JP6968286B2 - 高圧水素容器 - Google Patents

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Description

本発明は、高圧水素を貯蔵する高圧水素容器に関する。
従来、燃料電池式の搬送用車両では、高圧水素の出入口を円筒部の一端部に形成されたドーム状の頂部に設ける高圧水素容器を用いる技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
特許第６１２００１７号公報
しかしながら、特許文献１の技術では、搬送用車両に搭載された高圧水素容器の使用中に想定される高圧水素の繰り返し圧力サイクルが存在するため、応力水準を低減するように胴部分に厚肉の円筒部を用い、当該円筒部の一端部にドーム状の部分を形成する。このため、安全な高圧水素容器の製造に手間がかかり、製造コストが高くなる課題があった。
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、簡易な構成で製造に手間がかからず、製造コストが低減できる安全な高圧水素容器を提供することを目的とする。
［１］
本発明の高圧水素容器は、
高圧水素の貯蔵用の金属円筒と、
前記金属円筒の両端部をそれぞれ覆う蓋部材と、
前記金属円筒の円筒部の外周を取り囲む外側筒と、
前記蓋部材と前記外側筒とを固定した締結部材と、
を備え、
前記金属円筒は、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、マンガンクロム鋼、マンガン鋼もしくはボロン添加鋼のうちいずれか１つを有するものとして構成され、
前記金属円筒の内周面は、脱炭層が除去されており、
前記蓋部材には、前記金属円筒の端面と対向する位置に、外部へ通じる漏洩水素放出孔が形成され、
前記漏洩水素放出孔の出口には、漏洩水素を検知する水素センサが設けられている。
［２］
［１］に記載の高圧水素容器では、
前記締結部材には、ボルトが用いられる。
［３］
［２］に記載の高圧水素容器では、
前記ボルトは、前記蓋部材から前記外側筒に差し込まれ、
前記蓋部材には、前記ボルトの頭部を収納する凹部が形成される。
［４］
［１］〜［３］のいずれか１つに記載の高圧水素容器では、
前記金属円筒の外周と前記外側筒の内周との間には、前記金属円筒と前記外側円筒とを離間させた隙間が形成される。
［５］
［４］に記載の高圧水素容器では、
前記外側筒には、前記隙間から外周側の外部に通じる流路が形成される。
［６］
［１］〜［５］のいずれか１つに記載の高圧水素容器は、
前記金属円筒と前記蓋部材とを嵌め合う第１嵌め合い構造を有する。
［７］
［６］に記載の高圧水素容器では、
前記第１嵌め合い構造よりも内径側の前記金属円筒と前記蓋部材との間には、シール部材が設けられる。
［８］
［１］〜［７］のいずれか１つに記載の高圧水素容器は、
前記外側筒と前記蓋部材とを嵌め合う第２嵌め合い構造を有する。
［９］
［８］に記載の高圧水素容器では、
前記第２嵌め合い構造は、前記締結部材の締結部に設けられる。
［１０］
［１］〜［９］のいずれかに記載の高圧水素容器では、
前記外側筒は、平坦な下面を有する。
［１１］
［１］〜［１０］のいずれか１つに記載の高圧水素容器では、
前記外側筒は、四角筒形状の外側四角筒である。
［１２］
［１］〜［９］のいずれか１つに記載の高圧水素容器では、
前記外側筒は、円筒形状の外側円筒である。
［１３］
［１］〜［１２］のいずれか１つに記載の高圧水素容器では、
当該高圧水素容器は、輸送用車両のカウンターウェイトの一部を兼ねる。
本発明の高圧水素容器によれば、蓋部材は、外側円筒に対して締結部材によって固定される。このため、高圧水素容器は、金属円筒の円筒部の外周を取り囲む外側円筒に、金属円筒の両端部をそれぞれ覆う蓋部材を締結部材によって固定して製造できる。したがって、簡易な構成で製造に手間がかからず、製造コストが低減できる安全な高圧水素容器が提供できる。
本発明の実施の形態に係るフォークリフトを示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る高圧水素容器を金属円筒及び外側筒の筒延伸方向を表す断面にて示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る高圧水素容器の一部を図２のＡ部を拡大して示す拡大図である。 本発明の実施の形態の変形例１に係る高圧水素容器を金属円筒及び外側筒の筒延伸方向を表す断面にて示す説明図である。 本発明の実施の形態の変形例１に係る高圧水素容器を図４の矢印Ｂの方向から示す側面図である。 本発明の実施の形態の変形例２に係る高圧水素容器を図４の矢印Ｂの方向から示す側面図である。 本発明の実施の形態の変形例２に係る高圧水素容器の金属円筒及び外側筒を図４の矢印Ｂの方向からの断面にて示す説明図である。
以下に、本発明の蓄圧器の好ましい実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
＜フォークリフト１００の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係るフォークリフト１００を示す概略構成図である。図１に示すフォークリフト１００は、燃料電池式の輸送用車両である。フォークリフト１００は、車体１０１の前部に荷役装置１０２を備える。フォークリフト１００は、車体１０１の中央部に運転席１０３を備える。
フォークリフト１００は、運転席１０３の下方に燃料電池１０４を備える。燃料電池１０４は、発電ユニット１０５と、高圧水素容器１と、を有する。発電ユニット１０５は、空気中の酸素と高圧水素容器１から供給される水素とを化学反応させて電力を発生させる。
フォークリフト１００は、車体１０１の前部に駆動輪である一対の前輪１０６と、車体１０１の後部に送舵輪である一対の後輪１０７と、を備える。一対の前輪１０６は、図示しない電動モータに駆動される。電動モータには、発電ユニット１０５から電力が供給される。一対の後輪１０７は、運転席１０３に搭乗した運転者によって操舵される。
フォークリフト１００は、車体１０１の後部にカウンターウェイト１０８を備える。カウンターウェイト１０８は、車両重量調整と車体１０１における重量バランスとを図る。フォークリフト１００は、車体１０１の前部にカウンターウェイトを備えない。フォークリフト１００の車体１０１の中央部に備えた高圧水素容器１は、カウンターウェイト１０８を補助する重量を有する。すなわち、高圧水素容器１は、フォークリフト１００のカウンターウェイトの一部を兼ねる。このため、燃料電池１０４は、軽量で加工のし易い図示しないケースに収容されている。ケースは、カウンターウェイトの一部を兼ねない。
＜その他の輸送用車両＞
上述のようにフォークリフト１００に高圧水素容器１が用いられる。しかし、これに限られない。その他の輸送用車両にも高圧水素容器１が用いられる。たとえば、輸送用車両としては、空港などで使用されるトーイングカーなどでも良い。
＜高圧水素容器１の構成＞
図２は、本発明の実施の形態に係る高圧水素容器１を金属円筒２及び外側筒４の筒延伸方向を表す断面にて示す説明図である。図２に示す高圧水素容器１は、高圧水素を貯蔵する。高圧水素容器１は、金属円筒２と、蓋部材３と、外側筒４と、を備える。蓋部材３は、外側筒４に対して締結部材であるボルト５によって固定されている。ボルト５は、一定間隔で同一円周上に複数箇所にて固定を行っている。ここで、外側筒４は、外側筒の一例である。外側筒４は、円筒形状の外側円筒を用いている。
＜金属円筒２＞
金属円筒２は、両端部が開放された高圧水素の貯蔵用の円筒部材である。金属円筒２は、内部に貯蔵する高圧水素の漏れを防ぐため、継目無しの金属製円筒部材で構成されている。
金属円筒２は、たとえば、低合金鋼で構成されている。すなわち、金属円筒２は、たとえばクロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、マンガンクロム鋼、マンガン鋼もしくはボロン添加鋼のうちいずれか１つを有するものとして構成されている。
金属円筒２の内周面は、脱炭層が除去されている。また、金属円筒２の内周面は、脱炭層の除去の後、質量の大きいショット玉の照射によって内面に残留圧縮応力が付与されている。
なお、金属円筒２の外周には、炭素繊維強化樹脂部が巻き付けられても良い。炭素繊維強化樹脂部は、金属円筒２の所要の耐圧性である機械的強度を確保するために設けられる。炭素繊維強化樹脂部は、強化材に炭素繊維を用い、これに樹脂を含浸させて強度を向上させた複合材料であり、たとえばＰＡＮ系炭素繊維あるいはＰＩＴＣＨ系炭素繊維などが用いられる。
＜蓋部材３＞
蓋部材３は、金属円筒２の両端部にそれぞれ取り付けられて金属円筒２の両端部を覆い、金属円筒２を閉塞する。一対の蓋部材３は、円板部材である。少なくとも一方の蓋部材３には、図示しない水素通し孔に繋がった図示しないバルブが設けられ、高圧水素の封入又は放出に利用される。一対の蓋部材３は、金属円筒２と同様な金属製である。
一対の蓋部材３には、ボルト５を挿通する挿通孔３ａが複数形成されている。蓋部材３の挿通孔３ａには、ボルト５の頭部５ａを収納する凹部３ｂが形成されている。なお、凹部３ｂは、形成されなくても良い。凹部３ｂの無い場合には、ボルト５の頭部５ａが蓋部材３の外側に突出する。
＜外側筒４＞
外側筒４は、両端部が開放され、金属円筒２の円筒部の外周を取り囲む円筒部材である。外側筒４は、製造コストの低減を図るために溶接管などの継目を有する金属製円筒部材で良い。外側筒４は、金属円筒２よりも安価な鉄鋼材料の金属製である。外側筒４は、金属円筒２と同等以上の密度を有する材料であると好ましい。
外側筒４には、ボルト５がねじ込まれるネジ穴４ａが形成されている。ボルト５は、蓋部材３から外側筒４に差し込まれてネジ固定される。ボルト５は、蓋部材３の凹部３ｂとボルト５の頭部５ａとの間にスパナなどの工具を差し込んでネジ固定されている。また、ボルト５は、頭部５ａに六角レンチなどの工具を嵌め込む差し込み穴を有してネジ固定されても良い。
＜円筒状の隙間６＞
金属円筒２の外周と外側筒４の内周との間には、金属円筒２と外側筒４とを離間させた円筒状の隙間６が形成されている。隙間６の半径方向の幅は、たとえば、１ｍｍ以上が好ましく、２ｍｍ以上がより好ましい。貯蔵する高圧水素に直接接触する金属円筒２には、水素が浸透する。しかし、隙間６を隔てた外側筒４には、金属円筒２からにじみ出た水素が隙間６に溜まって浸透しない。そのため、高圧水素容器１は、外側筒４及びボルト５の水素劣化を生じない。また、隙間６が金属円筒２の外周と外側筒４の内周との間に存在することにより、金属円筒２が貯蔵する高圧水素によって周方向に変形してもその変形応力が外側筒４及びボルト５に伝わらない。
＜高圧水素容器１の一部の詳細＞
図３は、本発明の実施の形態に係る高圧水素容器１の一部を図２のＡ部を拡大して示す拡大図である。図３に示すように、外側筒４には、隙間６から外周側の外部に通じる流路７が形成されるのが望ましい。隙間６に溜まった水素は、流路７から外部に流れることにより、隙間６に水素が高濃度に溜まらず、高圧水素容器１の安全が確保できる。なお、流路７は、設けられなくても良い。また、流路７は、１つ又は複数であっても良い。
金属円筒２と蓋部材３とは、第１嵌め合い構造８によって嵌め合っている。第１嵌め合い構造８は、金属円筒２の両端部の外周部に形成された凸部８ａと、蓋部材３の内側面に形成された凹部８ｂと、を嵌め合う構造である。凸部８ａ及び凹部８ｂは、円環状である。また、凸部８ａ及び凹部８ｂは、同一円周上に複数点在しても良い。なお、第１嵌め合い構造８は、その他の形状で嵌め合っても良い。
第１嵌め合い構造８よりも内径側の金属円筒２と蓋部材３との間には、シール部材としての第１Ｏリング９ａ及び第２Ｏリング９ｂが設けられる。第１Ｏリング９ａは、第２Ｏリング９ｂよりも内周側に配置されている。第１Ｏリング９ａは、金属円筒２と蓋部材３との間を密封する。第２Ｏリング９ｂは、第１Ｏリング９ａが劣化して水素が漏洩した場合のシール部材である。
第１Ｏリング９ａと第２Ｏリング９ｂとの間には、蓋部材３に漏洩水素放出孔１０が形成されている。漏洩水素放出孔１０は、蓋部材３の外側の外部に通じている。漏洩水素放出孔１０の出口には、水素センサ１１が設けられる。水素センサ１１は、漏洩水素の漏れを監視する。
外側筒４と蓋部材３とは、第２嵌め合い構造１２によって嵌め合っている。第２嵌め合い構造１２は、外側筒４の両端部の中央部に形成された凸部１２ａと、蓋部材３の内側面に形成された凹部１２ｂと、を嵌め合う構造である。凸部１２ａ及び凹部１２ｂは、円環状である。また、凸部１２ａ及び凹部１２ｂは、同一円周上に複数点在しても良い。なお、第２嵌め合い構造１２は、その他の形状で嵌め合っても良い。
第２嵌め合い構造１２は、ボルト５の締結部に設けられる。ボルト５は、外側筒４が第２嵌め合い構造１２によって蓋部材３と精度の良い位置決めで組み合わせられた部分にて締結されている。
＜変形例１＞
図４は、本発明の実施の形態の変形例１に係る高圧水素容器１を金属円筒２及び外側筒４の筒延伸方向を表す断面にて示す説明図である。図５は、本発明の実施の形態の変形例１に係る高圧水素容器１を図４の矢印Ｂの方向から示す側面図である。ここでは、上記実施の形態と同様の事項の説明を省略し、その特徴部分のみ説明する。
図４及び図５に示すように、蓋部材３の挿通孔３ａには、ボルト５の頭部５ａを収納する凹部が形成されていない。ボルト５の頭部５ａは、蓋部材３の外側に突出している。ボルト５は、頭部５ａに六角レンチなどの工具を嵌め込む差し込み穴５ａ１を有してネジ固定されている。
＜変形例２＞
図６は、本発明の実施の形態の変形例２に係る高圧水素容器１を図４の矢印Ｂの方向から示す側面図である。図７は、本発明の実施の形態の変形例２に係る高圧水素容器１の金属円筒２及び外側筒４を図４の矢印Ｂの方向からの断面にて示す説明図である。ここでは、上記実施の形態と同様の事項の説明を省略し、その特徴部分のみ説明する。
図６に示すように、蓋部材３は、平坦な下面を有する。蓋部材３は、板状部材である。外側筒４は、図示された蓋部材３と同様に平坦な下面を有する。図７に示すように、外側筒４は、蓋部材３の外周形状に合わせて同形状の四辺を有する四角筒形状の外側四角筒である。外側筒４は、４枚の板状部材４ｂを組み合わせて構成されている。４枚の板状部材４ｂの固定には、ボルト４ｃなどの固定部材が用いられている。
なお、外側筒４は、外側四角筒とは別の平坦な下面を有する形状でも良い。たとえば、外側筒４は、Ｕ字形状、円錐台状あるいは四角錐台状などの多角形状の筒部材でも良い。このとき、蓋部材３は、外側筒４の外周形状に合わせて同形状の板状部材であれば良い。
＜実施の形態の効果＞
実施の形態によれば、高圧水素容器１は、高圧水素の貯蔵用の金属円筒２を備える。高圧水素容器１は、金属円筒２の両端部をそれぞれ覆う蓋部材３を備える。高圧水素容器１は、金属円筒２の円筒部の外周を取り囲む外側筒４を備える。高圧水素容器１は、蓋部材３と外側筒４とを固定した締結部材を備える。
この構成によれば、高圧水素容器１は、金属円筒２の円筒部の外周を取り囲む外側筒４に、金属円筒２の両端部をそれぞれ覆う蓋部材３を締結部材であるボルト５によって固定して製造できる。したがって、簡易な構成で製造に手間がかからず、製造コストが低減できる安全な高圧水素容器１が提供できる。
実施の形態によれば、締結部材には、ボルト５が用いられている。
この構成によれば、高圧水素容器１は、金属円筒２の円筒部の外周を取り囲む外側筒４に、金属円筒２の両端部をそれぞれ覆う蓋部材３をボルト５によって固定して製造できる。
実施の形態によれば、ボルト５は、蓋部材３から外側筒４に差し込まれている。蓋部材３には、ボルト５の頭部５ａを収納する凹部３ｂが形成されている。
この構成によれば、ボルト５が高圧水素容器１の両端部で突出せず、高圧水素容器１の双方の蓋部材３の間に設けられた円筒部が限られた設置空間で最大限大きくでき、高圧水素容器１の貯蔵する高圧水素が増量できる。特に、輸送用車両に搭載された高圧水素容器１は、車両上の限られた設置空間で最大限に大きくできて有効である。
実施の形態によれば、金属円筒２の外周と外側筒４の内周との間には、金属円筒２と外側筒４とを離間させた円筒状の隙間６が形成されている。
この構成によれば、貯蔵する高圧水素に直接接触する金属円筒２には、水素が浸透する。しかし、隙間６を隔てた外側筒４には、金属円筒２からにじみ出た水素が隙間６に溜まって浸透しない。そのため、高圧水素容器１は、外側筒４及び締結部材であるボルト５の水素劣化を生じず、安全である。また、隙間６が金属円筒２の外周と外側筒４の内周との間に存在することにより、金属円筒２が貯蔵する高圧水素によって周方向に変形してもその変形応力が外側筒４及び締結部材であるボルト５に伝わらない。
実施の形態によれば、外側筒４には、隙間６から外周側の外部に通じる流路７が形成されている。
この構成によれば、隙間６には、金属円筒２からにじみ出た水素が溜まっていく。隙間６に溜まった水素は、流路７から外部に流れることにより、隙間６に水素が高濃度に溜まらず、高圧水素容器１の安全が確保できる。また、外側筒４及び締結部材であるボルト５の水素劣化が生じない。
実施の形態によれば、高圧水素容器１は、金属円筒２と蓋部材３とを嵌め合う第１嵌め合い構造８を有する。
この構成によれば、蓋部材３に締結部材などで固定されない金属円筒２が第１嵌め合い構造８によって蓋部材３と精度の良い位置決めで組み合わせられる。それにより、金属円筒２は、蓋部材３に対して締結部材などを用いて固定する必要が無い。このため、製造工数が削減でき、製造コストが低減できる。また、金属円筒２が蓋部材３に対して締結部材などを用いて固定された場合の締結部材の水素劣化が防げる。さらに、金属円筒２と蓋部材３とが第１嵌め合い構造８によって位置固定されているので、金属円筒２が外側筒４に接触せず、円筒状の隙間６が塞がれない。
実施の形態によれば、第１嵌め合い構造８よりも内径側の金属円筒２と蓋部材３との間には、シール部材である第１Ｏリング９ａ及び第２Ｏリング９ｂが設けられる。
この構成によれば、第１嵌め合い構造８の部分は、金属円筒２と蓋部材３との間が複雑に形状を変化させ、密封性が良くない。シール部材である第１Ｏリング９ａ及び第２Ｏリング９ｂが第１嵌め合い構造８よりも内径側の金属円筒２と蓋部材３との間に設けられることにより、密封性の良くない部分よりも内径側にてシール部材である第１Ｏリング９ａ及び第２Ｏリング９ｂが金属円筒２と蓋部材３とを密封する。これにより、内部に貯蔵する高圧水素のシール部材である第１Ｏリング９ａ及び第２Ｏリング９ｂよりも外周側からの漏れが防止できる。
実施の形態によれば、高圧水素容器１は、外側筒４と蓋部材３とを嵌め合う第２嵌め合い構造１２を有する。
この構成によれば、蓋部材３に締結部材であるボルト５で固定される外側筒４が第２嵌め合い構造１２によって蓋部材３と精度の良い位置決めで組み合わせられる。それにより、外側筒４は、蓋部材３に対して締結部材であるボルト５を用いて容易に固定できる。このため、締結部材であるボルト５による締結の製造工程が容易に行え、製造コストが低減できる。
実施の形態によれば、第２嵌め合い構造１２は、締結部材であるボルト５の締結部に設けられる。
この構成によれば、外側筒４が第２嵌め合い構造１２によって蓋部材３と精度の良い位置決めで組み合わせられた部分にて締結部材であるボルト５を用いて締結できる。このため、締結部材であるボルト５による締結の製造工程がより容易に行え、製造コストがより低減できる。
実施の形態によれば、外側筒４は、平坦な下面を有する。
この構成によれば、外側筒４は、平坦な下面にて下方に設置面に設置できる。これにより、平坦な下面を有する外側筒４の設置面に対する設置が安定する。
実施の形態によれば、外側筒４は、四角筒形状の外側四角筒である。
この構成によれば、外側筒４は、平行な上下面と平行な両側面とを有し、上下面と両側面とを直交平面に構成されている。これにより、外側四角筒に構成された外側筒４が外周面に余計な凸部を有さず、１つの高圧水素容器１の上下左右方向には他の外側四角筒を有する高圧水素容器１が隣接配置でき、複数の高圧水素容器１が無駄な空間無く積み重ねできる。
実施の形態によれば、外側筒４は、円筒形状の外側円筒である。
この構成によれば、外側円筒に構成された外側筒４は、全周方向に対して均等な耐圧性を有する。これにより、外側円筒に構成された外側筒４の剛性が高められる。
実施の形態によれば、高圧水素容器１は、輸送用車両のカウンターウェイトの一部を兼ねている。
この構成によれば、金属円筒２及び外側筒４の２重の円筒部材によって高圧水素容器１の重量が重くなる。そのため、輸送用車両のカウンターウェイトの搭載総量が削減でき、輸送用車両の部品点数が削減できる。これにより、輸送用車両の製造コストが低減できる。
１ 高圧水素容器、２ 金属円筒、３ 蓋部材、３ａ 挿通孔、３ｂ 凹部、４ 外側筒、４ａ ネジ穴、４ｂ 板状部材、４ｃ ボルト、５ ボルト、５ａ 頭部、５ａ１ 差し込み穴、６ 隙間、７ 流路、８ 第１嵌め合い構造、８ａ 凸部、８ｂ 凹部、９ａ 第１Ｏリング、９ｂ 第２Ｏリング、１０ 漏洩水素放出孔、１１ 水素センサ、１２ 第２嵌め合い構造、１２ａ 凸部、１２ｂ 凹部、１００ フォークリフト、１０１ 車体、１０２ 荷役装置、１０３ 運転席、１０４ 燃料電池、１０５ 発電ユニット、１０６ 前輪、１０７ 後輪、１０８ カウンターウェイト。

Claims (13)

  1. 高圧水素の貯蔵用の金属円筒と、
    前記金属円筒の両端部をそれぞれ覆う蓋部材と、
    前記金属円筒の円筒部の外周を取り囲む外側筒と、
    前記蓋部材と前記外側筒とを固定した締結部材と、
    を備え、
    前記金属円筒は、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、マンガンクロム鋼、マンガン鋼もしくはボロン添加鋼のうちいずれか１つを有するものとして構成され、
    前記金属円筒の内周面は、脱炭層が除去されており、
    前記蓋部材には、前記金属円筒の端面と対向する位置に、外部へ通じる漏洩水素放出孔が形成され、
    前記漏洩水素放出孔の出口には、漏洩水素を検知する水素センサが設けられている高圧水素容器。
  2. 前記締結部材には、ボルトが用いられる請求項１に記載の高圧水素容器。
  3. 前記ボルトは、前記蓋部材から前記外側筒に差し込まれ、
    前記蓋部材には、前記ボルトの頭部を収納する凹部が形成される請求項２に記載の高圧水素容器。
  4. 前記金属円筒の外周と前記外側筒の内周との間には、前記金属円筒と前記外側筒とを離間させた隙間が形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の高圧水素容器。
  5. 前記外側筒には、前記隙間から外周側の外部に通じる流路が形成される請求項４に記載の高圧水素容器。
  6. 前記金属円筒と前記蓋部材とを嵌め合う第１嵌め合い構造を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の高圧水素容器。
  7. 前記第１嵌め合い構造よりも内径側の前記金属円筒と前記蓋部材との間には、シール部材が設けられる請求項６に記載の高圧水素容器。
  8. 前記外側筒と前記蓋部材とを嵌め合う第２嵌め合い構造を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の高圧水素容器。
  9. 前記第２嵌め合い構造は、前記締結部材の締結部に設けられる請求項８に記載の高圧水素容器。
  10. 前記外側筒は、平坦な下面を有する請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の高圧水素容器。
  11. 前記外側筒は、四角筒形状の外側四角筒である請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の高圧水素容器。
  12. 前記外側筒は、円筒形状の外側円筒である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の高圧水素容器。
  13. 当該高圧水素容器は、輸送用車両のカウンターウェイトの一部を兼ねる請求項１〜１２のいずれか１項に記載の高圧水素容器。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112762348B (zh) * 2020-12-09 2022-12-16 河南中原特钢装备制造有限公司 介质为氢气的高温超高压容器
US20230059902A1 (en) * 2021-08-19 2023-02-23 Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh Work machine
GB2615333A (en) * 2022-02-03 2023-08-09 Bamford Excavators Ltd Working vehicle
FR3133387A1 (fr) * 2022-03-11 2023-09-15 Manitou Bf Machine de manutention comportant un réservoir destiné à contenir de l’hydrogène

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1178044B (de) * 1961-12-22 1964-09-17 Smith Corp A O Aus geschichtetem Material bestehender Druckbehaelter
US3489309A (en) * 1966-12-13 1970-01-13 Foster Wheeler Corp Pressure vessels
JPS4890B1 (ja) * 1968-06-27 1973-01-05
JPS5016504U (ja) * 1973-06-11 1975-02-21
US4228496A (en) 1976-09-07 1980-10-14 Tandem Computers Incorporated Multiprocessor system
JPS6120017U (ja) 1984-07-11 1986-02-05 株式会社東芝 巻線
JPS62113967A (ja) * 1985-11-12 1987-05-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高圧容器の円筒胴
JP2558859B2 (ja) * 1989-01-27 1996-11-27 株式会社豊田自動織機製作所 水素エンジン型荷役作業車
GB2233752A (en) * 1989-07-07 1991-01-16 Shell Int Research Composite pressure vessel
JP2003065437A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Denso Corp 圧力容器
JP2004155599A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Kazunari Ikuta 水素の製造方法及び水素−酸素の製造方法並びにこれらの製造装置
KR100589450B1 (ko) * 2003-01-24 2006-06-14 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 고압탱크
DE102005042939A1 (de) * 2005-09-09 2007-03-22 Still Gmbh Mobile Arbeitsmaschine mit einem druckbeaufschlagten Tank
US8146761B2 (en) * 2007-01-08 2012-04-03 Ncf Industries, Inc. Intermodal container for transporting natural gas
JP5071801B2 (ja) * 2008-03-31 2012-11-14 トヨタ自動車株式会社 高圧タンクとその製造方法
JP5198676B1 (ja) * 2012-06-27 2013-05-15 卓男 水木 圧力容器の継手構造及び配管の継手構造
JP6388524B2 (ja) * 2014-10-31 2018-09-12 Ｊｆｅコンテイナー株式会社 蓄圧器及び蓄圧器の製造方法
JP2016183687A (ja) * 2015-03-25 2016-10-20 Ｊｆｅコンテイナー株式会社 高圧容器
DE102016208376A1 (de) * 2016-05-17 2017-11-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug
JP6725485B2 (ja) * 2017-12-25 2020-07-22 Ｊｆｅスチール株式会社 高圧水素ガス用蓄圧器
JP6741707B2 (ja) * 2018-03-07 2020-08-19 本田技研工業株式会社 高圧タンク装置及びその制御方法
JP6800254B2 (ja) * 2019-01-25 2020-12-16 本田技研工業株式会社 燃料ガスの充填方法

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