JP2009144804A - High-pressure tank - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-pressure tank capable of determining the damage originating from an impact directly, visually, and at low cost. <P>SOLUTION: Several sorts of color emitting films 41 (41a-41c) emitting colors due to an impact given externally are affixed together according to the part on the peripheral area of the high-pressure tank 21. Affixing the films 41 should preferably be done in accordance with the limit strength of the part on the peripheral area of the tank 21. It is also preferable that a colored ink with hue or brightness varying with time be encapsulated in a microcapsule included in the color emitting films 41. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高圧タンクに関する。さらに詳述すると、本発明は、車両用の燃料タンク等として用いられる高圧タンクの構造の改良に関する。   The present invention relates to a high-pressure tank. More specifically, the present invention relates to an improvement in the structure of a high-pressure tank used as a fuel tank for vehicles.

近年、発電装置としての燃料電池を搭載した車両に関する研究や開発が多く行われている。車両等の動力源として用いられる燃料電池としては例えば固体高分子型燃料電池が搭載され、さらに該燃料電池に燃料ガス(例えば水素ガス)を供給するための燃料タンクも搭載されている。従来、これら燃料タンクとして用いられているのは35MPa程度の高圧水素タンクであり、これらは例えば複数が車両の前後方向へと並列に配置された状態で搭載されている。   In recent years, much research and development has been conducted on vehicles equipped with fuel cells as power generation devices. As a fuel cell used as a power source of a vehicle or the like, for example, a polymer electrolyte fuel cell is mounted, and a fuel tank for supplying fuel gas (for example, hydrogen gas) to the fuel cell is also mounted. Conventionally, high-pressure hydrogen tanks of about 35 MPa have been used as these fuel tanks, and for example, a plurality of them are mounted in a state where they are arranged in parallel in the front-rear direction of the vehicle.

このような高圧タンクに関しては、例えば車両の軽衝突時において外部から衝撃が加わったような場合にどれ程のダメージを受けているのかを的確に判断できる構成となっていることが重要である。ダメージの程度を的確に判断することができれば、当該高圧タンクを継続して使用するかどうか等の余寿命の判定をより精度よく行うことが可能となる。   For such a high-pressure tank, it is important to have a configuration that can accurately determine how much damage is received, for example, when an impact is applied from the outside during a light vehicle collision. If the degree of damage can be accurately determined, it is possible to more accurately determine the remaining life, such as whether to use the high-pressure tank continuously.

従来、高圧タンクが受けたダメージを判断し、異常であればこれを検出するべく、外部からの衝撃で物理的に変化する、圧潰しうる材料を表面に配置した高圧タンクが開示されている(例えば特許文献1参照)。また、高圧タンクの表面に設置したピエゾセンサでダメージを判断できるようにした技術(例えば特許文献2参照)、さらには、GセンサやAE(アコースティックエミッション)センサを用いる技術も開示されている。
特開平8−35598号公報 特開2006−275223号公報
Conventionally, there has been disclosed a high-pressure tank in which a material that can be crushed is disposed on the surface, which is physically changed by an external impact to detect damage received by the high-pressure tank and detect it if abnormal ( For example, see Patent Document 1). Also disclosed is a technique (for example, refer to Patent Document 2) in which damage can be determined by a piezo sensor installed on the surface of a high-pressure tank, and a technique using a G sensor or an AE (acoustic emission) sensor.
JP-A-8-35598 JP 2006-275223 A

しかしながら、従来の技術は、高圧タンクにおける異常を検出するには適するものの、外部からの衝撃により受けたダメージを精度よく視覚的に判断するという点では十分でない場合がある。また、上述した各種センサはダメージを間接的に捉えるものであり、視覚的かつ直接的な判断結果を得るには適していない。   However, although the conventional technique is suitable for detecting an abnormality in the high-pressure tank, there are cases where it is not sufficient in terms of accurately judging the damage received by the impact from the outside. The various sensors described above capture damage indirectly, and are not suitable for obtaining visual and direct determination results.

そこで、本発明は、衝撃により受けたダメージを直接的かつ視覚的に、尚かつ低コストで判断することが可能な構造の高圧タンクを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a high-pressure tank having a structure capable of directly and visually determining damage received due to an impact at low cost.

かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。例えば従来用いられているGセンサは高圧タンクのダメージとは関係のないダミーの衝撃についても出力するため、当該高圧タンクの余寿命に影響するような重大なダメージを判別することが難しい(図11参照)。また、AEセンサは、ダメージが生じた瞬間にオン状態となっていなければ検出することができないもの(リアルタイム検出が必要なもの)であるため、例えば車両に搭載された場合、停車中(イグニッションオフの状態)も当該AEセンサを通電しておく必要がある。さらに、例えばAEセンサを用いた検出装置自体、一般に高価である。これらの観点から、新たなセンシング手段などについて検討を重ねた本発明者はかかる課題の解決に結び付く新たな知見を得るに至った。   In order to solve this problem, the present inventor has made various studies. For example, a conventionally used G sensor also outputs a dummy impact that is unrelated to the damage of the high-pressure tank, so that it is difficult to determine a serious damage that affects the remaining life of the high-pressure tank (FIG. 11). reference). In addition, since the AE sensor cannot be detected unless it is turned on at the moment when damage occurs (that requires real-time detection), for example, when mounted on a vehicle, the vehicle is stopped (ignition off). In this case, the AE sensor needs to be energized. Furthermore, for example, a detection device itself using an AE sensor is generally expensive. From these viewpoints, the present inventor who has repeatedly studied new sensing means and the like has obtained new knowledge that leads to the solution of such problems.

本発明にかかる高圧タンクは該知見に基づきなされたものであり、タンク外周に、外部からの衝撃の影響で発色する複数種の発色フィルムが、当該タンク外周の部位に応じて張り合わされているというものである。この場合、発色フィルムは、当該タンク外周の部位における限界強度に応じて張り合わされていることが好ましい。   The high-pressure tank according to the present invention has been made based on this finding, and it is said that a plurality of types of color-developing films that are colored by the influence of an external impact are bonded to the outer periphery of the tank according to the outer peripheral part of the tank. Is. In this case, it is preferable that the coloring film is bonded according to the limit strength at the outer periphery of the tank.

また、本発明にかかる高圧タンクは、外部からの衝撃の影響で発色する発色フィルムが、タンク外周へのフィラメントの巻回時に巻き込まれて複数層に配置されているというものである。発色フィルムとして、発色時の色が異なる複数種のフィルムが用いられていることが好ましい。   Further, the high-pressure tank according to the present invention is such that a color-developing film that develops color under the influence of an external impact is wound into a plurality of layers when the filament is wound around the outer periphery of the tank. As the coloring film, it is preferable to use a plurality of types of films having different colors at the time of coloring.

さらに本発明にかかる高圧タンクは、外部からの衝撃の影響で発色する発色材が、タンク外周部を構成する構成部材に混合した状態で当該タンク外周に配置されているというものである。発色材として例えばマイクロカプセルが用いられている。また、構成部材が樹脂材であってもよい。   Furthermore, the high-pressure tank according to the present invention is such that a coloring material that develops color under the influence of an external impact is disposed on the outer periphery of the tank in a state of being mixed with the constituent members constituting the outer peripheral portion of the tank. For example, microcapsules are used as the color former. Further, the constituent member may be a resin material.

発色フィルムに内包されているマイクロカプセルに、色合いまたは輝度が経時変化する着色インクが封入されていることも好ましい。   It is also preferable that a colored ink whose hue or brightness changes with time is enclosed in microcapsules encapsulated in a color-developing film.

本発明にかかる高圧タンクにおいては、衝撃を受けて高圧タンクにダメージが生じた場合に当該部位における発色フィルムやマイクロカプセル等が発色するから(この技術に関しては例えば特開平10−206342号公報参照)、視覚を通じ、その発色レベルから衝撃度を直接的に把握して判断することが可能である。また、複数種の発色フィルムが用いられている場合には異なる色によってダメージの内容をより詳細に判断することが可能である。しかも、従来における装置(例えばAEセンサを用いた検出装置)とは異なり、ダメージを検出するための装置をより低コストで構成することが可能である。   In the high-pressure tank according to the present invention, when the high-pressure tank is damaged by an impact, the coloring film, microcapsule, and the like at that portion develop color (refer to, for example, JP-A-10-206342). It is possible to directly grasp and judge the degree of impact from the color development level through vision. In addition, when a plurality of types of color developing films are used, it is possible to determine the details of damage by different colors. Moreover, unlike a conventional device (for example, a detection device using an AE sensor), a device for detecting damage can be configured at a lower cost.

本発明によれば、衝撃により受けたダメージを直接的かつ視覚的に、尚かつ低コストで検出することが可能となる。   According to the present invention, damage received by impact can be detected directly and visually at a low cost.

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態では、本発明を、燃料電池車両等において利用される燃料電池システム1の燃料タンク21に適用した例を示す。以下、まずは燃料電池2や燃料タンク(高圧タンク)21などによって構成される燃料電池システム1の概略について説明し、その後、衝撃により受けたダメージを検出するための当該燃料タンク21の構成について説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings. In the following embodiments, examples in which the present invention is applied to the fuel tank 21 of the fuel cell system 1 used in a fuel cell vehicle or the like are shown. Hereinafter, the outline of the fuel cell system 1 including the fuel cell 2 and the fuel tank (high-pressure tank) 21 will be described first, and then the configuration of the fuel tank 21 for detecting damage received by impact will be described. .

図1に示すように、燃料電池システム1は、燃料電池2、酸化ガス配管系3及び燃料ガス配管系4を備える。燃料電池システム1は、車両に搭載することができるが、もちろん車両のみならず各種移動体(例えば、船舶や飛行機、ロボットなど)や定置型電源にも適用可能である。   As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 includes a fuel cell 2, an oxidizing gas piping system 3, and a fuel gas piping system 4. The fuel cell system 1 can be mounted on a vehicle, but of course can be applied not only to the vehicle but also to various moving bodies (for example, ships, airplanes, robots, etc.) and stationary power sources.

燃料電池2は、多数の単セルを積層したスタック構造を備える。固体高分子電解質型の単セルは、電解質膜の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極及び燃料極を両側から挟みこむように一対のセパレータを有する。電解質膜は、一般にフッ素系の膜が用いられる。一方のセパレータの酸化ガス流路2aに酸化ガスが供給され、他方のセパレータの燃料ガス流路2bに燃料ガスが供給される。供給された酸化ガス及び燃料ガスの電気化学反応により、燃料電池2は電力を発生する。また、電気化学反応により、燃料電池2は発熱すると共に空気極側に水を生成する。固体高分子電解質型の燃料電池2の温度は、およそ60〜80℃となる。   The fuel cell 2 has a stack structure in which a large number of single cells are stacked. The solid polymer electrolyte type single cell has an air electrode on one surface of the electrolyte membrane, a fuel electrode on the other surface, and a pair of separators so as to sandwich the air electrode and the fuel electrode from both sides. . As the electrolyte membrane, a fluorine-based membrane is generally used. An oxidizing gas is supplied to the oxidizing gas channel 2a of one separator, and a fuel gas is supplied to the fuel gas channel 2b of the other separator. The fuel cell 2 generates electric power by an electrochemical reaction between the supplied oxidizing gas and fuel gas. In addition, the fuel cell 2 generates heat and generates water on the air electrode side due to the electrochemical reaction. The temperature of the solid polymer electrolyte fuel cell 2 is approximately 60 to 80 ° C.

酸化ガス配管系3は、供給路11及び排出路12を有する。コンプレッサ14は、供給路11に設けられ、エアクリーナ13を介して酸化ガスとしての外気を取り込み、燃料電池2の酸化ガス流路2aに圧送する。圧送される酸化ガスは、加湿器15によって酸化オフガスとの間で水分交換がなされ、適度に加湿される。酸化オフガスは、酸化ガス流路2aから排出路12に排出され、エア調圧弁16及び加湿器15を経た後、図示省略したマフラーを経て最終的に排ガスとしてシステム外の大気中に排気される。   The oxidizing gas piping system 3 has a supply path 11 and a discharge path 12. The compressor 14 is provided in the supply passage 11, takes in outside air as an oxidizing gas via the air cleaner 13, and pumps it to the oxidizing gas passage 2 a of the fuel cell 2. Moisture exchange is performed between the oxidizing gas fed under pressure and the oxidizing off-gas by the humidifier 15 and humidified appropriately. The oxidizing off gas is discharged from the oxidizing gas flow path 2a to the discharge path 12, and after passing through the air pressure regulating valve 16 and the humidifier 15, is finally exhausted into the atmosphere outside the system as exhaust gas through a muffler (not shown).

燃料ガス配管系4は、燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池2に給排する。燃料ガス配管系4は、水素供給源21、供給路22、循環路23、水素ポンプ24及びパージ路25を有する。水素ガスは、元弁26を開くことで水素供給源21から供給路22に流出し、レギュレータ27及び遮断弁28を経て燃料ガス流路2bに供給される。その後、水素ガスは、燃料ガス流路2bから水素オフガスとして循環路23に排出される。水素オフガスは、循環路23と供給路22との合流点Aに水素ポンプ24によって圧送され、水素ガスに合流して再び燃料ガス流路2bに供給される。水素オフガスの一部は、パージ弁33の適宜の開弁により、循環路23からパージ路25へと排出され、図示省略した水素希釈器を経て外部に排出される。   The fuel gas piping system 4 supplies and discharges hydrogen gas as fuel gas to and from the fuel cell 2. The fuel gas piping system 4 includes a hydrogen supply source 21, a supply path 22, a circulation path 23, a hydrogen pump 24, and a purge path 25. The hydrogen gas flows out from the hydrogen supply source 21 to the supply path 22 by opening the main valve 26, and is supplied to the fuel gas flow path 2b through the regulator 27 and the shutoff valve 28. Thereafter, the hydrogen gas is discharged from the fuel gas passage 2b to the circulation passage 23 as hydrogen off gas. The hydrogen off-gas is pumped by a hydrogen pump 24 to a junction A between the circulation path 23 and the supply path 22, merges with the hydrogen gas, and is supplied to the fuel gas flow path 2b again. A part of the hydrogen off-gas is discharged from the circulation path 23 to the purge path 25 by appropriately opening the purge valve 33, and is discharged outside through a hydrogen diluter (not shown).

続いて、衝撃により受けたダメージを検出するための当該燃料タンク21の構成について説明する(図2〜図10参照)。本実施形態では、車両衝突などによって当該燃料タンク21が外部からの衝撃を受けた場合に(図2参照)、マイクロカプセル等の発色材を発色させ、該発色レベルから衝撃レベルを判断できるように構成している(図3参照)。   Next, the configuration of the fuel tank 21 for detecting damage received by impact will be described (see FIGS. 2 to 10). In the present embodiment, when the fuel tank 21 receives an impact from the outside due to a vehicle collision or the like (see FIG. 2), a coloring material such as a microcapsule is colored so that the impact level can be determined from the coloring level. (See FIG. 3).

<第1の実施形態>
燃料タンク21の外周に、外部からの衝撃の影響で発色する複数種の発色フィルム41が、当該タンク外周の部位に応じて張り合わされている(図4、図5参照)。例えば本実施形態の場合には、3種類の発色フィルム41a〜41cが燃料タンク21の外周に張り合わされている。
<First Embodiment>
A plurality of types of coloring films 41 that develop color under the influence of an external impact are attached to the outer periphery of the fuel tank 21 according to the outer periphery of the tank (see FIGS. 4 and 5). For example, in the case of this embodiment, three types of color films 41 a to 41 c are attached to the outer periphery of the fuel tank 21.

発色フィルム41(41a〜41c)としては、例えば発色層、粘着層などが積層された構成で、尚かつ発色層にマイクロカプセルを内包した例えば感圧紙のようなシート状のものを用いることができる。マイクロカプセルは着色インク等を封入している小容器であり、所定の大きさの外力を受けて破裂し、着色インク等を分散させる。上述の発色フィルム41やマイクロカプセルとして公知のものを用いて構わない。   As the coloring film 41 (41a to 41c), for example, a sheet-like film such as pressure-sensitive paper having a structure in which a coloring layer, an adhesive layer, and the like are laminated and microcapsules are included in the coloring layer can be used. . A microcapsule is a small container enclosing colored ink or the like, and bursts by receiving an external force of a predetermined size to disperse the colored ink or the like. A known film may be used as the above-described coloring film 41 or microcapsule.

この場合、発色フィルム41は、燃料タンク21の外周の部位ごとに張り合わされていることが好ましい。例えば本実施形態では、分割型シートからなり異なる色を発色させる3種類の発色フィルム41a〜41cを、燃料タンク21のドーム状先端部、筒状胴部、ドーム状基端部(図4、図5中において各部を符号A,B,Cで示している)のそれぞれに張り合わせている(図4、図5参照)。さらにこの場合、燃料タンク21の外周の部位ごとに限界強度が異なっていれば、当該発色フィルム41a〜41c(またはこれらに内包されるマイクロカプセル)の発色レベル(発色が起こる面圧)を異ならせておき、当該限界強度に応じて張り合わせておけば、部位ごとの性状(強度)に応じてダメージの程度をより的確に判断することができる。例えば筒状の胴部よりもドーム状の先端部や基端部の方が強度に優る場合には、ドーム状先端部や基端部に採用する発色フィルム41a,41cの発色レベルを上げておくことができる。   In this case, it is preferable that the coloring film 41 is attached to each outer peripheral portion of the fuel tank 21. For example, in the present embodiment, three types of color forming films 41 a to 41 c made of a split sheet to generate different colors are used as a dome-shaped tip portion, a cylindrical trunk portion, and a dome-shaped base end portion of the fuel tank 21 (FIG. 4, FIG. 4). In FIG. 5, the respective parts are attached to each other (refer to FIGS. 4 and 5). Further, in this case, if the limit strength is different for each outer peripheral portion of the fuel tank 21, the color development level (surface pressure at which color development occurs) of the color development films 41a to 41c (or the microcapsules included therein) is made different. In addition, if pasting is performed according to the limit strength, the degree of damage can be more accurately determined according to the property (strength) of each part. For example, when the dome-shaped tip or base end is superior in strength to the cylindrical body, the color development levels of the color films 41a and 41c employed for the dome-shaped tip and base end are raised. be able to.

このように構成された燃料タンク21においては、衝撃を受けた部分に張り合わされている発色フィルム41a〜41cのマイクロカプセルが破裂して当該部分にて発色を生じさせるから、当該発色レベルから、衝撃度および当該部分が受けたダメージの程度を視覚によって直接的に判断することができる。一般に、燃料タンク(高圧タンク)21に外部から衝撃が加わればタンク強度や疲労耐久性が低下してしまうところ、従来の構成だと。余寿命に影響するような特に重大(クリティカル)なダメージを判別することが難しい場合があるが、本実施形態においては上述の判断結果を利用し、当該燃料タンク21を継続使用するかどうかを含む余寿命の判定をより精度よく行うことができる。しかも、従来のAEセンサを用いた検出装置などよりも低コストでダメージを精度よく判断できる構成とすることが可能である。   In the fuel tank 21 configured as described above, since the microcapsules of the color developing films 41a to 41c bonded to the impacted part are ruptured and color is generated at the part, the impact is detected from the color developing level. The degree of damage and the degree of damage received by the part can be directly determined visually. In general, if an external impact is applied to the fuel tank (high pressure tank) 21, the strength and fatigue durability of the tank will decrease. Although it may be difficult to determine particularly serious damage that affects the remaining life, in the present embodiment, the above determination result is used to include whether or not the fuel tank 21 is used continuously. The remaining life can be determined with higher accuracy. In addition, it is possible to adopt a configuration in which damage can be accurately determined at a lower cost than a detection device using a conventional AE sensor.

<第2の実施形態>
本実施形態では、燃料タンク21の外周にフィラメント(繊維)を巻回(ワインディング)する際、発色フィルム41を巻き込むようにして発色層を形成している(図6参照)。この場合、外部からの衝撃がマイクロカプセルへと十分に伝わるよう、当該発色フィルム41は燃料タンク21の表層付近(外表面に近い部分)に配置されていることが好ましい。
<Second Embodiment>
In the present embodiment, when the filament (fiber) is wound around the outer periphery of the fuel tank 21 (winding), the coloring layer 41 is formed so as to wind the coloring film 41 (see FIG. 6). In this case, it is preferable that the coloring film 41 is disposed in the vicinity of the surface layer of the fuel tank 21 (portion close to the outer surface) so that the impact from the outside is sufficiently transmitted to the microcapsules.

具体例としては、FRP層が形成される燃料タンク21を挙げることができる。この場合、発色フィルム41はガラス繊維を巻回させる際に巻き込まれて発色層を形成する(図6参照)。なお、図6等においては、ガラス繊維に巻き込まれてFRP層内に設けられた発色フィルム41の断面を黒塗り線で示している。   A specific example is a fuel tank 21 in which an FRP layer is formed. In this case, the coloring film 41 is wound when the glass fiber is wound to form a coloring layer (see FIG. 6). In addition, in FIG. 6 etc., the cross section of the coloring film 41 wound in the glass fiber and provided in the FRP layer is shown by the black line.

また、異なる色を発色させる複数種類の発色フィルム41を用いることも好ましい(図7参照)。複数種類の発色フィルム41(図7中では2種類の発色フィルムを符号41d,41eで示している)を外側、中間、内側と層状に配置することによって、燃料タンク21におけるダメージがどの層まで進展しているかを判断しやすくなる。   It is also preferable to use a plurality of types of coloring films 41 that develop different colors (see FIG. 7). By disposing a plurality of types of coloring films 41 (in FIG. 7, two kinds of coloring films are denoted by reference numerals 41d and 41e) in layers such as the outer side, the middle, and the inner side, the damage in the fuel tank 21 progresses to which layer. It becomes easy to judge whether you are doing.

<第3の実施形態>
本実施形態では、発色材たるマイクロカプセル(図9中では符号42で示す)を、燃料タンク21の外周部分を構成する部材に混合した状態で当該燃料タンク21の外周部分に配するようにしている(図8、図9参照)。燃料タンク21の外周部分は、外部からの衝撃がマイクロカプセル42へと十分に伝わるように構成されていることが好ましい。
<Third Embodiment>
In the present embodiment, the microcapsule (denoted by reference numeral 42 in FIG. 9) that is a coloring material is arranged on the outer peripheral portion of the fuel tank 21 in a state of being mixed with the members constituting the outer peripheral portion of the fuel tank 21. (See FIGS. 8 and 9). It is preferable that the outer peripheral portion of the fuel tank 21 is configured so that the impact from the outside is sufficiently transmitted to the microcapsule 42.

このような構成の燃料タンク21の具体例としてFRP層が形成された高圧水素タンクを挙げることができる。この場合、マイクロカプセル42はFRP層の表層側に混合されており、樹脂と繊維からなるいわばノーマルな層Nの外周側(表層側)に、樹脂と繊維と当該マイクロカプセル42からなるダメージの検出層Dを構成する(図9参照)。   A specific example of the fuel tank 21 having such a configuration is a high-pressure hydrogen tank in which an FRP layer is formed. In this case, the microcapsules 42 are mixed on the surface layer side of the FRP layer, and the damage detection made of the resin, fibers and the microcapsules 42 is formed on the outer peripheral side (surface layer side) of the normal layer N made of resin and fibers. Layer D is formed (see FIG. 9).

また、この場合において、異なる色を発色させる複数種類のマイクロカプセル42を用いて発色を差別化し(例えば内側が赤、中間が黄、外側が青、など)、衝撃やダメージの進展度を視覚的に判断しやすくすることも好ましい(図10参照)。マイクロカプセル42の混合層を複数設けることによって、燃料タンク21におけるダメージがどの層まで進展しているかを判断しやすくなる。   In this case, the color development is differentiated by using a plurality of types of microcapsules 42 that develop different colors (for example, red on the inside, yellow on the middle, blue on the outside, etc.), and visually indicate the degree of progress of impact and damage. It is also preferable to make it easier to judge (see FIG. 10). By providing a plurality of mixed layers of the microcapsules 42, it is easy to determine to which layer the damage in the fuel tank 21 has progressed.

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば上述した各実施形態では発色材(マイクロカプセル42、またはこれを内包する発色フィルム41)を燃料タンク21の一部として外層(外周部分)に配置した場合を例示したが、この他、燃料タンク21の他の構成部材例えばタンク保護カバー等へ適用することとしてもよい。例示すれば、車両搭載用の燃料タンク21を保護するためのカバーに発色フィルム41を張り合わせておけば、外部からの衝撃をまずカバーが受け止めることから当該カバーが受けたダメージに基づき燃料タンク21への衝撃の程度を判断することが可能である。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, the case where the coloring material (the microcapsule 42 or the coloring film 41 including the coloring material) is disposed as a part of the fuel tank 21 in the outer layer (outer peripheral portion) is exemplified. It is good also as applying to 21 other structural members, such as a tank protective cover. For example, if the coloring film 41 is attached to a cover for protecting the fuel tank 21 mounted on the vehicle, the cover first receives an impact from the outside, and therefore the fuel tank 21 is moved to the fuel tank 21 based on the damage received by the cover. It is possible to determine the degree of impact.

また、発色フィルム41等の発色材を車両搭載時に当該燃料タンク21に配置して用いるようにしてももちろん構わないが、それよりも前の段階、例えば作製あるいは搬送の前の段階で発色フィルム41等を配置することもできる。こうした場合には、作製工程や搬送中に落下、衝突、工具による衝撃などがあった場合に当該衝撃の履歴を検出しやすい形で残しておくことができるから例えば目視検査による検出も行いやすく、ひいては品質管理機能を強化することにもつながる。   Of course, a coloring material such as the coloring film 41 may be arranged and used in the fuel tank 21 when mounted on the vehicle. However, the coloring film 41 may be used at a stage before that, for example, at a stage before production or transportation. Etc. can also be arranged. In such a case, if there is a drop, collision, impact by a tool, etc. during the manufacturing process or transportation, it is possible to leave the impact history in a form that is easy to detect, for example, easy detection by visual inspection, As a result, quality control functions will be strengthened.

さらに、発色材として、色やその輝度が経時変化するものを採用してもよい。例えば発色の輝度の違いによって発色時期すなわち衝撃を受けた時期を特定することが可能である。あるいは、インクの色合いが経時変化により劣化するマイクロカプセルを採用することにより、複数の衝撃を受けた燃料タンク21において当該衝撃の順番(時期)を推定することが可能となる。一般に、同様のダメージであっても比較的新しいものと古いものとでは、製品の余寿命を判定するうえでは古い時期のものをよりシビアに判断すべきであるが、経時変化を輝度や色合いの経時変化を利用すればこのような判断を行う場合に好適である。   Further, a colorant whose color and its luminance change with time may be adopted. For example, it is possible to specify the time of color development, that is, the time of impact by the difference in luminance of color development. Alternatively, it is possible to estimate the order (time) of impacts in the fuel tank 21 that has received a plurality of impacts by employing microcapsules in which the color of ink deteriorates with time. In general, even with similar damage, the relatively old and old ones should be judged more severely when judging the remaining life of the product. Use of the change over time is suitable for such a determination.

また、上述の実施形態では高圧タンクの一例として車両に搭載される燃料タンク21を例示したがこれは好適な一例に過ぎず、圧縮ガスや高圧液化ガスを封入する耐圧容器等の種々のタンクにおいても本発明を適用することが可能である。   In the above-described embodiment, the fuel tank 21 mounted on the vehicle is illustrated as an example of the high-pressure tank. However, this is only a preferable example, and in various tanks such as a pressure vessel that encloses compressed gas or high-pressure liquefied gas. Also, the present invention can be applied.

燃料電池車両に搭載される燃料電池システムの構成例を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a configuration example of a fuel cell system mounted on a fuel cell vehicle. FIG. 燃料タンクに外部からの衝撃が加わった様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the impact from the outside was added to the fuel tank. 衝撃が加わった際にマイクロカプセル等の発色材を用いて発色させた様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that it was made to color using coloring materials, such as a microcapsule, when the impact was added. 燃料タンクおよびその外周に張り合わされる複数種の発色フィルムを示す図である。It is a figure which shows the multiple types of coloring film stuck on a fuel tank and its outer periphery. 複数種の発色フィルムが張り合わされた燃料タンクを示す図である。It is a figure which shows the fuel tank by which the multiple types of coloring film were bonded together. 外周のFRP層に発色フィルムを巻き込んで配置した燃料タンクの断面図である。It is sectional drawing of the fuel tank which arrange | positioned the coloring film around the FRP layer of the outer periphery. 外周のFRP層に複数種類の発色フィルムを巻き込んで層状に配置した燃料タンクの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a fuel tank in which a plurality of types of coloring films are wound around an outer peripheral FRP layer and arranged in layers. FRP構成部材にマイクロカプセルを混合して外周部分に配した燃料タンクの断面図である。It is sectional drawing of the fuel tank which mixed the microcapsule with the FRP component and distribute | arranged to the outer peripheral part. 図8中の矩形破線部分の拡大図である。It is an enlarged view of the rectangular broken line part in FIG. FRP構成部材にマイクロカプセルの混合層を複数設けた燃料タンクの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a fuel tank in which a plurality of mixed layers of microcapsules are provided on an FRP component. GセンサやAEセンサを備えた従来構造の高圧タンクを示す参考図である。It is a reference figure which shows the high-pressure tank of the conventional structure provided with G sensor and AE sensor.

符号の説明Explanation of symbols

21…燃料タンク(高圧タンク)、41(41a〜41e)…発色フィルム、42…マイクロカプセル 21 ... Fuel tank (high pressure tank), 41 (41a-41e) ... Coloring film, 42 ... Microcapsule

Claims (8)

タンク外周に、外部からの衝撃の影響で発色する複数種の発色フィルムが、当該タンク外周の部位に応じて張り合わされていることを特徴とする高圧タンク。   A high-pressure tank characterized in that a plurality of kinds of color-developing films that develop color under the influence of an external impact are bonded to the outer periphery of the tank in accordance with the outer periphery of the tank. 前記発色フィルムは、当該タンク外周の部位における限界強度に応じて張り合わされている請求項1に記載の高圧タンク。   The high-pressure tank according to claim 1, wherein the coloring film is bonded according to a limit strength at a portion of the outer periphery of the tank. 外部からの衝撃の影響で発色する発色フィルムが、タンク外周へのフィラメントの巻回時に巻き込まれて複数層に配置されていることを特徴とする高圧タンク。   A high-pressure tank characterized in that a color-developing film that develops color under the influence of an external impact is wound into a plurality of layers when the filament is wound around the outer periphery of the tank. 前記発色フィルムとして、発色時の色が異なる複数種のフィルムが用いられている請求項3に記載の高圧タンク。   The high-pressure tank according to claim 3, wherein a plurality of types of films having different colors at the time of color development are used as the color development film. 外部からの衝撃の影響で発色する発色材が、タンク外周部を構成する構成部材に混合した状態で当該タンク外周に配置されていることを特徴とする高圧タンク。   A high-pressure tank characterized in that a coloring material that develops color under the influence of an external impact is disposed on the outer periphery of the tank in a state of being mixed with a constituent member constituting the outer peripheral portion of the tank. 前記発色材としてマイクロカプセルが用いられている請求項5に記載の高圧タンク。   The high pressure tank according to claim 5, wherein microcapsules are used as the coloring material. 前記構成部材が樹脂材である請求項5または6に記載の高圧タンク。   The high-pressure tank according to claim 5 or 6, wherein the constituent member is a resin material. 前記発色フィルムに内包されているマイクロカプセルに、色合いまたは輝度が経時変化する着色インクが封入されている請求項1から7のいずれか一項に記載の高圧タンク。   The high pressure tank according to any one of claims 1 to 7, wherein a colored ink whose hue or luminance changes with time is enclosed in a microcapsule included in the coloring film.
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