(57)【要約】      （修正有）【課題】水素ガスを非接触検知手法により検知し、水素貯蔵ステーションにおける水素ガス漏洩の有無を遠隔地点からでも監視できる装置を提供する。【解決手段】水素ガス漏洩監視領域にレーザ光を照射するためのレーザ発振部２と、前記レーザ発振部からのレーザ光が照射された水素ガス漏洩監視領域８から散乱されるラマン散乱光９を信号データとして検出するセンサー部３と、前記信号データから平常状態の大気中から得られるラマン散乱光の大気データを差し引く演算をする演算部５と、前記演算データから水素ガス漏洩の発生を判別する判別部６と、前記判別部から警報発令信号を受けることにより警報を行う警報部７とを備え、前記レーザ発振部が水素ガス漏洩監視領域から離隔して設置されている水素貯蔵ステーションにおける水素ガス漏洩検知装置。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水素ガス漏洩監視領域にレーザ光を照射するためのレーザ発振部と、
前記レーザ発振部からのレーザ光が照射された水素ガス漏洩監視領域から散乱されるラマン散乱光を信号データとして検出するセンサー部と、
前記信号データから平常状態の大気中から得られるラマン散乱光の大気データを差し引く演算をする演算部と、
前記演算データから水素ガス漏洩の発生を判別する判別部と、
前記判別部から警報発令信号を受けることにより警報を行う警報部とを備え、
前記レーザ発振部が水素ガス漏洩監視領域から離隔して設置されている
水素貯蔵ステーションにおける水素ガス漏洩検知装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、レーザ光照射で得られる水素ガスからのラマン散乱波長検出により、水素貯蔵ステーションにおける水素漏洩を検知する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代のクリーンエネルギーとして水素エネルギーが注目されており、水素エネルギーの原料となる水素ガスの貯蔵または燃料電池製造施設である水素貯蔵ステーションの開発が進められている。しかし、水素は酸素と混合すると引火爆発しやすく、爆発した場合大事故につながる恐れがある。このような事故を未然に防ぐため、水素貯蔵ステーションからの水素ガスの漏洩を監視するための漏洩検知方法が必要とされる。
従来水素ガスの漏洩検知には半導体などの接触検知型水素センサーが用いられており、センサーに接触した際の水素ガス量の変化量、抵抗値の大小、又は電子や電荷の発生量等を検知している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４６０９１
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、水素ガスは非常に拡散し易い気体であり、センサーに直接水素ガスを接触させて検知させる方法では、漏洩箇所からセンサーに到達するまでに水素ガスが飛散してしまい、野外等の広い場所での水素ガスの漏洩を検知することは困難であった。
また、接触検知型水素センサーは水素漏洩箇所に近接して設置する必要があり、センサーに高度な防爆装備を備えさせる必要があった。
【０００５】
本考案の目的は、水素ガスを非接触検知手法により検知し、水素貯蔵ステーションにおける水素ガス漏洩の有無を遠隔地点からでも監視できる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の発明は、水素ガス漏洩監視領域にレーザ光を照射するためのレーザ発振部と、前記レーザ発振部からのレーザ光が照射された水素ガス漏洩監視領域から散乱されるラマン散乱光を信号データとして検出するセンサー部と、前記信号データから平常状態の大気中から得られるラマン散乱光の大気データを差し引く演算をする演算部と、前記演算データから水素ガス漏洩の発生を判別する判別部と、前記判別部から警報発令信号を受けることにより警報を行う警報部とを備え、前記レーザ発振部が水素ガス漏洩監視領域から離隔して設置されている水素貯蔵ステーションにおける水素ガス漏洩検知装置である。
【０００７】
水素ガス漏洩監視領域は、水素貯蔵ステーションのうち、配管の継目や水素貯蔵庫の開放口等、水素ガスの漏洩の恐れのある箇所の周辺部を検知の的とする。レーザ発振部は水素ガス漏洩監視領域から５ｍ〜５０ｍ離れた場所に離隔して設置することができる。
【０００８】
レーザ発振部に用いられるレーザは、半導体レーザ、アルゴンイオンレーザ、ヘリウムネオンレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、サファイアレーザ、またはＹＡＧレーザを用いることができる。前記レーザ発振部から水素ガス漏洩監視領域へ照射されるレーザ光は、半導体レーザを用いる場合には概ね４０６ｎｍ、概ね６３５ｎｍ、概ね６７０ｎｍ、又は概ね７８５ｎｍ、アルゴンイオンレーザを用いる場合には概ね４８８ｎｍ又は概ね５１４ｎｍ、ヘリウムネオンレーザを用いる場合には概ね６３３ｎｍ、ヘリウムカドミウムレーザを用いる場合には概ね４４２ｎｍ又は概ね３２５ｎｍ、サファイアレーザを用いる場合には概ね８００ｎｍ、ＹＡＧレーザを用いる場合には概ね２６６ｎｍ、概ね３５５ｎｍ、又は概ね５３２ｎｍの波長のレーザ光が用いられることが好ましい。
【０００９】
センサー部は散乱されたラマン散乱光の中から目的の波長の光を検出するため、フィルター又は分光器を用いた分光部と、分光部によって分光されたラマン散乱光を検出する検出器とから構成される。検出器には、ＣＣＤセンサー、光電子倍増管、又はフォトダイオードが用いられることが好ましい。
【００１０】
演算部は、センサー部が検出したラマン散乱光の信号データから、平常状態の大気中から得られるラマン散乱光の大気データを差し引く演算を行い、信号データおよび大気データは、好ましくは光強度データを用いるのがよい。
【００１１】
判別部は、演算部から得た演算データが波長に対する光強度データ場合であって、該光強度データに基づくスペクトルのうち水素由来のピークが規定値以上である場合に水素ガスの漏洩を判別することが好ましい。
【００１２】
また好ましくは、判別部は演算部から出力部を介して得た演算データが水素ガス漏洩監視領域における大気中の水素ガス濃度データの場合であって、該水素ガス漏洩監視領域における酸素濃度に対する水素ガス濃度の比率が規定値以上である場合に水素ガスの漏洩を判別するとしてもよい。
【００１３】
警報部は、警報発令信号を受信した場合に、警笛、ベル、表示部への警告表示または監視センターへの通報により警報を行うことが好ましく、またこれらの警報手段を組み合わせて警報してもよい。
【考案の効果】
【００１４】
本願装置を用いることによって、センサーに水素ガスを直接到達させなくても水素ガスの漏洩を判別し、水素貯蔵ステーションにおける水素ガスによる事故を未然に防ぐことができる。
また、水素ガス漏洩監視領域から十分離隔した場所に検知装置を設置して水素ガスの漏洩を監視することができるため、高度な防爆装備を必要とせず、製造コストを抑えることができ、水素貯蔵ステーションの普及に貢献することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本考案の水素ガス漏洩検知装置について、実施例に基づきさらに詳細に説明する。
【００１６】
図１において、水素ガス漏洩検知装置１はレーザ発振部２と、センサー部３と、本体部４と、警報部７より構成されている。本体部４は演算部５と、判別部６とからなる。水素貯蔵ステーションＳにおける水素ガス漏洩監視領域を監視領域８とする。本実施例において、水素ガス漏洩検知装置１は監視領域８から１０ｍ離隔した位置に設置されている。
【００１７】
レーザ発振部１からは監視領域８に向かって波長が概ね５３２ｎｍのレーザ光Ｌが照射されている。監視領域８は大気中に存在しており、レーザ光Ｌが照射されると監視領域８中に含有される気体からラマン散乱光９が放射される。
【００１８】
ラマン散乱光９はセンサー部３に入射し、センサー部３内に設置された光電子倍増管まで導かれ、電気信号に変換され信号データＡとして演算部５に送信される。
【００１９】
演算部５において、信号データＡから平常状態の大気中から得られるラマン散乱光の大気データＢを差し引き、光強度スペクトルデータに変換された演算データＢを作成する演算手段Ｉが実施される。
【００２０】
演算部５は演算手段Ｉにより作成した演算データＢを判別部６に送信する。ここで演算データＢをラマン光強度スペクトルとしてモニター１０へ表示されてもよい。判別部６は該光強度スペクトルのうち水素由来のピークＣの強度が規定値以上であるかどうかを判断し、規定値以上の場合には水素ガスの漏洩を判別する判別手段ＩＩを実施する。
【００２１】
判別手段ＩＩにおいて水素ガスの漏洩が判別された場合、判別部６は警報発令信号Ｄを警報部７へ送信する。警報発令信号Ｄを受けた警報部７が警報手段ＩＩＩにより警報を発報する。警報手段ＩＩＩでは水素ガスの漏洩が発生したことを周知させる警笛がなる。この場合、モニター１０へ水素ガスの漏洩を示す警告表示がされてもよい。判別部６が判別手段ＩＩにおいて水素ガスの漏洩を判別しなかった場合は、判別手段ＩＩを終了する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】水素ガス漏洩検知装置を示す図である。
【図２】ラマン散乱光を検出後水素ガスの漏洩を検知するための手段を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    水素ガス漏洩検知装置
２    レーザ発振部
３    センサー部
４    本体部
５    演算部
６    判別部
７    警報部
８    監視領域
９    ラマン散乱光
１０  モニター
Ｉ    演算手段
ＩＩ  判別手段
ＩＩＩ警報手段
【図１】
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【図２】
0003144884.tif 000004