(57)【要約】【課題】水素吸蔵合金が収容された水素貯蔵タンクにおいて、水素吸蔵合金の微粉末がタンク本体外に排出されるのを阻止するためのフィルタの目詰まり不良を防止する。【解決手段】水素貯蔵タンク１１はタンク本体１２内に水素吸蔵用ユニット１３が設けられている。口金１８は、水素をタンク本体１２から放出する際及び水素をタンク本体１２内に充填する際に使用される水素通過口２７を備え、水素通過口２７のタンク本体１２内側に水素吸蔵合金の微粉末２８の通過を阻止するフィルタ２９が設けられている。フィルタ２９の水素通過口２７と反対側の周囲に設けられた空間部Ｓに、フィルタ２９から吹き飛ばされた微粉末２８を回収する微粉末回収室３０が設けられている。微粉末回収室３０は、水素充填時に開状態に保持され、タンク本体１２内の水素放出時には閉状態に保持される回収口３４を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体内に水素吸蔵合金が収容された水素貯蔵タンクであって、
前記タンク本体内に充填された水素を前記タンク本体から放出する際及び水素を前記タンク本体内に充填する際に使用される水素通過口と、
前記水素通過口の前記タンク本体内側に設けられるとともに前記水素吸蔵合金の微粉末の通過を阻止するフィルタと、
前記フィルタの前記水素通過口と反対側の周囲に設けられた空間部と、
前記空間部において、水素充填時に前記水素通過口から前記フィルタを通過した水素ガスが流入するように設けられた微粉末回収室とを備え、
前記微粉末回収室は少なくとも水素充填開始時に前記水素通過口から水素が前記タンク本体内に充填される際に開状態に保持され、少なくとも前記タンク本体内の水素放出時には閉状態に保持される回収口と、前記水素吸蔵合金の微粉末の通過を阻止し水素の通過を許容するフィルタ部材からなる本体部を備えている水素貯蔵タンク。
【請求項２】
前記微粉末回収室は前記タンク本体内に設けられた水素吸蔵合金収容部に連通されている請求項１に記載の水素貯蔵タンク。
【請求項３】
前記回収口は電磁力で開閉駆動可能に構成されている請求項１又は請求項２に記載の水素貯蔵タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素貯蔵タンクに係り、詳しくはタンク本体内に水素吸蔵合金が収容されている水素貯蔵タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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電気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自動車の開発が盛んである。水素自動車としては、水素供給源として水素が充填された水素貯蔵タンクを搭載するものが一般的である。
【０００３】
水素の貯蔵、輸送の方法として、ある温度、圧力の条件のもとで水素を吸蔵して水素化物になり、必要時に別の温度、圧力の条件のもとで水素を放出する「水素吸蔵合金」といわれる金属の利用が着目されている。そして、水素吸蔵合金を使用した水素貯蔵タンクでは、同じ容積で水素貯蔵量を増大させることができるため、注目されている。
【０００４】
ところで、水素吸蔵合金は一般に粉末状で使用される。また、水素吸蔵合金は水素吸蔵時に膨張し、水素放出時に収縮する。そして、水素吸蔵合金は水素の吸蔵・放出を繰り返すと、数μｍ程度の大きさに微粉化する。従って、水素吸蔵合金を単に水素貯蔵タンクに収容した状態で使用すると、水素ガスを燃料電池等の水素消費部に放出（供給）する際、微粉化した水素吸蔵合金が水素ガスと共に流路を移動して、通過経路に設けられたバルブの作動部に付着してバルブの作動性に悪影響を与える。水素貯蔵タンクの出口にフィルタを設けて微粉化した水素吸蔵合金が水素とともに通過経路に流出しないようにする構成では、微粉化した水素吸蔵合金によりフィルタが短期間で目詰まりする。
【０００５】
従来、圧力容器内に、水素吸蔵合金の通過を阻止する多数の小孔が形成された収納ケースを設け、その収納ケース内に水素吸蔵合金の粉末とともに熱交換器が収納された構成の圧力容器（水素貯蔵タンク）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この水素貯蔵タンクの場合は、水素吸蔵合金は前記ケース内に収容されているため、水素貯蔵タンクから水素が放出される際に水素吸蔵合金の粉末が水素と共に通過経路に流出し難い。しかし、水素吸蔵合金の微粉化が進むと、水素吸蔵合金の微粉末の一部が小孔を通ってケース外に出るとともに、水素放出の際の気流に乗って水素貯蔵タンクから通過経路に流出する。
【０００６】
特許文献１の不都合を解消するため、図６に示すように、水素貯蔵タンク５１内に水素吸蔵合金ＭＨ及び熱交換器５３ａを内部に収容するとともに外周をフィルタ５３ｂで覆われた水素吸蔵用ユニット５２を設け、水素貯蔵タンク５１の出口にフィルタ５３ｂを通過した径の小さな微粉末の通過を阻止するフィルタ５４を設ける構成が考えられる。この構成では、水素吸蔵合金ＭＨの微粉化が進んでフィルタ５３ｂを通過した微粉末の一部が、水素放出時に水素ガスと共に出口から流出しようとする際に、フィルタ５４でトラップ（捕集）される。
【０００７】
また、水素吸蔵合金を内蔵している合金封入容器から流出される水素流に含まれる合金粉末をトラップする水素吸蔵合金の微粉末のトラップ構造が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２のトラップ構造は、図７に示すように、水素吸蔵合金ＭＨを内蔵した合金封入容器５５の水素流出・流入口５５ａに接続された水素流通配管５６の途中の水素流出・流入口５５ａと対向する箇所に分岐配管５６ａが設けられ、分岐配管５６ａに合金粉末回収容器５７が接続されている。分岐配管５６ａの途中には合金粉末回収容器５７側への通過を許容する逆止め弁５８が設けられている。
【特許文献１】特開２０００−２４９４２５号公報（明細書の段落［００１６］、図３）
【特許文献２】実開平６−７３６６９号公報（実用新案登録請求の範囲、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図６に示す構成では、水素吸蔵用ユニット５２のフィルタ５３ｂを通過した微粉末はフィルタ５４でトラップされ、フィルタ５４が目詰まりする。水素充填時には水素がフィルタ５４を水素貯蔵タンク５１内に向かうように高速で流れるため、フィルタ５４に詰まった微粉末が吹き飛ばされて、フィルタ５４の目詰まりは一時的に解消される。しかし、吹き飛ばされた微粉末は水素貯蔵タンク５１の内周面と、フィルタ５４の外周面との空隙に溜まっていくため、時間の経過と共に水素貯蔵タンク５１内に蓄積される微粉末が増える。そして、水素貯蔵タンク５１内に蓄積された微粉末は、水素放出時に再び水素ガスの気流に乗ってフィルタ５４を通過しようとするため、フィルタ５４の目詰まりが起こり易くなる。
【０００９】
一方、特許文献２のトラップ構造では、合金封入容器５５の水素流出・流入口５５ａに接続された水素流通配管５６から分岐された分岐配管５６ａに合金粉末回収容器５７が設けられている構成である。そして、水素流出・流入口５５ａから流出する水素流に乗って合金粉末回収容器５７から流出する水素吸蔵合金の微粉末５９が全て合金粉末回収容器５７に流入する保証はない。従って、水素流出・流入口５５ａから流出した水素吸蔵合金の微粉末５９の一部は水素消費部に向かう水素流に乗って移動し、途中に設けられたバルブの作動部に付着する。また、水素貯蔵タンクの外部にトラップ構造を設ける構成では、インタンクバルブを備えた水素貯蔵タンクには対応できないという問題もある。
【００１０】
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、水素吸蔵合金が収容された水素貯蔵タンクにおいて、水素吸蔵合金の微粉末がタンク本体外に排出されるのを阻止するためのフィルタの目詰まり不良を防止することができる水素貯蔵タンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、タンク本体内に水素吸蔵合金が収容された水素貯蔵タンクである。そして、前記タンク本体内に充填された水素を前記タンク本体から放出する際及び水素を前記タンク本体内に充填する際に使用される水素通過口と、前記水素通過口の前記タンク本体内側に設けられるとともに前記水素吸蔵合金の微粉末の通過を阻止するフィルタと、前記フィルタの前記水素通過口と反対側の周囲に設けられた空間部とを備えている。前記空間部において、水素充填時に前記水素通過口から前記フィルタを通過した水素ガスが流入するように設けられた微粉末回収室とを備え、前記微粉末回収室は少なくとも水素充填開始時に前記水素通過口から水素が前記タンク本体内に充填される際に開状態に保持され、少なくとも前記タンク本体内の水素放出時には閉状態に保持される回収口と、前記水素吸蔵合金の微粉末の通過を阻止し水素の通過を許容するフィルタ部材からなる本体部を備えている。ここで「水素の通過を許容する」とは、前記回収口から前記微粉末回収室に進入した水素が、前記回収口以外の部分から前記微粉末回収室の外に出ることができることを意味する。
【００１２】
この発明では、タンク本体内の水素ガスが水素通過口からタンク本体外に流出する際、水素ガスと共に移動しようとする水素吸蔵合金の微粉末がフィルタでトラップされる。トラップされた微粉末は、水素充填時に水素通過口からタンク本体内に流入する水素ガスによりフィルタから吹き飛ばされる。そして、回収口を通過して微粉末回収室内に進入する。水素充填中は回収口からは水素ガスが微粉末回収室内に進入する状態に保持され、微粉末は回収口から出るのが阻止される。水素放出時には回収口は閉じた状態に保持されるため、微粉末回収室内に進入した微粉末は微粉末回収室内に貯留される。従って、水素吸蔵合金の微粉末がタンク本体外に排出されるのを阻止するためのフィルタの目詰まり不良を防止することができる。
【００１３】
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、前記微粉末回収室は前記タンク本体内に設けられた水素吸蔵合金収容部に連通されている。この発明では、水素充填時にフィルタから吹き飛ばされて微粉末回収室に進入した微粉末は、水素吸蔵合金収容部まで移動可能なため、本体部の容積が小さくても微粉末が本体部から溢れるのを防止することができる。
【００１４】
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、前記回収口は電磁力で開閉駆動可能に構成されている。回収口は水素が充填される際、開放状態に保持される必要がある。この発明では、回収口が電磁力で開閉駆動されるため、水素気流の力で回収口が開状態に保持される構成に比較して、水素充填時に確実に開状態に保持できるとともに、水素放出時には確実に閉状態に保持できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、水素吸蔵合金が収容された水素貯蔵タンクにおいて、水素吸蔵合金の微粉末がタンク本体外に排出されるのを阻止するためのフィルタの目詰まり不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１及び図２に従って説明する。図１は水素貯蔵タンクの模式断面図、図２は作用を示す水素貯蔵タンクの部分模式断面図である。
【００１７】
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）側には口金１８を固定するための開口部１６ｂが設けられている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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（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ている。なお、ＭＨ粉末２４は一部のみ図示している。そして、フィン１９ｂ及び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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
ライナ１４の先端側の開口部１６ｂに螺合により固定された口金１８は、水素をタンク本体１２から放出する際及び水素をタンク本体１２内に充填する際に使用される水素通過口２７を備えている。水素通過口２７のタンク本体１２内側には、ＭＨ粉末２４の微粉化により生じてフィルタ部２１を通過した水素吸蔵合金の微粉末２８の通過を阻止すると共に水素を通過させるフィルタ２９が設けられている。フィルタ２９は焼結金属で形成されている。
【００２４】
タンク本体１２内においてフィルタ２９の前記水素通過口２７と反対側の周囲に設けられた空間部Ｓには、フィルタ２９を挟んで水素通過口２７の端部と対向する位置に、微粉末回収室３０が設けられている。微粉末回収室３０は、有底筒状（この実施形態では円筒状）の本体部３１と、本体部３１の開放側に固着されるとともに開口３２ａを有する蓋３２と、蓋３２に一体形成された支持部３３とを備えている。支持部３３は円筒状に形成されるとともに、複数の孔３３ａを有する。そして、微粉末回収室３０は、開口３２ａ側がフィルタ２９と対向するように、支持部３３を介して口金１８に固定されている。本体部３１は、水素貯蔵タンク１１の耐用期間の間に、フィルタ２９に付着して回収された微粉末２８が溢れない大きさとするため、開口部１６ｂの径より大径に形成されている。
【００２５】
本体部３１は水素の通過を許容し、微粉末２８の通過を阻止するフィルタ部材（この実施形態では焼結金属）で形成されている。蓋３２及び支持部３３は金属で形成され、蓋３２は本体部３１にロウ付け等で固着されている。微粉末回収室３０は、水素充填時に水素通過口２７から水素がタンク本体１２内に充填される際に開状態に保持され、タンク本体１２内の水素放出時には閉状態に保持される回収口３４を備えている。
【００２６】
回収口３４は、蓋３２に対して支持部３３が設けられた面と反対側に、開口３２ａを覆う閉位置と、本体部３１の内側に開いた開位置とに回動可能に設けられたプレート３４ａが、図示しないねじりばねにより閉位置側へ回動付勢された構成で、水素充填時以外は閉位置に保持されるようになっている。
【００２７】
次に前記のように構成された水素貯蔵タンク１１の製造方法を説明する。先ず口金１８が開口部１６ｂに固定されたライナ１４を用意し、微粉末回収室３０を口金１８に固定する。また、熱媒管１９ａ、エンドプレート２２，２３及びフィン１９ｂを備えた水素吸蔵用ユニット１３の熱媒管１９ａの端部を、ロウ付けや溶接等によってヘッダ部２０に固着する。続いて、蓋部１７とヘッダ部２０との間にシール材を介装した状態で、ヘッダ部２０を凹部２５ａに嵌合してねじ３５によってヘッダ部２０を蓋部１７に取り付ける。
【００２８】
ヘッダ部２０を介して水素吸蔵用ユニット１３が取り付けられた後、水素吸蔵用ユニット１３をタンク本体１２の内部に収容した状態で蓋部１７をねじ３６によってライナ１４に固定し、分割式のライナ１４を一体化する。そして、このライナ１４をフィラメントワインディング装置（図示省略）にセットして、フィラメントワインディング法によりライナ１４の外周に熱硬化性樹脂が含浸された炭素繊維を巻き付け、その後、熱硬化性樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層１５を形成する。
【００２９】
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した後の熱媒体を、熱媒管１９ａに供給するようにしてもよい。また、水素通過口２７には燃料電池の水素電極側に繋がる配管３７が継手３８を介して接続される。配管３７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３７と前記管路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からの水素放出時に対応して前記方向切換弁が切り換えられる。また、配管３７にはバルブ（図示せず）が設けられている。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）の水素が充填されている。
【００３０】
燃料電池の使用時には、前記方向切換弁が水素放出側に切り換えられ、配管３７に装備されたバルブ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内の水素ガスが水素通過口２７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。水素貯蔵タンク１１内の圧力が水素吸蔵合金の平衡圧になるまでは、ＭＨ粉末２４から水素ガスが放出されずに、タンク本体１２内のＭＨ粉末２４に吸蔵されていない水素ガスが水素通過口２７から放出される。水素貯蔵タンク１１内の圧力が水素吸蔵合金の平衡圧以下になるとＭＨ粉末２４から水素ガスが放出される。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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
ＭＨ粉末２４は、初期にはフィルタ部２１を通過しない大きさであるが、水素の吸蔵・放出に伴って膨張・収縮を繰り返すと、次第に微粉化して一部はフィルタ部２１を通過可能な大きさとなる。そして、フィルタ部２１を通過可能な大きさとなった微粉末２８の一部がフィルタ部２１を通って、水素吸蔵用ユニット１３とタンク本体１２との隙間に溜まる。微粉末２８は非常に小さいため、水素が燃料電池に放出（供給）される際、水素ガスの気流に乗って支持部３３の孔３３ａを通過して水素通過口２７から外部へ出ようとする。しかし、水素通過口２７のタンク本体１２内側にフィルタ２９が設けられているため、微粉末２８は通過を阻止され、図１に示すようにフィルタ２９に付着、堆積する。
【００３４】
水素貯蔵タンク１１に水素が充填される際、充填初期には前記水素カードル内の圧力とタンク本体１２内の圧力との差が大きいため、水素ガスがフィルタ２９を高速で通過する。そして、図２に示すように、フィルタ２９に付着、堆積していた微粉末２８が吹き飛ばされるとともに、閉位置に保持されていたプレート３４ａが回動されて開状態になる。吹き飛ばされた微粉末２８は開口３２ａから微粉末回収室３０内に水素ガスと共に進入する。微粉末回収室３０が焼結金属で形成されているため、水素ガスは微粉末回収室３０の壁を通過してタンク本体１２内に出て行く。一方、微粉末２８は焼結金属製の壁を通過できず、微粉末回収室３０内に溜まる。
【００３５】
フィルタ２９を通過してプレート３４ａに作用する水素ガスの力がプレート３４ａを付勢しているばね力より弱くなると、プレート３４ａが閉位置に保持される。そして、水素充填が完了した後、次の水素放出時には微粉末回収室３０に回収された微粉末２８は微粉末回収室３０内から出ることができないため、フィルタ２９に付着する微粉末２８は、水素の放出に悪影響を与えるほど多くならない。従って、微粉末回収室３０が存在しない場合と異なり、フィルタ２９が微粉末２８で詰まり易くなることが防止される。
【００３６】
この実施形態では以下の効果を有する。
（１）タンク本体１２内に水素吸蔵合金が収容された水素貯蔵タンク１１は、タンク本体１２内に充填された水素をタンク本体１２から放出する際及び水素をタンク本体１２内に充填する際に使用される水素通過口２７を備え、水素通過口２７のタンク本体１２内側に水素吸蔵合金の微粉末２８の通過を阻止するフィルタ２９が設けられている。フィルタ２９の周囲に設けられた空間部Ｓにおいて、水素充填時に水素通過口２７からフィルタ２９を通過してタンク本体１２内に流入する水素ガスの流路となる位置に微粉末回収室３０が設けられている。微粉末回収室３０は、水素の通過を許容する壁を備え、開口３２ａと対応する位置には、水素充填時に水素通過口２７から水素がタンク本体１２内に充填される際に開状態に保持され、タンク本体１２内の水素放出時には閉状態に保持される回収口３４を備えている。従って、ＭＨ粉末２４の微粉化が進み、水素吸蔵用ユニット１３のフィルタ部２１を通過した後、水素ガスと共に水素通過口２７からタンク本体１２外に移動しようとしてフィルタ２９に付着した微粉末２８は、水素充填時にフィルタ２９から吹き飛ばされて微粉末回収室３０に回収される。その結果、水素吸蔵合金の微粉末２８がタンク本体１２外に排出されるのを阻止するためのフィルタ２９の目詰まり不良を防止することができる。
【００３７】
（２）微粉末回収室３０は、開口３２ａがフィルタ２９を挟んで水素通過口２７の端部と対向する位置に配置されている。従って、水素充填時にフィルタ２９から吹き飛ばされた微粉末２８が水素ガスと共に微粉末回収室３０内に進入し易くなる。
【００３８】
（３）微粉末回収室３０は、筒状の支持部３３を介して口金１８に固定されている。従って、支持部３３が水素ガス及び微粉末２８を開口３２ａへ案内するガイド部として機能し、微粉末２８が微粉末回収室３０に回収され易くなる。
【００３９】
（４）微粉末回収室３０は、有底円筒状で中心軸がタンク本体１２の中心軸とほぼ一致するように配置されている。従って、水素貯蔵タンク１１が横置きに配置された際、タンクの配置位置に拘わらず開口３２ａにはみ出さずに貯留できる微粉末２８の量が同じになり、水素貯蔵タンク１１を設置する際、正確な位置決めが不要になる。
【００４０】
（５）回収口３４は、回動可能に支持されたプレート３４ａをねじりばねにより閉位置側に付勢した構成であるため、水素ガスの作用を受けない状態において自重で閉位置に保持される構成に比較して、水素貯蔵タンク１１の配置状態に拘わらず水素ガスの作用を受けない状態において確実に閉状態を保持できる。
【００４１】
（６）微粉末回収室３０は、水素貯蔵タンク１１の耐用期間の間に、フィルタ２９に付着して回収される微粉末２８が溢れない大きさに形成されているため、回収された微粉末２８を除去する必要がない。
【００４２】
（７）タンク本体１２を構成するライナ１４に水素吸蔵用ユニット１３を挿入可能な開口部１６ａが設けられ、水素吸蔵用ユニット１３が蓋部１７に一体に組み付けられている。従って、水素吸蔵用ユニット１３をライナ１４に固定した状態でライナ１４のスピニング加工及び熱処理を行う必要がないため、ライナ１４の加工が容易になる。
【００４３】
（８）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の外面との間に介在される支持部材１２ａを介して支持されている。従って、水素吸蔵用ユニット１３を片持ち状態でタンク本体１２に支持する構成に比較して、水素貯蔵タンク１１に振動が加わった際に水素吸蔵用ユニット１３が振動し難く、微粉末２８がフィルタ部２１から外に出るのが抑制される。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図３に従って説明する。この実施形態は、フィルタ２９に付着されるとともに、水素充填時にフィルタ２９から吹き飛ばされる微粉末２８を回収する微粉末回収室の構成が前記第１の実施形態と異なっており、その他の構成は同じである。前記第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４５】
この実施形態の微粉末回収室４０は、タンク本体１２内に設けられた水素吸蔵合金収容部に連通されている点が前記第１の実施形態と大きく異なる。この実施形態では水素吸蔵用ユニット１３が水素吸蔵合金収容部を構成する。エンドプレート２３には水素吸蔵用ユニット１３の中心と対応する位置、即ちフィルタ２９と対向する位置に孔２３ａが形成されている。エンドプレート２３と、エンドプレート２３に隣接するフィン１９ｂとの間にはＭＨ粉末２４が充填されていない。
【００４６】
微粉末回収室４０は、燒結金属で形成された筒状の本体部４１の一端に、回収口３４を備えた蓋３２が固定されている。本体部４１は、その外径が開口部１６ｂの径より小さく、かつエンドプレート２３の孔２３ａより僅かに小さく形成されている。そして、微粉末回収室４０は、本体部４１の他端が孔２３ａ内に遊挿された状態で空間部Ｓに配置されている。
【００４７】
この水素貯蔵タンク１１を製造する場合は、口金１８及び微粉末回収室４０をライナ１４に組み付けず、水素吸蔵用ユニット１３がライナ１４に組み付けられた状態でフィラメントワインディングが行われて、繊維強化樹脂層１５が形成される。そして、バリ等が除去された後、フィルタ２９及び微粉末回収室４０が固着された口金１８が、本体部４１の他端が孔２３ａに遊挿された状態で開口部１６ｂに固定される。
【００４８】
この実施形態では、水素ガスの放出時の作用は前記第１の実施形態と同じである。一方水素充填時は、水素放出時にフィルタ２９に付着した微粉末２８が水素ガスによって吹き飛ばされた後、微粉末２８の一部が孔２３ａを通って水素吸蔵用ユニット１３内まで移動して、フィン１９ｂとエンドプレート２３との間に貯留される。この実施形態では本体部４１の他に、エンドプレート２３とフィン１９ｂとの間の空間も微粉末２８の回収部となる。
【００４９】
この第２の実施形態においては、第１の実施形態の効果（１）〜（５），（７），（８）と同様の効果を有する他に次の効果を有する。
（９）水素充填時にフィルタ２９から吹き飛ばされて微粉末回収室４０の本体部４１に進入した微粉末２８は、水素吸蔵合金収容部まで移動可能なため、本体部４１の容積（径）が小さくても微粉末２８が回収部から溢れるのを防止することができる。
【００５０】
（１０）微粉末回収室４０の最大外径である本体部４１の外径が開口部１６ｂの径より小さいため、微粉末回収室４０を口金１８に固定した後、口金１８をライナ１４に固定することができる。従って、口金１８を開口部１６ｂに固定した後、微粉末回収室３０を開口部１６ａ側から口金１８に固定する第１の実施形態に比較して、微粉末回収室４０の組み付けが容易となる。
【００５１】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  水素貯蔵タンク１１は、ＭＨ粉末２４を内蔵した水素吸蔵用ユニット１３を備える構成に限らず、フィルタ２９の周囲に空間部Ｓが設けられる状態で水素吸蔵合金が収容された構成であればよい。例えば、図４に示すように、水素貯蔵タンク１１の口金１８寄りにＭＨ粉末２４の通過を阻止するフィルタ４２を設けてフィルタ２９の周囲に空間部Ｓを区画し、フィルタ４２を挟んで空間部Ｓと反対側にＭＨ粉末２４を充填する構成としてもよい。口金１８には有底円筒状の本体部３１を有する微粉末回収室３０が固定される。本体部３１の外径は図４に示すように開口部１６ｂの径より小さくても、第１の実施形態のように開口部１６ｂの径より大きな構成であってもよい。本体部３１の外径が小さいと、水素貯蔵タンク１１の耐用期間の間に、フィルタ２９に付着した後、水素充填時に吹き飛ばされて本体部３１内に回収される微粉末２８の量に比較して貯留容積が不十分な場合がある。しかし、口金１８とともに微粉末回収室３０を取り外して本体部３１内の微粉末２８を除去した後、再び開口部１６ｂに組み付けることが可能なため、微粉末回収室３０に回収された微粉末２８が溢れるのを防止できる。
【００５２】
○  回収口３４として、水素充填時以外のとき、プレート３４ａをねじりばねにより閉位置に保持する構成に代えて、ねじりばねを省略して自重により閉位置に保持される構成としてもよい。しかし、この構成を採用する場合、水素貯蔵タンク１１を使用する際、プレート３４ａの回動軸が上側でほぼ水平に延びる状態となるように、水素貯蔵タンク１１を設置する必要がある。従って、水素貯蔵タンク１１に目印を設けて正しく設置されるようにする必要がある。この場合、ねじりばねが不要なため、回収口３４の構成が簡単になる。
【００５３】
○  回収口３４として、水素充填時以外のとき、プレート３４ａをねじりばねにより閉位置に保持し、開位置には水素ガスの作用で保持される構成に代えて、電磁力により駆動される構成としてもよい。例えば、プレート３４ａをロータリソレノイドで回動する構成とする。ロータリソレノイドは微粉末回収室３０，４０の本体部３１，４１の外側に取り付けられ、その回動軸にプレート３４ａが固定される。この構成では、回収口３４が電磁力で駆動されて開位置と閉位置とに回動されるため、水素気流の力で回収口３４が開状態に保持される構成に比較して、水素充填時に確実に開状態に保持できる。従って、回収口３４が開状態になるのが遅れて、フィルタ２９から吹き飛ばされた微粉末２８が孔３３ａから微粉末回収室３０，４０の外に出るのを防止することができる。また、水素放出時には確実に閉状態に保持できる。なお、ロータリソレノイドの配線は、例えば、口金１８の部分を経て水素貯蔵タンク１１の外に導かれる。
【００５４】
○  電磁力により駆動される構成の回収口として、電磁弁を使用してもよい。
○  回収口３４は、少なくとも水素充填開始時に水素通過口２７から水素がタンク本体１２内に充填される際に開状態に保持され、少なくともタンク本体内の水素放出時には閉状態に保持される構成であればよい。例えば、水素の充填も放出もしていないときは、開状態でも閉状態でもよい。また、フィルタ２９に付着した微粉末２８は、水素の充填開始時に大部分が吹き飛ばされるため、充填開始時に開状態であれば効果が得られる。
【００５５】
○  プレート３４ａをタンク本体１２外から強制的に開閉する構成としてもよい。例えば、タンク本体１２全体を金属製とし、本体部３１，４１の外に突出したプレート３４ａの軸部にタンク本体１２を貫通した駆動軸の端部を固着する。この構成を実施するには、微粉末回収室３０，４０を固定した口金１８をライナ１４に固定した後、タンク本体１２に形成された孔を貫通して駆動軸を挿通し、タンク本体１２内に突出した駆動軸の端部をプレート３４ａの軸部にロウ付け、溶接等で固着する。なお、孔と駆動軸との間にはシール部材が設けられる。そして、駆動軸のタンク本体１２の外に突出した部分を回動操作して、プレート３４ａを開位置と閉位置とに回動させる。
【００５６】
○  微粉末回収室３０，４０の支持部３３は筒状に限らない。例えば、板状あるいは棒状であってもよい。板状や棒状の場合は孔３３ａを形成する必要がない。
○  微粉末回収室３０，４０は口金１８に固定する代わりにライナ１４に固定したり、エンドプレート２３に固定したり、フィルタ４２に固定したりしてもよい。例えば、図５（ａ）に示すように、板材で形成された支持部４３の一端側を有底円筒状の本体部３１の底部に固定し、支持部４３の他端側をエンドプレート２３に固定する。蓋３２には支持部３３に代えて孔４４ａを有するガイド部としてのガイド筒４４が一体に形成され、ガイド筒４４の端部がフィルタ２９に当接した状態で微粉末回収室３０が設けられる。
【００５７】
○  微粉末回収室は、空間部Ｓにおいて、水素充填時に水素通過口２７からフィルタ２９を通過してタンク本体１２内に流入する水素ガスの流路となる位置に設けられていればよく、開口３２ａがフィルタ２９を挟んで水素通過口２７の端部と対向する位置に配置されている構成に限らない。例えば、図５（ｂ）に示すように、開口３２ａが上側に向く状態で微粉末回収室３０を設けてもよい。図５（ｂ）に示す実施形態では、円筒状の支持部３３の中間部が湾曲して形成され、孔３３ａは支持部３３の鉛直方向に延びる部分に形成されている。開口３２ａが水素通過口２７の端部と対向しない配置とする構成では、フィルタ２９から吹き飛ばされた微粉末２８を開口３２ａに案内するガイド部が必要になる。この実施形態では支持部３３がガイド部の役割を果たしている。この場合、本体部３１の容積が同じでも微粉末２８を収容できる部分の容積が大きくなる。なお、回収口３４は電磁力で開状態と閉状態とに駆動される構成が好ましい。
【００５８】
○  本体部３１，４１の外形は円筒状に限らず、多角筒状や箱状であってよい。
○  口金１８として単に水素通過口２７が形成された構成のものを使用する構成に限らず、口金１８内にレギュレータ（減圧弁）、オン・オフ弁、逆止め弁、安全弁等の弁を組み込んだインタンクバルブと称されるものを使用してもよい。この場合、口金１８に接続される配管３７の途中に設けられる弁の数を少なくでき、配管の配置位置の自由度が高くなる。
【００５９】
○  水素貯蔵タンク１１に貯蔵される水素ガスの圧力は２５ＭＰａ〜３５ＭＰａに限らず、２５ＭＰａより小さくても３５ＭＰａより大きくてもよい。
○  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の形状を円板状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。
【００６０】
○  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。
【００６１】
○  水素吸蔵用ユニット１３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。
○  水素吸蔵用ユニット１３が有する熱媒管１９ａの本数は１本に限らず、複数本（例えば２本、３本、４本以上等）であってもよく、その本数は特に限定されない。
【００６２】
○  水素吸蔵用ユニット１３の先端側や途中を支持部材１２ａで支持せずに、基端側のみで支持する構成としてもよい。
○  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、熱交換器を内蔵する構成の方が、水素吸蔵合金からの水素の放出時における水素吸蔵合金の加熱、水素吸蔵合金への水素の吸蔵時における水素吸蔵合金の冷却を円滑に行うことができる。
【００６３】
○  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、水素吸蔵用ユニット１３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。
【００６４】
○  水素貯蔵タンク１１は燃料電池搭載電気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。
【００６５】
○  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。
【００６６】
○  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。
【００６７】
○  水素貯蔵タンク１１のタンク本体１２は、ライナ１４と繊維強化樹脂層１５との複層構造に限らず、全体が金属製であってもよい。しかし、ライナ１４の外側を繊維強化樹脂で覆った構成の方が軽量化を図ることができる。
【００６８】
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）請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記微粉末回収室は、前記フィルタを挟んで前記水素通過口の端部と対向する位置に設けられている。
【００６９】
（２）請求項１〜請求項３及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記微粉末回収室は有底円筒状に形成されるとともに、前記タンク本体の中心軸とほぼ一致するように配置されている。
【００７０】
（３）請求項１〜請求項３及び前記技術的思想（１），（２）のいずれか一項に記載の発明において、前記微粉末回収室は前記タンク本体に取り外し可能に固定された口金に固定され、前記口金と共に前記タンク本体から取り外し可能に形成されている。
【００７１】
（４）請求項１〜請求項３及び前記技術的思想（１）〜（３）のいずれか一項に記載の発明において、前記微粉末回収室は、前記回収口により開閉される開口が前記フィルタから離れた位置に配置され、前記フィルタと前記開口との間にフィルタから吹き飛ばされた微粉末を前記開口へ案内するガイド部が設けられている。  
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施形態における水素貯蔵タンクの模式断面図。
【図２】作用を示す水素貯蔵タンクの部分模式断面図。
【図３】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。
【図４】別の実施形態における水素貯蔵タンクの部分模式断面図。
【図５】（ａ）は別の実施形態における水素貯蔵タンクの部分模式断面図、（ｂ）は別の実施形態における水素貯蔵タンクの部分模式断面図。
【図６】従来技術の水素貯蔵タンクの部分模式断面図。
【図７】別の従来技術における水素吸蔵合金の微粉末トラップ構造。
【符号の説明】
【００７３】
Ｓ…空間部、１１…水素貯蔵タンク、１２…タンク本体、１３…水素吸蔵合金収容部としての水素吸蔵用ユニット、２４…水素吸蔵合金としてのＭＨ粉末、２７…水素通過口、２８…微粉末、２９，４２…フィルタ、３０，４０…微粉末回収室、３１，４１…本体部、３４…回収口。
【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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【図６】
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【図７】
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