WO2010049981A1

WO2010049981A1 - ガソリンベーパ回収装置

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Publication number: WO2010049981A1
Application number: PCT/JP2008/069403
Authority: WO
Inventors: 亮吉田; 泰宏谷村; 猛杉本; 啓三福原; 明田中; 勝彦関谷
Original assignee: 三菱電機株式会社; 株式会社タツノ・メカトロニクス
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-05-06
Also published as: JPWO2010049981A1; KR101247456B1; TW201016300A; JP5586472B2; CN102099088A; TWI366481B; KR20110029144A

Abstract

　フレーム枠内に収容される各機器から発生する熱の上下方向の移動を抑制するガソリンベーパ回収装置を提供する。　本発明に係るガソリンベーパ回収装置１００は、フレーム枠１２０内において、凝縮塔２及び吸脱着塔４をガソリンベーパポンプ１及び脱着用ポンプ５よりも上方位置に配置することを特徴とする。

Description

ガソリンベーパ回収装置

　本発明は、気化したガソリン（以下、ガソリンベーパと称する）を回収するガソリンベーパ回収装置に関するものである。

　自動車のガソリンタンク内部は、下部にガソリン液が貯留しており、上部にガソリンベーパが飽和状態で存在している。ガソリンスタンドでガソリンをガソリンタンクに給油する際、ガソリンタンク内に存在しているガソリンベーパが給油口から追い出され、大気中へ放出されることになっていた。このように、ガソリンベーパをそのまま大気中へ放出してしまうと、光化学スモッグの原因となり、人体や環境に悪影響を及ぼすという問題に発展することになる。そこで、ガソリンベーパを回収し、冷却・再利用するようにしたガソリンベーパ回収装置が開発され、これまでにも種々の技術が提案されている（たとえば、特許文献１～３参照）。

　ガソリンベーパ回収装置によって回収されたガソリンベーパは、不凍液（たとえば、ブライン（プロピレングリコール等）やガソリン、灯油といった石油系物質）が充填された凝縮塔（ガソリンベーパ凝縮容器）の内部を導通するガソリンベーパ凝縮管で冷却し、放出されることになる。このままの状態で放出されると、放出のために導通される配管の周りに結露を起こすことになる。これに対しては、たとえばポンプにより加圧された高温のガソリンベーパと、大気放出する低温の空気（回収されずに残った若干量のガソリンベーパを含んだ空気）と、を熱交換することで、大気放出する空気の温度を上昇させる方法が考えられる。

特許第３８４３２７１号公報（第７～９頁、第１図）特開２００５－１７７５６３号公報（第５～１０頁、第１図）特開２００６－１９８６０４号公報（第４～７頁、第２図）

　しかしながら、上記の方法で結露の発生を防止するには、熱交換器を別途設けなければならず、製品コストが増加してしまうだけでなく、配管取り回しの制限も増加してしまうことになる。一方、大気放出する空気には若干量のガソリンベーパが含まれているため、可燃成分が混ざった空気の吹き出しが、たとえばガソリンベーパ回収装置の電気品エリア（以下、非防爆エリアと称する）に流入するようなことは好ましくない。また、大気放出する空気には微量のガソリン臭気の成分も残っており、これが飛散することで、ガソリンスタンド内の使用者に不快感を与えることにもなる。

　さらに、ガソリンベーパ回収装置に吸脱着塔を設け、この吸脱着塔に充填する吸着剤（たとえばシリカゲルやゼオライト、活性炭等）を用いてガソリンベーパを回収しているガソリンベーパ回収装置であれば、吸着剤に吸着されたガソリン成分を脱着する際に、ガソリンベーパ回収装置の外部から空気を取り込むことになるが、この脱着用途の空気に放出したガソリン成分が混入してしまうと、吸着剤に余分なガソリン成分が付着することになり、吸着剤の性能を低下させてしまうことになる。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、フレーム枠内に収容される各機器から発生する熱の上下方向の移動を抑制するガソリンベーパ回収装置を提供することを第１の目的としている。第１の目的に加え、空気を大気放出する配管の結露を防止するガソリンベーパ回収装置を提供することを第２の目的としている。また、第１の目的及び第２の目的に加え、ガソリン臭気成分の飛散を抑制するガソリンベーパ回収装置を提供することを第３の目的としている。さらに、第１の目的、第２の目的及び第３の目的に加え、大気放出する空気と、脱着用に吸入する空気と、が混ざることのないガソリンベーパ回収装置を提供することを第４の目的としている。

　本発明に係るガソリンベーパ回収装置は、ガソリンタンクから排出されたガソリンベーパを吸引するガソリンベーパポンプと、内部にブラインが充填され、前記ガソリンベーパポンプにより吸引されたガソリンベーパを冷却する凝縮塔と、前記ガソリンベーパポンプにより吸引されたガソリンベーパを吸着剤により吸着し、前記吸着剤に吸着したガソリンベーパを脱着する吸脱着塔と、前記吸脱着塔に脱着用空気を供給する脱着用ポンプと、前記ガソリンベーパ、前記凝縮塔、前記吸脱着塔及び前記脱着用ポンプを内部に収容するフレーム枠と、を有し、前記フレーム枠内において、前記凝縮塔及び前記吸脱着塔を前記ガソリンベーパポンプ及び前記脱着用ポンプよりも上方位置に配置することを特徴とする。

　本発明に係るガソリンベーパ回収装置によれば、フレーム枠内に収容される各機器から発生する熱の上下方向の移動を抑制することができ、ガソリンベーパ回収効率の向上を図ることができる。

実施の形態に係るガソリンベーパ回収装置全体の回路構成を示す概略構成図である。ガソリンベーパ回収装置のレイアウトの一例を示す概略図である。ガソリンベーパ回収装置のレイアウトの他の一例を示す概略図である。ガソリンベーパ回収装置のレイアウトの更に他の一例を示す概略図である。

符号の説明

　１　ガソリンベーパポンプ、２　凝縮塔、３　気液分離器、４ａ　吸脱着塔、４ｂ　吸脱着塔、５　脱着用ポンプ、６　冷凍機、７　ブライン、８　ブラインポンプ、９ａ　吸着剤、９ｂ　吸着剤、１０　排出口、１１　吸気口、１２　ブライン温度検知器、１３ａ　吸着剤冷却器、１３ｂ　吸着剤冷却器、２２　第１電磁弁、２４　ガソリン凝縮器、２６ａ　第２電磁弁、２６ｂ　第２電磁弁、２７ａ　第３電磁弁、２７ｂ　第３電磁弁、２８　第１減圧弁、２９　ガソリン吸着用配管、３０　開閉弁、３１　第２減圧弁、３２ａ　第４電磁弁、３２ｂ　第４電磁弁、３３ａ　第５電磁弁、３３ｂ　第５電磁弁、３５　ガソリン脱着用配管、３６　大気排出用配管、４１　圧縮機、４２　凝縮器、４３　絞り装置、４４　冷媒蒸発器、４５　冷媒配管、４６　送風機、５４　ブライン配管、５５　液面計、１００　ガソリンベーパ回収装置、１０１　ガソリン計量機、１０２　給油ノズル、１１０　エアギャップ、１１１　天井パネル、１１２　冷凍機パネル、１１３　エアギャップパネル、１１４　サイドフレーム、１１５　サイドフレーム、１１６　凝縮塔及び吸脱着塔パネル、１１７　脱着用ポンプパネル、１１８　ガソリンベーパポンプパネル、１１９　ベース板、１２０　フレーム枠、１２１　設置基礎、１２２　アイランド内ピット、１２５　非防爆エリア、Ａ　ガソリンベーパ凝縮回路、Ａ₁　ガソリンベーパ吸着回路、Ａ₂ガソリンベーパ脱着回路、Ｂ　冷媒回路、Ｃ　ブライン回路。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係るガソリンベーパ回収装置１００全体の回路構成を示す概略構成図である。図１に基づいて、ガソリンベーパ回収装置１００の回路構成について説明する。このガソリンベーパ回収装置１００は、吸引したガソリンベーパを凝縮塔で冷却して回収するとともに、ガソリンベーパを吸着又は脱着する２つの吸脱着塔を設け、この２つの吸脱着塔の機能を適宜切り替えてガソリンベーパを回収（吸着）及び再利用（脱着）するものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

　ガソリンベーパ回収装置１００は、自動車等にガソリンを給油するためのガソリン計量機１０１とともに、ガソリンスタンド等に設置されるようになっている。そして、ガソリンベーパ回収装置１００は、自動車等の給油口から大気中に放出されるガソリンベーパを回収し、再利用するようになっている。このガソリンベーパ回収装置１００は、大きく分けてガソリンベーパ凝縮回路Ａと、冷媒回路Ｂと、ブライン回路Ｃとで構成されている。また、このガソリンベーパ凝縮回路Ａは、ガソリンベーパ吸着回路Ａ₁と、ガソリンベーパ脱着回路Ａ₂とで構成されている。

［ガソリンベーパ吸着回路Ａ₁］
　吸脱着塔４ａでガソリンベーパを吸着する場合のガソリンベーパ吸着回路Ａ₁は、給油ノズル１０２と、第１電磁弁２２と、ガソリンベーパポンプ１と、ガソリン凝縮器２４と、気液分離器３と、第２電磁弁２６ａと、吸脱着塔４ａと、第３電磁弁２７ａと、第１減圧弁２８と、排出口１０とがガソリン吸着用配管２９及び大気排出用配管３６で順次接続されて構成されている。

　吸脱着塔４ｂでガソリンベーパを吸着する場合のガソリンベーパ吸着回路Ａ₁は、給油ノズル１０２と、第１電磁弁２２と、ガソリンベーパポンプ１と、ガソリン凝縮器２４と、気液分離器３と、第２電磁弁２６ｂと、吸脱着塔４ｂと、第３電磁弁２７ｂと、第１減圧弁２８と、排出口１０とがガソリン吸着用配管２９で順次接続されて構成されている。すなわち、第２電磁弁２６ａと第２電磁弁２６ｂの切り替えと、第３電磁弁２７ａと第３電磁弁２７ｂの切り替えと、を制御することで、吸脱着塔４ａ又は吸脱着塔４ｂの一方でガソリンベーパを吸着させるようになっている。

　したがって、ガソリンベーパ回収装置１００は、上記の各電磁弁を制御することで、吸脱着塔４ａ又は吸脱着塔４ｂの一方をガソリンベーパの吸着を行なう吸脱着塔として機能させ、他方をガソリンベーパの脱着を行なう脱着塔として機能させるようになっているのである。なお、吸脱着塔４ａと吸脱着塔４ｂとの切り替えは、所定の時間間隔で行なったり、吸着塔として機能しているものの出口近傍のガソリンベーパ濃度に応じて行なったりするとよい。

　ガソリン計量機１０１は、自動車等に給油するガソリンを計量するものである。給油ノズル１０２は、ガソリン計量機１０１からガソリンを給油する際に自動車等の給油口に挿入されるものである。この給油ノズル１０２は、給油口から大気中に放出されるガソリンベーパを吸引する際の入口としての機能も有している。ここでは、１つの給油ノズル１０２が設けられている場合を例に示しているが、給油ノズル１０２の設置数を特に限定するものではない。第１電磁弁２２は、給油ノズル１０２から吸引されたガソリンベーパの逆流を防止する機能を有している。この第１電磁弁２２は、給油ノズル１０２の設置数に応じて設けるようにするとよい。

　ガソリンベーパポンプ１は、ガソリンベーパを給油ノズル１０２から吸引・加圧するものである。ガソリン凝縮器２４は、ガソリンベーパ凝縮容器等の凝縮塔２内に備えられており、内部を導通するガソリンベーパを冷却して凝縮液化するものである。ここでは、ガソリン凝縮器２４がらせん状に構成されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。気液分離器３は、凝縮液化されたガソリンを捕捉することで、液化ガソリンとガソリンベーパとを分離するものである。なお、図１に示すように、気液分離器３で分離された液化ガソリンを導通させる配管に開閉弁３０を設けておくとよい。

　第２電磁弁２６ａ及び第２電磁弁２６ｂは、開閉が制御されることで、凝縮塔２で回収できなかったガソリンベーパを含む空気を導通したりしなかったりするものである。吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂは、ガソリンベーパを吸着する吸着塔としての機能と、ガソリンベーパを脱着する脱着塔としての機能と、を有している。吸脱着塔４ａの内部には、後述する吸着剤冷却器１３ａと吸着剤９ａとが設けられている。吸脱着塔４ｂの内部にも同様に、後述する吸着剤冷却器１３ｂと吸着剤９ｂとが設けられている。

　吸着剤冷却器１３ａは、凝縮塔２内に充填されているブライン７によって、吸脱着塔４ａの内部を冷却する機能を有している。吸着剤冷却器１３ｂも吸着剤冷却器１３ａと同様に、凝縮塔２内に充填されているブライン７によって、吸脱着塔４ｂの内部を冷却する機能を有している。つまり、吸着剤冷却器１３ａ及び吸着剤冷却器１３ｂを吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂに設けることによって、少量の吸着剤９ａ及び吸着剤９ｂでガソリンベーパの吸着を行なうことが可能になっている。

　吸着剤９ａ及び吸着剤９ｂは、ガソリンベーパを含む空気からガソリンベーパを吸着するものであり、たとえば空気に含まれているガソリンベーパを吸着することで平均１ｖｏｌ％以下のガソリンベーパを含む空気とするものである。この吸着剤９ａ及び吸着剤９ｂとしては、たとえばシリカゲルやゼオライト、活性炭等を使用するとよい。つまり、吸脱着塔４ａ又は吸脱着塔４ｂの吸着剤９ａ又は吸着剤９ｂにガソリンベーパを吸着させ、他方の吸着剤９ａ又は吸着剤９ｂでガソリンベーパを脱着させている。そして、吸着と脱着とを交互に切り替えて、連続運転可能になっているのである。

　第３電磁弁２７ａ及び第３電磁弁２７ｂは、開閉が制御されることで、吸脱着塔４ａ又は吸脱着塔４ｂの一方で更にガソリンベーパが吸着された後の空気を導通したりしなかったりするものである。第１減圧弁２８は、吸脱着塔４ａ又は吸脱着塔４ｂを経由した後の空気を減圧するものである。排出口１０は、第１減圧弁２８で減圧され、大気排出用配管３６を介して到達した空気を大気中に排出させるものである。ガソリン吸着用配管２９は、ガソリンベーパを含む空気を導通する配管である。なお、各電磁弁は、マイクロコンピュータ等の制御手段（図示省略）が行なうようになっている。大気排出用配管３６は、吸脱着塔４ａ又は吸脱着塔４ｂでのガソリンベーパ吸着後の空気を導通する配管である。

［ガソリンベーパ脱着回路Ａ₂］
　吸脱着塔４ｂでガソリンベーパを脱着する場合のガソリンベーパ脱着回路Ａ₂は、吸気口１１と、第２減圧弁３１と、第４電磁弁３２ｂと、吸脱着塔４ｂと、第５電磁弁３３ｂと、脱着用ポンプ５とがガソリン脱着用配管３５で順次接続されて構成されている。一方、吸脱着塔４ｂでガソリンベーパを吸着する場合のガソリンベーパ脱着回路Ａ₂は、吸気口１１と、第２減圧弁３１と、第４電磁弁３２ａと、吸脱着塔４ａと、第５電磁弁３３ａと、脱着用ポンプ５とがガソリン脱着用配管３５で順次接続されて構成されている。

　第４電磁弁３２ａ及び第４電磁弁３２ｂの切り替えと、第５電磁弁３３ａ及び第５電磁弁３３ｂの切り替えを、ガソリンベーパ吸着回路Ａ₁での各電磁弁との制御に応じて制御することで、吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂの一方でガソリンベーパを脱着させるようになっている。すなわち、ガソリンベーパ脱着回路Ａ₂の各電磁弁を、ガソリンベーパ吸着回路Ａ₁の各電磁弁と併せて制御することで、吸脱着塔４ａの機能と吸脱着塔４ｂの機能とを適宜切り替えるようになっているのである。

　吸気口１１は、ガソリンベーパの脱着に使用する空気を外気から取り込むものである。第２減圧弁３１は、吸気口１１から取り込まれた空気を減圧するものである。第４電磁弁３２ａ及び第４電磁弁３２ｂは、開閉が制御されることで、第２減圧弁３１で減圧された空気を導通したりしなかったりする機能を有している。ガソリンベーパ脱着回路Ａ₂を構成する吸脱着塔４ｂは、上述したようにガソリンベーパを脱着する脱着塔として機能する。また、吸脱着塔４ａも吸脱着塔４ｂと同様に、ガソリンベーパ脱着回路Ａ₂を構成する場合には、ガソリンベーパを脱着する脱着塔として機能することになる。

　第５電磁弁３３ａ及び第５電磁弁３３ｂは、開閉が制御されることで、ガソリンベーパを含む空気を導通したりしなかったりする機能を有している。脱着用ポンプ５は、脱着用空気を吸脱着塔４ｂ又は吸脱着塔４ａに供給するために、吸気口１１を介して外気から空気を吸引する機能を有している。ガソリン脱着用配管３５は、空気やガソリンベーパを含む空気を導通する配管である。このガソリン脱着用配管３５は、ガソリンベーパ吸着回路Ａ₁の第１電磁弁２２とガソリンベーパポンプ１との間におけるガソリン吸着用配管２９に接続されている。

［冷媒回路Ｂ］
　冷媒回路Ｂは、冷凍機６に搭載され、圧縮機４１と、凝縮器４２と、絞り装置４３と、冷媒蒸発器４４とが冷媒配管４５で順次接続されたヒートポンプサイクルとして構成されている。つまり、冷媒回路Ｂは、冷媒配管４５内に冷媒を導通し、この冷媒が各構成機器を循環することで、凝縮塔２内に充填されているブライン７を冷却するようになっているのである。また、凝縮器４２の近傍には、凝縮器４２に空気を供給するためのファン等の送風機４６が設けられている。

　圧縮機４１は、冷媒配管４５を流れる冷媒を吸入して、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。凝縮器４２は、冷媒の凝縮熱を放出し、その冷媒を凝縮液化するものである。絞り装置４３は、減圧弁や電子式膨張弁、温度式膨張弁、キャピラリーチューブ等で構成されており、その冷媒を減圧して膨張させるものである。冷媒蒸発器４４は、ブライン７から熱を奪い（つまり、ブライン７を冷却し）、その冷媒を蒸発ガス化するものである。なお、冷媒回路Ｂに使用できる冷媒を特に限定するものではなく、どのような冷媒でも使用することができる。

［ブライン回路Ｃ］
　ブライン回路Ｃは、凝縮塔２と、ブラインポンプ８と、吸着剤冷却器１３ａ及び吸着剤冷却器１３ｂとがブライン配管５４で順次接続されて構成されている。凝縮塔２は、設置面積の低減を図るために筒状に構成されており、ブライン７を貯留するブラインタンクとしての機能を有している。ブライン７は、たとえばプロピレングリコールやガソリン、灯油といった石油系物質等で構成される不凍液である。このブライン７は、冷媒回路Ｂが制御されることによって、所定の温度範囲（たとえば、１～３℃程度の範囲）を維持するようになっている。つまり、凝縮塔２内では、ブライン７が冷却されることでブライン７が攪拌されるようになっており、温度の調節がされているのである。

　ブラインポンプ８は、凝縮塔２に貯留されているブライン７を吸引・加圧するものである。つまり、ブライン７は、ブラインポンプ８によってブライン回路Ｃを循環するようになっているのである。吸着剤冷却器１３ａ及び吸着剤冷却器１３ｂは、凝縮塔２から供給されるブライン７によって吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂの内部を冷却するようになっている。吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂの内部温度を低くすることにより、ガソリンベーパの吸着容量を大きくすることができる。吸着剤冷却器１３ａ及び吸着剤冷却器１３ｂのそれぞれから流出したブライン７は、合流し、凝縮塔２に再度流入するようになっている。

　また、凝縮塔２の側面には、内部のブライン７の液面を検出するための液面計５５が設けられている。さらに、凝縮塔２には、内部のブライン７の温度を検知するためのサーミスタや温度計等のブライン温度検知器１２が設けられている。このブライン温度検知器１２で検知された温度情報は、図示省略の制御手段に送られて、ブライン７の温度を所定範囲内で維持するように冷媒回路Ｂが制御されるようになっている。この制御手段は、各電磁弁の開閉や、各ポンプの駆動周波数、圧縮機４１の駆動周波数、送風機４６の回転数等を制御する。

　図２は、ガソリンベーパ回収装置１００のレイアウトの一例を示す概略図である。図２に基づいて、ガソリンベーパ回収装置１００のレイアウトの一例について説明する。図２に示すように、ガソリンベーパ回収装置１００は、２つのサイドフレーム（サイドフレーム１１４及びサイドフレーム１１５）と、上面となる天井パネル１１１と、底面となるベース板１１９と、でフレーム枠１２０を構成している。このフレーム枠１２０の内部には、複数枚のパネル（冷凍機パネル１１２、エアギャップパネル１１３、凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６、脱着用ポンプパネル１１７、及び、ガソリンベーパポンプパネル１１８）が水平方向に設置され、上述した各機器を収容する空間が形成されている。

　すなわち、冷凍機パネル１１２、エアギャップパネル１１３、凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６、脱着用ポンプパネル１１７、及び、ガソリンベーパポンプパネル１１８は、フレーム枠１２０内を所定の間隔で仕切るように水平方向に設置され、上述した各機器を収容する空間を形成しているのである。これらのパネルは、溶接によりサイドフレーム接合されているものとする。このようにすることで、各空間の熱の上下方向の移動を抑制することができる。したがって、吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂの放熱を抑え、内部の温度上昇を抑えることができる。このため、またガソリンベーパの吸着容量を大きくすることができ、ガソリンベーパ回収効率の向上を図ることができる。

　フレーム枠１２０の最上段には冷凍機パネル１１２が設置され、天井パネル１１１と冷凍機パネル１１２との間に空間（非防爆エリア１２５）が形成され、冷凍機パネル１１２に冷凍機６が載置される。冷凍機パネル１１２の下にはエアギャップパネル１１３が設置され、冷凍機パネル１１２とエアギャップパネル１１３との間に空間が形成され、この空間がエアギャップ１１０としての役目を果たす。このエアギャップ１１０は、安全上の観点から防爆部品（可燃物の着火源とならないように、特別な技術的対策を講じた部品であり、ここでは主に防爆電気設備を指す）と非防爆部品（可燃物の着火源とならないような特別な技術的対策を講じていない部品であり、ここでは冷凍機６や制御手段が搭載されている制御基板等を指す）とを隔てるための空間として設けられており、また法律でも設置しなければならない旨規定されている。

　エアギャップパネル１１３の下には凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６が設置され、エアギャップパネル１１３と凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６との間に空間が形成され、凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６に凝縮塔２、吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂが載置される。凝縮塔２、吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂは、ガソリンベーパを冷却して回収するものであり、これらが載置される空間は、冷却されることになるため、この空間を以下の説明において冷却エリアと称するものとする。

　凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６の下には脱着用ポンプパネル１１７が設置され、凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６と脱着用ポンプパネル１１７との間に空間が形成され、脱着用ポンプパネル１１７に脱着用ポンプ５が載置される。脱着用ポンプパネル１１７の下にはガソリンベーパポンプパネル１１８が設置され、脱着用ポンプパネル１１７とガソリンベーパポンプパネル１１８との間に空間が形成され、ガソリンベーパポンプパネル１１８にガソリンベーパポンプ１が載置される。脱着用ポンプ５及びガソリンベーパポンプ１は、駆動することで発熱するものであり、これらが載置される空間を以下の説明において発熱エリアと称するものとする。

　そして、ガソリンベーパ回収装置１００及びガソリン計量機１０１は、ガソリンスタンド内に形成した設置基礎１２１上に設置されることになる。また、設置基礎１２１の内部には、電源、大気排出用配管３６及び排出口１０が設けられるアイランド内ピット１２２が形成されている。なお、設置基礎１２１の大きさ、形状、厚み及び材質を特に限定するものではなく、ガソリンベーパ回収装置１００及びガソリン計量機１０１の大きさや形状、設置台数、あるいは、ガソリンスタンドの大きさや目的（たとえば、乗用自動車専用にするのか、大型車も利用可能なのか等）に応じて決定すればよい。

　ここで、図１及び図２に基づいてガソリンベーパ回収装置１００の基本的な動作について説明する。
　まず、冷媒回路Ｂを動作させて、冷媒蒸発器４４の温度を低下させる。具体的には、圧縮機４１を駆動させ、冷媒を循環させることによって、凝縮塔２内に設けられている冷媒蒸発器４４の温度を低下させる。このとき、凝縮塔２内に充填されているブライン７が所定の温度まで低下することになる。そして、ブライン７が所定の温度に達したら、圧縮機４１の駆動を停止する。

　ブライン７の温度が所定の範囲より上昇したら、圧縮機４１の駆動を再開する。つまり、図示省略の制御手段は、ブライン温度検知器１２からの温度情報に基づいて、冷媒回路Ｂの圧縮機４１を制御し、ブライン７の温度を所定の範囲で維持するようになっているのである。このように、凝縮塔２内のブライン７の温度が所定の範囲に制御されることで、ガソリンベーパ回収運転の準備が整うことになる。そして、ガソリン計量機１０１から液化ガソリンが自動車等に給油されると同時に、ガソリンベーパ回収運転が開始される。

　ガソリンベーパ回収運転は、給油ノズル１０２から液化ガソリンが自動車等のガソリンタンクに給油される際に、給油口から追い出されるガソリンベーパをガソリンベーパ凝縮回路Ａ内に吸引することから開始する。すなわち、ガソリンベーパ凝縮回路Ａを構成するガソリンベーパポンプ１の運転によって、給油ノズル１０２を介してガソリンベーパ凝縮回路Ａ内にガソリンベーパが吸引されることでガソリンベーパ回収運転が開始するのである。

　吸引されたガソリンベーパは、設置基礎１２１の内部にあるアイランド内ピット１２２を通り、フレーム枠１２０を下から上に向けて流れ、凝縮塔２内に導かれる（図２に示す矢印（ａ））。凝縮塔２内に導かれたガソリンベーパは、凝縮塔２内のガソリン凝縮器２４内を徐々に冷却されながら上方から下方へと流れる。冷却されたガソリンベーパは、その一部が液化して凝縮塔２から流出する。液化したガソリンは、気液分離器３で捕捉、回収され、ガソリンベーパを含む空気から分離される。気液分離器３で捕捉された液化ガソリンは、ガソリン計量機１０１に戻され、再利用される。

　また、液化しなかったガソリンベーパは、吸脱着塔４ａ又は吸脱着塔４ｂに流入する。つまり、凝縮塔２のみでは、ガソリンベーパの全部を液化、回収することはできないために、ガソリンベーパは吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂで吸着及び脱着され、回収されることになる。吸脱着塔４ａでガソリンベーパを吸着する場合は、第２電磁弁２６ａが開制御、第２電磁弁２６ｂが閉制御され、気液分離器３を流出したガソリンベーパを含む空気が吸脱着塔４ａに流入する。

　吸脱着塔４ａでは、吸脱着塔４ａの内部に設けられている吸着剤９ａでガソリンベーパが吸着される。したがって、ガソリンベーパを含む空気からガソリンベーパが吸着されるので、ガソリンベーパ濃度が更に低減することになる。たとえば、吸着剤９ａは、ガソリンベーパを吸着することによって、ガソリンベーパの含有量を１ｖｏｌ％以下にする。そして、この空気は、開制御されている第３電磁弁２７ａ及び第１減圧弁２８を経て、排出口１０から大気に放出される（図２に示す矢印（ｂ））。

　一方、吸脱着塔４ｂでは、吸着剤９ｂに吸着されているガソリンベーパの脱着が行なわれる。具体的には、脱着用ポンプ５が駆動されることにより、吸気口１１から取り込まれた空気が第２減圧弁３１で減圧され、第４電磁弁３２ｂを経て吸脱着塔４ｂに流入する（図２に示す矢印（ｃ））。このとき、吸脱着塔４ｂ内の圧力は負圧になっている。つまり、吸着剤９ｂに吸着されているガソリンベーパは、吸脱着塔４ｂに流入した空気の負圧の作用によって、吸着剤９ｂから脱着されるのである。そして、空気に含まれるガソリンベーパの含有量を増加し（つまりガソリンベーパ濃度を高くし）、吸脱着塔４ｂから流出させ、再利用する。

　吸脱着塔４ｂから流出したガソリンベーパは、脱着用ポンプ５に吸引され、再度ガソリン吸着用配管２９（つまりガソリンベーパ吸着回路Ａ₁）に流入する。そして、給油ノズル１０２から流入したガソリンベーパと合流して、凝縮塔２に流入する。このようにして、ガソリンベーパ回収装置１００では、ガソリンベーパの回収率の向上を図るようにしている。なお、吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂ内を低温に維持するのは、凝縮性能及び吸着性能を向上させるためであり、ブライン７の温度をプラスに維持させるのは、ガソリンベーパとともに含まれている水分の凍結を防止するためである。

　吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂは、所定の時間間隔や、吸脱着塔４ａ又は吸脱着塔４ｂの出口近傍のガソリンベーパ濃度によって、機能を切り替えるようになっている。それは、吸着剤９ａ及び吸着剤９ｂでガソリンベーパを吸着できる量には、所定の限界が存在し、連続運転を実行するには、ガソリンベーパの吸着と脱着とを切り替える必要があるからである。上述した例では、吸着塔として機能していた吸脱着塔４ａを脱着塔として機能させ、脱着塔として機能していた吸脱着塔４ｂを吸着塔として機能させる場合を想定したものである。

　ここで、フレーム枠１２０内の各機器の配置について詳細に説明する。
　上述したように、フレーム枠１２０内では、冷凍機６が最上段に配置され、以下順番にエアギャップ１１０、冷却エリア、発熱エリアが形成されている。また、空気を大気に排出するための排出口１０は、アイランド内ピット１２２、つまり発熱エリアよりも下方となる位置に設置されている。さらに、ガソリン脱着用配管３５は、吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂに接続させるために、冷却エリアに配置されている。つまり、吸気口１１を吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂの近傍に設け、サイドフレーム側から脱着用空気を吸気するようにしているのである。

　凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６、脱着用ポンプパネル１１７、ガソリンベーパポンプパネル１１８、及び、ベース板１１９には、ガソリン吸着用配管２９、ガソリン脱着用配管３５及び大気排出用配管３６を挿通させる貫通穴が形成されており、その貫通穴を介して各配管が設置されるようになっている。このようなレイアウト構成になっているガソリンベーパ回収装置１００においては、ガソリンベーパ回収によって冷却された空気が導通している大気排出用配管３６を、発熱エリアである脱着用ポンプ５の設置空間及びガソリンベーパポンプ１の設置空間を経由させることができる。

　したがって、大気排出用配管３６内を導通する空気を特段の手段を用いずに加温することができ、大気排出用配管３６の結露を効果的に防止することができる。これによって、余分な断熱材を大気排出用配管３６に巻き付ける必要がなくなり、コスト削減に寄与することができる。また、排気空気を下方に向けて排出することで、排気空気に含まれる若干量のガソリンベーパの飛散を防止することにもなる。これは、ガソリンベーパは、空気よりも重いという特性を活用したものである。さらに、ガソリン臭気の飛散を防止することにもなり、ガソリンスタンド内で給油作業を行なっている使用者に対しての不快感を低減できる。

　脱着用空気の吸気口１１を、大気排出用の排出口１０よりも上方に設けているので、脱着用空気に排出した空気に若干量含まれているガソリンベーパが混入することがない。したがって、吸着剤９ａ及び吸着剤９ｂの性能を長期間維持することが可能になる。また、冷却エリアを発熱エリアよりも上方に設けているので、冷却エリアを発熱エリアよりも下方に設けた場合に比較して、大気排出用配管３６自体に特段の断熱を施すことなく、大気排出用配管３６の結露を効果的に防止することができる。

　フレーム枠１２０内を複数のパネル（冷凍機パネル１１２、エアギャップパネル１１３、凝縮塔及び吸脱着塔パネル１１６、脱着用ポンプパネル１１７、及び、ガソリンベーパポンプパネル１１８）で仕切るようにすることで、熱の上下方向の移動を抑制することができ、大気排出用配管３６の結露を更に効果的に防止することができる。また、冷却エリアへの外部（たとえば、発熱エリア等）からの加熱を防止でき、冷凍機６の余分な稼働を抑制することができ、運転コストの低減を図ることが可能になる。

　図３は、ガソリンベーパ回収装置１００のレイアウトの他の一例を示す概略図である。図３に基づいて、ガソリンベーパ回収装置１００のレイアウトの他の一例について説明する。図２では、吸気口１１を吸脱着塔４ａ及び吸脱着塔４ｂの近傍に設けた場合を例に示したが、図３では、吸気口１１を排出口１０と同等の高さ位置に設けた場合を例に示している。この吸気口１１は、排出口１０の設置位置と同等以上の高さとなる位置に設けてあればよい。吸気口１１からは吸着剤９ａ又は吸着剤９ｂに吸着されているガソリンベーパを脱着するための脱着用空気が取り込まれる（図３に示す矢印（ｃ₁））。この脱着用空気にはガソリンベーパ成分が含まれていないことが望ましい。

　そこで、図２では、吸気口１１を排出口１０の設置位置よりも上方に設置し、排出口１０から排出される空気に含まれている若干量のガソリンベーパ成分を脱着用空気に含まれないようにしている。ただし、ガソリンベーパ回収装置１００のレイアウトによっては、吸気口１１を排出口１０と同等の高さ位置に設置しなければならない場合も想定される。そこで、図３では、吸気口１１の向きと排出口１０の向きが同方向とならないようにしている。このようにしても、排出口１０から排出される空気（図３に示す矢印（ｂ₁））に含まれている若干量のガソリンベーパ成分が吸気口１１から取り込まれる脱着用空気に含まれることがない。

　図２に示したように、排出口１０がアイランド内ピット１２２内に設けられるものにおいては、吸気口１１は、ガソリンベーパ回収装置の接地面以上の高さに設けられていれば、排出口１０から排出される空気が吸気口１１から取り込まれることがない。しかしながら、図３に示すように、吸気口１１と排出口１０とが同等の高さ位置に設置されるものにおいては、吸気口１１の向きと排出口１０の向きを同方向とすると、排出口１０から排出される空気が吸気口１１から取り込まれてしまうことになる。このような問題を回避するために、図３では吸気口１１の向きと排出口１０の向きが同方向とならないようにしているのである。

　図４は、ガソリンベーパ回収装置１００のレイアウトの更に他の一例を示す概略図である。図４に基づいて、ガソリンベーパ回収装置１００のレイアウトの更に他の一例について説明する。図２及び図３で、排出口１０から排出される空気が吸気口１１から取り込まれないようにするために、吸気口１１を排出口１０の設置位置と同等以上の高さとなる位置に設けることを説明したが、図４では、排出口１０から排出される空気が吸気口１１から更に取り込まれないようにするための工夫について説明する。

　図２では排出口１０を鉛直方向下向きに向けた場合を、図３では排出口１０を水平方向に向けた場合を、それぞれ例に示したが、この範囲、つまり水平方向から鉛直方向下向きの範囲（つまり、図４に示す矢印（ｂ）～矢印（ｂ₁）の範囲）に向けるように排出口１０を設けるようにすればよい。ガソリンベーパ成分は空気よりも重いため、この範囲内で空気を排出することにすれば、それ以上の高さにガソリンベーパ臭気が上がってこない。したがって、排気空気に含まれる若干量のガソリンベーパの飛散を防止でき、ガソリンスタンド内で給油作業を行なっている使用者に対しての不快感を低減できる。

　一方、図２及び図３では吸気口１１を水平方向に向けた場合を例に示したが、図４に示すように水平方向から鉛直方向上向きの範囲（つまり、図４に示す矢印（ｃ）～矢印（ｃ₂）の範囲）に向けるように吸気口１１を設けるようにすればよい。吸気口１１の向きと、排出口１０の向きと、を適宜調整することによって、排出口１０から排出される空気を吸気口１１から更に取り込まれないようにできる。吸気口１１の向きは、ガソリン脱着用配管３５を曲げ加工することで調整することができ、排出口１０の向きは、大気排出用配管を曲げ加工することで調整することができる。したがって、ガソリンベーパ回収装置１００の大きさや形状等に基づいて、各配管の取り回し選択回数を増加でき、各配管のレイアウトが決定でき、省スペース化やデザイン化への寄与を図ることが可能になる。

Claims

　ガソリンタンクから排出されたガソリンベーパを吸引するガソリンベーパポンプと、
　内部にブラインが充填され、前記ガソリンベーパポンプにより吸引されたガソリンベーパを冷却する凝縮塔と、
　前記ガソリンベーパポンプにより吸引されたガソリンベーパを吸着剤により吸着し、前記吸着剤に吸着したガソリンベーパを脱着する吸脱着塔と、
　前記吸脱着塔に脱着用空気を供給する脱着用ポンプと、
　前記ガソリンベーパ、前記凝縮塔、前記吸脱着塔及び前記脱着用ポンプを内部に収容するフレーム枠と、を有し、
　前記フレーム枠内において、前記凝縮塔及び前記吸脱着塔を前記ガソリンベーパポンプ及び前記脱着用ポンプよりも上方位置に配置する
　ことを特徴とするガソリンベーパ回収装置。
　前記凝縮塔内部に充填されるブラインを冷却するための冷凍機を備え、
　前記フレーム枠内において、前記冷凍機を最上部に配置する
　ことを特徴とする請求項１に記載のガソリンベーパ回収装置。
　前記冷凍機、前記ガソリンベーパ、前記凝縮塔、前記吸脱着塔及び前記脱着用ポンプが水平方向に設けられるパネルで仕切られた空間に配置される
　ことを特徴とする請求項２に記載のガソリンベーパ回収装置。
　前記吸脱着塔での前記ガソリンベーパ吸着後の空気を導通する大気排出用配管を設け、
　前記大気排出用配管を、前記ガソリンベーパポンプ及び前記脱着用ポンプの収容空間を経由させる
　ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のガソリンベーパ回収装置。
　前記大気排出用配管の端部に設けられている排出口を、前記ガソリンベーパポンプ及び前記脱着用ポンプの収容空間よりも下方に設置している
　ことを特徴とする請求項４に記載のガソリンベーパ回収装置。
　前記排出口を水平方向から鉛直方向下向きの範囲内に向けている
　ことを特徴とする請求項５に記載のガソリンベーパ回収装置。
　前記吸脱着塔の前記吸着剤に吸着された前記ガソリンベーパを脱着するための脱着用空気を導通するガソリン脱着用配管を設け、
　前記ガソリン脱着用配管の端部に設けられている吸気口を前記排出口の設置位置と同等以上の高さに設置している
　ことを特徴とする請求項５又は６に記載のガソリンベーパ回収装置。
　前記吸気口を前記排出口よりも高い位置に設置するものにおいて、
　前記吸気口を水平方向に向け、前記排出口を鉛直方向下向きに向けている
　ことを特徴とする請求項７に記載のガソリンベーパ回収装置。
　前記吸気口と前記排出口とを同等の高さに設置するものにおいて、
　前記吸気口と前記排出口とを異なる方向に向けている
　ことを特徴とする請求項７に記載のガソリンベーパ回収装置。
　前記吸気口を水平方向から鉛直方向上向きの範囲内に向けている
　ことを特徴とする請求項７～９のいずれか一項に記載のガソリンベーパ回収装置。