JP2009070595A - 燃料供給アダプタ装置および燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池で構成された発電部の少なくとも一部を含む機器と、燃料カートリッジとの確実な接続を実現するための燃料供給アダプタ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】燃料電池で構成された発電部３４の少なくとも一部を含み燃料注入部３６を有する機器３０と、燃料供給部２４を有する燃料カートリッジ２０と、を接続して燃料カートリッジ２０内の燃料を発電部３４側へ送るための燃料供給アダプタ装置１０であって、少なくとも燃料カートリッジ２０を搭載するホルダ１１と、機器３０の燃料注入部３６と接続するための第１コネクタ１６と、ホルダ１１に設けられ、燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４と接続するための第２コネクタ１２と、第１コネクタ１６と第２コネクタ１２とを接続する連結管１８と、を備え、ホルダ１１に第２コネクタ１２を可動に保持する弾性部材１４を設けた構成を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池で構成された発電部を含む機器と、燃料カートリッジとを接続して燃料カートリッジ内の燃料を発電部側へ送るための燃料供給アダプタ装置に関する。

近年、電子機器のポータブル化、コードレス化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源として、小型かつ軽量で、高エネルギー密度を有する二次電池への要望も高まっている。さらに、充電の必要な二次電池よりも燃料供給によって長時間連続使用が可能な燃料電池が注目されている。

小型携帯電子機器に搭載される小型の燃料電池として、メタノールやメタノール水溶液、蟻酸水溶液などの液体燃料を用いるタイプの燃料電池が注目されている。このような燃料は人体に有害である。そのため、燃料カートリッジに封入されて供給され、燃料カートリッジのコネクタと燃料電池を搭載した電子機器側のコネクタとを直接接続して、燃料が漏れないように電子機器へと注入することが検討されている。さらに、コネクタ間の接続時や燃料の供給時に、コネクタに不測の力が加わっても、燃料が漏れないように工夫された形状のコネクタが開発されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００７−１２８８５０号公報

しかしながら、燃料電池を搭載した電子機器は携帯電話に代表されるように小型化が進んでおり、これに伴ってコネクタの小型化も進んでいる。そのため、さらに、燃料カートリッジのコネクタや電子機器のコネクタの機械的強度が低下し、破損しやすくなっている。また、コネクタ形状の小型化により、高齢者などの視力の低下したユーザにはこれらのコネクタを確実に、かつ安全に接続することは容易ではない。さらに、電子機器と燃料カートリッジとを接続させながら燃料カートリッジを手で押圧して燃料を電子機器側へ供給することは、子供や高齢者には困難で、燃料カートリッジが電子機器に接続された状態で無理な力が作用するとコネクタ近傍で燃料カートリッジや電子機器が破損する可能性が高まっている。

本発明は、これらの問題点を解決し、燃料カートリッジ内の燃料を発電部側へ送ることを容易にするための燃料供給アダプタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の燃料供給アダプタ装置は、燃料電池で構成された発電部の少なくとも一部を含み燃料注入部を有する機器と、燃料供給部を有する燃料カートリッジと、を接続して燃料カートリッジ内の燃料を発電部側へ送るための燃料供給アダプタ装置であって、少なくとも燃料カートリッジを搭載するホルダと、機器の燃料注入部と接続するための第１コネクタと、ホルダに設けられ、燃料カートリッジの燃料供給部と接続するための第２コネクタと、第１コネクタと第２コネクタとを接続する連結管と、を備え、ホルダに第２コネクタを可動に保持する弾性部材を設けた構成を有する。

この構成により、ユーザは燃料カートリッジの燃料供給部と機器の燃料注入部とを直接接続する必要がないため、接続時の破損や燃料注入時に破損を防止できる。また、ホルダに設けた弾性部材で支持された可動可能な第２コネクタと燃料カートリッジの燃料供給部を接続するため、不測の力などによる強引な接続を回避することができる。その結果、第１コネクタに接続された機器に、ホルダに支持固定された燃料カートリッジを押圧して、燃料を安全に機器の発電部側へ送ることができる。

また、本発明の燃料供給装置は、上記燃料供給アダプタ装置のホルダに機器を保持する機器ホルダを設けた構成を有する。これにより、機器と燃料カートリッジを一体化して、小型で信頼性の高い燃料供給装置を実現できる。

本発明によれば、機器と燃料カートリッジとを接続しやすく、子供や高齢者においても電子機器側へ燃料を安全で、しかも確実に供給できる。また、燃料カートリッジの燃料供給部が可動する第２コネクタと接続するため、破損の可能性を大幅に低減できる。

本発明の第１の発明は、燃料電池で構成された発電部の少なくとも一部を含み燃料注入部を有する機器と、燃料供給部を有する燃料カートリッジと、を接続して燃料カートリッジ内の燃料を発電部側へ送るための燃料供給アダプタ装置であって、少なくとも燃料カートリッジを搭載するホルダと、機器の燃料注入部と接続するための第１コネクタと、ホルダに設けられ、燃料カートリッジの燃料供給部と接続するための第２コネクタと、第１コネクタと第２コネクタとを接続する連結管と、を備え、ホルダに第２コネクタを可動に保持する弾性部材を設けた構成を有する。

この構成により、ユーザは燃料カートリッジの燃料供給部と機器の燃料注入部とを直接接続する必要がないため、接続時の破損や燃料注入時に破損を防止できる。また、ホルダに設けた弾性部材で支持された可動可能な第２コネクタと燃料カートリッジの燃料供給部を接続するため、不測の力などによる強引な接続を回避することができる。その結果、ホルダに支持固定された燃料カートリッジを押圧して、第１コネクタに接続された機器に燃料を安全に機器の発電部側へ送ることができる。

本発明の第２の発明は、第１の発明において、第２コネクタと燃料カートリッジの燃料供給部の所定の形状が一致しない場合、弾性部材の変形により、第２コネクタを退避させる構成を有する。これにより、異なる燃料カートリッジと不測の力による接続を防止し、燃料供給部の破損などを回避できる。

本発明の第３の発明は、第２の発明において、所定の形状は、種類および濃度が等しい燃料を示す、第２コネクタと燃料カートリッジの燃料供給部にメカニカルキーを設けている。これにより、機器に適合しない異なる燃料の供給を未然に防止できる。

本発明の第４の発明は、第１の発明または第２の発明において、第２コネクタに設ける識別マークと、ホルダに識別マークを認識する開口部とをさらに備え、識別マークにより燃料カートリッジとの接続の良否を判別する構成を有する。これにより、ユーザは燃料カートリッジの接続が確実に行われたことを容易に判断できる。

本発明の第５の発明は、第１の発明において、弾性部材の可動範囲が、燃料カートリッジの燃料供給部の高さより長い。これにより、適合しない燃料カートリッジの接続を回避するとともに、燃料供給部の破損を防ぐことができる。

本発明の第６の発明は、第１の発明において、弾性部材の押圧力が、燃料カートリッジの燃料供給部の押圧力より大きい。これにより、燃料カートリッジの燃料を、確実に燃料供給部から供給できる。

本発明の第７の発明は、第３の発明において、弾性部材の押圧力が、メカニカルキーの剛性より小さい。これにより、異なるメカニカルキーと接続しようとしても、メカニカルキーの破損を未然に防止するとともに、異なる燃料カートリッジとの接続を回避できる。

本発明の第８の発明は、第１の発明において、ホルダに、燃料供給部が等しく、外形形状の異なる燃料カートリッジに対応した保持部材を介して、燃料カートリッジを第２コネクタと結合しホルダに支持固定する構成を有する。これにより、異なる形状の燃料カートリッジの利用を可能とし、利便性を向上できる。

本発明の第９の発明は、第１の発明または第８の発明において、燃料カートリッジと第２コネクタの結合が、少なくとも燃料カートリッジの燃料カートリッジ本体に設けた当接面に第２コネクタを当接するまで移動させることにより行う。これにより、当接面からの許容寸法公差の小さい燃料供給部の高さで規定して、第２コネクタと接続できるため、確実で安定な接続が得られるとともに、安価な燃料カートリッジの利用が可能となる。

本発明の第１０の発明は、第１の発明から第９の発明のいずれかに記載の燃料供給アダプタ装置のホルダに機器を保持する機器ホルダを設けた構成を有する。これにより、機器と燃料カートリッジを一体化して、小型で信頼性の高い燃料供給装置を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、本明細書に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下に記載の内容に限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置の構造を説明する概略断面図である。なお、図１では、燃料供給アダプタ装置１０に燃料カートリッジ２０を装着し、例えば携帯電話などの機器３０を燃料供給アダプタ装置１０を介して接続した例で示している。

図１に示すように、燃料供給アダプタ装置１０は、ホルダ１１に内蔵された第２コネクタ１２と、例えばコイルばねなどの弾性部材１４と、第２コネクタ１２と第１コネクタ１６と接続する連結管１８を有する。そして、第２コネクタ１２は弾性部材１４で可動可能に支持され、燃料供給アダプタ装置１０に内蔵されている。また、燃料カートリッジ２０は、燃料カートリッジ本体２２と燃料供給部２４から構成され、燃料供給部２４と燃料供給アダプタ装置１０の第２コネクタ１２とを接続して、所定の燃料を機器３０に供給する。さらに、機器３０は、燃料電池で構成された発電部３４を備えた機器本体３２と、燃料供給アダプタ装置１０の第１コネクタ１６と接続される燃料注入部３６とで構成されている。そして、発電部３４は、燃料電池とこの燃料電池の燃料を蓄えるためのタンクとを有している。なお、燃料カートリッジ２０や機器３０の内部の詳細な構造は省略する。

そして、上記燃料供給アダプタ装置１０は、第１コネクタ１６と機器３０の燃料注入部３６および第２コネクタ１２と燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４とを、連結管１８を介して接続し、燃料カートリッジ２０内の燃料を発電部３４に供給される。このとき、燃料カートリッジ２０は、外部から加圧して燃料を送り出す非加圧タイプでも、内圧が高く設定されていてその内圧によって燃料を送り出す加圧タイプでもよい。例えば、非加圧タイプの場合、燃料供給アダプタ装置１０に装着された燃料カートリッジ本体２２を押圧して、燃料を供給できる。

ここで、燃料とは、メタノールやその水溶液、蟻酸などの液体燃料を意図している。

また、第１コネクタ１６、第２コネクタ１２、ホルダ１１や連結管１８は、例えば耐エタノール性を有するポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマーなどのスーパーエンジニアプラスチック、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの樹脂材料で構成されている。特に、第１コネクタ１６、第２コネクタ１２および連結管１８は、残渣や金属カチオンなどが母材から燃料との接触により溶出しない材料で構成することが好ましい。機器ホルダ部４１は機器３０を保持できるよう、第１コネクタ１６が設けられた位置以外に機器３０を保持する形状を有することが好ましい。

なお、図１においては、機器３０の発電部３４が機器３０に内蔵された例で説明したが、これに限られない。例えば、発電部３４を機器３０と別体で設け、機器３０の機器本体３２と組み合わせて使用してもよい。また、上述のタンクあるいは燃料電池のいずれかだけを機器３０と別体に設けてもよい。つまり、機器３０は、少なくとも燃料電池で構成された発電部３４の一部を備えていればよい。

また、上記では弾性部材１４として、コイルばねを例に説明したが、これに限られず、皿ばねなどを用いてもよい。

以下に、燃料供給アダプタ装置１０の可動可能に保持された第２コネクタ１２の効果について、図２と図３を用いて説明する。

図２は本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置に正規の燃料カートリッジを接続する状態を説明する図で、図３は正規でない燃料カートリッジを接続する状態を説明する図である。ここで、正規の燃料カートリッジとは、燃料供給部２４と第２コネクタ１２の形状が合致することを意味し、正規ではない燃料カートリッジとは、燃料供給部２４と第２コネクタ１２との形状が合致しないことを意味する。

すなわち、正規の燃料カートリッジ２０の場合、まず、図２（ａ）に示すように、燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４と燃料供給アダプタ装置１０の第２コネクタ１２が嵌め合わすように、ホルダ１１に沿って挿入される。このとき、第２コネクタ１２は弾性部材１４のばね性により、下方に移動する。

そして、図２（ｂ）に示すように、燃料カートリッジ本体２２がホルダ１１と接触して支持固定されたとき、弾性部材１４の押圧力（反発力）により、第２コネクタ１２と燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４が嵌合され、燃料が連結管１８に供給される。

一方、正規でない燃料カートリッジ４０の場合、図３（ａ）に示すように、燃料カートリッジ４０の燃料供給部４４と第２コネクタ１２の形状が合致しないため、この状態で接続しようとすると、第２コネクタ１２または燃料供給部４４に不測の力が加えられる場合がある。このため、第２コネクタ１２または燃料供給部４４の破損や、あるいは強引な接続による第２コネクタ１２または燃料供給部４４の変形により不完全な接続を生じ、燃料の液漏れなどを発生する場合がある。

しかし、図３（ｂ）に示すように、強引に第２コネクタ１２と燃料供給部４４を接続しようとしても、弾性部材１４で支持された第２コネクタ１２は下方に退避して、破損や不完全な接続を防止できる。

本実施の形態によれば、弾性部材で支持された可動可能な第２コネクタを介して、燃料カートリッジの燃料供給部と接続できるため、不測の力などによる強引な接続を回避し、破損や液漏れなどを防止できる。また、ユーザは燃料カートリッジの燃料供給部と機器の燃料注入部とを直接接続する必要がないため、接続時や燃料注入時の破損を防止できる。

また、本実施の形態によれば、自由に傾斜できる第２コネクタにより燃料カートリッジと正対して接続させる必要がないため、接続初期の嵌め合わせが容易で、利便性の高い燃料供給アダプタ装置を実現できる。

なお、図４に示す燃料供給アダプタ装置の別の例のように、第２コネクタ１２を可動支持する弾性部材１４の押圧力は、燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４に設けられた、例えば開閉バルブ機構５０の押圧力より大きくする必要がある。つまり、小さい場合には、第２コネクタ１２が開閉バルブ機構５０を開けることなく退避するため、燃料を供給できなくなることを未然に防ぐことができる。

また、図３（ｂ）に示すように、少なくとも第２コネクタ１２の可動範囲（図面中に示すＴ１）は、ホルダ１１で支持された状態の燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４の高さ（図面中に示すＴ２）より長いことが好ましい。しかし、以下の実施の形態で説明するように、燃料供給部の形状が第２コネクタの形状と等しく、例えばメカニカルキーの形状や寸法だけが異なる場合においては、最長のメカニカルキーよりも長ければ、特に問題はない。

また、図１に示すように、燃料供給アダプタ装置１０の第２コネクタ１２は、燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４が設けられる燃料カートリッジ本体２２のベースライン２６に当接させて接続することが好ましい。これにより、燃料カートリッジ本体２２よりも許容寸法公差（例えば±０．１ｍｍ）が厳しく規定されている燃料供給部２４で第２コネクタ１２と接続できるので、燃料カートリッジ本体２２の大きな許容寸法公差（例えば±１．５ｍｍ）にかかわらず、コネクタ間のシール性を確保して、確実に燃料供給部の開閉バルブ機構を開とする接続を実現できる。これは、第２コネクタ１２を弾性部材１４により支持する構造により容易に実現できるものである。

なお、本実施の形態では、燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４と機器３０の燃料注入部３６の形状が、図１では異なるような例で示したが、これに限られない。例えば燃料供給部２４と燃料注入部３６とは、互いに結合可能な形状を有することが好ましい。つまり、燃料供給部２４と燃料注入部３６とは互いに結合可能である。これにより、異なる型式や形状のコネクタ部を有し、機器３０に適合しない他の燃料カートリッジを誤って接続することを防止できる。

以下に、本発明の実施の形態１の燃料供給アダプタ装置のさらに別の例について、図５を用いて説明する。

図５は、本発明の実施の形態１の燃料供給アダプタ装置６０の構造のさらに別の例を説明する概略断面図である。

すなわち、燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４と第２コネクタ１２、および機器３０の燃料注入部３６と第１コネクタ１６とが、互いに結合可能な専用形状である一対のメカニカルキーを形成している点で、上記実施の形態と異なる。つまり、燃料供給部２４に設けた凸部２４ａと第２コネクタ１２に設けた凹部１２ａで一対のメカニカルキーを形成する。同様に、燃料注入部３６の設けた凹部３６ａと第１コネクタ１６に設けた凸部１６ａで一対のメカニカルキーを形成する。

なお、機器３０の燃料注入部３６と燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４とは互いに結合可能な専用形状である一対のメカニカルキーを形成していることが好ましい。これにより、機器３０に適合しない、例えば型式の異なる燃料カートリッジが機器３０に接続されることを防ぐことができる。ここで、燃料カートリッジ２０の型式とは、燃料の種類、濃度、燃料送出のための内圧の有無などである。

また、燃料カートリッジの燃料供給部２４の凸部２４ａは、第２コネクタ１２を支持し押圧する弾性部材の押圧力によって、変形や破損しない剛性を有する材料や形状で形成することが好ましい。これにより、異なるメカニカルキーを有する燃料カートリッジと接続しようとしても、メカニカルキーの破損を未然に防止するとともに、異なる燃料カートリッジとの接続を回避できる。また、機器の発電部３４に適合しない燃料を用いる場合に生じる、発電部３４の燃料電池の性能が低下や不具合を確実に防止できる。

以下に、メカニカルキーの一例について、図６を用いて詳細に説明する。

図６（ａ）は本発明の実施の形態１における燃料カートリッジの燃料供給部の上面模式図で、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。また、図６（ｃ）は本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置の第２コネクタの上面模式図で、図６（ｄ）は図６（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図６では、燃料カートリッジの燃料供給部と第２コネクタを例に説明するが、機器の燃料注入部と第１コネクタも同様である。

図６（ａ）と図６（ｂ）に示すように、燃料供給部２４の中央部には燃料を通す貫通孔２５が設けられるとともに、外周部に２つの凸部２４ａを有している。また、図６（ｃ）と図６（ｄ）に示すように、第２コネクタ１２の中央部には燃料カートリッジの燃料供給部２４を収容する空間１５と、それに続き燃料を通す貫通孔１７が設けられている。また、空間１５の外側に続いて、凸部２４ａに対応する位置に凹部１２ａが設けられている。そして、凸部２４ａと凹部１２ａとを嵌め合わせることで燃料供給部２４と第２コネクタ１２とが結合可能にしている。すなわち、燃料供給部２４の凸部２４ａと第２コネクタ１２の凹部１２ａとで互いに結合可能な専用形状である一対のメカニカルキーを形成している。なお、メカニカルキーの形状がこれに限定されないのはいうまでもなく、結合可能な一対の形状であれば任意である。

上記によれば、機器の発電部３４に適合しない燃料を用いる場合に生じる、発電部３４の燃料電池の性能が低下や不具合を確実に防止できる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における燃料供給アダプタ装置の構造を説明する概略断面図である。図８は、本発明の実施の形態２における燃料供給アダプタ装置の構造を詳細に説明する概略部分断面図である。なお、図８においても、燃料供給アダプタ装置１０に燃料カートリッジ２０を装着し、例えば携帯電話などの機器３０を燃料供給アダプタ装置１０を介して接続した例で説明する。

本実施の形態は、燃料供給アダプタ装置の第２コネクタに識別マークを設け、ホルダに識別マークと対向する位置に開口部を設けた点で、実施の形態１とは異なる。なお、他の構成は実施の形態１と同様であるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、簡単に説明する。

すなわち、図７に示すように、燃料供給アダプタ装置７０は、ホルダ１１に内蔵された第２コネクタ１２と、弾性部材１４と、第２コネクタ１２と第１コネクタ１６と接続する連結管１８を有する。ここで、第２コネクタ１２は弾性部材１４で可動可能に支持されるとともに、例えば色別に表示された識別マーク８０が設けられている。また、ホルダ１１には、外部から目視できるように、識別マーク８０と対向する位置に開口部８２が設けられている。つまり、この開口部８２を介して、識別マーク８０を目視して、燃料カートリッジ２０と第２コネクタ１２の接続状態を判別することができる。なお、燃料カートリッジ２０や機器３０の構成は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。

以下に、燃料カートリッジ２０と第２コネクタ１２の接続状態を判別する方法について、図８を用いて説明する。

図８（ａ）は本発明の実施の形態２の燃料供給アダプタ装置において、正規の燃料カートリッジ２０を用いた場合の燃料カートリッジ２０と第２コネクタ１２の接続状態の判別を説明する概略部分断面図で、図８（ｂ）は本発明の実施の形態２の燃料供給アダプタ装置において、正規でない燃料カートリッジ８６を用いた場合の燃料カートリッジ８６と第２コネクタ１２の接続状態の判別を説明する概略部分断面図である。

図８（ａ）に示すように、燃料カートリッジ２０と第２コネクタ１２の接続が正常に行われた場合、例えば赤色の識別マーク８０はホルダ１１の開口部８２からは目視できず、正常に接続されたことを判別できる。

一方、図８（ｂ）に示すように、燃料カートリッジ２０と第２コネクタ１２の接続が正常でない場合、例えば燃料カートリッジ８６の燃料供給部８８と第２コネクタ１２の形状が合致しないために、第２コネクタ１２がホルダ１１内に大きく退避する。このとき、第２コネクタ１２の退避により、識別マーク８０が、ホルダ１１の開口部８２を介して目視できる。これにより、正常に接続されていないことを、ユーザが容易に認識できる。

本実施の形態によれば、異なる燃料カートリッジの接続の防止や正規の燃料カートリッジでも適切に接続されていないことを、ユーザが容易に判別できる。

なお、上記では、正常に接続された場合、識別マークがホルダの開口部から認識できない例で説明したが、これに限られない。例えば、赤色と青色の２色で塗り分けられた識別マークとして、正常接続時には、開口部から青色の識別マークを目視でき、正常でない場合には赤色の識別マークが目視される構成としてもよい。これにより、判別がさらに容易となる。

（実施の形態３）
図９（ａ）は本発明の実施の形態３における燃料供給アダプタ装置の構造を説明する概略断面図で、図９（ｂ）は本発明の実施の形態３における燃料供給アダプタ装置に用いられる形状の異なる燃料カートリッジの一例を示す斜視図である。

図９（ａ）に示すように、異なる燃料カートリッジを装着できるように、保持部材１００を設けた点で、上記実施の形態とは異なる。なお、他の構成は実施の形態１と同様であるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、簡単に説明する。

一般に、ホルダ１１の燃料カートリッジの装着部（図面中の点線で示す領域）の大きさは一定である。そのため、図９（ｂ）に示すような装着部の形状や大きさと異なる、例えば角柱形状で、本体の形状が短い燃料カートリッジなどは利用できない。

そこで、図９（ａ）に示すように、異なる燃料カートリッジ本体１２２の形状を有する燃料カートリッジ１２０に対して、ホルダ１１の装着部と略同じ状態で装着でき、少なくとも第２コネクタ１２と対応する位置に燃料供給部２４を配置できる保持部材１００を設けたものである。このとき、保持部材１００や燃料カートリッジ本体１２２の許容寸法公差などは、さらに拡大されるが、弾性部材１４で可動可能に支持された第２コネクタにより、吸収できるため、さらに利便性が向上する。

本実施の形態によれば、同じ燃料供給部形状を有する、燃料カートリッジ本体の形状が異なる、複数個の円筒形や角形の燃料カートリッジを有効に活用できる。

（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４における燃料供給アダプタ装置の構造を説明する概略断面図である。なお、図１０においても、燃料供給アダプタ装置１４０に燃料カートリッジ２０と、例えば携帯電話などの機器３０を装着して接続した例で説明する。

図１０に示すように、燃料供給アダプタ装置１４０は、ホルダ１１と機器ホルダ１５０が一体化された構成を有する。そして、ホルダ１１には第２コネクタ１２および、例えばコイルばねなどの弾性部材１４が内蔵され、機器ホルダ１５０には第１コネクタ１６が配設されている。さらに、ホルダ１１と機器ホルダ１５０を介して、第１コネクタ１６と第２コネクタ１２が連結管１８で接続されている。なお、燃料カートリッジ２０や機器３０の構成は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。

そして、上記燃料供給アダプタ装置１４０は、第１コネクタ１６と機器３０の燃料注入部３６および第２コネクタ１２と燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４とを、連結管１８を介して接続し、燃料カートリッジ２０内の燃料が発電部３４に供給される。

本実施の形態によれば、燃料カートリッジ２０を保持するホルダ１１と、機器３０を保持する機器ホルダ１５０を一体化した燃料供給アダプタ装置１４０により、燃料カートリッジ２０と機器３０とを容易に装着できる。

また、小型化した機器の燃料注入部３６と第１コネクタ１６との接続が、機器ホルダ１５０の機器の形状と略等しい装着部を介して、例えばスライドさせて装着できるので、接続時の不測の加圧や変形による第１コネクタの破損を有効に防止できる。

なお、上記実施の形態では、ホルダと機器ホルダを一体化した燃料供給アダプタ装置を例に説明したが、これに限られず、ホルダと機器ホルダを分離した構成としてもよい。

以下に、本発明の実施の形態４の燃料供給アダプタ装置の別の例について、図１１を用いて説明する。

図１１は、本発明の実施の形態４の燃料供給アダプタ装置１６０の構造の別の例を説明する概略断面図である。

すなわち、燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４と第２コネクタ１２、および機器３０の燃料注入部３６と第１コネクタ１６とが、互いに結合可能な専用形状である一対のメカニカルキーを形成している点で、上記実施の形態と異なる。つまり、燃料供給部２４に設けた凸部２４ａと第２コネクタ１２に設けた凹部１２ａで一対のメカニカルキーを形成する。同様に、燃料注入部３６の設けた凹部３６ａと第１コネクタ１６に設けた凸部１６ａで一対のメカニカルキーを形成する。なお、機器３０の燃料注入部３６と燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４とは互いに結合可能な専用形状である一対のメカニカルキーを形成していることが好ましい。これにより、機器３０に適合しない、例えば型式の異なる燃料カートリッジを機器３０に接続されることを防ぐことができる。ここで、燃料カートリッジ２０の型式とは、燃料の種類、濃度、燃料送出のための内圧の有無などである。

このとき、燃料カートリッジ２０の燃料供給部２４の凸部２４ａは、第２コネクタ１２を支持し押圧する弾性部材１４の押圧力によって、変形や破損しない剛性を有する材料で形成することが好ましい。これにより、異なるメカニカルキーを有する燃料カートリッジと接続しようとしても、メカニカルキーの破損を未然に防止するとともに、異なる燃料カートリッジとの接続を回避できる。また、燃料カートリッジの損失を防ぐことができる。

なお、上記各実施の形態では、液体燃料を用いた例で説明したが、これに限られず、例えばブタンや水素などの気体燃料を用いて適用可能である。

本発明による燃料供給アダプタ装置によれば、燃料カートリッジと機器との接続を容易できる。そのため、小型の機器に小さなコネクタなどを介して燃料を供給する燃料供給アダプタ装置において利便性を向上するために有用である。

本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置の構造を説明する概略断面図 本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置に正規の燃料カートリッジを接続する状態を説明する図 本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置に正規でない燃料カートリッジを接続する状態を説明する図 本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置の構造の別の例を説明する概略部分断面図 本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置の構造のさらに別の例を説明する概略断面図 （ａ）本発明の実施の形態１における燃料カートリッジの燃料供給部の上面模式図（ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）本発明の実施の形態１における燃料供給アダプタ装置の第２コネクタの上面模式図（ｄ）図６（ｃ）のＡ−Ａ線断面図 本発明の実施の形態２における燃料供給アダプタ装置の構造を説明する概略断面図 （ａ）本発明の実施の形態２の燃料供給アダプタ装置において、正規の燃料カートリッジを用いた場合の燃料カートリッジと第２コネクタの接続状態の判別を説明する概略部分断面図（ｂ）本発明の実施の形態２の燃料供給アダプタ装置において、正規でない燃料カートリッジを用いた場合の燃料カートリッジと第２コネクタの接続状態の判別を説明する概略部分断面図 （ａ）本発明の実施の形態３における燃料供給アダプタ装置の構造を説明する概略断面図（ｂ）本発明の実施の形態３における燃料供給アダプタ装置に用いられる形状の異なる燃料カートリッジの一例を示す斜視図 本発明の実施の形態４における燃料供給アダプタ装置の構造を説明する概略断面図 本発明の実施の形態４の燃料供給アダプタ装置の構造の別の例を説明する概略断面図

符号の説明

１０，６０，７０，１４０，１６０ 燃料供給アダプタ装置
１１ ホルダ
１２ 第２コネクタ
１２ａ，３６ａ 凹部
１４ 弾性部材
１５ 空間
１６ 第１コネクタ
１６ａ，２４ａ 凸部
１７，２５ 貫通孔
１８ 連結管
２０，４０，８６，１２０ 燃料カートリッジ
２２，１２２ 燃料カートリッジ本体
２４，４４，８８ 燃料供給部
２６ ベースライン
３０ 機器
３２ 機器本体
３４ 発電部
３６ 燃料注入部
５０ 開閉バルブ機構
８０ 識別マーク
８２ 開口部
１００ 保持部材
１５０ 機器ホルダ

Claims (10)

1. 燃料電池で構成された発電部の少なくとも一部を含み燃料注入部を有する機器と、燃料供給部を有する燃料カートリッジと、を接続して前記燃料カートリッジ内の燃料を前記発電部側へ送るための燃料供給アダプタ装置であって、
   少なくとも前記燃料カートリッジを搭載するホルダと、
   前記機器の前記燃料注入部と接続するための第１コネクタと、
   前記ホルダに設けられ、前記燃料カートリッジの前記燃料供給部と接続するための第２コネクタと、
   前記第１コネクタと前記第２コネクタとを接続する連結管と、を備え、
   前記ホルダに前記第２コネクタを可動に保持する弾性部材を設けたことを特徴とする燃料供給アダプタ装置。
2. 前記第２コネクタと前記燃料カートリッジの前記燃料供給部の所定の形状が一致しない場合、前記弾性部材の変形により、前記第２コネクタを退避させることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給アダプタ装置。
3. 前記所定の形状は、種類および濃度が等しい燃料を示す、前記第２コネクタと前記燃料カートリッジの前記燃料供給部にメカニカルキーを設けたことを特徴とする請求項２に記載の燃料供給アダプタ装置。
4. 前記第２コネクタに設ける識別マークと、前記ホルダに前記識別マークを認識する開口部とをさらに備え、前記識別マークにより前記燃料カートリッジとの接続の良否を判別することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料供給アダプタ装置。
5. 前記弾性部材の可動範囲が、前記燃料カートリッジの前記燃料供給部の高さより長いことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給アダプタ装置。
6. 前記弾性部材の押圧力が、前記燃料カートリッジの前記燃料供給部の押圧力より大きいことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給アダプタ装置。
7. 前記弾性部材の押圧力が、前記メカニカルキーの剛性より小さいことを特徴とする請求項３に記載の燃料供給アダプタ装置。
8. 前記ホルダに、前記燃料供給部が等しく、外形形状の異なる前記燃料カートリッジに対応した保持部材を介して、前記燃料カートリッジを前記第２コネクタと結合し前記ホルダに支持固定することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給アダプタ装置。
9. 前記燃料カートリッジと前記第２コネクタの結合が、少なくとも前記燃料カートリッジの燃料カートリッジ本体に設けた当接面に第２コネクタを当接するまで移動させることにより行うことを特徴とする請求項１または請求項８に記載の燃料供給アダプタ装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載に燃料供給アダプタ装置の前記ホルダに前記機器を保持する機器ホルダを設けたことを特徴とする燃料供給装置。

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