ホーム > 特許ランキング > カワサキモータース株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2025007356
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】内燃機関システム及び圧縮機
(51)【国際特許分類】
F02M 41/12 20060101AFI20250109BHJP
F02D 19/02 20060101ALI20250109BHJP
F02M 21/02 20060101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
F02M41/12 360
F02D19/02 D
F02M21/02 F
F02M21/02 U
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023108691
(22)【出願日】2023-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】521431099
【氏名又は名称】カワサキモータース株式会社
(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】和泉 恭平
(72)【発明者】
【氏名】清瀬 弘晃
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 豊
(72)【発明者】
【氏名】服部 智秀
(72)【発明者】
【氏名】二宮 誠
【テーマコード（参考）】
3G066
3G092
【Ｆターム（参考）】
3G066AA01
3G066AB05
3G066CA07
3G066CE02
3G092AA08
3G092AB09
3G092BB06
3G092BB08
3G092DE09S
3G092DE11S
3G092DE12S
3G092DG08
3G092FA22
3G092HB01X
3G092HB03X
(57)【要約】
【課題】システムの大型化を防ぎながらも内燃機関に供給できる燃料ガスを増やす。
【解決手段】内燃機関システムは、燃料ガスを圧縮状態で貯留する燃料貯留源を内燃機関に接続する燃料ガス流路と、前記燃料ガス流路の前記燃料ガスを加圧する圧縮機と、を備える。前記圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドを往復動させるカムと、を含む少なくとも１つのレシプロ構造を有する。
【選択図】図５
【解決手段】内燃機関システムは、燃料ガスを圧縮状態で貯留する燃料貯留源を内燃機関に接続する燃料ガス流路と、前記燃料ガス流路の前記燃料ガスを加圧する圧縮機と、を備える。前記圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドを往復動させるカムと、を含む少なくとも１つのレシプロ構造を有する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料ガスを圧縮状態で貯留する燃料貯留源を内燃機関に接続する燃料ガス流路と、
前記燃料ガス流路の前記燃料ガスを加圧する圧縮機と、を備え、
前記圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドを往復動させるカムと、を含む少なくとも１つのレシプロ構造を有する、内燃機関システム。
前記燃料ガス流路の前記燃料ガスを加圧する圧縮機と、を備え、
前記圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドを往復動させるカムと、を含む少なくとも１つのレシプロ構造を有する、内燃機関システム。
【請求項2】
前記レシプロ構造は、
前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、
前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を更に含み、
前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する、請求項１に記載の内燃機関システム。
前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、
前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を更に含み、
前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する、請求項１に記載の内燃機関システム。
【請求項3】
前記レシプロ構造は、前記再圧縮室から前記流出口を介して前記再圧縮室の外部に向かう流れを許容し且つ前記再圧縮室の外部から前記流出口を介して前記再圧縮室に向かう流れを阻害する逆止弁を更に含み、
前記流出口は、前記逆止弁を介して前記内燃機関に流体的に接続された流路に流体的に接続されている、請求項２に記載の内燃機関システム。
前記流出口は、前記逆止弁を介して前記内燃機関に流体的に接続された流路に流体的に接続されている、請求項２に記載の内燃機関システム。
【請求項4】
前記シリンダの前記内周面は、前記ピストンが収容される空間を画定する第１内周面と、前記ロッドが収容される空間を画定する第２内周面と、を有し、
前記第２内周面の内径は、前記第１内周面の内径よりも小さく、
前記シリンダは、径方向に延びて前記第１内周面を前記第２内周面に接続し且つ前記軸線方向において前記ピストンに対向する対向面を更に有し、
前記再圧縮室は、前記ピストンと前記シリンダの前記対向面との間に画定されている、請求項２に記載の内燃機関システム。
前記第２内周面の内径は、前記第１内周面の内径よりも小さく、
前記シリンダは、径方向に延びて前記第１内周面を前記第２内周面に接続し且つ前記軸線方向において前記ピストンに対向する対向面を更に有し、
前記再圧縮室は、前記ピストンと前記シリンダの前記対向面との間に画定されている、請求項２に記載の内燃機関システム。
【請求項5】
前記圧縮機は、前記カムが収容されるカム室を画定するカムケースを更に備え、
前記レシプロ構造は、
前記シリンダの前記軸線方向における前記第１ロッドシールと前記カム室との間において、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面との間に介在する第２ロッドシールと、
前記シリンダの前記軸線方向における前記第１ロッドシールと前記第２ロッドシールとの間に配置された再リーク室と、を更に含み、
前記再リーク室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ロッドの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再リーク室に流体的に連通した排出口を有する、請求項２に記載の内燃機関システム。
前記レシプロ構造は、
前記シリンダの前記軸線方向における前記第１ロッドシールと前記カム室との間において、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面との間に介在する第２ロッドシールと、
前記シリンダの前記軸線方向における前記第１ロッドシールと前記第２ロッドシールとの間に配置された再リーク室と、を更に含み、
前記再リーク室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ロッドの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再リーク室に流体的に連通した排出口を有する、請求項２に記載の内燃機関システム。
【請求項6】
前記再圧縮室に連通した前記流出口は、前記内燃機関の燃料噴射装置に燃料ガスを供給する流路に流体的に接続されており、
前記再リーク室の前記排出口は、前記内燃機関に流体的に接続された吸気通路に流体的に接続されている、請求項５に記載の内燃機関システム。
前記再リーク室の前記排出口は、前記内燃機関に流体的に接続された吸気通路に流体的に接続されている、請求項５に記載の内燃機関システム。
【請求項7】
前記圧縮機は、前記カムが収容されるカム室を更に有し、
前記ピストンが上死点から下死点に移動する行程において、前記カム室の内圧は、前記圧縮室の内圧よりも低く設定されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記ピストンが上死点から下死点に移動する行程において、前記カム室の内圧は、前記圧縮室の内圧よりも低く設定されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【請求項8】
前記圧縮機は、前記カムを回転させるカム軸を更に備え、
前記レシプロ構造は、前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングを更に含み、
前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、
前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、
前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記レシプロ構造は、前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングを更に含み、
前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、
前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、
前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【請求項9】
前記レシプロ構造は、
前記チャージ流路から前記吸込口を介して前記圧縮室に向かう流れを許容し且つ前記圧縮室から前記吸込口を介して前記チャージ流路に向かう流れを阻害する逆止弁と、
前記圧縮室から前記吐出口を介して前記チャージ流路に向かう流れを許容し且つ前記チャージ流路から前記吐出口を介して前記圧縮室に向かう流れを阻害する逆止弁と、を更に含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記チャージ流路から前記吸込口を介して前記圧縮室に向かう流れを許容し且つ前記圧縮室から前記吸込口を介して前記チャージ流路に向かう流れを阻害する逆止弁と、
前記圧縮室から前記吐出口を介して前記チャージ流路に向かう流れを許容し且つ前記チャージ流路から前記吐出口を介して前記圧縮室に向かう流れを阻害する逆止弁と、を更に含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【請求項10】
前記少なくとも１つのレシプロ構造は、複数のレシプロ構造を含み、
前記複数のレシプロ構造の前記カムは、互いに等間隔にずれた位相を有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記複数のレシプロ構造の前記カムは、互いに等間隔にずれた位相を有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【請求項11】
前記圧縮機の前記吐出口から吐出される燃料ガスを冷却するクーラを更に備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【請求項12】
吸込口及び吐出口を有するシリンダと、
前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、
前記ピストンから突出したロッドと、
前記ロッドを往復動するカムと、
前記カムを回転させるカム軸と、
前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングと、を備え、
前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、
前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、
前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する、圧縮機。
前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、
前記ピストンから突出したロッドと、
前記ロッドを往復動するカムと、
前記カムを回転させるカム軸と、
前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングと、を備え、
前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、
前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、
前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する、圧縮機。
【請求項13】
吸込口及び吐出口を有するシリンダと、
前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、
前記ピストンから突出したロッドと、
前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、
前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を備え、
前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する、圧縮機。
前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、
前記ピストンから突出したロッドと、
前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、
前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を備え、
前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する、圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、内燃機関システム及び圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、高圧の水素ガスタンクから減圧弁を介して供給される水素ガスを燃料として内燃機関で燃焼させて駆動力を発生する内燃機関システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１７３１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
内燃機関の運転により燃料タンク内の燃料ガスが消費され続けると、最終的には燃料タンクの内圧が所定値未満にまで下がることになる。その状態になると、燃料タンク内の燃料ガスを適切に内燃機関に供給できず、燃料タンクは燃料ガスが残存しているにもかかわらずエンプティ状態として扱われる。
【0005】
そこで本開示の一態様は、システムの大型化を防ぎながらも内燃機関に供給できる燃料ガスを増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る内燃機関システムは、燃料ガスを圧縮状態で貯留する燃料貯留源を内燃機関に接続する燃料ガス流路と、前記燃料ガス流路の前記燃料ガスを加圧する圧縮機と、を備える。前記圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドを往復動させるカムと、を含む少なくとも１つのレシプロ構造を有する。
【0007】
本開示の一態様に係る圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドを往復動するカムと、前記カムを回転させるカム軸と、前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングと、を備える。前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する。
【0008】
本開示の他態様に係る圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を備える。前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する。
【発明の効果】
【0009】
本開示の一態様に係る内燃機関システムによれば、システムの大型化を防ぎながらも内燃機関に供給できる燃料ガスを増やすことができる。本開示の一態様に係る圧縮機によれば、クランク軸及びコンロッドによってピストンを往復動させるレシプロ圧縮機に比べてコンパクト化できる。本開示の他態様に係る圧縮機によれば、リークした燃料ガスがシリンダ内に溜まることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【0012】
図１は、実施形態に係る内燃機関システムを搭載した移動体の概略図である。図１に示すように、内燃機関システム１は、本実施形態では移動体Ｖに搭載されている。移動体Ｖは、有人ビークルでもよいし、無人ビークルでもよい。移動体Ｖは、例えば、駆動輪Ｗを備えた車両である。移動体Ｖでは、内燃機関システム１の内燃機関Ｅで発生した駆動力が変速機Ｔを介して駆動輪Ｗに伝達される。移動体Ｖは、例えば、二輪車、三輪車、四輪車、鉄道車両等とし得る。駆動輪Ｗは、内燃機関システム１の内燃機関Ｅで発生した駆動力によって推進力を発生する推進力生成器の一例である。移動体Ｖは、船舶、航空機等としてもよい。その場合、前記推進力生成器は、プロペラ又はファンとし得る。
【0013】
内燃機関システム１は、燃料貯留源２を備える。燃料貯留源２は、燃料ガスを圧縮状態で貯留する。燃料貯留源２は、複数の燃料タンクを含む。一例として、燃料貯留源２は、第１燃料タンク１１、第２燃料タンク１２、第３燃料タンク１３及び第４燃料タンク１４を含む。これら燃料タンク１１～１４は、燃料ガスを圧縮状態で貯留する。満タン状態の燃料タンク１１～１４の内圧は、標準気圧（０．１ＭＰａ）よりも高く、具体的には内燃機関Ｅで必要とされる燃料噴射圧よりも十分に高い。満タン状態の燃料タンク１１～１４の内圧は、例えば、７０ＭＰａである。燃料ガスは、例えば、水素ガスである。水素ガスは、炭素系燃料に比べ、内燃機関Ｅで同じ出力を得るために必要な燃料量が大きく、各燃料タンク１１～１４の燃料ガスの残量が早く減りやすい。なお、燃料ガスは、タンク貯留状態で気化した燃料が含まれていればよく、炭化水素系燃料のような他の種類の燃料ガスであってもよい。
【0014】
内燃機関システム１は、内燃機関Ｅを備える。内燃機関Ｅは、燃料貯留源２から供給される燃料ガスを燃焼し、その燃焼エネルギーを回転エネルギーに変換して駆動力として出力する。内燃機関Ｅは、例えば、直噴エンジンである。本実施形態では、内燃機関Ｅは、レシプロエンジンである。この場合、内燃機関Ｅは、シリンダ内で燃料ガスを爆発させて、シリンダ内の気体の膨張によってピストンの往復運動を生じさせる。このピストンの往復運動は、内燃機関Ｅのクランク軸の回転運動に変換して出力される。
【0015】
内燃機関Ｅは、燃料噴射装置４５を備える。内燃機関Ｅには、標準気圧（０．１ＭＰａ）よりも高圧となる所定の燃料噴射圧の燃料ガスが供給される必要がある。直噴エンジンに供給される燃料ガスの必要圧力は、非直噴エンジンに供給される燃料ガスの必要圧力よりも高い。直噴エンジンでは、ピストンによってシリンダの燃焼室の気体が圧縮状態となったときに、燃料ガスが燃焼室に直接供給される。直噴エンジンが内燃機関Ｅとして用いられる場合、内燃機関Ｅには、例えば１０ＭＰａ以上の圧力を有する燃料ガスが燃料貯留源２から供給される必要がある。
【0016】
そのため、燃料貯留源から内燃機関の燃料噴射装置までの流路が単純な構成であれば、燃料貯留源の燃料ガスの圧力が１０ＭＰａ未満になると、内燃機関において燃料噴射装置から燃料ガスを噴射することができず、燃料貯留源はエンプティ状態とみなされる。即ち、燃料貯留源から内燃機関の燃料噴射装置までの流路が単純な構成であれば、燃料貯留源がエンプティ状態とみなされるときに燃料貯留源に残存する燃料ガスが多くなる。しかし、本実施形態の内燃機関システム１によれば、後述するように、燃料貯留源２の燃料ガスが内燃機関Ｅへの供給のために極力利用される。そのため、燃料貯留源２がエンプティ状態とみなされるときに燃料貯留源２に残存する燃料ガスが少なくなり、燃料貯留源２の燃料ガスが効率的に利用される。
【0017】
内燃機関Ｅの吸気ポートには、吸気通路４７が接続されている。吸気通路４７には、スロットル弁４８が設けられている。エアクリーナ４６で清浄化された外気は、吸気通路４７を流れて内燃機関Ｅの吸気ポートに供給されて燃焼に使われる。内燃機関Ｅに供給される吸気量は、スロットル弁４８によって調節される。
【0018】
内燃機関システム１は、燃料貯留源２を内燃機関Ｅに接続する主流路３を備える。具体的には、主流路３は、第１主流路１５、第２主流路１６、第３主流路１７及び第４主流路１８を含む。第１主流路１５は、第１燃料タンク１１を内燃機関Ｅに接続する。第２主流路１６は、第２燃料タンク１２を内燃機関Ｅに接続する。第３主流路１７は、第３燃料タンク１３を内燃機関Ｅに接続する。第４主流路１８は、第４燃料タンク１４を内燃機関Ｅに接続する。本実施形態では、第１～第４主流路１５～１８は、内燃機関Ｅに向かう途中で互いに合流している。即ち、主流路３は、第１～第４主流路１５～１８の下流部を共通化させ且つ内燃機関Ｅに接続される共通流路部３ａを有する。
【0019】
内燃機関システム１は、チャージタンク４を備える。チャージタンク４の容積は、特に限定されないが、本実施形態では燃料タンク１１～１４の各々の容積よりも小さい。チャージタンク４の最大許容内圧は、燃料タンク１１～１４の最大許容内圧よりも小さい。なお、チャージタンク４の最大許容内圧は、燃料タンク１１～１４の各々の最大許容内圧と同じかそれよりも大きくてもよい。
【0020】
内燃機関システム１は、チャージ流路５を備える。チャージ流路５は、第１チャージ流路４１、第２チャージ流路４２及び第３チャージ流路４３を含む。第１チャージ流路４１は、第１燃料タンク１１をチャージタンク４に接続する。第２チャージ流路４２は、第２燃料タンク１２をチャージタンク４に接続する。第３チャージ流路４３は、第３燃料タンク１３をチャージタンク４に接続する。第４燃料タンク１４は、チャージタンク４に接続されていない。
【0021】
本実施形態では、第１～第３チャージ流路４１～４３の下流部は、共通化されている。第１～第３チャージ流路４１～４３は、チャージタンク４に向かう途中で互いに合流している。即ち、チャージ流路５は、第１～第３チャージ流路４１～４３の下流部を共通化させ且つチャージタンク４に接続される共通流路部５ａを有する。チャージ流路５の共通流路部５ａには、圧縮機アッセンブリ６が設けられている。圧縮機アッセンブリ６は、第１～第３燃料タンク１１～１３からチャージ流路５に流れる燃料ガスをチャージタンク４に向けて加圧する。圧縮機アッセンブリ６によって加圧された燃料ガスは、チャージタンク４に一時的に貯められる。
【0022】
圧縮機アッセンブリ６は、入口ポート６ａ、出口ポート６ｂ及びリークポート６ｃを有する。入口ポート６ａは、チャージ流路５の共通流路部５ａの上流部から燃料ガスが流入するポートである。出口ポート６ｂは、圧縮機アッセンブリ６で加圧された燃料ガスをチャージ流路５の共通流路部５ａの下流部に吐出するポートである。リークポート６ｃは、圧縮機アッセンブリ６の後述する圧縮機６０（図２参照）で生じたブローバイガスが排出されるポートである。リークポート６ｃは、ブローバイガス流路４９を介して吸気通路４７に接続されている。
【0023】
チャージ流路５の共通流路部５ａには、クーラ２８が設けられている。クーラ２８は、圧縮機アッセンブリ６の出口ポート６ｂから吐出される燃料ガスを冷却する。即ち、圧縮機アッセンブリ６の出口ポート６ｂから吐出される燃料ガスは、クーラ２８によって冷却されることで減容され、チャージタンク４に供給される。
【0024】
内燃機関システム１は、副流路７を備える。副流路７は、チャージタンク４を内燃機関Ｅに接続する。具体的には、副流路７は、チャージ流路５の共通流路部５ａを主流路３の共通流路部３ａに接続するブリッジ流路７ａを含む。チャージ流路５の共通流路部５ａのうち、ブリッジ流路７ａとチャージ流路５の共通流路部５ａとの合流点Ｐ１よりも下流の部分は、副流路７の一部を兼ねる。主流路３の共通流路部３ａのうち、ブリッジ流路７ａと主流路３の共通流路部３ａとの合流点Ｐ２よりも下流部分は、副流路７の一部を兼ねる。チャージタンク４の燃料ガスは、チャージ流路５の共通流路部５ａのうち合流点Ｐ１よりも下流の部分と、ブリッジ流路７ａと、主流路３の共通流路部３ａのうち合流点Ｐ２よりも下流の部分と、を介して内燃機関Ｅに供給され得る。
【0025】
主流路３、チャージ流路５及び副流路７は、燃料貯留源２を内燃機関Ｅに接続する燃料ガス流路である。内燃機関システム１は、その燃料ガス流路に設けられた弁システム８を備える。弁システム８は、主流路３、チャージ流路５及び副流路７をそれぞれ開閉する。弁システム８の構成は、特定の形態に限定されることはない。即ち、弁システム８は、主流路３、チャージ流路５及び副流路７をそれぞれ開閉できるものであれば種々の形態を採り得る。
【0026】
例えば、弁システム８は、第１燃料タンク弁２１、第２燃料タンク弁２２、第３燃料タンク弁２３、第４燃料タンク弁２４、チャージタンク弁２５、逆止弁２６，２７、遮断弁２９，３１、減圧弁３０、及び、リリーフ弁３２を有する。第１～第４燃料タンク弁２１～２４、チャージタンク弁２５、及び、遮断弁２９，３１は、例えば、電気的に制御可能な電磁弁である。
【0027】
第１燃料タンク弁２１は、第１燃料タンク１１のポートを閉じる閉状態と、第１燃料タンク１１のポートを第１主流路１５に連通させ且つ第１燃料タンク１１のポートを第１チャージ流路４１に連通させない第１開状態と、第１燃料タンク１１のポートを第１チャージ流路４１に連通させ且つ第１燃料タンク１１のポートを第１主流路１５に連通させない第２開状態と、の間で動作する。
【0028】
第２燃料タンク弁２２は、第２燃料タンク１２のポートを閉じる閉状態と、第２燃料タンク１２のポートを第２主流路１６に連通させ且つ第２燃料タンク１２のポートを第２チャージ流路４２に連通させない第１開状態と、第２燃料タンク１２のポートを第２チャージ流路４２に連通させ且つ第２燃料タンク１２のポートを第２主流路１６に連通させない第２開状態と、の間で動作する。
【0029】
第３燃料タンク弁２３は、第３燃料タンク１３のポートを閉じる閉状態と、第３燃料タンク１３のポートを第３主流路１７に連通させ且つ第３燃料タンク１３のポートを第３チャージ流路４３に連通させない第１開状態と、第３燃料タンク１３のポートを第３チャージ流路４３に連通させ且つ第３燃料タンク１３のポートを第３主流路１７に連通させない第２開状態と、の間で動作する。
【0030】
第１～第３燃料タンク弁２１～２３は、例えば、三方弁とし得る。なお、第１燃料タンク弁２１は、第１燃料タンク１１のポートを第１主流路１５に連通させ得る開閉弁と、第１燃料タンク１１のポートを第１チャージ流路４１に連通させ得る開閉弁と、を有するものでもよい。第２～第３燃料タンク弁２２～２３についても、同様に２個の開閉弁を有するものでもよい。
【0031】
第４燃料タンク弁２４は、第４燃料タンク１４のポートを閉じる閉状態と、第４燃料タンク１４のポートを第４主流路１８に連通させる開状態と、の間で動作する。チャージタンク弁２５は、チャージタンク４のポートを閉じる閉状態と、チャージタンク４のポートをチャージ流路５に連通させる開状態と、の間で動作する。
【0032】
逆止弁２６，２７は、主流路３における内燃機関Ｅに向けた流れを許容し、かつ、その逆の流れを阻止する。具体的には、逆止弁２６は、主流路３における第１燃料タンク１１及び第２燃料タンク１２から内燃機関Ｅに向けた流れを許容し、かつ、主流路３における第１燃料タンク１１及び第２燃料タンク１２に向けた流れを阻止する。逆止弁２７は、主流路３における第３燃料タンク１３及び第４燃料タンク１４から内燃機関Ｅに向けた流れを許容し、かつ、主流路３における第３燃料タンク１３及び第４燃料タンク１４に向けた流れを阻止する。
【0033】
遮断弁２９は、副流路７のブリッジ流路７ａを開閉する。即ち、遮断弁２９が開くと、チャージタンク４の燃料ガスが副流路７を介して主流路３の共通流路部３ａに供給され得る。
【0034】
減圧弁３０は、主流路３の共通流路部３ａに設けられている。具体的には、減圧弁３０は、副流路７のブリッジ流路７ａと主流路３の共通流路部３ａとの合流点Ｐ２の下流の部分に設けられている。減圧弁３０は、主流路３の燃料ガスの圧力を内燃機関Ｅに適した所定圧力まで減圧させる。減圧弁３０は、主流路３のうち減圧弁３０の下流側の圧力を内燃機関Ｅの所定の燃料噴射圧（例えば、１０ＭＰａ）に維持する。減圧弁３０は、その内部流路の下流側の圧力が当該燃料噴射圧よりも低くなると、上流側と下流側とを連通するバイパス通路を開く弁である。減圧弁３０は、当該燃料噴射圧を超えると前記バイパス通路を閉じる。このようにして主流路３から内燃機関Ｅに供給される燃料ガスの圧力を所定の燃料噴射圧に維持するように、減圧弁３０の下流側を流れる燃料ガスを減圧弁３０の上流側を流れる燃料ガスに比べて減圧する。
【0035】
遮断弁３１は、主流路３の共通流路部３ａにおける減圧弁３０の下流の部分を開閉する。遮断弁３１は、緊急時などに主流路３から内燃機関Ｅへの燃料ガスの供給を遮断可能であり、主流路３のうち減圧弁３０の下流側の部分に配置されている。リリーフ弁３２は、主流路３の共通流路部３ａにおける減圧弁３０と遮断弁３１との間の部分の圧力が所定のリリーフ圧を超えると、主流路３の共通流路部３ａの燃料ガスを排出する。
【0036】
第１燃料タンク圧力センサ３５は、第１燃料タンク１１が貯留する燃料ガスの圧力を検出する。第２燃料タンク圧力センサ３６は、第２燃料タンク１２が貯留する燃料ガスの圧力を検出する。第３燃料タンク圧力センサ３７は、第３燃料タンク１３が貯留する燃料ガスの圧力を検出する。第４燃料タンク圧力センサ３８は、第４燃料タンク１４が貯留する燃料ガスの圧力を検出する。チャージタンク圧力センサ３９は、チャージタンク４が貯留する燃料ガスの圧力を検出する。
【0037】
内燃機関システム１は、第１～第４燃料タンク１１～１４に燃料ガスを補給するための構成を備える。具体的には、第１主流路１５及び第２主流路１６の共通化された部分における逆止弁２６よりも上流の部分には、第１補給流路５１が接続されている。第１補給流路５１の端部には、補給口５２が設けられている。第１補給流路５１には、補給口５２から第１燃料タンク１１及び第２燃料タンク１２に向けた流れを許容し、かつ、その逆の流れを阻止する逆止弁５３が設けられている。
【0038】
第３主流路１７及び第４主流路１８の共通化された部分における逆止弁２７よりも上流の部分には、第２補給流路５４が接続されている。第２補給流路５４の端部には、補給口５５が設けられている。第２補給流路５４には、補給口５５から第３燃料タンク１３及び第４燃料タンク１４に向けた流れを許容し、かつ、その逆の流れを阻止する逆止弁５６が設けられている。なお、１つの補給口から第１～第４燃料タンク１１～１４に燃料ガスを供給可能な構成としてもよいし、燃料タンク１１～１４の各々ごとに対応して補給口が設けられてもよい。
【0039】
内燃機関システム１は、コントローラ９を備える。コントローラ９は、各センサ３５～３９の検出信号に基づいて、弁システム８及び後述する電気モータ６１を制御する。コントローラ９は、処理回路１９を有する。コントローラ９は、例えば、プロセッサ、システムメモリ及びストレージメモリを備える。プロセッサは、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を含む。システムメモリは、例えば、ＲＡＭである。ストレージメモリは、ＲＯＭを含み得る。ストレージメモリは、ハードディスク、フラッシュメモリ又はそれらの組合せを含み得る。ストレージメモリは、プログラムを記憶している。システムメモリに読み出されたプログラムをプロセッサが実行する構成は、処理回路１９の一例である。
【0040】
処理回路１９は、燃料タンク１１～１４の少なくとも１つの燃料ガスを内燃機関Ｅに供給するように弁システム８を制御する。処理回路１９は、燃料タンク１１～１３の少なくとも１つの燃料ガスを圧縮機アッセンブリ６によって加圧するように後述する電気モータ６１を制御する。処理回路１９は、チャージタンク４の燃料ガスを内燃機関Ｅに供給するように弁システム８を制御する。
【0041】
このようにして、燃料貯留源２の燃料ガスの圧力が低下しても、その燃料ガスを圧縮機アッセンブリ６により加圧し、その加圧された燃料ガスを内燃機関Ｅに供給できる。そのため、燃料貯留源２を大型化せずとも、内燃機関Ｅに供給できる燃料ガスを増やすことができる。
【0042】
図２は、図１の圧縮機アッセンブリ６を拡大した模式図である。図２に示すように、圧縮機アッセンブリ６は、圧縮機６０、電気モータ６１及び流路群６２を備える。圧縮機６０は、図３～５を参照して後述する。電気モータ６１は、圧縮機６０を駆動する。流路群６２は、図３～５を参照して圧縮機６０の詳細を説明した後に説明する。なお、本実施形態では、圧縮機６０は、電気モータ６１の駆動力によって駆動されるが、内燃機関Ｅが発生したエネルギーを利用して駆動されてもよい。
【0043】
図３は、図２の圧縮機６０の斜視図である。図３に示すように、圧縮機６０は、レシプロポンプ式の圧縮機である。圧縮機６０の気筒数は、特に限定されないが、本実施形態では２気筒である。圧縮機６０は、シリンダヘッド６４、シリンダブロック６５及びカムケース６６を備える。シリンダヘッド６４、シリンダブロック６５及びカムケース６６は、それぞれ互いに異なるピースであり、互いに複数の通しボルトＢで締結されている。複数の通しボルトＢの各々は、シリンダヘッド６４、シリンダブロック６５及びカムケース６６を順番に挿通している。
【0044】
シリンダヘッド６４及びシリンダブロック６５は、カムケース６６とは異なる材料で形成されている。シリンダヘッド６４及びシリンダブロック６５は、燃料ガスによる脆化がカムケース６６よりも少なくなる金属材料で形成されている。例えば、燃料ガスが水素ガスである場合には、シリンダヘッド６４及びシリンダブロック６５はステンレス鋼で形成される。カムケース６６はアルミニウム合金で形成されている。言い換えると、高圧水素に晒されるシリンダブロック６５及びシリンダヘッド６４は、カムケース６６に比べて、耐水素脆性の高い材料で形成される。これにより、燃料ガスが水素の場合に、水素による圧縮機６０の強度低下が防がれるとともに、カムケース６６の材料選択の自由度が高くなる。例えば、カムケース６６の材料としてアルミニウム合金が用いられることで、圧縮機６０全体として軽量化及び製造コスト低減が図られる。なお、シリンダブロック６５及びシリンダヘッド６４は、カムケース６６と同じ材料であってもよい。
【0045】
シリンダブロック６５には、複数の放熱フィンがヒートシンク６７として一体に設けられている。カムケース６６は、軸通孔６６ａを有する。カムケース６６に収容されたカム軸７０は、軸通孔６６ａを通って外部に突出している。カムケース６６から外部に突出したカム軸７０の端部には、電気モータ６１（図２参照）の駆動力が入力される。
【0046】
図４は、図３の圧縮機６０の鉛直断面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線断面図である。図４及び５に示すように、圧縮機６０は、２気筒を有するレシプロポンプである。即ち、圧縮機６０は、２つのレシプロ構造７２を有する。２つのレシプロ構造７２の各々は、シリンダ８０、ピストン８１、ロッド８２、リニアブッシュ８３、カム８４、カムベアリング８５、スプリング８６、ライダーリング８７、ピストンシール８８、第１ロッドシール８９、第２ロッドシール９０、圧縮室９１、再圧縮室９２、及び、再リーク室９３を含む。
【0047】
シリンダ８０は、圧縮機アッセンブリ６の入口ポート６ａ（図２参照）に接続された吸込口８０ａと、圧縮機アッセンブリ６の出口ポート６ｂ（図２参照）に接続された吐出口８０ｂと、を有する。シリンダ８０には、吸込口８０ａに連通する逆止弁９７が取り付けられている。シリンダ８０には、吐出口８０ｂに連通する逆止弁９８が取り付けられている。
【0048】
逆止弁９７は、圧縮機アッセンブリ６の入口ポート６ａ（図２参照）から吸込口８０ａを介して圧縮室９１に向かう流れを許容し、かつ、圧縮室９１から吸込口８０ａを介して圧縮機アッセンブリ６の入口ポート６ａ（図２参照）に向かう流れを阻害する。逆止弁９８は、圧縮室９１から吐出口８０ｂを介して圧縮機アッセンブリ６の出口ポート６ｂ（図２参照）に向かう流れを許容し、かつ、圧縮機アッセンブリ６の出口ポート６ｂ（図２参照）から吐出口８０ｂを介して圧縮室９１に向かう流れを阻害する。
【0049】
シリンダ８０は、第１内周面８０ｃ、第２内周面８０ｄ及び第３内周面８０ｅを有する。即ち、シリンダ８０の内周面は、ピストン８１の往復方向に並んだ複数の段差を有する。第１内周面８０ｃ、第２内周面８０ｄ及び第３内周面８０ｅは、この順にピストン８１からカム８４に向けてシリンダ８０の軸線方向Ｘに並んでいる。第１内周面８０ｃは、ピストン８１が収容される空間を画定する。第２内周面８０ｄ及び第３内周面８０ｅは、ロッド８２が収容される空間を画定する。第２内周面８０ｄの内径は、第１内周面８０ｃの内径よりも小さい。第３内周面８０ｅの内径は、第２内周面８０ｄの内径よりも小さい。
【0050】
シリンダ８０は、第１内周面８０ｃを第２内周面８０ｄに段差状に接続する第１対向面８０ｆを有する。第１対向面８０ｆは、シリンダ８０の軸線方向Ｘに直交する径方向Ｒに延び、軸線方向Ｘにおいてピストン８１の背面に対向している。シリンダ８０は、第２内周面８０ｄを第３内周面８０ｅに段差状に接続する第２対向面８０ｇを有する。第２対向面８０ｇは、シリンダ８０の軸線方向Ｘに直交する径方向Ｒに延びている。
【0051】
ピストン８１は、第１内周面８０ｃが画定する空間においてシリンダ８０に収容されている。ピストン８１は、吸込口８０ａ及び吐出口８０ｂに面した圧縮室９１をシリンダ８０とともに画定する。ピストン８１の外周面には、ライダーリング８７及びピストンシール８８が外嵌している。ライダーリング８７は、ピストン８１の軸ブレを防止する摺動部材である。ピストンシール８８は、シリンダ８０の第１内周面８０ｃとピストン８１の外周面との間の隙間を封止する役割を果たす。
【0052】
ロッド８２は、ピストン８１の背面から突出している。ピストン８１の背面は、軸線方向Ｘにおいて圧縮室９１から離れる側を向いた面である。ロッド８２は、第１ロッド部８２ａ及び第２ロッド部８２ｂを有する。第１ロッド部８２ａは、ピストン８１の背面から突出し、ピストン８１よりも小径である。第１ロッド部８２ａは、シリンダ８０の第２内周面８０ｄに対して摺動する第１外周面８２ｃを有する。第１ロッド部８２ａの外径は、シリンダ８０の第２内周面８０ｄの内径と実質的に同じである。第２ロッド部８２ｂは、第１ロッド部８２ａの背面から突出し、第１ロッド部８２ａよりも小径である。即ち、ロッド８２の外周面は、ピストン８１の往復方向に並んだ段差を有する。第１ロッド部８２ａの背面は、軸線方向Ｘにおいて圧縮室９１から離れる側を向いた面である。シリンダ８０の第２対向面８０ｇは、軸線方向Ｘにおいて第２ロッド部８２ｂの背面に対向している。
【0053】
第１ロッド部８２ａは、シリンダ８０の第２内周面８０ｄが画定する空間を通っている。第１ロッド部８２ａの外周面には、第１ロッドシール８９が外嵌している。即ち、第１ロッドシール８９は、第１ロッド部８２ａの外周面とシリンダ８０の第２内周面８０ｄとの間に介在している。第１ロッドシール８９は、シリンダ８０の第２内周面８０ｄと第１ロッド部８２ａの外周面との間の隙間を封止する役割を果たす。第１ロッド部８２ａの外周面は、ロッド８２の第１外周面８２ｃに相当する。
【0054】
第２ロッド部８２ｂは、シリンダ８０の第３内周面８０ｅが画定する空間を通っている。第２ロッド部８２ｂの外周面には、第２ロッドシール９０が外嵌している。即ち、第２ロッドシール９０は、軸線方向Ｘにおける第１ロッドシール８９と後述のカム室６６ｂとの間において、第２ロッド部８２ｂの外周面とシリンダ８０の第３内周面８０ｅとの間に介在している。第２ロッドシール９０は、シリンダ８０の第３内周面８０ｅと第２ロッド部８２ｂの外周面との間の隙間を封止する役割を果たす。第２ロッド部８２ｂの外周面は、ロッド８２の第２外周面８２ｄに相当する。
【0055】
リニアブッシュ８３は、軸線方向Ｘにおける第２ロッドシール９０とカム８４との間においてシリンダ８０に支持されている。リニアブッシュ８３には、第２ロッド部８２ｂを軸線方向Ｘに摺動自在に支持している。
【0056】
カム８４及びカム軸７０は、カムケース６６の内部空間であるカム室６６ｂに収容されている。カム８４は、ロッド８２の端面を軸線方向Ｘに押圧し、ロッド８２を軸線方向Ｘに往復動させる。カム軸７０は、２つのレシプロ構造７２の各カム８４に偏心して接続されている。カム軸７０が回転すると、カム８４がカム軸７０の軸線周りにカム軸７０と一体回転する。カム軸７０は、軸ベアリング７１を介してカムケース６６に回転自在に支持されている。
【0057】
カムベアリング８５は、例えば、転がり軸受である。本実施形態では、カムベアリング８５は、ボール軸受である。カム８４の外周面は、真円形状を有する。カムベアリング８５は、カム８４の外周面を覆うようにカム８４に外嵌している。カムベアリング８５は、内輪９４、外輪９５及び複数のボール９６を有する。内輪９４及び外輪９５は、真円形状を有する。内輪９４は、カム８４の外周面に嵌合している。複数のボール９６は、内輪９４と外輪９５との間に介在している。複数のボール９６は、保持器によって所定の位置に保持されているが、当該保持器の図示は省略している。
【0058】
外輪９５は、ボール９６を介して内輪９４に対して相対回転可能である。即ち、外輪９５は、カム８４の外周面を覆ってカム８４に対して相対回転可能なリングである。外輪９５は、ロッド８２の端面８２ｅに対して軸線方向Ｘに当接している。ロッド８２の端面８２ｅは、軸線方向Ｘにおいて圧縮室９１から離れる側を向いた面である。カム８４は、カムベアリング８５を介してロッド８２の端面８２ｅを軸線方向Ｘに押圧する。スプリング８６は、ロッド８２がカム８４に向かう方向にロッド８２を付勢している。
【0059】
このようにカム８４に対して外輪９５が相対回転することで、ロッド８２からカム８４が受ける摺動抵抗が低減される。また、カム８４からロッド８２に与えられる径方向Ｒの力が低減され、ピストン８１とシリンダ８０との間の摺動抵抗も低減される。
【0060】
圧縮室９１は燃料タンク１１～１４に接続されているため、カム室６６ｂは、ピストン８１が下死点に移動した状態であっても、圧縮室９１の内圧よりも小さい圧力に設定される。本実施形態では、カムケース６６は、カムケース６の外部の空間と連通する連通孔を有する。即ち、カム室６６ｂは、大気開放されている。そのため、圧縮室９１とカム室６６ｂとの圧力差によって、ピストン８１をカム８４に向けて押圧する力を生じさせることができる。よって、弾性係数の小さいスプリング８６を用いることができる。
【0061】
２つのレシプロ構造７２の各カム８４は、互いに等間隔にずれた位相を有する。即ち、一方のレシプロ構造７２のピストン８１が上死点にあるとき、他方のレシプロ構造７２のピストン８１は下死点にある。一方のレシプロ構造７２において圧縮室９１の燃料ガスを圧縮する力を発揮するようにカム８４を回転させる必要があるときに、他方のレシプロ構造７２の圧縮室９１に流入した燃料ガスの圧力がピストン８１を後退させて対応するカム８４を回転させる。即ち、一方のレシプロ構造７２の動作は、他方のレシプロ構造７２の動作によってアシストされる。そのため、カム軸７０を回転させる電気モータ６１（図２参照）に必要な駆動力を低減できるとともに、スプリング８６を軽量かつ小型化できる。
【0062】
シリンダヘッド６４とシリンダブロック６５との間には、２つのレシプロ構造７２のシリンダ８０の内部空間をそれぞれ囲むように２つのガスケットＧが挟まれている。同様に、シリンダブロック６５とカムケース６６との間には、２つのレシプロ構造７２のシリンダ８０の内部空間をそれぞれ囲むように２つのガスケットＧが挟まれている。なお、カムケース６６のカム室６６ｂには、潤滑オイルが貯留され得る。これにより、軸ベアリング７１及びカムベアリング８５は、オイル潤滑される。
【0063】
再圧縮室９２は、軸線方向Ｘにおけるピストン８１と第１ロッドシール８９との間に配置されている。再圧縮室９２は、ロッド８２の第１ロッド部８２ａの外周面と、シリンダ８０の第１内周面８０ｃと、ピストン８１の背面と、シリンダ８０の第１対向面８０ｆと、によって画定されている。再圧縮室９２は、軸線方向Ｘから見て円環形状を有する。ピストン８１がカム室６６ｂに近づくように後退すると、ピストン８１と背面とシリンダ８０の第１対向面８０ｆとの間の距離が縮まる。そのため、再圧縮室９２の容積は、ピストン８１が後退することによって減少する。
【0064】
シリンダ８０は、再圧縮室９２に流体的に連通した流出口８０ｈを有する。シリンダ８０には、流出口８０ｈに連通する逆止弁９９が取り付けられている。逆止弁９９は、シリンダ８０から外部に突出している。ヒートシンク６７は、少なくとも逆止弁９９が突出する方向に突出することが好ましい。これによって、圧縮機６０の外形において、ヒートシンク６７を含むシリンダ８０から逆止弁９９が突出する突出量が抑えられる。
【0065】
逆止弁９９は、再圧縮室９２から流出口８０ｈを介して再圧縮室９２の外部に向かう流れを許容し、かつ、再圧縮室９２の外部から流出口８０ｈを介して再圧縮室９２に向かう流れを阻害する。
【0066】
圧縮室９１の燃料ガスがピストンシール８８を越えて再圧縮室９２にリークした場合には、そのリークした燃料ガスはピストン８１の後退によって再圧縮室９２で再圧縮される。この再圧縮されたリークガスは、逆止弁９９を介してシリンダ８０の流出口８０ｈから外部に吐出される。流出口８０ｈから吐出された燃料ガスは、戻り流路６２ｃ（図２参照）及び入口流路６２ａ（図２参照）を通じて吸込口８０ａに再び供給される。
【0067】
流出口８０ｈは、シリンダ８０の径方向Ｒにおいて圧縮室９１の中心から吸込口８０ａがずれる方向に再圧縮室９２からずれた位置に配置されている。これによって、吸込口８０ａに設けられた逆止弁９７と流出口８０ｈに設けられた逆止弁９９とを互いに近くすることができ、戻り流路６２ｃが入口流路６２ａに合流するまでの流路長さを短くすることができる。
【0068】
再リーク室９３は、軸線方向Ｘにおける第１ロッドシール８９と第２ロッドシール９０との間に配置されている。再リーク室９３は、ロッド８２の第２ロッド部８２ｂの外周面と、シリンダ８０の第２内周面８０ｄと、ロッド８２の第１ロッド部８２ａの背面と、シリンダ８０の第２対向面８０ｇと、によって画定されている。再リーク室９３は、軸線方向Ｘから見て円環形状を有する。ロッド８２がカム室６６ｂに近づくように後退すると、第１ロッド部８２ａの背面とシリンダ８０の第２対向面８０ｇとの間の距離が縮まる。そのため、再リーク室９３の容積は、ロッド８２が後退することによって減少する。即ち、第１ロッド部８２ａは、再リーク室９３の容積を減少させるピストンの役目を果たす。
【0069】
シリンダ８０は、再リーク室９３に流体的に連通した排出口８０ｉを有する。排出口８０ｉは、圧縮機アッセンブリ６のリークポート６ｃ（図２参照）に接続されている。再圧縮室９２の燃料ガスが第１ロッドシール８９を越えて再リーク室９３にリークした場合には、そのリークした燃料ガスはロッド８２の後退によって再リーク室９３から排出口８０ｉを介して外部に排出される。そのため、リークした燃料ガスがカム室６６ｂに向かうことが防がれる。排出口８０ｉから排出された燃料ガスは、排出流路６２ｄ（図２参照）及びブローバイガス流路４９（図１参照）を流れて吸気通路４７に供給される。これによって、リークした燃料ガスを、空気と混合して、内燃機関Ｅでの燃焼に寄与させることができる。
【0070】
再リーク室９３は吸気通路４７に連通しているため、ピストン８１が上死点から下死点に移動する行程においても、再リーク室９３の内圧は、圧縮室９１の内圧よりも小さい圧力に設定される。これによって、ロッド８２をカム８４に押し付ける力を更に大きくでき、弾性係数の小さいスプリング８６を用いることができる。
【0071】
内燃機関Ｅの吸気行程で負圧が生じる吸気通路４７に再リーク室９３が連通しているため、内燃機関Ｅの吸気行程において、再リーク室９３の内圧は、カム室６６ｂの内圧よりも低く設定される。これによって、再リーク室９３からカム室６６ｂへの燃料ガスのリークが好適に防がれる。
【0072】
図６に示すように、再圧縮室９２におけるシリンダ８０の第１内周面８０ｃから第１ロッド部８２ａの第１外周面８２ｃまでの径方向Ｒの距離は、再リーク室９３におけるシリンダ８０の第２内周面８０ｄから第２ロッド部８２ｂの第２周面８２ｄまでの径方向Ｒの距離よりも小さい。本実施形態では、圧縮機６０を径方向Ｒに切断した断面に関し、再圧縮室９２の断面積は、再リーク室９３の断面積と同程度であるが、それに限定されない。
【0073】
図２に戻って、圧縮機アッセンブリ６の流路群６２は、入口流路６２ａ、出口流路６２ｂ、戻り流路６２ｃ及び排出流路６２ｄを含む。入口流路６２ａは、圧縮機アッセンブリ６の入口ポート６ａを圧縮機６０の吸込口８０ａに逆止弁９７を介して接続している。出口流路６２ｂは、圧縮機６０の吐出口８０ｂを圧縮機アッセンブリ６の出口ポート６ｂに逆止弁９８を介して接続している。戻り流路６２ｃは、圧縮機６０の再圧縮室９２の流出口８０ｈを入口流路６２ａに接続している。
【0074】
圧縮機６０の再圧縮室９２で再圧縮された燃料ガスは、逆止弁９９及び戻り流路６２ｃを通じて圧縮機６０の吸込口８０ａに再び供給し直される。よって、圧縮室９１からリークして再圧縮室９２で再圧縮された燃料ガスは、内燃機関Ｅの燃料噴射装置４５に供給される。排出流路６２ｄは、圧縮機６０の再リーク室９３の排出口８０ｉを圧縮機アッセンブリ６のリークポート６ｃに接続している。よって、圧縮室９１及び再圧縮室９２からリークして再リーク室９３に到達した燃料ガスは、内燃機関Ｅの吸気として燃焼に利用される。
【0075】
図３乃至５に示すように、本実施形態では、シリンダ８０の軸線方向Ｘから見て、複数の通しボルトＢがレシプロ構造７２の周囲に配置されている。これにより、圧縮機６０において圧縮力に対する抵抗力が生じても、通しボルトＢがシリンダヘッド６４、シリンダブロック６５及びカムケース６６の締結が強固に維持される。具体的には、複数の通しボルトＢは、カム軸７０の軸線方向に並んで配置されている。複数の通しボルトＢは、カム軸７０の軸線方向及びシリンダ８０の軸線方向Ｘの両方に直交する方向にも並んで配置されている。
【0076】
また、複数の通しボルトＢが逆止弁９７，９８の並ぶ方向に並んで配置されているため、逆止弁９７，９８との干渉を避けて通しボルトＢを配置することができる。また、通しボルトＢは、吸込口８０ａ、吐出口８０ｂ及び排出口８０ｉに対してカム軸７０の軸線方向にずれているため、吸込口８０ａ，吐出口８０ｂ及び排出口８０ｉとの干渉を防ぐことができる。言い換えると、注目する１つのレシプロ構造７２における吸込口８０ａ、吐出口８０ｂ及び排出口８０ｉは、カム軸７０に直交する仮想平面に沿って配置されることが好ましい。
【0077】
図７は、減速機１００及び電気モータ６１の配置例のブロック図である。図７に示すように、電気モータ６１の駆動力は、減速機１００を介して圧縮機６０のカム軸７０に入力されてもよい。そうすれば、電気モータ６１を小型化することができる。電気モータ６１は、圧縮機６０のカム軸７０が延びる方向において圧縮機６０と並んでいてもよい。具体的には、圧縮機６０のカム軸７０と電気モータ６１の駆動軸６１ａとは、互いに同軸上に配置されてもよい。減速機１００は、特に限定されず、例えば、遊星歯車機構とし得る。
【0078】
図８は、減速機２００及び電気モータ６１の他の配置例のブロック図である。図８に示すように、電気モータ６１の駆動力は、減速機２００を介して圧縮機６０のカム軸７０に入力されてもよい。電気モータ６１は、圧縮機６０のカム軸７０が延びる方向に直交する方向において圧縮機６０と並んでいてもよい。具体的には、圧縮機６０のカム軸７０と電気モータ６１の駆動軸６１ａとは、互いに平行に配置されてもよい。減速機２００は、特に限定されず、例えば、プーリー・ベルト機構又はチェーン・スプロケット機構とし得る。
【0079】
以上に説明した構成によれば、圧縮機６０は、カム８４によってピストン８１を往復動させるため、クランク軸及びコンロッドによってピストンを往復動させるレシプロ圧縮機に比べてコンパクト化できる。例えば、コンロッドは、ピストンが上死点及び下死点ではない位置にあるときは、ピストン往復方向に対して傾斜することでピストン往復方向に直交する方向に突出し、圧縮機のケースが大型化する。これに対して、本実施形態では、ロッド８２の延在方向がピストン８１の往復方向に保たれるため、圧縮機５０のケースを小型化できる。よって、圧縮機６０の小型化に起因して、システム１の大型化を防ぎながらも内燃機関Ｅに供給できる燃料ガスを増やすことができる。
【0080】
なお、本開示の技術は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本システムは、小型化が要求されるような移動体に好適に適用することができるが、これに限らず、非移動体に搭載されてもよい。例えば、搬送可能な発電装置の駆動源として内燃機関システム１が用いられてもよい。この場合、内燃機関システム１は、発電用ジェネレータを回転させる駆動源となる。固定設備などの固定物に本システムが適用されてもよい。前記実施形態では、燃料タンク１１～１４の数が複数であるが、燃料タンクの数が１つのみであってもよい。燃料タンクが着脱式の場合、販売等される内燃機関システム１は、燃料タンクを備えていなくてもよい。
【0081】
複数のシリンダ８０は、並列型でなくてもよく、水平対向型又はＶ型などでもよい。シリンダ８０の向きは鉛直でなくてよく、例えば水平でもよい。実施形態の流路及び弁システムの構成は、一例に過ぎない。スプリング８６は、省略されてもよい。圧縮機アッセンブリ６の気筒数は、１つでもよいし３つ以上でもよい。再圧縮室９２の流出口８０ｈの接続先は、吸込口８０ａでなくてもよく、吐出口８０ｂの下流側におけるチャージ流路５又は副流路７でもよい。第１対向面８０ｆ及び第２対向面８０ｇは、径方向Ｒに対して傾斜してもよい。
【0082】
カム８４を覆う外輪９５は、ボール９６を介してカム８４に対して回転可能であるとしたが、ボール９６に代えて円筒状のローラや円錐を介して回転可能としてもよい。このように転がり軸受が用いられることが好ましい。カムベアリング８５は、転がり軸受ではなく滑り軸受又は流体軸受でもよい。カムベアリング８５が滑り軸受又は流体軸受である場合には、カム８４に外嵌される円筒体が、カム８４の外周面を覆ってカム８４に対して相対回転可能なリングである。
【0083】
再圧縮室９２が複数設けられてもよい。圧縮機６０の径方向Ｒに切断した断面に関し、再圧縮室９２の断面積は、再リーク室９３の断面積より小さいとしたがこれに限らない。再圧縮室９２の断面積は、再リーク室９３の断面積と同じであってもよいし、再リーク室９３の断面積よりも大きくてもよい。再圧縮室９２及び再リーク室９３の一方又は両方は、設けられなくてもよい。
【0084】
圧縮機６０が複数のレシプロ構造７２を有する場合は、各レシプロ構造７２がカム軸７０の軸線に沿って並んでもよいし、各レシプロ構造７２がカム軸７０の軸線まわりに並んでもよい。各レシプロ構造７２がカム軸７０に沿って又はカム軸７０周りに並ぶことで、各レシプロ構造７２に対してカム軸７０を共通化でき、圧縮機をコンパクト化しやすい。
【0085】
圧縮機が複数のレシプロ構造７２を有する場合、各レシプロ構造７２にそれぞれ対応する各カム８４は、それぞれ偏心の向きを互いに異ならせていることが好ましい。例えば、レシプロ構造７２の数がＮ個の場合、各カム８４の位相は、３６０°をＮで除した角度（３６０°／Ｎ）ごとにカム７０軸の軸線まわりにずれていることが好ましい。これによって、カム軸７０の回転角の変化によるカム軸７０の回転抵抗の変動を抑えることができる。
【0086】
圧縮機６０は、カム室６６ｂの圧力が大気圧よりも高い状態を維持したうえで圧縮室９１の内圧に近づくことを防ぐリリーフ弁を有してもよい。カム室６６ｂの圧力を高めることで、カム室６６ｂへの燃料ガスのリークを防ぎやすくなる。
【0087】
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。実施形態中の一部の構成は、その実施形態中の他の構成から分離して任意に抽出可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれる。
【0088】
以下の項目のそれぞれは、好ましい実施形態の開示である。
【0089】
［項目１］
燃料ガスを圧縮状態で貯留する少なくとも１つの燃料タンクを含む燃料貯留源と、
前記燃料貯留源を内燃機関に接続する燃料ガス流路と、
前記燃料ガス流路の前記燃料ガスを加圧する圧縮機と、を備え、
前記圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドを往復動させるカムと、を含む少なくとも１つのレシプロ構造を有する、内燃機関システム。
燃料ガスを圧縮状態で貯留する少なくとも１つの燃料タンクを含む燃料貯留源と、
前記燃料貯留源を内燃機関に接続する燃料ガス流路と、
前記燃料ガス流路の前記燃料ガスを加圧する圧縮機と、を備え、
前記圧縮機は、吸込口及び吐出口を有するシリンダと、前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、前記ピストンから突出したロッドと、前記ロッドを往復動させるカムと、を含む少なくとも１つのレシプロ構造を有する、内燃機関システム。
【0090】
この構成によれば、燃料貯留源の燃料ガスの圧力が低下しても、その燃料ガスを圧縮機により加圧し、その加圧された燃料ガスを内燃機関に供給できる。そのため、燃料貯留源を大型化せずとも、内燃機関に供給できる燃料ガスを増やすことができる。更に、圧縮機は、カムによってピストンを往復動させるため、カム軸及びコンロッドによってピストンを往復動させるレシプロ圧縮機に比べてコンパクト化できる。よって、圧縮機の小型化に起因して、システムの大型化を防ぎながらも内燃機関に供給できる燃料ガスを増やすことができる。
【0091】
［項目２］
前記レシプロ構造は、
前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、
前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を更に含み、
前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する、項目１に記載の内燃機関システム。
前記レシプロ構造は、
前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、
前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を更に含み、
前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する、項目１に記載の内燃機関システム。
【0092】
この構成によれば、圧縮室の燃料ガスがピストンを越えてロッドのある空間にリークした場合に、そのリークした燃料ガスはピストンの後退によって再圧縮室で再圧縮される。この再圧縮されたリークガスがシリンダの流出口から外部に排出される。よって、リークした燃料ガスがシリンダ内に溜まることを防ぐことができる。
【0093】
［項目３］
前記レシプロ構造は、前記再圧縮室から前記流出口を介して前記再圧縮室の外部に向かう流れを許容し且つ前記再圧縮室の外部から前記流出口を介して前記再圧縮室に向かう流れを阻害する逆止弁を更に含み、
前記流出口は、前記逆止弁を介して前記内燃機関に流体的に接続された流路に流体的に接続されている、項目２に記載の内燃機関システム。
前記レシプロ構造は、前記再圧縮室から前記流出口を介して前記再圧縮室の外部に向かう流れを許容し且つ前記再圧縮室の外部から前記流出口を介して前記再圧縮室に向かう流れを阻害する逆止弁を更に含み、
前記流出口は、前記逆止弁を介して前記内燃機関に流体的に接続された流路に流体的に接続されている、項目２に記載の内燃機関システム。
【0094】
この構成によれば、再圧縮室で再圧縮されたリーク燃料ガスを内燃機関に供給するために利用できる。
【0095】
［項目４］
前記シリンダの前記内周面は、前記ピストンが収容される空間を画定する第１内周面と、前記ロッドが収容される空間を画定する第２内周面と、を有し、
前記第２内周面の内径は、前記第１内周面の内径よりも小さく、
前記シリンダは、径方向に延びて前記第１内周面を前記第２内周面に接続し且つ前記軸線方向において前記ピストンに対向する対向面を更に有し、
前記再圧縮室は、前記ピストンと前記シリンダの前記対向面との間に画定されている、項目２又は３に記載の内燃機関システム。
前記シリンダの前記内周面は、前記ピストンが収容される空間を画定する第１内周面と、前記ロッドが収容される空間を画定する第２内周面と、を有し、
前記第２内周面の内径は、前記第１内周面の内径よりも小さく、
前記シリンダは、径方向に延びて前記第１内周面を前記第２内周面に接続し且つ前記軸線方向において前記ピストンに対向する対向面を更に有し、
前記再圧縮室は、前記ピストンと前記シリンダの前記対向面との間に画定されている、項目２又は３に記載の内燃機関システム。
【0096】
この構成によれば、シリンダの吸込口から圧縮室に燃料ガスが入り込んでピストンが後退するときに、シリンダの軸線方向におけるピストンとシリンダの対向面との間の距離が縮まる。よって、ピストンを越えて再圧縮室に入ったリーク燃料ガスをピストンの後退によって好適に圧縮できる。
【0097】
［項目５］
前記圧縮機は、前記カムが収容されるカム室を画定するカムケースを更に備え、
前記レシプロ構造は、
前記シリンダの前記軸線方向における前記第１ロッドシールと前記カム室との間において、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面との間に介在する第２ロッドシールと、
前記シリンダの前記軸線方向における前記第１ロッドシールと前記第２ロッドシールとの間に配置された再リーク室と、を更に含み、
前記再リーク室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ロッドの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再リーク室に流体的に連通した排出口を有する、項目２乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記圧縮機は、前記カムが収容されるカム室を画定するカムケースを更に備え、
前記レシプロ構造は、
前記シリンダの前記軸線方向における前記第１ロッドシールと前記カム室との間において、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面との間に介在する第２ロッドシールと、
前記シリンダの前記軸線方向における前記第１ロッドシールと前記第２ロッドシールとの間に配置された再リーク室と、を更に含み、
前記再リーク室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ロッドの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再リーク室に流体的に連通した排出口を有する、項目２乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【0098】
この構成によれば、圧縮室からピストンを越えて再圧縮室にリークした燃料ガスが第１ロッドシールを越えて更にリークした場合に、そのリークした燃料ガスはロッドの後退によって再リーク室で加圧されて排出口から排出させることができる。よって、リークした燃料がカム室に向かうことを更に好適に防止できる。
【0099】
［項目６］
前記再圧縮室に連通した前記流出口は、前記内燃機関の燃料噴射装置に燃料ガスを供給する流路に流体的に接続されており、
前記再リーク室の前記排出口は、前記内燃機関に流体的に接続された吸気通路に流体的に接続されている、項目５に記載の内燃機関システム。
前記再圧縮室に連通した前記流出口は、前記内燃機関の燃料噴射装置に燃料ガスを供給する流路に流体的に接続されており、
前記再リーク室の前記排出口は、前記内燃機関に流体的に接続された吸気通路に流体的に接続されている、項目５に記載の内燃機関システム。
【0100】
この構成によれば、リークした燃料ガスを内燃機関の燃焼に利用しやすい。
【0101】
［項目７］
前記圧縮機は、前記カムが収容されるカム室を更に有し、前記ピストンが上死点から下死点に移動する行程において、前記カム室の内圧は、の前記圧縮室の内圧よりも低く設定されている、項目１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記圧縮機は、前記カムが収容されるカム室を更に有し、前記ピストンが上死点から下死点に移動する行程において、前記カム室の内圧は、の前記圧縮室の内圧よりも低く設定されている、項目１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【0102】
この構成によれば、ロッドには、圧力差によってカムに向かう力が生じることになり、カムとロッドとの接触状態が維持されやすい。
【0103】
［項目８］
前記圧縮機は、前記カムを回転させるカム軸を更に備え、
前記レシプロ構造は、前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングを更に含み、
前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、
前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、
前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する、項目１乃至７のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記圧縮機は、前記カムを回転させるカム軸を更に備え、
前記レシプロ構造は、前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングを更に含み、
前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、
前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、
前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する、項目１乃至７のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【0104】
この構成によれば、カムに対してリングが相対回転することで、ロッドからカムが受ける摺動抵抗が低減される。これによって、圧縮機の駆動に要するエネルギーを低減できる。また、カムからロッドに与えられる、シリンダの軸線方向に直交する径方向の力を低減できる。これによって、ピストンからシリンダに伝わる径方向の力が減り、ピストンとシリンダとの間の摺動抵抗を低減できる。
【0105】
［項目９］
前記レシプロ構造は、
前記チャージ流路から前記吸込口を介して前記圧縮室に向かう流れを許容し且つ前記圧縮室から前記吸込口を介して前記チャージ流路に向かう流れを阻害する逆止弁と、
前記圧縮室から前記吐出口を介して前記チャージ流路に向かう流れを許容し且つ前記チャージ流路から前記吐出口を介して前記圧縮室に向かう流れを阻害する逆止弁と、を更に含む、項目１乃至８のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記レシプロ構造は、
前記チャージ流路から前記吸込口を介して前記圧縮室に向かう流れを許容し且つ前記圧縮室から前記吸込口を介して前記チャージ流路に向かう流れを阻害する逆止弁と、
前記圧縮室から前記吐出口を介して前記チャージ流路に向かう流れを許容し且つ前記チャージ流路から前記吐出口を介して前記圧縮室に向かう流れを阻害する逆止弁と、を更に含む、項目１乃至８のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【0106】
この構成によれば、圧縮室への燃料ガスの吸込と圧縮室からの燃料ガスの吐出とを特別な制御なしに円滑に行うことができる。
【0107】
［項目１０］
前記少なくとも１つのレシプロ構造は、複数のレシプロ構造を含み、
前記複数のレシプロ構造の前記カムは、互いに等間隔にずれた位相を有する、項目１乃至９のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
前記少なくとも１つのレシプロ構造は、複数のレシプロ構造を含み、
前記複数のレシプロ構造の前記カムは、互いに等間隔にずれた位相を有する、項目１乃至９のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【0108】
この構成によれば、１つのレシプロ構造において圧縮室の燃料ガスを圧縮する力を発揮するようにカムを回転させる必要があるときに、別のレシプロ構造の圧縮室に流入した燃料ガスの圧力がピストンを後退させて対応するカムを回転させる。即ち、１つのレシプロ構造の動作は、別のレシプロ構造の動作によってアシストされる。よって、カム軸を駆動するために必要な駆動力の最大値が大きくなることを防止できる。
【0109】
［項目１１］
前記圧縮機の前記吐出口から吐出される燃料ガスを冷却するクーラを更に備える、項目１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料機関システム。
前記圧縮機の前記吐出口から吐出される燃料ガスを冷却するクーラを更に備える、項目１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料機関システム。
【0110】
この構成によれば、冷却することで燃料ガスの容積を減らすことができ、内燃機関に供給される燃料ガスの充填量、即ち、密度を高めることができる。
【0111】
［項目１２］
吸込口及び吐出口を有するシリンダと、
前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、
前記ピストンから突出したロッドと、
前記ロッドを往復動するカムと、
前記カムを回転させるカム軸と、
前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングと、を備え、
前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、
前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、
前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する、圧縮機。
吸込口及び吐出口を有するシリンダと、
前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、
前記ピストンから突出したロッドと、
前記ロッドを往復動するカムと、
前記カムを回転させるカム軸と、
前記カムの外周面を覆って前記カムに対して相対回転可能なリングと、を備え、
前記カムの前記外周面は、真円形状を有し、
前記カム軸は、前記カムに偏心して接続され、
前記カムは、前記リングを介して前記ロッドを押圧する、圧縮機。
【0112】
この構成によれば、圧縮機は、カムによってピストンを往復動させるため、カム軸及びコンロッドによってピストンを往復動させるレシプロ圧縮機に比べてコンパクト化できる。
【0113】
［項目１３］
吸込口及び吐出口を有するシリンダと、
前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、
前記ピストンから突出したロッドと、
前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、
前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を備え、
前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する、圧縮機。
吸込口及び吐出口を有するシリンダと、
前記シリンダに収容され且つ前記吸込口及び前記吐出口に面した圧縮室を画定するピストンと、
前記ピストンから突出したロッドと、
前記ロッドの外周面と前記シリンダの内周面との間に介在する第１ロッドシールと、
前記シリンダの軸線方向における前記ピストンと前記第１ロッドシールとの間に配置された再圧縮室と、を備え、
前記再圧縮室は、前記ロッドの前記外周面と前記シリンダの前記内周面とで画定され、前記ピストンの後退によって容積が減少し、
前記シリンダは、前記再圧縮室に流体的に連通した流出口を有する、圧縮機。
【0114】
この構成によれば、圧縮室の燃料ガスがピストンを越えてロッドのある空間にリークした場合に、そのリークした燃料ガスはピストンの後退によって再圧縮室で再圧縮される。この再圧縮されたリークガスがシリンダの流出口から外部に排出される。よって、リークした燃料ガスがシリンダ内に溜まることを防ぐことができる。
【符号の説明】
【0115】
１ 内燃機関システム
２ 燃料貯留源
１１～１４ 燃料タンク
２８ クーラ
４５ 燃料噴射装置
４７ 吸気通路
６０ 圧縮機
６６ カムケース
６６ｂ カム室
７０ カム軸
７２ レシプロ構造
８０ シリンダ
８０ａ 吸込口
８０ｂ 吐出口
８０ｃ 第１内周面
８０ｄ 第２内周面
８０ｅ 第３内周面
８０ｆ 第１対向面
８０ｈ 流出口
８０ｉ 排出口
８１ ピストン
８２ ロッド
８２ａ 第１ロッド部
８２ｃ 第１外周面
８２ｂ 第２ロッド部
８２ｄ 第２外周面
８４ カム
８９ 第１ロッドシール
９１ 圧縮室
９２ 再圧縮室
９３ 再リーク室
９５ 外輪（リング）
９７～９９ 逆止弁
Ｅ 内燃機関
Ｒ 径方向
Ｘ 軸線方向
２ 燃料貯留源
１１～１４ 燃料タンク
２８ クーラ
４５ 燃料噴射装置
４７ 吸気通路
６０ 圧縮機
６６ カムケース
６６ｂ カム室
７０ カム軸
７２ レシプロ構造
８０ シリンダ
８０ａ 吸込口
８０ｂ 吐出口
８０ｃ 第１内周面
８０ｄ 第２内周面
８０ｅ 第３内周面
８０ｆ 第１対向面
８０ｈ 流出口
８０ｉ 排出口
８１ ピストン
８２ ロッド
８２ａ 第１ロッド部
８２ｃ 第１外周面
８２ｂ 第２ロッド部
８２ｄ 第２外周面
８４ カム
８９ 第１ロッドシール
９１ 圧縮室
９２ 再圧縮室
９３ 再リーク室
９５ 外輪（リング）
９７～９９ 逆止弁
Ｅ 内燃機関
Ｒ 径方向
Ｘ 軸線方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】