JP2005539364A - 方向独立性の液体燃料リザーバ - Google Patents

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Abstract

携帯性の電子装置あるいは改質器のために特に有用な、液体燃料電池のための燃料リザーバが提供される。燃料リザーバには、(a)液体燃料を保持するための容積部分を画定する容器と、(b)容積部分内に位置決めされ、液体燃料の少なくとも一部分を吸引し、引き続き、吸引した液体燃料をポンピングするなどにより調量し得るウィック構造と、(c)容器内でウィック構造を所望の位置に保持するためのリテーナと、(d)ウィック構造と連通する、液体燃料のための出口と、が含まれる。液体燃料を分与する方法及び燃料カートリッジを組み立てる方法も開示される。

Description

本件出願は、何れも2002年9月18日に出願された米国仮特許出願番号第60/411,352号、同第60/411,353号、同第60/411,359号及び、2003年4月7日に出願された同第60/460,406号の利益を主張するものであり、また、2002年12月27日に出願された米国非仮特許出願番号第10/329,776号の部分継続出願でもある。
本発明は、液体燃料が陽極位置で直接酸化される液体燃料電池に関し、詳しくは、液体燃料を、保持し、調量し、あるいは液体燃料電池の陽極に送達するためのリザーバに関する。本発明はまた、小型燃料電池の改質器のための液体燃料を用いるシステムにも関する。
電気化学燃料電池は反応物質、即ち燃料と酸化体とを変換させて電力と反応生成物とを発生させる。電気化学燃料電池では、一般に、2つの電極(陽極及び陰極)間に配置した電解質が用いられる。各電極位置に所望の電気化学的反応を誘起させるために電極触媒が必要となる。液体燃料を用いる固体高分子型燃料電池は約0℃〜燃料の沸点、即ち、メタノールでは約65℃までの温度範囲内で動作し、携帯的用途のためには特に好ましいものである。固体高分子型燃料電池は膜電極アセンブリ(以下、MEAとも称する)を含み、この膜電極アセンブリは、2つの電解質層間に配置され、しばしば“PEM”と略記される固体高分子電解質膜若しくは、プロトン交換膜を含んでいる。各電極の一方の面を横断して反応物質を送出するための流道板が、一般には膜電極アセンブリの各側に配置される。流道板とMEAとの間には代表的にはバックプレート(あるいはガス拡散層)が配置される。
固体高分子型燃料電池での使用を意図した反応物質は多岐に亘り、それら反応物質はガス状若しくは液状の各流れ状態で提供され得る。酸化体流れは実質的には純酸素ガスであり得るが、空気中に存在するような希薄酸素流れを用いることが好ましい。燃料流れは実質的には純水素ガス、あるいは有機性の液体燃料混合物であり得る。液体燃料流れを用い、この液体燃料が陰極位置で電気化学的に反応する(直接酸化)燃料電池は直接液体燃料電池として知られている。
直接メタノール型燃料電池(以下、DMFCとも称する)は、燃料(液体メタノール)が陽極位置で直接酸化される直接液体燃料電池の1つである。
陽極: CH3OH+H2O→6H++CO2+6e-
陰極: 1.5O2+6H++6e-→3H2
水素イオン(H+)は膜を通過して陰極側の酸素及び電子と結合し、水を生じる。膜を通過できない電子(e-)は収集され、電池の発生する電力を消費する電気的負荷を駆動する外部回路を通し、陽極から陰極に流れる。陽極では二酸化炭素(CO2)が、また陰極では水(H2O)が夫々反応生成物として生じる。開回路の電圧は約0.7〜1ボルトである。より大きな電圧を得るためには幾つかの直接メタノール型燃料電池を直列に連結する。
メタノールの他に、例えば、エタノールあるいはエチレングリコールのような単純なアルコール、あるいは、ジメトキシメタン、トリメトキシメタン、ヒドラジン、蟻酸、のようなその他の液体燃料を直接液体燃料電池で使用することができる。更には、酸化体は、高酸素濃度の有機性流体、即ち、過酸化水素溶液の形態で提供され得る。
直接メタノール型燃料電池は水溶性メタノール蒸気で動作し得るが、最も一般的には希釈した水溶性メタノール燃料混合物が使用される。燃料が陰極と直接接触し、陰極上で酸化する(以下、クロスオーバーとも称する)のを防ぐため、陽極と陰極とを分離状態に維持することが重要である。クロスオーバーが生じると酸化反応によって生じた電子が電極間の電流路を流れなくなり、その結果電池内に短絡が生じる。MEAを介した、陽極から陰極へのメタノールのクロスオーバー発生を低減させるために、液体を用いるDMFCでは代表的に、非常に希薄な水溶性メタノール混合物(例えば、メタノール濃度を水溶性混合物の総重量に占める重量パーセントで表した場合に約5パーセント)が燃料流れとして使用される。
プロトン交換膜(以下、PEMとも称する)は中実の有機性高分子であり、通常は、膜電極アセンブリ(MEA)からなる内部コアを含むポリペルフルオロスルホン酸である。PEMとして使用するために市販入手することのできるポリペルフルオロスルホン酸は、商標名NAFIONとしてE.I.DuPont de Nemours & Companyが販売している。あるいは、W.L.Gore & Associates,Incが販売するような、ペルフルオロイオン交換高分子を含浸させた多孔性高分子膜の複合物がある。PEMは、プロトン(水素イオン)交換膜として、また電解質として正しく機能させるためには水和させる必要がある。
燃料電池を効率良く機能させるためには、液体燃料が制御自在に陽極側に調量下に送達あるいは供給されるべきであるが、この点は、燃料電池の重力に関する向きが変化する、携帯電話を含むコンシューマーエレクトロニクスのような携帯的用途で燃料電池を用いようとする場合は厳しい問題となる。リザーバの底部に出口を設け、燃料を重力で供給するような伝統的な燃料タンクではタンクの向きが変わると燃料供給が止まる。また、リザーバ内での液体燃料のディップ管送り量が、リザーバ内のディップ管の向きやリザーバ内の燃料残量によって変化する。
米国仮特許出願番号第60/411,352号明細書 米国仮特許出願番号第60/411,353号明細書 米国仮特許出願番号第60/411,359号明細書 米国仮特許出願番号第60/460,406号明細書 米国非仮特許出願番号第10/329,776号明細書 米国非仮特許出願番号第10/183,943号明細書
解決しようとする課題は、携帯自在の電子装置における液体燃料電池、燃料を、その向きに拘わらず制御自在に保持し且つ液体燃料電池に供給する液体燃料リザーバ、の使用を容易化することである。
例えばウレタンフォームのような吸い上げ部材を含む液体燃料リザーバは2002年6月28に出願された米国非仮特許出願番号第10/183,943号に記載されている。
本発明の1様相によれば、液体燃料電池あるいはマイクロリフォーマーのための燃料リザーバが提供される。燃料リザーバは燃料電池あるいはマイクロリフォーマー用の液体燃料を保持する容積部分を画定する壁を持つ容器を有し、この容器の壁の1つを貫いて、液体燃料を容器の外側位置に排出させるための出口通路が設けられる。この出口通路の内側の、特に容器の前記壁を貫く出口通路部分には吸い上げ(wick)部材が含まれないことが好ましい。容器は用途に応じて整形あるいは不整形の各断面を有する形状のものであり得る。整形断面形状には、例えば、三角形、四辺形(例えば、矩形四角形、平行四辺形、そして、2辺が平行な四辺形形状である台形)、五角形、円形、楕円形、長円、がある。容器の壁は合成あるいは可撓性の材料から作製することができる。容器を可撓性材料で作製すると各壁が折り畳み自在化されるので空の液体燃料リザーバの荷積みが容易化され、また、液体燃料リザーバを組み込む燃料電池の内側空間への、液体燃料を充填した液体燃料リザーバの順応性を向上させることができる。容器の容積部分内には吸い上げ構造が配置される。吸い上げ構造は、液体燃料をその内部に吸い上げ、次いで排出あるいは釈放させることのできる吸い上げ構造材料を含んでいる。吸い上げ構造材料を容器の容積部分内で所望の方向に保持するためのリテーナが好ましく提供される。液体燃料リザーバが液体燃料を収納する場合、液体燃料の少なくとも一部分が吸い上げ構造材料内に吸引され、次いで、吸い上げ構造と連通する出口通路を介して燃料電池あるいはマイクロフォーマーで使用するためにこの吸い上げ構造材料を出て調量、あるいは送達され得る。液体燃料は出口通路と流体連通するポンプのような流体送り手段により、吸い上げ構造から燃料電池に調量されあるいは送達され得る。液体燃料リザーバは、容器を貫く入口をも含む。入口は随意的には、容器の容積部分内へのガスあるいは液体の流入を許容し、また容器に流体が逆流しないようにするための逆止弁を有する。
液体燃料リザーバ内の液体燃料が部分的あるいは完全に排出された後、出口通路あるいは入口を用いて容器の容積部分内に補給用の液体燃料を導入し、かくして消費された液体燃料を補充することができる。容器は随意的にはシール自在のキャップを有し、このキャップは、例えば注射器の針を刺し込み、この針を通して容器の容積部分内に補給用の液体燃料を導入することのできる膜を含む。膜は、液体燃料耐性を有し且つ針を刺し込み自在で且つ抜針後に再シールされ得る材料製のものとするべきである。
吸い上げ構造材料は、容器の、出口通路から遠い側の少なくとも端部分(extremity)あるいはその付近に伸延させ、かくしてこの端部分に位置付けられる液体燃料が吸い上げ構造材料を通して出口通路に吸い上げさせるようにする。吸い上げ構造材料は、出口通路から遠い側の容器の全ての端部分あるいはその付近に伸延され、かくして容器の容積部分内の全ての液体燃料が、液体燃料リザーバの向きや液体燃料消耗段階に拘わらず、容器の出口通路と少なくとも毛管作用を介して流体連通が維持されるようにすることが好ましい。好ましい実施例での液体燃料リザーバは、容器の容積部分が最長寸法を有している。吸い上げ構造材料は、容器の容積部分のこの最長長さの少なくとも半分(更に好ましくは容器の容積部分の最長長さ)の高さの吸い上げ自由上昇高さを有する。
本発明の液体燃料リザーバは液体燃料電池用の液体燃料を収納することができる。液体燃料は、単純アルコール、例えばエタノール、エチレングリコール、あるいは好ましくはメタノールを含み得、あるいはその水溶性混合物であり得る。液体燃料は、ジメトキシメタン、トリメトキシメタン、ヒドラジン、若しくは蟻酸でもあり得る。液体燃料リザーバを用いる場合の安全性を向上させるために、摂取抑止剤及びあるいは増炎剤を液体燃料に更に含ませ得る。摂取抑止剤の例には、味を悪くするビトレックス(安息香酸デナトニウム)、あるいは、摂取すると吐き気を催させるイペカックシロップのような添加物である。増炎剤は代表的には斯界に既知の塩である。
摂取抑止剤及びあるいは増炎剤を液体燃料に添加する場合は、液体燃料リザーバに貯蔵した液体燃料を不純物除去物質若しくはその混合物を含む不純物除去剤に露呈させ、液体燃料電池あるいはマイクロリフォーマーに供給するに先立ち摂取抑止剤及びあるいは増炎剤を除去することが好ましい。しかしながら、液体燃料に摂取抑止剤及びあるいは増炎剤を添加しない場合でも、液体燃料リザーバに貯蔵した液体燃料を、液体燃料電池あるいはマイクロリフォーマーに供給する前に不純物除去剤に露呈させ、液体燃料電池あるいはマイクロリフォーマーの構成部品、例えば触媒、電極あるいは膜に有害であり得る不純物を除去することが好ましい。不純物除去剤は、液体燃料内に添加した摂取抑止剤、増炎剤及びあるいは不純物を除去することのできる、活性炭素、例えば活性炭、アモルファスカーボン、例えばカーボンブラック、表面積の大きい黒鉛粉、膨張黒鉛、無水珪酸、珪酸塩、例えばアルミノ珪酸塩(例えば、フラーズアースCAS#8031−18−3)及び珪藻土、交換樹脂、ゼオライト、モレキュラシーブあるいはろ過剤、例えばケラトームFW80、CAS#68855−54−9のような不純物吸収剤あるいは不純物吸着剤であり得る。不純物除去剤は活性炭素であることが好ましく、基材から遊離したあるいは基材に支持された粉末状あるいは顆粒状のものであり得る。不純物除去剤の粒径は、約1nmないし約1cm、好ましくは10μm〜5mm、更に好ましくは50μm〜1mmであり、表面積は代表的には約50m2/gである。
不純物除去剤は、(a)液体燃料リザーバの多孔性の内側画室の少なくとも1つ、(b)液体燃料リザーバの出口通路、及びあるいは(c)入口ポート及び出口ポートを備えるフィルタカートリッジにして、入口ポートが出口通路の出口ポートに取り付けられ、出口ポートが液体燃料電池あるいはマイクロリフォーマーに連結され得るフィルタカートリッジ、の内部に含まれ得る。前記少なくとも1つの多孔性の内側画室は、不純物除去剤を保持する内側容積部分を包囲する、液体燃料リザーバの容器の壁の少なくとも1つを含み、この壁は多孔性材料、例えばろ過紙、織った繊維、あるいは、液体燃料を通過させ得る篩から作製される。多孔性の内側画室の全ての壁が多孔性材料を含むことが好ましい。例えば、不純物除去剤を多孔性のパウチ内に配置することができる。
本発明の液体燃料リザーバの幾つかの実施例では、容器は少なくとも1つの、多孔性の内側画室を含む。多孔性の内側画室は任意の整形形状、例えば矩形、四角形、あるいは楕円、あるいは不整形形状、例えばパウチ形状のものであり得る。多孔性の内側画室は、全体的に平坦な、例えば矩形、四角形あるいは楕円形状のようなものであり得る。前記少なくとも1つの多孔性の内側画室は、容器の少なくとも1つの壁の内側表面の少なくとも一部分に近接して、あるいはこの少なくとも一部分に接して配置されることが好ましく、この一部分に吸い上げ構造材料を配置しないことがより好ましい。前記少なくとも1つの多孔性の内側画室が容器の前記少なくとも1つの壁の各角部に近接する各角部を有し、及びあるいは、前記少なくとも1つの壁の各縁部に近接する各縁部を有することが更に好ましい。容器が2つの多孔性の内側画室を含み、各内側画室が、容器の対向する2つの壁の各一方の内側表面の少なくとも一部分の付近、あるいはこの少なくとも一部分に接して配置されることが更に好ましく、各前記内側表面の少なくとも一部分に吸い上げ構造材料を配置しないことがもっと好ましく、前記2つの多孔性の内側画室の各角部及びあるいは各縁部が、相当する前記容器の対向する2つの壁の各々における各角部及びあるいは縁部と近接されることが更に好ましい。
本発明の、摂取抑止剤を含有した液体燃料を含む幾つかの液体燃料リザーバの実施例のものでは、液体燃料リザーバが廃棄自在性のものである場合は液体燃料リザーバと、不純物除去剤を含むフィルタカートリッジとが分離され、液体燃料リザーバ内の液体燃料が消費された場合も摂取抑止剤が尚有効であるようにされる。摂取抑止剤を含有した液体燃料を含む幾つかの液体燃料リザーバの実施例のものでは、この液体燃料リザーバを用いて液体燃料を液体燃料電池に供給する時、液体燃料リザーバが不純物除去剤を収納するフィルタカートリッジと流体連通され得、かくして、不純物除去剤が、液体燃料を液体燃料電池に受容され得るものとする。フィルタカートリッジは、漏出した液体燃料が確実に処理され得るよう、液体燃料リザーバに恒久的に固定することができる。液体燃料リザーバとフィルタカートリッジとは、ユーザーが組み立て、液体燃料電池に組み込み得る個別のユニットとして準備され得る。詳しくは、フィルタカートリッジは、液体燃料リザーバにではなく液体燃料電池内の別々の位置に取付け得るように設計され、かくしてユーザーがフィルタカートリッジと液体燃料リザーバとの2つのユニットを分解し、未処理の燃料にアクセスするのを防止する設計形状のものとすることができる。液体燃料は、加圧機構によって、あるいはポンプによって液体燃料リザーバから抜き出すことにより液体燃料リザーバから駆動され得る。不純物除去剤は、浄化処理した液体燃料が液体燃料電池に確実に供給されるよう、必要に応じて交換され得る。
本発明の液体燃料リザーバの幾つかの実施例では、液体燃料リザーバの容器は、加圧パレットあるいは加圧嚢を更に含み得、この加圧パレットが、容器に貯蔵された液体燃料を容器の出口通路から押し出し、かくして液体燃料を、出口通路位置に吸引を適用することなく、あるいは出口通路位置に任意のポンプ若しくは吸い上げ構造材料のような液体抜き出し手段を用いることなく、液体燃料電池に供給することができる。吸い上げ構造材料と、加圧パレットあるいは加圧嚢の発生する陽圧とが組み合わさることにより、液体燃料は液体燃料電池に対する方向とは無関係に液体燃料電池に供給され、液体燃料リザーバの製造コストは従来のそれよりも低くなる。加圧パレットあるいは加圧嚢に代えて、液体燃料リザーバの入口ポートを介して液体燃料リザーバ内に加圧ガスあるいは加圧用ガスを導入することによっても陽圧を得ることができる。この場合、入口ポートには任意のガス流れを妨害あるいは阻害する弁を設けず、加圧ガスあるいは加圧用ガスが、液体燃料リザーバに貯蔵した液体燃料に、液体燃料リザーバの出口通路を介して液体燃料リザーバから液体燃料を押し出されるに充分な圧力を付加する。空気ポンプを用いる既存の燃料電池装置では、こうした陽圧配列構成を用いて液体ポンプを排除するとその分の重量が低減され得、液体燃料リザーバシステムが軽量化され、かくして液体燃料リザーバに保持させ得る液体燃料を増大させることが可能である。燃料電池装置が空気ポンプを備えるあるいは備えないを問わず、陽圧配列構成により液体ポンプにおける通気弁の使用及びセルフプライミング段階が排除され、装置の複雑化が最小化される。設計上の複雑性が簡素化されることで燃料送達系の製造コストが低減される。
加圧パレットあるいは加圧嚢は、可撓性膜により分離され得る第1画室及び第2画室を含む容器を提供することにより作製し得る。第1画室は少なくとも1つの壁と、この壁を貫くポートと、出口から遠い側の少なくとも1つの端部分と、吸い上げ構造にして、(a)前記出口と流体連通され、(b)前記少なくとも1つの端部分に近接する位置から出口に近接する位置に伸延して前記少なくとも1つの端部分を、前記容器の任意の方向において、且つ液体燃料消費の実質的に任意の段階において、出口と流体連通状態に配置し、かくして前記少なくとも1つの端部分に近接して位置付けられる液体燃料が出口に吸い上げられ得るようにする吸い上げ構造材料と、を含む。吸い上げ構造材料は、第1画室の容量の50%以上ではない中実の容積を有することが好ましい。第1画室の前記ポートは、液体燃料の流入及びあるいは流出を制御することのできる弁を随意的に有する。あるいは、前記ポートは使用時に塞栓され得る。第2画室は、少なくとも1つの壁と、第2画室のこの少なくとも1つの壁を貫くポートとを含む。好ましくはポリウレタンフォームのようなフォーム材料製の圧縮性の多孔性材料の部材が第2画室内に配置され、次いで可撓性膜で覆われる。圧縮性の多孔性材料の弛緩時の容積は第1画室及び第2画室の合計容量よりも大きい。あるいは、組み立てを容易化するべく可撓性膜を圧縮性の多孔性材料にラミネート処理され得る。第2画室は、可撓性膜が第1画室と第2画室とを隔てる状態下に第1画室に取り付けられ、両画室の内側の空間は圧縮性の多孔性材料と可撓性膜とで完全に充填され、圧縮性の多孔性材料は若干圧縮される。あるいは、第2画室の圧縮性の多孔性材料にコーティングを塗布し、かくして可撓性膜を排除し得る。この場合はコーティングにより、圧縮性の多孔性材料は液体燃料不透性のものとなる。
第1画室のポートが、開放される、即ち、中空針のような孔開け装置をこのポートの栓を貫いて挿通させることにより開放されると、このポートを通して第1画室内に液体燃料がポンピングされ得、第2画室のポートが開放され、第2画室内の空気が逃出され得るようになる。孔開け装置を介して液体燃料を導入する場合、ポートの栓は液体燃料に過敏ではない再シール性材料から作製することができる。第1画室に液体燃料が導入されると可撓性膜を介して伝達される陽圧が付加され、かくして第2画室内の圧縮性の多孔性材料が圧縮される。第1画室に液体燃料が充満した後、第1画室のポートを栓あるいは弁を用いて閉鎖する。圧縮性の多孔性材料を含む第2画室は加圧パレットあるいは加圧嚢として機能し得る。
圧縮性の多孔性材料の特性、例えば、圧縮負荷指数及びあるいは密度は、圧縮状態下の多孔性材料が適宜の陽圧を発生するように選択することができる。第2画室の可撓性膜あるいは圧縮性の多孔性材料が第1画室のポートを覆う恐れを回避するため、第1画室のポートは第1画室の吸い上げ構造の一部分で覆われるべきであり、また、吸い上げ構造部分を覆う小さい保護体を組み込み、この吸い上げ構造部分が可撓性膜あるいは圧縮性の多孔性材料によって圧縮されないようにすることが好ましい。
随意的には、第2画室のポート内に弁、あるいは液体燃料膨張性の材料を配置し得る。この弁は、第2画室のポートを通して流入あるいは流出する液体燃料量を制御することができる。液体燃料膨張性の材料は、液体燃料と接触すると膨張する液体燃料膨張性の物質を含む。液体燃料膨張性の材料例には、ポリスチレンビーズや高分子重量ポリエチレングリコールのような、液体燃料と接触すると膨張し得る高分子材料がある。可撓性膜あるいは圧縮性の多孔性材料上のコーティングが完全であれば液体燃料はこれら可撓性膜あるいは圧縮性の多孔性材料上のコーティングを透過し得ず、液体燃料膨張性の物質量は、第2画室を出入りする液体燃料流れを阻害しない。しかし、可撓性膜あるいは圧縮性の多孔性材料上のコーティングが劣化して液体燃料が透過し得るようになると、透過した液体燃料がこれら可撓性膜あるいは圧縮性の多孔性材料と接触する際に液体燃料膨張性の物質が膨張して第2画室のポートを閉塞し、かくして安全上、液体燃料が第2画室から流出するのが防止される。
液体燃料リザーバの使用時には、第1画室のポートが開放してこの第1画室内に貯蔵された液体燃料が液体燃料電池に送られ、第2画室内で圧縮状態下にある圧縮性の多孔性材料が第1画室に陽圧を付加する。液体燃料は、圧縮性の多孔性材料に蓄えられたエネルギーにより液体燃料リザーバに結合した液体燃料電池に移行されるのでユーザーが操作する必要はない。
第1画室から流出する液体燃料の流量は、第1画室のポートと液体燃料電池との間に組み込んだ弁配列構成により制御され得る。液体燃料の流量は、必要であれば補助ポンプを使用して助成することが可能である。液体燃料が圧縮性の多孔性材料の発生する陽圧により第1画室から送られることから、液体燃料電池におけるポンピング条件が低減、あるいは排除され、その結果、重量が軽減され及びあるいはコストが削減され得る。第1画室内に貯蔵した全液体燃料が消費された場合は液体燃料リザーバを取り外し、全運転サイクルを反復させることができる。
随意的には、第2画室を、使用済みの液体燃料、あるいは液体燃料電池から生じた副産物を保持する容器として用い、使用済み液体燃料あるいは副産物を第2画室のポートを介してこの第2画室に導入する。液体燃料電池から押し出される使用済み液体燃料あるいは副産物は、第1画室から液体燃料が放出されることにより創出された第2画室の圧縮性の多孔性材料の空隙を充填し得る。第2画室は、使用済み液体燃料あるいは副産物を後で廃棄するための貯蔵場所として機能し得、第2画室内の使用済み液体燃料あるいは副産物の容積は、第1画室から送られる液体燃料の容積と等量であり得る。第2画室に使用済み液体燃料あるいは副産物が導入されることにより、第1画室内に貯蔵される液体燃料への、圧縮性の多孔性材料による陽圧付加が助成される。
本発明によれば、液体燃料を液体燃料電池に送出するための方法が提供される。本方法には、(1)入口ポート及び出口を有する液体燃料リザーバを構成する、加圧パレットあるいは加圧嚢を内部に収納し得るあるいは収納しない容器にして、液体燃料を保持し、入口ポートがガスを流入させないあるいは流入を妨害する弁を持たない容器を提供すること、(2)出口ポートを液体燃料電池に結合すること、(3)入口ポートを介して容器の容積部分に陽圧を付加し、出口を介して容器から液体燃料を押し出し、かくして液体燃料を容器の方向とは無関係に液体燃料電池に送出すること、が含まれる。
本発明の他の様相によれば、液体燃料電池のための液体燃料を保持する容積部分を画定する容器を有する液体燃料電池に液体燃料を送出するためのパッケージが提供される。前記容器の容積部分内に吸い上げ構造が保持され、この吸い上げ構造内に液体燃料の少なくとも一部分が吸い上げられる。前記容積部分内で所望の方向においてリテーナが吸い上げ構造を保持する。容器を貫く出口通路が容器内の吸い上げ構造と流通される。液体燃料が容器の容積部分内に導入されると、導入された液体燃料は容器内の吸い上げ構造とは別のポンプその他の調量手段あるいは液体送り手段を用いて調量されあるいは吸い上げ構造から送出される。パッケージには、容器の容積部分内へのガスあるいは液体の流入を許容するが、容器からのガス及び燃料の所望されざる逃出を防止する逆止弁を随意的に有する入口が設けられる。容器の各構造部分、リテーナ、吸い上げ構造は、先に説明した本発明の第1様相における液体燃料リザーバを参照して説明したそれらと同じものであることが好ましい。
本発明の他の様相によれば、本発明の液体燃料リザーバを使用する液体燃料分与方法が提供される。本方法には、(a)少なくとも1つの端部を有し液体燃料を保持する容積部分を画定する容器を提供すること、(b)容積部分内に、前記少なくとも1つの端部分に向けて伸延する吸い上げ構造にして、液体燃料を吸い上げ得且つ吸い上げた液体燃料を放出し得る吸い上げ構造材料を含む吸い上げ構造を容積部分内に提供すること、(c)吸い上げ構造内に液体燃料の少なくとも一部分を吸い上げること、(d)容器の、吸い上げ構造と連通する出口通路を通して液体燃料を吸い上げ構造から容器の外側の位置に送出すること、が含まれる。本方法の好ましい実施例では、前記段階(b)において吸い上げ構造は容器の容積部分内でリテーナにより所望の方向に保持される。段階(d)は、吸い上げ構造から前記外側の位置に液体燃料をポンピングすることにより好ましく実施される。空気あるいは窒素のようなガスが容器を貫いて形成した入口から容器内に導入され得る。入口は、ガスあるいは液体が容器から逃出し得ない状態下に容器内に流入し得るようにする逆止弁を有することが好ましい。
本液体燃料分与方法は、液体燃料用途で使用するための、単純アルコール、例えばメタノール、エタノール、エチレングリコール、あるいはそれらの混合物、ジメトキシメタン、トリメトキシメタン、蟻酸、ヒドラジン、及び過酸化水素のような液体燃料を分与するための主たる用途を有する。また本液体燃料分与方法は、炭化水素、ディーゼル燃料、ガソリン、ジェット燃料、高分子重量アルコール及び類似の燃料を含む燃料をマイクロリフォーマーに供給するための用途をも有する。容器と、リテーナと、吸い上げ構造の各構造は本発明の前記第1の様相における液体燃料リザーバを参照して説明したそれらと同じものであることが好ましい。
本発明の更に他の様相によれば、液体燃料電池のための燃料カートリッジ組み立て方法が提供され、該方法には、(a)近位端と遠位端とを有し、液体燃料電池のための液体燃料を保持するための容積部分を画定する容器を提供すること、(b)容器の遠位端をシールするためのキャップを提供すること、(c)容器の容積部分内に吸い上げ構造を提供し、この吸い上げ構造内に液体燃料の少なくとも一部分を吸い上げさせ、次いで、吸い上げさせた液体燃料を送出するあるいは調量させ得るようにすること、(d)容器の容積部分内で吸い上げ構造を所望の位置に保持するリテーナを提供すること、(e)リテーナの少なくとも一部分を覆って吸い上げ構造を取り付けること、(f)リテーナをキャップに取り付けること、(g)吸い上げ構造及びリテーナを容器の容積部分内に摺動下に挿通しつつ、キャップを容器の遠位端上に挿通し、かくして組み立てられた燃料カートリッジを提供すること、が含まれる。組み立てた燃料カートリッジは、液体燃料電池用途で使用するために意図された、単純アルコール、例えばメタノール、エタノール、エチレングリコール、あるいはそれらの混合物、ジメトキシメタン、トリメトキシメタン、蟻酸、ヒドラジン、及び過酸化水素のような液体燃料、あるいは、改質器で使用することを意図された、炭化水素、ディーゼル燃料、ガソリン、ジェット燃料、高分子重量アルコールのような液体燃料であることが好ましい液体燃料で充填され得る。液体燃料は通気口、出口通路、あるいは、容器の近位端あるいは側壁の如き容器の壁を貫いて形成した通路を通して容器内に導入されることが好ましい。容器と、リテーナと、吸い上げ構造の各構造は本発明の前記第1の様相における液体燃料リザーバを参照して説明したそれらと同じものであることが好ましい。
本発明において、“吸い上げ”とは、毛管作用による吸い上げ、即ち毛管力により液体を移動させることを意味するものとする。“吸い上げ構造”とは、毛管作用により液体を吸い上げることが可能な構造を意味するものとする。吸い上げた液体はその後この構造から釈放され得るものとする。“吸い上げ構造”は、毛管作用により液体を吸い上げることのできる吸い上げ材料を含む構造を意味するものとする。
吸い上げ構造は、液体燃料耐性を有する1つ以上の高分子製の多孔質部材であり得る。吸い上げ構造材料は、フォーム材料、ファイバー束、ファイバーマット、ファイバー針、織ったあるいは織らないファイバー、(商標名)Porex及びPorex高分子、液体燃料を吸い上げることのできる多孔質ポリマーあるいは無機質の多孔質材料からなる群から選択することができる。吸い上げ構造材料は、フォーム材料、ファイバー束、織ったあるいは織らないファイバー、圧縮ポリマービードから作製したPorex及び多孔質ポリマーから選択することが好ましく、ポリウレタンフォーム(好ましくはフェルト化ポリウレタンフォーム、網状化ポリウレタンフォーム、あるいはフェルト化及び網状化ポリウレタンフォーム)、メラミンフォーム、ポリビニルアルコールフォーム、あるいは織らないフェルト、織ったファイバーあるいは、ナイロンのようなナポリアミド製のファイバー束、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル、セルロース、レーヨンのような改質セルロース、ポリアクリロニトリル、から選択するのが更に好ましい。シリカあるいはアルミニュームの焼結無機粉末のような特定の無機多孔質材料も吸い上げ構造材料として使用することができる。最も好ましい吸い上げ構造材料はポリウレタンフォーム、例えばフェルト化したポリウレタンフォームあるいはフェルト化及び網状化したポリウレタンフォームである。
吸い上げ構造材料は、好ましくは約8.0〜約720.8kg/m3(約0.5〜45 lb/ft3)の範囲内の密度、もっと好ましくは約8.0〜約400.4kg/m3(約0.5〜25 lb/ft3)の範囲内の密度、更に好ましくは約8.0〜約240.2kg/m3(約0.5〜15 lb/ft3)の範囲内の密度、最も好ましくは約8.0〜約160.1kg/m3(0.5〜10 lb/ft3)の範囲内の密度を有し、線形での2.54cm当たりの細孔寸法が約10〜約200、好ましくは約40〜約200、最も好ましくは約75〜約200であるポリウレタンフォームであることが好ましい。
吸い上げ構造材料としてフェルト化したポリウレタンフォーム、例えば、フェルト化及び網状化したポリウレタンフォームを選択する場合、このフォーム材は密度が約24.0〜約961.1kg/m3(約1.5〜60 lb/ft3)の範囲内であり、圧縮比が約1.1〜約30、もっと好ましくは密度が約48.0〜約640.7kg/m3(約3〜40 lb/ft3)の範囲内であり、圧縮比が約1.5〜約20、最も好ましくは密度が約48.0〜約160.1kg/m3(約3〜10 lb/ft3)の範囲内であり、圧縮比が約3〜約30で有るべきである。しかしながら、もっと圧縮比の大きいフェルト化したフォーム材を吸い上げ構造材料として使用することができる。
フェルト化したフォーム材は、フォーム材をその本来の厚さの何分の一かに圧縮するに充分な熱及び圧力を加えることにより創出される。圧縮比が30である場合フォーム材はもとの厚さの1/30に恒久的に圧縮される。圧縮比が2であれば1/2に圧縮される。代表的には、フェルト化したフォーム材を創出するためにはフォーム材を5〜60分間圧縮し、且つ約176.6〜204.4℃(約350〜400°F)の温度で加熱する。フェルト化プロセス中、網状のセルラーポリマー糸が押し潰されることにより各糸がもっと平行に配向され、かくして高分子の糸における単向性が向上される。この状態はしばしば異方性セル構造と称される。
網状化したフォーム材は、網状のセルラーポリマー構造からセルウィンドウを除去してポリマー糸の網を残し、かくしてその流体透過性を増大させることにより形成される。フォーム材は、フォーム材を製造する当業者に既知の化学的あるいは熱的方法によりin situでの網状化がなされ得る。
本発明の液体燃料リザーバにおいて、吸い上げ構造の有効占有容積は好ましく最小化される。吸い上げ構造の有効占有容積を好ましく最小化するための1方法は、容器内部の容積部分の中央部分に吸い上げ構造材料を配置しないで吸い上げ構造材料を容器内部の容積部分の端部分に伸延した吸い上げ構造とすることで、吸い上げ構造の外側容積を最小化することである。容器内の容積部分の中央部分は、この部分に吸い上げ構造材料が全く存在しない、あるいは最小量においてのみ存在させるようにすることで、実質的に吸い上げ構造材料の無い状態とすることができる。“容器内の容積部分の中央部分”とは、容器内の容積部分の内側の70%、好ましくは80%、更に好ましくは90%、最も好ましくは95%の部分を意味するものとする。
あるいは容積部分の中央部分は、吸い上げ構造材料に穴を開けることで実質的に吸い上げ構造材料の無い状態とすることができる。この場合、吸い上げ構造材料の容器の各壁に近接する部分を除き、あるいは容器の壁に隣り合う吸い上げ構造の外側表面からこの位置での吸い上げ構造の厚さの20%(好ましくは10%、より好ましくは5%)の深さまで伸延する帯域部分を除き、穴開けすることが好ましい。ここで、“この位置での吸い上げ構造の厚さ”とは、前記位置での吸い上げ構造の外側表面に接する第2仮想線に直交する第1仮想線における長さを言い、この場合、第1仮想線は前記外側表面位置から吸い上げ構造材料を貫いて伸延し、吸い上げ構造材料の反対側の外側表面と合致する位置で終端する。吸い上げ構造材料に穴開けする場合、吸い上げ構造材料の少なくとも一部分が除去されることから、穴の寸法は吸い上げ構造材料の細孔の公称寸法よりも大きい。
吸い上げ構造の有効占有容積を最小化するための1方法は、吸い上げ構造材料を穴開けすることである。穴の寸法は吸い上げ構造材料の細孔の公称寸法よりも大きい。
吸い上げ構造材料量を最小化する(吸い上げ構造材料を穴開けするか、あるいは容器内部の容積部分の中央部分に実質的に吸い上げ構造材料が無い状態とすることにより)ことで、液体燃料リザーバの保持し得る液体燃料量が増大され、また、供給され得る液体燃料の全てが液体燃料リザーバから放出された後に吸い上げ構造内に残る液体燃料量が減少され得、その結果、液体燃料リザーバにより供給され得る液体燃料量が最大化され得る。液体燃料リザーバのこうした好ましい実施例において、容器内の容積部分は、8つの角部を有する矩形あるいは四角形断面を有し、上から見て四角形あるいは矩形の形状を有し、吸い上げ構造は少なくとも8つの角部位置あるいはこれら角部に近接して配置され得る。
例えば、吸い上げ構造は、複数の穴を有する四角形あるいは矩形のシート状形態を有し、四角形あるいは矩形リム形状、あるいは“E”、“H”、“K”、“M”、“N”、あるいは“X”形状の形態を有し得る。“H”形状には、これを90°回転するとアルファヴェットの大文字の“I”に等しい形状となることから、“I”状形態が含まれる。同様に、“N”状形態には“Z”形態が含まれる。あるいは、容器は、容器内の容積部分が、上方から見て丸いあるいは楕円状の断面を有し、その場合吸い上げ構造が、少なくとも容積部分の湾曲縁部に沿った円形リングあるいは楕円リング状に配置され得るような、湾曲した壁を有し得る。
本発明の範囲内における、液体燃料リザーバ内での吸い上げ構造の外側容積を最小化するための1方法は、シートあるいは吸い上げ構造材料の層を含む吸い上げ構造を容器の横方向の各壁の全てに、若しくは1つを除く全てに隣り合わせて配置することである。本発明の様相の範囲内における幾つかの実施例における液体燃料リザーバにおいて、液体燃料リザーバは、
(a)5、6、7、8、9、あるいは10の壁を有する容器にして、前記壁が、第1端部壁及び第2端部壁と、3、4、5、6、7、あるいは8つの横方向壁と、を含み、第1端部壁及び第2端部壁が相互に対向し、各横方向壁が第1端部壁及び第2端部壁と、隣り合う2つの横方向壁とに連結され、前記容器が、前記横方向壁によって形成される三角形、四辺形(好ましくは四角形、矩形、台形あるいは平行四辺形、より好ましくは四角形あるいは矩形)、五角形、六角形、七角形あるいは八角形の各断面形状を有し、前記各壁が液体燃料電池あるいはマイクロフォーマーのための液体燃料を保持する容積部分を画定し、前記容器が、前記各壁の1つを貫く、液体燃料を容器の外側の位置に送出するために好適な出口通路を有し、該出口通路が、容器内への液体燃料の逆流を防ぐ逆止弁を随意的に有し、また前記容器が、容器内へのガス燃料あるいは液体燃料の流入を許容する逆止弁を随意的に有する容器と、
(b)容器の容積部分内に配置した吸い上げ構造にして、液体燃料を吸い上げ得る吸い上げ構造材料からなるシート状あるいは層状の吸い上げ構造材料を含み、該吸い上げ構造材料に吸い上げられた液体燃料が引き続き吸い上げ構造材料から放出あるいは釈放され得、前記吸い上げ構造材料のシートあるいは層が容器の横方向壁の全てにあるいは好ましくは1つを除く全てに沿ってあるいは隣り合って配置され、前記吸い上げ構造材料のシートあるいは層の1縁部が前記第1端部壁の一部分に近接(あるいは接触して)され、また、前記吸い上げ構造材料からなるシートあるいは層の前記1縁部とは反対側の縁部が第2端部壁の一部分に近接(あるいは接触)する吸い上げ構造と、
を含んでいる。
本発明の1様相において、液体燃料リザーバは吸い上げ構造材料の外側容積が最小化され、幾つかの実施例において、容器は湾曲した横方向壁により連結した第1端部壁及び第2端部壁の3つの壁を含み、前記湾曲横方向壁により楕円あるいは長円の断面が形成され、吸い上げ構造が、容器の前記湾曲横方向壁に沿ってあるいは隣り合って配置した吸い上げ構造材料からなるシートあるいは層を含み、該シートあるいは層の1縁部が前記第1端部壁の一部分に近接あるいは接触され、また、前記シートあるいは層の前記1縁部に対向する縁部が第2端部壁の一部分に近接あるいは接触される。
容器の向きが使用中に変化することが予測される用途での使用を意図した液体燃料リザーバのための容器が、近位端及び遠位端を有し、近位端が、出口通路を配置する場所とされ、遠位端が、出口通路から遠い側の端部とされ、吸い上げ構造が容器の遠位端の内側表面の少なくとも一部分と好ましく接触し、吸い上げ構造が出口通路と連通される。もっと好ましくは、吸い上げ構造は容器の遠位端の内側表面の少なくとも一部分、容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分、もっと好ましくは実質的に内側表面部分と接触し、また吸い上げ構造は出口通路とも連通される。更に好ましくは、吸い上げ構造は容器の遠位端の内側表面の少なくとも一部分、容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分、もっと好ましくは実質的に内側表面部分、容器の近位端の内側表面の少なくとも一部分と接触し、また吸い上げ構造は出口通路とも連通される。特に好ましくは吸い上げ構造は、容器の遠位端の内側表面の少なくとも一部分、容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分(好ましくは実質的に内側表面部分)、容器の近位端の内側表面の少なくとも一部分、そして容器の容積部分の全ての端部分と接触し、また吸い上げ構造は出口通路と連通され、かくして、吸い上げ構造が容器の全ての端部分と流体連通される。
本発明の液体燃料リザーバの1実施例では容器の内部にリテーナが設けられる。リテーナは吸い上げ構造を、出口通路を貫通した近位端と、前記出口通路から遠い側の遠位端とを有する容器の内側表面の少なくとも一部分と接触させた状態で保持することが好ましい。リテーナは、容器の遠位端の内側表面の少なくとも一部分及び容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分と接触する状態で吸い上げ構造を支持することがもっと好ましく、容器の遠位端の内側表面の少なくとも一部分及び、容器の近位端の内側表面の少なくとも一部分(好ましくは出口通路に隣り合う部分)と接触する状態で吸い上げ構造を支持することが更に好ましく、容器の遠位端の内側表面の少なくとも一部分及び、容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分、及び、容器の近位端の内側表面の少なくとも一部分(好ましくは出口通路に隣り合う部分)と接触する状態で吸い上げ構造を支持することが最も好ましい。
容器の内部にリテーナを設ける場合、吸い上げ構造はリテーナの少なくとも一部分を覆って取付け、また、リテーナを容器の遠位端と係合するキャップに取り付けることが好ましい。そのようにリテーナを覆って取り付けた実施例では吸い上げ構造は、容器内に摺動自在に挿通させ得、また随意的には容器から摺動自在に取り外すことができる。
別態様の実施例では、リテーナは遠位端あるいは容器の内側の側壁の表面から伸延するコネクタを含み、コネクタは吸い上げ構造の一部を把持して容器内の然るべき位置に保持する。吸い上げ構造の一部を把持するコネクタの例には、クランプ、クランプ組合せ体、歯付縁部、若しくはVELCROnub(商標名)などがある。その他の実施例では、吸い上げ構造をヒートシール、超音波溶接、によって容器に結合し、また、吸い上げ材料を射出成型工具内に吸い上げ構造材料を挿通して一体成形(molded in place)し、かくして粘着性物質あるいは接着材の使用が回避される。
液体燃料リザーバにリテーナを設ける場合、リテーナは、液体燃料リザーバに保持され得る液体燃料量を増大させるよう、液体燃料をリテーナの構造内に通し、またリテーナの有効占有容積を最小とする穴開け構造を有することが好ましい。リテーナの有効容積はリテーナの中実容積、即ち、リテーナの中実材料による占有容積である。言い換えると、リテーナの中実容積はリテーナの合計容積あるいは外側容積からリテーナの空隙容積を差し引いた容積である。“リテーナの空隙容積”とは、リテーナの穴部分の合計容積である。より好ましくは、適宜の抗燃料性材料で作製したリテーナは、篩、長孔開口シートあるいは穴開けシートの各形態の材料から作製される。液体燃料がメタノールである場合、そうした抗燃料性材料には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルその他が含まれる。
吸い上げ構造及びリテーナを使用する場合、これら吸い上げ構造及びリテーナを容器の容積の実質部分を充填する寸法形状のものとすることができるが、こうすると、容器の容積部分の大半が液体燃料で満たされ、吸い上げ構造及び随意的なリテーナの占有容積はずっと小さくなる。容器内に保持され得る液体燃料量を最大化し、任意の容器方向下に容器内の液体燃料が放出され得るようにし、また、液体燃料の実質的に任意の消耗段階において容器中に液体燃料が最小量維持されるようにするために、液体燃料リザーバの内部構造の有効占有容積を最小化することが望ましい。液体燃料リザーバの内部構造には、リテーナを設けない場合の吸い上げ構造、あるいはリテーナを設ける場合の吸い上げ構造が含まれる。吸い上げ構造の中実容積及び、もし使用するのであればリテーナの中実容積の合計容積を最小化することが望ましい。
“吸い上げ構造の容積”とは、吸い上げ構造の中実材料の占める容積を意味する。言い換えると、“吸い上げ構造の容積”とは、吸い上げ構造の外側容積から吸い上げ構造の空隙容積を差し引いた容積である。“吸い上げ構造の空隙容積”とは、吸い上げ構造の全ての開口、細孔、あるいは隙間などの合計容積である。“吸い上げ構造の外側容積”とは、吸い上げ構造の外側表面によって画定される部分の容積であり、従って、吸い上げ構造の中実容積と、全ての開口、細孔、あるいは隙間などの合計容積との合計容積である。吸い上げ構造あるいはリテーナの空隙容積が不明である、あるいは、これに代わるもっと簡単な方法が望ましい場合、吸い上げ構造の外側容積と、もし使用する場合はリテーナの外側容積との合計容積を最小化することにより、液体燃料リザーバ内に保持され得る液体燃料量を増大させることができる。
結局、吸い上げ構造を比較的薄くすることが望ましい。吸い上げ構造に、この吸い上げ構造の機能を損なわない限りにおいて穴開けあるいは長孔を開口するなどにより吸い上げ構造の占有容積を更に減少させることができる。
液体燃料リザーバ内に保持し得る液体燃料量を増大させるための1実施例では、吸い上げ構造の中実容積が容器の内側容積の50%を超えない(例えば、45%を越えない50%未満)ことが好ましく、40%を超えない(例えば、25%を超えない)ことがもっと好ましく、20%を超えない(例えば12.5%を超えない)ことが更に好ましく、10%を超えない(例えば、5%を超えない)ことが更に好ましく、3%を超えないことが更に好ましく、1%を超えないことが最も好ましい。吸い上げ構造の空隙容積は、吸い上げ構造の外側容積の少なくとも約50%であることが好ましく、60%から98%(例えば約65%〜98%)であることがもっと好ましく、約70%〜98%(例えば約70%〜85%)であることが更に好ましく、約80%〜98%(例えば約95%)であることが最も好ましい。もし使用する場合、リテーナの中実容積は、容器の内側容積の約15%(例えば約12%を超えない)であることが好ましく、約10%未満(例えば約7%を超えない)であることがもっと好ましく、約5%未満(例えば、約3%のような、約1%を超えない)であることが更に好ましく、約1%未満(例えば、約0.5%、約0.25%、約0.1%、約0.05%のような、約0.5%〜約0.05%)であることが最も好ましい。
液体燃料リザーバが保持し得る液体燃料量を増大させるための別法として、吸い上げ構造の外側容積が容器の内側容積の約65%を超えないようにすることが好ましく、約50%〜好ましくは約25%を超えないようにすることがもっと好ましく、約10%を超えないようにすることが最も好ましい。もし使用する場合はリテーナの外側容積を、容器の内側容積の約20%を超えないようにすることが好ましく、約10%を超えないようにすることがもっと好ましく、約5%を超えないようにすることが更に好ましく、約1%を超えないようにすることが最も好ましい。
以下に図面を参照して本発明の好ましい幾つかの実施例を説明する。
図1を参照するに、液体燃料リザーバ10が、メタノールのような液体燃料をセルラーフォンのような携帯型の電子装置に電力を供給する燃料電池14(電圧源“V”として象徴的に表示される)に送出するポンプ12との組み合わせにおいて例示されている。ポンプ12は液体燃料リザーバ10の出口通路あるいは出口管24と連通され、この出口通路(図2及び図3)を通して容器20から液体燃料をポンピングする。容器20には、この容器20の容積部分内にガスを流入させるための、図示されない逆止弁を有するガス入口26が設けられる。1実施例では容器20には100%までのメタノール、好ましくは約5%のメタノールを含有する液体燃料約6mlが充填される。ポンプ12は出口管24に作用し、この出口管24を通して吸い上げ構造32から液体燃料混合物22を抜き出す。容器から燃料混合物を抜き出すために出口管24に付加するべき真空量は僅かである。
図2〜図5に詳しく示されるように、液体燃料リザーバ10は、液体燃料混合物22を保持する内側容積部分を画定する、ケースあるいはカートリッジとして形成した容器20を有する。容器20の近位側の表面38を貫いて容器内部に出口管24が伸延され、この出口管24が、容器20の内側容積部分と容器の外側との間を連通する。容器20の内部には、容器の表面38を貫くガス入口通路あるいはガス入口26も伸延される。ガス入口26は、容器20から液体燃料が流出しないようにするための図示されない逆止弁を含む。逆止弁は、カートリッジ上に、あるいは随意的には燃料電池上に配置され得、あるいは、ガス入口26を燃料電池からの廃棄流れに連結させ得る。容器20の内側容積部分に流入するガスは空気であるが、窒素のような不活性ガスでもあり得る。
容器20と、出口管24、ガス入口26を形成する材料は燃料耐性を有するべきである。燃料がメタノールである場合、そうした燃料耐性を有する材料はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル及びその他の適宜な材料であり得る。液体燃料リザーバ10は、改質器と共に用いようとする場合は炭化水素耐性を持つ材料を使用するべきである。出口管24、ガス入口26は、容器20と共に一度に射出成型するのが理想的である。
容器20の容積部分内に吸い上げ構造32が設けられる。吸い上げ構造32はリテーナ34を覆って取り付けられる。リテーナ34は穴開けしたシートを容器20の内側側壁36及び近位側の表面、即ち内側近位端壁38の形に合うように“U”字形に折り曲げて形成する。リテーナ34の端部42は、容器に液体燃料を充填した後、容器20の遠位端を閉じる端部キャップ44に連結される。端部キャップ44が容器20の遠位端を閉じると端部キャップ44は容器の一部分、即ち遠位端壁として考え得るものとなる。リテーナ34の厚さを貫く孔46により、液体燃料は吸い上げ構造32と接触することが可能となる。リテーナ34は吸い上げ構造32を、容器の内側側壁及び内側近位端壁のみならず、容器の遠位端壁、即ち端部キャップ44の内側表面と接触する状態に付勢し且つ保持する。かくして、吸い上げ構造32は容器20の出口管24の内側開口と連通される。
端部キャップ44は、容器の残余部分のために選択した材料と全体的に同じ、燃料互換性の材料から作製することが好ましい。好ましい実施例では端部キャップ44は容器20に超音波溶接され、端部キャップ44と容器20との間に液密連結を創出する。
図2〜図5に示す実施例では吸い上げ構造32はリテーナ34上に取り付けられ、リテーナ34は端部キャップ44に連結する。図2に最も良く示されるように、端部キャップ44を容器20から取り外すと、リテーナ34と吸い上げ構造32とを容器20から摺動自在に取り外すことができる。その逆に、端部キャップ44を容器20に再度取り付けると、リテーナ34と吸い上げ構造32とは容器20と摺動自在に係合し得る。かくして液体燃料リザーバあるいは液体燃料パッケージは、吸い上げ構造をリテーナ上に取付け、リテーナを端部キャップに連結し、次いで吸い上げ構造、リテーナ、端部キャップを摺動させて容器と係合させ、吸い上げ構造を容器の容積部分の出口管及び単数あるいは複数の遠位部分と連通させることにより組み立てられる。言及したように、この後、端部キャップ44を超音波溶接などにより容器20にシール状態で結合させ得る。
吸い上げ構造32は薄いシート状あるいは層状に形成される。液体燃料は吸い上げ構造32内に吸い上げられ得る。液体燃料リザーバ10は、吸い上げ構造32が容積部分の遠位部分の最も遠い部分から出口管24の内側開口に液体燃料を送出するための通路を画定する場合に最良に機能する。液体燃料リザーバ10は、吸い上げ構造32が遠位部分と出口管24との間にそうした流体連通を提供する限りにおいて、考え得る全ての空間的偏倚状態下に使用することができる。吸い上げ構造32が容器20の内側容積部分の全てあるいは実質的に全てを充填するようにすることも可能であるが、出口管24に向けての液体燃料の送り及び調量あるいは分与を助成するために、吸い上げ構造の容積をもっと小さくしても良い。かくして、図3及び図4に示すように、吸い上げ構造32は、容器内部の、流体を保持する容積部分を画定する遠位端表面に向けて伸延されるが、容器の全ての内側表面とは接触されない。
図1を参照するに、出口管24とポンプ12との間の連結部は、液体燃料リザーバ10を、携帯的な電子装置で使用するために組み込む以前の保管及び輸送中にキャップを取り付け得るよう、クイック脱着式のものであり得る。図1ではキャップは示されないが、容器の遠位端は液体燃料を容器内に維持する任意の好適な構造のものであり得る。
図2〜図5に示す実施例では吸い上げ構造32はリテーナ34を覆って取り付けた薄いシートのような形状を有するフェルト化したポリウレタンフォームから構成される。吸い上げ構造は約0.4mm〜約2.5mmのシートであり得る。吸い上げ構造材料のシート厚は約0.8mm(1/32インチ)ないし約1.6mm(1/16インチ)である。
フォーム材は以下のもの、即ち、
アルコール3020ポリオール(Bayer社) 100部
水 4.7部
Dabco NEM(Air Products社から入手可能) 1.0部
A−1(OSi Specialities/Crompton社から入手可能) 0.1部
Dabco T−9(Air Products社から入手可能) 0.17部
L−620(OSi Specialities/Crompton社から入手可能) 1.3部
を混合して形成された。
この混合物を60秒間混合し、30秒間脱ガス処理し、トルエンジイソシアネート60部を添加した。次いでこの混合物を10秒間混合した後、約38cm×約38cm×約12.7cm(15インチ×15インチ×5インチ)の箱に入れ、24時間ライズ(rise)及び硬化した。これにより、密度約22.4kg/cm3(1.4 lb/ft3)、直線2.5cm(1直線インチ)当たりの細孔寸法が85であるフォーム材を得た。このフォーム材を網状化し、次いで約182.2℃(360°F)の温度を加えてフェルト化し、次いでこのフォーム材をもとの厚さの1/5とするに充分な圧力(即ち、圧縮比5)を付加して圧縮した。熱及び圧縮性の圧力を約5分間付加し、厚さを約0.8mm(1/32インチ)とした。これにより、密度約112.1kg/cm3(7.0 lb/ft3)のフェルト化されたフォーム材を得た。このフェルト化されたフォーム材を図2〜図5に示すような液体燃料リザーバ10に組み込んだ場合、液体燃料リザーバ10の液体燃料送り効率が90%あるいはそれ以上となった。これは、空の容器中に装填した液体燃料の90%あるいはそれ以上が、任意の空間方向下の液体燃料リザーバの容器から放出され、次いで携帯型の電子装置を駆動するために用いる燃料電池に送られ得ることを意味する。
リテーナ34は、液体燃料リザーバを介して送ろうとする液体燃料に露呈された場合に劣化しない材料あるいは材料複合物から形成することが好ましい。リテーナ34のために好ましい材料には、容器20を形成するために好適な材料が含まれる。最も好ましい実施例では、リテーナ34は射出成型プラスチック製であるが、容器20内に吸い上げ構造32を然るべく維持し得る限りにおいて、篩、長孔開口シートあるいは穴開けシートの各形態の材料から作製され得る。
液体燃料リザーバの容器は色々な、整形あるいは不整形断面の色々な形のものであり得る。整形断面形状のものの例には、円形、楕円形、長円形、矩形、四角形、平行四辺形、台形、あるいは三角形が含まれる。携帯型の電子装置に組み込むために設計されたような長円形あるいはその他の偏心形状も本発明の範囲に含まれるものとする。好ましい容器形状の1つには、使い切り性の乾電池その他の既知のバッテリーカートリッジと寸法形状的に同等の、全体に円筒形状のカートリッジである。あるいは、図2〜図5の実施例の矩形断面に加え、容器20は円形断面(図6及び7に示すような)や、四角形断面(図8〜図10に示すような)に形成される。
次に図6及び図7を参照するに、円筒状に形成した容器60が示され、円形断面を有している。図2〜図5に示す実施例におけるように、液体燃料リザーバは、吸い上げ構造62と、この吸い上げ構造62を容器60の容積部分内で然るべく保持するリテーナ64とを含んでいる。吸い上げ構造62は、容器60及び出口管66の各遠位部分間を流体連通する通路を提供する。ガス入口管68が、容器内へのガス流入を許容し且つ液体燃料が流出しないようにするための図示されない逆止弁を有する。吸い上げ構造62は織った材料から形成され、容器60の内側側壁の全体と接触する状態で保持される。
図8及び図9を参照するに、容器80が四角形断面の立方体形状を有している。吸い上げ構造82がフォーム材から形成され、容器80の遠位部分と、出口管86との間を流体連通する通路を提供する。本実施例では、リテーナ84が穴開けシートとして形成され、このリテーナが吸い上げ構造82を、容器80の内側側壁及び内側近位表面のみならず、内側遠位表面の、容器の4つの遠位角部位置の部分と接触させた状態で保持する。容器の遠位端を形成する端部キャップ88は、必ずしもそうである必要はないが、取り外し自在のものであり得る。
図10及び図11には異なるリテーナ及び吸い上げ構造を用いる別態様の実施例が示される。容器100は全体に立方体形状を有し、断面は四角形である。容器100は液体燃料を貯蔵するための、内側の容積部分を画定する。容器100の遠位内側表面の各角部からはL字形の取り付け用クランプ102が伸延される。吸い上げ構造104は下方に垂下する4本の脚108を備えた中央シート106として形成される。各脚部108は、容器100の遠位端内側表面に向けて伸延され、ピン103の位置でL字形の取り付け用クランプ102と係合する端部位置で終端する。この実施例では、取り付け用クランプ102が、容器100の容積部分内で吸い上げ構造104の各脚部108の端部を然るべく保持するリテーナを構成する。燃料のための出口管110と、ガス入口管112とが内側近位表面位置で容器100内に伸延される。ガス入口管112は、ガスが容器に流入し得るようにするための図示されない逆止弁を有する。
バックプレート107が容器100の側壁に結合され、吸い上げ構造104を容器100の内側近位表面に隣り合って且つ出口管110と流体連通する状態下に保持するための幾つかの支持体109を有している。本実施例では吸い上げ構造104は、容器100の内側の容積部分の各遠位角部から出口管110に液体燃料を送出するように位置決めされる。吸い上げ構造は、容器の内側側壁の何れの1つとも完全には接触しないが、液体燃料を出口管に送り、この液体燃料が液体燃料リザーバから調量あるいはポンピングされ得るように機能する。かくして、容器100の任意の方向下、及び容器100の内部の液体燃料の任意の消耗段階において、容器内部の液体燃料は中央シート106位置で直接かあるいは中央シート106の脚108を通して吸い上げ構造104と接触され、あるいは接触する状態に配置され得る。やはり図示されない別態様では吸い上げ構造が、中心位置で交差する状態で連結した2つの直線部材を中央シート106に置き換える改変がなされ得る。この場合、2つの部材の各端部は下方に垂下する脚部の各上端に連結され、液体燃料の出口管が、これら2つの部材の一方、好ましくは2つの部材の交差部分と連通する、即ち交差部分の中心位置と連通することにより吸い上げ構造との流体連通を維持するべく容器の内側近位壁を貫いて伸延される。
次に図12を参照するに、液体燃料リザーバのための別態様の構造が示され、液体燃料混合物22を保持するための内側の容積部分を画定する容器120を有している。出口管124が容器120の容積部分と容器の外側との間を連通する。ガス入口管126が第1側壁表面122を通して容器120の内部に伸延される。ガス入口管126は、容器へのガスの流入は許容するが液体燃料が容器120から流出するのを防止する、図示されない逆止弁を含む。図12の実施例では、出口管124とガス入口管126とは、先の実施例に示されるように近位端壁に沿ってではなく、容器120の側壁に沿って配置される。図13には、ガス入口管及び出口管の位置が異なる点を除き図12の実施例と同一の実施例が示される。図13の実施例では出口管124aは容器120aの側壁に沿って配置され、ガス入口管126aは異なる側壁に沿って配置される。ガス入口管及び出口管の方向をこのように交互させることで、液体燃料リザーバを使用して携帯型の電子装置を駆動する場合の融通性がずっと向上され得る。
図12及び図13では吸い上げ構造130が容器120の容積部分内に設けられる。吸い上げ構造130が内側スリーブとして形成され、この内側スリーブが吸い上げ構造の無い内側コアを画定し且つ容器120の内側側壁と接触する外側表面を有している。吸い上げ構造130は、この吸い上げ構造に沿って伸延する孔あるいはチャンネル136を有するリテーナ128により、容器の内側側壁と接触する状態に保持される。吸い上げ構造130は遠位端部壁132及び近位端部壁134と、これらの各端部壁が側壁と連結する角部位置で接触する。しかしながら、吸い上げ構造130はこれら遠位端部壁132及び近位端部壁134の内側表面全体を覆う構成とはされない。吸い上げ構造は、前記角部に接触する設計形状とされ、かくして液体燃料混合物は、(a)液体燃料リザーバがどの方向を向いているか、あるいは(b)容器の内側の容積部分から液体燃料混合物がどれだけ排出されたかとは無関係に、毛管作用により吸い上げ構造内に抜き吸い上げられ得る。従って、吸い上げ構造は容器の、出口管及び関連するポンプの連結部分から最も遠い容積部分と接触される。更には、吸い上げ構造を形成するために使用する吸い上げ構造材料量が低減されることにより、容器内側の容積部分に充填される吸い上げ構造材料が少なくなる。かくして、容器内の容積部分内の液体燃料が空になっても吸い上げ材料内に液体燃料の一部が維持されることから、本実施例によれば、容器内の容積部分にもっと多い吸い上げ構造材料を挿通する液体燃料リザーバと比較して液体燃料送りの効率が改善され得る。
図14には、本発明に従う液体燃料リザーバの更に他の実施例が示され、容器140が液体燃料混合物22を保持するための内側の容積部分を画定する容器140を有している。出口管144が近位端部壁面148を貫いて容器140の内部に伸延される。出口管は容器140の内側の容積部分と容器の出口との間を連通する。ガス入口管146が遠位端部壁面150を貫いて容器140内に伸延される。ガス入口管146は、液体燃料が容器140から流出しないようにするための図示しない逆止弁を含む。図14の実施例では、出口管144とガス入口管146とは、先の実施例に於けるように近位端壁あるいは側壁に共に配置されるのではなく、むしろ容器140の各端部位置に配置される。
吸い上げ構造154が容器140の内部の容積部分に設けられる。吸い上げ構造154は、カラム160の各端部位置にフランジ162を有するI形梁形状に形成される。各フランジ162は近位端部壁面148及び遠位端部壁面150とそれぞれ接触する状態で保持され、孔あるいは穴158を貫通させたリテーナ156が設けられる。図14に示されるように、カラム160は各フランジ162に関して中央に配置され、かくしてI形梁形状を形成する。あるいはカラムは、側壁の内側部分に沿って配置する、あるいは斜行配置するなどのその他の方向下に各フランジと連結させることができる。図14では吸い上げ構造154の各フランジ162は容器140の内側の容積部分の各角部と接触され、各側壁142は近位端部壁面148、遠位端部壁面150と合致されている。吸い上げ構造154が角部と接触する設計とされることから液体燃料混合物は、(a)液体燃料リザーバがどの方向を向いているか、あるいは(b)容器の内側の容積部分から液体燃料混合物がどれだけ排出されたかとは無関係に、毛管作用により吸い上げ構造内に吸い上げられ得る。
この構成によれば、吸い上げ構造材料は容器の最も遠い隙間あるいは端部に位置付けられ、毛管作用によりこの最も遠い隙間部分を、出口管及び関連するポンプと流体連通させる。更には、吸い上げ構造を形成するために使用する吸い上げ構造材料量が低減されることにより、容器内側の容積部分に充填される吸い上げ構造材料が少なくなる。かくして、容器内の容積部分内の液体燃料が空になっても吸い上げ材料内部に液体燃料の一部が維持されることから、本実施例によれば、容器内の容積部分にもっと多い吸い上げ構造材料を挿通する液体燃料リザーバと比較して液体燃料送りの効率が改善され得る。
本発明に従う液体燃料リザーバで使用するための吸い上げ構造を形成するために使用する吸い上げ構造材料量は、この吸い上げ構造材料の構造的一体性あるいは吸い上げ性に悪影響を及ぼすことなく、吸い上げ構造材料の一部を除去するあるいは排除することによっても最小化され得る。例えば、吸い上げ構造材料としてフォーム材を選択する場合、このフォーム材を突き刺しあるいは孔開け処理することにより貫通穴を形成することができる。図15に示す、図12及び図13の実施例で使用するために好適なスリーブとして形成した吸い上げ構造130bでは、孔開け処理により、吸い上げ構造を形成するフォーム材の厚み部分を貫く穴166が形成されている。こうした穴は整形あるいは不整形パターン下に設け得るが、図15では整形の格子状模様として示される。更に、各穴は吸い上げ構造の側壁に形成され得るが、穴166は吸い上げ構造130bの上壁と底壁のみを貫いて形成されている。吸い上げ構造130b内には、出口管にポンプによる吸引負荷が付加された場合に液体燃料を吸い上げ、次いで出口管に送出するに充分な吸い上げ構造材料が残される。
受け入れ可能な毛管作用あるいは吸い上げ特性を有するが、吸い上げ構造材料量がずっと少ない吸い上げ構造を、伸張フォーム材シート、その他の吸い上げ構造材料形成用のシートから形成することもできる。図16及び図17を参照するに、フォーム材シート170が、その厚さを貫いて形成した一連のスリット172(図16)を有している。このフォーム材シート170を矢印176の方向に伸張あるいは引張して(図17)、細長く開いた長孔178を形成させ、次いでこの伸張フォーム材シート170aを用いて吸い上げ構造を形成する。
図18〜図37には、液体燃料リザーバが保持し得る液体燃料量を増大させるべく吸い上げ構造の外側容積を最小化した液体燃料リザーバの各実施例の概略ダイヤグラム図が例示される。例示目的上、図18〜図37に示す液体燃料リザーバは全て矩形断面を有する矩形形状を有するが、形状の異なる、例えば四角形断面の矩形形状、あるいは四角形断面の立方体形状、あるいは不整形形状の、類似の液体燃料リザーバ構成も本発明の範囲内に含まれるものとする。
図18に示されるように、液体燃料リザーバ200は液体燃料混合物を保持するための容積部分246を画定する容器242を有する。その頂部位置で横断方向バー部材と連結した2つの垂直方向支柱の形状を有する吸い上げ構造244が、容器242の内側上面及び内側側面に沿って設けられる。出口管248と入口管250とが容器の上壁を貫いて伸延される。液体出口管248が吸い上げ構造244と流体連通される。入口管250は、容器中への流体流れを許容し、液体の流出を防止する逆止弁251を有する。図19は図18の液体燃料リザーバの斜視図である。吸い上げ構造244は、容器の前壁及び後壁と直接接触することにより、あるいは前壁及び後壁と殆ど接触することにより、容器242の内側の容積部分246の実質的に前方から後方に伸延される(図19)。こうした設計形状では容器内部の容積部分の全ての端部が、毛管作用を介して、少なくとも吸い上げ構造244を通して液体出口管248と流体連通される。これにより、容器中の液体燃料は、液体燃料リザーバからどれだけ液体燃料が排出されたか、及び、液体燃料リザーバがどの方向を向いているか、とは無関係に、液体出口管248に結合したポンプのような液体送り手段を介して容器の外側に送られる。
図20及び図21には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明の液体燃料リザーバのその他の2つの実施例が示される。液体燃料リザーバ202、204が容器252、262を含み、この容器252、262が、容積部分256、266と、矩形リム形状の吸い上げ構造254、264と、容器の上壁を貫いて伸延する出口管258、268及び入口管260、270を画定する。出口管258、268は吸い上げ構造254、264と流体連通される。入口管260、270は、流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁を含む。吸い上げ構造254、264は容器252、262の上壁、側壁、底壁の実質的に全ての内側表面と接触する。図示されないが、吸い上げ構造254、264は、前壁あるいは後壁と、上壁、側壁、あるいは底壁、との交差部分に沿って、あるいは近接して、容器の前壁及び後壁の各内側表面部分と接触することにより、容器252、262の容積部分の実質的に前方から後方に向けて伸延される。容器内部の容積部分の全ての端部は、少なくとも毛管作用を介して吸い上げ構造と流体連通される。図20及び図21の各実施例は、図20では出口管258が上壁の中心付近に配置され、図21では出口管268が角部付近に配置される点のみにおいて相違する。
図22及び図23には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明の液体燃料リザーバのその他の2つの実施例が示される。液体燃料リザーバ206、208が、容積部分276、286を画定する容器272、282と、“H”字形状の吸い上げ構造274、284と、容器の壁を貫いて伸延する出口管278、288と、容器の異なる壁を貫いて伸延する入口管280、290と、を含んでいる。出口管278、288は、吸い上げ構造274、284と流体連通される。入口管280、290は流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁(281、291)を含む。吸い上げ構造274、284は容器272、282の側壁の実質的に全ての内側表面及び、容器272、282の内側上面及び内側底面の、各角部位置あるいは角部位置に近接する2つの各部分と接触する。図示されないが、吸い上げ構造274、284は容器272、282の容積部分の実質的に前方から後方に向けて伸延される。容器の内側の容積部分の全ての端部は少なくとも毛管作用を介して吸い上げ構造と流体連通される。図22及び図23の実施例は、図22の出口管278が側壁を貫いて伸延され、図23の出口管288が容器の上壁を貫いて伸延される点のみが相違する。
図24及び図25には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明の液体燃料リザーバのその他の2つの実施例が示される。液体燃料リザーバ210、212が、容積部分296、306を画定する容器292、302と、“X”字形状の吸い上げ構造294、304と、容器の壁を貫いて伸延する出口管298、308と、容器の同じあるいは異なる壁を貫いて伸延する入口管300、310と、を含んでいる。出口管298、308は吸い上げ構造294、304と流体連通される。入口管300、310は、流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁(301、311)を含む。吸い上げ構造294、304は容器292、302の内側側面の、各角部位置あるいは角部位置に近接する各部分と接触する。図示されないが、吸い上げ構造294、304は容器292、302の容積部分の実質的に前方から後方に向けて伸延される。容器の内側の容積部分の全ての端部は少なくとも毛管作用を介して吸い上げ構造と流体連通される。図24及び図25の実施例は、図24の出口管298が側壁を貫いて伸延され、図25の出口管308が容器の上壁を貫いて伸延される点のみが相違する。
図26及び図27には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明の液体燃料リザーバのその他の2つの実施例が示される。液体燃料リザーバ214、216が、容積部分316、326を画定する容器312、322と、“N”字形状の吸い上げ構造314、324と、容器の壁を貫いて伸延する出口管318、328と、容器の同じあるいは異なる壁を貫いて伸延する入口管320、330と、を含んでいる。出口管318、328は吸い上げ構造314、324と流体連通される。入口管320、330は、流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁(321、331)を含む。吸い上げ構造314、324は容器312、322の側壁の実質的に全ての内側表面及び、容器の内側上面及び内側底面の、各角部位置あるいは角部位置に近接する2つの各部分と接触する。図示されないが、吸い上げ構造314、324は容器312、322の容積部分の実質的に前方から後方に向けて伸延される。容器の内側の容積部分の全ての端部は少なくとも毛管作用を介して吸い上げ構造と流体連通される。図26及び図27の実施例は、図26の出口管318が上壁を貫いて伸延され、図27の出口管328が容器の側壁を貫いて伸延される点のみが相違する。
図28には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した液体燃料リザーバの更に他の実施例が例示される。液体燃料リザーバ218が、容積部分336を画定する容器332と、“M”字形状の吸い上げ構造334と、容器の上壁を貫いて伸延する出口管338及び入口管340と、を含んでいる。出口管338は吸い上げ構造334と流体連通される。入口管340は、流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁(341)を含む。吸い上げ構造334は容器332の内側側面の実質的に全て及び、容器332の内側上面及び内側底面の、各角部位置あるいは角部位置に近接する2つの各部分と接触する。図示されないが、吸い上げ構造334は容器332の容積部分の実質的に前方から後方に向けて伸延される。容器の内側の容積部分の全ての端部は毛管作用を介して吸い上げ構造と流体連通される。
図29及び図30には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明の液体燃料リザーバのその他の2つの実施例が示される。液体燃料リザーバ220、222が、容積部分346、356を画定する容器342、352と、“K”字形状の吸い上げ構造344、354と、容器の壁を貫いて伸延する出口管348、358と、容器の同じあるいは異なる壁を貫いて伸延する入口管350、360と、を含んでいる。出口管348、358は吸い上げ構造344、354と流体連通される。入口管350、360は、流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁(351、361)を含む。吸い上げ構造344、354は容器342、352の側壁の実質的に全ての内側表面及び、別の内側側壁及び上壁の、これら別の内側側壁と上壁とが合致する位置あるいはこの位置に近接する内側表面部分の一部及び、前記別の内側側壁の一部及び底壁の、これら別の内側側壁と底壁とが合致する位置あるいはこの位置に近接する内側表面部分の一部と接触する。図示されないが、吸い上げ構造344、354は容器342、352の容積部分の実質的に前方から後方に向けて伸延される。容器の内側の容積部分の全ての端部は少なくとも毛管作用を介して吸い上げ構造と流体連通される。図29及び図30の実施例は、図29の出口管348が側壁を貫いて伸延され、図30の出口管358が容器の上壁を貫いて伸延される点のみが相違する。
図29及び図30の実施例は、吸い上げ構造を90°回転させ、吸い上げ構造が正面から見て90°回転した“K”字形に類似する形状とすることにより改変することができる。言い換えると、この場合、吸い上げ構造の、図29あるいは図30の容器の側壁の実質的に全ての内側表面と接触する垂直方向部材が、容器の上壁の実質的に全ての内側表面と接触するようになり、吸い上げ構造が、水平方向部材の中心に近接する位置でこの水平方向部材に連結され且つ伸延して2つの側壁及び底壁の、上壁に対向する各角部、即ち、これら2つの側壁と底壁との形成する各角部に近接する内側表面部分と接触する2つの傾斜部材を更に有する。
あるいは、“K”字形あるいは90°回転した“K”字形の吸い上げ構造を有するこれらの実施例は、相互に連結されない2つの傾斜部材を持つように改変され得る。この場合、2つの傾斜部材は尚、垂直方向部材あるいは水平方向部材に連結され、吸い上げ構造は正面から見た場合に“Π”字形あるいは90°回転した“Π”字形のようなものとなる。この改変した実施例では液体燃料の出口管は、吸い上げ構造の垂直方向部材あるいは水平方向部材の実質的に全体が接触する壁を貫いて伸延され、かくして出口管が吸い上げ構造の垂直方向部材あるいは水平方向部材と連通するようにすべきである。図示されないが、図29あるいは図30に従う改変された各実施例は本発明の範囲内のものとする。
図31及び図32には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明の液体燃料リザーバのその他の2つの実施例が示される。液体燃料リザーバ224、226が、容積部分366、376を画定する容器362、372と、“E”字形状の吸い上げ構造364、374と、容器の壁を貫いて伸延する出口管368、378と、容器の同じあるいは異なる壁を貫いて伸延する入口管370、380と、を含んでいる。出口管366、376は吸い上げ構造364、374と流体連通される。入口管370、380は、流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁(371、381)を含む。吸い上げ構造364、374は容器362、372の側壁、上壁、底壁、の実質的に全ての内側表面及び、別の内側側壁の、この別の内側側壁と上壁とが合致する位置あるいはこの位置に近接する内側表面部分の一部及び、前記別の内側側壁の、この内側側壁と底壁とが合致する位置あるいはこの位置に近接する内側表面部分の一部及び、前記別の内側側壁の別の内側表面部分と接触する。図示されないが、吸い上げ構造364、374は容器362、372の容積部分の実質的に前方から後方に向けて伸延される。容器の内側の容積部分の全ての端部は少なくとも毛管作用を介して吸い上げ構造と流体連通される。図31及び図32の実施例は、図31の出口管368が側壁を貫いて伸延され、図32の出口管378が容器の上壁を貫いて伸延される点のみが相違する。
先に開示したように、本発明の液体燃料リザーバの幾つかの実施例のための液体燃料の出口通路は本発明の意図に悪影響を及ぼさない範囲において変更され得る。図36及び図37には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明の液体燃料リザーバの実施例の、出口管の位置を変更した2つの別の実施例が示される。図36及び図37の各実施例は、液体燃料の出口管の位置を除き、図18に示す実施例と同じである。液体燃料リザーバ234、236が、液体燃料混合物(図36及び図37)を保持するための容積部分416、426を画定する容器412、422を有している。2つの垂直方向支柱を上部位置の横断方向バー部材に連結した形状の吸い上げ構造414、424が容器412、422の上壁及び側壁の各内側表面に沿って設けられる。図36の実施例では、出口管418及び入口管420は容器の側壁を貫いて伸延される。これとは対照的に、図37の実施例では出口管428と入口管430とは容器の底壁を貫いて伸延される。
出口管418、428は吸い上げ構造414、424と流体連通される。入口管420、430は流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁(421、431)を含む。吸い上げ構造414、424は、容器412、422の内側で、例えば、容器の前壁及び後壁と直接接触するあるいは殆ど接触することにより、容積部分416、426の、実質的に前方から後方に向けて伸延される。出口通路及びあるいは入口管の位置が、例示されたものと異なるその他の液体燃料リザーバの実施例も本発明に含まれるものとする。
図33、図34、図35には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明のリサイクル可能な液体燃料リザーバのその他の3つの実施例が示される。液体燃料リザーバ228、230、232が、容積部分286、296、406を画定する容器382、392、402と、矩形リム形状の吸い上げ構造284、294、404と、容器の上壁を貫いて伸延する、出口管388、398、408及び入口管390、400、410と、を含んでいる。出口管388、398、408は吸い上げ構造384、394、404と流体連通される。入口管390、400、410は、流体の流入を許容し、流出を防止する逆止弁(391、401、411)を含む。吸い上げ構造384、394、404は容器382、392、402の側壁、上壁、底壁、の実質的に全ての内側表面と接触する。図示されないが、吸い上げ構造284、294、404は容器382、392、402の容積部分の実質的に前方から後方に向けて伸延される。容器の内側の容積部分の全ての端部は少なくとも毛管作用を介して吸い上げ構造と流体連通される。図33、図34、図35の各実施例は、放出された液体燃料を補給するために液体燃料を容器に導入することのできる、以下に説明する手段においてのみ、相違する。
図33の、リサイクル可能な液体燃料リザーバでは、膜385を有する、シール自在の、取り外し自在のキャップ383が出口管388の端部位置に設けられる。容器内の液体燃料が部分的に完全に放出されると、出口管を液体燃料電池あるいは液体燃料改質器から取り外し、シール自在の前記キャップ383を装着し得る。液体燃料は、膜385を注射針で穴開けし、注射器内の新しい液体燃料を容器382内に注入することで補給され得る。容器に液体燃料を補給した後、注射針を膜385から引き抜くと、膜が液体シールを提供し、かくして液体燃料リザーバ228は次回使用のために保存あるいは輸送することが可能となる。あるいは容器は、出口管388にシール自在の前記キャップ383を被せた後、入口管390の逆止弁を通して容器内に新しい液体燃料を導入することによっても補給され得る。
図34の、リサイクル可能な液体燃料リザーバでは出口管398内に2方弁393が設けられる。容器内の液体燃料が部分的あるいは完全に放出されると、出口管が液体燃料電池あるいは液体燃料改質器から取り外され2方弁393により閉鎖される。容器に液体燃料を補給するためには、2方弁393を開放し、出口管398を通して、あるいは2方弁393は閉じたままにして入口管400の逆止弁を通して容器392に新しい液体燃料を導入することができる。容器に液体燃料を補給した後、液体燃料リザーバ230を将来の使用に備えて保存あるいは輸送することができる(2方弁を開いて液体燃料を補給した場合は保管あるいは輸送のためには2方弁を閉じるべきである)。
図35に示すリサイクル可能な液体燃料リザーバでは出口管408のための、シール自在の、取り外し自在のキャップ403が設けられる。キャップ403は、液体燃料の出口管を液体燃料電池あるいは液体燃料改質器に連結する場合は出口管には装着されない。容器内の液体燃料が部分的あるいは完全に放出された後、出口管408を液体燃料電池あるいは液体燃料改質器から取り外すことができる。容器に液体燃料を補給するためには、出口管をガス抜き孔として作用させるよう、出口管408にはキャップ403を取り付けない状態で逆止弁を介して新しい液体燃料を入口管410を通して導入する。容器に液体燃料を補給した後、出口管408をキャップ403で閉じ、かくして液体燃料リザーバ232を将来の使用のために保管あるいは輸送することが可能となる。
図33〜図35に示すリサイクル可能な液体燃料リザーバは、これら液体燃料リザーバの全てが矩形形状のリム形態を有する点で、図20及び図21の液体燃料リザーバと関連している。図33〜図35に示すリサイクル可能な液体燃料リザーバは、図20及び図21の液体燃料リザーバに類似する液体燃料リザーバを、出口管位置に膜あるいは2方弁を有するあるいは有さない、シール可能な、取り外し自在のキャップを追加することにより改変したものである。その他の実施例、例えば図18、図19、図22〜図32の実施例の液体燃料リザーバの出口管を同様に改変することにより、リサイクル可能な液体燃料リザーバとすることが可能である。これらの、改変によるリサイクル可能な液体燃料リザーバも本発明の範囲内のものとする。
図38〜図40には、吸い上げ構造の外側容積を最小化した、本発明の液体燃料リザーバのその他の2つの実施例が示される。図38の液体燃料リザーバ237は、四角形あるいは矩形の断面と、液体燃料を容器内に保持するための容積部分436を画定する6つの壁(2つの端部壁及び4つの横方向壁)とを有する容器432を含み、容器の前記3つの横方向壁に各隣り合う3つの連続する吸い上げ構造材料を有する吸い上げ構造434が配置される。吸い上げ構造材料の各シートの1つの縁部が前記端部壁の1つに近接して配置され、各前記シートの反対側の縁部が残余の端部壁に近接して配置される。図38の実施例では、出口管438と入口管440とが端部壁の1つを貫いて伸延される。
図39の実施例の液体燃料リザーバ238は四角形あるいは矩形の断面と、液体燃料を容器内に保持するための容積部分446を画定する6つの壁(2つの端部壁及び4つの横方向壁)とを有する容器442を含み、容器の前記横方向壁に各隣り合う4つの連続する吸い上げ構造材料を有する吸い上げ構造444が配置される。吸い上げ構造材料の各シートの1つの縁部が前記端部壁の1つに近接して配置され、各前記シートの反対側の縁部が残余の端部壁に近接して配置される。図39の実施例では、出口管448と入口管450とが端部壁の1つを貫いて伸延される。図40の液体燃料リザーバ239は、円形断面と、液体燃料を容器内に保持するための容積部分456を画定する3つの壁(2つの端部壁及び湾曲横方向壁)とを有する円筒形状の容器452を含み、容器の湾曲横方向壁に隣り合う1つのシートを有する吸い上げ構造材料を有する吸い上げ構造454が配置される。吸い上げ構造の対向する2つの端部は容器の2つの端部壁に近接して配置される。図40の実施例では出口管458と入口管460とは端部壁の1つを通して伸延される。
図41及び図42には、円筒形状の液体燃料リザーバ472が例示され、容積部分466を画定する壁462と、逆止弁471を備えた入口管470と、出口管468とを有している。液体燃料リザーバの内部には吸い上げ構造464が配置され、この吸い上げ構造が、前記液体燃料リザーバ472の円筒形状部分の2つの端部の内側表面に各近接する2つの円形の水平方向プレートを含み、各水平方向プレートが、容積部分466を貫いて伸延する中央茎状部材により連結される。
図43〜図48には、図示されない不純物除去剤を含む少なくとも1つの、多孔性の内側画室241を有する、図18に示す液体燃料リザーバの幾つかの実施例が示される。図45の実施例では多孔性の内側画室241は1つであり、図46の実施例では2つの多孔性の内側画室241、243が設けられる。図47及び図48は図46の実施例の別態様の実施例を示すものであり、図47の実施例では2つの多孔性の内側画室241、243は分離され、図48の実施例では2つの多孔性の内側画室241、243はその各一端において第3の多孔性の内側画室245に連結されている。3つの多孔性の内側画室241、243、245は随意的にはこれを1つにまとめ、U字形の如き断面を有する単一の多孔性の内側画室とすることができる。
図49〜図51には、図18の実施例の別態様が示され、容器の1つの壁の、吸い上げ構造244を持たない内側表面に近接して1つの多孔性の内側画室247が配置されている。
図52〜図55には、図20の実施例の別態様が示され、少なくとも1つの多孔性の内側画室251(図52及び図53)を有し、あるいは2つの多孔性の内側画室251、253(図54)を有している。各実施例は、2つの側壁と2つの端部壁(図52及び図55の各内側表面と整列する矩形形状リムの如き形状を有する吸い上げ構造254を有する。
図56は、不純物除去剤(図示せず)を含む2つの多孔性の内側画室292、293を有する、図24の実施例の別態様が示される。
図57〜図60には図40の実施例の別態様が示され、図示されない不純物除去剤を含む各円形のディスク状の2つの多孔性の内側画室451、453を有している。
図61及び図62には、図41の実施例の別態様が示され、円筒形状の液体燃料リザーバの円形の壁の内側表面の、吸い上げ構造464を有さない一部分に近接して配置した円筒形状の多孔性の内側画室461を有している。
図63には、図38の実施例の別態様が示され、各四角形あるいは矩形形状の平坦なプレート形状の2つの多孔性の内側画室431、433を有し、これら2つの多孔性の内側画室が、液体燃料リザーバの容器の上壁及び底壁の各内側表面の一部分に近接して配置されている。
本発明の液体燃料リザーバは、出口管あるいは出口管に連結したフィルタカートリッジ内に不純物除去剤を収納することが可能である。例えば、図64の、図18の実施例の別態様では不純物除去剤249が、出口管248(図64A)か、あるいは出口管258(図64B)に連結したフィルタカートリッジ800の内部に配置される。出口管810は、図示されない液体燃料電池に直接、あるいは図示されないポンプを介して結合され得る。
本発明の、図65〜図67には不純物除去剤を有する液体燃料リザーバの各実施例が示される。図65、図66、図67には、図20、図21、図41の各実施例の別態様が示され、不純物除去剤259、269、469が、各出口管258、268、468の内部に位置付けられている。
図68〜図70には図18の液体燃料リザーバの別態様が示され、加圧パレットあるいは加圧嚢510を含んでいる。
図71、図72、図73には、図20、図38、図40の液体燃料リザーバの各実施例の別態様が示され、夫々容器の内部に加圧パレットあるいは加圧嚢512、514、516を含んでいる。
図74には、本発明の図38の実施例の1つである液体燃料リザーバの1実施例が示され、加圧パレットあるいは加圧嚢518と、図示されない不純物除去剤を保持する少なくとも1つの多孔性の内側画室431、433とを有している。図74の実施例では多孔性の内側画室は2つ示されるが、多孔性の内側画室と、少なくとも1つの多孔性の内側画室とを共に有する幾つかの実施例では、不純物除去剤を保持する多孔性の内側画室数を2つ以外、例えば、1つ、3つ、あるいは4つとすることが可能である。
図75には、本発明の図18の実施例の1つである液体燃料リザーバの別態様が示され、加圧パレットあるいは加圧嚢520と、出口管248内に配置した1つの不純物除去剤249とを有している。
図76には図18の実施例を、出口管248内に弁あるいは針刺通性プラグ249を設け、出口管248を刺し通したとは反対側の壁に入口管250を設け、可撓性膜640及び回収容器によって覆われた、加圧嚢として機能する圧縮性の多孔性材料610を含むように改変した別態様が例示される。圧縮性の多孔性材料610は、容器の容積部分246内の液体燃料により半圧縮状態とされる。番号251で示す部材は、弁、液体燃料により膨張し得る材料、若しくは針刺通自在のプラグであり得る。部材251が弁である場合、この弁を開放すると液体燃料電池からの空気、あるいは消費された燃料、あるいは副産物がこの開放弁を通して加圧嚢及び回収容器内に導入され得る。図示されないが、図76の液体燃料リザーバを、入口管あるいは出口管248を介して液体燃料を容器の容積部分246の内部に導入することが出来るよう、容積部分246と流体連通する別の入口管を容器の1つの壁を貫いて設けるように改変した別態様も本発明の範囲内のものとする。
図77には、図38の実施例を、弁、液体燃料により膨張し得る材料、若しくは針刺通自在のプラグであり得る部材439を出口管438に設け、出口管438を刺し通した壁とは反対側の壁に入口管440を設け、可撓性膜642によって覆われた、加圧嚢及び回収容器として作用する圧縮性の多孔性材料612を含むことにより改変した別態様が示される。圧縮性の多孔性材料612は、容器の容積部分436内の液体燃料によって半圧縮状態とされる。番号441で示す部材は、弁、液体燃料により膨張し得る材料、若しくは針刺通自在のプラグであり得る。部材441が弁である場合、この弁を開放すると、液体燃料電池からの空気、あるいは消費された燃料、あるいは副産物がこの開放弁を通して加圧嚢及び回収容器内に導入され得る。図示されないが、図77の液体燃料リザーバを、入口管あるいは出口管438を介して液体燃料を容器の容積部分436の内部に導入することが出来るよう、容積部分436と流体連通する別の入口管を容器の1つの壁を貫いて設けるように改変した別態様も本発明の範囲内のものとする。
図78には、可撓性膜644によって覆われた、加圧嚢及び回収容器として作用する圧縮性の多孔性材料614を有する液体燃料リザーバ700の別態様が示される。容器の各側壁は、相互に連結されて密閉交差部分を形成する上方部分692a及び下方部分692bを含み、これら上方部分692a及び下方部分692bの連結位置には可撓性膜644の縁部が固定される。側壁の前記上方部分692aのみならず容器の上端壁の各内側表面は吸い上げ構造694と整列され、容器の上部壁にはポート698が設けられる。ポート698は随意的には流体の流入及び流出を制御するための弁あるいはプラグ(699)を有する。この液体燃料リザーバは、弛緩時の容積が容器の内側容積よりも大きい圧縮性のフォーム材を用意し、このフォーム材を容器の下方部分の内側に配置し、容器の底端部壁に、内部に随意的な弁691を有する(あるいは番号691の部材は針刺通性のプラグあるいは液体燃料により膨張し得る材料であり得る)ポート690を取付け、前記圧縮性のフォーム材の上表面を可撓性膜644で覆い、容器の前記上方部分692a及び下方部分692bを相互に連結し、且つこの連結部分に可撓性膜の縁部を固定し、かくして加圧嚢及び回収容器614を液体燃料リザーバ700の内側に形成することにより組み立てることができる。
可撓性膜644の縁部と、容器の上方部分692a及び下方部分692bとの関係を明瞭に示すため、図78では上方部分692aと下方部分692bとの間部分には小さい間隙が存在するが、実際はそうした間隙はなく、連結部分は液密状態とされる。容器の各壁は内側の容積部分696を画定する。図78の実施例を、ポート690を容器の底部の側壁に移動することにより改変した別態様も本発明の範囲内のものとする。あるいは、容器の上方部分の壁、例えば上方部分692aに、容積部分696内に液体燃料を導入するための図示されない追加のポートを刺し通すことも可能である。
各図に示される液体燃料リザーバの内側の容積部分には、摂取抑止剤及びあるいは増炎剤(図示せず)を随意的に有する液体燃料が収納され得る。
液体燃料電池あるいは改質器への燃料送り効率は90%あるいはそれ以上、好ましくは95%あるいはそれ以上であることが望ましい。ここで効率%値は、容器から取り出し得る最大液体燃料量を、液体燃料リザーバの、液体燃料が空の容器中に充填した初期液体燃料量で除した値のことである。設計パラメータ及び使用条件によってはこの効率%値は更に高くあるいは低くなり得る。
本発明の液体燃料リザーバは、以下の特徴の2つあるいは3つを組み合わせたものであり得る。それらの特徴とは、(a)加圧パレットあるいは加圧嚢、(b)液体燃料リザーバ替え気体燃料を収納する場合における液体燃料内の摂取抑止剤及びあるいは増炎剤、(c)容器、容器の出口通路、あるいは出口通路に連結したフィルタカートリッジの各内部における不純物除去剤、である。
(例1)
以下の不純物除去剤、即ち、炭素粒(203−67)、炭素粒(203−75A)、
Norit Darco G−60(203−75B)、カルゴン炭(203−75D)、による、メタノールからの不純物としての蒸発残留物(NVR)の除去を確認するための実験を行った。フォーム材片からのNVRをメタノール中に抽出し、不純物除去実験で使用するNVRを含有するメタノール溶液を形成した。上述した不純物除去物質とは別に、NVRを含有するおよそ150mlのメタノール溶液を磁気攪拌棒を備えたビーカーに入れ、以下の表に示す量の不純物除去物質を加えて24時間混合し、必要であれば不純物除去物質を取り除くためのろ過を実施し、蒸留して乾燥し、計量し、かくしてNVR残量を決定した。メタノール中の、不純物除去物質に露呈されないNVRの重量パーセント値を決定するための標準実験(control run)を行い、この標準実験で決定した重量パーセント値を用いて各不純物除去物質と混合したメタノール中において予測されるNVR量を算出した。算出したメタノール中のNVR予測量を、純物除去物質を取り除いた後に残留する実際のNVR量と比較し、不純物除去物質によって除去されたNVRの重量パーセント値を算出した。メタノール溶液中のNVRの代表的濃度は0.5%未満であった。この実験の以下のデータによれば、粉末状、顆粒状、あるいはペレット形態とした不純物除去物質を使用して液体燃料から不純物を除去することが可能であることが示される。
Figure 2005539364
(例2)
本発明の、吸い上げ構造としての、細孔寸法が90の、硬さ7にフェルト化した網状化イーサフォーム材(reticulated ether foam)を吸い上げ構造として含む液体燃料リザーバに清浄なメタノールを充填し、注射ポンプ及び圧力トランスデューサに連結した。注射ポンプの分与量を毎時10mlに設定し、システムに空気が流入するまでの圧力流れデータを記録した。時間に対する負圧データがプロットされた(リザーバを立てた状態、即ち、入口管及び出口管をリザーバの上部に位置付けた図79A、及びリザーバを逆転した状態、即ち、入口管及び出口管をリザーバの底部に位置付けた図80A参照)。
別の実験では、細孔寸法90の、フェルト化して硬さ7とした網状化イーサフォーム材(reticulated ether foam)を吸い上げ構造として含む液体燃料リザーバに清浄なメタノールを充填し、注射ポンプ及び圧力トランスデューサに連結した。注射ポンプの分与量を毎時10mlに設定し、システムに空気が流入するまでの圧力流れデータを記録した。時間に対する正圧データがプロットされた(リザーバを立てた状態、即ち、入口管及び出口管をリザーバの上部に位置付けた図79B、及びリザーバを逆転した状態、即ち、入口管及び出口管をリザーバの底部に位置付けた図80B参照)。
これらの実験により、本発明の液体燃料リザーバには、液体燃料リザーバを負圧ポンピングシステムに取り付けた場合の効果と等しい、加圧した液体燃料リザーバに貯蔵した液体燃料が液体燃料リザーバの方向とは無関係に分与される効果があることが示される。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。
燃料電池駆動式の、セルラー電話のような携帯型の電子装置を駆動する燃料電池と共に使用する液体燃料供給システムの概略ダイヤグラム図である。 図1に示す全体に矩形形状を有する容器を有する液体燃料リザーバの部分破除した平面図である。 図2の液体燃料リザーバの組み立て状態における部分破除した平面図である。 図3の液体燃料リザーバを線4−4で切断した部分断面図である。 図3を線5−5で切断した長手方向断面図である。 全体に円筒形状のハウジングを有する別態様における液体燃料リザーバの部分破除した端面図である。 図6の液体燃料リザーバの部分破除した正面図である。 全体に立方体形状のハウジングを有する別態様における液体燃料リザーバの部分破除した端面図である。 図8の液体燃料リザーバの部分破除した正面図である。 全体に立方体形状のハウジングを有し吸い上げ構造材料が別形態を有する液体燃料リザーバの部分破除した平面図である。 図10の液体燃料リザーバの部分破除した正面図である。 全体的に矩形の断面形状を有するハウジングを有し、吸い上げ構造材料、ガス入口管及び出口管が別形態を有する液体燃料リザーバの部分破除した平面図である。 一端が開放され、吸い上げ構造材料、ガス入口管及び出口管が別形態を有する液体燃料リザーバの側面図である。 吸い上げ構造材料、ガス入口管及び出口管が別形態を有する別態様の液体燃料リザーバの部分破除した平面図である。 中空コアを画定し且つ貫通する孔を有する吸い上げ構造の斜視図である。 スリットを形成した吸い上げ構造材料の表面の平面図である。 拡開したスリットを形成した吸い上げ構造材料の表面の平面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する液体燃料リザーバの正面図である。 図18の液体燃料リザーバの斜視図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有し、出口管が異なる位置に配置された、図20の液体燃料リザーバと類似の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有し、出口管が異なる位置に配置された、図22の液体燃料リザーバと類似の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有し、出口管が異なる位置に配置された、図24の液体燃料リザーバと類似の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有し、出口管が異なる位置に配置された、図26の液体燃料リザーバと類似の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有し、出口管が異なる位置に配置された、図29の液体燃料リザーバと類似の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有し、出口管が異なる位置に配置された、図31の液体燃料リザーバと類似の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 膜を含み、シール自在の且つ取り外し自在のキャップを有し、リサイクル自在あるいは再充填自在の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 弁を含む出口管を有し、リサイクル自在あるいは再充填自在の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 出口管位置に取り外し自在のキャップを有し、リサイクル自在あるいは再充填自在の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有し、出口管が異なる位置に配置された、図18の液体燃料リザーバと類似の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有し、出口管が異なる位置に配置された、図18の液体燃料リザーバと類似の別態様の液体燃料リザーバの正面図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの斜視図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの斜視図である。 最小化された外側容積部分を有する吸い上げ構造を有する別態様の液体燃料リザーバの斜視図である。 本発明に従う液体燃料リザーバの概略断面図である。 図41の円筒形状の液体燃料リザーバの斜視図である。 少なくとも1つの、多孔性の内側画室を有する図18の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 図43の実施例における液体燃料リザーバの斜視図である。 図43の液体燃料リザーバの1実施例における、線A−Aに沿って切断した断面図である。 図43の液体燃料リザーバの他の実施例における、図43の線A−Aに沿って切断した断面図である。 図43の液体燃料リザーバの、2つの多孔性の内側画室を有する別態様の実施例における、図43の線B−Bに沿って切断した断面図である。 図43の液体燃料リザーバの、第3の多孔性の内側画室を介して相互に連結した2つの多孔性の内側画室を有し、3つの各多孔性の内側画室が、U字形断面を有する第1の多孔性の内側画室に随意的に置き換え得る、即ち、前記3つの各多孔性の内側画室が合体され得る別態様の実施例の、図43の線B−Bに沿って切断した断面図である。 図18の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 図49の実施例における液体燃料リザーバの斜視図である。 図49の液体燃料リザーバを線A−Aに沿って切断した断面図である。 少なくとも1つの多孔性の内側画室を有する図20の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 図52の実施例における液体燃料リザーバを線A−Aに沿って切断した断面図である。 別態様における図52の液体燃料リザーバを線A−Aに沿って切断した断面図である。 図52の実施例における液体燃料リザーバを線B−Bに沿って切断した断面図である。 2つの多孔性の内側画室を有する図24の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 2つの多孔性の内側画室を有する図40の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 図57の実施例における液体燃料リザーバの線A−Aに沿って切断した断面図である。 図57の実施例における液体燃料リザーバの線B−Bに沿って切断した断面図である。 図57の実施例における液体燃料リザーバの線C−Cに沿って切断した断面図である。 多孔性の内側画室を有する図41の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 図61の実施例における液体燃料リザーバの斜視図である。 多孔性の内側画室を有する図38の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 出口管内に不純物除去剤を含有する図18の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 出口管に連結したフィルタカートリッジ内に不純物除去剤を含有する図18の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 出口管内に不純物除去剤を含有する図20の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 出口管内に不純物除去剤を含有する図21の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 出口管内に不純物除去剤を含有する図41の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 加圧パレットあるいは加圧嚢を含む図18の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 図68の実施例における液体燃料リザーバの斜視図である。 図68の実施例における液体燃料リザーバの線A−Aに沿って切断した断面図である。 加圧パレットあるいは加圧嚢を含む図20の液体燃料リザーバの1実施例における垂直方向での概略断面図である。 加圧パレットあるいは加圧嚢を含む図38の液体燃料リザーバの1実施例における斜視図である。 加圧パレットあるいは加圧嚢を含む図40の液体燃料リザーバの1実施例における斜視図である。 加圧パレットあるいは加圧嚢を含む図63の液体燃料リザーバの1実施例における斜視図である。 加圧パレットあるいは加圧嚢を含む図64Aの液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 加圧嚢及び回収容器を含む図18の液体燃料リザーバの1実施例における概略断面図である。 加圧嚢及び回収容器を含む図38の液体燃料リザーバの1実施例における斜視図である。 加圧パレット及び回収容器を含み、液体燃料リザーバの容器の壁が、加圧嚢及び回収容器の可撓性膜にして、容器の前記壁の上下の各部分の交叉位置で固定した可撓性膜部分と相互に連結した上方部分及び下方部分を含む図38の液体燃料リザーバの1実施例における垂直方向での断面図である。 例2の液体燃料リザーバを立てた、即ち、ガス入口管及び出口が液体燃料リザーバの頂部に位置付けられる状態で液体燃料リザーバからメタノールを抜き取る際の圧力及び時間の関係を表すグラフである。 例2での、液体燃料リザーバを立てた状態で液体燃料リザーバにメタノールを押し込む際の圧力及び時間の関係を表すグラフである。 例2での、液体燃料リザーバを逆転した、即ち、ガス入口管及び出口が液体燃料リザーバの底部に位置付けられる状態で液体燃料リザーバからメタノールを抜き取る際の圧力及び時間の関係を表すグラフである。 例2での、液体燃料リザーバを立てた状態で液体燃料リザーバにメタノールを押し込む際の圧力及び時間の関係を表すグラフである。
符号の説明
10 液体燃料リザーバ
12 ポンプ
14 燃料電池
20 容器
22 液体燃料混合物
24 出口管
26 ガス入口
32 吸い上げ構造
34 リテーナ
36 内側側壁
38 表面
44、88 端部キャップ
60、80、100 容器
62、82、104 吸い上げ構造
64 リテーナ
66、86、110 出口管
68、112 ガス入口管
84 リテーナ
102 L字形の取り付け用クランプ
103 ピン
106 中央シート
107 バックプレート
108 脚
109 支持体
120、120a 容器
122 第1側壁表面
124、124a 出口管
126、126a ガス入口管
130、130b 吸い上げ構造
132 遠位端部壁
134 近位端部壁
140 容器
144 出口管
146 ガス入口管
148 近位端部壁面
150 遠位端部壁面
154 吸い上げ構造
156 リテーナ
158 穴
160 カラム
162 フランジ
166 穴
170 フォーム材シート
172 スリット
200、202、204、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、239 液体燃料リザーバ
244、254 吸い上げ構造
249、259、269、469 不純物除去剤
249 針刺通性プラグ
251 逆止弁
241、243、245、251、253、292、293、431、433、451、453 多孔性の内側画室
246、256、266、276、286、296、306、316、326、366、376、406 容積部分
248、258、268、278、288、298、308、318、328、338、348、358、368、378、388、398、408 出口管
250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、342、350、352、360、370、380、390、400、410 入口管
242、252、262、272、282、292、302、312、322、332、362、372、382、392、402 容器
254、264、274、284、294、304、314、324、334、336、344、354、404、412、422 吸い上げ構造
341 逆止弁
383 キャップ
385 膜
393 2方弁
403 キャップ
412、422、432、442、452 容器
414、444 吸い上げ構造
416、426、436、446、456、466 容積部分
434、464 吸い上げ構造
438、448、458、468 出口管
440、450、460、470 入口管
462 壁
471 逆止弁
472 液体燃料リザーバ
510、512、514、516、518、520 加圧パレットあるいは加圧嚢
610 圧縮性の多孔性材料
640、644 可撓性膜
691 弁
692a 上方部分
692b 下方部分
696 容積部分
698、690 ポート
699 プラグ
700 液体燃料リザーバ
800 フィルタカートリッジ

Claims (216)

  1. 燃料電池のための液体燃料リザーバであって、
    液体燃料を保持し得る容積部分を画定する壁を有する容器にして、該壁の1つを貫き、液体燃料を容積部分の外側の位置に放出し得る第1ポートと、該第1ポートから離間した少なくとも1つの端部分と、加圧パレットあるいは加圧嚢とを含み、前記第1ポートが内側端部及び外側端部を有する容器と、
    該容器の容積部分の内側の吸い上げ構造にして、毛管作用により内部に液体燃料を吸い上げ得ると共に、吸い上げた液体燃料を放出し得る吸い上げ構造とを含み、該吸い上げ構造が、
    (a)容器の容積の50%を超えない中実部分容積を有し、
    (b)第1ポートと流体連通され、
    (c)前記少なくとも1つの端部分に近接する位置から前記第1ポートの内側端部に近接する位置に伸延して前記少なくとも1つの端部分を第1ポートと流体連通するように配置し得、かくして、任意の容器方向及び実質的に任意の液体燃料消費ステージにおいて、前記少なくとも1つの端部分に近接して位置付けられる液体燃料が第1ポートに吸い上げ得るようにした液体燃料リザーバ。
  2. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の40%を超えない請求項1の液体燃料リザーバ。
  3. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の20%を超えない請求項2の液体燃料リザーバ。
  4. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の10%を超えない請求項3の液体燃料リザーバ。
  5. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の5%を超えない請求項4の液体燃料リザーバ。
  6. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の3%を超えない請求項5の液体燃料リザーバ。
  7. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の約1%を超えない請求項6の液体燃料リザーバ。
  8. 容器の容積部分内に、所望の方向下に吸い上げ構造を保持するための形状を有するリテーナを更に含む請求項1の液体燃料リザーバ。
  9. リテーナが、吸い上げ構造の、容器の少なくとも1つの端部分に近接する少なくとも一部分を保持するための形状を有している請求項8の液体燃料リザーバ。
  10. リテーナが穴開けされている請求項9の液体燃料リザーバ。
  11. リテーナが、篩、長孔開けしたシートあるいは穴開けシートである請求項9の液体燃料リザーバ。
  12. リテーナが、容器の容積の約10%未満の中実容積を有している請求項8の液体燃料リザーバ。
  13. リテーナが、容器の容積の約5%未満の中実容積を有している請求項12の液体燃料リザーバ。
  14. リテーナが、容器の容積の約1%の中実容積を有している請求項13の液体燃料リザーバ。
  15. 加圧パレットあるいは加圧嚢が圧縮性の多孔質材料を含んでいる請求項1の液体燃料リザーバ。
  16. 容器の各壁が、少なくとも、第1ポートが貫く近位側の壁と、第1ポートから遠い遠位側の壁と、側壁と、を含み、吸い上げ構造が容器の前記遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と接触する請求項1の液体燃料リザーバ。
  17. 吸い上げ構造が、容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項16の液体燃料リザーバ。
  18. 吸い上げ構造が、容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項17の液体燃料リザーバ。
  19. 吸い上げ構造が、容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項16の液体燃料リザーバ。
  20. 容器の壁が、少なくとも、第1ポートが貫く近位側の壁と、第1ポートから遠い遠位側の壁と、側壁と、を含み、リテーナが吸い上げ構造を、該吸い上げ構造が容器の遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と接触するように任意の方向において吸い上げ構造を支持する請求項9の液体燃料リザーバ。
  21. リテーナが吸い上げ構造を、該吸い上げ構造が容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触するような方向下に吸い上げ構造を支持する請求項20の液体燃料リザーバ。
  22. リテーナが吸い上げ構造を、該吸い上げ構造が容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触するような方向下に吸い上げ構造を支持する請求項21の液体燃料リザーバ。
  23. リテーナが吸い上げ構造を、該吸い上げ構造が容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触するような方向下に吸い上げ構造を支持する請求項20の液体燃料リザーバ。
  24. 吸い上げ構造がリテーナの少なくとも一部分を覆って取り付けられる請求項8の液体燃料リザーバ。
  25. リテーナが、容器の遠位側の端部と係合するキャップに取り付けられる請求項24の液体燃料リザーバ。
  26. 吸い上げ構造が容器の容積部分内に摺動自在に挿通し得る請求項25の液体燃料リザーバ。
  27. リテーナが、容器の遠位側の壁あるいは側壁の内側表面から伸延するコネクタを含み、該コネクタが、吸い上げ構造の一部分を把持し、該吸い上げ構造の一部分を容器内のしかるべき位置に保持する請求項8の液体燃料リザーバ。
  28. コネクタが、クランプ、クランプの組み合わせ、歯付の縁部、あるいは商標名VELCROnubである請求項27の液体燃料リザーバ。
  29. 吸い上げ構造が、ヒートシール、超音波溶接、接着材によって容器に連結され、あるいは射出成型を介して然るべく成型される請求項1の液体燃料リザーバ。
  30. 吸い上げ構造が吸い上げ構造材料を含み、該吸い上げ構造材料が、フォーム材、ファイバー束、ファイバーマット、ファイバー針、織ったあるいは織らないファイバー、多孔質ポリマー、(商標名)Porex高分子、無機質の多孔質材料からなる群から選択される請求項1の液体燃料リザーバ。
  31. 吸い上げ構造材料が、フォーム材、ファイバー束、ファイバーマット、ファイバー針、織ったあるいは織らないファイバー、圧縮ポリマービードを圧縮して作製した多孔質ポリマーからなる群から選択される請求項30の液体燃料リザーバ。
  32. 吸い上げ構造材料が、
    ポリウレタンフォーム材、
    メラミンフォーム材、
    ポリビニルアルコールフォーム材、
    ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、セルロース、改質セルロース、ポリアクリロニトリル、あるいはその混合物、の織らないフェルト、
    セルロース、改質セルロース、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリルの、マット化した、束ねた、針状化した、あるいは織ったファイバーあるいはその混合物、
    から成る群から選択される請求項31の液体燃料リザーバ。
  33. 吸い上げ構造材料がポリウレタンフォーム材である請求項32の液体燃料リザーバ。
  34. 吸い上げ構造材料が、約0.5〜約45ポンド/ft3の範囲内の密度を有し、細孔寸法が約10〜約200/直線インチ内の範囲であるポリウレタンフォーム材である請求項33の液体燃料リザーバ。
  35. 吸い上げ構造材料が、約0.5〜約25ポンド/ft3の範囲内の密度を有し、細孔寸法が約10〜約200/直線インチ内の範囲であるポリウレタンフォーム材である請求項34の液体燃料リザーバ。
  36. 吸い上げ構造材料が、約0.5〜約15ポンド/ft3の範囲内の密度を有し、細孔寸法が約40〜約200/直線インチ内の範囲であるポリウレタンフォーム材である請求項35の液体燃料リザーバ。
  37. 吸い上げ構造材料が、約0.5〜約10ポンド/ft3の範囲内の密度を有し、細孔寸法が約75〜約200/直線インチ内の範囲であるポリウレタンフォーム材である請求項36の液体燃料リザーバ。
  38. 吸い上げ構造材料が、フェルト化したポリエチレンフォーム材、網状化したポリウレタンフォーム材、フェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材から成る群から選択される請求項33の液体燃料リザーバ。
  39. 吸い上げ構造材料が、約1.5〜約60ポンド/ft3の範囲内の密度を有し、1.1〜30の圧縮比を用いて調製した、フェルト化したポリウレタンフォーム材あるいはフェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材である請求項38の液体燃料リザーバ。
  40. 第1ポートを通して容器から液体燃料を送出するための、第1ポートと連通する液体送り手段を更に含んでいる請求項1の液体燃料リザーバ。
  41. 液体送り手段がポンプである請求項40の液体燃料リザーバ。
  42. 容器の壁を貫く入口にして、容器の容積部分内へのガス流れを許容し且つ容器の容積部分からの液体流れを防止する逆止弁を有する入口を更に含む請求項1の液体燃料リザーバ。
  43. 液体燃料リザーバを最使用可能とするための、第1ポートの容器の外側の端部に取付け得る、シール自在の、取り外し自在のキャップを更に含む請求項42の液体燃料リザーバ。
  44. キャップが、針を使用して穴開けされた場合に容器の容積部分内に液体燃料を導入するための膜を含み、該膜が、針を取り除いた後に自己シール自在である請求項43の液体燃料リザーバ。
  45. 液体燃料リザーバをリサイクル可能とするために容器の容積部分内に液体燃料を導入するための、第1ポート内の2方弁を更に含む請求項42の液体燃料リザーバ。
  46. 容器の容積部分が最長寸法を有し、吸い上げ構造が、該最長寸法の少なくとも半分の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得る請求項1の液体燃料リザーバ。
  47. 吸い上げ構造が、少なくとも該最長寸法の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得る請求項46の液体燃料リザーバ。
  48. 吸い上げ構造を容器の容積部分内で所望の方向下に保持する形状を有するリテーナを更に含んでいる請求項46の液体燃料リザーバ。
  49. 吸い上げ構造の、容器の少なくとも1つの端部分に近位する少なくとも一部分を保持する形状を有するリテーナを更に含んでいる請求項48の液体燃料リザーバ。
  50. リテーナが穴開けされている請求項49の液体燃料リザーバ。
  51. リテーナが、篩、長穴開けしたシートあるいは穴開けしたシートである請求項49の液体燃料リザーバ。
  52. リテーナが、容器の容積の約10%未満の中実の容積を有している請求項48の液体燃料リザーバ。
  53. 容器の壁が、少なくとも、第1ポートが貫く近位側の壁と、第1ポートから遠い遠位側の壁と、側壁とを含み、吸い上げ構造が、容器の前記遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と接触する請求項46の液体燃料リザーバ。
  54. 吸い上げ構造が、容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分と接触する請求項53の液体燃料リザーバ。
  55. 吸い上げ構造が、容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項54の液体燃料リザーバ。
  56. 吸い上げ構造が、容器の遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項53の液体燃料リザーバ。
  57. 吸い上げ構造がリテーナの少なくとも一部分を覆って取り付けられる請求項48の液体燃料リザーバ。
  58. 吸い上げ構造が容器の遠位側の端部と係合するキャップに取り付けられる請求項57の液体燃料リザーバ。
  59. 吸い上げ構造が容器の容積部分内に摺動自在に挿通自在である請求項58の液体燃料リザーバ。
  60. 吸い上げ構造が吸い上げ構造材料を含み、該吸い上げ構造材料が、フォーム材、ファイバー束、ファイバーマット、織ったあるいは織らないファイバー、ファイバー針、多孔質ポリマー、(商標名)Porex高分子、無機質の多孔質材料からなる群から選択される請求項46の液体燃料リザーバ。
  61. 吸い上げ構造材料が、フォーム材、ファイバー束、ファイバーマット、ファイバー針、織ったあるいは織らないファイバー、多孔質ポリマーからなる群から選択される請求項60の液体燃料リザーバ。
  62. 吸い上げ構造材料が、
    ポリウレタンフォーム材、メラミンフォーム材、ポリビニルアルコールフォーム材、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、セルロース、改質セルロース、ポリアクリロニトリル、あるいはその混合物、の織らないフェルト、セルロース、改質セルロース、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリルの、マット化した、束ねた、針状化した、あるいは織ったファイバーあるいはその混合物、から成る群から選択される請求項61の液体燃料リザーバ。
  63. 吸い上げ構造材料がポリウレタンフォーム材である請求項62の液体燃料リザーバ。
  64. 吸い上げ構造材料が、フェルト化したポリウレタンフォーム材、網状化したポリウレタンフォーム材、フェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材から成る群から選択される請求項63の液体燃料リザーバ。
  65. 第1ポートを通して液体燃料を容器から送り出すための、第1ポートと連通する液体燃料送り手段を更に含んでいる請求項46の液体燃料リザーバ。
  66. 液体燃料送り手段がポンプである請求項65の液体燃料リザーバ。
  67. 容器の容積部分内へのガス流れを許容し且つ容器の容積部分からの液体流れを防止する逆止弁を有する入口を更に含む請求項46の液体燃料リザーバ。
  68. 液体燃料リザーバを最使用可能とするための、第1ポートの容器の外側の端部に取付け得る、シール自在の、取り外し自在のキャップを更に含む請求項67の液体燃料リザーバ。
  69. キャップが、針を使用して穴開けされた場合に容器の容積部分内に液体燃料を導入するための膜を含み、該膜が、針を取り除いた後に自己シール自在である請求項68の液体燃料リザーバ。
  70. 液体燃料リザーバをリサイクル可能とするために容器の容積部分内に液体燃料を導入するための、第1ポート内の2方弁を更に含む請求項67の液体燃料リザーバ。
  71. 吸い上げ構造が、容器の容積の約50%を越えない外側容積を有する請求項1の液体燃料リザーバ。
  72. 吸い上げ構造が、容器の容積の約25%を越えない外側容積を有する請求項71の液体燃料リザーバ。
  73. 吸い上げ構造が、容器の容積の約10%を越えない外側容積を有する請求項72の液体燃料リザーバ。
  74. 少なくとも90%である液体燃料送り効率を有している請求項1の液体燃料リザーバ。
  75. 容器が第1ポートから遠い端部分を有し、吸い上げ構造が該端部分に近位する位置に伸延して前記少なくとも1つの端部分を第1ポートと流体連通するように配置し得、かくして、任意の容器方向及び実質的に任意の液体燃料消費ステージにおいて、前記端部分に近接して位置付けられる液体燃料が第1ポートに吸い上げ得るようにした請求項1の液体燃料リザーバ。
  76. 容器の容積部分内で吸い上げ構造を所望の方向下に保持するための、容器の内側のリテーナを更に含む請求項75の液体燃料リザーバ。
  77. リテーナが穴開けされている請求項76の液体燃料リザーバ。
  78. リテーナが、容器の容積の約10%を超えない、中実部分の容積を有する請求項76の液体燃料リザーバ。
  79. 容器の壁が、少なくとも、第1ポートが貫く近位側の壁と、第1ポートから遠い遠位側の壁と、側壁とを含み、吸い上げ構造が、容器の前記遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と接触する請求項75の液体燃料リザーバ。
  80. 吸い上げ構造が、容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項79の液体燃料リザーバ。
  81. 吸い上げ構造が、容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項80の液体燃料リザーバ。
  82. 吸い上げ構造が、容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項79の液体燃料リザーバ。
  83. 吸い上げ構造が吸い上げ構造材料を含み、該吸い上げ構造材料が、フォーム材、ファイバー束、ファイバーマット、ファイバー針、織ったあるいは織らないファイバー、多孔質ポリマー、(商標名)Porex高分子、無機質の多孔質材料からなる群から選択される請求項75の液体燃料リザーバ。
  84. 吸い上げ構造材料が、フォーム材、ファイバー束、ファイバーマット、ファイバー針、織ったあるいは織らないファイバー、多孔質ポリマーからなる群から選択される請求項83の液体燃料リザーバ。
  85. 吸い上げ構造材料が、
    ポリウレタンフォーム材、メラミンフォーム材、ポリビニルアルコールフォーム材、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、セルロース、改質セルロース、ポリアクリロニトリル、あるいはその混合物、の織らないフェルト、セルロース、改質セルロース、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリルの、マット化した、束ねた、針状化した、あるいは織ったファイバーあるいはその混合物、から成る群から選択される請求項84の液体燃料リザーバ。
  86. 吸い上げ構造材料がポリウレタンフォーム材である請求項85の液体燃料リザーバ。
  87. 吸い上げ構造材料が、ポリウレタンフォーム材、網状化したポリウレタンフォーム材、フェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材から成る群から選択される請求項86の液体燃料リザーバ。
  88. 第1ポートを通して液体燃料を容器から送り出すための、第1ポートと連通する液体燃料送り手段を更に含んでいる請求項75の液体燃料リザーバ。
  89. 液体燃料送り手段がポンプである請求項88の液体燃料リザーバ。
  90. 容器の容積部分内へのガス流れを許容し且つ容器の容積部分からの液体流れを防止する逆止弁を有する入口を更に含む請求項75の液体燃料リザーバ。
  91. 液体燃料リザーバを最使用可能とするための、第1ポートの容器の外側の端部に取付け得る、シール自在の、取り外し自在のキャップを更に含む請求項90の液体燃料リザーバ。
  92. キャップが、針を使用して穴開けされた場合に容器の容積部分内に液体燃料を導入するための膜を含み、該膜が、針を取り除いた後に自己シール自在である請求項91の液体燃料リザーバ。
  93. 液体燃料リザーバをリサイクル可能とするために容器の容積部分内に液体燃料を導入するための、第1ポート内の2方弁を更に含む請求項90の液体燃料リザーバ。
  94. 少なくとも90%である液体燃料送り効率を有している請求項75の液体燃料リザーバ。
  95. 容器の遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の容積部分の端部分に近接される請求項16の液体燃料リザーバ。
  96. 吸い上げ構造が容器の遠位側の壁の内側表面の実質的に全体と接触する請求項95の液体燃料リザーバ。
  97. 容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の容積部分の端部分に近接される請求項17の液体燃料リザーバ。
  98. 吸い上げ構造が容器の側壁の内側表面の実質的に全体と接触する請求項97の液体燃料リザーバ。
  99. 容器の遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の容積部分に近接される請求項20の液体燃料リザーバ。
  100. 吸い上げ構造が容器の側壁の内側表面の実質的に全体と接触する請求項99の液体燃料リザーバ。
  101. 容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の容積部分の端部分に近接される請求項21の液体燃料リザーバ。
  102. 容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の容積部分の端部分に近接される請求項101の液体燃料リザーバ。
  103. 容器の遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の端部分に近接される請求項53の液体燃料リザーバ。
  104. 吸い上げ構造が容器の遠位側の壁の内側表面の実質的に全体と接触する請求項103の液体燃料リザーバ。
  105. 容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の容積部分の端部分に近接される請求項54の液体燃料リザーバ。
  106. 吸い上げ構造が、容器の側壁の内側表面の実質的に全体と接触する請求項105の液体燃料リザーバ。
  107. 容器の遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の容積部分の端部分に近接される請求項79の液体燃料リザーバ。
  108. 吸い上げ構造が容器の遠位側の壁の内側表面の実質的に全体と接触する請求項107の液体燃料リザーバ。
  109. 容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分が容器の容積部分の端部分に近接される請求項80の液体燃料リザーバ。
  110. 吸い上げ構造が、容器の側壁の内側表面の実質的に全体と接触する請求項109の液体燃料リザーバ。
  111. 吸い上げ構造が、容器の端部分の内側表面と接触して、容器の全ての端部分を第1ポートと流体連通する状態に配置する請求項75の液体燃料リザーバ。
  112. 容器の容積部分が最長寸法を有し、吸い上げ構造が、該最長寸法の少なくとも半分の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得る請求項75の液体燃料リザーバ。
  113. 吸い上げ構造が、少なくとも該最長寸法の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得る請求項112の液体燃料リザーバ。
  114. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の40%を超えない請求項113の液体燃料リザーバ。
  115. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の20%を超えない請求項114の液体燃料リザーバ。
  116. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の10%を超えない請求項115の液体燃料リザーバ。
  117. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の5%を超えない請求項116の液体燃料リザーバ。
  118. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の3%を超えない請求項117の液体燃料リザーバ。
  119. 吸い上げ構造の中実部分の容積が容器の容積の1%を超えない請求項118の液体燃料リザーバ。
  120. 容器の容積部分内に、所望の方向下に吸い上げ構造を保持するための形状を有するリテーナを更に含む請求項113の液体燃料リザーバ。
  121. 容器の壁が、少なくとも、第1ポートが貫く近位側の壁と、第1ポートから遠い遠位側の壁と、側壁とを含み、吸い上げ構造が、容器の前記遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と接触する請求項113の液体燃料リザーバ。
  122. 吸い上げ構造が、容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項121の液体燃料リザーバ。
  123. 吸い上げ構造が、容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項122の液体燃料リザーバ。
  124. 吸い上げ構造が、容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項121の液体燃料リザーバ。
  125. 吸い上げ構造が、容器の端部分の内側表面と接触して、容器の全ての端部分を第1ポートと流体連通する状態に配置する請求項113の液体燃料リザーバ。
  126. 容器が、該容器の壁が折り畳み自在であるように可撓性の材料から作製される請求項1の液体燃料リザーバ。
  127. 容器が、該容器の壁が折り畳み自在であるように可撓性の材料から作製される請求項16の液体燃料リザーバ。
  128. 容器が、該容器の壁が折り畳み自在であるように可撓性の材料から作製される請求項46の液体燃料リザーバ。
  129. 容器が、該容器の壁が折り畳み自在であるように可撓性の材料から作製される請求項75の液体燃料リザーバ。
  130. 容器の断面形状が矩形あるいは四角形であり、正面から見た形状が矩形あるいは四角形であり、容器の壁が、対向する上部壁及び底部壁、対向する第1側壁及び第2側壁、対向する前壁及び後壁の6枚であり、吸い上げ構造が、実質的に平行な第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材を含み、該第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材が第1端部及び第2端部と、該第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材の各第1端部に、前記上部壁及び第1側壁及び第2側壁の交差位置に近接する位置で連結した水平方向部材とを含み、第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材の各第2端部が前記底壁及び第1側壁及び第2側壁の交差位置に近接され、第1垂直方向部材が第1側壁の内側表面の実質的に全体と接触し、第2垂直方向部材が第2側壁の内側表面の実質的に全体と接触され、水平方向部材が前記上部壁の内側表面の実質的に全体と接触され、吸い上げ構造が前壁から後壁の間を実質的に伸延する厚さを有し、容器の容積部分の中央部分には吸い上げ構造が実質的に無く、第1ポートが吸い上げ構造と流体連通され且つ容器の壁を貫いて伸延する請求項75の液体燃料リザーバ。
  131. 容器の容積部分内に、所望の方向下に吸い上げ構造を保持するための形状を有するリテーナを更に含む請求項130の液体燃料リザーバ。
  132. 容器の容積部分が最長寸法を有し、吸い上げ構造が、該最長寸法の少なくとも半分の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得るポリウレタンフォーム材を含む請求項131の液体燃料リザーバ。
  133. ポリウレタンフォーム材が、容器の容積部分少なくともの最長寸法の自由上昇高さを有する請求項132の液体燃料リザーバ。
  134. 吸い上げ構造材料が、フェルト化したポリエチレンフォーム材、網状化したポリウレタンフォーム材、フェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材から成る群から選択される請求項133の液体燃料リザーバ。
  135. 液体燃料を第1ポートを通して容器から送り出すための、第1ポートと連通する液体燃料送り手段を更に含む請求項133の液体燃料リザーバ。
  136. 液体燃料送り手段がポンプである請求項135の液体燃料リザーバ。
  137. 入口容器の壁を貫く入口にして、容器の容積部分内へのガス流れを許容し且つ容器の容積部分からの液体流れを防止する逆止弁を有する入口を更に含む請求項133の液体燃料リザーバ。
  138. 容器の断面形状が矩形あるいは四角形であり、正面から見た形状が矩形あるいは四角形であり、容器の壁が、対向する上部壁及び底部壁、対向する第1側壁及び第2側壁、対向する前壁及び後壁の6枚であり、正面から見た吸い上げ構造がアルファベットの“H”字形状に類似し、該吸い上げ構造が実質的に平行な第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材を含み、該第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材が第1端部及び第2端部と、該第1端部及び第2端部から遠い側の第1垂直方向部材あるいは第2垂直方向部材に連結した水平方向部とを含み、各第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材の各第1端部が前記上壁及び第1側壁及び第2側壁の交差位置に近接され、各第2端部が、前記底壁及び第1側壁及び第2側壁の交差位置に近接され、第1垂直方向部材が第1側壁の内側表面の実質的に全体と接触し、第2垂直方向部材が第2側壁の内側表面の実質的に全体と接触し、水平方向部材が容器の容積部分を貫いて伸延し、吸い上げ構造が前壁から後壁の間を実質的に伸延する厚さを有し、容器の容積部分の中央部分には、前記水平方向部材の部分を除き吸い上げ構造が実質的に無く、第1ポートが前記第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材の何れか一方を介して吸い上げ構造と流体連通され且つ容器の壁を貫いて伸延する請求項75の液体燃料リザーバ。
  139. 容器の容積部分内に、所望の方向下に吸い上げ構造を保持するための形状を有するリテーナを更に含む請求項138の液体燃料リザーバ。
  140. 容器の容積部分が最長寸法を有し、吸い上げ構造が、該最長寸法の少なくとも半分の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得るポリウレタンフォーム材を含む請求項138の液体燃料リザーバ。
  141. ポリウレタンフォーム材が、容器の容積部分少なくともの最長寸法の自由上昇高さを有する請求項140の液体燃料リザーバ。
  142. 吸い上げ構造材料が、フェルト化したポリエチレンフォーム材、網状化したポリウレタンフォーム材、フェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材から成る群から選択される請求項141の液体燃料リザーバ。
  143. 液体燃料を第1ポートを通して容器から送り出すための、第1ポートと連通する液体燃料送り手段を更に含む請求項141の液体燃料リザーバ。
  144. 液体燃料送り手段がポンプである請求項143の液体燃料リザーバ。
  145. 入口容器の壁を貫く入口にして、容器の容積部分内へのガス流れを許容し且つ容器の容積部分からの液体流れを防止する逆止弁を有する入口を更に含む請求項141の液体燃料リザーバ。
  146. 容器の断面形状が矩形あるいは四角形であり、正面から見た形状が矩形あるいは四角形であり、容器の壁が、対向する上部壁及び底部壁、対向する第1側壁及び第2側壁、対向する前壁及び後壁の6枚であり、正面から見た吸い上げ構造がアルファベットの“K”字形状に類似し、該吸い上げ構造が2つの端部を有する垂直方向部材と、各第1端部及び第2端部を有する第1傾斜部材及び第2傾斜部材と、を含み、第1傾斜部材及び第2傾斜部材の各第1端部が、垂直方向部材の前記2つの端部から遠い側の同じ位置で垂直方向部材に連結され、垂直方向部材が、第1側壁の内側表面の実質的に全体と接触し、第1傾斜部材が、該第1傾斜部材の第2端部が前記上壁及び第2側壁により形成される角部に近接するように容器の容積部分を横断して伸延し、第2傾斜部材が、該第2傾斜部材の第2端部が前記底壁及び第2側壁により形成される角部に近接するように容器の容積部分を横断して伸延し、吸い上げ構造が、前記前壁から後壁の間を実質的に伸延する厚さを有し、容器の容積部分の中央部分には、前記第1傾斜部材及び第2傾斜部材の部分を除き吸い上げ構造が実質的に無く、第1ポートが垂直方向部材を介して吸い上げ構造と流体連通され且つ容器の壁を貫いて伸延する請求項75の液体燃料リザーバ。
  147. 容器の容積部分内に、所望の方向下に吸い上げ構造を保持するための形状を有するリテーナを更に含む請求項146の液体燃料リザーバ。
  148. 容器の容積部分が最長寸法を有し、吸い上げ構造が、該最長寸法の少なくとも半分の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得るポリウレタンフォーム材を含む請求項146の液体燃料リザーバ。
  149. ポリウレタンフォーム材が、容器の容積部分少なくともの最長寸法の自由上昇高さを有する請求項148の液体燃料リザーバ。
  150. 吸い上げ構造材料が、フェルト化したポリエチレンフォーム材、網状化したポリウレタンフォーム材、フェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材から成る群から選択される請求項149の液体燃料リザーバ。
  151. 液体燃料を第1ポートを通して容器から送り出すための、第1ポートと連通する液体送り手段を更に含む請求項149の液体燃料リザーバ。
  152. 液体送り手段がポンプである請求項151の液体燃料リザーバ。
  153. 入口容器の壁を貫く入口にして、容器の容積部分内へのガス流れを許容し且つ容器の容積部分からの液体流れを防止する逆止弁を有する入口を更に含む請求項149の液体燃料リザーバ。
  154. 容器の断面形状が矩形あるいは四角形であり、正面から見た形状が矩形あるいは四角形であり、容器の壁が、対向する上部壁及び底部壁、対向する第1側壁及び第2側壁、対向する前壁及び後壁の6枚であり、正面から見た吸い上げ構造がアルファベットの“K”字を90°回転した形状に類似し、該吸い上げ構造が、2つの端部を有する水平方向部材と、各第1端部及び第2端部を有する第1傾斜部材及び第2傾斜部材と、を含み、第1傾斜部材及び第2傾斜部材の各第1端部が、水平方向部材の前記2つの端部から遠い側の位置で該水平方向部材に連結され、水平方向部材が、上壁の内側表面の実質的に全体と接触し、第1傾斜部材が、該第1傾斜部材の第2端部が前記底壁及び第1側壁により形成される角部に近接するように容器の容積部分を横断して伸延し、第2傾斜部材が、該第2傾斜部材の第2端部が前記底壁及び第2側壁により形成される角部に近接するように容器の容積部分を横断して伸延し、吸い上げ構造が、前記前壁から後壁の間を実質的に伸延する厚さを有し、容器の容積部分の中央部分には、前記第1傾斜部材及び第2傾斜部材の部分を除き吸い上げ構造が実質的に無く、第1ポートが水平方向部材を介して吸い上げ構造と流体連通され且つ容器の壁を貫いて伸延する請求項75の液体燃料リザーバ。
  155. 容器の断面形状が矩形あるいは四角形であり、正面から見た形状が矩形あるいは四角形であり、容器の壁が、対向する上部壁及び底部壁、対向する第1側壁及び第2側壁、対向する前壁及び後壁の6枚であり、正面から見た吸い上げ構造が記号の“Π”字を90°回転した形状に類似し、該吸い上げ構造が上端及び下端を有する垂直方向部材と、各第1端部及び第2端部を有する第1傾斜部材及び第2傾斜部材と、を含み、垂直方向部材が、該垂直方向部材の上端が前記上壁及び第2側壁により形成される角部に近接し且つ該垂直方向部材の下端が前記底壁及び第1側壁により形成される角部に近接する状態下に第1側壁の内側表面の実質的に全体と接触し、第1傾斜部材の第1端部が、垂直方向部材の上端から遠い位置で該垂直方向部材に連結され、第2傾斜部材の第1端部が、垂直方向部材の下端と、第1傾斜部材及び垂直方向部材の交差部との間の位置で垂直方向部材に連結され、第1傾斜部材が、該第1傾斜部材の第2端部が上壁及び第2側壁により形成される角部に近接するように容器の容積部分を横断して伸延し、第2傾斜部材が、該第2傾斜部材の第2端部が前記底壁及び第2側壁により形成される角部に近接するように容器の容積部分を横断して伸延し、吸い上げ構造が、前記前壁から後壁の間を実質的に伸延する厚さを有し、容器の容積部分の中央部分には吸い上げ構造が実質的に無く、第1ポートが垂直方向部材を介して吸い上げ構造と流体連通され且つ容器の壁を貫いて伸延する請求項75の液体燃料リザーバ。
  156. 容器の断面形状が矩形あるいは四角形であり、正面から見た形状が矩形あるいは四角形であり、容器の壁が、対向する上部壁及び底部壁、対向する第1側壁及び第2側壁、対向する前壁及び後壁の6枚であり、正面から見た吸い上げ構造が記号の“Π”字形状に類似し、該吸い上げ構造が、第1端部及び第2端部を有する水平方向部材と、各第1端部及び第2端部を有する第1傾斜部材及び第2傾斜部材と、を含み、水平方向部材が、該水平方向部材の第1端部が前記上壁及び第1側壁により形成される角部に近接し且つ該水平方向部材の第2端部が前記上壁及び第2側壁により形成される角部に近接する状態下に上壁の内側表面の実質的に全体と接触し、第1傾斜部材の第1端部が、水平方向部材の第1端部から遠い位置で該水平方向部材に連結され、第2傾斜部材の第1端部が、水平方向部材の第2端部と、第1傾斜部材及び水平方向部材の交差部との間の位置で水平方向部材に連結され、第1傾斜部材が、該第1傾斜部材の第2端部が底壁及び第1側壁により形成される角部に近接するように容器の容積部分を横断して伸延し、第2傾斜部材が、該第2傾斜部材の第2端部が前記底壁及び第2側壁により形成される角部に近接するように容器の容積部分を横断して伸延し、吸い上げ構造が、前記前壁から後壁の間を実質的に伸延する厚さを有し、容器の容積部分の中央部分には吸い上げ構造が実質的に無く、第1ポートが垂直方向部材を介して吸い上げ構造と流体連通され且つ容器の壁を貫いて伸延する請求項75の液体燃料リザーバ。
  157. 容器の断面形状が矩形あるいは四角形であり、正面から見た形状が矩形あるいは四角形であり、容器の壁が、対向する上部壁及び底部壁、対向する第1側壁及び第2側壁、対向する前壁及び後壁の6枚であり、正面から見た吸い上げ構造がアルファベットの“X”字形状に類似し、該吸い上げ構造が、上端及び下端を各有する第1傾斜部材及び第2傾斜部材を有し、第1傾斜部材及び第2傾斜部材が、前記上端及び下端から遠い位置で連結され、第1傾斜部材の上端が上壁及び第1側壁により形成される角部に近接され、第1傾斜部材が、該第1傾斜部材の下端が底壁及び第2側壁により形成される角部に近接する状態下に容器を斜めに横断して伸延し、第2傾斜部材の上端が上壁及び第2側壁により形成される角部に近接され、第2傾斜部材が、該第2傾斜部材の下端が底壁及び第1側壁により形成される角部に近接する状態下に容器を斜めに横断して伸延し、吸い上げ構造が、前記前壁から後壁の間を実質的に伸延する厚さを有し、容器の容積部分の中央部分には第1傾斜部材及び第2傾斜部材の部分を除き吸い上げ構造が実質的に無く、第1ポートが垂直方向部材を介して吸い上げ構造と流体連通され且つ容器の壁を貫いて伸延する請求項75の液体燃料リザーバ。
  158. 第1ポートが、第1傾斜部材及び第2傾斜部材の交差部に近位する位置を介して吸い上げ構造と流体連通し且つ容器の前壁あるいは後壁を貫いて伸延する請求項157の液体燃料リザーバ。
  159. 容器の容積部分内に、所望の方向下に吸い上げ構造を保持するための形状を有するリテーナを更に含む請求項157の液体燃料リザーバ。
  160. 容器の容積部分が最長寸法を有し、吸い上げ構造が、該最長寸法の少なくとも半分の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得るポリウレタンフォーム材を含む請求項158の液体燃料リザーバ。
  161. ポリウレタンフォーム材が、容器の容積部分少なくともの最長寸法の自由上昇高さを有する請求項157の液体燃料リザーバ。
  162. 吸い上げ構造材料が、フェルト化したポリエチレンフォーム材、網状化したポリウレタンフォーム材、フェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材から成る群から選択される請求項160の液体燃料リザーバ。
  163. 液体燃料を第1ポートを通して容器から送り出すための、第1ポートと連通する液体燃料送り手段を更に含む請求項157の液体燃料リザーバ。
  164. 液体燃料送り手段がポンプである請求項163の液体燃料リザーバ。
  165. 入口容器の壁を貫く入口にして、容器の容積部分内へのガス流れを許容し且つ容器の容積部分からの液体流れを防止する逆止弁を有する入口を更に含む請求項157の液体燃料リザーバ。
  166. 容器の断面形状が矩形あるいは四角形であり、正面から見た形状が矩形あるいは四角形であり、容器の壁が、対向する上部壁及び底部壁、対向する第1側壁及び第2側壁、対向する前壁及び後壁の6枚であり、正面から見た吸い上げ構造がアルファベットの“E”字形状に類似し、該吸い上げ構造が、実質的に平行な第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材及び第3垂直方向部材を有し、該第1垂直方向部材及び第2垂直方向部材及び第3垂直方向部材が各第1端部及び第2端部と、第1端部及び第2端部を有する水平方向部材とを有し、第1垂直方向部材の第1端部が上壁及び第1側壁の交差部に近接する状態下に水平方向部材の第1端部に連結され、第3垂直部材の第1端部が、上壁及び第2側壁の交差部に近接する状態下に水平方向部材の第2端部に連結され、第2垂直方向部材の第1端部が水平方向部材の第1端部と第2端部との間の位置で水平方向部材に連結され、第1垂直方向部材の第2端部が、底壁と第1側壁との交差部に近接され、第3垂直方向部材の第2端部が底壁と第2側壁との交差部に近接され、第2垂直方向部材の第1端部が底壁に近接され、第1垂直方向部材が第1側壁の内側表面の実質的に全体と接触し、第3垂直方向部材が、第2側壁の内側表面の実質的に全体と接触し、水平方向部材が上壁の内側表面の実質的に全てと接触し、吸い上げ構造が、前記前壁から後壁の間を実質的に伸延する厚さを有し、容器の容積部分の中央部分には第2垂直方向部材の部分を除き吸い上げ構造が実質的に無く、第1ポートが垂直方向部材を介して吸い上げ構造と流体連通され且つ容器の壁を貫いて伸延する請求項75の液体燃料リザーバ。
  167. 容器の容積部分内に、所望の方向下に吸い上げ構造を保持するための形状を有するリテーナを更に含む請求項166の液体燃料リザーバ。
  168. 容器の容積部分が最長寸法を有し、吸い上げ構造が、該最長寸法の少なくとも半分の自由上昇高さにおいて液体燃料を吸い上げ得るポリウレタンフォーム材を含む請求項166の液体燃料リザーバ。
  169. ポリウレタンフォーム材が、容器の容積部分少なくともの最長寸法の自由上昇高さを有する請求項168の液体燃料リザーバ。
  170. 吸い上げ構造材料が、フェルト化したポリエチレンフォーム材、網状化したポリウレタンフォーム材、フェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材から成る群から選択される請求項168の液体燃料リザーバ。
  171. 液体燃料を第1ポートを通して容器から送り出すための、第1ポートと連通する液体燃料送り手段を更に含む請求項166の液体燃料リザーバ。
  172. 液体燃料送り手段がポンプである請求項171の液体燃料リザーバ。
  173. 入口容器の壁を貫く入口にして、容器の容積部分内へのガス流れを許容し且つ容器の容積部分からの液体流れを防止する逆止弁を有する入口を更に含む請求項166の液体燃料リザーバ。
  174. 吸い上げ構造材料が、約1.5〜約20の範囲の圧縮比下に調製した、密度が約48.0〜約640.7kg/m3の範囲内のフェルト化したポリウレタンフォーム材あるいはフェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材である請求項39の液体燃料リザーバ。
  175. 吸い上げ構造材料が、約3〜約30の範囲の圧縮比下に調製した、密度が約48.0〜約160.1kg/m3の範囲内のフェルト化したポリウレタンフォーム材あるいはフェルト化し網状化したポリウレタンフォーム材である請求項74の液体燃料リザーバ。
  176. 吸い上げ構造材料が穴開けされている請求項1の液体燃料リザーバ。
  177. 吸い上げ構造材料の少なくとも1つの外側表面が少なくとも容器の1つの壁に近接され、吸い上げ構造材料が、前記少なくとも1つの外側表面に近接する一部分を除き穴開けされる請求項176の液体燃料リザーバ。
  178. 吸い上げ構造材料の少なくとも1つの外側表面が少なくとも容器の1つの壁に近接され、吸い上げ構造材料が、前記少なくとも1つの外側表面から伸延する一部分を除き、吸い上げ構造材料の該一部分を除く部分の厚さの約20%の深さに穴開けされ、前記厚さが、吸い上げ構造の前記少なくとも1つの外側表面に接する第2仮想線と直交する第1仮想線の長さであり、前記第1仮想線が前記少なくとも1つの外側表面に始端を有し、該始端から吸い上げ構造材料を貫いて伸延し、前記第1仮想線と、吸い上げ構造材料の前記少なくとも1つの外側表面とは反対側の外側表面と合致する位置で終端する請求項176の液体燃料リザーバ。
  179. 吸い上げ構造材料が、少なくとも1つの外側表面から伸延する一部分を除き、該一部分を除く部分の吸い上げ構造材料の厚さの約10%の深さに穴開けされる請求項178の液体燃料リザーバ。
  180. 吸い上げ構造材料が、少なくとも1つの外側表面から伸延する一部分を除き、該一部分を除く部分の吸い上げ構造材料の厚さの約5%の深さに穴開けされる請求項179の液体燃料リザーバ。
  181. 容器の内側の容積部分の中央部分には吸い上げ構造材料が実質的に配置されない請求項1の液体燃料リザーバ。
  182. 容器内の容積部分の中央部分が容器の内側容積の70%である請求項181の液体燃料リザーバ。
  183. 容器内の容積部分の中央部分が容器の内側容積の80%である請求項182の液体燃料リザーバ。
  184. 容器内の容積部分の中央部分が容器の内側容積の90%である請求項183の液体燃料リザーバ。
  185. 容器内の容積部分の中央部分が容器の内側容積の95%である請求項184の液体燃料リザーバ。
  186. 液体燃料電池のための液体燃料リザーバであって、
    (a)5、6、7、8、9、あるいは10の壁を有する容器にして、前記壁が、第1端部壁及び第2端部壁と、3、4、5、6、7、あるいは8つの横方向壁と、を含み、第1端部壁及び第2端部壁が相互に対向し、各横方向壁が第1端部壁及び第2端部壁と、隣り合う2つの横方向壁とに連結され、前記容器が、前記横方向壁によって形成される三角形、四辺形、五角形、六角形、七角形あるいは八角形の各断面形状を有し、前記各壁が液体燃料電池のための液体燃料を保持するための容積部分を画定し、前記容器が、前記各壁の1つを貫く、液体燃料を容器の外側の位置に出すために好適な出口通路を有し、前記容器の容積部分内の、前記各端部壁の1つと、第1ポートから遠い位置の連続する2つの横方向壁との交差部により形成される少なくとも1つの角部を有する容器と、
    (b)容器の容積部分内に配置した吸い上げ構造にして、液体燃料を吸い上げ得る吸い上げ構造材料からなる層状の吸い上げ構造材料を含み、該吸い上げ構造材料に吸い上げられた液体燃料が引き続き吸い上げ構造材料から放出あるいは釈放され得、前記吸い上げ構造材料の層が容器の横方向壁の、1つを除く全てに隣り合って配置され、前記吸い上げ構造材料の層の1縁部が前記第1端部壁の一部分に近接し、また、前記吸い上げ構造材料の層の前記1縁部とは反対側の縁部が第2端部壁の一部分に近接(あるいは接触)し、吸い上げ構造が第1ポートと流体連通し且つ前記少なくとも1つの角部に近接して伸延して該少なくとも1つの角部を、容器の任意の方向及び液体燃料の任意の消費段階において第1ポートと流体連通させ、かくして前記少なくとも1つの角部に近位して位置付けられる液体燃料が第1ポートに吸い上げ得るようにする吸い上げ構造と、
    を含む液体燃料リザーバ。
  187. 吸い上げ構造が容器の全ての横方向壁に隣り合って配置される請求項186の液体燃料リザーバ。
  188. 容器が4つの横方向壁と、該4つの横方向壁により形成される矩形あるいは四角形断面を有する請求項186の液体燃料リザーバ。
  189. 液体燃料電池のための液体燃料リザーバであって、
    (a)第1端部壁及び第2端部壁及び湾曲した横方向壁からなる3つの壁を有し、第1端部壁及び第2端部壁が相互に対向し、湾曲した横方向壁が第1端部壁及び第2端部壁に連結された容器にして、横方向壁により形成される円形、楕円形、あるいは長円形の断面を有し、前記3つの壁が液体燃料電池のための液体燃料を保持する容積部分を画定し、壁の1つを貫き容器の外側の位置に液体燃料を排出させる第1ポートを有し、該第1ポートから遠い側の少なくとも1つの端部分を有し、該少なくとも1つの端部分が、容器の内側の前記容積部分の、前記第1端部壁及び第2端部壁及び湾曲した横方向壁の交差部に近接する少なくとも一部分である容器と、
    (b)前記容積部分内に配置した吸い上げ構造にして、液体燃料を吸い上げ得る吸い上げ構造材料の層を含み、該層が、吸い上げた液体燃料を引き続き放出あるいは釈放し得且つ該層の1縁部が第1端部壁の一部分に近接し、前記1縁部とは反対側の縁部が第2端部壁に近接し、吸い上げ構造が第1ポートと流体連通され且つ前記少なくとも1つの端部分に近接して伸延して該少なくとも1つの角部を、容器の任意の方向及び液体燃料の任意の消費段階において第1ポートと流体連通させ、かくして前記少なくとも1つの角部に近位して位置付けられる液体燃料が第1ポートに吸い上げ得るようにする吸い上げ構造と、
    を含む液体燃料リザーバ。
  190. 容器が、湾曲した横方向壁により形成される円形断面を有する請求項189の液体燃料リザーバ。
  191. 容器から液体燃料電池あるいは改質器に液体燃料を送るための方法であって、
    (a)液体燃料を保持する、請求項1に記載する容器を提供すること、
    (b)液体燃料の少なくとも一部分を吸い上げ構造内に吸引させ、該吸い上げ構造を通して第1ポートに近接して位置付けること、
    (c)加圧パレットあるいは加圧嚢を作動して吸い上げ構造から容器の外側の位置に第1ポートを通して液体燃料を送ること、
    を含む方法。
  192. 吸い上げ構造が容器の容積部分内で所望の方向下にリテーナにより保持される請求項191の方法。
  193. 段階(d)が、吸い上げ構造の液体燃料を容器の外側の位置にポンピングすることにより実施される請求項191の方法。
  194. 段階(a)が、容器の壁を通して入口を設けることを更に含み、前記入口が、ガスの流入を許容し、液体の流出を防止する逆止弁である請求項191の方法。
  195. 容器の各壁が少なくとも、第1ポートを貫かせる近位側の壁と、第1ポートから遠い遠位側の壁と、側壁と、を含み、吸い上げ構造が、容器の前記遠位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と接触する請求項191の方法。
  196. 吸い上げ構造が容器の側壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項195の方法。
  197. 吸い上げ構造が容器の近位側の壁の内側表面の少なくとも一部分と更に接触する請求項196の方法。
  198. 吸い上げ構造材料が、フォーム材、ファイバー束、ファイバーマット、ファイバー針、織ったファイバー、織らないファイバー、多孔質ポリマー、(商標名)Porex高分子、無機質の多孔質材料からなる群から選択される請求項191の方法。
  199. 吸い上げ構造材料が、ポリウレタンフォーム材、メラミンフォーム材、ポリビニルアルコールフォーム材、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、セルロース、改質セルロース、ポリアクリロニトリル、あるいはその混合物、の織らないフェルト、セルロース、改質セルロース、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリルの、マット化した、束ねた、針状化した、あるいは織ったファイバーあるいはその混合物、から成る群から選択される請求項198の方法。
  200. 吸い上げ構造材料がポリウレタンフォーム材である請求項199の方法。
  201. 容器の壁が折り畳み自在であるように可撓性の材料から作製される請求項191の方法。
  202. 容器の壁を貫く第2のポートを更に含み、加圧パレットあるいは加圧嚢が該第2のポートに連結され、第2のポートが、前記加圧パレットあるいは加圧嚢への流体の導入を可能とする請求項1の液体燃料リザーバ。
  203. 加圧パレットあるいは加圧嚢に導入される流体が加圧流体である請求項202の液体燃料リザーバ。
  204. 加圧流体が加圧ガスである請求項203の液体燃料リザーバ。
  205. 加圧パレットあるいは加圧嚢が圧縮性の多孔質材料と、液体燃料不透性の壁とを含む請求項202の液体燃料リザーバ。
  206. 圧縮性の多孔質材料が、弛緩状態で容器の容積よりも大きい容積を有する請求項205の液体燃料リザーバ。
  207. 加圧パレットあるいは加圧嚢の壁が、消費済みの燃料あるいは液体燃料電池の副産物に対する不透性を有し、加圧パレットあるいは加圧嚢に導入される流体が前記消費済みの燃料あるいは液体燃料電池の副産物である請求項206の液体燃料リザーバ。
  208. 容器の容積部分内に液体燃料を導入するための、容器の少なくとも1つの壁を貫く第3のポートを更に含む請求項205の液体燃料リザーバ。
  209. 第1ポートが弁である請求項205の液体燃料リザーバ。
  210. 加圧パレットあるいは加圧嚢が、容器が液体燃料で充満されている場合に前記圧縮性の多孔質材料が液体燃料と直接接触しないようにする、圧縮性の多孔質材料の一部分を覆う可撓性膜を更に含む請求項205の液体燃料リザーバ。
  211. 加圧パレットあるいは加圧嚢が、容器が液体燃料で充満されている場合に前記圧縮性の多孔質材料が液体燃料と直接接触しないようにする、圧縮性の多孔質材料の一部分を覆うコーティングを更に含む請求項205の液体燃料リザーバ。
  212. 加圧パレットあるいは加圧嚢の圧縮性の多孔質材料が、弛緩状態で容器の容積よりも大きい容積を有する請求項15の液体燃料リザーバ。
  213. 第1ポートが弁である請求項212の液体燃料リザーバ。
  214. 加圧パレットあるいは加圧嚢が、容器が液体燃料で充満されている場合に前記圧縮性の多孔質材料が液体燃料と直接接触しないようにする、圧縮性の多孔質材料の一部分を覆う可撓性膜を更に含む請求項213の液体燃料リザーバ。
  215. 加圧パレットあるいは加圧嚢が、容器が液体燃料で充満されている場合に前記圧縮性の多孔質材料が液体燃料と直接接触しないようにする、圧縮性の多孔質材料の一部分を覆うコーティングを更に含む請求項213の液体燃料リザーバ。
  216. 液体燃料電池に液体燃料を送るための方法であって、
    (I)液体燃料を保持する容積部分を画定する壁と、該壁の1つを貫いて液体燃料を容器の前記容積部分の外側の位置に放出させることのできる第1ポートと、容器の前記壁の1つを貫く第2のポートと、前記第1のポートから遠い側の少なくとも1つの端部分とを含み、前記第1のポートが内側端部及び外側端部を有する容器と、
    該容器内部の吸い上げ構造にして、内部に毛管作用により液体燃料を吸引し得、吸い上げた液体燃料を引き続き放出し得、
    (a)容器の容積の50%を超えない吸い上げ構造容積を有し、
    (b)第1ポートと流体連通し、
    (c)少なくとも1つの端部分に近接する位置から第1ポートの内側端部に近接する位置に伸延して、該少なくとも1つの端部分を、容器の任意の方向及び任意の液体燃料消費段階において第1ポートと流体連通する状態とし、かくして該少なくとも1つの端部分に近位して位置付けられる液体燃料が第1ポートに吸い上げ得るようにする吸い上げ構造とを有する液体燃料リザーバを提供すること、
    (II)第2のポートを介して容器に陽圧を付加し、液体燃料を第1ポートから容器の外側の位置に送り出すこと、
    を含む方法。
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