JP2006123946A - 液体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明はノズルへ供給される液体中に気泡が混入したり、液体が凍結してしまうことを防止することを課題とする。
【解決手段】 制御装置４８は、液体中に気泡が検出された場合、あるいは寒冷地スイッチ５６がオンに操作された場合、あるいは温度センサ４４により液体が凍結する温度に液温が低下したことが検出された場合には、循環用管路２２とポンプ２８の吐出口との間を連通状態に切り替えてポンプ２８により圧送された液体を貯蔵タンク１４に還流させる。また、制御装置４８は、液体中に気泡が検出されない場合、あるいは寒冷地スイッチ５６がオンに操作されて所定量の液体が還流された場合、あるいは温度センサ４４により液体が凍結しない温度に液温が上昇したことが検出された場合には、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は液体供給装置に係り、特に貯蔵タンクに貯蔵された液体の凍結防止、及び供給される液体中に気体が混入することを防止するよう構成した液体供給装置に関する。

液体供給装置としては、例えば、油液を配送する車両の荷台に搭載された貯蔵タンクと、貯蔵タンクの油液を送液するポンプと、ポンプからノズルへ供給された供給量を計測する流量計（供給量計測手段）と、流量計の下流に連通された給油ホースと、給油ホースの先端に連通された給油ノズルとを有する給油装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この種の装置は、主に屋外に設置されることが多いので、気温が氷点下以下に低下するような寒冷地では、気温の低下と共に液体が凍結する場合があり、特に凝固点の高い液種の場合には、気温が０度以上でも凍結する場合がある。
特開昭６１−１２７４９４号公報

しかしながら、従来の凍結防止策としては、例えば、配管やポンプ、流量計などに電熱ヒータを設けるなどしていたが、液体が流れる経路や機器の全てに電熱ヒータを設けることになるため、電熱ヒータの消費電力がかなり増大するという問題が生ずる。

また、貯蔵タンクに貯蔵された液体中に気泡が混入した場合には、液体のみ、あるいは気泡のみを計測することが難しく、流量計測精度が低下するという問題が生じる。

そこで、本発明は上記課題を解決した液体供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

請求項１記載の発明は、液体を貯蔵する貯蔵タンクと、一端が前記貯蔵タンクに連通され、他端が被液体供給体に液体を供給するためのノズルに連通された液体供給経路と、前記液体供給経路に設けられたポンプと、前記液体供給経路に設けられ、前記ポンプにより圧送された液体の供給量を計測する供給量計測手段と、を有する液体供給装置において、一端が前記ポンプの下流の液体供給経路に接続され、他端が前記貯蔵タンク内に連通された循環用経路と、前記循環用経路と前記ポンプの吐出口とを連通させて前記ポンプにより圧送された液体を前記貯蔵タンクに還流させる還流状態とするか、前記液体供給経路の他端と前記ポンプの吐出口とを連通させて前記ポンプにより圧送された液体を前記ノズルより供給可能とする供給状態とするかの何れかの状態に切替える切替手段と、を備えたことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、前記循環用経路が分岐される箇所よりも上流に設けられ、前記液体供給経路を流れる気体中に含まれる気泡を検出する気泡検出手段と、前記気泡検出手段により液体中に気泡が検出されない場合には、前記切替手段により前記供給状態とし、前記気泡検出手段により液体中に気泡が検出された場合には、前記切替手段により前記還流状態とする還流制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、前記供給量計測手段が、前記切替手段により前記供給状態となっている場合に供給量を計測することを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、前記液体供給経路の他端に連通されたノズルと、前記ノズルが不使用状態であるか否かを検出するノズル検出手段と、前記ノズルが不使用状態から使用状態に切り替わったことが前記ノズル検出手段により検出されると、前記還流状態に切り替え、当該還流状態に切り替えてから所定時間経過後に前記供給状態に切り替えるように前記切替手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、前記液体供給経路の他端に連通されたノズルと、前記ノズルが不使用状態に保持されているか否かを検出するノズル検出手段と、前記循環用経路が分岐される箇所よりも上流に設けられ、前記液体供給経路を流れる気体中に含まれる気泡を検出する気泡検出手段と、前記ノズルが使用状態になったことが前記ノズル検出手段により検出されると、前記還流状態に切り替え、前記気泡検出手段が気泡を検出しない場合には、前記供給状態に切り替えるように前記切替手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

請求項６記載の発明は、前記供給量計測手段が、流速に比例して液体中に発生するカルマン渦を検出する渦流量計からなり、前記気泡検出手段を兼ねることを特徴とするものである。

請求項７記載の発明は、前記貯蔵タンクの貯蔵量を計測する貯蔵量計測手段と、前記貯蔵量と前記循環用経路を介して前記貯蔵タンクに還流される循環流量との対応関係を予め記憶された記憶手段と、前記記憶手段より読み出された対応関係に基づいて前記循環流量を制御する循環流量制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、循環用経路とポンプの吐出口とを連通させてポンプにより圧送された液体を貯蔵タンクに還流させる還流状態とするか、液体供給経路の他端とポンプの吐出口とを連通させてポンプにより圧送された液体をノズルより供給可能とする供給状態とするかの何れかの状態に切替えることにより、液体供給時以外では循環用経路を介してポンプが貯蔵タンクから汲み上げた液体を貯蔵タンクに戻すことができ、気体が混入された液体を貯蔵タンクへ還流させて気体混入状態の液体が供給されることを防止することができ、且つ寒冷地で液体が凍結することも防止できる。しかも、還流される流量を制御することにより、ポンプの運転時間が短縮されて消費電力を節減することができる。

また、本発明によれば、液体中に気泡が検出されない場合には、切替手段により供給状態とし、液体中に気泡が検出された場合には、切替手段により還流状態とするため、気泡が混入された液体が供給されることを防止して気泡による計測誤差を無くすことが可能になる。

また、本発明によれば、切替手段により供給状態となっている場合に供給量を計測するため、供給量を正確に計測することができる。

また、本発明によれば、ノズルが不使用状態から使用状態に切り替わったことがノズル検出手段により検出されると、還流状態に切り替え、当該還流状態に切り替えてから所定時間経過後に供給状態に切り替えるように切替手段を制御するため、所定時間液体を循環させて気泡のない液体を供給することが可能になり、正確に計測された供給量を供給することができる。

また、本発明によれば、ノズルが使用状態になったことがノズル検出手段により検出されると、還流状態に切り替え、気泡検出手段が気泡を検出しない場合には、供給状態に切り替えるように切替手段を制御するため、気泡のない液体を供給することが可能になり、正確に計測された供給量を供給することができる。

また、本発明によれば、供給量計測手段が、流速に比例して液体中に発生するカルマン渦を検出する渦流量計からなり、気泡検出手段を兼ねるため、気泡検出手段を新たに設ける必要がなく、構成の簡略化を図ることができる。

また、本発明によれば、記憶手段より読み出された対応関係に基づいて循環流量を制御するため、貯蔵タンクの貯蔵量に応じた循環流量となるようにポンプを運転することができ、ポンプの回転数を貯蔵量に応じた回転数に抑えることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は本発明になる液体供給装置の一実施例を示す構成図である。図１に示されるように、液体供給装置１０は、筐体１２の下部に液体を貯蔵する貯蔵タンク１４と、貯蔵タンク１４の上方に設けられた計装部１６とを有する。貯蔵タンク１４に貯蔵される液体としては、例えば、自動車等の車両の燃料として用いられる油液、あるいは燃料以外の化学薬品（例えば、自動車の排気ガスを浄化する浄化装置で消費される尿素など）がある。

貯蔵タンク１４と計装部１６との間には、隔壁１８が設けられており、この隔壁１８には液体供給経路２０の一端を構成する吸い上げ管路２１と、液体供給経路２０から分岐された循環用管路（循環用経路）２２とが貫通している。

吸い上げ管路２１及び循環用管路２２は、夫々貯蔵タンク１４の左右側壁近傍に挿入されており、吸い上げ管路２１及び循環用管路２２の下端は、貯蔵タンク１４の底部近傍まで延在している。また、貯蔵タンク１４の底部には、気泡（エア）の移動を遮断するバッフルプレート２４が起立している。また、吸い上げ管路２１の下端には、逆流防止弁２６が設けられている。

計装部１６の液体供給経路２０には、上流からポンプ２８、逆流防止弁２９、流量計３０、循環用管路２２、第１電磁弁（切替手段）３２、ホース継ぎ手３４、ホース３６、ノズル３８が設けられている。ノズル３８は、液面検知により弁機構が自動的に閉弁動作する自動閉弁機構が設けられている。

供給量計測手段としての流量計３０は、超音波式渦流量計からなり、流路内を流れる液体の流量に応じて発生するカルマン渦を超音波の伝播速度の変化によって検出し、２つの超音波受信器から出力される流量パルスの積算値から流速（瞬時流量）を求めるように構成されている。尚、超音波式渦流量計の構成及び検出回路、流量演算回路は、周知のものであるので、ここではその詳細な説明を省略する。

超音波式渦流量計では、図２（ａ）に示されるように、液体中に気泡がないと、超音波が液体中を支障なく進行することができるため、等間隔の流量パルスが得られ、流量パルスの欠落が発生しない。ところが、図２（ｂ）に示されるように、液体中に気泡があると、超音波が気泡によって進行することができず、等間隔の流量パルスが得られないので、流量パルスが欠落する。従って、流量計３０から出力される流量パルスの欠落を監視することにより液体中の気泡混入を検出することが可能になる。従って、流量計３０は、供給量計測手段及び気泡検出手段として兼用することができ、気泡検出手段を別個に設けなくて済むので、その分構成の簡略化が図れる。

図３は貯蔵タンク１４の残量と循環用管路２２を介して循環される循環量との関係を示すグラフである。図３に示すグラフあるいは貯蔵タンク１４の残量ｑ（貯蔵量）と循環量ｂとの関係を求める演算式が予めデータベースとしてメモリ（記憶手段）５８に格納されており、貯蔵タンク１４の残量ｑに応じた循環量ｂが算出される。そして、制御装置４８算出された循環量となるようにポンプ２８を駆動するモータの回転数を制御する。

また、循環用管路２２は、ポンプ２８及び流量計３０の下流の液体供給経路２０から分岐されており、循環用管路２２には、液体供給時に閉弁され補給時に開弁される第２電磁弁（切替手段）４０が設けられている。

第１電磁弁３２は、制御信号の入来により供給モード時に開弁し、循環モード時に閉弁する。第２電磁弁４０は、第１電磁弁３２と逆の開閉動作を行うように制御されており、供給モード時に閉弁し、循環モード時に開弁する。このような各弁の切替動作により流量計３０は、ポンプ２８からノズル３８へ供給された供給量、または循環用管路２２を介して貯蔵タンク１４に循環された液体の循環量を計測する。

さらに、貯蔵タンク１４の内部には、貯蔵量を計測する液面計（貯蔵量計測手段）４２と、貯蔵タンク１４の液温を測定する温度センサ４４が設けられている。液面計４２は、例えば、静電容量式液面計からなり、下方に延在して液面位置に応じた静電容量を検出する検出部４２ａを有する。

計装部１６には、上記ポンプ２８、逆流防止弁２９、流量計３０、第１電磁弁３２、第２電磁弁４０の他に、流量計３０により計測された液体の供給量、または液体の補給量を表示する流量表示部４６と、各弁やポンプなどを制御するCPU（Central processing unit）を有する制御装置４８とが設けられている。

また、筐体１２の右側面には、使用しないときのノズル３８を掛止するノズル掛け５２が設けられている。そして、ノズル掛け５２には、ノズル３８を検出するノズルスイッチ５４が設けられている。このノズルスイッチ（ノズル検出手段）５４は、ノズル３８がノズル掛け５２に掛止されているときにオンになり、ノズル３８がノズル掛け５２から外れるとオフになる。

また、筐体１２には、貯蔵タンク１４への液体循環を行う場合に操作される寒冷地スイッチ５６が設けられている。さらに、計装部１６には、制御装置４８の制御プログラムや演算処理を行うデータなどを記憶するメモリ（記憶手段）５８が設けられている。

メモリ５８には、循環用経路とポンプ２８の吐出口とを連通させてポンプ２８により圧送された液体を貯蔵タンク１４に還流させる還流状態とするか、液体供給経路２０の他端とポンプ２８の吐出口とを連通させてポンプ２８により圧送された液体をノズル３８より供給可能とする供給状態とするかの何れかの状態に切替える制御プログラム（切替手段）と、液体中に気泡が検出された場合、あるいは寒冷地スイッチ５６がオンに操作された場合、あるいは温度センサ４４により液体が凍結する温度に液温が低下したことが検出された場合には、循環用管路２２とポンプ２８の吐出口との間を連通する還流状態に切り替えてポンプ２８により圧送された液体を貯蔵タンク１４に還流させる制御プログラム（還流制御手段）と、液体中に気泡が検出されない場合、あるいは寒冷地スイッチ５６がオンに操作されて所定量の液体が還流された場合、あるいは温度センサ４４により液体が凍結しない温度に液温が上昇したことが検出された場合には、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる制御プログラム（制御手段）が格納されている。

ここで、上記構成とされた液体供給装置１０の制御装置４８が実行する液体供給制御処理１について図４に示すフローチャートを参照して説明する。

図４に示されるように、制御装置４８は、Ｓ１１でノズルスイッチ５４がオフになったかどうかをチェックする。Ｓ１１において、ノズルスイッチ５４がオフになると、ノズル３８がノズル掛け５２から外れたものと判断してＳ１２に進み、流量表示部４６に表示される流量積算値（流量計数ａの積算値）をゼロリセットする。作業員は、ノズル３８をノズル掛け５２から外して被液体供給体としての容器またはタンクにノズル３８の吐出パイプを挿入してノズルレバーを操作して主弁を開弁する。

次のＳ１３ではポンプ２８を起動させて液体圧送を開始する。続いて、Ｓ１４に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を開弁させる（このとき、供給側経路の電磁弁３２は、閉弁したままである）。これにより、ポンプ２８から圧送された液体は、循環用管路２２を介して貯蔵タンク１４へ還流される(還流状態)。

次のＳ１５では、超音波式渦流量計からなる流量計３０によって検出された流量パルスを解析し循環量を算出すると共に、前述したタンク残量ｑと循環量ｂとの関係を保つようにポンプ２８のモータ制御を行う。これにより、貯蔵タンク１４へ還流される流量がタンク残量ｂに応じた流量に制御される。続いて、Ｓ１６で液体中に気泡混入が発生しているかどうかをチェックする（気泡検出手段）。Ｓ１６において、液体中に気泡混入が発生していない場合には、Ｓ１７に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。そして、Ｓ１８では、供給側経路の電磁弁３２を開弁させる。これで、ポンプ２８から圧送された液体は、ノズル３８へ供給される(供給状態)。

次のＳ１９では、流量計３０から出力された流量パルスを積算して供給量を演算する。続いて、Ｓ２０では、ノズル３８から供給された供給量（積算流量）を流量表示部４６に表示する。次のＳ２１では、ノズルスイッチ５４がオンになったかどうかをチェックする。すなわち、作業員がノズル３８をノズル掛け５２に戻すと、ノズルスイッチ５４がオンになる。従って、Ｓ２１において、ノズルスイッチ５４がオフであるときは、液体の供給が継続しているものと判断して上記Ｓ１９に戻り、Ｓ１９〜Ｓ２１の処理を繰り返す。

また、Ｓ２１において、ノズルスイッチ５４がオンになったときは、Ｓ２２に進み、供給側経路の電磁弁３２を閉弁させる。そして、Ｓ２３では、ポンプ２８の運転を停止させる。これで、液体供給の制御処理が終了する。

また、上記Ｓ１６において、液体供給経路２０を流れる液体に気泡が混入している場合には、Ｓ２４に移行し、ノズルスイッチ５４がオンになったかどうかをチェックする。そして、Ｓ２４において、ノズル３８がノズル掛け５２に戻されず、ノズルスイッチ５４がオフの場合には、上記Ｓ１５の処理に戻る。このように、液体供給経路２０を流れる液体に気泡が混入している場合には、ポンプ２８から圧送された液体を貯蔵タンク１４へ還流されるため、気泡が混入した液体をノズル３８へ供給することが防止される（還流制御手段）。

また、Ｓ２４において、ノズル３８がノズル掛け５２に戻されてノズルスイッチ５４がオンの場合には、液体供給を行わないため、Ｓ２５に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。その後、上記Ｓ２３に進み、ポンプ２８の運転を停止させる。

従って、液体供給経路２０を流れる液体に気泡が混入している場合には、気泡が混入しなくなるまでＳ１５，Ｓ１６，Ｓ２４の処理を繰り返すことにより、気泡が混入した液体を貯蔵タンク１４に還流させることができるので、ノズル３８に気泡が混入した液体を供給することが防止される。よって、ノズル３８には、気泡が混入していない液体のみが供給されることになる。よって、流量計３０により気泡があることを検出している間は、液体をノズル３８へ供給せずに貯蔵タンク１４に還流させるため、流量計３０は気泡が混入していない液体のみを正確に計測することが可能になり、流量計測精度が高められる。

図５は液体供給装置１０の制御装置４８が実行する液体供給制御処理２を説明するためのフローチャートである。

図５に示されるように、制御装置４８は、Ｓ３１でノズルスイッチ５４がオフになったかどうかをチェックする。Ｓ３１において、ノズルスイッチ５４がオフになると、ノズル３８がノズル掛け５２から外れたものと判断してＳ３２に進み、流量表示部４６に表示される流量積算値（流量計数ａの積算値）をゼロリセットする。作業員は、ノズル３８をノズル掛け５２から外して被液体供給体としての容器またはタンクにノズル３８の吐出パイプを挿入してノズルレバーを操作して主弁を開弁する。

次のＳ３３ではポンプ２８を起動させて液体圧送を開始する。続いて、Ｓ３４に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を開弁させる（このとき、供給側経路の電磁弁３２は、閉弁したままである）。これにより、ポンプ２８から圧送された液体は、循環用管路２２を介して貯蔵タンク１４へ還流される。

次のＳ３５では、流量計３０から出力された流量パルスを積算して供給量（流量積算値）を演算する。次のＳ３６では、予め設定された所定量の液体が貯蔵タンク１４へ還流されたかどうかをチェックする。Ｓ３６において、流量計３０により計測された供給量（流量積算値）が予め設定された所定量に達していないときは、Ｓ４５に進み、ノズルスイッチ５４がオンになったかどうかをチェックする。Ｓ３４において、ノズル３８がノズル掛け５２に戻されず、ノズルスイッチ５４がオフの場合には、上記Ｓ３５の処理に戻る。

また、上記Ｓ４５において、ノズル３８がノズル掛け５２に戻されてノズルスイッチ５４がオンの場合には、液体供給を行わないため、Ｓ４６に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。その後、Ｓ４４に進み、ポンプ２８の運転を停止させる。

また、Ｓ３６において、流量計３０により計測された供給量が予め設定された所定量に達したときは、気泡がほぼ除去されるため、Ｓ３７に進み、流量表示部４６に表示される流量積算値（流量計数ａの積算値）をゼロリセットする。続いて、Ｓ３８では、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。そして、Ｓ３９では、供給側経路の電磁弁３２を開弁させる。これで、ポンプ２８から圧送された液体は、ノズル３８へ供給される。

次のＳ４０では、流量計３０から出力された流量パルスを積算して供給量を演算する。続いて、Ｓ４１では、ノズル３８から供給された供給量（積算流量）を流量表示部４６に表示する。次のＳ４２では、ノズルスイッチ５４がオンになったかどうかをチェックする。すなわち、作業員がノズル３８をノズル掛け５２に戻すと、ノズルスイッチ５４がオンになる。従って、Ｓ４２において、ノズルスイッチ５４がオフであるときは、液体の供給が継続しているものと判断して上記Ｓ４０に戻り、Ｓ４０〜Ｓ４２の処理を繰り返す。

また、Ｓ４２において、ノズルスイッチ５４がオンになったときは、Ｓ４３に進み、供給側経路の電磁弁３２を閉弁させる。そして、Ｓ４４では、ポンプ２８の運転を停止させる。これで、液体供給の制御処理が終了する。

従って、供給開始当初は、液体供給経路２０を流れる液体が所定量になるまで、貯蔵タンク１４へ還流させて、ほぼ気泡が混入しなくなったころ、ノズル３８への供給に切り替えるため、ノズル３８に気泡が混入した液体を供給することが防止される。よって、ノズル３８には、気泡が混入していない液体が供給されることになる。このため、流量計３０は気泡が混入していない液体のみを正確に計測することが可能になり、流量計測精度が高められる。

図６は液体供給装置１０の制御装置４８が実行する凍結防止の割り込み制御処理１を説明するためのフローチャートである。

図６に示されるように、制御装置４８は、Ｓ５１で温度センサ４４により計測された貯蔵タンク１４の液温データを読み込み、液温が予め設定された凍結する所定温度以下に低下したかどうかをチェックする。尚、Ｓ５１の所定温度は、液体の凝固点に応じて設定されており、例えば、水の凝固点よりも高い場合には、零度以上の温度が設定される。

Ｓ５１において、液温が予め設定された所定温度に低下している場合には、貯蔵タンク１４の液体及び液体供給経路２０の液体が凍結する可能性があるので、Ｓ５２に進み、流量表示部４６に表示される流量積算値（流量計数ａの積算値）をゼロリセットする。

次のＳ５３では、ポンプ２８を起動させて液体圧送を開始する。続いて、Ｓ５４に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を開弁させる（このとき、供給側経路の電磁弁３２は、閉弁したままである）。これにより、ポンプ２８から圧送された液体は、循環用管路２２を介して貯蔵タンク１４へ還流される。そのため、貯蔵タンク１４内では、循環用管路２２から吐出された液体による対流が発生し、且つ液体供給経路２０を介して液体循環することになる。このような液体の移動により貯蔵タンク１４及び液体供給経路２０における液体の凍結が防止される。

次のＳ５５では、流量計３０からの流量パルスを積算し、積算流量値を流量表示部４６に表示する。そして、Ｓ５６に進み、流量計３０からの流量パルスを積算して得られた流量積算値が予め設定された所定量以上になったかどうかをチェックする。すなわち、Ｓ５６では、所定量以上の液体が貯蔵タンク１４へ還流されたかどうかをチェックする。この所定量は、任意に設定される循環量であり、例えば、その設置場所（地域）で経験的得られる値に設定される。上記Ｓ５６において、流量計３０により計測された供給量（流量積算値）が予め設定された所定量に達していないときは、Ｓ５５に戻り、貯蔵タンク１４へ還流を継続する。

また、Ｓ５６において、流量計３０により計測された循環量が予め設定された所定量に達したときは、Ｓ５７に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。このように、貯蔵タンク１４への循環量が貯蔵タンク１４の残量ｑに応じた循環量ｂに達すると、凍結防止のための循環が自動的に停止されるため、凍結防止の循環処理が効率良く行われる。そして、Ｓ５８に進み、ポンプ２８の運転を停止させる。これで、凍結防止の割り込み制御処理が終了する。

図７は液体供給装置１０の制御装置４８が実行する凍結防止の割り込み制御処理２を説明するためのフローチャートである。

図７に示されるように、制御装置４８は、Ｓ６１で寒冷地スイッチ５６がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ６１において、寒冷地スイッチ５６がオンに操作されている場合には、貯蔵タンク１４の液体及び液体供給経路２０の液体が凍結する可能性があるので、Ｓ６２に進み、タイマカウントをスタートさせる。

続いて、Ｓ６３に進み、タイマカウントの値が予め設定された所定時間に達したかどうかをチェックする。これにより、液体供給が行われていない場合でもポンプ２８が所定時間毎に起動されることになる。従って、寒冷地スイッチ５６がオンに操作された場合には、ポンプ２８の駆動が間欠的に行われるため、常時運転の場合よりもポンプ２８の消費電力を節約することが可能になると共に、ポンプ２８の摺動部分の磨耗による寿命低下を抑制することができる。

Ｓ６３において、予め設定された所定時間が経過すると、Ｓ６４に進み、ポンプ２８を起動させて液体圧送を開始する。続いて、Ｓ６５に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を開弁させる（このとき、供給側経路の電磁弁３２は、閉弁したままである）。これにより、ポンプ２８から圧送された液体は、循環用管路２２を介して貯蔵タンク１４へ還流される。そのため、貯蔵タンク１４内では、循環用管路２２から吐出された液体による対流が発生し、且つ液体供給経路２０を介して液体循環することになる。このような液体の移動により貯蔵タンク１４及び液体供給経路２０における液体の凍結が防止される。

次のＳ６６では、流量計３０からの流量パルスを積算し、積算流量値を流量表示部４６に表示する。そしてＳ６７に進み、流量計３０からの流量パルスを積算して得られた流量積算値が予め設定された所定量以上になったかどうかをチェックする。すなわち、Ｓ６７では、所定量以上の液体が貯蔵タンク１４へ還流されたかどうかをチェックする。この所定量は、任意に設定される循環量であり、例えば、その設置場所（地域）で経験的得られる値に設定される。Ｓ６７において、流量計３０により計測された供給量（流量積算値）が予め設定された所定量に達していないときは、Ｓ６６に戻り、貯蔵タンク１４及び液体供給経路２０の循環を継続する。

また、Ｓ６７において、流量計３０により計測された循環量が予め設定された所定量に達したときは、Ｓ６８に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。このように、予め設定された循環量が計測されると、凍結防止のための循環が自動的に停止されるため、凍結防止の循環処理が効率良く行われる。そして、Ｓ６９でポンプ２８の運転を停止させる。その後、Ｓ７０に進み、タイマのカウント値をクリアする。これで、凍結防止の割り込み制御処理が終了する。

図８は液体供給装置１０の制御装置４８が実行する凍結防止の割り込み制御処理３を説明するためのフローチャートである。

図８に示されるように、制御装置４８は、Ｓ７１で温度センサ４４により計測された貯蔵タンク１４の液温データを読み込み、液温が予め設定された下限温度（凍結温度）以下に低下したかどうかをチェックする。尚、Ｓ７１の下限温度は、液体の凝固点に応じて設定されており、例えば、水の凝固点よりも高い場合には、零度以上の温度が設定される。

Ｓ７１において、液温が予め設定された下限温度（凍結温度）に低下している場合には、貯蔵タンク１４の液体及び液体供給経路２０の液体が凍結する可能性があるので、Ｓ７２に進み、ポンプ２８を起動させて液体圧送を開始する。

続いて、Ｓ７３に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を開弁させる（このとき、供給側経路の電磁弁３２は、閉弁したままである）。これにより、ポンプ２８から圧送された液体は、循環用管路２２を介して貯蔵タンク１４へ還流される。そのため、貯蔵タンク１４内では、循環用管路２２から吐出された液体による対流が発生し、且つ液体供給経路２０を介して液体循環することになる。このような液体の移動により貯蔵タンク１４及び液体供給経路２０における液体の凍結が防止される。

次のＳ７４では、温度センサ４４により計測された貯蔵タンク１４の液温データを読み込み、液温が予め設定された上限温度（解凍温度）以上に達したかどうかをチェックする。尚、Ｓ７４の上限温度は、液体の凝固点に所定値を加算した値が設定されている。

上記Ｓ７４において、液温が予め設定された上限温度（解凍温度）以上に達していない場合には、ポンプ２８に圧送された液体を貯蔵タンク１４に循環させる処理が継続される。このような液体の移動により貯蔵タンク１４及び液体供給経路２０における液体の凍結が防止される。上記Ｓ７４において、液温が予め設定された上限温度（解凍温度）以上に達した場合には、Ｓ７５に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。このように、貯蔵タンク１４の液温が上限温度（解凍温度）以上に達すると、液体が凍結しない環境になるので、凍結防止の循環処理が効率良く行われる。そして、Ｓ７６に進み、ポンプ２８の運転を停止させる。これで、凍結防止の割り込み制御処理が終了する。

図９は液体供給装置１０の制御装置４８が実行する凍結防止の割り込み制御処理４を説明するためのフローチャートである。

図９に示されるように、制御装置４８は、Ｓ８１で温度センサ４４により計測された貯蔵タンク１４の液温データを読み込み、液温が予め設定された下限温度（凍結温度）以下に低下したかどうかをチェックする。尚、Ｓ８１の下限温度は、液体の凝固点に応じて設定されており、例えば、水の凝固点よりも高い場合には、零度以上の温度が設定される。

Ｓ８１において、液温が予め設定された下限温度（凍結温度）に低下している場合には、貯蔵タンク１４の液体及び液体供給経路２０の液体が凍結する可能性があるので、次のＳ８２に進み、液面センサ４２により計測された貯蔵タンク１４の液位データを読み込み、貯蔵タンク１４内の残量ｑを求める。続いて、Ｓ８３に進み、貯蔵タンク１４内の残量ｑに対応する循環量ｂをセットする。尚、この循環量ｂは、前述した貯蔵タンク１４の残量ｑと循環量ｂとの関係（図３に示す）に基づいて設定される。

次のＳ８４では、流量表示部４６に表示される流量積算値（流量計数ａの積算値）をゼロリセットする。続いて、Ｓ８５に進み、ポンプ２８を起動させて液体圧送を開始する。さらに、Ｓ８６では、循環用管路２２の電磁弁４０を開弁させる（このとき、供給側経路の電磁弁３２は、閉弁したままである）。これにより、ポンプ２８から圧送された液体は、循環用管路２２を介して貯蔵タンク１４へ還流される。そのため、貯蔵タンク１４内では、循環用管路２２から吐出された液体による対流が発生し、且つ液体供給経路２０を介して液体循環することになる。このような液体の移動により貯蔵タンク１４及び液体供給経路２０における液体の凍結が防止される。

次のＳ８７では、流量計３０からの流量パルスを積算し、積算流量値を流量表示部４６に表示する。そしてＳ８８に進み、流量計３０からの流量パルスを積算して得られた流量積算値ａが予め設定された所定の循環量ｂ以上になったかどうかをチェックする。すなわち、Ｓ８８では、所定の循環量ｂ以上の液体が貯蔵タンク１４へ還流されたかどうかをチェックする。上記Ｓ８８において、流量計３０により計測された供給量（積算流量値）が予め設定された循環量ｂに達していないときは、Ｓ８７に戻り、貯蔵タンク１４へ還流を継続する。

また、Ｓ８８において、流量計３０により計測された供給量（積算流量値）が予め設定された循環量ｂに達したときは、Ｓ８９に進み、循環用管路２２の電磁弁４０を閉弁させる。このように、貯蔵タンク１４の残量ｑに応じた循環量ｂが計測されると、凍結防止のための循環が自動的に停止されるため、凍結防止の循環処理が効率良く行われる。そして、Ｓ９０に進み、ポンプ２８の運転を停止させる。これで、凍結防止の割り込み制御処理が終了する。

上記実施例では、筐体１２の下部に貯蔵タンク１４が設けられた構成を一例として挙げたが、これに限らず、貯蔵タンク１４が筐体１２の外部に設置される構成のものにも本発明が適用できるのは勿論である。

また、貯蔵タンク１４に液体を補給する補給用タンクとしては、ドラム缶やトラックの荷台に搭載されたタンク、あるいは地下タンクなどが考えられる。

また、貯蔵タンク１４に貯蔵される液体としては、ポンプにより圧送することができる液体であれば供給及び補給が可能であるので、ガソリン等の燃料や化学薬品や冷却用液や洗浄液など様々な種類の液体が考えられる。

また、上記実施例において、電磁弁３２，４０の代わりに三方弁を設ける構成としても良い。

本発明になる液体供給装置の一実施例を示す構成図である。 超音波式渦流量計から出力される流量パルスの波形図であり、(ａ)は液体中に気泡がない場合の波形図、（ｂ）は液体中に気泡が混入した場合の波形図である。 貯蔵タンク１４の残量と循環用管路２２を介して循環される循環量との関係を示すグラフである。 液体供給装置１０の制御装置４８が実行する液体供給制御処理１を説明するためのフローチャートである。 液体供給装置１０の制御装置４８が実行する液体供給制御処理２を説明するためのフローチャートである。 液体供給装置１０の制御装置４８が実行する凍結防止の割り込み制御処理１を説明するためのフローチャートである。 液体供給装置１０の制御装置４８が実行する凍結防止の割り込み制御処理２を説明するためのフローチャートである。 液体供給装置１０の制御装置４８が実行する凍結防止の割り込み制御処理３を説明するためのフローチャートである。 液体供給装置１０の制御装置４８が実行する凍結防止の割り込み制御処理４を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 液体供給装置
１２ 筐体
１４ 貯蔵タンク
１６ 計装部
２０ 液体供給経路
２１ 吸い上げ管路
２２ 循環用管路
２８ ポンプ
３０ 流量計
３２ 第１電磁弁
３８ ノズル
４０ 第２電磁弁
４２ 液面計
４４ 温度センサ
４６ 流量表示部
４８ 制御装置
５４ ノズルスイッチ
５６ 寒冷地スイッチ

Claims (7)

1. 液体を貯蔵する貯蔵タンクと、
   一端が前記貯蔵タンクに連通され、他端が被液体供給体に液体を供給するためのノズルに連通された液体供給経路と、
   前記液体供給経路に設けられたポンプと、
   前記液体供給経路に設けられ、前記ポンプにより圧送された液体の供給量を計測する供給量計測手段と、
   を有する液体供給装置において、
   一端が前記ポンプの下流の液体供給経路に接続され、他端が前記貯蔵タンク内に連通された循環用経路と、
   前記循環用経路と前記ポンプの吐出口とを連通させて前記ポンプにより圧送された液体を前記貯蔵タンクに還流させる還流状態とするか、前記液体供給経路の他端と前記ポンプの吐出口とを連通させて前記ポンプにより圧送された液体を前記ノズルより供給可能とする供給状態とするかの何れかの状態に切替える切替手段と、
   を備えたことを特徴とする液体供給装置。
2. 前記循環用経路が分岐される箇所よりも上流に設けられ、前記液体供給経路を流れる気体中に含まれる気泡を検出する気泡検出手段と、
   前記気泡検出手段により液体中に気泡が検出されない場合には、前記切替手段により前記供給状態とし、前記気泡検出手段により液体中に気泡が検出された場合には、前記切替手段により前記還流状態とする還流制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 前記供給量計測手段は、前記切替手段により前記供給状態となっている場合に供給量を計測することを特徴とする請求項１または２に記載の液体供給装置。
4. 前記液体供給経路の他端に連通されたノズルと、
   前記ノズルが不使用状態であるか否かを検出するノズル検出手段と、
   前記ノズルが不使用状態から使用状態に切り替わったことが前記ノズル検出手段により検出されると、前記還流状態に切り替え、当該還流状態に切り替えてから所定時間経過後に前記供給状態に切り替えるように前記切替手段を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
5. 前記液体供給経路の他端に連通されたノズルと、
   前記ノズルが不使用状態に保持されているか否かを検出するノズル検出手段と、
   前記循環用経路が分岐される箇所よりも上流に設けられ、前記液体供給経路を流れる気体中に含まれる気泡を検出する気泡検出手段と、
   前記ノズルが使用状態になったことが前記ノズル検出手段により検出されると、前記還流状態に切り替え、前記気泡検出手段が気泡を検出しない場合には、前記供給状態に切り替えるように前記切替手段を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
6. 前記供給量計測手段は、流速に比例して液体中に発生するカルマン渦を検出する渦流量計からなり、前記気泡検出手段を兼ねることを特徴とする請求項２に記載の液体供給装置。
7. 前記貯蔵タンクの貯蔵量を計測する貯蔵量計測手段と、
   前記貯蔵量と前記循環用経路を介して前記貯蔵タンクに還流される循環量との対応関係を予め記憶された記憶手段と、
   前記記憶手段より読み出された対応関係に基づいて前記循環流量を制御する循環流量制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至６に記載の液体供給装置。

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