JP4675619B2

JP4675619B2 - Pressure vessel

Info

Publication number: JP4675619B2
Application number: JP2004374358A
Authority: JP
Inventors: 敬司藤; 雅彦金原; 大五郎森
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: JP2006177538A

Description

本発明は、圧力容器に係り、詳しくは口金部に開閉用バルブ等の弁機構を備えた圧力容器に関する。 The present invention relates to a pressure vessel, and more particularly, to a pressure vessel provided with a valve mechanism such as an opening / closing valve in a base portion.

近年、天然ガスを燃料とする自動車が低公害車として注目されている。また、地球温暖化を抑制する意識が高まり、特に車両から排出される二酸化炭素の低減を目的として燃料電池自動車や水素エンジン自動車等の水素を燃料とした水素燃料自動車の開発が盛んに行われている。水素燃料自動車には、水素ガスを貯蔵する水素貯蔵タンクが搭載されている。水素貯蔵タンクとしては、例えば、タンク本体に粉末状の水素吸蔵合金を収容したものが知られている。また、家庭用電源設備等としても水素を燃料とした燃料電池が注目されている。 In recent years, automobiles using natural gas as fuel have attracted attention as low-emission vehicles. In addition, awareness of suppressing global warming has increased, and hydrogen-fueled vehicles that use hydrogen as fuel, such as fuel cell vehicles and hydrogen engine vehicles, have been actively developed, particularly for the purpose of reducing carbon dioxide emissions from vehicles. Yes. Hydrogen fueled vehicles are equipped with hydrogen storage tanks for storing hydrogen gas. As a hydrogen storage tank, for example, a tank body containing a powdered hydrogen storage alloy is known. In addition, fuel cells using hydrogen as fuel have attracted attention as household power supply facilities.

ガスを収容する圧力容器は、ガスをタンク本体内に充填する際あるいはタンク本体内に貯蔵されているガスを放出（供給）する際に使用される開閉用バルブ等の弁機構を口金部に備えている。前記弁機構が故障した場合、弁機構を交換する必要がある。その場合、故障した弁機構を単に口金部から取り外して、正常な弁機構を取り付ける交換方法では、タンク本体内に外部から空気が侵入したり、タンク本体内のガスが外部へ流出したりする。 The pressure vessel for storing gas is provided with a valve mechanism such as an opening / closing valve used for filling (injecting) the gas stored in the tank body in the base part. ing. When the valve mechanism fails, the valve mechanism needs to be replaced. In that case, in an exchange method in which the failed valve mechanism is simply removed from the base portion and a normal valve mechanism is attached, air enters the tank body from the outside, or gas in the tank body flows out to the outside.

水素吸蔵合金は、空気に触れると酸化されて劣化し、水素吸蔵量が減少する。そこで、外部環境が空気の状態で弁機構の交換を行っても、タンク本体内への空気の侵入が防止され、また、タンク本体内のガスが外部へ流出しないバルブを備えた圧力容器が望まれている。 When the hydrogen storage alloy is exposed to air, it is oxidized and deteriorates, and the hydrogen storage amount decreases. Therefore, a pressure vessel equipped with a valve that prevents the intrusion of air into the tank body and prevents the gas in the tank body from flowing out even if the valve mechanism is replaced while the external environment is in the air state. It is rare.

また、従来、タンクに対して接続プラグを接続する際、タンク内のガスが外部に漏出することを阻止するバルブが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図１０に示すように、このバルブ６０は、円筒状に形成された金属製のボディ６１を備え、ボディ６１はタンク６２の上部にフランジ部６３を介して固定されている。ボディ６１の上部には第１装着孔６４が形成され、下部には第２装着孔６５が形成されている。両装着孔６４，６５は連通孔６６により連通されている。第２装着孔６５には弁体６７がばね６７ａにより上側（閉鎖位置側）に付勢された状態で設けられている。 Conventionally, when connecting a connection plug to a tank, a valve that prevents leakage of gas in the tank to the outside has been proposed (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 10, the valve 60 includes a metal body 61 formed in a cylindrical shape, and the body 61 is fixed to an upper portion of a tank 62 via a flange portion 63. A first mounting hole 64 is formed in the upper part of the body 61, and a second mounting hole 65 is formed in the lower part. Both mounting holes 64 and 65 are communicated with each other through a communication hole 66. A valve body 67 is provided in the second mounting hole 65 in a state of being biased upward (closed position side) by a spring 67a.

第１装着孔６４にはねじ部６８が形成され、ねじ部６８には図示しないチューブに接続された接続プラグ６９が螺合されている。接続プラグ６９には螺合部６９ａの下面に円筒状のピン部６９ｂが形成され、ピン部６９ｂは連通孔６６より小径で、切欠溝７０を介して連通孔６６がピン部６９ｂの孔７１と連通されている。ボディ６１の上部にはシール部材７２が設けられ、第１装着孔６４の下部にはシール部材７３が設けられている。 A screw portion 68 is formed in the first mounting hole 64, and a connection plug 69 connected to a tube (not shown) is screwed into the screw portion 68. The connecting plug 69 is formed with a cylindrical pin portion 69b on the lower surface of the screwing portion 69a. The pin portion 69b has a smaller diameter than the communication hole 66, and the communication hole 66 is connected to the hole 71 of the pin portion 69b via the notch groove 70. It is communicated. A seal member 72 is provided at the upper part of the body 61, and a seal member 73 is provided at the lower part of the first mounting hole 64.

そして、接続プラグ６９のねじ部６８に対して螺合するようにタンク６２を相対回転させると、タンク６２がバルブ６０と共に軸線方向に変位する。図１０に示すように、シール部材７２の上面に接続プラグ６９の大径部６９ｃが当接し、さらにタンク６２が変位することにより、シール部材７２が押しつぶされて変形する。そして、ピン部６９ｂの先端が弁体６７の上面に当接して弁体６７を下方に押圧するのとほぼ同時、もしくは若干早く、螺合部６９ａの下面がシール部材７３の上面に当接して押圧する。その結果、弁体６７が弁座から離間して、タンク６２内のガスが連通孔６６、切欠溝７０、孔７１を経てチューブに導出される。また、タンク６２内のガスが連通孔６６を経て接続プラグ６９とバルブ６０の隙間から漏出するのが阻止される。 When the tank 62 is rotated relative to the threaded portion 68 of the connection plug 69, the tank 62 is displaced in the axial direction together with the valve 60. As shown in FIG. 10, when the large diameter portion 69c of the connection plug 69 comes into contact with the upper surface of the seal member 72 and the tank 62 is further displaced, the seal member 72 is crushed and deformed. The lower surface of the threaded portion 69a comes into contact with the upper surface of the seal member 73 almost simultaneously with or slightly earlier than the tip of the pin portion 69b contacts the upper surface of the valve body 67 and presses the valve body 67 downward. Press. As a result, the valve body 67 is separated from the valve seat, and the gas in the tank 62 is led to the tube through the communication hole 66, the cutout groove 70, and the hole 71. Further, the gas in the tank 62 is prevented from leaking from the gap between the connection plug 69 and the valve 60 through the communication hole 66.

弁体６７が開いている状態から接続プラグ６９を取り外す際は、前記と逆方向にタンク６２が回転されて接続プラグ６９から離れる方向に移動され、弁体６７が弁座に当接した後、接続プラグ６９によるシール部材７２，７３の押圧が解除される。
特開２００４−３６７６８号公報（段落番号［０００６］，［００３３］、図２） When removing the connection plug 69 from the state in which the valve body 67 is open, the tank 62 is rotated in the opposite direction to the above and moved away from the connection plug 69, and the valve body 67 contacts the valve seat. The pressing of the seal members 72 and 73 by the connection plug 69 is released.
JP 2004-36768 A (paragraph numbers [0006], [0033], FIG. 2)

外部環境が空気の状態で弁機構の交換を行っても、タンク本体内への空気の侵入が防止され、また、タンク本体内のガスが外部へ流出しないバルブとして、特許文献１に記載のバルブ６０に、接続プラグ６９に代えて弁機構を備えたメインバルブを取り付けることが考えられる。ところが、特許文献１に記載のバルブ６０は、ゴム製のシール部材７２を接続プラグ６９で押し込んで変形させて、弁体６７を開放位置に移動させる構成のため、ストロークを大きくできない。小さなストロークで流量を大きくとるには、径を大きくする必要があり、径を大きくすると、タンク内の圧力が例えば７０ＭＰａのように高圧になるとシールに作用する圧力が大きくなる。その結果、高圧状態でバルブが故障したとき、メインバルブ交換後にバルブを開放するのが困難になる。また、シール部材７２，７３を押しつぶしてストロークを確保するため、シール部材７２，７３の材質がゴム製となるが、ゴムは経時変化で劣化しやすく、同じ押圧力を作用させても劣化後は、シールに必要なストロークが変化する。その結果、シールがされていない状態で弁体６７が開放され、ガスが漏出する状態となる場合がある。 The valve described in Patent Document 1 is a valve that prevents intrusion of air into the tank body and prevents gas in the tank body from flowing out even if the valve mechanism is replaced while the external environment is air. It can be considered that a main valve provided with a valve mechanism is attached to 60 instead of the connection plug 69. However, since the valve 60 described in Patent Document 1 is configured to move the valve body 67 to the open position by pushing the rubber seal member 72 with the connection plug 69 to deform it, the stroke cannot be increased. In order to increase the flow rate with a small stroke, it is necessary to increase the diameter. When the diameter is increased, the pressure acting on the seal increases when the pressure in the tank becomes high, for example, 70 MPa. As a result, when the valve fails in a high pressure state, it becomes difficult to open the valve after replacing the main valve. In addition, since the seal members 72 and 73 are crushed to secure a stroke, the material of the seal members 72 and 73 is made of rubber. However, the rubber easily deteriorates with time, and even after the same pressing force is applied, The stroke required for sealing changes. As a result, the valve element 67 may be opened in a state where the seal is not performed, and gas may leak.

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、口金部に装着されたメインバルブを交換する際に、タンク本体内への外気の侵入及びタンク本体内に貯蔵されているガスのタンク本体外への流出を阻止することができる圧力容器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to store outside air in the tank body and store it in the tank body when the main valve mounted on the base is replaced. It is an object of the present invention to provide a pressure vessel that can prevent the flowing gas out of the tank body.

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、タンク本体と、前記タンク本体の口金部に設けられた装着部と、前記装着部の外側に取り外し可能に装着されるとともに、弁機構が装備されたメインバルブと、前記メインバルブより前記タンク本体の内側に設けられ、前記メインバルブの装着部と前記タンク本体の内部とを連通させる貫通孔とを備えている。また、前記貫通孔を挟んで前記装着部と反対側に設けられたサブバルブ収容部と、前記サブバルブ収容部に少なくとも弁体部が収容された状態で設けられ、前記弁体部により前記貫通孔を開放または閉鎖に切り替えるサブバルブと、前記サブバルブを閉鎖状態に付勢する付勢手段と、前記メインバルブに設けられ前記サブバルブを前記付勢手段の付勢力に抗して開放状態に切り替えるサブバルブ開放手段と、前記サブバルブ開放手段が前記サブバルブを前記閉鎖状態から切り替えた状態では前記メインバルブと前記タンク本体外との連通状態を阻止するシール部とを備えている。ここで、「貫通孔を開放または閉鎖に切り替える」とは、直接貫通孔の端部を開放または閉鎖することに限らず、貫通孔を間接的に開放または閉鎖すること即ち貫通孔に続く部分を開放または閉鎖することも含む。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a tank main body, a mounting portion provided in a base portion of the tank main body, a removably mounted outside the mounting portion, and a valve. A main valve equipped with a mechanism; and a through hole provided inside the tank body from the main valve and communicating the mounting portion of the main valve with the inside of the tank body. A sub-valve accommodating portion provided on the opposite side of the mounting portion across the through-hole, and a state in which at least the valve body portion is accommodated in the sub-valve accommodating portion, and the through-hole is formed by the valve body portion. A sub-valve for switching to open or closed, a biasing means for biasing the sub-valve in a closed state, and a sub-valve opening means provided in the main valve for switching the sub-valve against the biasing force of the biasing means. The sub-valve opening means includes a seal portion that prevents communication between the main valve and the outside of the tank body when the sub-valve is switched from the closed state. Here, “switching the through hole to open or closed” is not limited to directly opening or closing the end of the through hole, but indirectly opening or closing the through hole, that is, a portion following the through hole. Also includes opening or closing.

この発明では、メインバルブが装着部に装着されて、サブバルブ開放手段によりサブバルブが付勢手段の付勢力に抗して開放状態へ切り替えられて保持された状態で圧力容器が使用される。そして、メインバルブに接続された管路を介してタンク本体内のガスの供給（放出）又はタンク本体内へのガスの充填が行われる。メインバルブの弁機構が故障して交換が必要な場合、サブバルブ開放手段によるサブバルブの開放状態への切り替えが解除され、サブバルブは付勢手段の作用により閉鎖状態へ復帰する。そして、サブバルブによりタンク本体内のガスを外部へ導く貫通孔が閉鎖された状態で、メインバルブが装着部から取り外されて、正常なメインバルブが装着部に装着される。従って、口金部に装着されたメインバルブを交換する際に、タンク本体内への外気の侵入及びタンク本体内に貯蔵されているガスのタンク本体外への流出を阻止することができる。 In this invention, the main valve is mounted on the mounting portion, and the pressure vessel is used in a state where the sub valve is switched to the open state and held by the sub valve opening means against the biasing force of the biasing means. Then, supply (release) of gas in the tank body or filling of gas into the tank body is performed via a pipe line connected to the main valve. When the valve mechanism of the main valve breaks down and needs to be replaced, the switching of the sub valve to the open state by the sub valve opening means is released, and the sub valve returns to the closed state by the action of the biasing means. Then, the main valve is removed from the mounting portion in a state where the through hole for guiding the gas in the tank body to the outside is closed by the sub valve, and the normal main valve is mounted on the mounting portion. Therefore, when the main valve mounted on the base is replaced, it is possible to prevent the outside air from entering the tank body and the gas stored in the tank body from flowing out of the tank body.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記サブバルブ開放手段は、前記メインバルブに対して、前記サブバルブを開放状態へ移動させる作用位置と、前記サブバルブが前記閉鎖状態へ復帰するのを許容する退避位置とに移動可能に設けられている。この発明では、メインバルブが装着部に装着された状態でサブバルブ開放手段が移動されて、サブバルブが開放状態又は閉鎖状態に配置される。メインバルブを装着部から取り外す際は、先ずサブバルブ開放手段が退避位置へ移動されてサブバルブが閉鎖状態に保持され、その状態でメインバルブが装着部から取り外される。このとき、サブバルブは閉鎖状態に保持されているため、タンク本体内のガスが外気へ漏出したり、タンク本体内へ外気が侵入するのが防止される。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the sub valve opening means moves the sub valve to the open state with respect to the main valve, and the sub valve moves to the closed state. It is provided so as to be movable to a retreat position that allows return. In the present invention, the sub valve opening means is moved in a state where the main valve is mounted on the mounting portion, and the sub valve is disposed in the open state or the closed state. When removing the main valve from the mounting portion, first, the sub valve opening means is moved to the retracted position, the sub valve is held in the closed state, and the main valve is removed from the mounting portion in this state. At this time, since the sub-valve is kept closed, the gas in the tank body is prevented from leaking to the outside air and the outside air is prevented from entering the tank body.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記タンク本体は、水素吸蔵材を内蔵している。この発明では、水素吸蔵材を内蔵していない場合に比較して、同じ充填圧力において２倍以上の水素ガスを充填することができ満充填時の水素貯蔵量を増加させることができる。しかもメインバルブの交換時に、外気がタンク本体内に侵入するのが阻止され、タンク本体内に収容された水素吸蔵材が酸化して劣化することを防止できる。また、タンク本体内部の水素ガスが外部へ流出しないので、安全性が高くなる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the tank body contains a hydrogen storage material. In the present invention, hydrogen gas can be filled twice or more at the same filling pressure as compared with the case where no hydrogen storage material is built in, and the amount of hydrogen stored at the time of full filling can be increased. In addition, when the main valve is replaced, it is possible to prevent outside air from entering the tank body and prevent the hydrogen storage material accommodated in the tank body from being oxidized and deteriorated. Further, since the hydrogen gas inside the tank body does not flow outside, safety is enhanced.

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記サブバルブ収容部は、前記タンク本体内と前記サブバルブ収容部とを連通させる通路を備え、前記通路には前記水素吸蔵材を捕捉するフィルタが設けられている。この発明では、タンク本体に収容された水素吸蔵材の微粉末がサブバルブ収容部やメインバルブ内へ侵入するのが抑制される。
請求項５に記載の発明は、前記メインバルブは前記装着部に挿入される小径部を備えるとともに、該小径部の先端には前記サブバルブ開放手段が形成されており、前記シール部は、前記小径部の一部が前記装着部に挿入されて前記サブバルブ開放手段が前記サブバルブを前記閉鎖状態から切り替えた状態では、前記小径部の前記装着部に挿入されている部分の外周と前記装着部の内周とをシールする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the sub valve housing portion includes a passage that allows the inside of the tank body and the sub valve housing portion to communicate with each other, and the hydrogen storage material is disposed in the passage. A capturing filter is provided. In this invention, the fine powder of the hydrogen storage material accommodated in the tank main body is prevented from entering the sub valve accommodating portion and the main valve.
According to a fifth aspect of the present invention, the main valve includes a small-diameter portion that is inserted into the mounting portion, the sub-valve opening means is formed at a tip of the small-diameter portion, and the seal portion includes the small-diameter portion. In a state where a part of the portion is inserted into the mounting portion and the sub-valve opening means switches the sub-valve from the closed state, the outer periphery of the portion inserted into the mounting portion of the small-diameter portion and the inside of the mounting portion Seal the circumference.

本発明によれば、口金部に装着されたメインバルブを交換する際に、タンク本体内への外気の侵入及びタンク本体内に貯蔵されているガスのタンク本体外への流出を阻止することができる。 According to the present invention, when exchanging the main valve mounted on the base, it is possible to prevent the outside air from entering the tank body and the gas stored in the tank body from flowing out of the tank body. it can.

（第１の実施形態）
以下、本発明を水素貯蔵タンクに具体化した第１の実施形態を図１〜図４に従って説明する。 (First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is embodied in a hydrogen storage tank will be described below with reference to FIGS.

図１に示すように、水素貯蔵タンク１１は、筒状（この実施の形態では円筒状）のタンク本体１２内に水素吸蔵用ユニット１３が内蔵されている。タンク本体１２は、細長い中空状のライナ１４と、ライナ１４の外面の略全域を覆う繊維強化樹脂層１５とを備えている。ライナ１４は、例えば、アルミニウム合金を材質とし、水素貯蔵タンク１１の気密性を確保している。ライナ１４は一端（基端、図１における左側端部）側が分割式となっており、略筒状の本体部１４ａと、本体部１４ａの基端側の開口部１６ａを覆う蓋部１７とを備えている。ライナ１４の他端（先端）側には後記するバルブユニット１８を固定するための開口部１６ｂが設けられている。 As shown in FIG. 1, the hydrogen storage tank 11 has a hydrogen storage unit 13 built in a cylindrical tank body 12 (cylindrical in this embodiment). The tank body 12 includes an elongated hollow liner 14 and a fiber reinforced resin layer 15 that covers substantially the entire area of the outer surface of the liner 14. The liner 14 is made of, for example, an aluminum alloy, and ensures the airtightness of the hydrogen storage tank 11. One end (base end, left end portion in FIG. 1) of the liner 14 is divided, and a substantially cylindrical main body portion 14a and a lid portion 17 covering the opening portion 16a on the base end side of the main body portion 14a are provided. I have. An opening 16b for fixing a valve unit 18 to be described later is provided on the other end (tip) side of the liner 14.

繊維強化樹脂層１５は、この実施形態では炭素繊維を強化繊維としたＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）で構成され、水素貯蔵タンク１１の耐圧性（機械的強度）を確保している。繊維強化樹脂層１５は、樹脂（例えば不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等）が含浸された炭素繊維束を、ヘリカル巻層及びフープ巻層を有するようにライナ１４に巻き付け、樹脂を熱硬化することによって形成されている。 In this embodiment, the fiber reinforced resin layer 15 is made of CFRP (carbon fiber reinforced resin) using carbon fibers as reinforced fibers, and ensures the pressure resistance (mechanical strength) of the hydrogen storage tank 11. The fiber reinforced resin layer 15 is formed by winding a carbon fiber bundle impregnated with a resin (for example, unsaturated polyester resin, epoxy resin, etc.) around the liner 14 so as to have a helical winding layer and a hoop winding layer, and thermosetting the resin. Is formed by.

水素吸蔵用ユニット１３は蓋部１７に組み付けられている。水素吸蔵用ユニット１３は、熱交換器１９と、蓋部１７への取付け部となる略円板形状のヘッダ部２０と、熱交換器１９の周囲を覆うフィルタ部２１とを備えている。熱交換器１９は、熱媒体が流通する略Ｕ字状に折り曲げられた熱媒管１９ａと、水素吸蔵合金（ＭＨ）との間の熱交換の効率を高めるための多数のフィン１９ｂとを備え、熱媒管１９ａの端部がロウ付けや溶接等によってヘッダ部２０に固着されている。ヘッダ部２０は、蓋部１７との間にシール材を介装させた状態で蓋部１７にねじ２０ａで固定されている。 The hydrogen storage unit 13 is assembled to the lid portion 17. The hydrogen storage unit 13 includes a heat exchanger 19, a substantially disc-shaped header portion 20 that is an attachment portion to the lid portion 17, and a filter portion 21 that covers the periphery of the heat exchanger 19. The heat exchanger 19 includes a heat medium pipe 19a bent in a substantially U shape through which the heat medium flows, and a large number of fins 19b for increasing the efficiency of heat exchange between the hydrogen storage alloy (MH). The end of the heat medium pipe 19a is fixed to the header part 20 by brazing, welding or the like. The header portion 20 is fixed to the lid portion 17 with screws 20 a in a state where a sealing material is interposed between the header portion 20 and the lid portion 17.

熱媒管１９ａは円板状のエンドプレート２２，２３を貫通する状態でエンドプレート２２，２３に固着され、フィン１９ｂは両エンドプレート２２，２３の間に設けられている。フィン１９ｂ及びエンドプレート２２，２３との間に水素吸蔵合金の粉末であるＭＨ粉末２４が充填されている。ＭＨ粉末２４はぎっしり詰めた状態ではなく空間的にゆとりを持った状態で充填され、水素吸蔵合金の膨張の作用力を吸収する。そして、フィン１９ｂ及びエンドプレート２２，２３の周面と接触する状態でフィルタ部２１が設けられている。 The heat medium pipe 19 a is fixed to the end plates 22, 23 while penetrating the disk-shaped end plates 22, 23, and the fins 19 b are provided between the end plates 22, 23. An MH powder 24, which is a hydrogen storage alloy powder, is filled between the fins 19b and the end plates 22 and 23. The MH powder 24 is filled not in a tightly packed state but in a spatially clear state, and absorbs the expansion force of the hydrogen storage alloy. The filter unit 21 is provided in contact with the peripheral surfaces of the fins 19b and the end plates 22 and 23.

フィルタ部２１はその外周面と、ライナ１４の内周面との間に空間が存在するように外径が設定されている。水素吸蔵用ユニット１３は、その長手方向の中間部において、タンク本体１２の内面とフィルタ部２１の外面との間に両者に接触した状態で介在される支持部材１２ａを介してタンク本体１２に支持されている。支持部材１２ａは連続気孔を有する金属多孔体で構成されている。 The outer diameter of the filter unit 21 is set so that a space exists between the outer peripheral surface of the filter unit 21 and the inner peripheral surface of the liner 14. The hydrogen storage unit 13 is supported by the tank main body 12 via a support member 12a interposed between the inner surface of the tank main body 12 and the outer surface of the filter portion 21 in the middle portion in the longitudinal direction. Has been. The support member 12a is composed of a porous metal body having continuous pores.

蓋部１７は開口部１６ａに嵌挿される凸部２５と、凸部２５より大径のフランジ部２６とを備えている。蓋部１７には凸部２５の端面側に形成されるとともにヘッダ部２０を嵌合する凹部２５ａと、凹部２５ａに連通する通路１７ａ，１７ｂとが形成されている。通路１７ａ，１７ｂには図示しない熱媒供給部に連通するパイプが接続され、熱媒管１９ａには熱媒供給部から熱媒体が供給可能に構成されている。通路１７ａ，１７ｂはヘッダ部２０に形成された流路（図示せず）を介してそれぞれ、熱媒管１９ａの端部と連通されている。そして、蓋部１７は、本体部１４ａとの間にシール材を介装させた状態で本体部１４ａにねじ２７により固定されている。 The lid portion 17 includes a convex portion 25 that is inserted into the opening portion 16 a and a flange portion 26 that has a larger diameter than the convex portion 25. The lid portion 17 is formed with a concave portion 25a that is formed on the end face side of the convex portion 25 and fits the header portion 20, and passages 17a and 17b that communicate with the concave portion 25a. Pipes communicating with a heat medium supply unit (not shown) are connected to the passages 17a and 17b, and a heat medium can be supplied to the heat medium pipe 19a from the heat medium supply unit. The passages 17a and 17b communicate with the end of the heat medium pipe 19a through flow paths (not shown) formed in the header portion 20, respectively. And the cover part 17 is being fixed to the main-body part 14a with the screw 27 in the state which interposed the sealing material between the main-body parts 14a.

ライナ１４の先端側の開口部１６ｂには、バルブユニット１８が固定されている。図２に示すように、バルブユニット１８は、口金部としての本体ハウジング２８及びサブハウジング２９と、メインバルブ３０と、サブバルブ３１とを備えている。本体ハウジング２８は、装着部３２及び収容部３３を有し、装着部３２及び収容部３３は貫通孔３４により連通されている。収容部３３は貫通孔３４に連続する部分が、貫通孔３４側に向かって縮径となるテーパ状に形成されている。装着部３２は円柱状に形成されるとともに、貫通孔３４と反対側の端部周縁に環状の段差部３２ａを備えている。装着部３２の内周面には中央より収容部３３側に雌ねじ部３２ｂが形成されている。 A valve unit 18 is fixed to the opening 16 b on the tip end side of the liner 14. As shown in FIG. 2, the valve unit 18 includes a main body housing 28 and a sub housing 29, a main valve 30, and a sub valve 31 as a cap portion. The main body housing 28 has a mounting portion 32 and a housing portion 33, and the mounting portion 32 and the housing portion 33 are communicated with each other through a through hole 34. The accommodating portion 33 is formed in a tapered shape such that a portion continuing to the through hole 34 is reduced in diameter toward the through hole 34 side. The mounting portion 32 is formed in a columnar shape, and includes an annular stepped portion 32 a on the edge of the end opposite to the through hole 34. On the inner peripheral surface of the mounting portion 32, a female screw portion 32b is formed on the housing portion 33 side from the center.

サブハウジング２９は、有底筒状に形成され、収容部３３とサブハウジング２９の空間とでサブバルブ収容部３５が構成されている。サブハウジング２９の底部にはサブバルブ３１の基端をタンク本体１２内に突出させる孔が形成されている。また、サブハウジング２９には、タンク本体１２内とサブバルブ収容部３５とを連通させる通路３６を備え、通路３６にはフィルタ部２１を通過した水素吸蔵合金の微粉末を捕捉するフィルタ３７が設けられている。フィルタ３７は例えば焼結金属で形成されている。 The sub housing 29 is formed in a bottomed cylindrical shape, and the sub valve housing portion 35 is configured by the housing portion 33 and the space of the sub housing 29. A hole for projecting the base end of the sub valve 31 into the tank body 12 is formed in the bottom of the sub housing 29. The sub-housing 29 includes a passage 36 that allows the inside of the tank body 12 and the sub-valve housing portion 35 to communicate with each other, and the passage 36 is provided with a filter 37 that captures the hydrogen storage alloy fine powder that has passed through the filter portion 21. ing. The filter 37 is made of, for example, sintered metal.

ライナ１４には開口部１６ｂの内側端部にフランジ部１６ｃが形成され、サブハウジング２９は開口側に形成されたフランジ部２９ａがライナ１４のフランジ部１６ｃで抜け止めされる状態で開口部１６ｂに挿入されている。フランジ部１６ｃとフランジ部２９ａとの間にはシール部材３８が介在されている。本体ハウジング２８は、サブバルブ３１をフランジ部１６ｃ側へ押圧する状態で開口部１６ｂに螺合されてタンク本体１２に固定されている。ライナ１４の端面と本体ハウジング２８のフランジ部２８ａとの間にはシール部材３９が介在されている。シール部材３８，３９にはＯ−リングが使用されている。 The liner 14 is formed with a flange portion 16c at the inner end of the opening portion 16b, and the sub housing 29 is formed in the opening portion 16b in a state where the flange portion 29a formed on the opening side is prevented from being detached by the flange portion 16c of the liner 14. Has been inserted. A seal member 38 is interposed between the flange portion 16c and the flange portion 29a. The main body housing 28 is fixed to the tank main body 12 by being screwed into the opening portion 16b in a state in which the sub valve 31 is pressed toward the flange portion 16c. A seal member 39 is interposed between the end surface of the liner 14 and the flange portion 28 a of the main body housing 28. O-rings are used for the seal members 38 and 39.

メインバルブ３０は大径部３０ａと、小径部３０ｂと、小径部３０ｂの先端に形成されたサブバルブ開放手段としての凸部３０ｃとを有している。そして、メインバルブ３０は、凸部３０ｃが貫通孔３４を貫通して先端がサブバルブ収容部３５内に突出する状態で、小径部３０ｂの先端側に形成された雄ねじ部が装着部３２の雌ねじ部３２ｂと螺合することにより、装着部３２に取り外し可能に装着されている。凸部３０ｃの外径は貫通孔３４の径より小さく形成され、凸部３０ｃが貫通孔３４を貫通している状態でガスが貫通孔３４を流通可能になっている。 The main valve 30 has a large-diameter portion 30a, a small-diameter portion 30b, and a convex portion 30c as a sub-valve opening means formed at the tip of the small-diameter portion 30b. In the main valve 30, the male thread portion formed on the distal end side of the small diameter portion 30 b is the female thread portion of the mounting portion 32 in a state where the convex portion 30 c penetrates the through hole 34 and the distal end projects into the sub-valve accommodating portion 35. It is detachably mounted on the mounting portion 32 by screwing with 32b. The outer diameter of the convex portion 30 c is formed smaller than the diameter of the through hole 34, and gas can flow through the through hole 34 with the convex portion 30 c passing through the through hole 34.

メインバルブ３０は、大径部３０ａが装着部３２の段差部３２ａに設けられたシール部材４０を押圧して大径部３０ａと本体ハウジング２８とのシールを確保する位置まで螺入された状態で装着部３２に装着される。この装着状態において小径部３０ｂの端面と装着部３２の端面との間に空間が生じるように形成されている。小径部３０ｂの外径は、シール部材４０と嵌合して大径部３０ａによるシール部材４０の押圧がない状態でメインバルブ３０と装着部３２との間のシールを確保するように形成されている。即ち、シール部材４０は面シール部材としても軸シール部材としても機能するように構成されている。また、メインバルブ３０は、弁機構４１を装備し、大径部３０ａには弁機構４１を外部の図示しない配管と連通させる連通路４２ａが形成され、小径部３０ｂには弁機構４１を装着部３２の空間と連通させる連通路４２ｂが形成されている。弁機構４１としては電磁開閉弁が設けられている。 In the main valve 30, the large-diameter portion 30 a is screwed to a position where the seal member 40 provided on the stepped portion 32 a of the mounting portion 32 is pressed to ensure a seal between the large-diameter portion 30 a and the main body housing 28. Mounted on the mounting portion 32. In this mounted state, a space is formed between the end surface of the small diameter portion 30 b and the end surface of the mounting portion 32. The outer diameter of the small diameter portion 30b is formed so as to secure a seal between the main valve 30 and the mounting portion 32 in a state where the outer diameter of the small diameter portion 30b is fitted to the seal member 40 and the seal member 40 is not pressed by the large diameter portion 30a. Yes. That is, the seal member 40 is configured to function as both a face seal member and a shaft seal member. The main valve 30 is equipped with a valve mechanism 41. The large diameter portion 30a is formed with a communication passage 42a for communicating the valve mechanism 41 with an external pipe (not shown), and the small diameter portion 30b is provided with the valve mechanism 41. A communication passage 42b is formed to communicate with the 32 spaces. As the valve mechanism 41, an electromagnetic on-off valve is provided.

サブバルブ３１は、先端側に貫通孔３４を開放または閉鎖に切り替える弁体部３１ａが形成され、基端がタンク本体１２に突出する状態でサブバルブ収容部３５に収容されている。弁体部３１ａは円錐台状に形成されている。弁体部３１ａは、テーパ面３１ｂがサブバルブ収容部３５のテーパ部に当接することで貫通孔３４を閉鎖するようになっている。 The sub valve 31 is formed with a valve body portion 31 a that switches the through hole 34 between open and closed on the distal end side, and is housed in the sub valve housing portion 35 in a state where the base end protrudes from the tank body 12. The valve body 31a is formed in a truncated cone shape. The valve body portion 31 a closes the through-hole 34 when the tapered surface 31 b comes into contact with the tapered portion of the sub-valve housing portion 35.

弁体部３１ａとサブハウジング２９の底部との間には、サブバルブ３１を閉鎖状態に付勢する付勢手段４３が設けられている。この実施形態では付勢手段４３としてコイルばねが使用されている。そして、サブバルブ３１は、メインバルブ３０が装着部３２に装着された状態では、弁体部３１ａが凸部３０ｃと当接した状態でサブバルブ収容部３５のテーパ部から離れた開放状態に配置されている。サブハウジング２９にはサブバルブ３１の基端側の周面とのシール性を確保するシール部材４４が設けられている。シール部材４４にはＯ−リングが使用されている。 Between the valve body portion 31a and the bottom portion of the sub housing 29, a biasing means 43 for biasing the sub valve 31 to a closed state is provided. In this embodiment, a coil spring is used as the biasing means 43. The sub valve 31 is disposed in an open state away from the taper portion of the sub valve accommodating portion 35 in a state where the valve body portion 31a is in contact with the convex portion 30c in a state where the main valve 30 is mounted on the mounting portion 32. Yes. The sub-housing 29 is provided with a sealing member 44 that ensures sealing performance with the peripheral surface on the base end side of the sub-valve 31. An O-ring is used for the seal member 44.

メインバルブ３０に設けられたシール部材４０は、凸部３０ｃがサブバルブ３１を閉鎖状態から切り替えた（移動させた）状態ではメインバルブ３０とタンク本体１２外との連通状態を阻止するシール部の役割を果たす。 The seal member 40 provided in the main valve 30 serves as a seal portion that prevents communication between the main valve 30 and the outside of the tank body 12 when the convex portion 30c switches (moves) the sub valve 31 from the closed state. Fulfill.

次に、前記のように構成された水素貯蔵タンク１１の作用を、燃料電池搭載電気自動車に使用する場合を例に説明する。
水素貯蔵タンク１１は、横置き状態で使用される。通路１７ａ，１７ｂには熱媒供給部から供給される熱媒体（例えば、エチレングリコールを主成分とした不凍液、ロングライフクーラント）が流れるパイプ（図示せず）が接続される。熱媒体として、燃料電池の冷却に使用された後の熱媒体を、熱媒管１９ａに供給するようにしてもよい。また、メインバルブ３０は連通路４２ａにおいて、燃料電池の水素電極側に繋がる図示しない配管が継手を介して接続される。配管の途中には水素充填口を備えた管路（図示せず）が分岐され、配管と前記管路との分岐部に方向切換弁（図示せず）が設けられている。そして、タンク本体１２への水素充填時及びタンク本体１２からの水素供給時に対応して前記方向切換弁が切り換えられる。タンク本体１２内には満充填において高圧状態（例えば、２５ＭＰａ〜３５ＭＰａ）の水素が充填される。 Next, the case where the operation of the hydrogen storage tank 11 configured as described above is used in an electric vehicle equipped with a fuel cell will be described as an example.
The hydrogen storage tank 11 is used in a horizontal position. Pipes (not shown) through which a heat medium (for example, an antifreeze liquid mainly composed of ethylene glycol or a long life coolant) supplied from a heat medium supply unit flows are connected to the passages 17a and 17b. As the heat medium, the heat medium after being used for cooling the fuel cell may be supplied to the heat medium pipe 19a. The main valve 30 is connected to a pipe (not shown) connected to the hydrogen electrode side of the fuel cell via a joint in the communication path 42a. A pipe (not shown) having a hydrogen filling port is branched in the middle of the pipe, and a direction switching valve (not shown) is provided at a branch portion between the pipe and the pipe. Then, the direction switching valve is switched in response to the filling of hydrogen into the tank body 12 and the supply of hydrogen from the tank body 12. The tank body 12 is filled with hydrogen in a high-pressure state (for example, 25 MPa to 35 MPa) when fully filled.

燃料電池の使用時には、前記方向切換弁が水素供給側に切り換えられ、弁機構４１が開放された状態に保持される。そして、燃料電池で水素ガスが使用されると、タンク本体１２内の水素ガスが、通路３６、サブバルブ収容部３５、貫通孔３４、連通路４２ｂ、弁機構４１、連通路４２ａを介して水素貯蔵タンク１１から放出されて燃料電池に供給される。水素吸蔵合金からの水素の放出は吸熱反応であるので、水素の放出に必要な熱が熱媒体により供給されないと、ＭＨ粉末２４は自身の顕熱を消費して水素を放出するためその温度が低下する。ＭＨ粉末２４の温度が低下すると水素放出の反応速度が低下する。しかし、水素放出時には通路１７ａ、熱媒管１９ａ及び通路１７ｂを加熱された熱媒体が流れ、この熱媒体によって熱媒管１９ａ及びフィン１９ｂを介してＭＨ粉末２４の温度降下が抑制され、水素放出の反応が円滑に進行する。 When the fuel cell is used, the direction switching valve is switched to the hydrogen supply side, and the valve mechanism 41 is held open. When hydrogen gas is used in the fuel cell, the hydrogen gas in the tank body 12 is stored in the hydrogen via the passage 36, the sub valve housing portion 35, the through hole 34, the communication passage 42b, the valve mechanism 41, and the communication passage 42a. It is discharged from the tank 11 and supplied to the fuel cell. Since the release of hydrogen from the hydrogen storage alloy is an endothermic reaction, the MH powder 24 consumes its own sensible heat and releases hydrogen when the heat necessary for releasing the hydrogen is not supplied by the heat medium. descend. When the temperature of the MH powder 24 decreases, the reaction rate of hydrogen release decreases. However, when the hydrogen is released, the heated heat medium flows through the passage 17a, the heat medium pipe 19a, and the passage 17b. This heat medium suppresses the temperature drop of the MH powder 24 through the heat medium pipe 19a and the fins 19b, thereby releasing hydrogen. The reaction proceeds smoothly.

水素が放出された水素貯蔵タンク１１に再び水素ガスを充填させる場合、即ちＭＨ粉末２４に水素ガスを吸蔵させる場合は、前記方向切換弁が水素充填側に切り換えられる。そして、例えば、図示しない水素ステーションのディスペンサのカップラが水素充填口に連結されて、水素ステーションの水素カードルと水素貯蔵タンク１１の圧力差により、水素貯蔵タンク１１に水素ガスが供給される。 When the hydrogen storage tank 11 from which hydrogen has been released is filled again with hydrogen gas, that is, when the MH powder 24 occludes hydrogen gas, the direction switching valve is switched to the hydrogen filling side. Then, for example, a coupler of a dispenser of a hydrogen station (not shown) is connected to the hydrogen filling port, and hydrogen gas is supplied to the hydrogen storage tank 11 due to a pressure difference between the hydrogen curdle of the hydrogen station and the hydrogen storage tank 11.

水素貯蔵タンク１１内に供給された水素ガスは、ＭＨ粉末２４と反応して水素化物となってＭＨ粉末２４に吸蔵される。水素の吸蔵反応は発熱反応であるので、水素の吸蔵反応で発生した熱を除去しないと吸蔵反応が円滑に進行しない。しかし、水素ガスを充填する際は、通路１７ａ、熱媒管１９ａ及び通路１７ｂを冷却された熱媒体が流れ、この熱媒体によって熱媒管１９ａ及びフィン１９ｂを介してＭＨ粉末２４の温度上昇が抑制され、水素ガスの吸蔵が効率よく行われる。 The hydrogen gas supplied into the hydrogen storage tank 11 reacts with the MH powder 24 to become a hydride and is stored in the MH powder 24. Since the occlusion reaction of hydrogen is an exothermic reaction, the occlusion reaction does not proceed smoothly unless the heat generated by the occlusion reaction of hydrogen is removed. However, when filling the hydrogen gas, the cooled heat medium flows through the passage 17a, the heat medium pipe 19a, and the passage 17b, and this heat medium causes the temperature of the MH powder 24 to rise through the heat medium pipe 19a and the fins 19b. It is suppressed and the occlusion of hydrogen gas is performed efficiently.

次に弁機構４１が故障した場合にメインバルブ３０を正常な弁機構４１を備えたメインバルブ３０と交換する場合の作用を説明する。一般にフェイルセーフのため、弁機構４１は、故障時には閉じた状態で開放不能となる。図３に示すように、サブバルブ３１が開放状態に配置された状態で、メインバルブ３０をねじによる締め付けが緩むとともに小径部３０ｂが装着部３２から離脱する方向へ移動するように回動させると、凸部３０ｃがサブバルブ３１から離間する方向（図３の右方向）へ移動する。そして、移動途中で、まだ小径部３０ｂの雄ねじ部でない部分がシール部材４０と嵌合して、装着部３２とメインバルブ３０とのシールが保持されている状態で、図４に示すように、サブバルブ３１は付勢手段４３の付勢力により、弁体部３１ａのテーパ面３１ｂがサブバルブ収容部３５のテーパ部と当接して貫通孔３４を閉鎖する状態となる。その後、さらにメインバルブ３０が回動されて、装着部３２から取り外される。 Next, an operation when the main valve 30 is replaced with the main valve 30 provided with the normal valve mechanism 41 when the valve mechanism 41 fails will be described. In general, because of fail-safe, the valve mechanism 41 is closed and cannot be opened when a failure occurs. As shown in FIG. 3, when the sub valve 31 is arranged in the open state, the main valve 30 is turned so that the tightening by the screw is loosened and the small diameter portion 30 b is moved away from the mounting portion 32. The convex portion 30c moves in a direction away from the sub valve 31 (right direction in FIG. 3). Then, in the middle of the movement, the portion that is not the male thread portion of the small diameter portion 30b is fitted with the seal member 40, and the seal between the mounting portion 32 and the main valve 30 is held, as shown in FIG. In the sub valve 31, the taper surface 31 b of the valve body portion 31 a comes into contact with the taper portion of the sub valve housing portion 35 by the urging force of the urging means 43 to close the through hole 34. Thereafter, the main valve 30 is further rotated and removed from the mounting portion 32.

次に正常な弁機構４１を備えたメインバルブ３０が装着部３２に装着される。メインバルブ３０の装着部３２への装着は、小径部３０ｂの先端寄りの雄ねじを雌ねじ部３２ｂに螺合させて取り外し時と逆方向へ回動させることで行う。図４に示すように、凸部３０ｃがまだサブバルブ３１と当接しない状態で小径部３０ｂとシール部材４０とが嵌合して、メインバルブ３０と装着部３２との間のシール性が確保された後、さらにメインバルブ３０の回動が継続される。そして、凸部３０ｃがサブバルブ３１に当接した後、さらにメインバルブ３０が回動されて、図３に示すように、大径部３０ａがシール部材４０を押圧する位置に達し、サブバルブ３１が開放状態に配置された状態でメインバルブ３０の回動が終了し、メインバルブ３０の交換が終了する。 Next, the main valve 30 including the normal valve mechanism 41 is mounted on the mounting portion 32. The main valve 30 is mounted on the mounting portion 32 by engaging a male screw near the tip of the small diameter portion 30b with the female screw portion 32b and rotating it in the direction opposite to that at the time of removal. As shown in FIG. 4, the small diameter portion 30 b and the seal member 40 are fitted in a state where the convex portion 30 c is not yet in contact with the sub-valve 31, and the sealing performance between the main valve 30 and the mounting portion 32 is ensured. After that, the rotation of the main valve 30 is further continued. And after the convex part 30c contact | abuts to the subvalve 31, the main valve 30 is further rotated, and as shown in FIG. 3, it reaches the position where the large diameter part 30a presses the sealing member 40, and the subvalve 31 opens. The rotation of the main valve 30 is finished in the state of being placed in the state, and the replacement of the main valve 30 is finished.

従って、サブバルブ３１が閉鎖状態から移動を開始する時点では、シール部材４０によるメインバルブ３０と装着部３２との間のシールが確保された状態にある。そして、サブバルブ３１が開放状態に配置された状態では、大径部３０ａがシール部材４０を押圧した状態となって、メインバルブ３０と装着部３２との間のシールに加えてメインバルブ３０と本体ハウジング２８との間のシールが確保された状態となる。 Accordingly, when the sub valve 31 starts moving from the closed state, the seal between the main valve 30 and the mounting portion 32 by the seal member 40 is secured. When the sub valve 31 is disposed in the open state, the large diameter portion 30a presses the seal member 40, and in addition to the seal between the main valve 30 and the mounting portion 32, the main valve 30 and the main body The seal with the housing 28 is secured.

この実施形態では以下の効果を有する。
（１）水素貯蔵タンク１１はタンク本体１２の口金部（本体ハウジング２８）に設けられた装着部３２に取り外し可能に装着されるメインバルブ３０と、メインバルブ３０が装着部３２から取り外された際にタンク本体１２内部と外部とを連通させる貫通孔３４を閉鎖するサブバルブ３１とを備えている。そして、サブバルブ３１は付勢手段４３により閉鎖状態に付勢され、サブバルブ３１が閉鎖状態から移動された状態ではメインバルブ３０とタンク本体１２外との連通状態を阻止するシール部（シール部材４０）とを備えている。従って、口金部に装着されたメインバルブ３０を交換する際に、タンク本体１２内への外気の侵入及びタンク本体１２内に貯蔵されているガスのタンク本体１２外への流出を阻止することができる。タンク本体１２内部の水素ガスが外部へ流出しないので、安全性が高くなる。 This embodiment has the following effects.
(1) The hydrogen storage tank 11 includes a main valve 30 that is detachably attached to a mounting portion 32 provided in a base portion (main body housing 28) of the tank body 12, and a main valve 30 that is removed from the mounting portion 32. And a sub valve 31 for closing a through hole 34 for communicating the inside and the outside of the tank body 12. Then, the sub valve 31 is urged to the closed state by the urging means 43, and a seal portion (seal member 40) that prevents the communication between the main valve 30 and the outside of the tank body 12 when the sub valve 31 is moved from the closed state. And. Therefore, when the main valve 30 mounted on the base part is replaced, it is possible to prevent the outside air from entering the tank body 12 and the gas stored in the tank body 12 from flowing out of the tank body 12. it can. Since the hydrogen gas inside the tank body 12 does not flow outside, the safety is improved.

（２）サブバルブ開放手段（凸部３０ｃ）は、メインバルブ３０に一体に形成され、メインバルブ３０が装着部３２に装着されることにより、サブバルブ３１は自動的に開放状態に配置される。従って、サブバルブ開放手段の構造が簡単になるとともにメインバルブ３０の交換作業が簡単になる。 (2) The sub-valve opening means (convex portion 30c) is formed integrally with the main valve 30, and when the main valve 30 is mounted on the mounting portion 32, the sub-valve 31 is automatically placed in the open state. Therefore, the structure of the sub valve opening means is simplified and the replacement work of the main valve 30 is simplified.

（３）タンク本体１２は、水素吸蔵材（水素吸蔵合金）を内蔵している。従って、水素吸蔵材を内蔵していない場合に比較して、同じ充填圧力において２倍以上の水素ガスを充填することができ、車両に搭載する水素貯蔵タンク１１として使用した場合、１回の充填で走行できる距離が長くなる。また、メインバルブ３０の交換時に、外気がタンク本体１２内に侵入するのが阻止されるため、タンク本体１２内に収容された水素吸蔵材が酸化して劣化するのが防止される。 (3) The tank body 12 contains a hydrogen storage material (hydrogen storage alloy). Accordingly, hydrogen gas can be filled twice or more at the same filling pressure as compared with a case where no hydrogen storage material is built in. When used as a hydrogen storage tank 11 mounted on a vehicle, one filling is performed. The distance that can be traveled by becomes longer. Further, since the outside air is prevented from entering the tank body 12 when the main valve 30 is replaced, the hydrogen storage material accommodated in the tank body 12 is prevented from being oxidized and deteriorated.

（４）サブバルブ収容部３５は、タンク本体１２内とサブバルブ収容部３５とを連通させる通路３６を備え、通路３６にはＭＨ粉末２４を捕捉するフィルタ３７が設けられている。従って、タンク本体１２に収容されたＭＨ粉末２４の微粉末がサブバルブ収容部３５やメインバルブ３０内へ侵入するのが抑制され、弁機構４１が故障し難くなる。 (4) The sub valve housing part 35 includes a passage 36 that allows the inside of the tank body 12 and the sub valve housing part 35 to communicate with each other, and a filter 37 that captures the MH powder 24 is provided in the passage 36. Therefore, the fine powder of the MH powder 24 accommodated in the tank body 12 is prevented from entering the sub valve accommodating portion 35 and the main valve 30, and the valve mechanism 41 is unlikely to break down.

（５）バルブユニット１８は、口金部を構成する本体ハウジング２８及びサブハウジング２９を備え、タンク本体１２を構成するライナ１４の端部に設けられた開口部１６ｂに、タンク本体１２の外側からサブハウジング２９及び本体ハウジング２８が組み付け可能に構成されている。従って、タンク本体１２が製造された後にバルブユニット１８を組み付けることができ、タンク本体１２の製造やバルブユニット１８の組付けが簡単になる。 (5) The valve unit 18 includes a main body housing 28 and a sub housing 29 that form a cap portion. The housing 29 and the main body housing 28 are configured to be assembled. Accordingly, the valve unit 18 can be assembled after the tank body 12 is manufactured, and the manufacture of the tank body 12 and the assembly of the valve unit 18 are simplified.

（６）バルブユニット１８は、開口部１６ｂに、タンク本体１２の外側からサブハウジング２９が挿入され、サブハウジング２９を押圧するように本体ハウジング２８が開口部１６ｂと螺合する状態で組み付けられている。従って、タンク本体１２の製造やバルブユニット１８の組付けがより簡単になる。 (6) The valve unit 18 is assembled in a state where the sub housing 29 is inserted into the opening 16b from the outside of the tank main body 12 and the main body housing 28 is screwed with the opening 16b so as to press the sub housing 29. Yes. Accordingly, the manufacture of the tank body 12 and the assembly of the valve unit 18 become easier.

（７）サブバルブ３１は貫通孔３４側程縮径となるテーパ面３１ｂを有する弁体部３１ａを有し、サブバルブ収容部３５には弁体部３１ａのテーパ面３１ｂに対応するテーパ部が形成されている。従って、弁体部３１ａがサブバルブ３１の軸方向と直交する面においてサブバルブ収容部３５と当接して貫通孔３４を閉鎖する構成に比較して、サブバルブ３１が閉鎖状態に配置された状態におけるシール面の面積を大きくするのが容易になる。 (7) The sub-valve 31 has a valve body portion 31a having a tapered surface 31b whose diameter decreases toward the through hole 34, and the sub-valve accommodating portion 35 is formed with a tapered portion corresponding to the tapered surface 31b of the valve body portion 31a. ing. Therefore, the sealing surface in a state where the sub valve 31 is disposed in a closed state, as compared with the configuration in which the valve body portion 31a abuts on the sub valve accommodating portion 35 on the surface orthogonal to the axial direction of the sub valve 31 and closes the through hole 34. It is easy to increase the area.

（８）サブバルブ３１はサブハウジング２９を貫通してその基端がタンク本体１２内に突出するようにサブバルブ収容部３５に収容されている。従って、サブバルブ３１全体がサブバルブ収容部３５内に収容される構成に比較して、サブバルブ３１のストロークの調整が簡単になる。 (8) The sub valve 31 is accommodated in the sub valve accommodating portion 35 so as to penetrate the sub housing 29 and have a base end protruding into the tank body 12. Accordingly, the adjustment of the stroke of the sub valve 31 is simplified as compared with the configuration in which the entire sub valve 31 is accommodated in the sub valve accommodating portion 35.

（９）水素貯蔵タンク１１は熱交換器１９を内蔵し、熱交換器１９は、熱媒体が流通する熱媒管１９ａと、熱媒管１９ａに接合された複数のフィン１９ｂとを備え、ＭＨ粉末２４は、フィン１９ｂの間にゆとりを持って充填されている。従って、水素ガスの吸蔵時におけるＭＨ粉末２４の膨張量が大きくなっても、水素吸蔵合金の膨張時の作用力が吸収されて、熱交換器１９の変形、破損が抑制される。 (9) The hydrogen storage tank 11 has a built-in heat exchanger 19, and the heat exchanger 19 includes a heat medium pipe 19a through which the heat medium flows and a plurality of fins 19b joined to the heat medium pipe 19a. The powder 24 is filled with a space between the fins 19b. Therefore, even when the amount of expansion of the MH powder 24 during storage of hydrogen gas increases, the acting force during expansion of the hydrogen storage alloy is absorbed, and deformation and breakage of the heat exchanger 19 are suppressed.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図５及び図６に従って説明する。この実施形態は、サブバルブ３１のサブバルブ収容部３５への収容状態が前記第１の実施形態と異なっている。前記第１の実施形態と同様の構成部分は同一符号を付して説明を省略又は簡略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment in the accommodation state of the sub-valve 31 in the sub-valve accommodating portion 35. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

この実施形態のサブハウジング４５は、有底筒状に形成されるとともに、底部中央に円柱状のガイド部４５ａが形成されている。サブバルブ３１は、基端中央にガイド穴４６が形成され、ガイド穴４６にガイド部４５ａが挿入された状態で軸方向に移動可能に支持されている。即ち、サブバルブ３１は一部がタンク本体１２内に突出することなく、全体がサブバルブ収容部３５内に収容されている。 The sub-housing 45 of this embodiment is formed in a bottomed cylindrical shape, and a cylindrical guide portion 45a is formed at the center of the bottom portion. The sub-valve 31 is supported so as to be movable in the axial direction in a state where a guide hole 46 is formed in the center of the base end, and the guide portion 45 a is inserted into the guide hole 46. That is, a part of the sub valve 31 does not protrude into the tank body 12, and the whole is accommodated in the sub valve accommodating part 35.

図５に示すように、メインバルブ３０が装着部３２に装着された状態では、凸部３０ｃによりサブバルブ３１は開放状態に保持される。そして、メインバルブ３０の交換時には、図６に示すように、メインバルブ３０が装着部３２から取り外される途中でサブバルブ３１が閉鎖状態に配置される。この状態では、シール部材４０によりメインバルブ３０と本体ハウジング２８との間のシールが確保されている。そして、さらにメインバルブ３０が回動されて装着部３２から取り外される。 As shown in FIG. 5, in a state where the main valve 30 is mounted on the mounting portion 32, the sub valve 31 is held open by the convex portion 30c. When the main valve 30 is replaced, as shown in FIG. 6, the sub valve 31 is placed in a closed state while the main valve 30 is being removed from the mounting portion 32. In this state, a seal between the main valve 30 and the main body housing 28 is secured by the seal member 40. Then, the main valve 30 is further rotated and removed from the mounting portion 32.

従って、この実施形態においては、前記第１の実施形態の効果（１）〜（７），（９）と同様の効果を有する他に次の効果を有する。
（１０）サブバルブ３１全体がサブバルブ収容部３５内に収容されているため、サブバルブ３１の一部がタンク本体１２内に突出する構成で必要なシール部材４４が不要になり、構造が簡単になるとともに組み付けも簡単になる。 Therefore, this embodiment has the following effects in addition to the same effects as the effects (1) to (7) and (9) of the first embodiment.
(10) Since the entire sub-valve 31 is accommodated in the sub-valve accommodating portion 35, a part of the sub-valve 31 protrudes into the tank main body 12, so that the necessary seal member 44 is unnecessary and the structure is simplified. Assembly is also easy.

（第３の実施形態）
次に第３の実施形態を図７及び図８に従って説明する。この実施形態のバルブユニット１８は、サブバルブ開放手段がメインバルブ３０に対して、サブバルブ３１を開放状態へ移動させる作用位置と、サブバルブ３１が閉鎖状態へ復帰するのを許容する退避位置とに移動可能に設けられている点が前記第１の実施形態と大きく異なっている。また、メインバルブ３０とタンク本体１２外部との連通状態を阻止するシール部の構成も異なっている。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、同様の構成部分は同一符号を付して説明を省略又は簡略する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In the valve unit 18 of this embodiment, the sub-valve opening means can move with respect to the main valve 30 between the operating position for moving the sub-valve 31 to the open state and the retracted position for allowing the sub-valve 31 to return to the closed state. The point provided in is greatly different from the first embodiment. Moreover, the structure of the seal part which prevents the communication state of the main valve 30 and the tank main body 12 exterior is also different. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted or simplified.

メインバルブ３０は、大径部３０ａ及び小径部３０ｂは備えるが凸部３０ｃはなく、メインバルブ３０の中心部には孔４７が形成されている。孔４７は大径部４７ａ及び小径部４７ｂを有し、大径部４７ａにはねじ孔４８ａを有するブロック４８が嵌合されている。ねじ孔４８ａにはサブバルブ開放手段としてのねじ棒４９が螺合されている。ねじ棒４９は、基端側寄りにねじ部４９ａが設けられ、ねじ棒４９の回転により、先端側の大径部４９ｂが貫通孔３４を貫通してサブバルブ３１を開放状態へ移動させる作用位置と、サブバルブ３１が閉鎖状態へ復帰するのを許容する退避位置とに移動可能に形成されている。大径部４９ｂと小径部４７ｂとの間にはシール部材５０が介装され、小径部４７ｂと大径部４９ｂとの間のシールが確保されている。ねじ棒４９は、常に基端がブロック４８から小径部４７ｂと反対側に突出する長さに形成されている。シール部材５０にはＯ−リングが使用されている。 The main valve 30 includes a large-diameter portion 30a and a small-diameter portion 30b, but does not have a convex portion 30c, and a hole 47 is formed in the central portion of the main valve 30. The hole 47 has a large diameter portion 47a and a small diameter portion 47b, and a block 48 having a screw hole 48a is fitted into the large diameter portion 47a. A screw rod 49 as a sub valve opening means is screwed into the screw hole 48a. The threaded rod 49 is provided with a threaded portion 49a closer to the proximal end side, and when the threaded rod 49 rotates, the large-diameter portion 49b on the distal end side passes through the through hole 34 and moves the sub valve 31 to the open state. The sub-valve 31 is formed to be movable to a retracted position that allows the sub-valve 31 to return to the closed state. A seal member 50 is interposed between the large diameter portion 49b and the small diameter portion 47b, and a seal between the small diameter portion 47b and the large diameter portion 49b is secured. The screw rod 49 is formed so that the base end always protrudes from the block 48 to the side opposite to the small diameter portion 47b. An O-ring is used for the seal member 50.

弁機構４１は大径部３０ａに装備され、連通路４２ａは大径部３０ａの径方向に延びるように形成され、連通路４２ｂは小径部３０ｂを貫通するように形成されている。
本体ハウジング２８の大径部３０ａと対向する面には環状溝が形成され、該環状溝にメインバルブ３０とタンク本体１２外との連通状態を阻止するシール部としてのシール部材５１が嵌合されている。シール部材５１にはＯ−リングが使用されている。 The valve mechanism 41 is mounted on the large diameter portion 30a, the communication passage 42a is formed so as to extend in the radial direction of the large diameter portion 30a, and the communication passage 42b is formed so as to penetrate the small diameter portion 30b.
An annular groove is formed on the surface of the main body housing 28 facing the large-diameter portion 30a, and a seal member 51 as a seal portion for preventing communication between the main valve 30 and the outside of the tank body 12 is fitted into the annular groove. ing. An O-ring is used for the seal member 51.

この実施形態では通常の使用状態においては、図７に示すように、メインバルブ３０が装着部３２に装着され、ねじ棒４９の先端が貫通孔３４を貫通するとともにサブバルブ３１の弁体部３１ａと当接してサブバルブ３１を開放状態に移動させた状態に保持する。この状態で、弁機構４１が開放されると、タンク本体１２内が通路３６、サブバルブ収容部３５、貫通孔３４、連通路４２ｂ、弁機構４１、連通路４２ａを介して外部配管と連通状態となる。そして、水素貯蔵タンク１１からの水素ガスの放出（供給）あるいは水素貯蔵タンク１１への水素ガスの充填が行われる。 In this embodiment, in a normal use state, as shown in FIG. 7, the main valve 30 is mounted on the mounting portion 32, the tip of the screw rod 49 penetrates the through hole 34, and the valve body portion 31 a of the sub-valve 31. The sub-valve 31 is held in a state of contact and moved to the open state. In this state, when the valve mechanism 41 is opened, the tank body 12 is in communication with the external pipe via the passage 36, the sub valve accommodating portion 35, the through hole 34, the communication passage 42b, the valve mechanism 41, and the communication passage 42a. Become. Then, hydrogen gas is released (supplied) from the hydrogen storage tank 11 or filled with hydrogen gas.

メインバルブ３０の交換時には、図７に示すように、ねじ棒４９の先端がサブバルブ３１と当接して、サブバルブ３１を開放状態に保持している状態から、ねじ棒４９が大径部４９ｂをサブバルブ３１から離間させる方向へ移動させるように回動される。この間、シール部材５１がメインバルブ３０によって本体ハウジング２８側へ押圧されているため、本体ハウジング２８とメインバルブ３０との間のシールは確保されている。また、ねじ棒４９とメインバルブ３０との間のシールは、小径部４７ｂと大径部４９ｂとの間に介装されたシール部材５０によって確保される。 At the time of replacement of the main valve 30, as shown in FIG. 7, from the state in which the tip of the screw rod 49 comes into contact with the sub valve 31 and holds the sub valve 31 in the open state, the screw rod 49 moves the large diameter portion 49b from the sub valve. It is rotated so as to move in a direction away from 31. During this time, since the seal member 51 is pressed toward the main body housing 28 by the main valve 30, the seal between the main body housing 28 and the main valve 30 is ensured. Further, the seal between the screw rod 49 and the main valve 30 is ensured by the seal member 50 interposed between the small diameter portion 47b and the large diameter portion 49b.

そして、図８に示すように、弁体部３１ａのテーパ面３１ｂがサブバルブ収容部３５のテーパ部と当接する閉鎖状態に配置された後、メインバルブ３０が回動されて、装着部３２から取り外される。この間、貫通孔３４はサブバルブ３１によって閉鎖されているため、タンク本体１２内の水素ガスの流出が阻止される。 Then, as shown in FIG. 8, after the taper surface 31 b of the valve body portion 31 a is disposed in a closed state in contact with the taper portion of the sub valve housing portion 35, the main valve 30 is rotated and removed from the mounting portion 32. It is. During this time, since the through hole 34 is closed by the sub valve 31, the outflow of hydrogen gas in the tank body 12 is prevented.

新しいメインバルブ３０を装着する際は、ねじ棒４９は大径部４９ｂの大部分が小径部４７ｂ内に引き込まれた退避位置に保持された状態でメインバルブ３０が装着部３２に装着される。そして、図８に示すようにメインバルブ３０が装着部３２に装着されると、メインバルブ３０と本体ハウジング２８との間のシールがシール部材５１によって確保された状態となる。この状態でねじ棒４９が回動されて、図７に示すように、サブバルブ３１が開放状態に配置される。そして、メインバルブ３０の交換が完了する。 When the new main valve 30 is mounted, the main valve 30 is mounted on the mounting portion 32 in a state where the large portion of the large diameter portion 49b is retained in the retracted position where the screw rod 49 is drawn into the small diameter portion 47b. As shown in FIG. 8, when the main valve 30 is mounted on the mounting portion 32, the seal between the main valve 30 and the main body housing 28 is secured by the seal member 51. In this state, the screw rod 49 is rotated, and the sub-valve 31 is placed in an open state as shown in FIG. Then, the replacement of the main valve 30 is completed.

従って、この実施形態においては、前記第１の実施形態の効果（１），（３）〜（９）と同様の効果を有する他に次の効果を有する。
（１１）サブバルブ開放手段（ねじ棒４９）は、メインバルブ３０に対して、サブバルブ３１を開放状態へ移動させる作用位置と、サブバルブ３１が閉鎖状態へ復帰するのを許容する退避位置とに移動可能に設けられている。従って、メインバルブ３０が装着部３２に装着された状態でサブバルブ３１を閉鎖状態に確実に移動させることができ、メインバルブ３０の交換時にタンク本体１２内のガスが外気へ漏出したり、タンク本体１２内へ外気が侵入するのが防止される。また、サブバルブ３１の開放状態及び閉鎖状態間の移動量を大きくするのが容易になる。 Therefore, this embodiment has the following effects in addition to the same effects as the effects (1) and (3) to (9) of the first embodiment.
(11) The sub-valve opening means (screw rod 49) can move with respect to the main valve 30 between an operating position for moving the sub-valve 31 to the open state and a retracted position for allowing the sub-valve 31 to return to the closed state. Is provided. Accordingly, the sub-valve 31 can be reliably moved to the closed state with the main valve 30 mounted on the mounting portion 32, and when the main valve 30 is replaced, the gas in the tank main body 12 leaks to the outside air, or the tank main body Intrusion of outside air into the inside 12 is prevented. In addition, it is easy to increase the amount of movement between the open state and the closed state of the sub valve 31.

（１２）本体ハウジング２８とメインバルブ３０との間のシールを、単にメインバルブ３０の大径部３０ａによって押圧されるシール部材５１による面シールのみで行うことができ、面シールと軸シールの両者を必要とする前記第１及び第２の実施形態に比較してシール部の構成が簡単になる。 (12) The seal between the main body housing 28 and the main valve 30 can be performed only by the face seal by the seal member 51 pressed by the large-diameter portion 30a of the main valve 30, and both the face seal and the shaft seal Compared to the first and second embodiments requiring the above, the structure of the seal portion is simplified.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。
○ 第１及び第２の実施形態において、シール部材４０に面シール機能及び軸シール機能の両方を持たせる構成に代えて、面シール機能と軸シール機能とを別のシール部材に持たせる構成としてもよい。例えば、図９に示すように、装着部３２は底部側が小径に、開口側が大径となるように形成され、小径部の内周面に雌ねじ部３２ｂが形成されている。本体ハウジング２８の大径部３０ａと対向する面には第３の実施形態と同様な環状溝が形成され、該環状溝にメインバルブ３０とタンク本体１２外との連通状態を阻止するシール部としてのシール部材５１が嵌合されている。シール部材５１は、メインバルブ３０が装着部３２に装着された状態でメインバルブ３０と本体ハウジング２８とに圧接された状態となって面シールの機能を果たす。小径部３０ｂには装着部３２の大径部と対応する箇所に環状溝が形成され、該環状溝内にシール部材５２が収容されている。シール部材５２にはＯ−リングが使用されている。シール部材５２は、装着部３２及び大径部３０ａに圧接される状態で環状溝内に収容されて軸シールの機能を果たす。 The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example.
○ In the first and second embodiments, instead of the configuration in which the seal member 40 has both the surface seal function and the shaft seal function, the seal member 40 has a surface seal function and a shaft seal function. Also good. For example, as shown in FIG. 9, the mounting portion 32 is formed so that the bottom side has a small diameter and the opening side has a large diameter, and an internal thread portion 32b is formed on the inner peripheral surface of the small diameter portion. An annular groove similar to that of the third embodiment is formed on the surface of the main body housing 28 facing the large-diameter portion 30a, and the annular groove serves as a seal portion that prevents communication between the main valve 30 and the outside of the tank body 12. The sealing member 51 is fitted. The seal member 51 is in a state of being pressed against the main valve 30 and the main body housing 28 in a state in which the main valve 30 is mounted on the mounting portion 32 and fulfills the function of a face seal. An annular groove is formed in the small diameter portion 30b at a location corresponding to the large diameter portion of the mounting portion 32, and a seal member 52 is accommodated in the annular groove. An O-ring is used for the seal member 52. The seal member 52 is accommodated in the annular groove in a state where it is pressed against the mounting portion 32 and the large diameter portion 30a, and fulfills the function of a shaft seal.

○ メインバルブ３０に装備される弁機構４１は電磁開閉弁に限らず、他の弁機構、例えば、減圧弁、チェック弁等も装備されていてもよい。
○ メインバルブ３０は、タンク本体１２内のガスの放出及びタンク本体１２内へのガスの充填の両方が可能な構成に限らず、放出及び充填の一方のみの専用バルブであってもよい。 The valve mechanism 41 provided in the main valve 30 is not limited to an electromagnetic on-off valve, and other valve mechanisms such as a pressure reducing valve and a check valve may be provided.
The main valve 30 is not limited to a configuration that can both release the gas in the tank main body 12 and fill the gas into the tank main body 12, and may be a dedicated valve for only one of the discharge and the filling.

○ バルブユニット１８として、本体ハウジング２８にサブハウジング２９が螺合される構成としてもよい。この場合、本体ハウジング２８、サブハウジング２９、サブバルブ３１、付勢手段４３がライナ１４の外部で組み付けられた後、バルブユニット１８を開口部１６ｂに組み付けることができ、組み付けが簡単になる。 The valve unit 18 may be configured such that the sub housing 29 is screwed into the main body housing 28. In this case, after the main body housing 28, the sub-housing 29, the sub-valve 31, and the biasing means 43 are assembled outside the liner 14, the valve unit 18 can be assembled to the opening 16b, and the assembling is simplified.

○ 口金部として本体ハウジング２８をライナ１４と別体せずに、装着部３２及びサブバルブ収容部３５をライナ１４と一体に形成し、サブハウジング及びサブバルブ３１をライナ１４の内側から組み付ける構成としてもよい。この場合、メインバルブ３０が組み付けられる側と反対側が絞られる前に、サブハウジング及びサブバルブ３１をライナ１４に組み付け、その後、水素吸蔵用ユニット１３が組み付けられた蓋部１７がライナ１４に組み付けられる。 ○ The main body housing 28 may not be separated from the liner 14 as a base, but the mounting portion 32 and the sub valve housing portion 35 may be formed integrally with the liner 14, and the sub housing and the sub valve 31 may be assembled from the inside of the liner 14. . In this case, the sub-housing and the sub-valve 31 are assembled to the liner 14 before the side opposite to the side on which the main valve 30 is assembled, and then the lid 17 to which the hydrogen storage unit 13 is assembled is assembled to the liner 14.

○ 熱交換器１９は、熱媒体が流通する熱媒管１９ａを有すればよく、フィン１９ｂの形状を円板以外の形状としてもよい。また、フィン１９ｂを備えていなくてもよい。
○ 熱媒管１９ａはＵ字状に屈曲された構成に限らない。例えば、熱媒管１９ａを熱媒体がタンク本体１２の長手方向に沿って複数回往復するように屈曲した形状としたり、一対の直線状のパイプとし、一端（基端）をヘッダ部２０に固着し、他端（先端）を、流路を有するブロック材によって接続した構成としたりしてもよい。 O The heat exchanger 19 should just have the heat-medium pipe | tube 19a through which a heat medium distribute | circulates, and it is good also considering the shape of the fin 19b as shapes other than a disc. Further, the fin 19b may not be provided.
The heat medium pipe 19a is not limited to the configuration bent in a U shape. For example, the heat medium pipe 19 a is bent so that the heat medium reciprocates a plurality of times along the longitudinal direction of the tank body 12, or a pair of straight pipes with one end (base end) fixed to the header portion 20. However, the other end (tip) may be connected by a block material having a flow path.

○ 熱交換器１９は、蓋部１７にヘッダ部２０を介して固定される構成に限らず、蓋部１７に熱媒管１９ａの端部が固着された構成としてもよい。
○ 熱交換器１９は中間部を支持部材１２ａで支持される構成に限らず、熱媒管１９ａにより片持ち状態で蓋部１７に支持される構成や、熱媒管がタンク本体１２を貫通するとともに、熱媒管の両端でタンク本体１２に支持される構成であってもよい。 The heat exchanger 19 is not limited to the configuration in which the heat exchanger 19 is fixed to the lid portion 17 via the header portion 20, but may have a configuration in which the end of the heat medium pipe 19 a is fixed to the lid portion 17.
The heat exchanger 19 is not limited to the configuration in which the intermediate portion is supported by the support member 12a, but is configured to be supported by the lid portion 17 in a cantilever state by the heat medium tube 19a, or the heat medium tube penetrates the tank body 12. Moreover, the structure supported by the tank main body 12 at both ends of the heat medium pipe may be employed.

○ 水素貯蔵タンク１１は、熱交換器１９を内蔵しない構成であってもよい。しかし、熱交換器１９を内蔵する構成の方が、水素吸蔵材からの水素の放出時における水素吸蔵材の加熱、水素吸蔵材への水素の吸蔵時における水素吸蔵材の冷却を円滑に行うことができる。 The hydrogen storage tank 11 may have a configuration that does not include the heat exchanger 19. However, the configuration with the built-in heat exchanger 19 can smoothly heat the hydrogen storage material when hydrogen is released from the hydrogen storage material and cool the hydrogen storage material when hydrogen is stored in the hydrogen storage material. Can do.

○ 水素貯蔵タンク１１は水素吸蔵合金を内蔵する構成に限らず、例えば、水素吸蔵用ユニット１３に代えて、熱交換器１９のみを内蔵した構成としてもよい。この場合、水素を高圧で充填する際は、断熱圧縮により発生する熱を除去するため、熱交換器１９に冷却された熱媒体が流され、水素貯蔵タンク１１内に水素を高圧充填する際の時間を、熱交換器１９を装備しない場合に比較して短くできる。また、水素貯蔵タンク１１内の水素の加熱が必要な場合は、加熱された熱媒体を熱交換器１９に流すことにより対応できる。 The hydrogen storage tank 11 is not limited to a configuration containing a hydrogen storage alloy, and may be configured to include only a heat exchanger 19 instead of the hydrogen storage unit 13, for example. In this case, when filling hydrogen at a high pressure, in order to remove the heat generated by adiabatic compression, a cooled heat medium is passed through the heat exchanger 19, and the hydrogen storage tank 11 is filled with hydrogen at a high pressure. Time can be shortened compared with the case where the heat exchanger 19 is not equipped. Further, when heating of the hydrogen in the hydrogen storage tank 11 is necessary, it can be dealt with by flowing a heated heat medium through the heat exchanger 19.

○ 水素貯蔵タンク１１は燃料電池自動車の水素源として搭載されて使用するものに限らず、例えば、水素エンジンの水素源やヒートポンプ等に適用してもよい。また、家庭用電源の燃料電池の水素源として使用してもよい。 The hydrogen storage tank 11 is not limited to the one used as a hydrogen source of a fuel cell vehicle, and may be applied to a hydrogen source of a hydrogen engine, a heat pump, or the like, for example. Moreover, you may use as a hydrogen source of the fuel cell of a household power supply.

○ 水素貯蔵タンク１１は水素吸蔵合金以外の水素吸蔵材、例えば、活性炭素繊維（activated carbon fiber）や単層カーボンナノチューブを収容した構成としてもよい。
〇水素貯蔵タンク１１は、満充填した時の圧力が２５ＭＰａ〜３５ＭＰａに限らず、その範囲より大きくても、小さくてもよい。 (Circle) the hydrogen storage tank 11 is good also as a structure which accommodated hydrogen storage materials other than hydrogen storage alloy, for example, activated carbon fiber (activated carbon fiber) and a single-walled carbon nanotube.
O The hydrogen storage tank 11 is not limited to a pressure of 25 MPa to 35 MPa when fully charged, and may be larger or smaller than that range.

○ ライナ１４は蓋部１７を有する分割式であることに限定されない。例えば、熱交換器１９をライナ１４の一端に組み付けた後、スピニング加工でライナ１４の他端側を絞るように加工してもよい。 The liner 14 is not limited to a split type having the lid portion 17. For example, after the heat exchanger 19 is assembled to one end of the liner 14, the other end side of the liner 14 may be narrowed by spinning.

○ ライナ１４の材質はアルミニウム合金に限らず、気密性を確保可能でアルミニウムと同程度の比重の金属や、金属に限らずポリアミド、高密度ポリエチレン等の合成樹脂であってもよい。 The material of the liner 14 is not limited to an aluminum alloy, but may be a metal having a specific gravity similar to that of aluminum that can ensure airtightness, or a synthetic resin such as polyamide or high-density polyethylene.

○ 繊維強化樹脂の強化繊維は炭素繊維に限らず、ガラス繊維や炭化ケイ素系セラミック繊維やアラミド繊維等の一般に高弾性・高強度といわれるその他の繊維を強化繊維として使用してもよい。 The reinforcing fiber of the fiber reinforced resin is not limited to the carbon fiber, and other fibers generally called high elasticity and high strength such as glass fiber, silicon carbide ceramic fiber, and aramid fiber may be used as the reinforcing fiber.

○ タンク本体１２は、ライナ１４及び繊維強化樹脂層１５からなる構成に限らず、全体が金属製であってもよい。しかし、ライナ１４及び繊維強化樹脂層１５からなる構成の方が同じ容積、同じ耐圧性で比較した場合に軽量となる。 The tank body 12 is not limited to the configuration including the liner 14 and the fiber reinforced resin layer 15, and may be entirely made of metal. However, the configuration composed of the liner 14 and the fiber reinforced resin layer 15 is lighter when compared with the same volume and the same pressure resistance.

○ 水素貯蔵タンクに限らず、例えば窒素、圧縮天然ガス等の他のガスを貯蔵、供給する圧力容器に適用してもよい。この場合も、メインバルブ３０を交換する際に、タンク本体１２内への外気の侵入及びタンク本体１２内に貯蔵されているガスのタンク本体１２外への流出を阻止することができる。 O It may apply not only to a hydrogen storage tank but to a pressure vessel which stores and supplies other gas, such as nitrogen and compressed natural gas, for example. Also in this case, when the main valve 30 is replaced, it is possible to prevent the outside air from entering the tank body 12 and the gas stored in the tank body 12 from flowing out of the tank body 12.

○ 水素ガス以外のガスを貯蔵する圧力容器においても、圧力容器内に熱交換器を内蔵する構成の方が、ガスを充填する際の断熱圧縮により発生する熱が、高圧タンク内に装備された熱交換器により除去され、圧力容器内にガスを高圧充填する際の時間を、熱交換器を装備しない場合に比較して短くできる。また、圧力容器内のガスの加熱が必要な場合は、加熱された熱媒体を熱交換器に流すことにより対応できる。 ○ Even in pressure vessels that store gases other than hydrogen gas, the heat vessel is equipped with heat generated by adiabatic compression when the gas is filled in the high pressure tank. The time when the gas is removed by the heat exchanger and filled with the high pressure gas in the pressure vessel can be shortened as compared with the case where the heat exchanger is not provided. Moreover, when the gas in a pressure vessel needs to be heated, it can respond by flowing the heated heat medium through a heat exchanger.

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）前記シール部は面シール機能と軸シール機能とを備えている。 The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
(1) pre-Symbol seal portion and a face seal function and the shaft sealing function.

（２）前記メインバルブは前記装着部に螺合により装着され、前記サブバルブ開放手段は、前記メインバルブと一体移動可能に形成され、前記メインバルブが前記装着部に装着された状態で、前記サブバルブを前記開放状態に保持する。 (2) pre-Symbol main valve is mounted by screwing to the mounting portion, the sub-valve opening means, said main valve and is movable integrally formed, in a state where the main valve is mounted to the mounting portion, the The sub valve is held in the open state.

（３）前記口金部は本体ハウジングとサブハウジングとから構成され、前記タンク本体の端部にサブハウジング、本体ハウジングの順に外側から組み付け可能に構成されている。 (3) pre-Symbol mouthpiece is composed of a main body housing and the auxiliary housing, the auxiliary housing to the end portion of the tank body, and is configured to be assembled from the outside in the order of the main body housing.

（４）前記サブハウジングは前記タンク本体の開口部に嵌挿され、前記本体ハウジングは前記サブハウジングを押圧する状態で前記開口部に螺合されている。 (4) before SL sub housing is fitted into the opening of the tank body, the body housing is threaded into the opening in a state of pressing the auxiliary housing.

第１の実施形態における水素貯蔵タンクの模式断面図。The schematic cross section of the hydrogen storage tank in a 1st embodiment. バルブユニットの装着状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the mounting state of a valve unit. 水素貯蔵タンクの部分模式断面図。The partial schematic cross section of a hydrogen storage tank. 水素貯蔵タンクの部分模式断面図。The partial schematic cross section of a hydrogen storage tank. 第２の実施形態における水素貯蔵タンクの部分模式断面図。The partial schematic cross section of the hydrogen storage tank in 2nd Embodiment. 同じく水素貯蔵タンクの部分模式断面図。Similarly, the partial schematic cross section of a hydrogen storage tank. 第３の実施形態における水素貯蔵タンクの部分模式断面図。The partial schematic cross section of the hydrogen storage tank in 3rd Embodiment. 同じく水素貯蔵タンクの部分模式断面図。Similarly, the partial schematic cross section of a hydrogen storage tank. 別の実施形態の部分模式断面図。The partial schematic cross section of another embodiment. 従来技術の模式断面図。The schematic cross section of a prior art.

Explanation of symbols

１１…圧力容器としての水素貯蔵タンク、１２…タンク本体、２４…水素吸蔵合金としてのＭＨ粉末、２８…口金部としての本体ハウジング、２９…口金部としてのサブハウジング、３０…メインバルブ、３１…サブバルブ、３１ａ…弁体部、３０ｃ…サブバルブ開放手段としての凸部、３２…装着部、３４…貫通孔、３５…サブバルブ収容部、３６…通路、３７…フィルタ、４０，５１…シール部としてのシール部材、４１…弁機構、４３…付勢手段、４９…サブバルブ開放手段としてのねじ棒。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Hydrogen storage tank as a pressure vessel, 12 ... Tank main body, 24 ... MH powder as a hydrogen storage alloy, 28 ... Main body housing as a base part, 29 ... Sub housing as a base part, 30 ... Main valve, 31 ... Sub valve, 31a ... valve body part, 30c ... convex part as sub valve opening means, 32 ... mounting part, 34 ... through hole, 35 ... sub valve housing part, 36 ... passage, 37 ... filter, 40, 51 ... as seal part Seal member 41... Valve mechanism 43. Energizing means 49. Screw rod as sub valve opening means.

Claims

The tank body,
A mounting portion provided in a base portion of the tank body;
A main valve that is detachably mounted on the outside of the mounting portion and is equipped with a valve mechanism;
A through hole that is provided inside the tank body from the main valve, and that connects the mounting portion of the main valve and the inside of the tank body;
A sub-valve accommodating portion provided on the opposite side of the mounting portion across the through hole;
A sub-valve provided in a state in which at least the valve body portion is accommodated in the sub-valve accommodating portion, and the through-hole is opened or closed by the valve body portion;
Biasing means for biasing the sub-valve to a closed state;
Sub valve opening means provided in the main valve for switching the sub valve to an open state against the biasing force of the biasing means;
A pressure vessel comprising a seal portion that prevents communication between the main valve and the outside of the tank body when the sub valve opening means switches the sub valve from the closed state.

The sub-valve opening means is movably provided with respect to the main valve between an operating position for moving the sub-valve to an open state and a retracted position for allowing the sub-valve to return to the closed state. Item 2. The pressure vessel according to Item 1.

The pressure vessel according to claim 1, wherein the tank body contains a hydrogen storage material.

The pressure vessel according to claim 3, wherein the sub valve housing portion includes a passage that allows the inside of the tank main body and the sub valve housing portion to communicate with each other, and the passage is provided with a filter that captures the hydrogen storage material.

The main valve includes a small diameter portion inserted into the mounting portion, and the sub valve opening means is formed at a tip of the small diameter portion,
The seal portion is a portion of the small diameter portion inserted into the mounting portion in a state where a part of the small diameter portion is inserted into the mounting portion and the sub valve opening means switches the sub valve from the closed state. The pressure vessel according to any one of claims 1 to 4, wherein an outer periphery and an inner periphery of the mounting portion are sealed.