特開 2024-126835 ガス圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126835

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】ガス圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/00 20060101AFI20240912BHJP

   F04B 31/00 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

F04B39/00 107A

F04B31/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023035514

(22)【出願日】2023-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】壬生 弘毅

(72)【発明者】

【氏名】服部 智秀

(72)【発明者】

【氏名】中川 泰伸

(72)【発明者】

【氏名】坪野 謙一

(72)【発明者】

【氏名】水上 峻一

【テーマコード（参考）】

3H003

3H076

【Ｆターム（参考）】

3H003AA02

3H003AC04

3H003CB01

3H003CD06

3H003CF01

3H076AA13

3H076BB43

3H076CC26

3H076CC28

3H076CC98

(57)【要約】

【課題】油圧ピストンのストロークを検出することができるガス圧縮機を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るガス圧縮機１は、ガスシリンダ３Ａおよび油圧シリンダ４Ａを含む。ガスシリンダ３Ａは、ガスシリンダチューブ３１、ガスカバー３２およびガスピストン３３を含む。ガスピストン３３は、ガスカバー３２との間に圧縮室３ａを形成する。油圧シリンダ４Ａは、油圧シリンダチューブ４１、第１油圧カバー４２および第２油圧カバー４３、ならびに油圧ピストン４４を含む。油圧ピストン４４は、第１油圧カバー４２および第２油圧カバー４３との間に第１駆動室４ａおよび第２駆動室４ｂを形成する。さらに、ガス圧縮機１は、第１油圧カバー４２を貫通してガスピストン３３と油圧ピストン４４とを連結するロッド５１と、第２油圧カバー４３に取り付けられた、油圧ピストン４４の位置を検出する位置検出器８Ａを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスシリンダチューブ、前記ガスシリンダチューブの一方側に位置するガスカバー、および前記ガスシリンダチューブ内に配置されて前記ガスカバーとの間に圧縮室を形成するガスピストンを含むガスシリンダと、
油圧シリンダチューブ、前記油圧シリンダチューブの両側に位置する第１油圧カバーおよび第２油圧カバー、ならびに前記油圧シリンダチューブ内に配置されて前記第１油圧カバーとの間に第１駆動室を形成するとともに前記第２油圧カバーとの間に第２駆動室を形成する油圧ピストンを含む油圧シリンダと、
前記第１油圧カバーを貫通して前記ガスピストンと前記油圧ピストンとを連結するロッドと、
前記第２油圧カバーに取り付けられた、前記油圧ピストンの位置を検出する位置検出器と、
を備える、ガス圧縮機。

【請求項2】

前記ガスシリンダおよび前記油圧シリンダの軸方向は上下方向であり、前記油圧シリンダは前記ガスシリンダの下方に配置されている、請求項１に記載のガス圧縮機。

【請求項3】

前記位置検出器は、前記第２油圧カバーに取り付けられた、前記油圧ピストンを貫通して延びるプローブと、前記油圧ピストンに取り付けられたマグネットを含む磁歪式リニアセンサである、請求項１または２に記載のガス圧縮機。

【請求項4】

前記第１駆動室の圧力を検出する圧力センサと、
前記第２駆動室の圧力を検出する圧力センサと、
をさらに備える、請求項１または２に記載のガス圧縮機。

【請求項5】

第１ガスブースタおよび第２ガスブースタを備え、
前記第１ガスブースタおよび前記第２ガスブースタのそれぞれが、前記ガスシリンダ、前記油圧シリンダ、前記ロッドおよび前記位置検出器を含み、
前記第１ガスブースタの前記圧縮室からガス連通路を介して前記第２ガスブースタの前記圧縮室へガスが供給され、
前記第１ガスブースタおよび前記第２ガスブースタの前記第１駆動室同士または前記第２駆動室同士が油圧連通路を介して連通する、請求項１または２に記載のガス圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、油圧駆動式のガス圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、油圧駆動式のガス圧縮機が知られている。例えば、このようなガス圧縮機は、大型のガス圧縮機として用いられる。

【0003】

例えば、特許文献１にはガスシリンダおよび油圧シリンダを含むガス圧縮機が開示されている。具体的に、特許文献１のガス圧縮機では、ガスシリンダがガスシリンダチューブ、ガスカバーおよびガスピストンを含み、油圧シリンダが油圧シリンダチューブ、一対の油圧カバーおよび油圧ピストンを含む。

【0004】

ガスシリンダおよび油圧シリンダは同軸上に並んでいる。ガスカバーは油圧シリンダと反対側であるガスシリンダチューブの一方側に位置し、ガスピストンはガスシリンダチューブ内に配置されてガスカバーとの間に圧縮室を形成する。また、一対の油圧カバーは油圧シリンダチューブの両側に位置し、油圧ピストンは油圧シリンダチューブ内に配置されて一対の油圧カバーとの間に一対の駆動室を形成する。ガスピストンと油圧ピストンとは、ガスシリンダ側の油圧カバーを貫通するロッドにより連結されている。

【0005】

さらに、特許文献１のガス圧縮機では、油圧シリンダチューブに、油圧ピストンの位置を測定する位置センサが取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表２０２１－５２２４４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１のガス圧縮機のように油圧シリンダチューブに位置センサが取り付けられている場合には、油圧ピストンが位置センサと同じ位置にあるか否かしか検出することができない。

【0008】

そこで、本開示は、油圧ピストンのストロークを検出することができるガス圧縮機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示は、ガスシリンダチューブ、前記ガスシリンダチューブの一方側に位置するガスカバー、および前記ガスシリンダチューブ内に配置されて前記ガスカバーとの間に圧縮室を形成するガスピストンを含むガスシリンダと、油圧シリンダチューブ、前記油圧シリンダチューブの両側に位置する第１油圧カバーおよび第２油圧カバー、ならびに前記油圧シリンダチューブ内に配置されて前記第１油圧カバーとの間に第１駆動室を形成するとともに前記第２油圧カバーとの間に第２駆動室を形成する油圧ピストンを含む油圧シリンダと、前記第１油圧カバーを貫通して前記ガスピストンと前記油圧ピストンとを連結するロッドと、前記第２油圧カバーに取り付けられた、前記油圧ピストンの位置を検出する位置検出器と、を備える、ガス圧縮機を提供する。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、油圧ピストンのストロークを検出することができるガス圧縮機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係るガス圧縮機の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１に、一実施形態に係るガス圧縮機１を示す。本実施形態では、ガス圧縮機１が第１ガスブースタ２Ａおよび第２ガスブースタ２Ｂを含み、ガスを二段で圧縮する。圧縮対象となるガスは特に限定されるものではないが、例えば水素である。

【0013】

第１ガスブースタ２Ａは、ガスシリンダ３Ａ、油圧シリンダ４Ａ、ロッド５１および位置検出器８Ａを含み、第２ガスブースタ２Ｂは、ガスシリンダ３Ｂ、油圧シリンダ４Ｂ、ロッド５３および位置検出器８Ｂを含む。第１ガスブースタ２Ａと第２ガスブースタ２Ｂが大きく異なる点は、ガスシリンダ３Ａ，３Ｂのサイズである。具体的には、後述するガスピストン３７の直径が後述するガスピストン３３の直径よりも小さい。例えば、ガスピストン３３の面積は、ガスピストン３７の面積の２倍以上１０倍以下である。なお、ガスピストン３３，３７の直径以外の他の要素によって後述するガスシリンダチューブ３１，３５内の体積が異なってもよい。

【0014】

第１ガスブースタ２Ａのガスシリンダ３Ａおよび油圧シリンダ４Ａは同軸上に並んでおり、第２ガスブースタ２Ｂのガスシリンダ３Ｂおよび油圧シリンダ４Ｂは同軸上に並んでいる。本実施形態では、ガスシリンダ３Ａ，３Ｂおよび油圧シリンダ４Ａ，４Ｂの軸方向が上下方向である。ガスシリンダ３Ａ，３Ｂおよび油圧シリンダ４Ａ，４Ｂの軸方向は鉛直方向と平行であってもよいし、鉛直方向に対して僅かに、例えば２０度以内で傾いてもよい。また、本実施形態では、油圧シリンダ４Ａがガスシリンダ３Ａの下方に配置されており、油圧シリンダ４Ｂがガスシリンダ３Ｂの下方に配置されている。

【0015】

第１ガスブースタ２Ａに関し、ガスシリンダ３Ａは、ガスシリンダチューブ３１、ガスカバー３２およびガスピストン３３を含む。ガスシリンダチューブ３１は上下方向に延びる筒状であり、ガスカバー３２は油圧シリンダ４Ａと反対側であるガスシリンダチューブ３１の一方側に位置し、ガスシリンダチューブ３１の上方の開口を閉塞する。ガスピストン３３はガスシリンダチューブ３１内に配置されてガスカバー３２との間に圧縮室３ａを形成する。ガスピストン３３の外周面にはＯリングなどのシール材が装着される。

【0016】

ガスシリンダ３Ａは、ガスシリンダチューブ３１を収容する、ガスカバー３２から後述する第１油圧カバー４２まで延びる筒状のジャケット３４も含む。ガスシリンダチューブ３１とジャケット３４との間には環状の冷却室が形成され、前記冷却室に冷却液が供給されるとともに前記冷却室から冷却液が排出される。ただし、一段目の圧縮後のガスの温度によってはジャケット３４が省略されてもよい。

【0017】

ガスカバー３２は、例えば円盤状である。本実施形態では、ガスカバー３２が、径方向外側を向く端面上に吸入ポート６ａおよび吐出ポート６ｂを有する。ただし、吸入ポート６ａおよび吐出ポート６ｂの一方または双方はガスカバー３２の上面上にあってもよい。

【0018】

ガスカバー３２には、吸入ポート６ａから吐出ポート６ｂに至る第１ガス流路６１と、第１ガス流路６１と圧縮室３ａとを連通する第２ガス流路６４が形成されている。本実施形態では、第１ガス流路６１における吸入ポート６ａと第２ガス流路６４との間に逆止弁６２が設けられているとともに、第１ガス流路６１における第２ガス流路６４と吐出ポート６ｂとの間に逆止弁６３が設けられている。

【0019】

ただし、逆止弁６２は後述するガス供給路１１に設けられてもよいし、逆止弁６３は後述するガス連通路１２に設けられてもよい。この場合、吸入ポート６ａおよび吐出ポート６ｂがガスシリンダチューブ３１の上部に設けられて、第１ガス流路６１および第２ガス流路６４が省略されてもよい。吸入ポート６ａおよび吐出ポート６ｂがガスシリンダチューブ３１に設けられる場合、ガス供給路１１を構成する配管がジャケット３４を貫通して吸入ポート６ａにつながるとともに、ガス連通路１２を構成する配管がジャケット３４を貫通して吐出ポート６ｂにつながってもよい。

【0020】

油圧シリンダ４Ａは、油圧シリンダチューブ４１、第１油圧カバー４２、第２油圧カバー４３および油圧ピストン４４を含む。油圧シリンダチューブ４１は上下方向に延びる筒状であり、第１油圧カバー４２および第２油圧カバー４３は油圧シリンダチューブ４１の両側に位置する。第１油圧カバー４２は油圧シリンダチューブ４１の上方の開口を閉塞し、第２油圧カバー４３は油圧シリンダチューブ４１の下方の開口を閉塞する。

【0021】

油圧ピストン４４は油圧シリンダチューブ４１内に配置されて第１油圧カバー４２との間に第１駆動室４ａを形成するとともに第２油圧カバー４３との間に第２駆動室４ｂを形成する。油圧ピストン４４の外周面にはＯリングなどのシール材が装着される。本実施形態では油圧ピストン４４が一つの部材で構成されているが、複数の部材で構成されてもよい。例えば、油圧ピストン４４は二枚の板とその間のロッドで構成されてもよい。この場合、二枚の板の間に作動油が供給されてもよい。

【0022】

本実施形態では、ガスシリンダチューブ３１の下方の開口が第１油圧カバー４２で閉塞される。ロッド５１は第１油圧カバー４２を貫通してガスピストン３３と油圧ピストン４４とを連結する。ただし、特許文献１に開示されたガス圧縮機と同様に、ガスシリンダチューブ３１の下方の開口が中間カバーで閉塞されるとともに、前記中間カバーと第１油圧カバー４２との間に、ロッド５１の周囲の空間を取り囲む中間チューブが設けられてもよい。

【0023】

第１油圧カバー４２および第２油圧カバー４３は、例えば円盤状である。本実施形態では、第１油圧カバー４２が径方向外側を向く端面上に第１給排ポート７ａを有し、第２油圧カバー４３が径方向外側を向く端面上に第２給排ポート７ｂを有する。ただし、第１給排ポート７ａおよび第２給排ポート７ｂの位置はこれに限らない。例えば、第１給排ポート７ａが油圧シリンダチューブ４１の上部に設けられて後述する第１油圧流路７１が省略されてもよいし、第２給排ポート７ｂが油圧シリンダチューブ４１の下部に設けられて後述する第２油圧流路７２が省略されてもよい。

【0024】

第１油圧カバー４２には、第１給排ポート７ａと第１駆動室４ａとを連通する第１油圧流路７１が形成されており、第２油圧カバー４３には、第２給排ポート７ｂと第２駆動室４ｂとを連通する第２油圧流路７２が形成されている。

【0025】

第２ガスブースタ２Ｂに関し、ガスシリンダ３Ｂは、ガスシリンダチューブ３５、ガスカバー３６およびガスピストン３７を含む。ガスシリンダチューブ３５は上下方向に延びる筒状であり、ガスカバー３６は油圧シリンダ４Ｂと反対側であるガスシリンダチューブ３５の一方側に位置し、ガスシリンダチューブ３５の上方の開口を閉塞する。ガスピストン３７はガスシリンダチューブ３５内に配置されてガスカバー３６との間に圧縮室３ｂを形成する。ガスピストン３７の外周面にはＯリングなどのシール材が装着される。

【0026】

ガスシリンダ３Ｂは、ガスシリンダチューブ３５を収容する、ガスカバー３６から後述する第１油圧カバー４６まで延びる筒状のジャケット３８も含む。ガスシリンダチューブ３５とジャケット３８との間には環状の冷却室が形成され、前記冷却室に冷却液が供給されるとともに前記冷却室から冷却液が排出される。ただし、二段目の圧縮後のガスの温度によってはジャケット３８が省略されてもよい。

【0027】

ガスカバー３６は、例えば円盤状である。本実施形態では、ガスカバー３６が、径方向外側を向く端面上に吸入ポート６ｃおよび吐出ポート６ｄを有する。ただし、吸入ポート６ｃおよび吐出ポート６ｄの一方または双方はガスカバー３６の上面上にあってもよい。

【0028】

ガスカバー３６には、吸入ポート６ｃから吐出ポート６ｄに至る第１ガス流路６５と、第１ガス流路６５と圧縮室３ｂとを連通する第２ガス流路６８が形成されている。本実施形態では、第１ガス流路６５における吸入ポート６ｃと第２ガス流路６８との間に逆止弁６６が設けられているとともに、第１ガス流路６５における第２ガス流路６８と吐出ポート６ｄとの間に逆止弁６７が設けられている。

【0029】

ただし、逆止弁６６は後述するガス連通路１２に設けられてもよいし、逆止弁６７は後述するガス排出路１３に設けられてもよい。この場合、吸入ポート６ｃおよび吐出ポート６ｄがガスシリンダチューブ３５の上部に設けられて、第１ガス流路６５および第２ガス流路６８が省略されてもよい。吸入ポート６ｃおよび吐出ポート６ｄがガスシリンダチューブ３５に設けられる場合、ガス連通路１２を構成する配管がジャケット３８を貫通して吸入ポート６ｃにつながるとともに、ガス排出路１３を構成する配管がジャケット３８を貫通して吐出ポート６ｄにつながってもよい。

【0030】

油圧シリンダ４Ｂは、油圧シリンダチューブ４５、第１油圧カバー４６、第２油圧カバー４７および油圧ピストン４８を含む。油圧シリンダチューブ４５は上下方向に延びる筒状であり、第１油圧カバー４６および第２油圧カバー４７は油圧シリンダチューブ４５の両側に位置する。第１油圧カバー４６は油圧シリンダチューブ４５の上方の開口を閉塞し、第２油圧カバー４７は油圧シリンダチューブ４５の下方の開口を閉塞する。

【0031】

油圧ピストン４８は油圧シリンダチューブ４５内に配置されて第１油圧カバー４６との間に第１駆動室４ｃを形成するとともに第２油圧カバー４７との間に第２駆動室４ｄを形成する。油圧ピストン４８の外周面にはＯリングなどのシール材が装着される。本実施形態では油圧ピストン４８が一つの部材で構成されているが、複数の部材で構成されてもよい。例えば、油圧ピストン４８は二枚の板とその間のロッドで構成されてもよい。この場合、二枚の板の間に作動油が供給されてもよい。

【0032】

本実施形態では、ガスシリンダチューブ３５の下方の開口が第１油圧カバー４６で閉塞される。ロッド５３は第１油圧カバー４６を貫通してガスピストン３７と油圧ピストン４８とを連結する。ただし、特許文献１に開示されたガス圧縮機と同様に、ガスシリンダチューブ３５の下方の開口が中間カバーで閉塞されるとともに、前記中間カバーと第１油圧カバー４６との間に、ロッド５３の周囲の空間を取り囲む中間チューブが設けられてもよい。

【0033】

第１油圧カバー４６および第２油圧カバー４７は、例えば円盤状である。本実施形態では、第１油圧カバー４６が径方向外側を向く端面上に第１給排ポート７ｃを有し、第２油圧カバー４７が径方向外側を向く端面上に第２給排ポート７ｄを有する。ただし、第１給排ポート７ｃおよび第２給排ポート７ｄの位置はこれに限らない。例えば、第１給排ポート７ｃが油圧シリンダチューブ４５の上部に設けられて後述する第１油圧流路７３が省略されてもよいし、第２給排ポート７ｄが油圧シリンダチューブ４５の下部に設けられて後述する第２油圧流路７４が省略されてもよい。

【0034】

第１油圧カバー４６には、第１給排ポート７ｃと第１駆動室４ｃとを連通する第１油圧流路７３が形成されており、第２油圧カバー４７には、第２給排ポート７ｄと第２駆動室４ｄとを連通する第２油圧流路７４が形成されている。

【0035】

第１ガスブースタ２Ａの吸入ポート６ａにはガス供給路１１が接続され、第２ガスブースタ２Ｂの吐出ポート６ｄにはガス排出路１３が接続されている。また、第１ガスブースタ２Ａの吐出ポート６ｂと第２ガスブースタ２Ｂの吸入ポート６ｃとはガス連通路１２により互いに接続されている。

【0036】

ガスピストン３３とガスピストン３７は互い違いに動く。ガスピストン３３が下降すると、ガス供給路１１から第１ガス流路６１の上流部および第２ガス流路６４を通じて圧縮室３ａへガスが供給される。ガスピストン３３が上昇するとともにガスピストン３７が下降すると、圧縮室３ａから第２ガス流路６４、第１ガス流路６１の下流部、ガス連通路１２、第１ガス流路６５の上流部および第２ガス流路６８を通じて圧縮室３ｂへガスが供給される。このとき、圧縮室３ａと圧縮室３ｂとの面積差によりガスが圧縮される。ガスピストン３７が上昇すると、圧縮室３ｂでガスが少なくとも逆止弁６７の下流側の圧力まで圧縮されるとともに、圧縮されたガスが第２ガス流路６８、第１ガス流路６５の下流部およびガス排出路１３を通じて排出される。

【0037】

第１ガスブースタ２Ａの第１給排ポート７ａおよび第２ガスブースタ２Ｂの第１給排ポート７ｃには給排路１４，１６がそれぞれ接続されている。また、第１ガスブースタ２Ａの第２給排ポート７ｂと第２ガスブースタ２Ｂの第２給排ポート７ｄとは油圧連通路１５により互いに接続されている。換言すれば、第１ガスブースタ２Ａの第２駆動室４ｂと第２ガスブースタ２Ｂの第２駆動室４ｄとが油圧連通路１５を介して連通している。

【0038】

このため、ポンプから給排路１４および第１油圧流路７１を通じて第１駆動室４ａへ作動油が供給されると、油圧ピストン４４が下降して第２駆動室４ｂから第２油圧流路７２、油圧連通路１５および第２油圧流路７４を通じて第２駆動室４ｄへ作動油が供給される。第２駆動室４ｄへ作動油が供給されると、油圧ピストン４８が上昇して第１駆動室４ｃから第１油圧流路７３および給排路１６を通じて作動油が排出される。

【0039】

逆に、ポンプから給排路１６および第１油圧流路７３を通じて第１駆動室４ｃへ作動油が供給されると、油圧ピストン４８が下降して第２駆動室４ｄから第２油圧流路７４、油圧連通路１５および第２油圧流路７２を通じて第２駆動室４ｂへ作動油が供給される。第２駆動室４ｂへ作動油が供給されると、油圧ピストン４４が上昇して第１駆動室４ａから第１油圧流路７１および給排路１４を通じて作動油が排出される。

【0040】

第１ガスブースタ２Ａの油圧ピストン４４の直径と第２ガスブースタ２Ｂの油圧ピストン４８の直径は等しい。このため、油圧ピストン４４およびガスピストン３３のストロークと油圧ピストン４８およびガスピストン３７のストロークは等しい。ただし、油圧ピストン４４の直径と油圧ピストン４８の直径が異なり、油圧ピストン４４およびガスピストン３３のストロークと油圧ピストン４８およびガスピストン３７のストロークが異なってもよい。

【0041】

給排路１４には、第１駆動室４ａの圧力を検出する圧力センサ９１が設けられており、給排路１６には、第１駆動室４ｃの圧力を検出する圧力センサ９３が設けられている。ただし、圧力センサ９１が油圧シリンダチューブ４１または第１油圧カバー４２に設けられ、圧力センサ９３が油圧シリンダチューブ４５または第１油圧カバー４６に設けられてもよい。油圧連通路１５には、第２駆動室４ｂ，４ｄの圧力を検出する圧力センサ９２が設けられている。ただし、圧力センサ９２が油圧シリンダチューブ４１，４５の一方または第２油圧カバー４３，４７の一方に設けられてもよい。

【0042】

上述した位置検出器８Ａ，８Ｂは、第２油圧カバー４３，４７にそれぞれ取り付けられている。位置検出器８Ａは油圧ピストン４４の位置を検出し、位置検出器８Ｂは油圧ピストン４８の位置を検出する。

【0043】

位置検出器８Ａ，８Ｂは互いに同じ構造を有する。本実施形態では、位置検出器８Ａ，８Ｂのそれぞれが磁歪式リニアセンサである。ただし、位置検出器８Ａ，８Ｂのそれぞれは、レーザ式や赤外線式などの別の形式のセンサであってもよい。

【0044】

具体的に、位置検出器８Ａは、第２油圧カバー４３に取り付けられた、油圧ピストン４４を貫通して延びるプローブ８１と、油圧ピストン４４に取り付けられたマグネット８４を含む。プローブ８１は、第２油圧カバー４３の外側に位置するヘッド８２と、ヘッド８２から延びるセンサロッド８３を含む。本実施形態では、マグネット８４がリング状であり、センサロッド８３に貫通されている。油圧ピストン４４およびロッド５１には、センサロッド８３との干渉を回避するための穴５２が設けられている。

【0045】

同様に、位置検出器８Ｂは、第２油圧カバー４７に取り付けられた、油圧ピストン４８を貫通して延びるプローブ８１と、油圧ピストン４８に取り付けられたマグネット８４を含む。プローブ８１は、第２油圧カバー４３の外側に位置するヘッド８２と、ヘッド８２から延びるセンサロッド８３を含む。本実施形態では、マグネット８４がリング状であり、センサロッド８３に貫通されている。油圧ピストン４８およびロッド５３には、センサロッド８３との干渉を回避するための穴５４が設けられている。

【0046】

以上説明したように、本実施形態のガス圧縮機１では、位置検出器８Ａ，８Ｂが油圧ピストン４４，４８と対向する第２油圧カバー４３，４７に取り付けられているので、油圧ピストン４４，４８がどの位置にあっても油圧ピストン４４，４８の位置を検出することができる。従って、位置検出器８Ａ，８Ｂをストロークセンサとして用いて油圧ピストン４４，４８のストロークを検出することができる。

【0047】

また、不図示の制御装置を用いて、ガスの流量、作動油の流量、油圧ピストン４４，４８のストローク等を総合的に制御することで、安定的な圧縮ガスの供給を実現することもできる。

【0048】

しかも、本実施形態では圧力センサ９１，９２，９３が採用されているので、圧力センサ９１，９２の検出値から圧縮室３ａの圧力を推測することができるとともに圧力センサ９３，９２の検出値から圧縮室３ｂの圧力を推測することができる。従って、圧縮室３ａ，３ｂの圧力を直接的に検出する場合のような高温高圧に耐え得る特殊な圧力センサを用いることなく、圧縮室３ａ，３ｂの圧力を把握することができる。

【0049】

＜変形例＞
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【0050】

例えば、ガスシリンダ３Ａ，３Ｂおよび油圧シリンダ４Ａ，４Ｂの軸方向は上下方向ではなく、横方向であってもよい。ただし、前記実施形態のようにガスシリンダ３Ａ，３Ｂおよび油圧シリンダ４Ａ，４Ｂの軸方向が上下方向であれば、ガスシリンダ３Ａ，３Ｂおよび油圧シリンダ４Ａ，４Ｂの軸方向が横方向である場合に比べて、ガス圧縮機１の設置面積を小さくすることができる。また、ガスシリンダ３Ａ，３Ｂの上方をメンテナンススペースとして利用できるため、ガスシリンダ３Ａおよび油圧シリンダ４Ａを含む第１ガスブースタ２Ａと周囲の構造物との隙間、ガスシリンダ３Ｂおよび油圧シリンダ４Ｂを含む第２ガスブースタ２Ｂと周囲の構造物との隙間を小さくすることができる。さらに、ガスシリンダ３Ａ，３Ｂが油圧シリンダ４Ａ，４Ｂの上方に位置するので、ガスピストン３３，３７を上方から吊り上げることができ、メンテナンス性を向上させることができる。

【0051】

また、前記実施形態とは逆に、第１ガスブースタ２Ａの第１給排ポート７ａと第２ガスブースタ２Ｂの第１給排ポート７ｃとが油圧連通路１５により互いに接続され、第１ガスブースタ２Ａの第２給排ポート７ｂおよび第２ガスブースタ７Ｂの第２給排ポート７ｄに給排路１４，１６がそれぞれ接続されてもよい。換言すれば、第１ガスブースタ２Ａの第１駆動室４ａと第２ガスブースタ２Ｂの第１駆動室４ｃとが油圧連通路１５を介して連通してもよい。この場合、油圧連通路１５に設けられた圧力センサ９２が第１駆動室４ａ，４ｃの圧力を検出し、給排路１４に設けられた圧力センサ９１が第２駆動室４ｂの圧力を検出し、給排路１６に設けられた圧力センサ９３が第２駆動室４ｄの圧力を検出する。

【0052】

また、ガス圧縮機１は第１ガスブースタ２Ａのみを含み、ガスを一段で圧縮してもよい。この場合、第１ガスブースタ２Ａの第１駆動室４ａおよび第２駆動室４ｂに交互にポンプから作動油が供給される。これに対し、前記実施形態のような構成であれば、第１ガスブースタ２Ａおよび第２ガスブースタ２Ｂの一方の圧縮室３ａまたは３ｂに導入されるガスの圧力を、他方でのガスの圧縮に利用することができる。

【0053】

＜まとめ＞
第１の態様として、本開示は、ガスシリンダチューブ、前記ガスシリンダチューブの一方側に位置するガスカバー、および前記ガスシリンダチューブ内に配置されて前記ガスカバーとの間に圧縮室を形成するガスピストンを含むガスシリンダと、油圧シリンダチューブ、前記油圧シリンダチューブの両側に位置する第１油圧カバーおよび第２油圧カバー、ならびに前記油圧シリンダチューブ内に配置されて前記第１油圧カバーとの間に第１駆動室を形成するとともに前記第２油圧カバーとの間に第２駆動室を形成する油圧ピストンを含む油圧シリンダと、前記第１油圧カバーを貫通して前記ガスピストンと前記油圧ピストンとを連結するロッドと、前記第２油圧カバーに取り付けられた、前記油圧ピストンの位置を検出する位置検出器と、を備える、ガス圧縮機を提供する。

【0054】

上記の構成によれば、位置検出器が油圧ピストンと対向する第２油圧カバーに取り付けられているので、油圧ピストンがどの位置にあっても油圧ピストンの位置を検出することができる。従って、位置検出器をストロークセンサとして用いて油圧ピストンのストロークを検出することができる。

【0055】

第２の態様として、第１の態様において、前記ガスシリンダおよび前記油圧シリンダの軸方向は上下方向であり、前記油圧シリンダは前記ガスシリンダの下方に配置されてもよい。この構成によれば、ガスシリンダおよび油圧シリンダの軸方向が横方向である場合に比べて、ガス圧縮機の設置面積を小さくすることができる。また、ガスシリンダの上方をメンテナンススペースとして利用できるため、ガスシリンダおよび油圧シリンダを含むガスブースタと周囲の構造物との隙間を小さくすることができる。さらに、ガスシリンダが油圧シリンダの上方に位置するので、ガスピストンを上方から吊り上げることができ、メンテナンス性を向上させることができる。

【0056】

第３の態様として、第１または第２の態様において、例えば、前記位置検出器は、前記第２油圧カバーに取り付けられた、前記油圧ピストンを貫通して延びるプローブと、前記油圧ピストンに取り付けられたマグネットを含む磁歪式リニアセンサであってもよい。

【0057】

第４の態様として、第１乃至第３の態様の何れかにおいて、上記のガス圧縮機は、前記第１駆動室の圧力を検出する圧力センサと、前記第２駆動室の圧力を検出する圧力センサと、をさらに備えてもよい。この構成によれば、圧力センサの検出値から圧縮室の圧力を推測することができる。従って、圧縮室の圧力を直接的に検出する場合のような高温高圧に耐え得る特殊な圧力センサを用いることなく、圧縮室の圧力を把握することができる。

【0058】

第５の態様として、第１乃至第４の態様の何れかにおいて、上記のガス圧縮機は、第１ガスブースタおよび第２ガスブースタを備え、前記第１ガスブースタおよび前記第２ガスブースタのそれぞれが、前記ガスシリンダ、前記油圧シリンダ、前記ロッドおよび前記位置検出器を含み、前記第１ガスブースタの前記圧縮室からガス連通路を介して前記第２ガスブースタの前記圧縮室へガスが供給され、前記第１ガスブースタおよび前記第２ガスブースタの前記第１駆動室同士または前記第２駆動室同士が油圧連通路を介して連通してもよい。この構成によれば、第１ガスブースタおよび第２ガスブースタの一方の圧縮室に導入されるガスの圧力を、他方でのガスの圧縮に利用することができる。

【符号の説明】

【0059】

１ ガス圧縮機
１２ ガス連通路
１５ 油圧連通路
２Ａ 第１ガスブースタ
２Ｂ 第２ガスブースタ
３Ａ，３Ｂ ガスシリンダ
３１，３５ ガスシリンダチューブ
３２，３６ ガスカバー
３３，３７ ガスピストン
３ａ，３ｂ 圧縮室
４Ａ，４Ｂ 油圧シリンダ
４１，４５ 油圧シリンダチューブ
４２，４６ 第１油圧カバー
４３，４７ 第２油圧カバー
４４，４８ 油圧ピストン
４ａ，４ｃ 第１駆動室
４ｂ，４ｄ 第２駆動室
５１，５３ ロッド
８Ａ，８Ｂ 位置検出器
８１ プローブ
８４ マグネット
９１，９２，９３ 圧力センサ

【図1】