JPH06109516A - 電子制御空気抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気抜き弁の損傷を防止すると共に空気排出
による抜き液面の動揺を防止して流量計に対する流れの
圧力変動も防止する燃料流量計の空気抜き装置を提供す
る。 【構成】 電子制御空気抜き装置は、燃料供給側に接続
される燃料流入管１及び燃料流量計が接続される燃料流
出管２が夫々接続されている密閉タンク３、密閉タンク
の上側位置の空気排出口に接続されている電磁弁４、密
閉タンク内に収納され燃料の液面に応じ変位する浮子
６、浮子の所定位置により開閉するスイッチ７及び浮子
７の所定位置により開閉するスイッチ７の開路（又は閉
路）中には、脈動励磁電流を高速電磁弁に入力する制御
装置（８，９）から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流量計の流入側に設
けられ、被検体である液体から気体を抜く装置、例え
ば、燃料流量計の流入側に設けられ、燃料から空気を除
去する空気抜き装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術における流量計の流入側に設
けられ、被検体である液体から気体を抜く装置は、図３
に略図示するように、燃料流量計の流入側に設けられ、
中間部より上方位置に燃料流入管１が、下部に燃料流出
管２が夫々接続され、最上位置の空気排出口には、フロ
ート弁20が設けられている。即ち、密閉タンク３内に
は、浮子６が設けられ、空気排出口に取付けられた弁座
21に対して針弁22が浮子６の浮力により押圧されるよう
になっている。

【０００３】流量が検測される供給燃料は、流量計に流
入する前に燃料流入管１によって、密閉タンク３に上方
から流入し、密閉タンク３中で所定量貯溜された状態に
なって、燃料流出管２により密閉タンク３の下方から燃
料流量計に流入する。そして、燃料中に含まれる空気
は、気泡となって上昇し、液面の上に放出され、密閉タ
ンク３内の上部に空気室Ａを形成する。

【０００４】最初、燃料が密閉タンク３内に貯溜され、
浮子６の浮力が針弁22に働き、弁座21に押圧した状態に
あるとする。即ちフロート弁20は閉弁された状態にある
とする。その場合、上記のように液面の上に放出される
空気は、空気排出口から排出されないので、次第に増
え、空気室Ａが拡大し、液面が押下げられ、浮子６も下
降する。やがて、液面が所定位置に達すると、浮子６の
下降と共に、針弁22は弁座21から離れる。即ちフロート
弁20は開弁される。すると、空気室Ａの空気は、空気空
気排出口から排出される。

【０００５】すると、空気室Ａからの空気の排出によ
り、液面が上昇し、浮子６も上昇する。その結果、再び
浮子６の浮力が針弁22に働き、弁座21に押圧した状態に
なる。即ちフロート弁20は閉弁された状態になる。そし
て上記のような空気の排出作用が繰り返される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術によ
る空気抜き装置においては、フロート弁は、閉弁時にあ
っては、浮子自体の浮力とタンク内の圧力とが針弁の弁
座に対する押圧力として直接働くので、弁体が弁座を噛
り、弁の損傷の原因となったり、高圧時に開弁されない
などして高圧使用に不適である。

【０００７】しかも、閉弁時に針弁が弁座に圧接嵌合さ
れているので、液面の下降に対し、針弁が急激に弁座か
ら離脱するので、フロート弁は、急激に全開され、その
際、液面が動揺し、流出側の流量計に対する流れの圧力
変動も生じる。それにより計測精度が乱される。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の電子制御空気
抜き装置は、燃料供給側に接続される燃料流入管及び燃
料流量計が接続される燃料流出管が夫々接続されている
密閉タンク、密閉タンクの上側位置の空気排出口に接続
されている電磁弁、密閉タンク内に収納され燃料の液面
の検知手段、液面の所定の第１位置及び第２位置におい
て出力される検出手段の第１出力信号及び第２出力信号
により電磁弁の励磁電流を制御する制御装置から構成さ
れている。そして、電磁弁は、高速電磁弁であり、制御
装置は、液面の所定の第１位置及び第２位置により開閉
するゲート回路のゲートの開路中には、脈動励磁電流が
高速電磁弁に入力するように構成されている。

【０００９】

【作用】流量が検測される供給燃料は、流量計に流入す
る前に密閉タンクに流入し、密閉タンク中で所定量貯溜
された状態になって、燃料流出管により密閉タンクから
燃料流量計に流入する。そして、燃料中に含まれる空気
は、気泡となって上昇し、液面の上に放出され、密閉タ
ンク内の上部に空気室を形成する。

【００１０】最初、所定高さの液面で燃料が密閉タンク
内に貯溜され、スイッチが開いて（又は閉じて）いる状
態にあるとする。その場合には、高速電磁弁は、励磁電
流が入力されないので、閉弁状態にある。すると、上記
のように液面の上に放出される空気は、空気排出口から
排出されないので、次第に増え、空気室が拡大し、液面
が押下げられる。やがて、液面が第１位置に達すると、
液面の検知手段がその位置を検出し、制御装置のゲート
回路に検出信号が入力される。

【００１１】その結果、ゲートが開かれ、高速電磁弁に
は、脈動励磁電流が入力され、高速電磁弁は、高速に断
続開閉を行い、空気室の空気は、空気排出口から脈動的
に排出される。すると、空気室からの空気の排出によ
り、液面の第１位置からの上昇が開始されるが、液面検
知手段の次の作動により、多少の遅れをもって液面が第
２位置に達した時に制御装置のゲート回路に検出信号が
入力される。

【００１２】その結果、ゲートが閉じられ、高速電磁弁
への励磁電流が遮断され、高速電磁弁は、閉弁される。
すると、上記のように液面の上に放出される空気は、空
気排出口から排出されないので、次第に増え、再び空気
室が拡大し、液面が押下げられ、浮子も下降し、やが
て、液面が第１位置に達する。そして上記のような空気
の排出作用が繰り返される。

【００１３】

【実施例】この発明の実施例における電子制御空気抜き
装置を図面に従って説明する。電子制御空気抜き装置が
適用される例として、燃料流量計を例示する。即ち、燃
料流量計を流通する油の中に含まれる空気を除去する電
子制御空気抜き装置は、燃料流量計の流入側に設けら
れ、中間部より上方位置に燃料流入管１が、下部に燃料
流出管２が夫々接続されている密閉タンク３を備えてい
る。そして燃料流入管１の上流側は、燃料供給装置に接
続され、燃料流出管２の下流側は燃料流量計に接続され
ている。そして、密閉タンク３の最上位置には、高速電
磁弁４が介在する空気排出管５が接続されている。

【００１４】密閉タンク３内には、浮子６が設けられ、
高速電磁弁４を制御する励磁電流制御回路中には、密閉
タンク３内の燃料の液面に応じた浮子６の位置により開
閉するスイッチ７が設けられている。即ち、スイッチ７
は、液面の高さが所定の位置（以下「第１位置」とい
う）を超す高さから下降して第１位置に達するまでは開
いており、第１位置に達すると閉じるようになってい
る。そして、液面の高さの上昇においては、液面が第１
位置より高くなっても、ヒステリシスのためスイッチ７
は直ちに開かないで、多少の遅れをもって液面が第１位
置より多少高い位置（以下「第２位置」という）に達し
た時点で開く。

【００１５】励磁電流制御回路には、クロックパルス発
生器８が設けられ、スイッチ７の開閉状態の信号とクロ
ックパルス発生器８からのクロックパルス信号とが入力
するアンド回路９が設けられ、アンド回路９のゲートの
開閉により高速電磁弁４の励磁電流が制御されるように
なっている。即ち、アンド回路９により、励磁電流は、
液面、即ち浮子６の位置の上昇・下降においてスイッチ
７が上記のように閉じている間のみ、クロックパルスに
応じた断続をもって高速電磁弁４に入力されるようにな
っている。スイッチ７の開閉を逆にして、スイッチ７が
開いている間のみ、クロックパルスに応じた断続をもっ
て高速電磁弁４に入力されるようになっていてもよい。

【００１６】上記の電子制御空気抜き装置の作用につい
て説明する。流量が検測される供給燃料は、流量計に流
入する前に燃料流入管１によって、密閉タンク３に上方
から流入し、密閉タンク３中で所定量貯溜された状態に
なって、燃料流出管２により密閉タンク３の下方から燃
料流量計に流入する。そして、燃料中に含まれる空気
は、気泡となって上昇し、液面の上に放出され、密閉タ
ンク３内の上部に空気室Ａを形成する。

【００１７】最初、液面は、第１位置と第２位置との中
間にあるように燃料が密閉タンク３内に貯溜され、スイ
ッチ７が開いている状態にあるとする。その場合には、
高速電磁弁４は、励磁電流が入力されないので、閉弁状
態にある。すると、上記のように液面の上に放出される
空気は、空気排出管５から排出されないので、次第に増
え、空気室Ａが拡大し、液面が押下げられ、浮子６も下
降する。やがて、液面が第１位置に達すると、その位置
に応じた位置に下降した浮子６によりスイッチ７は閉じ
られ、アンド回路９に閉信号が入力される。

【００１８】その結果、アンド回路９のゲートは、クロ
ックパルス発生器８からのクロックパルス信号の入力毎
に開き、高速電磁弁４には、クロックパルス発生器８か
らのクロックパルス信号に応じた断続をもって励磁電流
が入力され、高速電磁弁４は、クロックパルスに追随し
て高速に断続開閉を行い、空気室Ａの空気は、空気排出
管５から脈動的に排出される。すると、空気室Ａからの
空気の排出により、液面の第１位置からの上昇が開始さ
れるが、スイッチ７の作動のヒステリシスのため、スイ
ッチ７は直ちに開かないで、多少の遅れをもって液面が
第２位置に達した時に開かれれ、アンド回路９に開信号
が入力される。

【００１９】その結果、クロックパルス発生器８からの
クロックパルス信号がアンド回路９入力されても、アン
ド回路９のゲートが開かないで、高速電磁弁４への励磁
電流が遮断され、高速電磁弁４は、閉弁される。する
と、上記のように液面の上に放出される空気は、空気排
出管５から排出されないので、次第に増え、再び空気室
Ａが拡大し、液面が押下げられ、浮子６も下降し、やが
て、液面が第１位置に達する。そして上記のような空気
の排出作用が繰り返される。

【００２０】又、液面の検知手段としては、浮子式の他
に、密閉タンク３にゲージグラスを設け、ゲージグラス
に静電容量式の液面検知手段や静電容量式の液面検知手
段等の手段を用いてもよい。

【００２１】光学式の液面検知手段は、ゲージグラスを
挟んで所定高さ位置に光源と光電素子とが設けられてお
り、液面が上下して、光電素子の検出域を通過すると
き、光源から光電素子に入光される光線が燃料により変
化し、光電素子から検出信号が出力されるが、その出力
は、検出域における液面位置により増減する。そこで、
上下する燃料の液面が、第１位置とそれより多少上方の
第２位置との夫々に達した時点が、検出信号の出力が大
小の所定値に達したことを判別し、それにより識別検知
されるようになっている。

【００２２】静電容量式の液面検知手段は、テープ状の
導体電極をゲージグラスの所定高さ位置に巻付けられて
おり、液面が上下して、導体電極の検出域を通過すると
き、導体電極と大地との間の静電容量が大きく変化し、
検出信号が出力されるが、その出力は、検出域における
液面位置により増減する。そこで、光学式の液面検知手
段の場合と同様に、上下する燃料の液面が、第１位置と
それより多少上方の第２位置との夫々に達した時点が、
検出信号の出力が大小の所定値に達したことを判別し、
それにより識別検知されるようになっている。導体電極
は、適宜の形状でよく、又密閉タンク３自体に設けても
よい。

【００２３】そして、光学式又は静電容量式のいずれに
おいても、燃料の液面が、第１位置に達した時点から第
２位置に達した時点までの間には、上記の浮子式液面検
知手段におけるスイッチ７の閉信号に相当する信号がア
ンド回路９に入力される。

【００２４】

【発明の効果】この発明による電子制御空気抜き装置に
おいては、浮子自体の浮力が弁の開閉に機械的に働かな
いので、弁体が弁座を噛るようなこともなく、高圧時に
おいても弁開閉作動に支障は来さない。

【００２５】しかも、弁の開閉が高速に脈動して行われ
るので、弁の急激な全開の場合のような液面の動揺が防
止されると共に、流出側の流量計に対する流れの圧力変
動も防止され、計測精度が低下しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例における電子制御空気抜き装
置の構成図である。

【図２】この発明の実施例における電子制御空気抜き装
置の動作説明図である。

【図３】従来の技術における電子制御空気抜き装置の構
成図である。

【符号の説明】

１ 燃料流入管 ２ 燃料流出管 ３ 密閉タンク ４ 高速電磁弁 ５ 空気排出管 ６ 浮子 ７ スイッチ ８ クロックパルス発生器 ９ アンド回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料供給側に接続される燃料流入管及び
   燃料流量計が接続される燃料流出管が夫々接続されてい
   る密閉タンク、密閉タンクの上側位置の空気排出口に接
   続されている電磁弁、密閉タンク内に収納され燃料の液
   面の検知手段、液面の所定の第１位置及び第２位置にお
   いて出力される検出手段の第１出力信号及び第２出力信
   号により電磁弁の励磁電流を制御する制御装置から構成
   されている電子制御空気抜き装置。
2. 【請求項２】 制御装置は、液面の所定の第１位置及び
   第２位置により開閉するゲート回路のゲートが開路して
   いる間は、脈動励磁電流が高速電磁弁に入力されるよう
   に構成された請求項１に記載の電子制御空気抜き装置。