JP4575107B2 - Pressure vessel - Google Patents

Pressure vessel Download PDF

Info

Publication number
JP4575107B2
JP4575107B2 JP2004299019A JP2004299019A JP4575107B2 JP 4575107 B2 JP4575107 B2 JP 4575107B2 JP 2004299019 A JP2004299019 A JP 2004299019A JP 2004299019 A JP2004299019 A JP 2004299019A JP 4575107 B2 JP4575107 B2 JP 4575107B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipes
pipe
hydrogen
peripheral surface
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004299019A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006112483A (en
Inventor
明子 熊野
秀人 久保
大五郎 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2004299019A priority Critical patent/JP4575107B2/en
Publication of JP2006112483A publication Critical patent/JP2006112483A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4575107B2 publication Critical patent/JP4575107B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Description

本発明は圧力容器に係り、詳しくは内部に熱交換機能を有する組立品が収容されている圧力容器に関する。   The present invention relates to a pressure vessel, and more particularly to a pressure vessel in which an assembly having a heat exchange function is accommodated.

水素エネルギーは太陽熱エネルギーと並んでクリーンエネルギーとして注目されている。水素の貯蔵、輸送の方法として、ある温度、圧力の条件のもとで水素を吸蔵して水素化物になり、必要時に別の温度、圧力の条件のもとで水素を放出する「水素吸蔵合金（以下、ＭＨという場合もある。）」といわれる金属の利用が着目されている。そして、水素の供給をＭＨを使用して行う水素エンジンや燃料電池電気自動車、あるいはＭＨが水素を吸蔵・放出するときの発熱・吸熱を利用するヒートポンプ等の研究が行われている。   Hydrogen energy is attracting attention as clean energy along with solar thermal energy. As a method of storing and transporting hydrogen, a hydrogen storage alloy that stores hydrogen under certain temperature and pressure conditions to form a hydride, and releases hydrogen when necessary under different temperature and pressure conditions. (Hereinafter, it may be referred to as MH.) “Use of metal” is attracting attention. Research has been conducted on hydrogen engines and fuel cell electric vehicles that use MH to supply hydrogen, or heat pumps that use heat generation and heat absorption when MH absorbs and releases hydrogen.

そして、ＭＨを充填した圧力容器（タンク）では、ＭＨによる水素の吸蔵・放出を円滑に行うため、タンク内に熱交換器が内蔵されている。（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、熱交換器の周囲を水素吸蔵合金とともに断熱性のケースで囲み、該断熱ケースを圧力容器の内面に点状又は線状に接触する支持部材で支持した圧力容器が開示されている。   In the pressure vessel (tank) filled with MH, a heat exchanger is built in the tank in order to smoothly absorb and release hydrogen by MH. (For example, refer to Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a pressure vessel in which a heat exchanger is surrounded by a heat-insulating case together with a hydrogen storage alloy, and the heat-insulating case is supported by a support member that contacts the inner surface of the pressure vessel in a dotted or linear manner. ing.

また、特許文献１には、図７に示す構成の圧力容器５１も開示されている。即ち、ステンレス鋼製の圧力容器５１内には、多数の小孔５２ａが形成された収納ケース５２が内装され、収納ケース５２内にＭＨの粉末とともに熱交換器５３が収納されている。圧力容器５１の内面と収納ケース５２の外面との間にはグラスウールのように通気性の有る断熱材５４が充填されている。熱交換器５３は熱媒体（熱媒）を流す熱媒管５５に複数のフィン５６が設けられた構造である。そして、熱媒管５５が収納ケース５２及び圧力容器５１の両端を貫通した状態で圧力容器５１に支持されることにより、収納ケース５２及びＭＨが熱媒管５５を介して圧力容器５１に支持されている。   Patent Document 1 also discloses a pressure vessel 51 configured as shown in FIG. That is, a storage case 52 having a large number of small holes 52a is housed inside a stainless steel pressure vessel 51, and a heat exchanger 53 is stored in the storage case 52 together with MH powder. Between the inner surface of the pressure vessel 51 and the outer surface of the storage case 52, a heat insulating material 54 having air permeability such as glass wool is filled. The heat exchanger 53 has a structure in which a plurality of fins 56 are provided in a heat medium pipe 55 through which a heat medium (heat medium) flows. Then, the storage medium 52 and the MH are supported by the pressure container 51 via the heat medium pipe 55 by the heat medium pipe 55 being supported by the pressure container 51 while penetrating both ends of the storage case 52 and the pressure container 51. ing.

また、水素吸蔵合金を用いた水素貯蔵容器として、水素吸蔵合金インゴット、前記インゴットを収容する容器、及び前記インゴットと前記容器内壁との間に介在する弾性体からなる水素貯蔵容器が提案されている（特許文献２参照）。この水素貯蔵容器は、水素貯蔵容器の使用設定条件下での水素化（水素吸蔵）又は脱水素化（水素放出）により前記インゴットが膨張又は収縮した場合に、前記弾性体が収縮又は膨張して前記インゴットを支持することにより、前記インゴットの形状を保持してインゴットの崩壊を防止するようにしている。そして、直方体状（縦０．８６ｃｍ、横１．７５ｃｍ、高さ４．０ｃｍ）のインゴットの６面と対応する形状の６枚の鋼シートの各片面に４本のコイルばねを設けた弾性体を用いて、インゴットの周囲と容器内壁との間に前記弾性体を配置した構成が開示されている。
特開２０００−２４９４２５号公報（明細書の段落［００１２］，［００１６］、図１，図３） 特開２００４−１１８５１号公報（明細書の段落［００３５］，［００３６］、図２） Further, as a hydrogen storage container using a hydrogen storage alloy, a hydrogen storage alloy ingot, a container for storing the ingot, and a hydrogen storage container made of an elastic body interposed between the ingot and the inner wall of the container have been proposed. (See Patent Document 2). In this hydrogen storage container, the elastic body contracts or expands when the ingot expands or contracts due to hydrogenation (hydrogen storage) or dehydrogenation (hydrogen release) under the usage setting conditions of the hydrogen storage container. By supporting the ingot, the shape of the ingot is maintained to prevent the ingot from collapsing. And the elastic body which provided four coil springs on each one side of the six steel sheets of the shape corresponding to 6 sides of a rectangular parallelepiped (length 0.86cm, width 1.75cm, height 4.0cm) ingot The structure which has arrange | positioned the said elastic body between the circumference | surroundings of an ingot and a container inner wall is disclosed.
JP 2000-249425 A (paragraphs [0012], [0016], FIGS. 1 and 3 of the specification) JP 2004-11851 A (paragraphs [0035] and [0036] in FIG. 2, FIG. 2)

水素エンジンや燃料電池電気自動車の燃料の供給源として水素貯蔵タンクを自動車に搭載する場合は、水素貯蔵タンクの軽量化が重要になる。圧力容器内にＭＨを充填した場合は、同じ圧力及び同じ容積における水素の貯蔵量を多くできる。しかし、ＭＨは水素吸蔵時に膨張するため、圧力容器内全部にＭＨを充填した場合は、ＭＨの膨張の圧力が圧力容器に直接加わる。従って、圧力容器を内圧及びＭＨの膨張力の両方に対向する強度とする必要があり、ＭＨの重量増加分だけでなく圧力容器の強度を高めるための重量増加分との双方の影響で、圧力容器全体の重量が重くなりすぎるという問題がある。   When a hydrogen storage tank is mounted on a vehicle as a fuel supply source for a hydrogen engine or a fuel cell electric vehicle, it is important to reduce the weight of the hydrogen storage tank. When MH is filled in the pressure vessel, the amount of hydrogen stored at the same pressure and the same volume can be increased. However, since MH expands at the time of storing hydrogen, when the entire pressure vessel is filled with MH, the pressure of MH expansion is directly applied to the pressure vessel. Therefore, it is necessary to make the pressure vessel have a strength opposite to both the internal pressure and the expansion force of MH. The pressure vessel is affected not only by the weight increase of MH but also by the weight increase to increase the strength of the pressure vessel. There is a problem that the weight of the entire container becomes too heavy.

前記の問題を解消するため、圧力容器内に水素吸蔵合金が充填され、かつ熱交換機能を有する水素吸蔵用ユニットを、圧力容器の内面と水素吸蔵用ユニットの外面との間に空間を設けた状態で収容することが考えられる。この構成では、圧力容器の内圧を調整することで、圧力容器と水素吸蔵用ユニットとの間に貯蔵される水素量が調整され、圧力容器全体の重量当たりの水素貯蔵量を多くすることができる。   In order to solve the above problem, a hydrogen storage unit filled with a hydrogen storage alloy in a pressure vessel and having a heat exchange function is provided with a space between the inner surface of the pressure vessel and the outer surface of the hydrogen storage unit. It can be considered to be housed in a state. In this configuration, by adjusting the internal pressure of the pressure vessel, the amount of hydrogen stored between the pressure vessel and the hydrogen storage unit is adjusted, and the amount of hydrogen stored per weight of the entire pressure vessel can be increased. .

しかし、圧力容器の内面と水素吸蔵用ユニットの外面との間に空間を設けた状態で水素吸蔵用ユニットを収容すると、水素吸蔵用ユニットを片持ち状態あるいは、図７に示すように水素吸蔵用ユニットをその両端で支持する構成となる。水素吸蔵用ユニットを片持ち状態で支持する構成では、支持部に大きな力が加わるため、支持部を頑丈に製作する必要があり、水素貯蔵タンクの軽量化が難しくなる。また、水素貯蔵タンクを自動車の水素源として使用する場合は、振動の影響を考慮する必要があり、支持部をより頑丈に製作する必要があるため、軽量化がより難しくなる。   However, if the hydrogen storage unit is accommodated in a state where a space is provided between the inner surface of the pressure vessel and the outer surface of the hydrogen storage unit, the hydrogen storage unit cantilevered or as shown in FIG. The unit is supported at both ends. In the configuration in which the hydrogen storage unit is supported in a cantilevered state, a large force is applied to the support portion. Therefore, it is necessary to make the support portion sturdy and it is difficult to reduce the weight of the hydrogen storage tank. Moreover, when using a hydrogen storage tank as a hydrogen source of a motor vehicle, it is necessary to consider the influence of vibration, and it is necessary to manufacture the support portion more firmly, so that it is more difficult to reduce the weight.

特許文献１に記載のように点状又は線状に接触する支持部で支持した場合は、ＭＨの膨張時に圧力容器に応力集中が生じる虞がある。また、図７に示す構成では、圧力容器５１の内面と収納ケース５２の外面との間に断熱材５４を充填した構成では断熱材５４はあくまで断熱を目的としており収納ケース５２の支持に関しては考慮されていない。支持機能を持たせるためにグラスウールの量を多くすると、空間に充填される水素の量が少なくなり、軽量化と水素貯蔵量の確保とを両立させるのが難しい。   When it supports by the support part which contacts in dot shape or linear form as described in patent document 1, there exists a possibility that stress concentration may arise in a pressure vessel at the time of expansion | swelling of MH. Further, in the configuration shown in FIG. 7, in the configuration in which the heat insulating material 54 is filled between the inner surface of the pressure vessel 51 and the outer surface of the storage case 52, the heat insulating material 54 is only for the purpose of heat insulation, and the support of the storage case 52 is considered. It has not been. When the amount of glass wool is increased in order to provide a support function, the amount of hydrogen filled in the space decreases, and it is difficult to achieve both weight reduction and securing of hydrogen storage amount.

また、特許文献２では、水素貯蔵容器に収容される水素吸蔵合金インゴットは、熱交換器は装備せず、大きさも最長部分で４．０ｃｍと非常に小さい。従って、水素の吸蔵あるいは放出の際の冷却や加熱は考慮しなくてもさほど問題とならず、水素吸蔵合金インゴットを支持するコイルばねの数も少なくてよい。しかし、水素自動車の燃料として水素を貯蔵する水素貯蔵タンクの場合は、水素の吸蔵あるいは放出の際の冷却や加熱を効率良く行うためには、水素貯蔵タンクに熱交換器を内蔵することが必要となる。また、水素貯蔵タンクも長さが数百ｍｍ程度で直径が２００ｍｍ程度と大きなため、コイルばねで支持するには多数のコイルばねが必要となり、組み付けに手間がかかる。   Moreover, in patent document 2, the hydrogen storage alloy ingot accommodated in a hydrogen storage container is not equipped with a heat exchanger, and its size is as small as 4.0 cm at the longest part. Therefore, there is no problem even if cooling or heating at the time of occlusion or release of hydrogen is not considered, and the number of coil springs supporting the hydrogen occlusion alloy ingot may be small. However, in the case of hydrogen storage tanks that store hydrogen as fuel for hydrogen automobiles, it is necessary to incorporate a heat exchanger in the hydrogen storage tank in order to efficiently perform cooling and heating when storing or releasing hydrogen. It becomes. In addition, since the hydrogen storage tank is as long as several hundred mm and has a diameter of about 200 mm, a large number of coil springs are required to support it with a coil spring, and it takes time to assemble.

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内部に熱交換機能を有する組立品が収容されている圧力容器において、軽量化と貯蔵ガス量の確保とを両立させることができ、組立品をコイルばねで支持する場合に比較して簡単に製造することができる圧力容器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object thereof is to reduce the weight and secure the amount of stored gas in a pressure vessel in which an assembly having a heat exchange function is accommodated. An object of the present invention is to provide a pressure vessel that can be made compatible and can be easily manufactured as compared with the case where an assembly is supported by a coil spring.

前記の目的を達成するため、請求項１及び請求項２に記載の発明は、筒状の容器本体内に、熱交換機能を有し、外形が筒状の組立品が少なくとも一端で支持された状態で収容されている圧力容器であって、前記容器本体の内周面と前記組立品の外周面との間に、弾性変形可能な複数のパイプが、隣り合うパイプと直接又は間接的に押し合う状態で、かつ移動が規制された状態で収容されており、前記複数のパイプが協働して前記組立品を保持している。
とくに、請求項１に記載の発明は、前記パイプは、その径が前記内周面と前記外周面との間隔より大きく形成されている。
とくに、請求項２に記載の発明は、前記内周面と前記外周面との間には、前記パイプと当接して該パイプを前記容器本体の周方向へ押圧付勢するばね要素が少なくとも１つ収容されている。 In order to achieve the above object, according to the first and second aspects of the present invention, an assembly having a heat exchange function and having a cylindrical outer shape is supported at least at one end in a cylindrical container body. A plurality of elastically deformable pipes directly or indirectly pressed between adjacent pipes between the inner peripheral surface of the container body and the outer peripheral surface of the assembly. The pipes are accommodated in a state of being fitted and restricted in movement, and the plurality of pipes cooperate to hold the assembly.
In particular, in the first aspect of the present invention, the diameter of the pipe is larger than the distance between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface.
In particular, in the invention described in claim 2, between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, there is at least one spring element that contacts the pipe and presses and urges the pipe in the circumferential direction of the container body. One is housed.

ここで「外形が筒状」とは外形を筒状の部材（例えば断面が円の円筒部材や断面が四角の筒部材）で構成されていることのみを意味するのではなく、組立品が組みあがった状態で外形が筒状の形状であればよい。例えば、同じ大きさの円盤を間隔を空けて並べることで形成される外形（円筒状）や、同じ大きさの四角の板を間隔を空けて並べることで形成される外形（四角の筒状）といった筒状の部材がない場合をも含む。また、「間接的に押し合う状態」とは、例えば、隣り合うパイプ間に配置された剛体の棒状体あるいはばねを介して互いに押し合うことを意味する。   Here, “the outer shape is cylindrical” does not mean that the outer shape is constituted only by a cylindrical member (for example, a cylindrical member having a circular cross section or a square cylindrical member). The outer shape may be a cylindrical shape in the raised state. For example, an outer shape (cylindrical shape) formed by arranging disks of the same size at intervals, or an outer shape formed by arranging square plates of the same size at intervals (square cylindrical shapes) This includes the case where there is no cylindrical member. In addition, the “indirectly pressing state” means that they are pressed against each other via, for example, a rigid rod-like body or a spring disposed between adjacent pipes.

これらの発明では、容器本体の内周面と前記組立品の外周面との間に、収容された複数のパイプにより組立品が保持され、圧力容器に径方向の振動が加わっても、組立品を端部で支持する支持部に大きな曲げ応力が作用するのが回避され、耐久性が向上する。また、パイプの弾性変形により、組立品の膨張・収縮の変形を吸収することができる。 In these inventions, the assembly is held by a plurality of accommodated pipes between the inner peripheral surface of the container main body and the outer peripheral surface of the assembly, and even if radial vibration is applied to the pressure vessel, the assembly It is avoided that a large bending stress acts on the support portion that supports the end portion, and durability is improved. Further, the deformation of expansion / contraction of the assembly can be absorbed by the elastic deformation of the pipe.

そして、請求項１の発明では、パイプは、弾性変形した状態で容器本体の内周面と組立品の外周面との間に配置されるため、パイプの使用本数を少なくできるとともに、必要な弾性力を得るのに、製造時にパイプの壁の厚さを調整することで対応することが容易になる。 In the invention of claim 1, since the pipe is disposed between the inner peripheral surface of the container body and the outer peripheral surface of the assembly in an elastically deformed state, the number of pipes used can be reduced and the necessary elasticity It is easy to cope with obtaining the force by adjusting the thickness of the wall of the pipe at the time of manufacture.

また、請求項２の発明では、各パイプを横方向への移動が規制された状態で、かつ弾性変形した状態で、容器本体の内周面と、組立品の外周面との間に配置するのが、パイプだけを収容する場合に比較して簡単になる。 In the invention of claim 2, each pipe is disposed between the inner peripheral surface of the container body and the outer peripheral surface of the assembly in a state in which movement in the lateral direction is restricted and elastically deformed. This is easier than when only pipes are accommodated.

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記パイプは、全てのパイプが少なくとも１つのパイプと接触する状態で収容されている。この発明では、パイプ同士が離れて配置され、その間にパイプを押圧する部材を配置する構成に比較して、組み付け（製造）が簡単になる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記組立品は、水素吸蔵物質が充填された水素吸蔵用ユニットである。この発明では、圧力容器を水素貯蔵タンクとして好適に使用できる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the pipes are accommodated in a state where all the pipes are in contact with at least one pipe. In this invention, compared with the structure which arrange | positions the member which presses a pipe apart and arrange | positions the pipe between them, assembly | attachment (manufacture) becomes easy.
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3 , wherein the assembly is a hydrogen storage unit filled with a hydrogen storage material. In the present invention, the pressure vessel can be suitably used as a hydrogen storage tank.

本発明によれば、内部に熱交換機能を有する組立品が収容されている圧力容器において、軽量化と貯蔵ガス量の確保とを両立させることができ、組立品をコイルばねで支持する場合に比較して簡単に製造することができる。   According to the present invention, in a pressure vessel in which an assembly having a heat exchanging function is accommodated, both weight reduction and securing of the amount of stored gas can be achieved, and the assembly is supported by a coil spring. It can be easily manufactured in comparison.

以下、本発明を圧力容器としての水素貯蔵タンク（以下、単に水素タンクと称す）に具体化した一実施形態を図１及び図２に従って説明する。図１（ａ）は水素タンクの模式断面図、図１（ｂ）は水素タンクを軸方向と垂直な平面で切断した状態の部分模式断面図、図２（ａ）は水素タンクを軸方向と垂直な平面で切断した状態の模式断面図、図２（ｂ）は作用を説明する部分模式断面図である。なお、本実施形態に限らず、水素タンクを軸方向と垂直な平面で切断した状態の模式断面図においては、水素吸蔵用ユニットの構成を省略して図示するとともに、パイプの径を水素タンクの径に比べて大きく誇張して描いている。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a hydrogen storage tank (hereinafter simply referred to as a hydrogen tank) as a pressure vessel will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1A is a schematic cross-sectional view of a hydrogen tank, FIG. 1B is a partial schematic cross-sectional view of the hydrogen tank taken along a plane perpendicular to the axial direction, and FIG. 2A is an axial view of the hydrogen tank. A schematic cross-sectional view in a state cut by a vertical plane, FIG. 2B is a partial schematic cross-sectional view for explaining the operation. In addition to the present embodiment, in the schematic cross-sectional view of the state in which the hydrogen tank is cut along a plane perpendicular to the axial direction, the configuration of the hydrogen storage unit is omitted, and the diameter of the pipe is set to be the same as that of the hydrogen tank. It is greatly exaggerated compared to the diameter.

図１（ａ）に示すように、水素タンク１１は、筒状（この実施形態では円筒状）の容器本体１２内に、組立品としての水素吸蔵用ユニット１３が収容されている。
容器本体１２は、細長い中空状のライナ１４と、ライナ１４の外面の略全域を覆う繊維強化樹脂層１５とを備えている。ライナ１４は例えばアルミニウム合金を材質とし、水素タンク１１の気密性を確保している。ライナ１４は円筒状の胴部１４ａと、その両端に形成されたドーム部１４ｂとを備えている。ライナ１４は両端が分割式となっており、胴部１４ａの一端側（図１（ａ）における左端側）の開口部１６ａを覆う蓋部１７ａと、他端側の開口部１６ｂを覆う蓋部１７ｂとを備えており、蓋部１７ａ，１７ｂがドーム部１４ｂを構成している。蓋部１７ａには、水素吸蔵用ユニット１３が組み付けられている。 As shown in FIG. 1A, the hydrogen tank 11 has a hydrogen storage unit 13 as an assembly housed in a cylindrical (cylindrical in this embodiment) container body 12.
The container body 12 includes an elongated hollow liner 14 and a fiber reinforced resin layer 15 that covers substantially the entire outer surface of the liner 14. The liner 14 is made of an aluminum alloy, for example, and ensures the airtightness of the hydrogen tank 11. The liner 14 includes a cylindrical body portion 14a and dome portions 14b formed at both ends thereof. Both ends of the liner 14 are divided, and a lid portion 17a that covers the opening portion 16a on one end side (the left end side in FIG. 1A) of the body portion 14a and a lid portion that covers the opening portion 16b on the other end side. 17b, and the lid portions 17a and 17b constitute the dome portion 14b. The hydrogen storage unit 13 is assembled to the lid portion 17a.

繊維強化樹脂層１５は、この実施形態では炭素繊維を強化繊維としたＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）で構成され、水素タンク１１の耐圧性（機械的強度）を確保している。繊維強化樹脂層１５は、樹脂（例えば不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等）が含浸された炭素繊維束を、ヘリカル巻層及びフープ巻層を有するようにライナ１４に巻き付け、樹脂を熱硬化することによって形成されている。   In this embodiment, the fiber reinforced resin layer 15 is made of CFRP (carbon fiber reinforced resin) using carbon fibers as reinforced fibers, and ensures the pressure resistance (mechanical strength) of the hydrogen tank 11. The fiber reinforced resin layer 15 is obtained by winding a carbon fiber bundle impregnated with a resin (for example, unsaturated polyester resin, epoxy resin, etc.) around the liner 14 so as to have a helical winding layer and a hoop winding layer, and thermosetting the resin. Is formed by.

水素吸蔵用ユニット１３は熱交換器１８を備えており、熱交換器１８は水素タンク１１の長手方向（図１（ａ）の左右方向）に延びるとともに、略Ｕ字状に折り曲げられたパイプからなり、熱媒が流通する熱媒管１９と、蓋部１７ａへの取付け部となる略円板形状のヘッダ部２０とを備えている。この実施形態では熱媒管１９は複数本設けられ、開口側端部がロウ付けや溶接等によってヘッダ部２０に固着されている。ヘッダ部２０には各熱媒管１９の上流側端部と、蓋部１７ａに形成された通路２１ａとを連通させる流路（図示せず）と、各熱媒管１９の下流側端部と、蓋部１７ａに形成された通路２１ｂとを連通させる流路（図示せず）とが形成されている。   The hydrogen storage unit 13 includes a heat exchanger 18. The heat exchanger 18 extends in the longitudinal direction of the hydrogen tank 11 (the left-right direction in FIG. 1A) and from a pipe bent into a substantially U shape. The heat medium pipe | tube 19 through which a heat medium distribute | circulates, and the substantially disc shaped header part 20 used as the attaching part to the cover part 17a are provided. In this embodiment, a plurality of heat medium pipes 19 are provided, and the opening end is fixed to the header part 20 by brazing, welding or the like. In the header portion 20, a flow path (not shown) for communicating the upstream end portion of each heat medium pipe 19, the passage 21 a formed in the lid portion 17 a, and the downstream end portion of each heat medium pipe 19 A flow path (not shown) that communicates with the passage 21b formed in the lid portion 17a is formed.

熱媒管１９には略円板状のフィン２２がライナ１４の軸方向に沿って等間隔に複数固着されている。フィン２２の間には水素吸蔵物質としての粉末状のＭＨ（図示せず）がフィン２２と接触する状態で収容されている。フィン２２の径方向端部には全てのフィン２２を覆う状態で、ＭＨの通過を阻止し水素を透過可能な円筒状のフィルタ２３が設けられている。この実施形態では、フィルタ２３は多数の孔（図示せず）が形成された金属製の円筒で形成されている。水素吸蔵用ユニット１３はその外周面（即ち、フィルタ２３の外周面）と、ライナ１４の内周面との間に隙間Δが存在するように外径が設定されている。容器本体１２の径が２００ｍｍ程度の場合で、隙間Δの大きさ、即ち前記内周面と外周面との間隔Ｓは数ｍｍから数十ｍｍのオーダーである。この実施形態ではフィルタ２３の外周面が熱交換器１８を有する組立品としての水素吸蔵用ユニット１３の外周面となる。   A plurality of substantially disk-shaped fins 22 are fixed to the heat medium pipe 19 at equal intervals along the axial direction of the liner 14. Between the fins 22, powdery MH (not shown) as a hydrogen storage material is accommodated in contact with the fins 22. A cylindrical filter 23 that prevents passage of MH and allows hydrogen to pass therethrough is provided at the radial end of the fin 22 so as to cover all the fins 22. In this embodiment, the filter 23 is formed of a metal cylinder having a large number of holes (not shown). The outer diameter of the hydrogen storage unit 13 is set so that a gap Δ exists between the outer peripheral surface (that is, the outer peripheral surface of the filter 23) and the inner peripheral surface of the liner 14. When the diameter of the container body 12 is about 200 mm, the size of the gap Δ, that is, the interval S between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface is on the order of several mm to several tens mm. In this embodiment, the outer peripheral surface of the filter 23 becomes the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13 as an assembly having the heat exchanger 18.

蓋部１７ａはヘッダ部２０が嵌合固定される凹部２４と、開口部１６ａ、即ち胴部１４ａの端部に嵌合される嵌合部２５とを備えている。嵌合部２５は段差部２５ａを有し、その段差部２５ａにおいて胴部１４ａの端部に嵌合され、胴部１４ａの端面が段差部２５ａの端面に当接することにより、胴部１４ａの長手方向に対する蓋部１７ａの位置決めがなされるようになっている。凹部２４は円柱状に形成され、その周面と、ヘッダ部２０の周面との間にシールリング（図示せず）が介装されている。また、嵌合部２５の周面と開口部１６ａの内面との間に、ライナ１４の分割部分のシール性（気密性）を確保するためのシールリング（図示せず）が介装されている。蓋部１７ａには通路２１ａ，２１ｂが形成され、通路２１ａ，２１ｂには図示しない熱媒供給部に連通するパイプが接続され、熱媒管１９には熱媒供給部から熱媒としての水（冷水又は加熱水）が通路２１ａ，２１ｂを介して供給可能に構成されている。この実施の形態では通路２１ａが上流側、通路２１ｂが下流側となっている。   The lid portion 17a includes a concave portion 24 into which the header portion 20 is fitted and fixed, and an opening portion 16a, that is, a fitting portion 25 to be fitted into the end portion of the trunk portion 14a. The fitting part 25 has a step part 25a, and the step part 25a is fitted to the end part of the body part 14a, and the end surface of the body part 14a comes into contact with the end surface of the step part 25a. The lid portion 17a is positioned with respect to the direction. The recess 24 is formed in a columnar shape, and a seal ring (not shown) is interposed between the peripheral surface thereof and the peripheral surface of the header portion 20. Further, a seal ring (not shown) is provided between the peripheral surface of the fitting portion 25 and the inner surface of the opening portion 16a to ensure the sealability (airtightness) of the divided portion of the liner 14. . Passages 21a and 21b are formed in the lid portion 17a, pipes communicating with a heat medium supply unit (not shown) are connected to the passages 21a and 21b, and water (as a heat medium from the heat medium supply unit ( Cold water or heated water) can be supplied through the passages 21a and 21b. In this embodiment, the passage 21a is on the upstream side and the passage 21b is on the downstream side.

水素吸蔵用ユニット１３はヘッダ部２０（基端）が凹部２４に嵌合された状態で、蓋部１７ａに組み付けられている。そして、通路２１ａから熱媒管１９に加熱水が供給されると水素吸蔵用ユニット１３を構成するＭＨが加熱され、通路２１ａから熱媒管１９に冷水が供給されるとＭＨが冷却されるようになっている。   The hydrogen storage unit 13 is assembled to the lid portion 17 a with the header portion 20 (base end) fitted in the recess 24. Then, when heated water is supplied from the passage 21a to the heat medium pipe 19, the MH constituting the hydrogen storage unit 13 is heated, and when cold water is supplied from the passage 21a to the heat medium pipe 19, the MH is cooled. It has become.

蓋部１７ｂも蓋部１７ａと同様に開口部１６ｂに嵌合される嵌合部２５を備え、嵌合部２５が開口部１６ｂに嵌合されている。蓋部１７ｂには水素の導入、排出用の気体通路用開口部２６が設けられ、気体通路用開口部２６にはバルブ２７が螺合されている。バルブ２７はレギュレータを内蔵するとともに、水素タンク１１の使用状態が水素放出状態と水素充填状態とに切換可能となっている。水素放出状態とは、水素タンク１１内の水素をバルブ２７を介して外部へ放出可能、かつ外部から水素タンク１１内への水素の供給が不能な状態を意味する。また、水素充填状態とは、水素タンク１１内の水素をバルブ２７を介して外部へ放出不能、かつ外部から水素タンク１１内への水素の供給が可能な状態を意味する。バルブ２７と蓋部１７ｂの端面との間にはシールリング（図示せず）が介装されている。   Similarly to the lid portion 17a, the lid portion 17b includes a fitting portion 25 fitted into the opening portion 16b, and the fitting portion 25 is fitted into the opening portion 16b. The lid portion 17 b is provided with a gas passage opening 26 for introducing and discharging hydrogen, and a valve 27 is screwed into the gas passage opening 26. The valve 27 has a built-in regulator, and the use state of the hydrogen tank 11 can be switched between a hydrogen release state and a hydrogen filling state. The hydrogen release state means a state in which hydrogen in the hydrogen tank 11 can be discharged to the outside through the valve 27 and hydrogen cannot be supplied into the hydrogen tank 11 from the outside. Further, the hydrogen filling state means a state in which hydrogen in the hydrogen tank 11 cannot be discharged to the outside through the valve 27 and hydrogen can be supplied into the hydrogen tank 11 from the outside. A seal ring (not shown) is interposed between the valve 27 and the end surface of the lid portion 17b.

容器本体１２の内周面（この実施形態では胴部１４ａの内周面）と、フィルタ２３の外周面との間、即ち隙間Δに、弾性変形可能な複数のパイプ３０，３１が収容されている。パイプ３０，３１は、両蓋部１７ａ，１７ｂの端面間の距離より若干短い長さに形成されており、水素タンク１１の軸方向に沿って延びるように収容されている。図２（ａ）に示すように、複数のパイプ３０，３１は、隣り合うパイプ３０同士、あるいはパイプ３０とパイプ３１とが直接押し合う状態で、かつ移動が規制された状態で収容されており、複数のパイプ３０，３１が協働して組立品である水素吸蔵用ユニット１３を保持している。   A plurality of elastically deformable pipes 30 and 31 are accommodated between the inner peripheral surface of the container body 12 (in this embodiment, the inner peripheral surface of the body portion 14a) and the outer peripheral surface of the filter 23, that is, in the gap Δ. Yes. The pipes 30 and 31 are formed to have a length slightly shorter than the distance between the end surfaces of the lid portions 17 a and 17 b and are accommodated so as to extend along the axial direction of the hydrogen tank 11. As shown in FIG. 2A, the plurality of pipes 30 and 31 are accommodated in a state where the adjacent pipes 30 or the pipe 30 and the pipe 31 are directly pressed against each other and the movement is restricted. The plurality of pipes 30 and 31 cooperate to hold the hydrogen storage unit 13 as an assembly.

パイプ３０，３１は、その径が前記内周面と外周面との間隔Ｓより大きく形成されるとともに、弾性変形された状態で隙間Δに収容されている。パイプ３０は全て同じ大きさに形成されている。パイプ３１はパイプ３０とは外径が異なり、実施形態では外径がパイプ３０の外径より大きく形成されている。パイプ３１は、両側のパイプ３０と当接して該パイプ３０を容器本体１２の周方向へ押圧付勢するばね要素としての役割も果たす。パイプ３０，３１は、例えば、アルミニウム（アルミニウム合金）のＡ−６０６１で形成されている。   The pipes 30 and 31 are formed with a diameter larger than the interval S between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, and are accommodated in the gap Δ in an elastically deformed state. The pipes 30 are all formed in the same size. The outer diameter of the pipe 31 is different from that of the pipe 30. In the embodiment, the outer diameter is larger than the outer diameter of the pipe 30. The pipe 31 also serves as a spring element that abuts on the pipes 30 on both sides and presses and urges the pipe 30 in the circumferential direction of the container body 12. The pipes 30 and 31 are made of, for example, aluminum (aluminum alloy) A-6061.

パイプ３０，３１の収容時の変形状態は、水素タンク１１の使用条件に合わせて試験又は計算により求められ、その値を満足するように弾性変形された状態で収容されている。
次に前記のように構成された水素タンク１１の製造方法を説明する。水素タンク１１を製造する際は、周りに複数のフィン２２が固着された熱媒管１９を有し、その外周を覆うフィルタ２３に囲まれるとともに、内部にＭＨが収容された水素吸蔵用ユニット１３を用意（製造）する。次に蓋部１７ａの内面とヘッダ部２０との間にシール材が介装され、ヘッダ部２０が凹部２４に嵌合される状態で、水素吸蔵用ユニット１３を蓋部１７ａに組み付ける。次に水素吸蔵用ユニット１３を胴部１４ａに挿通するとともに蓋部１７ａを嵌合部２５において胴部１４ａの一端に固定する。この状態では水素吸蔵用ユニット１３は、フィルタ２３の周面と容器本体１２の内周面（即ち、胴部１４ａの内周面）との間に隙間Δを有する状態でライナ１４の一端（蓋部１７ａ）に片持ち状態で支持されている。また、蓋部１７ｂはまだ胴部１４ａに固定されていない。 The deformation state when the pipes 30 and 31 are accommodated is obtained by a test or calculation according to the use conditions of the hydrogen tank 11, and is accommodated in an elastically deformed state so as to satisfy the value.
Next, a method for manufacturing the hydrogen tank 11 configured as described above will be described. When the hydrogen tank 11 is manufactured, the hydrogen storage unit 13 has a heat medium pipe 19 around which a plurality of fins 22 are fixed, is surrounded by a filter 23 covering the outer periphery thereof, and contains MH inside. Prepare (manufacture). Next, a sealing material is interposed between the inner surface of the lid portion 17 a and the header portion 20, and the hydrogen storage unit 13 is assembled to the lid portion 17 a in a state where the header portion 20 is fitted in the recess 24. Next, the hydrogen storage unit 13 is inserted into the body portion 14 a and the lid portion 17 a is fixed to one end of the body portion 14 a at the fitting portion 25. In this state, the hydrogen storage unit 13 has one end (the lid) of the liner 14 with a gap Δ between the peripheral surface of the filter 23 and the inner peripheral surface of the container body 12 (that is, the inner peripheral surface of the body portion 14a). Part 17a) is supported in a cantilevered state. Moreover, the cover part 17b is not yet fixed to the trunk | drum 14a.

次にパイプ３０を蓋部１７ａと反対側から隙間Δに挿入する。このとき、パイプ３０の一端側を弾性変形させて隙間Δに挿入した後、パイプ３０の他端を叩いたり、押圧したりすることにより隙間Δに押し込む。パイプ３０は１本ずつ押し込んでも、複数本まとめて押し込んでもよい。全てのパイプ３０を押し込んだ後、最後にパイプ３１を押し込む。その結果、図２（ａ），（ｂ）に示すように、各パイプ３０及びパイプ３１が、弾性変形した状態で隣り合うパイプと直接押し合い、かつ移動が規制された状態で隙間Δに収容された状態となり、複数のパイプ３０，３１が協働して水素吸蔵用ユニット１３を保持する状態となる。   Next, the pipe 30 is inserted into the gap Δ from the side opposite to the lid portion 17a. At this time, after one end of the pipe 30 is elastically deformed and inserted into the gap Δ, the other end of the pipe 30 is struck or pressed to be pushed into the gap Δ. The pipes 30 may be pushed one by one or a plurality of pipes 30 may be pushed together. After all the pipes 30 have been pushed in, the pipes 31 are pushed in finally. As a result, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), each pipe 30 and pipe 31 are directly pressed against an adjacent pipe in an elastically deformed state and are accommodated in the gap Δ in a state where movement is restricted. In this state, the plurality of pipes 30 and 31 cooperate to hold the hydrogen storage unit 13.

次に、開口部１６ｂを覆う状態で蓋部１７ｂを胴部１４ａに固定し、分割式のライナ１４を一体化する。次に、一体化されたライナ１４をフィラメントワインディング装置（図示省略）にセットして、フィラメントワインディングを行い、ライナ１４の外面に樹脂含浸繊維束をヘリカル巻層及びフープ巻層が所定層数形成されるまで巻き付ける。フープ巻層は主にライナ１４の胴部１４ａに形成される。次に、樹脂含浸繊維束が巻き付けられたライナ１４をフィラメントワインディング装置から取り外し、加熱炉に入れて、樹脂を加熱硬化させ、繊維強化樹脂層１５を形成する。次にバリ等の除去を行った後、蓋部１７ｂの気体通路用開口部２６の雌ねじ部にバルブ２７が螺合されて水素タンク１１の製造が完了する。   Next, the lid portion 17b is fixed to the body portion 14a so as to cover the opening portion 16b, and the split liner 14 is integrated. Next, the integrated liner 14 is set in a filament winding apparatus (not shown), and filament winding is performed. A helically wound layer and a hoop wound layer are formed on the outer surface of the liner 14 with a resin-impregnated fiber bundle. Wrap until The hoop winding layer is mainly formed on the body portion 14 a of the liner 14. Next, the liner 14 around which the resin-impregnated fiber bundle is wound is removed from the filament winding apparatus and placed in a heating furnace to heat and cure the resin, thereby forming the fiber reinforced resin layer 15. Next, after removing burrs or the like, the valve 27 is screwed into the female threaded portion of the gas passage opening 26 of the lid portion 17b, and the manufacture of the hydrogen tank 11 is completed.

次に、前記のように構成された水素タンク１１の作用を、燃料電池搭載電気自動車に使用する場合を例に説明する。
水素タンク１１は通路２１ａ，２１ｂに熱媒供給部から供給される熱媒としての水（冷水又は加熱水）が流れるパイプ（図示せず）が接続され、バルブ２７が燃料電池に繋がるパイプ（図示せず）に接続された状態で使用される。容器本体１２内には高圧状態で水素が充填されている。 Next, the case where the operation of the hydrogen tank 11 configured as described above is used in an electric vehicle equipped with a fuel cell will be described as an example.
In the hydrogen tank 11, a pipe (not shown) through which water (cold water or heated water) as a heat medium supplied from the heat medium supply section flows is connected to the passages 21a and 21b, and a pipe (see FIG. (Not shown) is used in a connected state. The container body 12 is filled with hydrogen at a high pressure.

バルブ２７が水素放出状態に保持された状態において燃料極で水素ガスが使用されると、バルブ２７を介して水素タンク１１から水素ガスが放出されて燃料極に供給される。水素タンク１１内から水素ガスが放出されると、ＭＨの水素吸蔵・放出反応が放出側へ移動してＭＨから水素ガスが放出される。   When hydrogen gas is used at the fuel electrode while the valve 27 is held in the hydrogen releasing state, the hydrogen gas is released from the hydrogen tank 11 via the valve 27 and supplied to the fuel electrode. When hydrogen gas is released from the hydrogen tank 11, the hydrogen storage / release reaction of MH moves to the release side, and hydrogen gas is released from MH.

水素が放出された水素タンク１１に再び水素ガスを充填、即ちＭＨに水素ガスを吸蔵させる場合は、バルブ２７を水素充填状態に切り換えてバルブ２７から水素タンク１１に水素ガスを供給する。水素タンク１１内に供給された水素ガスは、ＭＨと反応して水素化物となってＭＨに吸蔵される。   When the hydrogen tank 11 from which hydrogen has been released is filled again with hydrogen gas, that is, when MH is occluded with hydrogen, the valve 27 is switched to a hydrogen-filled state and the hydrogen gas is supplied from the valve 27 to the hydrogen tank 11. The hydrogen gas supplied into the hydrogen tank 11 reacts with MH to become a hydride and is stored in MH.

水素吸蔵用ユニット１３は、熱媒管１９の開口側端部がヘッダ部２０に固着された状態でライナ１４に片持ち状態で支持されるとともに、フィルタ２３の外周面が多数のパイプ３０及び１本のパイプ３１に接触した状態で容器本体１２に保持されている。従って、水素タンク１１に振動が加わっても、水素吸蔵用ユニット１３は水素タンク１１と共に全体が振動する状態となり、パイプ３０，３１が存在しない構成と異なり、熱媒管１９の基端にのみ局所的に曲げ応力が加わる状態を回避することができ、耐久性が向上する。   The hydrogen storage unit 13 is supported by the liner 14 in a cantilever state with the opening side end of the heat medium pipe 19 fixed to the header part 20, and the outer peripheral surface of the filter 23 has a large number of pipes 30 and 1. The container body 12 is held in contact with the book pipe 31. Therefore, even when vibration is applied to the hydrogen tank 11, the hydrogen storage unit 13 is in a state of vibrating with the hydrogen tank 11, and unlike the configuration in which the pipes 30 and 31 are not present, only the proximal end of the heat transfer pipe 19 is localized. In particular, a state in which bending stress is applied can be avoided, and durability is improved.

パイプ３０，３１は、水素タンク１１内が高圧（数十ＭＰａ）になっても、その圧力で変形することはない。しかし、水素吸蔵用ユニット１３の膨張あるいは収縮に対応して弾性変形する。従って、隙間Δに剛体を介在させて容器本体１２の内面で水素吸蔵用ユニット１３を保持した場合と異なり、水素吸蔵用ユニット１３の膨張の力がパイプ３０，３１で吸収されて、容器本体１２に過大な力が作用することが防止される。   Even if the inside of the hydrogen tank 11 becomes a high pressure (several tens of MPa), the pipes 30 and 31 are not deformed by the pressure. However, it elastically deforms in response to the expansion or contraction of the hydrogen storage unit 13. Therefore, unlike the case where the hydrogen storage unit 13 is held on the inner surface of the container body 12 with a rigid body interposed in the gap Δ, the expansion force of the hydrogen storage unit 13 is absorbed by the pipes 30 and 31, and the container body 12 It is possible to prevent an excessive force from acting on.

この実施形態では以下の効果を有する。
（１）水素タンク１１は、筒状の容器本体１２内に、熱交換機能を有し、外形が筒状の組立品（水素吸蔵用ユニット１３）が一端で支持された状態で収容されている。そして、容器本体１２の内周面と水素吸蔵用ユニット１３の外周面との間に、弾性変形可能な複数のパイプ３０，３１が、隣り合うパイプ３０，３１と直接押し合う状態で、かつ移動が規制された状態で収容されており、複数のパイプ３０，３１が協働して水素吸蔵用ユニット１３を保持している。従って、水素タンク１１に径方向の振動が加わっても、水素吸蔵用ユニット１３を片持ち状態で支持する熱媒管１９の端部に、即ち水素吸蔵用ユニット１３を支持する支持部の端部に大きな曲げ応力が作用するのが回避され、耐久性が向上する。また、パイプ３０，３１の弾性変形により、水素吸蔵用ユニット１３の膨張・収縮の変形を吸収することができ、容器本体１２の強度を小さくして軽量化を図ることが可能になる。その結果、燃料電池自動車や水素エンジン自動車等に搭載されて使用される燃料タンクとして好適に使用できる。また、パイプ３０，３１は、圧縮変形された状態で隙間Δに収容されているため、容器本体１２が膨張した場合でも、パイプ３０，３１による保持力が確保される。また、充実体で保持する場合に比較して、パイプ３０，３１が占める体積が小さく、容器本体１２内の水素充填に使用できる空間を大きくできる。 This embodiment has the following effects.
(1) The hydrogen tank 11 is accommodated in a cylindrical container body 12 with a heat exchange function and an externally cylindrical assembly (hydrogen storage unit 13) supported at one end. . A plurality of elastically deformable pipes 30 and 31 move between the inner peripheral surface of the container main body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13 in a state of pressing directly against the adjacent pipes 30 and 31. Are accommodated in a regulated state, and a plurality of pipes 30 and 31 cooperate to hold the hydrogen storage unit 13. Therefore, even if radial vibration is applied to the hydrogen tank 11, the end of the heat medium pipe 19 that supports the hydrogen storage unit 13 in a cantilever state, that is, the end of the support that supports the hydrogen storage unit 13 is supported. A large bending stress is prevented from acting on the film, and the durability is improved. Further, the elastic deformation of the pipes 30 and 31 can absorb the expansion / contraction deformation of the hydrogen storage unit 13, and the strength of the container body 12 can be reduced to reduce the weight. As a result, it can be suitably used as a fuel tank that is mounted and used in a fuel cell vehicle or a hydrogen engine vehicle. Further, since the pipes 30 and 31 are accommodated in the gap Δ in a state of being compressed and deformed, even when the container main body 12 is expanded, the holding force by the pipes 30 and 31 is ensured. In addition, the volume occupied by the pipes 30 and 31 is small as compared with the case of holding the solid body, and the space that can be used for hydrogen filling in the container body 12 can be increased.

（２）パイプ３０，３１は、全てのパイプ３０，３１が少なくとも１つのパイプ３０，３１と接触する状態で隙間Δに収容されている。従って、パイプ３０，３１同士が離れて配置され、その間にパイプ３０，３１を押圧する部材を配置する構成に比較して、組み付け（製造）が簡単になる。また、パイプ３０の本数を増やすことができ、水素吸蔵用ユニット１３から受ける荷重がより分散されて個々のパイプ３０，３１にかかるため、各パイプ３０，３１の強度を弱くすることができる。   (2) The pipes 30 and 31 are accommodated in the gap Δ in a state where all the pipes 30 and 31 are in contact with at least one pipe 30 and 31. Therefore, the assembly (manufacture) is simplified as compared with a configuration in which the pipes 30 and 31 are arranged apart from each other and a member for pressing the pipes 30 and 31 is disposed therebetween. Moreover, since the number of the pipes 30 can be increased and the load received from the hydrogen storage unit 13 is more dispersed and applied to the individual pipes 30 and 31, the strength of the pipes 30 and 31 can be reduced.

（３）パイプ３０，３１は、その径が容器本体１２の内周面と水素吸蔵用ユニット１３の外周面との間隔Ｓより大きく形成されるとともに、弾性変形した状態で容器本体１２の内周面と水素吸蔵用ユニット１３の外周面との間に配置されている。従って、間隔Ｓより径の細いパイプを隙間Δに相互に当接する状態で収容する場合に比較して、パイプの使用本数を少なくできるとともに、必要な強度及び弾性力を得るのに、製造時にパイプの壁の厚さを調整することで対応することが容易になる。   (3) The pipes 30 and 31 are formed so that the diameter thereof is larger than the interval S between the inner peripheral surface of the container main body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13, and the inner periphery of the container main body 12 in an elastically deformed state. It arrange | positions between the surface and the outer peripheral surface of the unit 13 for hydrogen storage. Therefore, compared with the case where pipes having a diameter smaller than the interval S are accommodated in a state where they are in contact with each other in the gap Δ, the number of pipes used can be reduced and the necessary strength and elasticity can be obtained at the time of manufacture. It becomes easy to respond by adjusting the thickness of the wall.

（４）容器本体１２の内周面と水素吸蔵用ユニット１３の外周面との間に、同じ大きさのパイプ３０のみを収容するのではなく、大きさの異なるパイプ３１を１つ収容して、そのパイプ３１に、パイプ３０と当接して該パイプ３０を容器本体１２の周方向へ押圧付勢するばね要素としての機能を持たせている。なお、各パイプ３０もばねとしても機能する。従って、各パイプ３０を横方向への移動が規制された状態で、かつ弾性変形した状態で、容器本体１２の内周面と、水素吸蔵用ユニット１３の外周面との間に配置するのが、パイプ３０だけを収容する場合に比較して簡単になる。   (4) Between the inner peripheral surface of the container body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13, not only the pipe 30 having the same size but also one pipe 31 having a different size is stored. The pipe 31 has a function as a spring element that abuts the pipe 30 and presses and urges the pipe 30 in the circumferential direction of the container body 12. Each pipe 30 also functions as a spring. Therefore, each pipe 30 is disposed between the inner peripheral surface of the container body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13 in a state in which movement in the lateral direction is restricted and elastically deformed. This is simpler than the case where only the pipe 30 is accommodated.

（５）パイプ３０，３１は、水素吸蔵用ユニット１３のほぼ全長にわたって延びる状態で配置されている。従って、短いパイプを水素吸蔵用ユニット１３の長手方向に間隔をおいて配置した場合に比較して、容器本体１２の内周面と水素吸蔵用ユニット１３の外周面と接触する面積が大きくなり、水素吸蔵用ユニット１３から受ける荷重がより分散されて個々のパイプ３０，３１にかかるため、各パイプ３０，３１の強度を弱くすることができる。また、短いパイプを水素吸蔵用ユニット１３の長手方向に間隔をおいて配置した場合に比較して、隙間Δに収容するパイプ３０，３１の本数を半分以下にすることができ、組み付けの手間が簡単になる。   (5) The pipes 30 and 31 are arranged so as to extend over almost the entire length of the hydrogen storage unit 13. Therefore, compared with the case where short pipes are arranged at intervals in the longitudinal direction of the hydrogen storage unit 13, the area of contact between the inner peripheral surface of the container body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13 is increased. Since the load received from the hydrogen storage unit 13 is more dispersed and applied to the individual pipes 30 and 31, the strength of each of the pipes 30 and 31 can be reduced. In addition, the number of pipes 30 and 31 accommodated in the gap Δ can be reduced to half or less compared to the case where short pipes are arranged at intervals in the longitudinal direction of the hydrogen storage unit 13. It will be easy.

（６）組立品は、水素吸蔵物質（ＭＨ）が充填された水素吸蔵用ユニット１３である。従って、圧力容器を水素貯蔵タンクとして好適に使用できる。
（７）容器本体１２を構成するライナ１４が分割式に構成され、胴部１４ａに水素吸蔵用ユニット１３を挿入可能な開口部１６ａが設けられ、開口部１６ａを覆う蓋部１７ａに水素吸蔵用ユニット１３が一体に組み付けられている。従って、水素吸蔵用ユニット１３を蓋部１７ａに固定した後、ドーム部１４ｂを構成する蓋部１７ａをライナ１４の胴部１４ａに組み付けることで、水素吸蔵用ユニット１３をライナ１４に収容した状態に組み付けることができるため、胴部１４ａ及びドーム部１４ｂが分割不能な構成に比較して組み付けが容易になる。 (6) The assembly is a hydrogen storage unit 13 filled with a hydrogen storage material (MH). Therefore, the pressure vessel can be suitably used as a hydrogen storage tank.
(7) The liner 14 constituting the container body 12 is configured in a split manner, the body portion 14a is provided with an opening 16a into which the hydrogen storage unit 13 can be inserted, and the lid portion 17a covering the opening 16a is used for hydrogen storage. The unit 13 is assembled integrally. Therefore, after fixing the hydrogen storage unit 13 to the lid portion 17a, the lid portion 17a constituting the dome portion 14b is assembled to the body portion 14a of the liner 14 so that the hydrogen storage unit 13 is accommodated in the liner 14. Since it can assemble | attach, an assembly | attachment becomes easy compared with the structure which the trunk | drum 14a and the dome part 14b cannot be divided | segmented.

（８）容器本体１２はライナ１４と繊維強化樹脂層１５との二重構造のため、全体を金属で構成した場合に比較して、軽量化を図ることができる。
（９）熱交換器１８の熱媒管１９への熱媒の導入、排出が容器本体１２の一端側から行われる。従って、熱媒の供給及び排出が容器本体１２の異なる端部側となる構成に比較して、水素吸蔵用ユニット１３の保持構造が簡単になる。 (8) Since the container main body 12 has a double structure of the liner 14 and the fiber reinforced resin layer 15, the weight can be reduced as compared with a case where the whole is made of metal.
(9) Introduction and discharge of the heat medium to and from the heat medium pipe 19 of the heat exchanger 18 are performed from one end side of the container body 12. Accordingly, the structure for holding the hydrogen storage unit 13 is simplified as compared with the configuration in which the supply and discharge of the heat medium are performed on different end portions of the container body 12.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。
○ パイプ３０，３１は、水素吸蔵用ユニット１３のほぼ全長にわたって延びる状態で配置される必要はない。例えば、図３に示すように、水素吸蔵用ユニット１３の長手方向の複数箇所（図３では２箇所）に、前記実施形態のパイプ３０，３１の長さの１／２未満の短いパイプ３０，３１を配置してもよい。配置箇所は水素吸蔵用ユニット１３の両端寄りに限らず、端部と中間部としたり、３箇所以上としたりあるいは１箇所としたりしてもよい。この場合、パイプ３０，３１を所定位置まで押し込むのに必要な力が前記実施形態に比較して小さくてよい。 The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example.
The pipes 30 and 31 do not need to be arranged so as to extend over almost the entire length of the hydrogen storage unit 13. For example, as shown in FIG. 3, a plurality of short pipes 30, which are less than ½ the length of the pipes 30, 31 of the above-described embodiment, are provided at a plurality of locations (two locations in FIG. 3) in the longitudinal direction of the hydrogen storage unit 13. 31 may be arranged. The arrangement location is not limited to the vicinity of both ends of the hydrogen storage unit 13, but may be an end portion and an intermediate portion, three or more locations, or one location. In this case, the force required to push the pipes 30 and 31 to a predetermined position may be smaller than that in the above embodiment.

○ パイプ３１は、パイプ３０より外径の大きなものに限らない。間隔Ｓの大きさ、隙間Δの周方向の長さ及びパイプ３０の外径、パイプ３０収容時の変形状態等により、パイプ３０を収容した状態において、パイプ３１を収容するためのスペースの大きさが異なる。従って、スペースの大きさによってはパイプ３０より外径の小さなパイプ３１が使用される。パイプ３１はパイプ３０を容器本体１２の周方向の押圧力を作用させた状態で収納する役割を果たせばよく、容器本体１２の内周面と水素吸蔵用ユニット１３の外周面とに接触する必要は必ずしもない。従って、パイプ３１の外径がパイプ３０の外径より小さくても差し支えない。この場合も、水素タンク１１に径方向の振動が加わっても、水素タンク１１が良好に保持される。   The pipe 31 is not limited to a pipe having an outer diameter larger than that of the pipe 30. The size of the space for accommodating the pipe 31 when the pipe 30 is accommodated due to the size of the interval S, the circumferential length of the gap Δ, the outer diameter of the pipe 30, the deformation state when the pipe 30 is accommodated, etc. Is different. Therefore, depending on the size of the space, the pipe 31 having an outer diameter smaller than that of the pipe 30 is used. The pipe 31 only needs to play a role of storing the pipe 30 in a state where the circumferential pressing force of the container main body 12 is applied, and needs to contact the inner peripheral surface of the container main body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13. Is not necessarily. Therefore, the outer diameter of the pipe 31 may be smaller than the outer diameter of the pipe 30. Also in this case, even if radial vibration is applied to the hydrogen tank 11, the hydrogen tank 11 is maintained well.

○ パイプ３１の数は１本に限らず、複数本であってもよい。この場合、１本のパイプ３１でパイプ３０が互いに押し合うように配置するのに比較して、組み付け時の自由度が大きくなる。   O The number of pipes 31 is not limited to one, and may be a plurality. In this case, as compared with the case where the pipes 30 are arranged so that they are pressed against each other by a single pipe 31, the degree of freedom in assembling is increased.

○ パイプ３０は、各パイプ３０が相互に接触した状態で配置される構成に限らない。例えば、図４（ａ）に示すように、各パイプ３０が間隔をおいて配置されるとともに、パイプ３０の間にパイプ３０と当接して該パイプ３０を容器本体１２の周方向へ押圧付勢するばね要素３２を配置してもよい。ばね要素３２としては、例えば、コイルばねが挙げられる。この構成では、自由状態においてパイプ３０の外径が間隔Ｓの値以下で、隙間Δに収容された状態においてばね要素３２によって押圧されることにより弾性変形して容器本体１２の内周面及び水素吸蔵用ユニット１３の外周面に圧接される構成としてもよい。また、パイプ３０とばね要素３２とは互いに独立した構成、各パイプ３０の片側にばね要素３２が固着された構成、あるいは全てのパイプ３０及びばね要素３２が互いに連結された構成であってもよい。   (Circle) the pipe 30 is not restricted to the structure arrange | positioned in the state which each pipe 30 contacted mutually. For example, as shown in FIG. 4A, the pipes 30 are arranged at intervals, and abut against the pipes 30 between the pipes 30 to press the pipes 30 in the circumferential direction of the container body 12. A spring element 32 may be arranged. An example of the spring element 32 is a coil spring. In this configuration, the outer diameter of the pipe 30 is equal to or less than the value of the interval S in the free state, and is elastically deformed by being pressed by the spring element 32 in the state of being accommodated in the gap Δ, so It is good also as a structure press-contacted to the outer peripheral surface of the unit 13 for occlusion. The pipe 30 and the spring element 32 may be configured independently of each other, the structure in which the spring element 32 is fixed to one side of each pipe 30, or the structure in which all the pipes 30 and the spring elements 32 are connected to each other. .

○ 複数のパイプ３０が互いに接触した状態で隙間Δに収容される構成において、パイプ３１に代えてばね要素３２を配置してもよい。容器本体１２の内周面と水素吸蔵用ユニット１３の外周面との間には、パイプと当接してパイプを容器本体１２の周方向へ押圧付勢するばね要素３２が少なくとも１つ収容されていればよい。   In the configuration in which the plurality of pipes 30 are accommodated in the gap Δ while being in contact with each other, the spring elements 32 may be disposed instead of the pipes 31. Between the inner peripheral surface of the container main body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13, at least one spring element 32 that contacts the pipe and presses and urges the pipe in the circumferential direction of the container main body 12 is accommodated. Just do it.

○ 図４（ｂ）に示すように、複数のパイプ３０を剛体要素３３で連結してもよい。この構成では、パイプ３０の外径は隙間Δに収容される前の状態において、間隔Ｓより大きく形成されており、弾性変形した状態で隙間Δに収容されることにより、剛体要素３３に押圧力が作用し、その反力でパイプ３０同士が剛体要素３３を介して間接的に押し合う状態となる。   As shown in FIG. 4B, a plurality of pipes 30 may be connected by a rigid element 33. In this configuration, the outer diameter of the pipe 30 is formed larger than the interval S in the state before being accommodated in the gap Δ, and the pressure is applied to the rigid element 33 by being accommodated in the gap Δ in an elastically deformed state. Acts, and the reaction force causes the pipes 30 to indirectly press each other via the rigid element 33.

○ 図４（ｂ）のようにパイプ３０の間に剛体要素３３を配置する構成の場合、パイプ３０の外径は隙間Δに収容される前の状態において、間隔Ｓ以下であってもよい。例えば、パイプ３０を隙間Δに収容した状態で、パイプ３０を容器本体１２の周方向へ押圧してパイプ３０が容器本体１２の内周面と、水素吸蔵用ユニット１３の外周面とに圧接される状態とし、その状態で剛体要素３３をパイプ３０間に配置する。   In the case of the configuration in which the rigid element 33 is disposed between the pipes 30 as shown in FIG. 4B, the outer diameter of the pipes 30 may be equal to or less than the interval S before being accommodated in the gap Δ. For example, in a state where the pipe 30 is accommodated in the gap Δ, the pipe 30 is pressed in the circumferential direction of the container main body 12 so that the pipe 30 is pressed against the inner peripheral surface of the container main body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13. In this state, the rigid element 33 is disposed between the pipes 30.

○ 各パイプ３０が間隔をおいて配置される構成において、各パイプ３０の間隔は一定でなくてもよい。例えば、水素タンク１１が横置き状態で使用される場合は、使用状態において上側及び下側となる位置に荷重が余分にかかるため、配置されるパイプ３０の間隔を側面側に配置されるパイプ３０の間隔より小さく、即ち上側及び下側となる位置にパイプ３０を密に、配置してもよい。   In the configuration in which the pipes 30 are arranged at intervals, the intervals between the pipes 30 may not be constant. For example, when the hydrogen tank 11 is used in a horizontally placed state, an extra load is applied to the positions on the upper side and the lower side in the used state, so that the interval between the arranged pipes 30 is set on the side surface side. The pipes 30 may be densely arranged at positions that are smaller than the interval of the above, that is, on the upper side and the lower side.

○ パイプのみで水素吸蔵用ユニット１３を保持する構成は、パイプが隙間Δに収容された状態において、容器本体１２の内周面及び水素吸蔵用ユニット１３の外周面に圧接された状態となる構成に限らない。例えば、図５（ａ）に示すように、パイプとしてその外径が間隔Ｓより小さいパイプ３４を使用するとともに、各パイプ３４が互いに当接する状態で隙間Δに収容する構成としてもよい。各パイプ３４の外径は、同じあるいはほぼ同じである必要はなく、異なる外径のパイプ３４が混在してもよい。   The configuration in which the hydrogen storage unit 13 is held only by the pipe is a configuration in which the pipe is in pressure contact with the inner peripheral surface of the container body 12 and the outer peripheral surface of the hydrogen storage unit 13 in a state where the pipe is accommodated in the gap Δ. Not limited to. For example, as shown in FIG. 5A, a pipe 34 having an outer diameter smaller than the interval S may be used as the pipe, and the pipes 34 may be accommodated in the gap Δ while being in contact with each other. The outer diameters of the pipes 34 need not be the same or substantially the same, and pipes 34 having different outer diameters may be mixed.

○ パイプは自由状態において断面円形に限らず楕円形であってもよい。例えば、図５（ｂ）に示すように、隙間Δに収容された状態において短軸が間隔Ｓより短いパイプ３５で構成してもよい。また、隙間Δに収容される前から長軸が間隔Ｓより長い楕円形の断面のパイプ３５を使用してもよい。また、パイプの断面は隙間Δに収容した状態で円形になる形状としてもよい。   ○ In a free state, the pipe is not limited to a circular cross section, and may be elliptical. For example, as shown in FIG. 5 (b), the short axis may be constituted by a pipe 35 shorter than the interval S in the state accommodated in the gap Δ. Alternatively, the pipe 35 having an elliptical cross section in which the major axis is longer than the interval S before being accommodated in the gap Δ may be used. Further, the cross section of the pipe may have a circular shape when accommodated in the gap Δ.

○ 容器本体１２及び水素吸蔵用ユニット１３の形状はほぼ円筒状に限らず、例えば、断面楕円形状や断面多角形状であってもよい。例えば、間隔Ｓより熱媒管１９に固着されるフィン２２の形状を、四角形にしてフィルタ２３を四角筒状として、容器本体１２の形状をそれに対応する形状とすれば、図６（ａ）に示すように四角筒状の水素タンク１１となる。   The shapes of the container body 12 and the hydrogen storage unit 13 are not limited to a substantially cylindrical shape, and may be, for example, an elliptical cross section or a polygonal cross section. For example, if the shape of the fin 22 fixed to the heat transfer medium pipe 19 from the interval S is a square shape, the filter 23 is a rectangular tube shape, and the shape of the container body 12 is a shape corresponding thereto, FIG. As shown in the figure, the hydrogen tank 11 has a square cylindrical shape.

○ パイプ３０は、水素タンク１１の軸方向に沿って延びるように配置される構成に限らず、図６（ｂ）に示すように、軸方向に対して斜めの状態となるように、即ちフィルタ２３の軸方向に対して斜めの状態となるように配置されてもよい。図６（ｂ）は、フィルタ２３とパイプ３０の配置関係を示す模式図である。   The pipe 30 is not limited to the configuration arranged to extend along the axial direction of the hydrogen tank 11, but as shown in FIG. 6B, the pipe 30 is inclined with respect to the axial direction, that is, a filter. You may arrange | position so that it may become a diagonal state with respect to the axial direction of 23. FIG. 6B is a schematic diagram showing the positional relationship between the filter 23 and the pipe 30.

○ パイプ３０，３１，３４，３５はアルミニウム合金に限らず、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ−３１６Ｌ）等の金属や、樹脂、あるいは繊維強化樹脂を使用してもよい。また、パイプ３０，３１，３４，３５は網状であってもよい。   The pipes 30, 31, 34, and 35 are not limited to aluminum alloys, and for example, metals such as stainless steel (SUS-316L), resins, or fiber reinforced resins may be used. Further, the pipes 30, 31, 34, 35 may be net-like.

○ ライナ１４は水素吸蔵用ユニット１３が固定される側のみ蓋部１７ａを有する構成としてもよい。例えば、蓋部１７ａが設けられる側と反対側は、パイプ３０等の配置終了後、ライナ１４の絞り加工を行ってドーム部１４ｂを構成してもよい。   (Circle) the liner 14 is good also as a structure which has the cover part 17a only in the side by which the unit 13 for hydrogen storage is fixed. For example, on the side opposite to the side where the lid portion 17a is provided, the dome portion 14b may be configured by drawing the liner 14 after the arrangement of the pipe 30 and the like is completed.

○ ライナ１４は蓋部を備えず、両側とも絞り加工で形成する構成としてもよい。例えば、ライナの一方の側を絞り加工した状態で水素吸蔵用ユニット１３を組み付けた後、パイプ３０等の挿入を行い、その後、ライナの他方の側を絞り加工する。その後、フィラメントワインディング及び加熱硬化により繊維強化樹脂層１５を形成する。   The liner 14 may not be provided with a lid and may be formed by drawing both sides. For example, after assembling the hydrogen storage unit 13 with one side of the liner being drawn, the pipe 30 and the like are inserted, and then the other side of the liner is drawn. Thereafter, the fiber reinforced resin layer 15 is formed by filament winding and heat curing.

○ 熱交換器１８は熱媒管１９を介して片持ち状態でライナ１４に支持される構成に限らず、従来技術のように熱媒管が容器本体１２を貫通するとともに、熱媒管の両端で容器本体１２に支持される構成のものであってもよい。   The heat exchanger 18 is not limited to the configuration supported by the liner 14 in a cantilever state via the heat medium pipe 19, and the heat medium pipe penetrates the container body 12 as in the prior art, and both ends of the heat medium pipe The structure supported by the container body 12 may be used.

○ 水素吸蔵用ユニット１３は、熱媒管１９にフィン２２を備えずに、単に熱媒を流す構成とし、フィルタ２３で囲まれた収容空間に、ＭＨ粉末を充填したり、水素吸蔵合金成形体を収容したりする構成としてもよい。   ○ The hydrogen storage unit 13 does not include the fins 22 in the heat medium pipe 19 and simply allows the heat medium to flow. The housing space surrounded by the filter 23 is filled with MH powder, or a hydrogen storage alloy molded body. It is good also as a structure which accommodates.

○ 水素吸蔵用ユニット１３として、フィラメントワインディング及び加熱硬化により繊維強化樹脂層１５が形成された後、バルブ２７を取り付ける前に、フィルタ２３で囲まれた収容空間にＭＨ粉末を充填する構成としてもよい。   The hydrogen storage unit 13 may be configured to fill the accommodation space surrounded by the filter 23 with MH powder after the fiber reinforced resin layer 15 is formed by filament winding and heat curing and before the valve 27 is attached. .

○ 水素タンク１１は燃料電池搭載電気自動車の水素源として搭載されて使用するものに限らず、例えば、水素エンジンの水素源やヒートポンプ等に適用してもよい。また、家庭用電源の燃料電池の水素源として使用してもよい。   The hydrogen tank 11 is not limited to the one used as a hydrogen source of an electric vehicle equipped with a fuel cell, and may be applied to a hydrogen source of a hydrogen engine, a heat pump, or the like, for example. Moreover, you may use as a hydrogen source of the fuel cell of a household power supply.

○ 圧力容器として水素を貯蔵する水素タンクに限らず、例えば窒素、圧縮天然ガス等の他のガスを貯蔵する圧力容器に適用してもよい。
○ 繊維強化樹脂の強化繊維は炭素繊維に限らず、ガラス繊維や炭化ケイ素系セラミック繊維やアラミド繊維等の一般に高弾性・高強度といわれるその他の繊維を強化繊維として使用してもよい。 O It may apply not only to the hydrogen tank which stores hydrogen as a pressure vessel but to a pressure vessel which stores other gas, such as nitrogen and compressed natural gas, for example.
The reinforcing fiber of the fiber reinforced resin is not limited to the carbon fiber, and other fibers generally called high elasticity and high strength such as glass fiber, silicon carbide ceramic fiber, and aramid fiber may be used as the reinforcing fiber.

○ ライナ１４の材質はアルミニウム合金に限らず、気密性を確保可能でアルミニウムと同程度の比重の金属や、金属に限らずポリアミド、高密度ポリエチレン等の合成樹脂であってもよい。   The material of the liner 14 is not limited to an aluminum alloy, but may be a metal having a specific gravity similar to that of aluminum that can ensure airtightness, or a synthetic resin such as polyamide or high-density polyethylene.

〇 容器本体１２はライナ１４と繊維強化樹脂層１５との複層構造に限らず、全体が金属製であってもよい。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。 The container body 12 is not limited to the multilayer structure of the liner 14 and the fiber reinforced resin layer 15, and may be entirely made of metal.
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.

（１）前記パイプは前記組立品の長手方向ほぼ全長にわたって延びるように配置されている。
（２）前記圧力容器は水素を燃料とする自動車の燃料タンクとして使用される。 (1) pre-Symbol pipe is arranged to extend along the longitudinal direction substantially the entire length of the assembly.
(2) pre-Symbol pressure vessel is used as a fuel tank of an automobile using hydrogen as fuel.

（３）前記圧力容器の容器本体は、中空状のライナと、該ライナの外面を覆う繊維強化樹脂層とを備え、前記ライナは少なくとも一端側が開口部と蓋部とに分割されている。 (3) the container main body before Symbol pressure vessel, a hollow liner and a fiber reinforced resin layer which covers the outer surface of the liner, the liner at least one side is divided into the opening and the lid.

（４）前記熱交換器の熱媒管への熱媒の導入、排出が前記容器本体の一端側から行われる。 (4) introduction of heating medium to the heat medium pipe before Symbol heat exchanger, the discharge is carried out from one end of the container body.

（ａ）は一実施形態の水素タンクの模式断面図、（ｂ）は水素タンクを軸方向と垂直な平面で切断した状態の部分模式断面図。(A) is a schematic cross section of the hydrogen tank of one Embodiment, (b) is a partial schematic cross section of the state which cut | disconnected the hydrogen tank in the plane perpendicular | vertical to an axial direction. （ａ）は水素タンクを軸方向と垂直な平面で切断した状態の模式断面図、（ｂ）は作用を説明する部分模式断面図。(A) is a schematic cross section in the state which cut | disconnected the hydrogen tank in the plane perpendicular | vertical to an axial direction, (b) is a partial schematic cross section explaining an effect | action. 別の実施形態における水素タンクの模式断面図。The schematic cross section of the hydrogen tank in another embodiment. （ａ），（ｂ）は別の実施形態における水素タンクの模式断面図。(A), (b) is a schematic cross section of the hydrogen tank in another embodiment. （ａ），（ｂ）は別の実施形態における水素タンクの模式断面図。(A), (b) is a schematic cross section of the hydrogen tank in another embodiment. （ａ）は別の実施形態における水素タンクの模式断面図、（ｂ）は別の実施形態におけるパイプの配置を示す模式図。(A) is a schematic cross section of the hydrogen tank in another embodiment, (b) is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the pipe in another embodiment. 従来の圧力容器の模式断面図。The schematic cross section of the conventional pressure vessel.

符号の説明Explanation of symbols

Ｓ…間隔、１１…圧力容器としての水素タンク、１２…容器本体、１３…組立品としての水素吸蔵用ユニット、３０，３１，３４，３５…パイプ、３２…ばね要素。   S ... interval, 11 ... hydrogen tank as pressure vessel, 12 ... container body, 13 ... hydrogen storage unit as assembly, 30, 31, 34, 35 ... pipe, 32 ... spring element.

Claims (4)

筒状の容器本体内に、熱交換機能を有し、外形が筒状の組立品が少なくとも一端で支持された状態で収容されている圧力容器であって、前記容器本体の内周面と前記組立品の外周面との間に、弾性変形可能な複数のパイプが、隣り合うパイプと直接又は間接的に押し合う状態で、かつ移動が規制された状態で収容されており、前記複数のパイプが協働して前記組立品を保持しており、
前記パイプは、その径が前記内周面と前記外周面との間隔より大きく形成されている圧力容器。 A pressure vessel having a heat exchange function in a cylindrical container main body and accommodated in a state where an outer cylindrical assembly is supported at least at one end, the inner peripheral surface of the container main body and the Between the outer peripheral surface of the assembly, a plurality of elastically deformable pipes are accommodated in a state of pressing directly or indirectly with adjacent pipes and in a state where movement is restricted, and the plurality of pipes Are working together to hold the assembly ,
The pipe is a pressure vessel having a diameter larger than a distance between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface . 筒状の容器本体内に、熱交換機能を有し、外形が筒状の組立品が少なくとも一端で支持された状態で収容されている圧力容器であって、前記容器本体の内周面と前記組立品の外周面との間に、弾性変形可能な複数のパイプが、隣り合うパイプと直接又は間接的に押し合う状態で、かつ移動が規制された状態で収容されており、前記複数のパイプが協働して前記組立品を保持しており、
前記内周面と前記外周面との間には、前記パイプと当接して該パイプを前記容器本体の周方向へ押圧付勢するばね要素が少なくとも１つ収容されている圧力容器。 A pressure vessel having a heat exchange function in a cylindrical container main body and accommodated in a state where an outer cylindrical assembly is supported at least at one end, the inner peripheral surface of the container main body and the Between the outer peripheral surface of the assembly, a plurality of elastically deformable pipes are accommodated in a state of pressing directly or indirectly with adjacent pipes and in a state where movement is restricted, and the plurality of pipes Are working together to hold the assembly ,
A pressure vessel in which at least one spring element that contacts the pipe and presses and urges the pipe in the circumferential direction of the container body is accommodated between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface . 前記パイプは、全てのパイプが少なくとも１つのパイプと接触する状態で収容されている請求項１又は請求項２に記載の圧力容器。 The pressure vessel according to claim 1 or 2 , wherein the pipes are accommodated in a state where all the pipes are in contact with at least one pipe. 前記組立品は、水素吸蔵物質が充填された水素吸蔵用ユニットである請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧力容器。 The pressure vessel according to any one of claims 1 to 3 , wherein the assembly is a hydrogen storage unit filled with a hydrogen storage material.
JP2004299019A 2004-10-13 2004-10-13 Pressure vessel Expired - Fee Related JP4575107B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004299019A JP4575107B2 (en) 2004-10-13 2004-10-13 Pressure vessel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004299019A JP4575107B2 (en) 2004-10-13 2004-10-13 Pressure vessel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006112483A JP2006112483A (en) 2006-04-27
JP4575107B2 true JP4575107B2 (en) 2010-11-04

Family

ID=36381171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004299019A Expired - Fee Related JP4575107B2 (en) 2004-10-13 2004-10-13 Pressure vessel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4575107B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI429569B (en) * 2010-12-23 2014-03-11 Asia Pacific Fuel Cell Tech Storage tank with compartment structure
TWI437756B (en) * 2010-12-23 2014-05-11 Asia Pacific Fuel Cell Tech The structure of the bearing module
KR101868673B1 (en) * 2015-12-30 2018-06-18 한국해양과학기술원 Device for cooling CO2 inside CO2 temporary storage tank of carbon dioxide capture and storage
CN110017424B (en) * 2019-03-19 2020-09-29 新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 Layered pressure container with buffer structure
WO2021234921A1 (en) * 2020-05-21 2021-11-25 八千代工業株式会社 Fuel tank

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04139385A (en) * 1990-09-28 1992-05-13 Japan Metals & Chem Co Ltd Heat exchanger for hydrogen alloy
JPH07187244A (en) * 1993-12-28 1995-07-25 Maejima Shoten:Kk Cushioning device using cylindrical body
JPH07286794A (en) * 1994-04-18 1995-10-31 Sanyo Electric Co Ltd Heat exchanger
JP2004011851A (en) * 2002-06-10 2004-01-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hydrogen storage vessel filled with hydrogen absorbing alloy
KR20040084683A (en) * 2003-03-25 2004-10-06 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 Gas storage tank and its manufacturing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04139385A (en) * 1990-09-28 1992-05-13 Japan Metals & Chem Co Ltd Heat exchanger for hydrogen alloy
JPH07187244A (en) * 1993-12-28 1995-07-25 Maejima Shoten:Kk Cushioning device using cylindrical body
JPH07286794A (en) * 1994-04-18 1995-10-31 Sanyo Electric Co Ltd Heat exchanger
JP2004011851A (en) * 2002-06-10 2004-01-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hydrogen storage vessel filled with hydrogen absorbing alloy
KR20040084683A (en) * 2003-03-25 2004-10-06 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 Gas storage tank and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006112483A (en) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4167607B2 (en) Hydrogen storage tank
US7169214B2 (en) High pressure tank
US7322398B2 (en) Pressure tank
US8051977B2 (en) Hydrogen storage tank
EP2201283B1 (en) Hydrogen storage system
KR100620303B1 (en) Gas storage tank and its manufacturing method
US7112239B2 (en) Gas storage apparatus
JP4741718B2 (en) How to replace the open / close valve
JP5373637B2 (en) Stress compensation for high pressure gas storage tanks.
JP2012516980A (en) Heat exchanger for metal hydride storage system
JP4575107B2 (en) Pressure vessel
JP4219194B2 (en) Pressure vessel
WO2012138978A2 (en) Dome shaped capsules of thermal energy storage material for improved heat storage
KR101472335B1 (en) gas storage tank
JP4213512B2 (en) Pressure vessel
JP2008196575A (en) Hydrogen storage tank
JP4370115B2 (en) Hydrogen storage tank and manufacturing method thereof
JP4420445B2 (en) Hydrogen storage alloy container
JP4314037B2 (en) High pressure tank
JP4199155B2 (en) Method for supporting built-in object of pressure vessel and pressure vessel
JP4675619B2 (en) Pressure vessel
JP2008095730A (en) Gas storage device
JP4511851B2 (en) High pressure tank and manufacturing method thereof
JP2009222200A (en) Hydrogen storage tank
JP2023072536A (en) high pressure tank

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070628

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100518

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100720

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100817

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100819

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees