JP2005088952A - タンク圧力管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】貯蔵タンク内の圧力を管理するクローズドシステム及び方法を提供すること。
【解決手段】貯蔵タンク類の圧力管理システムであり、該システムは、i）貯蔵タンクと流体連絡する蒸気凝縮システム、ii）前記蒸気凝縮システムと流体連絡し、さらに空気/蒸気取り出し口と液体取り出し口とを有するアキュムレータ容器、iii）前記液体取り出し口と貯蔵タンクとを接続する液体用導管、及びiv）前記空気/蒸気取り出し口と貯蔵タンクとを接続する空気/蒸気用導管を有している。液体用導管及び空気/蒸気用導管は、アキュムレータ容器からの空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻すクローズドシステムを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、タンク圧力管理システム、特に貯蔵タンク内の圧力を管理するシステム及び方法に関する。

この技術分野で公知のように、フィリング・ステーション（燃料補給所）では、利用者が地下の貯蔵タンクからノズルによって燃料を車両タンクに補給する。蒸気回収システムを備えていない場合、蒸気が液体ガソリンによって置換されるため、車両タンク及び/または補給操作からの蒸気がいつも大気中に逃げ出してしまう。

ノズルでの蒸気損失の問題に対処するために、“ステージII”蒸気回収システムが利用されていた。より具体的には、ガソリン分配ノズルに回収システムを設け、液体ガソリンによって押し出される際に大気中に逃げ出す蒸気の量を減らしていた。このようなシステムの一つは、“バランス”蒸気回収システムとして知られており、分配ノズルを取り囲みかつ自動車タンクの注入管をシールするために延長するラバーブーツを提供する。自動車タンクからの蒸気を回収し、ラバーブーツを介して貯蔵タンクに流される。

分配ノズルによく利用されている他のステージII回収システムは、“真空補助”蒸気回収システムを備えている。このようなシステムでは、真空ポンプを利用して、ノズルの流路により自動車タンクから蒸気を回収し、除去された蒸気を貯蔵タンクに戻す。

ステージII蒸気回収システムは、従来の問題のいくつかに対処できるものであったが、このようなシステムは、自動車燃料タンクへのガソリンの給油量よりも多い量の蒸気が貯蔵タンクに戻されると、貯蔵タンクを加圧する欠点のあることが後に見出された。その結果、車両ガソリンタンクからの蒸気の散逸を防止するため、燃料補給蒸気回収装置搭載型（ORVR）車両が開発されている。しかし、ステージIIの蒸気回収システムは、ORVR車両から蒸気を回収するよりも、新鮮な空気を取り入れる傾向があり、貯蔵タンクの加圧問題を再現する。したがって、ORVR車両の普及に伴って、２つの蒸気回収システム（ORVR及びステージII）の共存により、貯蔵タンクが過加圧状態になって、前よりも（すなわち、ステージIIのみが存在していた場合よりも）多量の排気ガスを発生することが確実にないようにすることが、今やより緊急に求められている。

当初、ステージIIの蒸気回収システムは、ORVR車両の存在下でステージII蒸気回収を遅くするか停止するように適合されていた。ステージIIシステムでは、各種センサーを設けて、ORVR車両の存在を検出し、これに対応して蒸気の回収を調節することによって、これを行なっていた。このようなステージIIセンサーは、ORVR車両からの蒸気回収を遅くしたり、停止するためには効果的であったが、ステージIIシステムが車両のガソリンタンクに対するガソリンと蒸気の交換を通じてタンク圧力を維持している間、給油中の車両がない場合には、依然として問題が存在していた。すなわち、車両に給油しなければ、ガソリンの自然蒸発により（例えば、温度上昇の結果、あるいは炭化水素系液体の自然蒸発傾向の結果）貯蔵タンクが加圧される。この問題を解決するために開発されたのが、貯蔵タンク圧力を管理するさらに別なシステムである。

最近、貯蔵タンク内の圧力を管理するために、ハイテク「膜技術」を利用したシステムが導入されている。例えば、ジルバルコ(Gilbarco)の米国特許第５，４６４，４６６号明細書（特許文献１）には、炭化水素系蒸気からクリーンな空気を分離する膜を通して貯蔵タンクからの蒸気を再循環するポンプが開示されている。この場合、クリーンな空気が大気中に放出され、炭化水素系蒸気がタンクに戻される。

「膜技術」を利用する別なシステムとして本出願人のシステムがあり、「ベイパーセイバーシステム」(Vaporsaver System)として知られている。このベイパーセイバーシステムでは、貯蔵タンクからの蒸気を凝縮して液体ガソリンを生成し、次いで、残留炭化水素系蒸気を膜によって濾過する。分離及び膜濾過によって、液体ガソリンと飽和蒸気を貯蔵タンクに戻し、クリーンな空気を大気中に放出する。

本発明は、「膜技術」を採用したシステムに伴う幾つかの問題に対処するものである。第一に、本発明は、前記システムの膜が働かなくなると、危険な炭化水素系蒸気が環境中に放出される可能性があることを認識するものである。さらに、本発明によれば、環境中にいかなる空気や蒸気も放出せずに、タンク圧力を管理することができる。

本発明の他の課題は、「膜技術」を利用した膜は、最後には磨耗破損し、交換する必要があることに関する。膜交換は、コストがかかり、そして、適切なタイミングで適切に行なわないと、望ましくない蒸気の放出が生じる。さらに、膜交換は、膜交換時にタンク圧力管理システムを停止しなければならず、タンク内圧力が上昇するおそれが潜在的に存在する。タンク内圧力が大気圧以上になると、防止しなければならない圧力管理システムの蒸気漏れや蒸気放出が生じるおそれがある。

このように、膜技術を利用したシステムは、貯蔵タンク内の圧力を管理するためにはある程度役立つが、タンク圧力管理システム性能についてはこれを改良する余地が依然として存在している。したがって、膜を使用せずに、及び/またはこのような膜に加えて、効率よく、費用効率の高い方法でタンク圧力を管理することが望まれている。
米国特許第５，４６４，４６６号明細書

したがって、本発明は、従来のタンク圧力管理システムの問題に対処し、問題と欠点を除去し、他の点で改良することを意図している。具体的には、本発明の一つの目的は、貯蔵タンク内の圧力を管理するクローズドシステム及び方法を提供することにある。

本発明の具体的な実施態様によれば、上記課題及びこれら以外の課題は、貯蔵タンクと流体連絡する蒸気凝縮システムと、この蒸気凝縮システムと流体連絡するアキュムレータ容器と、貯蔵タンクとで構成したタンク圧力管理システムによって実現することができる。本発明の一つの実施態様では、アキュムレータ容器は空気/蒸気取り出し口と液体取り出し口とを有し、空気/蒸気用導管によりアキュムレータ容器の空気/蒸気取り出し口を貯蔵タンクに接続し、かつ、液体用導管によりアキュムレータ容器の液体取り出し口を貯蔵タンクに接続する。このように、本発明のタンク圧力管理システムは、空気/蒸気から液体ガソリンを凝縮してタンク圧力を低くし、そして、空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻すクローズドシステムを提供し、空気または蒸気を大気中に放出する必要はない。

さらに、本発明の具体的な実施態様によれば、上記課題及びこれら以外の課題は、貯蔵タンク内の圧力をモニターする工程、モニターされた圧力が第一の所定レベルに達したときに、前記貯蔵タンクから空気/蒸気を取り出す工程、前記空気/蒸気から液体を分離する工程、全ての残留空気/蒸気を貯蔵タンクに戻す工程、及び分離された液体を貯蔵タンクに戻す工程を有する貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法によって実現することができる。したがって、本発明によれば、空気または蒸気を大気中に放出することなく、空気/蒸気から液体ガソリンを凝縮してタンク圧力を低くし、かつ、空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻す方法が提供される。

本発明の上記以外の実施態様、組み合わせ、効果及び目的は、本発明の具体的な実施態様が例示を目的として説明されている以下の記載から、当業者にとって明らかになるであろう。本発明は、本発明の範囲を逸脱することなく、これら以外の態様、目的、及び実施態様により実施可能である。したがって、図面、目的及び説明は、具体的な例示のみを目的とし、発明を制限するものではない。

かくして、本発明によれば、貯蔵タンク類の圧力管理システムにおいて、
i）貯蔵タンクと流体連絡する蒸気凝縮システム、
ii）前記蒸気凝縮システムと流体連絡し、さらに空気/蒸気取り出し口と液体取り出し口とを有するアキュムレータ容器、
iii）前記液体取り出し口と貯蔵タンクとを接続する液体用導管、及び
iv）前記空気/蒸気取り出し口と貯蔵タンクとを接続する空気/蒸気用導管
を有し、
前記の液体用導管及び空気/蒸気用導管が、前記アキュムレータ容器からの空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻すクローズドシステムを提供する
ことを特徴とする貯蔵タンクの圧力管理システムが提供される。

また、本発明によれば、貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法において、下記の工程：
１）該タンク内の前記圧力をモニターする工程、
２）モニターされた圧力が第１の所定レベルに達したときに、前記貯蔵タンクから空気/蒸気を取り出す工程、
３）前記空気/蒸気から液体を分離する工程、
４）残りの空気/蒸気を前記貯蔵タンクに戻す工程、及び
５）前記液体を前記貯蔵タンクに戻す工程
を有することを特徴とする貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法が提供される。

さらに、本発明によれば、貯蔵タンク類の圧力管理システムにおいて、
I）貯蔵タンクと流体連絡する蒸気凝縮システム、
II）前記蒸気凝縮システムと流体連絡し、さらに少なくとも一つの取り出し口を有するアキュムレータ容器、及び
III）前記取り出し口と貯蔵タンクとを接続する導管
を有し、
前記導管が、前記アキュムレータ容器からの空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻すクローズドシステムを提供する
ことを特徴とする貯蔵タンクの圧力管理システムが提供される。

本発明によれば、タンク圧力管理システム、特に貯蔵タンク内の圧力を管理するシステム及び方法が提供される。本発明によれば、膜を使用せずに、あるいは膜に加えて、効率よく、費用効率の高い方法でタンク圧力を管理するシステムが提供される。本発明によれば、従来のタンク圧力管理システムの問題に対処し、貯蔵タンク内の圧力を管理するクローズドシステム及び方法が提供される。

本発明のタンク圧力管理システムは、空気/蒸気から液体ガソリンを凝縮してタンク圧力を低くし、かつ、空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻すクローズドシステムを提供し、空気または蒸気を大気中に放出する必要はない。すなわち、本発明によれば、空気または蒸気を大気中に放出することなく、空気/蒸気から液体ガソリンを凝縮してタンク圧力を低くし、かつ、空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻す方法が提供される。

以下、添付図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。なお、図中、同じ要素は同じ符号で示す。１０は、貯蔵タンク１２内の圧力を管理する具体的なクローズドシステムである。このシステムは、例えば、非炭化水素系揮発性化学薬品や流体、あるいは非炭化水素系非揮発性化学薬品や流体を始めとする他の種類の材料にも適用可能であるが、以下に例示するタンク１２は、石油系燃料などの炭化水素類を収容するものとする。

図１に示されているように、圧力管理システム１０は、制御器１５、蒸気凝縮システム２０、アキュムレータ容器３０、液体用導管３２、空気/蒸気用導管３４、及び圧力調節器４２を含んでいる。図示の圧力管理システム１０は、液体排出弁４０、オン/オフ圧力スイッチ４４、４５、及び高圧/低圧安全遮断圧力スイッチ４８、４９をさらに備えており、いずれも制御器１５に接続されている。

蒸気凝縮システム２０は、「コンプレッサ」とも呼ばれることがある圧力ポンプ２２、モータ２４、及び凝縮器２６を含むことができる。他の実施態様では、蒸気凝縮システム２０は、空気/蒸気から液体ガソリンを凝縮するのに有効な任意の汎用成分を含むことができる。以下に詳しく説明するように、圧力ポンプ２２は、貯蔵タンク１２から空気/蒸気を選択的に取り出し、これを凝縮システム内に送り込む。凝縮された炭化水素系液体（例えば、ガソリン）は、液体用導管３２によりタンク１２に戻され、空気/蒸気は、空気/蒸気用導管３４によりタンク１２に戻される。貯蔵タンク１２から最初に取り出した全ての蒸気を、凝縮及び/またはその他の手段により、元の貯蔵タンク（あるいは図示しない別な貯蔵タンク）にリターンパイプ（３２、３４、３８）によって戻すように構成してあるため、本発明のタンク圧力管理システムは、「クローズド」システムと呼ぶことができる。したがって、本発明のシステム及び方法によれば、空気/蒸気の大気中への放出が防止される。以下に説明するように、本発明システム及び方法には、非常用通気システムを併用することが可能であるが、通常の操作では、本システムは実質的に閉鎖されている。

図示されている具体的な実施態様での圧力管理システム１０における流体の流れについて説明すると、オン圧力スイッチ４４から「オン」信号を受け取ると、制御器１５がモータ２４を付勢する。以下に説明するように、制御器１５の実行は、一連の動作を順次行なう回路基板上の離散的論理に従って行なうことができる。制御器１５がモータ２４を付勢すると、圧力ポンプ２２が貯蔵タンク１２から空気/蒸気を取り出す。図１に示されているように、貯蔵タンクの吸引ライン５０が、貯蔵タンク１２から圧力ポンプ２２の取り入れ口５２に至る流体連絡流路を形成する。所望により、圧力ポンプ２２によって排気される貯蔵タンク１２からの空気/蒸気から粒子を濾別するために、圧力ポンプ２２の吸引ライン内にタンク吸引ライン粒子用フィルター５４を配設することができる。貯蔵タンク吸引ライン粒子用フィルター５４については、工業的に入手可能な粒子用フィルターならば任意のものを使用することができる。

また、一般に、圧力ポンプ２２が作動すると、圧縮作用により空気/蒸気の温度が高くなる。本発明の一つの実施態様では、圧力ポンプ２２として回転翼型ポンプ、膜型ポンプ、またはその他の型式の圧力ポンプを使用することができ、その作動は、単相交流２馬力モータ２４によって行なうことができる。圧力ポンプ２２は、空気/蒸気を取り出し口、すなわち吐き出し口５６から吐き出す。図示のように、高圧/低圧安全遮断圧力スイッチ４８、４９、またはその他の同様な作用のスイッチを圧力ポンプ２２の吐き出し口５６に連絡し、吐き出し圧力を検出する。次に、吐き出し口５６からのモニターされた圧力を制御器１５に送る。

図示のように、圧力ポンプ２２は、空気/蒸気を凝縮器２６に送り出す。なお、凝縮器２６については、空気冷却器/放熱器によって実現することができ、冷却は周囲の空気によって行なうことができる。さらに、凝縮器２６には、外部ファン（図示せず）を設けて、凝縮/冷却プロセスを補強してもよい。本発明の別な実施態様では、通常の熱交換器を利用して、空気/蒸気を冷却するように構成する。凝縮器２６については、例えば、配管の断熱していない部分として構成してもよく、あるいは配管内に配設することができる一定の長さのゴム製管によって構成してもよい。

凝縮器２６は、圧力ポンプ２２の吐き出し口５６からの空気/蒸気を凝縮する。空気/蒸気の温度が下がると、液体ガソリンが凝縮し、空気/蒸気/液体が生成する。図示の実施態様では、部分的に凝縮した空気/蒸気/液体が凝縮器２６の取り出し口からアキュムレータ容器３０の取り入れ口に流れる。アキュムレータ容器３０の構造については、液体を蓄積できる構造ならばいずれでもよく、限定されないが、例示すれば通常のパイプであればよい。また、アキュムレータ容器３０の大きさについては、大容量の空気/蒸気混合物及び液体を支持できるか、あるいは、以下に説明するように、サイクル時間を容易に延長できるような大きさであればよい。

次に、このアキュムレータ容器３０内で、空気/蒸気/液体が自然に液体成分及び空気/蒸気混合成分に分離する。本発明の一つの具体的な実施態様では、アキュムレータ容器３０の形状については、アキュムレータ容器３０内に流入する際に、空気/蒸気/液体の流入速度が遅くなり、液体が空気/蒸気/液体から「ドロップアウト」し、アキュムレータ容器３０の底部に溜まるように構成する。本発明の別な実施態様では、スチールメッシュなどの通常使用されている気液分離装置を使用して、空気/蒸気/液体をアキュムレータ容器内で物理的に分離することができる。

アキュムレータ容器３０内部の全圧力は、アキュムレータ３０内の空気/蒸気混合物と液体の容量が大きくなると、これに比例して高くなる。アキュムレータ容器３０から空気/蒸気混合物及び液体が放出されると、アキュムレータ容器３０内の圧力が低くなる。図１に示す実施態様では、アキュムレータ容器３０は、２つの放出口、すなわち空気/蒸気放出口３３と液体放出口３１とを備えている。空気/蒸気用導管３４を空気/蒸気放出口３３に、そして、液体用導管３２を液体放出口３１に接続する。これら２つの導管（３４、３２）は、合体して、貯蔵タンク１２に空気/蒸気混合物及び液体を戻す一つのリターン導管３８になる。しかし、所望により、空気/蒸気用導管３４と液体用導管３２とを個別に貯蔵タンク１２まで延設してもよい。さらに、空気/蒸気用導管３４及び液体用導管３２を合体し、空気/蒸気混合物及び液体を取り出す一つの取り出し口をもつ一つの導管を形成してもよい。

この具体的な実施態様では、空気/蒸気用導管３４には、システムの動作圧力を制御する圧力調整器４２を設ける。アキュムレータ容器３０内の圧力が所定圧力（すなわち、２５p.s.i.）を超えると、圧力調整器４２が開き、空気/蒸気用導管３４により貯蔵タンク１２に空気/蒸気を戻す。本発明の別な実施態様では、制御器１５が信号を送り、アキュムレータ容器３０の圧力が所定圧力に達したときに、液体排出弁４０が開くようにシステムを構成することができる。アキュムレータ容器３０内の空気/蒸気混合物の圧力が、空気/蒸気を最初に送り出した貯蔵タンク１２に向けて空気/蒸気混合物を押し出す。本発明の別な実施態様では、空気/蒸気用導管３４内に真空ポンプを配設し、貯蔵タンク１２の方に空気/蒸気を引っ張るようにしてもよい。さらに、所望ならば、第二の若しくは二次的な蒸気回収システム２０及びアキュムレータ容器３０を空気/蒸気用導管３４内に配設し、空気/蒸気混合物をさらに凝縮し、かつ、空気/蒸気/液体をさらに分離するようにしてもよい。アキュムレータ容器３０内の圧力が一旦所定圧力よりも低くなった後は、圧力調整器４２を閉じる。

蒸気凝縮システム２０の圧力ポンプ２２の作動時、液体用導管３２内に配設した液体排出弁４０（この具体的な実施態様では、ソレノイド弁として図示してある）は閉じている。「オフ」圧力スイッチ４５が信号を発生し、圧力ポンプ２２のモータ２４を停止した後（すなわち、圧力ポンプ２２が作動していないときに）、制御器１５が信号を液体排出弁４０に送り、これを開く。上記の別な実施態様では、圧力ポンプ２２のモータ２４の作動時には、制御器１５が信号を液体排出弁４０に送り、これを開く。さらに、液体排出弁４０として圧力作動式弁またはフロート弁を使用する別な実施態様では、制御器１５から制御信号を最初に受信しなくても、液体排出弁４０が開くように構成する。

液体排出弁４０が開くと、アキュムレータ容器３０内に蓄積された液体が液体用導管３２により貯蔵タンクに排出される。本発明の一つの実施態様では、液体排出弁４０が開いたときにアキュムレータ容器３０内に残留している空気/蒸気もまた液体用導管３２を通ってタンク１２に流入するように構成する。

本発明の一つの実施態様では、液体用導管３２は、凝縮された液体が重力作用により貯蔵タンク１２へ容易に流れるように下向き勾配で配設する。本発明の別な実施態様では、貯蔵タンク１２に液体をポンプにより供給することができる。当業者ならば、２つ以上の貯蔵タンク、または空気/蒸気を最初に送り出した貯蔵タンク以外の貯蔵タンクに、空気/蒸気混合物及び液体を戻すことができることを理解できるはずである。

次に、本発明のタンク圧力管理システムの稼動方法について説明する。貯蔵タンク１２の圧力を圧力スイッチ４４、４５によってモニターする。圧力スイッチ（４４及び４５）は、タンク１２に連絡し、それぞれ圧力信号をモニターし、発生する。図１に示す具体的な実施態様では、タンク１２の内圧が約０．１"Ｗ．Ｃ．と約０．２５"Ｗ．Ｃ．の間にあるときに（すなわち、タンク１２が僅かに加圧されているときに）、「オン」圧力スイッチ４４が信号を発生する。圧力スイッチ４４は、所望に応じて、任意の所定タンク圧力で信号を発生することができる。圧力信号は、制御器１５に送られる。この具体的な実施態様では、制御器１５の実行は、以下に説明する一連の動作を順次行なう回路基板上の離散的論理によって行なうことができるが、この制御器１５は、適切な論理を実行するためにソフトウエア・アプリケーションでプログラミングしたＰＣその他のコンピュータで構成することができる。

制御器が「オン」圧力スイッチ４４から圧力信号を受信すると、制御器が信号を出力し、圧力ポンプ２２のモータ２４が始動し、貯蔵タンク１２から空気/蒸気を取り出し、圧力ポンプ２２に送り込む。

これによって、液体ガソリンが、貯蔵タンク１２から取り出された空気/蒸気から分離される。圧力ポンプ２２は、貯蔵タンク１２からの空気/蒸気を圧縮、加熱し、圧縮された空気/蒸気が凝縮器２６に送り込まれる。凝縮器２６は、(例えば、周囲空気または冷却された空気で)空気/蒸気を冷却し、空気/蒸気/液体を生成する。既に説明したように、空気/蒸気が凝縮器２６に送り込まれる際に、空気/蒸気の圧力は、高圧/低圧安全スイッチ４８及び４９によってモニターすることができる。例えば、ガソリン補給所などを対象とする本発明の一つの具体的実施態様では、吐き出し圧力が約１５psig未満に落ちた場合、低圧スイッチ４９が低圧信号を発生し、この信号が制御器１５に送られる。この結果、警報装置が始動し、例えば、給油所の店員に状態を警報し、及び/または本発明のポンプの電源が切られる。逆に、吐き出し圧力が約２５psigを超えると、高圧スイッチ４８が高圧信号を発生し、この信号が制御器１５に送られる。この結果、警報装置が始動するか、及び/または本発明のポンプの電源が切られる。

次に、空気/蒸気/液体をアキュムレータ容器３０に移し、空気/蒸気/液体を空気/蒸気混合物と液体とに分離する。アキュムレータ容器３０内の圧力が所定の値に達すると、圧力調整器４２が開き、アキュムレータ容器３０内の空気/蒸気混合物が空気/蒸気用導管３４を介して貯蔵タンク１２に戻る。本発明の別な実施態様では、アキュムレータ容器３０内の圧力が所定の値に達すると、制御器が液体排出弁４０に信号を送り、これを開いて、液体及び所望により空気/蒸気混合物を貯蔵タンク１２に戻す。

ガソリン補給ステーションの具体的な実施態様では、貯蔵タンク１２の内圧が約−０．１"Ｗ．Ｃ．と約−０．５"Ｗ．Ｃ．の間にあるとき（すなわち、貯蔵タンク１２が僅かな減圧状態にあるとき）に、「オフ」圧力スイッチ４５が制御器１５に信号を発生し、圧力ポンプ２２のモータ２４の電源を切る。モータ２４の電源が切られると（例えば、分離工程が終了すると）、液体用導管３２に配設された液体排出弁４０に制御器１５から信号が送られる。液体排出弁４０が制御器からモータ２４の電源が切られたとの信号を受信すると、液体排出弁４０が開き、アキュムレータ容器３０内の液体が液体用導管３２を介して貯蔵タンク１２に戻る。既に述べたように、空気/蒸気用導管３４及び液体用導管３２は一つの導管に合体することができ、このようにして空気/蒸気混合物及び液体の取り出し口を一つにすることができる。図示の具体的な実施態様では、アキュムレータ容器３０から液体が一旦排出された時点で、一つのサイクルが完了する。

本発明の別な具体的な実施態様では、タンク圧力管理システムをサイクル稼動し、貯蔵タンク内の蒸気の膨張を制御する。例えば、一つの実施態様では、約１０分間連続的に周期稼動するように（すなわち、空気/蒸気を取り出し、空気/蒸気を凝縮し、空気/蒸気/液体を分離し、空気/蒸気混合物及び液体を戻すように）システムを構成することができる。約１０分後に蒸気凝縮システム２０の稼動を約２分間停止し、タンク圧力が必要とした場合に、再稼動する。これにより、アキュムレータ容器３０から液体が排出され、これを貯蔵タンクに戻す。既に述べたように、サイクル時間（例えば、システムの連続稼動時間量）を長くする一つの方法は、アキュムレータ容器３０のサイズを大きくすることである。本発明の一つの具体的な実施態様では、貯蔵タンク内の圧力が危険なレベルに達した場合に備えて、非常用エア・ベント６０を配設し、圧力を解放できるようにする。非常用エア・ベント６０としては、例えば、ソレノイド弁または圧力調整弁を使用することができる。所望ならば、非常用エア・ベントに膜フィルターを設け、非常事態が発生した場合に、炭化水素類の大気中への放出を防止するようにしてもよい。しかし、システム１０では、本発明に従って作動する非常用エア・ベント６０は必要ない。

タンク圧力を管理するために、本発明のタンク圧力管理システムは、単独で使用してもよく、あるいは他の蒸気回収システム及び/またはタンク圧力管理システムと併用してもよい。例えば、図２に、簡易な燃料補給ステーションにおいて前記ステージIIの蒸気回収システムと併用してシステム１０を実現した具体的な構成例を示す。本発明の別な実施態様では、システム１０は、例えば前記ベイパーセイバーなどの別なタンク圧力管理システムと併用することができる。図２の具体的な実施態様では、ステージIIシステムが給油ステーションの注入ポンプ６４からポンプリターン導管６６を介して貯蔵タンク１２、１１２、及び２１２に蒸気を送る。この具体的な実施態様の場合、各貯蔵タンク（１２、１１２、及び２１２）には異なる等級のガソリンが貯蔵されている。ステージIIシステムから空気/蒸気が戻る際に生じ、また貯蔵タンク（１２、１１２、及び２１２）内のガソリンの自然蒸発により生じるタンク圧力を管理するために、上述したようにシステム１０は、タンク吸引ライン５０を介して貯蔵タンク（１２、１１２、及び２１２）から空気/蒸気を取り出す。システム１０が空気/蒸気を液体と空気/蒸気混合物を一旦分離したならば、分離により生じたもの（液体及び空気/蒸気混合物）を全て一つの貯蔵タンク１２に戻す。図２の具体的な実施態様では、このシステムは、３つのタンク（１２、１１２、及び２１２）を管理し、分離された液体及び空気/蒸気混合物は、最も等級の低い貯蔵タンクに戻される。しかし、液体ガソリン及び空気/蒸気混合物は、任意のタンクに戻すことができる。さらに、所望ならば、システム１０を２つ以上のタンク（１２、１１２、及び２１２）を対象として構成することも可能であり、この場合には、分離された液体及び空気/蒸気混合物は、もとの貯蔵タンクに戻すことになる。

他の蒸気回収システムまたはタンク圧力管理システム（すなわち、ステージIIまたはベイパーセイバー）と併用する場合、本発明のタンク圧力管理システムが最も効果を発揮するのは、給油速度が遅いときか、あるいはガソリン補給ステーションが閉鎖している夜間時であり、そして、他の蒸気回収システムに貯蔵タンクシステムを制御する手段を設ける必要はない（なぜなら、これらの蒸気回収システムは、非能動的であるからである）。このような場合、タンク圧力管理システムは、必要に応じてタンク圧力を下げるために、液体ガソリンの自然蒸発速度より僅かに高い速度でガソリンを凝縮することができる。

単独で使用する場合、本発明のタンク圧力管理システムは、貯蔵タンク内の圧力を管理するために２４時間使用することができる。このような場合、タンク圧力管理システムの構成成分については、システムが管理する貯蔵タンク（類）の数及び/または大きさ（すなわち、圧力制御条件）に従って大きさまたは数を決定すればよい。

以上、例示を目的として、本発明の各実施態様を説明してきたが、本発明は、説明してきた厳密な形態に制限されるものではない。本発明は、多くの変更、改変、その他が可能であるが、これらは当業者にとって明らかである。例えば、本発明のタンク圧力管理システムは、各種の異なる構成で組み立てることができ、また、各種の異なる方法で実施することができる。したがって、タンク圧力管理システムを幾つかの実施態様について具体的に説明してきたが、他の実施態様も可能であり、比較的容易に実現することができるが、いずれも当業者にとっては明らかである。すなわち、本発明は、以上説明してきた変更、改変などの全てを含むものであり、可能な他の実施態様も特許請求の範囲の記載の精神と範囲に含まれるものである。

本発明の貯蔵タンク類の圧力管理システム及び貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法は、石油系燃料などの炭化水素類を収容する貯蔵タンク類の管理に適用することができる。この他、本発明のシステム及び方法は、例えば、非炭化水素系揮発性化学薬品や流体、あるいは非炭化水素系非揮発性化学薬品や流体を始めとする他の種類の材料を収容する貯蔵タンク類にも適用可能である。

図１は、本発明の具体的実施態様の配管系及び制御系を示す概略図である。 図２は、比較的構成が簡単な給油ステーションに本発明のシステムを適用した場合を示す概略図である。

符号の説明

１０：タンク圧力管理システム、１２：貯蔵タンク、１５：制御器、
２０：蒸気凝縮システム、２２：圧力ポンプ、２４：モータ、２６：凝縮器、
３０：アキュムレータ容器、３１：液体放出口、３２：液体用導管、
３３：空気/蒸気放出口、３４：空気/蒸気用導管、３８：リターン導管、
４０：液体排出弁、４２：圧力調整器、４４、４５：圧力スイッチ、
４８、４９：安全遮断圧力弁、５０：吸引ライン、
５２：圧力ポンプの取り入れ口、
５４：貯蔵タンク吸引ライン粒子用フィルター、５６：吐き出し口、
６０：非常用エア・ベント、６４：給油ステーションの注入ポンプ、
６６：ポンプリターン導管、１１２、２１２：貯蔵タンク。

Claims (19)

1. 貯蔵タンク類の圧力管理システムにおいて、
   i）貯蔵タンクと流体連絡する蒸気凝縮システム、
   ii）前記蒸気凝縮システムと流体連絡し、さらに空気/蒸気取り出し口と液体取り出し口とを有するアキュムレータ容器、
   iii）前記液体取り出し口と貯蔵タンクとを接続する液体用導管、及び
   iv）前記空気/蒸気取り出し口と貯蔵タンクとを接続する空気/蒸気用導管
   を有し、
   前記の液体用導管及び空気/蒸気用導管が、前記アキュムレータ容器からの空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻すクローズドシステムを提供する
   ことを特徴とする貯蔵タンクの圧力管理システム。
2. 前記空気/蒸気用導管に配設した圧力調整器をさらに有する請求項１記載の圧力管理システム。
3. 前記圧力調整器が、開放/閉鎖状態の間で前記空気/蒸気用導管を調節する請求項２記載の圧力管理システム。
4. 前記液体用導管に配設した液体排出弁をさらに有する請求項１記載の圧力管理システム。
5. 前記液体排出弁が、前記蒸気凝縮システムの非動作時にのみ作動するように構成されている請求項４記載の圧力管理システム。
6. 貯蔵タンク内の空気/蒸気圧力をモニターする圧力モニターをさらに有する請求項１記載の圧力管理システム。
7. 前記蒸気凝縮システムが周囲空気による冷却器をさらに有する請求項１記載の圧力管理システム。
8. 貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法において、下記の工程：
   １）該タンク内の前記圧力をモニターする工程、
   ２）モニターされた圧力が第１の所定レベルに達したときに、前記貯蔵タンクから空気/蒸気を取り出す工程、
   ３）前記空気/蒸気から液体を分離する工程、
   ４）残りの空気/蒸気を前記貯蔵タンクに戻す工程、及び
   ５）前記液体を前記貯蔵タンクに戻す工程
   を有することを特徴とする貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法。
9. 前記分離工程が、周囲空気による冷却器で前記空気/蒸気を冷却することを含む請求項８記載の貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法。
10. アキュムレータ容器の第１取り出し口を介して前記液体を前記貯蔵タンクに配分し、かつ、アキュムレータ容器の第２の取り出し口を介して空気/蒸気を前記貯蔵タンクに配分する請求項８記載の貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法。
11. アキュムレータ容器の取り出し口を介して前記空気/蒸気及び前記液体を戻す請求項８記載の貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法。
12. 前記のモニターされた圧力が第２の所定レベル未満に下がったときに、空気/蒸気の取り出しを停止する工程をさらに有する請求項８記載の貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法。
13. 空気/蒸気が貯蔵タンクから取り出されている間に、液体排出弁を閉じる工程をさらに有する請求項８記載の貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法。
14. 前記分離工程の終了後に、前記液体を貯蔵タンクに配分する請求項１３記載の貯蔵タンクの空気/蒸気圧力を管理する方法。
15. 貯蔵タンク類の圧力管理システムにおいて、
    I）貯蔵タンクと流体連絡する蒸気凝縮システム、
    II）前記蒸気凝縮システムと流体連絡し、さらに少なくとも一つの取り出し口を有するアキュムレータ容器、及び
    III）前記取り出し口と貯蔵タンクとを接続する導管
    を有し、
    前記導管が、前記アキュムレータ容器からの空気、蒸気、及び液体の全てを貯蔵タンクに戻すクローズドシステムを提供する
    ことを特徴とする貯蔵タンクの圧力管理システム。
16. 前記導管が、空気/蒸気を貯蔵タンクに戻すように構成されている請求項１５記載の圧力管理システム。
17. 前記導管が、液体を貯蔵タンクに戻すように構成されている請求項１５記載の圧力管理システム。
18. 前記導管が、空気/蒸気及び液体を貯蔵タンクに戻すように構成されている請求項１５記載の圧力管理システム。
19. 二つ以上の貯蔵タンクに接続した請求項１または１５記載の圧力管理システム。

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