JP2008146989A - 燃料カートリッジの接続構造及び接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体燃料カートリッジ内の液体燃料を液漏れさせることなく効率よく燃料電池本体側に供給することができる燃料カートリッジの接続構造及び接続方法を提供する。
【解決手段】液体燃料を収容する燃料カートリッジ１０と、該燃料カートリッジ１０内の液体燃料を接続装置２０を介して燃料電池本体に供給する燃料カートリッジの接続構造において、燃料供給部材４０は接続体２０のスリット弁３０及び燃料カートリッジ１０のスリット弁１４を貫通し、燃料誘導体１６に毛管接続させることにより、燃料カートリッジ１０内の液体燃料が燃料電池本体側に供給されることを特徴とする燃料カートリッジの接続構造Ａ。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話、ノート型パソコン及びＰＤＡなどの携帯用電子機器の電源として用いられる燃料電池用の燃料カートリッジと、該燃料カートリッジ内の液体燃料を接続装置を介して燃料電池本体に供給する燃料カートリッジの接続構造及び接続方法に関する。

一般に、燃料電池は、空気電極層、電解質層及び燃料電極層が積層された燃料電池セルと、燃料電極層に還元剤としての燃料を供給するための燃料供給部と、空気電極層に酸化剤としての空気を供給するための空気供給部とからなり、燃料と空気中の酸素とによって燃料電池内で電気化学反応を生じさせ、外部に電力を得るようにした電池であり種々の形式のものが開発されている。

近年、環境問題や省エネルギーに対する意識の高まりにより、クリーンなエネルギー源としての燃料電池を、各種用途に用いることが検討されており、特に、メタノールと水を含む液体燃料を直接供給するだけで発電できる燃料電池が注目されてきている（例えば、特許文献１及び２参照）。

これらの燃料電池において、液体燃料を収容する燃料カートリッジから燃料電池本体側へ液体燃料を供給する接続手段としては、例えば、液体燃料を供給するための燃料供給口と、該燃料供給口を取り囲む接続用円筒体とを備えた容器本体と、燃料電池に供給すべく容器本体内部に形成された燃料貯蔵室とを有する燃料電池用燃料カートリッジにおいて、燃料貯蔵室に貯蔵された燃料の種類に応じて円筒体の形状を異なる形状としたことを特徴とする燃料電池用燃料カートリッジの接続構造（例えば、特許文献３参照）や、液体燃料等の液体を収容する液体リサーバと、前記液体リサーバから液体を受容する液体アクセプタを接続するジョイントにおいて、液体リサーバまたは液体アクセプタの何れか一方若しくは両方のジョイント部に、少なくとも逆液方向に対して予め貫通した切り込みを入れた弾性体を備えたことを特徴とする液体送受用ジョイント装置（例えば、特許文献４参照）が知られている。

しかしながら、上記特許文献３に記載の燃料電池用燃料カートリッジの接続構造は、燃料貯蔵室に貯蔵された燃料の種類に応じて円筒体の形状を異なる形状としたものであり、本発明とはその接続構造が異なるものである。また、上記特許文献４に記載の液体送受用ジョイント装置は、本発明の近接技術を記載するものであり、液体リサーバと液体アクセプタとを単に液漏れさせることなく、直接ジョイントチューブにより液体リサーバと液体アクセプタ間の液体燃料の供給をする接続構造であるが、この接続構造では、液体リサーバ（液体燃料カートリッジ）の詳細な構造は何等記載されていないので、燃料カートリッジの向きによって液面が変動した場合等において液体燃料を効率よく液体アクセプタに供給するための接続機構が更に必要となるため、接続構造が更に複雑化となる課題があり、小型化、低コスト化を図ることができない点に課題がある。
特開平５−２５８７６０号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開平５−３０７９７０号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開２００６−５４０５５号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開２００５−２０３１７５号公報（特許請求の範囲、実施例等）

本発明は、上記従来の燃料カートリッジの接続構造における課題に鑑み、これを解消するためになされたものであり、液体燃料カートリッジ内の液体燃料を液漏れさせることなく効率よく燃料電池本体側に供給することができる燃料カートリッジの接続構造及び接続方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記従来の課題等について、鋭意検討した結果、液体燃料を収容する燃料カートリッジと、該燃料カートリッジ内の液体燃料を接続装置を介して燃料電池本体に供給する燃料カートリッジの接続構造において、前記燃料カートリッジ及び接続装置を特定構造とし、その接続を特定の接続構造とすることにより、上記目的の燃料カートリッジの接続構造及び接続方法が得られることに成功し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、次の（１）〜（８）に存する。
（１） 液体燃料を収容する燃料カートリッジと、該燃料カートリッジ内の液体燃料を接続装置を介して燃料電池本体に供給する燃料カートリッジの接続構造であって、前記燃料カートリッジは液体燃料が直接又は燃料吸蔵部材を介して収容されると共に、該液体燃料を誘導するための毛管力が付与された燃料誘導体が内包された燃料貯蔵槽と、該燃料貯蔵槽の排出口に設けられたスリット弁とから少なくとも構成され、前記接続装置はスリット弁と燃料供給部材が内包された接続体から少なくとも構成され、上記燃料カートリッジと接続装置との接続が、上記燃料供給部材が接続体のスリット弁及び燃料カートリッジのスリット弁を貫通し、燃料カートリッジ内に挿入されることにより、燃料カートリッジ内の液体燃料が燃料電池本体側に供給されることを特徴とする燃料カートリッジの接続構造。
（２） 燃料供給部材が燃料誘導体に毛管接続することを特徴とする上記（１）記載の燃料カートリッジの接続構造。
（３） 接続体には、その周面に弾性部材により摺動自在となる摺動体が設けられていることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の燃料カートリッジの接続構造。
（４） 各スリット弁は、径方向に圧縮されていることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の燃料カートリッジの接続構造。
（５） 燃料カートリッジは、酸素バリア性に優れる樹脂層を少なくとも一層以上有する樹脂層により構成されていることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか一つに記載の燃料カートリッジの接続構造。
（６） 酸素バリア性に優れる樹脂が、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルから選ばれる少なくとも１種である上記（５）記載の燃料カートリッジの接続構造。
（７） 液体燃料がメタノール液、エタノール液、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）、ギ酸、ヒドラジン、アンモニア液、エチレングリコール、水素化ホウ素ナトリウム水溶液、ショ糖水溶液から選ばれる少なくとも１種である上記（１）〜（５）の何れか一つに記載の燃料カートリッジの接続構造。
（８） 液体燃料を収容する燃料カートリッジと、該燃料カートリッジ内の液体燃料を接続装置を介して燃料電池本体に供給する燃料カートリッジの接続方法であって、前記燃料カートリッジは液体燃料が直接又は燃料吸蔵部材を介して収容されると共に、該液体燃料を誘導するための毛管力が付与された燃料誘導体が内包された燃料貯蔵槽と、該燃料貯蔵槽の排出口に設けられたスリット弁とから少なくとも構成され、前記接続装置はスリット弁と燃料供給部材が内包された接続体から少なくとも構成され、上記燃料カートリッジと接続装置との接続が、上記燃料供給部材が接続体のスリット弁及び燃料カートリッジのスリット弁を貫通し、燃料カートリッジ内に挿入されることにより、燃料カートリッジ内の液体燃料が燃料電池本体側に供給されることを特徴とする燃料カートリッジの接続方法。

本発明によれば、液体燃料カートリッジ内の液体燃料を液漏れさせることなく効率よく燃料電池本体側に供給することができ、かつ、不使用時には、液体燃料カートリッジからの液体燃料の揮発、液漏れはスリット弁により防止されると共に、接続装置もスリット弁により外部からのゴム等の異物の侵入を防止することができる燃料カートリッジの接続構造及び接続方法が提供される。

以下に、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳しく説明する。
図１及び図２は、本発明の燃料カートリッジの接続構造(以下、単に「接続構造」という)の実施形態の一例を示すものであり、図１は、燃料カートリッジと接続装置とを毛管接続する前の状態を示す縦断面図、図２（ａ）は、燃料カートリッジと接続装置とを毛管接続した状態を示す縦断面、（ｂ）は燃料供給部材がスリット弁を貫通した状態を示す概略横断面図である。
本実施形態の接続構造Ａは、図１に示すように、液体燃料を収容する燃料カートリッジ１０と、該燃料カートリッジ１０内の液体燃料を燃料電池本体（図面Ｈ側方向）に供給するための接続装置２０とを備えている。

燃料カートリッジ１０は、液体燃料を吸蔵する燃料吸蔵部材１１を収容する燃料貯蔵槽１２を有し、該燃料貯蔵槽１２の上部に排出口１３が設けられると共に、排出口１３にはスリット弁１４が設けられる構成となっている。
燃料貯蔵槽１２は、燃料吸蔵部材１１を収容する貯蔵部１２ａと、該貯蔵部１０ａを密閉する排出口１３を有する蓋部１０ｂとを有し、該貯蔵部１２ａと蓋部１０ｂとが嵌合等により固着することにより構成されている。

前記排出口１３には、その内周縁に中央部に直線状のスリット部１４ａが形成されたスリット弁１４が固着されている。このスリット弁１４は、排出口１３の上部内周縁に設けられた支持段部１３ａと排出口１３の下部に嵌合する支持筒状部材１５と排出口側壁部１３ｂとにより挟持されて排出口１４内に固着されると共に、楕円状であって、短径方向に連通部となるスリット部１４ａを設け、長径方向に外縁部を圧縮するようにしたものであり、スリット１４ａが閉じる方向（径方向）に圧縮力が作用される構成となっている。この構成によりスリット弁１４の更なる気密性を発揮せしめることができる。
また、前記燃料吸蔵部材１１には、液体燃料を誘導するための毛管力が付与された燃料誘導体１６がその上部に挿着されている。この燃料誘導体１６の他方は、前記支持筒状部材１５に嵌合されている。これにより、燃料吸蔵部材１１及び燃料誘導体１６は燃料貯蔵槽１２内に安定的に支持される構成となっている。

上記貯蔵部１０ａと蓋部１０ｂとにより構成される燃料貯蔵槽１２としては、燃料吸蔵部材１１に吸蔵される液体燃料Ｆに対して保存安定性、耐久性、ガス不透過性（酸素ガス、窒素ガス等に対するガス不透過性）があるものから構成されることが好ましく、例えば、アルミニウム、ステンレスなどの金属、合成樹脂、ガラスなどが挙げられる。
特に好ましくは、燃料貯蔵槽１２は、光透過性を有し、酸素バリア性に優れる樹脂層を少なくとも一層（単層又は２層以上の多層構造）以上有することが望ましい。光透過性、酸素バリア性に優れる樹脂としては、例えば、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルから選ばれる少なくとも１種が挙げられる。これらの樹脂は、光透過性、ガス不透過性、特に酸素バリア性に優れ、しかも、製造や組立時のコスト低減及び製造の容易性の点で特に好ましい。
燃料貯蔵槽１２が多層構造の場合は、少なくとも１層が、前記した性能（酸素バリア性等）を持つ樹脂で構成されていれば、残りの層は通常の光透過性を有する樹脂でも実使用上問題はない。このような構造の燃料貯蔵槽１２は、押出し成形、射出成形、共押出し成形などにより製造することができる。

前記燃料吸蔵部材１１及び燃料誘導体１６は、液体燃料を貯蔵又は誘導するための毛管力が付与された部材であればその材質は特に限定されず、例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの１種又は２種以上の組み合わせからなる繊維束、フェルト等の繊維束を加工したもの、また、スポンジ、樹脂粒子、焼結体等の多孔体などから構成することができる。
本実施形態では、燃料吸蔵部材１１及び燃料誘導体１６の毛管力は、燃料吸蔵部材１１≦燃料誘導体１６となっている。

上記燃料吸蔵部材１１に吸蔵される液体燃料Ｆとしては、例えば、メタノールと水とからなるメタノール液が挙げられるが、図示しない燃料電池本体の燃料電極体において燃料として供給された化合物から効率良く水素イオン（Ｈ⁺）と電子（ｅ^-）が得られるものであれば、液体燃料は特に限定されず、例えば、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）、エタノール液、ギ酸、ヒドラジン、アンモニア液、エチレングリコール、水素化ホウ素ナトリウム水溶液、ショ糖水溶液などの液体燃料も用いることができる。
また、これらの液体燃料の濃度は、燃料電池の構造、特性等により種々の濃度の液体燃料を用いることができ、例えば、１〜１００％濃度の液体燃料を用いることができる。

上記スリット弁１４の材質としては、液体燃料Ｆに対して保存安定性、耐久性、ガス不透過性、弾性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリアクリルニトリル、ナイロン、セロハン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどのゴム、熱可塑性エラストマーが挙げられ、通常の射出成形や加硫成形などによって製造することができる。

前記接続装置２０は、燃料電池本体内に取り付けられていたり、または、独立した態様で燃料カートリッジ１０と燃料電池本体とを接続するものであり、筒状の接続体２１と、該接続体２１の外周面に摺動自在となる摺動体２２とを有している。
上記接続体２１には、燃料カートリッジ１０と接続する面側に、スリット弁３０を固着する支持突部２１ａが設けられると共に、接続体２１の内周縁側には、摺動体２２を摺動自在とするためのコイル状スプリング部材からなる弾性部材２３が配置されている。
また、上記摺動体２２の後部側は、燃料供給部材４０を固着する縮径筒状部２２ａとなっており、この縮径筒状部２２ａとなる壁部２２ｂ面に弾性部材２３の一端が接合しており、他端はスリット弁３０の後端側に接合している。この摺動体２２は、接続体２１の外周面に設けられる嵌合突部２１ｂと摺動体２２の内周面に設けられる嵌合突部２２ｃとにより接続体２１から弾性部材２３の弾性力では外れない構造となっている。なお、２２ｄ，２２ｄはリング状パッキン部材である。

スリット弁３０は、接続体２１の支持突部２１ａと弾性部材２３の端部とにより挟持されて接続体２１の燃料カートリッジ側内に固着されると共に、楕円状であって、短径方向に連通部となるスリット３０ａを設け、長径方向に外縁部を圧縮するようにしたものであり、スリット３０ａが閉じる方向（径方向）に圧縮力が作用される構成となっている。
このスリット弁３０は、上記燃料カートリッジに設けたスリット弁１４と同様の材質で構成することができる。

上記燃料供給部材４０は、棒状部材からなっており、燃料カートリッジ１０内の液体燃料を燃料電池本体側に供給するための毛管力が付与された部材であれば、その材質は特に限定されず、上述の燃料誘導体１６と同様の材料で構成することができる。本実施形態では、燃料供給部材４０の毛管力は、燃料吸蔵部材１１の毛管力≦燃料誘導体１６の毛管力＜燃料供給部材４０の毛管力となっている。また、燃料供給部材４０の外周面には、燃料誘導体１６と毛管接続する部分を除いて、液体燃料の揮発を防止するための樹脂フィルムからなる外筒体４１、本実施形態では、ポリアセタール製フィルムからなる外筒体４１が設けられている。

このように構成される本発明の接続構造及び接続方法では、例えば、接続装置２０を図示しない燃料電池本体側に埋め込み等により取り付け、燃料カートリッジ１０を接続装置２０に接続した場合に作動する構成とした場合、燃料カートリッジ１０を接続装置に装着すると、摺動体２２が弾性部材２３の抗力に対して燃料カートリッジ１０側に移動し、摺動体２２に固着される燃料供給部材４０が、スリット弁３０及び燃料カートリッジ１０のスリット弁１４を貫通し、燃料カートリッジ１０内に挿入されることとなる。
これにより、燃料カートリッジ１０内の液体燃料が燃料吸蔵体１１、燃料誘導体１６、燃料供給部材４０を介して燃料電池本体側に効率よく供給され燃料電池が稼動することとなり、しかも、２つのスリット弁１４，３０を貫通するため、当該接続構造では液体燃料の供給時の液漏れを極力防止することができることとなる。
好ましくは、燃料供給部材４０が、図２に示すように、スリット弁３０及び燃料カートリッジ１０のスリット弁１４を貫通し、燃料誘導体１６に毛管接続されることが望ましい。この毛管接続により、燃料カートリッジ１０内の液体燃料が燃料吸蔵体１１、燃料誘導体１６、燃料供給部材４０を介して燃料電池本体側に更に効率よく供給され燃料電池が稼動することとなる。
また、燃料カートリッジ１０の接続を解くと（不使用時には）、摺動体２２は弾性部材２３により元の位置に戻り、スリット弁３０が閉じ、接続装置２０は外部からのゴミ等の異物の侵入を防止することができ、しかも、燃料カートリッジ１０もスリット弁１４が閉じることにより、液体燃料カートリッジからの液体燃料の揮発は防止されることとなる。

本実施形態において、毛管接続する際の燃料供給部材４０の毛管力を、燃料吸蔵部材１１の毛管力≦燃料誘導体１６の毛管力＜燃料供給部材４０の毛管力とすることにより、燃料カートリッジ１０内の液体燃料を燃料吸蔵体１１、燃料誘導体１６、燃料供給部材４０を介して燃料電池本体側に更に効率よく供給することができるものとなる。
また、本実施形態のスリット弁１４及び３０は、共に楕円状であって、短径方向に連通部となるスリット１４ａ，３１ａを設け、長径方向に外縁部を圧縮するようにしたものであり、スリット１４ａ，３０ａが閉じる方向（径方向）に圧縮力が作用される構成となっているので、気密性に優れ、液体燃料の揮発や漏れを防止することができるものとなっている。

図３及び図４は、本発明の接続構造の実施形態の他例を示すものであり、図３は、燃料カートリッジを毛管接続する前の状態を示す縦断面図、図４は、燃料カートリッジを毛管接続した状態を示す縦断面図である。なお、図３及び図４中、図１及び図２の接続構造Ａと同様の構造は同一の図示符号を示し、その説明を省略する。

本実施形態の接続構造Ｂは、図３及び４に示すように、燃料カートリッジ１０の燃料貯蔵槽１０内に燃料貯蔵体１１を設けることなく直接収容（充填）した点、毛管力が付与された燃料誘導体１６ａが燃料貯蔵槽１０の底面部まで延伸した点でのみ、上記図１及び２に示す実施形態の接続構造Ａと異なるものである。
この接続構造Ｂでは、燃料貯蔵体１１を設けることなく、燃料貯蔵槽１０内に直接液体燃料を収容（充填）でき、上記図１及び２の接続構造Ａと同様に使用、効果を発揮できるものである。従って、接続構造Ｂにおいても、液体燃料カートリッジ１０内の液体燃料を液漏れさせることなく効率よく燃料電池本体側に供給することができ、かつ、不使用時には、液体燃料カートリッジ１０からの液体燃料の揮発はスリット弁１４により防止されると共に、接続装置２０もスリット弁３１により外部からのゴミ等の異物の侵入を防止することができる燃料カートリッジの接続構造及びその接続方法が得られることとなる。
なお、燃料貯蔵槽１０内の底部や下側隅部の燃料を効率よく誘導するため、燃料誘導体１６ａの下部に底部面に接触する第２燃料誘導体を毛管連結させた状態のもの、例えば、横Ｔ字状の燃料誘導体を配置したものを用いてもよい。

本発明の接続構造は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々変更することができるものである。
上記各実施形態において、スリット１４ａ，３０ａとして直線状のスリットで形成したが、直線状のスリットの他、十字状や放射状のスリット、スリットを複数形成し各スリットが同一箇所で交差するようにした構造、円孔状、矩形孔状であってもよい。好ましくは、上記直線状のスリットが望ましい。
また、上記各実施形態では、断面が円形形状の燃料貯蔵槽を用いたが、四角形状若しくは多角形断面や、楕円断面形状の燃料貯蔵槽を用いても良いものである。
更に、上記各実施形態において、接続装置として、スリット弁と燃料供給部材が内包された接続体と、該接続体の周面に弾性部材により摺動自在となる摺動体とを備えたものを用いたが、弾性部材により摺動自在となる摺動体を設けることなく、接続装置に燃料カートリッジを装着した場合に、接続体内に収容された燃料供給部材が他の駆動手段、例えば、燃料供給部材の伸縮を駆動モーターにより自在とする機構を用いることにより、自動的に各スリット弁を貫通し、燃料誘導体に毛管接続でき、燃料カートリッジの装着を解除した場合に、燃料供給部材が自動的に元の位置に戻る構成としたものであってもよい。

次に、本発明を実施例により、更に詳述するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

〔実施例１：図１及び図２に準拠〕
下記に示す構成の燃料カートリッジ１０及び接続装置２０を作製した。
（燃料貯蔵槽１０、燃料吸蔵体１１、スリット弁１４及び３０、燃料誘導体１６の構成）
燃料貯蔵槽１０全体：ポリプロピレン製、大きさ：直径３０ｍｍ×全長７０ｍｍ
燃料吸蔵部材１１：ポリエステル繊維束製、気孔率９０％、長さ６０ｍｍ、外径２５ｍｍ、毛管力５０ｍｍ７０ｗｔ％メタノール液
スリット弁１４及び３０：短径１０ｍｍ、長径１１ｍｍ、ブチルゴム製、スリット長さ５ｍｍ、
燃料誘導体１６：ポリエステル繊維束製、気孔率７０％、長さ１５ｍｍ、外径７ｍｍ、毛管力７０ｍｍ７０ｗｔ％メタノール液
（接続装置２０の構成）
接続体２１：ポリプロピレン製、大きさ：直径１３ｍｍ×全長４０ｍｍ
摺動体２２：ポリプロピレン製、大きさ：直径１６ｍｍ×全長４２ｍｍ
弾性部材２３：ＳＵＳ製コイルスプリング、大きさ：直径１０ｍｍ×全長５０ｍｍ
燃料供給部材４０：ポリエステル繊維束製、気孔率６０％、長さ５０ｍｍ、外径３ｍｍ、毛管力１５０ｍｍ７０ｗｔ％メタノール液、凹部の深さ７ｍｍ、内径３ｍｍ
（液体燃料種及び充填量）
７０ｗｔ％メタノール液、燃料貯蔵部材に２０ｍｌ吸蔵

上記主構成の燃料カートリッジ１０及び接続装置２０を組み立てた。
燃料カートリッジ１０を接続装置２０に装着すると、摺動体２２が弾性部材２３の抗力に対して燃料カートリッジ１０側に移動し、摺動体２２に固着される燃料供給部材４０が、スリット弁３０及び燃料カートリッジ１０のスリット弁１４を貫通し、燃料誘導体１６に毛管接続し、燃料カートリッジ１０内の液体燃料が燃料吸蔵体１１、燃料誘導体１６、燃料供給部材４０を介して効率よく供給できることが確認できた。この接続構造では、液体燃料の供給時の液漏れが防止できことが確認できると共に、燃料カートリッジ１０の接続を解くと、摺動体２２は弾性部材２３により元の位置に戻り、スリット弁３０が閉じると共に、燃料カートリッジ１０もスリット弁１４が閉じることが確認でき、これらにより、体燃料カートリッジ１０及び接続装置２０からの液体燃料の揮発等は防止されることが判った。

本発明の実施形態の一例を示すものであり、燃料カートリッジと接続装置とを毛管接続する前の状態を示す縦断面図である。 （ａ）は、図１の燃料カートリッジと接続装置とを毛管接続した状態を示す縦断面、（ｂ）は燃料供給部材がスリット弁を貫通した状態を示す概略横断面図である。 本発明の実施形態の他例を示すものであり、燃料カートリッジと接続装置とを毛管接続する前の状態を示す縦断面図である。 図３の燃料カートリッジと接続装置とを毛管接続した状態を示す縦断面図である。

符号の説明

Ａ 燃料カートリッジ
１０ 燃料貯蔵槽
１４ スリット弁
１６ 燃料誘導体
２０ 接続装置
２１ 接続体
３０ スリット弁
４０ 燃料供給部材

Claims (8)

1. 液体燃料を収容する燃料カートリッジと、該燃料カートリッジ内の液体燃料を接続装置を介して燃料電池本体に供給する燃料カートリッジの接続構造であって、前記燃料カートリッジは液体燃料が直接又は燃料吸蔵部材を介して収容されると共に、該液体燃料を誘導するための毛管力が付与された燃料誘導体が内包された燃料貯蔵槽と、該燃料貯蔵槽の排出口に設けられたスリット弁とから少なくとも構成され、前記接続装置はスリット弁と燃料供給部材が内包された接続体から少なくとも構成され、上記燃料カートリッジと接続装置との接続が、上記燃料供給部材が接続体のスリット弁及び燃料カートリッジのスリット弁を貫通し、燃料カートリッジ内に挿入されることにより、燃料カートリッジ内の液体燃料が燃料電池本体側に供給されることを特徴とする燃料カートリッジの接続構造。
2. 燃料供給部材が燃料誘導体に毛管接続することを特徴とする請求項１記載の燃料カートリッジの接続構造。
3. 接続体には、その周面に弾性部材により摺動自在となる摺動体が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料カートリッジの接続構造。
4. 各スリット弁は、径方向に圧縮されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の燃料カートリッジの接続構造。
5. 燃料カートリッジは、酸素バリア性に優れる樹脂層を少なくとも一層以上有する樹脂層により構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の燃料カートリッジの接続構造。
6. 酸素バリア性に優れる樹脂が、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルから選ばれる少なくとも１種である請求項５記載の燃料カートリッジの接続構造。
7. 液体燃料がメタノール液、エタノール液、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）、ギ酸、ヒドラジン、アンモニア液、エチレングリコール、水素化ホウ素ナトリウム水溶液、ショ糖水溶液から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜６の何れか一つに記載の燃料カートリッジの接続構造。
8. 液体燃料を収容する燃料カートリッジと、該燃料カートリッジ内の液体燃料を接続装置を介して燃料電池本体に供給する燃料カートリッジの接続方法であって、前記燃料カートリッジは液体燃料が直接又は燃料吸蔵部材を介して収容されると共に、該液体燃料を誘導するための毛管力が付与された燃料誘導体が内包された燃料貯蔵槽と、該燃料貯蔵槽の排出口に設けられたスリット弁とから少なくとも構成され、前記接続装置はスリット弁と燃料供給部材が内包された接続体から少なくとも構成され、上記燃料カートリッジと接続装置との接続が、上記燃料供給部材が接続体のスリット弁及び燃料カートリッジのスリット弁を貫通し、燃料カートリッジ内に挿入されることにより、燃料カートリッジ内の液体燃料が燃料電池本体側に供給されることを特徴とする燃料カートリッジの接続方法。

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