JP2008218152A - 燃料カートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、液体燃料の再充填を防止することにより、不正な燃料の充填による、汚染された燃料の使用を防止することができる燃料カートリッジを提供する。
【解決手段】液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えた燃料カートリッジAであって、前記弁体30は燃料排出口15に連通する弁体流路31にスリット弁体32と逆止弁体33とを有し、燃料の流出が順次逆止弁体33、スリット弁体32を通過して行われることを特徴とする燃料カートリッジ。
【選択図】図2
【解決手段】液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えた燃料カートリッジAであって、前記弁体30は燃料排出口15に連通する弁体流路31にスリット弁体32と逆止弁体33とを有し、燃料の流出が順次逆止弁体33、スリット弁体32を通過して行われることを特徴とする燃料カートリッジ。
【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に関し、更に詳しくは、スリット弁体を有する燃料カートリッジにおいて液体燃料の再充填を防止する構造を備えた燃料カートリッジに関する。
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セル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、燃料電池本体側へ液体燃料を液漏れすることなく効率的に供給する燃料カートリッジとして、例えば、液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止するスリット弁体を備えた燃料カートリッジが知られている(例えば、特許文献3参照)。
これらの燃料電池において、燃料電池本体側へ液体燃料を液漏れすることなく効率的に供給する燃料カートリッジとして、例えば、液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止するスリット弁体を備えた燃料カートリッジが知られている(例えば、特許文献3参照)。
この燃料カートリッジは、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、燃料電池の小型化をなし得ることができるものであるが、注射針のような充填機等で使用済みの燃料カートリッジに容易に液体燃料を再充填することができる構造となっている。この種の燃料電池においては、使用する液体燃料の組成は、発電に用いられる発電セルによって異なっており、当然それぞれの発電セルの規格に合う液体燃料を使用する必要性がある。更に、液体燃料の精製度合いは、非常に重要であり、不純物の多い燃料を使用すると発電セル自体が破壊されるため、不正な液体燃料の再充填による、汚染された燃料の使用を防止する必要性がある。
従って、燃料カートリッジは、上述のような実状等を有するものであるが、上記従来の燃料カートリッジの構造では、液体燃料の再充填を防止する機構がなかったり、不十分であるという課題がある。
従って、燃料カートリッジは、上述のような実状等を有するものであるが、上記従来の燃料カートリッジの構造では、液体燃料の再充填を防止する機構がなかったり、不十分であるという課題がある。
なお、燃料電池用の燃料カートリッジ以外の技術分野、例えば、インキジェツトプリンタ用では、インキカートリッジに対してインキの再充填を防止するための構造や機構等、カラーレーザープリンタ用では、トナーカートリッジに対して、トナーの再充填を防止するための構造、機構等が知られているが、これらのカートリッジは比較的単価が高いので、再充填する構造や機構等を複雑化しても問題はないものである。これに対して、燃料電池用の燃料カートリッジは、インキカートリッジやトナーカートリッジに較べ、更に単価を安くする必要性があり、低コストで、簡単な構成とすることが必要であり、また、インキやトナー等とは全く物性、取り扱いが異なるメタノールなどの液体燃料を用いるので、液体燃料の物性・使用性に悪影響を及ぼさない再充填を防止する構造等とすることが要求されるものである。
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)
WO2005/117183 A1(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における課題及び要求等に鑑み、これを解消するためになされたものであり、スリット弁体を有する燃料カートリッジにおいて液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、液体燃料の再充填を防止することにより、不正な燃料の充填による、汚染された燃料の使用を防止することができる燃料カートリッジ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収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジにおいて、前記弁体構造を特定の構造等とすることにより、上記目的の燃料カートリッジ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)〜(4)に存する。
(1) 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体と逆止弁体とを有し、燃料の流出が順次逆止弁体、スリット弁体を通過して行われることを特徴とする燃料カートリッジ。
(2) 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路に直線状に配置されたスリット弁体と逆止弁体とを備えると共に、スリット弁体と逆止弁体との間に挿入規制体が設けられていることを特徴とする燃料カートリッジ。
(3) 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体を備えると共に、燃料排出口とスリット弁体が直線状に配置されていないことを特徴とする燃料カートリッジ。
(4) 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体と逆止弁体とを備えると共に、スリット弁体と逆止弁体とが直線状に配置されていないことを特徴とする燃料カートリッジ。
(1) 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体と逆止弁体とを有し、燃料の流出が順次逆止弁体、スリット弁体を通過して行われることを特徴とする燃料カートリッジ。
(2) 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路に直線状に配置されたスリット弁体と逆止弁体とを備えると共に、スリット弁体と逆止弁体との間に挿入規制体が設けられていることを特徴とする燃料カートリッジ。
(3) 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体を備えると共に、燃料排出口とスリット弁体が直線状に配置されていないことを特徴とする燃料カートリッジ。
(4) 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体と逆止弁体とを備えると共に、スリット弁体と逆止弁体とが直線状に配置されていないことを特徴とする燃料カートリッジ。
本発明によれば、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、液体燃料の再充填を防止することにより、不正な燃料の充填による、汚染された燃料の使用を防止することができる燃料カートリッジが提供される。
以下に、本発明の実施形態を発明毎に図面を参照しながら詳しく説明する。
図1及び図2は、本第1発明の燃料カートリッジの実施形態の一例を示すものであり、図1は、燃料カートリッジ全体の縦断面図、図2(a)は、弁体部分を拡大して示す部分縦断面図、(b)はスリット弁体の斜視図,(c)はスリット弁体の平面図である。
本実施形態の燃料カートリッジAは、図1に示すように、図示されない燃料電池本体に連結自在となるものであり、液体燃料Fを収容する筒状の燃料収容容器10と、該燃料収容容器10の下端部に燃料流出部20とを備えると共に、該燃料流出部20には、燃料収容容器10の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えたものである。
図1及び図2は、本第1発明の燃料カートリッジの実施形態の一例を示すものであり、図1は、燃料カートリッジ全体の縦断面図、図2(a)は、弁体部分を拡大して示す部分縦断面図、(b)はスリット弁体の斜視図,(c)はスリット弁体の平面図である。
本実施形態の燃料カートリッジAは、図1に示すように、図示されない燃料電池本体に連結自在となるものであり、液体燃料Fを収容する筒状の燃料収容容器10と、該燃料収容容器10の下端部に燃料流出部20とを備えると共に、該燃料流出部20には、燃料収容容器10の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えたものである。
上記燃料収容容器10としては、収容される液体燃料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い。
燃料収容容器10としては、例えば、光線透過性を要求されない場合であれば、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が、液体燃料の残量の視認性、ガス不透過性、製造や組立時のコスト低減及び製造の容易性などから、好ましくは、上記各特性を有するポリプロピレン、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(EVOH)、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単独もしくは2種以上の樹脂を含む単層構造、2層以上の多層構造からものが挙げられる。多層構造の場合は、少なくとも1層が、前記した性能(ガス不透過性等)を持つ樹脂で構成されていれば、残りの層は通常の樹脂でも実使用上問題はない。このような多層構造の燃料収容容器10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。
燃料収容容器10としては、例えば、光線透過性を要求されない場合であれば、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が、液体燃料の残量の視認性、ガス不透過性、製造や組立時のコスト低減及び製造の容易性などから、好ましくは、上記各特性を有するポリプロピレン、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(EVOH)、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単独もしくは2種以上の樹脂を含む単層構造、2層以上の多層構造からものが挙げられる。多層構造の場合は、少なくとも1層が、前記した性能(ガス不透過性等)を持つ樹脂で構成されていれば、残りの層は通常の樹脂でも実使用上問題はない。このような多層構造の燃料収容容器10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。
燃料流出部20には、筒状の燃料収容容器10の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えた構造となっている。この弁体30は、図2(a)に示すように、燃料排出口15に連通する弁体流路31にスリット弁体32と逆止弁体33とを有し、燃料の流出が順次逆止弁体33、スリット弁体32を通過して行われる構成となっている。
具体的には、弁体30は、図2(a)に示すように、スリット弁体32を保持する筒状のスリット弁体保持体34を有し、該保持体34に逆止弁体33が保持される構成となっている。
具体的には、弁体30は、図2(a)に示すように、スリット弁体32を保持する筒状のスリット弁体保持体34を有し、該保持体34に逆止弁体33が保持される構成となっている。
スリット弁体32は、液体燃料Fを外部へ排出させる直線状のスリットからなる連通部32aが形成されると共に、前記弁体32が保持体34に収納された際に弁体外縁部32bにより弁体32が径方向に圧縮されることで、前記連通部32aに圧縮力が作用するようにしたものであり、本実施形態では図2(c)に示すように長辺Aと短辺Bが形成された楕円状であって、短径方向に連通部となるスリット32aを設け、長径方向に外縁部32bを圧縮するようにしたものであり、スリット32aが閉じる方向に圧縮力が作用する。
このスリット弁体32の材質としては、収容される液体燃料Fに対して保存安定性、耐久性、ガス不透過性、弾性を有するものであれば、特に限定されず、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。
このスリット弁体32の材質としては、収容される液体燃料Fに対して保存安定性、耐久性、ガス不透過性、弾性を有するものであれば、特に限定されず、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。
なお、上記連通部を直線状のスリット32aで形成したが、燃料排出体となる棒状の液体燃料供給部材を挿入することで燃料収容容器10と内部とを連通させ、燃料収容容器10内部の液体燃料Fを外部へ供給できる構造となるものであれば、特に限定されず、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、上記直線状や十字状のスリットが望ましい。また、外縁部32bの形状は、特に限定されず、上記形態のように楕円状の他、円形状に形成することができる。
上記スリット弁体保持体34は、筒状体となっており、内部に燃料収容容器10の底面部に形成されたテーパー状の排出口15を構成する立ち上がり筒状体15aを嵌合する嵌合段部34a、該嵌合段部34a上にスリット弁体32を嵌合保持する嵌合保持部34bと逆止弁体33を嵌合保持する嵌合保持部34cとを有している。
また、上記逆止弁体33は、上部に縮径の燃料流入孔33aを有する筒状の本体部33bと、該本体部33b内に収容したボール型逆止弁33cと、該ボール型逆止弁33cを支持する流入孔を有する支持部材33dと、該支持部材33dを燃料流入孔33a側に付勢するコイルスプリング部材からなる弾性部材33eと、上記燃料流入孔33aの内周縁に嵌合されたパッキン部材33fとから構成されている。
また、上記逆止弁体33は、上部に縮径の燃料流入孔33aを有する筒状の本体部33bと、該本体部33b内に収容したボール型逆止弁33cと、該ボール型逆止弁33cを支持する流入孔を有する支持部材33dと、該支持部材33dを燃料流入孔33a側に付勢するコイルスプリング部材からなる弾性部材33eと、上記燃料流入孔33aの内周縁に嵌合されたパッキン部材33fとから構成されている。
このように構成されるスリット弁体32、逆止弁体33の組み立ては、まず、スリット弁体保持体34の嵌合保持部34bにスリット弁体32を嵌合せしめ、更に嵌合保持部34cにボール型逆止弁33c、支持部材33d、弾性部材33eを内包した本体部33bを嵌合せしめることによりスリット弁体32及び逆止弁体33は一体化される。この一体化したスリット弁体保持体34の下方側を燃料収容容器10の筒状体15aに嵌合せしめることにより弁体30を燃料収容容器10に取り付けることにより組み立てられる。
用いる液体燃料Fとしては、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、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、燃料電極体の構造などにもよるが、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、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。
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。
このように構成される燃料カートリッジAでは、単位セル(燃料電池セル)を有する燃料電池本体(図示せず)に連結自在となり、使用に供されることとなる。
本実施形態の燃料カートリッジAでは、収容容器10の液体燃料の排出は、燃料電池本体より挿入されるパイプ等をスリット弁体32に挿入し、燃料電池本体側に備わるポンプなどの吸入手段で吸入を行えば、収容容器10内の液体燃料は開口した逆止弁体33及びスリット弁体32を通過して燃料電池本体側に液体燃料を安定的に供給することができるものとなる。また、保管時にはスリット弁体32、逆止弁体33を備えた弁体30により密閉できるので、液体燃料の損失がないものとなる。
本実施形態の燃料カートリッジAでは、収容容器10の液体燃料の排出は、燃料電池本体より挿入されるパイプ等をスリット弁体32に挿入し、燃料電池本体側に備わるポンプなどの吸入手段で吸入を行えば、収容容器10内の液体燃料は開口した逆止弁体33及びスリット弁体32を通過して燃料電池本体側に液体燃料を安定的に供給することができるものとなる。また、保管時にはスリット弁体32、逆止弁体33を備えた弁体30により密閉できるので、液体燃料の損失がないものとなる。
また、本実施形態の燃料カートリッジAでは、液体燃料を使いきった場合、すなわち、収容容器10内に液体燃料が空の場合に、燃料電池本体から取り外し、排出口15から注射針のような充填機等で液体燃料を再充填しようとしても、スリット弁体32の奥に逆止弁体33を配置しているので、逆止弁体33が邪魔となりタンク部となる燃料収容容器10に再充填できない構造となる。
従って、本実施形態の燃料カートリッジAでは、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、液体燃料を安定的に供給でき、かつ、液体燃料の再充填を防止することにより、不正な燃料の充填による、汚染された燃料の使用を防止することができるものとなる。
従って、本実施形態の燃料カートリッジAでは、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、液体燃料を安定的に供給でき、かつ、液体燃料の再充填を防止することにより、不正な燃料の充填による、汚染された燃料の使用を防止することができるものとなる。
図3は、本第1発明の燃料カートリッジの実施形態の他例を示すものであり、燃料カートリッジの要部となる弁体部分を拡大して示す部分縦断面図である。なお、上記図1及び2に示す燃料カートリッジAと同様の構成は、同一符号を示してその説明を省略する(以下の実施形態においても同様)。
本実施形態の燃料カートリッジBでは、弁体30の逆止弁体33の構造が若干異なる点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジAと異なるものである。
本実施形態の燃料カートリッジBは、逆止弁体33において、ボール型逆止弁33cを2個使用し、該ボール型逆止弁33cを夫々支持する支持突部33gと流入孔部33hを有する支持部材33iを備えた点で、上記実施形態の燃料カートリッジAの逆止弁体33と異なるものである。
このように構成される燃料カートリッジBは、上記実施形態の燃料カートリッジAと同様に、単位セル(燃料電池セル)を有する燃料電池本体(図示せず)に連結自在となり、使用に供されることとなり、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、排出口15から注射針のような充填機等で液体燃料を再充填しようとしても、スリット弁体32の奥に逆止弁体33を配置しているので、逆止弁体33が邪魔となるため、液体燃料の再充填を防止することができ、不正な燃料の充填による汚染された燃料の使用を防止することができる。
本実施形態の燃料カートリッジBでは、弁体30の逆止弁体33の構造が若干異なる点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジAと異なるものである。
本実施形態の燃料カートリッジBは、逆止弁体33において、ボール型逆止弁33cを2個使用し、該ボール型逆止弁33cを夫々支持する支持突部33gと流入孔部33hを有する支持部材33iを備えた点で、上記実施形態の燃料カートリッジAの逆止弁体33と異なるものである。
このように構成される燃料カートリッジBは、上記実施形態の燃料カートリッジAと同様に、単位セル(燃料電池セル)を有する燃料電池本体(図示せず)に連結自在となり、使用に供されることとなり、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、排出口15から注射針のような充填機等で液体燃料を再充填しようとしても、スリット弁体32の奥に逆止弁体33を配置しているので、逆止弁体33が邪魔となるため、液体燃料の再充填を防止することができ、不正な燃料の充填による汚染された燃料の使用を防止することができる。
図4は、本第1発明の燃料カートリッジの実施形態の他例を示すものであり、燃料カートリッジの要部となる弁体部分を拡大して示す部分縦断面図である。
本実施形態の燃料カートリッジCでは、弁体30の逆止弁体33の構造が若干異なる点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジAと異なるものである。
本実施形態の燃料カートリッジCは、逆止弁体33において、ボール型逆止弁33cの支持が、上部支持部材33jと流入孔を有する下部支持部材33kとで行う点で、上記実施形態の燃料カートリッジAやBの逆止弁体33と異なるものである。
このように構成される燃料カートリッジCにおいても、上記実施形態の燃料カートリッジA及びBと同様の作用効果を発揮することができる。
本実施形態の燃料カートリッジCでは、弁体30の逆止弁体33の構造が若干異なる点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジAと異なるものである。
本実施形態の燃料カートリッジCは、逆止弁体33において、ボール型逆止弁33cの支持が、上部支持部材33jと流入孔を有する下部支持部材33kとで行う点で、上記実施形態の燃料カートリッジAやBの逆止弁体33と異なるものである。
このように構成される燃料カートリッジCにおいても、上記実施形態の燃料カートリッジA及びBと同様の作用効果を発揮することができる。
図5は、本第1発明の燃料カートリッジの実施形態の他例を示すものであり、燃料カートリッジの要部となる弁体部分を拡大して示す部分縦断面図である。
本実施形態の燃料カートリッジDでは、弁体30の逆止弁体33の構造が若干異なる点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジCと異なるものである。
本実施形態の燃料カートリッジDは、逆止弁体33において、ボール型逆止弁33cを上部支持部材33j内に内包し、流入孔を有する下部支持部材33kで支持した点で、上記実施形態の燃料カートリッジCの逆止弁体33と異なるものである。
このように構成される燃料カートリッジDにおいても、上記実施形態の燃料カートリッジCと同様の作用効果を発揮することができる。
本実施形態の燃料カートリッジDでは、弁体30の逆止弁体33の構造が若干異なる点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジCと異なるものである。
本実施形態の燃料カートリッジDは、逆止弁体33において、ボール型逆止弁33cを上部支持部材33j内に内包し、流入孔を有する下部支持部材33kで支持した点で、上記実施形態の燃料カートリッジCの逆止弁体33と異なるものである。
このように構成される燃料カートリッジDにおいても、上記実施形態の燃料カートリッジCと同様の作用効果を発揮することができる。
図6は、本第2発明の燃料カートリッジの実施形態の一例を示すものであり、燃料カートリッジの要部となる弁体部分を拡大して示す部分縦断面図である。
本第2発明の燃料カートリッジEは、上述の燃料カートリッジAと同様に、液体燃料を収容する燃料収容容器10と、燃料流出部20とを備えると共に、該燃料流出部20には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えたものであり、該弁体30が燃料排出口に連通する弁体流路31に直線状に配置された逆止弁体35と上述のスリット弁体32と同様の構成となるスリット弁体32cとを備えると共に、逆止弁体35とスリット弁体32cとの間に燃料排出口15から挿入されるパイプ等の燃料排出体を規制する規制体36aが設けられた構成となっている。
この構造の燃料カートリッジEの弁体30は、スリット弁体保持体34の上部に弁体流路31を構成する筒状の流路部材36を嵌合せしめ、該流路部材36の上部に下方側に突部型のスリット35aを有する逆止弁体35を流入孔37aを有する蓋型支持部材37で嵌合せしめたものであり、逆止弁体35とスリット弁体32cとの間に挿入規制体36aが流路部材36の内壁部に設けられたものである。なお、逆止弁体35とスリット弁体32cは、上述のスリット弁体32と同様の材質で構成することができる。
本第2発明の燃料カートリッジEは、上述の燃料カートリッジAと同様に、液体燃料を収容する燃料収容容器10と、燃料流出部20とを備えると共に、該燃料流出部20には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えたものであり、該弁体30が燃料排出口に連通する弁体流路31に直線状に配置された逆止弁体35と上述のスリット弁体32と同様の構成となるスリット弁体32cとを備えると共に、逆止弁体35とスリット弁体32cとの間に燃料排出口15から挿入されるパイプ等の燃料排出体を規制する規制体36aが設けられた構成となっている。
この構造の燃料カートリッジEの弁体30は、スリット弁体保持体34の上部に弁体流路31を構成する筒状の流路部材36を嵌合せしめ、該流路部材36の上部に下方側に突部型のスリット35aを有する逆止弁体35を流入孔37aを有する蓋型支持部材37で嵌合せしめたものであり、逆止弁体35とスリット弁体32cとの間に挿入規制体36aが流路部材36の内壁部に設けられたものである。なお、逆止弁体35とスリット弁体32cは、上述のスリット弁体32と同様の材質で構成することができる。
このように構成される燃料カートリッジEは、上記実施形態の燃料カートリッジAと同様に、単位セル(燃料電池セル)を有する燃料電池本体(図示せず)に連結自在となり、使用に供されることとなり、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、排出口15から注射針のような充填機等で液体燃料を再充填しようとしても、スリット弁体32cの奥に挿入規制体36aが配置されているので、液体燃料の再充填を防止することができ、不正な燃料の充填による汚染された燃料の使用を防止することができる。
図7は、本第2発明の燃料カートリッジの実施形態の他例を示すものであり、燃料カートリッジの要部となる弁体部分を拡大して示す部分縦断面図である。なお、上記図6に示す燃料カートリッジEと同様の構成は、同一符号を示してその説明を省略する。
本実施形態の燃料カートリッジFは、弁体30の逆止弁体35及び挿入規制体36の配置構造が若干異なる点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジEと異なるものである。
本実施形態の燃料カートリッジFでは、蓋型支持部材37の流入孔37aに逆止弁体35aを嵌合せしめると共に、蓋型支持部材37の下方側中央部に規制体37bを一体に設けた点で、上記実施形態の燃料カートリッジEと異なるものである。
このように構成される燃料カートリッジFは、上記実施形態の燃料カートリッジEと同様に使用に供されることとなり、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、排出口15から注射針のような充填機等で液体燃料を再充填しようとしても、スリット弁体32cの奥に蓋型支持部材37の挿入規制体37bが配置されているので、液体燃料の再充填を防止することができ、不正な燃料の充填による汚染された燃料の使用を防止することができる。
本実施形態の燃料カートリッジFは、弁体30の逆止弁体35及び挿入規制体36の配置構造が若干異なる点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジEと異なるものである。
本実施形態の燃料カートリッジFでは、蓋型支持部材37の流入孔37aに逆止弁体35aを嵌合せしめると共に、蓋型支持部材37の下方側中央部に規制体37bを一体に設けた点で、上記実施形態の燃料カートリッジEと異なるものである。
このように構成される燃料カートリッジFは、上記実施形態の燃料カートリッジEと同様に使用に供されることとなり、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、排出口15から注射針のような充填機等で液体燃料を再充填しようとしても、スリット弁体32cの奥に蓋型支持部材37の挿入規制体37bが配置されているので、液体燃料の再充填を防止することができ、不正な燃料の充填による汚染された燃料の使用を防止することができる。
図8及び図9は、本第3発明の燃料カートリッジの実施形態の一例を示すものであり、図8は、燃料カートリッジ全体の縦断面図、図9は、弁体部分を拡大して示す部分縦断面図である。
本第3発明の燃料カートリッジGは、上述の燃料カートリッジAと同様に、液体燃料を収容する燃料収容容器10と、燃料流出部20とを備えると共に、該燃料流出部20には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えたものであり、弁体30を燃料排出口15に連通する弁体流路31にスリット弁体32dを備えると共に、燃料排出口15とスリット弁体32dが直線状に配置されていない構成となっている。
この構造の燃料カートリッジGの弁体30は、スリット弁体保持体34がL字型となっており、90度に屈曲した屈曲部分にスリット弁体32dを嵌合せしめ、流入孔37cを有する蓋型支持部材37dで嵌合せしめたものである。
本第3発明の燃料カートリッジGは、上述の燃料カートリッジAと同様に、液体燃料を収容する燃料収容容器10と、燃料流出部20とを備えると共に、該燃料流出部20には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えたものであり、弁体30を燃料排出口15に連通する弁体流路31にスリット弁体32dを備えると共に、燃料排出口15とスリット弁体32dが直線状に配置されていない構成となっている。
この構造の燃料カートリッジGの弁体30は、スリット弁体保持体34がL字型となっており、90度に屈曲した屈曲部分にスリット弁体32dを嵌合せしめ、流入孔37cを有する蓋型支持部材37dで嵌合せしめたものである。
このように構成される燃料カートリッジGは、上記実施形態の燃料カートリッジA〜Fと同様に、単位セル(燃料電池セル)を有する燃料電池本体(図示せず)に連結自在となり、使用に供されることとなり、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、排出口15から注射針のような充填機等で液体燃料を再充填しようとしても、燃料排出口15とスリット弁体32dが直線状に配置されていない構成となっているので、スリット弁体32dを通過できず、液体燃料の再充填を防止することができ、不正な燃料の充填による汚染された燃料の使用を防止することができる。
図10は、本第3発明の燃料カートリッジの実施形態の他例を示す燃料カートリッジの要部となる弁体部分を拡大して示す部分縦断面図である。なお、上記図8及び9に示す燃料カートリッジGと同様の構成は、同一符号を示してその説明を省略する。
本実施形態の燃料カートリッジHは、弁体30のL字型のスリット弁体保持体34が湾曲状とした点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジGと異なるものであり、燃料カートリッジGと同様の作用効果を発揮することができる。
本実施形態の燃料カートリッジHは、弁体30のL字型のスリット弁体保持体34が湾曲状とした点でのみ、上記実施形態の燃料カートリッジGと異なるものであり、燃料カートリッジGと同様の作用効果を発揮することができる。
図11は、本第4発明の燃料カートリッジの実施形態の一例を示すものであり、弁体部分を拡大して示す部分縦断面図である。
本第4発明の燃料カートリッジIは、上述の燃料カートリッジA〜Hと同様に、液体燃料を収容する燃料収容容器10と、燃料流出部20とを備えると共に、該燃料流出部20には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えたものであり、弁体30を燃料排出口15に連通する弁体流路31に図7のスリット弁体と同様の逆止弁体35bとスリット弁体32cとを備えると共に、逆止弁体35bとスリット弁体32cとが直線状に配置されていない構成となっている。
この構造の燃料カートリッジIの弁体30は、スリット弁体保持体36がL字型となっており、90度に屈曲した屈曲部分に逆止弁体35bを嵌合せしめ、流入孔37cを有する蓋型支持部材37dで嵌合せしめたものである。
本第4発明の燃料カートリッジIは、上述の燃料カートリッジA〜Hと同様に、液体燃料を収容する燃料収容容器10と、燃料流出部20とを備えると共に、該燃料流出部20には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体30を備えたものであり、弁体30を燃料排出口15に連通する弁体流路31に図7のスリット弁体と同様の逆止弁体35bとスリット弁体32cとを備えると共に、逆止弁体35bとスリット弁体32cとが直線状に配置されていない構成となっている。
この構造の燃料カートリッジIの弁体30は、スリット弁体保持体36がL字型となっており、90度に屈曲した屈曲部分に逆止弁体35bを嵌合せしめ、流入孔37cを有する蓋型支持部材37dで嵌合せしめたものである。
このように構成される燃料カートリッジIは、上記実施形態の燃料カートリッジA〜Hと同様に、単位セル(燃料電池セル)を有する燃料電池本体(図示せず)に連結自在となり、使用に供されることとなり、液体燃料を安定的に供給でき、保管時に液体燃料の損失がなく、かつ、排出口15から注射針のような充填機等で液体燃料を再充填しようとしても、逆止弁体35bとスリット弁体32cとが直線状に配置されていない構成となっているので、逆止弁体35bを通過できず、液体燃料の再充填を防止することができ、不正な燃料の充填による汚染された燃料の使用を防止することができる。
本発明の燃料カートリッジは、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。
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6に準拠〕
下記に示す構成の燃料カートリッジEを作製した。
(燃料収容容器10、弁体30、液体燃料Fの構成)
燃料収容容器10全体:ポリプロピレン製、大きさ:直径20mm×全長50mm
弁体30:
スリット弁体32c:ブチルゴム製、大きさ:直径4mm×全長3mm
スリット弁ホルダー34:ポリプロピレン製、大きさ:直径7mm×全長10mm
逆止弁体35:ブチルゴム製、大きさ:直径4mm×全長6mm
逆止弁体ホルダー36:ポリプロピレン製、大きさ:直径7mm×全長15mm
逆止弁抑え37:ポリプロピレン製、大きさ:直径7mm×全長7mm
(液体燃料種及び充填量)
70wt%メタノール液、充填量5ml
下記に示す構成の燃料カートリッジEを作製した。
(燃料収容容器10、弁体30、液体燃料Fの構成)
燃料収容容器10全体:ポリプロピレン製、大きさ:直径20mm×全長50mm
弁体30:
スリット弁体32c:ブチルゴム製、大きさ:直径4mm×全長3mm
スリット弁ホルダー34:ポリプロピレン製、大きさ:直径7mm×全長10mm
逆止弁体35:ブチルゴム製、大きさ:直径4mm×全長6mm
逆止弁体ホルダー36:ポリプロピレン製、大きさ:直径7mm×全長15mm
逆止弁抑え37:ポリプロピレン製、大きさ:直径7mm×全長7mm
(液体燃料種及び充填量)
70wt%メタノール液、充填量5ml
上記主構成の燃料カートリッジEを組み立てた。
この燃料カートリッジEにてパイプをスリット弁体32に挿入し、ポンプ手段を用いて0.5ml/secのスピードでの排出においても、効率よく供給できることが確認できた。また、注射針型の再充填機で排出口15から再充填を試みたが、挿入規制体36aにより規制されるため、ピストンに100Nの力与えても、液体燃料は再充填できないことが確認できた。
この燃料カートリッジEにてパイプをスリット弁体32に挿入し、ポンプ手段を用いて0.5ml/secのスピードでの排出においても、効率よく供給できることが確認できた。また、注射針型の再充填機で排出口15から再充填を試みたが、挿入規制体36aにより規制されるため、ピストンに100Nの力与えても、液体燃料は再充填できないことが確認できた。
A 燃料カートリッジ
10 燃料収容容器
20 燃料流出部
30 弁体
32 スリット弁体
33 逆止弁体
10 燃料収容容器
20 燃料流出部
30 弁体
32 スリット弁体
33 逆止弁体
Claims (4)
- 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体と逆止弁体とを有し、燃料の流出が順次逆止弁体、スリット弁体を通過して行われることを特徴とする燃料カートリッジ。
- 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路に直線状に配置されたスリット弁体と逆止弁体とを備えると共に、スリット弁体と逆止弁体との間に挿入規制体が設けられていることを特徴とする燃料カートリッジ。
- 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体を備えると共に、燃料排出口とスリット弁体が直線状に配置されていないことを特徴とする燃料カートリッジ。
- 液体燃料を収容する燃料収容容器と、燃料流出部とを備えると共に、該燃料流出部には、燃料収容容器の内部と外部との連通を封止する弁体を備えた燃料カートリッジであって、前記弁体は燃料排出口に連通する弁体流路にスリット弁体と逆止弁体とを備えると共に、スリット弁体と逆止弁体とが直線状に配置されていないことを特徴とする燃料カートリッジ。
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2007
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