JP5958409B2

JP5958409B2 - ベーパ回収装置

Info

Publication number: JP5958409B2
Application number: JP2013085659A
Authority: JP
Inventors: 一幸狩野; 勇太藍
Original assignee: Tatsuno Corp
Current assignee: Tatsuno Corp
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: JP2014205127A

Description

本発明は、タンクローリから地下タンクに燃料油を荷卸しする際等に地下タンク内に滞留する燃料油ベーパ（気化した燃料油）を回収するベーパ回収装置に関する。

一般にガソリン等の燃料油の揮発性は高いため、従来、給油所に埋設された地下タンクにタンクローリから燃料油を荷卸する際に地下タンク内の上部空間に滞留する炭化水素の燃料油ベーパは、地下タンクに接続された通気管を介して大気に放出されていた。このため、資源が無駄になるだけでなく、大気中に放出された燃料油ベーパにより環境汚染を引き起こし、また、大気中に放出された燃料油ベーパの引火により火災の虞があるという問題があった。

そこで、このような問題を解決するため、本出願人は、特許文献１において、燃料油ベーパを液化して再利用するベーパ回収装置を提案した。この装置は、燃料油ベーパを液化して液化ガソリンを回収する凝縮装置に加えて、凝縮装置で回収できなかったガソリン蒸気からガソリン成分を吸着・脱着する吸脱着装置が設けられ、凝縮装置のみが設けられたベーパ回収装置と比較して、液化ガソリンの回収を効率的に行うことができる。

特開２００６−１９８６０４号公報

しかし、特許文献１に記載の技術のように、ベーパ回収装置に吸脱着装置を設ける場合には、ベーパ回収装置が高価となるため、給油所側における設備に対する投資負担が増大する虞があるという問題があった。

また、近年の給油所は、都市部を中心とした手狭な立地に開設されているため、限られたスペースでより多くの集客を図る給油所からは、装置自体を小型化し、給油所内の給油エリアを拡大することが要望されているが、ベーパ回収装置に吸脱着装置を設けた場合には、装置が大型化するという問題があった。

一方、上記問題点を解決するためにベーパ回収装置に対して吸脱着装置を設けない場合には、タンクローリから地下タンクに燃料油を荷卸しする速度が速い場合や、荷卸しホース、横引き配管の口径や長さの違い等により、凝縮装置の処理能力を超える燃料油ベーパが凝縮装置に流入すると、燃料油ベーパからガソリン成分を効率的に回収することができないため、ガソリンが液化回収されない燃料油ベーパが通気管を介して大気中に放出される虞があるという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、装置の小型化を図ると共に、燃料油ベーパからガソリン成分を効率的に回収することが可能なベーパ回収装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、地下タンクに一端が接続された通気管から分岐する回収管に設けられ、前記地下タンクの内部の燃料油ベーパを吸引する吸引手段と、該吸引手段の下流側に接続され、前記燃料油ベーパを凝縮させる凝縮手段と、該凝縮手段で凝縮された前記燃料油ベーパを燃料油及び水に分離して貯留し、該燃料油及び水を排出する気液分離手段と、前記凝縮手段と前記気液分離手段の間に設けられ、圧力を調整可能な開閉自在の圧力調整弁とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、地下タンクの内部の燃料油ベーパを吸引回収し、凝縮手段で燃料油ベーパを凝縮し、凝縮手段で凝縮された燃料油ベーパを、気液分離手段で燃料油及び水に分離して貯留して排出するため、燃料油ベーパからガソリン成分を効率的に回収することができる。また、凝縮手段から通気管へ通じる管路に圧力調整弁を設けるため、燃料油ベーパを効率的に凝縮させることができる。

上記ベーパ回収装置において、前記気液分離手段は、前記貯留された燃料油及び水の量が所定量となったことを検知して該燃料油及び水を排出することができる。これにより、燃料油ベーパに含まれるガソリン成分を効率的に回収することができる。

以上のように、本発明に係るベーパ回収装置によれば、装置の小型化を図ると共に、燃料油ベーパからガソリン成分を効率的に回収することができる。

本発明に係るベーパ回収装置の一実施の形態を示し、ベーパ回収装置の概略的な要部拡大部分を含む全体図である。本発明に係るベーパ回収装置の全体構成を示す概略図である。気液分離槽の構成の一例を示す概略図である。本発明に係るベーパ回収装置の外観の一例を示し、（ａ）は正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側からみた斜視図である。本発明に係るベーパ回収装置の気液分離槽の動作の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すベーパ回収装置１は、タンクローリ２に積載された燃料油としてのガソリンＧを地下タンク３に荷卸する際に使用され、地下タンク３内に溜まった燃料油ベーパとしてのガソリンベーパ（気化したガソリン）Ｖを吸引回収して液化ガソリンＬとエア（空気）とに分離して回収するものである。

詳細には、ベーパ回収装置１は、大別して、装置本体１０と、ガソリンベーパＶを吸引回収する吸引手段としての圧縮ポンプ１１と、圧縮ポンプ１１の下流側に設けられ、ガソリンベーパＶを凝縮させる凝縮装置１２とを備える。尚、図１における装置本体１０の要部を拡大して示す部分については、概略的な構成を示すものであり、装置本体１０の詳細な構成については、図２を参照して後述する。

タンクローリ２は、少なくとも１本の荷卸ホース２ａを備え、注油ステーション４には地下タンク３に接続された少なくとも１本の遠方注入管５が設けられる。荷卸ホース２ａの遠方注油口２ｂと遠方注入管５の注油口５ａとを連結することにより、タンクローリ２に積載されたガソリンＧは、荷卸ホース２ａ及び遠方注入管５を介して地下タンク３内に注ぎ込まれ貯留される。

地下タンク３には一対のマンホール６が設けられ、右側マンホール６には注油ステーション４から地下タンク３へ延びる遠方注入管５が配され、左側マンホール６には地下タンク３に連結されて地上に延びる通気管７が配設される。通気管７には回収管２１へ通じる分岐点７ａと、エア放出管２４の合流点７ｂと、上端には通気口７ｃが設けられている。前記通気口７ｃは、所定圧力（異常圧力）以上にならないと弁開しない通気弁８が備えられており、通常地下タンク３からのガソリンベーパＶは分岐点７ａより回収管２１へ流れる。

回収管２１は、一端が分岐点７ａで通気管７に接続されると共に、他端が圧縮ポンプ１１に連結される。圧縮ポンプ１１は、上流側に回収管２１が接続されると共に、下流側に案内管２２が接続される。圧縮ポンプ１１は、回収管２１を介してガソリンベーパＶを吸引回収すると共に、吸引回収されたガソリンベーパＶを、案内管２２を介して後述する凝縮装置１２に吐出する。

案内管２２は、一端が圧縮ポンプ１１に接続されると共に、他端が凝縮装置１２に接続される。凝縮装置１２は、ガソリンベーパＶの一部分を凝縮させることによって液化ガソリンＬを抽出する。ガソリンベーパＶを液化する際には、例えば、外部からの冷却手段を使用することにより、又は、ガソリン自体を内部に循環させることにより行うことができる。

凝縮装置１２には、液戻し弁１３を介して液化ガソリンＬを地下タンク３に戻すための液戻し管２３と、液化ガソリンＬを抽出した際に分離されるエア成分及び液化されないガソリンベーパＶの残りの部分（以下「残余ベーパ」という。）を大気中に放出するためのエア放出管２４とが接続される。

液戻し管２３は、一端が凝縮装置１２に接続され、他端が液化ガソリンＬを地下タンク３内に戻すために注油ステーション４内の遠方注入管５に接続される。また、凝縮装置１２の下流側の液戻し管２３には、液戻し弁１３が設けられる。この液戻し弁１３を開くことにより凝縮装置１２から液化ガソリンＬを地下タンク３へと案内する。

エア放出管２４は、一端が凝縮装置１２に接続されると共に、他端が合流点７ｂで通気管７に接続される。凝縮装置１２からエア放出管２４に案内されたエア成分及び残余ベーパは、通気管７の通気口７ｃを介して外部へ放出される。

次に、ベーパ回収装置１の詳細な構成について、図２を参照して説明する。図２に示すように、ベーパ回収装置１は、大別して、ガソリンベーパＶを吸引・吐出する圧縮ポンプ１１と、圧縮ポンプ１１から吐出されたガソリンベーパＶを冷却して凝縮（液化）させる凝縮塔３１と、凝縮塔３１で凝縮されたガソリンベーパＶを気体及び液体に分離する気液分離槽３２とを備える。

ガソリンベーパＶを圧縮ポンプ１１へ案内する回収管２１には、電磁弁３３が設けられ、圧縮ポンプ１１の上流側及び下流側に設けられた圧力センサ３４Ａ及び３４Ｂで検出される圧力に基づき、圧縮ポンプ１１の異常が検出された場合等に電磁弁３３が開閉される。

凝縮塔３１は、案内管２２を介して圧縮ポンプ１１と接続され、圧縮ポンプ１１から吐出されたガソリンベーパＶを冷却して凝縮させる。凝縮塔３１内には、ブライン等の不凍液が充填されており、ガソリンベーパＶは、不凍液によって冷却されることにより、大部分が液化して液化ガソリンＬ及び水Ｗが抽出される。尚、ガソリンベーパＶの一部分は、液化されずに残余ベーパとなる。凝縮塔３１によって抽出された液化ガソリンＬ、水Ｗ、エア及び残余ベーパは、気液分離槽３２に案内される。

凝縮塔３１において、内部の温度が上昇すると、制御部３６の制御に基づき冷凍機３５を作動させ、冷媒によって不凍液を冷却すると共に、不凍液循環ポンプ３７を作動させ、不凍液を循環させる。これにより、凝縮塔３１内の温度を一定の温度に維持することができる。

気液分離槽３２は、凝縮塔３１から案内された液化ガソリンＬ、水Ｗ、エア及び残余ベーパからなる気体を各々分離させ、液化ガソリンＬ及び水Ｗを比重の違いによって分離した状態で貯留すると共に、エア及び残余ベーパをエア放出管２４に案内する。

エア放出管２４には、圧力調整弁３８が設けられ、残余ベーパが圧力調整弁３８を通過する際にエア及び残余ベーパの圧力を調整する。これにより、凝縮塔３１におけるガソリンベーパＶの冷却効率を向上させることができる。尚、この例では、圧力調整弁３８をエア放出管２４に設ける（気液分離槽３２の下流側に設ける）ように説明したが、これに限られず、例えば、気液分離槽３２の上流側に設けるようにしてもよい。

気液分離槽３２に貯留された液化ガソリンＬは、所定量だけ貯留された際に、液戻し弁１３を介して液戻し管２３に案内され、地下タンク３に排出される。また、気液分離槽３２に貯留された水Ｗは、所定量だけ貯留された際に、水戻し弁３９を介して図示しない水排出管に案内され、外部に排出される。

気液分離槽３２は、図３に示すように、貯留される液体の液位を検出する液面センサ３２ａと、液化ガソリンＬの液位を示す液フロート４１と、水Ｗの液位を示す水フロート４２と、液化ガソリンＬを排出して液戻し管２３に案内する回収液排出口４３と、水Ｗを排出して水排出管に案内する水排出口４４とを備える。

液フロート４１は、液化ガソリンＬが貯留されるにしたがって上昇し、液位上限４１ａに達すると、液戻し弁１３が開き（図２参照）、貯留された液化ガソリンＬが回収液排出口４３から排出される。また、水フロート４２は、水Ｗが貯留されるにしたがって上昇し、水位上限４２ａに達すると、水戻し弁３９が開き（図２参照）、貯留された水Ｗが水排出口４４から排出される。

次に、ベーパ回収装置１の構造について、図４を中心に参照して説明する。ベーパ回収装置１における装置本体１０は、図４に示すように、上部ケース５１及び下部ケース５２が一体的に形成される。

上部ケース５１には、大別して、冷凍機３５や制御部３６等の制御機構が収容される。上部ケース５１は、両側面にエア導入部５３Ａ及び５３Ｂが設けられると共に、背面に排出用のエア導出部５４が設けられ、エア導入部５３Ａ及び５３Ｂから導入されたエアによって内部に収容された制御機構を冷却し、エア導出部５４からエアを排出する。

下部ケース５２には、大別して、圧縮ポンプ１１や凝縮装置１２（凝縮塔３１及び気液分離槽３２）等のベーパ回収機構が収容される。下部ケース５２は、正面側から見た右側面（背面側から見た左側面）及び背面の左側にエア導入部５５及び５６が設けられると共に、正面側から見た左側面（背面側から見た右側面）に排出用のエア導出部５７が設けられ、エア導入部５５及び５６から図示しないファンにより導入されたエアによって内部に収容されたベーパ回収機構を冷却し、エア導出部５７からエアを排出する。

上部ケース５１及び下部ケース５２における各エア導入出部は、装置本体１０と別体で形成され、ねじ等によって装置本体１０に固定される。これにより、上部ケース５１及び下部ケース５２に収容された機構のメンテナンスを行う際には、メンテナンスの対象となる箇所に対応するエア導入出部を取り外せばよいため、各々の機構を独立してメンテナンスを行うことができる。

次に、ベーパ回収装置１における気液分離槽３２の動作について、図５を中心に参照して説明する。

まず、ステップＳ１において、気液分離槽３２内に液化ガソリンＬ及び水Ｗが蓄積され、液フロート４１が液位上限４１ａに達したか否かが判断される。液フロート４１が液位上限４１ａに達したと判断された場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）には、液戻し弁１３が開き、液化ガソリンＬが回収液排出口４３から排出される（ステップＳ２）。

次に、ステップＳ３において、液戻し弁１３が開いてから所定時間ｔ１が経過したか否かが判断される。ここで、所定時間ｔ１は、液位上限４１ａまで蓄積された液化ガソリンＬが排出され、液フロート４１が下限位置（図３に示す点線の位置）に達するまでの時間が設定され、例えば、所定時間ｔ１として１０秒が設定される。

所定時間ｔ１が経過したと判断された場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）には、液戻し弁１３が閉じる（ステップＳ４）。一方、所定時間ｔ１が経過していないと判断された場合（ステップＳ３；Ｎｏ）には、所定時間ｔ１が経過するまで、ステップＳ３の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ１において、液フロート４１が液位上限４１ａに達していないと判断された場合（ステップＳ１；Ｎｏ）には、処理がステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では、水フロート４２が水位上限４２ａに達したか否かが判断される。水フロート４２が水位上限４２ａに達したと判断された場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）には、水戻し弁３９が開き、水Ｗが水排出口４４から排出される（ステップＳ６）。一方、水フロート４２が水位上限４２ａに達していないと判断された場合（ステップＳ５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１に戻る。

次に、ステップＳ７において、水戻し弁３９が開いてから所定時間ｔ２が経過したか否かが判断される。ここで、所定時間ｔ２は、水位上限４２ａまで蓄積された水Ｗが排出され、水フロート４２が下限位置（図３に示す点線の位置）に達するまでの時間が設定され、例えば、所定時間ｔ１として２秒が設定される。

所定時間ｔ２が経過したと判断された場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）には、水戻し弁３９が閉じる（ステップＳ８）。一方、所定時間ｔ２が経過していないと判断された場合（ステップＳ７；Ｎｏ）には、所定時間ｔ２が経過するまで、ステップＳ７の処理が繰り返される。

このように、液フロート４１及び水フロート４２の液位に応じて、液化ガソリンＬ及び水Ｗを排出するため、気液分離槽３２内に蓄積される液体を効率的に排出することができ、ガソリンベーパＶから抽出された液化ガソリンＬを効率的に回収することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、地下タンク内で発生した燃料油ベーパを凝縮塔で冷却して凝縮させると共に、気液分離槽で液化ガソリン、水及び残余ベーパに分離させ、抽出された液化ガソリンを地下タンクに戻すため、燃料油ベーパからガソリン成分を効率的に回収することができる。

また、燃料油ベーパからガソリン成分を回収する際に、従来と比較して吸脱着装置が不要となるため、ベーパ回収装置の小型化を図ることができる。

１ベーパ回収装置
２タンクローリ
２ａ荷卸ホース
２ｂ遠方注油口
３地下タンク
７通気管
７ａ分岐点
７ｂ合流点
７ｃ通気口
１０装置本体
１１圧縮ポンプ
１２凝縮装置
１３液戻し弁
２１回収管
２２案内管
２３液戻し管
２４エア放出管
３１凝縮塔
３２気液分離槽
３２ａ液面センサ
３３電磁弁
３４（３４Ａ、３４Ｂ）圧力センサ
３５冷凍機
３６制御部
３７不凍液循環ポンプ
３８圧力調整弁
３９水戻し弁
４１液フロート
４１ａ液位上限
４２水フロート
４２ａ水位上限
４３回収液排出口
４４水排出口
５１上部ケース
５２下部ケース
５３（５３Ａ、５３Ｂ）エア導入部
５４エア導出部
５５、５６エア導入部
５７エア導出部
Ｇ燃料油（ガソリン）
Ｌ液化ガソリン
Ｖ燃料油ベーパ（ガソリンベーパ）
Ｗ水

Claims

地下タンクに一端が接続された通気管から分岐する回収管に設けられ、前記地下タンクの内部の燃料油ベーパを吸引する吸引手段と、
該吸引手段の下流側に接続され、前記燃料油ベーパを凝縮させる凝縮手段と、
該凝縮手段で凝縮された前記燃料油ベーパを燃料油及び水に分離して貯留し、該燃料油及び水を排出する気液分離手段と、
前記凝縮手段と前記気液分離手段の間に設けられ、圧力を調整可能な開閉自在の圧力調整弁とを備えることを特徴とするベーパ回収装置。
前記気液分離手段は、前記貯留された燃料油及び水の量が所定量となったことを検知して該燃料油及び水を排出することを特徴とする請求項１に記載のベーパ回収装置。