2025-96882 水素貯蔵容器および水素吸蔵合金の投入方法

(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】P2025096882

(43)【公開日】2025-06-30

(54)【発明の名称】水素貯蔵容器および水素吸蔵合金の投入方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 3/00 20060101AFI20250623BHJP

   F17C 11/00 20060101ALI20250623BHJP

【ＦＩ】

C01B3/00 A

F17C11/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023212852

(22)【出願日】2023-12-18

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(71)【出願人】

【識別番号】519246238

【氏名又は名称】境川工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】瀬川 裕太

(72)【発明者】

【氏名】山根 俊博

(72)【発明者】

【氏名】下田 英介

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 成輝

(72)【発明者】

【氏名】西村 直樹

(72)【発明者】

【氏名】前田 悟志

【テーマコード（参考）】

3E172

4G140

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA09

3E172AB01

3E172BA01

3E172BB05

3E172CA14

3E172DA90

3E172EA10

3E172EA48

3E172EA49

3E172EB05

3E172EB17

3E172EB18

3E172FA01

3E172FA27

3E172KA02

4G140AA16

(57)【要約】

【課題】容器の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させ、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させる。
【解決手段】水素吸蔵合金を収容する収容室３０を有する筒状の容器本体１０と、収容室３０の内部において容器本体１０の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管４０と、を備え、容器本体１０は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、収容室３０を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域３０Ａ、下側の領域を第２領域３０Ｂとした際、第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数は、第１領域３０Ａに配置される配管４０の本数よりも多いことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、
前記収容室の内部において前記容器本体の軸方向に沿って延び、前記水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、
を備え、
前記容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、
前記収容室を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域、下側の領域を第２領域とした際、
前記第２領域に配置される前記配管の本数は、前記第１領域に配置される前記配管の本数よりも多い、水素貯蔵容器。

【請求項2】

前記配管に当接する熱交換フィンをさらに備える、請求項１に記載の水素貯蔵容器。

【請求項3】

水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、
前記収容室の内部において前記容器本体の軸方向に沿って延び、前記水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、
前記配管に当接する熱交換フィンと、
を備え、
前記容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、
前記収容室を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域、下側の領域を第２領域とした際、
前記第２領域における前記熱交換フィンの表面積の合計は、前記第１領域における前記熱交換フィンの表面積の合計よりも大きい、水素貯蔵容器。

【請求項4】

前記熱交換フィンは、プレートフィンまたはエロフィンである、請求項２または３に記載の水素貯蔵容器。

【請求項5】

前記容器本体の内部において、前記収容室の軸方向の両端には、隔壁により前記収容室と区画され、前記配管の端部が接続されている一対の流通室が設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の水素貯蔵容器。

【請求項6】

前記一対の流通室には、前記配管を流れる熱媒体を前記容器本体の外部から流入させる流入部と、前記配管を流れる熱媒体を前記容器本体の外部へ流出させる流出部と、が接続され、
前記流入部は、前記流出部よりも下側に設けられている、請求項５に記載の水素貯蔵容器。

【請求項7】

前記配管には、前記配管を流れる熱媒体を前記容器本体の外部から流入させる流入部と、前記配管を流れる熱媒体を前記容器本体の外部へ流出させる流出部と、が接続され、
前記配管は、前記流入部から前記流出部までの流路が一筆書き状に連続するように接続されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の水素貯蔵容器。

【請求項8】

前記容器本体の内部には、前記容器本体の内部に存在する水素を授受する吸放出板が設けられ、
前記吸放出板の長手方向は、前記容器本体の軸方向に沿って延びている、請求項１から３のいずれか１項に記載の水素貯蔵容器。

【請求項9】

水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、
前記収容室の内部において前記容器本体の軸方向に沿って延び、前記水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、
を備え、
前記容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、
前記容器本体には、前記水素吸蔵合金を前記容器本体の内部へ充填するための充填口が複数設けられている、水素貯蔵容器。

【請求項10】

複数の前記充填口は、前記容器本体の軸方向において、互いに略等間隔に設けられている、請求項９に記載の水素貯蔵容器。

【請求項11】

前記容器本体は、円筒形状を有し、
前記容器本体の上面視において、前記容器本体の軸方向において隣り合う前記充填口同士の間の距離は、前記容器本体の内径未満である、請求項９または１０に記載の水素貯蔵容器。

【請求項12】

前記容器本体は、円筒形状を有し、
複数の前記充填口のうち少なくとも１つは、開口方向が上下方向に対して周方向に沿って傾斜している、請求項９に記載の水素貯蔵容器。

【請求項13】

複数の前記充填口は、
前記充填口の開口方向が、上下方向に対して前記容器本体の周方向の一方側に傾斜する方向に沿うように設けられた第１充填口と、
前記充填口の開口方向が、上下方向に対して前記容器本体の周方向の他方側に傾斜する方向に沿うように設けられた第２充填口と、
を含み、
上下方向に対する前記第１充填口の開口方向の傾斜角度は、上下方向に対する前記第２充填口の開口方向の傾斜角度と略同一である、請求項１２に記載の水素貯蔵容器。

【請求項14】

上下方向に対する前記開口方向の傾斜角度は、５°以上、３０°以下である、請求項１２または１３に記載の水素貯蔵容器。

【請求項15】

水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、
前記収容室の内部において前記容器本体の軸方向に沿って延び、前記水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、
前記配管に当接する複数のプレートフィンと、
を備え、
前記容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、
前記プレートフィンは、上下方向に沿って延びる平板形状を有し、
前記容器本体の軸方向の中央部における上下方向断面において、複数の前記プレートフィンは、水平方向に２ｍｍ以上の間隔を空けて配置されている、水素貯蔵容器。

【請求項16】

前記容器本体の軸方向の中央部における上下方向断面において、複数の前記プレートフィンは、水平方向に２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の間隔を空けて配置されている、請求項１５に記載の水素貯蔵容器。

【請求項17】

水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、
前記収容室の内部において前記容器本体の軸方向に沿って延び、前記水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、を備える水素貯蔵容器における水素吸蔵合金の投入方法であって、
前記容器本体に設けられた複数の投入口を通じて、前記水素吸蔵合金を前記容器本体の内部へ投入する工程と、
前記投入口に蓋材を溶接して、前記投入口を閉じる工程と、
を備え、
前記容器本体の上面視において、前記容器本体の中心位置を通り、前記容器本体の軸方向に沿って延びる仮想線に対して、複数の前記投入口は、線対称の位置に設けられている、水素吸蔵合金の投入方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水素貯蔵容器および水素吸蔵合金の投入方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、水素を安全かつ大容量で貯蔵できる手法として、水素吸蔵合金を収容した水素貯蔵容器が注目されている。この貯蔵方法は、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させることにより水素を水素貯蔵容器内に貯蔵し、水素吸蔵合金から水素を放出させることにより、水素を水素貯蔵容器から別の燃料タンク等に充填させる。

【0003】

水素吸蔵合金に水素を吸蔵する場合は発熱反応であり、水素吸蔵合金から水素を放出する場合は吸熱反応である。そのため、これらの反応を促進するためには、水素吸蔵合金を加熱または冷却する必要がある。特許文献１には、容器の内部に多数のプレートフィンが設けられた水素貯蔵容器が開示されている。多数のプレートフィンを設けることで、水素吸蔵合金を効率よく加熱、冷却することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４４２０４４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

水素吸蔵合金を使用した水素貯蔵容器において、水素の吸蔵量および放出量を増加させることは重要な課題である。水素の吸蔵量および放出量を増加させるためには、容器の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させ、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることが重要である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様である水素貯蔵容器は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、を備え、容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、収容室を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域、下側の領域を第２領域とした際、第２領域に配置される配管の本数は、第１領域に配置される配管の本数よりも多いことを特徴とする。

【0007】

本発明の他の一態様である水素貯蔵容器は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、配管に当接する熱交換フィンと、を備え、容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、収容室を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域、下側の領域を第２領域とした際、第２領域における熱交換フィンの表面積の合計は、第１領域における熱交換フィンの表面積の合計よりも大きいことを特徴とする。

【0008】

本発明の他の一態様である水素貯蔵容器は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、を備え、容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、容器本体には、水素吸蔵合金を容器本体の内部へ充填するための充填口が複数設けられていることを特徴とする。

【0009】

本発明の他の一態様である水素貯蔵容器は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、配管に当接する複数のプレートフィンと、を備え、容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、プレートフィンは、上下方向に沿って延びる平板形状を有し、容器本体の軸方向の中央部における上下方向断面において、複数のプレートフィンは、水平方向に２ｍｍ以上の間隔を空けて配置されていることを特徴とする。

【0010】

本発明の一態様である水素吸蔵合金の投入方法は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、を備える水素貯蔵容器における水素吸蔵合金の投入方法であって、容器本体に設けられた複数の投入口を通じて、水素吸蔵合金を容器本体の内部へ投入する工程と、投入口に蓋材を溶接して、投入口を閉じる工程と、を備え、容器本体の上面視において、容器本体の中心位置を通り、容器本体の軸方向に沿って延びる仮想線に対して、複数の投入口は、線対称に設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様である水素貯蔵容器によれば、容器の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させることができる。その結果、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態の水素貯蔵容器の軸方向断面図である。

【図2】第１実施形態の水素貯蔵容器の軸方向の中央部における上下方向断面図である。

【図3】第２実施形態の水素貯蔵容器の軸方向断面図である。

【図4】第２実施形態の水素貯蔵容器の軸方向の中央部における上下方向断面図である。

【図5】第３実施形態の水素貯蔵容器の軸方向断面図である。

【図6】第４実施形態の水素貯蔵容器の軸方向断面図である。

【図7】第５実施形態の水素貯蔵容器の上面図である。

【図8】第５実施形態の水素貯蔵容器の軸方向の中央部における上下方向断面図である。

【図9】第６実施形態の水素貯蔵容器の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しながら、本発明に係る水素貯蔵容器の実施形態の一例について詳細に説明する。以下で説明する実施形態はあくまでも一例であって、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、以下で説明する複数の実施形態を選択的に組み合わせてなる形態は本発明に含まれている。

【0014】

［第１実施形態］
水素吸蔵合金を使用した水素貯蔵容器において、水素の吸蔵量および放出量を増加させるためには、容器の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させ、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることが重要である。ここで、上記の通り、水素吸蔵合金が水素を放出する反応は吸熱反応であり、水素吸蔵合金が水素を吸蔵する反応は発熱反応である。そのため、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させる場合は水素吸蔵合金を冷却し、水素吸蔵合金から水素を放出させる場合は水素吸蔵合金を加熱する。

【0015】

水素吸蔵合金は、水素ガスの吸蔵・放出において体積が膨張または収縮し、その繰り返しによって微粉化する。微粉化した水素吸蔵合金は、容器の下部に堆積しやすいため、容器の下側領域における水素吸蔵合金の充填密度は、容器の上側領域における水素吸蔵合金の充填密度よりも大きくなる傾向がある。これにより、容器の下側領域では、体積当たりの水素の吸蔵量および放出量が大きくなり、水素の吸蔵・放出反応に伴う発熱・吸熱量も大きくなる。具体的には、容器の下側領域の温度は、水素吸蔵時には高温になり、水素放出時には低温になる。その結果、容器の下側領域において、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることが困難になり、水素の吸蔵量および放出量が低下してしまう。

【0016】

詳しくは後述するが、本実施形態の水素貯蔵容器は、容器内部に水素吸蔵合金を加熱・冷却する熱媒体が流通する配管を備える。そして、当該配管は、容器の上側領域に比べ、容器の下側領域に多く配置されている。これにより、容器の下側領域に存在する水素吸蔵合金と配管とが接触する面積が増加し、容器の下側領域に存在する水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却することができる。その結果、水素吸蔵合金の微粉化が生じ、容器の下側領域における水素吸蔵合金の充填密度が増加した場合であっても、容器の下側領域における水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることができる。

【0017】

以下、図１および図２を参照しながら、第１実施形態の水素貯蔵容器１について説明する。図１は、本実施形態の水素貯蔵容器１の軸方向断面図であり、図２は、本実施形態の水素貯蔵容器１の軸方向の中央部における上下方向断面図である。

【0018】

図１に示すように、水素貯蔵容器１は、水素吸蔵合金（図示せず）を収容する収容室３０を内部に有する容器本体１０と、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管４０とを備える。容器本体１０は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、配管４０は、収容室３０を横断するように容器本体１０の軸方向、すなわち水平方向に沿って延びている。また、配管４０には、複数の熱交換フィンが接合されている。本実施形態では、熱交換フィンとして、プレートフィン４１が用いられている。なお、図１では、容器本体１０の内部における配置関係を分かりやすくするために、後述の吸放出板５０の図示を省略し、かつ実際の場合よりプレートフィン４１の枚数を少なくして示している。また、図１および図２では、配管４０およびプレートフィン４１をハッチングして示している。

【0019】

容器本体１０は、円筒形状を有する側壁１１と、側壁１１の軸方向一端の開口を塞ぐ第１蓋体１２と、側壁１１の軸方向他端の開口を塞ぐ第２蓋体１３とを有する。第１蓋体１２および第２蓋体１３は、中央部が容器本体１０の内部から軸方向外側に向かって膨らんだ形状を有する。

【0020】

なお、本実施形態では、側壁１１の断面形状は円形であるが、これに限定されない。側壁１１の断面形状は、例えば、多角形および楕円形としてもよい。また、側壁１１、第１蓋体１２、および第２蓋体１３の壁厚およびサイズは、目的などに応じて、適宜選択することができる。また、側壁１１、第１蓋体１２、および第２蓋体１３の材質は、例えば、ステンレス合金、アルミニウム合金など、水素脆化が生じない、または生じにくい材料を選択できる。

【0021】

側壁１１と第１蓋体１２との間には、第１隔壁１４が設けられ、側壁１１と第２蓋体１３との間には、第２隔壁１５が設けられている。これにより、容器本体１０の内部には、側壁１１、第１隔壁１４、および第２隔壁１５により区画された収容室３０と、第１蓋体１２および第１隔壁１４により区画された第１流通室３１と、第２蓋体１３および第２隔壁１５により区画された第２流通室３２が形成されている。つまり、収容室３０の軸方向一端には第１流通室３１が設けられ、収容室３０の軸方向他端には第２流通室３２が設けられている。

【0022】

また、第１隔壁１４および第２隔壁１５には、配管４０が貫通する貫通孔（図示せず）が複数設けられている。これにより、第１流通室３１には、配管４０の一端が接続され、第２流通室３２には、配管４０の他端が接続される。本実施形態では、第１流通室３１と第２流通室３２とは、略同一の大きさを有する。

【0023】

第１蓋体１２の下端側には、配管４０を流れる熱媒体を容器本体１０の外部から流入させる流入部１６が設けられている。これにより、第１流通室３１には、流入部１６より流入した熱媒体が収容される。また、第２蓋体１３の上端側には、配管４０を流れる熱媒体を容器本体１０の外部へ流出させる流出部１７が設けられている。これにより、流入部１６を介して第１流通室３１に流入した熱媒体は、配管４０を通って第２流通室３２へ流通される。そして、第２流通室３２へ流入した熱媒体は、流出部１７を介して容器本体１０の外部へ放出される。第１流通室３１および第２流通室３２を介して熱媒体を流通させることにより、配管４０同士を直接接続することなく、全ての配管４０に熱媒体を流通させることが可能になる。そのため、部品数を削減することができ、低コストで水素貯蔵容器１を作製することができる。

【0024】

本実施形態では、第１蓋体１２の下端側に１つの流入部１６が設けられ、第２蓋体１３の上端側に１つの流出部１７が設けられている。なお、流入部１６および流出部１７の数および配置はこれに限定されない。例えば、第１蓋体１２に複数の流入部１６を設け、第２蓋体１３に複数の流出部１７を設けてもよい。

【0025】

側壁１１の上部には、水素吸蔵合金を容器本体１０の内部へ充填するための充填口１８が２つ設けられている。充填口１８には蓋部１９がそれぞれ設けられており、水素吸蔵合金を容器本体１０の内部へ充填した後、例えば、フランジ接合により充填口１８を蓋部１９で塞ぐことにより、容器本体１０の内部の密閉が確保される。

【0026】

また、側壁１１の上部には、吸蔵時において、水素を容器本体１０の内部へ流入させ、放出時において、水素を容器本体１０の外部へ流出させる水素流通部２０が設けられている。水素流通部２０は、例えば、水素製造装置（図示せず）等と接続される。これにより、上記水素製造装置で製造した水素を、容器本体１０の内部へ流入させることができる。また、水素流通部２０は、例えば、燃料電池（図示せず）や燃料電池に水素を供給する燃料タンク（図示せず）へつながる配管と接続される。これにより、水素流通部２０を介して流出した水素を、燃料電池に供給したり、燃料タンクに充填したりすることができる。なお、水素流通部２０の個数や配置は、容器本体１０の大きさ等により適宜設定可能である。

【0027】

配管４０は、収容室３０の内部において容器本体１０の軸方向に沿って延び、熱媒体が流通する中空部材である。本実施形態では、全ての配管４０が同一の形状を有する。配管４０は、熱伝導性の高い材料で構成されている。配管４０は、第１隔壁１４および第２隔壁１５に設けられた貫通孔を貫通することにより、固定されており、一端が第１流通室３１に接続し、他端が第２流通室３２に接続している。収容室３０を横断するように配管４０を配置し、配管４０に熱媒体を流通させることで、収容室３０に収容されている水素吸蔵合金を、効率よく加熱または冷却することができる。

【0028】

図１および図２に示すように、収容室３０を上下方向に二等分する仮想線αよりも上側の領域を第１領域３０Ａとし、仮想線αよりも下側の領域を第２領域３０Ｂとする。なお、仮想線αは、収容室３０の上端と下端とを結ぶ直線の上下方向長さを二等分する仮想線である。この際、配管４０は、第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数が、第１領域３０Ａに配置される配管４０の本数よりも多くなるように配置されている。これにより、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金と配管４０とが接する面積が大きくなり、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却することができる。その結果、水素吸蔵合金の微粉化が生じ、第２領域３０Ｂにおける水素吸蔵合金の充填密度が増加した場合であっても、第２領域３０Ｂにおける水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることができる。ここで、第１領域３０Ａまたは第２領域３０Ｂに配置される配管４０とは、配管４０全体が第１領域３０Ａまたは第２領域３０Ｂに配置される配管４０を意味し、第１領域３０Ａおよび第２領域３０Ｂに跨って配置される配管４０は除く。

【0029】

なお、収容室３０の全域にわたって配管４０の本数を増加させた場合、すなわち、第１領域３０Ａおよび第２領域３０Ｂともに配管４０の本数を増加させた場合、収容室３０を占める配管４０の容積が増加してしまい、収容室３０の内部に収容できる水素吸蔵合金の量が減少してしまう。その結果、水素の吸蔵・放出反応に寄与する水素吸蔵合金の量が減少し、水素の吸蔵量および放出量が低下する。つまり、第２領域３０Ｂにおいてのみ配管４０の本数を増加せることで、収容室３０の内部に収容できる水素吸蔵合金の量を確保しつつ、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却することができる。

【0030】

第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数（Ｐ３０Ｂ）は、第１領域３０Ａに配置される配管４０の本数（Ｐ３０Ａ）よりも大きければよいが、第１領域３０Ａに配置される配管４０の本数（Ｐ３０Ａ）に対する、第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数（Ｐ３０Ｂ）の比率（Ｐ３０Ｂ／Ｐ３０Ａ）は、１．２５以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましい。（Ｐ３０Ｂ／Ｐ３０Ａ）を１．２５以上とすることで、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金と配管４０とが接する面積がより大きくなり、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金をより効率よく加熱・冷却することができる。なお、第１領域３０Ａおよび第２領域３０Ｂにおける配管４０の本数は、容器本体１０の大きさ、水素吸蔵合金の種類等に応じて適宜設定可能である。本実施形態では、配管４０は、第１領域３０Ａに３６本配置され、第２領域３０Ｂに６６本配置されている。

【0031】

配管４０の内部を流通する熱媒体としては、例えば、水またはブライン等を用いることができる。

【0032】

配管４０には、熱交換フィンとして、複数のプレートフィン４１が接合されている。プレートフィン４１は、上下方向に延びる平板形状を有する。プレートフィン４１は、貫通孔（図示せず）を有し、当該貫通孔に配管４０が貫通することにより、配管４０に対して固定されている。

【0033】

プレートフィン４１は、容器本体１０の軸方向にわたって略等間隔で配置されている。そして、収容室３０において、水素吸蔵合金は、プレートフィン４１と当接するように、プレートフィン４１同士の間の隙間に配置される。これにより、水素吸蔵合金は、配管４０に加えて、プレートフィン４１を介して加熱・冷却される。換言すると、プレートフィン４１を設けることにより、水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却することができる。容器本体１０の軸方向におけるプレートフィン４１同士の間隔は、水素吸蔵合金の粒径等により適宜設定可能であるが、例えば、１．０ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。

【0034】

プレートフィン４１の厚み、枚数、間隔、およびサイズは、適宜設定することができる。プレートフィン４１の枚数を増やしたり、プレートフィン４１のサイズを大きくしたりすることにより、水素吸蔵合金とプレートフィン４１との接触面積が増加し、収容室３０に収容された水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却することができる。また、プレートフィン４１の材質は、熱伝導率が高いものであれば特に限定されず、例えば、アルミニウム合金が挙げられる。

【0035】

図２に示すように、収容室３０の内部には、容器本体１０の内部に存在する水素を授受する２枚の吸放出板５０が設けられている。吸放出板５０は、中空構造を有する枠体５１と、枠体５１の内部に設けられたフィルター材５２とを有する。吸放出板５０は、吸放出板５０の長手方向が、容器本体１０の軸方向に沿って延びるように配置されている。

【0036】

枠体５１は、例えば、容器本体１０の内壁に設けられた係止部（図示せず）と係合することにより、容器本体１０の内部に設置される。枠体５１は、吸放出板５０の厚み方向に直交する側面にメッシュ層が形成されており、当該側面を介して水素を透過する構造を有する。これにより、枠体５１の外部に存在する水素は、枠体５１の側面を通じて、枠体５１の内部へ流入する。また、枠体５１の内部へ流入した水素は、枠体５１の側面を通じて、枠体５１の外部へ流出する。

【0037】

フィルター材５２は、水素を透過させつつ、水素吸蔵合金の透過を抑制する機能を有する。ここで、容器本体１０の内部においては、流通する水素につられて水素吸蔵合金が舞い上がる場合がある。そして、例えば、水素放出時において、水素が水素流通部２０（図１参照）を通じて容器本体１０の外部へ流出する際、水素吸蔵合金もつられて水素流通部２０へ侵入する場合がある。水素吸蔵合金が水素流通部２０に侵入すると、水素流通部２０が目詰まりを起こしてしまう。本実施形態のように枠体５１の内部にフィルター材５２を設けることで、水素吸蔵合金が流通する水素につられて移動することが抑制される。その結果、水素吸蔵合金による水素流通部２０の目詰まりが生じることを抑制できる。フィルターとしては、例えば、グラスウール、多孔質の焼結金属、および多孔質の無機膜を用いることができる。

【0038】

なお、本実施形態では、２枚の吸放出板５０を収容室３０の内部に設けているが、吸放出板５０の枚数は、１枚であってもよいし、３枚以上であってもよい。また、収容室３０の内部には、吸放出板５０を設けていなくてもよい。

【0039】

［第２実施形態］
図３および図４を参照しながら、第２実施形態である水素貯蔵容器１Ａについて説明する。図３は、本実施形態の水素貯蔵容器１Ａの軸方向断面図であり、図４は、本実施形態の水素貯蔵容器１Ａの軸方向の中央部における上下方向断面図である。なお、図３では、容器本体１０の内部における配置関係を分かりやすくするために、吸放出板５０の図示を省略し、かつ実際の場合より後述のエロフィン４２の枚数を少なくして示している。また、図３および図４では、配管４０およびエロフィン４２をハッチングして示している。以下では、第１実施形態と共通する構成については同じ符号を用いて重複する説明を省略し、主に第１実施形態との相違点を説明する。

【0040】

図３に示すように、本実施形態の容器本体１０は、第１蓋体１２および第２蓋体１３を有していない。そして、一部の配管４０の端部には流入部１６および流出部１７がそれぞれ接続され、流入部１６から流出部１７までの流路が一筆書き状に連続するように配管４０同士の端部が接続部４３を介して接続されている。

【0041】

この際、流入部１６は、配管４０のうち最も下側に配置される配管４０に接続されることが好ましい。これにより、熱媒体は、容器本体１０の下側の配管４０を流通した後に、容器本体１０の上側の配管４０を流通する。

【0042】

ここで、水素吸蔵合金が水素を放出する反応は吸熱反応であり、水素吸蔵合金が水素を吸蔵する反応は発熱反応である。よって、配管４０の内部を流通する熱媒体は、流出部１７側にいくにつれて水素吸蔵合金との熱交換量が増加し、水素放出時においては、流出部１７側にいくにつれて温度が低下し、水素吸蔵時においては、流出部１７側にいくにつれて温度が上昇する。

【0043】

そして、上記の通り、微粉化した水素吸蔵合金は、容器本体１０の下部に堆積しやすく、容器本体１０の下側領域における水素吸蔵合金の充填密度は増加しやすい。よって、容器本体１０の下側での水素の吸蔵・放出反応が、容器本体１０の上側での水素の吸蔵・放出反応に比べて顕著となる。本実施形態のように、熱媒体を容器本体１０の下側から上側へ向かって配管４０の内部を流通させることにより、容器本体１０の下側に存在する水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却することができ、水素の吸蔵量および放出量を増加させることができる。

【0044】

また、図４に示すように、配管４０は、第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数が、第１領域３０Ａに配置される配管４０の本数よりも多くなるように配置されている。これにより、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金と配管４０とが接する面積が大きくなり、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却することができる。本実施形態では、配管４０は、第１領域３０Ａに１２本配置され、第２領域３０Ｂに１４本配置されている。

【0045】

本実施形態では、配管４０に熱交換フィンとしてエロフィン４２が接合されている。エロフィン４２は、第１実施形態のプレートフィン４１と同様に熱伝導性の高い材料で構成されている。エロフィン４２は、容器本体１０の軸方向にわたって所定の間隔を空けて配置されている。容器本体１０の軸方向におけるエロフィン４２同士の間隔は、例えば、１．０ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。収容室３０内部の水素吸蔵合金は、エロフィン４２を介して、加熱・冷却される。

【0046】

［第３実施形態］
図５を参照しながら、第３実施形態である水素貯蔵容器１Ｂについて説明する。図５は、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｂの軸方向断面図である。なお、図５では、容器本体１０の内部における配置関係を分かりやすくするために、吸放出板５０の図示を省略し、かつ実際の場合よりプレートフィン４１の枚数を少なくして示している。また、図５では、配管４０およびプレートフィン４１をハッチングして示している。以下では、第１実施形態と共通する構成については同じ符号を用いて重複する説明を省略し、主に第１実施形態との相違点を説明する。

【0047】

図５に示すように、本実施形態の容器本体１０の構成は、第１実施形態の容器本体１０の構成と同様である。一方、本実施形態では、第１領域３０Ａおよび第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数は、それぞれ同じな点で第１実施形態と異なる。

【0048】

本実施形態では、プレートフィン４１の枚数が、容器本体１０の上側に比べ、下側で多くなっている。より詳細には、容器本体１０の軸方向におけるプレートフィン４１同士の間隔が、容器本体１０の下側では容器本体１０の上側よりも小さくなっている。これにより、第２領域３０Ｂにおけるプレートフィン４１の表面積の合計を、第１領域３０Ａにおけるプレートフィン４１の表面積の合計よりも大きくできる。上記の通り、水素吸蔵合金は、プレートフィン４１を介して加熱・冷却される。よって、第２領域３０Ｂにおけるプレートフィン４１の表面積の合計を、第１領域３０Ａにおけるプレートフィン４１の表面積の合計よりも大きくすることで、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金とプレートフィン４１とが接する面積が大きくなり、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却することができる。その結果、水素吸蔵合金の微粉化が生じ、第２領域３０Ｂにおける水素吸蔵合金の充填密度が増加した場合であっても、第２領域３０Ｂにおける水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることができる。

【0049】

第２領域３０Ｂにおけるプレートフィン４１の表面積（Ｓ３０Ｂ）は、第１領域３０Ａにおけるプレートフィン４１の表面積（Ｓ３０Ａ）よりも大きければよいが、第１領域３０Ａにおけるプレートフィン４１の表面積（Ｓ３０Ａ）に対する、第２領域３０Ｂにおけるプレートフィン４１の表面積（Ｓ３０Ｂ）の比率（Ｓ３０Ｂ／Ｓ３０Ａ）は、１．２５以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましい。（Ｓ３０Ｂ／Ｓ３０Ａ）を１．２５以上とすることで、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金とプレートフィン４１とが接する面積が大きくなり、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金をより効率よく加熱・冷却することができる。

【0050】

なお、本実施形態では、容器本体１０の軸方向におけるプレートフィン４１同士の間隔を変えることで、各領域におけるプレートフィン４１の表面積を変えているが、各領域におけるプレートフィン４１の表面積を変える方法としては、これに限定されない。例えば、プレートフィン４１の１枚当たりの面積を変える、すなわち、第２領域３０Ｂに面積が大きいプレートフィン４１を配置することで、各領域におけるプレートフィン４１の表面積を変えてもよい。

【0051】

また、本実施形態では、第１領域３０Ａおよび第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数は、それぞれ同じであるが、第１実施形態と同様に、第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数は、第１領域３０Ａに配置される配管４０の本数よりも多くてもよい。第２領域３０Ｂに配置される配管４０の本数を、第１領域３０Ａに配置される配管４０の本数よりも多くしつつ、第２領域３０Ｂにおけるプレートフィン４１の表面積の合計を、第１領域３０Ａにおけるプレートフィン４１の表面積の合計よりも大きくすることで、第２領域３０Ｂに存在する水素吸蔵合金をより効率よく加熱・冷却することができる。

【0052】

［第４実施形態］
図６を参照しながら、第４実施形態である水素貯蔵容器１Ｃについて説明する。図６は、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｃの軸方向断面図である。なお、図６では、容器本体１０の内部における配置関係を分かりやすくするために、吸放出板５０の図示を省略し、かつ実際の場合よりプレートフィン４１の枚数を少なくして示している。また、図６では、配管４０およびプレートフィン４１をハッチングして示している。以下では、第１実施形態と共通する構成については同じ符号を用いて重複する説明を省略し、主に第１実施形態との相違点を説明する。

【0053】

図６に示すように、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｃは、流出部１７が第１蓋体１２の上端側に接続されている点で、第１実施形態と異なる。また、詳しくは後述するが、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｃは、第１流通室３１の内部に仕切り部６１，６２が設けられており、第２流通室３２の内部に仕切り部６３が設けられている点で第１実施形態と異なる。

【0054】

図６に示すように、容器本体１０は、第１実施形態と同様に、円筒状の側壁１１と、側壁１１の軸方向一端の開口を塞ぐ第１蓋体１２と、側壁１１の軸方向他端の開口を塞ぐ第２蓋体１３とを有する。そして、容器本体１０の内部には、側壁１１、第１隔壁１４、および第２隔壁１５により区画された収容室３０と、第１蓋体１２および第１隔壁１４により区画された第１流通室３１と、第２蓋体１３および第２隔壁１５により区画された第２流通室３２が形成されている。

【0055】

図６に示すように、本実施形態では、第１流通室３１に２つの仕切り部６１，６２が設けられており、第２流通室３２に１つの仕切り部６３が設けられている。仕切り部６１，６２，６３は、いずれも水平方向に延びる平板形状を有する。

【0056】

仕切り部６１は、第１流通室３１の内部において、収容室３０の上下方向の中央部よりも下側の位置に設けられている。また、仕切り部６２は、収容室３０の上下方向の中央部よりも上側の位置に設けられている。これにより、第１流通室３１は、第１流通室３１Ａと、第１流通室３１Ｂと、第１流通室３１Ｃとに区画されている。より詳細には、第１流通室３１は、第１蓋体１２、第１隔壁１４、および仕切り部６１により区画された第１流通室３１Ａと、第１蓋体１２、第１隔壁１４、仕切り部６１、および仕切り部６２により区画された第１流通室３１Ｂと、第１蓋体１２、第１隔壁１４、および仕切り部６２により区画された第１流通室３１Ｃとにより構成される。

【0057】

仕切り部６３は、第２流通室３２の内部において、収容室３０の上下方向の中央部よりも下側の位置に設けられており、第２流通室３２を２つの空間に分離するように設けられている。よって、第２流通室３２は、仕切り部６３により、第２流通室３２の下部空間を構成する第２流通室３２Ａと、第２流通室３２の上部空間を構成する第２流通室３２Ｂとに区画される。

【0058】

上記のように、第１流通室３１には、配管４０の一端が接続されている。よって、第１流通室３１Ａには、配管４０の端部うち、容器本体１０を上下方向に二等分した際に下側の領域に配置される配管４０の端部が接続される。そして、第１流通室３１Ｃには、配管４０の端部うち、容器本体１０を上下方向に二等分した際に上側の領域に配置される配管４０の端部が接続される。

【0059】

また、同様に、第２流通室３２には、配管４０の他端が接続されている。よって、第２流通室３２Ａには、配管４０の端部うち、容器本体１０を上下方向に二等分した際に下側の領域に配置される配管４０の端部が接続される。

【0060】

図６に示すように、第１蓋体１２の下端側、すなわち第１蓋体１２のうち第１流通室３１Ａを区画する部分には、配管４０を流れる熱媒体を容器本体１０の外部から流入させる流入部１６が設けられている。これにより、第１流通室３１Ａには、流入部１６が接続されている。また、第１蓋体１２の上端側、すなわち第１蓋体１２のうち第１流通室３１Ｃを区画する部分には、配管４０を流れる熱媒体を容器本体１０の外部へ流出させる流出部１７が設けられている。これにより、第１流通室３１Ｃには、流出部１７が接続されている。

【0061】

ここで、熱媒体の流路について説明する。熱媒体は、流入部１６を介して第１流通室３１Ａに流入し、収容される。第１流通室３１Ａに収容された熱媒体は、配管４０を通って第２流通室３２Ａへ流通される。そして、第２流通室３２Ａへ流入した熱媒体は、配管４０を通って第１流通室３１Ｂへ流通され、第１流通室３１Ｂへ流入した熱媒体は、配管４０を通って第２流通室３２Ｂへ流通される。そして、第２流通室３２Ｂへ流入した熱媒体は、配管４０を通って第１流通室３１Ｃへ流通され、流出部１７を介して容器本体１０の外部へ流出される。つまり、熱媒体は、容器本体１０の下側の配管４０を流通した後に、容器本体１０の上側の配管４０を流通する。

【0062】

本発明者らの検討の結果、図１に示すように、第１流通室３１および第２流通室３２に仕切り部６１，６２，６３を設けず、第２流通室３２に流出部１７を接続させた場合、水素吸蔵時において、収容室３０の下側領域に配置される水素吸蔵合金の温度が、収容室３０の上側領域に配置される水素吸蔵合金の温度よりも高くなる場合があることが判明した。これは、仕切り部６１，６２，６３を設けない場合、容器本体１０の下側領域に配置される配管４０を流通する熱媒体の流速が、容器本体１０の上側領域に配置される配管４０を流通する熱媒体の流速よりも小さくなるためと推測される。熱媒体の流速が小さくなると、配管４０を流通する熱媒体の流量が減少し、熱媒体と水素吸蔵合金との熱交換量が小さくなる。その結果、水素吸蔵時において、収容室３０の下側領域に配置される水素吸蔵合金を十分に冷却することが困難となり、水素の吸蔵反応を効率的に進行させることができず、水素の吸蔵量が減少してしまう場合がある。

【0063】

一方、本実施形態のように、第１流通室３１および第２流通室３２に仕切り部６１，６２，６３をそれぞれ設けることにより、熱媒体は、容器本体１０の下側領域に配置される配管４０を流通した後に、容器本体１０の上側領域に配置される配管４０を流通する。これにより、熱媒体と水素吸蔵合金との熱交換量を増加させることができる。その結果、水素吸蔵時において、収容室３０の下側領域に配置される水素吸蔵合金を十分に冷却することが容易になり、水素の吸蔵反応を効率的に進行させることができ、水素の吸蔵量を増加させることができる。

【0064】

なお、本実施形態では、第１流通室３１に２つの仕切り部６１，６２が設けられ、第２流通室３２に１つの仕切り部６３が設けられているが、仕切り部の構成はこれに限定されない。例えば、第１流通室３１に３つ以上の仕切り部を設けてもよいし、第２流通室３２に２つ以上の仕切り部を設けてもよい。また、第２流通室３２には、仕切り部を設けなくてもよい。また、本実施形態では、流出部１７は、第１蓋体１２の上端側に設けられているが、これに限定されない。流出部１７は、例えば、第２蓋体１３に設けられていてもよい。すなわち、第２流通室３２に流出部１７が接続されていてもよい。

【0065】

［第５実施形態］
図７および図８を参照しながら、第５実施形態である水素貯蔵容器１Ｄについて説明する。図７は、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｄの上面図であり、図８は、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｄの軸方向の中央部における上下方向断面図である。以下では、第１実施形態と共通する構成については同じ符号を用いて重複する説明を省略し、主に第１実施形態との相違点を説明する。

【0066】

本発明者らの検討の結果、容器本体１０の内部において、水素吸蔵合金の分布のムラが生じていると、水素の吸蔵・放出量が低下してしまうことが明らかとなった。水素吸蔵合金の分布のムラが生じている場合、水素吸蔵合金の密度の高い領域において、水素の吸蔵・放出反応が集中して起こりやすくなる。そのため、水素吸蔵時においては当該領域の温度が他の領域に比べて高くなり、水素放出時においては当該領域の温度が他の領域に比べて低くなる。その結果、水素吸蔵合金の密度の高い領域において、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることが困難になり、全体としての水素の吸蔵量および放出量が低下する。つまり、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させるためには、容器本体１０の内部における水素吸蔵合金の分布のムラを抑制し、水素吸蔵・放出時の容器本体１０の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させることが重要である。

【0067】

図７に示すように、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｄは、水素吸蔵合金を容器本体１０の内部へ充填するための充填口１８が６つ設けられている。各充填口１８は、蓋部１９により封止される。複数の充填口１８を設けることで、水素吸蔵合金の充填時において、容器本体１０の内部において水素吸蔵合金が一か所に集中せず、分散される。その結果、容器本体１０の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させることができる。

【0068】

複数の充填口１８は、容器本体１０の軸方向において、互いに略等間隔に設けられていることが好ましい。この場合、容器本体１０の内部において、水素吸蔵合金をより均一に配置することが容易になる。

【0069】

充填口１８の数は、容器本体１０の軸方向長さおよび内径等により適宜設定可能である。充填口１８は、容器本体１０の上面視において、容器本体１０の軸方向において隣り合う充填口１８同士の間隔が、容器本体１０の内径未満となる位置に設けられることが好ましい。隣り合う充填口１８同士の間隔が容器本体１０の内径を超えると、容器本体１０の内部において、水素吸蔵合金が配置されにくい箇所が生じてしまう場合がある。

【0070】

図８に示すように、充填口１８は、充填口１８の開口方向が、上下方向に対して容器本体１０の周方向に傾斜する方向に沿うように設けられている。充填口１８の開口方向を上下方向に対して容器本体１０の周方向に沿って傾斜させることで、水素吸蔵合金の充填時において、水素吸蔵合金が容器本体１０の内部の配管４０や熱交換フィンに阻害されにくくなる。その結果、容器本体１０の内部において、水素吸蔵合金がより分散されて配置される。

【0071】

上下方向に対する充填口１８の開口方向の傾斜角度は、５°以上、３０°以下であることが好ましい。傾斜角度が３０°を超えると、水素吸蔵合金を容器本体１０の上側まで充填することが困難になる場合がある。

【0072】

本実施形態では、充填口１８は、上下方向に対して容器本体１０の周方向の一方側に傾斜する方向に沿うように設けられた第１充填口１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃと、充填口１８の開口方向が上下方向に対して容器本体１０の周方向の他方側に傾斜する方向に沿うように設けられた第２充填口１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆとを含む。そして、第１充填口１８Ａと第２充填口１８Ｄとは容器本体１０の周方向において略同一直線上に設けられ、第１充填口１８Ｂと第２充填口１８Ｅとは容器本体１０の周方向において略同一直線上に設けられ、第１充填口１８Ｃと第２充填口１８Ｆとは容器本体１０の周方向において略同一直線上に設けられている。充填口１８が第１充填口１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃと、第２充填口１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆとを含むことで、容器本体１０の内部の全体に水素吸蔵合金を分散させることが容易になる。

【0073】

図８に示すように、配管４０には、複数のプレートフィン４１が接合されている。プレートフィン４１は、上下方向に沿って延びる平板形状を有する。そして、上下方向断面において、水平方向に隣り合うプレートフィン４１は互いに当接せず、間隔（Ｄ）を空けて配置されている。この際、プレートフィン４１は、当該間隔（Ｄ）は２ｍｍ以上となるように配置されていることが好ましい。プレートフィン４１同士の間隔（Ｄ）を２ｍｍ以上とすることで、水素吸蔵合金を充填口１８から容器本体１０の内部へ投入した際、水素吸蔵合金が、プレートフィン４１同士の間の隙間を通じて容器本体１０の下部へ充填される。換言すると、当該間隔（Ｄ）が２ｍｍ未満の場合、水素吸蔵合金を充填口１８から容器本体１０の内部へ投入した際、水素吸蔵合金が、プレートフィン４１に阻害され、容器本体１０の下部まで到達しない場合がある。その結果、容器本体１０の内部において水素吸蔵合金の分布のムラが生じてしまう。当該間隔（Ｄ）の上限値は、プレートフィン４１と水素吸蔵合金とが接する面積を確保し、水素吸蔵合金を効率よく加熱・冷却する観点から、例えば、１０ｍｍである。よって、上下方向断面において、水平方向に隣り合うプレートフィン４１同士の間隔（Ｄ）は、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0074】

［第６実施形態］
図９を参照しながら、第６実施形態である水素貯蔵容器１Ｅ、および水素貯蔵容器１Ｅにおける水素吸蔵合金の投入方法について説明する。図９は、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｅの上面図であって、後述する溶接工程前の状態における水素貯蔵容器１Ｅの上面図である。以下では、第１実施形態と共通する構成については同じ符号を用いて重複する説明を省略し、主に第１実施形態との相違点を説明する。

【0075】

上記の通り、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させるためには、容器本体１０の内部における水素吸蔵合金の分布を均一化させ、水素吸蔵・放出時の容器本体１０の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させることが重要である。詳しくは後述するが、本実施形態の水素貯蔵容器１Ｅの上面には、２つの充填口１８に加えて、水素吸蔵合金を容器本体１０の内部へ充填するための複数の投入口２１が設けられている。複数の投入口２１を設けることで、容器本体１０の内部において水素吸蔵合金の分布をより均一化させることができる。

【0076】

水素貯蔵容器１Ｅにおける水素吸蔵合金の投入方法は、投入口２１を通じて、水素吸蔵合金を容器本体１０の内部へ投入する投入工程と、投入口２１に蓋材（図示せず）を溶接して、投入口２１を閉じる溶接工程と、とを含む。なお、投入工程では、各投入口２１からそれぞれ順番に水素吸蔵合金を容器本体１０の内部へ投入してもよいし、５つの投入口２１から同時に水素吸蔵合金を容器本体１０の内部へ投入してもよい。また、溶接工程における溶接方法は、投入口２１を閉じ、収容室３０の内部を密封することが可能であれば特に限定されず、例えば、レーザー溶接が挙げられる。また、投入口２１に溶接される蓋材の材料は、容器本体１０と同様に、ステンレス合金、アルミニウム合金など、水素脆化が生じない、または生じにくい材料である。

【0077】

ここで、図９に示すように、５つの投入口２１は、容器本体１０の上面視において、容器本体１０の中心位置を通り容器本体１０の軸方向に沿って延びる仮想線βに対して、線対称に設けられている。複数の投入口２１を仮想線βに対して線対称に設けることで、容器本体１０の内部において水素吸蔵合金の分布をより均一化させることができる。なお、投入口２１の数は、容器本体１０の軸方向長さおよび内径等により適宜設定可能である。

【符号の説明】

【0078】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 水素貯蔵容器、１０ 容器本体、１１ 側壁、１２ 第１蓋体、１３ 第２蓋体、１４ 第１隔壁、１５ 第２隔壁、１６ 流入部、１７ 流出部、１８ 充填口、１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ 第１充填口、１８Ｄ，１８Ｅ，１８Ｆ 第２充填口、１９ 蓋部、２０ 水素流通部、２１ 投入口、３０ 収容室、３０Ａ 第１領域、３０Ｂ 第２領域、３１ 第１流通室、３２ 第２流通室、４０ 配管、４１ プレートフィン（熱交換フィン）、４２ エロフィン（熱交換フィン）、４３ 接続部、５０ 吸放出板、５１ 枠体、５２ フィルター材、６１，６２，６３ 仕切り部、α，β 仮想線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】