KR101495024B1

KR101495024B1 - 베이퍼 회수장치

Info

Publication number: KR101495024B1
Application number: KR20130085848A
Authority: KR
Inventors: 카츠히코 세키야; 타카유키 후세
Original assignee: 가부시끼가이샤 다쓰노
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2015-02-24
Also published as: JP2014076829A; KR20140046978A; TW201414651A; TWI574897B; JP5648668B2

Abstract

본 발명은 탱크 로리에서부터 지하 탱크에 연료유를 하역할 때 등에 지하 탱크 내에 체류하는 연료유 베이퍼를 효율 좋게 회수하는 데 목적을 두고 있다.
이를 위해 본 발명은 지하 탱크(3)에 일단이 접속된 통기관(7)으로부터 분기하는 회수관(22)에 설치되어 지하 탱크 내부의 연료유 베이퍼를 흡인 회수하는 흡인수단(20)과, 그 흡인수단의 하류 측에 접속되어 연료유 베이퍼를 응축하는 응축수단(40)을 구비하며, 흡인수단은 연료유 베이퍼의 흡인 강도를 가변적으로 제어 가능한 베이퍼 회수장치(1)를 제공하며, 또 상기한 흡인수단은 회수관에 설치되는 압력펌프(31)와, 그 압력펌프의 상류 측에 회수관으로부터 분기한 유량검지관(24)에 접속되어 회수관을 흐르는 연료유 베이퍼의 유량을 검지하는 회전센서(21)를 구비하며, 압축펌프의 가동 정지는 회전센서가 연료유 베이퍼의 흐름을 검지했는지 아닌지에 의해 제어하는 것이 가능하다.

Description

베이퍼 회수장치{Vapor collecting device}

본 발명은 탱크 로리에서부터 지하 탱크로 연료유를 옮길 시에 지하 탱크 내에 체류하는 연료유 베이퍼(기화된 연료의 유증기)를 회수하는 베이퍼 회수장치에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린 등의 연료유의 휘발성이 높기 때문에, 종래에 주유소에 매설된 지하 탱크에 탱크 로리에서부터 연료유를 하역할 때 지하 탱크 내의 상부공간에 체류하는 탄화수소의 연료유 증기는 지하 탱크에 접속된 통기관을 통하여 대기로 방출되고 있다. 그 때문에, 에너지 자원이 쓸모없게 낭비되는 것뿐만 아니라, 대기중에 방출된 연료유 베이퍼에 의해 환경오염을 일으키고, 또한 대기중에 방출된 연료유 베이퍼의 인화에 의해 화재의 우려가 있다는 문제가 있었다.

여기서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 출원인은 특허문헌 1에 있어서, 연료유 베이퍼를 액화하여 재이용하는 베이퍼 회수장치를 제안한바 있다. 이 장치에서는 펌프의 가동과 정지를 연료유의 하역 개시 및 종료 시에 탱크 로리의 운전기사가 수동으로 행하고 있다.

특개2006-198604호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 종래기술에서는 연료유의 하역 개시/종료 시에 있어서의 펌프의 가동과 정지를 운전기사의 수동조작에 의존하기 때문에, 운전기사가 연료유 베이퍼 회수에 필요한 펌프를 가동시키는 것을 잊어버린 경우에는 연료유 베이퍼를 회수하지 못한다는 불합리한 점이 있었다.

또, 지하 탱크가 연료유로 가득 차오르게 되면서, 지하 탱크 내에서 회수되는 연료유 베이퍼가 거의 없어져도, 펌프가 일정 회전수로 계속 운전되는 문제가 있었다. 그 때문에, 펌프가 외부 공기를 장치 내부에 흡입하여, 연료유 베이퍼의 농도가 희석되어, 장치 내부에 회수된 연료유 베이퍼를 액화하기 어렵게 되는 좋지 않은 사정도 있었다.

여기서 본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 제안한 것으로, 탱크 로리에서부터 지하 탱크에 연료유를 옮길 때 등에 지하 탱크 내에 체류하는 연료유 베이퍼를 효율성 좋게 회수하는 것이 가능한 베이퍼 회수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이퍼 회수장치로서, 지하 탱크에 일단이 접속된 통기관으로부터 분기하는 회수관에 설치되며, 상기 지하 탱크의 내부에 잔류하는 연료유 베이퍼를 흡인하여 회수하는 흡인수단과, 그 흡인수단의 하류 측에 접속되어 상기 연료유 베이퍼를 응축하는 응축수단을 구비하고 있으며, 상기 흡인수단은 상기 연료유 베이퍼의 흡인 강도를 가변적으로 제어가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 흡인수단에 의해 흡인 강도를 가변적으로 제어하기 때문에, 통기관 등에서부터 외부 공기를 장치 내부에 흡입하여 연료유 베이퍼를 액화하기 어렵게 하는 것을 방지할 수 있다.

상기 베이퍼 회수장치에 있어서, 상기 흡인수단은 상기 회수관에 설치된 압축펌프와, 그 압축펌프의 상류 측에서 상기 회수관으로부터 분기한 유량검지관에 접속되어 상기 회수관을 흐르는 상기 연료유 베이퍼의 유량을 검지하는 회전센서를 구비하도록 구성하며, 상기 압축펌프의 가동과 정지를 상기 회전센서가 상기 연료유 베이퍼의 흐름을 검지했는지 아니하였는지에 의해 제어하는 것이 가능하다. 이에 의해, 연료유의 하역 개시/종료의 타이밍 등에 기초하여 압축펌프를 자동적이면서 적확하게 가동 및 정지하는 것이 가능하여 연료유 베이퍼의 회수 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

상기 베이퍼 회수장치에 있어서, 상기 회전센서의 상류 측의 상기 유량검지관에 상기 회수관으로부터 상기 회전센서에의 유체 흐름을 제한하는 역류방지밸브를 구비하는 것이 가능하며, 통기관으로부터의 외부 공기의 흡입을 확실히 방지할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 베이퍼 회수장치에 따르면, 탱크 로리에서부터 지하 탱크에 연료유를 옮길 때 등에 지하 탱크 내에 체류하는 연료유 베이퍼를 효율 좋게 회수하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 베이퍼 회수장치의 일실시예를 나타내며, 베이퍼 회수장치의 요부확대부분을 포함하는 전체도이다.
도 2는 도 1의 베이퍼 회수장치의 압축펌프 및 회전센서의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 나타난 베이퍼 회수장치(1)는 탱크 로리(2)에 적재된 연료유인 가솔린(G)을 지하 탱크(3)에 옮길 때에 사용되며, 지하 탱크(3) 내에 있는 연료유 베이퍼로서의 가솔린 베이퍼(기화된 가솔린 증기)(V)를 흡인 회수하여 액화 가솔린(L)과 공기로 분리하여 회수하는 기구이다.

상세하게는 베이퍼 회수장치(1)는 장치 본체(10)와, 가솔린 베이퍼(V)를 흡인 회수하는 흡인수단(20)과, 흡인수단(20)의 하류 측에 설치되어 가솔린 베이퍼(V)를 응축 또한 흡탈착하는 응축수단(40)을 구비한다.

탱크 로리(2)는 적어도 1개의 하역 호스(2a)를 구비하고, 주유 스테이션(4)에는 지하 탱크(3)에 접속된 적어도 1개의 원방주입관(5)이 설치된다. 하역 호스(2a)의 원방주유구(2b)와 원방주입관(5)의 주유구(5a)를 연결하는 것에 의해, 탱크 로리(2)에 적재된 가솔린(G)은 하역 호스(2a) 및 원방주입관(5)을 통해서 지하 탱크(3) 내에 흘러들어가 저장된다.

지하 탱크(3)에는 1대의 커플(6)이 설치되며, 우측 커플링(6)에는 주유 스테이션(4)으로부터 지하 탱크(3)로 길게 늘어지는 원방주입관(5)이 배치되며, 좌측 커플링(6)에는 지하 탱크(3)에 연결되어 지상으로 길게 늘어지는 통기관(7)이 배설된다. 통기관(7)의 분기점(7a)과 공기 방출관(54)의 합류점(7b)과의 사이에는 통기 밸브(8)가 설치되며, 통기관(7)의 상단에는 통기구(7c)가 설치된다. 상기 통기 밸브(8)는 소정의 압력(정상이 아닌 압력) 이상이 되지 않으면 밸브가 열리지 않기 때문에, 통상 지하 탱크(3)로부터의 가솔린 베이퍼(V)는 분기점(7a)에 의해 회수관(22)으로 흐른다.

흡인수단(20)은 통기관(7)으로부터 분기된 회수관(22)으로부터 더 분기된 유량검지관(24)에 설치된 회전센서(21)와, 회수관(22)에 있어서 회전센서(21) 보다 하류 측에 위치하는 압축펌프(31)를 구비한다. 회수관(22)의 일단에는 통기관(7)이 접속되고, 타단에는 연결관(32)의 일단이 접속되며, 연결관(32)의 타단에는 압축펌프(31)가 연결된다. 회수관(22)에 있어서 회전센서(21)의 상류 측에 압력센서(23)가 설치된다.

회전센서(21)는 예를 들면 풍차와 같은 형태로, 유량검지관(24)의 중간부에 배치되고, 유량검지관(24)에 있어서 회전센서(21)의 상류 측에는 역류방지밸브(25)가 설치된다. 회전센서(21)는 회수관(22)으로부터 분기하여 유량검지관(24)에 흘러드는 가솔린 베이퍼(V)의 유량을 검지한다. 역류방지밸브(25)는 회전센서(21)에의 가솔린 베이퍼(V) 흐름을 일 방향으로 규제하여 통기관(7)의 통기구(7c)로부터의 공기 유입을 방지한다.

압력센서(23)는 가솔린 베이퍼(V)를 흡인 회수하는 회수관(22)의 압력상태를 검지하며, 회수관(22)의 내부가 이상(비-정상) 압력이 되었을 경우에 압축펌프(31)를 정지시킨다.

압축펌프(31)는 후술하는 것처럼, 가솔린(G)을 하역 개시할 때에 자동적으로 가동하며, 하역이 종료할 때에 자동적으로 정지하도록 구성된다. 또한 압축펌프(31)의 회전수는 회전센서(21)의 회전수에 대응하여 제어된다.

응축수단(40)은 압축펌프(31)의 하류 측에 접속된 안내관(33)에 설치된 응축기(41)와, 그 응축기(41)의 하류 측에 배설되어 가솔린 베이퍼(V)를 흡인탈착하는 제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)을 갖는다. 응축기(41)에는 액화 가솔린(L)을 지하 탱크(3)로 되돌리기 위한 액체 되돌림관(42)과, 가솔린 베이퍼(V)를 제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)에 도입하기 위한 베이퍼 도입관(43)이 접속된다.

이 때문에, 압축펌프(31)는 회수관(22)을 통하여 가솔린 베이퍼(V)를 흡인 회수함과 동시에 흡인 회수된 가솔린 베이퍼(V)를 응축기(41)에 토출한다. 응축기(41)에서는 가솔린 베이퍼(V)의 일부분이 응축되어 액화 가솔린(L)이 되며, 그 나머지 부분은 액화되지 않고 가솔린 증기의 상태 그대로 있다(이하, "잔여 베이퍼"라고 한다). 가솔린 베이퍼(V)를 액화할 때에는, 예를 들면 외부로부터의 냉각수단을 사용하는 것에 의하거나 또는 가솔린 자체를 내부에서 순환시키는 것에 의해 액화 작업을 수행할 수 있다.

액체 되돌림(회수)관(42)의 일단은 응축기(41)에 접속되며, 타단은 액화 가솔린(L)을 지하 탱크(3) 내에 되돌리기 위해 주유 스테이션(4) 내의 원방주입관(5)에 접속된다. 또 응축기(41)의 하류 측의 액체 되돌림관(42)에는 액체 되돌림밸브(44)가 설치된다. 이 액체 되돌림밸브(44)를 여는 것에 의해 응축기(41)에 의한 액화 가솔린(L)을 지하 탱크(3)로 안내하고, 한편, 액체 되돌림밸브(44)를 닫는 것에 의해 응축기(41)로부터의 분리에 의한 잔여 베이퍼(R)를 제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)으로 안내한다.

베이퍼 도입관(43)의 일단은 응축기(41)에 접속되며, 타단은 제1 및 제2 분기관(51a)(52a)의 일단에 연결된다. 제1 및 제2 분기관(51a)(52a)의 타단에는 제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)이 각각 접속된다. 제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)에는 제1 및 제2 도출관(51b)(52b)의 일단이 각각 접속된다. 제1 및 제2 도출관(51b)(52b)의 타단은 하나로 합류하여 베이퍼 회수(되돌림)관(53)에 연결된다. 제1 도출관(51b)에는 공기 방출관(54)의 일단이 접속되며, 공기 방출관(54)의 타단은 통기관(7)에 연결된다. 공기 방출관(54)에는 압력조정밸브(55)를 통과할 때에 공기 성분의 압력을 외기압으로 조정한다.

응축기(41)의 잔여 베이퍼(R)는 가솔린 성분과 공기 성분으로부터 되기 때문에, 제1 및 제2흡탈착탑(51)(52)의 각각은 잔여 베이퍼(R)에서 가솔린 성분만을 흡착하고, 나머지 공기 성분을 가솔린 성분으로부터 분리하는 흡착기능을 구비한다. 공기 성분은 제1 및 제2 도출관(51b)(52b)으로부터 압력조정밸브(55)를 통하여 공기 방출관(54)으로 안내되어 통기관(7)의 통기구(7c)를 통하여 외부로 방출된다.

제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)의 공기 성분을 방출한 후에, 압축펌프(31)를 회전구동하는 것에 의해, 제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)은 제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)의 각각에 흡착된 가솔린 성분을 탈착하는 탈착 기능을 갖는다. 탈착된 가솔린 성분은 베이퍼 회수관(53)을 통하여 압축펌프(31)에 흡인되기 때문에, 지하 탱크(3)에서의 흡인 회수된 가솔린 베이퍼(V)와, 탈착된 가솔린 성분과는 연결관(32)에서 혼합된다(이하 "혼합 가솔린 베이퍼"라고 한다). 그 후에, 혼합 가솔린 베이퍼(M)는 압축펌프로부터 응축기(41)나 제1 및 제2 흡탈착탑(51)(52)으로 안내된다.

회전센서(21), 압력센서(23), 압축펌프(31) 및 액체 되돌림밸브(44)는 모두 제어장치(60)에 의해 감시 제어된다. 본 실시의 형태에서는 제어장치(60)는 이하에 설명된 것과 같이 회전센서(21)를 사용하여 압축펌프(31)의 회전수를 가변적으로 제어한다.

다음으로, 베이퍼 회수장치의 회전센서(21) 및 압축펌프(31)의 동작에 대하여, 도 2를 중심으로 참조하여 설명한다.

회전센서(21)가 회전을 개시하면(스텝 S1 : Yes), 도 1에 있어서 탱크 로리(2)에 적재된 가솔린(G)이 하역 호스(2a) 및 원방주입관(5)을 통하여 지하 탱크(3)에 주입된다고 판단하고, 압축펌프(31)가 가동한다(스텝 S2). 또한, 회전센서(21)가 소정의 유량을 검지하지 않는 경우에는(스텝 S1 : No), 소정의 유량을 검지할 때까지 대기한다.

다음으로, 회전센서(21)의 회전수가 N1(예를 들면, 500rpm/min) 이하인지 아닌지를 판단하고(스텝 S3), 회전센서(21)의 회전수가 N1 이하라고 판단된 경우(스텝 S3 : Yes)에는, 압축펌프(31)의 회전수를 N11(예를 들면, 1500rpm/min)으로 설정한다(스텝 S4).

한편, 회전센서(21)의 회전수가 N1을 넘었다고 판단된 경우(스텝 S3 : No)에는, 회전센서(21)의 회전수가 N2(예를 들면, 1000rpm/min)이하인지 아닌지 다시 판단한다(스텝 S5).

회전센서(21)의 회전수가 N2 이하라고 판단된 경우(스텝 S5 : Yes)에는, 응축수단(40)에 유입하는 가솔린 베이퍼(V)가 많아져 효율적으로 처리하지 못할 우려가 있어, 가솔린 베이퍼(V)의 유입량을 내리기 위해서 압축펌프(31)의 회전수를 N22(예를 들면, 1000rpm/min)로 설정한다(스텝 S6).

회전센서(21)의 회전수가 N2를 넘었다고 판단된 경우(스텝 S5 : No)에는, 예를 들어 회수관(22)이 손상을 입었다고 판단하여 압축펌프(31)의 운전을 즉각 정지하고, 이상 상태의 발생을 외부에 경보하고(스텝 S7), 처리를 종료한다.

스텝 S4에 있어서, 압축펌프(31)의 회전수가 N11로 설정된 후, 또는 스텝 S6에 있어서 압축펌프(31)의 회전수가 N22로 설정된 후, 회전센서(21)가 회전하는지 아닌지를 판단한다(스텝 S8).

회전센서(21)가 정지하고 있는 경우(스텝 S8 : Yes)에는, 도 1에서의 지하 탱크(3)로부터 회수관(22)에서의 가솔린 베이퍼(V) 흡인 회수량은 0이 되었다고 판단하여, 압축펌프(31)를 정지하고(스텝 S9), 처리를 종료한다. 회전센서(21)가 정지하지 않은 경우(스텝 S8 : No)에는, 스텝 S3으로 되돌아가 스텝 S3 ~ S8을 다시 실행한다.

이처럼, 회전센서(21)를 사용하여 압축펌프(31)의 회전 구동이 가변적으로 제어되기 때문에, 즉 회전센서(21)를 통과하는 가솔린 베이퍼(V)의 유량에 따라서 압축펌프(21)의 회전수를 증감시키기 때문에, 한번에 다량의 가솔린 베이퍼(V)가 압축펌프(31)에 흡인 회수되는 것을 제어 및 방지할 수 있다.

일반적으로 압축펌프(31)의 처리 능력에는 한계가 있기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 압축펌프(31)의 회전 구동을 제어하는 것에 의해 압축펌프(31)에 흡인 회수되는 가솔린 베이퍼(V)의 유량을 조정하여, 압축펌프(31)에 걸리는 부하를 낮출 수 있다. 그 때문에, 압축펌프(31)가 회전 구동하던 도중에 정지하지 않기 때문에, 가솔린 베이퍼(V)의 회수 작업 효율을 한 단계 향상시킬 수 있다.

또한, 압축펌프(31)의 가동 정지 타이밍은, 가솔린 베이퍼(V)가 회전센서(21)를 통과하는 타이밍과 연동하고 있기 때문에, 가솔린 하역 개시/종료의 타이밍에 동기되어 압축펌프(31)를 가동 정지할 수 있다. 이 때문에, 가솔린 하역 개시 시에 탱크 로리(2)의 운전수가 압축펌프(31)의 가동을 잊어버리는 것을 방지할 수 있다.

이에 더하여, 가솔린 하역 종료 후에 압축펌프(31)의 회전 구동에 의한 외부 공기를 장치 내에 흡입하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 흡입된 외부 공기가 베이퍼 성분 및/또는 가솔린 베이퍼 내에 혼입하여 가솔린의 액화를 저해하는 것을 방지할 수 있다.

1 : 베이퍼 회수장치 2 : 탱크 로리
3 : 지하 탱크 7 : 통기관
20 : 흡인수단 21 : 회전센서
22 : 회수관 24 : 유량검지관
25 : 역류방지밸브 31 : 압축펌프
33 : 안내관 40 : 응축수단
41 : 응축기 51 : 제1 흡탈착탑
52 : 제2 흡탈착탑 53 : 베이퍼 되돌림(회수)관
54 : 공기방출관 55 : 압력조정밸브
G : 연료유(가솔린) L : 액화 가솔린
M : 혼합 가솔린 베이퍼 R : 잔여 가솔린 베이퍼
V : 연료유 베이퍼(가솔린 베이퍼)

Claims

지하 탱크에 일단이 접속된 통기관으로부터 분기하는 회수관에 설치되어 상기 지하 탱크 내부의 연료유 베이퍼를 흡인 회수하는 흡인수단과,
상기 흡인수단의 하류 측에 접속되어 상기 연료유 베이퍼를 응축하는 응축수단을 구비하고 있으며,
상기 흡인수단은 상기 회수관에 설치되는 압축펌프와, 상기 압축펌프의 상류 측에서 상기 회수관으로부터 분기한 유량검지관에 접속되어 상기 회수관을 흐르는 상기 연료유 베이퍼의 흐름을 검지하는 회전센서를 구비하며, 또한 상기 회전센서가 상기 연료유 베이퍼의 흐름을 검지했는지 아닌지에 의해 제어됨과 동시에, 상기 연료유 베이퍼의 흡인 강도를 가변적으로 제어 가능하도록 상기 회전센서를 통과하는 연료유 베이퍼의 유량에 따라서 상기 압축펌프의 회전수를 증감시키도록 제어함으로써, 한번에 다량의 연료유 베이퍼가 압축펌프에 흡인 회수되는 것을 방지토록 구성한 것을 특징으로 하는 베이퍼 회수장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 회전센서 상류 측의 상기 유량검지관에 상기 회수관으로부터 상기 회전센서에의 유체 흐름을 제한하는 역류방지밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 회수장치.