(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有し高圧の気体が充填されるタンク本体と、
当該タンク本体の外面を覆い、当該タンク本体を補強する補強材と、を備えた高圧タンクであって、
前記タンク本体は、前記補強材で覆われていない露出部を前記開口部と異なる位置に備え、
前記露出部は、前記タンク本体の成形加工時に、前記タンク本体の外面を介して前記開口部と一体かつ外方に突出形成された外側突出部とされ、
当該露出部を前記タンク本体の外側から加熱する加熱手段を備え、
前記外側突出部の先端面には、前記タンク本体の内側方向に雌ねじ部が凹設され、
前記加熱手段は、
頭部と、前記雌ねじ部に螺合可能な雄ねじ部とが形成された首部とを備え、
前記頭部から前記首部に延び、ヒータが挿入されるヒータ取付穴が形成され、
前記雌ねじ部に対し前記雄ねじ部を螺合することにより前記外側突出部に対し着脱可能に形成されたことを特徴とする高圧タンク。
【請求項２】
前記タンク本体に充填される高圧の気体は、水素であることを特徴とする請求項１に記載の高圧タンク。
【請求項３】
前記タンク本体は、アルミニウム合金で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の高圧タンク。
【請求項４】
前記開口部に設けられたシール部材の温度を測定または推定する温度測定手段を更に備え、
前記温度測定手段によって測定または推定された温度が前記シール部材の機能を維持可能な判定温度未満となった場合に前記加熱手段を稼働させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の高圧タンク。
【請求項５】
前記加熱手段は、電熱ヒータであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の高圧タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧の気体が充填される高圧タンクに関する。詳しくは、低温条件下で気体が漏出するのを簡易かつ安価に抑制することができる高圧タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、天然ガスや水素等の高圧の気体を燃料として用いる車両は、この気体が充填された高圧タンクを搭載している。この高圧タンクには、気密性を保つために、Ｏリング等のゴム製のシール部材が取り付けられている。
【０００３】
しかしながら、このシール部材は、ゴム製であるため、温度が極低温（例えば、−５０℃）以下になると劣化し、シール性が低下してしまう。すると、高圧タンクから気体が漏出するおそれがある。
例えば、以上の高圧タンクを搭載した車両が寒冷地を走行すると、走行距離の増加に伴って当該高圧タンク内の気体が消費され、当該高圧タンク内の圧力が低下する。すると、高圧タンク内に残っている気体が膨張し、温度が極低温まで低下してしまう。
【０００４】
この問題を解決するため、高圧タンクを加熱することによりシール部材の温度低下を抑制する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
すなわち、水素を収容するタンク本体から燃料電池に至る水素の流通路に、水素を吸蔵することで発熱する水素吸蔵合金が収容された水素吸蔵合金収容容器を接続し、さらに、水素吸蔵合金収容容器とタンク本体とを、ヒートパイプによって熱的に接続する。
この手法によれば、極低温まで温度が低下すると、水素吸蔵合金が水素を吸蔵して発熱する。この熱は、ヒートパイプによってタンク本体に伝達され、タンク本体が暖められる。
【特許文献１】特開２００６−２２０２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１で提案された手法では、タンク本体を暖めるために、タンク本体に収容した水素を水素吸蔵合金収容容器に一旦供給する必要があり、装置構成が複雑となりコスト高となる、という課題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低温条件下で気体が漏出するのを簡易かつ安価に抑制することができる高圧タンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る高圧タンク（例えば、後述の高圧タンク１０）は、開口部（例えば、後述の開口部１３）を有し高圧の気体が充填されるタンク本体（例えば、後述のタンク本体１１）と、当該タンク本体の外面を覆い、当該タンク本体を補強する補強材（例えば、後述の補強材１２）と、を備えた高圧タンクであって、前記タンク本体は、前記補強材で覆われていない露出部（例えば、後述の外側突出部１５）を前記開口部と異なる位置に備え、当該露出部を前記タンク本体の外側から加熱する加熱手段（例えば、後述の電熱ヒータ３０）を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、開口部と異なる位置に設けられた露出部を加熱手段によって加熱したので、この露出部を介してタンク本体の全体を温めることができ、シール部材の温度が過度に低下するのを抑制できる。したがって、低温条件下であっても、シール部材が劣化してシール性が低下するのを抑制でき、タンク本体から気体が漏出するのを効果的に抑制できる。
【００１０】
この場合、前記露出部は、前記タンク本体の製造時に外方に突出形成された外側突出部（例えば、後述の外側突出部１５）であることが好ましい。
【００１１】
タンク本体は、フローフォーミング加工や、スピニング加工等により製造されるが、この成形加工時には、タンク本体を保持するために、一部が突出した形状となる。本発明によれば、この成形加工時に形成される突出部分を外側突出部として利用したので、加熱手段を取り付けるための大幅な構造変更は不要であり、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００１２】
また、上述したように外側突出部は開口部と異なる位置にあるため、開口部付近に設けられる部材に加熱手段を接触させることなく、タンク本体を加熱できる。
さらに、タンク本体を熱伝導性の良いアルミニウム合金で形成した場合、開口部と離れた外側突出部を加熱しても、タンク本体の熱伝導により開口部付近を温めることができる。
【００１３】
また、外側突出部は、開口部と異なり、水素等の可燃性気体の流通経路ではないので、外側突出部を加熱することで、タンク本体を安全に加熱することができる。
【００１４】
ところで、高圧タンクの開口部付近には複数の部材が配置されており、シール部材を加温するための機器を追加するスペースを確保するのは困難である。
開口部付近に配置される複数の部材とは、例えば、気体の充填時に逆流を防止する逆止弁、気体放出時に使用する電磁弁、調圧用のレギュレータ、気体の圧力を測定する圧力センサ、気体の温度を測定する温度センサ、気体を供給するための配管、気密性を保つための上記シール部材等である。
しかしながら、本発明によれば、開口部と異なる位置に設けられた露出部を加熱したので、加熱手段を設置するスペースを容易に確保できる。
【００１５】
また、加熱手段により露出部を加熱したので、加熱手段がタンク本体内部の高圧気体と直接接触することがない。このため、加熱手段を高圧対応の構造とする必要がなく、部品点数を少なくできるので、装置全体を小型化、軽量化できる。
【００１６】
また、低温条件下で加熱手段により露出部を適宜加熱することで、露出部を介してタンク本体が加熱されて、タンク本体内の気体も温められ、気体の温度変化の幅を小さくできる。
【００１７】
ところで、例えば、タンク本体は、アルミニウム合金からなり、補強材は、エポキシ樹脂等の接着剤を付着したカーボンファイバー等の強化繊維をタンク本体に巻き付けて形成される。この場合、タンク本体と補強材の熱膨張係数が異なるので、高圧タンクが温度変化の大きい環境下に曝されると、大きな熱応力が発生し、高圧タンクの耐久性が低下するおそれがある。
しかしながら、本発明によれば、タンク本体を加熱手段によって適宜加熱し、従来のように開口部を直接加熱する場合に比べて、露出部から開口部に伝熱させることで、タンク本体全体の温度変化を小さくすることにより、タンク本体と補強材との熱膨張係数の相違から生じる熱応力を低減でき、高圧タンクの耐久性が低下するのを抑制できる。
【００１８】
この場合、前記加熱手段（例えば、後述の電熱ヒータ３０およびヒータ取付部材４０）は、前記露出部に対して着脱可能に設けられることが好ましい。
【００１９】
この発明によれば、加熱手段をタンク本体の露出部に対して着脱可能に設けたので、例えば、タンク本体および補強材の設置場所を移動する際に、加熱手段を一旦取り外し、タンク本体および補強材を移動した後に、加熱手段を取り付ける。これにより、重量物であるタンク本体および補強材の移動作業中に、不慮の接触等による加熱手段の破損や故障を回避できる。また、加熱手段を取り外せない場合に比べて、高圧タンクの設置レイアウトの自由度を向上できる。さらに、加熱手段が故障しても、この加熱手段を良品と容易に交換できる。
【００２０】
この場合、前記高圧タンクは、前記開口部に設けられたシール部材の温度を測定または推定する温度測定手段（例えば、後述の温度センサ３５および電子制御装置）を更に備え、前記温度測定手段によって測定または推定された温度が前記シール部材の機能を維持可能な判定温度（例えば、後述の判定温度ＴＬ）未満となった場合に前記加熱手段（例えば、後述の電熱ヒータ３０）を稼働させることが好ましい。
【００２１】
この発明によれば、シール部材の機能を維持可能な温度を判定温度とし、温度測定手段により測定または推定された気体の温度がこの判定温度未満となった場合に、加熱手段を稼働する。これにより、必要な場合にのみタンク本体を加熱することができ、効率よく加熱できる。
また、上述のように、シール部材は、温度が極低温である所定温度（例えば、−５０℃）以下になると劣化し、シール性が低下してしまう。そこで、判定温度を、この所定温度よりも適宜高い温度に設定することで、シール部材が劣化するのを効果的に抑制することができる。
【００２２】
温度測定手段は、温度センサで露出部の温度を測定し、この測定した温度に基づいて、シール部材の温度を推定してもよい。また、温度センサでタンク本体の腹部や開口部の温度を測定し、この測定した温度に基づいて、シール部材の温度を推定してもよい。
【００２３】
この場合、前記加熱手段は、電熱ヒータ（例えば、後述の電熱ヒータ３０）であることが好ましい。
【００２４】
この発明によれば、加熱手段として電熱ヒータを用いたので、従来技術のような水素吸蔵合金収容容器等の熱交換手段に比べて、小型化できる。
その結果、電熱ヒータをタンク本体に直接螺合させたり、あるいは、ねじ構造を有する他の部材を介して電熱ヒータをタンク本体に取り付けたりすることで、加熱手段をタンク本体に容易に着脱できる。
また、上述のように気体の温度が所定の判定温度未満の場合に電熱ヒータを稼働することとすれば、使用電力量が少なくて済むので、電熱ヒータの電源として、別途搭載した小型の外部電源や、車両に搭載されたバッテリを用いることができる。よって、部品点数を削減できるとともに、装置全体を小型化できる。なお、車両が燃料電池を搭載している場合には、電熱ヒータの電源として、この燃料電池を用いることもできる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、開口部と異なる位置に設けられた露出部を加熱手段によって加熱したので、この露出部を介してタンク本体の全体を温めることができ、開口部に設けられたシール部材の温度が過度に低下するのを抑制できる。したがって、低温条件下であっても、シール部材が劣化してシール性が低下するのを抑制でき、タンク本体から気体が漏出するのを効果的に抑制できる。また、開口部と異なる位置に設けられた露出部を加熱したので、加熱手段を設置するスペースを容易に確保できる。また、加熱手段により露出部を加熱したので、加熱手段がタンク本体内部の高圧気体と直接接触することがない。このため、加熱手段を高圧対応の構造とする必要がなく、部品点数を少なくできるので、装置全体を小型化、軽量化できる。また、低温条件下で加熱手段により露出部を適宜加熱することで、露出部を介してタンク本体が加熱されて、タンク本体内の気体も温められ、気体の温度変化の幅を小さくできる。また、タンク本体を加熱手段によって適宜加熱し、従来のように開口部を直接加熱する場合に比べて、露出部から開口部に伝熱させることで、タンク本体全体の温度変化を小さくすることにより、タンク本体と補強材との熱膨張係数の相違から生じる熱応力を低減でき、高圧タンクの耐久性が低下するのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る高圧タンク１０を示す断面図である。図２は、高圧タンク１０の電熱ヒータ３０が取り付けられる部分の拡大断面図である。
【００２７】
＜高圧タンク全体の説明＞
高圧タンク１０は、燃料電池車両（図示せず）に搭載され、高圧の水素が充填される。高圧タンク１０は、内部空間を有し口金部１４が形成されたタンク本体１１と、口金部１４に取り付けられた蓋部材２０と、このタンク本体１１の外面を覆う補強材１２と、を備えている。
【００２８】
タンク本体１１は、アルミニウム合金等からなり、高圧の水素ガスが充填される。なお、本実施形態では、タンク本体１１を熱伝導性の良いアルミニウム合金で形成したが、これに限らず、樹脂で形成してもよい。
口金部１４は、タンク本体１１の一端側に設けられた円筒形状であり、タンク本体１１の内部空間と外部とを連通する開口部１３が形成されている。口金部１４の内周面には、雌ねじ部１４ａが設けられている。
補強材１２は、タンク本体１１を補強するものであり、例えば、エポキシ樹脂等の接着剤を塗布したカーボンファイバー等の強化繊維をタンク本体１１に巻き付けて形成される。
【００２９】
蓋部材２０は、頭部２０ａと、外周面に雄ねじ部２０ｃが形成された首部２０ｂと、を備える。この蓋部材２０には、高圧の水素ガスが流通するガス配管２５が貫通している。
この蓋部材２０の雄ねじ部２０ｃを口金部１４の雌ねじ部１４ａに螺合することで、蓋部材２０は口金部１４に取り付けられる。
蓋部材２０の頭部と口金部１４の先端面との間には、Ｏリング等のゴム製のシール部材２２が介装されている。このシール部材２２を挟んで、蓋部材２０を口金部１４に取り付けることで、タンク本体１１の内部空間が密閉される。
【００３０】
＜外側突出部の説明＞
タンク本体１１のうち口金部１４と反対側の端部つまり開口部１３と異なる位置には、露出部としての外側突出部１５が外方に突出形成されている。この外側突出部１５は、補強材１２で覆われておらず、外部に露出している。なお、補強材１２の巻き方を工夫して、外側突出部１５を露出させてもよい。
タンク本体１１はフローフォーミング加工やスピニング加工等により製造されるが、この成形加工時にタンク本体１１の一部を保持する必要があるため、外側突出部１５は、この保持する部分として形成される。
【００３１】
外側突出部１５の先端面には、雌ねじ部１５ｃが形成された穴部１５ｂが設けられ、この穴部１５ｂには、ヒータ取付部材４０が着脱可能に取り付けられている。外側突出部１５は、外部に露出しているため、ヒータ取付部材４０が取り付け易くなっている。
【００３２】
ヒータ取付部材４０は、６角ボルトであり、温度センサ３５が内蔵された頭部４０ａと、雄ねじ部４０ｃが形成された首部４０ｂと、を備える。また、ヒータ取付部材４０には、頭部４０ａから首部４０ｂに延びるヒータ取付穴４０ｄが形成されている。
このヒータ取付部材４０の雄ねじ部４０ｃを外側突出部１５の雌ねじ部１５ｃに螺合することで、ヒータ取付部材４０は外側突出部１５に取り付けられる。
なお、このヒータ取付部材４０の素材としては、例えばアルミニウム合金等、熱伝導性の良好な素材が好ましい。
なお、後述の参考例１に示すように、ヒータ取付部材４０を外側突出部１５に直接螺合せず、別部材であるねじにより外側突出部１５に取り付けてもよい。
【００３３】
温度センサ３５は、ヒータ取付部材４０の温度を測定し、図示しない温度測定回路を介して電子制御装置に出力する。
電子制御装置は、温度センサ３５から出力された温度に基づいて、シール部材２２の温度を推定する。具体的には、予め実験により温度センサ３５の測定温度とシール部材２２の温度との相関データを記録しておき、このデータに基づいて、上記シール部材２２の温度を推定する。
なお、本実施形態では、温度センサ３５によりヒータ取付部材４０の温度を測定したが、これに限らず、シール部材２２の温度を直接測定してもよいし、口金部１４の開口部１３内の温度を測定してもよい。
【００３４】
＜電熱ヒータの説明＞
高圧タンク１０には、外側突出部１５をタンク本体１１の外側から加熱する加熱手段としての電熱ヒータ３０が設けられている。
電熱ヒータ３０は、内部にニクロム線等の発熱体を収容した棒状のヒータ３１と、この棒状ヒータに配線３３を介して電力を供給する電源３２と、を備える。
この電熱ヒータ３０のヒータ３１は、ヒータ取付部材４０のヒータ取付穴４０ｄに挿入されている。
【００３５】
電熱ヒータ３０により、外側突出部１５を高圧タンク１０の外側から加熱することにより、図１中矢印Ａで示すように熱が伝わって、高圧タンク１０に収容された水素が加熱される。
【００３６】
＜加熱制御の説明＞
次に、電子制御装置による電熱ヒータ３０の制御について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３７】
先ずステップＳ１では、温度センサ３５によりヒータ取付部材４０の温度を測定し、この測定温度をＴとする。ここでは、測定温度Ｔとシール部材２２の温度とは相関性があり、測定温度Ｔに基づいてシール部材２２の温度を推定できるものとする。
【００３８】
次にステップＳ２では、測定温度Ｔが正常値か否かを判断する。ここで、正常値とは、温度センサ３５を含む温度測定システムの構成部材が正常に機能していると推定できる温度である。ステップＳ２での判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ３に移る。
【００３９】
一方、ステップＳ２での判定がＮＯの場合、温度センサ３５を含む温度測定システムの構成部材に異常であるため、ステップＳ６に移り、電熱ヒータ３０をＯＦＦにする。その後、ステップＳ７に移り、運転者に異常を報知して、終了する。
【００４０】
ステップＳ３では、測定温度Ｔが判定温度ＴＬ未満であるか否かを判定する。
シール部材２２の機能を維持できなくなる程度に低い温度を限界温度とすると、判定温度ＴＬは、この限界温度よりも高い温度に設定される。
ステップＳ３での判定がＹＥＳの場合には、電熱ヒータ３０をＯＮにし、外側突出部１５を加熱して終了する。
【００４１】
一方、ステップＳ３での判定がＮＯの場合には、低温化によるシール部材２２の弾性劣化の虞はなく、電熱ヒータ３０による加熱は不要であるので、電熱ヒータ３０をＯＦＦにし、終了する。
【００４２】
図４は、測定温度Ｔの温度変化を示す図である。
例えば、シール部材２２の機能を維持できなくなる限界温度を「−５０℃」とし、この限界温度に基づいて、判定温度ＴＬを「−３７℃」とする。
【００４３】
時刻０から時刻ｔまでの間、時間の経過に伴ってシール部材２２の温度は低下する。
時刻ｔでは、測定温度Ｔが「−３７℃」未満となるため、電熱ヒータ３０をＯＮにする。
【００４４】
すると、時刻ｔ以降、この電熱ヒータ３０で加熱することにより、外側突出部１５を介して高圧タンク１０全体が温められるので、図４中実線に示すように、測定温度Ｔは緩やかに低下し、一定となり、上記限界温度「−５０℃」を下回ることがない。
一方、電熱ヒータ３０で加熱しない場合には、図４中破線に示すように、時刻ｔ以降、測定温度Ｔは、時間経過とともに低下し、限界温度「−５０℃」を下回り、シール部材２２の劣化が進行するおそれが生じる。
【００４５】
なお、本実施形態では、判定温度ＴＬを設定し、測定温度Ｔがこの測定温度ＴＬ未満である場合に電熱ヒータ３０をＯＮしたが、これに限らず、時間の経過に伴う測定温度Ｔの低下率を監視し、この測定温度Ｔの低下率が大きい場合に電熱ヒータ３０をＯＮしてもよい。
【００４６】
以上の高圧タンク１０によれば、以下のような効果がある。
すなわち、開口部１３と異なる位置に設けられた外側突出部１５を電熱ヒータ３０によって加熱したので、この外側突出部１５を介してタンク本体１１の全体を温めることができ、開口部１３に設けられたシール部材２２の温度が過度に低下するのを抑制できる。したがって、低温条件下であっても、シール部材２２が劣化して、シール性が低下するのを抑制でき、タンク本体１１から気体が漏出するのを効果的に抑制できる。
【００４７】
開口部１３と異なる位置に設けられた外側突出部１５を加熱したので、電熱ヒータ３０を設置するスペースを容易に確保できる。
また、電熱ヒータ３０により外側突出部１５を加熱したので、電熱ヒータ３０がタンク本体１１内部の高圧の気体と直接接触することがない。このため、電熱ヒータ３０を高圧対応の構造とする必要がなく、部品点数を少なくできるので、装置全体を小型化、軽量化できる。
【００４８】
また、低温条件下で電熱ヒータ３０により外側突出部１５を適宜加熱することで、外側突出部１５を介してタンク本体１１が加熱されて、タンク本体１１内の気体も温められ、気体の温度変化の幅を小さくできる。
【００４９】
また、タンク本体１１を電熱ヒータ３０によって適宜加熱し、タンク本体１１および気体の温度変化を小さくすることにより、タンク本体１１と補強材１２との熱膨張係数の相違から生じる熱応力を低減でき、高圧タンク１０の耐久性が低下するのを抑制できる。
【００５０】
また、成形加工時に形成される突出部分を外側突出部１５として利用したので、電熱ヒータ３０を取り付けるための大幅な構造変更は不要であり、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００５１】
また、上述したように外側突出部１５は開口部１３と異なる位置にあるため、開口部１３付近に設けられる部材に電熱ヒータ３０を接触させることなく、タンク本体１１を加熱できる。
さらに、タンク本体１１を熱伝導性の良いアルミニウム合金で形成したので、開口部１３と離れた外側突出部１５を加熱しても、タンク本体１１の熱伝導により開口部１３付近を温めることができる。
【００５２】
また、外側突出部１５は、開口部１３と異なり、水素等の可燃性気体の流通経路ではないので、外側突出部１５を加熱することで、タンク本体１１を安全に加熱することができる。
【００５３】
また、電熱ヒータ３０をタンク本体１１の外側突出部１５に対して着脱可能に設けたので、例えば、タンク本体１１および補強材１２の設置場所を移動する際に、電熱ヒータ３０を一旦取り外し、タンク本体１１および補強材１２を移動した後に、電熱ヒータ３０を取り付ける。これにより、重量物であるタンク本体１１および補強材１２の移動作業中に、不慮の接触等による電熱ヒータ３０の破損や故障を回避できる。また、電熱ヒータ３０を取り外せない場合に比べて、高圧タンク１０の設置レイアウトの自由度を向上できる。さらに、電熱ヒータ３０が故障しても、この電熱ヒータ３０を良品と容易に交換できる。
【００５４】
また、シール部材２２の機能を維持可能な温度を判定温度ＴＬとし、温度センサ３５に基づいて推定された気体の温度がこの判定温度ＴＬ未満となった場合に、電熱ヒータ３０を稼働する。これにより、必要な場合にのみタンク本体１１を加熱することができ、効率よく加熱できる。
また、上述のように、シール部材２２は、温度が極低温である所定温度（例えば、−５０℃）以下になると劣化し、シール性が低下してしまう。そこで、判定温度ＴＬを、この所定温度よりも適宜高い温度に設定することで、シール部材２２が劣化するのを効果的に抑制することができる。
【００５５】
電熱ヒータ３０を用いたので、従来技術のような水素吸蔵合金収容容器等の熱交換手段に比べて、小型化できる。その結果、電熱ヒータ３０をタンク本体１１に直接螺合させることで、電熱ヒータ３０をタンク本体１１に容易に着脱できる。
また、上述のように気体の温度が所定の判定温度ＴＬ未満の場合に電熱ヒータ３０を稼働させたので、使用電力量が少なくて済み、電熱ヒータ３０の電源として、別途搭載した小型の外部電源や、車両に搭載されたバッテリを用いることができる。よって、部品点数を削減できるとともに、装置全体を小型化できる。
【００５６】
なお、上記第１実施形態においては、温度センサ３５をヒータ取付部材４０に設け、このヒータ取付部材４０の温度に基づいてシール部材２２の温度を推定したが、これに限定されない。
すなわち、図５に示すように、温度センサ３５により高圧タンク１０の補強材１２の温度を測定し、この補強材１２の温度に基づいてシール部材２２の温度を推定してもよい。また、図６に示すように、温度センサ３５を、口金部１４の開口部１３を挿通してタンク本体１１内に設けておき、タンク本体１１内の気体の温度を測定し、このタンク本体１１内の気体の温度に基づいて、シール部材２２の温度を推定してもよい。
【００５７】
また、本発明に係る高圧タンクは、ＣＮＧ車両などの燃料電池を搭載していない車両にも搭載できる。
【００５８】
〔参考例１〕
図７は、本発明の参考例１に係る高圧タンク１０の電熱ヒータが取り付けられる部分示す部分断面図である。なお、以下の参考例１の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００５９】
この参考例１は、ヒータ取付部材４０をねじ４２により外側突出部１５に固定した点が、第１実施形態と異なる。
すなわち、ヒータ取付部材４０には、ねじ４２が挿通される貫通穴４０ｅが設けられている。
外側突出部１５の先端面１５ｄには、穴部１５ｂが設けられておらず、２つのねじ穴１５ｅが設けられている。
ねじ４２は、ヒータ取付部材４０の貫通穴４０ｅに挿通され、外側突出部１５のねじ穴１５ｅに螺合されている。これにより、ヒータ取付部材４０は外側突出部１５に着脱可能に固定されている。
【００６０】
この参考例１に係る高圧タンク１０によれば、ヒータ取付部材４０を外側突出部１５に対してねじ４２によって着脱自在に構成したので、上記第１実施形態の場合と同様の効果を奏する。
【００６１】
〔参考例２〕
図８は、本発明の参考例２に係る高圧タンク１０を示す断面図である。
この参考例２は、高圧タンク１０が車両に搭載され、エキゾーストパイプ５０から排出された熱を利用してタンク本体１１を加熱している点が、第１実施形態と異なる。
【００６２】
すなわち、車両のエキゾーストパイプ５０には、接続部材６２を介して、ヒートパイプ６０が接続されている。このヒートパイプ６０の先端側は、タンク本体１１の外側突出部１５に接続されている。
【００６３】
この参考例２に係る高圧タンク１０によれば、以下のような効果がある。
すなわち、車両は、寒冷地などの温度条件の厳しい環境下で使用されるので、エキゾーストパイプ５０から排出された熱による加熱が特に有効となる。
【００６４】
また、車両の走行距離が増加するに従って、タンク本体１１内の気体が減少し、タンク本体１１内の温度も低下するため、タンク本体１１を加熱して、シール部材２２のシール性の低下を抑制する必要がある。しかしながら、車両の走行距離が増加するに従って、エキゾーストパイプ５０で生じる廃熱が増加するので、この廃熱をタンク本体１１の加熱に利用することにより、複雑な制御を行うことなく、簡易な構成で加熱でき、コストを低減できる。
【００６５】
なお、参考例２においては、車両用パワープラントの熱源として、エキゾーストパイプ５０を挙げたが、これに限定されず、例えば、触媒を用いてもよい。
また、車両用パワープラントとしては、天然ガスや水素などの高圧ガスを燃料としたレシプロエンジンが挙げられる。
【００６６】
〔参考例３〕
図９は、本発明の参考例３に係る高圧タンク１０を示す断面図である。
この参考例３に係る高圧タンク１０は、燃料電池７０を備えた車両に搭載され、燃料電池の冷却システムから得られる廃熱を利用してタンク本体１１を加熱する点が、第１実施形態と異なる。
【００６７】
すなわち、この燃料電池の冷却システムは、電気化学反応により発熱した燃料電池を冷却するためのものである。この燃料電池の冷却システムは、燃料電池７０に冷媒を循環させる第１の配管７１と、第１の配管７１に設けられたラジエータ７３と、ラジエータ７３に送風する送風ファン７４と、第１の配管７１に冷媒を循環させるポンプ７６と、第１の配管７１に接続されて燃料電池７０をバイパスする第２の配管７２と、第２の配管７２内を流通する冷媒と外側突出部１５との間で熱交換する熱交換器８０と、を備える。
また、第１の配管７１には、第１のバルブ７７が設けられ、第２の配管７２には、第２のバルブ７８が設けられる。
【００６８】
この燃料電池の冷却システムによれば、第１のバルブ７７および第２のバルブ７８を適宜開閉することによって、燃料電池７０から排出される熱が冷媒を介して熱交換器８０に伝達され、この熱によって外側突出部１５が加熱され、タンク本体１１が加熱される。
【００６９】
この参考例３に係る高圧タンク１０によれば、燃料電池の冷却システムから得られる廃熱を利用してタンク本体１１を加熱することにより、タンク本体１１の加熱にかかるエネルギコストを低減できる。
【００７０】
〔参考例４〕
図１０は、本発明の参考例４に係る高圧タンク１０を示す断面図である。
この参考例４に係る高圧タンク１０は、燃料電池７０を備えた車両に搭載され、燃料電池７０の廃熱を利用してタンク本体１１を加熱する点が、第１実施形態と異なる。
【００７１】
すなわち、燃料電池７０には、接続部材６２を介して、ヒートパイプ６０が接続されている。このヒートパイプ６０の先端側は、タンク本体１１の外側突出部１５に接続されている。
【００７２】
この参考例４に係る高圧タンク１０によれば、燃料電池７０から得られる廃熱を利用してタンク本体１１を加熱することにより、タンク本体１１の加熱にかかるエネルギコストを低減できる。
【００７３】
〔参考例５〕
図１１は、本発明の参考例５に係る高圧タンク１０を示す断面図である。
この参考例５に係る高圧タンク１０は、バッテリ６３を備えた車両に搭載され、バッテリ６３の廃熱を利用してタンク本体１１を加熱する点が、第１実施形態と異なる。
【００７４】
すなわち、バッテリ６３には、接続部材６２を介して、ヒートパイプ６０が接続されている。このヒートパイプ６０の先端側は、タンク本体１１の外側突出部１５に接続されている。
【００７５】
この参考例５に係る高圧タンク１０によれば、バッテリ６３から得られる廃熱を利用してタンク本体１１を加熱することにより、タンク本体１１の加熱にかかるエネルギコストを低減できる。
【００７６】
〔参考例６〕
図１２は、本発明の参考例６に係る高圧タンク１０を示す断面図である。
この参考例６に係る高圧タンク１０は、空調システムを備えた車両に搭載され、空調システムの熱交換器９０から得られる廃熱を利用してタンク本体１１を加熱する点が、第１実施形態と異なる。
【００７７】
すなわち、この空調システムは、車両内の空調を行うためのものである。この空調システムは、冷媒を循環させる配管９１と、配管９１に設けられたラジエータ９２と、ラジエータ７３に送風する送風ファン９３と、配管９１に冷媒を循環させるポンプ９４と、配管９１内を流通する冷媒と外側突出部１５との間で熱交換する熱交換器９０と、を備える。
また、配管９１には、バルブ９５が設けられる。
【００７８】
この燃料電池の空調システムによれば、バルブ９５を適宜開閉することによって、冷媒が配管９１内を流通し、冷媒からの熱が熱交換器９０に伝達され、この熱によって外側突出部１５が加熱され、タンク本体１１が加熱される。
【００７９】
この参考例６に係る高圧タンク１０によれば、空調システムから得られる熱を利用してタンク本体１１を加熱することにより、タンク本体１１の加熱にかかるエネルギコストを低減できる。
【００８０】
また、熱源として、電装ユニット、モータ、空調用のコンプレッサ等からの廃熱を利用してもよい。これらの場合も、タンク本体１１の加熱にかかるエネルギコストを低減することができる。
【００８１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高圧タンクを示す断面図ある。
【図２】電熱ヒータが取り付けられる部分を示す拡大断面図である。
【図３】電熱ヒータの制御方法を示すフローチャートである。
【図４】電熱ヒータの加熱による温度変化を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の変形例に係る温度センサの配置を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の変形例に係る温度センサの配置を示す断面図である。
【図７】本発明の参考例１に係る電熱ヒータの取り付け例を示す部分断面図である。
【図８】本発明の参考例２に係る高圧タンクを示す断面図である。
【図９】本発明の参考例３に係る高圧タンクを示す断面図である。
【図１０】本発明の参考例４に係る高圧タンクを示す断面図である。
【図１１】本発明の参考例５に係る高圧タンクを示す断面図である。
【図１２】本発明の参考例６に係る高圧タンクを示す断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０  高圧タンク
１１  タンク本体
１２  補強材
１３  開口部
１５  外側突出部（露出部）
２０  蓋部材
２２  シール部材
３０  電熱ヒータ（加熱手段）
３５  温度センサ（温度測定手段）
５０  エキゾーストパイプ（車両用パワープラント）
６０  ヒートパイプ（加熱手段）
７０  燃料電池
【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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