JPH0777916B2 - 荷降混油防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本願は蒸気圧の異なる複数種の液体を扱う場所たとえば
ガソリンや軽油を貯蔵供給する給油所等において、貯蔵
タンクへの誤注油を防止する装置に関する。

（ロ） 従来技術とその問題点 給油所等では注油に際して作業者が念入りに油種の確認
を行なっている。

油種の異なる油を混入してしまうと多量の油が使用不能
となり、知らずに自動車へ給油するとエンジントラブル
を起こしてしまうからである。

しかしながら確認作業を人間が行なう以上、ぽかミス等
による事故を避けきれない。そこで本願出願人は貯蔵タ
ンクへの誤注油を防止する装置として既に特開昭63-550
97や特開昭63-44497といった油の比重をもとに油種を判
定し誤注油を防止する装置を提案している。

しかしながらこれらの装置は比較的比重の近い油（ガソ
リン0.74,軽油0.83）を見分けるためにはフロートを大
きくする必要があり装置が大型化してしまうといった問
題点を有していた。

（ハ） 問題点を解決するための構成とその作用 本願は油種の違いによる蒸気圧の違いをもとに、すなわ
ち揮発成分の混合比に違いをもとに比較的小さくしかし
確実に油種を判定できる装置の提供を目的とするもので
請求項（１）の発明の構成と作用は、注油管の途中に注
油弁を設け、そのカップリング側に油を閉じ込める閉塞
室を作り出す手段と、油を攪拌する手段と、圧力値を測
定する手段と、油種判定手段とを主な構成要素とするも
ので、 閉塞室に閉じ込められた油を攪拌すると油中の揮発成分
の気化が促進されるので閉塞室の内圧が揮発成分の混合
比に応じて上昇する。

そこで上昇した圧力値をもとに油種が判定され、タンク
内の油種と一致する注油弁の開弁が許可される。

請求項（２）の発明の構成と作用は、注油管の途中に注
油弁を設け、そのカップリング側に測定室を備えたバイ
パス路を注油管の一部を迂回して設け、油を攪拌する手
段と、測定室上方のバイパス路を閉塞する手段と、気化
値を計測する手段と、油種判定手段とを主な構成要素と
するもので、 バイパス路が閉塞されてから油を攪拌すると油中の揮発
成分がその混合比に応じて気化し、測定室上方に溜ま
る。

そこで発生した気体の量すなわち気化値をもと油種が判
定され、タンク内の油種と一致すると注油弁の開弁が許
可される。

請求項（３）の発明の構成と作用は、注油管の途中に注
油弁を設け、そのカップリング側に油を閉じ込める閉塞
室を作り出す手段と、油を攪拌する手段と、気化値を計
測する手段と、閉塞室に連通して気体が残留する気室
と、油種判定手段とを主な構成要素とするもので、 閉塞室に閉じ込められた油を攪拌すると油中の揮発成分
がその混合比に応じて気化し、内圧を上昇させながら閉
塞室上方に溜まる。

このことは閉塞室上方の気体空間を拡大し、一方気室内
の気体空間を縮小させることになり、閉塞室上方の気体
空間容積あるいは気室における気体空間容積を測定した
値すなわち気化値をもとに油種が判定され、タンク内の
油種と一致すると注油弁の開弁が許可される。

（ニ） 実施例 第１図は混油防止対策を施さない従来の貯油システムを
示していて、１は油を貯蔵するタンクで、残量計２、図
示しない給油装置へ繋がる吸油管３、一方端が大気に開
放された通気管４、一方端にカップリング５が設置され
た注油管６が備えられている。

７はタンクローリー車のタンク、８は元弁、９はローリ
ー車側のカップリング、10は注油用のホースである。

第2A図において、注油管６は注油弁11によって上管12と
下管13とに分割され、上管12は隔離弁14を介して閉塞室
15と繋がっている。

16は閉塞室15内の圧力を検出するセンサー、17は攪拌モ
ーターでインペラ18を駆動する。

操作盤19を示す第５図において、20と21はそれぞれ開始
スイッチと終了スイッチで、操作されることによって後
述する動作を行なわせる。

22は油無報知器で、検査判定されるべき油が存在しない
ことを光で報知する。

23は誤油種報知器で、油種間違いと判定されたとき光で
報知する。

24はスピーカーで、油無報知器22や誤油種報知器23の報
知動作に連動して音を発して報知する。

第6A図において、25はクロック信号をｃを出力するクロ
ック信号発生回路、26は攪拌モーター17の駆動時間を設
定する攪拌時間設定回路で設定された時間（たとえば５
秒）を示す時間信号ａを出力する。

27は攪拌モーター制御回路で、下記の動作を行なう。

開始スイッチ20が操作されて開始信号ｓが入力され
るとただちに判定開始信号ｂ（ワンパルス）を出力す
る。

クロック信号ｃを計数することにより計時を始め、
時間信号ａの示す時間の間駆動信号ｄを出力して攪拌モ
ーター17を回転駆動させる。

時間信号ａの計時が終了すると駆動信号ｄの出力を
停止させるとともに判定開始信号ｅ（ワンパルス）を出
力する。

28は油存在判定回路で、攪拌モーター17の起動時のトル
ク（起動電流から検出する）をもとに閉塞室15内に油が
存在するか否かを判定し、存在しない場合には報知信号
ｆを出力して油無報知器22を報知動作させる他、存在す
る場合には判定許可信号ｈを出力する。

29は比較値設定回路で、当該タンク１がガソリン用の場
合には第7A図におけるＡ値が、軽油用の場合にはＢ値が
設定され、どちらかの値を比較値信号ｉとして出力して
いる。

30は油種判定回路で、判定許可信号ｈに続いて判定開始
信号ｅが入力されたことを条件にセンサー16から出力さ
れてくる圧力信号ｊの値と比較値信号ｉの値とを比較
し、タンク１がガソリン用の場合には圧力信号ｊの値が
Ａ値を超えることを条件に、一方軽油用の場合にはＢ値
を超えないことを条件に注油許可信号ｋ（ワンパルス）
を出力するが、そうでない場合には報知信号ｍを出力し
て誤油種報知器23へ与える 31は注油弁制御回路で、注油許可信号ｋの入力で開弁信
号ｎを出力して注油弁11を開かせ、終了スイッチ21から
出力される終了信号ｒの入力で開弁信号ｎを消失させて
注油弁11を閉じさせる。

32は隔離弁制御回路で、開始信号ｓの入力で閉弁信号ｐ
を出力して隔離弁14を閉弁させ、注油許可信号ｋあるい
は終了信号ｒの入力で閉弁信号ｐを消失させて隔離弁14
を開かせる。

第7A図は油が密閉状態で攪拌されたときそれに含まれる
揮発成分の割合の違いによって生じる圧力変化を示した
もので、ガソリンのように揮発成分を多く含み蒸気圧値
が約300mmHgと高い場合には圧力が上昇し、軽油や灯油
のように揮発成分が少なく蒸気圧値が3mmHg以下の場合
にはほとんど上昇しない。

以上説明した第2A,5,6A,7A図をもとに請求項（１）の発
明の第１の実施例について説明を加える。

まずカップリング５にホース10を繋いで注油管６へ油を
流入させる。

このとき注油弁11は閉止されているので上管12内は油で
満たされ、下管13を通ってタンク１へ流入することはな
い。

なお、隔離弁14は開いているので閉塞室15への油の流入
は許容されている。

次に開始スイッチ20を操作すると、まず隔離弁制御回路
32が閉弁信号ｐを出力して隔離弁14が瞬時に閉止される
ので閉塞室15は流入した油を保持した状態で気密に保た
れる。

一方、攪拌モーター制御回路27は時間信号ａの示す時間
の間攪拌モーター17を駆動し、閉塞室15内の油をインペ
ラ18によって攪拌する。

それと同時に油種判定回路30は閉塞室15内に油が存在し
ているか否かを判定し、無ければ油無報知器22を介して
報知させるが、存在すれば油種判定回路30へ判定許可信
号ｈを与える。

油種判定回路30は判定許可信号ｈが与えられていてしか
も攪拌が終了して攪拌モーター制御回路27から判定開始
信号ｅが入力されるとセンサー16からの圧力信号ｊと比
較値設定回路29からの比較値信号ｉとを比較し、タンク
１がガソリン用の場合には圧力信号ｊの値がＡ値を超え
ていると注油弁制御回路31に注油弁11の開弁を行なわ
せ、超えていないと誤油種報知器23を介して報知させ
る。

一方タンク１が軽油用であれば圧力信号ｊの値がＢ値を
超えていないことを条件に注油弁11を開弁させる。

なお、注油弁11の開弁と同時に隔離弁14も開かれる。

しかも油無報知や誤注油報知が行なわれた場合には終了
スイッチ21の操作で油存在判定回路28や油種判定回路30
がリセットされ、隔離弁14が開かれるので第2A図に破線
で示した排出弁33を開いて上管12や閉塞室15内の油を排
出回収し、その後最初の手順に戻って注油作業を行なえ
ば良い。

注油作業が終了すると終了スイッチ21を操作して注油弁
11を閉じさせ、次のタンクへ移る。

第2B図は請求項（１）の発明における第２の実施例を示
しており、注油弁11の上方に隔離弁14を設置することに
より上管12の一部を閉塞室15として利用し、センサー16
と攪拌モーター17とを設置したもので、作用効果におい
て第１の実施例と同一なのでその詳細説明は省略する。

続いて請求項（２）および請求項（３）の発明について
説明を行なうが、請求項（１）の発明と同一機能部分は
同一名称，同一符号を付してあらわし、その重複説明は
省略する。

第3A図において、34は上管12の一部を迂回して設けたバ
イパス路で、その途中に隔離弁14がその下方に測定室35
が形成され、測定室35にはモーター17と静電容量式等の
液面センサー36（油面の変化から油の気化値すなわちど
の程度の量の油が気化したかを検出する）が備えられて
いる。

第7B図はガソリンを軽油を攪拌したときに気化して変化
する油面の状態を示したもので、揮発成分を多く含むガ
ソリンの場合には気化量が多いので油面が大きく変化
し、揮発成分の少ない軽油の場合には僅かしか変化しな
い。

第6A図において、比較値設定回路29にはタンク１がガソ
リン用であれば第7B図におけるＣ値が、軽油であればＤ
値が設定されていて、その設定値が比較値信号ｒとして
出力されている。

またセンサー36からは油面信号ｗが出力され、油種判定
回路30で両者の値が比較され判定されることになる。

次に第3A,6A,7B図をもとに請求項（２）の発明の第１の
実施例を説明する。

上管12内への注油が行なわれ、このとき隔離弁14が開い
ているのでバイパス路34,測定室35内は油で満たされ
る。

開始スイッチ20を操作して隔離弁14を閉じ、攪拌モータ
ー17を駆動して測定室35内の油の存在を確認後攪拌によ
る気化の状態をセンサー16で油面変化としてとらえて計
測し、当該タンク１がガソリン用であってＣ値を超えて
いれば注油弁11を開いて作業を許可し、超えていなけれ
ば誤注油を報知して注油弁11を開かない。

一方当該タンク１が軽油用であればＤ値を超えていない
ことを条件に作業を許可し、超えていれば許可しない。

第3B図は請求項（２）の発明の第２の実施例で、同第１
の実施例との違いは隔離弁14に代えてフロート弁37が採
用されているところにあり、測定室35が油で満たされる
と自動的にフロート弁37が上昇してバイパス路34を閉塞
し、油が流出すると開くので第6A図における隔離弁制御
回路32と隔離弁14とが不要となる。

なお作用効果は同第１の実施例と同一なのでその詳細説
明は省略する。

第4A図において、38は常に気体が残留するように作られ
た気室で、閉塞室15に連通して設けられていて、隔離弁
14の閉止後閉塞室15内の油が攪拌されたときガソリンで
あれば油の気化が大きく促進され、閉塞室15の上方に溜
まる。

ここで閉塞室15と気室38との合計容積は一定なので結果
として内圧が上昇し、気室38内の残留気体の体積は縮小
されることになる。

そこで、実線で示したようにセンサー36で閉塞室15内の
気体量あるいは液面の変化を監視するか、二点鎖線で示
したようにセンサー36で気室38内での気体量あるいは液
面の変化を監視することによりその変化が一定値を超え
て大きいときガソリンであって変化が小さいとき軽油で
あると判定することができる。

この油種の判定は油種判定回路30で行なわれ、判定基準
となる値は比較値設定回路29に設定される。

また閉塞室15内での油の有無の判定や注油弁11,隔離弁1
4の動作タイミングは請求項（１），（２）の発明と同
一である。

なお、ここでセンサー36は気体の体積あるいは油面変化
の値を検出するものを採用しているが、これらの変化を
請求項（１）の発明と同じく圧力の変化としてとらえ、
油種の判定を行なわせることも可能である。

第4B図は請求項（３）の発明の第２の実施例を示してお
り、注油弁11の上方に隔離弁14を設置することにより、
上管12の一部を閉塞室15として利用し、センサー36と攪
拌モーター17とを設置するとともに気室38を形成したも
ので、作用効果においても同第１の実施例と同一なので
その詳細説明は省略する。

以上の説明において、油の攪拌手段としてインペラ18を
攪拌モーター17で回転させる方式を採用しているが、他
の攪拌方式および他の閉塞室の作り方を請求項（１）の
発明の第３の実施例として以下に示す。

第8A,B,C図において、40はフレームで上管12に接続さ
れ、その内部への油の流入路41が形成されている。

42は移動シリンダで円筒形状をなしフレーム40の摺壁43
に沿って図で上下方向に摺動する。

44は摺壁43に形成された連通孔で、移動シリンダ42が第
8A図の位置にあるとき移動シリンダ42に形成された連通
孔45に繋がる。

46は円柱形のピストンで、移動シリンダ42の内壁47に対
して摺動し、その肉厚方向に細孔48が貫通している。

49は空気駆動式のシリンダで、図示しないブラケットに
よってフレーム40または上管12に固設されていて空気管
50を介して圧縮空気が供給されるとロッド51が出てく
る。

52はシャフトで、上端にはスプリングプレート53が、下
端にはピストン46が固定されている。

54,55はそれぞれ圧縮スプリング、56はシャフト52に形
成されたストッパー、57,58,59,60,61はそれぞれシール
用Ｏリング、62は閉塞用シールである。

第6B図において、63は開始時間設定回路で、開始スイッ
チ20が操作されて開始信号ｓが発生されてから油の存在
の有無を判定し始めるまでの時間（たとえば２秒）が設
定され、その設定値が時間信号ｇとして出力されてい
る。

64は油存在判定回路で、クロック信号ｃを計数すること
により計時を行ない、開始信号ｓの入力から時間信号ｇ
の示す時間が経過すると圧力センサー16から出力されて
いる圧力信号ｊの値をもとに油が存在しているか否かを
判定し、存在しない場合には報知信号ｆを出力して油無
報知器22を動作させるが、存在した場合には判定許可信
号ｈ（ワンパルス）を出力する。

65は比較値設定回路で、第7C図におけるＥ値あるいはＦ
値が設定されていてその設定値を比較値信号ｉとして出
力している。

66は油種判定回路で、圧力信号ｊの値と比較値信号ｉの
値とを比較することによって油種を判定し、当該タンク
１と同油種の場合には油種許可信号ｋ（ワンパルス）を
出力するが、異油種の場合には報知信号ｍを出力して誤
油種報知器23を動作させる他、判定が終了すると判定終
了信号ｕ（ワンパルス）を出力する。

67は注油弁制御回路で、注油許可信号ｋの入力で開弁信
号ｎを出力して注油弁11を開かせ、終了信号ｒの入力で
開弁信号ｎを消失させて注油弁11を閉じさせる。

68は切替弁制御回路で、開始信号ｓの入力で切替信号ｙ
を出力し、判定終了信号ｕの入力で切替信号ｙの出力を
停止する。

69は三方切替弁で、図示しないコンプレッサーから圧縮
空気が供給されるポートＪと空気管50が接続されたポー
トＫと大気に開放されたポートＬとを備えていて、切替
信号ｙが入力されているとポートＪとポートＫとが繋が
り、入力されていないとポートＫとポートＬとが繋が
る。

続いて第6B,7C,8A,8B,8C図をもとに一連の作業動作につ
いて説明を加える。

上管12に油が注入されると、この時点ではシリンダ49他
が第8A図の状態にあるので、移動シリンダ42内へも油が
流入する。

開始スイッチ20を操作すると、まず切替弁69のポートＪ
とポートＫとが繋がってシリンダ49からロッド51が押し
出される。

するとスプリングプレート53がスプリング54の弾力に抗
して下方へ変位し、このときスプリング55は撓まないの
で移動シリンダ42はフレーム40の摺壁43に沿って加工を
始め、約1.5秒後に第8B図の状態となって閉塞室15が形
成される。

そして、以降スプリング54,55を撓ませながらピストン4
6が移動シリンダ42内を下降し始める。

なお、油存在判定回路64は開始スイッチ20が操作される
と同時に計時を開始し、時間信号ｇの値である２秒後、
すなわち閉塞室15が形成された直後に発生する圧力変化
をもとに閉塞室15内に判定対称となる油の存在の有無を
確認する。

この確認は第7C図にＮ点として印された点を通過後、言
い換えるとピストン46が下降を始めたときに閉塞室15の
センサー16が検出する圧力変化によって行なわれる。

これは閉塞室15内に油が存在していてピストン46が下降
すると油は細孔48を通って上室71側へ逃げ出すが、この
ときの通過抵抗値が気体の場合と油の場合とでは大きく
異なり、よって下室72側に油が存在していると圧力変化
が大きくなる現象を利用している。

油の存在が確認され、さらにピストン46が降下すると、
それにつれて下室72の油が上室71へ噴き上げられるので
実質的に攪拌された状態となってその油がガソリン（揮
発成分を多く含んでいる）であれば圧力変化が第7C図に
ガソリン曲線として示したように大きく変動する経過を
たどり、軽油（揮発成分が少ない）であれば軽油曲線と
して示したように変動が少ない。

そして最終的にピストン46はストッパー56が移動シリン
ダ42へ当接して第8C図の状態で下降を停止する。

このとき当該タンク１がガソリン用であって圧力信号ｊ
の値が一旦Ｅ値を超えていると油種間違い無と判定す
る。

なお、当該タンク１が軽油用であった場合には圧力信号
ｊの値がＦ値を超えることが無い場合に油種間違い無と
判定し、Ｆ値を超えてしまうと油種間違いであると判定
する。

油種間違い無と判定された場合には注油弁11が開かれて
注油が許可される。この後切替弁69のポートＫとポート
Ｌとが連通されるように切替るのでスプリング54の作用
でロッド51を伴ってスプリングプレート53が上昇し、第
8A図の状態へ戻る。

以上請求項（１），（２），（３）の実施例を説明した
が、下記の変形例の採用も可能である。

油の存在の有無の検知方法として攪拌モーターの起
動電流値，駆動電流値あるいは圧力変化を採用している
が、直接的に油の存在を検知する方法、たとえば静電容
量式やフロート式のセンサー等を別途設けても良い。

第7C図において、油種判定の基準値としてＧ値やＨ
値を採用してピストン46の下降終了後その値を超えてい
るか否かで判定を行なわせても良く、センサーの出力値
の変化率をとって判定を行なわせても良い。

第５図において、タンク毎に開始スイッチや終了ス
イッチを設けたが、テンキー方式であっても良く、各報
知器はタンク毎に設けても良い。

第6A,B図において、油種間違い無と判定されたとき
に注油弁11が自動的に開かれるようになっているが、注
油弁を手動とし、注油弁のロックが自動的に解除される
ようにしても良い。なお、この場合にはロック解除され
たことを報知する手段を設置しておけば便利である。

（ホ） 効果 以上詳述したように油を攪拌してそれに含まれる揮発成
分の多少を気化値（圧力の変化，気体量の変化，液面の
変化）として検出し、油種を判定するので、蒸気圧が大
きく異なるガソリンと軽油（灯油含む）の判定を容易
に、しかも確実に行なわせることが可能で、荷降混油防
止に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から行なわれている注油システム、第2A,B
図は共に請求項（１）の発明の実施例で閉塞室の構造を
示し、第3A,B図は共に請求項（２）の発明の実施例で測
定室の構造を示し、第4A,B図は共に請求項（３）の発明
の実施例で気室の構造を示す図。 第５図は操作盤の外形を示し、第6A図は請求項（１），
（２），（３）の第1,2の実施例を示す電気回路図で、
第6B図は請求項（１）の第３の実施例を示す電気回路
図。 第7A図は請求項（１），（３）の実施例におけるガソリ
ンと軽油の圧力変化を示し、第7B図は請求項（２）の実
施例におけるガソリンと軽油の油面変化を示し、第7C図
は請求項（１）の第３の実施例におけるガソリンと軽油
の圧力変化を示す図。 第8A,B,C図はそれぞれ請求項（１）の第３の実施例にお
ける閉塞室の形成過程と攪拌方法を示す図。 １……タンク、２……残量計、４……通気管 5,9……カップリング、６……注油管 11……注油弁、14……隔離弁、15……閉塞室 16,36……センサー、18……インペラ 35……測定室、37……フロート弁 38……気室、40……フレーム、51……ロッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方端にカップリングを備え、他方端がタ
   ンク内で開口した注油管の途中に設けた注油弁と、この
   注油管の注油弁よりもカップリング側において注油管に
   流入した油を閉じ込め、カップリングとの連通を遮断し
   た閉塞室を作り出す手段と、閉じ込めた油を攪拌するこ
   とで気化を促す手段と、閉塞室内の圧力値を測定する手
   段と、測定圧力値をもとに油種を判定する手段と、当該
   タンクの油種と一致したことを条件に前記注油弁の開弁
   を許可する制御手段とからなる荷降混油防止装置。
2. 【請求項２】一方端にカップリングを備え、他方端がタ
   ンク内で開口した注油管の途中に設けた注油弁と、この
   注油管の注油弁よりもカップリング側において設けられ
   注油管の一部を迂回するとともに測定室を備えたバイパ
   ス路と、このバイパス路の上端部を閉塞する手段と、測
   定室の油を攪拌することで気化を促す手段と、気化した
   ガスの量を検出する手段と、この検出値をもとに油種を
   判定する手段と、当該タンクの油種と一致したことを条
   件に前記注油弁の開弁を許可する制御手段とからなる荷
   降混油防止装置。
3. 【請求項３】一方端にカップリングを備え、他方端がタ
   ンク内で開口した注油管の途中に設けられた注油弁と、
   この注油管の注油弁よりもカップリング側において注油
   管に流入した油を閉じ込めカップリングとの連通を遮断
   した閉塞室を作り出す手段と、閉塞室に連通し気体が残
   留する気室と、閉じ込めた油を攪拌することで気化を促
   す手段と、気化したガスの量を検出する手段と、この検
   出値をもとに油種を判定する手段と、当該タンクの油種
   と一致したことを条件に前記注油弁の開弁を許可する制
   御手段とからなる荷降混油防止装置。