JP2004196366A

JP2004196366A - 給油システム

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Publication number: JP2004196366A
Application number: JP2002367597A
Authority: JP
Inventors: Yorio Maeda; 順夫前田
Original assignee: Tominaga Manufacturing Co
Current assignee: Tominaga Manufacturing Co
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: JP3682775B2

Abstract

【課題】地下タンクの大型化を図り得ると共に、予備ポンプを設けずに、油中ポンプが故障した場合でも、給油し得る給油システムを提供する。
【解決手段】各ノズルＮ１、Ｎ２から給油を行う複数台の計量ユニット１、２と、燃料油Ｌを１つの閉空間４ａに貯溜する貯油手段４と、１つの閉空間４ａに対して設けられた複数台の油中ポンプＰ１、Ｐ２と、油中ポンプＰ１、Ｐ２によって圧送される燃料油Ｌを供給する供給管５と、複数台の油中ポンプＰ１、Ｐ２のうち１台または複数台の油中ポンプが設定され、当該設定された油中ポンプから給油を行う通常モードと、油中ポンプＰ１、Ｐ２のうち１台が故障している場合に、正常に作動する別の油中ポンプから給油を行う非常モードとを有する制御手段３と、通常モードと非常モードとを切り換える切換手段３２とを備える。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料油中に浸漬した油中ポンプから複数台の計量ユニットに燃料油を圧送する給油システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上から燃料油を負圧で吸引する地上ポンプを用いた給油システムでは、吸引による負圧で燃料油がガス化するので、地下タンクが大型化する近時の傾向に対応できない。これに対し、油中ポンプを用いた給油システムでは、燃料油中に負圧が発生せず、そのため、吐出圧を大きくすることで、大型の地下タンクから燃料油を供給することができる。
【０００３】
かかる油中ポンプ給油システムでは、地下タンク内に１台の油中ポンプを浸漬し、複数台の計量ユニットに燃料油を分配する給油システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２４９９９号公報（第２−３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１の発明では、１つの貯油タンクに対し油中ポンプが１台だけしか設けられていないので、油中ポンプが故障した場合に、当該油中ポンプが設けられている貯油タンクから給油を行うことができない。このような問題を解消するため、予備ポンプを設けておくことも考えられるが、通常時に必要のない予備ポンプを設けなければならないので、設備コストが増大する。その上、予備ポンプが正常に作動する状態であることを常に点検する必要がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、前述のような問題を解決し、地下タンクの大型化を図り得ると共に、予備ポンプを設けずに、油中ポンプが故障した場合でも、給油し得る給油システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の給油システムは、ノズルから吐出される燃料油を計量して表示器に表示する複数台の計量ユニットと、前記燃料油を１つの閉空間に貯溜する貯油手段と、前記１つの閉空間に対して設けられた複数台の油中ポンプと、前記油中ポンプによって圧送される燃料油を前記各ノズルに供給する供給管と、前記複数台の油中ポンプのうち１台または複数台の油中ポンプが設定され、当該設定された油中ポンプから給油を行う通常モードと、前記油中ポンプのうち１台が故障している場合に、正常に作動する別の油中ポンプから給油を行う非常モードとを有し、前記油中ポンプの運転を制御する制御手段と、前記通常モードと非常モードとを切り換える切換手段とを備えている。
【０００８】
本発明の給油システムでは、燃料油が貯溜されている１つの閉空間に対し、定常的に使用する油中ポンプを複数台設け、設定された油中ポンプから給油を行う。当該設定された油中ポンプが故障し、給油を行えない場合は、切換手段により非常モードに変更設定することで、正常に作動する他の油中ポンプから給油可能とする。
【０００９】
本発明では、各ノズルの使用を検知するノズルスイッチを設け、複数のノズルに給油を行う油中ポンプを予め設定してもよい。すなわち、前記ノズルスイッチが作動すると、予め設定された油中ポンプが作動するように制御手段が制御するので、油中ポンプの制御が簡便になる。
【００１０】
また、本発明では、前記制御手段は、使用しているノズルの数に応じて稼働させる油中ポンプの台数を適宜設定するようにしてもよい。すなわち、使用しているノズルの数が所定のｍ個以下の場合は、所定の１台の油中ポンプによって給油を行い、使用しているノズルの数が前記ｍ個を越えて（ｍ＋１）個以上になった場合は、２台以上の油中ポンプによって給油を行うように制御するようにしてもよい。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜図３は第１実施形態を示す。
以下の説明では、説明の便宜上、単一油種（たとえば、レギュラーガソリン）のみを給油するための給油システムについて説明するが、その他の油種（たとえば、ハイオクガソリン、軽油など）を含む複数の油種を給油するための給油システムに本発明を適用し得る。
【００１２】
全体構成：
図１に示すように、給油所の地上には、第１および第２計量ユニット１、２が設置されていると共に、事務所内などに制御手段３が設けられている。給油所の地下には、地下タンク（貯油手段）４、供給管５が埋設されている。前記地下タンク４内の１つの閉空間４ａには、第１および第２油中ポンプＰ１、Ｐ２が設けられている。これら２台の油中ポンプＰ１、Ｐ２は、それぞれ、前記タンク４に貯溜されている燃料油Ｌに浸漬されており、前記供給管５を介して、各計量ユニット１、２に燃料油Ｌを圧送して供給する。
【００１３】
前記供給管５は、各計量ユニット１、２に分岐して配管されており、図２に示すように、各計量ユニット１、２内において、第１および第２ノズルＮ１、Ｎ２に更に分岐している。これらのノズルＮ１、Ｎ２に分岐している供給管５には、各計量ユニット１、２内において、電磁弁１１および流量計Ｆ／Ｍが介挿されている。各ノズルＮ１、Ｎ２から吐出される燃料油Ｌの給油量は、流量計Ｆ／Ｍに接続した流量発信器１２によって検出され、計量制御部１３を介して、前記ノズルＮ１、Ｎ２の各々に対応する表示器１４に表示される。
【００１４】
計量ユニット：
前記各計量ユニット１、２は互いに同一の構造、機能を有しており、これらの各計量ユニット１、２には、図２に示すように、前記各ノズル（給油ノズル）Ｎ１、Ｎ２の数に対応してノズルスイッチ１５₁，１５₂が設けられている。
前記ノズルスイッチ１５₁，１５₂は、各ノズルＮ１、Ｎ２が各計量ユニット１、２のハンガ（図示せず）に掛けられているか否か（ノズルが使用されているか否か）を検出するものである。各ノズルＮ１、Ｎ２がハンガから外されると、各々のノズルに対応するノズルスイッチ１５₁，１５₂から、それぞれ、第１および第２トリガ（給油要求を示す給油信号）Ｔ₁、Ｔ₂を計量制御部１３に出力する。各計量制御部１３は、各々、前記第１および第２トリガＴ₁、Ｔ₂に基づいて第１および第２駆動信号ａ、ｂを前記制御手段３に出力すると共に、前記電磁弁１１および表示器１４などを制御する。
【００１５】
制御手段：
前記制御手段３は、切換回路（切換手段）３２および各油中ポンプＰ１、Ｐ２の駆動手段３５を備えている。制御手段３は、切換回路３２によって切り換えられる後述の通常モードと非常モードとを有しており、該通常モードまたは非常モードに従って前記油中ポンプの運転を制御するものである。
【００１６】
前記切換回路３２は、前記計量制御部１３と前記各駆動手段３５との間に介挿されており、図３（ａ）に示す第１および第２切換スイッチ（操作部）３３、３４を備えている。前記第１および第２切換スイッチ３３、３４は、各々、切換回路３２における前記各駆動信号ａ、ｂの送信経路を変更して稼働させる油中ポンプを変更するためのものである。つまり、前記各切換スイッチ３３、３４は、前記各油中ポンプＰ１、Ｐ２の駆動手段３５への送信経路上に、それぞれ、設けられた第１および第２接点Ｓ₁、Ｓ₂のいずれか一方を閉じるように設けられており、閉じる接点を選択的に切り換えることで、各駆動信号ａ、ｂの送信経路を変更することができる。
【００１７】
図３（ａ）に示すように、前記第１切換スイッチ３３が第１接点Ｓ₁を閉じ、前記第２切換スイッチ３４が第２接点Ｓ₂を閉じている通常モードの場合は、前記計量制御部１３からの第１駆動信号ａは、第１油中ポンプＰ１の駆動手段３５に出力される。同様に、前記計量制御部１３からの第２駆動信号ｂは、第２油中ポンプＰ２の駆動手段３５に出力される。つまり、第１駆動信号ａにより第１油中ポンプＰ１のみが運転され、第２駆動信号ｂにより第２油中ポンプＰ２のみが運転される。したがって、前記第１ノズルＮ１には、第１油中ポンプＰ１から給油が行われ、前記第２ノズルＮ２には、第２油中ポンプＰ２から給油が行われるように予め設定されている。
【００１８】
前記油中ポンプＰ１、Ｐ２のいずれか一方が故障した場合には、当該故障した油中ポンプの駆動手段３５への送信経路上に設けられた接点を閉じている切換スイッチを、正常に作動する油中ポンプの駆動手段３５への送信経路上に設けられた接点を閉じるように切り換えて非常モードに設定する。たとえば、第１油中ポンプＰ１が故障した場合には、前記第１切換スイッチ３３を操作して第２接点Ｓ₂を閉じることで、第１駆動信号ａが第２油中ポンプＰ２の駆動手段３５に出力されて第２油中ポンプＰ２が運転される。一方、第２油中ポンプＰ２が故障した場合には、前記第２切換スイッチ３４を操作して第１接点Ｓ₁を閉じることで、第２駆動信号ｂが第１油中ポンプＰ１に出力されて第１油中ポンプＰ１が運転される。
【００１９】
以下、前記各モードにおける本給油システムの動作について説明する。
通常モード：
通常モードにおいて、第１計量ユニット１の第１ノズルＮ１（図２）をハンガから取ると、ノズルスイッチ１５₁が作動して、対応する表示器１４の表示がゼロリセットされる。同時に、第１トリガＴ₁が計量制御部１３に出力され、計量制御部１３は第１駆動信号ａを制御手段３に出力する。前記制御手段３は、前記第１駆動信号ａを前記切換回路３２を介して前記第１油中ポンプＰ１の駆動手段３５に出力する。これにより、第１油中ポンプＰ１は運転を開始し、一方、計量制御部１３からの信号で電磁弁１１₁が開き、第１ノズルＮ１から燃料油Ｌが車両に給油される。したがって、通常モードにおいて、１つのノズルを使用する場合には１つの油中ポンプのみが作動し、他の油中ポンプは作動することがないから、電力の浪費を防止し得る。
【００２０】
この第１ノズルＮ１が給油（使用）状態である場合に、第２ノズルＮ２をハンガから取ると、前記計量制御部１３から第２駆動信号ｂが前記制御手段３に出力され、前記制御手段３は、前記第２駆動信号ｂを前記切換回路３２を介して前記第２油中ポンプＰ２の駆動手段３５に出力する。これにより、第１油中ポンプＰ１に加え、第２油中ポンプＰ２が更に運転を開始し、第２ノズルＮ２から燃料油Ｌが車両に給油される。したがって、結果的に２台の油中ポンプＰ１、Ｐ２が運転されている状態になる。
【００２１】
非常モード：
前記通常モードにおいて、たとえば、第１油中ポンプＰ１が故障した場合、第１ノズルＮ１から給油を行うことができなくなる（ただし、例外として、第２ノズルＮ２が使用されている間だけは、第１ノズルＮ１から給油を行うことができる。）。かかる場合には、オペレータが前記第１切換スイッチ３３を第２接点Ｓ₂を閉じるように切換操作することで、非常モードに切り換える。この非常モードにおいては、前記計量制御部１３から第１駆動信号ａが出力されると、前記切換回路３２を介して前記第２油中ポンプＰ２の駆動手段３５に第１駆動信号ａが出力される。そのため、前記第２油中ポンプＰ２に電力が供給され第２油中ポンプＰ２が運転される。これにより、第２油中ポンプＰ２から第１ノズルＮ１に給油可能となる。なお、第２油中ポンプＰ２が故障した場合には、第２切換スイッチ３４を第１接点Ｓ₁を閉じるように切換操作することで、第１油中ポンプＰ１から第２ノズルＮ２に給油を行うことができる。
【００２２】
このように、非常モードにおいては、前記第１および第２油中ポンプＰ１、Ｐ２のいずれか一方が故障しても、正常に作動する他方の油中ポンプから給油を行うことができる。なお、故障した油中ポンプには電力が供給されないようになるので、故障した油中ポンプへの通電による無用のトラブルが発生するおそれがない。
【００２３】
ところで、前記切換回路３２は、図３（ｂ）に示すように、１つの切換スイッチ３３Ａを操作して非常モードに切り換えることで、前記第１および第２油中ポンプＰ１、Ｐ２の双方の駆動手段３５に駆動信号を出力するような構成としてもよい。すなわち、前記切換スイッチ３３Ａを開いた通常モードの場合は、前記計量制御部１３からの第１駆動信号ａは、第１油中ポンプＰ１の駆動手段３５およびＡＮＤ回路３７の双方に出力される。同様に、前記計量制御部１３からの第２駆動信号ｂは、第２油中ポンプＰ２の駆動手段３５およびＡＮＤ回路３７の双方に出力される。
【００２４】
この際、前記ＡＮＤ回路３７からの出力はなく、前記第１駆動信号ａは前記第１油中ポンプＰ１の駆動手段３５だけに出力され、一方、前記第２駆動信号ｂは前記第２油中ポンプＰ２の駆動手段３５だけに出力される。つまり、第１駆動信号ａにより第１油中ポンプＰ１のみが運転され、第２駆動信号ｂにより第２油中ポンプＰ２のみが運転される。
【００２５】
一方、前記切換スイッチ３３Ａを閉じた非常モードの場合は、前記ＡＮＤ回路３７から合成駆動信号ｃが前記第１および第２油中ポンプＰ１、Ｐ２の双方の駆動手段３５に出力される。つまり、前記第１および第２駆動信号ａ、ｂのいずれか一方が前記切換回路３２に出力されると、前記第１および第２ポンプＰ１、Ｐ２の双方に電力が供給される。故障した油中ポンプは電力が供給されても作動することができず、したがって、正常に作動する油中ポンプのみが運転される。
【００２６】
ところで、前記制御手段３は、使用しているノズルの数に応じて稼働させる油中ポンプの台数を適宜設定するようにしてもよい。すなわち、前記通常モードにおいて、前記ノズルＮ１、Ｎ２のうち、使用しているノズルの数が２個以下の場合は、一方の油中ポンプＰ１のみを稼働させて給油を行う。他方、使用しているノズルの数が３個以上になった場合は、もう１台の油中ポンプＰ２を更に稼働させて、第１および第２油中ポンプＰ１、Ｐ２の２台の油中ポンプで給油を行うように制御してもよい。その場合、下記に説明するように運用してもよい。
【００２７】
図４は、第２実施形態における油中ポンプの制御について示す図表である。
この第２実施形態では、前記通常モードにおいて、前記第１および第２油中ポンプＰ１、Ｐ２の各々の稼働量（たとえば、ポンプ稼働時間の積算値）に基づき、給油を行う油中ポンプの設定を前記制御手段３が変更するように制御する。かかる制御において、前記制御手段３は、前記第１および第２油中ポンプＰ１、Ｐ２の各々の稼働量を監視し、かつ、一時的に記憶している。
【００２８】
本第２実施形態の通常モードの運用の一例について説明する。
今、基準時間Ｔ₀において前記各油中ポンプＰ１、Ｐ２の稼働量の値がゼロリセットされているとする。前記基準時間Ｔ₀から所定の時間が経過したＴ₁において、第２油中ポンプＰ２の稼働量の値よりも第１油中ポンプＰ１の稼働量の値が大きい場合は、第１ポンプＰ１よりも優先的に第２油中ポンプＰ２を稼働させるように変更設定する。さらに、Ｔ₁から所定の時間が経過したＴ₂において、第１油中ポンプＰ１の稼働量の値よりも第２油中ポンプＰ２の稼働量の値が大きくなった場合は、第２ポンプＰ２よりも優先的に第１油中ポンプＰ１を稼働させるように再び変更設定する。その後、所定の時間が経過してＴ₃になると、再び前記各油中ポンプＰ１、Ｐ２の稼働量の値をゼロリセットして、上記と同様の制御を繰り返し行う。このように稼働量の値に基づいて第１および第２油中ポンプＰ１、Ｐ２を概ね交互に稼働させるように制御すれば、第１油中ポンプＰ１と第２油中ポンプＰ２との稼働量の差を可及的に小さくすることができる。
なお、稼働量に代えて、各ポンプからの給油量、給油時間またはこれらに対応する値に基づいて制御を行ってもよい。
【００２９】
ところで、上記実施形態においては、１つの制御手段３が全ての計量ユニット１、２に対して油中ポンプの制御を行うように構成されていたが、図５（ａ）に示す第３実施形態のように、各計量ユニット１、２ごとに、前記計量制御部１３および切換手段３２などの機能を有する制御手段３Ａを設けてもよい。
【００３０】
また、上記実施形態では、１つの地下タンク４が１つの閉空間に燃料油を貯溜する場合について説明したが、図５（ｂ）に示すように、隔壁４１によって内部が区画された地下タンク４Ａの閉空間４ａごとに複数台の油中ポンプを設けてもよい。
【００３１】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、上記実施形態では、説明を分かり易くするために計量ユニット１、２が２台である場合について説明したが、本発明は、計量ユニットが３台以上である場合についても適用できる。また、油中ポンプについても１つの閉空間に対し３台以上設けてもよい。
また、切換手段は必ずしも切換回路（アナログ回路）３２で構成する必要はなく、同様の動作を制御手段に行わせるプログラムを記憶したメモリなどで前記切換手段を構成してもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、燃料油を貯溜する１つの閉空間に対して複数台の油中ポンプを設けたので、貯油手段を大型化することができる。しかも、通常モードにおいて常に全ての油中ポンプを運転させるのではなく、必要なポンプのみを必要な台数だけ運転させるので、必要以上の吐出圧になったり、あるいは、電力の浪費を防止し得る。
さらに、１台の油中ポンプが故障しても他の油中ポンプにより給油を行うことができるから、貯油手段内の燃料油を最後まで使い切ることができる
また、貯油手段を大型化することができるから、油種ごとの貯油手段の数を減らすことができるので、燃料油を補充する際に油種を間違えて補充する可能性が低下する。しかも、補充車からの荷卸しの際、複雑な制御を必要とせず、また、貯油手段との接続回数も減るから燃料油補充の効率が向上する。
【００３３】
また、オペレータが切換手段の操作部を操作することにより、通常モードと非常モードとを手動で切り換えるようにすれば、モードの切り換え時に予期しないタイミングで、ノズルから燃料油が吐出されるおそれがない。
【００３４】
また、ノズルスイッチが作動すると、当該ノズルスイッチに対応する油中ポンプが稼働するように予め設定しておけば、油中ポンプの運転制御が簡便になる。
【００３５】
また、各油中ポンプからの給油量、給油時間または油中ポンプの稼働量、あるいは、これらに対応する値に基づいて前記油中ポンプの設定を前記制御手段が行うようにすれば、各油中ポンプの稼働量が均等になり、油中ポンプの耐久性が向上する。
【００３６】
また、使用しているノズルの数に応じて、運転する油中ポンプの台数を設定するようにすれば、無駄な電力の消費がなく効率的に本給油システムを運用することができる。
【００３７】
また、前記切換手段により１つの制御手段のモードを切り換えることにより、全ての計量ユニットに対して各油中ポンプの運転制御を変更可能とすれば、一度の操作により全ての計量ユニットのモードの切り換えを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】計量ユニット等を示す概略構成図である。
【図３】切換回路の一例を示す概略構成図である。
【図４】第２実施形態にかかる制御方法を示すタイムチャートである。
【図５】（ａ）は計量ユニットの変形例を示す概略構成図、（ｂ）は貯油手段の変形例を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１、２：計量ユニット
３：制御手段
３２：切換回路（切換手段）
３３、３４：切換スイッチ（操作部）
４：地下タンク（貯油手段）
４ａ：閉空間
５：供給管
１３：計量制御部
１５：ノズルスイッチ
Ｎ１、Ｎ２：ノズル
Ｌ：燃料油
Ｐ１、Ｐ２：油中ポンプ

Claims

ノズルから吐出される燃料油を計量する複数台の計量ユニットと、
前記燃料油を１つの閉空間に貯溜する貯油手段と、
前記１つの閉空間に対して設けられた複数台の油中ポンプと、
前記油中ポンプによって圧送される燃料油を前記各ノズルに供給する供給管と、
前記複数台の油中ポンプのうち１台または複数台の油中ポンプが設定され、当該設定された油中ポンプから給油を行う通常モードと、前記油中ポンプのうち１台が故障している場合に、正常に作動する別の油中ポンプから給油を行う非常モードとを有し、前記油中ポンプの運転を制御する制御手段と、
前記通常モードと非常モードとを切り換える切換手段とを備えている給油システム。
請求項１において、
前記切換手段は操作部を備え、オペレータが前記操作部を操作することにより、前記通常モードと前記非常モードとを切り換え可能にした給油システム。
請求項１もしくは２において、
前記ノズルには、ノズルの使用を検知するノズルスイッチが設けられ、
前記複数のノズルに対して、それぞれ、通常モードにおいて給油を行う油中ポンプが予め設定されており、前記通常モードにおいて前記ノズルのノズルスイッチが作動すると、当該ノズルスイッチに対応する前記予め設定された油中ポンプが稼働して給油を行う給油システム。
請求項１もしくは２において、
各油中ポンプからの給油量、給油時間または油中ポンプの稼働量、あるいは、これらに対応する値に基づいて、前記通常モードにおける前記油中ポンプの設定を前記制御手段が行う給油システム。
請求項１、２もしくは４のいずれか１項において、
前記制御手段は、使用しているノズルの数が所定のｍ個以下の場合は、所定の１台の油中ポンプによって給油を行い、使用しているノズルの数が前記ｍ個を越えて（ｍ＋１）個以上になった場合は、２台以上の油中ポンプによって給油を行う給油システム。
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記計量ユニットは、各々、計量を制御する計量制御部を備え、
前記制御手段は、前記各計量制御部からの信号に基づいて各油中ポンプの運転を制御し、
前記切換手段により前記制御手段のモードを切り換えることにより、全ての計量ユニットに対して各油中ポンプの運転制御を変更可能な給油システム。