JP5847885B2 - 水素トレーラ - Google Patents

Description

本発明は、水素ステーションへの水素の出荷設備として使用する水素トレーラに関するものである。

水素自動車（燃料電池自動車を含む）が普及すると、それらに水素を供給するための水素ステーションを各地に設ける必要が生じる。各地の水素ステーションに水素を出荷するためには、水素を陸上輸送するに適した水素トレーラが必要になる。なお、水素トレーラは、水素ステーションまで水素を運ぶために使用されるだけでなく、水素ステーションに留置され、水素自動車への供給源としても使用され得るものである。

水素トレーラとして使用できる車両の例は、たとえば下記の特許文献１に記載されている。同文献１に記載された車両は図９に示すもので、荷台５の上に、下部のベース１６と前後の隔壁１７とを有する架台１５が載せられ、その架台１５上に複数本の高圧ガス容器Ａが搭載されている。

特表平８−５１０４２８号公報

従来の水素トレーラでは、高圧水素容器のガス供給口に取り付けられた元弁が手動開閉式であった。すなわち、高圧水素容器のそれぞれに、手動で開け閉めするバルブが元弁として取り付けられていた。特許文献１においても、元弁に何らかの自動開閉機能が付随している旨は示されていない。

一般にトレーラ上には複数の高圧水素容器が搭載されるが、当該容器の数が増すと、各容器の元弁をすべて手動で開閉するのは容易でなくなる。とくに、火災防止等の目的で緊急を要する場合には、元弁を急いで閉じる必要が生じるため、操作負担がきわめて重くなる。水素トレーラでは、高圧水素の経路に緊急遮断弁を設けることが安全上好ましいが、各容器からの水素配管をまとめた集合的な配管部分に緊急遮断弁を設けるとしても、緊急時には、個々の高圧水素容器の元弁をも併せて閉鎖することが求められる。

本発明は、上記のような課題を解決するために行ったものであり、複数搭載された高圧水素容器のそれぞれに設けられた元弁を緊急時等に一斉に閉じることが容易であるなど、元弁操作に関する作業負担を軽減するとともに安全性を向上させた水素トレーラを提供するものである。

本発明は、高圧水素容器を複数本搭載した状態で移送および留置される水素トレーラであって、上記高圧水素容器（のすべて）に通じる集合配管に緊急遮断弁が設けられているとともに、上記高圧水素容器のそれぞれに取り付けられた元弁（容器元弁）が、上記緊急遮断弁の閉鎖に連動して自動的に閉じるものであることを特徴とする。
高圧水素容器に通じる集合配管に緊急遮断弁が設けられていることは、可燃性の水素を水素トレーラにて安全に移送し供給するうえで重要である。しかし、緊急遮断弁を閉じたとしても、各容器から緊急遮断弁までの部分において十分な危険回避をなすためには、個々の高圧水素容器の元弁を閉じる必要がある。
発明の水素トレーラにおいては、上記のとおり、各高圧水素容器に取り付けた元弁が緊急遮断弁の閉鎖に連動して自動的に閉じるものである。そのため、緊急遮断弁を閉鎖するような緊急の事態には、複数ある元弁のそれぞれが自動的に一斉に閉鎖される。すなわち発明の水素トレーラでは、元弁操作に関する作業負担がきわめて軽減されるとともに、緊急時の安全性が迅速かつ確実に保たれるといえる。

上記発明に関し、緊急遮断弁と上記各元弁とが、トレーラ上に搭載された共通の窒素ボンベから供給される窒素ガスによって開閉するものであり、緊急遮断弁を閉鎖させる際の当該窒素ガスの圧力変化によって上記の各元弁が閉じるよう構成されていると好ましい。
緊急遮断弁としては、電動式のものを使用してもよいが、上記のように窒素ガスの力で開閉駆動するものを採用する方が防爆面での安全性に優れている。上記は、その点を考慮して窒素ガスにて開閉する緊急遮断弁を使用するとともに、各高圧水素容器に取り付ける元弁についても、窒素ガスの力で開閉するものを使用することを提案している。そのうえで、緊急遮断弁と各元弁とのそれぞれの駆動用窒素ガスとして、共通の窒素ボンベから供給されるものを使用する。そのようにすると、水素トレーラにおいて防爆上の安全性が高くなるうえ、窒素ボンベの重量や搭載スペースを削減できるという利点がある。

上記について具体的には、上記窒素ボンベからの窒素ガスの供給経路に、高温時に自動的にガス抜きするための可溶栓式安全弁が設けられていて、そのガス抜きによる窒素ガスの圧力変化（低下）によって上記緊急遮断弁が閉鎖され、同時に上記の各元弁が閉じるようにすると、とくに好ましい。
水素を扱うことから、水素トレーラには火災防止に関する緊急手段が必要であり、したがって緊急遮断弁には、上記のように可溶栓式安全弁と連携をとるものが適している。当該安全弁が所定の温度にまで上昇すると、栓の部分が溶けることによって自動的に窒素ガスのガス抜きが行われる。そのような安全弁を上記窒素ボンベからの窒素ガスの供給経路に設け、ガス抜きされたことによる窒素ガスの圧力変化（圧力の低下）によって上記緊急遮断弁を閉鎖し、もって火災に対する安全性確保するのである。
そうして緊急遮断弁を閉鎖する際、窒素ガスの上記圧力変化を各元弁にも伝えると、緊急遮断弁が閉じるとき各元弁も閉じることになる。そのようにすると、電気信号等を使うことなく、可溶栓式安全弁の状態変化を、配管を経由する窒素ガスの圧力伝播によって緊急遮断弁と各元弁とに伝え、安全かつ確実にすべての弁を閉じることができる。

さらには、上記窒素ボンベからの窒素ガスの供給経路に押しボタン式の開閉操作バルブが設けられていて、その操作による窒素ガスの圧力変化によって上記緊急遮断弁が閉鎖され、同時に上記の各元弁が閉じるように構成されるのもよい。
窒素ガスの上記供給経路に押しボタン式の開閉操作バルブが設けられていると、それを操作することによって、窒素ガスの（下流側への）圧力を変化させることができる。前記のように緊急遮断弁と各元弁とを窒素ガスによって開閉するようにした場合、上のように窒素ガスの圧力を変化させたとき、緊急遮断弁が閉じるとともに上記の各元弁が自動的に閉じる。したがって、上記の開閉操作バルブが水素トレーラに設けられていると、緊急遮断弁と各元弁とが連動して閉じるという安全処置が、温度上昇等の状況変化に対応するのみではなく、監視員等の判断によっても適宜に実施できることになる。

また、上記の各元弁に至る上記窒素ガスの経路に２本以上・５本以下の分岐した系統（分岐配管）があり、各系統に、手動開閉可能な操作バルブが設けられていると、さらに好ましい。
格別の緊急性はないので緊急遮断弁は閉じる必要がないものの高圧水素容器の各元弁を閉じたい、という場合、上記のように分岐系統があってそれぞれに操作バルブが設けられていると有意義である。すなわち、上記した２〜５本の分岐系統における上記の各操作バルブを操作することにより、各系統に属するいくつかの元弁を閉じることができる。たとえば、メンテナンス等の対象とする特定の系統に属する複数の元弁を、一つの操作バルブによって閉じる（またその後に開く）ことが可能である。仮にすべての元弁を開閉するとしても、操作すべき操作バルブの数は２〜５個であり、１台の水素トレーラに搭載される高圧水素容器の一般的な数（すなわち元弁の数）に比べると大幅に少ないため、元弁ごとに開閉操作する場合と比較して操作負担は重くない。
また、このように構成した場合にも、上記した共通の窒素ボンベから供給される窒素ガスの力により、各元弁を安全かつ確実に開閉することができる。

さらに、発明の水素トレーラにおいては、上記高圧水素容器と通じる水素ガスの経路であって各高圧水素容器の近傍の当該各容器と直結された部分に、高温時に自動的にガス抜きするための可溶栓式安全弁がそれぞれ設けられていて、そのガス抜きによる水素ガスの圧力変化によって上記の各元弁が閉じるようにするとよい。
このようにすると、搭載したいずれかの高圧水素容器またはその付近が温度上昇したとき、その近傍にある上記安全弁が作動し、当該高圧水素容器について元弁を閉じることができる。そのため、緊急遮断弁やそのための温度検知手段（前記した可溶栓式安全弁等）の設置部分の温度とは別に、高圧水素容器等のいずれかの設置部分の温度が局部的に上昇した場合にも、その温度が所定値に達したことに対応して、該当する容器の元弁を閉じ、水素トレーラの安全性を保つことができる。

あるいは、上記窒素ボンベからの窒素ガスの供給経路に設けられる上記押しボタン式の開閉操作バルブ（緊急遮断弁を操作する上記のバルブ）、または、上記の各元弁に至る窒素ガスの各系統に設けられる上記手動開閉可能な操作バルブ（上記各分岐系統の元弁を開閉する上記のバルブ）が、防爆電磁弁であるのも好ましい。
一般に電磁弁は、防爆上の安全性に関し、窒素ガスで駆動される弁には及ばないとされるが、とくに防爆性能を高めた電磁弁であれば問題なく使用され得る。そして電磁弁は、電線（またはワイヤレス）を介した信号伝達によって遠隔操作が容易である点で窒素ガス駆動の弁よりも使いやすい。したがって、使用に適した防爆型の電磁弁を、上記した押しボタン式の開閉操作バルブまたは手動開閉可能な操作バルブに置き換えて水素トレーラで使用すると、たとえば水素トレーラとは離れた遠隔部分（水素ステーション等）からの操作によっても、緊急遮断弁とともに各元弁を一斉に閉じたり、各分岐系統ごとに元弁を閉じたりすることが可能になる。その場合、元弁の操作がきわめて簡単であるうえ、迅速かつ安全に行えることにもなる。

あるいはさらに、水素トレーラにおける上記高圧水素容器のそれぞれに取り付けられた上記元弁が、電磁弁であるのもよい。
各高圧水素容器の元弁が、上述のように窒素ガスで開閉駆動されるものではなく、電磁石の力で開閉駆動される電磁弁（好ましくは防爆電磁弁）であると、やはり遠隔操作が容易であって、たとえば水素ステーションからの操作によってもそれぞれの開閉を容易に行うことができる。また、元弁の開閉を、緊急遮断弁の開閉と連動させたり、いくつかの分岐系統ごとに行ったり、各高圧水素容器の温度上昇に応じて行ったりすることを、ガスの圧力ではなく電気的信号を介して実施することが可能である。

発明の水素トレーラでは、各高圧水素容器に取り付けた元弁が緊急遮断弁の閉鎖に連動して自動的に閉じることから、元弁操作に関する作業負担を軽減できるとともに、緊急時の安全性を迅速かつ確実に保つことができる。
緊急遮断弁が開の状態であっても、メンテナンス等の対象とする特定の系統に属する複数の元弁を、一つの操作バルブによって閉鎖できるようにすることも可能である。また、同じく緊急遮断弁の開閉状況とは別に、高圧水素容器のいずれかの設置部分の温度が局部的に上昇した場合に、該当する容器の元弁を閉じるようにすることもできる。

図１（ａ）は発明による水素トレーラ１等を示す側面図であり、同（ｂ）は水素トレーラ１の内部を示す側面図（側部のパネル等を取り除いて示す図）である。 図２（ａ）・（ｂ）・（ｃ）のそれぞれは、水素トレーラ１の架台１０等を示す側面図、平面図、背面図である。図２（ａ）および（ｂ）は、架台１０の分解状態をも示している。 図３（ａ）・（ｂ）のそれぞれは、図１（ａ）におけるIIIａ−IIIａ矢視図およびIIIｂ−IIIｂ断面図である。また、図３（ｃ）・（ｄ）・（ｅ）・（ｆ）のそれぞれは、図３（ａ）におけるｃ−ｃ、ｄ−ｄ、ｅ−ｅ、ｆ−ｆの矢視図または断面図である。 水素トレーラ１における容器用カバー３０等を示す正面図である。図３（ｄ）または（ｅ）を拡大表示した図でもある。 発明による水素トレーラ６等を示す側面図である。 水素トレーラ６における配管系５０の全体を示す系統図である。 上記の配管系５０について要部を示す系統図である。 上記の配管系５０のうち各高圧水素容器Ａ付近の詳細を示した系統図である。 水素トレーラとして使用され得る従来の（特許文献１に記載の）車両を示す側面図である。

図１〜図８に、発明の実施例である水素トレーラ１・６等を示す。なお、以下の説明において「前」「後」は水素トレーラ１の進行方向にいう前・後をいい、「左」「右」は、その進行方向に向かっての左・右をさすものとする。

図１に示す水素トレーラ１は、水素を燃料とする水素自動車（燃料電池自動車を含む）に水素を供給等するための手段であり、水素を充填した高圧水素容器Ａを搭載して水素ステーションまで輸送し、また水素ステーションに留置されて水素自動車への水素の供給を行うものである。特定の水素ステーションにおいては、逆に高圧水素容器Ａへの水素の充填を受けることもある。輸送の際は、図１（ａ）のようにトラクター２に牽引されることによって走行する。

水素トレーラ１は、その台車１ａ上に前後２組（２ブロック）の架台１０を搭載し、それぞれの架台１０に、図１（ｂ）のように高圧水素容器Ａを複数本ずつ取り付けている。高圧水素容器Ａは、アルミ合金等の軽量金属製容器の外側に炭素繊維等の繊維層を積層した略円筒形状の複合容器であり、内部に３５０気圧以上の圧力で水素を充填することができる。

高圧水素容器Ａを固定する上記２組の架台１０のそれぞれは、図２のように構成したものである。すなわち、前後左右の位置に鉛直に立てた４本の支柱１３に対し、水平な支持部材１２を有する棚状のフレーム１１を、各段ごとに取付け・取外しが可能なように３段取り付けている。各段のフレーム１１を支柱１３に対して取外し可能に連結すべく、図２（ａ）のように両者の継手同士をボルトナットで締結することとし、フレーム１１の位置がずれ動くことのないよう、ターンバックルを含む連結ロッド１４によっても接続している。

各段のフレーム１１には、図２（ｂ）・（ｃ）のように４本の高圧水素容器Ａを、軸心が前後を向いて平行になるよう並べて取り付けている。フレーム１１には左右に延びた水平な支持部材１２が平行に４本設けてある（図３（ｂ）参照）ため、各容器Ａはその支持部材１２上に、後述の固定装置２０を用いて固定している。

各架台１０には、上記のようなフレーム１１を上下３段に積み重ねるので、架台１０の１組には合計１２本の容器Ａを搭載することになる。上記のように各段のフレーム１１が取り外し可能であるため、下段・中段のフレーム１１に容器Ａを固定することも困難なく行うことができる。

水素トレーラ１上に設けた上記架台１０の位置、および各架台１０上の高圧水素容器Ａの向きについては、図１（ｂ）および図２（ｂ）のようにしている。すなわち、容器Ａは架台１０ごとに同じ向きに揃えて固定することとし、前方の架台１０上の容器Ａは元弁（容器元弁）Ａａの側を後ろ向きにし、後方の架台１０上の容器Ａは元弁Ａａの側を前向きにする。つまり、前方の架台１０上のすべての容器Ａと、後方の架台１０上のすべての容器Ａとが、元弁Ａａ側同士が向かい合わせになるように配置している。そして、前後各組の容器Ａの間に、作業員が入れるだけの操作用スペース５５ができるように前後の各架台１０間に間隔をとっている。

各容器Ａの元弁Ａａは、安全のために水素の供給を停止する際や容器Ａの取付け・取外し等のために開閉する必要があるが、上のようにしたことにより、前後両組の全容器Ａについてのバルブ操作を、上記１箇所の操作用スペース５５において能率的に行うことができる。とくに大型の水素トレーラでは３組以上の架台に容器Ａを固定する場合があり得るが（図５を参照）、そのような場合も、前後に隣接するいずれか２組について容器Ａの元弁Ａａ側同士が操作用スペースをはさんで向かい合うように配置するとよい。なお、容器Ａの元弁Ａａ側とは反対側の端部には、通常、安全弁（図８における符号Ａｃ）への引回し配管が取り付けられている。

架台１０におけるフレーム１１上に高圧水素容器Ａを固定するためには、図２（ａ）〜（ｃ）に示すバンド式の固定装置２０を使用している。固定装置２０は、下部に脚部を有する金属帯製のフレキシブルな環状のバンド（連結可能な切れ目を１箇所に有するもの）にて容器Ａの胴部を縛るものである。脚部は事前にフレーム１１（支持部材１２）上に取り付けておくことから、バンドを胴部に巻き切れ目を連結して締め付けた時点で、容器Ａを固定することができる。ただし、容器Ａの胴部は外周に炭素繊維層を有していて傷付きやすいことから、バンドの内側のほぼ全周にゴムパッドをはさむ。ゴムパッドとしては、周長方向に複数箇所（８箇所程度）で分割したものを使用している。その方が、バンドの内側に挿入しやすいうえ、消耗時の交換を低コスト化できるからである。

前後の架台１０の上部には、図４に示す容器カバー３０をそれぞれ設けている。カバー３０は、不燃性の高断熱材のボードを鋼製の枠に取り付けた板３１を、２枚一組にして架台１０の上部に取り付けたものである。２枚の板３１をほぼ水平（外側がやや下がるように傾斜を付ける）にし、内側の縁部を互いに突き合わせた状態にすると、架台１０に取り付けた高圧水素容器Ａのすべてを覆うことができる。容器Ａを覆うことによって日光を遮り、夏季等における容器Ａの温度上昇を抑制するのである。

容器カバー３０の各板３１は可動式のもので、ハンドル３６を操作して伝動チェーン３５やスプロケット３３等を駆動することにより、図４に仮想線で示すように互いに左右へ離れるように移動し、さらに架台１０の左右外側において縦向きに姿勢を変えることができる。ハンドル３６を逆向きに操作するとき、各板３１は上記と逆の動きをする。そのように板３１が移動して姿勢を変えると、架台１０の上部すなわち容器Ａの上方を大きく開放することができ、上からの散水等によって容器Ａを冷却等することが可能になる。

トレーラ１上の架台１０は、高圧水素容器Ａの保護等のために、図１または図３（ａ）・（ｂ）のように周囲を保護板４０等で覆っている。そして、内部を点検・整備等する必要のある部分には、固定配置した保護板４０に代えて（またはそれとともに）、開閉可能なパネル（または扉）４１・４２・４３・４４を配置している。夏季等に内部の温度が上昇しないよう、固定配置の保護板４０にはベンチレータやガラリを取り付け、パネル４１・４２・４３・４４には、通気孔のあるパンチングメタル板を採用している。

各高圧水素容器Ａの元弁Ａａは、図４に示すように接続配管５２を介して、架台１０に固定された固定配管５１に接続している。それら固定配管５１は、トレーラ１の後部に設けた配管系５０（図３（ｆ）および図６等）に接続し、この配管系５０のユニット内に各種の計器や操作バルブ、さらには水素取出し用のワンタッチカプラ構造のノズル（もしくはレセプタクル）等を集めて配置している。

その配管系５０は、図１のように、後方の架台１０のすぐ後ろであってトレーラ１の台車１ａの後端縁部から数十ｃｍ以上内側（前方）に入った位置に取り付けている。また図３（ｆ）に示すように、配管系５０は、台車１の側縁部からも内側に数十ｃｍの間隔をおいて機器を配置している。これは、配管系５０の後部に作業員によるバルブ等の操作用スペース５６を確保することと、交通事故等によっても配管系５０が損傷しないこととを配慮したものである。

図５には、台車１ａ上に前後３組（３ブロック）の架台１０を搭載し、各架台１０に高圧水素容器Ａを複数本ずつ取り付けた水素トレーラ６を示す。高圧水素容器Ａや各架台１０の構造、架台１０上への高圧水素容器Ａの固定態様、ならびに架台１０の上部に配置した容器カバー３０の構造等は、図１〜図４に示した水素トレーラ１におけるものと同様である（共通部分には同一の符号を付している）。

図５の水素トレーラ６が図１等の水素トレーラ１と基本的に相違する点は以下のとおりである。すなわち、
1) 上記のとおり架台１０が３組あり、各架台１０の上に１１〜１２本（合計では３５本）の高圧水素容器Ａを取り付けている。
2) ３組の架台１０のうち後方の２組について、高圧水素容器Ａの元弁Ａａ側同士が操作用スペース５５をはさんで向かい合うように配置している。両組の容器Ａについてのバルブ操作や保守点検を、上記１箇所の操作用スペース５５において行えるようにしたものである。そして最前部の架台１０には、元弁Ａａの側を後方に向けて高圧水素容器Ａを固定し、そのすぐ後ろの部分に操作スペース５６を設けている。

図５の水素トレーラ６における配管系５０の全体を図６に示す。水素トレーラ１（図１等）の配管系５０（詳細の図示は省略）と比較すると、高圧水素容器Ａの数が相違することから各配管のサイズや本数に関して相違があるものの、基本的な構成は共通である。
高圧水素容器Ａのそれぞれの元弁Ａａは、図１・図５の水素トレーラ１・６のいずれにおいても、操作スペース５５等での手動操作によって個々に開閉することができるが、緊急時等に必要があるときに、水素配管６０の緊急遮断弁６１（後述）と連動して一斉に閉じること等ができるようにしてある。

水素トレーラ６の配管系５０は、図６のとおり水素配管６０、窒素配管７０および放出配管８０を含み、全体的にはつぎのようなものとしている。
a) 水素配管６０は、各高圧水素容器Ａ内の水素が、容器Ａごとに設けられている元弁Ａａを介して集合配管に通じ、その先で分岐して２箇所の水素供給口６２へ通じるよう構成している。また、水素供給口６２と並列に２箇所の水素充填口６３を設け、ここからは各高圧水素容器Ａ内へ水素を充填できるようにしている。水素配管６０における集合配管部分には緊急遮断弁６１を設け、緊急の際、上記した水素の流れを遮断できるようにしている。
b) 窒素配管７０は、第一には上記の緊急遮断弁６１を開閉するために設けたもので、窒素ボンベ７１による窒素の圧力を、押しボタン式開閉操作バルブ７２および可溶栓式安全弁７３の取付け部分を介して緊急遮断弁６１の操作部分に伝達するよう構成している。
c) 窒素配管７０は、第二には、各高圧水素容器Ａの元弁Ａａを開閉するために設けたもので、窒素ボンベ７１からの上記配管の一部であるポイント７０Ｘを、手動開閉可能な３台の操作バルブ７４を介して各元弁Ａａの操作部分に接続している。
d) 放出配管８０は、緊急遮断弁６１または上記の各元弁Ａａが閉じたとき、高圧水素容器Ａの水素または水素充填口６３から送られる水素を安全な箇所から大気中に放出するためのものである。

図７は、上記の配管系５０について要部を示したものである。すなわち、高圧水素容器Ａや水素供給口６２、水素充填口６３等について一部のもののみを図示し、通常配備する配管部品や経路の一部を省略して示している。

この図７によれば、緊急遮断弁６１に対する窒素配管７０の接続状態（上記b)）や、各元弁Ａａに対する操作バルブ７４付き窒素配管７０の接続状態（上記c)）を含めて、上記a)〜d)で説明した各配管の接続が以下のとおり明らかである。たとえば、
窒素配管７０のうち窒素ボンベ７１の下流側に押しボタン式の開閉操作バルブ７２を設け、それより下流側に可溶栓式安全弁７３の取付け部分を設け、その先を緊急遮断弁６１の操作部分に接続している。またこの窒素配管７０については、開閉操作バルブ７２の下流側にある図示のポイント７０Ｘを経由し、図示右方の分岐配管７０ａ・７０ｂ・７０ｃを介して各元弁Ａａの操作部分に接続してもいる。
緊急事態等において操作バルブ７２が操作された場合、または、温度上昇によって可溶栓式安全弁７３の栓が溶けた場合には、緊急遮断弁６１の操作部分へ至る配管７０内の窒素圧力が低下し、それによって緊急遮断弁６１が自動閉鎖する。その場合、分岐配管７０ａ・７０ｂ・７０ｃ内の窒素圧力も低下することから、すべての高圧水素容器Ａの元弁Ａａも自動閉鎖することになる。

また、上記ポイント７０Ｘの先に設けた３本の分岐配管７０ａ・７０ｂ・７０ｃのそれぞれには操作バルブ７４を設け、その先を各元弁Ａａの操作部分に接続している。３本の分岐配管７０ａ・７０ｂ・７０ｃは、前記３組の架台１０のそれぞれに対応づけて設けたものである。
前記の操作バルブ７２が通常の開状態であるとき（したがって水素配管６０の緊急遮断弁６１が開いているとき）も、操作バルブ７４のいずれかを手動操作することにより、いずれかの架台１０上にある容器Ａの全数について元弁Ａａを閉じることができる。したがって、特定の架台１０上の高圧水素容器Ａについて、メンテナンス等のためまたは安全上の対応のために各組の元弁Ａａを閉じることが、操作バルブ７４のいずれかを手動操作することのみによって簡単に行えることとなる。

配管系５０のうち各高圧水素容器Ａ付近の詳細を図８に示す。
この図には、高圧水素容器Ａに元弁Ａａが取り付けられ、その元弁Ａａが接続配管５２を介して水素配管６０に接続されていることが明示されている。元弁Ａａとしては、ガス圧に応じて開閉駆動を行う操作部分ＡａＮを有するものを使用しており、そこに、窒素配管７０一部である上記分岐配管（の一つ）７０ｂを接続している。操作部分ＡａＮに作用する窒素の圧力が低いときは、元弁Ａａが閉じて水素の流れを遮断する。
分岐配管７０ｂにある操作バルブ７４（図７）を手動操作して閉じると、それより下流側で窒素の圧力が低下するため、その分岐配管７０ｂに接続されている架台１０上の容器Ａについて元弁Ａａが閉鎖される。操作バルブ７４が操作されない場合でも、前記のように緊急遮断弁６１（図７等）が閉じるときには、分岐配管７０ｂを含むすべての分岐配管において窒素の圧力が下がるため、すべての容器Ａについて元弁Ａａが閉じる。

上記の元弁Ａａとしては、高圧水素容器Ａの側から作用する水素の圧力が大幅に低下して一定値以下となった場合にその水素の流れを遮断する機能をも有するものを使用している。そのうえで、配管系５０においては、図８のとおり、各高圧水素容器Ａの近傍であって当該各容器Ａと各元弁Ａａとの間の水素経路に、高温時に自動的にガス抜きをする可溶栓式安全弁Ａｂを設けている。
このようにしたことにより、各元弁Ａａは、それが取り付けられた容器Ａの近傍の温度が上昇したとき個別に閉じることが可能になる。その容器Ａの温度が上昇したとき、可溶栓式安全弁Ａｂの栓が溶けて水素が放出配管８０により大気中に放出される一方、元弁Ａａに作用する水素の圧力が下がるため、元弁Ａａが閉鎖されるのである。
なお、容器Ａのうち元弁Ａａ側とは反対側の端部には、前述のように安全弁Ａｃとともに引回し配管を取り付け、これらも放出配管８０へ接続している。

水素トレーラ１・６の配管系５０については、以上のほか、つぎのような構成をも採用している。
a) 元弁Ａａからの水素用の接続配管５２や、上記の放出配管８０には、図８や図４に示すとおり螺旋状の部分を含めている。高圧水素容器Ａが水素の充填状態に応じて膨張・収縮すること等に起因してその元弁Ａａ等の位置が変わり得ることを考慮し、配管中の特定の部分に力学的ストレスが集中しないようにするためである。
b) 接続配管５２は、固有振動数がトレーラ１の実測振動数（１５〜２０Ｈｚ）を超える２５〜５０Ｈｚ程度になるように、管の太さや長さ、取り付け位置等を定めている。
c) 窒素配管７０における窒素ボンベ７１（図７等）は、配管系５０の他の部分にも接続可能なようにし、配管内の窒素パージを行えるようにしている。バルブや計器類の交換時等に、配管内に空気が混入しないようにするためである。
d) 配管系５０内には、配管のいずれかの部分から水素が大量に流出することを防止するために、過流防止弁（図６の符号６０ｆ）を設けている。また、放出中の水素が燃焼し始めたときも火炎の逆流を防止するために、逆火防止器（図６の符号８０ｇ）を、配管系５０内に組み込んでいる。

上記の水素トレーラ１・６では、配管系５０の防爆性能を考慮し、元弁Ａａや緊急遮断弁６１、操作バルブ７２・７４として、窒素ガスの力で開閉するものを採用している。しかし、防爆性能に優れた操作性の高い電磁弁を入手できる場合には、そのような電磁弁を上記の各弁として採用することもできる。

以上、水素トレーラにおける発明の実施例を紹介したが、発明は、この実施例に限定されることなく実施可能である。たとえば、水素以外の高圧ガスを輸送等するものとして発明を構成することができる。また、トレーラではなく、トレーラと同程度の大型トラック等の車両として発明を構成することも可能である。

１・６ 水素トレーラ
１０ 架台
１１ フレーム
１２ 支持部材
２０ 固定装置
３０ 容器カバー
３１ 板
４０ 保護板
５０ 配管系
５５・５６ 操作用スペース
６０ 水素配管
６１ 緊急遮断弁
７０ 窒素配管
７０ａ・７０ｂ・７０ｃ 分岐配管
７１ 窒素ボンベ
７２ 押しボタン式の開閉操作バルブ
７３ 可溶栓式安全弁
７４ 手動開閉可能な操作バルブ
８０ 放出配管
Ａ 高圧水素容器
Ａａ 元弁
ＡａＮ （元弁の）操作部分
Ａｂ 可溶栓式安全弁

Claims (7)

1. 高圧水素容器を複数本搭載した状態で移送および留置される水素トレーラであって、
   上記高圧水素容器に通じる集合配管に緊急遮断弁が設けられているとともに、上記高圧水素容器のそれぞれに取り付けられた元弁が、上記緊急遮断弁の閉鎖に連動して自動的に閉じるものであること、
   および、上記緊急遮断弁と上記の各元弁とが、トレーラ上に搭載された共通の窒素ボンベから供給される窒素ガスによって開閉するものであり、緊急遮断弁を閉鎖させる際の当該窒素ガスの圧力変化によって上記の各元弁が閉じること
   を特徴とする水素トレーラ。
2. 上記窒素ボンベからの窒素ガスの供給経路に、高温時に自動的にガス抜きするための可溶栓式安全弁が設けられていて、そのガス抜きによる窒素ガスの圧力変化によって上記緊急遮断弁が閉鎖され、同時に上記の各元弁が閉じることを特徴とする請求項１に記載の水素トレーラ。
3. 上記窒素ボンベからの窒素ガスの供給経路に、押しボタン式の開閉操作バルブが設けられていて、その操作による窒素ガスの圧力変化によって上記緊急遮断弁が閉鎖され、同時に上記の各元弁が閉じることを特徴とする請求項１または２に記載の水素トレーラ。
4. 上記の各元弁に至る上記窒素ガスの経路に２〜５本の分岐した系統があり、各系統に、手動開閉可能な操作バルブが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水素トレーラ。
5. 上記高圧水素容器と通じる水素ガスの経路であって各高圧水素容器の近傍の当該各容器と直結された部分に、高温時に自動的にガス抜きするための可溶栓式安全弁がそれぞれ設けられていて、そのガス抜きによる水素ガスの圧力変化によって上記の各元弁が閉じることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水素トレーラ。
6. 上記窒素ボンベからの窒素ガスの供給経路に設けられる上記押しボタン式の開閉操作バルブ、または、上記窒素ボンベから上記の各元弁に至る窒素ガスの各系統に設けられる上記手動開閉可能な操作バルブが、防爆電磁弁であることを特徴とする請求項３または４に記載の水素トレーラ。
7. 上記高圧水素容器のそれぞれに取り付けられた上記元弁が電磁弁であることを特徴とする請求項１に記載の水素トレーラ。
   

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