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公開番号2024176158
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023094473
出願日2023-06-08
発明の名称水素タンク構造
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類F17C 13/08 20060101AFI20241212BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】マニホールドから水素ガス流路への熱伝達を抑制し、充填水素ガスの温度上昇を防止できる水素タンク構造を提供する。
【解決手段】水素タンク構造1は、並列された複数の水素タンク2と、各水素タンク2の一端部と連結された長尺状のマニホールド3とを備える。マニホールド3は、マニホールド3の内部において該マニホールド3の長手方向に沿って延設されるとともに、各水素タンク2の内部と連通する水素ガス流路32と、水素ガス流路32の近傍に設けられた断熱部33と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
並列された複数の水素タンクと、各水素タンクの一端部と連結された長尺状のマニホールドと、を備える水素タンク構造であって、
前記マニホールドは、
前記マニホールドの内部において前記マニホールドの長手方向に沿って延設されるとともに、各水素タンクの内部と連通する水素ガス流路と、
前記水素ガス流路の近傍に設けられた断熱部と、
を有することを特徴とする水素タンク構造。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記断熱部は、前記マニホールドの内部に設けられるとともに、前記マニホールドの長手方向に沿って延びる空洞部であり、
前記マニホールドの長手方向から見たときに、前記空洞部は、前記水素ガス流路を取り囲むように断面Ｃ字状に形成され、Ｃ字の開口が前記水素タンク側に向いている請求項１に記載の水素タンク構造。
【請求項３】
前記マニホールドは、前記水素ガス流路が設けられたマニホールド本体を更に有し、
前記断熱部は、前記マニホールド本体を取り囲むように前記マニホールド本体の外周に配置された断熱材である請求項１に記載の水素タンク構造。
【請求項４】
前記断熱部は、前記水素ガス流路の内壁面に設けられた断熱被膜である請求項１に記載の水素タンク構造。
【請求項５】
前記断熱部は、前記水素ガス流路と連通して前記マニホールドの内部において水素ガスを循環させるガス循環路である請求項１に記載の水素タンク構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素タンク構造に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、このような技術分野として、例えば特許文献１に記載されるものがある。特許文献１に記載の水素タンク構造は、並列された複数の小型水素タンクと、これらの水素タンクを固定するとともに各タンクに水素ガスを充填するためのマニホールドとを備える。マニホールドの内部には水素ガス流路が設けられており、該水素ガス流路を経由して各水素タンクの内部に冷却された水素ガスを充填する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－３２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の水素タンク構造では、マニホールドが金属製であって、マニホールドの熱マス（すなわち、熱容量）が大きいため、冷却された水素ガスがマニホールド内部の水素ガス流路を通過する際に、マニホールドから受熱し、温度が上昇する。温度が上昇すると、タンクへの水素充填量が低下し、満タンにならない問題が生じる。この問題を解決するため、熱マスを小さくするようにマニホールドのサイズを小さくすることが検討されるが、マニホールドの耐落下性能を低下させる問題が新たに生じる。
【０００５】
本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、マニホールドから水素ガス流路への熱伝達を抑制し、充填水素ガスの温度上昇を防止できる水素タンク構造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】
【０００６】
本発明に係る水素タンク構造は、並列された複数の水素タンクと、各水素タンクの一端部と連結された長尺状のマニホールドと、を備える水素タンク構造であって、前記マニホールドは、前記マニホールドの内部において前記マニホールドの長手方向に沿って延設されるとともに、各水素タンクの内部と連通する水素ガス流路と、前記水素ガス流路の近傍に設けられた断熱部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る水素タンク構造では、水素ガス流路の近傍に設けられた断熱部は、マニホールドから水素ガス流路への熱伝達を抑制する役割を果たし、水素ガス流路を流れる水素ガスの温度上昇を抑えることができる。その結果、水素ガス充填時にマニホールドからの受熱を低減し、充填水素ガスの温度上昇を防止することができる。その結果、温度上昇による水素充填量の低下を抑制することができる。
【０００８】
本発明に係る水素タンク構造において、前記断熱部は、前記マニホールドの内部に設けられるとともに、前記マニホールドの長手方向に沿って延びる空洞部であり、前記マニホールドの長手方向から見たときに、前記空洞部は、前記水素ガス流路を取り囲むように断面Ｃ字状に形成され、Ｃ字の開口が前記水素タンク側に向いていることが好ましい。このようにすれば、断熱部は、マニホールドから水素ガス流路への熱伝達を抑制するので、マニホールドからの受熱を低減し、充填水素ガスの温度上昇を防止することができる。
【０００９】
本発明に係る水素タンク構造において、前記マニホールドは、前記水素ガス流路が設けられたマニホールド本体を更に有し、前記断熱部は、前記マニホールド本体を取り囲むように前記マニホールド本体の外周に配置された断熱材であることが好ましい。この場合、マニホールド本体の外周に配置された断熱材を用いて外部環境からマニホールド本体への熱伝達を遮断することで、外気温によるマニホールド本体への影響を減らすことができる。その結果、マニホールドから水素ガス流路への熱伝達を抑制し、充填水素ガスの温度上昇を防止することができる。
【００１０】
本発明に係る水素タンク構造において、前記断熱部は、前記水素ガス流路の内壁面に設けられた断熱被膜であることが好ましい。この場合、断熱被膜を用いてマニホールドから水素ガス流路への熱伝達を抑制し、充填水素ガスの温度上昇を防止することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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