KR20170037827A

KR20170037827A - 교정장치

Info

Publication number: KR20170037827A
Application number: KR1020160121270A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 오오타키; 노리카즈 오오사와
Original assignee: 가부시끼가이샤 다쓰노
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2017-04-05
Also published as: KR101881777B1; JP6288026B2; US20170089752A1; US10502611B2; JP2017067470A

Abstract

수소 등의 가스의 충전장치의 교정장치로서, 고압 충전된 가스(수소 등)의 충전량을 정확히 계측하는 것이 가능한 교정장치를 제공한다. 본 발명의 교정장치(100)는 외부에서 고압의 연료가스(예를 들면 수소가스)가 공급되는 충전용기(2)를 수용하는 계측하우징(1)과, 충전용기(2)에 공급된 연료가스의 중량을 계측하는 저울(3)과, 계측하우징(1)과 저울(3)을 수용하는 본체하우징(10)을 구비한다.

Description

교정장치{Collection device for a gas filling apparatus}

본 발명은 예를 들면 수소와 같은 가스 충전장치의 교정장치에 관한 것으로,보다 상세하게는 고압 충전된 수소 등의 가스 충전량을 정확하게 계측할 수 있는 교정 장치에 관한 것이다.

주유소에 설치되는 가솔린 계량기는 공정한 상거래를 유지하기 위해서 일본국의 경우 7년마다 유량검정이 의무화되어 있어, 유량계의 계기 오차가±0.5% 이내인 것이 요구되고 있다. 그러한 요구에 대해 출원인은 유량계의 검사기능을 갖는 가솔린 계량기를 제안하고 있다(특허문헌 1).

최근에는 환경문제에 대한 대책으로서 수소를 연료로 하는 연료전지 자동차가 개발되어, 그에 따른 수소 충전장치 및 수소 충전장치의 교정장치가 검토되고 있다.

여기서 교정장치를 저울로 구성하여 저울에 의해 충전용기, 충전배관 등의 기기의 중량을 옥외에서 계측하는 경우에, 예를 들면 폭풍우의 영향으로 저울에 의한 중량계측의 결과가 변동할 우려가 있다. 또 기온(온도)이 변동하면 저울에 의한 계측결과가 변동된다. 그 때문에 옥외의 계측에서는 폭풍우나 기온 변동에 따라 계측 정밀도가 악화되어 고정밀도 계측이 어렵다는 문제가 존재한다.

일본국 특개평7-33197호 공보

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점에 감안하여 제안된 것으로, 수소가스 등의 연료가스의 충전장치의 교정장치에 있어서, 주위 환경의 영향을 받지 않고 연료가스(수소가스 등)의 충전량을 고정밀도로 계측하는 것이 가능한 교정장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 교정장치(100)는,

외부로부터 고압의 연료가스(예를 들면 수소가스)가 공급되는 충전용기(2)를 수용하는 계측하우징(1)과,

상기 충전용기(2)에 공급된 연료가스의 중량을 계측하는 저울(3)과,

상기 계측하우징(1)과 저울(3)을 수용하는 본체하우징(10)을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 있어서, 계측하우징(1) 내에 수용되는 기기(예를 들면 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7), 충전가스 방출관로(12))는 단열성을 갖는 부재(열전도성이 낮은 부재: 예를 들면 고무나 수지 등을 일부로 사용한 것)를 개재하여(계측하우징(1)에) 배설되는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 있어서, 계측하우징(1)의 상부에는 분동(分銅)(16)을 탑재하는 분동탑재부(1A)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명을 실시할 때에 계측하우징(1) 내에 건조가스를 공급하는 건조가스관로(17)가(계측하우징(1)에 대해) 착탈이 자유롭게 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명을 실시할 때에는 교정장치(100)의 설치 후에, 저울의 발판은 고정되지 않은 상태(이른바 「프리(free)」상태)로 하는 것이 바람직하다. 그리고 충전 전후에 교정장치(100)의 중량을 계측할 때에 충전노즐(21), 각종 관로(17 등), 각종 센서를 빼내는 것이 바람직하다.

상기한 구성을 구비하는 본 발명에 의하면, 충전용기(2)를 수용하는 계측하우징(1)과 저울(3)이 본체하우징(10) 내에 존재하므로 중량계측 시에 계측하우징(1)과 저울(3)을 폭풍우나 직사일광으로부터 차단하는 것이 가능하다. 폭풍우, 직사일광을 차단함으로써 계측하우징(1)과 저울(3)의 급격한 온도변화도 방지할 수 있고, 저울(3)의 계측 정밀도가 유지된다. 그 때문에 폭풍우, 직사일광, 온도변화의 영향을 받지 않아 정밀도가 좋은 계측을 실시하는 것이 가능하게 된다. 여기서, 충전용기(2)에 수소 등을 충전하여 교정하는 데 필요한 시간은 수분 정도이며, 그 사이에 폭풍우나 직사일광의 영향을 피함으로써 충분히 정밀도가 좋은 계측이 가능하게 된다. 따라서, 본체하우징(10)에 의해 폭풍우, 직사일광을 차단함으로써 계측 제도를 향상하는 효과는 크다.

교정에 있어, 충전시간을 단축하기 위해, 예를 들면 -40℃로 냉각된 수소를 충전용기(2)에 충전하면 계측하우징(1) 내에 수용된 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7), 충전가스 방출관로(12) 등, 직접 수소가스에 접촉하는 기기는 주위의 온도보다도 저온으로 되어 결로가 발생하여 계측 정밀도를 낮추는 가능성이 있다. 그러나 본 발명에 있어서, 계측하우징(1) 내에 수용된 기기(예를 들면 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7), 충전가스 방출관로(12))가 단열성을 갖는 부재(열전도성이 낮은 부재: 예를 들면 고무나 수지 등을 일부로 사용한 것)를 개재하여 계측하우징(1)에 배설된 것이라면 충전된 저온의 연료가스(수소가스)의 영향이나 그에 의한 결로가 예를 들면 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7), 충전가스 방출관로(12)의 주변까지 도달하는 것을 방지할 수 있으므로 정밀도가 좋은 중량계측이 가능하게 된다. 특히 저온의 연료가스(예를 들면 -40℃의 수소가스)의 영향으로 저울(3)까지 저온이 되면 정밀도가 좋은 계측이 저해되지만, 저온의 연료가스(예를 들면 -40℃의 수소가스)의 영향이나 결로는 단열성을 갖는 부재(열전도성이 낮은 부재: 예를 들면 고무나 수지 등을 일부로 사용한 것)를 개재함으로써 저울(3)에 전달되지 않기 때문에 저울(3)의 계측 정밀도가 확보된다.

또 본 발명에 있어서, 계측하우징(1)의 상부에 분동(16)의 분동탑재부(1A)를 설치하면 충전가스의 중량계측 때마다(혹은 계측장소가 변할 때마다) 분동탑재부(1A)에 계량의 트레이서빌리티(traceability: 추적)를 충족하는 분동(16)을 탑재하여 저울(3)의 스팬 조정(변동범위 조정)을 실시하는 것이 가능하다. 그러한 스팬 조정을 실시하면, 교정장치(100)를 설치하는 장소가 변동하여도 계측 부분의 장소, 주로 고도나 위도가 변화하거나 온도, 기압이 변동하여 저울(3)의 온도 특성이나 계측하우징(1) 내의 기체의 중량 변화, 열팽창, 수축에 의한 응력의 변화 등의 영향이 존재했다 하더라도 당해 영향은 상기 스팬 조정에 의해 제거되어 저울(3)에 의해 고정밀도의 중량계측이 가능하게 된다.

여기서, 충전가스의 중량계측시에는 각종 기기를 수용한 계측하우징(1)의 중량(예를 들면 약 400kg)에 비교하여, 충전된 연료가스(예를 들면 수소가스)의 중량(예를 들면 약 5kg)은 훨씬 적다. 그 때문에, 계측하우징(1: 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7) 등이 수용된 상태)을 저울(3)에 탑재하고 제로점 조정을 실시하여 그때에 상술한 계량의 트레이서빌리티를 충족하는 분동(16)을 탑재하여 저울(3)의 스팬 조정(변동범위 조정)을 실시하면 필요로 하는 충분한 정밀도를 확보하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명을 실시하는 데 있어 계측하우징(1) 내에 건조가스를 공급하는 건조가스관로(17)를 (계측하우징(1)에 대해) 착탈이 자유롭게 설치하면 건조가스관로(17)를 개재하여 계측하우징(1) 내에 건조가스를 충전하는 것이 가능하다. 그리고, 계측하우징(1) 내에 건조가스를 충전하면 에어, 그 외의 수분을 포함하는 기체는 배출된다. 그 결과, 연료가스로서 예를 들면 -40℃로 냉각되어 있는 수소가스를 교정장치(100) 내의 충전용기(2)에 공급하여도 계측하우징(1) 내의 기기에 결로가 발생하는 것이 방지되어 결로로 기인하는 계측 정밀도의 저하를 억제하는 것이 가능하다. 또 계측하우징(1) 내의 기기에 결로가 생기는 것을 방지할 수 있다면, 결로된 배관이 건조될 때까지 중량의 계측을 연기시킬 필요가 없어지므로 곧바로 연결하여 교정을 실시하는 것이 가능하다.

여기서 건조가스관로(17)가 계측하우징(1)에 대해 착탈이 자유롭게 설치되어 있으면 저울(3)에 의해 중량계측시에 건조가스관로(17)를 계측하우징(1)로부터 분리하여 건조가스관로(17)에 생기는 응력이 저울(3)에 영향을 미쳐 중량계측의 결과가 변동되는 것이 방지된다.

도 1은 본 발명의 실시형태를 나타내는 블록도이다.
도 2는 실시형태를 사용한 교정 순서를 나타내는 플로우차트이다.

이하에, 도 1, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1에 있어, 본 발명의 실시형태에 관한 교정장치는 전체가 부호 100으로 표시되어 있으며, 교정장치(100)는 계측하우징(1), 계측하우징(1) 내에 배치되어 외부로부터 고압의 연료가스(예를 들면 수소가스)가 공급되는 충전용기(2), 충전용기(2)에 공급된 연료가스의 중량을 계측하는 저울(3), 계측하우징(1)과 저울(3)을 수용하는 본체하우징(10)을 구비하고 있다. 또한 충전용기(2)는 지지부재(8)를 개재하여 계측하우징(1)의 저면 위에 고정되어 있다.

이하에 연료가스로서 수소가스를 예시하여 설명한다.

충전용기(2)에 공급 충전된 수소가스의 중량은 저울(3)에 의해 수소가스 충전 전의 계측하우징(1)의 중량과 수소가스 충전 후의 계측하우징(1)의 중량을 계측하고 양자의 차이로부터 연산하여 결정된다. 그리고 도 2를 참조하여 후술하는 양태에서 저울(3)의 제로점 조정 및 스팬 조정(변동범위 조정)을 실시한 후에 수소가스 충전 전후의 중량이 계측된다. 도 1에 있어, 충전용기(2) 등을 수용하는 계측하우징(1) 및 저울(3)은 본체하우징(10) 내에 수용되고 본체하우징(10)은 저면에 이동수단(10A)(바퀴 등)을 구비하고 있으며, 교정시에 수소 충전장치(20)의 설치 장소 근방까지 이동하는 것이 가능하다.

계측하우징(1)의 측면에는 리셉터클(6)(접속 소켓, 수소 유입구)이 설치되며, 교정해야 할 수소 충전장치(20)로부터 계측하우징(1) 내의 충전용기(2)에 수소가스를 공급, 충전할 때에 리셉터클(6)은 계측하우징(1) 측의 수소 유입구가 된다. 교정을 위해 충전용기(2)에 수소가스를 충전할 때에 수소 충전장치(20)와 계측하우징(1)은 충전노즐(21)과 리셉터클(6)의 결합에 의해 연결되고 수소 충전장치(20)로부터 계측하우징(1) 내의 충전용기(2)에 수소가스가 공급된다.

계측하우징(1)에 있어서, 리셉터클(6)과 충전용기(2)는 충전가스 공급관로(7)에서 접속된다. 수소 충전장치(20)로부터 공급된 수소가스는 리셉터클(6)로부터 충전가스 공급관로(7)를 개재하여 충전용기(2)에 충전된다. 도 1에 있어, 부호 2A는 충전용기(2)의 충전가스 취입부를 나타내며, 부호 9는 충전가스 공급관로(7)의 도중에 설치되어 수소가스의 역류를 방지하는 역류방지밸브이다.

계측하우징(1)의 윗면에는 충전가스 방출구(11)가 설치되고, 충전가스 방출구(11)는 충전가스 방출관로(12)에 의해 충전용기(2)와 접속되어 있다. 여기서, 도시하지는 않지만 본체하우징(10)에도 기체방출기구가 설치되어 있다. 충전용기(2)로부터 수소가스를 방출하는 경우, 충전용기(2)로부터 방출된 수소가스는 충전가스 방출관로(12)를 통과하여 충전가스 방출구(11)로부터 계측하우징(1)의 외부로 방출되며, 도시하지 않은 본체하우징(10)의 기체방출기구를 개재하여 본체하우징(10) 밖으로 방출된다. 계측하우징(1)의 윗면에는 기체 배출구(13)가 설치되어 계측하우징(1) 내에 건조가스 혹은 불활성가스를 충전했을 때에 계측하우징(1) 내의 에어나 그외 기타 수분을 포함하는 기체는 기체 배출구(13)를 개재하여 계측하우징(1)의 외부로 배출된다.

도 1에 있어, 충전가스 공급관로(7)는 지지부재(14)(14A,14B,14C)에 의해 계측하우징(1)의 저면부에 고정된다. 또 충전가스 방출관로(12)는 지지부재(15)에 의해 계측하우징(1)의 윗면부에 고정된다. 지지부재(14), 지지부재(15), 지지부재(8)에 의해 충전가스 공급관로(7), 충전가스 방출관로(12), 충전용기(2)의 각각을 계측하우징(1)에 고정하는 양태로는 종래 공지의 기술을 적용하는 것이 가능하다.

여기서, 지지부재(14,15,8)는 단열성을 갖는 부재(열전도율이 낮은 재료: 예를 들면 고무나 수지 등을 일부로 사용한 것)에 의해 구성되어 있다. 교정에 있어서, 예를 들면 -40℃로 냉각된 수소를 충전용기(2)에 충전하면 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7), 충전가스 방출관로(12) 등, 직접 수소가스에 접촉하는 기기는 주위의 온도보다도 저온이 되어 결로가 발생한다. 그러나 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7) 및 충전가스 방출관로(12)는 단열성을 갖는 부재(예를 들면 고무나 수지 등을 일부로 사용한 것)에 의해 구성된 지지부재(14,15,8)를 개재하여 계측하우징(1)에 고정(배치)되어 있으므로 수소가스의 영향에 의한 저온은 지지부재(14,15,8)에서 차단되어, 다른 기기(계측하우징(1), 저울(3) 등)가 저온이 되거나 결로가 발생되는 것이 방지된다. 다시 말하면, 단열재를 갖는 부재(예를 들면 고무나 수지 등을 일부로 사용한 것)로 구성된 지지부재(14,15,8)를 설치함으로써 예를 들면 -40℃의 저온의 영향이 저울(3)에 미치는 것이 방지되어 계측하우징(1)이나 저울(3)의 외표면에 결로가 생기는 것이 방지된다.

도 1에 있어, 계측하우징(1)의 윗면으로 저울(3)의 중심부 위쪽 근방에는 스팬 조정을 실시하기 위한 분동(16)을 탑재하는 분동탑재부(1A)가 설치된다. 도시한 실시형태에 있어서 저울(3)에 의한 중량계측은 온도 변화나 기압 변동 등의 영향을 받기 쉽고, 또 계측 장소의 고도나 위도가 변화함으로써 중력가속도 차이의 영향을 받게 된다. 그러나 도시한 실시형태에 관련한 교정장치(100)에서는 충전가스의 중량계측 때마다(혹은 계측장소가 바뀔 때마다) 분동탑재부(1A)에 계량의 트레이서빌리티가 이루어져 있는 분동(16)을 설치하여 저울(3)의 스팬 조정(변동범위조정)을 실행하고 있다. 이에 의해 온도 변동, 기온 변동, 계측 장소의 고도나 위도의 변화가 존재하여도 그 영향을 제거하여 저울(3)에 의한 고정밀도의 중량 계측을 실시하는 것이 가능하다.

교정에 있어 충전가스의 중량측정 시에 충전가스를 충전용기(2)에 충전하기 전에, 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7) 등을 수용한 상태의 계측하우징(1)을 저울(3)에 탑재하고, 저울(3)의 제로점 조정을 실시하여 그 후, 계측하우징(1)의 분동탑재부(1A)에 분동(16)을 설치하고 저울(3)의 스팬 조정(변동범위 조정)을 실행한다. 여기서, 충전가스를 충전하기 전의 계측하우징(1: 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7) 등을 수용한)의 중량은 예를 들면 약 400kg인 것에 반해 충전용기(2)에 충전되는 수소가스의 중량(즉 수소가스에 따른 계측하우징(1)의 중량 변화)은 예를 들면 약 5kg이며, 계측하우징(1)의 중량에 비교해서 매우 작다. 그 때문에, 약 400kg의 계측하우징(1)을 저울(3)에 탑재한 상태로 제로점 조정을 실행한 후에 트레이스빌리티가 잡힌 분동(예를 들면 5kg)을 저울(3)에 탑재하여 스팬 조정(변동범위 조정)을 실행하면, 충전가스의 중량 측정에 필요 충분한 계측 정밀도를 확보할 수 있다.

도 1에 있어, 계측하우징(1)의 측면에는, 계측하우징(1) 내에 건조가스를 공급하는 건조가스 관로(17)가 착탈이 자유롭게 설치되어 있다. 건조가스는 도시하지 않은 공급원으로부터 건조가스 관로(17)에 의해 계측하우징(1) 내에 공급되고 충전된다. 건조가스가 계측하우징(1) 내에 충전되면, 저온(예를 들면 -40℃)의 수소가스를 충전용기(2)에 공급하여도 계측하우징(1) 내의 각종 기기 표면에 발생하는 결로량은 적어서 당해 결로량이 중량 측정에 미치는 영향은 충분히 작다. 여기서 건조 가스로서는, 건조한 에어에 더하여 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스나 탄산가스, 건조 공기를 사용할 수 있다. 그리고 건조 가스로서는, 조달 비용이 싸고, 계측하우징(1) 안으로의 충전이나 배출을 단시간에 완료할 수 있고 게다가 안전성이 높은 기체라면 적용 가능하다.

또한, 계측하우징(1)의 표면에는 노점계(18)가 설치되어 있다. 노점계(18)의 계측 결과에 기초하여 계측하우징(1) 내에서 적정한 온도 관리를 실행하기 위해서이다. 여기서, 예를 들면 -40℃ 이하까지 노점을 낮추면 결로량은 제로가 된다고 예측되지만, 노점 -40℃ 이하의 결로량과 노점 -20℃의 결로량의 차이는 매우 작다. 그 때문에, 필요한 만큼 충분히 건조되어 있다고 판단할 수 있는 기준이 되는 노점온도로서 -20℃ ~ -25℃ 정도를 설정하는 것이 현실적이고 또한 경제적이다. 도시의 실시형태에서는 노점계(18)는 계측하우징(1)의 외측에 설치되어 있지만, 계측하우징(1)의 내부에 설치하는 것도 가능하다.

명확하게는 도시되어 있지 않지만, 계측하우징(1) 안은 반밀폐구조로 되어 있다. 여기서 「반밀폐구조」란, 완전히 밀폐하는 것은 아니지만 거의 밀폐에 가까운 상태로 할 수 있는 구조를 의미하고 있다. 계측하우징(1)을 반밀폐구조로 한 경우에는 계측하우징(1) 내에 건조가스를 공급하여 계측하우징(1) 안이 겨우 가압된 상태로 유지한다면 수분을 포함한 에어가 계측하우징(1) 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

도 1에서, 저울(3)은 설치부재(4)에 의해 본체하우징(10)의 저면 위에 설치된다. 설치부재(4)는 저울(3)의 저울받침부(3A)를 지지하는 족부(4A), 족부(4A)를 본체하우징(10)의 저부(10A)에 고정하는 락 기구(4B)로 구성된다. 족부(4A)는 평판상의 저울받침부(3A)를 지지하기 위한 저울받침부(3A)의 각 모서리에 4군데 설치되어 있다. 족부(4A)를 구성하는 수직부재(4A1)가 저울받침부(3A)를 관통하여 위쪽으로 연장설치되고, 저울받침부(3A)는 수직부재(4A1)에 종래 공지의 양태로 고정된다. 락 기구(4B)는 예를 들면 볼트 등의 체결부재에 의해 구성되며, 족부(4A)의 저부(4A2)에 설치되어 있다. 락 기구(4B)는, 족부(4A)를 본체하우징(10)의 저부(10A)에 고정하고, 족부(4A)의 저부(10A)에서의 고정을 해제하는 기능을 갖고 있다.

교정장치(100)의 이동시에는, 저울(3)이 움직여서 본체하우징(10)에 충돌하는 것을 방지하기 위해 록 기구(4B)로 족부(4A)를 저부(10A)에 고정하고, 이것으로 계측하우징(1)을 탑재한 저울(3)을 본체하우징(10)에 확실하게 고정한다. 교정장치(100)의 보관시에 있어서도, 저울(3)이 움직여서 다른 부재에 충돌하는 것을 방지할 수 있도록 락 기구(4B)로 잠근다. 한편, 충전가스의 중량 계측시에 설치부재(4)를 본체하우징(10)에 고정하여 저울(3)을 본체하우징(10)에 고정하면, 본체하우징(10)의 변형이나 굴곡, 온도 변화에 의한 열팽창, 수축이 설치부(4)를 개재하여 저울(3)에 도달되어 중량 계측의 결과에 오차를 일으킬 우려가 있다. 그 때문에, 중량 계측 시에는 락 기구(4B)를 고정 해제 상태로 되게 하고, 설치부재(4)를 본체하우징(10)에 고정되지 않은 상태(이른바 「프리」의 상태)로 하여 저울(3)을 본체하우징(10)으로부터 자유롭게 한다.

교정에 있어 중량 계측(칭량) 시에, 충전노즐(21), 건조가스 관로(17), 각종 센서(도시하지 않음)를 계측하우징(1)에 접속하고 있으면, 충전노즐(21)이나 건조가스 관로(17)나 도시하지 않은 센서에 생긴 응력이 저울(3)에 전달되어 저울(3)의 계측 결과에 영향을 미치는 가능성이 존재한다. 그러한 가능성을 제거하기 위해 교정의 중량 계측(칭량)에 있어서는 계측하우징(1)에 접속되는 충전노즐(21), 건조가스 관로(17), 각종 센서(도시하지 않음)를 계측하우징(1)으로부터 분리한다. 또한, 계측하우징(1)의 중량 계측에 있어 노점계(18)를 분리하는 것도 가능하다.

단, 교정에 있어 중량 계측(칭량) 시에, 충전노즐(21), 건조가스 관로(17), 각종 센서(도시하지 않음)에 생긴 응력이 저울(3)에 도달되지 않도록 계측하우징(1)에 접속하고, 저울(3)에 의한 계측에 악영향을 미치지 않는 양태라면, 충전노즐(21), 건조가스 관로(17), 각종 센서(도시하지 않음)를 계측하우징(1)에 접속한 상태로 저울(3)로 계측하는 것도 가능하다. 그때는 건조가스 관로(17), 각종 센서(도시하지 않음)를 계측하우징(1)의 접속부 근방에서 강고하게 고정하여 계측하우징(1)에 변형이나 응력이 전해지지 않는 구조로 한다. 충전노즐(21), 건조가스 관로(17), 각종 센서(도시하지 않음)를 계측하우징(1)에 접속한 상태에서 저울(3)로 계측하면, 배관, 노즐의 설치 및 탈착이라는 번거로운 작업을 생략할 수 있다. 그리고 각종 센서가 중량 측정시도 접속하고 있으면 항상 감시 계측이 가능하게 되어 안전하고 보다 상세한 계측이 가능하게 된다.

다음에, 도 1의 교정장치(100)을 사용한 교정의 순서를 도 2에 나타내는 교정의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

도 2에 있어, 스텝S1에서는 저울 리셋을 실행한다.

도 2에는 명시되지 않지만 계측하우징(1), 저울(3) 등을 수용한 본체하우징(10)을 교정 실시 장소에 이동시키면 탑재부재(4)의 락 기구(4B)를 해제하여 저울(3)을 본체하우징(10)으로부터 프리(free)의 상태로 한다.

저울 리셋에서는, 먼저 충전 전의 제로(영) 점 조정, 분동(16)에 의한 스팬 조정(변동범위 조정)을 실시하고 그 후, 건조가스 관로(17), 충전노즐(21)을 접속하여(기기접속작업), 계측하우징(1) 내의 에어, 그 외의 수분을 포함하는 기체를 배출한다(소기작업). 또한, 수소 충전장치(20)(교정대상)로부터 충전용기(2)에 수소가스를 충전하고(충전작업), 그리고 건조가스 관로(17), 충전노즐(21)을 접속해제한다(접속해제작업).

그리고 스텝 S1에 있어서의 충전 전의 제로점 조정에서는, 충전 전인 건조가스 관로(17), 충전노즐(21) 등이 접속되지 않은 상태의 계측하우징(1)(충전용기(2)를 수용하고 있는)을 저울(3)에 탑재하여 중량계측을 실시함과 동시에 제로점 조정을 실시한다. 다음에 분동(16)에 의한 스팬 조정을 실시하여 계측의 트레이서빌리티가 잡힌 분동(16)을 계측하우징(1)의 분동탑재부(1A)에 설치하고 스팬 조정(변동범위 조정)을 실시한다.

스텝 S1의 기기접속작업에서는, 계측하우징(1)의 측면에 건조가스 관로(17)를 접속한다. 그리고 계측하우징(1)의 측면에 설치된 리셉터클(6)에 수소 충전장치(20)의 충전노즐(21)을 접속한다. 스텝 S1의 소기 작업에서는, 건조가스 관로(17)을 통하여 도시하지 않은 건조가스 공급원으로부터 계측하우징(1) 내에 건조가스를 공급, 충전한다. 계측하우징(1) 내에 건조가스를 충전하면, 계측하우징(1) 내에 존재하고 있던 수분을 포함하는 기체(예를 들면 에어)를 기체 배출구(13)로부터 계측하우징(1)의 외부로 배출하고, 또한 도시하지 않은 기체방출기구로부터 본체하우징(10)의 외부로 배출한다.

스텝 S1의 소기 작업에 있어서는, 수시로 노점계(18)의 계측 값을 감시하면서 실시한다. 소기가 진행됨에 따라 노점온도는 서서히 저하하고, 계측하우징(1) 내의 습도가 저하한다. 그리고 노점온도가 소정습도(예를 들면 -20℃)에 도달했을 때에 저온(예를 들면 -40℃)의 수소가스가 공급되어도 계측하우징(1) 내의 기기 표면에 결로가 생기지 않는 정도로 건조되어 있다고 판단한다. 다시 말하면, 노점습도가 소정습도(예를 들면 -20℃)에 도달하면 계측하우징(1) 안은 충분히 건조되어 있으며, 예를 들면 -40℃로 냉각되어 있는 수소가스를 계측하우징(1) 안의 충전용기(2)에 충전하여도 충전용기(2), 리셉터클(6), 충전가스 공급관로(7), 그 외의 기기 표면에 발생하는 결로량은 매우 적고, 당해 결로량이 중량계측에 미치는 영향도 충분히 작다. 그러한 상태에서, 스텝 S1의 충전작업이 실시된다. 충전가스의 충전은 수소 충전장치(20)의 압력계(도시하지 않음)에 의해 소정량의 수소가스가 공급되었다고 판단될 때까지 실시한다.

충전작업이 종료한 후, 스텝 S1의 접속해제작업을 실시한다. 접속해제작업에서는, 건조가스 관로(17), 충전노즐(21)의 접속을 해제한다. 건조가스관로(17)를 계측하우징(1)으로부터 접속해제하여 분리함으로써, 스텝 S2의 중량계측 시에 건조가스 관로(17)에 생긴 응력의 영향을 저울(3)에 의한 계측에서 제거하여 당해 응력에 의한 중량계측 결과의 변동을 방지한다. 단 상술한대로 저울(3)에 의한 중량계측 시에 충전노즐(21), 건조가스 관로(17), 각종 센서(도시하지 않음)를 계측하우징(1)에 접속한 상태에서 실시하는 것도 가능하며, 그 경우에는 스텝 S1의 접속해제작업은 생략되고 후술의 스텝 S1에 있어서도 접속해제작업은 실시하지 않는다. 스텝 S1이 종료되면 스텝 S2로 진행한다.

스텝 S2에서는 수소 충전장치(20)로부터 계측하우징(1) 안의 충전용기(2)에 수소가스가 충전된 경우의 중량(수소가스 충전 후의 계측하우징(1)의 중량)을 저울(3)에 의해 계측한다. 도시의 실시형태에서는 수소가스 충전 후에 계측하우징(1) 안의 기기 표면의 결로가 방지되므로, 결로에 의한 오차를 제거한 정확한 중량이 계측가능하다. 또, 계측하우징(1)을 저울(3)에 탑재하여 제로점 조정을 실시하고 또한 트레이서빌리티가 잡힌 분동(16)을 저울(3)에 탑재하여 스팬 조정(변동범위 조정)을 실시하고 있으므로 저울(3)의 중력 계측에서는 필요하고도 충분한 정밀도가 확보된다. 그리고 수소가스 충전 전후의 중량의 차이로부터, 공지의 양태에 의해 수소가스의 충전량이 연산된다. 그리고 연산된 충전량과 교정할 수소 충전장치(20)에서 계측된 충전량을 비교함으로써 수소 충전장치(20)의 교정이 실시된다.

다음의 스텝 S3에서는 스텝 S2의 계측 결과인 수소가스의 중량이나 수소가스의 충전량, 교정의 결과를 도시하지 않은 표시장치(디스플레이 등)에 표시한다. 또한, 수소가스의 충전량을 교정 대상인 수소 충전장치(20)의 식별번호(제품번호), 교정일시 등과 함께 정보처리기기(예를 들면 도시하지 않은 컴퓨터 등)의 표시장치에서 표시되고 기억장치에 보존된다. 그리고 교정을 종료한다.

도 2에는 명확하게는 나타내지는 않지만, 교정장치(100)에서 복수의 수소 충전장치(20)의 교정을 실시하는 경우는 스텝 S3의 후, 충전용기(2)에 충전된 수소가스의 충전가스 방출관로(12), 충전가스 방출구(11)에 의해 계측하우징(1) 및 본체하우징(10)의 외부로 방출된다. 그리고 도 2의 「시작」으로 되돌아가 스텝 S1~S3의 작업을 실행한다. 수소가스의 방출은 다음의 수소 충전장치(20)의 교정 순서에 있어서 스텝 S1의 「저울 리셋」의 공정 중에서 실시할 수 있다.

도시의 실시형태에 의하면, 충전용기(2)를 수용하는 계측하우징(1)과 저울(3)이 본체 하우징(10) 내에 존재하므로 중량 계측 시에 폭풍우, 직사일광을 차단할 수 있다. 또, 폭풍우, 직사일광을 차단함으로써 급격한 온도변화도 방지할 수 있고 저울(3)의 계측 정밀도를 유지하는 것도 가능하다. 그 때문에, 폭풍우, 직사일광, 온도변화의 영향을 받지 않고 고정밀도의 계측을 실시하는 것이 가능하게 된다.

또 도시의 실시형태에 의하면, 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7), 충전가스 방출관로(12)는 단열성을 갖는 부재로 구성된 지지부재(14,15,8)를 통하여 계측하우징(1)에 배치되어 있으므로, 예를 들면 -40℃로 냉각된 수소를 충전용기(2)에 충전하고, 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7), 충전가스 방출관로(12)가 저온이 되어도 저온의 영향이나 결로는 단열성을 갖는 부재로 구성된 지지부재(14,15,8)에서 차단되어 저울(3) 등의 주변 기기에는 미치지 않으며 결로되는 일도 없다.

또, 도시의 실시형태에 의하면, 교정에 있어서의 충전가스 중량 계측 때마다(혹은 계측 장소가 변할 때마다), 계측의 트레이서빌리티를 만족하는 분동(16)을 탑재하여 저울(3)의 스팬 조정(변동범위 조정)을 실시할 수 있으므로, 계측 장소의 중량가속도, 온도, 기압이 변동하여도 당해 변동은 스팬 조정(변동범위 조정)으로 제거되어 저울(3)의 계측 정밀도에 악영향을 미치는 일도 없다. 이러한 스팬 조정에 더하여 충전용기(2), 충전가스 공급관로(7) 등을 수용한 상태의 계측하우징(1)을 저울(3)에 재치하여 제로점 조정을 실시함으로써 충전된 수소가스 중량의 계측에 필요하고도 충분한 정밀도를 확보할 수 있다.

그리고 도시의 실시형태에 의하면, 교정장치(100)의 이동 시나 보관 시에는, 설치부재(4)의 락 기구(4B)를 사용하여 계측하우징(1)을 탑재한 저울(3)을 본체하우징(10)에 확실하게 고정하고 저울(3)이 다른 기기에 충돌하는 것에 따른 불편을 방지할 수 있다. 한편, 중량 계측시에는 락 기구(4B)를 해제하고 설치부재(4)를 본체하우징(10)으로부터 자유롭게 함으로써 본체하우징(10)의 변형이나 굴곡, 온도 변화에 의한 열팽창, 수축에 기인하는 응력이 저울(3)의 계측에 영향되는 것을 방지하고 있다.

또한, 도시의 실시형태에 의하면, 교정에 있어서의 중량 계측(칭량) 시에 계측하우징(1)에 접속되는 충전노즐(21), 건조가스 관로(17), 각종 센서(도시하지 않음)를 계측하우징(1)으로부터 분리할 수 있으므로 충전노즐(21)이나 건조가스 관로(17)(혹은 이것 등을 구성하는 부재)에 생긴 응력이 저울(3)에 작용하여 중량 계측 결과가 변동되는 것을 방지하고 있다.

도시의 실시형태는 어디까지나 예시이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 취지의 기술은 아님을 덧붙인다. 예를 들면, 도시의 실시형태에서는 수소 충전장치의 교정장치로서 설명하고 있지만, 본 발명은 CNG 충전장치의 교정장치에 대해서도 적용하는 것이 가능하다.

1... 계측하우징
1A... 분동탑재부
2... 충전용기
3... 저울
3A... 저울받침부
4... 설치부재
4A...족부
4B...락 기구
6... 리셉터클(수소 유입구)
7... 충전가스 공급관로
8... 지지부재
9... 역류방지밸브
10... 본체하우징
10A... 이동수단(바퀴 등)
11... 충전가스 방출구
12... 충전가스 방출관로
13... 기체 배출구
14, 15... 지지부재
16... 분동
17... 건조가스 관로
18... 노점계
20... 수소 충전장치
21... 충전노즐
100... 교정장치
R1, R2, R3... 강성부재

Claims

외부에서 고압의 연료가스가 공급되는 충전용기를 수용하는 계측하우징과,
상기 충전용기에 공급된 연료가스의 중량을 계측하는 저울과,
상기 계측하우징과 저울을 수용하는 본체하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 교정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 계측하우징 내에 수용되는 기기는 단열성을 갖는 부재를 개재하여 배설되는 것을 특징으로 하는 교정장치.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계측하우징의 상부에는 계측 장소, 계측 환경이 변화된 때에 저울의 스팬 조정을 실시하기 위한 분동을 탑재하는 분동탑재부가 설치되는 것을 특징으로 하는 교정장치.