JP5105615B2 - Combustion gas supply method and pipeline for supplying the combustion gas - Google Patents

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Description

本発明は、需要家が備えている一般ガス燃焼機器に熱源として供給する付臭剤の入った燃焼ガスと、同じく燃料電池等の特定ガス機器に対して供給する付臭剤の入っていない燃焼ガスとを、パイプラインを用いて供給する方法、及びこれら2種の燃焼ガスを供給するためのパイプラインに関するものである。   The present invention is a combustion gas containing an odorant supplied as a heat source to a general gas combustion device provided by a consumer, and a combustion containing no odorant supplied to a specific gas device such as a fuel cell. The present invention relates to a method for supplying gas using a pipeline, and a pipeline for supplying these two kinds of combustion gases.

特定ガス機器である燃料電池は、他の発電システムと比較すると発電効率が高く、かつ、水素イオンと酸素との反応により電気エネルギーを発生させるために、大気を汚染する物質を生成しないエネルギー源として、一般家庭や乗用車等への普及が進みつつある。   Fuel cells, which are specific gas equipment, have higher power generation efficiency than other power generation systems, and generate electrical energy through the reaction between hydrogen ions and oxygen, so that they do not generate substances that pollute the atmosphere. The spread to general households and passenger cars is progressing.

従来から、都市ガスを改質して水素ガスを製造し、この水素ガスを燃料電池に使用することが提案されている。都市ガスを改質して燃料電池に使用する技術としては、例えば、都市ガスと水蒸気の混合物を触媒の中を通過させることにより水素ガスを作る技術、都市ガス(炭化水素系ガス)に一定量の水素ガスを混合したガスを、導管ネットワークを介して供給し、この導管ネットワークの1以上の箇所において都市ガス中の水素ガスを分離した後に、分離後の都市ガスの少なくとも一部を導管ネットワークに戻すことにより、都市ガス用機器と水素ガスのみを選択的に使用する燃料電池を併存して利用する技術、等が提案されている。   Conventionally, it has been proposed to produce city gas by reforming city gas and use this hydrogen gas in a fuel cell. Technologies for reforming city gas and using it in fuel cells include, for example, technology that creates hydrogen gas by passing a mixture of city gas and water vapor through a catalyst, and a certain amount of city gas (hydrocarbon gas). After the hydrogen gas in the city gas is separated at one or more locations in the conduit network, at least a part of the separated city gas is supplied to the conduit network. By returning, a technology that uses both city gas equipment and a fuel cell that selectively uses only hydrogen gas has been proposed.

上記した都市ガスに一定量の水素ガスを混合したガスを、導管ネットワークを介して供給し、この導管ネットワークの1以上の箇所において都市ガス中の水素ガスを分離し、この分離した水素ガスを燃料電池に供給する技術においては、既存の都市ガスを供給する都市ガスパイプラインを利用できるメリットはあるが、一般家庭を含む需要家は、都市ガス中に含まれている水素ガスを分離する分離装置を設置する必要が生じる。このため、需要家にとっては、燃料電池システムの導入はコスト高になるという不具合がある。   A gas obtained by mixing a certain amount of hydrogen gas with the city gas is supplied through a conduit network, and the hydrogen gas in the city gas is separated at one or more locations of the conduit network, and the separated hydrogen gas is used as fuel. In the technology to supply batteries, there is an advantage that the existing city gas pipeline that supplies city gas can be used. However, consumers including general households have a separation device that separates hydrogen gas contained in city gas. It is necessary to install. For this reason, there is a problem that the introduction of the fuel cell system is expensive for the consumer.

上記した都市ガスに水素ガスを混合した都市ガスを需要家に供給する方法に換えて、例えば、都市ガス製造設備で製造した都市ガスと、水素ガス製造設備で製造した水素ガスとを、それぞれ別個に二重配管を利用して需要家に供給する手段を採用すると、上記した都市ガス中に含まれている水素ガスを分離するための分離装置は不要になる。   Instead of the above-described method of supplying city gas, which is a mixture of city gas and hydrogen gas, to a consumer, for example, city gas produced by a city gas production facility and hydrogen gas produced by a hydrogen gas production facility are separately provided. If a means for supplying to customers using a double pipe is adopted, a separation device for separating the hydrogen gas contained in the city gas is not required.

二重配管を利用して異なる2種の気体をそれぞれ分離した状態で供給する技術は、従来から各種の技術が提案されている。例えば、下記特許文献に記載の発明により提案されている。   Various techniques have been proposed in the past for supplying two different gases separately using a double pipe. For example, it is proposed by the invention described in the following patent document.

特許文献1には、内管と外管の二重構造のガス供給管を用いて高圧ガスをガス供給装置から生産設備に供給するときのガス漏洩検知装置が提案されている。このガス漏洩検知装置においては、高圧ガスを二重構造のガス供給管の内管を通じて生産設備に送出し、二重構造のガス供給管の内管と外管の間に生産設備側より不活性ガスを送出し、内管のガスの漏れをガス漏洩検知センサで検出することが記載されている。また、特許文献1には、高圧ガスはCVDまたはエッチング工程で使用するガス、不活性ガスはNガスにすることが記載されている。 Patent Document 1 proposes a gas leakage detection device for supplying high-pressure gas from a gas supply device to a production facility using a gas supply tube having a double structure of an inner tube and an outer tube. In this gas leak detection device, high-pressure gas is sent to the production facility through the inner pipe of the double-structure gas supply pipe, and is inactive from the production equipment side between the inner and outer pipes of the dual-structure gas supply pipe. It is described that gas is sent out and gas leakage in the inner pipe is detected by a gas leak detection sensor. Patent Document 1 describes that the high-pressure gas is a gas used in a CVD or etching process, and the inert gas is N 2 gas.

特許文献2には、船舶用ボイラに供給する燃料ガスのガス配管を二重管とし、内側管に燃料ガスを供給するとともに、外側管に内側管のガス圧より高い圧力で不活性ガスを封入し、この不活性ガスの圧力を検出しその検出値が所定値以下に下がった場合に警告を発するガス漏れ検知システムが提案されている。また、特許文献2には、不活性ガスはNガスとすることが記載されている。 In Patent Document 2, the gas pipe of the fuel gas supplied to the marine boiler is a double pipe, the fuel gas is supplied to the inner pipe, and the inert gas is sealed in the outer pipe at a pressure higher than the gas pressure of the inner pipe. A gas leak detection system that detects the pressure of the inert gas and issues a warning when the detected value falls below a predetermined value has been proposed. Patent Document 2 describes that the inert gas is N 2 gas.

特許文献3には、安全性が高い燃料電池システムの提供を目的として、燃料ガスとなる水素ガスの流通系に、内側配管に水素ガス、外側配管に不活性ガスを流通させる二重管構造を備えた燃料電池システムが提案されている。さらに、特許文献3には、外側配管を流通する不活性ガスに含まれる水素ガスを検知する燃料ガス検知器を備えること、及び内側配管を樹脂製にすることが開示さ記載されている。   For the purpose of providing a highly safe fuel cell system, Patent Document 3 discloses a double-pipe structure in which hydrogen gas serving as a fuel gas is circulated in an inner pipe and an inert gas is circulated in an outer pipe. Proposed fuel cell systems have been proposed. Furthermore, Patent Document 3 discloses that a fuel gas detector for detecting hydrogen gas contained in an inert gas flowing through the outer pipe is provided, and that the inner pipe is made of resin.

特許文献4には、燃料電池車に高い圧力(例えば、35〜70MPa)に圧縮した水素ガスを供給するためのガス供給装置が提案されている。そして、このガス供給装置には、水素ガスを供給するために使用する樹脂製のガス充填ホースを二重構造にしたことが記載されている。さらに、この二重構造のガス充填ホースは、内部ホースで水素ガスを流通させ、外部ホースは内部ホースから透過した水素ガスを回収するために用いることが開示されている。   Patent Document 4 proposes a gas supply device for supplying hydrogen gas compressed to a high pressure (for example, 35 to 70 MPa) to a fuel cell vehicle. In this gas supply apparatus, it is described that a resin gas filling hose used for supplying hydrogen gas has a double structure. Furthermore, it is disclosed that this double-structure gas-filled hose allows hydrogen gas to flow through the internal hose, and the external hose is used to collect hydrogen gas that has permeated from the internal hose.

特許文献5には、圧力が異なる2種のガスを圧送するための2重管からなるガス導管が提案されている。そして、この2重管からなるガス導管について、内管を利用して圧送するガスの圧力は、内管と外管とが形成する空間を利用して圧送するガスの圧力より高くすることが記載されている。   Patent Document 5 proposes a gas conduit including a double pipe for pumping two kinds of gases having different pressures. And about the gas conduit which consists of this double pipe, the pressure of the gas pumped using an inner pipe is made higher than the pressure of the gas pumped using the space which an inner pipe and an outer pipe form. Has been.

特開平7−91600号公報JP-A-7-91600 特開2002−54800号公報JP 2002-54800 A 特開2006−286273号公報JP 2006-286273 A 特開2007−92928号公報JP 2007-92928 A 特開2006−125552号公報JP 2006-125552 A

特許文献1に記載の発明は、半導体製造装置への高圧ガスを供給する配管において、この高圧ガスの漏洩の検知を目的としたものである。また、特許文献1に開示されている二重構造の配管には、その内側配管にガス供給装置から供給される高圧ガスを流し、外側配管と内側配管の間に不活性ガスを流す方式としたものである。従って、この二重構造の配管は、燃料電池に使用する水素ガスと都市ガスを同時に流すために使用する手段としたものではない。   The invention described in Patent Document 1 is intended to detect leakage of this high-pressure gas in a pipe for supplying high-pressure gas to a semiconductor manufacturing apparatus. In addition, in the double-structured pipe disclosed in Patent Document 1, a high-pressure gas supplied from a gas supply device is allowed to flow through the inner pipe, and an inert gas is allowed to flow between the outer pipe and the inner pipe. Is. Therefore, this double-structured pipe is not a means used for simultaneously flowing hydrogen gas and city gas used in the fuel cell.

特許文献2に記載の発明は、船舶用ボイラに供給する燃料ガスのガス配管を二重管として、信頼性の高いガス漏れ検知システムを提供することを目的としたものである。特許文献2に開示されている二重構造の配管は、内側配管内に燃料ガスを流し、外側配管内には内側配管内を流れる燃料ガスより高い圧力で不活性ガスを封入する方式にしたものである。従って、特許文献1と同様に、この二重構造の配管は、燃料電池に使用する水素ガスと都市ガスを同時に流すために使用する手段としたものではない。   An object of the invention described in Patent Document 2 is to provide a highly reliable gas leak detection system using a gas pipe for fuel gas supplied to a marine boiler as a double pipe. The double-structured pipe disclosed in Patent Document 2 is a system in which a fuel gas flows in the inner pipe and an inert gas is sealed in the outer pipe at a higher pressure than the fuel gas flowing in the inner pipe. It is. Therefore, as in Patent Document 1, this double-structured pipe is not a means used for flowing hydrogen gas and city gas used in a fuel cell simultaneously.

特許文献3に記載の発明は、燃料電池システムにおいて、二重構造とした配管の内側配管内に水素ガスを流し、外側配管に不活性ガスを流すことが記載されているが、この二重構造の配管を用いて、燃料電池に使用する水素ガスと都市ガスを同時に流す手段として使用することについては開示されていない。   The invention described in Patent Document 3 describes that in a fuel cell system, hydrogen gas is allowed to flow in the inner pipe of a pipe having a double structure, and an inert gas is allowed to flow in the outer pipe. The use of this pipe as a means for simultaneously flowing hydrogen gas and city gas used in a fuel cell is not disclosed.

特許文献4に記載の発明は、燃料電池車に高い圧力に圧縮した水素ガスを供給するために使用する二重構造のガス充填ホースが開示されているが、この二重構造のガス充填ホースも、上記した特許文献3、4と同様に、燃料電池に使用する水素ガスと都市ガスを同時に流す手段として使用することについては開示されていない。   The invention described in Patent Document 4 discloses a double-structure gas filling hose used to supply hydrogen gas compressed to a high pressure to a fuel cell vehicle. Similarly to Patent Documents 3 and 4 described above, use of hydrogen gas and city gas used in a fuel cell as a means for flowing simultaneously is not disclosed.

都市ガスを供給するパイプラインを使用して、熱源となる都市ガスと燃料電池に使用する水素ガスを同時に需要家に供給するパイプラインシステムを構築すると、一般家庭を含む需要家に対して燃料電池の一層の普及と、コジェネレーションをより推進することが可能になる。   By constructing a pipeline system that supplies city gas as a heat source and hydrogen gas used in a fuel cell to a consumer at the same time using a pipeline that supplies city gas, a fuel cell is provided to consumers including ordinary households. And further promotion of cogeneration.

特許文献5に記載の発明には、圧力が異なる都市ガスを、二重管を利用して供給するとともに、二重管の内管を利用して圧送するガスの圧力を、内管と外管とが形成する空間を利用して圧送するガスの圧力より高くすることが記載されている。従って、特許文献5に開示されている二重管は、圧力が異なる2種の都市ガスを二重管を利用して圧送するための導管であって、付臭剤の入った都市ガスと付臭剤の入っていない燃料電池用の水素ガスを供給するための導管ではない。   In the invention described in Patent Document 5, city gas having different pressures is supplied using a double pipe, and the pressure of the gas fed by using the inner pipe of the double pipe is changed between the inner pipe and the outer pipe. It is described that the pressure is higher than the pressure of the gas to be pumped using the space formed by and. Therefore, the double pipe disclosed in Patent Document 5 is a conduit for pumping two types of city gas having different pressures using the double pipe, and is attached to the city gas containing an odorant. It is not a conduit for supplying hydrogen gas for fuel cells without odorant.

そこで、本発明の目的は、一般ガス燃焼機器に使用する燃焼ガスであって都市ガス等の付臭剤の入った燃焼ガスと、特定ガス機器に使用する燃焼ガス、例えば、燃料電池設備に使用する水素ガス等であって付臭剤の入っていない燃焼ガスを、需要家に同時に供給する燃焼ガスの供給方法、及びこれら2種の燃焼ガスを供給するためのパイプラインを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is a combustion gas used for general gas combustion equipment, which contains a odorant such as city gas, and a combustion gas used for a specific gas equipment, for example, a fuel cell facility. To provide a combustion gas supply method for simultaneously supplying a combustion gas that does not contain an odorant, such as hydrogen gas, and a pipeline for supplying these two types of combustion gas .

上記した課題を解決するために、請求項1に記載の発明に係る燃焼ガスの供給方法は、付臭剤の入った燃焼ガスを需要家が設置している一般ガス燃焼機器に、付臭剤の入っていない燃焼ガスを前記需要家が設置している特定ガス機器にパイプラインを用いて供給する、燃焼ガスの供給方法であって、
前記パイプラインは、外側配管と該外側配管内に挿入された内側配管から構成される二重配管を備え、前記二重配管において、前記付臭剤の入った燃焼ガスを前記外側配管と前記内側配管とにより形成される空間部に流し、前記付臭剤の入っていない燃焼ガスを前記内側配管内に流すことを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, the combustion gas supply method according to the first aspect of the present invention provides an odorant for a general gas combustion apparatus in which a consumer installs a combustion gas containing an odorant. A combustion gas supply method for supplying combustion gas not containing gas to a specific gas device installed by the consumer using a pipeline,
The pipeline includes a double pipe composed of an outer pipe and an inner pipe inserted into the outer pipe. In the double pipe, the combustion gas containing the odorant is supplied to the outer pipe and the inner pipe. It is made to flow into the space formed by piping, and the combustion gas which does not contain the said odorant is flowed in the said inside piping.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の燃焼ガスの供給方法に係り、前記二重配管において、前記内側配管内を流れる前記付臭剤の入っていない燃焼ガスの圧力(P1)を、前記空間部を流れる前記付臭剤の入った燃焼ガスの圧力(P2)より大にすることを特徴としている。   Further, the invention according to claim 2 relates to the combustion gas supply method according to claim 1, and in the double pipe, the pressure of the combustion gas not containing the odorant flowing in the inner pipe ( P1) is made larger than the pressure (P2) of the combustion gas containing the odorant flowing through the space.

さらに、請求項3に記載の発明に係る燃焼ガスを供給するためのパイプラインは、付臭剤の入った燃焼ガスを需要家が設置している一般ガス燃焼機器に、付臭剤の入っていない燃焼ガスを需要家が設置している特定ガス機器に供給するためのパイプラインであって、
前記パイプラインは、外側配管と前記外側配管内に挿入された内側配管を有する二重配管から構成される二重配管部を備え、
前記二重配管部は、その前記内側配管を前記付臭剤の入っていない燃焼ガスを流すための配管とし、さらに前記外側配管と前記内側配管とにより形成される空間部を前記付臭剤の入った燃焼ガスを流すための配管構造をなし、
前記パイプラインは、前記二重配管部の前記内側配管内を流れる前記付臭剤の入っていない燃焼ガスの圧力(P1)を、前記空間部を流れる前記付臭剤の入った燃焼ガスの圧力(P2)より大にして流すための圧力調整手段を備えていることを特徴としている。
Furthermore, the pipeline for supplying the combustion gas according to the invention of claim 3 contains the odorant in the general gas combustion equipment in which the consumer installs the combustion gas containing the odorant. A pipeline for supplying specific gas equipment installed by consumers with no combustion gas,
The pipeline includes a double pipe portion composed of a double pipe having an outer pipe and an inner pipe inserted into the outer pipe,
The double pipe section is a pipe for flowing the combustion gas not containing the odorant in the inner pipe, and a space formed by the outer pipe and the inner pipe is further formed in the odorant. It has a piping structure for flowing in the combustion gas.
The pipeline uses the pressure (P1) of the combustion gas that does not contain the odorant flowing in the inner pipe of the double pipe part, and the pressure of the combustion gas that contains the odorant that flows through the space part. (P2) It is characterized by having pressure adjusting means for flowing larger.

また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の燃焼ガスを供給するためのパイプラインに係り、前記二重配管部を構成する前記外側配管は、前記付臭剤の入った燃焼ガスを供給する既設の配管であることを特徴としている。   The invention according to claim 4 relates to the pipeline for supplying combustion gas according to claim 3, wherein the outer pipe constituting the double pipe section is a combustion containing the odorant. It is an existing pipe that supplies gas.

なお、上記した付臭剤の入った燃焼ガスとは、都市ガス等の熱源として使用する燃焼ガスを示す。さらに、上記した付臭剤の入っていない燃焼ガスとは、水素ガス等の燃料電池に供給して発電用として使用する燃焼(燃料)ガスを示す。
また、上記した一般ガス燃焼機器とは、上記した都市ガス等を熱源とするガス燃焼機器を示し、例えば、給湯装置(湯沸かし器)、ガスコンロ、ガスストーブ、等である。さらに、上記した特定ガス機器とは、燃料電池(燃料電池設備)を示す。
The combustion gas containing the odorant described above indicates a combustion gas used as a heat source such as city gas. Furthermore, the above-described combustion gas containing no odorant means a combustion (fuel) gas that is supplied to a fuel cell such as hydrogen gas and used for power generation.
The above-mentioned general gas combustion equipment refers to gas combustion equipment using the above-mentioned city gas or the like as a heat source, and examples thereof include a hot water supply device (water heater), a gas stove, a gas stove, and the like. Furthermore, the above-described specific gas device refers to a fuel cell (fuel cell facility).

本発明は、次の効果を発揮することが可能になる。
(1)二重配管の内側配管内を流れ、付臭剤が入っていない水素ガスが内側配管から漏洩しても、この漏洩した水素ガスは、二重配管を流れる水素ガスの圧力(P1)と都市ガスの圧力(P2)との圧力差により、外側配管と内側配管により形成される空間部に流れ込む。また、内側配管の外側には付臭剤が入った都市ガスが流れている外側配管が存在するので、内側配管から漏洩した水素ガスはこの外側配管により外部への漏洩を防止することができる。また、万が一、外側配管からガスが漏洩した場合には、都市ガスに添加されている付臭剤の臭により都市ガスの漏洩を検知することができ、さらに、水素ガスの漏洩が発生している可能性があることを予測することができるようになる。
The present invention can exhibit the following effects.
(1) Even if hydrogen gas that does not contain odorant flows through the inner pipe of the double pipe and leaks from the inner pipe, the leaked hydrogen gas is the pressure of the hydrogen gas flowing through the double pipe (P1) And the pressure of the city gas (P2) flows into the space formed by the outer pipe and the inner pipe. Further, since there is an outer pipe through which city gas containing odorant flows outside the inner pipe, hydrogen gas leaked from the inner pipe can be prevented from leaking to the outside through the outer pipe. Also, in the unlikely event that gas leaks from the outer pipe, it is possible to detect city gas leaks from the odors of odorants added to city gas, and hydrogen gas leaks have occurred. It becomes possible to predict that there is a possibility.

(2)従来の燃料電池システムにおいて、住宅等で給湯や他の熱需要をまかなうために燃料電池セルから発生する熱(廃熱)を有効利用しても、この廃熱のみでは熱量として不足する可能性があった。水素は発熱量が低く熱を発生させるためには不利であるが、本発明は、熱源として高発熱量の都市ガスと、燃料電池に使用する水素ガスを住宅等の需要家に同時に供給(併給)するので、主に、発電は水素ガスを用いた燃料電池で行ない、熱需要には燃料電池による発電により発生した廃熱の有効利用と、都市ガスの燃焼熱で対応するコジェネレーションを構築することが可能になる。   (2) In the conventional fuel cell system, even if the heat (waste heat) generated from the fuel cell is used effectively to cover hot water supply or other heat demand in a house, etc., this waste heat alone is insufficient as the amount of heat. There was a possibility. Although hydrogen has a low calorific value and is disadvantageous for generating heat, the present invention supplies a high calorific value of city gas as a heat source and hydrogen gas used for a fuel cell simultaneously to a consumer such as a house. Therefore, power generation is mainly carried out by fuel cells using hydrogen gas, and for heat demand, effective use of waste heat generated by power generation by fuel cells and cogeneration corresponding to the combustion heat of city gas are constructed. It becomes possible.

(3)二重配管において、その内側配管内を流れ水素ガスの供給圧力(P1)を、外側配管と内側配管とが形成する空間部を流れる都市ガスの供給圧力(P2)より高くしているので、万が一、内側配管に水素ガスの漏洩が発生しても、内側配管内に都市ガスが流れ込んで、水素ガスの組成が変化することはない。これにより、都市ガスに含まれている付臭剤が内側配管内を流れる水素ガスへの流入を防止できるので、燃料電池設備の燃料電池セルに対してこの付臭剤が与える悪影響を防止することができるようになる。   (3) In the double pipe, the hydrogen gas supply pressure (P1) flowing in the inner pipe is made higher than the city gas supply pressure (P2) flowing in the space formed by the outer pipe and the inner pipe. Therefore, even if hydrogen gas leaks into the inner pipe, the city gas does not flow into the inner pipe and the composition of the hydrogen gas does not change. As a result, the odorant contained in the city gas can be prevented from flowing into the hydrogen gas flowing in the inner pipe, so that the adverse effect of the odorant on the fuel cell of the fuel cell facility is prevented. Will be able to.

(4)既設の都市ガスを供給するパイプラインの内部に、水素ガスを供給するパイプラインを敷設することも可能であるので、既設の都市ガスを供給するパイプラインを利用して都市ガスと燃料電池で使用する水素ガスを同時に供給する社会インフラを構築することが可能になる。また、水素ガスを供給する水素供給インフラとしてのパイプラインの敷設が、道路の堀削等の大規模工事を必要とすることなく実施可能になる。   (4) Since it is possible to construct a pipeline for supplying hydrogen gas inside an existing pipeline for supplying city gas, city gas and fuel are utilized using the existing pipeline for supplying city gas. It is possible to build a social infrastructure that supplies hydrogen gas used in batteries at the same time. In addition, it is possible to construct a pipeline as a hydrogen supply infrastructure for supplying hydrogen gas without requiring large-scale construction such as road excavation.

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明を実施するためのパイプラインの敷設例を説明するための図であって、付臭剤の入った燃焼ガスと付臭剤の入っていない燃焼ガスを、これらガスの製造装置から、集合住宅Aに居住している需要家まで供給するために敷設したパイプラインを示している。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an example of laying a pipeline for carrying out the present invention, in which a combustion gas containing an odorant and a combustion gas not containing an odorant are produced. The pipeline laid in order to supply from the apparatus to the consumer who lives in the apartment house A is shown.

なお、以下の説明において、付臭剤の入った燃焼ガスを「都市ガス」、付臭剤の入っていない燃焼ガスを「水素ガス」と記載して説明する。また、上記した需要家とは、図1においては集合住宅Aに居住している需要家の例を示すが、本発明においては、一戸建て住宅に居住している需要家、各種の商業・サービス施設、各種の製造工場、各種の教育機関、等を含む。   In the following description, the combustion gas containing the odorant is described as “city gas” and the combustion gas not containing the odorant is described as “hydrogen gas”. Moreover, although the above-mentioned consumer shows the example of the consumer who lives in the apartment house A in FIG. 1, in this invention, the consumer who lives in a detached house, various commercial and service facilities , Various manufacturing factories, various educational institutions, etc.

図1において、1は都市ガス製造工場に設置されている都市ガス製造装置である。都市ガス製造装置1で製造された都市ガスは、都市ガス貯蔵装置2に一旦貯蔵される。なお、都市ガス製造装置1で製造された都市ガスは、例えば、現在、ガス会社から需要家に広く供給されている燃焼規格が13Aのガスを示す。この13Aガスは、メタン(CH)を主成分とし、エタン(C)、プロパン(C)、等を含有している。なお、都市ガス製造装置1においては、液化天然ガス(LPG)を気化させ、さらに発熱量を増加させるためのガスを添加して得た13Aガスに付臭剤を混合(添加)し、この付臭剤が入った13Aガスが、都市ガス貯蔵装置2に貯蔵される。この付臭剤としては、ガス漏れが生じたときに、人間にとって特殊な悪臭となる硫黄化合物、例えば、ジメチルサルファイト、等が使用されている。 In FIG. 1, 1 is a city gas production apparatus installed in a city gas production plant. The city gas produced by the city gas production device 1 is temporarily stored in the city gas storage device 2. In addition, the city gas manufactured with the city gas manufacturing apparatus 1 shows the gas whose combustion specification is 13A currently widely supplied to the consumer from the gas company, for example. This 13A gas is mainly composed of methane (CH 4 ) and contains ethane (C 2 H 2 ), propane (C 3 H 8 ), and the like. The city gas production apparatus 1 mixes (adds) an odorant to 13A gas obtained by vaporizing liquefied natural gas (LPG) and further adding a gas for increasing the calorific value. The 13A gas containing the odorant is stored in the city gas storage device 2. As this odorant, a sulfur compound, for example, dimethyl sulfite, which has a special bad odor for humans when gas leakage occurs, is used.

都市ガス貯蔵装置2に貯蔵された都市ガスは、ガバナ等の圧力調整手段により所定の圧力、例えば、中圧A(0.3〜1MPa)、又は中圧B(0.1〜0.3MPa)に調整されて中圧導管3に供給される。中圧導管3には分岐部F0を設け、この分岐部F0から低圧導管4を分岐させる。低圧導管4には中圧導管3から分岐された中圧A又は中圧Bの都市ガスの圧力を、低圧(2.5KPa程度)に調整するガバナG1を設ける。これにより、低圧導管4内を流れる都市ガスの圧力は、圧力調整手段となるガバナG1により2.5KPa程度に減圧調整される。なお、中圧導管3及び低圧導管4の材質は、鋼管あるいは樹脂被覆鋼管、又は合成樹脂管、例えばポリエチレン管を使用する。   The city gas stored in the city gas storage device 2 has a predetermined pressure, for example, an intermediate pressure A (0.3 to 1 MPa) or an intermediate pressure B (0.1 to 0.3 MPa) by pressure adjusting means such as a governor. And is supplied to the intermediate pressure conduit 3. The intermediate pressure conduit 3 is provided with a branch portion F0, and the low pressure conduit 4 is branched from the branch portion F0. The low-pressure conduit 4 is provided with a governor G1 for adjusting the pressure of the city gas having the medium pressure A or medium pressure B branched from the medium-pressure conduit 3 to a low pressure (about 2.5 KPa). As a result, the pressure of the city gas flowing in the low pressure conduit 4 is adjusted to about 2.5 KPa by the governor G1 serving as the pressure adjusting means. The medium pressure conduit 3 and the low pressure conduit 4 are made of steel pipes, resin-coated steel pipes, or synthetic resin pipes such as polyethylene pipes.

5は水素ガス製造装置である。水素ガス製造装置5で製造された水素ガスは、水素ガス貯蔵装置6に一旦貯蔵される。水素ガス貯蔵装置6に貯蔵した水素ガスは、ガバナG2により、所定の圧力、例えば、中圧B(0.1〜0.3MPa)に調整して水素ガス導管7に導かれる。水素ガス導管7の材質は、鋼管あるいは樹脂被覆鋼管、又は合成樹脂管、例えばポリエチレン管を使用する。なお、水素ガス製造装置5において水素ガスを製造する方法は、例えば、従来から実施されているメタノールやメタン等の燃料ガスを、水蒸気を用いた改質により製造することができる。   5 is a hydrogen gas production apparatus. The hydrogen gas produced by the hydrogen gas production device 5 is temporarily stored in the hydrogen gas storage device 6. The hydrogen gas stored in the hydrogen gas storage device 6 is adjusted to a predetermined pressure, for example, an intermediate pressure B (0.1 to 0.3 MPa) by the governor G2, and is guided to the hydrogen gas conduit 7. The material of the hydrogen gas conduit 7 is a steel pipe, a resin-coated steel pipe, or a synthetic resin pipe such as a polyethylene pipe. In addition, the method of manufacturing hydrogen gas in the hydrogen gas manufacturing apparatus 5 can manufacture conventionally fuel gas, such as methanol and methane, by the modification | reformation using water vapor | steam.

都市ガスを供給する低圧導管4と水素ガスを供給する水素ガス導管7は、図1に示す合流部F1において、二重配管8に接続される。二重配管8は、付臭剤が添加された(入った)燃焼ガスである都市ガスと、付臭剤の入っていない燃焼ガスである水素ガスを、それぞれ個別に分離した状態で、集合住宅Aに居住している需要家a1、a2、a3等が設置している一般ガス燃焼機器と特定ガス機器に供給するためのパイプラインになる。従って、付臭剤が入った都市ガスと、付臭剤の入っていない水素ガスを供給するパイプラインは、二重配管8を備えた部分(二重配管部)を有している。   A low-pressure conduit 4 for supplying city gas and a hydrogen gas conduit 7 for supplying hydrogen gas are connected to a double pipe 8 at a junction F1 shown in FIG. The double pipe 8 is a collective housing in which the city gas, which is a combustion gas to which odorant is added (entered), and the hydrogen gas, which is a combustion gas that does not contain an odorant, are separated separately. This is a pipeline for supplying general gas combustion equipment and specific gas equipment installed by consumers a1, a2, a3, etc. living in A. Therefore, the pipeline that supplies the city gas containing the odorant and the hydrogen gas not containing the odorant has a portion (double piping portion) provided with the double piping 8.

なお、上記した一般ガス燃焼機器は、図1に示すように、都市ガスを熱源として使用する給湯装置15、ガスコンロ16、ガス暖房機器、等である。また、特定ガス機器とは、水素ガスを使用して発電を行なうための燃料電池(燃料電池設備)13である。   In addition, the general gas combustion apparatus mentioned above is the hot water supply apparatus 15, the gas stove 16, the gas heating apparatus, etc. which use city gas as a heat source, as shown in FIG. The specific gas equipment is a fuel cell (fuel cell facility) 13 for generating power using hydrogen gas.

図1に示す二重配管8は、直線状の配管(直管)を示しているが、直管の端部から所定の角度曲った配管の場合もあり得る。また、二重配管8は、その大部分を地下に埋設されている。なお、二重配管8の総延長は、合流部F1と集合住宅Aの位置によるが、一般的には、数百〜数千mである。   The double pipe 8 shown in FIG. 1 is a straight pipe (straight pipe), but may be a pipe bent at a predetermined angle from the end of the straight pipe. Moreover, most of the double pipe 8 is buried underground. In addition, although the total extension of the double piping 8 is based on the position of the confluence | merging part F1 and the apartment house A, generally it is several hundred-several thousand m.

図2及び図3は、二重配管8の断面形状を示している。図2及び図3に示すように、二重配管8は、外側配管8aと、この外側配管8a内に挿入された内側配管8bとを備えた二重の配管から構成されている。さらに、二重配管8は、外側配管8aの内部に、外側配管8aの内径より小さい外径を有する内側配管8bを挿入したときに、外側配管8aの内周面と内側配管8bの外周面との間に空間部8cが形成される構造としている。なお、外側配管8aの材質は、従来から都市ガス用の配管部材として使用されている鋼管あるいは樹脂被覆鋼管、またはポリエチレン管を使用する。また、内側配管8bはポリエチレン管を使用する。   2 and 3 show the cross-sectional shape of the double pipe 8. As shown in FIGS. 2 and 3, the double pipe 8 is composed of a double pipe including an outer pipe 8a and an inner pipe 8b inserted into the outer pipe 8a. Further, when the inner pipe 8b having an outer diameter smaller than the inner diameter of the outer pipe 8a is inserted into the outer pipe 8a, the double pipe 8 has an inner peripheral surface of the outer pipe 8a and an outer peripheral surface of the inner pipe 8b. The space 8c is formed between the two. The material of the outer pipe 8a is a steel pipe, a resin-coated steel pipe, or a polyethylene pipe that has been conventionally used as a piping member for city gas. The inner pipe 8b uses a polyethylene pipe.

本実施形態においては、都市ガスを合流部F1において、二重配管8を構成する外側配管8aの内周面と内側配管8bの外周面とにより形成される空間部8cに導き、さらに、水素ガスを二重配管8を構成する内側配管8b内に導いて、これら都市ガスと水素ガスとをそれぞれ個別に需要家である集合住宅Aまで、あるいは集合住宅Aの近傍まで供給している。すなわち、本発明は、都市ガスと水素ガスを需要家まで供給するパイプラインの二重配管(二重配管部)8では、これら都市ガスと水素ガスとを分離した状態で流すようにしたことに特徴がある。   In the present embodiment, the city gas is guided to the space 8c formed by the inner peripheral surface of the outer pipe 8a and the outer peripheral surface of the inner pipe 8b constituting the double pipe 8 at the junction F1, and further, hydrogen gas Is introduced into the inner pipe 8b constituting the double pipe 8, and the city gas and hydrogen gas are individually supplied to the apartment house A as a consumer or to the vicinity of the apartment house A. That is, according to the present invention, the city gas and hydrogen gas are supplied to the consumer in the double pipe (double pipe section) 8 of the pipeline so that the city gas and the hydrogen gas flow separately. There are features.

さらに、二重配管8を構成する内側配管8b内を流れる水素ガスの圧力(供給圧力)をP1、空間部8cを流れる都市ガスの圧力(供給圧力)をP2としたときに、圧力(P1)>圧力(P2)となるようにガス圧を設定していることにも、本発明の特徴がある。   Further, when the pressure (supply pressure) of hydrogen gas flowing in the inner pipe 8b constituting the double pipe 8 is P1, and the pressure (supply pressure) of city gas flowing in the space 8c is P2, the pressure (P1) It is also a feature of the present invention that the gas pressure is set so that> pressure (P2).

また、本発明において、二重配管8を構成する外側配管8aは、都市ガスを供給するために地面等に敷設されている既設の配管(鋼管、樹脂被覆鋼管、ポリエチレン管、等)を使用することもできる。   In the present invention, the outer pipe 8a constituting the double pipe 8 uses an existing pipe (steel pipe, resin-coated steel pipe, polyethylene pipe, etc.) laid on the ground or the like to supply city gas. You can also

本実施形態において、二重配管8内を個別に流れる水素ガスの圧力をP1、都市ガスの圧力をP2としたときに、圧力(P1)>圧力(P2)となるようにするためには、次の手段を採用することができる。すなわち、都市ガス貯蔵装置2に貯蔵された都市ガスは、ガバナ等の圧力調整手段により所定の圧力、例えば、中圧A(0.3〜1MPa)、又は中圧B(0.1〜0.3MPa)に調整されて中圧導管3に供給される。さらに、中圧導管3から分岐した低圧導管4内を流れる都市ガスは、ガバナG1によりその圧力は低圧(2.5KPa程度)に調整される。一方、水素ガス貯蔵装置6に貯蔵した水素ガスは、ガバナG2により、所定の圧力、例えば、中圧B(0.1〜0.3MPa)に調整して水素ガス導管7に導くようにする。そして、図1に示すように、低圧導管4と水素ガス導管7は合流部F1において、それぞれ二重配管8に接続される。この合流部F1においては、低圧導管4内を流れる都市ガスは二重配管8の空間部8cに、水素ガス導管7内を流れる水素ガスは二重配管8の内側配管8bに供給されるようにする。   In the present embodiment, when the pressure of the hydrogen gas flowing individually in the double pipe 8 is P1, and the pressure of the city gas is P2, in order to satisfy the pressure (P1)> pressure (P2), The following means can be employed. That is, the city gas stored in the city gas storage device 2 is subjected to a predetermined pressure, for example, an intermediate pressure A (0.3 to 1 MPa), or an intermediate pressure B (0.1 to 0.00) by a pressure adjusting means such as a governor. 3 MPa) and supplied to the medium pressure conduit 3. Further, the city gas flowing in the low pressure conduit 4 branched from the intermediate pressure conduit 3 is adjusted to a low pressure (about 2.5 KPa) by the governor G1. On the other hand, the hydrogen gas stored in the hydrogen gas storage device 6 is adjusted to a predetermined pressure, for example, an intermediate pressure B (0.1 to 0.3 MPa) by the governor G2, and led to the hydrogen gas conduit 7. And as shown in FIG. 1, the low voltage | pressure conduit | pipe 4 and the hydrogen gas conduit | pipe 7 are each connected to the double piping 8 in the junction part F1. In this junction F1, the city gas flowing in the low pressure conduit 4 is supplied to the space 8c of the double pipe 8, and the hydrogen gas flowing in the hydrogen gas conduit 7 is supplied to the inner pipe 8b of the double pipe 8. To do.

従って、二重配管8の合流部F1において、内側配管8bに供給される水素ガスの圧力P1は中圧B(0.1〜0.3MPa)になり、外側配管8aと内側配管8bにより形成される空間部8cに供給される都市ガスの圧力P2は低圧(2.5KPa程度)になる。これにより、二重配管8を介してそれぞれ個別に需要家の特定ガス機器と一般ガス燃焼機器とに供給される水素ガスと都市ガスは、二重配管8内を流れるときに圧力損出が発生しても、上記した「圧力(P1)>圧力(P2)」の関係を保持した状態で二重配管8内を流れることが可能になる。   Therefore, in the junction F1 of the double pipe 8, the pressure P1 of the hydrogen gas supplied to the inner pipe 8b becomes an intermediate pressure B (0.1 to 0.3 MPa) and is formed by the outer pipe 8a and the inner pipe 8b. The pressure P2 of the city gas supplied to the space 8c is a low pressure (about 2.5 KPa). As a result, pressure loss occurs when the hydrogen gas and city gas supplied to the specific gas equipment and the general gas combustion equipment of the customer individually through the double pipe 8 flow in the double pipe 8. Even so, it is possible to flow through the double pipe 8 while maintaining the relationship of “pressure (P1)> pressure (P2)”.

上記したように、二重配管8内を流れる2種の燃焼ガスである水素ガスの圧力(P1)と都市ガスの圧力(P2)を、圧力(P1)>圧力(P2)にすると、次の効果が生じる。   As described above, when the pressure (P1) of the hydrogen gas that is the two kinds of combustion gas flowing in the double pipe 8 and the pressure (P2) of the city gas are set such that pressure (P1)> pressure (P2), An effect is produced.

(1)二重配管8の内側配管8b内を流れ、付臭剤が入っていない水素ガスが漏洩しても、この漏洩した水素ガスは上記した圧力(P1)と圧力(P2)との圧力差により、外側配管8aと内側配管8bにより形成される空間部8cに流れ込む。また、内側配管8bの外側には付臭剤が入った都市ガスが流れている外側配管8aが存在するので、この外側配管8aにより水素ガスが外部に漏洩することを防止することができる。また、万が一、外側配管8aからガスが漏洩した場合には、都市ガスに添加されている付臭剤の臭により都市ガスの漏洩を検知することができ、さらに、水素ガスの漏洩が発生している可能性があることを予測することができるようになる。   (1) Even if hydrogen gas that does not contain an odorant leaks through the inner pipe 8b of the double pipe 8, the leaked hydrogen gas is the pressure between the pressure (P1) and the pressure (P2). Due to the difference, the air flows into the space 8c formed by the outer pipe 8a and the inner pipe 8b. Further, since the outer pipe 8a through which the city gas containing the odorant flows is present outside the inner pipe 8b, the outer pipe 8a can prevent hydrogen gas from leaking to the outside. In the unlikely event that gas leaks from the outer pipe 8a, it is possible to detect the leak of city gas from the odor of the odorant added to the city gas, and further, hydrogen gas leaks. It will be possible to predict that there is a possibility.

(2)二重配管8において、内側配管8b内を流れ水素ガスの圧力P1を、外側配管8aと内側配管8bとが形成する空間部8cを流れる都市ガスの圧力P2より高くしているので、万が一、内側配管8bに水素ガスの漏洩が発生しても、内側配管8b内に都市ガスが流れ込んで、水素ガスの組成が変化することはない。これにより、都市ガスに含まれている付臭剤が内側配管8b内を流れる水素ガスへの流入を防止できるので、燃料電池設備13の燃料電池セルに対してこの付臭剤が与える悪影響を防止することができるようになる。   (2) In the double pipe 8, the pressure P1 of the hydrogen gas flowing in the inner pipe 8b is higher than the pressure P2 of the city gas flowing in the space 8c formed by the outer pipe 8a and the inner pipe 8b. Even if hydrogen gas leaks into the inner pipe 8b, the city gas does not flow into the inner pipe 8b and the composition of the hydrogen gas does not change. As a result, the odorant contained in the city gas can be prevented from flowing into the hydrogen gas flowing in the inner pipe 8b, so that the adverse effect of the odorant on the fuel cell of the fuel cell facility 13 is prevented. Will be able to.

パイプラインに二重配管8を設けて、都市ガスと水素ガスとを同時に需要家に供給するためには、上記した合流部F1において、都市ガスを供給する低圧導管4を二重配管8の空間部8cに、水素ガスを供給する水素ガス導管7内を二重配管8の内側配管8bに接続するための接続構造、すなわち、継手構造が重要になる。この理由は、この合流部F1から都市ガス又は水素ガスの漏れが発生しない継手構造にする必要があるからである。   In order to supply the city gas and hydrogen gas to the consumer at the same time by providing the double pipe 8 in the pipeline, the low-pressure pipe 4 for supplying the city gas is connected to the space of the double pipe 8 at the junction F1 described above. A connection structure for connecting the inside of the hydrogen gas conduit 7 for supplying hydrogen gas to the portion 8c to the inner pipe 8b of the double pipe 8, that is, a joint structure is important. This is because it is necessary to have a joint structure in which no leakage of city gas or hydrogen gas occurs from this junction F1.

続いて、合流部F1における継手構造の一例について説明する。図4は、低圧導管4、水素ガス導管7、及び二重配管8を構成する外側配管8aと内側配管8bは、いずれもポリエチレン管を使用した場合の継手構造の一例を示す断面図である。図4に示す継手構造においては、継手20と継手30を使用した例を示している。これら継手20と継手30としては、従来から広く採用されているポリエチレン管用の熱融着継手(エレクトロフュージョン継手)(以下、「EF継手」という)を使用することができる。   Then, an example of the joint structure in the junction part F1 is demonstrated. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a joint structure when the outer pipe 8a and the inner pipe 8b constituting the low-pressure pipe 4, the hydrogen gas pipe 7, and the double pipe 8 all use polyethylene pipes. In the joint structure shown in FIG. 4, the example using the joint 20 and the joint 30 is shown. As the joint 20 and the joint 30, heat fusion joints (electrofusion joints) for polyethylene pipes (hereinafter referred to as “EF joints”) that have been widely used can be used.

図4に示すEF継手20としては、T(ティーズ)型又は分岐管取り出し型の継手を使用することができる。図4に示すように、EF継手20は、二重配管8の外側配管8aを挿入するための円筒状の開口を有する挿入口21と、二重配管8の内側配管8bを挿入するための円筒状の開口を有する挿入口22と、低圧導管4を挿入するための円筒状の開口を有する挿入口23を備えている。   As the EF joint 20 shown in FIG. 4, a T (tees) type or branch pipe take-out type joint can be used. As shown in FIG. 4, the EF joint 20 includes an insertion port 21 having a cylindrical opening for inserting the outer pipe 8 a of the double pipe 8 and a cylinder for inserting the inner pipe 8 b of the double pipe 8. An insertion port 22 having a cylindrical opening and an insertion port 23 having a cylindrical opening for inserting the low-pressure conduit 4 are provided.

EF継手20の挿入口21は、挿入口21に挿入した二重配管8の外側配管8aを熱融着により挿入口21に固着するための挿入口となる。同じく、挿入口22は、挿入口22に挿入した二重配管8の内側配管8bを熱融着により挿入口22に固着するための挿入口となる。また、挿入口23は、挿入口23に挿入した低圧導管4を熱融着により挿入口23に固着するための挿入口となる。   The insertion port 21 of the EF joint 20 serves as an insertion port for fixing the outer piping 8a of the double piping 8 inserted into the insertion port 21 to the insertion port 21 by heat fusion. Similarly, the insertion port 22 becomes an insertion port for fixing the inner piping 8b of the double piping 8 inserted into the insertion port 22 to the insertion port 22 by heat fusion. The insertion port 23 serves as an insertion port for fixing the low-pressure conduit 4 inserted into the insertion port 23 to the insertion port 23 by heat fusion.

また、EF継手20に設けた挿入口21の径は、二重配管8の外側配管8aの外径とほぼ同一に、同じく、挿入口22の径は二重配管8の内側配管8bの外径とほぼ同一に、挿入口23の径は低圧導管4の外径とほぼ同一にする。また、これら挿入口21、22、23の内周面から若干距離を置いた位置には電熱線24a、24b、24cが埋設されている。   The diameter of the insertion port 21 provided in the EF joint 20 is substantially the same as the outer diameter of the outer pipe 8a of the double pipe 8, and the diameter of the insertion port 22 is the outer diameter of the inner pipe 8b of the double pipe 8. The diameter of the insertion port 23 is substantially the same as the outer diameter of the low-pressure conduit 4. In addition, heating wires 24a, 24b, and 24c are embedded at positions that are slightly spaced from the inner peripheral surfaces of the insertion ports 21, 22, and 23.

図4に示すEF継手30は、ソケット型の継手であって水素ガス導管7を挿入するための円筒状の開口を有する挿入口31と、二重配管8の内側配管8bの端部を挿入するための円筒状の開口を有する挿入口32を備えている。挿入口31は、挿入口31に挿入した水素ガス導管7を熱融着により挿入口31に固着するための挿入口となる。同じく、挿入口32は、挿入口32に挿入した二重配管8の内側配管8bを熱融着により挿入口32に固着するための挿入口となる。挿入口31、32の径は、それぞれ、水素ガス導管7の外径、内側配管8bの外径とほぼ同一にする。また、これら挿入口31、32の内周面から若干距離を置いた位置には電熱線33a、33bが埋設されている。   The EF joint 30 shown in FIG. 4 is a socket-type joint, and inserts the insertion port 31 having a cylindrical opening for inserting the hydrogen gas conduit 7 and the end of the inner pipe 8b of the double pipe 8. An insertion port 32 having a cylindrical opening is provided. The insertion port 31 serves as an insertion port for fixing the hydrogen gas conduit 7 inserted into the insertion port 31 to the insertion port 31 by heat fusion. Similarly, the insertion port 32 becomes an insertion port for fixing the inner piping 8b of the double piping 8 inserted into the insertion port 32 to the insertion port 32 by heat fusion. The diameters of the insertion ports 31 and 32 are substantially the same as the outer diameter of the hydrogen gas conduit 7 and the outer diameter of the inner pipe 8b, respectively. In addition, heating wires 33a and 33b are embedded at positions slightly spaced from the inner peripheral surfaces of the insertion ports 31 and 32, respectively.

続いて、合流部F1において、EF継手20と30により、低圧導管4を二重配管8の外側配管8aに、水素ガス導管7を二重配管8の内側配管8bに接続するための手順(工法)の一例を図4に基づいて説明すると、次の(手順1)〜(手順7)に記載のようになる。   Subsequently, a procedure (construction method) for connecting the low-pressure conduit 4 to the outer piping 8a of the double piping 8 and the hydrogen gas conduit 7 to the inner piping 8b of the double piping 8 by the EF joints 20 and 30 at the junction F1. ) Will be described with reference to FIG. 4 as described in the following (Procedure 1) to (Procedure 7).

(手順1)
まず、二重配管8の外側配管8a内に内側配管8bを挿入する。このとき、内側配管8bの長は、外側配管8aより所定の長さほど長くしておく。なお、前記したように、二重配管8は直管とは限らないので、例えば、必要に応じて数十m〜数百m単位で直管となる外側配管8aを一旦切断して、内側配管7bを挿入する。そして、切断した外側配管8a内に内側配管8bを挿入し、続いて、隣りどうしの内側配管8bをソケット型EF継手で接続し、さらに隣りどうしの外側配管8aもソケット型EF継手EF継手で接続する。なお、この手順1において、外側配管8aとして既設の都市ガス配管を使用すると、地下に埋設されている外側配管8aに沿って地面を全面的に掘削する作業が不要になるとい効果が生じる。
(Procedure 1)
First, the inner pipe 8 b is inserted into the outer pipe 8 a of the double pipe 8. At this time, the inner pipe 8b is made longer than the outer pipe 8a by a predetermined length. As described above, the double pipe 8 is not necessarily a straight pipe. For example, if necessary, the outer pipe 8a that is a straight pipe in units of several tens of meters to several hundreds of meters is temporarily cut to form the inner pipe. 7b is inserted. Then, the inner pipe 8b is inserted into the cut outer pipe 8a, and the adjacent inner pipes 8b are connected by socket type EF joints, and the adjacent outer pipes 8a are also connected by socket type EF joint EF joints. To do. In this procedure 1, when an existing city gas pipe is used as the outer pipe 8a, there is an effect that the work of excavating the ground entirely along the outer pipe 8a buried underground is unnecessary.

(手順2)
EF継手20の挿入口21に二重配管8の外側配管8aを挿入し、さらに、二重配管8に挿入した内側配管8bを、EF継手20の挿入口22の端部から外側に所定の長さほど突出させる。
(Procedure 2)
The outer pipe 8a of the double pipe 8 is inserted into the insertion port 21 of the EF joint 20, and the inner pipe 8b inserted into the double pipe 8 is further extended from the end of the insertion port 22 of the EF joint 20 to a predetermined length. Protrude so much.

(手順3)
EF継手20の挿入口21に挿入した二重配管8の外側配管8aに、穿孔工具を用いて所定の径を有する穴25を穿孔する。この穴25の位置は、EF継手20の挿入口23の直下になるようにする。なお、この穴25の穿孔作業は、EF継手20の挿入口23から穿孔工具の刃部を挿入して行なうことができる。この穿孔作業においては、二重配管8の外側配管8aの端部をEF継手20の挿入口21の奥部に形成した突出部26に当接させた状態で穴25を穿孔する。
(Procedure 3)
A hole 25 having a predetermined diameter is drilled in the outer pipe 8a of the double pipe 8 inserted into the insertion port 21 of the EF joint 20 using a drilling tool. The position of the hole 25 is set to be directly below the insertion port 23 of the EF joint 20. The hole 25 can be drilled by inserting a blade of a drilling tool from the insertion port 23 of the EF joint 20. In this drilling operation, the hole 25 is drilled in a state in which the end of the outer pipe 8 a of the double pipe 8 is in contact with the protruding portion 26 formed at the back of the insertion port 21 of the EF joint 20.

(手順4)
続いて、EF継手20の電熱線24a、24bに所定の電圧と電流を、EF継手20の外表面部に設けた電極(図4には図示せず)に所定時間印加して、電熱線24a、24bを加熱する。これにより、材質がポリエチレンからなるEF継手20の挿入口21の内周面は熱溶融して、二重配管8の外側配管8aの外周面と一体に融着する。また、EF継手20の挿入口22の内周面も熱溶融して、二重配管8の内側配管8bの外周面と一体に融着する。これにより、熱溶融部が冷却すると、二重配管8の外側配管8aと内側配管8bとを、EF継手20により強固に、かつ気密に接合(接続)することができる。
(Procedure 4)
Subsequently, a predetermined voltage and current are applied to the heating wires 24a and 24b of the EF joint 20 and applied to an electrode (not shown in FIG. 4) provided on the outer surface of the EF joint 20 for a predetermined time. , 24b is heated. As a result, the inner peripheral surface of the insertion port 21 of the EF joint 20 made of polyethylene is thermally melted and fused integrally with the outer peripheral surface of the outer pipe 8 a of the double pipe 8. Further, the inner peripheral surface of the insertion port 22 of the EF joint 20 is also thermally melted and fused integrally with the outer peripheral surface of the inner pipe 8 b of the double pipe 8. Thereby, when the heat melting part cools, the outer pipe 8a and the inner pipe 8b of the double pipe 8 can be joined (connected) firmly and airtightly by the EF joint 20.

(手順5)
続いて、水素ガス導管7をEF継手30の挿入口31に挿入する。次に、(手順2)によりEF継手20の挿入口22から突出させた内側配管8bの端部を、EF継手30の挿入口32に挿入する。
(Procedure 5)
Subsequently, the hydrogen gas conduit 7 is inserted into the insertion port 31 of the EF joint 30. Next, the end portion of the inner pipe 8 b that is protruded from the insertion port 22 of the EF joint 20 in (Procedure 2) is inserted into the insertion port 32 of the EF joint 30.

(手順6)
続いて、EF継手30に埋設されている電熱線33a、33bに所定の電圧と電流を所定時間印加する。これにより、EF継手30の挿入口31の内周面を水素ガス導管7の外周面に、EF継手30の挿入口32の内周面を二重配管8の内側配管8bの外周面に、熱溶融により強固に、かつ気密に接合(接続)することができる。
(Procedure 6)
Subsequently, a predetermined voltage and current are applied to the heating wires 33a and 33b embedded in the EF joint 30 for a predetermined time. Accordingly, the inner peripheral surface of the insertion port 31 of the EF joint 30 is the outer peripheral surface of the hydrogen gas conduit 7, and the inner peripheral surface of the insertion port 32 of the EF joint 30 is the outer peripheral surface of the inner pipe 8 b of the double pipe 8. It is possible to join (connect) firmly and airtightly by melting.

(手順7)
続いて、EF継手20の挿入口23に低圧導管4を挿入して、電熱線24cに所定の電圧と電流を所定時間印加する。これにより、上記と同様にして、挿入口23に低圧導管4の外周面を強固に、かつ、気密に接合することができる。
(Procedure 7)
Subsequently, the low pressure conduit 4 is inserted into the insertion port 23 of the EF joint 20, and a predetermined voltage and current are applied to the heating wire 24c for a predetermined time. Accordingly, the outer peripheral surface of the low-pressure conduit 4 can be firmly and airtightly joined to the insertion port 23 in the same manner as described above.

上記した(手順1)〜(手順7)により、都市ガスが流れる低圧導管4をEF継手の挿入口23に、水素ガスが流れる水素ガス導管7を、二重配管8の内側配管8bと一体に接続するとともに、EF継手20の挿入口21に二重配管8を構成する外側配管8aの外周面を接続することができる。   By the above (Procedure 1) to (Procedure 7), the low-pressure conduit 4 through which the city gas flows is integrated with the insertion port 23 of the EF joint, and the hydrogen gas conduit 7 through which the hydrogen gas flows is integrated with the inner piping 8b of the double piping 8. While being connected, the outer peripheral surface of the outer pipe 8 a constituting the double pipe 8 can be connected to the insertion port 21 of the EF joint 20.

これにより、図1に示す合流部F1において、都市ガス貯蔵装置2から中圧導管3、低圧導管4を介して供給される都市ガスを、二重配管8を構成する外側配管8aと内側配管8bにより形成される空間部8cに気密性を保持して供給することが可能になる。同様に、水素ガス貯蔵装置6から水素ガス導管7を介して供給される水素ガスを、二重配管8を構成する内側配管8b内に気密性を保持して供給することが可能になる。   Thereby, in the junction part F1 shown in FIG. 1, the city gas supplied from the city gas storage device 2 through the intermediate pressure conduit 3 and the low pressure conduit 4 is supplied with the outer piping 8a and the inner piping 8b constituting the double piping 8. Thus, it is possible to supply the space 8c formed by the above process while maintaining airtightness. Similarly, the hydrogen gas supplied from the hydrogen gas storage device 6 through the hydrogen gas conduit 7 can be supplied while maintaining airtightness in the inner pipe 8 b constituting the double pipe 8.

上記した合流部F1の継手構造については、EF継手20と30を用いて例について説明したが、二重配管8を構成する外側配管8aが鋼管又は樹脂被覆鋼管の場合には、EF継手20は使用できないので、従来から使用されているサドル型継手等を用いて低圧導管4と二重配管8の外側配管8aとを接続する。また、水素ガス導管7として鋼管又は樹脂被覆鋼管が使用されている場合には、水素ガス導管7と二重配管8の内側配管8bとの接続もサドル型継手、等を用いて接続する。   About the joint structure of the above-mentioned confluence | merging part F1, although the example was demonstrated using EF joints 20 and 30, when the outer side piping 8a which comprises the double piping 8 is a steel pipe or a resin-coated steel pipe, EF joint 20 is Since it cannot be used, the low-pressure conduit 4 and the outer pipe 8a of the double pipe 8 are connected using a saddle-type joint or the like that has been conventionally used. Further, when a steel pipe or a resin-coated steel pipe is used as the hydrogen gas conduit 7, the connection between the hydrogen gas conduit 7 and the inner pipe 8b of the double pipe 8 is also connected using a saddle type joint or the like.

なお、上記した(手順1)〜(手順7)では、低圧導管4と水素ガス導管7とを、二重配管8の一方の端部に設定した合流部F1において二重配管8に接続する手順について説明したが、低圧導管4又は水素ガス導管7を、サドル型継手等を含む適切な継手を使用して二重配管8に接続するようにしてもよい。   In (Procedure 1) to (Procedure 7) described above, the low-pressure conduit 4 and the hydrogen gas conduit 7 are connected to the double pipe 8 at the junction F1 set at one end of the double pipe 8. However, the low-pressure conduit 4 or the hydrogen gas conduit 7 may be connected to the double pipe 8 using an appropriate joint including a saddle-type joint or the like.

図1に示すパイプラインの敷設例において、ガス漏れに対する安全性を考慮すると、主として地下に埋設されている二重配管8に、さらに他の二重配管9を接続して、集合住宅Aに居住している需要家a1、a2、・・・が設置している燃料電池設備13の近くまで二重配管を延設することが望ましい。また、延設した二重配管9は、需要家a1、a2、・・・の燃料電池設備13の近くまで敷設するとともに、分岐部F2、F3を設け、この分岐部F2、F3に、さらに他の二重配管10を接続する。この分岐部F2、F3を構成する継手構造については、二重配管9の外側配管と内側配管とがポリエチレン管の場合には、この二重配管9の外側配管と内側配管にこの二重配管10を分岐させるための適切な構造を備えたEF継手を用いることができる。   In the example of pipeline construction shown in FIG. 1, in consideration of safety against gas leakage, another double pipe 9 is connected to the double pipe 8 which is mainly buried underground and is resident in the apartment house A. It is desirable to extend the double pipe to the vicinity of the fuel cell facility 13 installed by the consumers a1, a2,. Further, the extended double pipe 9 is laid to the vicinity of the fuel cell equipment 13 of the consumers a1, a2,..., And is provided with branch portions F2, F3. The double pipe 10 is connected. As for the joint structure constituting the branch portions F2 and F3, when the outer pipe and the inner pipe of the double pipe 9 are polyethylene pipes, the double pipe 10 is connected to the outer pipe and the inner pipe of the double pipe 9. An EF joint having an appropriate structure for branching can be used.

また、燃料電池設備13の近くまで敷設した二重配管10のうち、水素ガスが流れる内側配管10bは燃料電池設備13に接続するとともに、二重配管10の外側配管10aと内側配管10bとが形成する空間部を流れる都市ガスは、給湯装置15、ガスコンロ16等に供給するために、二重配管10に分岐部F4を設ける必要がある。   Further, among the double pipes 10 laid near the fuel cell facility 13, the inner pipe 10 b through which hydrogen gas flows is connected to the fuel cell facility 13, and the outer pipe 10 a and the inner pipe 10 b of the double pipe 10 are formed. In order to supply the city gas flowing through the space portion to the hot water supply device 15, the gas stove 16, etc., it is necessary to provide the branch portion F 4 in the double pipe 10.

以下、図1に示す分岐部F4の分岐構造について説明する。図5は、分岐部F4についてその分岐構造(継手構造)の一例を示す断面図であって、二重配管10の外側配管10aと内側配管10bはポリエチレン管が使用され、EF継手40と50を使用した場合を示している。   Hereinafter, the branch structure of the branch part F4 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the branch structure (joint structure) for the branch portion F4. The outer pipe 10a and the inner pipe 10b of the double pipe 10 are made of polyethylene pipes, and the EF joints 40 and 50 are connected to each other. The case where it was used is shown.

図5に示すE7継手40は、図4に示すEF継手20と同様なT(ティーズ)型又は分岐管取り出し型の継手であって、二重配管10の外側配管10aを挿入して熱融着するための挿入口41と、二重配管10の内側配管10bを挿入して熱融着するための挿入口42と、二重配管10を流れる都市ガスを取り出すためのポリエチレン製の都市ガス配管12を熱融着させるための取出口43を備えている。また、挿入口41、42、及び取出口43の内周面から若干距離を置いた位置に電熱線44a、44b、44cが埋設されている。   The E7 joint 40 shown in FIG. 5 is a T (tees) -type or branch pipe take-out type joint similar to the EF joint 20 shown in FIG. 4, and the outer pipe 10a of the double pipe 10 is inserted and heat-sealed. Insertion port 41 for insertion, insertion port 42 for inserting and heat-sealing the inner pipe 10b of the double pipe 10, and city gas pipe 12 made of polyethylene for taking out the city gas flowing through the double pipe 10 The outlet 43 for heat-sealing is provided. In addition, heating wires 44 a, 44 b, 44 c are embedded at positions slightly spaced from the inner peripheral surfaces of the insertion ports 41, 42 and the outlet 43.

図5に示すEF継手50は、図4に示すEF継手30と同様にソケット型であって、二重配管10の内側配管10bと燃料電池設備13に水素ガスを供給するための水素ガス配管14を接続するための継手である。また、EF継手50は、二重配管10の内側配管10bを挿入するための挿入口51と、燃料電池設備10に水素ガスを供給するための水素ガス配管14を接続するための挿入口52を備え、さらに、これら挿入口51、52の内周面から若干距離を置いた位置に電熱線53a、53bが埋設されている。   The EF joint 50 shown in FIG. 5 is a socket type like the EF joint 30 shown in FIG. 4, and the hydrogen gas pipe 14 for supplying hydrogen gas to the inner pipe 10 b of the double pipe 10 and the fuel cell equipment 13. It is a joint for connecting. The EF joint 50 has an insertion port 51 for connecting the insertion port 51 for inserting the inner piping 10b of the double piping 10 and the hydrogen gas piping 14 for supplying hydrogen gas to the fuel cell facility 10. In addition, heating wires 53a and 53b are embedded at positions slightly spaced from the inner peripheral surfaces of the insertion ports 51 and 52.

分岐部F4を構成するEF継手40に、二重配管10の外側配管10aを、さらに、内側配管10bの外周面を、また、都市ガス配管12を熱融着により強個に接合する方法は、前記したEF継手20と同様の方法を採用することができる。また、EF継手50に、二重配管10の内側配管10bと水素ガス配管14を接続する方法も、前記したEF継手30と同様の方法を採用することができる。   The method of strongly joining the outer pipe 10a of the double pipe 10, the outer peripheral surface of the inner pipe 10b, and the city gas pipe 12 to the EF joint 40 constituting the branch part F4 by heat fusion is as follows. A method similar to that of the EF joint 20 described above can be employed. Moreover, the method similar to the above-mentioned EF joint 30 can also be used for the method of connecting the inner pipe 10b of the double pipe 10 and the hydrogen gas pipe 14 to the EF joint 50.

図5に示すように、EF継手40の取出口43に接続した都市ガス配管12は、集合住宅Aの需要家a1、a2、・・・に設置されている都市ガスメータ60に接続される。さらに、都市ガスメータ60から他の配管により、需要家が備えている一般ガス燃焼機器である給湯装置15、ガスコンロ16、及びガス暖房機器等に接続される。これにより、二重配管10の外側配管10aと内側配管10bとの空間部を流れる都市ガスを、これら一般ガス燃焼機器に供給することが可能になる。   As shown in FIG. 5, the city gas pipe 12 connected to the outlet 43 of the EF joint 40 is connected to a city gas meter 60 installed in the consumers a1, a2,. Further, the city gas meter 60 is connected to the hot water supply device 15, the gas stove 16, the gas heating device, and the like, which are general gas combustion devices provided by consumers, by other piping. As a result, the city gas flowing through the space between the outer pipe 10a and the inner pipe 10b of the double pipe 10 can be supplied to these general gas combustion devices.

一方、EF継手50に接続した水素ガス配管14は、水素ガスメータ61に接続される。さらに、水素ガスメータ61から他の水素ガス配管を介して、需要家が備えて燃料電池設備13に接続される。これにより、二重配管10の内側配管10b内を流れる水素ガスを、燃料電池設備13に供給することが可能になる。
また、燃料電池設備13で水素ガスを用いて発電を行なうと熱が発生するので、この廃熱を配管を介して、例えば給湯装置15に供給してこの廃熱を有効利用するようにする。また、燃料電池設備13で発電した電力は、電力線17を介して需要家が備えている蛍光灯等の照明機器18、テレビジョン受像機、等の電源として利用する。
On the other hand, the hydrogen gas pipe 14 connected to the EF joint 50 is connected to a hydrogen gas meter 61. Further, a consumer is provided from the hydrogen gas meter 61 via another hydrogen gas pipe and connected to the fuel cell facility 13. Thereby, the hydrogen gas flowing in the inner pipe 10 b of the double pipe 10 can be supplied to the fuel cell facility 13.
Moreover, since heat is generated when power is generated using hydrogen gas in the fuel cell facility 13, this waste heat is supplied to, for example, the hot water supply device 15 via a pipe so that the waste heat is effectively used. Moreover, the electric power generated by the fuel cell facility 13 is used as a power source for a lighting device 18 such as a fluorescent lamp, a television receiver, etc. provided by a consumer via a power line 17.

なお、図1においては、集合住宅Aに設置されている燃料電池設備13の近傍まで二重配管8、9、10を敷設した例を示しているが、次の手段を採用してもよい。二重配管8を集合住宅Aの近くの地下、又は集合住宅Aに設置した集中配管ユニット室まで敷設する。そして、ここから、例えば、図5に示すような適切な継手を用いて、二重配管8を流れる都市ガスと水素ガスとをそれぞれ別個の配管に分岐させて、集合住宅Aの各需要家まで供給する。   Although FIG. 1 shows an example in which the double pipes 8, 9, 10 are laid to the vicinity of the fuel cell facility 13 installed in the apartment house A, the following means may be adopted. The double pipe 8 is laid down to the underground near the apartment house A or to the central pipe unit room installed in the apartment house A. From here, for example, by using an appropriate joint as shown in FIG. 5, the city gas and hydrogen gas flowing through the double pipe 8 are branched into separate pipes, to each consumer in the apartment house A. Supply.

続いて、本発明に用いている二重配管8、9、10について、図1に示す集合住宅Aに水素ガスを供給するための内側配管8b、10b等について、その必要とする内径の値について計算した結果について説明する。この計算を行なうために設定した計算条件は下記の通りである。   Subsequently, for the inner pipes 8b, 10b, etc. for supplying hydrogen gas to the apartment house A shown in FIG. The calculated result will be described. The calculation conditions set to perform this calculation are as follows.

(計算条件)
a.集合住宅Aの戸数 :80戸
b.燃料電池設備の仕様 :1KW級純水素駆動型燃料電池システム(各戸に設置)
c.1戸当りの純水素使用量:0.7Nm/時間
d.燃料電池設備の稼動率 :50%
(水素供給流量)
上記した計算条件に基づいて、この集合住宅Aに供給すべき水素ガス供給量を求めると、次のようになる。
80×0.7×0.5=28Nm/時間
(Calculation condition)
a. Number of units in apartment house A: 80 b. Specification of fuel cell equipment: 1KW class pure hydrogen drive type fuel cell system (installed in each house)
c. Pure hydrogen consumption per unit: 0.7 Nm 3 / hour d. Fuel cell facility operation rate: 50%
(Hydrogen supply flow rate)
Based on the calculation conditions described above, the hydrogen gas supply amount to be supplied to the apartment house A is determined as follows.
80 × 0.7 × 0.5 = 28 Nm 3 / hour

続いて、上記で求めた水素供給量に基づいて、水素貯蔵装置(水素ステーション)
から集合住宅Aまでの距離(輸送距離)を30m、100m、500m、3000mとした場合、二重配管8、9、10を構成する内側配管の口径(必要配管内径)を計算により求めると、図6の必要配管内径の欄に示すようになった。なお、この計算においては、二重配管の内側配管に供給する水素ガスの供給圧力は中圧B(0.1MPa〜0.3MPa)とした。
Subsequently, based on the hydrogen supply amount obtained above, a hydrogen storage device (hydrogen station)
When the distance (transport distance) from the apartment house A to 30m, 100m, 500m, 3000m is calculated by calculating the inner pipe diameter (required pipe inner diameter) constituting the double pipes 8, 9, 10 It came to show in the column of 6 required piping internal diameters. In this calculation, the supply pressure of hydrogen gas supplied to the inner pipe of the double pipe was set to an intermediate pressure B (0.1 MPa to 0.3 MPa).

図6に示すように、輸送距離30mでは二重配管における内側配管の必要配管内径は、0.48mm、輸送距離100mでは1.56mm、輸送距離500mでは7.97mm、輸送距離3000mでは47.8mmの計算結果が得られた。この計算結果から、水素ガスの郵送距離が3000mまでは、二重配管の内側配管は図6に示す規格管50A(内径48.2mm)で供給可能であることが判明した。   As shown in FIG. 6, the required inner diameter of the inner pipe in the double pipe is 0.48 mm at a transport distance of 30 m, 1.56 mm at a transport distance of 100 m, 7.97 mm at a transport distance of 500 m, and 47.8 mm at a transport distance of 3000 m. The calculation result of was obtained. From this calculation result, it was found that the inner pipe of the double pipe can be supplied with the standard pipe 50A (inner diameter 48.2 mm) shown in FIG. 6 until the hydrogen gas mailing distance is 3000 m.

上記した本発明の実施形態を示す図1においては、都市ガスを製造する都市ガス製造装置1と、水素ガスを製造する水素ガス製造装置5では、それぞれ別のガスを用いて都市ガスと水素ガスを製造する例について説明したが、図7に示すような手段を用いて水素ガスを製造することができる。すなわち、都市ガスを供給する中圧導管3から都市ガスを水素製造装置5aに導く。そして、水素ガス製造装置5aでは都市ガスの改質処理により水素ガスを製造して、製造した水素ガスを水素ガス貯蔵装置6に貯蔵する。水素ガス貯蔵装置6に貯蔵した水素ガスは、ガナバG2により中圧B(0.1〜0.3MPa)に圧力調整して二重配管8に導く。一方、中圧導管3を流れる都市ガスは低圧導管4により分岐し、ガバナG1で低圧(2.5KPa)に圧力調整して二重配管8に導くようにする。   In FIG. 1 showing the above-described embodiment of the present invention, the city gas production apparatus 1 for producing city gas and the hydrogen gas production apparatus 5 for producing hydrogen gas use city gas and hydrogen gas respectively using different gases. Although the example which manufactures is demonstrated, hydrogen gas can be manufactured using a means as shown in FIG. That is, the city gas is led from the intermediate pressure conduit 3 for supplying the city gas to the hydrogen production apparatus 5a. Then, the hydrogen gas production device 5 a produces hydrogen gas by the city gas reforming process, and stores the produced hydrogen gas in the hydrogen gas storage device 6. The hydrogen gas stored in the hydrogen gas storage device 6 is adjusted to an intermediate pressure B (0.1 to 0.3 MPa) by the ganaba G2 and led to the double pipe 8. On the other hand, the city gas flowing through the medium-pressure conduit 3 is branched by the low-pressure conduit 4, and the pressure is adjusted to a low pressure (2.5 KPa) by the governor G 1 so as to be led to the double pipe 8.

図7に示すパイプラインにおいて、都市ガスの改質処理により製造した水素ガスを、パイプラインを構成する二重配管8に導くようにすると、水素製造装置5aを分散して設置することが可能になるという効果が生じる。   In the pipeline shown in FIG. 7, when hydrogen gas produced by the reforming process of city gas is guided to the double pipe 8 constituting the pipeline, the hydrogen production apparatus 5a can be installed in a distributed manner. The effect of becoming.

なお、本発明においては、前記したように、二重配管8(9、10)の内側配管内を流れる水素ガスの圧力(P1)を、これら二重配管の外側配管と内側配管とにより形成される空間部を流れる都市ガスの圧力(P2)より大にしている。この圧力(P1)と(P2)との関係をより精度高く保持するために、さらに、次の手段を採用するとよい。   In the present invention, as described above, the pressure (P1) of the hydrogen gas flowing in the inner pipe of the double pipe 8 (9, 10) is formed by the outer pipe and the inner pipe of the double pipe. The pressure is greater than the pressure (P2) of city gas flowing through the space. In order to maintain the relationship between the pressures (P1) and (P2) with higher accuracy, the following means may be further employed.

例えば、図8に示すように、二重配管8の要所に、二重配管8内を個別に流れる都市ガスと水素ガスの圧力をそれぞれ調整するための圧力調整手段(ガバナ)G3、G4を設ける。図8は、二重配管8の内側配管8b内を流れる水素ガスの圧力を調整するためのガバナG3、同じく二重配管8内を流れる都市ガスの圧力を調整するためのガバナG4を設置した例を示している。特に、二重配管8の内側配管8bに供給する水素ガスの圧力が中圧A(0.3MPa〜1MPa)に設定した場合には、水素ガスの圧力を調整するためのガバナG3を一ケ所又は数ケ所に設置し、需要家に水素ガスが供給されるときには、例えば、中圧Bである0.1MPaになるように圧力調整を行なう。ガバナG3、G4の設置個数と設置箇所は、二重配管8の敷設距離、都市ガス及び水素ガスの供給圧力と供給量等を考慮して適切に設定すればよい。   For example, as shown in FIG. 8, pressure adjusting means (governor) G3 and G4 for adjusting the pressures of city gas and hydrogen gas flowing individually in the double pipe 8 are provided at the important points of the double pipe 8, respectively. Provide. FIG. 8 shows an example in which a governor G3 for adjusting the pressure of hydrogen gas flowing in the inner pipe 8b of the double pipe 8 and a governor G4 for adjusting the pressure of city gas flowing in the double pipe 8 are installed. Is shown. In particular, when the pressure of the hydrogen gas supplied to the inner pipe 8b of the double pipe 8 is set to an intermediate pressure A (0.3 MPa to 1 MPa), a governor G3 for adjusting the hydrogen gas pressure is provided at one place or When the hydrogen gas is installed at several places and hydrogen gas is supplied to the consumer, the pressure is adjusted so that the intermediate pressure B is 0.1 MPa, for example. The number and location of the governors G3 and G4 may be set appropriately in consideration of the laying distance of the double pipe 8, the supply pressure and supply amount of city gas and hydrogen gas, and the like.

なお、二重配管8内を流れている水素ガスと都市ガスをそれぞれ個別に水素ガス用ガバナG3、都市ガス用ガバナG4に導き、圧力調整したこれらガスを再び二重配管8内に戻すための手段は、前記した図4又は図5に示すEF継手20(40)、EF継手30(50)や分岐管取出し継手等を用いる。   The hydrogen gas and the city gas flowing in the double pipe 8 are individually led to the hydrogen gas governor G3 and the city gas governor G4, and the pressure-adjusted gases are returned to the double pipe 8 again. As the means, the EF joint 20 (40), the EF joint 30 (50), the branch pipe take-out joint, or the like shown in FIG. 4 or FIG. 5 is used.

上記したように、本発明に採用する二重配管8の外側配管8aは、既設の都市ガスを供給するポリエチレン管、あるいは鋼管又は樹脂被覆鋼管を採用することができる。この既設の外側配管8aは、主として地下に埋設されている。従って、地下に埋設されている外側配管8aに水素ガスを供給するための内側配管8bを挿入する作業は、外側配管8aを埋設している道路等を外側配管8aに沿って全面的に掘削することなく、次の工法を確立して行なうことにより可能になる。すなわち、直管をなす外側配管8aを所定の長さ、例えば500mの長さの外側配管8aについてその両端を切断する。そして、この切断した外側配管8a内にポリエチレン管からなる内側配管8bを挿入する。次に、隣りどうしに位置する外側配管8aに挿入した内側配管8bを接続し、さらに、隣りどうしに位置する外側配管8aを接続する。これにより、既設の都市ガス配管を有効に利用することができる。   As described above, the outer pipe 8a of the double pipe 8 employed in the present invention can employ an existing polyethylene pipe for supplying city gas, a steel pipe, or a resin-coated steel pipe. The existing outer pipe 8a is mainly buried underground. Therefore, the operation of inserting the inner pipe 8b for supplying hydrogen gas to the outer pipe 8a buried underground is excavating the road or the like in which the outer pipe 8a is buried along the outer pipe 8a. Without making it possible, the following method will be established and implemented. That is, both ends of the outer pipe 8a that is a straight pipe are cut at a predetermined length, for example, the outer pipe 8a having a length of 500 m. Then, an inner pipe 8b made of a polyethylene pipe is inserted into the cut outer pipe 8a. Next, the inner pipe 8b inserted into the outer pipe 8a positioned adjacent to each other is connected, and further, the outer pipe 8a positioned adjacent to each other is connected. Thereby, the existing city gas piping can be used effectively.

上記した本発明の実施形態においては、都市ガスと水素ガスを同時に集合住宅Aに供給する場合について説明したが、一戸建て住宅にも同様な方法で都市ガスと水素ガスを同時に供給することができる。また、都市ガスと水素ガスを大量に使用することが予想される大口の需要家となる製造工場に対しても、専用の二重配管8を敷設するようにするとよい。
さらに、燃料電池自動車用に水素ガスを供給する水素ガススタンドに対しても、本発明に採用している二重配管8を使用して水素ガスを供給することが可能になる。
In the above-described embodiment of the present invention, the case where the city gas and the hydrogen gas are simultaneously supplied to the apartment house A has been described. However, the city gas and the hydrogen gas can be simultaneously supplied to the detached house by the same method. Also, it is preferable to lay a dedicated double pipe 8 for a manufacturing plant that is a large-scale consumer who is expected to use a large amount of city gas and hydrogen gas.
Furthermore, it is possible to supply hydrogen gas to a hydrogen gas stand that supplies hydrogen gas for a fuel cell vehicle using the double pipe 8 employed in the present invention.

また、都市ガスを供給する既設のポリエチレン管、あるいは鋼管等からなるパイプラインは、基幹となるパイプラインから需要家に近づくにつれてその径は小さくなる。従って、都市ガスを供給するパイプライン内に挿入する水素ガスを供給するための水素ガス配管(内側配管)も、異径のソケット型EF継手を用いて需要家に近づくにつれてその径を小さくするようにする。   Moreover, the diameter of the existing polyethylene pipe that supplies city gas or a steel pipe or the like becomes smaller as it approaches the customer from the main pipeline. Accordingly, the diameter of the hydrogen gas pipe (inner pipe) for supplying hydrogen gas to be inserted into the pipeline for supplying city gas should be reduced as it approaches the consumer using a socket type EF joint with a different diameter. To.

本発明を実施するために、都市ガスと水素ガスとを、これらガスの製造装置から、集合住宅Aの需要家まで供給するためのパイプラインの構成例を説明するための図である。In order to implement this invention, it is a figure for demonstrating the structural example of the pipeline for supplying city gas and hydrogen gas to the consumer of the apartment house A from these gas manufacturing apparatuses. 図1に示す二重配管の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the double piping shown in FIG. 図1に示す二重配管の構成を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the structure of the double piping shown in FIG. 図1に示す二重配管において、合流部F1における接続構造を説明するための断面図である。In the double pipe shown in FIG. 1, it is sectional drawing for demonstrating the connection structure in the junction part F1. 図1に示す二重配管において、分岐部F4における分岐構造を説明するための断面図である。In the double pipe shown in FIG. 1, it is sectional drawing for demonstrating the branch structure in the branch part F4. 二重配管を構成する内側配管に要求される必要配管内径について、計算により求めた結果を示す図である。It is a figure which shows the result calculated | required by calculation about the required piping internal diameter requested | required of the inner side piping which comprises double piping. 本発明を実施するためのパイプラインについて、他の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other structural example about the pipeline for implementing this invention. 本発明を実施するためのパイプラインについて、さらに他の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the further another structural example about the pipeline for implementing this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:都市ガス製造装置
2:都市ガス貯蔵装置
3:中圧導管
4:低圧導管
5:水素ガス製造装置
6:水素ガス貯蔵装置
7:水素ガス導管
8.9、10:二重配管
12:都市ガス配管
13:燃料電池(燃料電池設備)
15:給湯装置
17:電力線
18:照明機器
A:集合住宅
F0、F2、F3、F4:分岐部
F1:合流部
G1、G2、G3、G4:ガバナ(圧力調整手段)
1: City gas production device 2: City gas storage device 3: Medium pressure conduit 4: Low pressure conduit 5: Hydrogen gas production device 6: Hydrogen gas storage device 7: Hydrogen gas conduit 8.9, 10: Double piping 12: City Gas piping 13: Fuel cell (fuel cell equipment)
15: Hot water supply device 17: Power line 18: Lighting equipment A: Apartment house F0, F2, F3, F4: Branch part F1: Junction part G1, G2, G3, G4: Governor (pressure adjusting means)

Claims (4)

付臭剤の入った燃焼ガスを需要家が設置している一般ガス燃焼機器に、付臭剤の入っていない燃焼ガスを前記需要家が設置している特定ガス機器にパイプラインを用いて供給する、燃焼ガスの供給方法であって、
前記パイプラインは、外側配管と該外側配管内に挿入された内側配管から構成される二重配管を備え、前記二重配管において、前記付臭剤の入った燃焼ガスを前記外側配管と前記内側配管とにより形成される空間部に流し、前記付臭剤の入っていない燃焼ガスを前記内側配管内に流すことを特徴とする燃焼ガスの供給方法。
Supply combustion gas containing odorant to general gas combustion equipment installed by consumers and supply combustion gas not containing odorant to specific gas equipment installed by consumers using a pipeline A method of supplying combustion gas,
The pipeline includes a double pipe composed of an outer pipe and an inner pipe inserted into the outer pipe. In the double pipe, the combustion gas containing the odorant is supplied to the outer pipe and the inner pipe. A method for supplying combustion gas, characterized in that a combustion gas that does not contain the odorant is caused to flow into a space formed by a pipe and flows into the inner pipe.
前記二重配管において、前記内側配管内を流れる前記付臭剤の入っていない燃焼ガスの圧力(P1)を、前記空間部を流れる前記付臭剤の入った燃焼ガスの圧力(P2)より大にすることを特徴とする請求項1に記載の燃焼ガスの供給方法。   In the double pipe, the pressure (P1) of the combustion gas containing no odorant flowing in the inner pipe is larger than the pressure (P2) of the combustion gas containing the odorant flowing in the space. The combustion gas supply method according to claim 1, wherein: 付臭剤の入った燃焼ガスを需要家が設置している一般ガス燃焼機器に、付臭剤の入っていない燃焼ガスを需要家が設置している特定ガス機器に供給するためのパイプラインであって、
前記パイプラインは、外側配管と前記外側配管内に挿入された内側配管を有する二重配管から構成される二重配管部を備え、
前記二重配管部は、その前記内側配管を前記付臭剤の入っていない燃焼ガスを流すための配管とし、さらに前記外側配管と前記内側配管とにより形成される空間部を前記付臭剤の入った燃焼ガスを流すための配管構造をなし、
前記パイプラインは、前記二重配管部の前記内側配管内を流れる前記付臭剤の入っていない燃焼ガスの圧力(P1)を、前記空間部を流れる前記付臭剤の入った燃焼ガスの圧力(P2)より大にして流すための圧力調整手段を備えていることを特徴とする燃焼ガスを供給するためのパイプライン。
Pipeline for supplying combustion gas containing odorant to general gas combustion equipment installed by consumers and combustion gas not containing odorant to specific gas equipment installed by consumers There,
The pipeline includes a double pipe portion composed of a double pipe having an outer pipe and an inner pipe inserted into the outer pipe,
The double pipe section is a pipe for flowing the combustion gas not containing the odorant in the inner pipe, and a space formed by the outer pipe and the inner pipe is further formed in the odorant. It has a piping structure for flowing in the combustion gas.
The pipeline uses the pressure (P1) of the combustion gas that does not contain the odorant flowing in the inner pipe of the double pipe part, and the pressure of the combustion gas that contains the odorant that flows through the space part. (P2) A pipeline for supplying combustion gas, characterized by comprising pressure adjusting means for flowing larger.
前記二重配管部を構成する前記外側配管は、前記付臭剤の入った燃焼ガスを供給する既設の配管であることを特徴とする請求項3に記載の燃焼ガスを供給するためのパイプライン。   The pipeline for supplying combustion gas according to claim 3, wherein the outer pipe constituting the double pipe section is an existing pipe for supplying the combustion gas containing the odorant. .
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