DE602004004918T2

DE602004004918T2 - Energieerzeugungseinrichtung, brennstoffpaket und messeinrichtung für die verbleibende brennstoffmenge

Info

Publication number: DE602004004918T2
Application number: DE602004004918T
Authority: DE
Inventors: Yasunari Kabasawa
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: US20100178594A1; WO2005031903A3; DE602004004918D1; EP1668730B1; US20100175466A1; KR100731843B1; TW200524206A; EP1668730A2; US7824789B2; US20050069746A1; US7918132B2; WO2005031903A2; KR20060054465A; TWI258885B; US7722976B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Brennstoffpack, der einen flüssigen Brennstoff speichert, eine Energieerzeugungsvorrichtung, die den Brennstoffpack enthält, und ein Energieerzeugungsmodul, das elektrische Energie durch die chemische Reaktion des flüssigen Brennstoffes erzeugt, der vom Brennstoffpack zugeführt wird, sowie eine Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge, die die verbleibende Menge eines flüssigen Brennstoffes misst, der in einem Behälter zurückbleibt, der flüssigen Brennstoff speichert und den Brennstoff dem Stromerzeugungsmodul zuführt.
Hintergrund der Erfindung
Kompakte elektronische Geräte, wie etwa ein tragbares Telefon, ein Laptop-Computer, eine Digitalkamera, eine Armbanduhr, ein PDA (Personal Digital Assistant) sowie ein elektronischer Terminplaner und dergleichen, haben in den letzten Jahren Fortschritt und Weiterentwicklung erfahren.
Als Energiequelle für die oben erwähnten elektronischen Geräte, werden eine Primärbatterie, wie etwa eine Alkalibatterie und eine Mangan-Trockenbatterie, und/oder eine Sekundärbatterie, wie etwa eine Nickel-Kadmium-Batterie, eine Nickel-Wasserstoff-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie verwendet. Unter dem Aspekt des Wirkungsgrades der Energie, wir die Energie in Primärbatterien und Sekundärbatterien jedoch nicht immer wirtschaftlich genutzt. Andererseits gewinnen Brennstoffzellen elektrische Energie direkt aus chemischer Energie durch elektrochemische Reaktion des Brennstoffes in der Zelle und des Sauer stoffes in der Atmosphäre und haben sich als Batterien mit guter Zukunftsaussicht positioniert.
Um die Primärbatterien und die Sekundärbatterien zu ersetzen, wurde in den vergangenen Jahren die Forschung und Entwicklung an Brennstoffzellen mit hohem Energienutzungsgrad betrieben.
Da die kompakten elektronischen Geräte der Art, wie sie oben beschrieben wurde, klein sind, werden sie in unterschiedlichen Richtungen und Positionen gemäß dem Verwendungszweck des Benutzers verwendet. Beispielsweise wird ein Laptop-Computer umhergetragen, wobei er unter dem Arm gehalten wird, ein tragbares Telefon wird in einem Zustand umhergetragen, in dem es ohne große Sorgfalt in einer Jackentasche oder Tasche verstaut ist, und in einigen Fällen sprechen die Menschen in das tragbare Telefon, wobei sie den Körper des tragbaren Telefons neigen. Da das tragbare Telefon fortwährend elektrische Wellen empfängt, verbraucht es selbst in einem Bereitschaftszustand elektrischen Strom. Für den Fall, dass eine Brennstoffzelle als Energiequelle bei dieser Art elektronischer Geräte verwendet wird, ist es somit vorzuziehen, dass Brennstoff der Brennstoffzelle selbst dann stabil zugeführt wird, wenn die Brennstoffzelle oder der Brennstoffbehälter, der der Brennstoffzelle Brennstoff zuführt, geneigt oder nicht geneigt ist.
Die Brennstoffzelle, die in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift KOKAI No. 2001-93551 offenbart ist, enthält einen Brennstoffzellen-Hauptkörper, bei dem eine protonenübertagende Platte mit einer Brennstoffelektrode und einer Sauerstoffelektrode verschachtelt ist, sowie einen Brennstoffbehälter, in dem der flüssige Brennstoff gespeichert ist und der mit dem Brennstoffzellen-Hauptkörper verbunden ist. Im Brennstoffbehälter sind Poren ausgebildet. Ein Durchdringungsmaterial befindet sich im Brennstoffbehälter. Das Durchdringungsmaterial erstreckt sich vom Brennstoffbehälter zu einer Verbindungseinheit des Brennstoffzellen-Hauptkörpers. Der flüssige Brennstoff im Brennstoffbehälter dringt zur Verbindungseinheit durch das Durchdringungsmaterial vor, der Brennstoff, der zur Verbindungseinheit vorgedrungen ist, wird dem Brennstoffzellen-Hauptkörper durch die Kapillarkraft zugeführt, und die elektrische Energie wird im Brennstoffzellen-Hauptkörper gewonnen. Selbst wenn der flüssige Brennstoff verbraucht wird, wird, da Poren im Behälter ausgebildet sind, das Druckgleichgewicht zwischen dem Brennstoffbehälter und der Außenumgebung beibehalten. Wenn der Brennstoffbehälter leer ist, kann er durch einen neuen ersetzt werden.
Für den Fall, dass sich die Brennstoffzelle, die in der japanischen Patentanmeldung No. 2001-93551 beschrieben ist, im kompakten, tragbaren, elektronischen Gerät befindet, nimmt, da das elektronische Gerät in unterschiedlichen Positionen und Richtungen (Neigung) verwendet wird, der Brennstoffbehälter ebenfalls unterschiedliche Positionen und Richtungen (Neigung) ein. Gemäß der Position/Richtung (Neigung) des Brennstoffbehälters oder der verbleibenden Menge der flüssigen Brennstoffes gibt es somit Fälle, bei denen der flüssige Brennstoff nicht das Durchdringungselement berührt, wobei die Gefahr besteht, dass, selbst wenn der Brennstoffbehälter nicht leer ist, die Zufuhr des flüssigen Brennstoffes zur Brennstoffzelle unterbrochen wird. Da der flüssige Brennstoff, der das Durchdringungsmaterial durchdringt, im Durchdringungsmaterial durch die Kapillarkraft gehalten ist, gibt es den Fall, bei dem beim Vorgang des Verbrauchs des flüssigen Brennstoffes zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kapillarkraft, die auf das Durchdringungsmaterial wirkt und die Kapillarkraft, die auf der Seite des Brennstoffzellen-Hauptkörpers wirkt, übereinstimmen, kein flüssiger Brennstoff aus dem Durchdringungsmaterial dem Brennstoffzellen-Hauptkörper zugeführt wird. Somit besteht die Möglichkeit, das flüssiger Brennstoff im Flüssigbrennstoffbehälter zurückbleibt.
Da der flüssige Brennstoff dem Brennstoffzellen-Hauptkörper durch die Kapillarkraft zugeführt wird, gibt es weiterhin Fälle, bei denen es seit dem Zeitpunkt, seit dem der Brennstoffbehälter mit dem Brennstoffzellenhauptkörper verbunden wurde, sehr lange dauert, bis der flüssige Brennstoff den Brennstoffzellen-Hauptkörper erreicht.
Da das elektronische Gerät und der Brennstoffbehälter in unterschiedlichen Positionen und Richtungen verwendet werden, fließt zudem der flüssige Brennstoff im Brennstoffbehälter in Übereinstimmung mit der Position des Brennstoffbehälters zu unterschiedlichen Positionen. Daher bereitet es Schwierigkeiten, die Restmenge des Brennstoffs im Brennstoffbehälter qualitativ zu messen.
US 6 610 433 B1 beschreibt einen Brennstofftank, der einen Brennstoffhohlraum variabler Größe und eine Einrichtung zum Zusammendrücken dieses Hohlraums in Abhängigkeit des Innendrucks des letztgenannten hat. Dieser Brennstoffhohlraum ist in einem hohlen Körper einer zylindrischen oder prismatischen Form ausgebildet, in dem sich eine Zwischenwand befindet, die in einem dichtenden Zustand entlang der Innenwand des Hohlkörpers mit Hilfe eines Seilzuges verschoben werden kann.
WO 02/099916 A beschreibt einen entnehmbaren Behälter für eine Methanol-Direktbrennstoffzellenanordnung, enthaltend eine erweiterbare Brennstoffblase für die Aufnahme eines flüssigen Methanolbrennstoffes, ein erweiterbares Druckelement, das mit der Blase in Kontakt steht, um einen positiven Druck auf die Blase aufrecht zu erhalten, sowie einen verschließbaren Ausgangsanschluss, der mit der Blase in Fluidverbindung steht.
JP 04 223 058 A beschreibt einen Brennstofftank für eine tragbare Flüssigbrennstoffzelle, bei der der flüssige Brennstoff in einem Raum zwischen einer Abdeckplatte und einer elastischen Folie gespeichert ist und aus der Brennstoffkammer über eine kleine Brennstoffkammer mit Hilfe einer Nadel entnommen wird.
Beschreibung der Erfindung
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Energieerzeugungsvorrichtung, einen Brennstoffpack und ein Energieerzeugungsmodul anzugeben, die den gespeicherten Flüssigbrennstoff sicher ohne zurückbleibenden Rest zuführen können.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge anzugeben, die die Restmenge des gespeicherten Flüssigbrennstoffes sicher messen kann.
Eine Energieerzeugungsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält:
einen Brennstoffpack (1), der enthält:
einen Behälter (2), wobei der Innenraum unterteilt ist und er eine Ausströmöffnung (47) sowie eine Einströmöffnung (44) aufweist, die in den Innenraum führen;
einen flüssigen Brennstoff (99), der in einen Bereich an der Seite der Ausströmöffnung (47) in dem Behälter (2) gefüllt ist; und
einen Nachführelement (10), das den flüssigen Brennstoff (99) und den Bereich an der Seite der Einströmöffnung (44) trennt, und
ein Stromerzeugungsmodul (91), das eine Ansaugöffnung (78) enthält, die frei mit der Ausströmöffnung (47) des Brennstoffpacks (1) verbunden ist, sowie eine erste Ausstoßöffnung (77), die frei mit der Einströmöffnung (44) des Brennstoffpacks (1) verbunden ist, und das elektrische Energie auf Basis des flüssigen Brennstoffs (99) erzeugt, der von dem Brennstoffpack (1) zugeführt wird, und einen Teil des aus dem flüssigen Brennstoff durch chemische Reaktion erzeugten Produktes über die erste Ausstoßöffnung (77) ausstößt.
Ein Brennstoffpack (1) gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält:
einen Behälter (2), wobei der Innenraum unterteilt ist und er eine Ausströmöffnung (47) sowie eine Einströmöffnung (44) aufweist, die in den Innenraum führt;
einen flüssigen Brennstoff (99), der in einen Bereich an der Seite der Ausströmöffnung (47) in dem Behälter (2) gefüllt ist; und
einen Nachführelement (10), das den flüssigen Brennstoff (99) und den Bereich an der Seite der Einströmöffnung (44) trennt.
In Übereinstimmung mit dem oben Genannten ist die Erfindung so ausgebaut, dass eine Einströmöffnung derart angebracht ist, dass ein Fluid (wie etwa ein Gas und eine Flüssigkeit) zur Verhinderung des Druckabfalls im Innenraum gemäß der Abnahme des flüssigen Brennstoffs einströmt, wenn der flüssige Brennstoff, der im Brennstoffpack gespeichert ist, aus der Ausströmöffnung ausströmt, so dass der Druck im Innenraum mindestens auf einem vorbestimmten Druck gehalten werden kann, obwohl der flüssige Brennstoff ausströmt. Daher folgt das Nachführelement ungehindert dem hinteren Ende des flüssigen Brennstoffes, wobei es schwierig ist, einen Zwischenraum zwischen der Ausströmöffnung und dem Nachführelement und insbesondere zwischen der Ausströmöffnung und dem flüssigen Brennstoff sowie zwischen dem flüssigen Brennstoff und dem Nachführelement zu erzeugen. Selbst wenn sich die Position, die Richtung oder die Neigung der erzeugenden Vorrichtung und/oder des Brennstoffpacks ändern, wird somit die Ausströmöffnung mit dem flüssigen Brennstoff gefüllt. Auf diese Weise kann der Brennstoffpack den flüssigen Brennstoff sicher zuführen.
Eine Vorrichtung, die eine verbleibende Brennstoffmenge (99) misst, enthält einen Sensor (81), der die Verschiebung eines Nachführelementes (10) erfasst, das das Ende des flüssigen Brennstoffes (99) in der Flüssigkeitskammer (31), in die der flüssige Brennstoff (99) gefüllt ist, so abtrennt, dass es bedeckt ist, und dem Ende des flüssigen Brennstoffs (99) folgt.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung das Nachführelement der Positionsänderung des Endes des flüssigen Brennstoffes durch den Verbrauch des flüssigen Brennstoffes folgt, kann die verbleibende Menge des flüssigen Brennstoffes durch den Sensor, der die Verschiebung des Nachführelementes erfasst, durch den Transfer gemessen werden. Da dieser Vorgang infolge der Oberflächenspannung des Nachführelementes erfolgt, kann die verbleibende Menge des flüssigen Brennstoffes aus der Position des Nachführelementes trotz der Richtung, der das Ende des flüssigen Brennstoffes zugewandt ist, d.h. trotz der Position des Behälters gemessen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild, das den Grundaufbau einer Energieerzeugungsvorrichtung zeigt.
2 ist ein Blockschaltbild, das den Grundaufbau einer weiteren Energieerzeugungsvorrichtung darstellt.
3 ist eine Perspektivansicht, die einen Brennstoffpack zeigt.
4 ist eine Perspektivansicht, die den Brennstoffpack zerlegt darstellt.
5 ist eine Querschnittsansicht des Brennstoffpacks, der in Richtung der Pfeile gemäß den Strichlinien V-V aus 3 geschnitten ist.
6 ist eine Querschnittsansicht des Brennstoffpacks, der in Richtung der Pfeile gemäß den Strichlinien VI-VI aus 3 geschnitten ist.
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil von 6 vergrößert zeigt.
8 ist eine Querschnittsansicht, die den Bereich (III) in 5 vergrößert darstellt.
9 ist eine Seitenansicht eines Sperrventils.
10 ist eine Frontansicht des Sperrventils aus 9.
11 ist eine Aufsicht des Sperrventils aus 9.
12 ist eine Querschnittsansicht des Sperrventils aus 9.
13 ist eine Perspektivansicht eines vorderen Deckelelementes.
14 ist eine Querschnittsansicht, die den Bereich (XIV) in 5 vergrößert darstellt.
15 ist eine Querschnittsansicht, die den Bereich (XV) in 5 vergrößert zeigt.
16 ist eine Perspektivansicht, die eine Verbindungsschnittstelle zeigt.
17 ist eine Perspektivansicht, die die Verbindungsschnittstelle in einem Zustand zeigt, in dem ein Brennstoffpack an einem Energieerzeugungsmodul angebracht ist.
18 ist eine Perspektivansicht, die die Verbindungsschnittstelle in einem Zustand darstellt, in dem zwei Brennstoffpacks am Energieerzeugungsmodul angebracht sind.
19 ist eine Querschnittsansicht, die den Betrieb einer Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Menge des Brennstoffes zeigt, wenn der Brennstoff ausströmt.
20 ist eine Querschnittsansicht, die den Betrieb der Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Menge des Brennstoffes zeigt, wenn der Brennstoff ausströmt.
21 ist eine Querschnittsansicht, die den Betrieb der Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Menge des Brennstoffes zeigt, wenn der Brennstoff ausströmt.
22 ist eine Querschnittsansicht, die den Betrieb der Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Menge des Brennstoffes zeigt, wenn der Brennstoff ausströmt.
23 ist eine Querschnittsansicht, die den Betrieb der Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Menge des Brennstoffes zeigt, wenn der Brennstoff ausströmt.
24 ist eine Querschnittsansicht, die den Betrieb der Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Menge des Brennstoffes zeigt, wenn der Brennstoff ausströmt.
Beste Arten zur Ausführung der Erfindung
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild einer Energieerzeugungsvorrichtung eines Brennstoff-Reformertyps, die über eine Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Menge des Brennstoffes verfügt, und 2 ist ein Blockschaltbild einer Brennstoffdirekt-Energieerzeugungsvorrichtung. Die vorliegende Erfindung kann bei beiden Energieerzeugungsvorrichtungen Verwendung finden.
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, enthalten beide Energieerzeugungsvorrichtungen einen Brennstoffpack 1, der in 1 dargestellt ist und einen flüssigen Brennstoff 99 speichert, sowie ein. Energieerzeugungsmodul 91, das elektrische Energie aus dem flüssigen Brennstoff 99 erzeugt, der im Brennstoffpack 1 gespeichert ist. Der Brennstoffpack 1 kann am Energieerzeugungsmodul 91 frei angebracht und von diesem gelöst werden. Hier bedeutet freies Anbringen am und Lösen vom Energieerzeugungsmodul 91, dass die Strömungskanäle im Brennstoffpack 1 und im Energieerzeugungsmodul 91, die den flüssigen Brennstoff 99 vom Brennstoffpack 1 zum Energieerzeugungsmodul 91 leiten, physikalisch frei verbunden und getrennt werden können. Die Energieerzeugungsvorrichtungen beinhalten zudem eine Verbindungsschnittstelle zum lösbaren Verbinden des Brennstoffpacks 1 mit dem Energieerzeugungsmodul 19 und eine Vorrichtung zum Messen der Menge eines flüssigen Brennstoffes 99, der im Brennstoffpack 1 zurückbleibt.
Der flüssige Brennstoff 99 ist eine Verbindung aus flüssigem chemischem Brennstoff und Wasser. Als chemischer Brennstoff können Verbindungen, die Wasserstoffatome enthalten, wie beispielsweise Alkohol, wie etwa Methanol und Ethanol und dergleichen, Dietyhläther und Benzin, verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden Verbindungsmethanol und Wasser als flüssiger Brennstoff 99 verwendet.
Wie es in 1 gezeigt ist, enthält bei der Brennstoffreformer-Energieerzeugungsvorrichtung das Energieerzeugungsmodul 91, einen Verdampfer 92, einen Reformer 93, eine Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94, eine Brennstoffzelle 95 und eine Pumpe 80. Der Verdampfer 92, der Reformer 93 und die Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 sind jeweils ein kleiner chemischer Reaktor, der als Mikroreaktor bezeichnet wird. Im Inneren jedes Mikroreaktors sind ein Strömungskanal, durch den ein flüssiger Brennstoff 99 oder ein reformierter Brennstoff strömen, und eine Heizeinrichtung zum Erzeugen von Wärme zur Unterstützung der chemischen Reaktion im Strömungskanal ausgebildet.
Der Verdampfer 92, der Reformer 93 und die Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 haben jeweils mindestens zwei Substrate, die miteinander laminiert oder zusammengesetzt sind. Im Substrat ist der Strömungskanal durch eine Rille ausgebildet, die von gegenüberliegenden Substraten bedeckt ist. Der Strömungskanal oder die Rille haben jeweils eine Tiefe und eine Breite von 0,05 mm und 0,2 mm.
Der flüssige Brennstoff 99, der im Brennstoffpack 1 gespeichert ist, wird dem Verdampfer 92 durch die Pumpe 80 zugeführt. Im Verdampfer erwärmt die Heizeinrichtung 92 den zugeführten flüssigen Brennstoff 99, um ihn zu verdampfen und ein Gemisch aus Methanolgas und Wasserdampf, d.h. einen gasförmigen Brennstoff, zu erzeugen. Das Mischungsgas, das im Verdampfer 92 erzeugt wird, wird dem Reformer 93 zugeführt. Im Brennstoffpack 1 können Methanol und Wasser separat gespeichert sein. In diesem Fall sind Ausstoßöffnungen, die die notwen digen Mengen von Methanol und Wasser separat ausstoßen, im Brennstoffpack 1 erforderlich.
Der Reformer 93 erzeugt Wasserstoff und Kohlendioxid aus dem Mischungsgas, das vom Verdampfer zugeführt wird. Insbesondere reagieren, wie es in der chemischen Formel (1) dargestellt ist, Methanol und Wasserdampf im Mischungsgas durch einen Katalysator, wobei Kohlendioxid und Wasserstoff erzeugt werden. CH₃OH + H₂O → 3H₂ + CO₂ (1)
Es gibt im Reformer 93 einen Fall, bei dem das Mischungsgas aus Methanol und Wasserdampf nicht vollständig zu Kohlendioxid und Wasserstoff reformiert wird. In diesem Fall reagieren, wie es in der chemischen Formel (2) dargestellt ist, Methanol und Wasserdampf, wobei Kohlendioxid und Kohlenmonoxid erzeugt werden. 2CH₃OH + H₂O 5H₂ + CO + CO₂ (2)
Die Gase, die im Reformer 93 erzeugt werden, werden der Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 zugeführt.
Die Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 entfernt Kohlenmonoxid aus dem Mischungsgas, das vom Reformer 93 zugeführt wird, indem sie selektiv das Kohlenmonoxid oxidiert, das im Mischungsgas enthalten ist. Insbesondere reagieren das Kohlenmonoxid, das im Mischungsgas enthalten ist, das von Reformer 93 zugeführt wird, und der Sauerstoff, der aus der Atmosphäre aufgenommen wird, durch einen Katalysator, wobei Kohlendioxid erzeugt wird. 2CO + O₂ 2CO₂ (3)
Das Mischungsgas, das Wasserstoff enthält, wird einer Brennstoffelektrode der Brennstoffzelle 95 von der Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 zugeführt.
Die Brennstoffelektrode der Brennstoffzelle 95, trennt, wie es in der elektrochemischen Reaktionsgleichung (4) gezeigt ist, den Wasserstoff, der im Mischungsgas enthalten ist, das von der Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 zugeführt wird, in Wasserstoffionen und Elektronen durch den Einfluss des Katalysators der Brennstoffelektrode. Das Wasserstoffion gelangt an eine Luftelektrode über einen ionenleitfähigen (permeablen) Film, und die Elektronen die aus dem Wasserstoff entfernt werden, werden von der Brennstoffelektrode aufgenommen. H₂ → 2H⁺ + 2e^– (4)
Luft wird eingeleitet und der Luftelektrode der Brennstoffzelle 95 zugeführt. Anschließend reagieren, wie es in der elektrochemischen Gleichung (5) gezeigt ist, der Sauerstoff in der Luft, die Wasserstoffionen, die den ionenleitfähigen Film passiert haben, und die entfernten Elektronen, wobei Wasser als Nebenprodukt erzeugt wird. 2H⁺ + 1/2O₂ + 2e^– → H₂O (5)
Durch die elektrochemische Reaktion, die, wie es oben bei (4) und (5) gezeigt ist, in der Brennstoffzelle 95 auftritt, wird elektrische Energie erzeugt. Eine Mischungsgas aus Wasser, Kohlendioxid sowie Luft und dergleichen wird als Nebenprodukt an den Brennstoffpack 1 ausgestoßen.
Wie es in 2 dargestellt ist, enthält bei der Brennstoffdirekt-Energieerzeugungsvorrichtung das Energieerzeugungsmodul 91 andererseits die Pumpe 80 und die Brennstoffzelle 97.
Der flüssige Brennstoff 99, der der Pumpe 80 vom Brennstoffpack 1 zugeführt wird, wird in die Pumpe 80 eingeleitet und der Brennstoffelektrode der Brennstoffzelle 97 zugeführt.
An der Brennstoffelektrode der Brennstoffzelle wird, wie es in der elektrochemischen Reaktionsgleichung (6) gezeigt ist, der flüssige Brennstoff, der von der Pumpe 80 zugeführt wird, in Wasserstoffionen und Elektronen durch den Einfluss des Katalysators der Brennstoffelektrode zerlegt. Das Wasserstoffion erreicht eine Luftelektrode über einen ionenleitfähigen (permeablen) Film, und das Elektron wird durch die Brennstoffelektrode entfernt. CH₃OH + H₂O → CO₂ + 6H⁺ + 6e^– (6)
Luft wird eingeleitet und der Luftelektrode der Brennstoffzelle 97 zugeführt. Anschließend reagieren, wie es in der elektrochemischen Reaktionsgleichung (7) dargestellt ist, der Sauerstoff in der Luft, die Wasserstoffionen, die den ionenleitfähigen Film passiert haben, und die entfernten Elektronen, wobei Wasser als Nebenprodukt erzeugt wird. 6H⁺ + 3/2O₂ + 6e^– → 3H₂O (7)
Durch die elektrochemischen Reaktionen, die in den Gleichungen (6) und (7) gezeigt sind und in der Brennstoffzelle erfolgen, wird elektrische Energie erzeugt. Ein Mischungsgas, das Wasser, Kohlendioxid sowie Luft und dergleichen enthält, wird zum Brennstoffpack 1 ausgestoßen. Methanol, das nicht in der Brennstoffzelle 97 reagiert, kann derart umgewälzt werden, dass es in die Pumpe 80 eingeleitet und der Brennstoffzelle 97 erneut zugeführt wird.
Für den Fall, dass diese Energieerzeugungsvorrichtung bei einem elektronischen Gerät verwendet wird, wie es beispielsweise durch einen Laptop-Computer, eine Digitalkamera, einen PDA (Personal Digital Assistant) und einen elektronischen Terminplaner und dergleichen, repräsentiert wird, ist das Energieerzeugungsmodul 91 am Körper des elektronischen Gerätes derart befestigt, dass der Brennstoffpack 1 frei am Körper des elektronischen Gerätes angebracht und von diesem gelöst werden kann, wobei das elektronische Gerät mit Hilfe der elektrischen Energie arbeitet, die im Energieerzeugungsmodul 91 erzeugt wird. Es ist vorzuziehen, dass eine Ladeeinheit, die die elektrische Energie lädt, die in der Brennstoffzelle 95 oder in der Brennstoffzelle 97 erzeugt wird, und die Energie an das elektronische Gerät ausgibt, im Energieerzeugungsmodul 91 oder im elektronischen Gerät vorgesehen ist, so dass die elektrische Energie, die im Energieerzeugungsmodul 91 erzeugt wird, in Übereinstimmung mit dem Bedarf des elektronischen Gerätes ausgegeben werden kann. Für den Fall, dass die Menge der Energie, die in der Ladeeinheit geladen ist, durch die Ausgabe der Energie an das elektronische Gerät oder den Inneren Verbrauch abnimmt, gibt die Ladeeinheit ein Steuersignal aus, so dass die Steuerschaltung im Energieerzeugungsmodul 91 die Pumpe 80 betätigt, um den flüssigen Brennstoff 99 dem Verdampfer 92 oder der Brennstoffzelle 97 zuzuführen, so dass die Kompensationsmenge der elektrischen Energie erzeugt wird.
Als nächstes wird der Brennstoffpack 1 unter Bezugnahme auf 3 bis 7 erläutert.
3 ist eine Perspektivansicht, die den Brennstoffpack 1 zeigt, 4 ist eine explosionsartige Perspektivansicht des Brennstoffpacks 1, 5 ist eine näherungsweise Querschnittsansicht, wenn der Brennstoffpack 1 in Richtung einer ebenen Oberfläche geschnitten wird, 6 ist eine näherungsweise Querschnittsansicht, wenn der Brennstoffpack 1 in einer Dickenrichtung geschnitten wird, und 7 ist eine Querschnittsansicht, die den Querschnitt der Spitze des Brennstoffpacks 1 in 6 darstellt.
Der Brennstoffpack 1 enthält einen Zylinderbehälter 2, in den der flüssige Brennstoff 99 gefüllt ist. Der Zylinderbehälter 2 umfasst einen Behälterhauptkörper 3, der einen Innenraum hat und die äußere Gestalt einer etwa rechteckigen Platte aufweist, ein vorderes Deckelelement 4, das am vorderen Endabschnitt des Behälterhauptkörpers 3 angebracht ist, und ein hinteres Deckelelement 5, das am hinteren Endabschnitt des Behälterhauptkörpers 3 angebracht ist.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist der Innenraum des Behälterhauptkörpers 3 in eine Vielzahl von Kammern (Flüssigkeitskammer) 31, 31, ... (fünf Flüssigkeitskammern 31 in der Zeichnung), deren Länge sich in der Richtung von vorne nach hinten (die Längsrichtung des Behälters 2) erstreckt, und einen Druckströmungskanal 32 unterteilt, dessen Länge sich in der Richtung von vorne nach hinten erstreckt. Insbesondere ist eine Vielzahl von Schotten (Trennwänden) 33, die sich von vorne nach hinten erstrecken, im Inneren des Behälterhauptkörpers 3 derart ausgebildet, dass die aneinander grenzenden Flüssigkeitskammern 31, 31, ... und die Flüssigkeitskammer 31 sowie der Druckströmungskanal 32 getrennt sind. Mit anderen Worten unterteilen die Schotten den Innenraum und bilden die Flüssigkeitskammern 31, 31, ... sowie den Druckströmungskanal 32. Die Schotten sind zueinander parallel angeordnet und haben einen vorbestimmten Abstand zueinander, wobei die Vielzahl der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... und der Druckströmungskanal 32 parallel zueinander im Innenraum des Behälterhauptkörpers 3 angeordnet sind. Die Länge der Schotten 31, 31, ... von vorne nach hinten ist geringfügig kürzer als die Länge des Umfangs des Gehäusehauptkörpers 3, wobei jedes hintere Ende der Schotten 31, 31, ... etwas dichter an der vorderen Stirnfläche 37 als an einem hinteren Endabschnitt 40 des Gehäusehauptkörpers 3 angeordnet ist. Wie es in 4 gezeigt ist, ist an hinteren Endabschnitten 33a, 33a, ... der Schotten 33 eine Öffnung 36 ausgebildet, die die hinteren Enden der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... und das hintere Ende des Druckströmungskanals 32 öffnet. Gibt es eine Vielzahl von Flüssigkeitskammern 31, 31, ..., ist die Anzahl nicht auf fünf begrenzt und kann größer oder gleich fünf oder kleiner oder gleich fünf sein.
Die Längen der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... von vorne nach hinten sind allesamt gleich. Zudem sind die Querschnittsflächen des Innenraums der Vielzahl der Flüssigkeitskammern 31, 31, ..., wenn jede Flüssigkeitskammer 31 in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung derselben geschnitten wird, von der vorderen Stirnfläche 37 zum hinteren Endanschnitt 40 unverändert. Weiterhin hat jede Flüssigkeitskammer 31, 31, ... eine etwa röhrenförmige, zylindrische Form. Um die Restmenge von flüssigem Brennstoff 99 mit der Vorrichtung zum Messen verbleibenden Brennstoffes zu messen, sind die Querschnitte der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... bei einem Schnitt in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung wie bei (A), (B) oder (C)

(A): Die Volumina sämtlicher Flüssigkeitskammern 31, 31, ... sind zueinander gleich, oder die Querschnittsflächen der Innenräume sämtlicher Kammern 31, 31, ... sind zueinander gleich.
(B): Wenigstens eine der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... hat eine größere Querschnittsfläche des Innenraums, wenn die Flüssigkeitskammer 31 in einer Ebene senkrecht zu ihrer Längsrichtung geschnitten wird, als jene einer beliebigen der anderen Kammern 31, weshalb das Volumen der wenigstens einen Flüssigkeitskammer 31 größer ist als jenes der anderen Flüssigkeitskammern 31.
(C): Wenigstens eine der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... hat eine geringere Querschnittsfläche des Innenraums, wenn die Flüssigkeitskammer 31 in einer Ebene senkrecht zu ihrer Längsrichtung geschnitten wird, als jene einer beliebigen der anderen Kammern 31, weshalb das Volumen der einen Flüssigkeitskammer 31 geringer ist als jenes der anderen Flüssigkeitskammern.

Was (B) und (C) betrifft, so gibt es Fälle, bei denen beispielsweise die Flüssigkeitskammer 31, die am weitesten rechts in 3 und 4 (oben in 22 und 24) angeordnet ist, die größte Querschnittsfläche hat, weshalb das Volumen in dieser Kammer 31 das größte ist, wobei in der Richtung nach links (nach unten in 22 und 24) die Querschnittsfläche der Flüssigkeitskammern 31 und demzufolge das Volumen in den Flüssigkeitskammern 31 geringer wird und die Kammer 31 die am weitesten links angeordnet ist, die geringste Querschnittsfläche hat, weshalb das Volumen in dieser Kammer 31 das geringste ist (der Fall, der in 22 bis 24 gezeigt ist), oder die Flüssigkeitskammer 31, die am weitesten links (oben in 22 und 24) angeordnet ist, die größte Querschnittsfläche hat, weshalb das Volumen in dieser Kammer 31 das größte ist, wobei in der Richtung nach rechts (nach oben in 22 und 24) die Querschnittsfläche der Flüssigkeitskammern 31 und demzufolge das Volumen in den Flüssigkeitskammern 31 geringer wird und die Kammer 31, die am weitesten rechts angeordnet ist, die geringste Querschnittsfläche hat, weshalb das Volumen in dieser Kammer 31 das geringste ist.
Am hinteren Endabschnitt 40 des Behälterhauptkörpers 3 ist das hintere Deckelelement 5, das den hinteren Endabschnitt 30 bedeckt, einen vorbestimmten Abstand entfernt von den Flüssigkeitskammern 31, 31, ... und dem Druckströmungskanal 32 angebracht. Wie es in 4 gezeigt ist, enthält das hintere Deckelelement 5 einen Abdeckabschnitt 51 und einen Verbindungsabschnitt 52. Der Abdeckabschnitt 51 unterteilt den Raum auf der Hinterseite des Behälterhauptkör pers 3 und ist in derselben Form und Größe wie die Umfangsfläche des hinteren Endabschnittes 40 des Gehäusehauptkörpers 3 ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 52 ist ein Deckel, dessen hintere Stirnseite vom Abdeckabschnitt 51 abgedeckt ist und dessen vorderer Endabschnitt 57 verschlossen ist. Der Verbindungsabschnitt 52 ist in die Innenwände des hinteren Endabschnittes 40 des Behälterhauptkörpers vom vorderen Endabschnitt 57 eingefügt und mit dem Gehäusehauptkörper 3 verbunden, um einen geschlossenen Raum 38 an der Öffnung des Gehäusehauptkörpers auszubilden.
Insbesondere ist ein Dichtungselement 53, das aus einem flexiblen Material, wie etwa Gummi und dergleichen, besteht auf den Außenrand des Verbindungsabschnittes (Passabschnittes) 52 des hinteren Deckelelementes 5 gepasst. Das Dichtungselement 53 ist mit dem Abdeckabschnitt 51 verbunden oder stößt an diesen. Weiterhin ist der Verbindungsabschnitt 52 von der hinteren Stirnfläche des Gehäusehauptkörpers 3 derart eingefügt, dass er das Dichtungselement 53 mit dem hinteren Endabschnitt 40 verbindet oder es gegen diesen stoßen lässt, so dass das hintere Deckelelement 5 in die Öffnung 36 passt. Durch Halten des Dichtungselementes 53 auf diese Weise, ist der Zwischenraum oder der Spalt zwischen dem Gehäusehauptkörper 3 und dem Deckelelement 5 gefüllt und der Zylinderbehälter 2 abgedichtet. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Brennstoff 99 in den Flüssigkeitskammern 31, 31, ... zwischen dem Gehäusehauptkörper 3 und dem Deckelelement 4 austritt.
Durch die Anbringung des hinteren Deckelelementes 5 an der hinteren Stirnseite des Gehäusehauptkörpers 3 ist die Öffnung durch den Abdeckabschnitt 51 des hinteren Deckelelementes 5 bedeckt, wobei, wie in 5 gezeigt, eine Druckeinstellkammer 38 an der Öffnung 36 ausgebildet ist. Da sowohl die Flüssigkeitskammern 31, 31, ... und der Druckströmungskanal 32 an der Öffnung 36 geöffnet sind, wird es möglich, dass das Fluid, das in den Druckströmungskanal 32 strömt, zu den Flüssigkeitskammern 31, 31, ... über die Druckeinstellkammer 38 ausströmt.
Am Abdeckabschnitt 51 des hinteren Deckelelementes 5 ist eine Ausstoßöffnung 54 ausgebildet, die von der Druckeinstellkammer 38 nach außen führt. 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Randbereiches (VIII) der Ausstoßöffnung 54, die in 5 dargestellt ist. Wie es in 8 gezeigt ist, ist ein röhrenförmiger Abschnitt 55, der die Ausstoßöffnung 54 ausbildet, am Abdeckabschnitt 51 derart ausgebildet, dass er zum Inneren der Druckeinstellkammer 38 hervorragt. Ein zweites Sperrventil 6 ist in die Ausstoßöffnung 54 eingepasst. Das zweite Sperrventil 6 folgt irreversibel der Strömung eines Fluids lediglich in einer Richtung nach außen von der Druckeinstellkammer 38 über die Ausstoßöffnung 54. Wie es in 9 bis 12 gezeigt ist, ist das zweite Sperrventil 6 ein entenschnabelartiges Ventil, das in Gestalt eines Entenschnabels ausgebildet ist und aus einem Material besteht, das eine Flexibilität und Elastizität hat (beispielsweise aus einem Elastomer (Gummi)). Hier sind 8 und 9 Seitenansichten des Sperrventils 6 in einem Fall, in dem es aus derselben Richtung betrachtet wird, ist 10 eine Frontansicht des zweiten Sperrventils 6, 11 eine Aufsicht des zweiten Sperrventils 6 und
12 eine Querschnittsansicht, die das Sperrventil in einer Längsrichtung schneidet.
Detailliert beschrieben enthält das zweite Sperrventil 6 einen Hauptkörper-Teil 6a, der eine röhrenförmige Gestalt hat, einen oberen Lippenteil 6b und einen unteren Lippenteil 6c, die integral am Spitzenende des Hauptkörper-Teils 6a ausgebildet sind und übereinandergestapelt sind, und einen ringförmigen Flanschteil 6d, der integral am hinteren Endabschnitt des Hauptkörper-Teils ausgebildet und so beschaffen ist, dass er radial nach außen von der Außenwand des Hauptkörper-Teils 6a hervorragt. Am hinteren Ende des zweiten Sperrventils 6 ist einen Innenhohlraum des Hauptkörper-Teils 6a geöffnet. Durch den oberen Lippenteil 6b und den unteren Lippenteil 6c, die derart ausgebildet sind, dass sie am Spitzenende des zweiten Sperrventils 6 übereinandergestapelt sind, ist der Innenhohlraum am Spitzenende des zweiten Sperrventils 6 geschlossen und ein horizontal länglicher Zwischenraum 6e, der durch den oberen Lippenteil 6b und den unteren Lippenteil 6a definiert ist, am Spitzenende des zweiten Sperrventils 6 ausgebildet. Der Zwischenraum 6e führt in den Innenhohlraum. Der obere Lippenteil 6b und der untere Lippenteil 6c sind derart abgeschrägt, dass die gesamte Dicke T in Richtung zum Spitzenende des Sperrventils 6 abnimmt.
In einer Situation, in der beim zweiten Sperrventil 6 der Druck im Innenhohlraum und der Druck außerhalb des Spitzenendes des zweiten Sperrventils 6 gleich groß ist, ist der Zwischenraum 6e geschlossen, oder es tritt ein Zustand ein, bei dem der Zwischenraum 6e leicht geöffnet ist (dieser Zustand wird Ausgangszustand genannt). In einer Situation, in der andererseits der Druck im Innenhohlraum größer ist als außerhalb des Spitzenendes des zweiten Sperrventils 6, öffnet sich der Zwischenraum weiter als beim Ausgangszustand durch die elastische Verformung des oberen Lippenteils 6b und des unteren Lippenteils 6c, wodurch eine Strömung des Fluids aus dem Spitzenende des zweiten Sperrventils 6 vom Innenhohlraum über den Zwischenraum 6e zugelassen wird (dieser Zustand wird geöffnete Situation genannt). In einer Situation, in der der Druck im Innenhohlraum geringer ist als der Druck außerhalb des Spitzenendes des zweiten Sperrventils 6, schließt sich der Zwischenraum 6e durch die elastische Verformung des oberen Lippen-Teils 6b und des unteren Lippen-Teils 6c, wodurch eine Strömung des Fluids zum Innenhohlraum von außerhalb der Spitze des zweiten Sperrventils 6 über den Zwischenraum 6e verhindert wird (diese Situation wird geschlossene Situation genannt).
Wie es in 8 gezeigt ist, ist diese Art eines zweiten Sperrventils 6 am hinteren Deckelelement 5 angebracht, indem die Spitze desselben von der Druckeinstellkammer 38 nach außen ragend angeordnet ist, der obere Lippenteil 6b, der untere Lippenteil 6c und der Hauptkörper-Teil 6a in die Ausstoßöffnung 54 eingefügt sind und der Flanschteil 6d mit der Spitze des röhrenförmigen Abschnittes 55 der Innenwand der Druckeinstellkammer 38 verriegelt ist. Das zweite Sperrventil 6 ist befestigt, indem ein Ventilanschlag 56, der eine hohle röhrenförmige Gestalt hat, die einen ringförmigen Flanschabschnitt aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er nach innen von dessen Innenwand hervorragt, mit dem röhrenförmigen Abschnitt 55 verbunden und weiterhin der Flanschteil 6d des zweiten Sperrventils 6 von beiden Seiten mit dem Flanschabschnitt des Ventilanschlages 56 und der Spitze des röhrenförmigen Abschnittes 55 gehalten ist.
Wie es in 4 gezeigt ist, ist am vorderen Endabschnitt des Behälterhauptkörpers 3 ein Verbindungsabschnitt 39, der dünner ist als der Mittelteil des Gehäusehauptkörpers 3, so ausgebildet, dass er nach vorne hervorragt, wobei die Spit zenoberfläche des Verbindungsabschnittes 39 eine vordere Stirnfläche 37 des Gehäusehauptkörpers 3 ausbildet.
An der Position der vorderen Stirnfläche 37, die jeder der Flüssigkeitskammern 31 entspricht, sind Verbindungslöcher 34 ausgebildet, die in die Flüssigkeitskammern 31 vordringen. Ein Netz, das eine Vielzahl kleiner Schlitze hat, kann über diese Verbindungslöcher 34, 34, ... gezogen sein.
Um die Restmenge des Brennstoffes 9 mit der Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Menge des Brennstoffes zu messen, ist die Beziehung zwischen der Öffnungsfläche dieser Verbindungslöcher 34, 34, ... und der Querschnittsfläche der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... wie folgt.
Für den Fall, dass die Querschnittsflächen sämtlicher Flüssigkeitskammern 31, 31, ... gleich sind, wie es oben bei (A) erläutert wurde, gelten (A-1): die Öffnungsfläche des Verbindungsloches 34, das sich am weitesten rechts befindet, ist am größten, wobei in der Richtung nach links die Öffnungsfläche des Verbindungsloches 34 kleiner wird und das Verbindungsloch 34, das sich am weitesten links befindet, die kleinste Öffnungsfläche hat, oder (A-2): die Öffnungsfläche des Verbindungsloches 34, das sich am weitesten links befindet (unten in 19 bis 21), ist die größte, wobei in der Richtung nach rechts (nach oben in 19 und 21) die Öffnungsfläche des Verbindungsloches 34 kleiner wird und das Verbindungsloch 34, das sich am weitesten rechts befindet, die kleinste Öffnungsfläche hat.
Wie oben genannt bei (B) oder (C), sind in einem Fall, in dem die Querschnittsflächen der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... unterschiedlich sind, die Öffnungsflächen sämtlicher Verbindungslöcher 34, 34, ... gleich (dieser Fall ist in 22 bis 24 dargestellt).
An der Position, die dem Druckströmungskanal 32 der vorderen Stirnfläche 37 des Behälterhauptkörpers 3 entspricht, ist ein Verbindungsloch 35 ausgebildet, das in den Druckströmungskanal 32 führt. Am vorderen Endabschnitt des Behälterhauptkörpers 3 ist das vordere Deckelelement 4 angebracht, das den vorderen Endabschnitt bedeckt. Hier ist 13 eine Perspektivansicht des vorderen De ckelelementes 4. Am vorderen Deckelelement 4 ist eine Öffnungsrille 41, die sich zur Seite des Behälterhauptkörpers 3 öffnet, längs der seitlichen Richtung ausgebildet. Weiterhin ist am Boden der Öffnungsrille 41 eine Stufenrille 42, die eine kleiner Öffnungsfläche als die Öffnungsrille 41 hat, vertieft längs der seitlichen Richtung ausgebildet. Die Öffnungsrille 41 passt zum Verbindungsabschnitt 39 des Behälterhauptkörpers 3, wobei am Rand des Verbindungsloches 35, das zum Druckströmungskanal 32 führt, wie es in 14 gezeigt ist, die vordere Stirnfläche 37 des Behälterhauptkörpers 3 mit dem Boden des Behälterhauptkörpers 3 verbunden ist, und am Rand der Verbindungslöcher 34, 34, ..., die zu den Flüssigkeitskammern 51, 51, ... führen, die vordere Stirnfläche 37 des Behälterhauptkörpers 3 vom Boden der Stufenrille 42 getrennt ist. Dadurch, dass der Boden der Stufenrille 42 von der vorderen Stirnfläche 37 des Behälterhauptkörpers 3 getrennt ist, ist eine Verbindungskammer 43 ausgebildet, die ein Innenraum ist, der durch die Stufenrille 42 begrenzt wird. Die Wandfläche der Verbindungskammer 43 enthält die vordere Stirnfläche 37 des Behälterhauptkörpers 3 und das vordere Deckelelement 4, wobei die Verbindungskammer 43 zu der Vielzahl von Flüssigkeitskammern 31, 31, ... über die Verbindungslöcher 34, 34, ... führt.
An der Position, die dem Verbindungsloch 35 des vorderen Deckelelementes 4 entspricht, ist eine Einströmöffnung 44 ausgebildet, die vom Boden der Öffnungsrille 41 zum vorderen Außenabschnitt führt, wobei die Einströmöffnung 44 und das Verbindungsloch dorthin führen. In 14 ist ein Bereich XIV um die Einströmöffnung 44 aus 5 vergrößert dargestellt. Wie in 14 gezeigt, ist ein rohrförmiger Einström-Nippelteil 45, der die Einströmöffnung bildet, am vorderen Deckelelement 4 derart ausgebildet, dass er zur vorderen Außenseite (die linke Seite in der Zeichnung) hervorsteht. Ein drittes Sperrventil 3, das die irreversible Strömung des Fluids lediglich in der Richtung von außen zum Druckströmungskanal 32 (die Richtung von links nach rechts in der Zeichnung) über die Einströmöffnung 44 und das Verbindungsloch 35 zulässt, ist in die Einströmöffnung eingefügt. Das dritte Sperrventil 7 ist in derselben Weise aufgebaut, wie das zweite Sperrventil 6, das in 9 bis 12 gezeigt ist. In derselben Art wie das zweite Sperrventil 6 ist das dritte Sperrventil 7 ein entenschnabelförmiges Ventil, das in Gestalt eines Entenschnabels aus einem Material ausgebildet ist, das über eine Elastizität und Flexibilität verfügt. Die Spitze des dritten Sperrventils 7 ist in die Einströmöffnung 44 von au ßen in Richtung zum Druckströmungskanal 32 eingefügt. Das dritte Sperrventil 7 ist durch den Flanschteil des dritten Sperrventils 7 befestigt, der zwischen dem Flanschteil des Ventilanschlags 46, der an den Einström-Nippelteil 45 angepasst ist, und der Spitze des Einström-Nippelteils 45 in einem Zustand gehalten ist, in dem der Flanschteil des dritten Sperrventils 3 (entsprechend 6d in 9 bis 12) mit der Spitze des Einström-Nippelteils 45 verriegelt ist.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist an einer Position in einem vorbestimmten Abstand von der Einströmöffnung 44 entfernt und als Paar Seite an Seite mit der Einströmöffnung 44 eine Ausströmöffnung 47 ausgebildet, die vom Boden der Stufenrille 42 zum vorderen Außenabschnitt führt. Diese Ausströmöffnung führt zur Verbindungskammer 43. Ein Bereich XV um die Ausströmöffnung 47, die in 5 dargestellt ist, ist in 15 gezeigt. Wie in 15 gezeigt, ist ein Ausström-Nippelteil 48, der die Ausströmöffnung 47 bildet, am vorderen Deckelelement 4 derart ausgebildet, dass er zur vorderen Außenseite hervorragt. Ein erstes Sperrventil 8, das die Strömung des Fluids lediglich in der Richtung von außen zur Verbindungskammer 43 über die Ausströmöffnung zulässt (die Richtung von links nach rechts in der Zeichnung), ist in die Ausströmöffnung 47 in einem Zustand eingefügt, in dem der Zwischenraum durch ein später zu beschreibendes Ansaugrohr 79 oder eine Nadel und dergleichen nicht geöffnet ist. Das erste Sperrventil 8 ist in derselben Weise aufgebaut, wie das zweite Sperrventil 6, das in 9 bis 12 dargestellt ist. In derselben Weise wie das zweite Sperrventil 6, ist das erste Sperrventil 8 ein entenschnabelförmiges Ventil, das in Gestalt eines Entenschnabels aus einem Material ausgebildet ist, das eine Flexibilität und eine Elastizität hat. Die Spitze des ersten Sperrventils 8 ist in die Ausströmöffnung 47 von außen in Richtung zur Verbindungskammer 43 eingefügt. Das erste Sperrventil 8 ist durch den Flanschteil des ersten Sperrventils 8 befestigt, der zwischen dem Flanschteil eines Ventilanschlags 49, der auf den Ausström-Nippelteil 48 gepasst ist, und der Spitze des Ausström-Nippelteils 48 in einem Zustand gehalten ist, in dem der Flanschteil des ersten Sperrventils 8 mit der Spitze des Ausström-Nippelteils 48 verbunden ist.
Wie es in 4, 5, 13 und 15 gezeigt ist, ist an einer Position in der Verbindungskammer 43 und der Ausströmöffnung 47 zugewandt (d.h. der Spitze des ersten Sperrventils 8) eine Absorptionseinrichtung 9 angeordnet, die flüssigen Brennstoff 99 absorbiert. Die Absorptionseinrichtung 9 hat einen flexiblen, schwammförmigen Aufbau, wobei in ihr eine Vielzahl kleinster Löcher zum Absorbieren des flüssigen Brennstoffes 99 ausgebildet ist. Die Absorptionseinrichtung hat einen Aufbau, dass, wenn Druck von außen in einem Zustand einwirkt, in dem flüssiger Brennstoff 99 enthalten ist, der flüssige Brennstoff 99, der im Inneren absorbiert ist, nach außen austritt. Ein Schwamm, ein Vlies, oder ein Gewebe und dergleichen können die Absorptionseinrichtung 9 sein.
Im Zylinderbehälter 2, der in der oben beschriebenen Art und Weise aufgebaut ist, ist ein Innenraum durch die Anbringung des vorderen Deckelelementes 4 und des hinteren Deckelelementes 5 am Behälterhauptkörper 3 ausgebildet. Der Innenraum ist in die Flüssigkeitskammern 31, 31, ..., den Druckströmungskanal 32, die Druckeinstellkammer 38 und die Verbindungskammer 43 unterteilt. Der Druck durch die Strömung der Flüssigkeit von der Einströmöffnung 44 zur Ausströmöffnung 47 wird der Reihe nach vom Druckströmungskanal 32, zur Druckeinstellkammer 38, zu den Flüssigkeitskammern 31, 31, ... und zur Verbindungskammer 43 übertragen.
Am Ende des flüssigen Brennstoffes 99, in der Nähe der Druckeinstellkammer 38 ist in jeder Flüssigkeitskammer 31 ein Nachführelement 10 angeordnet, das den flüssigen Brennstoff 99 abschließt und dem Ende des flüssigen Brennstoffes 99 folgt. Das Nachführelement 10 berührt die Innenwandfläche, die die Flüssigkeitskammer 31 ausbildet (die Innenwand der Schotte 33 und des Behälterhauptkörpers 3), wobei durch das Nachführelement 10 die Flüssigkeitskammer 31 in einen Bereich auf der Seite des Verbindungsloches 34 und den gegenüberliegenden Bereich auf der Seite der Druckeinstellkammer 38 unterteilt ist. Weiterhin ist durch die Nachführelemente 10, 10, ... der Innenraum des Zylinderbehälters 12 in den Bereich der Seite der Ausströmöffnung 47 und den Bereich der Seite der Einströmöffnung 44 unterteilt. Das Nachführelement 10 ist eine Flüssigkeit, die eine geringere Affinität zum flüssigen Brennstoff 99 hat, wie etwa, ein Gel, ein Sol und dergleichen, wobei es zudem vorzuziehen ist, dass es ein Fluid hoher Viskosität ist, das eine höhere Viskosität als der Brennstoff 99 hat und im Brennstoff 99 schwer oder gar nicht zu lösen ist. Weiterhin ist es zu bevorzugen, dass das Nachführelement 10 das Verhalten eines strukturellen viskosen Fluids (anomales viskoses Fluid) aufweist, wobei die Erscheinungsspannung abnimmt, wenn die Scherspannung (Schergeschwindigkeit) zunimmt. Konkret können beispielsweise Mineralöl, wie etwa Dimethyl-Silikonöl, Methylphenyl-Silikonöl, ein anderes Silikonöl und Kombinationen derselben als Nachführelement 10 verwendet werden.
Vom Innenraum des Zylinderbehälters 2, ist im Bereich der Seite der Ausströmöffnung 47, getrennt durch die Nachführelemente 10, 10, ..., d.h. im Bereich in der Nähe der Verbindungskammer 43 der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... und der Verbindungskammer 43 der flüssige Brennstoff 99 eingefüllt. Der flüssige Brennstoff 99 breitet sich von der Ausströmöffnung 47 aus, und wenn das Volumen der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... abnimmt, bewegt sich die hintere Stirnfläche in 5 von rechts nach links. Das Nachführelement 10, das mit dem hinteren Ende des flüssigen Brennstoffes 99 zusammenhängt, folgt der hinteren Stirnfläche des flüssigen Brennstoffes 99, wenn sich die hintere Stirnfläche des flüssigen Brennstoffes 99 bewegt. Das heißt, da es keinen Zwischenraum zwischen dem Nachführelement 10 und dem flüssigen Brennstoff 99 gibt, kann, solange der flüssige Brennstoff 99 eingefüllt ist, trotz der Position des Brennstoffpacks 1 der flüssige Brennstoff 99 der Ausströmöffnung 47 von der Absorptionseinrichtung 9, die den flüssigen Brennstoff 99 absorbiert hat, zugeführt werden, da die Verbindungskammer 43 mit dem flüssigen Brennstoff 99 gefüllt ist.
Als nächstes wird die Verbindungsschnittstelle beschrieben, die das Brennstoffpack 1 frei am Energieerzeugungsmodul 91 anbringt oder von diesem trennt.
16 bis 18 sind Perspektivansichten, die die Verbindungsschnittstelle zeigen. 16 ist eine Darstellung, die eine Situation zeigt, in der der Brennstoffpack 1 von einem Gehäuse 60 des Energieerzeugungsmoduls 91 getrennt ist. 17 ist eine Darstellung, die eine Situation zeigt, in der lediglich ein Brennstoffpack 1 am Gehäuse 60 angebracht ist. 18 ist eine Darstellung, die eine Situation zeigt, in der zwei Brennstoffpacks 1, 1 am Gehäuse 60 angebracht sind.
Hier sind für den Fall der Energieerzeugungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, eine Pumpe 80, ein Verdampfer 92, ein Reformer 93, eine Kohlenmonoxid- Entferneinrichtung 94 und eine Brennstoffzelle 95 im Gehäuse 60 eingebettet, und im Fall der Energieerzeugungsvorrichtung, die in 2 gezeigt ist, sind eine Pumpe 80 und eine Brennstoffzelle 97 im Gehäuse 60 eingebettet. Für den Fall, dass diese Stromerzeugungsvorrichtung bei einem elektronischen Gerät, wie etwa einen tragbaren Telefon, einem Laptop-Computer, einer Digitalkamera, einem PDA (Personal Digital Assistant), oder einem elektronischen Terminplaner und dergleichen, eingesetzt wird, kann das Gehäuse 60 des Energieerzeugungsmoduls 91 integral mit dem Gehäuse des Hauptkörpers des elektronischen Gerätes ausgebildet sein, oder das Gehäuse 60 des Energieerzeugungsmoduls 91 kann frei am. Gehäuse des Hauptkörpers des elektronischen Gerätes angebracht oder davon getrennt werden.
Wie es in 3 und 16 bis 18 dargestellt ist, beinhaltet die Verbindungsschnittstelle, die im Energieerzeugungsmodul enthalten ist, zwei plattenförmige Halteteile 71, 71, die am Gehäuse 60 ausgebildet sind, und zwei elastische Eingriffsabschnitte 72, 72, die am linken und am rechten Flächenabschnitt des Behälterhauptkörpers 3 ausgebildet sind. Die Halteteile 71, 71 und der elastische Eingriffsabschnitt 72, 72 sind derart beschaffen, dass sie ineinandergreifen.
Die Halteteile 71, 71 erstrecken sich rückwärts sowohl vom linken Ende als auch vom rechten Ende einer hinteren Stirnfläche 60a des Gehäuses 60. Die Halteteile 71, 71 liegen sich rechts und links gegenüber, wodurch ein Aufnahmeraum 73 zwischen den Halteteilen 71, 71 ausgebildet ist. Der Aufnahmeraum 73, der durch die Halteteile 71, 71 ausgebildet ist, ist ein Raum für die Aufnahme der beiden Zylinderbehälter 2. Für den Fall, dass die Zylinderbehälter 2 im Aufnahmeraum 73 aufgenommen sind, ist die vordere Stirnfläche der Zylinderbehälter 2 (d.h. die vordere Stirnfläche des vorderen Deckelelementes 4) der hinteren Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 zugewandt. Wengleich der Aufnahmeraum 73 durch die Halteteile 71, 71, ausgebildet ist, die einander rechts und links gegenüberliegen, und der obere Teil sowie der untere Teil des Aufnahmeraums 73 geöffnet ist, kann der Aufnahmeraum 73 in Gestalt einer Öffnung ausgebildet sein, die sich hinter dem Gehäuse 60 öffnet, indem die Oberseite und die Unterseite des Aufnahmeraumes 73 geschlossen sind. In diesem Fall wird die hintere Stirnfläche 60a zum Boden des öffnungsförmigen Aufnahmeraumes 73.
An der Oberfläche, die der Basisendteil der Seite des Gehäuses 60 jedes Halteteils 71 ist, und die die Oberfläche ist, die dem Halteteil 71 gegenüberliegt, sind zwei Führungsvorsprünge 74, 74, die sich entlang der Längsrichtung erstrecken, hervorstehend ausgebildet. Die Führungsvorsprünge 74, 74 sind übereinander angeordnet.
An der Spitzenseite jedes Halteteils 71 sind zwei etwa rechteckige Arretierlöcher 75, 75, die in Querrichtung länglich sind, derart ausgebildet, dass sie das Halteteil 71 in einer horizontalen Richtung durchdringen. Die Arretierlöcher 75 sind übereinander angeordnet, wobei sich am Halteteil 71 ein Paar befindet, das mit den Führungsvorsprüngen 74, 74 ausgerichtet ist. Obwohl das Arretierloch 75 das Halteteil 71 in einer horizontalen Richtung durchdringt, muss es das Halteteil 71 nicht für einen Fall durchdringen, dass die Arretierlöcher 75 derart ausgebildet sind, dass sie auf den entsprechenden Oberflächen nachgeben, die dem Paar der Halteteile 71, 71 gegenüberliegen.
Andererseits sind sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seitenfläche des Zylinders 2 Führungszielrillen 70, 70, die in der Querrichtung länglich sind, vom vorderen Ende des vorderen Deckelteils 4 bis zum Mittelteil des Behälterhauptkörpers 3 ausgebildet. Das vordere Ende der Führungszielrille ist offen und derart aufgebaut, dass der Führungsvorsprung 74 in Längsrichtung von der vorderen Stirnseite der Führungszielrille 70 eingefügt oder entnommen wird, und derart, dass der Führungsvorsprung 74 in die Führungszielrille 70 passt und in der Lage ist, frei vorwärts und rückwärts zu gleiten. Somit wird die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung der Energieerzeugungsvorrichtung zur Einführrichtung zum Einführen des Zylinderbehälters 2 in den Aufnahmeraum 73. Obwohl der Vorsprung 74 am Halteteil 71 ausgebildet ist und die Rille 70 am Zylinderbehälter 2 ausgebildet ist, kann die Rille, die in Querrichtung länglich ist, zur Führung am Halteteil 71 ausgebildet sein und der Vorsprung, der in die Rille passen und vorwärts sowie rückwärts entlang der Rille gleiten kann, am Zylinderbehälter 2 ausgebildet sein.
Weiterhin ist hinter der Führungszielrille 70 der elastische Eingriffsabschnitt 72 auf dem Seitenflächen-Mittelabschnitt des Behälterhauptkörpers 3 derart ausge bildet, dass er abgezweigt ist, wobei auf der Seitenflächen-Rückseite des Zylinderbehälters 2 der elastische Eingriffsabschnitt 72 vom Behälterhauptkörper 3 und der Seitenfläche des hinteren Deckelteils 5 getrennt ist. Einschließlich des elastischen Eingriffsabschnittes 72 besteht der Behälterhauptkörper 3 aus einem Material, das eine Flexibilität aufweist, wie etwa Kunstharz oder dergleichen (beispielsweise Acrylharz, Methacrylatharz, Epoxyharz und Polycarbonat und dergleichen). Wenn der elastische Eingriffsabschnitt 72 zur Innenseite des Zylinderbehälters 2 gedrückt wird, gibt der elastische Eingriffsabschnitt 72 zur Seite des Zylinderbehälters 2 nach, wobei der Basisteil das feste Ende ist, und wenn der Druck nachgibt, vermindert sich ebenfalls das Nachgeben des elastischen Eingriffsabschnittes 72.
Auf der Außenseite des elastischen Eingriffsabschnittes 72, die die gegenüberliegende Seite des Zylinderbehälters 2 ist, ist ein Eingriffsvorsprung 76 ausgebildet, der mit dem Arretierloch 75 in Eingriff gelangen kann. Der Eingriffsvorsprung 76 steht vom elastischen Eingriffsabschnitt 76 am Querrichtungs-Mittelabschnitt des elastischen Eingriffsabschnittes 72 hervor. Wie es in 5 gezeigt ist, ist die Querschnittsform des Eingriffsvorsprungs 76 dreieckig. Der Eingriffvorsprung 76 ist derart beschaffen, dass die hervorragende Höhe desselben nach hinten verlaufend geringer wird, um den Brennstoffpack 1 am Gehäuse 60 des Energieerzeugungsmoduls 91 durch sanftes Gleiten anzubringen. Wenn die vordere Stirnfläche des Zylinderbehälters 2 die hintere Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 in einem Zustand berührt, in dem der Führungsvorsprung 74 des Halteteils 71 in die Führungszielrille 70 des Zylinderbehälters 2 gepasst ist, passt der Eingriffsvorsprung 76 in das Arretierloch 75. Wenn weiterhin die vordere Stirnfläche des Zylinders 2 die hintere Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 in einem Zustand berührt, in dem der Führungsvorsprung 74 des Halteteils 71 in die Führungszielrille 70 des Zylinderbehälters 2 gepasst ist, erstreckt sich der hintere Endabschnitt des elastischen Eingriffsabschnittes 72 weiter hinter den hinteren Endabschnitt des Halteteils 71.
Wie es in 16 und 17 gezeigt ist, sind an der Position, die die hintere Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 ist und der Einströmöffnung 44 jedes Zylinderbehälters 2 gegenüberliegt, zwei Ausstoß-Verbindungs-(Zwischenverbindungs-) Öff nungen 77, 77 ausgebildet, und an der Position, die der Ausströmöffnung 47 jedes Zylinderbehälters 2 gegenüberliegt, sind zwei Ansaug-Verbindungs-(Zwischenverbindung-) Öffnungen 78, 78 ausgebildet. Da in 16 und 17 die Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 auf der Unterseite (die linke Seite in der Zeichnung) durch das Halteteil 71 verdeckt ist, wird auf die Darstellung ihres Bezugszeichens verzichtet.
In der Ansaug-Verbindungsöffnung 78 ist ein Ansaugrohr 79 vorgesehen, das mit der Ansaug-Verbindungsöffnung 78 konzentrisch ist. Das Ansaugrohr 79 ragt zur Rückseite von der Ansaug-Verbindungsöffnung 78 hervor.
Für den Fall, dass die vordere Stirnfläche des Zylinders 2 die hintere Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 in einem Zustand berührt, in dem der Führungsvorsprung 74 des Halteteils 71 in die Führungszielrille 70 des Zylinderbehälters 2 gepasst ist, ist der Einström-Nippelteil 45 in die Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 eingefügt und der Ausström-Nippelteil 48 in die Ansaug-Verbindungsöffnung 78 eingefügt. Wenn der Ausström-Nippelteil 48 in die Ansaug-Verbindungsöffnung 78 eingefügt ist, durchdringt das Ansaugrohr 79 als das Einfügezielmaterial den Innenhohlraum des ersten Sperrventils 8 und den Zwischenraum, um die Absorptionseinrichtung 9 im Inneren des Zylinderbehälters 2 zu erreichen.
Im Inneren des Gehäuses 60 ist ein Strömungskanal ausgebildet, der vom Ansaugrohr 79 zur Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 führt, wobei die Pumpe dazwischen ausgebildet ist. Der flüssige Brennstoff 99, der sich im Zylinderbehälter 2 befindet, wird durch die Pumpe 80 angesaugt.
Hier sind für den Fall der Energieerzeugungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, in der Mitte des Strömungskanals, der vom Ansaugrohr 79 zur Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 führt, der Verdampfer 92, der Reformer 93, die Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 und die Brennstoffzelle 95 in dieser Reihenfolge angeordnet, wird der flüssige Brennstoff 99 dem Verdampfer 92 über das Ansaugrohr 79 zugeführt, und strömt im Gegensatz zu Wasser und Kohlendioxid, die durch den Reformer 93, die Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 und die Brennstoffzelle 95 erzeugt werden, Luft in das Innere des Zylinderbehälters 2 über die Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 und die Einströmöffnung 44. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass das Ende des Ansaugrohres 79 und die Pump 80 verbunden sind und der Strömungskanal vom Ansaugrohr 79 zur Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 ein Leitungsweg von Ansaugrohr 79 Pumpe 80 Verdampfer 92 Reformer 93 Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 Brennstoff zelle 95 und Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 ist.
Andererseits sind für den Fall der. Energieerzeugungsvorrichtung, die in 2 gezeigt ist, die Pumpe 80 und die Brennstoffzelle 97 in dieser Reihenfolge in der Mitte des Strömungskanals vom Ansaugrohr 79 zur Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 vorgesehen, wird der flüssige Brennstoff 99 der Pumpe 80 über das Ansaugrohr 79 zugeführt, und strömt im Gegensatz zu Wasser und Kohlendioxid, die in der Brennstoffzelle 97 erzeugt werden, Luft in das Innere des Zylinderbehälters 2 über die Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 und die Einströmöffnung 44. Der Strömungskanal vom Ansaugrohr 79 zur Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 kann ein Leitungsweg aus Ansaugrohr 79 Pumpe 80 Brennstoffzelle 97 und Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 sein.
An der Position, die die hintere Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 ist und den Flüssigkeitskammern 31, 31, ... gegenüberliegt, sind Sensoren 81, 81, ... zum Erfassen der Position jedes Nachführelementes angeordnet. Der Sensor 81 enthält ein lichtemittierendes Element, das Licht (hauptsächlich einen Infrarotstrahl) zur Rückseite von außerhalb des Zylinderbehälters 2 emittiert, und ein lichtempfangendes Element (das hauptsächlich eine Empfindlichkeit gegenüber dem Infrarotstrahl aufweist), das Licht von der Rückseite an der hinteren Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 empfängt, das sich vor der Flüssigkeitskammer 31 befindet. Andererseits weisen der flüssige Brennstoff 99 und der Zylinderbehälter, insbesondere das vordere Deckelelement 4 und der Behälterhauptkörper 3, die Eigenschaft des Übertragens des Lichtes auf, das vom Sensor 81 erzeugt wird, wobei dem Nachführelement ein Material mit einem hohen Reflexionsvermögen im Bezug auf das Licht, das vom Sensor 81 erzeugt wird, (wie etwa Metallkörner und dergleichen) hinzugefügt ist. Das heißt, die optische Eigenschaft (Reflexionsrate, Transmissionsrate und dergleichen) des Nachführelementes 10 unterscheidet sich von der optischen Eigenschaft des flüssigen Brennstoffes 99. Für den Fall, dass sich das Nachführelement 10 dicht an der Druckeinstellkammer 38 der Flüssigkeitskammer 31 befindet, wird hier, da der Abstand vom Nachführelement 10 zum Sensor 81 lang ist, das Licht, das vom lichtemittierenden Element emittiert wird, durch einen Sog durch den flüssigen Brennstoff 99 und dergleichen beim Erreichen des Nachführelementes 10 abgeschwächt. Auch wenn das Licht beim Nachführelement 10 reflektiert wird, wird, da das Reflexionslicht wiederum durch den flüssigen Brennstoff 99 und dergleichen auf seinem Rückweg abgeschwächt wird, ein Reflexionslicht mit einer geringen Intensität vom lichtempfangenden Element empfangen und das Nachführelement vom Sensor 81 nicht erfasst. Für den Fall, bei dem sich das Nachführelement 10 andererseits in der Nähe des Verbindungsloches 34 der Flüssigkeitskammer 31 befindet, ist, da der Abstand vom Nachführelement 10 zum Sensor 81 gering ist, das Abschwächungsmaß durch den flüssigen Brennstoff 99 und dergleichen gering und kann, da das Reflexionslicht mit einer hohen Intensität vom lichtempfangenden Element empfangen wird, der Sensor 81 das Nachführelement 10 erfassen, wenn das Licht, das vom lichtemittierenden Element erzeugt wird, vom Nachführelement 10 reflektiert wird. Das heißt, der Sensor 81 erfasst, ob sich das Nachführelement 10 in der Nähe des Verbindungsloches 34 der Flüssigkeitskammer 31 oder in der Nähe der Druckeinstellkammer 38 der Flüssigkeitskammer 31 befindet, durch die empfangene Lichtmenge und erfasst die Verschiebung des Nachführelementes 10 in der Längsrichtung der Flüssigkeitskammer 31. Somit kann der Sensor 81 durch Erfassen. der Position des Nachführelementes 10 die Länge der Längsrichtung des flüssigen Brennstoffes 99 in der Flüssigkeitskammer 31 und demzufolge das Volumen des flüssigen Brennstoffes 99, d.h. die Restmenge des flüssigen Brennstoffe 99, erfassen. Der Sensor kann die Position des Nachführelementes 10 in mehreren Schritten in Übereinstimmung mit der Lichtmenge erfassen, oder kann durch zwei Schritte erfassen, ob die Position des Nachführelementes 10 in der Nähe des Verbindungsloches 34 des Flüssigkeitskammer 31 ist, oder nicht. Obwohl der Sensor 81 ein lichtemittierendes Element enthält, kann die Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 oder die mögliche Betriebszeit mit der Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 auf dem Bildschirm eines elektronischen Gerätes erkannt werden, indem das lichtempfangende Element ein elektrisches Signal (Spannung, Strom) auf der Basis der Intensität des abgestrahlten Reflexionslichtes ausgibt, das Energieerzeugungsmodul 91 eine Restmenge des Brennstoffes oder eine mögliche Betriebszeit mit dem restlichen Brennstoff berechnet und das Energieerzeugungsmodul die Informationen zu einem elektronischen Gerät, wie etwa einem tragbaren Telefon und dergleichen, sendet, das elektrisch betrieben wird.
Als nächstes werden die Verwendung der Energieerzeugungsvorrichtung, die in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, und die zugehörigen Tätigkeiten beschrieben.
Auch wenn der flüssige Brennstoff 99 im Zylinderbehälter 2 in einem Zustand gesammelt ist, in dem der Brennstoffpack 1 nicht am Energieerzeugungsmodul 91 angebracht ist, tritt der flüssige Brennstoff nicht aus der Ausströmöffnung 47 aus, da das erste Sperrventil 8 geschlossen ist.
Die Führungsvorsprünge 74, 74 werden in die Führungszielrillen 70, 70 eingefügt, die vordere Stirnfläche des Zylinderbehälters 2, in den der flüssige Brennstoff 99 gefüllt ist, ist der hinteren Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 zugewandt, der Zylinderbehälter 2 wird zum Gehäuse 60 an der Vorderseite gedrückt und der Zylinderbehälter 2 wird durch die Führungszielrillen 70, 70 und die Führungsvorsprünge 74, 74 nach vorne bewegt. Wird der Zylinderbehälter 2 nach vorne bewegt, verformen sich die elastischen Eingriffsabschnitte 72, 72 durch die Eingriffsvorsprünge 76, 76, die das hintere Ende der Halteteile 71, 71 berühren, und drücken die Eingriffvorsprünge 76, 76 mit den Halteteilen 71, 71. Anschließend erreichen die Eingriffsvorsprünge 76, 76 die Arretierlöcher 75, 75, um die Eingriffvorsprünge 76, 76 in den Arretierlöchern 75, 75 zu arretieren. Weiterhin wird zusätzlich zum Einfügen der Einström-Nippeleinheit 45 in die Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 die Ausström-Nippeleinheit 48 in die Ansaug-Verbindungsöffnung 78 eingefügt, um die vordere Stirnfläche des Zylinderbehälters 2 mit der hinteren Stirnfläche 60a des Gehäuses 60 in Berührung zu bringen. Die Führungszielrillen 70, 70 können am Energieerzeugungsmodul 91 angebracht sein, und die Führungsvorsprünge 74, 74 können am Brennstoffpack 1 angebracht sein.
Wie es oben erläutert wurde, können nur durch Einführen des Brennstoffpacks 1 durch Vorwärtsdrücken zum Energieerzeugungsmodul in einem Zustand, in dem die Führungszielrillen 70, 70 und die Führungsvorsprünge 74, 74 in Passung sind, die Eingriffsvorsprünge 76, 76 mit den Arretierlöchern 75, 75 in Eingriff gebracht werden, kann der Einström-Nippelteil 45 in die Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 eingefügt werden und kann der Ausström-Nippelteil 48 in die Ansaug-Verbindungsöffnung 78 eingefügt werden. In einem Zustand, in dem das Energieerzeugungsmodul 91 am Brennstoffpack 1 angebracht ist, kann, da an der Vorderseite des Brennstoffpacks 1 der Einström-Nippelteil 45 in die Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 eingefügt ist und der Ausström-Nippelteil 48 in die Ausstoß-Verbindungsöffnung 78 eingefügt ist, und an der Rückseite des Brennstoffpacks 1 die Eingriffsvorsprünge 76, 76 mit den Arretierlöchern 75, 75 in Eingriff sind, der Anbringungszustand des Energieerzeugungsmoduls 91 und des Brennstoffpacks 1 stabilgehalten werden.
Wenn der Ausström-Nippelteil 48 in die Ansaug-Verbindungsöffnung 78 eingefügt ist, ragt das Ansaugrohr 79 in den Innenhohlraum des ersten Sperrventils 8 und den Zwischenraum 6e und erreicht die Absorptionseinrichtung 9. Wird die Absorptionseinrichtung 9 durch das Ansaugrohr 79 gedrückt, wird der flüssige Brennstoff 99, der von der Absorptionseinrichtung 9 absorbiert ist, aus der Absorptionseinrichtung 9 ausgedrückt. Der ausgedrückte Brennstoff 99 wird der Pumpe 80 über das Ansaugrohr 79 zugeführt. Da hier der Brennstoff, der aus der Absorptionseinrichtung 9 ausgedrückt wird, schnell den Strömungskanal vom Ansaugrohr 79 zur Pumpe 80 füllt, fungiert der ausgedrückte Brennstoff als Pumpansaugung zur Anhebung der Leistung der Pumpe 80. Da sich die Absorptionseinrichtung 9 zudem in einem Zustand befindet, in dem sie durch das Ansaugrohr 79 zusammengedrückt ist, wird durch den Unterdruck infolge der Rückstellkraft der flüssige Brennstoff 99 im Zylinder 2 durch die Absorptionseinrichtung 9 absorbiert und der absorbierte flüssige Brennstoff 99 aus dem Ansaugrohr 79 gedrückt. Daher kann der Brennstoff sicher durch die Pumpe 80 weitergeleitet werden. Selbst wenn Blasen im Zylinderbehälter 2 entstehen, gelangen diese Blasen nicht in das Ansaugrohr 79, da sie in der Absorptionseinrichtung 9 zurückgehalten werden.
Für den Fall, dass die Pumpe 80 in einem Zustand arbeitet, in dem die Ausströmöffnung 47 mit der Ansaug-Verbindungsöffnung 78 verbunden ist, wird der flüssi ge Brennstoff 99 im Zylinderbehälter 2 zur Pumpe 80 über das Ansaugrohr 79 absorbiert und der absorbierte flüssige Brennstoff 99 von der Pumpe 80 ausgestoßen. Wenn der flüssige Brennstoff 99 im Zylinderbehälter 2 absorbiert wird, nimmt der flüssige Brennstoff 99 im Zylinderbehälter 2 langsam ab. Infolge der Abnahme tritt jedoch eine Scherspannung im Nachführelement 10 auf und nimmt die Viskositätsrate ab, wobei das Nachführelement 10 entsprechend dem Verbrauch des flüssigen Brennstoffes 99 zur Vorderseite der Flüssigkeitskammer 31 folgt.
Durch die oben beschriebene Tätigkeit der Pumpe 80 fließt der flüssige Brennstoff 99 oder ein Fluid, in dem der flüssige Brennstoff 99 reformiert ist, der Reihe nach vom Verdampfer 92, zum Reformer 93, zur Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 94 und zur Brennstoffzelle (oder der Reihe nach von der Pumpe 80 zur Brennstoffzelle 97), um elektrische Energie in der Brennstoffzelle 95 oder der Brennstoffzelle 97 zu erzeugen. Das Produkt, das durch den flüssigen Brennstoff 99 erzeugt wird (hauptsächlich Gas, wie etwa Kohlendioxid und dergleichen), wird von der Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 ausgestoßen. Durch den Druck des Produktes, das aus der Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 ausgestoßen wird, öffnet sich das dritte Sperrventil 7. Dadurch wird das ausgestoßene Produkt an den Druckströmungskanal 32 und die Druckeinstellungskammer 38 ausgestoßen, steigt der Druck im Druckströmungskanal 32 und der Druckeinstellungskammer 38 an und werden durch den Druck die Nachführelemente 10, 10, ... zur Vorderflächenseite des Zylinderbehälters 2 geschoben. Der Druck, der auf die Nachführelemente 10, 10, ... von der Seite der Druckeinstellungskammer 38 wirkt, unterstützt den Ausstoß des flüssigen Brennstoffes 99 im Zylinderbehälter 2, wobei eine Anhebung des flüssigen Brennstoffes 99 aus dem Inneren des Zylinderbehälters 2 zur Pumpe 80 stabil ausgeführt wird. Somit kann der flüssige Brennstoff 99 mit der Pumpe 80 sicher weitergeleitet werden. Für den Fall, dass die Pumpe 80 angehalten wird, endet die Weiterleitung des flüssigen Brennstoffes 99 ebenfalls, worauf die Erzeugung elektrischer Energie in der Brennstoffzelle 97 und die Erzeugung des Nebenproduktes, das dem Druckströmungskanal 32 und der Druckeinstellkammer 38 zugeführt wird, ebenfalls beendet wird. Auf diese Weise wird durch Anhalten der Pumpe 80 der Anstieg des Drucks von der Druckeinstellkammer 38 zum Nachführelement 10 gestoppt, die Position des flüssigen Brennstoffes 99 und des Nachführelementes 10 auf Niveau gehalten und die Form des Nachführelementes 10 beibehalten. Selbst wenn der Ausström-Nippelteil 48 des Brennstoffpacks 1 einer beliebigen Richtung zugewandt ist, wird somit, solange der flüssige Brennstoff 99 übrig ist, der flüssige Brennstoff 99 in jedes Verbindungsloch 34 und die Verbindungskammer 43 der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... gefüllt, wodurch der flüssige Brennstoff 99 kontinuierlich der Pumpe 80 zugeführt werden kann, und da es so eingerichtet ist, dass die Zufuhr der Blasen in die Pumpe 80 so weit wie möglich reduziert wird, können die Verringerung des Zuführvermögens des flüssigen Brennstoffes 99 und die Energieerzeugungsrate der Brennstoffzelle 95 gesteuert werden.
Für den Fall, dass der Druck im Druckströmungskanal 32 und in der Druckeinstellkammer 38 ansteigt und einen vorbestimmten Druck erreicht oder diesen überschreitet, öffnet sich das Sperrventil 6, wodurch das Produkt im Druckströmungskanal 32 und in der Druckeinstellkammer 38 aus der Ausstoßöffnung 54 ausgestoßen wird. Dadurch kann der Druck im Druckströmungskanal 32 und in der Druckeinstellkammer 38 auf einem Druck gehalten werden, der mindestens einen vorbestimmten Druck hat.
Dadurch kann eine Beschädigung des Zylinderbehälters 2 verhindert werden, wenn der Druck im Druckströmungskanal 32 und in der Druckeinstellkammer 38 zu hoch wird. Weiterhin kann durch den Ausstoß des Produktes in der Druckeinstellkammer 38 nach außen aus der Ausstoßöffnung 54 die Druckeinstellkammer 38 auf einem geeigneten Druck gehalten werden. Da das dritte Sperrventil 7 zudem an der Einfüllöffnung 44 vorgesehen ist, kann verhindert werden, dass das Produkt, das aus der Druckeinstellkammer 38 ausgestoßen wird, über die Einströmöffnung 44 und die Ausstoß-Verbindungsöffnung 77 zurück zum Energieerzeugungsmodul 91 strömt, und die Druckeinstellkammer 38 auf einem geeigneten Druck gehalten werden. Durch Beibehalten eines geeigneten Drucks in der Druckeinstellkammer 38 kann der flüssige Brennstoff sicher dem Energieerzeugungsmodul 91 über das Ansaugrohr 79 zugeführt werden.
Ein Vorgang zum Messen der verbleibenden Menge des Brennstoffes 99 durch die Vorrichtung zum Messen der verbleibenden Brennstoffmenge wird nun beschrieben.
Für den Fall, dass flüssiger Brennstoff 99 in der Flüssigkeitskammer 31 verbleibt, ist die Nachführeinrichtung 10 in der Flüssigkeitskammer 31 von der Vorderseitenwandfläche der Flüssigkeitskammer 31 getrennt, ist die von der Nachführeinrichtung 10 reflektierte Lichtmenge gering und ist die vom Sensor 81 empfangene Lichtmenge ebenfalls gering. Für den Fall, dass die Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 in der Flüssigkeitskammer 31 gering ist, befindet sich andererseits das Nachführelement 10 in der Flüssigkeitskammer 31 in der Nähe des Verbindungsloches 34 der Vorderseitenwandfläche der Flüssigkeitskammer 31, wobei die Reflexionslichtmenge vom Nachführelement 10 größer ist und die vom Sensor 81 empfangende Lichtmenge ebenfalls größer ist. Auf diese Weise können Restmengeninformationen des flüssigen Brennstoffes 99 vom Sensor 81 gelesen werden.
Selbst wenn die Sensoren 81, 81 Binärsensoren sind, d.h. Binärsensoren, die erfassen, ob der flüssige Brennstoff 99 in der Flüssigkeitskammer 31 übrig ist, kann, wenn es so eingerichtet ist, dass die erforderliche Zeit für den Verbrauch des flüssigen Brennstoffes 99 in der Flüssigkeitskammer 31 gemäß jeder Flüssigkeitskammer 31 anders ist, gemessen werden, wie viel des flüssigen Brennstoffes 99 im Zylinderbehälter 2 verbleibt.
Dass heißt, wenn, wie es oben bei (A) erwähnt wurde, die Querschnittsfläche des Innenraums der Flüssigkeitskammern 31 jeweils gleich ist, wenn jede Flüssigkeitskammer 31 senkrecht in der Längsrichtung geschnitten wird, ist das Volumen des flüssigen Brennstoffes 99 in den Flüssigkeitskammern 31 für jede Flüssigkeitskammer 31 gleicht, bevor der Verbrauch des flüssigen Brennstoffes 99 beginnt. Da sich jedoch die Öffnungsflächen der Verbindungslöcher 34 gemäß jeder Flüssigkeitskammer 31 unterscheiden, ist die ausgestoßene Menge des flüssigen Brennstoffes 99, er aus der Flüssigkeitskammer 31 über das Verbindungsloch 34 ausgestoßen wird, in Übereinstimung mit jeder Flüssigkeitskammer 31 unterschiedlich. Damit unterscheidet sich die Zeit, die für den Verbrauch des flüssigen Brennstoffes 99 in der Flüssigkeitskammer 31 benötigt wird (d.h. die Zeit, die vom Nachführelement 10 benötigt wird, sich vom vorderen Ende zum hinteren Ende der Flüssigkeitskammer 31 zu bewegen), entsprechend jeder Flüssigkeitskammer 31. Da die Sensoren 81, 81, ... das Nachführelement 10 nicht zur selben Zeit erfassen, sondern die Sensoren 81, 81 das Nachführelement 10 nacheinander erfassen, kann somit erfasst werden, wie groß die Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 im Zylinderbehälter 2 ist. Das heißt, in einem Fall, in dem jeder Sensor 81, 81, ... das Nachführelement 10 nicht erfasst hat, bedeutet dies, dass der flüssige Brennstoff 99 in den Zylinderbehälter 2 gefüllt ist, wobei, wenn die Zahl der Sensoren 81, die das Nachführelement 10 erfassen, zunimmt, der Brennstoff im Zylinderbehälter 2 abnimmt, und in einem Fall, in dem jeder Sensor 81, 81, ... das Nachführelement 10 erfasst, bedeutet dies, dass der flüssige Brennstoff 99 im Zylinderbehälter 2 verbraucht ist.
Wenn, wie es oben bei (B) oder (C) beschrieben wurde, die Querschnittsfläche des Innenraums der Flüssigkeitskammer 31 jeweils unterschiedlich ist, wenn jede Flüssigkeitskammer 31 senkrecht in der Längsrichtung geschnitten wird, unterscheidet sich das Volumen des flüssigen Brennstoffes 99 in der Flüssigkeitskammer 31 für jede Flüssigkeitskammer 31, bevor der Verbrauch des Brennstoffes 99 beginnt. Da die Öffnungsfläche der Verbindungslöcher 34 für jede Flüssigkeitskammer 31 dieselbe ist, ist die ausgestoßene Menge des flüssigen Brennstoffes 99, der aus der Flüssigkeitskammer 31 über das Verbindungsloch 34 ausgestoßen wird, für jede Flüssigkeitskammer 31 gleich. Daher unterscheidet sich die Zeit, die für den Verbrauch des Brennstoffes 99 in der Flüssigkeitskammer 31 benötigt wird (d.h. die Zeit, die erforderlich ist, damit sich das. Nachführelement 10 vom vorderen Ende zum hinteren Ende der Flüssigkeitskammer 31 bewegen kann), jeweils für jede Flüssigkeitskammer 31. Da die Sensoren 81, 81, ... das Nachführelement 10 nicht zur selben Zeit erfassen, sondern die Sensoren 81, 81, ... das Nachführelement 10 nacheinander erfassen, kann somit erfasst werden, wie groß die Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 im Zylinderbehälter ist.
Es folgen konkrete Beschreibungen unter Bezugnahme auf 19 bis 21 und 22 bis 24. 19 bis 21 sind Zeichnungen zur Erläuterung des Vorgangs für einen Fall, dass die Querschnittsfläche des Innenraums der Flüssigkeitskammer 31 jeweils gleich ist, wenn jede Flüssigkeitskammer 31 senkrecht in Längsrichtung geschnitten wird, wobei die Öffnungsfläche des Verbindungsloches 34, 34 größer wird, wenn man sich nach links bewegt (nach unten in den Zeichnungen). 22 bis 24 sind Zeichnungen zur Erläuterung des Vorgangs, der einen Fall betrifft, bei dem die Öffnungsfläche jedes Verbindungsloches 34 gleich ist und die Querschnittsfläche des Innenraums der Flüssigkeitskammer 31 nach rechts (nach oben in den Zeichnungen) größer wird, wenn die Flüssigkeitskammern 31, 31, ... senkrecht zur Längsrichtung geschnitten werden. Um die Beschreibung zu vereinfachen, ist die Anzahl der Verbindungslöcher 34 in 19 bis 21 und 22 bis 24 drei. Die Anzahl der Verbindungslöcher 34 ist jedoch nicht auf drei beschränkt, und man kann dieselbe Wirkung erhalten, so lange die Anzahl der Verbindungslöcher 34 ein Vielfaches ist.
Da, wie es in 19 gezeigt ist, im Ausgangszustand der flüssige Brennstoff 99 in jede Flüssigkeitskammer 31, 31, ... etwa in derselben Menge eingefüllt ist, ist die Position jedes Nachführelementes 10, 10, ... vom vorderen Ende der Flüssigkeitskammer 31 getrennt. Da jedoch, wie es in 20 gezeigt ist, wenn der flüssige Brennstoff 99 verbraucht wird, die Flüssigkeitskammer 31 mit dem Verbindungsloch 34, das eine große Öffnungsfläche hat, mehr Brennstoff im Inneren verbraucht, als jene mit den Verbindungslöchern 34, die eine kleine Öffnungsfläche haben, entsteht ein Unterschied der Position des Nachführelementes 10 für den Sensor 81 zwischen der Flüssigkeitskammer 31, die eine größere Öffnungsfläche hat, und einer Flüssigkeitskammer 31, die eine kleine Öffnungsfläche 31 hat. Anschließend befindet sich das Nachführelement 10 in der Flüssigkeitskammer 31, die am weitesten links (in der Zeichnung unten) gelegen ist, zu Beginn am vorderen Ende der Flüssigkeitskammer 31, damit der Sensor 81 das Reflexionslicht vom Nachführelement 10 empfangen kann. Wenn ein Erfassungssignal zu einer Steuerschaltung im Energieerzeugungsmodul 91 gesendet wird, wird im Energieerzeugungsmodul die Restmenge im Brennstoffpack 1 durch das Signal spezifiziert und ein Restmengesignal an ein elektronisches Gerät ausgegeben, das mit der elektrischen Energie betrieben wird, die aus dem Energieerzeugungsmodul 91 ausgegeben wird. In dem Zustand, wie er in 20 gezeigt ist, ist die Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 etwa die Hälfte der Restmenge im Ausgangszustand, wenn der flüssige Brennstoff 99 verbraucht ist. Wenn der flüssige Brennstoff 99 verbraucht wird, wie es in 21 gezeigt ist, bewegt sich weiterhin das Nachführelement 10, das sich in der Mitte (die mittlere Ebene in der Zeichnung) befindet und der Öffnungsfläche des Verbindungsloches 34 in der mittleren Flüssigkeitskammer 31 zugeordnet ist, zum vorderen Ende der Flüssigkeitskammer 31, wobei der Sensor 81 das mittlere Nachführelement 10 erfasst und das Restmengensignal an das elektronische Gerät ausgibt. Die verbleibende Menge des flüssigen Brennstoffes 99 ist zu diesem Zeitpunkt geringer als zu dem Zeitpunkt, der in 20 dargestellt ist. Anschließend bewegt sich das Nachführelement 10, das sich am weitesten rechts (oben in der Zeichnung) in der Flüssigkeitskammer 31 mit der kleinsten Öffnungsfläche befindet, zum vorderen Ende der Flüssigkeitskammer 31, wobei der Sensor 81 das mittlere Nachführelement 10 erfasst und ein Informationssignal an das elektronische Gerät ausgibt, das anzeigt, dass die Restmenge knapp ist.
Da, wie es in 22 gezeigt ist, im Ausgangszustand der flüssige Brennstoff 99 etwa in derselben Menge in jede Flüssigkeitskammer 31, 31, ... eingefüllt ist, ist die Position jedes Nachführelementes 10, 10, ... vom vorderen Ende der Flüssigkeitskammer 10 getrennt. Da jedoch, wie es in 23 gezeigt ist, wenn der flüssige Brennstoff 99 verbraucht wird, die Flüssigkeitskammer mit dem Verbindungsloch 34, das eine große Öffnungsfläche hat, mehr Brennstoff im Inneren verbraucht, als jene mit den Verbindungslöchern 34, die eine kleine Öffnungsfläche haben, wird ein Unterschied der Position des Nachführelementes 10 für den Sensor 81 zwischen der Flüssigkeitskammer 31, die eine größere Öffnung hat und einer Flüssigkeitskammer 31, die eine kleine Öffnungsfläche hat, erzeugt, wobei das Nachführelement 10 in der am weitesten links gelegenen Flüssigkeitskammer 31 (unten in der Zeichnung) zu Beginn am vorderen Ende der Flüssigkeitskammer 31 angeordnet ist, so dass der Sensor 81 das Reflexionslicht von der Nachführeinrichtung 10 erfassen kann. Wenn ein Erfassungssignal zu einer Steuerschaltung im Energieerzeugungsmodul 91 gesendet wird, wird im Energieerzeugungsmodul 91 die Restmenge im Brennstoffpack 1 durch das Signal spezifiziert und ein Restmengensignal an ein elektronisches Gerät ausgegeben, das mit der elektrischen Energie betrieben wird, die vom Energieerzeugungsmodul 91 ausgegeben wird. In einem Zustand, wie er in 23 gezeigt ist, ist die Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 etwa die Hälfte der Restmenge im Ausgangszustand und wenn der flüssige Brennstoff 99 verbraucht ist. Wenn der flüssige Brennstoff 99 verbraucht wird, bewegt sich weiterhin, wie es in 24 gezeigt ist, die Nachführeinrichtung 10, die sich in der Mitte (die mittlere Ebene in der Zeichnung) befindet und der Öffnungsfläche des Verbindungsloches 34 in der mittleren Flüssigkeitskammer 31 zugeordnet ist, zum vorderen Ende der Flüssigkeitskammer 31, wobei der Sensor 31 das mittlere Nachführelement 10 erfasst und ein Restmengensignal an das elektronische Gerät ausgibt. Die Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 ist zu diesem Zeitpunkt geringer, als zum Zeitpunkt, der in 23 dargestellt ist. Anschließend bewegt sich das Nachführelement 10, das sich am weitesten rechts (oben in der Zeichnung) befindet, in der Flüssigkeitskammer 31 mit dem Innenraum, der die größte Querschnittsfläche hat, zum vorderen Ende der Flüssigkeitskammer 31, und der Sensor 81 erfasst das mittlere Nachführelement 10 und gibt ein Informationssignal an das elektronische Gerät aus, das kennzeichnet, dass die Restmenge knapp ist.
Wenn, wie es oben erläutert wurde, der Brennstoff in den Flüssigkeitskammern 31, 31, ... verbraucht wird und das Material des flüssigen Brennstoffes 99 in jeder Kammer 31 nacheinander zur Neige geht, erfassen die Sensoren 81, 81, die jeder Flüssigkeitskammer 31 zugeordnet sind, nacheinander das Reflexionslicht vom Nachführelement 10, um in mehreren Schritten zu erfassen, wie viel flüssiger Brennstoff 99 im Zylinderbehälter 2 verbleibt. Die Fläche der Verbindungslöcher 34, 34 und die Querschnittsfläche des Innenraums der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... können so eingerichtet sein, dass beispielsweise die Gesamtmenge des flüssigen Brennstoffes 99 im Brennstoffpack 1 50% für einen Fall beträgt, bei dem der Sensor 81 in der ersten Flüssigkeitskammer 31 genug Licht empfängt, und die Gesamtmenge des flüssigen Brennstoffes 99 im Brennstoffpack 1 25% für einen Fall beträgt, bei dem der Sensor 81 in der zweiten Flüssigkeitskammer 31 genug Licht empfängt.
Beim oben beschriebenen Brennstoffpack 1 ist die Länge der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... in der Längsrichtung gleich und die Querschnittsfläche des Innenraums, wenn jede Flüssigkeitskammer 31 senkrecht in der Längsrichtung geschnitten wird, vom vorderen Ende zum hinteren Ende konstant. Dies stellt jedoch keine Einschränkung dar, wobei durch Verändern der Länge der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... das Volumen, mit dem der flüssige Brennstoff 99 in die Flüssigkeitskammern 31, 31, ... gefüllt ist, jeweils verändert werden kann. In diesem Fall kann die Querschnittsfläche des Innenraums, wenn die Flüssigkeitskammern 31, 31, ... senkrecht in Längsrichtung geschnitten werden, jeweils dieselbe oder unterschiedlich sein, und die Öffnungsfläche der Verbindungslöcher 34, 34, ... kann jeweils dieselbe oder unterschiedlich sein.
Nun wird das Lösen des Brennstoffpacks 1 beschrieben.
Wenn der flüssige Brennstoff 99 im Zylinderbehälter 2 zur Neige geht oder beinahe zu Neige geht, wird der Brennstoffpack durch einen neuen Brennstoffpack 1 ersetzt. Zum Zeitpunkt des Wechsels, wird der Brennstoffpack 1, der bereits angebracht ist, gelöst. Wenn hier der Brennstoffpack 1. am Energieerzeugungsmodul 91 angebracht ist, können, da sich die hinteren Enden 61, 61 der elastischen Eingriffsabschnitte 72, 72 weiter nach hinten erstrecken als die hinteren Enden 62, 62 der Halteteile 71, 71, die hinteren Enden der elastischen Eingriffsabschnitte 72, 72 dicht zusammengeführt werden, um so die hinteren Enden sandwichartig einzuschließend, ohne dass die Halteteile 71, 71 dabei stören. Wenn die hinteren Enden der elastischen Eingriffsabschnitte 72, 72 dicht zusammengeführt sind und die sandwichartige Anordnung bilden, verformen sich die elastischen Eingriffsabschnitte 72, 72, wobei die Eingriffsvorsprünge 76, 76 aus den Arretierlöchern 75 gelöst werden. In diesem Zustand kann, wenn der Brennstoffpack 1 nach hinten aus dem Energieerzeugungsmodul 91 gezogen wird, der Brennstoffpack 1 vom Stromerzeugungsmodul 91 gelöst werden.
Da es, wie es oben erläutert wurde, so eingerichtet ist, dass ein Verbindungsloch 35 vorgesehen ist und Gas, wie etwa Kohlendioxid, etc. als Nebenprodukt in die Flüssigkeitskammer 31 von der Verbindungsöffnung 35 strömt, um so zu verhindern, dass der Druck in der Flüssigkeitskammer 31 abnimmt, kann entsprechend der Menge des flüssigen Brennstoffes 99, die abnimmt, wenn der flüssige Brennstoff 99, der im Zylinderbehälter 2 des Brennstoffpacks 1 gesammelt ist, aus dem Verbindungsloch 34 strömt, der Druck in der Flüssigkeitskammer 31 mindestens auf einem vorbestimmten Druck gehalten werden, obwohl der flüssige Brennstoff 99 ausströmt. Somit wird es für das Nachführelement 10 einfacher, der hinteren Stirnfläche des flüssigen Brennstoffes zu folgen, wobei es unwahrscheinlich ist, dass ein Luftspalt im Innenraum zwischen dem Nachführelement 10 und der Ver bindungskammer 43, insbesondere zwischen dem Nachführelement 10 und dem flüssigen Brennstoff 99 und dem Inneren der Verbindungskammer 43 erzeugt wird. Selbst wenn sich die Position des Brennstoffpacks 1 ändert, kann somit, da die Verbindungskammer 43 des Brennstoffpacks 1 immer mit flüssigem Brennstoff 99 gefüllt ist, der flüssige Brennstoff 99 sicher zugeführt werden.
Wenn elektrische Energie von der Energieerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die im Inneren des elektronischen Gerätes angebracht ist, notwendig ist oder die Ladungsmenge der Ladungseinheit des Energieerzeugungsmoduls 91 nicht ausreicht, wird der flüssige Brennstoff 99 dem Energieerzeugungsmodul 91 aus dem Brennstoffpack 1 zugeführt, wenn die Pumpe 80 betätigt wird. Wenn elektrische Energie von der Energieerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die im Inneren des elektronischen Gerätes angebracht ist, nicht notwendig ist oder die Ladungsmenge der Ladungseinheit des Energieerzeugungsmoduls 91 ausreicht, wird, wenn die Steuerschaltung den Betrieb der Pumpe 80 und die Erwärmung des Verdampfers 92, den Reformer 93 und die Kohlenmonoxid-Entferneinrichtung 95 stoppt, keine Energie erzeugt, da die Zufuhr des flüssigen Brennstoffes 99 und die chemische Reaktion enden.
Da der flüssige Brennstoff 99 durch die Pumpe 80 zugeführt wird, ist die Zeit, die der flüssige Brennstoff 99 benötigt, um die Brennstoffzelle 95 oder die Brennstoffzelle 97 des Energieerzeugungsmoduls 91 zu erreichen, nachdem der Brennstoffpack 1 am Energieerzeugungsmodul 91 angebracht wurde, geringer, als wenn der flüssige Brennstoff 99 durch Kapillarkraft zugeführt wird.
Da der flüssige Brennstoff 99 dem Energieerzeugungsmodul 91 vom Brennstoffpack 1 durch die Ansaugkraft der Druckeinstellkammer 38 und der Pumpe 80 zugeführt wird, kann in einer Situation, in der flüssiger Brennstoff 99 in die Flüssigkeitskammern 31, 31, ..., die durch die Nachführelemente 10, 10, ... unterteilt sind, und die Verbindungskammer 43 gefüllt ist, der flüssige Brennstoff sicher zugeführt werden.
Durch Vorsehen der Verbindungskammer 43 strömt der Brennstoff aus jeder Flüssigkeitskammer 31 mit Hilfe eines einzigen Ausström-Nippelteils 48, eines einzigen ersten Sperrventils 8 und einer einzigen Absorptionseinrichtung 9. Dies stellt jedoch keine Einschränkung dar, wobei es so eingerichtet sein kann, dass der Brennstoff 99 unabhängig ausströmt, indem ein Ausström-Nippelteil 48, ein einziges erstes Sperrventil 8 und eine einzige Absorptionseinrichtung 9 an jeder der Flüssigkeitskammern 31 vorgesehen sind. Dementsprechend kann das Energieerzeugungsmodul 91 die Zahl und die Position der Ansaug-Verbindungsöffnung 78 und des Ansaugrohres 79 mit der Zahl der Flüssigkeitskammern 31, 31, ... und der Position des Ausström-Nippelteils 48 abstimmen. Dabei kann es eine Verbindungskammer 43 geben, oder auch nicht.
Da die Pumpe 80 am Energieerzeugungsmodul 91 vorgesehen ist, ist es nicht erforderlich, eine Pumpe im Brennstoffpack 1 vorzusehen, wodurch die Herstellungskosten des Brennstoffpacks 1 verringert werden können. Selbst wenn der Brennstoffpack 1 leer wird und ein neuer Brennstoffpack 1 am Energieerzeugungsmodul 91 angebracht wird, kann die Pumpe im Energieerzeugungsmodul verwendet werden, um den Brennstoff 99 dem neuen Brennstoffpack 1 zuzuführen.
Da zudem von den beiden Bereichen der Flüssigkeitskammer 31, die durch das Nachführelement 10 getrennt sind, der flüssige Brennstoff 99 in den Bereich auf der Seite des Verbindungsloches 34 gefüllt wird, wird das Nachführelement 10 vom Sensor 81 nur. dann erfasst, wenn der flüssige Brennstoff 99 aus der Flüssigkeitskammer 31 verbraucht wird. Das heißt, solange der flüssige Brennstoff 99 in den Bereich auf der Seite des Verbindungsloches 34 der Flüssigkeitskammer 31 gefüllt ist, wird das Nachführelement 10 nicht vom Sensor 81 erfasst, unabhängig davon, in welcher Position sich der Zylinderbehälter 2 befindet. Wenn im Gegensatz dazu der flüssige Brennstoff 99 aus dem Bereich auf der Seite des Verbindungsloches 34 der Flüssigkeitskammer 31 verbraucht wird, befindet sich das Nachführelement 10 in der Nähe des Verbindungsloches 34, und das Nachführelement 10 wird vom Sensor 81 erfasst. Somit kann die Restmenge des flüssigen Brennstoffes 99 im Zylinderbehälter 2 gemessen werden, unabhängig davon, in welcher Position sich der Zylinderbehälter 2 befindet.
Da die Sensoren 81, 81, ... im Energieerzeugungsmodul 91 und nicht im Zylinderbehälter 2 angebracht sind, können die Herstellungskosten des Brennstoffpacks 1 verringert werden. Selbst wenn der entsorgbare Zylinderbehälter 2 leer ist und ein neuer Brennstoffpack am Energieerzeugungsmodul 91 angebracht wird, können dieselben Sensoren 81, 81, ..., die im Energieerzeugungsmodul 91 angebracht sind, verwendet werden, um die Nachführelemente 10, 10, ... im neuen Brennstoffpack 1 zu erfassen. Da zudem Material eines hohen Reflexionsvermögens im Bezug auf das Licht, das vom lichtemittierenden Element des Sensors 81 emittiert wird, dem Nachführelement 10 hinzugefügt ist, kann das Nachführelement 10 durch das lichtempfangende Element des Sensors 81 einfacher erfasst werden.
Es können unterschiedliche Ausführungsformen und Änderungen zur Anwendung kommen, ohne vom weitgefassten Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Mit der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und keine Einschränkung des Geltungsbereiches der vorliegenden Erfindung beabsichtigt. Der Geltungsbereich ist durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die Ausführungsform dargestellt. Unterschiedliche Abänderungen, die innerhalb der Bedeutung eines Äquivalentes der Ansprüche der Erfindung und innerhalb der Ansprüche vorgenommen werden, werden als im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung liegend angesehen.

Claims

Energieerzeugungsvorrichtung, die umfasst: einen Brennstoffpack (1), der enthält: einen Behälter (2), wobei der Innenraum unterteilt ist und er eine Ausströmöffnung (47) sowie eine Einströmöffnung (44) aufweist, die in den Innenraum führen; einen flüssigen Brennstoff (99), der in einen Bereich an der Seite der Ausströmöffnung (47) in dem Behälter (2) gefüllt ist; und ein Nachführelement (10), das den flüssigen Brennstoff (99) und den Bereich an der Seite der Einströmöffnung (44) trennt, und ein Energieerzeugungsmodul (91), das eine Ansaugöffnung (78) enthält, die frei mit der Ausströmöffnung (47) des Brennstoffpacks (1) verbunden ist, sowie eine erste Ausstoßöffnung (77), die frei mit der Einströmöffnung (44) des Brennstoffpacks (1) verbunden ist, und das elektrische Energie auf Basis des flüssigen Brennstoffs (99) erzeugt, der von dem Brennstoffpack (1) zugeführt wird, und einen Teil des aus dem flüssigen Brennstoff (99) durch chemische Reaktion erzeugten Produktes über die erste Ausstoßöffnung (77) ausstößt.
Energieerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren ein erstes Sperrventil (8) umfasst, das verhindert, dass der flüssige Brennstoff (99) aus dem Bereich an der Seite der Ausströmöffnung (47) in dem Behälter (2) zur Außenseite des Behälters (2) hin strömt.
Energieerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, die des Weiteren eine Öffnungseinheit (79) umfasst, die so vorhanden ist, dass sie von der Ansaugöffnung (78) vorsteht und einen Zwischenraum (6e) beim Einführen des ersten Sperrventils (8) in den Zwischenraum (6e) öffnet, so dass der flüssige Brennstoff (99) ausströmen kann.
Energieerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der Brennstoffpack (1) eine Absorptionseinrichtung, die den flüssigen Brennstoff (99) absorbieren kann, in dem Bereich an der Seite der Ausströmöffnung (44) in dem Behälter (2) umfasst.
Energieerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der Brennstoffpack (1) eine zweite Ausstoßöffnung (54) umfasst, die von dem Bereich an der Seite der Einströmöffnung (44) in dem Behälter (2) zur Außenseite des Behälters (2) führt.
Energieerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, der des Weiteren ein zweites Sperrventil (6) umfasst, das das Fluid in dem Bereich an der Seite der Einströmöffnung (44) in dem Behälter (2) über die zweite Ausstoßöffnung (54) irreversibel ausstößt, wenn der Druck des Bereichs an der Seite an der Einströmöffnung (44) in dem Behälter (2) einen vorgegebenen Druck erreicht.
Energieerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, die des Weiteren ein drittes Sperrventil (7) umfasst, das einen Teil des in dem Stromerzeugungsmodul (91) erzeugten Produktes irreversibel zur Außenseite des Stromerzeugungsmoduls (91) ausstößt.
Energieerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, wobei der Brennstoffpack (1) ein Eingriffsteil (76) umfasst, das mit dem Energieerzeugungsmodul (91) in Eingriff kommt; und das Energieerzeugungsmodul (91) eine Arretiereinheit (75), die mit dem Eingriffsteil (76) in Passung ist, um den Brennstoffpack (1) zu arretieren, sowie ein Führungsteil (74) umfasst, das den Brennstoffpack (1) so steuert, dass er in eine vorgegebene Richtung gleitet.
Energieerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Arretiereinheit des Energieerzeugungsmoduls (91) ein Arretierloch (75) ist; und der Eingriffsteil des Brennstoffpacks (1) ein Eingriffsvorsprung (67) ist, der so vorsteht, dass die vordere Seite der Gleitrichtung an dem Führungsteil niedrig ist und die hintere Seite der Gleitrichtung hoch ist.
Energieerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Einströmöffnung (44) und die Ausströmöffnung (47) an einer Vorderseiten-Abschlussfläche der Einführrichtung zum Verschieben des Behälters (2) vorhanden sind; die Ansaugöffnung (78) an einer Position vorhanden ist, die der Ausströmöffnung (47) des Stromerzeugungsmoduls (91) entspricht; und die erste Ausstoßöffnung (77) an einer Position vorhanden ist, die der Einströmöffnung (44) des Stromerzeugungsmoduls (91) entspricht.
Brennstoffpack (1), das umfasst: einen Behälter (2), wobei der Innenraum unterteilt ist und er eine Ausströmöffnung (47) sowie eine Einströmöffnung (44) enthält, die zu dem Innenraum führt; einen flüssigen Brennstoff (99), der in einen Bereich an der Seite der Ausströmöffnung (47) in dem Behälter (2) gefüllt ist; und ein Nachführelement (10), das den flüssigen Brennstoff (99) und den Bereich an der Seite der Einströmöffnung (44) trennt.
Brennstoffpack (1) nach Anspruch 11, wobei ein erstes Sperrventil (8) an der Ausströmöffnung (47) vorhanden ist, um zu verhindern, dass der flüssige Brennstoff (99) aus dem Bereich an der Seite der Ausströmöffnung (47) in dem Behälter (2) zur Außenseite des Behälters (2) hin strömt, und wobei das erste Sperrventil (8) so vorhanden ist, dass es sich durch das Einführen eines Einführ-Zielelementes (79) öffnet, um Ausströmen des flüssigen Brennstoffs (99) zu ermöglichen.
Brennstoffpack (1) nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Brennstoffpack (1) eine Absorptionseinrichtung (9), die den flüssigen Brennstoff (99) absorbieren kann, in einem Bereich an der Seite der Ausströmöffnung (47) in dem Behälter (2) umfasst.
Brennstoffpack (1) nach einem der Ansprüche 11–13, der eine zweite Ausstoßöffnung (54) umfasst, die von dem Bereich an der Seite der Einströmöffnung (44) in dem Behälter (2) zur Außenseite des Behälters (2) führt.
Brennstoffpack (1) nach Anspruch 14, der des Weiteren ein zweites Sperrventil (6) umfasst, das das Fluid in dem Bereich an der Seite der Einströmöffnung (44) in dem Behälter (2) über die zweite Ausstoßöffnung (54) irreversibel ausstößt, wenn der Druck des Bereiches an der Seite der Einströmöffnung (44) in dem Behälter (2) einen vorgegebenen Druck erreicht.
Brennstoffpack (1) nach einem der Ansprüche 11–15, der des Weiteren ein drittes Sperrventil (7) umfasst, das einen Teil des in dem Stromerzeugungsmodul (91) aus dem flüssigen Brennstoff (99) durch chemische Reaktion erzeugten Produktes irreversibel zur Außenseite des Stromerzeugungsmoduls (91) ausstößt, das elektrische Energie auf Basis des flüssigen Brennstoffs (99) erzeugt, der von dem Brennstoffpack (1) zugeführt wird.
Brennstoffpack (1) nach einem der Ansprüche 11–16, wobei der Innenraum eine erste Flüssigkeitskammer (31) und eine zweite Flüssigkeitskammer (31) umfasst, in die jeweils unabhängig der flüssige Brennstoff (99) gefüllt ist.
Brennstoffpack (1) nach Anspruch 17, wobei in die erste Flüssigkeitskammer (31) ein größeres Volumen des flüssigen Brennstoffs (99) als in die zweite Flüssigkeitskammer (31) gefüllt ist.
Brennstoffpack (1) nach Anspruch 17 oder 18, wobei die erste Flüssigkeitskammer (31) eine erste Ausströmöffnung (34) umfasst und die zweite Flüssigkeitskammer (31) eine zweite Ausströmöffnung (34) umfasst, die eine größere Öffnungsfläche als die erste Ausströmöffnung (34) hat.
Brennstoffpack (1) nach einem der Ansprüche 17–19, wobei die erste Flüssigkeitskammer (31) in der Längsrichtung länger ist als die zweite Flüssigkeitskammer (31).
Brennstoffpack (1) nach einem der Ansprüche 17–19, wobei die Länge der ersten Flüssigkeitskammer (31) und der zweiten Flüssigkeitskammer (31) in der Längsrichtung gleich sind.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge, die die verbleibende Menge eines flüssigen Brennstoffs (99) misst und einen Sensor (81) umfasst, der die Verschiebung eines Nachführelements (10) erfasst, der das Ende des flüssigen Brennstoffs (99) in der Flüssigkeitskammer (31), in die der flüssige Brennstoff (99) gefüllt ist, so abtrennt, dass es bedeckt ist, und dem Ende des flüssigen Brennstoffs (99) folgt.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge nach Anspruch 22, wobei der Sensor eine Vielzahl von Sensoren (81) umfasst, die jeweils die Verschiebung der Nachführelemente (10) in der Vielzahl von Flüssigkeitskammern (31) erfassen, die in dem Behälter (2) vorhanden sind.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge nach Anspruch 22 oder 23, wobei das Nachführelement (10) entsprechend dem Ausströmen des flüssigen Brennstoffs (99) über ein Verbindungsloch (34) verschoben wird, das an der Kammer (31) vorhanden ist.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge nach Anspruch 22, wobei der Sensor eine Vielzahl von Sensoren (81) umfasst, die jeweils die Verschiebung der Nachführelemente (10) in der Vielzahl der Flüssigkeitskammern (31) erfassen, die in dem Behälter (2) vorhanden sind; das Nachführelement (10) in jeder Flüssigkeitskammer des Behälters (2) entsprechend dem flüssigen Brennstoff (99) verschoben wird, der über das Verbindungsloch (34) ausströmt, das an jeder Flüssigkeitskammer (31) vorhanden ist; die Öffnungsflächen der Vielzahl von Verbindungslöcher (34) jeweils gleich sind; und sich die Volumina der Vielzahl von Flüssigkeitskammern (31) zum Speichern des flüssigen Brennstoffs (99) jeweils unterscheiden.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge nach Anspruch 22, wobei der Sensor eine Vielzahl von Sensoren (81) umfasst, die jeweils die Verschiebung der Nachführelemente (10) in der Vielzahl der Flüssigkeitskammern (31) erfassen, die in dem Behälter (2) vorhanden sind; das Nachführelement (10) in jeder Flüssigkeitskammer des Behälters (2) entsprechend dem flüssigen Brennstoff (99) verschoben wird, der über das Verbindungsloch (34) ausströmt, das in jeder Flüssigkeitskammer (31) vorhanden ist; sich die Öffnungsfläche der Vielzahl von Verbindungslöchern (34) jeweils unterscheiden; und die Volumina der Vielzahl von Flüssigkeitskammern (31) zum Speichern des flüssigen Brennstoffs (99) jeweils gleich sind.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge nach einem der Ansprüche 22–26, wobei der Sensor (81) ein lichtemittierendes Element, das Licht von außerhalb der Flüssigkeitskammer (31) über den flüssigen Brennstoff (99) auf das Nachführelement (10) emittiert, und ein lichtempfangendes Element umfasst, das Licht von dem lichtemittierenden Element empfängt, das über die Innenseite der Flüssigkeitskammer (31) emittiert wird.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge nach Anspruch 27, wobei das von dem lichtemitttierenden Element emittierte Licht ein Licht mit einem Wellenlängenbereich ist, der Reflektionsvermögen gegenüber dem Nachführelement (10) aufweist.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge nach Anspruch 27 oder 28, wobei das von dem lichtemittierenden Element emittierte Licht ein Licht mit einem Wellenlängenbereich ist, der Durchlässigkeit gegenüber dem Behälter (2) aufweist, in dem die Flüssigkeitskammer (31) vorhanden ist.
Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge nach den Ansprüchen 22–29, wobei die Vorrichtung zum Messen einer verbleibenden Brennstoffmenge in dem Innenraum des Stromerzeugungsmoduls (91) vorhanden ist, das frei an dem Brennstoffpack (1), in den der flüssige Brennstoff (99) gefüllt ist, angebracht und von ihm getrennt werden kann und elektrische Energie auf Basis des flüssigen Brennstoffs (99) erzeugt.