JP2011001076A - 給油装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は地下タンクの底部に溜った水が供給されることを防止することを課題とする。
【解決手段】吸上げ管70Aの下端には、フロート弁80が設けられている。フロート弁80は、吸上げ管70Aの下端に固定されたガイド部材100と、ガイド部材100の外側に摺動可能に設けられた筒状フロート110とからなる。筒状フロート110は、カップ状に形成されており、油液よりも重く、水よりも軽い比重となるように設定されている。地下タンク20の底部に溜った水位Lがガイド部材100の下端とほぼ同じ高さ位置に達すると、筒状フロート110は、ガイド部102間に形成された吸込み口104の周囲を覆うように上昇し、吸込み口104を閉塞する。これにより、フロート弁80は、閉弁状態になり、吸上げ管70Aの下端は、閉止される。
【選択図】図2

Description

本発明は給油装置に係り、特に地下タンクに貯留された油液をポンプで吸上げて給油を行なうように構成された給油装置に関する。
例えば、給油装置が設置された給油所では、地下タンクに貯留された油液を給油装置のポンプで吸上げて車両の燃料タンク(被給油対象)に給油を行なっている(例えば、特許文献1参照)。
給油装置には、ポンプ、流量計の他に、車両の燃料タンクに接続されるノズルと、ノズルに油液を送液する給油経路とが設けられている。給油経路は、地下タンクの上部から底部に挿入された吸上げ管と、吸上げ管路に連通され流量計やポンプが配された計測経路と、計測経路に連通された給油ホースとからなる。
地下タンクにおいては、タンク内に水が徐々に溜り、水位が上昇すると吸上げ管の下端の吸上げ口を介して水が油液と共に燃料タンクに供給されてしまうおそれがある。地下タンク内に水が溜る原因としては、例えば、給油時の油液吸上げにより地下タンク内の液面が下がる際に、地下タンクに連通された通気管から湿気を含んだ外気が導入され、タンク内壁に結露した水がタンク底部に溜ることが考えられる。
また、地下タンクには、注油管以外にも液面計取付部、検水口、タンク上部ノズルなどが設けられており、これらのキャップの取り付けを忘れた場合も同様に、雨水が地下タンク内に流入することがある。
さらにまた、地下タンクに貯留する油液がバイオ燃料のエチルアルコールである場合には、ある程度の水分が混入すると相分離を起こし、アルコールの水分が急激に分離し地下タンク底部に水として貯留する。
このように地下タンク内に水が溜ったことを検出する水検出手段としては、特許文献1に記載されているように、マグネットを内蔵した水検出フロートが吸上げ管路の外周に沿って昇降可能に取付けられ、タンク底部の水位によって水検出フロートが上昇したことをマグネットからの磁力を介して検出するものがある。
特開平9−249300号公報
しかしながら、上記特許文献1のものでは、地下タンクの底部に溜った水の水位が上昇して吸上げ管の吸上げ口に達した場合、水がポンプによって吸上げられてしまい車両の燃料タンクに供給されてしまうことがあった。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した給油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。
(1)本発明は、地下タンクに挿入される吸上げ管と、該吸上げ管に連通された配管経路に設けられたポンプと、該ポンプにより吸上げられた油液を被給油対象に供給するノズルと、前記ノズルから吐出された流量を計測する流量計と、該流量計により計測された流量値を積算し表示部に積算流量を表示させると共に前記ポンプの起動・停止を制御する制御部と、を備えた給油装置において、
前記吸上げ管の下端に、水より軽く、油液より重い比重を有し、前記地下タンクに溜った水位に応じて移動して前記吸上げ管の吸込み口を開または閉とするフロート弁を設けたことを特徴とする。
(2)本発明は、前記フロート弁により前記吸上げ管の吸込み口が閉止されたときの圧力変化を検出する圧力センサを、前記吸上げ管または前記配管経路に設けたことを特徴とする。
(3)本発明の前記制御部は、前記圧力センサからの検出信号により、前記ノズルへの送液を停止させることを特徴とする。
(4)本発明の前記制御部は、前記圧力センサからの検出信号により、前記地下タンクの水位が前記吸上げ管の吸込み口に達する上限位置であることを報知することを特徴とする。
本発明によれば、吸上げ管の下端に、水より軽く、油液より重い比重を有し、地下タンクに溜った水位に応じて移動して吸上げ管の吸込み口を開または閉とするフロート弁を設けたため、水位が吸上げ管の吸込み口に達する直前に吸込み口を閉止して地下タンクの底部に溜った水が吸上げ管に吸込まれることを防止して、被給油対象に水が供給されることを未然に防止することができる。
本発明による給油装置の一実施例が適用された給油所設備を模式的に示す図である。 吸上げ管の下端に設けられたフロート弁を拡大して示す縦断面図である。 開弁状態のフロート弁を示す斜視図である。 タンク底部の水位上昇により閉弁動作したフロート弁を拡大して示す縦断面図である。 タンク底部の水位上昇により閉弁動作したフロート弁を示す斜視図である。 給油装置の変形例を示す図である。 変形例の各機器の構成を示すブロック図である。 変形例の制御回路が実行する制御処理を示すフローチャートである。 フロート弁の変形例を拡大して示す縦断面図である。 タンク底部の水位上昇により閉弁動作したフロート弁の変形例を拡大して示す縦断面図である。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
図1は本発明による給油装置の一実施例が適用された給油所設備を模式的に示す図である。図1に示されるように、給油所に設置される給油設備10は、地下に埋設された地下タンク20と、地上に設置された給油装置30とを有する。地下タンク20は、コンクリートにより固められた基礎22に載置された状態で土砂により周囲を覆われている。
また、地下タンク20の頂部と地表面との間には、複数のマンホール40A〜40Cが設けられている。各マンホール40A〜40Cの内部には、地下タンク20の頂部に連通される配管継手50A〜50Cが取り付けられている。
また、マンホール40Bには、液面計60が挿通されている。液面計60には、油液の液面を検出するための油面検出センサ62が設けられている。油面検出センサ62は、油液の液面に応じて液面計60の中空部を移動して液面高さに応じた液面検出信号を液面表示部66に出力する。
配管継手50Aの下部には、地下タンク20の底部近傍まで挿入される吸上げ管70Aが接続されている。吸上げ管70Aの下端には、後述するフロート弁80が設けられている。また、配管継手50Aの側部には、給油装置30に接続される吸上げ用配管90Aが連通されている。
配管継手50Bの下部には、荷卸し管70Bが接続され、配管継手50Bの側部には、タンクローリ車の荷卸しホースが接続される注油管90Bが連通される。
配管継手50Cには、地下タンク20の排気、または外気を地下タンク20に導入する通気管90Cが連通されている。
ここで、フロート弁80の構成について説明する。図2は吸上げ管の下端に設けられたフロート弁を拡大して示す縦断面図である。図3は開弁状態のフロート弁を示す斜視図である。
図2及び図3に示されるように、フロート弁80は、吸上げ管70Aの下端に固定されたガイド部材100と、ガイド部材100の外側に摺動可能に設けられた筒状フロート110とからなる。また、地下タンク20内には、油液が貯留されているが、タンク底部には通気管90Cからの外気導入による湿気の結露や、大雨時にタンク頂部に取付けられた部品群の取付部位からの雨水の流入、注油管90Bからの雨水の流入により水が溜っている。タンク底部の水と油液との境界を示す水位Lは、筒状フロート110より下方に位置している。従って、筒状フロート110は、水に接しておらず、油液のみに接しているので、水による浮力を受けない状態で降下している。
ガイド部材100は、吸上げ管70Aの下端に締結されるリング状部101と、リング状部101より下方に延在する4本の垂直ガイド部102と、垂直ガイド部102の下端間を十字状に連結する水平部103とからなる。垂直ガイド部102の外周側は、筒状フロート110の内周面が摺動するガイド面であり、水位の変動に応じて筒状フロート110の上下動をガイドする。
また、4本のガイド部102間に形成された吸込み口104は、油液を吸込むための吸い込み口である。さらに、水平部103の中心には、ガイドロッド120が挿通されており、ガイドロッド120の両端にはナット121,122が螺合されている。
筒状フロート110は、上部開口を有するように縦断面形状がU字状に形成されており、油液よりも重く、水よりも軽い比重となるように設定されている。例えば、水の比重は、温度によって変化するが0.999〜1.000である。一方、軽油の比重は0.80〜0.83、ガソリンの比重は0.65〜0.8である。本実施例では、筒状フロート110の比重が上記軽油、ガソリン等の比重より重く、水の比重よりも軽くなるように0.83〜0.98に設定されている。
また、筒状フロート110は、垂直ガイド部102の外側を摺動する円筒部111と、円筒部111の下部開口を塞ぐ底部112と、底部112の中央に貫通する貫通孔113とからなる。貫通孔113には、ガイドロッド120が挿通されており、筒状フロート110の昇降動作は、ガイドロッド120によってガイドされる。また、ガイドロッド120の下端に螺合されたナット122が貫通孔113よりも大きいので、筒状フロート110は、ナット122により脱落防止される。
筒状フロート110の比重は、油液よりも重いので、地下タンク20の底部に水が溜っていない状態では、筒状フロート110の底部112がナット122に載置された状態であり、且つ筒状フロート110の円筒部111の上縁部が垂直ガイド部102の下側に嵌合している。この状態では、垂直ガイド部102間に形成された吸込み口104は、筒状フロート110より上方にあるので、フロート弁80は開弁状態である。
次に地下タンク20の底部に水が溜り、所定水位に達した場合のフロート弁80の動作について説明する。図4はタンク底部の水位上昇により閉弁動作したフロート弁を拡大して示す縦断面図である。図5はタンク底部の水位上昇により閉弁動作したフロート弁を示す斜視図である。
図4及び図5に示されるように、地下タンク20の底部に水が徐々に溜り、水位Lが上昇すると、やがて水位Lは筒状フロート110の下部に接する高さに達する。筒状フロート110は、水よりも比重が小さいので、水位Lの上昇と共に、浮力を受けることになる。そのため、地下タンク20の底部に溜った水位Lがガイド部材100の下端とほぼ同じ高さ位置より所定距離上方の位置(上限位置)に達すると、筒状フロート110は、ガイド部102間に形成された吸込み口104の周囲を覆うように上昇し、吸込み口104の外側を円筒部111によって閉塞する。これにより、フロート弁80は、閉弁状態になり、吸上げ管70Aの下端に開口する吸上げ口は、閉止される。
よって、給油装置30は、ポンプが起動されていても水位上昇に伴うフロート弁80の閉弁動作により地下タンク20の底部に貯留した水を吸上げることが防止される。すなわち、地下タンク20の底部に溜った水は、吸上げ管70Aに吸上げられず、被給油対象である車両の燃料タンクに供給されない。
次に変形例について説明する。
図6は給油装置の変形例を示す図である。図6に示されるように、給油装置30Aは、吸上げ管70Aに連通された給油経路200に圧力センサ210が設けられている。給油経路200の圧力は、給油時はポンプ圧力によって上昇し、給油停止時はポンプ停止により低下し、給油時にフロート弁80が閉弁動作したときにはポンプ吸引によって負圧となる。尚、圧力センサ210は、フロート弁80が閉弁動作した際に給油装置30のポンプ吸引により吸上げ管70Aに連通された吸上げ用配管90A、配管継手50A、給油経路200を含む配管経路が負圧になったことを検出するものであるので、センサ取付位置としては給油経路200に限らず、吸上げ用配管90A、配管継手50Aを含む配管経路に設けてあれば良い。
図7は変形例の各機器の構成を示すブロック図である。図7に示されるように、給油装置30Aには、上記圧力センサ210の他に、制御回路220、流量計230、ノズルスイッチ240、タッチパネル250、カードリーダ260、流量表示器270、ポンプ280、スピーカ290、液晶モニタ300、記憶部310とを有する。
制御回路220は、予め設定された制御プログラムを実行して各機器を制御する制御部としてのコンピュータを有し、例えば、予め決められた上限値(例えば、999リットル)まで給油を行える満タン給油処理、給油量或いは給油金額を設定して給油を行なうプリセット給油処理を行なう。
流量計230は、ノズルの開弁操作により給油が開始される当該ノズルによる給油量に応じた流量パルスを制御回路220に出力する。ノズルスイッチ240は、ノズル掛けに設けられており、ノズルがノズル掛けから外されるとオフになり、ノズルがノズル掛けに戻されるとオンに切り替わり、ノズル検出信号を出力する。
タッチパネル250は、液晶モニタ300の画面に設けられた入力手段であり、作業者が指先で触れた座標位置を検出し、当該接触位置に対応する所定の入力信号を生成する。カードリーダ260は、磁気カードまたはICカードに記憶されたデータ(例えば、顧客の登録データ、作業者データ、プリペイドデータ、クレジットデータ、電子マネーデータなど)を読み取って、当該データを制御回路220に出力するカードデータ読み取り手段である。
流量表示器270は、給油中にポンプ280により送液された油液の供給量に応じた流量計230からの流量パルスの積算値を逐次表示する。
スピーカ290は、給油操作を行なう操作者に音声によりガイダンスを行なったり、何らかの異常が発生した際の原因や対処方法等を音声により報知する報知手段である。
液晶モニタ300は、給油操作を行なう操作者に画像表示により操作手順をガイダンスしたり、何らかの異常が発生した際の原因や対処方法等を画像により報知する報知手段である。
記憶部310は、例えば、RAM(Random Access Memory)あるいは磁気ディスク装置などからなり、カードリーダ260、タッチパネル250から入力されたデータや流量積算値(油液供給量)などを記憶する記憶手段である。また、記憶部310には、各種制御プログラムが格納されており、制御回路220は、記憶部310の制御プログラムを読み込んで各制御処理を実行する。
ここで、制御回路220が実行する制御処理について説明する。図8は変形例の制御回路が実行する制御処理を示すフローチャートである。
制御回路220は、図8のS11でプリセット給油のプリセット値(給油金額または給油量)が入力された場合には、S12に進み、タッチパネル250から入力されたプリセット値を記憶部310に格納する。また、S11でプリセット値が入力されないときは、予め設定された規定値をプリセット値とする。
S13では、ノズルスイッチがオフか否かをチェックする。S13において、ノズルスイッチがオンのときは、ノズルがノズル掛けにあるので、S11に戻り、S11〜S13の処理を繰り返す。また、S13において、ノズルスイッチがオフのときは、ノズルがノズル掛けから外された給油状態であるので、S14に進み、ポンプ280を起動させる。続いて、S15では、流量計230から出力された流量パルスを積算して積算流量(供給量)を演算し、当該積算流量値を流量表示器270に出力する。
次のS16では、圧力センサ210の検出信号を読み込む。続いて、S17に進み、当該圧力センサ210により検出された圧力検出値Pmが予め設定された基準圧力値Po以上か否かをチェックする。S17において、圧力検出値Pmが基準圧力値Po以上のときは、正常であるので、S18に進み、ノズルスイッチがオンか否かをチェックする。
S18において、ノズルスイッチがオフのときは、ノズルがノズル掛けから外された給油状態であるので、S19に進み、現在の積算流量値がプリセット値に達したか否かをチェックする。S19において、現在の積算流量値がプリセット値に達していないときは、上記S15に戻り、S15以降の処理を繰り返す。
上記S18において、ノズルスイッチがオンのときは、ノズルがノズル掛けに戻されて給油終了状態であるので、S20に進み、ポンプ280を停止させる。また、上記S19において、現在の積算流量値がプリセット値に達したときは、S20に進み、ポンプ280を停止させる。
上記S17において、圧力検出値Pmが基準圧力値Po未満のときは、吸上げ管70Aに連通された給油経路200で負圧が発生しており、フロート弁80が閉弁状態であることを判別することができる。この場合、S21に進み、スピーカ290または液晶モニタ300より警報を発して地下タンク20の水位が上限位置に達したことを報知する(報知手段)。これにより、操作者は、給油装置30Aでフロート弁80が閉弁して給油できない状態であることを認識することができ、例えば、地下タンク20のメンテナンス会社に連絡して水抜き作業を依頼する。
また、スピーカ290または液晶モニタ300より警報を出力した後は、S20に進み、ポンプ280を停止させる。
ここで、フロート弁の変形例について説明する。
図9はフロート弁の変形例を拡大して示す縦断面図である。図9に示されるように、フロート弁400は、弁座部材410と、円筒部材420と、球状フロート430とからなる。弁座部材410は、吸上げ管70Aの下端に螺入される雌ネジ411と、吸上げ管70Aに連通された吸込み口412と、吸込み口412の下側に設けられた弁座413とを有する。吸込み口412は、弁座413を軸方向(上下方向)に貫通しており、内径D1が球状フロート430の直径Dより小径になっている(D1<D)。
円筒部材420は、弁座部材410の下端に螺合され、弁座部材410の下方に延在するように取り付けられる。円筒部材420の内部には、軸方向に貫通する中空部421が形成されており、円筒部材420の上部外周には、中空部421に連通する複数の吸込み口422が外側から軸心に向けて設けられている。この吸込み口422は、油液を吸上げる際の入り口であり、下側縁部が地下タンク20の底部より高さH2になる位置に設けられている。
尚、H2の寸法は、任意の寸法に設定することができ、円筒部材420の下端を地下タンク20の底部に接近させることで小さく設定することが可能になる。また、円筒部材420の軸方向(高さ方向)の寸法を短くして吸上げ管70Aの挿入深さをより深くなるように設定することによってもH2の寸法を短く設定することが可能になる。
球状フロート430は、円筒部材420の中空部421内に上下方向に移動可能に挿入されている。また、球状フロート430は、油液(軽油の比重は0.80〜0.83、ガソリンの比重は0.65〜0.8)よりも重く、水(比重0.999〜1.000)よりも軽い比重となるように設定されている。本実施例では、球状フロート430の比重が0.83〜0.98となるように設定されている。また、球状フロート430の直径Dは、中空部421の内径D2よりも小径に形成されている(D<D2)。そのため、円筒部材420の下端開口423から水が流入すると、球状フロート430は水の浮力により上方に移動する。
円筒部材420の下端開口423には、止め輪440が係合する溝424が設けられている。球状フロート430は、下端開口423の止め輪440により脱落を防止されており、水位Lが高さH1以上に上昇すると共に球状フロート430に作用する浮力が徐々に増大する。また、弁座413と球状フロート430との離間距離H3は、H2−H1とほぼ等しくなるように設定されている。従って、球状フロート430が水位Lの上昇により距離H3上昇すると、弁座413に球状フロート430が接して給油装置30のポンプ吸引により負圧が発生するよりも先に、吸込み口412を閉止する。このとき、水位Lは、距離H3分上昇しているが、吸込み口422の下側縁部に接する位置にある。
給油時は、ポンプ起動により複数の吸込み口422から油液が流入して吸上げ管70Aに吸上げられる。
ここで、フロート弁400の閉弁動作について説明する。
図10はタンク底部の水位上昇により閉弁動作したフロート弁の変形例を拡大して示す縦断面図である。図10に示されるように、地下タンク20内の底部に溜った水位Lが徐々に上昇するのに伴って下端開口423から中空部421内に水が流入する。これにより、球状フロート430に接する水の水位Lが上昇し、やがて水位LはH1の高さ位置を越える。さらに、水位Lが高さH4(図10中、一点鎖線で示す)に達すると、球状フロート430は完全に止め輪440から離間して上方に移動開始する。
さらに、水位Lが上限位置である高さH5(図10中、二点鎖線で示す)に到達すると、球状フロート430の上部が弁座413に当接し、吸込み口412を閉止する。これにより、地下タンク20の底部に溜った水が吸上げ管70Aへ吸上げられることが防止され、車両の燃料タンクへの給油も停止される。
さらに、ポンプ280の吸上げ動作により吸上げ管70Aの圧力が負圧となるため、圧力センサ210によりフロート弁400の閉弁動作に伴う圧力低下が検出される。よって、制御回路220は、前述した制御処理(図8を参照)を実行して警報を発すると共に、ポンプ280を停止する。すなわち、フロート弁400の閉弁動作による地下タンク20の底部に溜った水が車両の燃料タンクに供給されることが防止され、且つ圧力センサ210の負圧検出により警報が出力され、スピーカ290の音声、液晶モニタ300の画像として操作者に報知される。
なお、上述実施例においては、スピーカ290及び液晶モニタ300を給油装置に設けたものとして説明したが、セルフサービス方式の給油所で給油許可を行う、セルフコンソール(タッチパネル式の制御盤)の表示画面に、例えば、「ノズル:開、ポンプ:ON、流量計:STOP、負圧値:大→水有り」といったような文字を表示するようにしても良い。
上記実施例では、給油所に設置された地下タンクを例に挙げて説明したが、これにより、給油所以外の給油設備のある施設の地下タンクにも本発明を適用できるのは勿論である。
上記実施例では、フロートが吸上げ配管90Aを閉止する弁部として作用する構成を例に挙げて説明したが、例えば、吸上げ配管90Aの外側にフロートを設け、フロートの上昇動作を吸上げ配管90Aの吸上げ口を開閉する弁部に伝達することで、水が吸上げ等レルことを防止する構成としての良い。
10 給油設備
20 地下タンク
30 給油装置
40A〜40C マンホール
50A〜50C 配管継手
60 液面計
62 油面検出センサ
66 液面表示部
70A 吸上げ管
70B 荷卸し管
80 フロート弁
90A 吸上げ用配管
90B 注油管
90C 通気管
100 ガイド部材
101 リング状部
102 垂直ガイド部
103 十字状部
104 吸込み口
110 筒状フロート
111 円筒部
112 底部
113 貫通孔
120 ガイドロッド
200 給油経路
210 圧力センサ
220 制御回路
230 流量計
240 ノズルスイッチ
250 タッチパネル
260 カードリーダ
270 流量表示器
280 ポンプ
290 スピーカ
300 液晶モニタ
310 記憶部
400 フロート弁
410 弁座部材
412 吸込み口
413 弁座
420 円筒部材
421 中空部
422 吸込み口
430 球状フロート
423 下端開口
440 止め輪

Claims (4)

  1. 地下タンクに挿入される吸上げ管と、該吸上げ管に連通された配管経路に設けられたポンプと、該ポンプにより吸上げられた油液を被給油対象に供給するノズルと、前記ノズルから吐出された流量を計測する流量計と、該流量計により計測された流量値を積算し表示部に積算流量を表示させると共に前記ポンプの起動・停止を制御する制御部と、を備えた給油装置において、
    前記吸上げ管の下端に、水より軽く、油液より重い比重を有し、前記地下タンクに溜った水位に応じて移動して前記吸上げ管の吸込み口を開または閉とするフロート弁を設けたことを特徴とする給油装置。
  2. 前記フロート弁により前記吸上げ管の吸込み口が閉止されたときの圧力変化を検出する圧力センサを、前記吸上げ管または前記配管経路に設けたことを特徴とする請求項1に記載の給油装置。
  3. 前記制御部は、前記圧力センサからの検出信号により、前記ノズルへの送液を停止させることを特徴とする請求項2に記載の給油装置。
  4. 前記制御部は、前記圧力センサからの検出信号により、前記地下タンクの水位が前記吸上げ管の吸込み口に達する上限位置であることを報知することを特徴とする請求項2に記載の給油装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1050056A (ja) * 1996-07-31 1998-02-20 Sharp Corp 半導体記憶装置
JP2013170574A (ja) * 2012-02-23 2013-09-02 Mitsubishi Electric Corp 冷媒圧縮機
JPWO2014061374A1 (ja) * 2012-10-19 2016-09-05 株式会社タツノ 給油装置
WO2019158322A1 (en) * 2018-02-19 2019-08-22 Wayne Fueling Systems Sweden Ab Fuel dispensing unit with pressurised storage tank and method

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