CN101156271B - 燃料电池的充液装置、燃料电池及燃料储液筒 - Google Patents

Abstract

一种充液装置，包括突起(30、62、63)和槽(6g、32、33)，突起(30、62、63)设置在注入口部(20、20A、20B)或储液筒喷嘴口(6、6A、6B)的任一方，槽(6g、32、33)以与突起嵌合的形态形成在注入口部或储液筒喷嘴口的任一方，在将储液筒喷嘴口插入注入口部内时与突起嵌合，且在将储液筒喷嘴口沿轴向推入后对突起进行引导。

Description

燃料电池的充液装置、燃料电池及燃料储液筒

技术领域

本发明涉及一种用于从储液筒向作为手机、便携式音频播放机、笔记本电脑、便携式游戏机等移动设备的内置电源使用的小型燃料电池安全地注入高浓度甲醇等液体燃料的燃料电池的充液装置、燃料电池及燃料储液筒。

背景技术

作为手机等的电源，固体电解质型燃料电池引人注目，为实现其实用化正在积极地进行开发。作为开发理念，可举出如下内容：通过使用小型且平面形状的、能以少量的燃料消耗获取高输出功率且使用者可随处方便获得的储液筒，不用受特定的制造厂商限定，在简单的操作下可对各公司产品的电池本体补充液体燃料，即具有所谓的互换性。为了获取高输出功率，需要使用发电效率高的燃料，作为最有力的燃料，高浓度甲醇液体受到了瞩目。例如，在日本专利第3413111号公报中提出了将高浓度甲醇作为燃料的燃料电池。

在将高浓度甲醇液体作为燃料使用时，需要使系统不开放而成为封闭型，将燃料泵、送气泵、燃料浓度传感器等各种辅助机构内置，以使燃料仅在电池内部被消耗。这是因为，高浓度甲醇沸点低而容易挥发蒸散，人可能会吸入其蒸汽，因此从安全卫生的观点出发不能暴露在大气中。

尤其是在一个储液筒被用于多个设备的可能性较高的附属型储液筒中，维持互换性和防止误用成为了重要课题。

但是，在使用中，当燃料电池内的容器空了而从储液筒向燃料电池容器补充液体燃料时，因要将储液筒的液体输出口打开或将电池本体的注入口部打开，因此会暂时地使系统开放，高浓度甲醇可能会泄漏到外部。如上所述，从安全卫生的观点出发，高浓度甲醇即使是在补充燃料时也绝对不能泄漏到外部。由于补充燃料的操作由使用者来进行，因此要求无论谁来操作都不发生漏液，能安全可靠地补充燃料。

发明的公开

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种具有互换性、可通过简单的操作在不会发生漏液的情况下安全地将高浓度甲醇液体等液体注入燃料电池中的燃料电池的充液装置、燃料电池及燃料储液筒。

本发明的燃料电池的充液装置，将储液筒喷嘴口插入燃料电池本体的注入口部，在将该喷嘴口压入后该喷嘴口的阀门和注入口部的阀门一起打开，经由该喷嘴口及注入口部将液体从储液筒注入燃料电池内，其特征在于，包括：突起，其设置在所述注入口部或所述储液筒喷嘴口的任一方；以及槽，其以与所述突起嵌合的形态形成在所述注入口部或所述储液筒喷嘴口的任一方，在将所述储液筒喷嘴口插入所述注入口部时与所述突起嵌合，且在将所述储液筒喷嘴口沿轴向推入后对所述突起进行引导。

本发明的燃料电池，为了补充液体燃料，具有供燃料储液筒的喷嘴口插入的注入口部，其特征在于，具有插入式连接件要素，该要素设置在规定所述注入口部的内周壁上，在将所述燃料储液筒的喷嘴口插入所述注入口部时成为与该喷嘴口的外周嵌合的状态，且在将该喷嘴口沿轴向压入后对该喷嘴口进行引导。

本发明的燃料储液筒，为了补充液体燃料，具有可插入燃料电池的注入口部内的喷嘴口，其特征在于，具有插入式连接件要素，该要素设置在所述喷嘴口的外周壁上，在将所述喷嘴口插入所述燃料电池的注入口部时成为与该注入口部的内周嵌合的状态，且在将所述喷嘴口沿轴向压入后被所述注入口部引导。

在本发明中，通过使储液筒喷嘴口的突起或槽的数目、形状、位置中的至少一种不同，特意对收容在内部的液体分别作出规定，可相互识别所述储液筒。例如，可根据突起或槽的数目、形状、位置来识别收容在储液筒内的液体的种类及浓度。具体而言，作为使突起或槽的形状不同的方法，可改变单个或多个突起或槽的周向宽度(参照图19A～图26D)。此外，作为使突起或槽的位置不同的方法，可使多个突起或槽相对储液筒喷嘴口的中心轴呈对称配置(参照图21A～图21C、图22A～图22C、图25A～图25D、图26A～图26D)或非对称配置(参照图23A～图23D、图24A～图24D)。

可以是将储液筒喷嘴口作为阳型而将电池本体的注入口部作为阴型的组合(参照图1～图5)，也可以反过来，将储液筒喷嘴口作为阴型而将电池本体的注入口部作为阳型(参照图17、图18)。对于阳型储液筒喷嘴口，可从其外观容易地识别突起或槽，但由于露出于外周，因此结构上较弱。尤其是将突起设置在阳型储液筒喷嘴口上时，为了在与其它部件碰撞时不折弯，需要进行强度补偿例如采用金属制等。对于阴型储液筒喷嘴口，由于将突起或槽设置在内周，因此整体牢固，即使用树脂制作也不会出现强度问题，但却很难从其外观识别突起或槽。尤其是将槽设置在阴型储液筒喷嘴口上时，其很难识别。因此，最好是在阳型储液筒喷嘴口上设置槽而在阴型储液筒喷嘴口上设置突起。

在本发明中，槽和突起可设置在电池本体侧和储液筒侧中的任一侧，但最好是将突起设置在电池本体侧的注入口部的内周，使槽形成在储液筒侧的喷嘴口外周(参照图7A～图10B)。这是因为，注入口部内周的突起不向外方突出，因此与储液筒喷嘴口外周的突起相比，折弯或缺损的可能性较小，不容易受损。

槽最好在轴向上对突起进行引导，并具有引导突起沿周向变位以将储液筒喷嘴口锁定在注入口部的锁定功能。这是因为，在注入液体时喷嘴口不会从注入口部脱落，能安全可靠地将液体注入燃料电池中。

此外，在本发明中，最好在槽的末端附近还具有从槽的侧周壁突出、沿着槽被引导的突起可跨过的小突起(凸部)(参照图7A、图9)。这样，可使嵌合不容易脱开，且操作者可通过手指感觉到盖子与瓶子嵌合时那种跨过小突起的扣合感(锁定感)，具有可实际感觉到连接操作已结束的优点。

此外，最好注入口部及储液筒喷嘴口与液体接触的液体接触部用树脂来制作，注入口部及储液筒喷嘴口不与液体接触的非液体接触部用比树脂坚硬的材料来制作。液体接触部最好用与高浓度甲醇接触后不会产生膨润和裂纹等的硬质树脂或塑料，例如聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶聚合物(LCP)、聚缩醛(POM)中的一种来制作。

若与高浓度甲醇液体接触的部分使用金属材料，则析出到甲醇液体中的阳离子会给电池性能造成不良影响，因此液体接触部分使用非金属的树脂材料。另一方面，非液体接触部可使用对高浓度甲醇具有耐腐蚀性的金属或合金，例如奥氏体类不锈钢(SUS304等)、钛或钛合金、镍合金、镍铬合金、镍铬钼合金、铝合金等进行制造。或者在用铁、铜等加工性优良的材料进行加工后，对于树脂也可用耐腐蚀性高的金属进行镀层。尤其是通过将突起设于非液体接触部就可用金属材料制造突起。因此，可提高突起的强度，对于储液筒(喷嘴口)的重复装拆也可具有优良的耐久性。

槽最好由在注入口部或储液筒喷嘴口上的绕轴心分开配置的多个槽构成，且末端相对起始端沿着注入口部的内周或储液筒喷嘴口的外周在周向上旋转变位45°～90°。槽的数目最好是两个或三个，但也可以是一个或四个。另外，槽在从侧方的二维投影面中的形状最好是L字形、逆L字形、J字形、逆J字形、斜向直线(螺旋直线)中的任一种(参照图12A、图12B、图14A、图14B)。这样，在燃料注入中，储液筒喷嘴口不容易从注入口部脱落，安全性增加，且槽/突起间的密封性不易受到影响，防漏液效果提高。

再者，注入口部最好还具有弹性保持件，该弹性保持件设置在突起或槽的后方，在将储液筒喷嘴口插入注入口部时与喷嘴口的前端部抵接，且在将喷嘴口沿轴向压入后可在保持密封性的同时进行弹性变形(参照图1～图5、图17、图18)。弹性保持件可用各种硬度的热塑性合成橡胶或弹性体来制造。在弹性保持件因喷嘴口的压入而产生弹性变形、从而在实现与喷嘴口前端部的密封之后，储液筒喷嘴口侧的阀门及电池本体侧注入口部的阀门一起打开，液体燃料从储液筒侧向电池本体侧流通。该弹性保持件最好作成蛇腹形状，在保持可供液体流通的形状的同时进行弹性变形，以能在其形状因喷嘴口的压入而被压缩了时确保流路(参照图6A、图6B)。

另外，储液筒喷嘴口侧的阀门和电池本体侧注入口部的阀门哪一个先打开、即阀门的开闭顺序依赖于对各阀门本体进行施力的压缩弹簧的弹簧系数的大小。若储液筒喷嘴口侧的压缩弹簧的弹簧系数大于电池本体侧的弹簧的弹簧系数，则电池本体侧的阀门先打开，储液筒侧的阀门后打开。相反，若电池本体侧的压缩弹簧的弹簧系数大于储液筒喷嘴口侧弹簧的弹簧系数，则储液筒喷嘴口侧的阀门先打开，电池本体侧的阀门后打开。

另外，在本发明中，最好还具有在储液筒喷嘴口的阀门的阀体上形成的锥状保持槽、以及被该保持槽保持的异形截面的密封环(参照图16～图18)。采用这种形状，密封环不容易从阀体脱落。

最好具有第一针杆及第二针杆，第一针杆作为储液筒喷嘴口的阀门的阀体的一部分而被配置在储液筒喷嘴口的流路内，具有凸状或凹状的前端部，第二针杆作为注入口部的阀门的阀体的一部分而被配置在注入口部的流路内，具有与第一针杆的前端部嵌合的凹状或凸状的前端部(参照图1、图2、图17、图18)。在本发明的充液装置中，为了防止液体及蒸汽的泄漏而采用了如下结构：使储液筒喷嘴口的流路及电池本体注入口部的流路都尽可能地窄，在这些狭窄的流路内分别插入了细长针状的针杆。因此，针杆前端部之间的对碰面积小，在压入喷嘴口时，两个针杆容易错位。在错位的状态下，即使继续压入，有时也无法确保流路。因此，将一方侧的针杆的前端部作成凸状，另一方侧的针杆的前端部作成凹状，构成前者与后者嵌合的结构，以防止两个针杆错位，从而可正确地在同轴上动作。

最好是第一及第二针杆分别具有沿长轴方向延伸的槽状的凹口，在第一针杆的凹口与储液筒喷嘴口的内周壁之间形成可供液体流通的第一流路，在第二针杆的凹口与注入口部的内周壁之间形成可供液体流通的第二流路(参照图15)。另外，代替凹口，也可在针杆上刻槽。此外，最好是在从针杆的相反侧的阀体延伸出来的导向销(参照图1、图15)上也形成同样的凹口或槽。

附图说明

图1是表示本发明的燃料电池的充液装置的内部透视剖视图。

图2是表示将储液筒喷嘴口(外周具有槽的阳型)插入在燃料电池的注入口部(内周具有突起的阴型)内的第一阶段的充液装置的内部透视剖视图。

图3是表示将储液筒喷嘴口推入燃料电池的注入口部内时的第二阶段的充液装置的内部透视剖视图。

图4是表示将储液筒喷嘴口进一步推入燃料电池的注入口部内时的第三阶段的充液装置的内部透视剖视图。

图5是表示将储液筒喷嘴口进一步推入燃料电池的注入口部内时的第四阶段的充液装置的内部透视剖视图。

图6A是弹性保持件的外观图。

图6B是弹性保持件的剖视图。

图7A是储液筒喷嘴口的俯视图。

图7B是图7A的储液筒喷嘴口的侧视图。

图8是储液筒喷嘴口的纵剖视图。

图9是在储液筒喷嘴口的外周面上形成的槽的放大剖视图。

图10A是燃料电池容器侧的注入口部的俯视剖视图。

图10B是图10A的注入口部的纵剖视图。

图11A是另一实施形态的储液筒喷嘴口(外周具有突起的阳型)的俯视图。

图11B是图11A的储液筒喷嘴口的侧视图。

图12A是另一实施形态的燃料电池侧的注入口部(内周具有槽的阴型)的俯视图。

图12B是图12A的注入口部的纵剖视图。

图13A是另一实施形态的储液筒喷嘴口(外周具有突起的阳型)的俯视图。

图13B是图13A的储液筒喷嘴口的侧视图。

图14A是另一实施形态的燃料电池侧的注入口部(内周具有槽的阴型)的俯视图。

图14B是图14A的注入口部的纵剖视图。

图15是连接件阀门的针杆部的剖视图。

图16是放大表示另一实施形态的储液筒的阀门部分的主要部分放大剖视图。

图17是表示本发明的另一实施形态的燃料电池的充液装置的内部透视剖视图。

图18是表示将储液筒喷嘴口与燃料电池的注入口部相连而成为可注入液体的状态时的另一实施形态的充液装置的内部透视剖视图。

图19A是表示在内周具有突起的电池本体侧连接件(阴型注入口部)的俯视剖视图。

图19B是表示在内周具有突起的电池本体侧连接件(阴型注入口部)的俯视剖视图。

图19C是表示在外周具有槽的储液筒侧连接件(阳型储液筒喷嘴口)的俯视剖视图。

图19D是表示在外周具有槽的储液筒侧连接件(阳型储液筒喷嘴口)的俯视剖视图。

图20A是表示在外周具有槽的电池本体侧连接件(阳型注入口部)的俯视剖视图。

图20B是表示在外周具有槽的电池本体侧连接件(阳型注入口部)的俯视剖视图。

图20C是表示在内周具有突起的储液筒侧连接件(阴型储液筒喷嘴口)的俯视剖视图。

图20D是表示在内周具有突起的储液筒侧连接件(阴型储液筒喷嘴口)的俯视剖视图。

图21A是表示在内周具有左右对称配置的一对突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图21B是表示在内周具有左右对称配置的一对突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图21C是表示在内周具有左右对称配置的一对突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图22A是表示在外周具有左右对称配置的一对槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图22B是表示在外周具有左右对称配置的一对槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图22C是表示在外周具有左右对称配置的一对槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图23A是表示在内周具有非对称配置的一对突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图23B是表示在内周具有非对称配置的一对突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图23C是表示在内周具有非对称配置的一对突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图23D是表示在内周具有非对称配置的一对突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图24A是表示在外周具有非对称配置的一对槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图24B是表示在外周具有非对称配置的一对槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图24C是表示在外周具有非对称配置的一对槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图24D是表示在外周具有非对称配置的一对槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图25A是表示在内周具有对称配置的三个突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图25B是表示在内周具有对称配置的三个突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图25C是表示在内周具有对称配置的三个突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图25D是表示在内周具有对称配置的三个突起的电池本体侧连接件的俯视剖视图。

图26A是表示在外周具有对称配置的三个槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图26B是表示在外周具有对称配置的三个槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图26C是表示在外周具有对称配置的三个槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

图26D是表示在外周具有对称配置的三个槽的储液筒侧连接件的俯视剖视图。

具体实施方式

下面参照附图对用于实施本发明的最佳形态进行说明。

如图1所示，本发明的燃料电池的充液装置通过将储液筒1与燃料电池本体100侧的注入口部20组合而形成，如图2～图5所示，将作为储液筒侧连接件的储液筒喷嘴口6插入作为本体侧连接件的注入口部的输液入口20a内，从而将作为液体燃料的高浓度甲醇液体向燃料电池本体内的容器(未图示)供给。

储液筒1包括：对收容有作为液体燃料的高浓度甲醇的储液空间3作出规定的容器2、以包围在容器2的一端侧形成的开口部2a的形态进行安装的储液筒基座4、以及设于容器开口部2a的储液筒喷嘴口6。容器2可以是圆筒状、纺锤状、扁平筒状或方筒状等各种形状。储液筒基座4与储液筒喷嘴口6为一体成形的成形品，储液筒喷嘴口6从储液筒基座4向外方延伸出来。该基座4/喷嘴口6的一体成形品及容器开口部2a与中栓7之间被截面呈コ字状的橡胶填料5密封。

储液筒喷嘴口6包括：喷嘴口本体6b、阀门8、中栓7、压缩弹簧10及密封环11。在喷嘴口本体6b的外周刻有作为插入式连接件要素的槽60。在喷嘴口本体6b的内部流路中插入有阀门8的针杆(阀杆)8b。中栓7包围阀门8的阀体8f，规定出了阀室空间9。压缩弹簧10朝阀座4a的方向对阀体8f进行推压。密封环11被保持在阀体8f的保持槽8h中，被压缩弹簧10的施力推压在阀座4a上。若将密封环11从阀座4a强行拉开，则液体流入口6c打开，液体朝着液体输出口6a流动。

中栓7其形状为帽子状或杯子状，凸缘7b通过橡胶填料5可装拆地被保持在储液筒基座4上。中栓7由薄壁的树脂(例如PEEK)构成，具有一定程度的可挠性。在对其进行装配时，将阀门8装入中栓7中，将中栓7的凸缘7b嵌合到与储液筒基座4粘结的橡胶填料5中，然后将储液筒基座4粘结、及/或铆接、及/或螺纹旋合到容器开口2a中。

阀门8包括阀体8f、针杆(阀杆)8b及导向销8a。在阀体8f的前端部(图中的下侧)形成有保持槽8h，利用该保持槽8h对密封环11进行保持。针杆8b从阀体8f的前端侧(图中的下侧)以针状或棒状延伸出来。针杆8b作为阀杆而起作用，以可升降的形态被插入在喷嘴口6的流路内。针杆8b的长度与喷嘴口6的流路的全长几乎一样。但最好是在未将储液筒1与电池本体100相连的未使用状态下针杆的前端8c从喷嘴口的液体输出口6a稍微缩进的长度。这是因为，这样可具有如下效果：可避免针杆前端8c受损，并可防止垃圾等异物从液体输出口6a进入喷嘴口流路内，又可防止阀门不小心打开。

导向销8a从阀体8f的后端部(图中的上侧)朝容器2的方向延伸出来，经由中栓7的上部中央的孔7c向容器侧的储液空间3内突出。在中栓7的上板7a上设有多个开口的连通孔7d，液体燃料可经由连通孔7c、7d从储液空间3流入阀室空间9内。

制动件8d安装在阀体8f的后端部，对阀体8f在轴向(Z方向)上可移动的上升行程量作出规定。即，当大于压缩弹簧10施力的力作用在阀体8f上时，(密封环11被从阀座4a拉开，液体流入口6c开放，阀室空间9与喷嘴口的液体输出口6a连通，但)不会使阀体8f无限制地上升，在制动件8d与中栓7的上板抵接时，阀体8f的上升停止。

压缩弹簧10由在直径4mm的JIS G 4314所规定的弹簧用不锈钢线SUS304-WPB线材上电镀了对高浓度甲醇液体具有耐腐蚀性的纯金(纯度为99.9％)的金属材料构成，其弹簧系数被调整成了规定大小。作为母材，除上述材料之外，压缩弹簧10还可使用弹簧用不锈钢线(SUS316-WPA)、弹簧用不锈钢带(SUS631J1-WPC)、弹簧用铍铜(JIS G3130C1720W)、磷青铜(同上C5191W)、钛线材等各种耐腐蚀金属材料，作为镀层材料，除了金(Au)之外，可以使用铂(Pt)、铑(Rh)、形成硬氧化膜的钛镀层，但也可以使用各种非金属材料来构成。例如，可将碳、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)等耐甲醇性优良的树脂用于压缩弹簧线材。作为非金属涂层，可使用碳(类金刚石涂层(DLCC))、氟等的树脂涂层。这样，金属性阳粒子就不会从与高浓度甲醇液体接触的部分析出，可防止因混入阳离子而导致的电池特性变差。另外，压缩弹簧10的一端被固接在中栓的上板7a的内表面上，另一端被固接在阀体8f的小凸缘上。

密封环11由相对高浓度甲醇液体不会产生膨润和溶析的热塑性的合成橡胶或弹性体构成，是截面呈圆形的O形圈。密封环11被嵌合在阀体8f的保持槽8h中。

下面对燃料电池本体的注入口部20进行说明。

注入口部20包括：上部件21、中间部件22、下部件23、橡胶保持件25、阀门26、压缩弹簧27、密封环28、以及作为插入式连接件要素的多个突起30。上部件21、中间部件22、下部件23为大致相同直径，并同轴地接合。上部件21被螺纹旋合在中间部件22的一端侧，下部件23被螺纹旋合在中间部件22的另一端侧。将上部件21、中间部件22、下部件23形成一体的组件被拧入未图示的燃料电池本体，其整个都被埋入燃料电池本体中。在未图示的燃料电池本体的内部设置有燃料容器，由下部件23和中间部件22规定的阀室空间29经由孔23a与燃料容器连通。

注入口部的输液入口20a在与电池本体100的外表面构成同一个面的部位开口在上部件21的上端部。在上部件21的内周面上安装有对置的两个突起30，分别朝着输液入口20a突出。这两个突起30作为插入式连接件要素而起作用，按与储液筒侧的喷嘴口外周的两个槽60分别能嵌合的位置和形状而形成。

如图6A和图6B所示，作为弹性保持件的橡胶保持件25在上部25a与下部25b的中间具有蛇腹部25c。该蛇腹部25c具有环状或螺旋状的凹凸，以在压缩变形后也可确保供液体流通的流路。这样，甲醇液体经由蛇腹部25c迅速且顺畅地流通，可在没有漏液的情况下在短时间内注入液体。橡胶保持件25呈环状，其基端部被嵌合在中间部件22的凹部，其前端部25s朝输液入口20a的方向延伸出来。橡胶保持件前端部25a的直径与储液筒喷嘴口6的直径大致相同。橡胶保持件25由硬度被规定在期望值范围内的热塑性合成橡胶制成。当喷嘴口6与橡胶保持件前端部25a抵按时，前端部25a弹性变形(压缩)，可使喷嘴口6变位。

阀门26包括阀体26f、导向销26a、针杆26b、制动件26d、压缩弹簧27、密封环28以及阀座22a。在受到压缩弹簧27施力的阀体26f的密封环28被推压在阀座22a上的状态下，阀室空间29被从输液入口20a遮断。当来自喷嘴口侧的推入力大于压缩弹簧27的施力时，密封环28被从阀座22a拉开，使阀室空间29与输液入口20a连通。

针杆26b从阀体26f的前端部(图中的上侧)朝输液入口20a的方向延伸出来。针杆26b的主要部周围被橡胶保持件25包围。针杆的前端部26c形成为凹状，可与储液筒喷嘴口侧阀门的凸状针杆前端部8c嵌合。当使针杆8b、26b之间对碰时，若对碰面积小，则有时会在错位的状态下被推压而无法确保流路。为了防止针杆8b、26b的错位，将储液筒喷嘴口侧的针杆前端部8c形成为凸状，并将注入口部侧的针杆前端部26c形成为凹状，使两者可靠地卡合。

导向销26a经由下部件23的孔23c朝燃料容器(未图示)的方向突出。制动件26d被设置在阀体26f的后端部(图中的下侧)，对阀体26f在轴向上可移动的上升行程量作出规定。即，当在阀体26f上施加了大于压缩弹簧27施力的力时，密封环28被从阀座26a拉开，使阀室空间29与输液入口20a连通并开放，但不会使阀体26f无限制上升，在制动件26d与下部件23的底部抵接时，阀体26f的上升停止。

如图15所示，在针杆8b、26b及导向销8a、26a的外周沿着长轴形成有槽状凹部38，在与喷嘴口6的内周壁之间分别形成了供液体燃料流通的流路。对于面向便携式设备的连接件，由于需要将整体制作得较小，因此很难确保流路。因此，除了连通孔7d、23a外，在这些阀门要素8a、8b、26a、26b上分别形成用于构成流路的槽或凹口，弥补流路的不足。图15中表示的是在阀门要素8a、8b、26a、26b上形成有四个槽状凹部38的例子，但也可以是一～三个或五个以上。

容器2、储液筒基座4、储液筒喷嘴口6、中栓7、阀体8f、26f、中间部件22、下部件23的材质为PEEK。上部件21及环24的材质为不锈钢(SUS304)。填料5、密封环11、28、橡胶保持件25的材质为硬度分别被调整好的热塑性合成橡胶(EPDM 30°50°)。

(第1实施形态)

下面参照图7A～图10B对第1实施形态的储液筒/电池本体和插入式连接件结构进行说明。

在第1实施形态中，将槽6g设置在阳型储液筒喷嘴口6的外周，将突起30设置在电池本体侧的阴型注入口部20的内周。如图7A、图7B及图8所示，作为插入式连接件要素的储液筒喷嘴口6在外周具有两个逆L字形槽60。如图7A所示，槽60的突起插入口以180°绕轴心分开配置，且如图7B所示，该槽60具有从突起插入口沿轴向延伸后在周向上顺时针旋转变位大致90°的逆L字形状(从侧方的二维投影面中的形状)。

此外，如图9所示，在槽的末端6e附近的侧壁上设置有由小突起构成的凸部6p。当沿着槽60被引导的突起30逐渐跨过凸部6p时，操作者可由手指感觉到盖子与瓶子嵌合那种跨过小突起的扣合感(锁定感)，可实际感觉到连接操作已结束。图中将凸部6p设在了上侧的侧壁上，但也可设在下侧的侧壁上，或设在上下两个侧壁上。

如图10A和图10B所示，作为插入式连接件要素的注入口部20在内周具有两个突起30。如图10A所示，突起30以180°绕轴心分开设置，且如图10B所示形成为与槽60的突起插入口(参照图8)对应的形状和大小。

若使突起30分别与槽60的突起插入口嵌合，并在轴向上使储液筒喷嘴口6滑动后顺时针旋转90°，则可使储液筒喷嘴口6与注入口部20相连。

下面参照图2～图5对将液体燃料从阳型储液筒注入电池本体的阴型注入口部内时的动作进行说明。

在将储液筒喷嘴口6插入注入口部的输液入口20a中、使注入口部侧的突起30与储液筒喷嘴口侧的槽60嵌合、并使喷嘴口6沿轴向直线移动后进行沿周向的移动。在此位置，如图2所示，喷嘴口6的前端成为与橡胶保持件的前端部25a抵接的状态(在将喷嘴口插入了2.7mm时与橡胶保持件前端部25a接触)。

接着，在将喷嘴口6沿轴向(及周向)稍微推入后，如图3所示，橡胶保持件前端部25a弹性变形(压缩)，储液筒侧阀门的针杆前端8c与注入口部侧阀门的针杆前端26c抵接(在将橡胶保持件压缩了0.5mm时，阀门的针杆前端8c、26c之间相互接触)。

若将喷嘴口6沿轴向(及周向)继续推入，则橡胶保持件25整体受到压缩，并克服压缩弹簧27的施力将电池本体侧的阀门26的阀体整个推下，密封环28离开阀座22a。当一直推入到制动件26d与注入口部下部件23的底板抵接的下死点时，如图4所示，电池本体侧的阀门26完全打开(在将橡胶保持件压缩了1.0mm时，电池本体侧阀门26全开)。

若将喷嘴口6沿轴向继续推入，则克服压缩弹簧10的施力而将储液筒侧的阀门8的阀体整个推上，密封环11离开阀座4a。当一直推入到制动件8d与中栓7的上板7a抵接的上死点时，如图5所示，储液筒侧的阀门8完全打开(在将橡胶保持件压缩了1.5mm时，储液筒侧阀门8全开)。

这样，通过推入储液筒喷嘴口6，电池本体侧的橡胶保持件25弹性变形，储液筒喷嘴口侧的阀门8及电池本体侧的阀门26一起打开，液体燃料可从储液筒侧向电池本体侧流通。储液筒侧的阀门8和电池本体侧的阀门26哪一个先打开、即阀门的开闭顺序依赖于对各阀门本体施力的压缩弹簧10、27的弹簧系数的大小。如本实施形态，在储液筒侧的压缩弹簧10的弹簧系数大于电池本体侧的压缩弹簧27的弹簧系数时，电池本体侧的阀门26先打开，储液筒侧的阀门8后打开。相反，若使电池本体侧的压缩弹簧27的弹簧系数大于储液筒侧的压缩弹簧10的弹簧系数，则储液筒侧的阀门8先打开，电池本体侧的阀门26后打开。

采用本实施形态的装置，如上所述，储液筒侧及电池本体侧均被严实地密封，因此谁都可以在没有漏液和漏蒸汽的情况下简单、安全且可靠地使储液筒与燃料电池的注入口部相连，将液体燃料注入燃料电池容器内。另外，由于将突起设置在电池本体侧的注入口部的内周，因此突起不会与其它部件接触碰撞而弯曲或缺损，可长期地在没有损伤的情况下放心使用。

(第2实施形态)

下面参照图11A、图11B、图12A及图12B对第2实施形态的储液筒/电池本体连接件结构进行说明。

在第2实施形态中，突起62设置在储液筒喷嘴口6A上，槽32设置在电池本体侧的注入口部20A。如图11A所示，作为插入式连接件要素的储液筒喷嘴口6A在外周具有两个突起62。如图11A所示，突起62在喷嘴口本体61上以180°绕轴心分开设置，且如图11B所示安装在喷嘴口本体61前端附近的外周面上。

如图12A所示，作为插入式连接件要素的电池本体侧的注入口部20A在内周具有两个槽32。如图12A所示，槽32的突起插入口以180°绕轴心分开配置，且如图12B所示，该槽32具有从突起插入口沿轴向延伸后在周向上顺时针旋转变位大致90°的L字形状(从侧方的二维投影面中的形状)。

这种插入式连接件结构使储液筒喷嘴口在燃料注入中不容易从注入口部脱落，安全性增加，且槽/突起之间的密封性不容易受到影响，防漏液效果提高。

(第3实施形态)

下面参照图13A、图13B、图14A及图14B对第3实施形态的储液筒/电池本体连接件结构进行说明。

在第3实施形态中，突起63设置在储液筒喷嘴口6B上，槽33设置在电池本体侧的注入口部20B。如图13A所示，作为插入式连接件要素的储液筒喷嘴口6B在外周具有三个突起63。如图13A所示，突起63在喷嘴口本体61上以120°绕轴心分开配置，且如图13B所示安装在喷嘴口本体61前端附近的外周面上。

如图14A所示，作为插入式连接件要素的电池本体侧的注入口部20B在内周具有三个槽33。如图14A所示，槽33的突起插入口以120°绕轴心分开配置，且如图14B所示，该槽33具有从突起插入口沿轴向延伸后在周向上顺时针旋转变位大致45°的斜向直线形状或螺旋直线形状(从侧方的二维投影面中的形状)。

采用这种插入式连接件结构，在燃料注入中储液筒喷嘴口也不容易从注入口部脱落，安全性增加，且槽/突起之间的密封性不容易受到影响，防漏液效果提高。

下面参照图16对另一实施形态的装置1A的阀门进行说明。

在本实施形态的充液装置1A中对储液筒侧的阀门8A进行了改进。即，使密封环保持槽81的基端部的直径小于前端部，并安装有异形截面的密封环11A。密封环11A的横截面形状例如为大致三角形，使密封环11A不容易从阀体8f脱落。这样，若将密封环保持槽81形成为锥状，使密封环11A成为具有与该锥面对应的锥面的异形截面形状，则环11A不容易从阀体8f脱落。

另外，虽未图示，但通过将电池本体侧阀门26的密封环保持槽作成了基端部的直径小于前端部直径的锥状，又将安装在其上的O形圈28作成了异形截面的密封环(参照图17、图18的密封环28A)，也可起到与上述相同的效果。

(第4实施形态)

下面参照图17及图18对具有第4实施形态的储液筒/电池本体连接件结构的充液装置进行说明。

在本实施形态的充液装置中，将多个突起130设置在阴型储液筒101的喷嘴口106的内周，将多个槽160设置在阳型注入口部120的输液部121的外周。槽160可以是上述的L字形槽、逆L字形槽、J字形槽、线性螺旋槽中的任一种形状。

储液筒101包括：对收容有作为液体燃料的高浓度甲醇的储液空间103作出规定的容器102、插入在容器102的一端侧形成的开口部102a中的阀壳体107、与阀壳体107的一端侧相连的橡胶保持件壳体111、以及具有与橡胶保持壳111相连的喷嘴口106的储液筒基座112。容器102可以是圆筒状、纺锤状、扁平筒状或方筒状等各种形状。储液筒基座112与储液筒喷嘴口106为一体成形的成形品，储液筒喷嘴口106从储液筒基座114向外方延伸出来。在该基座112/喷嘴口106的一体成形品与容器开口部102a的端部之间被橡胶填料105密封。

储液筒喷嘴口106包括：喷嘴口本体106b、阀门108、中栓107、压缩弹簧110及密封环11A。在喷嘴口本体106b的内周设置有作为插入式连接件要素的两个突起130。在喷嘴口本体106b的内部流路中插入有阀门108的针杆(阀杆)108b。中栓107包围阀门108的阀体108f，规定出了阀室空间109。压缩弹簧110朝阀座104a的方向对阀体108f进行施力。密封环11A被保持在阀体108f的保持槽108h中，被压缩弹簧110的施力推压在阀座104a上。密封环11A为异形截面(大致三角形截面)。若将密封环11A从阀座104a强行拉开，则液体流入口106c打开，液体朝着液体输出口106a流动。

橡胶保持件壳体111可装拆地被螺纹旋合在储液筒基座112的喷嘴口部的内侧。阀壳体107可装拆地被螺纹旋合在大致相同直径的橡胶保持件壳体111的上端。阀壳体107及橡胶保持件壳体111由薄壁的树脂(例如PEEK)构成，具有一定程度的可挠性。另一方面，由于喷嘴口106及储液筒基座112需要具有一定程度的刚性，因此比壳体107、111壁厚。

如图6A和图6B所示，作为弹性保持件的橡胶保持件125在上部125a与下部125b的中间具有蛇腹部125c。该蛇腹部125c具有环状或螺旋状的凹凸，以在压缩变形后也可确保供液体流通的流路。这样，甲醇液体经由蛇腹部125c迅速且顺畅地流通，可在没有漏液的情况下在短时间内注入液体。橡胶保持件125由硬度被规定在期望值范围内的不可塑的合成橡胶制成。当电池本体侧的输液部121与橡胶保持件的前端部125a抵接时，前端部125a可通过弹性变形(压缩)而使喷嘴口106变位。

在对其进行装配时，将阀体108f在受到弹簧110施力的状态下装入壳体107中，并将橡胶保持件125的凸缘部嵌合到壳体111的凹部中，将阀壳体107拧入橡胶保持件壳体111中，将壳体111的凸缘嵌合到与储液筒基座112粘结的橡胶填料105上，再将壳体111拧入基座112，最后将基座112粘结、及/或铆接、及/或螺纹旋合到容器开口102a中。

阀门108包括：从阀体108f的前端部(图中的下侧)延伸出来的针杆108b、以及从阀体108f的后端部(图中的上侧)延伸出来的导向销108a。针杆108b可升降地被插入在喷嘴口106的流路内。针杆108b的长度与喷嘴口106的流路的全长几乎一样。但最好是在未将储液筒101与电池本体100相连的未使用状态下针杆的前端108c从喷嘴口的液体输出口106a稍微缩进的长度。这是因为，这样可具有如下效果：可避免针杆前端108c受损，并可防止垃圾等异物从液体输出口106a进入喷嘴口流路内，还可防止阀门不小心打开。

导向销108a从阀体108f的后端部朝容器2的方向延伸出来，经壳体107的上部中央的孔107c向储液空间103内突出。在阀壳体的上板107a上设有多个开口的连通孔107d，液体燃料可经由这些连通孔107c、107d从储液空间103流入阀室空间109内。

制动件108d设置在阀体108f的后端部，对阀体108f在轴向(Z方向)上可移动的上升行程量作出规定。即，当大于压缩弹簧110施力的力作用在阀体108f上时，密封环11A被从阀座111a拉开，液体流入口开放，阀室空间109与喷嘴口的液体输出口106a连通，但不会使阀体108f无限制上升，在制动件108d与阀壳体的上板107a抵接时，阀体108f的上升停止。

压缩弹簧110使用的是与上述第1实施形态的弹簧实质上相同的弹簧。压缩弹簧110的一端被固接在阀壳体的上板107a的内表面上，另一端被固接在阀体108f的小凸缘上。

密封环11A由相对高浓度甲醇液体不会产生膨润和溶析的不可塑的合成橡胶或弹性体构成，是截面呈大致三角形的异形截面O形圈。该异形截面密封环11A被嵌合在形成于阀体108f的小凸缘下部的保持槽中。

下面对燃料电池本体侧的注入口部120进行说明。

注入口部120包括：在输液入口120a的中央突出的输液部121、与输液部121一体形成的阀壳体122、具有与燃料容器(未图示)连通的多个孔123a的下部件123、阀门126、对阀门126施力的压缩弹簧127、被保持在阀门126的保持槽中的密封环28A、以及作为插入式连接件要素的多个槽160。阀壳体122被拧入燃料电池本体100的凹部，其整个都被埋入燃料电池本体中。在燃料电池本体100的内部设置有未图示的燃料容器，由下部件123和中间部件122规定的阀室空间129经由孔123a与燃料容器连通。

在注入口部的输液部121的外周面上形成有以180°绕轴心分开配置的两个槽160。这两个槽160作为插入式连接件要素而起作用，按与阴型储液筒喷嘴口106的两个突起130分别能嵌合的位置和形状而形成。

阀门126包括导向销126a、针杆126b、制动件126d、压缩弹簧127、密封环28A以及阀座122a。在密封环28A被推压在阀座122a上的状态下，阀室空间129与输液部121遮断。当来自喷嘴口侧的推入力大于压缩弹簧127的施力时，密封环28A被从阀座122a拉开，使阀室空间129与输液部121连通。

针杆126b从阀门126的上部朝输液部121的方向延伸出来。针杆126b的主要部周围被输液部121包围。针杆的前端部126c形成为凹状，可与储液筒喷嘴口侧阀门的凸状的针杆前端部108c嵌合。当使针杆108b、126b之间对碰时，若对碰面积小，则有时会在错位的状态下被推压而无法确保流路。为了防止针杆108b、126b的错位，将储液筒喷嘴口侧的针杆前端部108c形成为凹状，而将注入口部侧的针杆前端部126c形成为凸状，使两者可靠地卡合。

导向销126a经由下部件123的连通孔123c朝燃料容器(未图示)的方向突出。制动件126d被设置在阀体126f的后端部，对阀体126f在轴向上可移动的上升行程量作出规定。即，当在阀体126f上施加了大于压缩弹簧127施力的力时，密封环28A被从阀座122a拉开，使阀室空间129与输液部121连通，但不会使阀体126f无限制上升，在制动件126d与下部件123的底部抵接时，阀体126f的上升停止。

如图15所示，在针杆108b、126b及导向销108a、126a的外周沿着长轴形成有槽状凹部38，在与喷嘴口106的内周壁等之间分别形成有可供液体燃料流通的流路。对于面向便携式设备的连接件，由于需要将整体制作得较小，因此很难确保流路。因此，除了连通孔107d、123a外，在这些阀门要素108a、108b、126a、126b上分别形成用于构成流路的槽或凹口，弥补流路的不足。

下面参照图17及图18对将液体燃料从阴型储液筒注入电池本体的阳型注入口部内时的动作进行说明。

将储液筒喷嘴口106插入注入口部的输液入口120a中、使喷嘴口侧的突起130与注入口部侧的槽160嵌合、在使喷嘴口106沿轴向直线移动后进行沿周向的移动。在此位置，喷嘴口106的前端成为与橡胶保持件的前端部125a抵接的状态(在将喷嘴口插入了2.7mm时，橡胶保持件与输液部接触)。

接着，若将喷嘴口106沿轴向(及周向)稍微推入，则橡胶保持件前端部125a弹性变形(压缩)，储液筒侧阀门的针杆前端108c与注入口部侧阀门的针杆前端126c抵接(在将橡胶保持件压缩了0.5mm时，阀门的针杆之间相互接触)。

若将喷嘴口106沿轴向(及周向)继续推入，则橡胶保持件125整体受到压缩，并克服压缩弹簧127的施力将阀体126f整个推下，密封环28A离开阀座122a。当一直推入到制动件126d与注入口部下部件123的底板抵接的下死点时，电池本体侧的阀门126完全打开(在将橡胶保持件压缩了1.0mm时，电池本体侧阀门全开)。

若将喷嘴口106沿轴向继续推入，则克服压缩弹簧110的施力而将阀体108f整个推上，密封环11A离开阀座111a。当一直推入到制动件108d与阀壳体的上板107a抵接的上死点时，如图18所示，储液筒侧的阀门108完全打开(在将橡胶保持件压缩了1.5mm时，储液筒侧阀门全开)。

这样，通过推入储液筒喷嘴口106，橡胶保持件125弹性变形，两个阀门108、126一起打开，液体燃料可从储液筒侧向电池本体侧流通。储液筒侧的阀门108和电池本体侧的阀门126哪一个先打开、即阀门的开闭顺序依赖于对各阀体施力的压缩弹簧110、127的弹簧系数的大小。如本实施形态，在储液筒侧的压缩弹簧110的弹簧系数大于电池本体侧的压缩弹簧127的弹簧系数时，电池本体侧的阀门126先打开，储液筒侧的阀门108后打开。相反，若使电池本体侧的压缩弹簧127的弹簧系数大于储液筒侧的压缩弹簧110的弹簧系数，则储液筒侧的阀门108先打开，电池本体侧的阀门126后打开。

下面参照图19A～图26D对储液筒与燃料电池的互换性的各种形态进行说明。

(第5实施形态)

在本实施形态中，以两种燃料电池与两种储液筒之间的互换性为例进行说明。如图19A及图19B所示，将电池本体侧的注入口部20C1、20C2作成阴型，将小突起30S或大突起30L分别设置在阴型注入口部20C1、20C2的内周。或者，如图19C及图19D所示，将储液筒侧的喷嘴口6C1、6C2作成阳型，将宽度较小的槽60S或宽度较大的槽60L分别设置在各阳型储液筒喷嘴口6C1、6C2的外周。

图19D的储液筒喷嘴口6C2可与图19A的注入口部20C1及图19B的注入口部20C2中的任一个相连(具有互换性)。与此相对，图19C的储液筒喷嘴口6C1虽然可与图19A的注入口部20C1相连，但无法与图19B的注入口部20C2相连(没有互换性)。

这样，可使高浓度甲醇液体不会被不小心地注入只能由低浓度甲醇液体驱动的燃料电池中。即，若在由低浓度甲醇(5％或30％的浓度)驱动的电池本体上采用图19B的注入口部20C2，在高浓度甲醇(100％或64％的浓度)的储藏容器上采用图19C的储液筒喷嘴口6C1，则由于两者之间没有互换性，因此可将因补充燃料失误而引起的电池本体的故障事故防患于未然。

(第6实施形态)

在本实施形态中，与上述一样，以两种燃料电池与两种储液筒之间的互换性为例进行说明。如图20A及图20B所示，将电池本体侧的注入口部20D1、20D2作成阳型，将宽度较小的槽160S或宽度较大的槽160L分别设置在注入口部20D1、20D2的外周。另外，如图20C及图20D所示，将储液筒侧的喷嘴口6D1、6D2作成阴型，将小突起30S或大突起30L分别设置在储液筒喷嘴口6D1、6D2的内周。

图20C的储液筒喷嘴口6D1可与图20A的注入口部20D1及图20B的注入口部20D2中的任一个相连(具有互换性)。与此相对，图20D的储液筒喷嘴口6D2虽然可与图20B的注入口部20D2相连，但无法与图20A的注入口部20D1相连(没有互换性)。

这样，可使高浓度甲醇液体不会被不小心地注入只能由低浓度甲醇液体驱动的燃料电池中。即，若在由低浓度甲醇(5％或30％的浓度)驱动的电池本体上采用图20B的注入口部20D2，在高浓度甲醇(100％或64％的浓度)的储藏容器上采用图20D的储液筒喷嘴口6D2，则由于两者之间没有互换性，因此可将因补充燃料失误而引起的电池本体的故障事故防患于未然。

(第7实施形态)

在本实施形态中，以三种燃料电池与三种储液筒之间的互换性为例进行说明。如图21A、图21B、图21C所示，将电池本体侧的注入口部20E1、20E2、20E3作成阴型，每次从小突起30S和大突起30L中选择两个设置在各个注入口部20E1、20E2、20E3的内周。另外，如图22A、图22B、图22C所示，将储液筒侧的喷嘴口6E1、6E2、6E3作成阳型，每次从宽度较小的槽60S和宽度较大的槽60L中选择两个设置在各个储液筒喷嘴口6E1、6E2、6E3的外周。两个突起在电池本体注入口部以180°轴对称地分开配置，两个槽在储液筒喷嘴口上以180°轴对称地分开配置。

图22C的储液筒喷嘴口6E3可与图21A、图21B及图21C的注入口部20E1、20E2、20E3中的任一个相连(具有互换性)。与此相对，图22B的储液筒喷嘴口6E2虽然可与图22A的注入口部6E1和图22B的注入口部6E2相连(具有互换性)，但无法与图22C的注入口部6E3相连(没有互换性)。另外，图22A的储液筒喷嘴口6E1仅可与图22A的注入口部6E1相连，而无法与图22B的注入口部6E2和图22C的注入口部6E3相连(没有互换性)。

(第8实施形态)

在本实施形态中，以四种燃料电池与四种储液筒之间的互换性为例进行说明。如图23A、图23B、图23C及图23D所示，将电池本体侧的注入口部20F1、20F2、20F3、20F4作成阴型，每次从小突起30S和大突起30L中选择两个设置在各个注入口部20F1、20F2、20F3、20F4的内周。另外，如图24A、图24B、图24C及图24D所示，将储液筒侧的喷嘴口6E1、6E2、6E3、6E4作为阳型，每次从宽度较小的槽60S或宽度较大的槽60L中选择两个设置在各个储液筒喷嘴口6E1、6E2、6E3、6E4的外周。在该例中，使两个突起及两个槽相对于中心轴分别呈非对称配置。

图24D的储液筒喷嘴口6F4可与图23A～图23D的注入口部20F1、20F2、20F3、20F4中的任一个相连(具有互换性)。与此相对，图24C的储液筒喷嘴口6F3虽然可与图23A的注入口部20F1和图23C的注入口部20F3相连(具有互换性)，但无法与图23B的注入口部20F2和图23D的注入口部20F4相连(没有互换性)。图24B的储液筒喷嘴口6F2虽然可与图23A的注入口部20F1和图23B的注入口部20F2相连(具有互换性)，但无法与图23C的注入口部20F3和图23D的注入口部20F4相连(没有互换性)。图24A的储液筒喷嘴口6F1仅可与图23A的注入口部20F1相连，而无法与图23B～图23D的注入口部6F2、6F3、6F4相连(没有互换性)。

与上述第7实施形态的对称配置的槽/突起的组合相比，本实施形态的非对称配置的槽/突起的组合变化较多，不仅可用于甲醇浓度的识别，还可与甲醇和其它液体燃料之间的识别组合，或也可与制造商的识别组合使用。

(第9实施形态)

在本实施形态中，以四种燃料电池与四种储液筒之间的互换性为例进行说明。如图25A、图25B、图25C、图25D所示，将电池本体侧的注入口部20G1、20G2、20G3、20G4作成阴型，每次从小突起30S和大突起30L中选择三个设置在各个注入口部20G1、20G2、20G3、20G4的内周。如图26A、图26B、图26C、图26D所示，将储液筒侧的喷嘴口6G1、6G2、6G3、6G4作成阳型，每次从宽度较小的槽60S和宽度较大的槽60L中选择三个设置在各个储液筒喷嘴口6G1、6G2、6G3、6G4的外周。在该例中，使三个突起在电池本体注入口部以120°轴对称地分开配置，三个槽在储液筒喷嘴口上以120°轴对称地分开配置。

图26D的储液筒喷嘴口6G4可与图25A～图25D的注入口部20G1、20G2、20G3、20G4中的任一个相连(具有互换性)。与此相对，图26C的储液筒喷嘴口6G3虽然可与图25A～图25C的注入口部20G1、20G2、20G3相连(具有互换性)，但无法与图25D的注入口部20G4相连(没有互换性)。图26B的储液筒喷嘴口6G2虽然可与图25A的注入口部20G1和图25B的注入口部20G2相连(具有互换性)，但无法与图25C的注入口部20G3和图25D的注入口部20G4相连(没有互换性)。另外，图26A的储液筒喷嘴口6G1仅可与图25A的注入口部20G1相连，而无法与图25B～图25D的注入口部20G2、20G3、20G4中的任一个相连(没有互换性)。

这样，采用本发明，即使是在使用者不知道燃料电池侧可使用的液体燃料的成分和浓度的场合，或是对收容于储液筒内的液体不清楚的场合，使用者也可通过试着将储液筒的喷嘴口插入燃料电池本体的注入口部内实际操作一次、或通过观察在储液筒喷嘴口及电池本体注入口部形成的槽和突起作一比较，就可容易地识别是否是可使用的液体燃料。

在上述实施形态中对用于将甲醇等液体燃料从储液筒注入燃料电池的容器中的充液系统的场合进行了说明，但本发明并不仅限于此，在用于从储液筒向燃料电池的固体电解质膜补充水的注水系统中也可应用本发明。通过使用注水系统注入适量的水，即使是在发电动作停止后长期放置燃料电池的场合，也可对燃料电池内的固体电解质膜进行加湿，因此可容易地使燃料电池再启动。此外，在进行了发电动作后，因发电反应而生成水，发电动作因高浓度燃料而继续进行，因此在储液筒内准备的水量与液体燃料的量相比只需很少的量即可足够。

在上述实施形态中对仅供给液体燃料的充液系统的场合进行了说明，但本发明并不仅限于此，在可兼用于注入液体燃料及水两者的充液系统中也可应用本发明。即，也可以将储液筒的内部分隔成两个室，在其中一个室内收容液体燃料，在另一个室内收容水，从分开设置在储液筒本体上的喷嘴口向燃料电池本体分开供给液体燃料或水。但是，在这种场合，燃料电池本体侧的注入口部也需要分开设置成液体燃料用或水用。

本发明可应用于向作为手机、便携式音频播放机、笔记本电脑、便携式游戏机等移动设备的内置电源使用的小型燃料电池安全地注入高浓度甲醇等液体。尤其是在使用一个储液筒可能被用于多个设备的附属型储液筒的场合，其效果较大。

本发明中使用的液体燃料并不限定于甲醇燃料，例如也可以是乙醇溶液或纯乙醇等乙醇燃料、丙醇溶液或纯丙醇等丙醇燃料、乙二醇溶液或纯乙二醇等乙二醇燃料、二甲醚、甲酸、或其它液体燃料。总之是收容适合于燃料电池的液体燃料。

采用本发明，谁都可以在没有漏液的情况下简单、安全且可靠地使储液筒与燃料电池的注入口部相连，将液体燃料等注入燃料电池容器内。另外，采用本发明，即使是在使用者不知道燃料电池侧可使用的液体燃料的成分和浓度的场合，或是对收容于储液筒内的液体不清楚的场合，使用者也可通过试着将储液筒的喷嘴口插入燃料电池本体的注入口部内实际操作一次、或通过观察在储液筒喷嘴口及电池本体注入口部形成的槽和突起作一比较，就可容易地识别是否是可使用的液体燃料。

尤其是在一个储液筒被用于多个设备的可能性较高的附属型储液筒中，从互换性和防止误用的观点出发提供了极其有效的装置。

Claims (23)

1.一种燃料电池的充液装置，将储液筒喷嘴口插入燃料电池本体的注入口部，在将该喷嘴口压入后该喷嘴口的阀门和注入口部的阀门一起打开，经由该喷嘴口及注入口部将液体从储液筒注入燃料电池内，其特征在于，包括：

突起，设置在所述注入口部或所述储液筒喷嘴口的任一方；以及

槽，以与所述突起嵌合的形态形成在所述注入口部或所述储液筒喷嘴口的任一方，在将所述储液筒喷嘴口插入所述注入口部时与所述突起嵌合，且在将所述储液筒喷嘴口推入后对所述突起沿轴向进行引导，

通过使所述储液筒喷嘴口的突起或槽的数目、形状及位置中的至少一种不同，特意对收容在内部的液体分别作出规定，可相互识别所述储液筒。

2.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，可根据所述突起或槽的数目、形状及位置中的至少一种来识别收容在所述储液筒内的液体的种类及浓度。

3.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，作为使所述突起或槽的形状不同的方法，可改变单个或多个突起或槽的周向宽度。

4.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，作为使所述突起或槽的位置不同的方法，可使多个突起或槽相对所述储液筒喷嘴口的中心轴呈对称或非对称配置。

5.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，所述储液筒喷嘴口为具有所述槽的阳型，所述注入口部为具有所述突起的阴型。

6.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，所述储液筒喷嘴口为具有所述突起的阴型，所述注入口部为具有所述槽的阳型。

7.如权利要求5所述的充液装置，其特征在于，所述突起设置在所述注入口部的内周，且所述槽形成在所述储液筒喷嘴口的外周。

8.如权利要求6所述的充液装置，其特征在于，所述突起设置在所述储液筒喷嘴口的外周，且所述槽形成在所述注入口部的内周。

9.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，所述槽在轴向上对所述突起进行引导，并引导所述突起沿周向变位，以将所述储液筒喷嘴口锁定在所述注入口部。

10.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，在所述槽的末端附近还具有从所述槽的侧周壁突出、沿着所述槽被引导的所述突起可跨过的小突起。

11.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，所述注入口部及所述储液筒喷嘴口与液体接触的液体接触部由树脂制成，所述注入口部及所述储液筒喷嘴口不与液体接触的非液体接触部由比所述树脂坚硬的材料制成。

12.如权利要求11所述的充液装置，其特征在于，所述非液体接触部由对所述液体具有耐腐蚀性的金属或合金制成。

13.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，所述槽由在所述注入口部或所述储液筒喷嘴口上的绕轴心分开配置的多个槽构成，末端相对起始端沿着所述注入口部的内周或所述储液筒喷嘴口的外周在周向上旋转变位45°～90°。

14.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，所述槽在从侧方的二维投影面中的形状是L字形、逆L字形、J字形、逆J字形、斜向直线中的任一种。

15.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，所述注入口部还具有弹性保持件，该弹性保持件设置在所述突起或所述槽的后方，在将所述储液筒喷嘴口插入所述注入口部时与该喷嘴口的前端部抵接，且在将该喷嘴口沿轴向压入后可在保持密封性的同时进行弹性变形。

16.如权利要求15所述的充液装置，其特征在于，所述弹性保持件形成为可伸缩的蛇腹形状。

17.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，还具有在所述储液筒喷嘴口的阀门的阀体上形成的锥状保持槽、以及被该保持槽保持的异形截面的密封环。

18.如权利要求1所述的充液装置，其特征在于，还具有第一针杆及第二针杆，所述第一针杆被配置在所述储液筒喷嘴口的流路内，具有凸状或凹状的前端部，所述第二针杆被配置在所述注入口部的流路内，具有可与所述第一针杆的前端部嵌合的凹状或凸状的前端部。

19.如权利要求18所述的充液装置，其特征在于，所述第一及第二针杆分别具有沿长轴方向延伸的槽状的凹口，在所述第一针杆的凹口与所述储液筒喷嘴口的内周壁之间形成可供液体流通的第一流路，在所述第二针杆的凹口与所述注入口部的内周壁之间形成可供液体流通的第二流路。

20.一种燃料电池，为了补充液体燃料，具有供燃料储液筒的喷嘴口插入的注入口部，其特征在于，具有插入式连接件要素，该要素设置在规定所述注入口部的内周壁上，在将所述燃料储液筒的喷嘴口插入所述注入口部时成为与该喷嘴口的外周嵌合的状态，且在将该喷嘴口沿轴向压入后对该喷嘴口进行引导。

21.如权利要求20所述的燃料电池，其特征在于，所述插入式连接件要素是在轴向及周向上对所述喷嘴口引导的至少一个槽或突起。

22.一种燃料储液筒，为了补充液体燃料，具有可插入燃料电池的注入口部内的喷嘴口，其特征在于，具有插入式连接件要素，该要素设置在所述喷嘴口的外周壁上，在将所述喷嘴口插入所述燃料电池的注入口部时成为与该注入口部的内周嵌合的状态，且在将所述喷嘴口沿轴向压入后被所述注入口部引导。

23.如权利要求22所述的燃料储液筒，其特征在于，所述插入式连接件要素是在轴向及周向上对所述注入口部进行引导的至少一个槽或突起。

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