JP2019151396A - 二重殻構造の新設埋設タンク及び二重配管構造を備えたｍｃｈステーション - Google Patents

Abstract

【課題】 内部にＭＣＨ（メチルシクロヘキサン）検知器を備えた新設の二重殻構造の埋設タンクを使用することによって、タンクに生じる腐蝕や孔蝕を容易に知ることができ、更に二重に配管を施設した二重配管構造において、ＭＣＨ漏れを検出できる検知器を備え、配管の欠陥も検出できる二重配管構造を備えたＭＣＨステーションであることを特徴とする。【解決手段】 二重殻構造の新設埋設タンクであって、内殻と、外殻と、該内殻と外殻間に配設された液検知線と、該液検知線に接続された液検知器とを備え、上記内殻から漏れた液を上記検知線によって検知し、上記液検知器によって検知した液検知情報を外部に通知することを特徴とすると共に、新設の埋設タンクに通じる配管も二重配管構造であり、ＭＣＨの漏れを検知する検知器も備えているこを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は内部にＭＣＨ（メチルシクロヘキサン）の漏洩検知器を備えた二重殻構造の新設埋設タンク及び二重配管構造のＭＣＨステーションに関する。

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。この為、燃料となる水素の運搬や貯留が重要であるが、気体のまま運搬し、貯留することは安全面や貯留施設の面から困難である。この為、トルエンに水素を反応させ、ＭＣＨ（メチルシクロヘキサン）に転換し、液体の状態で運搬、貯留を行っている。

このように処理することによって、常温、常圧の水素ガスを常温、常圧の液体状態として運搬、貯留することができる。この為、水素ステーション等で燃料電池自動車に水素を供給する際にはタンクに貯留していたＭＣＨを触媒反応によって水素を分離して供給している。

したがって、このようなステーションにはＭＣＨの液体を貯留するタンクが必要であり、特にこのような貯留タンクは、内側を耐溶剤性材料で保護する必要がある。尚、特許文献１にはこのような場合の既存の燃料タンクを改修する方法が開示されている。

特開２００２−２１１６８５号公報

しかしながら、上記従来の改修方法では、検査用の治具をタンクに合わせて制作しなければならず、装置が大がかりになり、作業性も悪い。
そこで、本考案は地下に埋設するタンクとして当初より二重殻構造の埋設タンクを使用し、更に埋設タンクに通じる配管も二重配管とし、夫々にＭＣＨの漏れ検知器を設け、ＭＣＨの漏れを未然に防ぐ新設埋設タンクを備えたＭＣＨステーションを提案するものである。

本発明は上記課題を解決するため、内殻と、外殻と、該内殻と外殻間に配設されたＭＣＨ検知線と、該ＭＣＨ検知線に接続されたＭＣＨ検知器と、を備えた新設の埋設タンクであって、例えば内殻から漏れたＭＣＨ成分を上記検知線によって検知し、ＭＣＨ検知器によって検知したＭＣＨ検知情報を外部に通知する二重殻構造の新設埋設タンクを提供することによって達成できる。

また、内部に少なくともＭＣＨの液体が流れる１次配管と、該１次配管の外側に所定の隙間を保持して覆設された２次配管と、前記１次配管の下部下面と前記２次配管の下部上面に位置する前記隙間に沿って直線状に配設され、前記１次配管からの前記ＭＣＨの漏れを検知するＭＣＨ漏れ検知線と、該ＭＣＨ漏れ検知線により検知された信号に基づいて配管からのＭＣＨ漏れを外部に報知するＭＣＨ漏報知装置と、を有する新規の二重配管構造を提供することによって達成できる。

本発明によれば、内部にＭＣＨの漏れ検知器を備えた新設の二重殻構造の埋設タンクを使用することによって、以後補修等により埋設タンクの内側にＦＲＰ等の内殻を設置する必要がなく、タンクに生じる腐蝕や孔蝕を容易に知ることができる。さらに、上記埋設タンクに通じる配管にＭＣＨの漏れ検知器を備えた二重配管構造とすることによって、以後補修等により二重配管に生じる腐蝕や孔蝕を容易に知ることができる。

第１の実施形態の新設埋設タンクの例を示す図である。 地下タンクの断面構成を示す図である。 地下タンクの底部の拡大図を示す図である。 検知器の構成を示す図である。 液漏れ検知回路の回路例を示す図である。 本実施形態の新設埋設タンクの変形例を示す図である。 液漏れ検知回路の他の回路例を示す図である。 第２の実施形態の二重配管構造を説明する為のＭＣＨステーションの地下構造を示す模式図である。 第２の実施形態の二重配管構造を説明する図である。 （ａ）は図３のＢ−Ｂ線断面図であり、 （ｂ）は同図（ａ）の点線丸印部Ａの拡大図である。 １次配管と２次配管の隙間に配設された油漏れ検知線の配線構成を説明する図である。 液漏れ検知線を外部に取り出す配管の構造を示す図である。

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は本実施形態の新設埋設タンクの例を示す図であり、内部にＭＣＨ（メチルシクロヘキサン）の検知器を備えた二重殻構造の新設タンクである。尚、本例の二重殻構造の埋設タンクは、例えば水素ステーションやガソリンスタンド等の地下タンクを備えた場所に新設される。

同図において、地下タンク１には、例えばＭＣＨを入れる注入管２、地下タンク１からＭＣＨを吸引する送出管３、地下タンク１の通気を行う通気管４、及び地下タンク１に貯蔵されたＭＣＨの液面高を計測する液面計５が設置されている。また、地下タンク１は地表から所定の深さに埋設され、地下タンク１上はコンクリートが施設されている。

注入管２には地表に注入口７が設けられ、注入口７からＭＣＨの注入を行う。また、送出管３には地表に計量器、ポンプ等の機器類８が設けられ、地下タンク１からＭＣＨを送出し、ＭＣＨの計量を行う。また、上記注入管２にはバルブ９が設けられ、送出管３にはバルブ１０が設けられている。尚、通気管４には通気口１２が設けられ、地下タンク１内で発生するガスを排出する。

また、図１には事務所１９に配設されたモニタ１８に延びる信号線２５が記載されており、この信号線２５は地下タンク１に腐蝕穴や孔蝕穴からの漏洩が発生したことを示す情報を信号として送り、モニタ１８に通知する。

図２は、地下タンク１の断面構成を示す図であり、図１に示す地下タンク１のＤ−Ｄ断面近傍を示す斜視図である。同図に示すように、地下タンク１は鋼板で形成された内殻１４とＦＲＰ（繊維強化複合材）で形成された外殻１５で構成され、内殻１４と外殻１５間にはスペーサ１６が介装されている。

尚、ＦＲＰ（繊維強化複合材）は、例えばプラスチック、金属、ゴム等を高強度繊維で補強した複合材であり、ガラス繊維複合材（GFRP (Glass fiber reinforced plastics)）や炭素繊維複合材等を使用する。また、上記スペーサ１６の材料もＦＲＰを使用することによって、外殻１５とスペーサ１６を同じ金型を使用して一体形成することができる。

さらに、内殻１４を鋼材に代えてＦＲＰを使用することによって、内殻１４と外殻１５とスペーサ１６全てを一体形成することも可能となる。このように構成すれば、本実施形態の新設埋設タンクの製造コストを低減することができる。

上記構成の二重殻構造の新設埋設タンクにおいては、内殻１４と外殻１５間に所定の隙間１７が形成される。この隙間１７に検知線２０が配設されている。この検知線２０は地下タンク１の底部に沿って配設され、地下タンク１の長手方向全長に渡って配設されている。

図３に本例の地下タンク１の底部（Ａ部）の拡大図を示す。同図に示すように、検知線２０は内殻１４と外殻１５間の隙間１７に配設され、地下タンク１の底に溜まった水やＭＣＨを後述する検知器に導く。同図に示すように、検知線２０は、内殻１４の下部外周面と外殻１５の下部内周面間に形成された隙間１７に直線状に配設されている。

検知器２２は、例えば地下タンク１の底部に沿って配設された検知線２０の中央部に設置する。図４は検知器２２の構成を示す図である。同図に示すように、検知器２２は両側の導体センサ２３ａ、２３ｂと、導体センサ２３ａ、２３ｂ間に設けられた検出回路２４で構成され、水やＭＣＨが何れかのセンサ２３ａ又は２３ｂに触れると、例えば静電容量等の物性値が変化する。検出回路２４はこの物性値の変化を検出し、鋼製タンク１４の腐蝕穴や孔蝕穴の存在を検知する。

一方、地下タンク１の上部には不図示の点検口が設けられ、検知器２２によって検知された検知信号が信号線２５を介して、この点検口を経由して事務所２０内のモニタ１８に送られる。

モニタ１８はＬＥＤ表示部やスピーカ等を備え、例えば検知器２２がＭＣＨを検知し、鋼製タンク１の腐蝕穴や孔蝕穴からの漏洩の発生を検知すると、発光し、更にスピーカから予め録音された警告音を発生する。

以上の構成の地下タンク１において、以下に内殻１４の腐蝕や孔蝕による腐蝕穴や孔蝕穴の発生を検知する検知動作を説明する。
長年の使用によって地下タンク１の内殻１４に劣化が生じると、内殻１４の鋼板に腐蝕穴や孔蝕穴が発生し、当該箇所からＭＣＨが浸入する。しかし、本例の二重殻構造によれば、内殻１４の外周面に外殻１５が覆設されており、地下タンク１（内殻１４）からＭＣＨの液体が外部に漏れ出すことがない。したがって、ＭＣＨの漏れによるトラブルの発生を未然に防止することができる。

例えば、鋼製タンク１４の左側に発生した穴から侵入した水やＭＣＨは地下タンク１（内殻１４）左側底面に達し、検知線２０を通って導体センサ２３ａに到達する。導体センサ２３ａは水やＭＣＨを検知すると物性値が変化し、検出回路２４はこの物性値の変化を検出し、地下タンク１の不良を検出する。

また、上記実施形態の説明では検知器２２としてＭＣＨを検出する導体センサを使用したが、導体センサに限らず、ＭＣＨや水等を検出するセンサであれば適用することができる。

例えば、図５に示す回路の分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４の抵抗Ｒ３に並行に端子Ｐ１、Ｐ２を設け、また分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６の抵抗Ｒ５に並行に端子Ｐ３、Ｐ４を設け、端子Ｐ１、Ｐ２を前述の導体センサ２３ａに代えて使用し、端子Ｐ３、Ｐ４を前述の導体センサ２３ｂに代えて使用する。

このように構成することによって、例えば端子Ｐ１とＰ２間にＭＣＨや水等が浸入するとトランジスタＴｒ１のベース（Ｂ）容量が変化し、出力１から検知信号が出力され、腐蝕穴や孔蝕穴の発生を報知することができる。同様に、端子Ｐ３とＰ４間にＭＣＨや水等が浸入するとトランジスタＴｒ２のベース（Ｂ）容量が変化し、出力２から検知信号が出力され、腐蝕穴や孔蝕穴からの漏洩の発生を報知することができる。この場合も、鋼製タンク１４に発生した穴が鋼製タンク１４の右側であるか、又は左側であるかの検出を行なうこともできる。

また、上記実施形態の説明では地下タンク１の腐蝕や孔蝕について説明したが、例えば検知線や検知器としてガス漏れを検知することができる場合、液漏れ検知に代えて、ガス漏れ検知に使用することもできる。

図６は本例の検知器を備えた二重殻構造の新設埋設タンクの変形例を示す図である。同図に示すように、地下タンク１の下部には検知センサ３３が一定間隔で設けられている。検知センサ３３は、例えば半導体センサであり、ＭＣＨを検知すると内部の抵抗値が変化する。

上記のように検知センサ３３は内殻１４と外殻１５の隙間１７に一定間隔で取り付けられ、各検知センサ３３−１、３３−２、・・には対応して信号線が接続されている。この信号線はＭＣＨの漏れ検知装置に接続され、各ガス検知センサ３３−１、３３−２、・・からのＭＣＨ漏れの検知信号を通知する。

図７はＭＣＨ漏れ検知装置３５の回路図である。同図に示すように、ＭＣＨ漏れ防止装置３５は各ガス検知センサ３３−１、３３−２、・・に対応してＭＣＨ漏れ検知回路３５−１、３５−２、・・３５−ｎで構成され、対応する検知センサ３３−１、３３−２、・・３３−ｎからの検知信号に基づいてＭＣＨ漏れの検知を行う。

例えば、ＭＣＨ漏れ検知回路３５−１はトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ１、ｒ１、及びＭＣＨ検知センサ３３−１で構成され、検知センサ３３−１の抵抗値と抵抗Ｒ１の抵抗値によって電源Ｅの電圧値Ｖを分割し、検知センサ３３−１の抵抗値が予め設定された所定値以上に達するとトランジスタＴｒ１のコレクタからＭＣＨ漏れ検知信号が出力（出力１）される。

同様に、ＭＣＨ漏れ検知回路３５−２についても、トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ２、ｒ２、及びガス検知センサ３３−２で構成され、ガス検知センサ３３−２の抵抗値と抵抗Ｒ２の抵抗値によって電源Ｅの電圧値Ｖを分割し、ガス検知センサ３３−２の抵抗値が予め設定された所定値以上に達するとトランジスタＴｒ２のコレクタからガス漏れ検知信号を出力（出力２）する。

以下、他のＭＣＨ漏れ検知回路３５−３、３５−４、・・３５−ｎについても同様であり、ガス検知センサ３３−３、３３−４、・・３３−ｎがガス漏れを検知すると、静電容量が変化し、対応するＭＣＨ漏れ検知回路３５−３、３５−４、・・３５−ｎから出力（出力３、出力４、・・出力ｎ）を行い、ＭＣＨ漏れを外部に報知する。

このＭＣＨ漏れの報知には前述と同様、ＬＥＤやスピーカが使用され、ＬＥＤを点灯させ（又はＬＥＤを点滅させ）、スピーカから警告音を発生し、ＭＣＨ漏れを外部に報知する。したがって、このように構成すれば地下タンク内の何れの位置からＭＣＨの外部への漏れを未然に防止し、欠陥補修を容易に行うことができる。

（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。本例はＭＣＨステーションにおいて使用する二重配管構造に関する。

図８は前述の図１の断面構造を説明する図である。尚、図８に示す断面図は、特に前述の注入管２及び電送ケーブル１３を含む断面構造を示す。前述のように、注入管２には注入口７が設けられ、注入口７からＭＣＨ（メチルシクロヘキサン）が注入され、注入管２を通って地下タンク１にＭＣＨが貯蔵される。同図に示すように、注入管２は二重構造であり、樹脂製の１次配管４５を基管とし、同じ樹脂製の２次配管４６を１次配管４５に覆設した構造である。ここで、更に本例の注入管２の二重構造の特徴を詳しく説明する。

図９本例の注入管２の斜視図である。上記のように、注入管２は樹脂製の１次配管４５に対して同じ樹脂製の２次配管４６が覆設され、１次配管４５と２次配管４６間には所定幅の隙間４７が形成されている。この隙間４７には前述の液漏れ検知線４１が配設されている。尚、１次配管４５及び２次配管４６は、ポリエチレンやポリアミド等の熱可塑性樹脂に限らず、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を材料として使用することができる。

図１０（ａ）は上記注入管２の断面図（図３のＢ−Ｂ線断面図）であり、図１０（ｂ）は同図（ａ）の点線丸印部Ａの拡大図である。上述のように注入管２は二重構造であり、１次配管４５に２次配管４６が覆設されている。また、同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、１次配管４５と２次配管４６の隙間４７には上記液漏れ検知線４１が配設され、１次配管４５からのＭＣＨ漏れを検知する。このＭＣＨ漏れ検知線４１は１次配管４５の下面（２次配管４６の上面）に直線状に配設されている。

したがって、１次配管４５内を流れるＭＣＨが、例えば１次配管４５に形成された欠陥部から漏れ出たとしても、漏れたＭＣＨは１次配管４５の外側面に沿って流れ落ち、確実にＭＣＨ漏れ検知線４１によって検知することができる構造である。また、２次配管４６が受け皿となり、漏れたＭＣＨが外部に流れだすことも防止できる。

図１１は上記図１０（ｂ）の断面図（Ｃ−Ｃ線断面図）であり、前述の１次配管４５と２次配管４６の隙間４７に配設されたＭＣＨ漏れ検知線４１の配線構成を示す。同図に示すように、ＭＣＨ漏れ検知線４１は１次配管４５の下部下面（２次配管４６の下部上面）に沿って直線状に配設され、１次配管４５の欠陥部から漏れ出たＭＣＨを確実に検知することができる。

また、同図に示す丸印Ｅ部を拡大してＭＣＨ漏れ検知線４１の構成を説明すると、ＭＣＨ漏れ検知線４１は吸入部４９と検知部５０で構成されている。吸入部４９はＭＣＨを吸う性質を有する、例えばフッ素樹脂膜で構成され、検知部５０は吸入部４９で吸引した液類の検知を行う。この構成は、更に同図の丸印Ｅ部を拡大した模式図に示すように、吸入部４９を介して液類が検知部５０に接すると、検知部５０の素子５１に液分が浸透し、検知部５０の静電容量を変化させる。この静電容量変化はケーブル１３を介して前述の液漏れ検知モニタ１４に通知される。

図１２は上記ＭＣＨ液漏れ検知線４１を外部に取り出す配管の構造を示し、この配管５３は基本的に前述の１次配管４５と２次配管４６で構成される二重配管構造であるが、ＭＣＨ漏れ検知線４１を外部に取り出す配線取出部５２が設けられている。尚、同図に示す配管５３には前後に前述の通常の二重配管、例えば５４が接続され、これらの配管５３及び５４を複数接続し、上記ＭＣＨ漏れ検知線４１を全ての二重配管に通して配線する。尚、ＭＣＨ漏れ検知線４１は前述のようにフッ素樹脂製であり、耐候性や耐薬品性に優れている。

このようにＭＣＨ漏れ検知線４１を注入管２の下面に沿って直線状に配線することによって、配管の欠陥部からのＭＣＨ漏れが発生してもＭＣＨ漏れ検知線４１が液漏れを確実に検知し、ケーブル１３を介して液漏れ検知モニタ１４に通知することができる。

すなわち、図１１の模式図に示すように、吸入部４９を介して液が検知部５０に接触すると、検知部５０の素子５１に液分が浸透し、検知部５０の容量値を変化させる。この容量値変化は前述のように液漏れ検知モニタ１４に通知される。例えばＬＥＤを点灯又は点滅してＭＣＨ漏れを外部に報知する。また、スピーカを使用してＭＣＨ漏れを外部に通知する。したがって、本例によれば配管を二重構造とし、配管の隙間に検知センサを配設し、早期にＭＣＨ漏れの発生を検知でき、ＭＣＨ漏れを未然に防ぐことができる。

１・・・地下タンク
２・・・注入管
３・・・注出管
４・・・通気管
５・・・液面計
７・・・注入口
８・・・機器類
９、１０・・バルブ
１１・・信号線
１２・・通気口
１４・・内殻
１５・・外殻
１６・・スペーサ
１７・・隙間
１８・・モニタ
１９・・スペース
２０・・信号線
２２・・検知器
２３ａ、２３ｂ・・フッ素ポリマーセンサ
２４・・検知回路
２５・・信号線
３３、３３−１、３３−２、・・検知センサ
３５・・ＭＣＨ漏れ検知装置
３５−１、３５−２、・・ＭＣＨ漏れ検知回路
４１・・ＭＣＨ漏れ検知線
４５・・１次配管
４６・・２次配管
４７・・隙間
４９・・吸入部
５０・・検知部
５１・・素子
５３・・配管
５４・・配管

Claims (10)

1. 内殻と、外殻と、該内殻と外殻間に配設されたＭＣＨ検知線と、該ＭＣＨ検知線に接続されたＭＣＨ検知器と、を備えた新設の埋設タンクであって、
   前記内殻から漏れたＭＣＨ成分を前記検知線によって検知し、前記ＭＣＨ検知器によって検知したＭＣＨ検知情報を外部に通知する
   ことを特徴とする二重殻構造の新設埋設タンク。
2. 前記ＭＣＨ検知線は、前記内殻の下部外周面と前記外殻の下部内周面間に形成された隙間に直線状に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の二重殻構造の新設埋設タンク。
3. 前記内殻と外殻は鋼板又はＦＲＰで構成されていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の二重殻構造の新設埋設タンク。
4. 前記内殻と外殻間には所定間隔を保持するためのスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の二重殻構造の新設埋設タンク。
5. 前記ＭＣＨ検知器の出力は外部のモニタに送信され、埋設タンクの欠陥箇所の表示が行われることを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の二重殻構造の新設埋設タンク。
6. 前記ＭＣＨ検知器は異なる位置に複数設けられ、該複数のＭＣＨ検知器の出力に基づいて、前記モニタは埋設タンクの欠陥箇所の表示を行うことを特徴とする請求項５に記載の二重殻構造の新設埋設タンク。
7. 内部に少なくともＭＣＨの液体が流れる１次配管と、
   該１次配管の外側に所定の隙間を保持して覆設された２次配管と、
   前記１次配管の下部下面と前記２次配管の下部上面に位置する前記隙間に沿って直線状に配設され、前記１次配管からの前記ＭＣＨの漏れを検知するＭＣＨ漏れ検知線と、
   該ＭＣＨ漏れ検知線により検知された信号に基づいて配管からの液漏れを外部に報知するＭＣＨ漏報知装置と、
   を有することを特徴とする二重配管構造。
8. 前記ＭＣＨ漏れ検知線は吸入部と検知部で構成され、吸入部によってＭＣＨを吸引し、前記検知部によってＭＣＨ漏れを検知することを特徴とする請求項７に記載の二重配管構造。
9. 前記検知部は前記液分の浸透に従って変化する抵抗値に基づいて前記液漏れを検知することを特徴とする請求項７に記載の二重配管構造。
10. 前記１次配管及び２次配管は樹脂材料によって構成されていることを特徴とする請求項７、８、又は９に記載の二重配管構造。

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