JP4449385B2 - 発電装置及び燃料貯留モジュール - Google Patents
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Description
前記燃料貯留モジュールは、内部空間を有する容器の離れた二箇所に、前記内部空間から前記容器外に通じる流出口及び流入口が設けられ、前記容器の内壁に接するように前記内部空間に配設された粘性体が前記内部空間を前記流出口側の領域と前記流入口側の領域とに仕切り、前記容器内の前記流出口側の領域に液体燃料が充填されるように構成され、
前記燃料貯留モジュールが前記発電モジュールに取り付けられた場合に、前記発電モジュールに設けられた吸引口が前記流出口に接続するとともに、前記発電モジュールに設けられた第一排出口が前記流入口に接続し、
前記発電モジュールに設けられたポンプが、前記流出口及び前記吸引口を通じて前記容器内の前記流出口側の領域に充填された液体燃料を吸引するとともに、吸引した液体燃料から化学反応により生成された生成物を、前記第一排出口及び前記流入口を通じて前記容器内の前記流入口側の領域に排出することを特徴とする。
内部空間を有する容器の離れた二箇所に、前記内部空間から前記容器外に通じる流出口及び流入口が設けられ、前記内部空間を前記流出口側の領域と前記流入口側の領域に仕切る粘性体が前記容器の内壁に接するように前記内部空間に配設され、前記容器内の前記流出口側の領域に前記液体燃料が充填されるように構成されたことを特徴とする。
前記容器内の前記流出口側の領域から前記容器外に向かって液体燃料を流出することを阻止する第一逆止弁が前記流出口に設けられ、前記吸引口から突出する吸引管が前記第一逆止弁に対して挿抜自在とされ、前記第一逆止弁が前記吸引管の挿入により開口して液体燃料の流出を許容するように設けられていることを特徴とする。
前記容器内の前記流出口側の領域から前記容器外に向かって液体燃料を流出することを阻止する第一逆止弁が前記流出口に設けられ、前記第一逆止弁は被挿入材の挿入により開口して液体燃料の流出を許容するように設けられていることを特徴とする。
前記容器内の前記流出口側の領域であって前記流出口の近傍に、液体燃料を吸収することが可能な吸収体が配設されていることを特徴とする。
前記容器内の前記流出口側の領域であって前記流出口の近傍に、液体燃料を吸収することが可能な吸収体が配設されていることを特徴とする。
前記容器内の前記流入口側の領域から前記容器外に通じた第二排出口が前記容器に設けられていることを特徴とする。
請求項25に記載の発明のように、請求項24記載の燃料貯留モジュールにおいて、前記第一液室は前記第二液室よりも前記燃料が封入される容積が大きいように設定してもよい。
請求項26に記載の発明のように、請求項24又は25に記載の燃料貯留モジュールにおいて、前記第一液室は第一流出口を有し、前記第二液室は第一流出口より開口面積の大きい第二流出口を有しているようにしてもよい。
請求項24から26の何れか一項に記載の燃料貯留モジュールにおいて、請求項27に記載の発明のように、前記第一液室を前記第二液室よりも長いようにしてもよいし、請求項28に記載の発明のように、前記第一液室を前記第二液室と長さが等しいように設定してもよい。
前記発電モジュールに設けられるとともに相対向した一対の支持部間に、前記燃料貯留モジュールを着脱可能に取り付ける取付構造を備え、
前記取付構造は、挿入方向に延在するように前記支持部に設けられたガイド部と、前記容器に設けられるとともに、挿入方向に沿って摺動可能に前記ガイド部と嵌合する被ガイド部と、それぞれの前記支持部に形成された一対の係止部と、前記容器を挟んで前記容器の両側に設けられ、対応する前記係止部に係合可能な係合部を有する一対の弾性係合片と、を有することを特徴とする。
前記係止部は、対向する支持部に向かって開口した係止孔であり、前記係合部は、挿入方向前側が低く挿入方向後ろ側が高くなるように前記弾性係合片から突出して前記弾性係合片に形成された係合突起であることを特徴とする。
前記係合部は、前記弾性係合片の挿入方向中間部に形成され、前記弾性係合片の挿入方向後ろ側の端部は、前記燃料貯留モジュールを前記発電モジュールに取り付けた場合に前記支持部の挿入方向後ろ側の端部よりも挿入方向後ろ側に延出することを特徴とする。
前記流入口及び前記流出口は前記容器の挿入方向前側端面に設けられ、前記吸引口は前記発電モジュールの前記流出口に対応する位置に設けられ、前記第一排出口は前記発電モジュールの前記流入口に対応する位置に設けられていることを特徴とする。
前記流入口及び前記流出口はそれぞれ、前記容器の挿入方向前側端面に突出する二つのニップル部に形成され、前記燃料貯留モジュールを前記発電モジュールに取り付けた場合に前記二つのニップル部がそれぞれ前記排出口、前記吸引口に挿入されることを特徴とする。
CH3OH+H2O→3H2+CO2 … (1)
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。
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。
3H2→6H++6e- … (4)
6H++3/2O2+6e-→3H2O … (5)
CH3OH+H2O→CO2+6H++6e- … (6)
6H++3/2O2+6e-→3H2O … (7)
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。
(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く、ひいては液室31内の容積が最も小さい。
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。
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。
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が検知されていない。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が検知される。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によって検知することができる。
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。
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。
以上のように、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。
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。
2 … 容器
6 … 第二逆止弁
7 … 第三逆止弁
8 … 第一逆止弁
10 … 粘性体
44 … 流入口
45 … 流入ニップル部
47 … 流出口
48 … 流出ニップル部
54 … 排出口(第二排出口)
71 … 支持部
70 … 被ガイド溝(被ガイド部)
72 … 弾性係合片
74 … ガイド突起(ガイド部)
75 … 係止孔(係止部)
76 … 係合突起(係合部)
77 … 排出カプリング口(第一排出口)
78 … 吸引カプリング口(吸引口)
79 … 吸引管(被挿入物)
80 … ポンプ
91 … 発電モジュール
99 … 液体燃料
Claims (28)
- 液体燃料を貯留する燃料貯留モジュールと、前記燃料貯留モジュールと着脱自在であるとともに前記燃料貯留モジュール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と、を具備し、
前記燃料貯留モジュールは、内部空間を有する容器の離れた二箇所に、前記内部空間から前記容器外に通じる流出口及び流入口が設けられ、前記容器の内壁に接するように前記内部空間に配設された粘性体が前記内部空間を前記流出口側の領域と前記流入口側の領域とに仕切り、前記容器内の前記流出口側の領域に液体燃料が充填されるように構成され、
前記燃料貯留モジュールが前記発電モジュールに取り付けられた場合に、前記発電モジュールに設けられた吸引口が前記流出口に接続するとともに、前記発電モジュールに設けられた第一排出口が前記流入口に接続し、
前記発電モジュールに設けられたポンプが、前記流出口及び前記吸引口を通じて前記容器内の前記流出口側の領域に充填された液体燃料を吸引するとともに、吸引した液体燃料から化学反応により生成された生成物を、前記第一排出口及び前記流入口を通じて前記容器内の前記流入口側の領域に排出することを特徴とする発電装置。 - 前記容器内の前記流出口側の領域から前記容器外に向かって液体燃料を流出することを阻止する第一逆止弁が前記流出口に設けられ、前記吸引口から突出する吸引管が前記第一逆止弁に対して挿抜自在とされ、前記第一逆止弁が前記吸引管の挿入により開口して液体燃料の流出を許容するように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の発電装置。
- 前記第一逆止弁は先端が前記容器外から前記容器内の前記流出口側の領域に向いたダックビル弁であることを特徴とする請求項2に記載の発電装置。
- 前記容器内の前記流出口側の領域であって前記流出口の近傍に、液体燃料を吸収することが可能な吸収体が配設されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の発電装置。
- 前記容器内の前記流入口側の領域から前記容器外に通じた第二排出口が前記容器に設けられていることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の発電装置。
- 前記容器内の前記流入口側の領域から前記容器外に向かった向きにのみ生成物を排出する第二逆止弁が前記第二排出口に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の発電装置。
- 前記第二逆止弁は先端が前記容器内の前記流入口側の領域から前記容器外に向いたダックビル弁であることを特徴とする請求項6に記載の発電装置。
- 前記容器外から前記容器内の前記流入口側の領域に向かった向きにのみ生成物を流入させる第三逆止弁が前記流入口に設けられていることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の発電装置。
- 前記第三逆止弁は先端が前記容器外から前記容器内の前記流入口側の領域に向いたダックビル弁であることを特徴とする請求項8に記載の発電装置。
- 前記発電モジュールに設けられるとともに相対向した一対の支持部間に、前記燃料貯留モジュールを着脱可能に取り付ける取付構造を備え、
前記取付構造は、挿入方向に延在するように前記支持部に設けられたガイド部と、前記容器に設けられるとともに、挿入方向に沿って摺動可能に前記ガイド部と嵌合する被ガイド部と、それぞれの前記支持部に形成された一対の係止部と、前記容器を挟んで前記容器の両側に設けられ、対応する前記係止部に係合可能な係合部を有する一対の弾性係合片と、を有することを特徴とする請求項1から9の何れか一項に記載の発電装置。 - 前記係止部は、対向する支持部に向かって開口した係止孔であり、前記係合部は、挿入方向前側が低く挿入方向後ろ側が高くなるように前記弾性係合片から突出して前記弾性係合片に形成された係合突起であることを特徴とする請求項10に記載の発電装置。
- 前記係合部は、前記弾性係合片の挿入方向中間部に形成され、前記弾性係合片の挿入方向後ろ側の端部は、前記燃料貯留モジュールを前記発電モジュールに取り付けた場合に前記支持部の挿入方向後ろ側の端部よりも挿入方向後ろ側に延出することを特徴とする請求項11に記載の発電装置。
- 前記流入口及び前記流出口は前記容器の挿入方向前側端面に設けられ、前記吸引口は前記発電モジュールの前記流出口に対応する位置に設けられ、前記第一排出口は前記発電モジュールの前記流入口に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項10から12の何れか一項に記載の発電装置。
- 前記流入口及び前記流出口はそれぞれ、前記容器の挿入方向前側端面に突出する二つのニップル部に形成され、前記燃料貯留モジュールを前記発電モジュールに取り付けた場合に前記二つのニップル部がそれぞれ前記排出口、前記吸引口に挿入されることを特徴とする請求項13に記載の発電装置。
- 液体燃料を貯留する燃料貯留モジュールにおいて、
内部空間を有する容器の離れた二箇所に、前記内部空間から前記容器外に通じる流出口及び流入口が設けられ、前記内部空間を前記流出口側の領域と前記流入口側の領域に仕切る粘性体が前記容器の内壁に接するように前記内部空間に配設され、前記容器内の前記流出口側の領域に液体燃料が充填されるように構成されたことを特徴とする燃料貯留モジュール。 - 前記容器内の前記流出口側の領域から前記容器外に向かって液体燃料を流出することを阻止する第一逆止弁が前記流出口に設けられ、前記第一逆止弁は被挿入材の挿入により開口して液体燃料の流出を許容するように設けられていることを特徴とする請求項15に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記第一逆止弁は先端が前記容器外から前記容器内の前記流出口側の領域に向いたダックビル弁であることを特徴とする請求項16に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記容器内の前記流出口側の領域であって前記流出口の近傍に、液体燃料を吸収することが可能な吸収体が配設されていることを特徴とする請求項15から17の何れか一項に
記載の燃料貯留モジュール。 - 前記容器内の前記流入口側の領域から前記容器外に通じた排出口が前記容器に設けられていることを特徴とする請求項15から18の何れか一項に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記容器内の前記流入口側の領域から前記容器外に向かった向きにのみ流体を排出する第二逆止弁が前記排出口に設けられていることを特徴とする請求項19に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記第二逆止弁は先端が前記容器内の前記流入口側の領域から前記容器外に向いたダックビル弁であることを特徴とする請求項20に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記容器外から前記容器内の前記流入口側の領域に向かった向きにのみ流体を流入させる第三逆止弁が前記流入口に設けられていることを特徴とする請求項15から21の何れか一項に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記第三逆止弁は先端が前記容器外から前記容器内の前記流入口側の領域に向いたダックビル弁であることを特徴とする請求項22に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記内部空間は、それぞれ燃料が独立して封入された第一液室及び第二液室を備えていることを特徴とする請求項15から23の何れか一項に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記第一液室は前記第二液室よりも前記燃料が封入される容積が大きいことを特徴とする請求項24記載の燃料貯留モジュール。
- 前記第一液室は第一流出口を有し、前記第二液室は第一流出口より開口面積の大きい第二流出口を有していることを特徴とする請求項24又は25に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記第一液室は前記第二液室よりも長いことを特徴とする請求項24から26の何れか一項に記載の燃料貯留モジュール。
- 前記第一液室は前記第二液室と長さが等しいことを特徴とする請求項24から26の何れか一項に記載の燃料貯留モジュール。
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