CN101678942B - 液体箱、用于液体箱的管状结构、燃料电池以及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使当箱体被倾斜至任何角度时也能将内部液体吸出至最后一滴的液体箱和用于液体箱的管状结构。该管状结构(40)具有从箱本体(30)中的特定位置(41A)向箱本体(30)的顶点、边或面的方向延伸的管路(41)。管路(41)的端部与箱本体(30)的顶点、边或面接触并具有液体入口(41B)。由于入口(41B)限于管路(41)的端部，因此箱本体(30)中的液体流动具有一定的方向性，即，液体仅通过入口(41B)进入到管路(41)中，被输送至特定位置(41A)，并且被抽吸到外部。在管状结构(40)中，设置具有液体通过的空隙的内部结构(45)，如多孔体。空隙具有借助其能够使液体通过毛细管力从入口(41B)抽吸到特定位置(41A)的平均孔径，从而可以抑制流路阻力的增加。

Description

液体箱、用于液体箱的管状结构、燃料电池以及电子装置

技术领域

本发明涉及一种适合于燃料电池的液体箱和用于液体箱的管状结构、使用它们的燃料电池以及包含这样的燃料电池的电子装置。 

背景技术

燃料电池系统通常在内部具有存储燃料的箱体。在安装在便携式装置上的燃料电池系统的燃料箱中，即使当箱体被倾斜任何角度时也要求将箱体中的液体吸出至最后一滴。为了满足这样的要求，过去，例如，如图12所示，使用了具有其中液体燃料121封入袋状容器120A中，并且用长方体形状的外壳120B覆盖该容器的双重结构(双层结构)的燃料箱120等。然而，在该方法中，随着燃料被抽吸，容器逐渐缩小。因此，需要将燃料吸出至最后一滴的较大吸入压力，这导致燃料实际上不能被最后用尽的问题。而且，由于由袋状容器120A和外壳120B构成的双重结构，因此存在产生死空间(死区)122的问题。 

例如，在专利文献1中，给出了在容器中设置由多孔材料构成的X形抽吸结构，并且液体燃料通过毛细管作用被抽吸的描述。 

专利文献1：日本未审查专利申请公开第2005-539364号(权利要求1、权利要求157和图25) 

发明内容

然而，在现有的抽吸结构中，液体等能够进入并流出多孔材料的任何面，并且液体入口没有特别限制。在液体燃料的残留量较小的情况下，液体燃料聚集在底部的顶点、边或面处。然而，在现有的抽吸结构中，由于空气通过多孔材料的侧面引入，因此聚集在顶点、边或面处的液体燃料的液面(liquid level)不能充分地处于负压之下。这导致液体燃料不能被吸出至最后一滴的问题。 

考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种即使当箱体被倾斜任何角度时也能将内部的液体抽出至最后一滴的液体箱和用于液体箱的管状结构、使用它们的燃料电池以及包含这样的燃料电池的电子装置。 

本发明的液体箱包括液体被封入其中的箱本体(tank body)；以及管状结构，其设置在箱本体中，并具有从箱本体中的特定位置向两个以上的顶点、边或面的方向延伸的多个管路，其中，多个管路中的每一端部(前端，end)与箱本体的顶点、边和面之一接触并设置有液体入口。 

本发明的用于液体箱的管状结构设置在液体被封入其中的箱本体中，并且具有从箱本体的特定位置向两个以上的顶点、边或面延伸的管路。管路的端部与箱本体的顶点、边或面接触并具有液体入口。 

本发明的燃料电池包括发电部和燃料箱。燃料箱由本发明的上述液体箱构成。 

本发明的电子装置包括燃料电池，该燃料电池包括发电部和燃料箱。该燃料箱由本发明的上述液体箱构成。 

在本发明的液体箱或本发明的用于液体箱的管状结构中，液体入口仅限制在管路的端部。因此，箱本体中的液体的流动具有一定的方向性，即，液体仅通过入口进入管路中，被运输到箱本体中的特定位置，并且被抽吸至箱本体的外部。如果箱本体中的液体减少，则在顶点、边和面之一中存在的液体通过与这样的顶点、边和面之一接触的管路的端部的入口进入。 

在本发明的燃料电池中，包括本发明的上述液体箱。因此，液体燃料确实被吸出至最后一滴。因此，在包括燃料电池的电子装置中，可以改善液体燃料的利用效率，并且可以改善便利性。 

根据本发明的液体箱或本发明的用于液体箱的管状结构，液体的入口设置在管路的端部。因此，液体流动的方向变得恒定，并且即使液体量变小，液体也确实被吸出。因此，即使当箱本体被倾斜任何角度，箱本体中的燃料也能够被吸出至最后一滴。尤其是，本发明适合于安装在便携式电子装置上的燃料电池。在这种情况下，可以改善液体燃料的利用效率，并且可以改善装置的便利性。 

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的电子装置的构成的示图。 

图2是示出了图1所示的燃料电池的结构的剖视图。 

图3是示出了图2所示的燃料箱的外观的透视图。 

图4是示出了图3所示的燃料箱的内部结构的实例的剖视图。 

图5是示出了图4所示的管状结构的实例的透视图。 

图6是示出了管状结构的另一实例的透视图。 

图7是示出了管状结构的又一实例的透视图。 

图8是示出了图3所示的燃料箱的内部结构的另一实例的剖视图。 

图9是示出了图5所示的管状结构的实例的分解透视图。 

图10是用于说明与现有的燃料箱相比，如1所示的燃料箱的吸入压力的变化的示图。 

图11是示出了根据本发明的变形例的箱本体和管状结构的结构的分解透视图。 

图12是示出了现有的燃料箱的实例的剖视图。 

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施方式。 

图1示出了包括根据本发明的实施方式的燃料电池的电子装置的构成。例如，电子装置1是诸如移动电话和个人数字助理(PDA)的移动装置或诸如笔记本式个人计算机(PC)的便携式电子装置。由燃料电池2产生的电能被供给至外部电路3。 

图2示出了燃料电池2的结构。燃料电池2包括多个(例如，3个)单位电池(unit cell)10A～10C串联电连接的发电部10以及容纳液体燃料21(例如，甲醇水)的燃料箱20。 

单位电池10A～10C分别例如是通过甲醇与氧之间的反应进行发电的直接甲醇型燃料电池。单位电池10A～10C具有通过其间的电解质膜11彼此相对布置的燃料电极12和氧电极13。 

电解质膜11由例如具有磺酸酯基(-SO₃H)的质子传导性材料制成。质子传导性材料的实例包括聚全氟烷基磺酸酯类质子传导性材料(例如，由Du Pont公司制造的“Nafion”(注册商标))，如聚酰亚胺磺酸酯的烃类质子传导性材料，以及富勒烯类质子传导性材料。 

燃料电极12和氧电极13具有包括诸如铂(Pt)和钌(Ru)的催化剂的催化剂层形成在由例如碳纸制成的集电体上的结构。催化剂层由其中负载催化剂的诸如炭黑的支持体(support)分散在聚全氟烷基磺酸酯类质子传导性材料等中的物质制成。空气供给泵(未示出)可以连接至氧电极。此外，空气，即氧气可以通过自然换气供给。 

图3示出了燃料箱20的外观，而图4示出了燃料箱20的内部。燃料箱20具有例如液体被封入其中的箱本体30以及设置在箱本体30内的管状结构40。此外，箱本体30具有空气入口51。入口51设置有逆流防止机构52，以限定空气和液体燃料21向一个方向流动到箱本体30内。 

箱本体30具有例如长方体形状，并且由诸如铝(Al)的金属材料制成。箱本体30的外壳31设置有开口32用于注入和吸出液体燃料21。 

管状结构40具有从箱本体30内的特定位置41A向箱本体30的两个以上的顶点、边或面的方向延伸的管路41。管路41的端部与箱本体30的顶点、边或面接触，并且具有液体燃料21的入口41B。从而，在燃料箱20中，甚至当箱本体30被倾斜至任何角度时，箱本体30中的液体燃料21也可以被吸出至最后一滴。 

在如上所述箱本体30为长方体形状的情况下，优选的是，例如，如图5所示，管路41从特定位置41A向箱本体30的8个顶点的方向延伸，并且管路41的端部与箱本体30的8个顶点接触。尤其是，在箱本体30以扁平长方体形状，即，厚度方向上的四个边z的长度短于宽度方向上的四个边x的长度以及高度方向上的四个边y的长度的长方体形状的情况下，优选的是，例如，如图6所示，管路41沿朝向厚度方向的四个边z的方向延伸，并且管路41的端部与箱本体的厚度方向上的四个边z接触。从而，能够消除方位依存性，并且可以用来解决真正意义上的任何角度，即，可以解决任何倾侧角(roll angle)(前后轴的旋转角)、任何俯仰角(倾斜角，pitch angle)(左右轴的旋转角)以及任何偏航角(垂直轴的旋转角)。 

此外，箱本体30可以具有如图7所示的圆筒形状，即，可以为具有两个端面33A和33B以及位于两个端面33A与33B之间的侧面33C的形状。除了圆形之外，两个端面33A和33B还可以为包括诸如椭圆形的曲线的形状，或者为多边形的形状。侧面33C的纵向方向上的尺寸L充分长于两个端面33A和33B的直径或最大宽度W。开口32和逆流防止机构52可以设置在两个端面33A和33B之一上，或者可以设置在侧面33C上。 

在箱本体30为如上的圆筒形形状的情况下，例如，管路41可以从特定位置41A向箱本体30的两个端面33A和33B的方向延伸，并且管路41的端部可以与箱本体30的两个端面33A和33B接触。从而，同样可以消除方位依存性。管路41的端部优选与端面33A和33B的中心接触。在这种情况下，与在如上所述的长方体箱本体30的情况中一样，管路41可以具有八方向分支结构或四方向分支结构。 

作为管路41的起点的特定位置41A优选位于箱本体30的中心位置。从而，所有管路41在所有方向的距离可以彼此相等，这有利于解决方位依存性。特定位置41A设置有连接孔42，以强制通过注射器等吸出液体燃料21。期望连接孔42设置有在通过开口32将诸如注射器的针60连接至连接孔42中作为连接导向件(attachment guide)的部件(未示出)。

管路41由例如一个管构成，并且具有这样的内径，通过该内径液体燃料21能够通过毛细管力从入口41B抽吸至特定位置41A。具体地，在特定位置41A位于箱本体30的中心位置的情况下，管路41的半径r满足数学公式1。 

(数学公式1) 

SQR(x²+y²+z²)＜4γcosθ/rρg 

[0042] H1＝2γcosθ/rρg 

[0043] H2＝SQR(x²+y²+z²)/2 

在该公式中，SQR(a)表示a的平方根；x、y和z表示箱本体30的各边的长度(m)；H1表示在圆筒形管的情况下通过毛细管力液面上升的高度(m)；γ表示液体的表面张力(N/m)；θ表示接触角；r表示管的半径(m)；ρ表示液体的密度(kg/m³)；g表示重力加速度(9.8m/s²)；而H2表示在燃料箱20中必要的液面升高的高度(m)。 

数学公式1的第二公式表示在管路41由圆筒形管构成的情况下通过毛细管力液面升高的高度H1。数学公式1的第三公式表示燃料箱20中必要的液面升高的高度H2。即，为了通过针60将液体燃料21从特定位置41A吸出至箱本体30的外部，液体燃料21 的液面应当通过毛细管力从入口41B上升至至少特定位置41A。因此，在箱本体30以长方体形状的情况下，燃料箱20中必要的液面升高的高度H2是从箱本体30的顶点到特定位置41A，即，箱本体30的中心位置的距离。因此，在满足H2＜H1的条件下，即，在满足数学公式1的第一公式的条件下，有必要选择箱本体30的尺寸或管路41的材料，以及选择管路41的内径。不用说，在特定位置41A并不位于箱本体30的中心位置的情况下，用于获得高度H2的数学公式1的第三公式是不同的。 

在管路41由一个管构成的情况下，管路41的材料和内径可以通过将大致的尺寸和大致的物理值代入数学公式1的第一公式中而获得。例如，已经发现，其中箱本体30的尺寸x、y和z分别是18mm×34mm×5.5mm，并且代入γ＝21N/m、θ＝30度和ρ＝0.79g/cm³的值作为大致的物理值的情况下，管路41的半径r应当为242μm以下。即，已经发现，管路41应当由具有良好的润湿特性具有约30度的接触角的材料制成，并且内径应小于484μm。 

然而，484μm的内径是非常小的值，如果尝试在该内径下强制抽吸液体燃料，则流路阻力高，并且需要相当大的吸入压力。为了解决这样的问题，例如，管路41可以由通过捆扎具有484μm的内径的多个管获得的细管束构成，或者可以由具有约484μm以下的平均孔径的多孔体、海绵材料、泡沫或纤维状材料(在下文中称作“泡沫等”)构成。此外，严格地说，管的内径不能用泡沫等的平均孔径替换，但是认为讨论近似值不会产生问题。此外，在管与泡沫等之间存在另一较大差异。管仅在两端面上具有液体的入口和出口。同时，在泡沫等中，液体的入口和出口可通过其任何面获得，并且流动方向不是恒定的。此处的泡沫等起代替管的作用。因此，重要的是，覆盖泡沫等的侧面，即，用泡沫等填充管路41，使得可以以与管中相同的方式仅在两个端面上获得液体的入口和出口。 

图8和图9示出了基于上述技术构思的管状结构40的内部结构的实例。管状结构40具有其中一对由不锈钢(例如，SUS304)等制成的X形半分件43A和43B层叠并通过粘合剂(未示出)粘结的结构。半分件43A和43B分别设置有槽44A和44B，其彼此对准以构成管路41。 

在管状结构40的内部，设置了具有液体燃料21通过的空隙的内部结构45，诸如多孔体、海绵材料、泡沫、纤维状材料以及细管束。内部结构45中的空隙具有这样的平均孔径，通过其液体燃料21能够通过毛细管力从入口41B抽吸至特定位置41A。具体地，对于在管路41由一个管构成的情况下的半径r，内部结构45的平均孔径满足类似于数学公式1的要求。从而，在燃料箱20中，管路41能够较厚，可以抑制流路阻力的增加，可以增加液体燃料21的吸入速率或吸入量，并且可以降低液体燃料21的吸入压力。内部结构45可以是多孔体、海绵材料、泡沫、纤维状材料以及细管束之一，或者可以是它们的混合物。 

内部结构45由对液体燃料21具有良好的润湿特性的材料，即，液体燃料21的接触角θ小于90度的材料制成。基于数学公式1的第一公式，为了获得管的半径r的正值，接触角θ应小于90度(在θ＞90的情况下，导致cosθ＜0)，并且内部结构45的平均孔径同样应满足类似于管的半径r的那些要求。顺便提及，基于数学公式1的第一公式，为了增加箱本体30的尺寸，内部结构45的较小的孔径是更好的，并且更高的润湿特性是更好的。 

作为内部结构45的材料，例如，天然纤维，动物纤维，聚缩醛，丙烯酸树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯树脂，诸如尼龙的聚酰胺树脂，诸如聚氨酯、聚丙烯和聚乙烯的聚烯烃类树脂，聚乙烯化合物(polyvinyl)，聚碳酸酯，聚醚树脂，聚亚苯基树脂，聚乳酸酯树脂，发泡金属，发泡氧化物，沸石以及素陶瓷(未上釉 陶瓷，unglazed pottery)是适合的。可以为这样的材料提供臭氧处理以改善对甲醇的润湿特性。内部结构45能够由作为由上述材料之一或者它们中的两种或多种的混合物构成的泡沫、毡制品(felt)、毡制品烧结体(felt sintered body)或颗粒烧结体制成。具体材料的实例包括例如由镍(Ni)构成的多孔金属体(例如，“Celmet(商品名)”，Sumitomo Electric Toyama Co.，Ltd.制造)。多孔金属体是一种镍膜通过电镀形成在树脂泡沫的表面上的金属体。多孔金属体具有三维骨架结构(框架结构)。 

对于图4和图8所示的空气入口51，例如，在箱本体30的底面上设置两个空气入口51。在其中间处，设置用于提供逆流防止机构52的通孔53(参见图11)。逆流防止机构52用于在吸入空气时防止液体燃料21的逆流。只要包括上述作为逆流防止阀的功能，其结构就没有特别限制。例如，逆流防止机构52由硅酮树脂制成，并且具有通过孔53插入的栓状部分52A以及覆盖入口51的伞状部分52B。 

例如，可以如下来制造燃料电池2。在以下制造方法中，将给出形成具有图8和图9所示的内部结构45的管状结构40的情况的描述。 

首先，根据槽44A和44B的形状切割由上述多孔金属体制成的薄板以形成内部结构45。此外，制备由上述材料制成的半分件43A和43B。如图9所示，内部结构45埋置在半分件43A和43B的各自槽44A和44B中。半分件43A和43B通过诸如马来酸改性的聚丙烯的粘合剂(未示出)进行热粘结。从而，形成了图5所示的具有内部结构45的管状结构40。 

接着，通过粘合剂(未示出)将管状结构40的两个管路41的端部粘结至箱本体30的上盖31。根据需要，连接孔42与作为针 60的附加导向件(未示出)的部件相连。随后，在由上述材料制成的箱本体30的底面上设置逆流防止机构52。将管状结构40容纳在箱本体30中，通过例如硅酮粘合剂(未示出)来粘结上盖31，从而箱本体30被密闭密封。 

此外，将由上述材料制成的电解质膜11夹在由上述材料制成的燃料电极12与氧电极13之间，并且对所得物进行热压粘结。从而，燃料电极12和氧电极13接合至电解质膜11，以形成单位电池10A～10C。之后，使单位电池10A～10C串联电连接，并且将燃料箱20布置在单位电池10A～10C的燃料电极12侧上。因此，完成了图1所示的燃料电池2。 

在燃料电池2中，液体燃料21从燃料箱20供给至各个单位电池10A～10C的燃料电极12，并且引发反应以生成质子和电子。质子通过电解质膜11移动至氧电极13，并且与电子和氧反应以生成水。从而，液体燃料21，即甲醇的化学能的一部分被转化成电能，其作为电流被提取，并且驱动外部电路3。在该实施方式中，液体燃料21至管状结构40的入口41B仅限于管路41的端部。因此，液体燃料21在箱本体30中的流动具有一定的方向性，即，液体燃料21仅通过入口41B进入到管路41中，被输送至箱本体30中的特定位置41A，并且被吸出至箱本体30的外部。如果箱本体30中的液体燃料21减少，则在箱本体30的四个短边之一中存在的液体燃料21通过与短边接触的管路41的端部的入口41B进入到管路41中。因此，即使当箱本体30被倾斜至任何角度时，液体燃料21也被吸出至最后一滴。 

此外，在箱本体30的底面上设置空气入口51和逆流防止机构52。因此，如果在液体燃料21被吸出至最后一滴之后试图通过上盖31的开口32重新填充甲醇，则仅仅使箱本体30的内压增加，而不能实现注入。如果箱本体30的底面直接浸在甲醇中，并且通过开口32抽吸空气，则从底面的入口51注入的甲醇立即通过管状结构40并且有效地移动至开口32，因此箱本体30不能被甲醇填充。因此，由于燃料箱20包括管状结构40和逆流防止机构52，因此在售出之后，使用者很难重新填充燃料，因此能够防止发生由于重新填充不适合的燃料所引起的安全性问题。

此外，如图8和图9所示，在管状结构40中设置由多孔体、海绵材料、泡沫、纤维状材料以及细管束中的至少一种制成的内部结构45。因此，可以抑制管路41的流路阻力的增加，可以增加液体燃料21的吸入速率或吸入量，并且可以降低液体燃料21的吸入压力。 

图10用于解释包括图8所示的管状结构40的燃料箱20中的吸入压力的变化。燃料箱20的吸入压力的变化具有以下四个特征： 

(1)燃料箱20并不具有双重结构，因此死空间很小。从而，最初填充燃料箱20的液体燃料21的量增加。 

(2)在抽吸的初期，由于抽吸汇集在管状结构40中的液体燃料21，因此吸入压力低。 

(3)在抽吸的中期和后期，吸入压力几乎不改变。 

(4)能够吸出最后一滴。 

具有管状结构40的燃料箱20实际上由上述制造方法制造，并且液体燃料21通过注射器抽吸。结果，如果管路41之一与液面接触，则在没有气泡进入的情况下，仅液体燃料21能够被吸出。在组装之前(在将上盖31粘结至箱本体30之前)的状态下以及在组 装完成的状态下均证实了这样的现象。此外，还证实了，吸入压力几乎不改变，直到吸出最后一滴。 

此外，图10还示出了针对如图12所示的具有双重结构的现有燃料箱120测量吸入压力的变化的结果。根据图10，显而易见的是，在具有双重结构的现有燃料箱120中，随着液体燃料121的残留量变小，吸入压力显著增加。 

如下测量具有双重结构的现有燃料箱120中的吸入压力的变化。首先，将作为液体燃料121的甲醇通过使用注射器注入到燃料箱120中。当取出注射器的针时，过度填充的液体燃料121喷出。在过度填充的液体燃料121被充分喷出之后，测量燃料箱120中液体燃料121的残留量，并且将测量的残留量视为最初填充量。 

接着，在2kPa的吸入压力下抽吸液体燃料121。之后，测量燃料箱120中液体燃料121的残留量。接着，在4kPa的吸入压力下抽吸液体燃料121。之后，测量燃料箱120中液体燃料121的残留量。随后，在6kPa的吸入压力下抽吸液体燃料121。之后，测量燃料箱120中液体燃料121的残留量。之后，在8kPa的吸入压力下抽吸液体燃料121。之后，测量燃料箱120中液体燃料121的残留量。最后，在10kPa的吸入压力下抽吸液体燃料121。之后，测量燃料箱120中液体燃料121的残留量，并且将残留量视为最终填充量。 

最初填充量为6.6cm³。在2kPa的吸入压力下抽吸液体燃料121之后，燃料箱120中液体燃料121的残留量为2.6cm³。在4kPa、6kPa、8kPa以及10kPa的吸入压力下抽吸液体燃料121之后，燃料箱120中液体燃料121的各自残留量为1.6cm³、1.3cm³、1.1cm³和0.9cm³。可以发现，如果通过使用10kPa泵进行抽吸，则燃料 箱120的填充容量(通过从最初填充量中减去最终填充量而获得的值(最初填充量-最终填充量))为5.7cm³。 

如上所述，在本实施方式中，液体燃料21的入口41B设置在管路41的端部。因此，液体燃料21的流动方向变得恒定，并且即使液体燃料21的量变小，液体燃料21也可以确实被吸出。因此，即使当箱本体30被倾斜至任何角度时，箱本体30中的液体燃料21也可以被吸出至最后一滴。尤其是，该实施方式适合于安装在便携式电子装置1上的燃料电池2。在这种情况下，可以改善液体燃料21的利用效率，并且可以改善装置的便利性。 

尤其是，在管状结构40中设置由多孔体、海绵材料、泡沫、纤维状材料以及细管束中的至少一种制成的内部结构45。因此，可以抑制流路阻力的增加，可以增加液体燃料21的吸出速率或吸出量，并且可以降低液体燃料21的吸入压力。 

(变形例) 

图11示出了根据上述实施方式的变形例的液体箱20的结构。除了管状结构40与箱本体30一体化之外，液体箱20具有类似于上述实施方式的结构，并且其作用和效果类似于上述实施方式的那些作用和效果。因此，相同的参考标号用于相同的元件。 

箱本体30具有上外壳20A和下外壳20B。在下外壳20B中，形成了作为管路41的一部分的壁46。由上外壳20A、下外壳20B和壁46包围的空间是管路41。壁46可以设置在上外壳20A中。 

在管状结构40中，设置上述实施方式中描述的内部结构45。 

与管状结构40结合的箱本体30可以由在上述实施方式中列出的金属材料制成。此外，与管状结构40结合的箱本体30可以由具有低甲醇渗透和高冲击强度的合成树脂，例如环烯烃共聚物(COC)制成。尤其是，在箱本体30和管状结构40均由合成树脂制成的情况下，管状结构40的X形状起对角支撑的作用，并且可以获得在很大程度上提高强度的优点。 

例如，可以如下方式制造这样的管状结构40和箱本体30。首先，将由上述合成树脂制成的片压缩成型为块状。为所得物提供切削加工，从而形成上外壳20A和下外壳20B，并且在它们之一中形成壁46。此外，以类似于上述实施方式的方式来形成内部结构45。接着，将内部结构45布置在壁46之间的空间中，并且组装上外壳20A和下外壳20B。从而，完成了图11所示的结合有管状结构40的箱本体30。 

已经参照实施方式描述了本发明。然而，本发明并不限于上述实施方式，并且可以进行各种变形。例如，在上述实施方式中，已经给出了作为管路41的起点的特定位置41A位于箱本体30的中心位置的情况的描述。然而，特定位置41A的位置并不限于此，并且可以根据箱本体30的布置姿势(情况)进行适当选择。例如，在箱本体30经常相对向下(上盖31向下)布置的情况下，特定位置41A可以定位成低于中心位置。 

此外，例如，各构成元件的材料和厚度、燃料电池的发电条件等并不限于在上述实施方式中描述的那些。可以采用其他材料、其他厚度或其他发电条件。例如，液体燃料21可以是除了甲醇之外的其他液体燃料，如乙醇和二甲醚。 

此外，本发明的液体箱不仅适用于燃料电池，而且还适用于使用诸如煤油、灯油和汽油的装置(点火炬、加热器、发动机等)的装置的燃料箱；喷墨打印机中的墨水盒、喷枪、香水瓶等。 

本发明的燃料电池可以适当地用于移动电子装置，诸如移动电话、电子照相机、电子数据书、笔记本型个人计算机、摄像机、便携式游戏播放器、便携式视频播放器、耳机式立体声系统和PDA(个人数字助理)。 

Claims (11)

1.一种液体箱，包括：

箱本体，液体被封入所述箱本体中，所述箱本体为长方体形状；以及

管状结构，设置在所述箱本体中，并具有从所述箱本体中的特定位置向两个以上的顶点、边或面的方向延伸的管路，其中，所述管路的端部与所述箱本体的顶点、边或面接触并具有液体入口，

其中，所述特定位置位于所述箱本体的中心位置，并且所述管路的半径r满足以下关系：

SQR(x²+y²+z²)＜4γcosθ/rρg

其中，SQR(a)表示a的平方根，x、y和z表示所述箱本体的各边的长度，γ表示所述液体的表面张力，θ表示接触角，r表示所述管路的半径，ρ表示所述液体的密度，g表示重力加速度。

2.根据权利要求1所述的液体箱，包括：

在所述管状结构中的内部结构，具有所述液体通过的空隙，其中，所述空隙具有能够使液体通过毛细管力从所述入口抽吸至所述特定位置的平均孔径。

3.根据权利要求2所述的液体箱，其中，所述内部结构由多孔体、海绵材料、泡沫、纤维状材料以及细管束中的至少一种制成。

4.根据权利要求2所述的液体箱，其中，所述内部结构由所述液体的接触角θ小于90度的材料制成。

5.根据权利要求1所述的液体箱，其中，所述管路从所述特定位置向所述箱本体的8个顶点的方向延伸，并且所述管路的端部与所述箱本体的8个顶点接触。

6.根据权利要求1所述的液体箱，其中，所述长方体形状中，厚度方向上的四个边的长度短于宽度方向上的四个边的长度以及高度方向上的四个边的长度，并且

所述管路从所述特定位置向所述箱本体的厚度方向的四个边的方向延伸，并且所述管路的端部与所述箱本体的所述厚度方向上的四个边接触。

7.根据权利要求1所述的液体箱，其中，所述箱本体具有空气入口，并且所述入口设置有限定空气流动和液体流动的方向使其朝一个方向进入所述箱本体中的机构。

8.根据权利要求1所述的液体箱，其中，所述管路由一根管构成，并且具有能够使所述液体通过毛细管力从所述入口抽吸至所述特定位置的内径。

9.一种用于液体箱的管状结构，设置在液体被封入其中的箱本体中，包括：

从所述箱本体中的特定位置向两个以上的顶点、边或面的方向延伸的管路，其中，所述管路的端部与所述箱本体的顶点、边或面接触并具有液体入口，

其中，所述箱本体为长方体形状，所述特定位置位于所述箱本体的中心位置，并且所述管路的半径r满足以下关系：

SQR(x²+y²+z²)＜4γcosθ/rρg

其中，SQR(a)表示a的平方根，x、y和z表示所述箱本体的各边的长度，γ表示所述液体的表面张力，θ表示接触角，r表示所述管路的半径，ρ表示所述液体的密度，g表示重力加速度。

10.一种燃料电池，包括：

发电部；以及

燃料箱；其中，

所述燃料箱包括：

箱本体，液体燃料被封入所述箱本体中，所述箱本体为长方体形状；以及

管状结构，设置在所述箱本体中，并具有从所述箱本体中的特定位置向两个以上的顶点、边或面的方向延伸的管路，其中，所述管路的端部与所述箱本体的顶点、边或面接触并具有液体燃料入口，

其中，所述特定位置位于所述箱本体的中心位置，并且所述管路的半径r满足以下关系：

SQR(x²+y²+z²)＜4γcosθ/rρg

其中，SQR(a)表示a的平方根，x、y和z表示所述箱本体的各边的长度，γ表示所述液体的表面张力，θ表示接触角，r表示所述管路的半径，ρ表示所述液体的密度，g表示重力加速度。

11.一种包括燃料电池的电子装置，所述燃料电池包括发电部和燃料箱，其中所述燃料箱包括：

箱本体，液体燃料被封入所述箱本体中，所述箱本体为长方体形状；以及

管状结构，设置在所述箱本体中，并具有从所述箱本体中的特定位置向两个以上的顶点、边或面的方向延伸的管路，其中，所述管路的端部与所述箱本体的顶点、边或面接触并具有液体燃料入口，

其中，所述特定位置位于所述箱本体的中心位置，并且所述管路的半径r满足以下关系：

SQR(x²+y²+z²)＜4γcosθ/rρg

其中，SQR(a)表示a的平方根，x、y和z表示所述箱本体的各边的长度，γ表示所述液体的表面张力，θ表示接触角，r表示所述管路的半径，ρ表示所述液体的密度，g表示重力加速度。

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