JP3180390B2 - 給油装置 - Google Patents

給油装置

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JP3180390B2
JP3180390B2 JP32375591A JP32375591A JP3180390B2 JP 3180390 B2 JP3180390 B2 JP 3180390B2 JP 32375591 A JP32375591 A JP 32375591A JP 32375591 A JP32375591 A JP 32375591A JP 3180390 B2 JP3180390 B2 JP 3180390B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車燃料タンク内の
ベーパを吸引して、燃料油の種類を自動的に判断する給
油装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車には、その燃料としてガソリンを
使用するものと、軽油を使用するものとの2種類のもの
があり、適合しない燃料を使用した場合には、エンジン
に重大な支障を来す。このため、給油に先立って自動車
燃料タンク内のベーパをガスセンサに吸引して燃料タン
クの油種を判別し、自動車に使用すべき油種とこれから
給油しようとする燃料油の油種とが一致した場合にだけ
燃料の吐出を可能ならしめるようにした給油装置が提案
されている(特開平1-199900号公報)。
【0003】このような給油装置は、通常、給油装置本
体にベーパに基づいて油種を判定するためのガスセンサ
を備えており、これにエアチューブにより給油ノズルの
ベーパ吸引口と接続し、ガソリンと軽油との区別は、ガ
ソリンを収容している燃料タンクのベーパ濃度が、軽油
を収容しているタンクよりも高いことに依拠して燃料油
の種類を判定するように構成されている。このような検
知方式を採る場合にはベ−パのサンプリング開始を検知
することが重要となるから、通常サンプリング管路に圧
力検出器が設けられている。このような圧力検出に用い
られる圧力センサーは、圧力の変動により変位するダイ
ヤフラムに永久磁石を固定した圧力応動部と、この永久
磁石からの磁力線によりONーOFFするリ−ドスイッ
チから構成されており、所定の真空度に到達した時にリ
−ドスイッチがON、もしくはOFFに切り替わること
を利用している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような装置によれ
ばベーパ吸引開始時を確実に検出してベーパ検出のタイ
ミングを確実に検出できるものの、圧力検出手段からの
信号がONーOFF信号で構成されている2値信号であ
るため、ベーパサンプリング工程における負圧の変化過
程を監視できず、信頼性に不安があるという問題を抱え
ていた。本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、ベーパサンプリ
ング工程の動作を監視して、サンプリング系統の構成部
品の動作を監視することにより、燃料油の種類を高い信
頼性でもって検出することが出来る新規な給油装置を提
供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために本発明においては、給油レバーにより操作され
る主弁を収容して、筒先部にベーパ導管の開口を備えた
ノズルと、一端が切換手段を介して負圧発生源とエア源
に接続され、他端が前記ベーパ導管に接続されたガス検
出手段と圧力検出手段と、前記ガス検出手段と圧力検出
手段との信号を受け、前記切換え手段に切換え信号を出
力する制御手段とを備え、前記圧力検出手段が、基体の
一方の面に磁気検出手段を収容する防爆室を、他方の面
に負圧作用室を形成し、前記負圧作用室の開口部にバネ
により前記防爆室側から後退するように常時付勢され、
かつ前記磁気検出手段により検出可能な磁石を備えた移
動部材を設けて構成されている。
【0006】
【作用】ベーパ吸引時におけるサンプリング管路の負圧
の時間的変化を監視するため、圧力センサーや負圧発生
手段の動作不良を検出することができ、自動車燃料タン
クの燃料油を高い信頼性でもって検知することができ
る。また、圧力の変化を磁気作用の強さとして検出する
ため、塵埃や油による感度への影響が極めて少なく、ま
た断線等の事故が起き易いリード線を有する磁気検出手
段を、移動部材が設けられる領域とは独立した領域に配
置できてメンテナンスを容易化することが可能となる。
【0007】
【実施例】そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施
例に基づいて説明する。図2は、本発明が適用される給
油装置の一例を示すものであって、図中符号1は、ポン
プモータMにより駆動される給油ポンプで、吐出口には
流量計2を介して給油ホース3が接続されていて、地下
タンクの燃料油を給油ノズル20に送液するようになっ
ている。流量計2には、流量パルス発信器4が設けられ
ていて、これからの信号を制御装置5により給油量とし
て表示器6に表示するようになっている。なお、図中符
号SWはノズル掛け8近傍に設けられたノズルスイッチ
を示す。
【0008】図中符号10はエア供給源で、ここから延
びるエア導管には、図3に示したようにミストセパレー
タ12、レギュレータ13を介して常閉型の第1の弁V
1、第2の弁V2、及び3ポート2位置切換弁からなる第
3の弁V3が並列に接続されており、第1の弁V1は、さ
らに真空エジェクタ14を介してノズル掛け8の筒先部
挿入用凹部9内に臨ませたエアノズル15に連通し、ま
た第2の弁V2は、固定オリフィス16を介してエア導
管11に、さらに第3の弁V3は固定オリフィス17を
介してエア供給源10に接続し、a位置においては後述
するエア導管11と真空エジェクタ14との接続を、b
位置においてはエア供給源10とエア導管11との接続
を行なうように接続されている。
【0009】ベーパ導管21は、図4に示したように給
油ノズル20の筒先部22の先端近傍に開口したベーパ
吸引口23からレバー24によって開閉操作される止弁
25を経て給油装置内に至り、ここでガスセンサーGS
と第3の弁V3、及び後述する圧力スイッチPSを介し
て真空エジェクタ14に接続されている。これら第1、
第2、及び第3の弁V1、V2、V3は、制御装置5から
の出力信号により駆動される電磁弁で構成されており、
第1の弁V1は、付勢されることによりエア供給源10
から真空エジェクタ14に至る流路を開放し、真空エジ
ェクタ14に接続するエア導管11内を負圧にしてベー
パの吸引を行なう。第2の弁V2は、付勢されることに
よりエア供給源10とエア導管11とを接続し、第3の
弁V3は消勢状態におかれた通常時にはエア導管11と
真空エジェクタ14を連通させるa位置を取り、給油停
止後には制御装置5から信号により付勢されてb位置に
切換わり、エア導管11とエア供給源10を連通させて
エア供給源10からのエアをベーパ導管21に送り込ん
で内部を掃気するように構成されている。
【0010】図4は、給油ノズルの一実施例を示すもの
であって、給油レバー24の引上げにより開放して給油
ホース3の燃料油を筒先部22に送り出す主弁29が胴
部32に収容され、また、筒先部22には先端に開孔さ
れたベーパ吸引口23と止弁25とを接続するベーパ導
管21が配設されている。止弁25は、給油レバー24
に連動する作動杆25aを備えていて、レバー24が引
下げられている状態ではエアチューブ31とベーパ導管
21とを閉塞するとともに、エアチューブ31から圧縮
空気を逆止弁26を介してベーパ導管21に供給し、ま
た給油レバー24が引上げられるとエアチューブ31と
ベーパ導管21とを連通させるように構成されている。
なお、図中符号27は、給油ノズル20の筒先部22が
燃料タンク内の燃料油により閉塞された際、負圧によっ
て自動閉弁機構28を作動させるエア吸引管をそれぞれ
示す。
【0011】図5は、前述の圧力センサーPSの一実施
例を示すものであって、図中符号40は、圧力応動部材
で、基体41に形成された負圧作用室42と大気開放室
43とを区画するように張設されたダイヤフラム等の可
撓性膜44と、これに当接してバネ45により大気開放
室43側に付勢されたピストン46とにより構成され、
ピストン46の先端には永久磁石47を固定して構成さ
れている。48は、永久磁石47と対向する位置に負圧
作用室42を形成している隔壁49を挟んだ位置に設け
られたホ−ル素子で、防爆ボックス50内に収容されて
いる測定回路51に接続されて、永久磁石47との距
離、つまり圧力応動部材40との距離に応じた電圧を出
力するものである。このように構成された圧力センサー
PSは、その負圧作用室42がエア管52により弁
3、及びエジェクタ14に接続され、またその出力は
信号線53により制御回路5に接続されている。なお、
図中符号54は、大気開放室40の開口部に設けたエア
ーフィルタを示す。
【0012】図1は、前述の制御装置を構成しているマ
イクロコンピュータが奏すべき機能を示すブロック図で
あって、図中符号60は、本発明が要部とする圧力信号
処理部で、ノズルスイッチSWのON、及び後述する比
較手段63からの信号によりそれぞれの段階で定められ
た時間間隔でもって読み込み信号を出力する読込み時間
設定手段61と、この手段61からの信号に基づいて測
定回路51からの信号を取込むデータ読込み手段62
と、取込んだ信号と基準値記憶手段64に格納されてい
る基準値L1、L2、L3とを比較し、次のステップに移
行可能な場合には読込み時間設定手段61に信号を出力
し、最終判断結果としてサンプリング系統が正常に動作
した場合には油種判定手段に動作指令を、また異常があ
る場合には報知器7を作動させる信号を出力するように
構成されている。
【0013】次にこのように構成した装置の動作を図
6、図7に示したフローチャートに基づいて説明する。
ノズル20をノズル掛け8から外すとノズルスイッチS
WがONとなり(図6ステップ イ)、制御装置5は、
表示器6を帰零させるとともに第1の弁V1を付勢して
これを開弁させ、同時に負圧がまだ作用していない状態
での圧力センサーTSの出力F1を初期値として読み込
む(図6 ステップ ロ)。
【0014】弁V1の開弁によりエア供給源10からの
エアが真空エジェクタ14に流れ込んでエア導管11、
及びエアチューブ31の内部に負圧が生じる。この状態
では未だレバー24は下げられたままになっているの
で、ベーパ導管21に接続する止弁25は閉じられた状
態にあり、このためエア導管11内に負圧が作用し出
す。弁V1の開弁から一定時間T1、たとえば100ミリ
秒が経過した時点で(図6ステップ ハ)、再び圧力セ
ンサーPSの出力信号F2を読み込み(図6 ステップ
ニ)、前回の出力信号F1との差分F2−F1と第1基準
値L1、たとえば100ミリボルトとを比較する(図6
ステップ ホ)。予め定められた時間T4、例えば1秒
以内に差分F2−F1が第1基準値L1よりも大きくなっ
た場合には、エジェクタ14や圧力センサーPS等が正
常に動作しているとの判断をして次の工程に移る。
【0015】比較の時点(図6 ステップ ホ)から一
定時間T2、たとえば1.5秒が経過した時点で(図6
ステップ ヘ)再び圧力センサーPSからの出力信号
3を読み込み(図6 ステップ ト)、圧力センサー
PSの出力信号と第2基準値L2、たとえば3000ミ
リボルトと比較する(図6 ステップ チ)。比較の結
果、圧力センサーPSの出力信号が第2基準値L2を越
えている場合には、圧力センサーPSの圧力応動部材4
0が隔壁49に到達する状態(図5における圧力応動部
材40の右半部の状態)までの充分な負圧がエアー導管
11内に作用したものと判断して警報を発することなく
次の工程に移り、比較時点(図6 ステップ チ)から
時間T3、例えば100ミリ秒が経過した時点で(図6
ステップ リ)、圧力センサーPSからの出力信号F4
を読み込み(図6 ステップヌ)、前回の出力信号F3
との差分F3−F4を演算し、この差分F3−F4と第3基
準値L3、たとえば100ミリボルトと比較する。以下
ステップ(リ)及至(ル)の工程を時間T3の周期でも
って繰り返す。
【0016】このような状態において給油すべく給油ノ
ズルを自動車燃料タンクに挿入して給油レバー24を引
き上げると、止弁25が開放されてエアーチューブ31
を介してエアー導管11に自動車燃料タンクのベーパが
流れ込むからエアー導管11の負圧が減少する。この結
果、圧力センサーPSからの出力信号のレベルが低下
し、差分F3−F4が第3基準値L3を越えることになる
から(図8参照)、制御装置5は、この時点で給油レバ
−が引かれたものと判断し、ガスセンサーGSからの信
号を取り込む(図7 ステップ ヨ)。
【0017】ガスセンサーGSからの信号Lと、燃料油
がガソリンの場合のベーパ濃度に対応させて設定されて
いる設定値Lgとを比較し、ガスセンサーGSの信号L
が設定値Lgを上回った場合には自動車タンクの燃料油
がガソリンであると判定する(図7 ステップ タ)。
【0018】制御装置5は、第1の弁V1を閉弁すると
ともに、第2の弁V2を開放し、同時にポンプモータM
を作動させて給油を開始する(図7 ステップ レ)。
これにより、給油動作と併行してオリフィス16で絞ら
れた微量のエアがエア導管11、及びエアチューブ31
を介してベーパ導管21内に流れ込んでガスセンサーG
S、エア導管11、エアチューブ31、及びベーパ導管
21内を掃気するとともに、給油中にベーパがガスセン
サーGSに流れ込むのを阻止してガスセンサーGSの劣
化を防止する。
【0019】所定量の給油が終了して給油レバー24が
引下げられて主弁29が閉じられると、レバー24に連
動して止弁25も閉弁する。ノズル20がノズル掛8に
戻されてノズルスイッチSWがOFFになると(図7
ステップ ソ)、制御装置5はポンプモータPMを停止
させた後(図7 ステップ ツ)、第2の弁V2を閉弁
し、さらに第3の弁V3をa位置からb位置に切換える
(図7 ステップ ネ)。これによりエア供給源10か
らの大量のエアが再びベーパ導管21内に流れ込み、止
弁25に設けた逆止弁26を開いてここに残留するベー
パをエアとともに大気中に放出し、同時にガスセンサー
GSを新たな空気により清掃する。そして一定時間
6、例えば5秒が経過した段階で(図7 ステップ
ナ)、第3の弁V3をa位置に復帰させ(図7ステップ
ラ)、次の給油の備える。
【0020】一方、ガスセンサーGSからの信号Lを読
み込んで(図7 ステップ ヨ)、設定値Lgと比較し
ていても(図7 ステップ タ)所定時間T5、例えば
1秒が経過した段階でもガスセンサーGSの信号Lが設
定値Lgを越えない場合には(図7 ステップ ム)、
自動車燃料タンクに収容されている燃料油が軽油である
と判断して、第1の弁V1を閉弁するとともに、第2の
弁V2を開放し、同時に報知器7を作動させて油種が相
違している旨の注意を行う(図7 ステップ ノ)。こ
れら弁V1、V2の作動により、エアがエア導管11、及
びエアチューブ31を介してベーパ導管21内に流れ込
んでガスセンサーGS、エア導管11、エアチューブ3
1、及びベーパ導管21内を掃気する。油種の間違いに
気付いてノズル20がノズル掛に戻されてノズルスイッ
チSWがOFFになると(図7 ステップ ヲ)、報知
器7の作動を停止し(図7 ステップ ク)、以下ステ
ップ(ネ)及至(ラ)の過程を経て動作を終了する。
【0021】一方、圧力センサーPSや弁V1、V2、V
3やエジェクタ14のいずれかに不都合がある場合に
は、ノズルスイッチSWがONになって(図6 ステッ
プ イ)、圧力センサーPSから初期値としてのデータ
1を読み込んだ後、時間T1の経過後にデータF2を読
み込んでも圧力センサーPSの出力に変化が生じないの
で、これらの差分F2−F1は、第1基準値L1を越える
ことがない(図6 ステップ ホ)。この状態が所定時
間T4、例えば1秒継続してた時点(図6 ステップ
オ)、及び差分F2−F1が第1基準値L1を越えても
(図6 ステップホ)時間T2経過後に(図6 ステッ
プ ヘ)読み込んだデータF3が(図6 ステップ
ト)第2基準L2を越えていない場合には(図6 ステ
ップ チ)、制御装置5は、負圧発生源、例えば空気圧
縮原やエジェクタ、弁V1、弁V2、弁V3などが故障し
て、圧力センサーPSのいずれかに故障が生じてサンプ
リング系統が正常に動作していない旨の報知を行なう
(ステップ ワ)。この報知によりノズル20がノズル
掛け8に戻され、ノズルスイッチSWがOFFになった
時点で(ステップ カ)、給油装置の動作を停止する。
これにより、油種判定に先立ってサンプリング系統の故
障を発見することができて、過った油種判定による誤給
油を未然に防止する。
【0022】次に第2実施例の動作を図9、図10に示
したフローチャートに基づいて説明する。ノズル20を
ノズル掛け8から外すとノズルスイッチSWがONとな
り(図9ステップ イ)、制御装置5は、表示器6を帰
零させるとともに第1の弁V1を付勢してこれを開弁さ
せ、同時にまだ負圧が作用していない状態(図5におけ
る圧力応動部材40の左半部の状態)における圧力セン
サーPSの出力信号F1を初期値として読み込む(図9
ステップ ロ)。
【0023】この状態においてはエア供給源10からの
エアが真空エジェクタ14に流れ込んでエア導管11、
及びエアチューブ31の内部を負圧させ、また未だレバ
ー24が下げられたままになっていてベーパ導管21に
接続する止弁25は閉じられたままなので、エア導管1
1内にも負圧が作用し出す。第1の弁V1の開弁から一
定時間T7、たとえば100ミリ秒が経過した時点で
(図9 ステップ ハ)、再び圧力センサーPSの出力
信号F2を読み込み(図9 ステップ ニ)、前回の出
力信号F1との差分F2−F1を演算し、これと設定値
1、例えば100ミリボルトと比較する(図9 ステ
ップ ホ)。予め定められた時間T10、例えば1秒以内
に差分F2−F1が第1設定値L1よりも大きくなった場
合には、サンプリング系統が一応正常に動作を行ってい
ると判断し、比較の時点から一定時間T8、たとえば1
00ミリ秒が経過した時点で(図9 ステップ ヘ)圧
力センサーPSからの出力信号F3を読み込み(図10
ステップ ト)、1回前のデータF3-1と今回読み込ん
だデータをF3としてその差分F3-1−F3を演算し、こ
の差分F3-1−F3と基準値L4、例えば30ミリボルト
と比較する。このステップ(ヘ)及至(チ)の工程を差
分F3-1−F3が基準値L4を越えるまで繰り返す。
【0024】ステップ(ヘ)及至(チ)における時間T
8毎に圧力センサーPSからの出力信号F3の読み込み動
作を繰り返している過程で(図9ステップへ、ト、
チ)、給油すべく給油ノズルが自動車燃料タンクに挿入
されて給油レバー24が引き上げられると、止弁25が
開放されてエアーチューブ31を介してエアー導管11
に自動車燃料タンクのベーパが流れ込んでエアー導管1
1の負圧が減少する(図8参照)。この結果、圧力セン
サーPSからの最新のデータF3が前回よりも低くなる
から、差分F3-1−F3が基準値L4、例えば30ミリボ
ルトを越えることになる(図9 ステップ チ)。これ
により、給油レバーが引き下げ始められたものと速やか
に判断するとともに、さらにこの時点から時間T9、例
えば100ミリ秒の経過後に圧力センサーPSからの出
力信号F4を読み込む(図9 ステップ ヌ)。
【0025】このデータF4とデータF3との差分F3
4が基準値L5、例えば100ミリボルトを越えている
場合には、給油レバーが完全に引き下げられたものと判
断して前述したのと同様の図10に示すステップ(タ)
及至(ヤ)の工程に移り、油種判定動作、給油動作を実
行することになる。
【0026】一方、予め設定されている時間T10、例え
ば1秒が経過しても差分F2−F1が設定値L1を越えな
い場合には(図9 ステップ オ)、制御装置5は、サ
ンプリング系統に故障が存在すると判定して報知を行い
(図9 ステップ ワ)、給油装置の動作を停止する。
また、時間T11が経過してもデータF3との差分F3−F
4が基準値L5を越えない場合には(図9 ステップ
ヨ)、サンプリング系統の内、特に圧力センサーPSに
異常が生じたもの、例えば負圧作用室42に塵埃が侵入
して圧力応動部材40が円滑に移動できなくなって動作
が緩慢になっている等と判断してその旨の報知を行い
(図9 ステップ ワ)、圧力センサーPSの点検を促
す。ノズル20がノズル掛8に戻されてノズルスイッチ
SWがOFFとなった時点で(図9ステップ カ)給油
装置の動作を停止する。この実施例によれば、給油ノズ
ル20をノズル掛け8から外し、短時間で給油レバー2
4が引かれた場合にも対応できて迅速な給油が可能とな
る。
【0027】なお、上述の実施例においては圧力応動部
材の移動を検出するための手段として、磁界の強度に比
例した起電力を出力信号するホール素子を用いている
が、磁界の強度に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗素
子を採用する場合には、抵抗出力を電圧、もしくは電流
変換するための手段をも合せて用いることにより同様の
作用を奏することは明らかである。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
給油レバーにより操作される主弁を収容して、筒先部に
ベーパ導管の開口を備えたノズルと、一端が切換手段を
介して負圧発生源とエア源に接続され、他端がベーパ導
管に接続されたガス検出手段と圧力検出手段と、ガス検
出手段と圧力検出手段との信号を受け、切換え手段に切
換え信号を出力する制御手段とを備え、圧力検出手段を
圧力応動部材の連続変位量として検出するようにしたの
で、ベーパ吸引過程におけるサンプリング管路の圧力の
時間的変化を検出することが可能となって、圧力検出手
段等ベーパサンプリング系統の構成部品の動作状態を監
視することができ、自動車燃料タンクの燃料油の種類を
高い信頼性でもって検出することができる。また、圧力
検出手段が、基体の一方の面に磁気検出手段を収容する
防爆室を、他方の面に負圧作用室を形成し、負圧作用室
の開口部にバネにより防爆室側から後退するように常時
付勢され、かつ磁気検出手段により検出可能な磁石を備
えた移動部材を設けて構成されているため、圧力の変化
を磁気作用の強さとして検出するため、塵埃や油による
感度への影響が極めて少なく、また断線等の事故が起き
易いリード線を有する磁気検出手段を、移動部材が設け
られる領域とは独立した領域に配置できてメンテナンス
を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】マイクロコンピュータが奏すべき機能を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明の一実施例を示す装置の構成図である。
【図3】同上装置のサンプリング機構の一実施例を示す
管路構成図である。
【図4】本発明に使用する給油ノズルの一実施例を示す
断面図である。
【図5】同上装置に使用する圧力センサーの一実施例
を、負圧が作用している状態と負圧が作用していない状
態とでもって示す断面図である。
【図6】同上装置の動作を示すフローチャートである。
【図7】同上装置の動作を示すフローチャートである。
【図8】同上装置におけるサンプリング系統の負圧と圧
力センサーの出力を示す線図である。
【図9】本発明の第2実施例の装置の動作を示すフロー
チャートである。
【図10】本発明の第2実施例の装置の動作を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
1 ポンプ 2 流量計 3 給油ホース 4 流量パルス発信器 5 制御装置 6 表示器 7 報知器 14 真空エジェクタ 20 ノズル 21 ベーパ導管 23 ベーパ吸引口 25 止弁 30 開口 31 エアチューブ 32 胴部 PS 圧力センサー GS ガスセンサー SW ノズルスイッチ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給油レバーにより操作される主弁を収容
    して、筒先部にベーパ導管の開口を備えたノズルと、一
    端が切換手段を介して負圧発生源とエア源に接続され、
    他端が前記ベーパ導管に接続されたガス検出手段と圧力
    検出手段と、前記ガス検出手段と圧力検出手段との信号
    を受け、前記切換え手段に切換え信号を出力する制御手
    段とを備え、前記 圧力検出手段が、基体の一方の面に磁気検出手段を
    収容する防爆室を、他方の面に負圧作用室を形成し、前
    記負圧作用室の開口部にバネにより前記防爆室側から後
    退するように常時付勢され、かつ前記磁気検出手段によ
    り検出可能な磁石を備えた移動部材を設けて構成されて
    いる給油装置。
JP32375591A 1991-11-12 1991-11-12 給油装置 Expired - Fee Related JP3180390B2 (ja)

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