JP2005038805A - Fuel replenishing system, automobile, mobile body, and robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料補充システム、自動車、移動体、及びロボットに関し、特に、自動車内において、燃料電池を電源とする携帯機器に短時間に燃料を補充できる燃料補充システム、および前記燃料補充システムを備えた自動車、乗り物、移動体及びロボットに関する。 The present invention relates to a fuel replenishment system, an automobile, a moving body, and a robot, and particularly includes a fuel replenishment system capable of replenishing a portable device powered by a fuel cell in a short time in a car, and the fuel replenishment system. The present invention relates to automobiles, vehicles, mobile objects, and robots.
デジタルカメラ、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、MP3プレーヤなどの携帯機器は、現在広く使用されている。 Portable devices such as digital cameras, laptop computers, notebook computers, mobile phones, and MP3 players are now widely used.
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。 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.
しかしながら、前記二次電池は充電に2〜3時間またはそれ以上を要するので、自動車の計器盤に備えつけられたシガレットライタから電源を取って充電しようとすると、乗車時間が短い場合には充分に充電できないという問題があった。
近年、前記一次電池や二次電池よりも軽量、小型であって、前記携帯機器に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。 In recent years, a power system using a fuel cell has attracted attention as a power source that is lighter and smaller than the primary battery and the secondary battery and can supply power to the portable device for a long time.
さらに、燃料電池は、自動車の動力源としても注目されている(特許文献1、特許文献2)。 Furthermore, the fuel cell is attracting attention as a power source for automobiles (Patent Documents 1 and 2).
ここで、自動車においては、メタノールなどの液体燃料を改質器で炭酸ガスと水素とに分解して水素のみを燃料電池に供給するか、または、メタノールを燃料電池で直接反応させることが検討されている。 Here, in automobiles, it is considered that liquid fuel such as methanol is decomposed into carbon dioxide gas and hydrogen by a reformer and only hydrogen is supplied to the fuel cell, or methanol is directly reacted in the fuel cell. ing.
また、メタノールは、通常の内燃機関を動力源とする自動車の燃料としても利用が検討されている。 In addition, the use of methanol as a fuel for automobiles using a normal internal combustion engine as a power source has been studied.
ここで、メタノールは、前記携帯機器用の燃料電池の燃料でもある。したがって、メタノールを燃料として利用する自動車においては、前記携帯機器用の燃料電池と燃料を共用することが容易であると考えられる。 Here, methanol is also the fuel of the fuel cell for portable devices. Therefore, in a vehicle using methanol as fuel, it is considered easy to share fuel with the fuel cell for portable devices.
本発明は、メタノールなど、燃料電池の燃料として使用できる液体燃料を燃料とする自動車等において、携帯機器の燃料電池に燃料を補充するラインを設けることにより、短い時間の間においても、前記携帯機器に充分な燃料補充を行うことを可能にする燃料補充システム、前記燃料補充システムを備える自動車、および前記燃料補充システムを設けることにより、複雑な機構を用いることなく、既存の部品を用いて、容易に携帯機器に燃料補充することができる乗り物や移動体、及びロボットを提供することを目的とする。 According to the present invention, in a vehicle or the like that uses a liquid fuel that can be used as fuel for a fuel cell, such as methanol, as the fuel cell of the portable device, a line for replenishing the fuel is provided, so that the portable device can be used even for a short time. By providing a fuel replenishment system that enables sufficient fuel replenishment, an automobile equipped with the fuel replenishment system, and the fuel replenishment system, it is easy to use existing components without using complicated mechanisms. Another object of the present invention is to provide a vehicle, a moving body, and a robot that can refuel a portable device.
請求項1に記載の発明は、燃料電池を電源とする携帯機器用の燃料補充システムであって、前記燃料電池用の燃料で走行する自動車内に設けられ、前記自動車の車内壁面に設けられ、前記携帯機器の燃料電池に供給される燃料を収容する燃料収容部が接続される機器接続部と、前記機器接続部に接続された燃料収容部に前記自動車の燃料タンクから燃料を供給する燃料供給手段とを備えてなることを特徴とする燃料補充システムに関する。 The invention according to claim 1 is a fuel replenishment system for a portable device using a fuel cell as a power source, provided in an automobile that runs on the fuel for the fuel cell, provided on an inner wall surface of the automobile, A device connecting portion to which a fuel containing portion for containing fuel supplied to the fuel cell of the portable device is connected, and a fuel supply for supplying fuel from the fuel tank of the automobile to the fuel containing portion connected to the device connecting portion And a fuel replenishing system.
前記燃料補充システムにおいては、燃料収容部が前記機器接続部に接続されると、前記燃料供給手段によって、前記接続部を通して前記燃料収容部に燃料が補充される。 In the fuel replenishment system, when a fuel storage unit is connected to the device connection unit, the fuel supply unit replenishes the fuel storage unit with fuel through the connection unit.
したがって、前記燃料補充システムを備えた自動車においては、走行中に、携帯機器の燃料補充を行うことができるから、前記携帯機器において燃料を消費し尽くした場合においても、短い乗車時間中に燃料補充が可能である。 Therefore, in an automobile equipped with the fuel replenishment system, fuel can be replenished in the portable device while traveling. Therefore, even if the fuel is exhausted in the portable device, the fuel is replenished in a short boarding time. Is possible.
前記燃料補充システムが対象とする携帯機器は、燃料電池を電源とするものであればどのようなものであってもよい。具体的には、デジタルカメラ、携帯電話、カメラ付き携帯電話、ラップトップ型コンピュータ、およびノートブック型コンピュータなどが挙げられる。 The portable device targeted by the fuel replenishment system may be any device that uses a fuel cell as a power source. Specific examples include a digital camera, a mobile phone, a mobile phone with a camera, a laptop computer, and a notebook computer.
前記機器接続部に接続される燃料収容部は、前述のように前記携帯機器の燃料電池に供給される燃料が収容される。 The fuel storage unit connected to the device connection unit stores the fuel supplied to the fuel cell of the portable device as described above.
したがって、前記携帯機器が、燃料電池の反応部(改質器も含む。)と燃料タンクとが一体に形成された燃料電池カートリッジを着脱するように形成されている場合には、前記燃料収容部は前記燃料タンクであるから、前記機器接続部には前記燃料電池カセットにおける燃料タンクを接続すればよい。また、前記携帯機器が燃料電池を内蔵し、前記燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジを着脱するように形成されている場合には、前記燃料収容部は前記燃料カートリッジであるから、前記機器接続部には、前記燃料カートリッジを接続することができる。更に、前記携帯機器が前記燃料電池の反応部も燃料収容部も内蔵している場合には、前記機器接続部を前記携帯機器の燃料補充口に接続すればよい。 Therefore, when the portable device is formed so as to attach and detach a fuel cell cartridge in which a reaction portion (including a reformer) of a fuel cell and a fuel tank are integrally formed, the fuel storage portion Since this is the fuel tank, the fuel tank in the fuel cell cassette may be connected to the device connecting portion. In addition, when the portable device has a built-in fuel cell and a fuel cartridge that supplies fuel to the fuel cell is attached and detached, the fuel storage portion is the fuel cartridge. The fuel cartridge can be connected to the section. Furthermore, in the case where the portable device incorporates both the reaction portion and the fuel storage portion of the fuel cell, the device connecting portion may be connected to the fuel replenishing port of the portable device.
前記燃料は、燃料電池に通常に使用される液体燃料であり、具体的にはメタノールやエタノールなどの低級アルコール、水素ガス、およびメタン、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソ−ペンタン、tert−ペンタン、n−ヘキサン、イソ−ヘキサン、tert−ヘキサン、n−ヘプタン、などのC4〜C7の低級炭化水素、および前記低級炭化水素の混合物である液化石油ガスや液化天然ガスなどが挙げられる。 The fuel is a liquid fuel usually used in fuel cells, specifically, lower alcohols such as methanol and ethanol, hydrogen gas, and methane, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, and iso-pentane. , Tert-pentane, n-hexane, iso-hexane, tert-hexane, n-heptane, etc., C4-C7 lower hydrocarbons, and liquefied petroleum gas and liquefied natural gas which are mixtures of the lower hydrocarbons It is done.
前記自動車としては、前記低級アルコールや前記低級炭化水素、液化石油ガス、液化天然ガスを燃料として使用する燃料電池を動力源とする燃料電池自動車が挙げられる。前記燃料電池自動車は、前記燃料を改質して水素と炭酸ガスとに分解して水素のみを燃料電池に供給する改質器を有していてもよく、また、前記改質器を有していなくてもよい。 Examples of the automobile include a fuel cell automobile using a fuel cell that uses the lower alcohol, the lower hydrocarbon, liquefied petroleum gas, or liquefied natural gas as fuel. The fuel cell vehicle may have a reformer that reforms the fuel to decompose into hydrogen and carbon dioxide gas and supplies only hydrogen to the fuel cell, and also has the reformer. It does not have to be.
前記自動車としては、他に、前記低級アルコールや前記低級炭化水素、液化石油ガス、液化天然ガスを燃料とする内燃エンジンを動力源とするアルコール燃料自動車やLPG自動車、LNG自動車などであってもよい。 In addition, the automobile may be an alcohol fuel automobile, an LPG automobile, an LNG automobile, or the like that uses an internal combustion engine powered by the lower alcohol, the lower hydrocarbon, liquefied petroleum gas, or liquefied natural gas. .
請求項2に記載の発明は、前記機器接続部が、前記燃料収容部を接続すると開き、脱着すると閉止する燃料補充流路を有してなり、前記燃料供給手段が、前記燃料収容部が前記機器接続部に接続されると、前記燃料収容部に所定量の燃料を送入するポンプ手段を有してなる燃料補充システムに関する。 According to a second aspect of the present invention, the device connecting portion has a fuel replenishing flow path that opens when the fuel accommodating portion is connected and closes when the fuel accommodating portion is detached, and the fuel supply means includes the fuel accommodating portion. The present invention relates to a fuel replenishment system having a pumping means for feeding a predetermined amount of fuel into the fuel storage portion when connected to a device connection portion.
前記燃料補充システムにおいては、前記燃料補充流路は、前記機器接続部に前記燃料電池カートリッジや燃料カートリッジなどの燃料収容部が接続されることにより開き、脱着されることにより閉止する。したがって、前記燃料収容部に燃料を補充していないときに前記機器接続部から燃料が流出する危険を防止できる。 In the fuel replenishment system, the fuel replenishment flow path is opened by connecting a fuel accommodating portion such as the fuel cell cartridge or fuel cartridge to the device connection portion, and is closed by being detached. Therefore, it is possible to prevent the fuel from flowing out from the device connecting portion when the fuel containing portion is not replenished with fuel.
また、前記燃料供給手段はポンプ手段を有しているから、前記燃料収容部に燃料を補給するのに重力に頼る必要が無い。したがって、前記燃料供給手段は配管の自由度が高い。 In addition, since the fuel supply means has a pump means, it is not necessary to rely on gravity to replenish the fuel containing portion. Therefore, the fuel supply means has a high degree of freedom of piping.
請求項3に記載の発明は、前記ポンプ手段が注射器であって、前記注射器は、前記燃料収容部が前記機器接続部に接続されると、ピストンが当初位置から所定の距離だけ前進して所定量の燃料を送入する燃料補充システムに関する。 According to a third aspect of the present invention, the pump means is a syringe, and the syringe is configured such that when the fuel accommodating portion is connected to the device connecting portion, the piston is advanced by a predetermined distance from the initial position. The present invention relates to a fuel replenishment system for delivering a fixed amount of fuel.
前記燃料補充システムによれば、前記燃料収容部に所定量の燃料を補充できる。また、注射器のピストンの移動量を設定することにより、前記燃料収容部における燃料の容量に応じた量の燃料を補充できる。 According to the fuel replenishment system, a predetermined amount of fuel can be replenished to the fuel storage portion. Further, by setting the amount of movement of the piston of the syringe, it is possible to replenish the amount of fuel corresponding to the volume of fuel in the fuel storage portion.
更に、前記燃料収容部における燃料容量は、通常、多くても50cc程度であるから、注射器で燃料を補充するのに丁度よい量である。 Furthermore, since the fuel capacity in the fuel storage portion is usually about 50 cc at most, it is just an amount sufficient to replenish the fuel with a syringe.
請求項4に記載の発明は、前記接続部が、前記自動車における計器盤のシガレットライタ部に設けられてなる燃料補充システムに関する。
The invention according to
前記燃料補充システムにおいては、前記接続部は、シガレットライタ部に設けられているから、使用しないときには邪魔にならない。また、空間を節約することもできる。 In the fuel replenishment system, since the connection portion is provided in the cigarette writer portion, it does not get in the way when not in use. Also, space can be saved.
請求項5に記載の発明は、前記燃料がメタノールを主成分とするメタノール燃料である燃料補充システムに関する。
The invention according to
メタノール燃料は、燃料電池に一般的に使用されるから、前記自動車用の燃料と前記燃料収容部に補充する燃料とを共用するのに都合がよい。 Since methanol fuel is generally used in fuel cells, it is convenient to share the fuel for the automobile and the fuel to be replenished in the fuel storage portion.
ここで、メタノール燃料は、メタノールを主成分とする燃料が挙げられ、具体的には、メタノールのほか、主要成分としてメタノールを含有し、ほかに各種の副次成分や添加剤を添加したものが挙げられ、具体的には、メタノール水溶液などが挙げられる。 Here, the methanol fuel includes a fuel mainly composed of methanol. Specifically, the fuel contains methanol as a main component in addition to methanol, and also has various secondary components and additives added thereto. Specifically, methanol aqueous solution etc. are mentioned.
請求項6に記載の発明は、燃料電池用の燃料で走行する自動車であって、前記自動車用の燃料を、携帯機器の燃料電池に供給される燃料が収容される燃料収容部に補充する請求項1〜5に記載の燃料補充システムを備えることを特徴とする自動車に関する。 A sixth aspect of the present invention is an automobile that runs on fuel for fuel cells, and the fuel for the automobile is replenished in a fuel accommodating portion that accommodates fuel supplied to a fuel cell of a portable device. An automobile comprising the fuel replenishment system according to any one of Items 1 to 5.
前記自動車は、燃料電池を電源とする携帯機器の燃料電池と燃料を共用するから、前記燃料補充システムによって自動車の燃料を前記携帯機器の燃料補充に使用できる。したがって、携帯機器の燃料電池の燃料を消費し尽くした場合には、前記自動車の燃料タンクから直ちに燃料の補充が可能である。 Since the automobile shares fuel with a fuel cell of a portable device that uses a fuel cell as a power source, the fuel of the automobile can be used for fuel replenishment of the portable device by the fuel replenishment system. Therefore, when the fuel in the fuel cell of the portable device is exhausted, the fuel can be replenished immediately from the fuel tank of the automobile.
請求項7に記載の発明は、請求項6の自動車であって、燃料電池を動力源とする自動車に関する。
The invention according to
前記自動車は、通常の電気自動車並に廃棄ガスが清浄であり、走行音が小さい上、通常の内燃エンジン自動車に匹敵する走行性能および航続距離を有している。 The automobile has clean waste gas as well as a normal electric vehicle, has a low running sound, and has a running performance and a cruising distance comparable to a normal internal combustion engine automobile.
請求項8に記載の発明は、請求項7の自動車であって、前記燃料電池を天井部に搭載してなる自動車に関する。 The invention according to an eighth aspect relates to the automobile according to the seventh aspect, wherein the fuel cell is mounted on a ceiling portion.
自動車の天井部は、通常、衝突時に最も被害を受けにくい場所であると考えられるから、前記自動車は、衝突時に燃料電池が破壊される可能性が低いという特長を有する。 Since the ceiling of an automobile is usually considered to be a place that is most unlikely to be damaged during a collision, the automobile has a feature that the fuel cell is less likely to be destroyed in the event of a collision.
請求項9に記載の発明は、燃料電池を電源とする携帯機器用の燃料補充システムであって、前記燃料電池用の燃料を使用する乗り物に設けられ、前記乗り物に設けられ、前記携帯機器の燃料電池に供給される燃料を収容する燃料収容部が接続される機器接続部と、前記機器接続部に接続された燃料収容部に前記乗り物の燃料タンクから燃料を供給する燃料供給手段とを備えてなることを特徴とする燃料補充システムに関する。
The invention according to
前記燃料補充システムを備えた乗り物においては、走行中または飛行中に、携帯機器の燃料補充を行うことができるから、前記携帯機器において燃料を消費し尽くした場合においても、前記乗り物に搭乗中に燃料補充が可能である。 In the vehicle equipped with the fuel replenishment system, the fuel of the portable device can be replenished while traveling or in flight, so even when the fuel is exhausted in the portable device, Refueling is possible.
前記燃料補充システムを設けることのできる乗り物としては、前記自動車のほか、燃料電池内臓の電気モータバイク、電気モータ付き自転車、燃料電池内臓のアミューズメント用乗り物、モータボート、鉄道車両、船舶、航空機、および宇宙船などが挙げられる。 Vehicles that can be provided with the fuel replenishment system include, in addition to the automobile, electric motor bikes with built-in fuel cells, bicycles with electric motors, amusement vehicles with built-in fuel cells, motor boats, rail vehicles, ships, aircraft, and For example, a spaceship.
前記乗り物は、前記燃料で走行または飛行するものであってもよく、前記燃料を燃料とする燃料電池やマイクロガスタービンなどの電源装置を備えたものであってもよい。前記乗り物のうち、前記燃料で走行または飛行するものは、前記燃料で作動する燃料電池を動力源とするものであってもよく、また、前記燃料で作動する内燃機関を動力源とするものであってもよい。また、前記電源装置を備えた乗り物は、前記燃料電池や内燃機関以外の動力源で走行または飛行するものであってもよい。 The vehicle may be one that travels or flies with the fuel, and may include a power supply device such as a fuel cell or a micro gas turbine that uses the fuel as fuel. Of the vehicles, the vehicle that travels or flies with the fuel may be a fuel cell that operates with the fuel, and a power source that is an internal combustion engine that operates with the fuel. There may be. Further, the vehicle provided with the power supply device may travel or fly with a power source other than the fuel cell or the internal combustion engine.
携帯機器および燃料については請求項1のところで説明した通りである。 The portable device and the fuel are as described in claim 1.
請求項10に記載の発明は、燃料電池を電源とする移動体であって、前記燃料電池に燃料を供給する燃料タンクから燃料を取り出す燃料取出し手段を備えてなることを特徴とする移動体に関する。 A tenth aspect of the present invention relates to a moving body that uses a fuel cell as a power source, and further includes a fuel take-out means for taking out fuel from a fuel tank that supplies fuel to the fuel cell. .
前記移動体は、前記乗り物の他、無人で走行する車両や船舶、航空機、宇宙航空機などを包含する趣旨である。また、各種ロボットも前記移動体に包含される。このようなロボットとしては、たとえば遊園地やアミューズメントパーク、および各種のショーや催し物などで使用される所謂エンターテインメント・ロボットなどが挙げられる。 The mobile body is intended to include unmanned vehicles, ships, aircraft, space aircraft, and the like in addition to the vehicles. Various robots are also included in the moving body. Examples of such robots include amusement parks, amusement parks, and so-called entertainment robots used in various shows and entertainment.
前記移動体に燃料取出し手段を設けることにより、たとえば、前記エンターテインメント・ロボットを用い、所定の金額の貨幣を投入させてデジタルカメラや携帯電話、カメラ付き携帯電話の燃料補給を行わせるなどのサービスが可能になる。 By providing fuel removal means in the moving body, for example, using the entertainment robot, a predetermined amount of money can be inserted to refuel a digital camera, a mobile phone, or a camera-equipped mobile phone. It becomes possible.
前記燃料取出し手段としては、携帯機器を接続する機器接続部と、移動体の備える燃料タンクから前記機器接続部を通して前記携帯機器に燃料を供給する燃料供給手段とを有するものが挙げられる。 Examples of the fuel take-out means include a device connection portion for connecting a portable device and a fuel supply means for supplying fuel to the portable device from a fuel tank provided in a moving body through the device connection portion.
請求項11に記載の発明は、燃料電池を電源とする形態機器用の燃料補充システムであって、前記燃料電池用の燃料を使用する移動体に設けられ、前記移動体に設けられ、前記携帯機器の燃料電池に供給される燃料を収容する燃料収容部が接続される機器接続部と、前記機器接続部に接続された燃料収容部に前記移動体の燃料タンクから燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃料供給手段によって前記燃料収容部に燃料が補充される補充状況を表示する補充状況表示手段とを備えてなることを特徴とする燃料補充システムに関する。
The invention according to
前記燃料補充システムは補充状況表示手段を備えている故に、前記燃料収容部への燃料の補充状況が一目瞭然で判るという点で特に便利である。前記補充状況表示手段は、棒グラフ型または円グラフ型の液晶ディスプレーであってもよく、燃料補充が収容したことを知らせる表示灯であってもよい。 Since the fuel replenishment system is provided with a replenishment status display means, it is particularly convenient in that the replenishment status of the fuel in the fuel storage section can be seen at a glance. The replenishment status display means may be a bar graph type or pie chart type liquid crystal display, or may be an indicator lamp for notifying that fuel replenishment has been accommodated.
なお、移動体については請求項10のところで説明した通りである。
The moving body is as described in
請求項12に記載のロボットは、燃料電池を電源とするロボットであって、前記燃料電池で消費される燃料を貯留する燃料タンクと、携帯機器の電源とされた携帯機器用燃料電池に供給される燃料の前記携帯機器内での流路の始端部に接続される燃料供給口と、前記燃料タンクから前記燃料供給口へ延出する燃料供給路と、前記燃料供給路に設けられ、前記燃料タンクから前記燃料供給口へ燃料を供給する燃料供給手段と、を有することを特徴とする。
The robot according to
請求項12に記載のロボットでは、電源である燃料電池で消費される燃料が燃料タンクに貯留されている。この燃料タンクから燃料供給口まで燃料供給路が延出している。燃料供給口には、携帯機器用燃料電池に供給される燃料の携帯機器内での流路の始端部に接続される。そして、燃料供給路に設けられた燃料供給手段が、燃料タンクから燃料供給口に燃料を供給し、携帯機器用燃料電池に燃料を補充する。 In the robot according to the twelfth aspect, the fuel consumed by the fuel cell as the power source is stored in the fuel tank. A fuel supply path extends from the fuel tank to the fuel supply port. The fuel supply port is connected to a start end portion of a flow path in the portable device of fuel supplied to the fuel cell for portable device. Then, fuel supply means provided in the fuel supply path supplies fuel from the fuel tank to the fuel supply port, and replenishes the fuel cell for portable devices.
このように、ロボットによって携帯機器用燃料電池への燃料の補充を行うようにしたので、遊園地等で携帯機器用燃料電池を発電できる。また、エンターテイメント性が高いので、遊園地等の集客力を高める可能性がある。 As described above, since the fuel is replenished to the mobile device fuel cell by the robot, the mobile device fuel cell can be generated in an amusement park or the like. Moreover, since entertainment property is high, there is a possibility of increasing the ability to attract customers such as an amusement park.
請求項13に記載のロボットは、請求項12に記載のロボットであって、金銭を投入する金銭投入部と、前記金銭投入部に投入された金銭の額を計数する計数手段と、前記計数手段によって計数された金銭の額が所定額になると、前記燃料供給手段を作動させる制御手段と、を有することを特徴とする。 A robot according to a thirteenth aspect is the robot according to the twelfth aspect, wherein a money input unit that inputs money, a counting unit that counts the amount of money input into the money input unit, and the counting unit And a control means for operating the fuel supply means when the amount of money counted by the above becomes a predetermined amount.
請求項13に記載のロボットでは、金銭投入部に金銭が投入されると計数手段によって計数される。そして、計数手段によって計数された金銭の額が所定額になると、制御手段によって燃料供給手段が作動され、燃料タンクから燃料供給口に燃料が供給されて携帯機器用燃料電池に燃料が補充される。 In the robot according to the thirteenth aspect, when money is inserted into the money insertion unit, the money is counted by the counting means. When the amount of money counted by the counting means reaches a predetermined amount, the fuel supply means is operated by the control means, fuel is supplied from the fuel tank to the fuel supply port, and the fuel cell for portable devices is replenished with fuel. .
請求項14に記載のロボットは、請求項12又は13に記載のロボットであって、前記始端部に設けられ前記携帯機器用燃料電池に供給される燃料を収納する燃料収納部を格納する格納部と、前記燃料供給手段は、前記格納部に格納された前記燃料収納部に燃料を供給することを特徴とする。
The robot according to
請求項14に記載のロボットでは、携帯機器用燃料電池に供給される燃料を収納する燃料収納部が格納部に格納されており、計数手段によって計数された金銭の額が所定額になると、制御手段によって燃料供給手段が作動され、燃料貯留部から燃料収納部に燃料が供給される。
In the robot according to
このように、燃料収納部を販売する際に、ロボットが販売する現場で燃料を燃料収納部に充填するようにしたので、燃料を燃料収納部に充填するための工数が不要となる。 As described above, when the fuel storage unit is sold, the fuel storage unit is filled with fuel at the site where the robot sells, so that the man-hour for filling the fuel storage unit with fuel is not necessary.
以上説明したように、本発明によれば、短い乗車時間においても、自動車の車内で前記携帯機器に充分な燃料補充を行うことを可能にする燃料補充システム、並びに前記燃料補充システムを備える自動車、移動体、及びロボットが提供される。 As described above, according to the present invention, a fuel replenishment system that makes it possible to sufficiently replenish the portable device in the vehicle even in a short boarding time, and a vehicle equipped with the fuel replenishment system, A moving body and a robot are provided.
1.実施形態1
本発明に係る自動車の一例である乗用車について以下に説明する。
1. Embodiment 1
A passenger car which is an example of an automobile according to the present invention will be described below.
実施形態1に係る乗用車1は所謂セダン型であり、乗員室2の天井部3には燃料電池4と改質器8とが搭載されている。
The passenger car 1 according to the first embodiment is a so-called sedan type, and a
燃料タンク5は、通常の乗用車と同様に乗員室2の後方に配設されている。燃料タンク5内には燃料電池に通常に使用される液体燃料であるメタノールが収容されている。このため、乗用車1の燃料電池4の燃料と携帯機器の燃料電池の燃料と共用できるので、後述する燃料補充システム20によって乗用車1の燃料電池4の燃料をデジタルカメラ等の携帯機器の燃料電池の燃料補充に使用できる。従って、携帯機器の燃料電池の燃料を消費し尽くした場合、乗用車1の燃料タンク5から直ちに乗車中でも燃料の補充が可能である。
The
なお、ここでは、メタノールとしたが、メタノールを主成分とするメタノール燃料、例えば、主成分としてメタノールを含有し、他に各種の副次成分や添加剤を添加したもの(メタノール水溶液等)でも良い。 Although methanol is used here, a methanol fuel containing methanol as a main component, for example, a methanol fuel containing methanol as a main component and adding various secondary components and additives (methanol aqueous solution, etc.) may be used. .
また、燃料としては、メタノールやエタノール等の低級アルコール、水素ガス、メタン、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソ−ペンタン、tert−ペンタン、n−ヘキサン、イソ−ヘキサン、tert−ヘキサン、n−ヘプタン等のC4〜C7の低級炭化水素、及び前記低級炭化水素の混合物である液化石油ガスや液化天然ガス等も挙げられる。 As fuel, lower alcohol such as methanol and ethanol, hydrogen gas, methane, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, iso-pentane, tert-pentane, n-hexane, iso-hexane, tert-hexane And C4-C7 lower hydrocarbons such as n-heptane, and liquefied petroleum gas and liquefied natural gas which are mixtures of the lower hydrocarbons.
また、乗用車1としては、低級アルコールや低級炭化水素、液化石油ガス、液化天然ガスを燃料として使用する燃料電池を動力源とする燃料電池自動車が挙げられるが、本実施形態では低級アルコールであるメタノールを燃料とする燃料電池を動力源とする燃料電池自動車となっている。 The passenger car 1 includes a fuel cell vehicle using a fuel cell that uses a lower alcohol, lower hydrocarbon, liquefied petroleum gas, or liquefied natural gas as a fuel as a power source. In the present embodiment, methanol, which is a lower alcohol, is used. It is a fuel cell vehicle that uses a fuel cell that uses fuel as a power source.
燃料タンク5と改質器8とは、リアピラー6内部に配設された配管7によって連通されている。燃料タンク5内のメタノールは配管7を通って改質器8に供給されて水素と炭酸ガスとに分解される。改質器8で発生した水素は燃料電池4に供給される。
The
なお、本実施形態では、乗用車1に改質器8を設けたが、改質器8を備えず、燃料電池に直接メタノールを供給するダイレクトメタノール燃料電池も適用可能である。
In the present embodiment, the
乗員室2のダッシュボード15には、燃料タンク5内のメタノールを携帯カメラ等の燃料カートリッジ110に補充する燃料補充システム20が設けられている。燃料補充システム20と燃料タンク5とは、配管16によって連通されている。
The
燃料電池4の出力された電力は、フロントピラー10内の配線10Aを経由して駆動部11に伝達される。駆動部11は、燃料電池4から出力された直流を交流に変換するインバータ部(図示せず。)と、前記インバータ部からの交流により駆動される交流モータ(図示せず。)と、前記交流モータにより回生された電力を蓄える2次電池(図示せず。)と、前記交流モータからの駆動力を後輪に伝達する動力伝達機構(図示せず。)と、前記インバータ部を制御する制御部(図示せず。)とを備える。
The electric power output from the
天井部3には、図2および図3に示すように、更に、燃料電池4で生じた熱を放散する放熱器12、外気を吸入して放熱器12に当てる吸入ファン13、燃料電池4で消費する外気を取り入れる空気吸入口14、および給気吸入口14から取り入れられた外気を加湿して冷却する加湿器9が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、本実施形態では、乗用車1は燃料電池4で発電された電気エネルギーのみで走行するようにしたので排気ガスが清浄で、また、走行音が小さい。しかし、これに限らず、燃料電池4で発電された電気エネルギーと、燃料の燃焼による熱エネルギーによって走行するようにしても良い。この場合、図12に示すように、燃料タンク5と駆動部11に含まれるエンジンを燃料ホース18で接続し、燃料タンク5から燃料電池4と同じ燃料をエンジンに供給して、熱エネルギーを発生させても良い。
In the present embodiment, since the passenger car 1 is driven only by the electric energy generated by the
図2および図3に示すように、燃料電池4には、単電池を積層したスタック4aが6個組み合わされた構成を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
燃料電池4の各スタック4aには冷却水が循環され、この冷却水は放熱器12で冷却される。
Cooling water is circulated through each
吸入ファン13で吸引された外気は、放熱器12を通過して温度が上昇した後、空気吸入口14から取り入れられる。空気吸入口14から取り入れられた外気は加湿器9で加湿され、冷却されたのち、燃料電池4に供給される。
The outside air sucked by the
燃料補充システム20は、デジタルカメラ等の燃料カートリッジ110にメタノールを注入する注射器22を備える。このため、燃料カートリッジ110にメタノールを供給するのに重力に頼る必要がない。従って、配管16の形状の自由度が高い。
The
注射器22の先端には、図1において(A)に示すように、接続口金24が設けられ、接続口金24に燃料カートリッジ110の燃料注入口110Aが接続される。燃料カートリッジ110は、本発明の燃料補充システムによって燃料が補充される燃料収容部に相当し、接続口金24は、前記燃料補充システムにおける機器接続部に相当する。接続口金24は、燃料注入口110Aを接続すると開き、燃料注入口110Aを脱着すると閉止する。これによって、燃料カートリッジ110に燃料を補充していない時に接続口金24から燃料が流出することを防止できる。なお、燃料カートリッジ110には、メタノールを補充中に内部の空気を排出する空気抜き手段を設けることが好ましい。
As shown in FIG. 1A, a
接続口金24には、内圧を検知する圧力センサー(図示せず。)が設けられている。圧力センサーで検知された検知データは、後述するマイクロコントローラ28Hに入力される。
The
注射器22の先端部は、ダッシュボード15に設けられたシガレットライタ17の内側に固定されている。接続口金24は、シガレットライタ17の底部に露出するように設けられている。このため、燃料カートリッジ110への燃料の供給を行わない時に注射器22、接続口金24が邪魔にならない。また、室内空間を節約できる。
The tip of the
ダッシュボード15には、更に、燃料カートリッジ110への燃料補充状況を表示する表示ディスプレー27が設けられている。表示ディスプレー27は、本発明に係る燃料補充システムにおける補充状況表示手段に相当する。表示ディスプレー27は棒グラフ型の液晶ディスプレーであり、表示画面27Bに表示される棒グラフの着色部分27Aの長さによって燃料カートリッジ110にどの程度メタノールが表示されたかを表示する。このため、燃料カートリッジ110への燃料の補充状況が一目瞭然で判るという点で便利である。なお、表示ディスプレイ27は、円グラフ型の液晶ディスプレーであってもよく、また、ダッシュボード15に表示ディスプレイ27を設ける代わりに青色または緑色などの表示灯(LEDまたは白熱燈)を設け、メタノール補充完了時に点灯させるようにしてもよい。
The
シガレットライタ17の入口近傍には、燃料カートリッジ110が装着されたことを検知する光学センサー23が設けられている。光学センサー23の検知データもまた、マイクロコントローラ28Hに入力される。
In the vicinity of the entrance of the
注射器22の内側における接続口金24の近傍には、メタノールを接続口金24に向かって吐出する方向にのみ流通させる逆止弁22Aが設けられている。
In the vicinity of the
注射器22の内部にはピストン26が摺動可能に嵌装されている。配管16の末端は、ピストン26に接続されている。ピストン26の先端側端部には、ピストン26が後退すると開き、ピストン26が前進すると閉止する逆止弁26Aが設けられている。注射器22の近傍には、ピストン26を前進または後退させるピストン駆動部28が設けられている。注射器22およびピストン駆動部28は、本発明に係る燃料補充システムが備える燃料供給手段に相当する。
A
ピストン駆動部28は、図1において(A)に示すように、ピストン26の末端に固定されたナット部28Bと、ナット部28Bに螺合してナット部28Bを前進、後退させるボール螺子28Aと、ボール螺子28Aを回転させるモータ28Cと、モータ28Cの回転をボールねじ28Aに伝達する歯車28Dとを備える。
As shown in FIG. 1A, the
モータ28Cの軸には、モータ28Cの回転を読むためのコードが側面に印刷されたコードホイール28Eが同心に取り付けられている。ピストン駆動部28には、更にコードホイール28Eのコードを読む光学センサー28F、および光学センサー28Fによって読み取られた信号をデジタル信号に変換する光学論理手段28G、および光学論理手段28Gからデジタル信号が入力され、前記デジタル信号に基いてモータ28Cの回転を制御するモータ駆動信号を出力するマイクロコントローラ28H、および前記モータ駆動信号に基いてモータ28Cを駆動するモータ駆動装置28Iが設けられている。モータ28C,光学論理手段28G、マイクロコントローラ28H、およびモータ駆動装置28Iは、燃料電池4から浮動充電されるバッテリ30を電源とする。
A
以下、燃料補充システム20の作用について図4を用いて説明する。
Hereinafter, the operation of the
燃料カートリッジ110の燃料注入口110Aを接続口金24に接続すると、光学センサー23が燃料カートリッジ110を検知する。光学センサー23の検知信号はマイクロコントローラ28Hに送られる。
When the
光学センサー23の検知信号がマイクロコントローラ28Hに送られると、図4に示すように、マイクロコントローラ28Hにおいては、モータ駆動装置28Iに出力した駆動パルスの積算数に基いてピストン26が最も後退した位置にあるか否かを判断する。
When the detection signal of the
ピストン26が最も後退した位置にないときは、図4に示すようにマイクロコントローラ28Hは、ピストン26を後退させる方向にモータ28Cを回転させるようにモータ駆動装置28Iにモータ駆動信号を出力する。したがって、ピストン26は後退するから注射器22の内部は減圧状態になり、逆止弁26Aは開き、逆止弁22Aは閉止する。これによって、燃料タンク5から配管16および逆止弁26Aを通して注射器22の内部にメタノールが吸引される。
When the
ピストン26が最後退位置まで後退したら、今度は、マイクロコントローラ28Hは、ピストン26を前進させる方向にモータ28Cを回転させるようにモータ駆動装置28Iにモータ駆動信号を出力する。なお、最初からピストン26が最後退位置にあるときも、マイクロコントローラ28Hは、同様に、ピストン26を前進させる方向にモータ28Cを回転させるようにモータ駆動装置28Iにモータ駆動信号を出力する。モータ駆動装置28Iは、入力されたモータ駆動信号に基いてモータ28Cを回転させる。これにより、歯車28Dを介してボール螺子28Aが回転し、ナット部28Bを前進させるからピストン26も前進する。
When the
ピストン26が前進すると注射器22の内部は加圧状態になるから、逆止弁26Aは閉止して逆止弁22Aは開き、注射器22内のメタノールが接続口金24および燃料注入口110Aを通って燃料カートリッジ110に注入される。
When the
モータ28Cが回転している間、コードホイール28Eも回転するから、光学センサー28Fがコードホイール28Eの側面に附されたコードを読み、コードホイール28Eがどの位の回転数でその程度の時間回転したかについての信号を、光学論理手段28Gを介してマイクロコントローラ28Hに入力する。
Since the
マイクロコントローラ28Hは、入力された信号に基いてピストン26がどの位の距離だけ前進したかを判断し、前記距離に基いて注射器22から燃料カートリッジ110にどの程度の量のメタノールが注入されたかを推測する。同時に、表示ディスプレー27にメタノールの補充状況が表示される。そして、注射器22から燃料カートリッジ110に所定量のメタノールが注入されたと判断すると、モータ駆動装置28Iに停止指令を入力する。モータ駆動装置28Iは停止指令が入力されるとモータ28Cを停止させる。これにより、燃料カートリッジ110に所定量のメタノールが注入される。同時に、表示ディスプレー27には燃料カートリッジ110が満杯になったことが表示される。
The
また、接続口金24に組込まれた圧力センサーからの信号もマイクロコントローラ28Hに入力される。マイクロコントローラ28Hは前記信号に基いて注射器22の内圧が所定値以下であるか否かを判断する。そして、前記内圧が所定値を越えたと判断すると、モータ駆動装置28Iに停止指令を入力する。モータ駆動装置28Iは停止指令が入力されるとモータ28Cを停止させる。
Further, a signal from a pressure sensor incorporated in the
モータ28Cが停止したら、接続口金24から燃料カートリッジ110を脱着することにより接続口金24が閉止する。
When the
このように、燃料補充システム20によれば、燃料カートリッジ110を接続口金24に接続するだけで、所定量のメタノールが注入される。なお、通常、燃料カートリッジ110における燃料容量は多くても50cc程度なので、注射器22で燃料を補充するのに丁度良い量である。
As described above, according to the
そして、燃料カートリッジ110が満杯になったり、何らかの理由で逆止弁22Aが固着したりして注射器22の内圧が所定値以上に高くなると、ピストン26が停止してメタノールの注入が自動的に中止される。そして、接続口金24から燃料カートリッジ110を脱着することにより接続口金24が閉止する。
When the
これにより、燃料カートリッジ110に所定量のメタノールが注入されたのちもメタノールの補充が継続し、接続口金24と燃料注入口110Aとの接続が外れて車内にメタノールが溢れ出すことが防止される。
Thereby, after a predetermined amount of methanol is injected into the
更に、乗用車1においては、燃料電池4および改質器8の何れも天井部3に設けられているから、たとえ衝突によりリアピラー6が破損しても、燃料電池4および改質器8が破損することはなく、燃料電池4や改質器8から水素が乗員室2内に漏洩して爆発する事故が防止される。
Furthermore, in the passenger car 1, since both the
以下、燃料補充システム20によって燃料を補充することの可能な燃料カートリッジ、および前記燃料カートリッジが装着される携帯機器の例について説明する。
Hereinafter, an example of a fuel cartridge that can be replenished by the
前記携帯機器の一例であるデジタルカメラ100の外観を図5〜図8に、内部構成の概略を図9および図10に示す。
The external appearance of the
デジタルカメラ100は、図5〜図10に示すように、撮影レンズ102、シャッター104、CCD撮像素子106、およびストロボ108を有する。
As shown in FIGS. 5 to 10, the
デジタルカメラ100の背面には、図6に示すように、ファインダ120、ファインダLED122、撮影/再生モード選択スイッチ124、撮影モード選択ダイヤル126、マルチファンクションの十字キー128、デジタルカメラ100の動作モードや十字キー128の機能等を文字やアイコンで表示する液晶表示部130、バックスイッチ132、メニュー/OKスイッチ134、画像を表示する液晶表示モニタ136、およびスピーカ138などが設けられている。
On the back of the
一方、デジタルカメラ100の上面には、図5および図7に示すように電源スイッチ140、シャッターボタン142、および燃料カートリッジ110を収納する燃料カートリッジ収容室117をカバーする燃料カートリッジ収容室カバー145がが設けられている。
On the other hand, on the upper surface of the
更に、デジタルカメラ100の正面から見て右側の側面には、図5および図8に示すように音声/映像出力端子146、UBS端子148、およびDC入力端子150が設けられている。
Further, an audio /
デジタルカメラ100においては、撮影/再生モード選択スイッチ124によって撮影モードと再生モードとの何れかが選択される。撮影モード時には、撮影モード選択ダイヤル126によってマニュアル撮影、オート撮影、動画、ボイスレコーダなどの各モードが選択される。
In the
液晶モニタ136は、電子ビューファインダとして使用されるとともに、撮影した画像やカメラに装填したメディアから読み出した再生画像などが表示される。また、液晶モニタ136には、メニュー/OKスイッチ134や十字キー128の操作に応じて撮影可能コマ数表示、再生コマ番号表示、ストロボ発光有無表示、マクロモード表示、記録画質表示、および画素数表示など、各種の表示が行われる。
The
デジタルカメラ100には、図9および図10に示すように、CCD撮像素子106からの画像データを処理して液晶モニタ136に表示したり、内臓メモリ(または記録メディア)180に記録したりする画像処理部160と、撮影/再生モード選択スイッチ124、撮影モード選択ダイヤル126、マルチファンクションの十字キー128、バックスイッチ132、およびメニュー/OKスイッチ134からなる操作スイッチ群、並びにシャッターボタン142からの入力に基いてデジタルカメラ100を制御するコントロール部170とを有する。
In the
画像処理部160は、図10に示すように、アナログ信号処理部161とA/D変換部162とデジタル信号処理部163とテンポラリメモリ164と圧縮伸長部165とを有する。
As illustrated in FIG. 10, the
コントロール部170は、図10に示すように、前記操作スイッチ群の操作に基いて撮影レンズ102、シャッター104、CCD撮像素子106、およびストロボ108を条件設定したり駆動したりする駆動回路172および駆動回路172および画像処理部160を制御するCPU171を備えている。
As shown in FIG. 10, the
CCD撮像素子106から出力されたアナログ画像信号は、画像処理部160におけるアナログ信号処理部161でアナログ信号処理された後、A/D変換部162でA/D変換された後、デジタル信号処理部163でデジタル信号処理される。デジタル信号処理部163でデジタル信号処理された画像データは、テンポラリメモリ164に一時的に格納されて圧縮伸長部165で圧縮処理されて内蔵メモリ(または記録メディア)180に記録される。なお、テンポラリメモリ164に一時的に格納された画像データは、画像モニタ136で画像として表示することができる。また、内蔵メモリ(または記録メディア)180に格納された画像データもまた、圧縮伸長部165で読み出して伸長処理後、テンポラリメモリ164に格納し、画像モニタ136で画像として表示してもよい。
The analog image signal output from the
デジタルカメラ100において、画像処理部160、コントロール部170、撮影レンズ102、シャッター104、CCD撮像素子106、およびストロボ108、液晶表示部130、および画像モニタ136などの電源は、図9に示すように電源ユニット111から供給される。電源ユニットは、燃料電池112と燃料電池112から出力された直流を供給先に適合した電圧の直流電流に変換するコンバータ114と、コントロール部170に接続されているとともに、コンバータ114からの出力で浮動充電される二次電池116とを備えている。
In the
燃料電池112には、図5および図9に示すように燃料カートリッジ110が装着される。燃料電池112には、カソード接続孔112Aとアノード接続孔112Bとが設けられている。一方燃料カートリッジ110の内部は、メタノールが収容される燃料収容室110aと、燃料電池112で生成した水が収容される水収容室110bとの2室に区分されている。
A
燃料カートリッジ110の図5における上面には燃料注入口110Aと水排出口110Bとが設けられている。燃料注入口110Aは燃料収容室110aに設けられ、水排出口110Bは水収容室110bに設けられている。なお、水排出口110Bは、通常は安全弁によって閉塞され、水収容室110b内部の水を排出するときは、前記安全弁を開けて排出する。
A
燃料カートリッジ110の図5における下面には、燃料電池112に接続される接続部110Eが設けられている。接続部110Eには、燃料電池112のカソード接続孔112Aに接続されるカソード接続部110Cと、燃料電池112のアノード接続孔112Bに接続されるアノード接続部110Dとが設けられている。カソード接続部110Cは燃料収容室110aに連通し、アノード接続部110Dは水収容室110bに連通している。カソード接続部110Cおよびアノード接続部110Dは、燃料カートリッジ110が燃料電池112に接続されていないときは閉止し、それぞれ燃料電池112のカソード接続孔112Aおよびアノード接続孔112Bに接続されると開成するように形成されている。
A
燃料カートリッジ110を燃料電池112に装着すると、燃料収容室110aのメタノールは、カソード接続部110Cおよびカソード接続孔112Aを通して燃料電池112のカソード側に供給される。そして、燃料電池112のアノード側で生成した水は、アノード接続孔112Bおよびアノード接続部110Dを通して燃料カートリッジ110の水収容室110bに貯留される。
When the
前記携帯機器の別の例であるカメラ付携帯電話200の外観を図11に示す。
An appearance of a camera-equipped
図11において、図5〜図10と同一の符合は、前記符合が前記図面において示す構成要件と同一の構成用件を示す。 In FIG. 11, the same reference numerals as those in FIGS. 5 to 10 indicate the configuration requirements that are the same as the configuration requirements shown in the drawings.
カメラ付携帯電話200は、図11に示すように2つに折畳み可能に形成され、キーボードが設けられた操作部202と、表示画面206が設けられた画像表示部204と、操作部202と画像表示部204とを連結するヒンジ部208とを備えている。ヒンジ部208にはデジタルカメラのレンズ部210が設けられている。
The camera-equipped
操作部202の図11における手前側、即ちヒンジ部208が設けられた側とは反対側の端部には、燃料カートリッジ110を収容する燃料カートリッジ収容室211が設けられている。操作部202における燃料カートリッジ収容室211が設けられた部分には、燃料電池112が埋設され、燃料カートリッジ収容室211にはカソード接続孔112Aとアノード接続孔112Bとが開口している。カソード接続孔112Aには、燃料カートリッジ110のカソード接続部110Cが接続され、アノード接続孔110Bには、燃料カートリッジ110のアノード接続部110Dが接続される。これにより、燃料収容室110a内のメタノールはカソード接続孔112Aを通して燃料電池112のカソード側に供給され、燃料電池112のアノード側で生じた水は、アノード接続孔112Bを通して水収容室110bに集められる。
A fuel
なお、本実施形態では、デジタルカメラ100、カメラ付携帯電話200に着脱可能とされた燃料カートリッジ110を乗用車1の接続口金24に接続して、燃料タンク5から燃料カートリッジ110へ燃料を供給する構成としたが、図13に示すように、燃料電池42をデジタルカメラ40から着脱可能とし、燃料電池42の上端部に燃料注入口42A(燃料の携帯機器内での流路の始端部)を設け、図14に示すように、燃料電池42を燃料補充システム20に接続するようにしても良い。
In the present embodiment, the
また、図15に示すように、燃料電池82をデジタルカメラ80から着脱できないようにし、カメラ筐体84の上面に燃料注入口82A(燃料の携帯機器内での流路の始端部)を設け、図16に示すように、接続口金24と燃料注入口82Aをホース86で接続するようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 15, the fuel cell 82 is prevented from being attached to and detached from the
2.実施形態2
次に、実施形態2について説明する。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。
2.
Next,
図17に示すように、燃料電池4を電源とするエンターテイメントロボット(以下、ロボットという)50は、燃料電池4によって発電された電力で足の裏に設けられた車輪52を回転させて移動する。この車輪52は車輪駆動部53(図20参照)によって方向転換可能とされている。また、このロボット50は、実施例1の乗用車1と同様、燃料タンク5から燃料電池112を電源とするデジタルカメラ100やカメラ付携帯電話200の燃料カートリッジ110、及びデジタルカメラ40、80の燃料電池42、82へ燃料の供給を行う。
As shown in FIG. 17, an entertainment robot (hereinafter referred to as a robot) 50 that uses the
ロボット50は、燃料補充システム20が頭部54と胸部56に設けられている。図18に示すように、燃料電池4、燃料タンク5、配管7、改質器8、加湿器9、放熱器12等は、ロボット50の背中部58に設けられたケース59に収納されている。
In the
燃料タンク5からは2本の配管16が延出している。配管16の一方は頭部54へ延出し、先端部に燃料補充システム20が設けられている。また、配管16の他方は胸部56へ延出し、同様に先端部に燃料補充システム20が設けられている。
Two
頭部54の燃料補充システム20の接続口金24は、口54Aに配設され、胸部56の燃料補充システム20の接続口金24は、胸部56内に設けられた燃料供給部56Aに配設されている。燃料供給部56Aは、補給ドア70によって開閉される。
The
また、胸部56には、燃料が充填されていない燃料カートリッジ110が相当数(例えば100個)格納されている。この燃料カートリッジ110は、カートリッジ移動機構60によって燃料供給部56Aへ移動されて燃料注入口110Aを接続口金24に接続される。そして、燃料補充システム20によって燃料を注入される。
The
また、腰部57には、硬貨投入口62、紙幣投入口64、おつり返却レバー66、おつり返却口68、燃料カートリッジ110を購入するか、燃料電池42、82に燃料を供給するかを選択する選択ボタン72、及び表示ディスプレイ27が設けられている。
In addition, the
さらに、頭部54の目54Bには、人物や障害物を検知するセンサ74が設けられており、鼻54Cには、頭部54の燃料補充システム20を駆動させる燃料供給開始ボタン75が設けられている。
Further, the
以下、ロボット50の制御部51(図20参照)の処理ルーチンを図19のフローチャートを参照して説明する。
Hereinafter, the processing routine of the control unit 51 (see FIG. 20) of the
まず、ロボット50の電源が投入されると処理ルーチンが開始され、ステップ300へ進む。ステップ300では、車輪52が駆動され、ロボット50が移動する。ステップ302では、センサ74が人物を発見するまで否定判定が繰り返され、ステップ300へ戻り、肯定されるとステップ304へ進む。
First, when the power of the
ステップ304では、車輪駆動部53が駆動されてセンサ74が発見した人物の位置までロボット50が移動する。そして、ステップ306へ進み、硬貨投入口62、又は紙幣投入口64から課金されたか否かが判定され、肯定されるとステップ308へ進み、否定されるとステップ310へ進む。ステップ310では、1分経過するまで否定判定が繰り返されてステップ306へ戻り、肯定されるとステップ302へ戻る。
In
そして、ステップ308では、計数部76(図20参照)によって燃料カートリッジ110の購入金額(本実施形態では100円とする)が計数されるとステップ312へ進み、燃料電池42、82へ燃料を供給するための金額(本実施形態では20円とする)が計数されるとステップ314へ進む。
In step 308, when the purchase amount of the fuel cartridge 110 (100 yen in this embodiment) is counted by the counting unit 76 (see FIG. 20), the process proceeds to step 312 and fuel is supplied to the
ステップ312では、カートリッジ移動機構60が駆動され、胸部56に収納された燃料カートリッジ110を1個、燃料供給部56Aへ移動させ、燃料注入部110Aを接続口金4に接続する。そして、胸部56の燃料補充システム20のピストン26を駆動させ、燃料タンク5から燃料カートリッジ110へ燃料を注入する。
In step 312, the
そして、ステップ316へ進み、図17(A)に示すように、補給ドア70を開き、腕78を駆動させ、図17(B)に示すように、燃料カートリッジ110を燃料供給部56Aから取り出して客に手渡す。そして、補給ドア70を閉じる。そして、ステップ318へ進む。
Then, the process proceeds to step 316, where the
また、ステップ314では、燃料供給開始ボタン75が押されるまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ320へ進む。ステップ320では、頭部54の燃料補充システム20のピストン26を駆動させ、燃料タンク5から燃料電池42、82へ燃料を注入する。この際、表示ディスプレイ27に燃料の補充状況を表示する。そして、ステップ318へ進む。
In
ステップ318では、ロボット50の電源がオフになるまでステップ300〜320の処理ルーチンが繰り返され、ロボット50の電源がオフになると処理ルーチンを終了する。
In step 318, the processing routine of
以上のように、ロボット50によって携帯機器用の燃料電池42、82、及び燃料カートリッジ110への燃料の補充を行うようにしたので、遊園地等で携帯機器の燃料電池を発電できる。また、エンターテイメント性が高いので、遊園地等の集客力を高める可能性がある。
As described above, since the fuel is replenished to the
また、燃料カートリッジ110への燃料の充填をロボット50によって販売する現場で行うようにしたので、燃料カートリッジ110に燃料を充填する工数が不要となる。
Further, since the
なお、実施形態1、2では、乗用車1、ロボット50を例に取って説明したが、これに限らず、燃料電池内蔵の電気モータバイク、電気モータ付自転車、モータボート、鉄道車両、船舶、航空機、及び宇宙船等にも本発明を適用可能である。
In the first and second embodiments, the passenger car 1 and the
1 乗用車(自動車、乗り物、移動体)
2 乗員室(自動車内)
3 天井部
4 燃料電池
5 燃料タンク
20 燃料補充システム
22 注射器(ポンプ手段、燃料供給手段)
24 接続口金(機器接続部)
26 ピストン(機器接続部)
40 デジタルカメラ(携帯機器)
42 燃料電池(携帯機器用燃料電池)
42A 燃料注入口(始端部)
50 ロボット(移動体)
51 制御部(制御手段)
56 胸部(格納部)
62 硬貨投入口(金銭投入部)
64 紙幣投入口(金銭投入部)
76 計数部
80 デジタルカメラ(携帯機器)
82 燃料電池(携帯機器用燃料電池)
82A 燃料注入部(始端部)
110 燃料カートリッジ(燃料収納部)
110A 燃料注入口(始端部)
1 Passenger cars (cars, vehicles, moving objects)
2 Crew compartment (in the car)
3 Ceiling
4 Fuel cell
5
24 Connection base (equipment connection part)
26 Piston (equipment connection)
40 Digital camera (mobile device)
42 Fuel cell (fuel cell for portable equipment)
42A Fuel inlet (starting end)
50 Robot (moving body)
51 Control unit (control means)
56 Chest (container)
62 Coin slot (money slot)
64 banknote slot (money slot)
76
82 Fuel cell (Fuel cell for portable equipment)
82A Fuel injection part (starting part)
110 Fuel cartridge (fuel storage part)
110A Fuel inlet (starting end)
Claims (14)
前記自動車の車内壁面に配設され、前記携帯機器の燃料電池に供給する燃料を収容する燃料収容部が接続される機器接続部と、
前記機器接続部に接続された燃料収容部に前記自動車の燃料タンクから燃料を供給する燃料供給手段とを
備えてなることを特徴とする燃料補充システム。 A fuel replenishment system for a portable device using a fuel cell as a power source, provided in an automobile that runs on the fuel for the fuel cell,
A device connecting portion connected to a fuel storage portion that is disposed on the inner wall surface of the automobile and stores fuel supplied to the fuel cell of the portable device;
A fuel replenishment system comprising fuel supply means for supplying fuel from a fuel tank of the automobile to a fuel storage part connected to the device connection part.
前記燃料供給手段は、前記燃料収容部が前記機器接続部に接続されると、前記燃料収容部に所定量の燃料を送入するポンプ手段を有してなる
請求項1に記載の燃料補充システム。 The device connection part has a fuel replenishment flow path that opens when the fuel storage part is connected, and closes when the fuel connection part is detached,
2. The fuel replenishing system according to claim 1, wherein the fuel supply unit includes a pump unit that feeds a predetermined amount of fuel into the fuel storage unit when the fuel storage unit is connected to the device connection unit. .
前記自動車用の燃料を、携帯機器の燃料電池に供給する燃料を収容する燃料収容部に補充する請求項1〜5に記載の燃料補充システムを備えることを特徴とする自動車。 An automobile that runs on fuel for fuel cells,
An automobile comprising the fuel replenishment system according to claim 1, wherein the fuel for the automobile is replenished in a fuel accommodating portion that accommodates fuel supplied to a fuel cell of a portable device.
前記乗り物に設けられ、前記携帯機器の燃料電池に供給される燃料を収容する燃料収容部が接続される機器接続部と、
前記機器接続部に接続された燃料収容部に前記乗り物の燃料タンクから燃料を供給する燃料供給手段と、
を備えてなることを特徴とする燃料補充システム。 A fuel replenishment system for a portable device that uses a fuel cell as a power source, provided in a vehicle that uses the fuel for the fuel cell,
A device connection unit provided in the vehicle, to which a fuel storage unit for storing fuel supplied to the fuel cell of the portable device is connected;
Fuel supply means for supplying fuel from a fuel tank of the vehicle to a fuel storage unit connected to the device connection unit;
A fuel replenishment system comprising:
前記燃料電池に燃料を供給する燃料タンクから燃料を取り出す燃料取出し手段を備えてなることを特徴とする移動体。 A mobile unit powered by a fuel cell,
A moving body comprising fuel take-out means for taking out fuel from a fuel tank that supplies fuel to the fuel cell.
前記移動体に設けられ、前記携帯機器の燃料電池に供給される燃料を収容する燃料収容部が接続される機器接続部と、
前記機器接続部に接続された燃料収容部に前記移動体の燃料タンクから燃料を供給する燃料供給手段と、
前記燃料供給手段によって前記燃料収容部に燃料が補充される補充状況を表示する補充状況表示手段とを
備えてなることを特徴とする燃料補充システム。 A fuel replenishment system for a portable device using a fuel cell as a power source, provided in a moving body that uses the fuel for the fuel cell,
A device connection unit provided in the mobile body, to which a fuel storage unit that stores fuel supplied to the fuel cell of the portable device is connected;
Fuel supply means for supplying fuel from a fuel tank of the moving body to a fuel storage section connected to the device connection section;
A fuel replenishment system comprising: a replenishment status display means for displaying a replenishment status in which fuel is replenished to the fuel storage section by the fuel supply means.
前記燃料電池で消費される燃料を貯留する燃料タンクと、
携帯機器の電源とされた携帯機器用燃料電池に供給される燃料の前記携帯機器内での流路の始端部に接続される燃料供給口と、
前記燃料タンクから前記燃料供給口へ延出する燃料供給路と、
前記燃料供給路に設けられ、前記燃料タンクから前記燃料供給口へ燃料を供給する燃料供給手段と、
を有することを特徴とするロボット。 A robot powered by a fuel cell,
A fuel tank for storing fuel consumed in the fuel cell;
A fuel supply port connected to a starting end portion of a flow path in the portable device of fuel supplied to a fuel cell for portable device which is a power source of the portable device;
A fuel supply path extending from the fuel tank to the fuel supply port;
A fuel supply means provided in the fuel supply path for supplying fuel from the fuel tank to the fuel supply port;
A robot characterized by comprising:
前記金銭投入部に投入された金銭の額を計数する計数手段と、
前記計数手段によって計数された金銭の額が所定額になると、前記燃料供給手段を作動させる制御手段と、
を有することを特徴とする請求項12に記載のロボット。 A money input unit for inputting money,
Counting means for counting the amount of money inserted into the money input unit;
Control means for operating the fuel supply means when the amount of money counted by the counting means reaches a predetermined amount;
The robot according to claim 12, comprising:
前記燃料供給手段は、前記格納部に格納された前記燃料収納部に燃料を供給することを特徴とする請求項12又は13に記載のロボット。 A storage section for storing a fuel storage section that is provided at the start end and stores fuel supplied to the fuel cell for portable devices;
The robot according to claim 12 or 13, wherein the fuel supply means supplies fuel to the fuel storage unit stored in the storage unit.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 2003-09-08 JP JP2003315383A patent/JP2005038805A/en active Pending
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