ベーパ回収装置
【課題】本発明はタンク内で発生したベーパの発生量に応じてベーパの回収効率を高めることを課題とする。
【解決手段】ベーパ回収装置２０は、ベーパ回収管８０と、吸着剤９０が充填された吸着槽１００と、吸着槽１００に連通された排気弁１１４及び三方弁１２０と、吸着槽１００で脱着された燃料成分を地下タンク１０に還流させる還流管１３０とを有する。温度センサ１４１〜１４３は、吸着槽１００に充填された吸着剤９０の温度を測定し、その検出温度に対応する電気的な検出信号を制御装置１５０に入力する。制御装置１５０は、温度センサ１４１〜１４３からの検出信号により温度変化率を求め、この温度変化率が予め設定された所定値以下になった場合に吸着工程または脱着工程が終了したものと判断し、この判断結果により吸着工程または脱着工程に切り替えるように制御処理を実行する。
【解決手段】ベーパ回収装置２０は、ベーパ回収管８０と、吸着剤９０が充填された吸着槽１００と、吸着槽１００に連通された排気弁１１４及び三方弁１２０と、吸着槽１００で脱着された燃料成分を地下タンク１０に還流させる還流管１３０とを有する。温度センサ１４１〜１４３は、吸着槽１００に充填された吸着剤９０の温度を測定し、その検出温度に対応する電気的な検出信号を制御装置１５０に入力する。制御装置１５０は、温度センサ１４１〜１４３からの検出信号により温度変化率を求め、この温度変化率が予め設定された所定値以下になった場合に吸着工程または脱着工程が終了したものと判断し、この判断結果により吸着工程または脱着工程に切り替えるように制御処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベーパ回収装置に係り、特に吸着剤が充填された吸着槽にベーパを供給してベーパに含まれる燃料成分を吸着剤により吸着させた後、吸着剤に吸着された燃料成分を脱着してタンクに還流させるよう構成されたベーパ回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給油所等の燃料供給施設では、タンクローリ車の各ハッチから液体燃料が荷卸しされるタンクが設置されている。この種のタンクは、主に地下に埋設されており、タンクローリ車との高低差を利用してタンクローリ車に積載された液体燃料が荷卸しホースを介して荷卸しする際に液体燃料から蒸発したベーパ(油蒸気)がタンク内上部空間に発生する。
【０００３】
また、給油所のタンクは、高所で大気に連通された通気口を有する通気管が接続されており、荷卸し時は液面の上昇と共に、ベーパを大気中に放出するように構成されている。
【０００４】
近年、大気中における環境汚染が問題になっていることから、荷卸し時においてもタンク内のベーパに含まれる燃料成分（石油に主成分となる炭化水素：ＨＣ成分）を回収してベーパによる大気汚染を防止することが要望されている。
【０００５】
ベーパ回収装置としては、例えば、ベーパに含まれる燃料成分を吸着する吸着剤（例えば、シリカゲルなど）を用いてベーパが大気中に放出されることを防止すると共に、吸着剤に吸着された燃料成分を脱着してタンクに戻すことでベーパをリサイクルする構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１７３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたベーパ回収装置では、吸着工程と脱着工程とを１サイクルとして繰り返しており、１サイクルの周期がベーパの発生量と吸着効率及び脱着効率を考慮して吸着時間及び脱着時間を設定している。従って、従来のものは、各工程を時間で管理する制御方式が用いられているため、吸着槽においては、実際に吸着終了及び脱着終了を確認せずに工程を切り替えていた。
【０００７】
そのため、従来のベーパ回収装置は、吸着工程が終了する前に脱着工程に切り替えられた場合には、燃料成分を十分に吸着しないまま脱着してしまったり、あるいは脱着工程が終了する前に吸着工程に切り替えた場合には、燃料成分が吸着されないベーパが大気中に放出されてしまうという問題があった。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したベーパ回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【０００９】
本発明は、液体燃料を荷卸しされるタンクと、前記液体燃料から蒸発したベーパを吸着するための吸着剤が充填された吸着槽と、前記タンク内で発生したベーパを前記吸着槽内に供給して前記ベーパに含まれる燃料成分を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行うベーパ回収手段と、該吸着槽内と連通し、前記吸着槽で前記ベーパに含まれる燃料成分を除去された気体を大気中に排出する気体排出手段と、前記吸着槽内と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料成分を脱着させて前記タンクに還流させる脱着工程を行う還流手段と、を備えたベーパ回収装置において、前記吸着剤の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により検出された温度変化に基づいて前記吸着槽で吸着工程が終了したことを判断する判断手段と、前記判断手段により前記吸着工程が終了したと判断された場合に前記ベーパ回収手段によるベーパの回収を停止させ、前記還流手段により前記吸着剤から脱着された前記燃料成分を前記タンクに還流させる脱着工程に切り替える切替手段と、を備えたことにより、上記課題を解決するものである。
【００１０】
前記判断手段は、前記温度変化の変化率が所定値以下になった場合に前記吸着工程が終了したと判断することにより、上記課題を解決するものである。
【００１１】
本発明は、液体燃料を荷卸しされるタンクと、前記液体燃料から蒸発したベーパを吸着するための吸着剤が充填された吸着槽と、前記タンク内で発生したベーパを前記吸着槽内に供給して前記ベーパに含まれる燃料成分を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行うベーパ回収手段と、該吸着槽内と連通し、前記吸着槽で前記ベーパに含まれる燃料成分を除去された気体を大気中に排出する気体排出手段と、前記吸着槽内と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料成分を脱着させて前記タンクに還流させる脱着工程を行う還流手段と備えたベーパ回収装置において、前記吸着剤の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により検出された温度変化に基づいて前記吸着槽で脱着工程が終了したことを判断する判断手段と、前記判断手段により前記脱着工程が終了したと判断された場合に前記還流手段による前記燃料成分の還流を停止させる還流停止手段と、を備えたことにより、上記課題を解決するものである。
【００１２】
前記判断手段は、前記温度変化の変化率が所定値以下になった場合に前記脱着工程が終了したと判断することにより、上記課題を解決するものである。を備えたことを特徴とする
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、吸着剤の温度を検出する温度検出手段により検出された温度変化に基づいて吸着槽で吸着工程が終了したものと判断された場合にベーパ回収手段によるベーパの回収を停止させ、還流手段により吸着剤から脱着された燃料成分をタンクに還流させる脱着工程に切り替えるため、ベーパの発生量に応じた吸着工程を行なうことができ、吸着槽における吸着の精度をより高めることが可能になる。よって、吸着工程が終了する前に脱着工程に切り替えられ、ベーパに含まれる燃料成分を十分に吸着しないまま脱着工程に移行することを防止できる。
【００１４】
また、本発明によれば、吸着剤の温度を検出する温度検出手段により検出された温度変化に基づいて吸着槽で脱着工程が終了したものと判断された場合に還流手段による燃料成分の還流を停止させるため、ベーパの発生量に応じた脱着工程を行なうことができ、吸着槽における脱着を確実に行うことが可能になる。よって、吸着槽の吸着剤よりのベーパの回収が完了していないにもかかわらず、脱着工程が終了してしまうことにより次回の吸着時における吸着槽による吸着性能の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明によるベーパ回収装置の一実施例を示すシステム系統図である。本実施例では、給油所に設置された地下タンクに液体燃料を荷卸しする場合を例に挙げて以下説明する。図１に示されるように、給油所に設置された地下タンク１０には、ベーパ回収装置２０が設けられている。また、地下タンク１０は、図１では省略された地中に埋設されており、地上に延在する荷卸し管３０と、計量機４０に給液する給液管５０と、通気管６０とが挿入されている。
【００１７】
荷卸し管３０は、地上に突出する上端に、タンクローリ車３１に積載された油液(液体燃料)を荷卸しするための荷卸しホース３２が接続される注油口３４が設けられている。
【００１８】
また、通気管６０は、上端にタンク内圧力が予め設定された所定圧以上に上昇した場合に排気側が開弁し、給油により地下タンク１０内圧力が所定圧に降圧した場合には給気側が開弁するように構成された安全弁７０が設けられている。
【００１９】
ベーパ回収装置２０は、通気管６０より分岐されたベーパ回収管８０と、吸着剤９０が充填された吸着槽１００と、吸着槽１００の排気口１０２に連通された排気管１１０と、排気管１１０を開または閉とする排気弁１１４と、吸着槽１００の給気口１０４に連通された三方弁１２０と、吸着槽１００で脱着された燃料成分を地下タンク１０に還流させる還流管１３０とを有する。
【００２０】
吸着槽１００は、円筒形状に形成されており、内部を上層領域１００ａ、中間層領域１００ｂ、下層領域１００ｃの３ブロックに分けた場合、各ブロックの温度を測定する温度センサ(温度検出手段)１４１〜１４３が取り付けられている。温度センサ１４１〜１４３としては、熱電対などからなり、各温度センサ１４１〜１４３の防爆構造とされた温度検出部が吸着槽１００内に挿入されている。また、温度センサ１４１〜１４３は、夫々高さ位置の異なる上層領域１００ａ、中間層領域１００ｂ、下層領域１００ｃに充填された吸着剤９０の温度を測定し、その検出温度に対応する電気的な検出信号を制御装置１５０に入力する。尚、温度センサの数及び設置場所は、上記数及び設置場所に限らない。また、温度センサ１４１〜１４３としては、測温抵抗体あるいはサーミスタ等を用いても良い。
【００２１】
排気管１１０は、上端開口１１２が高所に延在しており、吸着槽１００を通過する過程でベーパを分離された気体を上端開口１１２から大気中に放出させる。また、排気管１１０の途中には、電磁弁からなる排気弁１１４が配置されており、排気弁１１４は制御装置１５０により吸着工程のとき開弁し、脱着工程のときは閉弁するように制御される。
【００２２】
また、排気弁１１４と排気口１０２との間には、パージ管１１６が接続されており、パージ管１１６には、電磁駆動式のパージ弁１１８が設けられている。このパージ弁１１８は、制御装置１５０により弁開度を制御されており、脱着工程が開始されて温度変化率が所定以下になったときに開弁され、パージガスを吸着槽１００の排気口へ供給するパージガスの流量を調整する。
【００２３】
尚、本実施例においては、パージ管１１６は、その端部がパージガスを生成する圧縮機１１９に連通されており、圧縮機１１９によって加圧された空気あるいは窒素ガスをパージガスとして供給するようになっているが、これに限るものではなく、例えば、圧縮機１１９を取り外し、パージ管１１６に外気を直接導入するようにしても良い。
【００２４】
三方弁１２０は、ベーパ回収管８０が連通されたａポートと、給気口１０４に連通されたｂポートと、還流管１３０に連通されたｃポートとを有し、電磁アクチュエータ１２２により弁体を切替動作させるように構成されている。従って、三方弁１２０は、制御装置１５０からの制御信号により電磁アクチュエータ１２２が駆動されて、吸着工程時にはａポートとｂポートとを連通させ、あるいは脱着工程時にはｂポートとｃポートとを連通するように切り替える。
【００２５】
さらに、還流管１３０には、脱着工程時に駆動されて吸着槽１００内を真空に減圧する吸引ポンプ１６０と、吸着槽１００から吸引されたベーパを冷却して液化する冷却ユニット１７０とが配置されている。この吸引ポンプ１６０及び冷却ユニット１７０は、制御装置１５０によって吸着工程時には停止され、脱着工程時には駆動されるように制御される。
【００２６】
制御装置１５０のメモリには、後述するように温度センサ１４１〜１４３からの検出信号により温度変化率を求め、この温度変化率が予め設定された所定値以下になった場合に吸着工程または脱着工程が終了したものと判断する制御プログラム（判断手段）と、この判断手段による判断結果により吸着工程を脱着工程に切り替え、あるいは脱着工程を吸着工程に切り替える制御プログラム（切替手段）とが格納されており、制御装置１５０は各制御プログラムに基づいて演算処理を実行する。
【００２７】
図２は温度センサ１４１〜１４３により測定された吸着工程、脱着工程の温度変化を示すグラフである。図２に示されるように、吸着槽１００に充填された吸着剤９０は、例えば、多孔質のシリカゲルなどからなり、微細な孔にベーパ（液体燃料成分が蒸発した油蒸気）に含まれる燃料成分（石油に主成分となる炭化水素：ＨＣ成分）を吸着（化学的吸着と物理的吸着）する性質を有している。そして、吸着剤９０はベーパに含まれる燃料成分を吸着する際に熱を発し、吸着された燃料成分を脱着する際に熱を奪うため、吸着槽１００で吸着が行なわれている間は温度センサ１４１〜１４３により温度上昇が検出され、吸着槽１００で脱着が行なわれている間は温度センサ１４１〜１４３により温度低下が検出される。尚、吸着剤としては、シリカゲル以外のもの、例えば、ゼオライト、炭素系吸着剤などを用いても良い。
【００２８】
温度センサ１４１〜１４３により検出された温度変化は、夫々図２のグラフｆ１〜ｆ３に示すように外気温（図２中、破線で示す規準線）に対して温度上昇と温度低下とを所定のサイクルで繰り返すように表せる。
【００２９】
一方、地下タンク１０においては、計量機４０による給油が行なわれることにより液面が低下すると共に、液面より上方の上部空間にベーパが発生する。そして、油槽所で油液が積載されたタンクローリ車３１が給油所に到着し、荷卸し管３０に荷卸しホース３２が接続されると、地下タンク１０への荷卸しが開始される。
【００３０】
その際、地下タンク１０においては、油液の荷卸しに伴って液面が上昇し、上部空間が次第に狭くなると共に、上部空間の圧力が上昇することになる。このような、荷卸し時は、液面上昇によるベーパの圧力上昇が発生するため、吸着工程（三方弁１２０のａポートとｂポートとを連通させる）が設定される。これにより、地下タンク１０で発生したベーパがベーパ回収管８０を介して吸着槽１００の下側に開口する給気口１０４に供給される。
【００３１】
給気口１０４より供給されたベーパに含まれる燃料成分は、吸着槽１００の下層領域１００ｃの吸着剤９０に吸着されるため、荷卸し開始直後から吸着槽１００の下層領域１００ｃに設けられた温度センサ１４３によって検出された温度が急激に上昇する（グラフｆ３参照）。
【００３２】
吸着槽１００の下層領域１００ｃの吸着剤９０によって燃料成分が吸着されなかったベーパは、排気口１０２側(上方)へ流れるため、吸着槽１００の中間層領域１００ｂの吸着剤９０によって吸着される。そのため、荷卸し開始後に中間層領域１００ｂの温度センサ１４２によって検出された温度が下層領域１００ｃより若干遅れて上昇する（グラフｆ２参照）。
【００３３】
吸着槽１００の中間層領域１００ｂの吸着剤９０によって燃料成分が吸着されなかったベーパは、さらに排気口１０２側(上方)へ流れるため、吸着槽１００の上層領域１００ａの吸着剤９０によって燃料成分を吸着される。そのため、荷卸し開始後に上層領域１００ａの温度センサ１４１によって検出された温度が下層領域１００ｃ、中間層領域１００ｂの温度より若干遅れて上昇する（グラフｆ１参照）。
【００３４】
このように、吸着槽１００には、異なる高さ位置に温度センサ１４１〜１４３が分散配置されているので、各領域１００ａ〜１００ｃでの温度変化を検出することが可能になり、荷卸し開始（Ｔ１）から荷卸し終了（Ｔ２）までの吸着槽１００の状態を各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度変化率（吸着時は温度上昇率、脱着時は温度低下率）に基づいて確認することが可能になる。また、地下タンク１０からのベーパ供給が止まると吸着剤９０による吸着が行なわれなくなるので、温度上昇も緩やかな変化となり、やがて吸着槽１００のベーパが殆どゼロになると、各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度の上昇率が所定以下（温度上昇率ｔ１以下）に低下する。
【００３５】
また、温度センサ１４１〜１４３は、吸着槽１００の一部の温度を検出しているだけなので、温度変化率の低下状態が所定時間継続することによって、吸着槽１００全体での吸着工程が終了したことになる。
【００３６】
従って、各温度センサ１４１〜１４３により検出された温度上昇率の減少から各領域１００ａ〜１００ｃでの吸着工程が終了したことを正確に判断することが可能になる。これにより、吸着工程における精度をより高めることができる。
【００３７】
そして、吸着槽１００を通過する過程でベーパに含まれる燃料成分を除去された気体は、ベーパを含まないクリーンな状態になって排気管１１０の上端開口１１２から大気中に放出される。
【００３８】
図２において、タンクローリ車３１から地下タンク１０への荷卸しが終了（Ｔ２）すると、吸着工程が終了して脱着工程に移行する。脱着工程は、三方弁１２０をｂポートとｃポートとが連通されるように切り替えると共に、排気管１１０の排気弁１１４を閉弁し、且つ吸引ポンプ１６０により吸着槽１００の気体を吸引する。
【００３９】
これで、吸着槽１００は、脱着工程に切り替わり、吸引ポンプ１６０の負圧（真空）によって吸着剤９０に吸着された燃料成分が脱着されるため、図２のグラフｆ１〜ｆ３に示すようにＴ２以降は各領域１００ａ〜１００ｃの吸着剤９０の温度が低下する。そして、グラフｆ１〜ｆ３に示すように各領域での脱着に伴う温度低下が各温度センサ１４１〜１４３によって検出される。
【００４０】
また、吸着工程が開始されて時間Ｔ３になると、各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度低下率が所定温度低下率Δｔ１以下に低下し、この状態が所定時間継続された時点（Ｔ３）で、脱着効率が著しく低下する。このとき、パージ管１１６のパージ弁１１８を開弁して吸着槽１００の排気口１０２に圧縮機１１９により加圧されたパージガスを供給することにより、吸着槽１００においては、吸着剤９０に吸着された燃料成分の脱着分離が促進される。そのため、グラフｆ１〜ｆ３に示すように、パージガスの供給により各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度がさらに低下して燃料成分の脱着分離が促進されたことを確認することが可能になる。
【００４１】
ガスパージにより脱着効率が回復した後再び脱着効率が著しく低下した時点（Ｔ４）で、各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度低下率が所定温度低下率Δｔ２以下に減少するので、ガスパージによる脱着分離が終了したことを検出できる。
【００４２】
そして、時間Ｔ４で吸引ポンプ１６０を停止させるとともに排気弁１１４を開弁することにより、吸着槽１００にはパージガスおよび排気弁１１４より流入する大気が導入され、吸着剤９０の温度が外気温に上昇したことが各温度センサ１４１〜１４３に検出された時点（Ｔ５）で脱着工程が終了する。
【００４３】
ここで、制御装置１５０が実行する制御処理について図３Ａ、図３Ｂを参照して説明する。図３ＡのＳ１１では、三方弁１２０のａポートとｂポートとを連通させるように切り替えることにより、吸着槽１００は吸着工程に切り替わる。
【００４４】
なお、このときの吸着槽１００の排気弁１１４は開弁状態であるため、地下タンク１０の上部空間の圧力が吸着槽１００の給気口１０４に供給され、排気弁１１４を介して大気圧が吸着槽１００の排気口１０２に供給される。地下タンク１０の上部空間に溜まったベーパの圧力が大気圧以上であるので、排気口１０２と給気口１０４との圧力差により、地下タンク１０のベーパが吸着槽１００に供給される。
【００４５】
次のＳ１２では、温度センサ１４１〜１４３によって検出された吸着槽１００の温度が上昇しているか否かをチェックしており、温度上昇があれば、吸着工程が開始（図２のＴ１参照）されたものと判断することができる。
【００４６】
続いて、Ｓ１３に進み、冷却ユニット１７０を駆動して冷却を開始させる。尚、冷却ユニット１７０は、冷媒をコンプレッサにより圧縮して冷却する構成であるので、冷却可能状態になるのに時間がかかるため、脱着工程に入る前段階で始動させるようになっている。なお、本実施例では、冷却ユニット１７０を事前に駆動することにより脱着工程時における冷却を効率よく行えるようにしているが、例えば、冷却ユニット１７０に冷却水による冷却、或いは水道水による冷却を利用したものを利用してもよい。そして、このように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１７０を使用した場合には、本Ｓ１３の処理をＳ１６の処理の後に行うようにしても良い。
【００４７】
次のＳ１４では、吸着槽１００の下層領域１００ｃから吸着反応が進行するため、下層領域１００ｃの温度センサ１４３によって検出された温度(信号)を読み込み、下層領域１００ｃの温度上昇率が予め設定された所定温度上昇率ｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ１４において、下層領域１００ｃの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、現在の状態を維持すべくＳ１４の処理を繰り返す。
【００４８】
下層領域１００ｃにおける吸着反応が進むことにより、下層領域１００ｃの吸着剤９０の温度が上昇するがこの温度上昇率は徐々に低下し始める。そして、Ｓ１４において、下層領域１００ｃの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも小さくなった場合（ＮＯの場合）、Ｓ１５に進む。
【００４９】
次のＳ１５では、吸着槽１００の中間層領域１００ｂの温度センサ１４２によって検出された温度(信号)を読み込み、前述のＳ１４の処理と同様に中間層領域１００ｂの温度上昇率が予め設定された所定温度上昇率ｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ１５において、中間層領域１００ｂの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ１４に戻る。
【００５０】
また、中間層領域１００ｂにおける吸着反応が進むことにより、中間層領域１００ｂにおける吸着剤９０の温度上昇率が徐々に低下し始める。そして、Ｓ１５において、中間層領域１００ｂの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも小さくなった場合（ＮＯの場合）、Ｓ１６に進む。
【００５１】
次のＳ１６では、吸着槽１００の上層領域１００ａの温度センサ１４１によって検出された温度(信号)を読み込み、前述のＳ１４の処理と同様に上層領域１００ａの温度上昇率が予め設定された所定温度上昇率ｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ１６において、上層領域１００ａの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ１４に戻る。
【００５２】
また、上層領域１００ａにおける吸着反応が進むことにより、上層領域１００ａにおける吸着剤９０の温度上昇率が徐々に低下し始める。そして、Ｓ１６において、上層領域１００ａの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも小さくなった場合（ＮＯの場合）、Ｓ１７に進む。
【００５３】
このように、上記Ｓ１４〜Ｓ１６で各領域１００ａ〜１００ｃの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１以下になったとき(図２のＴ２参照)、吸着工程が終了したものと判断して、脱着工程に切り替える。すなわち、三方弁１２０をｂポートとｃポートとが連通されるように切り替えて脱着工程にする。
【００５４】
続いて、Ｓ１８に進み、排気管１１０の排気弁１１４を閉弁させ、Ｓ１９で吸引ポンプ１６０を起動させて吸着槽１００の気体を吸引(減圧)し、次のＳ２０の処理に移行する。これで、脱着工程が開始されると共に、吸引ポンプ１６０によって吸着槽１００内より吸引された脱着燃料成分が冷却ユニット１７０で冷却されて液化され、地下タンク１０に戻される。
【００５５】
次に、脱着工程が開始されると吸着槽１００の上層領域１００ａの吸着剤９０の温度が低下し始めるがこの温度低下率は脱着分離が進むにつれて徐々に低下する。従って、Ｓ２０では、上層領域１００ａの温度センサ１４１によって検出された温度(信号)を読み込み、上層領域１００ａの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２０において、上層領域１００ａの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、現在の状態（脱着工程）を維持すべくＳ２０の処理を繰り返す。
【００５６】
また、上層領域１００ａにおける脱着分離が進むとともに、上層領域１００ａにおける吸着剤９０の温度低下率も小さくなり、Ｓ２０において、上層領域１００ａの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも小さいと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ２１に進む。
【００５７】
次のＳ２１では、吸着槽１００の中間層領域１００ｂの温度センサ１４２によって検出された温度(信号)を読み込み、前述のＳ２０の処理と同様に中間層領域１００ｂの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２１において、中間層領域１００ｂの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ２０に戻る。
【００５８】
また、中間層領域１００ｂにおける脱着分離が進むとともに、中間層領域１００ｂにおける吸着剤９０の温度低下率も小さくなり、Ｓ２１において、中間層領域１００ｂの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも小さいと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ２２に進む。
【００５９】
次のＳ２２では、吸着槽１００の下層領域１００ｃの温度センサ１４３によって検出された温度(信号)を読み込み、前述のＳ２０の処理と同様に下層領域１００ｃの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２２において、下層領域１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ２２に戻る。
【００６０】
また、下層領域１００ｃにおける脱着分離が進むことにより、下層領域１００ｃの吸着剤９０の温度低下率が小さくなり、Ｓ２２において、下層領域１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも小さいと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ２３に進む（図２のＴ３参照）。なお、吸着剤９０は、上述のように負圧状態での脱着効率が低下するにつれてその温度低下が鈍化する。
【００６１】
このように、上記Ｓ２０〜Ｓ２２で各領域１００ａ〜１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１以下になったとき、負圧状態における脱着工程の第１段階が終了したものと判断して、パージ制御（脱着工程の第２段階）を行なう。
【００６２】
次のＳ２３では、パージ管１１６のパージ弁１１８を開弁させてパージ制御（図２のＴ３〜Ｔ４）を開始する。これにより、圧縮機１１９によって加圧されたパージガス（圧縮された空気または窒素）が排気口１０２より吸着槽１００の内部に供給される。吸着槽１００内は、吸着剤９０から脱着された燃料成分が充満しており、排気口１０２に加圧されたパージガスが導入されると共に、吸着槽１００の上部から下部に向かう気流が発生して吸着剤９０から脱着された燃料成分がパージされる。そして、吸着槽１００からパージされた燃料成分は、吸引ポンプ１６０によって吸引された脱着ベーパが冷却ユニット１７０で冷却されて液化され、地下タンク１０に戻される。
【００６３】
また、吸着剤９０に吸着された燃料成分が残っている場合は、吸引ポンプ１６０による負圧と、吸着槽１００の上部から導入されたパージガスとの相乗効果により、燃料成分の脱着がより一層促進される。
【００６４】
次のＳ２４では、吸着槽１００の上層領域１００ａの温度センサ１４１によって検出された温度(信号)を読み込み、上層領域１００ａの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ２よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２４において、上層領域１００ａの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、現在の状態を維持すべくＳ２４の処理を繰り返す。
【００６５】
上層領域１００ａにおける燃料成分の脱着分離が進むことにより、上層領域１００ａにおける吸着剤９０の温度が低下する。そして、Ｓ２４において、上層領域１００ａの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも小さい場合（ＮＯの場合）、Ｓ２５に進む。
【００６６】
次のＳ２５では、吸着槽１００の中間層領域１００ｂの温度センサ１４２によって検出された温度(信号)を読み込み、中間層領域１００ｂの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ２よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２５において、中間層領域１００ｂの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ２４に戻る。
【００６７】
また、中間層領域１００ｂにおける燃料成分の脱着分離が進むことにより、中間層領域１００ｂにおける吸着剤９０の温度が低下する。そして、Ｓ２５において、中間層領域１００ｂの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも小さい場合（ＮＯの場合）、Ｓ２６に進む。
【００６８】
次のＳ２６では、吸着槽１００の下層領域１００ｃの温度センサ１４３によって検出された温度(信号)を読み込み、下層領域１００ｃの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ２よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２６において、下層領域１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、前記Ｓ２４の処理に移行する。
【００６９】
下層領域１００ｃにおける燃料成分の脱着分離が進むことにより、下層領域１００ｃの吸着剤９０の温度が低下する。そして、Ｓ２６において、下層領域１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも小さい場合（ＮＯの場合）、Ｓ２７に進む（図２のＴ４参照）。
【００７０】
このように、上記Ｓ２４〜Ｓ２６で各領域１００ａ〜１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２以下になったとき、脱着工程（吸着槽１００内よりのベーパーの脱着）が終了したものと判断して、Ｓ２７の処理に移行する。
【００７１】
次のＳ２７では、吸引ポンプ１６０の運転を停止させ、続いて、Ｓ２８では冷却ユニット１７０を停止する。次のＳ２９ではパージ弁１１８を閉止し、続いて。Ｓ３０では排気弁１１４を開弁する。この後は、Ｓ３１で予め設定された所定時間（図２のＴ４〜Ｔ５）が経過したか否かをチェックし、この所定時間が経過する間に吸着槽１００の圧力が上昇して大気圧に戻り（図２の終了制御）、前述のＳ１１の処理に移行する。これで、吸着槽１００は、吸着剤９０の再生が完了して次回の吸着工程が開始される。
【００７２】
このように、制御装置１５０は、温度センサ１４１〜１４３に検出された温度上昇率に基づいて吸着工程が終了したことを判断し、温度センサ１４１〜１４３に検出された温度低下率に基づいて脱着工程が終了したことを判断することができるので、地下タンク１０におけるベーパの発生量に応じて吸着槽１００の吸着工程及び脱着工程の進行状況を確認して吸着工程から脱着工程への切り替えや脱着工程から吸着工程への切り替えを正確に行なうことが可能になり、ベーパ吸着・脱着工程によるベーパに含まれる燃料成分の回収効率をより高めることが可能になる。
【００７３】
従って、吸着槽１００における脱着精度が向上するため、吸着剤９０の吸着能力を有効に利用することが可能になり、大気中へのベーパの放出量を最小限に減らすことができる。
【００７４】
また、吸着工程と脱着工程を無駄なく実施することができるため、無駄なエネルギの消費を削減してベーパ回収のためのコストを安価に抑えることが可能になる。
【００７５】
さらに、温度センサ１４１〜１４３に検出された温度変化に基づいて脱着工程時の脱着状況をモニタすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
尚、上記実施例では、地下タンクに油液を荷卸しされる構成を一例として挙げたが、これに限らず、地上に設置されたタンクで発生したベーパを回収する場合にも適用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明によるベーパ回収装置の一実施例を示すシステム系統図である。
【図２】温度センサ１４１〜１４３により測定された吸着工程、脱着工程の温度変化を示すグラフである。
【図３Ａ】制御装置１５０が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３Ｂ】図３Ａに示す処理に続いて制御装置１５０が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 地下タンク
２０ ベーパ回収装置
３０ 荷卸し管
３１ タンクローリ車
３４ 注油口
４０ 計量機
５０ 給液管
６０ 通気管
７０ 安全弁
８０ ベーパ回収管
９０ 吸着剤
１００ 吸着槽
１００ａ 上層領域
１００ｂ 中間層領域
１００ｃ 下層領域
１０２ 排気口
１０４ 給気口
１１０ 排気管
１１４ 排気弁
１１６ パージ管
１４１〜１４３ 温度センサ
１５０ 制御装置
１１８ パージ弁
１１９ 圧縮機
１２０ 三方弁
１３０ 還流管
１６０ 吸引ポンプ
１７０ 冷却ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明はベーパ回収装置に係り、特に吸着剤が充填された吸着槽にベーパを供給してベーパに含まれる燃料成分を吸着剤により吸着させた後、吸着剤に吸着された燃料成分を脱着してタンクに還流させるよう構成されたベーパ回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給油所等の燃料供給施設では、タンクローリ車の各ハッチから液体燃料が荷卸しされるタンクが設置されている。この種のタンクは、主に地下に埋設されており、タンクローリ車との高低差を利用してタンクローリ車に積載された液体燃料が荷卸しホースを介して荷卸しする際に液体燃料から蒸発したベーパ(油蒸気)がタンク内上部空間に発生する。
【０００３】
また、給油所のタンクは、高所で大気に連通された通気口を有する通気管が接続されており、荷卸し時は液面の上昇と共に、ベーパを大気中に放出するように構成されている。
【０００４】
近年、大気中における環境汚染が問題になっていることから、荷卸し時においてもタンク内のベーパに含まれる燃料成分（石油に主成分となる炭化水素：ＨＣ成分）を回収してベーパによる大気汚染を防止することが要望されている。
【０００５】
ベーパ回収装置としては、例えば、ベーパに含まれる燃料成分を吸着する吸着剤（例えば、シリカゲルなど）を用いてベーパが大気中に放出されることを防止すると共に、吸着剤に吸着された燃料成分を脱着してタンクに戻すことでベーパをリサイクルする構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１７３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたベーパ回収装置では、吸着工程と脱着工程とを１サイクルとして繰り返しており、１サイクルの周期がベーパの発生量と吸着効率及び脱着効率を考慮して吸着時間及び脱着時間を設定している。従って、従来のものは、各工程を時間で管理する制御方式が用いられているため、吸着槽においては、実際に吸着終了及び脱着終了を確認せずに工程を切り替えていた。
【０００７】
そのため、従来のベーパ回収装置は、吸着工程が終了する前に脱着工程に切り替えられた場合には、燃料成分を十分に吸着しないまま脱着してしまったり、あるいは脱着工程が終了する前に吸着工程に切り替えた場合には、燃料成分が吸着されないベーパが大気中に放出されてしまうという問題があった。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したベーパ回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【０００９】
本発明は、液体燃料を荷卸しされるタンクと、前記液体燃料から蒸発したベーパを吸着するための吸着剤が充填された吸着槽と、前記タンク内で発生したベーパを前記吸着槽内に供給して前記ベーパに含まれる燃料成分を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行うベーパ回収手段と、該吸着槽内と連通し、前記吸着槽で前記ベーパに含まれる燃料成分を除去された気体を大気中に排出する気体排出手段と、前記吸着槽内と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料成分を脱着させて前記タンクに還流させる脱着工程を行う還流手段と、を備えたベーパ回収装置において、前記吸着剤の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により検出された温度変化に基づいて前記吸着槽で吸着工程が終了したことを判断する判断手段と、前記判断手段により前記吸着工程が終了したと判断された場合に前記ベーパ回収手段によるベーパの回収を停止させ、前記還流手段により前記吸着剤から脱着された前記燃料成分を前記タンクに還流させる脱着工程に切り替える切替手段と、を備えたことにより、上記課題を解決するものである。
【００１０】
前記判断手段は、前記温度変化の変化率が所定値以下になった場合に前記吸着工程が終了したと判断することにより、上記課題を解決するものである。
【００１１】
本発明は、液体燃料を荷卸しされるタンクと、前記液体燃料から蒸発したベーパを吸着するための吸着剤が充填された吸着槽と、前記タンク内で発生したベーパを前記吸着槽内に供給して前記ベーパに含まれる燃料成分を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行うベーパ回収手段と、該吸着槽内と連通し、前記吸着槽で前記ベーパに含まれる燃料成分を除去された気体を大気中に排出する気体排出手段と、前記吸着槽内と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料成分を脱着させて前記タンクに還流させる脱着工程を行う還流手段と備えたベーパ回収装置において、前記吸着剤の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により検出された温度変化に基づいて前記吸着槽で脱着工程が終了したことを判断する判断手段と、前記判断手段により前記脱着工程が終了したと判断された場合に前記還流手段による前記燃料成分の還流を停止させる還流停止手段と、を備えたことにより、上記課題を解決するものである。
【００１２】
前記判断手段は、前記温度変化の変化率が所定値以下になった場合に前記脱着工程が終了したと判断することにより、上記課題を解決するものである。を備えたことを特徴とする
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、吸着剤の温度を検出する温度検出手段により検出された温度変化に基づいて吸着槽で吸着工程が終了したものと判断された場合にベーパ回収手段によるベーパの回収を停止させ、還流手段により吸着剤から脱着された燃料成分をタンクに還流させる脱着工程に切り替えるため、ベーパの発生量に応じた吸着工程を行なうことができ、吸着槽における吸着の精度をより高めることが可能になる。よって、吸着工程が終了する前に脱着工程に切り替えられ、ベーパに含まれる燃料成分を十分に吸着しないまま脱着工程に移行することを防止できる。
【００１４】
また、本発明によれば、吸着剤の温度を検出する温度検出手段により検出された温度変化に基づいて吸着槽で脱着工程が終了したものと判断された場合に還流手段による燃料成分の還流を停止させるため、ベーパの発生量に応じた脱着工程を行なうことができ、吸着槽における脱着を確実に行うことが可能になる。よって、吸着槽の吸着剤よりのベーパの回収が完了していないにもかかわらず、脱着工程が終了してしまうことにより次回の吸着時における吸着槽による吸着性能の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明によるベーパ回収装置の一実施例を示すシステム系統図である。本実施例では、給油所に設置された地下タンクに液体燃料を荷卸しする場合を例に挙げて以下説明する。図１に示されるように、給油所に設置された地下タンク１０には、ベーパ回収装置２０が設けられている。また、地下タンク１０は、図１では省略された地中に埋設されており、地上に延在する荷卸し管３０と、計量機４０に給液する給液管５０と、通気管６０とが挿入されている。
【００１７】
荷卸し管３０は、地上に突出する上端に、タンクローリ車３１に積載された油液(液体燃料)を荷卸しするための荷卸しホース３２が接続される注油口３４が設けられている。
【００１８】
また、通気管６０は、上端にタンク内圧力が予め設定された所定圧以上に上昇した場合に排気側が開弁し、給油により地下タンク１０内圧力が所定圧に降圧した場合には給気側が開弁するように構成された安全弁７０が設けられている。
【００１９】
ベーパ回収装置２０は、通気管６０より分岐されたベーパ回収管８０と、吸着剤９０が充填された吸着槽１００と、吸着槽１００の排気口１０２に連通された排気管１１０と、排気管１１０を開または閉とする排気弁１１４と、吸着槽１００の給気口１０４に連通された三方弁１２０と、吸着槽１００で脱着された燃料成分を地下タンク１０に還流させる還流管１３０とを有する。
【００２０】
吸着槽１００は、円筒形状に形成されており、内部を上層領域１００ａ、中間層領域１００ｂ、下層領域１００ｃの３ブロックに分けた場合、各ブロックの温度を測定する温度センサ(温度検出手段)１４１〜１４３が取り付けられている。温度センサ１４１〜１４３としては、熱電対などからなり、各温度センサ１４１〜１４３の防爆構造とされた温度検出部が吸着槽１００内に挿入されている。また、温度センサ１４１〜１４３は、夫々高さ位置の異なる上層領域１００ａ、中間層領域１００ｂ、下層領域１００ｃに充填された吸着剤９０の温度を測定し、その検出温度に対応する電気的な検出信号を制御装置１５０に入力する。尚、温度センサの数及び設置場所は、上記数及び設置場所に限らない。また、温度センサ１４１〜１４３としては、測温抵抗体あるいはサーミスタ等を用いても良い。
【００２１】
排気管１１０は、上端開口１１２が高所に延在しており、吸着槽１００を通過する過程でベーパを分離された気体を上端開口１１２から大気中に放出させる。また、排気管１１０の途中には、電磁弁からなる排気弁１１４が配置されており、排気弁１１４は制御装置１５０により吸着工程のとき開弁し、脱着工程のときは閉弁するように制御される。
【００２２】
また、排気弁１１４と排気口１０２との間には、パージ管１１６が接続されており、パージ管１１６には、電磁駆動式のパージ弁１１８が設けられている。このパージ弁１１８は、制御装置１５０により弁開度を制御されており、脱着工程が開始されて温度変化率が所定以下になったときに開弁され、パージガスを吸着槽１００の排気口へ供給するパージガスの流量を調整する。
【００２３】
尚、本実施例においては、パージ管１１６は、その端部がパージガスを生成する圧縮機１１９に連通されており、圧縮機１１９によって加圧された空気あるいは窒素ガスをパージガスとして供給するようになっているが、これに限るものではなく、例えば、圧縮機１１９を取り外し、パージ管１１６に外気を直接導入するようにしても良い。
【００２４】
三方弁１２０は、ベーパ回収管８０が連通されたａポートと、給気口１０４に連通されたｂポートと、還流管１３０に連通されたｃポートとを有し、電磁アクチュエータ１２２により弁体を切替動作させるように構成されている。従って、三方弁１２０は、制御装置１５０からの制御信号により電磁アクチュエータ１２２が駆動されて、吸着工程時にはａポートとｂポートとを連通させ、あるいは脱着工程時にはｂポートとｃポートとを連通するように切り替える。
【００２５】
さらに、還流管１３０には、脱着工程時に駆動されて吸着槽１００内を真空に減圧する吸引ポンプ１６０と、吸着槽１００から吸引されたベーパを冷却して液化する冷却ユニット１７０とが配置されている。この吸引ポンプ１６０及び冷却ユニット１７０は、制御装置１５０によって吸着工程時には停止され、脱着工程時には駆動されるように制御される。
【００２６】
制御装置１５０のメモリには、後述するように温度センサ１４１〜１４３からの検出信号により温度変化率を求め、この温度変化率が予め設定された所定値以下になった場合に吸着工程または脱着工程が終了したものと判断する制御プログラム（判断手段）と、この判断手段による判断結果により吸着工程を脱着工程に切り替え、あるいは脱着工程を吸着工程に切り替える制御プログラム（切替手段）とが格納されており、制御装置１５０は各制御プログラムに基づいて演算処理を実行する。
【００２７】
図２は温度センサ１４１〜１４３により測定された吸着工程、脱着工程の温度変化を示すグラフである。図２に示されるように、吸着槽１００に充填された吸着剤９０は、例えば、多孔質のシリカゲルなどからなり、微細な孔にベーパ（液体燃料成分が蒸発した油蒸気）に含まれる燃料成分（石油に主成分となる炭化水素：ＨＣ成分）を吸着（化学的吸着と物理的吸着）する性質を有している。そして、吸着剤９０はベーパに含まれる燃料成分を吸着する際に熱を発し、吸着された燃料成分を脱着する際に熱を奪うため、吸着槽１００で吸着が行なわれている間は温度センサ１４１〜１４３により温度上昇が検出され、吸着槽１００で脱着が行なわれている間は温度センサ１４１〜１４３により温度低下が検出される。尚、吸着剤としては、シリカゲル以外のもの、例えば、ゼオライト、炭素系吸着剤などを用いても良い。
【００２８】
温度センサ１４１〜１４３により検出された温度変化は、夫々図２のグラフｆ１〜ｆ３に示すように外気温（図２中、破線で示す規準線）に対して温度上昇と温度低下とを所定のサイクルで繰り返すように表せる。
【００２９】
一方、地下タンク１０においては、計量機４０による給油が行なわれることにより液面が低下すると共に、液面より上方の上部空間にベーパが発生する。そして、油槽所で油液が積載されたタンクローリ車３１が給油所に到着し、荷卸し管３０に荷卸しホース３２が接続されると、地下タンク１０への荷卸しが開始される。
【００３０】
その際、地下タンク１０においては、油液の荷卸しに伴って液面が上昇し、上部空間が次第に狭くなると共に、上部空間の圧力が上昇することになる。このような、荷卸し時は、液面上昇によるベーパの圧力上昇が発生するため、吸着工程（三方弁１２０のａポートとｂポートとを連通させる）が設定される。これにより、地下タンク１０で発生したベーパがベーパ回収管８０を介して吸着槽１００の下側に開口する給気口１０４に供給される。
【００３１】
給気口１０４より供給されたベーパに含まれる燃料成分は、吸着槽１００の下層領域１００ｃの吸着剤９０に吸着されるため、荷卸し開始直後から吸着槽１００の下層領域１００ｃに設けられた温度センサ１４３によって検出された温度が急激に上昇する（グラフｆ３参照）。
【００３２】
吸着槽１００の下層領域１００ｃの吸着剤９０によって燃料成分が吸着されなかったベーパは、排気口１０２側(上方)へ流れるため、吸着槽１００の中間層領域１００ｂの吸着剤９０によって吸着される。そのため、荷卸し開始後に中間層領域１００ｂの温度センサ１４２によって検出された温度が下層領域１００ｃより若干遅れて上昇する（グラフｆ２参照）。
【００３３】
吸着槽１００の中間層領域１００ｂの吸着剤９０によって燃料成分が吸着されなかったベーパは、さらに排気口１０２側(上方)へ流れるため、吸着槽１００の上層領域１００ａの吸着剤９０によって燃料成分を吸着される。そのため、荷卸し開始後に上層領域１００ａの温度センサ１４１によって検出された温度が下層領域１００ｃ、中間層領域１００ｂの温度より若干遅れて上昇する（グラフｆ１参照）。
【００３４】
このように、吸着槽１００には、異なる高さ位置に温度センサ１４１〜１４３が分散配置されているので、各領域１００ａ〜１００ｃでの温度変化を検出することが可能になり、荷卸し開始（Ｔ１）から荷卸し終了（Ｔ２）までの吸着槽１００の状態を各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度変化率（吸着時は温度上昇率、脱着時は温度低下率）に基づいて確認することが可能になる。また、地下タンク１０からのベーパ供給が止まると吸着剤９０による吸着が行なわれなくなるので、温度上昇も緩やかな変化となり、やがて吸着槽１００のベーパが殆どゼロになると、各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度の上昇率が所定以下（温度上昇率ｔ１以下）に低下する。
【００３５】
また、温度センサ１４１〜１４３は、吸着槽１００の一部の温度を検出しているだけなので、温度変化率の低下状態が所定時間継続することによって、吸着槽１００全体での吸着工程が終了したことになる。
【００３６】
従って、各温度センサ１４１〜１４３により検出された温度上昇率の減少から各領域１００ａ〜１００ｃでの吸着工程が終了したことを正確に判断することが可能になる。これにより、吸着工程における精度をより高めることができる。
【００３７】
そして、吸着槽１００を通過する過程でベーパに含まれる燃料成分を除去された気体は、ベーパを含まないクリーンな状態になって排気管１１０の上端開口１１２から大気中に放出される。
【００３８】
図２において、タンクローリ車３１から地下タンク１０への荷卸しが終了（Ｔ２）すると、吸着工程が終了して脱着工程に移行する。脱着工程は、三方弁１２０をｂポートとｃポートとが連通されるように切り替えると共に、排気管１１０の排気弁１１４を閉弁し、且つ吸引ポンプ１６０により吸着槽１００の気体を吸引する。
【００３９】
これで、吸着槽１００は、脱着工程に切り替わり、吸引ポンプ１６０の負圧（真空）によって吸着剤９０に吸着された燃料成分が脱着されるため、図２のグラフｆ１〜ｆ３に示すようにＴ２以降は各領域１００ａ〜１００ｃの吸着剤９０の温度が低下する。そして、グラフｆ１〜ｆ３に示すように各領域での脱着に伴う温度低下が各温度センサ１４１〜１４３によって検出される。
【００４０】
また、吸着工程が開始されて時間Ｔ３になると、各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度低下率が所定温度低下率Δｔ１以下に低下し、この状態が所定時間継続された時点（Ｔ３）で、脱着効率が著しく低下する。このとき、パージ管１１６のパージ弁１１８を開弁して吸着槽１００の排気口１０２に圧縮機１１９により加圧されたパージガスを供給することにより、吸着槽１００においては、吸着剤９０に吸着された燃料成分の脱着分離が促進される。そのため、グラフｆ１〜ｆ３に示すように、パージガスの供給により各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度がさらに低下して燃料成分の脱着分離が促進されたことを確認することが可能になる。
【００４１】
ガスパージにより脱着効率が回復した後再び脱着効率が著しく低下した時点（Ｔ４）で、各温度センサ１４１〜１４３に検出された温度低下率が所定温度低下率Δｔ２以下に減少するので、ガスパージによる脱着分離が終了したことを検出できる。
【００４２】
そして、時間Ｔ４で吸引ポンプ１６０を停止させるとともに排気弁１１４を開弁することにより、吸着槽１００にはパージガスおよび排気弁１１４より流入する大気が導入され、吸着剤９０の温度が外気温に上昇したことが各温度センサ１４１〜１４３に検出された時点（Ｔ５）で脱着工程が終了する。
【００４３】
ここで、制御装置１５０が実行する制御処理について図３Ａ、図３Ｂを参照して説明する。図３ＡのＳ１１では、三方弁１２０のａポートとｂポートとを連通させるように切り替えることにより、吸着槽１００は吸着工程に切り替わる。
【００４４】
なお、このときの吸着槽１００の排気弁１１４は開弁状態であるため、地下タンク１０の上部空間の圧力が吸着槽１００の給気口１０４に供給され、排気弁１１４を介して大気圧が吸着槽１００の排気口１０２に供給される。地下タンク１０の上部空間に溜まったベーパの圧力が大気圧以上であるので、排気口１０２と給気口１０４との圧力差により、地下タンク１０のベーパが吸着槽１００に供給される。
【００４５】
次のＳ１２では、温度センサ１４１〜１４３によって検出された吸着槽１００の温度が上昇しているか否かをチェックしており、温度上昇があれば、吸着工程が開始（図２のＴ１参照）されたものと判断することができる。
【００４６】
続いて、Ｓ１３に進み、冷却ユニット１７０を駆動して冷却を開始させる。尚、冷却ユニット１７０は、冷媒をコンプレッサにより圧縮して冷却する構成であるので、冷却可能状態になるのに時間がかかるため、脱着工程に入る前段階で始動させるようになっている。なお、本実施例では、冷却ユニット１７０を事前に駆動することにより脱着工程時における冷却を効率よく行えるようにしているが、例えば、冷却ユニット１７０に冷却水による冷却、或いは水道水による冷却を利用したものを利用してもよい。そして、このように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１７０を使用した場合には、本Ｓ１３の処理をＳ１６の処理の後に行うようにしても良い。
【００４７】
次のＳ１４では、吸着槽１００の下層領域１００ｃから吸着反応が進行するため、下層領域１００ｃの温度センサ１４３によって検出された温度(信号)を読み込み、下層領域１００ｃの温度上昇率が予め設定された所定温度上昇率ｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ１４において、下層領域１００ｃの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、現在の状態を維持すべくＳ１４の処理を繰り返す。
【００４８】
下層領域１００ｃにおける吸着反応が進むことにより、下層領域１００ｃの吸着剤９０の温度が上昇するがこの温度上昇率は徐々に低下し始める。そして、Ｓ１４において、下層領域１００ｃの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも小さくなった場合（ＮＯの場合）、Ｓ１５に進む。
【００４９】
次のＳ１５では、吸着槽１００の中間層領域１００ｂの温度センサ１４２によって検出された温度(信号)を読み込み、前述のＳ１４の処理と同様に中間層領域１００ｂの温度上昇率が予め設定された所定温度上昇率ｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ１５において、中間層領域１００ｂの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ１４に戻る。
【００５０】
また、中間層領域１００ｂにおける吸着反応が進むことにより、中間層領域１００ｂにおける吸着剤９０の温度上昇率が徐々に低下し始める。そして、Ｓ１５において、中間層領域１００ｂの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも小さくなった場合（ＮＯの場合）、Ｓ１６に進む。
【００５１】
次のＳ１６では、吸着槽１００の上層領域１００ａの温度センサ１４１によって検出された温度(信号)を読み込み、前述のＳ１４の処理と同様に上層領域１００ａの温度上昇率が予め設定された所定温度上昇率ｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ１６において、上層領域１００ａの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ１４に戻る。
【００５２】
また、上層領域１００ａにおける吸着反応が進むことにより、上層領域１００ａにおける吸着剤９０の温度上昇率が徐々に低下し始める。そして、Ｓ１６において、上層領域１００ａの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１よりも小さくなった場合（ＮＯの場合）、Ｓ１７に進む。
【００５３】
このように、上記Ｓ１４〜Ｓ１６で各領域１００ａ〜１００ｃの温度上昇率が所定温度上昇率ｔ１以下になったとき(図２のＴ２参照)、吸着工程が終了したものと判断して、脱着工程に切り替える。すなわち、三方弁１２０をｂポートとｃポートとが連通されるように切り替えて脱着工程にする。
【００５４】
続いて、Ｓ１８に進み、排気管１１０の排気弁１１４を閉弁させ、Ｓ１９で吸引ポンプ１６０を起動させて吸着槽１００の気体を吸引(減圧)し、次のＳ２０の処理に移行する。これで、脱着工程が開始されると共に、吸引ポンプ１６０によって吸着槽１００内より吸引された脱着燃料成分が冷却ユニット１７０で冷却されて液化され、地下タンク１０に戻される。
【００５５】
次に、脱着工程が開始されると吸着槽１００の上層領域１００ａの吸着剤９０の温度が低下し始めるがこの温度低下率は脱着分離が進むにつれて徐々に低下する。従って、Ｓ２０では、上層領域１００ａの温度センサ１４１によって検出された温度(信号)を読み込み、上層領域１００ａの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２０において、上層領域１００ａの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、現在の状態（脱着工程）を維持すべくＳ２０の処理を繰り返す。
【００５６】
また、上層領域１００ａにおける脱着分離が進むとともに、上層領域１００ａにおける吸着剤９０の温度低下率も小さくなり、Ｓ２０において、上層領域１００ａの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも小さいと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ２１に進む。
【００５７】
次のＳ２１では、吸着槽１００の中間層領域１００ｂの温度センサ１４２によって検出された温度(信号)を読み込み、前述のＳ２０の処理と同様に中間層領域１００ｂの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２１において、中間層領域１００ｂの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ２０に戻る。
【００５８】
また、中間層領域１００ｂにおける脱着分離が進むとともに、中間層領域１００ｂにおける吸着剤９０の温度低下率も小さくなり、Ｓ２１において、中間層領域１００ｂの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも小さいと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ２２に進む。
【００５９】
次のＳ２２では、吸着槽１００の下層領域１００ｃの温度センサ１４３によって検出された温度(信号)を読み込み、前述のＳ２０の処理と同様に下層領域１００ｃの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ１よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２２において、下層領域１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ２２に戻る。
【００６０】
また、下層領域１００ｃにおける脱着分離が進むことにより、下層領域１００ｃの吸着剤９０の温度低下率が小さくなり、Ｓ２２において、下層領域１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１よりも小さいと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ２３に進む（図２のＴ３参照）。なお、吸着剤９０は、上述のように負圧状態での脱着効率が低下するにつれてその温度低下が鈍化する。
【００６１】
このように、上記Ｓ２０〜Ｓ２２で各領域１００ａ〜１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ１以下になったとき、負圧状態における脱着工程の第１段階が終了したものと判断して、パージ制御（脱着工程の第２段階）を行なう。
【００６２】
次のＳ２３では、パージ管１１６のパージ弁１１８を開弁させてパージ制御（図２のＴ３〜Ｔ４）を開始する。これにより、圧縮機１１９によって加圧されたパージガス（圧縮された空気または窒素）が排気口１０２より吸着槽１００の内部に供給される。吸着槽１００内は、吸着剤９０から脱着された燃料成分が充満しており、排気口１０２に加圧されたパージガスが導入されると共に、吸着槽１００の上部から下部に向かう気流が発生して吸着剤９０から脱着された燃料成分がパージされる。そして、吸着槽１００からパージされた燃料成分は、吸引ポンプ１６０によって吸引された脱着ベーパが冷却ユニット１７０で冷却されて液化され、地下タンク１０に戻される。
【００６３】
また、吸着剤９０に吸着された燃料成分が残っている場合は、吸引ポンプ１６０による負圧と、吸着槽１００の上部から導入されたパージガスとの相乗効果により、燃料成分の脱着がより一層促進される。
【００６４】
次のＳ２４では、吸着槽１００の上層領域１００ａの温度センサ１４１によって検出された温度(信号)を読み込み、上層領域１００ａの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ２よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２４において、上層領域１００ａの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、現在の状態を維持すべくＳ２４の処理を繰り返す。
【００６５】
上層領域１００ａにおける燃料成分の脱着分離が進むことにより、上層領域１００ａにおける吸着剤９０の温度が低下する。そして、Ｓ２４において、上層領域１００ａの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも小さい場合（ＮＯの場合）、Ｓ２５に進む。
【００６６】
次のＳ２５では、吸着槽１００の中間層領域１００ｂの温度センサ１４２によって検出された温度(信号)を読み込み、中間層領域１００ｂの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ２よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２５において、中間層領域１００ｂの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ２４に戻る。
【００６７】
また、中間層領域１００ｂにおける燃料成分の脱着分離が進むことにより、中間層領域１００ｂにおける吸着剤９０の温度が低下する。そして、Ｓ２５において、中間層領域１００ｂの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも小さい場合（ＮＯの場合）、Ｓ２６に進む。
【００６８】
次のＳ２６では、吸着槽１００の下層領域１００ｃの温度センサ１４３によって検出された温度(信号)を読み込み、下層領域１００ｃの温度低下率が予め設定された所定温度低下率Δｔ２よりも大であるか否かをチェックする。このＳ２６において、下層領域１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも大である場合（ＹＥＳの場合）、前記Ｓ２４の処理に移行する。
【００６９】
下層領域１００ｃにおける燃料成分の脱着分離が進むことにより、下層領域１００ｃの吸着剤９０の温度が低下する。そして、Ｓ２６において、下層領域１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２よりも小さい場合（ＮＯの場合）、Ｓ２７に進む（図２のＴ４参照）。
【００７０】
このように、上記Ｓ２４〜Ｓ２６で各領域１００ａ〜１００ｃの温度低下率が所定温度低下率Δｔ２以下になったとき、脱着工程（吸着槽１００内よりのベーパーの脱着）が終了したものと判断して、Ｓ２７の処理に移行する。
【００７１】
次のＳ２７では、吸引ポンプ１６０の運転を停止させ、続いて、Ｓ２８では冷却ユニット１７０を停止する。次のＳ２９ではパージ弁１１８を閉止し、続いて。Ｓ３０では排気弁１１４を開弁する。この後は、Ｓ３１で予め設定された所定時間（図２のＴ４〜Ｔ５）が経過したか否かをチェックし、この所定時間が経過する間に吸着槽１００の圧力が上昇して大気圧に戻り（図２の終了制御）、前述のＳ１１の処理に移行する。これで、吸着槽１００は、吸着剤９０の再生が完了して次回の吸着工程が開始される。
【００７２】
このように、制御装置１５０は、温度センサ１４１〜１４３に検出された温度上昇率に基づいて吸着工程が終了したことを判断し、温度センサ１４１〜１４３に検出された温度低下率に基づいて脱着工程が終了したことを判断することができるので、地下タンク１０におけるベーパの発生量に応じて吸着槽１００の吸着工程及び脱着工程の進行状況を確認して吸着工程から脱着工程への切り替えや脱着工程から吸着工程への切り替えを正確に行なうことが可能になり、ベーパ吸着・脱着工程によるベーパに含まれる燃料成分の回収効率をより高めることが可能になる。
【００７３】
従って、吸着槽１００における脱着精度が向上するため、吸着剤９０の吸着能力を有効に利用することが可能になり、大気中へのベーパの放出量を最小限に減らすことができる。
【００７４】
また、吸着工程と脱着工程を無駄なく実施することができるため、無駄なエネルギの消費を削減してベーパ回収のためのコストを安価に抑えることが可能になる。
【００７５】
さらに、温度センサ１４１〜１４３に検出された温度変化に基づいて脱着工程時の脱着状況をモニタすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
尚、上記実施例では、地下タンクに油液を荷卸しされる構成を一例として挙げたが、これに限らず、地上に設置されたタンクで発生したベーパを回収する場合にも適用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明によるベーパ回収装置の一実施例を示すシステム系統図である。
【図２】温度センサ１４１〜１４３により測定された吸着工程、脱着工程の温度変化を示すグラフである。
【図３Ａ】制御装置１５０が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３Ｂ】図３Ａに示す処理に続いて制御装置１５０が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 地下タンク
２０ ベーパ回収装置
３０ 荷卸し管
３１ タンクローリ車
３４ 注油口
４０ 計量機
５０ 給液管
６０ 通気管
７０ 安全弁
８０ ベーパ回収管
９０ 吸着剤
１００ 吸着槽
１００ａ 上層領域
１００ｂ 中間層領域
１００ｃ 下層領域
１０２ 排気口
１０４ 給気口
１１０ 排気管
１１４ 排気弁
１１６ パージ管
１４１〜１４３ 温度センサ
１５０ 制御装置
１１８ パージ弁
１１９ 圧縮機
１２０ 三方弁
１３０ 還流管
１６０ 吸引ポンプ
１７０ 冷却ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を荷卸しされるタンクと、
前記液体燃料から蒸発したベーパを吸着するための吸着剤が充填された吸着槽と、
前記タンク内で発生したベーパを前記吸着槽内に供給して前記ベーパに含まれる燃料成分を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行うベーパ回収手段と、
該吸着槽内と連通し、前記吸着槽で前記ベーパに含まれる燃料成分を除去された気体を大気中に排出する気体排出手段と、
前記吸着槽内と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料成分を脱着させて前記タンクに還流させる脱着工程を行う還流手段と、
を備えたベーパ回収装置において、
前記吸着剤の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により検出された温度変化に基づいて前記吸着槽で吸着工程が終了したことを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記吸着工程が終了したと判断された場合に前記ベーパ回収手段によるベーパの回収を停止させ、前記還流手段により前記吸着剤から脱着された前記燃料成分を前記タンクに還流させる脱着工程に切り替える切替手段と、
を備えたことを特徴とするベーパ回収装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記温度変化の変化率が所定値以下になった場合に前記吸着工程が終了したものと判断することを特徴とする請求項１に記載のベーパ回収装置。
【請求項３】
液体燃料を荷卸しされるタンクと、
前記液体燃料から蒸発したベーパを吸着するための吸着剤が充填された吸着槽と、
前記タンク内で発生したベーパを前記吸着槽内に供給して前記ベーパに含まれる燃料成分を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行うベーパ回収手段と、
該吸着槽内と連通し、前記吸着槽で前記ベーパに含まれる燃料成分を除去された気体を大気中に排出する気体排出手段と、
前記吸着槽内と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料成分を脱着させて前記タンクに還流させる脱着工程を行う還流手段と備えたベーパ回収装置において、
前記吸着剤の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により検出された温度変化に基づいて前記吸着槽で脱着工程が終了したことを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記脱着工程が終了したと判断された場合に前記還流手段による前記燃料成分の還流を停止させる還流停止手段と、
を備えたことを特徴とするベーパ回収装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記温度変化の変化率が所定値以下になった場合に前記脱着工程が終了したものと判断することを特徴とする請求項３に記載のベーパ回収装置。
【請求項１】
液体燃料を荷卸しされるタンクと、
前記液体燃料から蒸発したベーパを吸着するための吸着剤が充填された吸着槽と、
前記タンク内で発生したベーパを前記吸着槽内に供給して前記ベーパに含まれる燃料成分を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行うベーパ回収手段と、
該吸着槽内と連通し、前記吸着槽で前記ベーパに含まれる燃料成分を除去された気体を大気中に排出する気体排出手段と、
前記吸着槽内と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料成分を脱着させて前記タンクに還流させる脱着工程を行う還流手段と、
を備えたベーパ回収装置において、
前記吸着剤の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により検出された温度変化に基づいて前記吸着槽で吸着工程が終了したことを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記吸着工程が終了したと判断された場合に前記ベーパ回収手段によるベーパの回収を停止させ、前記還流手段により前記吸着剤から脱着された前記燃料成分を前記タンクに還流させる脱着工程に切り替える切替手段と、
を備えたことを特徴とするベーパ回収装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記温度変化の変化率が所定値以下になった場合に前記吸着工程が終了したものと判断することを特徴とする請求項１に記載のベーパ回収装置。
【請求項３】
液体燃料を荷卸しされるタンクと、
前記液体燃料から蒸発したベーパを吸着するための吸着剤が充填された吸着槽と、
前記タンク内で発生したベーパを前記吸着槽内に供給して前記ベーパに含まれる燃料成分を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行うベーパ回収手段と、
該吸着槽内と連通し、前記吸着槽で前記ベーパに含まれる燃料成分を除去された気体を大気中に排出する気体排出手段と、
前記吸着槽内と連通し、前記吸着剤に吸着された前記燃料成分を脱着させて前記タンクに還流させる脱着工程を行う還流手段と備えたベーパ回収装置において、
前記吸着剤の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により検出された温度変化に基づいて前記吸着槽で脱着工程が終了したことを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記脱着工程が終了したと判断された場合に前記還流手段による前記燃料成分の還流を停止させる還流停止手段と、
を備えたことを特徴とするベーパ回収装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記温度変化の変化率が所定値以下になった場合に前記脱着工程が終了したものと判断することを特徴とする請求項３に記載のベーパ回収装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【公開番号】特開２００８−２３７９５４（Ｐ２００８−２３７９５４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７７８９５（Ｐ２００７−７７８９５）
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
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