JP2000146092A

JP2000146092A - 吸蔵式天然ガス貯蔵タンク

Info

Publication number: JP2000146092A
Application number: JP10316231A
Authority: JP
Inventors: Takao Naruoka; 孝夫成岡; Kozo Matsuura; 幸三松浦; Yukio Terajima; 由紀夫寺島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】吸着材の吸発熱に対応して効率的な熱交換を
行える吸蔵式天然ガス貯蔵タンクを提供する。【解決手段】貯蔵タンク１０の内部は、セル壁２２に
より各々吸着材１８を収容する複数のセル２０に分割さ
れている。またセル壁２２と吸着材１８との間には熱伝
導率の高いエラストマ３４が充填されている。セル壁２
２の所定位置には冷却水が流れる冷却水通路２４も設け
られている。このような構成により、セル壁２２と吸着
材１８との間でエラストマ３４を介して熱交換が行わ
れ、これによって集められた熱が冷却水通路２４から外
部に持ち出されあるいは冷却水通路２４から持ち込まれ
た熱により吸着材１８が加熱される。このような構成に
より、吸着材１８との熱交換を効率的に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に吸着材が収
容され、天然ガスを吸着貯蔵する吸蔵式天然ガス貯蔵タ
ンクの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、天然ガスを貯蔵するタンクと
しては、天然ガスを圧縮ガス（ＣＮＧ）の状態で貯蔵す
るものが知られている。しかし、このような圧縮ガスの
状態で天然ガスを貯蔵する場合には、天然ガスを高圧に
圧縮する必要があるうえ、貯蔵量も多くできないという
問題があった。そこで、天然ガスを吸着材に吸着させ、
比較的低圧でかつ大量の天然ガスを貯蔵できる吸蔵式天
然ガス貯蔵タンクが提案されている。例えば、特開平９
−２２７５７１号公報にも、内部に吸着材として金属錯
体が収容されたガス貯蔵装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の吸
蔵式天然ガス貯蔵タンクにおいては、例えば車両に搭載
し、燃料タンクとして使用すると、通常走行中に貯蔵タ
ンクから天然ガスをエンジンに供給している時に、天然
ガスの脱離時の吸熱反応によって吸着材の温度が低温と
なる。このため、吸着材からのガス放出能力が低下し、
貯蔵タンクからエンジンへの天然ガスの供給量が減少
し、車両が停止するという問題があった。

【０００４】また、貯蔵タンクに天然ガスを充填する際
には、吸着材への天然ガスの吸着により吸着熱が発生
し、吸着材の温度が上昇して充填時間がかかるうえ十分
な充填量を確保できないという問題もあった。

【０００５】これらは、貯蔵タンクに収容された吸着材
の吸発熱作用に対応する効率的な熱交換が行われていな
いためと考えられる。

【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、吸着材の吸発熱に対応して効
率的な熱交換を行える吸蔵式天然ガス貯蔵タンクを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、内部に吸着材を収容し、天然ガスを吸着
貯蔵する吸蔵式天然ガス貯蔵タンクであって、貯蔵タン
ク内部を、各々吸着材を収容する複数のセルに分割する
セル壁と、このセル壁の所定位置に設けられた冷却水通
路と、を備えることを特徴とする。

【０００８】また、上記吸蔵式天然ガス貯蔵タンクにお
いて、冷却水通路は、セル壁の交差部分に設けられてい
ることを特徴とする。

【０００９】また、上記吸蔵式天然ガス貯蔵タンクにお
いて、セル壁とセルに収容された吸着材との間にエラス
トマが充填されていることを特徴とする。

【００１０】また、上記吸蔵式天然ガス貯蔵タンクにお
いて、吸着材を収容するセルの中央部に天然ガスを流
入、放出するためのガス通路が設けられていることを特
徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。

【００１２】図１には、本発明に係る吸蔵式天然ガス貯
蔵タンクの正面図（ａ）及び平面図（ｂ）が示される。
図１（ａ）、（ｂ）において、貯蔵タンク１０に天然ガ
スを充填し、あるいは貯蔵タンク１０から天然ガスを取
り出す場合には、ガスプラグ１２を介して行う。また、
貯蔵タンク１０に収容された活性炭等の吸着材の冷却及
び加熱に使用するエンジン冷却水等の熱媒は、インレッ
トパイプ１４から導入されアウトレットパイプ１６から
外部に放出される。

【００１３】図２には、図１に示された吸蔵式天然ガス
貯蔵タンクの部分拡大断面図が示される。図２（ａ）は
正面から見た断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の
Ｂ−Ｂ断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示されるよ
うに、貯蔵タンク１０は吸着材１８を収容する小さな部
屋であるセル２０の集合体となっている。すなわち、貯
蔵タンク１０の内部がセル壁２２により各々吸着材１８
を収容する複数のセル２０に分割されている。このセル
壁２２は、貯蔵タンク１０の構成材とともに軽量で熱伝
導率の高いアルミ材等を使用するのが好適である。

【００１４】セル壁２２の所定位置には、貯蔵タンク１
０内を貫通する冷却水通路２４が設けられている。この
冷却水通路２４は、貯蔵タンク１０の上下に設けられ、
冷却水２６を収容する冷却水タンク２８まで貫通してい
る。冷却水２６は、上述したインレットパイプ１４から
下部の冷却水タンク２８に導入され、冷却水通路２４を
流れて上部の冷却水タンク２８に到達し、上述したアウ
トレットパイプ１６を介して放出される。

【００１５】冷却水タンク２８と各セル２０とは、図２
（ａ）に示されるように、セパレータ３０により分離さ
れている。また、各セル２０の上下端には、ワイヤーメ
ッシュ３２が配置されている。このワイヤーメッシュ３
２は、吸着材１８の緩衝材として機能し、また天然ガス
のフィルタの役割も果たすものであれば何でもよく、た
とえば弾力性のある細い化学繊維、金属製繊維等で構成
されている。

【００１６】吸着材１８とセル壁２２との間には、弾性
がありかつ熱伝導率のよい材料で構成されたエラストマ
３４が充填されている。このエラストマ３４が充填され
ているために、吸着材１８はセル２０の中で確実に保持
固定されている。

【００１７】上述したように、インレットパイプ１４か
ら下部の冷却水タンク２８に冷却水２６が導入される
と、この冷却水２６は冷却水通路２４中を、上部の冷却
水タンク２８まで流れる。また、冷却水通路２４とセル
壁２２とは熱的に接続されており、セル壁２２はセル２
０の中に収容された吸着材１８と熱交換する。このた
め、吸着材１８がセル壁２２と熱交換し、さらにセル壁
２２が冷却水通路２４の中を流れる冷却水２６と熱交換
することになる。この際、セル壁２２は、吸着材１８と
冷却水通路２４との間で、熱交換用フィンとして機能し
ているので、吸着材１８の吸発熱に対応して効率的な熱
交換を行える。

【００１８】また、上述したエラストマ３４により、セ
ル壁２２と充填材１８との隙間がなくなることによって
もセル壁２２と充填材１８との間の熱移動を容易にする
ことができ、熱交換をさらに効率的に行うことができ
る。なお、冷却水通路２４は、セル２０の容積や断面積
等により適宜セル壁２２中に配置すればよいが、図２
（ｂ）に示されるように、セル壁２２の交差部分に設け
ることも好適である。

【００１９】次に、図２（ａ）、（ｂ）に示されるよう
に、吸着材１８が収容されたセル２０の中央部分には、
天然ガスを吸着材１８の間に拡散させあるいは吸着材１
８から脱離された天然ガスを貯蔵タンク１０外へ導き出
すためのガス通路３６が設けられている。このように、
各セル２０にガス通路３６が設けられることにより、こ
こに収容されている吸着材１８のワーキングキャパシテ
ィが増大するとともに、充填時の天然ガスの内部流入及
び天然ガス使用時の外部流出をスムーズに行うことがで
きる。

【００２０】以上述べたように、本実施形態に係る貯蔵
タンク１０は、その内部が複数のセル２０に分割された
構造となっている。従って、このセル２０の配置の仕方
により、貯蔵タンク１０の形状を比較的自由に変更する
ことが可能である。また、セル壁２２は、貯蔵タンク１
０の強度を向上させる耐圧壁の機能も兼ねている。さら
に、貯蔵タンク１０の外壁すなわちセル２０の大気側の
セル壁２２を曲面構造とすれば、耐圧性をさらに向上さ
せることができ、軽量でかつコンパクトな耐圧容器を構
成することが可能となる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
貯蔵タンク内が複数のセルに分割され、セルを形成する
セル壁の所定位置に冷却水通路が設けられているので、
セル壁が吸着材と冷却水通路との熱交換においてフィン
として作用し、熱交換効率を向上させることができる。

【００２２】また、各セル壁と吸着材との間には熱伝導
率の高いエラストマが充填されているので、セル壁と吸
着材との隙間がなくなり、更に熱交換効率を向上でき
る。

【００２３】また、各セルの中央部にはガス通路が設け
られているので、充填時の天然ガスの内部流入及び脱離
した天然ガスの外部流出をスムーズに行うことができ、
これに伴って熱移動も早くなるので、熱交換効率を更に
向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸蔵式天然ガス貯蔵タンクの正
面図及び平面図である。

【図２】図１に示された吸蔵式天然ガス貯蔵タンクの
部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１０貯蔵タンク、１２ガスプラグ、１４インレッ
トパイプ、１６アウトレットパイプ、１８吸着材、
２０セル、２２セル壁、２４冷却水通路、２８
冷却水タンク、３０セパレータ、３２ワイヤーメッ
シュ、３４エラストマ、３６ガス通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺島由紀夫愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3E072 AA03 CA06 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に吸着材を収容し、天然ガスを吸着
貯蔵する吸蔵式天然ガス貯蔵タンクであって、貯蔵タンク内部を、各々前記吸着材を収容する複数のセ
ルに分割するセル壁と、前記セル壁の所定位置に設けられた冷却水通路と、を備
えることを特徴とする吸蔵式天然ガス貯蔵タンク。
【請求項２】請求項１記載の吸蔵式天然ガス貯蔵タン
クにおいて、前記冷却水通路は、前記セル壁の交差部分
に設けられていることを特徴とする吸蔵式天然ガス貯蔵
タンク。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の吸蔵式天
然ガス貯蔵タンクにおいて、前記セル壁と前記セルに収
容された吸着材との間にエラストマが充填されているこ
とを特徴とする吸蔵式天然ガス貯蔵タンク。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれか一項記
載の吸蔵式天然ガス貯蔵タンクにおいて、吸着材を収容
する前記セルの中央部に天然ガスを流入、放出するため
のガス通路が設けられていることを特徴とする吸蔵式天
然ガス貯蔵タンク。