JP4558057B2 - 燃料廃液盗難防止システム - Google Patents

Description

本発明は、水素を吸蔵した有機系燃料廃液の盗難を防止する技術に関する。

二酸化炭素などによる地球温暖化が深刻になる中で、化石燃料に代わって次世代を担うエネルギー源として水素が注目されている。水素を利用し発電を行う燃料電池発電システムは、水素と酸素を反応させ水になる際に発生する電気と熱エネルギーを効率よく回収できる。近年自動車，家庭用発電設備，自動販売機，携帯機器など多様な用途の電源として技術開発が急速に進んでいる。

一方、水素を燃料として用いるために不可欠な水素の輸送，貯蔵，供給システムが大きな課題となっている。水素は常温で気体であるため、液体や固体に比べて、貯蔵や運搬が難しい。しかも、水素は可燃性物質であり、空気と所定の混合比になると爆発の危険性がある。

このような問題を解決する技術として、改質器を自動車に搭載することで安全性，運搬性，貯蔵能力，低コスト化にすぐれた水素貯蔵方法となる、メチルシクロヘキサンやデカリンのような炭化水素を用いた有機ハイドライドシステムが注目されている（例えば、特許文献１）。これらの炭化水素は、常温で液体であるため、運搬性に優れている。

メチルシクロヘキサンとトルエンは同じ炭素数を有する環状炭化水素であるが、トルエンは炭素同士の結合が二重結合である不飽和炭化水素であるのに対し、メチルシクロヘキサンは二重結合を持たない飽和炭化水素である。トルエンの水素付加反応によりメチルシクロヘキサンが得られ、メチルシクロヘキサンの脱水素反応によりトルエンが得られる。すなわち、これらの炭化水素の水素付加・脱水素反応を利用することにより、水素の貯蔵および供給が可能となる。

特開２００４−１０７１３８号公報

しかし、上記技術には課題も多い。例えば，自動車上にて改質を行う際に水素キャリアとしてメチルシクロヘキサンを用いる場合、改質器にて脱水素反応したメチルシクロヘキサンはトルエンと水素を生成し、トルエンは自動車内に廃棄物として貯蔵される。トルエンは、接着剤あるいは溶媒として塗装、接着などの目的に使用される有機溶剤であり、高濃度のトルエンを急性に吸引、あるいは低濃度のトルエンを慢性的に吸引した結果、神経系を含むさまざまな臓器に障害を生じることがある。同様に、トルエンは常温・常圧で揮発性に富み、脂肪に溶けやすいため、気道や皮膚粘膜から吸引されてさまざまな臓器に毒性を示す。また，トルエンを吸引することで中枢神経障害が発生し、初期の多幸感に続き、目まい，錯乱，幻覚，意識障害が表れる。慢性中毒になると、ちどり足歩行，物を正確につかめない、動作をするとき手が震えるなどの小脳失調症状をはじめ、耳鳴り，視力障害，脳波異常など、さまざまな症状が出現する。このようにトルエンは人体に悪影響を与える物質であるが、初期の多幸感を得るためにトルエンを自ら吸引する人もいる。このためトルエンは毒劇法により医薬用外劇物に指定されており、一般の人には手に入りにくくなっている。しかし、有機ハイドライドを流通する際に廃液としてトルエンが自動車や燃料供給所に貯蔵されるとなると、盗難の可能性が問題となる。

そこで、上記の課題を踏まえ、本発明は、水素を吸蔵した有機系燃料廃液の盗難を防止するための燃料廃液盗難防止システムを提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも水素を吸蔵した有機系燃料を改質する改質器と、改質器で有機系燃料を改質した際に生成される廃液を貯蔵する廃液回収タンクを備えるシステムの燃料廃液盗難防止システムであって、燃料成分以外の刺激臭成分である付臭剤、または燃料成分を凝固させる物質を、燃料製造・流通・利用・回収・貯蔵のいずれかの場合もしくは燃料が盗難される際に混入する手段を有することを特徴とする。

本発明により、水素を吸蔵した有機系燃料廃液の盗難を防止するための燃料廃液盗難防止手法、ならびに盗難防止システムを提供できる。

本発明は、燃料廃液盗難防止システムにおいて，燃料タンクおよび燃料通路と、前記燃料タンクおよび燃料通路の外周部に構成される壁内に付臭剤および凝固剤を備えることを特徴とする燃料廃液盗難防止システムにある。

また、燃料廃液盗難防止システムにおいて、燃料タンクまたは燃料通路いずれかの内壁に流量または圧力センサーを備え、燃料タンク内およびそれ以外の場所に付臭剤または凝固剤を貯蔵するタンクおよび燃料タンクおよび燃料通路と付臭剤または凝固剤を貯蔵するタンクが配管で接続され、その配管に一部が電磁バルブであり、センサーと電磁バルブが配線されセンサーの信号で電磁バルブの開閉を可能にしたことを特徴とする。

燃料廃液盗難防止システムにおいて、廃液回収タンクの廃液に水素を添加し、燃料を再生する廃液再生装置と、廃液再生装置により再生された燃料を貯蔵する第１の燃料タンクと、第１の燃料タンクに貯蔵された燃料中の付臭剤濃度を測定する濃度測定装置と、付臭剤を貯蔵する付臭剤タンクと、付臭剤が添加されていない燃料を貯蔵する第２の燃料タンクと、第１の燃料タンクと、付臭剤タンク、第２の燃料タンクとを接続する配管と、配管に設けられた弁とを有し、濃度測定装置により測定された付臭剤濃度に基づき、付臭剤タンク及び第２の燃料タンクから第１の燃料タンクへ供給する燃料及び付臭剤の量を調整することを特徴とする。

以下、図面を参照して本発明の燃料廃液盗難防止手法およびシステムの一実施例を説明する。図１に本発明の実施形態に係る燃料廃液盗難防止システムが適用される燃料供給システムの構成図を示す。燃料タンク１０１には有機ハイドライドが充填されており、燃料供給時にはこの燃料タンク１０１から改質器１０３に燃料が供給される。ここで、燃料である有機ハイドライドとしては、例えばメチルシクロヘキサンが用いられ、その他にも公知の材料を適用することができる。改質器１０３で燃料が改質され、燃料が有機ハイドライドの場合は水素がエンジン１０４に供給される。改質とともに水素以外に廃液（燃料がメチルシクロヘキサンの場合、廃液はトルエン）が生成され、廃液は廃液流路１０５を通り、廃液タンク１０６に回収される。本実施例において燃料廃液盗難防止システムは廃液流路１０５および廃液タンク１０６に備えられる。

図２に廃液タンク２０１および廃液流路２０２の断面図を示す。廃液タンク２０１および廃液流路２０２の外周部２０３，２０４には、付臭剤または凝固剤２０６が被覆されている。この付臭剤２０６に用いられるものとしては例えばアミン系，アンモニア，硝酸塩系液体があるが、この限りではない。また、凝固剤２０６としてはオルガノゲルがあるが、この限りではない。さらに付臭剤または凝固剤２０６を覆うように非通気性の部材である保護層２０５が備えられる。この保護層２０５は、廃液タンクの開口部近傍において、当該廃液タンク２０１と接合される。これにより、保護層と廃液タンク２０１の外周部とによって囲まれた空間が密閉され、付臭材２０６が満たされた状態となる。この廃液タンクから廃液を取り出そうと外部から保護層および廃液タンクの外壁に穴を開けられると付臭剤または凝固剤が廃液タンクや保護層外部に流れ出す。これにより、廃液タンクおよび廃液流路外周部に付臭剤が被覆されている場合、廃液中に付臭剤が流れ込みことで廃液に臭いが付加され、廃液の臭いを変えることが可能となる。一方、廃液タンクおよび廃液流路外周部に凝固剤が被覆されている場合、廃液中に流れた凝固剤は廃液と反応し廃液をゲル状に変化させ取り出しを困難とさせる。これにより、盗難を防止することが可能となる。

なお、本発明の燃料廃液盗難防止システムは、図１に示した燃料供給システム以外にも、例えば、改質した燃料をエンジン以外の機器に供給する燃料供給システム等へも適用することができる。

図３に本発明の実施形態に係る燃料廃液盗難防止手法およびシステムが適用される燃料供給システムの構成図を示す。図３の燃料廃液盗難防止システムは、図１に示した燃料供給システムの廃液流路１０５および廃液タンク１０６に備えられる。

本実施例の燃料廃液盗難防止システムは、廃液流路３０４に設けられた流量センサー又は圧力センサー３０１と、廃液タンク３０５と別個に設けられた付臭剤または凝固剤を貯蔵するタンク３０２と、廃液タンク３０５とタンク３０２とを接続する配管と、配管の一部に設けられた電磁弁３０３と、センサー３０１及び電磁弁３０３と電気的に接続された信号処理機３０６を備えている。

次に、本システムの盗難防止手法について、図４のフローチャートを用いて説明する。まず、燃料流路３０４における配管燃料流量情報又は圧力情報をセンサー３０１から信号処理機３０６で受信する。受信した信号が規定値もしくはそれ以内であれば以上が発生していないと判断し、再び信号の受信を行う。受信した信号が規定値を超える値の場合、信号エラー１回目として処理される。信号エラーの回数はメモリに記録されこの以上が規定時間内に任意の回数ｋ回発生すると盗難が発生したものとして処理される。盗難発生と認定されると、信号処理機から弁へ信号が送信され、この信号を受けて弁が開放される。弁の開放により付臭剤および凝固剤タンク３０２から付臭剤および凝固剤が廃液タンクに注入される。廃液中に流れた付臭剤は廃液と混合し廃液のにおいを変化させる。また、廃液中に流れた凝固剤は廃液と反応し廃液をゲル状に変化させ取り出しを困難とさせる。これにより、盗難を防止することが可能となる。

また、この実施例においてセンサーが暗号データ処理を行い、ある信号のみをエラーでないと処理するものや、特殊な信号のみにエラー信号を出さないものであるとすると、廃液回収時に廃液を回収するディスペンサーに暗号処理この特殊な信号を出す信号発生器を具備させることで廃液回収時の燃料の変化のみ異常な処理でないと判断し、これ以外の場合に盗難防止システムを作動させることが可能となる。

図５に本発明の実施形態に係る燃料廃液盗難防止システムが適用される燃料供給システムの構成図を示す。図５は流通過程で燃料に付臭剤をあらかじめ注入し盗難を防止する手法を説明する。

図５の燃料廃液盗難防止システムは、廃液タンク５０１，廃液を再生し、燃料を製造する廃液再生器５０２，廃液再生により得られる燃料を貯蔵する燃料タンクＢ５０３，付臭剤タンク５０６，濃度センサー５０４，付臭剤濃度がゼロの燃料を貯蔵する燃料タンクＡで構成される。一般的にこの場合の廃液再生器５０２は水素添加装置と呼ばれ、例えば、廃液がトルエンで燃料がメチルシクロヘキサンの場合に、トルエンに水素を添加処理する機器である。本実施例では廃液再生器５０２を水素添加装置に限るものではない。燃料タンクＢ５０３と付臭剤タンク５０６は配管で接続され、この配管の一部は弁５０５であることが望ましい。また、燃料タンクおよび前記配管の一部に燃料タンクに貯蔵された燃料中の付臭剤成分の濃度を測定する濃度センサー５０４が備えられている。

付臭剤が添加された燃料を使用する場合、付臭剤の濃度が高くなると燃料の質の低下や、燃料の脱水素反応に用いる触媒材料に付臭剤が付着したりすることにより、触媒材料が劣化する問題がある。また、燃料中の付臭剤の濃度が低くなると、付臭剤の効果が小さくなり、盗難防止の効果が期待できなくなる。そのため、燃料中の付臭剤は規定値の範囲に保たれることが重要となる。本システムの構成で濃度センサーを用いて燃料中の付臭剤濃度を一定に保つ処理を図６のフローチャートを用いて説明する。本システムでは、廃液タンク５０１に貯蔵されている廃液は、廃液再生器５０２で再生され、燃料タンクＢに貯蔵されている。この燃料タンクＢに貯蔵された燃料中の付臭剤濃度を濃度センサー５０４で検出する。次に、検出された濃度が規定値の範囲内であるか否かを判定する。その結果、付臭剤の濃度が規定値以上の場合には、弁５０５を制御し、燃料タンクＡを開放して、付臭剤が添加されていない燃料を燃料タンクＢに供給することで付臭剤の濃度を低下させ、付臭剤濃度を規定範囲内とする。また、付臭剤の濃度が規定値以下の場合には、弁５０５を制御し、付臭剤タンク５０６を開放して、付臭剤を燃料タンクＢに供給し、付臭剤濃度を規定範囲内とする。以上のシステムにより、燃料中の付臭剤濃度を規定値の範囲に保つことが可能となり、品質のよい燃料を提供できるとともに、燃料中に添加された付臭剤による盗難防止の効果を得ることができる。

燃料供給システムの構成図。 実施例１の燃料廃液盗難防止システムの構成図。 実施例２の燃料廃液盗難防止システムの構成図。 実施例２の燃料廃液盗難防止システムの処理フローチャート。 実施例３の燃料廃液盗難防止システムの構成図。 実施例３の燃料廃液盗難防止システムの処理フローチャート。

符号の説明

１０１ 燃料タンク
１０２ 弁
１０３ 改質器
１０４ エンジン
１０５，２０２，３０４ 廃液流路
１０６，２０１，３０５，５０１ 廃液タンク
２０３，２０４ 廃液タンク及び廃液流路の外周部
２０５ 保護層
２０６ 付臭剤または凝固剤
３０１ 圧力センサー
３０２ タンク
３０３ 電磁弁
３０６ 信号処理機
５０２ 廃液再生器
５０３ 燃料タンクＢ
５０４ 濃度センサー
５０５ 弁
５０６ 付臭剤タンク

Claims (3)

1. 少なくとも水素を吸蔵した有機系燃料を改質する改質器と、改質器で有機系燃料を改質した際に生成される廃液を貯蔵する廃液回収タンクを備えるシステムの燃料廃液盗難防止システムであって、
   前記廃液回収タンクおよび廃液を流通する廃液流路の外周部に構成される壁内に燃料成分以外の刺激臭成分である付臭剤または燃料成分を凝固させる凝固剤を備えることを特徴とする燃料廃液盗難防止システム。
2. 少なくとも水素を吸蔵した有機系燃料を改質する改質器と、改質器で有機系燃料を改質した際に生成される廃液を貯蔵する廃液回収タンクを備えるシステムの燃料廃液盗難防止システムであって、
   前記廃液回収タンクまたは廃液を流通する廃液流路のいずれかに配置された流量または圧力センサーと、
   燃料成分以外の刺激臭成分である付臭剤または燃料成分を凝固させる凝固剤を貯蔵するタンクと、
   前記廃液回収タンクおよび前記付臭剤または凝固剤を貯蔵するタンクを接続する配管と、
   前記配管に設けられた電磁バルブと、
   前記電磁バルブ及び前記センサーと電気的に接続され、センサーの信号に基づき前記電磁バルブの開閉を行う信号処理装置とを備えることを特徴とする燃料廃液盗難防止システム。
3. 少なくとも水素を吸蔵した有機系燃料を改質する改質器と、改質器で有機系燃料を改質した際に生成される廃液を貯蔵する廃液回収タンクを備えるシステムの燃料廃液盗難防止システムであって、
   前記廃液回収タンクの廃液に水素を添加し、燃料を再生する廃液再生装置と、
   前記廃液再生装置により再生された燃料を貯蔵する第１の燃料タンクと、
   前記第１の燃料タンクに貯蔵された燃料中の付臭剤濃度を測定する濃度測定装置と、
   付臭剤を貯蔵する付臭剤タンクと、
   付臭剤が添加されていない燃料を貯蔵する第２の燃料タンクと、
   前記第１の燃料タンクと、付臭剤タンク、第２の燃料タンクとを接続する配管と、
   前記配管に設けられた弁とを有し、
   前記濃度測定装置により測定された付臭剤濃度に基づき、前記付臭剤タンク及び第２の燃料タンクから前記第１の燃料タンクへ供給する燃料及び付臭剤の量を調整することを特徴とする燃料廃液盗難防止システム。

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