JP2003011799A - 圧縮ガス充填装置及び圧縮ガス充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は目標圧力に達するまで段階的に圧縮
ガスを充填する充填方法で充填時間を短縮して効率良く
充填できることを課題とする。 【解決手段】 圧縮ガス充填装置１０は、充填前の圧力
値Ｐ_０と第１段階の充填工程の検出圧力Ｐ_２との圧力差
（Ｐ_２−Ｐ_０）を予備段階、第１段階の充填時間Ｔ_１＋
Ｔ_２で割ることにより、第１段階の充填工程の圧力上昇
率（傾きａ_２）を演算する。次に、予備段階の充填工程
の圧力上昇率（傾きａ_１）と第１段階の充填工程の圧力
上昇率（傾きａ_２）との比から第２段階の充填工程の係
数ｋ_２を演算する。次に、係数ｋ_２に基づいて第２段階
の充填時間Ｔ_３を演算する。第２段階の充填時間Ｔ
_３は、通常の予測時間より大きい割合の値に設定され、
次回の充填停止までの時間が延長される。従って、第２
段階の充填工程では、目標圧力Ｐ _Ｓ付近での充填停止及
び検出工程の回数を削減して充填開始から充填完了まで
の所要時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被充填容器（例え
ば、タイヤ内部）に圧縮ガスを充填するよう構成された
圧縮ガス充填装置及び圧縮ガス充填方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に空気中に含まれる窒素を分離させ
て取り出す気体分離装置としての窒素発生装置を用い
て、例えば大型トラック等の大きな荷重が作用するタイ
ヤに窒素ガスを充填する圧縮ガス充填装置への適用が検
討されている。窒素ガスは、空気に比べて熱膨張率が小
さいので、走行中のタイヤ温度が上昇してもタイヤの圧
力変動を抑制できる等といった特性を有している。その
ため、元圧である圧縮ガスの圧力を一定にしておき、容
量の異なる大小のタイヤに窒素を安全に目標圧力まで自
動充填することができる装置の開発が望まれている。

【０００３】ここで、従来の自動充填を行う場合の充填
方法について説明する。 手順１：充填前のタイヤの初期圧力Ｐ0を検出する。 手順２：当該タイヤへ所定時間Ｔｎ充填を行う。（但
し、第１回目の充填時間Ｔ１は予め定められた所定時間
である。） 手順３：当該所定時間が経過したとき、充填を停止させ
てタイヤ圧力Ｐnを検出する。ここで、Ｐｎのｎは、タ
イヤの充填回数を示す。 手順４：タイヤ圧力Ｐnと目標圧力Ｐsとを比較してＰn
＞Ｐsであるときは、タイヤ圧力Ｐnと目標圧力Ｐsを越
えているので、充填完了と判断する。 手順５：手順４において、Ｐn＜Ｐsであるときは、タイ
ヤ圧力Ｐnが目標圧力Ｐsに達していないので、充填作業
を続ける。ここで、圧力Ｐnとその前段階の圧力Ｐn-1と
の差と、充填完了した充填時間Ｔnより傾き（単位時間
当りの圧力上昇率）を求め、後段の充填時間Ｔn+1を次
式（１）に基づいて演算する。

【０００４】 Ｔn+1＝｛Ｔn／（Ｐn−Ｐn-1）｝×（Ｐs−Ｐn） …（１） 手順６：上記手順２〜５を繰り返してタイヤへの充填を
行う。

【０００５】このように、一定の供給圧力を用いてタイ
ヤ容量の異なるタイヤに充填するには、複数の段階に分
けて充填し、その段階ごとに充填された圧力を検出する
という工程を繰り返し、タイヤに窒素を充填していく。
また、上記充填方法では、前段の充填傾向から後段の充
填工程を圧力−時間の関係を示すグラフの傾き（単位時
間当りの圧力上昇率）を予測する微分制御を行ってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
充填装置では、一定圧力の窒素ガスを一定流量でタイヤ
に充填するため、充填工程を所定時間行った後、タイヤ
の充填圧力を検出してタイヤ内の充填圧力が目標圧力に
達したかどうかを確認する必要がある。また、タイヤへ
の充填開始当初は、タイヤ内の圧力（初期値Ｐ0）が大
気圧程度であるので、供給源圧力とタイヤ圧力との圧力
差が大きく、タイヤに充填された窒素ガスの圧力上昇率
が高くなっているが、タイヤの圧力が上昇するのに連れ
て供給源圧力とタイヤ圧力との圧力差が徐々に小さくな
る。

【０００７】そのため、タイヤの充填圧力が目標圧力に
近づく程、圧力差が減少して圧力上昇率が低下すること
になり、その結果、充填時間に対する圧力上昇が十分に
得られず、充填工程及び圧力検出工程の回数が増えると
いう問題があった。例えば、従来の充填方法では、１本
のタイヤへの充填が完了するまでには、充填工程と検出
工程を４〜５回繰り返すことになる。

【０００８】そのため、従来の充填装置において、タイ
ヤの充填圧力が目標圧力に近づくと、圧力上昇率が低下
して予測した充填時間では目標圧力に達しないため、充
填工程及び圧力検出工程の回数が増えてしまい、その分
充填開始から充填完了になるまでの所要時間が延長され
て充填作業効率が悪いという問題があった。そこで、本
発明は上記課題を解決した圧縮ガス充填装置及び圧縮ガ
ス充填方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。

【００１０】上記請求項１記載の発明は、被充填容器へ
の圧縮ガスの充填時間を演算する充填時間演算手段と、
充填時間演算手段により演算された充填時間の間、圧縮
ガスを被充填容器に充填する充填手段とからなり、被充
填容器内の圧力値が目標圧力値の所定範囲に達するまで
充填時間演算手段による充填時間演算工程と充填手段に
よる充填工程とを繰り返す圧縮ガス充填装置において、
充填時間演算手段は、被充填容器の圧力値を検出する圧
力検出手段と、被充填容器に充填すべき目標圧力値と当
該被充填容器の現在の圧力値との差圧の大きさに基づい
て当該被充填容器内の圧力値を所定の目標圧力値にする
ための理論上の充填時間を演算する第１の充填時間演算
手段と、第１の充填時間演算手段により演算された理論
上の充填時間に予め定められた係数を乗算することによ
り実際に当該被充填容器に圧縮ガスを充填する実充填時
間を演算する第２の充填時間演算手段と、からなり、第
２の充填時間演算手段において用いられる係数は、被充
填容器に充填すべき目標圧力値と当該被充填容器の現在
の圧力値との差圧が小さくなるにつれ、大きくなるよう
に設定されており、差圧が小さくなるのに伴う充填量の
減少により目標圧力に達しなくなるのを実充填時間を延
長することにより目標圧力に達するようにできる。よっ
て、充填工程及び検出工程の回数を削減して充填開始か
ら充填完了までの所要時間を短縮して充填作業効率を高
めることができる。

【００１１】上記請求項２記載の発明は、前記係数が
１．０以上の値であるため、第１の充填時間演算手段に
より演算された理論上の充填時間に予め定められた係数
を乗算した際に、被充填容器に充填すべき目標圧力値と
当該被充填容器の現在の圧力値との差圧が小さくなるに
つれて実充填時間を延長することが可能になり、これに
より目標圧力に達するようにできる。よって、充填工程
及び検出工程の回数を削減して充填開始から充填完了ま
での所要時間を短縮して充填作業効率を高めることがで
きる。

【００１２】上記請求項３記載の発明は、被充填容器内
の圧力値が目標圧力値の所定範囲に達するまで充填時間
演算工程と充填手段による充填工程とを繰り返す圧縮ガ
ス充填方法において、被充填容器の圧力値を検出する第
１の過程と、被充填容器に充填すべき目標圧力値と当該
被充填容器の現在の圧力値との差圧の大きさに基づいて
当該被充填容器内の圧力値を所定の目標圧力値にするた
めの理論上の充填時間を演算する第２の過程と、第２の
過程により演算された理論上の充填時間に予め定められ
た係数を乗算することにより実際に当該被充填容器に圧
縮ガスを充填する実充填時間を演算する第３の過程と、
第３の過程において用いられる係数を、被充填容器に充
填すべき目標圧力値と当該被充填容器の現在の圧力値と
の差圧が小さくなるにつれ、大きくなるように設定する
第４の過程と、を順次実行することにより差圧が小さく
なるのに伴う充填量の減少により目標圧力に達しなくな
るのを実充填時間を延長することにより目標圧力に達す
るようにできる。よって、充填工程及び目標圧力の直前
の値に近づいたときの充填停止及び検出工程の回数を削
減して充填開始から充填完了までの所要時間を短縮して
充填作業効率を高めることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明になる圧縮ガス充
填装置の一実施例の構成を示す系統図である。図１に示
されるように、圧縮ガス充填装置１０は、大略、空気圧
縮機１２から原料空気としての圧縮空気が供給される空
気供給管路１４と、空気供給管路１４を介して供給され
た圧縮空気から窒素ガス（製品ガス）を分離させる窒素
分離膜モジュール１６と、窒素分離膜モジュール１６の
製品ガス取出口に接続された製品ガス供給管路１８と、
製品ガス供給管路１８に接続され製品ガスを貯留する貯
留タンク１９と、貯留タンク１９から引き出された製品
ガス供給管路２０と、製品ガス供給管路２０に接続され
大型トラック用タイヤ（被充填容器）２１の充填口２２
に接続される接続ホース２４とを有する。尚、接続ホー
ス２４の先端には、ホイール２３に装着されたタイヤ２
１の充填口２２に結合されるクイックカプラ２４ａが設
けられている。そして、クイックカプラ２４ａは、タイ
ヤ２１の充填口２２に完全に接続されると、充填口２２
に結合される結合機構（図示せず）と、充填口２２に押
圧されて開弁する逆止弁が設けられている。

【００１４】窒素分離膜モジュール１６は、多数の中空
糸が充填された膜モジュールからなり、膜モジュールに
圧縮空気が供給されると、中空糸の内壁を透過しやすい
酸素と透過しにくい窒素とに分離する。そのため、圧縮
空気に含まれる酸素は、窒素分離膜モジュール１６の排
気口２５から外部に排出される。また、圧縮空気に含ま
れる窒素は、中空糸の微細な内部通路を通過した後、製
品ガス供給管路１８へ供給される。

【００１５】空気供給管路１４には、空気圧縮機１２か
ら窒素分離膜モジュール１６に供給される圧縮空気の供
給圧力を検出する第１の圧力センサ２６と、空気供給管
路１４を開または閉とする電磁弁２８と、圧縮空気中の
異物を除去するフィルタ３０とが配設されている。ま
た、製品ガス供給管路１８には、窒素ガスの逆流を防止
する逆止弁３２と、製品ガスの流量を規定量に調整する
絞り３４とが配設されている。

【００１６】また、製品ガス供給管路２０には、貯留タ
ンク１９からタイヤ２１へ供給される窒素ガスの供給圧
力（タイヤ充填圧力）を検出する第２の圧力センサ３６
と、絞り３８と、電磁弁４０と、接続ホース２４の圧力
を検出する第３の圧力センサ４２とが配設されている。
さらに、製品ガス供給管路２０から分岐した排気管路４
４には、排気用電磁弁４６と、サイレンサ４８とが設け
られている。

【００１７】空気圧縮機１２が接続される空気供給管路
１４の上流側端部の近傍には、分岐管路４９が分岐接続
されている。そして、分岐管路４９は、例えばタイヤ２
１のナットを締め付けるためのエアドライバ５０に接続
されている。従って、空気圧縮機１２は、タイヤ２１に
窒素ガスを充填するための窒素分離膜モジュール１６及
び、タイヤ２１を車両に固定するナット（図示せず）を
締め付けるエアドライバ５０に圧縮空気を供給してお
り、圧縮空気を複数箇所へ供給している。

【００１８】５２は制御盤で、空気圧縮機１２の運転開
始スイッチ釦５３、タイヤ２１の圧力が所定圧に達した
とき操作される充填停止スイッチ釦５４と、タイヤ２１
へ窒素ガスを充填する際に操作される充填開始スイッチ
釦５６とが配設されている。また、制御盤５２には、タ
イヤ２１への窒素ガス充填が終了したことを報知するブ
ザー５７が接続されている。尚、充填開始スイッチ釦５
６は、充填中であることを表示するための表示灯５６ａ
が内蔵されている。

【００１９】また、制御盤５２の内部には、空気圧縮機
１２、電磁弁２８，４０，４６を制御するためのＣＰＵ
５８が設けられている。このＣＰＵ５８のメモリには、
被充填容器への圧縮ガスの充填時間を演算する制御プロ
グラムＩ（充填時間演算手段）と、演算された充填時間
の間、圧縮ガスを被充填容器に充填する制御プログラム
II（充填手段）と、被充填容器としてのタイヤ２１の圧
力値を検出する制御プログラムIII（圧力検出手段）
と、タイヤ２１に充填すべき目標圧力値と当該タイヤ２
１の現在の圧力値との差圧の大きさに基づいて当該タイ
ヤ２１内の圧力値を所定の目標圧力値にするための理論
上の充填時間を演算する制御プログラムIV（第１の充填
時間演算手段）と、第１の充填時間演算手段により演算
された理論上の充填時間に予め定められた係数を乗算す
ることにより実際に当該タイヤ２１に圧縮ガスを充填す
る実充填時間を演算する制御プログラムＶ（第２の充填
時間演算手段）と、が格納されている。

【００２０】また、本発明の充填方法では、予備充填工
程に要した充填時間Ｔ_１に対する圧力上昇から圧力上昇
率ａ_１を求める第１の過程と、第１の過程で演算された
圧力上昇率ａ_１に基づいて第１段階の充填時間Ｔ_２を演
算する第２の過程と、第１段階の充填工程に要した充填
時間Ｔ_２に対する圧力上昇から圧力上昇率ａ_２を求める
第３の過程と、第１の過程で演算された圧力上昇率ａ_１
と第２の圧力上昇率演算手段により演算された圧力上昇
率ａ_２との比率ａ_１／ａ_２を求め、当該比率ａ _１／ａ_２
に基づいて第２段階の充填時間を所定割合で延長する第
４の過程と、を順次行うことにより、充填圧力が目標圧
力の直前の値に近づいたときの差圧が小さくなるのに伴
う充填量の減少により目標圧力に達しなくなるのを実充
填時間を延長することにより目標圧力に達するようにで
きる。よって、充填工程及び検出工程の回数を削減して
充填開始から充填完了までの所要時間を短縮して充填作
業効率を高めることができる。

【００２１】図２は制御盤４２のＣＰＵ５８が実行する
ガス充填制御処理を説明するためのフローチャートであ
る。図３はＣＰＵ５８が実行するガス充填制御処理によ
る充填圧力の変化を示すグラフである。

【００２２】図２に示されるように、ＣＰＵ５８は、ス
テップＳ１１（以下「ステップ」を省略する）におい
て、充填開始スイッチ釦５６がオンに操作されると、第
３の圧力センサ４２により検出されたタイヤ２１の圧力
値Ｐ_０を読み込む。続いて、Ｓ１２では、予備充填工程
の傾き（単位時間当りの圧力上昇率）ａ_０＝Ｖ（タイヤ
体積）／Ｑ（１分間当りの充填流量）を演算する。

【００２３】次のＳ１３では、予備充填時間Ｔ_１を次式
（２）で演算する（図３のグラフを参照）。 Ｔ_１＝α×（１／ａ_０）×（Ｐ_Ｓ−Ｐ_０）…（２） 尚、第１段階の充填工程においては、係数αを通常以下
の値（本実施例では、α＝０．８）に設定してある。す
なわち、本実施例の予備充填時間Ｔ_１は、通常の設定値
に対して８０％の割合に設定される。

【００２４】また、本装置において、第１段階の充填工
程に要する時間は、最小のタイヤが目標圧力に達するま
での充填時間である。

【００２５】続いて、Ｓ１４に進み、電磁弁２８，４０
を開弁させて窒素分離膜モジュール１６により生成され
た窒素ガスをタイヤ２１へ充填開始する（予備充填工
程）。

【００２６】次のＳ１５では、上記Ｓ１３で演算された
予備充填時間Ｔ_１が経過したことかどうかをチェックす
る。Ｓ１５において、予備充填時間Ｔ_１が経過したとき
は、Ｓ１６に進み、電磁弁２８，４０を閉弁させて窒素
ガスの充填を停止させる。この充填停止後は、第３の圧
力センサ４２により検出される圧力が安定するまで、所
定時間を要するため、予め設定された停止時間が経過す
ると、Ｓ１７に進み、第３の圧力センサ４２により検出
されたタイヤ２１の圧力値Ｐ_１を読み込む。

【００２７】次のＳ１８では、第３の圧力センサ４２に
より検出されたタイヤ２１の圧力値Ｐ_１とタイヤ２１の
目標圧力Ｐ_Ｓとを比較し、予備充填圧力Ｐ_１が目標圧力
Ｐ_Ｓに達していないかどうかをチェックする。尚、Ｓ１
８において、Ｐ_Ｓ＜Ｐ_１であるときは、充填工程を完了
する。

【００２８】また、Ｓ１８において、Ｐ_Ｓ＜Ｐ_１でない
ときは、予備充填処理を実行するため、Ｓ１９に進む。
Ｓ１９では、充填前の圧力値と予備充填工程の圧力差
（Ｐ_１−Ｐ_０）を予備充填時間Ｔ_１で割ることにより、
予備充填工程の圧力上昇率（傾きａ_１）を演算する。

【００２９】次のＳ２０では、第１段階の充填時間Ｔ_２
を次式（３）で演算する（図３のグラフを参照）。 Ｔ_２＝ｋ_１×（１／ａ_１）×（Ｐ_Ｓ−Ｐ_１）…（３） 尚、第１段階の充填工程においては、係数ｋ_１（特許請
求の範囲に記載された係数）を通常の値（本実施例で
は、ｋ_１＝１．０）に設定してある。すなわち、本実施
例の第１段階の充填時間Ｔ_２は、通常の設定値と同じ割
合に設定される。

【００３０】続いて、Ｓ２１に進み、電磁弁２８，４０
を開弁させて窒素分離膜モジュール１６により生成され
た窒素ガスをタイヤ２１へ充填開始する（第１段階の充
填工程）。

【００３１】次のＳ２２では、上記Ｓ２０で演算された
第１段階の充填時間Ｔ_２が経過したことかどうかをチェ
ックする。Ｓ２２において、第１段階の充填時間Ｔ_２が
経過したときは、Ｓ２３に進み、電磁弁２８，４０を閉
弁させて窒素ガスの充填を停止させる。この充填停止後
は、第３の圧力センサ４２により検出される圧力が安定
するまで、所定時間を要するため、予め設定された停止
時間が経過すると、Ｓ２４に進み、第３の圧力センサ４
２により検出されたタイヤ２１の圧力値Ｐ_２を読み込
む。

【００３２】次のＳ２５では、第３の圧力センサ４２に
より検出されたタイヤ２１の圧力値Ｐ_２とタイヤ２１の
目標圧力Ｐ_Ｓとを比較し、第１段階の充填圧力Ｐ_２が目
標圧力Ｐ_Ｓに達していないかどうかをチェックする。
尚、Ｓ２５において、Ｐ_Ｓ＜Ｐ _２であるときは、充填工
程を完了する。

【００３３】また、Ｓ２５において、Ｐ_Ｓ＜Ｐ_２でない
ときは、第２段階の充填処理を実行するため、Ｓ２６に
進む。Ｓ２６では、充填前の圧力値Ｐ_０と第１段階の充
填工程の検出圧力Ｐ_２との圧力差（Ｐ_２−Ｐ_０）を予備
段階、第１段階の充填時間Ｔ _１＋Ｔ_２で割ることによ
り、第１段階の充填工程の圧力上昇率（傾きａ_２）を演
算する。

【００３４】次のＳ２７では、予備充填工程の圧力上昇
率（傾きａ_１）と第１段階の充填工程の圧力上昇率（傾
きａ_２）との比から第２段階の充填工程の係数ｋ_２（特
許請求の範囲に記載された係数）を演算する。尚、ａ_１
＞ａ_２、ｋ_２＝ａ_１／ａ_２であるので、ｋ_２＞１とな
る。

【００３５】次のＳ２８では、Ｓ２７で演算した係数ｋ
_２に基づいて第２段階の充填時間Ｔ _３を次式（４）で演
算する（図３のグラフを参照）。 Ｔ_３＝ｋ_２×（１／ａ_２）×（Ｐ_Ｓ−Ｐ_２）…（４） 尚、第１段階の充填工程においては、係数ｋ_２を通常以
上の値（本実施例では、ｋ_２＞１．０）に設定してあ
る。すなわち、本実施例の第２段階の充填時間Ｔ_３は、
通常の予測時間より大きい割合の値に設定され、次回の
充填停止までの時間が延長される。

【００３６】従って、係数ｋ_２に基づいて延長された充
填時間Ｔ_３により、充填時間Ｔ_３が経過するまで窒素ガ
スの充填を継続するように窒素ガスの供給を制御するこ
とができる。すなわち、前段となる第１段階の充填圧力
Ｐ_２が目標圧力Ｐ_Ｓの直前の値に近づいたとき、後段と
なる第２段階の充填時間Ｔ_３を延長して目標圧力Ｐ_Ｓ付
近での充填停止及び検出工程の回数を削減して充填開始
から充填完了までの所要時間を短縮できる。

【００３７】続いて、Ｓ２９に進み、電磁弁２８，４０
を開弁させて窒素分離膜モジュール１６により生成され
た窒素ガスをタイヤ２１へ充填開始する（第１段階の充
填工程）。

【００３８】次のＳ３０では、上記Ｓ２８で演算された
第２段階の充填時間Ｔ_３が経過したことかどうかをチェ
ックする。Ｓ３０において、第２段階の充填時間Ｔ_３が
経過したときは、Ｓ３１に進み、電磁弁２８，４０を閉
弁させて窒素ガスの充填を停止させる。この充填停止後
は、第３の圧力センサ４２により検出される圧力が安定
するまで、所定時間を要するため、予め設定された停止
時間が経過すると、Ｓ３２に進み、第３の圧力センサ４
２により検出されたタイヤ２１の圧力値Ｐ_３を読み込
み、Ｓ３３で第３の圧力センサ４２により検出されたタ
イヤ２１の圧力値Ｐ_３がタイヤ２１の目標圧力Ｐ_Ｓ以上
の値（Ｐ_Ｓ≦Ｐ_３）であることを確認する。Ｓ３３にお
いて、タイヤ２１の圧力値Ｐ_３が充填完了領域（図３参
照）に入っているときは、Ｐ_Ｓ≦Ｐ_３であるので、充填
工程を完了する。

【００３９】尚、Ｓ３３において、Ｐ_Ｓ≦Ｐ_３でないと
きは、空気圧縮機１２あるいは窒素分離膜モジュール１
６で何らかの異常が発生して圧力不足になったことが考
えられるので、Ｓ３４で異常発生を報知する。

【００４０】このように、タイヤ２１に圧縮ガスとして
窒素ガスを段階的に充填する方式において、充填時間Ｔ
_２，Ｔ_３を演算するための係数ｋ_２，ｋ_３を前段の圧力
Ｐ_０，Ｐ_１，Ｐ_２及び圧力上昇率（傾き）ａ_１，ａ_２の
比に基づいて演算することにより、各段階に進むに連れ
て係数ｋ_２，ｋ_３を徐々に大きくなるように設定する
（ｋ_２＜ｋ_３）。

【００４１】そのため、第２段階の充填工程では、通常
設定される充填時間よりも延長された充填時間Ｔ_３が設
定されるため、目標圧力Ｐ_Ｓに達する直前に充填を停止
して圧力が安定するのを待って圧力検出する充填停止・
圧力検出工程を頻繁に行うことがなくなり、その分充填
開始から充填完了までの全充填時間を短縮し、充填作業
効率を高めることが可能になる。

【００４２】尚、上記実施の形態では、タイヤ２１に窒
素ガスを充填する場合を一例に挙げて説明したが、これ
に限らず、他の形式の容器に窒素ガス以外の圧縮ガスを
充填する場合にも本発明を適用できるのは勿論である。

【００４３】また、特許請求の範囲では、圧縮ガスと記
載しているが、空気などをタイヤに充填しても良いのは
勿論である。

【００４４】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、充填時間演算手段が、被充填容器の圧力値を検出す
る圧力検出手段と、被充填容器に充填すべき目標圧力値
と当該被充填容器の現在の圧力値との差圧の大きさに基
づいて当該被充填容器内の圧力値を所定の目標圧力値に
するための理論上の充填時間を演算する第１の充填時間
演算手段と、第１の充填時間演算手段により演算された
理論上の充填時間に予め定められた係数を乗算すること
により実際に当該被充填容器に圧縮ガスを充填する実充
填時間を演算する第２の充填時間演算手段と、からな
り、第２の充填時間演算手段において用いられる係数
は、被充填容器に充填すべき目標圧力値と当該被充填容
器の現在の圧力値との差圧が小さくなるにつれ、大きく
なるように設定されているため、差圧が小さくなるのに
伴う充填量の減少により目標圧力に達しなくなるのを実
充填時間を延長することにより目標圧力に達するように
できる。よって、充填工程及び検出工程の回数を削減し
て充填開始から充填完了までの所要時間を短縮して充填
作業効率を高めることができる。

【００４５】上記請求項２記載の発明によれば、前記係
数が１．０以上の値であるため、第１の充填時間演算手
段により演算された理論上の充填時間に予め定められた
係数を乗算した際に、被充填容器に充填すべき目標圧力
値と当該被充填容器の現在の圧力値との差圧が小さくな
るにつれて実充填時間を延長することが可能になり、こ
れにより目標圧力に達するようにできる。よって、充填
工程及び検出工程の回数を削減して充填開始から充填完
了までの所要時間を短縮して充填作業効率を高めること
ができる。

【００４６】上記請求項３記載の発明によれば、被充填
容器内の圧力値が目標圧力値の所定範囲に達するまで充
填時間演算工程と充填手段による充填工程とを繰り返す
圧縮ガス充填方法において、被充填容器の圧力値を検出
する第１の過程と、被充填容器に充填すべき目標圧力値
と当該被充填容器の現在の圧力値との差圧の大きさに基
づいて当該被充填容器内の圧力値を所定の目標圧力値に
するための理論上の充填時間を演算する第２の過程と、
第２の過程により演算された理論上の充填時間に予め定
められた係数を乗算することにより実際に当該被充填容
器に圧縮ガスを充填する実充填時間を演算する第３の過
程と、第３の過程において用いられる係数を、被充填容
器に充填すべき目標圧力値と当該被充填容器の現在の圧
力値との差圧が小さくなるにつれ、大きくなるように設
定する第４の過程と、を順次実行するため、差圧が小さ
くなるのに伴う充填量の減少により目標圧力に達しなく
なるのを実充填時間を延長することにより目標圧力に達
するようにできる。よって、充填工程及び目標圧力の直
前の値に近づいたときの充填停止及び検出工程の回数を
削減して充填開始から充填完了までの所要時間を短縮し
て充填作業効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる圧縮ガス充填装置の一実施例の構
成を示す系統図である。

【図２】制御盤４２のＣＰＵ５８が実行するガス充填制
御処理を説明するためのフローチャートである。

【図３】ＣＰＵ５８が実行するガス充填制御処理による
充填圧力の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 圧縮ガス充填装置 １２ 空気圧縮機 １４ 空気供給管路 １６ 窒素分離膜モジュール １８ 製品ガス供給管路 ２１ タイヤ ２３ ホイール ２２ 充填口 ２４ 接続ホース ２６ 第１の圧力センサ ２８，４０ 電磁弁 ３６ 第２の圧力センサ ４２ 第３の圧力センサ ４４ 排気管路 ５２ 制御盤 ５３ 運転開始スイッチ釦 ５４ 充填停止スイッチ ５６ 充填開始スイッチ ５８ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真土 学 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内 Ｆターム(参考） 3D026 DA03 DA10 3E072 AA10 DA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被充填容器への圧縮ガスの充填時間を演
   算する充填時間演算手段と、 該充填時間演算手段により演算された充填時間の間、前
   記圧縮ガスを前記被充填容器に充填する充填手段とから
   なり、 前記被充填容器内の圧力値が前記目標圧力値の所定範囲
   に達するまで前記充填時間演算手段による充填時間演算
   工程と前記充填手段による充填工程とを繰り返す圧縮ガ
   ス充填装置において、 前記充填時間演算手段は、 前記被充填容器の圧力値を検出する圧力検出手段と、 前記被充填容器に充填すべき目標圧力値と当該被充填容
   器の現在の圧力値との差圧の大きさに基づいて当該被充
   填容器内の圧力値を所定の目標圧力値にするための理論
   上の充填時間を演算する第１の充填時間演算手段と、 該第１の充填時間演算手段により演算された理論上の充
   填時間に予め定められた係数を乗算することにより実際
   に当該被充填容器に圧縮ガスを充填する実充填時間を演
   算する第２の充填時間演算手段と、からなり、 前記第２の充填時間演算手段において用いられる係数
   は、前記被充填容器に充填すべき目標圧力値と当該被充
   填容器の現在の圧力値との差圧が小さくなるにつれ、大
   きくなるように設定されていることを特徴とする圧縮ガ
   ス充填装置。
2. 【請求項２】 前記係数は、１．０以上の値であること
   を特徴とする請求項１記載の圧縮ガス充填装置。
3. 【請求項３】 被充填容器内の圧力値が目標圧力値の所
   定範囲に達するまで充填時間演算工程と充填手段による
   充填工程とを繰り返す圧縮ガス充填方法において、 被充填容器の圧力値を検出する第１の過程と、 前記被充填容器に充填すべき目標圧力値と当該被充填容
   器の現在の圧力値との差圧の大きさに基づいて当該被充
   填容器内の圧力値を所定の目標圧力値にするための理論
   上の充填時間を演算する第２の過程と、 該第２の過程により演算された理論上の充填時間に予め
   定められた係数を乗算することにより実際に当該被充填
   容器に圧縮ガスを充填する実充填時間を演算する第３の
   過程と、 前記第３の過程において用いられる係数を、前記被充填
   容器に充填すべき目標圧力値と当該被充填容器の現在の
   圧力値との差圧が小さくなるにつれ、大きくなるように
   設定する第４の過程と、 を順次実行することを特徴とする圧縮ガス充填方法。