JPH1061892A - ガス充填機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガス充填中に万一ガス漏れやその他の異常が発
生した場合、これを自動的に検出することができる新規
なガス充填機を提供する。 【解決手段】ガス充填中に万が一にも充填ノズル７から
微量のガス漏れ等が生じたとしても、これによりガス充
填流量が基準値を越えたことを第一判定手段１０１で判
定し、異常発生として判断する。流量計８の故障やガス
供給経路途中において何等かの異常が発生したとして
も、これによりガス充填流量が基準値に満たないことを
第二判定手段１０２で判定し、異常発生として判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス容器に所要量の
ＬＰガス等を自動的に充填するガス充填機に関し、詳し
くは、ガス充填中に万一ガス漏れ等の異常が生じた場
合、これを自動的に検出することができるガス充填機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、ガス容器にＬＰガス等を充填する
作業を合理化するものとして、種々の提案がなされて
る。

【０００３】例えば本願出願人による特公昭６３−６１
５６０号等には、ターンテーブルに搬入路、搬出路を連
設し、ターンテーブルの上面周上には所定間隔をおいて
容器載部（充填場）を複数配列すると共に、各載部毎に
充填ノズルを配設し、容器載部に載せられたガス容器の
充填口に充填ノズルを接続して、該ガス容器が搬出口ま
で移送される間に所要量のＬＰガスを充填する回転式の
ガス充填装置において、搬入路に電子秤を設置し、各充
填ノズル毎に流量計と充填弁を配し、電子秤からのデー
タに基づいて各ガス容器毎のガス充填流量を設定すると
共に、該設定された流量が流量計で検出された時に充填
弁を閉じ動作させるようにすることが開示されている。

【０００４】また本願出願人は、ガス容器の充填口に対
する充填ノズルの位置合せと接続作業、容器充填口のバ
ルブ開閉作業等を自動化し、これによりガス充填作業を
より合理化し得るガス充填機を提案し、先に出願してい
る（特公平７−９９２３８号、特開平７−１９０２９８
号，特願平７−２８５６５９号等）。

【０００５】これら先提案のガス充填機は、ガス容器の
充填口に接続してガスを流入充填する充填ノズルと、容
器載部に載承されたガス容器の充填口との位置合せを行
う位置合せ手段、該位置合せがなされた充填ノズルを充
填口に接続させるノズル進退手段、該接続がなされたガ
ス容器のバルブを開閉するバルブ開閉手段、それら各手
段の作動を制御する制御ユニットを備え、容器載部に載
承されたガス容器の充填口に充填ノズルを自動接続し、
該接続に前後して充填弁、容器バルブを自動的に開い
て、所要量のガスを充填するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した各
先行技術は、ガス充填作業の自動化については言及して
いるが、ガス充填中に万一ガス漏れ等の異常が生じた場
合のシステムについては言及しなかった。しかるに、上
記した従来のガス充填機についてより詳細に検討する
と、以下の点に改良の余地を残していた。

【０００７】すなわちこの種充填機は、ガス充填中にお
ける充填ノズル７先端部分からのガス漏れを防止するた
めに、充填ノズル７の先端外周やその他の所定箇所に夫
々パッキン３７を外装してある（図３参照）。しかし乍
ら長期の使用に伴い前記パッキン３７が摩耗した場合、
ガス充填中に充填ノズル７先端部位から微量のガス漏れ
が生じる虞れがある。

【０００８】また、容器充填口に対する充填ノズルの位
置合せに誤差が生じたり、ガス供給経路途中において流
量計等の各種機器に異常が生じることが無いとは言えな
い。このようなガス漏れやその他の異常が万が一にも生
じた場合、ガス容器へのガス充填量の誤差が生じたり思
わぬ事故につながる虞れもある。

【０００９】このような不具合を未然に防止するため
に、上記したパッキンやガス供給経路等の保守点検、消
耗品の交換等を頻繁に行う、ガス充填中の充填ノズル近
傍にガス検出器を近付けてガス漏れをブザー等で検知す
る等の検査手法を専用の作業者が行う等の手段を採用し
ているが、非能率であると共に多大な労力を要し、また
確実性に欠けるという問題もあった。

【００１０】本発明は上述したような従来事情に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、ガス容器に
所要量のＬＰガス等を自動的に充填するガス充填機にお
いて、充填作業中における充填ノズルからのガス漏れや
ガス供給経路中での異常等が万が一にも発生した場合、
それら異常等を自動的に検知できるようにして、安全・
確実且つ精度良くガス充填を行え、充填作業の合理化，
少人化を大幅に促進し得る新規なガス充填機を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明の要旨は、容器載部に載承されたガス容器の
充填口に充填ノズルを自動的に接続して所要量のガスを
充填するガス充填機において、ガス充填開始から所定時
間経過した時点でのガス充填流量が、基準値を越えるか
否か、基準値未満であるか否かを判定し、基準値を越え
た場合にガス漏れ異常として判断する一方、基準値未満
である場合に装置異常として判断するよう構成したこと
を特徴とする。

【００１２】また本発明は、ガス容器の充填口に接続し
てガスを流入充填する充填ノズル、容器載部に載承され
たガス容器の充填口と前記充填ノズルの位置合せを行う
位置合せ手段、該位置合せがなされた充填ノズルを充填
口に接続させるノズル進退手段、該接続がなされたガス
容器のバルブを開閉するバルブ開閉手段、上記充填ノズ
ルとガス供給源を連絡する配管途中に設けた流量計及び
充填弁、前記位置合せ手段，ノズル進退手段，バルブ開
閉手段，充填弁の作動を制御する制御ユニットを備え、
容器充填口に対して充填ノズルを位置合せした後、充填
ノズルを前進させて充填口に接続し、該接続に前後して
充填弁及び容器バルブを開いてガス充填を開始し、設定
されたガス充填流量が流量計で検出された時に充填弁及
び容器バルブを閉じて充填を終了するよう構成したガス
充填機において、上記制御ユニットが、上記流量計から
入力されるデータに基づいてガス充填流量を計測する計
測手段と、ガス充填開始からの経過時間を計時する計時
手段と、ガス充填開始から所定時間経過した時点でのガ
ス充填流量が基準値を越えるか否かを判定し、基準値を
越えた場合に異常判断する第一判定手段と、ガス充填開
始から所定時間経過した時点でのガス充填流量が基準値
未満であるか否かを判定し、基準値未満である場合に異
常判断する第二判定手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】ここで、ガス充填の開始とは、充填ノズル
が充填口に接続すると共に充填弁及び容器バルブが開い
て実際にガス充填が開始された時点に限らず、充填ノズ
ルを充填口に接続するべくノズル進退手段の作動指令が
出された時点、充填ノズルが充填口に接続した時点、該
接続に前後して充填弁，容器バルブの何れか一方又は双
方が開いた時点、充填弁，容器バルブを開くべく作動指
令が出された時点等をも含み、設置場所や稼働環境等の
各種条件に合せて、前記各タイミングの中から任意に設
定するものである。

【００１４】また、ガス容器へのガス充填流量を計測す
る手段は、上記流量計に限定されず、例えば容器載部に
台秤、電子秤等の重量計を設置して容器載部にあるガス
容器の重量を計測し、該重量データに基づいてガス充填
流量を演算するようにすることも可能である。

【００１５】以上の構成によれば、制御ユニットからの
指令で位置合せ手段、ノズル進退手段、バルブ開閉手
段、充填弁が適時に作動し、容器充填口に対して充填ノ
ズルを位置合せした後、充填ノズルを前進させて充填口
に接続し、該接続に前後して充填弁及び容器バルブを開
いてガス充填を開始し、設定されたガス充填流量が流量
計で検出された時に充填弁及び容器バルブを閉じて充填
を終了する一連の作業を行うが、ガス充填を開始してか
ら所定時間経過後の流量計からのガス充填流量データが
基準値を越える場合、充填ノズルからのガス漏れ異常と
して判断する一方、ガス充填を開始してから所定時間経
過後の流量計からのガス充填流量データが基準値未満の
場合は、流量計若しくはガス供給経路途中等における異
常発生として判断し、何れの場合も、周知な報知手段に
より異常発生として報知するか、或いは制御ユニットか
らの指令によって、充填ノズルを充填口から離間させ
る、容器バルブを閉じる、充填弁を閉じる等の作業を遂
行する。

【００１６】而して、本発明のガス充填機によれば、例
えば長期の使用に伴いノズル先端のパッキンが摩耗し、
充填ノズルを容器充填口に接続した状態において両者の
間に若干の隙間が生じたり、容器充填口に対する充填ノ
ズルの位置合せに誤差が生じる等の要因から、万が一に
もガス充填中に充填ノズルから微量のガス漏れが生じた
としても、これによりガス充填流量が基準値を越えたこ
とを第一判定手段で判定し、異常発生として判断する一
方、流量計の故障やガス供給経路途中において何等かの
異常が発生したとしても、これによりガス充填流量が基
準値に満たないことを第二判定手段で判定し、異常発生
として判断することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、ターンテーブル１の定位
置に搬入口２と搬出口３を設け、搬入口２には搬入路４
を、搬出口３には搬出路５を夫々連設する一方、ターン
テーブル１の上面周上には所定間隔をおいて容器載部
（充填場）６を複数配列すると共に、各載部６毎に、本
発明に係るガス充填機ａを構成し、容器載部６に載せら
れたガス容器Ｔの充填口Ｔ4 に充填ノズル７を接続し
て、該ガス容器Ｔが搬出口３まで移送される間に所要量
のＬＰガスを充填する回転式のガス充填装置を示す。

【００１８】該回転式ガス充填装置の基本的構造は、上
述した本願出願人による先提案のガス充填装置（特公昭
６３−６１５６０号等）に開示されたものと同様である
ので、以下に要部のみ簡単に説明するが、搬入路４に電
子秤（不図示）を設置し、各充填ノズル７毎に流量計８
と充填弁９を備え、電子秤からのデータに基づいて各ガ
ス容器Ｔ毎のガス充填流量を設定すると共に、該設定さ
れた流量が流量計８で検出された時に充填弁９を閉じ動
作させるように構成したものである。

【００１９】ターンテーブル１上にはその中心部にガス
分配器１０の回転部１０ａをテーブル１と一体回転する
ように取り付け、該回転部１０ａには容器載部６に対応
する数のガス供給管１１を連結し、各供給管１１の先端
を充填ノズル７に接続して各充填ノズル７にＬＰガスを
供給するようにする。各供給管１１には夫々上記流量計
８、充填弁９を設ける。

【００２０】またターンテーブル１上の中心部には、集
電器１２、光ファイバーケーシング１３、表示器ボック
ス１４、制御ユニット１５等を配設する。

【００２１】ガス容器Ｔは、容器本体Ｔ1 の頂部に容器
バルブＴ2 を備えた周知のＬＰガスボンベで、通常、容
量５０ｋｇ程度から１０ｋｇ程度のものまで数種存在す
る。

【００２２】容器バルブＴ2 は、略円筒状のバルブ本体
Ｔ3 周面の正面側と背面側に、充填口Ｔ4 と安全弁Ｔ5
とを各々背向状に突設し、且つバルブ本体Ｔ3 の上端に
は充填口Ｔ4 を開閉するためのハンドルＴ6 を上下螺動
自在に装着した周知の構造のものである。

【００２３】ガス充填機ａは、本願出願人による先提案
のガス充填装置（特願平７−２８５６５９号、特願平７
−３１２８６９号等）にも開示されるが、ガス容器Ｔの
充填口Ｔ4 に接続してガスを流入充填する充填ノズル
７、容器載部６に載承されたガス容器Ｔの充填口Ｔ4 と
充填ノズル７の位置合せを行う位置合せ手段、該位置合
せがなされた充填ノズル７を充填口Ｔ4 に接続させるノ
ズル進退手段、該接続がなされたガス容器ＴのバルブＴ
2 を開閉するバルブ開閉手段、上記充填ノズル７とガス
供給源を連絡する配管途中に設けた前述の流量計８及び
充填弁９、前記位置合せ手段，ノズル進退手段，バルブ
開閉手段，充填弁９等の作動を制御する前述の制御ユニ
ット１５を備え、容器充填口Ｔ4 に対して充填ノズル７
を位置合せした後、充填ノズル７を前進させて充填口Ｔ
4 に接続し、該接続に前後して充填弁９及び容器バルブ
Ｔ2 を開いてガス充填を開始し、設定されたガス充填流
量が流量計８で検出された時に充填弁９及び容器バルブ
Ｔ2 を閉じて充填を終了する基本構成を備えたものであ
る。

【００２４】以下、まず該基本構成部分について説明す
る。すなわちガス充填機ａは、容器載部６に設置された
ガス容器Ｔを、該容器の軸芯Ｔ’を容器載部６に設定さ
れた基準芯Ｌに一致させた状態で正立状に保持するセン
タリング機構ａ1 と、前記ガス容器Ｔの容器バルブＴ2
をカバー体１６で囲繞して充填口Ｔ4 位置を検出するバ
ルブ方向検出機構ａ2 と、該バルブ方向検出機構ａ2 が
充填口Ｔ4 位置を検出したときに充填口Ｔ4 との位置合
せがなされ、且つ充填口Ｔ4 に対して接離するよう進退
自在に装備される充填ノズル７と、バルブ方向検出機構
ａ2 の検出信号に基づいて駆動しカバー体１６と充填ノ
ズル７を容器バルブＴ2 に対して一体的に回転させ充填
ノズル７と充填口Ｔ4 の位置合せを行う回転駆動機構ａ
3 と、容器バルブＴ2 を開閉するバルブ開閉機構ａ4
と、充填ノズル７，バルブ方向検出機構ａ2 ，バルブ開
閉機構ａ4 等をガス容器Ｔの高さに合せて一体的に昇降
させる昇降駆動機構ａ5 と、カバー体１６を昇降させる
昇降駆動部ａ6 と、ガス充填機ａを進退させて充填ノズ
ル７を充填口Ｔ4 に接離させる進退駆動部ａ7 と、バル
ブ開閉機構ａ4 のバルブ開閉ヘッド１７を昇降及び回転
駆動させるヘッド駆動部ａ8 とを備えており、前記各構
成部分ａ1 〜ａ8 及び充填ノズル７は機枠１８に装備さ
れる。

【００２５】上記バルブ方向検出機構ａ2 、回転駆動機
構ａ3 、昇降駆動機構ａ5 等が上述した位置合せ手段を
構成し、上記進退駆動部ａ7 が上述したノズル進退手段
を構成し、上記バルブ開閉機構ａ4 、ヘッド駆動部ａ8
等が上述したバルブ開閉手段を構成する。

【００２６】また前記各構成部分ａ1 〜ａ8 及び各流量
計８と充填弁９は、マイクロコンピュータやパーソナル
コンピュータ等によって構成される制御ユニット１５に
電気的に連絡してその作動を制御され、容器載部６に搬
入されたガス容器Ｔをセンタリング機構ａ1 で保持した
後、ガス容器Ｔの容器バルブＴ2 をカバー体１６で囲繞
し、充填口Ｔ4 位置を検出すると共に充填ノズル７と充
填口Ｔ4 の位置合せを行い、その後カバー体１６が上昇
すると共にガス充填機ａが前進して充填ノズル７が充填
口Ｔ4 に接続し、該接続に前後して充填弁９を開き動作
させると共に、バルブ開閉機構ａ4 が充填口Ｔ4 を開い
てガス充填機ａによるガス充填を行い、所要量充填した
後に充填弁９を閉じ動作させると共にバルブ開閉機構ａ
4 が充填口Ｔ4 を閉じ、且つ充填ノズル７が後退して充
填口Ｔ4 から離間するまでの作業を自動的に遂行するよ
う構成する。

【００２７】機枠１８は容器載部６の後方に立設され、
その上縁部分に昇降駆動機構ａ5 を移動不能に設置する
一方、容器載部６と正対する面にはガイドレール１８ａ
を縦設して回転駆動機構ａ3 を上下摺動可能に支承す
る。

【００２８】回転駆動機構ａ3 は昇降駆動機構ａ5 によ
り昇降動可能に支持される。回転駆動機構ａ3 の下面側
には支持板１９を介して、充填ノズル７，バルブ方向検
出機構ａ2 ，バルブ開閉機構ａ4 ，昇降駆動部ａ6 ，進
退駆動部ａ7 ，ヘッド駆動部ａ8 等が装備される。機枠
１８下部にはセンタリング機構ａ1 が配設される。

【００２９】昇降駆動機構ａ5 は、モータの駆動によっ
て正逆方向に回転する滑車２０を複数備え、夫々の滑車
２０に巻回したチェーン２１の繰出し量を前記モータの
駆動により適宜に調整し、これにより回転駆動機構ａ3
及び後述する上側クランプ２４が昇降して、充填ノズル
７，バルブ方向検出機構ａ2 ，バルブ開閉機構ａ4 ，上
側クランプ２４等がガス容器Ｔの高さに対応する所定位
置にて支持されるよう構成する。

【００３０】センタリング機構ａ1 は、駆動シリンダ２
２の駆動で接近してガス容器Ｔの外周面を両側から挟む
一対のアーム２３を備えた上下のクランプ２４からな
り、下側クランプ２４は機枠１８の下端に固定し、上側
クランプ２４はガス容器Ｔの高さに対応して昇降駆動機
構ａ5 の駆動により昇降する。そうして、容器載部６に
設置されたガス容器Ｔをアーム２３でクランプし、該容
器の軸芯Ｔ’を容器載部６に設定された基準芯Ｌに一致
させた状態で正立状に保持するよう構成する。

【００３１】回転駆動機構ａ3 は、昇降駆動機構ａ5 の
駆動により昇降するケーシング２５の下面に、基準芯Ｌ
と同芯状に配設されモータの駆動で回転する駆動軸２６
を有し、該駆動軸２６下端に上記支持板１９を固定し
て、駆動軸２６の回転駆動で支持板１９が基準芯Ｌを中
心に３６０゜以上の範囲で回転し、これに伴い、カバー
体１６が基準芯Ｌと同芯状に回転し、且つ支持枠２７に
より支持された充填ノズル７が基準芯Ｌを中心にカバー
体１６と一体に回転するよう構成する。

【００３２】支持板１９の一端側には軸２７ａで支持枠
２７を揺動自在に支持し、該支持枠２７下端に充填ノズ
ル７を設置して、回転駆動機構ａ3 の駆動で充填ノズル
７が前述の如く回転し、且つ支持枠２７の揺動に伴い充
填ノズル７が前後進退して、充填口Ｔ4 に対する充填ノ
ズル７の接続，離脱が行われるよう構成する。

【００３３】また支持板１９の下方には方形状の枠体２
８を支持し、該枠体２８上面に進退駆動部ａ7 を設置す
る。また枠体２８内部にはバルブ方向検出機構ａ2 を昇
降させる昇降駆動部ａ6 と、バルブ開閉ヘッド１７を昇
降及び回転駆動させるヘッド駆動部ａ8 とを設置する。

【００３４】バルブ方向検出機構ａ2 は、本願出願人に
よる先提案の特願平７−２８５６５９号に詳述したもの
で、以下要部のみ説明すると、容器バルブＴ2 を囲繞す
るカバー体１６内に、容器バルブＴ2 の両側部を投射す
るよう配設した第１，第２光センサー３０，３１と、容
器バルブＴ2 を横切る方向に投射するよう配設した第３
光センサー３２とを装備し、前記第１，第２光センサー
３０，３１のいずれか一方と第３光センサー３２とが検
知状態にある時を正規の方向として検出する一方、該正
規の方向が検出されない時を不正の方向として検出する
ものである。夫々の光センサー３０，３１，３２は、各
々対向状に設置される投光部と受光部を備えた周知の光
型センサーからなる。

【００３５】そうして、該不正の方向にある時は上記回
転駆動機構ａ3 の駆動によりカバー体１６と充填ノズル
７（支持枠２７）が一体に回転し正規の方向が検出され
た時点で回転駆動機構ａ3 の駆動が停止するよう構成す
る。

【００３６】このような構成によれば、図４に示すよう
に容器軸芯Ｔ’と基準芯Ｌに若干のずれｓが生じていて
も、充填ノズル７と充填口Ｔ4 の位置合せを精度良く行
うことができる。尚、上記バルブ方向検出機構ａ2 によ
る位置合せ方法については、本願出願人による先提案の
特願平７ー３４２９４８号，特願平８−２９２５１号等
に開示された構成や、その他、光センサーを用いたこの
種技術分野で周知な構成、或いは特開平７−１９０２９
８号，特公平７−９９２３８号に開示されるような機械
的な位置合せ機構を採用することも可能である。

【００３７】カバー体１６は、容器バルブＴ2 の側周を
囲繞可能な上下面を開口する円筒体で、その上縁に、昇
降駆動部ａ6 を構成する駆動シリンダのロッド３３を固
定して、センタリング機構ａ1 で保持されるガス容器Ｔ
の容器バルブＴ2 直上位置にて、その軸芯が基準芯Ｌに
一致するよう昇降駆動部ａ6 で昇降自在に支持され、下
降位置にて容器バルブＴ2 を囲繞するようになってい
る。

【００３８】またカバー体１６は、昇降駆動部ａ6 を設
置した枠体２８を介して支持板１９に支持され、回転駆
動機構ａ3 の駆動により基準芯Ｌと同芯状に３６０゜以
上の範囲で駆動回転するようになっている。

【００３９】充填ノズル７は、実公平３−５１６００
号、実公平３−７１５９８号等に開示されるように、ノ
ズル本体７ａの左右両側にクランプ７ｂを開閉動自在に
装備すると共に、ノズル本体７ａ先端にノズル部７ｃを
弾圧摺動自在に突設し、充填口Ｔ4 に接続した状態にお
いて、ノズル部７ｃが充填口Ｔ4 に挿入されると共に、
クランプ７ｂが閉動してバルブ本体Ｔ3 を抱着し、且つ
ノズル部７ｃがノズル本体７ａに向けて摺動して内蔵さ
れたノズル弁（不図示）が開き、供給管１１から供給さ
れるガスを導出するよう構成した、この種技術分野で周
知なものである。

【００４０】充填ノズル７は、上記支持枠２７の下端部
位に、ノズル部７ｃが基準芯Ｌ方向に向くよう設置され
る。支持枠２７は、中高部位に進退駆動部（本例では駆
動シリンダからなる）ａ7のロッド３４先端を回転自在
に連結し、進退駆動部ａ7 の伸動により後方へ揺動して
充填ノズル７が後退し充填口Ｔ4 から離間する後退位置
と、進退駆動部ａ7の縮動により前方へ揺動して充填ノ
ズル７が前進し充填口Ｔ4 に接続する前進位置とにわた
って、進退（前後揺動）するよう構成する。

【００４１】バルブ開閉機構ａ4 は、ハンドルＴ6 に上
方から係合可能なカバー状のバルブ開閉ヘッド１７と、
該開閉ヘッド１７を昇降及び回転駆動させるヘッド駆動
部ａ8 を備え、センタリング機構ａ1 で保持されたガス
容器Ｔの容器バルブＴ2 直上位置にて、その軸芯が基準
芯Ｌに一致するようヘッド駆動部ａ8 の昇降駆動シリン
ダ３５でバルブ開閉ヘッド１７を昇降自在に支持し、同
開閉ヘッド１７が下降位置にてハンドルＴ6 に係合する
よう構成する。

【００４２】またバルブ開閉ヘッド１７は、ヘッド駆動
部ａ8 の回転駆動機構３６の駆動により基準芯Ｌを中心
に正逆方向に駆動回転して、ハンドルＴ6 を開閉方向に
回転させるようになっている。回転駆動機構３６は駆動
モータと歯車列を組み合わせて、開閉ヘッド１７の主軸
１７ａを正逆方向に回転させるものである。

【００４３】制御ユニット１５は、図示しないリミット
スイッチやセンサー及び上記バルブ方向検出機構ａ2 の
各光センサー３０〜３２、流量計８からの検出信号やデ
ータの入力に応じて各種判断等を行う中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）１５ａと、該中央処理装置１５ａからの指令で作
動して前述の如くガス充填作業がなされるよう、センタ
リング機構ａ1 ，バルブ方向検出機構ａ2 ，回転駆動機
構ａ3 ，バルブ開閉機構ａ4 のヘッド駆動部ａ8 ，昇降
駆動機構ａ5 ，昇降駆動部ａ6 ，進退駆動部ａ7 ，充填
弁９等の作動を適時に制御する制御部１５ｂとを備え
る。

【００４４】而してガス充填機ａは、制御ユニット１５
により、容器充填口Ｔ4 に対して充填ノズル７を位置合
せした後、充填ノズル７を前進させて充填口Ｔ4 に接続
し、該接続により充填ノズル７に内蔵したノズル弁が開
くと共に、該接続に前後して充填弁９及び容器バルブＴ
2 を開いてガス充填を開始し、設定されたガス充填流量
が流量計８で検出されると、充填ノズル７が充填口Ｔ4
から離間してノズル弁が閉じると共に、充填弁９及び容
器バルブＴ2 を閉じて充填を終了するよう制御される。

【００４５】次に、本発明の要旨である、ガス漏れやそ
の他の異常が発生したことを検知する構成について説明
する。

【００４６】流量計８は、分配器１０から充填ノズル７
に向けてガス供給管１１内をガスが流動すると回転する
羽車を備え、該羽車の回転数をパルス数に変換して制御
ユニット１５に送るよう構成する。尚、本例では、ガス
流動量１ｃｃに対して１パルスを発生するよう構成す
る。

【００４７】充填弁９は、制御ユニット１５からの指令
で開き動作、閉じ動作を行うもので、エアー開閉弁或い
は電磁開閉弁等で構成する。

【００４８】制御ユニット１５の中央処理装置１５ａ
は、流量計８から入力されるデータ（パルス数）に基づ
いてガス充填流量を計測する計測手段と、充填口Ｔ4 に
充填ノズル７が接続され該充填ノズル７からのガス流入
充填がなされる状態からの経過時間を計時する第一計時
手段と、該第一計時手段によって所定時間（本例では４
秒程度とする）計時される直前でのガス充填流量が基準
値（本例では１０パルス、すなわち２０ｃｃとする）を
越えるか否かを判定し、該基準値を越えた場合に異常判
断する第一判定手段１０１を備える。また中央処理装置
１５ａは、充填ノズル７が接続された後に容器バルブＴ
2 が開いてガス容器Ｔへのガス流入充填がなされる状態
からの経過時間を計時する第二計時手段と、該第二計時
手段によって所定時間（本例では３秒程度とする）計時
される直前でのガス充填流量が基準値未満であるか否か
を判定し、基準値未満である場合に異常判断する第二判
定手段１０２を備える。

【００４９】また制御ユニット１５は、上記第一判定手
段１０１、第二判定手段１０２の何れか一方又双方が異
常判断をなした時に、その異常判定信号を制御部１５ｂ
に送り、該制御部１５ｂからの指令で充填弁９、容器バ
ルブＴ2 を閉じると共に、充填ノズル７を後退させ充填
口Ｔ4 から離間せしめてノズル弁を閉じ、さらに該制御
部１５ｂをリセット状態に復帰させるよう構成する。

【００５０】さらに、上記第一，第二計時手段が上述し
た所定時間を計測しても、第一判定手段１０１、第二判
定手段１０２の双方が異常判断をなさない時は、正常に
ガス充填がなされていると判断（正常判断）し、上述し
たように、電子秤からのデータに基づいて設定されたガ
ス充填流量が流量計８で検出されるまで充填作業を続行
し、該設定流量が検出された時点で正常充填完了と判断
して、その充填完了信号を制御部１５ｂに送り、該制御
部１５ｂからの指令で充填弁９、容器バルブＴ2 を閉じ
ると共に、充填ノズル７を後退させ充填口Ｔ4 から離間
せしめてノズル弁を閉じ、さらに該制御部１５ｂをリセ
ット状態に復帰させるよう構成する。

【００５１】而して、以上のように構成した本発明のガ
ス充填機ａによれば、ガス容器Ｔが容器載部６に搬入さ
れると、昇降駆動機構ａ6 の作動でセンタリング機構ａ
1 、バルブ方向検出機構ａ2 、バルブ開閉機構ａ4 等の
高さ方向の位置合せ（大まかな位置合せ）がなされ、次
いでセンタリング機構ａ1 が作動してそのガス容器Ｔを
正立状態で保持すると共に容器軸芯Ｔ’を基準芯Ｌに一
致させる。

【００５２】その後昇降駆動部ａ6 の作動でカバー体１
６が下降して容器バルブＴ2 を囲繞し、さらに回転駆動
機構ａ3 の作動でカバー体１６と充填ノズル７を一体に
回転させて、充填口Ｔ4 の位置検出及び充填口Ｔ4 に対
する充填ノズル７の位置合わせを行う（図２〜図５参
照）。

【００５３】該位置合せがなされた以降の作動制御を、
図８に示すフローチャート及び図６を参照して説明する
と、昇降駆動部ａ6 の作動でカバー体１６が上昇し、充
填弁９を開き作動させ、進退駆動部ａ7 の作動で支持枠
２７が前方へ揺動して充填ノズル７が前進し、ノズル部
７ｃが充填口Ｔ4 に挿入されノズル弁が開く。

【００５４】このようにして充填口Ｔ4 に充填ノズル７
が接続されると、第一計時手段が計時を開始する。さら
に昇降駆動シリンダ３５の作動によりバルブ開閉ヘッド
１７が下降してハンドルＴ6 に係合し、その後回転駆動
機構３６の作動によりバルブ開閉ヘッド１７が所定方向
に回転して充填口Ｔ4 を開く。この時、第二計時手段が
計時を開始すると共に、ガス容器Ｔへのガス充填が始ま
る。

【００５５】第一計時手段が所定時間を計時する直前
（０．２秒程度前）になると、第一判定手段１０１が、
流量計８からのデータに基づくガス充填流量が上記基準
値を越えるか否かを判定し、該基準値を越えた場合に異
常判断する。

【００５６】第二計時手段が所定時間を計時する直前
（０．２秒程度前）になると、第二判定手段１０２が、
流量計８からのデータに基づくガス充填流量が上記基準
値を越えるか否かを判定し、該基準値を越えた場合に異
常判断する。

【００５７】第一判定手段１０１が異常判断をなすと、
制御部１５ｂからの指令で充填弁９、容器バルブＴ2 を
閉じると共に、充填ノズル７が充填口Ｔ4 から離間して
ノズル弁を閉じ、さらに該制御部１５ｂがリセット状態
に復帰する。

【００５８】よって作業者は、充填ノズル７先端のパッ
キン３７の摩耗、或いは充填ノズル７の位置合せに若干
の誤差が生じる等して微量のガス漏れが生じたことを認
識でき、摩耗したパッキン３７の交換やガス容器Ｔの位
置修正等を行えば、引き続き安全且つ確実で精度良くガ
ス充填作業を行うことができる。

【００５９】また、第一判定手段１０１が異常判断をな
さなくとも、第二判定手段１０２が異常判断をなすと、
制御部１５ｂからの指令で充填弁９、容器バルブＴ2 を
閉じると共に、充填ノズル７が充填口Ｔ4 から離間して
ノズル弁を閉じ、さらに該制御部１５ｂがリセット状態
に復帰する。

【００６０】よって作業者は、ガス供給源から充填ノズ
ル７までのガス供給経路中の何処か、例えば、流量計
８、充填弁９、分配器１０、充填ノズル７等に異常が発
生したことを認識でき、各所の保守点検を行うことで、
ガス漏れ等の事故発生を未然に防止することができる。

【００６１】第一，第二計時手段が上述した所定時間を
計測しても、第一判定手段１０１、第二判定手段１０２
の双方が異常判断をなさない時は、正常判断をなし、所
要量のガス充填を行った後、充填弁９、容器バルブＴ2
を閉じると共に充填ノズル７を後退させ、作業を終了す
る。

【００６２】図９は、上述した流量計８に代えて、重量
計３８を用いた場合の実施形態を示す。すなわちこの例
では、容器載部６に電子秤等からなる重量計３８を設置
し、搬入路４に設けた電子秤からのデータに基づいて設
定されたガス充填流量、第一，第二判定手段１０１，１
０２の判定基準となるガス充填流量を、ガス容器Ｔの重
量に換算して前記重量計３８で検出するよう構成したも
のである。該例においても、ガス充填機ａによるガス充
填作業及び第一，第二判定手段１０１，１０２による異
常検知手順は前述の説明とほぼ同様のため、ここでは省
略する。

【００６３】以上、上述した実施形態では、本発明に係
るガス充填機ａを、回転式ガス充填装置のターンテーブ
ル１上に配列された容器載部６毎に構成するものとして
説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ガス
充填工場の適宜箇所に配した容器載部６上に構成する単
機のガス充填機としても対応可能であることはいうまで
もない。

【００６４】さらにこの場合、ガス容器Ｔの搬入，搬出
は各種コンベアによって形成される搬入路，搬送路で行
うものに限定されず、作業者が手作業で搬送するように
しても良い。

【００６５】また、ガス充填機ａにおける充填ノズル７
と充填口Ｔ4 の位置合せや両者の接続等を自動的に行う
ための構成も前述のものに限定されず、この種技術分野
において周知或いは本出願人による先提案の構成、例え
ば、充填口Ｔ4 への接続を充填ノズル７の水平方向への
進退動により行うタイプ、固定されたカバー体１６と充
填ノズル７に対してガス容器Ｔを容器載部６上にて回転
させるタイプ、充填ノズル７を手動で進退させてノズル
部７ｃを充填口Ｔ4 に接離させるセミオートタイプ等、
各種に対応可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明に係るガス充填機
は、ガス充填開始から所定時間経過した時点でのガス充
填流量が、基準値を越えるか否か、基準値未満であるか
否かを判定し、基準値を越えた場合にガス漏れ異常とし
て判断する一方、基準値未満である場合に装置異常とし
て判断するという新規な構成を採用したので、パッキン
の磨耗や充填ノズルの位置ずれ等に起因するガス漏れ、
或いは流量計の故障やガス供給経路途中での異常の発生
等を自動的に検出することができる。従って、保守点検
や消耗品の交換等を必要以上に頻繁に行ったり、専用の
作業者が手作業で検査を行うような非能率な作業を要す
る従前の技術に比べ、ガス充填中の異常発生を精度良く
且つ能率的に検知することができ、ガス容器にＬＰガス
等を充填する作業を少人化，無人化する上で極めて有用
である等、多くの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガス充填機を搭載した回転式ガス
充填装置の側面図。

【図２】本発明に係るガス充填機の実施の形態を示す正
面図。

【図３】充填ノズルの位置合せに係る作動状態を示す要
部拡大図。

【図４】図３の平面図。

【図５】充填ノズルの位置合せがなされた状態を示す要
部平面図。

【図６】位置合せ終了後に充填ノズルを充填口に接続し
てガス充填を行う作動状態図。

【図７】制御ユニットの構成を示すブロック図。

【図８】制御ユニットによる制御の手順を示すフローチ
ャート。

【図９】流量計に代えて重量計を用いた実施形態を示す
ブロック図。

【符号の説明】

ａ：ガス充填機 ６：容器載部 ７：充填ノズル ８：流量計 ９：充填弁 １１：ガス供給管 １５：制御ユニット １５ａ：中央処理装置 １５ｂ：制御部 １０１：第一判定手段 １０２：第二判定手段 ａ1:センタリング機構 ａ2:バルブ方向検出機構 ａ3:回転駆動機構 ａ4:バルブ開閉機構 ａ5:昇降駆動機構 ａ6:昇降駆動部 ａ7:進退駆動部 ａ8:ヘッド駆動部 Ｔ：ガス容器 Ｔ2:容器バルブ Ｔ4:充填口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器載部に載承されたガス容器の充填口
   に充填ノズルを自動的に接続して所要量のガスを充填す
   るガス充填機において、 ガス充填開始から所定時間経過した時点でのガス充填流
   量が、基準値を越えるか否か、基準値未満であるか否か
   を判定し、基準値を越えた場合にガス漏れ異常として判
   断する一方、基準値未満である場合に装置異常として判
   断するよう構成したことを特徴とするガス充填機。
2. 【請求項２】 ガス容器の充填口に接続してガスを流入
   充填する充填ノズル、容器載部に載承されたガス容器の
   充填口と前記充填ノズルの位置合せを行う位置合せ手
   段、該位置合せがなされた充填ノズルを充填口に接続さ
   せるノズル進退手段、該接続がなされたガス容器のバル
   ブを開閉するバルブ開閉手段、上記充填ノズルとガス供
   給源を連絡する配管途中に設けた流量計及び充填弁、前
   記位置合せ手段，ノズル進退手段，バルブ開閉手段，充
   填弁の作動を制御する制御ユニットを備え、容器充填口
   に対して充填ノズルを位置合せした後、充填ノズルを前
   進させて充填口に接続し、該接続に前後して充填弁及び
   容器バルブを開いてガス充填を開始し、設定されたガス
   充填流量が流量計で検出された時に充填弁及び容器バル
   ブを閉じて充填を終了するよう構成したガス充填機にお
   いて、 上記制御ユニットが、上記流量計から入力されるデータ
   に基づいてガス充填流量を計測する計測手段と、ガス充
   填開始からの経過時間を計時する計時手段と、ガス充填
   開始から所定時間経過した時点でのガス充填流量が基準
   値を越えるか否かを判定し、基準値を越えた場合に異常
   判断する第一判定手段と、ガス充填開始から所定時間経
   過した時点でのガス充填流量が基準値未満であるか否か
   を判定し、基準値未満である場合に異常判断する第二判
   定手段と、を備えたことを特徴とするガス充填機。