(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油を複数の送油経路に分岐して圧送するポンプと、前記各送油経路に設けられた流量調節弁とを備え、給油すべきタンク内が満タンに近づくに従い、前記流量調節弁の開度を絞らせることで満タン時に給油を停止するようにした自動満タン停止機能を備えた給油装置であって、
前記流量調節弁が開いているにもかかわらず、給油ノズルから吐出される燃料油の流量が設定最小流量よりも小さい場合には、前記流量調節弁の開度を大きくするようにした自動満タン停止機能を備えた給油装置。
【請求項２】
燃料油を複数の送油経路に分岐して圧送するポンプと、
前記各送油経路に設けられた流量調節弁と、
満タンが近づいたときに出力される検知信号を受けて前記流量調節弁の開度を絞らせる満タン制御回路とを有する自動満タン停止機能を備えた給油装置であって、
前記送油経路を経て給油ノズルから吐出される燃料油の流量を検知する流量検知手段と、
該流量検知手段からの流量を設定最小流量と比較し、現在の流量が設定最小流量よりも小さいときに過小信号を出力する流量判定回路と、
前記満タン制御回路からの指令を受けて満タンが近づくに従い前記流量調節弁の開度を絞ると共に、前記流量判定回路から過小信号が出力されたときに流量調節弁の流量制限を緩和して流量を増加させる弁制御回路とを有する自動満タン停止機能を備えた給油装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記弁制御回路は、前記流量調節弁の開度が所定の開度以上であるにもかかわらず前記過小信号が入力された場合には、給油を停止させる自動満タン停止機能を備えた給油装置。
【請求項４】
請求項１の前記流量調節弁がパイロット式の弁を有する場合において、
前記満タン制御回路は、前記流量調節弁のパイロット式の弁が閉じている場合において所定の第１満タン判定時間Ｔ１以内に検知信号を受けたときに満タンであると判定して前記流量調節弁を閉止すると共に、該流量調節弁のパイロット式の弁が開いている場合に、前記過小信号が入力されたときには前記第１満タン判定時間Ｔ１よりも長い第２満タン判定時間Ｔ２により満タンか否かを判定する自動満タン停止機能を備えた給油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、満タンが近づくに従い流量が小さくなるように設定して、油面を検知したときに給油を停止するようにした自動満タン停止機能を備えた給油装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の給油装置は、一般に、給油ノズルに油面または泡を検知して検知信号を出力する油面検知手段を備えている（たとえば、特公平６−９８９９９号公報、特開平７−１３７７９９号公報参照）。この種の給油ノズルの一例を図５に示す。
【０００３】
図５において、給油ノズル１５内の第１流路１６には、主弁１７および副弁１８が設けられ、これらの弁１７，１８はスプリング１９により閉方向に付勢されている。操作レバー２１が支軸２２を中心に矢印方向に回動すると、前記スプリング１９のバネ力に抗して弁軸２０が右側へ摺動して、前記主弁１７および副弁１８が順に開弁し、第１流路１６と第２流路２３とが連通する。前記弁軸２０には摺動自在に逆止弁２５が装着されている。該逆止弁２５は第２スプリング２６により第２流路２３を閉塞する方向に付勢されており、燃料油の圧力で開弁すると共に、該開弁時に狭搾部３８を形成する。狭搾部３８に燃料油が流れると、ベンチュリー効果によって空気補給路２７には負圧が発生する。
【０００４】
前記空気補給路２７は、ダイヤフラム室２８の負圧室３１に連通している。ダイヤフラム室２８は、第３スプリング３２によって上方に押圧されたダイヤフラム２９と、該ダイヤフラム２９により負圧室３１に対して区画された大気圧室３０とを備えている。ダイヤフラム２９には遮光片３３が固定され、該遮光片３３を光電検出器（油面検知手段）３４が検出する。
【０００５】
前記第２流路２３には、第３流路２４を介して給油ノズル１５のスパウト３５内の流路が連通している。スパウト３５内には、空気補給管３６が挿入されている。該空気補給管３６は一方の開口部３７がスパウト３５の先端付近で大気に開口し、他方が負圧室３１に連通している。したがって、狭搾部３８において負圧が発生すると、空気が開口部３７、空気補給管３６、負圧室３１および空気補給路２７を介して狭搾部３８に補給される。
【０００６】
一方、給油を行うことにより給油タンク内の油面が上昇すると、燃料油が泡立った泡や油面によって開口部３７が閉塞される。このように、開口部３７が閉塞されると、前記負圧室３１には空気が補給されないので、ダイヤフラム２９および遮光片３３が下方に移動し、これを光電検出器３４が検知する。
【０００７】
このように、泡や油面が検知されると、検知信号が出力され、給油ノズル１５に連通する送油経路の流量調節弁が絞られ、図２に示すように、給油量を徐々に減少させる。前記検知後、泡立ち納まり時間Ｔ０が経過すると、流量を減らして再度給油を行うのであるが、給油を再開した後、満タン判定時間Ｔ１よりも前に、次の検知信号が出力されると、図５の開口部３７が泡で閉塞されたのではなく、油面で閉塞されたものであるとみなして、給油を完全に停止する。これにより、満タン給油を行うことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の給油装置では、満タン近くになると、給油精度向上のため、元来、流速が極限まで遅くなるようにしている。一方、油中ポンプのように、１台のポンプで多数の給油ノズルに給油を行えるようにすると、多数の給油ノズルを同時に使用した場合には、更に流量が小さくなる。このように、流量が小さくなると、図５の開口部３７が油面で閉塞されても、狭搾部３８には負圧が発生しないので、遮光片３３が移動しないから、光電検出器３４は油面検知をできなくなる。そのため、オーバーフローの生じるおそれがある。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、１台のポンプから多数の給油ノズルに燃料を供給しても、オーバーフローの生じるおそれのない自動満タン停止機能を備えた給油装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、流量調節弁が開いているにもかかわらず、給油ノズルから吐出される燃料油の流量が設定最小流量よりも小さい場合には、前記流量調節弁の開度を大きくするようにしたものである。
【００１１】
本発明によれば、燃料油の流量が設定最小流量よりも小さくなると、流量調節弁の開度が大きくなるので、満タンが近づいた際にも、流量をある程度大きく保てるから、１台のポンプから同時に多数の給油ノズルに燃料を圧送しても、油面を検知することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は第１実施形態を示す。
図１において、ポンプＰは、たとえば地下タンクに浸漬された油中ポンプであり、１台のポンプＰから複数の送油経路１に分岐して複数の計量ユニット２に燃料油Ｌを圧送する。各送油経路１には流量調節弁Ｖが設けられている。流量調節弁Ｖは、たとえば１つのダイヤフラム式の大弁ｖ１と、２つの直動式の小弁（電磁弁）ｖ２，ｖ３とを１つの弁箱内に備えたもので構成される。
【００１３】
各送油経路１には流量計Ｆ／Ｍが介挿されており、給油ノズル１５から吐出される燃料油Ｌの給油量は流量計Ｆ／Ｍに接続したパルス発信器３からのパルス信号ｐに基づいて検出され、パルス信号ｐのパルスが計数回路４で計数されて表示器５で表示される。なお、前記流量計Ｆ／Ｍおよびパルス発信器３は、燃料油Ｌの流量を検知する流量検知手段を構成している。前記パルス発信器３からのパルス信号ｐは流量判定回路６にも入力される。
【００１４】
流量判定回路６は、パルス発信器３からのパルス信号ｐを受けて、流量Ｑを設定最小流量ＱMIN と比較し、現在の流量Ｑが設定最小流量ＱMIN よりも小さいときに過小信号ｓを弁制御回路７および警報器８に出力する。前記設定最小流量ＱMIN は、図５の狭搾部３８に負圧が発生して光電検出器３４が作動する値に設定されている。なお、図１の警報器８は、過小信号ｓを受けたときに点滅ないしブザーを鳴らして警報を発するものである。
【００１５】
弁制御回路７は、開閉信号ａを出力することにより流量調節弁Ｖの３つの弁ｖ１〜ｖ３を開閉制御するもので、満タンが近づくと満タン制御回路９からの開度信号ｂに基づいて流量調節弁Ｖを制御する。
【００１６】
満タン制御回路９は、給油ノズル１５の光電検出器３４からの検知信号ｃを受けて、以下に説明するように、弁制御回路７に流量調節弁Ｖの開度を絞らせる。図２の給油開始時ｔ０〜ｔ１では、開度が最大に設定されており、３つの弁ｖ１〜ｖ３が開く。その後、油面を検知する度に、開度が小さくなるように設定されており、ｔ２〜ｔ３では、２つの小弁ｖ２，ｖ３のみが開く中流となり、更に、ｔ４〜ｔ５では１つの小弁ｖ３のみが開く小流となる。すなわち、図１の弁制御回路７は、満タンが近づくに従い、満タン制御回路９からの指令を受けて流量調節弁Ｖの開度を絞る。
【００１７】
一方、弁制御回路７は流量調節弁Ｖが開弁しているにもかかわらず、流量判定回路６から過小信号ｓを受けたときには、流量調節弁Ｖの流量制限を緩和する。すなわち、弁制御回路７は、小流または中流において過小信号ｓを受けると、閉じていた弁ｖ２，ｖ３を開弁して、それぞれ、中流または大流に流量調節弁Ｖを設定する。
【００１８】
なお、計数回路４は、計数値が整数になると（小数点以下２桁が００になると）丁度信号ｏを満タン制御回路９に出力する。満タン制御回路９は小流時に計数回路４からの丁度信号ｏを受けると弁制御回路７に給油を停止させる。
【００１９】
つぎに、前記構成の主たる動作について説明する。
まず、給油ノズル１５を図示しないハンガーから取り外し、給油タンクにセットすると、弁制御回路７が流量調節弁Ｖを全開にし、図２の時間ｔ０〜ｔ１のように大流で給油がなされる。その後、時間ｔ１で、図１の光電検出器３４が泡を検出すると、検知信号ｃが出力され、満タン制御回路９が開度信号ｂを出力して弁制御回路７に中流で給油を行うように指令を出す。これにより弁制御回路７が一度流量調節弁Ｖを全閉にし、泡立ち納まり時間Ｔ０が経過した後２つの小弁ｖ１，ｖ２を開かせ、図２の時間ｔ２〜ｔ３のように、中流で給油がなされる。時間ｔ3 において、図１の光電検出器３４が泡を検出すると検知信号ｃが満タン制御回路９に出力される。満タン制御回路９は検知信号ｃの回数をカウントしており、２回目の検知信号ｃを受けたことで、開度信号ｂを出力して弁制御回路７に小流で給油を行うように指令を出す。その後、こうした動作を繰り返す。図２の小流で給油がなされている時間ｔ４〜ｔ５，時間ｔ６〜ｔ７において、小流での給油後、満タン判定時間Ｔ１以内に、再び図１の光電検出器３４から検知信号ｃが出力された場合は、油面がノズルの先端に達したのであろうから、満タンになったとみなして給油を停止する。
【００２０】
ここで、１台のポンプＰから多数の送油経路１に給油を行っていると、流量Ｑが小さくなる。該流量Ｑが設定最小流量ＱMIN よりも小さいと、流量判定回路６から弁制御回路７に過小信号ｓが出力される。この過小信号ｓを受けて、弁制御回路７は、たとえば、図２の時間ｔ４〜ｔ５，時間ｔ６〜ｔ７では図１の２つの小弁ｖ１，ｖ２を開弁する。それでも、流量Ｑが設定最小流量ＱMIN よりも小さい場合には、全ての弁ｖ１〜ｖ３を開く。したがって、流量Ｑが設定最小流量ＱMIN よりも小さくなるのを防止し得るから、油面を検知できるので、オーバーフローを防止し得る。
【００２１】
ところで、全ての弁ｖ１〜ｖ３が開いているにもかかわらず、流量Ｑが設定最小流量ＱMIN よりも小さい場合が想定される。こうした場合に備えて、前記弁制御回路７は、以下の図３のフローチャートに示す機能を備えているのが好ましい。
【００２２】
弁制御回路７は、給油中に、図３のステップＳ１で過小信号ｓが入力されると、ステップＳ２に進み、流量調節弁Ｖが全開か否かを判断し、全開でなければステップＳ３に進んで開度を大きくし、一方、全開であればステップＳ４に進んで流量調節弁Ｖを全閉にして給油を停止する。
【００２３】
こうすることで、流量調節弁Ｖが全開（所定の開度の一例）であるにもかかわらず流量Ｑが設定最小流量ＱMIN より小さい場合には、給油を停止することにより、油面が検知ができなくても、オーバーフローを防止できる。
【００２４】
ところで、図１の大弁ｖ１がダイヤフラム弁のようにパイロット弁により開閉動作する場合には、大弁ｖ１の動作遅れがあるので、流量が一定量となるまでに時間を要するから、満タンであるにもかかわらず、図２の満タン判定時間Ｔ１以内に液面を検知できない場合が想定される。こうした場合に備えて、前記満タン制御回路９は以下の図４のフローチャートに示す機能を備えているのが好ましい。
【００２５】
給油が開始された後に、満タン制御回路９は、ステップＳ１１で検知信号ｃを受けると、ステップＳ１２に進み全閉の開度信号ｂを出力し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では所定の泡立ち納まり時間Ｔ０が経過した後、ステップＳ１４で、開度を小さくさせて給油を再開し、やがて、ステップＳ１５で検知信号ｃを受けステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、流量調節弁Ｖが全開か否かを判断し、全開でない場合はステップＳ１７に進み、図１の第１満タン判定時間Ｔ１以内に前記検知信号ｃが入力されたか否かを判断する。間欠給油時間Ｔが第１満タン判定時間Ｔ１以内であれば、満タンになったとみなして（検知したのが泡ではなく液面であるとみなして）図４のステップＳ１８に進んで給油を停止し、一方、間欠給油時間Ｔが第１満タン判定時間Ｔ１よりも大きければステップＳ１３に戻る。
前記ステップＳ１６で流量調節弁Ｖが全開である場合はステップＳ２０に進み、第１満タン判定時間Ｔ１よりも長い第２満タン判定時間Ｔ２以内に前記検知信号ｃを受けたか否かを判断する。間欠給油時間Ｔが第２満タン判定時間Ｔ２以内であれば、満タンになったとみなして、ステップＳ２１に進んで給油を停止し、一方、間欠給油時間Ｔが第２満タン判定時間Ｔ２よりも長ければステップＳ１３に戻る。
【００２６】
このように、流量調節弁Ｖが全開である場合には、第１満タン判定時間Ｔ１よりも長い第２満タン判定時間Ｔ２を基準に、検知したものが泡か液面かを判定すれば、パイロット式の大弁ｖ１の開弁時の動作遅れがあっても、満タンを検知して、オーバーフローを防止することができる。
【００２７】
ところで、図１のポンプＰで１台の給油ノズル１５のみを使用する場合には、逆に流量Ｑが大きくなり過ぎる場合がある。かかる場合に備えて、流量判定回路６および弁制御回路７は以下の機能を備えているのが好ましい。
流量判定回路６は、許容流量の最大値ＱMAX と流量Ｑとを比較し、流量Ｑが最大値ＱMAX よりも大きい場合には、弁制御回路７に過大信号を出力する。弁制御回路７は、弁制御回路７を受けると流量調節弁Ｖの開度を小さくする。これにより、オーバーフローを防止することができる。
【００２８】
ところで、前記実施形態では、給油ノズル１５の光電検出器３４によって油面を検出したが、本発明は他の手段で油面を検出してもよい。たとえば、パルス発信器３からのパルス信号ｐを満タン制御回路９に出力させ、パルス信号ｐがゼロになったときに満タンであると判定する場合も本発明に含まれる。この場合、パルス信号ｐが検知信号ｃに相当する。また、本発明は給油ノズル１５の構造を図５のものに限定するものではなく、特開平７−１３７７９９号のような構造のものであってもよい。
【００２９】
また、前記実施形態では、流量調節弁Ｖが３つの弁ｖ１〜ｖ３を持つものであったが、本発明では流量調節弁Ｖがモータバルブのように無段階に開度を調節できるものでもよい。また、ポンプＰは油中式である必要はなく、１台のポンプＰから複数台の計量ユニットに供給するものであれば、本発明の範囲に含まれる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、給油ノズルから吐出される燃料油の流量が設定最小流量よりも小さい場合には、流量調節弁の開度を大きくするようにしたので、流量が小さすぎて油面を検知できずにオーバーフローを生じるという事態を防止し得る。
【００３１】
さらに、請求項３の発明によれば、流量調節弁が所定の開度よりも大きいにもかかわらず、流量が設定最小流量よりも小さい場合には、給油を停止するから、油面が検知できなくても、オーバーフローを防止し得る。
【００３２】
また、請求項４の発明によれば、パイロット式の弁の動作遅れがあっても、第１満タン判定時間よりも長い第２満タン判定時間により満タンを判定するから、動作遅れに起因するオーバーフローを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す自動満タン停止機能を備えた給油装置の概略構成図である。
【図２】流量の制御方法を示すグラフである。
【図３】弁制御回路の付加的な機能を示すフローチャートである。
【図４】満タン制御回路の付加的な機能を示すフローチャートである。
【図５】給油ノズルの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１：送油経路
３：パルス発信器（流量検知手段）
６：流量判定回路
７：弁制御回路
９：満タン制御回路
ｃ：検知信号
ｓ：過小信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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