JP2008052954A - Fuel bottle for fuel cell and fuel cartridge using this - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は燃料電池用燃料ボトルおよびこれを用いた燃料カートリッジに関し、メタノール燃料電池のメタノール燃料を充填し、ハードケースに収納して押ボタンで押して流出させるのに適した形状や容量を確保でき、ブロー成形で成形できるようにしたものである。 The present invention relates to a fuel bottle for a fuel cell and a fuel cartridge using the same, can be filled with methanol fuel of a methanol fuel cell, can be stored in a hard case, and can be secured with a shape and capacity suitable for being pushed out by a push button, It can be molded by blow molding.
液体燃料から直接発電することができる液体型燃料電池が種々開発されつつあり、メタノールを燃料とする直接メタノール型燃料電池(DMFC)では、改質器を必要とせず小型にできることから携帯用電子機器の電源としての利用が注目されている。 Various liquid fuel cells that can generate electricity directly from liquid fuel are being developed. In direct methanol fuel cells (DMFC) that use methanol as fuel, portable electronic devices can be miniaturized without the need for a reformer. Use as a power source is attracting attention.
特に、パッシブ方式とよばれる直接メタノール型燃料電池(DMFC)では、燃料電池本体側に設けた燃料タンクに液体燃料であるメタノールが入れられた燃料カートリッジを連結してメタノールを直接補給することが行われ、燃料供給用のポンプを必要とせず、一層の小型化を図ることができる(特許文献1参照)。 In particular, in a direct methanol fuel cell (DMFC) called a passive method, a fuel cartridge containing methanol, which is a liquid fuel, is connected to a fuel tank provided on the fuel cell body side to supply methanol directly. Therefore, it is possible to further reduce the size without requiring a fuel supply pump (see Patent Document 1).
このような直接メタノール型燃料電池(DMFC)では、燃料であるメタノールを収縮性のあるボトル状の内側容器に入れ、その外側をハードケースで構成された外側容器で覆って保護した状態の燃料カートリッジが使用される。
ところが、このような燃料電池用のメタノール燃料が充填されたボトルをハードケースで覆った燃料カートリッジでは、ボトルを収縮させて流出させる方法の1つに外側のハードケースに押ボタンを設けて内側のボトルを収縮させることが行なわれるが、この場合には、ハードケースに押ボタンの可動スペースが必要となり、内側容器には、形状や容量の確保、成形性等の問題がある。 However, in a fuel cartridge in which a bottle filled with methanol fuel for a fuel cell is covered with a hard case, a push button is provided on the outer hard case as one of the methods for shrinking and discharging the bottle. The bottle is shrunk, but in this case, the hard case needs a space for moving the push button, and the inner container has problems such as securing the shape and capacity, and formability.
この発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、ハードケースに効率よく収納でき、必要な容量や成形性などを確保できる燃料電池用燃料ボトルおよびこれを用いた燃料カートリッジを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is intended to provide a fuel bottle for a fuel cell that can be efficiently stored in a hard case and can secure necessary capacity, moldability, and the like, and a fuel cartridge using the same. It is what.
上記従来技術の有する課題を解決するためこの発明の請求項1記載の燃料電池用燃料ボトルは、燃料電池用燃料が充填され先端のノズル部に燃料電池本体側と接続可能なカップラーが装着されるとともに、胴部横断面が略楕円形状とされてブロー成形されるボトル本体を備えた燃料電池用燃料ボトルであって、前記ボトル本体の前記胴部が、前記略楕円形状の横断面上で前記ノズル部中心から短軸方向前後の距離が異なる形状に成形されてなることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems of the prior art, the fuel bottle for fuel cell according to claim 1 of the present invention is filled with fuel for fuel cell, and a coupler that can be connected to the fuel cell main body side is attached to the nozzle portion at the tip. In addition, a fuel bottle for a fuel cell including a bottle body that is blow-molded with a body cross-section having a substantially elliptical shape, wherein the body of the bottle body is on the substantially elliptical cross-section. It is characterized in that it is formed into a shape in which the distance in the short axis direction from the center of the nozzle portion is different.
この燃料電池用燃料ボトルによれば、燃料電池用燃料が充填され先端のノズル部に燃料電池本体側と接続可能なカップラーが装着されるとともに、胴部横断面が略楕円形状とされてブロー成形されるボトル本体を備えた燃料電池用燃料ボトルで、前記ボトル本体の前記胴部が、前記略楕円形状の横断面上で前記ノズル部中心から短軸方向前後の距離が異なる形状に成形されてなり、略楕円形状のボトルのノズル中心と胴部の短軸方向前後の距離を変えて胴部中心とずらすことで、必要な容量を確保しながらハードケースに収納して押ボタンの可動スペースを確保できるようにしている。 According to the fuel bottle for a fuel cell, a fuel cell fuel is filled, and a coupler that can be connected to the fuel cell main body side is attached to the nozzle portion at the tip, and the body cross section is made into an approximately oval shape and blow molded In the fuel bottle for a fuel cell provided with the bottle main body, the body portion of the bottle main body is formed into a shape having a different distance in the short axis direction from the center of the nozzle portion on the substantially elliptical cross section. By changing the distance between the center of the nozzle of the approximately elliptical bottle and the front and rear of the barrel in the short axis direction and shifting it from the center of the barrel, it is housed in a hard case while securing the necessary capacity, and the movable space of the push button is increased. We are trying to secure it.
また、この発明の請求項2記載の燃料電池用燃料ボトルは、請求項1記載の構成に加え、前記ボトル本体の前記略楕円形状の長軸側両端縁のパーティングラインおよび前記ボトル本体底部のピンチ部を、前記ノズル部の中心からずらした短軸側の略中央部に配置して成形されてなることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a fuel bottle for a fuel cell according to the first aspect, in addition to the parting line at both ends of the substantially elliptical long axis side of the bottle main body and the bottom of the bottle main body. The pinch part is formed by being arranged at a substantially central part on the short axis side shifted from the center of the nozzle part.
この燃料電池用燃料ボトルによれば、前記ボトル本体の前記略楕円形状の長軸側両端縁のパーティングラインおよび前記ボトル本体底部のピンチ部を、前記ノズル部の中心からずらした短軸側の略中央部に配置して成形されてなり、ノズル部以外のボトル本体の短軸方向前後のブロー比を略均一にでき、ボトルとしての強度の確保が容易にできるようになる。 According to the fuel bottle for a fuel cell, the parting line at both ends of the substantially elliptical long-axis side of the bottle main body and the pinch portion of the bottom of the bottle main body are shifted from the center of the nozzle portion on the short-axis side. It is formed by being arranged in a substantially central portion, the blow ratio before and after the minor axis direction of the bottle body other than the nozzle portion can be made substantially uniform, and the strength as a bottle can be easily secured.
さらに、この発明の請求項3記載の燃料電池用燃料ボトルは、請求項1または2記載の構成に加え、前記ボトル本体の前記ノズル部中心からの距離が短い短軸側に、外方に突出する張り出し部が成形されてなることを特徴とするものである。 Furthermore, a fuel bottle for a fuel cell according to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the first or second aspect, projects outwardly on the short axis side where the distance from the center of the nozzle portion of the bottle body is short. The overhanging portion to be formed is formed.
この燃料電池用燃料ボトルによれば、前記ボトル本体の前記ノズル部中心からの距離が短い短軸側に、外方に突出する張り出し部が成形されてなり、一層の容量の確保が容易にできるようになる。 According to this fuel cell fuel bottle, the overhanging portion protruding outward is formed on the short shaft side of the bottle body, which is short from the center of the nozzle portion, and it is easy to secure a further capacity. It becomes like this.
また、この発明の請求項4記載の燃料電池用燃料ボトルは、請求項1〜3のいずれかに記載の構成に加え、前記燃料ボトルは、少なくとも環状オレフィン(COC)樹脂層を1層備えて成形されてなることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the structure of any one of the first to third aspects, the fuel bottle includes at least one cyclic olefin (COC) resin layer. It is characterized by being molded.
この燃料電池用燃料ボトルによれば、前記燃料ボトルは、少なくとも環状オレフィン(COC)樹脂層を1層備えて成形されてなり、メタノールの透過性を抑制したボトルにできるようになる。 According to the fuel bottle for a fuel cell, the fuel bottle is formed with at least one cyclic olefin (COC) resin layer and can be made into a bottle with suppressed methanol permeability.
さらに、この発明の請求項5記載の燃料電池用の燃料カートリッジは、前記請求項1〜4のいずれかに記載の燃料ボトルは、押ボタンを備えたハードケース内に収納され、前記ノズル部中心からの距離が短い短軸側の表面を前記押ボタンで押圧して燃料電池用燃料を流出可能に構成してなることを特徴とするものである。 Furthermore, in the fuel cartridge for a fuel cell according to claim 5 of the present invention, the fuel bottle according to any one of claims 1 to 4 is housed in a hard case having a push button, and the center of the nozzle portion The fuel cell fuel is configured to flow out by pressing the surface on the short axis side with a short distance from the surface with the push button.
この燃料電池用の燃料カートリッジによれば、前記請求項1〜4のいずれかに記載の燃料ボトルは、押ボタンを備えたハードケース内に収納され、前記ノズル部中心からの距離が短い短軸側の表面を前記押ボタンで押圧して燃料電池用燃料を流出可能に構成してなり、ノズル中心からの距離が短い短軸側の表面を押ボタンで押すようにすることで、ハードケースに効率よく収納でき、必要な容量や成形性などを確保できる燃料電池用の燃料カートリッジとなる。 According to the fuel cartridge for the fuel cell, the fuel bottle according to any one of claims 1 to 4 is housed in a hard case having a push button, and a short shaft having a short distance from the center of the nozzle portion. By pressing the surface on the side with the push button, the fuel cell fuel can flow out, and by pressing the surface on the short axis side with a short distance from the nozzle center with the push button, it becomes a hard case This is a fuel cartridge for a fuel cell that can be efficiently stored and can secure the required capacity and moldability.
この発明の請求項1記載の燃料電池用燃料ボトルによれば、燃料電池用燃料が充填され先端のノズル部に燃料電池本体側と接続可能なカップラーが装着されるとともに、胴部横断面が略楕円形状とされてブロー成形されるボトル本体を備えた燃料電池用燃料ボトルで、前記ボトル本体の前記胴部が、前記略楕円形状の横断面上で前記ノズル部中心から短軸方向前後の距離が異なる形状に成形してあるので、略楕円形状のボトルのノズル中心と胴部の短軸方向前後の距離を変えて胴部中心とずらすことで、必要な容量を確保しながらハードケースに収納して押ボタンの可動スペースを確保することができる。 According to the fuel bottle for a fuel cell according to claim 1 of the present invention, a fuel cell fuel is filled, and a coupler that can be connected to the fuel cell main body side is attached to the tip nozzle portion, and the trunk cross section is substantially the same. A fuel bottle for a fuel cell having a bottle body that is elliptically shaped and blow-molded, wherein the body portion of the bottle body is a distance from the center of the nozzle portion to the front and rear in the short axis direction on the substantially elliptical cross section. Are shaped into different shapes, so the distance between the nozzle center of the approximately elliptical bottle and the front and rear of the barrel in the short axis direction is shifted and shifted from the barrel center to store it in the hard case while ensuring the required capacity. Thus, the movable space of the push button can be secured.
また、この発明の請求項2記載の燃料電池用燃料ボトルによれば、前記ボトル本体の前記略楕円形状の長軸側両端縁のパーティングラインおよび前記ボトル本体底部のピンチ部を、前記ノズル部の中心からずらした短軸側の略中央部に配置して成形したので、ノズル部以外のボトル本体の短軸方向前後のブロー比をボトル前後で略均一にでき、均一な延伸によりボトルとして必要な強度を容易に確保することができる。 According to a fuel bottle for a fuel cell according to claim 2 of the present invention, the nozzle part includes a parting line at both ends of the substantially elliptical long axis side of the bottle body and a pinch part at the bottom of the bottle body. Since it is placed and molded at the approximate center on the short axis side shifted from the center of the bottle, the blow ratio before and after the short axis direction of the bottle body other than the nozzle can be made substantially uniform before and after the bottle, and it is necessary as a bottle by uniform stretching A sufficient strength can be secured easily.
さらに、この発明の請求項3記載の燃料電池用燃料ボトルによれば、前記ボトル本体の前記ノズル部中心からの距離が短い短軸側に、外方に突出する張り出し部を成形したので、ハードケースでの押ボタンの可動スペースを確保しつつ、一層容量の確保が容易となる。 Furthermore, according to the fuel bottle for a fuel cell according to claim 3 of the present invention, the overhanging portion that protrudes outward is formed on the short shaft side of the bottle body that is short from the center of the nozzle portion. While securing the movable space of the push button in the case, it becomes easier to secure the capacity.
また、この発明の請求項4記載の燃料電池用燃料ボトルによれば、前記燃料ボトルは、少なくとも環状オレフィン(COC)樹脂層を1層備えて成形したので、環状オレフィン樹脂層でボトルのメタノールの透過性の抑制を一層確実にすることができる。 According to the fuel bottle for a fuel cell according to claim 4 of the present invention, since the fuel bottle is provided with at least one cyclic olefin (COC) resin layer, the methanol of the bottle is formed by the cyclic olefin resin layer. The suppression of permeability can be further ensured.
さらに、この発明の請求項5記載の燃料電池用の燃料カートリッジによれば、前記請求項1〜4のいずれかに記載の燃料ボトルは、押ボタンを備えたハードケース内に収納され、前記ノズル部中心からの距離が短い短軸側の表面を前記押ボタンで押圧して燃料電池用燃料を流出可能に構成したので、ノズル中心からの距離が短い短軸側の表面を押ボタンで押すようにすることで、ハードケースに効率よく収納することができ、必要な容量や成形性などを確保することができる燃料電池用の燃料カートリッジとなる。 Further, according to a fuel cartridge for a fuel cell according to claim 5 of the present invention, the fuel bottle according to any one of claims 1 to 4 is housed in a hard case having a push button, and the nozzle Because the fuel cell fuel can flow out by pressing the short-axis surface with a short distance from the center of the part with the push button, the short-axis surface with a short distance from the nozzle center is pushed with the push button. By doing so, the fuel cartridge for the fuel cell can be efficiently stored in the hard case, and the required capacity and moldability can be secured.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1はこの発明の燃料電池用燃料ボトルの一実施の形態にかかる正面図、平面図および側面図である。また、図2はこの発明の燃料電池用燃料ボトルを用いた燃料カートリッジの一実施の形態にかかる正面図および断面図である。さらに、図3はこの発明の燃料電池用燃料ボトルの成形に用いるブロー金型の断面図であり、図4はこの発明の燃料ボトルの他の一実施の形態にかかる正面図、平面図および側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view, a plan view, and a side view according to one embodiment of a fuel bottle for a fuel cell of the present invention. FIG. 2 is a front view and a sectional view according to one embodiment of a fuel cartridge using the fuel bottle for a fuel cell of the present invention. 3 is a cross-sectional view of a blow mold used for molding a fuel bottle for a fuel cell of the present invention. FIG. 4 is a front view, a plan view, and a side view according to another embodiment of the fuel bottle of the present invention. FIG.
この燃料電池用燃料ボトル10は、メタノールを燃料とする直接メタノール型燃料電池(DMFC)の燃料電池本体の燃料タンクに燃料を直接補給するパッシブ方式の燃料電池のためのメタノールを入れる燃料ボトルである。
This fuel
この燃料ボトル10は、図1に示すように、収縮性を有するプラスチックによりブロー成形されてメタノールを充填して使用されるものであり、先端にノズル部11を有するとともに、横断面形状が略楕円形状のボトル本体12を有する扁平なボトル状に成形されている。
As shown in FIG. 1, the
この燃料ボトル10では、ブロー成形の際のパリソン中心となるノズル部11の中心Onに対して、胴部となるボトル本体12の略楕円形状の横断面において、ノズル部11の中心Onを通る短軸方向の、中心Onから前後端までの距離L1、L2が異なる長さとしてあり、ノズル部11の中心Onとボトル本体12の中心Obがずれた状態とされ、前面12aまでの距離L1が短く、後面12bまでの距離L2が長くなっている。
In the
これにより、この燃料ボトル10を、図2に示す燃料カートリッジ20のノズル部11の中心から前後面側までの距離を2・L=2・L2としたハードケース21に収納することで、ボトル本体12の前面12a側にL2−L1分のスペースSを確保することができ、このスペースSを押ボタン22の可動スペースとすることができる。
As a result, the
このような燃料ボトル10をブロー成形する場合には、通常、パリソン中心とノズル中心Onとを一致させるとともに、成形金型のパーティングラインPL1およびボトル本体12の底部のピンチ部13をパリソン中心に合わせてブロー成形することが行なわれる。
When such a
このような通常のブロー成形で燃料ボトル10を成形すると、ノズル中心Onの前後面12a,12bのブロー比が中心からの距離L1、L2の違いにより異なることになってボトル本体12の強度が均一にならなくなる。
When the
そこで、この燃料ボトル10では、図3に示すように、ボトル本体12の一対の成形金型30のパーティングラインPLを、例えば略楕円形状の横断面の短軸方向の略中央部で、ボトル中心Obの長軸方向両側に配置するとともに、ボトル本体12の底部のピンチ部13も同様に、ボトル中心Obの下部中央に配置して成形するようにしている。
Therefore, in the
このようなパーティングラインPLおよびボトル本体12の底部のピンチ部13により、ノズル中心Onとボトル本体12の中心Obとが偏心した燃料ボトル10であっても前後面12a,12bのブロー比を略一定にして均一に延伸することができ、強度を均一にすることができる。
Due to the parting line PL and the
また、この燃料ボトル10は、メタノールを入れるとともに、押し出すことができる収縮性およびスクイズ性を有する必要があるとともに、メタノールの透過性を抑制する必要があり、使用合成樹脂素材として環状オレフィン樹脂層を少なくとも1層備えたものが好ましい。例えば、燃料ボトル10を環状オレフィン樹脂の単層としたり、環状オレフィン樹脂の最内層や中間層に使用した多層構造として成形する。なお、多層構造における他の樹脂層には、ポリオレフィン(PO)系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ乳酸(PLA)樹脂、ポリブチレンサクシネート(PBS)樹脂などが好適に用いられ、また、多層構造における接着性樹脂層には、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)や酸変性ポリオレフィン樹脂などが好適に用いられる。
In addition, the
この燃料ボトル10には、その上端部に突き出して形成されたノズル部11に燃料電池本体側と着脱可能に接続されるカップラー(図示省略)が装着される。
The
このカップラーとしては、互いにワンタッチで着脱可能な一対の嵌合凹凸部となるプラグおよびソケットを備え、例えば燃料ボトル10側には、嵌合凸部となるプラグがノズル部11に装着され、嵌合凹部となるソケットが燃料電池本体側に設けられ、プラグおよびソケットに弁機構としてばねなどで付勢された弁体がそれぞれ設けられ、互いを装着・連結した状態で連通して燃料を流出させることができ、分離・離脱した状態で密閉できる構造としたものなどが使用される。
The coupler includes a plug and a socket that are a pair of fitting concavo-convex portions that can be attached to and detached from each other with one touch. For example, on the
このようなプラスチック製の燃料ボトル10は、剛性を有し、燃料ボトル10を内側に収納するとともに、外側から押圧し収縮させてメタノール燃料を押し出し可能な外側容器となるハードケースに収納されて燃料電池用の燃料カートリッジ20が構成される。
Such a
この燃料カートリッジ20のハードケース21は、図2に示すように、燃料ボトル10を内側に収納できるように前後面で分割された二分割構造とされ、前面部材21aに押ボタン22が設けられ、押ボタン22の下端部を支点として内側に揺動させて押し込むことができるようにしてある。また、このハードケース21には、燃料ボトル10のノズル部11を覆う外側ノズル部21bが前面部材21aと後面部材21cとのそれぞれに半割り状に突き出して形成してあり、外側ノズル部21bの外周のねじ部に外側ノズル21dをねじ込んでそれぞれを連結し、燃料ボトル10のノズル部11の外周を覆って保護し、さらにキャップ23をかぶせて密封できるようにしてある。
As shown in FIG. 2, the
したがって、この燃料カートリッジ20では、ハードケース21内に燃料ボトル10のボトル本体12の膨らみの少ない前面12aを押ボタン22側として収納し、二つ割りの前面部材21aおよび後面部材21cを合わせるように閉じた後、外側ノズル21dをねじ込み、キャップ23をねじ込むことで、燃料ボトル10のほぼ全体を収納して密封した状態にできるとともに、押ボタン22の可動スペースSを確保することができる。
Therefore, in the
この燃料カートリッジ20の密封状態からキャップ23を取り外すことで、カップラーのプラグのみを露出させて燃料電池本体側に連結可能な状態とすることができ、この状態でプラグを燃料電池本体のソケットと連結した後、ハードケース21の押ボタン22を押すことで、内側の燃料ボトル10のボトル本体12の胴部の前面12aが押され、メタノール燃料を燃料ボトル10から流出させて燃料電池本体側に供給することができる。
By removing the
一方、このような燃料カートリッジ20のハードケース21では、前面部材21aの中央部に押ボタン22が配置してあり、押ボタン22の両側に空間がある。
On the other hand, in such a
そこで、このハードケース21の押ボタン22の両側の空間を利用して容量増大を図った燃料ボトル40を使用することもできる。
Therefore, it is possible to use the
この容量増大を図った燃料ボトル40は、例えば図4に示すように、燃料ボトル10のボトル本体12の前面12aの両側に外方に突き出した張り出し部41を形成する。
For example, as shown in FIG. 4, the
この燃料ボトル40により、燃料カートリッジ20では、押ボタン22の可動スペースSを確保することができ、燃料ボトル10に比べ、両側の張り出し部41の分だけメタノールの充填容量を増大することができる。
With this
この張り出し部41の大きさは、例えば、ノズル中心Onとボトル本体12の中心Obとがほぼ一致する状態であるノズル中心Onからの距離L1とL2がほぼ等しく(L1≒L2)なる状態とされる。すなわち、通常の横断面が略楕円形状の扁平なボトルで、押ボタン22が位置する部分のみを窪ませた形状と同様な形状となっている。
The size of the protruding
このような燃料電池用の燃料ボトル40によれば、ハードケース21に入れた燃料カートリッジ20の状態では、張り出し部41の間に押ボタン22の可動スペースSを確保でき、燃料ボトルとしては、ハードケース21の内部空間を有効に利用して燃料ボトル40の容量を両側の張り出し部41で最大限大きくすることができる。
According to the
10 燃料ボトル
11 ノズル部
12 ボトル本体
12a 前面
12b 後面
13 ピンチ部
20 燃料カートリッジ
21 ハードケース
21a 前面部材
21b 外側ノズル部
21c 後面部材
21d 外側ノズル
22 押ボタン
23 キャップ
30 成形金型
L,L1,L2, ノズル中心からの距離
On ノズル中心
Ob ボトル中心
Op パリソン中心
PL、PL1 パーティングライン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ボトル本体の前記胴部が、前記略楕円形状の横断面上で前記ノズル部中心から短軸方向前後の距離が異なる形状に成形されてなることを特徴とする燃料電池用燃料ボトル。 A fuel cell comprising a bottle body that is filled with fuel for fuel cell and has a coupler that can be connected to the fuel cell body side at the tip of the nozzle, and that is blow-molded with a substantially elliptical cross section A fuel bottle,
The fuel bottle for a fuel cell, wherein the body portion of the bottle body is formed in a shape having different distances in the short axis direction from the center of the nozzle portion on the substantially elliptical cross section.
The fuel bottle according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel bottle is housed in a hard case having a push button, and a surface on the short axis side having a short distance from the center of the nozzle portion is pressed with the push button. A fuel cartridge for a fuel cell, characterized in that the fuel for the fuel cell can flow out.
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