(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明に係る燃料供給装置の一実施形態について、ガソリンスタンド等の給油所に設置され、給油ノズルの筒先を車両等の給油口に挿入し、ガソリン、軽油といった燃料を車両等に補給する給油装置を例に説明する。
【0014】
図1は、本発明に係る燃料供給装置の一実施形態としての給油装置の一実施例の概略全体構成図である。
【0015】
図示の例では、給油装置1は、地上設置式の給油装置を示し、給油装置本体2内には、ポンプモータ12により駆動されるポンプ11、ポンプ11から吐出された油液の量を計測するための流量計13が収納され、給油装置本体2からは流量計13の流出側と内部配管を介して連通され、先端に給油ノズル16が接続された給油ホース15が導出された構造になっている。
【0016】
ポンプ11の吸い込み側は、地下配管41を介して、油液を貯蔵する地下タンク42内の液中に連通開口している。ポンプ11により地下タンク42内から汲み上げられた油液は流量計13に供給され、その液量が計測される。流量計13には流量発信器14が付設され、単位流量毎の油液の流れに比例した流量パルスが出力される。
【0017】
給油ノズル16は、給油作業で使用されないときには、給油装置本体2に設けられたノズル収納部17に格納される。給油ノズル16は、給油作業時には、ノズル収納部17から取り出され、先端の吐出パイプを車両等の給油口に挿入し、操作レバーを操作して内蔵された開閉弁を開弁して、車両等に燃料を補給するようになっている。ノズル収納部17には、給油ノズル16の取り出し及び掛け戻しを検知するためのノズルスイッチ18が設けられている。
【0018】
また、給油装置本体2には、給油作業の際、給油量等の給油情報を表示する表示器21が、表示面を外部に臨ませて設けられている。さらに、給油装置本体2内には、給油装置各部を制御する制御装置30が備えられている。
【0019】
制御装置30は、メモリ、入出力インタフェース等を備えたマイクロコンピュータ装置を含んで構成されている。制御装置30は、ノズルスイッチ18の検出信号が入力され、給油ノズル16のノズル収納部17からの取り出しによりポンプモータ12を駆動し、給油ノズル16のノズル収納部17への掛け戻しによりポンプモータ12の駆動を停止させて、給油作業時にポンプ11から給油ノズル16への油液の供給を制御する油液供給制御部として機能する。また、制御装置30は、ノズルスイッチ18の検出信号に加えて、流量発信器14から出力される流量パルスが入力され、給油作業時の給油量を演算して表示器21に表示する給油量演算表示部としても機能する。加えて、制御装置30は、流量計13により計測された油液量の積算量を演算する積算給油量演算部、給油ノズル16の操作に基づく給油作業の実行回数を計数する給油作業回数演算部としても機能する。この場合、積算給油量の演算は、給油作業時の給油量の演算の場合と同様に、流量発信器14からは流量パルスに基づき行われる。
【0020】
なお、給油作業回数の演算は、例えば、給油ノズル16のノズル収納部17に対する取り出し/掛け戻しに応動して変化するノズルスイッチ18の検出信号に基づき行われる。なお、給油作業回数の演算は、ノズルスイッチ18の検出信号によらずとも、種々の方法によって計数・演算可能であり、例えば、給油装置と給油所内ローカルエリアネットワーク(いわゆる、給油所LAN)を介して通信接続された給油所用POS端末機(販売時点情報管理機)から給油装置1に供給される給油作業許可・禁止信号等を利用しても計数・演算可能である。また、給油作業回数の演算は、給油装置1を駆動するための電源投入回数やポンプモータ12の駆動回数から間接的に演算するようにしてもよい。
【0021】
本実施例に係る給油装置1では、上述した構成に加えて、
図1に示すように、ポンプ11の吸い込み口には、水分検知装置50が取り付けられ、ポンプ11の吸い込み側は、この水分検知装置50を介して、一端が地下タンク42内に連通された地下配管41の他端と連通接続されている。図中、49は、水分検知装置取付用の位置調整用配管である。したがって、水分検知装置50は、位置調整用配管49を使用することにより、如何様な構成の給油装置1又は如何様な地下配管41であっても、 給油装置1のポンプ11の吸い込み側に、気液密に着脱可能に取り付けられるようになっている。
【0022】
図2は、
図1に示した水分検知装置の一実施例の概略構成を示した断面図である。
【0023】
水分検知装置50は、予め定められた所定容積の貫通流路52が形成された装置本体51を備え、装置本体51の流路延設方向に沿った両端側には、ポンプ11の吸い込み側に接続するためのポンプ側接続フランジ部50P、及び地下配管41の他端側に接続するための地下配管側接続フランジ部50Tが形成され、各フランジ部50P,50Tには取付ボルトの取付孔53が所定位置に形成されている。これにより、水分検知装置50は、各フランジ部50P,50Tを介して地下配管41とポンプ11の吸い込み口との間に気密的に取り付けられる。
【0024】
また、装置本体51内部には、ポンプ11の駆動による地下タンク42から給油ノズル16までの燃料供給路内の燃料流通に応じて開弁し、ポンプ11の停止による地下タンク42から給油ノズル16までの燃料供給路内の燃料滞留に応じて閉弁する自動弁55が設けられている。
【0025】
図示の例では、自動弁55は、貫通流路52の長さ方向の所定位置の、装置本体51の内周面に設けられた弁座部56と、この弁座部56に自重若しくは戻しばね等の付勢力によってポンプ11の吸い込み側から着座する弁体部57とを有して構成されている。
【0026】
図示の例では、装置本体51の内部の自動弁55に対する下流側、すなわちポンプ11の吸い込み側の貫通流路52部分からなる水滞溜部58の容量は、例えばポンプ11の吸い込み口にポンプ11の吸い込みヘッド生成用の逆止弁が設けられている場合には、この装置本体51の貫通流路52における自動弁55の下流側からポンプ11の吸い込みヘッド生成用の逆止弁までの燃料供給路区間部分内に充満している油液中に、正常時、許容含水率以内で自然に混入している最大水分量よりも大きな容量を有するようになっている。
【0027】
図3は、燃料流通状態における水分検知装置の状態図を示す。
【0028】
図4は、燃料流通停止状態における水分検知装置の状態図を示す。
【0029】
水分検知装置50は、ポンプ11の駆動による地下タンク42から給油ノズル16までの燃料供給路内の燃料流通時には、自動弁55は、弁体部57が弁座部56から離れ、
図3に示すような開弁状態になる。この場合、水滞溜部58は、自動弁55に対する上流側、すなわち地下配管41側と連通状態になり、水滞溜部58には、前述の燃料供給路区間部分内に充満している油量中に混入している水分は滞溜されない。
【0030】
これに対し、ポンプ11の停止による地下タンク42から給油ノズル16までの燃料供給路内の燃料流通停止時には、自動弁55は、弁体部57が弁座部56に着在し、
図4に示すような閉弁状態になる。この場合、水滞溜部58は、自動弁55に対する上流側、すなわち地下配管41側と遮断状態になり、自動弁55に対する下流側に形成された水滞溜部58には、閉弁している間は前述の燃料供給路区間部分内に充満している油量中に混入している水分が滞溜される。
【0031】
図示の例では、地下配管41側と遮断状態になって水滞溜部58に滞溜された水分Wを燃料供給路外に排出するための水分排出路59Aと、手動若しくは自動操作によって開閉可能な水分排出弁59Bとが設けられている、
【0032】
その上で、装置本体51には、この水滞溜部58内に、この許容含水率内の最大水分量を超える所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が滞溜しているのを判断するための水分検出センサ60が設けられている。
【0033】
図示の例では、水分検出センサ60は、比重が油液よりも重たく水分よりも軽く、ガイド62に沿って変位自在に設けられたフロート61と、水滞溜部58に所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が滞溜しているのをフロート61の所定変位に基づき検出するフロート検知スイッチ63とを有して構成されている。
【0034】
図5は、水分検出センサとしてのフロート検知スイッチが検知する、水滞溜部における所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0の説明図である。
【0035】
この場合、水滞溜部58の所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0は、
図3に示すように、地下タンク42の腐食や地下配管41の腐食によって外部からタンク内や配管内に水分侵入し、自動弁55の下流側からポンプ11の吸い込みヘッド生成用の逆止弁までの燃料供給路区間部分内に許容含水率を超える水分が混入されている場合の判断水位H
0若しくは判断水分量Q
0に該当する。この判断水位H
0若しくは判断水分量Q
0は、正常時、許容含水率内で自然にこの燃料供給路区間部分内に混入している最大水分量よりも大きな値である。
【0036】
そして、フロート検知スイッチ63の検知出力は制御装置30に供給され、制御装置30は、このフロート検知スイッチ63の検知出力をポンプ11の停止時に、油液中に混入している水分検出出力として取り込むようになっている。なお、ここでポンプ11の停止時のみ、制御装置30に水分検出出力として取り込まれる構成としたのは、給油作業中の油液の流れによる圧力を受けて水滞溜部58内を変位するフロート61を油液中に混入している水分検出出力として誤検出しないようにするためである。
【0037】
このような水分検知装置50を備えている本実施例の給油装置1においては、水分検出センサ60のセンサ出力としてフロート検知スイッチ63の検知出力が供給される制御装置30は、さらに、異常判定処理部としても機能するようになっており、給油ノズル16に供給される油液中に許容含水率を超える水分が混入されている異常時を判定する異常判定処理を行い、その結果、油液中に許容含水率を超える水分が混入されている異常時と判定されたときには、さらに異常時対策処理を行うようになっている。
【0038】
図6は、給油装置の制御装置により行われる異常判定処理及び異常時対策処理を含めた給油作業処理の手順を示したフローチャートである。
【0039】
ステップS10では、制御装置30は、油液供給制御部として給油作業の開始を監視する。制御装置30は、例えば、ノズルスイッチ18から供給される検出信号により、給油ノズル16がノズル収納部17からの取り出されたことを検知すると、ポンプモータ12を起動して、給油ノズル16の操作レバーが開弁操作しさえすれば、吐出パイプより油液の吐出が行われる状態にする。これととともに、制御装置30は、給油量演算表示部として、今回の給油作業の開始に当たって、給油量をゼロリセットし、表示器21に表示する。そして、給油ノズル16の操作レバーが実際に開弁操作され、ポンプ11により、地下配管41を介して地下タンク42内から汲み上げられ、流量計13を介して給油ノズル16に供給されて油液の吐出が行われると、水分検知装置50の自動弁55は、燃料供給路内の燃料流通によって、
図4に示すような閉弁状態から
図3に示すような開弁状態になり、水滞溜部58は、自動弁55に対する上流側、すなわち地下配管41側と連通状態になる(S20)。
【0040】
これにより、
図4に示すような閉弁状態で、自動弁55に対する上流側、すなわち地下配管41側と遮断状態になっていた水滞溜部58に滞溜していた水分Wは、再び油液中に混入され、水滞溜部58における水分Wの滞溜は、自動弁55の開弁によって、
図3に示すように一旦解消される。そして、制御装置30は、給油作業回数演算部として、給油作業回数の計数値をインクリメントする(S30)。
【0041】
制御装置30は、給油作業が行われている間は、給油量演算表示部として今回の給油作業による給油量を、流量発信器14から供給される流量パルスの入力に基づいて演算して表示器21に表示するとともに、積算給油量演算部としてこれまでの給油作業で給油された積算給油量を流量パルスの入力に基づいて更新演算する(S40)。
【0042】
さらに、制御装置30は、給油作業が行われている間は、油液供給制御部として給油作業の終了を監視する(S50)。制御装置30は、例えば、ノズルスイッチ18から供給される検出信号により、給油ノズル16の操作レバーが閉弁操作された後、ノズル収納部17に掛け戻されたことを検知すると、油液供給制御部としてポンプモータ12の駆動を停止して、ポンプ11から給油ノズル16への燃料供給を停止する(S60)。
【0043】
そして、このようにして、制御装置30によって今回の給油装置1を用いた給油作業が終了させられると、自動弁55が燃料供給路内の燃料流通停止によって、
図3に示すような開弁状態から
図4に示すような閉弁状態になり、水滞溜部58は、自動弁55に対する上流側、すなわち地下配管41側と遮断状態になる(S70)。
【0044】
これにより、
図4に示すような自動弁55の閉弁状態で、自動弁55に対する上流側、すなわち地下配管41側と遮断状態になった水滞溜部58の油液に混入していた水分Wは、再び油液中に油成分との比重の違いによって分離され、水滞溜部58に滞溜するようになる。そして、水分検知装置50では、フロート61が、この水滞溜部58に滞溜する水分Wの水位H若しくは水分量Qに応じて、水滞溜部58内にて液中を変位し、
図5に示すような燃料流通停止当初の、油液に混入していた水分Wの分離が未だ進んでいないフロート最降下位置から水滞溜部58内を徐々に上昇変位することになる。
【0045】
そして、次回の給油作業が開始されるまでの間に(S90)、制御装置30は、異常判定処理部として、水分検知装置50のフロート検知スイッチ63から、水滞溜部58に所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が滞溜していることを示す検知信号が供給されたか否かを監視し(S80)、フロート検知スイッチ63からこの検知信号が供給されていない場合は、ステップS90に示す、ステップS10で説明したのと同様な給油作業の開始の監視処理を行って次回の給油作業が開始された否かを監視する。制御装置30は、次回の給油作業が開始されたことを検知すると、再びステップS20以下に示した処理を実行することになる。
【0046】
一方、次回の給油作業が開始されるまでの間に(S90)、フロート検知スイッチ63から水滞溜部58に所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が滞溜されていることを示す検知信号が供給されると、この場合は、自動弁55の下流側からポンプ11の吸い込みヘッド生成用の逆止弁までの水滞溜部58を含む、燃料供給路区間部分内の油液中に許容含水率を超える水分が混入されている恐れがあるものとして、水滞溜部58の水位H若しくは水分量Qが所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0になっている場合には、制御装置30は、異常判定処理部として、ステップS80で示した異常判定処理として、さらに、この所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が例えば地下タンクの腐食や地下タンクと給油装置との間の地中配管の腐食等によって外部からタンク内や配管内に侵入してくる水分のように、給油装置の異常時に燃料中に不意に外部から混入してしまう水分由来のものであるか否かを、ステップS30で計数された給油作業回数の計数値、及び/又はステップS40で演算された積算給油量に基づいて判別する。
【0047】
例えば、制御装置30は、異常判定処理部として、ステップS30で計数された給油作業回数の計数値、及び/又はステップS40で演算された積算給油量が、予め設定された所定回数及び/又は所定量を超えているかを判定し、予め設定された所定回数及び/又は所定量を超えている場合には、水滞溜部58に所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が滞溜されていることを示す検知信号が、例えば地下タンク42の腐食や地下タンク42と給油装置1との間の地下配管41の腐食等によって外部から地下タンク42内や地下配管41内に侵入してきた、給油装置1の異常時に由来の水分が含まれているものと判定する。また、ステップS30で計数された給油作業回数の計数値、及び/又はステップS40で演算された積算給油量が、予め設定された所定回数及び/又は所定量を超えていない場合は、水滞溜部58に所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が滞溜されていることを示す検知信号は、このような給油装置1の異常時に由来の水分が含まれていないものと判定する。
【0048】
この結果、制御装置30は、ステップS80で示した異常判定処理で、水滞溜部58に所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が滞溜されていることを示す検知信号が、給油装置1の異常時に由来の水分が含まれていないものと判定した場合には、水滞溜部58の水位H若しくは水分量Qが所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0になっていない場合と同様に、ステップS90で次回の給油作業が開始された否かを監視する。
【0049】
これに対して、制御装置30は、ステップS80で示した異常判定処理で、水滞溜部58に所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0が滞溜されていることを示す検知信号が、給油装置1の異常時に由来の水分が含まれているものと判定した場合には、ステップS100で、例えば表示器21にエラー表示をする等して、ポンプ11から給油ノズル16に供給されている油液中に許容含水率を超える水分が混入しているとして警報を発生させ、給油装置1を用いた次回以降の給油作業を禁止させる(S110)。この場合、給油作業の禁止は、ポンプモータ12の駆動禁止や、給油所用POS端末機(販売時点情報管理機)から給油装置1への給油禁止信号の常時入力等によって可能である。また、水滞溜部58に滞溜している、給油装置1の異常時に由来の水分は、水分排出弁59Bを開弁することによって水分排出路59Aから水分検知装置50の外部に排出可能である。これにより、燃料中から水分を排出させることができるので、車両等の被燃料供給体へ水分が混入した燃料を供給させる可能性を低減させることができる。
【0050】
このように、上述した構成の水分検知装置50を備えてなる本実施例に係る給油装置1によれば、地下タンク42から地下配管41を介してポンプ11により汲み上げられた油液中に許容含水率を超える水分が混入していない正常時には、その正常時における給油作業の繰り返しの都度、水滞溜部58には油液中に混入している許容含水率以下の水分が蓄積貯溜されないので、水滞溜部58の水位H若しくは水分量Qが、油液中に許容含水率を超える水分が混入されている恐れがあるものとして判定するための所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0を、給油装置の異常時に燃料中に不意に外部から混入してしまう水分を1回の給油作業で検出可能な値に設定することができる。
【0051】
また、本実施例に係る給油装置1によれば、水分検知装置50に設けられた水分検知センサ60の検知出力と、給油作業回数の計数値及び/又は積算給油量とに基づいて、ポンプ11から給油ノズル16に供給されている油液中に許容含水率を超える水分が混入していることを判別するようにしたので、地下タンク42や地下配管41の腐食進行具合に合わせ、給油作業回数の計数値及び/又は積算給油量に応じて所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0を調整変更することによって、ポンプ11から給油ノズル16に供給されている油液中に許容含水率を超える水分が混入していることを確実に検出できる。この場合、水分検知装置50は、水滞溜部58に滞溜している水分の水位H若しくは水分量Qを複数検出できる構成になってなり、異常判定処理部としての制御装置は、予め給油作業回数、積算給油量に応じた所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0のライブラリがそのメモリに格納されている構成であれば、水滞溜部58の容積を調整すること等なく、さらに容易に対応可能である。これらの場合、例えば、給油作業回数の計数値や積算給油量が多い程、所定量の水位H
0若しくは水分量Q
0は高くなるように設定されている。
【0052】
以上のように、本発明に係る燃料供給装置の一実施形態としての給油装置1は構成されるが、給油装置1における各部の具体的構成は上記説明した構成に限定されるものではない。
【0053】
例えば、水分検知装置50の水分検出センサ60は、上記実施例では、フロート61とこのフロート61の所定変位を検出するフロート検知スイッチ63とを備えたフロート式の水分検出センサ60により構成したが、
図7に示すような一対の発光部66と受光部67を備えた光透過式センサ65や、
図8に示すような静電容量式センサ68等で水分検出センサ60構成すること可能である。また、水滞溜部58を画成する自動弁55の構造も、上記実施例のような回動弁に限定されるものではない。また、上記実施例では、異常判定処理部は、給油装置1の制御装置30が兼ねる構成としたが、給油装置1の制御装置30とは別個の異常判定処理部専用の制御装置を水分検知装置50の装置本体51に設け、異常判定処理部を含めた水分検知装置50自体を、既存の給油装置1に後付け可能に構成することもできる。
【0054】
また、上記実施例では、異常判定判定処理を行なった後に、異常と判定された場合に燃料中の水分を排出させる構成としたが、これに限らず、異常でないと判定された場合に、燃料中の水分を排出させる構成としてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【0055】
1 給油装置、 2 給油装置本体、 11 ポンプ、
12 ポンプモータ、 13 流量計、 14 流量発信器、
15 給油ホース、 16 給油ノズル、 17 ノズル収納部、
18 ノズルスイッチ、 21 表示器、 30 制御装置、
41 地下配管、 42 地下タンク、 49 位置調整用配管、
50 水分検知装置、 51 装置本体、 52 貫通流路、
53 取付孔、 55 自動弁、 56 弁座部、
57 弁体部、 58 水滞溜部、 59A 水分排出路、
59B 水分排出弁、 60 水分検出センサ、 61 フロート、
62 ガイド、 63 フロート検知スイッチ、 65 光透過式センサ、
66 発光部、 67 受光部、 68 静電容量式センサ、