JPH03318B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 利用分野 本願はあらかじめ定めた量の液体を供給すると
きに使用される制御弁装置に関するものであり、
たとえば給油所において顧客が指定した量の油を
自動的に給油するものに適したものである。

(ロ) 従来技術 給油所で顧客が欲する量の油を自動的に精度良
く供給するために電磁弁等を利用することによ
り、大部分の油を大流で残りの油を小流で給油す
る方式、たとえば特開昭55−79299にみられる方
式が一般に行なわれており、この機能をプリセツ
ト機能と呼んでいる。また近年迅速な給油作業を
行なうために、まず顧客の車にノズルを挿入して
その内蔵弁を開き、その後顧客の所持しているカ
ードの読み取り等をしてポンプを始動させるケー
スが増えてきている。

(ハ) 問題点 しかしながら従来からのプリセツト機能は給油
速度（大流、小流）を電気的に制御しているため
に防爆仕様とする必要があつて、嵩高く高価なも
のとなつてしまい、給油装置そのものの大きさや
デザイン、さらに販売価格に大きな影響を与える
のみならず、これら電磁弁が流路の先端に設けら
れる場合には電気工事費が嵩むといつた問題を有
していた。

(ニ) 構成および作用 本願は、ポンプ下流側の送液路に設けられた弁
装置であつて、送液路に連通する受圧室へのポン
プ圧力の作用により下限位置から中間位置を経て
上限位置へスプリングの付勢に抗して緩慢移動す
る弁軸と、弁軸が中間位置から上限位置の間にあ
ることを条件として開口が許容される主弁と、こ
の主弁を迂回する狭いバイパス路と、このバイパ
ス路に設けられ主弁上流側の液圧が高くなると開
く副弁とを備えたのでポンプ始動後一定時間すな
わち弁軸が下限位置から中間位置まで変位する間
は主弁が開かれずに副弁を介してのみの小流状態
が維持され、さらに弁軸が上限位置へ向けて変位
すると主弁が開いて自動的に大流へと切替わる。

(ホ) 実施例 以下本願装置を給油所で使用した場合について
説明する。

第１図において、ＭはポンプＰを回転させるモ
ーターで、ポンプＰで汲み出された油は流量計Ｆ
で計量され送油路Ｓを介して給油所の天井下面Ｗ
に設置されたホースＨの昇降装置Ｒへ送られる。
Ｎは内蔵弁（図示略）を有するノズルで後述する
制御弁装置Ｖを介してホースＨに繋がつている。

Ｊは流量計Ｆが単位油量たとえば（1/100リツ
トル）を計量する毎に１個の流量パルス信号ａを
出力するパルス発信器、Ｔは事務所あるいは給油
地点近くの作業し易い場所に設置されたPOS端
末機、Ｂはキーユニツト、Ｄは給油量等の表示
器、Ｃは制御部である。

第２〜４図において、２は制御弁装置Ｖの本体
で、ホースＨが接続される流入口４とノズルＮが
接続される流出口６とを繋ぐ内部流路８はＬ形に
形成されており、１０は円筒形の内枠でその内壁
１２に沿つて開口部９９を備えた主弁１４が上下
方向に摺動する。なお流路８は主弁１４を境とし
て流入口４側を上流路１６、流出口６側を下流路
１８に分けられている。

２０は主弁１４を迂回して上流路１６と下流路
１８とを連絡するバイパス路で、スプリング２２
によつて常時閉止される方向に付勢された副弁２
４が設置されており、この副弁２４は上流路１６
の油圧力が下流路１８の油圧力よりも一定値を超
えて大きくなると開くようになつている。すなわ
ちポンプＰの圧力が作用している時のみ開くよう
になつているので、第１図のように制御弁装置Ｖ
の位置よりも上方に油流路がありポンプＰが駆動
されていないにもかかわらず落差による油圧力が
作用する場合においてこの程度の油圧力では開か
ず、よつてポンプＰが停止されノズルＮの内蔵弁
が開かれている場合の油の流出を阻止している。

２６は大径部２８，３０と小径部３２，３４と
を有する弁軸で、大径部２８の下端部はダイアフ
ラム室３６内へ延長され、補助枠４０と押え枠４
２との間に挟まれた状態のダイアフラム３８の中
央部が固定接続されている。

なお、ダイアフラム室３６はダイアフラム３８
によつて大気に連通した大気圧室４４とポンプＰ
の油圧力が作用する受圧室４６とに分画されてい
る。

４８は調流弁で、上流路１６から受圧室４６へ
向つて油が流れるときは細孔５０を介して微かず
つ流れ逆方向の場合はスプリング５２に抗して調
流弁４８を押し開けて流れる。

５４，５６は共に主弁１４、ダイアフラム３８
を図で常時下方へ付勢するスプリングで、スプリ
ング５６はスプリング５２より強く設定されてお
り、５８，６０はシール用Ｏリング、６２は大気
圧室４４を大気に開放する通気口、６４は主弁１
４が着座する弁座である。

第５図において、７０は表示器で、キーボード
７２で置数されたプリセツト値（客の所望値）
と、金額（￥）あるいは量（）の表示が行なわ
れ、ここで設定されたプリセツト値はプリセツト
値信号ｂとして出力される。

７４は整数停止指定キーであり操作されること
により指定信号ｄが出力され、７５はポンプ始動
キーであり操作されることにより始動信号ｗが出
力される。

７６，７８はそれぞれノズル下降キー、ノズル
上昇キーで、キー７６が操作されると下降信号ｅ
（ワンパルス）が、キー７８が操作されると上昇
信号ｆ（ワンパルス）がそれぞれ出力される。

７９はカードリーダーで、顧客の所有するカー
ド（図示略）のデータが読み取られると読取り信
号ｙ（ワンパルス）を出力する。なおこのとき読
み取られるカードデータの扱いについては本願に
直接関係しないので記載を省略する。

８０はパルス信号ａの数を計数して計数値信号
ｈを出力する計数回路で、この計数値は表示器駆
動回路８２によつて表示器Ｄへ給油量として数値
表示される。

８４はやはりパルス信号ａを計数して計数値信
号ｉを出力するPOS端末機Ｔの計数回路であり
計数回路８０，８４は共に信号発生回路８６へ下
降信号ｅが入力されたときに発生されるリセツト
信号ｊ、ｋによつて帰零される。

なお、計数回路８０，８４は同じパルス信号ａ
を計数し、同時に帰零されるのでその出力される
計数値信号ｈ、ｉは常に同値となる。

８８はポンプＰ用のモーター駆動回路で、始動
信号ｗあるいは読取り信号ｙが発生されたとき信
号発生回路８６から出力される給油開始信号ｍに
よつてモーターＭを付勢し、上昇信号ｆの発生に
よつて信号ｍが消失するとモーターＭを消勢させ
る。

９０は昇降装置Ｒに内蔵されたホースＨの昇降
用モーター９２の駆動回路で、下降信号ｅが発生
されたとき信号発生回路８６から出力されるモー
ター正転信号ｎ（ワンパルス）によつてノズルＮ
の高さを給油待機位置から給油時位置へ降下させ
るべくモーター９２を正転付勢し、上昇信号ｆが
発生されたときに出力されるモーター逆転信号ｒ
（ワンパルス）によつて給油時位置から待機時位
置へ上昇させるべく逆転付勢される。

９４はプリセツト値信号ｂと計数値信号ｉの値
とを比較し、両者の特定の桁の数値の差が一定値
となつたとき確認信号ｇを出力する比較回路で、
９６は指定信号ｄあるいは確認信号ｇが入力され
た場合に計数値信号ｈの値が次の端数の無い値
（小数点以下の値が全て零となった値すなわち整
数値）に至る少し前に１回目のモーター停止信号
ｕを出力してモーターＭを一旦消勢させ、その後
少し時間（第６図のt₂秒間）が経過するとこの信
号ｕを消滅させてモーターＭを再付勢させ、さら
に計数値信号ｈの値が端数の無い値に至ったとき
二度目の信号ｕを出力してモーターＭを消勢させ
給油値に端数の無い状態で給油を終了させる判定
回路である。

以上の構成において、 顧客の車が入場すると、まずキー７６を操作し
下降信号ｅを発生させてノズルＮを給油待機時位
置から給油時位置へ降下させる。同時に計数回路
８０，８４の前回給油分の計数値を帰零させる。
そして、ノズルＮを給油口へ挿入しノズルＮの内
蔵弁を開く。（この時点ではポンプＰは駆動され
ておらず給油は行なわれない） 次に顧客の所望量あるいは金額（ここでは30リ
ツトルとする）をキーボード７２から置数入力
し、その入力値が間違いないことを表示器７０で
確かめた後に顧客の所有するカードをカードリー
ダー７９で読み取らせて読取り信号ｙを出力さ
せ、あるいはキー７５を操作して始動信号ｗを発
生させると信号発生回路８６から給油開始信号ｍ
が出力されるのでポンプＰが駆動されることにな
る。

ポンプＰが駆動されるまでは制御弁装置Ｖは第
２図の状態にあるが、ポンプＰが駆動されて上流
路１６へポンプ圧力が作用すると、上流路１６の
油の一部はバイパス路２０を通って副弁２４をス
プリング２２の付勢に抗して押し開け、主弁１４
を通らずに下流路１８へ流入し、小流での給油が
開始される。

また上流路１６側の油は調流弁４８の細孔５０
を通つて受圧室４６へ流入し、弁軸２６をスプリ
ング５６の付勢に抗して第２図の下限位置からゆ
つくりと押し上げ、ポンプＰの始動からt₁秒が経
過すると弁軸２６は第３図の中間位置の状態とな
る。

この弁軸２６の下限位置から中間位置までの間
は主弁１４の第２開口部９９が弁軸２６の大径部
３０によつて閉じられていて内枠１０の第１開口
部１１から空間１５へ油圧力が作用するため、主
弁１４は弁座６４から離れることができず着座状
態が維持される。

さらに時間が経過して弁軸２６が中間位置から
上昇すると、内枠１０の開口部１１が弁軸２６の
大径部３０によつて塞がれ、替りに主弁１４と弁
軸２６の大径部３０との間のＯリング５８による
シールが開放されて空間１５の圧力が下流路１８
の圧力と等しくなり、上流路１６と下流路１８と
の圧力差によつて主弁１４は弁軸２６が上昇する
につれてスプリング５４の付勢に抗して開き、弁
軸２６が第４図に示される上限位置まで上昇する
と主弁１４も同図の二点鎖線位置へ大きく移動
し、ノズルＮからの油の吐出量が最大となる。

なお、このときノズルＮの内蔵弁を閉じると主
弁１４はスプリング５４の付勢によつてすぐさま
第４図の実線位置へ移動して弁座６４へ着座する
が、内蔵弁を開くとただちに二点鎖線の位置へ復
帰してノズルＮからの油の吐出を継続する。

給油が進行して計画回路８４の計数値が比較回
路９４へ先に信号ｂとして入力され記憶されてい
るプリセツト値（30リツトル）へ近ずき、29リツ
トルを超えるとプリセツト値と給油値との差が一
定値（ここでは１リツトル）となり、比較回路９
４は確認信号ｇ（ワンパルス）を出力して判定回
路９６へ与える。判定回路９６は信号ｇが与えら
れると計数値信号ｈの値（給油値）を監視し次の
整数値の少し前たとえば0.2リツトル前になると
（すなわち信号ｈの値が29.8リツトルになると）
１回目のモーター停止信号ｕをt₂秒間（たとえば
２秒間）出力してこの間ポンプＰを停止させる。

ポンプＰが停止すると制御弁装置Ｖの上流路１
６と下流路１８との圧力差が無くなり主弁１４が
即座に閉まり、弁軸２６はスプリング５６の付勢
によつて受圧室４６内の油を排出する。

このとき排出される油はスプリング５２の付勢
に抗して調流弁４８を大きく押し開くので弁軸２
６は下限位置から上限位置へ移動するのに要する
時間t₃秒間（たとえば８秒間）より短かいt₄秒間
（たとえば1.5秒間）で下限位置へ戻る。

すなわち、１回目のモーター停止信号ｕの出力
時間t₂秒（２秒）はこのt₄秒（1.5秒）よりも長い
ので弁軸２６はポンプＰの停止中（t₂秒間）に必
らず第２図の状態となる。

このt₂秒が経過すると信号ｕが消失し、再びモ
ーターＭが付勢されてポンプＰが駆動され給油開
始時と同じく弁軸２６がゆつくりと上昇するが、
中間位置まで到達するのにt₁秒（たとえば６秒）
を必要とし、その間給油速度は小流に限定される
ことになる。

しかしながらプリセツト値の３０リツトルまで
はあと0.2リツトルしかなく、この小流状態で0.2
リツトルを給油するには先のt₁秒（６秒）よりも
少ないt₅秒（たとえば４秒間）で済むように小流
での流速が設定されているので、主弁１４が開き
始める前に給油値すなわち信号ｈの値がプリセツ
ト値であり整数値でもある30リツトルに至り、こ
のとき判定回路９６は二回目の信号ｕを出力して
モーターＭを消勢させてポンプＰの駆動を停止
し、プリセツト値分の給油を完了させる。

一方、あらかじめ所望値をプリセツトせずに給
油を開始し、１旦ノズルＮの満たん自動停止機構
が働いて給油が停止されたときには整数停止指定
キー７４を操作すれば判定回路９６には先のプリ
セツト給油時の確認信号ｇに替えて指定信号ｄが
入力されることになり、判定回路９６は信号ｇを
受けたときと同じく以後の動作を行ない、すなわ
ち次の整数値の0.2リツトル手前で一回目のモー
ター停止信号ｕをt₂秒間出力してその間ポンプＰ
を停止させ、その後信号ｕを消滅させてポンプＰ
を再駆動させ、小流状態で整数値まで給油を行な
い再び信号ｕを出力してポンプＰを停止させて整
数給油を完了させる。

以上、本願制御弁装置を給油装置に採用した場
合の実施例を説明したが、用途は給油に限定され
ず、対象が液体であれば全て利用できるものであ
る。

(ヘ) 効果 本願制御弁装置を採用すると、ポンプ圧力の付
消勢制御のみでプリセツト値あるいは整数値の給
油が可能となり、嵩高く高価な防爆型電磁弁等を
使用しないので給油装置そのものの大きさやデザ
インに与える影響は少なく価格も安価に設定で
き、さらに駆動のための電気配線等を必要としな
いので、設置場所を選ばず、プリセツト給油ある
いは整数給油機能を持たない給油装置からの改造
にあたつても、大きな工事を必要とせず、簡単に
機能向上を計れるといつた効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は給油所における給油関連機器の配置を
示した図で、第２，３，４図はそれぞれ弁軸が下
限位置、中間位置、上限位置にある場合の制御弁
装置の構造を断面で示したもので、第５図は制御
部を含む電気回路をブロツク図で、第６図は各時
間t₁〜t₅のタイミングを図示したものである。 Ｐ……ポンプ、Ｍ……モーター、Ｃ……制御
部、Ｔ……POS端末機、Ｄ……表示器、Ｎ……
ノズル、Ｖ……制御弁装置、１４……主弁、２０
……バイパス路、２４……副弁、２６……弁軸、
３８……ダイアフラム、４８……調流弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプ下流側の送油路に設けられた弁装置で
   あつて、本体２を貫流する流路に設けられるとと
   もに閉塞方向に付勢され流路を上流路１６と下流
   路１８とに区画する主弁１４と、主弁１４の退入
   が許容され上流路１６へ繋がる第１開口部１１を
   備えた空間１５と、主弁１４に形成され空間１５
   と下流路１８とを繋ぐ第２開口部９９と、上流部
   １６に連通する受圧室４６と大気に開放された大
   気圧室４４とを変位可能に区画するとともに弁軸
   ２６と共動する区画手段と、弁軸２６を下限位置
   方向へ付勢した弁軸付勢手段と、上流路１６と下
   流路１８とを連通するバイパス路２０と、バイパ
   ス路２０に設置され油圧力が作用すると開く副弁
   ２４とからなり、前記弁軸２６は下限位置から中
   間位置にあるとき前記第１開口部１１を開くとと
   もに第２開口部９９を閉じ、中間位置から上限位
   置にあるとき前記第１開口部１１を閉じるととも
   に第２開口部９９を開くことを特徴とする制御弁
   装置。