JP6844465B2

JP6844465B2 - 高圧容器

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Publication number: JP6844465B2
Application number: JP2017153644A
Authority: JP
Inventors: 知之岸田; 統澤井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2037-08-08
Also published as: JP2019032034A

Description

本発明は、高圧容器に関する。

燃料電池で発電した電力によって走行する燃料電池自動車が提案されている。このような自動車では、車室のフロアの下部等に水素ガスのタンクを配置することが検討されている。この場合、配置スペース上の制約から小型のタンク（以下、「小タンク」）を複数本配置してこれらの一端部に形成された口金をマニホールドで連結し、1つのバルブで流量調整する高圧容器を構成することが考えられている。

この際、複数の小タンクの他端部に配設された口金を連結部材によって連結することによって、高圧容器の剛性を高めることが検討されている。

特開２００２−１８８７９４号公報

ところで、上記のように、マニホールドに複数の小タンクの一端側を取り付ける場合には、マニホールドの外周部に雄ネジ部が形成された取付部を、口金に形成された外部連通孔の雌ねじ部に螺合させることが考えられる。すなわち、マニホールドに対して各小タンクを回転させることによって取り付けることが可能である。

一方、取付部材に対して小タンクの他端側を取り付ける場合には、マニホールドに固定された小タンクを回転させることができないため、取付方法について検討の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、複数の小タンクの一端側をマニホールドに連結し、他端側を取付部材に連結した高圧容器において、組付け性を高めた高圧容器を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る高圧容器は、略円筒状に形成された胴体部と、前記胴体部の軸方向一端側に取り付けられて前記軸方向一端側を閉塞すると共に前記胴体部の内部と外部とを連通し内周面に雌ねじが形成された第１外部連通孔が形成された第１口金と、前記胴体部の軸方向他端側に取り付けられて前記軸方向他端側を閉塞すると共に前記胴体部の内部と外部とを連通し内周面に雌ねじが形成された第２外部連通孔が形成された第２口金と、を有する複数の小タンクと、複数の各前記小タンクの前記第１外部連通孔にそれぞれ挿入可能で外周面に雄ネジ部が形成された複数の挿入部と、前記複数の挿入部同士を連結する連結部とを有し、各挿入部の先端から外部に連通する外部連通流路が内部に形成された第１マニホールドと、各前記小タンクの前記第２外部連通孔に対応した複数の挿通孔が形成され、各前記第２口金の軸方向他端部に当接される連結部材と、前記挿通孔に挿通され各前記第２外部連通孔に螺合して前記第２外部連通孔を閉塞する閉塞ネジと、を備え、前記閉塞ネジは、雄ネジが外周面に形成されたネジ部と、ネジ部の軸方向端部に形成されネジ部よりも拡径した頭部とを有し、前記ネジ部には、軸方向の先端部から軸方向に延在する軸方向流路と、前記軸方向流路の前記頭部側から前記ネジ部の外周面まで延在する径方向流路が形成されていると共に、前記連結部材には、前記第２外部連通孔に前記閉塞ネジが螺合されたとき、複数の前記径方向流路を連通させる連絡流路が形成されていると共に、前記径方向流路と前記連絡流路とを含んで構成された連通流路の一端部には外部と連通する開口部が形成されており、通常使用時には着脱自在なエンドキャップで前記開口部が閉塞されている。

請求項１に記載の発明によれば、小タンクは、略円筒状の胴体部と、胴体部の軸方向一端側を閉塞する第１口金と、軸方向他端側を閉塞する第２口金を有している。また、第１口金と、第２口金には、それぞれ胴体部の内部と外部とを連通させると共に内周面に雌ネジが形成された第１外部連通孔、第２外部連通孔が形成されている。

一方、マニホールドには、外周面に雄ネジ部が形成され第１外部連通孔に螺合可能可能な複数の挿入部が形成されている。

そこで、高圧容器の組付け時には、先ず、マニホールドの挿入部を各小タンクの第１外部連通孔内に挿入させ、小タンクを回転させることにより第１口金の第１外部連通孔に挿入部を螺合させる。これにより、各小タンクの軸方向一端側がマニホールドに固定されると共に、小タンク（胴体部）の内部がマニホールドの連通流路に連通されてマニホールドを介して外部に連通される。

一方、連結部材には、各小タンクの第２外部連通孔に対応した挿通孔がそれぞれ形成されており、第２口金の軸方向他端部に当接可能とされている。

したがって、マニホールドに取り付けられた各小タンクの第２口金の軸方向他端側に連結部材を当接させ、挿通孔から各第２外部連通孔に閉塞ネジを挿入して螺合させることによって、連結部材に小タンクを固定することができる。

このように、複数の小タンクを軸方向一端側でマニホールドに締結すると共に、他端側で連結部材に閉塞ネジで締結することによって、高圧容器の組付けが簡便に行われる。このように複数の小タンクの両端部をマニホールドと連結部材に固定しているため、高圧容器の剛性が向上する。

また、本発明によれば、閉塞ネジにはネジ部の先端から軸方向に延在する軸方向流路と、軸方向流路の頭部側から径方向に延在し端部が外周面に開口した径方向流路が形成されている。また、連結部材には、閉塞ネジが第２外部連通孔に螺合された時に、複数の径方向流路を連通させる連絡流路が形成されている。この連絡流路と径方向流路とを含んで構成された連通流路の一端部には外部に連通する開口部が形成されている。

したがって、高圧容器の組付け時に、連結部材を第２口金の軸方向他端部に当接させ、連結部材の挿通孔から第２口金の第２外部連絡流路に閉塞ネジを螺合することによって、連結部材に小タンクの軸方向他端側が固定される。この際、閉塞ネジの径方向流路と連結部材の連絡流路が連通され、小タンクの内部が閉塞ネジの軸方向流路、径方向流路、連結部材の連絡流路を介して開口部まで連通することになる。

したがって、膨張検査時に連絡流路の開口部を外部に開放すれば、マニホールド側から高圧容器内に水を注入した際、高圧容器内（例えば、小タンク内）に残存している空気が開口部から排出される。すなわち、高圧容器内に水を素早く充填することができる。

請求項１記載の本発明に係る高圧容器は組付け性に優れると共に、複数の小タンクの両端部をマニホールドと連結部材に固定しているため、剛性が向上する。

また、膨張検査（膨張測定検査）時の水充填時間を短縮させ、検査効率を向上させることができる。

（Ａ）は第１実施形態に係る高圧容器を車両上方から視た平面図であり、（Ｂ）は高圧容器を車両正面から視た正面図であり、（Ｃ）は高圧容器を車両後面から視た背面図であり、（Ｄ）は高圧容器を車両側面から視た側面図である。第１実施形態に係る高圧容器の分解斜視図である。第１実施形態に係る高圧容器の要部断面図である。第１実施形態に係る高圧容器の第１口金近傍の要部断面図である。第１実施形態に係る高圧容器の第２口金近傍の要部断面図である。高圧容器の要部断面図である。第１実施形態に係る高圧容器において、マニホールドに対する高圧容器の取付状態を示す要部断面図である。第１実施形態に係る高圧容器において、取付部材に対する高圧容器の取付状態を示す要部断面図である。第１実施形態に係る高圧容器の第２補強層の繊維を示す概略側面図である。第１実施形態に係る高圧容器の軸方向外側端部における第２補強層の繊維を軸方向視で示す概略図である。第２実施形態に係る高圧容器の第２マニホールド近傍を示す要部断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態に係るボルトの側面図である。第２実施形態に係る高圧容器において、第２マニホールドに対する高圧容器の取付状態を示す要部断面図である。第２実施形態に係る検査装置の概略構成図である。第２実施形態に係る高圧容器に対する検査装置の配管接続状態を示す断面図である。

［第１実施形態］
以下、図１〜図９を用いて、本発明に係る高圧容器の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印Ｗは車幅方向、矢印ＵＰは車両上下方向上側をそれぞれ示す。また、各図において図の煩雑さを回避するために、同一の部材については一部の部材にのみ参照符号を付し、他の部材についての参照符号を省略している場合がある。

（第１実施形態の構成）
図１（Ａ）〜（Ｄ）及び図２に示されるように、高圧容器１０は、複数の第１容器本体１２と、複数の第２容器本体１４と、第１容器本体１２と第２容器本体１４との軸方向一端部（車両前後方向前側）を連通するマニホールド１６と、マニホールド１６に取り付けられた流量調整用のバルブ１８（図２参照、図１では図示省略）と、第１容器本体１２と第２容器本体１４との軸方向他端部（車両前後方向後側）に取り付けられる連結部材２０と、第１容器本体１２と第２容器本体１４との軸方向他端部（車両前後方向後側）を閉塞又は開放するボルト２２と、を備えている。なお、第１容器本体１２と第２容器本体１４が小タンクに相当する。また、ボルト２２が閉塞ネジに相当する。

この高圧容器１０は、一例として、燃料電池車両のフロアパネル（不図示）の車両下方側にてフロアパネルに沿うように配置されている。

図１（Ａ）及び図２に示すように、第１容器本体１２と第２容器本体１４との差異は、長さのみなので、第１容器本体１２について説明し、第２容器本体１４の説明は省略する。

第１容器本体１２は、図２に示すように、車両前後方向を軸方向（長手方向）とする略円柱状に形成されている。この第１容器本体１２は、図３に示すように、円筒状に形成され車両前後方向に延在する胴体部３０と、胴体部３０の軸方向一端部（車両前後方向前側）に設けられた第１口金３２Ａと、胴体部３０の軸方向他端部（車両前後方向後側）に設けられた第２口金３２Ｂと、を含んで構成されている。なお、第１容器本体１２の軸方向中心から第１口金３２Ａ側、又は第２口金３２Ｂ側を「軸方向外側」、これと反対側のことを「軸方向内側」という場合がある。

胴体部３０は、図４に示すように、円筒状に形成されかつ一例としてアルミニウム合金により構成されたライナ３６と、シート状のＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）をライナ３６の外周面に巻き付けることで形成された第１補強層３８と第２補強層３９とを有している。なお、第１補強層３８は、繊維強化樹脂内の図示しない炭素繊維がライナ３６ひいては胴体部３０の周方向に沿って配列されている。また、第２補強層３９は、繊維強化樹脂内の図示しない炭素繊維が軸方向に交差するように配列されている。さらに、第２補強層３９の軸方向外方側の両端部は、ライナ３６の軸方向両端部よりも軸方向外方側に伸びている。

この第２補強層３９の繊維３３は、図８に示すように、第１口金３２Ａ、第２口金３２Ｂの軸方向外側端部に巻き付けられている。具体的には、図９に示すように、第１口金３２Ａの突出部４２Ａの根元部分３４Ａ（図８参照）に近接して直線的に巻き付けられている。換言すると、繊維３３は、第１口金３２Ａの軸方向外側端部の測地線の近くを通って巻き付けられている。第１口金３２Ａに巻きつけられた繊維３３は、図８に示すように、軸方向に対して所定の角度θ傾けて第２口金３２Ｂへ向って胴体部３０の第１補強層３８上に巻き付けられている（所謂ヘリカル巻き）。これにより、繊維３３は、第１口金３２Ａの軸方向外側端部において突出部４２Ａの根元部分３４Ａ側に付勢されている。

第２口金３２Ｂに対しても繊維３３は、同様に巻き付けられている。

なお、第１補強層３８と第２補強層３９は、同一タイミングで焼き固められて一体化されるが、説明の便宜のため別部材として図示している。

第１口金３２Ａは、図４に示すように、略半球状の本体部４０Ａと、この本体部４０Ａの軸心部から軸方向外側に突出形成された円筒形の突出部４２Ａとを有する。

本体部４０Ａの外周面には、軸方向他端部側にライナ３６の端部を収容するための周回する凹部４４Ａが形成されていると共に、この凹部４４Ａのさらに軸方向内側には径方向内側に切り欠かれたパッキン収容部４６Ａが形成されている。このパッキン収容部４６Ａには、Ｏリング４８Ａと、Ｏリング４８Ａの軸方向外側にバックアップリング４９Ａが収容されており、ライナ３６と第１口金３２Ａ間の気密性を担保する。

なお、本体部４０Ａの軸方向内側端面（以下、「内側端面」という）５０Ａには、軸中心に軸方向外側に凹んだ有底円柱状の凹部５２Ａが形成されている。凹部５２Ａは、軸方向外側に向って縮径するテーパ部５４Ａと、テーパ部５４Ａの軸方向外側端部から軸方向外側に延在する円柱形の円柱部５６Ａとからなる。凹部５２Ａの底面５８Ａには、外部まで連通する外部連通孔６０Ａが形成されている。

また、内側端面５０Ａには、凹部５２Ａの径方向外側に周方向に定間隔をおいて４ヶ所に有底円柱状のネジ穴６２Ａが形成されている。

さらに、内側端面５０Ａに当接されるリング状の保持板６４Ａには、周方向に所定間隔をおいて複数の挿通孔６６Ａが形成されている。挿通孔６６Ａを介して内側端面５０Ａに形成されたネジ穴６２Ａにボルト６８Ａが螺合されることにより、保持板６４Ａが内側端面５０Ａに取り付けられている。これにより、Ｏリング４８Ａのパッキン収容部４６Ａからの脱落が防止されている。

また、第１口金３２Ａの凹部５２Ａの底面５８Ａから軸方向外側端部まで延在する外部連通孔６０Ａの内周面には雌ねじが形成されており、後述する第１マニホールド１６の挿入部７８Ａが螺合される構成である。

さらに、第１口金３２Ａの突出部４２Ａの軸方向外側端面（以下、「外側端面」という）７０Ａには、Ｏリング７２Ａが嵌合される周回する嵌合溝７４Ａが形成されている。

第１口金３２Ａが取り付けられる第１マニホールド１６は、図１（Ａ）、図２に示すように、第１口金３２Ａの外側端面７０Ａに対応する径の円板状に形成された円板部７６Ａと、円板部７６Ａから軸方向内側に突出形成され外部連通孔６０Ａに螺合される挿入部７８Ａ（図４参照）と、隣接する円板部７６Ａ、７６Ａを連結する棒状の連結部８０Ａとを備えている。

また、複数の円板部７６Ａと連結部８０Ａの内部には、図３に示すように、車幅方向に延在する直線状の連通流路８２Ａが形成されている。また、各挿入部７８Ａの内部には、軸方向に延在し、第１容器本体１２の内部（凹部５２Ａ）と連通流路８２Ａとを連通させる導入・導出流路８４Ａが形成されている。

さらに、第１マニホールド１６には、図２に示すように、１つの円板部７６Ａから軸方向外側に突出形成された連結部８６が形成されており、連結部８６に流量調整弁であるバルブ１８が取り付けられている。連結部８６の内部には、共通流路８８が形成されており、第１マニホールド１６の連通流路８２Ａとバルブ１８とを連通させている。なお、第１マニホールド１６の連通流路８２Ａ、導入・導出流路８４Ａ、共通流路８８が外部連通流路に相当する。

一方、第２口金３２Ｂは、図５に示すように、第１口金３２Ａと略同様の構成である。したがって、第１口金３２Ａの構成要素と同様の構成要素には、同一の参照番号にＢを付してその詳細な説明は省略する。

また、第２口金３２Ｂが取り付けられる連結部材２０は、図２に示すように、マニホールド１６と略同様の外形である。したがって、略同様の構成要素については、マニホールド１６と同一の参照番号にＢを付してその詳細な説明を省略する。

図５に示すように、連結部材２０の円板部７６Ｂには、軸方向に貫通する挿通孔９０（図２参照）が形成されている。挿通孔９０は、図５に示すように、第２口金３２Ｂの外部連通孔６０Ｂの径よりも広い径とされている。また、円板部７６Ｂの外側端面９１において挿通孔９０の周囲には、嵌合溝９２にＯリング９４が収容されている。

この挿通孔９０から外部連通孔６０Ｂにボルト２２が挿入され、外部連通孔６０Ｂの雌ネジに螺合されることにより、容器本体１２、１４の軸方向他端部が連結部材２０に固定される構成である。

ボルト２２は、図５に示すように、外周面の一端側にネジが形成された略円柱形のネジ部９８と、ネジ部９８の他端部側に形成されネジ部９８よりも拡径された頭部９６とを有する。したがって、ボルト２２の頭部９６が連結部材２０の円板部７６Ｂ（外側端面９１）に当接するまで第１口金３２Ａ（外部連通孔６０Ａ）にボルト２２を螺合することによって、Ｏリング７２Ｂ、９４により容器本体１２、１４の気密性が確保されている。

（第１実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

高圧容器１０を組付ける場合には、図６に示すように、先ず、第１容器本体１２Ａの第１口金３２Ａの外側端面７０Ａの嵌合溝７４ＡにＯリング７２Ａを配設し、マニホールド１６の挿入部７８Ａに対して第１容器本体１２の第１口金３２Ａを接近させ、外部連通孔６０Ａ内に挿入部７８Ａに挿入させる。この際、第１容器本体１２を回転させることによって外部連通孔６０Ａに挿入部７８Ａが螺合される（図６、第１容器本体１２Ｂ参照）。また、マニホールド１６の円板部７６Ａの内側端面７７Ａが第１口金３２Ａの外側端面７０Ａに当接されることにより、Ｏリング７２Ａによって第１口金３２Ａとマニホールド１６間の気密性が担保される。

これにより、マニホールド１６に容器本体１２の軸方向一端側が固定されると共に、マニホールド１６の共通流路８８、連通流路８２Ａ、導入・導出流路８４Ａと、第１口金３２Ａの外部連通孔６０Ａを介して容器本体１２の内部（凹部５２Ａ）と外部（バルブ１８）が連通される。同様にして、全ての容器本体１２、１４がマニホールド１６の各挿入部７８Ａに固定される。

次に、図７に示すように、第２口金３２Ｂの外側端面７０Ｂの嵌合溝７４ＢにＯリング７２Ｂを嵌合させた状態で各容器本体１２、１４の第２口金３２Ｂの外側端面７０Ｂに連結部材２０の円板部７６Ｂをそれぞれ当接させる。

続いて、連結部材２０の円板部７６Ｂの外側端面９１に形成された嵌合溝９２にＯリング９４を嵌合させ、円板部７６Ｂの挿通孔９０から第２口金３２Ｂの外部連通孔６０Ｂにボルト２２が挿入される。ボルト２２が外部連通孔６０Ｂの雌ネジ部に螺合されることにより、連結部材２０が容器本体１２、１４の第２口金３２Ｂの外側端面７０Ｂに固定される（図７、第１容器本体１２Ｂ参照）。すなわち、容器本体１２、１４の軸方向他端側が連結部材２０に固定される。

この際、第２口金３２Ｂと連結部材２０との間、及び連結部材２０とボルト２２との間の気密性がそれぞれＯリング７２Ｂ、９４で担保される。

これにより、図１（Ａ）に示すように、全ての容器本体１２、１４がマニホールド１６と連結部材２０に両端部で固定され、車幅方向に所定間隔で配列されることになる。

このように、本実施形態に係る高圧容器１０では、マニホールド１６の挿入部７８Ａに対して各容器本体１２、１４の第１口金３２Ａ（外部連通孔６０Ａ）を螺合させることにより、各容器本体１２、１４の軸方向一端部（第１口金３２Ａ）がマニホールド１６に固定される。その後、各容器本体１２、１４の第２口金３２Ｂの外側端面７０Ｂに連結部材２０の円板部７６Ｂをそれぞれ当接させ、円板部７６Ｂの挿通孔９０から第２口金３２Ｂの外部連通孔６０Ｂにボルト２２を螺合させることにより、連結部材２０に各容器本体１２、１４の軸方向他端部（第２口金３２Ｂ）が固定される。

このように、容器本体１２、１４を回転させて外部連通孔６０Ａにマニホールド１６の挿入部７８Ａを螺合させることや容器本体１２、１４にボルト２２を螺合させるだけで、簡単に高圧容器１０を組み立てることができる。

特に、本実施形態の各容器本体１２、１４が第２補強層３９の繊維３３がヘリカル巻きであるため、容器本体１２、１４の軸中心に第２口金３２Ｂの突出部４２Ｂを形成でき、突出部４２Ｂの内側に外部連通孔６０Ｂを形成することができる。したがって、連結部材２０を外部連通孔６０Ｂに螺合されるボルト２２で簡単に取り付ける構成とすることができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る高圧容器１００について、図１０〜図１４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施形態は、第１実施形態の連結部材２０とボルト２２の内部に流路が形成された点が異なるので、当該部分についてのみ説明する。さらに、本実施形態では、後述する第２マニホールドと区別するために、第１実施形態のマニホールド１６を「第１マニホールド１６」という。

（第２実施形態の構成）
高圧容器１００において、容器本体１２、１４の軸方向他端部が取り付けられる第２マニホールド１０２は、車幅方向に延在する連結部材１０６と、ボルト１０８とから構成される。連結部材１０６、ボルト１０８の外形は、第１実施形態の連結部材２０、ボルト１０８と略同様である。したがって、連結部材１０６、ボルト１０８において連結部材２０、ボルト１０８と略同様の構成要素については、連結部材２０、ボルト１０８と同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

連結部材１０６には、図１２に示すように、隣接する円板部７６Ｂ間で連結部８０Ｂを貫通し、円板部７６Ｂの挿通孔９０間を連通する連絡流路１０４が形成されている

ボルト１０８は、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ネジ部９８の先端から軸心に沿って頭部９６側に延在する軸方向流路１１０と、軸方向流路１１０の頭部側端部から径方向両側に延在してネジ部９８の外周面に開口する径方向流路１１２とが形成されている。なお、ボルト１０８が閉塞ネジに相当する。

なお、ボルト１０８を第２口金３２Ｂの外部連通孔６０Ｂに螺合させると共に、ボルト１０８の頭部９６が第２マニホールド１０２（円板部７６Ｂ）の外側端面９１に当接された状態で、径方向流路１１２の開口部と連絡流路１０４の開口部が対向するように、径方向流路１１２が形成されている。

したがって、ボルト１０８の頭部９６が連結部材１０６の円板部７６Ｂに当接するまで第１口金３２Ｂ（外部連通孔６０Ｂ）にボルト１０８を螺合することによって、連絡流路１０４の端部（開口部）と径方向流路１１２の端部（開口部）が対向し、連絡流路１０４と径方向流路１１２が連通される。また、ボルト１０８の締結時に、Ｏリング７２Ｂ、９４によって容器本体１２の気密性が確保される。

なお、図１０に示すように、第２マニホールド１０２内で連絡流路１０４と径方向流路１１２で構成された略車幅方向に延在する流路を連通流路８２Ｂという。この第２マニホールド１０２の連通流路８２Ｂの車幅方向一端部が開口部１２０で外部に開口している。この開口部１２０には、エンドキャップ１２２（図１０参照）が取り付けられており、通常使用時には開口部１２０が閉塞（外部から遮断）されている。

（膨張検査装置）
次に、本実施形態の作用で説明する膨張検査装置について説明する。

図１３に示すように、膨張測定試験に用いられる膨張検査装置２００は、高圧容器１００を保持して所望の姿勢にさせる保持装置２０２と、高圧容器１００に対して水を供給して加圧する水供給装置２０４とを有する。

保持装置２０２は、高圧容器１００を構成する容器本体１２、１４を保持するホルダ２０６と、ホルダ２０６で保持された高圧容器１００の姿勢（傾斜角度）を変更可能な装置本体２０８を有する。

水供給装置２０４は、水が供給される貯留槽２１０と、高圧容器１００の第１マニホールド１６側に供給する供給ポンプ２１２と、貯留槽２１０から供給ポンプ２１２を介して第1マニホールド１６に水を供給する供給配管２１４とを備えている。

また、水供給装置２０４は、高圧容器１００の第２マニホールド１０２側と貯留槽２１０を連通する排気配管２１６と、排気配管２１６上に配設された開閉バルブ２１８と真空ポンプ２２０とを備えている。

（第２実施形態の作用・効果）
高圧容器１００は、第１実施形態の高圧容器１００と同様に、組付け時にまず、マニホールド１６の挿入部７８Ａに各容器本体１２、１４の第１口金３２Ａ（外部連通孔６０Ａ）を螺合させて取り付ける（図６参照）。続いて、図１２に示すように、各容器本体１２、１４の第２口金３２Ｂの外側端面７０Ｂに第２マニホールド１０２の円板部７６Ｂを当接させ、円板部７６Ｂの挿通孔９０から第２口金３２Ｂの外部連通孔６０Ｂにボルト１０８を挿入し、外部連通孔６０Ｂにボルト１０８を螺合することにより、第２マニホールド１０２に第２口金３２Ｂを固定する。

これにより、第１実施形態と同様に、高圧容器１００を容易に組付け可能であると共に、このように組付ける（ボルト１０８を螺合させる）だけで、第２マニホールド１０２の連絡流路１０４とボルト１０８内の径方向流路１１２が連通される。これによって、第２マニホールド１０２の連通流路８２Ｂと容器本体１２、１４の内部がボルト１０８の軸方向流路１１０を介して連通される。すなわち、通常の組付け作業を行うだけで、第２マニホールド１０２によって、容器本体１２、１４の第２口金３２Ｂ側が連通されることになる。

高圧容器１０の膨張検査を行う場合、先ず、図１４に示すように、第１マニホールド１６の連結部８６からバルブ１８（図２参照）を取り外し、連結部８６にシール部材であるプラグ２２２を取り付けることで、供給配管２１４と連結部８６の共通流路８８を気密・液密に接続する。

次に、第２マニホールド１０２の端部に形成された開口部１２０からエンドキャップ１２２（図１０参照）を取り外し、シール部材であるプラグ２２４を取り付けることで、排気配管２１６と連結部８０Ｂの連通流路８２Ｂを気密・液密に接続する。この際、開閉バルブ２１８は開放（連通）されている。

このように、供給配管２１４と排気配管２１６が接続された高圧容器１００（容器本体１２、１４）を装置本体２０８のホルダ２０６に保持させ、第１マニホールド１６側が下方、第２マニホールド１０２側が上方となるように保持装置２０２の装置本体２０８で姿勢（傾斜角度）を調整する。

この状態で、供給ポンプ２１２を駆動して貯留槽２１０から供給配管２１４、第１マニホールド１６の共通流路８８、連通流路８２Ａ、導入・導出流路８４Ａを介して各容器本体１２、１４の内部に水が流入する。

この際、開閉バルブ２１８が開放された排気配管２１６上の真空ポンプ２２０を駆動することにより、容器本体１２、１４内の空気がボルト２２の軸方向流路１１０、第２マニホールド１０２の連通流路８２Ｂ、連通流路８２Ｂの開口部１２０に取り付けられたプラグ２２４、排気配管２１６を介して貯留槽２１０に排出される。

このように、高圧容器１００の下端から水が供給され、上端から空気が排出されることにより、容器本体１２、１４等の高圧容器１００の内部に効率的に水が充填される。排気配管２１６から水が排出されることにより高圧容器１００の全体に水が充填されたことが確認されると、開閉バルブ２１８を閉じる。

この状態で、さらに供給ポンプ２１２を駆動することにより、高圧容器１０内部の圧力が所定値となるまで加圧する。所定値の圧力状態となった高圧容器１００内の水の増加量（質量）を計測することによって、高圧容器１００の膨張量を計測する。

このように、本実施形態に係る高圧容器１００の膨張検査方法によれば、高圧容器１００の下端（第１マニホールド１６）側から水を供給し、上端（第２マニホールド１０２）側から空気を排出するだけで、複数の容器本体１２、１４から構成された高圧容器１００内部に水を効率的に充填することができる。したがって、膨張検査を行う際の水充填時間が短縮され、生産（検査）効率が向上する。

特に、車室のフロアパネルの下方に配置される高圧容器１００は、設置スペースの制約から小径の容器本体１２、１４を複数組み合わせることによって構成されているため、容器本体１２、１４の第１口金３２Ａに形成された導入・導出流路８４Ａが小径となっている。したがって、容器本体１２、１４に導入・導出流路８４Ａから水を供給する際、同時に導入・導出流路８４Ａから空気を排出することが困難となり、容器本体１２、１４内に水を充填することが困難になる、あるいは長時間かかるというおそれがあった。

しかしながら、本実施形態に係る高圧容器１００の膨張検査方法では、容器本体１２、１４の第２口金３２Ｂに外部連通孔６０Ｂを設け、そこに軸方向流路１１０と径方向流路１１２が形成されたボルト２２を螺合させることによって、第２マニホールド１０２と容器本体１２、１４の内部を連通させ、第２マニホールド１０２と排気配管２１６とを連通させることによって、水充填時に容器本体１２、１４内の空気を外部に良好に排出可能とすることができる。

また、第２マニホールド１０２の連通流路８２Ｂ（開口部１２０）と外部を連通させるだけでなく、排気配管２１６に設けられた真空ポンプ２２０で高圧容器１００の内部に負圧を作用させることによって、高圧容器１００の内部から空気を排出すること、及び高圧容器１００の内部に水を注入することが一層促進される。

さらに、膨張検査終了後に高圧容器１００から水を排出する場合にも、第２マニホールド１０２の連通流路８２Ｂ（開口部１２０）と外部を連通させることにより、開口部１２０から第２マニホールド１０２の連通流路８２Ｂを介して容器本体１２、１４の内部に空気を導入することにより、第１マニホールド１６の連通流路８２Ａを介して共通流路８８から迅速に水を排出することができる。

また、高圧容器１００に第２マニホールド１０２を取り付けており、第２マニホールド１０２の連通流路８２Ｂの端部が開口部１２０で外部に開口しているため、開口部１２０を閉塞しているエンドキャップ１２２を取り外してプラグ２２４を接続するだけで、排気配管２１６を各容器本体１２、１４に簡単に接続させることができる。

さらに、容器本体１２、１４は第２補強層３９の繊維３３がヘリカル巻きされているため、軸心に第２口金３２Ｂの突出部４２Ｂを形成でき、その内部に外部連通孔６０Ｂを形成できる。したがって、ボルト１０８の内部に軸方向流路１１０と径方向流路１１２を形成すると共に、連結部材１０６に隣接する挿通孔９０間を連通する連絡流路１０４を形成し、外部連通孔６０Ｂにボルト１０８を螺合するだけで第２マニホールド１０２を構成することができる。

すなわち、連結部材１０６に容器本体１２、１４の端部を固定するだけで、第２マニホールド１０２が構成されることになる。

なお、上述した第１、第２実施形態では、第１マニホールド１６の挿入部７８Ａに対して容器本体１２、１４を一本ずつ螺合させる説明をしたが、複数の容器本体１２、１４を一斉に螺合させても良い。

また、第２実施形態では、排気配管２１６上の真空ポンプ２２０を駆動して高圧容器１０、３００内に負圧を作用させて内部の空気を排出する構成としたが、真空ポンプがない構成でも良い。

さらに、第２実施形態の第２マニホールド１０２内に形成された連通流路８２Ｂは、容器本体１２、１４の長さが異なるため折れ曲がっているが、容器本体１２、１４の長さを統一することで車幅方向に一直線に延びる形状にしても良い。このように構成すれば、高圧容器１０（容器本体１２、１４）内の空気が一層スムーズに排出され、検査時間をさらに短縮することができる。

また、内部に水素が収容される高圧容器１０、１００に対する膨張検査方法として説明したが、これに限らず、その他の気体やＬＰＧ等の液体等が収容される高圧容器に適用することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０高圧容器
１６マニホールド
２０連結部材
２２ボルト（閉塞ネジ）
３０胴体部
３２Ａ第１口金
３２Ｂ第２口金
６０Ａ外部連通孔（第１外部連通孔）
６０Ｂ外部連通孔（第２外部連通孔）
８２Ａ連通流路（外部連通流路）
８４Ａ導入・導出流路（外部連通流路）
８８共通流路（外部連通流路）
１００高圧容器
１０４連絡流路
１０６連結部材
１０８ボルト（閉塞ネジ）
１１０軸方向流路
１１２径方向流路
１２０開口部

Claims

略円筒状に形成された胴体部と、前記胴体部の軸方向一端側に取り付けられて前記軸方向一端側を閉塞すると共に前記胴体部の内部と外部とを連通し内周面に雌ねじが形成された第１外部連通孔が形成された第１口金と、前記胴体部の軸方向他端側に取り付けられて前記軸方向他端側を閉塞すると共に前記胴体部の内部と外部とを連通し内周面に雌ねじが形成された第２外部連通孔が形成された第２口金と、を有する複数の小タンクと、
複数の各前記小タンクの前記第１外部連通孔にそれぞれ挿入可能で外周面に雄ネジ部が形成された複数の挿入部と、前記複数の挿入部同士を連結する連結部とを有し、各挿入部の先端から外部に連通する外部連通流路が内部に形成された第１マニホールドと、
各前記小タンクの前記第２外部連通孔に対応した複数の挿通孔が形成され、各前記第２口金の軸方向他端部に当接される連結部材と、
前記挿通孔に挿通され各前記第２外部連通孔に螺合して前記第２外部連通孔を閉塞する閉塞ネジと、
を備え、
前記閉塞ネジは、雄ネジが外周面に形成されたネジ部と、ネジ部の軸方向端部に形成されネジ部よりも拡径した頭部とを有し、前記ネジ部には、軸方向の先端部から軸方向に延在する軸方向流路と、前記軸方向流路の前記頭部側から前記ネジ部の外周面まで延在する径方向流路が形成されていると共に、
前記連結部材には、前記第２外部連通孔に前記閉塞ネジが螺合されたとき、複数の前記径方向流路を連通させる連絡流路が形成されていると共に、前記径方向流路と前記連絡流路とを含んで構成された連通流路の一端部には外部と連通する開口部が形成されており、通常使用時には着脱自在なエンドキャップで前記開口部が閉塞されている高圧容器。