JP6651341B2 - ベーパー回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、揮発性燃料液体を貯留する貯液タンクに付設され、貯液タンクから放出される燃料蒸気（ベーパー）を含んだ気体から燃料蒸気成分を分離・回収して、燃料蒸気成分が除去された気体にしてから外部へ放出するベーパー回収装置に関する。

特許文献１には、燃料供給施設の貯液タンクから放出される燃料蒸気を含んだ気体を、シリカゲル等の吸着剤が充填されている吸着槽に導入し、燃料蒸気成分（ガソリン等の主成分となる炭化水素：ＨＣ(hydrocarbons)成分）を槽内の吸着剤に吸着させて分離する吸着処理を行い、燃料蒸気成分が除去された気体にしてから外部へ放出することにより、燃料蒸気を含んだ気体がそのまま大気中に放出されることを防止したベーパー回収装置の構成が示されている。また、特許文献１に記載のベーパー回収装置は、その吸着処理で吸着剤に吸着された燃料蒸気成分を、貯液タンクから放出される燃料蒸気を含んだ気体の導入を断った状態で、吸着槽内の雰囲気を必要に応じてパージガスを併用しながら負圧状態（極低圧状態）に吸引し、吸着剤に吸着されている燃料蒸気成分を吸着剤から脱着する脱着処理を行い、この脱着した燃料蒸気成分を貯液タンク内に戻す還流処理を行って回収することにより、燃料の無用な損失を抑制した構成にもなっている。

特許第５０６０１５９号公報

従来技術のベーパー回収装置では、吸着槽内で吸着剤に吸着されている燃料蒸気成分を吸着剤から脱着する脱着処理は、例えばスクロール式の真空ポンプ等の吸引ポンプを用いて、吸着槽内の雰囲気を必要に応じてパージガスを併用しながら負圧状態（極低圧状態）に吸引することにより行われる。

ところが、吸引ポンプを用いて吸着槽内の雰囲気を吸引する場合、吸引された吸着槽内の雰囲気はポンプ筐体内で密閉移送空間に閉じ込められ、ポンプ吸込口からポンプ吐出口に移送される。その際、吸引された吸着槽内の雰囲気が、ポンプ筐体内での密閉移送空間の容積変化によって密閉移送空間内で圧縮され、雰囲気中の燃料蒸気成分等がこの密閉移送空間内で液化してしまう。特に、ベーパー回収装置では、吸引ポンプは、吸着槽に吸着された燃料蒸気成分を脱着するときに専ら駆動され、通常、脱着が終了すると、直ちに吸着槽との間の連通が遮断され、かつその駆動も停止されるので、ポンプ筐体内の密閉移送空間内で燃料蒸気成分等の液化が起きてしまうと、その液化した燃料蒸気成分等は、次に脱着処理が行われるときまで、そのまま密閉移送空間内に滞留することになる。

この結果、ベーパー回収装置では、ポンプ筐体内の密閉移送空間内に液化した燃料蒸気成分等が滞留したままになっていると、ポンプ筐体内の密閉移送空間を含む各部がウェットな状態になり、ドライな状態に比べ特に摺動部の消耗部品の寿命が短くなる問題があった。このように、ベーパー回収装置において、脱着処理で用いられる吸引ポンプのポンプ筐体内での燃料蒸気成分等の液化は、装置自体の寿命の低下や消耗部品の交換頻度を高めてしまうという問題があった。

本発明は、上述した問題点を鑑みてなされたもので、装置自体や消耗部品の寿命の低下を防ぎ、燃料蒸気成分の吸着性能や脱着性能の維持をはかったベーパー回収装置を提供することを目的とする。

本発明に係るベーパー回収装置は、脱着処理で用いられる吸引ポンプに係り、ポンプ筐体内でポンプ吸込口からポンプ吐出口へ吸着槽内の雰囲気が閉じ込められて移送される密閉移送空間に、別途、乾燥気体を導入することによって、密閉移送空間内における燃料蒸気成分のベーパー濃度を希釈し、密閉移送空間の容積変化によって密閉移送空間内の雰囲気が圧縮されても、密閉移送空間内で燃料蒸気成分が液化し滞留するのを抑制できるようにしたことを特徴とする。

加えて、本発明に係るベーパー回収装置は、吸着槽内の吸着剤からの燃料蒸気成分の脱着が終了すると、吸着槽との間の連通の遮断に対して、吸引ポンプの駆動停止を遅延させ、かつその遅延期間の間も密閉移送空間には乾燥気体を導入されるようにしたことを特徴とする。

より具体的には、本発明に係るベーパー回収装置は、燃料液体から蒸発した燃料蒸気（ベーパー）を吸着する吸着剤が充填された吸着槽と、貯液タンク内から放出される燃料蒸気を含んだ気体を吸着槽に供給して当該気体に含まれる燃料蒸気成分を吸着剤に吸着させるベーパー回収部と、吸着槽と連通し、吸着剤により燃料蒸気成分を除去された気体を吸着槽外に排出する気体排出部と、吸着槽と連通し、吸着剤に吸着された燃料蒸気成分を脱着させる脱着部と、脱着部により脱着された燃料蒸気成分を貯液タンクに還流させる還流部と、ベーパー回収部、気体排出部、脱着部、及び還流部を作動制御する制御部とを備えたベーパー回収装置であって、脱着部は、一側が吸着槽に連通し、他側が還流部に連通した脱着管路と、脱着管路に設けられ、吸着槽内から吸着された燃料蒸気成分を含む気体を吸引し、還流部に吐出する吸引ポンプと、吸引ポンプよりも吸着槽側の脱着管路部分に設けられ、吸着槽と吸引ポンプとの間を連通／遮断する脱着弁と、吸引ポンプのポンプ筐体内の密閉移送空間に連通して設けられ、密閉移送空間に乾燥気体を供給する気体供給部とを有し、制御部は、脱着部の脱着弁を閉弁して吸着槽と吸引ポンプとの間の連通を遮断する際、脱着弁の閉弁に対して、吸引ポンプの駆動停止及び気体供給部による乾燥気体の供給停止を遅延させ、当該遅延期間の間も駆動中の吸引ポンプの密閉移送空間に乾燥気体を供給する構成としたことを特徴とする。

本発明のベーパー回収装置によれば、吸着槽内から吸着された燃料蒸気成分を含む気体を吸引して還流部に吐出する吸引ポンプの、密閉移送空間を含むポンプ筐体内の各部をドライな状態に保つことができ、吸引ポンプ自体の寿命の低下を引き起こす原因となる、密閉移送空間内での燃料蒸気成分等の液化やその滞留を防止することができる。これにより、吸引ポンプ自体の寿命の低下を防ぎ、燃料蒸気成分の吸着性能や脱着性能の維持をはかることができる。特に、吸引ポンプのポンプ筐体内で密閉移送空間の形成に用いられる運動用シール材等の消耗部品の消耗を低減し、その交換周期を長くすることができ、メンテナンスコストを低減することができる。

上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本発明によるベーパー回収装置の一実施例を示すシステム系統図である。 本実施例のベーパー回収装置において実行される吸着処理、脱着処理のフローチャートである。 図２に示したフローチャート部分の続きのフローチャートである。

本発明に係るベーパー回収装置の一実施の形態について、燃料供給施設として車輌等にガソリン等の揮発性燃料液体を補給する給油所に適用したベーパー回収装置を例に、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明によるベーパー回収装置の一実施例を示すシステム系統図である。

本実施例のベーパー回収装置１０が適用された給油所１は、その敷地面地下に、燃料油液（燃料液体）を貯留する貯液タンク２が埋設された構成になっている。また、給油所敷地面には、車輌等の補給対象に燃料油液を給液するための給油機（燃料供給機）３が設置され、給油機３による給油作業（燃料供給作業）の邪魔とならない敷地面適所には、注油口４や、通気管５が設けられている。

給油機３は、燃料供給配管を介して連通接続された貯液タンク２内の燃料油液をポンプにより汲み上げ、給油ホース先端に設けられた給油ノズル（図示省略）を操作することによって、補給対象に燃料油液を供給する。給油作業の際、給油機３は、補給対象に対する給油量（燃料供給量）を流量計（図示省略）により計測して出力する。したがって、貯液タンク２内の燃料油液の貯留液量は、貯液タンク２に連通接続されている給油機３を用いた給油作業が繰り返される度に、その給油量分ずつ減少することになる。

注油口４は、敷地面地下を延設された注油管を介して、貯液タンク２内（望ましくは液相部分Ｌ）に連通している。注油口４は、油槽所からハッチ（区画室）に燃料油液を積載して移送してきたタンクローリ車から燃料油液の荷卸しを受けるため、タンクローリ車に備えられた荷卸しホースの注油口側接続端が着脱自在な構成になっており、荷卸し作業時以外は着脱若しくは開閉自在な蓋体（図示省略）によって閉塞されている。

タンクローリ車のハッチから燃料油液を荷卸しする際は、注油口４は、タンクローリ車に備えられている荷卸し口との間を、荷卸しホースによって接続される。そして、タンクローリ車の該当ハッチのハッチ底弁及び荷卸し口の荷卸し弁をそれぞれ開弁操作することによって、該当ハッチに積載された燃料油液が貯液タンク２へ荷卸しされる。したがって、貯液タンク２内の燃料油液の貯留液量は、注油口４を介してタンクローリ車から燃料油液の荷卸し補給を受ける度、その荷卸し量分（補給液量分）だけ増加する。

このように、貯液タンク２内の燃料油液の貯留液量は、燃料油液の荷卸し作業や補給対象への給油作業によって増減し、タンク内の液相部分Ｌと気相部分Ｇとの境界に係る、タンク内における燃料油液の液面高さ位置も、貯留液量に応じて変位する。

通気管５は、一側が貯液タンク２内の気相部分Ｇと連通され、他側が敷地高所（例えば、地上４メートル）に延び、通気弁６を介して、大気雰囲気中に対して開放・開口されている。通気弁６は、ブリーザーバルブとして、通気管５の内圧すなわち貯液タンク２の気相部分Ｇの雰囲気の圧力が、基準圧としての大気圧に対して所定値以上の差圧を生じると開弁し、貯液タンク２の気相部分Ｇの雰囲気の圧力を調整する。具体的に、燃料油液の荷卸し時や貯液タンク２内の温度上昇等によって、貯液タンク２の気相部分Ｇの雰囲気の圧力が大気圧に対して所定値以上高くなった場合は、通気弁６が開弁して、貯液タンク２内の圧力が異常な高圧とならないようにその気相部分Ｇの雰囲気の一部を外部に放出する。一方、給油機３を用いた給油作業の繰り返しや貯液タンク２内の温度低下等によって、貯液タンク２の気相部分Ｇの雰囲気の圧力が大気圧に対して所定値以上低くなった場合も、通気弁６が開弁して、貯液タンク２内の圧力が異常な低圧とならないように外部から給気する。なお、この通気弁６の開弁による放出及び給気に関係し、通気弁６が開弁する際の大気圧に対する差圧の所定値の大きさ（大気圧に対する正圧及び負圧を考慮しない絶対値としての所定値）は、タンク内の気相部分Ｇの雰囲気の圧力が高圧である場合と低圧である場合とで異なる値であってもよい。

ところで、通気弁６が貯液タンク２内の圧力上昇を抑制するために頻繁に圧力調整を行うようにすると、貯液タンク２の気相部分Ｇの雰囲気の圧力が大気圧に対して僅かながら上昇するだけで通気弁６が開弁し、気相部分Ｇの雰囲気を形成する燃料蒸気を含んだ気体が通気管５の通気孔から大気中に頻繁に放出されてしまうことになる。特にタンクローリ車からの燃料油液の荷卸し時は、貯液タンク２のタンク内部の圧力は、燃料油液の荷卸し量に対応した貯留液量の増量変化に応じて上昇するので、通気弁６が開弁する際の大気圧に対する差圧の所定値の大きさが適当でないと、貯液タンク２への燃料油液の荷卸しが行われている間、通気弁６が開弁し続けることになる。それにより、燃料油液の荷卸し時における貯液タンク２内の圧力上昇は抑制できるものの、通気管５の通気孔からは、貯留液量の増量変化に応じて縮小する気相部分Ｇの燃料蒸気を含んだ気体が、一度に大量に外部に放出されることになる。

このようなタンクローリ車からの燃料油液の荷卸し時における通気管５の通気孔からの燃料蒸気を含んだ気体の放出は、環境汚染の原因になるばかりか、荷卸しを受ける燃料油液の総量が多い燃料供給施設にとっては、この放出されてしまった気体に含まれる燃料蒸気の総量も無視できない液量となり、荷卸しを受けた燃料の無用な損失に繋がってしまう。

そこで、給油所１の貯液タンク２には、ベーパー回収装置１０が設けられ、このベーパー回収装置１０によって、従来、タンクローリ車からの燃料油液の荷卸し時に、気相部分Ｇの縮小に伴って通気管５の通気孔からそのまま外部に放出していた燃料蒸気を含んだ気体から、燃料蒸気成分を分離して回収し、燃料蒸気成分が除去された気体にしてから外部に放出する一方、その際に回収した燃料蒸気成分は貯液タンク２内に戻すようにしている。

次に、上述した構成からなる給油所１に適用された、本実施例のベーパー回収装置１０のシステム構成について、同じく図１に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係るベーパー回収装置１０は、ベーパー回収部２０、吸着槽（吸着部）３０、気体排出部４０、脱着部５０、還流部６０、制御部７０を有する。

ベーパー回収部２０は、貯液タンク２から放出される燃料蒸気（ベーパー）を含む気相部分Ｇの雰囲気を、吸着槽３０に導入する。ベーパー回収部２０は、ベーパー回収管２１と、このベーパー回収管２１に配設された導入弁２２とを有する。ベーパー回収管２１は、一側が、通気管５の通気弁６よりも貯液タンク２側の管路部分に連通接続され、貯液タンク２内の気相部分Ｇと連通している。一方、他側は、吸着槽３０のベーパー導入口３１に連通接続されている。導入弁２２は、貯液タンク２内の気相部分Ｇと吸着槽３０との間を、その開閉に応じて連通／遮断する。導入弁２２は、例えば電磁作動式若しくは空気圧作動式の開閉弁によって構成され、後述する制御部７０からの制御指示に応じて開閉駆動する。導入弁２２は、その開閉に応じて、吸着槽３０への、放出ガスとしての燃料蒸気を含む気相部分Ｇの雰囲気の導入／遮断を行う。

また、ベーパー回収部２０には、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力を検出する圧力センサ２３が設けられている。図示の例では、圧力センサ２３は、貯液タンク２内の気相部分Ｇと常時連通している通気管５に設けられた構成になっている。圧力センサ２３は、例えば差圧伝送器（差圧式圧力計）によって構成され、通気管５の内圧、すなわち貯液タンク２内の気相部分Ｇの雰囲気の圧力（圧力変化）を、大気圧との差圧で計測する。圧力センサ２３の計測出力によれば、タンクローリ車から貯液タンク２に荷卸しされた燃料油液に応じて液面が上昇した場合の貯液タンク２内の圧力上昇、後述の脱着工程時の燃料蒸気が還流されて生じる貯液タンク２内の圧力上昇、給油機３を用いた給油作業の繰り返しによって液面が低下した場合の貯液タンク２内の圧力低下、等を検出できる。圧力センサ２３によって検出された計測圧力は、後述する制御部７０に入力される。

吸着槽３０は、槽内に吸着剤３４が充填され、燃料蒸気を含んだ気体の燃料蒸気成分（炭化水素：ＨＣ成分）を吸着（化学的吸着と物理的吸着）する吸着部を構成する。吸着剤３４には、例えば多孔質のシリカゲル、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）等のような燃料蒸気成分を分離可能な物質が利用される。

吸着槽３０は、図示の例では、ベーパー導入口３１、ベーパー還流口３２、ベーパー給・排気口３３を備え、吸着剤３４が充填された槽内は、これら外部連通口３１〜３３を介して、槽外と連通する構成になっている。ベーパー導入口３１は、吸着剤３４に吸着させるための燃料蒸気成分を含んだ気体を槽内に導入する。ベーパー還流口３２は、吸着剤３４に燃料蒸気成分が吸着された槽内を吸引して、吸着剤３４から脱着された燃料蒸気成分を槽内から導出する。これに対し、ベーパー給・排気口３３は、槽内の吸着剤３４によって燃料蒸気成分が吸着されて除去された導入気体を槽内から導出する一方、吸着剤３４に吸着されている燃料蒸気成分を脱着する際、パージ用のパージガスを槽内へ導入したり、脱着により負圧状態になっている槽内へ脱圧用の気体を導入する。パージガス及び脱圧用の気体には、乾燥エア、不活性ガス等の乾燥気体が使用される。

これにより、吸着槽３０では、ベーパー導入口３１を介して槽内に導入された燃料蒸気を含んだ気体は、その燃料蒸気成分が吸着剤３４に吸着されて分離される。その際、燃料蒸気成分が除去された気体は、ベーパー給・排気口３３を介して槽外に排出される。これに対し、吸着剤３４に吸着された燃料蒸気成分は、ベーパー導入口３１からの燃料蒸気を含んだ気体の導入、及びベーパー給・排気口３３からの燃料蒸気成分が除去された気体（清浄気体）の放出を断った状態で、ベーパー還流口３２を介して槽内を真空吸引することにより、吸着剤３４から脱着させられ、ベーパー還流口３２から槽外に排出される。

加えて、吸着槽３０には、槽内に充填された吸着剤３４による燃料蒸気成分の吸着状況及びこの吸着剤３４に吸着された燃料蒸気成分の脱着状況を監視するための吸着剤検知センサ３５が設けられている。吸着剤検知センサ３５には、吸着剤３４が燃料蒸気成分を吸着する際に熱を発し、吸着された燃料成分が分離する際に吸着剤３４から熱を奪う特徴があることから、熱電対、測温抵抗体、或いはサーミスタ等の温度センサが利用される。

図示の例では、吸着剤検知センサ３５は、槽内をベーパー導入口３１及びベーパー還流口３２側からベーパー給・排気口３３側にかけて複数の領域（例えば、上層領域、中間層領域、下層領域の３ブロック）に分割し、その分割した領域毎に設けられた複数の温度センサによって構成されている。吸着剤検知センサ３５は、吸着剤３４による燃料蒸気成分の吸着状況、及び吸着剤３４に吸着された燃料成分の脱着状況を、その分割した領域毎に、対応する温度センサの検出出力変化で検出する。この場合、吸着剤３４による燃料蒸気成分の吸着状況は、対応する領域の吸着剤３４が燃料蒸気成分を吸着することによって起きる吸着剤３４の発熱で検出する。また、吸着剤３４に吸着された燃料成分の脱着状況は、対応する領域の吸着剤３４で燃料蒸気成分が分離することによって起きる吸着剤３４の冷却で検出する。

気体排出部４０は、吸着槽３０で燃料蒸気成分が吸着剤３２に吸着されて除去された気体を、大気中に放出する。また、吸着槽３０の槽内に充填された吸着剤３４から燃料蒸気成分を脱着した際に負圧状態（極低圧状態）になっている吸着槽３０の槽内雰囲気の圧力を、大気圧状態若しくはその近傍状態からなる基準状態に脱圧するため、外部大気を吸着槽３０の槽内に導入する。気体排出部４０は、気体排気管４１と、この気体排気管４１に配設された気体排出弁４２とを有する。気体排気管４１は、一側が吸着槽３０のベーパー給・排気口３３に連通接続され、他側が敷地高所（例えば、地上４メートル）に延び、大気雰囲気中に通気孔として開放・開口されている。気体排出弁４２は、吸着槽３０のベーパー給・排気口３３と通気孔で開放・開口された大気雰囲気との間を、その開閉に応じて連通／遮断する。気体排出弁４２は、例えば電磁作動式、空気圧作動式、或いはモータ駆動等による流量調整機能を備えた開閉弁によって構成され、後述する制御部７０からの制御指示に応じて開閉駆動するとともに、さらに開弁の際にはその開弁量を調整して単位時間当たりの通過流量を調整できるようになっている。

脱着部５０は、吸着槽３０の槽内に充填された吸着剤３４で吸着した燃料蒸気成分を脱着し、吸着槽３０の槽外に導出する。脱着部５０は、パージガス生成部５１と、パージガス供給部５２と、吸着槽吸引部５３と、フラッシュガス供給部５４とを有する。

パージガス生成部５１は、吸着槽３０の吸着剤３４に吸着されている燃料蒸気成分を脱着する際に使用するパージガスを生成する。本実施例では、取り扱う燃料油液や燃料蒸気成分が可燃性であるためこれらの燃焼要因である酸素を排除する目的で、パージガスとして不活性ガスである窒素ガスが用いられている。そのため、パージガス生成部５１として、窒素ガス生成装置５１０を備えている。窒素ガス生成装置５１０は、既存の構成で、図示の例では、圧縮空気圧力調整器５１１、圧縮空気供給圧力計５１２、窒素供給器５１３、窒素出力圧力調整器５１４、窒素出力圧力計５１５、窒素バッファタンク５１６、窒素出力流量調整器５１７を有する。窒素ガス生成装置５１０は、圧縮機で圧縮され、エアードライヤーで除湿された圧縮空気を、圧縮空気圧力調整器５１１で圧力調整して窒素供給器５１３に取り込み、窒素供給器５１３で酸素と窒素ガスＮ_２を分離し窒素ガスＮ_２を取り出し、窒素供給器５１３から取り出された窒素ガスＮ_２を窒素出力圧力調整器５１４で圧力調整して、窒素バッファタンク５１６に所定圧力の窒素ガスＮ_２を貯留し、窒素バッファタンク５１６から窒素出力流量調整器５１７を介して所定流量の窒素ガスＮ_２を出力可能な構成になっている。

窒素供給器５１３は、深冷分離、吸着分離、或いは膜分離等の分離方法を利用して、大気（原料ガス）から窒素ガスＮ_２を精製する。なお、窒素ガスＮ_２は、窒素供給器５１３に代えて、直接、窒素ガスＮ_２を貯蔵するボンベから供給を受けることも可能である。

本実施例では、酸素と窒素ガスＮ_２を分離するための構成に膜を利用した膜分離方式の窒素供給器５１３が用いられているものとする。この場合、膜により分離された窒素ガスＮ_２内に含まれる酸素の濃度（酸素残留濃度）は、膜自体の特性を基に、圧縮空気の供給圧と窒素ガスＮ_２の出力流量に応じて決まる。そこで、窒素ガス生成装置５１０では、窒素供給器５１３から出力される窒素ガスＮ_２内に含まれる酸素残留濃度が、脱着する燃料油液や燃料蒸気の物性から得ることができる燃焼必要酸素濃度以下となるように、窒素ガスＮ_２の出力流量が窒素出力流量調整器５１７により調整されている。

また、膜分離方式の窒素供給器５１３を用いた本実施例のベーパー回収装置１０では、供給される圧縮空気の圧力（供給圧）が低下することにより、窒素供給器５１３から出力される窒素ガスＮ_２中の酸素残留濃度が燃焼必要酸素濃度に到達してしまうのを防止するため、圧縮空気供給圧力計５１２により検出された圧力が、窒素供給器５１３で出力される窒素ガスＮ_２中の酸素残留濃度が燃焼必要酸素濃度となる所定圧力よりも低下した場合、例えば後述の吸着槽吸引部５３の真空ポンプ５３３の運転を停止させる等して、燃料蒸気成分の脱着処理の実行を禁止するようになっている。加えて、窒素供給器５１３の故障により十分な窒素ガスＮ_２の供給ができない場合も、窒素バッファタンク５１６の圧力が低下するので、窒素出力圧力計５１５により検出された圧力が所定圧力より低下した場合は、窒素供給器５１３の故障を検出し、例えば真空ポンプ５３３を停止させる等して、燃料蒸気成分の脱着処理の実行を禁止するようになっている。なお、圧力計５１２，５１５は、連続的に作動して圧力を計測するものの他、圧力が所定圧力となった場合にのみ作動する圧力スイッチ等の圧力検出手段であってもよい。

窒素バッファタンク５１６は、後述のスクロール型真空ポンプ５３３により吸引される吸着槽３０槽内に対する窒素ガスＮ_２の供給流量が不足することを防止するために設置されたものである。すなわち、後述のスクロール型真空ポンプ５３３は、スクロールの回転に応じて周期的に高い流量を短時間で吸引先である吸着槽３０槽内の雰囲気を吸い込むため、所定量以上の安定したパージガスによる雰囲気濃度を得るためには、吸着槽３０に供給される窒素ガスＮ_２を窒素バッファタンク５１６に予め貯留しておくようにすることが有効になる。

パージガス供給部５２は、パージガス生成部５１で生成された窒素ガスＮ_２により吸着槽３０の吸着剤３４に吸着されている燃料蒸気成分を脱着する際、パージガス生成部５１によって生成された窒素ガスＮ_２を吸着槽３０に導入する。パージガス供給部５２は、パージガス供給管５２１と、このパージガス供給管５２１に配設されたパージガス流量計５２２、パージ流量調整器５２３、パージガス供給弁５２４とを有する。パージガス供給管５２１は、一側が、窒素ガス生成装置５１０の出力端に連通接続され、他側が、吸着槽３０の給・排気口３３に連通接続されている。図示の例では、パージガス供給管５２１の他側は、吸着槽３０の給・排気口３３に連通接続された気体排気管４１の、気体排出弁４２に対して給・排気口３３側の部分に接続されている。パージガス流量計５２２は、吸着槽３０に導入される窒素ガスＮ_２の流量を計測する。パージ流量調整器５２３は、吸着槽３０に導入される窒素ガスＮ_２の流量を調整する。パージガス供給弁５２４は、吸着槽３０の給・排気口３３と窒素ガス生成装置５１０の出力端との間を、その開閉に応じて連通／遮断する。パージガス供給弁５２４は、例えば電磁作動式若しくは空気圧作動式の開閉弁によって構成され、後述する制御部７０からの制御指示に応じて開閉駆動する。パージガス供給弁５２４は、その開閉に応じて、吸着槽３０への窒素ガスＮ_２（パージガス）の導入／遮断を行う。

吸着槽吸引部５３は、吸着槽３０の吸着剤３４が収容された槽内の雰囲気を吸引して、吸着剤３４に吸着されている燃料蒸気成分の脱着を行う。吸着槽吸引部５３は、吸引配管５３１と、吸引弁５３２と、真空ポンプ（吸引ポンプ）５３３とを有する。吸引配管５３１は、一側が、吸着槽３０のベーパー還流口３２に連通接続され、他側が、真空ポンプ５３３のポンプ吸込口に連通接続されている。吸引弁５３２は、吸着槽３０のベーパー還流口３２と真空ポンプ５３３のポンプ吸込口との間を、その開閉に応じて連通／遮断する。吸引弁５３２は、例えば電磁作動式若しくは空気圧作動式の開閉弁によって構成され、後述する制御部７０からの制御指示に応じて開閉駆動する。吸引弁５３２は、その開閉に応じて、真空ポンプ５３３の駆動停止とは独立に、吸着槽３０の槽内の真空引きの実行／停止を行う。真空ポンプ５３３は、気体を吸気側から排気側に向かってポンプ筐体内で密閉移送空間に閉じ込めて移送する方式の気体移送式真空ポンプが用いられている。

本実施例では、真空ポンプ５３３として、ポンプ吸込口から吸引した気体を固定スクロールと旋回スクロールとで形成される密閉移送空間に閉じ込めて吸気側から排気側に向かって圧縮して移送し、ポンプ吐出口から吐出するスクロール型真空ポンプ５３３が用いられている。スクロール型真空ポンプ５３３は、その旋回スクロールを固定スクロールに対して公転運動させるモータの駆動／停止によって、ポンプ吸込口が開弁状態の吸引弁５３２を介して連通する、吸着槽３０の吸着剤３４が収容された槽内の雰囲気を吸引し、槽内の真空引きを行う。これにより、吸着剤３４に燃料蒸気成分が吸着されている状態では、真空ポンプ５３３の駆動によって、吸着剤３４から燃料蒸気成分を脱着させながら、槽内の雰囲気が脱着させられた燃料蒸気成分とともに吸引されることになる。

また、本実施例のスクロール型真空ポンプ５３３には、ポンプ筐体内でポンプ吸込口からポンプ吐出口へ吸着槽内の雰囲気が閉じ込められて移送される密閉移送空間の容積変化によって密閉移送空間内の雰囲気が圧縮されても、密閉移送空間内における燃料蒸気成分のベーパー濃度を希釈し、密閉移送空間内で燃料蒸気成分が液化してしまうのを抑制するガスバラスト導入孔が密閉移送空間に連通するように設けられている。これに伴い、ポンプ筐体には、このガスバラスト導入孔に乾燥気体からなるフラッシュガスを別途供給するためのフラッシュガス導入口が設けられている。

フラッシュガス供給部５４は、スクロール型真空ポンプ５３３に乾燥気体からなるフラッシュガスとして、本実施例では、パージガス生成部５１で生成された不活性ガスを供給する。フラッシュガス供給部５４は、フラッシュガス供給管５４１と、このフラッシュガス供給管５４１に配設されたフラッシュガス流量計５４２、フラッシュガス供給弁５４３とを有する。フラッシュガス供給管５４１は、一側が、窒素ガス生成装置５１０の出力端に連通接続され、他側が、スクロール型真空ポンプ５３３のフラッシュガス導入口に連通接続されている。フラッシュガス流量計５４２は、スクロール型真空ポンプ５３３にフラッシュガスとして導入される窒素ガスＮ_２の流量を計測する。フラッシュガス供給弁５４３は、スクロール型真空ポンプ５３３のフラッシュガス導入口と窒素ガス生成装置５１０の出力端との間を、その開閉に応じて連通／遮断する。フラッシュガス供給弁５４３は、例えば電磁作動式若しくは空気圧作動式の開閉弁によって構成され、後述する制御部７０からの制御指示に応じて開閉駆動する。フラッシュガス供給弁５４３は、その開閉に応じて、スクロール型真空ポンプ５３３の窒素ガスＮ_２（フラッシュガス）の導入／遮断を行う。

還流部６０は、脱着部５０の吸着槽吸引部５３のスクロール型真空ポンプ５３３から吐出される、吸着槽３０の吸着剤３４が収容された槽内の雰囲気を、貯液タンク２に還流する。還流部６０は、ベーパー還流管６１と、このベーパー還流管６１に配設された冷却ユニット６２とを有する。ベーパー還流管６１は、一側が、スクロール型真空ポンプ５３３のポンプ吐出口に連通接続され、他側は、貯液タンク２内に連通接続されている。冷却ユニット６２は、スクロール型真空ポンプ５３３が吸引した、吸着剤３４から脱着させられた脱着燃料蒸気成分を含んだ雰囲気を冷却して、その脱着燃料蒸気成分を液化する。冷却ユニット６２には、その冷却構成として、例えば、冷媒をコンプレッサにより圧縮して冷却する構成、冷却水による冷却を用いた構成等を利用することができる。冷却ユニット６２によって液化された脱着燃料蒸気成分、及び液化しきれなかった脱着燃料蒸気成分を含む雰囲気は、ベーパー還流管６１の他側から貯液タンク２に戻される。

制御部７０は、例えば、メモリ等の記憶部を含むマイクロコンピュータによって構成されている。制御部７０は、上述した圧力センサ２３、吸着剤検知センサ３５、パージガス流量計５２２、フラッシュガス流量計５４２といった各種センサや計測機器の出力を基にして、ベーパー回収部２０、気体排出部４０、脱着部５０、還流部６０といった各部の作動を制御し、ベーパー回収装置１０の吸着処理、脱着処理等の実行制御を行う。次に、本実施例のベーパー回収装置１０の吸着処理、脱着処理について、図２、図３を参照しながら説明する。

図２、図３は、本実施例のベーパー回収装置において実行される吸着処理、脱着処理のフローチャートである。

本実施例のベーパー回収装置１０において、制御部７０は、図２、図３に示す吸着処理、脱着処理を開始するに当たって、脱着部５０の吸着槽吸引部５３における吸引弁５３２を閉弁するとともに、ベーパー回収部２０の導入弁２２を開弁する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。ここでは、この吸引弁５３２の閉弁、及び導入弁２２の開弁に先立って、既に、制御部７０によって、パージガス供給部５２のパージガス供給弁５２４は閉弁され、気体排出部４０の気体排出弁４２は開弁され、フラッシュガス供給部５４のフラッシュガス供給弁５４３は閉弁されている状態にあるものとする。

これにより、ベーパー回収装置１０では、吸着処理を実行するための準備が完了する。この吸着準備完了状態は、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力が上昇したり、容量減少した場合でも、これらに起因して貯液タンク２内から放出される貯液タンク２内の気相部分Ｇの雰囲気が、通気管５の通気弁６を開弁させることなく、まず、ベーパー回収部２０を介してベーパー導入口３１から吸着槽３０の槽内に導入される状態に該当する。したがって、以降、貯液タンク２内から気相部分Ｇの燃料蒸気成分を含んだ雰囲気が放出されれば、ベーパー回収装置１０では、その燃料蒸気成分を含んだ雰囲気がベーパー回収部２０を介して吸着槽３０の槽内に導入され、燃料蒸気成分が吸着槽３０内の吸着剤３４によって吸着されて分離され、燃料蒸気成分が除去された気体が気体排出部４０を介して大気中に放出されることになる。すなわち、ベーパー回収装置１０では、吸着処理が実行される。

そこで、本実施例では、制御部７０は、吸着準備完了状態では、吸着剤検知センサ３５を構成する、吸着槽３０内の分割した領域（上層領域、中間層領域、下層領域の３ブロック）毎に設けられた温度センサの検出出力を監視して、吸着処理が実行開始されたか否かを検出する（Ｓ１３）。この場合、吸着槽３０内の吸着剤３４は燃料蒸気成分を吸着する際に発熱することから、制御部７０は、各温度センサの検出出力を基に、いずれかの温度センサに対応する領域の温度上昇率ｔｕが予め定めた所定の温度上昇率ｔｕ１を超えているか否かで、その領域の吸着剤３４が燃料蒸気成分を吸着することによって発熱して燃料蒸気成分の吸着が行われているか否かを判別する。これにより、例えば燃料油液の荷卸し時や貯液タンク２内の温度上昇等によって、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇や容量減少が起き、ベーパー回収部２０を介してベーパー導入口３１から吸着槽３０の槽内に貯液タンク２内から溢出した気相部分Ｇの雰囲気が導入され、吸着処理が実行開始されたことを判定できる。

制御部７０は、吸着剤検知センサ３５の検出出力に基づき、ベーパー回収装置１０で吸着処理が実行開始されたことを検出すると、本実施例では、この吸着処理後の脱着処理の準備のために、還流部６０の冷却ユニット６２を駆動（始動）する（Ｓ１４）。このように、事前に冷却ユニット６２を始動しておくことにより、脱着処理における冷却を効率よく行える。なお、冷却ユニット６２として、始動段階から冷却機能をすぐに発揮できる冷却ユニット６２を使用した場合には、その始動を脱着処理の開始と同時に行うようにしてもよい。

その後、制御部７０は、再び、吸着剤検知センサ３５を構成する、吸着槽３０内の分割した領域（上層領域、中間層領域、下層領域）毎に設けられた温度センサの検出出力を監視して、今度は、ステップＳ１３で開始を検出した吸着処理が終了したか否かを検出する（Ｓ１５〜Ｓ１７）。この場合も、吸着槽３０内の吸着剤３４は燃料蒸気成分を吸着する際に発熱することから、制御部７０は、各温度センサに対応する吸着槽３０内の分割した領域それぞれの温度上昇率ｔｕがいずれも所定値ｔｕ１よりも小さくなっているか否かで、吸着処理が終了して、その領域の吸着剤３４が燃料蒸気成分を吸着することによって起きる発熱が収束状態になって、その領域の吸着剤３４による燃料蒸気成分の吸着が終了したか否かを判別する。この吸着処理が終了した状態は、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇や容量減少が収まり、ベーパー回収部２０を介してベーパー導入口３１から吸着槽３０の槽内に溢出して導入される貯液タンク２内の気相部分Ｇの雰囲気が減少し、その領域の吸着剤３４による燃料蒸気成分の吸着が減少した状態や、貯液タンク２内の気相部分Ｇの雰囲気が吸着槽３０の槽内に導入されても、吸着剤３４自体が、今までの燃料蒸気成分の吸着によって燃料蒸気成分を効率的に吸着できなくなってきている状態が該当する。

制御部７０は、吸着処理の終了を検出すると、吸着槽３０内の吸着剤３４に吸着されている燃料蒸気成分の脱着処理を開始準備するため、ベーパー回収部２０の導入弁２２を閉弁するとともに、脱着部５０の吸着槽吸引部５３における吸引弁５３２を開弁する（Ｓ１８，Ｓ１９）。これにより、吸着槽３０のベーパー導入口３１は、貯液タンク２内との連通が遮断され、ベーパー還流口３２が、脱着部５０の吸着槽吸引部５３及び還流部６０を介して、貯液タンク２内と連通される。さらに、制御部７０は、気体排出部４０の気体排出弁４２を閉弁して、吸着槽３０の給・排気口３３の大気雰囲気中に対する連通を遮断する（Ｓ２０）。

そして、制御部７０は、吸着槽吸引部５３の真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３を駆動するとともに（Ｓ２１）、フラッシュガス供給部５４のフラッシュガス供給弁５４３を開弁して（Ｓ２２）、脱着部５０に、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を開始させる。

脱着部５０による、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理が開始されると、吸着槽３０の吸着剤に吸着された燃料蒸気成分は、貯液タンク２内から放出される燃料蒸気を含んだ気体の導入が導入弁２２の閉弁によって断たれているため、吸着槽３０内の雰囲気が吸着槽吸引部５３の真空ポンプ５３３によって真空引きされる。これに伴い、吸着槽３０内の吸着剤３４に吸着されていた燃料蒸気成分も吸引されて吸着剤３４から分離し、吸着槽３０内から吸引される吸着槽３０内の雰囲気に気化して含まれ、吸着槽３０のベーパー還流口３２から槽外に排出される。そして、吸着槽吸引部５３によって槽外に排出された、吸着槽３０内の燃料蒸気成分を含む雰囲気は、還流部６０へ導出される。

その際、吸着槽吸引部５３の真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３では、ポンプ筐体内で、ポンプ吸込口からポンプ吐出口へ密閉移送空間内に閉じ込められて移送される、吸着槽３０内から吸引された燃料蒸気成分を含む気体が、密閉移送空間の容積変化によって圧縮されることによって、その気体中に気化して含まれている燃料蒸気成分が液化してしまう恐れがある。

そこで、本実施例のベーパー回収装置１０にあっては、脱着処理の開始に当たってステップＳ２２でフラッシュガス供給弁５４３が開弁されたフラッシュガス供給部５４によって、真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３のポンプ筐体に形成されたフラッシュガス導入口にはフラッシュガスとしての窒素ガスが供給され、ポンプ筐体内の、吸着槽３０内から吸引された燃料蒸気成分を含む気体が閉じ込められている密閉移送空間には、ポンプ筐体に形成されたガスバラスト導入孔を介して、窒素ガスが導入されるようになっている。これにより、ポンプ筐体内で、密閉移送空間内に閉じ込められて移送される燃料蒸気成分を含む気体は、ポンプ吸込口からポンプ吐出口へ移送する際の密閉移送空間の容積変化により圧縮されても、この導入された窒素ガスにより、そのベーパー濃度は事前に希釈されているので、ポンプ筐体内の密閉移送空間内でその燃料蒸気成分が液化してしまうのを抑制できるようになっている。

そして、脱着部５０により吸着槽３０から脱着され、還流部６０に導入された、吸着槽３０内の燃料蒸気成分を含む雰囲気は、冷却ユニット６２によって冷却される。その上で、還流部６０からは、液化された脱着燃料蒸気成分、及び液化しきれなかった脱着燃料蒸気成分を含む気体（フラッシュガスとしての窒素ガスを含む）が、ベーパー還流管６１の他側から貯液タンク２に戻される。

制御部７０は、ステップＳ１８〜Ｓ２２の処理を行って脱着処理を開始すると、圧力センサ２３の検出出力を基に、貯液タンク２内の圧力すなわちその気相部分Ｇの圧力Ｐが、予め設定された所定の上限圧力ＰＨＨに達したか否か（Ｓ２３）、さらに、この上限圧力ＰＨＨに貯液タンク２内の圧力Ｐが達していない場合は（Ｓ２３、ＮＯ）、脱着処理の実行に伴う吸着剤３４からの燃料蒸気成分の分離状況を、吸着剤検知センサ３５として設けられた吸着槽３０内の分割した領域毎それぞれの温度センサの検出出力を基に判定する（図３、Ｓ３２〜Ｓ３４）。

この場合、所定の上限圧力ＰＨＨは、通気管５の通気弁６が貯液タンク２内の気相部分Ｇの雰囲気を大気中に放出するために開弁するときの、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力値よりも所定値だけ低い圧力値で、図２のステップＳ１８〜Ｓ２２の処理により開始された、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇との関係から中断させる基準となる圧力値である。制御部７０は、この上限圧力ＰＨＨとの比較によって、脱着処理中に還流部６０から貯液タンク２に戻される液化された脱着燃料蒸気成分、及び液化しきれなかった脱着燃料蒸気成分を含む気体、に基づいた貯液タンク２内の圧力上昇によって通気管５の通気弁６が開弁し、貯液タンク２内の気相部分Ｇの燃料蒸気成分を含む雰囲気が大気へ放出されることを防止している。

また、制御部７０は、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理の実行に伴う吸着剤３４からの燃料蒸気成分の分離状況を、図３のステップＳ３２〜Ｓ３４に示すように、吸着槽３０内の分割した領域（上層領域、中間層領域、下層領域の３ブロック）毎に設けられた温度センサの検出出力を監視し、各温度センサに対応する吸着槽３０内の分割した領域（上層領域、中間層領域、下層領域）それぞれの温度低下率ｔｄがいずれも所定値ｔｄ１よりも大きくなっているか否かで、図２のステップＳ１８〜Ｓ２２の処理により開始された、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を終了するか否かを判別する。この吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を終了する状態は、吸着槽３０内の真空引きを続けても吸着剤３４に吸着された燃料蒸気成分の分離が収束して燃料蒸気成分の効率的な脱着ができなくなる状態に該当し、制御部７０は、各温度センサに対応する吸着槽３０内の分割した領域（上層領域、中間層領域、下層領域）それぞれの温度低下率ｔｄがいずれも所定値ｔｄ１よりも小さくなり、吸着剤３４から分離する燃料蒸気成分の減少によって吸着剤３４の冷却が収束してきたことを判別する。

そして、制御部７０は、図２のステップＳ２３で、貯液タンク２内の圧力すなわちその気相部分Ｇの圧力が、予め設定された所定の上限圧力ＰＨＨに達したことを検出した場合は、図２のステップＳ２４〜Ｓ３１に示すような、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇との関係から中断させる処理を行う。

まず、制御部７０は、脱着部５０において、吸着槽吸引部５３の吸引弁５３２を閉弁し（Ｓ２４）、真空ポンプ５３３が吸着槽３０内の雰囲気がポンプ筐体内のポンプ吸込口からポンプ吐出口へ気体を移送する密閉移送空間内に導入されないようしてから、予め定められた所定時間（例えば、１０秒）の間だけ、ポンプ筐体に形成されたガスバラスト導入孔を介して、フラッシュガス供給部５４から供給されているフラッシュガスとしての窒素ガスだけがポンプ筐体内の密閉移送空間に導入される状態にして、真空ポンプ５３３をそのまま駆動し続ける（Ｓ２５）。これにより、脱着処理の際にポンプ筐体内の密閉移送空間内で液化して残留している燃料蒸気成分があれば、窒素ガスで密閉移送空間内をフラッシングし、この窒素ガスと一緒にポンプ吐出口からポンプ筐体外の還流部６０に向けて排出できる。

そのため、脱着処理で次に真空ポンプ５３３を駆動する際は、ポンプ筐体内の密閉移送空間内には、液化した燃料蒸気成分が残留していない状態で、密閉移送空間内の吸着槽３０内から吸引された燃料蒸気成分を含む気体を窒素ガスでパージして置き換えた状態で、真空ポンプ５３３を始動することができる。したがって、密閉移送空間を含む真空ポンプ５３３のポンプ筐体内の各部をドライな状態に保つことができ、装置自体や消耗部品の寿命の低下を引き起こす原因となる、密閉移送空間内での燃料蒸気成分等の液化やその滞留を防止することができる。これにより、真空ポンプ５３３自体の寿命の低下を防ぎ、燃料蒸気成分の吸着性能や脱着性能の維持をはかることができる。特に、真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３のポンプ筐体内で密閉移送空間の形成に用いられるチップシール若しくはパッキンといった運動用シール材等の消耗を低減し、その交換周期を長くすることができ、ベーパー回収装置１０のメンテナンスコストを低減することができる。

そして、この窒素ガス（フラッシュガス）による、ポンプ筐体内の密閉移送空間内に対するフラッシングが開始され、その継続時間が所定時間（１０秒）になると（Ｓ２５）、
制御部７０は、真空ポンプ５３３の駆動を、吸引弁５３２の閉弁に対してこの所定時間だけ遅延させて停止し（Ｓ２６）、パージガス供給部５２のフラッシュガス供給弁５４３を閉弁する（Ｓ２７）。そのため、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇との関係から中断させる基準となる上限圧力ＰＨＨは、この真空ポンプ５３３の所定時間（１０秒）の継続駆動による貯液タンク２内の圧力上昇分も値は極わずかであるものの考慮した上で、予め設定されている。

このようにして、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理が貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇との関係から中断させられると、その後、制御部７０は、圧力センサ２３の検出出力を基に、例えば給油機３を使用した給油作業によって貯液タンク２内の燃料油液が減少し、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力Ｐが予め定められた吸着槽３０内の脱着処理の再開が可能な所定の上限圧力ＰＬ以下（ただし、ＰＬ＜ＰＨＨ）に低下したか否かを監視する（Ｓ２８）。

そして、制御部７０は、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力Ｐが脱着処理を再開可能な上限圧力ＰＬ以下に低下したのを検出すると、脱着部５０の吸着槽吸引部５３における吸引弁５３２を開弁し（Ｓ２９）、吸着槽吸引部５３の真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３を駆動するとともに（Ｓ３０）、フラッシュガス供給部５４のフラッシュガス供給弁５４３を開弁して（Ｓ３１）、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を再開する。

一方、図２のステップＳ２３、及び図３のステップＳ３２〜Ｓ３４によって、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力Ｐは上限圧力ＰＨＨよりも低く、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇との関係から中断させる必要はないものの（Ｓ２２、ＮＯ）、吸着槽３０の吸着剤３４との関係から吸着槽３０内を真空引きする脱着処理を終了する場合は、制御部７０は、脱着部５０におけるパージガス供給部５２のパージガス供給弁５２４を開弁して（Ｓ４１）、パージガスを使用した吸着槽３０内の脱着処理を開始する。このパージガスを使用した脱着処理の開始に当たっては、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理によって、既に、ベーパー回収部２０の導入弁２２は閉弁状態に、脱着部５０の吸着槽吸引部５３における吸引弁５３２は開弁状態に、気体排出部４０の気体排出弁４２は閉弁状態に、吸着槽吸引部５３の真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３は駆動状態に、フラッシュガス供給部５４のフラッシュガス供給弁５４３は開弁状態に、吸着槽３０内は真空引された負圧の低圧状態にそれぞれなっている。

脱着部５０によるパージガスを使用した脱着処理が開始されると、吸着槽３０内には、給・排気口３３を介して、パージガス供給部５２からパージガスとしての窒素ガスが導入される。吸着槽３０内は、このパージガスとしての窒素ガスの導入によって、吸着槽３０内の雰囲気が窒素ガスによって置き換えられながら、同時に、吸着槽吸引部５３の真空ポンプ５３３によって吸引される。

この窒素ガス（パージガス）の導入（パージ）に伴い、吸着槽３０内の吸着剤３４に吸着されていた燃料蒸気成分は、吸着剤３４から分離して吸着槽３０内から吸引される吸着槽３０内の窒素ガス（パージガス）中に気化して含まれ、吸着槽３０のベーパー還流口３２から槽外に排出される。そして、吸着槽吸引部５３によって槽外に排出された、吸着槽３０の槽内の燃料蒸気成分を含む窒素ガス（パージガス）は、還流部６０に導出される。

その際、吸着槽吸引部５３の真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３では、ポンプ筐体内で、ポンプ吸込口からポンプ吐出口へ吸着槽３０内の燃料蒸気成分を含む窒素ガス（パージガス）が閉じ込められて移送される密閉移送空間では、その容積変化によって密閉移送空間内の雰囲気が圧縮されることにより、その気化して含まれている燃料蒸気成分が液化してしまう恐れがある。

そこで、本実施例のベーパー回収装置１０にあっては、脱着処理の開始に当たってステップＳ２２でフラッシュガス供給弁５４３が開弁されたフラッシュガス供給部５４によって、真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３のポンプ筐体に形成されたフラッシュガス導入口にはフラッシュガスとしての窒素ガスが供給され、ポンプ筐体内の、吸着槽３０内から吸引された燃料蒸気成分を含む窒素ガス（パージガス）が閉じ込められている密閉移送空間には、ポンプ筐体に形成されたガスバラスト導入孔を介して、フラッシュガスとしての窒素ガスが導入されるようになっている。これにより、ポンプ筐体内で、密閉移送空間内に閉じ込められて移送される燃料蒸気成分を含む窒素ガス（パージガス）は、ポンプ吸込口からポンプ吐出口へ移送する際の密閉移送空間の容積変化により圧縮されても、この導入されたフラッシュガスとしての窒素ガスにより、そのベーパー濃度は事前に希釈されているので、ポンプ筐体内の密閉移送空間内でその燃料蒸気成分が液化してしまうのを抑制できるようになっている。

そして、脱着部５０により吸着槽３０から脱着され、還流部６０に導入された、吸着槽３０内の燃料蒸気成分を含む窒素ガス（パージガス）は、冷却ユニット６２によって冷却される。その上で、還流部６０からは、液化された脱着燃料蒸気成分、及び液化しきれなかった脱着燃料蒸気成分を含む気体（それぞれパージガス、フラッシュガスとしての窒素ガス）が、ベーパー還流管６１の他側から貯液タンク２に戻される。

制御部７０は、ステップＳ４１で、パージガス供給部５２のパージガス供給弁５２４を開弁してパージガスを使用した脱着処理が開始されると、圧力センサ２３の検出出力を基に、図２のステップＳ２３及び図３のステップＳ３２〜Ｓ３４と同様にして、貯液タンク２内の圧力すなわちその気相部分Ｇの圧力Ｐが、予め設定された所定の上限圧力ＰＨＨに達したか否か（図３、Ｓ４２）、さらに、この上限圧力ＰＨＨに貯液タンク２内の圧力が達していない場合は（Ｓ４２、ＮＯ）、脱着処理の実行に伴う吸着剤３４からの燃料蒸気成分の分離状況を、吸着剤検知センサ３５として設けられた吸着槽３０内の分割した領域毎それぞれの温度センサの検出出力を基に判定する（図３、Ｓ４３〜Ｓ４５）。

この場合も、所定の上限圧力ＰＨＨは、通気管５の通気弁６が貯液タンク２内の気相部分Ｇの雰囲気を大気中に放出するために開弁するときの、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力値よりも所定値だけ低い圧力値で、図２のステップＳ４１の処理により開始された、パージガスを使用した脱着処理を、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇との関係から中断させる基準となる圧力値である。制御部７０は、この上限圧力ＰＨＨとの比較によって、脱着処理中に還流部６０から貯液タンク２に戻される液化された脱着燃料蒸気成分、及び液化しきれなかった脱着燃料蒸気成分を含む窒素ガス（パージガス）、に基づいた貯液タンク２内の圧力上昇によって通気管５の通気弁６が開弁し、貯液タンク２内の気相部分Ｇの燃料蒸気成分を含む雰囲気が大気へ放出されることを防止している。

また、制御部７０は、パージガスを使用した脱着処理の実行に伴う吸着剤３４からの燃料蒸気成分の分離状況を、ステップＳ３２〜Ｓ３４の場合と同様にして、吸着槽３０内の分割した領域（上層領域、中間層領域、下層領域の３ブロック）毎に設けられた温度センサの検出出力を監視し、各温度センサに対応する吸着槽３０内の分割した領域（上層領域、中間層領域、下層領域）それぞれの温度低下率ｔｄがいずれも所定値ｔｄ２よりも大きくなっているか否かで、ステップＳ４１の処理により開始された、パージガスを使用した脱着処理を終了するか否かを判別する（Ｓ４３〜Ｓ４５）。このパージガスを使用した脱着処理を終了する状態は、吸着槽３０内への窒素ガス（パージガス）の供給、及び吸着槽３０内の燃料蒸気成分を含む窒素ガス（パージガス）の吸引を続けても吸着剤３４に吸着された燃料蒸気成分の分離が収束して燃料蒸気成分の脱着ができない、吸着槽３０内の吸着剤３４からの燃料蒸気成分の脱着が完了した状態に該当し、制御部７０は、各温度センサに対応する吸着槽３０内の分割した領域（上層領域、中間層領域、下層領域）それぞれの温度低下率ｔｄがいずれも所定値ｔｄ２よりも小さくなり、吸着剤３４から分離する燃料蒸気成分の減少によって吸着剤３４の冷却が収束してきたことを判別する。このパージガスを使用した脱着処理での所定値ｔｄ２は、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理での所定値ｔｄ１よりも小さくなっており、さらに精緻に燃料蒸気成分の分離情況を検出できるようになっている。

そして、制御部７０は、ステップＳ４２で、貯液タンク２内の圧力すなわちその気相部分Ｇの圧力Ｐが、予め設定された所定の上限圧力ＰＨＨに達したことを検出した場合は、図２のステップＳ２４〜Ｓ３１に示した同様な、ステップＳ４６〜Ｓ５３に示すようなパージガスを使用した脱着処理を貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇との関係から中断させる処理を行う。このパージガスを使用した脱着処理を中断させる処理の詳細については、吸着槽３０内を真空引きする脱着処理の場合と同様なので説明を省略する。

一方、制御部７０は、ステップＳ４３〜Ｓ４５で、吸着槽３０内の吸着剤３４からの燃料蒸気成分の脱着が完了し、パージガスを使用した脱着処理を終了する場合は、脱着部５０において、吸着槽吸引部５３の吸引弁５３２を閉弁し（Ｓ５４）、真空ポンプ５３３が吸着槽３０内の雰囲気がポンプ筐体内のポンプ吸込口からポンプ吐出口へ気体を移送する密閉移送空間内に導入されないようしてから、予め定められた所定時間（例えば、１０秒）の間だけ、ポンプ筐体に形成されたガスバラスト導入孔を介して、フラッシュガス供給部５４から供給されているフラッシュガスとしての窒素ガスだけがポンプ筐体内の密閉移送空間に導入される状態にして、真空ポンプ５３３をそのまま駆動し続ける（Ｓ５５）。これにより、脱着処理の際にポンプ筐体内の密閉移送空間内で液化して残留している燃料蒸気成分があれば、窒素ガスで密閉移送空間内をフラッシングし、この窒素ガスと一緒にポンプ吐出口からポンプ筐体外の還流部６０に向けて排出できる。

そのため、脱着処理で次に真空ポンプ５３３を駆動する際は、ポンプ筐体内の密閉移送空間内には、液化した燃料蒸気成分が残留していない状態で、密閉移送空間内の吸着槽３０内から吸引された燃料蒸気成分を含む気体を窒素ガスでパージして置き換えた状態で、真空ポンプ５３３を始動することができる。したがって、密閉移送空間を含む真空ポンプ５３３のポンプ筐体内の各部をドライな状態に保つことができ、真空ポンプ自体の寿命の低下を引き起こす原因となる、密閉移送空間内での燃料蒸気成分等の液化やその滞留を防止することができる。これにより、真空ポンプ５３３自体の寿命の低下を防ぎ、燃料蒸気成分の吸着性能や脱着性能の維持をはかることができる。特に、真空ポンプ（スクロール型真空ポンプ）５３３のポンプ筐体内で密閉移送空間の形成に用いられるチップシール若しくはパッキンといった運動用シール材等の消耗を低減し、その交換周期を長くすることができ、ベーパー回収装置１０のメンテナンスコストを低減することができる。

そして、この窒素ガス（フラッシュガス）による、ポンプ筐体内の密閉移送空間内に対するフラッシングが開始され、その継続時間が所定時間（１０秒）になると（Ｓ５５）、
制御部７０は、真空ポンプ５３３の駆動を、吸引弁５３２の閉弁に対してこの所定時間だけ遅延させて停止し（Ｓ５６）、パージガス供給部５２のフラッシュガス供給弁５４３を閉弁する（Ｓ５７）。そのため、パージガスを使用した脱着処理を、貯液タンク２内の気相部分Ｇの圧力上昇との関係から中断させる基準となる上限圧力ＰＨＨは、この真空ポンプ５３３の所定時間（１０秒）の継続駆動による貯液タンク２内の圧力上昇分も値は極わずかであるものの考慮した上で、予め設定されている。

その後、制御部７０は、還流部６０の冷却ユニット６２を停止させ（Ｓ５８）、パージガス供給部５２のパージガス供給弁５２４を閉弁するとともに（Ｓ５９）、気体排出部４０の気体排出弁４２を開弁して、吸着槽３０の給・排気口３３を大気雰囲気中に対して連通状態にする（Ｓ６０）。そして、制御部７０は、吸着槽３０の槽内の脱圧を行うための所定時間の経過を待って、吸着槽３０の圧力状態を大気圧状態に戻して、図２のステップＳ１１で説明した吸着準備完了状態になる。これにより、ベーパー回収装置１０は、吸着槽３０の吸着剤３４の再生が完了して、次の吸着処理に対応できる。

以上、本実施例のベーパー回収装置１０によれば、吸着槽３０内から吸着された燃料蒸気成分を含む気体を吸引して還流部６０に吐出する真空ポンプ（吸引ポンプ）５３３の、密閉移送空間を含むポンプ筐体内の各部をドライな状態に保つことができ、吸引ポンプ自体の寿命の低下を引き起こす原因となる、密閉移送空間内での燃料蒸気成分等の液化やその滞留を防止することができる。これにより、真空ポンプ５３３自体の寿命の低下を防ぎ、燃料蒸気成分の吸着性能や脱着性能の維持をはかることができ、真空ポンプ５３３のポンプ筐体内で密閉移送空間の形成に用いられる運動用シール材等の消耗を低減し、その交換周期を長くすることができ、ベーパー回収装置１０自体のメンテナンスコストを低減することができる。

本実施例のベーパー回収装置１０は、以上述べたとおりであるが、本発明のベーパー回収装置の構成はこれに限定されるものではなく、吸着槽吸引部５３の吸引弁５３２の閉弁に対して、真空ポンプ５３３の駆動停止及びフラッシュガス供給部５４によるフラッシュガス（乾燥気体）の供給停止を遅延させ、当該遅延期間の間も駆動中の真空ポンプ５３３の密閉移送空間に乾燥気体を供給できるものであれば、種々の変形例が可能である。例えば、フラッシュガスは窒素ガスに限られるものではなく、脱着処理のパージガスと別のものであってもよい。なお、フラッシュガスとパージガスとで別種の乾燥気体を使用する場合は、フラッシュガス供給部５４自体が、パージガス生成部５１とは別の専用ガス供給源を有するようにすればよい。また、吸引ポンプも、スクロール型真空ポンプに限定されるものではなく、例えばロータリーポンプ等、ポンプ筐体内でポンプ吸込口からポンプ吐出口へ気体を密閉移送空間に閉じ込めて移送する形式の吸引ポンプであればよい。また、吸着槽吸引部５３の吸引弁５３２は、ベーパー回収部２０の導入弁２２と一体的に、電磁作動式若しくは空気圧作動式の三方弁によって構成することも可能である。

１ 給油所（燃料供給施設）、 ２ 貯液タンク、 ３ 給油機（燃料供給機）、
４ 注油口、 ５ 通気管、 ６ 通気弁、 １０ ベーパー回収装置、
２０ ベーパー回収部、 ２１ ベーパー回収管、 ２２ 導入弁、
２３ 圧力センサ、 ３０ 吸着槽（吸着部）、 ３１ ベーパー導入口、
３２ ベーパー還流口、 ３３ 給・排気口、 ３４ 吸着剤、
３５ 吸着剤検知センサ、 ４０ 気体排出部、 ４１ 気体排気管、
４２ 気体排出弁、 ５０ 脱着部、 ５１ パージガス生成部、
５２ パージガス供給部、 ５３ 吸着槽吸引部、 ５４ フラッシュガス供給部、
６０ 還流部、 ６１ ベーパー還流管、 ６２ 冷却ユニット、
７０ 制御部、 ５１０ 窒素ガス生成装置、 ５１１ 圧縮空気圧力調整器、
５１２ 圧縮空気供給圧力計、 ５１３ 窒素供給器、
５１４ 窒素出力圧力調整器、 ５１５ 窒素出力圧力計、
５１６ 窒素バッファタンク、 ５１７ 窒素出力流量調整器、
５２１ パージガス供給管、 ５２２ パージガス流量計、
５２３ パージ流量調整器、 ５２４ パージガス供給弁、 ５３１ 吸引配管、
５３２ 吸引弁、 ５３３ 真空ポンプ，スクロール型真空ポンプ（吸引ポンプ）、
５４１ フラッシュガス供給管、 ５４２ フラッシュガス流量計、
５４３ フラッシュガス供給弁。

Claims (3)

1. 燃料液体から蒸発したベーパーを吸着する吸着剤が充填された吸着槽と、
   貯液タンク内で発生したベーパーを前記吸着槽に供給して当該ベーパーに含まれる燃料蒸気成分を前記吸着剤に吸着させるベーパー回収部と、
   前記吸着槽と連通し、前記吸着剤により前記ベーパーの燃料蒸気成分を除去された気体を当該吸着槽外に排出する気体排出部と、
   前記吸着槽と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料蒸気成分を脱着させる脱着部と、
   前記脱着部により脱着された燃料蒸気成分を前記貯液タンクに還流させる還流部と、
   前記ベーパー回収部、前記気体排出部、前記脱着部、及び前記還流部を作動制御する制御部と
   を備えたベーパー回収装置であって、
   前記脱着部は、
   一側が前記吸着槽に連通し、他側が前記還流部に連通した脱着管路と、
   前記脱着管路に設けられ、前記吸着槽内から吸着された燃料蒸気成分を含む気体を吸引し、前記還流部に吐出する吸引ポンプと、
   前記吸引ポンプよりも前記吸着槽側の前記脱着管路部分に設けられ、前記吸着槽と前記吸引ポンプとの間を連通／遮断する脱着弁と、
   前記吸着槽の前記吸着剤に吸着された燃料蒸気成分を脱着する際に使用する乾燥気体を供給する乾燥気体供給源と、
   前記吸引ポンプのポンプ筐体内の密閉移送空間に連通し、前記乾燥気体供給源の乾燥気体を前記密閉移送空間に供給する気体供給部に設けられ、前記密閉移送空間への乾燥気体の導入/遮断を行うフラッシュガス供給弁と、
   前記吸着槽に連通し、前記乾燥気体供給源の乾燥気体を前記吸着槽内に供給するパージガス供給部に設けられ、前記吸着槽内への乾燥気体の導入/遮断を行うパージガス供給弁と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記脱着部により前記吸着剤に吸着された前記燃料蒸気成分の脱着を行う際、前記脱着弁を開弁して前記吸引ポンプを吸引駆動するとともに、前記フラッシュガス供給弁、並びに前記フラッシュガス供給弁及びパージガス供給弁を開弁して行い、
   前記脱着部の前記脱着弁を閉弁して前記吸着槽と前記吸引ポンプとの間の連通を遮断する際、前記脱着弁の閉弁のタイミングに対して、前記吸引ポンプの駆動停止及び前記フラッシュガス供給弁の閉弁による前記気体供給部からの乾燥気体の供給停止のタイミングを遅延させ、当該遅延期間の間も駆動中の前記吸引ポンプの密閉移送空間に乾燥気体を供給する
   ことを特徴とするベーパー回収装置。
2. 前記制御部は、
   前記脱着部の作動を停止する際、前記脱着弁を閉弁してから所定時間経過後に前記フラッシュガス供給弁の閉弁と前記吸引ポンプの駆動を停止させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のベーパー回収装置。
3. 前記乾燥気体供給源により前記吸引ポンプの密閉移送空間、前記吸着槽内それぞれへ供給される乾燥気体は不活性ガスであり、
   前記乾燥気体供給源は、前記吸引ポンプの密閉移送空間、前記吸着槽内それぞれへ供給される不活性ガスに含まれる酸素残留濃度が、脱着する燃料油液や燃料蒸気の物性から得ることができる燃焼必要酸素濃度以下となるように不活性ガスの流量を調整する不活性ガス出力流量調整器を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のベーパー回収装置。

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