JP4748105B2 - 移動体に装着される高圧ガスタンク - Google Patents

移動体に装着される高圧ガスタンク Download PDF

Info

Publication number
JP4748105B2
JP4748105B2 JP2007137418A JP2007137418A JP4748105B2 JP 4748105 B2 JP4748105 B2 JP 4748105B2 JP 2007137418 A JP2007137418 A JP 2007137418A JP 2007137418 A JP2007137418 A JP 2007137418A JP 4748105 B2 JP4748105 B2 JP 4748105B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tank
dye
layer
impact
heat insulating
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
JP2007137418A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008291906A (ja
Inventor
康之 飯田
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 Motor Corp
Original Assignee
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 Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007137418A priority Critical patent/JP4748105B2/ja
Priority to US12/601,438 priority patent/US20100170906A1/en
Priority to CN200880015967XA priority patent/CN101680597B/zh
Priority to CA2687945A priority patent/CA2687945C/en
Priority to DE112008001296T priority patent/DE112008001296B4/de
Priority to PCT/JP2008/059607 priority patent/WO2008146765A1/ja
Publication of JP2008291906A publication Critical patent/JP2008291906A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4748105B2 publication Critical patent/JP4748105B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
    • F17C1/04—Protecting sheathings
    • F17C1/06—Protecting sheathings built-up from wound-on bands or filamentary material, e.g. wires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/032—Orientation with substantially vertical main axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/058—Size portable (<30 l)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0325—Aerogel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0329—Foam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0345—Fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0617—Single wall with one layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0624—Single wall with four or more layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0639—Steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03—Control means
    • F17C2250/036—Control means using alarms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/036—Avoiding leaks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/04—Reducing risks and environmental impact
    • F17C2260/048—Refurbishing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、タンク、特にタンクに対する外部からの衝撃に対応可能なタンクに関する。
ガスや高圧ガスを充填するタンクとしては、例えば金属製タンクやＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、繊維強化プラスチック）タンクが挙げられ、特に、ＦＲＰタンクは、軽量で耐熱性に富みかつ強度が高いことから、自動車等の移動体に装着される高圧ガスタンク、例えば天然ガス自動車に搭載される天然ガスタンクや燃料電池自動車に搭載される燃料電池用水素高圧ガスタンクに用いられている。
また、上記金属製タンクやＦＲＰタンクは、充填されたガスが消費されると、再度ガスを充填し、再利用されるものである。一方、上述した金属製タンクやＦＲＰタンクは、一般的に、外部からの衝撃によりその強度が低下する傾向がある。
したがって、ガスを再充填する前に、該タンクが外部からガス再充填不可能な程度の大衝撃を受けたか否かを見極める必要がある。
一方、衝撃を検出する方法として、以下のものが提案されている。例えば、特許文献１には、自動車、オートバイ、自転車等の移動体において、接触し易い部分か隅の浅い溝に塗料入りカプセルを付けておき、上記移動体に対し接触または衝突した対象物に対して塗料を付着させることが提案されている。また、特許文献２には、車両に光ファイバーを張り巡らせ、光ファイバー内の光電送特性の変化から衝突を検出する車体衝突検出装置が提案されている。また、特許文献３には、電線ケーブルを巻梱包するためのドラムの周縁を覆う緩衝保護機能を有する包装用シートが提案され、この包装用シートの外表面には感圧発色性シートが設けられ、電線ケーブルをドラムに巻荷造した際に、ドラムに局部圧力・衝撃が加わると前記感圧発色性シートが発色し、ドラムに巻荷造された電線ケーブルに変形がなくても電線ケーブルに局部圧力・衝撃があったか否かを検知できる包装材料が提案されている。
なお、特許文献４には、蓄熱材が備える高圧タンクが開示されている。
特開平２−８０４６７号公報 特開平５−１１６５９２号公報 特開平４−２５１７８４号公報 特開２００７−１６９８８号公報
上述した衝突した相手側に塗料を付着させる方法では、タンクへの衝撃の強さをタンクの表面に残すことは難しく、したがってタンクの衝撃度合いからタンクの損傷を推定することは難しい。また、光ファイバー内の光電送特性の変化を用いて衝突を検出する方法をタンクの衝撃検出に用いた場合、タンク内容量に比べタンク自体が大型化してしまい、例えば車両に搭載することは難しい。また、感圧発色シートを最外面に備える包装用シートでは、ちょっとした衝撃であっても発色がシート上に広がるため、ガスが再充填不可能な大衝撃がタンクに加わったか否かを見極めることは難しく、タンクの再利用度が損なわれるおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ガス再充填不可能な程度の大衝撃の見極めが容易なタンクを提供する。
上記目的を達成するために、本発明のタンクは以下の特徴を有する。
（１）移動体に装着される高圧ガスタンクであって、前記高圧ガスタンクは、ＦＲＰ製の高圧ガスタンクであり、前記高圧ガスタンクの外表面全体の最外層に、衝撃による変形を記録可能な衝撃記録層が設けられ、前記衝撃記録層は、断熱機能を有し前記高圧ガスタンクの外表面全体を覆うように形成され変形保持可能な断熱材層と、前記断熱材層の直下に設けられ前記高圧ガスタンクの外表面全体を覆うように形成され前記断熱材層の色と異なる色に着色された着色層と、を有し、前記着色層は、着色塗膜、着色された紙料または繊維、着色された石膏または漆喰からなる群から選択される移動体に装着される高圧ガスタンクである。
断熱材層が衝撃により破損した個所から、断熱材層の直下の着色層が露出するため、タンク表面の色の変化および色の露出面積より衝撃度合いを推定することができる。
本発明によれば、タンクに加わった衝撃の大きさを推定することができ、ガスの充填が可能か否かを見極めることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
本発明の第１の実施の形態におけるタンクの一例を図１に示す。図１に示すように、本実施の形態のタンク１００は、ガスを貯蔵するタンクであって、タンクの最外層に、衝撃による変形を記録可能な衝撃記録層が設けられ、さらに、衝撃記録層は、さらに断熱機能を有する断熱材層１４からなる。さらに、図１に示すように、本実施の形態のタンク１００は、タンク本体１０の外表面に、蓄熱材層１２が設けられ、蓄熱材層１２の外表面に上記断熱材層１４が設けられている。
上記タンク本体の材質としては、通常の縦置きタンクの場合、例えば鉄などの金属などが挙げられ、車両などの移動体に搭載されるタンクの場合には、軽量かつ強度を有するＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、繊維強化プラスチック）などが用いられる。
また、上記蓄熱材層１２は、蓄熱材により、タンク１００に貯蔵されているガスの相変化に伴って生じる熱エネルギーの放出による温熱を蓄え、また前記相変化とは逆の相変化に伴って生じる熱エネルギーの吸収による過冷却を、前記熱エネルギーが放出される際に蓄えた温熱によって抑制する潜熱蓄熱材であることが好ましく、また相変化に伴って生じる熱エネルギーの吸収によって冷熱を蓄え、前記相変化とは逆の相変化に伴って生じる熱エネルギーの放出による加熱を前記熱エネルギーが吸収される際に蓄えられた冷熱によって抑制する潜熱蓄熱材が好ましい。
上記蓄熱材層１２が保冷層として機能する場合、蓄熱材層１２は、寒剤を含有する水溶液をゲル化又は増粘させて合成樹脂袋に封入したもの、寒剤を含有する水溶液を多孔体に含浸させて合成樹脂袋に封入したもの、寒剤として作用する常温ゲル状物質を多孔体に含浸させたもの、等を採用することができる。寒剤としては、パラ安息香酸エステルと水酸化カルシウムとカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とを所定の割合で混合させたもの、エチレングリコール、アンモニア等を採用することができる。また、多孔体としては、ウレタンフォーム等の弾性発泡体を採用することができる。
上記断熱材層１４の断熱材としては、例えば、石膏、漆喰、紙料、繊維およびこれらの組み合わせから構成することができ、断熱機能を有しつつ、タンク本体の強度と同様またはそれ以下の強度を有し、且つ外部からの衝撃による変形に対し不可逆な変形保持可能な材質からなる。また、例えば、タンク本体の径３００ｍｍ、タンク本体長が８００ｍｍの場合に、断熱材層１４の厚みは２０ｍｍが好ましい。断熱材層１４の厚みが２０ｍｍより薄いと、ある一定以上の衝撃に対し同じ大きさの痕跡しか残せず、したがって衝撃の大きさに応じた痕跡を残すことが難しく、このため衝撃の大きさの推定が難しくなるおそれがある。
第２の実施の形態におけるタンクの一例を図２に示す。なお、第１の実施の形態において説明した構成要素と同じ構成要素は、同一符号を付しその説明を省略する。
図２に示すように、本実施の形態のタンク２００は、ガスを貯蔵するタンクであって、衝撃記録層が、断熱機能を有し変形保持可能な断熱材層１４と、断熱材層１４の直下に設けられ断熱材層１４の色と異なる色に着色された着色層２２とを有する。さらに、図２に示すように、本実施の形態のタンク２００は、タンク本体１０の外表面に、蓄熱材層１２が設けられ、蓄熱材層１２の外表面に着色層２２が設けられ、着色層２２の外表面に断熱材層１４が設けられている。
上記着色層２２としては、断熱材層１４と異なる色であれば如何なる色でも良く、また着色層２２の材質としては、例えば、着色塗膜、着色された紙料または繊維、着色された石膏または漆喰などが挙げられる。上記着色層２２が断熱材層１４の直下に設けられているので、断熱材層１４が衝撃により破損した個所から、断熱材層１４の直下の着色層２２が露出し、これにより、タンク表面の色の変化および色の露出面積より衝撃度合いを推定することができる。
また、本発明の他の実施の形態におけるタンクは、ガスを貯蔵するタンクであって、色素が内包されたカプセルを含有する色素カプセル層が設けられている。これにより、色素カプセル層の色素を内包するカプセルが、タンクへの衝撃により破裂し、さらに衝撃の大きさに応じて、タンク表面への色素による発色広がり度合いが変化し、発色の広がり度合いによって、衝撃の大きさを推定することができる。
さらに、上記実施の形態におけるタンクは、さらに前記タンクの最外層に、色素を吸収可能な色素吸収層が設けられている。これにより、衝撃によって色素カプセル層から放出された色素が、タンクの最外層の色素吸収層に吸収され、さらにこの色素が色素吸収層の表面に染み出して広がることにより、この色素の広がり度合いから、また色素の濃淡の度合いからタンクへ加わった衝撃の大きさを推定することができる。
上記本発明の他の参考実施の形態におけるタンクについて、図３から図５を用いて、それぞれ参考第１，第２および第３の実施の形態として、以下にその構成について説明する。なお、参考第１，第２および第３の実施の形態では、第１および第２の実施の形態および前述した実施の形態において説明した構成要素と同じ構成要素には、同一の符号を付しその説明を省略する。
図３には、参考第１の実施の形態におけるタンク３００が示されており、タンク３００は、ガスを貯蔵するタンクであって、タンク本体１０の外表面に蓄熱材層１２が設けられ、蓄熱材層１２の外表面に衝撃記録層が設けられている。そして、衝撃記録層は、蓄熱材層１２の外表面に断熱機能を有し変形保持可能な断熱材層１４と、断熱材層１４の外表面に設けられ色素を内包するカプセルが含有された色素カプセル層１６と、色素カプセル層１６の外表面に設けられ色素を吸収可能な色素吸収層１８とを有する。
本実施の参考形態の衝撃記録層では、断熱材層１４により断熱機能が付与され、さらに衝撃によって断熱材層１４が変形するとともに、色素カプセル層１６から放出された色素が色素吸収層１８に吸収され、さらにこの色素が色素吸収層１８の表面に染み出して広がる。したがって、衝撃に対して敏感に色素が広がり、この色素の広がり度合いから、衝撃が加わったことを迅速に把握することができるとともに、色素の濃淡の度合いから、さらに断熱材層の変形度合いからタンクへ加わった衝撃の大きさをより推定することができる。
上記色素カプセル層１６における色素としては、如何なる色素でも良いが、例えば蛍光物質が好ましく、蛍光物質を用いることにより、タンク表面に露出した蛍光物質からの蛍光量および蛍光の濃淡から、衝撃の大きさや衝撃が加わった方向、さらに衝撃の深さ方向など精度良く検出することができる。ここで、蛍光物質としては、例えば、蛍光染料や蛍光塗料として用いられるものが好適である。また上記色素を内包するカプセル化は通常の方法により行うことができ、カプセルの膜材としては、例えば、ゼラチン、ＣＭＣ、エチレン−無水マレイン酸共重合物などを用いることができる。カプセル膜の強度は、ガス充填不可能な損傷を与える大きな衝撃が加わったか否かを検知可能な程度に、衝撃の大きさに応じた破裂強度を有している。
また、上記色素吸収層１８としては、色素を吸収可能な素材であればいかなるものであっても良いが、例えば、紙料、繊維、石膏、漆喰またはこれらの組み合わせからなるものが好適である。
また、例えば、タンク本体の径３００ｍｍ、タンク本体長が８００ｍｍの場合に、断熱材層１４と色素カプセル層１６と色素吸収層１８とからなる衝撃記録層の厚みは２０ｍｍが好ましい。衝撃記録層の厚みが２０ｍｍより薄いと、ある一定以上の衝撃に対し同じ大きさの痕跡や色素による発色しか残せず、したがって衝撃の大きさに応じた痕跡や発色を残すことが難しく、このため衝撃の大きさの推定が難しくなるおそれがある。
次に、図４には、参考第２の実施の形態におけるタンク４００が示されており、タンク４００は、ガスを貯蔵するタンクであって、タンク本体１０の外表面に蓄熱材層１２が設けられ、蓄熱材層１２の外表面に衝撃記録層が設けられている。そして、衝撃記録層は、色素を内包するカプセルが含有された色素カプセル層１６と、色素カプセル層１６の外表面に設けられ断熱機能を有し変形保持可能な断熱材層１４と、断熱材層１４の外表面に設けられ色素を吸収可能な色素吸収層１８とを有する。
本実施の参考形態の衝撃記録層では、色素浸透可能な断熱材層１４により断熱機能が付与され、さらに衝撃によって断熱材層１４が変形するとともに、色素カプセル層１６から放出された色素は、断熱材層１４を介して色素吸収層１８に吸収され、さらにこの色素が色素吸収層１８の表面に染み出して広がる。したがって、色素吸収層１８に色素が広がっている場合には、色素が断熱材層１４を介して色素吸収層１８まで染み出す程度の大きな衝撃であったことが一目瞭然であって、さらにこの色素の広がり度合いから、また色素の濃淡の度合いから、さらに断熱材層の変形度合いからタンクへ加わった衝撃の大きさを推定することができる。すなわち、参考第１の実施の形態におけるタンク３００に比べ、大きな衝撃に対してのみ衝撃を記録することができる。また、本実施の参考形態における断熱材層１４は、上述したように色素を浸透することができる材質からなり、その材質は例えば、先に述べた石膏、漆喰、紙料、繊維およびこれらの組み合わせからなる。
図５には、参考第３の実施の形態におけるタンク５００が示されており、タンク５００は、ガスを貯蔵するタンクであって、タンク本体１０の外表面に蓄熱材層１２が設けられ、蓄熱材層１２の外表面に衝撃記録層が設けられている。そして、衝撃記録層は、色素を内包するカプセルを含有しかつ断熱機能を有し変形保持可能な色素内包カプセル含有断熱材層２０と、色素内包カプセル含有断熱材層２０の外表面に設けられ色素を吸収可能な色素吸収層１８とを有する。
上記色素内包カプセル含有断熱材層２０は、参考第１の実施の形態において説明したカプセル膜材および色素からなる色素内包カプセルが、上述した例えば石膏、漆喰、紙料、繊維およびこれらの組み合わせからなる断熱材に分散されて形成された層である。
したがって、本実施の参考形態の衝撃記録層では、断熱機能が付与され、さらに衝撃によって色素内包カプセル含有断熱材層２０が変形するとともに、色素内包カプセル含有断熱材層２０の色素内包カプセルより放出された色素が色素吸収層１８に吸収され、さらにこの色素が色素吸収層１８の表面に染み出して広がる。これにより、この色素の広がり度合いから、また色素の濃淡の度合いから、さらに色素内包カプセル含有断熱材層２０の変形度合いからタンクへ加わった衝撃の大きさを推定することができる。
上述した第１の実施の形態から第２の実施の形態及び参考第１，第２及び第３の実施の形態におけるタンク１００からタンク５００において、断熱材層１４の強度、また色素内包カプセル膜強度、色素吸収層１８における色素吸収速度などが既知であるため、衝撃を受けたタンクに形成された断熱材層１４の変形の度合い（例えば、変形の大きさ、変形の深さ、変形の形状など）、また、色素の発色の度合い（例えば、色素の発色の面積、発色の濃淡、発色形状など）から、衝撃の大きさを精度良く測定することができる。
上述した第１の実施の形態から第２の実施の形態及び参考第１，第２及び第３の実施の形態におけるタンク１００から５００は、高圧ガスが充填される高圧タンクに用いることができる。高圧タンクでは、特に高圧ガスが充填されるため、高圧ガス充填が不可能な程度の大衝撃が加わったか否かを見極めることは重要となるからである。
例えば、車両に搭載される高圧水素ガスタンクは、通常７００気圧の水素ガスが充填されている。また、高圧水素ガスタンクは、車両の床下に搭載される場合が多く、搭載環境を考慮すると、衝撃の程度をタンクに記録可能にしておくことにより、より安全にタンクに高圧水素ガスを再充填することができる。
本発明のタンクは、タンクの用途であれば如何なる用途でも良いが、特に高圧ガス充填用タンクに適しており、さらに車両等の移動体に搭載される高圧ガスタンクの用途に好適である。
本発明の第１の実施の形態におけるタンクの一例の断面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるタンクの一例の断面図である。 本発明の参考第１の実施の形態におけるタンクの一例の断面図である。 本発明の参考第２の実施の形態におけるタンクの一例の断面図である。 本発明の参考第３の実施の形態におけるタンクの一例の断面図である。
符号の説明
１０ タンク本体、１２ 蓄熱材層、１４ 断熱材層、１６ 色素カプセル層、１８ 色素吸収層、２０ 色素内包カプセル含有断熱材層、２２ 着色層、１００，２００，３００，４００，５００ タンク。

Claims (1)

  1. 移動体に装着される高圧ガスタンクであって、
    前記高圧ガスタンクは、ＦＲＰ製の高圧ガスタンクであり、
    前記高圧ガスタンクの外表面全体の最外層に、衝撃による変形を記録可能な衝撃記録層が設けられ、
    前記衝撃記録層は、断熱機能を有し前記高圧ガスタンクの外表面全体を覆うように形成され変形保持可能な断熱材層と、
    前記断熱材層の直下に設けられ前記高圧ガスタンクの外表面全体を覆うように形成され前記断熱材層の色と異なる色に着色された着色層と、を有し、
    前記着色層は、着色塗膜、着色された紙料または繊維、着色された石膏または漆喰からなる群から選択されることを特徴とする移動体に装着される高圧ガスタンク。
JP2007137418A 2007-05-24 2007-05-24 移動体に装着される高圧ガスタンク Expired - Fee Related JP4748105B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007137418A JP4748105B2 (ja) 2007-05-24 2007-05-24 移動体に装着される高圧ガスタンク
US12/601,438 US20100170906A1 (en) 2007-05-24 2008-05-20 Tank
CN200880015967XA CN101680597B (zh) 2007-05-24 2008-05-20 罐
CA2687945A CA2687945C (en) 2007-05-24 2008-05-20 A method to detect severe impacts in a tank
DE112008001296T DE112008001296B4 (de) 2007-05-24 2008-05-20 Tank
PCT/JP2008/059607 WO2008146765A1 (ja) 2007-05-24 2008-05-20 タンク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007137418A JP4748105B2 (ja) 2007-05-24 2007-05-24 移動体に装着される高圧ガスタンク

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009015514A Division JP4816737B2 (ja) 2009-01-27 2009-01-27 タンク

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008291906A JP2008291906A (ja) 2008-12-04
JP4748105B2 true JP4748105B2 (ja) 2011-08-17

Family

ID=40166847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007137418A Expired - Fee Related JP4748105B2 (ja) 2007-05-24 2007-05-24 移動体に装着される高圧ガスタンク

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100170906A1 (ja)
JP (1) JP4748105B2 (ja)
CN (1) CN101680597B (ja)
CA (1) CA2687945C (ja)
DE (1) DE112008001296B4 (ja)
WO (1) WO2008146765A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110000813A1 (en) * 2009-06-12 2011-01-06 Dombkowski Richard E Reusable tote for hazardous chemicals
EP2497667B1 (en) * 2009-11-06 2016-12-14 Honda Motor Co., Ltd. Gas tank
US9091395B2 (en) * 2010-03-10 2015-07-28 GM Global Technology Operations LLC Process for forming a vessel
FR3037633B1 (fr) * 2015-06-18 2017-12-01 L'air Liquide Sa Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Reservoir composite et procede de controle et de reparation
CN107850258A (zh) * 2015-07-10 2018-03-27 瑞好股份公司 用于存储和释放压缩流体燃料的压力箱组件
DE102015225348A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehältersystem und Druckbehälter mit einem Detektionsstoff in einer faserverstärkten Schicht
FR3053431B1 (fr) * 2016-06-29 2018-06-29 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Reservoir composite et son procede d'inspection
WO2018162942A1 (ja) * 2017-03-09 2018-09-13 日産自動車株式会社 繊維強化樹脂製部材
DE102020209664A1 (de) * 2020-07-30 2022-02-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Druckgasspeichereinrichtung, Fahrzeug mit Druckgasspeichereinrichtung

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63115698U (ja) * 1987-01-22 1988-07-26
US5142309A (en) * 1988-06-09 1992-08-25 Consumer Advantage Marketing Group, Inc. Golf club impact recording system
JPH0280467A (ja) * 1988-09-16 1990-03-20 Chieo Matsuura 自動車及び自転車等接触衝突発見、連鎖状塗料カプセル
FR2669735B2 (fr) * 1990-06-06 1993-02-19 Hutchinson Procede et dispositif de mise en evidence d'un ou de choc(s) recu(s) par un substrat.
JP2904444B2 (ja) * 1991-01-29 1999-06-14 三協技研株式会社 ケーブルドラムの簡易包装用シート
JPH05116592A (ja) * 1991-10-30 1993-05-14 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 車体衝突検出装置
CN1034365C (zh) * 1992-08-08 1997-03-26 岩谷产业株式会社 气罐
US5476189A (en) * 1993-12-03 1995-12-19 Duvall; Paul F. Pressure vessel with damage mitigating system
CN2225593Y (zh) * 1995-01-10 1996-04-24 北京鸿尔福工贸公司 车用气罐装置
CN2283876Y (zh) * 1996-05-31 1998-06-10 中国科学院自动化研究所 防爆型温度压力自动控制器
JPH1030797A (ja) * 1996-07-16 1998-02-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 圧力容器
JP2001021099A (ja) * 1999-07-06 2001-01-26 Toyota Autom Loom Works Ltd 圧力容器
JP2002188794A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Honda Motor Co Ltd 高圧水素タンクおよび高圧水素タンクの製造方法
US7254983B2 (en) * 2001-10-16 2007-08-14 Hera Usa Inc. Fuel gauge for hydrogen storage media
CN2528733Y (zh) * 2001-11-29 2003-01-01 张家港市圣达因化工机械有限公司 保温罐式集装箱
EP1521971A1 (en) * 2002-06-14 2005-04-13 3M Innovative Properties Company Shock indicator
JP2005302257A (ja) * 2004-03-16 2005-10-27 Ricoh Co Ltd 光記録媒体
CN101160243B (zh) * 2005-02-28 2010-05-19 诺什麦尔股份有限公司 容器盖子及其制造方法
US20060260533A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 Thomas Parias Expiration warning patch for gas expiration date management
JP2007016988A (ja) * 2005-06-06 2007-01-25 Toyota Motor Corp 高圧タンク
JP4400616B2 (ja) 2006-12-01 2010-01-20 トヨタ自動車株式会社 車両用走行制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20100170906A1 (en) 2010-07-08
DE112008001296T5 (de) 2010-03-18
CN101680597A (zh) 2010-03-24
CN101680597B (zh) 2011-08-24
DE112008001296B4 (de) 2012-07-12
CA2687945C (en) 2012-03-20
CA2687945A1 (en) 2008-12-04
JP2008291906A (ja) 2008-12-04
WO2008146765A1 (ja) 2008-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4748105B2 (ja) 移動体に装着される高圧ガスタンク
JP4816737B2 (ja) タンク
JP5014869B2 (ja) 湿度インジケータ用塗料とその製造方法、該塗料を用いてなる湿度インジケータ
US6698378B1 (en) Irreversible humidity indicator cards
TWI258497B (en) Ink compositions for detecting carbonic acids, carbon dioxide indicators of using thereof and packed article equipped with carbon dioxide indicator
WO2006105290A2 (en) Method for detecting damage
JP5844904B2 (ja) コーティングカプセル構造を用いた浸水ラベル
US8671739B2 (en) Indicator material and indicator device comprising said indicator material
ES2914579T3 (es) Hoja de grabación térmica
US20170092993A1 (en) Battery damage indicator
CN205608828U (zh) 高强飞行数据记录防护存储器
CN103582355A (zh) 用于保护壳的***和方法
JP2007198828A (ja) 水分インジケータ並びに包装体
JP6708665B2 (ja) 使い捨てカイロ包装用外袋及び使い捨てカイロ
EP3348893A1 (en) Tank container
EP2019748A1 (en) Fireproof enclosure
JP2009122048A (ja) 炭酸ガスインジケーター、及び包装体
JP2009074992A (ja) シート状酸素検知剤及び該シート状酸素検知剤を有する複合脱酸素剤
JP2011526359A (ja) インジケーター
CA3167229A1 (en) Roofing membrane bond indicator
JP2008279914A (ja) エアバッグ装置用のガス発生器
KR102683486B1 (ko) 소화용 마이크로캡슐 및 질소발생기를 포함하는 소화시스템
US20220057280A1 (en) Impact detection composite materials and related articles
JP2731960B2 (ja) 感光材料の包装方法
JP2003093474A (ja) 炭酸ガスインジケーターを配置した包装体に収容された重炭酸塩含有薬液

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080826

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091006

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100608

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100928

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101008

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110419

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110502

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees