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JP6695365B2 - 高圧タンク構造体 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂製のライナの内側に流体を収容可能な高圧タンクを備える高圧タンク構造体に関する。
流体を内側に収容可能な樹脂製のライナと、該ライナの外面を覆う繊維強化プラスチック等からなる補強層とを有する高圧タンクが知られている。ライナの開口部には、給排孔が形成された口金が設けられ、該給排孔には、挿入部材が挿入されている。挿入部材には、ライナに対して流体を給排するための流路が形成されたり、該流路を開閉する電磁弁等が内蔵されたりしている。
この種の高圧タンクは、高温環境下等に置かれた場合でも、内圧が予め設定された設定値を超えることがないように、例えば、特許文献１に記載されるような、熱作動式の圧力逃し機構（ＴＰＲＤ）を有することがある。この圧力逃し機構は、所定の作動温度まで昇温すると、ライナの内側と外側とを連通して、高圧タンクの内圧を低減させるように構成されている。なお、圧力逃し機構の作動温度は、流体の充填時等の高圧タンクの通常作動時における昇温では誤作動することがなく、且つ火災等の異常時の昇温では速やかに作動するように予め設定されている。
上記の圧力逃し機構を有する高圧タンクを、例えば、自動車等の搭載体に搭載して用いる場合、世界統一基準（gtr：global technical regulation）に基づき、火炎暴露試験を行って高圧タンクの耐火性等が確認される。この火炎暴露試験は過去の車両火災等を基に構成されているため、該火炎暴露試験の基準を満たす高圧タンクは、搭載体に搭載して用いるために必要な耐火性を備えることになる。
具体的には、火炎暴露試験では、高圧タンクを搭載体に搭載した際に、底面側となる高圧タンクの外表面（補強層）のうち、圧力逃し機構から最も離間する部分を火炎に曝した後、該高圧タンクの外表面の全体を火炎に曝す。この火炎暴露試験の基準を満たすためには、上記のように火炎に曝されることで上昇する高圧タンクの内圧が設定値に達する前に圧力逃し機構が作動温度に達して、該内圧を降下させるべく作動する必要がある。また、圧力逃し機構が作動するまでの間、高圧タンクの強度を十分に維持できるように補強層の熱劣化が回避されている必要がある。
火炎暴露試験では、高圧タンクを搭載体に搭載した状態、又は高圧タンク単体の状態の少なくとも何れか一方において、上記の基準を満たすことが求められる。この際、例えば、高圧タンクへの局所的な入熱を抑制するための構成等を搭載体に設けることで、高圧タンクを搭載体に搭載した状態で、上記の基準を満たすようにすると、共通の高圧タンクを搭載する場合であっても、搭載体の仕様が変更されたり、搭載体の機種が異なったりすると、その仕様の変更や機種ごとに火炎暴露試験を行う必要が生じてしまい煩雑である。また、高圧タンクを搭載体に搭載した状態を模擬した試験体は、高圧タンク単体の試験体よりも複雑な構造からなるため、火炎暴露試験自体も複雑となってしまう。つまり、搭載体の開発工程の簡素化やコストの低減を図る観点から、高圧タンク単体の状態で上記の基準を満たすことが好ましい。
米国特許第５８４８６０４号明細書
しかしながら、樹脂製のライナは、例えば、アルミニウム等の金属製のライナに比して熱伝導率が低い。このことから、樹脂製のライナを有する高圧タンクでは、金属製のライナを有する高圧タンクに比して、火炎に曝された部分の熱を、ライナを介して圧力逃し機構まで速やかに伝導させることが難しい。
また、樹脂製のライナの許容歪みが金属製のライナに比して高いため、該樹脂製のライナを覆う補強層の厚さは薄くなっている。このため、樹脂製のライナを有する高圧タンクでは、金属製のライナを有する高圧タンクに比して、補強層の厚さが薄い分、高圧タンクの強度維持に寄与する補強層の内側の部分に熱が伝わり易くなる懸念がある。つまり、補強層の熱劣化が進み易くなる懸念がある。その結果、上記の基準を満たし難くなる。
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、補強層で覆われた樹脂製のライナを有する高圧タンクであっても、圧力逃し機構を良好に作動させることができ、且つ圧力逃し機構が作動する前に補強層が熱劣化することを抑制できる高圧タンク構造体を提供する。
上記の目的を達成するため、本発明は、補強層で覆われた樹脂製のライナの内側に流体を収容可能な高圧タンクを備える高圧タンク構造体であって、所定の作動温度まで加熱されると、前記高圧タンクの内圧を低減させる圧力逃し機構と、搭載体に搭載された際に少なくとも底面側となる前記補強層に対向して配置されるように、前記高圧タンクに一体的に取り付けられる耐熱板と、をさらに備え、前記ライナ及び前記補強層は、筒状の胴体部と、該胴体部の軸方向両側に形成されるドーム状部と、を有し、前記補強層の前記ドーム状部の前記胴体部側は、保護部材で覆われ、前記保護部材は複数設けられるとともに、前記胴体部よりも径方向外方に突出する部分を形成し、前記耐熱板は、前記胴体部の軸方向に略直線状に延在する板であり、前記軸方向に沿った該耐熱板の両端部が、前記軸方向両側の前記複数の保護部材の、前記胴体部よりも径方向外方に突出する前記部分に面する位置にあり、該耐熱板の一辺の長さが、前記高圧タンクの軸方向両端側の前記保護部材同士の距離よりも長く、他辺の長さが、前記高圧タンクの径方向の長さよりも長くなることを特徴とする。
この高圧タンク構造体では、高圧タンクに一体的に取り付けられた耐熱板が、上記のように配置されている。これによって、例えば、高圧タンク構造体が少なくとも底面側となる部分から火炎に曝された場合であっても、耐熱板に沿って火炎を伝播させることができる。
従って、アルミニウム等の金属製のライナよりも熱伝導性が低い樹脂製のライナを有する高圧タンクであっても、該高圧タンクを搭載する搭載体の構造によらずに、耐熱板により、高圧タンクの局所的な昇温を回避することができる。これによって、高圧タンクの内圧が設定値まで上昇する前に、圧力逃し機構を所定の作動温度に到達させて、該内圧を降下させること、すなわち、圧力逃し機構を良好に作動させることができる。また、補強層が直接火炎に曝されることや、局所的に加熱されることを耐熱板により回避できるため、圧力逃し機構が作動する前に補強層が熱劣化することを抑制できる。つまり、圧力逃し機構が作動するまでの間も高圧タンクの強度を十分に維持することができる。
しかも、上記のように、高圧タンクの底面側に耐熱板が配置されるため、例えば、車両等の搭載体に高圧タンク構造体を搭載して走行する場合に、小石等の異物が高圧タンクに衝突することを抑制できる。このように、高圧タンクを耐熱板によって保護できることで、該高圧タンクの耐久性を向上させることができる。
上記の高圧タンク構造体において、前記耐熱板は、前記保護部材を介して前記高圧タンクに取り付けられることが好ましい。この場合、部品点数の少ない簡素な構成で容易に耐熱板を高圧タンクに取り付けることができる。
上記の高圧タンク構造体において、前記耐熱板は、前記ライナの内側と外側とを連通する圧力逃し連通孔に前記圧力逃し機構を装着するための装着部を介して前記高圧タンクに取り付けられることが好ましい。この場合、火炎に曝されることで昇温した耐熱板の熱を、装着部を介して効率的に圧力逃し機構へと伝えることができるため、圧力逃し機構をより良好に作動させることができる。
上記の高圧タンク構造体において、前記耐熱板は、前記ライナに対して前記流体を給排するための給排孔が形成された口金の少なくとも一部を覆う隔壁部を介して前記高圧タンクに取り付けられることが好ましい。この場合、上記の配置となるように、耐熱板を高圧タンクに取り付けることが容易であり、且つ高圧タンクと耐熱板とを簡単な構成で強固に接合することが可能になる。
上記の高圧タンク構造体において、前記耐熱板は、前記圧力逃し機構の作動を確認する火炎暴露試験で、火炎に曝される箇所に配置されることが好ましい。この場合、火炎暴露試験の際に、耐熱板に沿って火炎を伝播させることができるため、高圧タンクが局所的に昇温することを回避できる。その結果、高圧タンクの内圧が設定値まで上昇する前に圧力逃し機構を良好に作動させて内圧を降下させることができる。また、圧力逃し機構が作動する前に補強層が熱劣化することを抑制できる。
このため、火炎暴露試験に関し、高圧タンク構造体を搭載体に搭載した状態ではなく、高圧タンク構造体単体の状態で、世界統一基準を満たすことが可能になる。この場合、共通の高圧タンクを搭載する搭載体の仕様や機種ごとに火炎暴露試験を行うことを不要にできる。また、高圧タンクを搭載体に搭載した状態を模擬した複雑な試験体を用いた、複雑な火炎暴露試験も不要とすることができる。その結果、搭載体の開発工程の簡素化やコストの低減を図ることが可能になる。
本発明によれば、補強層で覆われた樹脂製のライナを有する高圧タンクであっても、圧力逃し機構を良好に作動させることができ、且つ圧力逃し機構が作動する前に補強層が熱劣化することを抑制できる。
本発明の第１実施形態に係る高圧タンク構造体の概略構成図である。 図１の部分拡大断面図である。 図１の高圧タンク構造体に対する火炎暴露試験を説明する説明図である。 本発明の第２実施形態に係る高圧タンク構造体の概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る高圧タンク構造体の概略構成図である。
本発明に係る高圧タンク構造体について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図において、同一又は同様の機能及び効果を奏する構成要素に対しては同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する場合がある。
本発明に係る高圧タンク構造体は、例えば、燃料電池車である搭載体に搭載され、燃料電池システムに供給するための水素ガスを収容するものとして好適に用いることができる。そこで、本実施形態では、搭載体を燃料電池車とし、高圧タンクが水素ガスを流体として収容する例について説明するが、特にこれに限定されるものではない。高圧タンク構造体は、燃料電池車以外の搭載体に搭載されてもよいし、水素ガス以外の流体を高圧タンクに収容することも可能である。
図１に示すように、本実施形態に係る高圧タンク構造体１０は、給排管１２を介して水素ガスを給排する高圧タンク１４と、圧力逃し機構（ＴＰＲＤ）１６と、隔壁部１８と、耐熱板２０とを主に備える。
図１及び図２に示すように、高圧タンク１４は、補強層２２と、ライナ２４と、保護部材２６と、給排側口金２８と、給排側挿入部材２９と、エンド側口金３０と、エンド側挿入部材３１とを有する。なお、高圧タンク１４は、その軸方向（以下、単に軸方向ともいう）の一端側（図１の矢印Ｘ１側）に給排側口金２８が設けられ、他端側（図１の矢印Ｘ２側）にエンド側口金３０が設けられている。
本実施形態に係る高圧タンク構造体１０は、高圧タンク１４の軸方向に直交する方向（図１の矢印Ｙ１Ｙ２方向）が鉛直方向に沿うように、搭載体（不図示）に搭載されることとする。以下では、上記のように搭載体に搭載された高圧タンク構造体１０の図１の矢印Ｙ１側を底面側とし、図１の矢印Ｙ２側を上面側とする。
補強層２２は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等からなり、ライナ２４の外面等を覆う。ライナ２４は、樹脂からなる中空体であり、その内部に水素ガスを収容することが可能である。具体的には、ライナ２４は、筒状の胴体部３２（図１参照）と、該胴体部３２の軸方向両側に設けられたドーム状部３４と、ドーム状部３４の軸方向両側に設けられた陥没部３６（図２参照）と、該陥没部３６から突出し且つ胴体部３２よりも小径の筒状部３８（図２参照）とを有する。
なお、本実施形態では、補強層２２及びライナ２４は、その軸方向の一端側と他端側とが略同様に構成されている。以下では、補強層２２及びライナ２４の一端側の構成を例に挙げて説明する。
図２に示すように、陥没部３６は、ライナ２４の水素ガスを収容する内部に向かって陥没する。筒状部３８の突出端側（図２の矢印Ｘ１側）には薄肉部３８ａが設けられ、該薄肉部３８ａよりも基端側（図２の矢印Ｘ２側）には雄ねじ３８ｂが設けられている。
保護部材２６は、例えば、樹脂等からなり、主に、ライナ２４のドーム状部３４と胴体部３２との境界部分及びその周辺を、補強層２２を介して覆う。このように保護部材２６を設けることで、高圧タンク１４の耐衝撃性等を向上させることができる。
図２に示すように、給排側口金２８は、例えば、金属製であり、ライナ２４の筒状部３８に外装される。また、給排側口金２８は、筒状の突出部４０と、該突出部４０の基端から径方向外側に広がる肩部４２とを有し、突出部４０の軸方向に沿って給排孔４４が貫通形成されている。肩部４２は、突出部４０と反対側（図２の矢印Ｘ２側）の端面４２ａが、ライナ２４の陥没部３６の外面に臨む。また、肩部４２の外周面は、ライナ２４の胴体部３２及びドーム状部３４とともに補強層２２で覆われている。突出部４０は、補強層２２に設けられた開口２２ａから露出するように突出する。
給排孔４４は、部位によって径が相違し、突出部４０の先端面４０ａ側に位置する中内径孔４４ａと、肩部４２の端面４２ａ側に位置する大内径孔４４ｂと、これら中内径孔４４ａ及び大内径孔４４ｂの間に位置する小内径孔４４ｃとからなる。大内径孔４４ｂ内にライナ２４の筒状部３８が挿入され、該筒状部３８内に円筒状のカラー４６が圧入されている。これによって、大内径孔４４ｂの内周面とカラー４６の外周面との間で筒状部３８が支持される。
大内径孔４４ｂの内壁には、筒状部３８の薄肉部３８ａに臨む部位に、周方向に沿う円環状の第１シール溝４８が形成され、且つ筒状部３８の雄ねじ３８ｂに臨む部位に、該雄ねじ３８ｂと螺合する雌ねじ５０が形成されている。第１シール溝４８の内部には、Ｏリングからなる第１シール部材５２が配設され、これによって、筒状部３８の外周面と大内径孔４４ｂの内周面との間がシールされる。また、雄ねじ３８ｂと雌ねじ５０とが螺合することで、ライナ２４の筒状部３８と給排側口金２８とが接合されている。
給排側口金２８の給排孔４４には、給排側挿入部材２９が設けられる。エンド側口金３０は、その給排孔４４にエンド側挿入部材３１が設けられることを除いて、給排側口金２８と同様に構成される。
給排側挿入部材２９は、給排孔４４の中内径孔４４ａ側の開口よりも大きい径のフランジ部５４と、フランジ部５４から給排孔４４の内部に向かって延在する挿入部５６と、フランジ部５４から給排孔４４の外部に向かって延在する接続部５８とを有する。給排側挿入部材２９では、挿入部５６が中内径孔４４ａ及び小内径孔４４ｃの周面と、カラー４６の内周面とに沿って給排孔４４に挿入されることで、フランジ部５４が突出部４０の先端面４０ａに臨む。このフランジ部５４と突出部４０の先端面４０ａとの間には、後述するように、隔壁部１８の支持プレート６０が挟持されている。
挿入部５６の、給排孔４４内で小内径孔４４ｃに臨む部分の外周面には、周方向に沿う円環状の第２シール溝６２が形成され、該第２シール溝６２の内部には、Ｏリングからなる第２シール部材６４が配設されている。これによって、挿入部５６の外周面と給排孔４４の内周面との間がシールされる。
接続部５８には、給排管１２が接続される。給排側挿入部材２９の内部には、何れも不図示であるが、給排管１２とライナ２４の内部とを連通する流路と、該流路を開閉する主止弁（電磁弁）とが設けられている。また、給排側挿入部材２９には、ライナ２４の内部と外部を連通する圧力逃し連通孔６６が形成され、圧力逃し連通孔６６のライナ２４の外部に臨む側の開口６６ａを閉塞するように、圧力逃し機構１６が設けられている。圧力逃し機構１６は、装着部６８を介して接続部５８に装着される。装着部６８は、例えば、該装着部６８に設けられた雄ねじと、接続部５８に設けられた雌ねじとの螺合によって、接続部５８に対して固定可能となっている。
エンド側挿入部材３１は、その内部に、給排管１２とライナ２４の内部とを連通する流路と、該流路を開閉する主止弁（電磁弁）とを備えず、接続部５８に給排管１２が接続されないことを除いて、給排側挿入部材２９と同様に構成される。
圧力逃し機構１６は、所定の作動温度以下であるときには、圧力逃し連通孔６６の開口６６ａを閉塞した状態を維持する。一方、圧力逃し機構１６が作動温度に達した場合には、圧力逃し連通孔６６の開口６６ａを開放して、ライナ２４の内部と外部とを連通することで、高圧タンク１４の内圧を低減させる。なお、圧力逃し機構１６の作動温度は、ライナ２４に対する流体の充填時等の高圧タンク構造体１０の通常作動時における昇温では誤作動することがなく、且つ火災等の異常時の昇温では速やかに作動するように予め設定されている。この種の圧力逃し機構１６としては、例えば、特許文献１等に記載されるような、周知のものを採用することができるため、その詳細な構成についての説明は省略する。
隔壁部１８は、支持プレート６０と、ダクトカバー７０とを有する。上記の通り、支持プレート６０は、給排側挿入部材２９のフランジ部５４と給排側口金２８の突出部４０との間に挟持されることで、給排側口金２８の突出部４０の先端側を覆うように、高圧タンク１４に取り付けられている。この支持プレート６０にダクトカバー７０が取り付けられることで、支持プレート６０とダクトカバー７０との間に空間が形成される。この空間に、給排側挿入部材２９の接続部５８、圧力逃し機構１６、給排管１２の一部等が収容される。
図１に示すように、第１実施形態では、耐熱板２０は、例えば、鉄等の耐熱性を有する金属、又は耐火布等からなる板状であり、少なくとも底面側の補強層２２に対向して配置されるように、保護部材２６を介して高圧タンク１４に一体的に取り付けられている。つまり、保護部材２６に対して耐熱板２０が固定されている。保護部材２６と耐熱板２０との固定方法は特に限定されるものではないが、例えば、保護部材２６に対して耐熱板２０の四隅を、ボルト７２（図１参照）等を用いてねじ止めしてもよい。
後述するように、耐熱板２０が火炎に曝された際等に、該耐熱板２０から補強層２２へと熱伝導が生じることを抑制する観点から、耐熱板２０と補強層２２とを１０ｍｍ以上離間して対向させることが好ましい。耐熱板２０の寸法は、その一辺の長さが、高圧タンク１４の軸方向両端側の保護部材２６同士の距離よりも長く、他辺の長さが、高圧タンク１４の径方向の長さよりも長くなるように設定することが好ましい。
第１実施形態に係る高圧タンク構造体１０は、基本的には以上のように構成される。この高圧タンク構造体１０では、例えば、水素補給源（不図示）から給排管１２に供給された水素ガスが、開状態の主止弁を介して高圧タンク１４（ライナ２４）の内部に供給される。この給気により、高圧タンク１４に水素ガスが十分に充填された場合、水素補給源からの水素の供給を停止する。高圧タンク１４内の水素ガスを燃料電池システムに供給する場合には、開状態とした主止弁を介して水素ガスを給排管１２に排気する。
上記のようにして水素ガスが給気されることで、高圧タンク１４の内部は高圧状態になる。この高圧タンク１４の内圧は、予め定められた設定値を超えることがないように管理される。しかしながら、例えば、高圧タンク１４が火災等により高温環境下に置かれた場合には、水素ガスが熱膨張すること等によって、高圧タンク１４の内圧が通常時よりも上昇し易くなる。このような高温環境下においても、高圧タンク１４の内圧が設定値を超えることを回避するべく、高圧タンク構造体１０には、上記の通り作動する圧力逃し機構１６が設けられている。
高圧タンク構造体１０では、世界統一基準の項目の一つとして、火炎暴露試験を行うことで、搭載体に搭載して用いるために必要な耐火性を備えているか否かを確認することができる。図３に示すように、火炎暴露試験では、先ず、燃焼装置７４等を用いて、高圧タンク構造体１０を搭載体に搭載した際の底面側における、圧力逃し機構１６から最も離間する部分（局所炙り範囲Ａ）を火炎に曝す。そして、所定時間経過後に上記の底面側の全範囲（全炙り範囲Ｂ）を火炎に曝す。上記の通り、本実施形態に係る高圧タンク構造体１０では、高圧タンク１４の軸方向の両端側に圧力逃し機構１６が設けられるため、耐熱板２０の、該軸方向の略中央の部分が局所炙り範囲Ａとなる。
この火炎暴露試験の基準を満たすためには、上記のように火炎に曝されることで上昇する高圧タンク１４の内圧が設定値に達する前に圧力逃し機構１６が作動温度に達し、該内圧を降下させるべく作動する必要がある。また、圧力逃し機構１６が作動するまでの間、高圧タンク１４の強度を十分に維持できるように補強層２２が熱劣化することを回避する必要がある。つまり、上記の基準を満たすためには、高圧タンク１４の火炎に曝された部分が局所的に昇温するといった事態が回避されていればよい。
この高圧タンク構造体１０では、上記の通り、火炎暴露試験において、先ず、耐熱板２０の軸方向の略中央（局所炙り範囲Ａ）が火炎に曝されるため、該耐熱板２０に沿って火炎をその軸方向の両側へと伝播させることができる。これによって、火炎の熱が、図３に矢印Ｆで示す方向に沿って、圧力逃し機構１６へと伝えられ易くなり、補強層２２やライナ２４の軸方向中央部が局所的に加熱されることを回避できる。
その結果、アルミニウム等の金属製のライナ（不図示）よりも熱伝導性が低い樹脂製のライナ２４を有する高圧タンク１４であっても、高圧タンク１４の内圧が設定値まで上昇する前に、圧力逃し機構１６を作動温度に到達させて、該内圧を降下させることができる。すなわち、圧力逃し機構１６を良好に作動させることができる。
また、高圧タンク１４は、樹脂製のライナ２４の許容歪みが金属製のライナに比して高いことにより、金属製のライナを有する高圧タンク（不図示）に比して、補強層２２の厚さが薄い。補強層２２の厚さが薄くなると、高圧タンク１４の強度維持に寄与する補強層２２の内側の部分に熱が伝わり易く、補強層２２の熱劣化が進み易くなる懸念がある。このような場合であっても、補強層２２が直接火炎に曝されることや、局所的に加熱されることを耐熱板２０により回避できるため、圧力逃し機構１６が作動する前に補強層２２が熱劣化することを抑制できる。つまり、圧力逃し機構１６が作動するまでの間も高圧タンク１４の強度を十分に維持することができる。
以上から、高圧タンク構造体１０では、補強層２２への局所的な入熱を抑制するための構成等を搭載体に設けること等によらず、高圧タンク構造体１０単体の状態で、上記の基準を満たすことができる。
従って、高圧タンク１４を搭載体に搭載した状態で、上記の基準を満たすように設定した場合とは異なり、共通の高圧タンク１４を搭載する搭載体の仕様や機種ごとに火炎暴露試験を行うことを不要とすることができる。また、高圧タンク１４を搭載体に搭載した状態を模擬した複雑な試験体を用いた、複雑な火炎暴露試験も不要とすることができる。その結果、搭載体の開発工程の簡素化やコストの低減を図ることが可能になる。
しかも、高圧タンク構造体１０では、上記のように、高圧タンク１４の底面側に耐熱板２０が配置されるため、例えば、搭載体に高圧タンク構造体１０を搭載して走行する場合等に、小石等の異物が高圧タンク１４に衝突することを抑制できる。このように、高圧タンク１４を耐熱板２０によって保護できることで、該高圧タンク１４の耐久性を向上させることができる。
また、第１実施形態に係る高圧タンク構造体１０では、耐熱板２０が保護部材２６に固定されることとしたため、部品点数の少ない簡素な構成で容易に耐熱板２０を高圧タンク１４に取り付けることができる。
次に、図４を参照しつつ、第２実施形態に係る高圧タンク構造体８０について説明する。高圧タンク構造体８０は、耐熱板２０が装着部６８を介して高圧タンク１４に一体的に取り付けられることを除いて、第１実施形態に係る高圧タンク構造体１０と同様に構成されている。
具体的には、一端部８２ａが耐熱板２０に固定され、他端部８２ｂが装着部６８に固定された取り付け部材８２によって、耐熱板２０が高圧タンク１４に対して上記の配置となるように取り付けられている。耐熱板２０及び装着部６８の各々と、取り付け部材８２との固定方法は特に限定されるものではないが、例えば、取り付け部材８２の一端部８２ａと耐熱板２０とは、ねじ止め等によって固定することができる。また、取り付け部材８２の他端部８２ｂと装着部６８とは、他端部８２ｂと装着部６８とを嵌合すること等によって固定することができる。
上記のように構成される第２実施形態に係る高圧タンク構造体８０では、火炎に曝されることで昇温した耐熱板２０の熱を、取り付け部材８２及び装着部６８を介して効率的に圧力逃し機構１６へと伝えることができる。このため、圧力逃し機構１６をより良好に作動させることができる。
次に、図５を参照しつつ、第３実施形態に係る高圧タンク構造体９０について説明する。高圧タンク構造体９０は、耐熱板２０が隔壁部１８を介して高圧タンク１４に一体的に取り付けられることを除いて、第１実施形態に係る高圧タンク構造体１０と同様に構成されている。
具体的には、一端部９２ａが耐熱板２０に固定され、他端部９２ｂが隔壁部１８に固定された取り付け部材９２によって、耐熱板２０が高圧タンク１４に対して上記の配置となるように取り付けられている。耐熱板２０及び隔壁部１８の各々と、取り付け部材９２との固定方法は特に限定されるものではないが、例えば、取り付け部材９２の一端部９２ａと耐熱板２０とは、ねじ止め等によって固定することができる。また、隔壁部１８が樹脂からなる場合、取り付け部材９２の他端部９２ｂと隔壁部１８とは、インサート成形等によって一体化することができる。
なお、図５の例示では、取り付け部材９２の他端部９２ｂは、支持プレート６０に固定されることとしたが、特にこれに限定されるものではなく、隔壁部１８の何れの箇所に固定されてもよい。
上記のように構成される第３実施形態に係る高圧タンク構造体９０では、上記の配置となるように、耐熱板２０を高圧タンク１４に取り付けることが容易であり、且つ高圧タンク１４と耐熱板２０とを簡単な構成で強固に接合することが可能になる。
本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
上記の第１実施形態〜第３実施形態に係る高圧タンク構造体１０、８０、９０では、高圧タンク１４がエンド側口金３０を備えることとしたが、高圧タンク１４はエンド側口金３０を備えていなくてもよい。この場合、給排側口金２８の給排孔４４に挿入された給排側挿入部材２９にのみ圧力逃し機構１６が設けられることになる。従って、火炎暴露試験では、耐熱板２０の軸方向の他端側の部分が先ず火炎に曝されることになる。この場合であっても、高圧タンク１４が局所的に昇温することを回避できるため、上記と同様の作用効果を得ることができる。
上記の第１実施形態及び第２実施形態に係る高圧タンク構造体１０、８０においては、隔壁部１８は必須の構成要素ではなく、隔壁部１８を備えていなくてもよい。
１０、８０、９０…高圧タンク構造体 １２…給排管
１４…高圧タンク １６…圧力逃し機構
１８…隔壁部 ２０…耐熱板
２２…補強層 ２４…ライナ
２６…保護部材 ２８…給排側口金
２９…給排側挿入部材 ３０…エンド側口金
３１…エンド側挿入部材 ３２…胴体部
３４…ドーム状部 ４４…給排孔
６０…支持プレート ６６…圧力逃し連通孔
６８…装着部 ７０…ダクトカバー

Claims (5)

  1. 補強層で覆われた樹脂製のライナの内側に流体を収容可能な高圧タンクを備える高圧タンク構造体であって、
    所定の作動温度まで加熱されると、前記高圧タンクの内圧を低減させる圧力逃し機構と、
    搭載体に搭載された際に少なくとも底面側となる前記補強層に対向して配置されるように、前記高圧タンクに一体的に取り付けられる耐熱板と、
    をさらに備え、
    前記ライナ及び前記補強層は、筒状の胴体部と、該胴体部の軸方向両側に形成されるドーム状部と、を有し、
    前記補強層の前記ドーム状部の前記胴体部側は、保護部材で覆われ、
    前記保護部材は複数設けられるとともに、前記胴体部よりも径方向外方に突出する部分を形成し、
    前記耐熱板は、前記胴体部の軸方向に略直線状に延在する板であり、前記軸方向に沿った該耐熱板の両端部が、前記軸方向両側の前記複数の保護部材の、前記胴体部よりも径方向外方に突出する前記部分に面する位置にあり、該耐熱板の一辺の長さが、前記高圧タンクの軸方向両端側の前記保護部材同士の距離よりも長く、他辺の長さが、前記高圧タンクの径方向の長さよりも長くなることを特徴とする高圧タンク構造体。
  2. 請求項１記載の高圧タンク構造体において、
    前記耐熱板は、前記保護部材を介して前記高圧タンクに取り付けられることを特徴とする高圧タンク構造体。
  3. 請求項１記載の高圧タンク構造体において、
    前記耐熱板は、前記ライナの内側と外側とを連通する圧力逃し連通孔に前記圧力逃し機構を装着するための装着部を介して前記高圧タンクに取り付けられることを特徴とする高圧タンク構造体。
  4. 請求項１記載の高圧タンク構造体において、
    前記耐熱板は、前記ライナに対して前記流体を給排するための給排孔が形成された口金の少なくとも一部を覆う隔壁部を介して前記高圧タンクに取り付けられることを特徴とする高圧タンク構造体。
  5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の高圧タンク構造体において、
    前記耐熱板は、前記圧力逃し機構の作動を確認する火炎暴露試験で、火炎に曝される箇所に配置されることを特徴とする高圧タンク構造体。
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