(57)【要約】【課題】水素吸蔵合金が膨張、収縮を繰り返すことにより熱交換器を覆う水素透過性の部材が破損することを抑制することができ、しかも簡易に製造することができる水素貯蔵タンクを提供する。【解決手段】水素貯蔵タンク１は、水素吸蔵用ユニット３を収容するタンク本体２と、タンク本体２内に充填された水素をタンク本体２から放出する際及び水素をタンク本体２内に充填する際に使用される水素出入口通路８とを備えている。水素吸蔵用ユニット３は、熱交換器１０と、熱交換器１０の外周を覆う熱収縮チューブ１７と、熱交換器１０と熱収縮チューブ１７との間に介在する不織布１５と、熱交換器１０と熱収縮チューブ１７との間に介在するコイルバネ１６とを備えている。また、熱交換器１０は、熱媒が流通する熱媒管１１、及びＭＨ粉末Ｈが充填される空間Ｓを区画するように熱媒管１１に接合された複数のフィン１４とを備えている。【選択図】図１
2008196575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体と、
前記タンク本体に設けられ、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出入口通路と、
熱媒が流通する熱媒管、及び水素吸蔵合金が充填される空間を区画するように前記熱媒管に接合された複数のフィンを備え、前記タンク本体内に収容される熱交換器と、
前記空間に充填された水素吸蔵合金と、
前記熱交換器の外周を覆う水素透過性の熱収縮チューブとを備えた水素貯蔵タンク。
【請求項２】
前記熱収縮チューブと前記フィンとの間には、前記熱収縮チューブを前記フィンとの接触から保護する保護層が設けられている請求項１に記載の水素貯蔵タンク。
【請求項３】
前記熱収縮チューブと前記熱交換器との間に面積拡大部材が設けられている請求項１又は請求項２に記載の水素貯蔵タンク。
【請求項４】
前記熱交換器の外周には角部が設けられ、前記熱収縮チューブは前記角部と密着している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の水素貯蔵タンク。
【請求項５】
前記熱収縮チューブは、シリコーン製である請求項１〜請求項４のいずれか一項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、詳しくは水素吸蔵合金及び熱交換器を内蔵す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開発が盛んである。燃料電池電気自動車や水素エンジン自動車としては、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。そして、水素貯蔵タンクとしては、水素吸蔵合金をタンクに内蔵し、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させて貯蔵を行なうとともに、水素吸蔵合金から水素を放出させて利用する技術が知られている。さらに、このような技術が適用された水素貯蔵タンクでは、水素の吸蔵、放出を円滑に行うために、水素吸蔵合金が水素を吸蔵する場合には冷却し、水素を放出する場合には加熱する熱交換器を内部に装備した水素貯蔵タンクが知られている。従来、このような水素貯蔵タンクの一種として、水素吸蔵合金及び熱交換器を内部に収容するとともに熱交換器の外周をフィルタ部で覆った水素吸蔵用ユニットが内部に設けられた水素貯蔵タンクが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、水素吸蔵合金を収容するとともに水素吸蔵合金の水素吸蔵時の膨張及び水素放出時の収縮に対して変形可能に構成された複数のカプセル容器を備え、そのカプセル容器がタンク内に組み付けられた水素貯蔵用タンクが提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のカプセル容器は、短筒部の両側に円板状の側板を溶接固着し、各側板の外周部に容易に変形可能な環状の湾曲部を形成することで水素吸蔵合金の水素吸蔵時の膨張及び水素放出時の収縮に対応できるように構成されている。また、カプセルは、水素を通す支持構造部材によって水素吸蔵合金の漏出が防止される通気孔を有する。
【特許文献１】特開２００６−１７７５３６号公報
【特許文献２】特開２００５−９５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の水素貯蔵タンクでは、水素吸蔵合金の水素吸蔵時には水素吸蔵合金の膨張に伴ってフィンが熱交換器の軸方向に移動する。その際、フィルタは、例えば金属繊維から構成されているためフィンと当接している部分と当接していない部分とが相対移動する状態となり破損する虞があった。
【０００５】
また、特許文献２に記載の水素貯蔵用タンクでは、複数のカプセル容器を組み付けるために、金属棒の外周に繊維状材料を巻き付けて構成された棒状の支持構造部材が配設され、棒状の支持構造部材には、一端にフランジ部が設けられるとともに他端にねじ部が設けられている。そして、この水素貯蔵用タンクでは、棒状の支持構造部材に差し込まれる環状の支持構造部材を設け、ねじ部に止め具であるナットを螺合させることで、カプセル容器が環状の支持構造部材によって挟まれて支持されている。そのため、特許文献２に記載の水素貯蔵用タンクでは、複数のカプセル容器をタンクの内部で支持するために、多くの支持構造部材を用いて多くの組み付け作業を行わなければならず、水素貯蔵用タンクの製造が煩雑であった。また、水素はカプセル容器の短筒部からは出入りできない。
【０００６】
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、水素吸蔵合金が膨張、収縮を繰り返すことにより熱交換器を覆う水素透過性の部材が破損することを抑制することができ、しかも簡易に製造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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、タンク本体と、前記タンク本体に設けられ、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出入口通路と、熱媒が流通する熱媒管、及び水素吸蔵合金が充填される空間を区画するように前記熱媒管に接合された複数のフィンを備え、前記タンク本体内に収容される熱交換器と、前記空間に充填された水素吸蔵合金と、前記熱交換器の外周を覆う水素透過性の熱収縮チューブとを備えたことを要旨とする。
【０００８】
この発明では、水素透過性の熱収縮チューブが熱交換器の外周を覆っているため、熱交換器内の空間に充填された水素吸蔵合金が、水素の吸蔵、放出を繰り返すことにより微粉化された場合にも熱交換器から流出することを阻止することができる。そして、熱収縮チューブは伸縮可能であるため、水素吸蔵合金の膨張に伴って熱交換器が伸ばされた場合には、熱交換器の伸びに追従して熱収縮チューブ（熱交換器を覆う水素透過性の部材）も破れることなく伸びることができる。したがって、水素吸蔵合金の膨張に起因した熱収縮チューブの破損を回避することができる。
【０００９】
また、熱交換器の外周を熱収縮チューブで覆う際には、熱交換器の外周を包囲するように熱収縮チューブを配置し、その後、熱収縮チューブを加熱することで熱収縮チューブを熱収縮させ熱交換器の外周を覆うことができる。したがって、水素吸蔵合金、熱交換器及び熱収縮チューブをまとめて一つのユニットとして構成することができ、複数の支持構造部材を用いて水素吸蔵合金を収容する容器を組み付ける場合に比べて、水素貯蔵タンクを簡易に製造することができる。
【００１０】
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、前記熱収縮チューブと前記フィンとの間には、前記熱収縮チューブを前記フィンとの接触から保護する保護層が設けられていることを要旨とする。
【００１１】
この発明では、水素吸蔵合金の膨張と収縮が繰り返し行われることに伴って、熱収縮チューブが繰り返し伸縮しても、保護層が設けられているため、熱収縮チューブとフィンの端部とが擦れ合うことはない。したがって、熱収縮チューブがフィンの端部と繰り返し擦れ合うことで裂ける（擦り切れる）ことは回避される。
【００１２】
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、前記熱収縮チューブと前記熱交換器との間に面積拡大部材が設けられていることを要旨とする。
水素吸蔵合金から水素が放出されると、放出された水素は熱収縮チューブを透過して熱交換器の外側に放出される。ここで、この発明では、熱収縮チューブは筒状の熱交換器の外形に沿って熱交換器を覆うのではなく、面積拡大部材と接することにより、水素の透過可能な領域の面積が、熱収縮チューブを筒状の熱交換器の外形に沿って設けた場合に比較して増加する。そのため、熱収縮チューブの内側と外側の圧力差が同じ状態において、熱収縮チューブを透過する水素の量を増加させることができる。したがって、より多くの水素が熱収縮チューブを透過することを許容できるため、水素を円滑に水素貯蔵タンクから供給先へ供給することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、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、前記熱交換器の外周には角部が設けられ、前記熱収縮チューブは前記角部と密着していることを要旨とする。
【００１４】
この発明では、熱収縮チューブに角部が存在するため、熱交換器の外周を熱収縮チューブ覆う際に、熱収縮チューブが角部に密着した状態となって熱収縮チューブで確実に熱交換器の外周を覆わせることができる。そのため、熱交換器の外周を覆う熱収縮チューブが、熱交換器が伸縮する際に、熱交換器に対してずれることは抑制される。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記熱収縮チューブは、シリコーン製であることを要旨とする。
この発明では、耐熱性に優れたシリコーン製の熱収縮チューブが用いられている。したがって、水素吸蔵合金の吸蔵反応に伴って生じた熱を吸収する熱交換器の外周を熱収縮チューブで覆ったとしても、熱収縮チューブが劣化することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水素吸蔵合金が膨張、収縮を繰り返すことにより熱交換器を覆う水素透過性の部材が破損することを抑制することができ、しかも簡易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、水素貯蔵タンク１は、略筒状（この実施の形態では略円筒状）のタンク本体２内に水素吸蔵用ユニット３が内蔵されている。タンク本体２は、細長い中空状のライナ４と、ライナ４の外面の略全域を覆う繊維強化樹脂層５とを備えている。ライナ４は例えばアルミニウム合金を材質とし、水素貯蔵タンク１の気密性を確保している。ライナ４は基端（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６と、本体部６の基端側の開口部６ａを覆う蓋部７とを備えている。ライナ４の先端側（図１における右側）には、水素の導入、排出用の水素出入口通路８が設けられている。水素出入口通路８は、水素をタンク本体２から放出する際及び水素をタンク本体２内に充填する際に使用される。
【００１８】
繊維強化樹脂層５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１の耐圧性（機械的強度）を確保している。繊維強化樹脂層５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４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３は蓋部７に組み付けられている。水素吸蔵用ユニット３には、蓋部７への取付け部となる略円板形状のヘッダ部９が設けられている。ヘッダ部９には、熱交換器１０が、熱交換器１０を構成する熱媒管１１の端部１１ａにおいてロウ付けや溶接等によって固着されている。熱交換器１０は熱媒管１１と、エンドプレート１２,１３と、フィン１４とにより構成されている。
【００２０】
熱媒管１１は、略Ｕ字状に折り曲げられ熱媒体が流通するように構成されている。熱媒管１１には、基端側及び先端側にそれぞれ略円板状のエンドプレート１２,１３が固着されている。各エンドプレート１２,１３は、その周縁に略直角の角部１２ａ,１３ａが形成されている。両エンドプレート１２,１３の間には、水素吸蔵合金（ＭＨ）との間の熱交換の効率を高めるための複数のフィン１４が設けられている。複数のフィン１４は、円板状に形成されるとともに、水素吸蔵合金が充填される空間Ｓを区画するように所定間隔をおいて接合されている。各フィン１４は、熱媒管１１に貫通されて熱媒管１１と直交する状態で接合されている。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、フィン１４によって区画された複数の空間Ｓには、水素吸蔵合金（ＭＨ）の粉末Ｈ（以下、ＭＨ粉末と称す。）が充填されている。ＭＨ粉末Ｈ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Ｈは一部のみ図示している。そして、フィン１４及びエンドプレート１２,１３には、フィン１４及びエンドプレート１２,１３の周縁と接する保護層としての不織布１５がチューブ状に設けられている。なお、エンドプレート１３の中央には水素吸蔵合金（ＭＨ）充填用の孔１３ｃが形成されるとともに、孔１３ｃは図示しない栓で密閉されている。
【００２２】
不織布１５は、フィン１４及びエンドプレート１２,１３の外周を全て覆うように設けられるとともに、ＭＨ粉末Ｈの通過を阻止し、かつ、水素を透過可能な金属繊維から構成されている。不織布１５は、その外面に面積拡大部材としてのコイルバネ１６が圧着されている。
【００２３】
コイルバネ１６は、熱交換器１０の外周に沿って螺旋を描くように巻き付けられている。コイルバネ１６は、引張りコイルバネであるとともに等ピッチ間隔で通常の長さより伸びた状態で巻き付けられ、その両端がそれぞれ熱交換器１０の図示しない係止部に係止されている。また、コイルバネ１６には、熱収縮した状態の熱収縮チューブ１７が圧着されている。なお、図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２では、図面の都合上、コイルバネ１６の断面のハッチングを省略している。
【００２４】
図１（ａ）及び図２に示すように、熱収縮チューブ１７は、熱交換器１０の外周全体を覆うように設けられている。熱収縮チューブ１７は、シリコーン製であるとともに伸縮可能に構成されており、この実施形態では破断伸びが２００〜３００％のものが用いられている。熱収縮チューブ１７は、その軸方向の長さが少なくともエンドプレート１２とエンドプレート１３との間の距離より長くなるように形成されている。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、熱収縮チューブ１７は、その外周面１７ａとライナ４の内周面４ａとの間に空間が存在するように外径が設定され、熱収縮チューブ１７を透過した水素が水素出入口通路８にまで至るように構成されている。熱収縮チューブ１７とフィン１４の径方向端部との間には、不織布１５が介在するとともに、熱収縮チューブ１７と不織布１５との間には、コイルバネ１６が介在している。  そして、熱収縮チューブ１７は、その内面１８の一部がコイルバネ１６の周面に接してコイルバネ１６に圧着されることで外形が略蛇腹形状に構成されている。そして、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、熱収縮チューブ１７は、内面が不織布１５の外面全体と接している場合に比べて、その水素の透過可能な領域の面積が拡大している。
【００２６】
熱収縮チューブ１７は、角部１２ａ,１３ａを経由してエンドプレート１２,１３の端面１２ｂ,１３ｂにまで延びるとともに、その両側（図１（ａ）における左右両側）がエンドプレート１２,１３が構成する角部１２ａ,１３ａに密着している。熱収縮チューブ１７は、ＭＨ粉末Ｈの通過を阻止するとともに水素を透過する機能を有している。そして、単位面積当たりにおいて熱収縮チューブ１７を透過する水素の量は、熱収縮チューブ１７の厚みが薄くなる程多くなり、熱収縮チューブ１７の厚みは、要求される水素透過流量と、要求される強度等を考慮して選定される。さらに、熱収縮チューブ１７全体としての水素透過量は、熱収縮チューブ１７の厚みと、内面１８のうちコイルバネ１６と接触していない部分の面積によって決定される。また、熱収縮チューブ１７は、吸蔵反応によってＭＨ粉末Ｈが発熱した場合でも耐えることができる程度の耐熱性を有しており、例えば、少なくとも１２０℃まで加熱されても不具合が起きないように構成されている。
【００２７】
水素吸蔵用ユニット３は、その長手方向の中間部及び先端部において、タンク本体２内面と熱収縮チューブ１７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１９を介してタンク本体２に支持されている。支持部材１９は連続気孔を有する金属多孔体で構成されている。なお、水素吸蔵用ユニット３は、基端側（ヘッダ部９）でも支持されているため、両持ち状態となっている。
【００２８】
蓋部７は開口部６ａに嵌挿される凸部２０と、凸部２０より大径のフランジ部２１とを備えている。蓋部７には凸部２０の端面側に形成されるとともにヘッダ部９を嵌合する凹部２２と、凹部２２に連通する通路２３，２４とが形成されている。通路２３，２４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１１には熱媒供給部から熱媒としての水（冷水又は加熱水）が供給可能に構成されている。
【００２９】
水素出入口通路８に取付けられたバルブ２５は、ポート切り換えが行われるように構成されており、このバルブ２５のポート切り換えによって水素貯蔵タンク１の使用状態が水素放出状態と水素充填状態との間で切り換えられる。なお、水素放出状態とは、水素貯蔵タンク１内の水素がバルブ２５を介して外部へ放出可能、かつ外部から水素貯蔵タンク１内への水素の供給が不能な状態を意味する。水素充填状態とは、水素貯蔵タンク１内の水素をバルブ２５を介して外部へ放出不能、かつ外部から水素貯蔵タンク１内への水素の供給が可能な状態を意味する。バルブ２５とライナ４の端面との間にはシールリング（図示せず）が介装されている。
【００３０】
次に前記のように構成された水素貯蔵タンク１の製造方法を説明する。
まず、水素吸蔵用ユニット３の一部である熱媒管１１の端部をロウ付けや溶接等によってヘッダ部９に固着する。その後、シート状の不織布１５を準備して、不織布１５を熱交換器１０に巻き付けてチューブ状に形成し、複数のフィン１４の径方向端部全体を不織布１５によって覆う。その後、一続きのコイルバネ１６を準備して、螺旋を描きつつ熱交換器１０の外周に沿うようにして不織布１５を介在させた状態でコイルバネ１６を熱交換器１０に対して巻き付ける。そして、コイルバネ１６の両端をそれぞれ熱交換器１０の図示しない係止部に係止させる。
【００３１】
次に、熱収縮チューブ１７を準備して、熱収縮チューブ１７が熱交換器１０、不織布１５及びコイルバネ１６を包囲するように、熱収縮チューブ１７を配置する。そして、熱収縮チューブ１７を加熱手段（例えば、ドライヤ）によって加熱して熱収縮させ、コイルバネ１６及び不織布１５に圧着させる。
【００３２】
続いて、蓋部７とヘッダ部９との間にシール材を介装した状態で、ヘッダ部９を凹部２２に嵌合してねじ２６によってヘッダ部９を蓋部７に取り付ける。ヘッダ部９を介して水素吸蔵用ユニット３が蓋部７に取り付けられた後、水素吸蔵用ユニット３をライナ４の内部に収容した状態で蓋部７をねじ２７によってライナ４に固定し、分割式のライナ４を一体化する。そして、このライナ４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４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５を形成する。その後、孔１３ｃからＭＨ粉末Ｈを空間Ｓに充填する。
【００３３】
次に、前記のように構成された水素貯蔵タンク１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１は、横置き状態で使用される。水素貯蔵タンク１は通路２３，２４に熱媒供給部から供給される熱媒としての水（冷水又は加熱水）が流れるパイプが接続され、バルブ２５が燃料電池に繋がるパイプ（図示せず）に接続された状態で使用される。タンク本体２内には高圧状態で水素が充填されている。タンク本体２内を高圧にするのは、ＭＨ粉末Ｈが占める部分以外の部分における水素の充填量を多くするためであり、例えばタンク本体２内の圧力を２５ＭＰａとした場合には、タンク本体２内が大気圧の場合と比較して約２５０倍の水素が充填可能となる。
【００３４】
ここで、燃料極で水素ガスが使用されると、バルブ２５を介して水素貯蔵タンク１から水素ガスが吐出されて燃料極に供給される。水素貯蔵タンク１内から水素ガスが吐出されると、ＭＨの水素吸蔵・放出反応が放出側へ移動してＭＨ粉末Ｈ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により供給されないと、ＭＨ粉末Ｈ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Ｈ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２３、熱媒管１１及び通路２４を加熱水が流れ、この加熱水によって熱媒管１１及びフィン１４を介してＭＨ粉末Ｈ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。ＭＨ粉末Ｈから放出された水素は、熱収縮チューブ１７を透過する。そして、タンク本体２内の水素は、バルブ２５を経て水素貯蔵タンク１の外部へ吐出され、燃料極へと供給される。
【００３５】
水素を吐出した水素貯蔵タンク１に再び水素を充填、即ちＭＨ粉末Ｈに水素を吸蔵させる場合は、バルブ２５を水素充填状態に切り換えてバルブ２５から水素貯蔵タンク１に水素を供給する。水素貯蔵タンク１内に供給された水素は、熱収縮チューブ１７を透過してＭＨ粉末Ｈにまで至り、ＭＨ粉末Ｈと反応して水素化物となってＭＨ粉末Ｈ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、水素を充填する際は、通路２３、熱媒管１１及び通路２４を冷水が流れ、この冷水によって熱媒管１１及びフィン１４を介してＭＨ粉末Ｈの温度上昇が抑制され、水素の吸蔵が効率よく行われる。
【００３６】
ここで、ＭＨ粉末Ｈの水素吸蔵時、ＭＨ粉末Ｈは膨張し、ＭＨ粉末Ｈの膨張に伴って熱交換器１０もその軸方向（フィン１４の並設方向）に伸びる。熱交換器１０が伸びると、熱収縮チューブ１７も破れることなく熱交換器１０の伸びに追従して伸びる。また、ＭＨ粉末Ｈの水素ガス放出時、ＭＨ粉末Ｈは収縮し、ＭＨ粉末Ｈの収縮に伴って熱交換器１０もその軸方向（フィン１４の並設方向）に縮む。熱交換器１０が縮むと、熱収縮チューブ１７も破れることなく熱交換器１０の縮みに追従して収縮する。
【００３７】
そして、このようなＭＨ粉末Ｈの膨張及び収縮に起因した熱交換器１０及び熱収縮チューブ１７の伸縮は、水素貯蔵タンク１が燃料電池搭載電気自動車に搭載されている間、繰り返し行なわれる。しかし、このような場合であっても、熱交換器１０と熱収縮チューブ１７との間には不織布１５が介在しているため、熱収縮チューブ１７はフィン１４の径方向端部及びエンドプレート１２,１３と接触することなく保護されておりフィン１４の径方向端部及びエンドプレート１２,１３と擦れ合うことはない。
【００３８】
この実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）タンク本体２内には、水素吸蔵用ユニット３が収容されている。水素吸蔵用ユニット３は、ＭＨ粉末Ｈが充填される空間Ｓがフィン１４によって区画された熱交換器１０と、熱交換器１０の外周を覆う熱収縮チューブ１７とを備えている。そして、ＭＨ粉末Ｈの吸蔵反応によってＭＨ粉末Ｈが膨張し熱交換器１０が伸びた場合には、熱交換器１０の伸びに追従して熱収縮チューブ１７も破れることなく伸びる。したがって、ＭＨ粉末Ｈの膨張に起因した熱収縮チューブ１７の破損を回避することができる。
【００３９】
（２）熱交換器１０に熱収縮チューブ１７を組み付ける際には、熱交換器１０の外周を熱収縮チューブ１７が包囲するように配置し、その後、熱収縮チューブ１７を加熱することで熱収縮チューブ１７を熱収縮させ熱交換器１０の外周を覆う。そして、ＭＨ粉末Ｈ、熱交換器１０及び熱収縮チューブ１７を備えた一つの水素吸蔵用ユニット３を構成することができる。したがって、複数の支持構造部材を用いて水素吸蔵合金を収容する容器を組み付ける場合に比べて、水素貯蔵タンク１を簡易に製造することができる。
【００４０】
（３）不織布１５は、熱収縮チューブ１７とフィン１４の径方向端部との間に介在している。したがって、熱収縮チューブ１７がフィン１４の径方向端部と繰り返し擦れ合うことで裂ける（擦り切れる）ことは回避される。
【００４１】
（４）熱収縮チューブ１７と熱交換器１０との間には、面積拡大部材としてのコイルバネ１６が設けられている。そして、熱収縮チューブ１７は筒状の熱交換器の外形に沿って熱交換器を覆うのではなく、内面１８がコイルバネ１６と接触した状態で略蛇腹状に保持されるため、水素の透過可能な領域の面積が熱収縮チューブを筒状の熱交換器の外形に沿って設けた場合に比較して拡大され、熱収縮チューブ１７を透過する水素の量を増加させることができる。したがって、水素吸蔵合金から放出された水素を円滑に水素貯蔵タンク１から供給先へ供給することができる。
【００４２】
（５）各エンドプレート１２,１３は、その周縁に略直角の角部１２ａ,１３ａが形成され、熱収縮チューブ１７は角部１２ａ,１３ａに密着する状態で取り付けられているため、熱交換器１０に対してずれることを抑制できる。
【００４３】
（６）熱収縮チューブ１７は、シリコーン製である。したがって、熱収縮チューブ１７は、耐熱性に優れるため、ＭＨの吸蔵反応に伴って生じた熱を吸収する熱交換器１０の外周を熱収縮チューブ１７で覆ったとしても、熱収縮チューブ１７が劣化することを抑制できる。
【００４４】
（７）コイルバネ１６が、熱交換器１０の外周に沿うようにして巻き付けられている。したがって、一つのコイルバネ１６を熱交換器１０に対して巻き付ける作業を行うだけで熱交換器１０に組み付けることができる。そのため、例えば、環状のコイルバネ１６を複数準備して、複数のコイルバネ１６の内側に熱交換器１０を挿入して組み付け面積拡大部材として用いる場合に比べて作業が簡易である。
【００４５】
（８）熱交換器１０は、ＭＨ粉末Ｈを収容するための空間Ｓを区画する各フィン１４が、熱媒管１１に貫通されて熱媒管１１と直交する状態で熱媒管１１に接合されている。したがって、ＭＨを収容しているカプセル容器の外側に密着するように媒体流路が設けられた特許文献２に記載の水素貯蔵用タンクに比べて、効率よく熱媒体とＭＨ粉末Ｈとの熱交換を行なわせることができる。
【００４６】
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。
○  図３（ａ）に示すように、エンドプレート１２の角部１２ａがフィン１４の径方向端部より出っ張るように構成してもよい。このように構成した場合、熱収縮チューブ１７は、より角部１２ａに引っ掛かり易くなるため、熱収縮チューブ１７が熱交換器１０に対してずれることをより抑制することができる。また、図３（ｂ）に示すように、エンドプレート１２の端面１２ｂに凹部２８を形成することで、第１角部２９と第２角部３０とを設けてもよい。このように構成すれば、熱収縮チューブ１７は第１角部２９と第２角部３０との２箇所で角部に密着するため、熱収縮チューブ１７が熱交換器１０に対してずれることをより抑制することができる。
【００４７】
○  面積拡大部材としてのコイルバネ１６を設ける位置を変更してもよい。コイルバネ１６は、熱交換器１０と熱収縮チューブ１７との間に存在していればよいため、例えば、図３（ｃ）に示すように、コイルバネ１６を熱交換器１０と不織布１５との間に介在させ、不織布１５がコイルバネ１６と熱収縮チューブ１７との間に介在するように構成してもよい。
【００４８】
○  コイルバネ１６の代わりに、面積拡大部材として多孔質材からなる環状部材を用いてもよい。この場合、環状部材を複数準備して、環状部材を熱交換器１０及び不織布１５に環装し、環状部材を覆うように熱収縮チューブ１７を設ければ、水素の透過可能な領域の面積を拡大することができる。なお、環状部材は多孔質材からなるため、水素を透過させることができ、水素が熱収縮チューブ１７を透過することを阻害することはない。
【００４９】
○  熱収縮チューブ１７を構成する材質を変更してもよい。例えば、熱収縮チューブ１７をポリテトラフルオロエチレン製やポリオレフィン製にしてもよい。
○  熱収縮チューブ１７の同素材のプレーンシートに限らず、熱収縮可能な繊維状材料で補強したシート構成でもよい。この繊維状材料は単一方向の配列に限らず、織物状、ネット状に配置してもよい。また、同素材を用いた織布（複数枚重ね含む）だけの構成でも良い。
【００５０】
○  不織布１５によって保護層を構成する代わりに、水素を透過させることができるのであれば、織布や紙を用いて保護層を構成してもよい。
○  不織布１５等の保護層を省略してもよい。例えば、フィン１４の径方向端部の表面を磨くことでフィン１４の径方向端部の摩擦抵抗を小さくすれば、熱収縮チューブ１７がフィン１４の径方向端部と擦り合っても擦り切れ難いため、保護層を省略することができる。
【００５１】
○  水素出入口通路８にバルブ２５を取り付ける代わりに、単に水素が通過する水素通過通路が形成された口金を取り付けてもよい。
〇  熱交換器１０は、熱媒が流通する熱媒管１１と、水素吸蔵合金を充填する複数の空間に区画するように熱媒管１１に接合された複数のフィン１４とを備えた構成であればよく、熱媒管１１はＵ字状に屈曲された構成に限らない。例えば、熱媒管１１を複数の直線状のパイプとし、一端（基端）をヘッダ部９に固着し、他端（先端）を流路が設けられているブロック材によって接続した構成としてもよい。
【００５２】
○  熱交換器１０の構造を変更してもよい。例えば、熱媒管１１がフィン１４の径方向端部と接するように設け、熱媒管１１が熱交換器１０の外周に位置するように構成してもよい。
【００５３】
○  フィン１４及びエンドプレート１２,１３の外形は、略円板状に限らず、例えば、楕円板状や、多角板状であってもよい。
〇  ライナ４は蓋部７を有する分割式であることに限定されない。例えば、熱交換器１０をライナ４の一端に組み付けた後、スピニング加工でライナ４の他端側を絞るように加工してもよい。
【００５４】
〇  熱交換器１０は、蓋部７にヘッダ部９を介して熱媒管１１が固定される構成に限らず、蓋部７に熱媒管１１の端部が固着された構成としてもよい。
〇  熱交換器１０が有する熱媒管１１の本数は２本に限らず、例えば１本、３本、４本以上等、その本数は特に限定されない。
【００５５】
〇  熱媒は水に限らず、熱媒として、例えばエチレングリコールを主成分とした不凍液を用いてタンク内部の温度制御を行ってもよい。
○  熱交換器１０の先端側や途中を支持部材１９で支持せずに、基端側のみで支持する構成としてもよい。ただし、例えば、水素貯蔵タンク１を車載することで振動が加えられる場合には支持部材１９を設けた方が好ましい。
【００５６】
〇  水素貯蔵タンク１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。
【００５７】
○  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。
【００５８】
○  ライナ４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。
【００５９】
〇  水素貯蔵タンク１のタンク本体２は、ライナ４と繊維強化樹脂層５との複層構造に限らず、水素貯蔵タンク１の重量が増加しても不都合なく、要求される強度を満たすことができるのであれば、全体を金属製にしてもよい。
【００６０】
○  タンク本体２の外形は、略円筒状に限らず、楕円筒状や、多角筒状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ）は一実施形態の水素貯蔵タンクの模式断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図。
【図３】（ａ）,（ｂ）及び（ｃ）は、別の実施形態の水素貯蔵タンクの部分模式断面図。
【符号の説明】
【００６２】
Ｈ…ＭＨ粉末、１…水素貯蔵タンク、２…タンク本体、３…水素吸蔵用ユニット、８…水素出入口通路、１０…熱交換器、１１…熱媒管、１２ａ，１３ａ…角部、１４…フィン、１５…保護層としての不織布、１６…面積拡大部材としてのコイルバネ、１７…熱収縮チューブ、２９…第１角部、３０…第２角部。
【図１】
2008196575.tif 000003
【図２】
2008196575.tif 000004
【図３】
2008196575.tif 000005