JP2006271900A

JP2006271900A - 防災設備

Info

Publication number: JP2006271900A
Application number: JP2005100206A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nomi; 隆能美; Takuya Takashima; 琢也高島
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP4642526B2

Abstract

【課題】屋外での水素設備でも十分に爆発防止効果のある防災設備を提供することを目的とする。
【解決手段】防護区域内に、水素を貯蔵又は供給する水素設備２，３が設けられた防災設備において、防護区域の湿度を高める水分発生装置５（ミストノズル６等）を備えたことを特徴とするものである。
そして、防護区域に漏洩した水素ガスを検知する水素検知手段１３を設け、その水素検知手段が、水素設備から水素の漏洩を検知した時、水分発生装置から水分を出すことを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は防災設備に関し、特に水素ステーションなどの水素設備での水素ガスの爆発を防止又は抑制する防災設備に関するものである。

近年、新しいエネルギーとして水素が注目され、燃料電池により動く自動車が開発されてきている。また燃料電池自動車に水素を供給する水素ステーション（水素スタンド）も建設されてきている。

ところで、水素は、低い濃度で漏洩しても、爆発の恐れのあるガスであり水素を扱う設備には、水素ガスの漏洩時の爆発対策を施すことが望まれている。このような水素ガスの爆発対策として、閉鎖空間を形成し、その閉鎖空間内に不活性ガスを充填する水素爆発防止方法がある（特許文献１参照）。
特開平８−３３３１０５号公報

しかし、特許文献１の方法では、閉鎖空間にしか使用できず、水素ステーションなどの屋外施設においては、水素ガスによる爆発を防止することができないという問題点があった。

そこで、本発明は、屋外での水素設備でも十分に爆発防止効果のある防災設備を提供することを目的とする。

本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、防護区域内に、水素を貯蔵又は供給する水素設備が設けられた防災設備において、前記防護区域の湿度を高める水分発生装置を備えたことを特徴とするものである。そして、防護区域に漏洩した水素ガスを検知する水素検知手段を設け、該水素検知手段が前記水素設備から水素の漏洩を検知した時、前記水分発生装置から水分を出すことを特徴とするものである。

本発明は、水素設備のある防護区域に、湿度を高める水分発生装置を備え、水素検知手段が水素設備から水素の漏洩を検知した時、水分発生装置から水分を出すように構成した。より具体的には、水分発生装置を、ミストを出すミストノズルから構成し、水素漏洩時に、ミストノズルからミストを出して、防護区域全体を、あたかも霧でつつむようにして、防護区域内の湿度を高める。

このように水素ガスの漏洩時に、その漏洩した領域内の湿度を高めると、いくつかの相乗効果により燃焼爆発を抑制することができ、事故があっても災害を最小限に食い止める事が可能となる。すなわち防護区域内に、水分が有ると周囲の装置や壁に貯まっている電荷が水分が導電性であるためにリークしてアースに落ち、結果として装置や壁に電荷が貯まらずに火花が起きにくくなる。このため、主に静電気火花による着火現象で燃焼爆発を生ずる水素の爆発を防止することができる。

図１は、本発明における防災設備のシステム図である。図において、１は水素を貯蔵又は供給する水素設備の一例である水素ステーションで防護区域内に設けられる。水素ステーション１は、水素を貯蔵する貯蔵タンク２、水素を供給する水素ディスペンサ３などを備えている。

５は水分発生装置で、水素ステーション１が設けられる防護区域の湿度を高める装置である。水分発生装置５は、防護区域に対して複数配置され、ミストを出すミストノズル６，起動弁７，ポンプ８及び水源としての水槽９から構成されている。

水素ステーション１を構成する屋根Ｃ（キャノピー）の下には、配管１０が設けられ、その配管１０には複数のミストノズル６が取付けられている。配管１０の基端側には、常時は閉じた起動弁７を介してポンプ８と水槽９が設けられている。

１３は水素検知手段で、防護区域内の水素ガスを検知する。水素検知手段は、接触燃焼式、焼結型半導体、又は質量分析計などから構成される水素を検知する水素センサである。水素センサ１３は、例えばサンプリング式で使用され、屋根Ｃや床面上に設置された、いくつかのサンプリング管１４が接続されている。サンプリング管１４の先端には吸引口１５が設けられ、吸引口１５は、貯蔵タンク２や水素ディスペンサ３の近傍に設置される。またサンプリング管１４の基端側には図示しない吸引ポンプが取り付けられ、常時、吸引口１５から吸引した空気を水素センサ１３に導いている。

１８は制御盤で、水素センサ１３，起動弁７及びポンプ８が接続され、水素センサ１３が水素設備２，３から水素の漏洩を検知した時、起動弁７を開放させると共に、ポンプ８を起動させ、水分発生装置５から水分を出すように制御する。

次に本発明の動作について説明する。通常状態において、水素センサ１３に取り付けられた吸引ポンプが起動しており、貯蔵タンク２や水素ディスペンサ３などの水素設備の近傍に設置された吸引口１５から空気が吸引されている。吸引された空気は、サンプリング管１４を介して水素センサ１３に導かれており、水素センサ１３は、水素設備２，３から水素が洩れていないかどうかを検知する。ここで水素センサ１３が水素ガスの漏洩を検知すると、ガス漏れ信号を制御盤１８に出力する。

制御盤１８は、起動弁７を開放させる開弁信号を出力すると共に、ポンプ８に起動信号を出力する。こうしてポンプ８が起動して、水槽９の水がポンプ８及び起動弁７を介して配管１０に供給され、全てのミストノズル６からミスト（微粒子状の水）が出される。ミストノズル６から噴出される水は、防護区域内全体に出され、あたかも水素ステーション全体を霧で包み込む。そして、放水されたミストから蒸気が発散することで、防護区域内の湿度が非常に高まる。

一方、着火した後は燃焼爆発は連鎖反応によって炎が広がり、結果として燃焼爆発が拡大する。しかし、連鎖反応を連続して起こすためには活性化された気体分子が衝突して他を活性化して、この事が連続して起こる必要がある。しかし、湿度が高く水分が有ると活性化した分子（ラジカルやイオン等）ができにくく、例えできたとしても、寿命が短くなり連鎖反応が起こりにくくなる。この結果燃焼爆発が連続して起こらず、結果として拡大することはない。

また、爆発現象等が起こったとしても威力が小さくなる。さらに水分子が多量に空気中に存在すると空気中の酸素の分圧が低下する。すなわち、酸化反応が起きにくくなる。

また、壁等や装置に水分子が吸着するために、表面酸素分子による酸化加速の影響が少なくなり、燃焼爆発が壁の存在によって加速されなくなる。以上の結果、装置やシステム全体に水や湿気を与える事により水素による燃焼爆発が起こりにくくなる、又起きたとしても威力が少なくなるという効果が得られる。このため、水素が漏洩したとしても、水素ガスによる爆発が起こりにくくなる。

本実施形態においては、防護区域の湿度を高める水分発生装置として、消火装置に使用されるミストノズルを例に説明した。このミストノズルを使用することで、水素ガスの漏洩による爆発事故を防止できると共に、水素設備内の火災事故にも対処できる。なお、水分発生装置には、火災抑制用のドレンチャ設備、手動起動装置を備えた水噴霧消火設備、調湿装置など、防護区域の湿度を高められるものであれば何を使用してもよい。

また、本実施形態においては、水素検知手段が水素設備から水素の漏洩をした時に、水分発生装置から水分を出すようにしたが、調湿装置のように、常時、又は周囲の湿度が低下した時に、水分発生装置から水分を出すようにしてもよい。

本発明の防災設備のシステム図である。

符号の説明

１水素ステーション、２貯蔵タンク、３水素ディスペンサ、
５水分発生装置、６ミストノズル、７起動弁、８ポンプ、
９水槽、１０配管、１３水素センサ、１４サンプリング管、
１５吸引口、１８制御盤、Ｃ屋根、ｔｔ

Claims

防護区域内に、水素を貯蔵又は供給する水素設備が設けられた防災設備において、前記防護区域の湿度を高める水分発生装置を備えたことを特徴とする防災設備。
前記防護区域に漏洩した水素ガスを検知する水素検知手段を設け、該水素検知手段が前記水素設備から水素の漏洩を検知した時、前記水分発生装置から水分を出すことを特徴とする請求項１記載の防災設備。
前記水分発生装置は、ミストを出すミストノズルを有することを特徴とする請求項２記載の防災設備。