JP2005276681A - 燃料カートリッジおよび燃料電池 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料の気体を安全に扱う事が出来、漏れなどによる無駄な消費を防止することができる燃料カートリッジを提供する。
【解決手段】 第１は、燃料電池本体と接続して燃料を供給する接続用バルブ３を有する燃料カートリッジ２であって、前記接続用バルブ３の周囲にカバー部材２ａを有する燃料カートリッジ。前記カバー部材または凹部の内径ｄが２ｍｍ以下で、前記カバー部材または凹部の外端面から接続用バルブまでの距離Ｌが１ｍｍ以上である。第２は、燃料電池本体と接続して燃料を供給する接続用バルブを有する燃料カートリッジであって、前記接続用バルブが燃料カートリッジの側面に形成された凹部に設けられているカートリッジ。
【選択図】 図２

Description

本発明は燃料カートリッジおよび燃料電池に関し、特に水素等の気体を燃料とする燃料電池における、燃料カートリッジと燃料電池本体との接続に関するものである。

近年、環境破壊が問題となり有害な廃棄物の出ないクリーンなエネルギーが求められている。また、化石燃料の枯渇が問題となり新しいエネルギー源が求められている。一方エレクトロニクス分野では、情報量が増大しこれに伴って情報処理能力が飛躍的に拡大し電子機器の消費電力は増大する傾向にある。

そこで、水素は、地球上に無尽蔵にある水に含まれ、化学エネルギーが大きく、有害な物質を排出しないために、水素がエネルギー源として注目されている。特に直接電気エネルギーを取り出す燃料電池は、水素の利用効率も良く大きな電力を取り出せ自動車用からノートパソコン、携帯電話、ビデオカメラなどの携帯電子機器への応用が進められている。

水素から電気エネルギーを取り出す、所謂燃料電池は、水素が供給される水素電極と酸素が供給される酸化電極を有し、水素電極で触媒反応により水素を電子とプロトンに分離し、プロトンは電解質膜を通過して酸化電極の到達し、触媒反応により酸素と反応し水が生成するが、この過程で電子の流れすなわち電力が生成される。

従来の二次電池と異なり燃料電池においては、充電の必要はなく燃料を使い切った後には燃料を補充するだけですぐに発電が可能であり長時間の機器使用に便利である。（特許文献１参照）
国際公開第ＷＯ０３／０４９２２３号パンフレット

このように、燃料電池は、いつでもどこでも燃料を補給することにより電気エネルギーを取り出すことが出来るが、従来の電池と異なり水素等の気体を扱うこととなる。特に、燃料カートリッジは、ユーザーが持ち運び、操作をするために、誤った扱いや子供の手に触れたときに不用意に燃料ガスが漏れ出さないことが必須である。

本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、燃料の気体を安全に扱う事が出来、漏れなどによる無駄な消費を防止することができる燃料カートリッジを提供するものである。
また、本発明は、上記の燃料カートリッジを接続した燃料電池を提供するものである。

すなわち、本発明は、燃料電池本体と接続して燃料を供給する接続用バルブを有する燃料カートリッジであって、前記接続用バルブの周囲にカバー部材を有することを特徴とする燃料カートリッジである。

また、本発明は、燃料電池本体と接続して燃料を供給する接続用バルブを有する燃料カートリッジであって、前記接続用バルブが燃料カートリッジの側面に形成された凹部に設けられていることを特徴とする燃料カートリッジである。

前記カバー部材または凹部の内径が２ｍｍ以下であることを特徴とする。
前記カバー部材または凹部の外端面から接続用バルブまでの距離が１ｍｍ以上であることを特徴とする。

さらに、本発明は、上記の燃料カートリッジを燃料電池本体に接続してなることを特徴とする燃料電池である。
また、本発明は、燃料電池本体と燃料カートリッジを接続して燃料を供給する接続用バルブであって、前記接続用バルブの周囲にカバー部材を有することを特徴とする接続用バルブである。

また、本発明は、燃料電池本体と燃料カートリッジを接続して燃料を供給する接続用バルブであって、前記接続用バルブが燃料カートリッジの側面に形成された凹部に設けられていることを特徴とする接続用バルブである。

本発明によれば、燃料カートリッジの接続用バルブに外から容易には接触できず、誤って燃料ガスを排出させ無駄な浪費をすることがなく、また安全に燃料カートリッジを扱うことが出来る。

本発明は、燃料カートリッジの燃料電池本体への接続のための接続用バルブに関して特徴を有する。すなわち、本発明に於いては、ユーザーが大人子供を含め容易にバルブをあけることが出来ないように、接続用バルブ周辺にカバー部材を設けることと、他の方法では接続用バルブが燃料カートリッジの側面の周辺部よりも凹部に設けられていることを特徴とする。

したがって、燃料カートリッジの接続用バルブに外から手で容易には接触できず、誤って燃料ガスを排出させ無駄な浪費をすることがないく、また安全に燃料カートリッジを扱うことが出来る。

実施例１
本発明の望ましい実施形態を図を用いて説明する。
図１は、本発明の好ましい実施形態に係る燃料カートリッジを示す概略図である。図２は、燃料カートリッジと燃料電池本体との接続部を示す中央断面図である。各図中、１は燃料カートリッジの全体、２は燃料カートリッジ筐体であり、圧縮水素が充填されるか、あるいは水素吸蔵合金、例えばＦｅ−Ｔｉ合金，Ｔｉ−Ｍｎ合金などに水素を吸蔵させた構成となっていても良い。２ａはカバー部材であり、接続用バルブ３の凸部３ｂの周囲に配置されており、凸部３ｂより突出部が大きくなっている。接続用バルブ３の円錐面３ａは燃料カートリッジの円錐面２ｂと接触し燃料ガスが外部に出ないように構成されている。４は圧縮ばねであり燃料カートリッジ内の部材（不図示）に図中右端部が固定されており、左端部は接続用バルブ３の底面３ｃを押圧するように形成されている。

図中の接続用バルブ３及びカバー部材２ａは子供の指に比べて小さく出来ており、カバー部材の孔２ｃ内の接続用バルブ３の凸部３ｂに子供の指が届かないような寸法と成っている。

具体的には、孔２ｃの内径ｄは２ｍｍ以下、好ましくは１．５〜２．０ｍｍが望ましい。また、カバー部材２ａの図中左端面２ｄと凸部３ｂの図中左端面の距離Ｌは１ｍｍ以上、好ましくは１．０〜１．５ｍｍが望ましい。この数値は、人間の指の弾性を考慮したものであり、子供の指でも接続用バルブ３に触れることが困難な条件である。

燃料電池本体（不図示）に装着される際は、燃料電池本体側のピン（不図示）が凸部３ｂを押し、円錐面２ｂと円錐面３ａの接触が解除され、燃料ガスが燃料電池本体に供給される様になされている。

実施例２
図３は、本発明の次の好ましい実施形態に係る燃料カートリッジの概略図である。図４はその主要部を示す中央断面図である。図中図１，２と同じ部材には同じ番号を使用している。５ａは燃料カートリッジの側面に形成された凹部であり、端部の円錐面５ｂは接続用バルブ３の円錐面３ａと接触し燃料ガスの流出を止めている。凸部３ｂは孔５ｃの内部にあり、指で触れることのない様に形成されている。

本実施例では、孔５ｃの内径が２ｍｍ以下が好ましく、孔５ｃの図中左端面５ｄから凸部３ｂの図中左端面までの距離が１ｍｍ以下が好ましい。
本実施形態は、接続用バルブ３が燃料カートリッジ筐体５の内部に入り込んでいるため外形に対する燃料ガスの容量が少なくなるが、燃料カートリッジ外面に凸部が無く持ち運びに便利であり、接続用バルブ部分を他のものに当てる事故が防げると言う特徴を有する。

本発明の燃料カートリッジは、燃料カートリッジの接続用バルブに外から容易には接触できず、誤って燃料ガスを排出させ無駄な浪費をすることがないく、また安全に燃料カートリッジを扱うことが出来るので、ノートパソコン、携帯電話、ビデオカメラなどの携帯電子機器の燃料電池に利用することができる。

本発明の一実施形態に係わる燃料カートリッジを示す概略図である。 図１の主要部分を示す中央断面図である。 本発明の他の実施形態に係わる燃料カートリッジを示す概略図である。 図３の主要部分を示す中央断面図である。

符号の説明

１ 燃料カートリッジ
２ 燃料カートリッジ筐体
２ａ カバー部材
２ｂ 円錐面
２ｃ 孔
２ｄ カバー部材２ａの左端面
３ 接続用バルブ
３ａ 円錐面
３ｂ 凸部
４ 圧縮ばね
５ 燃料カートリッジ筐体
５ａ 凹部
５ｂ 円錐面
５ｄ 孔５ｃの左端面
５ｃ 孔

Claims (7)

1. 燃料電池本体と接続して燃料を供給する接続用バルブを有する燃料カートリッジであって、前記接続用バルブの周囲にカバー部材を有することを特徴とする燃料カートリッジ。
2. 燃料電池本体と接続して燃料を供給する接続用バルブを有する燃料カートリッジであって、前記接続用バルブが燃料カートリッジの側面に形成された凹部に設けられていることを特徴とする燃料カートリッジ。
3. 前記カバー部材または凹部の内径が２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の燃料カートリッジ。
4. 前記カバー部材または凹部の外端面から接続用バルブまでの距離が１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の燃料カートリッジ。
5. 請求項１乃至４のいずれかの項に記載の燃料カートリッジを燃料電池本体に接続してなることを特徴とする燃料電池。
6. 燃料電池本体と燃料カートリッジを接続して燃料を供給する接続用バルブであって、前記接続用バルブの周囲にカバー部材を有することを特徴とする接続用バルブ。
7. 燃料電池本体と燃料カートリッジを接続して燃料を供給する接続用バルブであって、前記接続用バルブが燃料カートリッジの側面に形成された凹部に設けられていることを特徴とする接続用バルブ。

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