KR20170141592A - 베이퍼 회수장치 - Google Patents

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KR20170141592A
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Abstract

흡탈착탑의 용량을 최대한으로 이용할 수 있고, 연료 베이퍼를 효율적으로 흡착 및 탈착할 수 있는 베이퍼 회수장치를 제공한다.
지하 탱크(2)에 일단이 접속된 통기관(3)으로부터 분기하는 분기관(4)에 설치되어 지하 탱크 내부의 연료유 베이퍼(V)를 흡인하는 펌프(5)와, 분기관에서 펌프의 하류 측에 접속되어 연료유 베이퍼를 응축하는 응축기(6)와, 분기관에서 응축기의 하류 측에 직렬로 복수 접속되어 응축기로부터 공급되는 연료유 베이퍼의 흡탈착을 실시하는 흡탈착탑(7a, 7b, 8a, 8b)을 구비하는 베이퍼 회수장치(1). 복수의 흡탈착탑 1개를 나머지 흡탈착탑 1개보다 위쪽에 설치할 수 있고, 펌프는 그 저면 및 측면이 탄성체(32, 33)를 통하여 하우징(30) 내에 고정된다.

Description

베이퍼 회수장치{Vapor collecting device}
본 발명은 탱크로리에서부터 지하 탱크로 연료유를 옮길 때 등에 지하 탱크 내에 체류하는 연료유 베이퍼(기화된 연료유)를 자동적으로 회수하는 베이퍼 회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린 등의 연료유의 휘발성은 높기 때문에 종래 주유소에 매설된 지하 탱크에 탱크로리에서부터 연료유를 하역할 때에 지하 탱크 내의 상부공간에 체류하는 탄화수소의 연료유 베이퍼(유증기)는 지하 탱크에 접속된 통기관을 통하여 대기중으로 방출되고 있었다. 이 때문에 자원이 쓸데없이 낭비될 뿐만 아니라 대기중에 방출된 연료유 베이퍼에 의해 환경오염을 일으키며, 또한 대기중에 방출된 연료유 베이퍼의 인화에 의해 화재의 우려가 있다는 문제가 있었다.
이에 따라 본 출원인은 특허문헌 1을 통해 지하 탱크에 일단이 접속된 통기관으로부터 분기하는 분기부에 지하 탱크 내부의 연료유 베이퍼를 흡인회수하는 압축펌프와, 압축펌프의 하류 측에 연료유 베이퍼를 응축하는 흡탈착탑을 구비하여 분기부가 열린 상태로 된 경우에 압축펌프를 기동하는 것으로 회동센서가 불필요하여 설비투자에 드는 비용을 감소시키면서 연료유 베이퍼(유증기)를 자동으로 회수하는 베이퍼 회수장치를 제안하였다.
일본국 특개2016-078893호 공보
상기 특허문헌 1에 기재된 발명은 유효하지만, 흡탈착탑에 용량 이상의 베이퍼가 도입되면, 도입된 베이퍼의 일부가 흡탈착탑에 흡착되지 않고 통기관을 통하여 대기에 방출되는 문제가 있었다. 그 때문에 기존 구성을 크게 바꾸지 않고 흡탈착탑의 용량을 증가시킬 필요가 있지만, 흡탈착탑을 병렬로 설치하면, 저항값이 작은 쪽으로 베이퍼가 흡착되고, 탈착시에는 저항값이 작은 쪽으로부터 탈착되어 항상 한쪽만의 흡탈착탑이 베이퍼로 가득찬 상태가 계속된다. 그 때문에 구성상으로는 흡탈착탑의 용량이 증가하고 있지만 그 용량은 최대한으로 이용할 수 없어 개선의 여지가 있었다.
이에 따라, 본 발명은 흡탈착탑의 용량을 최대한으로 이용할 수 있고 연료 베이퍼를 효율적으로 흡착 및 탈착할 수 있는 베이퍼 회수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 베이퍼 회수장치는 지하 탱크에 일단이 접속된 통기관으로부터 분기하는 분기관에 설치되고 상기 지하 탱크 내부의 연료유 베이퍼를 흡인하는 펌프와, 상기 분기관에서 상기 펌프의 하류 측으로 접속되어 상기 연료유 베이퍼를 응축하는 응축기와, 상기 분기관에서 상기 응축기의 하류 측에 직렬로 복수 접속되어 상기 응축기로부터 공급되는 연료유 베이퍼의 흡탈착을 실시하는 흡탈착탑을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 복수의 흡탈착탑을 직렬로 접속했기 때문에, 흡탈착탑을 병렬로 설치한 경우와 같은 흡탈착탑마다의 흡착량이나 탈착량의 치우침이 발생하지 않고, 흡탈착탑의 용량을 충분히 살릴 수 있어 연료 베이퍼를 효율적으로 회수할 수 있다.
상기 베이퍼 회수장치에 있어서, 상기 복수의 흡탈착탑의 1개를 나머지 흡탈착탑의 1개보다 위쪽에 설치할 수 있다. 이에 의해 배관 내에 액화 가솔린의 액 고임 현상이 생기더라도 용이하게 배출할 수 있다.
또, 상기 펌프의 저면 및 측면을 탄성체를 통해 하우징 내에 고정할 수 있다. 이에 의해, 상기 펌프의 진동에 의한 소음 발생을 방지하거나 다른 장치로 진동이 전달되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 상기 펌프의 측면 측 탄성체를 상기 저면 측 탄성체보다 유연한 것으로 할 수 있으며, 공진을 방지하고 또한 진동을 흡수하여 응축기나 흡탈착탑으로의 진동 전파를 방지할 수 있다.
또, 상기 펌프의 측면 측 탄성체를 지지하는 브라켓을 구비하고, 당해 브라켓을 복수로 분할하는 것으로 탄성체의 보수관리를 용이하게 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면 흡탈착탑의 용량을 최대한으로 이용할 수 있고, 연료 베이퍼를 효율적으로 흡착 및 탈착할 수 있는 베이퍼 회수장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 베이퍼 회수장치의 1 실시형태를 나타내는 개략도이며, 하역 중의 흡착동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 기재된 베이퍼 회수장치에 있어서, 하역 후 탈착 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 기재된 베이퍼 회수장치에 있어서, 하역 후의 탈착 동작의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 관한 베이퍼 회수장치의 구체적인 구성예를 나타내는 정면도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 베이퍼 회수장치의 사시도이다.
도 6은 도 4에 나타내는 베이퍼 회수장치의 사시도이다.
다음에, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 베이퍼 회수장치의 1 실시형태를 나타내고, 이 베이퍼 회수장치(1)는 지하 탱크(2)에 일단이 접속된 통기관(3)으로부터 분기점(3a)을 통하여 분기하고, 합류점(3b)을 통하여 통기관(3)으로 합류하는 분기관(4)에 설치되며, 지하 탱크(2) 내에 체류하는 연료유 베이퍼로서의 가솔린 베이퍼(V)를 흡인하는 압축펌프(5)와, 압축펌프(5)로부터의 가솔린 베이퍼(V)를 응축시키는 응축기(6)와, 응축기(6)의 하류 측에 병렬로 접속되어 응축기(6)로부터 공급되는 잔여 베이퍼(R)의 흡탈착을 실시하는 제 1 및 제 2 흡탈착탑 군(7, 8) 등으로 구성된다.
통기관(3)의 분기점(3a)과 합류점(3b)과의 사이에는 통기밸브(10)가 설치되고, 통기관(3)의 상단에는 통기구(3c)가 설치된다. 통기밸브(10)는 소정 압력(비정상적 압력) 이상으로 되지 않으면 밸브가 열리지 않기 때문에 통상 지하 탱크(2)로부터의 가솔린 베이퍼(V)는 분기점(3a)으로부터 분기관(4)으로 흐른다.
압축펌프(5)는 가솔린(G)의 하역시작 시에 수동 또는 자동으로 기동하고, 하역종료 시에 수동 또는 자동으로 정지하도록 구성된다. 압축펌프(5)는 분기관(4)을 통하여 가솔린 베이퍼(V)를 흡인회수함과 동시에, 흡인회수된 가솔린 베이퍼(V)를 후술하는 응축기(6)에 토출한다. 또한, 가솔린 베이퍼(V)를 흡인하는 것이라면 응축펌프 이외의 펌프를 사용할 수도 있다.
응축기(6)는 가솔린 베이퍼(V)를 응축시키기 위해 설치되고, 가솔린 베이퍼(V)는 액화된 액화 가솔린(L)과, 액화되지 않고 가솔린 증기의 상태인 채로 되는 잔여 베이퍼(R)로 나누어진다. 가솔린 베이퍼(V)를 액화할 때에는 예를 들면 외부로부터의 냉각수단을 사용하거나 가솔린 자체를 내부로 순환시킨다.
또, 응축기(6)의 하류 측에는 액체회수밸브(6a)가 설치된다. 액체회수밸브(6a)를 열리게 함으로써 응축기(6)에 의한 액화 가솔린(L)을 지하 탱크(2)로 안내하며, 한편 액체회수밸브(6a)를 닫게 함으로써 응축기(6)로부터의 분리에 의한 잔여 베이퍼(R)를 제 1 및 제 2 흡탈착탑 군(7, 8)에 안내한다.
제 1 및 제 2 흡탈착탑 군(7, 8)은 병렬관계에 있으며, 제 1 흡탈착 군(7)은 직렬접속된 2개의 흡탈착탑(7a, 7b)으로 이루어지고, 제 2 흡탈착 군(8)은 직렬접속된 2개의 흡탈착탑(8a, 8b)으로 이루어진다.
각 흡탈착탑(7a, 7b, 8a, 8b)은 응축기(6)로부터 공급되는 가솔린 성분과 에어 성분으로 이루어지는 잔여 베이퍼(R)로부터 가솔린 성분만을 흡착하고, 나머지 에어 성분을 가솔린 성분으로부터 분리하는 흡착기능과, 흡착된 가솔린 성분을 탈착하는 탈착기능을 갖는다. 에어 성분은 통기관(3)의 통기구(3c)를 통하여 외부로 방출된다. 흡착기능과 탈착기능을 전환하기 때문에, 흡탈착탑(7a, 7b, 8a, 8b)의 배관상에는 복수의 양방향밸브(11)(11a~11i)가 배치된다.
또, 제 1 및 제 2 흡탈착탑군(7, 8)에 있어서, 흡탈착탑(7b)을 흡탈착탑(7a)의 위쪽(높은 위치)에 배치하고 흡탈착탑(8b)을 흡탈착탑(8a)의 위쪽(높은 위치)에 배치함으로써, 흡탈착탑(7a, 7b)의 접속배관 및 흡탈착탑(8a, 8b)의 접속배관이 높은 위치(지면에서 위쪽으로 멀어지는 방향)에 배치되기 때문에 배관 내에 액화 가솔린(L)의 액체의 고임 현상이 생기더라도 용이하게 액화 가솔린(L)을 배출할 수 있어 바람직하다.
제어장치(12)는 압축펌프(5)의 기동정지와, 액체회수밸브(6a) 및 양방향밸브(11)의 개폐 등을 제어하기 위해 설치된다.
탱크로리(20)는 적어도 1개의 하역호스(20a)를 구비하고 있고, 주유구 박스(21)에는 지하 탱크(2)에 접속된 적어도 1개의 원방주입관(22)이 설치된다. 탱크로리(20)에 적재된 가솔린(G)은 하역호스(20a) 및 원방주입관(22)을 통하여 지하 탱크(2) 내에 흘러들어가 저장된다.
지하 탱크(2)에는 한 쌍의 이음매(23)(23A, 23B)가 설치되고, 우측 이음매(23A)에는 주유구 박스(21)에서 지하 탱크(2)로 연장되는 원방주입관(22)이 배치되며, 좌측 이음매(23B)에는 상술한 통기관(3)이 지하 탱크(2)에 연결되어 지상으로 연장되도록 배설된다.
도 4~도 6은, 상기 베이퍼 회수장치(1)의 구체적인 구성예를 나타내며, 직육면체상의 하우징 본체(30)의 좌측 상부에 제어장치(12)가 배치되어 그의 아래쪽에 제 1 흡탈착탑 군(7)(흡탈착탑 7a, 7b)이 설치되며, 제 1 흡탈착탑 군(7)의 배후에는 도시를 생략한 제 2 흡탈착탑 군(8)(흡탈착탑 8a, 8b)이 배치된다. 도 4에 나타내는 바와 같이 흡탈착탑(7b)을 흡탈착탑(7a)의 위쪽(높은 위치)에 배치했기 때문에 흡탈착탑(7a, 7b)의 접속배관(4a, 4b)이 높은 위치(지면에서 위쪽으로 떨어지는 방향)에 배치되어 배관(4a, 4b)의 내부에 액화 가솔린(L)이 발생하였다 하더라도 용이하게 외부로 배출할 수 있다.
하우징 본체(30)의 우측 하부에 압축펌프(5)가 탑재되어 있고, 압축펌프(5)의 아래쪽에는 압축펌프(5)를 구동정지하는 모터(31)가 배치되고 압축펌프(5)의 좌측에 응축기(6)가 배치된다.
모터(31)가 구동하면, 압축펌프(5)로 진동이 전달되어 소음의 원인이 되기 때문에, 압축펌프(5)의 측면 및 저면에 진동을 흡수하는 고무 등의 탄성체(32, 33)를 설치한다. 여기서, 측면 측의 탄성체(32)를 저면 측의 탄성체(33)보다 유연하게 형성함으로써 공진을 방지하고 또한 진동을 흡수할 수 있어 응축기(6)나 흡탈착탑(7, 8) 등으로의 진동의 전파를 방지할 수 있다.
또 측면 측의 탄성체(32)를 브라켓(34)으로 지지하여 브라켓(34)을 분해 가능하게 복수개로 분할 구성함으로써 탄성체(32)의 보수관리를 용이하게 실시할 수 있다.
다음에, 상기한 구성을 갖고 있는 베이퍼 회수장치(1)의 동작에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에서, 탱크로리(20)로부터 가솔린(G)의 하역이 시작되면 제어장치(12)에 의해 일부 양방향밸브(11a, 11b, 11g, 11h, 11i)가 열리고, 일부 양방향밸브(11c, 11d, 11e, 11f)는 닫힘과 동시에 압축펌프(5)가 기동한다.
이에 의해, 지하 탱크(2)에 체류하는 가솔린 베이퍼(V)가 분기관(4)에 유입되고 유입된 가솔린 베이퍼(V)가 응축기(6)에서 응축되어, 액화된 액화 가솔린(L)이 액체회수밸브(6a) 및 원방주입관(22)을 통하여 지하 탱크(2)로 되돌려진다.
한편, 응축기(6)에서 액화되지 않은 잔여 베이퍼(R)는 제 1 및 제 2 흡탈착탑 군(7, 8)으로 도입되어, 먼저 흡탈착탑(7a, 8a)에서 잔여 베이퍼(R)에 포함되는 가솔린 성분이 흡착되며, 잔여 베이퍼(R)의 양이 흡탈착탑(7a, 8a)의 용량을 초과하면, 잔여 베이퍼(R)의 가솔린 성분은 계속해서 흡탈착탑(7b, 8b)에 흡착된다. 이와 같이, 흡탈착탑(7a, 7b) 및 흡탈착탑(8a, 8b)을 각각 직렬로 접속했기 때문에, 흡탈착탑을 병렬로 설치한 경우와 같은 흡탈착탑마다의 흡착량의 치우침이 생기는 일이 없어 흡탈착탑의 용량을 충분히 살릴 수 있다.
그리고 잔여 베이퍼(R)로부터 분리된 에어 성분이 통기관(3)의 합류점(3b)을 통하여 통기관(3)으로 되돌아가 통기구(3c)를 통하여 대기로 방출된다.
다음에, 상술과 같이 흡탈착탑(7a, 7b, 8a, 8b)에 흡착된 가솔린 성분을 탈착하는 동작에 대하여, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다.
탱크로리(20)로부터 가솔린의 하역이 종료되면, 도 2와 같이 제어장치(12)에 의해 일부 양방향밸브(11a, 11d, 11f, 11g, 11i)가 열리고, 일부 양방향밸브(11b, 11c, 11e, 11h)는 닫힘과 동시에, 양방향밸브(11f)로부터 제 2 흡탈착탑 군(8)으로 에어가 도입된다.
이에 의해, 제 2 흡탈착탑 군(8)의 흡탈착탑(8b)으로부터 가솔린 성분의 탈착이 실시되고 그 후, 흡탈착탑(8a)으로부터 가솔린 성분의 탈착이 실시된다. 이와 같이 흡탈착탑(8a, 8b)을 직렬로 접속했기 때문에, 흡탈착탑을 병렬로 설치한 경우와 같은 흡탈착탑마다의 흡착량의 치우침이 생기는 일이 없어 흡탈착탑의 용량을 충분히 살릴 수 있다.
이들 흡탈착탑(8a, 8b)으로부터 탈착된 가솔린 성분은 에어와 함께 압축펌프(5)를 통하여 응축기(6)로 되돌아가 응축기(6)에서 응축되어 액화된 액화 가솔린(L)이 액체회수밸브(6a) 및 원방주입관(22)을 통하여 지하 탱크(2)로 되돌려진다. 한편, 에어는 통기관(3)의 합류점(3b)을 통하여 통기관(3)으로 되돌아가 통기구(3c)를 통해 대기로 방출된다.
상기 제 2 흡탈착탑 군(8)의 탈착 동작을 몇 분간 실시한 후, 도 3과 같이 제어장치(12)에 의해 양방향밸브(11a, 11d, 11f, 11g)를 닫고, 양방향밸브(11b, 11c, 11e, 11h, 11i)를 열음과 함께, 양벙향밸브(11e)로부터 제 1 흡탈착탑 군(7)으로 에어를 도입하도록 전환하여 상술한 것과 동일한 방법의 요령으로 제 1 흡탈착탑 군(7)의 탈착동작을 몇 분간 실시한다. 이때도 흡탈착탑(7a, 7b)을 직렬로 접속했기 때문에 흡탈착탑을 병렬로 설치한 경우와 같은 흡탈착탑마다의 흡착량의 치우침이 생기는 일이 없어 흡탈착탑의 용량을 충분히 살릴 수 있다. 이렇게 하여 흡착대상이 되는 흡탈착탑 군(7, 8)을 전환하면서 탈착 동작을 실시함으로써 흡탈착탑(7a, 7b, 8a, 8b)의 탈착 동작이 완료된다.
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 흡탈착탑의 용량을 최대한으로 이용할 수 있어 연료 베이퍼를 효율적으로 흡착 및 탈착할 수 있다.
또한, 상기 설명에서의 각 구성 요소의 형상이나 접속 구조는 일례에 지나지 않으며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 어떠한 구성을 채용하여도 좋다.
1 : 베이퍼 회수장치 2 : 지하 탱크
3 : 통기관 3a : 분기점
3b : 합류점 3c : 통기구
4 : 분기관 5 : 압축펌프
6 : 응축기 6a : 액체회수밸브
7 : 제 1 흡탈착탑 군 7a, 7b : 흡탈착탑
8 : 제 2 흡탈착탑 군 8a, 8b : 흡탈착탑
10 : 통기밸브 11(11a~11f) : 이방변밸브
12 : 제어장치 20 : 탱크 로리
20a : 하역호스 21 : 주유구 박스
22 : 원방주입관 23(23A, 23B) : 이음매
30 : 하우징 본체 31 : 모터
32, 33 : 탄성체 34 : 브라켓
G : 연료유(가솔린) L : 액화 가솔린
R : 잔여 베이퍼 V : 연료유 베이퍼(가솔린 베이퍼)

Claims (5)

  1. 지하 탱크에 일단이 접속된 통기관으로부터 분기하는 분기관에 설치되고, 상기 지하 탱크의 내부 연료유 베이퍼를 흡인하는 펌프와,
    상기 분기관에서 상기 펌프의 하류 측에 접속되어 상기 연료유 베이퍼를 응축하는 응축기와,
    상기 분기관에서 상기 응축기의 하류 측에 직렬로 복수접속되어 상기 응축기로부터 공급되는 연료유 베이퍼의 흡탈착을 실시하는 흡탈착탑을 구비하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 회수장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 흡탈착탑 1개를 나머지 흡탈착탑 1개보다 위쪽에 설치한 것을 특징으로 하는 베이퍼 회수장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 펌프는 그 저면 및 측면이 탄성체를 통하여 하우징 내에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 베이퍼 회수장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 펌프의 측면 측 탄성체는 상기 저면 측 탄성체보다 유연한 것을 특징으로 하는 베이퍼 회수장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 펌프의 측면 측 탄성체를 지지하는 브라켓을 구비하며, 당해 브라켓은 복수로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 베이퍼 회수장치.
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