JP2015209235A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】供給される燃料に含まれる気体流量の増大による異常発生を正確に判定する。
【解決手段】ノズル収納部４０を有する筐体２０と、前記筐体内に設けられ、燃料供給経路を流れる液体燃料の流量を計測する流量計２５０と、前記燃料供給経路に設けられ、地下タンク２３０の液体燃料をノズル３０に送液するポンプ２４０と、前記ポンプから吐出された液体燃料に含まれる気体を分離させる気液分離手段２７０と、分離された気体を前記筐体の外部に排出させる気体排出経路２９０とを備えた燃料供給装置１０において、前記気体排出経路より排出される気体の流量を計測する気体流量計測手段２８０と、液体燃料の流量に応じて気体混入流量を設定する気体混入流量設定手段１３０と、前記気体流量計測手段により計測された気体流量が前記気体混入流量設定手段により設定された前記気体混入流量より多い場合には異常と判定する異常判定手段１５０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は燃料供給装置に関する。

例えば、燃料供給装置の筐体内部には、地下タンクに貯蔵された液体燃料をポンプ駆動により汲み上げて、流量計に連通された給液配管に吐出するポンプユニットが搭載されている（例えば、特許文献１参照）。また、ポンプユニットは、液体燃料を汲み上げるポンプと、ポンプから吐出される液体に含まれる気体富化液を分離させるための気液分離室と、気体富化液から気体を分離させる気体分離室とを有する。

さらに、気体分離室には、気体を燃料供給装置の筐体外部に排出するための排気経路（配管）が設けられている。また、排気経路の下流側端部は、ノズルが収納されるノズル掛けに設けられた警報笛に接続されている。そして、例えば、地下配管に亀裂が生じ、気体分離室において、地下タンクから汲み上げられた液体燃料に大量の気体が含まれていた場合、排気経路から外部に排出される気体の流速（又は流量）が所定値以上（閾値以上）になったとき警報笛から気体混入の警報音が発生される。

特開平９−１９４０００号公報

ところが、地下タンクに貯蔵された液体燃料を車両に搭載された燃料タンクに供給する際、ノズルを燃料タンクの供給口に挿入した状態で当該ノズルを操作して供給流量を調節した場合に、ポンプにより地下タンクから汲み上げられる液体燃料の吐出流量も変動する。また、液体燃料には、地下配管の亀裂等の異常な状態により多量の気体が混入する以外にも、例えば、ポンプを使用する際に、配管中の油液が気化することによりわずかながらもベーパ（気化ガス）が発生し、発生したベーパが油液に混入する。そして、このベーパの量は、液体燃料の吐出流量の変動に伴い変動する。具体的には、液体燃料の吐出流量が増加すれば、気体混入流量も増加する。

従来の燃料供給装置においては、例えば、所定値（閾値）が低い値に設定されている場合には、液体燃料の吐出流量が変動（増加）し、吐出流量に応じた気体混入流量も増加した場合においても、所定値（閾値）以上になった場合に報知されるので、例えば、地下配管に亀裂が生じたことにより液体燃料に大量の気体が含まれていないにも関わらず所定値（閾値）以上であるため、異常であると報知されてしまい、誤検知することになる。

また、所定値（閾値）が高い値に設定されている場合には、地下配管の亀裂等の異常な状態により多量の気体が油液に混入した場合においても、気体混入流量が所定値（閾値）に達していなければ、報知されないことになる。従って、従来の燃料供給装置では、地下配管の亀裂等の異常な状態でないにも関わらず、報知されてしまったり、地下配管の亀裂等の異常な状態であるにも関わらず報知されないため地下配管の亀裂等に起因する気体混入の異常を正確に検知することが出来なかった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した燃料供給装置の提供を目的とする。

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。

本発明は、液体燃料を供給するノズルを収納するノズル収納部を有する筐体と、
前記筐体内に設けられ、一端が前記液体燃料を貯蔵する地下タンクに接続され、他端が前記ノズルに接続された燃料供給経路と、
前記燃料供給経路を流れる液体燃料の流量を計測する流量計と、
前記燃料供給経路に設けられ、前記地下タンクの液体燃料を前記ノズルに送液するポンプと、
前記ポンプから吐出された液体燃料に含まれる気体を分離させる気液分離手段と、
前記気液分離手段により分離された気体を前記筐体の外部に排出させる気体排出経路とを備えた燃料供給装置において、
前記気体排出経路より排出される気体の流量を計測する気体流量計測手段と、
液体燃料の流量に応じて気体混入流量を設定する気体混入流量設定手段と、
前記気体流量計測手段により計測された気体流量が前記気体混入流量設定手段により設定された前記気体混入流量より多い場合には異常と判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、気体流量計測手段により計測された気体流量が液体燃料の流量に応じて設定された気体混入流量よりも多い場合には異常と判定するため、流量変動に応じて、気体流量計測手段により計測された気体流量の増大による異常発生を正確に判定できる。

本発明による燃料供給装置の実施形態１を示す図である。 ポンプユニットの構成を模式的に示す図である。 ポンプユニットにおける液体の流れを順に示す図である。 制御部が実行する制御処理１のフローチャートである。 気体流量パルス周波数の変化を示すグラフである。 気体流量パルス周波数、液体燃料流量パルス周波数、燃料計量精度の変化を示すグラフである。 制御部が実行する制御処理２のフローチャートである。 本発明による燃料供給装置の実施形態２を示す図である。

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。

〔実施形態１〕
図１は本発明による燃料供給装置の一実施形態を示す図である。図１に示されるように、燃料供給装置１０は、例えば、ガソリン又は軽油などの液体燃料を供給する給油装置である。また、燃料供給装置１０は、筐体２０の前面に燃料供給ノズル３０を収納するノズル掛け（ノズル収納部）４０と、表示装置６０とが設けられている。燃料供給ノズル３０は、燃料供給ホース９０と共に燃料供給経路を構成している。燃料供給ホース９０は、筐体２０の上部に連結された継手９２を介して筐体２０の内部に設けられた燃料供給経路を構成する配管に接続されている。

燃料供給装置１０の制御部１００は、電源回路１１０を介して電力が供給される。制御部１００は、気体混入流量設定手段１３０と、気体流量演算手段１４０と、異常判定手段１５０と、報知手段１６０と、ポンプ制御手段１８０と、流量演算手段１９０とを有する。

気体流量演算手段１４０は、後述するポンプユニット２４０から排気される気体の流量計測信号（流量パルス）を積算して単位時間当たりの気体流量（瞬時流量）を演算する。

異常判定手段１５０は、気体流量演算手段１４０により演算された気体流量が気体混入流量演算手段１９０により演算された流量または流速に応じて気体混入流量設定手段１３０において設定された気体混入流量よりも多い場合には異常と判定し、異常であることを示す判定結果を報知手段１６０に出力する。

報知手段１６０は、異常判定手段１５０による判定結果が異常有りの場合、表示装置６０に例えば、「燃料の気体混入流量に異常有り」といったような警告メッセージを表示またはスピーカから発声させる。また、報知手段１６０は、異常判定手段１５０による判定結果が異常有りの場合、警報機（アラーム装置）を作動させてもよい。また、報知手段１６０としては、作業者（操作者）が燃料供給装置１０から離れた場所にいる場合でも異常を認識できるようにスピーカから警報を発したり、あるいは筐体２０の上部に警報ランプを設けて当該警報ランプ（例えば、ＬＥＤ）を点滅させて報知しても良い。

ポンプ制御手段１８０は、燃料供給ノズル３０がノズル掛け４０から外されたときの検知信号に基づいてポンプユニット２４０のポンプを駆動するためのモータ２６０を制御する。

流量演算手段１９０は、流量計２５０から出力された流量パルスを積算して単位時間当たりの瞬時流量、積算流量（供給量）を演算する。

気体混入流量設定手段１３０は、前記流量演算手段１９０により演算された瞬時流量、積算流量（供給量）から燃料供給の際に燃料に混入される気体の気体混入流量を設定する。

図１において、燃料供給ノズル３０は、燃料供給経路を構成する燃料供給ホース９０及び燃料供給配管２２０を介して地下タンク２３０に接続されている。燃料供給配管２２０には、ポンプユニット２４０、流量計２５０が設けられている。また、ノズル掛け４０には、燃料供給ノズル３０が収納されていることを検知して検知信号を出力するノズルスイッチ４２が設けられている。

ポンプユニット２４０は、後述するようにポンプと、ポンプから吐出される液体燃料に含まれる気体を分離する気体分離手段２７０と、気体分離手段２７０により分離された気体の排出量を計測する気体流量計測手段２８０とを有する。また、気体流量計測手段２８０は、気体分離手段２７０により分離された気体の排出する排気管路（排気経路）２９０に設けられている。尚、排気管路２９０は、下端が気体流量計測手段２８０に接続され、上端が筐体２０の側面に開口している。

ポンプ制御手段１８０は、燃料供給ノズル３０がノズル掛け４０から外されてノズルスイッチ４２の検知信号がオフになると、モータ２６０に通電してポンプユニット２４０のポンプを駆動する。また、ポンプ制御手段１８０は、燃料供給ノズル３０がノズル掛け４０に戻されてノズルスイッチ４２の検知信号がオンになると、モータ２６０への通電を停止する。

そして、操作者が燃料供給ノズル３０の吐出パイプを車両に搭載された燃料タンク（被供給体）の燃料供給口に挿入してノズルレバーを開弁方向に操作すると、燃料供給ノズル３０に内蔵された主弁が開弁して当該車両に搭載された燃料タンクに燃料供給が行われる。

このようにして地下タンク２３０に貯蔵された油液（液体燃料）がポンプユニット２４０により汲み上げられて車両の燃料タンクに供給されると共に、流量計２５０から出力された流量パルスが流量演算手段１９０に送信される。流量演算手段１９０では、入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、表示装置６０に積算流量（供給量）の演算値を表示させる。

また、ポンプユニット２４０により地下タンク２３０に貯蔵された燃料を汲み上げる際は、燃料供給配管２２０内がポンプ吸引力により負圧になるため、燃料供給系統で破損箇所があると、配管外部の気体を多量に吸込むおそれがある。そのため、実施形態１においては、気体流量計測手段２８０により燃料供給ノズル３０に供給される燃料に含まれる気体の混入流量を計測する。

尚、燃料供給装置１０は、供給可能な燃料としてガソリンや軽油に限らず、液化ガスを供給する装置にも適用できる。

〔ポンプユニットの構成〕
図２はポンプユニットの構成を模式的に示す図である。図３はポンプユニットにおける液体の流れを順に示す図である。

図２及び図３に示されるように、ポンプユニット２４０は、例えば、ガソリンや軽油などの液体燃料を供給する燃料供給装置に搭載され、地下タンク２３０に貯蔵された燃料を汲み上げると共に、液体に含まれる気泡を分離させて流量計２５０へ送液するように設けられている。尚、流量計２５０で計測された液体燃料は、燃料供給装置のホース、ノズルを介して車両の燃料タンクに供給される。

ポンプユニット２４０は、同一のケーシング２４２の内部に流入室３１、ロータ室３２、サイクロン室（気液分離室）３３、流出経路３４、気体分離室（気体分離手段）３６が形成されている。流入室３１には、ケーシング２４２の底部に開口する流入口３７に連通されたストレーナ３８と、流入側逆止弁３９とが設けられている。

ポンプ駆動により流入口３７から吸引された液体は、ストレーナ３８により濾過された後、ロータ室３２に流入する。また、流入側逆止弁３９の下流には、ベーンポンプ４８のロータ室３２へ液体を供給するための流入側流路４１が設けられている。

流入側逆止弁３９は、コイルバネ４３のバネ力により弁座を閉弁する方向に付勢されており、ポンプ駆動時のポンプ吸込み圧力（負圧）により開弁し、ポンプ停止時はポンプ吸込み圧力がなくなると閉止する。従って、流入側逆止弁３９が開弁動作すると、液体燃料が流入側流路４１に流入される。

ロータ室３２には、ベーンポンプ４８が設けられている。

ベーンポンプ４８の本体４９内にはロータ５０が配設されており、ロータ５０は本体４９の偏心位置を延ばされた回転軸５１に固定的に取付けられている。回転軸５１は、ケーシング２４２の内部に一体形成した軸受部とケーシング２４２の外壁に被蓋した蓋体に一体形成した軸受部とに回動自在に支持されている。ポンプ室５２と本体４９とは、蓋体によりケーシング２４２の開口を閉じることにより密閉室として区画されている。ロータ５０には、半径方向へ摺動自在に複数のベーン５３が放射状に装着されており、各ベーン５３は、ロータ５０の両側面に設けた凹部内に配置したリングによりそれぞれの基端が支承されている。また、ケーシング２４２の外に延ばした回転軸の一端部にはモータ（図示略）により回転駆動されるプーリが装着されている。

ベーンポンプ４８においては、図示を略すモータの作動でプーリを回転させると、その回転が回転軸５１を介してロータ５０に伝えられ、各ベーン５３はその先端を本体４９の内周面に摺接させながら回転する。この時、ロータ５０が本体４９に対する偏心位置を中心に回転するので、ベーン５３で仕切られた各室の容積が拡大、縮小を繰返し、これにより本体４９内の吸込側に負圧が発生する。したがって、流入口３７をタンクに接続しておけば、ロータ５０の回転によりタンク内の流体が流入口３７からストレーナ３８、吸込側逆止弁３９、流路４１および吸込口３２を経てロータ室３２内に吸込まれ、その吐出口から吐出側流路４７へと吐出されるようになる。

尚、ポンプとしては、上記のようなベーンポンプ４８に限らず、ベーンポンプ４８の代わりにギヤポンプを用いても良いのは勿論である。

さらに、ベーンポンプ４８から吐出された液体は、吐出側流路４７の下流に配されたサイクロン室（気液分離室）３３へ流入される。サイクロン室３３はテーパ形状に形成されており、下流側がフィルタ５４を有するフィルタ室５５に連通され、上壁には気体を含んだ気体富化液を気体分離室３６に回収するための連通孔５８が設けられている。連通孔５８は、サイクロン室３３の内壁に設けられた流出口５８ａと、気体分離室３６の内壁に設けられた流入口５８ｂとを連通する通路である。

そして、流出口５８ａは、気化富化液を気体分離室３６に排出するための開口であり、流入口５８ｂは、サイクロン室３３から排出された気化富化液を気体分離室３６に流入させるための開口である。サイクロン室３３内に入した液体は、サイクロン室３３内にて旋回し、液体から分離された気体富化液は連通孔５８を経て気体分離室３６へ流出され、気体富化液から分離された液体は、フィルタ室５５へ流入することになる。

気体分離室３６の底部には、液体をベーンポンプ４８のロータ室３２に戻す戻し孔７６が設けられ、天井には大気開放孔６２が設けられている。

また、気体分離室３６には、戻し孔７６を開閉するフロート弁７０が設けられている。フロート弁７０は、気体分離室３６内の気体富化液に接するフロート７２と、気体分離室３６内の気体富化液を含む液体の液面高さが所定高さ以上の場合に戻し孔７６を開弁する弁部７４とを有する。そのため、気体分離室３６において、気泡が分離された液体は、液面高さが所定高さに達したときフロート弁７０の開弁により戻し孔７６を通過して流入側流路４１に戻される。

また、気体分離室３６において、液体に含まれる気泡（気体）は上部空間に浮上し、大気開放孔６２から排気配管２９０を介して筐体２０の外部、すなわち大気中に放出される。排気配管２９０には、気体流量計測手段２８０が設けられている。気体流量計測手段２８０は、排気配管２９０に連通されたハウジング２８１と、気体の流量（流速）に比例した回転数で回転する回転子２８２と、回転子２８２の外周側に埋設されたマグネット２８４の通過を検知する磁気センサ（気体流量検出手段）２８６とを有する。

回転子２８２は、ハウジング２８１内を流れる気体の流速により回転する羽根を有し、ハウジング２８１内で回転可能に支持されている。マグネット２８４は、回転子２８２の羽根の先端に設けられており、磁気センサ２８６に接近したときに検知信号が検出される。従って、排気配管２９０を介して筐体２０の外部に放出される気体の流量（流速）を磁気センサ２８６から出力された流量パルスを積算することにより、後述するＳ１８（図４参照）、Ｓ３９（図７参照）の処理において、気体分離室３６から大気開放孔６２に排出された気体流量と流量計により計測された液体燃料の流量（または流速）に応じて設定された気体混入流量とを比較することが可能になる。

尚、気体流量計測手段２８０としては、上記のような回転子２８２の回転数を検出して気体流量を求めても良いし、あるいは容積式流量計、または超音波流量計などを用いても良い。

異常判定手段１５０では、磁気センサ２８６から出力された流量パルスを積算する気体流量演算手段１４０により演算された気体流量が流量計により計測された液体燃料の流量に応じて設定された気体混入流量より多い場合には、後述するＳ２１（図４参照）、Ｓ４４（図７参照）において、異常と判定することが可能になる。

また、サイクロン室３３において、気体富化液が分離された液体は、フィルタ５４により濾過された後に流出経路３４を通過して流量計２５０に供給される。尚、流出経路３４に設けられた流出側逆止弁６４は、ベーンポンプ４８によって送出された液体の圧力により開弁する。

また、流出経路３４には、リリーフ弁８０が設けられている。流出経路３４の液圧が必要以上に高まった場合、流出経路３４の液体の一部は、リリーフ弁８０を開弁させて流入側流路４１を介してベーンポンプ４８のロータ室３２に戻される。リリーフ弁８０は、コイルバネ８２のばね力により閉弁方向に付勢されており、流出経路３４の吐出圧力と、コイルバネ８２のばね力にロータ室３２の吸込み圧力を加えた合力との差に応じて開閉する。

〔制御部の制御処理〕
図４は制御部が実行する制御処理１のフローチャートである。図４に示されるように、制御部１００は、Ｓ１１において、ノズルスイッチ４２がオフになると、燃料供給ノズル３０がノズル掛け４０から外されて車両の燃料供給口に挿入されているものと判断してＳ１２に進む。Ｓ１２においては、ポンプユニット２４０のベーンポンプ４８を駆動するモータ２６０を起動させる。

続いて、Ｓ１３に進み、前回供給量を表示している表示装置６０の表示をリセットする。次のＳ１４では、流量計２５０から出力された流量パルスがあるか否かを判定する。このＳ１４において、流量計２５０から流量パルスが出力された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１５に進み、当該流量パルスの積算値から積算流量（供給量）を演算する。尚、Ｓ１４において、流量パルスがない場合（ＮＯの場合）、流量パルスが出力されるまで待機状態となる。

続いて、Ｓ１６では、上記積算流量（供給量）に応じて設定された気体混入流量αを算出する。この気体混入流量αは、燃料供給の際に、油液の気化等により発生する気体の限界値であり、流量に応じた値が設定される。

次のＳ１７では、気体流量計測手段２８０の磁気センサ２８６から出力された流量パルスを積算して排気配管２９０を介して筐体２０の外部に排出される気体流量（β）を算出する。続いて、Ｓ１８では、上記Ｓ１６により算出した気体混入流量αと、Ｓ１７により算出した気体流量（β）とを比較する。Ｓ１８において、気体流量（β）が気体混入流量αより少ない場合（α＞βの場合）、Ｓ１９に進み、燃料タンクに挿入された燃料供給ノズル３０が満タン検知したか否かをチェックする。

燃料供給中は、燃料供給ノズル３０に設けられた液面検知手段により燃料タンク内の液面上昇を検知して燃料供給ノズル３０の自動閉弁機構が作動すると、液体燃料の供給が停止し、流量計２５０からの流量パルスが出力されなくなる。そのため、Ｓ１９では、流量計２５０からの流量パルスの有無を監視しており、流量パルスが出力されなくなった場合（ＹＥＳの場合）、燃料供給ノズル３０の液面検知手段により満タン検知されたものと判断してＳ２０に進む。また、Ｓ１９において、流量パルスが出力されている場合（ＮＯの場合）、すなわち、燃料供給中は前述したＳ１５の処理に戻り、Ｓ１５〜Ｓ１９の処理を繰り返す。

次のＳ２０では、燃料供給ノズル３０の液面検知手段により満タン検知されているので、ノズルスイッチ４２がオンになったか否かをチェックする。Ｓ２０において、ノズルスイッチ４２がオフの場合（ＮＯの場合）、燃料供給ノズル３０がノズル掛け４０に戻されていないものと判断し、ノズルスイッチ４２がオンになるまで待機状態となる。また、Ｓ２０において、ノズルスイッチ４２がオンの場合（ＹＥＳの場合）、燃料供給ノズル３０がノズル掛け４０に戻されたものと判断し、ベーンポンプ４８を駆動するモータ２６０への通電を遮断し、ベーンポンプ４８を停止する。

また、上記Ｓ１８において、気体流量（β）が気体混入流量αより多い場合（α＜βの場合）、排気配管２９０を介して筐体２０の外部に排出される気体流量（β）が異常に多いと判断してＳ２２に進み、予め設定された所定時間（任意に設定された時間）が経過したか否かをチェックする（異常判定手段）。Ｓ２２において、所定時間が経過していない場合（ＮＯの場合）、前述したＳ１６の処理に戻り、Ｓ１６〜Ｓ１８の処理を繰り返す。

また、Ｓ２２において、所定時間が経過した場合（ＹＥＳの場合）、供給される燃料に含まれる気体流量の増大による異常が発生したものと判定してＳ２３に進み、異常を報知する。すなわち、地下タンク２３０の残量が低下により燃料供給ノズル３０から吐出される液体燃料に含まれる気体流量が規定以上に増加していることを報知するメッセージを表示装置６０に表示したり、あるいは警報（アラーム）を発生させて報知しても良い。

この報知により操作者は、燃料供給ノズル３０から吐出される燃料に含まれる気体が異常に多いことに気付き、燃料供給を中断して、気体混入の原因を調べて、対策を講じることが可能になる。また、車両の燃料タンクに供給された燃料の供給量の計測値に気体が含まれるため、表示装置６０に表示された供給量にも気体の供給量が含まれることになり、気体混入流量による計測誤差の発生を未然に防ぐことも可能になる。

〔気体混入流量αについて〕
ここで、上記気体混入流量に伴う計測誤差について説明する。

まず、気体流量計測手段２８０による気体流量計測の流量パルスの変化について説明する。図５に示されるように、地下タンク２３０に貯蔵する燃料をポンプユニット２４０が汲み上げる際、気体流量計測手段２８０により計測される気体流量の流量パルス周波数は、閾値以上の値で設定時間以上継続することになる。

よって、図５に示される閾値及び設置時間を制御部１００で監視することにより燃料供給配管２２０の密封性低下による気体吸込み量の異常を検知することが可能になる。図５において、気体流量計測手段２８０により計測された流量パルス（燃料供給ノズル３０へ供給される燃料から分離された気体の流量計測信号）が流量計２５０により計測された液体燃料の積算流量（供給量）に応じて設定された気体流量パルス周波数の閾値Ｐａを越えて設定時間Ｔが継続された場合、気体混入流量が異常であると判定することが可能になる。また、気体流量パルス周波数が一定値のグラフＰ１に対してグラフＰ２のように上昇した場合には、地下タンク２３０の残量が低下して燃料供給配管２２０の下端と液面との隙間から気体が吸込まれたものと判定することができる。

また、図６（Ａ）において、供給される燃料に対する気体の割合である気体混入率が低い場合、気体流量パルス周波数は気体混入流量に対して比例的に変化するが、気体混入率が高くなると、気体流量パルス周波数は比例直線Ｐ３より下側にカーブするように変化する。また、図６（Ｂ）において、気体混入率が高くなると、燃料流量パルス周波数は比例直線Ｐ４より上側にカーブするように変化する。

このような気体流量パルス周波数及び燃料流量パルス周波数の変化は、気体混入率が高くなると、ポンプユニット２４０における気液分離性能が追従しないためである。

ここで、気体瞬時流量（気体混入流量）Ｑｇと気体流量パルス周波数ｆｇとの関係は、次式（１）のようになる。
Ｑｇ＝Ｃｇ×ｆｇ・・・（１）
（上式（１）において、Ｃｇは、係数）
燃料の瞬時流量をＱｌとすれば、燃料に対する気体の混入割合を示す気体混入率Ｅ（％）は、次式（２）のように表せる。
Ｅ＝（Ｑｇ／Ｑｌ）×１００・・・（２）
次に気体混入流量αについて具体的に説明する。例えば、液体燃料の流量に対して気体混入率（％）が２０％の場合の吐出流量Ｑと気体混入流量αとの前記対応関係に基づくと、例えば、前述したＳ１６の処理において、吐出流量Ｑ＝１００Ｌ／ｍｉｎに対する気体混入流量αは、α＝２０Ｌ／ｍｉｎが設定される。また、吐出流量Ｑ＝８０Ｌ／ｍｉｎに対する気体混入流量αは、α＝１６Ｌ／ｍｉｎが設定される。また、吐出流量Ｑ＝６０Ｌ／ｍｉｎに対する気体混入流量αは、α＝１２Ｌ／ｍｉｎが設定される。また、吐出流量Ｑ＝４０Ｌ／ｍｉｎに対する気体混入流量αは、α＝８Ｌ／ｍｉｎが設定される。

従って、前述したＳ１８における異常判定処理は、吐出流量に対応した気体混入流量αに基づいて判定されるため、気体混入流量αを吐出流量に関係なく固定値に設定する場合（従来の場合）よりも、より高い精度で気体混入流量による異常を判定することが可能になる。

また、気体混入割合の閾値Ｅ０をポンプユニット２４０の気液分離の性能を維持できる範囲で設定することにより、多量の気体混入時に図６（Ｃ）に示す燃料計量精度が比例直線Ｐ５より上側にカーブするように変化することを防止できる。

尚、制御部１００においては、上記式（１）（２）がメモリに予め記憶されており、検出された気体流量パルス周波数ｆｇ、燃料瞬時流量Ｑｌを入力して演算処理を行っても良いし、あるいは各気体流量パルス周波数ｆｇ、燃料瞬時流量Ｑｌに対応する数値が予め登録されたデータベースを用いて算出しても良い。

〔実施形態２〕
図７は制御部が実行する制御処理２のフローチャートである。図７において、Ｓ３１〜Ｓ３７の処理は、前述した図４に示すＳ１１〜Ｓ１７と同じため、説明を省略する。

Ｓ３８では、気体流量計測手段２８０により計測された流量パルス（燃料供給ノズル３０へ供給される燃料から分離された気体の流量計測信号）に基づいて、気体計測値の変化を示す気体量変化率θ（％）を算出する。

次のＳ３９では、上記Ｓ３６により算出した気体混入流量αと、Ｓ３７により算出した気体流量（β）とを比較する。Ｓ３９において、気体流量（β）が気体混入流量αより少ない場合（α＞βの場合）、気体混入流量が少ないのでＳ４０に進み、Ｓ３８で算出された気体量変化率θが予め設定された所定値以下か否かをチェックする（変化率演算手段）。

Ｓ４０において、気体量変化率θが予め設定された所定値以下の場合（ＹＥＳの場合）、燃料供給系統における気体混入が少ないものと判断してＳ４１に進み、満タン検知が行われたか否かをチェックする。Ｓ４１において、流量計２５０からの流量パルスの有無を監視しており、流量パルスが出力されなくなった場合（ＹＥＳの場合）、燃料供給ノズル３０の液面検知手段により満タン検知されたものと判断してＳ４２に進む。また、Ｓ４１において、流量パルスが出力されている場合（ＮＯの場合）、すなわち、燃料供給中は前述したＳ３５の処理に戻り、Ｓ３５〜Ｓ４１の処理を繰り返す。

次のＳ４２では、燃料供給ノズル３０の液面検知手段により満タン検知されているので、ノズルスイッチ４２がオンになったか否かをチェックする。Ｓ４２において、ノズルスイッチ４２がオフの場合（ＮＯの場合）、燃料供給ノズル３０がノズル掛け４０に戻されていないものと判断し、ノズルスイッチ４２がオンになるまで待機状態となる。また、Ｓ４２において、ノズルスイッチ４２がオンの場合（ＹＥＳの場合）、燃料供給ノズル３０がノズル掛け４０に戻されたものと判断し、ベーンポンプ４８を駆動するモータ２６０への通電を遮断し、ベーンポンプ４８を停止する。

また、上記Ｓ３９において、気体流量（β）が気体混入流量αより多い場合（α＜βの場合）、あるいは上記Ｓ４０において、気体量変化率θが予め設定された所定値以上の場合（ＹＥＳの場合）、燃料供給系統における気体混入流量が増大したものと判断してＳ４４に進み、予め設定された所定時間（任意に設定された時間）が経過したか否かをチェックする（異常判定手段）。Ｓ４４において、所定時間が経過していない場合（ＮＯの場合）、前述したＳ３６の処理に戻り、Ｓ３６〜Ｓ４０の処理を繰り返す。

また、Ｓ４４において、所定時間が経過した場合（ＹＥＳの場合）、供給される燃料に含まれる気体流量の増大による異常が発生したものと判定してＳ４５に進み、異常を報知する。

このように、制御部１００では、液体燃料に含まれる気体流量が規定以上に増加していることが所定時間継続した場合に異常発生と判断して異常を報知することができるので、従来のものよりも異常発生の判断がより正確に行える。

〔実施形態３〕
図８は本発明による燃料供給装置の実施形態２を示す図である。尚、図８において、図２と同じ部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図８に示されるように、実施形態２の気体流量計測手段２８０Ａは、排気配管２９０に連通されたハウジング２８１Ａと、気体の流量（流速）に比例した回転数で回転する回転子２８２Ａと、回転子２８２Ａの上方に設けられたエンコーダ２８４Ａと、エンコーダ２８４Ａの回転数に応じた信号を検出する検出素子（気体流量検出手段）２８６Ａとを有する。尚、検出素子２８６Ａとしては、例えば、光学的にエンコーダ２８４Ａの周方向に形成された複数のスリットの通過数を検出するフォトインタラプタなどからなる。

また、回転子２８２Ａと、エンコーダ２８４Ａとは、軸２８５Ａにより連結されており、回転子２８２Ａが大気開放孔６２から排気配管２９０を介して筐体２０の外部に排出される気体流量に比例した回転数で回転すると共に、軸２８５Ａを介してエンコーダ２８４Ａも同じ回転数で回転する。

尚、エンコーダ２８４Ａ及び検出素子２８６Ａは、大気開放孔６２及び排気配管２９０から画成された検出室２８８Ａに設けられており、この検出室２８８Ａは防爆構造による壁で構成されている。
従って、排気配管２９０を介して筐体２０の外部に排出される気体流量に比例した回転数で回転するエンコーダ２８４Ａを検出する検出素子２８６Ａから出力された流量パルスを積算することにより、前述したＳ１８（図４参照）、Ｓ３９（図７参照）において、気体分離室３６からに排出された気体流量と予め設定された気体混入流量とを比較することが可能になる。そのため、異常判定手段１５０では、磁気センサ２８６から出力された流量パルスを積算する気体流量演算手段１４０により演算された気体流量が前記流量計２５０により計測された液体燃料の積算流量（供給量）に応じて設定された気体混入流量より多い場合には、前述したＳ２２（図４参照）、Ｓ４４（図７参照）において、異常と判定することが可能になる。

すなわち、燃料供給ノズル３０から吐出される液体燃料に含まれる気体流量が規定以上に増加していることを報知するメッセージを表示装置６０に表示したり、あるいは警報（アラーム）を発生させて報知しても良い。例えば、「燃料の気体混入流量に異常有り」といったような警告メッセージを表示またはスピーカから発声させても良い。また、当然、報知せずにポンプを停止しても良い。

このように、制御部１００では、液体燃料に含まれる気体流量が規定以上に増加、あるいは気体量変化率θが予め設定された所定値以上に変化していることが所定時間継続した場合に異常発生と判断して異常を報知することができるので、従来のものよりも異常発生の判断がより正確に行える。

また、本発明では、液体燃料中の気体量が液体燃料の流量に応じて設定された気体混入流量以上であるにも関わらず所定値（閾値）以下であるため、報知されないという課題に対しても、気体流量演算手段により演算された気体流量が前記流量計により計測された液体燃料の積算流量（供給量）に応じて設定された気体混入流量よりも多い場合に報知することができるので、地下配管の亀裂等に起因する気体混入の異常を正確に検知することが出来る。

また、本発明では、通常の燃料供給の際にベーパが生じる要因として液体燃料が気化したことにより生じると記載したが、これに限らず、配管内を液体燃料が流れる際に生じるベーパも含まれることはもちろんである。

また、本発明では、配管等の亀裂により多量の気体が発生すると記載しているが、これに限らず、例えば、外気温が上昇したことにより、配管内の油液が多量に気化したことにより発生するベーパに対しても、異常と検知することはもちろんである。

１０ 燃料供給装置
２０ 筐体
３０ 燃料供給ノズル
３１ 流入室
３２ ロータ室
３３ サイクロン室（気液分離室）
３６ 気体分離室（気体分離手段）
３７ 流入口
３８ ストレーナ
３９ 流入側逆止弁
４０ ノズル掛け（ノズル収納部）
４１ 流入側流路
４２ ノズルスイッチ
４７ 吐出側流路
４８ ベーンポンプ
４９ 本体
５０ ロータ
５１ 回転軸
５２ ポンプ室
５３ ベーン
５４ フィルタ
５５ フィルタ室
５８ 連通孔
６０ 表示装置
６２ 大気開放孔
６４ 流出側逆止弁
７０ フロート弁
７６ 戻し孔
８０ リリーフ弁
９０ 燃料供給ホース
１００ 制御部
１３０ 気体混入流量設定手段
１４０ 気体流量演算手段
１５０ 異常判定手段
１６０ 報知手段
１８０ ポンプ制御手段
１９０ 流量演算手段
２２０ 燃料供給配管
２３０ 地下タンク
２４０ ポンプユニット
２５０ 流量計
２６０ モータ
２７０ 気体分離手段
２８０、２８０Ａ 気体流量計測手段
２８１、２８１Ａ ハウジング
２８２、２８２Ａ 回転子
２８４ マグネット
２８４Ａ エンコーダ
２８５Ａ 軸
２８６ 磁気センサ（気体流量検出手段）
２８６Ａ 検出素子
２９０ 排気配管（排気経路）

Claims (2)

1. 液体燃料を供給するノズルを収納するノズル収納部を有する筐体と、
   前記筐体内に設けられ、一端が前記液体燃料を貯蔵する地下タンクに接続され、他端が前記ノズルに接続された燃料供給経路と、
   前記燃料供給経路を流れる液体燃料の流量を計測する流量計と、
   前記燃料供給経路に設けられ、前記地下タンクの液体燃料を前記ノズルに送液するポンプと、
   前記ポンプから吐出された液体燃料に含まれる気体を分離させる気液分離手段と、
   前記気液分離手段により分離された気体を前記筐体の外部に排出させる気体排出経路とを備えた燃料供給装置において、
   前記気体排出経路より排出される気体の流量を計測する気体流量計測手段と、
   液体燃料の流量に応じて気体混入流量を設定する気体混入流量設定手段と、
   前記気体流量計測手段により計測された気体流量が前記気体混入流量設定手段により設定された前記気体混入流量より多い場合には異常と判定する異常判定手段と、
   を備えたことを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記異常判定手段は、前記気体流量計測手段により計測された気体流量が前記気体混入流量設定手段により設定された前記気体混入流量より多い時間が予め設定された所定時間の間継続した場合には異常と判定することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
   

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