JP5520040B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は燃料供給装置に係り、特に燃料供給経路にポンプと流量計とを配した燃料供給装置に関する。

従来の燃料供給装置としては、例えば、燃料供給経路に地下タンクに貯留されたガソリンや軽油等の液体燃料を汲み上げるポンプと、ポンプから吐出された燃料の流量を計測する流量計とを配置し、燃料供給経路に連通されたホース、ホース先端に接続されたノズルを介して被供給体としての車両の燃料タンクに燃料を供給するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

また、燃料供給装置では、前面側と背面側とにそれぞれ複数のノズルを配置しており、同じ油種のノズルへの供給は、１台のポンプによって供給するように構成されている。すなわち、地下タンクに貯留された燃料は、地下タンクに挿入された汲み上げ配管に連通されたポンプによって汲み上げられ、ポンプの吐出口から分岐される分岐継手によって前面側の流量計と背面側の流量計のそれぞれに供給される。このように分岐継手は、前面側の燃料供給経路に連通された第１吐出流路と背面側の燃料供給経路に連通された第２吐出流路とを有する分岐構造になっている。そして、燃料タンクに挿入されたノズルが開弁操作されると、ポンプから圧送された燃料が当該ノズルに連通された流量計を通過してノズルに供給される。

また、燃料供給装置に搭載されるポンプは、液体燃料を圧送するポンプ室と液体燃料に含まれる気泡を分離除去するためのサイクロン方式の気液分離装置とが設けられている。そして、気液分離装置によって気泡が除去された液体燃料は、上部の吐出口に接続された分岐継手を介して流量計に吐出される。

また、上記分岐継手が接続されるポンプの上面には、流量計側の流入圧力がポンプ側の吐出圧力よりも相対的に高くなった場合に閉弁する逆流防止弁が設けられている。従来の構造では、ポンプの吐出側に延在形成された流路に上方から逆流防止弁を挿入し、さらに逆流防止弁の周囲をシールするためのシール部材を上方から装着する構成になっている。

特開平４−５７８００号公報

従来の燃料供給装置においては、ポンプの上部に配置された鉛直方向に延在する流路に鉛直方向に開閉動作する逆流防止弁を設ける構成であるので、例えば、ポンプの上方に配置された流量計から落下した異物（例えば、可動部品から剥がれた破片等）が逆流防止弁のシート部に付着した場合には、逆流防止弁の閉弁時のシール性が低下するおそれがあった。

また、燃料供給装置では、筐体の底部から立ち上がった配管にポンプを接続し、次にポンプの上部側に形成された吐出口に分岐継手を接続し、その後分岐継手の吐出口に流量計を接続している。このように、筐体内で各部品を積み上げるように組立てるため、作業者は上方から筐体内を覗きこむようにして作業することになる。そのため、組立作業者は、分岐継手の下面側に配されたシール部材が見えにくく、作業中にシール部材が脱落したり、あるいはシール部材がずれている場合でも気付かない場合がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した燃料供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、燃料を供給するポンプと、
前記ポンプの上部に接続される第１流路と、前記第１流路の上方で水平方向に形成された第２流路とを有する第１継手と、
前記第１継手の第２流路の流出口に側方から接続され、Ｌ字状に形成された第２継手と、
前記第２継手の上端に接続され、前記ポンプから吐出された燃料の供給量を計測する流量計と、
前記第１継手の前記第２流路の流出口に対し水平方向に開閉動作し、前記第２継手に収納される逆流防止弁と、
を有することを特徴とする。
（２）本発明は、前記第２継手内に設けられ、前記逆流防止弁を閉弁方向へ付勢する付勢部材と、前記第２継手に設けられ、前記付勢部材を前記第２継手内に水平方向に保持するための保持部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、逆流防止弁が第１継手の第２流路に側方から挿入され、且つ流防止弁が第２継手に収納されるため、流路内において流量計側からの異物が落下しても逆流防止弁のシート部に異物が付着しにくくなり、異物による逆流防止弁のシール性の低下を防止することができる。また、逆流防止弁のシール部材を継手側面に配することでシール部材が脱落しにくくなり、且つ組立作業時にシール部材の位置状態を確認しながら、継手を取り付けることが可能になるので、作業性が向上される。

本発明による燃料供給装置の一実施例の内部構造を示す正面図である。 本発明による燃料供給装置の一実施例の内部構造を示す側面図である。 ポンプと流量計との間に配される分岐継手の取付構造を示す縦断面図である。 分岐継手に装着された逆流防止弁の組立て過程を示す斜視図である。 分岐継手に装着された逆流防止弁を示す分解斜視図である。 分岐継手の第３継手を示す斜視図である。 分岐継手に組み込まれる逆流防止弁を拡大して示す縦断面図である。 逆流防止弁の圧力逃がし機構を拡大して示す縦断面図である。 逆流防止弁の圧力逃がし機構が作動した状態を拡大して示す縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は本発明による燃料供給装置の一実施例の内部構造を示す正面図である。図２は本発明による燃料供給装置の一実施例の内部構造を示す側面図である。

図１及び図２に示されるように、燃料供給装置１０は、筐体２０内部に燃料供給配管３０と、ポンプ４０と、分岐継手５０と、流量計６０と、流量表示器７０とが収納されている。

また、配管８０は、一端が流量計６０の上部に接続され、他端が筐体２０の上部に延在してホース継手９０に接続されている。ホース継手９０には、ホース１００が接続されており、ホース１００の先端には、ノズル１１０が設けられている。また、筐体２０の前面側、背面側には、ノズル１１０を収納するノズル収納部１２０が設けられている。

流量計６０は、各ノズル１１０毎に設けられており、ノズル１１０に供給される燃料供給量を計測し、計測した流量に応じた信号を出力する。そして、流量計６０により計測された流量積算値が流量表示器７０に表示される。

各ノズル１１０は、筐体２０の前面側、背面側の両側に配されているのに対し、ポンプ４０は、各油種毎に設けられている。そのため、ポンプ４０の上部に設けられた吐出口には、分岐継手５０を介して２台の流量計６０が接続される。

また、ポンプ４０は、例えば、特開平０８−２８４４２号公報にみられるように、吐出口が上部に向けて開口しており、ケーシング内部にロータの回転軸を横向きに配されたポンプ室と、縦置きとされたサイクロン方式の気液分離装置とを有する。また、ポンプ室から圧送された液体燃料に含まれる気泡は、液体燃料が遠心力により気液分離を行なうサイクロン室の外側を旋回すると共に、下方に移動してフィルタ室で濾過される。一方、液体燃料に含まれる気泡は、比重が軽いのでサイクロン室の中心に集まり、気体富化液がサイクロン室の上方の通路を介して気体分離室に流出される。また、気体分離室には、フロート弁が設けられ、気体富化液が所定量に達すると、フロート弁が開弁して気体富化液がポンプ室に還流される。そして、ポンプ４０の上部には、気液分離された気体を排出するためのエアベントが設けられている。

このように、燃料供給装置１０で使用されるポンプ４０は、気液分離装置を有する構成であるので、内部構造が複雑であり、且つ上下方向の向きを規定されている。そのため、ポンプ上部に設けられた逆流防止弁の向きを水平方向に開閉動作させるため、ポンプ４０の設置方向を９０度回動させて横向きにすることが考えられる。しかしながら、ポンプ４０の向きを上部が側面になるように横向きにした場合、サイクロン室も横向きとなってしまうことから気液分離の機能が低下してしまい、気泡と液体燃料の分離が充分に行なえない可能性がある。したがって、ポンプ４０を図１、図２に示されるように縦向きに設置する必要がある。

図３はポンプと流量計との間に配される分岐継手の取付構造を示す縦断面図である。図４は分岐継手に装着された逆流防止弁の組立て過程を示す斜視図である。図５Ａは分岐継手に装着された逆流防止弁を示す分解斜視図である。図５Ｂは第３継手を示す斜視図である。尚、図５Ａ、図５Ｂは第３継手１５０の構成を示しているが、第２継手１４０の構成も第３継手１５０と同様であるので、第２継手１４０の構成の図示は省略する。

図３及び図４に示されるように、分岐継手５０は、ポンプ４０の上部に接続される第１継手１３０と、前面側の流量計６０Ａに接続される第２継手１４０と、背面側の流量計６０Ｂに接続される第３継手１５０とを有する。

第１継手１３０は、下部にポンプ４０に締結される下部フランジ１３２を有し、内部にはＴ字状に貫通する流路１３４が設けられている。また、第１継手１３０の左右側面には、第２継手１４０が締結される前面側フランジ１３６と、第３継手１５０が締結される背面側フランジ１３８とを有する。

流路１３４は、下部フランジ１３２に開口する第１流路１３４ａと、前面側フランジ１３６に開口する第２流路１３４ｂと、背面側フランジ１３８に開口する第３流路１３４ｃとを有する。第１〜第３流路１３４ａ〜１３４ｃは、夫々分岐継手５０の中央に設けられた空間１３４ｄを介して連通されている。

図３及び図５Ａに示されるように、第２流路１３４ｂ及び第３流路１３４ｃは、水平方向に延在する向きに貫通するように形成されており、第２流路１３４ｂ及び第３流路１３４ｃには、逆流防止弁１６０、１７０が設けられている。逆流防止弁１６０、１７０は、夫々流量計６０Ａ、６０Ｂからの逆流が生じた場合に水平方向に閉弁動作して逆流を防止するように設けられている。

図３及び図５Ｂに示されるように、第２継手１４０及び第３継手１５０には、夫々第２流路１３４ｂ、第３流路１３４ｃに連通される流路１４２、１５２が設けられている。さらに、流路１４２、１５２は、内壁に逆流防止弁１６０、１７０を閉弁方向に付勢するコイルバネからなる第１バネ部材１８０、１９０を保持するための凹部１４２ａ、１５２ａが設けられている。

また、第２継手１４０及び第３継手１５０は、Ｌ字状に形成されており、第１継手１３０に締結される下部フランジ１４４、１５４と、流量計６０に締結される上部フランジ１４６、１５６とを有する。さらに、下部フランジ１４４、１５４及び上部フランジ１４６、１５６には、シール部材２００、２０２が装着される環状溝１４４ａ、１５４ａ、１４６ａ、１５６ａが設けられている。

さらに、逆流防止弁１６０、１７０及び下部フランジ１４４、１５４の環状溝１４４ａ、１５４ａに装着されたシール部材２００、２０２は、第１継手１３０の両側に形成された前面側フランジ１３６、背面側フランジ１３８に側方から取り付けられる。そのため、作業者は、筐体２０の上方から取り付け作業時のシール部材２００の状態を視認することができ、シール部材２００が脱落したり、一部がずれているか否かを確認することができる。

また、逆流防止弁１６０、１７０は、水平方向（前後方向）に動作して開弁または閉弁するため、例えば流量計６０Ａ、６０Ｂから異物が落下しても、垂直方向に形成されたシート部に異物が付着しにくくなっており、異物による漏れ発生が防止されている。

ここで、逆流防止弁１６０、１７０の構成について説明する。尚、逆流防止弁１６０、１７０は、夫々同一構成であるので、一方の逆流防止弁１６０について説明し、他方の逆流防止弁１７０の説明を省略する。

図６は分岐継手に組み込まれる逆流防止弁を拡大して示す縦断面図である。図７は逆流防止弁の圧力逃がし機構を拡大して示す縦断面図である。図８は逆流防止弁の圧力逃がし機構が作動した状態を拡大して示す縦断面図である。

図６に示されるように、逆流防止弁１６０は、第２流路１３４ｂの垂直壁面に当接するシート部１６２と、第２流路１３４ｂに挿入されるガイド部１６４と、中央を貫通する貫通孔１６６とを有する。そして、貫通孔１６６には、圧力逃がし機構２１０が設けられている。また、貫通孔１６６のポンプ側周縁部には、圧力逃がし機構２１０のためのシート部１６９が設けられている。

逆流防止弁１６０は、第１バネ部材１８０のバネ力により閉弁方向に付勢されている。そのため、ポンプ４０が起動されていないときは、ポンプ側の吐出圧力Ｐ１が低いので、第１バネ部材１８０のバネ力によりシート部１６２を第２流路１３４ｂの垂直壁面に当接させて閉弁状態となる。また、逆流防止弁１６０は、ポンプ側の吐出圧力Ｐ１と、流量計側の流入圧力Ｐ２と、第１バネ部材１８０のバネ力Ｆ１の関係がＰ１＞（Ｐ２＋Ｆ１）になったとき開弁方向に動作する。

そして、ノズル１１０がノズル収納部１２０から持ち上げられてノズルスイッチがオフになると、ポンプ４０が起動されて吐出圧力Ｐ１が上昇し、さらにノズル１１０が車両の燃料タンクに挿入されて開弁操作されると流入圧力Ｐ２が低下する。これにより、ポンプ側の吐出圧力Ｐ１が流量計側の流入圧力Ｐ２と第１バネ部材１８０のバネ力Ｆ１との合計よりも大きくなるため、逆流防止弁１６０が第１バネ部材１８０のバネ力に抗して開弁動作する。すなわち、ポンプ４０が起動され、且つノズル１１０の主弁が開弁されると、逆流防止弁１６０はシート部１６２が第２流路１３４ｂの垂直壁面から離間して開弁する。

これにより、ポンプ４０により圧送された燃料は、分岐継手５０の第１流路１３４ａ、第２流路１３４ｂを通過して第２継手１４０の流路１４２に流入する。さらに流量計６０Ａを通過した燃料は、流量計測されて配管８０、ホース１００を介してノズル１１０から車両の燃料タンクに供給される。

また、逆流防止弁１６０は、ポンプ側の吐出圧力Ｐ１と流量計側の流入圧力Ｐ２との関係がＰ１＜Ｐ２になったとき閉弁方向に動作する。すなわち、燃料供給中にノズル１１０の主弁が閉止されたとき、あるいはポンプ４０が停止したとき、逆流防止弁１６０はシート部１６２が第２流路１３４ｂの垂直壁面に当接して閉弁する。

図７に示されるように、圧力逃がし機構２１０は、弁体２２０と、第２バネ部材２３０とからなる。弁体２２０は、貫通孔１６６に挿通された軸２２２と、軸２２２の一端（吐出圧力側）に設けられた弁部２２４と、軸２２２の他端（流入圧力側）に設けられたばね受け２２６とを有する。

第２バネ部材２３０は、ばね受け２２６と逆流防止弁１６０の凹部１６８との間に配されたバネ部材である。第２バネ部材２３０によるバネ力Ｆ２は、弁部２２４をシート部１６９に押圧する閉止力として弁体２２０に作用する。

また、弁部２２４は、第２流路１３４ｂに対向する片側でポンプ側の吐出圧力Ｐ１を受け、貫通孔１６６に対向する片側で流量計側の流入圧力Ｐ２を受けるように配される。そして、弁部２２４は、吐出圧力Ｐ１と第２バネ部材２３０のバネ力Ｆ２との合力によって閉弁している。

ポンプ５０が起動しているときは、ポンプ側の吐出圧力Ｐ１と流量計側の流入圧力Ｐ２との関係がＰ１＞Ｐ２であるので、逆流防止弁１６０が開弁動作しており、圧力逃がし機構２１０は、弁体２２０が閉弁している。しかしながら、燃料供給中にノズル１１０が閉弁したとき、あるいはポンプ５０が停止しているときは、ポンプ側の吐出圧力Ｐ１が低下し、ポンプ側の吐出圧力Ｐ１と流量計側の流入圧力Ｐ２との関係がＰ１＜Ｐ２となる。そのため、逆流防止弁１６０は、第１バネ部材１８０のバネ力Ｆ１及び流量計側の流入圧力Ｐ２によって閉弁方向に動作する。尚、逆流防止弁１６０が閉弁動作するときは、ポンプ側の吐出圧力Ｐ１と流量計側の流入圧力Ｐ２との圧力差が比較的小さいので、圧力逃がし機構２１０の弁体２２０は閉弁状態を維持している。

ここで、逆流防止弁１６０が閉弁した後、流量計側の流入圧力Ｐ２が異常に上昇した場合の動作について説明する。

図８に示されるように、圧力逃がし機構２１０の弁体２２０は、逆流防止弁１６０が閉弁しているときにポンプ側の吐出圧力Ｐ１に対して流量計側の流入圧力Ｐ２が所定値以上に上昇したとき、貫通孔１６６を開放して流入圧力Ｐ２をポンプ側の第２流路１３４ｂ、第１流路１３４ａへ逃がすように開弁動作する。

すなわち、逆流防止弁１６０が閉弁した状態において、流量計側の流入圧力Ｐ２が吐出圧力Ｐ１と第２バネ部材２３０のバネ力Ｆ２との合計値以上に上昇した場合（Ｐ２＞（Ｐ１＋Ｆ２））、弁体２２０は、第２バネ部材２３０のバネ力Ｆ２に抗して開弁動作し、弁部２１４をシート部１６９から離間させる。そのため、第２継手１４０の流路１４２の燃料（図８中矢印で示す）が貫通孔１６６を通過して第１継手１３０の第２流路１３４ｂに逆流する。これにより、第２継手１４０の流路１４２の流入圧力Ｐ２が第１継手１３０の第２流路１３４ｂ（吐出圧力Ｐ１側）に逃がされると共に、流入圧力Ｐ２が吐出圧力Ｐ１と等しくなるまで減圧され、流入圧力Ｐ２の異常圧力上昇を回避することができる。

そして、流量計側の流入圧力Ｐ２が吐出圧力Ｐ１と第２バネ部材２３０のバネ力Ｆ２との合計値以下に低下したとき、弁部２２４がシート部１６９に当接する閉弁位置に復帰する。

上記実施例では、車両の燃料タンクにガソリンや軽油等の液体燃料を供給するように構成された燃料供給装置について説明したが、これに限らず、例えば、ＬＰＧ（液化石油ガス）やＬＮＧ（液化天然ガス）、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）、燃料電池の燃料となる水素などのガスを充填するガス充填用の燃料供給装置にも適用できるのは勿論である。

１０ 燃料供給装置
２０ 筐体
３０ 燃料供給配管
４０ ポンプ
５０ 分岐継手
６０、６０Ａ、６０Ｂ 流量計
７０ 流量表示器
８０ 配管
１００ ホース
１１０ ノズル
１２０ ノズル収納部
１３０ 第１継手
１３２ 下部フランジ
１３４、１４２、１５２ 流路
１３４ａ 第１流路
１３４ｂ 第２流路
１３４ｃ 第３流路
１３４ｄ 空間
１３６ 前面側フランジ
１３８ 背面側フランジ
１４０ 第２継手
１４４、１５４ 下部フランジ
１４４ａ、１５４ａ、１４６ａ、１５６ａ 環状溝
１４６、１５６ 上部フランジ
１５０ 第３継手
１６０、１７０ 逆流防止弁
１６２ シート部
１６４ ガイド部
１６６ 貫通孔
１８０、１９０ 第１バネ部材
２００、２０２ シール部材
２１０ 圧力逃がし機構
２２０ 弁体
２３０ 第２バネ部材

Claims (2)

1. 燃料を供給するポンプと、
   前記ポンプの上部に接続される第１流路と、前記第１流路の上方で水平方向に形成された第２流路とを有する第１継手と、
   前記第１継手の第２流路の流出口に側方から接続され、Ｌ字状に形成された第２継手と、
   前記第２継手の上端に接続され、前記ポンプから吐出された燃料の供給量を計測する流量計と、
   前記第１継手の前記第２流路の流出口に対し水平方向に開閉動作し、前記第２継手に収納される逆流防止弁と、
   を有することを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記第２継手内に設けられ、前記逆流防止弁を閉弁方向へ付勢する付勢部材と、
   前記第２継手に設けられ、前記付勢部材を前記第２継手内に水平方向に保持するための保持部とを有することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。

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