JP2010111405A - ガソリンベーパー回収システム - Google Patents

Abstract

【課題】給油時に発生したガソリンベーパーを大気中に排出することなく回収することのできるガソリンベーパー回収システムを提供する。
【解決手段】給油所のガソリンベーパー回収システムに関する。給油時に車両の燃料タンクＴからのガソリンベーパーＧｖを回収ガスＧとして回収する回収手段と、回収手段が回収した回収ガスＧが導入され、回収ガスＧ中に含まれる空気ＧａとガソリンベーパーＧｖとを分離する第１分離装置３１と、給油所タンクＬに連通し分離されたガソリンベーパーＧｖを給油所タンクＬに戻す第１戻し管４１と、通気管９に連通し分離した空気Ｇａを通気管９に給気する給気管４３とを供えている。
【選択図】図１

Description

本発明は給油所におけるガソリンベーパー回収システムに関する。

給油所において、車両への給油時に車両の燃料タンクから漏れ出たガソリンベーパー（気化したガソリンのガス）が大気中に放出されると、防災面、環境汚染面および経済面で問題となる。
そこで、前記ガソリンベーパーの大気中への放出を防止するための装置が提案されている（特許文献１〜３参照）。
特開２００５−１９９２２３ 特開２００５−１７７５６３ 特開２００８−１７３５４５

従来のガソリンベーパー回収システムの一例として、透過膜を用いたシステムについて簡単に説明する。
図２に示すように、給油ノズル２０は注油管２２およびガス回収ホース２４を備えている。給油ノズル２０には車両の燃料タンクＴの注油口Ｔａに密着ないし前記注油口Ｔａを覆うカバー２３が設けられている。
前記注油管２２から車両の燃料タンクＴ内にガソリンＯが注油されると、該タンクＴ内のガソリンベーパーＧｖに大気中の空気Ｇａおよび水蒸気（水分）Ｇｈが混入したガスが、回収ガスＧとしてガス回収ホース２４から回収される。

図４に示すように、前記回収ガスＧは圧縮機３０により吸引されて水分離装置１０３に送られ、脱水膜Ｆによって分離された水蒸気Ｇｈを含む空気Ｇａが排出管９１から大気中に排出される。前記脱水膜Ｆは、図５Ａに示すように、空気Ｇａの一部と水蒸気Ｇｈを透過する一方で、ガソリンベーパーＧｖを透過しない性質を有する膜からなる。

図４に示すように、残りの回収ガスＧ（ガソリンベーパーＧｖおよび空気Ｇａ）は凝縮機１１０に送られ、ガソリンベーパーＧｖが液化された液化ガソリンＯが給油ノズル２０に戻される。

液化できなかったガソリンベーパーＧｖと空気Ｇａからなる回収ガスＧはガソリンベーパー分離装置１０４に送られ、透過膜ＦｖによりガソリンベーパーＧｖと空気Ｇａとに分離される。分離された空気Ｇａは空気連通管９２および水分離装置１０３の下流室を介して、排出管９１から大気中に排出される。
一方、透過膜Ｆｖを透過したガソリンベーパーＧｖは、ポンプ１１１により、再び圧縮機３０を介して水分離装置１０３に送られ、水分離装置１０３による水分離、前記凝縮機１１０によるガソリンベーパーＧｖの液化、前記ガソリンベーパー分離装置１０４による分離が繰り返し行われる。

ここで、前記注油したガソリンＯの体積に応じて給油所タンクＬ内に負圧が生じ、そのため、通気管９から空気（外気）Ｇａが給油所タンクＬ内に流入する。前記空気Ｇａの流入によって、給油所タンクＬ内のガソリンベーパーＧｖの濃度が低下して給油所タンクＬ内が未飽和状態となる。そのため、給油所タンクＬ内のガソリンＯが揮発し、未飽和状態から安定飽和状態になるまでの間に、揮発したガソリンベーパーＧｖの体積と同量の飽和過程の空気混じりのガソリンベーパーＧｖが通気管９を介して大気中に放出される。
したがって、車両への給油後において、ガソリンベーパーＧｖが大気中に放出されるという事態が発生する。

本発明の目的は、車両への給油において給油所タンク内で発生したガソリンベーパーが通気管を介して大気中に放出されるのを抑制し得るガソリンベーパー回収システムを提供することである。

前記目的を達成するために、本発明のガソリンベーパー回収システムは、ガソリンを貯留する給油所タンクと、前記給油所タンクから前記ガソリンを汲み上げる給油装置と、前記汲み上げたガソリンを車両の燃料タンク内に吐出する給油ノズルと、前記給油所タンクを大気に連通させる通気管とを備えた給油所のガソリンベーパー回収システムであって、給油時に前記車両の燃料タンクからのガソリンベーパーを回収ガスとして回収する回収手段と、前記回収手段が回収した回収ガスが導入され、前記回収ガス中に含まれる空気とガソリンベーパーとを分離する第１分離装置と、前記給油所タンクに連通し前記分離されたガソリンベーパーを前記給油所タンクに戻す第１戻し管と、前記通気管に連通し前記分離した空気を前記通気管に給気する給気管とを備えている。

本発明によれば、回収ガスから分離されたガソリンベーパーが給油所タンク内に戻されるのであるが、回収ガス中のガソリンベーパーは給油所タンクから汲み上げられて給油された液体ガソリンの体積よりは小さいが濃度が高いため、給油所タンク内の気相部が過飽和状態となる。前記過飽和状態からガソリンベーパーの一部が給油所タンク内で自然液化して安定飽和状態になる。なお、給油所タンク内が負圧になった場合には、通気管を通じて空気（外気）が給油所タンク内に流入して補充される。したがって、ガソリンベーパーが通気管を介して大気中に放出されることなく、ガソリンベーパーを回収することができる。
また、給油所タンク内の温度が季節によって変化した場合であっても、過飽和状態から安定飽和状態になる間に通気管から空気（外気）が流入されるので、１年を通じてガソリンベーパーが大気中に放出されるのを抑制し得る。

なお、本発明における第１および第２分離装置の分離方法としては、空気とガソリンベーパーとを分離し得る方法であればよく、たとえば、透過膜方式など種々の公知の分離方式を採用することができる。

本発明において、前記第１分離装置は透過膜を備え、前記透過膜は前記回収ガス中のガソリンベーパーを透過し、かつ、空気を実質的に透過しない機能を有し、前記透過膜を透過したガソリンベーパーが前記戻し管から前記給油所タンクに戻され、前記透過膜を透過しなかった未透過ガスが前記給気管を介して前記通気管へ導かれるのが好ましい。

透過膜を採用することにより、第１分離装置をコンパクト、かつ、安価に作成することができる。
なお、「透過膜」としては、たとえば、公知のＶＯＣ透過膜（揮発性有機化学物質透過膜）を採用することができる。前記透過膜としては、たとえば、公知の多孔性セラミックを用いたものであってもよいし、高分子系の分離膜を用いたものであってもよい。

本発明において、前記未透過ガスが導入され、前記未透過ガス中のガソリンベーパーと空気とを分離する第２分離装置と、前記第２分離装置で分離されたガソリンベーパーを前記地下タンクへ戻す第２戻し管とを更に備え、前記第２分離装置で分離した前記空気が前記給気管を介して前記通気管に給気されるのが好ましい。
かかる態様によれば、第２分離装置および第２戻し管を設けることにより、確実に空気とガソリンベーパーとの分離を行うことができる。

以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
図１および図２は実施例１を示す。
図１に示すように、給油所の地上には、１または複数の給油装置２が設置されており、給油所の地下には、ガソリンＯを貯留する給油所タンク（地下タンク）Ｌが埋設されている。前記給油所タンクＬは通気管９を介して地上の外気に連通している。

給油装置２：
前記給油所タンクＬは地下に埋設された給油管１０を介して給油装置２に接続されている。給油装置２は、給油所タンクＬ内のガソリンＯを図示しない給油ポンプにより汲み上げて車両に供給するものであり、給油装置２から汲み上げられたガソリンＯの給油量をカウントする流量計（図示せず）を備えている。給油装置２は図２に示す給油ノズル２０を備えている。

回収手段：
給油ノズル２０；
図１の前記給油ノズル２０は、前記給油管１０および給油ホース２９を介して前記給油所タンクＬに連通している。図２の前記給油ホース２９には前記ガス回収ホース２４が併設されており、また、給油ノズル２０の先端に注油管２２が設けられている。前記ガス回収ホース２４は図１の回収管１１に連通しており、この回収管１１には圧縮機３０が設けられている。

前記注油管２２を車両の燃料タンクＴ（図２）に差し込んでガソリンＯが当該燃料タンクＴ（図２）に給油される。前記給油が行われる際に、給油装置２は前記流量計によりカウントされたガソリンＯの給油量を算出する。

図２の前記燃料タンクＴにガソリンＯが給油されると、該燃料タンクＴ内の液面が上昇すると共に、燃料タンクＴ内のガソリンベーパーＧｖが図１の前記圧縮機３０により吸引される。燃料タンクＴ内のガソリンベーパーＧｖには図示しない車両のエアベントから空気Ｇａや水蒸気Ｇｈが混入しており、更に、前記吸引に伴い、大気中の空気Ｇａおよび水蒸気Ｇｈが混入する場合がある。これらの成分を含む回収ガスＧは給油ノズル２０の本体内およびガス回収ホース２４内を通り、回収管１１（図１）に導入される。

なお、前記給油ノズル２０としては、たとえば、特開平１１−１９３０９９号に記載の給油ノズルを採用することができる。

前記回収ガスＧは、図１の圧縮機３０によって、ガス回収ホース２４および該圧縮機３０の上流側の回収管１１内を吸引されると共に、該圧縮機３０によって圧縮されて第１分離装置３１の第１室３１ａに導入される。
したがって、ガス回収ホース２４、回収管１１および圧縮機３０は、給油時に車両の燃料タンクＴから回収ガスＧを回収する回収手段を構成している。

第１分離装置３１：
前記第１分離装置３１は第１室３１ａと第２室３１ｂとを仕切るＶＯＣ透過膜のような透過膜Ｆｖを備えている。
ここで、炭化水素であるガソリンベーパーはゴム状高分子中への溶解度がＮ₂ などに比較してかなり高い特性を示す。中でも透過性の大きなシリコンゴム膜はベーパー混合気体である回収ガスＧからガソリン成分を透過分離できる。そこで、シリコンゴムの中空糸膜でＶＯＣ透過膜のモジュールを作成することができる。
図５Ｂに示すように、前記透過膜Ｆｖは、前記回収ガスＧ中のガソリンベーパーＧｖを透過し、かつ、空気Ｇａを実質的に透過しない機能を有している。

前記第１分離装置３１によって分離されたガソリンベーパーＧｖは、給油所タンクＬに連通する第１戻し管４１によって給油所タンクＬの気相に戻される。一方、分離された空気Ｇａは給気管４３を通り通気管９に導かれる。

前記透過膜Ｆｖを透過した高濃度のガソリンベーパーＧｖが安定飽和状態の給油所タンクＬ内に戻されると、給油所タンクＬ内が一時的に過飽和状態になる。前記過飽和状態のガソリンベーパーＧｖの一部は液化し、給油所タンクＬの気相が安定飽和状態になるのに伴い、気相の圧力が低下して空気（外気）Ｇａが通気管９を介して給油所タンク内に流入する。したがって、ガソリンベーパーＧｖが通気管９を介して大気中に放出されるのを抑制しつつ、該ガソリンベーパーＧｖを回収することができる。

なお、透過膜Ｆｖを透過しなかった未透過ガスＧｂにはガソリンベーパーＧｖが若干含まれているが、前述した通気管９から空気（外気）Ｇａが給油所タンクＬ内へ流入するのに伴い、未透過ガスＧｂが給気管４３を介して前記通気管９を通り給油所タンクＬ内に流入する。したがって、ガソリンベーパーＧｖを含む未透過ガスＧｂが大気中に放出されるおそれがない。

図３は実施例２を示す。
図３に示すように、本実施例２のガソリンベーパー回収システムには、２個の分離装置３１，３２が直列に設けられている。

第１分離装置３１の透過膜Ｆｖを透過しなかった未透過ガスＧｂは、空気ＧａおよびガソリンベーパーＧｖを含んでおり、第１分離装置３１の第１室３１ａから連通管４０を介して第２分離装置３２の第１室３２ａに導入される。第２分離装置３２には、その第１室３２ａと第２室３２ｂとを仕切る透過膜Ｆｖが設けられている。この透過膜Ｆｖは前記未透過ガスＧｂ中のガソリンベーパーＧｖと空気Ｇａとを分離するためのもので、前記第１分離装置３１と同じＶＯＣ透過膜で構成されている。
第２分離装置３２の第２室３２ｂには、該第２分離装置３２で分離されたガソリンベーパーＧｖを給油所タンクＬへ戻す第２戻し管４２が連通している。

第１および第２分離装置３１で分離されたガソリンベーパーＧｖは第１および第２戻し管４１，４２を介して給油所タンクＬに戻される。
一方、第２分離装置３２の透過膜Ｆｖを透過しなかった未透過ガスＧｂ、つまり、第２分離装置３２で分離された空気Ｇａは、給気管４３を介して通気管９に導入される。

その他の構成は、実施例１と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。

なお、第１および／または第２分離装置３１，３２の入口または出口に吸引装置を設けてもよい。また、圧縮機３０や分離装置３１，３２は給油装置２の筐体内に収容されてもよい。

本発明は、給油所での車両への給油時におけるガソリンベーパーの回収に適用することができる。

本発明の実施例１にかかるガソリンベーパー回収システムを示す概略構成図である。 給油ノズルを示す一部破断した概略側面図である。 本発明の実施例２にかかるガソリンベーパー回収システムを示す概略構成図である。 従来例にかかるガソリンベーパー回収システムを示す概略構成図である。 図５Ａは脱水膜の脱水方法を示す概念図、図５Ｂは透過膜の透過方法を示す概念図である。

符号の説明

２：給油装置
９：通気管
１１：回収管（回収手段の一部）
２０：給油ノズル
３０：圧縮機（回収手段の一部）
３１：第１分離装置
４１：第１戻し管
４２：第２戻し管
４３：給気管
Ｆｖ：透過膜
Ｇａ：空気
Ｇｂ：未透過ガス
Ｇｖ：ガソリンベーパー
Ｌ：給油所タンク
Ｏ：ガソリン
Ｔ：車両の燃料タンク

Claims (3)

1. ガソリンを貯留する給油所タンクと、
   前記給油所タンクから前記ガソリンを汲み上げる給油装置と、
   前記汲み上げたガソリンを車両の燃料タンク内に吐出する給油ノズルと、
   前記給油所タンクを大気に連通させる通気管とを備えた給油所のガソリンベーパー回収システムであって、
   給油時に前記車両の燃料タンクからのガソリンベーパーを回収ガスとして回収する回収手段と、
   前記回収手段が回収した回収ガスが導入され、前記回収ガス中に含まれる空気とガソリンベーパーとを分離する第１分離装置と、
   前記給油所タンクに連通し前記分離されたガソリンベーパーを前記給油所タンクに戻す第１戻し管と、
   前記通気管に連通し前記分離した空気を前記通気管に給気する給気管とを備えたガソリンベーパー回収システム。
2. 請求項１において、前記第１分離装置は透過膜を備え、前記透過膜は前記回収ガス中のガソリンベーパーを透過し、かつ、空気を実質的に透過しない機能を有し、
   前記透過膜を透過したガソリンベーパーが前記戻し管から前記給油所タンクに戻され、
   前記透過膜を透過しなかった未透過ガスが前記給気管を介して前記通気管へ導かれるガソリンベーパー回収システム。
3. 請求項２において、前記未透過ガスが導入され、前記未透過ガス中のガソリンベーパーと空気とを分離する第２分離装置と、前記第２分離装置で分離されたガソリンベーパーを前記地下タンクへ戻す第２戻し管とを更に備え、
   前記第２分離装置で分離した前記空気が前記給気管を介して前記通気管に給気されるガソリンベーパー回収システム。

Images