JPH09110098A - 添加剤注入混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な構造で添加剤と液体燃料との混合が十分
に行える添加剤注入混合装置を提供すること。 【解決手段】液体燃料を輸送する配管４の途中にハウジ
ング９を設け、このハウジング９内に液体燃料の流動圧
によって回転するタービンロータ１０を回転可能に配置
し、配管４のハウジング９より上流側に添加剤を流通す
る添加剤流通パイプ１１を接続し、この添加剤流通パイ
プ１１の途中に添加剤供給ポンプ１２を設け、この添加
剤供給ポンプ１２にタービンロータ１０の回転を伝達す
る回転伝達機構１３を連結し、ハウジング９とタービン
ロータ１０との間に液体燃料と添加剤とを攪拌する攪拌
部１４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリン等の液体
燃料に添加剤を注入混合する添加剤注入混合装置に関す
るものである。

【０００２】

【背景技術】給油所では、ガソリンや軽油等の液体燃料
の供給のために計量給油装置が使用されている。この計
量給油装置は、地下タンク内の液体燃料をポンプで汲み
上げて装置本体に送り、この装置本体に接続されたホー
スを介して液体燃料を自動車等の給油タンクに供給する
ものであり、ホースの先端には給油タンクの給油口に装
着するための給油ノズルが設けられている。

【０００３】液体燃料には、オクタン価向上剤、清浄
剤、防錆剤、酸化防止剤等の添加剤が添加されることが
ある。給油所では、消費者のニーズに応じて添加剤が添
加された液体燃料と添加剤が添加されない通常の液体燃
料とを個別に給油したいという要望がある。この要望を
満たすには、地下タンク及び計量給油装置をそれぞれ複
数設ければよいが、それでは、当該油種（例えば、ガソ
リン）の地下タンクが１基しかない給油所では要望を満
たすことが不可能である。

【０００４】そのため、従来では、計量給油装置のノズ
ルの上流に一定量の液体燃料に対して添加剤を供給する
ためのライン及びポンプを設け、このラインを添加剤が
収納されたタンクに接続した従来例（特開平2-160029
号）や、液体燃料を輸送する輸送管内にルーツ形回転子
を有するモータを設け、このモータにタンクから供給管
を介して輸送管内に助燃料を送るピストンを連結し、輸
送管内の液体燃料を流動圧を利用してピストンを作動さ
せる従来例（実開昭59-188900 号）がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平2-160029号で示
す従来例では、添加剤が供給される軽量計、ライン及び
ポンプ等の装置を液体燃料自体が供給されるポンプ及び
ラインとは別個に設ける必要があり、しかも、添加剤供
給用ポンプは、独自の駆動源を必要とするので、その構
造が複雑であるという問題点がある。実開昭59-188900
号で示す従来例では、助燃料が供給される流体モータ、
ピストン及び供給管等の装置を液体燃料自体が供給され
るポンプ及びラインとは別個に設ける必要があり、助燃
料を供給するための装置の構造が複雑である。しかも、
流体モータは、２個のルーツ型の回転子から構成される
ので、液体燃料と助燃料との混合が十分に行えないとい
う問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、簡易な構造で添加剤と液
体燃料との混合が十分に行える添加剤注入混合装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、液
体燃料を輸送する配管の途中に設けられたハウジング内
にタービンロータを回転可能に配置し、このタービンロ
ータの回転を回転伝達機構を介して添加剤供給ポンプに
伝達して前記目的を達成しようとするものである。具体
的には、本発明の添加剤注入混合装置は、液体燃料を輸
送する配管の途中に設けられたハウジングと、このハウ
ジング内に回転可能に配置され液体燃料の流動圧によっ
て回転するタービンロータと、前記配管のハウジングよ
り上流側に接続され添加剤を流通する添加剤流通パイプ
と、この添加剤流通パイプの途中に設けられた添加剤供
給ポンプと、この添加剤供給ポンプに前記タービンロー
タの回転を伝達する回転伝達機構とを備え、前記ハウジ
ングと前記タービンロータとの間に液体燃料と添加剤と
を攪拌する攪拌部が形成されていることを特徴とする。

【０００８】本発明における液体燃料は、ガソリン、軽
油、灯油等である。添加剤は、液体燃料がガソリンの場
合には、オクタン価向上剤、清浄剤、防錆剤、酸化防止
剤、着臭剤、金属不活性剤等である。液体燃料が軽油の
場合には、セタン価向上剤、清浄剤、消泡剤、防錆剤、
潤滑性向上剤、流動性向上剤、黒鉛防止剤、着臭剤等で
ある。液体燃料が灯油の場合には、酸化防止剤、着臭
剤、着色剤等である。

【０００９】本発明では、配管に輸送された液体燃料
は、ハウジング内に送られタービンロータを回転させ
る。すると、タービンロータの回転は回転伝達機構を介
して添加剤供給ポンプに伝達され、この添加剤供給ポン
プは添加剤を添加剤流通パイプ内で流通させた後、配管
内に送る。添加剤供給ポンプの能力はタービンロータの
回転数に比例するので、配管内を流通する液体燃料の流
通速度が速ければ配管内に供給される添加剤の量が多く
なる。

【００１０】この配管内では添加剤が液体燃料とともに
ハウジング内に送られ、タービンロータの回転動作に伴
って液体燃料と添加剤とが攪拌部で攪拌され、その後、
給油ノズル等の出口から吐出される。従って、本発明で
は、添加剤供給ポンプを駆動するために独自の駆動源を
設けることがないので、添加剤注入混合装置の構造が簡
単となり、さらに、タービンロータとハウジングとの間
に形成された攪拌部で液体燃料と添加剤とを攪拌するの
で、両者の混合が十分に行える。

【００１１】ここで、前記回転伝達機構は、前記タービ
ンロータと前記添加剤供給ポンプとのギヤ比を変える減
速機構を備えた構造としてもよい。この構造では、減速
機構でタービンロータと添加剤供給ポンプとのギヤ比を
変えることにより、添加剤供給ポンプの回転数を調整し
て添加剤の供給比率を変えることができる。

【００１２】また、本発明では、前記添加剤供給ポンプ
を回転式容積形ポンプ、例えば、ルーツ型ポンプ又は歯
車型ポンプとしてもよい。この構造では、添加剤供給ポ
ンプ自体の構造が簡易となるだけでなく、タービンロー
タの回転により添加剤供給ポンプがスムースに作動する
ので、添加剤の注入比率が一定となり、液体燃料と添加
剤との混合がより十分に行える。

【００１３】さらに、前記ハウジングと前記タービンロ
ータとの少なくとも一方には突起部が前記攪拌部に対向
して設けられている構造でもよい。この構造では、攪拌
部での液体燃料と添加剤との攪拌作用が効果的に行え、
両者の混合がより十分に行える。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の添加剤注
入混合装置が設けられた計量給油装置の全体構成を示す
正面図である。図１において、計量給油装置１は、ケー
シング２と、このケーシング２の内部に収納され地下タ
ンク３内の液体燃料を図示しないポンプで輸送する配管
４と、この配管４に基端が接続されたホース５と、この
ホース５の先端に設けられ給油操作を行う給油ノズル６
と、ケーシング２の内部に着脱自在に取り付けられ添加
剤が収納された添加剤収納タンク７と、この添加剤収納
タンク７内の添加剤と配管４の内部を流通する液体燃料
とを混合する添加剤注入混合装置８とを備えた構成であ
る。

【００１５】ここで、本実施の形態における液体燃料
は、ガソリン、軽油、灯油等である。添加剤は、液体燃
料がガソリンの場合には、オクタン価向上剤、清浄剤、
防錆剤、酸化防止剤、着臭剤、金属不活性剤等である。
液体燃料が軽油の場合には、セタン価向上剤、清浄剤、
消泡剤、防錆剤、潤滑性向上剤、流動性向上剤、黒鉛防
止剤、着臭剤等である。液体燃料が灯油の場合には、酸
化防止剤、着臭剤、着色剤等である。

【００１６】添加剤注入混合装置８の具体的な構成が図
２から図４に示されている。添加剤注入混合装置８の全
体構成を示す図２において、添加剤注入混合装置８は、
配管４の途中に設けられたハウジング９と、このハウジ
ング９内に回転可能に配置され液体燃料の流動圧によっ
て回転するタービンロータ１０と、配管４のハウジング
９より上流側に接続され添加剤を流通する添加剤流通パ
イプ１１と、この添加剤流通パイプ１１の途中に設けら
れた添加剤供給ポンプ１２と、この添加剤供給ポンプ１
２にタービンロータ１０の回転を伝達する回転伝達機構
１３とを備えて構成されている。

【００１７】ハウジング９は液体燃料を流通させるため
の密封空間を内部に有し、タービンロータ１０との間に
は液体燃料と添加剤とを攪拌する攪拌部１４が形成され
ている。この攪拌部１４に対向してハウジング９及びタ
ービンロータ１０の双方には図２中想像線１５で示す突
起部が複数設けられている。これらの突起部１５はター
ビンロータ１０の回転で互いに干渉しないようにするた
め、互いに所定間隔ずれて配置されている。

【００１８】タービンロータ１０の構成が図３及び図４
に示されている。これらの図において、タービンロータ
１０は、円板状の本体１０Ａに回転軸１０Ｂが固定さ
れ、この回転軸１０Ｂから所定寸法離れた位置に液体燃
料の直線方向の流れをタービンロータ１０の回転力に変
換するための羽部１０Ｃが周方向に沿って設けられた構
造である。図２に示される通り、タービンロータ１０の
回転軸１０Ｂはハウジング９に軸支されており、この回
転軸１０Ｂの一端部はハウジング９から突出して外部に
露出されている。

【００１９】添加剤流通パイプ１１は、符号１１Ａの想
像線で示される通り、端部１１Ａが折れ曲がり、その開
口部が配管４の中心に位置する構成でもよい。この構成
では、粘性の高い添加剤を配管４の内壁に付着させるこ
となく確実にハウジング９に送り込むことができる。添
加剤供給ポンプ１２は、ケーシング１２Ａの内部に２個
のルーツ型回転子１２Ｂ，１２Ｃを有し、このうち、一
方の回転子１２Ｂが回転伝達機構１３に連結された回転
式容積形ポンプである。なお、図１では、添加剤供給ポ
ンプ１２をルーツ型回転子１２Ｂ，１２Ｃを有する容積
形ポンプとしたが、本実施の形態では、歯車の回転子を
有する歯車ポンプとしてもよい。

【００２０】回転伝達機構１３は、タービンロータ１０
の回転軸１０Ｂの一端部に設けられたウォームギヤ１６
と、このウォームギヤ１６と噛合する歯車１７と、この
歯車１７の回転を添加剤供給ポンプ１２の回転子１２Ｂ
に伝達する回転軸１８とを備えて構成されいる。ここ
で、ウォームギヤ１６及び歯車１７は、タービンロータ
１０と添加剤供給ポンプ１２とのギヤ比を変える減速機
構を構成するものであり、歯車ピッチが相違するものに
変更可能とされている。

【００２１】この構成の計量給油装置１では、給油ノズ
ル６を開放操作すると、地下タンク３から汲み上げられ
た液体燃料は矢印Ｐで示す通り、配管４内を流通して添
加剤注入混合装置８のハウジング９内に送られタービン
ロータ１０を回転させる。すると、タービンロータ１０
の回転は、その回転軸１０Ｂの一端部に設けられたウォ
ームギヤ１６、歯車１７及び回転軸１８を介して添加剤
供給ポンプ１２の回転子１２Ｂに伝達され、この回転子
１２Ｂと他方の回転子１２Ｃとの回転に伴って添加剤が
添加剤収納タンク７から汲み上げられ、矢印Ｑで示され
る通り、添加剤流通パイプ１１内で流通した後、配管４
内に送られる。

【００２２】この配管４内では添加剤が液体燃料ととも
にハウジング９内に送られ、タービンロータ１０の回転
動作に伴って液体燃料と添加剤とが攪拌部１４で攪拌さ
れ、その後、攪拌された液体燃料及び添加剤は矢印Ｒで
示される通り、給油ノズル６に送られ、この給油ノズル
６から吐出される。ここで、攪拌部１４では、タービン
ロータ１０の回転動作及び突起部１５の攪拌動作に伴っ
て、液体燃料と添加剤とは渾然一体に混合される。な
お、添加剤の混合比率は添加剤供給ポンプ１２の回転数
に比例するものであり、例えば、配管４内の液体燃料の
流通速度を速くし、あるいは、減速機構を構成するウォ
ームギヤ１６及び歯車１７の歯車ピッチを調整すること
により、添加剤の混合比率を高めることができる。

【００２３】従って、本実施の形態によれば、液体燃料
を輸送する配管４の途中にハウジング９を設け、このハ
ウジング９内に液体燃料の流動圧によって回転するター
ビンロータ１０を回転可能に配置し、配管４のハウジン
グ９より上流側に添加剤を流通する添加剤流通パイプ１
１を接続し、この添加剤流通パイプ１１の途中に添加剤
供給ポンプ１２を設け、この添加剤供給ポンプ１２にタ
ービンロータ１０の回転を伝達する回転伝達機構１３を
連結し、ハウジング９とタービンロータ１０との間に液
体燃料と添加剤とを攪拌する攪拌部１４を形成したか
ら、添加剤供給ポンプ１２を駆動するために独自の駆動
源を設けることがないので、添加剤注入混合装置８の構
造が簡単となり、しかも、タービンロータ１０とハウジ
ング９との間に形成された攪拌部１４で液体燃料と添加
剤とを攪拌するので、両者の混合が十分に行える。さら
に、添加剤の混合比率は添加剤供給ポンプ１２の回転数
に比例するものであり、配管４内の液体燃料の流通速度
を速くすれば、添加剤の混合比率を高めることができ
る。

【００２４】また、本実施の形態では、回転伝達機構１
３をタービンロータ１０と添加剤供給ポンプ１２とのギ
ヤ比を変える減速機構（ウォームギヤ１６及び歯車１
７）を備えたから、減速機構でタービンロータ１０と添
加剤供給ポンプ１２とのギヤ比を変えることにより、添
加剤供給ポンプ１２の回転数を調整して添加剤の供給比
率を変えることができる。

【００２５】さらに、添加剤供給ポンプ１２をルーツ型
ポンプ等の回転式容積形ポンプとしたから、添加剤供給
ポンプ１２自体の構造が簡易となるだけでなく、タービ
ンロータ１０の回転によりスムースに回転されるので、
添加剤の注入比率が一定となり、液体燃料と添加剤との
混合がより十分に行える。また、ハウジング９とタービ
ンロータ１０の両方に突起部１５を攪拌部１４に対向し
て設けたから、攪拌部１４での液体燃料と添加剤との攪
拌作用が効果的に行え、両者の混合がより十分に行え
る。さらに、計量給油装置１のケーシング２の内部に添
加剤収納タンク７を着脱自在に取り付けたから、添加剤
収納タンク７の交換作業が容易に行える。

【００２６】なお、本発明は前述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であ
れば次に示す変形例を含むものである。例えば、前記実
施の形態では、回転伝達機構１３はタービンロータ１０
と添加剤供給ポンプ１２とのギヤ比を変える減速機構
（ウォームギヤ１６及び歯車１７）を備えて構成された
が、本発明では、減速機構を省略し、タービンロータ１
０の回転軸１０Ｂの一端部に添加剤供給ポンプ１２の回
転子１２Ｂを直接連結する構造でもよい。仮に、減速機
構を設けるとしても、その構造は、複数の平歯車の組み
合わせとしてもよい。

【００２７】また、添加剤供給ポンプ１２を、シリンダ
及びピストンを有する往復式容積形ポンプ、あるいは、
遠心ポンプ、斜流ポンプ及び軸流ポンプ等のターボポン
プとしてもよい。さらに、ハウジング９とタービンロー
タ１０とのいずれか一方に突起部１５を設けるものでも
よく、あるいは、両方に突起部１５を設けないものでも
よい。また、添加剤収納タンク７の配置位置はケーシン
グ２の内部に限定されるものではなく、他の場所、例え
ば、地下に埋設するものであってもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、液体燃料
を輸送する配管の途中にハウジングを設け、このハウジ
ング内に液体燃料の流動圧によって回転するタービンロ
ータを回転可能に配置し、配管のハウジングより上流側
に添加剤を流通する添加剤流通パイプを接続し、この添
加剤流通パイプの途中に添加剤供給ポンプを設け、この
添加剤供給ポンプにタービンロータの回転を伝達する回
転伝達機構を連結し、ハウジングとタービンロータとの
間に液体燃料と添加剤とを攪拌する攪拌部を形成したか
ら、添加剤供給ポンプを駆動するために独自の駆動源を
設けることがないので、添加剤注入混合装置の構造が簡
単となり、しかも、タービンロータとハウジングとの間
に形成された攪拌部で液体燃料と添加剤とを攪拌するの
で、両者の混合が十分に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかる添加剤注入混合
装置が設けられた計量給油装置の全体構成を示す正面図
である。

【図２】添加剤注入混合装置の全体構成を示す断面図で
ある。

【図３】タービンロータの構成を示す断面図である。

【図４】タービンロータの構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 計量給油装置 ４ 配管 ８ 添加剤注入混合装置 ９ ハウジング １０ タービンロータ １１ 添加剤流通パイプ １２ 添加剤供給ポンプ １３ 回転伝達機構 １４ 攪拌部 １５ 突起部 16，17 減速機構（ウォームギヤ及び歯車）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体燃料を輸送する配管の途中に設けられ
   たハウジングと、このハウジング内に回転可能に配置さ
   れ液体燃料の流動圧によって回転するタービンロータ
   と、前記配管のハウジングより上流側に接続され添加剤
   を流通する添加剤流通パイプと、この添加剤流通パイプ
   の途中に設けられた添加剤供給ポンプと、この添加剤供
   給ポンプに前記タービンロータの回転を伝達する回転伝
   達機構とを備え、前記ハウジングと前記タービンロータ
   との間に液体燃料と添加剤とを攪拌する攪拌部が形成さ
   れていることを特徴とする添加剤注入混合装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の添加剤注入混合装置におい
   て、前記回転伝達機構は、前記タービンロータと前記添
   加剤供給ポンプとのギヤ比を変える減速機構を備えたこ
   とを特徴とする添加剤注入混合装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の添加剤注入混合装置
   において、前記添加剤供給ポンプは回転式容積形ポンプ
   であることを特徴とする添加剤注入混合装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか記載の添加剤注入
   混合装置において、前記ハウジングと前記タービンロー
   タとの少なくとも一方には突起部が前記攪拌部に対向し
   て設けられていることを特徴とする添加剤注入混合装
   置。