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技術 給油装置

出願人 株式会社タツノ
発明者 小倉直裕
出願日 2015年10月20日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2015-206245
公開日 2017年4月27日 (2年4ヶ月経過) 公開番号 2017-077903
状態 特許登録済
技術分野 給油機,船への積込み,荷降し
主要キーワード 冷却液路 計測槽 吸着剤容量 給油系統 圧縮ポンプ 三重管構造 ガソリンベーパ 冷却面積
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年4月27日)のものです。
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図面 (8)

課題

構成要素の省スペース化や設置レイアウトの自由化を図ると共に、燃料油ベーパを効率よく回収することができるベーパ液化回収系統を備える給油装置を提供する。

解決手段

一端が貯油タンクTに接続され、他端が給油ノズル37を有する給油ホース36に接続される給油管31と、給油管に介装された給油ポンプ32及び流量計34とを有する給油系統3と、一端が給油ノズル近傍に開口するベーパ戻り管21と、ベーパ戻り管に介装された圧縮ポンプ22、凝縮器23a及び気液分離計測槽23bと、気液分離計測槽からの燃料油ベーパを吸着する吸着塔23c、23dとを有するベーパ液化回収系統2を備える給油装置1において、凝縮器、気液分離計測槽及び吸着塔は、分離ユニット23の内部に一体化して収容される。

概要

背景

従来、自動車等の燃料タンクガソリン等の揮発性の高い燃料油を供給する給油装置において、燃料タンクから給油量に応じた燃料油ベーパが流出する。この燃料油ベーパが大気中に放出されると、資源が無駄になるだけでなく、引火による火災の危険性や環境汚染を引き起こす虞もあった。

そこで、本出願人は、特許文献1において、ベーパ液化回収系統を備えた給油装置を提案した。図6に示すように、このベーパ液化回収系統61は、一端が給油ノズル近傍に開口するベーパ戻り管62と、このベーパ戻り管62に介装された圧縮ポンプ63、凝縮器64及び気液分離計測槽65と、気液分離計測槽65からの燃料油ベーパの吸着等を行う2つの吸着塔66a、66bを備え、凝縮器64において燃料油ベーパを液化して気液分離計測槽65にて回収し、回収した燃料油を給油系統へ戻す。

凝縮器64及び2つの吸着塔66a、66bは、冷却吸着装置70の内部に一体化して収容され、図7(a)に示すように、冷却吸着装置70は三重管構造を有し、最外側部を凝縮器64とし、コイル状に形成されたベーパ流路64aと、ベーパ流路64aを冷却する冷却液としてのガソリンCが上から下へ流れる冷却液路64bとを有し、中間部及び最内側部を燃料油ベーパVの吸脱着を行う吸着塔66a、66bとしている。

一方の吸着塔(66a又は66b)において、凝縮器64で液化しきれずに気液分離計測槽65から排出された燃料油ベーパVを吸着すると同時に、他方の吸着塔(66a又は66b)において、既に吸着した燃料油ベーパVを脱着し、圧縮ポンプ63を介して凝縮器64に戻す。そして、給油装置による給油量が所定値に達する度に吸着する吸着塔66a、66bを切り替える。

概要

構成要素の省スペース化や設置レイアウトの自由化をると共に、燃料油ベーパを効率よく回収することができるベーパ液化回収系統を備える給油装置を提供する。一端が貯油タンクTに接続され、他端が給油ノズル37を有する給油ホース36に接続される給油管31と、給油管に介装された給油ポンプ32及び流量計34とを有する給油系統3と、一端が給油ノズル近傍に開口するベーパ戻り管21と、ベーパ戻り管に介装された圧縮ポンプ22、凝縮器23a及び気液分離計測槽23bと、気液分離計測槽からの燃料油ベーパを吸着する吸着塔23c、23dとを有するベーパ液化回収系統2を備える給油装置1において、凝縮器、気液分離計測槽及び吸着塔は、分離ユニット23の内部に一体化して収容される。

目的

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、構成要素の省スペース化や設置レイアウトの自由化を図ると共に、燃料油ベーパを効率よく回収することができるベーパ液化回収系統を備える給油装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

一端が貯油タンクに接続され、他端が給油ノズルを有する給油ホースに接続される給油管と、該給油管に介装された給油ポンプ及び流量計とを有する給油系統と、一端が給油ノズル近傍に開口するベーパ戻り管と、該ベーパ戻り管に介装された圧縮ポンプ凝縮器及び気液分離計測槽と、該気液分離計測槽からの燃料油ベーパを吸着する吸着塔とを有するベーパ液化回収系統を備える給油装置において、前記凝縮器、前記気液分離計測槽及び前記吸着塔は、分離ユニットの内部に一体化して収容されることを特徴とする給油装置。

請求項2

前記分離ユニットは、前記凝縮器及び前記吸着塔を冷却液によって冷却するための冷却液路を有し、前記冷却液は、前記冷却液路の下部から上部に流れるように供給されることを特徴とする請求項1に記載の給油装置。

請求項3

前記分離ユニットは、前記吸着塔を少なくとも2つ備え、前記凝縮器及び前記吸着塔の各々が前記冷却液に浸るように該凝縮器及び該吸着塔を前記冷却液路内に収容することを特徴とする請求項2に記載の給油装置。

請求項4

前記分離ユニットは、前記冷却液路から前記吸着塔内に突出する複数の突起を有することを特徴とする請求項2又は3に記載の給油装置。

技術分野

0001

本発明は、給油装置に関し、特に、自動車等へ燃料油を供給する給油所に設置され、給油中に自動車等の燃料タンクから流出する燃料油ベーパ回収するベーパ液化回収系統を備えた給油装置に関する。

背景技術

0002

従来、自動車等の燃料タンクにガソリン等の揮発性の高い燃料油を供給する給油装置において、燃料タンクから給油量に応じた燃料油ベーパが流出する。この燃料油ベーパが大気中に放出されると、資源が無駄になるだけでなく、引火による火災の危険性や環境汚染を引き起こす虞もあった。

0003

そこで、本出願人は、特許文献1において、ベーパ液化回収系統を備えた給油装置を提案した。図6に示すように、このベーパ液化回収系統61は、一端が給油ノズル近傍に開口するベーパ戻り管62と、このベーパ戻り管62に介装された圧縮ポンプ63、凝縮器64及び気液分離計測槽65と、気液分離計測槽65からの燃料油ベーパの吸着等を行う2つの吸着塔66a、66bを備え、凝縮器64において燃料油ベーパを液化して気液分離計測槽65にて回収し、回収した燃料油を給油系統へ戻す。

0004

凝縮器64及び2つの吸着塔66a、66bは、冷却吸着装置70の内部に一体化して収容され、図7(a)に示すように、冷却吸着装置70は三重管構造を有し、最外側部を凝縮器64とし、コイル状に形成されたベーパ流路64aと、ベーパ流路64aを冷却する冷却液としてのガソリンCが上から下へ流れる冷却液路64bとを有し、中間部及び最内側部を燃料油ベーパVの吸脱着を行う吸着塔66a、66bとしている。

0005

一方の吸着塔(66a又は66b)において、凝縮器64で液化しきれずに気液分離計測槽65から排出された燃料油ベーパVを吸着すると同時に、他方の吸着塔(66a又は66b)において、既に吸着した燃料油ベーパVを脱着し、圧縮ポンプ63を介して凝縮器64に戻す。そして、給油装置による給油量が所定値に達する度に吸着する吸着塔66a、66bを切り替える。

先行技術

0006

特許第5598682号公報

発明が解決しようとする課題

0007

上記給油装置によれば、冷却液路64bを流れるガソリンCによってベーパ流路64a内の燃料油ベーパVを冷却することができ、冷凍機を不要とすることができるなど製造コストを低く抑えることができるが、気液分離計測槽65と冷却吸着装置70とが各々独立して構成されているため、大きな設置スペースを必要とすると共に、設置レイアウトに制限があった。また、両者を互いに接続するための管路の接続部が多いため、燃料油ベーパが漏洩する危険性も否定できなかった。

0008

また、上記給油装置によれば、以下に示す理由で、燃料油ベーパの回収効率において改善の余地があった。
(1)図7(b)は吸着塔66a内の吸着剤を示し、燃料油ベーパVは吸着塔66aの実線部分しか通過せず、破線部分を通過しないため、吸着剤容量を有効に活用できない。
(2)図7(a)に示すように、冷却液路64bを介して冷却吸着装置70の上部から下部へガソリンCを流すことで凝縮器64のベーパ流路64a内の燃料油ベーパVを冷却しているが、冷却液路64b全体にガソリンCを充満させることができず、ベーパ流路64a内及び吸着塔66a内の燃料油ベーパVの一部しか冷却することができない。
(3)図7(a)に示すように、吸着塔66bは冷却液路64bと面していないために冷却することができない。

0009

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、構成要素の省スペース化や設置レイアウトの自由化を図ると共に、燃料油ベーパを効率よく回収することができるベーパ液化回収系統を備える給油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

0010

上記目的を達成するため、本発明は、給油装置であって、一端が貯油タンクに接続され、他端が給油ノズルを有する給油ホースに接続される給油管と、該給油管に介装された給油ポンプ及び流量計とを有する給油系統と、一端が給油ノズル近傍に開口するベーパ戻り管と、該ベーパ戻り管に介装された圧縮ポンプ、凝縮器及び気液分離計測槽と、該気液分離計測槽からの燃料油ベーパを吸着する吸着塔とを有するベーパ液化回収系統を備える給油装置において、前記凝縮器、前記気液分離計測槽及び前記吸着塔は、分離ユニットの内部に一体化して収容されることを特徴とする。

0011

本発明によれば、凝縮器、気液分離計測槽及び吸着塔を分離ユニットの内部に一体化して収容したため、これらの構成要素を別々に設ける場合に必要となる配管を省略して省スペース化を図ることができ、分離ユニットの設置レイアウトをより自由に設定することができる。さらに、管路の接続部が減少するため、燃料油ベーパの漏洩リスクも低下する。

0012

上記給油装置において、前記分離ユニットに、前記凝縮器及び前記吸着塔を冷却液によって冷却するための冷却液路を設け、前記冷却液を、前記冷却液路の下部から上部に流れるように供給することができる。これにより、冷却液路内に冷却液を充満させることができるため、燃料油ベーパの冷却性能を向上させることができる。

0013

また、前記分離ユニットは、前記吸着塔を少なくとも2つ備え、前記凝縮器及び前記吸着塔の各々が前記冷却液に浸るように該凝縮器及び該吸着塔を前記冷却液路内に収容することができる。これにより、上記従来の冷却吸着装置のように一方の吸着塔が冷却液によって冷却されないことを回避することができると共に、燃料油ベーパの冷却性能を向上させることができ、燃料油ベーパの回収率が安定する。

0014

前記分離ユニットに、前記冷却液路から前記吸着塔内に突出する複数の突起を設けることができる。これにより、吸着塔内の冷却面積を拡大することができ、燃料油ベーパの吸着効果を向上させることができる。

発明の効果

0015

以上のように、本発明によれば、構成要素の省スペース化や設置レイアウトの自由化を図ると共に、燃料油ベーパを効率よく回収可能なベーパ液化回収系統を備える給油装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0016

本発明に係る給油装置の一実施の形態を示す一部破断斜視図である。
図1に示す給油装置の構成を示すブロック図である。
図1に示す分離ユニットを示す一部破断斜視図である。
図3に示す分離ユニットの断面を示し、(a)は横断面図、(b)は(a)のA−A線断面図、(c)は(a)のB−B線断面図である。
図4に示す分離ユニット内の突起の変形例を示し、図5(a)は図4(c)のC部拡大図に相当する図、図5(b)、(c)は各々図4(b)のD部拡大図に相当する図である。
従来のベーパ液化回収系統の一例を示すブロック図である。
図6の冷却吸着装置等を示し、(a)は冷却吸着装置の縦断面図、(b)は外側の吸着塔の外観図である。

実施例

0017

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

0018

図1及び図2は、本発明に係る給油装置の一実施の形態を示し、この給油装置1は、本発明の特徴部分であるベーパ液化回収系統2と、給油系統3と、給油量等を表示する表示部5と、給油ノズルを掛けるためのノズル掛け6等を備える。

0019

給油系統3は、一端が貯油タンクTに接続された給油管31と、給油管31に介装された給油ポンプ32、電磁弁33及び流量計34と、給油管31の他端に安全継手35を介して接続される給油ホース36と、給油ホース36の先端に設けられ、ノズル掛け6(図1参照)に掛けられる給油ノズル37等を備える。給油ポンプ32以外の各構成要素は、複数油種に対応するために各々6つ(3油種×2セット)ずつ設けられ、給油装置1の両側で2台の自動車に同時に給油を行うことができるように構成される。

0020

ベーパ液化回収系統2は、一端が給油ノズル37の近傍に開口するベーパ戻り管21と、ベーパ戻り管21に介装された圧縮ポンプ22及び分離ユニット23と、圧縮ポンプ22を駆動するモータ24等を備える。

0021

分離ユニット23は、図2乃至図4に示すように、分離ユニット23内の中央部に配置され、ガソリンベーパ(以下「ベーパ」という)を凝縮させる凝縮器23aと、凝縮器23aの近傍に配置され、凝縮器23aから排出されるベーパ、空気、ガソリン及び水の混合物を、気体、ガソリン及び水に各々分離する気液分離計測槽23bと、凝縮器23a及び気液分離計測槽23bの両側に配置され、気液分離計測槽23bから排出される気体からベーパを吸着した後、脱着して凝縮器23aに戻すための2つの吸着塔23c、23dとを備える。

0022

さらに、分離ユニット23は、ベーパを冷却して凝縮及び吸着性能を向上させるため、凝縮器23a及び2つの吸着塔23c、23dを収容する空間(以下「冷却部」という)23eが冷却液としてのガソリンで満たされるように構成される。これは、図4(b)に示すように、分離ユニット23の下部に設けられたガソリン流入口41からガソリンを流入させ、上部に設けられたガソリン流出口42から冷却後のガソリンを排出するようにしたことで実現した。この構成により、凝縮器23a及び両吸着塔23c、23d全体をガソリンで冷却することができ、ベーパの回収効率が向上する。

0023

凝縮器23aは、図4(b)に示すように、上部に形成されるベーパ流入口43及びベーパ流出口44と、一端がベーパ流入口43に接続されて下部に至るまでコイル状に形成され、上部に至るまで略々直線状に形成されて他端がベーパ流出口44に接続されるベーパ流路45とを備える。

0024

気液分離計測槽23bは、図3に示すように、上部に流入口46及び流出口47、下部にガソリン流出口48、底部に水流出口49が各々設けられ、凝縮器23aのベーパ流出口44から流入口46を介して供給される、ガソリン、水、ベーパ及び空気を、気体、ガソリン及び水に各々分離する。この気液分離計測槽23bには、図2に示すように、ガソリン流出口48(図3参照)から流出するガソリンを給油ポンプ31側に戻すためのガソリン戻し弁25と、吸着塔23c、23dのいずれか一方に気体を供給し、吸着塔23c、23dのいずれか他方からベーパが供給されるように流路の切替を行う切替弁26とが付設される。

0025

2つの吸着塔23c、23dは、主に図4(b)に示すように、吸着性能を統一するために同一形状となるように構成され、内部にシリカゲルゼオライト活性炭等の吸着材充填される。各々の吸着塔23c、23dは、分離ユニット23の冷却部23eから突出する複数の突起50を有する。これにより、吸着塔23c、23d内の冷却面積を拡大してベーパの吸着効率を向上させることができる。また、各吸着塔23c、23dには、図2に示すように、吸着塔23c、23d内に外気を導入してベーパを搬送するための逆止弁27と、吸着塔23c、23d内の圧力を所定値以下にするためのリリーフ弁28とが各々付設される。

0026

上記複数の突起50の変形例を図5に示す。図5(a)、(b)に示すように、突起50の内部にガソリンが流れる流路50aを設け、突起50を中空状に形成することができる。これにより、吸着塔23c、23dの冷却効率を高め、ベーパの吸着効率をさらに向上させることができる。図5(c)は、複数の突起50のもう一つの変形例を示し、同図に示すように流路50aではなく凹部50bを設けてもよい。

0027

次に、上記構成を有する給油装置1のベーパ回収動作について、主に図2図4を参照しながら簡単に説明する。

0028

給油ポンプ32がオンになり、給油が開始されると、貯油タンクTから分離ユニット23の冷却部23eへガソリンG1が供給され、冷却部23e内の凝縮器23a及び2つの吸着塔23c、23dを冷却する。冷却後のガソリンG2は、後述する気液分離計測槽23bからガソリン戻し弁25を介して回収したガソリンと混合され、ガソリンG3として給油ポンプ32へ戻される。その後、ガソリンG4として給油ノズル37等を介して実際に車両へ供給される。尚、給油ポンプ32による給油量は、流量計34によって計測される。

0029

給油ノズル37からガソリンの供給を開始すると、圧縮ポンプ22がオンになり、給油に伴って発生したベーパと、車両の燃料タンク内の空気が、ベーパ戻り管21を介して圧縮ポンプ22の圧縮側22aへ流れて凝縮器23a内に導入される。

0030

凝縮器23aに導入された気体は、ベーパ流路45内を流れ、上述のように冷却部23eを流れるガソリンによって冷却されながら気液分離計測槽23bへ送られる。ここで、ベーパは圧縮・冷却され、ベーパの一部がガソリンへ、またベーパと共に搬送された空気の一部が水へと状態変化する。

0031

流入口46を介して気液分離計測槽23bに供給されたガソリン及び水は底部に沈降し、水より比重の小さいガソリンは水の上方に移動する。そして、図示しない液面センサの制御により、所定量以上ガソリンや水が溜まったところで、ガソリンをガソリン流出口48からガソリン戻し弁25を介して、水を水流出口49から水戻し弁52を介して各々排出する。

0032

一方、気液分離計測槽23bの上部に滞留するベーパと空気は、流出口47から切替弁26へ搬送される。ここで、切替弁26によってベーパ等の流路を図2の実線で示す状態とすることで、ベーパと空気は、吸着塔23cに導入されてベーパが吸着される。尚、ベーパと共に吸着塔23cの内部に導入された空気は、リリーフ弁28を介して外部へ排出される。これと同時に、吸着塔23dに吸着されたベーパの脱着が行われる。脱着されたベーパは、切替弁26を介して圧縮ポンプ22の真空側22bへ供給されて再度ベーパ戻り管21へ戻される。

0033

ガソリンの給油量が所定値(例えば、50L)に達すると、切替弁26によってベーパ等の流路を図2の破線で示す状態に切り替える。これによって、ベーパと空気は、吸着塔23dに導入されてベーパが吸着される。尚、ベーパと共に吸着塔23dの内部に導入された空気は、リリーフ弁28を介して外部へ排出される。これと同時に、吸着塔23cに吸着されたベーパの脱着が行われる。脱着されたベーパは、切替弁26を介して圧縮ポンプ22の真空側22bへ供給されて再度ベーパ戻り管21へ戻される。

0034

上記切替弁26によってベーパ等の流路を切り替えることで、上記動作を繰り返し、2つの吸着塔23c、23dでベーパの吸着を交互に行う。これによって、吸着塔23c、23dが飽和状態となるのを防止し、給油時に発生するベーパを確実に回収することができる。

0035

以上のように、本実施の形態によれば、凝縮器23a、気液分離計測槽23b及び2つの吸着塔23c、23dを一体化して分離ユニット23内に収容したため、これらの構成要素を別々に設ける場合に必要となる配管を省略することができる。これにより、省スペース化を図ることができ、分離ユニットの設置レイアウトをより自由に設定することができる。また、管路の接続部が減少するため、燃料油ベーパの漏洩リスクも低下する。

0036

尚、上記説明においては、ガソリンベーパを液化回収する場合について説明したが、これに限らず、本発明は揮発性の高い様々な燃料油を供給する装置に適用可能である。

0037

1給油装置
2ベーパ液化回収系統
3給油系統
5 表示部
6ノズル掛け
21 ベーパ戻り管
22圧縮ポンプ
22a圧縮側
22b真空側
23分離ユニット
23a凝縮器
23b気液分離計測槽
23c、23d吸着塔
23e 冷却部
24モータ
25ガソリン戻し弁
26切替弁
27逆止弁
28リリーフ弁
31給油管
32給油ポンプ
33電磁弁
34流量計
35 安全継手
36給油ホース
37給油ノズル
41 ガソリン流入口
42 ガソリン流出口
43 ベーパ流入口
44 ベーパ流出口
45 ベーパ流路
46 流入口
47 流出口
48 ガソリン流出口
49水流出口
50突起
50a 流路
50b 凹部
52 水戻し弁

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