JP4658888B2

JP4658888B2 - ベーパー回収装置及びベーパー回収方法

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Publication number: JP4658888B2
Application number: JP2006259015A
Authority: JP
Inventors: 佳樹渋谷
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2026-09-25
Also published as: JP2008074481A

Description

本発明は、揮発性液体貯蔵タンク内に揮発性液体を充填する際に、前記揮発性液体貯蔵タンク内から排出される、前記揮発性液体のベーパーを含むガスから、前記ベーパーを分離、回収するベーパー回収装置及びベーパー回収方法に関する。

貯蔵タンク内にガソリン、アルコール類、トルエン等の揮発性液体を充填する際に、貯蔵タンク内から押し出された前記揮発性液体のベーパーを含むガスは、条例等の規制により排出が制限されている若干の例外を除いて従来はそのまま大気に放出されていた。

しかし、前記揮発性液体のベーパーを含むガスをそのまま大気に放出することは、大気汚染の原因となるばかりではなく、ガソリン等の損失にもつながり問題である。近年では、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の排出規制も行われており、揮発性液体のベーパーを回収する装置等が種々実用化されている。

揮発性液体のベーパー回収装置としては、当初は吸収法が主流であったが、８０年代末に膜分離法の技術が開発され、装置が小型化されると同時に回収率も改善され、吸収法にとって替わった（例えば、特許文献１参照）。

９０年代に入ると吸着法の技術が開発され、回収率は、ほぼ１００％を実現するに到った（例えば、特許文献２参照）。

このような状況において、タンクローリ車から貯蔵タンクに揮発性液体を充填中に、貯蔵タンクから押し出される揮発性液体のベーパーをタンクローリ車に回収する技術が開示されている（例えば、特許文献３、４参照）。また、ガソリンスタンドに特化し、貯蔵タンクから一般自動車への給油中に、車載タンクから押し出される揮発性液体のベーパーを、膜分離法を用いて回収する技術（例えば、特許文献５、６参照）や、給油装置そのもので揮発性液体のベーパーを回収する技術（例えば、特許文献７、８参照）も開示されている。
特公平４−２３５６８号公報特許第２７６６７９３号公報特開平７−４１０９２号公報特開平８−５８９００号公報特表平９−５１１２０２号公報特開平９−３２４１８３号公報特開平１１−１１５９６号公報特開平１１−３２１９９９号公報

近年、ＶＯＣの排出規制により、大規模な事業所における揮発性液体貯蔵タンクには揮発性液体のベーパーを回収する装置が設置され、排出されるベーパーの回収が進んでいる。しかし、ガソリンスタンドのように、小型の揮発性液体貯蔵タンクが設置されているところでは、若干の例外を除いてベーパー回収装置の設置が進んでいないのが現状である。しかし、ガソリンスタンドに設置されているような小型の揮発性液体貯蔵タンクの数は非常に多く、揮発性液体のベーパーを含むガスをそのまま大気に放出することによる環境汚染の問題は同様に生じ、ベーパーを回収することが望まれている。

揮発性液体のベーパー回収手段として最も簡便な方法は、タンクローリ車からガソリンを貯蔵タンクに充填する際に、貯蔵タンクから押し出されたベーパーをタンクローリ車に回収する方法（特許文献３、４参照）であるが、これは買い取ったガソリンの一部を元売りに返すことを意味し、ガソリンスタンドのオーナーにとっては採用し難い方法である。

貯蔵タンクから押し出されたベーパーを貯蔵タンクに液化回収する方法が最も望ましいが、吸着法或いは膜分離法を用いた上記従来の技術では、大規模な設備が必要となり、設置にも掘削を含む数週間の工事が必要となる。つまり、設備費、設置費が膨大となり、ガソリンスタンドのような小型の揮発性液体貯蔵タンクの回収装置としては採用できないという問題がある。

そこで、本発明は、設備費及び設置費用が膨大とならず、さらに、既設の貯蔵タンクに設置する場合も新たな掘削工事を必要とせずに短期間で設置可能なベーパー回収装置及びベーパー回収方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有する。
［１］揮発性液体貯蔵タンク内に揮発性液体を充填する際に、前記揮発性液体貯蔵タンク内から排出される、前記揮発性液体のベーパーを含むガスから、前記ベーパーを分離、回収するベーパー回収装置であって、
前記ベーパー回収装置が、
内部に揮発性液体のベーパーを吸着する吸着剤を備えた１塔式の吸着塔と、
揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを前記吸着塔に導入するための導入手段と、
前記吸着塔内の吸着剤に吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを前記揮発性液体貯蔵タンクに戻す回収手段と、
前記揮発性液体貯蔵タンク内に揮発性液体が充填中であるのか、或いは、払い出し中であるのかを判定するのに必要な物理量を計測する計測手段と、
該計測手段による計測結果に基づいて揮発性液体が充填中であるか払い出し中であるかを判断し、充填中であると判断された場合には、前記導入手段により揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔に導入するように制御し、払い出し中であると判断された場合には、前記回収手段により吸着塔に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、この脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンクに戻すように制御する制御手段とを備えたことを特徴とするベーパー回収装置。
［２］前記計測手段は、前記揮発性液体貯蔵タンク内の圧力を計測する圧力計測手段であり、
前記制御手段は、該圧力計測手段により計測された圧力が大気圧よりも高い所定の圧力以上となった場合には、前記導入手段により揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔に導入し、前記圧力計測手段により計測された圧力が大気圧以下の所定の圧力以下となった場合には、前記回収手段により吸着塔に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンクに戻すように制御する制御手段であることを特徴とする前記［１］に記載のベーパー回収装置。
［３］前記計測手段は、前記揮発性液体貯蔵タンク内の液面高さを計測する液面高さ計測手段であり、
前記制御手段は、該液面高さ計測手段により計測された液面が上昇傾向にある場合には、前記導入手段により揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔に導入し、前記液面高さ計測手段により計測された液面が下降傾向にある場合には、前記回収手段により吸着塔に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンクに戻すように制御する制御手段であることを特徴とする前記［１］に記載のベーパー回収装置。
［４］前記計測手段は、前記揮発性液体貯蔵タンク内に充填される揮発性液体の流量および前記揮発性液体貯蔵タンク内から払い出される揮発性液体の流量を計測する流量計測手段であり、
前記制御手段は、該流量計測手段により前記揮発性液体貯蔵タンク内に充填される揮発性液体の流量が計測され、揮発性液体が充填中と判断された場合には、前記導入手段により揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔に導入し、また、流量計測手段により前記揮発性液体貯蔵タンク内から払い出される揮発性液体の流量が計測され、揮発性液体が払い出し中と判断された場合には、前記回収手段により吸着塔に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンクに戻すように制御する制御手段であることを特徴とする前記［１］に記載のベーパー回収装置。
［５］揮発性液体貯蔵タンクが、ガソリンスタンドの地下に埋設されるガソリン貯蔵タンクであることを特徴とする前記［１］乃至［４］のいずれかに記載のベーパー回収装置。
［６］前記［１］乃至［５］のいずれかに記載のベーパー回収装置を用いて、揮発性液体貯蔵タンク内に揮発性液体を充填する際に、前記揮発性液体貯蔵タンク内から排出される、前記揮発性液体のベーパーを含むガスから、前記ベーパーを分離、回収することを特徴とするベーパー回収方法。

本発明によれば、設備費及び設置費用が膨大とならず、さらに、既設の貯蔵タンクに設置する場合も新たな掘削工事を必要とせずに短期間で設置可能なベーパー回収装置及びベーパー回収方法が提供される。

以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。

図１は、本発明に係るベーパー回収装置の一実施形態を示す概略構成図である。

図１に示すように、本発明に係るベーパー回収装置１は、揮発性液体貯蔵タンク１０内に揮発性液体を充填する際に、前記揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される、前記揮発性液体のベーパーを含むガスから、前記ベーパーを分離、回収するベーパー回収装置である。そして、前記ベーパー回収装置１は、内部に揮発性液体のベーパーを吸着する吸着剤２ａを備えた吸着塔２と、揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを前記吸着塔２に導入するための導入手段３と、前記吸着塔２内の吸着剤２ａに吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させ、この脱着させたベーパーを前記揮発性液体貯蔵タンク１０に戻す回収手段４とを備える。

さらに、前記ベーパー回収装置１は、前記揮発性液体貯蔵タンク１０内に揮発性液体が充填中であるのか、或いは、払い出し中であるのかを判定するのに必要な物理量を計測する計測手段５と、この計測手段５による計測結果に基づいて揮発性液体が充填中であるか否かを判断し、充填中であると判断された場合には、前記導入手段３により揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔２に導入するように制御し、払い出し中であると判断された場合には、前記回収手段４により吸着塔２に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、この脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンク１０に戻すように制御する制御手段６とを備える。

これにより、例えば、ガソリンスタンドの地下タンクに、ガソリン運搬用のタンクローリからガソリンを充填する場合に、前記タンク内から押し出されるガソリンのベーパーを含むガスは吸着塔２に案内され、前記ガス中に含まれるガソリンのベーパーは吸着剤２ａに吸着される。ガス中からガソリンのベーパーが除去され、残った空気のみが大気に放出され、これにより、ガソリンのベーパーが大気に放出されることが防止される。

また、地下タンクにガソリンの充填が行われていない時、例えば、ガソリンが払い出し中である時には、前記吸着塔２内の吸着剤２ａに吸着したガソリンのベーパーを脱着させ、この脱着させたベーパーを前記地下タンクに戻すことで、ガソリンのベーパーの回収が行われる。

以下、本発明に係るベーパー回収装置１の各構成要件についてさらに詳しく説明する。なお、前記揮発性液体としては、ガソリン、灯油、アルコール類、トルエン、キシレン、酢酸エチル、ベンゼン、軽油、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ホルムアルデヒド等を例示することができるが、これに限定されない。

［吸着塔２］
吸着塔２は、その内部に揮発性液体のベーパーを吸着する吸着剤２ａが充填されている。図１に示す例では、吸着塔２の底部に設けられたガス導入口２ｂから揮発性液体のベーパーを含むガスが導入され、このガスが吸着剤２ａ内を上昇する間に、前記ガス中の揮発性液体のベーパーが吸着剤２ａに吸着され、揮発性液体のベーパーが除去された空気が、吸着塔２の上部に設けられたガス排出口２ｃから大気に放出される。

ここで、前記吸着剤２ａとしては、シリカゲル、ゼオライト、吸着ガスの脱着が可能な活性炭（例えば、メソフェーズ活性炭）等種々の吸着剤を用いることができる。前記吸着剤の種類は、回収すべき揮発性液体の種類により、吸着能率等を考慮して適宜選択され得る。また、前記吸着剤の充填量は、揮発性液体貯蔵タンク１０内の容積と等しい（タンク１基分）ベーパーを吸着できる量が目安となり、揮発性液体のベーパー濃度変化に対する余裕をどの程度とるか、或いは、回収手段の性能により適宜変更され得る。

［導入手段３］
導入手段３は、揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを前記吸着塔２に導入する。例えば、揮発性液体運搬用のタンクローリから揮発性液体が揮発性液体貯蔵タンク１０内に充填され始めると、前記タンク１０内での液面の上昇に伴って、前記タンク１０内に充満している揮発性液体のベーパーを含むガスが前記タンク１０内から押し出される。本導入手段３は、揮発性液体の充填中に前記タンク１０内から押し出される、つまり排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを前記吸着塔２に導入するものである。

ここで、前記導入手段３としては、揮発性液体貯蔵タンク１０と吸着塔２の底部に設けられたガス導入口２ｂとをつなぐ配管３ａにより構成することができる。そして、前記配管３ａのガス導入口２ｂに接続される端部の反対側の端部は、揮発性液体貯蔵タンク１０内部の天井付近に設けられる。なお、前記配管３ａは、揮発性液体貯蔵タンク１０に設置される通気配管の一部を共用して用いてもよい。

また、本導入手段３の配管３ａの途中に、ブロワーを設けてもよい。ブロワーにより揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔２に導入するようにすることで、ガス流路内で圧損が大きいような場合にも確実にガスを吸着塔２内に導入することが可能となる。

［回収手段４］
回収手段４は、前記吸着塔２内の吸着剤２ａに吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させ、この脱着させたベーパーを前記揮発性液体貯蔵タンク１０に戻す。ここで、前記回収手段４としては、吸着塔２の底部に設けられたガス導入口２ｂと揮発性液体貯蔵タンク１０とをつなぐ配管４ａと、前記吸着剤２ａに吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させる手段として、前記吸着塔２内を減圧するための減圧装置４ｂとにより構成することができる。前記減圧装置４ｂとしては、真空ポンプ等を用いることができるが、前記吸着塔２内を減圧できるものであれば限定されない。なお、図１に示す配管４ａは、その一部を、前記導入手段３の配管３ａと共用しているが、別々に設けるようにしてもかまわない。

本回収手段４によるベーパーの回収は、揮発性液体貯蔵タンク１０から揮発性液体が払い出されている間に行われる。ベーパーの回収は、前記減圧装置４ｂにより、吸着塔２内を減圧し、吸着剤２ａに吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させ、配管４ａを通して揮発性液体貯蔵タンク１０に戻すことで行われる。なお、減圧の度合いは、減圧装置４ｂの能力と吸着剤２ａの量との関係から適宜変更され得る。

このとき、図１に示すように、配管３ａと配管４ａとを一部共用して用いる場合には、本回収手段４によるベーパーの回収を行っている間は、前記配管３ａの、配管４ａとの分岐点の近傍に設けられたバルブ３ｂを閉めて、前記配管４ａの、配管３ａとの分岐点の近傍に設けられたバルブ４ｃを開けるようにする。なお、吸着塔２内を減圧する場合には、吸着塔２の上部に設けられたガス排出口２ｃに設けられたバルブ２ｄは閉めておくことが必要である。また、前記導入手段３により、揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを前記吸着塔２に導入する際には、前記バルブ４ｃを閉とし、前記バルブ３ｂおよび２ｄを開とすることで行う。

前記吸着剤２ａから脱着させた揮発性液体のベーパーは、ベーパーのまま揮発性液体貯蔵タンク１０内に戻して回収するようにしてもよいが、図１に示すように、前記配管４ａの途中に設けた液化手段４ｄを用いて、前記ベーパーの少なくとも一部を液化してから前記揮発性液体貯蔵タンクに戻すようにしてもよい。ここで、前記液化手段４ｄとしては、前記ベーパーの少なくとも一部を液化できるものであれば、水冷式、空冷式を含めてどのような形式のものを用いてもよい。図１に示した例では、冷却水によりベーパーを液化する水冷式の装置を示している。なお、前記冷却水としては、水道水を用いてもよい。これにより、例えばガソリンスタンドにおいて、容易に前記液化手段４ｄを設置することが可能となる。また、揮発性液体貯蔵タンク１０内の液体の一部を引き抜き、回収したベーパーと接触させ共洗いをすることで液化する方法を用いることもできる。

［計測手段５］
計測手段５は、前記揮発性液体貯蔵タンク１０内に揮発性液体が充填中であるのか、或いは、払い出し中であるのかを判定可能な物理量を計測する。本計測手段５としては、（イ）揮発性液体貯蔵タンク１０内の圧力を計測する圧力計測手段５ａ、（ロ）揮発性液体貯蔵タンク内の液面高さを計測する液面高さ計測手段５ｂ、（ハ）揮発性液体貯蔵タンク内に充填される揮発性液体の流量および揮発性液体貯蔵タンク内から払い出される揮発性液体の流量を計測する流量計測手段５ｃ，５ｄ等を用いることができる。以下、それぞれについて、さらに説明する。

（イ）揮発性液体貯蔵タンク１０内の圧力を計測する圧力計測手段５ａを用いる場合
揮発性液体運搬用のタンクローリから揮発性液体が揮発性液体貯蔵タンク１０内に充填され始めると、前記タンク１０内での液面の上昇に伴って、前記タンク１０内に充満している揮発性液体のベーパーを含むガスの圧力が上昇し正圧となる。ここでは、この圧力の上昇を計測することで揮発性液体が充填中であるか否かが判定できる。なお、このとき、前記揮発性液体貯蔵タンク１０に通気配管が設置されている場合には、この通気配管にはブリザー弁１１ａが設置されていることが必要である。

圧力計測手段５ａを、揮発性液体貯蔵タンク１０内の圧力を計測可能な位置に設ける。前記圧力計測手段５ａとしては、例えば圧力計等を用いることができる。前記設ける位置は特に限定されないが、例えば、図１に示すように前記導入手段３の配管３ａの途中（地上部分）に設けることができる。地上部分に設けることで、後から設置工事等をする場合に、地面の掘削工事等を行う必要がなく、設置が容易となる。

なお、本計測手段５においては、前記圧力計測手段５ａからの圧力計測結果を受信し、揮発性液体が充填中であるか否かの信号を送信する判定部５ｅを設けてもよい。前記判定部５ｅとしては、例えばコンピュータ（例えば、パソコンやＰＬＣ）等を用いることができる。前記判定部５ｅでは、前記圧力計測手段５ａからの圧力計測結果を受け取り、その圧力値が大気圧よりも高い所定の圧力以上となった場合には、揮発性液体が充填中であると判断し、例えば充填中を示す信号を後述する制御手段６に送信する。また、前記圧力値が大気圧以下の所定の圧力以下となった場合には、揮発性液体が払い出し中であると判断し、払い出し中であることを示す信号を後述する制御手段６に送信する。なお、前記大気圧よりも高い所定の圧力および大気圧以下の所定の圧力としては、揮発性液体貯蔵タンク１０内の圧力が正圧であるか負圧であるかを判断する圧力であり、それぞれ大気圧より少し高い圧力および大気圧より少し低い圧力に設定すればよく、前記通気配管が設置されている場合には、この通気配管に設置されているブリザー弁１１ａの設定圧力範囲内とすることが必要である。

（ロ）揮発性液体貯蔵タンク内の液面高さを計測する液面高さ計測手段５ｂを用いる場合
揮発性液体運搬用のタンクローリから揮発性液体が揮発性液体貯蔵タンク１０内に充填され始めると、前記タンク１０内での液面が上昇する。ここでは、この液面の上昇を計測することで揮発性液体が充填中であるか否かが判定できる。

液面高さ計測手段５ｂを、揮発性液体貯蔵タンク１０内の液面高さを計測可能な位置に設ける。前記液面高さ計測手段５ｂとしては、フロート式の液面高さ測定器、非接触のレーダー式液面高さ測定器、差圧式液面高さ測定器等を用いることができる。

なお、本計測手段５においては、前記液面高さ計測手段５ｂからの液面高さの計測結果を所定時間間隔で受信し、揮発性液体が充填中であるか否かの信号を送信する判定部５ｅを設けてもよい。前記所定時間間隔としては、液面の上昇、下降の傾向を判断できる間隔とする必要があり、例えば、０．１〜１０ｓｅｃ程度の間隔で液面高さを測定することが好ましい。

前記判定部５ｅとしては、例えばコンピュータ（例えば、パソコンやＰＬＣ）等を用いることができる。前記判定部５ｅでは、前記液面高さ計測手段５ｂからの液面高さ計測結果を受け取り、所定時間間隔で受信する液面高さ計測結果を０．５〜５分程度の統計処理を行い、液面が上昇傾向か下降傾向であるかを判断する。液面が上昇傾向であると判断された場合には、揮発性液体が充填中であると判断し、例えば充填中を示す信号を後述する制御手段６に送信する。また、液面が下降傾向であると判断された場合には、揮発性液体を払い出し中であると判断し、払い出し中であることを示す信号を後述する制御手段６に送信する。

（ハ）揮発性液体貯蔵タンク内に充填される揮発性液体の流量および揮発性液体貯蔵タンク内から払い出される揮発性液体の流量を計測する流量計測手段５ｃ，５ｄを用いる場合
揮発性液体運搬用のタンクローリから揮発性液体が揮発性液体貯蔵タンク１０内に充填される際の流量および揮発性液体貯蔵タンク内から揮発性液体が払い出される際の流量を計測することで揮発性液体が充填中であるか、或いは、払い出し中であるかが判定できる。

まず、流量計測手段５ｃを、揮発性液体貯蔵タンク１０内に充填される揮発性液体の流量を計測可能な位置に設ける。前記流量計測手段５ｃとしては、流量計等を用いることができる。前記流量計測手段５ｃを設ける位置は特に限定されないが、例えば、図１に示すように、揮発性液体運搬用のタンクローリから揮発性液体を揮発性液体貯蔵タンク１０内に充填するための供給管１２の途中（地上部分）に設けることができる。地上部分に設けることで、後から設置工事等をする場合に、地面の掘削工事等を行う必要がなく、設置が容易となる。

また、流量計測手段５ｄを、揮発性液体貯蔵タンク１０内から払い出される揮発性液体の流量を計測可能な位置に設ける。前記流量計測手段５ｄとしては、流量計等を用いることができる。前記流量計測手段５ｄを設ける位置は特に限定されないが、例えば、図１に示すように、揮発性液体貯蔵タンク１０内から揮発性液体を払い出す払い出し配管１３の途中に設けることができる。

なお、本計測手段５においては、前記流量計測手段５ｃおよび５ｄからの流量計測結果を受信し、揮発性液体が充填中であるか否かの信号を送信する判定部５ｅを設けてもよい。前記判定部５ｅとしては、例えばコンピュータ（例えば、パソコンやＰＬＣ）等を用いることができる。前記判定部５ｅでは、前記流量計測手段５ｃからの流量計測結果を受け取り、その流量値が所定の流量以上となった場合には、揮発性液体が充填中であると判断し、例えば充填中を示す信号を後述する制御手段６に送信する。また、前記流量計測手段５ｄからの流量計測結果を受け取り、その流量値が所定の流量以上となった場合には、揮発性液体が払い出し中であると判断し、払い出し中であることを示す信号を後述する制御手段６に送信する。なお、前記所定の流量としては、それぞれ、揮発性液体貯蔵タンク１０に向けて揮発性液体が流れ込んでいるか、或いは、揮発性液体貯蔵タンク１０から揮発性液体が払い出されているかを判断する流量であり、それぞれゼロより少し大きい値に設定すればよい。

また、本計測手段５としては、上記（イ）、（ロ）、（ハ）のように自動的に揮発性液体が充填中であるか否かを判断するのではなく、例えば、充填中であることの信号を発するスイッチを設けておき、充填中は、その充填を行う人間が充填中を示すスイッチを押すことで充填中の信号を後述する制御手段６に送信し、また、払い出しを行う際にも同様なスイッチを設けておき、払い出しを行う人間が払い出し中を示すスイッチを押すことで払い出し中であることを示す信号を後述する制御手段６に送信するようにしてもよい。なお、払い出しであることを示すスイッチの代わりに、例えば、払い出しを行うポンプ１４が運転中であることを示す信号を利用することもできる。

［制御手段６］
制御手段６は、前記計測手段５による計測結果に基づいて揮発性液体が充填中であるか、或いは払い出し中であるかを判断し、充填中であると判断された場合には、前記導入手段３により揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔２に導入するように制御し、払い出し中であると判断された場合には、前記回収手段４により吸着塔２に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、この脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンク１０に戻すように制御する。

以下、前記計測手段５に記載した（イ）、（ロ）、（ハ）の場合に分けて、計測手段５による計測結果に基づいて揮発性液体が充填中であるか払い出し中であるかを判断する方法について記載する。

（イ）揮発性液体貯蔵タンク１０内の圧力を計測する圧力計測手段５ａを用いる場合
圧力計測手段５ａにより計測された圧力が大気圧よりも高い所定の圧力以上となった場合には、前記導入手段３により揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔２に導入し、揮発性液体のベーパーを含むガスからベーパーを分離する。前記圧力計測手段５ａにより計測された圧力が大気圧以下の所定の圧力以下となった場合には、前記回収手段４により吸着塔２に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンク１０に戻すように制御する。なお、前記大気圧よりも高い所定の圧力および大気圧以下の所定の圧力としては、揮発性液体貯蔵タンク１０内の圧力が正圧であるか負圧であるかを判断する圧力であり、それぞれ大気圧より少し高い圧力および大気圧より少し低い圧力に設定すればよく、前記通気配管が設置されている場合には、この通気配管に設置されているブリザー弁１１ａの設定圧力範囲内とすることが必要である。

より詳しくは、制御手段６は、圧力計測手段５ａにより計測された圧力が大気圧よりも高い所定の圧力以上となった場合には、バルブ２ｄ、３ｂを開、バルブ４ｃを閉の状態にすると共に、導入手段３により揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを配管３ａを通して吸着塔２に導入し、揮発性液体のベーパーを吸着剤２ａに吸着させて、前記ベーパーが除去された空気を大気に放出するように制御する。また、制御手段６は、前記圧力計測手段５ａにより計測された圧力が大気圧以下の所定の圧力以下となった場合には、バルブ２ｄ、３ｂを閉、バルブ４ｃを開の状態にすると共に、減圧装置４ｂを起動させて、吸着塔２内を減圧し、吸着剤２ａに吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させ、このベーパーを配管４ａを通して揮発性液体貯蔵タンク１０に戻し回収するように制御する。

（ロ）揮発性液体貯蔵タンク内の液面高さを計測する液面高さ計測手段５ｂを用いる場合
液面高さ計測手段５ｂにより計測された液面が上昇傾向にある場合には、前記導入手段３により揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔２に導入し、揮発性液体のベーパーを含むガスからベーパーを分離する。前記液面高さ計測手段５ｂにより計測された液面が下降傾向にある場合には、前記回収手段４により吸着塔２に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンク１０に戻すように制御する。なお、本制御手段６においては、前記液面高さ計測手段５ｂからの液面高さの計測結果を所定時間間隔で受信し、その計測結果を単純に比較する、或いは、統計処理を行うことで、液面が上昇傾向にあるのか、或いは、下降傾向にあるのかを判断する。前記所定時間間隔としては、液面の上昇、下降の傾向を判断できる間隔とする必要があり、例えば、０．１〜１０ｓｅｃ程度の間隔で液面高さを測定することが好ましい。

より詳しくは、制御手段６は、液面高さ計測手段５ｂにより、所定時間間隔で計測された液面が上昇傾向にある場合には、バルブ２ｄ、３ｂを開、バルブ４ｃを閉の状態にすると共に、導入手段３により揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを配管３ａを通して吸着塔２に導入し、揮発性液体のベーパーを吸着剤２ａに吸着させて、前記ベーパーが除去された空気を大気に放出するように制御する。また、制御手段６は、前記液面高さ計測手段５ｂにより、所定時間間隔で計測された液面が下降傾向にある場合には、バルブ２ｄ、３ｂを閉、バルブ４ｃを開の状態にすると共に、減圧装置４ｂを起動させて、吸着塔２内を減圧し、吸着剤２ａに吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させ、このベーパーを配管４ａを通して揮発性液体貯蔵タンク１０に戻し回収するように制御する。

（ハ）揮発性液体貯蔵タンク内に充填される揮発性液体の流量および揮発性液体貯蔵タンク内から払い出される揮発性液体の流量を計測する流量計測手段５ｃ，５ｄを用いる場合
流量計測手段５ｃにより前記揮発性液体貯蔵タンク１０内に充填される揮発性液体の流量が計測され、揮発性液体が充填中と判断された場合には、前記導入手段３により揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔２に導入し、揮発性液体のベーパーを含むガスからベーパーを分離する。また、流量計測手段５ｄにより前記揮発性液体貯蔵タンク１０内から払い出される揮発性液体の流量が計測され、揮発性液体が払い出し中であると判断された場合には、前記回収手段４により吸着塔２に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンク１０に戻すように制御する。なお、前記所定の流量としては、それぞれ、揮発性液体貯蔵タンク１０に向けて揮発性液体が流れ込んでいるか、或いは、揮発性液体貯蔵タンク１０から揮発性液体が払い出されているかを判断する流量であり、それぞれゼロより少し大きい値に設定すればよい。

より詳しくは、制御手段６は、流量計測手段５ｃにより前記揮発性液体貯蔵タンク１０内に充填される揮発性液体の流量が計測された場合には、バルブ２ｄ、３ｂを開、バルブ４ｃを閉の状態にすると共に、導入手段３により揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを配管３ａを通して吸着塔２に導入し、揮発性液体のベーパーを吸着剤２ａに吸着させて、前記ベーパーが除去された空気を大気に放出するように制御する。また、制御手段６は、流量計測手段５ｄにより前記揮発性液体貯蔵タンク１０内から払い出される揮発性液体の流量が計測された場合には、バルブ２ｄ、３ｂを閉、バルブ４ｃを開の状態にすると共に、減圧装置４ｂを起動させて、吸着塔２内を減圧し、吸着剤２ａに吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させ、このベーパーを配管４ａを通して揮発性液体貯蔵タンク１０に戻し回収するように制御する。

なお、本制御手段６で、前記計測手段５による計測結果に基づいて揮発性液体が充填中であるか否かを判断するのではなく、前述の計測手段５の説明で記載したように、前記計測手段５に判定部５ｅを設け、そこで揮発性液体が充填中であるか、或いは払い出し中であるかの判定を行い、充填中を示す信号或いは払い出し中であることを示す信号を送信するようにしてもよい。

この場合、制御手段６は、前記計測手段５により揮発性液体が充填中であると判断され、計測手段５から充填中を示す信号を受信した場合には、前記導入手段３を用いて揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔２に導入するように制御し、この計測手段５により揮発性液体が払い出し中であると判断された場合には、前記回収手段４を用いて吸着塔２に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、この脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンク１０に戻すように制御する。

上述したように、本発明に係るベーパー回収装置は、計測手段５を設けて、その計測値に基づいて、吸着塔２へのベーパーの吸着と、吸着塔２からのベーパーの脱着とをバッチ式に分けて行うことを特徴とする。これにより、従来の連続稼動式の大規模な装置と比較して設備構成が大幅に簡素化でき、設備費及び設置費用を大幅に削減することが可能となり、さらに、既設の貯蔵タンクに設置する場合も新たな掘削工事を必要とせずに短期間で設置可能となる。

このような特徴から、本発明に係る揮発性液体貯蔵タンクは、ガソリンスタンドの地下に埋設されるガソリン貯蔵タンクであることが好ましい。

以下、既設の貯蔵タンクに本発明に係るベーパー回収装置を設置する場合の設置方法の一例を示す。本発明に係るベーパー回収装置の設置方法としては、上記導入手段３の揮発性液体貯蔵タンク１０内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスの導入口を、例えば、揮発性液体貯蔵タンク１０の残圧を大気に放出する放出管１１の地上部分に接続し、上記回収手段４により回収されたベーパーの排出口を、例えば、前記揮発性液体貯蔵タンク１０に液体を供給する供給管１２の地上部分に接続することが好ましい。これにより、既設の貯蔵タンクに設置する場合も新たな掘削工事を必要とせずに短期間で設置可能となる。なお、前記放出管１１は、例えば、ブリザー弁１１ａを介して大気に開放されている。

本発明に係るベーパー回収装置の一実施形態を示す概略構成図である。

符号の説明

１ベーパー回収装置
２吸着塔
２ａ吸着剤
２ｂガス導入口
２ｃガス排出口
２ｄバルブ
３導入手段
３ａ配管
３ｂバルブ
４回収手段
４ａ配管
４ｂ減圧装置
４ｃバルブ
４ｄ液化手段
５計測手段
５ａ圧力計測手段
５ｂ液面高さ計測手段
５ｃ，５ｄ流量計測手段
５ｅ判定部
６制御手段
１０揮発性液体貯蔵タンク
１１放出管
１１ａブリザー弁
１２供給管
１３払い出し配管
１４ポンプ

Claims

揮発性液体貯蔵タンク内に揮発性液体を充填する際に、前記揮発性液体貯蔵タンク内から排出される、前記揮発性液体のベーパーを含むガスから、前記ベーパーを分離、回収するベーパー回収装置であって、
前記ベーパー回収装置が、
内部に揮発性液体のベーパーを吸着する吸着剤を備えた１塔式の吸着塔と、
揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを前記吸着塔に導入するための導入手段と、
前記吸着塔内の吸着剤に吸着した揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを前記揮発性液体貯蔵タンクに戻す回収手段と、
前記揮発性液体貯蔵タンク内に揮発性液体が充填中であるのか、或いは、払い出し中であるのかを判定するのに必要な物理量を計測する計測手段と、
該計測手段による計測結果に基づいて揮発性液体が充填中であるか払い出し中であるかを判断し、充填中であると判断された場合には、前記導入手段により揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔に導入するように制御し、払い出し中であると判断された場合には、前記回収手段により吸着塔に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、この脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンクに戻すように制御する制御手段とを備えたことを特徴とするベーパー回収装置。
前記計測手段は、前記揮発性液体貯蔵タンク内の圧力を計測する圧力計測手段であり、
前記制御手段は、該圧力計測手段により計測された圧力が大気圧よりも高い所定の圧力以上となった場合には、前記導入手段により揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔に導入し、前記圧力計測手段により計測された圧力が大気圧以下の所定の圧力以下となった場合には、前記回収手段により吸着塔に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンクに戻すように制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載のベーパー回収装置。
前記計測手段は、前記揮発性液体貯蔵タンク内の液面高さを計測する液面高さ計測手段であり、
前記制御手段は、該液面高さ計測手段により計測された液面が上昇傾向にある場合には、前記導入手段により揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔に導入し、前記液面高さ計測手段により計測された液面が下降傾向にある場合には、前記回収手段により吸着塔に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンクに戻すように制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載のベーパー回収装置。
前記計測手段は、前記揮発性液体貯蔵タンク内に充填される揮発性液体の流量および前記揮発性液体貯蔵タンク内から払い出される揮発性液体の流量を計測する流量計測手段であり、
前記制御手段は、該流量計測手段により前記揮発性液体貯蔵タンク内に充填される揮発性液体の流量が計測され、揮発性液体が充填中と判断された場合には、前記導入手段により揮発性液体貯蔵タンク内から排出される揮発性液体のベーパーを含むガスを吸着塔に導入し、また、流量計測手段により前記揮発性液体貯蔵タンク内から払い出される揮発性液体の流量が計測され、揮発性液体が払い出し中と判断された場合には、前記回収手段により吸着塔に吸着された揮発性液体のベーパーを脱着させ、該脱着させたベーパーを揮発性液体貯蔵タンクに戻すように制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載のベーパー回収装置。
揮発性液体貯蔵タンクが、ガソリンスタンドの地下に埋設されるガソリン貯蔵タンクであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のベーパー回収装置。
請求項１乃至５のいずれかに記載のベーパー回収装置を用いて、揮発性液体貯蔵タンク内に揮発性液体を充填する際に、前記揮発性液体貯蔵タンク内から排出される、前記揮発性液体のベーパーを含むガスから、前記ベーパーを分離、回収することを特徴とするベーパー回収方法。