JP4519814B2

JP4519814B2 - 燃料電池用燃料カートリッジ及び燃料電池

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Publication number: JP4519814B2
Application number: JP2006214815A
Authority: JP
Inventors: 敬松岡; 敦史貞本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: JP2008041453A; US20080032167A1; US7435499B2

Description

この発明は、燃料電池用燃料カートリッジ及びこの燃料電池用燃料カートリッジを使用する燃料電池に関係している。

例えば特開２００３−９２１２８号公報により知られている従来の燃料電池用燃料カートリッジは、外力に対抗するための高い剛性を有している箱体と、箱体に収容され燃料電池用燃料を保持している袋体と、を備えている。そして上記公報に記載されており上記燃料電池用燃料カートリッジを使用する燃料電池は、上記燃料電池用燃料カートリッジが所定の位置に組み合わされた時に上記所定の位置にある中空針を上記燃料電池用燃料カートリッジの袋体に突き刺し、上記中空針を介して吸引ポンプにより上記燃料電池用燃料カートリッジの袋体内の燃料を吸引している。
特開２００３−９２１２８号公報

上述した如き従来の燃料電池用燃料カートリッジでは、袋体中に燃料が保持されている状態で燃料電池から取り外された燃料電池用燃料カートリッジは、箱体が倒された時、或いは箱体とともに袋体が破損された時、袋体中に保持されている燃料の大部分が流出する。

所定の位置に組み合わされた燃料電池用燃料カートリッジの袋体中の燃料を燃料電池に供給するための上述した中空針や吸引ポンプが燃料電池の構造を複雑にし、高価にしている。

この発明は上記事情の下で為され、この発明の目的は、倒されたり破損した場合でも流出する燃料の量を前述した従来に比べ大きく減らすことが出来る燃料電池用燃料カートリッジを提供することであり、またこのような燃料電池用燃料カートリッジを使用する簡易で安価な構造の燃料電池を提供することである。

上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従った燃料電池用燃料カートリッジは：燃料電池の所定の位置に着脱可能に接続され、燃料電池の燃料供給口に連通される接続口を有する箱体と；箱体中に収容され、夫々が燃料電池用の液体の燃料を保持した複数の燃料保持パックを含んでいて、複数の燃料保持パックが所定の方向に並べられて上記所定の方向に沿い撓み可能に相互に接続されている燃料保持パック帯と；箱体中で燃料保持パック帯を、複数の燃料保持パックが箱体の接続口を通過するよう上記所定の方向に搬送する燃料保持パック帯搬送機構と；そして、箱体の接続口に対応した燃料保持パックを燃料電池の燃料供給口に向かい押圧することにより開口させ燃料保持パック中の燃料を燃料電池の燃料供給口に供給する燃料保持パック開口機構と；を備えたことを特徴としている。

上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従った燃料電池は：上述したこの発明に従った燃料電池用燃料カートリッジと組み合わされて使用される燃料電池であって、燃料電池用燃料カートリッジの箱体が着脱可能に接続されている間に燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口が連通される燃料供給口に設けられ燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口を介し供給される燃料を吸収する燃料吸収体を備えている、ことを特徴としている。

上述した如く構成されたことを特徴とするこの発明に従った燃料電池用燃料カートリッジでは、倒されたり破損した場合でも流出する燃料の量を前述した従来に比べ大きく減らすことが出来る燃料電池用燃料カートリッジを提供することができ、またこのような燃料電池用燃料カートリッジを使用する簡易で安価な構造の燃料電池を提供することができる。

以下、この発明の種々の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ、及び、このような燃料電池用燃料カートリッジと組み合わされて使用されるこの発明の種々の実施の形態に従った燃料電池について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

[第１の実施の形態]
最初に、図１及び図２を参照しながらこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０、及び、このような燃料電池用燃料カートリッジ１０と組み合わされて使用されるこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池１４について説明する。

図１の（A）は、この発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２がこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池１４の所定の位置に着脱可能に接続されている状態を概略的に示している縦断面図であり；そして図１の（B）は、図１の（A）中に示されている燃料電池用燃料カートリッジ１０において使用されている燃料保持パック帯１６の一部の拡大された平面図である。

この発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２は、燃料電池１４の外表面の所定の位置に図示しない公知の接続機構により着脱可能に接続されており、上記所定の位置に接続されている間に燃料電池１４の燃料供給口１８に連通される接続口１２ａを有している。燃料電池１４の外表面において燃料供給口１８の周囲に又は燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の外表面において接続口１２ａの周囲に又はこれら両方の周囲には、燃料電池１４の燃料供給口１８及び箱体１２の接続口１２ａを取り込むよう図示しない公知の密封部材が配置されている。この図示しない公知の密封部材は、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の所定の位置に図示しない公知の接続機構により着脱可能に接続されている間に、燃料電池１４の外表面の燃料供給口１８と燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の外表面の接続口１２ａとの間の密封状態の接続を保障している。

燃料電池１４の外表面の燃料供給口１８は、そこに供給された燃料を吸収する燃料吸収体ＦＡを備えている。燃料吸収体ＦＡは、多孔性の材料であることが好ましく、更には弾力性も有していることが好ましい。燃料供給口１８は、燃料電池１４の内部の燃料補給通路１９に接続されている。

燃料電池用燃料カートリッジ１０において使用されている燃料保持パック帯１６は、箱体１２中に収容されていて、夫々が燃料電池用燃料を保持した複数の燃料保持パック１６ａを含んでいて、複数の燃料保持パック１６ａが所定の方向に並べられて上記所定の方向に沿い撓み可能に相互に接続されている。

燃料保持パック帯１６は、複数の燃料保持パック１６ａの夫々に保持される燃料の種類（例えば、成分比や成分濃度）に対し所定の以上の期間にわたり品質が劣化しない材料により形成されている。このような材料の例は：ポリカーボネート（PC），ナイロン６を含むポリアミド（PA），ポリプロピレン（PP），ポリエチレンテレフタレート（PET）を含むポリエステル，ポリアセタール（POM），ポリエチレン（PE），ポリ塩化ビニル（PVC），ポリテトラフルオロエチレン（PTFE），エチレン−４フッ化エチレン共重合体（ETFE），ポリメチルテンペン（TPX），エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA），ポリウレタン（PU），ポリエーテルイミド（ＰＥＩ），ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ），そして超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）の中のいずれか１つの材料；又は、これらの材料の中から選択された２つ以上の材料の共重合体；又は、これらの材料の中から選択された２つ以上の材料から成る合成体；又は、ガラス繊維強化ポリエステルを含む繊維強化樹脂（FRP）、或いはポリエチレンラミネート及びポリプロピレンラミネートを含む樹脂ラミネートのいずれかである。

燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａは、相互に同じ種類（例えば、成分比や成分濃度）の燃料を保持することが出来るし、複数種類の燃料を保持することが出来る。また、複数の燃料保持パック１６ａの夫々には、燃料とともに燃料の品質を保持する例えば不活性ガスの如き燃料品質保持材料を保持していることが出来る。

燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａが複数種類の燃料を保持している場合、燃料保持パック帯１６は複数の燃料保持パック１６ａに保持されている複数の燃料に対応した情報を記録した記録媒体１６ｂを含むことが出来る。このような記録媒体１６は、バーコード，バーコード以外の例えば数字や文字や図形を含む種々の記号の組み合わせ，又はＩＣタグ等の公知のあらゆる種類の記録媒体であることが出来る。

記録媒体１６は、燃料保持パック帯１６の外表面上の所定の１つの位置、或いは所定の複数の位置に配置することが出来る。燃料保持パック帯１６の外表面上において記録媒体１６が配置される所定の複数の位置は、図１の（Ｂ）中に図示されているような複数の燃料保持パック１６ａの夫々の外表面を含む複数の燃料保持パック１６ａの夫々に対応した位置であることが出来る。

燃料電池用燃料カートリッジ１０は、箱体１２中で燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａが箱体１２の接続口１２ａを通過するよう燃料保持パック帯１６を複数の燃料保持パック１６ａが配列されている上記所定の方向に搬送する燃料保持パック帯搬送機構２０を備えている。

この実施の形態において燃料保持パック帯搬送機構２０は、箱体１２中の相互に離れた２つ位置で箱体１２に回転自在に支持されている１対の供給ローラ２０ａ及び巻き取りローラ２０ｂを含んでいる。巻き取りローラ２０ｂには燃料保持パック帯１６の上記所定の方向の一端が固定されていて、供給ローラ２０ａには燃料保持パック帯１６の上記所定の方向の他端が固定されている。燃料保持パック帯搬送機構２０はさらに、箱体１２中で１対の供給ローラ２０ａ及び巻き取りローラ２０ｂの間に延びる燃料保持パック帯１６を箱体１２の接続口１２ａを通過させるよう案内する複数の案内ローラ２０ｃを備えている。

新品の燃料電池用燃料カートリッジ１０においては、図１の（Ａ）中に示されている如く、巻き取りローラ２０ｂには燃料保持パック帯１６の上記所定の方向の一端が固定されているのみで燃料保持パック帯１６は巻き取られておらず、燃料保持パック帯１６の上記所定の方向の他端が固定されている供給ローラ２０ａには巻き取りローラ２０ｂから複数の案内ローラ２０ｃを介して供給ローラ２０ａまで延出している燃料保持パック帯１６の部分以外の残りの部分が巻き付けられている。そして、この状態において複数の燃料保持パック１６ａは、燃料保持パック帯１６において接続口１２ａの直前から供給ローラ２０ａに巻き付けられている他端までの間に配置されている。

燃料保持パック帯搬送機構２０の巻き取りローラ２０ｂには、例えばモータの如き回転駆動源２２から回転力が伝達される。回転駆動源２２は箱体１２の内部空間中に配置することが出来るし、或いは燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置の近傍に配置されていて燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に巻き取りローラ２０ｂに分離可能に接続されるよう構成することも出来る。

回転駆動源２２の為の図示されていない電力源も、箱体１２の内部空間中に配置した電池であることが出来るし、或いは燃料電池１４に配置した電池或いは電池外の外部電源であることが出来る。図示されていない電力源が箱体１２の内部空間中に配置されている場合には、箱体１２の内部空間中に配置されている回転駆動源２２に電力を供給することが出来るのはもちろんこと、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置の近傍に配置されている回転駆動源２２に電気的に接続されるのであっても良い。これとは逆に、図示されていない電力源が燃料電池１４に配置されている場合には、燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置の近傍に配置されている回転駆動源２２に電力を供給することが出来るのはもちろんこと、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に箱体１２の内部空間中に配置されている回転駆動源２２に電気的に接続されるのであっても良い。

燃料電池用燃料カートリッジ１０はさらに、箱体１２の接続口１２ａに対応した燃料保持パック１６ａを開口させ燃料保持パック１６ａ中の燃料を燃料電池１４の燃料供給口１８に供給する燃料保持パック開口機構２４を備えている。

燃料保持パック開口機構２４は、箱体１２の接続口１２ａに対応した燃料保持パック１６ａを燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい押圧することにより開口させるよう構成されている。

この実施の形態において燃料保持パック開口機構２４は、箱体１２中に箱体１２の接続口１２ａに対応して配置され接続口１２ａの外部に向かい突出した押圧部材２４ａを含んでいる。より詳細には、燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａは、箱体１２中の接続口１２ａに対応した位置において燃料保持パック帯１６よりも内方に位置している。

燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａには箱体１２の接続口１２ａを介して燃料電池１４の燃料供給口１８に対し押圧部材２４ａを出没させる公知の構成の押圧部材駆動源２６が接続されている。押圧部材駆動源２６は、前述した回転駆動源２２と同様に、箱体１２の内部空間中に配置することが出来るし、或いは燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置の近傍に配置されていて燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に押圧部材２４ａに分離可能に接続されるよう構成することも出来る。

押圧部材駆動源２６の為の図示されない動力源も、回転駆動源２２の為の前述した図示されていない電力源と同様に、箱体１２の内部空間中に配置した電池であることが出来るし、或いは燃料電池１４に配置した電池或いは電池外の外部電源であることが出来る。図示されていない電力源が箱体１２の内部空間中に配置されている場合には、箱体１２の内部空間中に配置されている押圧部材駆動源２６に電力を供給することが出来るのはもちろんこと、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置の近傍に配置されている押圧部材駆動源２６に電気的に接続されるのであっても良い。これとは逆に、図示されていない電力源が燃料電池１４に配置されている場合には、燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置の近傍に配置されている押圧部材駆動源２６に電力を供給することが出来るのはもちろんこと、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に箱体１２の内部空間中に配置されている押圧部材駆動源２６に電気的に接続されるのであっても良い。

回転駆動源２２及び押圧部材駆動源２６の夫々は、これらの動作を制御する制御装置２８に接続されている。制御装置２８もまた、箱体１２の内部空間中に配置されていることが出来るし、燃料電池１４に配置されていることが出来る。従って、回転駆動源２２，押圧部材駆動源２６，そして制御装置２８が、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２及び燃料電池１４において相互に異なる方に配置されていた場合にこれらは、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に相互に接続されるよう構成される。

回転駆動源２２及び押圧部材駆動源２６の夫々と制御装置２８とのいずれか一方が箱体１２の内部空間中に配置されていて、いずれか他方が燃料電池１４に配置されている場合には、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に上記いずれか一方と上記いずれか他方とが相互に接続されるよう構成することが出来る。

燃料電池１４において燃料供給口１８の近傍または燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２において接続口１２ａの近傍には、燃料電池１４の外表面において燃料供給口１８の周囲に又は燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の外表面において接続口１２ａの周囲に又はこれら両方の周囲に配置されている前述した図示しない公知の密封部材が破損した場合に生じる燃料電池１４の外表面の燃料供給口１８と燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の外表面の接続口１２ａとの間の接続からの燃料の漏れを検出する公知の燃料漏れ検出器３０が配置されている。

また、燃料電池１４において燃料供給口１８の近傍または燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２において接続口１２ａの近傍にはさらに、箱体１２の内部空間中で燃料保持パック帯搬送機構２０により搬送されている燃料保持パック帯１６の記録媒体１６ｂから記録媒体１６ｂ中に記録されている情報を読み出す公知の情報読み出し器３２が配置されている。

燃料電池１４には、燃料電池１４の種々の状態を測定する公知の燃料電池状態測定器３４も配置されている。燃料電池状態測定器３４は、例えば燃料電池１４における現在の燃料の残量を側定する燃料残量測定器や現在使用されている燃料の濃度を測定する使用燃料濃度測定器や燃料電池１４において発電に伴い現在発生している熱の温度を測定する温度検出器等を含む。

燃料漏れ検出器３０，情報読み出し器３２，そして燃料電池状態測定器３４もまた、制御装置２８に接続されている。ここにおいても、燃料漏れ検出器３０，情報読み出し器３２，燃料電池状態測定器３４，そして制御装置２８が燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２及び燃料電池１４において相互に異なる方に配置されていた場合にこれらは、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の前述した所定の位置に前述した如く着脱可能に接続された時に相互に接続されるよう構成される。

次に、図２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），そして（Ｄ）を参照しながら、図１（Ａ）の燃料電池用燃料カートリッジ１０と組み合わされた燃料電池１４において、燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック帯１６の１つの燃料保持パック１６ａを燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａを介して燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａが燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい押圧して開口させ燃料供給口１８に開口した燃料保持パック１６ａから燃料を供給する様子を説明する。

なお図２の（Ａ）中に拡大して示されているように、燃料電池１４の燃料供給口１８に配置されている燃料吸収体ＦＡは、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに隣接した燃料供給口１８の外端側が毛管力の比較的大きい（例えば多孔性材料の場合には孔径の小さい）材料により、燃料補給通路１９に隣接した燃料供給口１８の内端側が毛管力の比較的小さい（例えば多孔性材料の場合には孔径の大きい）材料により構成されている。しかも、燃料吸収体ＦＡにおいて燃料供給口１８の外端側の部分には、内端側に向かい凹んだ凹所が形成されている。この実施の形態において、上記凹所の表面の形状寸法は、燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａにおいて燃料供給口１８に向いている外端部の表面の形状寸法に対応している。

新たな燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が燃料電池１４の外表面の所定の位置に図１の（Ａ）中に示されている如く接続された時、制御装置２８は燃料電池状態測定器３４からの燃料電池１４の現在の状態に関する種々の情報や燃料漏れ検出器３０からの燃料漏れ検出情報を基に燃料電池用燃料カートリッジ１０における燃料保持パック帯搬送機構２０の為の回転駆動源２２及び燃料保持パック開口機構２４の為の押圧部材駆動源２６の夫々の動作を制御する。

例えば、燃料漏れ検出器３０が燃料漏れを検出しておらず、燃料電池状態測定器３４が燃料電池１４の温度の所定の範囲外、特に所定の値以上、の検出をしておらず、さらに燃料電池１４の現在の燃料の残量が所定の値以下であることを検出している場合には、回転駆動源２２を動作させて燃料保持パック帯１６を巻き取りローラ２０ｂに巻き取らせる。

新たな燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２中の燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａの夫々に同じ種類の燃料が保持されている場合には、燃料保持パック帯１６の最初の燃料保持パック１６ａが燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに対応する位置に図２の（Ａ）中に示されている如く到達するタイミングで上記巻き取りが停止される。

新たな燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２中の燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａに複数種類の燃料が保持されている場合には、燃料電池状態測定器３４が測定した燃料電池１４の現在の状態（例えば、燃料電池１４において現在使用されている燃料の濃度や発電に伴い現在発生している熱の温度）を基に燃料電池１４に最も効率良く動作させるために必要な種類の燃料を保持している燃料保持パック１６ａが燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに対応する位置に図２の（Ａ）中に示されている如く到達するタイミングで上記巻き取りが停止される。なお、この間に、燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａが保持している燃料の種類は、燃料保持パック帯１６の記録媒体１６ｂから情報読み出し器３２が読み取ることにより制御装置２８に伝えられている。

上記巻き取りが停止した後は、押圧部材駆動源２６により燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａが箱体１２の接続口１２ａを介して燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい突出するよう駆動される。この結果、図２の（Ｂ）中に示されているように、接続口１２ａに対応していた燃料保持パック１６ａが押圧部材２４ａにより燃料供給口１８の燃料吸収体ＦＡの外端側の毛管力の比較的大きい（例えば多孔性材料の場合には孔径の小さい）材料の凹所に押し込まれ、燃料保持パック１６ａの表面に負荷された引張力により裂けて開口し燃料保持パック１６ａに保持されていた燃料を料供給口１８の燃料吸収体ＦＡの上記凹所に流出させる。

このように流出した燃料は、燃料吸収体ＦＡの外端側の毛管力の比較的大きい（例えば多孔性材料の場合には孔径の小さい）材料により幾分吸収された後に上記凹所の底から燃料吸収体ＦＡの内端側の毛管力の比較的小さい（例えば多孔性材料の場合には孔径の大きい）材料に直ちに吸収される。燃料吸収体ＦＡの内端側の毛管力の比較的小さい（例えば多孔性材料の場合には孔径の大きい）材料からは燃料供給口１８が連通している燃料電池１４の燃料補給通路１９中に燃料が溢れ出し、燃料補給通路１９中に燃料が供給される。

押圧部材２４ａは、図２の（Ｃ）中に示されているように、開口した燃料保持パック１６ａが燃料吸収体ＦＡの外端側の毛管力の比較的大きい（例えば多孔性材料の場合には孔径の小さい）材料の上記凹所の表面に押し付けられるまで接続口１２ａから突出される。このことにより、開口した燃料保持パック１６ａからは全ての燃料が燃料吸収体ＦＡの外端側の毛管力の比較的大きい（例えば多孔性材料の場合には孔径の小さい）材料に向かい押し出され、ひいては燃料吸収体ＦＡの内端側の毛管力の比較的小さい（例えば多孔性材料の場合には孔径の大きい）材料を介して燃料電池１４の燃料補給通路１９中に供給される。

燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａから燃料供給口１８の燃料吸収体ＦＡの上記凹所に押し込まれた燃料保持パック帯１６の開口した燃料保持パック１６ａに対応した部分及び押圧部材２４ａは、燃料供給口１８の蓋として機能し、燃料供給口１８から接続口１２ａへの燃料の逆流を防止する。

この間に、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａ及び燃料電池１４の燃料供給口１８を取り囲んでいる前述した図示されていない密封部材からの外部への燃料漏れが燃料漏れ検出器３０により検出された場合には、制御装置２８は、図２の（Ｄ）中に示されている如く、押圧部材２４ａを燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａ中に引っ込ませるよう押圧部材駆動源２６を制御するとともに、図示しない公知の警報装置により警報を発生させる（例えば、表示装置への警報表示，警報灯の点灯，そして警報音発生器からの警報音の発生等を含む）。

なお制御装置２８はまた、燃料電池状態測定器３４から得られる情報により燃料電池１４の現状が異常（例えば、燃料電池１４の所定の範囲以上の高温）と判断した場合にも、前述した図示しない公知の警報装置により警報を発生させることが出来る。

燃料電池状態測定器３４から得られる情報により燃料電池１４の燃料残量が所定の値以下になったと制御装置２８が判断した時、制御装置２８は、図２の（Ｄ）中に示されている如く、押圧部材２４ａを燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａ中に引っ込ませるよう押圧部材駆動源２６を制御した後に、回転駆動源２２を動作させて燃料保持パック帯１６を巻き取りローラ２０ｂに巻き取らせる。

新たな燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２中の燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａの夫々に同じ種類の燃料が保持されている場合には、燃料保持パック帯１６の次の燃料保持パック１６ａが燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに対応する位置に図２の（Ａ）中に示されている如く到達するタイミングで上記巻き取りが停止される。

そして、上記巻き取りが停止した後は、押圧部材駆動源２６により燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａが箱体１２の接続口１２ａを介して燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい突出するよう駆動され、図２の（Ｂ）中に示されているように、接続口１２ａに対応していた燃料保持パック１６ａが押圧部材２４ａにより燃料供給口１８の燃料吸収体ＦＡの外端側の毛管力の比較的大きい（例えば多孔性材料の場合には孔径の小さい）材料の凹所に押し込まれ、燃料保持パック１６ａの表面に負荷された引張力により裂けて開口し燃料保持パック１６ａに保持されていた燃料を料供給口１８の燃料吸収体ＦＡの上記凹所に流出させる。

押圧部材２４ａは、図２の（Ｃ）中に示されているように、開口した燃料保持パック１６ａが燃料吸収体ＦＡの外端側の毛管力の比較的大きい（例えば多孔性材料の場合には孔径の小さい）材料の上記凹所の表面に押し付けられるまで接続口１２ａから突出される。

［第１の変形例］
次に、図１及び図２を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池１４の第１の変形例を、図３の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら説明する。

なおこの第１の変形例に従った燃料電池１４ａの構成部材の大部分は、第１の実施の形態に従った燃料電池１４の構成部材の大部分と同じである。従って、第１の変形例に従った燃料電池１４ａにおいて第１の実施の形態に従った燃料電池１４の構成部材と同じ構成部材には第１の実施の形態に従った燃料電池１４において対応する構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

第１の変形例に従った燃料電池１４ａが第１の実施の形態に従った燃料電池１４と異なっているのは、燃料供給口１８において燃料吸収体ＦＡと燃料補給通路１９との間に開閉装置３６が設けられていることである。そしてこの第１の変形例では、開閉装置３６は開閉弁により構成されている。

開閉装置３６は、図１の（Ａ）中に示されている制御装置２８が燃料電池１４ａに配置されていれば制御装置２８に接続されていて、制御装置２８が燃料電池用燃料カートリッジ１０に配置されていれば燃料電池１４ａの外表面の所定の位置に対する燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の着脱可能な接続に伴い制御装置２８に接続される。

制御装置２８は、燃料電池１４ａの外表面の所定の位置に対し燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が着脱可能に接続されていない間、或いは、図３の（Ａ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続孔１２ａに対応した位置に燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａによりこれから開口される燃料保持パック１６ａが配置されるまでの間、開閉装置３６を閉鎖する。そして、燃料電池１４ａの外表面の所定の位置に対し燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が着脱可能に接続されている間、或いは、図３の（Ｂ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続孔１２ａに対応した位置に燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａによりこれから開口される燃料保持パック１６ａが配置された時、開閉装置３６を開放する。

このような開閉装置３６は、燃料電池１４ａの外表面の所定の位置に対し燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が着脱可能に接続されていない間、或いは、図３の（Ａ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続孔１２ａに対応した位置に燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａによりこれから開口される燃料保持パック１６ａが配置されるまでの間に開放されている燃料電池１４ａの燃料供給口１８を介して燃料保持パック１６ａからの燃料以外の異物が燃料電池１４ａの燃料補給通路１９中に侵入することを確実に防止する。

［第２の変形例］
次に、図１及び図２を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池１４の第２の変形例を、図４の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら説明する。

なおこの第２の変形例に従った燃料電池１４ｂの構成部材の大部分は、第１の実施の形態に従った燃料電池１４の構成部材の大部分と同じである。従って、第２の変形例に従った燃料電池１４ｂにおいて第１の実施の形態に従った燃料電池１４の構成部材と同じ構成部材には第１の実施の形態に従った燃料電池１４において対応する構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

第２の変形例に従った燃料電池１４ｂが第１の実施の形態に従った燃料電池１４と異なっているのは、燃料電池１４ｂの外表面における燃料供給口１８の入口に開閉装置３８が設けられていることである。そしてこの第２の変形例では、開閉装置３８は開閉蓋により構成されている。

開閉装置３８は、図１の（Ａ）中に示されている制御装置２８が燃料電池１４ｂに配置されていれば制御装置２８に接続されていて、制御装置２８が燃料電池用燃料カートリッジ１０に配置されていれば燃料電池１４ｂの外表面の所定の位置に対する燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の着脱可能な接続に伴い制御装置２８に接続される。

制御装置２８は、燃料電池１４ｂの外表面の所定の位置に対し燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が着脱可能に接続されていない間、或いは、図４の（Ａ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続孔１２ａに対応した位置に燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａによりこれから開口される燃料保持パック１６ａが配置されるまでの間、開閉装置３８を閉鎖する。そして、燃料電池１４ｂの外表面の所定の位置に対し燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が着脱可能に接続されている間、或いは、図４の（Ｂ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続孔１２ａに対応した位置に燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａによりこれから開口される燃料保持パック１６ａが配置された時、開閉装置３８を開放する。

このような開閉装置３６は、燃料電池１４ｂの外表面の所定の位置に対し燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２が着脱可能に接続されていない間、或いは、図４の（Ａ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続孔１２ａに対応した位置に燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａによりこれから開口される燃料保持パック１６ａが配置されるまでの間に開放されている燃料電池１４ｂの燃料供給口１８を介して燃料保持パック１６ａからの燃料以外の異物が燃料電池１４ｂの燃料補給通路１９中に侵入することを確実に防止する。

［第３の変形例］
次に、図１及び図２を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池１４の第３の変形例を、図５の（Ａ）乃至（Ｃ）を参照しながら説明する。

なおこの第３の変形例に従った燃料電池１４ｃの構成部材の大部分は、第１の実施の形態に従った燃料電池１４の構成部材の大部分と同じである。従って、第３の変形例に従った燃料電池１４ｃにおいて第１の実施の形態に従った燃料電池１４の構成部材と同じ構成部材には第１の実施の形態に従った燃料電池１４において対応する構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

第３の変形例に従った燃料電池１４ｃが第１の実施の形態に従った燃料電池１４と異なっているのは、燃料電池１４ｃの外表面における燃料供給口１８の内部に燃料供給口１８の入口に向かい突出した燃料保持パック破損開口部材４０が設けられていることである。そしてこの第３の変形例では、燃料保持パック破損開口部材４０は内端部が燃料供給口１８を閉鎖しないよう燃料供給口１８の表面に固定されていて、外端部は燃料供給口１８の入口に向かい突出し突端端が尖っている。

そして、この第３の変形例に従った燃料電池１４ｃと組み合わされて使用される燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａにおいて箱体１２の接続口１２ａに向いている外端部の端面は、図１及び図２中に示されている如く燃料供給口１８の内部に図５中に示されているような燃料保持パック破損開口部材４０が設けられていないこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池１４の燃料供給口１８に対し作用するこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａの外端部の端面よりも尖っていない。

第３の変形例に従った燃料電池１４ｃと組み合わされて使用される燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａが押圧部材駆動源２６により駆動されて、図５の（Ａ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに対応して配置されているこれから開口される燃料保持パック１６ａを燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい押圧し燃料供給口１８中に突出させると、燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａから燃料電池１４の燃料供給口１８中に突出された燃料保持パック１６は押圧部材２４ａにより燃料供給口１８の内部の燃料保持パック破損開口部材４０の尖った外端部に押圧されて、図５の（Ｂ）中に示されている如く裂け開口する。そして、開口された燃料保持パック１６ａから燃料供給口１８中に流出された燃料は燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡに速やかに吸収され、更には燃料電池１４ｃの燃料補給通路１９へと流入する。

燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａが押圧部材駆動源２６により駆動されて燃料電池１４の燃料供給口１８中から燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａ中に引っ込められると、図５の（Ｃ）中に示されている如く、燃料供給口１８の内部の燃料保持パック破損開口部材４０の尖った外端部から開口した燃料保持パック１６ａが燃料供給口１８の入口に向かい分離される。この後に、開口した燃料保持パック１６ａは、燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック帯搬送機構２０の巻き取りローラ２０ｂにより燃料保持パック帯１６が巻き取られることにより燃料電池１４の燃料供給口１８中及び燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに対応した位置から移動される。

燃料供給口１８の内部の燃料保持パック破損開口部材４０は、燃料供給口１８における燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａによる燃料保持パック１６ａの開口を確実にしている。

［第２の実施の形態］
次に、図６の（Ａ）乃至（Ｄ）を参照しながら、この発明の第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａと、この第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａと組み合わされて使用されるこの発明の第２の実施の形態に従った燃料電池１４ｄについて説明する。

この第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａ及び燃料電池１４ｄの夫々の構成部材の大部分は、図１及び図２を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０及び燃料電池１４の夫々の構成部材の大部分と同じである。従って、第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａ及び燃料電池１４ｄの夫々において第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０及び燃料電池１４の夫々の構成部材と同じ構成部材には第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０及び燃料電池１４において対応する構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａが第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０と異なっているのは、燃料保持パック帯搬送機構２０の複数の案内ローラ２０ｃの中で接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の下流側に隣接している１つの案内ローラ２０´ｃが燃料保持パック開口機構２４´の押圧部材としても機能することである。

この実施の形態において案内ローラ２０´ｃは、接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の下流側に隣接した所定の初期位置と接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の上流側に隣接した案内ローラ２０ｃの近傍の後端位置との間で上記搬送方向に沿い往復移動可能に燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２中に配置されている。さらに案内ローラ２０´ｃは、接続口１２ａにおける上記搬送方向の下流側の上記所定の位置を離れた直後から上記搬送方向の下流側に隣接した案内ローラ２０ｃの近傍の後端位置に到達する直前までの間は燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の接続口１２ａから燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい移動して燃料供給口１８中に突入し、接続口１２ａにおける上記搬送方向の上流側に隣接した案内ローラ２０ｃの近傍の上記後端位置から上記搬送方向の下流側の初期位置に戻るまでの間には燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の中に引っ込んだ状態で接続口１２ａに沿い移動する。

このような案内ローラ２０´ｃは図１の（Ａ）中に示されている制御装置２８に制御された押圧部材駆動源２６により行なわれる。

第２の実施の形態に従った燃料電池１４ｄが第１の実施の形態に従った燃料電池１４と異なっているのは、燃料供給口１８に設けられている燃料吸収体ＦＡ´の構成である。詳細には、燃料吸収体ＦＡ´は、燃料供給口１８において燃料補給通路１９に隣接した内端部に配置された毛管力の比較的小さい（例えば多孔性材料の場合には孔径の大きい）材料の第１層Ｓ１と、燃料供給口１８において燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の接続口１２ａの側に第１層Ｓ１に隣接して配置されている硬い多孔性材料の第２層Ｓ２と、燃料供給口１８において燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の接続口１２ａの側に第２層Ｓ２に隣接して配置されている弾性を有した毛管力の比較的小さい（例えば多孔性材料の場合には孔径の大きい）材料の第３層Ｓ３と、燃料供給口１８において燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の接続口１２ａに隣接した外端部に第３層Ｓ３２に隣接して配置されている硬い多孔性材料の第４層Ｓ４と、を備えている。

ここにおいて、燃料供給口１８の内端部側の第１層Ｓ１及び第２層Ｓ２は燃料供給口１８の表面に固定されていて、燃料供給口１８の外端部側の第３層Ｓ３及び第４層Ｓ４は燃料供給口１８の表面に沿い燃料供給口１８の中心線に沿った方向に移動可能に配置されている。そして、これら第３層Ｓ３及び第４層Ｓ４は、燃料供給口１８の外端から脱落しないよう燃料供給口１８の外端部側に保持されている。例えば、第３層Ｓ３の外周面に対応する燃料供給口１８の表面の環状の部位が燃料供給口１８の表面の他の部分よりも大きな径で形成されていて、そこに第３層Ｓ３の外周面が入り込んでいることにより第３層Ｓ３は燃料供給口１８の外端から脱落することを防止されていて、また第４層Ｓ４は第３層Ｓ３に固定されることにより第３層Ｓ３とともに燃料供給口１８の外端から脱落することを防止されている。

このように構成されている第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａと燃料電池１４ｄとにおいては、これから開口される燃料保持パック１６ａが図６の（Ａ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の接続口１２ａに対応して配置された時、燃料保持パック帯搬送機構２０の複数の案内ローラ２０ｃの中で接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の下流側に隣接して配置されていて燃料保持パック開口機構２４の押圧部材としても機能する１つの案内ローラ２０´ｃが、制御装置２８に制御された押圧部材駆動源２６により、図６の（Ａ）中に示されている接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の下流側に隣接した所定の初期位置から接続口１２ａに向かい移動されるとともに接続口１２ａから燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい移動して燃料供給口１８中に突入される。

案内ローラ２０´ｃのこの動きにより、図６の（Ｂ）中に示されている如く、接続口１２ａに対応して配置されていた燃料保持パック１６ａは燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面に押圧され、燃料吸収体ＦＡ´の第３層Ｓ３を圧縮させ、案内ローラ２０´ｃの押圧力と上記圧縮により第３層Ｓ３に生じた反力により挟持される。

次に案内ローラ２０´ｃは、図６の（Ｃ）中に示されているように、燃料供給口１８中に上述した如く突出した状態で接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の上流側に向かい移動され、これに伴い燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面に押圧されている燃料保持パック１６ａを破裂させて開口させる。上述した如く移動する案内ローラ２０´ｃは、開口させた燃料保持パック１６ａ中の燃料を、上述した如く圧縮された第３層Ｓ３に生じた反力と協力して燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面上に絞り出す。このように搾り出された燃料は、燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４，第３層Ｓ３，第２層Ｓ２，そして第１層Ｓ１を順次通過して、最後に燃料補給通路１９中に到達する。

接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の上流端に到達した案内ローラ２０´ｃは、図６の（Ｄ）中に示されている如く、燃料供給口１８中から接続口１２ａの内方に引上げられ、接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の上流側に隣接した案内ローラ２０ｃの近傍の後端位置に到達する。これに伴い、燃料吸収体ＦＡ´の第３層Ｓ３は自身の弾性力により燃料供給口１８に向かい膨張し、燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面に押圧されていた燃料保持パック１６ａを燃料供給口１８の入口の外側に押し出す。

この後さらに案内ローラ２０ｃは、図６の（Ｄ）中に示されている後端位置から図６の（Ａ）中に示されている初期位置まで燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の中に引っ込んだ状態で接続口１２ａに沿い移動する。

この後に、開口した燃料保持パック１６ａは、燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック帯搬送機構２０の巻き取りローラ２０ｂにより燃料保持パック帯１６が巻き取られることにより燃料電池１４の燃料供給口１８中及び燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに対応した位置から移動される。

［第２の実施の形態の第１の変形例］
次に、図７の（Ａ）乃至（Ｄ）を参照しながら、この発明の第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａと、この第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａと組み合わされて使用されるこの発明の第２の実施の形態の変形例に従った燃料電池１４ｅについて説明する。

この第２の実施の形態の変形例に従った燃料電池１４ｅの構成部材の大部分は、図６の（Ａ）乃至（Ｄ）を参照しながら前述したこの発明の第２の実施の形態に従った燃料電池１４ｄの構成部材の大部分と同じである。従って、第２の実施の形態の変形例に従った燃料電池１４ｅにおいて第２の実施の形態に従った燃料電池１４ｄの構成部材と同じ構成部材には第２の実施の形態に従った燃料電池１４ｄにおいて対応する構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

第２の実施の形態の変形例に従った燃料電池１４ｅが第２の実施の形態に従った燃料電池１４ｄと異なっているのは、燃料供給口１８に設けられている燃料吸収体ＦＡ´が第４層Ｓ４の外表面に燃料保持パック破損開口部材４２をさらに固定していることである。この変形例の燃料保持パック破損開口部材４２は燃料保持パック１６ａよりも硬く、燃料保持パック１６ａ中に保持されている燃料により変質しない材料により構成されていて、燃料供給口１８の入口に向かい突出した複数の歯を有している。

このように構成されている第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０ａと第２の実施の形態の変形例に従っている燃料電池１４ｅとにおいては、これから開口される燃料保持パック１６ａが図７の（Ａ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の接続口１２ａに対応して配置された時、燃料保持パック帯搬送機構２０の複数の案内ローラ２０ｃの中で接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の下流側に隣接して配置されていて燃料保持パック開口機構２４の押圧部材としても機能する１つの案内ローラ２０´ｃが、制御装置２８に制御された押圧部材駆動源２６により、図７の（Ａ）中に示されている接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の下流側に隣接した所定の初期位置から接続口１２ａに向かい移動されるとともに接続口１２ａから燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい移動して燃料供給口１８中に突入される。

案内ローラ２０´ｃのこの動きにより、図７の（Ｂ）中に示されている如く、接続口１２ａに対応して配置されていた燃料保持パック１６ａは燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面の燃料保持パック破損開口部材４２に押圧されて破損されて開口され、また燃料吸収体ＦＡ´の第３層Ｓ３を圧縮させ、案内ローラ２０´ｃの押圧力と上記圧縮により第３層Ｓ３に生じた反力により挟持される。

次に案内ローラ２０´ｃは、図７の（Ｃ）中に示されているように、燃料供給口１８中に上述した如く突出した状態で接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の上流側に向かい移動され、これに伴い燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面の燃料保持パック破損開口部材４２に押圧されて破損されて開口され燃料保持パック１６ａ中の燃料を、上述した如く圧縮された第３層Ｓ３に生じた反力と協力して燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面上に絞り出す。このように搾り出された燃料は、燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４，第３層Ｓ３，第２層Ｓ２，そして第１層Ｓ１を順次通過して、最後に燃料補給通路１９中に到達する。

接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の上流端に到達した案内ローラ２０´ｃは、図７の（Ｄ）中に示されている如く、燃料供給口１８中から接続口１２ａの内方に引上げられ、接続口１２ａにおける燃料保持パック帯１６の搬送方向の上流側に隣接した案内ローラ２０ｃの近傍の後端位置に到達する。これに伴い、燃料吸収体ＦＡ´の第３層Ｓ３は自身の弾性力により燃料供給口１８に向かい膨張し、燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面の燃料保持パック破損開口部材４２に押圧されていた燃料保持パック１６ａを燃料供給口１８の入口の外側に押し出す。

この後さらに案内ローラ２０ｃは、図７の（Ｄ）中に示されている後端位置から図７の（Ａ）中に示されている初期位置まで燃料電池用燃料カートリッジ１０ａの箱体１２の中に引っ込んだ状態で接続口１２ａに沿い移動する。

この後に、開口した燃料保持パック１６ａは、燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック帯搬送機構２０の巻き取りローラ２０ｂにより燃料保持パック帯１６が巻き取られることにより、燃料供給口１８の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面の燃料保持パック破損開口部材４２から引き剥がされ、燃料電池１４の燃料供給口１８中及び燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに対応した位置から移動される。

［第３の実施の形態］
次に、図８の（Ａ）乃至（Ｃ）を参照しながら、この発明の第３の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａと、この第３の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａと組み合わされて使用されるこの発明の第２の実施の形態に従った燃料電池１４ｄについて説明する。

この第３の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａの構成部材の大部分は、図１を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０の構成部材の大部分と同じである。従って、第３の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａにおいて第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０の構成部材と同じ構成部材には第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０において対応する構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

第３の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａが第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０と異なっているのは、燃料保持パック開口機構２４´´の押圧部材２４´´ａにおいて燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａの箱体１２の接続口１２ａに向いている端部の表面が、第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａにおいて燃料電池用燃料カートリッジ１０の箱体１２の接続口１２ａに向いている端部の表面に比べて大きな曲率の湾曲面を構成していることである。この第３の実施の形態では燃料保持パック帯１６´の表面に沿い燃料保持パック帯１６´の搬送方向と直交する方向に延出した円柱形状をしていて、燃料保持パック帯１６´の搬送方向と直交する方向（幅方向）よりも長い。

また、燃料保持パック帯１６´はその内部に燃料保持パック帯１６´の搬送方向に相互に所定間隔で離間した複数の中空の燃料保持室を含んでいて、これら複数の中空の燃料保持室が複数の燃料保持パック１６´ａを構成している。

複数の中空の燃料保持室の夫々は燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａの箱体１２の接続口１２ａに対応した時に接続口１２ａに対面する側の表面に厚さが薄く他の部分よりも強度が弱い部分を有している。

このように構成されている第３の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａと第２の実施の形態に従った燃料電池１４ｄとにおいては、これから開口される燃料保持パック１６´ａが図８の（Ａ）中に示されている如く燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａの箱体１２の接続口１２ａに対応して配置された時、燃料保持パック開口機構２４´´の押圧部材２４´´ａが、図１の制御装置２８に制御された押圧部材駆動源２６により、図８の（Ａ）中に示されている接続口１２ａに対応した位置から燃料電池１４ｄの燃料供給口１８に向かい移動して燃料供給口１８中に突入される。

押圧部材２４´´ａのこの動きにより、図８の（Ｂ）中に示されている如く、接続口１２ａに対応して配置されていた燃料保持パック１６´ａは燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面に押圧され、燃料吸収体ＦＡ´の第３層Ｓ３を圧縮させ、押圧部材２４´´ａの押圧力と上記圧縮により第３層Ｓ３に生じた反力により挟持される。

これに伴い燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面に押圧されている燃料保持パック１６´ａの前述した強度が弱い部分が燃料保持パック１６´ａ中の燃料の内圧の高まりにより破壊され開口される。このように開口された燃料保持パック１６´ａ中の燃料は、押圧部材２４´´ａの押圧力と上記圧縮により第３層Ｓ３に生じた反力との協力により燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面上に絞り出される。このように搾り出された燃料は、燃料供給口１８中の燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４，第３層Ｓ３，第２層Ｓ２，そして第１層Ｓ１を順次通過して、最後に燃料補給通路１９中に到達する。

次に押圧部材２４´´ａは、図８の（Ｃ）中に示されている如く、燃料供給口１８中から接続口１２ａの内方に引上げられる。これに伴い、燃料吸収体ＦＡ´の第３層Ｓ３は自身の弾性力により燃料供給口１８に向かい膨張し、燃料吸収体ＦＡ´の第４層Ｓ４の外表面に押圧されていた燃料保持パック１６´ａを燃料供給口１８の入口の外側に押し出す。

この後に、開口した燃料保持パック１６´ａは、燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａの燃料保持パック帯搬送機構２０の巻き取りローラ２０ｂにより燃料保持パック帯１６´が巻き取られることにより燃料電池１４ｄの燃料供給口１８中及び燃料電池用燃料カートリッジ１０´ａの箱体１２の接続口１２ａに対応した位置から移動される。

［第４の実施の形態］
次に、図９を参照しながら、この発明の第４の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ５０と、この第４の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ５０と組み合わされて使用されるこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池１４について説明する。

この第４の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ５０の構成部材の大部分は、図１を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０の構成部材の大部分と同じである。従って、第４の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ５０において第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０の構成部材と同じ構成部材には第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジ１０において対応する構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

この実施の形態の燃料電池用燃料カートリッジ５０は、箱体１２´中にもう１つの燃料保持パック帯１６´´を収容していて、もう１つの燃料保持パック帯１６´´の複数の燃料保持パック１６´´ａには燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａに保持されていた燃料とは種類が異なる、或いは種類が同じ燃料を保持させることが出来る。もう１つの燃料保持パック帯１６´´の複数の燃料保持パック１６´´ａの大きさは燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａの大きさと異なっていても良いし同じであっても良い。

この実施の形態の燃料電池用燃料カートリッジ５０は、箱体１２´中にもう１つの燃料保持パック帯１６´´の搬送の為のもう１つの燃料保持パック帯搬送機構２０´を収容していて、もう１つの燃料保持パック帯搬送機構２０´は燃料保持パック帯１６の搬送の為の燃料保持パック帯搬送機構２０と同様にもう１つの燃料保持パック帯１６´´の複数の燃料保持パック１６´´ａを箱体１２´の接続口１２ａを通過させるよう複数の燃料保持パック１６´´ａが並んでいる所定の方向に搬送する。この搬送の為のもう１つの燃料保持パック帯搬送機構２０´は、燃料保持パック帯１６の搬送の為の燃料保持パック帯搬送機構２０と同様に、１対の供給ローラ２０´ａ及び巻き取りローラ２０´ｂを含む。もう１つの燃料保持パック帯搬送機構２０´の巻き取りローラ２０´ｂは、燃料保持パック帯搬送機構２０の巻き取りローラ２０ｂが制御装置２８により制御される回転駆動源２２に接続されているのと同様に、制御装置２８により制御されるもう１つの回転駆動源２２´に接続されている。

巻き取りローラ２０´ｂには燃料保持パック帯１６´´の上記所定の方向の一端が固定されていて、供給ローラ２０´ａには燃料保持パック帯１６´´の上記所定の方向の他端が固定されている。燃料保持パック帯搬送機構２０´はさらに、箱体１２´中で１対の供給ローラ２０´ａ及び巻き取りローラ２０´ｂの間に延びる燃料保持パック帯１６´を箱体１２の接続口１２ａを通過させるよう案内する複数の案内ローラ２０ｃを備えている。

新品の燃料電池用燃料カートリッジ５０においては、図９中に示されている如く、巻き取りローラ２０´ｂには燃料保持パック帯１６´´の上記所定の方向の一端が固定されているのみで燃料保持パック帯１６´´は巻き取られておらず、燃料保持パック帯１６´´の上記所定の方向の他端が固定されている供給ローラ２０´ａには巻き取りローラ２０´ｂから複数の案内ローラ２０ｃを介して供給ローラ２０´ａまで延出している燃料保持パック帯１６´´の部分以外の残りの部分が巻き付けられている。そして、この状態において複数の燃料保持パック１６´´ａは、燃料保持パック帯１６´´において接続口１２ａの直前から供給ローラ２０´ａに巻き付けられている他端までの間に配置されている。

この燃料電池用燃料カートリッジ５０の燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａは、２つの燃料保持パック帯１６，１６´´の夫々において箱体１２´の接続口１２ａに対応した燃料保持パック１６ａ，１６´´ａを燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい押圧し開口させ２つの燃料保持パック１６ａ，１６´´ａ中の燃料を燃料電池１４の燃料供給口１８中に供給することが出来る。

燃料保持パック帯１６´´にも複数の燃料保持パック１６´´ａ中の燃料の種類に関する種々の情報を記録した記録媒体を設けることが出来、読み取り器３２´は燃料保持パック帯１６の記録媒体１６ｂのみならず、燃料保持パック帯１６´´の記録媒体に記録されている種々の情報も読み取ることが出来る。

この実施の形態では、２つの燃料保持パック帯搬送機構２０，２０´を個別に駆動して２つの燃料保持パック帯１６，１６´´の燃料保持パック１６ａ，１６´´ａを個別に箱体１２´の接続口１２ａに対応させることが出来る。このことは、燃料保持パック帯１６の複数の燃料保持パック１６ａともう１つの燃料保持パック帯１６´´の複数の燃料保持パック１６´´ａとの所望の組み合わせを箱体１２´の接続口１２ａに対応させ、燃料保持パック開口機構２４の押圧部材２４ａにより、２つの燃料保持パック帯１６，１６´´の夫々において箱体１２´の接続口１２ａに対応した燃料保持パック１６ａ，１６´´ａを燃料電池１４の燃料供給口１８に向かい押圧し開口させ２つの燃料保持パック１６ａ，１６´´ａ中の燃料を燃料電池１４の燃料供給口１８中に供給することが出来ることを意味する。

［燃料保持パック帯の変形例］
燃料保持パック帯１６の燃料保持パック１６ａには、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）中に示されている如く、この発明に従った燃料保持パック開口機構の種々の押圧部材により押圧されたときに、この押圧により容易に裂ける筋目５２を形成することが出来る。筋目５２の方向は、図１０の（Ａ）中に示されている如く燃料保持パック帯１６が搬送される方向に沿った方向であることが出来るし、図１０の（Ｂ）中に示されている如く燃料保持パック帯１６が搬送される方向に対し交差する方向であることが出来る。

図１０の（Ｃ）には、相互に独立している複数の燃料保持パック１６´´´ａが複数の燃料保持パック１６´´´ａの夫々の幅よりも小さな幅の可撓性を有した燃料保持パック帯１６´´´により燃料保持パック帯１６´´´の長手方向に相互に所定の間隔で固定されている様子が示されている。このような複数の燃料保持パック１６´´´ａの夫々の表面或いは燃料保持パック帯１６´´´の所望の箇所に複数の燃料保持パック１６´´´ａの夫々が保持している燃料の種類に関する種々の情報を記録した公知の記録媒体を取り付けることが出来る。

［燃料保持パック開口機構の変形例］
燃料保持パック開口機構２４、２４´、２４´´は、これまで説明した様に燃料電池用カートリッジ１０に設けるほか、燃料電池１４に設けることが出来る。この場合、箱体１２には、燃料保持パック開口機構２４、２４´、２４´´が燃料保持パック１６ａ、１６´ａを開口するための図示しない開口部を備える。燃料保持パック開口機構２４、２４´、２４´´を燃料電池１４に設ける場合、燃料保持パック開口機構２４、２４´、２４´´を、燃料電池用燃料カートリッジ１０を交換した後も継続して使用することができる。すなわち燃料電池用燃料カートリッジ１０の構造を簡略化することができる。

なお、本発明において規定する「毛管力」は、本発明で用いる多孔性材料のように不規則な細管の集合体も対象とするものであるため、１本の細い管の場合は、既知の式、液面の上昇する高さ（Ｚ）＝２Ｔｃｏｓθ／ρｇｒ〔θ：接触角、Ｔ：表面張力、ｒ：細管半径、ρ：液体の密度、ｇ：重力加速度〕等により求めることができる。また、多孔性材料の場合は、一概には規定できないため、これらの場合は、液体を保持する力、すなわち、「毛管力」として記述した。

（A）は、この発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジの箱体がこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池の所定の位置に着脱可能に接続されている状態を概略的に示す縦断面図であり；そして、（B）は、（A）中に示されている燃料電池用燃料カートリッジにおいて使用されている燃料保持パック帯の一部の拡大された平面図である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），そして（Ｄ）は、図１（Ａ）の燃料電池用燃料カートリッジと組み合わされた燃料電池において、燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック帯の１つの燃料保持パックを燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口を介して燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック開口機構の押圧部材が燃料電池の燃料供給口に向かい押圧して開口させ燃料供給口に開口した燃料保持パックから燃料を供給する様子を順次示す概略的な縦断面図である。（Ａ）は、図１及び図２中に示されているこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池の第１の変形例において燃料電池の燃料供給開口に設けられている開閉装置が閉鎖されている状態を概略的に拡大して示す縦断面図であり；そして、（Ｂ）は、図３（Ａ）の第１の変形例における開閉装置が開放されている状態を概略的に拡大して示す縦断面図である。（Ａ）は、図１及び図２中に示されているこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池の第２の変形例において燃料電池の燃料供給開口に設けられている開閉装置が閉鎖されている状態を概略的に拡大して示す縦断面図であり；そして、（Ｂ）は、図４（Ａ）の第２の変形例における開閉装置が開放されている状態を概略的に拡大して示す縦断面図である。（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）は、図１及び図２中に示されているこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック開口機構の押圧部材により図１及び図２中に示されているこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池の第３の変形例の燃料供給開口中に押圧された燃料供給パックが、第３の変形例の燃料供給開口中の燃料保持パック破損開口部材により開口され、その後に燃料供給開口中から移動される様子を拡大して順次概略的に示す縦断面図である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），そして（Ｄ）は、この発明の第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジと組み合わされたこの発明の第２の実施の形態に従った燃料電池において、燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック帯の１つの燃料保持パックを燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口を介して燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック開口機構の押圧部材が燃料電池の燃料供給口に向かい押圧して開口させ燃料供給口に開口した燃料保持パックから燃料を供給する様子を順次示す概略的な縦断面図である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），そして（Ｄ）は、この発明の第２の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジと組み合わされたこの発明の第２の実施の形態の変形例に従った燃料電池において、燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック帯の１つの燃料保持パックを燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口を介して燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック開口機構の押圧部材が燃料電池の燃料供給口に向かい押圧して開口させ燃料供給口に開口した燃料保持パックから燃料を供給する様子を順次示す概略的な縦断面図である。（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）は、この発明の第３の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジと組み合わされたこの発明の第２の実施の形態に従った燃料電池において、燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック帯の１つの燃料保持パックを燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口を介して燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック開口機構の押圧部材が燃料電池の燃料供給口に向かい押圧して開口させ燃料供給口に開口した燃料保持パックから燃料を供給する様子を順次示す概略的な縦断面図である。この発明の第４の実施の形態に従った燃料電池用燃料カートリッジの箱体がこの発明の第１の実施の形態に従った燃料電池の所定の位置に着脱可能に接続されている状態を概略的に示す縦断面図である。（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）は、この発明の燃料電池用燃料カートリッジにおいて使用される燃料保持パック帯の種々の変形例を概略的に示す平面図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０´ａ…燃料電池用燃料カートリッジ、１２，１２´…箱体、１２ａ…接続開口、１４…燃料電池、１６，１６´，１６´´，１６´´´…燃料保持パック帯、１６ａ，１６´ａ，１６´´ａ，１６´´´ａ…燃料保持パック、１６ｂ…記録媒体、１８…燃料供給口、ＦＡ，ＦＡ´…燃料吸収体（燃料保持パック受け部材）、２０…燃料保持パック帯搬送機構、２０´ｃ…案内ローラ（押圧部材）、２４，２４´，２４´´…燃料保持パック開口機構、２４ａ，２４´´ａ…押圧部材、３０…燃料漏れ検出器、３２，３２´…読み取り器、３４…燃料電池状態測定器（燃料電池温度検出器）、３６，３８…開閉装置、４０…燃料保持パック破損開口部材、４２…燃料保持パック破損開口部材、５０…燃料電池用燃料カートリッジ、５２…筋目。

Claims

燃料電池の所定の位置に着脱可能に接続され、燃料電池の燃料供給口に連通される接続口を有する箱体と；
箱体中に収容され、夫々が燃料電池用の液体の燃料を保持した複数の燃料保持パックを含んでいて、複数の燃料保持パックが所定の方向に並べられて上記所定の方向に沿い撓み可能に相互に接続されている燃料保持パック帯と；
箱体中で燃料保持パック帯を、複数の燃料保持パックが箱体の接続口を通過するよう上記所定の方向に搬送する燃料保持パック帯搬送機構と；そして、
箱体の接続口に対応した燃料保持パックを燃料電池の燃料供給口に向かい押圧することにより開口させ燃料保持パック中の燃料を燃料電池の燃料供給口に供給する燃料保持パック開口機構と；
を備えたことを特徴とする燃料電池用燃料カートリッジ。
燃料保持パックには、上記押圧により容易に裂ける筋目を形成した、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用燃料カートリッジ。
燃料保持パック帯の複数の燃料保持パックが複数種類の燃料を保持している、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用燃料カートリッジ。
箱体中に複数の燃料保持パック帯が収容され、燃料保持パック帯搬送機構が複数の燃料保持パック帯を箱体の接続口を通過するよう上記所定の方向に搬送する、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用燃料カートリッジ。
燃料保持パック帯が複数の燃料保持パックの夫々に保持されている燃料の種類に対応した情報を記録した記録媒体を含んでおり、記録媒体中に記録されている情報を読み取り読み取った情報を基礎に燃料保持パック帯搬送機構による燃料保持パック帯の搬送を制御して所望の種類の燃料を保持した燃料保持パックを箱体の接続口に対応させる燃料保持パック帯搬送装置を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用燃料カートリッジ。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料電池用燃料カートリッジと組み合わされて使用される燃料電池であって、
燃料電池用燃料カートリッジの箱体が着脱可能に接続されている間に燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口に連通される燃料供給口に設けられ燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口を介し供給される燃料を吸収する燃料吸収体を備えている、
ことを特徴とする燃料電池。
燃料電池の燃料供給口には、燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口が連通されている間に開放され、燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口が分離されている間に閉鎖される開閉装置が設けられている、ことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。
燃料電池の燃料供給口には、燃料電池用燃料カートリッジの箱体の接続口に対応していて燃料電池用燃料カートリッジの燃料保持パック開口機構により燃料電池の燃料供給口に向かい押圧された燃料保持パックに当接されて燃料保持パックを破損し開口させる燃料保持パック破損開口部材が設けられている、ことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。