JP2010265791A - Fuel holding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンクに充填された燃料をサンプリングし保持するための燃焼保持装置に関する。 The present invention relates to a combustion holding device for sampling and holding fuel filled in a fuel tank.
ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関においては、過去に供給された燃料の履歴を知りたい場合がある。例えば燃料噴射制御が高度化した近年のディーゼルエンジン等では、粗悪又は不適な燃料を使用することによって不具合が生じることがある。そこで、燃料タンクの入口に燃料性状検出センサを取り付け、供給された燃料の種類を給油時に検出する技術が提唱されている（特許文献１等参照）。 In an internal combustion engine such as a diesel engine, it may be desired to know the history of fuel supplied in the past. For example, in recent diesel engines with advanced fuel injection control, problems may occur due to the use of poor or inappropriate fuel. Therefore, a technique has been proposed in which a fuel property detection sensor is attached to the inlet of the fuel tank and the type of supplied fuel is detected during refueling (see Patent Document 1, etc.).
しかし、上記特許文献１の技術においては燃料の種々の性状のうち特定の項目が給油時に測定されるが、最近使用されたどの燃料が不具合に関係しているかが取得データからだけでは特定しきれない場合も起こり得る。この場合、後になって不具合との相関関係を分析するために燃料を精査に分析したくても、不具合の原因と考えられる燃料が既に消費されていたり抜き取られていたりして燃料タンク内に残っておらず、結局どの燃料が不具合を招いたか、また不具合の原因が燃料のどのような要素であったのかが特定あるいは証明できない。 However, in the technique of the above-mentioned Patent Document 1, specific items among various properties of fuel are measured at the time of refueling. However, it is not possible to specify which recently used fuel is related to the malfunction only from the acquired data. It can happen even if not. In this case, even if you want to analyze the fuel closely to analyze the correlation with the failure later, the fuel that is considered to be the cause of the failure has already been consumed or removed and remains in the fuel tank. In the end, it is impossible to identify or prove which fuel caused the failure and what element of the fuel was the cause of the failure.
上記特許文献１の技術の場合、使用燃料のサンプル（実物）を保存しておくには毎回の給油時等に人手によって供給燃料を一部サンプリングする必要があり、オペレータや作業者等を手間取らせてしまう。また、燃料性状検出センサを用いて燃料の性状を自動検出する方式では、給油者がセンサを避けて給油した場合には燃料の性状が検出できず、また燃料に触れるセンサや配線に通電されることから安全面に細心の注意を払う必要がある。 In the case of the technique disclosed in Patent Document 1, in order to save a sample (actual) of the fuel to be used, it is necessary to sample a part of the supplied fuel manually at the time of refueling each time. I will let you. Further, in the method of automatically detecting the fuel property using the fuel property detection sensor, the fuel property cannot be detected when the refueler avoids the sensor, and the sensor or wiring that touches the fuel is energized. Therefore, it is necessary to pay close attention to safety.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、自動的かつ安全に使用燃料をサンプリングし保持しておくことができる燃料保持装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fuel holding device that can automatically and safely sample and hold a used fuel.
上記目的を達成するために、第１の発明は、燃料タンクに充填された燃料をサンプリングし保持するための燃焼保持装置であって、上流側のものから順に配置が低くなるように前記燃料タンク内に収容された複数の燃料保持容器と、前記複数の燃料保持容器を接続する接続管路に設けられたノーマルクローズタイプのフロートバルブと、最下流の燃料保持容器の排出管路に設けられたノーマルオープンタイプのフロートバルブとを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is a combustion holding device for sampling and holding fuel filled in a fuel tank, wherein the fuel tank is arranged so that the arrangement becomes lower in order from the upstream side. A plurality of fuel holding containers accommodated therein, a normally closed type float valve provided in a connecting pipe connecting the plurality of fuel holding containers, and a discharge pipe of the most downstream fuel holding container. It is equipped with a normally open type float valve.
第２の発明は、第１の発明において、前記接続管路に設けられ、下流側の燃料保持容器からの燃料の逆流を防止する逆流防止手段を備えたことを特徴とする。 A second invention is characterized in that, in the first invention, there is provided a backflow prevention means provided in the connection pipe line for preventing backflow of fuel from the downstream fuel holding container.
第３の発明は、第２の発明において、前記複数の燃料保持容器の保持可能な燃料の容積はそれぞれ同程度であることを特徴とする。 According to a third aspect, in the second aspect, the volumes of fuel that can be held in the plurality of fuel holding containers are approximately the same.
第４の発明は、第１−第３のいずれかの発明において、上流側から二段目以降の前記燃料保持容器に接続された通気管路と、前記通気管路に設けられ、前記通気管路を介する燃料保持容器からの燃料の流出を防止する逆流防止手段とを備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the vent pipe connected to the fuel holding container on the second and subsequent stages from the upstream side, the vent pipe provided in the vent pipe, And a backflow prevention means for preventing the fuel from flowing out from the fuel holding container via the passage.
第５の発明は、第１−第４のいずれかの発明において、前記複数の燃料保持容器を一体に支持する支持部材と、前記支持部材を前記燃料タンクに固定する着脱可能な固定具とを備えたことを特徴とする。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, a support member that integrally supports the plurality of fuel holding containers, and a detachable fixture that fixes the support member to the fuel tank. It is characterized by having.
第６の発明は、第１−第５のいずれかの発明において、前記燃料タンクに設けられたレベルゲージ内に収容されていることを特徴とする。 A sixth invention is characterized in that in any one of the first to fifth inventions, the fuel tank is accommodated in a level gauge provided in the fuel tank.
本発明によれば、自動的かつ安全に使用燃料をサンプリングし保持しておくことができるので、不具合が発生した場合に過去の使用燃料の現物を分析に供することができる。 According to the present invention, the used fuel can be sampled and held automatically and safely, so that when a problem occurs, the actual used fuel can be used for analysis.
以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態の燃料保持装置は、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関等の燃料タンクに充填された燃料の一部を自動でサンプリングし、その後所定回数の給油が行われるまでの間、サンプルを保持しておくためのものである。具体的には、配管で直列に繋いだ複数の燃料保持容器を上流側のものから順に配置が低くなっていくように燃料タンク内に収容し、燃料保持容器同士を接続する接続管路にノーマルクローズタイプのフロートバルブ、最下流の燃料保持容器の排出管路にノーマルオープンタイプのフロートバルブをそれぞれ設けて構成する。このように構成することで、給油と消費による燃料タンク内の液面の上下動に伴って各フロートバルブが適時に開閉する。 The fuel holding device of this embodiment automatically samples a part of fuel filled in a fuel tank of an internal combustion engine such as a diesel engine, and holds the sample until a predetermined number of times of fueling is performed thereafter. It is for keeping. Specifically, a plurality of fuel holding containers connected in series by piping are accommodated in the fuel tank so that the arrangement becomes lower in order from the upstream side, and the connection pipe line connecting the fuel holding containers is normally connected A closed type float valve and a normally open type float valve are provided in the discharge pipe of the most downstream fuel holding container. With this configuration, each float valve opens and closes in a timely manner as the liquid level in the fuel tank moves up and down due to refueling and consumption.
すなわち、燃料消費又は燃料排出の際に液面が最下流の燃料保持容器の下あたりに下がったら、ノーマルオープンタイプのフロートバルブが開いて排出管路が開放され、最下流の燃料保持容器が空になる。その後、給油の際の液面上昇に伴って低位置のものから順にノーマルクローズタイプのフロートバルブが開いていくため、下流側の燃料保持容器から順に燃料の排出と受け入れが順次生じることによって、最下流以外の燃料保持容器の燃料が順次次段の燃料保持容器に移動する。そして、液面が最上流の燃料保持容器よりも上に上がることで最上流の燃料保持容器が給油中の燃料で満たされる。 That is, when the fuel level drops below the most downstream fuel holding container during fuel consumption or fuel discharge, the normally open type float valve is opened and the discharge pipe is opened, and the most downstream fuel holding container is empty. become. After that, as the liquid level rises during refueling, the normally closed type float valve opens in order from the lowest position, so that fuel is discharged and received sequentially from the fuel holding container on the downstream side. The fuel in the fuel holding containers other than the downstream moves sequentially to the next fuel holding container. The liquid level rises above the most upstream fuel holding container, so that the most upstream fuel holding container is filled with the fuel being supplied.
したがって、本実施形態の燃料保持装置では、前回給油時からその燃料を消費するまでを１サイクルとすると、前の１サイクル終了時から各燃料保持容器の燃料が給油１回分新しい燃料に置換され、最後の給油から遡って（燃料保持容器の個数−１）回前以降に給油された燃料のサンプルを燃料タンク内に保持し得る。建設機械等を例に挙げても、一般に燃料補給時には燃料タンクが満タンになるまで給油するのが大勢であり、通常は給油後には最上流の燃料保持容器の上位まで液面は上昇するので、上記のサイクルは普通に成立する。 Therefore, in the fuel holding device of the present embodiment, assuming that one cycle is from the previous refueling to consumption of the fuel, the fuel in each fuel holding container is replaced with new fuel for one refueling from the end of the previous one cycle, A sample of fuel that has been refueled since the last refueling (the number of fuel holding containers minus 1) can be held in the fuel tank. Even in the case of construction machinery, etc., when refueling, in general, it is often the case that fuel is filled until the fuel tank is full.Normally, after refueling, the liquid level rises to the top of the uppermost fuel holding container. The above cycle is normally established.
これにより、本実施形態によれば給油の度に燃料タンクに入れた燃料をサンプリングし、過去の給油の過去所定回数（燃料保持容器の数量に依存）分のサンプルを保持しておくことができる。よって、どのような性状の燃料が過去所定回数の給油で充填されたかを現物をもって知ることができ、不具合の原因と見られる燃料にあっては実際に使用された燃料を後で精査に分析することで、メンテナンスや不具合の原因究明にも大いに役立つ。 Thereby, according to this embodiment, the fuel put into the fuel tank is sampled every time the fuel is supplied, and the sample for the past predetermined number of times of the past fuel supply (depending on the number of fuel holding containers) can be held. . Therefore, it is possible to know what kind of fuel has been filled with a predetermined number of times of refueling in the past, and in the case of fuel that seems to be the cause of failure, analyze the actually used fuel later Therefore, it is very useful for maintenance and investigation of the cause of malfunction.
加えて、電気や熱等の駆動力が一切不要で、燃料タンク内の液面の上下動に機構的に連動して自動的かつ時系列的に燃料のサンプリングと保持、移動を実行することができるため、本装置を設置したことによる燃料の発火の可能性はない。したがって、安全性は極めて高く、燃料の発火に対して細心の注意を払う必要もない。 In addition, no driving force such as electricity or heat is required, and fuel sampling, holding, and movement can be performed automatically and in time series in conjunction with the vertical movement of the liquid level in the fuel tank. Therefore, there is no possibility of ignition of fuel by installing this device. Therefore, safety is extremely high, and it is not necessary to pay close attention to fuel ignition.
また、燃料保持容器同士を接続する接続管路に逆止弁やノーマルオープンタイプのフロートバルブ等を逆流防止手段として設けて下流側の燃料保持容器から上流側の燃料保持容器への燃料の逆流を防止する構成とすることで、各回の給油燃料の混合を抑制することができる。またこの意味においては、複数の燃料保持容器の保持可能な燃料の容積（厳密には接続された配管も含めた燃料の保持容積）はそれぞれ同程度であることが好ましい。こうすることで、給油の度に上流側の燃料保持容器の保持燃料が下流側の燃料保持容器に丁度納まり、フロートバルブが開いていても上流側の燃料が下流側の燃料保持容器に流れ込まないようにすることができ、逆止弁あるいはフロートバルブ等を境に燃料を分け混合を抑制することができる。 In addition, a check valve, a normal open type float valve, etc. are provided as a backflow prevention means in the connecting pipe line connecting the fuel holding containers to prevent the backflow of fuel from the downstream fuel holding container to the upstream fuel holding container. By setting it as the structure to prevent, mixing of the fuel supply fuel of each time can be suppressed. In this sense, it is preferable that the volume of fuel that can be held in the plurality of fuel holding containers (strictly speaking, the holding volume of fuel including the connected pipes) is approximately the same. By doing so, the fuel held in the upstream fuel holding container just fits in the downstream fuel holding container every time fuel is supplied, and the upstream fuel does not flow into the downstream fuel holding container even if the float valve is open. The fuel can be divided at the check valve or the float valve, and mixing can be suppressed.
さらには、最上流から二段目以降の燃料保持容器に通気管路を接続することで、保持燃料を次の燃料保持容器又は燃料タンクに排出する際に保持燃料と置換するための空気を燃料保持容器に取り入れ、また排出することができる。したがって保持燃料と空気とが置換されて１つ下流側の燃料保持容器に（最下流の燃料保持容器は燃料タンクに）保持燃料が円滑に排出される。このとき、各燃料保持容器に接続する通気管路には、当該通気管路を介して燃料保持容器から燃料が流出しないように逆流防止手段を設けておくことが好ましい。 Furthermore, by connecting a ventilation pipe line to the fuel holding container in the second and subsequent stages from the most upstream, air for replacing the holding fuel when the held fuel is discharged to the next fuel holding container or fuel tank is used as fuel. Can be taken into and out of the holding container. Therefore, the retained fuel and the air are replaced, and the retained fuel is smoothly discharged to the one fuel holding container on the downstream side (the most downstream fuel retaining container is the fuel tank). At this time, it is preferable that a backflow prevention means is provided in the vent pipe connected to each fuel holding container so that fuel does not flow out of the fuel holding container via the vent pipe.
また、各燃料保持容器を共通の支持部材で一体に支持し、この支持部材を着脱可能な固定具で燃料タンクに固定することで、サンプリングされた燃料を取り出す場合に支持部材ごと各燃料保持容器を燃料タンクから抜き取ることができる。この場合、最下流の燃料保持容器の排出管路にコック等の遮断弁を付けておき、遮断弁を閉めた上で支持部材を引き上げることで、相対的な液面下降に伴うノーマルオープンタイプのフロートバルブの開動作による最下流の燃料保持容器からの燃料の流出を防止し、最下流の燃料保持容器内の燃料も容易に取り出すことができる。 Further, when each fuel holding container is integrally supported by a common support member, and the support member is fixed to the fuel tank with a detachable fixture, each fuel holding container together with the support member is taken out when the sampled fuel is taken out. Can be extracted from the fuel tank. In this case, a shut-off valve such as a cock is attached to the discharge pipe of the most downstream fuel holding container, and the support member is pulled up after closing the shut-off valve. The outflow of the fuel from the most downstream fuel holding container due to the opening operation of the float valve is prevented, and the fuel in the most downstream fuel holding container can be easily taken out.
以下、実施例を例示する。 Examples will be described below.
図１は本発明の燃料保持装置の第１実施例の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a fuel holding device of the present invention.
図１に示した燃料保持装置は、内燃機関等の燃料タンク（図示せず）に充填された燃料を自動的にサンプリングし保持するためのものである。この燃料保持装置は、複数（本例では２つ）の燃料保持容器１，２と、燃料保持容器１，２に対する燃料の出入を制御するフロートバルブ３，４とを主要な構成要素として備えており、これらは燃料タンク内に配置される。
The fuel holding device shown in FIG. 1 is for automatically sampling and holding fuel filled in a fuel tank (not shown) such as an internal combustion engine. This fuel holding device includes a plurality (two in this example) of
燃料保持容器１，２は、上部に燃料の入口１ａ，２ａ、下部に燃料の出口１ｂ，２ｂをそれぞれ備えている。燃料保持容器１の入口１ａは燃料タンク内で常時開口しており、燃料保持容器１の出口１ｂと燃料保持容器２の入口２ａは接続管路５で接続され、燃料保持容器２の出口２ｂには排出管路６が接続されている。このように燃料保持容器１，２は接続管路５で直列に接続されていて、また上流側の燃料保持容器１に対して下流側の燃料保持容器２の配置が低くしてある。具体的には、最上流の燃料保持容器１はその入口１ａが燃料タンクの満タン時の液面よりも低くなるように配置してあり、下流側の燃料保持容器２はその入口２ａが燃料保持容器１の出口１ｂよりも低くなるように配置されている。燃料保持容器２の排出管路６の開口端は燃料保持容器２の出口２ｂよりも低位置にあって、例えば燃料タンクの上下方向の中央付近に位置している。
The
なお、本例の燃料保持装置を適用する機械が傾斜の激しく変化する建設現場等で稼動する場合等に、燃料タンクが機体とともに揺れることで燃料タンク内の液面が燃料の供給や消費と無関係に大きく変化することが考えられる。各々の燃料保持容器の入口側と出口側が適宜遮断された状態であれば燃料保持容器に保持された燃料がこぼれ出ることはないが、最上段の燃料保持容器、すなわち本実施例では燃料保持容器１の入口１ａは常時開口しているので、任意方向への傾斜による燃料のこぼれを抑制するために入口１ａは燃料保持容器１の上面の中央に設けることが望ましい。また、入口１ａからの燃料のこぼれを防止する上では、燃料保持容器１の入口１ａに逆止弁を設けることもできる。
In addition, when the machine to which the fuel holding device of this example is applied is operated at a construction site where the inclination changes drastically, the liquid level in the fuel tank is not related to the supply or consumption of fuel because the fuel tank shakes with the fuselage. It can be considered that it will change greatly. If the inlet side and the outlet side of each fuel holding container are appropriately cut off, the fuel held in the fuel holding container will not spill out, but the uppermost fuel holding container, that is, the fuel holding container in this embodiment Since one
また、二段目以降の燃料保持容器、すなわち本実施例では下流側の燃料保持容器２には通気管路７が接続されている。通気管路７の開口端は、燃料タンクの満タン時の液面よりも高位置にある。また、この通気管路７には逆止弁８が設けられていて、通気管路７を介する燃料保持容器２からの燃料の流出が防止されている。
A vent pipe 7 is connected to the second and subsequent fuel holding containers, that is, the downstream
フロートバルブ３，４は一般的な構成のものを用いることができ、例えば燃料に対して浮力をもったフロート３ａ，４ａを先端に取り付けたレバー３ｂ，４ｂを弁体（図示せず）の回転軸に連結した構成のものであり、フロート３ａ，４ａの動作点（上下動可能な範囲）で液面が上昇、下降する際にフロート３ａ，４ａが液面と共に上下動し、レバー３ｂ，４ｂに連結した弁体が開閉する。フロートバルブ３のフロート３ａの動作点はフロートバルブ４のフロート４ａの動作点よりも高位置にある。
The float valves 3 and 4 may be of a general configuration. For example, the
フロートバルブ３は、フロート３ａが下がった状態で流路が閉止されるノーマルクローズタイプであって、燃料保持容器１，２を接続する接続管路５に設けられている。一方、フロートバルブ４は、フロート４ａが下がった状態で流路が開放されるノーマルオープンタイプであって、燃料保持容器２の排出管路６に設けられている。
The float valve 3 is a normally closed type in which the flow path is closed in a state where the
また、接続管路５には、このフロートバルブ３の他に逆止弁９が設けられていて、下流側の燃料保持容器２から上流側の燃料保持容器１への燃料の逆流が防止されている。例えば、燃料保持容器１，２ともに燃料を保持していて液面が図１中の領域ｄ又はｅにある間、接続管路５のフロートバルブ３が開放状態になるため燃料保持容器１，２が通じた状態となる。したがって、機体の振動に伴う内燃機関の揺れや燃料の拡散による燃料保持容器２の燃料の逆流が心配される場合には、このように接続管路５に逆止弁９を設けて逆流を防止することができる。
In addition to the float valve 3, the
なお、逆止弁８，９には、弁体がスイングするスイング式の逆止弁や、弁体がボール状のボールタイプの逆止弁を用いることができる。後者の場合、例えば燃料に浮くボール状の弁体と、この弁体の上側に設けた弁座とを弁箱内に有するフロートボールタイプの逆止弁を用いることができる。 As the check valves 8 and 9, a swing type check valve in which the valve body swings or a ball type check valve having a ball-like valve body can be used. In the latter case, for example, a float ball type check valve having a ball-shaped valve body floating on the fuel and a valve seat provided on the upper side of the valve body in the valve box can be used.
図２（ａ）及び図２（ｂ）は本実施例の燃料保持装置で使用する逆止弁８，９の他の構成例を表す概略図で、図２（ａ）は通常時、図２（ｂ）は作動時（止水動作時）の状態を示している。 2 (a) and 2 (b) are schematic views showing other configuration examples of the check valves 8 and 9 used in the fuel holding device of the present embodiment, and FIG. (B) has shown the state at the time of operation | movement (at the time of a water stop operation | movement).
本例に示す逆止弁は、図２（ａ）に示したように通常時に開放されるノーマルオープンタイプであり、ノーマルオープンの前述したフロートボールタイプの逆止弁と実質的に同じ動作をする。 The check valve shown in this example is a normally open type that is normally opened as shown in FIG. 2A, and performs substantially the same operation as the above-described float ball type check valve that is normally open. .
具体的構成を説明すると、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示した逆止弁８０は、上流側及び下流側の管路に接続される弁箱８１と、弁箱８１内に収容した弁体８２とを備えている。弁体８２は、燃料に浮く材質で形成されており、水平板状の本体部８３と、この本体部８３の上面に凸状に設けたシール部（Ｏリング）８４と、このシール部８４の外周側に位置するように本体部８３に上下方向に貫通させた少なくとも１つの貫通孔（スリットも含む）８５と、本体部８３から下方に延ばした脚部８６とを備えている。弁箱８１は、内部空間の天井部における上流側（図中上側）の管路の周囲を弁座８７としており、シール部８４が弁座８７に着座することで閉状態となって管路が遮断される。
Explaining the specific configuration, the
この逆止弁８０は、通常時、図２（ａ）に示したように弁体８２が自重で降下するため、シール部８４が弁座８７から離れる。また、脚８６があるために弁体８２の本体部８３と下流側の管路の入口との間に間隙が確保される。この状態のとき、上流側管路から弁箱８１内に流入した燃料は、弁体８２の貫通孔８５を通って下流側の管路に流れ出る。また、空気に関しては、上流側管路からでも下流側管路からでも貫通孔８５によって流通が許容される。
In the
一方、図２（ｂ）のように下流側（図中下側）の管路から燃料の液面が上昇してきた場合（矢印参照）、弁体８２が浮力によって上昇し、シール部８４が弁座８７に着座する。この状態に移行すると、弁体８２の本体部８３及びシール部８４によって上下の管路が遮断され、燃料はもちろん空気の流通も遮断される。弁体８２を浮かせる下流管路側の燃料の水位が下がれば、弁体８２も下がり図２（ａ）の通常状態に戻る。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the fuel level rises from the downstream (lower side in the figure) pipe (see the arrow), the
この他、接続管路５の逆流防止手段としては、逆止弁９の代わりにノーマルオープンタイプのフロートバルブ９’を接続管路５に設置することもできる（図３参照）。この場合、逆流防止用のフロートバルブ９’のフロート９ａ’の動作点をフロートバルブ３フロート３ａの動作点よりも上位置にすることにより、逆流防止用のフロートバルブ９’の動作点より液面が高いときには燃料保持容器１，２が分断されて互いの燃料を隔絶することができる。なお、図３では通気管路７を省略し、燃料保持容器２の燃料を重力のみによって排出する構成を表している。この場合、接続管路５及び排出管路６は、その内部で空気と燃料の入れ替わりがなされるのに十分な太さを要する。
In addition, as a backflow prevention means for the
ここで、本実施例では、燃料保持容器１，２の各々の保持可能な燃料の容積を同程度としてある。ここで言う保持可能な燃料の容積とは燃料保持容器１，２自体の容積の他、これに接続した管路５−７に滞留する分も含めた容積である。すなわち、燃料保持容器１の保持可能な燃料の容積とは、燃料保持容器１の容積にフロートバルブ３又は逆止弁９より上流側の接続管路５の容積を加算した値を指す。燃料保持容器２の保持可能な燃料の容積とは、燃料保持容器２の容積に、フロートバルブ３又は逆止弁９より下流側の接続管路５の容積、フロートバルブ４より上流側の排出管路６の容積、及び通気管路７の逆止弁８より下側部分の容積を加算した値を指す。このように燃料保持容器１，２の保持可能な燃料容積を合わせることで、燃料保持容器１内の燃料を燃料保持容器２に移動させて丁度納めることができるので、燃料の混合抑制に役立つ。このことについて次に簡単に説明する。
Here, in this embodiment, the volume of fuel that can be held in each of the
図４は最下段の燃料保持容器２に燃料が保持された状態を表すモデル図である。
FIG. 4 is a model diagram showing a state where fuel is held in the lowermost
まず、燃料保持容器２が空（空気で満たされた状態）で排出側のフロートバルブ４が閉じた状態から説明すると、上流側の燃料保持容器１との接続管路５のフロートバルブ３が開いた場合、接続管路５を介して燃料保持容器１からの燃料が燃料保持容器２に流れ込む。
First, when the
燃料保持容器１側に保持された燃料の容積が燃料保持容器２の保持可能な燃料容積よりも大きい場合、フロートバルブ４を底として、その上部の排出管路６の一部、燃料保持容器２が順次燃料で満たされ、さらに通気管路７及び接続管路５を液面が上昇し始める。そして通気管路７の逆止弁８の動作点まで液面が上昇すると、燃料保持容器１から燃料保持容器２への燃料の流入が止まる。この時点でまだ上流側の燃料保持容器１の燃料が落ちきっていないと、接続管路５の逆止弁９の上部に燃料が残る。逆止弁９の下流側には空気層があるが、この空気が上流側へも下流側へも移動することができない状態では、逆止弁９の上部に残った燃料の落下が妨げられ得る。この場合、その後燃料保持容器１に新しい燃料が受け入れられたとき、逆止弁９の上部に残った燃料と新しく受け入れられた燃料が混ざり、新しい燃料のサンプルとしての純度が落ちる。
When the volume of the fuel held on the fuel holding container 1 side is larger than the fuel volume that can be held by the
他方、燃料保持容器１側に保持された燃料の容積が燃料保持容器２の保持可能な燃料容積よりも小さい場合、燃料保持容器１側に保持されていた燃料の全てが燃料保持容器２に落下して保持される。しかし、この時点で燃料保持容器２内の燃料の液面が通気管路７の逆止弁８付近に達していなければ、燃料保持容器２側に更なる燃料を受け入れる余地が残される。したがって、その後に燃料保持容器１に新たな燃料が受け入れられた場合、逆止弁８が作動するまで燃料保持容器１の燃料の一部が接続管路５を介して燃料保持容器２に流れ込む結果、燃料保持容器２内の燃料のサンプルとしての純度が落ちる。
On the other hand, when the volume of fuel held on the fuel holding container 1 side is smaller than the fuel volume that can be held on the
それに対し、燃料保持容器１，２の保持可能な燃料容積が同程度であれば、燃料保持容器１，２の保持燃料の混合を抑えることができる。したがって、保持した各燃料の純度の低下を抑制する上では、各燃料保持容器に保持可能な燃料容積は同程度であることが望ましい。
On the other hand, if the fuel volumes that can be held in the
次に燃料タンク内の液面の上昇及び下降に伴う燃料保持装置の動作を説明する。ここでは液面の高さを図１の領域ａ−ｅ（高さ：ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅ）に分けて説明する。 Next, the operation of the fuel holding device as the liquid level in the fuel tank rises and falls will be described. Here, the height of the liquid level is divided into regions ae (height: a <b <c <d <e) in FIG.
ここで、フロートバルブ３，４の開閉状態、及び燃料保持容器１,２の燃料の有無、保持燃料の種類（何回前に給油されたものか）の液面高さによる推移を表１に示す。
Here, changes in the open / closed state of the float valves 3 and 4, the presence / absence of fuel in the
まず液面が領域ａにあるとき、フロートバルブ３が閉状態、フロートバルブ４が開状態、そして燃料保持容器１には使用中の燃料Ａが保持され、燃料保持容器２が空であったとする。この状態を初期状態として、この初期状態から燃料タンクに燃料Ｂを入れていくと、液面が領域ａから領域ｂに上昇した段階ではまだフロートバルブ３，４の開閉状態に変化はなく、燃料保持容器１，２の内容も変わらない。領域ｂから領域ｃに液面が上昇したとき、フロートバルブ４が閉じるが、この段階でもまだ燃料保持容器１，２の内容に変化はない。
First, when the liquid level is in the region a, the float valve 3 is closed, the float valve 4 is open, and the fuel holding container 1 holds the fuel A in use, and the
その後、燃料Ｂがさらに燃料タンクに入って液面が領域ｄまで上昇すると、フロートバルブ３が開き、燃料保持容器１内の燃料Ａが重力搬送されて燃料保持容器２に流入する。燃料保持容器２内にあった空気は燃料保持容器１からの燃料Ａによって押し退けられて通気管路７を介して燃料保持容器２から排出される。この結果、燃料Ａは燃料保持容器２に移動し、燃料保持容器１は空になる。
Thereafter, when the fuel B further enters the fuel tank and the liquid level rises to the region d, the float valve 3 is opened, and the fuel A in the fuel holding container 1 is gravity transported and flows into the
燃料Ｂが燃料タンクに満タンに供給される過程で液面が領域ｅに到達すると、入口１ａを介して燃料保持容器１に燃料Ｂが流れ込む。この結果、燃料保持容器１には一番新しく給油された燃料Ｂが、燃料保持容器２には前回給油された燃料Ａがサンプリングされ保持された状態となる。
When the liquid level reaches the region e in the process of supplying the fuel B to the fuel tank in a full tank, the fuel B flows into the fuel holding container 1 through the
燃料タンクが満タンになった後、機体の稼動によって燃料が消費される、または燃料タンク内の燃料が抜き取られると、燃料タンクの液面は下降に転じ、液面が領域ｃまで下降すると、フロートバルブ３，４が共に閉じた状態となるので、燃料保持容器１，２には燃料Ｂ，Ａが保持される。さらに液面が下降して領域ｂに達すると、フロートバルブ４が開き、通気管路７から流入する空気に置換されて燃料保持容器２に保持されていた燃料Ａが燃料タンク内に放出される。その後液面が領域ａまで下降した状態が、初期状態から燃料保持容器１内の燃料Ａが燃料Ｂに置換された状態である。
After the fuel tank is full, when the fuel is consumed by the operation of the fuselage, or when the fuel in the fuel tank is extracted, the liquid level of the fuel tank turns downward, and when the liquid level drops to the region c, Since the float valves 3 and 4 are both closed, the
したがって、その後燃料Ｃを燃料タンクに充填した場合には、上記と同様の動作が繰り返され、燃料Ｃの液面が領域ｅまで上昇した際に燃料保持容器１，２に燃料Ｃ，Ｂが保持され、その後液面が領域ｂ以下に下降すると燃料保持容器２の燃料Ｂが燃料タンクに放出される。
Therefore, when the fuel tank is subsequently filled with the fuel C, the same operation as described above is repeated, and the fuel C and B are held in the
以上のように、本実施例では燃料保持容器１，２に過去の給油１，２回分の燃料のサンプルが保持され得るので、内燃機関に何か不具合が生じた場合、燃料タンク内に残されたサンプルを取り出して分析に供することによってこれらサンプルの不具合との因果関係を精査に調べることができる。また駆動電力が不要であるため燃料の発火の心配がなく、装置構成に細心の注意を払う必要もない。
As described above, in this embodiment, the
また、燃料保持容器１，２の保持可能な燃料容積が同程度となるように設計することで、保持した燃料同士の混合を抑制し、純度の高いサンプルを確保することができる。
Further, by designing the
第１実施例では２つの燃料保持容器を用いた一番簡単な構成例を説明したが、本実施例では、前回給油分の燃料だけでなく、過去の給油複数回分のサンプル燃料を保持する燃料保持装置の構成例を、燃料タンクに対する取り合い構造と併せて説明する。 In the first embodiment, the simplest configuration example using two fuel holding containers has been described. However, in this embodiment, not only the fuel for the previous refueling but also the fuel that holds the sample fuel for a plurality of past refuelings. An example of the structure of the holding device will be described together with a structure for connecting to the fuel tank.
図５は本実施例の燃料保持装置の燃料タンクに対する取り付け構造の一例を表す概略図である。 FIG. 5 is a schematic view showing an example of a structure for attaching the fuel holding device of the present embodiment to the fuel tank.
本実施例の燃料保持装置１０は、複数（本例では４つ）の燃料保持容器１１−１４を一体に支持する支持部材１５を備えている。支持部材１５は上下に延びる板状、棒状、筒状のある程度剛性を持った部材で構成されている。支持部材１５を筒状の部材で構成する場合には、支持部材１５の外周面に上下方向に複数の穴やスリットを設けて支持部材の内外で燃料が自在に出入できるようにする。或いは、燃料保持容器１１−１４が全て空の状態の燃料保持装置１０の全体（支持部材１５を含む）を１つのユニットと見れば、ユニット全体の比重が燃料よりも重い場合、つまりユニット全体が燃料に沈む場合には支持部材１５はロープやチェーン等の従動性の高い部材で構成することもできる。
The
この支持部材１５は、燃料保持容器１１−１４を燃料タンクＦＴの内部に吊り下げた姿勢で固定具１６によって燃料タンクＦＴに対して着脱可能に固定されている。固定具１６は、ボルトや何らかの固定構造で燃料タンクＦＴの外壁面に着脱されるものであれば良く、例えば燃料タンクＦＴの給油口の蓋ＣＰのようにネジ溝を持ち、燃料タンクＦＴの開口Ｐにねじ込むような構成とすることができる。
The
ところで、例えば建設機械の内燃機関を適用対象とした場合、建設現場等の傾斜の激しい所での稼動も想定されるため燃料タンク内の燃料が大きく揺れる場合があり、燃料の消費及び供給に関係なく液面が上下する結果、意図しないタイミングで燃料保持装置のサイクル動作が進行し得る。こうした誤作動を抑える意味において、図５では燃料の揺れに対して液面の上下動が最も小さな燃料タンクＦＴの水平断面の中央付近（平面視でタンク中心付近）に燃料保持装置１０を設置した場合を例示している。適用対象機種や稼働環境によって燃料の揺れによる誤作動が問題視されない場合には、燃料タンクＦＴに対する燃料保持装置１０の水平面上の位置は特に限定されない。また、燃料の揺れによる誤作動を抑える一環で、最上流の燃料保持容器の入口の高さＨ１と、最下流の燃料保持容器の排出管路のノーマルオープンタイプのフロートバルブの動作点の高さＨ２の間には、ある程度の高低差が望まれる。
By the way, for example, when an internal combustion engine of a construction machine is applied, the fuel in the fuel tank may fluctuate greatly because it is assumed that the engine is operated in a place with a strong inclination such as a construction site, which is related to the consumption and supply of fuel. As a result, the liquid level rises and falls, so that the cycle operation of the fuel holding device can proceed at an unintended timing. In order to suppress such malfunction, in FIG. 5, the
一方、燃料保持装置１０の高さに関しては、給油のタイミングを考慮して燃料タンクＦＴの垂直方向の中央付近としてある。すなわち本発明の燃料保持装置は、最下段の燃料保持容器が空になった状態を開始点とした場合、その後液面が給油によって最上段の燃料保持容器の上面位置を越えてから下降し、再び最下段の燃料保持容器が空になるまでを１サイクルとして動作することは既に述べた通りである。したがって、燃料の消費と給油による液面の昇降範囲に全ての燃料保持容器が納まり易いという点において、燃料タンクの上下方向の中央付近が一つの望ましい設置高さとして例示できる。
On the other hand, the height of the
図６は本実施例の燃料保持装置の燃料タンクに対する取り付け構造の他の例を表す概略図である。 FIG. 6 is a schematic view showing another example of the structure for attaching the fuel holding device of the present embodiment to the fuel tank.
図６では、タンクＦＴの燃料の主貯留部の外側に燃料の一部又は全部が透明なパイプで構成されたレベルゲージＬＧを取り付け、レベルゲージＬＧ内に燃料保持装置を取り付けた構成を例示している。こうすることで、燃料の水位を目視確認することができる。 FIG. 6 illustrates a configuration in which a level gauge LG made of a transparent pipe is attached to a part or all of the fuel outside the main reservoir of the fuel in the tank FT, and a fuel holding device is attached in the level gauge LG. ing. By doing so, the water level of the fuel can be visually confirmed.
また図５及び図６の構成例の他、燃料タンクＦＴの給油口の蓋ＣＰで固定具１６を兼ね、蓋ＣＰに支持部材１５を垂設する構成も考えられる。給油口の近くに支持部材１５を垂設する構成も勿論考えられる。
In addition to the configuration examples of FIGS. 5 and 6, a configuration is also conceivable in which the lid CP of the fuel filler port of the fuel tank FT also serves as the
図７は本実施例の燃料保持装置の概略構成図である。 FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the fuel holding device of this embodiment.
本実施例の燃料保持装置１０は、接続管路２１−２３で直列に接続された燃料保持容器１１−１４と、接続管路２１−２３にそれぞれ設けたノーマルクローズタイプのフロートバルブ３１−３３と、最下流の燃料保持容器１４の排出管路２４に設けたノーマルオープンタイプのフロートバルブ３４と、接続管路２１−２３にそれぞれ設けた逆止弁４１−４３と、排出管路２４に設けた遮断弁４４と、上流側から二段目以降の燃料保持容器１２−１４にそれぞれ接続した通気管路５２−５４と、通気管路５２−５４にそれぞれ設けた逆止弁６２−６４とを備えている。燃料保持容器１１−１４には、それぞれ下部に燃料抽出用のサンプリングポート７１−７４が設けられている。その他の構成は第１実施例と同様である。
The
次に燃料タンクＦＴ内の液面の上昇及び下降に伴う燃料保持装置１０の動作を説明する。ここでは液面の高さを図７の領域ａ−ｆ（高さ：ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅ＜ｆ）に分けて説明する。
Next, the operation of the
ここで、フロートバルブ３１−３４の開閉状態、及び燃料保持容器１１−１４の燃料の有無、保持燃料の種類（何回前に給油されたものか）の液面高さによる推移を表２に示す。 Here, Table 2 shows changes in the open / closed state of the float valve 31-34, the presence or absence of fuel in the fuel holding container 11-14, and the liquid level height of the type of retained fuel (how many times the fuel was supplied before). Show.
始めに、液面高さが領域ａにあるとき、接続管路２１，２２，２３に設けたフロートバルブ３１，３２，３３は閉状態、排出管路２４に設けたフロートバルブ３４は開状態にあり、燃料保持容器１１，１２，１３にはそれぞれ燃料Ｃ，Ｂ，Ａ（給油順はＡ，Ｂ，Ｃ）が保持され、燃料保持容器１４は空の状態とする。
First, when the liquid level is in the region a, the
その後、給油口の蓋ＣＰを開けて燃料タンクＦＴに燃料Ｄを注入する過程で領域ａから領域ｂに液面が上昇すると、排出管路２４に設けたフロートバルブ３４が閉状態に移行する。さらに領域ｂから領域ｃに液面が上昇すると、燃料保持容器１３，１４を連絡する接続管路２３のフロートバルブ３３が開き、３段目の燃料保持容器１３に保持されていた燃料Ａが４段目（最下段）の燃料保持容器１４に落ち、燃料保持容器１３が空になる。
Thereafter, when the liquid level rises from the region a to the region b in the process of opening the fuel supply port cover CP and injecting the fuel D into the fuel tank FT, the
さらに領域ｃから領域ｄに液面が上昇すると、燃料保持容器１２，１３を連絡する接続管路２２のフロートバルブ３２が開き、２段目の燃料保持容器１２に保持されていた燃料Ｂが３段目の燃料保持容器１３に落ち、燃料保持容器１２が空になる。同様に領域ｄから領域ｅに液面が上昇すると、燃料保持容器１１，１２を連絡する接続管路２１のフロートバルブ３１が開き、１段目（最上段）の燃料保持容器１１に保持されていた燃料Ｃが２段目の燃料保持容器１２に落ち、燃料保持容器１１が空になる。そして、領域ｆに液面が達すると、燃料保持容器１１に燃料Ｄが流入する。
Further, when the liquid level rises from the region c to the region d, the
その後燃料の消費もしくは排出によって領域ｂまで液面が下降しても、燃料保持容器１１−１４間で燃料の移動・排出は起こらず、燃料保持容器１１−１４にはそれぞれ燃料Ｄ，Ｃ，Ｂ，Ａが保持された状態が維持される。その後、領域ａに溶液が下がると、フロートバルブ３４が開いて最下段の燃料保持容器１４から燃料Ａが排出されて燃料保持容器１４が空になり、燃料保持容器１１−１４内の燃料の有無は初期状態に戻る。燃料保持容器１１−１４から順次排出されるのは燃料であるため、燃料保持容器１１−１４をリザーブタンクと考えることもできる。
Even if the liquid level subsequently drops to the region b due to the consumption or discharge of fuel, the fuel does not move or discharge between the fuel holding containers 11-14, and the fuel holding containers 11-14 have fuels D, C, B respectively. , A are maintained. Thereafter, when the solution falls to the region a, the
領域ａ→領域ｅ→領域ｂと液面が昇降する過程を１サイクルとすると、その後燃料タンクＦＴに燃料Ｅを充填した場合、上記と同様に次のサイクル動作が繰り返され、燃料Ｅの液面が領域ｆまで上昇する過程で燃料保持容器１１−１４の内容が燃料Ｅ，Ｄ，Ｃ，Ｂに移行し、その後液面が領域ａまで下降すると最下段の燃料保持容器１４の燃料Ｂが燃料タンクＦＴに放出される。
Assuming that the process in which the liquid level rises and lowers from the region a → the region e → the region b is one cycle, when the fuel tank FT is subsequently filled with the fuel E, the next cycle operation is repeated in the same manner as described above. In the process in which the fuel tank rises to the region f, the contents of the fuel holding container 11-14 shift to the fuels E, D, C, B, and when the liquid level subsequently drops to the region a, the fuel B in the lowermost
また、燃料保持容器１１−１４に保持された燃料を取り出す場合、固定部１６を燃料タンクＦＴから外して引き上げることで、支持部材１５ごと燃料保持容器１１−１４を燃料タンクＦＴ外に取り出すことができる。その際、最下段の燃料保持容器１４の排出管路２４の遮断弁４４を閉じておくことで、最下段の燃料保持容器１４の燃料を逸することもない。燃料保持容器１１−１４がカートリッジ式になっていてそれぞれ容易に取り外せる場合には、各燃料保持容器１１−１４を取り外して内部のサンプル燃料を取り出しても良いし、簡単に取り外せない場合には各サンプルポート７１−７４から燃料保持容器１１−１４のサンプル燃料を抽出することができる。
Further, when taking out the fuel held in the fuel holding container 11-14, the fuel holding container 11-14 together with the
以上のように、本実施例でも第１実施例で得られる効果を得ることができる。加えて４つの燃料保持容器１１−１４を用いることで、過去の給油３，４回分の燃料のサンプルが保持され得るので、内燃機関に何か不具合が生じた場合、第１実施例に比べてより過去の給油回に遡ってサンプル燃料を分析に供することができる。 As described above, the effects obtained in the first embodiment can also be obtained in this embodiment. In addition, by using the four fuel holding containers 11-14, fuel samples for the past 3 or 4 times of refueling can be held. Therefore, when something goes wrong with the internal combustion engine, compared to the first embodiment. The sample fuel can be used for analysis retroactively.
また、本実施例では各燃料保持容器１１−１４を共通の支持部材１５に取り付けてユニット化し、燃料タンクＦＴからまとめて取り出すことができるので、サンプリング後のサンプル燃料を容易に取り出すことができ、利便性が高い。
Further, in this embodiment, each fuel holding container 11-14 is attached to a
なお、本実施例では４つの燃料保持容器１１−１４を用いた場合を例に挙げて説明したが、３つ、或いは５つ以上の燃料保持容器を直列に接続して燃料保持装置を構成することができ、燃料保持容器の数量が増えればそれだけ給油履歴を遡って多くの燃料サンプルを保持することができることは言うまでもない。 In the present embodiment, the case where four fuel holding containers 11-14 are used has been described as an example, but three or five or more fuel holding containers are connected in series to constitute a fuel holding device. Needless to say, if the number of fuel holding containers increases, it is possible to hold many fuel samples by going back the refueling history accordingly.
１，２ 燃料保持容器
３ ノーマルクローズタイプのフロートバルブ
４ ノーマルオープンタイプのフロートバルブ
５ 接続管路
６ 排出管路
７ 通気管路
８，９ 逆止弁
９’ ノーマルオープンタイプのフロートバルブ
１０ 燃焼保持装置
１１−１４ 燃料保持容器
１５ 支持部材
１６ 固定具
２１−２３ 接続管路
２４ 排出管路
３１−３３ ノーマルクローズタイプのフロートバルブ
３４ ノーマルオープンタイプのフロートバルブ
５２−５４ 通気管路
６２−６４ 逆止弁
ＦＴ 燃料タンク
ＬＧ レベルゲージ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
直列に接続されて上流側のものから順に配置が低くなっていくように前記燃料タンク内に収容された複数の燃料保持容器と、
前記複数の燃料保持容器を接続する接続管路に設けられたノーマルクローズタイプのフロートバルブと、
最下流の燃料保持容器の排出管路に設けられたノーマルオープンタイプのフロートバルブと
を備えたことを特徴とする燃料保持装置。 A combustion holding device for sampling and holding fuel filled in a fuel tank,
A plurality of fuel holding containers accommodated in the fuel tank so as to be arranged in order from the upstream side connected in series; and
A normally closed type float valve provided in a connecting pipe connecting the plurality of fuel holding containers;
A fuel holding device comprising: a normally open type float valve provided in a discharge pipe of the most downstream fuel holding container.
前記接続管路に設けられ、下流側の燃料保持容器からの燃料の逆流を防止する逆流防止手段を備えた
ことを特徴とする燃料保持装置。 The fuel holding device according to claim 1, wherein
A fuel holding device provided with a backflow prevention means provided in the connecting pipe for preventing a backflow of fuel from a downstream fuel holding container.
前記複数の燃料保持容器の保持可能な燃料の容積はそれぞれ同程度である
ことを特徴とする燃料保持装置。 The fuel holding device according to claim 2, wherein
The fuel holding device is characterized in that the volumes of fuel that can be held in the plurality of fuel holding containers are approximately the same.
上流側から二段目以降の前記燃料保持容器に接続された通気管路と、
前記通気管路に設けられ、前記通気管路を介する燃料保持容器からの燃料の流出を防止する逆流防止手段と
を備えたことを特徴とする燃料保持装置。 The fuel holding device according to any one of claims 1 to 3,
A vent line connected to the second and subsequent fuel holding containers from the upstream side;
A fuel holding device, comprising: a backflow preventing means provided in the vent pipe for preventing outflow of fuel from the fuel holding container via the vent pipe.
前記複数の燃料保持容器を一体に支持する支持部材と、
前記支持部材を前記燃料タンクに固定する着脱可能な固定具と
を備えたことを特徴とする燃料保持装置。 The fuel holding device according to any one of claims 1 to 4,
A support member that integrally supports the plurality of fuel holding containers;
A fuel holding device comprising: a detachable fixture for fixing the support member to the fuel tank.
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|---|---|---|---|---|
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