特許6674646IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

例えば水素の様なガス充填装置の校正装置に関し、より詳細には、高圧充填された水素等の燃料ガスの充填量を正確に測定することが出来る校正装置

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、水素等のガスの充填装置の校正装置であって、充填容器やタンクの容積が水素充填前後で変動しても、高圧充填されたガス(水素等)の充填量を正確に測定することが出来る校正装置及び校正方法の提供を目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の燃料ガス充填装置の校正装置(100)は、 計測ハウジング(1)内に配置されて外部から高圧の燃料ガス(例えば水素ガス)が供給される充填容器(2)と、当該充填容器(2)に供給された燃料ガスの重量を測定する秤(3)と、制御装置(CU)を備え、 前記制御装置(CU)は、計測ハウジング(1)内の充填容器(2)の容積の変動に基づいて、計測ハウジング(1)内の気体(乾燥エア、窒素)の浮力が・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
上述の構成を具備する本発明によれば、充填容器(2)の容積が燃料ガス(例えば水素)の充填前後で変動しても、充填容器(2)の圧力から充填容器(2)の容積を決定して、計測ハウジング(1)内の気体(乾燥エア、窒素)による浮力が、燃料ガスの充填前後で変動することによる誤差を解消する機能を有しており、或いは前記誤差を解消する工程(制御或いは手順)を実行するので、充填容器(2)の容積が燃料ガス充填前後で変動しても、燃料ガス充填量(重量)の計測結果に誤差が生じることを防止することが出来る。
その結果、高い精度で計測することが要求される燃料ガス充填量(重量)の計測において、前記浮力の変動の悪影響を排除することが出来るので、燃料ガス充填量(重量)決定の精度を向上し、以って、水素ガス充填装置(40)の校正の精度を向上することが出来る。 ここで、計測ハウジング(1)内の充填容器(2)の容積と圧力(燃料ガス充填装置40の吐出圧力、水素配管42或いは充填ガス供給管路7の圧力等)との関係は一定であるため(いわゆる「線形」な関係である場合が多い)、充填容器(2)の圧力を求めれば充填容器(2)の容積は正確に決定することが出来る。さらに、計測ハウジング(1)内に収容されている機器(例えば、充填容器2、秤3、台座8、充填ガス供給管路7等)であって、前記浮力の変動に関与する機器の容積の総和(Q、固体容積)を求めることが出来る。
そして、計測ハウジング(1)内の気体による浮力の変動による悪影響を排除するに際して、計測ハウジング(1)内に収容されている機器(例えば、充填容器2、秤3、台座8、充填ガス供給管路7等:その容積が前記浮力の変動に関与する機器)の容積の総和(Q:固体容積)に作用する浮力のみを考慮し、計測ハウジング(1)の容積から固体容積(Q)を除いた容積(AQ:前記浮力の変動に関与しない機器の容積)に作用する気体の浮力は考慮しない様にしている。その様に校正すれば、発明者による研究、実験の結果と良好に適合した。
計測ハウジング(1)の容積から固体容積(Q)を除いた容積(AQ)に作用する気体の浮力は、燃料ガス充填前後の計測ハウジング(1)の重量を計測し、その重量差を求める際に相殺されるため、浮力の変動には関与しないと推測される。換言すれば、前記浮力の変動を考慮する際に、計測ハウジング(1)の容積から固体容積(Q)を除いた容積(AQ)に作用する気体の浮力を包含して処理すると、浮力の変動量が不正確になる。 計測ハウジング(1)内の気体(乾燥エア、窒素)の浮力を求めるに際して、計測ハウジング(1)内の気体の温度は時間及び計測位置により大きく変化する。従って、気体の密度(ρ)及び当該気体による浮力も変化する。
本発明において、計測ハウジング(1)内の気体(乾燥エア、窒素)の浮力を求める際に、充填容器(2)表面における気体の温度を求め、当該気体の温度から気体の密度(ρ)を決定すれば、気体の温度の代表値として充填容器(2)表面における気体の温度を採用し、当該代表値から気体密度(ρ)を決定することが出来る。それにより、時間及び計測位置による気体温度の変化に拘らず、計測ハウジング(1)内の気体による浮力を正確に求め、浮力の変動による誤差を解消することが出来る。
そして発明者の研究、実験によれば、充填容器(2)表面における気体の温度を代表値として気体密度(ρ)を決定した結果と、伝熱、輻射、時間経過を考慮した複雑な演算により求めた気体密度(ρ)とは高精度で一致することが確認された。すなわち、充填容器(2)表面における気体の温度を代表値として気体密度(ρ)を決定すれば、伝熱、輻射、時間経過を考慮した複雑な演算を行わずに、それと同程度の精度で浮力による影響を演算し、校正を行うことが出来る。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の実施形態を示すブロック図である。

【図2】実施形態におけるコントロールユニットを示す機能ブロック図である。

【図3】実施形態における校正の手順を示すフローチャートである。

【図4】実施形態において浮力を考慮して計測された重量を補正する制御を示すフローチャートである。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1・・・計測ハウジング   2・・・充填容器   3・・・秤   4.・・・乾燥ガス管路   5・・・露点計   6・・・レセプタクル(水素受入口)   7・・・充填ガス供給管路   8・・・台座   9・・・逆止弁   11・・・充填ガス放出口   12・・・充填ガス放出管路   13・・・気体排出口   14、15・・・支持部材   20・・・本体ハウジング   20A・・・移動手段(車輪等)   40・・・水素充填装置   41・・・充填ノズル   42・・・水素配管   100・・・校正装置   B1・・・補正前の充填量演算ブロック   B2・・・空気密度決定ブロック   B3・・・固体容積決定ブロック   B4・・・浮力変動量決定ブロック   B5・・・充填量補正値決定ブロック   B6・・・記憶ブロック   CU・・・コントロールユニット(制御装置)   D・・・ディスプレイ(表示手段)   T・・・温度センサ

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