(57)【要約】【課題】構造が比較的簡単で、製造コストの低減、軽量化の促進ができ、かつ、水素の高速充填が可能な車載用水素充填タンク及びその冷却方法を提供すること。【解決手段】内部に水素を充填するためのタンク本体１０と、該タンク本体１０に充填する水素を供給する水素供給ステーションの接続ユニットにタンク本体１０を接続するためのバルブ部２とを有する車載用水素充填タンク１である。タンク本体１０は、内側に配置された金属製のライナー部１１と、その外周を覆う繊維強化樹脂層１３とよりなる。繊維強化樹脂層１３とライナー部１１との間には、冷媒を流通させる冷媒通路１５を形成してある。繊維強化樹脂層１３には、冷媒通路１５を外部に開口させる冷媒入口１５１及び冷媒出口１５３を設けてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に水素を充填するためのタンク本体と、該タンク本体に充填する水素を供給する水素供給ステーションの接続ユニットに上記タンク本体を接続するためのバルブ部とを有する車載用水素充填タンクにおいて、
上記タンク本体は、内側に配置された金属製のライナー部と、該ライナー部の外周を覆う繊維強化樹脂層とよりなり、
該繊維強化樹脂層と上記ライナー部との間には、冷媒を流通させる冷媒通路を形成してあり、
上記繊維強化樹脂層には、上記冷媒通路を外部に開口させる冷媒入口及び冷媒出口を設けてあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項２】
請求項１において、上記ライナー部の外周面には、複数の溝部が形成されており、該溝部を上記繊維強化樹脂層によって覆うことにより上記冷媒通路を形成してあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項３】
請求項１において、上記ライナー部の外周面には、金属製の筒状体よりなる中間ライナー部を配置してなり、該中間ライナー部の外周面又は内周面には複数の溝部が形成されており、該溝部を上記繊維強化樹脂層又は上記ライナー部によって覆うことにより上記冷媒通路を形成してあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項４】
請求項３において、上記ライナー部と上記中間ライナー部とは、ロウ付け、溶接、又は
圧接により接合して一体化してあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記タンク本体は略円筒状を呈していると共に、その軸方向の一端部に上記バルブ部を設けてなり、上記冷媒を導入する上記冷媒入口は、上記タンク本体における上記バルブ部を配設した上記一端部に対向する他端部に配設してあり、上記冷媒を導出する上記冷媒出口は、上記一端部近傍に配設してあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項６】
請求項５において、上記冷媒入口は、上記他端部における略中心部に設け、かつ、上記冷媒通路は、上記冷媒入口から放射状に延びるように設けてあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記タンク本体は、略円筒状を呈していると共にその軸方向の一端部に上記バルブ部を設けてなり、該バルブ部には、上記タンク本体に充填すべき水素を通すための充填パスが設けられており、該充填パスには、該充填パスの通路を延長する導入管が接続されており、該導入管の開口部は、上記タンク本体における上記バルブ部を配設した上記一端部に対向する他端部の近傍に配置してあると共に、上記タンク本体の中心軸線を中心とする円弧の接線方向に向けて開口させてあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記バルブ部は、上記タンク本体に充填すべき水素を通すための通路である充填パスと、上記水素供給ステーションに設けられた水素回収部に放出する水素を通すための通路である放出パスとを独立してそれぞれ有していることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項９】
請求項８において、上記充填パス及び上記放出パスには、上記タンク本体内の内圧によって通路の連通状態を閉止する逆止弁である充填パス用逆止弁及び放出パス用逆止弁がそれぞれ配設されており、かつ、上記放出パス用逆止弁は、上記充填パス用逆止弁の開閉動作に連動して開閉動作を行うように構成されていることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項１０】
請求項８において、上記充填パス及び上記放出パスには、上記タンク本体内の内圧によって通路の連通状態を閉止する逆止弁である充填パス用逆止弁及び放出パス用逆止弁がそれぞれ配設されており、かつ、上記放出パス用逆止弁は、上記水素供給ステーションの上記接続ユニットに接続された際に、該接続ユニットが有する水素放出用アクチュエータによって開閉動作可能に構成されていることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項１１】
請求項８〜９のいずれか１項において、上記タンク本体は、略円筒状を呈していると共にその軸方向の一端部に上記バルブ部を設けてなり、該バルブ部の上記充填パスには、該充填パスの通路を延長する導入管が接続されており、該導入管の開口部は、上記タンク本体における上記バルブ部を配設した上記一端部に対向する他端部の近傍に配置してあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項１２】
請求項１１において、上記導入管の開口部は、上記タンク本体の中心軸線を中心とする円弧の接線方向に向けて開口させてあることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項において、上記車載用水素貯蔵タンクは、上記バルブ部に上記水素供給ステーションの上記接続ユニットの装着完了を検知する接続センサ、上記ライナー部の温度を検知するライナー温度センサ、上記冷媒の温度を検知する冷媒温度センサのうち少なくとも１つのセンサを有していることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項１４】
請求項１３において、上記冷媒は、上記車載用水素貯蔵タンクの外部に設けた冷媒循環ポンプにより流動制御されるよう構成されており、該冷媒循環ポンプを制御するコントローラは、上記センサから検知信号を受取り、該検知信号に基づいて上記冷媒循環ポンプを制御するよう構成されていることを特徴とする車載用水素充填タンク。
【請求項１５】
内部に水素を充填するためのタンク本体と、該タンク本体に充填する水素を供給する水素供給ステーションの接続ユニットに上記タンク本体を接続するためのバルブ部とを有し、上記タンク本体は、内側に配置された金属製のライナー部と、該ライナー部の外周を覆う繊維強化樹脂層とよりなり、該繊維強化樹脂層と上記ライナー部との間には、冷媒を流通させる冷媒通路を形成してあり、上記繊維強化樹脂層には、上記冷媒通路を外部に開口させる冷媒入口及び冷媒出口を設けてあり、かつ、上記バルブ部は、上記タンク本体に充填すべき水素を通すための通路である充填パスと、上記水素供給ステーションに設けられた水素回収部に放出する水素を通すための通路である放出パスとを独立してそれぞれ有している車載用水素充填タンクを冷却する方法であって、
上記バルブ部を上記水素供給ステーションの上記接続ユニットに接続し、上記バルブ部の上記充填パスを介して水素を上記タンク本体に送入すると共に、該タンク本体内の水素を上記放出パスを介して上記水素供給ステーションへ放出する水素充填ステップと、
該水素充填ステップ中における上記タンク本体の温度又は内圧が所定値より高くなった際に、上記冷媒通路に上記冷媒を流通させる冷媒流通ステップとを有することを特徴とする車載用水素充填タンクの冷却方法。
【請求項１６】
請求項１５において、上記冷媒流通ステップでは、上記タンク本体の温度又は内圧の変化に応じて上記冷媒の流通量を変化させることを特徴とする車載用水素充填タンクの冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池自動車、水素エンジン自動車などの水素を燃料として走行する車両に搭載される車載用水素充填タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題に対応する車両として、水素を燃料とした自動車、具体的には燃料電池自動車、水素エンジン自動車などの開発が活発に行われている。このような水素を燃料とする車両の普及を促進するには、車両に搭載される車載用水素充填タンクに対して、急速に水素を充填する技術の確立が不可欠である。
【０００３】
これまでに提案されている技術としては、例えば次のようなものがある。
例えば、特許文献１及び２は、水素吸蔵合金ＭＨタンクヘの充填に関するものであって、そこには、水素供給の経路の他に、熱媒体が通る２つの通路を設け、熱媒体によりＭＨタンクと供給ステーション間の熱輸送を促進する方法が示されている。この方法は、ＭＨ吸蔵に伴う発熱、放出に伴う吸熱を供給管を介して一部相殺することを狙ったものである。
【０００４】
特許文献３は、高圧タンクヘの充填に関するものであって、そこには、タンク圧力に応じた水素充填速度調整機構が示されている。そして、タンク内部圧力の低い状態では低流量で供給し、タンク内部圧力の上昇に伴い流量を増加していくことが示されている。
【０００５】
特許文献４は、高圧タンクヘの充填に関するものであって、そこには、高圧タンクに設置したサブコンテナの温度管理によりタンクヘの充填・放出をスムーズに行うものが示されている。そして、高速充填時には、サブコンテナに冷却水を供給し、タンク内圧力が低下したことにより水素充填の必要性が出た場合には、自動的に冷却水をサブコンテナに供給することが示されている。
【０００６】
特許文献５は、高圧タンクヘの充填に関するものであって、そこには、内部に熱交換フィンを備え、内部に充填された水素との熱の授受を行うタンクが示されている。また、タンク外部に放熱フィンを備え、内部熱交換フィンと熱的に接合することで外部環境との熱交換を促進することが示されている。
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術は、いずれも基本的に高圧ＭＨタンクあるいは高圧ボンベヘの高速充填達成を目的としたものであるが、次のような問題点が存在する。
即ち、上記特許文献１、２、４、５においては、車両側タンクと供給側タンク間の熱交換を達成するために、車両側タンク内に比較的複雑な構造の熱交換器構成を必要とする。そのため、従来の上記車載用水素充填タンクは、構造が複雑、軽量化が困難、製造コストが高くなるなどの問題がある。
また、特許文献３においては、内部圧力および温度マップを参考に水素充填速度を調整するものであって、穏やかに水素充填を行うので、高速充填を達成することができない。
【特許文献１】特開２０００−１２８５０２号公報
【特許文献２】特開２００１−３２４０９５号公報
【特許文献３】特開２００１−３５５７９５号公報
【特許文献４】特開２００２−８９７９３号公報
【特許文献５】特開２００２−１８１２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、構造が比較的簡単で、製造コストの低減、軽量化の促進ができ、かつ、水素の高速充填が可能な車載用水素充填タンク及びその冷却方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、内部に水素を充填するためのタンク本体と、該タンク本体に充填する水素を供給する水素供給ステーションの接続ユニットに上記タンク本体を接続するためのバルブ部とを有する車載用水素充填タンクにおいて、
上記タンク本体は、内側に配置された金属製のライナー部と、該ライナー部の外周を覆う繊維強化樹脂層とよりなり、
該繊維強化樹脂層と上記ライナー部との間には、冷媒を流通させる冷媒通路を形成してあり、
上記繊維強化樹脂層には、上記冷媒通路を外部に開口させる冷媒入口及び冷媒出口を設けてあることを特徴とする車載用水素充填タンクにある（請求項１）。
【００１０】
本発明の車載用水素充填タンクにおいては、上記のごとく、上記繊維強化樹脂層と上記ライナー部との間に、冷媒を流通させる冷媒通路を形成してあり、また、上記繊維強化樹脂層には、上記冷媒通路を外部に開口させる冷媒入口及び冷媒出口を設けてある。
そのため、上記車載用水素貯蔵タンクに水素を充填する際には、タンク本体内に急速に水素を導入しながら、上記冷媒入口から冷媒を導入し、上記冷媒通路に冷媒を流通させることができる。これにより、水素充填時にタンク本体内に発生する熱は、金属製の上記ライナー部を介して上記冷媒通路中の上記冷媒に移動する。そして、上記タンク本体内からの熱を受け取った上記冷媒は、上記冷媒出口から外部に導出させることができる。そのため、水素充填時における上記タンク本体内の温度上昇を抑制し、水素の充填速度を高めることができる。
【００１１】
即ち、上記タンク本体に導入された水素は、圧力及び体積の変化によって発熱するが、この充填と併行して上記冷媒通路に冷媒を流通させることによって、上記タンク本体内の熱を上記冷媒へ放出することができる。そのため、上記タンク本体への水素の充填を速く行っても、その温度上昇を抑制することができるので、急速充填が可能になる。
【００１２】
上記車載用水素貯蔵タンクにおいては、上記のごとく、上記冷媒通路に冷媒を流通させることにより熱放出ができるので、従来のような、構造が複雑な熱交換器をタンク本体内に特別に設置する必要がない。
したがって、本発明の車載用水素充填タンクは、構造が比較的簡単で、製造コストの低減、軽量化の促進ができ、かつ、水素の高速充填が可能なものとなる。
【００１３】
第２の発明は、内部に水素を充填するためのタンク本体と、該タンク本体に充填する水素を供給する水素供給ステーションの接続ユニットに上記タンク本体を接続するためのバルブ部とを有し、上記タンク本体は、内側に配置された金属製のライナー部と、該ライナー部の外周を覆う繊維強化樹脂層とよりなり、該繊維強化樹脂層と上記ライナー部との間には、冷媒を流通させる冷媒通路を形成してあり、上記繊維強化樹脂層には、上記冷媒通路を外部に開口させる冷媒入口及び冷媒出口を設けてあり、かつ、上記バルブ部は、上記タンク本体に充填すべき水素を通すための通路である充填パスと、上記水素供給ステーションに設けられた水素回収部に放出する水素を通すための通路である放出パスとを独立してそれぞれ有している車載用水素充填タンクを冷却する方法であって、
上記バルブ部を上記水素供給ステーションの上記接続ユニットに接続し、上記バルブ部の上記充填パスを介して水素を上記タンク本体に送入すると共に、該タンク本体内の水素を上記放出パスを介して上記水素供給ステーションへ放出する水素充填ステップと、
該水素充填ステップ中における上記タンク本体の温度又は内圧が所定値より高くなった際に、上記冷媒通路に上記冷媒を流通させる冷媒流通ステップとを有することを特徴とする車載用水素充填タンクの冷却方法にある（請求項１４）。
【００１４】
本発明の車載用水素充填タンクの冷却方法は、上記水素充填ステップと、上記冷媒流通ステップとを有している。
上記水素充填ステップにおいては、上記のごとく、上記バルブ部の上記充填パスを介して水素を上記タンク本体に送入すると共に、該タンク本体内の水素を上記放出パスを介して上記水素供給ステーションへ放出する。そのため、上記車載用水素貯蔵タンクに水素を充填する際には、タンク本体内に上記充填パスを介して急速に水素を導入しながら、上記放出パスを介して、タンク本体内から一部の水素を上記水素供給ステーションに対して放出することができる。これによって、水素充填に伴う急激な発熱を抑制することができ、水素充填速度を高めることができる。
【００１５】
即ち、上記タンク本体に上記充填パスを介して導入された水素は、上記のごとく、圧力及び体積の変化によって発熱するが、この充填と併行して上記放出パスを介して一部の水素をタンク本体から放出することによって、放出される水素が熱媒体となって上記の充填時の発熱による熱をタンク本体から放出することができる。
【００１６】
また、上記冷媒流通ステップにおいては、上記のごとく、上記水素充填ステップ中における上記タンク本体の温度又は内圧が所定値より高くなった際に、上記冷媒通路に上記冷媒を流通させる。
そのため、水素充填時にタンク本体内に発生する熱を、金属製の上記ライナー部を介して上記冷媒通路中の上記冷媒に移動させることができ、上記タンク本体内からの熱を受け取った上記冷媒は、上記冷媒出口から外部に導出することができる。そのため、水素充填時における上記タンク本体内の温度上昇を抑制し、水素充填速度を高めることができる。
【００１７】
このように、本発明の冷却方法によれば、上記タンク本体への水素の充填速度を高めても、その温度上昇を充分に抑制することができる。それ故、上記車載用水素貯蔵タンクへの水素の急速充填を可能にすることができる。
【００１８】
また、上記水素充填ステップにおける水素自体を熱媒体として熱を放出する手法は、上記バルブ部において上記充填パスとは独立して上記放出パスを設け、上記の水素充填ステップを行うことによって実現できる。そして、本発明の冷却方法においては、上記のごとく、上記放出パスを介して熱放出を行うと共に、冷媒通路に冷媒を導入することにより熱放出を行うことができるので、従来のような、構造が複雑な熱交換器をタンク本体内に特別に設置する必要がない。
したがって、本発明の冷却方法においては、構造が比較的簡単で、製造コストの低減、軽量化の促進ができる上記車載用水素貯蔵タンクを用いることができ、かつ、水素の高速充填が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
上記第１の発明（請求項１）において、上記冷媒通路は、例えば上記ライナー部を上記繊維強化樹脂層によって覆うときに、上記ライナー部と上記繊維強化樹脂層との間に隙間を設けること等によって形成することができる。
また、上記冷媒入口及び上記冷媒出口は、上記繊維強化層の少なくとも一部に上記冷媒通路が開口するような開口部を設けることによって形成することができる。
【００２０】
上記冷媒は、上記冷媒入口から上記冷媒通路に導入し、冷媒出口から導出させることができる。
また、上記冷媒入口及び上記冷媒出口には、逆止弁を形成することができる。これにより、冷媒の逆流を防止することができる。
【００２１】
上記ライナー部の外周面には、複数の溝部が形成されており、該溝部を上記繊維強化樹脂層によって覆うことにより上記冷媒通路を形成してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記ライナー部と上記繊維強化樹脂層との間に、上記冷媒通路を簡単に形成させることができる。また、この場合には、上記冷媒通路を通る上記冷媒と上記ライナー部の表面との接触面積（伝熱面積）が増大するため、上記タンク本体内から冷媒への熱輸送を効率的に行うことができる。
【００２２】
また、上記ライナー部の外周面には、金属製の筒状体よりなる中間ライナー部を配置してなり、該中間ライナー部の外周面又は内周面には複数の溝部が形成されており、該溝部を上記繊維強化樹脂層又は上記ライナー部によって覆うことにより上記冷媒通路を形成してあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記ライナー部と上記繊維強化樹脂層との間に、上記冷媒通路を簡単に形成させることができる。
【００２３】
上記ライナー部や中間ライナー部は、例えばアルミ等の金属よりなり、一般的に深絞りあるいは押出成形により作製される。このとき、上記溝部の形成を同時に行うことができるため、生産性を犠牲にすることなく冷媒通路を構成することができる。
【００２４】
また、上記ライナー部と上記中間ライナー部とは、ロウ付け、溶接、又は圧接により接合して一体化してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記ライナー部と上記中間ライナー部との間の伝熱性能が向上し、上記ライナー部から冷媒への熱輸送を効率よく行うことができる。そのため、高速水素充填に伴う発熱除去効果を向上させることができ、より急速に水素を充填することが可能になる。
【００２５】
また、上記タンク本体は略円筒状を呈していると共に、その軸方向の一端部に上記バルブ部を設けてなり、上記冷媒を導入する上記冷媒入口は、上記タンク本体における上記バルブ部を配設した上記一端部に対向する他端部に配設してあり、上記冷媒を導出する上記冷媒出口は、上記一端部近傍に配設してあることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記冷媒を、上記ライナー部の外周面のほぼ全体をわたって流通させることができるため、上記タンク本体を効率的に冷却することができる。そのため、高速充填時に伴う発熱除去効果を向上させることができる。
【００２６】
また、上記冷媒入口は、上記他端部における略中心部に設け、かつ、上記冷媒通路は、上記冷媒入口から放射状に延びるように設けてあることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記冷媒入口から冷媒通路に導入された冷媒は、上記他端部から放射状に広がり、上記ライナー部の外周面のほぼ全体を包み込むように流れる。そのため、この場合には、上記タンク本体をより効率的に冷却することができる。そのため、高速充填時に伴う発熱除去効果をさらに向上させることができる。
【００２７】
また、上記タンク本体は、略円筒状を呈していると共にその軸方向の一端部に上記バルブ部を設けてなり、該バルブ部には、上記タンク本体に充填すべき水素を通すための充填パスが設けられており、該充填パスには、該充填パスの通路を延長する導入管が接続されており、該導入管の開口部は、上記タンク本体における上記バルブ部を配設した上記一端部に対向する他端部の近傍に配置してあると共に、上記タンク本体の中心軸線を中心とする円弧の接線方向に向けて開口させてあることが好ましい（請求項７）。
【００２８】
この場合には、上記タンク本体内に充填される水素は、上記タンク本体の上記他端部側から充填されると共に、タンク本体の内壁面に沿って螺旋状に旋回しながら流動する。そのため、急速充填により発熱した水素は、タンク本体の内壁面に熱輸送をし易くなるので、上記タンク本体の内壁を介して上記冷媒通路の冷媒への熱輸送効率を向上させることができる。
【００２９】
次に、上記バルブ部は、上記タンク本体に充填すべき水素を通すための通路である充填パスと、上記水素供給ステーションに設けられた水素回収部に放出する水素を通すための通路である放出パスとを独立してそれぞれ有していることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記車載用水素充填タンクは、上記水素供給ステーションに接続されて上記充填パスを介して水素充填を行いながら、放出パスを介して水素を水素供給ステーションの上記水素回収部に対して放出することができる。ここでいう水素回収部は、単に水素を回収し備蓄するタンク状のものに限らず、放出された水素をさらに冷却して、上記放出パスから再度車載用水素充填タンク内に充填する循環経路を持った構成にすることもできる。
【００３０】
また、上記充填パス及び放出パスを備えたバルブ部は、シール性、耐圧性の観点から、一つの部品として構成することが好ましい。なお、上記充填パスを設けた部分と放出バスを設けた部分とを別体として設けて、これらを離隔して配置してもよいし、また、これらを組み合わせて１つのバルブ部として配置してもよい。
【００３１】
また、上記充填パスとしては、１本とすることが構造上簡単で好ましいが、複数本設けることも可能である。同様に、上記放出パスとしても、１本とすることが構造上簡単で好ましいが、複数本設けることも可能である。
また、上記バルブ部には、車両に設けられた水素消費装置、例えば燃料電池や水素エンジンなどに供給する水素を通す供給パスを設けることができる。この供給パスとしては、単独で設けてもよいし、上記放出パスあるいは充填パスの途中から分岐させて設けることもできる。
【００３２】
また、上記充填パス及び上記放出パスには、上記タンク本体内の内圧によって通路の連通状態を閉止する逆止弁である充填パス用逆止弁及び放出パス用逆止弁がそれぞれ配設されており、かつ、上記放出パス用逆止弁は、上記充填パス用逆止弁の開閉動作に連動して開閉動作を行うよう構成されていることが好ましい（請求項９）。
【００３３】
上記逆止弁は、上記のごとくタンク本体内の内圧によって、通路を閉止するよう付勢されるものである。したがって、上記充填パス及び放出パスに配設された逆止弁は、これらのパスに外部から圧力をかけない限り、閉状態を維持し、タンク本体内の水素が不用意に外部へ漏れることを防止することとができる。一方、上記充填パスに対して上記水素供給ステーションから高圧の水素を供給すると、その水素の圧力によって上記充填パス用逆止弁が通路を開放するように開動作する。これによって、水素供給ステーションからタンク本体への水素の充填を実施することが容易にできる。
【００３４】
ここで、上記のごとく、放出パス用逆止弁は、充填パス用逆止弁と連動して開閉動作を行うよう構成されている。そのため、充填パス用逆止弁が充填パスの連通状態が開放されるように開動作した際には、上記放出パス用逆止弁も連動して連通状態を開放するように開動作する。そのため、充填パスからの水素の急速充填時に連動して、放出パスからの水素の放出を容易に実現することができ、上述した水素を熱媒体とした熱の放出を行うことができる。
【００３５】
また、充填パス用逆止弁の開度と放出パス用逆止弁の開度も、連動させて変化させることができる。そのため、充填速度に応じた放出速度の調整も、予め行う逆止弁の設計等によって容易に設定することができる。
また、上記充填パス用逆止弁と放出パス用逆止弁の連動可能な構造としては、後述する実施例をはじめとして、様々な構造を採用することができる。
【００３６】
また、上記充填パス及び上記放出パスには、上記タンク本体内の内圧によって通路の連通状態を閉止する逆止弁である充填パス用逆止弁及び放出パス用逆止弁がそれぞれ配設されており、かつ、上記放出パス用逆止弁は、上記水素供給ステーションの上記接続ユニットに接続された際に、該接続ユニットが有する水素放出用アクチュエータによって開閉動作可能に構成されていることも好ましい（請求項１０）。
【００３７】
この場合には、水素供給ステーション側に水素放出用アクチュエータを設け、その操作量を調整することにより、放出パスに設けた逆止弁の開度を精度良く調整することができる。それ故、水素充填中に放出パスを介して放出させる水素の量をきめ細かく設定することができる。また、充填パス用逆止弁の開閉タイミングと放出パス逆止弁の開閉タイミングを必要に応じて積極的にずらすことも可能となる。なお、上記水素放出用アクチュエータとしては、例えば、ガスシリンダ等の公知のアクチュエータによって進退する当接部を持った構造とし、その当接部を上記逆止弁に当接させてこれを押圧する構成とすることができる。
【００３８】
また、上記タンク本体は、略円筒状を呈していると共にその軸方向の一端部に上記バルブ部を設けてなり、該バルブ部の上記充填パスには、該充填パスの通路を延長する導入管が接続されており、該導入管の開口部は、上記タンク本体における上記バルブ部を配設した上記一端部に対向する他端部の近傍に配置してあることが好ましい（請求項１１）。
【００３９】
この場合には、上記タンク本体内に充填される水素が、上記放出パスを有するバルブ部から離れた導入管の開口部から吐出される。そのため、この水素が上記放出パスから放出されるまでには、タンク本体の内壁面に沿って移動するので、この内壁面からタンク本体への熱の伝達を促進させることができ、上記冷媒通路の冷媒への熱輸送を効率的に行うことができる。
【００４０】
また、上記導入管の開口部は、上記タンク本体の中心軸線を中心とする円弧の接線方向に向けて開口させてあることが好ましい（請求項１２）。
この場合には、上記導入管の開口部から吐出した水素が、上記タンク本体の内壁面に沿って螺旋状に旋回しながら流動する。これにより、上述したごとき水素からタンク本体への熱伝達をさらに高めることができる。
【００４１】
次に、上記車載用水素貯蔵タンクは、上記バルブ部に上記水素供給ステーションの上記接続ユニットの装着完了を検知する接続センサ、上記ライナー部の温度を検知するライナー温度センサ、上記冷媒の温度を検知する冷媒温度センサのうち少なくとも１つのセンサを有していることが好ましい（請求項１３）。
【００４２】
この場合には、上記の各センサーの検知信号に基づいて、例えば上記車載用水素充填タンクの外部に設けたコントローラから制御信号を送って冷媒を供給するための冷媒循環ポンプの駆動を制御したり、車載用水素充填タンクの外部に設けたラジエータの冷却ファンの駆動を制御すること等により、水素の充填状態に応じた冷却が可能となる。そのため、水素の充填を高速かつ効率的に行うことができる。
【００４３】
また、上記冷媒は、上記車載用水素貯蔵タンクの外部に設けた冷媒循環ポンプにより流動制御されるよう構成されており、該冷媒循環ポンプを制御するコントローラは、上記センサから検知信号を受取り、該検知信号に基づいて上記冷媒循環ポンプを制御するよう構成されていることが好ましい（請求項１４）。
即ち、上記センサからの検出信号に基づいて、上記コントローラが上記冷媒循環ポンプを制御して上記冷媒を導入する。そのため、この場合には、より効率的に上記車載用水素充填タンクを冷却することができる。
【００４４】
次に、上記第２の発明（請求項１５）の冷却方法は、上記水素充填ステップと、上記冷媒流通ステップとを有する。
上記冷媒流通ステップでは、上記タンク本体の温度又は内圧の変化に応じて上記冷媒の流通量を変化させることが好ましい（請求項１６）。
この場合には、上記車載用水素充填タンクを効率的に冷却することができる。
【実施例】
【００４５】
（実施例１）
次に、本発明の実施例にかかる車載用水素充填タンクにつき、図１〜図３を用いて説明する。
本例の車載用水素充填タンク１は、図１及び図２に示すごとく、内部に水素を充填するためのタンク本体１０と、該タンク本体１０に充填する水素を供給する水素供給ステーションの接続ユニット８０にタンク本体１０を接続するためのバルブ部２とを有する。
【００４６】
上記タンク本体１０は、内側に配置された金属製のライナー部１１と、該ライナー部１１の外周を覆う繊維強化樹脂層１３とよりなる。該繊維強化樹脂層１３とライナー部１１との間には、冷媒を流通させる冷媒通路１５を形成してあり、繊維強化樹脂層１３には、冷媒通路１５を外部に開口させる冷媒入口１５１及び冷媒出口１５３を設けてある。
【００４７】
以下、本例の車載用水素充填タンク１について、詳細に説明する。
本例の車載用水素充填タンク１は、アルミ製で略円柱形状のライナー部１１と、該ライナー部１１の外周を覆う繊維強化樹脂層１３とよりなる。ライナー部１１の側面には、複数の溝部１１０が形成されており、このライナー部１１を繊維強化樹脂層１３にて覆うことにより、ライナー部１１と繊維強化樹脂層１３との間に冷媒通路１５が形成されている。
【００４８】
タンク本体１０は略円筒状を呈していると共に、その軸方向の一端部にバルブ部２を設けてなる。バルブ部２には、タンク本体１０に充填すべき水素を通すための充填パス２１が設けられている。充填パス２１には、タンク本体内の内圧によって通路の連通状態を閉止する逆止弁である充填パス用逆止弁３１が配設されている。
【００４９】
また、充填パス２１には、充填パス２１の通路を延長する導入管７が接続されている。導入管７の開口部７０は、タンク本体１０におけるバルブ部２を配設した上記一端部１７に対向する他端部１８の近傍に配置してあると共に、タンク本体１８の中心軸線を中心とする円弧の接線方向に向けて開口させてある。導入管７は、バルブ部２の充填パス２１の内側端からまっすぐに他端部１８に向かって延設された第１管部７１と、その先端から軸方向に直行する径方向に伸びた第２管部７２と、その先端から中心軸線を中心とする円弧の接線方向に向けて開口させた開口部７０を有する突出端部７３とよりなる。
また、上記バルブ部２には、車両内部の水素消費装置（例えば燃料電池、水素エンジン等）に接続される供給パス２３を設けてある。
【００５０】
また、冷媒を導入する冷媒入口１５１は、上記タンク本体１０におけるバルブ部２を配設した一端部１７に対向する他端部１８に配設してあり、冷媒を導出する冷媒出口１５３は、一端部１７の近傍に配設されている。冷媒入口１５１及び冷媒出口１５３には、リング状の冷媒通路１５が形成されており、冷媒入口１５１から導入された冷媒は、このリング状の冷媒通路１５を通って溝部１１０によって個別に隔てられた各冷媒通路１５を通って冷媒出口１５３付近のリング状の冷媒通路１５にて集められ冷媒出口１５３から外部に導出される。
【００５１】
次に、上記構造を有する本例の車載用水素充填タンク１の作用効果について説明する。
本例の車載用水素充填タンク１においては、繊維強化樹脂層１３とライナー部１１との間に、冷媒を流通させる冷媒通路１５を形成してあり、繊維強化樹脂層１３には、冷媒通路１５を外部に開口させる冷媒入口１５１及び冷媒出口１５３を設けてある。
【００５２】
そのため、上記車載用水素貯蔵タンク１に水素を充填する際には、タンク本体１０内に急速に水素を導入しながら、冷媒入口１５１から冷媒を導入し、冷媒通路１５に冷媒を流通させることができる。それ故、水素充填時にタンク本体１０内に発生する熱はアルミ製のライナー部１１を介して冷媒通路１５中の上記冷媒に移動させることができる。そして、タンク本体１０内からの熱を受け取った冷媒は、冷媒出口１５３から外部に導出させることができる。したがって、上記タンク本体１０内の温度上昇を抑制し、水素充填速度を高めることができる。
【００５３】
即ち、タンク本体１０に導入された水素は、圧力及び体積の変化によって発熱するが、この充填と併行して冷媒通路１５に冷媒を流通させることによって、タンク本体１０内の熱を上記冷媒へ放出することができる。そのため、タンク本体１０への水素の充填を速く行っても、その温度上昇を抑制することができ、急速充填を可能にすることができる。
【００５４】
本例の車載用水素貯蔵タンク１においては、上記のごとく、冷媒通路１５に冷媒を流通させることにより熱放出ができるので、従来のような、構造が複雑な熱交換器をタンク本体１０内に特別に設置する必要がない。
したがって、本例の車載用水素充填タンク１は、構造が比較的簡単で、製造コストの低減、軽量化の促進ができ、かつ、水素の高速充填が可能なものとなる。
【００５５】
また、本例の車載用水素貯蔵タンク１においては、上記のごとく、ライナー部１１の外周面に複数の溝部１１０が形成されている。
そのため、上記ライナー部１１を繊維強化樹脂層１３にて覆うことにより、両者の間に冷媒通路１５を簡単に形成することができる。また、冷媒通路１５に冷媒を導入させたとき、冷媒とライナー部１１の表面との接触面積が増大するため、タンク本体１０内から冷媒への熱輸送を効率的に行うことができる。
【００５６】
また、冷媒を導入する冷媒入口１５１は、上記他端部１８に配設してあり、冷媒を導出する冷媒出口１５３は、上記一端部１７の近傍に配設されている。
そのため、上記冷媒を、ライナー部１１の外周面のほぼ全体をわたって流通させることができ、タンク本体１０を効率的に冷却することができる。
【００５７】
また、上記バルブ部２には、上記充填パス２１が設けられており、該充填パスには、上記充填パス用逆止弁が配設されている。そのため、水素充填時にタンク本体１０から水素が逆流することを防止できる。
また、充填パス２１には、上記導入管７が接続されており、該導入管７の開口部７０は、上記他端部１８の近傍に配置してあると共に、タンク本体１０の中心軸線を中心とする円弧の接線方向に向けて開口させてある。
そのため、図３に示すごとく、タンク本体１０内に充填される水素は、タンク本体１０の他端部１８側から充填されると共に、アルミ製のライナー部１１の内壁面に沿って螺旋状に旋回しながら流動する。そのため、急速充填により発熱した水素は、ライナー部１１の内壁面に、熱の輸送を行い易くなるので、上記ライナー部１１の内壁を介した冷媒への熱輸送効率を向上させることができる。
【００５８】
（実施例２）
本例の車載用水素充填タンク１は、図４及び図５に示すごとく、さらにライナー部１１と繊維強化樹脂層１３との間に中間ライナー部１２を設けた例である。即ち、図４及び図５に示すごとく、本例の車載用水素充填タンク１は、ライナー部１１の外周面に、金属製の筒状体よりなる中間ライナー部１２を配置してなる。中間ライナー部１２の内周面には複数の溝部１２０が形成されており、溝部１２０を上記ライナー部１１によって覆い、中間ライナー部１２とライナー部１１とをロウ付けすることにより冷媒通路１５を形成してある。
その他の構成は、実施例１と同様である。
【００５９】
本例の車載用水素充填タンク１においては、上記のごとく、中間ライナー部１２が形成されている。
そのため、上記ライナー部１１と上記繊維強化樹脂層１３との間に、上記冷媒通路１５を簡単に形成させることができる。
【００６０】
また、ライナー部１１と中間ライナー部１２とは、ロウ付けされている。
そのため、伝熱性能が向上し、ライナー部１１から冷媒への熱輸送を効率よく行うことができる。それ故、高速水素充填に伴う発熱除去効果を向上させることができる。
【００６１】
（実施例３）
本例の車載用水素充填タンクは、図６及び図７に示すごとく、実施例２における冷媒入口の位置を変え、冷媒通路を冷媒入口から放射状に伸びるように設けた例である。
即ち、図６及び図７に示すごとく、本例の車載用水素充填タンク１においては、冷媒入口１５１を、上記他端部１８における略中心部に設けてある。
また、本例の車載用水素充填タンク１は、ライナー部１１の外周面に、アルミ製の中間ライナー部１２を配置してなり、実施例２と同様に中間ライナー部１２の内周面には複数の溝部１２０が形成されている（図４及び図５参照）。特に、本例においては、中間ライナー１２は、底面１２５を有する筒状体よりなる。図７に示すごとく、本例においては、底面１２５にも中心から放射状に溝部１２０が形成されている。溝部１２０は、ライナー部１１で覆われることにより冷媒通路１５を形成している。中間ライナー１２の底面１２５の各冷媒通路１５は中間ライナー１２の側面の各冷媒通路１５につながっている。
その他の構成は、実施例２と同様である。
【００６２】
本例においては、上記のような構成にしているため、図６及び図７に示すごとく、冷媒入口１５１から導入された冷媒は、中間ライナー１２の底面１２５に形成された各冷媒通路１５を通って、放射状に流れ、中間ライナー１２の側面の冷媒通路１５へと続くように流れる。冷媒出口１５３においては、実施例１と同様にリング状に冷媒通路１５が形成されているため、冷媒が集められ冷媒出口１５３より導出される。
【００６３】
上記のごとく、本例においては、冷媒入口１５１から冷媒通路１５に導入された冷媒は、上記他端部１８から放射状に広がり、上記ライナー部１１の外周面のほぼ全体を包み込むように行き渡る。そのため、タンク本体１０をより効率的に冷却することができる。そのため、高速充填時に伴う発熱除去効果がさらに向上する。
【００６４】
（実施例４）
本例の車載用水素充填タンクは、図８〜図１２に示すごとく実施例１におけるバルブ部２に充填パス２１と、放出パス２２を有している例である。
本例の車載用水素充填タンク１は、図８に示すごとく、内部に水素を充填するためのタンク本体１０と、該タンク本体１０に充填する水素を供給する水素供給ステーション（図１１）の接続ユニット８０にタンク本体１０を接続するためのバルブ部２とを有する。
【００６５】
本例において、上記バルブ部２は、図８及び図９に示すごとく、タンク本体１０に充填すべき水素を通すための通路である充填パス２１と、水素供給ステーションに設けられた水素回収部８２に放出する水素を通すための通路である放出パス２２とを独立してそれぞれ有している。その他は実施例１と同様である。
以下、これを詳説する。
【００６６】
図８に示すごとく、本例のタンク本体１０は、略円筒状を呈していると共にその軸方向の一端部に上記バルブ部２を設けてなる。タンク本体１０としては、実施例１と同様にアルミ製のライナ−部１１の外周面を繊維強化樹脂１３により覆った構造を採用してある。
【００６７】
図９及び図１０に示すごとく、本例のバルブ部２は、充填パス２１と放出パス２２とを並列に独立して１本ずつ有している。放出パス２２の途中には、車両内部の水素消費装置（例えば燃料電池、水素エンジン等）に接続される供給パス２３を分岐して設けてある。
【００６８】
上記充填パス２１と放出パス２２には、それぞれ、タンク本体１０内の内圧によって通路の連通状態を閉止する逆止弁である充填パス用逆止弁３１及び放出パス用逆止弁３２が配設されている。そして、放出パス用逆止弁３２は、充填パス用逆止弁３１の開閉動作に連動して開閉動作を行うよう構成されている。
【００６９】
各逆止弁３１、３２は、スプリング３１５、３２５によって閉止方向に付勢されていると共に、互いの軸部３１１、３２１を連結部材３１９によって一体的に連結してある。そのため、図１１に示すごとく、充填パス用逆止弁３１が、内圧及びスプリング３１５の付勢力に抗して後退した際には、これに連動して放出パス用逆止弁３２も内圧及びスプリング３２５の付勢力に抗して後退するように構成されている。また、上記充填パス２１と放出パス２２との間における上記連結部材３１９の配置部分には、連結部材３１９を両側から保持してその移動可能性を維持しつつシール性を高めるための弾性部材２８を配置してある。
【００７０】
上記バルブ部２に接続される水素供給ステーションの接続ユニット８０としては、様々な構成を取ることができる。例えば、本例では、図１１及び図１２に示すごとく、逆止弁８１１を有する供給路８１と逆止弁８２１を有する放出路８２とを有し、いずれの通路も、冷媒８９０が循環する熱交換器８９を通過するように構成することができる。そして、放出路８２にはポンプ８２６を設け、タンク本体１０から放出パス２２を介して放出された水素を熱交換器８９において冷却した後、供給路８１に合流させるように構成してある。即ち、本例では、この放出路８２を循環路として構成し、これを水素回収部としてある。
【００７１】
また、水素供給ステーションの接続ユニット８０における逆止弁８１１、８２１は、バルブ部２における逆止弁３１、３２よりも低圧力の付勢力により開動作するように構成されている。これにより、接続ユニット８０をバルブ部２に接続した際に、スムーズな水素の流れを実現することができる。また、上記逆止弁８２１よりも上流側には、上記接続ユニット８０とバルブ部２とを接続した際に、その境界部分に閉じこめられる不要な空気等を排出するための排出路８３及び吸引ポンプ８３１を設けてあり、水素充填開始前の一定期間に上記吸引ポンプ８３１を作動するように構成してある。
【００７２】
次に、上記構造を有する本例の車載用水素充填タンク１の作用効果について説明する。
本例の車載用水素充填タンク１は、上記のごとく、充填パス２１及び放出パス２２を独立してそれぞれ有している。そして、これらの通路に設けたそれぞれの逆止弁３１、３２は、上記のごとく連動して開閉動作を行うよう構成してある。そのため、図１１に示すごとく、車載用水素貯蔵タンク１に水素を充填する際には、タンク本体１０内に充填パス２１を介して急速に水素を導入しながら、放出パス２２を介して、タンク本体１０内から一部の水素を水素供給ステーションに対して放出することができる。
【００７３】
そのため、タンク本体１０に充填パス２１を介して導入された水素は、圧力及び体積の変化によって発熱するが、この充填と併行して放出パス２２を介して放出される水素が熱媒体となって、上記の充填時の発熱による熱をタンク本体１０から放出することができる。そのため、タンク本体１０への水素の充填を速く行っても、その温度上昇を抑制することができ、急速充填を可能にすることができる。
【００７４】
また、本例では、放出パス２２を介して放出した水素を、水素供給ステーションにおける熱交換器８９によって冷却した上で、再びタンク本体１０内へ充填することができ、水素を無駄に消費することもない。
そして、本例の車載用水素充填タンク１は、上記のごとく、充填パスと２１と独立して設けた放出パス２２を有するバルブ部２を備えることによって、上記の優れた熱放出方法を実施することができ、特に複雑な構造にする必要がない。
それ故、本例の車載用水素充填タンク１は、構造が比較的簡単で、製造コストの低減、軽量化の促進ができ、かつ、水素の高速充填が可能なものとなる。
【００７５】
また、図８に示すごとく、本例の車載用水素充填タンク１は、実施例１と同様に、ライナー部１１と繊維強化樹脂層１３との間に冷媒通路１５を有している。そのため、本例の車載用水素充填タンク１においては、上記のごとく水素を熱媒体として冷却すると共に、冷媒通路１５に冷媒を流通させることによりタンク本体１０を冷却することができる。
【００７６】
次に、本例の車載用水素充填タンクの冷却方法の一例について、説明する。
本例の冷却方法においては、水素充填ステップと、冷媒流通ステップとをおこなう。
水素充填ステップにおいては、図１１に示すごとく、上記バルブ部２を上記水素供給ステーションの上記接続ユニット８０に接続し、バルブ部２の上記充填パス２１を介して水素をタンク本体１０に送入すると共に、該タンク本体１０内の水素を上記放出パス２２を介して上記水素供給ステーションへ放出する。
【００７７】
また、上記冷媒流通ステップにおいては、図８に示すごとく、水素充填ステップ中における上記タンク本体１０の温度又は内圧が所定値より高くなった際に、上記冷媒通路１５に上記冷媒を流通させる。
【００７８】
即ち、図１１に示すごとく、水素充填ステップにおいては、上記車載用水素貯蔵タンク１に水素を充填する際には、タンク本体１０内に上記充填パス２１を介して急速に水素を導入しながら、上記放出パス２２を介して、タンク本体１０内から一部の水素を上記水素供給ステーションに対して放出することができる。これによって、水素充填に伴う急激な発熱を抑制することができ、水素充填速度を高めることができる。
【００７９】
また、図８に示すごとく、冷媒流通ステップにおいては、上記のごとく、上記タンク本体１０の温度又は内圧が所定値より高くなった際に、上記冷媒通路１５１から上記冷媒通路１５内に冷媒を流通させる。
そのため、水素充填時にタンク本体内に発生する熱を、金属製の上記ライナー部１１を介して上記冷媒通路１５中の上記冷媒に移動させることができる。上記タンク本体内からの熱を受け取った上記冷媒は、上記冷媒出口１５３から外部に導出することができる。そのため、上記タンク本体内の温度上昇を抑制し、水素充填速度を高めることができる。
【００８０】
また、冷媒流通ステップにおいては、タンク本体の温度又は内圧の変化に応じて冷媒の流通量を変化させることができる。
【００８１】
（実施例５）
本例の車載用水素充填タンク１は，図１３〜図１５に示すごとく，実施例４におけるバルブ部２の構造を変更した例である。即ち，図１３に示すごとく，充填パス２１及び放出パス２２には，タンク本体１０内の内圧によって通路の連通状態を閉止する逆止弁である充填パス用逆止弁３３及び放出パス用逆止弁３４がそれぞれ独立に開閉動作可能に配設されており，各逆止弁３３，３４は，同図に示すごとく，それぞれスプリング３３５，３４５によって閉止方向に付勢されており，互いに連結する構造は有していない。
【００８２】
また，本例では，放出パス用逆止弁３４は，水素供給ステーションの接続ユニット８０に接続された際に，該接続ユニット８０が有する水素放出用アクチュエータ８８によって開閉動作可能に構成されている。
上記水素放出用アクチュエータ８８は，図１５に示すごとく，シリンダ本体８８０からピストン部８８１が出没可能に設けられている。ピストン部８８１の突出量は，図示していない駆動用ガスの導入，導出によって制御するように構成してある。その他の接続ユニット８０の構成は実施例４と同様である。
また、本例の車載用水素充填タンクのタンク本体１０の構成は、実施例１と同様である。
【００８３】
本例の車載用水素充填タンク１に水素を充填する際には，図１３に示すごとく，バルブ部２と接続ユニット８０とを接続した後，図１４に示すごとく，充填パス２１に通じる供給路８１から水素を圧送することによって，これらの通路における逆止弁８１１，３３を水素の圧力により開動作させて連通させ，タンク本体１０への水素充填を開始する。
【００８４】
この直後，図１５に示すごとく，水素放出用アクチュエータ８８を駆動させてピストン部８８１を突出させる。そして，このピストン部８８１を放出パス２２における逆止弁３４に当接させてこれを後退させることにより，放出パス２２の通路を開く。これにより，タンク本体１０内における熱をもった熱媒体としての水素がタンク本体１０から吐出され，これが接続ユニット８０の逆止弁８２１を押し開いて上記循環路よりなる水素回収部に導かれる。
【００８５】
これにより，実施例４と同様に，急速充填時の温度上昇を，放出される水素を媒介とした熱放出によって抑制することができる。
また，本例では，上記放出パス２２における放出パス用逆止弁３４の開閉動作を上記接続ユニット８０の水素放出用アクチュエータ８８によって制御することができるので，例えば，タンク本体１０の温度等の測定を行いながらその測定結果に応じて逆止弁３４の開度を調整するというようなきめ細かい調整を行うこともでき，より適切な水素充填方法を実現することができる。
【００８６】
（実施例６）
本例は、図１６に示すごとく、実施例１の車載用水素充填タンク１にセンサを設けて、車載用水素充填タンク１の外部に冷媒循環ポンプ５２、及び該冷媒循環ポンプ５２を制御するコントローラ５１を設け、センサからの検知信号に基づいて冷媒循環ポンプ５２を制御するように構成した例である。
本例では、センサとして上記車載用水素充填タンク１のバルブ部２に水素供給ステーション９の接続ユニット８０の装着完了を検知する接続センサ６１を設けた。
【００８７】
即ち、本例においては、図１６に示すごとく、車載用水素充填タンク１のバルブ部２に接続センサ６１を設けてある。また、車載用水素充填タンク１の外部には接続センサ６１からの信号を検知し、車載用水素充填タンク１に水素を供給する冷媒循環ポンプ５２を制御するコントローラ５１を設けてある。
また、本例の車載用水素充填タンク１は、実施例１と同様に、ライナー部１１と繊維強化樹脂層１３との間に冷媒を流通させる冷媒通路１５を有しており、繊維強化樹脂層１３には、上記冷媒通路１５を外部に開口させる冷媒入口１５１及び冷媒出口１５３を設けてある。
【００８８】
また、車載用水素充填タンク１の外部には、上記冷媒出口１５３からタンク外へ導出される冷媒を冷却するためのラジエータ５３が設けられている。このラジエータ５３は、車載用水素充填タンク１の冷媒出口１５３と上記冷媒循環ポンプ５２との間に接続されている。
【００８９】
本例においては、車載用水素充填タンク１のバルブ部２に、上記水素供給ステーション９の接続ユニット８０が装着されると、バルブ部２に設置してある接続センサ６１がこれを検知して、検知信号をコントローラ５１に送る。コントローラ５１は、接続センサ６１からの検知信号に基づいて、タンク本体１０内への水素供給を開始すると共に、冷媒循環ポンプ５２に制御信号を送って冷媒循環ポンプ５２を作動させ、冷媒を冷媒入口１５１から冷媒通路１５に導入する。冷媒通路１５に導入された冷媒は、実施例１と同様に、ライナー部を介してタンク本体１０内から熱を受取り、冷媒出口１５３から導出される。
【００９０】
冷媒出口１５３から導出された冷媒は、ラジエータ５３に送られて冷却される。冷却された冷媒は、再び冷媒循環ポンプ５２に送られて、該冷媒循環ポンプ５２から冷媒入口１５１へと送られる。このように、冷媒出口５１３からタンクの外へ導出された冷媒は、ラジエータ５３にて冷やされることによって繰り返し冷却に用いられる。
【００９１】
接続ユニット８０がバルブ部２から外されると、接続センサ６１からコントローラ５１への検出信号が送られなくなり、コントローラ５１は冷媒循環ポンプ５２の作動を止める。したがって、本例においては、接続ユニット８０がバルブ部２に接続されて冷媒が供給されたときだけに冷媒が冷媒通路１５に供給される。そのため、車載用水素充填タンク１を効率的に冷却することができ、その結果、水素を高速に充填することができる。
【００９２】
（実施例７）
本例は、図１７に示すごとく、実施例６の接続センサ６１の他に、ライナー部１１の温度を検知するライナー温度センサ６３を設けた例である。
即ち、同図に示すごとく、本例の車載用水素充填タンク１は、バルブ部２に接続センサ６１を設けてあると共に、ライナー部１１にライナー温度センサ６３を設けてある。その他は、実施例６と同様である。
【００９３】
本例においては、車載用水素充填タンク１のバルブ部２に、上記水素供給ステーション９の接続ユニット８０が装着され、タンク本体１０内に水素が供給されると、バルブ部２に設置してある接続センサ６１がこれを検知し、冷媒循環ポンプ５２を駆動可能状態にする。
【００９４】
ライナー温度センサ６３は、ライナー部１１の温度をモニターしており、ライナー部１１の温度が一定値以上（例えば５０℃以上）に上昇したとき、コントローラー５１に検知信号を送る。ライナー温度センサ６３から検知信号を受け取ったコントローラ５１は、冷媒循環ポンプ５２に制御信号を送り、冷媒入口１５１への冷媒の供給を開始する。
【００９５】
また、ライナー温度センサ６３は、ライナー部１１の温度が例えば１℃／秒という高い速度で上昇したときにもコントローラ５１に検知信号を送り、冷媒循環ポンプ５２からの冷媒の供給量を増加させることもできる。さらに、ライナー温度センサ６３は、ライナー部１１の温度が一定値以下に下降したときにも、コントローラ５１に検知信号を送り、冷媒循環ポンプ５２から冷媒入口１５１への冷媒の供給量を減少させるか、又は冷媒の供給を停止するように制御することもできる。
その他は、実施例６と同様である。
【００９６】
このように、本例においては、車載用水素充填タンク１に接続センサ６１と共に、ライナー温度センサ６３を設けることにより、車載用水素充填タンク１への冷媒の供給又は供給量を制御している。そのため、車載用水素充填タンク１をより効率的に冷却することができる。それ故、本例の車載用水素充填タンクには、水素を高速に充填することができる。
【００９７】
（実施例８）
本例は、図１８に示すごとく、実施例６の接続センサの他に、冷媒の温度を検知する冷媒温度センサ６５を設けた例である。
即ち、同図に示すごとく、本例の車載用水素充填タンク１においては、バルブ部２に上記の接続センサ６１を設けてあると共に、冷媒出口１５３に冷媒温度センサ６５を設けてある。その他は、実施例５と同様である。
【００９８】
本例においては、図１８に示すごとく、車載用水素充填タンク１のバルブ部２に、上記水素供給ステーション９の接続ユニット８０が装着され、タンク本体１０内に水素が供給されると、実施例６と同様に、バルブ部２に設置してある接続センサ６１がこれを検知して、コントローラ５１が冷媒循環ポンプ５２に制御信号を送って、冷媒入口１５１から冷媒が導入される。冷媒通路１５に導入された冷媒は、実施例５と同様に、タンク本体１０内からライナー部１１を介して熱を受取り、冷媒出口１５３から導出された後、ラジエータ５３にて冷却されて再び冷媒循環ポンプ５２から冷媒入口１５１に送られる。
【００９９】
このとき、冷媒出口１５３においては、冷媒出口１５３から導出される冷媒の温度を冷媒温度センサ６５が検知する。冷媒温度センサ６５は、冷媒の温度が一定値以上に上昇したときや一定値以下に下降したときに、コントローラに検知信号を送り、コントローラは、冷媒センサからの検知信号に基づいて冷媒循環ポンプに制御信号を送り、冷媒の供給量を制御することができる。
その他は、実施例６と同様である。
【０１００】
このように、本例においては、車載用水素充填タンク１に接続センサ６１と共に、冷媒温度センサ６５を設けることにより、車載用水素充填タンク１への冷媒の供給又は供給量を制御している。そのため、車載用水素充填タンク１をより効率的に冷却することができる。それ故、本例の車載用水素充填タンク１は、水素を高速に充填することができる。
【０１０１】
（実施例９）
本例は、図１９に示すごとく、実施例６の接続センサ６１の他に、実施例７のライナー温度センサ６３及び実施例８の冷媒温度センサ６５を設けた例である。
即ち、同図に示すごとく、本例の車載用水素充填タンク１は、バルブ部２に接続センサ６１を設けてあると共に、ライナー部１１にライナー温度センサ６３を設け、さらに冷媒出口１５３に冷媒温度センサ６５を設けてある。その他は、実施例５と同様である。
【０１０２】
本例においては、図１９に示すごとく、車載用水素充填タンク１のバルブ部２に、上記水素供給ステーション９の接続ユニット８０が装着され、タンク内に水素が供給されると、実施例７と同様に、バルブ部２に設置してある接続センサ６１がこれを検知して冷媒循環ポンプ５２を駆動可能状態にし、また、ライナー部１１の温度が一定値以上に上昇したとき、ライナー温度センサ６３がコントローラー５１に検知信号を送る。ライナー温度センサ６３から検知信号を受け取ったコントローラ５１は、冷媒循環ポンプ５２に制御信号を送り、冷媒入口１５１への冷媒の供給を開始する。
【０１０３】
また、ライナー温度センサ６３は、ライナー部１１の温度をモニターしており、ライナー部１１の温度が一定値以上に上昇したとき、又は一定値以下に下降したときに、コントローラ５１に検知信号を送る。
一方、冷媒温度センサ６５は、冷媒出口１５３から導出された冷媒の温度をモニターしており、その温度が一定値以上又は一定値以下になったときに、コントローラ５１に検知信号を送る。
このようにしてコントローラ５１は、ライナー温度センサ６３及び冷媒温度センサ６５から検知信号を受け取り、この検知信号に基づいて冷媒循環ポンプ５２に制御信号を送り、冷媒の供給量を制御することができる。
【０１０４】
このように、本例においては、車載用水素充填タンク１に接続センサ６１、ライナー温度センサ６３、及び冷媒温度センサ６５を設けることにより、車載用水素充填タンク１への冷媒の供給又は供給量を制御している。そのため、車載用水素充填タンク１を一層効率的に冷却することができる。それ故、本例の車載用水素充填タンク１においては、水素を高速に充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】実施例１における、車載用水素充填タンクの構成を示す説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図３】実施例１における、水素充填時における水素の流動状態を示す説明図。
【図４】実施例２における、中間ライナーを有する車載用水素充填タンクの構成を示す説明図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図６】実施例３における、冷媒入口を他端部における略中心部に設けて、冷媒通路を冷媒入口から放射状に延びるように設けた車載用水素充填タンクの構成を示す説明図。
【図７】図５のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図８】実施例４における、バルブ部に充填パスと放出パスを設けた車載用水素充填タンクの構成を示す説明図。
【図９】実施例４における、水素充填をしていない状態のバルブ部を示す説明図。
【図１０】図９のＤ−Ｄ線矢視断面図。
【図１１】実施例４における、水素充填をしている状態のバルブ部を示す説明図。
【図１２】実施例４における、車載用水素充填タンクに接続された水素供給ステーションの接続ユニットの経路構成を示す説明図。
【図１３】実施例５における、水素充填をしていない状態のバルブ部を示す説明図。
【図１４】実施例５における、水素充填をしている状態のバルブ部を示す説明図。
【図１５】実施例５における、水素充填しながら水素放出をしている状態のバルブ部示す説明図。
【図１６】実施例６における、センサからコントローラ及びコントローラから冷媒循環ポンプへの検出信号及び制御信号の経路を示す説明図。
【図１７】実施例７における、センサからコントローラ及びコントローラから冷媒循環ポンプへの検出信号及び制御信号の経路を示す説明図。
【図１８】実施例８における、センサからコントローラ及びコントローラから冷媒循環ポンプへの検出信号及び制御信号の経路を示す説明図。
【図１９】実施例９における、センサからコントローラ及びコントローラから冷媒循環ポンプへの検出信号及び制御信号の経路を示す説明図。
【符号の説明】
【０１０６】
１  車載用水素充填タンク
１０  タンク本体
１１  ライナー部
１２  中間ライナー部
１３  繊維強化樹脂層
１５  冷媒通路
１５１  冷媒入口
１５３  冷媒出口
２  バルブ部
２１  充填パス
２２  放出パス
３１、３３  充填パス用逆止弁
３２、３４  放出パス用逆止弁
７  導入管
７０  開口部
８０  接続ユニット
８１  供給路
８２  放出路（水素回収部）
９  水素供給ステーション
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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