JP2016032928A - Corrosion protection structure of solvent tank - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアルコールや、ガソリン、トルエン、キシレン等の有機溶剤を貯留する溶剤タンクの防食構造に関する。 The present invention relates to an anticorrosion structure for a solvent tank that stores alcohol, an organic solvent such as gasoline, toluene, and xylene.
近年、炭酸ガス等の有害物質を排出しない燃料電池自動車(FCV(Fuel Cell Vehicle))の開発が盛んに行なわれている。燃料電池自動車は水素を燃料とし、搭載する燃料電池によって空気中の酸素と反応させて発電を行ない、電動機(モータ)を駆動して車を走行させる構造である。 In recent years, fuel cell vehicles (FCVs) that do not emit harmful substances such as carbon dioxide have been actively developed. A fuel cell vehicle has a structure in which hydrogen is used as a fuel, a fuel cell mounted therein reacts with oxygen in the air to generate electric power, and an electric motor (motor) is driven to drive the vehicle.
このような燃料電池自動車は上記のように燃料として水素を使用するが、水素ボンベを搭載する場合、重量や安全性の問題から、有機溶剤を搭載し、改質水素器を使用して水素を生成する改質型燃料電池を使用する方法も検討されている。 Such a fuel cell vehicle uses hydrogen as a fuel as described above. However, when a hydrogen cylinder is installed, due to weight and safety issues, an organic solvent is installed and hydrogen is used using a reforming hydrogen generator. A method of using the generated reforming fuel cell is also being studied.
図6は改質型燃料電池を使用した燃料電池自動車の基本構成を示す図である。この場合、溶剤タンク30にはメチルアルコールや、トルエン、キシレン、ガソリン等の溶剤が貯留され、改質水素器31によって溶剤タンク30内に収納された溶剤から水素を生成し、燃料電池32に送る。燃料電池32に送られた水素はラジエターを介して供給される酸素(空気)と電気化学反応を起こし、電力に変換され、電動機(モータ)33を駆動する。
FIG. 6 is a diagram showing a basic configuration of a fuel cell vehicle using a reforming fuel cell. In this case, a solvent such as methyl alcohol, toluene, xylene, or gasoline is stored in the
尚、特許文献1は車内に設けた容器内の水溶液中に光触媒を使用し、この光触媒に光りを当てて水素と酸素を発生させ、その水素、又は水素と酸素を燃料として燃料電池に供給することによって水素ボンベを使用しない燃料電池自動車を提案する。 In Patent Document 1, a photocatalyst is used in an aqueous solution in a container provided in a car, and the photocatalyst is irradiated with light to generate hydrogen and oxygen, and the hydrogen or hydrogen and oxygen is supplied to the fuel cell as fuel. Therefore, a fuel cell vehicle that does not use a hydrogen cylinder is proposed.
しかしながら、上記の改質型燃料電池を使用した燃料電池自動車では、燃料としてメチルアルコールや、トルエン、キシレン、ガソリン等の溶剤を使用する。したがって、このような溶剤を燃料電池自動車に供給する必要があるが、既存のガソリンスタンドの埋設タンクでは対応できない。例えば、溶剤としてトルエンやキシレンを使用する場合、埋設タンクの内側を耐溶剤性材料で保護する必要がある。 However, in a fuel cell vehicle using the above reformed fuel cell, a solvent such as methyl alcohol, toluene, xylene, gasoline or the like is used as fuel. Therefore, it is necessary to supply such a solvent to the fuel cell vehicle, but it cannot be handled by an existing tank in a gas station. For example, when toluene or xylene is used as a solvent, it is necessary to protect the inside of the buried tank with a solvent resistant material.
そこで、本発明は地下に埋設するタンクを二層構造とし、耐溶剤性材料を埋設タンクの内側に配設することによって既存のガソリンスタンドを使用して燃料電池自動車への燃料補給を行なうことを可能とするものである。また、燃料電池自動車に使用する溶剤タンクについても同様の二層構造とする。 In view of this, the present invention has a two-layer structure for a tank embedded in the underground, and refueling a fuel cell vehicle using an existing gas station by disposing a solvent-resistant material inside the buried tank. It is possible. Also, the solvent tank used in the fuel cell vehicle has a similar two-layer structure.
上記課題を解決するため第1の発明は、既存の鋼製タンクと、該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、を備える溶剤タンクの防食構造を提供することによって達成できる。 In order to solve the above-mentioned problems, a first invention includes an existing steel tank, a fiber reinforced composite material for grounding provided on the inner periphery of the steel tank and preventing oil leakage from the steel tank, This can be achieved by providing an anticorrosion structure for a solvent tank, which is provided on the inner periphery of the base fiber-reinforced composite material and includes a solvent-resistant film that comes into contact with the stored solvent.
また、上記課題を解決するため第2の発明は、前記耐溶剤性フィルムに代えて耐溶剤性繊維強化複合材が使用されることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the second invention is characterized in that a solvent-resistant fiber reinforced composite material is used instead of the solvent-resistant film.
また、上記課題を解決するため第3の発明は、前記既存の鋼製タンクは、ガソリンスタンドに埋設された地下タンクであることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the third invention is characterized in that the existing steel tank is an underground tank buried in a gas station.
また、上記課題を解決するため第4の発明は、前記下地用繊維強化複合材は、マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、所定の厚さに成形されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the fourth invention is characterized in that the base fiber reinforced composite material is formed to a predetermined thickness by applying a novolac vinyl ester resin to a mat-like reinforcing agent. And
また、上記課題を解決するため第5の発明は、前記耐溶剤性フィルムは、前記下地用繊維強化複合材の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a fifth invention is characterized in that the solvent-resistant film is disposed inside the base fiber-reinforced composite material, and a film material is attached using a novolac vinyl ester resin as an adhesive. It is characterized by being.
また、上記課題を解決するため第6の発明は、前記溶剤は改質型燃料電池を使用する燃料電池自動車の燃料に使用されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the sixth invention is characterized in that the solvent is used as a fuel for a fuel cell vehicle using a reformed fuel cell.
また、上記課題を解決するため第7の発明は、燃料電池自動車内に配設された溶剤タンクの防食構造であって、既存の鋼製タンクと、該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、を備えることを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, the seventh invention is a corrosion prevention structure of a solvent tank disposed in a fuel cell vehicle, and is provided on an existing steel tank and an inner periphery of the steel tank, A base fiber reinforced composite material that prevents oil leakage from the steel tank, and a solvent-resistant film that is provided on the inner periphery of the base fiber reinforced composite material and that comes into contact with the stored solvent. And
また、上記課題を解決するため第8の発明は、前記耐溶剤性フィルムに代えて耐溶剤性繊維強化複合材が使用されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the eighth invention is characterized in that a solvent-resistant fiber-reinforced composite material is used in place of the solvent-resistant film.
また、上記課題を解決するため第9の発明は、前記下地用繊維強化複合材は、マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、所定の厚さに成形されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the ninth invention is characterized in that the base fiber reinforced composite material is formed to a predetermined thickness by applying a novolac vinyl ester resin to a mat-like reinforcing agent. And
また、上記課題を解決するため第10の発明は、前記耐溶剤性フィルムは、前記下地用繊維強化複合材の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されていることを特徴とする。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, the tenth invention is the solvent-resistant film is disposed inside the base fiber-reinforced composite material, and a film material is attached using a novolac vinyl ester resin as an adhesive. It is characterized by being.
また、上記課題を解決するため第11の発明は、ガソリンスタンドで使用される溶剤タンクの防食構造であって、既存の鋼製タンクと、該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an eleventh invention is a corrosion prevention structure for a solvent tank used in a gas station, and is provided on an existing steel tank and an inner periphery of the steel tank. A base fiber reinforced composite material that prevents oil leakage from the tank, and a solvent resistant film that is provided on the inner periphery of the base fiber reinforced composite material and that contacts a stored solvent.
本発明によれば、埋設タンクに貯留されるメチルアルコールや、トルエン、キシレン等の溶剤は耐溶剤性のフィルム又は耐溶剤性のFRPに接触するので、溶剤を変質させることがなく、常に劣化のない溶剤を燃料電池自動車に供給することができる。また、燃料電池自動車に使用する溶剤タンクについても同様の2層の防触構造とするので、溶剤を変質させることがなく、常に劣化のない溶剤を燃料電池に供給することができる。 According to the present invention, solvents such as methyl alcohol, toluene, xylene, etc. stored in the buried tank come into contact with the solvent-resistant film or the solvent-resistant FRP. No solvent can be supplied to the fuel cell vehicle. In addition, since the solvent tank used in the fuel cell vehicle has the same two-layer anti-corrosion structure, the solvent is not altered and a solvent without deterioration can be always supplied to the fuel cell.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は本実施形態の溶剤タンクの防食構造を採用する埋設タンクの例を示す図である。尚、本例の埋設タンクは、図2に示すように、例えばガソリンスタンド13に設置された例を示す。ガソリンスタンド13に設置された事務所14には溶剤の残量等の情報を表示するモニタ14´が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of an embedded tank that employs the anticorrosion structure for a solvent tank according to this embodiment. In addition, the buried tank of this example shows the example installed in the
埋設タンク1には、例えばアルコールや、トルエン、キシレン等の溶剤を入れる注油管2、埋設タンク1から溶剤を吸引する給油管3、埋設タンク1の通気を行う通気管4、及び埋設タンク1に貯蔵された溶剤の液面高を計測する液面計5が設けられている。また、埋設タンク1は地表から所定の深さに埋設され、埋設タンク1上にはコンクリートが施設されている。
In the buried tank 1, for example, an oiling pipe 2 for containing a solvent such as alcohol, toluene, xylene, the oil supply pipe 3 for sucking the solvent from the buried tank 1, a vent pipe 4 for venting the buried tank 1, and the buried tank 1 A
注油管2には地表に注油口7が設けられ、注油口7から溶剤の注油が行なわれる。また、給油管3には地表に計量器、ポンプ等の機器類8が設けられ、埋設タンク1から溶剤を吸引し、吸引する溶剤の計量を行う。また、上記注油管2にはバルブ9が設けられ、給油管3にはバルブ10が設けられ、埋設タンク1の補修/改修作業の際、このバルブ9及び10を閉鎖して行う。尚、通気管4には通気口12が設けられ、埋設タンク1内で発生するガスを排出する。
The oil supply pipe 2 is provided with an oil supply port 7 on the ground surface, and solvent is supplied from the oil supply port 7. The oil supply pipe 3 is provided with equipment 8 such as a meter and a pump on the ground surface, and sucks the solvent from the buried tank 1 and measures the sucked solvent. The oil supply pipe 2 is provided with a valve 9, and the oil supply pipe 3 is provided with a
図3は、埋設タンク1の断面構成を示す図であり、図1に示す埋設タンク1のD−D´断面を示す図である。同図に示すように、埋設タンク1は鋼板15で構成され、この鋼板15の内側に下地用FRP(繊維強化複合材)16が配設され、更に下地用FRP16の内側に耐溶剤性フィルム17が配設されている。すなわち、本例は2層の防食構造を備えた埋設タンクである。
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the buried tank 1, and is a diagram showing a DD ′ section of the buried tank 1 shown in FIG. As shown in the figure, the buried tank 1 is composed of a
先ず、1層目の下地用FRP16は、例えばマット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、塗布ロール等によって所定の厚さに成形されている。強化剤としては、例えばガラス繊維や、カーボン繊維、ボロン繊維、玄武岩繊維等の無機繊維や、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、液晶繊維等の有機繊維が使用され、マット状のみならず、クロス状、又は不織布等の形態の強化剤を使用することもできる。また、下地用FRP16の積層方法として、上記ハンドレイアップ積層方法の他に、例えばスプレイによって強化剤に樹脂を塗布するスプレイアップ積層方法を採用することもできる。
First, the first-
尚、鋼板15の板厚が0.5mmを超える場合には、上記ノボラック系以外のビニルエステル樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂の適用も可能である。
In addition, when the plate | board thickness of the
次に、2層目の耐溶剤性フィルム17は上記下地用FRP16の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されている。フィルム材料としては、PENフィルムや、PETフィルム、ナイロンフィルム、テフロン(登録商標)フィルム、POMフィルム、ポリイミドフィルム等が使用され、これらの樹脂フィルムは単体でも、又接着用に樹脂フィルムの片面に繊維(上記下地用FRP16に用いた繊維)を樹脂に半没させたものでもよい。
Next, the second layer of solvent-
尚、耐溶剤性フィルム17の層厚は、フィルム単体使用の場合、使用樹脂の弾性力にもよるが、30〜500μmが適正であり、繊維植込フィルムを使用する場合には、接着剤が初期硬化するまでバキュームを利用して接着剤が未硬化状態の間、適正位置がずれないように押さえておく必要がある。また、フィルム端面は融着又はラップ接着処理を行い、溶剤の内部への浸透を防止する。
In addition, although the layer thickness of the solvent
以上の構成が本例の2層の防食構造であるが、2層目の耐溶剤性フィルム17に代えて耐溶剤性FRPを使用する場合もある。耐溶剤性FRPを使用する場合、例えばマット状の強化剤にフェノール樹脂又はフラン樹脂を塗布し、塗布ロール等によって所定の厚さに成形する。強化剤としては、前述と同様ガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊維や、ナイロン繊維やポリエステル繊維等の有機繊維が使用され、マット状のみならず、クロス状、又は不織布等の形態の強化剤を使用することもできる。
The above configuration is the two-layer anticorrosion structure of this example, but a solvent resistant FRP may be used instead of the second layer solvent
以上のように構成することによって、埋設タンク1に貯留されるアルコールやトルエン等の溶剤は耐溶剤性フィルム17又は耐溶剤性FRPに接触するので、溶剤を変質させることがなく、常に劣化のない溶剤を燃料電池自動車に提供することができる。
By configuring as described above, a solvent such as alcohol or toluene stored in the buried tank 1 comes into contact with the solvent-
尚、鋼板15の内側に設ける防食層の層厚は2.0mm以上必要である。したがって、例えば層厚2.0mm以上の耐溶剤性フィルム17を使用することによって、溶剤の劣化を防止しつつ1層の防食構造とすることも考えられる。しかし、この場合、タンク曲面に耐溶剤性フィルム17が追従できず、耐溶剤性フィルム17の接着作業を行うことができない。また、接着剤として使用するノボラック系ビニルエステル樹脂について、鋼製タンクへの接着力に問題がある場合、別途接着性のよい特殊エポキシ接着剤をプライマとして使用することもできる。
In addition, the layer thickness of the anticorrosion layer provided inside the
また、上記耐溶剤性FRPに使用する前述のフェノール樹脂やフラン樹脂は樹脂硬化時、樹脂内部に鉄鋼に赤錆を誘発する成分が発生するため、直接鋼板15に触れることを防止するため、下地用FRP16を使用する。また、積層に特別な熟練を必要とするため、積層板厚を薄くし、下地用FRP16を使用して作業者の負担を軽減する。
In addition, the above-mentioned phenol resin and furan resin used for the solvent-resistant FRP generates a component that induces red rust in the steel when the resin is cured. FRP16 is used. Moreover, since special skill is required for the lamination, the thickness of the laminated plate is reduced and the burden on the operator is reduced by using the
(第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施形態について説明する。
本実施形態は燃料電池自動車内に取り付けられた溶剤タンクを上記埋設タンク1と同様の2重の防食構造とするものである。以下、具体的に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the solvent tank attached in the fuel cell vehicle has a double anticorrosion structure similar to the buried tank 1. This will be specifically described below.
図4は前述と同様燃料電池自動車の模式図である。尚、同図においては、溶剤タンク20の構造を詳しく示しており、燃料電池21や改質水素器22等の他の燃料電池自動車の構成については前述の図6の構成と同じである。
FIG. 4 is a schematic view of a fuel cell vehicle as described above. In the figure, the structure of the
溶剤タンク20はガソリンスタンド13の給油管3を介して地下タンク1から給油したトルエンやキシレン等の溶剤を燃料電池自動車18内に貯留するタンクであり、溶剤タンク20に溶剤23を注油する注油口20aを備える。また、溶剤タンク20は給油口20bを備え、溶剤タンク20に貯留する溶剤を改質水素器21に供給する。改質水素器21は溶剤タンク20から供給された溶剤から水素を生成し、燃料電池22に送る。
The
尚、溶剤タンク20の給油口20bにはコック20cが設けられ、溶剤タンク20を燃料電池自動車18に取り付ける際の溶剤の出力調整等に使用される。また、溶剤タンク20には通気口20dが設けられ、通気管20eを介して溶剤タンク20内で発生するガスを排出する。
A
図5は溶剤タンク20の断面構成を示す図であり、図4のB−B´断面図である。同図に示すように、埋設タンク1は、例えば鋼板24で構成され、この鋼板24の内側に下地用FRP(繊維強化複合材)25が配設され、更に下地用FRP25の内側に耐溶剤性フィルム26が配設されている。すなわち、本例の溶剤タンク20も2層の防食構造を備える構成である。
FIG. 5 is a view showing a cross-sectional configuration of the
1層目の下地用FRP25は、前述と同様マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、塗布ロール等によって所定の厚さに成形されている。強化剤としては、例えばガラス繊維や、カーボン繊維、ボロン繊維、玄武岩繊維等の無機繊維や、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、液晶繊維等の有機繊維が使用され、マット状のみならず、クロス状、又は不織布等の形態の強化剤を使用することもできる。
The first-
一方、2層目の耐溶剤性フィルム26は上記下地用FRP25の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されている。フィルム材料としては、PENフィルムや、PETフィルム、ナイロンフィルム、テフロン(登録商標)フィルム、POMフィルム、ポリイミドフィルム等が使用され、これらの樹脂フィルムは単体でも、又接着用に樹脂フィルムの片面に繊維を樹脂に半没させたものでもよい。
On the other hand, the solvent
以上の構成が本例の2層の防食構造であるが、2層目の耐溶剤性フィルム26に代えて耐溶剤性FRPを使用する場合もある。耐溶剤性FRPを使用する場合、例えばマット状の強化剤にフェノール樹脂又はフラン樹脂を塗布し、塗布ロール等によって所定の厚さに成形する。強化剤としては、前述と同様ガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊維や、ナイロン繊維やポリエステル繊維等の有機繊維が使用され、マット状のみならず、クロス状、又は不織布等の形態の強化剤を使用することもできる。
The above configuration is the two-layer anticorrosion structure of this example, but a solvent resistant FRP may be used instead of the second layer solvent
以上のように構成することによって、ガソリンスタンド13で給油し、溶剤タンク20に貯留されるトルエンやキシレン等の溶剤は耐溶剤性フィルム26又は耐溶剤性FRPに接触し、溶剤を変質させることがなく、常に劣化のない溶剤を改質水素器21に供給し、改質水素器21による水素の生成に有効に寄与することができる。
By configuring as described above, the solvent such as toluene or xylene supplied at the
尚、本例の二重構造の溶剤タンク20は燃料電池自動車18に内蔵するタンクのみならず、例えばガソリンスタンド内で一時溶剤を貯留する為に使用する簡易な溶剤タンクや、持ち運び可能な溶剤タンクにも適用することができる。
Note that the dual-
1・・・地下タンク
2・・・注油管
3・・・給油管
4・・・通気管
5・・・液面計
7・・・注油口
8・・・機器類
9、10・・バルブ
11・・信号線
12・・通気口
13・・ガソリンスタンド
14・・事務所
14´・・モニタ
15・・鋼板
16・・下地用FRP
17・・耐溶剤性フィルム
18・・燃料電池自動車
20・・溶剤タンク
20a・・注油口
20b・・給油口
20c・・コック
20d・・通気口
20e・・通気管
21・・改質水素器
22・・燃料電池
23・・溶剤
24・・鋼板
25・・下地用FRP
26・・耐溶剤性フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Underground tank 2 ... Lubrication pipe | tube 3 ... Lubrication pipe | tube 4 ... Ventilation pipe |
17 .. Solvent resistant film 18.
26 .. Solvent resistant film
Claims (13)
該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、
該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、
を備えることを特徴とする溶剤タンクの防食構造。 Existing steel tanks,
A fiber-reinforced composite material for base that is provided on the inner periphery of the steel tank and prevents oil leakage from the steel tank;
A solvent resistant film which is provided on the inner periphery of the underlying fiber reinforced composite and is in contact with the stored solvent;
An anticorrosion structure for a solvent tank, comprising:
既存の鋼製タンクと、
該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、
該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、
を備えることを特徴とする溶剤タンクの防食構造。 An anticorrosion structure for a solvent tank disposed in a fuel cell vehicle,
Existing steel tanks,
A fiber-reinforced composite material for base that is provided on the inner periphery of the steel tank and prevents oil leakage from the steel tank;
A solvent resistant film which is provided on the inner periphery of the underlying fiber reinforced composite and is in contact with the stored solvent;
An anticorrosion structure for a solvent tank, comprising:
既存の鋼製タンクと、
該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、
該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、
を備えることを特徴とする溶剤タンクの防食構造。 An anti-corrosion structure for a solvent tank used in a gas station,
Existing steel tanks,
A fiber-reinforced composite material for base that is provided on the inner periphery of the steel tank and prevents oil leakage from the steel tank;
A solvent resistant film which is provided on the inner periphery of the underlying fiber reinforced composite and is in contact with the stored solvent;
An anticorrosion structure for a solvent tank, comprising:
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