해 진공화한다. 진공 펌프(55)는 배기 속도가 200L/min(전원이 50㎐인 경우)이며, 도달 진공도가 6.7×10^-2㎩이다.

충전 노즐(300)이 흡인용 노즐(100)에 접속되면, 진공화된 진공 챔버에 의해, 충전 노즐(300) 내를 흡인한다. 이 흡인에 의해, 충전 노즐(300) 내부의 수분이, 공기와 함께 흡인용 노즐(100)에 유입된다. 유입된 수분은, 흡인에 사용된 진공 챔버에 저류되고, 적절히 폐기된다.

제1∼제7 밸브(41∼47), 유량 조정 밸브(48) 및 제1∼제6 배관(61∼66)은 상기한 진공화나 흡인을 실현하기 위한 것이다. 제1∼제6 배관(61∼66)은 압력이 동일해지는 부위를 편의적으로 구분하여 부르기 위해 구별된 것이며, 반드시 각각의 부재로서 구성되어 있는 것은 아니다. 제1∼제7 밸브(41∼47)는 유로를 개폐하기 위한 것이고, 압축 공기에 의해 개폐된다. 유량 조정 밸브(48)는 유로의 교축부로서 기능한다. 유량 조정 밸브(48)의 교축 상태는, 수동으로 조정할 수 있다.

공기 압축기(80)는 압축 공기를 제공한다. 압축 공기는, 제1∼제7 밸브(41∼47)의 개폐와, 흡인용 노즐(100)의 회전(후술)을 위해 이용된다.

제어 장치(70)는 제1∼제3 압력계(P1∼P3)의 계측값을 취득하고, 제1∼제7 밸브(41∼47)의 개폐와, 흡인용 노즐(100)의 회전을 제어함으로써, 상기한 진공화나 흡인을 제어한다. 스위치(98)는 제어 장치(70)에 제어 신호를 입력하기 위한 입력 인터페이스이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제7 밸브(47), 제3 배관(63)의 일부, 제4 배관(64), 스위치(98) 및 흡인용 노즐(100)은 스탠드(90)에 설치되어 있다. 수소 디스펜서(30) 및 스탠드(90)는 도 1에 도시한 바와 같이 방폭 영역에 설치되어 있으므로, 수소의 방폭 규격을 만족하기 위한 조치가 실시되어 있다. 방폭을 위한 구체적인 조치는, 실시 장소에 있어서 정해진 법규나 규격을 만족하는 것이 채용된다. 흡인 장치(20)의 다른 구성 요소는, 방폭 영역 외에 설치되어 있다.

도 2는 스탠드(90) 부근의 확대도이다. 스탠드(90)는 하우징(91)과 다리부(92)를 구비한다. 하우징(91)은 직육면체 형상의 상자이며, 스위치(98) 및 흡인용 노즐(100)은 하우징(91)의 외부에 설치되어 있다. 도 2는 흡인용 노즐(100)과 충전 노즐(300)이 끼워 맞춰져 있지 않은 상태를 도시한다. 이하, 이 상태를 대기 상태라고 칭한다. 대기 상태에 있어서의 흡인용 노즐(100)의 개구부는, 경사 하방 45°(부각이 45°)를 향하고 있다.

도 3은 충전 노즐(300)이 흡인용 노즐(100)에 삽입된 상태를 도시한다. 흡인용 노즐(100)의 개구부가 경사 하방 45°를 향하고 있기 때문에, 작업자는 충전 노즐(300)을 용이하게 삽입할 수 있다.

도 4는 흡인용 노즐(100)이 회전된 상태를 도시한다. 흡인용 노즐(100)의 회전은, 충전 노즐(300)의 흡인의 준비로서 실행된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 흡인용 노즐(100)은 회전함으로써 수평 방향을 향한다. 이 결과, 충전 노즐(300)도 수평을 향한다.

도 5 및 도 6은 하우징(91)의 내부를 도시한다. 도 5 및 도 6은 흡인용 노즐(100)이 설치되어 있지 않은 측에서 본 도면을 도시한다. 도 5는 흡인용 노즐(100)이 경사 하방 45°를 향하고 있는 상태를, 도 6은 흡인용 노즐(100)이 수평을 향한 상태를 도시한다. 제7 밸브(47)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 하우징(91)의 내부에 설치되어 있다.

접속관(211) 및 가요관(212)은 흡인용 노즐(100) 내부의 유로와, 제4 배관(64)을 접속하기 위한 유로를 형성한다. 접속관(211)은 하우징(91)의 표면으로부터 내부로 관통하고, 가이드 홈(94)을 따라 이동함으로써, 흡인용 노즐(100)의 회전을 가이드한다. 가요관(212)은 접속관(211)과 제4 배관(64)을 접속하는 가요성의 금속관이며, 흡인용 노즐(100)의 회전에 수반하여 구부러진다. 액추에이터(215)는 압축 공기에 의해 작동하고, 흡인용 노즐(100)을 회전시킨다.

도 7은 흡인용 노즐(100)의 개략 구성을 도시한다. 흡인용 노즐(100)은 중공 원통 형상의 외형을 구비하고, 스테인리스 등의 금속에 의해 형성되어 있다. 흡인용 노즐(100)의 내측에 형성된 중공부(103)는 흡인용 노즐(100)의 선단부(102)에 형성되어 있는 개구부(104)를 통해 외부와 통하고 있다.

흡인용 노즐(100)은 단차부(121)를 갖고, 단차부(121)의 선단부(102)측에는, 노즐의 외경이 직경 축소하고 있는 직경 축소부(123)가 설치되어 있다. 또한, 직경 축소부(123)의 선단부(102)측에는, 직경 축소부(123)보다 외경이 큰 플랜지부(130)를 구비하고 있다. 플랜지부(130)의 근원 부분에 형성된 경사면 형상의 단차부(131)는 흡인용 노즐(100)과 충전 노즐(300)을 끼워 맞추면(이하, 이 상태를 「끼워 맞춤 상태」라고 함), 로크 핀(330)(도 8 참조)의 돌기부(331)(도 8 참조)와 결합된다. 돌기부(331)는 충전 노즐(300)에 형성되어 있다. 단차부(131)와 돌기부(331)의 결합에 대해서는 후술한다.

흡인용 노즐(100)은 직경 축소부(123)에 복수의 흡인구(이후 「직경 축소부 흡인구」라고도 칭함)(125)를 구비하고 있다. 직경 축소부 흡인구(125)는 원형의 관통 구멍이며, 흡인용 노즐(100)의 외주면(105)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수(예를 들어 6개) 배치되어 있다. 중공부(103)는 직경 축소부 흡인구(125)를 통해 외부에 통한다.

흡인용 노즐(100)은 플랜지부(130)에도 복수의 흡인구(이후 「플랜지부 흡인구」라고도 칭함)(135)를 구비하고 있다. 플랜지부 흡인구(135)는 직경 축소부 흡인구(125)와 마찬가지로 원형의 단면 형상을 구비하고, 흡인용 노즐(100)의 외주면(105)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수 배치되어 있다.

도 8∼도 10을 이용하여, 충전 노즐(300)과 흡인용 노즐(100)의 끼워 맞춤에 대해 설명한다. 도 8∼도 10에는, 충전 노즐(300)과 흡인용 노즐(100)의 단면 구성이 도시되어 있다. 충전 노즐(300) 및 흡인용 노즐(100)은 도 8에 도시하는 대기 상태로부터, 도 9에 도시하는 상태를 거쳐, 도 10에 도시하는 끼워 맞춤 상태로 이행한다.

도 8은 대기 상태에 있어서의 충전 노즐(300) 및 흡인용 노즐(100)을 도시한다. 충전 노즐(300)은 외관부(310)와, 슬리브(320)와, 로크 핀(330)과, 내관부(340)를 구비하고 있다. 외관부(310)는 원통형의 외형을 구비하고, 자신의 축선 방향 X2에 대한 한쪽의 단부(도 8의 상측)에 개구부(311)를 갖고 있다. 외관부(310)의 도시하지 않은 다른 쪽의 단부(도 8의 하측)는 폐색되어 있다. 외관부(310)는 적어도 일부에, 외주벽(313)과 내주벽(315)에 의한 복층 구조를 구비하고, 외주벽(313)과 내주벽(315) 사이에 공간부(316)를 갖고 있다. 외관부(310)는 통 형상의 외형을 갖는 외주벽(313)과, 외주벽(313)의 내측에 형성되는 내주벽(315)과, 공간부(316)를 구비하고 있다. 공간부(316)는 외주벽(313)과 내주벽(315) 사이에 형성된다. 공간부(316)에는 통 형상의 슬리브(320)가 배치되어 있다.

슬리브(320)는 로크 핀(330)을 밀어 움직이게 하기 위한 부재이며, 축선 방향 X2(도 8의 상하 방향)로 이동 가능하게 구성되어 있다. 슬리브(320)는 모터 등의 구동 장치(360)를 동력원으로 하여 이동한다. 구동 장치(360)는 제어 장치(70)에 의해 제어된다. 로크 핀(330)은 흡인용 노즐(100)이나 리셉터클을 걸기 위한 부재이며, 외관부(310)의 내주면(314)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수(예를 들어 6개) 배치되어 있다. 로크 핀(330)은 내주벽(315)을 도려 낸 부분에 배치되어 있다. 로크 핀(330)은 외관부(310)의 중심축 O를 향하는 방향으로 돌출되어 있는 돌기부(331)와, 돌기부(331)의 배면에 형성되어 있는 배면부(332)를 구비하고 있다. 로크 핀(330)은 배면부(332)에 슬리브(320)가 접촉함으로써 요동하고, 돌기부(331)가 외관부(310)의 중심축 O를 향하여 이동한다. 이에 의해, 돌기부(331)는 외관부(310)의 내주면(314)으로부터 돌출된다.

내관부(340)는 통 형상이며, 중심축이 외관부(310)의 중심축 O와 일치하도록, 외관부(310)의 내측에 배치되어 있다. 내관부(340)는 기단부(도시하지 않음)가 외관부(310)에 고정되고, 선단부(341)가 외관부(310)의 개구부(311)를 향하도록 배치되어 있다. 내관부(340)는 공급구(342)와, 공급관(343)과, O링(344)과, 접촉부(345)를 구비하고 있다. 공급관(343)은 내관부(340)의 선단부(341)에 형성된 공급구(342)를 통해 외부와 통하고, 내관부(340)의 기단부에 있어서 공급 호스(33)(도 1)에 접속되어 있다. 디스펜서 본체(31)로부터 공급된 수소는, 공급구(342)로부터 방출된다.

O링(344)은 고무나 수지 등에 의해 형성된 환 형상의 밀봉 부재이며, 선단부(341) 부근의 외주면(346)에 배치되어 있다. O링(344)은 끼워 맞춤 상태에 있어서, 충전 노즐(300)과 리셉터클 사이의 간극을 밀봉하여 기밀성을 향상시킨다. 접촉부(345)는 플랜지 형상의 외형을 구비하고, 내관부(340)의 선단부(341)와 기단부의 중간 부근에 형성되어 있다. 접촉부(345)는 끼워 맞춤 상태에 있어서, 흡인용 노즐(100)이나 리셉터클의 선단부가 접촉한다.

도 9는 충전 노즐(300)의 개구부(311)에 흡인용 노즐(100)이 삽입된 상태를 도시한다. 끼워 맞춤 상태로 이행하기 위해, 충전 노즐(300)의 개구부(311)에 흡인용 노즐(100)의 선단부(102)를 삽입하여, 충전 노즐(300)을 도면 중의 화살표 D의 방향(도 9의 상향)으로 이동시킨다. 화살표 D 방향이라 함은, 축선 방향 X1 및 축선 방향 X2를 따른 방향이며, 충전 노즐(300)의 개구부(311)를 흡인용 노즐(100)의 중공부(103)의 안측으로 접근하는 방향이다. 충전 노즐(300)을 화살표 D 방향으로 이동시키면, 내관부(340)의 선단부(341)는 흡인용 노즐(100)의 개구부(104)를 통해 중공부(103)에 삽입된다.

도 10은, 끼워 맞춤 상태를 도시하는 단면도이다. 충전 노즐(300)은 내관부(340)의 접촉부(345)가 흡인용 노즐(100)의 선단부(102)에 접촉하면 화살표 D 방향으로의 이동이 제한된다. 이와 같이 흡인용 노즐(100)이 충전 노즐(300)의 안측까지 밀어 넣어진 상태가, 끼워 맞춤 상태이다. 끼워 맞춤 상태에 있어서, 구동 장치(360)에 의해 슬리브(320)를 화살표 D 방향으로 이동시키면, 로크 핀(330)의 돌기부(331)는 슬리브(320)에 의해 충전 노즐(300)의 내측을 향하여 압출되고, 흡인용 노즐(100)의 단차부(131)와 결합된다. 이 결합에 의해, 충전 노즐(300)은 화살표 D와 반대의 방향(도 10의 하향)으로 이동할 수 없다. 즉, 충전 노즐(300)이 흡인용 노즐(100)로부터 빠지지 않는 상태로 된다. 이하, 이 상태를 「로크 상태」라고도 칭한다. 반대로, 충전 노즐(300)을 흡인용 노즐(100)로부터 빼내는 것이 가능한 상태를 「언로크 상태」라고도 칭한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 끼워 맞춤 상태에 있어서는, 흡인용 노즐(100)의 외주면(105) 및 충전 노즐(300)의 내주면(314)은 서로 대향하고 있다. 흡인용 노즐(100)의 직경 축소부 흡인구(125)나 플랜지부 흡인구(135)는 끼워 맞춤 상태에 있어서, 충전 노즐(300)의 내주면(314)이나 로크 핀(330)과 대향하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 흡인용 노즐(100)의 선단부(102)로부터 직경 축소부 흡인구(125)나 플랜지부 흡인구(135)의 먼 측의 단부까지의 축선 방향 X1에 있어서의 거리가, 내관부(340)의 접촉부(345)로부터 로크 핀(330)의 먼 측의 단부까지의 축선 방향 X2에 있어서의 거리의 범위 내에 포함되거나, 또는 근사하도록 구성되어 있다. 이와 같이 함으로써, 수분이 체류되기 쉬운 로크 핀(330)의 부근으로부터 효과적으로 수분을 흡인할 수 있다.

도 11은, 도 10의 A-A 단면을 도시한다. 직경 축소부 흡인구(125)는 끼워 맞춤 상태에 있어서, 로크 핀(330)의 돌기부(331)와 대향하도록 구성되어 있다. 흡인용 노즐(100)과 충전 노즐(300)의 둘레 방향 RD에 있어서의 상대적인 위치 관계는, 다양한 방법에 의해 미리 설정할 수 있다. 예를 들어, 흡인용 노즐(100)과 충전 노즐(300)이 둘레 방향 RD의 상대적인 이동을 제한하기 위한 결합부를 구비함으로써, 서로의 위치를 미리 설정된 위치 관계에 유지할 수 있다. 이 결합부는, 예를 들어 흡인용 노즐(100)과 충전 노즐(300) 중 어느 하나에, 축선 방향 X1, X2를 따라 연신되는 홈부를 형성하고, 다른 쪽에 그 홈부 상을 미끄럼 이동하는 돌기부를 형성함으로써 실현할 수 있다.

도 12는, 흡인용 노즐(100)이 충전 노즐(300)의 내측을 흡인하는 상태를 도시한다. 미리 진공화해 둔 진공 챔버를 이용하여, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 충전 노즐(300)의 내측을 흡인하면, 충전 노즐(300)의 내측에 부착된 수분이 흡인된다. 상세하게는, 외관부(310)의 내주면(314)이나, 로크 핀(330)에 부착되어 있는 수분 외에, 외관부(310)의 공간부(316)나, 흡인용 노즐(100)의 외주면(105)과 외관부(310)의 내주면(314) 사이에 체류되어 있는 수분 등이 흡인된다. 특히, 로크 상태인 것에 의해, 로크 핀(330)의 배면에 있는 공간부(316)로부터 수분을 용이하게 흡인할 수 있다. 직경 축소부 흡인구(125)나 플랜지부 흡인구(135)로부터 흡인된 수분은, 중공부(103)를 통해 흡인 장치(20)측으로 흐른다.

이와 같이 흡인을 실행하는 경우, 흡인용 노즐(100)과 충전 노즐(300)을 수평을 향하게 하므로, 흡인용 노즐(100)을 경사 하방 45°를 향하게 한 채 흡인하는 경우에 비해, 중력의 영향에 의해 수분이 흡인되기 쉽다. 또한, 흡인용 노즐(100)을 수평보다도 상향으로 하면, 보다 수분이 제거되기 쉬워진다. 단, 흡인용 노즐(100)을 수평보다도 상향으로 하면, 공급 호스(33)가 크게 구부러지게 되어, 공급 호스(33)에 부담이 된다. 공급 호스(33)는 고압에 견디도록 설계되어 있으므로, 구부리면 부하가 걸린다. 따라서 제1 실시 형태에서는, 이들의 밸런스를 취하여, 흡인 시에 흡인용 노즐(100)을 수평을 향하게 하도록 하였다.

이하, 상기에서 설명한 제1, 제2 진공 챔버(51, 52)의 진공화나, 충전 노즐(300)의 흡인의 상세한 수순을 설명한다. 도 13은, 기동 처리를 나타내는 흐름도이다. 기동 처리는, 흡인 장치(20)의 기동을 계기로, 제어 장치(70)에 의해 실행된다.

먼저, 제1 밸브(41)를 폐쇄한다(스텝 S410). 제1 밸브(41)는 흡인 장치(20)가 정지하고 있는 동안, 개방되어 있다. 한편, 다른 밸브는, 흡인 장치(20)가 정지하고 있는 동안, 폐쇄되어 있다. 다른 밸브가 폐쇄되어 있는 것은, 흡인 장치(20)의 정지 중에, 제1, 제2 진공 챔버(51, 52)가 진공화된 상태를 유지하기 위함이다.

이어서, 진공 펌프(55)를 기동한다(스텝 S420). 5초 대기하고(스텝 S430), 제1, 제2 배관(61, 62)을 진공화한다. 그 후, 제2 밸브(42)를 개방하여(스텝 S440), 제1 진공화 처리를 실행한다(스텝 S450).

도 14는, 제1 진공화 처리 및 제2 진공화 처리를 나타내는 흐름도이다. 제1 및 제2 진공화 처리는, 유사하므로, 통합하여 도 14에 나타낸다. 도 14에 있어서 꺾쇠 괄호 내 <>에 나타내어져 있는 것이, 제2 진공화 처리의 경우이다. 이하의 설명에 있어서도, 제2 진공화 처리의 경우를, 꺾쇠 괄호 내 <>에 기재한다.

먼저, 진공 펌프(55)를 기동한다(스텝 S451). 단, 이미 진공 펌프(55)가 동작하고 있는 경우에는, 스텝 S451을 스킵한다. 예를 들어, 스텝 S451은, 기동 처리에서 호출된 경우나, 수분 제거 처리(도 15)에 있어서 배관 진공화 처리의 직후(스텝 S601, S602)에서는 실행되지 않고, 수분 제거 처리의 스텝 S540, S550에서는 실행된다.

이어서, 제3 밸브(43)<제4 밸브(44)>를 개방한다(스텝 S452). 제2 밸브(42)와, 제3 밸브(43)<제4 밸브(44)>가 개방되면, 제1 진공 챔버(51)<제2 진공 챔버(52)>가 진공화된다.

그 후, 제1 진공 챔버(51)<제2 진공 챔버(52)>의 진공도가 소정값(예를 들어 -90㎪G) 이하에 도달하였는지를 판단한다(스텝 S453). 이 판단은, 압력계(P1)<압력계(P2)>로부터 취득한 압력값에 기초하여 실행한다. 소정값 이하에 도달하지 않은 경우(스텝 S453, 아니오), 스텝 S453을 반복한다. 소정값 이하에 도달한 경우(스텝 S453, 예), 제3 밸브(43)<제4 밸브(44)>를 폐쇄한다(스텝 S454).

마지막으로, 진공 펌프(55)를 정지시킨다(스텝 S455). 단, 계속해서 진공화를 실행하는 경우에는, 정지시키지 않는다. 예를 들어, 기동 처리의 제1 진공화 처리(스텝 S450)에서는 정지시키지 않고, 제2 진공화 처리(스텝 S470)에서는 정지시킨다.

기동 처리에 있어서의 제1 진공화 처리(스텝 S450)에 의해, 제1 진공 챔버(51)와, 제2 배관(62)과, 제3 배관(63)과, 제5 배관(65)이 진공화된다. 제1 진공화 처리(스텝 S450)의 후, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제2 밸브(42)를 폐쇄한다(스텝 S460). 마지막으로, 제2 진공화 처리를 실행한다(스텝 S470). 제2 진공화 처리의 내용은, 도 14와 함께, 이미 설명한 바와 같다.

기동 처리를 완료시킴으로써, 충전 노즐(300)을 흡인하는 준비가 갖추어진다. 보다 정확하게는, 스텝 S450에서 제1 진공화 처리를 종료한 시점에서, 충전 노즐(300)을 흡인하는 준비가 갖추어진다. 또한, 흡인의 준비가 갖추어진 것을, 램프 등으로 표시해도 된다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 제1, 제2 진공 챔버(51, 52) 각각의 용적은 40L이며, 제2 진공화 처리에 있어서의 스텝 S452의 시점부터, 스텝 S453에서 예라고 판정될 때까지, 약 25초 걸린다.

도 15는, 수분 제거 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(70)는 스위치(98)에 개시 지시가 입력되면, 수분 제거 처리의 실행을 개시한다. 또한, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 수분 제거 처리는 반복해서 실행되는 처리이며, 종료의 트리거는 스위치(98)가 다시 조작되는 것이다.

먼저, 흡인용 노즐(100)과 충전 노즐(300)을 로크 상태로 이행시키고(스텝 S505), 계속해서 흡인용 노즐(100)을 수평하게 한다(스텝 S510). 이어서, 제1, 제2 진공 챔버(51, 52) 중, 준비가 완료되어 있는 것은 어느 것인지를 판정한다(스텝 S520). 준비가 완료되어 있는지의 판정은, 진공도가 소정값 이하인지에 기초하여 행한다.

제1, 제2 진공 챔버(51, 52)의 양쪽 모두 준비가 완료되어 있는 경우(스텝 S520, 제1, 제2 진공 챔버), 제1 제거 처리를 실행한다(스텝 S571). 기동 처리의 완료 후, 1회째의 흡인이라면, 이와 같이 처리가 진행된다.

도 16은, 제1 제거 처리 및 제2 제거 처리를 나타내는 흐름도이다. 제1 제거 처리 및 제2 제거 처리는, 유사하므로, 통합하여 도 16에 나타내었다. 도 16에 있어서, 꺾쇠 괄호 내 <>에 나타내어져 있는 것이, 제2 제거 처리의 경우이다. 이하의 설명에 있어서도, 제2 제거 처리의 경우를, 꺾쇠 괄호 내 <>에 기재한다.

먼저, 제5 밸브(45)<제6 밸브(46)>와, 제7 밸브(47)를 개방한다(스텝 S573). 스텝 S573에 의해, 도 12와 함께 설명한 흡인이 실행된다. 흡인이 실행되면, 제1 진공 챔버(51)<제2 진공 챔버(52)> 내의 압력이 상승한다.

계속해서, 제1 진공 챔버(51)<제2 진공 챔버(52)> 내의 압력이 소정값(예를 들어 -18㎪G) 이상에 도달하였는지를 판정한다(스텝 S574). 스텝 S574는, 흡인이 충분히 실행되었는지를 판정하기 위한 것이고, 압력계(P1)<압력계(P2)>에 의한 계측값에 기초하여 실행된다. 압력이 소정값 이상에 도달하고 있지 않은 경우(스텝 S574, 아니오), 스텝 S574를 반복한다.

압력이 소정값 이상에 도달한 경우(스텝 S574, 예), 제7 밸브(47)를 폐쇄한다(스텝 S575). 또한, 제1 실시 형태에서는, 압력이 소정값 이상에 도달할 때까지 약 10∼14초 걸린다. 흡인 시간은, 적절한 범위인 것이 바람직하다. 흡인 시간이 지나치게 긴 경우, 흡인 개시 직후의 흡인력이 약해진다. 한편, 흡인 시간이 지나치게 짧으면, 흡인이 단시간에 종료되어 버리므로, 흡인이 효과적으로 행해지지 않는 경우가 있다. 또한, 흡인용 노즐(100)로부터 제1 진공 챔버(51)까지의 배관이 짧으면, 배관에서의 압력 손실이 작아지므로, 흡인에 걸리는 시간도 짧아진다.

그 후, 배관 내의 압력을 안정시키기 위해 소정 시간, 대기하고(스텝 S576), 제5 밸브(45)<제6 밸브(46)>를 폐쇄한다(스텝 S577).

제1 제거 처리(스텝 S571)를 종료하면, 도 15에 나타내는 바와 같이, 흡인용 노즐(100)을 경사 하방 45°를 향하게 한다(스텝 S581). 스텝 S581은, 공급 호스(33)의 부담을 가볍게 하기 위해 실행된다. 이어서, 배관 진공화 처리를 실행한다(스텝 S591).

도 17은, 배관 진공화 처리를 나타내는 흐름도이다. 먼저, 진공 펌프(55)를 기동한다(스텝 S593). 이어서, 제2 밸브(42)를 개방한다(스텝 S594). 계속해서, 제2, 제3 배관(62, 63)의 진공도가 소정값 이하에 도달하였는지를 판정한다(스텝 S595). 이 판정은, 압력계(P3)에 의한 측정값에 기초하여 실행된다. 진공도가 소정값 이하에 도달하고 있지 않은 경우(스텝 S595, 아니오), 스텝 S595를 반복한다.

진공도가 소정값 이하에 도달한 경우(스텝 S595, 예), 마지막으로, 제2 밸브(42)를 폐쇄한다(스텝 S596).

배관 진공화 처리(스텝 S591)를 종료하면, 도 15에 나타내는 바와 같이, 제1 진공화 처리를 실행하고(스텝 S601), 소정 시간 대기하고(스텝 S610), 스텝 S510으로 복귀된다. 소정 시간 대기하는 것은, 수분 제거의 반복 주기를 조정하기 위함이다. 스위치(98)에 종료 지시가 입력되지 않는 한, 상기한 스텝을 반복하게 된다.

제어 장치(70)는 스위치(98)에 종료 지시가 입력되면, 그 시점에서 수분 제거 처리를 종료하고, 흡인용 노즐(100)을 경사 하방 45°를 향하게 해, 언로크 상태로 한다. 이렇게 함으로써, 작업자는 충전 노즐(300)을 제거할 수 있다. 제거된 충전 노즐(300)은 수소의 충전에 사용할 수 있다.

제어 장치(70)는 수분 제거 처리를 종료한 것을 계기로, 기동 처리를 실행한다. 기동 처리를 실행함으로써, 차회의 흡인에 대비할 수 있다.

수분 제거 처리에 있어서는, 기동 처리와는 달리, 배관 진공화 처리에 의해 제2, 제3 배관(62, 63)을 진공화하고 나서 제1 진공화 처리를 실행하는 것은, 제2, 제3 배관(62, 63)을 진공화하면, 제2 진공 챔버(52)에 의한 흡인이 가능해지기 때문이다. 이와 같이 함으로써, 제1, 제2 진공 챔버(51, 52)의 어느 것도 준비가 완료되어 있지 않은 시간을 짧게 할 수 있다.

한편, 준비 완료인 것이 제1 진공 챔버(51)만인 경우(스텝 S520, 제1 진공 챔버), 제2 진공화 처리를 다른 처리로서 기동하여(스텝 S550), 스텝 S571(제1 제거 처리)로 진행한다. 이와 같이 함으로써, 제2 진공화 처리와 제1 제거 처리를 동시에 실행할 수 있다.

또한, 준비 완료인 것이 제2 진공 챔버(52)만인 경우(스텝 S520, 제2 진공 챔버), 제1 진공화 처리를 다른 처리로서 기동하여(스텝 S560), 제2 제거 처리를 실행한다(스텝 S572). 그 후, 흡인용 노즐(100)을 경사 하방 45°를 향하게 하고(스텝 S582), 배관 진공화 처리를 실행한다(스텝 S592). 계속해서, 제2 진공화 처리를 실행하여(스텝 S602), 스텝 S610으로 진행한다.

한편, 제1, 제2 진공 챔버(51, 52) 모두 준비가 완료되어 있지 않은 경우(스텝 S, 없음), 제2 밸브(42)를 개방하고(스텝 S530), 제1 진공화 처리(스텝 S540)를 실행하고, 제2 밸브(42)를 폐쇄하여(스텝 S545), 스텝 S550으로 진행한다.

이상의 제1 실시 형태에 의하면, 적어도 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(A) 진공 펌프(55)의 능력이 낮아도, 제1 진공 챔버(51)<제2 진공 챔버(52)>를 사용하여 흡인용 노즐(100)을 흡인함으로써, 충분한 수분 제거 효과를 얻을 수 있다. 충분한 수분 제거 효과를 얻을 수 있는 것은, 제3 밸브(43)<제4 밸브(44)>를 개방한 직후에 있어서, 급격하게 흡인용 노즐(100) 내의 압력이 저하되고, 순간적으로 큰 흡인력이 발생하기 때문이다. 이 흡인력은, 진공 펌프(55)에 의한 능력을 초과하는 것이다. 진공 펌프(55)의 능력을 초과하는 흡인력이 실현되는 것은, 진공 펌프(55)가 어느 정도의 시간에 걸쳐, 큰 용적의 진공 챔버를 진공화하고, 단시간에 개방하기 때문이다.

(B) 제1, 제2 진공 챔버(51, 52)와 진공 펌프(55)의 모두가 방폭 대응이 불필요한 영역에 설치되어 있으므로, 이들 설계를 간소화할 수 있다. 이들을 방폭 대응이 불필요한 영역에 설치할 수 있는 것은, 배관이 길어져 압력 손실이 커져도, 상기한 큰 흡인력에 의해 충분한 수분 제거를 실현할 수 있기 때문이다.

(C) 제1 또는 제2 제거 처리를 반복해서 실행함으로써, 일단, 제거한 후에 다시 부착된 수분을 제거할 수 있다. 일단, 수분을 제거한 후에도 다시 수분이 부착되는 것은, 다시 결로가 발생하거나, 강우에 의해 물이 충전 노즐(300) 내에 인입되기 때문이다. 다시 결로가 발생하는 것은, 수소의 충전의 직후에는 충전 노즐(300)의 온도가 낮기 때문이다.

(D) 수분과 함께 먼지나 티끌의 제거를 할 수 있다. 결로된 수분에 포함되는 먼지나 티끌은, 수분의 증발 후, 충전 노즐(300)에 고착되기 쉬워진다. 또한, 남아 있었던 먼지나 티끌이 불순물로서 수소에 혼입되거나, 에어의 혼입으로 이어질 우려가 있다.

(E) 충전 노즐(300)을 흡인용 노즐(100)에 끼워 맞출 때에는, 흡인용 노즐(100)이 경사 하방 45°를 향하고 있으므로, 끼워 맞추는 작업이 용이하다.

(F) 충전 노즐(300)을 흡인용 노즐(100)에 의해 흡인할 때에는, 흡인용 노즐(100)이 수평 방향을 향하고 있으므로, 흡인용 노즐(100)이 경사 하방 45°를 향하고 있는 상태에 비해 효과적으로 수분을 제거할 수 있다.

(G) 진공 펌프(55)가 이격된 장소에 설치되어 있기 때문에, 흡인용 노즐(100)을 회전시키는 기구(도 5, 도 6)를 진공 펌프(55)와의 간섭을 고려하지 않고 배치할 수 있다.

(H) 진공 챔버를 2개 구비함으로써, 흡인이 끝난 후, 다시 흡인을 개시할 수 있을 때까지의 시간이 짧아진다.

(I) 진공 펌프(55)의 ON/OFF의 빈도를 저감시킴으로써, 진공 펌프(55)의 부하를 억제할 수 있다. ON/OFF의 빈도가 줄어드는 것은, 기동 처리나 수분 제거 처리에 있어서, 2개의 진공 챔버를 진공화할 때에, 가능한 한 연속으로 실행하도록 하고 있기 때문이다.

제2 실시 형태를 설명한다. 도 18은, 흡인 장치(20a)와, 수소 디스펜서(30)를 도시한다. 흡인 장치(20a)는 제1 실시 형태의 흡인 장치(20) 대신에 사용된다. 도 18에 도시한 바와 같이, 흡인 장치(20a)는 진공 챔버로서 제1 진공 챔버(51)만을 구비한다. 이에 따라, 배관이나 밸브에 대해서도, 제1 진공 챔버(51)에 대응한 것만이 구비되어 있다.

흡인 장치(20a)에 있어서, 흡인 장치(20)에 대해 동일한 부호가 부여된 것은, 흡인 장치(20)와 동일하므로 설명을 생략하고, 이하에 제1 실시 형태와는 상이한 것을 설명한다.

제2 배관(62a)은 제2 배관(62)과 달리 분기가 없고, 유량 조정 밸브(48)와 제3 밸브(43)를 접속한다. 제3 배관(63a)은 제3 배관(63)과 달리 분기가 없고, 제5 밸브(45)와 제7 밸브(47)를 접속한다. 제어 장치(70a)는 진공 챔버가 1개만인 것에 기인하여 제어 장치(70)와는 상이한 처리를 실행한다.

도 19는, 제2 실시 형태에 있어서의 기동 처리를 나타내는 흐름도이다. 이 처리는, 제어 장치(70a)에 의해 실행된다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태의 기동 처리와 비교하여, 제2 진공화 처리가 생략되어 있다. 또한, 스텝 S440, S460 대신에, 스텝 S441, S461이 실행된다. 스텝 S441, S461은, 스텝 S440, S460과 달리, 제5 밸브(45)를 대상으로 하고 있다. 다른 스텝은, 제1 실시 형태와 동일하므로 설명을 생략한다.

도 20은, 제2 실시 형태에 있어서의 수분 제거 처리를 나타내는 흐름도이다. 이 처리는, 제어 장치(70a)에 의해 실행된다. 개시 및 종료의 조건은, 제1 실시 형태와 동일하다.

처음에, 로크 상태로 하고(스텝 S705), 계속해서 흡인용 노즐(100)을 수평하게 한다(스텝 S710). 이어서, 제1 진공 챔버(51)의 준비가 완료되어 있는지를 판정한다(스텝 S720).

준비가 완료되어 있지 않은 경우(스텝 S720, 아니오), 제5 밸브(45)를 개방하고(스텝 S730), 제1 진공화 처리를 실행하고(스텝 S740), 제5 밸브(45)를 폐쇄하여(스텝 S750), 제1 제거 처리를 실행한다(스텝 S770). 제1 제거 처리는, 제1 실시 형태와 동일하다. 준비가 완료되어 있는 경우(스텝 S720, 예), 스텝 S730∼스텝 S750을 실행하지 않고, 제1 제거 처리를 실행한다(스텝 S770).

제1 제거 처리를 종료하면, 흡인용 노즐(100)을 경사 하방을 향하게 하고(스텝 S780), 기동 처리를 기동하고(스텝 S790), 소정 시간 대기하여(스텝 S800), 스텝 S710으로 복귀된다.

제2 실시 형태에 의하면, 간소한 구성에 의한 흡인 장치(20a)를 사용하여, 제1 진공 챔버(51)에 의한 흡인을 실현할 수 있다.

제3 실시 형태를 설명한다. 제3 실시 형태는, 흡인용 노즐(100) 대신에 흡인용 노즐(100a)을 사용한다. 그 외의 점은, 제1 실시 형태와 동일하므로, 설명을 생략한다.

도 21은, 흡인용 노즐(100a)의 정면도이다. 흡인용 노즐(100a)은 도 21에 도시한 바와 같이, 개구부(104)에 홈(150)을 구비한다.

도 22는, 흡인용 노즐(100a)의 하면도이다. 도 22에 도시한 바와 같이, 홈(150)은 8개소에 형성되고, 중공부(103)와 외부를 연결하는 유로로서 기능한다.

도 23은, 제3 실시 형태에 있어서의 끼워 맞춤 상태를 도시하는 단면도이다. 도 23에 도시한 바와 같이, 흡인에 의해 홈(150)을 통하는 흐름이 발생한다. 이 흐름에 의해, 접촉부(345)의 선단부(102) 부근의 수분도 효과적으로 제거된다.

본 발명은 본 명세서의 실시 형태나 실시예, 변형예로 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 발명의 내용의 란에 기재한 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태, 실시예, 변형예 중의 기술적 특징은, 상술의 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 또는, 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절히 교체나, 조합을 행할 수 있다. 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수적인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절히 삭제할 수 있다. 예를 들어, 이하의 것이 예시된다.

진공 챔버는, 실시 형태에서 나타낸 것으로 한정되지 않는다. 즉, 상기에서 설명한 기능을 발휘하는 것이라면, 어떤 것이어도 상관없다. 구체적으로는, 흡인용 노즐과 배관으로 연결되어 있고, 체적 및 도달 진공도가 요구 스펙을 만족하는 것이면 된다. 예를 들어, 배관의 일부로서 직경이 부풀어 오른 부위에서도 상기한 기능을 발휘할 수 있으므로, 이 부위도 본원에서 말하는 진공 챔버에 포함된다. 또한, 배관을 길게 함으로써, 배관 내부의 체적을 증대시킨 것도, 본원의 진공 챔버에 포함된다.

진공 챔버 및 진공 펌프 중 적어도 어느 하나를, 방폭 영역에 설치해도 된다.

충전 노즐의 흡인은, 자동으로 반복해서 실행하지 않아도 된다. 예를 들어, 작업자의 지시를 계기로 실행해도 된다.

진공 챔버의 수는, 3개 이상이어도 된다.

흡인용 노즐의 회전에 대해, 대기 상태의 각도 및 흡인 시의 각도는, 임의의 각도로 변경해도 된다. 예를 들어, 대기 상태의 각도는, 흡인용 노즐(100)의 배치를 가미하여, 작업자가 작업하기 쉬운 각도로 설정해도 된다. 흡인 시의 각도는, 수분 제거의 효과를 우선하는 경우에는, 중력 방향의 상향으로 해도 된다. 또한, 중력 방향의 상향으로 하면, 공급 호스에 가해지는 부하가 커지기 쉽지만, 구부러지기 쉬운 소재로 공급 호스를 형성한 경우에는, 중력 방향의 상향으로 해도, 부하는 커지지 않는다.

흡인용 노즐을 자동으로 회전시키는 기구는 없어도 된다. 예를 들어, 수동으로 회전시킬 수 있는 기구를 구비해도 되고, 회전하지 않도록 구성되어도 된다.

제1 실시 형태에서는, 제1 진공 챔버를 우선적으로 사용하도록 하였지만, 제1 진공 챔버와 제2 진공 챔버에서, 사용 빈도가 평준화되도록 해도 된다.

실시 형태로서, 충전 노즐과 흡인 장치가 1개씩인 경우를 예시하였지만, 충전 노즐이나 흡인 장치의 수는, 각각 몇개라도 상관없다. 예를 들어, 충전 노즐이 복수(예를 들어 2개)인 경우, 제1 실시 형태와 같이 복수의 진공 챔버를 구비하면, 흡인 장치의 수가 1개이어도, 각 충전 노즐에 의한 수소의 충전이 종료될 때마다, 빠르게 흡인을 개시할 수 있다.

끼워 맞춤 상태에 있어서, 흡인용 노즐 외벽면과 충전 노즐의 내벽면의 간극을 밀봉하기 위해, O링을 사용해도 된다. 예를 들어, 흡인용 노즐의 외벽에 O링을 설치해도 된다.

충전 노즐과 흡인용 노즐의 로크 및 언로크는, 구동 장치 등을 사용하지 않는 방법으로 실현해도 된다. 예를 들어, 작업자가 삽입하면, 스프링 등의 기구에 의해 로크 상태로 되도록 구성해도 된다. 이 구성에 있어서의 로크 상태를, 수동으로 언로크 상태로 할 수 있도록 구성해도 된다.

실시 형태에서는, 스위치를 1개로 했지만, 복수이어도 된다. 예를 들어, 흡인용 노즐의 회전과, 흡인의 개시를 각각의 스위치에 의해 지시할 수 있도록 해도 된다.

실시 형태에서는, 1개의 제어 장치가, 흡인 장치 내의 전체 밸브, 진공 펌프, 흡인용 노즐의 회전, 충전 노즐 내의 구동 장치를 제어하는 구성이지만, 복수의 제어 장치에 의해 이 제어를 분담해도 된다. 이와 같이 분담할 때는, 각 제어 장치가, 다른 제어층을 향해, 적절히 신호를 출력해도 된다.

실시 형태에서는 직경 축소부 흡인구 및 플랜지부 흡인구는, 원형의 관통 구멍으로 하고 있지만, 관통 구멍의 형상은, 타원형이나 직사각형 등 임의의 형상으로 해도 된다. 또한, 개수에 대해서도 임의의 수로 해도 된다. 또한 서로 형상이 상이해도 된다.

제1, 제2 제거 처리에 있어서 흡인을 실행할 때에, 진공 챔버에 의한 흡인 에 추가해서, 진공 펌프에 의해 흡인용 노즐을 흡인해도 된다.

제1<제2> 진공화 처리의 스텝 S453의 판단에 있어서, 타임아웃 에러의 처리를 해도 된다. 제1<제2> 제거 처리나, 배관 진공화 처리의 판단 스텝에 있어서도, 타임아웃 에러의 처리를 해도 된다.

실시 형태에 나타낸 수치는, 모두 예시이며, 적절히 변경해도 된다.

20 : 흡인 장치
20a : 흡인 장치
30 : 수소 디스펜서
31 : 디스펜서 본체
33 : 공급 호스
41 : 제1 밸브
42 : 제2 밸브
43 : 제3 밸브
44 : 제4 밸브
45 : 제5 밸브
46 : 제6 밸브
47 : 제7 밸브
48 : 유량 조정 밸브
51 : 제1 진공 챔버
52 : 제2 진공 챔버
55 : 진공 펌프
61 : 제1 배관
62 : 제2 배관
62a : 제2 배관
63 : 제3 배관
63a : 제3 배관
64 : 제4 배관
65 : 제5 배관
66 : 제6 배관
70 : 제어 장치
70a : 제어 장치
80 : 공기 압축기
90 : 스탠드
91 : 하우징
92 : 다리부
94 : 가이드 홈
98 : 스위치
100 : 흡인용 노즐
100a : 흡인용 노즐
102 : 선단부
103 : 중공부
104 : 개구부
105 : 외주면
121 : 단차부
123 : 직경 축소부
125 : 직경 축소부 흡인구
130 : 플랜지부
131 : 단차부
135 : 플랜지부 흡인구
211 : 접속관
212 : 가요관
215 : 액추에이터
300 : 충전 노즐
310 : 외관부
311 : 개구부
313 : 외주벽
314 : 내주면
315 : 내주벽
316 : 공간부
320 : 슬리브
330 : 로크 핀
331 : 돌기부
332 : 배면부
340 : 내관부
341 : 선단부
342 : 공급구
343 : 공급관
344 : O링
345 : 접촉부
346 : 외주면
360 : 구동 장치
O : 중심축
P1 : 압력계
P2 : 압력계
P3 : 압력계

Claims (11)

1. 수소를 공급하기 위해 사용되는 충전 노즐의 내부를 흡인하는 흡인 장치이며,
   상기 충전 노즐과 끼워 맞추는 흡인용 노즐과,
   상기 흡인용 노즐 내를 흡인하기 위한 진공 챔버와,
   상기 진공 챔버 내를 진공화하는 진공 펌프를 구비하는, 흡인 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진공 챔버와 상기 진공 펌프 중 적어도 어느 하나는, 수소의 방폭 대응이 불필요한 장소에 설치되어 있는, 흡인 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 진공 챔버에 의한 상기 흡인용 노즐의 흡인을, 작업자의 지시에 기초하여 실행한 후, 소정의 간격을 두고 다시 실행하는, 흡인 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 흡인용 노즐의 부각을 변화시키기 위한 기구를 구비하는, 흡인 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 기구는, 상기 진공 챔버에 의한 흡인이 실시되어 있는 경우, 상기 흡인용 노즐과 상기 충전 노즐이 끼워 맞춰져 있지 않은 경우에 비해, 상기 부각을 상향으로 하는 흡인 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 기구는, 상기 진공 챔버에 의한 흡인이 실시되어 있는 경우, 상기 흡인용 노즐을 수평을 향하게 하는, 흡인 장치.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기구는, 상기 진공 챔버에 의한 흡인이 실시되어 있지 않은 경우, 상기 부각을 45°를 향하게 하는, 흡인 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 진공 챔버를 복수 구비하는, 흡인 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수의 진공 챔버의 일부에 의해 상기 흡인용 노즐이 흡인되어 있는 동안, 다른 상기 진공 챔버 내를 상기 진공 펌프에 의해 진공화하는, 흡인 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공 챔버에 의한 흡인력은, 상기 진공 펌프에 의한 흡인력보다도 높은, 흡인 장치.
11. 수소를 공급하기 위해 사용되는 충전 노즐의 내부를, 상기 충전 노즐과 끼워 맞추는 흡인용 노즐을 사용하여 흡인하는 방법이며,
    진공 펌프를 사용하여 진공 챔버 내를 진공화하고,
    상기 진공화된 진공 챔버를 사용하여, 상기 흡인용 노즐 내를 흡인하는, 흡인 방법.

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