JP6942410B2 - 液体燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばガソリン、軽油、灯油等の液体燃料を被供給体である燃料タンクに供給するのに好適に用いられる液体燃料供給装置に関する。

一般に、ガソリン計量機に代表される液体燃料供給装置は、例えば車両の燃料タンクに液体燃料を供給（給油）するときに、燃料タンク内に残留している気化燃料（以下、ベーパという）を回収し、このベーパが大気中に放出されるのを抑える構成としている（例えば、特許文献１参照）。この種の従来技術による液体燃料供給装置は、液体燃料を吐出パイプより吐出させる供給ノズルと、該供給ノズルに向けて液体燃料を供給するポンプと、前記供給ノズルの吐出ハイプ外周を覆うベーパ回収用ノズルカバーと、被供給体への液体燃料の供給時に当該被供給体の供給口から前記ベーパ回収用ノズルカバー内に放出されるベーパを当該ベーパ回収用ノズルカバーの外部へ排気するためのベーパ排気孔と、前記ベーパ排気孔と給油所の地下タンクとを連通し、前記ベーパを地下タンク内へと回収させる回収経路と、を備えている。

特開２０１１−１９５１７９号公報

ところで、従来技術による液体燃料供給装置では、被供給体（即ち、燃料タンク）に液体燃料を供給（給油）するときに、前記燃料タンクの給油口から放出されるベーパを回収するための回収経路を、給油所の地下タンクに接続されたベーパ回収用の配管により構成している。このため、ベーパの回収経路が複雑化してしまい、給油所設備の簡素化、小型化を図る上で改善すべき課題となっている。

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、本発明の目的は、給油時におけるベーパ回収を効率的に行うことができ、装置の簡素化を図ることができるようにした液体燃料供給装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、液体燃料が貯留される貯留タンク内の前記液体燃料が流通する燃料供給系統と、前記燃料供給系統に接続され、前記液体燃料を吐出パイプより吐出させる供給ノズルと、前記貯留タンク内から前記燃料供給系統を介して前記供給ノズルに向けて前記液体燃料を供給するポンプと、被供給体への前記供給ノズルからの前記液体燃料の供給時に当該被供給体の供給口から排出されるベーパが導入されるベーパ回収用のベーパ導管と、前記貯留タンクとは別に設けられ、内部に前記液体燃料を貯留する回収容器と、を備えた液体燃料供給装置に適用される。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記ベーパ導管は、前記回収容器内の前記液体燃料中にベーパを放出させるよう前記回収容器に接続されており、さらに、前記回収容器に接続され、前記回収容器内の液体燃料を前記燃料供給系統へ排出し、前記回収容器内に前記燃料供給系統より液体燃料を補充させる経路を備えていることにある。
また、本発明は、液体燃料が流通する燃料供給系統と、前記液体燃料を吐出パイプより吐出させる供給ノズルと、該供給ノズルに向けて前記液体燃料を供給するポンプと、被供給体への前記供給ノズルからの前記液体燃料の供給時に当該被供給体の供給口から排出されるベーパが導入されるベーパ回収用のベーパ導管と、内部に前記液体燃料を貯留する回収容器と、を備えた液体燃料供給装置において、前記ベーパ導管は、前記回収容器内の前記液体燃料中にベーパを放出させるよう前記回収容器に接続されており、さらに、前記燃料供給系統の前記ポンプの下流側から分岐し、前記回収容器と接続された補充用経路と、前記燃料供給系統の前記ポンプの上流側から分岐し、前記回収容器と接続された回収用経路と、前記補充用経路による前記液体燃料の補充もしくは前記回収用経路による前記液体燃料の回収を切り替え制御する制御手段と、を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、供給ノズルを用いた被供給体への液体燃料の供給時に、燃料ベーパの回収（再生）を効率的に行うことができ、装置の簡素化を図ることができる。

第１の実施の形態による液体燃料供給装置としての計量機を自動車への給油状態で示す一部破断の構成図である。 計量機の内部構成を模式的に示す構成図である。 制御装置によるベーパ回収制御処理を示す流れ図である。 第２の実施の形態による計量機の内部構成を模式的に示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態による液体燃料供給装置を、ガソリンに代表される燃料の計量機に適用した場合を例に挙げ、添付図面の図１ないし図４に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、液体燃料供給装置としての計量機１は、例えばレギュラーガソリン、ハイオクガソリンまたは軽油等の給油作業を行う給油所の給油ブースに設置されている。計量機１は、略四角形状をなす筐体２を有し、この筐体２の正面側には、後述の表示器１７および設定装置１８等が配設されている。筐体２内には、後述の送液管路５、ポンプとしての給油ポンプ１４、流量計１５、制御弁１６およびベーパの圧縮装置２０等が設けられている。

給油所の地下には、燃料（例えば、レギュラーガソリン、ハイオクガソリンまたは軽油等）を貯留する貯留タンク３が埋設されている。貯留タンク３は、通常は複数個に分離または分画して設けられ、夫々のタンク毎に液種の異なる液体燃料（例えば、レギュラーガソリン、ハイオクガソリン、軽油等）が収容して貯留される。貯留タンク３内の液面４は、例えば専用の液面検出器（図示せず）を用いて検出され、これにより、貯留タンク３内の液体残量が監視されている。

図１、図２は計量機１の外殻を構成する筐体２の内部構造（即ち、送液管路５、給油ポンプ１４、流量計１５および制御弁１６等の配管構造）を簡略化して示したものであり、実際には筐体２の左，右両側に、それぞれ後述の給油ホース７が設けられる。しかし、図１、図２中では、一の給油ホース７だけを示し、他の給油ホースは説明の簡略化のために省略している。

燃料供給経路を構成する送液管路５は、筐体２内から下向きに延びる一端（下端）側が貯留タンク３に接続されている。送液管路５の他端（先端）側は、例えば継手６を介して可撓性の給油ホース７に接続されている。可撓性の給油ホース７は、図１に示すように、例えば内部に後述のベーパ吸引チューブ１０が挿通された２重管構造となっている。給油ホース７は、送液管路５と共に燃料供給経路を構成している。なお、給油ホース７とベーパ吸引チューブ１０とは、必ずしも２重管構造とする必要はない。

給油ホース７の先端側には、被供給体（例えば、後述の燃料タンク１０１）に液体燃料を供給する供給ノズル８（以下、給油ノズル８という）が設けられている。この給油ノズル８は、給油作業の待機時に後述のノズル掛け１３に掛止されている。例えば、給油所の操作者（セルフの給油者を含む）は、顧客の要求等に従って給油ノズル８をノズル掛け１３から外し、この状態で、例えば車両１００の燃料タンク１０１に対する給油作業を行う。

図１に示すように、車両１００には、燃料タンク１０１に燃料を給油（補充）するための給油口１０２（供給口）が設けられている。給油ノズル８には、ノズル先端部としての吐出パイプ８Ａが設けられ、この吐出パイプ８Ａは、給油口１０２内に挿入された状態で燃料タンク１０１への給油を行う。また、給油ノズル８は、手動操作されるノズルレバー８Ｂと内蔵の弁８Ｃ（図２参照）とを有し、内蔵された弁８Ｃはノズルレバー８Ｂの操作位置によって弁開度が調整される。なお、給油ノズル８には、ノズルレバー８Ｂの先端を任意の操作位置に掛止する掛止部（図示せず）が設けられている。

給油ノズル８には、吐出パイプ８Ａの付け根部分にベーパ回収用ノズルカバー９（以下、回収カバー９という）が追加して設けられている。この回収カバー９は、ゴム等の弾性材料から蛇腹状をなす可撓性の筒体として形成され、吐出パイプ８Ａの外周側を取囲むように覆っている。車両１００の燃料タンク１０１に給油ノズル８を用いて給油を行うときに、回収カバー９は車両１００の給油口１０２周囲に押付けられる。このとき、回収カバー９は、燃料タンク１０１内の気化燃料（即ち、燃料蒸気としてのベーパ）が燃料タンク１０１の外部に漏れ出すのを防ぐように、給油口１０２の周囲を封止状態で覆う。

回収カバー９内は、給油ノズル８内に設けたベーパ回収弁８Ｄ（図２参照）を介してベーパ吸引チューブ１０に連通している。このベーパ吸引チューブ１０は、給油ホース７の内側に挿入されて２重管構造をなし、計量機１の筐体２内を継手６の位置まで延びている。計量機１の筐体２内には、継手６等を介してベーパ吸引チューブ１０に接続されたベーパ導管１１、吸引圧縮ポンプ１２および後述の回収容器２１等が設けられている。なお、ベーパ吸引チューブ１０と給油ホース７とは、必ずしも２重管構造に形成する必要はない。

吸引圧縮ポンプ１２は、後述の制御装置３４により駆動制御され、燃料タンク１０１内のベーパを回収カバー９、ベーパ回収弁８Ｄ、ベーパ吸引チューブ１０およびベーパ導管１１を介して回収容器２１内へと吸引するポンプである。また、吸引圧縮ポンプ１２の２次側には、後述のチェック弁２４と吸引圧縮ポンプ１２の間でベーパ導管１１の途中にベーパ冷却部１１Ａが設けられている。一例としてベーパ冷却部１１Ａは、十分な放熱面積を有した管路で自然空冷される。これにより、吸引圧縮ポンプ１２で圧縮されたベーパは液化が促進される。または、ベーパ導管１１を送液管路５と２重構造とすることで、ベーパ導管１１内のベーパは、送液管路５を流れる液体燃料により冷却される。

図２に示すように、給油ノズル８の弁８Ｃは、ノズルレバー８Ｂの手動操作により閉弁位置（ａ）から開弁位置（ｂ）に切換えられる。ベーパ回収弁８Ｄは、可撓性の回収カバー９が車両１００の給油口１０２周囲に押付けられたときに、このときの押動力により閉弁位置（ａ）から開弁位置（ｂ）に切換えられる。このように、給油ノズル８を用いた燃料タンク１０１への給油が開始されると、後述する流量計１５の流量パルス発信器１５Ａから流量パルスが制御装置３４に出力される。なお、給油ノズル８は、燃料タンク１０１内の液面を検知して自動閉弁動作する構成であってもよく、自動閉弁機構を有していない汎用ノズルであってもよい。給油ノズル８と一緒に回収カバー９を車両１００の給油口１０２から離間させたときに、ベーパ回収弁８Ｄは開弁位置（ｂ）から閉弁位置（ａ）に自動的に復帰する。

図１に示すように、筐体２の側面には、給油ノズル８が着脱可能に掛止めされるノズル収納部としてのノズル掛け１３が設けられている。通常、給油ノズル８は、筐体２の側面に設けられたノズル掛け１３に収納されており、例えば顧客の車両１００が給油所に到着すると、給油ノズル８がノズル掛け１３から外されて車両１００の燃料タンク１０１の給油口１０２内に挿入される。また、ノズル掛け１３にはノズルスイッチ１３Ａが付設されている。このノズルスイッチ１３Ａは、給油ノズル８がノズル掛け１３に掛止されているか否かを検出し、その検出信号を後述の制御装置３４に出力する。給油ノズル８がノズル掛け１３に掛止されている間は、例えばノズルスイッチ１３Ａから制御装置３４にＯＦＦ信号が出力される。図１に示す如く、給油ノズル８がノズル掛け１３から外されている間は、ノズルスイッチ１３Ａから制御装置３４にＯＮ信号が出力される。

送液管路５の途中には、筐体２内に位置して給油ポンプ１４（ポンプ）、流量計１５および制御弁１６が配設されている。給油ポンプ１４により吸い上げられた貯留タンク３内の液体燃料（例えば、ガソリン）は、送液管路５内を流通するときに、流量計１５により流量が計測される。給油ポンプ１４は、貯留タンク３内の燃料を給油ノズル８側に供給するため、ポンプモータ１４Ａにより回転駆動される。

流量計１５は、給油ポンプ１４により給油ノズル８に供給された液体燃料の給油量を、給油ノズル８毎に個別に計測する流量検出装置である。流量計１５には流量パルス発信器１５Ａが付設されている。この流量パルス発信器１５Ａは、送液管路５内を流れる液体燃料の流量に応じた流量パルス信号を後述の制御装置３４に出力する。

制御弁１６は、その弁開度が可変に制御される電磁式流量制御弁により構成されている。制御弁１６は、送液管路５から給油ホース７を介して給油ノズル８へと供給される液体燃料（例えば、ガソリン等の油液）の流量を調整するため、制御弁１６の弁開度は、制御装置３４から出力される制御信号の周波数およびデューティ比に応じて可変に制御される。

筐体２の正面側には、計量機１による燃料の給油量を表示する表示手段としての表示器１７と、給油所の作業者（操作者）が手動操作することにより給油量に関する設定が行われる設定手段としての設定装置１８とが設けられている。給油所の操作者（セルフの給油者を含む）は、設定装置１８の各スイッチを操作することにより、例えば満タン給油を選択したり、任意のプリセット給油量を設定したりする操作を行う。

ベーパ排気孔１９は、前記ベーパを筐体２の外部に排出するための排気口である。即ち、給油ノズル８を用いた燃料タンク１０１への液体燃料の供給時に、当該燃料タンク１０１内から給油ノズル８のベーパ回収用ノズルカバー（即ち、回収カバー９）内に燃料蒸気からなるベーパが放出される。このベーパは、図２に示すように、回収カバー９、ベーパ回収弁８Ｄ、ベーパ吸引チューブ１０およびベーパ導管１１を介して吸引圧縮ポンプ１２により回収容器２１内へと吸引され、その後はベーパ排気孔１９から筐体２の外部に排出される。

筐体２内に設けられた圧縮装置２０は、例えば吸引圧縮ポンプ１２と回収容器２１とを含んで構成されている。圧縮装置２０の回収容器２１内には、例えばメッシュ材料を用いて２重筒状に形成され、回収容器２１内を上，下方向に延びた気液分離用のフィルタ筒２２と、該フィルタ筒２２の上端側を隙間をもって覆う上蓋体２３とが設けられている。フィルタ筒２２の下端は、回収容器２１の底部２１Ａに固定されている。圧縮装置２０の回収容器２１内には、吸引圧縮ポンプ１２により加圧（圧縮）されたベーパが液体燃料と一緒に収容されている。回収容器２１内の液体燃料の液面Ｓは、フィルタ筒２２の上端よりも低く、ベーパ導管１１の導入管部１１Ｂ先端（開口端）よりも高い位置に配置される。

フィルタ筒２２の液中に放出されたベーパは、気泡が細分化され、回収容器２１内の液体燃料との接触面積を増やすことができる。また、燃料液面より上へ放出されるときに発生する燃料ミストのうち、フィルタ筒２２のメッシュ材料に接触したミストは、回収容器２１の上部空間２１Ｂへの侵入が防止される。さらに、フィルタ筒２２は、回収容器２１の液体燃料の液面側での波うち現象を抑制することができ、これにより、液面検出器２８、２９の測定精度を向上させるように補助する。フィルタ筒２２には、液体燃料中において適所に穴が複数あって、フィルタ筒２２内の回収液とフィルタ筒２２外の液体燃料が置換される構成となっている。

ベーパ導管１１の導入管部１１Ｂは、吸引圧縮ポンプ１２の流出側（２次側）でベーパ冷却部１１Ａの下流側に設けられている。この導入管部１１Ｂは、吸引圧縮ポンプ１２により燃料タンク１０１からベーパ導管１１内へと吸引されたベーパを、ベーパ冷却部１１Ａにより冷却させた状態で回収容器２１のフィルタ筒２２内に流入させる。チェック弁２４は、吸引圧縮ポンプ１２（ベーパ冷却部１１Ａ）とフィルタ筒２２との間に位置して導入管部１１Ｂに設けられている。チェック弁２４は、ベーパ導管１１内のベーパが吸引圧縮ポンプ１２からフィルタ筒２２に向けて導入管部１１Ｂ内を流通するのを許し、逆向きの流れを阻止する。吸引圧縮ポンプ１２とチェック弁２４とにより、回収容器２１内はベーパ導管１１の上流側よりも高い圧力状態（即ち、ベーパが圧縮された状態）に保持される。

このため、回収容器２１内は、吸引圧縮ポンプ１２で圧送されたベーパの圧力により容器内圧力が所定の圧力に維持されている。また、フィルタ筒２２内に導入されたベーパは、当該フィルタ筒２２内で液体燃料中に放出されることで、液化が促進されるように冷却され、液化したベーパの一部は液体燃料中に吸収される。これによって、フィルタ筒２２内に導入されたベーパは液体燃料中に吸収され、液化した燃料はフィルタ筒２２の内，外に流通可能となる。

一方、液化されないベーパ（主に燃料蒸気中に含まれた空気）は、フィルタ筒２２内を上方へと浮遊し、フィルタ筒２２の上端側と上蓋体２３との隙間から回収容器２１の上部空間２１Ｂ内に滞留する。回収容器２１の上端側には、回収容器２１内の圧力を検出する圧力センサ２５と、圧縮装置２０の回収容器２１とベーパ排気孔１９とを接続させるベーパ流通路２６と、該ベーパ流通路２６の途中に位置するベーパ排出弁２７とが設けられている。このベーパ排出弁２７を開弁させることにより、回収容器２１の上部空間２１Ｂに滞留したベーパ（例えば、ガス濃度が低下した状態の空気）を、ベーパ排気孔１９から筐体２の外部へとベーパ流通路２６を介して排出することができる。

圧縮装置２０の回収容器２１には、例えば光学式の液面センサからなる第１，第２の液面検出器２８，２９が設けられている。第１の液面検出器２８は、回収容器２１内に補充された液体燃料の液面Ｓが、低液面ＳL（図５参照）以上か否かを検出する。第２の液面検出器２９は、回収容器２１内に補充された液体燃料の液面Ｓが、高液面Ｓｈ（図５参照）以上か否かを検出する。回収容器２１内の液面Ｓは、後述の如く低液面ＳLよりも高く、高液面Ｓｈよりも低い液面となるように制御される。

回収容器２１には液体燃料の補充管路３０が設けられ、その途中には油液補充弁３１が設けられている。補充管路３０は、その基端側が給油ポンプ１４と流量計１５との間で送液管路５から分岐し、補充管路３０の先端側は、回収容器２１内で液体燃料中に浸漬状態で配置されている。給油ポンプ１４を駆動している状態で油液補充弁３１を開弁すると、補充管路３０の先端側から回収容器２１内に液体燃料が補充され、これにより、回収容器２１内の液面Ｓは上昇する。一方、給油ポンプ１４を停止させて油液補充弁３１を閉弁すると、回収容器２１内への液体燃料の補充は停止される。

回収容器２１の底部２１Ａ側には、液体燃料の回収管路３２が設けられ、回収管路３２の途中には油液回収弁３３が設けられている。回収管路３２は、その基端側が回収容器２１の底部２１Ａ側で液体燃料中に浸漬状態で配置され、回収管路３２の先端側は、給油ポンプ１４と地下の貯留タンク３との間で送液管路５に接続されている。このため、油液回収弁３３を開弁すると、回収容器２１内の液体燃料は回収管路３２を介して液体燃料（給油ガソリン）と共に給油ポンプ１４へ供給され、これにより、回収容器２１内の液面Ｓは漸次低下する。一方、油液回収弁３３を閉弁すると、回収容器２１内から給油ポンプ１４への液体燃料の供給は停止される。

換言すると、補充管路３０と回収管路３２は、燃料供給系統（送液管路５）と圧縮装置２０の回収容器２１との間に接続された補充回収経路を構成している。この補充回収経路（補充管路３０と回収管路３２）は、圧縮装置２０の回収容器２１への液体燃料の補充と、圧縮装置２０の回収容器２１から燃料供給系統（送液管路５）への液体燃料の回収とを行うものである。制御手段としての制御装置３４は、前記補充回収経路による液体燃料の補充もしくは回収を切替え制御する機能を有している。

計量機１の筐体２内には、設定装置１８により設定された前記給油量に基づいて給油に関する制御を行う制御手段としての制御装置３４が設けられている。この制御装置３４は、給油ノズル８による給油時に流量計１５により計測された給油量を、表示器１７により表示させる表示制御手段を構成している。この表示制御手段は、前記給油作業が終了したときに、その給油量を表示器１７で表示させる構成となっている。また、制御装置３４は、燃料タンク１０１内のベーパを回収すると共に、回収したベーパの一部を液体燃料に戻し、残余のベーパをベーパ排気孔１９から筐体２の外部に排出するベーパ回収制御処理を行う機能を有している。

図１に示すように、制御装置３４の入力側は、ノズル掛け１３のノズルスイッチ１３Ａ、流量計１５の流量パルス発信器１５Ａおよび設定装置１８等に接続されている。制御装置３４の出力側は、給油ポンプ１４のポンプモータ１４Ａ、制御弁１６および表示器１７等に接続されている。制御装置３４は、給油ノズル８がノズル掛け１３から外されてノズルスイッチ１３ＡからのＯＮ信号が入力されると、給油ポンプ１４のポンプモータ１４Ａを起動する。このとき、給油ポンプ１４は、制御装置３４からの駆動信号により貯留タンク３内の燃料を送液管路５内に吸上げる。また、制御弁１６は、制御装置３４から所定周波数の駆動信号が出力されると共に、当該駆動信号のデューティ比を変更することにより、所定の弁開度を保つように制御される。

この状態で、給油ノズル８のノズルレバー８Ｂが操作されると、燃料タンク１０１への給油が開始され、流量計１５の流量パルス発信器１５Ａから流量パルスが制御装置３４に出力される。そして、制御装置３４は、流量パルス発信器１５Ａから出力された流量パルスを積算して表示器１７に給油量を表示させる。また、制御装置３４は、例えば満タン給油制御あるいはプリセット給油制御等を設定装置１８の操作に基づいて行う機能も有している。

さらに、図２に示すように、制御装置３４の入力側は、流量計１５、圧力センサ２５および第１，第２の液面検出器２８，２９等に接続されている。制御装置３４の出力側は、吸引圧縮ポンプ１２、給油ポンプ１４、ベーパ排出弁２７、油液補充弁３１および油液回収弁３３等に接続されている。制御装置３４には、例えばＲＯＭ，ＲＡＭおよび／または不揮発性メモリ等からなるメモリ３４Ａが設けられている。

このメモリ３４Ａ内には、例えば図３に示すベーパ回収制御処理用のプログラム、回収容器２１内の液面Ｓが高液面Ｓｈ以上か否か検出し監視するための液面検出フラグＦ、低液面ＳL以上か否かを判定する判定値、回収容器２１内の圧力Ｐを判定するための高い所定圧値Ｐａ、低い所定圧値Ｐｂおよび回収量のカウントアップを行う時間カウンタ等が格納されている。

制御装置３４は、回収容器２１内の圧力Ｐを高い所定圧値Ｐａ以下で、低い所定圧値Ｐｂよりも高い圧力となるように制御する。これにより、回収容器２１内のベーパ（燃料蒸気）を効率的に液化させ、液体燃料の回収効率を高めることができる。また、前記時間カウンタは、液体燃料の回収を効率的に行い得るように、油液回収弁３３の開弁時間を所定の回収用時間として設定している。

次に、吸引圧縮ポンプ１２および回収容器２１等からなる圧縮装置２０のベーパ回収動作について説明する。

吸引圧縮ポンプ１２により燃料タンク１０１からベーパ導管１１内へと吸引されるベーパは、例えばベーパ冷却部１１Ａ等で冷却されると、冷却後の温度での飽和蒸気量の蒸気と空気が残り、液化し易い状態となる。この状態でベーパは、回収容器２１のフィルタ筒２２内に導入管部１１Ｂを介して導入される。フィルタ筒２２内の液体燃料中にベーパを放出すると、圧縮冷却された液は液体燃料と混ざり、蒸気と空気の混合ガスは泡となってフィルタ筒２２内の液体燃料中に放出される。このとき、蒸気と空気の泡は周囲の液体燃料を撹拌する。泡の中のベーパ（ガソリン蒸気）は、液体燃料に冷やされることで、さらに飽和蒸気量が低下すると共に、泡の表面張力による圧縮で、一部が液化して液体燃料中へ吸収され、泡の中のガソリン蒸気の量が減少することが期待できる。

フィルタ筒２２内の泡は液体燃料の中を浮上し、フィルタ筒２２の上端側と上蓋体２３との隙間から回収容器２１の上部空間２１Ｂ内に滞留するように、蒸気と空気が放出される。これらの現象が連続的に発生することで、回収容器２１（フィルタ筒２２）内の圧力は上昇する。回収容器２１（フィルタ筒２２）内の飽和蒸気量は、この空間の温度に依存するため、温度を一定にすれば飽和蒸気量を超える蒸気は液化し、その温度での飽和蒸気量の蒸気と圧縮により押し込まれた空気が残る。

この結果、回収容器２１の上部空間２１Ｂは空気が支配的となる。回収容器２１の圧力がある一定範囲となるように、ベーパ排出弁２７を開閉して回収容器２１の上部空間２１Ｂから容器内のガスを排気する。このときの排出するガスに含まれるベーパの量は、給油時に燃料タンク１０１から吸引した量から本装置により液化回収（再生）した量をさし差し引いた量となる。回収容器２１内で液化されたものは、回収容器２１内で液体燃料に混ざることにより、ベーパは液化されて回収容器２１内の液体燃料により希釈され、給油燃料と共に給油される。

第１の実施の形態による燃料供給装置としての計量機１は、上述の如き構成を有するもので、次に、車両１００の燃料タンク１０１にガソリン等の燃料を供給する給油作業と、燃料タンク１０１内のベーパ回収制御処理とについて、図３を参照して説明する。

まず、制御装置３４の制御処理が開始されると、ステップ１でノズル掛け１３に付設されたノズルスイッチ１３ＡがＯＮとなったか否かを判定する。ステップ１で「ＮＯ」と判定する間は、ノズルスイッチ１３ＡがＯＦＦとなって、給油ノズル８がノズル掛け１３に掛止めされた状態であり、給油作業が行われることはない。

そこで、この場合はステップ２に移って回収容器２１内の液面Ｓが、低液面ＳL以上か否かを判定する。ステップ２で「ＮＯ」と判定する間は、次のステップ３で給油ポンプ１４を駆動し、ベーパ排出弁２７を開弁させると共に、油液補充弁３１を開弁する。これにより、地下の貯留タンク３内から液体燃料が給油ポンプ１４で吸上げられ、この液体燃料は送液管路５および補充管路３０を介して回収容器２１内に補充される。このため、回収容器２１内の液面Ｓは、液体燃料の補充によって漸次上昇される。

次に、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、回収容器２１内の液面Ｓが低液面ＳL以上（即ち、第１の液面検出器２８の高さ以上）となっている。そこで、次のステップ４では、給油ポンプ１４の駆動を停止させ、ベーパ排出弁２７を閉弁させると共に、油液補充弁３１を閉弁させる。これにより、地下の貯留タンク３内から回収容器２１に向けた液体燃料の補充は停止される。

次のステップ５では、回収容器２１内の液面Ｓが高液面Ｓｈ以上（即ち、第２の液面検出器２９の高さ以上）となっているか否かを判定する。ステップ５で「ＮＯ」と判定する間は、回収容器２１内の液面Ｓが高液面Ｓｈよりも低いので、ステップ６に移ってリターンし、ステップ１以降の処理を続行させる。一方、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときには、回収容器２１内の液面Ｓが高液面Ｓｈ以上となっているので、次のステップ７で液面検出フラグを、「Ｆ＝１」と設定する。その後は、ステップ６に移ってリターンし、ステップ１以降の処理を続行させる。

次に、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定したときには、給油ノズル８がノズル掛け１３から外されて、ノズルスイッチ１３ＡがＯＮとなっている。即ち、この場合は、例えば顧客の車両１００が給油所に到着したので、給油ノズル８がノズル掛け１３から外されて車両１００の燃料タンク１０１の給油口１０２内に挿入される。このとき、給油ノズル８に付設した回収カバー９は、図１に示すように車両１００の給油口１０２周囲に押付けられ、燃料タンク１０１内の燃料蒸気としてのベーパが燃料タンク１０１の外部に漏れ出すのを防ぐように、給油口１０２の周囲を封止状態で覆う。

次のステップ８では、給油ノズル８を用いて車両１００の燃料タンク１０１に給油を行っているか否かを判定する。これは、例えば流量計１５から流量パルス信号が出力されているか否かによって判定することができる。ステップ８で「ＮＯ」と判定する間は、燃料タンク１０１への給油作業は行われていないので、次のステップ９では、吸引圧縮ポンプ１２をＯＦＦとし、ベーパの吸引を停止させたままとする。そして、この場合は、ステップ６に移ってリターンし、ステップ１以降の処理を続行させる。

一方、ステップ８で「ＹＥＳ」と判定したときには、給油ノズル８を用いた燃料タンク１０１への給油が開始され、流量計１５の流量パルス発信器１５Ａから流量パルスが制御装置３４に出力されている。このとき、図２に示す如く、給油ノズル８の弁８Ｃは、ノズルレバー８Ｂの手動操作により閉弁位置（ａ）から開弁位置（ｂ）に切換えられ、ベーパ回収弁８Ｄは可撓性の回収カバー９が車両１００の給油口１０２周囲に押付けられたときの押動力により閉弁位置（ａ）から開弁位置（ｂ）に切換えられている。

そこで、次のステップ１０では吸引圧縮ポンプ１２をＯＮとする。これにより、吸引圧縮ポンプ１２は駆動制御され、燃料タンク１０１内のベーパは、回収カバー９、ベーパ回収弁８Ｄ、ベーパ吸引チューブ１０およびベーパ導管１１を介して回収容器２１内へと吸引される。ベーパ導管１１の途中には、吸引圧縮ポンプ１２の２次側にベーパ冷却部１１Ａ（図２参照）が設けられているので、ベーパ導管１１内を流通するベーパを冷却し、このベーパ（燃料蒸気）が液化し易くなるようにできる。

次のステップ１１では、液面検出フラグが「Ｆ＝１」に設定されているか否かを判定する。ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定したときには、回収容器２１内の液面Ｓが高液面Ｓｈ以上となっているので、次のステップ１２で給油ノズル７による給油作業が行われているか否かを判定する。ステップ１２で「ＮＯ」と判定するときは、燃料タンク１０１への給油中ではないので、ステップ６に移ってリターンし、ステップ１以降の処理を続行させる。

しかし、ステップ１２で「ＹＥＳ」と判定したときは、回収容器２１内の液面Ｓが高液面Ｓｈ以上となった状態で、ベーパ導管１１側から回収容器２１（フィルタ筒２２）内にベーパが更に導入される。これにより、回収容器２１内の液体燃料は、新たに導入されたベーパ（燃料蒸気）が液化するに伴って、液面Ｓが高液面Ｓｈよりも更に高くなる。

そこで、次のステップ１３では油液回収弁３３を開弁させ、回収容器２１内の液体燃料を回収管路３２を介して給油時に給油燃料と共に車両へ給油させる。次のステップ１４では、回収量をカウントアップし、次のステップ１５で予め決められた回収用時間が経過したか否かを判定する。このように、ステップ１４，１５の処理で排出時間をタイマー計時し所定排出時間になるのを監視する。

一方、ステップ１５で「ＹＥＳ」と判定し、所定排出時間になったら、回収容器２１内の液面Ｓが高液面Ｓｈまで低下しているので、油液回収弁３３を閉弁させ、回収容器２１内から給油ポンプ１４経由で給油燃料と共に液体燃料の供給を停止する。これにより、回収容器２１内の液面Ｓが更に下がるのを阻止することができる。次のステップ１７では、液面検出フラグを「Ｆ＝０」に設定する。そして、その後はステップ６に移ってリターンし、ステップ１以降の処理を続行させる。

次に、ステップ１１で「ＮＯ」と判定したときには、例えば液面検出フラグが「Ｆ＝０」に設定されているので、次のステップ１８で回収容器２１内の圧力Ｐが高い所定圧値Ｐａよりも高いか否かを判定する。ステップ１８で「ＹＥＳ」と判定したときには、回収容器２１内の圧力Ｐが高い所定圧値Ｐａを越えているので、次のステップ１９でベーパ排出弁２７を開弁させ、回収容器２１内のベーパ（主に燃料蒸気中に含まれた空気）をベーパ流通路２６を介してベーパ排気孔１９から筐体２の外部に排出する。

次のステップ２０では、回収容器２１内の圧力Ｐが低い所定圧値Ｐｂ以下まで低下したか否かを判定する。ステップ２０で「ＹＥＳ」と判定したときには、回収容器２１内の圧力Ｐは低い所定圧値Ｐｂ以下まで下がっているので、次のステップ２１でベーパ排出弁２７を閉弁させ、回収容器２１内のベーパ排出を停止させる。

その後は、ステップ６に移ってリターンし、ステップ１以降の処理を続行させる。また、前記ステップ１８で「ＮＯ」と判定したときにも、ステップ２１でベーパ排出弁２７を閉弁したままとし、回収容器２１内のベーパ排出を停止した状態に保つ。そして、回収容器２１内の圧力Ｐを過剰圧よりも低い圧力に保った状態で、ステップ６に移ってリターンし、ステップ１以降の処理を続行させる。

かくして、第１の実施の形態によれば、計量機１の筐体２内に、吸引圧縮ポンプ１２および回収容器２１等からなる圧縮装置２０と、ベーパ排気孔１９と圧縮装置２０とを接続させるベーパ流通路２６とを設けている。圧縮装置２０の回収容器２１内には、上，下方向に延びた気液分離用のフィルタ筒２２を設け、回収容器２１（フィルタ筒２２）内には、吸引圧縮ポンプ１２により加圧（圧縮）されたベーパが液体燃料と一緒に収容される構成としている。

これにより、給油ノズル８により車両１００の燃料タンク１０１に給油を行うときには、吸引圧縮ポンプ１２を駆動して燃料タンク１０１内のベーパを、回収カバー９、ベーパ回収弁８Ｄ、ベーパ吸引チューブ１０およびベーパ導管１１を介して回収容器２１内へと吸引することができる。そして、吸引圧縮ポンプ１２の２次側にはベーパ冷却部１１Ａが設けられているので、ベーパ冷却部１１Ａは十分な放熱面積を持つ管路で自然空冷されることで圧縮されたベーパは液化が促進される。または、ベーパ導管１１を送液管路５と２重構造とすることで、送液管路５を流れる液体燃料により冷却されることにより、ベーパ導管１１内を流通するベーパを冷却し、ベーパ（燃料蒸気）の液化を促進することができる。

しかも、このように冷却された状態でベーパは、吸引圧縮ポンプ１２により回収容器２１のフィルタ筒２２内に導入管部１１Ｂを介して導入される。フィルタ筒２２内の液体燃料中に導入されたベーパは、回収容器２１内で圧縮され冷却された液体燃料と混ざり、一部が液化して液体燃料中へ吸収され、燃料蒸気の量を減少させることできる。回収容器２１の圧力は、低い所定値Ｐｂに近い一定の範囲となるように、ベーパ排出弁２７を開閉して回収容器２１の上部空間２１Ｂから容器内のガス（主に燃料蒸気中に含まれた空気）を外部に排出することができる。

吸引圧縮ポンプ１２により回収容器２１のフィルタ筒２２内に導入したベーパのうち、回収容器２１内で液化されたものは、回収容器２１内で液体燃料に混ざり、圧力を掛けた状態で保持するため再気化することはない。また、ベーパは液化された状態で液体燃料として回収するので、貯留タンク３内の液体燃料と比較しても品質の変化を最小限にすることができる。

従って、第１の実施の形態によれば、給油ノズル８を用いた燃料タンク１０１への液体燃料の供給時に、回収容器２１内のベーパ（燃料蒸気）を効率的に液化させ、液体燃料の回収効率を高めることができる。また、計量機１の筐体２内には、吸引圧縮ポンプ１２および回収容器２１等からなる圧縮装置２０と、ベーパ排気孔１９と圧縮装置２０とを接続させるベーパ流通路２６とを設けるだけでよく、装置の簡素化を図ることができる。

次に、図４は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、１台の計量機に２つ以上の複数の供給（給油）ノズルを設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態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。

ここで、送液管路４１は、第１の実施の形態で述べた送液管路５と同様に燃料供給経路を構成している。しかし、この送液管路４１は、筐体２内から下向きに延びる一端（下端）側が貯留タンク３に接続され、他端（上端）側は筐体２内で複数に分岐された分岐管部４１Ａ，４１Ｂを含んで構成されている。これらの分岐管部４１Ａ，４１Ｂにはそれぞれ流量計１５が設けられ、各流量計１５は、分岐管部４１Ａ，４１Ｂ内を流通する液体燃料の流量を個別に検出する構成となっている。

各分岐管部４１Ａ，４１Ｂの他端側は、それぞれ継手（例えば、図１に示す継手６）を介してそれぞれ給油ホース４２に接続されている。図４中では、２本の給油ホース４２を示している。しかし、送液管路４１に３本以上の分岐管部４１Ａ，４１Ｂ，…が設けられる場合には、これに対応して３本以上の給油ホース４２を設ける構成とすればよい。各給油ホース４２は、図１に例示した給油ホース７と同様に、内部にベーパ吸引チューブ４３が夫々挿通された２重管構造とすることができる。なお、各給油ホース４２とベーパ吸引チューブ４３とは、必ずしも２重管構造に限らず、互いに並行して延びる構成としてもよい。

各給油ホース４２の先端側には、被供給体（例えば、図１に示す燃料タンク１０１）に液体燃料を供給する給油ノズル８（即ち、供給ノズル）が夫々設けられている。これらの給油ノズル８は、給油作業の待機時に第１の実施の形態と同様にノズル掛け１３にそれぞれ掛止されている。例えば、給油所の操作者（セルフの給油者を含む）は、顧客の要求等に従って各給油ノズル８をノズル掛け１３から外し、この状態で、例えば車両１００の燃料タンク１０１に対する給油作業を行う。

ここで、各ベーパ吸引チューブ４３は、その長さ方向一側が各給油ノズル８の回収カバー９内に夫々ベーパ回収弁８Ｄを介して接続され、長さ方向他側はベーパ導管１１を介して吸引圧縮ポンプ１２の吸込側に接続されている。この場合でも、ベーパ導管１１の途中には、第１の実施の形態とほぼ同様にベーパ冷却部１１Ａが設けられている。

複数（例えば２個）の吸引量調整弁４４は、各ベーパ吸引チューブ４３の途中に設けられ、制御装置４５からの制御信号によりベーパ吸引チューブ４３毎にベーパの吸引量（流量）を調整する。例えば、２個の給油ノズル８のうち一方の給油ノズル８を用いて給油作業が行われるときに、他方の給油ノズル８側では他方の吸引量調整弁４４が閉弁され、一方の吸引量調整弁４４のみが開弁される。これにより、吸引圧縮ポンプ１２は、使用中の一方の給油ノズル８（回収カバー９）側から燃料タンク１０１内のベーパを吸引し、非使用中の他方の給油ノズル８（回収カバー９）側から外気が吸込まれるのを、吸引量調整弁４４の開，閉により抑える構成となっている。なお、吸引量調整弁４４は、流量の異なる２種類以上の分岐配管から構成し、適時管路を選択しベーパ流路を切り換える方式としても良い。

例えば、２個の給油ノズル８の両方を用いて給油作業が行われるときには、制御装置４５からの制御信号により両方の吸引量調整弁４４が開弁される。これにより、吸引圧縮ポンプ１２は、使用中の両方の給油ノズル８（回収カバー９）側から燃料タンク１０１内のベーパを同時並行的に吸引し、例えば２台の車両１００（燃料タンク１０１）から夫々吸込んだベーパ（例えば、２台分のベーパ）を圧縮装置２０の回収容器２１（即ち、フィルタ筒２２）内に導入する。

制御装置４５は第２の実施の形態で採用した制御手段である。この制御装置４５は、第１の実施の形態で述べた制御装置３４とほぼ同様に構成されている。しかし、この場合の制御装置４５は、送液管路４１の分岐管部４１Ａ，４１Ｂ毎に設けた流量計１５がそれぞれ給油量を検出するときに、個別の給油量に応じて各吸引量調整弁４４の開度を調整し、ベーパ吸引チューブ４３内にベーパ（燃料蒸気）以外の空気が吸込まれるのを抑えるように、ベーパの吸引制御処理を行う点で第１の実施の形態とは異なっている。

制御装置４５の入力側は、各流量計１５、圧力センサ２５および第１，第２の液面検出器２８，２９等に接続されている。制御装置３４の出力側は、吸引圧縮ポンプ１２、給油ポンプ１４、ベーパ排出弁２７、油液補充弁３１および油液回収弁３３等に加えて、各吸引量調整弁４４に接続されている。制御装置４５には、例えばＲＯＭ，ＲＡＭおよび／または不揮発性メモリ等からなるメモリ４５Ａが設けられている。

このメモリ４５Ａ内には、例えば図３に示すプログラムとほぼ同様なベーパ回収制御処理用のプログラム、回収容器２１内の液面Ｓが高液面Ｓｈ以上か否か検出し監視するための液面検出フラグＦ、低液面ＳL以上か否かを判定する判定値、回収容器２１内の圧力Ｐを判定するための高い所定圧値Ｐａ、低い所定圧値Ｐｂおよび回収量のカウントアップを行う時間カウンタ等が格納されている。

かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、各給油ノズル８を用いた車両１００（燃料タンク１０１）への液体燃料の供給時に、回収容器２１内のベーパ（燃料蒸気）を効率的に液化させ、前記第１の実施の形態と同様に液体燃料の回収効率を高めることができる。

なお、前記各実施の形態では、液体燃料供給装置としてガソリン等の給油所に設ける計量機１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車両の燃料タンク以外の被供給体に液体燃料を供給する液体燃料供給装置にも適用することができる。

また、前記各実施の形態では、圧縮装置２０がフィルタ筒２２を備える構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、フィルタ筒２２を備えず、圧縮、冷却されたベーパが回収容器２１内の液体燃料内に放出されてもよいのは勿論である。

次に、上記の実施形態に含まれる発明について記載する。即ち、液体燃料供給装置は、燃料供給系統と圧縮装置に接続され、前記圧縮装置へ液体燃料を補充もしくは圧縮装置から液体燃料を回収する補充回収経路と、前記補充回収経路による液体燃料の補充もしくは回収を切り替え制御する制御手段とを備えている。これにより、圧縮装置の回収容器内に収容する液体燃料をベーパの回収（再生）に適した量に調整でき、液体燃料の回収効率を高めることができる。

１ 計量機（液体燃料供給装置）
２ 筐体
５，４１ 送液管路（燃料供給系統）
７，４２ 給油ホース（燃料供給系統）
８ 給油ノズル（供給ノズル）
８Ａ 吐出パイプ
９ 回収カバー（ベーパ回収用ノズルカバー）
１０，４３ ベーパ吸引チューブ
１２ 吸引圧縮ポンプ
１３ ノズル掛け
１３Ａ ノズルスイッチ
１４ 給油ポンプ（ポンプ）
１５ 流量計
１９ ベーパ排気孔
２０ 圧縮装置
２１ 回収容器
２６ ベーパ流通路
３０ 補充管路（補充回収経路）
３２ 回収管路（補充回収経路）
３４，４５ 制御装置（制御手段）

Claims (2)

1. 液体燃料が貯留される貯留タンク内の前記液体燃料が流通する燃料供給系統と、
   前記燃料供給系統に接続され、前記液体燃料を吐出パイプより吐出させる供給ノズルと、
   前記貯留タンク内から前記燃料供給系統を介して前記供給ノズルに向けて前記液体燃料を供給するポンプと、
   被供給体への前記供給ノズルからの前記液体燃料の供給時に当該被供給体の供給口から排出されるベーパが導入されるベーパ回収用のベーパ導管と、
   前記貯留タンクとは別に設けられ、内部に前記液体燃料を貯留する回収容器と、
   を備えた液体燃料供給装置において、
   前記ベーパ導管は、前記回収容器内の前記液体燃料中にベーパを放出させるよう前記回収容器に接続されており、
   さらに、前記回収容器に接続され、前記回収容器内の液体燃料を前記燃料供給系統へ排出し、前記回収容器内に前記燃料供給系統より液体燃料を補充させる経路を備えていることを特徴とする液体燃料供給装置。
2. 液体燃料が流通する燃料供給系統と、
   前記液体燃料を吐出パイプより吐出させる供給ノズルと、
   該供給ノズルに向けて前記液体燃料を供給するポンプと、
   被供給体への前記供給ノズルからの前記液体燃料の供給時に当該被供給体の供給口から排出されるベーパが導入されるベーパ回収用のベーパ導管と、
   内部に前記液体燃料を貯留する回収容器と、
   を備えた液体燃料供給装置において、
   前記ベーパ導管は、前記回収容器内の前記液体燃料中にベーパを放出させるよう前記回収容器に接続されており、
   さらに、前記燃料供給系統の前記ポンプの下流側から分岐し、前記回収容器と接続された補充用経路と、
   前記燃料供給系統の前記ポンプの上流側から分岐し、前記回収容器と接続された回収用経路と、
   前記補充用経路による前記液体燃料の補充もしくは前記回収用経路による前記液体燃料の回収を切り替え制御する制御手段と、
   を備えていることを特徴とする液体燃料供給装置。

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