(57)【要約】【課題】水素ガスの吸着ないし吸蔵に伴う水素吸着材の発熱を速やかに水素貯蔵タンクの外部まで伝達させる。【解決手段】水素貯蔵タンク１０は、アルミニウム合金製の容器本体１２とステンレス製の筒状フィルタ１４を有し、これら容器本体１２と筒状フィルタ１４との間には平板状部材２６が介装されている。また、筒状フィルタ１４の内部には複数枚のディスク形状板１８が互いに平行となるように嵌合されており、各ディスク形状板１８の側周壁は、筒状フィルタ１４の内周壁に当接している。水素吸着材成形体は、ディスク形状板１８、１８同士の間、及び、最上のディスク形状板１８と蓋部材１６との間に形成された収容室２０に収容される。さらに、容器本体１２には、各収容室２０を通るようにして中空円筒管２４が設けられ、該中空円筒管２４には冷却媒体が流通される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を吸着ないし吸蔵可能な水素吸着材を含む水素吸着材成形体であって、
熱伝導率が前記水素吸着材に比して大きな高熱伝導率成分をさらに含むことを特徴とする水素吸着材成形体。
【請求項２】
請求項１記載の成形体において、当該水素吸着材成形体は、前記水素吸着材の粉末と前記高熱伝導率成分の粉末との混合粉末が成形されたものであることを特徴とする水素吸着材成形体。
【請求項３】
請求項１記載の成形体において、当該水素吸着材成形体は、前記水素吸着材の成形体と前記高熱伝導率成分のシート体とが接合されたものであることを特徴とする水素吸着材成形体。
【請求項４】
水素ガスを吸着ないし吸蔵する水素吸着材を含む水素吸着材成形体を収容した水素貯蔵タンクであって、
当該水素貯蔵タンクの内壁と前記水素吸着材成形体との間に介在され、前記内壁及び前記水素吸着材成形体に当接して前記水素吸着材成形体からの熱を前記内壁に伝達するための熱伝達部材を有することを特徴とする水素貯蔵タンク。
【請求項５】
請求項４記載の水素貯蔵タンクにおいて、冷却媒体が流通するための管体をさらに有することを特徴とする水素貯蔵タンク。
【請求項６】
請求項４又は５記載の水素貯蔵タンクにおいて、前記水素吸着材成形体の寸法が相違するもの同士を収容したことを特徴とする水素貯蔵タンク。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の水素貯蔵タンクにおいて、前記水素吸着材成形体として、熱伝導率が前記水素吸着材に比して大きな高熱伝導率成分をさらに含むものを収容したことを特徴とする水素貯蔵タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスを吸着ないし吸蔵する水素吸着材成形体と、それを収容した水素貯蔵タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における環境保護への関心の高まりから、燃料電池を搭載した燃料電池車が着目されている。燃料電池車は燃料電池を走行駆動源とするので、ガソリンや軽油を燃焼させる必要がなく、従って、炭化水素ガスやＮＯｘ、ＳＯｘ等を排出することがないからである。
【０００３】
燃料電池を運転するに際しては、燃料ガス、例えば、水素ガスを供給する必要がある。このため、燃料電池には水素貯蔵タンクが付設される。この水素貯蔵タンクにおける水素貯蔵量が多いほど燃料電池の運転時間を長期化することができるので、容器内に水素吸着材を収容して水素貯蔵タンクを構成することが種々検討されている。この場合、水素吸着材が水素を吸着保持するので、水素吸着材が収容されていない場合に比して多くの水素を貯留することができるからである。
【０００４】
この種の水素吸着材として、近時、金属−有機骨格構造体が特に着目されている（例えば、特許文献１参照）。金属−有機骨格構造体は、金属原子又は金属イオンを有機分子又は有機イオンが囲繞するように配位結合した錯体の１種であり、ゲスト分子が存在しない場合であっても安定な多孔性骨格構造を維持する。水素ガスは、この多孔性骨格構造内に吸着される。
【０００５】
金属−有機骨格構造体は、特許文献２に記載されるように、その粉末を基材に接触させ、例えば、ペレットに圧縮成形されて水素吸着材として供される。
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１４８１６５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／０２２２０２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
水素吸着材が水素ガスを吸着ないし吸蔵する際には発熱が起こるが、この発熱に伴い、水素吸着材の水素ガス吸着速度が低下するという不具合が指摘されている。
【０００８】
このような事態が生じると、水素貯蔵タンクへの水素ガスの充填に長時間を要するとともに、充填量も低下するという不都合を招く。また、場合によっては、吸着速度と脱離速度が平衡になることが懸念される。
【０００９】
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、吸着ないし吸蔵に伴い発生した熱を速やかに放熱することが可能で、このために水素ガス吸着速度が低下することを回避可能な水素吸着材成形体及びそれを収容した水素貯蔵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】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明は、水素を吸着ないし吸蔵可能な水素吸着材を含む水素吸着材成形体であって、
熱伝導率が前記水素吸着材に比して大きな高熱伝導率成分をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
水素吸着材が水素ガスを吸着ないし吸蔵することに伴って発生した熱は、前記高熱伝導率成分を介して速やかに隣接する水素吸着材成形体に伝達される。この熱が最終的に水素貯蔵タンクの外壁に伝達されることにより、大気への放熱が行われる。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、高熱伝導率成分を含む成形体としたことで、水素吸着材の発熱を速やかに系外へ伝達することができる。このため、水素吸着材を低温に保つことが容易となり、結局、水素ガス吸着速度が低下することを回避することができる。
【００１３】
当該水素吸着材成形体の好適な例としては、前記水素吸着材の粉末と前記高熱伝導率成分の粉末との混合粉末が成形された複合成形体が挙げられる。又は、水素吸着材の成形体と高熱伝導率成分のシート体とが接合されたものであってもよい。
【００１４】
また、本発明は、水素ガスを吸着ないし吸蔵する水素吸着材を含む水素吸着材成形体を収容した水素貯蔵タンクであって、
当該水素貯蔵タンクの内壁と前記水素吸着材成形体との間に介在され、前記内壁及び前記水素吸着材成形体に当接して前記水素吸着材成形体からの熱を前記内壁に伝達するための熱伝達部材を有することを特徴とする。
【００１５】
このような構成とすることにより、水素吸着材が発熱した場合であってもその熱を水素貯蔵タンクの外壁まで伝達させることが容易となり、結局、大気への放熱が速やかに実施される。従って、水素吸着材を低温に保つことが容易となり、水素吸着材の水素ガス吸着速度を維持することができる。
【００１６】
この水素貯蔵タンクには、冷却媒体が流通するための管体を設けることが好ましい。この管体に冷却媒体を流通させることにより、水素吸着材からの熱が速やかに該冷却媒体に伝達される。この冷却媒体が水素貯蔵タンクの系外に導出されることで、水素吸着材からの放熱がさらに容易となる。結局、水素吸着材の水素ガス吸着速度を維持することが一層容易となる。
【００１７】
ここで、水素貯蔵タンクに収容する水素吸着材成形体の寸法は、互いに相違することが好ましい。この場合、大寸法の水素吸着材成形体同士の間に小寸法の水素吸着材成形体が進入可能となり、結局、水素吸着材成形体の充填量が大きくなる。従って、水素ガス吸着量を大きくすることができる。
【００１８】
収容される水素吸着材成形体としては、上記した成形体、すなわち、熱伝導率が前記水素吸着材に比して大きな高熱伝導率成分をさらに含む成形体が好適である。この場合、熱伝達速度を一層大きくすることが可能となるので、水素吸着材を低温に保つことが一層容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、熱伝導率が水素吸着材に比して大きな高熱伝導率成分を含むようにして成形体とするようにしているので、水素吸着材が水素ガスを吸着ないし吸蔵することに伴って発生した熱を速やかに伝達することが可能となる。
【００２０】
又は、水素貯蔵タンクの内部に、水素吸着材及び水素貯蔵タンクの内壁の双方に当接する部材を設けるようにしているので、この場合においても、水素吸着材が水素ガスを吸着ないし吸蔵することに伴って発生した熱を速やかに伝達することが可能となる。
【００２１】
すなわち、本発明によれば、水素吸着材を低温に保つことが容易となり、結局、水素ガス吸着速度が低下することを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る水素吸着材成形体につきそれを収容した水素貯蔵タンクとの関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
先ず、本実施の形態に係る水素貯蔵タンク１０の全体概略斜視説明図を図１に示す。この水素貯蔵タンク１０は、有底円筒形状の容器本体１２と、該容器本体１２の内部に挿入されて筒形状に形成された筒状フィルタ１４と、容器本体１２の開口端部を閉塞する蓋部材１６とを有し、筒状フィルタ１４はステンレスからなり、容器本体１２及び蓋部材１６はアルミニウム合金からなる。
【００２４】
外径が容器本体１２の内径に比して小さく設定された筒状フィルタ１４の内部には、該筒状フィルタ１４の内径に対応する直径を有するアルミニウム合金製のディスク形状板１８が複数枚、互いに平行となるように挿入されている。すなわち、各ディスク形状板１８の側周壁は、筒状フィルタ１４の内周壁に当接している。そして、ディスク形状板１８、１８同士の間、及び、最上のディスク形状板１８と蓋部材１６との間に、後述する水素吸着材成形体を収容するための収容室２０が形成される。
【００２５】
また、各ディスク形状板１８の略中心部には貫通孔２２がそれぞれ設けられており、各貫通孔２２を通るようにしてアルミニウム合金製の中空円筒管２４が嵌合されている。この中空円筒管２４の寸法は、その一端部が容器本体１２の底面から突出するように設定されている。
【００２６】
そして、筒状フィルタ１４の外周壁と容器本体１２の内周壁との間には、アルミニウム合金製の４本の平板状部材２６が介装されている。各平板状部材２６は筒状フィルタ１４の外周壁に接合され、且つ容器本体１２の内周壁に当接している。また、各平板状部材２６には、水素ガスの流通を容易にするために複数個の開口２８が貫通形成されている。
【００２７】
円板形状の蓋部材１６の略中心部には、前記中空円筒管２４を突出させるための貫通孔３０が形成されている。また、蓋部材１６には、水素供給口３２が形成された環状突出部３４が設けられている。この環状突出部３４は、容器本体１２の内周壁と筒状フィルタ１４の外周壁との間に介在する位置に配設されている。
【００２８】
次に、以上のように構成された水素貯蔵タンク１０の各収容室２０に収容される水素吸着材成形体につき図２〜図４を参照して説明する。
【００２９】
図２〜図４に示される水素吸着材成形体３６、３８、４０は、水素吸着材と、該水素吸着材に比して熱伝導率が大きな高熱伝導率成分とを含む。この中、水素吸着材成形体３６は、水素吸着材の粉末と高熱伝導率成分との粉末の混合粉末を成形することによって作製されたものである。このような水素吸着材成形体３６は、円筒型、球形、多角柱等の所定形状のキャビティが形成される成形型を使用し、混合粉末を圧縮成形することによって得られる。
【００３０】
高熱伝導率成分は、図３に示すように、シート材４２であってもよい。この場合、シート材４２をキャビティの形状に対応する形状に裁断し、裁断後の該シート材４２をキャビティに収容した後に水素吸着材の粉末を収容し、この状態で圧縮成形を行うことによって作製することができる。この場合、シート材４２上に水素吸着材からなる成形層４４が設けられる。
【００３１】
高熱伝導率成分のシート材４２を使用した場合、混合粉末を圧縮成形体とした場合に比して熱伝導の経路が連続しているので、熱伝導性が優れるようになるという利点がある。
【００３２】
又は、水素吸着材の粉末を所望の形状に予め圧縮成形し、得られた成形体４６を高熱伝導率成分のシート材４２に接合するようにしてもよい。この接合は、例えば、成形体４６及びシート材４２の双方を耐圧性高分子シートで被覆し、次いで、等方静水圧プレス（ＣＩＰ）成形を行うことによって実施することができる。この場合、水素吸着材を粉末状のまま収容する場合に比して嵩密度を２倍程度大きくすることができるので好適である。
【００３３】
以上の水素吸着材成形体３６、３８、４０を作製する際に用いる水素吸着材は、水素ガスを可逆的に吸着ないし吸蔵可能な物質であれば特に限定されるものではないが、錯体、活性炭、カーボンナノチューブ、アモルファスカーボン、グラファイト、ゼオライト又はメソポーラスシリケート、水素吸蔵合金が好適な例として挙げられる。
【００３４】
この中、錯体の好適な例としては、金属原子又は金属イオンを有機分子又は有機イオンが囲繞して配位結合した金属−有機骨格構造体が挙げられる。具体的には、［Ｍ2（４，４’−ビピリジン）3（ＮＯ3）4］（ただし、ＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｚｎのいずれか）、［Ｍ2（１，４−ベンゼンジカルボキシレートアニオン）2］（ただし、ＭはＣｕ、Ｚｎのいずれか）、［Ｆｅ2（トランス−４，４’−アゾピリジン）4（ＮＣＳ）4］等が例示される。
【００３５】
又は、その一般式がＭ4Ｏ（芳香族ジカルボキシレートアニオン）3で表されるものであってもよい。Ｍの好適な例としては、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔが挙げられる。また、芳香族ジカルボキシレートアニオンに代え、芳香族ジカルボキシレートアニオンの芳香環中に存在するＨの少なくとも１つが官能基に置換された芳香族ジカルボキシレートアニオン誘導体で構成されたものであってもよい。
【００３６】
芳香族ジカルボキシレートアニオン又はその誘導体の好適な例としては、１，４−ベンゼンジカルボキシレートアニオン、２−ブロモ−１，４−ベンゼンジカルボキシレートアニオン、２−アミノ−１，４−ベンゼンジカルボキシレートアニオン、２，５−プロピル−１，４−ベンゼンジカルボキシレートアニオン、２，５−ペンチル−１，４−ベンゼンジカルボキシレートアニオン、シクロブテン−１，４−ベンゼンジカルボキシレートアニオン、１，４−ナフタレンジカルボキシレートアニオン、２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン、４，４’−ビフェニルジカルボキシレートアニオン、４，５，９，１０−テトラヒドロピレン−２，７−ジカルボキシレートアニオン、ピレン−２，７−ジカルボキシレートアニオン、４，４”−テルフェニルジカルボキシレートアニオン等が挙げられる。各々の構造式は、下記の通りである。
【００３７】
【化１】
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【００３８】
【化２】
2007167820.tif 000004
【００３９】
【化３】
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【００４０】
【化４】
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【００４１】
【化５】
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【００４２】
【化６】
2007167820.tif 000008
【００４３】
【化７】
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【００４４】
【化８】
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【００４５】
【化９】
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【００４６】
【化１０】
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【００４７】
【化１１】
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【００４８】
【化１２】
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【００４９】
一方、高熱伝導率成分は、水素吸着材として用いた物質よりも熱伝導率が高い物質であればよく、特に限定されるものではないが、好適な例としては、Ｃｕ、８８．５％Ｃｕ−１０％Ｎｉ−１．５％Ｆｅ、９０．５％Ｃｕ−７％Ａｌ−２．５％Ｆｅ、６９．３％Ｃｕ−３０％Ｎｉ−０．７％Ｆｅ等のＣｕ合金、Ａｌ、９９％Ａｌ−０．５％Ｆｅ−０．５％Ｓｉ、９９．５％Ａｌ−０．３％Ｆｅ−０．２％Ｓｉ等のいわゆる１０００系Ａｌ合金（ＪＩＳ）、９５．５％Ａｌ−４．５％Ｃｕ等のＡｌ合金が挙げられる。なお、各数字は質量％である。
【００５０】
例示した以上の物質は、グラファイトをはじめとする上記各種水素吸着材に比して熱容量が大きい。このため、水素吸着材が発熱した場合、その熱を速やかに吸収する。従って、水素吸着材からの熱が伝達されるので、該水素吸着材が高温になることが回避される。
【００５１】
本実施の形態においては、上記したような物質を含む水素吸着材成形体３６、３８、４０のいずれか１種以上が様々な寸法で作製され、各収容室２０に収容される。このように様々な寸法の水素吸着材成形体３６、３８、４０を用いることで、すべて同寸法の水素吸着材成形体３６、３８、４０を充填する場合に比して、水素吸着材成形体３６、３８、４０の充填後の間隙を小さくすることができる。大寸法の水素吸着材成形体３６、３８、４０同士の間に小寸法の水素吸着材成形体３６、３８、４０が進入可能となり、結局、水素吸着材成形体３６、３８、４０の充填量が増えるので水素ガス吸着量が大きくなるからである。
【００５２】
本実施の形態に係る水素貯蔵タンク１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００５３】
この水素貯蔵タンク１０に水素ガスを充填する際には、中空円筒管２４に予め水等の冷却媒体が流通され、その後、水素供給口３２を介して、容器本体１２の内周壁と筒状フィルタ１４の外周壁との間のクリアランスに水素ガスが導入される。そして、水素ガスは、筒状フィルタ１４の目を通過し、又は、平板状部材２６の開口２８を経由した後に筒状フィルタ１４の目を通過して収容室２０に到達し、水素吸着材成形体３６、３８、４０に接触する。水素吸着材成形体３６、３８、４０は、このようにして自身に接触した水素ガスを吸着ないし吸蔵して保持する。
【００５４】
水素吸着材成形体３６、３８、４０中の水素吸着材が水素ガスを吸着ないし吸蔵することに伴い、該水素吸着材が発熱を起こす。しかしながら、上記したように、水素吸着材成形体３６、３８、４０に高熱伝導率成分が含まれているので（図２〜図４参照）、この熱は、該高熱伝導率成分を介して速やかに別の水素吸着材成形体３６、３８、４０に逐次的に伝達される。
【００５５】
水素吸着材成形体３６、３８、４０に伝達された熱は、水素貯蔵タンク１０を構成するディスク形状板１８、又は筒状フィルタ１４の内壁に伝達され、さらに、中空円筒管２４又は平板状部材２６に伝達されて、最終的に蓋部材１６又は容器本体１２に伝達される。これら蓋部材１６又は容器本体１２を大気中で自然冷却、又は冷却ユニットで強制的に冷却することにより、熱が速やかに除去される。
【００５６】
すなわち、本実施の形態においては、水素吸着材成形体３６、３８、４０に高熱伝導率成分を含め、且つ水素吸着材から熱を受容して大気まで伝達するための熱伝達部材（筒状フィルタ１４、ディスク形状板１８、中空円筒管２４及び平板状部材２６）を水素貯蔵タンク１０に収容するようにしているので、水素吸着材が発熱した場合であっても、その熱が水素貯蔵タンク１０を構成する容器本体１２及び蓋部材１６の外壁に速やかに伝達され、大気に放熱される。このため、水素吸着材を低温に保つことが可能となるので、該水素吸着材の水素ガス吸着速度を維持することができる。
【００５７】
しかも、本実施の形態では、寸法が異なる水素吸着材成形体３６、３８、４０を収容して水素吸着材成形体３６、３８、４０同士の間隙を小さくするようにしている。このため、隣接する水素吸着材成形体３６、３８、４０同士の間で熱が確実に伝達されるので、水素吸着材を低温に保つことが容易となる。
【００５８】
さらに、中空円筒管２４には、上記したように水等の冷却媒体が流通されている。このため、水素吸着材成形体３６、３８、４０から中空円筒管２４に伝達された熱は、この冷却媒体によって吸収される。冷却媒体は、流通によって速やかに容器本体１２の外部へ導出されるので、吸収された熱も速やかに除去される。
【００５９】
このように、水素吸着材成形体３６、３８、４０の熱は、冷却媒体によっても除去される。従って、水素吸着材成形体３６、３８、４０を一層容易に低温に保つことが可能である。
【実施例１】
【００６０】
水素吸着材として、粉末状のＺｎ4Ｏ（２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン）3を合成した。すなわち、１．２ｇの２，６−ナフタレンジカルボン酸と、１１ｇのＺｎ（ＮＯ3）2・４Ｈ2Ｏとを、密閉容器中で１０００ｍｌのＤＥＦに溶解した。この溶液を、密閉容器ごと９５℃で２０時間保持して反応を進行させた。
【００６１】
濾過操作によって反応生成物をＤＥＦと分離した後、濾過残留物をＤＥＦで洗浄して、Ｚｎ4Ｏ（２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン）3・（ＤＥＦ）6を得た。
【００６２】
さらに、この生成物を室温でクロロホルム（ＣＨＣｌ3）中に２４時間浸漬し、Ｚｎ4Ｏ（２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン）3・（ＤＥＦ）6のゲスト分子であるＤＥＦをＣＨＣｌ3に置換した。そして、真空引きでＣＨＣｌ3を除去し、Ｚｎ4Ｏ（２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン）3とした。
【００６３】
以上の操作を個別に繰り返し行い、合計で１１０ｇの粉末状Ｚｎ4Ｏ（２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン）3を得た。
【００６４】
この粉末状Ｚｎ4Ｏ（２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン）3を適宜秤量し、温度２０℃、圧力２０ＭＰａ、プレス時間３０秒の条件下で圧縮成形し、直径５ｍｍ、厚さ３ｍｍの円柱体形状成形体を複数個作製した。
【００６５】
その一方で、厚さ０．３ｍｍの１０００系アルミニウム合金（９９．５％Ａｌ−０．３％Ｆｅ−０．２％Ｓｉ）製のシート材から、直径４ｍｍの円形シートを複数枚切り出した。各円形シート上に前記円柱体形状成形体を１個積層し、積層体をナイロン製シートで被覆して、温度１５℃、圧力２０００ＭＰａ、６００秒の条件下でＣＩＰ成形を施した。これにより、直径４ｍｍ、厚さ２．８ｍｍの図４に示す積層成形体（水素吸着材成形体４０）を得た。
【００６６】
以上の作業とは別に、図１に示す水素貯蔵タンク１０を作製した。内容積は４５ｃｍ3とし、耐圧圧力は１７ＭＰａとした。なお、水素吸着材成形体の収容量は５０ｇとした。
【００６７】
次に、この水素貯蔵タンク１０に、図５に示すように、バルブ５０を介して水素ガス貯蔵量測定システム５２を接続した。
【００６８】
この水素ガス貯蔵量測定システム５２には、水素貯蔵タンク１０に水素ガスを供給するための供給ライン５４と、水素貯蔵タンク１０から水素ガスを放出するための排出ライン５６とがコネクタ５８から分岐して設けられる。
【００６９】
供給ライン５４は、水素ガスボンベ６０から水素貯蔵タンク１０にわたって橋架される。供給ライン５４には、水素ガスボンベ６０側から、レギュレータ６２、マニュアルバルブ６４が介装される。
【００７０】
一方、排出ライン５６には真空ポンプ６６が介装され、この真空ポンプ６６に至るまで、水素貯蔵タンク１０側からマニュアルバルブ６８、レギュレータ７０、ニードルバルブ７２、マスフローメータ７４、自動バルブ７６が配置される。なお、図３中、参照符号７８、８０は、ともに圧力計を示す。また、参照符号８２、８４はともに熱電対であり、熱電対８２は水素貯蔵タンク１０の温度を検出し、一方、熱電対８４は大気温度を検出する。
【００７１】
供給ライン５４と排出ライン５６中のガスを除去するべく、真空ポンプ６６を付勢した後、バルブ５０、マニュアルバルブ６４、６８をともに開放し、さらに自動バルブ７６を開放して、圧力が１０-3Ｔｏｒｒとなるまで真空引きを継続する。その後、マニュアルバルブ６４、６８及び自動バルブ７６を閉止する。
【００７２】
次に、レギュレータ６２を１５ＭＰａに設定し、マニュアルバルブ６４を開放して、水素貯蔵タンク１０に１５ＭＰａの水素ガスを導入する。この水素ガス導入に伴い、水素貯蔵タンク１０の温度は８℃上昇したが、３分後に２０℃に戻ったことが熱電対８２を介して確認された。
【００７３】
その後、マニュアルバルブ６４を閉止して真空ポンプ６６を付勢し、自動バルブ７６を開放する。さらに、マニュアルバルブ６８を開放すれば、水素貯蔵タンク１０内の水素ガスが真空ポンプ６６の作用下に放出される。
【００７４】
放出された水素ガスは、レギュレータ７０とニードルバルブ７２によって圧力が０．１ＭＰａまで低下してマスフローメータ７４に至る。このマスフローメータ７４を通過した水素ガスの積算流量を求める。積算流量の増加が認められなくなった時点で水素ガスがすべて放出されたものと判断し、マニュアルバルブ６８、自動バルブ７６を閉止して真空ポンプ６６を停止する。
【００７５】
以上のようにして求められた水素ガス放出量は、２０℃において７３７７ｍｌであった。
【００７６】
比較のため、水素貯蔵タンク１０に粉末状Ｚｎ4Ｏ（２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン）3を収容した。粉末状Ｚｎ4Ｏ（２，６−ナフタレンジカルボキシレートアニオン）3は嵩密度が大きく、このため、収容量は２５ｇであった。
【００７７】
以降、上記の操作に準拠して、温度２０℃において、水素貯蔵タンク１０へ１５ＭＰａの水素ガスを充填したところ、水素貯蔵タンク１０の温度は１５℃上昇し、２０℃に戻るまでに７分を要した。
【００７８】
また、上記と同様に水素ガスを放出する操作を行ったところ、水素ガス放出量は、２０℃において６４１５ｍｌであった。
【００７９】
以上の結果から、成形体とすることにより粉末に比して多量の水素吸着材を収容することができ、結局、水素ガス充填量を大きくすることができること、また、高熱伝導率成分を成形体に含めるとともに水素貯蔵タンク１０に熱伝達部材を設けることで、水素貯蔵タンク１０の温度上昇が抑制可能となるとともに水素ガス充填前までの温度に戻る時間を短縮することができることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本実施の形態に係る水素貯蔵タンクの全体概略斜視説明図である。
【図２】第１実施形態に係る水素吸着材成形体の要部概略縦断面図である。
【図３】第２実施形態に係る水素吸着材成形体の要部概略縦断面図である。
【図４】第３実施形態に係る水素吸着材成形体の要部概略縦断面図である。
【図５】図１の水素貯蔵タンクに収容された水素吸着材の水素ガス放出量を測定するための水素ガス貯蔵量測定システムを示すシステム概略構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…水素貯蔵タンク              １２…容器本体
１４…筒状フィルタ                １６…蓋部材
１８…ディスク形状板              ２０…収容室
２４…中空円筒管                  ２６…平板状部材
３２…水素供給口                  ３６、３８、４０…水素吸着材成形体
４２…シート材                    ４４…成形層
５２…水素ガス貯蔵量測定システム  ６０…水素ガスボンベ
６６…真空ポンプ                  ７４…マスフローメータ
８２、８４…熱電対
【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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