(57)【要約】【課題】  地下に埋設するタンクを二層構造とし、耐溶剤性材料を埋設タンクの内側に採用することによって既存のガソリンスタンドでも燃料電池自動車への燃料の補給を行なうことを可能とするものである。【解決手段】  燃料電池自動車の燃料に使用される溶剤を収納する溶剤タンクの防食構造であって、既存の鋼製タンクと、該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2016055910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の鋼製タンクと、
該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、
該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、
を備えることを特徴とする溶剤タンクの防食構造。
【請求項２】
前記耐溶剤性フィルムに代えて耐溶剤性繊維強化複合材が使用されることを特徴とする請求項１に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項３】
前記既存の鋼製タンクは、ガソリンスタンドに埋設された地下タンクであることを特徴とする請求項１、又は２に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項４】
前記下地用繊維強化複合材は、マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、所定の厚さに成形されていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項５】
前記耐溶剤性フィルムは、前記下地用繊維強化複合材の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されていることを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項６】
前記溶剤は改質型燃料電池を使用する燃料電池自動車の燃料に使用されることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項７】
燃料電池自動車内に配設された溶剤タンクの防食構造であって、
既存の鋼製タンクと、
該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、
該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、
を備えることを特徴とする溶剤タンクの防食構造。
【請求項８】
前記耐溶剤性フィルムに代えて耐溶剤性繊維強化複合材が使用されることを特徴とする請求項７に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項９】
前記下地用繊維強化複合材は、マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、所定の厚さに成形されていることを特徴とする請求項７、又は８に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項１０】
前記耐溶剤性フィルムは、前記下地用繊維強化複合材の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されていることを特徴とする請求項７、８、又は９に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項１１】
ガソリンスタンドで使用される溶剤タンクの防食構造であって、
既存の鋼製タンクと、
該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、
該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、
を備えることを特徴とする溶剤タンクの防食構造。
【請求項１２】
前記耐溶剤性フィルムに代えて耐溶剤性繊維強化複合材が使用されることを特徴とする請求項１１に記載の溶剤タンクの防食構造。
【請求項１３】
前記下地用繊維強化複合材は、マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、所定の厚さに成形されていることを特徴とする請求項１１、又は１２に記載の溶剤タンクの防食構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルコールや、ガソリン、トルエン、キシレン等の有機溶剤を貯留する溶剤タンクの防食構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、炭酸ガス等の有害物質を排出しない燃料電池自動車（ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle））の開発が盛んに行なわれている。燃料電池自動車は水素を燃料とし、搭載する燃料電池によって空気中の酸素と反応させて発電を行ない、電動機（モータ）を駆動して車を走行させる構造である。
【０００３】
このような燃料電池自動車は上記のように燃料として水素を使用するが、水素ボンベを搭載する場合、重量や安全性の問題から、有機溶剤を搭載し、改質水素器を使用して水素を生成する改質型燃料電池を使用する方法も検討されている。
【０００４】
図６は改質型燃料電池を使用した燃料電池自動車の基本構成を示す図である。この場合、溶剤タンク３０にはメチルアルコールや、トルエン、キシレン、ガソリン等の溶剤が貯留され、改質水素器３１によって溶剤タンク３０内に収納された溶剤から水素を生成し、燃料電池３２に送る。燃料電池３２に送られた水素はラジエターを介して供給される酸素（空気）と電気化学反応を起こし、電力に変換され、電動機（モータ）３３を駆動する。
【０００５】
尚、特許文献１は車内に設けた容器内の水溶液中に光触媒を使用し、この光触媒に光りを当てて水素と酸素を発生させ、その水素、又は水素と酸素を燃料として燃料電池に供給することによって水素ボンベを使用しない燃料電池自動車を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１０５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の改質型燃料電池を使用した燃料電池自動車では、燃料としてメチルアルコールや、トルエン、キシレン、ガソリン等の溶剤を使用する。したがって、このような溶剤を燃料電池自動車に供給する必要があるが、既存のガソリンスタンドの埋設タンクでは対応できない。例えば、溶剤としてトルエンやキシレンを使用する場合、埋設タンクの内側を耐溶剤性材料で保護する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明は地下に埋設するタンクを二層構造とし、耐溶剤性材料を埋設タンクの内側に配設することによって既存のガソリンスタンドを使用して燃料電池自動車への燃料補給を行なうことを可能とするものである。また、燃料電池自動車に使用する溶剤タンクについても同様の二層構造とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため第１の発明は、既存の鋼製タンクと、該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、を備える溶剤タンクの防食構造を提供することによって達成できる。
【００１０】
また、上記課題を解決するため第２の発明は、前記耐溶剤性フィルムに代えて耐溶剤性繊維強化複合材が使用されることを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するため第３の発明は、前記既存の鋼製タンクは、ガソリンスタンドに埋設された地下タンクであることを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するため第４の発明は、前記下地用繊維強化複合材は、マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、所定の厚さに成形されていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記課題を解決するため第５の発明は、前記耐溶剤性フィルムは、前記下地用繊維強化複合材の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されていることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するため第６の発明は、前記溶剤は改質型燃料電池を使用する燃料電池自動車の燃料に使用されることを特徴とする。
【００１５】
また、上記課題を解決するため第７の発明は、燃料電池自動車内に配設された溶剤タンクの防食構造であって、既存の鋼製タンクと、該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、上記課題を解決するため第８の発明は、前記耐溶剤性フィルムに代えて耐溶剤性繊維強化複合材が使用されることを特徴とする。
【００１７】
また、上記課題を解決するため第９の発明は、前記下地用繊維強化複合材は、マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、所定の厚さに成形されていることを特徴とする。
【００１８】
また、上記課題を解決するため第１０の発明は、前記耐溶剤性フィルムは、前記下地用繊維強化複合材の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されていることを特徴とする。
【００１９】
また、上記課題を解決するため第１１の発明は、ガソリンスタンドで使用される溶剤タンクの防食構造であって、既存の鋼製タンクと、該鋼製タンクの内周に設けられ、該鋼製タンクからの油漏れを防止する下地用繊維強化複合材と、該下地用繊維強化複合材の内周に設けられ、収納される溶剤と接する耐溶剤性フィルムと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、埋設タンクに貯留されるメチルアルコールや、トルエン、キシレン等の溶剤は耐溶剤性のフィルム又は耐溶剤性のＦＲＰに接触するので、溶剤を変質させることがなく、常に劣化のない溶剤を燃料電池自動車に供給することができる。また、燃料電池自動車に使用する溶剤タンクについても同様の２層の防触構造とするので、溶剤を変質させることがなく、常に劣化のない溶剤を燃料電池に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態の溶剤タンクの防食構造を採用する埋設タンクの例を示す図である。
【図２】給油所（ガソリンスタンド）の外観図である。
【図３】埋設タンクの断面構成を示す図である。
【図４】燃料電池自動車に使用される溶剤タンクの構成を説明する図である。
【図５】第２の実施形態の溶剤タンクの例を示す図である。
【図６】改質型燃料電池を使用した燃料電池自動車の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は本実施形態の溶剤タンクの防食構造を採用する埋設タンクの例を示す図である。尚、本例の埋設タンクは、図２に示すように、例えばガソリンスタンド１３に設置された例を示す。ガソリンスタンド１３に設置された事務所１４には溶剤の残量等の情報を表示するモニタ１４´が設けられている。
【００２３】
埋設タンク１には、例えばアルコールや、トルエン、キシレン等の溶剤を入れる注油管２、埋設タンク１から溶剤を吸引する給油管３、埋設タンク１の通気を行う通気管４、及び埋設タンク１に貯蔵された溶剤の液面高を計測する液面計５が設けられている。また、埋設タンク１は地表から所定の深さに埋設され、埋設タンク１上にはコンクリートが施設されている。
【００２４】
注油管２には地表に注油口７が設けられ、注油口７から溶剤の注油が行なわれる。また、給油管３には地表に計量器、ポンプ等の機器類８が設けられ、埋設タンク１から溶剤を吸引し、吸引する溶剤の計量を行う。また、上記注油管２にはバルブ９が設けられ、給油管３にはバルブ１０が設けられ、埋設タンク１の補修／改修作業の際、このバルブ９及び１０を閉鎖して行う。尚、通気管４には通気口１２が設けられ、埋設タンク１内で発生するガスを排出する。
【００２５】
図３は、埋設タンク１の断面構成を示す図であり、図１に示す埋設タンク１のＤ−Ｄ´断面を示す図である。同図に示すように、埋設タンク１は鋼板１５で構成され、この鋼板１５の内側に下地用ＦＲＰ（繊維強化複合材）１６が配設され、更に下地用ＦＲＰ１６の内側に耐溶剤性フィルム１７が配設されている。すなわち、本例は２層の防食構造を備えた埋設タンクである。
【００２６】
先ず、１層目の下地用ＦＲＰ１６は、例えばマット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、塗布ロール等によって所定の厚さに成形されている。強化剤としては、例えばガラス繊維や、カーボン繊維、ボロン繊維、玄武岩繊維等の無機繊維や、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、液晶繊維等の有機繊維が使用され、マット状のみならず、クロス状、又は不織布等の形態の強化剤を使用することもできる。また、下地用ＦＲＰ１６の積層方法として、上記ハンドレイアップ積層方法の他に、例えばスプレイによって強化剤に樹脂を塗布するスプレイアップ積層方法を採用することもできる。
【００２７】
尚、鋼板１５の板厚が０．５ｍｍを超える場合には、上記ノボラック系以外のビニルエステル樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂の適用も可能である。
【００２８】
次に、２層目の耐溶剤性フィルム１７は上記下地用ＦＲＰ１６の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されている。フィルム材料としては、ＰＥＮフィルムや、ＰＥＴフィルム、ナイロンフィルム、テフロン（登録商標）フィルム、ＰＯＭフィルム、ポリイミドフィルム等が使用され、これらの樹脂フィルムは単体でも、又接着用に樹脂フィルムの片面に繊維（上記下地用ＦＲＰ１６に用いた繊維）を樹脂に半没させたものでもよい。
【００２９】
尚、耐溶剤性フィルム１７の層厚は、フィルム単体使用の場合、使用樹脂の弾性力にもよるが、３０〜５００μｍが適正であり、繊維植込フィルムを使用する場合には、接着剤が初期硬化するまでバキュームを利用して接着剤が未硬化状態の間、適正位置がずれないように押さえておく必要がある。また、フィルム端面は融着又はラップ接着処理を行い、溶剤の内部への浸透を防止する。
【００３０】
以上の構成が本例の２層の防食構造であるが、２層目の耐溶剤性フィルム１７に代えて耐溶剤性ＦＲＰを使用する場合もある。耐溶剤性ＦＲＰを使用する場合、例えばマット状の強化剤にフェノール樹脂又はフラン樹脂を塗布し、塗布ロール等によって所定の厚さに成形する。強化剤としては、前述と同様ガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊維や、ナイロン繊維やポリエステル繊維等の有機繊維が使用され、マット状のみならず、クロス状、又は不織布等の形態の強化剤を使用することもできる。
【００３１】
以上のように構成することによって、埋設タンク１に貯留されるアルコールやトルエン等の溶剤は耐溶剤性フィルム１７又は耐溶剤性ＦＲＰに接触するので、溶剤を変質させることがなく、常に劣化のない溶剤を燃料電池自動車に提供することができる。
【００３２】
尚、鋼板１５の内側に設ける防食層の層厚は２．０ｍｍ以上必要である。したがって、例えば層厚２．０ｍｍ以上の耐溶剤性フィルム１７を使用することによって、溶剤の劣化を防止しつつ１層の防食構造とすることも考えられる。しかし、この場合、タンク曲面に耐溶剤性フィルム１７が追従できず、耐溶剤性フィルム１７の接着作業を行うことができない。また、接着剤として使用するノボラック系ビニルエステル樹脂について、鋼製タンクへの接着力に問題がある場合、別途接着性のよい特殊エポキシ接着剤をプライマとして使用することもできる。
【００３３】
また、上記耐溶剤性ＦＲＰに使用する前述のフェノール樹脂やフラン樹脂は樹脂硬化時、樹脂内部に鉄鋼に赤錆を誘発する成分が発生するため、直接鋼板１５に触れることを防止するため、下地用ＦＲＰ１６を使用する。また、積層に特別な熟練を必要とするため、積層板厚を薄くし、下地用ＦＲＰ１６を使用して作業者の負担を軽減する。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態は燃料電池自動車内に取り付けられた溶剤タンクを上記埋設タンク１と同様の２重の防食構造とするものである。以下、具体的に説明する。
【００３５】
図４は前述と同様燃料電池自動車の模式図である。尚、同図においては、溶剤タンク２０の構造を詳しく示しており、燃料電池２１や改質水素器２２等の他の燃料電池自動車の構成については前述の図６の構成と同じである。
【００３６】
溶剤タンク２０はガソリンスタンド１３の給油管３を介して地下タンク１から給油したトルエンやキシレン等の溶剤を燃料電池自動車１８内に貯留するタンクであり、溶剤タンク２０に溶剤２３を注油する注油口２０ａを備える。また、溶剤タンク２０は給油口２０ｂを備え、溶剤タンク２０に貯留する溶剤を改質水素器２１に供給する。改質水素器２１は溶剤タンク２０から供給された溶剤から水素を生成し、燃料電池２２に送る。
【００３７】
尚、溶剤タンク２０の給油口２０ｂにはコック２０ｃが設けられ、溶剤タンク２０を燃料電池自動車１８に取り付ける際の溶剤の出力調整等に使用される。また、溶剤タンク２０には通気口２０ｄが設けられ、通気管２０ｅを介して溶剤タンク２０内で発生するガスを排出する。
【００３８】
図５は溶剤タンク２０の断面構成を示す図であり、図４のＢ−Ｂ´断面図である。同図に示すように、埋設タンク１は、例えば鋼板２４で構成され、この鋼板２４の内側に下地用ＦＲＰ（繊維強化複合材）２５が配設され、更に下地用ＦＲＰ２５の内側に耐溶剤性フィルム２６が配設されている。すなわち、本例の溶剤タンク２０も２層の防食構造を備える構成である。
【００３９】
１層目の下地用ＦＲＰ２５は、前述と同様マット状の強化剤にノボラック系ビニルエステル樹脂を塗布し、塗布ロール等によって所定の厚さに成形されている。強化剤としては、例えばガラス繊維や、カーボン繊維、ボロン繊維、玄武岩繊維等の無機繊維や、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、液晶繊維等の有機繊維が使用され、マット状のみならず、クロス状、又は不織布等の形態の強化剤を使用することもできる。
【００４０】
一方、２層目の耐溶剤性フィルム２６は上記下地用ＦＲＰ２５の内側に配設され、ノボラック系ビニルエステル樹脂を接着剤として、フィルム材料が貼着されている。フィルム材料としては、ＰＥＮフィルムや、ＰＥＴフィルム、ナイロンフィルム、テフロン（登録商標）フィルム、ＰＯＭフィルム、ポリイミドフィルム等が使用され、これらの樹脂フィルムは単体でも、又接着用に樹脂フィルムの片面に繊維を樹脂に半没させたものでもよい。
【００４１】
以上の構成が本例の２層の防食構造であるが、２層目の耐溶剤性フィルム２６に代えて耐溶剤性ＦＲＰを使用する場合もある。耐溶剤性ＦＲＰを使用する場合、例えばマット状の強化剤にフェノール樹脂又はフラン樹脂を塗布し、塗布ロール等によって所定の厚さに成形する。強化剤としては、前述と同様ガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊維や、ナイロン繊維やポリエステル繊維等の有機繊維が使用され、マット状のみならず、クロス状、又は不織布等の形態の強化剤を使用することもできる。
【００４２】
以上のように構成することによって、ガソリンスタンド１３で給油し、溶剤タンク２０に貯留されるトルエンやキシレン等の溶剤は耐溶剤性フィルム２６又は耐溶剤性ＦＲＰに接触し、溶剤を変質させることがなく、常に劣化のない溶剤を改質水素器２１に供給し、改質水素器２１による水素の生成に有効に寄与することができる。
【００４３】
尚、本例の二重構造の溶剤タンク２０は燃料電池自動車１８に内蔵するタンクのみならず、例えばガソリンスタンド内で一時溶剤を貯留する為に使用する簡易な溶剤タンクや、持ち運び可能な溶剤タンクにも適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・地下タンク
２・・・注油管
３・・・給油管
４・・・通気管
５・・・液面計
７・・・注油口
８・・・機器類
９、１０・・バルブ
１１・・信号線
１２・・通気口
１３・・ガソリンスタンド
１４・・事務所
１４´・・モニタ
１５・・鋼板
１６・・下地用ＦＲＰ
１７・・耐溶剤性フィルム
１８・・燃料電池自動車
２０・・溶剤タンク
２０ａ・・注油口
２０ｂ・・給油口
２０ｃ・・コック
２０ｄ・・通気口
２０ｅ・・通気管
２１・・改質水素器
２２・・燃料電池
２３・・溶剤
２４・・鋼板
２５・・下地用ＦＲＰ
２６・・耐溶剤性フィルム
【図１】
2016055910.tif 000003
【図２】
2016055910.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016055910.tif 000006
【図５】
2016055910.tif 000007
【図６】
2016055910.tif 000008