特開 2023-138007 ガス容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023138007

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】ガス容器

(51)【国際特許分類】

   F17C 11/00 20060101AFI20230922BHJP

【ＦＩ】

F17C11/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022044481

(22)【出願日】2022-03-18

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「燃料電池等利用の飛躍的拡大に向けた共通課題解決型産学官連携研究開発事業／水素利用等高度化先端技術開発／水素貯蔵効率向上に向けた水素タンクの研究開発」に係る委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 拓大

(72)【発明者】

【氏名】小林 奨英

【テーマコード（参考）】

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA09

3E172AB01

3E172AB04

3E172BA01

3E172BB05

3E172BB12

3E172BB17

3E172BC01

3E172BC04

3E172BC07

3E172BC08

3E172BD03

3E172DA36

3E172FA01

3E172FA07

3E172FA09

3E172FA10

3E172FA11

3E172FA23

3E172FA27

(57)【要約】      （修正有）

【課題】容器本体内での構造を複雑化することなく収容部材を安定して保持すること。
【解決手段】ガス容器は、ガスを溜める内部空間を有する筒状の容器本体１０と、容器本体１０の軸方向端部に取り付けられる口金３０と、ガスを吸蔵すると共に放出する貯蔵材６０と、内部空間に配置され、貯蔵材６０を収容する収容空間を有する筒状の収容部材５０と、を備える。口金３０及び収容部材６０は、互いに嵌合する凹凸構造を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスを溜める内部空間を有する筒状の容器本体と、
前記容器本体の軸方向端部に取り付けられる口金と、
ガスを吸蔵すると共に放出する貯蔵材と、
前記内部空間に配置され、前記貯蔵材を収容する収容空間を有する筒状の収容部材と、
を備え、
前記口金及び前記収容部材は、互いに嵌合する凹凸構造を有する、ガス容器。

【請求項2】

前記凹凸構造で互いに嵌合する前記口金及び前記収容部材を固定する固定部材を備える、請求項１に記載されたガス容器。

【請求項3】

前記固定部材は、雄ネジが形成されたシャフト部材であり、
前記収容部材は、前記雄ネジに対応する雌ネジが形成された孔部を有し、
前記口金は、前記固定部材が挿通される貫通孔を有し、
前記口金と前記収容部材とは、前記固定部材の前記雄ネジと前記収容部材の前記雌ネジとの螺合により互いに締結される、請求項２に記載されたガス容器。

【請求項4】

前記固定部材と前記口金との間に介在し、前記内部空間をシールするシール部材を備える、請求項２又は３に記載されたガス容器。

【請求項5】

前記口金は、前記貯蔵材との間で熱交換を行う熱交換媒体が流通する通路部を有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載されたガス容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスを吸蔵可能かつ放出可能なガス容器に関する。

【背景技術】

【0002】

車両などに搭載されて水素ガスや天然ガスなどのガスを貯蔵すると共に放出するガス容器（例えば、特許文献１）が知られている。特許文献１記載のガス容器は、水素吸蔵合金などの貯蔵材を備えている。貯蔵材は、貯蔵対象のガスを物理的又は化学的に吸蔵すると共に放出する。貯蔵材は、筒状の容器本体の内部空間に配置された収容部材に収容保持されている。この貯蔵材によれば、容器本体の内部空間に貯蔵可能なガスの量を増やすことができる。

【0003】

貯蔵材は、ガスを吸蔵する際に発熱すると共に、ガスを放出する際に吸熱する。この貯蔵材の温度変化は、ガス貯蔵の性能に関わる。従って、貯蔵材全体において温度の偏りが生じると、貯蔵材の性能を最大限発揮させることができなくなってしまう。そこで、上記の特許文献１記載のガス容器においては、貯蔵材の温度を制御するため、熱交換媒体を流して貯蔵材との間で熱交換を行うための配管が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－１７７５３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記の特許文献１記載のガス容器において、貯蔵材を収容する収容部材は、容器本体の内部空間において容器本体の内面に支持部材を介して保持されている。しかしながら、容器本体は、特に容器本体が樹脂により形成されている場合は、ガスの貯蔵量に応じて膨張することがあるので、容器本体の内部空間における収容部材の保持が不安定になるおそれがある。また、容器本体の内面と収容部材との間に支持部材が介在するものとすると、支持部材を容器本体の内面に取り付けかつ収容部材に取り付ける構造を採用することが必要となるので、容器本体内での構造が複雑化するおそれがある。

【0006】

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、容器本体内での構造を複雑化することなく収容部材を安定して保持することが可能なガス容器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】

【0007】

本発明の一態様は、ガスを溜める内部空間を有する筒状の容器本体と、前記容器本体の軸方向端部に取り付けられる口金と、ガスを吸蔵すると共に放出する貯蔵材と、前記内部空間に配置され、前記貯蔵材を収容する収容空間を有する筒状の収容部材と、を備え、前記口金及び前記収容部材は、互いに嵌合する凹凸構造を有する、ガス容器である。

【0008】

この構成によれば、容器本体内での構造を複雑化することなく収容部材を安定して保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係るガス容器の斜視図である。

【図2】実施形態のガス容器の断面図である。

【図3】実施形態のガス容器の分解斜視図である。

【図4】実施形態のガス容器が備える口金の断面図である。

【図5】実施形態のガス容器を図４に示す直線IV－IVで切断した際の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図１～図５を用いて、本発明に係るガス容器の具体的な実施の形態について説明する。

【0011】

一実施形態に係るガス容器１は、ガスを貯蔵しかつその貯蔵したガスを放出する容器である。ガス容器１は、貯蔵するガスを燃料として用いる車両などに搭載される。ガス容器１が貯蔵するガスは、何れの種類のガスであってもよいが、水素ガスや天然ガス等の燃料ガスであることが好適である。また、ガス容器１が貯蔵可能なガスの圧力は、何れであってもよいが、高圧（例えば１００ＭＰａなど）であってもよい。すなわち、ガス容器１は、圧力容器ないしは耐圧容器であってよい。

【0012】

ガス容器１は、図１、図２、及び図３に示す如く、容器本体１０と、口金２０，３０と、補強部材４０と、収容部材５０と、貯蔵材６０と、を備えている。

【0013】

容器本体１０は、ガスを貯蔵するためのライナーである。容器本体１０は、内部空間１１を有している。内部空間１１は、所定量のガスを貯蔵することができる容量を有している。容器本体１０は、内部空間１１に貯蔵されたガスを透過しない或いは透過し難いガスバリア性を有する材料により構成されている。尚、容器本体１０の材料は、ガス容器１の使用環境等に応じて選択されればよい。

【0014】

例えば、ガスが水素であるときは、容器本体１０の材料は、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等である。尚、容器本体１０の内部は、エチレン・ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等のガスバリア性に優れる材料でコートされていてもよい。また、ガス容器１が住宅用に用いられるときなど、ガス容器１の質量が大きくてもよいときは、容器本体１０の材料は、アルミニウムやステンレススチール等の金属材料であってもよい。

【0015】

容器本体１０は、内部空間１１を内包するように筒状に形成されている。容器本体１０は、例えば、内部空間１１内でガスの圧力が均一に分散するような円筒状又は正多角形筒状などに形成されている。容器本体１０は、軸方向に延在している。容器本体１０は、軸方向両端部において軸方向中央側から軸方向端側にかけて縮径するように形成されている。

【0016】

尚、容器本体１０は、複数の分体が溶着や溶接などにより接続されて一体化されることにより形成されていてよい。例えば図３に示す如く、容器本体１０は、二つの円筒状の円筒分体１０ａ，１０ｂと二つのドーム状のドーム分体１０ｃ，１０ｄとにより構成され、軸方向一端側から軸方向他端側にかけてドーム分体１０ｃ→円筒分体１０ａ→円筒分体１０ｂ→ドーム分体１０ｄの順に分体が並んだ状態で構成されていてよい。

【0017】

容器本体１０は、開口部１２，１３を有している。開口部１２は、容器本体１０の軸方向一端に開口する部位である。開口部１３は、容器本体１０の軸方向他端に開口する部位である。開口部１２，１３は、容器本体１０の軸方向両端部に設けられており、例えば円形状に形成されている。開口部１２には、口金２０が挿入されている。また、開口部１３には、口金３０が挿入されている。

【0018】

口金２０，３０は、容器本体１０の内部空間１１と外部との間でガスを出入りさせる部材である。すなわち、口金２０，３０は、容器本体１０の外部から内部空間１１へのガスの導入や内部空間１１から容器本体１０の外部へのガスの放出などのために用いられる。口金２０，３０は、容器本体１０の軸方向端部に取り付けられている。口金２０，３０と容器本体１０との間には、容器本体１０の内部空間１１から外部へのガスの漏出を防止するためのＯリングなどのシール部材が介在されている。

【0019】

口金２０，３０は、連通路２１，３１を有している。連通路２１，３１は、容器本体１０の内部空間１１を外部に連通させる通路である。連通路２１，３１は、軸方向に延びており、例えば円柱状に形成されている。連通路２１，３１は、図示しないガス管及びバルブに接続している。

【0020】

尚、ガス容器１は、口金２０，３０の連通路２１，３１の双方でガスを出入りさせるものであってもよいし、図２に示す如く、何れか一方（具体的には、連通路３１）だけでガスを出入りさせると共に他方（具体的には、連通路２１）に栓が装着されるものであってもよい。また、ガス容器１は、容器本体１０の軸方向端部のうち何れか一方に、ガスを出入りさせる口金２０又は口金３０が取り付けられたものであってもよい。また、容器本体１０は、口金２０，３０とは別体で形成されて、その形成後の口金２０，３０の挿入により口金２０，３０と一体化されてよい。尚、容器本体１０は、例えばインサート成形などで、口金２０，３０に一体成形されてもよい。

【0021】

口金２０，３０は、ガス容器１の温度調整のため、熱交換媒体が循環する熱交換器として機能する。尚、口金２０，３０の双方が熱交換器として機能することが好適であるが、口金２０，３０のうちの何れか一方が熱交換器として機能するものであってよい。例えば、ガスの出入りが一方の口金（例えば口金３０）で行われる場合は、その口金とは軸方向反対側の他方の口金（例えば口金２０）が熱交換器として機能してよい。以下、本実施例では、口金３０にてガスの出入りが行われると共に、口金２０が熱交換器として機能するものとする。

【0022】

口金２０は、図３、図４、及び図５に示す如く、流入口２２と、流出口２３と、通路部２４と、を有している。流入口２２は、外部から熱交換媒体が流入する開口部位である。流入口２２には、外部に設けられた貯留タンクや配管，バルブ（何れも図示せず）が接続されている。流出口２３は、外部に向けて熱交換媒体が流出する開口部位である。流出口２３には、外部に設けられた貯留部や配管（何れも図示せず）が接続されている。通路部２４は、一端が流入口２２に接続しかつ他端が流出口２３に接続し、熱交換媒体が流通する配管部位である。

【0023】

熱交換媒体は、容器本体１０の内部空間１１ひいては貯蔵材６０との間で熱交換を行う媒体であって、例えば冷却水などの液体であってよい。熱交換媒体は、外部から流入口２２に流入し、通路部２４を流通し、そして、流出口２３から外部に流出する。

【0024】

口金２０は、口金本体２６と、蓋体２７と、を有している。尚、口金２０は、少なくとも口金本体２６と蓋体２７とにより構成されるものであればよく、別途、壁体２８を含めて構成されるものであってよい。以下、本実施例では、口金２０は、壁体２８を含めて構成されるものとする。

【0025】

口金本体２６は、口金２０の本体部材である。口金本体２６は、剛性確保のため、例えばアルミニウムやステンレススチール等の金属により形成されている。口金本体２６は、軸部２６ａと、フランジ部２６ｂと、を有している。軸部２６ａは、軸方向に延在する部位である。軸部２６ａは、容器本体１０の開口部１２に嵌る形状（例えば円柱状）に形成されている。軸部２６ａの軸中心部には、上記の連通路２１が設けられている。フランジ部２６ｂは、径方向に広がる部位である。フランジ部２６ｂは、軸部２６ａと一体化されている。フランジ部２６ｂは、軸部２６ａの外面から径方向外側に向けて容器本体１０のドーム分体１０ｃの外面に沿う形状に形成されている。

【0026】

口金本体２６には、溝部２６ｃが形成されている。具体的には、溝部２６ｃは、口金本体２６の軸部２６ａの軸方向端面に軸方向外方に開口するように形成されている。溝部２６ｃの軸方向深さは、その溝部２６ｃができるだけ軸部２６ａの反対側の軸方向端面に接近するように設定されている。溝部２６ｃは、図３及び図５に示す如く、軸部２６ａの軸中心回りの周方向に途切れることなく延在するように環状に形成されている。尚、溝部２６ｃの断面は、例えば、底面と側面とからなる四角形状であってもよいし、湾曲した半円状であってもよい。

【0027】

蓋体２７は、口金本体２６の溝部２６ｃを塞ぐ部材である。蓋体２７は、口金本体２６に比べて熱伝導性の低いポリエチレンやポリプロピレン，ポリ塩化ビニルなどの樹脂により形成されている。蓋体２７は、溝部２６ｃに合わせて環状に形成されていると共に、筒状（例えば円筒状）に形成されている。蓋体２７の軸方向長さは、溝部２６ｃにおいて口金本体２６と蓋体２７との間に空間が形成されるように、溝部２６ｃの軸方向深さに比して短い。

【0028】

上記の流入口２２、流出口２３、及び通路部２４はそれぞれ、熱交換媒体と貯蔵材６０との熱交換を行うのに必要十分な大きさ（例えば、面積や断面積，長さなど）を有している。流入口２２及び流出口２３は、蓋体２７（具体的には、その軸方向端面）に形成されている。流入口２２と流出口２３とは、蓋体２７における軸中心を挟んだ対称位置には配置されておらず、周方向に互いに近接するように非対称位置に配置されている。尚、流路の急激な拡径や縮径に伴う熱交換媒体の圧損を防ぐため、流入口２２や流出口２３付近の流路は徐々に拡径又は縮径するように構成されていることが望ましい。

【0029】

流入口２２及び流出口２３はそれぞれ、通路部２４に連通している。通路部２４は、口金本体２６及び蓋体２７に形成されている。通路部２４は、溝部２６ｃにおける口金本体２６と蓋体２７との間の空間を含んで形成されている。通路部２４は、図４及び図５に示す如く、第一通路部２４ａと、第二通路部２４ｂと、第三通路部２４ｃと、を有している。

【0030】

第一通路部２４ａは、流入口２２に連なって蓋体２７に形成される部位である。第一通路部２４ａは、蓋体２７を貫通する貫通孔として軸方向に延びている。第二通路部２４ｂは、溝部２６ｃにおける口金本体２６と蓋体２７との間に形成される部位である。第二通路部２４ｂは、第一通路部２４ａと第三通路部２４ｃとの間に介在している。第二通路部２４ｂは、蓋体２７が口金本体２６の溝部２６ｃの軸方向開口側を塞いだときに溝部２６ｃの軸方向奥側に残る、口金本体２６と蓋体２７とに囲まれる空間である。通路部２４は、軸中心回りに環状に延びている。第三通路部２４ｃは、流出口２３に連なって蓋体２７に形成される部位である。第三通路部２４ｃは、蓋体２７を貫通する貫通孔として軸方向に延びている。

【0031】

壁体２８は、環状の溝部２６ｃの一部を仕切ることにより溝部２６ｃを流入口２２側と流出口２３側とに区画する仕切部材である。壁体２８は、溝部２６ｃ内において周方向に互いに近接する流入口２２と流出口２３との中間位置に配置されている。壁体２８は、仕切部２８ａを有している。仕切部２８ａは、溝部２６ｃの一部を塞いで軸中心回りにＣ字状の通路部２４を形成する。壁体２８は、環状の溝部２６ｃにおいて流入口２２と流出口２３とを繋ぐ二つの経路（例えば流入口２２から見て右回り経路及び左回り経路）のうち距離が短い経路を遮断し、距離が長い経路を通路部２４として機能させる。

【0032】

壁体２８は、口金本体２６に比べて熱伝導性の低いポリエチレンやポリプロピレン，ポリ塩化ビニルなどの樹脂により形成されている。壁体２８は、口金本体２６及び蓋体２７とは別体で構成されている。壁体２８は、溝部２６ｃ内での移動が規制されるように口金本体２６及び蓋体２７の少なくとも何れか一方に取り付けられて口金本体２６及び蓋体２７に対して固定される。

【0033】

補強部材４０は、容器本体１０の径方向外面を被覆して容器本体１０を補強する部材である。補強部材４０は、特にガス容器１が耐圧容器である場合に用いられることが好適である。補強部材４０は、例えば、樹脂を含浸した高強度繊維（すなわち、ＦＲＰ）で構成されている。尚、この高強度繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等である。また、この高強度繊維に含浸される樹脂は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂などである。

【0034】

補強部材４０は、例えば、樹脂を含浸した高強度繊維が容器本体１０の外面に巻回されることによりヘリカル層やフープ層として形成されてよく、又は、樹脂及び高強度繊維を用いてシート状に形成されたヘリカル層やフープ層が容器本体１０の外面に貼り付けられることにより形成されてよい。更に、補強部材４０は、ヘリカル層やフープ層の形成後に樹脂が加熱硬化されたものであってもよい。

【0035】

収容部材５０は、後に詳述する貯蔵材６０を収容する部材である。収容部材５０は、容器本体１０の内部空間１１に配置されている。収容部材５０は、ガス容器１の軸方向に延びて筒状に形成されている。収容部材５０は、ハニカム形状に形成されている。収容部材５０は、区画壁５１と、収容空間５２と、を有している。

【0036】

区画壁５１は、収容空間５２を区画する板状の壁部である。収容空間５２は、貯蔵材６０を収容する空間である。貯蔵材６０は、収容空間５２に収容されて区画壁５１に保持される。収容空間５２は、複数設けられている。複数の収容空間５２は、収容部材５０のハニカム形状が形成されるように、軸中心から径方向に並びかつ軸中心回りの径方向に並んで配置されている。

【0037】

各収容空間５２は、軸方向に柱状に延びている。各収容空間５２を軸方向に直交する面で切断した断面は、正六角形などの正多角形状であってよい。収容空間５２の断面が正六角形であるときは、収容空間５２は、六つの区画壁５１により区画されている。また、各収容空間５２の断面形状は、軸方向位置に関係なく一定であってよい。すべての収容空間５２は、互いに同じ形状に形成されていてもよいし、互いに異なる形状に形成されていてもよい。互いに隣接する二つの収容空間５２同士は、それぞれの収容空間５２を区画する区画壁５１が当接した状態で仕切られていてもよいし、或いは、共通した一つの区画壁５１により仕切られていてもよい。

【0038】

区画壁５１は、収容空間５２の形状に応じた形状に形成されている。区画壁５１は、容器本体１０の内部空間１１内で複数の収容空間５２に対応して張り巡らされている。区画壁５１は、熱伝導材により形成されており、熱交換器として機能する。区画壁５１を構成する熱伝導材は、常温（例えば２５℃）における熱伝導率が空気の熱伝導率に比べて高い材料であり、具体的には、ステンレススチール、アルミニウム、アルミナ、炭化ケイ素等に代表される金属、合金、セラミックス等である。

【0039】

尚、区画壁５１は、板材同士が溶着又は接着などにより一体化されることにより形成されてもよいし、セラミック原料が押出成形され焼成されること等により形成されてもよい。また、区画壁５１の厚さは、ガス容器１の軽量化及びガス貯蔵量の増大を図るうえでは過大でないことが望ましく、例えば１ｍｍ未満であることが好ましい。

【0040】

また、区画壁５１は、互いに隣接する収容空間５２同士を接続させる連絡路を有することとしてもよい。この連絡路は、ガスを内部空間１１全体に亘って満遍なく行き渡らせて内部空間１１でのガス濃度や熱を均一又は略均一にしてガスの吸蔵放出性能を向上させるために設けられる。この連絡路は、区画壁５１ごとに一つ以上設けられていればよく、一つの区画壁５１に二つ以上設けられる場合は軸方向に離れて連続的に又は断続的に設けられていればよい。

【0041】

収容部材５０の中心部は、中空に形成されている。収容部材５０の中心部には、連結部５３が一体化されている。連結部５３は、中空筒状に形成されており、軸方向の口金２０側及び口金３０側に向けて延びている。連結部５３の口金２０側である軸方向一端側は、収容部材５０（具体的には、区画壁５１）の軸方向一端から軸方向外方に突出している。また、連結部５３の口金３０側である軸方向他端側は、収容部材５０（具体的には、区画壁５１）の軸方向他端から軸方向外方に突出している。連結部５３は、区画壁５１と同じ材料により形成されている。

【0042】

口金２０，３０及び収容部材５０は、互いに嵌合する凹凸構造を有している。具体的には、収容部材５０の連結部５３の軸方向一端側は、口金２０の口金本体２６に嵌合している。連結部５３の軸方向一端側は、口金本体２６に接触して組み付けられる。口金本体２６は、嵌合溝２６ｄを有している。連結部５３は、嵌合凸部５３ａを有している。

【0043】

嵌合溝２６ｄは、嵌合凸部５３ａが嵌合する溝部である。嵌合溝２６ｄは、口金本体２６の軸部２６ａの軸方向内端面に開口し、その開口から軸方向外方に延びて形成されている。嵌合溝２６ｄと連通路２１とは、互いに連通している。嵌合溝２６ｄの径は、連通路２１の径に比して大きい。

【0044】

嵌合凸部５３ａは、嵌合溝２６ｄに嵌合する部位である。嵌合凸部５３ａは、連結部５３の軸方向一端側に設けられている。嵌合凸部５３ａは、収容部材５０（具体的には、区画壁５１）の軸方向一端から軸方向外方にシャフト状に突出している。尚、連結部５３の嵌合凸部５３ａと口金本体２６の嵌合溝２６ｄとの接触を担保するため、嵌合凸部５３ａ及び嵌合溝２６ｄは徐々に拡径又は縮径するようにテーパ状に形成されていてよい。また、収容部材５０と口金本体２６との接触面積を増大させるため、連結部５３又は収容部材５０の軸方向一端部に伝熱用のフィンが取り付けられていてもよい。

【0045】

尚、凹凸構造で互いに嵌合する口金２０と収容部材５０とを固定する方法としては、様々な手法を採用することができる。この固定は、口金２０と収容部材５０との相対移動が抑えられるものであればよく、例えば、圧入、ボルト締結、螺合、溶接、溶着などにより行われるものであってよい。

【0046】

本実施例において、ガス容器１は、図２、図３、及び図４に示す如く、固定部材７０を備えている。固定部材７０は、口金２０及び収容部材５０を固定する部材である。具体的には、固定部材７０は、雄ネジが形成されたシャフト部材である。固定部材７０は、口金２０及び収容部材５０とは別体で構成されている。収容部材５０の連結部５３の嵌合凸部５３ａは、孔部５４を有している。孔部５４は、固定部材７０の雄ネジに対応する雌ネジが形成された部位である。孔部５４は、嵌合凸部５３ａの軸方向一端側の軸方向端面部に貫通して設けられている。

【0047】

口金２０の口金本体２６は、軸部２６ａに設けられた連通路２１を有している。連通路２１は、上記の如く、容器本体１０の内部空間１１を外部に連通させる通路である。連通路２１は、口金本体２６を貫通して固定部材７０が挿通される貫通孔である。固定部材７０は、口金２０の外部から連通路２１に挿通され、連結部５３に螺合される。口金２０と収容部材５０とは、口金本体２６の連通路２１に固定部材７０が挿通された状態で、固定部材７０の雄ネジと収容部材５０（具体的には、連結部５３の嵌合凸部５３ａの孔部５４）の雌ネジとの螺合が行われることにより互いに締結される。

【0048】

また、連結部５３の軸方向他端側は、口金３０に嵌合しており、口金３０に接触して組み付けられる。連結部５３は、嵌合凸部５３ｂを有している。口金３０の連通路３１は、嵌合凸部５３ｂが嵌合する嵌合溝を構成する。嵌合凸部５３ｂは、連結部５３の軸方向他端側に設けられている。嵌合凸部５３ｂは、収容部材５０（具体的には、区画壁５１）の軸方向他端から軸方向外方にシャフト状に突出している。

【0049】

尚、凹凸構造で互いに嵌合する口金３０と収容部材５０とを固定する方法としては、様々な手法を採用することができる。この固定は、口金３０と収容部材５０との相対移動が抑えられるものであればよく、例えば、圧入、ボルト締結、螺合、溶接、溶着などにより行われるものであってよい。本実施例において、口金３０と収容部材５０とは螺合されるものとする。

【0050】

連結部５３の嵌合凸部５３ｂの径方向外面には、雄ネジが形成されている。また、口金３０の連通路３１を構成する径方向内面には、雌ネジが形成されている。口金３０と収容部材５０とは、口金３０の雌ネジと連結部５３の嵌合凸部５３ｂの雄ネジとの螺合が行われることにより互いに締結される。

【0051】

ガス容器１は、また、図４に示す如く、シール部材８０を備えている。シール部材８０は、容器本体１０の内部空間１１を外部からシールする部材である。シール部材８０は、固定部材７０と口金本体２６との間に介在しており、口金２０の口金本体２６の連通路２１に固定部材７０が挿通される状態で内部空間１１をシールする。シール部材８０は、例えば、環状に形成され、固定部材７０の軸部外面と口金本体２６の連通路２１を構成する内面との間に配置される。シール部材８０は、Ｏリングなどである。

【0052】

尚、ガス容器１は、口金２０，３０と収容部材５０との間に介在して内部空間１１をシールするシール部材を備えるものとしてもよい。例えば、口金２０側に適用されるシール部材は、口金本体２６の嵌合溝２６ｄの径方向内面と連結部５３の嵌合凸部５３ａの径方向外面との間に配置されてもよいし、或いは、口金本体２６の軸部２６ａの軸方向内端面と連結部５３の一般部の軸方向外端面との間に配置されてもよい。尚、連結部５３の一般部とは、径が嵌合凸部５３ａの外径に比して大きい部位のことであって、具体的には、嵌合凸部５３ａと嵌合凸部５３ｂとに挟まれて軸方向中間に位置して収容部材５０の中空部内に嵌る部位のことである。

【0053】

貯蔵材６０は、ガスを吸蔵すると共に放出する部材である。貯蔵材６０は、収容空間５２に収容されており、区画壁５１に保持されている。尚、貯蔵材６０は、収容部材５０の有するすべての収容空間５２に収容されてもよいが、そのすべての収容空間のうちの一部に限定されて収容されてもよい。この貯蔵材６０が収容される収容空間５２が一部に限定されるのは、貯蔵材６０が収容されない収容空間５２をガスの流路として機能させて内部空間１１内におけるガスの濃度を均一化するためである。

【0054】

貯蔵材６０は、収容空間５２の形状に倣って柱状に形成されている。貯蔵材６０は、軸方向に延びている。貯蔵材６０を軸方向に直交する面で切断した断面は、収容空間５２の断面に対応しており、例えば正六角形などの正多角形状であってよい。貯蔵材６０は、貯蔵対象のガスの種類に応じた材料により形成されている。貯蔵材６０の材料は、例えば、カーボンナノチューブ等の多孔性の炭素材料、多孔性の金属錯体（すなわちＭＯＦ）、ゼオライト、水素吸蔵合金、金属水素化物などである。

【0055】

貯蔵材６０は、一次粒子や二次粒子などの粉末を固めた状態すなわちペレット状に形成されている。ペレット状の貯蔵材６０によれば、ガスに対する貯蔵材６０の接触面積を大きく確保することができるので、ガスの吸蔵放出性能を向上させることができる。尚、貯蔵材６０の体積は、ガス貯蔵量の確保のため、収容空間５２の体積に対して１００％に近いことが好ましいが、９０％以上であればよい。貯蔵材６０は、貯蔵材材料の粉末が架橋剤により架橋され又はバインダにより結着されることにより成形される。架橋剤やバインダは、例えば、シリコン系、エポキシ系、アミン系の材料により形成されている。

【0056】

尚、貯蔵材６０は、軸方向位置に応じて変化する性能を有している。具体的には、貯蔵材６０は、軸方向中央部に比べて軸方向端部の耐破損性が高くなるように構成されていてよい。この耐破損性とは、粉末で固められた貯蔵材６０の粉末化のし難さを示す指標である。この耐破損性は、強度、剛性、耐摩耗性、粘度、弾性力などに言い換えることができる。

【0057】

尚、貯蔵材６０の材料粉末を架橋する架橋剤等の量が多くなると、その量分だけ収容空間５２に収容できる貯蔵材６０の量が減少し、貯蔵材６０がガスを貯蔵できる量が減少して貯蔵材６０の吸蔵放出性能が低下する。従って、貯蔵材６０において、軸方向中央部に比べて軸方向端部の耐破損性が高くなることは、軸方向中央部に比べて軸方向端部の吸蔵放出性能が低下することと同義である。

【0058】

以下、ガス容器１を製造する方法の一例を説明する。
まず、容器本体１０を構成する二つの円筒分体１０ａ，１０ｂと二つのドーム分体１０ｃ，１０ｄとをそれぞれ射出成形等により準備する。そして、一方のドーム分体１０ｃの開口部１２に口金２０をシール部材と共に装着すると共に、他方のドーム分体１０ｄの開口部１３に口金３０をシール部材と共に装着する。また、ハニカム形状の収容部材５０を準備すると共に、それぞれペレット状の貯蔵材６０を準備する。そして、貯蔵材６０を収容部材５０の収容空間５２に挿入する。

【0059】

次に、収容部材５０の連結部５３の嵌合凸部５３ｂを口金３０に螺合して口金３０に接触させて収容部材５０を口金３０に組み付けて固定する。そして、その口金３０が装着された他方のドーム分体１０ｄに円筒分体１０ｂ，１０ａを接続（例えば、溶着）する。また、連結部５３の嵌合凸部５３ａを口金本体２６の嵌合溝２６ｄに嵌め込んで口金２０に接触させて収容部材５０を口金２０に仮組み付けする。次に、その口金２０が装着された一方のドーム分体１０ｃと円筒分体１０ａとを互いに接続（例えば、溶着）する。そして、固定部材７０を収容部材５０に螺合して収容部材５０を口金２０に組み付けて固定する。

【0060】

最後に、フィラメントワインディング（ＦＷ）法で容器本体１０の外面に補強部材４０を被覆する。このようにして、ガス容器１は製造される。

【0061】

ガス容器１の動作及び作用について説明する。
製造後のガス容器１において、ガスが口金３０を介して容器本体１０の内部空間１１へ供給されると、そのガスは、内部空間１１に配置されている収容部材５０の口金３０側の軸方向端面から連結部５３の中空内を経て収容部材５０の各収容空間５２に流入する。収容空間５２に流入したガスは、その収容空間５２の口金３０側から口金２０側に流通し、その収容空間５２に収容保持されている貯蔵材６０に徐々に吸蔵される。

【0062】

尚、すべての収容空間５２のうち貯蔵材６０が配置されていない収容空間５２に流入したガスは、その収容空間５２を口金３０側から口金２０側に流通する。この際、区画壁５１が互いに隣接する収容空間５２同士を接続させる連絡路を有する構造では、収容空間５２を流通したガスの一部は、その連絡路を通じて隣接の収容空間５２に流入する。

【0063】

このように、ガス容器１においては、内部空間１１がその全体にわたって均一にガスを充填することができ、ガス濃度的に均一化される。特に、すべての収容空間５２のうちの一部に貯蔵材６０が配置されない構造や区画壁５１に上記の連絡路が設けられる構造によれば、ガスの流路を内部空間１１の全体に張り巡らせることができるので、内部空間１１の全体にガスを行き渡らせることができる。

【0064】

上記したガス容器１においては、容器本体１０の内部空間１１に、貯蔵材６０を収容保持する収容部材５０が配置されている。収容部材５０は、収容空間５２に区画する区画壁５１を有し、複数の収容空間５２が内部空間１１に規則的に並ぶように区画壁５１が張り巡らされたハニカム形状に形成されている。貯蔵材６０は、収容空間５２に収容されており区画壁５１に保持されている。区画壁５１は、熱伝導材により形成されている。このため、内部空間１１はその全体に亘って熱的に均一化されるので、内部空間１１内の貯蔵材６０の温度は均一化される。

【0065】

尚、区画壁５１は、連結部５３を介して口金２０，３０に接触しており、口金２０，３０に熱的に連絡されている。この場合、区画壁５１は、口金２０，３０と間接的に熱交換するので、内部空間１１ひいては貯蔵材６０が効率良くかつ迅速に温度調節される。従って、ガス容器１によれば、内部空間１１における貯蔵材６０へのガスの吸蔵及び貯蔵材６０からのガスの放出を円滑に行うことができる。

【0066】

また、ガス容器１において、口金２０は、ガス容器１の温度調整のため、熱交換媒体が循環する熱交換器として機能する。口金２０の口金本体２６は、金属により形成されており、貯蔵材６０を収容保持する収容部材５０の連結部５３に接触している。口金２０は、熱交換媒体が流入する流入口２２と、熱交換媒体が流出する流出口２３と、一端が流入口２２に接続しかつ他端が流出口２３に接続し、熱交換媒体が流通する通路部２４と、を有している。

【0067】

この口金２０において、熱交換媒体は、口金２０の外部から流入口２２に流入し、通路部２４を流通し、そして、流出口２３から口金２０の外部に流出する。このように熱交換媒体が口金２０の内外を通して循環すると、熱交換媒体と容器本体１０の内部空間１１内の収容部材５０ひいては貯蔵材６０とが熱交換される。特に、口金２０と収容部材５０とが互いに接触しているので、貯蔵材６０の発した熱が収容部材５０を介して口金２０に伝達され易く、この熱は熱交換媒体を介して外部に排出され易い。

【0068】

従って、ガス容器１によれば、口金２０の内外を通じた熱交換媒体の循環により貯蔵材６０を冷却することができ、貯蔵材６０の温度制御を適切に行うことができる。そして、貯蔵材６０の温度制御を行ううえで、貯蔵材６０との間で熱交換を行う熱交換媒体を流通させる配管を容器本体１０の内部空間１１に配置することは不要である。

【0069】

このため、ガス容器１によれば、貯蔵材の温度制御を行ううえで構造の簡素化を図ることができる。また、内部空間１１における配管スペースを無くして貯蔵材６０の量を増大させることができるので、ガスの吸蔵量を増やして貯蔵材６０を用いたガスの吸蔵放出性能を向上させることができる。更に、ガス容器１において貯蔵材６０との間で熱交換を行う熱交換媒体を流通させる配管は、口金２０に限定される。このため、容器本体１０（但し、口金２０が取り付けられる箇所を除く。）の形状や大きさが変わっても同じ口金２０を用いて熱交換を実施すること、すなわち、多数の種類の容器本体１０で熱交換を実施するうえで口金２０を共用化することができ、ガス容器１の製造コストを低減することができる。

【0070】

また、ガス容器１において、口金２０は、溝部２６ｃが形成された口金本体２６と、その溝部２６ｃを塞ぐ蓋体２７と、を有している。そして、流入口２２及び流出口２３は、蓋体２７に形成されており、通路部２４は、溝部２６ｃにおける口金本体２６と蓋体２７との間の空間を含んで形成されている。具体的には、通路部２４の一部（具体的には、第二通路部２４ｂ）は、蓋体２７が口金本体２６の溝部２６ｃを塞いだときに溝部２６ｃの奥側に残る空間である。

【0071】

この構成においては、流入口２２及び流出口２３が形成されると共に第一通路部２４ａ及び第三通路部２４ｃが形成された蓋体２７を、口金本体２６に取り付けて口金本体２６の溝部２６ｃを塞ぐことにより、通路部２４（具体的には、第二通路部２４ｂ）を形成することができるので、口金２０を熱交換器として機能させるための構造を簡素なものとして、ガス容器１の製造の容易化を図ることができる。

【0072】

また、ガス容器１において、口金本体２６に形成される溝部２６ｃは、口金本体２６の軸部２６ａの軸方向端面に軸中心回りに環状に形成されている。そして、口金２０は、溝部２６ｃを流入口２２側と流出口２３側とに区画して通路部２４を形成する壁体２８を有している。この場合、溝部２６ｃの一部が壁体２８の仕切部２８ａに塞がれることにより、口金２０の軸中心回りにＣ字状の通路部２４が形成される。このため、口金２０の軸中心回りでの温度の偏りを抑えることができるので、貯蔵材６０を効率良くかつ迅速に温度調整することができ、貯蔵材６０でのガスの吸蔵及び放出を円滑に行うことができる。

【0073】

また、ガス容器１において、壁体２８は、口金本体２６及び蓋体２７とは別体に設けられており、樹脂により形成されている。この構成によれば、壁体２８が仮に金属により形成されている構成に比べて、流入口２２から通路部２４に流通する（具体的には、第一通路部２４ａから第二通路部２４ｂに流通する）比較的冷たい熱交換媒体と、通路部２４から流出口２３に流通する（具体的には、第二通路部２４ｂから第三通路部２４ｃに流通する）比較的温かい熱交換媒体と、の間での仕切部２８ａを介した熱交換が生じ難くなる。このため、通路部２４での熱交換媒体と収容部材５０ひいては貯蔵材６０との熱交換を促進することができ、これにより、熱交換媒体の循環による貯蔵材６０の冷却を適切かつ速やかに行うことができ、貯蔵材６０の温度制御の精度向上を図ることができる。

【0074】

また、蓋体２７は、壁体２８と同様に、樹脂により形成されている。蓋体２７は、口金本体２６の溝部２６ｃを塞いで通路部２４を形成する。この構成によれば、蓋体２７が仮に金属により形成されている構成に比べて、蓋体２７が高温になることが回避されると共に、収容部材５０ひいては貯蔵材６０から通路部２４内の熱交換媒体への伝熱が生じ易くなる。このため、熱交換媒体と収容部材５０ひいては貯蔵材６０との熱交換を促進することができ、これにより、熱交換媒体の循環による貯蔵材６０の冷却を適切かつ速やかに行うことができ、貯蔵材６０の温度制御の精度向上を図ることができる。

【0075】

以上により、ガス容器１によれば、貯蔵材６０におけるガスの吸蔵放出性能を充分に引き出してその貯蔵放出性能を向上させることができる。

【0076】

また、ガス容器１において、口金２０及び収容部材５０は、互いに嵌合する凹凸構造を有すると共に、口金３０及び収容部材５０は、互いに嵌合する凹凸構造を有する。かかる凹凸構造によれば、口金２０，３０と収容部材５０とが互いに嵌合するので、容器本体１０の内部空間１１において収容部材５０を保持することができる。また、内部空間１１において収容部材５０を保持するうえで専用の支持部材などを用いることは不要である。従って、容器本体１０内での構造を複雑化することなく収容部材５０を安定して保持することができる。

【0077】

また、口金２０及び収容部材５０は、互いに嵌合した状態で固定部材７０により固定される。具体的には、口金２０と収容部材５０とは、口金本体２６の連通路２１に固定部材７０が挿通された状態で固定部材７０の雄ネジと収容部材５０の連結部５３の孔部５４の雌ネジとが螺合されることにより互いに締結される。この構造においては、固定部材７０を用いて口金２０と収容部材５０とが固定されるので、収容部材５０が口金２０から外れるのを防止することができる。

【0078】

また、ガス容器１において、固定部材７０と口金２０の口金本体２６との間には、内部空間１１をシールするシール部材８０が設けられている。このため、固定部材７０が口金本体２６の連通路２１に挿通された状態で収容部材５０と螺合されることにより口金２０と収容部材５０とが互いに締結される構成であっても、容器本体１０の内部空間１１のガスが固定部材７０と口金本体２６との隙間から外部へ漏れるのを防止することができ、内部空間１１の気密性を保つことができる。

【0079】

ところで、上記の実施形態においては、口金２０が、溝部２６ｃを流入口２２側と流出口２３側とに区画する壁体２８を有し、その壁体２８が、口金本体２６及び蓋体２７とは別体で構成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、溝部２６ｃを流入口２２側と流出口２３側とに区画する壁体が、口金本体２６及び蓋体２７とは別体ではなく、口金本体２６又は蓋体２７に一体に形成されていてもよい。

【0080】

上記の変形形態においては、流入口２２から通路部２４に流通する比較的冷たい熱交換媒体と、通路部２４から流出口２３に流通する比較的温かい熱交換媒体と、の間での仕切部２８ａを介した熱交換を生じ難くするため、その壁体が、金属製の口金本体２６に比べて樹脂製の蓋体２７に一体に形成されていることが好ましい。また、溝部２６ｃを流入口２２側と流出口２３側とに区画する壁体は、樹脂により形成された部材であることが好ましいが、樹脂に代えて金属により形成されていてもよく、口金本体２６に一体に形成されていてもよい。

【0081】

また、上記の実施形態においては、ガスの出入りが行われる口金３０とは反対側の口金２０に熱交換媒体が流れるものとしている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ガスの出入りが行われる口金３０に熱交換媒体が流れるものとしてもよい。

【0082】

また、上記の実施形態においては、口金２０，３０のうち熱交換媒体が流れる口金が口金２０に限定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、口金２０，３０の双方に熱交換媒体が流れるものとしてもよい。

【0083】

また、上記の実施形態においては、口金２０の流入口２２及び流出口２３が蓋体２７に形成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、口金２０の流入口２２及び流出口２３が、口金本体２６に形成されてもよいし、或いは、口金本体２６と蓋体２７との間に形成されてもよい。

【0084】

更に、上記の実施形態においては、口金２０の口金本体２６が嵌合溝２６ｄを有し、収容部材５０の連結部５３が、その嵌合溝２６ｄに嵌合する嵌合凸部５３ａを有するものとしている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、口金２０の口金本体２６が嵌合凸部を有し、収容部材５０の連結部５３が、その嵌合凸部が嵌合する嵌合溝を有するものとしてもよい。

【0085】

尚、本発明は、上述した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0086】

１：ガス容器、１０：容器本体、１１：内部空間、２０，３０：口金、２１：連通路、２２：流入口、２３：流出口、２４：通路部、２６：口金本体、２６ｃ：溝部、２６ｄ：嵌合溝、２７：蓋体、２８：壁体、２８ａ：仕切部、３１：連通路、５０：収容部材、５１：区画壁、５２：収容空間、５３：連結部、５３ａ：嵌合凸部、５４：孔部、６０：貯蔵材、７０：固定部材、８０：シール部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】