JP2005108559A

JP2005108559A - 燃料容器

Info

Publication number: JP2005108559A
Application number: JP2003338485A
Authority: JP
Inventors: Naotada Ogura; 直嗣小椋
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】燃料容器を口に長時間含むことを防止すること。
【解決手段】燃料容器は、燃料４０を貯留するための内部空間３１ａを形成した容器本体３１と、容器本体３１に形成された排出口３１ｂに嵌め込まれた逆止弁３２と、容器本体３１の外面にコーティングされた刺激物３３と、を具備する。この燃料容器を電子機器の本体に装着し、燃料容器内の燃料４０が発電モジュールに供給され、発電モジュールの燃料電池により電気エネルギーが生成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料を貯留する燃料容器に関する。

燃料電池は、燃料と大気中の酸素とを電気化学的に反応させて化学エネルギーから電気エネルギーを直接取り出すものであり（例えば、特許文献１）、将来性に富む有望な電池であると位置付けられている。

一方、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、腕時計、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等といった小型電子機器がめざましい進歩・発展を遂げている。上記のような電子機器の電源として、アルカリ乾電池、マンガン乾電池といった一次電池又はニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、リチウムイオン電池といった二次電池が用いられている。ところが、一次電池及び二次電池は、エネルギーの利用効率の観点から検証すると、必ずしもエネルギーの有効利用が図られているとは言えない。そのため、今日では、一次電池及び二次電池の代替えのために、高いエネルギー利用効率を実現できる燃料電池についての研究・開発も盛んにおこなわれている（例えば、特許文献２参照。）。

特許文献２に記載されている燃料電池は、電解質板が燃料極と酸化剤極との間に挟持されてなる燃料電池本体と、液体燃料を収容するとともに燃料電池本体に接続された燃料容器と、を備える。この燃料電池では、燃料容器内の液体燃料が燃料電池の燃料極に供給されると、燃料電池本体における電気化学反応により電気エネルギーが生成される。そして、燃料容器を新しい燃料容器に交換することにより再び発電を行える。
特開平９−１４７８９６号公報特開２００１−９３５５１号公報

ところで、空の燃料容器であっても、液体燃料が充填された燃料容器であっても、燃料容器を口に含むことは望ましくない。
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決しようとしてなされたものであり、燃料容器を口に長時間含むことを防止することを目的とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明の燃料容器は、燃料が存する内部空間を形成した容器本体と、前記容器本体の外面に付着されるとともに味覚に対して刺激を与える刺激物と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明の燃料容器は、燃料が存する内部空間を形成した容器本体を備え、味覚に対して刺激を与える刺激物が前記容器本体に含有されていることを特徴とする。

本発明のように、容器本体に刺激物が付着されていたり、容器本体に刺激物が含有されていたりするため、人が燃料容器を口に含むと、その刺激物によってその人の味覚に刺激を与える。そのため、燃料容器を口に含んだ人はその燃料容器を吐き出してしまう。

本発明によれば、燃料容器を口に含んだ人がその燃料容器を吐き出してしまうため、燃料容器を長時間口に含むことを防止することができる上、燃料容器の飲み込みも防止することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、電子機器９９の斜視図である。
図１に示すように、この電子機器９９は、携帯型の電子機器であって、特にノート型パーソナルコンピュータである。電子機器９９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、その他の電子部品から構成された演算処理回路を内蔵した本体１と、本体１に対して着脱自在に設けられ、燃料４０（図３に図示。）を貯留した燃料容器１０と、燃料容器１０の燃料４０を用いて発電を行い、生成した電気エネルギーを本体１に供給することにより本体１を駆動する発電モジュール９１と、を備える。ここで、本発明の実施の形態として、この燃料容器１０に本発明の燃料容器を適用している。

本体１は、キーボード２を備え付けた下筐体３と、液晶ディスプレイ４を備え付けた上筐体５と、を備える。上筐体５は下筐体３にヒンジ結合されており、上筐体５を下筐体３に重ねてキーボード２に液晶ディスプレイ４を相対させた状態で本体１を折り畳むことができるように構成されている。

ヒンジ結合部とは反対側の上筐体５の側面には開口部６が形成されており、開口部６に面する収納空間７が上筐体５の内部に設けられている。また、燃料４０を貯留した燃料容器１０が開口部６に対して挿抜自在に設けられ、この燃料容器１０は上筐体５に対して着脱自在となるように収納空間７に収納されるようになっている。

燃料容器１０に貯留された燃料４０は、メタノール、エタノール等のアルコール類やガソリンといった水素元素を含む化合物、これらの化合物のうちの少なくとも一種と水との混合液である。ここでは、一例として、燃料容器１０に貯留された燃料４０をメタノールと水との混合液とする。

発電モジュール９１は、下筐体３に内蔵されている。発電モジュール９１は燃料改質型の発電モジュールであっても良いし、燃料直接型の発電モジュールであっても良い。燃料改質型の場合には、図２（ａ）に示すように、発電モジュール９１が、気化器９２と、改質器９３と、一酸化炭素除去器９４と、燃料電池９５と、を具備する。一方、燃料直接型の場合には、図２（ｂ）に示すように、発電モジュール９１は、気化器９６と、燃料電池９７と、を備える。ここで、図２（ａ），（ｂ）は何れも、発電モジュール９１と燃料容器１０とからなる発電装置のブロック図である。

図２（ａ）に示すように、燃料容器１０内の燃料４０は、まず気化器９２に供給される。気化器９２では、供給された燃料９９が加熱されて気化し、メタノール及び水蒸気の混合気となる。気化器９２において生成された混合気は改質器９３に供給される。

改質器９３では、化学反応式（１）のように、気化器９２で気化したメタノールと水蒸気が触媒により反応して二酸化炭素及び水素が生成される。
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→３Ｈ₂＋ＣＯ₂ … （１）

改質器９３では、メタノールと水蒸気が完全に二酸化炭素及び水素に改質されない場合もあり、この場合、化学反応式（２）のように、メタノールと水蒸気が反応して二酸化炭素及び一酸化炭素が生成される。
２ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→５Ｈ₂＋ＣＯ＋ＣＯ₂ … （２）
改質器９３で生成された混合気は一酸化炭素除去器９４に供給される。

一酸化炭素除去器９４では、化学反応式（３）のように、改質器９３から供給された混合気の中から特異的に選択された一酸化炭素と、取り込んだ空気中の酸素とが触媒により反応して二酸化炭素が生成される。これにより、混合気中の一酸化炭素が除去される。
２ＣＯ＋Ｏ₂→２ＣＯ₂ … （３）
一酸化炭素除去器９４から混合気が燃料電池９５の燃料極に供給される。

燃料電池９５の燃料極では、電気化学反応式（４）に示すように、一酸化炭素除去器９４から供給された混合気のうち水素ガスを、燃料極の触媒の作用を受けて水素イオンと電子とに分離する。水素イオンはイオン伝導膜を通じて空気極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^- … （４）

燃料電池９５の空気極には、空気が取り込まれて供給される。そして、電気化学反応式（５）に示すように、空気中の酸素と、イオン伝導膜を通過した水素イオンと、燃料極により取り出された電子とが反応して水が副生成物として生成される。
２Ｈ⁺＋１／２Ｏ₂＋２ｅ^-→Ｈ₂Ｏ … （５）

以上のように、燃料電池９５で上記（４）、（５）に示す電気化学反応が起こることにより電気エネルギーが生成される。

一方、図２（ｂ）に示すように、燃料直接型の場合には、燃料容器１０から気化器９６に供給された燃料４０は、気化器９６において気化されて、メタノール及び水蒸気の混合気となる。気化器９６において生成された混合気は燃料電池９７の燃料極に供給される。

燃料電池９７の燃料極では、電気化学反応式（６）に示すように、気化器９６から供給された混合気を、燃料極の触媒の作用を受けて水素イオンと電子と二酸化炭素に分離する。水素イオンはイオン伝導膜を通じて空気極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ₂＋６Ｈ⁺＋６ｅ^- … （６）

燃料電池９７の空気極には、空気が取り込まれて供給される。そして、電気化学反応式（７）に示すように、空気中の酸素と、イオン伝導膜を通過した水素イオンと、燃料極により取り出された電子とが反応して水が副生成物として生成される。
６Ｈ⁺＋３／２Ｏ₂＋６ｅ^-→３Ｈ₂Ｏ … （７）

以上のように、燃料電池９７で上記（６）、（７）に示す電気化学反応が起こることにより電気エネルギーが生成される。

次に、図３を用いて燃料容器１０について説明する。図３は、燃料容器１０の縦断面図である。
図３に示すように、燃料容器１０は、燃料４０を貯留するための内部空間３１ａを形成した容器本体３１と、容器本体３１に形成された排出口３１ｂに嵌め込まれた逆止弁３２と、容器本体３１の外面にコーティングされた刺激物３３と、を具備する。

容器本体３１の外形形状は長手方向を有した略直方体状又は略円筒状を呈している。容器本体３１の長手方向の一方の端部となる頭頂部には、容器本体３１の長手方向に平行な線を中心線とした円筒状を呈したニップル部３１ｃが突出した状態に形成されている。ニップル部３１ｃには、その中心線に沿って内部空間３１ａまで通じた排出口３１ｂが形成されている。

逆止弁３２は、可撓性・弾性を有する材料（例えば、エラストマー（ゴム））でダックビル状（アヒルのくちばし形状）に形成されたダックビル弁である。逆止弁３２の後端では内部中空が開口しており、逆止弁３２の先端では内部中空が閉じて、その先端部に内部中空まで通じる亀裂３２ａが閉じた状態で形成されており、逆止弁３２の先端が内部空間３１ａに向いた状態で逆止弁３２が排出口３１ｂに嵌合している。この逆止弁３２によって、内部空間３１ａに貯留した燃料４０が排出口３１ｂを介して漏洩することが阻止されている。

図１に図示した収納空間７内には燃料吸引用の管が設けられており、ニップル部３１ｃを先に向けて容器本体３１を開口部６に挿入し、容器本体３１を収納空間７内に収納することにより、その管が逆止弁３２の後ろ側開口に挿入され、管によって更に亀裂３２ａが押し広げられ、容器本体３１内の燃料４０がその管を通じて電子機器本体１内の発電モジュール９１に供給されるようになっている。容器本体３１内の燃料４０が空になれば、燃料容器１０を収納空間７から取り外し、新しい燃料容器１０を収納空間７に収納すれば良い。

刺激物３３は、容器本体３１に対して塗布し又は散布することによりコーティングされたものである。刺激物３３は、人体の味覚器に刺激を与える物質である。更に、刺激物３３は、人体に対して安全性が確認された物質であるのが好ましく、苦味、辛味、渋味等のように催吐を人体に対して促す物質であるのが更に好ましい。特に、刺激物３３は人体の味覚器に苦味を与えるものとしてデナトニウムベンゾエイドが良く、１０〜１００ｐｐｍのデナトニウムベンゾエイドを含有した溶液を容器本体３１に塗布することによって刺激物３３が容器本体３１の外面にコーティングされる。また、刺激物３３として、食物の苦味成分を抽出したもの、食物の辛味成分を抽出したもの、食物の渋味成分を抽出したものでも良い。刺激物３３は容器本体３１の表面に形成されているため燃料容器１０を誤って飲み込むことを防止でき、さらに、万が一逆止弁３２から燃料４０が漏洩してしまった場合に燃料４０を誤飲しないようにニップル部３１ｃの周辺にまで刺激物３３が形成されていることが好ましい。

なお、容器本体３１が熱可塑性樹脂から形成されたものであれば、容器本体３１を製造する際して熱可塑性樹脂に刺激物３３と同じ刺激物を含有させ、刺激物を含有した熱可塑性樹脂から容器本体３１を形成しても良い。すなわち、容器本体３１に対して刺激物３３と同じ刺激物を含有させても良い。容器本体３１に刺激物を含有させた場合、刺激物３３を容器本体３１の外面にコーティングしなくても良いが、コーティングした方がより望ましい。

更には、刺激物３３を容器本体３１の外面に直接コーティングしなくても良い。つまり、図４は他の実施形態における溶液本体３１の一部を拡大した断面図であるが、図４に示すように、刺激物３３と同じ成分の刺激物３４をゼラチン等の水溶性物質３５によって包み込んでなる微粒子３６をバインダ３７に含有させた状態でそのバインダ３７を容器本体３１の外面に成膜しても良い。ここで、容器本体３１は、図３に示した容器本体３１と同様に構成されている。このような構造であれば、刺激物３４を唾液等によって溶解する水溶性物質３５でできているので、容器本体３１を手で触った場合に手に刺激物３３がなるべく付着しないようにでき、また口に含んで初めて水溶性物質３５が溶解して刺激物３４が露出するという効果を有する。

上記実施形態では、電子機器９９としてノート型パーソナルコンピュータを例として挙げたが、携帯電話機、ＰＤＡ、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、家庭用電気機器、その他の電子機器にも本発明を適用することができる。

本実施形態によれば、容器本体３１に刺激物が含有していたり、容器本体３１の外面に刺激物３３，３４がコーティングされていたりするので、人が燃料容器１０を口に含むと、その刺激物３３，３４等によってその人の味覚に刺激を与える。そのため、燃料容器１０を口に含んだ人は燃料容器１０を吐き出してしまうから、燃料容器１０を長時間口に含むことを防止することができる上、燃料容器１０の飲み込みも防止することができる。

電子機器９９の斜視図である。（ａ）は電子機器９９に搭載された燃料改質型の発電装置のブロック図であり、（ｂ）は電子機器９９に搭載された燃料直接型の発電装置のブロック図である。燃料容器１０の断面図である。容器本体３１の一部を拡大して示した断面図である。

符号の説明

９９ … 電子機器
１ … 本体
１０ … 燃料容器
３１ … 容器本体
３３、３４ … 刺激物
４０ … 燃料

Claims

燃料が存する内部空間を形成した容器本体と、前記容器本体の外面に付着されるとともに味覚に対して刺激を与える刺激物と、を備えることを特徴とする燃料容器。
燃料が存する内部空間を形成した容器本体を備え、
味覚に対して刺激を与える刺激物が前記容器本体に含有されていることを特徴とする燃料容器。
前記容器本体は燃料の電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池を有した電子機器本体に対して着脱自在となるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料容器。