(57)【要約】【課題】簡単で小型な構成によって、一時放出流体を所定の排出域に排出することが可能な高圧タンク装置及び流体排出方法を提供する。【解決手段】高圧タンク装置１０は、高圧タンク１４と、放出路１６と、圧力開放手段１８と、導出路２０とを備える。高圧タンク１４は、樹脂製のライナ４２と、ライナ４２の外面を覆う補強層４０とを有する。放出路１６は、ライナ４２の内部の流体を所定の排出域に導くことが可能である。圧力開放手段１８は、放出路１６に介装され、高圧タンク１４の通常時には、排出域とライナ４２の内部とを遮断し、高圧タンク１４の非常時に、排出域とライナ４２の内部とを連通する。導出路２０は、ライナ４２と補強層４０との間である被覆部７４に介在する流体を、放出路１６の圧力開放手段１８よりも下流側に導出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強層で覆われた樹脂製のライナの内部に流体を収容可能な高圧タンクを備える高圧タンク装置であって、
前記ライナの内部の前記流体を所定の排出域に導くことが可能な放出路と、
前記放出路に介装され、前記高圧タンクの通常時には、前記排出域と前記ライナの内部とを遮断し、前記高圧タンクの非常時に、前記排出域と前記ライナの内部とを連通する圧力開放手段と、
前記ライナと前記補強層との間である被覆部に介在する前記流体を、前記放出路の前記圧力開放手段よりも下流側に導出する導出路と、
を備える高圧タンク装置。
【請求項２】
請求項１記載の高圧タンク装置において、
前記高圧タンクは、前記ライナの開口部に設けられるボス部を有し、
前記ボス部には、前記放出路の一部を形成する放出孔と、前記導出路を形成する導出孔と、がそれぞれ設けられ、
前記圧力開放手段は、前記放出孔に設けられ、
前記導出孔は、前記被覆部と、前記放出孔の前記圧力開放手段よりも下流側とを連通する、高圧タンク装置。
【請求項３】
請求項２記載の高圧タンク装置において、
前記ボス部は、前記ライナの内部と外部を連通する挿入孔が貫通形成された口金と、前記挿入孔に挿入される挿入部材と、を有し、
前記放出孔は、前記挿入部材に設けられ、
前記導出孔は、前記口金に設けられて前記被覆部に連通する第１孔部と、前記挿入部材に設けられて前記放出孔の前記圧力開放手段よりも下流側に連通する第２孔部と、を有する、高圧タンク装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の高圧タンク装置において、
前記ライナは、軸方向の両端に前記開口部がそれぞれ設けられ、
前記軸方向の両端の前記開口部のそれぞれに前記ボス部が設けられる、高圧タンク装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の高圧タンク装置において、
前記導出路を流通する前記流体の圧力損失は、前記放出路を流通する前記流体の圧力損失よりも大きい、高圧タンク装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の高圧タンク装置において、
前記圧力開放手段は、所定の温度まで加熱されると、前記高圧タンクの非常時であるとして、前記排出域と前記ライナの内部とを連通する、高圧タンク装置。
【請求項７】
補強層で覆われた樹脂製のライナの内部に流体を収容可能な高圧タンクを備える高圧タンク装置を用いた流体排出方法であって、
前記高圧タンク装置は、圧力開放手段を備え、前記圧力開放手段は、前記ライナの内部の前記流体を所定の排出域に導くことが可能な放出路に介装され、前記高圧タンクの通常時には、前記排出域と前記ライナの内部とを遮断し、前記高圧タンクの非常時に、前記排出域と前記ライナの内部とを連通し、
前記流体排出方法は、
前記ライナと前記補強層との間である被覆部に連通する導出路に前記被覆部に介在する前記流体を導出する導出工程と、
前記導出路に導出した前記流体を、前記放出路の前記圧力開放手段よりも下流側を介して前記排出域に導く排出工程と、
を有する、流体排出方法。
【請求項８】
請求項７記載の流体排出方法において、
前記ライナの開口部にボス部が設けられ、前記ボス部には、前記放出路の一部を形成する放出孔と、前記導出路を形成する導出孔とがそれぞれ設けられ、前記圧力開放手段は前記放出孔に設けられ、
前記導出工程では、前記被覆部から前記導出孔に前記流体を導出し、
前記排出工程では、前記導出孔から前記放出孔の前記圧力開放手段よりも下流側に前記流体を導出して前記排出域に導く、流体排出方法。
【請求項９】
請求項８記載の流体排出方法において、
前記ボス部は、前記ライナの内部と外部とを連通する挿入孔が貫通形成された口金と、前記挿入孔に挿入される挿入部材と、を有し、
前記放出孔は、前記挿入部材に設けられ、
前記導出孔は、前記口金に設けられて前記被覆部に連通する第１孔部と、前記挿入部材に設けられて前記放出孔の前記圧力開放手段よりも下流側に連通する第２孔部と、を有し、
前記導出工程では、前記被覆部から前記第１孔部に導出した前記流体を前記第２孔部にさらに導出し、
前記排出工程では、前記第２孔部から前記放出孔に導出した前記流体を前記排出域に導く、流体排出方法。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の流体排出方法において、
前記ライナは、軸方向の両端に前記開口部がそれぞれ設けられ、
前記軸方向の両端の前記開口部のそれぞれに前記ボス部が設けられ、
前記導出工程で、前記被覆部から前記ボス部のそれぞれの前記導出孔に導出した前記流体を、前記排出工程により前記排出域に導く、流体排出方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０の何れか１項に記載の流体排出方法において、
前記導出路を流通する前記流体の圧力損失は、前記放出路を流通する前記流体の圧力損失よりも大きく、
前記高圧タンクの非常時には、前記ライナの内部の前記流体を、前記導出路よりも前記放出路に優先して流通させる、流体排出方法。
【請求項１２】
請求項７〜１１の何れか１項に記載の流体排出方法において、
前記圧力開放手段が所定の温度まで加熱された場合に、前記高圧タンクの非常時であるとして、前記排出域と前記ライナの内部とを連通する、流体排出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強層で覆われた樹脂製のライナの内部に流体を収容可能な高圧タンクを備える高圧タンク装置及び流体排出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を内側に収容可能な樹脂製のライナと、該ライナの外面を覆う繊維強化プラスチック等からなる補強層とを有する高圧タンクを備える高圧タンク装置が知られている。この種の高圧タンクでは、例えば、特許文献１に記載されるように、ライナを透過して、該ライナの外面と補強層との間（以下、被覆部ともいう）に流体が進入することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被覆部に流体が滞留すると、ライナと補強層との剥離や、ライナがその内部に向かって突出するバックリング等が生じ易くなる懸念がある。このため、ライナを透過して被覆部に進入した流体は、被覆部から導出することが好ましい。被覆部から導出される流体（以下、一時放出流体ともいう）は、一時的に限定された量で生じるため、高圧タンク装置の通常動作の一環として、高圧タンクの外部の所定の排出域に排出することが考えられる。この際、高圧タンク装置の大型化や高コスト化等を回避するべく、一時放出流体を所定の排出域に排出可能とする構成は、簡単且つ小型であることが求められる。
【０００５】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、簡単で小型な構成によって、一時放出流体を所定の排出域に排出することが可能な高圧タンク装置及び流体排出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、補強層で覆われた樹脂製のライナの内部に流体を収容可能な高圧タンクを備える高圧タンク装置であって、前記ライナの内部の前記流体を所定の排出域に導くことが可能な放出路と、前記放出路に介装され、前記高圧タンクの通常時には、前記排出域と前記ライナの内部とを遮断し、前記高圧タンクの非常時に、前記排出域と前記ライナの内部とを連通する圧力開放手段と、前記ライナと前記補強層との間である被覆部に介在する前記流体を、前記放出路の前記圧力開放手段よりも下流側に導出する導出路と、を備える。
【０００７】
本発明の別の一態様は、補強層で覆われた樹脂製のライナの内部に流体を収容可能な高圧タンクを備える高圧タンク装置を用いた流体排出方法であって、前記高圧タンク装置は、圧力開放手段を備え、前記圧力開放手段は、前記ライナの内部の前記流体を所定の排出域に導くことが可能な放出路に介装され、前記高圧タンクの通常時には、前記排出域と前記ライナの内部とを遮断し、前記高圧タンクの非常時に、前記排出域と前記ライナの内部とを連通し、前記流体排出方法は、前記ライナと前記補強層との間である被覆部に連通する導出路に前記被覆部に介在する前記流体を導出する導出工程と、前記導出路に導出した前記流体を、前記放出路の前記圧力開放手段よりも下流側を介して前記排出域に導く排出工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、高圧タンクの非常時にライナの内部の流体を排出域へと導く放出路のうち、圧力開放手段よりも下流側を利用して、被覆部に介在する流体を排出域に排出することができる。これによって、被覆部から導出路に導出された一時放出流体を簡単且つ小型な構成で排出域に排出可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る高圧タンク装置と給排部との概略構成図である。
【図２】図１の高圧タンク装置の軸方向の一端側の要部拡大断面図である。
【図３】図１の高圧タンク装置の軸方向の他端側の要部拡大断面図である。
【図４】通常時の圧力開放手段を説明する説明図である。
【図５】非常時の圧力開放手段を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る高圧タンク装置及び流体排出方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図において、同一又は同様の機能及び効果を奏する構成要素に対しては同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する場合がある。
【００１１】
本発明に係る高圧タンク装置は、例えば、燃料電池電気自動車等の燃料電池車両である搭載体に搭載され、燃料電池システムに供給するための水素ガスを収容する高圧タンクを備えるものとして好適に用いることができる。そこで、本実施形態では、搭載体を燃料電池車両とし、高圧タンクが水素ガスを流体として収容する例について説明するが、特にこれに限定されるものではない。高圧タンク装置は、燃料電池車両以外の搭載体に搭載されてもよいし、水素ガス以外の流体を高圧タンクに収容することも可能である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る高圧タンク装置１０は、給排部１２を介して水素ガスを給排する高圧タンク１４と、放出路１６と、圧力開放手段１８と、導出路２０とを備える。
【００１３】
給排部１２は、例えば、充填口２２から供給された水素ガスを、分岐路２４を介して高圧タンク１４に供給すること、及び高圧タンク１４から排気した水素ガスを、分岐路２４を介してレギュレータ２６に供給し、圧力調整した後に燃料電池システム２８に供給することが可能に構成されている。
【００１４】
給排部１２では、充填口２２と分岐路２４とが配管３０ａにより接続され、分岐路２４と高圧タンク１４とが配管３０ｂにより接続され、レギュレータ２６を介して分岐路２４と燃料電池システム２８とが配管３０ｃにより接続される。給排部１２の各構成要素と配管３０ａ、３０ｂ、３０ｃとの間には接続部３２がそれぞれ設けられ、これらの接続部３２は、高圧タンク装置１０等の通常時には、水素ガスの漏れが生じないように気密に形成されている。
【００１５】
高圧タンク１４は、補強層４０と、ライナ４２と、保護部材４４と、ボス部４６とを有する。高圧タンク１４では、その軸方向（以下、高圧タンク１４の軸方向を単に軸方向ともいう）の一端側（図１の矢印Ｘ１側）と、他端側（図１の矢印Ｘ２側）とにそれぞれボス部４６が設けられている。以下では、軸方向の一端側に設けられたボス部４６を給排側ボス部４６ａともいい、軸方向の他端側に設けられたボス部４６をエンド側ボス部４６ｂともいう。また、給排側ボス部４６ａ及びエンド側ボス部４６ｂを特に区別しない場合には、これらを総称してボス部４６ともいう。
【００１６】
補強層４０は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等からなり、ライナ４２の外面等を覆う。ライナ４２は、樹脂からなる中空体であり、その内部に水素ガスを収容することが可能である。具体的には、ライナ４２は、筒状の胴体部５２を有する。図２に示すように、ライナ４２は、胴体部５２（図１参照）の軸方向一端側（矢印Ｘ１方向側）に、ドーム状部５４と、ドーム状部５４の径方向内端に設けられた陥没部５６と、該陥没部５６から突出し且つ胴体部５２よりも小径の筒状部５８とを有する。筒状部５８の内側にライナ４２の開口部６０が設けられている。図３に示すように、胴体部５２（図１参照）の軸方向他端側（矢印Ｘ２方向側）においても同様に、ライナ４２は、ドーム状部５４と陥没部５６と筒状部５８とを有する。なお、本実施形態では、補強層４０及びライナ４２は、その軸方向の一端側と他端側とが、軸方向に直交する方向を軸として対称となるように構成されている。
【００１７】
陥没部５６は、ライナ４２の水素ガスを収容する内部に向かって陥没している。筒状部５８の基端側（図２の矢印Ｘ２側、図３の矢印Ｘ１側）には雄ねじ５８ａが設けられている。保護部材４４は、例えば、樹脂等からなり、主に、ライナ４２のドーム状部５４と胴体部５２との境界部分及びその周辺を補強層４０を介して覆う。このように保護部材４４を設けることで、高圧タンク１４の耐衝撃性等を向上させることができる。
【００１８】
図２及び図３に示すように、ボス部４６には、放出孔６２及び導出孔６４が形成される。また、放出孔６２には、圧力開放手段１８が介装されるとともに、該放出孔６２の下流側の端部は接続部６６を介して排出管６８と連通している。放出孔６２及び排出管６８の内側に、ライナ４２の内部の水素ガスを所定の排出域（不図示）に導くことが可能な放出路１６が形成される。排出域は、例えば、搭載体（不図示）の外部の風通しに優れた大気中等、水素ガスを排出するのに適した場所である。
【００１９】
導出孔６４は、互いに連通する第１孔部７０及び第２孔部７２を有し、これらの内側に導出路２０が形成される。導出路２０は、ライナ４２と補強層４０との間である被覆部７４に介在する水素ガスを、放出路１６の圧力開放手段１８よりも下流側（共通路１６ａ）に導出する。
【００２０】
具体的には、図２に示すように、給排側ボス部４６ａは、口金７６と、挿入部材７８とを有する。口金７６は、例えば、金属製であり、ライナ４２の筒状部５８に外装される。また、口金７６は、筒状の突出部８０と、該突出部８０の基端から径方向外側に広がる肩部８２とを有し、突出部８０の軸方向に沿って挿入孔８４が貫通形成されている。肩部８２は、突出部８０と反対側（図２の矢印Ｘ２側）の端面８２ａが、ライナ４２の陥没部５６の外面に臨む。また、肩部８２の外周面は、ライナ４２の胴体部５２及びドーム状部５４とともに補強層４０で覆われている。突出部８０は、補強層４０に設けられた開口４０ａから露出するように突出する。
【００２１】
挿入孔８４は、部位によって径が相違し、突出部８０の先端面８０ａ側に位置する中内径孔８４ａと、肩部８２の端面８２ａ側に位置する大内径孔８４ｂと、これら中内径孔８４ａ及び大内径孔８４ｂの間に位置する小内径孔８４ｃとからなる。大内径孔８４ｂ内にライナ４２の筒状部５８が挿入され、該筒状部５８内に円筒状のカラー８６が圧入されている。これによって、大内径孔８４ｂの内周面とカラー８６の外周面との間で筒状部５８が支持される。
【００２２】
大内径孔８４ｂの内壁には、筒状部５８の雄ねじ５８ａよりも先端側に臨む部位に、周方向に沿う円環状のシール溝８８が形成され、且つ筒状部５８の雄ねじ５８ａに臨む部位に、該雄ねじ５８ａと螺合する雌ねじ９０が形成されている。シール溝８８の内部には、Ｏリングからなるシール部材９２が配設され、これによって、筒状部５８の外周面と大内径孔８４ｂの内周面との間がシールされる。また、雄ねじ５８ａと雌ねじ９０とが螺合することで、ライナ４２の筒状部５８と口金７６とが接合されている。
【００２３】
口金７６には、導出孔６４の第１孔部７０がさらに貫通形成されている。第１孔部７０は、被覆部７４に介在する水素ガスを、被覆部７４の外部に導出するために設けられる。具体的には、第１孔部７０は、その一方の開口７０ａが口金７６の端面８２ａに設けられ、他方の開口７０ｂが中内径孔８４ａの内周面に設けられる。なお、第１孔部７０は、口金７６に対して、１つだけ設けられてもよいし、該口金７６の周方向に一定の間隔をおいて複数設けられてもよい。
【００２４】
挿入部材７８は、中内径孔８４ａの径より外径が大きい頭部９４と、頭部９４から挿入孔８４の内部に向かって延在する挿入部９６とを有する。挿入部材７８では、挿入部９６が中内径孔８４ａと小内径孔８４ｃとカラー８６との内周面に沿って挿入孔８４に挿入される。
【００２５】
この際、頭部９４は、挿入孔８４から露出し、挿入部９６に臨む側（図２の矢印Ｘ２側）の一端面９４ａが、突出部８０の先端面８０ａに当接する。頭部９４の一端面９４ａには、その外周縁部を周回するように円環状のシール溝９８が形成され、該シール溝９８の内部にＯリングからなるシール部材１００が配設される。これによって、頭部９４の一端面９４ａと、突出部８０の先端面８０ａとの間がシールされる。
【００２６】
挿入部９６は、小内径孔８４ｃに臨む部分の外周面に、周方向に沿う円環状のシール溝１０２が形成され、該シール溝１０２の内部には、Ｏリングからなるシール部材１０４が配設されている。これによって、挿入部９６の外周面と挿入孔８４の内周面との間がシールされる。
【００２７】
挿入部材７８の内部には、放出孔６２と、導出孔６４の第２孔部７２と、給排孔１０６とがそれぞれ形成されている。放出孔６２は、挿入部９６のライナ４２の内部に臨む側の先端面９６ａと、頭部９４の外周面９４ｂとを連通するように挿入部材７８に貫通形成され、頭部９４の外周面９４ｂに設けられた接続部６６を介して排出管６８と連通している。
【００２８】
放出孔６２に介装される圧力開放手段１８は、高圧タンク１４の通常時には、排出域とライナ４２の内部とが遮断されるように、放出孔６２の一部を閉塞し、高圧タンク１４の非常時には、放出孔６２を開放して、排出域とライナ４２の内部とを連通することが可能に構成されている。本実施形態では、圧力開放手段１８が、所定の作動温度まで加熱されると、高圧タンク１４の非常時であるとして、排出域とライナ４２の内部とを連通する熱作動式である例について説明するが、特にこれに限定されるものではない。圧力開放手段１８は、例えば、高圧タンク１４の内圧が所定値を超えて上昇した場合に、高圧タンク１４の非常時であるとして、排出域とライナ４２の内部とを連通するように構成されてもよい。
【００２９】
図４に示すように、圧力開放手段１８は、高圧タンク１４の通常時、すなわち、放出孔６２を開放する前（作動前）では、本体部１０８と、ピストン１１０と、可溶栓１１２と、付勢部材１１４とを有する。これらのうち、可溶栓１１２は、例えば、ガラスバルブや、ヒューズメタルからなり、所定の温度以上になると溶融する。圧力開放手段１８では、ライナ４２への水素ガス充填時等の高圧タンク１４の通常時における昇温では可溶栓１１２が溶融せず、一方、火災等の高圧タンク１４の非常時における昇温が生じた場合には可溶栓１１２が速やかに溶融するように作動温度が予め設定されている。このため、図５に示すように、高圧タンク１４の非常時に放出孔６２を開放した後（作動後）の圧力開放手段１８では、可溶栓１１２が溶融している。
【００３０】
本体部１０８は、有底筒状であり、頭部９４に設けられた連通孔１１６の内部に、その開口側から挿入されている。連通孔１１６は、その延在方向の一端側（図４及び図５の矢印Ｘ１側）が、頭部９４の他端面９４ｃに開口する。また、連通孔１１６の他端側（図４及び図５の矢印Ｘ２側）は、放出孔６２と連通している。さらに、連通孔１１６は、部位によって径が相違し、一端側から他端側に向かって、大内径部１１６ａ、中内径部１１６ｂ、小内径部１１６ｃがこの順に設けられている。
【００３１】
本体部１０８は大内径部１１６ａに挿入され、該本体部１０８の開口側の端面１０８ａが、大内径部１１６ａと中内径部１１６ｂとの間に形成される段差面１１８に当接している。本体部１０８の内径と、中内径部１１６ｂの内径とは略等しくなっている。小内径部１１６ｃの内径は、放出孔６２の内径よりも大きくなっている。
【００３２】
本体部１０８の内部及び連通孔１１６の内部には、ピストン１１０が進退可能に設けられる。ピストン１１０は、小内径部１１６ｃの内径と等しいか僅かに小さい外径のボディ部１２０と、ボディ部１２０の基端側（図４及び図５の矢印Ｘ１側）に設けられるフランジ部１２２と、ボディ部１２０の先端側（図４及び図５の矢印Ｘ２側）に設けられる先端部１２４とを有する。フランジ部１２２の外径は、本体部１０８の内径と等しいか僅かに小さくなっている。先端部１２４の外径は、放出孔６２の内径と等しいか僅かに小さくなっている。
【００３３】
フランジ部１２２の径方向の略中央には凹部１２２ａが設けられ、該凹部１２２ａには可溶栓１１２の一部を挿入することが可能となっている。また、フランジ部１２２のボディ部１２０に臨む側（図４及び図５の矢印Ｘ２側）の端面１２２ｂと、連通孔１１６の中内径部１１６ｂと小内径部１１６ｃとの間に形成される段差面１２６との間に、付勢部材１１４が配設されている。付勢部材１１４は、スプリング等からなり、ピストン１１０を基端側（図４及び図５の矢印Ｘ１側）に向かって弾発付勢する。
【００３４】
図４に示すように、作動前の圧力開放手段１８では、本体部１０８の内側の底壁面１０８ｂとピストン１１０の凹部１２２ａとの間に可溶栓１１２が配設されることで、ピストン１１０が付勢部材１１４による弾発力に抗して進出した状態で維持されている。この際、ピストン１１０の先端部１２４は、放出孔６２の内部に挿入され、これによって、放出孔６２が閉塞されている。この際、ピストン１１０の先端部１２４を周回するようにＯリングからなるシール部材１２８が配設されることで、放出孔６２に挿入された先端部１２４の外周面と放出孔６２の内周面との間がシールされる。
【００３５】
一方、図５に示すように、作動後の圧力開放手段１８では、可溶栓１１２が溶解することで、付勢部材１１４の弾発付勢下にピストン１１０が後退する。これによって、ピストン１１０の先端部１２４が、放出孔６２の外部に配置されることになる。その結果、放出孔６２の圧力開放手段１８よりも上流側（図２のライナ４２の内部側）と下流側（排出域側）とが連通する。
【００３６】
なお、圧力開放手段１８は、上記の構成に限定されるものではなく、高圧タンク１４の非常時に、高圧タンク１４の内圧を低減させるべく一般的に用いられる、いわゆる、ＰＲＤ（Pressure Relief Device）、安全弁等を適用することができる。
【００３７】
図２に示すように、挿入部材７８の第２孔部７２では、その一方の開口７２ａが、口金７６に設けられた第１孔部７０の開口７０ｂと対向するように、挿入部９６の外周面に設けられる。また、他方の開口７２ｂが、圧力開放手段１８よりも下流側の放出孔６２の内面に設けられる。これによって、第１孔部７０及び第２孔部７２を介して、被覆部７４と放出孔６２の圧力開放手段１８よりも下流側とが連通する。
【００３８】
つまり、被覆部７４に進入した水素ガスは、第１孔部７０及び第２孔部７２からなる導出孔６４を介して、放出孔６２の圧力開放手段１８よりも下流側に導出され、さらに、放出孔６２から接続部６６を介して排出管６８に導出されることで、排出域へと排出される。なお、挿入部材７８に設けられる第２孔部７２の個数や配置は、第１孔部７０の個数や配置に対応するように設定される。
【００３９】
本実施形態では、放出孔６２の圧力開放手段１８よりも下流側全体の内径に比して、導出孔６４全体の内径を小さくすることで、導出路２０を流通する水素ガスの圧力損失が、放出路１６を流通する水素ガスの圧力損失よりも大きくなるように設定されている。
【００４０】
図２に示すように、給排孔１０６は、挿入部９６の先端面９６ａと、頭部９４の外周面９４ｂとを連通するように挿入部材７８に貫通形成され、頭部９４の外周面９４ｂに設けられた接続部１３０を介して給排部１２の配管３０ｂが接続されている。これによって、給排孔１０６は、給排部１２とライナ４２の内部とを連通することが可能になっている。また、挿入部材７８の内部には、不図示の主止弁（電磁弁）が内蔵され、該主止弁を開閉することによって、給排部１２とライナ４２の内部とを連通した状態と遮断した状態とを切り換えられる。
【００４１】
接続部１３０は、高圧タンク装置１０の通常時には、水素ガスの漏れが生じないように気密に形成されている。接続部１３０の内部に配管３０ｂが挿通されている。また、接続部１３０は、その一部が給排孔１０６に挿入されることで、挿入部材７８の頭部９４に固定されている。頭部９４と接続部１３０との間には、シール部材１３６と、隔離部材１３８とが挟持されている。
【００４２】
隔離部材１３８は、一端に底部１３８ａを有する有底筒状である。また、隔離部材１３８の開口側には漏洩流体収容部１４０が一体に接続されている。
【００４３】
図１及び図２に示すように、漏洩流体収容部１４０は、例えば、給排部１２の接続部３２や、上記の接続部１３０を少なくとも囲う壁部によって構成される。これによって、漏洩流体収容部１４０は、通常時には水素ガスの漏洩が生じないように設定された箇所から、不具合により漏洩した漏洩流体を収容可能となっている。
【００４４】
漏洩流体収容部１４０には、漏洩流体収容部１４０内の水素ガスを検知する漏洩検知センサ１４２（図１参照）が設けられる。漏洩検知センサ１４２としては、水素ガスの漏洩の有無又は水素ガスの漏洩量（濃度）を検知することが可能な種々の水素センサを用いることができる。
【００４５】
図３に示すように、エンド側ボス部４６ｂは、挿入部材７８に代えて、挿入部材１４４を備えることを除いて、給排側ボス部４６ａ（図２参照）と同様に構成されている。挿入部材１４４は、給排孔１０６が形成されず、上記の主止弁が設けられていないこと、接続部１３０を介した給排部１２との接続がなされていないこと、及び挿入部９６の軸方向の長さが若干短いことを除いて、挿入部材７８と同様に構成されている。つまり、エンド側ボス部４６ｂは、口金７６と、挿入部材１４４とを有し、軸方向に直交する方向を軸として給排側ボス部４６ａと対称となるように高圧タンク１４に配設されている。
【００４６】
このため、エンド側ボス部４６ｂの口金７６にも、導出孔６４の第１孔部７０が形成されている。また、挿入部材１４４の内部にも、放出孔６２と、導出孔６４の第２孔部７２とが形成されている。この放出孔６２には、圧力開放手段１８が介装され、その下流側に導出孔６４が連通し、さらに下流側の端部に接続部６６を介して排出管６８が連通している。
【００４７】
本実施形態に係る高圧タンク装置１０は、基本的には以上のように構成される。この高圧タンク装置１０の通常時の動作では、例えば、図１に示すように、充填口２２を介して水素補給源（不図示）から給排部１２に供給された水素ガスが、配管３０ａ、分岐路２４、配管３０ｂ、給排孔１０６（図２参照）及び開状態の主止弁を介してライナ４２の内部に給気される。この給気により、ライナ４２に水素ガスが十分に充填された場合、水素補給源からの水素ガスの供給を停止する。
【００４８】
ライナ４２内の水素ガスを燃料電池システム２８へと供給する場合には、ライナ４２内から給排孔１０６及び開状態の主止弁を介して配管３０ｂに排気された水素ガスをレギュレータ２６に送る。この水素ガスは、レギュレータ２６で圧力が調整された後、配管３０ｃを介して燃料電池システム２８へと供給される。
【００４９】
上記のようにして水素ガスを排気することでライナ４２の内圧が低下すると、該ライナ４２が補強層４０に向かって押圧される押圧力も小さくなるため、ライナ４２を透過した水素ガスが被覆部７４に進入し易くなる。
【００５０】
このため、図２、図３及び図４に示すように、被覆部７４に介在する水素ガスは導出路２０に導出される（導出工程）。具体的に、水素ガスは、被覆部７４から、ボス部４６に形成された第１孔部７０へと流動し、さらに、挿入部材７８に形成された第２孔部７２へと流動する。そして、導出路２０に導出した水素ガス（以下、一時放出流体ともいう）は、放出路１６の圧力開放手段１８よりも下流側（共通路１６ａ）を介して排出域へと導かれる（排出工程）。具体的に、導出路２０（第２孔部７２）は、圧力開放手段１８よりも下流側で放出路１６に接続されているため、導出路２０を経由した一時放出流体は、放出路１６の一部である共通路１６ａを介して排出域へと排出される。
【００５１】
一時放出流体は、一時的に限定された量で生じるため、高圧タンク装置１０の通常動作の一環として排出域に排出される。つまり、導出工程及び排出工程の際には、圧力開放手段１８は、図４に示すように作動前の状態にあり、排出域とライナ４２の内部とが遮断されるように放出孔６２の一部を閉塞している。このため、導出路２０から放出路１６の圧力開放手段１８よりも下流側に一時放出流体を良好に導出して、排出域に排出することができる。
【００５２】
以上から、本実施形態に係る高圧タンク装置１０及び流体排出方法によれば、高圧タンク１４の非常時にライナ４２の内部の水素ガスを排出域へと導く放出路１６のうち、圧力開放手段１８よりも下流側を利用して、被覆部７４に介在する水素ガスを排出域に排出することができる。これによって、被覆部７４から導出路２０に導出された一時放出流体を簡単且つ小型な構成で排出域に排出可能とすることができる。
【００５３】
また、一時放出流体を排出域に排出可能とすることで、被覆部７４に水素ガスが滞留することを抑制できるため、ライナ４２と補強層４０との剥離や、ライナ４２がその内部に向かって突出するバックリング等が生じることを回避できる。その結果、高圧タンク装置１０が大型化することや高コスト化すること等を抑制しつつ、高圧タンク１４の耐久性を向上させることができる。
【００５４】
しかも、放出路１６の一部を利用することにより、一時放出流体が排出域以外の領域に排出されることを回避できる。このため、例えば、燃料電池車両である搭載体のフロア（不図示）の下方に高圧タンク装置１０を配設した場合であっても、該フロアを介してキャビン（不図示）に水素ガスが進入する懸念がない。従って、搭載体に対して、フロアのシール性を高めるための構成を設ける必要がない分、高圧タンク装置１０を低コストで容易に搭載することも可能になる。
【００５５】
高圧タンク装置１０では、例えば、給排部１２の接続部３２（図１参照）や、給排部１２と高圧タンク１４との接続部１３０（図２参照）に緩みが生じた場合等のように、高圧タンク装置１０の不具合による漏洩流体が発生することが考えられる。この漏洩流体は、一時放出流体とは別に、漏洩流体収容部１４０に収容されるため、一時放出流体を含まない漏洩流体を漏洩検知センサ１４２により検知することができる。その結果、一時放出流体を漏洩流体であるとして誤検知することを回避できるため、高圧タンク装置１０の不具合を高精度に検知することが可能になる。
【００５６】
ところで、例えば、車両火災により高圧タンク装置１０が高温環境下に置かれた場合等のような、高圧タンク１４の非常時には、圧力開放手段１８が昇温して作動温度に達する。これによって、放出孔６２の圧力開放手段１８よりも上流側と下流側とが連通することで、ライナ４２の内部の水素ガスが放出路１６を介して排出域へと排出される。この際、上記の通り、導出路２０を流通する水素ガスの圧力損失が、放出路１６を流通する水素ガスの圧力損失よりも大きくなるように設定されている。このため、ライナ４２の内部の水素ガスを、導出路２０よりも放出路１６に優先して流通させることができる。
【００５７】
この場合、ライナ４２の内部の水素ガスが被覆部７４に向かって流入することを回避できるため、ライナ４２の内部の水素ガスを効率的に排出域に排出することが可能になる。なお、たとえ、ライナ４２の内部の水素ガスが被覆部７４に向かって流入しても、被覆部７４内の水素ガスの圧力がライナ４２の内圧を超えることはないため、高圧タンク１４の破損等に繋がる懸念はない。
【００５８】
従って、この高圧タンク装置１０では、圧力開放手段１８を備えることにより、非常時における高温環境下で高圧タンク１４の内圧が上昇しても、該内圧が所定の大きさに達する前に圧力開放手段１８を作動させて、該内圧を速やかに降下させることができる。
【００５９】
上記の実施形態に係る高圧タンク装置１０では、高圧タンク１４は、ライナ４２の開口部６０に設けられるボス部４６を有し、ボス部４６には、放出路１６の一部を形成する放出孔６２と、導出路２０を形成する導出孔６４と、がそれぞれ設けられ、圧力開放手段１８は、放出孔６２に設けられ、導出孔６４は、被覆部７４と、放出孔６２の圧力開放手段１８よりも下流側とを連通することとした。
【００６０】
この場合、ボス部４６の内部に設けられた導出孔６４によって導出路２０が形成されるため、例えば、ボス部４６の外部に不図示の配管等を設けて導出路２０を構成するような場合に比して、一時放出流体を排出域に排出可能とするための構成を一層小型化することが可能になる。なお、導出路２０は、例えば、開口７０ｂが中内径孔８４ａの内周面に代えて突出部８０の外周面に設けられた第１孔部（不図示）のみからなる導出孔６４と、該導出孔６４と排出管６８とを連通するべくボス部４６の外部に設けられた導出管（不図示）とによって形成されてもよい。
【００６１】
上記の実施形態に係る高圧タンク装置１０では、ボス部４６は、ライナ４２の内部と外部を連通する挿入孔８４が貫通形成された口金７６と、挿入孔８４に挿入される挿入部材７８、１４４と、を有し、放出孔６２は、挿入部材７８、１４４に設けられ、導出孔６４は、口金７６に設けられて被覆部７４に連通する第１孔部７０と、挿入部材７８、１４４に設けられて放出孔６２の圧力開放手段１８よりも下流側に連通する第２孔部７２と、を有することとした。この場合、放出孔６２及び導出孔６４を簡素化できるため、一時放出流体をより簡単且つより小型な構成で排出域に排出することが可能になる。
【００６２】
上記の実施形態に係る高圧タンク装置１０では、ライナ４２は、軸方向の両端に開口部６０がそれぞれ設けられ、軸方向の両端の開口部６０のそれぞれにボス部４６（給排側ボス部４６ａ、エンド側ボス部４６ｂ）が設けられることとした。この場合、給排側ボス部４６ａ及びエンド側ボス部４６ｂの両方に設けられた導出路２０と、放出路１６とにより、一時放出流体を排出域に導くことができる。これによって、被覆部７４に水素ガスが滞留することをより効果的に抑制することが可能となるため、高圧タンク１４の耐久性を一層向上させることができる。
【００６３】
また、給排側ボス部４６ａ及びエンド側ボス部４６ｂの両方に圧力開放手段１８が設けられることにより、例えば、非常時に高圧タンク１４が軸方向の何れか一端部側のみから火炎等に曝された場合であっても、火炎に曝された側の圧力開放手段１８を速やかに作動温度に到達させることができる。このため、高圧タンク１４の内圧が所定の大きさを上回ることをより確実に回避することが可能になる。
【００６４】
上記の実施形態に係る高圧タンク装置１０では、導出路２０を流通する流体（水素ガス）の圧力損失が、放出路１６を流通する流体（水素ガス）の圧力損失よりも大きいこととした。これによって、高圧タンク１４の非常時に、ライナ４２の内部の水素ガスを導出路２０よりも放出路１６に優先して流通させることができるため、排出域への水素ガスの排出効率を向上させることができる。
【００６５】
なお、上記の実施形態では、放出孔６２の圧力開放手段１８よりも下流側全体の内径に比して、導出孔６４全体の内径を小さくすることで、放出路１６に比して導出路２０の圧力損失が大きくなるように設定した。しかしながら、特にこれに限定されるものではない。例えば、導出孔６４に対して部分的に、放出路１６よりも細径となる細径部（不図示）等を１個又は複数個設けることや、導出孔６４の内面に凹凸部（不図示）を設けることや、導出孔６４に１個又は複数個の曲折部（不図示）を設けること等によって、放出路１６に比して導出路２０の圧力損失が大きくなるように設定してもよい。
【００６６】
上記の実施形態に係る高圧タンク装置１０では、圧力開放手段１８は、所定の温度まで加熱されると、高圧タンク１４の非常時であるとして、排出域とライナ４２の内部とを連通することとした。
【００６７】
上記の実施形態に係る流体排出方法では、ライナ４２の開口部６０にボス部４６が設けられ、ボス部４６には、放出路１６の一部を形成する放出孔６２と、導出路２０を形成する導出孔６４とがそれぞれ設けられ、圧力開放手段１８は放出孔６２に設けられ、導出工程では、被覆部７４から導出孔６４に流体（水素ガス）を導出し、排出工程では、導出孔６４から放出孔６２の圧力開放手段１８よりも下流側に流体（水素ガス）を導出して排出域に導くこととした。
【００６８】
上記の実施形態に係る流体排出方法では、ボス部４６は、ライナ４２の内部と外部とを連通する挿入孔８４が貫通形成された口金７６と、挿入孔８４に挿入される挿入部材７８、１４４と、を有し、放出孔６２は、挿入部材７８、１４４に設けられ、導出孔６４は、口金７６に設けられて被覆部７４に連通する第１孔部７０と、挿入部材７８、１４４に設けられて放出孔６２の圧力開放手段１８よりも下流側に連通する第２孔部７２と、を有し、導出工程では、被覆部７４から第１孔部７０に導出した流体（水素ガス）を第２孔部７２にさらに導出し、排出工程では、第２孔部７２から放出孔６２に導出した流体（水素ガス）を排出域に導くこととした。
【００６９】
上記の実施形態に係る流体排出方法では、ライナ４２は、軸方向の両端に開口部６０がそれぞれ設けられ、軸方向の両端の開口部６０のそれぞれにボス部４６が設けられ、導出工程で、被覆部７４からボス部４６のそれぞれの導出孔６４に導出した流体（水素ガス）を、排出工程により排出域に導くこととした。
【００７０】
上記の実施形態に係る流体排出方法では、導出路２０を流通する流体（水素ガス）の圧力損失は、放出路１６を流通する流体（水素ガス）の圧力損失よりも大きく、高圧タンク１４の非常時には、ライナ４２の内部の流体（水素ガス）を、導出路２０よりも放出路１６に優先して流通させることとした。
【００７１】
上記の実施形態に係る流体排出方法において、圧力開放手段１８が所定の温度まで加熱された場合に、高圧タンク１４の非常時であるとして、排出域とライナ４２の内部とを連通することとした。
【００７２】
本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００７３】
例えば、高圧タンク装置１０では、給排側ボス部４６ａ及びエンド側ボス部４６ｂの少なくとも何れか一方に導出路２０や放出路１６が設けられていればよい。また、高圧タンク装置１０は、エンド側ボス部４６ｂを備えていなくてもよい。この場合、ライナ４２の一端部のみに開口部６０（突出部８０）が設けられていてもよい。
【００７４】
上記の高圧タンク装置１０では、一つの高圧タンク１４を備えることとしたが、複数の高圧タンク１４を備えてもよい。給排部１２は、上記の配管３０ａ、３０ｂ、３０ｃや分岐路２４等から構成されるものに限定されず、高圧タンク１４に水素ガス（流体）を給排可能な種々の構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０…高圧タンク装置                          １４…高圧タンク
１６…放出路                                  １８…圧力開放手段
２０…導出路                                  ４０…補強層
４２…ライナ                                  ４６…ボス部
６０…開口部                                  ６２…放出孔
６４…導出孔                                  ７０…第１孔部
７２…第２孔部                                ７４…被覆部
７６…口金                                    ７８、１４４…挿入部材
８４…挿入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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