JP2003083500A - ガスタンク - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Fuel Cell (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部への熱伝導性を向上させて、短時間でガ
ス燃料の充填を行うことのできるＣＦＲＰタンクを提供
する。 【解決手段】 ライナー層２２の外側に、炭素繊維２４
によって強化された強化層２６を備え、内部に圧縮水素
を貯蔵するガスタンク２０である。前記強化層２６に
は、前記ライナー層２２に接触し、前記強化層２６を厚
み方向に貫通する伝熱性部材２８を備えている。
ス燃料の充填を行うことのできるＣＦＲＰタンクを提供
する。 【解決手段】 ライナー層２２の外側に、炭素繊維２４
によって強化された強化層２６を備え、内部に圧縮水素
を貯蔵するガスタンク２０である。前記強化層２６に
は、前記ライナー層２２に接触し、前記強化層２６を厚
み方向に貫通する伝熱性部材２８を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス燃料を貯蔵す
るガスタンクに係り、特に、ライナー層の外側に、炭素
繊維によって強化された強化層を備えたガスタンクに関
するものである。
るガスタンクに係り、特に、ライナー層の外側に、炭素
繊維によって強化された強化層を備えたガスタンクに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の動力源として、ＰＥＭ型
の燃料電池（ＦＣ）が注目されている。この燃料電池
は、固体高分子電解質膜の両側にガス拡散電極層を配設
した膜電極構造体（ＭＥＡ）を備えており、該膜電極構
造体を一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セル
を、複数積層して構成される。この燃料電池を用いて発
電する場合には、各燃料電池セルの一方のガス拡散電極
層にガス燃料（例えば、水素ガス）を、他方のガス拡散
電極層に酸化剤ガス（例えば、酸素を含む空気）を供給
することで、電気化学反応を発生させる。この発電時に
生成されるのは無害な水だけであるため、環境への影響
や利用効率の観点から、前記燃料電池が注目されてい
る。
の燃料電池（ＦＣ）が注目されている。この燃料電池
は、固体高分子電解質膜の両側にガス拡散電極層を配設
した膜電極構造体（ＭＥＡ）を備えており、該膜電極構
造体を一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セル
を、複数積層して構成される。この燃料電池を用いて発
電する場合には、各燃料電池セルの一方のガス拡散電極
層にガス燃料（例えば、水素ガス）を、他方のガス拡散
電極層に酸化剤ガス（例えば、酸素を含む空気）を供給
することで、電気化学反応を発生させる。この発電時に
生成されるのは無害な水だけであるため、環境への影響
や利用効率の観点から、前記燃料電池が注目されてい
る。
【０００３】前記燃料電池を搭載した自動車に水素ガス
等のガス燃料を継続的に供給するために、車載のガスタ
ンクにガス燃料を貯蔵しておく。車載用の水素ガスタン
クとしては、水素を圧縮した状態で貯蔵しておくガスタ
ンク、水素吸蔵合金（ＭＨ）に吸蔵させた状態で貯蔵し
ておく水素吸蔵ガスタンクなどが検討されている。
等のガス燃料を継続的に供給するために、車載のガスタ
ンクにガス燃料を貯蔵しておく。車載用の水素ガスタン
クとしては、水素を圧縮した状態で貯蔵しておくガスタ
ンク、水素吸蔵合金（ＭＨ）に吸蔵させた状態で貯蔵し
ておく水素吸蔵ガスタンクなどが検討されている。
【０００４】中でも圧縮水素を貯蔵する車載用のガスタ
ンクとして、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）タ
ンクが検討されている。ＣＦＲＰタンクは、炭素繊維で
強化したプラスチック（ＣＦＲＰ材）からなる層（強化
層）の内側に、タンクの気密性を保持するライナー層を
形成することにより構成されている。ＣＦＲＰタンク
は、単なるプラスチック製のタンクよりも強度が高く、
耐圧性に優れているため、ガス燃料用タンクとして好ま
しい。特開平８−２８５１８９号公報には、このような
ＣＦＲＰタンクに関する技術が開示されている。
ンクとして、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）タ
ンクが検討されている。ＣＦＲＰタンクは、炭素繊維で
強化したプラスチック（ＣＦＲＰ材）からなる層（強化
層）の内側に、タンクの気密性を保持するライナー層を
形成することにより構成されている。ＣＦＲＰタンク
は、単なるプラスチック製のタンクよりも強度が高く、
耐圧性に優れているため、ガス燃料用タンクとして好ま
しい。特開平８−２８５１８９号公報には、このような
ＣＦＲＰタンクに関する技術が開示されている。
【０００５】また、ＣＦＲＰタンクの製造方法として
は、特開平９−２０３４９６号公報に開示されているよ
うに、容器状に形成したライナー層の周囲にフィラメン
ト状のＣＦＲＰ材を巻き付けて、ＣＦＲＰタンクを製造
する技術が知られている。炭素繊維は長手方向の強度と
剛性が高いため、上記のようにＣＦＲＰ材を巻き付ける
ことで、タンクの強度を高めることができる。
は、特開平９−２０３４９６号公報に開示されているよ
うに、容器状に形成したライナー層の周囲にフィラメン
ト状のＣＦＲＰ材を巻き付けて、ＣＦＲＰタンクを製造
する技術が知られている。炭素繊維は長手方向の強度と
剛性が高いため、上記のようにＣＦＲＰ材を巻き付ける
ことで、タンクの強度を高めることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＣＦＲＰタンクに使用
される炭素繊維は、主にＰＡＮ（ポリアクリロニトリ
ル）系炭素繊維である。この炭素繊維は、炭素環の面
（Ｃ面）が長手方向に配列した構造となっている。この
炭素繊維をタンクの外周に巻き付けてＣＦＲＰタンクを
形成する。炭素繊維は、その長手方向（すなわちタンク
の外周方向）の熱伝導率は高いが、その直径方向（すな
わちタンクの直径方向）の熱伝導率は非常に低い（長手
方向の数百分の１程度）という性質を有している。この
ため、上記したように、ＣＦＲＰ材を巻き付けて製造さ
れたＣＦＲＰタンクは、強度や剛性の点では優れている
ものの、タンクの直径方向の熱伝導性が悪い。
される炭素繊維は、主にＰＡＮ（ポリアクリロニトリ
ル）系炭素繊維である。この炭素繊維は、炭素環の面
（Ｃ面）が長手方向に配列した構造となっている。この
炭素繊維をタンクの外周に巻き付けてＣＦＲＰタンクを
形成する。炭素繊維は、その長手方向（すなわちタンク
の外周方向）の熱伝導率は高いが、その直径方向（すな
わちタンクの直径方向）の熱伝導率は非常に低い（長手
方向の数百分の１程度）という性質を有している。この
ため、上記したように、ＣＦＲＰ材を巻き付けて製造さ
れたＣＦＲＰタンクは、強度や剛性の点では優れている
ものの、タンクの直径方向の熱伝導性が悪い。
【０００７】ところで、ガスタンクにガス燃料（例えば
水素）を充填するときには、充填時間を短縮するため
に、高圧のガス燃料を高い流量で充填することが好まし
い。しかし、上記したように従来のＣＦＲＰタンクは直
径方向への熱伝導性が悪いため、ＣＦＲＰタンクに充填
するガス燃料を圧縮する際に発生した熱（断熱圧縮熱）
を外部に放熱することが困難である。このため、圧縮し
たガス燃料を充填しようとすると、ＣＦＲＰタンクの温
度が急激に上昇してしまい（図４（ａ）の一点鎖線Ｂ参
照）、この温度上昇によってＣＦＲＰタンク内のガス燃
料が膨張し、タンク内の圧力が上昇するため、新たなガ
ス燃料のＣＦＲＰタンク内への流入が妨げられ、ガス燃
料をＣＦＲＰタンク内に十分に充填することができない
という問題が生じる（図４（ｂ）参照）。
水素）を充填するときには、充填時間を短縮するため
に、高圧のガス燃料を高い流量で充填することが好まし
い。しかし、上記したように従来のＣＦＲＰタンクは直
径方向への熱伝導性が悪いため、ＣＦＲＰタンクに充填
するガス燃料を圧縮する際に発生した熱（断熱圧縮熱）
を外部に放熱することが困難である。このため、圧縮し
たガス燃料を充填しようとすると、ＣＦＲＰタンクの温
度が急激に上昇してしまい（図４（ａ）の一点鎖線Ｂ参
照）、この温度上昇によってＣＦＲＰタンク内のガス燃
料が膨張し、タンク内の圧力が上昇するため、新たなガ
ス燃料のＣＦＲＰタンク内への流入が妨げられ、ガス燃
料をＣＦＲＰタンク内に十分に充填することができない
という問題が生じる（図４（ｂ）参照）。
【０００８】また、特に水素吸蔵合金（ＭＨ）を収納し
た水素吸蔵タンクにＣＦＲＰタンクを用いた場合は、水
素吸蔵合金が水素を吸蔵する際に発する熱（水素化熱）
は上記した断熱圧縮熱よりも多く、温度上昇も著しいの
で圧縮水素に比べて充填時間が多く掛かってしまうとい
う問題が生じる。したがって、従来においては、このよ
うな問題を避けるため、ＣＦＲＰタンク内のガス燃料の
温度を一定以内に抑えるために、ＣＦＲＰタンクに流入
させるガス燃料の流量を一定量以内に制限せざるを得
ず、ガス燃料の充填時間がその分長くなってしまうとい
う問題があった（図４（ａ）の点線Ｃ参照）。本発明
は、上述した問題点を解決するためになされたものであ
り、外部への放熱性を向上させて、短時間でガス燃料の
充填を行うことのできるＣＦＲＰタンクを提供すること
を目的とする。
た水素吸蔵タンクにＣＦＲＰタンクを用いた場合は、水
素吸蔵合金が水素を吸蔵する際に発する熱（水素化熱）
は上記した断熱圧縮熱よりも多く、温度上昇も著しいの
で圧縮水素に比べて充填時間が多く掛かってしまうとい
う問題が生じる。したがって、従来においては、このよ
うな問題を避けるため、ＣＦＲＰタンク内のガス燃料の
温度を一定以内に抑えるために、ＣＦＲＰタンクに流入
させるガス燃料の流量を一定量以内に制限せざるを得
ず、ガス燃料の充填時間がその分長くなってしまうとい
う問題があった（図４（ａ）の点線Ｃ参照）。本発明
は、上述した問題点を解決するためになされたものであ
り、外部への放熱性を向上させて、短時間でガス燃料の
充填を行うことのできるＣＦＲＰタンクを提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、炭素繊維（例えば、実
施の形態における炭素繊維２４）によって強化された強
化層（例えば、実施の形態における強化層２６）で外周
を覆い、内部にガス燃料（例えば、実施の形態における
圧縮水素２１）を貯蔵するガスタンク（例えば、実施の
形態におけるガスタンク２０）であって、前記強化層を
厚さ方向に貫通する伝熱性部材（例えば、実施の形態に
おける伝熱性部材２８、炭素繊維３２）を備えたことを
特徴とするガスタンクである。
に、請求項１に記載した発明は、炭素繊維（例えば、実
施の形態における炭素繊維２４）によって強化された強
化層（例えば、実施の形態における強化層２６）で外周
を覆い、内部にガス燃料（例えば、実施の形態における
圧縮水素２１）を貯蔵するガスタンク（例えば、実施の
形態におけるガスタンク２０）であって、前記強化層を
厚さ方向に貫通する伝熱性部材（例えば、実施の形態に
おける伝熱性部材２８、炭素繊維３２）を備えたことを
特徴とするガスタンクである。
【００１０】このように構成することで、ＣＦＲＰタン
クの熱伝導性が改善される。また、ガスタンク内部で発
生した熱は、ガスタンク内側の伝熱性部材に伝達され
る。伝熱性部材は、前記強化層を厚さ方向に貫通するよ
うに設けられているため、前記ガスタンク内側の伝熱性
部材に伝達された熱は、前記強化層を厚さ方向に貫通す
るように伝熱性部材中を伝わっていき、ガスタンクの外
部に放出される。
クの熱伝導性が改善される。また、ガスタンク内部で発
生した熱は、ガスタンク内側の伝熱性部材に伝達され
る。伝熱性部材は、前記強化層を厚さ方向に貫通するよ
うに設けられているため、前記ガスタンク内側の伝熱性
部材に伝達された熱は、前記強化層を厚さ方向に貫通す
るように伝熱性部材中を伝わっていき、ガスタンクの外
部に放出される。
【００１１】請求項２に記載した発明は、前記伝熱性部
材が、前記強化層の表面から突出（例えば、実施の形態
における突出部３０）していることを特徴とするガスタ
ンクである。このように構成することで、外部に露出す
る伝熱性部材の表面積を増大させることができ、更にＣ
ＦＲＰタンクの熱伝導性が向上する。
材が、前記強化層の表面から突出（例えば、実施の形態
における突出部３０）していることを特徴とするガスタ
ンクである。このように構成することで、外部に露出す
る伝熱性部材の表面積を増大させることができ、更にＣ
ＦＲＰタンクの熱伝導性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態における
ガスタンクを図面と共に説明する。図３は、本発明の第
１実施形態におけるガスタンク２０の概略断面図であ
る。前記ガスタンク２０は、炭素繊維によって強化され
た強化層２６と、該強化層２６の内側に気密性を保持す
るアルミ製のライナー層２２とを備え、略円筒状に形成
している。また、前記ライナー層２２にはガス燃料をガ
スタンク２０内部に充填するように充填口２３を備え、
水素スタンドなどのガス充填施設（図示せず）に接続す
ることで、ガス燃料を充填される。
ガスタンクを図面と共に説明する。図３は、本発明の第
１実施形態におけるガスタンク２０の概略断面図であ
る。前記ガスタンク２０は、炭素繊維によって強化され
た強化層２６と、該強化層２６の内側に気密性を保持す
るアルミ製のライナー層２２とを備え、略円筒状に形成
している。また、前記ライナー層２２にはガス燃料をガ
スタンク２０内部に充填するように充填口２３を備え、
水素スタンドなどのガス充填施設（図示せず）に接続す
ることで、ガス燃料を充填される。
【００１３】以下、より詳細に説明する。図１は、本発
明の第１実施形態におけるガスタンク２０の要部断面図
であって、図３に示したガスタンクの縦断面図である。
図１に示したように、前記強化層２６は、容器状に形成
したライナー層２２の周囲に（図１の矢印Ｘ方向）、炭
素繊維２４を含むエポキシ樹脂（ポリマー）２５である
ＣＦＲＰ材を複数層巻き付けて構成される。これによ
り、ガスタンク２０の耐圧性や強度を高めることができ
る。また、強化層２６の内側にライナー層２２を設けた
ことにより、ガスタンク２０の気密性を高めることがで
きる。さらに、前記強化層２６には、前記ライナー層２
２の表面を基点として（ライナー層２２の表面に接触し
て）、前記強化層２６の表面に露出するように延在す
る、伝熱性部材２８を備えている。前記炭素繊維２４に
は、ＰＡＮ系炭素繊維を用いている。
明の第１実施形態におけるガスタンク２０の要部断面図
であって、図３に示したガスタンクの縦断面図である。
図１に示したように、前記強化層２６は、容器状に形成
したライナー層２２の周囲に（図１の矢印Ｘ方向）、炭
素繊維２４を含むエポキシ樹脂（ポリマー）２５である
ＣＦＲＰ材を複数層巻き付けて構成される。これによ
り、ガスタンク２０の耐圧性や強度を高めることができ
る。また、強化層２６の内側にライナー層２２を設けた
ことにより、ガスタンク２０の気密性を高めることがで
きる。さらに、前記強化層２６には、前記ライナー層２
２の表面を基点として（ライナー層２２の表面に接触し
て）、前記強化層２６の表面に露出するように延在す
る、伝熱性部材２８を備えている。前記炭素繊維２４に
は、ＰＡＮ系炭素繊維を用いている。
【００１４】このように構成することで、ガスタンク２
０内部で発生した熱は、ライナー層２２を介して、ライ
ナー層２２表面に接触している伝熱性部材２８に伝達さ
れる。前記伝熱性部材２８は、強化層２６を厚さ方向
（図１の矢印Ｙ方向）に貫通するように設けられてお
り、このため、前記伝熱性部材２８に伝達された熱は、
前記強化層２６を厚さ方向に貫通するように伝熱性部材
２８を伝わっていき、ガスタンク２０の外部に放出され
る。
０内部で発生した熱は、ライナー層２２を介して、ライ
ナー層２２表面に接触している伝熱性部材２８に伝達さ
れる。前記伝熱性部材２８は、強化層２６を厚さ方向
（図１の矢印Ｙ方向）に貫通するように設けられてお
り、このため、前記伝熱性部材２８に伝達された熱は、
前記強化層２６を厚さ方向に貫通するように伝熱性部材
２８を伝わっていき、ガスタンク２０の外部に放出され
る。
【００１５】また、前記伝熱性部材２８には、前記強化
層２６表面から突出する突出部３０を有している。この
ようにしたため、伝熱性部材２８が、強化層２６の外部
に露出する表面積を増大させることができ、放熱性をさ
らに高めることができる。ここで、伝熱性部材２８とし
てはアルミなどの金属製の針などを用いることができ
る。例えば、容器状のライナー層の外周をＣＦＲＰ層
（強化層）で巻いた後に金属製の針を強化層の厚さ方向
に貫通させ、植設することで製造することができる。
層２６表面から突出する突出部３０を有している。この
ようにしたため、伝熱性部材２８が、強化層２６の外部
に露出する表面積を増大させることができ、放熱性をさ
らに高めることができる。ここで、伝熱性部材２８とし
てはアルミなどの金属製の針などを用いることができ
る。例えば、容器状のライナー層の外周をＣＦＲＰ層
（強化層）で巻いた後に金属製の針を強化層の厚さ方向
に貫通させ、植設することで製造することができる。
【００１６】このような構成のガスタンク２０の充填口
２３と水素充填施設とを接続することで圧縮水素２１が
ガスタンク２０に充填される。充填された水素は断熱圧
縮により発熱するが、その発熱をガスタンク２０の外部
に放出することができるため、ガスタンク２０内の圧縮
水素２１の膨張を抑えることができる。したがって、図
４の実線Ａに示したように圧縮水素２１の流量を従来の
ように制限せずに圧縮水素２１を流入させることが可能
となり、充填時間を短縮させることができる。
２３と水素充填施設とを接続することで圧縮水素２１が
ガスタンク２０に充填される。充填された水素は断熱圧
縮により発熱するが、その発熱をガスタンク２０の外部
に放出することができるため、ガスタンク２０内の圧縮
水素２１の膨張を抑えることができる。したがって、図
４の実線Ａに示したように圧縮水素２１の流量を従来の
ように制限せずに圧縮水素２１を流入させることが可能
となり、充填時間を短縮させることができる。
【００１７】本発明の第２実施形態におけるガスタンク
４０について説明する。なお、第１実施形態におけるガ
スタンク２０と同一の部材については、同一の番号を付
してその説明を省略する。本実施形態におけるガスタン
ク４０は、強化層２６に、パイル状に編み込んだ炭素繊
維３２を複数層（本実施形態においては２層）設けてあ
り、このように構成された炭素繊維３２が伝熱性部材と
して強化層２６の厚さ方向に貫通している。前述したよ
うに炭素繊維３２はその長手方向（図２の矢印Ｘ方向）
と、その直径方向（図２の矢印Ｙ方向）の熱伝導率を比
べると、その長手方向の方が数百倍高い。しかし、上述
したように炭素繊維３２を設けたので、強化層２６の厚
さ方向（図２の矢印Ｙ方向）への放熱性を高めることが
できる。
４０について説明する。なお、第１実施形態におけるガ
スタンク２０と同一の部材については、同一の番号を付
してその説明を省略する。本実施形態におけるガスタン
ク４０は、強化層２６に、パイル状に編み込んだ炭素繊
維３２を複数層（本実施形態においては２層）設けてあ
り、このように構成された炭素繊維３２が伝熱性部材と
して強化層２６の厚さ方向に貫通している。前述したよ
うに炭素繊維３２はその長手方向（図２の矢印Ｘ方向）
と、その直径方向（図２の矢印Ｙ方向）の熱伝導率を比
べると、その長手方向の方が数百倍高い。しかし、上述
したように炭素繊維３２を設けたので、強化層２６の厚
さ方向（図２の矢印Ｙ方向）への放熱性を高めることが
できる。
【００１８】図２に示したように、内側の炭素繊維層３
２ａと外側の炭素繊維層３２ｂとは、略同一のパイル形
状であり、炭素繊維層３２ａ、３２ｂが互いに接触する
ように積層している（この接触している部分を「接触部
３６」と称する）。このようにしたため、接触部３６を
介して前記炭素繊維層３２ａと前記炭素繊維層３２ｂと
の間で熱の受け渡しを行うことができる。したがって、
ガスタンク４０内部で発生した熱は、ライナー層２２を
介して内側の炭素繊維層３２ａに伝達され、接触部３６
を介して炭素繊維層３２ｂから外部に放出されるのであ
る。また、パイル状に形成したことにより、ライナー層
２２と伝熱性部材である炭素繊維３２との接触面積が増
え、更に放熱性が向上する。また、本実施形態の強化層
２６は、予め炭素繊維２４に対してパイル状に編み込ん
だ炭素繊維層３２ａ、３２ｂをプラスチックに埋め込む
ことでＣＦＲＰ材を形成し、そのＣＦＲＰ材をタンク４
０のライナー層２２に巻き付けることができる。このた
め、第１実施形態のように、炭素繊維２６をＣＦＲＰ材
に植設して設ける場合に比べて、製造が容易である。
２ａと外側の炭素繊維層３２ｂとは、略同一のパイル形
状であり、炭素繊維層３２ａ、３２ｂが互いに接触する
ように積層している（この接触している部分を「接触部
３６」と称する）。このようにしたため、接触部３６を
介して前記炭素繊維層３２ａと前記炭素繊維層３２ｂと
の間で熱の受け渡しを行うことができる。したがって、
ガスタンク４０内部で発生した熱は、ライナー層２２を
介して内側の炭素繊維層３２ａに伝達され、接触部３６
を介して炭素繊維層３２ｂから外部に放出されるのであ
る。また、パイル状に形成したことにより、ライナー層
２２と伝熱性部材である炭素繊維３２との接触面積が増
え、更に放熱性が向上する。また、本実施形態の強化層
２６は、予め炭素繊維２４に対してパイル状に編み込ん
だ炭素繊維層３２ａ、３２ｂをプラスチックに埋め込む
ことでＣＦＲＰ材を形成し、そのＣＦＲＰ材をタンク４
０のライナー層２２に巻き付けることができる。このた
め、第１実施形態のように、炭素繊維２６をＣＦＲＰ材
に植設して設ける場合に比べて、製造が容易である。
【００１９】なお、前記ライナー層２２の材質として
は、伝熱性が高く、圧縮水素２１の外部へのリークを防
止する観点からアルミニウムが好ましいが、これに限ら
ず、他の金属であってもよく、またプラスチックであっ
てもよい。また、上記したように、炭素繊維が強化層２
６の表面から突出していることが放熱性の観点から好ま
しいが、強化層２６を厚み方向に貫通していれば突出し
ていなくてもよい。また、実施形態で説明したガスタン
ク２０，４０は、水素吸蔵合金（ＭＨ）を内部に収納し
た水素吸蔵タンクにも適用することができる。水素吸蔵
合金は充填された水素を吸蔵する際に水素化熱を発す
る。この水素化熱は上述したように充填された水素の断
熱圧縮熱よりも高く、放熱性の点で強化層に金属材料以
外の材料を使用するのは困難であったが、本発明の熱伝
達効率を改善したガスタンクを水素吸蔵タンクに適用す
ることにより、水素吸蔵タンクにもＣＦＲＰ材を用いる
ことができるようになり、水素吸蔵タンクの軽量化を図
ることができる。
は、伝熱性が高く、圧縮水素２１の外部へのリークを防
止する観点からアルミニウムが好ましいが、これに限ら
ず、他の金属であってもよく、またプラスチックであっ
てもよい。また、上記したように、炭素繊維が強化層２
６の表面から突出していることが放熱性の観点から好ま
しいが、強化層２６を厚み方向に貫通していれば突出し
ていなくてもよい。また、実施形態で説明したガスタン
ク２０，４０は、水素吸蔵合金（ＭＨ）を内部に収納し
た水素吸蔵タンクにも適用することができる。水素吸蔵
合金は充填された水素を吸蔵する際に水素化熱を発す
る。この水素化熱は上述したように充填された水素の断
熱圧縮熱よりも高く、放熱性の点で強化層に金属材料以
外の材料を使用するのは困難であったが、本発明の熱伝
達効率を改善したガスタンクを水素吸蔵タンクに適用す
ることにより、水素吸蔵タンクにもＣＦＲＰ材を用いる
ことができるようになり、水素吸蔵タンクの軽量化を図
ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明によれば、ガスタンク内で発生した熱は、伝熱性
部材を介して外部に放出されるため、充填されたガス燃
料の膨張を抑えることができる。したがって、高圧のガ
ス燃料を高い流量で流入させることが可能となり、充填
時間を短縮させることができる。請求項２に記載した発
明によれば、外部に露出する伝熱性部材の表面積を増大
させることができるため、外部への放熱性がより高ま
り、充填時間をより短縮させることができる。
た発明によれば、ガスタンク内で発生した熱は、伝熱性
部材を介して外部に放出されるため、充填されたガス燃
料の膨張を抑えることができる。したがって、高圧のガ
ス燃料を高い流量で流入させることが可能となり、充填
時間を短縮させることができる。請求項２に記載した発
明によれば、外部に露出する伝熱性部材の表面積を増大
させることができるため、外部への放熱性がより高ま
り、充填時間をより短縮させることができる。
【図１】 図１は本発明の第１実施形態におけるガスタ
ンクを示す要部断面図であり、図３の縦断面図である。
ンクを示す要部断面図であり、図３の縦断面図である。
【図２】 図２は本発明の第２実施形態におけるガスタ
ンクを示す要部断面図である。
ンクを示す要部断面図である。
【図３】 図３は本発明の第１実施形態におけるガスタ
ンクを示す断面図である。
ンクを示す断面図である。
【図４】 本発明のガスタンクと従来のガスタンクとの
充填時間を示す説明図である。
充填時間を示す説明図である。
２０、４０ ガスタンク
２１ 圧縮水素
２２ ライナー層
２４ 炭素繊維
２５ ポリマー
２６ 強化層
２８、３２ 伝熱性部材
３０、３８ 突出部
３６ 接触部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 縫谷 芳雄
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会
社本田技術研究所内
Ｆターム(参考） 3D038 CA00 CA03 CC20
3E072 AA03 BA04
5H027 AA02 BA14
Claims (2)
- 【請求項１】 炭素繊維によって強化された強化層で外
周を覆い、内部にガス燃料を貯蔵するガスタンクであっ
て、 前記強化層を厚さ方向に貫通する伝熱性部材を備えたこ
とを特徴とするガスタンク。 - 【請求項２】 前記伝熱性部材が、前記強化層の表面か
ら突出していることを特徴とする請求項１に記載のガス
タンク。
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|---|---|---|---|
| JP2001275474A JP4073649B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | ガスタンクの製造方法およびガスタンク |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100751697B1 (ko) | 2006-09-20 | 2007-08-23 | 현대중공업 주식회사 | 탄소 섬유 보강 폴리머（ｃｆｒｐ）를 이용한 ｌｎｇ 저장용기용 화물창의 단열구조 |
| JP2011140966A (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 複合容器 |
| US8039072B2 (en) | 2005-10-11 | 2011-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gas tank and method for producing the same |
| US8096438B2 (en) | 2008-06-03 | 2012-01-17 | Briggs & Stratton Corporation | Fuel tank cap for a fuel tank |
| JP2012530226A (ja) * | 2009-06-16 | 2012-11-29 | レーアウ アクチエンゲゼルシヤフト ウント コンパニー | 流体を収容するためのタンク |
| US8915234B2 (en) | 2010-10-25 | 2014-12-23 | Briggs & Stratton Corporation | Fuel cap |
| CN115258044A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-11-01 | 上海外高桥造船有限公司 | 船舶燃料罐保护组件及双燃料散货船 |
-
2001
- 2001-09-11 JP JP2001275474A patent/JP4073649B2/ja not_active Expired - Fee Related
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