(57)【要約】本発明は、ガスポンプデバイスを用いた少なくとも２つの燃料供給ユニットを同時に動作させる間に移動させた燃料蒸気を抜取るための方法および装置に関する。各燃料供給ユニットは、制御弁が配置された蒸気抜取り管を備える。これらの蒸気抜取り管は一つのガスポンプデバイスに連結される。正確な量の蒸気の排出にとって重要な、ガスポンプデバイスにより生成すべき負圧が決定される。その後、所定の負圧で正確な量の蒸気が流れるように各制御弁が調整される。
2004520234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスポンプデバイスを用いた少なくとも２つの燃料供給ユニットを同時に動作させる間に移動させた燃料蒸気を抜取るための方法において、それぞれ制御弁が設けられるとともにガスポンプデバイスの吸引側に共に接続された各燃料供給ユニット用の蒸気抜取り管を用意する工程を含み、
前記方法はさらに、
各燃料供給ユニットにより供給された個々の燃料流量を測定する工程と、
ポンプデバイスを駆動して、ポンプデバイスの吸引側に所定の負圧を生成する工程であって、個々の燃料流量の総計に実質的に等しい蒸気流量をポンピングするものと、
各制御弁に関し、弁位置と少なくとも前記所定の負圧で流れることのできる蒸気流量との間の関係を表す弁特性を予め決定する工程と、
各制御弁に関する弁特性に基づいて、前記所定の負圧での弁位置と、各制御弁に対応する燃料供給ユニットの個々の燃料流量とを決定する工程と、
各制御弁を決定された弁位置に調整する工程とを含む方法。
【請求項２】
ポンプデバイスは、抜取られる流量に実質無関係に、前記所定の負圧を吸引側に生成することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
ポンプデバイスは、吸引側および排出側を有するガスポンプと、フィードバック弁を備え吸引側および排出側に接続されたフィードバック管と、吸引側に接続された圧力測定デバイスとを備え、
作動中の吸引側の負圧を測定する工程と、
前記所定の負圧が実質的に保たれるようにフィードバック弁を調整する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】
吸引側での異なる負圧と抜取られる蒸気流量との間の関係を表すポンプ特性を予め決定する工程をさらに含み、
決定された弁特性は、弁位置、弁を流れることのできる蒸気流量、および異なる負圧との間の関係を含み、
前記所定の負圧として、ガスポンプ特性に基づいて個々の燃料流量の総計に等しい蒸気流量での負圧を採用することことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項５】
複数の燃料供給ユニットを備えた燃料同時複式供給デバイスにおいて、
各燃料供給ユニットは、
燃料ポンプが設けられた燃料管と、
燃料管に連結された供給ノズルと、
各供給ノズルに接続され移動した蒸気用のコレクタ管であって、各コレクタ管に制御弁が設けられたものと、
吸引側でコレクタ管に接続され吸引側に所定の負圧を生成できるポンプデバイスと、
制御装置と、
を備え、制御装置は、
各燃料供給ユニットで供給される燃料流量を測定するための第１の測定ユニットと、
各弁に関して、弁位置と少なくと所定の負圧で流れることのできる蒸気流量との間の関係を表す弁特性を含む第１のメモリと、
各弁に関する弁特性に基づいて前記所定の負圧での弁位置と各弁に対応する燃料供給ユニットの個々の燃料流量とを決定し、各弁を前記決定された弁位置に調整する第１の制御ユニットと、
を備えることを特徴とするデバイス。
【請求項６】
ポンプデバイスはガスポンプを備え、
第１のメモリは、各弁に関し、弁位置、負圧、および弁を流れることができる蒸気流量との間の関係を表す弁特性を含み、
制御装置はさらに、
吸引側の負圧と抜取られる蒸気流量との間の関係を表すポンプ特性を含む第２のメモリと、
ポンプ特性に基づいて、個々の燃料流量の総計に等しい蒸気流量でのガスポンプの吸引側の負圧を決定する第２の制御ユニットとをさらに備えることを特徴とする請求項５のデバイス。
【請求項７】
ポンプデバイスは、ガスポンプ、ガスポンプの吸引側および排出側に接続されたフィードバックデバイス、および、ガスポンプの吸引側に接続された圧力測定デバイスを備えることを特徴とする請求項５のデバイス。
【請求項８】
フィードバックデバイスはフィードバック管およびフィードバック制御弁を備え、
メモリはさらに、決定された所定の負圧値を含み、
制御装置はさらに、
負圧を測定するための第２の測定ユニットと、
前記所定の負圧が保たれるように、フィードバック制御弁用の設定値を決定する第２の制御ユニットと、
を備えることを特徴とする請求項７のデバイス。
【請求項９】
フィードバックデバイスはフィードバック管およびフィードバック制御弁を備え、
圧力測定デバイスは、メンブレンで分離された少なくとも２つのチャンバを備え、
一方のチャンバは、ガスポンプの吸引側およびフィードバック管に接続され、これにより、吸引側の負圧はメンブレンの位置によって決定できるとともに、メンブレンは、前記所定の負圧が保たれるようフィードバック制御弁の調整ができるようにレバーによりフィードバック制御弁に接続されることを特徴とする請求項７のデバイス。
【請求項１０】
請求項５〜９に記載されたデバイスに用いられる制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの燃料供給ユニットをガスポンプデバイスを用いて同時に動作中に移動する燃料蒸気を抜取るための方法に関する。
【０００２】
環境汚染を制限するための国の規制および国際的な規制によれば、燃料ポンプなどの燃料供給デバイスは、蒸気抜取り機能を備える必要がある。乗物の燃料タンクを充填する間、該タンク内に存在する燃料蒸気は、タンク内に搬送される燃料により移動させられる。この移動した蒸気は、排出してガソリンスタンドの燃料供給タンクに戻す必要がある。蒸気が乗物のタンクから移動する間、同じ量の燃料が供給タンクから排出され、その結果、乗物の燃料タンクから移動した蒸気は、容易に燃料供給タンク内を占めることができる。燃料供給タンクを再充填する際には、移動した蒸気は、タンク車の燃料タンクに同じようにして収容され、タンク車は、この蒸気を燃料貯蔵庫まで運搬する。貯蔵庫では、該蒸気を処理するためのデバイスが利用できるようになっている。燃料蒸気を環境にほとんどあるいは全く出さない閉鎖系がこうして得られる。
【０００３】
公知の燃料供給デバイスでは、乗物の燃料タンクから移動させた燃料蒸気を抜取り、ガソリンスタンドの燃料供給タンクに送り込むガスポンプが存在する。抜取り管と乗物の燃料タンクの間では、該タンクの充填用開口部の位置において開放接続されるので、燃料蒸気の抜取り流量は、供給ユニットにより乗物のタンクに送り込まれる燃料の流量に正確に適合させる必要がある。これを実現するために、各燃料供給デバイスは、蒸気抜取り管にガスポンプおよび制御弁を備える。この制御弁は、正確な量の蒸気が抜取られるように設計される。このために、制御装置は、制御弁の位置と抜取られる蒸気流量との間の関係の特性を記憶したメモリを備える。
【０００４】
２つの燃料供給ユニットを用いて燃料を同時に供給できるデバイス自体は既知である。この場合、通常、異なる種類の燃料の間で選択がなされる。このようなデバイスは、通常、マルチプロダクトディスペンサ（ＭＰＤ）を呼ばれる。燃料蒸気をよく抜取るために、また、例えば２つの燃料供給デバイスを用いて燃料を同時に供給する際に、従来では、各ユニットにはそれぞれガスポンプおよび制御弁が設けられ、制御弁は上述のようにして制御される。片「側」での燃料供給は、反対「側」の抜取りに影響を与えない。このようなマルチプル形態の蒸気排出では、必然的に、燃料供給デバイスのコストが比較的高くなる。
【０００５】
本発明の目的は、ガスポンプデバイスを用いた少なくとも２つの燃料ユニットを同時に動作させる間に移動させた燃料蒸気を抜取るための方法であって、低コストで製造可能な燃料供給デバイスで行えるものを提供することである。
【０００６】
本発明によれば、前記目的は、請求項１で特徴付けられた本発明に係る方法を適用することで達成される。この結果、燃料を複数の燃料供給ユニットから同時に供給する場合であっても、一つのガスポンプデバイスしか必要とならない。
【０００７】
燃料を複数の燃料供給ユニットで同時に供給する場合、ポンプデバイスは、より多くの蒸気を搬送しなければならなくなる。本発明に係る方法を適用することで、ポンプデバイスにより所定の負圧が生成される。各燃料供給ユニットの制御弁を調整し、これにより、各燃料供給ユニットにより供給される燃料の量と一致するよう、正確な量の蒸気が所定の負圧で抜取られる。この目的のため、所定負圧における各制御弁の弁特性が決定される。
【０００８】
本発明に係る好適な実施形態では、抜取られる流量に実質的に無関係に所定の負圧が吸引側で生じるようにポンプデバイスが制御される。したがって、弁特性は単に、弁位置と前記所定負圧で弁を流れることのできる蒸気流量との間の関係のみ含めばよい。したがって制御弁の動作は簡単である。
【０００９】
本願では、請求項３に係る方法が好適に適用される。抜取られる流量に無関係に所定の負圧を生成させるために、ポンプデバイスのガスポンプの吸引側および排出側に接続されたフィードバック管に収容されたフィードバック弁が制御される。このフィードバック弁の制御は、ガスポンプの吸引側で測定される負圧が一定に保たれるように行われる。
【００１０】
さらに別の適当な実施形態は請求項４により特徴付けられる。制御弁の制御はさらに複雑になるが、別個のフィードバック弁に対し対応した制御を行うことがこの実施形態では不要となる。
【００１１】
本発明はまた、請求項５に記載のような燃料同時複式供給装置に関し且つ該装置を提供する。
【００１２】
本発明の更なる利点および特徴は、添付図面を参照して複数の実施形態に関する以下の記載により明らかとなる。
【００１３】
図１は、燃料を同時複式供給するためのデバイス１の第１の実施形態を示す。デバイスは、３つのダブル供給ユニット２を備える。各ダブル供給ユニット２は、２つの供給ノズル３により、特定の燃料、この場合、例えば低オクタン価のガソリン、高オクタン価のガソリン、および無鉛ガソリンを同時に供給できる。したがって、場合に応じて、ダブル供給ユニット２の両側でそれぞれ３つの供給ノズルの一つが選択される。
【００１４】
本質的に既知でありしたがって図示しない方法で、燃料は燃料供給リザーバ６から各供給ノズル３に搬送され、そこから乗物の燃料タンク内に搬送される。
【００１５】
各燃料ノズル３には、ノズル３のアウトレット開口部近くに開口部を有する蒸気管４が設けてある。乗物の燃料タンクから移動させられる燃料蒸気は、この蒸気管４を介して抜取られる。蒸気管は、燃料をノズルに供給するホース内に通常の仕方で収容できる。
【００１６】
蒸気管４は弁５を備える。この弁５は対応する燃料ノズル５が用いられていない場合閉鎖される。
【００１７】
各蒸気管４はコレクタ管９または１０に連結されている。各コレクタ管はデバイスの片側に配置されており、これにより、デバイス１を用いて燃料を同時複式供給する間、コレクタ管９，１０がともに蒸気の抜取りのために使用される。制御弁１１，１２は各コレクタ管９，１０に収容される。制御弁１１，１２は、それら出口部分で共に蒸気抜取り管７に連結されている。この蒸気抜取り管にはガスポンプデバイス８が収容され、蒸気抜取り管からガスを吸い込み、供給リザーバ６に搬送する。
【００１８】
各供給ユニット２の各供給ノズル用に、供給燃料流量を測定するセンサが設けてある。これらセンサは、信号線１５を介して制御装置１６、特にそのカウンタコンピュータ１７に接続されている。このカウンタコンピュータ１７は通常の方法で測定信号を処理し、これにより、燃料の供給量が、任意的に供給に伴う値段と同時に、接続されたカウンタに表示される。
【００１９】
カウンタコンピュータ１７は、デバイス１の各側それぞれに関する流量信号を、信号線１９を介して制御装置１６の制御デバイス１８に送出するように構成されている。これら流量信号は、線１９を介して一方はＡＮＤポート２０に他方は後述する所謂チョッパに送出される。制御デバイス１８はさらに２つのメモリを備える。第１のメモリ２２は弁１１，１２の弁特性（後述）を備え、第２のメモリ２１はガスポンプデバイス８の特性を備える。したがって、デバイス１の両側で供給される燃料の量は、ＡＮＤポート２０で総計される。この燃料の総量は、メモリ２１を備えた制御デバイス１８の一部に送出される。このメモリに保存されたポンプ特性は、ポンプ８の吸引側の負圧と抜取られる蒸気流量との間の関係に関する。知られているように、ガスポンプデバイス８の吸引側の負圧は、ガスポンプデバイスによってより多くのガスを抜取らなければならないほど低下する。負圧と抜取られる蒸気量との間の前記関係は、特定のポンプ８に対する特性であり、予め定義されメモリ２１に記憶される。
【００２０】
制御デバイス１８では、第２のメモリ２１での特性を用いて、供給燃料の量に等しい量の蒸気を抜取る間に管７の負圧の値がどうなるかを決定する。この負圧信号は、弁１１，１２の特性を備えた第１のメモリ２２に送出される。この特性は、弁位置、負圧、および弁を流れることのできる蒸気流量の間の関係に関する。設定されるべき負圧は第２のメモリ２１でのポンプ特性に基づいて決定され、また、各供給ユニットに関する蒸気流量が第１のメモリ２２に送出される。瞬間流量および負圧において設定すべき弁位置は、メモリ２２での弁位置から導かれる。この弁位置に対する制御信号は、制御線２４を介して対応する制御弁１１または１２に送出される。
【００２１】
チョッパ２３は、各弁に関する流量が交互に第１のメモリ２２に送出され、同時に、決定された制御信号が各制御弁１１または１２に送出されるのを保証する。これは、弁１１，１２が準連続的に作動されるような適当な交流周波数を用いて行われる。
【００２２】
デバイス１の片側あるいは両側で燃料の供給量が変化すると、２つの制御弁１１，１２の位置が制御装置１６により調整され、その結果、問題となっている側で正確な量の蒸気が排出され続ける。例えばデバイス１の制御弁１１の配置側で燃料供給を停止させると、抜取るべき蒸気の量は、反対側で供給される燃料の量に一致した量に制限される。その結果、抜取り管７の負圧は上昇するが、制御弁１２は、同じ流量が通過できるよう閉鎖側に制御される必要がある。
【００２３】
図２は、燃料の同時複式供給用のデバイスの第２の実施形態３１を示す。デバイスは、３つのダブル供給ユニット３２を備える。各ダブル供給ユニット３２は、２つの供給ノズル３３により特定の燃料を同時に供給できる。
【００２４】
各燃料ノズル３３には、ノズル３３のアウトレット開口部近くに出口を有する蒸気管３４が設けてある。乗物の燃料タンクから移動した燃料蒸気は、前記蒸気管３４を介して抜取られ、最終的に燃料供給リザーバ３６に入る。
【００２５】
蒸気管３４は弁３５を備える。この弁３５は対応する燃料ノズル３３が用いられていない場合閉鎖される。
【００２６】
各蒸気管３４はコレクタ管３９または４０に連結されている。各コレクタ管はデバイスの片側に設けられ、これにより、デバイス３１を用いて燃料を同時複式供給する間、コレクタ管３９，４０がともに蒸気の抜取りのために使用される。制御弁４１，４２は各コレクタ管３９，４０に配置されている。制御弁４１，４２は、それら出口部分で共に蒸気抜取り管３７に連結されている。蒸気抜取り管３７はポンプデバイス４３の吸引側に連結されている。ガスポンプ３８、フィードバック制御弁４４、および圧力測定デバイス４５は、このポンプデバイス内に配置されている。ガスポンプ３８は、蒸気抜取り管からガスを吸い込み、供給リザーバ３６に搬送する。圧力測定デバイス４５は、ポンプデバイス４３の吸引側に接続され、蒸気抜取り管３７の負圧を測定する。フィードバック制御弁４４は、ガスポンプ３８の吸引側および排出側に接続されている。フィードバック制御弁４４を介して、ガスはガスポンプ３８の排出側から吸引側に逆流できる。
【００２７】
各供給ユニット３２の各供給ノズル用に、供給燃料流量を測定するセンサが設けてある。これらセンサは、信号線４６を介して制御装置４７、特にそのカウンタコンピュータ４８に接続されている。このカウンタコンピュータ４８は、通常の方法で測定信号を処理し、第１の測定ユニットを形成する。
【００２８】
カウンタコンピュータ４８は、デバイス３１の各側それぞれに関する流量信号を、信号線４９を介して制御装置４７の制御デバイス５０に送出するように構成されている。制御デバイス５０は、決定された所定負圧下での弁４１，４２の弁特性を含むメモリ５４を備える。この特性は、弁位置と弁を流れることのできる蒸気流量との間の関係に関する。メモリ５４からの前記情報を処理した後、各制御弁４１，４２に対し、必要な抜取り流量に対応して各制御弁の位置を決定する制御信号が生成される。この制御信号は、チョッパ５２および制御線５３を介して各弁４１または４２に送出される。
【００２９】
チョッパ５２は、各弁に関する流量が交互にメモリユニット２２に送出され、同時に、決定された制御信号が各制御弁４１または４２に送出されるのを保証する。これは、弁４１，４２が準連続的に作動されるような適当な交流周波数を用いて行われる。
【００３０】
ガスポンプ３８は、燃料供給デバイスの最大総流量での抜取り蒸気量を処理するのに十分なポンプキャパシティを有する。２００ｍｂａｒに設定された負圧下で、ガスポンプは例えば、２つの燃料ノズル３３の最大総流量において、例えば２×４５  ｌ／分の蒸気量を抜取ることができる。
【００３１】
圧力測定デバイス４５はガスポンプ３８の吸気時での負圧を測定する。制御ユニット５０において、この測定信号がメモリ５４に保存された参照信号と比較される。差信号を用いて、差が０に向かうよう制御弁４４を制御する。このように、選択した参照信号を用いることでガスポンプ３８の吸気時での負圧を一定にできる。
【００３２】
負圧があまりに高い場合、制御弁４４の位置を変更して負圧を低下させる。その逆も同じである。
【００３３】
デバイス３１の片側あるいは両側で燃料の供給量が変化すると、対応する制御弁４１および／または４２の位置が制御装置４７により調整され、その結果、問題となっている側で正確な量の蒸気が排出され続ける。例えばデバイス１の制御弁４１の配置側で燃料供給を停止させると、抜取る蒸気の量は、反対側で供給される燃料の量に一致する量に制限される。負圧を決定された所定の値に保つために、フィードバック弁の設定値は、所定の負圧が再設定されるように修正される。制御弁４１は閉鎖される。制御弁４２に対しては変更はない。
【００３４】
ポンプデバイスは、電子制御装置とともに用いられる代わりに、機械的な圧力測定デバイスおよび制御弁とともに用いられるように構成してもよい。
【００３５】
図３は、そのような機械的な制御装置の断面図を示す。アセンブリ６１は、２つの部分ハウジング６２，６３を備え、空間が２つのチャンバ６４，６５に分割されている。チャンバ同士はメンブレン６６により分離されている。チャンバ６４は、ガスポンプ６９の吸引側６７および排出側６８の両方に接続されている。ガスポンプで生成された負圧は前記チャンバ６４に広がる。この負圧に対応して、メンブレン６６はチャンバ６４を小さくしたり大きくしたりする。この目的のため、メンブレン６６は、２つのチャンバ６４，６５のメンブレン６６の両側において、２つのばね手段７０，７１の間に配置されている。ばね手段７０は、２つのばね用カップ７３，７４の間に配置されたばね７２を備える。カップ７３はメンブレン６６に連結されている。カップ７４は、ハウジング部分６３の外側に突出した調整ねじ７５と係合する。調整ねじ７５は締め付けることができ、これにより、ばね手段７０，７１は圧縮され、メンブレンの保持位置が変更される。
【００３６】
調整ねじ７５を用いて、上述したようにポンプデバイスの機能に応じて予め決められた所定の負圧値が設定できる。
【００３７】
メンブレン６６はレバー７６の端部に連結されている。レバー７６は、ハウジング部分６２内に螺合して固定された突起アーム７７上に取り付けてある。レバーの他端は、スライド７８として構成した弁部材に連結されている。このスライド７８は、ガスポンプ６９の排出側６８に連結されたチューブスタブ７９上に配置されている。チューブスタブ７９には、チャンバ６４をガスポンプ６９の排出側６８に連通させる開口部８０が設けてある。開口部８０およびチャンバ６４はフィードバック管を形成する。スライド７８はフィードバック制御弁を形成し、開口部８０の閉鎖の度合いを大きくしたり小さくすることで、フィードバック管の開き度合いを大きくしたり小さくしたりする。
【００３８】
吸引側の負圧があまり強いと、メンブレン６６は、図３左側に移動しようとする。このとき、スライド７８はレバー７６を介して図３の右側に移動し、これにより開口部８０がさらに開く。その結果、さらに多くのガスがガスポンプ６９の排出側６８から吸引側６７に流れることになり、これにより負圧は弱くなる。負圧があまりに低いと反対の作用が生じ、これにより負圧は再び強まる。このように、ガスポンプ６９の吸引側の負圧は、抜取られる蒸気の量にかかわらず、実質的に一定に保たれる。
【００３９】
この制御装置および図２に示す装置の利点は、例えば磨耗やファウリングによって時間の経過とともに生じるガスポンプのキャパシティの変化が補償されることである。この理由は、それにもかかわらず所定の負圧が制御装置により保たれるからである。
【００４０】
図３の機械的な実施形態の更なる利点は比較的コストが低いことである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態の概略図を示す。
【図２】第２の実施形態の概略図を示す。
【図３】第３の実施形態に係るポンプデバイスの一部に関する断面図を示す。
【国際公開パンフレット】
2004520234.tif 000003
2004520234.tif 000004
2004520234.tif 000005
2004520234.tif 000006
2004520234.tif 000007
2004520234.tif 000008
2004520234.tif 000009
2004520234.tif 000010
2004520234.tif 000011
2004520234.tif 000012
2004520234.tif 000013
2004520234.tif 000014
2004520234.tif 000015
2004520234.tif 000016
2004520234.tif 000017
2004520234.tif 000018
2004520234.tif 000019
2004520234.tif 000020
【国際調査報告】
2004520234.tif 000021
2004520234.tif 000022
2004520234.tif 000023