JPH02205597A - 残油排出手段を備えた給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は給油所等において使用され、自動車へガソリン
や軽油といった燃料油を供給する装置に関するものであ
る。

（ロ）従来技術とその問題点 給油ホースの先端にはその本体内に手動で開閉される弁
と吐出管とを備えたノズルが接続されており、給油終了
時に吐出管の開口端が油に浸った状態にあるとその構造
上吐出管の内方は大気と繋がらないのでここに油が満た
された状態にある。

そこでノズルを給油口から抜き去るときに吐出管の開口
端を一旦油面から少し持ち上げて空気の流入を可能にし
、吐出管内の油が完全に排出されるまで待つ必要がある
。

しかしながら朝夕の給油ラッシュ時や給油客自身が給油
作業を行なうセルフサービス方式の場合にあっては油が
排出されるのを待たずにノズルを外してしまうことがあ
り、この場合には下記の問題が生じる。

■残った油が垂れ落ちて自動車を汚す。

■垂れ落ちた油に引火して火災を引き起こす恐れがある
。

■垂れ落ちた油によって床面が滑り易くなる。

■油種検知用センサーを設けた装置の場合には油が残っ
ていると次回給油開始時にこの油が流出して誤判断の原
因になる。

しかしながらこれらの問題点を解決するための工夫は行
なわれていなかった。

（ハ）問題点を解決するための構成とその作用本発明は
給油終了と同時に吐出管内の残油が速やかに排出される
もので、その構成は、油を汲み出すポンプと、汲み出し
た油を計量する流量計と、ホースと、先端に吐出管を備
えたノズルとを順次接続した給油手段と、この給油手段
による送油の制限が行なわれたとき送油制限信号を発生
する手段と、前記ノズルの前記吐出管の内方空間に接続
された送気手段と、前記送油制限信号の発生で送気を許
容すべく前記送気手段を制御する制御手段とからなるも
のであり、送油が制限されると給油作業が終了ないしは
終了近くなったとして吐出管内へ電気を送り込み吐出管
内の油を強制的に排出させる。

（ニ）実施例 第１図において、１はポンプユニットでモーター２によ
って駆動され送油管３を介して図示しない貯油槽から油
を汲み出すポンプの他、このポンプをバイパスするリリ
ーフ弁、ポンプ上流側に配備されたストレーナ−や逆止
弁さらにはポンプ下流側に配備されたフィルターや空気
分離器が内設されている。

４は流量計で、ポンプユニットｌから送られてくる油の
量を計量し、その計量した量に対応する数の流量パルス
信号ａ（１／１００リツトルパルス）が流量パルス信号
発信器５から出力される。

６はノズルで、その本体７には図示しない内蔵弁とこの
弁を開閉する手動レバー８と吐出管９とが設けられてい
る。

１０はホース、１１はホース１０と流量計４とを繋ぐ接
続管である。

１２はノズル６を給油待機時に収納しておくノズルケー
ス、１３はノズル検知スイッチでノズル６がノズルケー
ス１２に収納されているときノズル検知信号すを出力し
、外されると消失させる。

１４は後述するガスセンサーを備えたガスセンサーユニ
ット、１５は一方端が図示しないコンプレッサー等の加
圧空気発生源に繋がり他方端がガスセンサーユニット１
４に繋がった加圧空気管、１６は一方端がガスセンサー
ユニット１４に繋がり他方端がノズル６へ繋がったガス
吸引管、１７は給油量表示器、１８は後述する電気回路
を収納した制御部である。

ノズル６の一部を断面で示した第２Ａ図において、 １９は逆止弁で、油流路２０を流れる油の圧力で開き、
閉塞する方向にスプリング２１によって常時付勢されて
いる。

２２は空気補償路で、一方端は吐出管９内を延長され三
箇所の開口端２３．２４を有する空気補償管２５に繋が
り、他方端は図示しない自動停止機構のダイアフラム室
へ繋がるとともにその途中が油流路２０において逆止弁
１９の弁座２６の下流側直近に負圧発生路２７を介して
繋がっている。

そこで給油中に開口端２３．２４が油で閉塞されるとダ
イアフラム室の負圧が増大して周知の自動停止機構が作
動して給油が停止される。

２８はガス吸引路で、吐出管９の先端付近に開口端２９
を有するガス吸引管３０とガスセンサーユニッ）１４に
繋がるガス吸引管１６との間に位置している。

３１はダックビルタイプの逆止弁で、ゴム等の弾力性を
有する材料で作られており、ガス吸引路２８と油流路２
０とを繋ぐ連絡路３２に設置されており、第３Ａ図に矢
印で示した方向の圧力が加わると弁口３３が開き、第３
Ｂ図に矢印で示した方向の圧力が加わると閉じる。

３４はアンブレラタイプの逆上弁で、ゴム等の弾力性を
有する材料で作られるとともに小孔３５が穿孔されてお
り、第４Ａ図に矢印で示した方向の圧力が加わると傘部
３６の周囲が撓んで空気やガスの通過が容易になるが、
第４Ｂ図に矢印で示した方向の圧力が加わると小孔３５
を介してのみの通過しか許容されない。

３７はガス吸引管１６を固定する金具、３８゜３９は閉
止用のプラグ、４０はシール用のパツキンである。

第５図において、４１は空気元弁、４２は空気切替弁で
後述する切替信号Ｃが入力されているときにはボートＡ
とボートＢとが繋がり、入力されていないときにはボー
トＢとボートＣとが繋がる。

なおボートＣは大気に開放されている。

４３は空気圧切替スプリング復帰式の作動弁でボートＧ
に加圧空気が作用しているときにはボートＥとボー）Ｆ
とが繋がり作用していないときにはボートＤとボートＦ
とが繋がる。

４４は検知対象ガスの濃度に応じたセンサー信号ｄを出
力するガスセンサーで、半導体式、接触燃焼式、熱伝動
式といった電気的検出方式の他、電気化学的検出方式や
光学的検出方式のものが使用される。

４５はエジェクタで管路４６を流れる加圧空気の作用で
管路４７に負圧を発生させる。

４日は絞り弁、４９はオリフィス、５０は空気のガス吸
引管方向への流入のみを許容する逆止弁でここから空気
を吸い込むことによってガス吸引管１６内の負圧値を調
節し油そのものが吸い込まれてもガスセンサー４４まで
達しないようにしている。

第６図において、５１は比較値設定回路で、ガスセンサ
ー４４が検知対象ガスを検知していないときと検知して
いるときとのセンサー信号ｄの最小差値が比較値Ｓｅと
して設定されており、この設定値を示す信号を比較値信
号ｅとして出力している他ガスセンサー４４が検知対象
ガスを検知するはずのないときの値が比較値Ｓｊとして
設定されておりこの設定値を示す信号を比較値信号ｊと
して出力している。

５２はクロック信号発生回路で、クロック信号りを出力
している。

５３は第１判定時間設定回路で、ガス吸引管３０を介し
ての吸引の開始すなわち後述するように空気切替弁４２
でのボートＡとボートＢとの連通開始からガスが吸引さ
れてガスセンサー４４へ達するのに要する時間（たとえ
ば３秒）より少し短い時間Ｔｆ（たとえば２秒）が設定
され、その設定値を第１判定時間信号ｆとして出力して
いる。

５４は第２判定時間設定回路で、ガス吸引管３０を介し
ての吸引を開始してから吸引されたガスがガスセンサー
４４へ達するのに要する時間（先の３秒）より十分長い
時間Ｔｋ（たとえば１０秒）が設定され、その設定値を
第２判定時間信号にとして出力している。

５５はポンプモーター制御回路で、後述する判定信号ｒ
が入力されてからノズル検知信号すが入力されるまでの
間モーター駆動信号ｙを出力してポンプモーター２を回
転させる。

５６は計数回路で、ノズル検知信号すの消失で帰零され
、入力されてくる流量パルス信号ａの数を計数すること
によって給油量を演算し、その演算結果を給油量信号Ｖ
として出力し給油量表示器１７へ表示させる。

５７は流速変化検出回路で、ノズル検知信号すの消失後
流量パルス信号ａが入力され、この流量パルス信号ａの
入力周期が長くなったとき、すなわちノズル６の内蔵弁
の閉止や後述する油流路制御弁による流路の閉止や絞り
込み、さらにはモーター２の回転数の減少や停止が行な
われたときに給油作業が終了に近付いたと判断して流速
変化信号（送油制限信号にあたる）ｕ（ワンパルス）を
出力する。

５８は終了時クリーニング時間設定回路で、ノズル６が
ノズルケース１２へ戻されてからさらに行なわれるクリ
ーニング時間Ｔｔ（たとえば３秒）が設定されており、
この設定値を終Ｙ時クリーニング時間信号りとして出力
している。

５９は開始時クリーニング時間設定回路で、ノズル６を
ノズルケース１２から外して図示しない自動車の給油口
へ挿着するのに要する時間Ｔｓ（たとえば２秒）程度の
時間が設定されており、この設定値を開始時クリーニン
グ時間借号Ｓとして出力している。

６０は空気切替弁制御回路で、ノズル検知信号すの消失
から先のＴｓ待時間経過後に切替信号Ｃを出力してボー
）Ａとボー）Ｂとを連通させるとともに判定開始信号ｍ
を出力し、判定信号ｒの入力で切替信号Ｃを消失させる
他、判定信号ｒの発生から先のＴｓ待時間経過すると空
気元弁閉止信号ｘ（ワンパルス）を出力する。

６１は空気元弁制御回路で、ノズル検知信号すの消失あ
るいは流速変化信号Ｕの入力で開弁信号ｐを出力して空
気元弁４１を開かせるとともに空気元弁閉止信号Ｘの入
力あるいはノズル検知信号すの発生から先のＴｔ待時間
経過で開弁信号ｐの出力を停止し空気元弁４１を閉止さ
せる。

６２は判定回路で、判定開始信号ｍ、ノズル検知信号ｂ
、比較値信号ｅ＋　　Ｊ、第１判定時間信号ｆ、第２判
定時間信号ｋ、クロック信号ｈ、センサー信号ｄの入力
をもとに各種判定を行ない給油を許可しても良いと判定
した場合のみ判定信号ｒ（ワンパルス）を出力スル。

次に第１図、第２Ａ図、第３Ａ、Ｂ図、第４Ａ。

Ｂ図、第５図、第６図、第７Ａ図、第８図をもとに第１
の実施例を説明する。

顧客が来所してガソリンを所望し、ガソリン用のノズル
６をノズルケース１２から取り出すとノズル検知スイッ
チ１３から出力されているノズル検知信号すが消失し、
よってまず下記の動作が行なわれる。

■計数回路５６の計数値が帰零される。

■空気元弁制御回路６１は開弁信号ｐを出力して空気元
弁４１を開かせる。

■空気切替弁制御回路６０はクロック信号りを計数する
ことにより計時を始め、開始時クリニング時間設定回路
５９に設定されたＴｓ待時間経過後に切替信号Ｃを出力
して空気切替弁４２を付勢し、ポートＢとポートＣとの
連通状態からボー）ＡとポートＢとの連通状態へ切替さ
せる。

すなわちＴｓ待時間経過するまでの間は加圧空気が空気
元弁４１→管路４６→エジエクタ４５→ガスセンサー４
４および管路４６→絞り弁４８→ボートＤ→ボートＦ→
ガス吸引管１６→ガス吸引路２８→逆止弁３４の小孔３
５→ガス吸引管３０およびガス吸引路２８→逆止弁３１
の弁口３３→連絡路３２→油流路２０へと送られるクリ
ーニング行程が行なわれる。

Ｔｓ待時間経過すると空気切替弁４２が付勢されてエジ
ェクタ４５を通過する加圧空気によって管路４１に発生
する負圧の作用でガス吸引管３０からガスが吸引されて
逆止弁３４→ガス吸引路２８→ガス吸引管１６→ボート
Ｆ→ポートＥ→管路４７→エジエクタ４５→ガスセンサ
ー４４へ至るサンプリング行程が行なわれることになる
。

なお、Ｔｓ待時間終了で空気切替弁制御回路６０は判定
開始信号ｍを出力するので判定回路６２はこれを受けて
クロック信号りを計数することにより第１判定時間設定
回路５３に設定された７１時間と第２判定時間設定回路
５４に設定されたＴｋ待時間計時し、７１時間の計時中
にセンサー信号ｄが比較値設定回路５１に設定された比
較値Ｓｊを超えないことを条件にＴｆ時間終了時のセン
サー信号ｄの値を一時記憶し、Ｔｋ待時間経過するまで
の間にセンサー信号ｄの値が比較値ＳｅＯ値と先の記憶
値との和の値を超えたとき判定信号ｒを出力することに
なる。

ガソリンガスの存在が確認されて判定信号ｒが発生され
ると下記の動作が行なわれる。

■ポンプモーター制御回路５５はモーター駆動信号ｙを
出力してポンプモーター２を付勢させて給油可能な状態
とする。

■空気切替弁制御回路６０は切替信号Ｃの出力を停止し
て空気切替弁４２を消勢させる。

するとサンプリング行程からクリーニング行程へと移行
し、センサー信号ｄの値は第８図に示されたように変化
する。

なお、今回のクリーニング行程は判定信号ｒの入力から
開始時クリーニング時間設定回路５８に設定されたＴｓ
待時間経過するまでの間行なわれ、Ｔｓ時間経過後に空
気切替弁制御回路６０から出力される空気元弁閉止信号
Ｘの発生により空気元弁制御回路６１は開弁信号ｐの出
力を停止して加圧空気の供給を断ち、加圧空気の消費削
減を行なう。

この後ノズル６のレバー８が操作されて図示しない内蔵
弁が開かれると吐出管９から油が吐出されることになり
、この油量は前記したように給油量表示器１７へ表示さ
れる。

給油作業が進行し、−旦給油停止や給油速度の抑制が行
なわれると流速変化検出回路５７はこれを検知して作業
が終了に近付いてきたと判断して流速変化信号Ｕを出力
する。

すると空気元弁制御回路６１は再び開弁信号ｐを出力し
て空気元弁４１を開かせてクリーニング行程を行なわせ
、開口端２９からの油の侵入を阻止する。

なお、今回のクリーニング行程中においてノズル６内を
油が流れていてガス吸引路２８を流れる加圧空気よりも
連絡路３２の油圧力の方が高いと弁口３３からの加圧空
気の油中への放出は行なわれず弁口３３は閉じたままで
ある。

しかし、ノズル６の内蔵弁（逆止弁１９よりも上流にあ
る）が閉じられると連絡路３２の油圧力が零になるので
ガス吸引路２日の加圧空気の圧力が勝り、弁口３３が開
いて加圧空気が油中へ放出されるのでこのとき吐出管９
の先端が油中に沈していても吐出管９内の油は速やかに
排出されることになる。

給油が終了してノズル６がノズルケース１２へ戻される
とノズル検知信号すが発生するのでポンプモーター制御
回路５５はモーター駆動信号ｙの出力を停止してモータ
ー２を消勢させる。

そして空気元弁制御回路６１はクロック信号りを計数す
ることにより終了時クリーニング時間設定回路５８に設
定されたＴｔ待時間計時し、このＴｔ待時間経過すると
開弁信号Ｐの出力を停止して空気元弁４１を閉止させる
ことになる。

次に第１図、第２Ｂ図、第３Ａ、Ｂ図、第５図、第６図
、第７Ｂ図、第８図をもとに第２の実施例について説明
を行なうが、第１の実施例と同一機能部分は同一名称、
同一記号を付してあられすとともに重複説明は省略する
ものとする。

なお、第１の実施例と第２の実施例との違いは前者がク
リーニング行程中にクリーニング用の加圧空気の一部を
油流路２０へ放出するようにしているが、後者では油流
路２０へ放出する加圧空気をクリーニングとは別系統で
制御し、給油の終了が確認されたときのみ放出するよう
になっている点にある。

第５図において、７０は送気弁で、管路４６と途中にオ
リフィス７１の設置された送気路７２の一方端との接続
位置に設けられている。

なお送気路７２の他方端は第２Ｂ図に示したように接続
具７３を介して逆止弁３１が設置された連絡路３２へ繋
がっている。

第６図に以下破線で示した部分において、７４は送気時
間設定回路で、逆止弁３１を介して油流路２０へ加圧空
気を放出することにより吐出管９内の油をｕ１比するの
に十分な時間Ｔｎ（たとえば３秒とする）が設定されそ
の設定値を示す送気時間信号ｎが出力されている。

７５は送気弁制御回路で、流量パルス信号ａの入力が一
定時間（たとえば０．５秒）を超えて停止したとき給油
が終了したものと判断して送気時間設定回路７４に設定
されたＴｎ時間の間開弁信号（送油制限信号にあたる）
Ｗを出力して送気弁７０を開かせる。

以上の構成をもとに第１の実施例と重複する部分を省略
して説明を行なう。

給油作業が満たんやプリセット値で終了すると流量パル
ス信号ａの発生が停止されるのでこれをきっかけとして
送気弁制御回路７５はＴｎ時間の間開弁信号Ｗを出力し
て送気弁７０を開かせるが、この開弁信号ＷはＴｎ時間
内であっても新たに流量パルス信号ａが発生されると出
力停止され、再び流量パルス信号ａの発生停止でＴｎ時
間の開弁信号Ｗの発生が行なわれる。

送気弁７０が開かれると前記したように油流路２０内へ
加圧空気が放出されるので吐出管９内の油は速やかに排
出されることになる。

以上説明してきたが、本発明は前記構成の他下記の構成
を採用した場合も本発明に含まれる。

■給油終了（停止）の判定は流量パルス信号ａの発生停
止によらず、流速変化信号Ｕの発生や第１図に破線で示
した圧力センサー８０の出力値を監視し、ノズル６の内
蔵弁が閉じられて接続管ｌｌ内の油圧力が最大値を示し
たとき、あるいは第１図で二点鎖線で示した油流路制御
弁８１を閉じたりモーター２が停止されたりして油圧力
が最小値を示したとき、さらにノズル６のレバー８の閉
弁位置への移動を検知したときとする。

■サンプリング行程後のクリーニング行程の時間として
開始時クリーニング時間設定回路５９に設定されたＴｓ
待時間流用しているが、終了時クリーニング時間設定回
路５８のＴｔ待時間流用あるいは他に独自の時間を設定
してこれを使用する。

■本実節例では電気回路をその役割毎にブロックに分割
して示したが、分割不能なワンチップコンピューターを
使いソフトウェアによって制御する。

■本実節例のノズル６の構造は手動で開閉される内蔵弁
が、その下流に逆止弁Ｉ９が、さらにその下流に吐出管
９が配備されているか逆止弁１９が無くて内蔵弁の部分
に自動停止機構の負圧発生部分が有る場合や内蔵弁が無
（て給油機本体側でモーター制御や制御弁による流速ｆ
Ｉ節を行なう場合。

（ホ）効　果 以上詳述してきたように送油の制限（流速の低下や停止
）が行なわれるとノズルの吐出管内へ加圧空気を放出す
るので、このとき吐出管の先端が油中に沈んでいて吐出
管内が油で満たされていてもこの油が速やかに排出され
るのでノズルを自動車の給油口から抜き去ったとき油が
垂れ落ちて自動車を汚したり火災等の事故を起こす危険
がなくなり、油種検知センサーを設けた装置にあっては
次回給油開始時にノズル内の残油が流出して誤判断の原
因となる恐れがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は給油装置の内部構成を示した図、第２Ａ、Ｂ図
はそれぞれノズルの一部を断面で示した図、第３Ａ、Ｂ
図と第４Ａ、Ｂ図はそれぞれ逆止弁の異なる状態を示し
た図、第５図はガスセンサーユニットの構成を示した図
、第６図は制御部内の電気回路をブロック化して示した
図、第７Ａ。 Ｂ図はそれぞれ給油動作の流れ図、第８図はセンサー信
号の変化を示した図である。 ｌ・・・ポンプユニット　４・・・流量計　６・・・ノ
ズル９・・・吐出管　　１４・・・ガスセンサーユニッ
ト１５・・・加圧空気管　　１６．３０・・・ガス吸引
管１８・・・制御部　１９，３１，３４．５０・・・逆
止弁２５・・・空気補償管　　２日・・・ガス吸引路４
１・・・空気元弁　　　４２・・・空気切替弁４３・・
・作動弁　　　　４５・・・エジェクタ７０・・・送気
弁 特許出願人　株式会社　冨永制作所 畜８１諷

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油を汲み出すポンプと、汲み出した油を計量する流量計
   と、ホースと、先端に吐出管を備えたノズルとを順次接
   続した給油手段と、この給油手段による送油の制限が行
   なわれたとき送油制限信号を発生する手段と、前記ノズ
   ルの前記吐出管の内方空間に接続された送気手段と、前
   記送油制限信号の発生で送気を許容すべく前記送気手段
   を制御する制御手段とからなる残油排出手段を備えた給
   油装置。