JP4724998B2 - Fuel container for power generation and portable equipment - Google Patents

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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電用燃料を用いて発電する燃料電池の発電用燃料容器及び当該発電用燃料容器を装着した携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、民生用や産業用のあらゆる分野において、様々な化学電池が使用されている。例えば、アルカリ乾電池やマンガン乾電池等の一次電池は、時計やカメラ、玩具、携帯型の音響機器等に多用されており、我が国に限らず、世界的な観点からも最も生産量が多く、安価且つ入手が容易という特徴を有している。
【０００３】
一方、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池等の二次電池は、近年普及が著しい携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の携帯機器に多用されており、繰り返し充放電ができることから経済性に優れた特徴を有している。また、二次電池のうち、鉛蓄電池は、車両や船舶の起動用電源、或いは、産業設備や医療設備における非常用電源等として利用されている。
【０００４】
ところで、近年、環境問題やエネルギー問題への関心の高まりに従い、上述したような化学電池の使用後に生じる廃棄物に関する問題やエネルギー変換効率の問題がクローズアップされている。
【０００５】
特に、一次電池においては、上述したように、製品価格が安価で入手が容易な上、電源として利用する機器も多く、しかも、基本的に一度放電されると電池容量を回復することができない、一回限りの利用（いわゆる、使い捨て）しかできないため、年間の廃棄量が数百万トンに上っている。ここで、化学電池全体では、リサイクルにより回収される比率は、概ね２０％程度に過ぎず、残りの８０％程度が自然界に投棄、又は、埋め立て処理されている、とする統計資料もあり、このような未回収の電池に含まれる水銀やインジウム等の重金属による環境破壊や、自然環境の悪化が懸念されている。
【０００６】
また、エネルギー資源の利用効率の観点から上記化学電池を検証すると、一次電池においては、放電可能エネルギーの概ね３００倍のエネルギーを使用して生産されているため、エネルギー利用効率が１％にも満たない。これに対して、繰り返し充放電が可能で経済性に優れた二次電池であっても、家庭用電源（コンセント）等から充電を行う場合、発電所における発電効率や送電線損失等により、エネルギー利用効率が概ね１２％程度にまで低下してしまうため、必ずしもエネルギー資源の有効利用が図られているとは限らなかった。
【０００７】
そこで、近年、環境への影響（負担）が少なく、且つ、例えば、３０〜４０％程度の極めて高いエネルギー利用効率を実現することができる燃料電池をはじめとする各種の新たな電源システムや発電システム（以下、「電源システム」と総称する）が注目され、車両用の駆動電源や事業用の電源システム、家庭用のコジェネレーションシステム等への適用を目的として、或いは、上述したような化学電池の代替えを目的として、実用化のための研究、開発が行われている。
【０００８】
特に、燃料電池等のエネルギー利用効率が高い電源システムを小型軽量化して可搬型又は携帯型のポータブル電源に適用し、上述した化学電池の代替え（互換品）として実用化するための研究、開発が盛んに行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の比較的大型の電源システムは、据え置き型等、当該電源システムを搭載した機器の設置方向が略固定されるため、燃料容器内の発電用燃料を電源システムに供給するための燃料供給口から発電用燃料を比較的簡単に供給することができる。
【００１０】
しかしながら、上述した電源システムを携帯型のポータブル電源に適用し、例えば、ＰＤＡ等の携帯機器に搭載する場合には、以下のような問題があった。即ち、携帯機器は、その設置方向等の設置状態が固定されて使用されるとは限らないため、携帯機器内に搭載される燃料容器の方向が一定に保たれない。このため、燃料容器内の発電用燃料が燃料供給口に送出されない場合があり、発電用燃料を電源システムに安定して供給することが困難であるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上述した従来の事情に鑑みて為されたものであり、燃料容器の方向によらずに燃料容器内に封入される発電用燃料を安定して供給することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
燃料電池に用いられる発電用燃料が封入された柱状体の発電用燃料容器であって、
該発電用燃料容器の長手方向の一端部と、燃料供給口を備える他端部と、前記一端部と前記他端部との間を接続するとともに前記一端部から前記他端部に向けて広がるように傾斜した前記発電用燃料容器の長手方向の側面とを有し、
前記一端部と前記他端部との間の所定の位置で断面積が最大であり、前記一端部と前記所定の位置との間の一部で断面積が漸次大きくなり且つ残りの部分で断面積が漸次大きくなり、前記所定の位置と前記他端部との間の一部で断面積が漸次小さくなり且つ残りの部分で断面積が漸次小さくなり、
前記燃料供給口は前記他端部の底面に設けられ、前記発電用燃料容器における前記所定の位置と前記底面との間に前記底面及び前記側面に接するとともに前記他端部に向かって狭まるように傾斜した傾斜面を有していることを特徴としている。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発電用燃料容器において、前記発電用燃料容器は略角柱形状であって、
前記燃料供給口は、前記側面と前記他端部の前記底面とが接する部分に設けられていることを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、燃料電池に用いられる発電用燃料が封入された略角柱形状の発電用燃料容器であって、
該発電用燃料容器の長手方向の一端部と、燃料供給口を備える他端部と、前記一端部と前記他端部との間を接続するとともに前記一端部から前記他端部に向けて広がるように傾斜した前記発電用燃料容器の長手方向の側面とを有し、
前記一端部と前記他端部との間の所定の位置で断面積が最大であり、前記一端部と前記所定の位置との間の一部で断面積が漸次大きくなり且つ残りの部分で断面積が漸次大きくなり、前記所定の位置と前記他端部との間の一部で断面積が漸次小さくなり且つ残りの部分で断面積が漸次小さくなり、
前記燃料供給口は前記他端部の底面に設けられ、前記発電用燃料容器における前記所定の位置と前記底面との間に前記底面及び前記側面に接するとともに前記他端部に向かって狭まるように傾斜した傾斜面を有していることを特徴としている。
請求項４に記載の発明は、燃料電池に用いられる発電用燃料が封入された柱状体の発電用燃料容器であって、
該発電用燃料容器の長手方向の一端部と、燃料供給口を備える他端部と、前記一端部と前記他端部との間を接続するとともに前記一端部から前記他端部に向けて広がるように傾斜した前記発電用燃料容器の長手方向の側面とを有し、
前記他端部の断面積が前記一端部の断面積より小さく、
前記発電用燃料容器の前記他端部側は、前記燃料供給口が形成された底面と、前記底面及び前記側面に接するとともに前記他端部に向かって狭まるように傾斜した傾斜面とを有して形成されていることを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発電用燃料容器において、前記発電用燃料容器は略角柱形状であって、
前記燃料供給口は、前記側面と前記他端部の前記底面とが接する部分に設けられていることを特徴としている。
請求項６に記載の発明は、燃料電池に用いられる発電用燃料が封入された略角柱形状の発電用燃料容器であって、
該発電用燃料容器の長手方向の一端部と、燃料供給口を備える他端部と、前記一端部と前記他端部との間を接続するとともに前記一端部から前記他端部に向けて広がるように傾斜した前記発電用燃料容器の長手方向の少なくとも対向する一対の側面とを有し、
前記一対の側面間の距離は前記一端部より前記他端部の方が大きく、
前記発電用燃料容器の前記他端部側は、前記燃料供給口が形成された底面と、前記底面及び前記側面に接する傾斜面とを有して形成され、
前記燃料供給口は、前記側面と前記他端部の前記底面とが接する部分に設けられていることを特徴としている。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発電用燃料容器において、前記他端部側に含浸材を配置したことを特徴としている。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発電用燃料容器において、前記他端部側における前記所定の位置から前記底面にかけて含浸材を配置したことを特徴としている。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れかに記載の発電用燃料容器と、該発電用燃料容器を装着する装着部と、該発電用燃料容器から供給される前記発電用燃料を用いて発電する燃料電池システムと、を備え、
前記装着部は、前記発電用燃料容器の一端部が前記携帯機器の上方に、前記発電用燃料容器の他端部が前記携帯機器の下方になるように前記発電用燃料容器を保持し、
前記燃料電池システムにより発電した電力によって駆動することを特徴としている。
本発明によれば、燃料容器の方向によらずに燃料容器内に封入される発電用燃料を安定して供給することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を参照して、本発明を適用した発電用燃料容器の実施の形態について詳細に説明する。尚、以下においては、携帯情報端末等の携帯機器に燃料電池を用いた電源システムを搭載した場合を例にとって説明する。
【００２９】
図１は、本実施の形態における携帯機器ＤＶＣの機能構成例を示す図である。同図に示すように、携帯機器ＤＶＣは、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０、タッチパネル５０、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）６０、ＬＣＤドライバ７０、電源システム８０の各機能部を備えて構成される。なお、これらの構成は携帯情報端末等の携帯機器の代表的な構成を示したに過ぎず、他の構成を有するものであってもよいことはいうまでもない。
【００３０】
ＣＰＵ１０は、携帯機器ＤＶＣを構成する各機能部への指示やデータの転送等を行う。即ち、ＣＰＵ１０は、例えば、タッチパネル５０を介して入力される操作指示等に応じて、ＲＯＭ２０内に格納された処理プログラムを読み出してＲＡＭ３０内に展開し、当該処理プログラムに基づいた処理を実行する。そして、処理結果をＲＡＭ４０に格納するとともに、当該処理結果を表示するための表示信号を適宜ＬＣＤドライバ７０に出力する。
【００３１】
ＲＯＭ２０には、各種初期設定、ハードウェアの検査、或いは必要なプログラムのロード等を行うための初期プログラムが格納される。ＣＰＵ１０は、携帯機器ＤＶＣの電源投入時においてこの初期プログラムを実行することにより動作環境を設定する。また、ＲＯＭ２０には、携帯機器ＤＶＣの動作に係る各種処理プログラムや、携帯機器ＤＶＣの備える種々の機能を実現するためのプログラムやデータ等が格納される。
【００３２】
ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ１０が実行する各種プログラムや、これらプログラムの実行に係るデータ等を一時的に保持するためのメモリ領域を備える。
【００３３】
タッチパネル５０は、例えば、ＬＣＤ６０と一体的に設けられた入力装置であり、手指や専用のタッチペン等で指示されたＬＣＤ６０上の位置座標を検出してＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、タッチパネル５０から入力された位置座標等に基づいて、該当する処理を実行する。このタッチパネル５０を使用したＬＣＤ６０上のエリア選択により各種操作指示手段を実現することができる。
【００３４】
ＬＣＤドライバ７０は、ＣＰＵ１０から入力される表示信号に基づいてＬＣＤ６０を駆動制御し、当該表示信号に対応した表示情報をＬＣＤ６０に表示させる。
【００３５】
電源システム８０には、発電用燃料ＦＬが封入された燃料容器９０（発電量燃料容器）が装着自在に結合される。電源システム８０は、燃料容器９０から供給される発電用燃料ＦＬを用いて、電気化学反応や燃料反応等により、電源システム８０の供給電源で動作する携帯機器ＤＶＣに駆動電源（電圧／電流）となる所定の電気エネルギーを発生（発電）させる。
【００３６】
燃料容器９０には、その組成に水素を含有する液体燃料、或いは液化燃料からなる発電用燃料ＦＬが封入される。燃料容器９０内に封入される発電用燃料ＦＬとしては、メタノールやエタノール、ブタノール等のアルコール系の液体燃料や、常温、常圧下で気体であるジメチルエーテルやイソブタン、天然ガス等の炭化水素からなる液化燃料を適用することができる。
【００３７】
本発明は、この燃料容器９０の形状に関するものであり、以下、本発明を適用した燃料容器９０の実施の形態について説明する。
【００３８】
〔第１の実施の形態〕
先ず、第１の実施の形態について説明する。図２は、第１の実施の形態における燃料容器９０ａ（発電量燃料容器）の上面図（ａ）、Ｂ−Ｂ断面図（ｂ）である。同図に示すように、燃料容器９０ａは柱状形状を成す略直方体形状である。例えば、同図（ｂ）の左側の面を燃料容器９０ａの正面Ａ、右側の面を背面Ｃ、同図上の下面を底部とし、後述する燃料供給口９２ａが設けられた底部の最下面を底面Ｄとした場合、燃料容器９０ａの背面Ｃが、その上端から下端側に向けて末広に傾斜して形成されている。また、燃料容器９０ａの背面Ｃと底面Ｄとが接する辺の中央部分に燃料容器９０ａ内に封入される発電用燃料ＦＬを電源システム８０に供給するための燃料供給口９２ａが設けられている。この燃料供給口９２ａは、例えば、電源システム８０に発電用燃料ＦＬを供給するための吸引ポンプ（図示略）と接続されている。また、燃料容器９０ａの底部には、燃料供給口９２ａに向けて下向きに傾斜した傾斜面Ｅが形成されている。
【００３９】
図３は、携帯機器ＤＶＣの上面図（ａ）、正面図（ｂ）、側面図（ｃ）である。同図に示すように、燃料容器９０ａは、燃料容器９０ａの長手方向と携帯機器ＤＶＣの上下方向とが平行になるように、且つ燃料供給口９２ａが携帯機器ＤＶＣの底面側に配置されるように、携帯機器ＤＶＣ内に装着される。
【００４０】
この携帯機器ＤＶＣは、通常、図３（ｃ）に示すように携帯機器ＤＶＣの底面側を下側にして垂直に、若しくはある程度傾斜して設置した状態（縦設置状態）、或いは携帯機器ＤＶＣを水平に倒した状態（横設置状態）で使用される。携帯機器ＤＶＣの設置状態が縦設置状態の場合、図３（ｃ）に示すように、携帯機器ＤＶＣに装着された燃料容器９０ａの底部が燃料供給口９２ａに向けて下向きに傾斜した傾斜面Ｅを有しているので、例えば、燃料容器９０ａ内の発電用燃料ＦＬの残量が少ない場合であっても、燃料容器９０ａ内に発電用燃料ＦＬを残溜させることなく燃料供給口９２ａに送出して供給することができる。
【００４１】
図４は、携帯機器ＤＶＣの横設置状態を示している。同図に示すように、携帯機器ＤＶＣの設置状態が横設置状態の場合に、携帯機器ＤＶＣに装着される燃料容器９０ａの背面Ｃが燃料供給口９２ａに向けて下向きに傾斜しているので、縦設置状態の場合と同様に、燃料容器９０ａ内に発電用燃料ＦＬを残溜させることなく燃料供給口９２ａに送出して供給することができる。
【００４２】
即ち、携帯機器ＤＶＣの設置状態が、縦設置状態、横設置状態のいずれの設置状態であっても、当該設置状態において燃料容器９０ａの下側となる面が燃料供給口９２ａに向けて下向きに傾斜するので、特に、燃料容器９０ａ内の発電用燃料ＦＬの残量が少量の場合等であっても、燃料容器９０ａ内に発電用燃料ＦＬを残溜させることなく燃料供給口９２ａに送出して供給することができる。従って、燃料容器９０ａ内の発電用燃料を使い切ることができ、発電用燃料を無駄にすることを無くすことが可能となる。
【００４３】
尚、燃料容器９０ａの背面Ｃが、その上端から下端側に向けて傾斜して形成されている場合について説明したが、背面Ｃだけでなく、正面Ａや、両側面をその上端から下端側に向けて傾斜して形成させることとしてもよい。また、第２の実施の形態のように、燃料供給口９２ａの周辺部分に含浸材を配置することとしてもよい。
【００４４】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。図５は、第２の実施の形態における燃料容器の上面図（ａ）、Ｆ−Ｆ断面図（ｂ）である。同図に示すように、燃料容器９０ｂ（発電用燃料容器）は略円柱形状であり、底面の中央部には、燃料容器９０ｂ内に封入される発電用燃料ＦＬを電源システム８０に供給するための燃料供給口９２ｂが設けられている。この燃料供給口９２ｂは、例えば、電源システム８０に発電用燃料ＦＬを供給するための吸引ポンプ（図示略）と接続されている。また、燃料容器９０ｂは、その中心軸と携帯機器の長手方向とが平行になるように、且つ燃料供給口９２ｂが携帯機器ＤＶＣの底面側に配置されるように、携帯機器ＤＶＣに装着される。
【００４５】
また、同図（ｂ）に示すように、燃料容器９０ｂは、周面の面積（換言すると、同図（ｂ）に向けて垂直横向きに切断した切断面（円）の面積）が、上端側から下端側に向けて大きくなるように形成されている。さらに、燃料容器９０ｂの底面に設けられた燃料供給口９２ｂに近接している部分には、含浸材９４ｂが充填されている。この含浸材９４ｂには、例えば、ウレタンフォーム等が使用される。また、本実施の形態においては、燃料容器９０ｂの底部が、底面中央に設けられた燃料供給口９２ｂに向けて傾斜して、漏斗状に形成されている。
【００４６】
即ち、発電用燃料ＦＬが封入される燃料容器９０ｂの形状は、図３及び図４の燃料容器９０ａに代えて携帯機器ＤＶＣに装着された際に、当該携帯機器ＤＶＣの長手方向を垂直に設置した状態で上側となる周面の面積が、発電用燃料ＦＬを電源システム８０に供給するための燃料供給口９２ｂの設けられた下側の周面の面積より小さくなるように形成されている。このため、携帯機器ＤＶＣが傾けられて設置された状態、或いは水平に倒された状態であっても、当該携帯機器ＤＶＣの設置状態において燃料容器９０ｂの下側となる面が、燃料供給口９２ｂが設けられた面に向けて下向きに傾斜する。従って、発電用燃料ＦＬを燃料供給口９２ｂに送出することができる。
【００４７】
さらに、燃料容器９０ｂの燃料供給口９２ｂに近接した領域に含浸材９４ｂが配置されているので、燃料容器９０ｂの底面側に送出された発電用燃料ＦＬを含浸材９４ｂに含浸させ、毛細管現象により燃料供給口９２ｂまで供給することができる。これによれば、燃料容器９０ｂ内の発電用燃料ＦＬを、残量が少ない場合であっても、燃料容器９０ｂ内に残溜させることなく燃料供給口９２ｂにくまなく送出して供給することができる。また、燃料容器９０ｂが一時的に上下が逆さになった逆向きの状態となった場合であっても、含浸材９４ｂに含浸された発電用燃料ＦＬを燃料供給口に供給することができる。
【００４８】
また、この含浸材９４ｂは、燃料容器９０ｂの底面に設けられた燃料供給口９２ｂに近接した燃料供給口９２ｂの周辺領域に配置されれば十分である。このため、燃料容器９０ｂに封入可能な発電用燃料ＦＬの容量を、含浸材９４ｂが配置される前とほぼ同量とすることができる。
【００４９】
尚、燃料容器９０ｂの形状は、上述した略円柱形状に限らず、角柱形状であってもよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料容器の方向によらずに燃料容器内に封入される発電用燃料を安定して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した燃料容器を備える携帯機器の機能構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における燃料容器の一例を示す図である。
【図３】図２の燃料容器の適用形態の一例を示す図である。
【図４】携帯機器の横設置状態を示す図である。
【図５】第２の実施の形態における燃料容器の一例を示す図である。
【符号の説明】
ＤＶＣ 携帯機器
８０ 電源システム
９０ａ，９０ｂ 燃料容器
９２ａ，９２ｂ 燃料供給口
９４ｂ 含浸材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power generation fuel container of a fuel cell that generates power using power generation fuel and a portable device equipped with the power generation fuel container.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various chemical batteries are used in every field for consumer use and industrial use. For example, primary batteries such as alkaline dry batteries and manganese dry batteries are widely used in watches, cameras, toys, portable audio equipment, etc. It is easy to obtain.
[0003]
On the other hand, secondary batteries such as nickel / cadmium storage batteries, nickel / hydrogen storage batteries, and lithium ion batteries are widely used in mobile devices such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), digital video cameras, and digital still cameras, which have been popular in recent years. In addition, since it can be repeatedly charged and discharged, it has a feature that is excellent in economic efficiency. Among secondary batteries, lead-acid batteries are used as power sources for starting vehicles and ships, or as emergency power sources for industrial facilities and medical facilities.
[0004]
By the way, in recent years, according to the growing interest in environmental problems and energy problems, the problems related to the waste generated after the use of the above-described chemical battery and the problems of energy conversion efficiency have been highlighted.
[0005]
In particular, in the primary battery, as described above, the product price is inexpensive and easy to obtain, and many devices are used as a power source, and the battery capacity cannot be recovered basically once discharged. Since only one-time use (so-called disposable) is possible, the annual disposal amount is several million tons. Here, in the entire chemical battery, the percentage recovered by recycling is only about 20%, and there are statistical materials that the remaining 80% is dumped in nature or landfilled. There are concerns about environmental destruction and deterioration of the natural environment due to heavy metals such as mercury and indium contained in such unrecovered batteries.
[0006]
In addition, when the above-described chemical battery is verified from the viewpoint of energy resource utilization efficiency, the primary battery is produced using approximately 300 times the energy that can be discharged, so that the energy utilization efficiency is less than 1%. Absent. On the other hand, even if it is a secondary battery that can be charged and discharged repeatedly and is economical, when it is charged from a household power source (outlet), etc. Since the utilization efficiency is reduced to about 12%, the effective use of energy resources is not always achieved.
[0007]
Therefore, in recent years, various new power supply systems and power generation systems such as fuel cells that have little environmental impact (burden) and can realize extremely high energy use efficiency of, for example, about 30 to 40% are achieved. (Hereinafter collectively referred to as “power supply system”), and for the purpose of application to a drive power supply for vehicles, a power supply system for business use, a cogeneration system for home use, etc. Research and development for practical use is being conducted for the purpose of replacement.
[0008]
In particular, research and development to make power supply systems with high energy use efficiency, such as fuel cells, smaller and lighter and to be applied to portable or portable portable power supplies and to put them into practical use as alternatives (compatible products) to the above-mentioned chemical batteries. It is actively done.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional relatively large power supply system, such as a stationary type, is substantially fixed in the installation direction of the equipment on which the power supply system is mounted, so that the fuel supply for supplying the power generation fuel in the fuel container to the power supply system The fuel for power generation can be supplied relatively easily from the mouth.
[0010]
However, when the power supply system described above is applied to a portable portable power supply and mounted on a portable device such as a PDA, for example, there are the following problems. In other words, the portable device is not always used with its installation state such as its installation direction fixed, so the direction of the fuel container mounted in the portable device cannot be kept constant. For this reason, the power generation fuel in the fuel container may not be delivered to the fuel supply port, and there is a problem that it is difficult to stably supply the power generation fuel to the power supply system.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object thereof is to stably supply power generation fuel sealed in a fuel container regardless of the direction of the fuel container.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1
A power generation fuel container of a columnar body enclosing a power generation fuel used in a fuel cell,
The one end of the fuel container for power generation in the longitudinal direction, the other end provided with a fuel supply port, and the one end and the other end are connected and spread from the one end toward the other end. A side surface in the longitudinal direction of the fuel container for power generation inclined like
The cross-sectional area is maximum at a predetermined position between the one end and the other end, the cross-sectional area gradually increases at a part between the one end and the predetermined position, and is cut off at the remaining portion. The area gradually increases, the cross-sectional area gradually decreases in a part between the predetermined position and the other end, and the cross-sectional area gradually decreases in the remaining part,
The fuel supply port is provided on a bottom surface of the other end portion, and is in contact with the bottom surface and the side surface between the predetermined position and the bottom surface of the fuel container for power generation and narrows toward the other end portion. It is characterized by having an inclined surface.
The invention according to claim 2 is the fuel container for power generation according to claim 1, wherein the fuel container for power generation has a substantially prismatic shape,
The fuel supply port is provided in a portion where the side surface and the bottom surface of the other end are in contact with each other.
The invention according to claim 3 is a power generation fuel container having a substantially prismatic shape in which a power generation fuel used in a fuel cell is enclosed,
The one end of the fuel container for power generation in the longitudinal direction, the other end provided with a fuel supply port, and the one end and the other end are connected and spread from the one end toward the other end. A side surface in the longitudinal direction of the fuel container for power generation inclined like
The cross-sectional area is maximum at a predetermined position between the one end and the other end, the cross-sectional area gradually increases at a part between the one end and the predetermined position, and is cut off at the remaining portion. The area gradually increases, the cross-sectional area gradually decreases in a part between the predetermined position and the other end, and the cross-sectional area gradually decreases in the remaining part,
The fuel supply port is provided on a bottom surface of the other end portion, and is in contact with the bottom surface and the side surface between the predetermined position and the bottom surface of the fuel container for power generation and narrows toward the other end portion. It is characterized by having an inclined surface.
Invention of Claim 4 is the fuel container for power generation of the columnar body with which the fuel for power generation used for a fuel cell was enclosed,
The one end of the fuel container for power generation in the longitudinal direction, the other end provided with a fuel supply port, and the one end and the other end are connected and spread from the one end toward the other end. A side surface in the longitudinal direction of the fuel container for power generation inclined like
The cross-sectional area of the other end is smaller than the cross-sectional area of the one end,
The other end portion side of the power generation fuel container has a bottom surface on which the fuel supply port is formed, and an inclined surface that is in contact with the bottom surface and the side surface and is inclined toward the other end portion. It is characterized by being formed Te.
The invention according to claim 5 is the fuel container for power generation according to claim 4, wherein the power container for power generation has a substantially prismatic shape,
The fuel supply port is provided in a portion where the side surface and the bottom surface of the other end are in contact with each other.
The invention according to claim 6 is a power generation fuel container having a substantially prismatic shape in which a power generation fuel used in a fuel cell is enclosed,
The one end of the fuel container for power generation in the longitudinal direction, the other end provided with a fuel supply port, and the one end and the other end are connected and spread from the one end toward the other end. A pair of side surfaces facing each other in the longitudinal direction of the power generation fuel container inclined as described above,
The distance between the pair of side surfaces is greater at the other end than at the one end,
The other end side of the fuel container for power generation is formed having a bottom surface on which the fuel supply port is formed, and an inclined surface in contact with the bottom surface and the side surface ,
The fuel supply port is provided in a portion where the side surface and the bottom surface of the other end are in contact with each other.
The invention according to claim 7 is the fuel container for power generation according to any one of claims 1 to 6, characterized in that an impregnation material is disposed on the other end side.
The invention according to claim 8 is the fuel container for power generation according to any one of claims 1 to 3, wherein an impregnation material is arranged from the predetermined position on the other end side to the bottom surface. .
A ninth aspect of the present invention is the power generation fuel container according to any one of the first to eighth aspects, a mounting portion on which the power generation fuel container is mounted, and the power generation fuel supplied from the power generation fuel container. A fuel cell system that generates electricity using fuel,
The mounting portion holds the power generation fuel container so that one end of the power generation fuel container is above the portable device and the other end of the power generation fuel container is below the portable device,
It is driven by electric power generated by the fuel cell system.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel for electric power generation enclosed with a fuel container can be stably supplied irrespective of the direction of a fuel container.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, with reference to FIGS. 1-5, embodiment of the fuel container for electric power generation to which this invention is applied is described in detail. In the following, a case where a power supply system using a fuel cell is mounted on a portable device such as a portable information terminal will be described as an example.
[0029]
FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration example of the portable device DVC in the present embodiment. As shown in the figure, the portable device DVC includes a CPU (Central Processing Unit) 10, a ROM (Read Only Memory) 20, a RAM (Random Access Memory) 30, a touch panel 50, an LCD (Liquid Crystal Display) 60, and an LCD driver 70. Each function unit of the power supply system 80 is configured. Note that these configurations are merely representative configurations of portable devices such as portable information terminals, and needless to say, may have other configurations.
[0030]
The CPU 10 performs instructions and data transfer to each functional unit constituting the portable device DVC. That is, for example, the CPU 10 reads out a processing program stored in the ROM 20 in response to an operation instruction or the like input via the touch panel 50, expands the processing program in the RAM 30, and executes processing based on the processing program. Then, the processing result is stored in the RAM 40, and a display signal for displaying the processing result is output to the LCD driver 70 as appropriate.
[0031]
The ROM 20 stores an initial program for performing various initial settings, hardware inspections, loading of necessary programs, and the like. The CPU 10 sets the operating environment by executing this initial program when the portable device DVC is powered on. The ROM 20 stores various processing programs related to the operation of the mobile device DVC, programs and data for realizing various functions provided in the mobile device DVC, and the like.
[0032]
The RAM 30 includes a memory area for temporarily holding various programs executed by the CPU 10, data related to the execution of these programs, and the like.
[0033]
The touch panel 50 is an input device provided integrally with the LCD 60, for example. The touch panel 50 detects position coordinates on the LCD 60 instructed by a finger or a dedicated touch pen and outputs the detected position coordinates to the CPU 10. The CPU 10 executes a corresponding process based on the position coordinates input from the touch panel 50. Various operation instruction means can be realized by area selection on the LCD 60 using the touch panel 50.
[0034]
The LCD driver 70 drives and controls the LCD 60 based on the display signal input from the CPU 10 and causes the LCD 60 to display display information corresponding to the display signal.
[0035]
A fuel container 90 (power generation amount fuel container) in which power generation fuel FL is sealed is connected to the power supply system 80 so as to be freely mounted. The power supply system 80 uses the power generation fuel FL supplied from the fuel container 90 to drive power (voltage / current) to the portable device DVC that operates with the power supply of the power supply system 80 by an electrochemical reaction or a fuel reaction. The predetermined electrical energy is generated (power generation).
[0036]
The fuel container 90 is filled with a power generation fuel FL made of a liquid fuel containing hydrogen in its composition or a liquefied fuel. As the power generation fuel FL sealed in the fuel container 90, liquefied liquids such as alcohol liquid fuels such as methanol, ethanol and butanol, and hydrocarbons such as dimethyl ether and isobutane which are gases at normal temperature and normal pressure, and natural gas. Fuel can be applied.
[0037]
The present invention relates to the shape of the fuel container 90. Hereinafter, an embodiment of the fuel container 90 to which the present invention is applied will be described.
[0038]
[First Embodiment]
First, the first embodiment will be described. FIG. 2 is a top view (a) and a BB cross-sectional view (b) of the fuel container 90a (power generation amount fuel container) in the first embodiment. As shown in the figure, the fuel container 90a has a substantially rectangular parallelepiped shape having a columnar shape. For example, the left side of FIG. 2B is the front A of the fuel container 90a, the right side is the back C, the bottom of the figure is the bottom, and the bottom of the bottom where the fuel supply port 92a described later is provided. In the case of the bottom surface D, the back surface C of the fuel container 90a is formed so as to incline toward the lower end from the upper end to the lower end side. A fuel supply port 92a for supplying the power generation system FL with the power generation fuel FL sealed in the fuel container 90a is provided at the center of the side where the back surface C and the bottom surface D of the fuel container 90a contact each other. The fuel supply port 92a is connected to, for example, a suction pump (not shown) for supplying the power generation system FL with the power generation fuel FL. In addition, an inclined surface E that is inclined downward toward the fuel supply port 92a is formed at the bottom of the fuel container 90a.
[0039]
FIG. 3 is a top view (a), a front view (b), and a side view (c) of the portable device DVC. As shown in the figure, the fuel container 90a is arranged such that the longitudinal direction of the fuel container 90a and the vertical direction of the portable device DVC are parallel to each other, and the fuel supply port 92a is arranged on the bottom surface side of the portable device DVC. And mounted in the portable device DVC.
[0040]
As shown in FIG. 3C, the portable device DVC is normally installed vertically (or vertically installed) with the bottom side of the portable device DVC facing down, or in a state where the portable device DVC is installed, or It is used in a state where it is tilted horizontally (horizontal installation state). When the portable device DVC is installed vertically, as shown in FIG. 3C, the bottom surface of the fuel container 90a attached to the portable device DVC has an inclined surface E inclined downward toward the fuel supply port 92a. For example, even when the remaining amount of the power generation fuel FL in the fuel container 90a is small, the power generation fuel FL is sent to the fuel supply port 92a without remaining in the fuel container 90a. Can be supplied.
[0041]
FIG. 4 shows a horizontally installed state of the portable device DVC. As shown in the figure, when the installation state of the portable device DVC is the horizontal installation state, the back surface C of the fuel container 90a attached to the portable device DVC is inclined downward toward the fuel supply port 92a. As in the case of the vertical installation state, the power generation fuel FL can be sent out and supplied to the fuel supply port 92a without remaining in the fuel container 90a.
[0042]
That is, regardless of whether the portable device DVC is installed vertically or horizontally, the lower surface of the fuel container 90a in the installed state faces downward toward the fuel supply port 92a. In particular, even when the remaining amount of power generation fuel FL in the fuel container 90a is small, the power generation fuel FL is sent to the fuel supply port 92a without remaining in the fuel container 90a. Can be supplied. Therefore, the power generation fuel in the fuel container 90a can be used up, and it is possible to eliminate waste of the power generation fuel.
[0043]
In addition, although the case where the back surface C of the fuel container 90a is inclined and formed toward the lower end side from the upper end has been described, not only the rear surface C but also the front surface A and both side surfaces from the upper end to the lower end side. It is good also as forming inclining toward. Further, as in the second embodiment, an impregnating material may be disposed in the peripheral portion of the fuel supply port 92a.
[0044]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 5 is a top view (a) and a cross-sectional view (b) of FF of the fuel container according to the second embodiment. As shown in the figure, the fuel container 90b (power generation fuel container) has a substantially cylindrical shape, and the power generation fuel FL sealed in the fuel container 90b is supplied to the power supply system 80 at the center of the bottom surface. The fuel supply port 92b is provided. The fuel supply port 92 b is connected to, for example, a suction pump (not shown) for supplying the power generation system FL to the power supply system 80. The fuel container 90b is mounted on the portable device DVC so that the central axis thereof is parallel to the longitudinal direction of the portable device and the fuel supply port 92b is disposed on the bottom side of the portable device DVC. .
[0045]
Further, as shown in FIG. 4B, the fuel container 90b has an area on the peripheral surface (in other words, an area of a cut surface (circle) cut in a horizontal direction toward the same drawing (b)) on the upper end side. It is formed so that it may become large toward the lower end side. Further, a portion close to the fuel supply port 92b provided on the bottom surface of the fuel container 90b is filled with an impregnating material 94b. For example, urethane foam or the like is used for the impregnating material 94b. Further, in the present embodiment, the bottom of the fuel container 90b is inclined toward the fuel supply port 92b provided at the center of the bottom, and is formed in a funnel shape.
[0046]
That is, the shape of the fuel container 90b in which the power generation fuel FL is sealed is set so that the longitudinal direction of the portable device DVC is set vertically when the fuel container 90b is mounted on the portable device DVC instead of the fuel container 90a of FIGS. In this state, the area of the upper peripheral surface is formed to be smaller than the area of the lower peripheral surface provided with the fuel supply port 92 b for supplying the power generation fuel FL to the power supply system 80. For this reason, even when the portable device DVC is installed in an inclined state or in a state where the portable device DVC is tilted horizontally, the lower surface of the fuel container 90b in the installed state of the portable device DVC is the fuel supply port 92b. It inclines downward toward the surface provided with. Therefore, the power generation fuel FL can be sent to the fuel supply port 92b.
[0047]
Further, since the impregnating material 94b is disposed in a region close to the fuel supply port 92b of the fuel container 90b, the impregnating material 94b is impregnated with the power generation fuel FL sent to the bottom surface side of the fuel container 90b, and capillary action occurs. The fuel can be supplied up to the fuel supply port 92b. According to this, even if the remaining amount of fuel FL in the fuel container 90b is small, it is possible to send and supply all the way to the fuel supply port 92b without remaining in the fuel container 90b. it can. Further, even when the fuel container 90b is temporarily turned upside down, the power generation fuel FL impregnated in the impregnating material 94b can be supplied to the fuel supply port.
[0048]
Further, it is sufficient that the impregnating material 94b is disposed in a peripheral region of the fuel supply port 92b adjacent to the fuel supply port 92b provided on the bottom surface of the fuel container 90b. For this reason, the capacity | capacitance of the fuel FL for electric power generation which can be enclosed with the fuel container 90b can be made into substantially the same quantity as before the impregnation material 94b is arrange | positioned.
[0049]
The shape of the fuel container 90b is not limited to the substantially cylindrical shape described above, and may be a prismatic shape.
[0050]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel for electric power generation enclosed with a fuel container can be stably supplied irrespective of the direction of a fuel container .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration example of a portable device including a fuel container to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a fuel container in the first embodiment.
FIG. 3 is a view showing an example of an application form of the fuel container of FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating a lateral installation state of the mobile device.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a fuel container according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DVC portable device 80 power supply system 90a, 90b fuel container 92a, 92b fuel supply port 94b impregnation material

Claims (9)

燃料電池に用いられる発電用燃料が封入された柱状体の発電用燃料容器であって、
該発電用燃料容器の長手方向の一端部と、燃料供給口を備える他端部と、前記一端部と前記他端部との間を接続するとともに前記一端部から前記他端部に向けて広がるように傾斜した前記発電用燃料容器の長手方向の側面とを有し、
前記一端部と前記他端部との間の所定の位置で断面積が最大であり、前記一端部と前記所定の位置との間の一部で断面積が漸次大きくなり且つ残りの部分で断面積が漸次大きくなり、前記所定の位置と前記他端部との間の一部で断面積が漸次小さくなり且つ残りの部分で断面積が漸次小さくなり、
前記燃料供給口は前記他端部の底面に設けられ、前記発電用燃料容器における前記所定の位置と前記底面との間に前記底面及び前記側面に接するとともに前記他端部に向かって狭まるように傾斜した傾斜面を有していることを特徴とする発電用燃料容器。A power generation fuel container of a columnar body enclosing a power generation fuel used in a fuel cell,
The one end of the fuel container for power generation in the longitudinal direction, the other end provided with a fuel supply port, and the one end and the other end are connected and spread from the one end toward the other end. A side surface in the longitudinal direction of the fuel container for power generation inclined like
The cross-sectional area is maximum at a predetermined position between the one end and the other end, the cross-sectional area gradually increases at a part between the one end and the predetermined position, and is cut off at the remaining portion. The area gradually increases, the cross-sectional area gradually decreases in a part between the predetermined position and the other end, and the cross-sectional area gradually decreases in the remaining part,
The fuel supply port is provided on a bottom surface of the other end portion, and is in contact with the bottom surface and the side surface between the predetermined position and the bottom surface of the fuel container for power generation and narrows toward the other end portion. A fuel container for power generation having an inclined surface. 前記発電用燃料容器は略角柱形状であって、
前記燃料供給口は、前記側面と前記他端部の前記底面とが接する部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発電用燃料容器。The power generation fuel container has a substantially prismatic shape,
The fuel container for power generation according to claim 1, wherein the fuel supply port is provided at a portion where the side surface and the bottom surface of the other end portion are in contact with each other. 燃料電池に用いられる発電用燃料が封入された略角柱形状の発電用燃料容器であって、
該発電用燃料容器の長手方向の一端部と、燃料供給口を備える他端部と、前記一端部と前記他端部との間を接続するとともに前記一端部から前記他端部に向けて広がるように傾斜した前記発電用燃料容器の長手方向の側面とを有し、
前記一端部と前記他端部との間の所定の位置で断面積が最大であり、前記一端部と前記所定の位置との間の一部で断面積が漸次大きくなり且つ残りの部分で断面積が漸次大きくなり、前記所定の位置と前記他端部との間の一部で断面積が漸次小さくなり且つ残りの部分で断面積が漸次小さくなり、
前記燃料供給口は前記他端部の底面に設けられ、前記発電用燃料容器における前記所定の位置と前記底面との間に前記底面及び前記側面に接するとともに前記他端部に向かって狭まるように傾斜した傾斜面を有していることを特徴とする発電用燃料容器。A power generation fuel container having a substantially prismatic shape in which a power generation fuel used in a fuel cell is enclosed,
The one end of the fuel container for power generation in the longitudinal direction, the other end provided with a fuel supply port, and the one end and the other end are connected and spread from the one end toward the other end. A side surface in the longitudinal direction of the fuel container for power generation inclined like
The cross-sectional area is maximum at a predetermined position between the one end and the other end, the cross-sectional area gradually increases at a part between the one end and the predetermined position, and is cut off at the remaining portion. The area gradually increases, the cross-sectional area gradually decreases in a part between the predetermined position and the other end, and the cross-sectional area gradually decreases in the remaining part,
The fuel supply port is provided on a bottom surface of the other end portion, and is in contact with the bottom surface and the side surface between the predetermined position and the bottom surface of the fuel container for power generation and narrows toward the other end portion. A fuel container for power generation having an inclined surface. 燃料電池に用いられる発電用燃料が封入された柱状体の発電用燃料容器であって、
該発電用燃料容器の長手方向の一端部と、燃料供給口を備える他端部と、前記一端部と前記他端部との間を接続するとともに前記一端部から前記他端部に向けて広がるように傾斜した前記発電用燃料容器の長手方向の側面とを有し、
前記他端部の断面積が前記一端部の断面積より小さく、
前記発電用燃料容器の前記他端部側は、前記燃料供給口が形成された底面と、前記底面及び前記側面に接するとともに前記他端部に向かって狭まるように傾斜した傾斜面とを有して形成されていることを特徴とする発電用燃料容器。A power generation fuel container of a columnar body enclosing a power generation fuel used in a fuel cell,
The one end of the fuel container for power generation in the longitudinal direction, the other end provided with a fuel supply port, and the one end and the other end are connected and spread from the one end toward the other end. A side surface in the longitudinal direction of the fuel container for power generation inclined like
The cross-sectional area of the other end is smaller than the cross-sectional area of the one end,
The other end portion side of the power generation fuel container has a bottom surface on which the fuel supply port is formed, and an inclined surface that is in contact with the bottom surface and the side surface and is inclined toward the other end portion. power generation fuel container, characterized in that it is formed Te. 前記発電用燃料容器は略角柱形状であって、
前記燃料供給口は、前記側面と前記他端部の前記底面とが接する部分に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の発電用燃料容器。The power generation fuel container has a substantially prismatic shape,
The fuel container for power generation according to claim 4, wherein the fuel supply port is provided in a portion where the side surface and the bottom surface of the other end portion are in contact with each other. 燃料電池に用いられる発電用燃料が封入された略角柱形状の発電用燃料容器であって、
該発電用燃料容器の長手方向の一端部と、燃料供給口を備える他端部と、前記一端部と前記他端部との間を接続するとともに前記一端部から前記他端部に向けて広がるように傾斜した前記発電用燃料容器の長手方向の少なくとも対向する一対の側面とを有し、
前記一対の側面間の距離は前記一端部より前記他端部の方が大きく、
前記発電用燃料容器の前記他端部側は、前記燃料供給口が形成された底面と、前記底面及び前記側面に接する傾斜面とを有して形成され、
前記燃料供給口は、前記側面と前記他端部の前記底面とが接する部分に設けられていることを特徴とする発電用燃料容器。A power generation fuel container having a substantially prismatic shape in which a power generation fuel used in a fuel cell is enclosed,
The one end of the fuel container for power generation in the longitudinal direction, the other end provided with a fuel supply port, and the one end and the other end are connected and spread from the one end toward the other end. A pair of side surfaces facing each other in the longitudinal direction of the power generation fuel container inclined as described above,
The distance between the pair of side surfaces is greater at the other end than at the one end,
The other end side of the fuel container for power generation is formed having a bottom surface on which the fuel supply port is formed, and an inclined surface in contact with the bottom surface and the side surface ,
The fuel supply port according to claim 1, wherein the fuel supply port is provided at a portion where the side surface and the bottom surface of the other end portion are in contact with each other. 前記他端部側に含浸材を配置したことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の発電用燃料容器。  The fuel container for power generation according to any one of claims 1 to 6, wherein an impregnation material is disposed on the other end side. 前記他端部側における前記所定の位置から前記底面にかけて含浸材を配置したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の発電用燃料容器。  The fuel container for power generation according to any one of claims 1 to 3, wherein an impregnation material is disposed from the predetermined position on the other end side to the bottom surface. 請求項１〜８の何れかに記載の発電用燃料容器と、該発電用燃料容器を装着する装着部と、該発電用燃料容器から供給される前記発電用燃料を用いて発電する燃料電池システムと、を備え、
前記装着部は、前記発電用燃料容器の一端部が前記携帯機器の上方に、前記発電用燃料容器の他端部が前記携帯機器の下方になるように前記発電用燃料容器を保持し、
前記燃料電池システムにより発電した電力によって駆動することを特徴とする携帯機器。9. A power generation fuel container according to claim 1, a mounting portion for mounting the power generation fuel container, and a fuel cell system that generates power using the power generation fuel supplied from the power generation fuel container. And comprising
The mounting portion holds the power generation fuel container so that one end of the power generation fuel container is above the portable device and the other end of the power generation fuel container is below the portable device,
A portable device that is driven by electric power generated by the fuel cell system.
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