(57)【要約】【課題】水素吸蔵合金カートリッジにダメージが生じているかどうかを簡便に識別できるようにする。【解決手段】水素吸蔵合金カートリッジ１０には、複数の水素吸蔵合金ペレット３０ｂを収容可能なスロット２２ｂが設けられている。スロット２２ｂには、磁石集合体５０を介して複数の水素吸蔵合金ペレット３０ｂを下方に付勢する弾性体４０ｂが設けられている。磁石集合体５０は、磁石５２および当該磁石５２を被覆する被覆部を有する。磁石５２は、水素を吸蔵して膨張する材料で形成されている。被覆部は、水素を遮断する材料で形成されている。水素吸蔵合金カートリッジ１０に所定強度以上の衝撃が加わると、被覆部による水素の遮断が解除され、磁石５２を構成する磁石粒子が膨張し、磁石集合体として構造を保つことができず、磁石集合体５０としての磁場強度が低下し、保持部７２に設けられた磁石７４の位置が変動する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素吸蔵合金を収容するための収容部と、
通常状態では、所定値以上の磁場強度を生じ、所定強度以上の衝撃を受けた異常状態では、所定値未満の磁場強度となる磁石集合体と、
前記通常状態と前記異常状態とで前記磁石集合体による磁場強度に応じて位置が変動する状態識別子を有する状態検知部と、
を備えることを特徴とする水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項２】
前記異常状態では、前記磁石集合体を構成する磁石粒子が複数の区画に分散し、各区画での磁極の方向がランダムになることで磁場強度が低下する請求項１に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項３】
前記通常状態では、前記磁石集合体を構成する磁石があらかじめ複数の区画に配置され、各区画で磁極の方向が揃うように配置されている請求項２に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項４】
前記磁石集合体は、水素を遮断する材料で形成され、前記磁石の周囲を被覆する被覆部を有し、かつ、前記磁石集合体は、前記収容部に設置され、
前記磁石は水素に触れると膨張する材料で形成され、
前記異常状態において、前記被覆部による水素の遮断が解除され、水素に触れた磁石粒子が膨張することにより、磁石粒子の磁極の方向がランダムになる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項５】
前記収容部の中に設置された突起部を備え、
前記異常状態において、前記磁石集合体は前記収容部の中で前記突起部の突出方向に移動し、前記突起部の先端と対向する前記磁石集合体の面側において、前記突起部が前記被覆部を貫通する請求項４に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項６】
前記異常状態において前記突起部の先端が当接する前記被覆部の内側に空間が設けられている請求項５に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項７】
前記空間に前記水素吸蔵合金に対して不活性なガスが封入されている請求項６に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項８】
前記状態識別子は、前記通常状態において、前記磁石集合体からの磁場に反発する磁石である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項９】
前記状態識別子は、外部から視認可能である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項１０】
前記状態識別子は、前記水素吸蔵合金の水素吸蔵量に応じて位置が変動する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の水素吸蔵合金カートリッジ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の水素吸蔵合金カートリッジに接続される接続構造であって、
前記収容部に連通するガス通路と、
前記状態識別子の位置に対応して、前記ガス通路におけるガスの流通を許容または制限する開閉弁と、
を備えることを特徴とする接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素吸蔵合金カートリッジおよび当該水素吸蔵合金カートリッジの接続先となる接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは水素と酸素とから電気エネルギを発生させる装置であり、高い発電効率を得ることができる。燃料電池システムの主な特徴としては、従来の発電方式のように熱エネルギや運動エネルギの過程を経ることがない直接発電であるので、小規模でも高い発電効率が期待できること、窒素化合物等の排出が少なく、騒音や振動も小さいので環境性が良いことなどが挙げられる。このように、燃料電池システムは燃料のもつ化学エネルギを有効に利用でき、環境にやさしい特性を持っているので、２１世紀を担うエネルギ供給システムとして期待され、宇宙用から自動車用、携帯機器用まで、大規模発電から小規模発電まで、種々の用途に使用できる将来有望な新しい発電システムとして注目され、実用化に向けて技術開発が本格化している。
【０００３】
燃料電池で使用される燃料を貯蔵、供給する形態として、水素吸蔵合金に水素を吸蔵し、当該水素吸蔵合金から放出された水素を燃料電池に供給する技術が知られている。特に、モバイル用途の燃料電池では、水素吸蔵合金を収容した水素吸蔵合金カートリッジを着脱可能に用いることが検討されている。たとえば、特許文献１には、水素吸蔵合金カートリッジ内外に磁石を設置し、水素吸蔵合金カートリッジ外部の磁石の位置を計測することで、水素吸蔵合金カートリッジ内部の水素残量を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１１８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の水素吸蔵合金カートリッジでは、衝撃を受けることで生じるダメージにより水素漏れが発生するような場合に、当該水素吸蔵合金カートリッジにダメージが生じているかどうかユーザが識別することが困難であった。このため、ダメージが生じている水素吸蔵合金カートリッジに水素を充填してしまい、水素ガスを無駄に消費することがあった。
【０００６】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水素吸蔵合金カートリッジにダメージが生じているかどうかを簡便に識別することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、水素吸蔵合金カートリッジである。当該水素吸蔵合金カートリッジは、水素吸蔵合金を収容するための収容部と、通常状態では、所定値以上の磁場強度を生じ、所定強度以上の衝撃を受けた異常状態では、所定値未満の磁場強度となる磁石集合体と、前記通常状態と前記異常状態とで前記磁石集合体による磁場強度に応じて位置が変動するように設けられた状態検知部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水素吸蔵合金カートリッジにダメージが生じているかどうかを簡便に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る水素吸蔵合金カートリッジの概略構成を示す断面図である。図１（Ａ）は、水素吸蔵合金カートリッジの水素残量がゼロの状態を示し、図１（Ｂ）は、水素吸蔵合金カートリッジに水素が満充填された状態を示す。
【図２】実施の形態１の水素吸蔵合金カートリッジで用いられる磁石集合体の拡大断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、水素吸蔵合金カートリッジが衝撃を受けたときの様子を示す図である。図３（Ｂ）は、水素吸蔵合金カートリッジが衝撃を受けることで、スロット内の磁石集合体が破損した状態を示す図である。
【図４】実施の形態１の水素吸蔵合金カートリッジで用いられる磁石集合体の拡大模式図である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、実施の形態１に係る水素吸蔵合金カートリッジが水素充填用のある態様の水素充填装置に接続された状態を示す。図５（Ａ）は水素吸蔵合金カートリッジが通常状態の場合を示し、図５（Ｂ）は水素吸蔵合金カートリッジが異常状態の場合を示す。
【図６】図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、実施の形態１に係る水素吸蔵合金カートリッジが水素充填用の他の態様の水素充填装置に接続された状態を示す。図５（Ａ）は水素吸蔵合金カートリッジが通常状態の場合を示し、図６（Ｂ）は水素吸蔵合金カートリッジが異常状態の場合を示す。
【図７】実施の形態２の水素吸蔵合金カートリッジで用いられる磁石集合体の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る水素吸蔵合金カートリッジ１０の概略構成を示す断面図である。図１（Ａ）は、水素吸蔵合金カートリッジ１０の水素残量がゼロの状態を示し、図１（Ｂ）は、水素吸蔵合金カートリッジ１０に水素が満充填された状態を示す。
【００１２】
水素吸蔵合金カートリッジ１０は、収容部２０、水素吸蔵合金ペレット３０ａ、３０ｂ、弾性体４０ａ、４０ｂ、磁石集合体５０、および状態検知部７０を備える。
【００１３】
収容部２０は、水素吸蔵合金ペレットを収容可能な空間としてスロット２２ａおよびスロット２２ｂ（以下、スロット２２ａ、２２ｂをまとめてスロット２２と呼ぶ場合がある）を有する。収容部２０には、スロット２２同士を連通する接続通路２４が設けられており、スロット２２間でガスの流通が可能になっている。なお、本実施の形態では、スロット２２の数は２であるが、スロット２２の数は１以上であればよい。
【００１４】
スロット２２ａ、スロット２２ｂには、それぞれ、複数の水素吸蔵合金ペレット３０ａ、３０ｂ（以下、水素吸蔵合金ペレット３０ａ、３０ｂをまとめて水素吸蔵合金ペレット３０と呼ぶ場合がある）が収容されている。個々の水素吸蔵合金ペレット３０は、水素吸蔵合金を圧縮成型することで形成されている。ここで、水素吸蔵合金は、水素の吸蔵と、吸蔵した水素の放出とが可能であり、たとえば、希土類系のＭｍＮｉ4.32Ｍｎ0.18Ａｌ0.1Ｆｅ0.1Ｃｏ0.3（Ｍｍはミッシュメタル）である。なお、水素吸蔵合金は、希土類系の合金に限られず、たとえばＴｉ−Ｍｎ系合金、Ｔｉ−Ｆｅ系合金、Ｔｉ−Ｚｒ系合金、Ｍｇ−Ｎｉ系合金、Ｚｒ−Ｍｎ系合金等であってもよい。具体的には、水素吸蔵合金としてＬａＮｉ５合金、Ｍｇ２Ｎｉ合金、Ｔｉ１＋ｘＣｒ２−ｙＭｎｙ（ｘ＝０．１〜０．３、ｙ＝０〜１．０）合金などを挙げることができる。水素吸蔵合金ペレット３０は、上述した水素吸蔵合金の粉末にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）デイスパージョンなどの結着剤を混合し、プレス機で圧縮成形することにより得られる。水素吸蔵合金ペレット３０は、必要に応じて、圧縮成形後に焼結処理がなされていてもよい。なお、水素吸蔵合金が水素を放出する際に進行する反応は吸熱反応であり、水素吸蔵合金が水素を吸収する際に進行する反応は発熱反応である。
【００１５】
収容部２０には、スロット２２ａと連通する貫通孔２６が設けられている。また、収容部２０の外部に貫通孔２６と連通する通路を有する接続部２８が設けられている。接続部２８は、燃料電池システムに接続するためのアタッチメント（コネクタ）と、水素が貯蔵された水素ボンベなどに連通する水素ガス供給口に接続するためのアタッチメント（コネクタ）とを兼ねた、自閉式着脱継手である。
【００１６】
スロット２２ａ、２２ｂには、それぞれ、水素吸蔵合金ペレット３０の他に、弾性体４０ａ、４０ｂ（以下、弾性体４０ａ、４０ｂをまとめて弾性体４０と呼ぶ場合がある）が格納されている。弾性体４０は、スロット２２に収容された複数の水素吸蔵合金ペレット３０のうち、スロット２２の上壁に最も近い水素吸蔵合金ペレット３０とスロット２２の上壁との間に設置されている。水素吸蔵合金ペレット３０は水素の吸蔵量に応じて体積が変化するが、伸縮する弾性体４０によって、スロット２２の底面（図４の下方）にスロット２２に収容された複数の水素吸蔵合金ペレット３０が付勢される。
【００１７】
弾性体４０としては、ステンレス鋼、銅合金、Ｃｏ基合金、Ｃｏ−Ｎｉ基合金などの金属バネ、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリア樹脂、シリコーン、ポリイミド、メラミン樹脂などの発泡樹脂材料を用いることができる。
【００１８】
なお、弾性体４０ｂは、後述する磁石集合体５０を介してスロット２２ｂに収容された複数の水素吸蔵合金ペレット３０ｂをスロット２２ｂの底面の方（図４の下方）へ付勢する。
【００１９】
図２は、磁石集合体５０の拡大断面図である。図２に示すように、磁石集合体５０は、磁石５２および被覆部５４を有する。
【００２０】
磁石集合体５０は、通常状態では、一方の磁極（たとえば、Ｎ極）がスロット２２ｂの上方を向くように配置されており、当該磁極によって作られる磁場の強度が所定値以上である。磁場強度の所定値は、後述する磁石７４の磁場強度、弾性体７６のバネ定数などに応じて定められる。一方、水素吸蔵合金カートリッジ１０が所定強度以上の衝撃を受けた異常状態では、磁石集合体５０によって作られる磁場の強度は所定値未満となる。所定強度の衝撃とは、たとえば、後述する接続部２８の設計強度を超える強さの衝撃であり、所定強度の衝撃以上では接続部２８や収容部２０の一部にリークが生じうる。この場合のリークとは、水素吸蔵合金カートリッジ１０内部の圧力が外部（外気）の圧力よりも高い場合に発生するもので、水素吸蔵合金カートリッジ１０内部と外部に圧力差が無いときは、水素吸蔵合金カートリッジ１０内外でのガスの流出入は少ない。また、所定強度の衝撃とは通常使用されると想定される高さ２ｍ程度から落下させたときに加わる衝撃を設定することが望ましい。
【００２１】
磁石５２は、水素に触れると水素を吸蔵して膨張する材料で形成されている。磁石５２の材料として、たとえば、希土類金属を使用したネオジム磁石が挙げられる。
【００２２】
被覆部５４は、水素を遮断する材料で形成されている。磁石５２の周囲は被覆部５４により覆われており、磁石５２はスロット２２内の水素を含むガスと遮断されている。被覆部４３の材料としては、テフロン（登録商標）樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。被覆部５４は、スロット２２ｂの側壁に対する摩擦係数が小さい材料が好ましく、上記の材料の中では、テフロン樹脂が好ましい。被覆部５４の厚さは、通常状態では水素を遮断し、かつ、所定強度未満の衝撃に耐え、異常状態では破損により水素の遮断が解除される厚さであればよく、特に限定されないが、たとえば、５０〜３００μｍである。
【００２３】
また、一般に、水素吸蔵合金の温度は、水素充填時に約７０℃になるため、被覆部５４に用いられる材料の軟化点は７０℃以上が好ましい。なお、スロット２２ｂ内の温度が異常な温度（たとえば、１００℃）に達した場合には、被覆部５４が溶融することで、被覆機能（水素遮断機能）が働かなくなることが好ましい。これによれば、以下に説明する、水素吸蔵合金カートリッジ１０が所定強度以上の衝撃を受けた場合に準じたメカニズムにより、スロット２２ｂ内の温度が異常であることを容易に識別することができる。また、被覆部５４に用いられる材料の軟化点は、収容部２０に使用されるＯリングやパッキンの軟化点よりも低いことが望ましい。
【００２４】
スロット２２ｂの側壁と対向する被覆部５４の側面は、被覆部５４の上面に比べて膜厚が厚いことが好ましい。これによれば、磁石集合体５０がスロット２２ｂ内を移動する際に、スロット２２ｂの側壁と磁石集合体５０の側面との間に生じる摩擦により、被覆部５４が破損することを抑制することができる。
【００２５】
スロット２２ｂの上部には、先端を下方に向けて突出する突起部２３が設けられている。スロット２２ｂ内の水素吸蔵合金ペレット３０が水素を最大限吸蔵した状態では、磁石集合体５０と突起部２３の先端とが接しないように設計される。
【００２６】
また、水素吸蔵合金カートリッジ１０が所定強度未満の衝撃を受けた場合には、弾性体４０ｂによって磁石集合体５０と突起部２３の先端とが接しないように設計される。水素吸蔵合金カートリッジ１０が落下などにより所定強度以上の衝撃を受けた場合には、突起部２３が被覆部５４を貫通し、被覆部５４が破損することにより、被覆部５４による水素の遮断が解除される（図３（Ａ）参照）。これにより、磁石５２を構成する磁石粒子５７(図４参照)が水素を吸蔵して膨張することにより、磁石５２が複数の区画に分散し、各区画の磁石の磁極の方向がランダムになる（図３（Ｂ）参照）。この結果、複数の区画に分散した磁石の磁場が互い相殺され、磁石集合体５０による磁場強度が所定値未満に低下する。
【００２７】
図２に戻り、被覆部５４の内側において、突起部２３の先端と対峙する側の磁石５２の表面に凹部５６が形成されており、被覆部５４と磁石５２との間に空間が形成されている。この空間には、水素吸蔵合金に対して不活性な窒素ガス、アルゴンガスなどのガスが封入されている。
【００２８】
これによれば、異常状態において、突起部２３が被覆部５４に達したときに、突起部２３が被覆部５４を突き抜けやすくなり、異常状態において被覆部５４による水素の遮断をより確実に解除することができる。また、被覆部５４が破損した場合に、凹部５６によって形成された空間から水素吸蔵合金に対して不活性なガスが収容部２０に放出されるため、水素吸蔵合金ペレット３０に悪影響を及ぼさないようにすることができる。このため、他の水素吸蔵合金カートリッジなどにおいて水素吸蔵合金ペレット３０を再利用しやすい状態に保つことができる。
【００２９】
図１に戻り、磁石集合体５０は、弾性体４０ｂにより、複数の水素吸蔵合金ペレット３０ｂとともにスロット２２ｂの底面の方へ付勢されている。すなわち、スロット２２ｂにおける磁石集合体５０の位置は、水素吸蔵合金ペレット３０ｂの水素吸蔵量に応じた体積変化にともなってスロット２２ｂの中を上下する。
【００３０】
状態検知部７０は、スロット２２ｂの上部と反対側の収容部２０の外部に設けられている。状態検知部７０は、保持部７２、磁石７４、弾性体７６を有する。磁石７４は、「状態識別子」の一例である。
【００３１】
保持部７２は、筒状または中空構造の形態を有し、その内部に磁石７４および弾性体７６を格納する。保持部７２の側壁の一部には、アクリル、ガラスなどの透明部材で形成された窓（図示せず）が設置されている。この窓を通して、保持部７２の中に設置された磁石７４の位置を外部から視認することができる。窓の大きさや位置は特に限定されないが、たとえば、通常状態において磁石７４を外部から視認でき、異常状態では磁石７４が外部から視認できないように窓を設けてもよい。
【００３２】
磁石７４は、磁石集合体５０からの磁場に反発する磁場を生じる。上述したように、磁石集合体５０のＮ極がスロット２２ｂの上方を向くように配置されている場合には、Ｎ極が下方を向くように磁石７４が配置される。通常状態では、磁石７４は反発力により収容部２０の上面から浮いている。一方、異常状態では、磁石集合体５０からの磁場強度が所定値未満となるため、磁石７４の位置は通常状態から変動し、収容部２０の上面に接地する。
【００３３】
また、上述したように、スロット２２ｂにおける磁石集合体５０の位置は、水素吸蔵合金ペレット３０ｂの水素吸蔵量に応じた上下するため、通常状態において、保持部７２内における磁石７４の位置は磁石集合体５０の上下動に伴った位置変動を示す。このため、磁石７４の位置が収容部２０に収容された水素吸蔵合金ペレット３０の水素吸蔵量を示すインジケータとなる。
【００３４】
弾性体７６は、保持部７２の上壁と磁石７４との間に設けられており、反発力により浮こうとする磁石７４を下方に押さえつける役割を果たす。言い換えると、弾性体７６を設けることにより、反発力により浮いた状態の磁石７４と収容部２０の上面との距離は、弾性体７６がない場合に比べて短くなる。したがって、弾性体７６を設けることにより、保持部７２の長さを、弾性体７６がない場合に反発力により磁石７４が動く距離を確保するために必要となる保持部７２の長さより短くすることができる。すなわち、弾性体７６を設けることで、水素吸蔵合金カートリッジ１０をコンパクト化することができる。弾性体７６は、弾性体４０と同様な材料を用いて形成されうる。
【００３５】
以上説明した水素吸蔵合金カートリッジ１０によれば、磁石７４の位置を見ることで、水素吸蔵合金カートリッジ１０が所定強度以上の衝撃を受けているかどうかの判別を容易にすることができる。この結果、ユーザは所定強度以上の衝撃が原因で水素漏れが発生した水素吸蔵合金カートリッジ１０に水素を充填することを回避できるため、水素ガスを無駄に消費しないで済む。
【００３６】
また、通常状態において、磁石７４が水素吸蔵合金ペレット３０の水素吸蔵量を示すインジケータとなることで、水素吸蔵合金ペレット３０の水素吸蔵量を容易に確認することができる。
【００３７】
（水素吸蔵合金カートリッジの接続構造１）
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、実施の形態１に係る水素吸蔵合金カートリッジ１０が水素充填用のある態様の水素充填装置２００に接続された状態を示す。図５（Ａ）および図５（Ｂ）では、水素充填装置２００のうち、水素ボンベなどの水素格納部は省略されており、水素吸蔵合金カートリッジ１０と接続構造の要部が示されている。水素充填装置２００には、水素吸蔵合金カートリッジ１０の接続部２８を接続するための充填口２１０と、充填口２１０と水素格納部（図示せず）とを連通するガス通路２２０とが設けられている。水素吸蔵合金カートリッジ１０の接続部２８を充填口２１０に接続したとき、ガス通路２２０は、保持部７２の上部を通るように設計される。保持部７２の上部において、ガス通路２２０の一部が上下方向に形成されている（図５（Ａ）に示すガス通路２２０ａ）。ガス通路２２０ａの上流側（水素格納部側）において、ガス通路２２０ａの径より大きい径を有する円盤状の磁石２３０が弾性体２４０によりガス通路２２０内につり下げられている。弾性体２４０は、弾性体４０と同様な材料を用いて形成されうる。
【００３８】
磁石２３０は、一方の磁極が保持部７２に設けられた磁石７４と反発する向きに設置されている。すなわち、磁石７４のＮ極が下向き（Ｓ極が上向き）の場合には、磁石２３０のＳ極は下向きとなる。
【００３９】
図５（Ａ）に示すように、通常状態では、保持部７２内の磁石７４が磁石集合体５０との反発力により、磁石７４は収容部２０の上面から離れた位置に浮いている。これにともない、磁石２３０は、ガス通路２２０ａの上部開口から離れた位置に浮くように、弾性体２４０のバネ定数が設計されている。
【００４０】
一方、図５（Ｂ）に示すように、異常状態では、磁石７４は収容部２０の上面に接している。この状態では、磁石７４と磁石２３０との距離が離れることにより、磁石７４と磁石２３０との間に作用する反発力が低下する。そして、磁石７４との反発力が低下した磁石２３０がガス通路２２０ａの上部開口を塞ぐように、弾性体２４０のバネ定数が設計されている。磁石２３０がガス通路２２０ａの上部開口を塞ぐことにより、水素ガスの流通が遮断される。
【００４１】
このように、磁石７４の位置に応じて、磁石２３０がガス通路２２０ａを開閉する弁の役割を果たすことで、水素吸蔵合金カートリッジ１０に供給される水素の流入が許容または制限される。
【００４２】
これによれば、異常状態が生じたときに、ユーザによる操作を要することなく、簡便な構造にて水素吸蔵合金カートリッジ１０への水素の充填を制限することができる。
【００４３】
（水素吸蔵合金カートリッジの接続構造２）
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、実施の形態１に係る水素吸蔵合金カートリッジ１０が水素充填用の他の態様の水素充填装置２００に接続された状態を示す。本接続構造では、上述した水素吸蔵合金カートリッジの接続構造１が有する磁石２３０、弾性体２４０に代えて、磁力検出部３００、電磁弁３１０が用いられている。
【００４４】
水素吸蔵合金カートリッジ１０の接続部２８を充填口２１０に接続したとき、磁石７４からの磁場強度を検出する磁力検出部３００が保持部７２の上部に位置するように設計される。磁力検出部３００は、一般に入手可能な磁気センサである。磁力検出部３００によって検出された磁石７４からの磁場強度が所定値以上の場合には、ガス通路２２０の途中に設けられた電磁弁３１０が「開」とされ、磁力検出部３００によって検出された磁石７４からの磁場強度が所定値未満の場合には、ガス通路２２０の途中に設けられた電磁弁３１０が「閉」とされる。なお、電磁弁３１０の開閉制御は、図示しない制御部によって行われる。
【００４５】
本接続構造によっても、磁石７４の位置に応じて、ガス通路２２０を開閉する弁を制御することにより、水素吸蔵合金カートリッジ１０に供給される水素の流入が許容または制限される。
【００４６】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る水素吸蔵合金カートリッジ１０の基本的な構成は図１に示した実施の形態１と同様である。実施の形態２に係る水素吸蔵合金カートリッジ１０について、実施の形態１と異なる構成を中心に説明する。
【００４７】
図７は、実施の形態２の水素吸蔵合金カートリッジで用いられる磁石集合体の拡大断面図である。本実施の形態では、磁石集合体５０を構成する磁石５２は、あらかじめ複数の区画に分割されている。各区画の磁石５２ａは磁極の向きが揃うように配置されている。このため、通常状態では、磁石集合体５０は、全体として所定値以上の磁場強度を持つ。なお、通常状態では、被覆部５４が磁石５２を束ねる強度が、隣接する区画間の磁石５２ａに働く反発力を上回っている。一方、所定強度以上の衝撃を受けると、被覆部５４が破損することで、被覆部５４による結束力が弱まり、隣接する区画間の磁石５２ａに働く反発力により、磁石５２ａの配列が乱れ、ランダムに散乱する。これにより、異常状態では、複数の磁石５２ａの磁場が互い相殺され、磁石集合体５０による磁場強度は、全体として所定値未満となる。なお、本実施の形態では、磁石５２は、実施の形態１のように水素を吸蔵する性質を必要としない。本実施の形態の水素吸蔵合金カートリッジ１０を実施の形態１で説明した接続構造の水素充填装置に接続することもできる。
【００４８】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【００４９】
実施の形態１の水素吸蔵合金カートリッジ１０において、実施の形態２のように、磁石集合体５０を構成する磁石５２があらかじめ複数の区画に分割され、各区画の磁石の磁極の方向が揃うように配置されていてもよい。これによれば、異常状態において、磁石５２に水素が触れたときに、磁石５２が複数の区画に分散しやすくなり、異常状態における磁石集合体５０の磁場強度の低下をよりスムースにすることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  水素吸蔵合金カートリッジ、２０  収容部、２２  スロット、３０  水素吸蔵合金ペレット、４０  弾性体、５０  磁石集合体、５２  磁石、５４  被覆部、５７  磁石粒子、７０  状態検知部、７４  磁石、２００  水素充填装置、２１０  充填口、２２０  ガス通路、２３０  磁石、３００  磁力検出部、３１０  電磁弁
【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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