JP2007087653A - 漏洩防止構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、流体を扱う装置からの漏洩を防止するとともに、流体を吸収する吸収部材からユーザーの保護を図った漏洩防止構造を得ることにある。
【解決手段】漏洩防止構造1は、第1の筐体12と、第1の筐体12に設けられる凸部16と、凸部16の突出端16aに開口する第1の送液流路17とを備える第1のユニット8と、第2の筐体31と、第2の筐体31に設けられ、内周壁41と底壁42とを有するとともに、凸部16が挿入される凹部37と、凹部37の底壁42に開口するとともに、凸部16が凹部37に挿入されたとき第1の送液流路17に接続される第2の送液流路38とを備える第2のユニット9とを具備し、凹部16の内周壁41に設けられ、凸部16の外周面16bとの間に介在されるとともに、流体Lを吸収する吸収部材10を備える。
【選択図】 図4

Description

本発明は、流体を扱う複数のユニットを備える装置に係り、特に複数のユニット同士を送液可能に接続する接続部からの流体の漏洩を防止する漏洩防止構造に関する。
近年、例えばポータブルコンピュータのような電子機器用の電源として、高出力で充電を要しない小型の燃料電池装置が注目されている。この種の燃料電池装置としては、例えばメタノール水溶液を燃料とするダイレクトメタノール型の燃料電池装置(以下DMFC:Direct Methanol Fuel Cell)が提供されている。
DMFCは、起電部を有する燃料電池本体と、燃料電池本体に交換可能に取付けられる燃料カートリッジとを有する。燃料カートリッジの内部には、例えば発電に供される燃料としての高濃度のメタノールが充填されている。燃料カートリッジは、燃料電池本体に送液可能に接続されるジョイント部を有する。
例えば新しい燃料カートリッジと交換するために、古い燃料カートリッジを燃料電池本体から取り外したとき、ジョイント部内に残っていた燃料が外部に漏れてしまうことがある。
燃料電池装置の燃料漏れを防止する構造として、例えば液体燃料の漏れ出しを防ぐ燃料吸収部材を有する燃料電池システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の燃料吸収部材は、シート状に形成されるとともに、燃料タンクの燃料注入口を取り囲むように取付けられる。これにより、燃料注入口から燃料が漏れ出しても、漏れ出した燃料は燃料吸収部材に吸収される。
特開2004−165000号公報
特許文献1に記載の燃料吸収部材は、燃料タンクの燃料注入口の周囲に取付けられる。すなわち燃料吸収部材は、燃料電池システムの最も外側に配置される。燃料吸収部材が装置の最も外側に配置されていると、ユーザーは、誤って燃料を吸収した燃料吸収部材に触れてしまうおそれがある。
特に、例えばメタノールのような燃料が人体に対する有害性を有することを考えると、燃料を吸収する燃料吸収部材が、ユーザーが安易に触れるおそれがある部位に露出していることは好ましくない。
本発明の目的は、流体を扱う装置からの漏洩を防止するとともに、流体を吸収する吸収部材からユーザーの保護を図った漏洩防止構造を得ることにある。
上記目的を達成するために、本発明の一つの形態に係る漏洩防止構造は、
第1の筐体と、上記第1の筐体に設けられる凸部と、上記凸部の突出端に開口する第1の送液流路とを備える第1のユニットと、
第2の筐体と、上記第2の筐体に設けられ、内周壁と底壁とを有するとともに、上記凸部が挿入される凹部と、上記凹部の底壁に開口するとともに、上記凸部が上記凹部に挿入されたとき上記第1の送液流路に接続されて、上記第1の送液流路との間で流体を流通させる第2の送液流路とを備える第2のユニットとを具備し、
上記凹部の内周壁に設けられ、上記凸部の外周面との間に介在されるとともに、上記流体を吸収する吸収部材を備える。
この構成によれば、吸収部材により流体の漏洩が防止されるとともに、ユーザーが誤って吸収部材に触れるおそれが小さくなる。
以下に本発明の実施の形態を、燃料電池装置に適用した図面に基づいて説明する。
図1ないし図8は、本発明の第1の実施形態に係る漏洩防止構造としてのDMFC1を開示している。図1は、DMFC1の全体を開示する。図2に示すように、DMFC1は、例えばポータブルコンピュータ2の電源として使用可能な大きさを有する。
図1に示すように、DMFC1は、装置本体3と載置部4とを備えている。装置本体3は、ポータブルコンピュータ2の幅方向に沿う細長い形状をしている。載置部4は、ポータブルコンピュータ2の後端部を載置し得るように、装置本体3の前端から水平に突出している。載置部4の上面には、電源コネクタ5が配置されている。電源コネクタ5は、ポータブルコンピュータ2を載置部4の上に載せた時に、ポータブルコンピュータ2に電気的に接続される。
装置本体3は、箱状の筐体6を備えている。筐体6は、DMFCユニット7を内部に収容している。図3に示すように、DMFCユニット7は、燃料カートリッジ8、DMFC本体9、および吸収部材10を備えている。
燃料カートリッジ8は、第1のユニットの一例である。図4に模式的に示すように、燃料カートリッジ8は、カートリッジケース12と、カートリッジケース12に収容された内袋13とを有する。
カートリッジケース12は、第1の筐体の一例である。カートリッジケース12は、内部が中空の箱状に形成されている。内袋13は、内部が中空の袋状に形成されるとともに、燃料Lを充填している。燃料Lの一例は、高濃度のメタノールである。図8に示すように、内袋13は、伸縮性または可撓性を有する材料で形成され、燃料Lの内蔵量が減るに伴って内側にしぼむ。
図4に示すように、カートリッジケース12の一端には、送液ジョイント14が設けられている。カートリッジケース12は、送液ジョイント14に対応する部位に、カートリッジケース12の内部に開口する第1の貫通孔12aを有する。内袋13は、送液ジョイント14に対応する部位に、内袋13の内部に開口する第2の貫通孔13aを有する。
送液ジョイント14は、それぞれ円筒状に形成される基端部15と凸部16とを有する。基端部15の一端は、カートリッジケース12の外部に突出している。基端部15の他端は、第1の貫通孔12aを通じてカートリッジケース12の内部に延びており、内袋13の第2の貫通孔13aの周縁に取付けられている。この基端部15の他端は、第1のスプリング支持部15aを有する。
基端部15は、内部に中空空間Sを有する。基端部15は、中空空間Sを内袋13の内部に連通させる複数の第3の貫通孔15bを有する。基端部15は、凸部16との境界部に、中空空間Sを規定する内壁15cを有する。
図4に示すように、凸部16は、基端部15の先端からカートリッジケース12を離れる方向にさらに突出している。凸部16は、基端部15の外径より一回り小さな外径Dを有する。凸部16の突出端16aの外周縁は、面取りされている。凸部16は、内部に第1の送液流路17を有する。第1の送液流路17の一端は、凸部16の突出端16aにおいて、燃料カートリッジ8の外部に開口している。第1の送液流路17の他端は、基端部15の内壁15cに開口し、中空空間Sに連通している。
送液ジョイント14は、基端部15の中空空間Sに、第1の可動弁18、第1のシール部材19、および第1のスプリング20を収容している。第1の可動弁18は、凸部16の突出方向に沿って進退自在である。第1の可動弁18は、頭部18aと軸部18bとを有する。頭部18aは、第1の送液流路17の内径に比べて大きな外径を有する皿状に形成されている。
図4に示すように、軸部18bは、頭部18aから凸部16の突出方向に沿って突出し、第1の送液流路17内に延びている。軸部18bの先端は、凸部16の突出端16aに対して、距離tだけ送液ジョイント14の内側に入っている。第1のシール部材19は、軸部18bが突出する頭部18aの面において、軸部18bを外れた部位に取付けられている。
第1のスプリング20は、第1の可動弁18と第1のスプリング支持部15aとの間に介在する。第1のスプリング20の一端は、第1のスプリング支持部15aに支持されている。第1のスプリング20の他端は、第1の可動弁18を凸部16の突出方向に附勢している。したがって、外力が働かない状態では、第1の可動弁18の頭部18aが、第1のシール部材19を介して内壁15cに当接している。すなわち、第1の送液流路17と中空空間Sとの間は、第1のシール部材19によりシールされている。
DMFC本体9は、第2のユニットの一例であり、かつ、循環装置の一例である。図3に示すように、DMFC本体9は、ホルダ24、混合部25、吸気部26、DMFCスタック27、および冷却部28を備えている。
ホルダ24は、DMFC本体9の長手方向の一端に設けられている。ホルダ24には、燃料カートリッジ8が着脱自在に取付けられる。ホルダ24は、DMFC本体9の外部に開口する孔24aを有する。
図3に示すように、混合部25は、混合タンク31、混合槽32、および燃料送液管33を有する。混合タンク31は、第2の筐体の一例である。混合タンク31は、混合槽32を収容している。燃料送液管33は、混合タンク31の一端に設けられている。燃料送液管33の一端は、ホルダ24の孔24aを通じてDMFC本体9の外部に露出している。燃料送液管33の他端は、混合槽32に接続されている。
図4に示すように、燃料送液管33は、折曲部35、固定弁36、凹部37、および第2の送液流路38を有する。
折曲部35は、燃料送液管33の先端部の壁面が、燃料送液管33の内側に折れ曲がって形成されている。折曲部35の折曲がった先端は、DMFC本体9の外部に開口する開口部35aを形成している。開口部35aは、直径Dと略同じ内径、若しくは直径Dよりわずかに大きな内径を有する。
固定弁36は、頭部36aと軸部36bとを有する。軸部36bは、燃料送液管33と同心に設けられ、燃料送液管33の長手方向に沿って延びている。軸部36bは、燃料送液管33の壁面に固定されている。頭部36aは、軸部36bにおいて開口部35aに近い方の端部に設けられ、軸部36bより大きな円柱形状をしている。頭部36aは、距離tより薄い厚さを有する。
図4に示すように、凹部37は、内周壁41、第2の可動弁42、および第2のシール部材43を有する。内周壁41は、燃料送液管33の外形に沿って筒状に形成されている。第2の可動弁42は、凹部37の底壁の一例である。第2の可動弁42は、略環状に形成されている。第2の可動弁42の外径は、内周壁41の内径と略同じである。第2の可動弁42の内径は、固定弁36の軸部36bの外径より大きく、頭部36aの外径より小さい。
第2の可動弁42は、内周壁41に沿って、燃料送液管33の長手方向に沿って進退自在である。第2の可動弁42は、固定弁36の頭部36aよりDMFC本体9の内側に配置されている。第2の可動弁42は、固定弁36の頭部36aをストッパーとして、固定弁36の頭部36aより開口部35aの方へ移動しないようになっている。
第2のシール部材43は、第2の可動弁42において開口部35aを臨む面に取付けられている。第2のシール部材43は、第2の可動弁42の略全面にわたって取付けられている。なお、第1および第2のシール部材19,43の材料の一例は、例えばゴムのような樹脂材料である。
図4に示すように、第2の可動弁42より開口部35aに近い部位の内周壁41には、吸収部材10が設けられている。図5に示すように、吸収部材10は、内周壁41に沿って略環状に取付けられる。換言すれば、吸収部材10は、中央に開口部10aを有する。略環状に形成された吸収部材10の外径は、内周壁41の内径と略同じである。吸収部材10の内径dは、凸部16の外径Dに比べて一回り小さく形成されている。
吸収部材10は、弾性を有するとともに、燃料Lに対する吸収性を有する。吸収部材10は、吸収した燃料Lを時間の経過とともに揮発させる材料で形成されることが好適である。吸収部材10の材料は、例えば多孔質状のゴム、スポンジ、または台紙のようなものが好適である。
ただし、吸収部材10の材料は、燃料Lに対する吸収性を有するものであればその種類は問わない。例えば燃料Lを揮発させないような、燃料Lと化学反応を生じることで燃料Lを吸収する部材であっても良い。吸収部材10の内径dを、凸部16の外径Dに比べて大きく形成しても良い。内径dを外径Dに比べて大きく形成する場合は、吸収部材10は弾性部材である必要は無い。
吸収部材10は、もともと略環状に成形されていても良く、例えばシート状に成形した吸収部材10を内周壁41に取付ける段階で略環状に形成しても良い。さらに言えば、内周壁41に取付けられる吸収部材10の形状は、略環状である必要は無く、燃料送液管33の内周壁41の形状に合わせて種々の形状を採用することができる。さらに吸収部材10は、燃料送液管33の内周壁41の全周面にわたって取付けられる必要は無く、内周壁41の一部に取付けられても良い。
図4に示すように、第2の送液流路38は、凹部37よりDMFC本体9の内側に設けられている。第2の送液流路38の一端は、第2の可動弁42に開口している。すなわち、第2の送液流路38は、第2の可動弁42の内周面42aを通じて、凹部37が規程する空間と連通している。第2の送液流路38の他端は、混合槽32に連通している。
燃料送液管33は、さらに第2のスプリング支持部44と、第2のスプリング45とを備えている。第2のスプリング支持部44は、第2の可動弁42よりDMFC本体9の内側において、燃料送液管33の壁面に固定されている。第2のスプリング45は、第2の可動弁42と第2のスプリング支持部44と間に介在する。
第2のスプリング45の一端は、第2のスプリング支持部44に支持されている。第2のスプリング45の他端は、第2の可動弁42を開口部35aを向く方向に附勢している。これにより外力が働かない状態では、第2の可動弁42は、第2のシール部材43を介して固定弁36の頭部36aに当接している。すなわち、第2の送液流路38と開口部35aとの間は、第2のシール部材43によりシールされている。
混合槽32は、燃料送液管33から供給された燃料Lを希釈して例えば濃度数%〜数十%のメタノール水溶液を生成する。混合部25は、生成したメタノール水溶液をDMFCスタック27へと送る。
図3に示すように、吸気部26は、DMFC本体9の外部に開口する吸気孔26aを有する。吸気部26は、吸気孔26aを通じて外部の空気をDMFC本体9の内部に取込み、その取込んだ空気をDMFCスタック27へと送る。
DMFCスタック27は、起電部の一例である。DMFCスタック27は、メタノール水溶液および空気中の酸素を化学反応させて、発電動作を行なう。この発電動作により、二酸化炭素および水蒸気が生成される。生成された二酸化炭素、水蒸気および未反応のメタノールは、冷却部28へと送られる。
冷却部28は、DMFC本体9の他端に設けられ、DMFCスタック27で生成された水蒸気、二酸化炭素、および未反応のメタノールを冷却する。冷却されて液体の状態に戻った水、およびメタノールは、再び混合部25に還流され、メタノール水溶液の生成に用いられる。生成された二酸化炭素は、DMFC本体9の外部に排気される。
図1に示すように、載置部4は、制御部47を収容している。制御部47は、混合部25、吸気部26、DMFCスタック27、および冷却部28の状態を監視するとともに、これらのユニット24,25,26,27の運転を制御する。さらに制御部47は、DMFCスタック27で発電された電力を電源コネクタ5に供給する。
次に、DMFC1の作用について説明する。
DMFC本体9に燃料Lを供給するとき、燃料カートリッジ8をホルダ24に取付け、送液ジョイント14をDMFC本体9の燃料送液管33に接続する。
送液ジョイント14を燃料送液管33に接続する行程は、第1のステージと第2のステージとの2つステージを含む。
第1のステージでは、図6に示すように、送液ジョイント14の凸部16を燃料送液管33の凹部37に挿入する。具体的には、凸部16の突出端16aが、燃料送液管33の開口部35aに挿入される。開口部35aに挿入された凸部16の突出端16aは、さらに吸収部材10の開口部10a内に挿入される。吸収部材10の開口部10aの内径dは、凸部の外径Dより小さい。しかし、吸収部材10が弾性部材であるので、凸部16の挿入にともなって吸収部材10が弾性変形し、凸部16の挿入経路が確保される。
吸収部材10を通り抜けた凸部16の突出端16aは、第2のシール部材43に接する。第2のシール部材43は、凸部16の突出端16aと第2の可動弁42との間に介在することで、凸部16の突出端16aと第2の可動弁42との間をシールする。
吸収部材10は、凸部16が凹部37に挿入されると、凹部37の内周壁41と凸部16の外周面16bとの間に介在される。第2のシール部材43が凸部16の突出端16aと第2の可動弁42との間をシールすると、吸収部材10は、第1の送液流路17および第2の送液流路38から液密に隔離される。
図6に示すように、この第1のステージでは、燃料送液管33の固定弁36と、燃料カートリッジ8の第1の可動弁18とは互いに接しておらず、燃料Lは、内袋13および基端部15の中空空間Sに収容された状態にある。
凸部16の突出端16aが第2のシール部材43に当接した状態から、凸部16を燃料送液管33のさらに奥に挿入しようとすると、送液ジョイント14をDMFC本体9の燃料送液管33に接続する行程は、第2のステージへと移行する。
図7に示すように、第1のステージの状態から凸部16を燃料送液管33のさらに奥に挿入しようとすると、凸部16の動きに伴って第2の可動弁42がDMFC本体9の内側に後退する。第2の可動弁42が後退すると、固定弁36と第2のシール部材43との間に隙間が生じ、第1の送液流路17が第2の送液流路38に接続される。すなわち、第1の送液流路17と第2の送液流路38とが互いに連通する。
一方、固定弁36の頭部36aは、第1の可動弁18の軸部18bの先端に当接し、第1の可動弁18を燃料カートリッジ8の内側に後退させる。第1の可動弁18が後退すると、基端部15の内壁15cと第1のシール部材19との間に隙間が生じ、基端部15の中空空間Sに収容された燃料Lが、第1の送液流路17内に流出する。第1の送液流路17内に流出した燃料Lは、そのまま第2の送液流路38に流れ込み、第1の送液流路17と第2の送液流路38との間で燃料Lが流通する。第2の送液流路38に送られた燃料Lは、DMFC本体9の発電動作に供される。
この第2のステージでも、吸収部材10は、凸部16の外周面16bと第2のシール部材43とに囲まれ、燃料Lから隔離されている。
次に、燃料カートリッジ8をDMFC本体9から取り外す行程について説明する。
燃料カートリッジ8は、内部に充填されていた燃料Lがほとんど空となった時点でホルダ24から取り外される。送液ジョイント14を燃料送液管33から抜こうすると、まず固定弁36の頭部36aが第1の可動弁18から離れる。第1の可動弁18は、再び第1のシール部材19を介して基端部15の内壁15cに当接する。第1のシール部材19は、基端部15の中空空間Sと第1の送液流路17との間をシールする。これにより、第1の送液流路17には、燃料Lが供給されなくなる。
次いで、凸部16の突出端16aが第2の可動弁42から離れる。第2の可動弁42は、再び第2のシール部材43を介して固定弁36に当接する。第2のシール部材43は、第2の送液流路38と開口部35aとの間をシールする。
図8に示すように、第1および第2の可動弁18,42が元の状態に復帰することで、第1の送液流路17内および凹部37内に残っている燃料Lは、行き場所を失う。しかし、凸部16が凹部37から引き抜かれるにともなって、凸部16の外周面16bにより覆われていた吸収部材10が凹部37の内部に露出する。
第1の送液流路17内および凹部37内に残された燃料Lは、この吸収部材10に吸収される。すなわち、燃料カートリッジ8をDMFC本体9から取り外すとき、送液ジョイント14内に残る燃料Lは、吸収部材10により拭き取られる。なお、吸収部材10が燃料Lを吸収するとは、液状の燃料Lを吸収することだけでなく、気化した気体状の燃料Lを吸収することも含む。
送液ジョイント14内に残された燃料Lが吸収部材10により吸収されるので、送液ジョイント14には、燃料Lが残らない。したがって、ユーザーが取り外された燃料カートリッジ8に触れても、燃料Lが手につくおそれはほとんど無い。
燃料Lを吸収した吸収部材10は、時間の経過にともなって吸収した燃料Lを揮発させる。これにより、新しく燃料カートリッジ8をDMFC本体9に取付けても、吸収部材10は、その燃料カートリッジ8の取り外し時に再び燃料Lを吸収することができる。
このような構成のDMFC1によれば、流体を扱う装置からの漏洩を防止するとともに、流体を吸収する吸収部材からユーザーの保護を図った漏洩防止構造を得ることができる。すなわち、燃料カートリッジ8をDMFC本体9から取り外すとき、送液ジョイント14の内部に残る燃料Lは、吸収部材10により吸収される。送液ジョイント14内には燃料Lが残留しなくなり、取り外した燃料カートリッジ8から燃料Lが漏洩することが防止される。
吸収部材10は、凹部37の内周壁41、すなわちユーザーが意図しない限り触れないような部位に取付けられている。これにより、燃料Lが吸収部材10に吸収されていても、ユーザーが吸収部材10に誤って触れるおそれはほとんど無い。したがって、燃料Lを吸収した吸収部材10からユーザーを保護することができる。
吸収部材10が設けられる第2のユニットは、燃料カートリッジ8ではなく、DMFC本体9であることが好ましい。吸収部材10を手にとる機会が多い燃料カートリッジ8にではなく机の上などに載置されるDMFC本体9に設けることで、ユーザーが吸収部材10に触れるおそれをさらに小さくすることができる。
折曲部35を設けることで、吸収部材10がDMFC本体9の外部に露出する面積を少なくすることは、ユーザーが吸収部材10に触れるおそれをさらに小さくする。
凸部16が凹部37に挿入されたとき、凸部16の突出端16aと凹部37の第2の可動弁42との間に介在する第2のシール部材43を有すると、第1および第2の送液流路17,38を流れる燃料Lから吸収部材10が液密に隔離される。したがって、吸収部材10は、凸部16が凹部37から引き抜かれるときに、吸収機能を効果的に発揮することができる。
吸収部材10の開口部10aの開口形状が凸部16の外形より小さいと、吸収部材10は凸部16の外周面16bに密着する。すなわち、吸収部材10は、凸部16に密着することで、凸部16の外周面16bに付着した燃料Lを拭い取ることができる。凸部16の外周面16bは、DMFC本体9から取り外された燃料カートリッジ8のなかで、ユーザーが最も触れるおそれがある部位の一つである。したがって、凸部16の外周面16bの燃料Lを拭い取ることで、ユーザーの保護をさらに図ることができる。
一般的な吸収部材は、一度収縮され、その後元の状態に復帰するときに回りの流体をよく吸収する。したがって、吸収部材10の開口部10aの開口形状を凸部16の外形より小さく形成し、吸収部材10を凸部16の外周面16bで押圧して一度収縮させることで、凸部16を凹部37から引き抜くとき、吸収部材10の性能を効果的に発揮させることができる。
特に、凸部16の突出端16aの外周縁が面取りされていると、吸収部材10の開口部10aの開口形状が凸部16の外形より小さくても、凸部16を開口部10aにスムーズに挿入することができる。
吸収部材10が、吸収した燃料Lを時間の経過とともに揮発させることができる性質を有すれば、吸収部材10を交換することなく、繰り返し使用することが可能となる。特に、吸収部材10が凹部37の内周壁41のような交換に手間がかかる部位に配置されることを考慮すると、吸収部材10が繰り返し使用できることは、大変有効である。
なお、第2のシール部材43は、第2の可動弁42に取付けるのに代えて、凸部16の突出端16aに取付けても良い。凸部16の突出端16aと第2の可動弁42との間が液密に形成されるほど、突出端16aの表面と第2の可動弁42の表面を精度良く作ることができれば、第2のシール部材43は省略しても良い。
本実施形態では、凹部37の底壁が進退自在な第2の可動弁42であるが、第1および第2の送液流路17,38内の流れを調整する他の弁機構等を設ければ、底壁は可動弁である必要は無く、例えば内周壁41と一体に形成しても良い。
次に本発明の第2の実施形態に係る漏洩検知構造としてのDMFC51について、図9を参照して説明する。なお、第1の実施形態に係るDMFC1と同じ機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。
DMFC51は、燃料カートリッジ52、DMFC本体53、および吸収部材10を備えている。DMFC本体53は、第1のユニットの一例である。DMFC本体53の混合部25は、燃料送液管54を有する。
燃料送液管54は、ホルダ24の孔24aを通じて、DMFC本体9の外部に露出している。燃料送液管54は、基端部15と凸部16とを備えている。凸部16は、第1の送液流路17を有する。
燃料カートリッジ52は、第2のユニットの一例である。燃料カートリッジ52は、送液ジョイント55を備えている。送液ジョイント55は、凹部37と第2の送液流路38とを有する。
このような構成のDMFC51によれば、流体を扱う装置からの漏洩を防止するとともに、流体を吸収する吸収部材からユーザーの保護を図った漏洩防止構造を得ることができる。すなわち、DMFC51は、第1の実施形態に係るDMFC1と同様に、凹部37の内周壁41に設けられた吸収部材10を有する。したがって、送液ジョイント55内には、燃料Lが残留しなくなる。吸収部材10は、凹部37の内周壁41といったユーザーが意図しない限り触れないような部位に取付けられていることから、ユーザーの保護が図られる。
以上、第1および第2の実施形態に係るDMFC1,51について説明したが、本発明はもちろんこれらに限定されるものではない。例えば、本発明が適用されるのは、DMFCに限らず、例えば他の種類の燃料を用いる燃料電池装置であっても良く、燃料電池以外の装置であっても良い。本発明は、燃料以外の流体を送液可能に接続する接続部を有する装置であれば、その大きさおよび種類を問わずに適用可能である。
本発明の第1の実施形態に係るDMFCの斜視図。 図1中に示されたDMFCにポータブルコンピュータを接続した状態を示す斜視図。 本発明の第1の実施形態に係るDMFCユニットの斜視図。 図3中に示された凹部および凸部の挿入前の状態を示す断面図。 図3中に示された凹部を一部断面で示す斜視図。 図3中に示された凹部および凸部の挿入中の状態を示す断面図。 図3中に示された凹部および凸部の挿入完了時の状態を示す断面図。 図3中に示された凹部および凸部の引抜時の状態を示す断面図。 本発明の第2の実施形態に係るDMFCの断面図。
符号の説明
L…燃料、1…DMFC、7…DMFCユニット、8…燃料カートリッジ、9…DMFC本体、10…吸収部材、10a…開口部、12…カートリッジケース、14…送液ジョイント、15…基端部、16…凸部、16a…突出端、16b…外周面、17…第1の送液流路、25…混合部、31…混合タンク、33…燃料送液管、37…凹部、38…第2の送液流路、41…内周壁、42…第2の可動弁、43…第2のシール部材、51…DMFC。

Claims (5)

  1. 第1の筐体と、上記第1の筐体に設けられる凸部と、上記凸部の突出端に開口する第1の送液流路とを備える第1のユニットと、
    第2の筐体と、上記第2の筐体に設けられ、内周壁と底壁とを有するとともに、上記凸部が挿入される凹部と、上記凹部の底壁に開口するとともに、上記凸部が上記凹部に挿入されたとき上記第1の送液流路に接続されて、上記第1の送液流路との間で流体を流通させる第2の送液流路とを備える第2のユニットとを具備し、
    上記凹部の内周壁に設けられ、上記凸部の外周面との間に介在されるとともに、上記流体を吸収する吸収部材を備えることを特徴とする漏洩防止構造。
  2. 請求項1に記載の漏洩防止構造において、
    上記第1のユニットは、上記第2のユニットに上記流体を供給するカートリッジであり、上記第2のユニットは、上記流体を循環させる循環装置であることを特徴とする漏洩防止構造。
  3. 請求項1または請求項2に記載の漏洩防止構造において、
    上記凸部が上記凹部に挿入されたとき、上記凸部の突出端と上記凹部の底壁との間に介在されるシール部材を有することを特徴とする漏洩防止構造。
  4. 請求項1または請求項2に記載の漏洩防止構造において、
    上記吸収部材は、弾性部材であり、かつ、上記凸部の外形に比べて小さな開口形状を有するとともに上記凸部が挿入される開口部を備えることを特徴とする漏洩防止構造。
  5. 請求項1または請求項2に記載の漏洩防止構造において、
    上記吸収部材は、吸収した流体を時間の経過とともに揮発させることを特徴とする漏洩防止構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007227093A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池装置
JP2009133416A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Daiwa Can Co Ltd 開閉弁付カップラー
WO2012165391A1 (ja) * 2011-06-01 2012-12-06 株式会社ニフコ コネクタ
US8397755B2 (en) 2010-02-02 2013-03-19 Daiwa Can Company Coupler with stop valve

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7537024B2 (en) * 2003-07-29 2009-05-26 Societe Bic Fuel cartridge with connecting valve
WO2009019856A1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-12 Panasonic Corporation 燃料供給装置
EP2178147A4 (en) * 2007-08-09 2010-10-06 Panasonic Corp DEVICE FOR SUPPLYING FUEL
US20100124689A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 Mti Microfuel Cells, Inc. System to reservoir connector
NO336195B1 (no) * 2010-06-17 2015-06-15 Aker Pusnes As En koblingsinnretning for et fluidsystem
CN114976145B (zh) * 2022-05-31 2023-09-26 重庆明天氢能科技有限公司 一种防止燃料电池系统监测部件漏装的控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58132284A (ja) * 1982-01-29 1983-08-06 株式会社河合楽器製作所 電子楽器用適合伴奏音色装置
JP2001146990A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Sekisui Chem Co Ltd 複合管の管端断面の止水方法
JP2002038876A (ja) * 2000-07-19 2002-02-06 Kawasaki Steel Corp 推進管の接続部の止水構造
JP2004165000A (ja) * 2002-11-13 2004-06-10 Nec Corp 燃料電池およびその燃料電池を搭載した電気機器
WO2005013393A2 (en) * 2003-07-29 2005-02-10 Societe Bic Fuel cartridge with connecting valve
WO2005071783A1 (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Nec Corporation 燃料電池用燃料カートリッジおよびそれを用いた燃料電池
JP2006278081A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Toshiba Corp 燃料容器および燃料供給システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000015826A (ja) 1998-06-30 2000-01-18 Brother Ind Ltd インクカートリッジ
JP2004016500A (ja) 2002-06-17 2004-01-22 E & E:Kk 非負荷型健康診断システム及びその運用方法
US7059582B2 (en) * 2003-12-01 2006-06-13 Societe Bic Fuel cell supply having fuel compatible materials

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58132284A (ja) * 1982-01-29 1983-08-06 株式会社河合楽器製作所 電子楽器用適合伴奏音色装置
JP2001146990A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Sekisui Chem Co Ltd 複合管の管端断面の止水方法
JP2002038876A (ja) * 2000-07-19 2002-02-06 Kawasaki Steel Corp 推進管の接続部の止水構造
JP2004165000A (ja) * 2002-11-13 2004-06-10 Nec Corp 燃料電池およびその燃料電池を搭載した電気機器
WO2005013393A2 (en) * 2003-07-29 2005-02-10 Societe Bic Fuel cartridge with connecting valve
WO2005071783A1 (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Nec Corporation 燃料電池用燃料カートリッジおよびそれを用いた燃料電池
JP2006278081A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Toshiba Corp 燃料容器および燃料供給システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007227093A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池装置
JP2009133416A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Daiwa Can Co Ltd 開閉弁付カップラー
US8397755B2 (en) 2010-02-02 2013-03-19 Daiwa Can Company Coupler with stop valve
WO2012165391A1 (ja) * 2011-06-01 2012-12-06 株式会社ニフコ コネクタ

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