JPS60248439A - 水素自動車用燃料タンク - Google Patents

水素自動車用燃料タンク

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JPS60248439A
JPS60248439A JP59102998A JP10299884A JPS60248439A JP S60248439 A JPS60248439 A JP S60248439A JP 59102998 A JP59102998 A JP 59102998A JP 10299884 A JP10299884 A JP 10299884A JP S60248439 A JPS60248439 A JP S60248439A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は水素自動車用燃料タンクに関するものである。
（従来技術） 近年ガソリンを燃料とする自動車は排気による公害が社
会問題となり、公害の発生のない水素ガスを燃料とする
自動車の開発が進められている。
しかし、水素を燃料とした自動車では、水素の燃焼反応
が従来のガソリンの燃焼速度よシ著るしく早いため、そ
の燃焼エネルギーを機械的エネルギーに変換することが
困難で、新規なエンジンを開発する必要がある。
他方、水素を燃料とする自動車では、水素が常温で気体
であるため、従来のガソリンの如き単純な燃料タンク社
使用で六りい、、Ｊｒのため。
水素を吸蔵、放出するため各種の水素吸蔵合金が開発さ
れているが、これを用いて従来のガンリン自動車と同様
安全で、かつ相当量を貯蔵できる燃料タンクを早急に開
発することが望まれているが、今のところ充分満足する
ものは得られていない。
（本発明が解決しようとする問題点） 本発明は水素自動車用燃料タンクに於て、比較的低圧力
で水素を放出し又は吸蔵せしめることができ、かつ、従
来のガソリン自動車に匹敵する走行距離を確保できる燃
料タンクであって、しかもコンパクトな装置を提供する
ことにある。
（問題点を解決するだめの手段） 燃料タンクのケーシング内に、水素吸蔵合金を収納した
複数の燃料筒が配置収納されていると共に、前記複数の
燃料筒が前記ケーシングに一体的に取付けられているヘ
ッダーに夫々接続されており、他方前記ケーシングにエ
ンジン排ガスを供給するパイプが接続されて、ケーシン
グ内の複数の燃料筒を外部加熱するように構成されてい
る水素自動車用燃料タンクである。
（作用効果） 本発明における燃料筒は多数の微細孔が形成されている
内筒と外筒との二重構造とされており、該内筒と外筒と
の間に、水素ガスを吸蔵又は放出するための水素吸蔵合
金が充填されている。本発明において使用する水素吸蔵
合金は、水素の吸蔵圧力及び放出圧力がはソ常温付近で
１０Ｈ／ｃｍ２の圧力以下好ましくは５〜３＃／ｃｍ２
であるものが望ましく、そのだめには水素吸蔵合金とし
てＬａＮｉ５合金、ミツシュメタル−ニッケル系合金若
しくはランタン含有率の高いミツシュメタル系合金又は
Ｔｉ　−Ｚｒ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｃｕ合金、　ＭＰ軽合金等
が使用できる。
また、これらの水素吸蔵合金は伝熱性を改善することが
望ましく、そのため該水素吸蔵合金に対し針状アルミニ
ウムを２〜５重量％混合する。
尚、燃料筒の内筒、外筒は耐熱性、耐久性を考慮してス
テンレス鋼製を使用することが望ましく、また内筒は適
宜ステンレス鋼の金銅であってもよい。
また、前記燃料筒の外筒の一端は閉じられており、他端
は内筒内部に連通ずる開口部が形成されており、前記燃
料筒の複数を燃料タンクのケーシング内に配置すると共
に、複数の燃料筒の開口部が集束されてケーシングに一
体的に取付けられたヘッダーに導通するようになってい
る。
他方、前記燃料タンクのケーシングには、エンジンの排
ガスを導通する排ガス経路が形成されており、ケーシン
グ内の複数の燃料筒を外部から加熱するようになってい
る。
前記燃料タンクに於て、燃料タンクに水素を充填するに
は、つぎのように行う。即ち、燃料筒内に水素ガスを供
給するに先だち、ヘッダーに取付けられている燃料供給
パイプから排気し、複数の燃料筒内及びヘッダー内の空
気を充分に排気する。
ついで、ヘッダーの燃料供給パイプから水素ガスを供給
する。水素ガスはヘッダーの燃料供給パイプからヘッダ
ーを介して複数の燃料筒の開口部から内筒内部に夫々供
給され、内筒に形成されている微細孔を通して水素吸蔵
合金に吸蔵される。
水素ガスが水素吸蔵合金に吸蔵される際の反応は発熱反
応であるため、水素を供給する際燃料タンクケーシング
のエンジン排ガス経路からケーシング内へ空気又は水を
供給して複数の燃料筒を外部から冷却しっ＼供給し、所
定量の水素ガスの充填後、ヘッダーの燃料供給パイプを
閉じる。
つぎに前記燃料タンクの水素ガスを放出する場合には、
前述における水素ガスの吸蔵と逆に吸熱反応であるため
、燃料ケーシングに取付けたエンジン排ガス経路を通じ
て排ガスを供給し、複数の燃料筒を外部加熱する。この
場合、水素ガスの放出圧力は、前記の如く水素ガスの吸
蔵と同様１０ｋｆ／／ｃｍ２以下で５〜３＃／ｃｍ２で
放出できる。
本発明に於て水素の吸蔵、放出圧力を １０　墳値２以下とする理由は＋　１０　ｋｇ／ｃ＠２
以上の圧力の場合には高圧ガス取締法の適用をうけ燃料
タンクに使用するケーシング、燃料筒等の機材並びに配
管等は高圧に耐え得るものでなければならず、必然的に
機材が複雑、かつ、高重量となり、また高価であるばか
りか実用自動車等では危険であるためである。
また１本発明で複数の燃料筒を加熱して水素を放出する
場合の熱源として水素ガスエンジンの排ガスによって外
部加熱するものであるから。
水素ガス放出のため別箇の熱源を必要とせず、燃料タン
クをコンパクトなものとすることができる。さらに本発
明は従来公知の水素ガスエンジンに適用することができ
るが、特に水素ガスに霧氷を混合する水素−水エンジン
にとって有効である。
即ち、水素単独の場合のエンジン排ガスはかなりの高温
（約１．０００℃）であるため、燃料筒をそのま＼加熱
することができず、適宜冷却しつ＼燃料タンクへ供給し
なければならないが、水素−水エンジンの排ガスは前者
より低温であるため１強いて冷却せずそのま＼癒料タン
クへ供給することができ、従って燃料タンクの軽量。
小型化に貢献することができる。
そればかりでなく、従来の水素燃料タンクではヘッダー
が燃料タンクとは別箇に取付けられているため、走行中
ヘッダーが振動し、水素ガスがリークする等の危険があ
るが１本発明はへラダーを燃料タンクに一体的に取付け
てちるため、振動のおそれはなく、まだ装置をコンパク
トなものとすることができる。
以上の如く本発明は水素の貯蔵、放出圧力を１０＃／ｃ
ｍ２以下の水素合金を充填した燃料筒を燃料タンクケー
シング内に配置し、該複数の燃料筒を外部から冷却又は
加熱することによって１０に’ｉ／ｃｍ２以下の圧力で
水素ガスを燃料タンクに充填し、放出でき、従って従来
のガソリンエンジンと殆んど同様簡単な操作で処理でき
ると共に、燃料タンクを軽量、かつ、小型なものとする
ことができるから、実用自動車の燃料タンクとして優れ
だものたらしめることができる。
（実施例） 第１図及び第２図は本発明の一実施例を示したものであ
るが、つぎに図示例によって本発明を説明する。本発明
の燃料タンク１はケーシング２内部に複数の円筒形状の
燃料筒３が配置収納されている。該燃料筒３は、夫々同
一平面上に配置されている複数の開口部４が水平方向に
配置されているパイプ５に接続している。
他方、前記ケーシング２の正面に、門型に形成されてい
るヘッダー６がケーシング２と一体的に取付けられてお
り、該ヘッダー６の両側の柱部分７に、前記同一平面上
に配置されている複数の燃料筒３の開口部４と接続して
いる平面ごとのパイプ５が、ヘッダー６の左右の柱部分
子に交互に接続されている。
また、ケーシング２の一側壁に、エンジン排ガスを供給
、する排ガスパイプ８が取付けられており、該側壁と反
対側の側壁に排ガスの排出口（図示省略）が形成されて
いる。尚、第２図中（Ｓ）は水素ガスパイプ、（Ｖ）は
バルブである。
第３図は本発明で使用する燃料筒の一実施例の拡大断面
図であって、燃料筒３は外筒９及び内筒１０とからなシ
一端は蓋１１が取付けられて密閉されておシ、他端は、
内筒１０内部と連通ずる開口部４が形成されており、前
記外筒９と内筒１０との間に水素吸蔵合金１２（針状ア
ルミニウム２〜５重量％配合）が充填されている。尚、
前記内筒１０には多数の微細孔が形成されており、吸蔵
、放出される水素ガスが導通できるようになっている。
まだ、ケーシング２内の複数の燃料筒３は、夫々僅かな
間隙を設けて配置することが必要であり、そのため、燃
料筒３の一端を密閉した蓋１１の外側面に係止部１３を
取付け、該係止部１３がケーシング２の裏面の壁１４に
形成した凹部１５に嵌着させ、また燃料筒３の他端はケ
ーシング２の正面の壁１６によって複数の燃料筒３が緊
締できるようになっている。
今、水素ガスを燃料タンク１に充填するには、排ガスパ
イプ８がら空気又は水を供給しつＸ、水素ガスパイプ５
から水素ガスを供給する。水素ガスはヘッダー６及びパ
イプ５を介してケーシング２内の複数の燃料筒３の内筒
１０の内部に供給され、さらに該内筒１０の微細孔を経
て水素吸蔵合金１２に吸蔵される。
以上のように燃料筒３を冷却しつ＼水素ガスを吸蔵した
後、水素ガスパイプ（Ｓ）のパルプ（Ｖ）を閉じ、まだ
排ガスパイプ８からの空気又は水の供給を停止する。
つぎに水素を放出するには、排ガスパイプ８からエンジ
ンの排ガスを供給して複数の燃料筒３を外部より加熱し
、水素ガスパイプ（Ｓ）のパルプ（ｖ）を開けば、外部
加熱によって水素吸蔵合金１２から放出された水素ガス
は内筒１０の微細孔から内筒１０内部へ放出し、開口部
４．ヘッダー６を経て水素ガスパイプ（Ｓ）から取出さ
れる。
特に本発明では燃料筒３内の水素吸蔵合金１２には針状
アルミニウムが混合されているため、水素吸蔵合金の伝
熱性は大巾に改善できる。
また１本発明で使用する水素吸蔵合金は１０塘価２以下
、特に５〜３　ｋｇ／ｃｍ２の圧力以下で水素を吸蔵又
は放出することができる合金であるだめ、高圧ガス規準
以下の低圧で取扱いができること、装置、配管等の機材
も特別なものを使用する必要がないから低廉であり、ま
た装置が軽量で、かつ、コンパクトなものとすることが
できる。
第４図は水素ガスを燃料タンクに吸蔵し又は放出するた
めのフローシートの一例を示したものであるが、水素ガ
スはパルプ（■１）を開き、パルプ（ｖ２）を閉じてパ
イプ（０より供給され、圧力計（ＰＩ）を介して燃料タ
ンク１内へ供給される。
水素ガスの充填が完了した後、パルプ（Ｖ＋）を閉じ、
パルプ（■２）を開いて燃料タンク１から水素ガスをエ
ンジン（Ｅ）に供給して燃焼する。
−＝−−、Ｈ−−１−ＩＭｕｋｕ−１ｊ４−１ヒＪＪ−
ｆ、ｊｊゴＩＤＩによって排出され、パルプ（ｖ３）を
閉じ、パルプ（ｖ４）を開いて燃料タンク１へ供給し、
複数の燃料筒を外部加熱して水素ガスを放出させる。
この場合燃料タンク１に取付けられている温度制御装置
（ＴＩＣ）が排ガス温度を検知しており。
排ガス温度が適正のものであるときは、パルプ（ｖ３）
を閉じ、パルプ（Ｖ４）を開き、また温度が上昇した場
合に温度制御装置が働らいてパルプ（Ｖ３）を開きパル
プ（ｖ４）を閉じて外部へ排出するようになっている。
従って本発明では排ガス温度が高い場合には燃料インク
１内へ排ガスを供給されないようになっているが、水素
−水エンジンを使用するときは排ガス温度が比較的低い
ため特に有利である。
因みに、本発明の燃料タンクは６５本の燃料筒で水素ボ
ンベ９本分の水素が充填でき、走行距離３５０Ｋｍ程度
と従来のガソリンエンジン自動車に匹敵できる性能を保
持する仁とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の一部切欠した正面図、第２
図は一部切欠した側面図、第３図は燃料筒の一例の断面
図、第４図は水素ガスの吸蔵、放出の一例を示すフロー
シートである。 １：燃料タンク、２：ケーシング、３：燃料筒、４：開
口部、５：パイプ、６：ヘッダー、７；ヘッダーの柱部
分、８：排気ガスパイプ、４：外筒、１０：内筒、１１
：蓋、１２：水素吸蔵合金、１３：係止部、１４：ケー
シングの裏面の壁、１５：裏面の壁の凹部、１６：ケー
シングの正面の壁。 特許出願人 日本重化学工業株式会社 同 三井物産株式会社 代理人市　川　理　吉 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 ’１．５ＶＢ 手続補正書（方式） 昭和５９年　９月１７日 ２、発明の名称 水素自動車用態別タンク ５、補正命令の日付 ７、補正の内容 （１）　願書に最初に添付した明細書の浄書並びに図面
の浄書・別紙のとおり（内容に変更なし）。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）燃料タンクの゛ケーシング内に、水素吸蔵合金を
    収納した複数の燃料筒が配置収納されていると共に、前
    記複数の燃料筒が前記ケーシングに一体的に取付けられ
    ているヘラグーに夫々接続されており、他方前記ケーシ
    ングにエンジン排ガスを供給するパイプが接続されて、
    ケーシング内の複数の燃料筒を外部加熱するよう構成さ
    れていることを特徴とする水素自動車用燃料タンク。
  2. （２）燃料筒に充填されている水素吸蔵合金が、１、ａ
    Ｎｉｓ合金、ミツシュメタル系合金若しくはランタン含
    有率の高いミツシュメタル合金又はＴｉ−Ｚｒ−Ｍｎ−
    Ｃｒ−Ｃｕ合金であることを特徴と一＋−２牡級詰命小
    舘開竺１慣卵鋳のル廖自動古用燃料タンク。
JP59102998A 1984-05-22 1984-05-22 水素自動車用燃料タンク Granted JPS60248439A (ja)

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JP59102998A JPS60248439A (ja) 1984-05-22 1984-05-22 水素自動車用燃料タンク
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