JP4096854B2

JP4096854B2 - 燃料残量測定装置

Info

Publication number: JP4096854B2
Application number: JP2003332990A
Authority: JP
Inventors: 康成椛澤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP2005098838A

Description

本発明は、容器内に貯留された液体燃料が発電モジュールに供給されていく時に容器に残留した液体燃料の残量を測定する燃料残量測定装置に関する。

近年では、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、腕時計、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等といった小型電子機器がめざましい進歩・発展を遂げている。上記のような電子機器は、小型であるためにユーザの使用場面に応じて様々な向き・姿勢に保持されて使用される。例えば、ノート型パーソナルコンピュータであれば小脇に抱えながら持ち運んだり、携帯電話機又はデジタルカメラであればポケット又はバックに無造作に収納した状態で持ち運んだりして使用する。

上記のような電子機器の電源として、アルカリ乾電池、マンガン乾電池といった一次電池又はニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、リチウムイオン電池といった二次電池が用いられている。ところが、一次電池及び二次電池は、エネルギの利用効率の観点から検証すると、必ずしもエネルギの有効利用が図られているとは言えない。一方、燃料電池は、燃料と大気中の酸素とを電気化学的に反応させて化学エネルギから電気エネルギを直接取り出すものであり、将来性に富む有望な電池であると位置付けられている。そのため、今日では、一次電池及び二次電池の代替えのために、高いエネルギ利用効率を実現できる燃料電池についての研究・開発も盛んにおこなわれている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載されている燃料電池は、電解質板が燃料極と酸化剤極との間に挟持されてなる燃料電池本体と、液体燃料を収容するとともに燃料電池本体に接続された燃料容器と、を備える。燃料容器には細孔が形成されており、燃料容器内には浸透材が配置されており、この浸透材が燃料容器と燃料電池本体との接続部にまで連繋している。燃料容器内にある液体燃料が浸透材を通じて接続部にまで浸透し、接続部まで浸透した液体燃料は毛管力によって燃料電池本体に供給され、燃料電池本体において電気エネルギが取り出される。また、液体燃料が消費されていっても、燃料容器に細孔が形成されているために燃料容器内と外との圧力が保たれる。燃料容器が空になれば、新しい燃料容器に交換すれば良い。
特開２００１−９３５５１号公報

ところで、燃料容器内にある燃料の残量を測定することが望まれているが、燃料の残量を測定するために燃料容器内の燃料を検出するセンサが必要となる。特許文献１に記載されている燃料電池を上記のような小型の電子機器に搭載した場合、電子機器及び燃料容器が様々な姿勢・向きで使用されるから、燃料容器内にある燃料が燃料容器の姿勢に応じて様々な位置に流動してしまうため、燃料容器内の燃料をセンサで検知することができず、燃料容器内の燃料の残量も測定することができない。

そこで、本発明は、上記のような問題点を解決しようとしてなされたものであり、姿勢にかかわらず貯留した液体燃料の残量を測定することができる燃料残量測定装置を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
液体燃料を貯留した容器から供給された液体燃料の化学反応により電気エネルギを生成する発電モジュールを具備した発電装置に備えられ、前記容器に残留した液体燃料の残量を測定する燃料残量測定装置において、
前記容器の内部空間の前記液体燃料を貯留した液室内で前記液体燃料の末端を覆うように仕切り且つ前記液体燃料の末端に追従する追従体の変位を検出するセンサが設けられ、
前記センサは、前記追従体で前記液体燃料の末端が仕切られた複数の液室が設けられた前記容器の各液室の前記追従体の変位を検出し、
前記容器の各液室の前記追従体は、前記液室に設けられた連通穴からの前記液体燃料の流出にともない変位し、
前記複数の連通穴は、開口面積が互いに等しく、
前記複数の液室は、それぞれの前記液体燃料を貯留するための容積が互いに異なることを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、液体燃料の消費による液体燃料の末端の位置の移動に粘性体が追随して移動する。この粘性体の移動による変位をセンサが検出する。

請求項１に記載の発明においては、複数の連通穴の開口面積が互いに等しいため、液室からの液体燃料の排出流量はどの液室でも同じであり、各液室の液体燃料が貯留されるための容積が互いに異なるため、液体燃料が消費される前の液室に存する液体燃料の残量は液体燃料が貯留されるための容積が小さい液室の方がより小さくなる。

請求項２に記載の発明は、
液体燃料を貯留した容器から供給された液体燃料の化学反応により電気エネルギを生成する発電モジュールを具備した発電装置に備えられ、前記容器に残留した液体燃料の残量を測定する燃料残量測定装置において、
前記容器の内部空間の前記液体燃料を貯留した液室内で前記液体燃料の末端を覆うように仕切り且つ前記液体燃料の末端に追従する追従体の変位を検出するセンサが設けられ、
前記センサは、前記追従体で前記液体燃料の末端が仕切られた複数の液室が設けられた前記容器の各液室の前記追従体の変位を検出し、
前記容器の各液室の前記追従体は、前記液室に設けられた連通穴からの前記液体燃料の流出にともない変位し、
前記複数の連通穴は、開口面積が互いに異なり、
前記複数の液室は、それぞれの前記液体燃料を貯留するための容積が互いに等しいことを特徴とする。

請求項２に記載の発明においては、複数の連通穴の開口面積が互いに異なるため、液室からの液体燃料の排出流量は連通穴の開口面積が小さくなるにつれて小さくなり、複数の液室の液体燃料が貯留されるための容積が互いに等しいため、液体燃料が消費される前の液室に存する液体燃料の残量はどの液室でも同じである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の燃料残量測定装置において、
前記センサが前記容器の外に配置され、前記センサが、前記容器外から前記追従体に向けて投光する投光素子と、前記液室内を介して出射する前記投光素子からの光を受光する受光素子と、を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明においては、受光素子が、液室内を介して出射する光を受光するため、液室に液体燃料が十分残留している場合には、投光素子から発した光が粘性体で反射してもその反射光は液体燃料での内部散乱や吸収によって低強度の状態で受光素子に入射し、液室から液体燃料が十分消費されている場合には、投光素子から発した光が液体燃料により減衰する程度が小さいので粘性体で反射するとその反射光が高強度で受光素子に入射する。
なお、センサが光学センサの場合、追従体の光学的性質（反射率、透過率）が液体燃料の光学的性質と異なることが好ましい。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の燃料残量測定装置において、
前記投光素子から発する光は、前記追従体に対して反射性を示す波長域の光であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、投光素子から粘性体に向けて投光すると、粘性体で反射するようにしている。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の燃料残量測定装置において、
前記投光素子から発する光は、前記容器に対して透過性を示す波長域の光であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明においては、投光素子から容器を介して粘性体に向けて投光すると、容器を透過するようにしている。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか一項に記載の燃料残量測定装置において、
前記発電モジュールは前記容器に対して着脱自在とされ、
前記センサが前記発電モジュールに設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明においては、容器ではなく発電モジュールにセンサが設けられ、連結することで容器内の粘性体の変位を検出するようにしている。

請求項１に記載の発明によれば、液体燃料の消費による液体燃料の末端の位置の移動に粘性体が追随して移動するために、この粘性体の移動による変位をセンサが検出することで液体燃料の残量を測定することができる。この作用は粘性体の表面張力によるものなので液体燃料の末端の向きがどの方向を向いていてもつまりは容器の姿勢がどのようになっても粘性体の位置から液体燃料の残量を測定することが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、液室からの液体燃料の排出流量はどの液室でも同じであり、液体燃料が消費される前の液室に存する液体燃料の残量は液体燃料が貯留されるための容積が小さくなるにつれて小さくなるから、同時に各液室から液体燃料が無くなることがなくなる。このため各液室の液体燃料の残量による粘性体の変位に時間差が生じるので、このそれぞれの変位を読み取ることで液体燃料の総残量を多段階に分けて測定することができる。特に、センサが粘性体の変位を二値で読み取っている場合、時間差があるために全ての液室の残量がなくなった位置に粘性体が同時に変位しないので、総残量が十分あるか、全ても液室の残量がほぼなくなったかの二値で残量を判定しなくてよいので、利用者は残量に応じた燃料残量測定装置を備えた発電装置の利用を容易に予測することができる。

請求項２に記載の発明によれば、液室からの液体燃料の排出流量は連通穴の開口面積が小さくなるにつれて小さくなり、液体燃料が消費される前の液室に存する液体燃料の残量はどの液室でも同じであるので、同時に各液室から液体燃料が無くなることがなくなり、請求項１に記載の効果と同様の効果をもたらすことができる。

請求項３に記載の発明によれば、投光素子及び受光素子を組み合わせることによって高精度に残量を検出することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、受光素子によって粘性体を検出しやすくなる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、受光素子によって粘性体を検出しやすくなる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、容器の製造コストを抑えることができる。更には、容器が空になって、新しい容器を発電モジュールに取り付けた場合でも、発電モジュールに設けられたセンサを、新たな容器の粘性体を検出することに用いることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

まず、図１は、本発明を適用した燃料残量測定装置を備え付けた発電装置の基本構成を示したブロック図である。ここで、図１（ａ）は燃料改質式の発電装置のブロック図であり、図１（ｂ）は直接燃料式の発電装置のブロック図であり、何れの発電装置にも本発明を適用することができる。

図１に示すように、何れの発電装置も、液体燃料９９（図５等に図示）を貯留する燃料貯留モジュール１と、燃料貯留モジュール１に貯留された燃料９９から電気エネルギを生成する発電モジュール９１と、を具備し、燃料貯留モジュール１は発電モジュール９１に対して着脱自在とされている。ここでいう着脱とは燃料９９を流れる燃料貯留モジュール１の流路と発電モジュール９１の流路とが連結、脱離自在であることを意味している。また、この発電装置には、燃料貯留モジュール１と発電モジュール９１の他に、燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に着脱自在に取り付けるための取付構造と、燃料貯留モジュール１に残留した燃料９９の残量を測定する燃料残量測定装置と、が備え付けられている。

燃料９９は、液状の化学燃料と水の混合液であり、化学燃料としてはメタノール、エタノール等のアルコール類やジエチルエーテル、ガソリンといった水素元素を含む化合物が適用可能である。本実施形態では、燃料９９としてメタノールと水の混合液を用いる。

図１（ａ）に示すように、燃料改質式発電装置においては、発電モジュール９１が、気化器９２と、改質器９３と、一酸化炭素除去器９４と、燃料電池９５と、を具備する。気化器９２、改質器９３、一酸化炭素除去器９４及び燃料電池９５はいずれもマイクロリアクタと呼ばれる微小の化学反応炉であり、内部に燃料９９又は燃料９９によって改質された生成物で構成された流体を導入する流路とこの流路内の化学反応を促進するための熱を発生させるための加熱手段が形成されている。

燃料貯留モジュール１に貯留された燃料９９は、まず気化器９２に供給される。気化器９２では、供給された燃料９９が加熱されて気化（蒸発）し、メタノール及び水（水蒸気）の混合気となる。気化器９２において生成された混合気は改質器９３に供給される。

改質器９３では、気化器９２で気化した燃料９９から水素及び二酸化炭素が生成される。具体的には、化学反応式（１）のように、気化器９２で混合気とされたメタノールと水蒸気が触媒により反応して二酸化炭素及び水素が生成される。
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→３Ｈ₂＋ＣＯ₂ … （１）

改質器９３では、気化器９２で混合気とされたメタノールと水蒸気が完全に二酸化炭素及び水素に改質されない場合もあり、この場合、化学反応式（２）のように、メタノールと水蒸気が反応して二酸化炭素及び一酸化炭素が生成される。
２ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→５Ｈ₂＋ＣＯ＋ＣＯ₂ … （２）
改質器９３で生成された混合気は一酸化炭素除去器９４に供給される。

一酸化炭素除去器９４では、改質器９３から供給された混合気に含まれる一酸化炭素を選択的に酸化させて混合気中から一酸化炭素が除去される。具体的には、改質器９３から供給された混合気のなかから特異的に選択された一酸化炭素と、取り込んだ空気中の酸素とが触媒により反応して二酸化炭素が生成される。
２ＣＯ＋Ｏ₂→２ＣＯ₂ … （３）
一酸化炭素除去器９４から混合気が燃料電池９５の燃料極に供給される。

燃料電池９５の燃料極では、電気化学反応式（４）に示すように、一酸化炭素除去器９４から供給された混合気のうち水素ガスを、燃料極の触媒の作用を受けて水素イオンと電子とに分離する。水素イオンはイオン伝導膜を通じて空気極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
３Ｈ₂→６Ｈ⁺＋６ｅ^- … （４）

燃料電池９５の空気極には、空気が取り込まれて供給される。そして、電気化学反応式（５）に示すように、空気中の酸素と、イオン伝導膜を通過した水素イオンと、燃料極により取り出された電子とが反応して水が副生成物として生成される。
６Ｈ⁺＋３／２Ｏ₂＋６ｅ^-→３Ｈ₂Ｏ … （５）

以上のように、燃料電池９５で上記（４）、（５）に示す電気化学反応が起こることにより電気エネルギが生成される。生成された副生成物としての水、二酸化炭素、空気等の混合気は燃料貯留モジュール１に排出される。以上のような燃料９９や生成物の流れを起こしているものは、後述するポンプ８０である。

図１（ｂ）に示すように、直接燃料式発電装置においては、発電モジュール９１が、気化器９６と、燃料電池９７と、を具備する。

燃料貯留モジュール１から気化器９６に供給された燃料９９は、気化器９６において気化されて、メタノール及び水蒸気の混合気となる。気化器９６において生成された混合気は燃料電池９７の燃料極に供給される。

燃料電池９７の燃料極では、電気化学反応式（６）に示すように、気化器９６から供給された混合気を、燃料極の触媒の作用を受けて水素イオンと電子と二酸化炭素に分離する。水素イオンはイオン伝導膜を通じて空気極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ₂＋６Ｈ⁺＋６ｅ^- … （６）

燃料電池９７の空気極には、空気が取り込まれて供給される。そして、電気化学反応式（７）に示すように、空気中の酸素と、イオン伝導膜を通過した水素イオンと、燃料極により取り出された電子とが反応して水が副生成物として生成される。
６Ｈ⁺＋３／２Ｏ₂＋６ｅ^-→３Ｈ₂Ｏ … （７）

以上のように、燃料電池９７で上記（６）、（７）に示す電気化学反応が起こることにより電気エネルギが生成される。生成された副生成物としての水、二酸化炭素、空気等の混合気は燃料貯留モジュール１に排出される。以上のような燃料９９や生成物の流れを起こしているものは、後述するポンプ８０である。

なお、この発電装置を携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等の電子機器に適用した場合、電子機器本体に発電モジュール９１が備え付けられることになり、電子機器本体に対して燃料貯留モジュール１が着脱自在となり、発電モジュール９１で生成された電気エネルギにより電子機器が動作することになる。発電モジュール９１で生じる電気エネルギは電子機器の要求に応じて出力できるように、燃料電池９５或いは燃料電池９７で精製された電気エネルギを充電し電子機器に出力する充電部があることが好ましい。この場合、充電部は電子機器への出力又は内部での電力消費によって充電量が減衰した場合、それを補償する量の電気エネルギを発電するように発電モジュール９１内の制御回路がポンプ８０を動作するように制御信号を出力する。

次に、図２〜図５を用いて燃料貯留モジュール１について説明する。
図２は燃料貯留モジュール１を示した斜視図であり、図３はこの燃料貯留モジュール１の分解斜視図であり、図４は燃料貯留モジュール１の横断面図であり、図５は燃料貯留モジュール１の縦断面図である。なお、図４では、燃料貯留モジュール１に貯留された燃料９９の図示を省略する。

燃料貯留モジュール１は容器２を具備し、この容器２に種々の部材が取り付けられることで燃料貯留モジュール１が構成されている。この容器２は、内部空間を有するとともに略矩形板状の外形を呈した容器本体３と、容器本体３の前端部に取り付けられた前蓋部材４と、容器本体３の後端部に取り付けられた後ろ蓋部材５と、から構成されている。

図４に示すように、容器本体３の内部空間は、前後に長尺な五つの液室３１，３１，…と、前後に長尺な一つの加圧流路３２とに仕切られている。つまり、容器本体３の内部には、前後方向に延在する五つの隔壁３３が形成されており、これら隔壁３３が互いに離れて平行に配列されることによって、容器本体３の内部空間が五つの液室３１，３１，…と一つの加圧流路３２とに仕切られている。これら隔壁３３，３３，…の前後の長さは容器本体３の前後の長さよりも短く、これら隔壁３３，３３，…は容器本体３の前端面３７から容器本体３の後端よりもやや前側にまで延在している。従って、図３に示すように、これら液室３１，３１，…及び加圧流路３２が隔壁３３の後端部３３ａ、３３ａ…で開口しており、容器本体３の後端面に開口する開口部３６が液室３１，３１，…及び加圧流路３２に通じている。液室３１，３１，…は複数あれば、５つに限らない。

これら液室３１，３１，…の前後の長さは全て等しい。また、各液室３１は、前後方向に直角な面で破断した場合の断面積が前端側から後端側にかけて一定となっており、略円柱状の空間となっている。燃料残量測定装置で燃料９９の残量を測定するために、前後方向に直角な面で破断した場合の液室３１，３１，…の断面積は、次の（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）の何れかのようになっている。

（Ａ）：全ての液室３１，３１，…の容積が等しい或いは全ての液室３１，３１，…の断面積が等しい。
（Ｂ）：最も右側（図１５（ａ）〜（ｃ）の上側）に配置されている液室３１の断面積が最も大きくひいては最も液室３１内の容積が大きく、左側（図１５（ａ）〜（ｃ）の下側）になるにつれて液室３１の断面積ひいては液室３１内の容積が小さくなり、最も左側に配置されている液室３１の断面積が最も小さく、ひいては液室３１内の容積が最も小さい。
（Ｃ）：最も左側（図１５（ａ）〜（ｃ）の下側）に配置されている液室３１の断面積が最も大きくひいては最も液室３１内の容積が大きく、右側（図１５（ａ）〜（ｃ）の上側）になるにつれて液室３１の断面積が小さくなりひいては液室３１内の容積が小さくなり、最も右側に配置されている液室３１の断面積が最も小さい。

図２〜図５に示すように、容器本体３の後端部には、液室３１，３１，…及び加圧流路３２から所定の間隔を置いてこの後端部を覆う後ろ蓋部材５が取り付けられている。後ろ蓋部材５は、図３に示すように、被覆部５１と、嵌合部５２とから構成されている。被覆部５１は、容器本体３の後端面を覆うものであり、その後端面と同形状且つ同じ大きさに形成されている。嵌合部５２は、容器本体３の後端面に開口する開口部３６に嵌合するものであり、被覆部５１に立設されている。また、嵌合部５２は、容器本体３に向かった側に開口するように形成されている。

このような後ろ蓋部材５は、その嵌合部５２にシール材５３を嵌め込んでそのシール材５３を被覆部５１に当接させ、更にその嵌合部５２を容器本体３の後端面から開口部３６に嵌合したうえで、被覆部５１と容器本体３の後端面との間にシール材５３を挟持することによって、容器本体３の後端面に取り付けられている。シール材５３はゴム等の柔軟性のある部材からなり、容器本体３と蓋部材５との隙間を埋め、液室３１，３１，…内の燃料が容器本体３と蓋部材５との間から漏洩することを防止する。後ろ蓋部材５が容器本体３の後端面に取り付けられることで開口部３６が後ろ蓋部材５の被覆部５１によって覆われ、嵌合部５２が容器本体３に向かった側に開口し、図４に示すようにその開口部３６には圧力調整室３８が形成されている。液室３１，３１，…及び加圧流路３２がその後端で圧力調整室３８に開口しているので、これら液室３１，３１，…及び加圧流路３２が圧力調整室３８に通じている。

後ろ蓋部材５の被覆部５１には、圧力調整室３８から外部にまで通じる排出口５４が形成されている。図６は、図４に示された排出口５４の周辺の領域Ａの拡大図である。図６に示すように、排出口５４を形成した円筒部５５が圧力調整室３８内に向かって突出するようにして被覆部５１に形成されている。また、排出口５４には、圧力調整室３８から排出口５４を通じて外部に向かった方向にのみ流体の流れを許容する第二逆止弁６が嵌め込まれている。第二逆止弁６は、図７に示すように可撓性・弾性を有する材料（例えば、エラストマー（ゴム））でダックビル状（アヒルのくちばし形状）に形成されたダックビル弁である。ここで、図７（ａ）は図６と同一方向に見た場合の第二逆止弁６の側面図であり、図７（ｂ）は第二逆止弁６の正面図であり、図７（ｃ）は第二逆止弁６の上面図であり、図７（ｄ）は第二逆止弁６の縦断面図である。

詳細に説明すると、第二逆止弁６は、円筒状を呈した本体部６ａと、本体部６ａの先端側で本体部６ａに一体形成されるとともに上下に重ね合わされた上唇部６ｂ及び下唇部６ｃと、本体部６ａの後端部に一体形成されるとともに本体部６ａの外壁から半径方向外向きに突出するように形成されたリング状のフランジ部６ｄと、から構成されている。第二逆止弁６の後端では本体部６ａの内部中空が開口している。第二逆止弁６の先端では、上唇部６ｂ及び下唇部６ｃが上下に重ね合わせられるように形成されることで、第二逆止弁６の先端で内部中空が閉じられており、上唇部６ｂ及び下唇部６ｃで規定された横長の亀裂６ｅが第二逆止弁６の先端に形成されており、この亀裂６ｅは内部中空にまで通じている。また、上唇部６ｂ及び下唇部６ｃは、全体の厚みＴが第二逆止弁６の先端に向かうにつれて薄くなるようにテーパ状に形成されている。

この第二逆止弁６において、内部中空の圧力と第二逆止弁６の先端外側の圧力が等しい状態では、亀裂６ｅが閉じているか、又は、亀裂６ｅがやや開いた状態となる（このような状態を初期状態という。）。一方、内部中空の圧力が第二逆止弁６の先端外側の圧力よりも高い状態では、上唇部６ｂ及び下唇部６ｃが弾性変形することによって亀裂６ｅが初期状態よりも大きく開き、内部中空から亀裂６ｅを通じて第二逆止弁６の先端外側へ流体が流動することが許容される（このような状態を開口状態という。）。逆に内部中空の圧力が第二逆止弁６の先端外側の圧力よりも低い状態では、上唇部６ｂ及び下唇部６ｃが弾性変形することによって亀裂６ｅが閉じ、第二逆止弁６の先端外側から亀裂６ｅを通じて内部中空に流体が流動することが阻止される（このような状態を閉口状態という。）。

図６に示すように、このような第二逆止弁６は、その先端を圧力調整室３８から外に向け、上唇部６ｂ、下唇部６ｃ及び本体部６ａを排出口５４に嵌め込み、更にフランジ部６ｄを圧力調整室３８の内壁の円筒部５５の突端に係止することによって、後ろ蓋部材５に取り付けられている。また、中空円筒状を呈した弁止め５６であってその内壁から半径方向内向きに突出するように形成されたリング状のフランジ部を有した弁止め５６を円筒部５５に嵌合し、さらに、弁止め５６のフランジ部と円筒部５５の突端で第二逆止弁６のフランジ部６ｄを挟持することによって、第二逆止弁６が固定されている。

図３に示すように、容器本体３の前端部には、容器本体３の中央部よりも薄い嵌合部３９が前方に向かって突出するように形成されており、図４に示すように嵌合部３９の突端面が容器本体３の前端面３７を成している。図４、図５に示すように、前端面３７のそれぞれの液室３１に対応する位置には、液室３１にまで貫通した連通穴３４が形成されている。これら連通穴３４，３４，…に微小の複数のスリットができた網が張られていても良い。

燃料残量測定装置で燃料９９の残量を測定するために、これら連通穴３４，３４，…の開口面積と液室３１，３１，…の断面積との関係は次のようになっている。
上記（Ａ）のように全ての液室３１，３１，…の断面積が等しい場合、（Ａ−１）：最も右側に配置されている連通穴３４の開口面積が最も大きく、左側になるにつれて連通穴３４の開口面積が小さくなり、最も左側に配置されている連通穴３４の開口面積が最も小さい、又は、（Ａ−２）：最も左側（図１４（ａ）〜（ｃ）の下側）に配置されている連通穴３４の開口面積が最も大きく、右側（図１４（ａ）〜（ｃ）の上側）になるにつれて連通穴３４の開口面積が小さくなり、最も右側に配置されている連通穴３４の開口面積が最も小さい。
上記（Ｂ）又は上記（Ｃ）のように液室３１，３１，…の断面積が互いに異なる場合、全ての連通穴３４，３４，…の開口面積が等しい。

図４に示すように、容器本体３の前端面３７の加圧流路３２に対応する位置には、加圧流路３２に通じる連通穴３５が形成されている。

図２〜図５に示すように、容器本体３の前端部には、その前端部を覆う前蓋部材４が取り付けられている。ここで、図８は前蓋部材４の斜視図である。図３、図８に示すように、前蓋部材４には、容器本体３側に開口した開口溝４１が横方向に長尺となって形成されており、開口溝４１の底には更に開口溝４１よりも開口面積の小さい段溝４２が横方向に長尺となって形成されている。開口溝４１には容器本体３の嵌合部３９が嵌合しており、図４に示すように加圧流路３２に通じた連通穴３５の周囲では容器本体３の前端面３７が開口溝４１の底に当接し、液室３１，３１，…に通じた連通穴３４，３４，…の周囲では容器本体３の前端面３７が段溝４２の底から離れている。段溝４２の底が容器本体３の前端面３７から離れていることによって、段溝４２によって規定された内部空間である連通室４３が形成されている。連通室４３の壁面は容器本体３の前端面３７と前蓋部材４から構成されており、連通室４３は連通穴３４，３４，…を介して液室３１，３１，…に通じている。

図３、図４、図８に示すように、前蓋部材４の連通穴３５に対応する位置には、開口溝４１の底から前側外部にまで通じる流入口４４が形成されており、流入口４４と連通穴３５が通じている。図９には、図４に示された流入口４４の周辺の領域Ｂが拡大して示されている。図９に示すように、流入口４４を形成した円筒状の流入ニップル部４５が前方外側（図中左側）に向かって突出するようにして前蓋部材４に形成されている。また、流入口４４には、外部から流入口４４及び連通穴３５を通じて加圧流路３２に向かった方向（図中左側から右側に向かった方向）にのみ流体の流れを許容する第三逆止弁７が嵌め込まれている。この第三逆止弁７は、第二逆止弁６と同様に、可撓性・弾性を有する材料でダックビル状に形成されたダックビル弁である。この第三逆止弁７はその先端を外部から加圧流路３２に向けて流入口４４に嵌め込まれている。また、第三逆止弁７のフランジ部（図７の６ｄ）が流入ニップル部４５の突端に係止された状態で、流入ニップル部４５に嵌合した弁止め４６のフランジ部と流入ニップル部４５の突端との間に第三逆止弁７のフランジ部が挟持されることによって、第三逆止弁７が固定されている。

図４に示すように、流入口４４から離れた位置であって流入口４４と左右に対となる位置には、段溝４２の底から前側外部にまで通じる流出口４７が形成されている。この流出口４７が連通室４３と通じている。図１０には、図４に示された流出口４７の周辺の領域Ｃが拡大して示されている。図１０に示すように、流出口４７を形成した円筒状の流出ニップル部４８が前方外側に向かって突出するようにして前蓋部材４に形成されている。また、流出口４７には、後述する吸引管７９又は針等の挿入によって亀裂６ｅが開いてない状態で、外部から流出口４７を通じて連通室４３に向かった方向（図中左側から右側に向かった方向）にのみ流体の流れを許容する第一逆止弁８が嵌め込まれている。この第一逆止弁８は、第二逆止弁６と同様に、可撓性・弾性を有する材料でダックビル状に形成されたダックビル弁である。この第一逆止弁８はその先端を外部から連通室４３に向けて流出口４７に嵌め込まれている。また、第一逆止弁８のフランジ部が流出ニップル部４８の突端に係止された状態で、流出ニップル部４８に嵌合した弁止め４９のフランジ部と流出ニップル部４８の突端との間に第一逆止弁８のフランジ部が挟持されることによって、第一逆止弁８が固定されている。

図３、図４、図８、図１０に示すように、連通室４３内であって流出口４７に面する位置（つまり、第一逆止弁８の先）には、燃料９９を吸収する吸収体９が配設されている。この吸収体９は柔軟な海面状構造を有し、吸収体９には燃料９９を吸収するための多数の微細孔が形成され、燃料９９を含んだ状態で外部から圧力が加わると、内部に吸収した燃料９９が外側に滲み出るような構造となっている。吸収体９としては、スポンジ、不織布、繊維等が挙げられる。

以上のように構成された容器２では、容器本体３に前蓋部材４及び後ろ蓋部材５を取り付けることによって内部空間が形成されており、その内部空間は液室３１，３１，…、加圧流路３２、圧力調整室３８、連通室４３に仕切られており、流入口４４から流出口４７までの経由順は加圧流路３２、圧力調整室３８、液室３１，３１，…、連通室４３の順となっている。

各液室３１内の圧力調整室３８寄りの燃料９９の末端には、燃料９９を覆うとともに燃料９９の末端に追従する追従体としての粘性体１０が配設されている。粘性体１０は液室３１を形成した内壁面（隔壁３３や容器本体３の内壁面）に接しており、粘性体１０によって液室３１が、燃料９９が封入された連通穴３４側の領域と燃料９９が消費される毎に増大する空間である反対の圧力調整室３８側の領域とに仕切られている。この粘性体１０はこれらの空間で流体の相互移動を防止するものであり、燃料９９は粘性体１０を通過して連通穴３４側の領域に移動せず、連通穴３４側の領域の流体は粘性体１０を通過して燃料９９に混入することはない。更には、粘性体１０，１０，…によって容器２の内部空間が流出口４７側の領域と流入口４４側の領域とに仕切られている。粘性体１０は燃料９９に対して親和性の低い液体、ゾル、ゲル等であり、更に望ましくは燃料９９よりも粘性の高く且つ燃料９９に対して難溶性又は不溶性の高粘性液体である。更に、好ましくは、粘性体１０は、ずれ応力（又は、ずれ速度）が増大すると見かけの応力が減少する構造粘性流体（異常粘性流体）の性質を有していると良い。具体的にはポリブテン、流動パラフィン、スピンドル油、その他の鉱油類、ジメチルシリコン油、メチルフェニルシリコン油、その他のシリコン油類、これらの組み合わせを粘性体１０として用いることができる。なお、各液室３１において、前後方向が、粘性体１０から連通穴３４に向かった方向である。

容器２の内部空間のうち粘性体１０，１０，…によって仕切られた流出口４７側の領域には、つまり液室３１，３１，…の連通室４３寄りの領域及び連通室４３には、燃料９９が充填されている。

次に、燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に着脱可能に取り付ける取付構造について説明する。
図１１〜図１３は、取付構造を示した斜視図である。図１１は、発電モジュール９１の筐体６０から燃料貯留モジュール１を外した状態を示した図面である。図１２は、筐体６０に一つの燃料貯留モジュール１を取り付けた状態を示した図面である。図１３は、筐体６０に二つの燃料貯留モジュール１，１を取り付けた状態を示した図面である。

ここで、図１（ａ）に示された発電装置の場合には、気化器９２、改質器９３、一酸化炭素除去器９４及び燃料電池９５が筐体６０に内蔵されており、図１（ｂ）に示された発電装置の場合には、気化器９６及び燃料電池９７が筐体６０に内蔵されている。また、この発電装置を携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等の電子機器に適用した場合、電子機器本体の筐体に発電モジュール９１の筐体６０が一体形成されていても良いし、電子機器本体の筐体に対して発電モジュール９１の筐体６０が着脱自在となっていても良い。

図２、図１１〜図１３に示すように、発電装置に備わった取付構造は、筐体６０に一体形成されている一対の板状の支持部７１，７１と、容器本体３の左右側面部に一体形成された一対の弾性係合片７２，７２と、を具備し、支持部７１，７１と弾性係合片７２，７２とがそれぞれ係合するようになっている。

支持部７１，７１は、筐体６０の後端面６０ａ左右両端から後方に向かって延出している。支持部７１，７１が左右に相対向しており、支持部７１，７１の間に収納空間７３が形成されている。支持部７１，７１によって形成された収納空間７３が二つの容器２を収納するための空間となる。容器２が収納空間７３に収納される場合には、容器２の前端面（つまり、前蓋部材４の前端面）が筐体６０の後端面６０ａに対向する。なお、支持部７１，７１が左右に相対向することによって収納空間７３が形成されており、その収納空間７３の上と下が開放しているが、更に収納空間７３の上側と下側を覆うことによって筐体６０の後ろで開口した穴状に収納空間７３を形成しても良い。その場合、後端面６０ａは穴状の収納空間７３の底となる。

各支持部７１の筐体６０側の基端部であって対の支持部７１に対向した面には、前後に長尺となって延在した二つのガイド突起７４，７４が突出形成されている。ガイド突起７４，７４は上下に配列されている。

各支持部７１の突端側には、前後に長尺な矩形状の二つの係止孔７５，７５が支持部７１を左右に貫通するように形成されている。係止孔７５，７５は、上下に配列されており、支持部７１においてガイド突起７４，７４と前後で対になっている。なお、係止孔７５は支持部７１を左右に貫通しているが、対の支持部７１に対向した面で凹むように形成されていれば貫通していなくても良い。

一方、容器２の左右両側面では、前後に長尺な被ガイド溝７０，７０が、前蓋部材４の前端から容器本体３の中央部にかけて形成されている。被ガイド溝７０の前端が開放されており、この被ガイド溝７０の前側からガイド突起７４が前後に挿抜されるように構成されており、ガイド突起７４が前後に摺動自在となって被ガイド溝７０に嵌合するように構成されている。従って、発電装置の前後方向が、容器２を収納空間７３に挿入する挿入方向となる。なお、支持部７１に突起７４が形成され、容器２に溝７０が形成されているが、逆に前後に長尺なガイド用の溝が支持部７１に形成され、この溝に嵌合可能でありこの溝に沿って前後に摺動可能な突起が容器２に形成されていても良い。

また、被ガイド溝７０よりも後方には、弾性係合片７２が容器本体３の側面中央部で分岐するように形成されており、容器２の側面後ろ側では弾性係合片７２が容器本体３及び後ろ蓋部材５の側面から離れている。この弾性係合片７２を含めて容器本体３は合成樹脂（例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネイト）等のように可撓性を有した材料から形成されており、弾性係合片７２が容器２の内側に押圧されると弾性係合片７２はその基端部を固定端として容器２側に撓む、その押圧が解除されると弾性係合片７２の撓みも解除されるようになっている。

弾性係合片７２の容器２とは反対側である外面には、係止孔７５に係合可能な係合突起７６が形成されている。この係合突起７６は、弾性係合片７２の前後方向中間部において弾性係合片７２から突出している。図４に示すように、係合突起７６の横断面形状は三角形状となっており、発電モジュール９１の筐体６０に燃料貯留モジュール１をスムースにスライドして取り付けるために係合突起７６の突出高さが後ろ側になるにつれて高くなるように係合突起７６が形成されている。容器２の被ガイド溝７０に支持部７１のガイド突起７４に嵌合した状態で容器２の前端面を筐体６０の後端面６０ａに当接すると、係合突起７６が係止孔７５に係合するようになっている。更に、容器２の被ガイド溝７０に支持部７１のガイド突起７４に嵌合した状態で容器２の前端面を筐体６０の後端面６０ａに当接すると、弾性係合片７２の後ろ端部は、支持部７１の後ろ端部よりも後方に延出するようになっている。

図１１、図１２に示すように、筐体６０の後端面６０ａであってそれぞれの容器２の流入口４４に対向する位置には、二つの排出カプリング口７７，７７が形成されており、それぞれの容器２の流出口４７に対向する位置には、二つの吸引カプリング口７８，７８が形成されている。なお、図１１、図１２において、下側（図中左側）の排出カプリング口７７は支持部７１に隠れているため、その符号を省略する。

吸引カプリング口７８内には、吸引カプリング口７８と同心となる吸引管７９が設けられている。吸引管７９は、吸引カプリング口７８から後方に向けて突出している。

容器２の被ガイド溝７０に支持部７１のガイド突起７４に嵌合した状態で容器２の前端面を筐体６０の後端面６０ａに当接すると、排出カプリング口７７に流入ニップル部４５が挿入されるとともに吸引カプリング口７８に流出ニップル部４８が挿入されるようになっている。また、吸引カプリング口７８に流出ニップル部４８が挿入されると、被挿入材としての吸引管７９が第一逆止弁８の内部中空及び亀裂６ｅを貫通して、容器２の内部にある吸収体９に押し当たるようになっている。

また、筐体６０の内部には、吸引管７９から排出カプリング口７７にまで通じる流路が形成されており、その流路の途中にポンプ８０が配設されており、このポンプ８０によって容器２内の燃料９９が吸引されるようになっている。

ここで、図１（ａ）に示された発電装置の場合には、吸引管７９から排出カプリング口７７までの流路の途中に気化器９２、改質器９３、一酸化炭素除去器９４及び燃料電池９５がこの順に配設されており、燃料９９が吸引管７９を通じて気化器９２に供給され、改質器９３、一酸化炭素除去器９４及び燃料電池９５で生成された水、二酸化炭素の他空気が排出カプリング口７７及び流入口４４を通じて容器２の内部に流れるようになっている。この場合、吸引管７９の端とポンプ８０が接続されており、吸引管７９から排出カプリング口７７の流路は、吸引管７９→ポンプ８０→気化器９２→改質器９３→一酸化炭素除去器９４→燃料電池９５→排出カプリング口７７という経路になっていると良い。

一方、図１（ｂ）に示された発電装置の場合には、吸引管７９から排出カプリング口７７までの流路の途中に気化器９６及び燃料電池９７がこの順に配設されており、燃料９９が吸引管７９を通じて気化器９６に供給され、燃料電池９７で生成された水、二酸化炭素の他空気が排出カプリング口７７及び流入口４４を通じて容器２の内部に流れるようになっている。吸引管７９から排出カプリング口７７の流路は、吸引管７９→ポンプ８０→気化器９６→燃料電池９７→排出カプリング口７７という経路になっていると良い。

また、筐体６０の後端面６０ａであって液室３１，３１…に対向する位置には、それぞれの粘性体１０を検出するためのセンサ８１，８１，…が配設されている。センサ８１は、容器２の外から後方に向けて光（主に赤外線）を投光する投光素子と、後方からの光を液室３１よりも前方の筐体６０の後端面６０ａで受光する受光素子（主に赤外線に対して感度を示す。）と、から構成されている。一方、燃料９９及び容器２特に前蓋部材４及び容器本体３はセンサ８１から発する光を透過する性質を有し、容器２の内部にある粘性体１０には、センサ８１から発する光に対して高反射率の材料（例えば、金属粒子）が添加されている。つまり、粘性体１０の光学的性質（反射率、透過率等）は燃料９９の光学的性質と異なる。ここで、粘性体１０が液室３１の圧力調整室３８寄りにある場合には、粘性体１０からセンサ８１までの距離が長いから、投光素子で発せされた光が粘性体１０に到達するまでに燃料９９等によって吸収により減衰され、また粘性体１０で反射しても、反射光は復路で再び燃料９９等により減衰するので低強度の反射光が受光素子によって受光されるので、センサ８１によって粘性体１０が検出されないようになっている。一方、粘性体１０が液室３１の連通穴３４寄りにある場合には、粘性体１０からセンサ８１までの距離が短いから、燃料９９等による減衰量が少なく、投光素子で発せされた光が粘性体１０での反射すると、高強度の反射光が受光素子によって受光されるので、センサ８１によって粘性体１０が検出されるようになっている。つまり、センサ９１は、粘性体１０が液室３１の連通穴３４寄りにあるか、それとも粘性体１０が液室３１の圧力調整室３８寄りにあるかを検出して液室３１の長手方向における粘性体１０の変位を検出するようになっている。なお、センサ９１は、粘性体１０が液室３１の連通穴３４寄りにあるか否かの二段階に検出するものであるが、センサ９１の代わりに、更に液室３１の長手方向における粘性体１０の変位を多段階的又は無段階的に検出するセンサを設けても良い。この場合、そのセンサも投光素子と受光素子から構成されるが、受光素子が入射した反射光の強度に基づいた大きさの電気信号（電圧、電流）を出力するように設けられている。

次に、以上のように構成された発電装置の使用方法及びそれに伴う作用について説明する。
容器２内に燃料９９が貯留されていても、燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に取り付けていない状態では、第一逆止弁８が閉じているので、燃料９９が流出口４７から漏れない。

燃料９９が充填された容器２の前端面を筐体６０の後端面６０ａに向けて、被ガイド溝７０，７０にガイド突起７４，７４を嵌め込んで、容器２を前側の筐体６０に向けて押し、容器２を被ガイド溝７０，７０及びガイド突起７４，７４で案内して前に移動させる。容器２を前に移動させている時に、係合突起７６，７６を支持部７１，７１の後端に当接させ、係合突起７６，７６を支持部７１，７１で押すことによって弾性係合片７２，７２が弾性変形する。そして、係合突起７６，７６が係止孔７５，７５に差し掛かって係合突起７６，７６を係止孔７５，７５に係合させ、更に排出カプリング口７７に流入ニップル部４５を挿入するとともに吸引カプリング口７８に流出ニップル部４８を挿入し、容器２の前端面を筐体６０の後端面６０ａに当接させる。

以上のように、被ガイド溝７０，７０とガイド突起７４，７４を嵌合させた状態で、発電モジュール９１に対して燃料貯留モジュール１を前方に押して挿入するだけで、係合突起７６，７６を係止孔７５，７５に係合させることができるとともに、流入ニップル部４５、吸引カプリング口７８に排出カプリング口７７、流出ニップル部４８が吸引カプリング口７８をそれぞれ挿入することができる。これにより、燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に簡単に取り付けることができる。また、燃料貯留モジュール１に発電モジュール９１を取り付けた状態では、燃料貯留モジュール１の前側では、流入ニップル部４５が排出カプリング口７７に挿入するとともに流出ニップル部４８が吸引カプリング口７８に挿入した状態であり、燃料貯留モジュール１の後ろ側では、係合突起７６，７６が係止孔７５，７５に係合しているので、発電モジュール９１と燃料貯留モジュール１との取付状態を堅固にすることができる。また、燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に取り付けた状態では、センサ８１，８１，…はそれぞれの液室３１よりも前方で液室３１に対向している。

吸引カプリング口７８に流出ニップル部４８を挿入すると、吸引管７９が第一逆止弁８の内部中空及び亀裂６ｅを貫通して、吸収体９に押し当たる。吸引管７９によって吸収体９が押圧されると、吸収体９に吸収された燃料９９が吸収体９から滲み出て、滲み出た燃料９９が吸引管７９を通じてポンプ８０にまで供給される。ここで、吸収体９から滲み出た燃料９９が吸引管７９からポンプ８０までの流路を満たすので、滲み出た燃料９９はポンプ８０の揚程を稼ぐ呼水として機能する。更には、吸収体９が吸引管７９によって圧縮された状態であるので、吸収体９の復元力による負圧によって容器２内の燃料９９が吸収体９に吸収されていき、吸収された燃料９９が吸引管７９へと滲み出る。そのため、ポンプ８０によって燃料９９を安定して液送することができる。なお、容器２内で発生した気泡（燃料９９の蒸気）が吸収体９にトラップされるので、吸引管７９には気泡が入らないようになっている。

吸引カプリング口７８に流出口４７が接続した状態でポンプ８０が作動すると、容器２内の燃料９９が吸引管７９を通じてポンプ８０にまで吸引されるともに、吸引された燃料９９がポンプ８０から排出される。容器２内の燃料９９が吸引されると、容器２内の燃料９９が減っていくが、それに伴い粘性体１０にずれ応力が発生して粘性体１０の粘性率が低下し、燃料９９の消費に伴って粘性体１０が液室３１の前側へと追従していく。

以上のようなポンプ８０の作動によって、燃料９９が気化器９２、改質器９３、一酸化炭素除去器９４、燃料電池９５の順に（又は気化器９６、燃料電池９７の順に）流動し、燃料電池９５又は燃料電池９７において電気エネルギが生成される。燃料９９から生成された生成物（水蒸気、二酸化炭素ガス等）が排出カプリング口７７から排出される。排出カプリング口７７から排出された生成物の圧力によって第三逆止弁７が開く。これにより、排出された生成物が加圧流路３２及び圧力調整室３８に排出され、加圧流路３２及び圧力調整室３８内の圧力が上昇し、その圧力により粘性体１０，１０，…が容器２の前端面側へと押される。圧力調整室３８側から粘性体１０，１０，…に作用する圧力が容器２内の燃料９９を排出することを補助し、容器２内からポンプ８０に向かった燃料９９の揚程が安定して行われる。そのため、ポンプ８０によって燃料９９を安定して液送することができる。なお、ポンプ８０が停止すれば、燃料９９の液送も停止し、燃料電池９５や燃料電池９７における電気エネルギの生成も停止する。ポンプ８０の停止により、圧力調整室３８から粘性体１０への圧力も下がり、ずれ応力が粘性体１０に作用していないので、粘性体１０の粘性率が高く、粘性体１０の形状が保持される。このため燃料貯留モジュール１の流出ニップル部４８の向きがどこを向いていてもポンプ８０に継続的に燃料９９を供給できるとともに、できるだけポンプ８０に気泡を供給しない構造になっているので、気泡によって発電効率が低減することを抑制できる。

また、加圧流路３２及び圧力調整室３８内の圧力が上昇し、所定以上の圧力となると、第二逆止弁６が開き、加圧流路３２及び圧力調整室３８内の生成物が排出口５４から排出される。これにより、加圧流路３２及び圧力調整室３８内の圧力を所定以上の圧力に保つことができる。これにより、加圧流路３２及び圧力調整室３８内の圧力が高くなりすぎることにより容器２が破損することを防止することができる。更には、圧力調整室３８内の生成物が排出口５４から外に排出されることによって、圧力調整室３８を適度の圧力に保つことがでる。更には、流入口４４に第三逆止弁７が設けられているため、圧力調整室３８に排出された生成物が流入口４４及び排出カプリング口７７を通じて発電モジュール９１に逆流することを防止することができ、圧力調整室３８を適度の圧力に保つことができる。圧力調整室３８を適度の圧力に保つことにより、吸引管７９を通じて燃料９９を発電モジュール９１に安定して供給することができる。

燃料残量測定装置により燃料９９の残量を測定するための作用について説明する。
液室３１に燃料９９が残留している場合には、液室３１にある粘性体１０が液室３１の前側壁面から離れており、センサ８１によって粘性体１０が検出されていない。一方、液室３１に燃料９９が残留していない場合には、液室３１にある粘性体１０が液室３１の前側壁面の連通穴３４に近接しており、センサ８１によって粘性体１０が検出される。これにより、その液室３１に燃料９９が残留しているか否かをセンサ８１によって検出することができる。

ところで、センサ８１，８１，…が二値センサであっても、つまり、液室３１に燃料９９が残留しているか否かを検知する二値センサであっても、容器２内にどの程度の燃料９９が残留しているかを測定することができる。これは、液室３１内の燃料９９が消費されるのに要する時間が液室３１ごとに異なるためである。

つまり、上記（Ａ）のように全ての液室３１，３１，…の断面積が等しい場合、燃料９９の消費開始前においては液室３１内の燃料９９の体積がどの液室３１でも同じであるが、連通穴３４の開口面積が液室３１ごとに異なるため、液室３１から連通穴３４を通じて燃料９９が排出される排出流量が液室３１ごとに異なる。そのため、液室３１内の燃料９９が消費されるのに要する時間（つまり、粘性体１０が液室３１の後端から前端まで移動するのに要する時間）が液室３１ごとに異なる。そのため、センサ８１，８１，…が同時に粘性体１０を検知するのではなく、センサ８１，８１，…が順次粘性体１０を検知するので、容器２内にどの程度の燃料９９が残留しているかを検出することができる。つまり、全てのセンサ８１，８１，…が粘性体１０を検知していない場合には、容器２内に燃料９９が満たされていることを意味し、粘性体１０を検知するセンサ８１の数が増えるにつれて、容器２内の燃料９９が少なくなり、全てのセンサ８１，８１，…が粘性体１０を検知している場合には、容器２内の燃料９９が空になったことを意味する。

また、上記（Ｂ）又は上記（Ｃ）のように液室３１，３１，…の断面積が互いに異なる場合には、燃料９９の消費開始前においては液室３１内の燃料９９の体積が液室３１ごとに異なる。しかし、どの液室３１，３１，…の連通穴３４の開口面積が等しいので、液室３１から連通穴３４を通じて燃料９９が排出される排出流量がどの液室３１でも同じである。そのため、液室３１内の燃料９９が消費されるのに要する時間（つまり、粘性体１０が液室３１の後端から前端まで移動するのに要する時間）が液室３１ごとに異なる。そのため、センサ８１，８１，…が同時に粘性体１０を検知するのではなく、センサ８１，８１，…が順次粘性体１０を検知するので、容器２内にどの程度の燃料９９が残留しているかを検出することができる。

更に、図１４、図１５を用いて具体的に説明する。図１４は、全ての液室３１，３１，…の断面積が等しく、連通穴３４，３４，…の開口面積は左側（図中下側）になるにつれて大きくなる場合についての作用を説明するための図面である。図１５は、全ての連通穴３４，３４，…の開口面積が等しく、液室３１，３１，…の断面積は右側になるにつれて大きくなる場合についての作用を説明するための図面である。なお、説明を簡単にするために、図１４、図１５において液室３１、連通穴３４の数をそれぞれ三つとするが、複数であれば同様の効果を得ることができる。

図１４（ａ）又は図１５（ａ）に示すように、燃料９９を供給しだした直後では何れの液室３１，３１，…でも粘性体１０が液室３１の前端から離れているが、燃料９９が消費されていくと、図１４（ｂ）又は図１５（ｂ）に示すように最初に最も左の液室３１にある粘性体１０が液室３１の前端に位置して、センサ８１が粘性体１０を検出する。更に、燃料９９が消費されていくと、図１４（ｃ）又は図１５（ｃ）に示すように、次に中央の液室３１にある粘性体１０が液室３１の前端に位置して、センサ８１が粘性体１０を検出する。最後には、最も右の液室３１にある粘性体１０が液室３１の前端に位置して、センサ８１が粘性体１０を検出する。

以上のように、液室３１，３１，…での燃料９９の消費に伴って、各液室３１の燃料９９の材料が順次空又は空に近づくと、対応するセンサ８１，８１，…が順次粘性体１０による反射光を検出していくことで、容器２内にどの程度の燃料９９が残留しているかを多段階で検出することができる。例えば、一つ目の液室３１に燃料９９がほぼなくなったことを対応するセンサ８１が十分な反射光を検知したときの燃料貯留モジュール１内の燃料９９の総量が５０％になり、二つ目の液室３１に燃料９９がほぼなくなったことを対応するセンサ８１が十分な反射光を検知したときの燃料貯留モジュール１内の燃料９９の総量が２５％となるように連通穴３４，３４…の面積や液室３１，３１，…の断面積を設定すればよい。
なお、上記燃料貯留モジュール１では、液室３１，３１，…の前後の長さは全て等しく且つ各液室３１は、前後方向に直角な面で破断した場合の断面積が前端側から後端側にかけて一定となっていたが、これに限らず液室３１，３１，…の前後の長さを互いに異ならせることで液室３１，３１，…内の燃料９９が封入される容積を互いに異ならせるようにしてもよい。この場合、液室３１，３１，…の断面積が互いに同じであっても、互いに異なっていてもよく、連通穴３４，３４…の開口面積が互いに同じであっても、互いに異なっていてもよい。
電子機器が内部に設けられた本発明の発電装置による電気エネルギを必要とした場合或いは発電モジュール９１の充電部が充電量が十分でない場合、ポンプ８０を作動させれば燃料貯留モジュール１から発電モジュール９１に燃料９９が供給され、電子機器が内部に設けられた本発明の発電装置による電気エネルギを必要としない場合或いは発電モジュール９１の充電部が充電量が十分ある場合、制御回路がポンプ８０の動作並びに気化器９２、改質器９３、一酸化炭素除去器９４への加熱を停止すれば燃料９９の供給及び化学反応が止まるので、電気エネルギが生成されない。

燃料貯留モジュール１の取り外し方について説明する。
容器２内の燃料９９が無くなったら、新しい燃料貯留モジュール１に交換する。交換の際には、既に取り付けてある燃料貯留モジュール１を取り外す。ここで、燃料貯留モジュール１が発電モジュール９１に取り付けられている場合には、弾性係合片７２，７２の後ろ端部が支持部７１，７１の後ろ端部よりも後方に延出しているので、弾性係合片７２，７２の後ろ端部を支持部７１，７１に干渉されずに互いに近づけるようにして挟むことができる。弾性係合片７２，７２の後ろ端部を互いに近づけるようにして挟むと、弾性係合片７２，７２が弾性変形し、係合突起７６，７６が係止孔７５，７５から外れる。その状態で燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に対して後ろに引き出すと、燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１から取り外すことができる。

本実施形態の効果について説明する。
以上のように、容器２にセンサ８１，８１，…が設けられているのではなく、発電モジュール９１にセンサ８１，８１，…が設けられているので、燃料貯留モジュール１の製造コストを抑えることができる。更には、容器２が空になって、新しい燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に取り付けた場合でも、発電モジュール９１に設けられたセンサ８１，８１，…を、新たな燃料貯留モジュール１にある粘性体１０，１０，…を検出することに用いることができる。

また、粘性体１０によって仕切られた液室３１の二つの領域のうち連通穴３４側の領域に燃料９９が充填されているため、センサ８１によって粘性体１０を検出するのは液室３１から燃料９９が消費された時だけである。つまり、液室３１の連通穴３４側の領域に燃料９９が充填されている限り、容器２の姿勢がどのようになってもセンサ８１によって粘性体１０が検出されず、逆に液室３１の連通穴３４側の領域から燃料９９が消費されると、粘性体１０が連通穴３４寄りに位置するから、センサ８１によって粘性体１０が検出される。そのため、容器２がどのような姿勢であっても容器２内の燃料９９の残量を測定することができる。

また、センサ８１の投光素子から発する光に対して高反射率の材料が粘性体１０に添加されているので、センサ８１受光素子によって粘性体１０を検出しやすくなる。

また、ポンプ８０を作動させれば燃料貯留モジュール１から発電モジュール９１に燃料９９が供給され、ポンプ８０を停止すれば燃料９９の供給が止まるので、電気エネルギを必要としない場合には電気エネルギが生成されない。

また、ポンプ８０によって燃料９９が供給されるので、燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に取り付けてから発電モジュール９１の燃料電池９５又は燃料電池９７にまで燃料９９が到達するまでの時間が、毛管力により供給する場合と比較しても短時間で済む。

また、粘性体１０，１０，…によって仕切られた液室３１，３１，…及び連通室４３に燃料９９が充填された状態で、圧力調整室３８の圧力及びポンプ８０の吸引力によって燃料９９が燃料貯留モジュール１から発電モジュール９１に供給されるので、燃料貯留モジュール１及び発電モジュール９１の姿勢にかかわらず、燃料９９を安定して供給することができる。

また、発電モジュール９１にポンプ８０が設けられているので、燃料貯留モジュール１にはポンプを設ける必要がないから、燃料貯留モジュール１の製造コストを抑えることができる。更には、燃料貯留モジュール１が空になって、新しい燃料貯留モジュール１を発電モジュール９１に取り付けた場合でも、発電モジュール９１に設けられたポンプ８０を、新たな燃料貯留モジュール１の燃料９９を供給することに用いることができる。
なお、連通室４３を設けることによって、単一の流出ニップル部４８、単一の第一逆止弁８及び単一の吸収体９を用いて各液室３１から燃料９９を流出させたが、これに限らず、各液室３１毎に流出ニップル部４８、第一逆止弁８及び吸収体９を設けることによってそれぞれ独立して燃料９９を流出するようにしてもよい。これに伴い発電モジュール９１は、吸引カプリング口７８及び吸引管７９の数及びそれらの位置を液室３１，３１…の数及び流出ニップル部４８の位置に合わせればよい。このとき、連通室４３はあってもなくてもよい。

発電装置の基本構成を示したブロック図である。燃料貯留モジュールを示した斜視図である。燃料貯留モジュールを分解して示した斜視図である。図１の破断線IV−IVに沿った横断面図である。図５（ａ）は図１の破断線V−Vに沿った縦断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の一部を拡大して示した断面図である。図４の領域Ａを拡大して示した断面図である。逆止弁を示した図面である。前蓋部材の斜視図である。図４の領域Ｂを拡大して示した断面図である。図４の領域Ｃを拡大して示した断面図である。取付構造を示した斜視図である。発電モジュールに一つの燃料貯留モジュールを取り付けた状態の取付構造を示した斜視図である。発電モジュールに二つの燃料貯留モジュールを取り付けた状態の取付構造を示した斜視図である。燃料残留測定装置の作用を説明するための横断面図である。燃料残留測定装置の作用を説明するための横断面図である。

符号の説明

１ … 燃料貯留モジュール
２ … 容器
１０ … 粘性体
３１ … 液室
３４ … 連通穴
３８ … 圧力調整室
４３ … 連通室
４７ … 流出口
８１ … センサ
９１ … 発電モジュール
９９ … 液体燃料

Claims

液体燃料を貯留した容器から供給された液体燃料の化学反応により電気エネルギを生成する発電モジュールを具備した発電装置に備えられ、前記容器に残留した液体燃料の残量を測定する燃料残量測定装置において、
前記容器の内部空間の前記液体燃料を貯留した液室内で前記液体燃料の末端を覆うように仕切り且つ前記液体燃料の末端に追従する追従体の変位を検出するセンサが設けられ、
前記センサは、前記追従体で前記液体燃料の末端が仕切られた複数の液室が設けられた前記容器の各液室の前記追従体の変位を検出し、
前記容器の各液室の前記追従体は、前記液室に設けられた連通穴からの前記液体燃料の流出にともない変位し、
前記複数の連通穴は、開口面積が互いに等しく、
前記複数の液室は、それぞれの前記液体燃料を貯留するための容積が互いに異なることを特徴とする燃料残量測定装置。
液体燃料を貯留した容器から供給された液体燃料の化学反応により電気エネルギを生成する発電モジュールを具備した発電装置に備えられ、前記容器に残留した液体燃料の残量を測定する燃料残量測定装置において、
前記容器の内部空間の前記液体燃料を貯留した液室内で前記液体燃料の末端を覆うように仕切り且つ前記液体燃料の末端に追従する追従体の変位を検出するセンサが設けられ、
前記センサは、前記追従体で前記液体燃料の末端が仕切られた複数の液室が設けられた前記容器の各液室の前記追従体の変位を検出し、
前記容器の各液室の前記追従体は、前記液室に設けられた連通穴からの前記液体燃料の流出にともない変位し、
前記複数の連通穴は、開口面積が互いに異なり、
前記複数の液室は、それぞれの前記液体燃料を貯留するための容積が互いに等しいことを特徴とする燃料残量測定装置。
前記センサが前記容器の外に配置され、前記センサが、前記容器外から前記追従体に向けて投光する投光素子と、前記液室内を介して出射する前記投光素子からの光を受光する受光素子と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料残量測定装置。
前記投光素子から発する光は、前記追従体に対して反射性を示す波長域の光であることを特徴とする請求項３に記載の燃料残量測定装置。
前記投光素子から発する光は、前記容器に対して透過性を示す波長域の光であることを特徴とする請求項３又は４に記載の燃料残量測定装置。
前記発電モジュールは前記容器に対して着脱自在とされ、
前記センサが前記発電モジュールに設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の燃料残量測定装置。