JP2017040371A - 容器 - Google Patents
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Abstract
Description
また、上述の加熱方式は、間接加熱であり、熱エネルギーの伝達効果が良からず、エネルギーが容易に消耗され、容器または気体貯蔵材料に対して直接に熱エネルギーを与えることができないことが最大の欠点である。
缶本体の内部空間において、温度が所定値より高いとき、または、圧力が所定値より大きいとき、安全装置を利用して圧力を低減させ容器を保護する。
発熱ユニットは、プラグを貫通し、スリーブ体内に位置し、第一漏れ防止座金及びアダプタを通過し、アダプタの一つの支持部を経由して伸出するリード端を有する。
スリーブ体の両端は、それぞれ、第一漏れ防止座金および第二漏れ防止座金を介してアダプタ及びナットと接続し、発熱ユニットがスリーブ体の内部に固定かつ密封される。
図1、2、3に示すように、本発明の容器は、一つの缶本体1、一つのクイック接続端子アセンブリ2、一つの安全装置3、および一つの加熱装置4を備える。缶本体1は、一つの底端10および出入口端11を有する。二つの端部は、いずれもニーズに応じて、突出部および内、外ネジ歯を設けることができる。缶本体1の断面は、円形、円柱形、三角形、方形、多角形、不規則な形状等であり、実際応用時のニーズに応じて変化することができる。その材質は、鋼またはアルミ合金を含む金属であるが、これに限らない。
本発明の容器は一つの気体貯蔵缶または水素貯蔵缶である。缶本体1の内部空間12に、気体貯蔵材料、導管、および熱伝導材料など(図に示されていない)を入れることができ、気体(例えば水素)を吸収または放出するのに用いられる。
ガスケット31、バルブ32、バネ33、熔栓34は、中空の形を有し、外径が収納室301の内径より小さい。これにより、通路が形成され、その隙間を利用して気体を導き出す。すなわち、ガスケット31、バルブ32、バネ33、および熔栓34と収納室301の内壁の間に、気体を導き出せる通路が形成されている。
他端側に、外側ネジ歯302、303が設けられている。その中段の窪んだところには複数個の気体通路304が設けられている。気体通路304の上に、濾過片36により覆われており、また一つのナット37により外側ネジ歯302に固定されている。加熱装置4の一端は、連結部材40、パッキンナット39、Oリング38および安全装置3の中空体、収納室301を通過し、本体30の外側ネジ歯302に固定されており、そのリード端41は安全装置3の外部に露出している。
続いて、Oリング306を本体30の溝槽305に被さり、外側ネジ歯303を利用して、それが加熱装置4とともに缶本体1の底端10の突出部の内側ネジ歯に安定的にロックされるようにする。加熱装置4は缶本体1の内部空間12内の中に完全に収容され、気密の要求を満たし、図3に示すように、気体が完全に漏洩しない。
加熱装置4は、一つの電気加熱部材(例えば、加熱棒)、または、他の発熱可能な加熱器である。発熱本体は外部が熱伝導金属層に覆われている。その尾部の絶縁リード端41は外部の電源に接続可能である。この連結部材40は省略可能である。ニーズに応じて、それと加熱装置4とを一体成形することができる。
ガスケット31、バルブ32、バネ33、熔栓34は、中空の形を有し、外径が収納室301の内径より小さい。これにより、通路が形成され、その隙間を利用して気体を導き出す。また、本体30の中段の窪んだところ(すなわち、安全装置3の本体30の中段)には複数個の気体通路304が設けられ、気体を導くのに用いる。その外周は、濾過片36により覆われており、一つのナット37によりロック且つ固定されている。
続いて、Oリング306を本体30の溝槽305に被さり、外側ネジ歯303を利用して、それが加熱装置4’とともに缶本体1の底端10の突出部の内側ネジ歯に安定的にロックされるようにする。加熱装置4’は缶本体1の内部空間12内の中に完全に収容され、気密の要求を満たし、気体が完全に漏洩しない。このアダプタ42および支持部43は省略可能である。ニーズに応じて、それと加熱装置4’とを一体成形することができる。
本実施例では、大部分の構成は図4Aから図4Cの内容と類似する。同じ部材は同じ符号を使用する。同じ符号は同じ部材、構成、および機能を意味し、説明を省略する。
本実施例と前述の実施例の差異は以下の通りである。
加熱装置4”は、上述の発熱ユニット4’のリード端41が一つのプラグ44を貫通し一つの熱伝導材料または金属で作られたスリーブ体45の中に設置され、それが漏れ防止座金46、アダプタ42、およびアダプタ42の支持部43を貫通した後スリーブ体45の外部に出るようにする。スリーブ体45の両端は、両側の漏れ防止座金46、アダプタ42、および一つのナット47により、発熱ユニット4’をスリーブ体45内に密封し、組立を完成させる。
本実施例では、加熱装置4”と安全装置3の接続方式は、図4Aから図4Cの実施例に示すようであり、説明を省略する。
気体供給の圧力または内部圧力が所定値より大きい時、気体は安全装置3の濾過片36へ流れた後、気体通路304を経由し、ガスケット31、バルブ32、およびバネ33を強く押す。受力関係によりバネ33が圧縮され、これによりバルブ32が押されて開く。気体は、直ちに、収納室301の隙間通路から中空調整ネジ35の平面部351まで流れ放出され、圧力減少の目的が達成される。
もし、加熱装置4の加熱温度が上昇して所定値より高くなっても、この時、缶本体1の内部の気体圧力が所定値より大きくならないため、バルブ32がまだ作動しない、または開かない。しかし、温度が熔栓34の溶融温度まで達すると、それが徐々に熔解し、バネ33に当接する面積が徐々になくなり、バネ33の推力も徐々になくなる。最後に、ガスケット31およびバルブ32はバネ33の推力を受けないため緩くなる。この時、気体通路304において、缶本体1の内部の気体圧力は外部の圧力より大きくなり、ガスケット31およびバルブ32が推されて開かれる。その内部の気体は、直ちに、収納室301の隙間通路から中空調整ネジ35の平面部351まで流れて放出され、圧力減少の目的が達成され、缶本体1が保護される。
前述の状況は、火の温度が外部から容器に加えられた場合も同じである。
ウォータジャケット5の端部50は、電源および温度を自動的に制御する一つの電源供給ユニット7に接続されている。電源供給ユニット7は、一つの支持枠71および一つの電磁石72を経由して互いに接続されている。電磁石72の一端は一つのナット73により支持枠71にロック且つ固定されている。一つの弾性片座74は一つの外側カバー741により支持枠71にロック且つ固定されている。弾性片座74の一端は電気伝導弾性片742を収容し、電源及び制御ユニット79に接続されている。電磁石72の活動棒721はロックリング75により押し板76及び弾性片座74と接続されている。
缶本体1がウォータジャケット5内に位置し且つ定位された場合、取手6の電気伝導片60は弾性片座74の前方に位置する。使用者の開閉操作または自動制御の方式により、電磁石72の活動棒721を作動させ前に突出させ、活動棒721の弾性片座74の電気伝導片742と取手6の電気伝導片60を接続させることで、電源を導通し通路を形成し、図9Aに示すように、缶本体1内の加熱装置4による加熱が始まる。反対に、電磁石72の活動棒721が再び作動し後ろに縮退するとき、活動棒721の弾性片74と取手6の電気伝導片60が分離し断路を形成し、図9Bに示すように、加熱が停止する。
上述の電源供給ユニット7は、無線の電磁感応、無線電波、または核磁気共鳴等の設計に切り替えて電源を供給してもよい。また、容器の取手は、無線電波識別システム(RFID)の機能を応用し、データベースと接続し、容器の規格、貯蔵された気体の種類、使用回数、およびメンテナンス記録等を記録することができる。
図11に示す第三実施例では、取手9が円形であり、同様に、缶本体1、安全装置3、および加熱装置4と結合する位置に、環状の電気伝導接触片91が二つ設計されており、外部電源との接続に用いられる。
図14に示すように、本発明の容器は、一つの缶本体1、一つのクイック接続端子アセンブリ2、二つの安全装置3、および二つの加熱装置(図に示されていない)を備える。使用者は、燃料電池システムが冷起動を行う時、スムーズに作動することができないことを心配する必要がない。また、操作および使用上において非常に簡単且つ便利である。さらに、気体貯蔵材料が均一かつ安定的に熱を受けるようにし、容器が気体(例えば水素)を補充および放出する効率を高めることができる。さらに、安全装置の設置により使用上の安全性を実現することができる。
10 底端
11 出入口端
12 内部空間
2 快速接続端子アセンブリ
3 安全装置
30 本体
301 収納室
302 外側ネジ歯
303 外側ネジ歯
304 気体通路
305 溝槽
31 ガスケット
32 バルブ
33 バネ
34 熔栓
35 中空調整ネジ
351 平面部
352 凹溝部
36 濾過片
37 ナット
38 Oリング
39 パッキンナット
4、4’ 加熱装置
40 連結部材
41 リード端
42 アダプタ
43 支持部
44 プラグ
45 スリーブ体
46 座金
47 ナット
5 ウォータジャケット
50 端部
6 取手
60 電気伝導片
7、7’、7” 電源供給ユニット
71 支持枠
72 電磁石
721 活動棒
73 ナット
74 弾性片座
741 外側カバー
742 電気伝導弾性片
75 ロックリング
76 押し板
77、77’ 連結棒
78、78’ 電気伝導弾性片
79 制御ユニット
8 方形取手
81 電気伝導接触片
9 円形取手
91 電気伝導接触片
Claims (18)
- 内部空間を有し、気体貯蔵材料を保存するのに用いられる缶本体と、
前記缶本体の前記内部空間内に設置されており、熱源を提供するのに用いられ、前記気体貯蔵材料に熱を与え気体を放出させる少なくとも一つの加熱装置と、
前記加熱装置と接続されており、前記缶本体の端部に設けられている少なくとも一つの安全装置と、を備え、
前記缶本体の前記内部空間において、温度が所定値より高いとき、または、圧力が所定値より大きいとき、前記安全装置を利用して圧力を低減させることを特徴とする容器。 - 前記加熱装置は、電気加熱棒または加熱器であることを特徴とする請求項1に記載の容器。
- 前記加熱装置は、外部が熱伝導金属層に覆われていることを特徴とする請求項2に記載の容器。
- 前記加熱装置は、PTCサーミスタであることを特徴とする請求項1に記載の容器。
- 前記加熱装置は、前記安全装置と結合するアダプタを有していることを特徴とする請求項4に記載の容器。
- 前記加熱装置は、
スリーブ体と、
プラグと、
第一漏れ防止座金と、
第二漏れ防止座金と、
前記プラグを貫通し、前記スリーブ体内に位置し、前記第一漏れ防止座金及び前記アダプタを通過し、前記アダプタの支持部を経由して伸出するリード端を有する発熱ユニットと、
を有し、
前記スリーブ体の両端は、それぞれ、前記第一漏れ防止座金および前記第二漏れ防止座金を介して前記アダプタ及びナットと接続し、前記発熱ユニットが前記スリーブ体の内部に固定かつ密封されることを特徴とする請求項5に記載の容器。 - 前記安全装置は中空の本体を有し、前記本体の一端に、ガスケット、バルブ、バネ、熔栓、および中空調整ネジが収容される収納室を有していることを特徴とする請求項1に記載の容器。
- 前記安全装置の前記中空調整ネジは、平面部および凹溝部を有することを特徴とする請求項7に記載の容器。
- 前記安全装置の前記ガスケット、前記バルブ、前記バネ、および前記熔栓の外径は、前記収納室の内径より小さく形成されており、前記安全装置内に通路が形成されていることを特徴とする請求項7に記載の容器。
- 前記缶本体の前記内部空間において、温度が所定値より高いとき、または、圧力が所定値より大きいとき、一部の気体が前記通路により前記安全装置の外部に導かれることを特徴とする請求項9に記載の容器。
- 前記缶本体の前記内部空間の温度が所定値より高いとき、前記熔栓が溶けることを特徴とする請求項7に記載の容器。
- 前記安全装置は、Oリングおよびパッキンナットをさらに有し、
前記加熱装置は、前記Oリングおよび前記パッキンナットにより前記安全装置に固定されていることを特徴とする請求項1または7に記載の容器。 - 前記安全装置の本体の中段部には、気体を通過させる気体通路が複数形成されていることを特徴とする請求項1または7に記載の容器。
- 前記安全装置は、本体の中段部の前記気体通路を覆う濾過片をさらに有することを特徴とする請求項13に記載の容器。
- 前記缶本体の前記端部は、電源供給ユニットとの接続に用いられる取手と結合していることを特徴とする請求項1に記載の容器。
- 前記加熱装置は、前記安全装置の外部に露出されているリード端を有することを特徴とする請求項1に記載の容器。
- 気体貯蔵缶であることを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の容器。
- 水素貯蔵缶であることを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の容器。
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