(57)【要約】  【課題】  触媒反応を必要とせず、低コストでガスの漏洩を検出することが可能な技術を提供する。  【解決手段】  水素ガスを充填したガスタンク１００の外周部に付臭材１０２を被膜するとともに、ガスタンク１００内の水素ガスを燃料電池５０へ流すガス通路であるガス管２００における遮断弁３０２と遮断弁３０４とのあいだの外周部に付臭材１０２を被膜し、ガスタンク１００やガス管２００の一部が破損し、その破損箇所から水素ガスが漏洩した場合には、水素ガスとともに、付臭材１０２、２０２を外部に拡散させて、匂いにより水素ガスの漏洩を検出可能とした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタンク及びガス通路と、
前記ガスタンク及びガス通路の外周部に構成される芳香性部材とを備えることを特徴とするガス検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス検出装置において、
前記芳香性部材を覆う非通気性部材を備えることを特徴とするガス検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載のガス検出装置において、
前記非通気性部材の一部に他の部分よりも強度が弱い箇所があることを特徴とするガス検出装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のガス検出装置において、
前記芳香性部材は、前記ガスタンク及びガス通路の使用温度域において固体で存在する不揮発性部材が混入されていることを特徴とするガス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタンク及びガス通路からガスが漏洩したことを検出するガス検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスタンクやガス通路からガスが漏洩したことを検出する様々な手法が提案されている。例えば、水素の漏洩を検出する手法として、非ガス臭物質と、その非ガス臭物質と水素に対して触媒作用を有する物質とを共存させ、漏洩水素が非ガス臭物質に接触した場合に、触媒反応によりガス臭を有する物質を発生させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６２６２６号公報
【特許文献２】実開平６−６５２５９号公報
【特許文献３】実開平７−３８９３６号公報
【特許文献４】特開２０００−２２０９３５号公報
【特許文献５】特開平６−２９４７０１号公報
【特許文献６】特開２００２−２９７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の手法では、触媒反応が必須であり、漏洩水素が非ガス臭物質に接触しない場合には、水素の漏洩を検出することができないという問題があった。また、触媒反応のために、非ガス臭物質と漏洩水素に対して触媒作用を有する物質（触媒物質）としてパラジウムやパラジウムと金の合金等が用いられており、コストの増加を招いている。
【０００４】
本発明の目的は、触媒反応を必要とせず、低コストでガスの漏洩を検出することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、ガス検出装置において、ガスタンク及びガス通路と、これらガスタンク及びガス通路の外周部に構成される芳香性部材とを備えることを特徴とする。
【０００６】
このような構成とすることで、ガスタンク及びガス通路の内部のガスが漏洩した場合には、そのガスとともに芳香剤部材が外部に拡散し、当該芳香性部材の匂いによって、触媒反応を必要とせずにガスの漏洩が検出可能である。更には、パラジウム合金等の触媒物質を必要としないため、低コストでガスの漏洩が検出可能となる。
【０００７】
上記ガス検出装置において、芳香性部材を覆う非通気性部材を備えるように構成しても良い。
【０００８】
このような構成とすることで、ガスの漏洩時には、漏洩ガスによって非通気性部材とガスタンク及びガス通路の外周部とによって囲まれた空間の圧力が増加し、非通気性部材が破損して芳香剤部材が外部に拡散することによってガスの漏洩が検出可能となる。また、正常時には、芳香性部材を、非通気性部材とガスタンク及びガス通路の外周部とによって囲まれた空間内に留まらせることができるため、芳香剤部材の消失を抑制して、長期間、ガスの漏洩が検出可能となる。
【０００９】
上記ガス検出装置において、非通気性部材の一部に他の部分よりも強度が弱い箇所があるように構成しても良い。
【００１０】
このような構成とすることで、ガスの漏洩時には、非通気性部材における強度の弱い箇所が最初に破損することになる。従って、その強度の弱い箇所の近傍にのみ芳香性部材を構成しておいても、ガスの漏洩時には迅速に芳香性部材を外部に拡散させることができ、ガス漏洩の早期検出が可能となる。また、非通気性部材における強度の弱い箇所にのみ芳香剤部材を構成すれば良いため、コストの低減を図ることも可能となる。
【００１１】
上記ガス検出装置において、芳香性部材は、ガスタンク及びガス通路の使用温度域において固体で存在する不揮発性部材が混入されているように構成しても良い。
【００１２】
このような構成とすることで、芳香性部材が消失した後においても、非通気性部材とガスタンク及びガス通路の外周部とによって囲まれた空間内に固体の不揮発性部材が存在することになり、この不揮発性部材が移動し、不揮発性部材同士が接触したり、ガスタンク等と接触することによって発生する音により、ガスの漏洩検出が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、触媒反応を必要とせず、低コストでガスの漏洩を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）に係るガス検出装置について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されるものではない。
【００１５】
図１に本発明の実施形態に係るガス検出装置が適用される水素供給機構の構成図を示す。図１に示す水素供給機構は、燃料電池（ＦＣ：Fuel Cell）５０に対して水素ガスを供給するものであり、車両に搭載され、ガスタンク１００、ガス管２００、遮断弁３０２、３０４、レギュレータ３０６及び調圧弁３０８によって構成される。
【００１６】
ガスタンク１００には、水素ガスが充填されている。ガス管２００は、ガスタンク１００内の水素ガスを燃料電池５０へ送るガス通路である。このガス管２００の一端は遮断弁３０２を介してガスタンク１００に接続され、他端は燃料電池５０に接続されている。また、ガス管２００の途中には、ガスタンク１００側、すなわち、水素ガスの流路の上流から順に、レギュレータ３０６、遮断弁３０４及び調圧弁３０８が設置されている。
【００１７】
遮断弁３０２は、ガス管２００における当該遮断弁３０２の上流側から下流側への水素ガスの流れを遮断する。同様に、遮断弁３０４は、ガス管２００における当該遮断弁３０４の上流側から下流側への水素ガスの流れを遮断する。レギュレータ３０６は、ガス管２００における当該レギュレータ３０６の下流側の水素ガスの圧力を調整する。調圧弁３０８は、燃料電池５０へ供給される水素ガスの圧力を調整する。
【００１８】
本実施形態のガス検出装置は、上述した水素供給機構におけるガスタンク１００の外周部と、遮断弁３０２と遮断弁３０４の間のガス管２００の外周部とを、水素ガスの漏洩検出に適した構造とする。
【００１９】
図２に水素ガスの漏洩検出に適した構造としたガスタンク１００の断面図を示す。同図に示すガスタンク１００の外周部には、芳香性部材としての付臭材１０２が被覆されてい
る。この付臭材１０２に用いられるものとしては、例えば、固体状のものとしてはベノミル、ビスフェノール及びフタル酸ジシクロヘキシル等、液体状のものとしてはエチレングリコールモノエチルエーテル等、気体状のものとしては硫化水素等がある。
【００２０】
更に、付臭材１０２を覆うように非通気性の部材である保護層１０４が構成される。この保護層１０４は、ガスタンク１００の開口部近傍において、当該ガスタンク１００と接合される（以下、保護層１０４の内、ガスタンク１００との接合部位を接合部位１０５と称する）。これにより、保護層１０４とガスタンク１００の外周部とによって囲まれた空間が密閉され、付臭材１０２が満たされた状態となる。なお、付臭材１０２には、ガスタンク１００の外周部とは異なる色が付されており、更に、保護層１０４には透明な部材（２成分混合後に硬化する公知の透明樹脂、例えば、アクリル、スチレン、ＡＢＳ、フッ素樹脂等を含む透明のもの）が用いられている。これにより、人が外部から付臭材１０２の状態（例えば、欠落等）を視認することができるようになっている。
【００２１】
一方、図３に水素ガスの漏洩検出に適した構造としたガス管２００の断面図を示す。同図に示すガス管２００は、遮断弁３０２と遮断弁３０４の間に存在するものである。このガス管２００の外周部には、上述したガスタンク１００と同様、芳香性部材としての付臭材２０２が被覆されている。更に、付臭材２０２を覆うように非通気性の部材である保護層２０４が構成され、保護層２０４とガス管２００の外周部とによって囲まれた空間が密閉され、付臭材２０２が満たされた状態となる。なお、上述したガスタンク１００の場合と同様、付臭材２０２には、ガス管２００の外周部とは異なる色が付されており、更に、保護層２０４には透明な部材が用いられており、人が外部から付臭材２０２の存在を視認できるようになっている。
【００２２】
図４に水素ガスの漏洩時のガスタンク１００の断面図を示す。同図に示すように、ガスタンク１００の一部が破損し、その破損箇所から水素ガスが漏洩する。そして、保護層１０４とガスタンク１００の外周部とによって囲まれた空間内の圧力（内圧）が増加し、限界値に達すると、保護層１０４が破損し、水素ガスが噴出して外部に漏洩する。この際、水素ガスの噴出力によって、周囲の付臭材１０２も水素ガスとともに外部に拡散していく。
【００２３】
一方、図５に水素ガスの漏洩時のガス管２００の断面図を示す。同図に示すように、ガス管２００の一部が破損し、その破損箇所から水素ガスが漏洩すると、上述したガスタンク１００の場合と同様、保護層２０４とガス管２００の外周部とによって囲まれた空間内の圧力（内圧）が増加し、限界値に達すると、保護層２０４が破損して水素ガスが噴出して外部に漏洩する。そして、水素ガスの周囲の付臭材２０２も外部に拡散していく。
【００２４】
このように、触媒反応を必要とせずに、付臭材１０２、２０２が外部に拡散することにより、これら付臭材１０２、２０２の匂い、更には、色によって人が水素ガスの漏洩を検出することが可能となる。また、触媒物質であるパラジウム合金等を必要としないため、低コストで水素ガスの漏洩が検出可能となる。
【００２５】
なお、遮断弁３０２と遮断弁３０４の間のガス管２００における水素ガスの圧力を圧力センサによって検出することにより、当該水素ガスの漏洩検出が行われる場合、圧力センサは、測定箇所がガスタンク１００に近いために、その測定箇所の圧力が大きくなることに対応して（例えば、３乃至７０Ｍｐａ）、レンジの大きいものが用いられる。このようにレンジの大きい圧力センサが用いられると、圧力の厳密な測定に時間を要し、迅速な水素ガスの漏洩検出が困難である。これに対し、本実施形態では、遮断弁３０２と遮断弁３０４の間のガス管２００が破損した場合には、当該ガス管２００の外周部に被覆された付臭材２０２が直ちに外部に拡散するため、迅速な水素ガスの検出が可能となる。
【００２６】
ところで、上述した実施形態では、保護層１０４、２０４の膜厚については特に限定していないが、一部を薄くして他の部分よりも強度を弱くした構成でも良い。図６にガスタンク１００の第１の拡大断面図を示す。同図において、保護層１０４は、一部に凹部１０６が形成され、他の部分よりも強度が弱くなっている。ガスタンク１００の一部が破損し、水素ガスが漏洩して保護層１０４とガスタンク１００の外周部とによって囲まれた空間内の圧力（内圧）が限界値に達すると、保護層１０４の凹部１０６が最初に破損し、水素ガスの噴出とともに、付臭材１０２が外部に拡散していく。
【００２７】
従って、図７のガスタンク１００の第２の拡大断面図に示すように、保護層１０４の凹部１０６の近傍にのみ付臭材１０２が構成されるような構造であっても、水素ガスが外部に噴出すれば、直ちに付臭材１０２が外部に拡散していくことになる。このため、水素ガスの漏洩を迅速に検出しつつ、付臭材１０２の量を減らしてコストの低減を図ることが可能となる。また、保護層１０４の内、ガスタンク１００との接合部位１０５は一般的に他の部分よりも強度が弱いため、当該接合部位１０５の近傍にのみ付臭材１０２が構成されるような構造であっても、水素ガスの漏洩を迅速に検出しつつ、コストの低減を図ることが可能となる。
【００２８】
なお、保護層２０４についても同様であり、一部を薄くして他の部分よりも強度を弱くした構成とし、更に、その凹部の近傍にのみ付臭材２０２が構成されるような構造としたり、ガス管２００との接合部位の近傍にのみ付臭材２０２が構成されるような構造とすることによって、水素ガスの漏洩を迅速に検出しつつ、コストの低減を図ることが可能となる。
【００２９】
また、付臭材１０２、２０２にガスタンク１００及びガス管２００の使用温度域において固体で存在する不揮発性部材が混入された構成としても良い。図８にガスタンク１００の第３の拡大断面図を示す。図８（ａ）に示すように、付臭材１０２には、ガスタンク１００の使用温度域において固体で存在する不揮発性部材１０３が混入されている。この不揮発性部材１０３は、付臭材１０２が外部に拡散して消失した後も、図８（ｂ）に示すように、保護層１０４とガスタンク１００の外周部とによって囲まれた空間に留まる。そして、不揮発性部材１０３は、車両の振動等に伴って移動し、不揮発性部材１０３同士が接触したり、ガスタンク１００と接触することによって音が発生する。従って、この音によって付臭材１０２が消失した後も人が水素ガスの漏洩を検出することが可能となる。なお、付臭材２０２についても同様であり、ガス管２００の使用温度域において固体で存在する不揮発性部材が混入されることによって、付臭材２０２が消失した後も人が水素ガスの漏洩を検出することが可能となる。すなわち、音の発生によりユーザは付臭材１０２が消失したことを認識でき、したがって、ガスタンク１００（あるいはガス管２００）の外周部または保護層１０４（または保護層２０４）に漏れが発生している可能性を認識できる。
【００３０】
また、付臭材１０２、２０２の匂いを検出する装置を用いて、人手によることなく水素ガスの漏洩が検出されるようにしても良い。図９に車両内における芳香検出装置の設置例を示す。同図において、芳香検出装置３５０は、車両４００の下部に設置されているガスタンク１００及びガス管２００の近傍に設置されている。この芳香検出装置４００は、付臭材１０２、２０２の匂いを検出する機能を有しており、これら付臭材１０２、２０２の匂いを検出した場合には、車両内の図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ）に対して、その旨を通知したり、警報音を鳴動させる等、水素ガスの漏洩に対応した措置を行う。
【００３１】
また、ガス管３００の途中に水素フローメータ（水素流量計）が設置される場合には、ガス管２００における当該水素フローメータの上流側（ガスタンク１００側）に、付臭材
２０２が被覆され、更に、この付臭材２０２を覆うように保護層２０４が構成された構造とすることが望ましい。
【００３２】
すなわち、ガス管２００における水素フローメータの下流側（燃料電池５０側）で水素ガスの漏洩が発生した場合には、水素フローメータによって測定された水素ガスの流量に対して燃料電池５０での発電によって得られる電流値が通常よりも小さくなり、水素ガスの流量と電流値との整合がとれなくなる。従って、この不整合を検知することで水素ガスの漏洩を検出することが可能である。これに対し、水素フローメータの上流側で水素ガスの漏洩が発生した場合には、その漏洩を検出することができない。このため、ガス管２００における水素フローメータの上流側に付臭材２０２が被覆され、更に、付臭材２０２を覆うように保護層２０４が構成された構造とすることによって、水素ガスの漏洩時に外部に拡散する付臭材２０２の匂いにより、当該水素ガスの漏洩を検出することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
ガスタンク及びガス通路の内部のガスが漏洩した場合には、芳香剤部材が外部に拡散し、当該芳香性部材の匂いによってガスの漏洩検出が可能であり、触媒反応が適切でない用途でのガスの漏洩検出が低コストで可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る水素供給機構の構成図である。
【図２】ガスタンク１００の断面図である。
【図３】ガス管２００の断面図である。
【図４】水素ガス漏洩時のガスタンク１００の断面図である。
【図５】水素ガス漏洩時のガス管２００の断面図である。
【図６】保護層１０４に凹部１０６が形成されたガスタンク１００の拡大断面図を示す。
【図７】保護層１０４の凹部１０６近傍にのみ付臭材１０２が構成されたガスタンク１００の拡大断面図を示す。
【図８】不揮発性部材１０３が混入された付臭材１０２が構成されたガスタンク１００の拡大断面図を示す。
【図９】車両内における芳香検出装置３５０の設置例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
５０  燃料電池
１００  ガスタンク
１０２、２０２  付臭材
１０３  不揮発性部材
１０４、２０４  保護層
１０５  接合部位
１０６  凹部
２００  ガス管
３０２、３０４  遮断弁
３０６  レギュレータ
３０８  調圧弁
３５０  芳香検出装置
４００  車両
【図１】
2006177794.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006177794.tif 000010
【図９】
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