JP2001342962A - ガス充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機からガスが漏洩したとしても、このガ
スが駆動装置側へ流れることがないガス充填装置を提供
する。 【解決手段】 エンジン３と圧縮機４とを収容するハウ
ジング２にハウジング２内をエンジン室１３と圧縮機室
１４とに仕切る隔壁１５を設ける。エンジン室１３にエ
ンジン３を配設し、圧縮機室１４に圧縮機４を配設す
る。前記隔壁１５にエンジン室１３と圧縮機室１４とを
連通する連通穴１９を形成する。この連通穴１９にエン
ジン３のクランク軸３３を挿通させる。圧縮機室１４に
空気排出口２１を形成する。空気排出口２１から圧縮機
室１４内の空気を排出する圧縮機駆動式の主排気ファン
２３を設ける。エンジン室１３に空気入口１８を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス燃料を使用す
る車両や各種装置などのガスタンクに燃料用ガスを充填
するガス充填装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のガス充填装置としては、
電動モータで圧縮機を駆動し、ガス供給源から供給され
たガスを前記圧縮機によって圧縮してタンクに充填する
ものがある。この従来のガス充填装置は、電動モータと
圧縮機とを一つのハウジングに収容し、ファンによって
送風された冷却風で電動モータや圧縮機を冷却する構造
を採っている。すなわち、ハウジングに空気入口と空気
排出口とを形成し、ハウジング内に設けたファンによっ
て前記空気入口から空気排出口に向けて冷却風が流れる
ようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように構成した従来のガス充填装置においては、ガス
が圧縮機から漏洩したときに電動モータ側へ流れてしま
うという問題があった。これは、圧縮機と電動モータと
を冷却する冷却風によってハウジング内の空気が攪拌さ
れ、ハウジング内に圧縮機側から電動モータ側へ向けて
流れる空気流が発生するからである。冷却風が電動モー
タから圧縮機に向けて流れるようにすれば、電動モータ
側に導かれてしまうガスの量を低減することはできる。
しかし、このようにしたとしても、ガスの全てを圧縮機
から空気排出口へ直接流すことは困難で、空気排出口の
近傍の壁に吹き付けられてハウジング内を逆方向へ流れ
る空気とともに微小量のガスが電動モータ側へ流されて
しまう。

【０００４】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、圧縮機からガスが漏洩したとして
も、このガスが駆動装置側へ流れることがないガス充填
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係るガス充填装置は、圧縮機と駆動装置と
を収容するハウジングにハウジング内を圧縮機室と駆動
装置室とに仕切る隔壁を設け、圧縮機室に圧縮機を配設
し、駆動装置室に駆動装置を配設し、前記隔壁に圧縮機
室と駆動装置室とを連通するように形成した連通穴に、
駆動装置から動力を圧縮機に伝達する伝動部材を挿通さ
せ、圧縮機室に空気排出口を形成するとともに、この空
気排出口から圧縮機室内の空気を排出する圧縮機駆動式
の主排気ファンを設け、駆動装置室に空気入口を形成し
たものである。

【０００６】本発明によれば、主排気ファンが回転する
ことによって圧縮機室内の空気が排出されるとともに、
駆動装置室から連通穴を通って圧縮機室内に空気が流入
する。これとともに、駆動装置室には空気入口から外気
が吸込まれる。このため、圧縮機室は駆動装置室に較べ
て内圧が低くなるから、圧縮機からガスが漏洩したとし
ても、このガスは、駆動装置室内に流入することはな
く、空気排出口からハウジング外に排出される。

【０００７】請求項２に記載した発明に係るガス充填装
置は、請求項１に記載したガス充填装置において、圧縮
機室の上部に副排気口を形成するとともに、この副排気
口から圧縮機室内の空気を排出する副排気ファンを設け
たものである。この発明によれば、副排気ファンが作動
することによって圧縮機室内および駆動装置室内が換気
される。副排気ファンを駆動する駆動装置は、圧縮機を
駆動する駆動装置に較べて小型に形成でき、簡単に防爆
構造を採ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、本発明に係るガス充填装置の一実施の形態を図１
ないし図６によって詳細に説明する。図１は本発明に係
るガス充填装置の側面図、図２は同じく平面図、図３は
圧縮機の断面図、図４はガス充填装置全体の構成を示す
図、図５は制御系の構成を示すブロック図、図６は本発
明に係るガス充填装置の動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【０００９】これらの図において、符号１で示すもの
は、この実施の形態によるガス充填装置である。このガ
ス充填装置１は、ハウジング２の内部に駆動装置として
のエンジン３と圧縮機４とを収容し、ハウジング２の側
部に設けたガス供給用カプラ５（図４参照）に供給され
た天然ガス（以下、単にガスという）を前記圧縮機４に
よって圧縮し、図示していない車両や各種装置のガスタ
ンクに充填する構造を採っている。

【００１０】前記ハウジング２は、図１に示すように、
角パイプからなる脚部材６に載置して溶接した平面視長
方形状の床パネル７と、この床パネル７の側部に立設し
た左側パネル８、右側パネル９、前側パネル１０および
後側パネル１１と、これら４枚のパネル８〜１１の上端
部に固着した天井パネル１２などによって形成してい
る。また、このハウジング２は、ハウジング２内をエン
ジン室１３と圧縮機室１４とに仕切る隔壁１５を備えて
いる。前記エンジン室１３に前記エンジン３を収容する
とともに、圧縮機室１４に前記圧縮機４を収容してい
る。エンジン室１３が本発明に係る駆動装置室を構成し
ている。

【００１１】前記隔壁１５は、図２に示すように、エン
ジン室１３の側方に圧縮機室１４の一部が延在するよう
に平面視Ｌ字状に形成している。この圧縮機室１４の延
在部分と対応するハウジング側部、すなわちハウジング
２の後側パネル１１には、ハウジング２の内外を連通す
る通風口１６を形成している。この通風口１６よりハウ
ジング内側に、エンジン冷却水を冷却するためのラジエ
ータ１７を配設している。

【００１２】前記エンジン室１３は、前記床パネル７に
形成した空気入口１８を介してハウジング外（大気）に
連通させるとともに、隔壁１５に形成した連通穴１９を
介して圧縮機室１４に連通させている。前記空気入口１
８は、この実施の形態においては図１および図２におい
て床パネル７の左側の端部（圧縮機室１４とは反対側の
端部）であって、左側パネル８と前側パネル１０との接
続部分の近傍に形成している。なお、このように空気入
口１８をエンジン室１３に形成する他に、図４に示すよ
うに、エンジン室１３に送風ファン２０を設け、この送
風ファン２０によって外気をエンジン室１３内に吸込む
ようにしてもよい。送風ファン２０を設ける場合には、
前記空気入口１８は形成しない。

【００１３】前記圧縮機室１４は、前記右側パネル９に
形成した空気排出口２１と、上述した後側パネル１１の
通風口１６とを介してハウジング外（大気）に連通させ
ている。前記空気排出口２１は、右側パネル９に一体に
形成した筒状の排気ダクト２２の内側に形成している。
この排気ダクト２２における圧縮機４と対向する端部に
主排気ファン２３を配設し、この主排気ファン２３が回
転することによって、圧縮機室１４内の空気が排出され
るようになっている。この主排気ファン２３は、後述す
る圧縮機４の回転軸２４に固着させており、圧縮機４が
作動することによって回転軸２４とともに回転するよう
になっている。

【００１４】また、前記右側パネル９には、前記空気排
出口２１に隣接する部位に副排気口２５を形成してい
る。副排気口２５は、この実施の形態では右側パネル９
の上端部であって、前記後側パネル１１の近傍に形成し
ている。この副排気口２５は、右側パネル９に一体に形
成した筒状の副排気ダクト２６の内側に形成している。
副排気ダクト２６内に電動式の副排気ファン２７を配設
し、この副排気ファン２７が回転することによって、圧
縮機室１４内の空気が副排気口２５から排出されるよう
になっている。副排気ファン２７を駆動する電動モータ
は、防爆構造のものを使用しており、後述する制御装置
によって制御されるようになっている。

【００１５】前記エンジン３は、水冷式４気筒型のガス
エンジンであり、図１に示すように、前記床パネル７に
固定した支持板３１にマウントゴム３２を介して搭載し
ている。このエンジン３のクランク軸３３は、軸線が水
平になるようにクランクケース３４に回転自在に支架さ
せており、クランクケース３４から突出する一端部を前
記隔壁１５の連通穴１９に挿通させて圧縮機室１４内に
臨ませている。このクランク軸３３が本発明に係る伝動
部材を構成している。

【００１６】このクランク軸３３は、図４に示すよう
に、エンジン室１３内に位置する部分にベルト式伝動装
置３５を介して発電機３６を接続し、圧縮機室１４内に
臨む部分に、冷却水ポンプ３７と圧縮機４とをそれぞれ
ベルト式伝動装置３８，３９を介して接続している。ク
ランク軸３３と前記連通穴１９の穴壁面との間には、エ
ンジン室１３内から圧縮機室１４内へ空気を流すために
隙間を形成している。前記発電機３６は、エンジン運転
時に図示していないバッテリーを充電する構成を採って
いる。なお、図示してはいないが、クランク軸３３には
スタータモータを接続している。

【００１７】このエンジン３の吸気装置は、図２に示す
ように、シリンダ４１の側方に配設して各気筒に吸気を
分配する吸気マニホールド４２と、この吸気マニホール
ド４２の上流側端部に接続したミキサー４３と、このミ
キサー４３の上流側に接続したエアクリーナ４４などに
よって構成している。前記ミキサー４３にスロットル弁
（図示せず）を介装している。このスロットル弁は、ス
ロットル弁開閉駆動モータ４５（図５参照）によって駆
動される構造を採っている。

【００１８】前記ミキサー４３は、図４に示すように、
燃料ガス供給用配管４６を介してガス供給用カプラ５に
接続している。燃料ガス供給用配管４６の途中には、ミ
キサー４３に供給される燃料ガスの流量を制御するため
の燃料流量制御弁４７と、ミキサー４３に供給する燃料
ガスの圧力を略大気圧に減圧するためのゼロガバナ４８
と、２個の緊急遮断弁４９，４９などを介装している。
すなわち、このエンジン３は、このガス充填装置１に供
給される圧縮用の天然ガスを燃料としている。前記スロ
ットル弁開閉駆動モータ４５や、燃料流量制御弁４７お
よび緊急遮断弁４９，４９は、後述する制御装置によっ
て制御される。なお、緊急遮断弁４９，４９は、異常時
にエンジン３に供給される燃料ガスを遮断するためのも
ので、エンジン３および圧縮機４を作動させているとき
に開き、エンジン３および圧縮機４が停止しているとき
や、制御装置が異常を検出したときに閉じる構成を採っ
ている。緊急遮断弁４９，４９を２個設けているのは、
一方が故障したとしても他方によって燃料ガスを遮断で
きるようにするためである。前記エアクリーナ４４は、
エンジン室１３内で上方へ延びてハウジング２の上方に
開口する吸気管５０を接続しており、空気をハウジング
２の上方から吸入する構造を採っている。

【００１９】エンジン３の排気装置は、シリンダ４１に
おける吸気マニホールド４２とは反対側に配設して各気
筒の排ガスを流入させるマフラー５１と、このマフラー
５１から上方へ延びてハウジング２の上方に排ガスを排
出する排気管５２とによって構成している。また、この
エンジン３の冷却装置は、図４に示すように、ハウジン
グ側部に配設した前記ラジエータ１７と、冷却水ポンプ
３７とを有する循環回路によって構成している。この実
施の形態では、前記ラジエータ１７の冷却水出口と冷却
水ポンプ３７の冷却水入口との間に圧縮機４の冷却水通
路５３（図３参照）と、圧縮機４のインタークーラー５
４の冷却水通路とを並列になるように接続し、エンジン
冷却水によって圧縮機４および圧縮後のガスを冷却する
ようにしている。

【００２０】前記圧縮機４は、図３に示すように、クラ
ンクケース５５の周囲に４つの圧縮部＃１〜＃４を配設
した複数段のレシプロ型圧縮機であり、図１に示すよう
に、ハウジング２の床パネル７に固定した支持板５６に
マウントゴム５７を介して搭載している。この実施の形
態においては、クランクケース５５と前記マウントゴム
５７との間に基台５８を介装している。このため、圧縮
機４の回転軸２４は、エンジン３のクランク軸３３より
上方に位置している。

【００２１】圧縮機４の回転軸２４は、図２に示すよう
に上方から見た状態で前記エンジン３のクランク軸３３
と同一軸線上に位置しており、軸線を水平にして圧縮機
４のクランクケース５５に回転自在に支架させている。
この回転軸２４におけるエンジン３側の一端部に前記ベ
ルト式伝動装置３９を介してエンジン３のクランク軸３
３を接続するとともに、他端部に前記主排気ファン２３
を固着している。

【００２２】クランク軸３３に圧縮機４の回転軸２４を
接続するベルト式伝動装置３９は、クランク軸３３の軸
端部に固着した駆動側プーリ６１と、圧縮機４の回転軸
２４に固着した従動側プーリ６２との間にＶベルト６３
を巻掛けた構造を採っている。Ｖベルト６３は、従来か
らよく知られているように、摩擦によって動力を伝達す
るものである。前記駆動側プーリ６１の巻掛け径は、従
動側プーリ６２の巻掛け径より小さくなるように設定
し、このベルト式伝動装置３９によってクランク軸３３
の回転が減速されて圧縮機４に伝達されるようにしてい
る。

【００２３】圧縮機４の前記圧縮部＃１〜＃４は、図３
に示すように、前記回転軸２４を中心にして放射状に延
びるように形成しており、クランクケース５５に固定し
たシリンダ６４と、ピストン６５と、前記シリンダ６４
に設けた吸込側逆止弁６６および吐出側逆止弁６７など
によって構成している。また、この圧縮機４のガス通路
は、クランクケース５５内のガス室Ｓを上流端として形
成し、クランクケース５５内（ガス室Ｓ）→圧縮部＃１
→圧縮部＃２→圧縮部＃３→圧縮部＃４からなる圧縮系
によってガスを順次圧縮する構造を採っている。

【００２４】クランクケース５５内のガス室Ｓは、図４
中に符号６８で示す圧縮機入口管を介してハウジング側
部のガス供給用カプラ５に接続し、このガス供給用カプ
ラ５と圧縮機入口管６８とを介してガス供給源からガス
が供給されるようになっている。前記圧縮機入口管６８
には、ガス供給元弁６９と、除湿器７０と、逆止弁７１
と、フィルター７２とを介装している。前記ガス供給元
弁６９は、後述する制御装置によって制御される。

【００２５】前記除湿器７０は、圧縮機４に供給するガ
スに含まれる水分を除去するためのもので、除湿器本体
（図示せず）を２個備え、これらの除湿器本体を交互に
切り換えながら使用するようにしている。すなわち、一
方の除湿器本体で除湿を実施しながら、他方の除湿器本
体で除湿時に吸着した水分を蒸発させる構造を採ってい
る。水分を蒸発させて除湿器本体を再生させるために
は、エンジン３の排ガスの熱によって加熱したガスを除
湿器本体に供給する手法を採っている。除湿器本体の切
換えは、後述する制御装置が除湿器用切換弁７３（図５
参照）を制御することによって行っている。

【００２６】また、圧縮機４内の前記ガス室Ｓは、図４
に示すように、安全弁７４を介して大気に連通させてお
り、ガスの圧力が予め定めた圧力を上回ったときには、
前記安全弁７４が開いてガスが大気中に放出されるよう
になっている。前記圧縮部＃１〜＃４は、シリンダ６４
を内径が互いに異なるように形成することによって、圧
縮部＃１の圧縮比が最大になり、圧縮部＃２〜圧縮部＃
４においては、圧縮比がこの順に小さくなるように形成
している。

【００２７】各圧縮部で圧縮されたガスは、圧縮部＃１
と圧縮部＃２との間と、圧縮部＃２と圧縮部＃３との間
と、圧縮部＃３と圧縮部＃４との間と、圧縮部＃４の吐
出側とでインタークーラー５４によって冷却している。
このインタークーラー５４は、クランクケース５５の二
側部に一体的に形成し、前記ラジエータ１７で冷却され
たエンジン冷却水の一部によってガスを冷却する構造を
採っている。図４に示すように、インタークーラー５４
の冷却水入口とラジエータ１７の冷却水出口との間に
は、冷却水用リザーブタンク７４を接続している。

【００２８】圧縮部＃４のガス出口は、図３および図４
中に符号７５で示す圧縮機出口管を介して図示していな
い車両や各種装置のガスタンクに接続している。圧縮機
出口管７５は、フィルター７６と、緊急分離カプラ７７
とを介装し、タンク接続用カプラ７８を先端に接続して
いる。前記フィルター７６は、圧縮機４によって圧縮さ
れたガスからオイルを分離するためのものである。この
フィルター７６によって分離されたオイルは、オイル戻
り弁７９を介して圧縮機４のクランクケース５５内に戻
している。圧縮機４のオイルは、図３に示すように、ク
ランクケース５５のオイル貯留部５５ａに貯留され、こ
のオイル貯留部５５ａからオイルポンプ８０によって各
圧縮部に圧送されるようにしている。

【００２９】前記エンジン３および各弁のアクチュエー
タを制御する制御装置を図５中に符号８１で示す。この
制御装置８１は、入力側に各種のセンサ類を接続すると
ともに、出力側に弁やモータなどのアクチュエータを接
続している。センサ類は、圧縮機入口管６８に流入した
ガスの圧力を検出する第１の圧力センサ８２と、圧縮機
出口管７５に吐出されたガスの圧力を検出する第２の圧
力センサ８３と、運転モードを切換えるための運転切換
スイッチ８４と、圧縮機入口管６８を流れるガスの流量
を検出する吸込ガス流量計８５と、圧縮機出口管７５を
流れるガスの流量を検出する吐出ガス流量計８６と、外
気温を検出するための第１の温度センサ８７と、圧縮機
室１４内の温度を検出するための第２の温度センサ８８
と、エンジン冷却水のエンジン出口での温度を検出する
ための第３の温度センサ８９と、圧縮機４の温度を検出
するための第４の温度センサ９０と、圧縮機４から吐出
されたガスの温度を検出するための第５の温度センサ９
１と、圧縮機室１４内の上部に配設したガス検知器９２
と、エンジン回転数センサ９３と、スロットル弁の開度
を検出するスロットル弁開度センサ９４と、タンク接続
用カプラ７８がタンクに接続されているか否かを検出す
るための接続確認用センサ９５などである。

【００３０】アクチュエータは、前記燃料流量制御弁４
７と、前記緊急遮断弁４９と、前記スロットル弁開閉駆
動モータ４５と、エンジン３の点火時期を制御するため
の点火制御回路９６と、オイル戻り弁７９と、除湿器用
切換弁７３と、ガス供給元弁６９と、副排気ファン用電
動モータ９７などである。この制御装置８１および各電
子部品の電源は前記バッテリーとし、エンジン３が停止
している状態でも前記アクチュエータを駆動して後述す
る各種の制御を実施することができるようにしている。

【００３１】また、この制御装置８１は、前記運転切換
スイッチ８４によってエンジン３の運転モードを切換え
る構成を採っている。運転モードとしては、運転停止モ
ード、低速充填モード、通常充填モード、急速充填モー
ドなどがある。運転停止モードが選択された場合は、エ
ンジン３が停止するとともに各弁が閉動作するようにな
っており、低速充填モードが選択された場合には、通常
充填モードの場合よりエンジン回転数を低く抑えた状態
でガスが充填されるようにしている。この低速充填モー
ドを選択することによって騒音が小さくなるから、深夜
などでもガスを充填することができる。また、高速充填
モードが選択された場合には、エンジン回転数域を相対
的に高い回転数域に上昇させてガスを充填するようにし
ている。高速充填モードを選択することによって、短時
間でもガスを充填することができる。

【００３２】ガス充填時には、前記運転モード毎に定め
た目標エンジン回転数Ｒ１と実際のエンジン回転数Ｒ２
との差を求め、この回転数差がなくなるようにスロット
ル弁開度をフィードバック制御によって制御する。目標
エンジン回転数は、図５中に符号９８で示すメモリーに
記憶させている。さらに、この制御装置８１は、ガスの
実際の充填圧力と、予め定めた最終充填圧力（目標圧
力）との差が小さくなるにしたがって、エンジン回転数
を予め定めた回転数（圧縮機４を駆動できる最低回転
数）まで徐々に低下させる構成を採っている。エンジン
回転数を低下させるためには、予め定めた関数によって
スロットル弁開度を低下させる。

【００３３】制御装置８１の構成のさらに詳細な説明を
図６に示すフローチャートによってこのガス充填装置１
１の動作とあわせて説明する。図６のステップＳ１で運
転切換スイッチによって低速充填モード、通常充填モー
ド、高速充填モードのうち何れかのモードが選択される
と、制御装置８１は、ステップＳ２〜Ｓ３でエンジン始
動前に後述する第１種センサ群の各センサによって各種
のデータを検出する。第１種センサ群のセンサは、ガス
の供給圧Ｐ１を検出するための第１の圧力センサ８２
と、ガス検知器９２と、接続確認用のセンサ９５であ
る。

【００３４】これらのセンサによって検出した結果が一
つでも異常であるときには、ステップＳ４でハウジング
外面に設けた表示盤（図示せず）に警告を表示させると
ともに警告灯を点灯させる。そして、ガス検知器９２が
ガスを検知する場合には、ステップＳ５で副排気ファン
２７を予め定めた時間だけ駆動させる。ステップＳ３で
異常と判定されるのは、第１の圧力センサ８２によって
検出したガス供給源側のガスの圧力Ｐ１が予め定めた値
より小さいときと、ガス検知器９２がガスを検出したと
きと、接続確認用センサ９５が接続を検出しないときで
ある。

【００３５】ステップＳ５で副排気ファン２７を駆動さ
せた後、制御装置８１はステップＳ６でガス検知器９２
が再度ガスを検知するか否かを判定し、異常状態が継続
しているときには全ての制御を中止する。ガス検知以外
の異常時、すなわち接続確認用センサ９５が接続を検出
しない時などは、所定時間だけ警告を表示した後に制御
を中止する。副排気ファン２７を駆動させることによっ
て異常が解消された場合や、前記ステップＳ３で異常な
しと判定された場合には、ステップＳ７に進み、制御装
置８１が各弁の初期設定を行う。

【００３６】次のステップＳ８では、制御装置８１がエ
ンジン始動時のスロットル弁開度をメモリー９８から読
み出し、スロットル弁開閉駆動モータ４５を制御してス
ロットル弁開度を設定する。その後、制御装置８１は、
ステップＳ９でガス充填流量ｑの積算値が予め定めた設
定値より小さいか否かを判定する。前記積算値は、吸込
ガス流量計８５または吐出ガス流量計８６によって検出
した流量に基づいて求め、前記メモリー９８に記憶させ
ている。

【００３７】ステップＳ９でＮＯと判定されたとき、す
なわちガス充填流量ｑの積算値が設定値を上回っている
ときには、ステップＳ１０で除湿器用切換弁７３によっ
て使用する除湿器本体を切換える。このときには、前記
積算値のデータをクリアする。なお、ガス充填ユーザへ
の課金のためやガス供給元へのガス料金支払いのため
に、クリアするデータとは別に、吐出流量積算値および
全ガス流量積算値をメモリー９８の別の記憶エリアに累
積保持させるようにしている。

【００３８】ステップＳ１０で除湿器７０を制御した
後、ステップＳ１１で制御装置８１がスタータモータを
起動させてエンジン３を始動させ、ステップＳ１２で後
述する第２種センサ群の各センサによって運転状態を検
出する。第２種センサ群のセンサは、実際のエンジン回
転数Ｒ２を検出するエンジン回転数センサ９３と、ガス
の充填圧力Ｐ２を検出するための第２の圧力センサ８３
と、吐出ガス流量計８６と、第１〜第５の温度センサ８
７〜９１などである。

【００３９】エンジン３が始動すると、クランク軸３３
の回転がベルト式伝動装置３９を介して圧縮機４の回転
軸２４に伝達され、圧縮機４が運転を開始するとともに
主排気ファン２３が回転するようになる。主排気ファン
２３が回転することによって、圧縮機室１４内の空気が
空気排出口２１からハウジング２外に排出されるととも
に、エンジン室１３内の空気が連通穴１９を通って圧縮
機室１４内に流入する。これとともに、エンジン室１３
には空気入口１８から外気が吸込まれる。また、主排気
ファン２３が回転することにより、外気がハウジング２
の通風口１６からラジエータ１７を通ってハウジング２
内に吸い込まれ、ラジエータ１７内のエンジン冷却水が
冷却される。なお、図４に示したようにエンジン室１３
に送風ファン２０を設ける場合には、この送風ファン２
０は、少なくともエンジン３が始動してから停止するま
での間は継続して回転させておく。

【００４０】上述したように各種のセンサによって運転
状態を検出した後、制御装置８１はステップＳ１３で運
転モードに対応する目標エンジン回転数Ｒ１をメモリー
９８から読出す。目標エンジン回転数Ｒ１は、充填モー
ド毎に異なっており、低速充填モードの場合は通常充填
モードの場合より低回転になり、急速充填モードの場合
には通常充填モードの場合より高回転になるように予め
設定している。

【００４１】このように目標エンジン回転数Ｒ１を設定
した後、制御装置８１は、ステップＳ１４で目標エンジ
ン回転数Ｒ１を充填圧力Ｐ２と最終充填圧力との差に対
応させて補正する。この補正は、実際の充填圧力と最終
充填圧力との差が小さくなるにしたがって目標エンジン
回転数Ｒ１が低下するようにしている。目標エンジン回
転数Ｒ１を補正した後、ステップＳ１５で目標エンジン
回転数Ｒ１と実際のエンジン回転数Ｒ２との差を求め
る。次いで、制御装置８１は、ステップＳ１７で上述し
た回転数差が０になるようにフィードバック制御によっ
てスロットル弁を開閉動作させる。

【００４２】すなわち、実エンジン回転数Ｒ２が目標エ
ンジン回転数Ｒ１より大きい場合はスロットル弁を閉方
向に動作させ、実エンジン回転数Ｒ２が目標エンジン回
転数Ｒ１より小さい場合には、スロットル弁を開方向に
動作させる。なお、このステップＳ１７でスロットル弁
を開閉動作させる以前に、ステップＳ１６で示すよう
に、回転数差に対応させてスロットル弁回動速度を速く
または遅くなるように補正する制御を追加することがで
きる。

【００４３】次に、制御装置８１は、ステップＳ１８で
充填圧力Ｐ２の上昇率ｄｐ２／ｄｔを算出し、ステップ
Ｓ１９で吐出ガス流量計８６の検出値に基づいてガス充
填流量ｑの積算値を求める。前記上昇率ｄｐ２／ｄｔの
値は次のルーチンにおけるステップＳ１４やステップＳ
１６などにおいて利用される。

【００４４】そして、制御装置８１はステップＳ２０で
各種のセンサによって運転状態を検出し、ステップＳ２
１で運転を停止するか否かを判定する。ステップＳ２０
で使用するセンサとしては、第１の圧力センサ８２と、
ガス検知器９２と、接続確認用センサ９５と、第２の圧
力センサ８３と、運転切換スイッチ８４と、第２〜第５
の温度センサ８８〜９１などである。

【００４５】ステップＳ２１で運転を停止すると判定さ
れるのは、第１の圧力センサ８２によって検出した圧縮
機入口管６８のガスの圧力Ｐ１が予め定めた値より小さ
いときと、ガス検知器９２がガスを検出したときと、接
続確認用センサ９５が接続を検出しないときと、ステッ
プＳ１８で求めた充填圧力Ｐ２の上昇率ｄｐ２／ｄｔが
異常であるとき（例えば、充填圧力Ｐ２が急速に低下し
たとき）と、運転切換スイッチ８４で運転停止モードが
選択されたときと、第２〜第５の温度センサ８８〜９１
によって検出した温度が予め定めた上限温度より高くな
ったときである。

【００４６】ステップＳ２１で運転停止と判定されたと
きには、ステップＳ２２で表示盤に警告を表示させると
ともに警告灯を点灯させ、ステップＳ２３でエンジン３
を停止させる。なお、運転切換スイッチ８４で運転停止
モードが選択されたときには、前記表示盤や警告灯によ
る警告表示を行うことなくエンジン３を停止させる。エ
ンジン停止は、点火制御回路９６に制御信号を送出し、
点火プラグに供給する電力を絶つことによって実施す
る。

【００４７】ステップＳ２１で運転継続と判定されたと
きには、ステップＳ２４に進んで充填圧力Ｐ２が最大圧
力Ｐ２ｍａｘ（最終充填圧力）に達しているか否か、す
なわちガスの充填が完了しているか否かを判定する。ガ
スの充填が完了していない場合は、ステップＳ１３に戻
って上述した制御を繰り返し、ガスの充填が完了してい
る場合には、ステップＳ２５で表示盤に充填完了を表示
させてからステップＳ２３でエンジン３を停止させる。

【００４８】上述したように構成したガス充填装置１に
おいては、主排気ファン２３が回転することによって圧
縮機室１４内の空気が排出されるとともに、エンジン室
１３から連通穴１９を通って圧縮機室１４内に空気が流
入する。これとともに、エンジン室１３には空気入口１
８から外気が吸込まれる。このため、圧縮機室１４はエ
ンジン室１３に較べて内圧が低くなるから、圧縮機４か
らガスが漏洩したとしても、このガスは、エンジン室１
３内に流入することはなく、空気排出口２１からハウジ
ング２外に排出される。したがって、このガス充填装置
１においては、圧縮機４からガスが漏洩するようなこと
があったとしても、ガスがエンジン３のマフラー５１や
シリンダ６４ヘッドなどの高温部分に接触するのを確実
に阻止することができる。

【００４９】また、副排気ファン２７が作動することに
よって圧縮機室１４内およびエンジン室１３内が換気さ
れるから、エンジン３および圧縮機４を始動させる以前
に副排気ファン２７によってガスをハウジング２外に排
出することができる。副排気ファン２７を駆動する電動
モータ９７は、圧縮機４を駆動するエンジン３に較べて
小型に形成でき、簡単に防爆構造を採ることができる。
すなわち、防爆構造の電動モータを使用することによ
り、圧縮機室１４内にガスが充満しているような場合で
あっても副排気ファン２７によってガスをハウジング２
外に排出することができる。

【００５０】第２の実施の形態 ハウジングは図７に示すように形成することができる。
図７は他の実施の形態を示す平面図で、同図において前
記図１および図２によって説明したものと同一もしくは
同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省
略する。

【００５１】図７に示すガス充填装置１は、圧縮機４を
回転軸２４の軸線方向がエンジン３のクランク軸３３と
平行になるようにエンジン３の側方に配設しており、前
記回転軸２４をクランク軸３３と同一方向に突出させて
いる。前記回転軸２４は、突出側端部に主排気ファン２
３を固着し、この主排気ファン２３と圧縮機４のクラン
クケース５５との間にベルト式伝動装置３９を介してク
ランク軸３３を接続している。

【００５２】この実施の形態を採るときのハウジング２
の隔壁１５は、エンジン３の側部と対向する部分を平面
視において山形状に曲げて形成している。すなわち、エ
アクリーナ４４と対向する部分を頂部とする平面視山形
状に隔壁１５を形成している。このように隔壁１５を形
成することによって、圧縮機４とエンジン３との間隔を
短くすることができるとともに、ハウジング２の左側パ
ネルに大型のラジエータ１７を装着することができる。
このように圧縮機４をエンジン３の側方に配設したとし
ても、第１の実施の形態を採るときと同等の効果を奏す
る。

【００５３】第１および第２の実施の形態では圧縮機４
をエンジン３によって駆動するガス充填装置１を示した
が、本発明はこのような限定にとらわれることはなく、
電動モータによって圧縮機４を駆動する構成を採ること
もできる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、主
排気ファンが回転することによって圧縮機室は駆動装置
室に較べて内圧が低くなるから、圧縮機からガスが漏洩
したとしても、このガスは駆動装置室内に流入すること
はなく、空気排出口から排出される。したがって、圧縮
機からガスが漏洩するようなことがあったとしても、ガ
スを駆動装置とは隔絶し、ハウジング外に排出すること
ができる。

【００５５】請求項２記載の発明によれば、副排気ファ
ンが作動することによって圧縮機室内および駆動装置室
内が換気されるから、ガス充填装置が停止しているとき
に圧縮機から漏洩したガスが駆動装置室に流入した場合
であっても、副排気ファンを作動させた後に駆動装置お
よび圧縮機の運転を開始することによって、駆動装置に
ガスが接触するのを阻止することができる。副排気ファ
ンを駆動する駆動装置は、圧縮機用駆動装置に較べて小
型に形成することができ、簡単に防爆構造を採ることが
できるから、圧縮機室内にガスが充満している場合であ
っても作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るガス充填装置の側面図である。

【図２】 本発明に係るガス充填装置の平面図である。

【図３】 圧縮機の断面図である。

【図４】 ガス充填装置全体の構成を示す図である。

【図５】 制御系の構成を示すブロック図である。

【図６】 本発明に係るガス充填装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図７】は他の実施の形態を示す平面図である。

【符号の説明】

１…ガス充填装置、２…ハウジング、３…エンジン、４
…圧縮機、１３…エンジン室、１４…圧縮機室、１５…
隔壁、１８…空気入口、１９…連通穴、２１…空気排出
口、２３…主排気ファン、２５…副排気口、２７…副排
気ファン、３３…クランク軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 仁史 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 Ｆターム(参考） 3E072 DA05 3H076 AA04 BB28 BB36 CC12 CC98

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、この圧縮機を駆動する駆動装
   置とを一つのハウジングに収容し、ガス供給源から供給
   されたガスを前記圧縮機によって圧縮してタンクに充填
   するガス充填装置において、前記ハウジングにハウジン
   グ内を圧縮機室と駆動装置室とに仕切る隔壁を設け、前
   記圧縮機室に前記圧縮機を配設し、前記駆動装置室に前
   記駆動装置を配設し、前記隔壁に圧縮機室と駆動装置室
   とを連通する連通穴を形成し、この連通穴に、駆動装置
   から動力を圧縮機に伝達する伝動部材を挿通させ、前記
   圧縮機室に空気排出口を形成するとともに、前記空気排
   出口から圧縮機室内の空気を排出する圧縮機駆動式の主
   排気ファンを設け、前記駆動装置室に空気入口を形成し
   たことを特徴とするガス充填装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のガス充填装置において、
   圧縮機室の上部に副排気口を形成するとともに、この副
   排気口から圧縮機室内の空気を排出する副排気ファンを
   設けたことを特徴とするガス充填装置。