JP2016138865A - ガス漏洩検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】漏洩ガスを処理しつつ検知することができるガス漏洩検知装置を提供する。
【解決手段】ガス漏洩検知装置１０Ａは、水素含有ガス１６が流れる配管１５における継手部１７からガスが漏洩していることを検知するガス漏洩検知装置であって、配管１５の外側であって、継手部１７の少なくとも一部に設けられ、水素含有ガス１６中の水素を変性させて除去する際に発熱する金属性粒子１２と、発熱を検出する検出部１３Ａとを具備してなる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ガス漏洩検知装置に関する。

太陽光、風力、水力、地熱などの自然エネルギー（再生可能エネルギーともいう。）の発電プラントへの導入が推進されている。例えば、自然エネルギーを用いて水素を生成して蓄積し、蓄積された水素は自然エネルギーの貯蔵の代替方法として用い、蓄積された水素を用いて発電を行う電力貯蔵システム（水素電力貯蔵システム）などがある。水素電力貯蔵システムなどのように、自然エネルギーから得られた水素を有効活用した社会の実現に向けて多くの研究が行われている。しかし、今後、自然エネルギーを発電プラントに導入するに当たり、発電プラントがさらに大型化、複雑化していくことが予想される。

発電プラントが複雑化すると、配管の接合部や継手部同士などガスの漏洩が発生し易い個所が増加するため、このようなガスが漏洩する可能性のある領域の近傍にはガスセンサを設置して、ガスの漏洩が発生した場合には、ガスの漏洩を早急に検知して処理できるようにする必要がある。

ガスセンサとして、例えば、一方の電極（基準電極）を、標準ガスとして、所定の水素濃度分圧値を有するガスに曝し、他方の電極を測定対象とされる水素含有ガスを供給し、他方の電極に曝される水素含有ガス中の水素濃度を、両電極間の起電力から算出して、水素含有ガスの漏洩を検知する水素センサなどが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３２２９２６号公報

配管から漏洩したガスによる被害を最小限に抑えるためには、漏洩したガスを検知して処理するまでの時間を短くする必要があるため、ガスの漏洩を検知しつつ漏洩したガスを処理し、室内へのガスの拡散を低減することが可能なガス漏洩検知装置が希求されている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、漏洩ガスを処理しつつ検知することができるガス漏洩検知装置を提供することである。

一の実施形態によるガス漏洩検知装置は、水素含有ガスが流れる配管における、ガス漏洩の可能性がある領域からガスが漏洩していることを検知するガス漏洩検知装置であって、前記配管の外側または内部であって、前記領域の少なくとも一部に設けられ、前記水素含有ガス中の水素を変性させて除去する際に発熱するガス処理部と、前記発熱を検出する検出部と、を具備してなる。

本発明によれば、漏洩ガスを処理しつつ検知することができる。

第１の実施形態によるガス漏洩検知装置が配管の継手部に設けられている状態を示す図である。 ガス漏洩検知装置の構成を簡略に示す斜視図である。 ガス漏洩検知装置の構成の他の一例を示す斜視図である。 伝熱ケースの構成の他の一例を示す斜視図である。 ガス漏洩検知装置の構成の他の一例を示す斜視図である。 第２の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 第３の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。 図８のＡ−Ａ方向から見た図である。 ガス漏洩検知装置の電気回路を示す図である。 第３の実施形態によるガス漏洩検知装置の回路を示す図である。 図１１のＡ−Ａ方向から見た図である。 ガス漏洩検知装置の電気回路を示す図である。 第５の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。 図１４のＡ−Ａ断面図である。 第６の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す切欠き断面図である。 図１６のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態によるガス漏洩検知装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態においては、ガス漏洩の可能性がある領域が、配管のフランジ部（継手部）である場合について説明する。図１は、第１の実施形態によるガス漏洩検知装置が配管の継手部に設けられている状態を示す図であり、図２は、ガス漏洩検知装置の構成を簡略に示す斜視図である。図１、２に示すように、ガス漏洩検知装置１０Ａは、伝熱ケース（伝熱部材）１１Ａと、金属性粒子（ガス処理部）１２と、検出部１３Ａと、モニター（表示部）１４とを有する。配管１５内には、例えば、温度が１５０〜７００℃の水素を含有するガス（水素含有ガス）１６が流れている。

伝熱ケース１１Ａは、配管１５の継手部１７同士の接合部の外周の一部を覆うように設けられている。伝熱ケース１１Ａは、複数の開口を具備してなり、水素含有ガス１６が伝熱ケース１１Ａの内部を通過することができるように構成されている。本実施形態では、伝熱ケース１１Ａは、外周が網目状に形成され、複数の開口を有している。また、伝熱ケース１１Ａは、配管１５の軸方向に対して直交する方向の断面が半円の円弧状に形成され、配管１５の継手部１７同士の接合部の外周の半周を覆っている。本実施形態においては、伝熱ケース１１Ａは、断面が円弧状に形成されているが、配管１５の軸方向に対して直交する方向の断面が、リング状に形成されていてもよい。

伝熱ケース１１Ａは、伝熱性を有する材料で形成されていればよく、伝熱ケース１１Ａを形成する材料として、伝熱性および耐久性を有することができるという観点から、例えば、アルミ合金、銅などを用いることができる。

金属性粒子１２は、水素含有ガス１６中の水素を変性させて除去するものであり、水素を変性させて除去する際に発熱するものである。金属性粒子１２は、伝熱ケース１１Ａ内に配置され、伝熱ケース１１Ａにより包囲されている。配管１５内を流れる水素含有ガス１６は、配管１５の継手部１７同士の接合部の隙間や継手部１７の亀裂などから、漏洩ガスとして、継手部１７同士の接合部から漏洩すると、漏洩ガス中の水素が金属性粒子１２と反応して、水に酸化される。これにより、漏洩ガス中の水素が漏洩ガスから除去されると共に、熱（反応熱）を発生する。

金属性粒子１２を形成する材料としては、水素と反応して、発熱反応しながら水素を変性させて除去できる金属や金属酸化物などであればよく、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｐｔ、またはＢｉからなる群から選択される１種以上の金属、またはこれらの１種以上を含む金属酸化物が挙げられる。また、金属酸化物は、複数混合して用いてもよい。例えば、酸化マンガン（ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｍｎ_５Ｏ_８、Ｍｎ_３Ｏ_４、ＭｎＯ、Ｍｎ_２Ｏ_７など）、Ｃｏ_３Ｏ_４、酸化鉛（ＰｂＯ、ＰｂＯ_２、Ｐｂ_３Ｏ_４など）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２、ＲｕＯ_４など）、ＴｉＯ_２などの金属酸化物などを用いることができる。例えば、金属酸化物としてＭｎＯ_２が用いられる場合には、金属性粒子１２では下記式（１）に示す反応を生じるものと考えられる。

ＭｎＯ_２＋２Ｈ_２＝Ｍｎ_２ ^＋＋４Ｈ_２Ｏ ・・・（１）
金属性粒子１２としては、漏洩ガスの温度が低い場合（例えば、約１５０℃）には、低温で反応することが可能なＭｎＯ_２などの金属酸化物を用いることが好ましく、漏洩ガスの温度が高い場合（例えば、２５０℃以上）には、高温で反応することが可能な、Ｃｕなどの金属、またはＣｕＯ、Ｃｏ_３Ｏ_４などの金属酸化物を用いることが好ましい。これにより、漏洩ガスの温度範囲で反応する金属酸化物が漏洩ガス中の水素と反応するため、漏洩ガスの温度による影響を低減することができ、漏洩ガス中の水素を安定して除去することができる。

また、金属性粒子１２としては、上記金属以外に、ＴｉＯ_２を含めることにより、炭化水素やアンモニアなどを酸化させることができるため、漏洩ガスに炭化水素やアンモニアなどが含まれている場合でも、漏洩ガスを検知しつつ、水素以外に、炭化水素やアンモニアを同時に処理することができる。

検出部１３Ａは、金属性粒子１２の発熱を検出するものであり、温度測定部２１と、基準温度測定部２２とを有する。温度測定部２１は、伝熱ケース１１Ａに設けられており、伝熱ケース１１Ａの温度を測定する。伝熱ケース１１Ａの温度変化から、漏洩ガス中の水素が金属性粒子１２と反応して生じた熱により、伝熱ケース１１Ａが加熱されているか否かを判断される。また、基準温度測定部２２は、配管１５に設けられ、配管１５の温度を測定する。基準温度測定部２２は、金属性粒子１２が漏洩ガス中の水素と反応した際に生じる熱の影響が受けない場所に設けられることが好ましい。これにより、温度測定部２１で測定される温度と基準温度測定部２２で測定される温度との差が明確に測定される。温度測定部２１および基準温度測定部２２で測定された温度データは、モニター１４に送られる。

モニター１４は、温度測定部２１、基準温度測定部２２と連結されており、温度測定部２１で測定された温度Ｔ１および基準温度測定部２２で測定された温度Ｔ２を表示する。継手部１７同士の接合部から水素含有ガス１６が漏洩すると、伝熱ケース１１Ａの温度が上昇するため、温度Ｔ１が上昇する。そのため、温度Ｔ１と温度Ｔ２とが測定され、温度Ｔ１と温度Ｔ２との温度差が確認されることにより、伝熱ケース１１Ａが加熱されているか否か判断できるため、継手部１７同士の接合部からの水素含有ガス１６の漏洩を容易に確認することができる。

また、本実施形態においては、温度測定部２１は伝熱ケース１１Ａに１つだけ設けるようにしているが、伝熱ケース１１Ａに複数設けるようにしてもよい。これにより、伝熱ケース１１Ａの温度分布が得られるため、継手部１７同士の接合部のガス漏洩個所をより特定しやすくすることができると共に、温度Ｔ１と温度Ｔ２との温度差をより明確に確認することができる。

基準温度測定部２２は配管１５に設けているが、温度Ｔ２が測定できる場所であればよく、配管１５以外の室内に設けるようにしてもよい。また、基準温度測定部２２は配管１５に一つだけ設けているが、配管１５または配管１５以外に複数設けるようにしてもよい。基準温度測定部２２を複数配置することにより、温度Ｔ２を安定して求めることができる。

このように、本実施形態によれば、ガス漏洩検知装置１０Ａは、継手部１７同士の接合部から漏洩ガスが発生しても、漏洩ガス中の水素が金属性粒子１２と反応した際に生じる熱により伝熱ケース１１Ａの温度が上昇するため、その温度を測定することにより、漏洩ガスを処理しつつ水素含有ガス１６の漏洩の有無の検知を行うことができる。

このため、本実施形態によれば、センサーを配管１５の近傍など室内に設置して、室内に拡散してから検知するような場合に比べて、水素含有ガス１６の漏洩の有無を早期に検知することができ、ガス漏洩の発生から検知までの時間差を短縮することができる。また、室内などに設置したセンサーでガスの漏洩を検知しても漏洩箇所の特定は困難であるが、本実施形態によれば、継手部１７のようにガス漏洩の可能性がある領域に予めガス漏洩検知装置１０Ａが設けられることにより、水素含有ガス１６の漏洩箇所を容易に特定することができる。さらに、本実施形態によれば、水素含有ガス１６の漏洩を検知しつつ水素含有ガス１６中の水素の除去も同時に行うことにより、大量に水素含有ガス１６が漏洩しても、漏洩する水素の量を軽減することができ、被害を低減することができる。

なお、本実施形態においては、ガス漏洩の可能性がある領域として、配管の継手部１７の場合について説明したが、配管内を流れるガスが漏洩する危険性が高い領域であればよく、例えば、配管を溶接して接合した部分などでもよい。

また、本実施形態においては、伝熱ケース１１Ａで設けられる温度測定部２１の温度変化をモニター１４で表示して、継手部１７同士の接合部からの水素含有ガス１６の漏洩を検知するようにしているが、これに限定されない。例えば、図３に示すように、検出部１３Ａは、金属性粒子１２の温度により色が変化する色変化層（カラーシフト層）を含む液晶表示部２４を伝熱ケース１１Ａに設けるようにしてよい。前記色変化層を構成する液晶材料として、例えば、コレステリック液晶を含んで構成されている。コレステリック液晶を含む層は、金属性粒子１２の温度変化により生じるコレステリック液晶の相変化を色の変化として表示する。液晶表示部２４は、例えば、２０〜８０℃の温度範囲内で変化することができ、好ましくは２０〜５０℃の温度範囲内で変化するものが用いられる。伝熱ケース１１Ａに液晶表示部２４を設けることにより、液晶表示部２４で温度変化を確認できるため、電力を消費することなく簡易に水素含有ガス１６の漏洩を確認することができる。

また、本実施形態においては、伝熱ケース１１Ａは、外周が網目状に形成されているが、伝熱ケース１１Ａ内の金属性粒子１２にガスが接触可能な構成であればよく、例えば、図４に示すように、配管１５の軸方向に対して直交する方向の断面が、円弧状に形成され、外周面に複数の孔２５を有する伝熱ケース１１Ｂでもよい。また、伝熱ケース１１Ｂの外周面の全面に孔２５が設けられる必要はなく、伝熱ケース１１Ｂが継手部１７と接触する面にのみ設けられていてもよい。

また、本実施形態においては、ガス処理部が金属性粒子１２の場合について説明したが、ガス処理部は、図５に示すように、上記の金属性粒子１２を形成する材料が網状に形成されたガス処理網２６を複数積層して形成された伝熱積層体２７に形成されていてもよい。また、伝熱積層体２７は、圧損の高い構造であれば１つのガス処理網２６で形成されていてもよく、３層以上としてもよい。伝熱積層体２７がより多層のガス処理網２６で形成されていれば、漏洩ガスの処理効率が向上すると共に、強度を向上させることが可能となる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態によるガス漏洩検知装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図６は、第２の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す概略図であり、図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。図６、７に示すように、ガス漏洩検知装置１０Ｂは、上記図１〜図３に示す第１の実施形態によるガス漏洩検知装置１０Ａに、伝熱ケース１１Ａおよびフランジ１７の周囲を覆う伝熱カバー３１と、伝熱ケース１１Ａ、継手部１７、および伝熱カバー３１の周囲を覆う断熱材３２とを備えたものである。

伝熱カバー３１は、伝熱ケース１１Ａおよびフランジ１７の外周に接するように設けられている。伝熱カバー３１を形成する材料としては、熱伝導率が高い材料が用いられ、例えば、銅などが用いられる。
断熱材３２は、伝熱ケース１１Ａ、継手部１７、配管１５、および伝熱カバー３１の周囲に設けられているが、本実施形態では、さらに配管１５と伝熱カバー３１との隙間にも設けられている。断熱材３２を形成する材料としては、断熱性の高い材料であればよく、例えば、グラスウールなどが用いられる。

本実施形態によれば、ガス漏洩検知装置１０Ｂは、伝熱カバー３１および断熱材３２を備えることにより、金属性粒子１２が漏洩ガス中の水素と反応することにより生じる熱が外部に発散されることを抑制しつつ熱を配管１５の周方向に伝えることができるため、継手部１７のガス漏洩の検知性能をより向上させることができる。このため、ガス漏洩検知装置１０Ｂは、金属性粒子１２の発熱が小さく、伝熱ケース１１Ａが直ぐに冷やされてしまうような場合や、継手部１７の漏洩箇所が伝熱ケース１１Ａから離れているような場合でも、継手部１７のガス漏洩を検知することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態によるガス漏洩検知装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図８は、第３の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す概略図であり、図９は、図８のＡ−Ａ方向から見た図である。図８、９に示すように、ガス漏洩検知装置１０Ｃは、上記図１、２に示す第１の実施形態によるガス漏洩検知装置１０Ａに、配線４１、抵抗４２−１〜４２−４および電源４３を設け、ガス漏洩検知装置１０Ａの検出部１３Ａに代えて検出部１３Ｂを設けたものである。すなわち、ガス漏洩検知装置１０Ｃは、伝熱ケース１１、金属性粒子１２、配線４１、抵抗４２−１〜４２−４、電源４３、検出部１３Ｂ、およびモニター１４を有するものである。

抵抗４２−１〜４２−４は、温度変化により抵抗値が変動する材料を絶縁体で被覆して形成されてなるものである。温度変化により抵抗値が変動する材料としては、例えば、Ｐｔなどを用いることができる。抵抗４２−１〜４２−４は、伝熱ケース１１Ａまたは継手部１７の外周に設けられ、配線４１を介して電源４３に接続されている。本実施形態では、伝熱ケース１１Ａの外周に抵抗４２−１、４２―２が伝熱ケース１１Ａと接触するように設けられ、継手部１７の外周に抵抗４２−３、４２―４が継手部１７と所定間隔を有するように設けられている。なお、抵抗４２−１、４２―２は伝熱ケース１１Ａと所定間隔を有するように設けてもよいし、抵抗４２−３、４２―４は、継手部１７と接触するように設けてもよい。また、抵抗４２の数は４つに限定されず、任意の数としてもよい。

検出部１３Ｂは、電流計４４および算出部４５を備えている。電流計４４は、配線４１に設けられ、配線４１を流れる電流を測定する。電流計４４は、算出部４５と接続されており、電流計４４で測定された電流値のデータは、算出部４５に送られる。算出部４５は、電流計４４で測定される電流値から抵抗４２−１〜４２−４の抵抗値を算出する。算出された抵抗値はモニター１４に表示され、金属性粒子１２の発熱の有無が検出される。

本実施形態では、図１０に示すように、電源４３より電圧が印加されると、配線４１に電流が流れ、電流計４４で配線４１を流れる電流値が測定され、算出部４５で、配線４１を流れる電流値と、電源４３で印加された電圧とから、抵抗４２−１〜４２−４の合計の抵抗値が計算される。

この場合、継手部１７同士の接合部などから水素含有ガス１６が漏洩すると、伝熱ケース１１内の金属性粒子１２が漏洩ガス中の水素と反応することにより発生した熱によって伝熱ケース１１Ａ上に位置する配線４１の抵抗４２−１または抵抗４２−２の抵抗値が上がるため、電流計４４で測定される電流値が低下する。そのため、抵抗４２−１〜４２−４の合計の抵抗値に変動が生じた際には、金属性粒子１２で発生した熱に起因して抵抗４２−１または抵抗４２−２の抵抗値が変化して、電流計４４で測定される電流値が変動したと判断できるため、抵抗４２−１〜４２−４の合計の抵抗値の変動を算出することにより、金属性粒子１２の発熱が生じたことを検出し、継手部１７同士の接合部から水素含有ガス１６が漏洩したことを検知することができる。

よって、本実施形態によれば、ガス漏洩検知装置１０Ｃは、電流計４４で測定される電流値の変化から、金属性粒子１２が漏洩ガス中の水素と反応して生じた熱により抵抗４２−１または抵抗４２−２の抵抗値が上昇したと検知することができるため、継手部１７同士の接合部などから水素含有ガス１６が漏洩したことを検知することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態によるガス漏洩検知装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図１１は、第３の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す概略図であり、図１２は、図１１のＡ−Ａ方向から見た図である。図１１、１２に示すように、ガス漏洩検知装置１０Ｄは、上記図８、９に示す第３の実施形態によるガス漏洩検知装置１０Ｃの継手部１７同士の接合部の外周にホイートストンブリッジ回路を形成するように抵抗４２−１〜４２−４を設け、検出部１３Ｂに代えて検出部１３Ｃを設けたものである。すなわち、ガス漏洩検知装置１０Ｄは、伝熱ケース１１、金属性粒子１２、配線４１、抵抗４２−１〜４２−４、電源４３、および検出部１３Ｃを有するものである。

配線４１は、分岐部４１ａで、伝熱ケース１１の外周に設けられる第１分岐配線４１−１と、継手部１７の外周に設けられる第２分岐配線４１−２とに分岐される。第１分岐配線４１−１と第２分岐配線４１−２とは、合流部４１ｂで連結されている。本実施形態においては、分岐部４１ａおよび合流部４１ｂは、伝熱ケース１１と継手部１７との境界部に位置している。

検出部１３Ｃは、算出部４５および電圧計４６を備えている。電圧計４６は、第１分岐配線４１−１の抵抗４２−１と抵抗４２−２との間の電圧と、第２分岐配線４１−２の抵抗４２−３と抵抗４２−４との間の電圧との電位差を測定する。電圧計４６は、算出部４５と接続されており、電圧計４６で測定された電位差のデータは、算出部４５に伝達される。

算出部４５は、電圧計４６で測定された電位差から第１分岐配線４１−１の温度変化を検知する。

本実施形態では、図１３に示すように、電源４３より電圧が印加されると、分岐部４１ａから第１分岐配線４１−１および第２分岐配線４１−２に電流が流れ、合流部４１ｂで合流した後、電源４３に戻る。本実施形態では、第１分岐配線４１−１の抵抗４２−１と抵抗４２−２との間の電圧と、第２分岐配線４１−２の抵抗４２−３と抵抗４２−４との間の電圧との電位差が電圧計４６で測定される。電圧計４６で測定された電位差のデータは、算出部４５に送られ、算出部４５で、得られた電位差のデータから伝熱ケース１１Ａの温度変動を検知する。

この場合、継手部１７同士の接合部などから水素含有ガス１６が漏洩すると、伝熱ケース１１内の金属性粒子１２が漏洩ガス中の水素と反応して発生した熱により伝熱ケース１１Ａ上に位置する配線４１の抵抗４２−１または抵抗４２−２の抵抗値が上昇する。抵抗４２−１または抵抗４２−２の抵抗値に変動が生じると、第１分岐配線４１−１の抵抗４２−１と抵抗４２−２との間の電圧と、第２分岐配線４１−２の抵抗４２−３と抵抗４２−４との間の電圧との間に電位差が生じる。この電位差を電圧計４６で検知され、電位差のデータが算出部４５に送られることにより、伝熱ケース１１Ａの温度が変動したことを検知でき、継手部１７同士の接合部などから水素含有ガス１６が漏洩したことを検知することができる。

よって、本実施形態によれば、ガス漏洩検知装置１０Ｄは、第１分岐配線４１−１の電圧と第２分岐配線４１−２の電圧との間の電位差を電圧計４６で検知することにより、金属性粒子１２から生じる熱の影響により抵抗４２−１または抵抗４２−２の抵抗値が上昇したと検知することができるため、継手部１７同士の接合部などから水素含有ガス１６が漏洩したことを検知することができる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態によるガス漏洩検知装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図１４は、第５の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す概略図であり、図１５は、図１４のＡ−Ａ断面図である。図１４、１５に示すように、ガス漏洩検知装置１０Ｅは、上記図１、２に示す第１の実施形態によるガス漏洩検知装置１０Ａに、配管１５の溶接部１５ａを含みかつ配管１５の周囲を所定空間を画成するように被覆した被覆配管５１を設け、検出部１３Ａに代えて温度測定部２１のみを備えたものである。すなわち、ガス漏洩検知装置１０Ｄは、伝熱ケース１１Ａ、金属性粒子１２、温度測定部２１、および被覆配管５１を有するものである。

被覆配管５１は、配管１５の長手方向に所定の長さを有し、その両端は配管１５と連結され、配管１５と被覆配管５１との間には閉鎖された空間が形成されている。また、本実施形態では、被覆配管５１は、その側面に水素含有ガス１６を排出するための開口部５１ａを備え、検査用配管５２と連結されている。

伝熱ケース１１Ａは、開口部５１ａと配管１５との間に水素含有ガス１６と接触するように配置され、配管１５と被覆配管５１との間に開口部５１ａを塞ぐように設けられている。

温度測定部２１は、検査用配管５２を通って、伝熱ケース１１Ａに設けられ、伝熱ケース１１Ａの温度を測定する。伝熱ケース１１Ａの温度変化から、漏洩ガス中の水素が金属性粒子１２と反応して生じた熱により、伝熱ケース１１Ａが加熱されているか否かを判断される。温度測定部２１で測定される温度のデータは、モニター１４に送られ、モニター１４に表示される。

本実施形態では、配管１５の溶接部１５ａなどから水素含有ガス１６が配管１５と被覆配管５１との間に形成された閉鎖空間に漏洩すると、伝熱ケース１１内の金属性粒子１２が漏洩ガス中の水素と反応することにより発生した熱によって伝熱ケース１１Ａが加熱される。温度測定部２１で測定された伝熱ケース１１Ａの温度のデータはモニター１４に送られ、モニター１４に伝熱ケース１１Ａの温度が表示される。伝熱ケース１１Ａの温度変化を確認することにより、金属性粒子１２で発生した熱により伝熱ケース１１Ａに温度変化が生じたと判断できるため、配管１５の溶接部１５ａなどから水素含有ガス１６が漏洩したことを検知することができる。また、開口部５１ａは、伝熱ケース１１Ａにより塞がれているため、漏洩ガスが伝熱ケース１１Ａから検査用配管５２を通って外部に漏洩するのを抑制することができる。

よって、ガス漏洩検知装置１０Ｅによれば、伝熱ケース１１Ａで漏洩ガス中の水素を除去しつつ、配管１５と被覆配管５１との間に形成された空間内に漏洩ガスを極力留まらせることにより、漏洩ガスが伝熱ケース１１Ａから外部に漏洩するのをさらに抑制しつつ、水素含有ガス１６の漏洩を検知することができる。また、被覆配管５１で覆われる配管１５から水素含有ガス１６が漏洩していることを確認できるため、漏洩個所のある配管１５の交換を容易に行うことができる。

また、本実施形態においては、伝熱ケース１１Ａは、開口部５１ａを塞ぐように配管１５と被覆配管５１との間にのみ設けられているが、伝熱ケース１１Ａは、検査用配管５２内の通路の途中まで設け、検査用配管５２内の通路を通る水素含有ガス１６と接触させるようにしてもよい。

（第６の実施形態）
第６の実施形態によるガス漏洩検知装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図１６は、第６の実施形態によるガス漏洩検知装置の構成を示す切欠き断面図であり、図１７は、図１６のＡ−Ａ断面図である。図１６、１７に示すように、ガス漏洩検知装置１０Ｆは、継手部１７の内部であって、継手部１７同士の接合部に形成された円周状の溝部５４に設けられた金属リング（ガス処理部）５６と、検出部１３Ａとを有するものである。なお、本実施形態においては、検出部１３Ａの温度測定部２１は、継手部１７に設けられている。

本実施形態では、配管１５の継手部１７同士の接合部から水素含有ガス１６が漏洩すると、金属リング５５が漏洩ガス中の水素と反応して発生した熱により継手部１７が加熱される。温度測定部２１は継手部１７の温度をモニター１４に送り、モニター１４に継手部１７の温度が表示される。継手部１７の温度変化を確認することにより、金属リング５５で発生した熱により継手部１７に温度変化が生じたと判断できるため、継手部１７から水素含有ガス１６が漏洩したことを検知することができる。

よって、ガス漏洩検知装置１０Ｆによれば、継手部１７同士の連結面から漏洩した水素含有ガス１６中の水素が金属リング５５で処理されることにより、漏洩ガスの発生を検知しつつ、漏洩ガス中の水素を除去し、水素が外部に放出されることを抑制することができる。また、金属リング５５の温度を測定することにより、継手部１７からの漏洩ガスの発生を特定できるため、水素含有ガス１６の漏洩個所のある配管１５の交換を容易に行うことができる。

以上の通り、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０Ａ〜１０Ｆ ガス漏洩検知装置
１１Ａ、１１Ｂ 伝熱ケース（伝熱部）
１２ 金属性粒子（ガス処理部）
１３Ａ〜１３Ｃ 検出部
１４ モニター（表示部）
１５ 配管
１６ 水素を含有するガス（水素含有ガス）
１７ 継手部
２１ 温度測定部
２２ 基準温度測定部
２４ 液晶表示部
２６ ガス処理網
２７ 伝熱積層体
３１ 伝熱カバー
３２ 断熱材
４１ 配線
４１ａ 分岐部
４１ｂ 合流部
４２−１〜４２−４ 抵抗
４３ 電源
４４ 電流計
４５ 算出部
４６ 電圧計
５１ 被覆配管
５１ａ 開口部
５２ 検査用配管
５４ 溝部
５５ 金属リング（ガス処理部）

Claims (12)

1. 水素含有ガスが流れる配管における、ガス漏洩の可能性がある領域からガスが漏洩していることを検知するガス漏洩検知装置であって、
   前記配管の外側または内部であって、前記領域の少なくとも一部に設けられ、前記水素含有ガス中の水素を変性させて除去する際に発熱するガス処理部と、
   前記発熱を検出する検出部と、
   を具備してなることを特徴とする、ガス漏洩検知装置。
2. 前記ガス処理部が、水素と反応して発熱する金属を含んでなる、請求項１に記載の装置。
3. 前記ガス処理部が伝熱部材により包囲されている、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記伝熱部材の表面が、複数の開口を具備してなり、前記水素含有ガスが前記伝熱部の内部を通過することができる構造を有している、請求項３に記載の装置。
5. 前記ガス処理部が、前記金属が網状に形成されたガス処理網を複数積層して形成されたものである、請求項１または２に記載の装置。
6. 前記検出部が、前記ガス処理部の温度を測定する温度測定部を具備してなり、
   前記温度測定部で測定される温度を表示する表示部をさらに具備してなる、請求項１〜５の何れか一項に記載の装置。
7. 前記検出部が、前記ガス処理部の温度により色が変化する色変化層を具備してなるものである、請求項１〜５の何れか一項に記載の装置。
8. 前記伝熱部材の周囲を覆う断熱材をさらに具備してなる、請求項３〜６の何れか一項に記載の装置。
9. 前記ガス処理部の近傍または前記ガス処理部に接触して設けられた、温度変化に応じて抵抗値が変化する抵抗をさらに具備してなり、
   前記検出部が、前記抵抗を流れる電流から前記抵抗の抵抗値を算出して、前記ガス処理部の前記発熱を検出するものである、請求項１〜８の何れか一項に記載の装置。
10. 前記領域の外周にホイートストンブリッジ回路を形成するように設けられる複数の抵抗をさらに具備してなり、かつ前記複数の抵抗のうち、少なくとも１つの抵抗が前記ガス処理部の近傍または前記ガス処理部に接触して設けられてなり、
    前記検出部が、前記複数の抵抗間に生じる電位差に基づいて、前記ガス処理部の前記発熱を検出するものである、請求項１〜８の何れか一項に記載の装置。
11. 前記領域を含みかつ前記配管の周囲を所定空間を画成するように被覆する被覆配管をさらに具備してなり、かつ前記被覆配管が、前記水素含有ガスを排出するための開口部を具備してなり、
    前記ガス処理部が前記開口部と前記配管との間に前記水素含有ガスと接触するように配置されてなるものである、請求項１〜８の何れか一項に記載の装置。
12. 前記領域が、配管の接合部である、請求項１〜１１の何れか一項に記載の装置。

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