KR20200091344A - 수소충전장치의 교정방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 차량 탑재 탱크가 비워질 때까지 연료전지 자동차를 주행시켜서 대기할 필요가 없고, 또한 복수(4대)의 연료전지 자동차를 준비할 필요가 없는 수소충전장치의 교정방법을 제공한다.
[해결수단] 본 발명의 수소충전장치의 교정방법은 충전탱크(2)와, 충전탱크(2)를 구비하는 계측하우징(1)과, 계측하우징(1)의 중량을 계측하는 중량계측장치(3:저울)를 갖는 교정장치(100)의 리셉터클(6)에 교정해야 할 수소충전장치(40)의 충전노즐(41)을 접속하는 공정과, 충전탱크(2)에 수소가스를 충전하는 공정과, 수소충전 전의 계측하우징(1)의 중량과 수소충전 후의 계측하우징(1)의 중량과의 차에 근거하여 충전탱크(2)에 충전된 수소량을 결정하는 공정과, 교정장치(10)에 설치된 배기가스 기구(11)를 통해 충전탱크(2) 내에 충전된 수소를(교정장치 밖으로) 개방하는 공정을 갖고 있다.

Description

수소충전장치의 교정방법{Collection method for a hydrogen gas filling apparatus}

본 발명은 수소 자동차 등에 수소를 충전하는 설비인 수소 스테이션에서 이용되는 수소충전장치에 관한 것으로, 그 수소충전장치를 교정하는 기술에 관한 것이다.

근년에 연료전지를 탑재한 차량(연료전지 자동차: FCV)의 개발·보급에 따라 수소 스테이션(예를 들어 특허문헌 1 참조)의 설치 개소를 증가하는 것이 중요시 되고 있다.

수소 스테이션에는 수소충전장치가 설치되어 있어 수소충전장치에 의해 수소 스테이션에 도착한 상기 차량의 차량 탑재 탱크 내에 소정의 압력으로 수소를 충전하고 있다. 그리고, 차량 탑재 탱크 내의 수소 충전을 안전하고 정확하게 실시하기 위해서 수소충전장치를 교정하는 작업이 정기적으로 실시되고 있다.

이러한 교정작업에서는, 예를 들어 수소 충전 전후에서의 교정장치의 중량을 계측하고, 그 차이로부터 충전량을 결정하는 타입의 교정장치를 이용하여 실시된다. 그리고, 교정장치에 의해 계측된 실제의 수소충전량과, 수소충전장치가 계량한 충전 수소량과 비교함으로써 해당 수소충전장치의 교정이 실시된다.

혹은, 수소충전계통에 수소충전장치의 교정을 위한 수소 유량 계측장치(기준 유량계: 이른바 "마스터 미터")를 설치하여, 연료전지 자동차에 수소를 충전하면서 수소충전계통에 개장된 수소 유량 계측장치(기준 유량계)로 연료전지 자동차에 실제로 충전된 수소량을 계측하고, 수소충전장치가 계량한 충전 수소량과 비교하여 교정이 이루어지는 경우가 있다.

현행의 수소충전에 관한 가이드 라인에 의하면(일본에서의 규정) 상술한 바와 같은 수소충전장치의 교정에서는 "4kg의 수소의 충전을 1회, 1kg의 수소의 충전을 3회" 실시하는 것이 정해져 있다. 이러한 가이드 라인에 따르면 단일 수소충전장치(40)(도 8 참조)의 교정에서는 최저 4회(4kg을 1회, 1kg을 3회)의 수소충전을 실시할 필요가 있다.

그러나, 교정 시에는 연료전지 자동차의 차량 탑재 탱크 내의 압력이 소정의 초기 압력이 된 상태(이른바 "비어있음"이 된 상태)에서 수소를 충전할 필요가 있다. 그 때문에 교정 시에는 연료전지 자동차에 소정량의 수소를 충전한 후, 수소를 충전한 연료전지 자동차를 도 8에서 화살표 R로 나타내는 것처럼 주행시켜서 차량 탑재 탱크 내의 수소를 소비시켜 차량 탑재 탱크 내의 압력이 소정의 초기 압력으로 저감될 때까지(이른바 "비어있음"이 될 때까지) 교정작업을 중단할 필요가 있다.

또한, 도 8에서 부호 42는 충전호스, 부호 MA는 수소유량 계측장치(M) 측(마스터 미터 측)의 충전노즐, 부호 SA는 차량(S) 측의 리셉터클을 나타내고 있다.

혹은 상술한 수소의 유량 계측장치(M)(기준 유량계)에서 연료전지 자동차(S)에 실제로 충전된 수소량을 계측하는 교정을 실시하는 경우에는 1대의 수소충전장치를 교정하는 데에, 도 9에서 나타내는 것과 같이 차량 탑재 탱크 내의 압력이 소정의 초기 압력이 된 상태(이른바 "비어있음"이 된 상태)의 연료전기 자동차(S)(FCV)를 미리 복수 대(예를 들어 4대) 준비할 필요가 있다.

그러나, 차량 탑재 탱크 내의 압력이 소정의 초기 압력이 될 때까지(이른바 "비어있음"이 될 때까지) 연료전지 자동차를 주행시키는 경우(도 8)에는 교정을 중단하고 대기하는 시간이 장시간이 되므로 1대의 수소충전장치의 교정에 많은 시간을 소비하게 된다.

한편, 교정작업을 실시하기 위해 복수 대(예를 들어 4대)의 연료전지 자동차를 준비하는 것이라면(도 9의 경우) 교정작업의 준비에 엄청난 노력과 비용이 필요하게 된다.

일본국 특개2000-166635호 공보

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로, 차량 탑재 탱크가 비워질 때까지 연료전지 자동차를 주행시켜 대기할 필요가 없고, 또한 복수의(예를 들어 4대의) 연료전지 자동차(FCV)를 준비할 필요가 없는 수소충전장치의 교정방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 수소충전 장치의 교정 방법은, 충전탱크(2)와 충전탱크(2)를 내부에 구비하는 계측하우징(1)과, 계측하우징(1)의 중량을 계측하는 중량계측장치(3:저울)를 구비하는 교정장치(100)의 리셉터클(6)에 교정해야 할 수소충전장치(40)의 충전노즐(41)을 접속하는 공정과, 교정장치(100)의 충전탱크(2)에 수소가스를 충전하는 공정과, 수소충전 전의 계측하우징(1)의 중량과 수소충전 후의 계측하우징(1)의 중량과의 차이에 근거하여 교정장치(100)의 충전탱크(2)에 충전된 수소량을 결정하는 공정과, 교정장치(100)에 설치된 배기가스 기구(11)를 통해 충전탱크(2) 내에 충전된 수소를 (교정장치 밖으로) 개방하는 공정(탈가스:압력 조절)을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서 상기 수소량을 결정하는 공정을 실행하는 타이밍은 당해 수소량을 결정하는 공정과 수소를 개방하는 공정과의 사이에 한정되는 것은 아니다. 상기 수소량을 결정하는 공정을 실행하는 타이밍은 수소가스를 충전하는 공정이 종료된 후라면 임의의 타이밍에 실행 가능하다.

본 발명의 교정방법에 있어서, 상기 교정장치(100)는 차량(PS:교정 차량)에 설치되어 있고, 교정장치(100)를 설치한 차량(PS)은 수소를 포함하는 복수 종류의 연료(예를 들어 수소를 포함하는 2종류의 연료)로 구동하는 차량(예를 들어 바이퓨얼(Bi-Fuel) 차량)이며, 교정장치(100)의 충전탱크(2)와 상기 차량(PS:교정장치를 설치한 바이퓨얼 차량)의 연료저장장치(31:차량 탑재 탱크)를 연통하는 경로(32:수소공급배관)에는 개폐밸브(33:유량조정판)가 마련되어 있으며, 상기 차량(PS)이 정지하여 교정작업을 실시하고 있는 경우에는 상기 개폐밸브(33)를 폐쇄하고, 상기 차량(PS)이 주행하고 있는 경우에는 상기 개폐밸브(33)를 개방하는 공정을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 교정장치(100)는 수소충전장치(40)의 충전호스(42) 선단의 충전노즐(41)과 접속 및 탈거가 가능한 리셉터클(6)과, 충전탱크(2) 내의 정보(압력 정보, 온도 정보)를 (수소충전장치(40)에) 전달하는 신호전달수단(18)을 구비하고 있으며, 충전탱크(2)에 수소가스를 충전하는 공정에서는 충전탱크(2) 내의 상기 정보를 수소충전장치(40)에 전달하는(통신충전을 실시하는) 것이 바람직하다.

상술의 구성을 구비하는 본 발명에 의하면 교정완료 후 배기가스 기구(11)의 도시하지 않은 개방/폐쇄 기구를 조작함으로써 충전탱크(2) 내에 충전된 수소는 배기가스 기구(11)를 통해 교정 장치(100) 밖으로 개방된다.

배기가스 기구(11)를 통해 충전된 수소를 교정장치(100) 밖으로 개방하는 시간은 수소가 충전된 연료전지 자동차를 주행시켜서 충전탱크(2) 내의 압력을 소정의 초기압력까지 저하되는(이른바 "비어있는"으로 한다) 데에 소요되는 시간에 비해 훨씬 단시간이다. 그 때문에, 차량 탑재 탱크의 압력이 소정의 초기압력으로 저하될 때까지 연료전지 자동차를 주행시켜서 교정을 대기할 필요가 없고, 복수의 (예를 들면 4대의) 연료전지 자동차(FCV)를 미리 준비할 필요도 없다.

그 결과, 단일의 수소충전장치(40)의 교정작업에 소요되는 시간, 노력, 비용이 대폭적으로 단축된다.

그리고 본 발명의 교정방법에 의하면 수소충전 전 계측하우징(1)의 중량과 수소충전 후 계측하우징(1)의 중량과의 차이에 근거하여 충전탱크(2)에 충전된 수소의 양을 정확하게 결정할 수 있으므로 당해 결정된 수소량과 수소충전장치(40)내의 유량계에 의해 계량된 수소충전량을 비교함으로써 교정작업의 대상이 되고 있는 수소충전장치(40)의 유량계의 정확도가 요구되는 수준에 이르고 있는가 아닌가를 정확하고 쉽게 확인할 수 있다.

또 본 발명에 있어서, 교정장치(100)를 차량(PS)에 설치 혹은 탑재하는 경우에 당해 차량(PS)이 바이퓨얼 차량이라면 교정장치(100) 내의 충전탱크(2)에 충전한 수소를 당해 차량(PS)의 연료로 소비할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 교정시에 교정장치의 충전탱크 내부에 설치된 계측장치(압력센서, 온도센서)에 의해 충전에 필요한 정보(압력 정보, 온도 정보)를 계측하고, 그 정보는 신호전달수단(18)을 통해 확실하게 충전장치(40)에 송신(통신)하면, 교정시에 있어서도 이른바 "통신충전"을 실행하여 실제의 연료전지 자동차(FCV)에 충전하는 것과 마찬가지의 높은 압력까지 안전하고 정확한 수소충전을 실행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 개요를 나타내는 설명도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 있어서 교정장치를 차량에 설치한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은 제 1 실시형태의 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 4는 바이퓨얼 차량에서의 교정장치 탱크에서 수소를 공급하는 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에서 이용되는 교정장치를 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태에서 이용되는 교정장치를 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태에서 이용되는 교정장치를 나타내는 설명도이다.
도 8은 종래기술의 설명도이다.
도 9는 도 8과는 다른 종래기술의 설명도이다.

이하에, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.

먼저 도 1~도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태를 설명한다.

도 1에 있어서, 전체를 부호 100으로 나타내는 교정장치는 계측하우징(1), 계측하우징(1) 내에 배치되는 충전탱크(2), 계측하우징(1)의 중량을 측정하는 저울 (3), 계측하우징(1)과 저울(3)(중량계측장치)을 수용하는 본체하우징(10)을 구비한다. 또한, 충전탱크(2)는 받침대(8)를 사이에 두고 계측하우징(1)의 밑면 위에 설치되어 있다.

충전탱크(2)에 공급, 충전된 수소가스의 중량은 저울(3)에 의해 수소가스 충전 전후의 계측하우징(1) 중량을 계측하고, 수소가스 충전 전후의 중량 차이로부터 결정된다.

계측하우징(1)과 저울(3)을 수용하는 본체하우징(10)은 그 아랫면에 이동수단(10A)(차륜 등)을 구비하여, 교정장치(100)를 교정할 때 구성해야 할 수소충전장치(40)까지 이동할 수 있다.

계측하우징(1)의 측면(도 1에서 우측면)에는 리셉터클(6)(수소 주입구)이 설치되며, 리셉터클(6)은 교정해야 할 수소충전장치(40)의 충전호스(42) 선단의 충전노즐(41)과 접속되고(화살표 Y), 그럼으로써 수소충전장치(40)로부터 계측하우징(1) 내의 충전탱크(2)에 수소가 공급된다.

리셉터클(6)에서 계측하우징(1) 내에 공급된 수소가스는 충전가스 공급관로(7)를 통해 충전탱크(2)에 충전된다. 부호 2A는 충전탱크(2)에서의 충전가스 흡입부를 나타내며, 부호 9는 계측하우징(1) 측에 공급된 수소가스의 역류를 방지하는 역류방지밸브이다.

계측하우징(1)의 측면(도 1 좌측면)에는 건조가스관로(4)가 착탈이 자유롭게 설치되어 있으며, 도시하지 않은 공급원으로부터 건조가스가 계측하우징(1) 내에 공급된다.

계측하우징(1)의 바깥면에는 노점계(露点計)(5)가 착탈이 자유롭게 설치되어 있으며, 노점계(5)의 계측 결과에 근거해서 계측하우징(1) 내에서 습도관리를 실시한다. 예를 들어 노점계(5)의 노점온도가 소정온도(예를 들어 -20℃: 계측하우징(1) 내부가 충분히 건조하다고 판단될 수 있는 노점온도)에 이르렀을 때 수소가스(예를 들어 -40℃에서 냉각되는 수소가스)를 공급하면 충전탱크(2), 충전가스 공급관로(7), 리셉터클(6) 등의 기기에 발생하는 결로량이 적어지게 되고 결로가 중량측정에 미치는 영향은 충분히 작아지게 된다.

계측하우징(1)의 윗면에는 기체 배출구(13)가 설치되고, 계측하우징(1) 내에 건조가스를 충전하면 계측하우징(1) 내의 수분을 포함하는 기체는 기체 배출구(13)로부터 계측하우징(1)의 외부로 배출된다.

또, 계측하우징(1)의 윗면에는 충전가스 방출구(11C)가 설치되고, 충전가스 방출구(11C)는 충전가스 방출관로(11B)에 의해 충전탱크(2)의 개방/폐쇄기구(11A)와 접속되어 있다. 그리고, 개방/폐쇄기구(11A), 방출관로(11B), 방출구(11C)에 의해 배기가스 기구(11)가 구성되어 있다.

도시는 되어 있지 않으나, 본체하우징(10)에도 기체방출 기구가 설치되어 있으며, 충전탱크(2) 내에 충전된 수소는 배기가스 기구(11)와 본체하우징(10)의 기체방출 기구를 통해서 교정장치(100) 밖으로 방출된다.

충전가스 공급관로(7)를 계측하우징(1)의 저면부에 고정하는 지지부재(14), 충전가스 방출관로(11B)를 계측하우징(1)의 외벽부에 고정하는 지지부재(15), 충전탱크(2)를 탑재하는 받침대(8)는 단열성을 갖는 재료(열전도성이 낮은 재료: 예를 들어 고무나 수지 등)로 형성되며, 계측하우징(1) 내의 저온이 지지부재(14), 지지부재(15), 받침대(8)를 사이에 두고 계측하우징(1)에 전도(傳導)됨으로써 그 바깥면에 결로가 생기는 것을 방지하고 있다.

또, 계측하우징(1)은 반밀폐 구조이며, 계측하우징(1) 내에 건조가스를 공급하여 계측하우징(1) 내를 조금 가압된 상태로 유지할 수 있으므로 수분을 포함한 에어가 계측하우징(1) 내에 침입하는 것이 방지된다.

충전탱크(2) 내의 도시하지 않은 센서(압력센서, 온도센서)는 계측신호를 전기신호로 출력하는 타입의 센서이며, 당해 센서로부터 정보(압력 정보, 온도 정보)를 수소충전장치(40) 측에 전달하기 때문에, 교정장치(100)는 신호전달수단으로 통신경로(18)(도 1에서는 점선)를 구비하고 있다.

교정장치 측의 통신경로(18)는 전기신호용 도선으로 구성된 전기통신경로이나, 광섬유로 구성하는 것도 가능하다. 통신경로(18)를 광통신경로로 하는 경우에는 전기/광컨버터(예를 들어 LED 등의 발광기기 등)를 교정장치 측 리셉터클(6)에설치하는 것도 가능하다.

통신경로(18)의 일단은 충전탱크(2) 측의 도시하지 않은 통신용 커넥터를 통해 충전탱크(2) 내의 센서(도시하지 않음)에 접속되고, 통신경로(18)의 타단은 교정장치 측 리셉터클(6)에 내장된 광통신용 커넥터(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 교정장치 측 리셉터클(6)에 내장된 도시하지 않은 광통신용 커넥터에서는 전기신호가 광신호로 변환된다.

또한, 충전탱크(2) 내의 도시하지 않은 센서(압력센서, 온도센서)가 계측신호를 전기신호로 출력하는 타입인 경우에는 교정장치(100) 측의 신호통신경로에 변환장치(전기/광컨버터)를 설치하거나, 교정장치 측 리셉터클(6)에 변환장치(전기/광컨버터)를 구비토록 하여 전기신호를 광신호로 변환할 수 있다.

수소충전장치(40) 측의 신호전달수단은 전기신호를 변환한 전기신호가 전달되는 전기신호경로로 구성된 통신경로(43)이며, 통신경로(43)의 일단은 충전장치 측의 충전노즐(41)에 내장된 도시하지 않은 광통신용 커넥터에 접속되고, 타단은 수소충전장치(40)에 접속되어 있다.

충전노즐(41)을 교정장치 측 리셉터클(6)에 접속한 때에 충전노즐(41)에 내장된 도시하지 않은 광통신용 커넥터와 교정장치 측 리셉터클(6)에 내장된 도시를 하지 않는 광통신용 커넥터가 접속되어 광신호의 전송과 수신을 실시한다. 그리고 충전노즐(41)에 내장된 광통신용 커넥터는 교정장치 측 리셉터클(6)로부터 송신된 광신호를 전기신호로 변환하여 통신경로(43)에 보낸다. 여기서, 통신경로(43)를 광섬유 등에 의해 광통신경로로 구성하는 것이 가능하고, 또 무선통신경로로 하는 것도 가능하다.

충전노즐(41)과 교정장치 측 리셉터클(6)이 접속 해제되면 교정장치(100) 측의 리셉터클(6)에 내장된 광통신용 커넥터(도시하지 않음)와, 충전장치(40) 측의 충전노즐(41)에 내장된 광통신용 커넥터(도시하지 않음)는 접속 해제된다.

제 1 실시형태의 교정장치(100)를 이용하여 교정을 실시하는 경우, 도 1에서 나타내는 것처럼 수소충전장치(40)의 충전노즐(41)을 교정장치 측의 리셉터클(6)에 접속한다(화살표 Y 방향 참조).

당해 접속(화살표 Y)에 의해 수소충전장치(40)는 광통신경로(43), 충전노즐(41)의 광통신용 커넥터(도시하지 않음), 교정장치 측의 광통신용 커넥터(도시하지 않음), 교정장치 측의 광통신경로(18), 충전탱크(2) 내의 광통신용 커넥터(도시하지 않음), 광통신경로(도시하지 않음)를 통해서 충전탱크(2) 내의 센서(도시하지 않음)에 접속된다.

교정장치(100) 내의 충전탱크(2)가 아닌, 연료전지 자동차(도 1에서는 도시하지 않음)에 충전하는 경우(통상의 수소충전)에는 수소충전장치(40)의 충전노즐(41)을 연료전지 자동차 리셉터클(도시하지 않음)에 접속한다.

도시하지 않은 연료전지 자동차의 차량 탑재 탱크에서의 계측장치(압력센서, 온도센서)에서 계측된 정보(압력, 온도 등)는 연료전지 자동차 리셉터클 내의 광통신용 커넥터(도시하지 않음), 수소충전장치(40)의 충전노즐(41)에 내장된 광통신용 커넥터(도시하지 않음), 충전장치 측의 광통신경로(43)를 통해서 수소충전장치(40)에 전달됨으로써 통신충전이 실행된다.

여기서, 연료전지 자동차의 리셉터클 내의 광통신용 커넥터(도시하지 않음)와, 수소충전장치(40)의 충전노즐(41)에 내장된 광통신용 커넥터(도시하지 않음)의 사이에는 광통신이 실행된다.

교정시에는 도 1에서 나타내는 것처럼 수소충전장치(40)로부터 충전호스(42), 충전노즐(41), 교정장치 측의 리셉터클(6), 충전가스 공급관로(7)를 통해서 충전탱크(2)에 수소가 충전된다.

그 때, 교정중의 충전탱크(2) 내의 정보(압력 정보, 온도 정보)는 충전탱크(2) 내의 도시하지 않은 센서에서 검출되고, 당해 검출신호는 충전탱크(2) 내의 도시하지 않은 통신경로, 교정장치 측의 통신경로(18), 교정장치 측의 리셉터클(6) 내의 광통신용 커넥터(도시하지 않음), 충전장치 측 노즐(41) 내의 광통신용 커넥터(도시하지 않음), 충전장치 측의 통신경로(43)를 통해서 수소충전장치(40)에 전달된다. 그 때문에, 교정시에 있어서도 통신충전이 실행된다.

교정시에 있어서, 충전탱크(2) 내에 충전된 수소가스의 충전량을 구하기 위해서는, 결로 등이 생기지 않는 환경하에서 수소가스 충전 전후에서의 계측하우징(1)(수소와 충전탱크(2)를 포함)의 중량을 저울(3)에 의해 계측하고, 수소가스 충전 전후의 중량차이로부터 충전된 수소가스의 중량을 구하여 수소 충전량을 결정한다.

그렇게 해서 결정된 수소충전량과, 수소충전장치(40) 내부의 유량계(도시하지 않음)의 계량 결과로부터 구한 수소충전량을 비교함으로써 교정의 대상인 수소충전장치(40)에서 계량된 수소충전량이 정확한가 아닌가를 확인할 수 있다.

교정완료 후, 배기가스 기구(11)의 개방/폐쇄기구(11A)를 개방함으로써 충전탱크(2) 내에 충전된 수소는 방출관로(11B), 방출구(11C), 도시하지 않은 본체하우징(10)의 기체방출기구를 통해서 교정장치(100) 밖으로 방출된다.

계측하우징(1)의 배기가스 기구(11) 및 본체하우징(10)의 기체방출기구(도시하지 않음)를 통해서 충전탱크(2) 내에 충전된 수소를 교정장치(100) 밖으로 개방하는 시간은, 같은 양의 수소를 충전한 연료전지 자동차를 주행시켜서 차랭탑재 탱크의 압력이 소정의 초기압력까지 저감하는데 소요되는 시간에 비해서 훨씬 단시간이다.

그 때문에, 도 8의 종래기술처럼 연료전지 자동차의 주행중에 교정을 중단하여 대기할 필요가 없고, 또, 도 9의 종래기술처럼 복수의(예를 들어 4대의) 연료전지 자동차(FCV)를 준비할 필요도 없다.

그 결과, 도 1의 제 1 실시형태에 의하면 단일의 수소충전장치(40)의 교정에 소요되는 시간이 대폭적으로 단축되어 교정준비에 많은 노력이나 비용이 낭비되는 일도 없다.

여기서, 도 2에 나타내는 것처럼 교정장치(100)를 차량(PS)(이하 "교정 차량"이라 한다)에 설치 혹은 탑재하는 것이 가능하며, 이격된 위치의 복수의 수소충전장치(40)를 구성해야 할 경우에 교정장치(100)를 이동해서 교정을 효율적이고 안전하게 실행할 수 있다.

도 2에서는 교정장치(100)의 충전탱크(2)는 수소공급배관(32)을 통해 교정 차량(PS)의 엔진(30)과 연통하고 있으며 수소공급배관(32)에는 유량조정밸브(33)가 설치되어 있다.

여기서, 도 2에서는 차량(PS)에는 차량 탑재 탱크(31)(엔진(30)에 공급하는 수소를 저장하는 차량 내의 탱크)가 설치되어 있고, 수소공급배관(32)은 차량 탑재 탱크(31)에 연통되어 있으나, 이 차량 탑재 탱크(31)는 생략 가능하다. 차량 탑재 탱크(31)를 생략한 경우 수소공급배관은 엔진(30)에 연통한다.

명확하게는 도시되어 있지 않으나, 엔진(30)에 공급 가능한 수소 이외의 연료(바이퓨얼)를 저장하는 탱크를 별도로 설치할 수도 있다. 그 외의 연료를 저장하는 탱크에는 수소공급배관(32)은 연통하지 않는다.

교정장치(100)를 설치한 차량(PS)이 수소와 그 이외의 연료에 의해 구동하는 타입의 바이퓨얼 차량이라면 교정 차량(PS)이 정지하여 교정작업을 실시하고 있는 경우에는 유량조정밸브(33)(개폐밸브)를 폐쇄하고, 교정 차량(PS)이 주행하고 있는 경우에는 유량조정밸브(33)(개폐밸브)를 개방한다. 이것에 의해 차량(PS)의 주행시에는 교정장치(100)의 충전탱크(2)로부터 교정 차량(PS)의 엔진(30)에 수소를 공급하고 당해 공급한 수소를 교정 차량(PS)의 연료로 사용할 수 있다.

도 2의 차량이 바이퓨얼 차량 등의 수소 자동차가 아니라면 수소공급배관(32)과 수소유량조정밸브(33)를 설치할 필요는 없다.

다음으로 주로 도 3을 참조하여 제 1 실시형태에 관한 교정작업의 순서를 설명한다.

도 3의 플로차트에서 스텝 S1 이하의 조작을 실시하기 이전의 단계에서 먼저 교정장치(100)의 저울(3)을 기준 추(基準分銅)에 의해 구성한다. 중력가속도, 공기밀도(온도, 습도) 등의 보정을 위해서이다.

그리고 스텝 S1에서는 교정작업을 실시할 것인가 아닌가를 판단한다. 스텝 S1에서 교정작업을 실시한다고 판단하면(스텝 S1이 "Yes") 스텝 S2로 진행하고, 교정작업을 실시하지 않는다고 판단하면(스텝 S1이 "No") 스텝 S1을 반복한다.

스텝 S2에서는 교정작업을 실시함에 있어서 초기 조건을 확인한다.

초기 조건으로서 여러 가지의 파라미터가 설정되어 있으나, 각 파라미터에 대응하여 초기 조건이 충족되고 있는가 아닌가를 확인한다. 그리고 스텝 S3으로 진행한다.

스텝 S3에서는 충전탱크(2) 내의 압력이 소정의 충전개시압(초기압력: 이른바 "비어있는" 상태에 해당하는 압력)인가 아닌가를 판단한다. 스텝 S3의 판단은 스텝 S2에서 충전탱크(2) 내의 압력을 압력센서로 계측하고 미리 설정된 소정의 초기 압력과 비교함으로써 실시된다.

스텝 S3에서 충전탱크(2) 내의 압력이 소정의 초기 압력으로 되어 있는 경우(스텝 S3이 "Yes")에는 스텝 S4로 진행되고, 충전탱크(4) 내의 압력이 소정의 초기 압력으로 되어 있지 않은 경우(스텝 S3가 "No")에는 스텝 S5로 진행한다.

스텝 S4에서는 충전노즐 접속에 앞서 저울(3)을 리셋한다(이른바 "초기 상태 복귀"). 그리고 수소를 충전하기 위해 수소충전장치(40)의 충전노즐(41)(도 1)을 교정장치(100)의 리셉터클(6)에 접속한다. 그리고 스텝 S6으로 진행한다. 도 3의 플로차트에서는 명확하게 나타나지 않으나, 충전노즐(41), 건조가스관로(4), 노점계(5)가 접속되어 있지 않은 상태로(스텝 S4보다 전 단계에서) 수소가스충전 전의 계측하우징(1)의 중량을 저울(3)에 의해 계측하고 있다.

한편, 스텝 S5에서는 충전탱크(2) 내의 압력이 소정의 초기 압력까지 저감하도록, 충전탱크(2)의 배기가스 기구(11)(도 1)를 작동하여 개방/폐쇄기구(감압밸브)에 의해 감압한다. 그 때, 충전탱크(2) 내의 압력, 온도를 감시하면서 실시한다. 스텝 S5의 후에 스텝 S2로 되돌아간다.

스텝 S6에서는 수소충전장치(40)로부터 교정장치(100)의 충전탱크(2)로 수소의 계량충전을 실시한다. 도 1을 참조하여 상술한 것처럼 통신 충전이 실시된다.

도 3에서는 명시되어 있지 않으나, 스텝 S6의 수소충전에 앞서 건조가스관로(4)(도 1)를 통해 계측하우징(1) 내에 건조가스를 충전하고, 수분을 포함하는 기체를 기체배출구(13)(도 1)로부터 계측하우징(1) 밖으로 배출할 수도 있다.

스텝 S7에서는 교정장치(100)의 충전탱크(2)에 대한 수소충전량을 수소충전장치(40)에 내장된 유량계의 출력에 근거하여 확인한다. 그리고 스텝 S8로 진행한다.

스텝 S8에서는 교정장치(100)의 충전탱크(2)로의 수소충전량이 소정의 수소충전량에 도달했는가 아닌가를 판단하여 교정장치(100)로의 수소충전을 종료할 것인가 아닌가를 판단한다. 스텝 S8에서 교정장치(100)로의 수소충전종료로 판단한 경우(스텝 S8이 "Yes")에는 스텝 S9로 진행한다. 한편, 수소충전종료가 아니라고 판단된 경우(스텝 S8이 "No")에는 스텝 S6로 되돌아가서 충전을 계속한다.

스텝 S9에서는 충전장치 측의 충전노즐(41)에서 탈압이 완료되었는가 아닌가를 판단하여 충전노즐 탈거를 안전하게 할 수 있는 상태인가 아닌가를 판단한다. 당해 판단은 충전노즐(41) 내부의 압력과, 안전기준으로 정해진 압력을 비교함으로써 실행된다.

스텝 S9의 판단 결과, 충전노즐(41)의 부분의 탈압이 완료되어 충전노즐 제거를 안전하게 할 수 있다고 판단된 경우(스텝 S9가 "Yes")에는 스텝 S10으로 진행하고, 충전노즐(41) 부분의 탈압이 완료되지 않았다고 판단된 경우(스텝 S9가 "No")에는 스텝 S11로 진행한다.

스텝 S10에서는 수소충전장치(40)의 충전노즐(41)을 교정장치(100) 측의 리셉터클(6)에서 분리시킨다. 그리고 스텝 S12로 진행한다.

스텝 S11에서는 충전노즐(41) 부분의 탈압을 속행하고 스텝 S9로 되돌아간다.

스텝 S12에서는 수소충전장치(40)로부터 계측하우징(1) 내의 충전탱크(2)에 충전된 수소가스의 중량(수소가스 충전후의 계측하우징(1)의 중량)을 저울(3)에 의해 계측한다. 또한, 당해 계측 시에 건조가스관로(4), 노점계(5)는 미리 계측하우징(1)으로부터 제거한다.

스텝 S13에서는 충전탱크(2)에 설치된 배기가스 기구(11)(개방/폐쇄기구 (11A), 방출관로(11B), 방출구(11C), 도 1)를 개방 작동하여 충전탱크(2) 내에 충전된 수소를(교정장치(100) 밖으로) 방출한다(탈가스:압력조절).

스텝 S13에서 충전탱크(2) 내의 압력을 압력센서로 계측하면서 실시하여 충전탱크(2) 내의 압력이 그 후에 실행되는 교정에서의 초기 조건으로 돌아가도록 한다.

스텝 S14에서는 예정한 모든 교정이 종료됐는가 아닌가를 확인한다. 여기서, 모든 교정이란 예를 들어 교정 대상이 되는 1대의 수소충전장치(40)에서 실행해야 할 모든 교정작업을 의미하는 경우도 있고(예를 들어 수소충전량 4kg의 교정이 1회, 1kg의 교정이 3회, 합계 4회), 혹은 가스 스테이션에 설치된 복수의 수소충전장치(40)의 전부에 대해 실행해야 할 교정(예를 들어 4회/1대×수소충전장치(40)의 대수)을 의미하는 경우도 있다.

스텝 S14에서 모든 교정이 종료된 경우(스텝 S14가 "Yes")에는 스텝 S15로 진행하고, 모든 교정이 종료되지 않은 경우(스텝 S14가 "No")에는 스텝 S2로 되돌아가서 교정을 계속 실행한다.

스텝 S15에서는 수소가스 충전 전후에서의 계측하우징(1) 중량의 계측 결과 차이(중량 차이)를 결정한다. 그리고, 이러한 중량차이(수소가스 충전 전후에서의 계측하우징(1)의 중량차이)로부터 교정장치(100)의 충전탱크(2)에 충전된 수소가스의 충전량을 결정한다.

스텝 S16에서는 실시한 교정작업의 각각에 대해 교정장치(100) 측에서 결정한(스텝 S15에 의한) 수소충전량과, 수소충전장치(40) 측에서 계량한 수소충전량을 비교한다.

여기서, 교정장치(100) 측에서 수소충전량을 결정하는 공정(스텝 S15), 교정장치(100) 측에서 결정한 수소충전량과 수소충전장치(40) 측에서 계량한 수소충전량을 비교하는 공정(스텝 S16)은 도 3의 플로차트에 나타내는 단계에서 실시하는 것에 한정되는 것이 아니고, 수소충전종료 이후(스텝 S8의 공정)라면 임의의 단계에서 실행 가능하다.

스텝 S17에서는 교정 결과를 작성한다. 예를 들어 교정장치(100) 측에서 결정한 수소충전량과 수소충전장치(40) 측에서 계량한 수소충전량을 비교하여(스텝 S16), 그 비교 결과로부터 교정 대상인 수소충전장치(40)에 대해 내장하는 유량계의 정밀도 혹은 수소계량의 정확성을 정량적으로 비교 가능한 상태로 하게 해서 수소충전장치(40)의 적합성 여부를 판정한다. 그리고 교정을 종료한다.

도 3에서는 수소충전장치(100)가 복수대 설치되어 있는 경우에는 모든 수소충전장치에 대해 스텝 S1~S14까지의 공정이 완료된 후에 복수대를 한꺼번에 묶어서 스텝 S15~S17의 공정을 실행하고 있으나, 개개의 수소충전장치(100)의 교정이 종료될 때마다 스텝 S14 직전의 단계에서 교정이 종료된 수소충전장치(100)별로 스텝 S15~S17의 공정을 실행할 수도 있다.

여기서, 도 4에서는 바이퓨얼 차량(PS)에 수소를 공급하는 순서를 나타내고 있다.

도 2에서 나타내는 것처럼 교정장치(100)를 교정 차량(PS)에 설치 혹은 탑재하고 있는 경우에서의 순서이다.

도 4의 플로차트에서 스텝 S21에서는 당해 교정 차량(PS)이 수소를 연료로 하는 차량인가 아닌가(바이퓨얼 차량인가 아닌가)를 판단한다. 스텝 S21에서 교정차량(PS)이 바이퓨얼 차량인 경우(스텝 S21이 "Yes")에는 스텝 S22로 진행하고, 교정 차량(PS)이 바이퓨얼 차량이 아닌 경우(스텝 S21이 "No")에는 스텝 S24로 진행한다.

스텝 S22(교정 차량(PS)이 바이퓨얼 차량인 경우)에서는 교정 차량(PS)이 주행모드인가, 혹은 정차하여 교정작업 모드인가를 판단한다. 스텝 S22에서 교정 차량(PS)이 주행모드인 경우에는 스텝 S23으로 진행하고, 교정 차량(PS)이 교정작업모드인 경우에는 스텝 S24로 진행한다.

스텝 S23에서는 교정 차량(PS)에서의 수소공급배관(32)(도 2)에 설치된 개폐밸브(33)(도 2)를 개방하고, 수소공급배관(32)을 통해 충전탱크(2) 내의 수소를 차량(PS)의 엔진(30)(도 2)에 공급한다.

한편, 스텝 S24에서는 교정 차량(PS)이 바이퓨얼 차량이 아닌가, 혹은 교정 차량(PS)이 교정작업 모드라고 판단하여 교정 차량(PS)에서의 수소공급배관(32)의 개폐밸브(33)를 폐쇄하고, 충전탱크(2)와 차량(PS)의 엔진(30)(도2)을 차단한다.

도 4의 플로차트에서 스텝S21~스텝S24는 모두 작업자가 수작업에 의해 판단 혹은 조작함으로써 실행할 수 있다.

단, 스텝 S21~스텝 S24를 도시하지 않은 컨트롤 유닛에 의한 자동제어에 의해 실행하는 것도 가능하다. 예를 들어 스텝 S21의 판단은 사전에 컨트롤 유닛에 차량(PS)의 정보를 공급함으로써 실행하고, 스텝 S22, 스텝 S24의 판단이나 스텝 S23의 개폐 제어도 컨트롤 유닛에 의해 실행하는 것도 가능하다.

도 1~도4에서 설명한 제 1 실시형태에서는 도 1, 도 2에서 나타내는 교정장치(100)를 이용해서 교정작업을 실시하고 있다.

그에 비해, 도 5에서 나타내는 제 2 실시형태에서는 도 1, 도 2와 마찬가지로 수소충전 전후의 중량 차이에 근거하여 수소충전량을 결정하고 있으나, 도 1, 도 2의 교정장치(100)와는 다른 교정장치(100-1)를 이용하고 있다. 이하, 도 5의 제 2 실시형태에서 도 1, 도 2와는 다른 점을 주로 설명한다.

도 5~도 7에서 번잡함을 피하기 위해서 계측하우징(1), 충전탱크(2), 저울(3), 리셉터클(6), 충전가스 공급관로(7), 배기가스 기구(11) 등의 기기에 대해서 도 1, 도 2와 같은 부호를 붙인다.

도 5의 제 2 실시형태에서 전체를 부호 100-1로 나타내는 교정장치는 계측하우징(1)의 상면에서 저울(3)의 중심부 위쪽 근방에 스팬 조정을 실시하기 위한 분동(추)(26)을 탑재하는 분동 재치부(1A)가 마련되어 있다.

충전가스의 중량계측 때마다, 혹은 계측 장소가 바뀔 때마다, 계량의 트레이서빌리티(traceability:추적성)가 취해지고 있는 분동(26)을 분동 재치부(1A)에 재치하여, 저울(3)의 스팬 조정(변동범위 조정)을 실시한다. 이로 인해 온도변동, 기압변동, 계측 장소의 고도나 위도의 변화가 존재해도 그 영향을 배제하고 저울(3)에 의한 고정밀도의 중량 계측을 실시할 수 있다.

제 2 실시형태에 관한 교정장치(100-1)는 도 1, 도 2의 교정장치(100)에 비하여 충전가스 공급관로(7)를 계측하우징(1)의 저면부에 고정하는 지지부재 (14)(14A, 14B, 14C)의 수가 3개로 증가한다. 그리고, 충전가스 방출관로(11B)를 계측하우징(1)의 외벽부에 고정하는 지지부재(15)가 대형화되고 있다.

도 5에서 부호 R1, R2, R3의 부재는 강성부재를 나타내고, 각각 리셉터클(6), 충전가스 공급관로(7), 건조가스관로(4)를 계측하우징(1)에 고정하는 것을 강화하고 있다.

도 5에서 저울(3)은 설치부재(12)에 의해 본체하우징(10)의 저부 상에 설치되어 있다. 설치부재(12)는 잠금기구(12B)에 의해 구성되며, 잠금기구(12B)는 저울(3)의 저울 지지부(台座部)(3A)를 지지하는 족부(足部)(12A)를 구비하고, 그 족부(12A)를 본체하우징(10)의 저부에 고정하고 있다.

교정장치(100-1)의 보관시나 이동시에는 잠금기구(12B)에 의해 족부(12A)를 저부(10B)에 고정하고, 저울(3)을 본체하우징(10)에 확실하게 고정한다.

한편, 충전가스의 중량 계측시에는 잠금기구(12B)를 고정 해제하여 설치부재 (12)를 본체하우징(10)에 고정되어 있지 않은 상태(이른바 "프리"인 상태)로 하고, 그럼으로써 저울(3)을 본체하우징(10)으로부터 자유롭게 한다. 저울(3)을 본체하우징(10)으로부터 자유롭게 하면 중량 계측시에 본체하우징(10)의 변형(비틀림)이나 굴곡(휘어짐), 온도변화에 의한 열팽창, 수축이 설치부재(12)를 통해 저울(3)에 전달되는 일이 없어 중량 계측 결과에 오차가 생기지 않기 때문이다.

도 5에서 저울(3)의 주연부(周緣部)에는 고정장치(15)가 설치되어 있으며, 고정장치(15)는 피계측 시에 저울(3)을 하역하여 계측하우징(1)을 확실하고 안전하게 고정하는 작용을 한다. 고정장치(15)는 수평방향으로 연장하는 핀형상부재(151)와 L자형상부재(152)로 이루어지고, L자형상부재(152)는 저부(10B)에 고정되며, 핀형상부재(151)는 L자형상부재(152)의 관통구멍(도시하지 않음)을 관통하여 수평방향(화살표 H 방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

도시는 되어있지 않으나, 도 1, 도 2, 도 6, 도 7에 나타내는 교정장치(100-2, 100-3)에도 고정장치(15)를 설치하는 것이 가능하다.

도 5에서는 명시되어 있지 않으나, 저울(3)의 설치부재의 아래쪽에는 3점의 조정 지지부재(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 조정 지지부재와 도시하지 않은 수준기를 병용해서 이용함으로써 신속하고 고정밀도로 저울(3)의 수준(level)을 취할 수 있도록 구성되어 있다.

교정장치(100-1)에 있어서도, 도 1, 도 2의 제 1 실시형태의 교정장치(100)와 마찬가지로 수소충전장치(도 5에서는 도시하지 않음)로부터 교정장치(100-1)의 충전탱크(2)에 수소가스를 충전할 때, 통신 충전을 실시한다. 충전탱크(2) 내의 센서(도시하지 않음)의 출력신호(압력 정보, 온도 정보)를 수소충전장치 측에 전달하기 위해 교정장치(100-1)는 신호전달수단으로서 통신경로(18-1)를 구비하고 있다.

교정장치 측의 통신경로(18-1)는 전기신호용 도선으로 구성되어 있어 광신호를 변환한 전기신호가 전달되지만, 통신경로(18-1)를 광섬유로 광통신경로로 하여 구성할 수도 있다. 통신경로(18-1)의 일단은 도시하지 않은 광통신용 커넥터를 통해 충전탱크(2) 내의 상기 센서에 접속되고, 타단은 교정장치 측 리셉터클(6)에 내장된 도시하지 않은 광통신용 커넥터에 접속되어 있다.

교정 시에 교정장치 측 리셉터클(6)과 수소충전장치의 충전노즐(도시하지 않음)이 접속되면, 통신경로(18-1)는 교정장치 측 리셉터클(6)에 내장된 도시하지 않은 광통신용 커넥터, 충전노즐 측의 광통신용 커넥터(도시하지 않음)를 통해 충전장치 측의 통신경로(도시하지 않음)에 접속된다. 이것에 의해, 충전탱크(2) 내의 센서의 출력신호는 수소충전장치(도 5에서는 도시하지 않음)에 전달되어 통신 충전이 실시된다. 여기서, 충전노즐(41)을 교정장치 측 리셉터클(6)에 접속한 때에 충전노즐(41)에 내장된 도시하지 않은 광통신용 커넥터와 교정장치 측 리셉터클(6)에 내장된 도시하지 않은 광통신용 커넥터가 접속되어 광신호의 전송과 수신(광통신)을 실행한다.

제 2 실시형태에 있어서도, 도 2에서 나타내는 것과 같이 교정장치(100-1)를 교정 차량(PS)에 설치 혹은 탑재하는 것이 가능하다.

도 5의 제 2 실시형태의 기타 구성 및 작용 효과는 도 1~도 4의 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

도 6에 나타내는 제 3 실시형태에서는 도 5와는 더욱 다른 교정장치를 이용하고 있다.

이하, 도 6의 제 3 실시형태에서 도 1~도 5에 나타내는 교정장치와는 다른 점을 주로 설명한다.

도 6의 제 3 실시형태에서 이용되는 교정장치(100-2)에 있어서 계측하우징(1)은 대전방지기능이 있는 폴리카보네이트 수지로 형성되어 있다. 폴리카보네이트 수지는 고강도의 투명재료이며, 그 때문에 계측하우징(1)의 내부는 외부에서 눈으로 확인이 가능하다. 또, 계측하우징(1)의 벽두께 치수를 얇게 해서 경량화하더라도 계측하우징(1)에는 소정의 강도가 확보된다. 또한 대전방지기능이 있는 폴리카보네이트 수지로 제조되므로 정전기의 발생을 방지할 수 있어 수소가스를 취급하는 기기로서의 안전성을 확보하고 있다.

도 6에서 충전가스 공급관로(7)에는 공급가스의 상태감시기기로서 온도계(19), 압력계(20)가 설치되어 있으며, 온도 전송기(21), 압력 전송기(22), 유량계(23)도 설치되어 있다.

온도 전송기(21)에 의해 온도계(19)의 계측 데이터가 계측하우징(1)으로부터 이격된 개소(예를 들어 수소 스테이션 사무소의 정보처리기기: 도시하지 않음)에 무선 또는 유선으로 전송되고, 압력 전송기(22)에 의해 압력계(20)의 계측 데이터가 계측하우징(1)으로부터 이격된 개소에 무선 또는 유선으로 전송된다.

온도계(19), 압력계(20)의 계측 결과는 대전방지기능이 있는 폴리카보네이트 수지제로 외부로부터 눈으로 확인이 가능한 계측하우징(1)을 통해 현장 작업자가 시인할 수 있다. 온도 전송기(21), 압력 전송기(22), 유량계(23)에 대해서는 현장에서 떨어진 원격 개소에서 관리자가 확인할 수 있다.

온도 전송기(21), 압력 전송기(22), 유량계(23)는 각각 종래공지의 경보수단(도시하지 않음)을 구비하여 각각의 계측 결과가 비정상인 값을 검지한 때, 현장의 작업자에게 경보음 등으로 통보하는 동시에 현장에서 떨어진 개소에 근무하고 있는 관리자 등에게 경보음 등으로 이상을 통보할 수 있다.

또, 도 6의 제 3 실시형태의 교정장치(100-2)에서 도 1 ~ 도 5의 실시형태와 비교하면 배기가스 기구(11)가 다르다.

도 6에서 충전가스 공급관로(7)에는 분기부(7A)가 마련되고, 분기부(7A)와 차단밸브(17)를 접속하는 충전가스 방출관로(11B)에는 감압밸브(16)가 설치되어 있다. 계측하우징(1)의 측면부(도 1에서 우측면)에 배설된 차단밸브(17)는 충전탱크(2)에 수소가스를 충전할 때에는 차단되고 충전탱크(2)에서 수소가스를 방출할 때에는 개방된다.

교정완료 후, 배기가스 기구(11)의 개방/폐쇄기구(11A)를 개방함으로써 충전탱크(2)내에 충전된 수소는 충전가스 공급관로(7), 분기부(7A), 충전가스 방출관로(11B), 감압밸브(16), 차단밸브(17), 외부방출관로(24), 도시하지 않은 본체하우징(10)의 기체방출기구를 경유해서 교정장치(100) 밖으로 방출된다. 그 때, 방출된 수소가스는 감압밸브(16)에서 저압(예를 들어 1MPa 미만)으로 감압된다. 부호 25는 통과하는 수소가스의 압력을 계측하는 압력계이다.

수소가스 방출 시, 충전가스 공급관로(7)의 분기부(7A)에서 리셉터클(6)의 방향으로 수소가스가 흐르려고 해도 역류방지밸브(9)에 의해 차단되어 리셉터클(6) 측에 방출(누출)되는 것이 방지된다.

도 6의 교정장치(100-2)에서도 충전탱크(2)에 수소가스를 충전할 때 통신 충전을 실행한다.

충전탱크(2) 내의 도시하지 않은 센서(압력센서, 온도센서)의 출력신호를 수소충전장치에 전달하기 위해 교정장치(100-2)는 신호전달수단으로서 통신경로(18-2)를 갖고 있다. 통신경로(18-2)에 대해서는 도 1~도 5에서 설명한 것과 마찬가지이다.

또, 도 6의 교정장치(100-2)에 있어서도, 도 2에서 나타내는 것처럼 교정 차량(PS)(도 2)에 설치 혹은 탑재하는 것이 가능하다.

도 6의 제 3 실시형태의 기타 구성 및 작용 효과는 도 1~도 5의 각 실시형태와 마찬가지이다.

도 7에 나타내는 제 4 실시형태에서는 도 6과는 또 다른 교정장치를 이용하고 있다.

이하, 도 7의 제 4 실시형태에 있어서 도 1~도 6의 실시형태로 이용되는 교정장치(100-1, 100-2)와는 다른 점을 주로 설명한다.

도 7의 교정장치(100-3)는 컨트롤 유닛(CU)을 구비하고, 컨트롤 유닛(CU)에 의해 계측하우징(1) 내의 기체(건조에어, 질소)의 부력이 수소가스 충전 전후로 변동하는 것에 의한 오차를 해소하는 제어를 실시하고 있다. 컨트롤 유닛(CU)은 입력 신호라인(ISL1)에 의해 저울(3)과 접속되어 있으며, 또한 입력신호라인(ISL2)에 의해 온도센서(T)와 접속되어 있다. 온도센서(T)는 충전탱크(2)의 표면 근방에 설치된다.

컨트롤 유닛(CU)은 상기 오차의 해소에 있어서 계측하우징(1) 내의 기체의 부력이 수소가스 충전 전후로 변동하는 변동량(ΔF)을 구하고, 변동량(ΔF)에 의해 수소충전량(ΔW)(중량)을 보정하여, 보정 후의 충전량(ΔWt)(중량)를 산출하고 있다.

즉, ΔWt＝ΔW－ΔF가 된다.

상기 변동량(ΔF)은 계측하우징(1) 내에 수용되어 있는 기기(충전탱크(2), 저울(3), 지지대(8), 충전가스 공급관로(7) 등)의 용적의 총계 Q(고체용적)에, 충전 후의 온도(t2)에서의 기체 밀도 ρ(t2)와 충전 전의 온도 t1에서의 기체 밀도 ρ(t1)의 차(差)를 곱해서 다음 식에 의해 산출하고 있다. 온도 t1, t2는 온도센서(T)에 의해 계측된다.

ΔF=Qㆍ{ρ(t2)－ρ(t1)}

고체용적(Q)은 밀폐공간 내에서 온도 ta에서 tb로의 변동에 연동하여 산출되며, ρ(ta)에서 ρ(tb)로 변동되는 온도의 함수인 기체밀도와 계측하우징(1)의 중량을 계측함으로써 구한다. 즉, 계측하우징(1)의 중량의 계측 결과를 Wta, Wtb로 하면, 고체용적(Q)은 다음 식에 의해 산출된다.

Q＝(Wtb－Wta)/{ρ(tb)－ρ(ta)}

여기서,

ρ(ta)는 수소 충전 전의 밀폐 공간 내의 밀도,

ρ(tb)는 수소 충전 후의 밀폐 공간 내의 밀도,

Wta는 수소 충전 전의 계측 하우징의 중량이며,

Wtb는 수소 충전 후의 계측 하우징의 중량이다.

도 7의 교정장치(100-3)에 있어서도, 도 1~도 6에서 이용되는 교정장치(100-1, 100-2)와 마찬가지로 도시하지 않은 수소충전장치로부터 교정장치(100-3)의 충전탱크(2)에 수소가스를 충전할 때 통신 충전을 실시하고 있다.

그리고, 충전탱크(2) 내의 도시를 하지 않은 센서(압력센서, 온도센서)의 출력신호를 수소충전장치에 전달하기 위해 교정장치(100-3)는 통신경로(18-3)를 구비하고 있다.

통신경로(18-3)의 구성, 통신 충전의 양태에 대해서는 도 1~도 6의 각 실시형태와 같다.

또, 도 7의 교정장치(100-3)에 있어서도, 도 2와 같이 교정장치(100-3)를 교정 차량(PS)에 설치 혹은 탑재하는 것이 가능하다.

도 7의 제 4 실시형태의 기타 구성 및 작용 효과는 도 1~도 6의 각 실시형태와 같다.

도시의 실시형태는 어디까지나 예시이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 취지로 기술한 것이 아님을 부기한다.

1…계측하우징
2…충전탱크
3…저울(중량계측장치)
6…리셉터클
11…배기가스 기구
18…교정장치 측 통신경로(신호전달수단)
31…차량 탑재 탱크(교정 차량 연료저장장치)
32…수소 공급배관
33…개폐밸브(유량조정밸브)
40…수소충전장치
41…충전노즐
42…충전호스
100…교정장치
PS…교정 차량

Claims (4)

1. 충전탱크와, 충전탱크가 설치된 계측하우징과, 계측하우징의 중량을 계측하는 중량계측장치를 갖는 교정장치의 리셉터클에 교정해야 할 수소충전장치의 충전노즐을 접속하는 공정과,
   교정장치의 충전탱크에 수소가스를 충전하는 공정과,
   수소충전 전의 계측하우징의 중량과 수소충전 후의 계측하우징의 중량의 차이에 근거하여 교정장치의 충전탱크에 충전된 수소량을 결정하는 공정과,
   교정장치에 설치된 배기가스 기구를 통해 충전탱크 내에 충전된 수소를 개방하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 수소충전장치의 교정방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수소량을 결정하는 공정은 수소가스를 충전하는 공정이 종료된 후에 실행 가능한 것을 특징으로 하는 교정방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 교정장치는 차량에 설치되어 있고,
   교정장치를 설치한 차량은 수소를 포함하는 복수 종류의 연료로 구동하는 차량이고,
   교정장치의 충전탱크와 상기 차량의 연료저장장치를 연통하는 경로에는 개폐밸브가 설치되어 있으며,
   상기 차량이 정지하여 교정작업을 실시하고 있는 경우에는 상기 개폐밸브를 폐쇄하고, 상기 차량이 주행하고 있는 경우에는 상기 개폐밸브를 개방하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 교정방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 교정장치는,
   수소충전장치의 충전호스 선단의 충전노즐과 접속 및 탈거가 가능한 리셉터클과, 충전탱크 내의 정보를 전달하는 신호전달수단을 구비하고 있으며,
   충전탱크에 수소가스를 충전하는 공정에서는 충전탱크 내의 상기 정보를 수소충전장치에 전달하는 것을 특징으로 하는 교정방법.

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