JP2017145920A - Tank mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タンク搭載構造に関する。 The present invention relates to a tank mounting structure.
従来から、天然ガスや水素ガスなどの燃料ガスを、高圧で貯留する高圧タンクが広く知られている。かかる高圧タンクは、これらガスを燃料とする移動体、例えば、燃料電池自動車等に搭載されることが多い。 Conventionally, high-pressure tanks that store fuel gas such as natural gas or hydrogen gas at high pressure are widely known. Such a high-pressure tank is often mounted on a mobile body using these gases as fuel, such as a fuel cell vehicle.
この種の高圧タンクとして、合成樹脂製のライナーに金属製の口金を取り付け、ライナーの外表面をCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)からなる補強層で被覆したものが用いられる。この口金には、外部のガス供給ラインと高圧タンクの内部との間で燃料ガスの給排を制御するためのバルブアッセンブリ(バルブ等を内蔵した部品、以下、単にバルブと称する)が取り付けられる。 As this type of high-pressure tank, a metal base is attached to a synthetic resin liner, and the outer surface of the liner is covered with a reinforcing layer made of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics). A valve assembly (a part incorporating a valve or the like, hereinafter simply referred to as a valve) for controlling supply / discharge of fuel gas between the external gas supply line and the inside of the high-pressure tank is attached to the base.
上記高圧タンクでは、バルブと口金の間の空間にガスが溜まることがあるので、この溜まったガスをタンク外に排出する必要がある。下記特許文献1では、口金とバルブとの間の空間に溜まったガスをタンク外へと排出するためのガス抜き孔をバルブに形成している。また、このガス抜き孔の外側から異物がタンク内へ侵入するのを回避するため、ガス抜き孔の開口部にシール(PTFEシール)を設けている。
In the high-pressure tank, gas may accumulate in the space between the valve and the base, and it is necessary to discharge the accumulated gas to the outside of the tank. In the following
上記高圧タンクには、外部からガス抜き孔を介してタンク内への異物(小石や水等)の侵入を抑えるシールが設けられているものの、高圧タンクを車両等に搭載した際には、このシールに小石等があたってシールが破損し、異物がタンク内へ侵入するおそれがあった。 The above high-pressure tank is provided with a seal that prevents foreign substances (pebbles, water, etc.) from entering the tank through the vent hole from the outside. There was a risk that the pebbles and the like hit the seal, causing the seal to break and foreign matter to enter the tank.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両に高圧タンクを搭載した際に、異物の侵入を抑制しながら、口金とバルブとの間に溜まるガスを外部に放出することができるタンク搭載構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and its purpose is to suppress the gas accumulated between the base and the valve while suppressing the intrusion of foreign substances when a high-pressure tank is mounted on the vehicle. The object is to provide a tank mounting structure that can be discharged.
上記課題を解決するために本発明に係るタンク搭載構造は、燃料ガスを貯蔵する高圧タンクを車両に搭載する際に用いられるタンク搭載構造において、前記高圧タンクの口金と、前記口金に挿入されるバルブと、前記口金の周囲に配置され、前記高圧タンクを車両に固定するブラケットとを備え、前記口金は、その内周面から外周面へ連通する気抜き孔を有し、前記ブラケットは、前記口金と係合した状態で前記気抜き孔と外部を連通する流路を構成する排出孔を有し、前記流路は、その途中で少なくとも1回屈曲している。 In order to solve the above problems, a tank mounting structure according to the present invention is a tank mounting structure used when a high pressure tank for storing fuel gas is mounted on a vehicle, and is inserted into the base of the high pressure tank and the base. A valve and a bracket disposed around the base and fixing the high-pressure tank to the vehicle, the base having a vent hole communicating from an inner peripheral surface thereof to an outer peripheral surface; It has a discharge hole that constitutes a flow channel that communicates the vent hole and the outside in a state of being engaged with a base, and the flow channel is bent at least once in the middle thereof.
かかる構成によれば、タンクを固定するブラケットに、バルブの気抜き孔と連通した排出孔を形成し、該排出孔を通して口金とバルブとの間に溜まったガスをタンク外に排出することができる。また、排出孔を構成する流路が、その途中で少なくとも1回屈曲しているので、外部から排出孔を経由して気抜き孔に侵入する異物を抑えることができ、タンク内に異物が侵入することを抑制することができる。 According to such a configuration, a discharge hole communicating with the vent hole of the valve is formed in the bracket for fixing the tank, and the gas accumulated between the base and the valve can be discharged out of the tank through the discharge hole. . In addition, since the flow path constituting the discharge hole is bent at least once in the middle thereof, foreign matter that enters the vent hole from the outside via the discharge hole can be suppressed, and foreign matter enters the tank. Can be suppressed.
本発明によれば、車両に高圧タンクを搭載した際に、異物の侵入を抑制しながら、口金とバルブとの間に溜まったガスを外部に放出することができるタンク搭載構造を提供することができる。 According to the present invention, when a high-pressure tank is mounted on a vehicle, it is possible to provide a tank mounting structure that can discharge gas accumulated between a base and a valve to the outside while suppressing entry of foreign matter. it can.
以下添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely an example, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
まず、高圧タンクの構成について説明する。図1は、高圧タンクの概略構成を示す断面図である。なお、図1では、後述するブラケット等の図示を省略している。 First, the configuration of the high-pressure tank will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a high-pressure tank. In FIG. 1, illustration of a bracket and the like which will be described later is omitted.
図1に示すように、高圧タンク1は、全体として密閉円筒状の容器本体2と、容器本体2の長手方向の両端部に設けられた口金3と、を具備している。容器本体2の内部は、各種のガスを貯留する貯留空間5となっている。高圧タンク1は、高圧の燃料ガスを貯留するのに利用することができ、例えば、可燃性の燃料ガスとしての水素や、圧縮天然ガス(CNGガス)などを貯留することができる。
As shown in FIG. 1, the high-
容器本体2は、ガスバリア性を有する内側のライナー11(内殻)と、ライナー11の外周に配置された補強層12(外殻)と、の二層構造を有している。補強層12は、例えば炭素繊維とエポキシ樹脂を含むFRPからなり、ライナー11の外表面を被覆するようにこれを巻きつけている。
The
口金3は、ライナー11の開口部に嵌入されている。口金3は、例えばステンレスなどの金属で形成されている。口金3の開口部は、配管やバルブアッセンブリ50などの部品をねじ込み接続できるように構成されている。バルブアッセンブリ50は、バルブや継手等の配管要素を一体的に組み込んだものであり、貯留空間5と図示省略した外部のガス流路との間を接続してガスの給排を制御する。なお、図1では、口金3の一方にのみバルブアッセンブリ50を設けた例を二点鎖線で示した。また、高圧タンク1の両端部に口金3を設けたが、片方の端部にのみ口金3を設けてもよい。
The
続いて、本実施形態におけるタンク搭載構造について説明する。図2は、タンク搭載構造を説明するための図である。図3は、ブラケットの構成を説明するための図である。図2では、補強層12及びライナー11の図示を省略している。
Next, the tank mounting structure in this embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining a tank mounting structure. FIG. 3 is a view for explaining the configuration of the bracket. In FIG. 2, illustration of the reinforcing
バルブアッセンブリ50は、上記したように、容器本体2内の貯留空間5と図示省略した外部のガス流路との間を接続してガスの給排を制御するものであり、口金3の開口部にねじ込み接続されている。図2に示すように、口金3の内周面3aには、バルブアッセンブリ50をねじ込み接続するためのめねじ部32が形成され、バルブアッセンブリ50の軸部分には、口金3のめねじ部32に螺合するおねじ部52が形成されている。また、バルブアッセンブリ50の外周面と口金3の内周面との間には、シール部材としてのOリング60が設けられている。
As described above, the
ところで、口金3とバルブアッセンブリ50との間のシール構造として用いられるOリング60が、樹脂やゴム製の材料で構成されている場合、当該材料の分子間を水素が透過する。そうすると、Oリング60を透過した水素が、Oリング60と口金3とバルブアッセンブリ50とによって囲まれた略筒状の隙間からなる筒状空間90に溜まるおそれがある。この筒状空間90に溜まる水素をタンク外に排出するために、口金3の内周面3aから外周面3bへ連通する気抜き孔31を口金3に形成するという方法が一般的に採られている。
By the way, when the O-
ところが、気抜き孔31を口金3に形成すると、外部から気抜き孔31を通って水や異物が高圧タンク1内部に侵入し、シール性能を低下させるおそれがある。このような問題を解消するため、本実施形態では、口金3の周囲にブラケット40を設けて、異物混入を抑制する機能とガス排出機能との両立を実現している。以下では、ブラケット40の構成について説明する。
However, if the
ブラケット40は、口金3に係合して高圧タンク1を車両に固定するための部材である。また、ブラケット40は、図2に示すように、口金3と係合した状態で気抜き孔31と外部とを連通する流路を構成する排出孔41を有する。この排出孔41は、一端41aが気抜き孔31と連通し、他端41bが外部と連通し、その途中で少なくとも1回屈曲している。このように、筒状空間90に接続された気抜き孔31に連通するように排出孔41が設けられているので、高圧タンク1内からOリング60を透過して筒状空間90に溜まったガスを、気抜き孔31と連通した排出孔41を介して外部に排出することができる。また、排出孔41の外側(他端41b側)から、異物がタンク内へと侵入するのを抑制するために排出孔41を構成する流路はその途中で少なくとも1回屈曲している。このように、排出孔41はその途中で屈曲した構造となっているため、外部からの異物が、排出孔41を通って気抜き孔31に侵入しにくくすることができ、タンク内への異物の侵入を抑制できる。このような構造のブラケット40を設けることで、口金3とバルブアッセンブリ50との間に溜まったガスを外部に放出しながら、タンク内への異物の侵入を抑制できる。
The
なお、図2では、排出孔41がその途中で1回屈曲した例を示しているが、この例に限定されず、排出孔41がその途中で複数回屈曲していても良い。例えば、図3に示すように、ブラケット40にスパイラル状の溝42を掘り、この溝42を気抜き孔31と外部とを連通するように構成しても良い。このように気抜き孔31と連通する流路として、複数回屈曲する溝42で構成することにより、ガス抜きの機能を保ちつつ、より外部からの異物の侵入を抑えることができる。なお、気抜き孔31と外部とを連通する流路は、図示した例に限定されず、外部から気抜き孔31を介して異物がタンク内に侵入することを抑制するような機能を有していれば、他の形状等を採用することが可能である。
Although FIG. 2 shows an example in which the
また変形例として、ブラケット40の排出孔41と口金3の気抜き孔31との間、言い換えれば、気抜き孔31の外端(排出孔41の一端41a)に、ガス透過膜80を設けても良い。ガス透過膜80としては、例えばPTFE多孔質膜等の材料を用いることが好適であるが、この例に限定されず、気抜き孔31から放出されるガスを透過させ且つ異物の侵入を抑制する機能を有していれば、他の材料を適用することが可能である。
As a modified example, a gas
以上説明した、本実施形態におけるタンク搭載構造は、高圧タンク1の口金3と、口金3に挿入されるバルブアッセンブリ50と、口金3の周囲に配置され、高圧タンク1を車両に固定するブラケット40とを備え、口金3は、その内周面3aから外周面3bへ連通する気抜き孔31を有し、ブラケット40は、口金3と係合した状態で気抜き孔31と外部とを連通する流路を構成する排出孔41を有し、該流路は、その途中で少なくとも1回屈曲していることを特徴とする。
The tank mounting structure in the present embodiment described above includes the
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.
1:高圧タンク
2:容器本体
3:口金
3a:内周面
3b:外周面
5:貯留空間
11:ライナー
12:補強層
31:気抜き孔孔
40:ブラケット
41:排出孔
42:溝
50:バルブアッセンブリ(バルブ)
60:Oリング
80:ガス透過膜
90:筒状空間
1: High pressure tank 2: Container body 3:
60: O-ring 80: Gas permeable membrane 90: Cylindrical space
Claims (1)
前記高圧タンクの口金と、
前記口金に挿入されるバルブと、
前記口金の周囲に配置され、前記高圧タンクを車両に固定するブラケットとを備え、
前記口金は、その内周面から外周面へ連通する気抜き孔を有し、
前記ブラケットは、前記口金と係合した状態で前記気抜き孔と外部を連通する流路を構成する排出孔を有し、
前記流路は、その途中で少なくとも1回屈曲していることを特徴とするタンク搭載構造。 In the tank mounting structure used when mounting a high-pressure tank for storing fuel gas on a vehicle,
A base of the high-pressure tank;
A valve inserted into the base;
A bracket disposed around the base and fixing the high-pressure tank to a vehicle;
The base has a vent hole communicating from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface,
The bracket has a discharge hole that constitutes a flow path that communicates the vent hole and the outside in a state of being engaged with the base,
The tank mounting structure, wherein the flow path is bent at least once in the middle thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016029157A JP2017145920A (en) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Tank mounting structure |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114941797A (en) * | 2021-02-15 | 2022-08-26 | 丰田自动车株式会社 | High-pressure tank |
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2016
- 2016-02-18 JP JP2016029157A patent/JP2017145920A/en active Pending
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CN114941797A (en) * | 2021-02-15 | 2022-08-26 | 丰田自动车株式会社 | High-pressure tank |
US11635168B2 (en) | 2021-02-15 | 2023-04-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High-pressure tank |
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