JPH032760B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 液体燃料貯蔵槽８７と、燃料ポンプ９１と、
分配ノズル２７と、前記分配ノズルからの蒸気リ
ターンライン２５とを備え、該リターンライン２
５内の圧力が高まることにより前記分配ノズル２
７が止められるようになつている燃料分配システ
ムに使用する液体−ガスジエツトポンプ１０にお
いて、 ハウジングと、 前記ハウジング内に画成され、前記燃料ポンプ
９１に連結された流入口２２と前記液体燃料貯蔵
槽８７に連結された流出口２３とを備えた通路
と、 前記通路に設けられたオリフイス９８と、 前記蒸気リターンライン２５と流体連通してい
る前記ポンプ１０内のサージチヤンバー８６であ
つて、前記燃料ポンプ９１を通つて前記ジエツト
ポンプ１０内への液体の流れに応答して蒸気が前
記蒸気リターンライン２５を通つてその中へ引き
込まれることとなるサージチヤンバー８６であ
り、前記オリフイス９８の直ぐ下流側で前記通路
に連通しているサージチヤンバー８６と、 前記サージチヤンバー８６の上流に位置付けら
れ、排出開口７６を有する液体収集チヤンバー３
２，３４であつて、前記サージチヤンバー８６と
前記蒸気リターンライン２５とに流体連通してお
り、前記リターンライン２５を通つて引かれた蒸
気は最初に該液体収集チヤンバー３２，３４内
へ、次に前記サージチヤンバー８６内へと通過
し、一方蒸気と共に同伴された液体は該液体収集
チヤンバー３２，３４内に集まることとなる液体
収集チヤンバー３２，３４と、 前記液体収集チヤンバー３２，３４内の同伴さ
れた液体があらかじめ定められたレベルに達つす
ると、前記液体収集チヤンバー３２，３４から前
記サージチヤンバー８６内への蒸気の流れを阻止
する、前記液体収集チヤンバー３２，３４内の阻
止手段、 とを含んでなることを特徴とする液体−ガスジエ
ツトポンプ。

２ 特許請求の範囲第１項に記載の液体−ガスジ
エツトポンプにおいて、前記液体収集チヤンバー
３２，３４が前記サージチヤンバー８６に連通す
るポート８４をその頂部に備えているピストンチ
ヤンバー３４を含んでなり、前記ジエツトポンプ
はさらに前記ピストンチヤンバー３４内で移動可
能なピストン５０を備えてなり、該ピストン５０
は、通常の燃料分配状態の間は、前記ポンプ１０
を通つて流れる燃料の圧力によつて前記排出開口
７６を閉じる第１の位置に保持され、前記燃料ポ
ンプ９１が止められて、前記燃料の圧力があらか
じめ定められたレベル以下に下がつた時には、前
記排出開口７６を開く第２の位置へと付勢され、
前記液体収集チヤンバー３２，３４内に集められ
た液体の排出を可能とする、液体−ガスジエツト
ポンプ。

３ 特許請求の範囲第２項に記載の液体−ガスジ
エツトポンプにおいて、 前記阻止手段が、収集された液体よりも小さな
比重を有する浮きボール８２を含んでなり、前記
浮きボールは、前記液体収集チヤンバー３２，３
４内に収集された液体の液面が前記所定のレベル
以上に上昇した時に、前記ポート８４を封鎖する
ように前記ピストンチヤンバー３４内に配設され
てなる液体−ガスジエツトポンプ。

４ 特許請求の範囲第３項に記載の液体−ガスジ
エツトポンプにおいて、 前記ポート８４が封鎖された時、前記蒸気リタ
ーンライン２５内の圧力が上昇し、前記分配ノズ
ル２７の遮断を行なうようにしてなる液体−ガス
ジエツトポンプ。

５ 特許請求の範囲第１項に記載の液体−ガスジ
エツトポンプにおいて、 前記蒸気リターンライン２５内の圧力が５気圧
に達つすると、前記分配ノズル２７が遮断される
ようになつている液体−ガスジエツトポンプ。

６ 特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか
１に記載の液体−ガスジエツトポンプにおいて、 前記液体収集チヤンバーが、前記リターンライ
ンと流体的に連通する第１の液体チヤンバーを含
み、前記第１のチヤンバーが前記ピストンチヤン
バーとの共通側壁を有してなり、前記側壁は、上
側開口を画成するとともにその下側に下側通路を
有してなり、従つて、前記第１のチヤンバーは前
記上側開口と下側通路の双方を通じて前記ピスト
ンチヤンバーと流体的に連通するようにしてなる
液体−ガスジエツトポンプ。

７ 特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか
１に記載の液体−ガスジエツトポンプにおいて、 さらに、 前記サージチヤンバー８６から上側チヤンバー
９０を仕切るダイアフラムと、 前記燃料ポンプ９１の出力のうちの噴射される
少量を遮断するため、前記ダイアフラム８８の運
動によつて作動される装置１０６と； 前記上側チヤンバー９０と前記貯蔵槽８７の液
面上方の空間とを連通し、それにより前記上側チ
ヤンバー９０を実質的に大気圧に維持する手段
と； を含んで構成されてなる液体−ガスジエツトポン
プ。

８ 特許請求の範囲第７項に記載の液体−ガスジ
エツトポンプにおいて、 前記上側チヤンバー９０と前記サージチヤンバ
ー８６との間の所定の差圧により、前記ダイアフ
ラム８８に連結されたピン１０６を前記オリフイ
ス９８内に押し進め、それによつて、前記ジエツ
トポンプ１０を通つて出口管２６へ流れる液体の
流れを制限するようになされており、 前記出口管２６を同軸状に囲み、しかしそれか
ら間隔をあけて設けられてなるケーシング１２７
と； 前記上側チヤンバー９０を、前記ケーシング１
２７と前記出口管２６との間の領域であつて、大
気に対して直接通気されていないけれども前記燃
料ポンプの運転中ほぼ大気圧と等しくなされてい
る領域に連結する管９２と； を含んで構成されてなる液体−ガスジエツトポン
プ。

技術分野 本発明は、本出願人の米国特許第4095626号に
記載されたガソリンスタンドにおけるガソリン供
給ユニツトのための蒸気回収システムの改善に関
するものである。更に詳細に言えば、上記発明の
液体ジエツトガスポンプに関するものである。

背景技術 ガス化したガソリン、すなわち蒸気の回収シス
テムに関係する従来技術は、上記した米国特許第
4095262号に記載されているが、参考のために以
下簡単に説明する。

手短かに言うと、ガソリンスタンドにおいて車
輛の燃料タンクに燃料を充填する際、気化したガ
ソリン等はタンクから押し出されて外に出てく
る。これらの蒸気は、大気に棄ててしまうより
も、地下の燃料貯蔵槽へ戻してやる方が好まし
い。本出願人の上記米国特許に記載の発明は、液
体ジエツトガスポンプを使用することによつてこ
れを達成した。このポンプは、そこを通る燃料の
流れにより真空を作り、その真空により分配ノズ
ルから押し出された蒸気を吸い込み、燃料ホース
内のリターン管を通して地下の貯蔵槽に戻すよう
にしている。しかしながら、蒸気リターンライン
が詰まつてしまうのを防止するためには、蒸気が
リターン管内の全ての液体を同伴しそれを移送す
ることができるように吸入力を充分大きくしなけ
ればならなかつた。この戻つてくる液体は検知さ
れなければならないが、ライン中にかなりの量の
存在が検知されたならば（過大な吸入力を必要と
するということ意味する）分配ノズルが自動的に
遮断されるようにすることが特に望ましい。設置
が簡単とするために、液体ジエツトガスポンプ
を、大気に対して外的に連結する必要がないとい
うことも好ましい。

従つて、本発明の第１の目的は、ポンプが蒸気
の流れ中において液体の存在を検知し且つ過度の
液体が検知された時分配ノズルの遮断を行なうよ
うにした蒸気回収システムのための液体ジエツト
ガスポンプを提供することである。本発明の目的
は、また大気への外的連結の必要がない液体ジエ
ツトガスポンプを提供することである。

発明の摘要 本発明に従えば、燃料が貯蔵槽から分配ノズル
へ容器を充填すべく加圧下で圧送され、容器から
の蒸気がノズルに関係して設けられた蒸気リター
ンラインを通つて貯蔵槽へ戻され、上記ノズルは
上記蒸気リターンライン内の所定背圧に応答して
該ノズルを通る燃料の流れを遮断する手段を含ん
でなり、そして、蒸気の帰還は、燃料ポンプの出
力のうちの少しの量を管を通して噴射することに
より動力を与える液体−ガスジエツトポンプによ
り発生せしめられる真空により行なわれ、その噴
射された液体は帰還する蒸気と混合してそれを同
伴し、そしてそれを貯蔵槽へと運搬するようにな
つている燃料分配システムの蒸気回収システムに
使用される蒸気回収ジエツトポンプであつて、リ
ターンライン内の蒸気と共にポンプ内へと運搬さ
れ窒積された液体を一時的に溜めておき、その後
貯蔵槽内へと排出できるようにした蒸気回収ジエ
ツトポンプがが提供される。この蒸気回収ジエツ
トポンプは、 上記ポンプ内にサージチヤンバーを提供し、そ
こを通つて蒸気を吸い込むようにしてなる手段
と； 上記サージチヤンバーの上流側の液体集収手段
と； そして、 上記集収手段内の液体が所定レベルに達した
時、上記サージチヤンバーを通る流れを遮閉する
手段と；を含んで構成されている。好ましい実施
例においては、液体ジエツトガスポンプは、蒸気
リターンラインに流体連通する相互に連結された
チヤンバーを含んでいる。このチヤンバーは、そ
の横断面積がリターンラインの横断面よりも大き
いため、上記チヤンバー内における蒸気の速度は
リターンライン内における速度よりも小さくな
り、従つて、蒸気中に同伴されて搬送されてきた
燃料の全ては、これらチヤンバ中内に落下する。
一方のチヤンバーはフロートを有しており、該チ
ヤンバー内の液面の高さが充分な高さとなつた時
にこのフロートは地下の貯蔵槽へ続く蒸気の通路
を遮閉する。蒸気が車輛のタンクからジエツトポ
ンプを通つて逃げ出ることができなくなり、従つ
てタンク内の圧力が上昇すると、その圧力の上昇
が検知されて、ノズルを遮閉するようになされて
いる。さらに、ポンプのダイアフラムのチヤンバ
ーはポンプからの排出管とその周囲を取り囲むケ
ーシングとの間の空間に対して通路を介して連結
されている。この空間は、ポンプの作動中大気圧
にほぼ等しい圧力に維持されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る液体ジエツトガスポン
プの第２図の１−１線に沿つてとつた縦断面図で
ある。

第２図は、内部機構を取除いて第１図の２−２
線に沿つて縮小してとつた横断面である。

第３図は、第２図の３−３線に沿つてとつた縦
断面図である。

第４図は、第２図の４−４線に沿つてとつた縦
断面図である。そして、 第５図は、本発明のポンプを使用したガソリン
充填ステーシヨン装置のおおよその概略図であ
る。

発明の開示 第１図〜第５図を参照すると、蒸気回収システ
ムのための液体ジエツトガスポンプに、総括的に
番号１０が付されている。ポンプ１０は、ガソリ
ン入口２２、蒸気リターン入口２４、及び出口混
合管２６を含んでおり、この出口混合管２６は、
貯蔵槽８７に連通するケーシング２７内の空間３
３の番号３１の位置で終わつている。

第２図に最もよく図示されている如く、ホース
２９内のライン２５（第５図参照）によつて分配
ノズル２７′に連結された蒸気リターン入口２４
は、ハウジング２０内側の第１のチヤンバー３２
に連通している。ノズル２７′の、蒸気リターン
ライン内の圧力が所定のレベルに達した時に自動
的に燃料の流れを遮断する従来周知の形式のもの
である。第１のチヤンバー３２はシリンダ状のピ
ストンチヤンバー３４に隣接し、共通壁３６によ
つてピストンチヤンバー３４から分離されてい
る。２つのチヤンバー３２及び３４は、壁３６の
下方の下側通路３８（第１図及び第２図参照）を
通じて、そして壁３６の頂部に設けられた開口４
２（第４図参照）を通じて流体的に連通してい
る。

第１図に最もよく図示されている如く、中央孔
４８を有するスリーブ４６は、ピストンチヤンバ
ー３４の内側であつて、その底部の上方に配設さ
れる。Ｏ−リング４９は、スリーブ４６とチヤン
バー３４の内壁との間のシールを行なう。大きく
なされたピストンヘツド５２とシリンダ状端部部
分５４を有するピストン５０は、大きくなされた
ピストンヘツド５２がスリーブ４６の下方にあり
且つシリンダ状端部部分５４がスリーブ孔４８内
に配設されるようにしてチヤンバー３４内に位置
される。ピストン５０は、その内部を一部分貫通
する中空のシリンダ状チヤンバー６２を有してお
り、その中にピストン５０を上方に偏倚するよう
にバネ６４が配設されている。ピストンチヤンバ
ー３４との連通を達成するため、狭い通路６６
が、チヤンバー６２からピストン５０の残りの部
分を貫通して延びている。Ｕ字カツプ７２は、ピ
ストン５０のシリンダ状端部部分５４とスリーブ
４６との間の摺動シールを提供する。そして、Ｕ
字カツプ７３は、ピストンヘツド５２とピストン
チヤンバー３４の内壁との間のシールを提供す
る。

ピストンヘツド５２の下端面の一部分は、ピス
トンが第１図に示されている如きその最下端に存
在する時にガスケツト７４に対してシールするよ
うにしてその上に載置される。同時に、シリンダ
ヘツド５２の側壁は、ピストンチヤンバー３４の
側壁に形成された排出開口７６をシールし、一
方、接近開口７８は、ピストンヘツド５２とスリ
ーブ４６との間の隙間８０に連通している。さら
に、ピストン５０の位置にかかわりなく、下側通
路３８からピストン５０の狭い通路６６及びバネ
用のチヤンバー６２を通つてピストンチヤンバー
３４の上側部分まで流れる流路が形成されてい
る。

燃料の比重よりも小さな比重を有する中空のプ
ラスチツクボール８２（第１図において、実線は
その浮遊状態を、そして破線は開口８４を遮閉す
るその最上位置を示している）は、ピストンチヤ
ンバー３４内のピストン５０の上方に位置されて
いる。チヤンバー３４は、その頂部中央に位置さ
れたポート、すなわち開口８４を有しているが、
この開口８４はチヤンバー３２及び３４の下流の
サージチヤンバー８６と連通する。サージチヤン
バー８６の下側部分は、ピストンチヤンバー３４
の側壁に設けられた排出開口７６及び地下に設け
られた貯蔵槽８７まで延びている出口混合管２６
に連通している。サージチヤンバー８６の頂部
は、ダイアフラム８８によつて取り囲まれてい
る。ダイアフラム８８上方のチヤンバー９０は、
通路９２へ連結されている（第３図参照）。通路
９２の反対側の端部は、出口混合管２０とケーシ
ング２７との間の空間に連通している。この空間
３３の圧力は後述の如くほぼ大気圧に維持されて
いる。

ポンプ９１からのガソリン出口管８９に連結さ
れた入口２２（第５図参照）は、バルブシート開
口９７を通つてジエツトオリフイス９８及びサー
ジチヤンバー８６の下端部に連通している。Ｕ字
カツプ１０３及びシールとしてのＯ−リング１０
５を有するパイロツトバルブ１０２は、バネ１０
４によつて下方に向つて偏倚されている。針状ロ
ツド１０６は、バルブ１０２を貫通して延び、そ
の頂部はダイアフラム８８に連結されている。ダ
イアフラム８８は、バネ１０７によつて上方に向
つて偏倚されている。大きくなされたバルブチヤ
ンバー１０８は、バルブシート開口９７とジエツ
トオリフイス９８との間に配設される。チヤンバ
ー１０８の外側壁は、ピストンチヤンバー３４の
側壁の接近開口７８と連通する環状の通路１１０
を有する。開口１１２は、通路１１０とバルブチ
ヤンバー１０８の内側との間を流体的に連結して
いる。

作用 ジエツトポンプ１０の基本的な作用は、本出願
人の米国特許第4095626号に記載されている通り
である。簡単に説明すると、燃料ポンプ９１から
ガソリンを地下の貯蔵所８７から分配ノズル２
７′に送り出す時、圧送されたガソリンの一部は、
ガソリン出口管８９を通つてジエツトポンプ１０
のガソリン入口２２に流れ込み、これによりパイ
ロツトバルブ１０２に作用する圧力が上昇する。
パイロツトバルブ１０２のＵ字カツプ１０３が、
Ｏ−リング１０５の横断積よりも大きな横断面を
有しているためバルブ１０２を上方に押し上げる
力が発生し、従つてバルブ１０２は上方に向つて
偏倚される。そして、ガソリンはジエツトオリフ
イス９８を通つて出口混合管２６へ流れてゆく。
これにより分配ノズル２７′から蒸気を抽出し、
蒸気リターンライン２５を通つてチヤンバー３
２，３４に通ずる蒸気リターン入口２４へ、従つ
て、最終的には開口８４を通つてサージチヤンバ
ー８６へと送る。蒸気の速度は、非常に大きいの
でリターンライン２５中の液体を全て該ラインに
沿つて移送することができる。この液体ガスジエ
ツトポンプ１０により発生させられる真空圧はあ
らかじめ定められた値に調節される。すなわち先
に述べた如く上方のチヤンバー９０はほぼ大気圧
に維持された空間３３に通路９２を介して連通さ
れている。そして前述の如くガソリンがジエツト
オリフイス９８を通つて出口混合管２６へ噴射さ
れる際にサージチヤンバー８６内に真空圧を生じ
て、蒸気を蒸気リターンライン２５からサージチ
ヤンバー８６内へと吸引し、ガソリン共々貯蔵槽
８７内へと送り込むのであるが、この真空圧が大
きくなるとダイアフラム８８に第２図において下
向きの力が作用し、ダイアフラム８８はバネ１０
７の力に抗して下方へ移動する。それに伴い針状
ロツド１０６がジエツトオリフイス９８に向かつ
て下方へ移動し、ジエツトオリフイス９８を通る
ガソリンの流れを次第に減少させ、これによりサ
ージチヤンバー８６したがつて蒸気リターンライ
ン２５からの蒸気の吸込量を減少させ、その真空
圧を減少させる。このようにしてあらかじめ定め
られた最大真空圧が維持される。

この発明において、チヤンバー３２，３４の流
路面積は、リターンライン２５及び入口２４の流
路面積に比較して大きい。従つて、蒸気の速度は
流路面積に反比例するため、蒸気チヤンバー３
２，３４に送り込まれると速度は低下する。遅い
速度においては、蒸気の流れによつて搬送される
液体状のガソリンは、液滴となつて壁面に瘉着
し、流れから落下する傾向を有する。この液体は
チヤンバー３２及び３４の底部に集められる。両
チヤンバー３２，３４の液面レベルは、それらが
下側通路３８で連結されているため同一である。
通常の作動中、ピストンチヤンバー３４内の液体
は、ピストン５０はバルブチヤンバー１０８内の
ガソリンの圧力により第１図に示されたその最下
端位置に保持されているため排出開口７６から外
に排出されることはできない。このバルブチヤン
バー１０８は、接近開口７８、環状の通路１１０
及び開口１１２を介して、ピストンヘツド５２と
スリーブ４６との間の開口８０に流体的に連通す
る。

液体は、だんだんとチヤンバー３４内に溜まつ
てゆくから、浮きボール８２はチヤンバー３４内
を上昇してゆく。液面の高さが充分になつた時、
ボール８２は開口８４を遮閉し、それによつてい
かなる蒸気の流れもサージチヤンバー８６を通つ
て流れ込まないようにする。蒸気リターンライン
２５内の蒸気圧力が上昇し、この圧力の上昇を検
知して分配ノズル２７′は遮閉される。従つて、
あまりに多くの液体が溜まつた時にはシステム全
体はジエツトポンプ１０によつて遮閉されること
となる。

ポンプのオペレーシヨンを再開するためには、
ガソリン圧力供給源、すなわち燃料ポンプ９１を
５〜10秒間停止しなければならない。その結果、
パイロツトバルブ１０２に作用する圧力は急激
し、パイロツトバルブ１０２はバネ１０４によつ
て下方へ移動させられ、Ｏ−リング１０５がバル
ブシート開口９７に着座して閉鎖する。また、チ
ヤンバー１０８内のガソリンの圧力が低下し、そ
して、それが５気圧以下に落ちた時にピストン５
０はバネ６４により上方に移動する。ピストンヘ
ツド５２とスリーブ４６との間の隙間８０内に溜
められていたガソリンは、全てバルブチヤンバー
１０８内に強制的に戻される。そこから、ガソリ
ンはジエツトオリフイス９８を通つて出口混合管
２６、そして貯蔵タンクへ戻される。チヤンバー
３４内の端部部分５４のレベルよりも上方のガソ
リンは、孔６６を通つてピストン５０内に流れ込
み、今露出された排出開口７６を出て同様に出口
混合管２６を通つて下流側へ流される。また、チ
ヤンバー３２内のガソリンの全ては、下側通路３
８を通つてピストンチヤンバー３４内に流れ、排
出開口７６から出てゆく。しかる後、ポンプの運
転が再開され、各エレメントは通常の位置に戻
る。

ダイアフラム８８上方のチヤンバー９０は、基
本的に大気圧になされている。というのは、チヤ
ンバー９０が連通している出口混合管２６とケー
シング２７との間の空間３３の圧力は、ポンプ１
０が運転されている時に大気圧±2.54cm水柱の範
囲内に維持されるからである。従つて、チヤンバ
ー９０を大気に対して通気孔を設けて連通させる
必要はない。ダイアフラム８８及びチヤンバー９
０の作用は、本出願人の米国特許第4095626号に
記載の通りである。

本発明は、本発明の技術的範囲を逸脱すること
なく種々の修正、変形を行なうことができる。