(57)【要約】【課題】車両に高圧タンクを搭載した際に、異物の侵入を抑制しながら、口金とバルブとの間に溜まるガスを外部に放出することができるタンク搭載構造を提供する。【解決手段】  本発明に係るタンク搭載構造は、高圧タンク１の口金３と、口金３に挿入されるバルブアッセンブリ５０と、口金３の周囲に配置され、高圧タンク１を車両に固定するブラケット４０とを備え、口金３は、その内周面３ａから外周面３ｂへ連通する気抜き孔３１を有し、ブラケット４０は、口金３と係合した状態で気抜き孔３１と外部とを連通する流路を構成する排出孔４１を有し、該流路は、その途中で少なくとも１回屈曲している。【選択図】図２
2017145920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを貯蔵する高圧タンクを車両に搭載する際に用いられるタンク搭載構造において、
前記高圧タンクの口金と、
前記口金に挿入されるバルブと、
前記口金の周囲に配置され、前記高圧タンクを車両に固定するブラケットとを備え、
前記口金は、その内周面から外周面へ連通する気抜き孔を有し、
前記ブラケットは、前記口金と係合した状態で前記気抜き孔と外部を連通する流路を構成する排出孔を有し、
前記流路は、その途中で少なくとも１回屈曲していることを特徴とするタンク搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク搭載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、天然ガスや水素ガスなどの燃料ガスを、高圧で貯留する高圧タンクが広く知られている。かかる高圧タンクは、これらガスを燃料とする移動体、例えば、燃料電池自動車等に搭載されることが多い。
【０００３】
この種の高圧タンクとして、合成樹脂製のライナーに金属製の口金を取り付け、ライナーの外表面をＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）からなる補強層で被覆したものが用いられる。この口金には、外部のガス供給ラインと高圧タンクの内部との間で燃料ガスの給排を制御するためのバルブアッセンブリ（バルブ等を内蔵した部品、以下、単にバルブと称する）が取り付けられる。
【０００４】
上記高圧タンクでは、バルブと口金の間の空間にガスが溜まることがあるので、この溜まったガスをタンク外に排出する必要がある。下記特許文献１では、口金とバルブとの間の空間に溜まったガスをタンク外へと排出するためのガス抜き孔をバルブに形成している。また、このガス抜き孔の外側から異物がタンク内へ侵入するのを回避するため、ガス抜き孔の開口部にシール（ＰＴＦＥシール）を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１０−０５８４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記高圧タンクには、外部からガス抜き孔を介してタンク内への異物（小石や水等）の侵入を抑えるシールが設けられているものの、高圧タンクを車両等に搭載した際には、このシールに小石等があたってシールが破損し、異物がタンク内へ侵入するおそれがあった。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両に高圧タンクを搭載した際に、異物の侵入を抑制しながら、口金とバルブとの間に溜まるガスを外部に放出することができるタンク搭載構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係るタンク搭載構造は、燃料ガスを貯蔵する高圧タンクを車両に搭載する際に用いられるタンク搭載構造において、前記高圧タンクの口金と、前記口金に挿入されるバルブと、前記口金の周囲に配置され、前記高圧タンクを車両に固定するブラケットとを備え、前記口金は、その内周面から外周面へ連通する気抜き孔を有し、前記ブラケットは、前記口金と係合した状態で前記気抜き孔と外部を連通する流路を構成する排出孔を有し、前記流路は、その途中で少なくとも１回屈曲している。
【０００９】
かかる構成によれば、タンクを固定するブラケットに、バルブの気抜き孔と連通した排出孔を形成し、該排出孔を通して口金とバルブとの間に溜まったガスをタンク外に排出することができる。また、排出孔を構成する流路が、その途中で少なくとも１回屈曲しているので、外部から排出孔を経由して気抜き孔に侵入する異物を抑えることができ、タンク内に異物が侵入することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両に高圧タンクを搭載した際に、異物の侵入を抑制しながら、口金とバルブとの間に溜まったガスを外部に放出することができるタンク搭載構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】高圧タンクの構成を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態におけるタンク搭載構造を説明するための概略断面図である。
【図３】高圧タンクを車両に固定するブラケットの構成を説明するための図である。
【図４】変形例におけるタンク搭載構造を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１３】
まず、高圧タンクの構成について説明する。図１は、高圧タンクの概略構成を示す断面図である。なお、図１では、後述するブラケット等の図示を省略している。
【００１４】
図１に示すように、高圧タンク１は、全体として密閉円筒状の容器本体２と、容器本体２の長手方向の両端部に設けられた口金３と、を具備している。容器本体２の内部は、各種のガスを貯留する貯留空間５となっている。高圧タンク１は、高圧の燃料ガスを貯留するのに利用することができ、例えば、可燃性の燃料ガスとしての水素や、圧縮天然ガス（ＣＮＧガス）などを貯留することができる。
【００１５】
容器本体２は、ガスバリア性を有する内側のライナー１１（内殻）と、ライナー１１の外周に配置された補強層１２（外殻）と、の二層構造を有している。補強層１２は、例えば炭素繊維とエポキシ樹脂を含むＦＲＰからなり、ライナー１１の外表面を被覆するようにこれを巻きつけている。
【００１６】
口金３は、ライナー１１の開口部に嵌入されている。口金３は、例えばステンレスなどの金属で形成されている。口金３の開口部は、配管やバルブアッセンブリ５０などの部品をねじ込み接続できるように構成されている。バルブアッセンブリ５０は、バルブや継手等の配管要素を一体的に組み込んだものであり、貯留空間５と図示省略した外部のガス流路との間を接続してガスの給排を制御する。なお、図１では、口金３の一方にのみバルブアッセンブリ５０を設けた例を二点鎖線で示した。また、高圧タンク１の両端部に口金３を設けたが、片方の端部にのみ口金３を設けてもよい。
【００１７】
続いて、本実施形態におけるタンク搭載構造について説明する。図２は、タンク搭載構造を説明するための図である。図３は、ブラケットの構成を説明するための図である。図２では、補強層１２及びライナー１１の図示を省略している。
【００１８】
バルブアッセンブリ５０は、上記したように、容器本体２内の貯留空間５と図示省略した外部のガス流路との間を接続してガスの給排を制御するものであり、口金３の開口部にねじ込み接続されている。図２に示すように、口金３の内周面３ａには、バルブアッセンブリ５０をねじ込み接続するためのめねじ部３２が形成され、バルブアッセンブリ５０の軸部分には、口金３のめねじ部３２に螺合するおねじ部５２が形成されている。また、バルブアッセンブリ５０の外周面と口金３の内周面との間には、シール部材としてのＯリング６０が設けられている。
【００１９】
ところで、口金３とバルブアッセンブリ５０との間のシール構造として用いられるＯリング６０が、樹脂やゴム製の材料で構成されている場合、当該材料の分子間を水素が透過する。そうすると、Ｏリング６０を透過した水素が、Ｏリング６０と口金３とバルブアッセンブリ５０とによって囲まれた略筒状の隙間からなる筒状空間９０に溜まるおそれがある。この筒状空間９０に溜まる水素をタンク外に排出するために、口金３の内周面３ａから外周面３ｂへ連通する気抜き孔３１を口金３に形成するという方法が一般的に採られている。
【００２０】
ところが、気抜き孔３１を口金３に形成すると、外部から気抜き孔３１を通って水や異物が高圧タンク１内部に侵入し、シール性能を低下させるおそれがある。このような問題を解消するため、本実施形態では、口金３の周囲にブラケット４０を設けて、異物混入を抑制する機能とガス排出機能との両立を実現している。以下では、ブラケット４０の構成について説明する。
【００２１】
ブラケット４０は、口金３に係合して高圧タンク１を車両に固定するための部材である。また、ブラケット４０は、図２に示すように、口金３と係合した状態で気抜き孔３１と外部とを連通する流路を構成する排出孔４１を有する。この排出孔４１は、一端４１ａが気抜き孔３１と連通し、他端４１ｂが外部と連通し、その途中で少なくとも１回屈曲している。このように、筒状空間９０に接続された気抜き孔３１に連通するように排出孔４１が設けられているので、高圧タンク１内からＯリング６０を透過して筒状空間９０に溜まったガスを、気抜き孔３１と連通した排出孔４１を介して外部に排出することができる。また、排出孔４１の外側（他端４１ｂ側）から、異物がタンク内へと侵入するのを抑制するために排出孔４１を構成する流路はその途中で少なくとも１回屈曲している。このように、排出孔４１はその途中で屈曲した構造となっているため、外部からの異物が、排出孔４１を通って気抜き孔３１に侵入しにくくすることができ、タンク内への異物の侵入を抑制できる。このような構造のブラケット４０を設けることで、口金３とバルブアッセンブリ５０との間に溜まったガスを外部に放出しながら、タンク内への異物の侵入を抑制できる。
【００２２】
なお、図２では、排出孔４１がその途中で１回屈曲した例を示しているが、この例に限定されず、排出孔４１がその途中で複数回屈曲していても良い。例えば、図３に示すように、ブラケット４０にスパイラル状の溝４２を掘り、この溝４２を気抜き孔３１と外部とを連通するように構成しても良い。このように気抜き孔３１と連通する流路として、複数回屈曲する溝４２で構成することにより、ガス抜きの機能を保ちつつ、より外部からの異物の侵入を抑えることができる。なお、気抜き孔３１と外部とを連通する流路は、図示した例に限定されず、外部から気抜き孔３１を介して異物がタンク内に侵入することを抑制するような機能を有していれば、他の形状等を採用することが可能である。
【００２３】
また変形例として、ブラケット４０の排出孔４１と口金３の気抜き孔３１との間、言い換えれば、気抜き孔３１の外端（排出孔４１の一端４１ａ）に、ガス透過膜８０を設けても良い。ガス透過膜８０としては、例えばＰＴＦＥ多孔質膜等の材料を用いることが好適であるが、この例に限定されず、気抜き孔３１から放出されるガスを透過させ且つ異物の侵入を抑制する機能を有していれば、他の材料を適用することが可能である。
【００２４】
以上説明した、本実施形態におけるタンク搭載構造は、高圧タンク１の口金３と、口金３に挿入されるバルブアッセンブリ５０と、口金３の周囲に配置され、高圧タンク１を車両に固定するブラケット４０とを備え、口金３は、その内周面３ａから外周面３ｂへ連通する気抜き孔３１を有し、ブラケット４０は、口金３と係合した状態で気抜き孔３１と外部とを連通する流路を構成する排出孔４１を有し、該流路は、その途中で少なくとも１回屈曲していることを特徴とする。
【００２５】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１：高圧タンク
２：容器本体
３：口金
３ａ：内周面
３ｂ：外周面
５：貯留空間
１１：ライナー
１２：補強層
３１：気抜き孔孔
４０：ブラケット
４１：排出孔
４２：溝
５０：バルブアッセンブリ（バルブ）
６０：Ｏリング
８０：ガス透過膜
９０：筒状空間
【図１】
2017145920.tif 000003
【図２】
2017145920.tif 000004
【図３】
2017145920.tif 000005
【図４】
2017145920.tif 000006