JP2009217971A - 燃料貯蔵容器 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯用電子機器電源小型燃料電池用に好適な燃料貯蔵容器で、耐熱性能、耐圧性能を確保することができる燃料貯蔵容器の提供。
【解決手段】内部に液体燃料を収容するラミネートフィルムを製袋した変形可能な軟包装袋からなる燃料貯蔵袋１０と、該燃料貯蔵袋１０単体での最大燃料貯蔵量以下の内容量である貯蔵容器本体２０と、上記燃料貯蔵袋内部１０から燃料を供給するための燃料供給路３５が形成されているスパウト３０とを少なくとも備え、上記スパウト３０はラミネートフィルム同士の溶着部分に挿入されておらず、ラミネートフィルムに形成した孔の内側にスパウトの燃料供給口を配置した状態で溶着してなる燃料電池本体に液体燃料を供給する燃料貯蔵容器であって、スパウトとラミネートフィルムの溶着部が、スパウト３５の燃料供給口を配置した面、燃料供給口を配置した面の側面に配置されて連続的に溶着されていることを特徴とする燃料貯蔵容器Ａ。
【選択図】図４

Description

本発明は、燃料貯蔵容器に関し、更に詳しくは、携帯電話、ノート型パソコン、ＰＤＡ、デジタルカメラ及び電子手帳などの携帯用電子機器の電源として用いられる小型の燃料電池用に好適な燃料貯蔵容器に関する。

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用いる燃料貯蔵容器としては、例えば、燃料室に、容易に破れず、燃料が染み出すことが無い物質からできたラミネートパウチによる燃料袋を用いて、燃料の体積の変化に対応して燃料貯蔵容器の見掛け体積を変化し得る機構を備えた燃料貯蔵容器が知られている（例えば、特許文献３参照）。この燃料貯蔵容器に用いる燃料袋は、外容積に対する燃料充填効率が高い点、燃料貯蔵容器を透明体で構成すれば燃料袋の変形度合いに応じて残量を視認できる点、燃料貯蔵容器の向きによらず燃料供給が可能な点及び形状の自由度が高い点などの利点がある。

しかしながら、この燃料袋はラミネートフィルムを製袋、燃料供給口となるスパウトを熱溶着することで、燃料貯蔵容器を作製しているが、燃料にはメタノール等の液体燃料を使用している。燃料として使用するメタノール等は、加温時の蒸気圧が非常に高く、密閉した状態で保存する場合、燃料貯蔵容器には高い耐熱性能、耐圧性能が要求される。
従来の燃料貯蔵容器等に取り付けられたスパウトの多くは、ラミネートパウチのフィルム同士の溶着面に一緒に溶着されている（例えば、特許文献４参照）。
このような容器の場合、フィルムとスパウトの溶着面の強度が弱く、メタノールのように加温時の蒸気圧が非常に高い物質を入れると、フィルムとスパウトの溶着面が剥れ、内容物が漏れ出すことがあるなどの課題がある。
また、パウチ、スパウトが小型化した場合、溶着代を十分に確保することができず、必要とされる耐熱性能、耐圧性能を得ることができなくなる点にも課題がある。
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２００６−２４４００号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開２００５−５９９２８号公報（特許請求の範囲、実施例等）

本発明は、上記従来の燃料貯蔵容器における課題及び現状に鑑み、これを解消するためになされたものであり、十分な耐熱性能、耐圧性能を確保することができる燃料貯蔵容器の提供、特に、燃料貯蔵容器を小型化した場合も、必要とされる耐熱性能、耐圧性能を得ることができる燃料貯蔵容器を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記従来の課題等について、鋭意検討した結果、内部に液体燃料を収容するラミネートフィルムを製袋した変形可能な軟包装袋からなる燃料貯蔵袋と、該燃料貯蔵袋単体での最大燃料貯蔵量以下の内容量である貯蔵容器本体と、上記燃料貯蔵袋内部から燃料を供給するための燃料供給路が形成されているスパウトとを少なくとも備え、上記スパウトはラミネートフィルム同士の溶着部分に挿入されておらず、ラミネートフィルムに形成した孔の内側にスパウトの燃料供給口を配置した状態で溶着された燃料電池本体に液体燃料を供給する燃料貯蔵容器において、上記スパウトとラミネートフィルムの溶着部分を特定構造とすることにより、上記目的の燃料貯蔵容器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）〜（６）に存する。
（１） 内部に液体燃料を収容するラミネートフィルムを製袋した変形可能な軟包装袋からなる燃料貯蔵袋と、上記燃料貯蔵袋内部から燃料を供給するための燃料供給路が形成されているスパウトとを少なくとも備え、上記スパウトはラミネートフィルム同士の溶着部分に挿入されておらず、ラミネートフィルムに形成した孔の内側にスパウトの燃料供給口を配置した状態で溶着されている燃料電池本体に液体燃料を供給する燃料貯蔵容器であって、スパウトとラミネートフィルムの溶着部が、スパウトの燃料供給口を配置した面、燃料供給口を配置した面の側面に配置されており、連続的に溶着されていることを特徴とする燃料貯蔵容器。
（２） 燃料貯蔵袋が、燃料貯蔵袋単体での最大燃料貯蔵量以下の内容量である貯蔵容器本体に入っていることを特徴とする上記（１）記載の燃料貯蔵容器。
（３） ラミネートフィルムとスパウトの溶着部が、スパウトの燃料供給口の全周にわたり、燃料貯蔵容器本体内壁に密着していることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の燃料貯蔵容器。
（４） 密着性を向上させるためのゴム部材が、ラミネートフィルムとスパウトの溶着部と燃料貯蔵容器本体内壁の間に配置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貯蔵容器。
（５）密閉弁が、スパウトの燃料供給路中に配置し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貯蔵容器。
（６） 液体燃料は、溶存酸素濃度が５０％ａｉｒｓａｔｕｒ．以下であることを特徴とする上記（１）〜（５）の何れか一つに記載の燃料貯蔵容器。

本発明によれば、スパウトとラミネートフィルムの溶着部が、スパウト前面、側面に配置されており、前面から側面にかけて連続的に溶着されることで、溶着代を十分に確保することができるので、十分な耐熱性能、耐圧性能を確保することができる燃料貯蔵容器が提供でき、特に、燃料貯蔵容器を小型化した場合も、必要とされる耐熱性能、耐圧性能を得ることができると共に、液体燃料を燃料電池本体へ安定的に供給することができる燃料貯蔵容器が提供される。
請求項２の発明によれば、内容物が加温等されることによりパウチ内圧が上昇した際、燃料貯蔵袋の破裂、剥離等を防止することができる。
請求項３の発明よれば、内容物が加温等されることによりパウチ内圧が上昇した際、燃料貯蔵袋が膨らみ、ラミネートフィルムとスパウトの溶着部が剥がれるのを更に防止することができる。
請求項４の発明によれば、ゴム部材をラミネートフィルムとスパウトの溶着部と燃料貯蔵容器本体内壁との間に配置することで溶着部を押さえる際の密着性が向上するため、内容物が加温等されていることによりパウチ内圧が上昇した際、燃料貯蔵袋が膨らみ当該溶着部が剥がれるのを防止する効果が顕著となる。
請求項５の発明によれば、スパウトの燃料供給口に配置した密閉弁にパイプ等を挿入することで燃料貯蔵袋から、容易に燃料を供給することができる。
請求項６の発明によれば、加温等されたことによるパウチ内圧の上昇を抑制することができる。また、長期保存した場合でも空気が燃料貯蔵袋内部に入らないため、この効果を長期間持続することができる。

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〜図３は、本発明の燃料貯蔵容器の実施形態の一例を示すものである。
本実施形態の燃料貯蔵容器Ａは、図１〜３に示すように、燃料電池本体に液体燃料を供給するものであり、内部に液体燃料を収容するラミネートフィルムを製袋した変形可能な軟包装袋からなる燃料貯蔵袋１０と、該燃料貯蔵袋１０単体での最大燃料貯蔵量以下の内容量である貯蔵容器本体２０と、上記燃料貯蔵袋１０内部から燃料を供給するための燃料供給路３０が形成されているスパウト３５とを備えたものである。

燃料貯蔵袋１０は、燃料の充填効率の点、変形度合いに応じて残量を視認できる点、燃料貯蔵容器の向きによらず燃料供給が可能な点及び形状の自由度が高い点、簡便に製造する点、強度を高める点から、内部に液体燃料を収容するラミネートフィルムを製袋した袋状からなるものであれば、特に限定されないが、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、セロハン、紙、布、不織布からなる表面層を有するラミネートフィルムを融着してなるラミネートパウチからなるものが好ましく、また、ラミネートフィルムには、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂からなる接着層を有するものが更に好ましい。
上記表面層の厚みは、ラミネートパウチの強度を更に高める点、コスト、製造性の点から、好ましくは、１０〜１０００μｍ、特に好ましくは、１０〜１００μｍが望ましい。また、接着層の厚みは、ラミネートパウチの接着強度を更に高める点、コスト、製造性の点から、２０〜２００μｍであるものが好ましく、特に好ましくは、２０〜１００μｍが望ましい。

更に、ラミネートフィルムには、アルミ箔、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、アルミ若しくはシリカ蒸着フィルムからなるバリア層を有することが好ましく、このバリア層の厚みはラミネートパウチの空気バリア製を更に高めることができ、更に後述する液体燃料からの揮発減量を更に低減する点、コスト、製造性の点から、５〜１００μｍであるものが好ましく、特に好ましくは、１０〜３０μｍが望ましい。

燃料貯蔵袋１０は、その形状は特に限定されないが、外容器となる貯蔵容器本体２０でのラミネートパウチの強度を更に確保する点から、３方シール袋、２方シール袋若しくはピロー袋形状であるものが好ましい。
図１（ｂ）は、本実施形態となる燃料貯蔵袋１０の一例であり、図２に示す、燃料貯蔵袋１０を構成することとなるラミネートフィルム１１、本実施形態では、接着層１２が厚さ４０μｍのポリエチレン、表面（基材）層１３が厚さ２０μｍのナイロン、その下にバリア層となる厚さ１０μｍのアルミ箔から構成されるものであり、図２に示すように、一枚のラミネートフィルム１１の接着部（接着層）１２をそれぞれ折曲部１４を折り曲げて溶着等により固着することにより、図１に示す燃料収容用パウチとなる燃料貯蔵袋１０が作製され、貯蔵容器本体２０内に収容される構成となっている。なお、図２中の１５は燃料貯蔵袋１０内の液体燃料を供給する供給口部となるスパウト３５の燃料供給路３０に導通する導通孔を示す。

この燃料貯蔵袋１０を収容する貯蔵容器本体２０は、本体部２１と蓋部材２２とから構成され、蓋部材２２をネジ止め等の取付部材２３で取り付けることにより作製されている。また、蓋部材２２には、燃料貯蔵袋１０の導通孔１５の位置と合うように燃料供給口２４が形成されている。
この貯蔵容器本体２０は、燃料貯蔵袋１０単体での最大燃料貯蔵量以下の内容積となるものである。これにより、燃料貯蔵袋１０をその最大容積よりも小さな内容積の外容器となる貯蔵容器本体２０で覆うことにより、燃料貯蔵袋１０内の液体燃料が揮発し内部が加圧されても、その内圧を燃料貯蔵袋１０自体ではなく、その外側の外容器となる貯蔵容器本体２０で押さえる構造とするものである。この収容構造では、液体燃料が揮発することで内部が加圧され、貯蔵容器本体２０内でラミネートパウチが膨張しても、ラミネートパウチの接着部が貯蔵容器本体２０内壁に押さえつけられる構造となるため、ラミネートパウチの接着部に応力が集中せず、ラミネートパウチの接着部の破裂を防止することができることとなる。

貯蔵容器本体２０の材質としては、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。
この貯蔵容器本体２０としては、例えば、視認性が要求されない場合であれば、耐圧性をさらに確保する点から、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、前記した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、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（ガス透過度）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チューブは、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。
また、貯蔵容器本体２０の厚みは、耐圧性、製造や組立時のコスト低減及び製造の容易性の点から、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。また、貯蔵容器本体２０の大きさとしては、特に限定されないが、５〜５０ｍｍ×５〜１００ｍｍ×３０〜２００ｍｍとすることができる。

本実施形態では、ラミネートパウチからなる燃料貯蔵袋１０内には、ラミネートパウチを破くことなく燃料を効率よく貯蔵容器本体２０外に供給するために、液体燃料を供給するための燃料供給部材となるスパウト３５が溶着により固着されている。
スパウト３５は、図１（ｂ）及び（ｃ）、並びに、図３に示すように、内部に燃料を供給するための燃料供給路３０が形成されており、燃料供給路３０の一端は貯蔵容器本体２０に接続され、他端は前記燃料貯蔵袋１０の内部に連通している。このスパウト３５と接続又は密着されている貯蔵容器本体２０の燃料供給口２４は、スパウト３５の燃料供給路３０と連結されることとなる。
スパウト３５の形状としては、特に限定されず、例えば、円柱状、立方体状、三角柱状等など種々の形状が挙げられる。また、スパウト３５としては、金属製、合成樹脂製、ゴム製等で構成されるが、特に限定されない。好ましくは、燃料貯蔵袋１０とスパウト３５との固着強度を更に高める点から、燃料貯蔵袋１０を構成するラミネートフィルムの接着層、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂等と同一素材から構成されることが好ましい。

このスパウト３５は、ラミネートパウチのフィルム同士の溶着部分に挿入されておらず、ラミネートフィルムに開けた孔を貫通した状態又は孔とスパウトの燃料供給口の位置を合わせ、突出していない状態で溶着等により固着されている。本実施形態では、スパウト３５はラミネートフィルム同士の溶着部分に挿入されておらず、ラミネートフィルムに形成した孔１５の内側にスパウト３５の燃料供給口３０を配置した状態であり、該スパウト３５とラミネートフィルムの溶着部が、スパウト３５の燃料供給口３０を配置した面（以下、「スパウト前面」という）、燃料供給口を配置した面の側面（以下、以下、「スパウト側面」という）に配置されており、連続的に溶着されているものである。具体的には、燃料供給口３０の開いているスパウト３５の前面部３６ａ，側面部３６ｂ、３６ｂ（三面）が燃料貯蔵袋１０のラミネートフィルムに形成した孔を全周に亘り溶着し、該溶着部分がラミネートフィルムに開けた孔の全周に渡り、貯蔵容器本体２０内壁と密着した構造となっている。
従来では、フィルム同士の溶着代にスパウトが挿入され、一緒に溶着しているものであるため、メタノール等の液体燃料を入れ加温した場合、フィルムとスパウトの重なっている溶着部分が剥れ、内容物が漏れ出す場合があった。本実施形態では、スパウト３５とラミネートフィルムの溶着代がスパウト３５の燃料供給口３０のあるスパウト前面３６ａ及びスパウト側面３６ｂ，３６ｂにあるため、内容物が漏れ出すことがないものとなる。
また、本実施形態において、スパウト３５とラミネートフィルムの溶着代、すなわち、スパウト３５とラミネートフィルムの溶着部分となるスパウト前面３６ａ及びスパウト側面３６ｂ，３６ｂと貯蔵容器本体２０内壁との密着部分が、ラミネートフィルムに開けた孔の全周に亘り、厚み０．５ｍｍ以上、好ましくは、少なくとも１．０ｍｍ以上とすることが望ましい。

更に、ラミネートフィルムと溶着等するスパウト３５の固着面（スパウト前面３６ａ及びスパウト側面３６ｂ，３６ｂ）は、平面の他、曲面、屈曲面等であってもよく、更に、スパウト３５がラミネートフィルムに開けた孔１５から突出していないものが望ましい。
本実施形態では、上記固着面は貯蔵容器本体２０の蓋部材２２の内壁面（前面、両側面）と密着している。この固着面が貯蔵容器本体２０の蓋部材２２の内壁面と密着していない場合、加熱等により燃料貯蔵袋１０の内圧が上昇すると、燃料貯蔵袋１０内の溶着面端から溶着部分が剥がれる場合がある。本実施形態では、上記溶着による固着面（スパウト前面３６ａ及びスパウト側面３６ｂ，３６ｂ）と貯蔵容器本体２０の蓋部材２２の内壁面を密着させることで、加熱等により燃料貯蔵袋１０の内圧が上昇した場合でも、上昇した内圧分の力で固着面となる前面、両側面の溶着面で押さえられるため、燃料貯蔵袋１０内の溶着面端の溶着代剥れを防止することができる。

このスパウト３５内には、図１（ｂ）及び（ｃ）、並びに、図３に示すように、貯蔵容器本体２０内の燃料貯蔵袋１０に充填される液体燃料を貯蔵容器本体２０外に供給するための弁体、例えば、燃料の逆流を防止する役割を有する密閉弁５０を備えている。本実施形態ではスパウト３５内の密閉弁５０が直接又は弁体アダプターを介して収納される構造となっている。この密閉弁５０により、燃料供給時及び保管時に、燃料貯蔵袋１０内に空気などの異物が混入すること及び燃料が漏れることを防止することができる。
この密閉弁５０は、例えば、液体燃料供給管などの液体燃料供給部材を燃料供給口２４から挿入することで、燃料貯蔵袋１０と内部とを連通させ、燃料貯蔵袋１０内部の液体燃料Ｆを外部へ供給させる直線状のスリットからなる連通部５１が形成されると共に、前記密閉弁５０がスパウト３５又は弁体アダプターに収納された際に、弁体外縁部５２により密閉弁５０が径方向に圧縮されることで、前記連通部５１に圧縮力が作用するようにしたものである。本実施形態では、図３（ａ）に示すように楕円状であって、短径方向に連通部となるスリット５１を設け、長径方向に外縁部５２を圧縮するようにとしたものであり、スリット５１が閉じる方向に圧縮力が作用する。

なお、上記連通部５１を直線状のスリットで形成したが、液体燃料供給部材を挿入することで燃料貯蔵袋１０と内部とを連通させ、燃料貯蔵袋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、上記直線状のスリットが望ましい。また、外縁部５２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。

この密閉弁５０の内面側には、液体燃料供給部材を挿入する際にスムーズに挿入できるように燃料貯蔵袋１０の内部に向かって凸状のテーパー面（突起）５３を形成することが好ましい。
スパウト３５には、図３（ｄ），（ｅ）に示すように弁体取付凹部３７が設けられ、その内周面にストッパー部３７ａと、筒状に形成された固定部材５４とを、ストッパー部３７ａと固定部材５４との間で上記構成の密閉弁５０を挟持してなるものである。
密閉弁５０とスパウト３５との組合せに関して、図３に示すように、楕円形状のスリット弁と円形状のスパウトの場合が挙げられ、また、逆に、円形状のスリット弁と楕円形状のスパウトとしてもよく、この場合、スリット弁のスリット方向をスパウトの長径とすることが必要である。
この構造の密閉弁５０により、使用休止（未使用）時にも空気などの異物の浸入を防止する構造となっている。これは、空気などの浸入により燃料貯蔵袋１０内の圧力増加などによる燃料漏れ、噴出しなどの事故を防止するためである。

この密閉弁５０、固定部材５４としては、液体燃料の漏洩をより効果的に防止する点から、上記構造等で、液体燃料Ｆに対して気体透過性の低い材料からなり、かつ、ＪＩＳ Ｋ ６２６２−１９９７で規定される圧縮永久歪み率が２０％以下の材料から構成されるものが好ましい。
これらの密閉弁５０、固定部材５４の材料としては、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、燃料供給管に密着できる弾性を有し、上記特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。

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。好ましい液体燃料としては、効率性、コストの点などから、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル若しくはその水溶液からなる揮発性燃料であるものが望ましい。
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。

本発明において、用いる液体燃料Ｆは、溶存酸素濃度が５０％ａｉｒｓａｔｕｒ．以下、好ましくは、０〜１０％ａｉｒｓａｔｕｒ．であることが望ましい。なお、上記５０％ａｉｒｓａｔｕｒ．以下とは、液体燃料中における飽和酸素濃度（１００％）に対して、５０％以下とすることを意味する。
用いる液体燃料の溶存酸素濃度を５０％ａｉｒｓａｔｕｒ．以下、好ましくは、０〜１０％ａｉｒｓａｔｕｒ．とすることにより、燃料貯留体への酸素の混入を更に防止することができる。液体燃料中における酸素の存在は、燃料電池の稼動率に悪影響を及ぼすものであり、極力少ないほうが良い。用いる液体燃料中の溶存酸素濃度を低下せる手段としては、例えば、減圧超音波脱気にて（１０ｋＰａ、１０ｍｉｎ）脱気処理する方法等により溶存酸素濃度を所定値以下とすることができる。

本発明において、燃料貯蔵袋１０に充填される液体燃料は、空気が混入しない状態で液体燃料が充填されているか、または、燃料貯蔵袋１０内の空気の量は、液体燃料の１０％以下であることが好ましい。これにより、燃料貯蔵袋１０内に空気を混入させないことで、燃料排出時に燃料ではなく、空気を排出することを防止することができる。
また、貯蔵容器本体２０内に収容された燃料貯蔵袋１０内には、液体燃料が完全（満タン、１００％）に充填されておらず、貯蔵容器本体２０内で燃料貯蔵袋１０が膨張できる余地が残っている量の液体燃料が充填されていることが好ましい。この実施形態では、貯蔵容器本体２０に収容され、かつ、燃料が充填された状態で、燃料貯蔵袋１０内が更に膨張できる余地を残しておくことで、加熱時燃料が揮発し燃料貯蔵袋１０が膨張したとき、内部に混入していた空気圧（窒素及び酸素の分圧の合計）が低下するため、燃料の蒸気圧と空気圧との合計である燃料貯蔵袋１０の内圧を低く保つことができ、燃料貯蔵容器の耐熱性を更に高めることができることとなる。

更に、貯蔵容器本体２０内で燃料貯蔵袋１０が膨張できる容積は、燃料貯蔵袋１０内の空気量の１０倍以上であることが好ましい。この形態では、燃料貯蔵袋１０に混入した空気の量を、燃料貯蔵袋１０が膨張できる量の１０分の１以下とすることで、加熱時燃料貯蔵袋１０内の空気圧を０．１気圧（１０ＫＰａ）以下とすることができるため、燃料貯蔵袋１０の空気圧を低く保つことができ、燃料貯蔵容器の耐熱性を更に高めることができることとなる。

このように構成される本発明の燃料貯蔵容器Ａでは、内部に液体燃料Ｆを収容するラミネートフィルムを製袋した袋状の燃料貯蔵袋１０と、該燃料貯蔵袋１０を収容する貯蔵容器本体２０と、燃料供給路３０が形成されたスパウト３５とを備え、該スパウト３５の燃料排出路３０の一端は貯蔵容器本体２０に接続され、他端は前記燃料貯蔵袋１０の内部に連通すると共に、スパウト３５はラミネートフィルム同士の溶着部分に挿入されておらず、ラミネートフィルムに形成した孔の内側にスパウトの燃料供給口を配置した状態で溶着されており、スパウト３５とラミネートフィルムの溶着部が、スパウト前面３６ａ及びスパウト側面３６ｂ，３６ｂに配置されており、連続的に溶着されているので、該溶着部分がラミネートフィルムに開けた孔の全周に渡り、貯蔵容器本体２０の内壁と密着して、十分な耐熱性能、耐圧性能を確保することができる燃料貯蔵容器が提供でき、特に、パウチを小型とし燃料貯蔵容器を小型化した場合も、必要とされる耐熱性能、耐圧性能を得ることができる燃料貯蔵容器が得られることとなる。特に、燃料供給口のある前面が小さく、溶着代が小さい場合でも、溶着代等なる固着面をスパウト前面３６ａ及びスパウト側面３６ｂ，３６ｂにまで広げることで、十分な溶着代を確保することができ、耐熱、耐圧性能を更に向上することができる燃料貯蔵容器が得られることとなる。
また、貯蔵容器本体２０を、燃料貯蔵袋１０単体での最大燃料貯蔵量以下の内容積となる容器から構成すること、すなわち、燃料貯蔵袋１０の最大容積よりも小さな内容積の貯蔵容器本体２０で覆うことにより、燃料貯蔵袋１０内の液体燃料が揮発し内部が加圧されても、その内圧をパウチ自体ではなく、その外側の貯蔵容器本体２０で押さえることができるため、燃料貯蔵袋の耐内圧性に依ることなく、燃料貯蔵容器Ａの耐温度性を更に高めることができるので、加熱時の耐久性に更に優れると共に、液体燃料を燃料電池本体へ更に安定的に供給することができる燃料貯蔵容器が得られることとなる。
また、ラミネートフィルムとスパウトの溶着部が、スパウトの燃料供給口の全周にわたり、燃料貯蔵容器本体内壁に密着せしめることにより、内容物が加温等されることによりパウチ内圧が上昇した際、燃料貯蔵袋が膨らみ、ラミネートフィルムとスパウトの溶着部が剥がれるのを更に防止することができる。

図４は、本発明の燃料貯蔵容器の実施形態の他例を示すものである。なお、以下の実施形態において、上記実施形態の燃料貯蔵容器Ａと装用の構成は同一符号を表示してその説明を省略する。
本実施形態の燃料貯蔵容器Ｂは、図４に示すように、内部に燃料排出路３０を有する直方体状のスパウトの前面３６ａ及びスパウトの側面３６ｂ，３６ｂ及びスパウト上面３６ｃが燃料貯蔵袋１０の隅部となるラミネートフィルム面（４面）に配置され連続的に溶着されている点で、上記図１〜図３の燃料貯蔵容器と相違するものである。
この燃料貯蔵容器Ｂでは、内部に液体燃料Ｆを収容するラミネートフィルムを製袋した袋状の燃料貯蔵袋１０は燃料貯蔵容器本体２０に収容され、スパウト３５の燃料排出路３０の一端は燃料貯蔵容器本体２０に接続され、他端は前記燃料貯蔵袋１０の内部に連通すると共に、スパウト３５の前面３６ａ，スパウト側面３６ｂ，３６ｂ及びスパウト上面３６ｃが燃料貯蔵袋１０のラミネートフィルム面（４面）に溶着により固着した構造となるものである。

このように構成される本実施形態の燃料貯蔵容器Ｂでは、上記スパウトとラミネートフィルムの溶着部分が、燃料供給口の開いているスパウト前面３６ａ、スパウト側面３６ｂ，３６ｂ及びスパウト上面３６ｃに連続的に形成されることでラミネートフィルムに形成した孔を全周に亘り溶着し、該溶着部分がラミネートフィルムに開けた孔の全周に亘り、貯蔵容器本体２０内壁と密着することとなるので、上記図１〜３の実施形態に較べ、固着面の面積が多くなるので、スパウトの剥離等が更に防止でき、更に十分な耐熱性能、耐圧性能を確保することができる燃料貯蔵容器が提供でき、複雑な形状の場合、前面、側面及び上面を溶着で固着することでシール性を更に確保することができ、燃料供給口３０のある前面が極めて小さく、溶着代等が小さい場合でも、溶着代を側面及び上面にまで広げることで、十分な溶着代を確保することができ、更に耐熱、耐圧性能を向上することができる。

図５は、本発明の燃料貯蔵容器の実施形態の他例を示すものである。
本実施形態の燃料貯蔵容器Ｃは、図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、密着性を向上させるためのシート状のゴム部材６０が、ラミネートフィルムとスパウト３５の溶着部（スパウト前面３６ａ及びスパウト側面３６ｂ，３６ｂ）と燃料貯蔵容器本体２０内壁の間に配置されている点で、上記図１〜図３の燃料貯蔵容器と相違するものである。
用いることができるゴム部材６０としては、例えば、ブチルゴム、シリコーンゴムなどの合成ゴムなどが挙げられる。また、これらのゴム部材には、更に密着性を向上する点から、シート表面に波状部等を形成してもよい。なお、図５中の６１は、燃料供給口２４に沿う挿通孔である。また、ゴム部材の大きさは、溶着面積と略同様となる大きさ以下であることが好ましい。
この実施形態の燃料貯蔵容器Ｃによれば、ゴム部材６０をラミネートフィルムとスパウト３５の溶着部と燃料貯蔵容器本体２０内壁との間に配置することで溶着部を押さえる際の密着性が向上するため、内容物が加温等されていることによりパウチ内圧が上昇した際、燃料貯蔵袋が膨らみ当該溶着部が剥がれるのを防止する効果が顕著となる。

本発明の燃料貯蔵容器は、上記各実施形態に限定されず、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。
例えば、燃料排出部材となるスパウト３５内に装着する密閉弁５０をゴム部材により構成したが、スプリング部材を備えた密閉弁等を用いてもよく、また、燃料貯蔵容器を連結自在となる発電セルを含む燃料電池本体の構造も特に限定されるものではない。
また、密閉弁５０をスパウト３５内に装着したが、密閉弁５０をスパウト３５内に装着すると、密閉弁５０の大きさよりも燃料貯蔵容器を小さくすることができないため、貯蔵容器本体２０の流路中に密閉弁５０を装着しても良いものである。

上記各実施形態において、スパウト３５の前面３６ａ，側面３６ｂ、３６ｂ、更に上面３６ｃを燃料貯蔵袋１０のラミネートフィルム面（３面又は４面）に溶着により固着したが、スパウト３５の底面部を燃料貯蔵袋１０のラミネートフィルム面に、例えば、前面部と両側面部と底面部（３面、４面）、前面部と両側面部と底面部と上面部（４面又は５面）に溶着により固着してもよく、更に、固着は溶着の他、接着剤等により固着しても良いものである。
また、密着性を向上させるためのゴム部材を、上記実施形態の燃料貯蔵容器Ｂや、上記底面部も溶着する燃料貯蔵容器において、スパウトの溶着部と燃料貯蔵容器本体内壁の間に配置してもよいものである。

次に、本発明を実施例及び比較例により、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。

〔各実施例及び比較例の基本構成〕
（貯蔵容器本体２０の構成、図１に準拠）
材質：ポリカーボネート、寸法等は各実施例等参照。
（ラミネートフィルム１０の構成、図１及び図２に準拠）
最外層：ＰＥＴ１２μｍ、バリア層：アルミニウム箔（ＡＬ）１０μｍ、接着層：ＰＥ４０μｍ
フィルム形状は、図２に準拠、製袋後は、図１（ｂ）に準拠。寸法等は各実施例等参照。
（密閉弁５０の構成、図３に準拠）
材質：ブチルゴム
（スパウト３５の構成）
材質：ＰＥ、寸法等は各実施例等参照。

＜実施例１、図１，２、５準拠＞
燃料貯蔵容器本体：
外寸法：幅×高さ×奥行き＝９ｍｍ×３６ｍｍ×３６ｍｍ、内寸法：幅×高さ×奥行き＝３．４ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍ、蓋部材：幅×高さ×奥行き＝９ｍｍ×３６ｍｍ×３６ｍｍ、孔径：φ１．８ｍｍ、孔位置：幅（i）４．５ｍｍ、高さ（ii）１８ｍｍ、内容積；３ｃｃ
ラミネートフィルム寸法：
縦×横＝４２．８ｍｍ×６３ｍｍ、（図２参照）、孔径：φ１．８ｍｍ、孔位置：パウチ前面幅（iii）１．７ｍｍ、高さ（iv）１７ｍｍを中心
ラミネートパウチ寸法：
幅×高さ×奥行き＝３．４ｍｍ×３４ｍｍ×３０ｍｍ、（図３参照）、フィルム溶着代：３ｍｍ、最大内容積３．８ｃｃ
スパウト寸法：
幅×高さ×奥行き＝２．８ｍｍ×１６ｍｍ×１０ｍｍ、（図３参照）、燃料供給口：幅（V）１．６ｍｍ、高さ（vi）８ｍｍを中心にφ１．４ｍｍ、溶着代：スパウト前面、両側面、前面溶着代厚み・上下７ｍｍ、前面溶着代厚み・左右０．７ｍｍ、側面溶着代厚み１０ｍｍ、溶着面積３．６ｃｍ^２（図２参照）
密閉弁寸法：φ２ｍｍ×３．５ｍｍ、スリット長さ０．９ｍｍ、（図４参照）、パウチ内側からＰＰの部材で密閉弁を押さえた。
溶着部保護用ゴムシート（図５参照）
材質：ブチルゴム
寸法：幅２３ｍｍ、高さ１６ｍｍ、厚み０．３ｍｍ
穴 ：ゴムシート中心にφ１．８ｍｍ
燃料収納量：下記に示すメタノール２．２ｍｌ（外容器収納時）を充填
燃料種：メタノール９９．８％、溶存酸素率（量）：８．８％ａｉｒｓａｔｕｒ、空気混入量：０ｃｃ

＜比較例１、図６準拠＞
ラミネートフィルム寸法：縦×横＝７０ｍｍ×１２０ｍｍ、（図６参照）、フィルム溶着代 １０ｍｍ、
スパウト挿入位置 図６参照、スパウト寸法：図６参照、溶着代厚み１０ｍｍ、燃料供給口寸法：φ４ｍｍ、
密閉弁寸法：φ５ｍｍ×４ｍｍ、スリット長さ ２ｍｍ、（図３参照）、パウチ内側からＰＰの部材で密閉弁を押さえた。
燃料収納量：下記に示すメタノール１８ｍｌ（外容器収納時）を充填
燃料種：メタノール９９．８％、溶存酸素率（量）：８．８％ａｉｒｓａｔｕｒ．、空気混入量：０ｃｃ

＜比較例２、図７参照＞
燃料貯蔵容器本体：
外寸法：幅×高さ×奥行き＝９ｍｍ×３６ｍｍ×３６ｍｍ、内寸法：幅×高さ×奥行き＝３．４ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍ、蓋部材：幅×高さ×奥行き＝９ｍｍ×３６ｍｍ×３６ｍｍ、孔径：φ１．８ｍｍ、孔位置：幅（i）４．５ｍｍ、高さ（ii）１８ｍｍ、内容積；３ｃｃ
ラミネートフィルム寸法：
縦×横＝４２．８ｍｍ×６３ｍｍ、（図２参照）、孔径：φ１．８ｍｍ、孔位置：パウチ前面幅（iii）１．７ｍｍ、高さ（iv）１７ｍｍを中心
ラミネートパウチ寸法：
幅×高さ×奥行き＝３．４ｍｍ×３４ｍｍ×３０ｍｍ、（図２参照）、フィルム溶着代：３ｍｍ、最大内容積３．８ｃｃ
スパウト寸法：
幅×高さ×奥行き＝２．８ｍｍ×１６ｍｍ×１０ｍｍ、（図７参照）、燃料供給口：幅（V）１．６ｍｍ、高さ（vi）８ｍｍを中心にφ１．４ｍｍ、溶着代：スパウト前面のみ、前面溶着代厚み・上下７ｍｍ、前面溶着代厚み・左右０．７ｍｍ、溶着面積０．４ｃｍ^２（図７参照）
密閉弁寸法：φ２ｍｍ×３．５ｍｍ、スリット長さ０．９ｍｍ、（図７参照）、パウチ内側からＰＰの部材で密閉弁を押さえた。
溶着部保護用ゴムシート
材質：ブチルゴム
寸法：幅２３ｍｍ、高さ１６ｍｍ、厚み０．３ｍｍ
穴 ：ゴムシート中心にφ１．８ｍｍ
燃料収納量：下記に示すメタノール２．２ｍｌ（外容器収納時）を充填
燃料種：メタノール９９．８％、溶存酸素率（量）：８．８％ａｉｒｓａｔｕｒ、空気混入量：０ｃｃ

上記実施例１及び比較例１〜２の各燃料貯蔵容器を作製後、メタノールを充填し湯浴で加温（５０〜８０℃で２時間加温）した。加温前後の燃料貯蔵容器本体の重量変化を測定し、燃料の漏れを確認した。また外観をチェックし、フィルムの剥離がないかを確認した。評価は下記基準により行った。評価結果を表１に示す。
評価基準：
○：テストの前後で重量変化なし。フィルムの剥離なし。
×：フィルムの剥離により、テストの前後で重量変化をしている。

上記表１の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例１は、本発明の範囲外となる比較例１〜２に較べ、耐熱性能、耐圧性能に優れていることが判った。

（ａ）本発明の燃料貯蔵容器の実施形態の一例を示す斜視図、（ｂ）は、燃料貯蔵袋にスパウトを取り付けた状態の一例を示す透視態様の斜視図、（ｃ）は燃料貯蔵容器の実施形態の一例を示す縦断面図である。 燃料貯蔵袋となるラミネートフィルムの展開図である。 （ａ）〜（ｆ）は密閉弁の実施形態の一例を示すものであり、（ａ）は密閉弁の平面図、（ｂ）は密閉弁の縦断面図、（ｃ）は密閉弁の底面図、（ｄ）アダプターの縦断面図、（ｅ）はアダプターに密閉弁を装填した状態の平面図、（ｆ）は（ｅ）の縦断面図である。 本発明の燃料貯蔵容器の実施形態の他例を示すものであり、（ａ）は燃料貯蔵袋にスパウトを取り付けた状態を示す透視態様の斜視図、（ｂ）はその縦縦断面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）はスパウトの縦断面図である。 本発明の燃料貯蔵容器の実施形態の他例を示すものであり、（ａ）はゴム部材の正面図、（ｂ）は燃料貯蔵袋にスパウトを取り付けた状態を示す透視態様の斜視図、（ｃ）は燃料貯蔵袋にスパウト、ゴム部材を取り付ける状態を示す透視態様の斜視図、（ｄ）はその側面図、（ｅ）はスパウトの縦断面図である。 比較例１に用いる燃料貯蔵容器を示すものであり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は燃料収容用パウチとなるラミネートフィルムの展開図、（ｃ）はスパウトの縦断面図、（ｄ）はスパウトの正面図、（ｅ）はスパウトの背面図である。 比較例２に用いる燃料貯蔵容器を示すものであり、（ａ）は燃料貯蔵袋にスパウトを取り付けた状態を示す透視態様の斜視図、（ｂ）はその縦縦断面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）はスパウトの縦断面図である。

符号の説明

Ａ 燃料貯蔵容器
Ｆ 液体燃料
１０ 燃料貯蔵袋
２０ 燃料貯蔵容器本体
３５ スパウト
５０ 弁体（密閉弁）
６０ ゴム部材

Claims (6)

1. 内部に液体燃料を収容するラミネートフィルムを製袋した変形可能な軟包装袋からなる燃料貯蔵袋と、上記燃料貯蔵袋内部から燃料を供給するための燃料供給路が形成されているスパウトとを少なくとも備え、上記スパウトはラミネートフィルム同士の溶着部分に挿入されておらず、
   ラミネートフィルムに形成した孔の内側にスパウトの燃料供給口を配置した状態で溶着されている燃料電池本体に液体燃料を供給する燃料貯蔵容器であって、スパウトとラミネートフィルムの溶着部が、スパウトの燃料供給口を配置した面、燃料供給口を配置した面の側面に配置されており、連続的に溶着されていることを特徴とする燃料貯蔵容器。
2. 燃料貯蔵袋が、燃料貯蔵袋単体での最大燃料貯蔵量以下の内容量である貯蔵容器本体に入っていることを特徴とする請求項1記載の燃料貯蔵容器。
3. ラミネートフィルムとスパウトの溶着部が、スパウトの燃料供給口の全周にわたり、燃料貯蔵容器本体内壁に密着していることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料貯蔵容器。
4. 密着性を向上させるためのゴム部材が、ラミネートフィルムとスパウトの溶着部と燃料貯蔵容器本体内壁の間に配置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貯蔵容器。
5. 密閉弁が、スパウトの燃料供給路中に配置し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貯蔵容器。
6. 液体燃料は、溶存酸素濃度が５０％ａｉｒｓａｔｕｒ．以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の燃料貯蔵容器。

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