JP4263349B2 - Automatic fuel system switching device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可搬式発電装置や油圧ユニットなどのエンジン作業機に外付けタンクを接続した場合、そのエンジン作業機の内蔵タンクと接続した外付けタンクとの燃料系統の切り替えを行うための燃料系統自動切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築や土木工事などの現場では、発電機、コンプレッサ、溶接機、油圧ユニットなどのエンジン作業機が稼働している。そうした各種エンジン作業機は、エンジンへ燃料を供給するための燃料タンクを内蔵しているが、作業機自身の小型化の要求もあって、タンク容積が制限され、稼働時間が長くなる作業に対応させて、十分にタンクを大きくすることができなかった。そのため、内蔵タンク内の燃料だけでは連続して運転できる時間が制限されてしまうため、エンジン作業機によっては外付タンクの接続を可能にした構造を有し、タンクの増設によって長時間の連続運転を可能にしたものがある。図６は、そうしたエンジン作業機における燃料系統切替装置を模式的に示した燃料配管図である。
【０００３】
エンジン作業機１００は、その本体に、外付タンク１３０との間で連結する燃料ホース１３１，１３２の接続口１０１，１０２が突設されている。接続口１０１は、外付タンク１３０からの燃料をエンジンへと送る供給側であり、外側供給流路１０３が接続されている。また、接続口１０２は、エンジンで使用されなかった燃料を外付タンク１３０へと戻す戻り側であり、外側戻り流路１０４が接続されている。一方、内蔵タンク１１０には、エンジン側へ燃料を送るための内側供給流路１１１が接続され、外側供給流路１０３とともに、供給側３方コック１２１に接続されている。また、内蔵タンク１１０には、エンジン側からの燃料を戻すための内側戻り流路１１２が接続され、外側戻り流路１０４とともに、戻り側３方コック１２２に接続されている。３方コック１２１，１２２は、いずれも手動切替弁であり、その操作によって、外側供給流路１０３と内側供給流路１１１、及び外側戻り流路１０４と内側戻り流路１１２とが切り替えられ、内蔵タンク１１０及び外付タンク１３０の一方から燃料供給が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の燃料系統切替装置では、内蔵タンク１１０から外付タンク１３０へと燃料供給を切り替える場合、燃料ホース１３１内のエア抜きを行う必要があるため、エンジン作業機１００を連続運転することができなかった。即ち、エアの吸い込みによってエンジンが停止してしまうので、外付タンク１３０から燃料を供給する場合には、予め配管中のエア抜きを行う必要があり、その間エンジンを停止させなければならないからである。そのため、外付タンク１３０を接続した場合でも、内蔵タンク１００の燃料に外付タンク１３０の燃料を加算した分の連続運転時間を得ることはできなかった。
【０００５】
また、従来の燃料系統切替装置は、供給側及び戻り側の３方コック１２１，１２２を独立した手動操作によるものとしていたため、作業者の操作ミスによって次のような不都合が起こる可能性があった。
先ず、外付タンク１３０を接続しないで内蔵タンクを使用する場合、供給側３方コック１２１が外側供給流路１０３側に開いていると、燃料が供給されずにエンジンが止まってしまう。また、外付タンク１３０を接続しないで内蔵タンクを使用する場合には、接続口１０１，１０２を塞いでメクラ状態にしている。そのため、戻り側３方コック１２２が外側戻り流路１０４側に開いていると、戻りの燃料の流れが止められて外側戻り流路１０４内の圧力が高まり、燃料漏れを起こす可能性がある。
【０００６】
一方、外付タンク１３０を使用する場合には、戻り側３方コック１２２が内側戻り流路１１２側に開いてしまっていると、戻りの燃料が使用されていない内蔵タンク１１０に徐々に溜まって、燃料漏れを起こす可能性がある。また、逆に、供給側３方コック１２１が内蔵タンク１１０側に開き、戻り側３方コック１２２が外付タンク１３０側に開いていると、外付タンク１３０に溜まった燃料が漏れ出ることになる。更には、３方コック１２１，１２２が確実に回されずに中立の位置にある場合には、行き場を失った燃料が配管中に溜まってしまい、圧力が高まって燃料漏れを起こすおそれもある。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、エンジン作業機において、内蔵タンクと外付けタンクとを自動的に切り替えて連続運転を可能にした燃料系統自動切替装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃料系統自動切替装置は、外付タンクの接続が可能なエンジン作業機のエンジンに対する燃料の供給と戻りを内蔵タンク又は外付タンクで行うべく、当該内蔵タンク及び外付タンクとエンジンとの間の流路の切り替えを行う電磁弁と、内蔵タンクと外付タンクからの燃料供給を連続して行う際、先ず、外側配管のエア抜きを行うため、内蔵タンク側の流路を遮断して外付タンク側の流路を開き、エア抜き後、内蔵タンク内の燃料を供給するため、内蔵タンク側の流路を開いて外付タンク側の流路を遮断し、その後、内蔵タンクの燃料減少に伴って外付タンク内の燃料供給に切り替えるため、内蔵タンク内の所定の燃料減少に連動して内蔵タンク側の流路を遮断して外付タンク側の流路を開くように、前記電磁弁を動作させるための切替手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
よって、本発明の燃料系統自動切替装置によれば、内蔵タンクと外付タンクとを併用してエンジン作業機を稼働させる場合、予め外付タンク側の配管のエア抜きを行うため、内蔵タンクから外付タンクへ切り替わったときにエンジンを停止させる必要がないため、内蔵タンク及び外付タンク内に充填された燃料分の自動連続運転が可能となった。
【００１０】
また、本発明の燃料系統自動切替装置は、前記切替手段が、１段階目の操作でエア抜きの循環ポンプにバッテリーの電圧をかけ、２段階目の操作でエンジン始動に連動して充電用発電器を稼働させる２段階の操作位置をもったキースイッチと、前記１段階目のキースイッチ操作によって、前記内蔵タンク側の流路を遮断して前記外付タンク側の流路を開くように前記電磁弁を動作させ、前記２段階目のキースイッチ操作によって、前記内蔵タンク側の流路を開いて前記外付タンク側の流路を遮断するように前記電磁弁を動作させ、前記内蔵タンクに備えた液面検出スイッチのＯＮによって、前記内蔵タンク側の流路を遮断して前記外付タンク側の流路を開くように前記電磁弁を動作させるためのリレーとを備えた電気回路であることを特徴とする。
【００１１】
よって、本発明の燃料系統自動切替装置によれば、エンジン作業機のエンジンを始動させる際、作業者によってキースイッチを２段階で操作するだけで、内蔵タンクと外付タンクとを併用してエンジン作業機を稼働させる場合、予め外付タンク側の配管のエア抜きを簡単に行うことができ、内蔵タンクから外付タンクへ切り替わったときにエンジンを停止させる必要がないため、内蔵タンク及び外付タンク内に充填された燃料分の連続運転が可能となった。
【００１２】
また、本発明の燃料系統自動切替装置は、前記切替手段が、前記内蔵タンクのみの使用時と、前記内蔵タンク及び外付タンク併用時とにおける電気回路の切り替えを行うための切替スイッチを有し、前記内蔵タンクのみの使用時に、前記内蔵タンクに備えた液面検出スイッチのＯＮによって、警報装置へ燃料不足信号を出力するものであることを特徴とする。
よって、本発明の燃料系統自動切替装置によれば、警報によって内蔵タンク内の燃料不足の状況を知るることができる。そのため、燃料がカラになってエアが吸い込まれる前に作業者がエンジンを停止させれば、内蔵タンクへの燃料補充後に再度エア抜きを行う必要がなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る燃料系統自動切替装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、エンジン作業機における燃料系統自動切替装置を模式的に示した燃料配管図である。
エンジン作業機１は、その本体に、外付タンク２との間で連結する燃料ホース３，４の接続口５，６が突設されている。その一方の接続口５は、外付タンク２からの燃料をエンジンへと送る供給側であり、外側供給流路７が接続されている。また、他方の接続口６は、エンジンで使用されなかった燃料を外付タンク２へ戻す戻り側であり、外側戻り流路８が接続されている。一方、内蔵タンク１０には、エンジン側へ燃料を送るための内側供給流路１１と、エンジン側からの燃料を戻すための内側戻り流路１２とが接続されている。
【００１４】
そして、本実施形態では、内蔵タンク１０と外付タンク２との切り替には、従来の３方コックに代えて内側電磁弁１５と外側電磁弁１６とが使用されいる。内側電磁弁１５には、内蔵タンク１０からの内側供給流路１１と内側戻り流路１２とが接続され、外側電磁弁１６には、外付タンク２側の外側供給流路７と外側戻り流路８とが接続されている。そして、その両電磁弁１５，１６の間には、エンジン側への供給流路１３と戻り流路１４とが接続されている。
【００１５】
こうして、内蔵タンク１０と外付タンク２とが、電磁弁１５，１６によって切り替えられるようになっている。供給流路１３及び戻り流路１４は、エア抜きを兼ねた電動の循環ポンプ（図３に示すポンプ２３）及びエンジンを介してつながっている。電磁弁１５，１６は、それぞれ４ポートの開閉弁であり、内側電磁弁１５はノーマルオープン型、外側電磁弁１６はノーマルクローズ型が使用されている。また、内蔵タンク１０には、フロー式の液面検出スイッチ２５が設けられ、燃料の量が一定以下になった場合に、液面の低下によってＯＮ状態になるようになっている。なお、液面検出スイッチ２５は、フロー式に限るものではない。
【００１６】
次に、図３は、この燃料系統自動切替装置を駆動させる電気回路を示した図であり、この電気回路は、特許請求の範囲に記載する切替手段に相当するものである。電気回路には、図示するように、エンジンを始動させるためのエンジン用のキースイッチ２１、バッテリー２２、エンジンへの燃料供給配管のエア抜きを兼ねた電動の循環ポンプ２３、エンジンの運転時にのみ発電する充電用発電器２４、そして内蔵タンク１０の残量が少なくなるとＯＮとなる前述した液面検出スイッチ２５が設けられている。キースイッチ２１は、２段階の回転位置で操作するものであり、一段階目の回転位置で接点２１ａがＯＮし、２段階目の回転位置でエンジンが始動し、それに連動して充電用発電器２４が発電するようになっている。
【００１７】
更に、この電気回路には、内蔵タンク１０と外付けタンク２との選択によって切り替えるためのトグルスイッチ３１、内側電磁弁１５の第１コイル３２への通電を切り替えるための第１リレー３４と、外側電磁弁１６の第２コイル３３への通電を切り替えるための第２リレー３５とが設けられている。トグルスイッチ３１は、３接点の連動スイッチであり、手動操作によってＯＮ／ＯＦＦが切り替えられるようになっている。また、第１リレー３４は、通電時に第１接点３６がＯＦＦとなる break接点のリレースイッチであり、第２リレー３５は、通電時に第２接点３７がＯＮとなるmake接点のリレースイッチとなっている。
【００１８】
図３は、キースイッチ２１を入れる前のエンジン停止状態が示されている。このとき、第１、第２リレー３４，３５は共に非通電であるため、その第１接点３６はＯＮ状態で、第２接点３７はＯＦＦ状態である。そして、第１コイル３２と第２コイル３３にも電圧がかからないノーマル状態であるので、図１に示すように、内側電磁弁１５が開弁状態で、外側電磁弁１６は閉弁状態となっている。トグルスイッチ３１は、通常、実線で示すようにＯＦＦ接点に接続されており、外付タンク２を併用する場合には手動で切り替えられ、破線で示すようにＯＮ接点に接続される。
【００１９】
次に、燃料系統自動切替装置の動作について、図４に示したフローチャートに従って説明する。
先ず、作業者によって、作業が内蔵タンク１０内の燃料で十分か否か、即ち外付けタンク１２を使用しないで済むかどうかが判断される（ステップ（Ｓ）１０１）。内蔵タンク１０の容量で充分であると判断される場合には、外付けタンク１２は接続されず（Ｓ１０１：ＮＯ）、内蔵タンク１０のみで作業が行われ。この場合、トグルスイッチ３１は実線で示すようにＯＦＦ接点に接続されたままである（Ｓ１０２）。
【００２０】
そこで、燃料系統自動切替装置は、作業者によってキースイッチ２１が第１段階分まわされて接点２１ａがＯＮになる（Ｓ１０３）。エンジンは始動せず、充電用発電器２４も稼働しないため、バッテリー２２に通電した制御系のみがＯＮの状態になる。このとき、トグルスイッチ３１はＯＦＦ接点に接続されているため、第１コイル３２及び第２コイル３３にはバッテリー２２の電圧がかからず、電磁弁１５，１６は、図１に示すノーマル状態のままである（Ｓ１０４）。一方、キースイッチ２１の接点２１ａがＯＮになると（Ｓ１０３）、循環ポンプ２３にバッテリー２２の電圧がかかるため、その駆動した循環ポンプ２３によって内側供給流路１１及び供給流路１３内のエア抜きが実行される（Ｓ１０５）。
【００２１】
続いて、作業者によってキースイッチ２１に第２段階目の回転が与えられると、エンジン作業機１は、エンジンが始動し（Ｓ１０６）、これに連動して充電用発電機２４の発電が開始する。そのため、第１リレー３４に電圧がかかって第１接点３６が切り替わってＯＦＦとなるが、この場合、電磁弁１５，１６は図１に示すノーマル状態のまま変化することはない。従って、燃料系統自動切替装置は図１に示す状態で、エンジンへの燃料供給は内蔵タンク１０から行われることとなる（Ｓ１０７）。即ち、内蔵タンク１０の燃料が、循環ポンプ２３によって吸い上げられてエンジンへと供給され、またエンジンからの未使用燃料が内蔵タンク１０へと戻される。
【００２２】
内蔵タンク１０内では、燃料の残量が液面検出スイッチ２５によって確認されている（Ｓ１０８）。液面検出スイッチ２５は、所定量以上であればＯＦＦ状態であるが、それ以下になると液面に従ってフロートが下がってＯＮになる。そして、そのスイッチＯＮによる燃料不足信号が、不図示の警報装置（例えば警報ランプ）に出力され、作業者に燃料の減少が知らせられる。内蔵タンク１０を使用する場合には、警報装置の動作にかかわらず、キースイッチ２１がＯＮ状態であれば、内蔵タンク１０からエンジンへ燃料が供給される。しかし、警報後もそのままエンジンを稼働させたのでは、いずれ燃料不足によってエンジンは止まり、またエアが吸い込まれてしまって、燃料補充後も再び配管内のエア抜きが必要となる。そこで、警報装置が動作した場合には、通常、それを確認した作業者によってキースイッチ２１が切られ、エンジンは止められ（Ｓ１０９）。
【００２３】
次に、外付タンク２を使用する場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、先ず作業者によって、外付タンク２の燃料ホース３，４がエンジン作業機１の接続口５，６に接続され（Ｓ１１１）、更にトグルスイッチ３１が破線で示すようにＯＮ接点に切り替えられる（Ｓ１１２）。但し、外付タンク２を接続した場合でも、トグルスイッチ３１をＯＦＦ接点に接続して内蔵タンク１０のみを使用することは勿論可能である。
【００２４】
そして、作業者によってキースイッチ２１が第１段階分まわされて接点２１ａがＯＮになると（Ｓ１１３）、バッテリー２２が通電した制御系のみがＯＮの状態になる。このときエンジンは始動せず、充電用発電器２４も稼働していないので、第１リレー３４には電圧はかかっていない。従って、その第１接点３６が通常のＯＮ状態で、またトグルスイッチ３１もＯＮ接点へ接続されているため、バッテリー２２の電圧が第１コイル３２と第２コイル３３にかかり、電磁弁１５，１６が図１から図２の状態へと切り替えられる（Ｓ１１４）。即ち、内側電磁弁１５が閉弁し、外側電磁弁１６が開弁する。また、バッテリー２２の電圧は、接点２１ａのＯＮによって循環ポンプ２３にもかかるため、駆動した循環ポンプ２３によって配管内のエア抜きが行われる（Ｓ１１５）。エア抜きは、電磁弁１５，１６の切り替えによって接続された外付タンク２側の燃料ホース３及び外側供給流路７内のエアに対して実行される。
【００２５】
なお、必要な場合にあは、トグルスイッチ３１を一旦ＯＦＦ接点に切り替えることで、内蔵タンク１０側、即ち内側供給路１１内のエア抜きも可能である。但し、内側供給流路１１内は、燃料が充填されてエアはほとんど入っていないため、一般的に見て、そのような場合はほとんどないと考えられるが、前述したように、内蔵タンク１０内の燃料がない状態で稼働させてエアを吸い込んでしまったような場合、その後に稼働させるときには必要となる。
【００２６】
続いて、作業者によってキースイッチ２１に第２段階目の回転が与えられると、エンジンが始動し（Ｓ１１６）、これに連動して充電用発電器２４が発電を開始する。そのため、第１リレー３４には電圧がかかり、その第１接点３６がＯＦＦとなる。一方で、内蔵タンク１０の燃料の残量が所定値以上であれば（Ｓ１１７：ＹＥＳ）、液面検出スイッチ２５はＯＦＦ状態なので、第２リレー３５に電圧は印加されず、第２接点３７はＯＦＦ状態である。従って、第１接点３６と第２接点３７とが共にＯＦＦであるため、第１コイル３２と第２コイル３３とには電圧がかからず、電磁弁１５，１６が切り替えられる。即ち、エア抜きが終了した後は、図２の状態の電磁弁１５，１６が、再び図１に示すノーマル状態へと戻される（Ｓ１１８）。これによって、エンジンへは内蔵タンク１０側が連通し、外付タンク２を接続した場合でも、最初に内蔵タンク１０の燃料が使用されることとなる（Ｓ１１９）。
【００２７】
そして、キースイッチ２１がＯＮのまま（Ｓ１２２：ＮＯ）エンジン作業機１の連続運転が行われ、内蔵タンク１０内の燃料の残量が所定量以下となれば（Ｓ１１７：ＮＯ）、液面検出スイッチ２５がＯＮとなる。すると、液面検出スイッチ２５の通電によって、バッテリー２２の電圧が第２リレー３５にかかり、第２接点３７がＯＮとなる。従って、第１コイル３２と第２コイル３３とに電圧がかかり、電磁弁１５，１６が再度図１に示す状態から図２に示す状態へと切り替えられる（Ｓ１２０）。そのため、エンジンは、内蔵タンク１０とは遮断されて外付タンク２へと連通し、外付タンク１２の燃料がエンジンへと供給されるようになる（Ｓ１２１）。その後、作業の終了により、作業者によってスイッチ２１が切られると、接点２１ａＯＦＦによってバッテリー２２の電源が切られ、電磁弁１５，１６は再び図１に示すノーマル状態へと戻される（Ｓ１２３）。
【００２８】
よって、本実施形態の燃料系統自動切替装置によれば、流路の切り替えを電磁弁１５，１６で行うようし、その電磁弁１５，１６を図３に示す電気回路で動作させるようにしたので、内蔵タンク１０と外付タンク２とを併用してエンジン作業機１を稼働させる場合、予め外付タンク２側の配管のエア抜きを行うため、内蔵タンク１０から外付タンク２へ切り替わったときにエンジンを停止させる必要がなくなり、内蔵タンク１０及び外付タンク２内に充填された燃料分の自動連続運転が可能となった。また、こうした効果を、電磁弁１５，１６及び図３に示す簡単な簡単な電気回路で安価に達成することができた。
【００２９】
また、作業者がキースイッチ２１の操作を行うのみで、内蔵タンク１０と外付タンク２との切り替えが自動で行われるため、操作ミスがなくなり、燃料漏れといった不都合が回避できる。
また、内蔵タンク１０の液面検出スイッチ２５のＯＮによって内蔵タンク１０から外付タンク１０へ切り替わるため、内蔵タンク１０及び外付タンク２のいずれかに燃料が入っていれば、自動的に入っている側のタンクから燃料を供給することができる。
更に、内蔵タンク１０のみを使用する場合、液面検出スイッチ２５のＯＮによって警報装置が動作するため、燃料がカラになってエアが吸い込まれる前に作業者がエンジンを停止させれば、内蔵タンクへの燃料補充後に再度エア抜きを行う必要がなくなる。
【００３０】
なお本発明は、前記実施形態のものに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
また、前記実施形態では、２つの４ポート電磁弁を内側と外側とで区別したが、３ポート電磁弁にして、従来の３方コックのように供給側と戻り側とで区別するようにしてもよい。具体的には、図５に示すように、内側供給流路１１と外側供給流路７とを供給側電磁弁１７に接続し、内側戻り流路１２と外側戻り流路８とを戻り側電磁弁１７に接続して、それぞれを内蔵タンク側と外付タンク側とに切り替えるようにすればよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、内蔵タンク及び外付タンクとエンジンとの間の流路の切り替えを行う電磁弁と、それを所定の順に動作させるための切替手段とを有する構成としたので、内蔵タンクと外付けタンクとを自動的に切り替えて連続運転を可能にした燃料系統自動切替装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料系統自動切替装置の一実施形態を示した内蔵タンク使用時の燃料配管図である。
【図２】燃料系統自動切替装置の一実施形態を示した外付タンク使用時の燃料配管図である。
【図３】燃料系統自動切替装置の一実施形態を示した電気回路図である。
【図４】燃料系統自動切替装置の作業手順を示した流れ図である。
【図５】燃料系統自動切替装置の他の実施形態を示した燃料配管部分図である。
【図６】従来の燃料系統切替装置の燃料配管図である。
【符号の説明】
１ エンジン作業機
２ 外付けタンク
１０ 内蔵タンク
１５ 内側電磁弁
１６ 外側電磁弁
２１ キースイッチ
２２ バッテリー
２３ 循環ポンプ
２５ 液面検出スイッチ
３１ トグルスイッチ
３４ 第１リレー
３５ 第２リレー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel system for switching a fuel system between an external tank connected to an internal tank of an engine working machine when an external tank is connected to an engine working machine such as a portable power generator or a hydraulic unit. The present invention relates to an automatic switching device.
[0002]
[Prior art]
Engine construction machines such as generators, compressors, welding machines, hydraulic units, etc. are in operation at construction and civil engineering sites. These engine working machines have a built-in fuel tank for supplying fuel to the engine, but there is a demand for miniaturization of the working machine itself, so that the capacity of the tank is limited and the operation time is extended. I couldn't make the tank big enough. For this reason, the time that can be continuously operated with the fuel in the built-in tank alone is limited. Therefore, some engine work machines have a structure that allows the connection of an external tank. There is something that made it possible. FIG. 6 is a fuel piping diagram schematically showing a fuel system switching device in such an engine working machine.
[0003]
The engine working machine 100 has, on its main body, projecting ports 101 and 102 for fuel hoses 131 and 132 connected to the external tank 130. The connection port 101 is a supply side for sending the fuel from the external tank 130 to the engine, and is connected to the outer supply passage 103. The connection port 102 is a return side for returning fuel not used in the engine to the external tank 130, and is connected to the outer return flow path 104. On the other hand, an internal supply passage 111 for sending fuel to the engine side is connected to the built-in tank 110, and is connected to the supply side three-way cock 121 together with the outer supply passage 103. The internal tank 110 is connected to an inner return flow path 112 for returning fuel from the engine side, and is connected to the return side three-way cock 122 together with the outer return flow path 104. The three-way cocks 121 and 122 are both manual switching valves, and the outer supply flow path 103 and the inner supply flow path 111, and the outer return flow path 104 and the inner return flow path 112 are switched by the operation thereof. Fuel can be supplied from one of the tank 110 and the external tank 130.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional fuel system switching device, when the fuel supply is switched from the built-in tank 110 to the external tank 130, it is necessary to vent the fuel hose 131, so that the engine work machine 100 is continuously operated. I could not. That is, because the engine stops due to the suction of air, when supplying fuel from the external tank 130, it is necessary to vent the air in the piping in advance, and the engine must be stopped during that time. . Therefore, even when the external tank 130 is connected, it is not possible to obtain a continuous operation time corresponding to the addition of the fuel in the external tank 130 to the fuel in the internal tank 100.
[0005]
Further, in the conventional fuel system switching device, the three-way cocks 121 and 122 on the supply side and the return side are operated by independent manual operation, and the following inconvenience may occur due to an operator's operation error. It was.
First, when using a built-in tank without connecting the external tank 130, if the supply side three-way cock 121 is open to the outer supply flow path 103 side, the engine is stopped without being supplied with fuel. Further, when the internal tank is used without connecting the external tank 130, the connection ports 101 and 102 are closed so as to be in a clear state. Therefore, if the return side three-way cock 122 is opened to the outer return flow path 104 side, the flow of the return fuel is stopped, and the pressure in the outer return flow path 104 is increased, which may cause fuel leakage.
[0006]
On the other hand, when the external tank 130 is used, if the return side three-way cock 122 opens to the inner return flow path 112 side, the return fuel gradually accumulates in the internal tank 110 that is not used. May cause fuel leakage. Conversely, if the supply side three-way cock 121 opens to the built-in tank 110 side and the return side three-way cock 122 opens to the external tank 130 side, the fuel accumulated in the external tank 130 leaks. Become. Furthermore, when the three-way cocks 121 and 122 are not reliably rotated and are in a neutral position, the fuel that has lost its destination may accumulate in the piping, and the pressure may increase, causing fuel leakage.
[0007]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an automatic fuel system switching device that enables continuous operation by automatically switching between an internal tank and an external tank in an engine work machine. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The fuel system automatic switching device according to the present invention includes a built-in tank, an external tank, and an engine so as to supply and return fuel to and from the engine of an engine working machine to which an external tank can be connected. When the fuel supply from the built-in tank and the external tank is performed continuously, the flow path on the internal tank side is shut off first in order to vent the outer pipe. In order to supply the fuel in the internal tank after venting the air, the internal tank side flow path is opened to shut off the external tank side flow path. In order to switch to the fuel supply in the external tank as the fuel decreases, the internal tank side flow path is shut off and the external tank side flow path is opened in conjunction with the predetermined fuel decrease in the internal tank. Switch for operating the solenoid valve And having a means.
[0009]
Therefore, according to the fuel system automatic switching device of the present invention, when the engine working machine is operated in combination with the built-in tank and the external tank, the piping on the external tank side is vented in advance. Since it is not necessary to stop the engine when switching to the external tank, automatic continuous operation of the fuel filled in the internal tank and the external tank becomes possible.
[0010]
Further, in the fuel system automatic switching device according to the present invention, the switching means applies a battery voltage to the circulating pump for releasing air in the first stage operation, and generates power for charging in conjunction with the engine start in the second stage operation. The key switch having a two-stage operation position for operating the vessel and the first-stage key switch operation shut off the internal tank side flow path and open the external tank side flow path. Operate the solenoid valve, and operate the solenoid valve to open the flow path on the built-in tank side and shut off the flow path on the external tank side by operating the key switch in the second stage. An electrical circuit comprising a relay for operating the solenoid valve to shut off the flow path on the internal tank side and open the flow path on the external tank side by turning on the liquid level detection switch provided. With features That.
[0011]
Therefore, according to the fuel system automatic switching device of the present invention, when the engine of the engine working machine is started, the engine is operated by using the built-in tank and the external tank in combination only by operating the key switch in two stages by the operator. When operating the work equipment, it is easy to vent the piping on the external tank side in advance, and there is no need to stop the engine when switching from the internal tank to the external tank. Continuous operation of the fuel filled in the tank is possible.
[0012]
In the fuel system automatic switching device of the present invention, the switching means includes a switch for switching an electric circuit between the use of only the built-in tank and the combined use of the built-in tank and the external tank. When only the built-in tank is used, a fuel shortage signal is output to the alarm device by turning on a liquid level detection switch provided in the built-in tank.
Therefore, according to the fuel system automatic switching device of the present invention, it is possible to know the state of fuel shortage in the internal tank by an alarm. Therefore, if the operator stops the engine before the fuel becomes empty and the air is sucked in, it is not necessary to vent the air again after refilling the built-in tank.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of an automatic fuel system switching device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a fuel piping diagram schematically showing a fuel system automatic switching device in an engine working machine.
The engine working machine 1 has, on its main body, projecting ports 5 and 6 for fuel hoses 3 and 4 connected to the external tank 2. One of the connection ports 5 is a supply side for sending the fuel from the external tank 2 to the engine, and an outer supply flow path 7 is connected thereto. The other connection port 6 is a return side for returning fuel that has not been used in the engine to the external tank 2, and is connected to the outer return flow path 8. On the other hand, an internal supply flow path 11 for sending fuel to the engine side and an internal return flow path 12 for returning fuel from the engine side are connected to the built-in tank 10.
[0014]
In this embodiment, the internal electromagnetic valve 15 and the external electromagnetic valve 16 are used for switching between the internal tank 10 and the external tank 2 in place of the conventional three-way cock. The inner electromagnetic valve 15 is connected to the inner supply flow path 11 and the inner return flow path 12 from the built-in tank 10, and the outer electromagnetic valve 16 is connected to the outer supply flow path 7 and the outer return flow on the external tank 2 side. Road 8 is connected. A supply flow path 13 and a return flow path 14 to the engine side are connected between the electromagnetic valves 15 and 16.
[0015]
Thus, the built-in tank 10 and the external tank 2 can be switched by the solenoid valves 15 and 16. The supply flow path 13 and the return flow path 14 are connected via an electric circulation pump (pump 23 shown in FIG. 3) that also serves as an air vent and an engine. Each of the solenoid valves 15 and 16 is a four-port open / close valve. The inner solenoid valve 15 is a normally open type and the outer solenoid valve 16 is a normally closed type. The built-in tank 10 is provided with a flow-type liquid level detection switch 25 so that when the amount of fuel falls below a certain level, the built-in tank 10 is turned on due to a decrease in the liquid level. The liquid level detection switch 25 is not limited to the flow type.
[0016]
Next, FIG. 3 is a diagram showing an electric circuit for driving the fuel system automatic switching device, and this electric circuit corresponds to switching means described in the claims. As shown in the figure, the electric circuit includes an engine key switch 21 for starting the engine, a battery 22, an electric circulation pump 23 that also serves to release air from a fuel supply pipe to the engine, and generates power only when the engine is operating. The charging generator 24 for charging and the above-described liquid level detection switch 25 which is turned on when the remaining amount of the built-in tank 10 is reduced are provided. The key switch 21 is operated at the two-stage rotation position. The contact 21a is turned on at the first-stage rotation position, and the engine is started at the second-stage rotation position. 24 is designed to generate electricity.
[0017]
Further, the electric circuit includes a toggle switch 31 for switching by selection between the internal tank 10 and the external tank 2, a first relay 34 for switching energization to the first coil 32 of the inner solenoid valve 15, and an outer side. A second relay 35 for switching energization to the second coil 33 of the electromagnetic valve 16 is provided. The toggle switch 31 is a three-contact interlock switch, and can be switched ON / OFF by manual operation. The first relay 34 is a break contact relay switch in which the first contact 36 is turned off when energized, and the second relay 35 is a make contact relay switch in which the second contact 37 is turned on when energized. Yes.
[0018]
FIG. 3 shows the engine stop state before the key switch 21 is turned on. At this time, since the first and second relays 34 and 35 are not energized, the first contact 36 is in the ON state and the second contact 37 is in the OFF state. Since the first coil 32 and the second coil 33 are in a normal state where no voltage is applied, as shown in FIG. 1, the inner solenoid valve 15 is in an open state and the outer solenoid valve 16 is in a closed state. Yes. The toggle switch 31 is normally connected to an OFF contact as shown by a solid line, and is manually switched when the external tank 2 is used together, and is connected to an ON contact as shown by a broken line.
[0019]
Next, the operation of the fuel system automatic switching device will be described according to the flowchart shown in FIG.
First, the operator determines whether or not the fuel in the internal tank 10 is sufficient, that is, whether or not the external tank 12 is not required (step (S) 101). When it is determined that the capacity of the internal tank 10 is sufficient, the external tank 12 is not connected (S101: NO), and the operation is performed only with the internal tank 10. In this case, the toggle switch 31 remains connected to the OFF contact as shown by the solid line (S102).
[0020]
Therefore, in the fuel system automatic switching device, the key switch 21 is turned by the first stage by the operator and the contact 21a is turned on (S103). Since the engine does not start and the charging generator 24 does not operate, only the control system energized by the battery 22 is turned on. At this time, since the toggle switch 31 is connected to the OFF contact, the voltage of the battery 22 is not applied to the first coil 32 and the second coil 33, and the electromagnetic valves 15 and 16 are in the normal state shown in FIG. It remains (S104). On the other hand, when the contact 21a of the key switch 21 is turned ON (S103), the voltage of the battery 22 is applied to the circulation pump 23, so that the driven circulation pump 23 removes air from the inner supply channel 11 and the supply channel 13. It is executed (S105).
[0021]
Subsequently, when the second rotation is given to the key switch 21 by the operator, the engine working machine 1 starts the engine (S106), and the power generation of the charging generator 24 starts in conjunction with this. . Therefore, a voltage is applied to the first relay 34 and the first contact 36 is switched to be turned OFF. In this case, the electromagnetic valves 15 and 16 do not change in the normal state shown in FIG. Accordingly, the fuel system automatic switching device is in the state shown in FIG. 1, and fuel is supplied to the engine from the built-in tank 10 (S107). That is, the fuel in the built-in tank 10 is sucked up by the circulation pump 23 and supplied to the engine, and unused fuel from the engine is returned to the built-in tank 10.
[0022]
In the built-in tank 10, the remaining amount of fuel is confirmed by the liquid level detection switch 25 (S108). The liquid level detection switch 25 is in an OFF state if it is a predetermined amount or more, but when it is less than that, the float is lowered according to the liquid level and turned ON. Then, a fuel shortage signal by the switch ON is output to an alarm device (not shown) (for example, an alarm lamp), and the operator is notified of the decrease in fuel. When the built-in tank 10 is used, fuel is supplied from the built-in tank 10 to the engine if the key switch 21 is in an ON state regardless of the operation of the alarm device. However, if the engine is operated as it is even after the alarm, the engine will eventually stop due to fuel shortage, and air will be sucked in, so that it will be necessary to vent the air again after refueling. Therefore, when the alarm device is activated, the key switch 21 is normally turned off by the operator who has confirmed it, and the engine is stopped (S109).
[0023]
Next, when the external tank 2 is used (S101: YES), first, the fuel hoses 3 and 4 of the external tank 2 are connected to the connection ports 5 and 6 of the engine work machine 1 by the operator (S111). Further, the toggle switch 31 is switched to the ON contact as indicated by the broken line (S112). However, even when the external tank 2 is connected, it is of course possible to use only the internal tank 10 by connecting the toggle switch 31 to the OFF contact.
[0024]
When the operator turns the key switch 21 for the first stage and turns on the contact 21a (S113), only the control system to which the battery 22 is energized is turned on. At this time, the engine is not started, and the charging generator 24 is not in operation, so no voltage is applied to the first relay 34. Therefore, since the first contact 36 is in a normal ON state and the toggle switch 31 is also connected to the ON contact, the voltage of the battery 22 is applied to the first coil 32 and the second coil 33, and the electromagnetic valves 15, 16 Is switched from the state of FIG. 1 to the state of FIG. 2 (S114). That is, the inner solenoid valve 15 is closed and the outer solenoid valve 16 is opened. Further, since the voltage of the battery 22 is also applied to the circulation pump 23 when the contact 21a is turned ON, the driven circulation pump 23 removes air from the pipe (S115). The air venting is executed for the air in the fuel hose 3 on the external tank 2 side and the outer supply passage 7 connected by switching the electromagnetic valves 15 and 16.
[0025]
If necessary, the air can be removed from the built-in tank 10 side, that is, the inner supply path 11, by temporarily switching the toggle switch 31 to the OFF contact. However, since the inside supply flow path 11 is filled with fuel and hardly contains air, it is generally considered that there is almost no such a case. In the case where the air is sucked by operating with no fuel, it is necessary when operating after that.
[0026]
Subsequently, when the second rotation is given to the key switch 21 by the operator, the engine is started (S116), and the charging generator 24 starts generating power in conjunction with this. Therefore, a voltage is applied to the first relay 34, and the first contact 36 is turned off. On the other hand, if the remaining amount of fuel in the built-in tank 10 is equal to or greater than the predetermined value (S117: YES), the liquid level detection switch 25 is in the OFF state, so no voltage is applied to the second relay 35, and the second contact 37 is It is in the OFF state. Therefore, since both the first contact 36 and the second contact 37 are OFF, no voltage is applied to the first coil 32 and the second coil 33, and the electromagnetic valves 15 and 16 are switched. That is, after the air venting is completed, the electromagnetic valves 15 and 16 in the state of FIG. 2 are returned to the normal state shown in FIG. 1 again (S118). As a result, even when the internal tank 10 communicates with the engine and the external tank 2 is connected, the fuel in the internal tank 10 is used first (S119).
[0027]
When the key switch 21 remains ON (S122: NO) and the engine work machine 1 is continuously operated and the remaining amount of fuel in the built-in tank 10 is equal to or less than a predetermined amount (S117: NO), the liquid level is detected. The switch 25 is turned on. Then, when the liquid level detection switch 25 is energized, the voltage of the battery 22 is applied to the second relay 35 and the second contact 37 is turned on. Accordingly, a voltage is applied to the first coil 32 and the second coil 33, and the solenoid valves 15 and 16 are switched again from the state shown in FIG. 1 to the state shown in FIG. 2 (S120). Therefore, the engine is disconnected from the internal tank 10 and communicates with the external tank 2, and the fuel in the external tank 12 is supplied to the engine (S121). Thereafter, when the operator turns off the switch 21 due to the completion of the work, the battery 22 is turned off by the contact 21a OFF, and the electromagnetic valves 15 and 16 are returned to the normal state shown in FIG. 1 again (S123).
[0028]
Therefore, according to the fuel system automatic switching device of the present embodiment, the flow path is switched by the electromagnetic valves 15 and 16, and the electromagnetic valves 15 and 16 are operated by the electric circuit shown in FIG. When the engine working machine 1 is operated using both the internal tank 10 and the external tank 2, when the internal tank 10 is switched to the external tank 2 in order to release the air from the external tank 2 side in advance. Therefore, it is no longer necessary to stop the engine, and automatic continuous operation for the fuel filled in the internal tank 10 and the external tank 2 becomes possible. Further, such an effect could be achieved at low cost with the electromagnetic valves 15 and 16 and the simple and simple electric circuit shown in FIG.
[0029]
In addition, since the operator automatically switches the built-in tank 10 and the external tank 2 only by operating the key switch 21, there is no operation mistake, and inconvenience such as fuel leakage can be avoided.
Further, since the internal tank 10 is switched to the external tank 10 by turning on the liquid level detection switch 25 of the internal tank 10, if any of the internal tank 10 and the external tank 2 is filled with fuel, it automatically enters. Fuel can be supplied from the tank on the other side.
Further, when only the built-in tank 10 is used, the alarm device operates when the liquid level detection switch 25 is turned on. Therefore, if the operator stops the engine before the fuel becomes empty and the air is sucked, the built-in tank There is no need to bleed air again after refueling.
[0030]
In addition, this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
In the above embodiment, the two four-port solenoid valves are distinguished from the inside and the outside. However, the three-port solenoid valve is distinguished from the supply side and the return side as in the conventional three-way cock. Also good. Specifically, as shown in FIG. 5, the inner supply flow path 11 and the outer supply flow path 7 are connected to the supply-side electromagnetic valve 17, and the inner return flow path 12 and the outer return flow path 8 are connected to the return-side electromagnetic valve. What is necessary is just to connect to the valve 17 and to switch each to the internal tank side and the external tank side.
[0031]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured to include a solenoid valve that switches the flow path between the internal tank and the external tank and the engine, and a switching means for operating it in a predetermined order, the internal tank and the external tank It has become possible to provide an automatic fuel system switching device that enables continuous operation by automatically switching between tanks.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a fuel piping diagram when an internal tank is used, showing an embodiment of an automatic fuel system switching device.
FIG. 2 is a fuel piping diagram when using an external tank showing an embodiment of an automatic fuel system switching device;
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing an embodiment of an automatic fuel system switching device.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of the fuel system automatic switching device.
FIG. 5 is a fuel pipe partial view showing another embodiment of the fuel system automatic switching device;
FIG. 6 is a fuel piping diagram of a conventional fuel system switching device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine working machine 2 External tank 10 Built-in tank 15 Inner solenoid valve 16 Outer solenoid valve 21 Key switch 22 Battery 23 Circulation pump 25 Liquid level detection switch 31 Toggle switch 34 First relay 35 Second relay

Claims (3)

外付タンクの接続が可能なエンジン作業機のエンジンに対する燃料の供給と戻りを内蔵タンク又は外付タンクで行うべく、当該内蔵タンク及び外付タンクとエンジンとの間の流路の切り替えを行う電磁弁と、
内蔵タンクと外付タンクからの燃料供給を連続して行う際、先ず、外側配管のエア抜きを行うため、内蔵タンク側の流路を遮断して外付タンク側の流路を開き、エア抜き後、内蔵タンク内の燃料を供給するため、内蔵タンク側の流路を開いて外付タンク側の流路を遮断し、その後、内蔵タンクの燃料減少に伴って外付タンク内の燃料供給に切り替えるため、内蔵タンク内の所定の燃料減少に連動して内蔵タンク側の流路を遮断して外付タンク側の流路を開くように、前記電磁弁を動作させるための切替手段とを有することを特徴とする燃料系統自動切替装置。An electromagnetic that switches the flow path between the internal tank and the external tank and the engine so that the fuel can be supplied to and returned from the engine of the engine working machine to which the external tank can be connected. A valve,
When supplying fuel from the built-in tank and external tank continuously, first, in order to vent the outer piping, shut off the flow path on the internal tank side and open the flow path on the external tank side to release air. After that, to supply the fuel in the internal tank, the flow path on the internal tank side is opened to shut off the flow path on the external tank side, and then the fuel supply to the external tank is reduced as the fuel in the internal tank decreases. Switching means for operating the solenoid valve so as to shut off the flow path on the internal tank side and open the flow path on the external tank side in conjunction with a predetermined fuel decrease in the internal tank. An automatic fuel system switching device. 請求項１に記載の燃料系統自動切替装置において、
前記切替手段は、
１段階目の操作でエア抜きの循環ポンプにバッテリーの電圧をかけ、２段階目の操作でエンジン始動に連動して充電用発電器を稼働させる２段階の操作位置をもったキースイッチと、
前記１段階目のキースイッチ操作によって、前記内蔵タンク側の流路を遮断して前記外付タンク側の流路を開くように前記電磁弁を動作させ、前記２段階目のキースイッチ操作によって、前記内蔵タンク側の流路を開いて前記外付タンク側の流路を遮断するように前記電磁弁を動作させ、前記内蔵タンクに備えた液面検出スイッチのＯＮによって、前記内蔵タンク側の流路を遮断して前記外付タンク側の流路を開くように前記電磁弁を動作させるためのリレーとを備えた電気回路であることを特徴とする燃料系統自動切替装置。In the fuel system automatic switching device according to claim 1,
The switching means is
A key switch with a two-stage operation position that applies the battery voltage to the air-bleed circulation pump in the first stage operation and operates the charging generator in conjunction with the engine start in the second stage operation;
By operating the first-stage key switch, the solenoid valve is operated to shut off the flow path on the internal tank side and open the flow path on the external tank side, and by operating the second-stage key switch, The solenoid valve is operated to open the flow path on the built-in tank side and shut off the flow path on the external tank side, and the flow level on the built-in tank side is turned on by turning on the liquid level detection switch provided in the built-in tank. An automatic fuel system switching device comprising an electric circuit including a relay for operating the electromagnetic valve so as to block a path and open a flow path on the external tank side. 請求項２に記載の燃料系統自動切替装置において、
前記切替手段は、前記内蔵タンクのみの使用時と、前記内蔵タンク及び外付タンク併用時とにおける電気回路の切り替えを行うための切替スイッチを有し、前記内蔵タンクのみの使用時に、前記内蔵タンクに備えた液面検出スイッチのＯＮによって、警報装置へ燃料不足信号を出力するものであることを特徴とする燃料系統自動切替装置。In the fuel system automatic switching device according to claim 2,
The switching means has a changeover switch for switching an electric circuit between the use of only the built-in tank and the combined use of the built-in tank and the external tank, and when using only the built-in tank, the built-in tank An automatic fuel system switching device that outputs a fuel shortage signal to an alarm device by turning on a liquid level detection switch provided in the system.
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