JP2005011613A - Fuel cartridge - Google Patents

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JP2005011613A JP2003173004A JP2003173004A JP2005011613A JP 2005011613 A JP2005011613 A JP 2005011613A JP 2003173004 A JP2003173004 A JP 2003173004A JP 2003173004 A JP2003173004 A JP 2003173004A JP 2005011613 A JP2005011613 A JP 2005011613A
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Shigeaki Ushiro
成明 後
Yoshihiro Ito
嘉広 伊藤
Tsuneo Sato
恒夫 佐藤
Mamoyuki Komori
政望進 小森
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cartridge for fuel capable of easily collecting or defusing fuel existing inside at abolishment. <P>SOLUTION: The fuel cartridge 100 is provided with an elution means insertion part 2A, formed at a wall face of a fuel container part, into which a fuel elution means for eluting fuel in the fuel container part is inserted, and a removable sealing member 4 coating the elution means insertion part. The fuel cartridge 100 is further provided with the fuel container part, a fuel treatment part for giving fuel a defusing treatment, a retaining means retaining the fuel container part and the fuel treatment part in a separated state from each other, with the retention to be freely released, a guide means guiding the fuel container part and the fuel treatment part toward a direction more adjacent to each other, and a communicating means releasing the retention by the retaining means, drawing the fuel container part and the fuel treatment part near each other along the guide means to communicate them. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料カートリッジに関し、特に、廃棄時に内部に残存した燃料を容易に回収または無害化できる燃料用カートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
ラップトップ型コンピュータやノートブック型コンピュータ、携帯電話、デジタルカメラなどの携帯機器が現在広く使用されるようになってきた。
【0003】
前記形態機器の電源としては、従来、アルカリマンガン電池などの一次電池、およびニッケル水素電池やリチウム電池などの二次電池などが一般的であった。
【0004】
近年、これらの携帯機器をより長時間使用したいとの要求が高まって来たが、前記一次電池や二次電池は、これらの要求には充分には応えられなかった。
【0005】
そこで、これらの電池パックよりも軽量、小型であって、長時間電力を供給できる電源として、燃料電池を用いた電源システムが注目されている。
【0006】
このような電源システムとしては、たとえば発電用燃料が封入された燃料封入部と、外燃料封入部から供給される発電用燃料によって電力を発生させる発電モジュールとを備え、前記燃料封入部と前記発電モジュールとが互いに脱着可能に構成されている電源システムが提案された(特許文献1)。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−289211号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯機器に前記電源システムを使用する場合においても、燃料封入部に封入された発電用燃料を完全に使用し尽くすことは極めて困難であるので、通常は、前記発電用燃料が若干残存した状態で燃料収容部を廃棄し、新たなものに交換すると考えられる。
【0009】
ここで、前記発電用燃料、即ち燃料電池用の燃料としては、通常はメタノールが使用される。
【0010】
したがって、内部に発電用燃料が若干残存した状態の燃料封入部が廃棄されると、内部に残存したメタノールが自然界に放出されて環境汚染の原因になることが考えられる。
【0011】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、廃棄時に内部に残存した燃料を容易に回収または無害化でき、燃料が自然界に放出されるのを防止できる燃料用カートリッジの提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、燃料電池用の燃料を収容する燃料収容部を有し、前記燃料収容部中の燃料を燃料電池に供給する燃料カートリッジであって、前記燃料収容部の壁面に形成され、前記燃料収容部内の燃料を抜き取る燃料抜取手段が挿入される抜取手段挿入部と、前記抜取手段挿入部を被覆する除去可能なシール部材とを備えることを特徴とする燃料カートリッジに関する。
【0013】
前記燃料カートリッジにおいては、使用後、前記抜取手段挿入部から燃料抜取手段を挿入して前記燃料収容部に残存していた燃料を抜き取ってから廃棄することにより、残存していた燃料が自然界に放出されて環境汚染を引き起こすことが防止される。
【0014】
また、燃料を抜き取らないときは、前記抜取手段挿入部は前記シール部材によって保護されているから、前記燃料カートリッジを燃料電池または携帯機器に装着して使用中に、外力などによって前記抜取手段挿入部が不用意に破壊されて燃料が漏れるという事故の発生を防止できる。
【0015】
前記燃料抜取手段としては、たとえば注射器や燃料抜取ポンプなどが挙げられるが、燃料収容部に残存していた燃料を抜き取ることができるのであれば、注射器や燃料抜取ポンプには限定されず、たとえば先端に注射針が装着された浣腸器なども使用できる。
【0016】
前記抜取手段挿入部として、燃料収容部の壁面に形成され、注射器の注射針が貫通可能に形成された後述する肉薄部、燃料収容部の壁面に形成された開口部と前記開口部に挿入および固定されたゴム栓、および前記開口部と前記開口部を覆蓋する被覆部材などを設けることができる。
【0017】
前記燃料としては、燃料電池に通常に使用される液体燃料が挙げられ、具体的にはメタノールおよびエタノールなどの低級アルコールなどが挙げられる。
【0018】
請求項2に記載の発明は、前記抜取手段挿入部が、前記燃料収容部の壁面における他の部分よりも厚みの薄い肉薄部を有する燃料カートリッジに関する。
【0019】
前記肉薄部は、前記燃料収容部の壁のほかの部分よりも肉厚が薄いから、たとえば注射器の注射針を容易に貫通させることができる。また、射出成形によって燃料収容部を形成する場合には、金型の前記肉薄部に相当する部分に凸部を設け、前記燃料収容部の壁における周囲の部分よりも肉薄に形成されるようにすることにより前記肉薄部を形成できるから、形成が容易である。
【0020】
請求項3に記載の発明は、前記抜取手段挿入部が、前記燃料収容部の壁面に設けられた開口部と、前記開口部を覆蓋する被覆部材とを有する燃料カートリッジに関する。
【0021】
前記燃料カートリッジにおいては、前記被覆部材を除去するか、または燃料抜取手段に設けられた注射針などの中空状の針状部材で前記被覆部材を貫通するかすることにより、燃料抜取手段を抜取手段挿入部から燃料収容部の内部に挿入することができる。
【0022】
したがって、燃料抜取手段の挿入が極めて容易に行える。
【0023】
請求項4に記載の発明は、燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジであって、前記燃料を収容するとともに、壁面に開口部が設けられた燃料収容部と、前記燃料収容部における前記開口部を被覆する除去可能なシール部材とを備えることを特徴とする燃料カートリッジに関する。
【0024】
前記燃料カートリッジにおいては、廃棄時においては、前記シール部材を除去して開口した前記開口部から、前述の燃料抜取手段を挿入することにより、燃料収容部内の燃料を抜き取ることができる。したがって、燃料収容部内に残存した燃料が自然界に漏洩して環境汚染を起こす不安を解消できる。
【0025】
請求項5に記載の発明は、燃料電池用の燃料を収容して燃料電池に前記燃料を供給する燃料収容部を有してなり、前記燃料収容部には、前記燃料を低温燃焼させる低温燃焼触媒が収容されてなるとともに、前記燃料収容部を外気と連通させる空気孔が設けられ、更に、前記空気孔は、除去可能なシール部材で閉塞されてなることを特徴とする燃料カートリッジに関する。
【0026】
前記燃料カートリッジにおいては、使用後においては、前記シール部材を除去して前記開口部を開口させることにより、前記開口部から空気が流入し、内部に収容された低温燃焼触媒の働きで残存した燃料が低温燃焼して水と炭酸ガスとに分解される。とくに前記燃料がメタノールであり、前記低温燃焼触媒が白金やパラジウムなどの貴金属である場合には、常温で燃焼させることができる故に好ましい。
【0027】
燃料が燃焼し終わったら、前記燃料カートリッジをそのまま廃棄してもよく、内部の低温燃焼触媒を回収してから廃棄してもよい。
【0028】
前記低温燃焼触媒は、塊状、粒状または粉体状であってよいが、金属製またはセラミックス製の担体に担持された形態であれば、前記低温燃焼触媒の回収および再生が容易に行えるから好ましい。
【0029】
前記低温燃焼触媒は、前記貴金属が挙げられるが、燃料を低温燃焼させることができるのであれば、前記貴金属には限定されない。
【0030】
請求項6に記載の発明は、燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジであって、前記燃料を収容する燃料収容部と、前記燃料を無害化処理する燃料処理部と、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに離間した状態に保持するとともに、前記保持が解除可能に形成された保持手段と、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに近接する方向にガイドするガイド手段と、前記保持手段による保持を解除した状態において前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させることにより連通させる連通手段とを有することを特徴とする燃料カートリッジに関する。
【0031】
前記燃料カートリッジにおいては、廃棄時には、前記保持手段による保持を解除して前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させると、前記連通手段によって前記燃料収容部と前記燃料処理部とが連通する。したがって、前記燃料収容部内に残存じていた燃料は前記燃料処理部に流入し、前記燃料処理部で無害化処理される。
【0032】
前記連通手段としては、後述する針状部材のほか、前記燃料収容部と前記燃料処理部とが離間した状態においては閉止した状態にあり、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを近接させることにより開成する弁体を有する流路などが挙げられる。
【0033】
前記無害化処理としては、低温燃焼のほか、水素と一酸化炭素への分解反応などが挙げられる。他には、凝固、吸着など、燃料を固形化して流動性を喪失させる処理などが挙げられる。
【0034】
請求項7に記載の発明は、前記保持手段が、前記燃料収容部と前記燃料処理部との間に設けられた除去可能なスペーサである燃料カートリッジに関する。
【0035】
前記燃料カートリッジにおいては、前記スペーサによって前記燃料収容部と前記燃料処理部とは互いに隔てられた状態に保持される。そして、前記スペーサを除去すると、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを隔てるものはなくなるから、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させると、前記連通手段によって両者が連通される。
【0036】
前記スペーサは、シート状のシール部材の裏面に固定することができる。前記燃料収容部と前記燃料処理部との間の隙間を前記シール部材でシールすると、前記スペーサは、前記燃料収容部と前記燃料処理部との間に位置するから、前記燃料収容部と前記燃料処理部とは互いに離間した状態に保持される。
【0037】
請求項8に記載の発明は、前記連通手段が、前記燃料処理部における前記燃料収容部に相対する側の面に、前記燃料収容部に向かって延在するように設けられた中空状の針状部材を有する燃料カートリッジに関する。
【0038】
前記燃料カートリッジにおいては、前記燃料処理部と前記燃料収容部とを互いに近接させると、前記針状部材が前記燃料収容部の壁面を貫通するから、前記燃料処理部と前記燃料収容部とが連通される。
【0039】
前記燃料カートリッジにおいては、前記針状部材が前記燃料収容部の壁面を貫通しない限り、前記燃料処理部内の燃料が外部に流出することはないから、前記保持手段における保持を解除しない限り、使用中に燃料漏れが生じることはない。
【0040】
請求項9に記載の発明は、前記燃料収容部における前記針状部材が貫通する側は、少なくとも一部が、前記燃料収容部におけるその他の壁面よりも厚さの薄い肉薄状に形成されてなる燃料カートリッジに関する。
【0041】
前記燃料カートリッジにおいては、前記燃料収容部の壁面における前記針状部材が貫通する部分が薄肉状に形成されているから、より少ない力で前記針状部材を前記燃料収容部の壁面に貫通させることができる。
【0042】
請求項10に記載の発明は、 前記燃料処理部に、前記燃料を吸収する燃料吸収剤が収容されてなる燃料カートリッジに関する。
【0043】
前記燃料カートリッジにおいては、燃料収容部内の燃料が前記燃料処理部に収容された燃料吸収剤に吸収されて保持されることにより、燃料の流出が防止される。
【0044】
請求項11に記載の発明は、前記燃料処理部に、前記燃料を凝固させる燃料凝固剤が収容されてなる燃料カートリッジに関する。
【0045】
前記燃料カートリッジにおいては、燃料収容部内の燃料が前記燃料処理部に収容された凝固剤と接触して凝固することにより、燃料の流出が防止される。
【0046】
請求項12に記載の発明は、前記燃料処理部に、前記燃料を分解させる分解触媒が収容されてなる燃料カートリッジに関する。
【0047】
前記燃料カートリッジにおいては、燃料収容部内の燃料は、前記燃料処理部において、前記分解触媒によって分解されて無害化される。
【0048】
前記分解触媒としては、たとえば低温燃焼触媒、および燃料がメタノールである場合に、前記メタノールを低温で部分酸化して水素と一酸化炭素とに分解する部分酸化触媒などがある。
【0049】
請求項13に記載の発明は、前記分解触媒が、前記燃料を低温燃焼させる低温燃焼触媒である燃料カートリッジに関する。
【0050】
前記燃料カートリッジにおいては、燃料収容部内の燃料は、前記燃料処理部において、前記低温触媒によって低温燃焼し、炭酸ガスと水とに分解されて無害化される。
【0051】
請求項14に記載の発明は、前記燃料処理部は、前記保持手段による保持を解除すると開口する空気孔を有してなる燃料カートリッジに関する。
【0052】
前記燃料カートリッジは、燃料処理部の内部に低温燃焼触媒または分解触媒が収容された燃料カートリッジにおいて、前記保持手段による保持を解除すると開口する空気孔を有するものの例である。
【0053】
前記燃料カートリッジにおいては、前記保持手段による保持を解除するまでは、前記空気孔は閉じた状態にあるから、燃料処理部内の低温燃焼触媒または分解触媒が空気に接触して劣化することがない。一方、前記保持手段による保持を解除すると前記空気孔は開口するから、燃料収容部と燃料処理部とを連通させた状態において、燃料処理部に流入した燃料は、新鮮な空気と接触した状態で、前記燃料処理部内部に収容された低温燃焼触媒などの分解触媒によって燃焼反応または分解される。したがって、燃焼反応などの分解反応が短時間に効率よく進行する。
【0054】
【発明の実施の形態】
1.実施形態1
実施形態1に係る燃料カートリッジ100の構成を図1および図2に示す。
【0055】
図1および図2に示すように、燃料カートリッジ100は、燃料としてメタノールを収容する円柱状の燃料収容部2を有する。
【0056】
燃料収容部2の一方の端面における中央部には肉薄部2Aが設けられ、他方の端面には、燃料カートリッジ100が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに装着されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部2Bが形成されている。肉薄部2Aは、本発明に係る燃料カートリッジの備える抜取手段挿入部に相当する。
【0057】
燃料収容部2における肉薄部2Aが設けられた側の端面には、略円形状のシール部材4が剥離可能に貼着されている。シール部材4は柔軟性を有するフィルム状またはシート状の部材である。シール部材4の外周から半径方向に沿って外側に向かって舌状部材4Aが設けられている。シール部材4が燃料収容部2の端面に貼着された状態においては、舌状部材4Aは、燃料収容部2の側面に沿うように屈曲されている。
【0058】
肉薄部2Aは円形に形成されている。肉薄部2Aの直径は、燃料収容部2の直径よりも小さければ特に制限はないが、後述する注射器200の注射針202が刺せる程度の直径であることが好ましく、具体的には、1〜5mmの範囲が好ましく、特に1〜3mmの範囲が好ましい。肉薄部2Aを前記範囲の直径に形成すれば、肉薄部2Aを、注射器200の注射針202で容易に貫通できる程度に肉薄に形成した場合においても、燃料収容部2内に収容されたメタノールの内厚によって破裂することがないから好ましい。
【0059】
実施形態1に係る燃料カートリッジ100の作用について以下に説明する。
【0060】
燃料収容部2内部のメタノールをほぼ使用し終わり、燃料カートリッジ100を廃棄しようとするときは、舌状部材4Aを起こし、図2において二点鎖線で示すように燃料収容部2の端面からシール部材4を剥離する。次に、図3に示すように、注射器200の注射針202を肉薄部2Aに刺して先端部を貫通させる。そして、燃料収容部2内部に残存したメタノールを注射器200によって吸い出して適宜の回収容器に移すことにより、残存メタノールを回収する。
【0061】
実施形態1に係る燃料カートリッジは、本発明に係る燃料カートリッジにおける抜取手段挿入部として肉薄部2Aが形成された例である。肉薄部2Aは、肉厚を適宜に選択することにより、燃料収容部2内部のメタノールの蒸気圧程度では破裂しないが、注射針202を容易に貫通させることができるように形成することができる。
【0062】
また、射出成形によって燃料収容部2を形成する場合には、金型の肉薄部2Aに相当する部分に凸部を設けることにより肉薄部2Aを形成できるから、形成が容易である。
【0063】
更に、燃料カートリッジ100を使用中は、肉薄部2Aは、シール部材4によって被覆された状態にあるから、肉薄部2Aに尖ったものが当った場合などのように、肉薄部2Aに不用意に外力が加わった場合においても、肉薄部2Aを前記外力から保護することができる。
【0064】
2.実施形態2
実施形態2に係る燃料カートリッジ102の構成を図4に示す。図4において(A)は、燃料カートリッジ102を斜め上方から見たところを示し、(B)は、燃料カートリッジ102において後述する肉薄部12Aが設けられた側の断面を示す。
【0065】
図4に示すように、燃料カートリッジ102は燃料としてメタノールを収容する円柱状の燃料収容部12を有している。燃料収容部12の一方の端面における中央部は円形に凹陥して肉薄部12Aが形成され、他方の端面には、燃料カートリッジ102が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに接続されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部12Bが形成されている。肉薄部12Aは、本発明に係る燃料カートリッジの備える抜取手段挿入部に相当する。
【0066】
燃料収容部12における肉薄部12Aが設けられた側の端面には略円形状のシール部材14が剥離可能に貼着されている。シール部材14は柔軟性を有するフィルム状乃至シート状に形成できる。
【0067】
シール部材14の外周から半径方向に沿って外側に向かって舌状部材14Aが設けられている。シール部材14が燃料収容部12の端面に貼着された状態においては、舌状部材14Aは、燃料収容部12の側面に沿うように屈曲されている。
【0068】
肉薄部12Aの中央部には更に凹陥部12Bが形成され、燃料収容部12の壁面は、凹陥部12Bにおいて更に肉薄に形成されている。
【0069】
一方、シール部材14における燃料収容部12に貼着される側のの中央部には、肉薄部12Aに嵌合する円形状の突出部14Bが形成されている。
【0070】
凹陥部12Bの直径は、注射器200の注射針202が刺せる程度の直径であることが好ましく、具体的には、1〜5mmの範囲が好ましく、特に1〜3mmの範囲が好ましい。凹陥部12Bを前記範囲の直径に形成すれば、凹陥部12Bにおいて注射針202で容易に貫通できる程度に肉薄に形成した場合においても、燃料収容部2内に収容されたメタノールの内厚によって破裂することがないから好ましい。
【0071】
実施形態2に係る燃料カートリッジ102の作用について以下に説明する。
【0072】
燃料収容部12内部のメタノールをほぼ使用し終わり、燃料カートリッジ100を廃棄しようとするときは、舌状部材14Aを起こし、図4における(B)において二点鎖線で示すように、燃料収容部12の端面からシール部材14を剥離する。そして、図5に示すように、注射器200の注射針202を凹陥部12Bに刺して先端部を貫通させる。そして、燃料収容部12内部に残存したメタノールを注射器200によって吸い出して適宜の回収容器に移すことにより、残存メタノールを回収する。
【0073】
なお、実施形態2は、肉薄部12Aの中央部に更に押患部12Bを形成した例であるが、凹陥部12Bを形成する代わりに図6に示すように凹陥部12Aの中央部に円錐状の凹陥部12Cを設けてもよい。
【0074】
実施形態2に係る燃料カートリッジ102においては、凹陥部12Bは、肉薄部12Aにおける凹陥部12Bの周囲の部分よりも壁の肉厚が薄いから、注射針202を容易に貫通させることができる。また、前記凹陥部12Bは、肉薄部12Aに比較して小面積であるから、前記凹陥部12Bの肉厚を注射針202が貫通しやすいように特に薄く形成した場合においても、燃料収容部12に収容されたメタノールの蒸気圧によって不用意に破裂し難い。
【0075】
更に、シール部14は、突出部14Bにおいて肉薄部12Aに嵌合するから、カートリッジ102を使用中に肉薄部12Aからシール部材14が脱落して肉薄部12Aが露出することがない。
【0076】
実施形態2に係る燃料カートリッジ102は、その他、実施形態1に係る燃料カートリッジと同様の特長を有している。
【0077】
3.実施形態3
実施形態3に係る燃料カートリッジ104の構成を図7に示す。図7において(A)は、燃料カートリッジ104を斜め上方から見たところを示し、(B)は、燃料カートリッジ104において後述する注射針挿入部26が設けられた側の断面を示す。
【0078】
図7に示すように、燃料カートリッジ104は、燃料としてメタノールを収容する円柱状の燃料収容部22を有する。
【0079】
燃料収容部22の一方の端面における中央部には注射針202が挿入される注射針挿入部26が設けられ、他方の端面には、他方の端面には、燃料カートリッジ104が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに接続されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部28が形成されている。注射針挿入部26は、本発明に係る燃料カートリッジの備える抜取手段挿入部に相当する。
【0080】
注射針挿入部26は、円筒状の本体26Bと、本体26Bの内部に挿入されたゴム栓26Aとを有する。円筒状の本体26Bの両端には、ゴム栓26Aに注射針202を刺したときに脱落しないようにゴム栓26Aを保持する円環状の突起26Cが設けられている。ゴム栓26Aとしては、注射薬用のアンプル壜用のゴム栓として通常に使用されているものと同様のものが使用できる。
【0081】
燃料収容部22における注射針挿入部26が形成された側の端面には、略円形状のシール部材24が剥離可能に貼着されている。シール部材24は、実施形態1に係る燃料カートリッジにおけるシール部材4と同様であり、外周部に舌状部材24Aが設けられている点も同様である。
【0082】
実施形態3に係る燃料カートリッジ104の作用について以下に説明する。
【0083】
燃料収容部22内部のメタノールをほぼ使用し終わったら、実施形態1および実施形態2に係る燃料カートリッジと同様に、先ず、シール部材24を剥離する。次に、図8に示すように、注射器200の注射針202をゴム栓26Aに刺して先端部を貫通させ、燃料収容部32内部に残存したメタノールを注射器200によって吸い出して適宜の回収容器に移す。
【0084】
実施形態3に係る燃料カートリッジ104においては、注射針挿入部26におけるゴム栓26Cに注射針202を刺して燃料収容部22内に注射針202を挿入する。したがって、抜取手段挿入部として肉薄部を形成した実施形態1および2に係る燃料カートリッジに比較して更に容易に注射針202を挿入できる。
【0085】
また、ゴム栓26Aに注射針202を刺すと孔が開くが、注射針202を抜いた後は、ゴム栓26Aのゴム弾性により、前記孔は塞がり、注射針挿入部26は密閉される。したがって、注射器200でメタノールを吸い出した後に、燃料収容部22に万が一メタノールが残存した場合においても、前記メタノールが注射針挿入部26を通って外部に漏れることはない。
【0086】
4.実施形態4
実施形態4に係る燃料カートリッジ106の構成を図9および図10に示す。図9および図10に示すように、燃料カートリッジ106は、燃料としてメタノールを収容する円柱状の燃料収容部32を有する。
【0087】
燃料収容部32の一方の端面における中央部には注射針202が挿入される開口部32Aが設けられ、他方の端面には、他方の端面には、燃料カートリッジ106が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに接続されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部32Bが形成されている。開口部32Aは、本発明に係る燃料カートリッジの備える抜取手段挿入部に相当する。開口部32Aは、燃料収容部32の外側から内側に向かって縮小する円錐面状に形成されている。
【0088】
燃料収容部32における開口部32Aが形成された側の端面には、略円形状のシール部材34が剥離可能に貼着されている。シール部材34は、実施形態1に係る燃料カートリッジにおけるシール部材4と同様に柔軟なシート状またはフィルム状の部材であり、外周部に舌状部材34Aが設けられている。シール部材34における燃料収容部32に貼着される側の面の中央部には、開口部32Aに嵌合する突出部34Bが形成されている。突出部34Bは、底面から頂面に向かって縮小する円錐台状に形成されている。
【0089】
燃料カートリッジ106の別の例を図11および図12に示す。図11および図12に示すように、前記燃料カートリッジ106の燃料収容部32の開口部32Aは入口と出口との内径が同一の円筒面状に形成されている。燃料収容部32における開口部32Aが設けられた側の単面には、開口部32Aに連通する凹陥部32Cが形成されている。
【0090】
シール部材34における燃料収容部32に貼着される側の面の中央部には、凹陥部32Cに嵌合する突出部34Bが設けられている。
【0091】
実施形態4に係る燃料カートリッジ106の作用について以下に説明する。
【0092】
燃料収容部32内部のメタノールをほぼ使用し終わったら、シール部材34を剥離して開口部32Aを開口させる。
【0093】
次に、注射器200の注射針202を開口部32Aに挿入し、燃料収容部32内部に残存したメタノールを注射器200で吸い出して適宜の回収容器に移す。
【0094】
実施形態4に係る燃料カートリッジ106においては、燃料収容部32の端面に設けられた開口部32Aから注射針202を挿入することができるから、注射針202の挿入が極めて容易である。また、開口部32Aが充分に大きければ、燃料収容部32内のメタノールを抜くのに注射器200を用いる必要がない。
【0095】
5.実施形態5
実施形態5に係る燃料カートリッジ108の構成を図13および図14に示す。
【0096】
図13および図14において(A)は燃料カートリッジ108を斜め上から見たところを示し、(B)は燃料カートリッジ108の中央部の部分断面を示す。
【0097】
図13および図14に示すように、燃料カートリッジ108は、メタノールを収容する円柱状の燃料収容部3と、燃料収容部3と直径が同一であり、しかも同心に配設された燃料処理部5と、燃料収容部3と燃料処理部5との間に設けられたガイド部7とを備えている。また、燃料収容部3と燃料処理部5との間は、シール部材9によって外側から覆われている。ガイド部7およびシール部材9は、それぞれ本発明の燃料カートリッジが備えるガイド手段および保持手段に相当する。
【0098】
燃料処理部5には、メタノールを吸収するメタノール吸収剤、メタノールを凝固させるメタノール凝固剤、メタノールを一酸化炭素と水素とに分解するメタノール分解触媒、およびメタノールを低温燃焼させる低温燃焼触媒のうちの1種類または2種類以上が装入されている。
【0099】
なお、図13および図14において3Bは、燃料カートリッジ108を燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに接続したときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部を示す。
【0100】
ガイド部7は、図13および図14において(B)に示すように、燃料収容部3における燃料処理部5に相対する側の端面3Aの中央部から燃料処理部5に向かって、燃料収容部3の軸線に沿って円柱状に突出する突起部7Aと、燃料処理部5における燃料収容部3に相対する側の端面5Aの中央部から燃料収容部3に向かって、燃料処理部5の軸線に沿って円筒状に突出する突起部7Bとからなっている。突起部7Aが突出部7Bの内側に嵌合して摺動することにより、燃料収容部3と燃料処理部5とは、互いに近接する方向にガイドされる。
【0101】
燃料処理部5の端面5Aには、1対の中空な針状部材11Aおよび11Bが、突出部7Bを間に挟むように、燃料収容部3に向かって立設されている。針状部材11Aおよび11Bは、何れも燃料処理部5の内部に連通するように形成された注射針状の部材であり、本発明に係る燃料カートリッジにおける連通手段に相当する。
【0102】
シール部材9は、燃料収容部3と燃料処理部5とに亘って剥離可能に貼着されるシール部9Aと、シール部9Aの燃料収容部3と燃料処理部5とに貼着される側の面の中央部に、シール部9Aを巻回する方向に、言い替えれば円周方向に沿って設けられた突出部乃至肉厚部であるスペーサ部9Bとを有する。シール部9Aとスペーサ部9Bとの間には段差が形成されている。なお、図13は、シール部9Aが比較的薄く柔軟なフィルム状乃至薄手のシート状に形成された例を示し、図14は、シール部9Aが比較的剛性の高い厚手のシート状である例を示す。なお、何れのシール部材9においても、スペーサ部9Bは、燃料収容部3と燃料処理部5との周長に等しいか若干短い長さに形成することが好ましい。一方、シール部9Aは、前記周長よりも長い長さに形成し、燃料収容部3と燃料処理部5とに巻回したときに末端部が重なるようにするのが好ましい。そして、前記末端部の一方に、半円状または角の丸い四角状のタブ部9Cを形成することができる。
【0103】
シール部材9を装着するときは、図13および図14において(B)に示すように、スペーサ部9Bが燃料収容部3と燃料処理部5との間に嵌挿され、しかもタブ部9Cが外側に位置するようにシール部9Aを巻回し、貼着する。このとき、タブ部9Cは、シール部材9の外周面に貼着しないことが好ましい。
【0104】
シール部材9を装着した状態においては、燃料収容部3と燃料処理部5との間にはスペーサ部9Bが嵌挿されているから、たとえ、燃料収容部3と燃料処理部5とを近接させる方向の外力が燃料カートリッジ108に作用しても、燃料収容部3と燃料処理部5とは互いに離間した状態に保持される。したがって、燃料カートリッジ108を使用中は、シール部材9を剥がさない限りは、針状部材11Aおよび針状部材11Bが燃料収容部5の端面を突き破って燃料収容部3内のメタノールが燃料処理室5に漏れ出すことはない。
【0105】
燃料収容部3に収容されたメタノールをほぼ使用し終わったら、燃料カートリッジ108を携帯機器または燃料電池から取り外してシール部材9を除去し、燃料収容部3と燃料処理部5とを互いに近接する方向に押圧する。燃料収容部3と燃料処理部5とは、ガイド部7によって互いに近接する方向にガイドされるから、針状部材11Aおよび針状部材11Bが燃料収容部3の端面を突き破って貫通する。これにより、燃料収容部3と燃料処理部5とが互いに連通し、燃料収容部3内のメタノールが燃料処理部5に移動して、吸着、凝固、分解、または低温燃焼により無害化される。
【0106】
燃料カートリッジ108は、シール部材9を装着した状態においては、燃料収容部3と燃料処理部5とシール部材9とで全体として一体の円柱状体を形成する。したがって、燃料電池や携帯機器への装着に便利である。
【0107】
6.実施形態6
実施形態6に係る燃料カートリッジ110の構成を図15に示す。
【0108】
燃料カートリッジ110は、図15に示すように、内部にメタノールが収容された円柱状の燃料収容部13と、内部に低温燃焼触媒が充填された燃料処理部15と、燃料収容部13と燃料処理部15との間に位置するシール部材19とを有する。
【0109】
燃料収容部13と燃料処理部15とは同一の外径を有し、一方の端面において相対するように配設されている。燃料収容部13における燃料処理部15に相対する側の端面13Aの中央部には、注射針状に形成された針状部材16が燃料収容部13の軸線に沿って設けられている。そして、燃料処理部15における燃料収容部13に相対する側の端面15Aの中央部には、針状部材16が挿入される円筒状の針状部材ガイド17が、燃料収容部13に向かって立設されている。針状部材16と針状部材ガイド17とは、何れも燃料収容部13および燃料処理部15の軸線に沿って立設されている。
【0110】
針状部材16は、先端部が針状部材ガイド17の内側に挿入されているが、針状部材ガイド17の低部には当接していない。針状部材16が針状部材ガイド17に嵌合することにより、燃料収容部13と燃料処理部15とは同心に保持される。
【0111】
燃料カートリッジ110において、シール部材19は、本発明に係る燃料カートリッジにおける保持手段に相当し、針状部材16と針状部材ガイド17とは、前記燃料カートリッジにおけるガイド手段に相当する。そして、針状部材16は、前記燃料カートリッジにおける連通手段にも相当する。
【0112】
燃料処理部15の端面15Aにおける針状部材ガイド17が設けられた部分には、肉薄部15Bが設けられている。
【0113】
更に、燃料処理部15の側面における端面15Aの近傍には、空気孔15Cが設けられている。
【0114】
シール部材19は、図15に示すように、燃料収容部13と燃料処理部15との周方向に沿って設けられ、燃料収容部13と燃料処理部15とに亘って剥離可能に貼着される柔軟なシート状乃至フィルム状のシール部19Aと、シール部19Aにおける燃料収容部13と燃料処理部15とに貼着される側の面の中央部に、シール部19Aの巻回される方向に沿って設けられた肉厚部であるスペーサ部19Bとを有する。
【0115】
シール部19は、燃料収容部13と燃料処理部15とに亘って貼着でき、更に空気孔15Cを閉塞できる巾に形成されている。スペーサ部19Bは、燃料収容部13と燃料処理部15との間に挿入されたときに、針状部材16の先端が針状部材ガイド17の低部に当接しない程度の巾に形成されている。
【0116】
シール部材19を装着した状態においては、燃料収容部13と燃料処理部15との間にはスペーサ部19Bが嵌挿されているから、たとえ、燃料収容部13と燃料処理部15とを近接させる方向の外力が燃料カートリッジ110に作用しても、燃料収容部13と燃料処理部15とは互いに離間した状態に保持される。したがって、燃料カートリッジ110を使用中は、シール部材19を剥がさない限りは、針状部材17が燃料収容部15の肉薄部を突き破って燃料収容部13内のメタノールが燃料処理室15に漏れ出すことはない。
【0117】
燃料収容部13に収容されたメタノールをほぼ使用し終わったら、燃料カートリッジ110を携帯機器または燃料電池から取り外してシール部材19を除去し、燃料収容部13と燃料処理部15とを互いに近接する方向に押圧する。燃料収容部13と燃料処理部15とは、針状部材16と針状部材ガイド17によって互いに近接する方向にガイドされるから、針状部材16は、燃料収容部13の肉薄部15Bを突き破って貫通する。これにより、燃料収容部13と燃料処理部15とが互いに連通し、燃料収容部13内のメタノールが燃料処理部15に移動して、燃料処理部15内の低温燃焼触媒によって低温燃焼し、無害化される。ここで、燃料処理部15の内部には空気孔15Cから新鮮な外気が流入するから、効果的に低温燃焼が行われる。
【0118】
実施形態6に係る燃料カートリッジ110は、針状部材16と針状部材ガイド17とが協働して本発明の燃料カートリッジにおけるガイド手段として機能するから、実施形態5に係る燃料カートリッジの有する特長に加え、ガイド手段の構成を更に簡略化できるという特長を有する。
【0119】
7.実施形態7
実施形態7に係る燃料カートリッジ112の構成を図16に示す。
【0120】
燃料カートリッジ112は、図16に示すように、内部にメタノールが収容された円柱状の燃料収容部23と、燃料収容部23の一端部に形成された縮径部であるインターロッキング部23Aに同心状に嵌合された略円柱状の燃料処理部25とを有する。
【0121】
燃料処理部25におけるインターロッキング部23Aに嵌合される側の末端部には、円筒状に形成され、インターロッキング部23Aに外側から嵌合されるインターロッキング部25Aが形成されている。
【0122】
インターロッキング部23Aの外周面には、円周方向に沿って稜状に突出した突出部23Bが形成されている。一方、インターロッキング部25Aの内周面には、円周方向に沿って突出部23Bに嵌合する凹陥部25Bが形成されている。
【0123】
燃料処理部25におけるインターロッキング部25Aの底面25Cの中央部には、インターロッキング部23Aに向かって注射針状に形成された針状部材27が燃料処理部25の軸線に沿って設けられている。
【0124】
一方、インターロッキング部23Aの端面23Cには、針状部材27が挿入される凹陥部26が燃料収容部23の軸線に沿って設けられている。
【0125】
燃料収容部23と燃料処理部25とは、図16に示すように、インターロッキング部25Aの内側にインターロッキング部23Aが嵌合され、突出部23Bが凹陥部25Bに嵌合することにより、針状部材27の先端が凹陥部26の底部に当接した状態で保持される。
【0126】
インターロッキング部23A,インターロッキング部25A、突出部23B、および凹陥部25Bは、本発明に係る面料カートリッジが備える保持手段に相当し、針状部材27と凹陥部26とは前記燃料カートリッジにおける連通手段に相当する。
【0127】
燃料カートリッジ112において、燃料収容部23内のメタノールをほぼ使用し終わったら、燃料処理部25を燃料収容部23に向かって強く押圧する。これにより、突出部23Bが凹陥部25Bから脱出し、針状部材27の先端が凹陥部26の低部を押圧して貫通する。これにより、燃料収容室23と燃料処理室25とが連通するから、燃料収容室23内のメタノールが燃料処理室25に移動し、燃料処理室25で無害化される。
【0128】
燃料カートリッジ112は、実施形態5および6の燃料カートリッジとは異なり、シール部材が不要である故に、構成および廃棄時の操作がより簡略化できるという特長を有する。
【0129】
8.実施形態8
実施形態8に係る燃料カートリッジ114の構成を図17に示す。
【0130】
図17に示すように、燃料カートリッジ114は、円柱状の燃料収容部33を有する。
【0131】
図17において(B)に示すように、燃料収容部33の内部には、低温燃焼触媒が収容されているとともに、側面には空気孔33Aが設けられている。
【0132】
側面における空気孔33Aが設けられた部分には、図17において(A)および(B)に示すように、シール35が貼付されている。空気孔33Aは、シール35により閉塞されている。シール35の末端には舌状のタブ35Aが設けられている。
【0133】
燃料収容部33の一方の端面には、燃料カートリッジ114が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに装着されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部33Bが形成されている。
【0134】
燃料カートリッジ114を使用し終わったら、燃料カートリッジ114を携帯機器または燃料電池から取り外し、シール35を剥離する。これにより、空気孔33Aが開口するから、空気孔33Aから新鮮な外気が流入し、燃料収容部33内に残ったメタノールは、低温燃焼触媒によって低温燃焼し、無害化される。
【0135】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廃棄時に内部に残存した燃料を容易に回収または無害化でき、燃料が自然界に放出されるのを防止できる燃料用カートリッジが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施形態1に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図である。
【図2】図2は、図1に示す燃料カートリッジにおけるシール部材が貼着された側の端部近傍の構成の詳細を示す断面図である。
【図3】図3は、図1に示す燃料カートリッジにおいて、シール部材を剥がして肉薄部に注射器の注射針を刺したところを示す断面図である。
【図4】図4は、実施形態2に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図および断面図である。
【図5】図5は、図4に示す燃料カートリッジにおいて、シール部材を剥がして肉薄部に注射器の注射針を刺したところを示す断面図である。
【図6】図6は、実施形態2に係る燃料カートリッジの別の例を示す断面図である。
【図7】図7は、実施形態3に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図および断面図である。
【図8】図8は、図7に示す燃料カートリッジにおいて、シール部材を剥がして肉薄部に注射器の注射針を刺したところを示す断面図である。
【図9】図9は、実施形態4に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図である。
【図10】図10は、実施形態4に係る燃料カートリッジの構成を示す断面図である。
【図11】図11は、実施形態4に係る燃料カートリッジの別の例を示す斜視図である。
【図12】図12は、実施形態4に係る燃料カートリッジの別の例を示す断面図である。
【図13】図13は、実施形態5に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図および断面図である。
【図14】図14は、実施形態5に係る燃料カートリッジの別の例を示す斜視図および断面図である。
【図15】図15は、実施形態6に係る燃料カートリッジの構成を示す断面図である。
【図16】図16は、実施形態7に係る燃料カートリッジの構成を示す断面図である。
【図17】図17は、実施形態8に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図および断面図である。
【符号の説明】
2 燃料収容部
3 燃料収容部
4 シール部材
5 燃料処理部
7 ガイド部
9 シール部材
11A 針状部材
11B 針状部材
12 燃料収容部
14 シール部材
22 燃料収容部
24 接続部
26 注射針挿入部
32 燃料収容部
34 シール部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cartridge, and more particularly, to a fuel cartridge capable of easily recovering or detoxifying fuel remaining inside at the time of disposal.
[0002]
[Prior art]
Mobile devices such as laptop computers, notebook computers, mobile phones, and digital cameras are now widely used.
[0003]
Conventionally, as the power source of the form device, a primary battery such as an alkaline manganese battery and a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium battery have been generally used.
[0004]
In recent years, there has been an increasing demand for using these portable devices for a longer period of time. However, the primary battery and the secondary battery have not been able to meet these requirements sufficiently.
[0005]
Therefore, a power supply system using a fuel cell has attracted attention as a power source that is lighter and smaller than these battery packs and can supply power for a long time.
[0006]
Such a power supply system includes, for example, a fuel sealing portion in which power generation fuel is sealed, and a power generation module that generates electric power from the power generation fuel supplied from the outer fuel sealing portion, and the fuel sealing portion and the power generation A power supply system in which modules are configured to be detachable from each other has been proposed (Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-289111 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, even when the power supply system is used in a portable device, it is extremely difficult to completely use the power generation fuel sealed in the fuel sealing portion. It is considered that the fuel storage part is discarded in the state and replaced with a new one.
[0009]
Here, methanol is usually used as the fuel for power generation, that is, the fuel for the fuel cell.
[0010]
Therefore, if the fuel enclosing portion with a little power generation fuel remaining inside is discarded, the methanol remaining inside may be released into the natural world and cause environmental pollution.
[0011]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cartridge capable of easily recovering or detoxifying the fuel remaining inside at the time of disposal and preventing the fuel from being released to the natural world. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a fuel cartridge that includes a fuel storage portion that stores fuel for a fuel cell, and that supplies the fuel in the fuel storage portion to the fuel cell, and is provided on a wall surface of the fuel storage portion. The present invention relates to a fuel cartridge, comprising: a removal means insertion portion that is formed and into which a fuel extraction means for extracting fuel in the fuel storage portion is inserted; and a removable seal member that covers the extraction means insertion portion.
[0013]
In the fuel cartridge, after use, the fuel removal means is inserted from the extraction means insertion portion, and the fuel remaining in the fuel storage portion is extracted and discarded, so that the remaining fuel is released to the natural world. To prevent environmental pollution.
[0014]
Further, when the fuel is not extracted, the extraction means insertion portion is protected by the seal member. Therefore, the fuel cartridge or the portable device is attached to the extraction means insertion portion by an external force during use. Can be prevented from being accidentally destroyed and fuel leaking.
[0015]
Examples of the fuel extraction means include a syringe and a fuel extraction pump. However, the fuel extraction means is not limited to the syringe and the fuel extraction pump as long as the fuel remaining in the fuel storage portion can be extracted. An enema with a needle attached to it can also be used.
[0016]
The extraction means insertion portion is formed on the wall surface of the fuel storage portion and is inserted into the opening portion formed on the wall surface of the fuel storage portion and a thin portion described later formed so that the injection needle of the syringe can be penetrated. A fixed rubber stopper and a covering member that covers the opening and the opening can be provided.
[0017]
Examples of the fuel include liquid fuels usually used in fuel cells, and specific examples include lower alcohols such as methanol and ethanol.
[0018]
The invention according to claim 2 relates to a fuel cartridge in which the extraction means insertion portion has a thin portion that is thinner than other portions of the wall surface of the fuel storage portion.
[0019]
Since the thin part is thinner than the other part of the wall of the fuel storage part, for example, the injection needle of a syringe can be easily penetrated. In addition, when the fuel storage portion is formed by injection molding, a convex portion is provided in a portion corresponding to the thin portion of the mold so that it is thinner than the surrounding portion of the wall of the fuel storage portion. This makes it easy to form the thin portion.
[0020]
The invention according to claim 3 relates to a fuel cartridge in which the extraction means insertion portion has an opening provided on a wall surface of the fuel storage portion and a covering member that covers the opening.
[0021]
In the fuel cartridge, the fuel removing means is removed by removing the covering member or by penetrating the covering member with a hollow needle-like member such as an injection needle provided in the fuel extracting means. It can be inserted into the fuel storage part from the insertion part.
[0022]
Therefore, the fuel extraction means can be inserted very easily.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel cartridge for supplying fuel to a fuel cell, wherein the fuel is accommodated and a fuel accommodating portion having an opening on a wall surface, and the opening in the fuel accommodating portion. And a removable seal member for covering the fuel cartridge.
[0024]
In the fuel cartridge, at the time of disposal, the fuel in the fuel storage section can be extracted by inserting the fuel extraction means from the opening that is opened by removing the seal member. Therefore, it is possible to eliminate anxiety that the fuel remaining in the fuel storage part leaks to the natural world and causes environmental pollution.
[0025]
A fifth aspect of the present invention includes a fuel storage portion that stores fuel for a fuel cell and supplies the fuel to the fuel cell, and the fuel storage portion includes a low-temperature combustion that burns the fuel at a low temperature. The present invention relates to a fuel cartridge characterized in that a catalyst is accommodated, an air hole for communicating the fuel accommodating portion with outside air is provided, and the air hole is further closed by a removable seal member.
[0026]
In the fuel cartridge, after use, by removing the seal member and opening the opening, air flows in from the opening, and the fuel remaining by the action of the low-temperature combustion catalyst housed inside the fuel cartridge Is burned at a low temperature and decomposed into water and carbon dioxide. In particular, when the fuel is methanol and the low-temperature combustion catalyst is a noble metal such as platinum or palladium, it is preferable because it can be burned at room temperature.
[0027]
When the fuel is combusted, the fuel cartridge may be discarded as it is, or the internal low-temperature combustion catalyst may be recovered and discarded.
[0028]
The low-temperature combustion catalyst may be in the form of a lump, granule, or powder, but it is preferable that the low-temperature combustion catalyst is supported on a metal or ceramic carrier because the low-temperature combustion catalyst can be easily recovered and regenerated.
[0029]
Examples of the low temperature combustion catalyst include the noble metal, but the low temperature combustion catalyst is not limited to the noble metal as long as the fuel can be combusted at a low temperature.
[0030]
The invention according to claim 6 is a fuel cartridge for supplying fuel to a fuel cell, wherein the fuel containing portion for containing the fuel, a fuel processing portion for detoxifying the fuel, the fuel containing portion, Holding the fuel processing part in a state of being separated from each other, holding means formed so that the holding can be released, guide means for guiding the fuel storage part and the fuel processing part in directions close to each other, and The present invention relates to a fuel cartridge comprising communication means for communicating the fuel storage part and the fuel processing part by bringing them close to each other along the guide means in a state where the holding by the holding means is released.
[0031]
In the fuel cartridge, at the time of disposal, when the holding by the holding unit is released and the fuel storage unit and the fuel processing unit are brought close to each other along the guide unit, the communication unit and the fuel storage unit The fuel processing unit communicates. Therefore, the fuel remaining in the fuel storage part flows into the fuel processing part and is detoxified in the fuel processing part.
[0032]
As the communication means, in addition to a needle-like member, which will be described later, the fuel storage part and the fuel processing part are in a closed state, and the fuel storage part and the fuel processing part are brought close to each other. And a flow path having a valve body opened by the above.
[0033]
Examples of the detoxification treatment include low temperature combustion, decomposition reaction into hydrogen and carbon monoxide, and the like. Other examples include solidification of fuel, solidification of fuel, and loss of fluidity.
[0034]
The invention according to claim 7 relates to a fuel cartridge in which the holding means is a removable spacer provided between the fuel storage portion and the fuel processing portion.
[0035]
In the fuel cartridge, the fuel storage portion and the fuel processing portion are held in a state of being separated from each other by the spacer. When the spacer is removed, there is no separation between the fuel storage part and the fuel processing part. Therefore, when the fuel storage part and the fuel processing part are brought close to each other along the guide means, the communication means The two communicate with each other.
[0036]
The said spacer can be fixed to the back surface of a sheet-like sealing member. When the gap between the fuel storage unit and the fuel processing unit is sealed with the seal member, the spacer is positioned between the fuel storage unit and the fuel processing unit. The processing units are held apart from each other.
[0037]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a hollow needle in which the communication means is provided on a surface of the fuel processing section facing the fuel storage section so as to extend toward the fuel storage section. The present invention relates to a fuel cartridge having a cylindrical member.
[0038]
In the fuel cartridge, when the fuel processing unit and the fuel storage unit are brought close to each other, the needle-like member penetrates the wall surface of the fuel storage unit, so that the fuel processing unit and the fuel storage unit communicate with each other. Is done.
[0039]
In the fuel cartridge, since the fuel in the fuel processing portion does not flow out to the outside unless the needle-like member penetrates the wall surface of the fuel storage portion, it is in use unless the holding in the holding means is released. There will be no fuel leakage.
[0040]
According to a ninth aspect of the present invention, at least a part of the side where the needle-like member penetrates in the fuel storage portion is formed to be thinner and thinner than other wall surfaces of the fuel storage portion. The present invention relates to a fuel cartridge.
[0041]
In the fuel cartridge, since the portion of the wall surface of the fuel housing portion through which the needle-like member penetrates is formed in a thin wall shape, the needle-like member is caused to penetrate the wall surface of the fuel housing portion with less force. Can do.
[0042]
The invention according to claim 10 relates to a fuel cartridge in which a fuel absorbent that absorbs the fuel is accommodated in the fuel processing section.
[0043]
In the fuel cartridge, the fuel in the fuel storage portion is absorbed and held in the fuel absorbent stored in the fuel processing portion, thereby preventing the fuel from flowing out.
[0044]
The invention described in claim 11 relates to a fuel cartridge in which a fuel coagulant for coagulating the fuel is accommodated in the fuel processing section.
[0045]
In the fuel cartridge, the fuel in the fuel container is solidified by contacting with the coagulant stored in the fuel processor, thereby preventing the fuel from flowing out.
[0046]
The invention described in claim 12 relates to a fuel cartridge in which a decomposition catalyst for decomposing the fuel is accommodated in the fuel processing section.
[0047]
In the fuel cartridge, the fuel in the fuel storage unit is decomposed and detoxified by the decomposition catalyst in the fuel processing unit.
[0048]
Examples of the cracking catalyst include a low-temperature combustion catalyst, and a partial oxidation catalyst that decomposes the methanol into hydrogen and carbon monoxide by partially oxidizing the methanol at a low temperature when the fuel is methanol.
[0049]
The invention according to claim 13 relates to a fuel cartridge, wherein the cracking catalyst is a low-temperature combustion catalyst for burning the fuel at a low temperature.
[0050]
In the fuel cartridge, the fuel in the fuel storage unit is burnt at a low temperature by the low temperature catalyst in the fuel processing unit, and decomposed into carbon dioxide gas and water to be rendered harmless.
[0051]
The invention according to claim 14 relates to a fuel cartridge in which the fuel processing section has an air hole that opens when the holding by the holding means is released.
[0052]
The fuel cartridge is an example of a fuel cartridge in which a low-temperature combustion catalyst or a decomposition catalyst is accommodated in a fuel processing section and has an air hole that opens when the holding means releases the holding.
[0053]
In the fuel cartridge, since the air hole is in a closed state until the holding by the holding means is released, the low-temperature combustion catalyst or the decomposition catalyst in the fuel processing section does not deteriorate due to contact with air. On the other hand, when the holding by the holding means is released, the air hole opens, so that the fuel flowing into the fuel processing unit is in contact with fresh air in a state where the fuel storage unit and the fuel processing unit are in communication with each other. The combustion reaction or decomposition is performed by a decomposition catalyst such as a low-temperature combustion catalyst housed in the fuel processing unit. Therefore, a decomposition reaction such as a combustion reaction proceeds efficiently in a short time.
[0054]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1. Embodiment 1
The configuration of the fuel cartridge 100 according to Embodiment 1 is shown in FIGS. 1 and 2.
[0055]
As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cartridge 100 includes a cylindrical fuel storage portion 2 that stores methanol as fuel.
[0056]
A thin portion 2A is provided at the center of one end surface of the fuel storage portion 2, and the fuel cartridge 100 is mounted on the other end surface when the fuel cartridge 100 is attached to a portable device using the fuel cell as a power source or the fuel cell itself. A connecting portion 2B that is connected to the fuel supply passage of the fuel cell and supplies methanol is formed. The thin portion 2A corresponds to the extraction means insertion portion provided in the fuel cartridge according to the present invention.
[0057]
A substantially circular sealing member 4 is detachably attached to the end surface of the fuel accommodating portion 2 on the side where the thin portion 2A is provided. The sealing member 4 is a flexible film-like or sheet-like member. A tongue-like member 4A is provided from the outer periphery of the seal member 4 to the outside along the radial direction. In a state where the seal member 4 is adhered to the end surface of the fuel storage portion 2, the tongue-like member 4 </ b> A is bent along the side surface of the fuel storage portion 2.
[0058]
The thin portion 2A is formed in a circular shape. The diameter of the thin portion 2A is not particularly limited as long as it is smaller than the diameter of the fuel storage portion 2, but is preferably a diameter that can be inserted into an injection needle 202 of a syringe 200 described later, specifically, 1 to 5 mm. Is preferable, and a range of 1 to 3 mm is particularly preferable. If the thin portion 2A is formed to have a diameter in the above range, the thin portion 2A can be formed of the methanol stored in the fuel storage portion 2 even when the thin portion 2A is formed thin enough to be easily penetrated by the injection needle 202 of the syringe 200. This is preferable because it does not rupture due to the inner thickness.
[0059]
The operation of the fuel cartridge 100 according to Embodiment 1 will be described below.
[0060]
When the fuel inside the fuel storage unit 2 is almost completely used and the fuel cartridge 100 is to be discarded, the tongue-like member 4A is raised, and the seal member is opened from the end surface of the fuel storage unit 2 as shown by a two-dot chain line in FIG. 4 is peeled off. Next, as shown in FIG. 3, the injection needle 202 of the syringe 200 is pierced into the thin portion 2 </ b> A to penetrate the tip portion. Then, the methanol remaining in the fuel storage unit 2 is sucked out by the syringe 200 and transferred to an appropriate recovery container to recover the remaining methanol.
[0061]
The fuel cartridge according to the first embodiment is an example in which the thin portion 2A is formed as the extraction means insertion portion in the fuel cartridge according to the present invention. The thin part 2A can be formed so that the injection needle 202 can be easily penetrated by appropriately selecting the thickness, although it does not rupture at about the vapor pressure of methanol inside the fuel storage part 2.
[0062]
Moreover, when forming the fuel accommodating part 2 by injection molding, since the thin part 2A can be formed by providing a convex part in the part corresponding to the thin part 2A of a metal mold | die, formation is easy.
[0063]
Further, while the fuel cartridge 100 is being used, the thin portion 2A is covered with the seal member 4, so that the thin portion 2A is inadvertently inadvertent, such as when a sharp object hits the thin portion 2A. Even when an external force is applied, the thin portion 2A can be protected from the external force.
[0064]
2. Embodiment 2
FIG. 4 shows the configuration of the fuel cartridge 102 according to the second embodiment. 4A shows the fuel cartridge 102 as viewed obliquely from above, and FIG. 4B shows a cross section of the fuel cartridge 102 on the side where a thin portion 12A described later is provided.
[0065]
As shown in FIG. 4, the fuel cartridge 102 has a cylindrical fuel storage portion 12 that stores methanol as fuel. The central portion of one end surface of the fuel storage portion 12 is recessed in a circular shape to form a thin portion 12A, and the fuel cartridge 102 is connected to the portable device using the fuel cell as a power source or the fuel cell itself on the other end surface. Sometimes, a connecting portion 12B is formed which is connected to the fuel supply channel of the fuel cell and supplies methanol. The thin portion 12A corresponds to the extraction means insertion portion provided in the fuel cartridge according to the present invention.
[0066]
A substantially circular sealing member 14 is detachably attached to the end surface of the fuel accommodating portion 12 on the side where the thin portion 12A is provided. The sealing member 14 can be formed into a flexible film or sheet.
[0067]
A tongue-like member 14A is provided from the outer periphery of the seal member 14 toward the outside along the radial direction. In a state where the seal member 14 is adhered to the end surface of the fuel storage portion 12, the tongue-shaped member 14 </ b> A is bent along the side surface of the fuel storage portion 12.
[0068]
A recessed portion 12B is further formed at the center of the thin portion 12A, and the wall surface of the fuel storage portion 12 is formed thinner at the recessed portion 12B.
[0069]
On the other hand, a circular projecting portion 14B that fits into the thin portion 12A is formed at the central portion of the seal member 14 on the side that is adhered to the fuel housing portion 12.
[0070]
The diameter of the recessed portion 12B is preferably such a diameter that the injection needle 202 of the syringe 200 can be stabbed, and specifically, a range of 1 to 5 mm is preferable, and a range of 1 to 3 mm is particularly preferable. If the concave portion 12B is formed to have a diameter within the above range, even if the concave portion 12B is formed thin enough to be easily penetrated by the injection needle 202, it is ruptured by the inner thickness of the methanol stored in the fuel storage portion 2. It is preferable because there is nothing to do.
[0071]
The operation of the fuel cartridge 102 according to the second embodiment will be described below.
[0072]
When the methanol in the fuel storage unit 12 is almost used up and the fuel cartridge 100 is to be discarded, the tongue-like member 14A is raised, and as shown by a two-dot chain line in FIG. The sealing member 14 is peeled off from the end face. Then, as shown in FIG. 5, the injection needle 202 of the syringe 200 is pierced into the recessed portion 12 </ b> B to penetrate the tip portion. Then, the methanol remaining in the fuel storage unit 12 is sucked out by the syringe 200 and transferred to an appropriate recovery container to recover the residual methanol.
[0073]
The second embodiment is an example in which the depressed portion 12B is further formed in the central portion of the thin portion 12A, but instead of forming the concave portion 12B, a conical shape is formed in the central portion of the concave portion 12A as shown in FIG. A recessed portion 12C may be provided.
[0074]
In the fuel cartridge 102 according to the second embodiment, since the recessed portion 12B has a thinner wall than the peripheral portion of the recessed portion 12B in the thin portion 12A, the injection needle 202 can be easily penetrated. Further, since the recessed portion 12B has a smaller area than the thin portion 12A, even when the recessed portion 12B is formed to be particularly thin so that the injection needle 202 can be easily penetrated, the fuel storage portion 12 It is difficult to inadvertently rupture due to the vapor pressure of methanol contained in the tank.
[0075]
Further, since the seal portion 14 is fitted to the thin portion 12A at the protruding portion 14B, the seal member 14 is not dropped from the thin portion 12A and the thin portion 12A is not exposed while the cartridge 102 is used.
[0076]
The fuel cartridge 102 according to the second embodiment has the same features as the fuel cartridge according to the first embodiment.
[0077]
3. Embodiment 3
FIG. 7 shows the configuration of the fuel cartridge 104 according to the third embodiment. 7A shows the fuel cartridge 104 as viewed obliquely from above, and FIG. 7B shows a cross section of the fuel cartridge 104 on the side where a later-described injection needle insertion portion 26 is provided.
[0078]
As shown in FIG. 7, the fuel cartridge 104 has a cylindrical fuel storage portion 22 that stores methanol as fuel.
[0079]
The injection needle insertion portion 26 into which the injection needle 202 is inserted is provided at the center of one end surface of the fuel storage portion 22, and the fuel cartridge 104 serves as a power source on the other end surface on the other end surface. When connected to the portable device or the fuel cell itself, a connecting portion 28 is formed which is connected to the fuel supply passage of the fuel cell and supplies methanol. The injection needle insertion portion 26 corresponds to the extraction means insertion portion provided in the fuel cartridge according to the present invention.
[0080]
The injection needle insertion portion 26 includes a cylindrical main body 26B and a rubber plug 26A inserted into the main body 26B. At both ends of the cylindrical main body 26B, annular protrusions 26C for holding the rubber plug 26A are provided so as not to drop off when the injection needle 202 is inserted into the rubber plug 26A. As the rubber plug 26A, the same one as that normally used as a rubber plug for an ampule bag for injection can be used.
[0081]
A substantially circular seal member 24 is detachably attached to the end surface of the fuel storage portion 22 on the side where the injection needle insertion portion 26 is formed. The seal member 24 is the same as the seal member 4 in the fuel cartridge according to the first embodiment, and the same is true in that a tongue-like member 24A is provided on the outer peripheral portion.
[0082]
The operation of the fuel cartridge 104 according to the third embodiment will be described below.
[0083]
When the methanol inside the fuel storage unit 22 is almost completely used, the seal member 24 is first peeled in the same manner as the fuel cartridge according to the first and second embodiments. Next, as shown in FIG. 8, the injection needle 202 of the syringe 200 is inserted into the rubber plug 26A to penetrate the tip, and the methanol remaining inside the fuel storage portion 32 is sucked out by the syringe 200 and transferred to an appropriate collection container. .
[0084]
In the fuel cartridge 104 according to the third embodiment, the injection needle 202 is inserted into the fuel storage portion 22 by inserting the injection needle 202 into the rubber plug 26 </ b> C in the injection needle insertion portion 26. Therefore, the injection needle 202 can be inserted more easily than the fuel cartridges according to the first and second embodiments in which the thin portion is formed as the extraction means insertion portion.
[0085]
Further, when the injection needle 202 is inserted into the rubber plug 26A, a hole is opened. After the injection needle 202 is removed, the hole is closed by the rubber elasticity of the rubber plug 26A, and the injection needle insertion portion 26 is sealed. Therefore, even if methanol remains in the fuel storage portion 22 after the methanol is sucked out by the syringe 200, the methanol does not leak outside through the injection needle insertion portion 26.
[0086]
4). Embodiment 4
The configuration of the fuel cartridge 106 according to Embodiment 4 is shown in FIGS. As shown in FIGS. 9 and 10, the fuel cartridge 106 includes a cylindrical fuel storage portion 32 that stores methanol as a fuel.
[0087]
An opening 32A into which the injection needle 202 is inserted is provided at the center of one end face of the fuel storage part 32, and the fuel cartridge 106 is carried on the other end face by using the fuel cell as a power source. When connected to the device or the fuel cell itself, a connection portion 32B is formed which is connected to the fuel supply channel of the fuel cell and supplies methanol. The opening 32A corresponds to the extraction means insertion portion provided in the fuel cartridge according to the present invention. The opening 32 </ b> A is formed in a conical surface shape that decreases from the outside to the inside of the fuel storage portion 32.
[0088]
A substantially circular sealing member 34 is detachably attached to the end surface of the fuel accommodating portion 32 on the side where the opening 32A is formed. The seal member 34 is a flexible sheet-like or film-like member similar to the seal member 4 in the fuel cartridge according to the first embodiment, and a tongue-like member 34A is provided on the outer peripheral portion. A protrusion 34B that fits into the opening 32A is formed at the center of the surface of the seal member 34 that is attached to the fuel storage portion 32. The protruding portion 34B is formed in a truncated cone shape that decreases from the bottom surface toward the top surface.
[0089]
Another example of the fuel cartridge 106 is shown in FIGS. As shown in FIGS. 11 and 12, the opening 32 </ b> A of the fuel storage portion 32 of the fuel cartridge 106 is formed in a cylindrical surface shape having the same inner diameter of the inlet and the outlet. A recessed portion 32C communicating with the opening 32A is formed on a single surface of the fuel storage portion 32 on the side where the opening 32A is provided.
[0090]
A projecting portion 34B that fits into the recessed portion 32C is provided at the center of the surface of the sealing member 34 that is attached to the fuel housing portion 32.
[0091]
The operation of the fuel cartridge 106 according to Embodiment 4 will be described below.
[0092]
When the methanol inside the fuel storage portion 32 is almost used, the seal member 34 is peeled off to open the opening 32A.
[0093]
Next, the injection needle 202 of the syringe 200 is inserted into the opening 32A, and the methanol remaining in the fuel storage portion 32 is sucked out by the syringe 200 and transferred to an appropriate collection container.
[0094]
In the fuel cartridge 106 according to the fourth embodiment, since the injection needle 202 can be inserted from the opening 32A provided on the end surface of the fuel storage portion 32, the insertion of the injection needle 202 is very easy. Further, if the opening 32A is sufficiently large, it is not necessary to use the syringe 200 to remove the methanol in the fuel storage portion 32.
[0095]
5. Embodiment 5
The configuration of the fuel cartridge 108 according to Embodiment 5 is shown in FIGS. 13 and 14.
[0096]
13 and 14, (A) shows the fuel cartridge 108 as viewed obliquely from above, and (B) shows a partial cross section of the central portion of the fuel cartridge 108. FIG.
[0097]
As shown in FIGS. 13 and 14, the fuel cartridge 108 includes a cylindrical fuel storage unit 3 that stores methanol, and a fuel processing unit 5 that has the same diameter as the fuel storage unit 3 and is concentrically disposed. And a guide portion 7 provided between the fuel storage portion 3 and the fuel processing portion 5. The space between the fuel storage unit 3 and the fuel processing unit 5 is covered from the outside by a seal member 9. The guide portion 7 and the seal member 9 correspond to guide means and holding means provided in the fuel cartridge of the present invention, respectively.
[0098]
The fuel processing unit 5 includes a methanol absorbent that absorbs methanol, a methanol coagulant that solidifies methanol, a methanol decomposition catalyst that decomposes methanol into carbon monoxide and hydrogen, and a low-temperature combustion catalyst that combusts methanol at low temperatures. One or more types are inserted.
[0099]
In FIG. 13 and FIG. 14, 3B is a connection for supplying methanol when connected to a fuel supply channel of the fuel cell when the fuel cartridge 108 is connected to a portable device that uses the fuel cell as a power source or the fuel cell itself. Indicates the part.
[0100]
As shown in FIG. 13 and FIG. 14B, the guide portion 7 is formed from the central portion of the end surface 3 </ b> A on the side facing the fuel processing portion 5 in the fuel storage portion 3 toward the fuel processing portion 5. A projection 7A projecting in a cylindrical shape along the axis 3 and the axis of the fuel processing unit 5 from the center of the end surface 5A of the fuel processing unit 5 facing the fuel storage 3 toward the fuel storage 3 And a protruding portion 7B protruding in a cylindrical shape. The protrusion 7A is fitted and slid inside the protrusion 7B, so that the fuel storage part 3 and the fuel processing part 5 are guided in directions close to each other.
[0101]
A pair of hollow needle-like members 11A and 11B are erected on the end surface 5A of the fuel processing unit 5 toward the fuel storage unit 3 so as to sandwich the protrusion 7B therebetween. Each of the needle-like members 11A and 11B is an injection needle-like member formed so as to communicate with the inside of the fuel processing unit 5, and corresponds to a communicating means in the fuel cartridge according to the present invention.
[0102]
The seal member 9 is attached to the fuel accommodating portion 3 and the fuel processing portion 5 of the seal portion 9A, and the seal portion 9A is detachably pasted between the fuel accommodating portion 3 and the fuel processing portion 5. A spacer portion 9B that is a protruding portion or a thick portion provided in the direction of winding the seal portion 9A, in other words, along the circumferential direction is provided at the center of the surface. A step is formed between the seal portion 9A and the spacer portion 9B. 13 shows an example in which the seal portion 9A is formed in a relatively thin and flexible film shape or thin sheet shape, and FIG. 14 shows an example in which the seal portion 9A is a thick sheet shape having relatively high rigidity. Indicates. In any seal member 9, the spacer portion 9 </ b> B is preferably formed to have a length that is equal to or slightly shorter than the circumferential length of the fuel storage portion 3 and the fuel processing portion 5. On the other hand, it is preferable that the seal portion 9A is formed to have a length longer than the peripheral length, and the end portions overlap when wound around the fuel storage portion 3 and the fuel processing portion 5. Then, a semicircular or rounded square tab portion 9C can be formed on one of the end portions.
[0103]
When the seal member 9 is mounted, as shown in FIG. 13 and FIG. 14B, the spacer portion 9B is inserted between the fuel storage portion 3 and the fuel processing portion 5, and the tab portion 9C is outside. The seal portion 9A is wound so as to be positioned at and attached. At this time, it is preferable that the tab portion 9 </ b> C is not attached to the outer peripheral surface of the seal member 9.
[0104]
In the state where the seal member 9 is mounted, the spacer portion 9B is inserted between the fuel storage portion 3 and the fuel processing portion 5, so that the fuel storage portion 3 and the fuel processing portion 5 are brought close to each other. Even if the external force in the direction acts on the fuel cartridge 108, the fuel storage unit 3 and the fuel processing unit 5 are held apart from each other. Therefore, while the fuel cartridge 108 is in use, unless the seal member 9 is peeled off, the needle-like member 11A and the needle-like member 11B break through the end surface of the fuel storage portion 5, and the methanol in the fuel storage portion 3 is converted into the fuel processing chamber 5. Never leak out.
[0105]
When the methanol stored in the fuel storage unit 3 is almost used, the fuel cartridge 108 is removed from the portable device or the fuel cell, the seal member 9 is removed, and the fuel storage unit 3 and the fuel processing unit 5 are brought close to each other. Press on. Since the fuel storage unit 3 and the fuel processing unit 5 are guided by the guide unit 7 in directions close to each other, the needle-like member 11A and the needle-like member 11B penetrate through the end face of the fuel storage unit 3. Thereby, the fuel storage unit 3 and the fuel processing unit 5 communicate with each other, and the methanol in the fuel storage unit 3 moves to the fuel processing unit 5 and is rendered harmless by adsorption, solidification, decomposition, or low temperature combustion.
[0106]
In the state where the seal member 9 is mounted, the fuel cartridge 108 forms an integral columnar body as a whole with the fuel storage unit 3, the fuel processing unit 5, and the seal member 9. Therefore, it is convenient for mounting on a fuel cell or a portable device.
[0107]
6). Embodiment 6
FIG. 15 shows the configuration of the fuel cartridge 110 according to the sixth embodiment.
[0108]
As shown in FIG. 15, the fuel cartridge 110 includes a cylindrical fuel storage unit 13 in which methanol is stored, a fuel processing unit 15 in which a low-temperature combustion catalyst is filled, a fuel storage unit 13, and a fuel process. And a seal member 19 positioned between the portion 15 and the portion 15.
[0109]
The fuel storage unit 13 and the fuel processing unit 15 have the same outer diameter and are disposed so as to face each other at one end surface. A needle-like member 16 formed in the shape of an injection needle is provided along the axis of the fuel storage unit 13 at the center of the end surface 13A on the side of the fuel storage unit 13 facing the fuel processing unit 15. A cylindrical needle-like member guide 17 into which the needle-like member 16 is inserted stands at the center of the end surface 15A facing the fuel containing portion 13 in the fuel processing portion 15 toward the fuel containing portion 13. It is installed. Both the needle-like member 16 and the needle-like member guide 17 are erected along the axis of the fuel storage portion 13 and the fuel processing portion 15.
[0110]
The needle-like member 16 has a tip portion inserted inside the needle-like member guide 17, but does not contact the lower part of the needle-like member guide 17. By fitting the needle-like member 16 to the needle-like member guide 17, the fuel storage portion 13 and the fuel processing portion 15 are held concentrically.
[0111]
In the fuel cartridge 110, the seal member 19 corresponds to the holding means in the fuel cartridge according to the present invention, and the needle-like member 16 and the needle-like member guide 17 correspond to the guide means in the fuel cartridge. The needle-like member 16 also corresponds to communication means in the fuel cartridge.
[0112]
A thin portion 15 </ b> B is provided at a portion of the end surface 15 </ b> A of the fuel processing portion 15 where the needle-like member guide 17 is provided.
[0113]
Further, an air hole 15 </ b> C is provided in the vicinity of the end surface 15 </ b> A on the side surface of the fuel processing unit 15.
[0114]
As shown in FIG. 15, the seal member 19 is provided along the circumferential direction of the fuel storage unit 13 and the fuel processing unit 15, and is detachably attached across the fuel storage unit 13 and the fuel processing unit 15. The direction in which the seal portion 19A is wound around the central portion of the flexible sheet-like or film-like seal portion 19A and the surface of the seal portion 19A that is attached to the fuel storage portion 13 and the fuel processing portion 15 And a spacer portion 19B which is a thick portion provided along the line.
[0115]
The seal portion 19 is formed to have a width that can be stuck across the fuel storage portion 13 and the fuel processing portion 15 and can further close the air hole 15C. The spacer portion 19 </ b> B is formed to have such a width that the tip of the needle-like member 16 does not come into contact with the lower portion of the needle-like member guide 17 when inserted between the fuel storage portion 13 and the fuel processing portion 15. Yes.
[0116]
In the state where the seal member 19 is mounted, the spacer portion 19B is inserted between the fuel storage portion 13 and the fuel processing portion 15, so that the fuel storage portion 13 and the fuel processing portion 15 are brought close to each other. Even if an external force in the direction acts on the fuel cartridge 110, the fuel storage unit 13 and the fuel processing unit 15 are held apart from each other. Therefore, when the fuel cartridge 110 is in use, unless the seal member 19 is peeled off, the needle-like member 17 breaks through the thin portion of the fuel storage portion 15 and methanol in the fuel storage portion 13 leaks into the fuel processing chamber 15. There is no.
[0117]
When the methanol stored in the fuel storage unit 13 is almost used, the fuel cartridge 110 is removed from the portable device or the fuel cell, the seal member 19 is removed, and the fuel storage unit 13 and the fuel processing unit 15 are brought close to each other. Press on. Since the fuel storage portion 13 and the fuel processing portion 15 are guided in directions close to each other by the needle-like member 16 and the needle-like member guide 17, the needle-like member 16 breaks through the thin portion 15B of the fuel storage portion 13. To penetrate. As a result, the fuel storage unit 13 and the fuel processing unit 15 communicate with each other, the methanol in the fuel storage unit 13 moves to the fuel processing unit 15 and is burned at a low temperature by the low-temperature combustion catalyst in the fuel processing unit 15, and is harmless. It becomes. Here, since fresh outside air flows into the fuel processing section 15 from the air holes 15C, low-temperature combustion is effectively performed.
[0118]
In the fuel cartridge 110 according to the sixth embodiment, the needle-like member 16 and the needle-like member guide 17 cooperate to function as guide means in the fuel cartridge of the present invention. In addition, the structure of the guide means can be further simplified.
[0119]
7. Embodiment 7
FIG. 16 shows the configuration of the fuel cartridge 112 according to the seventh embodiment.
[0120]
As shown in FIG. 16, the fuel cartridge 112 is concentric with a cylindrical fuel storage portion 23 in which methanol is stored, and an interlocking portion 23 </ b> A that is a reduced diameter portion formed at one end of the fuel storage portion 23. And a substantially cylindrical fuel processing section 25 fitted in a shape.
[0121]
An end portion of the fuel processing unit 25 that is fitted to the interlocking portion 23A is formed in a cylindrical shape, and an interlocking portion 25A that is fitted to the interlocking portion 23A from the outside is formed.
[0122]
A protruding portion 23B is formed on the outer peripheral surface of the interlocking portion 23A so as to protrude in a ridge shape along the circumferential direction. On the other hand, the inner peripheral surface of the interlocking portion 25A is formed with a recessed portion 25B that fits into the protruding portion 23B along the circumferential direction.
[0123]
A needle-like member 27 formed in an injection needle shape toward the interlocking portion 23A is provided along the axis of the fuel processing portion 25 at the center of the bottom surface 25C of the interlocking portion 25A in the fuel processing portion 25. .
[0124]
On the other hand, a recessed portion 26 into which the needle-like member 27 is inserted is provided on the end surface 23C of the interlocking portion 23A along the axis of the fuel storage portion 23.
[0125]
As shown in FIG. 16, the fuel storage unit 23 and the fuel processing unit 25 are configured such that the interlocking portion 23A is fitted inside the interlocking portion 25A, and the protruding portion 23B is fitted into the recessed portion 25B. The tip of the cylindrical member 27 is held in contact with the bottom of the recess 26.
[0126]
The interlocking portion 23A, the interlocking portion 25A, the protruding portion 23B, and the recessed portion 25B correspond to the holding means provided in the surface material cartridge according to the present invention, and the needle-like member 27 and the recessed portion 26 are communicating means in the fuel cartridge. It corresponds to.
[0127]
In the fuel cartridge 112, when the methanol in the fuel storage unit 23 is almost used, the fuel processing unit 25 is strongly pressed toward the fuel storage unit 23. As a result, the protruding portion 23 </ b> B escapes from the recessed portion 25 </ b> B, and the tip of the needle-like member 27 presses and penetrates the lower portion of the recessed portion 26. Thereby, since the fuel storage chamber 23 and the fuel processing chamber 25 communicate with each other, the methanol in the fuel storage chamber 23 moves to the fuel processing chamber 25 and is rendered harmless in the fuel processing chamber 25.
[0128]
Unlike the fuel cartridges of the fifth and sixth embodiments, the fuel cartridge 112 does not require a sealing member, and thus has a feature that the configuration and operation at the time of disposal can be further simplified.
[0129]
8). Embodiment 8
FIG. 17 shows the configuration of the fuel cartridge 114 according to the eighth embodiment.
[0130]
As shown in FIG. 17, the fuel cartridge 114 has a columnar fuel storage portion 33.
[0131]
As shown in FIG. 17B, a low temperature combustion catalyst is accommodated in the fuel accommodating portion 33, and an air hole 33A is provided on a side surface.
[0132]
As shown in FIGS. 17A and 17B, a seal 35 is affixed to the portion provided with the air hole 33A on the side surface. The air hole 33 </ b> A is closed by a seal 35. A tongue-like tab 35 </ b> A is provided at the end of the seal 35.
[0133]
One end face of the fuel storage portion 33 is connected to the fuel supply passage of the fuel cell and supplies methanol when the fuel cartridge 114 is attached to a portable device that uses the fuel cell as a power source or the fuel cell itself. A connecting portion 33B is formed.
[0134]
When the use of the fuel cartridge 114 is finished, the fuel cartridge 114 is detached from the portable device or the fuel cell, and the seal 35 is peeled off. Thereby, since the air hole 33A is opened, fresh outside air flows from the air hole 33A, and the methanol remaining in the fuel storage portion 33 is burned at a low temperature by the low-temperature combustion catalyst and rendered harmless.
[0135]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a fuel cartridge capable of easily recovering or detoxifying the fuel remaining inside at the time of disposal and preventing the fuel from being released to the natural world.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a fuel cartridge according to a first embodiment.
2 is a cross-sectional view showing details of a configuration in the vicinity of an end portion on a side where a seal member is attached in the fuel cartridge shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the fuel cartridge shown in FIG. 1 with the seal member peeled off and the injection needle of the syringe inserted into the thin portion.
FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view showing a configuration of a fuel cartridge according to a second embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the fuel cartridge shown in FIG. 4 with the seal member peeled off and the injection needle of the syringe inserted into the thin portion.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of a fuel cartridge according to the second embodiment.
FIG. 7 is a perspective view and a cross-sectional view showing a configuration of a fuel cartridge according to a third embodiment.
8 is a cross-sectional view showing the fuel cartridge shown in FIG. 7 where the sealing member is peeled off and the injection needle of the syringe is inserted into the thin part.
FIG. 9 is a perspective view illustrating a configuration of a fuel cartridge according to a fourth embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fuel cartridge according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a perspective view showing another example of the fuel cartridge according to the fourth embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of the fuel cartridge according to the fourth embodiment.
FIG. 13 is a perspective view and a cross-sectional view showing a configuration of a fuel cartridge according to a fifth embodiment.
FIG. 14 is a perspective view and a cross-sectional view showing another example of the fuel cartridge according to the fifth embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fuel cartridge according to a sixth embodiment.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a configuration of a fuel cartridge according to a seventh embodiment.
FIG. 17 is a perspective view and a cross-sectional view showing a configuration of a fuel cartridge according to an eighth embodiment.
[Explanation of symbols]
2 Fuel storage part
3 Fuel storage part
4 Seal member
5 Fuel processing section
7 Guide section
9 Seal member
11A Needle-shaped member
11B Needle-shaped member
12 Fuel compartment
14 Seal member
22 Fuel compartment
24 connections
26 Injection needle insertion part
32 Fuel compartment
34 Sealing member

Claims (14)

燃料電池用の燃料を収容する燃料収容部を有し、前記燃料収容部中の燃料を前記燃料電池に供給する燃料カートリッジであって、
前記燃料収容部の壁面に形成され、前記燃料収容部内の燃料を抜き取る燃料抜取手段が挿入される抜取手段挿入部と、
前記抜取手段挿入部を被覆する除去可能なシール部材とを
備えることを特徴とする燃料カートリッジ。
A fuel cartridge that contains a fuel for a fuel cell, and supplies the fuel in the fuel storage to the fuel cell;
An extraction means insertion portion that is formed on a wall surface of the fuel storage portion and into which a fuel extraction means for extracting fuel in the fuel storage portion is inserted;
A fuel cartridge comprising: a removable sealing member that covers the extraction means insertion portion.
前記抜取手段挿入部は、前記燃料収容部の壁面における他の部分よりも肉薄に形成された肉薄部を有する請求項1に記載の燃料カートリッジ。2. The fuel cartridge according to claim 1, wherein the extraction means insertion portion has a thin portion formed thinner than other portions of the wall surface of the fuel storage portion. 前記抜取手段挿入部は、前記燃料収容部の壁面に設けられた開口部と、前記開口部を覆蓋するシール部材とを有する請求項1に記載の燃料カートリッジ。2. The fuel cartridge according to claim 1, wherein the extraction means insertion portion includes an opening provided on a wall surface of the fuel storage portion, and a seal member that covers the opening. 燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジであって、
前記燃料を収容するとともに、壁面に開口部が設けられた燃料収容部と、
前記燃料収容部における前記開口部を被覆する除去可能なシール部材とを
備えることを特徴とする燃料カートリッジ。
A fuel cartridge for supplying fuel to a fuel cell,
A fuel containing portion that contains the fuel and has an opening on the wall;
A fuel cartridge, comprising: a removable seal member that covers the opening in the fuel storage portion.
燃料電池用の燃料を収容して燃料電池に前記燃料を供給する燃料収容部を有してなり、
前記燃料収容部には、前記燃料を低温燃焼させる低温燃焼触媒が収容されてなるとともに、前記燃料収容部を外気と連通させる空気孔が設けられ、
更に、前記空気孔は、除去可能なシール部材で閉塞されてなることを特徴とする燃料カートリッジ。
A fuel storage unit that stores fuel for the fuel cell and supplies the fuel to the fuel cell;
The fuel storage portion is provided with a low-temperature combustion catalyst for low-temperature combustion of the fuel, and is provided with an air hole for communicating the fuel storage portion with outside air,
Further, the air hole is closed by a removable seal member.
燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジであって、
前記燃料を収容する燃料収容部と、
前記燃料を無害化処理する燃料処理部と、
前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに離間した状態に保持するとともに、前記保持が解除可能に形成された保持手段と、
前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに近接する方向にガイドするガイド手段と、
前記保持手段による保持を解除した状態において前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させることにより連通させる連通手段とを
有することを特徴とする燃料カートリッジ。
A fuel cartridge for supplying fuel to a fuel cell,
A fuel storage section for storing the fuel;
A fuel processing unit for detoxifying the fuel;
Holding means configured to hold the fuel storage portion and the fuel processing portion apart from each other and to be able to release the holding;
Guide means for guiding the fuel storage portion and the fuel processing portion in directions approaching each other;
A fuel cartridge comprising: a communication unit configured to cause the fuel storage unit and the fuel processing unit to communicate with each other along the guide unit in a state in which the holding by the holding unit is released.
前記保持手段は、前記燃料収容部と前記燃料処理部との間に設けられた除去可能なスペーサである請求項6に記載の燃料カートリッジ。The fuel cartridge according to claim 6, wherein the holding means is a removable spacer provided between the fuel storage portion and the fuel processing portion. 前記連通手段は、前記燃料処理部における前記燃料収容部に相対する側の面に、前記燃料収容部に向かって延在するように設けられた中空状の針状部材を有する請求項6または7に記載の燃料カートリッジ。The communication means includes a hollow needle-like member provided on a surface of the fuel processing section facing the fuel storage section so as to extend toward the fuel storage section. A fuel cartridge according to claim 1. 前記燃料収容部の壁における前記針状部材が貫通する側は、少なくとも一部が、前記燃料収容部におけるその他の壁面よりも厚さの薄い肉薄状に形成されてなる請求項8に記載の燃料カートリッジ。9. The fuel according to claim 8, wherein at least a part of a side through which the needle-like member penetrates in the wall of the fuel storage portion is formed to be thinner and thinner than other wall surfaces of the fuel storage portion. cartridge. 前記燃料処理部には、前記燃料を吸収する燃料吸収剤が収容されてなる請求項6〜9の何れか1項に記載の燃料カートリッジ。The fuel cartridge according to any one of claims 6 to 9, wherein a fuel absorbent that absorbs the fuel is accommodated in the fuel processing section. 前記燃料処理部には、前記燃料を凝固させる燃料凝固剤が収容されてなる請求項6〜9の何れか1項に記載の燃料カートリッジ。The fuel cartridge according to any one of claims 6 to 9, wherein a fuel coagulant for coagulating the fuel is accommodated in the fuel processing unit. 前記燃料処理部には、前記燃料を分解させる分解触媒が収容されてなる請求項6〜9の何れか1項に記載の燃料カートリッジ。The fuel cartridge according to any one of claims 6 to 9, wherein a decomposition catalyst for decomposing the fuel is accommodated in the fuel processing unit. 前記分解触媒は、前記燃料を低温燃焼させる低温燃焼触媒である請求項12に記載の燃料カートリッジ。The fuel cartridge according to claim 12, wherein the cracking catalyst is a low-temperature combustion catalyst for burning the fuel at a low temperature. 前記燃料処理部は、前記保持手段による保持を解除すると開口する空気孔を有してなる請求項12または13に記載の燃料カートリッジ。The fuel cartridge according to claim 12 or 13, wherein the fuel processing section has an air hole that opens when the holding by the holding means is released.
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