JP2001108196A

JP2001108196A - ガス充填装置

Info

Publication number: JP2001108196A
Application number: JP28397699A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kishida; 肇岸田; Shinichi Kawamura; 新一河村; Masami Saruta; 雅己猿田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】充填用ガス配管全体から発生する騒音を軽減
できるガス充填装置を提供する。【解決手段】複数の圧縮気筒＃１〜＃４を有するレシ
プロ式圧縮機５を備えたガス充填装置１において、上記
圧縮気筒＃１〜＃４からの吐出管３０ａ〜３０ｄの途中
に膨張室３１ａ〜３１ｄを分岐して接続した。

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
る車両や各種装置等のガス燃料タンクに燃料用ガスを充
填するガス充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のガス充填装置として、燃料
ガスを圧縮する圧縮機と、該圧縮機を駆動するエンジ
ン，電動モータ等の駆動装置とを１つのケーシング内に
収容したものがある。この従来のガス充填装置では、燃
料ガス供給源からの燃料ガスを吸い込み、昇圧して定置
式あるいは車両に搭載されたガス燃料タンクに圧送充填
するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧縮機
がレシプロ式のものである場合、断続的に高圧のガスが
吐出され、充填用ガス配管の入口部で圧力変動が発生
し、この圧力変動が充填用ガス配管内を伝播し、その結
果充填用ガス配管全体から騒音が発生するという問題が
ある。

【０００４】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、充填用ガス配管全体から発生する騒音を軽減
できるガス充填装置を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の圧縮気筒を有するレシプロ式圧縮機を備えたガス充填
装置において、上記圧縮気筒の内の少なくとも一つから
の吐出管の途中に膨張室を直列にあるいは分岐して接続
したことを特徴としている。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、上
記圧縮気筒の内の少なくとも一つからの吐出管の途中に
膨張室を分岐して接続し、該膨張室の入口に可変絞りを
配設し、上記何れかの吐出管の圧力を検知する圧力セン
サを配設し、検出された圧力値が大なるほど上記可変絞
りの開度を小さくする絞り制御手段を設けたことを特徴
としている。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１において、上
記圧縮気筒の内の少なくとも一つからの吐出管の途中に
膨張室を分岐して接続し、該膨張室を、シリンダ状のチ
ャンバ内にピストンを摺動自在に配置し、該ピストンを
チャンバ容積を小さくする方向に付勢する付勢部材を設
けた構造とし、該付勢部材を収容する部屋を吐出管に連
通し、この連通路の途中に可変絞りを配置し、上記何れ
かの吐出管の圧力を検知する圧力センサを配設し、検出
された圧力値が大なるほど上記可変絞りの開度を小さく
する絞り制御手段を設けたことを特徴としている。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１において、上
記圧縮気筒の内の少なくとも一つからの吐出管の途中に
膨張室を分岐して接続し、該膨張室を、シリンダ状のチ
ャンバ内にピストンを摺動自在に配置し、該ピストンを
チャンバ容積を小さくする方向に付勢する付勢部材を設
けた構造とし、該付勢部材を収容する部屋を吐出管に連
通し、この連通路の途中に可変絞りを配置し、何れかの
吐出管の圧力を検知する圧力センサを配設し、検出され
た圧力値が大なるほど上記可変絞りの開度を大きくする
絞り制御手段を設けたことを特徴としている。

【０００９】

【発明の作用効果】請求項１の発明によれば、圧縮気筒
の内の少なくとも一つからの吐出管の途中に膨張室を直
列にあるいは分岐して接続したので、該圧縮気筒から断
続的に高圧のガスが吐出されることにより吐出管内にて
発生する圧力変動は上記膨張室内に進入することにより
減衰され、該圧力変動が上記吐出管内を伝播するのを抑
制でき、その結果ガス配管全体から発生する騒音を低減
できる。

【００１０】請求項２の発明によれば、吐出管の途中に
分岐接続した膨張室の入口に可変絞りを配設し、吐出管
圧力が大なるほど該可変絞りの開度を小さくしたので、
上記膨張室による圧力変動減衰（吸収）機能をガス圧値
に応じて有効に作用させることができ、広い範囲のガス
圧において圧力変動を吸収でき、騒音を低減できる。

【００１１】請求項３の発明によれば、上記各膨張室
を、チャンバ内にピストンを摺動自在に、かつチャンバ
容積を小さくする方向に付勢して配置した構造とし、付
勢部材収容部屋を吐出管に可変絞りを介して連通し、吐
出管圧力が大なるほど可変絞りの開度を小さくしたの
で、付勢部材配置室内の圧力が吐出管の平均圧力に近く
なり、該吐出管の変動圧力のうち平均圧力以上の圧力が
作用するときピストンが付勢部材に抗して押されて膨張
室容積が大きくなり、結果として共鳴周波数が減少し、
また、請求項４の発明によれば、吐出管圧力が大なるほ
ど可変絞りの開度を大きくしたので、結果として共鳴周
波数が増大し、このようにして、上記チャンバによる圧
力変動減衰（吸収）機能を広い範囲のガス圧値に応じて
有効に作用させることができ、広い圧力範囲において圧
力変動を吸収できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に沿って説明する。図１は請求項１，２の発明に係る
第１実施形態によるガス充填装置の模式図である。図１
において、１はガス充填装置であり、該ガス充填装置１
は、図示しないガス燃料供給源から吸い込んだ例えば天
然ガスを圧縮して図示しない車両や各種装置のガス燃料
タンクに充填するためのものである。該ガス充填装置１
は、１つの鋼板製で直方体状のケーシング３内に駆動装
置としてのエンジン４と、圧縮機５，及びガス冷却器
（インタクーラ）６等を収容した概略構造のものであ
る。

【００１３】上記エンジン４は水冷式４サイクルガスエ
ンジンであり、該エンジン４のクランク軸４ａの一端部
により冷却水ポンプ７，発電機８をベルト駆動し、また
冷却水用のラジエータ９の送風ファン９ａをベルト駆動
するようになっている。

【００１４】また該エンジン７の吸気系１０は、ケーシ
ング３内に位置するエアクリーナ１１から吸入した空気
を吸気管１２を介して各気筒に供給するようになってい
る。該吸気管１２の途中にはスロットルモータ１３ａで
開閉駆動されるスロットル弁１３が介装され、該スロッ
トル弁１３の上流側には通路面積をベンチュリー状に絞
るミキサ部１４が形成されており、該ミキサ部１４のガ
ス吹出口に燃料ガス供給管１５を介して燃料ガス供給口
１５ａが接続されている。なお、燃料ガス供給口１５ａ
はケーシング３の壁面に形成されている。

【００１５】上記燃料ガス供給管１５の途中には、エン
ジン４に供給するガスの、流量を調整するガス流量制御
弁１６，圧力を略大気圧に減圧制御する減圧調整弁１
７，ガス流量計１８，及び遮断弁１９が介設されてい
る。上記ガス流量制御弁１６は、エンジン始動準備中お
よび運転中に開度が制御され、各気筒に送られる混合気
のＡ／Ｆを調整制御するのに使用される。ガス流量制御
弁１６はエンジン停止中全閉とされる。

【００１６】また上記燃料ガス供給管１５のガス流量制
御弁１６〜減圧調整弁１７間部分と後述するブローバイ
タンク２３とは逆止弁１５ｂ，遮断弁１５ｃを介して連
通されている。上記ブローバイタンク２３内のガス圧が
所定値以上に上昇したとき上記遮断弁１５ｃが開かれ、
該ブローバイタンク２３内のガスがエンジン４に供給さ
れる。

【００１７】エンジン４の冷却系２０は、エンジン冷却
水をエンジン駆動式冷却水ポンプ７によりエンジン４，
熱交換器２１，ラジエータ９，及びガス冷却器６の経路
で循環させる循環回路を構成している。上記ラジエータ
９はケーシング３の換気口３ａに配置されている。な
お、上記熱交換器２１は後述する除湿装置２５に加熱用
温水を供給するためのものである。またエンジン駆動式
冷却水ポンプの代わりに電動モータで駆動される冷却水
ポンプを設けてもよい。

【００１８】上記圧縮機５は、４つの圧縮気筒＃１〜＃
４を直列配置してなるレシプロ式（往復ピストン式）の
もので、そのクランク軸５ａに上記エンジン４のクラン
ク軸４ａの他端側が接続されており、該エンジン４の回
転により駆動される。

【００１９】そして上記圧縮気筒＃１のガス吸込口ａに
ガス導入管２２を介してガス導入口２２ａが接続されて
いる。上記ガス導入管２２の途中にはブローバイタンク
２３，ガスフィルタ２４，除湿装置２５，逆止弁２６，
圧力計２７，流量計２８，遮断弁２９が介設されてい
る。上記除湿装置２５は、ガス中の水分を除去するため
のものであり、図示しない除湿器と加熱器を備えてい
る。この加熱器は、エンジンの冷却水から上述の熱交換
器２１で回収された熱によりガスを加熱する。なお、ガ
ス導入口２２ａはケーシング３の壁面に形成されてい
る。

【００２０】また上記圧縮気筒＃１の吐出口ｂ〜圧縮気
筒＃２の吸込口ａ、圧縮気筒＃２の吐出口ｂ〜圧縮気筒
＃３の吸込口ａ、圧縮気筒＃３の吐出口ｂ〜圧縮気筒＃
４の吸込口ａはそれぞれ第１，第２，第３吐出管３０
ａ，３０ｂ，３０ｃにより接続されており、また圧縮気
筒＃４の吐出口ｂは吐出管３０ｄを介してケーシング３
の壁面に形成された圧縮ガス吐出口３０ｆに接続されて
いる。なお、３９は上記圧縮ガス吐出口３０ｆと車両等
のガス燃料タンクとを接続する供給ホースであり、３９
ａは上記供給ホース３９を車両側のガス燃料タンクのカ
プラに接続されるカプラソケット、３９ｂは緊急時にガ
ス充填装置側と車両側とを分離する緊急時離脱カプラ
である。

【００２１】また上記各吐出管３０ａ，３０ｂ，３０ｃ
の途中には上記ガス冷却器６の熱交換部６ａ，６ｂ，６
ｃとの間で熱交換する熱交換部３０ａ′，３０ｂ′，３
０ｃ′が形成されており、また上記吐出管３０ｄの途中
には上記ガス冷却器６の熱交換部６ｄとの間で熱交換す
る熱交換部３０ｄ′が形成されている。

【００２２】ここで上記吐出管３０ａ，３０ｂ，３０ｃ
の管容量（断面積×長さ）をそれぞれＱ１，Ｑ２，Ｑ３
とすれば、Ｑ１＞Ｑ２＞Ｑ３の関係に設定されている。
このように各吐出管３０ａ，３０ｂ，３０ｃの管容量
を、Ｑ１＞Ｑ２＞Ｑ３に、つまり複数の圧縮段の下流側
となるほど小さくしたので、圧縮ガスを効率よくガス燃
料タンク等に充填できる。

【００２３】即ち、充填が進行するに従い、複数段の圧
縮気筒間の配管部（吐出管）の圧力も上昇し、これによ
り該複数段の配管部に貯留するガス量も増加する。本実
施形態では、圧力が高くなる下流側の配管部ほど容積を
小さくしたので、圧力の高いガスほど貯留量を減少で
き、その結果初段の圧縮気筒側から吐出される圧縮ガス
の多くをガス燃料タンクに充填できる。

【００２４】また上記各吐出管３０ａ，３０ｂ，３０
ｃ，３０ｄの吐出口ｂ側部分には膨張室３１ａ，３１
ｂ，３１ｃ，３１ｄが分岐形成されている。該各膨張室
３１ａ〜３１ｄは、図２に示すように、チャンバ４０ａ
と該チャンバ４０ａへの分岐通路４０ｂに介設された可
変絞り４０ｃとからなり、ヘルムホルツの減衰器を構成
する。

【００２５】レシプロ式圧縮機の場合、各吐出管の入口
部でに特に著しい圧力変動が発生し、圧縮機５の回転数
（この実施形態では，圧縮機５はエンジン４の出力軸に
直結されておりエンジン４の回転数と同じ）に応じて、
高速になる程圧力変動の周波数は高くなるが、本実施形
態では該部分に膨張室３１ａ〜３１ｄを設けたので、こ
の圧力変動をこの可変絞り４０ｃと膨張室によって共鳴
減衰（吸収）でき、上記圧力変動の配管内伝播を抑制で
き、従ってそれだけ圧縮ガス配管全体から発せられる騒
音を低減することができる。すなわち、圧縮機５の回転
数が高くなる程、共鳴周波数を高めて圧力変動を減衰す
る必要がある。

【００２６】ここでヘルムホルツの減衰器の共鳴周波数
ｆは次式で表される。なお、（ｃ：音速、Ｓ：可変絞り
４０ｃからなる首部の絞り断面積、Ｖ：膨張室容積、
Ｌ：首部の実効長さである。

【００２７】

【数１】

【００２８】ここで上記式がら判るように共鳴周波数ｆ
を高めるためには絞り断面積Ｓを大きくしてやれば良
い。一方、圧力が変化する時、一定の共鳴周波数ｆを確
保するためには、圧力が高い程音速ｃが速くなって共鳴
周波数ｆを絞り断面積Ｓの２乗の割合で高めてしまうの
で、圧力が高くなる程、より絞り断面積Ｓを小さくする
必要がある。このため、上記可変絞り４０ｃはＣＰＵ４
１によりエンジン回転数センサ１００検出エンジン回転
数が大きくなるほど絞り断面積Ｓを大きくし、上記圧力
センサ３５による検出ガス圧値が大なるほど絞り断面積
Ｓを小さくするように可変制御される。

【００２９】そして上記膨張室を設ける場合に、該膨張
室を可変絞り４０ｃ付きのチャンバー４０ａにより構成
し、圧縮ガスの圧力が高いほど該絞り４０ｃの通路面積
を小さくしたので、上記チャンバ４０ａの圧力変動吸収
機能をガス圧値に応じて有効に作用させることができ、
広い範囲のガス圧において圧力変動を吸収できる。

【００３０】さらにまた上記各圧縮気筒＃１，＃２，＃
３，＃４の吸込口ａ側の管と吐出口ｂ側の管とはバイパ
ス管３０ｅで接続されており、該バイパス管３０ｅの上
流側管との接続口には、通路をバイパス管３０ｅ側又は
吸込口ａ側の何れかに切り換える切換弁３２が介設され
ている。この切換弁３２はエンジン４の始動時のみバイ
パス管３０ｅ側に切り換えられる。

【００３１】このように本実施形態では、エンジン始動
時には上記切換弁３２によりバイパス管３０ｅ側を開と
したので、エンジン始動時には各圧縮気筒＃１〜＃４は
実質的には圧縮動作を行わず、そのため該各圧縮気筒の
回転に必要なトルクが小さくて済み、その結果、エンジ
ン４と圧縮機５との間にクラッチ機構を設けることな
く、エンジン４の始動に必要なトルクを軽減できる。

【００３２】また上記圧縮気筒＃２，＃３，及び＃４の
吸込口ａ側、及び圧縮気筒＃４の吐出口ｂ側はリリーフ
管３３を介して上記ブローバイタンク２３に接続されて
おり、該各リリーフ管３３の途中には管内圧力を所定値
以下に保持するためのリリーフ弁３４が配設されてい
る。

【００３３】このようにガス導入口２２ａと圧縮機５の
吸込口との間にチャンバー（ブローバイタンク）を設
け、各圧縮気筒間の吐出管とブローバイタンクとをリリ
ーフ弁を介して連結したので、仮に非充填状態（車両側
ガス燃料タンクに接続されていない状態）でエンジンが
誤作動により回転した場合でも、滞留するガスの圧力が
過大になることを防止でき、またガス洩れの可能性を低
下できる。なお、この場合には、非充填状態を検知し、
エンジン４を失火させる、ガス流量制御弁１６を全閉す
る、あるいはリリーフ弁３４を全開する等の処置をとる
ように構成することが望ましい。

【００３４】さらにまた上記吐出管３０ｄから圧縮ガス
吐出口３０ｆまでの間には、圧力センサ３５，オイルキ
ャッチャー３６及び膨張室３７が配設されている。な
お、上記オイルキャッチャー３６は、高圧の燃料ガス中
に混入する微細なミスト状あるいは微量の壁面流となっ
て流下する圧縮機５の潤滑用オイルを捕捉するためのも
のである。なお捕捉されたオイルは、圧縮機５の停止時
に所定時間開閉弁３６ａが開くことでブローバイタンク
２３に流下し、その後オイルタンク２３ａ内に戻る。ま
た２３ｂはオイルを圧縮機５に送る送油ポンプである。

【００３５】このように最終段の圧縮気筒＃４と圧縮ガ
ス出口３０ｆとの間に、チャンバー（膨張室３７）を配
設したので、該チャンバーが圧力蓄積器として機能し、
ガス充填動作の開始前に該部分に圧縮ガスを貯留するこ
とにより、ガス充填時間を短縮できる。またチャンバー
が脈動防止機能を果たすことから、騒音の発生を抑制で
き、さらにまた非充填状態で圧縮ガス出側の配管内圧力
が異常に上昇するのを防止できる。

【００３６】図３は請求項３の発明に係る第２実施形態
を示し、これは上記膨張室３１ａ〜３１ｄを図３に示す
構造にした例である。図中、図２と同一符号は同一又は
相当部分を示す。

【００３７】上記各膨張室３１ａ〜３１ｄは、各圧縮気
筒の吐出管３０ａ〜３０ｄから分岐されたシリンダ状の
チャンバ４１ａを設け、該チャンバ４１ａ内にピストン
４１ｂを進退可能に配置し、該可動ピストン４１ｂをば
ね（付勢部材）４１ｃによりチャンバ容積が小さくなる
方向に付勢した構造となっている。

【００３８】また上記チャンバ４１ａのばね４１ｃが配
置された部屋は、連通管４１ｄにより上記吐出管３０ａ
〜３０ｄの該チャンバより下流側に連通されており、該
連通管４１ｄには可変絞り４１ｅが介設されている。こ
の可変絞り４１ｅはＣＰＵ（絞り制御手段）４１により
エンジン回転数センサ１００による回転数検知値が大な
るほど通路面積を大きくし、上記圧力センサ３５による
検出ガス圧値が大なるほどその通路面積が小さくなるよ
うに可変制御される。

【００３９】本実施形態の場合でも、圧力変動が発生す
る部分に膨張室３１ａ〜３１ｄを設けたので、この圧力
変動をこの膨張室によって吸収でき、圧力変動の配管内
伝播を抑制して騒音を低減することができる。そして上
記膨張室を設ける場合に、該膨張室をばねで付勢された
可動ピストン式で、ばね配置部屋に吐出管内圧力を可変
絞りを介して導入する方式とし、該可変絞りを圧縮ガス
圧力に応じて制御するようにしたので、より一層確実に
広い圧力範囲でもって圧力変動を吸収できる。

【００４０】ここで上記第２実施形態では、可変絞り４
１ｅを圧縮ガス圧力に応じて可変制御するようにした
が、このような可変制御に加えて、あるいは絞りは一定
に固定して、上記ばね４１ｃのばね定数を圧縮段に応じ
て設定することも有効であり、このようにしたのが請求
項４の発明に係る第３実施形態である。

【００４１】この第３実施形態では、膨張室３１ａ〜３
１ｄのばね４１ｃのばね定数をＫ１〜Ｋ４とするとき、
Ｋ１＜Ｋ２＜Ｋ３＜Ｋ４となるように設定されている。
これにより圧縮ガス圧の高い下流側ほどばね４１ｃのば
ね定数の大きいことから、高いガス圧での圧力変動を有
効に吸収でき、広い圧力範囲において圧力変動を吸収で
きる。

【００４２】図４は請求項１の発明に係る第４実施形態
による膨張室の形状構造を示す。本第４実施形態では、
吐出管３０ａ〜３０ｄの各圧縮気筒出口近傍部分に、横
断面積の大きい膨張室４２ａと、小さい膨張室４２ｂと
を吐出管上に直列配置している。この構造を採用した場
合には、簡単な構造でもって配管中の圧力変動をより確
実に吸収できる。

【００４３】図５は配管内騒音を減少するための参考例
を示す。この例では、吐出管３０ａ〜３０ｄを、これの
周囲を外側管４３ａ，４３ｂで囲むことにより二重管構
造とし、内部に冷却水を供給している。

【００４４】この参考例では、吐出管３０ａ〜３０ｄ自
体の剛性が向上し、この点から騒音の発生を低減でき、
また騒音の放射を内部の水により抑制でき、この点から
も騒音の発生を低減できる。また吐出管３０ａ〜３０ｄ
内の圧縮ガスを冷却でき、圧縮ガスの充填率を高めるこ
とができる。

【００４５】図６はガス充填装置において、吸気騒音，
排気騒音等を低減できるようにした参考例を示す。図
中、図１〜図５と同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００４６】図６において、エンジン４は水冷式４サイ
クル４気筒型のものであり、また圧縮機５は圧縮部を複
数箇所に備えた容積型のものである。なお、４５はエン
ジン４の排気系、４６はエンジン４及び圧縮機５の冷却
系、４７はガス供給系である。

【００４７】上記エンジン４と圧縮機５とは可変変速機
能を有するＣＶＴ４３を介して連結されている。このＣ
ＶＴ４３を設けたことにより、燃費特性の良いエンジン
回転数を維持してエンジン４を運転しつつ変速比を制御
して、ガス燃料タンクに充填されるガス燃料の圧力変化
に対応して変化させるべき所望の回転数で圧縮機５を運
転することが可能となる。また、エンジン回転数を下げ
て運転するサイレントモードが採用可能となっている。
夜間運転時にはエンジン回転数を下げて運転することで
騒音を低減しつつ、変速比を制御して必要な充填回転数
を維持するように圧縮機５を回転駆動することができ
る。

【００４８】なお、効率よくガス燃料を充填するには、
圧縮機５は充填初期はガス燃料タンクからの背圧が小さ
いので圧縮機５の回転数を高め、背圧が高くなるに従い
圧縮機５の回転数を低下させるようにすると良い。但
し、耐久上の最大回転数の制約、あるいは許容騒音・振
動上の最大回転数の制約がエンジン４及び圧縮機５にあ
るので、充填初期にエンジン回転数を早期に立ち上げ、
その後は許容最大回転数を維持し、所定の充填圧力に到
達した後は、背圧が高くなるに従い回転数を低下させる
のが効率よくガス燃料を充填する回転数制御の方法とな
る。

【００４９】また送風ファン９ａに対向するように換気
口４４が形成されている。この換気口４４は送風ガイド
をなすシュラウド状にケーシング３を一体に折り曲げ形
成したものであり、また該換気口４４にはシャッタ４４
ａが配設されている。このように換気口をケーシング３
に一体形成したので、構造が簡素化され、また部品点数
を削減できる。

【００５０】さらにまたラジエータ９は、ケーシング３
の天壁に形成された外気導入開口３ｂに配設されてい
る。該ラジエータ９の下流側には吸気騒音を低減するた
めの消音器４４が配設されている。この消音器４４はラ
ジエータ９の下流側開口を囲む箱状のもので、中央部に
吸気導入口４４ａを、その周囲に複数のチャンバ４４ｂ
を形成したものであり、該各チャンバ４４ｂは絞り４４
ｃによりラジエータ９側の空間に連通している。

【００５１】このようにラジエータ９の下流側に絞り４
４ｃを有する複数のチャンバ４４ｂを備えた消音器４４
を形成したので、吸気音は上記絞り４４ｃで絞られチャ
ンバ４４ｂ内で膨張することにより減衰され、このよう
にして吸気騒音を低減することができる。

【００５２】なお、上記実施形態では、全ての吐出管に
膨張室を設けたが、本発明では各圧縮気筒の内の少なく
とも一つからの吐出管の途中に膨張室を設ければ良い。
さらにこの膨張室の入口に可変絞りを配置し、吐出管の
圧力値が大なる程可変絞りの通路断面積を小さくし、圧
縮機の回転数が大きくなる程可変絞りの通路断面積を大
きくしても良い。

【００５３】さらに、各圧縮気筒の内の少なくとも一つ
からの吐出管の途中に、シリンダ状のチャンバ内にピス
トンを摺動自在に配置してなる膨張室を設け、シリンダ
内のピストンを挟んで反吐出管側にピストンを付勢して
膨張室容積を小さくなるような付勢部材を配置し、この
付勢部材を配置する部屋を吐出管と連通管で連結し、こ
の連通管の途中に可変絞りを配置しても良い。この可変
絞りを絞ると付勢部材を配置する部屋の圧力が吐出管の
平均圧力に近くなり、吐出管の圧力変動の内の平均圧力
以上の圧力が作用する時、ピストンが付勢部材に抗して
押されて膨張室容積が増大し、結果として共鳴周波数が
減少する。一方、可変絞りの開度を大きくすると、結果
として共鳴周波数が増大する。このため、吐出管の圧力
値が大なる程可変絞りの通路断面積を大きくし、圧縮機
の回転数が大きくなる程可変絞りの通路断面積を小さく
する。

【００５４】特に、各圧縮気筒は、上流側の圧縮気筒か
らの圧縮ガスを順次圧縮して行くことになり、各気筒の
仕事量（これが大なる程騒音が大）は、各気筒における
圧縮ガス重量吐出量は一定であるので、圧縮比が大なる
程大きくなる。このため、圧縮比の大きい気筒の吐出管
について膨張室を設け、さらに膨張室入口に可変絞りを
設け、あるいはシリンダ状のチャンバ内にピストンを摺
動自在に配置してなる膨張室を設け且つピストンの背面
室に付勢部材と背面室を吐出管と連通させ、連通路に可
変絞りを設けるようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２の発明にかかる第１実施形態のガ
ス充填装置を説明するための構成図である。

【図２】上記第１実施形態装置の膨張室部分の模式図で
ある。

【図３】請求項３の発明にかかる第２実施形態の膨張室
部分の模式図である。

【図４】請求項１の発明にかかる第４実施形態の膨張室
部分の模式図である。

【図５】配管内騒音を低減するための参考例を示す模式
図である。

【図６】ガス充填装置内騒音を低減するための参考例を
示す模式図である。

【符号の説明】

１ガス充填装置＃１〜＃４圧縮気筒５レシプロ式圧縮機３０ａ〜３０ｄ吐出管３１ａ〜３１ｄ膨張室３５圧力センサ４０ｃ可変絞り４１ＣＰＵ（絞り制御手段）４１ａチャンバ４１ｂピストン４１ｃばね（付勢部材）４１ｄ連通路４１ｅ可変絞り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者猿田雅己静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株式会社内Ｆターム(参考） 3E072 AA03 DA06 GA30 3H025 CA01 CB31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の圧縮気筒を有するレシプロ式圧縮
機を備えたガス充填装置において、上記圧縮気筒の内の
少なくとも一つからの吐出管の途中に膨張室を直列にあ
るいは分岐して接続したことを特徴とするガス充填装
置。
【請求項２】請求項１において、上記圧縮気筒の内の
少なくとも一つからの吐出管の途中に膨張室を分岐して
接続し、該膨張室の入口に可変絞りを配設し、上記何れ
かの吐出管の圧力を検知する圧力センサを配設し、検出
された圧力値が大なるほど上記可変絞りの開度を小さく
する絞り制御手段を設けたことを特徴とするガス充填装
置。
【請求項３】請求項１において、上記圧縮気筒の内の
少なくとも一つからの吐出管の途中に膨張室を分岐して
接続し、該膨張室を、シリンダ状のチャンバ内にピスト
ンを摺動自在に配置し、該ピストンをチャンバ容積を小
さくする方向に付勢する付勢部材を設けた構造とし、該
付勢部材を収容する部屋を吐出管に連通し、この連通路
の途中に可変絞りを配置し、上記何れかの吐出管の圧力
を検知する圧力センサを配設し、検出された圧力値が大
なるほど上記可変絞りの開度を小さくする絞り制御手段
を設けたことを特徴とするガス充填装置。
【請求項４】請求項１において、上記圧縮気筒の内の
少なくとも一つからの吐出管の途中に膨張室を分岐して
接続し、該膨張室を、シリンダ状のチャンバ内にピスト
ンを摺動自在に配置し、該ピストンをチャンバ容積を小
さくする方向に付勢する付勢部材を設けた構造とし、該
付勢部材を収容する部屋を吐出管に連通し、この連通路
の途中に可変絞りを配置し、何れかの吐出管の圧力を検
知する圧力センサを配設し、検出された圧力値が大なる
ほど上記可変絞りの開度を大きくする絞り制御手段を設
けたことを特徴とするガス充填装置。