JP3113323B2 - 給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の燃料タンクにガ
ソリン等の燃料を給油する給油装置に関し、特に、車両
の油種と異なる種類の燃料を給油するのを防止する油種
識別機能付きの給油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８ないし図１３に、従来技術による給
油装置として固定式の給油装置を例に挙げて説明する。

【０００３】図において、１は給油所敷地内に設けられ
た固定式の計量機、２は該計量機１内に配設された配管
を示し、該配管２の途中にはポンプモータ３によって駆
動されるポンプ４、給油量を計測する流量計５が設けら
れ、該流量計５には流量に比例した流量パルスを発信す
る流量パルス発信器６が装着されている。

【０００４】７は基端側が配管２に接続されたホース、
８は該ホース７の先端に設けられた給油ノズルを示し、
該給油ノズル８を開弁することにより、吐出パイプ８Ａ
から車両の燃料タンク（図示せず）にガソリン等の油液
（燃料）を吐出するようになっている。

【０００５】９は計量機１の側面に設けられたノズル収
容部で、該ノズル収容部９に給油ノズル８が掛け外しさ
れるようになっている。１０は該ノズル収容部９に設け
られたノズルスイッチを示し、該ノズルスイッチ１０は
給油ノズル８の掛け外しと連動してオンオフ信号を出力
するものである。そして、該ノズルスイッチ１０は、給
油ノズル８が外されている間はオン状態となり、後述の
制御装置２１に給油作業中であることを示すノズルスイ
ッチ信号を出力する。

【０００６】１１はホース７に沿って設けられた蒸気吸
引管路としての吸気ホースを示し、該吸気ホース１１
は、その一側が給油ノズル８の吐出パイプ８Ａ先端まで
延在して開口する蒸気吸込口１１Ａとなり、その他側が
計量機１内まで延在して開口する蒸気放出口１１Ｂとな
っている。

【０００７】１２は計量機１内に位置して吸気ホース１
１の蒸気放出口１１Ｂ側に設けられた吸排気手段として
の吸排気ポンプを示し、該吸排気ポンプ１２は正，逆回
転可能なモータと、該モータによって駆動される吸気，
排気可能な気体ポンプ（いずれも図示せず）とから構成
されている。そして、該吸排気ポンプ１２は、後述の給
油作業に応じて、モータの正転時には吸気ホース１１を
介して蒸気吸込口１１Ａから計量機１側に向けて油蒸気
を吸気し、また、逆転時には計量機１内の空気を蒸気吸
込口１１Ａ側に向けて排気するものである。

【０００８】１３は計量機１の正面パネルに設けられた
表示装置を示し、該表示装置１３は、給油量を表示する
給油量表示器１３Ａと、油種判別結果、油種判別操作時
の操作エラー等を表示するための油種判別状態表示器
（図示せず）とから構成されている。

【０００９】１４は計量機１の側面パネルに設けられた
外部入力装置を示し、該外部入力装置１４は、車両の使
用油種、給油単価等を入力するための設定キーと、該設
定キーによる設定内容を表示する設定表示器（いずれも
図示せず）とから構成されている。

【００１０】１５は計量機１内に位置し、吸気ホース１
１の途中に設けられた油蒸気検出手段としてのガスセン
サ、１６は該ガスセンサ１５を後述する各流通口１７，
１８およびセンサ本体２０等と共に構成する耐圧防爆ケ
ースとしてのセンサケーシングを示し、該センサケーシ
ング１６は図９，図１０に示す如く有蓋円筒状に形成さ
れている。

【００１１】１７は吸気ホース１１の蒸気吸込口１１Ａ
側に位置してセンサケーシング１６に設けられた一側流
通口としてのノズル側流通口を示し、該ノズル側流通口
１７はセンサケーシング１６と吸気ホース１１との間を
連通している。

【００１２】１８は吸気ホース１１の蒸気放出口１１Ｂ
側に位置してセンサケーシング１６に設けられた他側流
通口としてのポンプ側流通口を示し、該ポンプ側流通口
１８はセンサケース１６と吸気ホース１１との間を連通
している。また、該ポンプ側流通口１８は、図９にも示
す如く、ノズル側流通口１７と同一の高さ寸法Ｈをもっ
て、該ノズル側流通口１７と対向する位置に形成されて
いる。

【００１３】１９はセンサケーシング１６の開口部側を
施蓋して設けられたフレームアレスタを示し、該フレー
ムアレスタ１９は油蒸気，空気が透過可能な材料から有
蓋の段付筒状に形成されている。そして、該フレームア
レスタ１９は、センサケーシング１６内に流入した油蒸
気がセンサ本体２０側に透過するのを許すと共に、高温
となるセンサ本体２０の熱が直接的にセンサケーシング
１６内の油蒸気に作用するのを防止するものである。

【００１４】２０はフレームアレスタ１９の開口部側を
施蓋して設けられたセンサ本体を示し、該センサ本体２
０は、白金等の触媒が添加された酸化物半導体と、該酸
化物半導体を加熱するヒータ（いずれも図示せず）等と
から構成されている。そして、該センサ本体２０は、セ
ンサケーシング１６内の油蒸気がフレームアレスタ１９
を介して酸化物半導体に付着することにより、ガソリ
ン、軽油等の炭化水素の種類に応じて変化する酸化物半
導体の抵抗値を電圧信号に変換し、油蒸気検出信号とし
て制御装置２１に出力するものである。

【００１５】２１は計量機１内に設けられ、マイクロコ
ンピュータ等から構成された制御装置を示し、該制御装
置２１は、その入力側に流量パルス発信器６、ノズルス
イッチ１０、外部入力装置１４、ガスセンサ１５が接続
され、出力側にはポンプモータ３、吸排気ポンプ１２、
表示装置１３が接続されている。そして、該制御装置２
１内にはＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる記憶エリアが設けら
れ、該記憶エリアには、図１１に示すタイミングチャー
トに従って計量機１を作動させるプログラムが記憶され
ている。

【００１６】２２は吸気ホース１１の蒸気吸込口１１Ａ
とガスセンサ１５との間に位置し、吸気ホース１１の途
中に設けられたフィルタを示し、該フィルタ２２は油蒸
気中のダストを除去するものである。

【００１７】本実施例による給油装置は上述の如き構成
を有するもので、次に、その作動について図１１を参照
しつつ説明する。

【００１８】まず、作業者は、給油を行う車両の油種を
目視にて確認し、この油種に応じた給油ノズル８をノズ
ル収容部９から外し、給油ノズル８の吐出パイプ８Ａを
燃料タンクの給油口に挿入する。これにより、ノズルス
イッチ１０はオン状態となり、給油作業の開始を示すノ
ズルスイッチ信号を制御装置２１に出力する。そして、
制御装置２１は、ノズルスイッチ１０からのノズルスイ
ッチ信号に基づいて給油作業の開始を知ると、吸排気ポ
ンプ１２に吸気信号を出力し、図１１に示す如く該吸気
ポンプ１２を所定時間Ｔ1 だけ正転させる。ここで、作
業者が給油ノズル８を開弁操作しても、この状態では未
だポンプモータ３は作動していないから、給油が開始さ
れることはない。

【００１９】そして、吸排気ポンプ１２による吸気動作
が開始されると、燃料タンク内の油蒸気は、図９，図１
０に示す如く、吸気ホース１１からノズル側流通口１７
を介してセンサケーシング１６内に流入し、該センサケ
ーシング１６内からポンプ側流通口１８を介して蒸気放
出口１１Ｂ側に流出する。これにより、センサ本体２０
はセンサケーシング１６内を矢示方向に流通する油蒸気
に晒されて、その抵抗値が変化する。ここで、例えば燃
料タンクの油液がガソリンの場合には、気化した蒸気量
が多いから出力電圧は大きくなり、一方、燃料タンク内
の油液が軽油の場合には、気化した蒸気量が少ないから
出力電圧は小さくなる。

【００２０】そして、制御装置２１は、ガスセンサ１５
からの油蒸気検出信号に基づいて油種を判別し、この判
別した油種と、給油ノズル８の油種とが一致するか否か
を判定する。この結果、油種が一致したときは、吸排気
ポンプ１２に排気信号を出力し、該吸排気ポンプ１２を
逆転させて排気動作を行わせると共に、ポンプモータ３
を作動させて地下タンク内の油液を吸い上げ、給油可能
状態とする。そして、作業者が給油ノズル８を開弁操作
すると、ホース７等を介して供給された油液が給油ノズ
ル８の吐出パイプ８Ａから燃料タンク内に流入し、給油
が行われる。ここで、給油量は流量計５，流量パルス発
信器６によって検出され、積算流量が表示装置１３の給
油量表示器１３Ａを介して表示される。

【００２１】また、吸排気ポンプ１２の排気動作によっ
て、蒸気放出口１１Ｂから吸気ホース１１内に吸込まれ
た空気は、ガスセンサ１５等を介して蒸気吸込口１１Ａ
から燃料タンク内に流出する。そして、制御装置２１
は、給油が終了してポンプモータ３を停止させた後も、
所定時間Ｔ2 だけ吸排気ポンプ１２に排気動作を行わせ
る。これにより、図１２，１３に示す如く、吸気ホース
１１内に吸込まれた空気は、センサケーシング１６内を
矢示方向に流通し、フレームアレスタ１９を透過してセ
ンサ本体２０を乾燥させつつ、蒸気吸込口１１Ａから流
出する。そして、センサ本体２０に吸着された油蒸気が
除去されると共に、吸気ホース１１内等に残留した蒸気
も燃料タンク内に戻されて、所謂クリーニング処理が行
われ、次回の給油作業に備える。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるものでは、吸気ホース１１の途中にガスセ
ンサ１５を設け、センサケーシング１６内に油蒸気を流
通させ、センサ本体２０によって油種を検出している。
しかし、該センサケーシング１６には、単一のノズル側
流通口１７と、該ノズル側流通口１７と同一の高さ寸法
Ｈをもって形成された単一のポンプ側流通口１８とを、
互いに対向させて設けているに過ぎないから、図９，図
１０に示す如く、吸排気ポンプ１２の吸気動作時には、
ノズル側流通口１７からセンサケーシング１６内に流入
した油蒸気は、その大部分が直線状の主流２３となって
ポンプ側流出口１８から流出してしまい、センサケーシ
ング１６内には環状の乱流２４，２４が生じにくい。ま
た、同様に、吸排気ポンプ１２の排気時には、図１２，
図１３に示す如く、ポンプ側流通口１８からセンサケー
シング１６内に流入した空気の大部分は、直線状の主流
２５となってノズル側流通口１７から流出してしまうた
め、センサケーシング１６内に環状の乱流２６，２６が
少ししか生じない。

【００２３】このため、上述した従来技術では、吸気動
作時に、センサケーシング１６内に流入した油蒸気がセ
ンサ本体２０に充分に接触せず、該センサ本体２０の一
部にしか油蒸気が付着しないから、ガスセンサ１５の検
出感度が低くなり易く、正確に油種を検出できないとい
う問題がある。また、排気動作時には、センサケーシン
グ１６内の油蒸気を外部に排出することができないか
ら、該センサケーシング１６内に前回給油時の油蒸気が
残留してしまい、ガスセンサ１５がこの残留蒸気を検出
して誤動作するという問題がある。

【００２４】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、吸気時には、センサケーシング内に油蒸
気の乱流を発生させて、センサ本体に油蒸気を付着させ
ることができ、排気時には、センサケーシング内に空気
の乱流を発生させて、該センサケーシング内の油蒸気を
外部に排出できるようにした給油装置を提供することを
目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用する構成の特徴は、センサケーシ
ングに、他側流通口とは別個に蒸気吸引管路の蒸気放出
口との間を連通する他の他側流通口を設けたことにあ
る。

【００２６】

【作用】吸排気手段による吸気時に、センサケーシング
内に一側流通口を介して流入した油蒸気は、他側流通口
および他の他側流通口を介して流出するから、該センサ
ケーシング内に油蒸気の乱流が生じ、センサ本体に油蒸
気が付着する。

【００２７】また、吸排気手段による排気時に、他側流
通口および他の他側流通口を介してセンサケーシング内
に流入した空気は、該センサケーシング内で衝突し、乱
流が生じる。これにより、センサケーシング内の油蒸気
は乱流によって掻き回されつつ、空気と共に一側流通口
から外部に排出される。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図７に基
づいて説明する。なお、実施例では、上述した従来技術
と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略
するものとする。

【００２９】図中３１は本実施例による油蒸気検出手段
としてのガスセンサを示し、該ガスセンサ３１は従来技
術で述べたガスセンサ１５とほぼ同様に、図２，図３に
示す如く、有蓋筒状のセンサケーシング３２と、吸気ホ
ース１１の蒸気吸込口１１Ａ側に位置し、該センサケー
シング３２に設けられた一側流通口としてのノズル側流
通口３３と、吸気ホース１１の蒸気放出口１１Ｂ側に位
置し、該ノズル側流通口３３と対向してセンサケーシン
グ３２に設けられた他側流通口としてのポンプ側流通口
３４と、センサケーシング３２の開口部を施蓋して設け
られ、油蒸気，空気が透過可能な材料から有蓋な段付筒
状に形成されたフレームアレスタ３５と、該フレームア
レスタ３５内に嵌合され、酸化物半導体とヒータ（いず
れも図示せず）等とからなるセンサ本体３６とから大略
構成されている。しかし、該ガスセンサ３１のセンサケ
ーシング３２には、後述の中間部側流通口３７が設けら
れている。

【００３０】３７はノズル側流通口３３とポンプ側流通
口３４との間に位置し、センサケーシング３２に設けら
れた他の他側流通口としての中間部側流通口を示し、該
中間部側流通口３７の高さ寸法Ｈ1 は、各流通口３３，
３４の高さ寸法Ｈよりも高く形成されている（Ｈ1 ＞
Ｈ）。また、該中間部側流通口３７は、図２，図３に示
す如く、各流通口３３，３４から周方向に９０°程度離
間して設けられ、後述の接続ホース３８を介して吸気ホ
ース１１と連通している。

【００３１】３８は中間部側流通口３７と吸気ホース１
１との間に設けられた接続ホースを示し、該接続ホース
３８の一側は中間部側流通口３７に接続され、接続ホー
ス３８の他側は、吸排気ポンプ１２とポンプ側流通口３
４との間に位置して吸気ホース１１の途中に接続されて
いる。

【００３２】本実施例による給油装置は上述の如き構成
を有するもので、その基本的な作動については、上述し
た従来技術によるものと格別差異はない。そこで、吸排
気ポンプ１２の吸排気時における油蒸気，空気の流れに
ついて説明する。

【００３３】まず、吸排気ポンプ１２による吸気動作が
開始されると、燃料タンク内の油蒸気は、図２ないし図
４に示す如く、吸気ホース１１からノズル側流通口３３
を介してセンサケーシング３２内に流入する。そして、
この油蒸気は、その一部がポンプ側流通口３４から吸気
ホース１１を介して蒸気放出口１１Ｂ側に流出し、残り
が中間部側流通口３７から接続ホース３８を介して蒸気
流出口１１Ｂ側に流出する。これにより、該センサケー
シング３２内には、直線状の主流３９，３９，…の他
に、水平方向，垂直方向に循環する大小の環状の乱流４
０，４０，…が複数個発生する。そして、これらの油蒸
気の乱流４０はフレームアレスタ３５を介してセンサ本
体３６に接触し、該センサ本体３６に油蒸気が付着す
る。

【００３４】一方、油種判別が終了し、吸排気ポンプ１
２による排気動作が開始されると、吸気ホース１１の蒸
気放出口１１Ｂから吸込まれた空気は、該吸気ホース１
１を介してポンプ側流通口３４からセンサケーシング３
２内に流入すると共に、接続ホース３８を介して中間部
側流通口３７からもセンサケーシング３２内に流入す
る。そして、図５ないし図７に示す如く、この２方向か
ら流入した空気はセンサケーシング３２内で衝突し、該
センサケーシング３２内に、直線状の主流４１，４１，
…の他、水平方向，垂直方向に循環する大小の環状の乱
流４２，４２，…、うず巻き状の乱流４３が発生する。
これにより、センサケーシング３２内に滞留した油蒸気
は、各乱流４２，４３により掻き回されつつ、主流４１
と共にノズル側流通口３３から吸気ホース１１内に流入
し、該吸気ホースの蒸気吸込口１１Ａから燃料タンク内
に排出される。

【００３５】かくして、本実施例によれば、センサケー
シング３２に、各流通口３３，３４から周方向に９０°
程度離間し、該各流通口３３，３４の高さ寸法Ｈよりも
高い高さ寸法Ｈ1 を有する中間部側流通口３７を設け、
該中間部側流通口３７を接続ホース３８を介して吸気ホ
ース１１と連通させる構成としたから、吸排気ポンプ１
２による吸気時には、センサケーシング３２内で複数の
油蒸気の乱流４０，４０，…を確実に発生させることが
でき、吸排気ポンプ１２による排気時には、該センサケ
ーシング３２内に、複数の空気の乱流４２，４３を発生
させることができる。

【００３６】この結果、吸込時に生じる油蒸気の各乱流
４０によって、センサ本体３６に油蒸気を効果的に付着
させることができ、ガスセンサ３１の検出感度を高めて
精度よく油種判別を行うことができる。また、排気時に
生じる空気の各乱流４２，４３によってセンサケーシン
グ３２内に滞留した油蒸気を掻き回しつつ、この油蒸気
を効果的に排出できるから、センサ本体３６を速やかに
乾燥させて、クリーニング処理を短時間で行うことがで
き、ガスセンサ３１の誤動作を防止して、信頼性を大幅
に向上することができる。

【００３７】さらに、吸気時において、流入側の流路面
積（ノズル側流通口３３の開口面積）に対して、流出側
の流路面積（ポンプ側流出口３４の開口面積および中間
部側流通口３７の開口面積）の方が大きくなるから、ノ
ズル側流通口３３からセンサケーシング３２内に流入す
る油蒸気の流速を高めて、センサ本体３６に高速で接触
させることができ、油蒸気の付着効率を大幅に向上でき
る。また、吸排気時に、油蒸気，空気を速やかに流通さ
せることができ、吸排気効率を大幅に向上できる。

【００３８】なお、前記実施例では、中間部側流通口３
７は、各流通口３３，３４から周方向に９０°程度離間
し、該各流通口３３，３４の高さ寸法Ｈよりも高い高さ
寸法Ｈ1 をもって設けるものとして述べたが、本発明は
これに限らず、例えば、中間部側流通口３７をポンプ側
流通口３４側寄りに設けてもよく、あるいはノズル側流
通口３３側寄りに設けてもよい。また、中間部側流通口
３７の高さ寸法を、各流通口３３，３４の高さ寸法Ｈよ
りも低く形成してもよい。この場合でも、センサケーシ
ング３２内に乱流を発生させることができる。

【００３９】また、前記実施例では、中間部側流通口３
７の開口面積と、各流通口３３，３４の開口面積とがほ
ぼ等しい場合を例示したが、これに替えて、中間部側流
通口３７の開口面積を各流通口３３，３４の開口面積よ
りも、大きくあるいは小さくなるように形成してもよ
い。

【００４０】さらに、前記実施例では、吸排気手段とし
て吸気，排気可能な単一の吸排気ポンプ１２を例に挙げ
て説明したが、本発明はこれに限らず、例えば別体の吸
気ポンプと排気ポンプを設け、該各ポンプを３方式電磁
弁により切換えて用いる構成としてもよい。

【００４１】さらにまた、前記実施例では、ガスセンサ
３１は計量機１内に設けるものとして述べたが、給油ノ
ズル８の吐出パイプ８Ａから離間していればよいもの
で、例えば計量機１の外部に位置する吸気ホース１１の
途中に設けてもよい。

【００４２】さらに、前記実施例では、吸気ホース１１
の蒸気吸込口１１Ａは、給油ノズル８の吐出パイプ８Ａ
先端まで延在して開口するものとして述べたが、これに
替えて、蒸気吸込口１１Ａを給油ノズル８の吐出パイプ
８Ａを囲む集気筒として構成してもよい。また、吸気ホ
ース１１の蒸気放出口１１Ｂは、吸排気ポンプ１２の吸
排口を兼ねるように構成してもよく、計量機１外で開口
させてもよい。

【００４３】さらにまた、前記実施例では、給油装置と
して固定式の給油装置を例に挙げて説明したが、本発明
は、これに限らず、懸垂式の給油装置にも適用すること
ができる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、吸
排気手段による吸気時に、センサケーシング内に油蒸気
の乱流を確実に発生させ、センサ本体に油蒸気を効果的
に付着させることができ、センサ本体の検出感度を高め
て精度よく油種判別を行うことができる。また、吸排気
手段による排気時には、センサケーシング内に空気の乱
流を確実に発生させ、該センサケーシング内に滞留した
油蒸気を掻き回して効果的に排出することができ、セン
サ本体の誤動作を防止することができる上に、該センサ
本体を速やかに乾燥させて次回の給油に備えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による固定式給油装置の全体構
成図である。

【図２】吸気時における図１中のガスセンサを拡大して
示す縦断面図である。

【図３】図２中の矢示III −III 方向断面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向断面図である。

【図５】排気時におけるガスセンサを示す図２と同様の
縦断面図である。

【図６】図５中の矢示VI−VI方向断面図である。

【図７】図６中の矢示 VII−VII 方向断面図である。

【図８】従来技術による固定式給油装置の全体構成図で
ある。

【図９】吸気時における図８中のガスセンサを拡大して
示す縦断面図である。

【図１０】図９中の矢示 X−X 方向断面図である。

【図１１】吸排気ポンプの吸排気動作を示すタイミング
チャートである。

【図１２】排気時におけるガスセンサを示す図９と同様
の縦断面図である。

【図１３】図１２中の矢示 XIII −XIII方向断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 配管 ３ ポンプモータ ４ ポンプ ５ 流量計 ７ ホース ８ 給油ノズル ８Ａ 吐出パイプ １１ 吸気ホース（蒸気吸引管路） １１Ａ 蒸気吸込口 １１Ｂ 蒸気放出口 １２ 吸排気ポンプ（吸排気手段） ３１ ガスセンサ（油蒸気検出手段） ３２ センサケーシング ３３ ノズル側流通口（一側流通口） ３４ ポンプ側流通口（他側流通口） ３６ センサ本体 ３７ 中間部側流通口（他の他側流通口） ４０，４２，４３ 乱流

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一側が給油ノズル先端に開口し他側が大
   気に開放する蒸気開放口となった蒸気吸引管路と、該蒸
   気吸引管路に設けられ給油作業に応じて吸気または排気
   を行う吸排気手段と、前記蒸気吸引管路の途中に設けら
   れ該吸排気手段により吸引される油蒸気の種類を検出す
   る油蒸気検出手段とを備え、前記油蒸気検出手段は、セ
   ンサケーシングと、前記蒸気吸引管路の蒸気吸込口側に
   位置して該センサケーシングに設けられ、該センサケー
   シングと蒸気吸引管路との間を連通する一側流通口と、
   前記蒸気吸引管路の蒸気放出口側に位置して前記センサ
   ケーシングに設けられ、該センサケーシングと蒸気吸引
   管路との間を連通する他側流通口と、前記センサケーシ
   ング内に設けられ、前記吸排気手段により一側流通口か
   らセンサケーシング内に流入した油蒸気の種類を検出す
   るセンサ本体とからなる給油装置において、前記センサ
   ケーシングには、前記他側流通口とは別個に前記蒸気吸
   引管路の蒸気放出口との間を連通する他の他側流通口を
   設けたことを特徴とする給油装置。