JP4846229B2

JP4846229B2 - 流体容器

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Publication number: JP4846229B2
Application number: JP2004318219A
Authority: JP
Inventors: 康成椛澤; 吉久須田; 浩二西村; 隆博長田; 俊史神谷
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2024-11-01
Also published as: CN101416337A; CN101416337B; JP2006128045A

Description

本発明は、流体を収容した流体容器に関する。

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。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。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、メタノール等の液体燃料と水の混合液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、から構成されている。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、特許文献１に記載された燃料電池では、液体燃料と水の混合液が燃料容器に収容されているから、燃料容器には１つの排出口を形成し、その排出口から混合液を供給する。ところが、液体燃料と水を別々に供給することが望まれている場合には、水と液体燃料を別々に収容する必要がある。その場合には、液体燃料用の容器と水用の容器を２つ準備する必要がある。又は、１つの容器内の空間を２つに仕切って、一方の空間に水を収容し、別の空間に液体燃料を収容する必要がある。何れの場合でも、容器を燃料電池本体に取り付ける際に、水排出用口と液体燃料排出口を別々に燃料電池本体に接続しなければならず、その操作が煩わしいことがある。

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、そのような煩わしさを解消することができる流体容器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に記載の発明の流体容器は、
前端側及び後端側がそれぞれ開口されている容器本体と、
前記容器本体の前記前端側の開口を閉塞する前蓋部材と、
前記容器本体の前記後端側の開口を閉塞する後ろ蓋部材と、
を備え、
前記前蓋部材には、前記容器本体に収容された液体燃料を排出する液体燃料排出口と、前記容器本体に収容された水を排出する水排出口と、空気を排出する空気排出口とが設けられ、
前記後ろ蓋部材には空気導入口が設けられ、
前記容器本体内には、一方の端部が前記空気導入口に連通し、他方の端部が前記空気排出口に連通している空気管が設けられていることを特徴とする。

本発明では、流体容器の同じ外面に複数の排出口が形成されているから、その外面を別の装置に向けて、燃料容器をその装置に向けて押し込む等のことをすれば、複数の排出口をその装置に同時に接続することができる。

本発明によれば、燃料容器の複数の排出口を同時に別の装置に接続することができるので、燃料容器をその別の装置に取り付ける操作を簡単に行うことができる。

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。

図１は、本発明を適用した実施形態における流体容器１の斜視図であり、図２は、流体容器１の分解斜視図である。図３は、流体容器１の長手方向Ｘに沿った中心線Ｌを通り且つ流体容器１の厚み方向Ｚに平行な切断面を流体容器１の幅方向Ｙに向けて見た端面図であり、図４は、流体容器１の長手方向Ｘに沿った中心線Ｌを通り且つ流体容器１の幅方向Ｙに平行な切断面を流体容器１の厚み方向Ｚに向けて見た端面図である。

図１〜図４に示すように、流体容器１は略直方体状の容器本体２を具備し、容器本体２に種々の部材が取り付けられている。容器本体２はその内側が中空となる矩形管状のものであり、容器本体２の前端及び後端が開口し、容器本体２を長手方向Ｘに向けて見た場合に容器本体２が矩形枠状に形成されている。

容器本体２内には空気管９及び水収容管１０が設けられている。空気管９及び水収容管１０は、容器本体２の長手方向Ｘに沿って渡っている。

容器本体２の前端側の開口には前蓋部材３が嵌め込まれ、容器本体２の前端側の開口が前蓋部材３によって閉塞されている。また、容器本体２の後端側の開口には後ろ蓋部材４が嵌め込まれ、容器本体２の後端側の開口が後ろ蓋部材４によって閉塞され、容器本体２と蓋部材４によって仕切られた空間１６が形成されている。

前蓋部材３の前側外面３ａには燃料排出口３１、空気排出口３２及び水排出口３３が穿孔されている。燃料排出口３１が前蓋部材３の中央部に形成され、水排出口３３、燃料排出口３１及び空気排出口３２がこれらの順に流体容器１の幅方向Ｙに沿って一直線状に配列されている。

燃料排出口３１及び空気排出口３２は前蓋部材３の後ろ側内面から前側外面３ａへ貫通しており、前蓋部材３の外面３ａであって燃料排出口３１及び空気排出口３２それぞれの周囲がニップル状に凸設されている。水排出口３３も前蓋部材３の内面から外面３ａへ貫通しているが、水排出口３３の周囲は平坦に設けられている。

燃料排出口３１には、燃料排出口３１を通って容器本体２の内から不要に容器本体２の外へ向かった流体の流れを阻止する逆止弁５が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁５は可撓性・弾性を有する材料（例えば、エラストマー）をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁５はそのダックビル状の先端を容器本体２の内側に向けた状態で燃料排出口３１に嵌め込まれている。逆止弁５には、後述する燃料導入管６４（図６に図示）が挿入する際に容器本体２の内と外を連通する挿入孔が予め設けられていてもよく、燃料導入管６４を挿入することによって初めて挿入孔が形成されるような構造であってもよい。挿入孔が予め設けられている場合、容器本体２の内部に圧力が加わると、挿入孔の周囲では挿入孔を閉じる方向に力が加わるので流体が挿入孔から不要に容器本体２の外に漏洩することがない。

水排出口３３には、水排出口３３を通って容器本体２の内から不要に容器本体２の外へ向かった流体の流れを阻止する逆止弁６が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁６は可撓性・弾性を有する材料（例えば、エラストマー）をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁６はそのダックビル状の先端を容器本体２の内側に向けた状態で水排出口３３に嵌め込まれている。逆止弁６には、後述する空気導入管６５（図６に図示）が挿入する際に容器本体２の内と外を連通する挿入孔が予め設けられていてもよく、空気導入管６５を挿入することによって初めて挿入孔が形成されるような構造であってもよい。挿入孔が予め設けられている場合、容器本体２の内部に圧力が加わると、挿入孔の周囲では挿入孔を閉じる方向に力が加わるので流体が挿入孔から不要に容器本体２の外に漏洩することがない。

後ろ蓋部材４には、第１の空気導入口４１及び第２の空気導入口４２が穿孔されている。第１の空気導入口４１は、燃料排出口３１に相対する位置に形成され、第２の空気導入口４２は、空気排出口３２の相対する位置に形成されている。

第１の空気導入口４１は後ろ蓋部材４の内面から外面４ａへ貫通している。図３、図５に示すように第１の空気導入口４１には、この第１の空気導入口４１を通って容器本体２の内から外へ向かった流体の流れを阻止する逆止弁１１が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁１１は可撓性・弾性を有する材料（例えば、エラストマー）をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁１１はそのダックビル状の先端を容器本体２の内側に向けた状態で第１の空気導入口４１に嵌め込まれている。なお、図５は、図３と同一の切断面において後ろ蓋部材４側を拡大図示した断面図である。逆止弁１１には、容器本体２の内と外を連通する挿入孔が予め設けられており、この挿入孔は、後ろ蓋部材４に設けられ、厚さ方向に開口された排気孔４ｂと連通している。逆止弁１１は容器本体２の内部に圧力が加わっても挿入孔の周囲では挿入孔を閉じる方向に力が加わるので流体が挿入孔から不要に容器本体２の外に漏洩することがない。逆に後述する容器本体２内に貯留されている液体燃料１４の量が容器本体２内で低減することによって生じる負圧に応じて容器本体２の外から空気が容器本体２内外の圧力差を緩衝するように挿入孔を介して進入するように設定されている。

図２、図４に示すように、第２の空気導入口４２は後ろ蓋部材４の内面から外面へ貫通しており、後ろ蓋部材４の外面であって第２の空気導入口４２の周囲が凹設されている。その凹設された部分にエアフィルタ８が嵌め込まれ、エアフィルタ８によって容器本体２の外からの空気が後述する空気管９内に進入することを許容するとともに容器本体２の外からのパーティクルが空気管９内に進入しないように第２の空気導入口４２が閉塞されている。

この第２の空気導入口４２には、空気管９の一方の端部が挿入されている。この空気管９の他方の端部が空気排出口３２に挿入され、空気管９が前蓋部材３と後ろ蓋部材４との間に架設されている。空気管９の一方の端部の先方にエアフィルタ８があり、空気管９の他方の端部の先方に逆止弁６がある。

図１、図２、図４に示すように、前蓋部材３の水排出口３３には、水収容管１０が貫通するよう挿入され、水収容管１０の一方の端部が前蓋部材３の外面よりも外へ突出している。一方、後ろ蓋部材４の内面であって水排出口３３に相対する位置には、把持部４３が形成され、水収容管１０の他方の端部が把持部４３に把持されるよう取り付けられている。これにより、水収容管１０は、前蓋部材３と後ろ蓋部材４との間で架設されている。なお、後ろ蓋部材４の内面に設けられた把持部４３には水収容管１０の他方の端面と嵌合する箇所に４つの隙間４４が設けられ、隙間４４を介して水収容管１０の他方の端面側の空間１７と空間１６が連通しているので、水収容管１０の他方の端部開口が閉塞されていない。

図２、４に示すように、水収容管１０内であって水排出口３３側の端部寄りには、水収容管１０内からその端部開口へ向かった流体の流れを阻止する逆止弁７が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁７は可撓性・弾性を有する材料（例えば、エラストマー）をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁７はそのダックビル状の先端を後ろ蓋部材４の方に向けた状態で水収容管１０に嵌め込まれている。逆止弁７には、後述する水導入管６６（図６に図示）が挿入する際に容器本体２の内と外を連通する挿入孔が予め設けられていてもよく、水導入管６６を挿入することによって初めて挿入孔が形成されるような構造であってもよい。挿入孔が予め設けられている場合、容器本体２の内部に圧力が加わると、挿入孔の周囲では挿入孔を閉じる方向に力が加わるので流体が挿入孔から不要に容器本体２の外に漏洩することがない。

図４に示すように、水収容管１０内には、粘性体１３が収容されている。粘性体１３が水収容管１０の内壁に接触しており、水収容管１０内の空間が粘性体１３によって前蓋部材３側の領域と後ろ蓋部材４側の領域に仕切られている。また、水収容管１０内には、水１２が貯留されている。水１２は、粘性体１３によって仕切られた２つの領域のうち前蓋部材３側の領域に隙間なく充填されており、水１２よりも後ろ蓋部材４側に粘性体１３がある。そして、水１２と粘性体１３は接触している。粘性体１３は水１２に対して親和性の低い液体、ゾル、ゲル等であり、更に望ましくは水１２よりも粘性が高く且つ水１２に対して不溶性の高粘性液体である。更に、好ましくは、粘性体１３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１３として用いることができる。なお、水収容管１０内に逆止弁７が設けられているから、水収容管１０内の水１２が自然に外に漏洩することがない。

図３、図４、図５に示すように、容器本体２内には、粘性体１５が収容されている。粘性体１５が容器本体２の内壁に接触しており、容器本体２内の空間が粘性体１５によって前蓋部材３側の領域と後ろ蓋部材４側の領域に仕切られている。また、容器本体２内には、液体燃料１４が貯留されている。液体燃料１４は、粘性体１５によって仕切られた２つの領域のうち前蓋部材３側の領域に充填されており、液体燃料１４よりも後ろ蓋部材４側に粘性体１５がある。そして、液体燃料１４と粘性体１５は接触している。粘性体１５は液体燃料１４に対して親和性の低い液体、ゾル、ゲル等であり、更に望ましくは液体燃料１４よりも粘性が高く且つ液体燃料１４に対して不溶性の高粘性液体である。更に、好ましくは、粘性体１５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１５として用いることができる。なお、燃料排出口３１内に逆止弁５が設けられているから、容器本体２内の液体燃料１４が自然に外に漏洩することがない。このように、水１２と粘性体１３との間には、圧力を低くすると膨張するような気体が極めて少ないので、水収容管１０内の水１２が後述するように水排出口３３から発電ユニット９１に向けて排出されると、逆止弁７と粘性体１３との間の水１２が逆止弁７側に流動し、これに伴い粘性体１３が引き寄せられる。粘性体１３は、水１２を空間１７に漏洩することのないように水収容管１０の内壁に密着した状態を維持しながら引き寄せられるように所望の流動性を有している。

この流体容器１を梱包して出荷する時、ガス透過しないように別部材を一括して被覆できるので、生産性が良い。

この流体容器１は、液体燃料１４を用いる装置（以下、燃料消費装置と称する。）に取り付けてその燃料消費装置に液体燃料１４、水１２を供給するものであり、流体容器１内の液体燃料１４が空になったら、この流体容器１をその燃料消費装置から取り外して新たな流体容器１をその燃料消費装置に取り付ける。以下、この流体容器１が取り付けられる燃料消費装置について説明する。

図６は、燃料消費装置６０と流体容器１の取付構造を示した概略図である。燃料消費装置６０には、３つの取付溝６１，６２，６３が凹設されている。取付溝６１は燃料排出口３１に対向する位置に形成され、取付溝６２は空気排出口３２に対向する位置に形成され、取付溝６１は水収容管１０の先端に対向する位置に形成されている。取付溝６１には燃料導入管６４が取り付けられ、この燃料導入管６４が取付溝６１から突出している。同様に、取付溝６２には空気導入管６５が取り付けられ、取付溝６３には水導入管６６が取り付けられている。

流体容器１の前蓋部材３の外面３ａを燃料消費装置６０に向けて矢印Ａの方向に流体容器１を移動するだけで、燃料排出口３１の周囲のニップル部を取付溝６１に嵌め込み、空気排出口３２の周囲のニップル部を取付溝６２に嵌め込み、水収容管１０の先端部の水排出口３３を取付溝６３に嵌め込み、燃料消費装置６０に取り付けることができる。こうすることによって、燃料導入管６４を燃料排出口３１に挿入するが、更に燃料導入管６４が逆止弁５に挿入され、燃料導入管６４によって逆止弁５が開く。同様に、空気導入管６５が逆止弁６に挿入され、水導入管６６が逆止弁７に挿入される。これにより、容器本体２内の液体燃料１４が燃料導入管６４を通って燃料消費装置６０に供給され、水収容管１０内の水１２が水導入管６６を通って燃料消費装置６０に供給される。更に、外部の空気がエアフィルタ８を通じて空気管９に吸い込まれ、更に空気管９から空気導入管６５を通って燃料消費装置６０に供給される。流体容器１を取り外すときは矢印Ｂの方向に流体容器１を移動するだけで、燃料排出口３１を取付溝６１から外し、空気排出口３２を取付溝６２から外し、水排出口３３を取付溝６３から外すことができる。

このように、燃料排出口３１、空気排出口３２及び水排出口３３が流体容器１の同一の面３ａ（つまり、前蓋部材３の外面）に設けられているから、この面３ａを燃料消費装置６０の流体容器１を収納する収納部に押し込むだけで、燃料排出口３１、空気排出口３２及び水排出口３３を燃料消費装置６０に同時に接続することができる。そのため、流体容器１の装着操作を容易に行うことができる。

容器本体２内の液体燃料１４が減っていくと、それに伴い粘性体１５にずれ応力が発生して粘性体１５の粘性率が低下し、液体燃料１４の消費に伴って粘性体１５が前蓋部材３側へと追従していく。水収容管１０内の水１２が減っていくと、それに伴い粘性体１３にずれ応力が発生して粘性体１３の粘性率が低下し、水１２の消費に伴って粘性体１３が前蓋部材３側へと追従していく。液体燃料１４及び水１２が減ると、粘性体１５より後ろ蓋部材４側の空間が減圧されるが、その空間の減圧によって逆止弁１１が開いて、その空間に外気が供給されるから、その空間は常にほぼ大気圧に保たれる。

図７に示すように、燃料消費装置６０には、流体容器１の液体燃料１４を用いて発電を行い、外部電気機器等の負荷に電力を供給する発電ユニット９１と、流体容器１から液体燃料１４、水１２及び空気を送る流量制御ユニット６７と、が内蔵されている。

流量制御ユニット６７は、燃料導入管６４を通じて液体燃料１４を吸引する燃料ポンプ６８と、燃料ポンプ６８によって吸引された液体燃料１４の流れの開閉を行うバルブ６９と、水導入管６６を通じて水１２を吸引する水ポンプ７０と、水ポンプ７０によって吸引された水１２の流れの開閉を行うバルブ７１と、バルブ７１から送られた水１２を吸引するポンプ７２と、ポンプ７２によって吸引された水１２の流れの開閉を行うバルブ７３と、バルブ６９から送られた液体燃料１４とバルブ７３から送られた水１２とを混合してその混合液を発電ユニット９１に送るミキサー７４と、空気導入管６５を通じて空気を吸引する空気ポンプ７５と、空気ポンプ７５から送られた空気の流れの開閉を行うバルブ７６，７７，７８と、バルブ７７，７６，７８から発電ユニット９１へ流れる空気の流量を測定するセンサ７９，８０，８１と、発電ユニット９１から排出された生成物の流れの開閉を行うバルブ８２，８３と、を備える。バルブ７１から流れ出た水１２は分流して、発電ユニット９１にも、ポンプ７２にも流れる。また、発電ユニット９１で生成された水は分流して、再び発電ユニット９１にも、ポンプ７２にも流れる。

燃料消費装置６０としてノート型パーソナルコンピュータを適用した場合を図８及び図９に示す。本実施形態のノート型パソコン６０Ａは、表示部１０３を有する第一筐体１０６と、入力部１０７を有する第二筐体１０８とを備え、第一筐体１０６及び第二筐体１０８はヒンジ構造により連結されている。

また、第二筐体１０８には、流体容器１が収納自在な収納部１０９が設けられ、収納部１０９では、流体容器１の燃料排出口３１、空気排出口３２及び水排出口３３にそれぞれ対応した取付溝６１，６２，６３が露出している。

表示部１０３は、バックライト型液晶表示パネルやＥＬ表示パネル等により構成され、制御部から出力される電気信号に基づいて画面表示を行い、文字情報又は画像等が表示される。

入力部１０７は、ファンクションキー、テンキー、文字入力キーなどの各種のボタンを備え、第二筐体１０８の外部に突出したボタンを押圧操作すると、ボタンが弾性変形してボタン内部の可動接点を基盤上の固定接点に接離可能に接触させることにより、電気信号が出力される。

ノート型パソコン６０Ａの制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算手段と、メモリ等の記憶手段とから構成され、コンピュータに読み込まれたソフトウェアと協働して入力された電気信号の加工又は演算を行う。

流体容器１の前蓋部材３の外面３ａをノート型パソコン６０Ａの収納部１０９に向けて矢印Ｃの方向に挿入すると、燃料排出口３１が取付溝６１に嵌め込まれ、空気排出口３２が取付溝６２に嵌め込まれ、水収容管１０の先端部の水排出口３３が取付溝６３に嵌め込まれる。同時に、燃料導入管６４が燃料排出口３１に挿入して燃料導入管６４によって逆止弁５が開き、空気導入管６５が空気排出口３２に挿入して逆止弁６が開き、水導入管６６が水排出口３３に挿入して逆止弁７が開く。

流体容器１は、ノート型パソコン６０Ａに収納された状態で、エアフィルタ８がノート型パソコン６０Ａの側面から露出するように設定され、ノート型パソコン６０Ａの側面及び下方に突出しない形状が望ましい。

取り外すときは矢印Ｃと逆方向に流体容器１を引っ張り出すことで流体容器１を取り外すことができる。

発電ユニット９１は、図１０（ａ）又は図１０（ｂ）のように構成されている。図１０（ａ）、図１０（ｂ）の何れの場合でも、液体燃料１４の一例としてメタノールを挙げるが、その他のアルコール類、ガソリンといった水素元素を含む化合物を用いても良い。

図１０（ａ）の場合には、発電ユニット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、から構成されている。

上記ミキサー７４で混合された液体燃料１４と水１２の混合液は、まず気化器９２に供給される。気化器９２では、供給された混合液が加熱されて気化し、燃料と水の混合気になる。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から供給された混合気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、混合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、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が選択的に酸化し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、バルブ７７，７６，７８から供給された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）
そして、混合気が一酸化炭素除去器９４から燃料電池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が、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。水素イオンは燃料電池９５の固体高分子電解質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、バルブ７７，７６，７８から空気が送り込まれる。そして、電気化学反応式（５）に示すように、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンと、電子とが反応して水が副生成物として生成される。
６Ｈ^＋＋３／２Ｏ_２＋６ｅ⁻→３Ｈ_２Ｏ … （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。生成された生成物としての水、二酸化炭素、空気等の混合気はバルブ８２，８３を通じて外部に排出される。

また、上記化学反応のために消費される酸素の量に比例してエアフィルタ８がパーティクルによって目詰まりしていく。空気ポンプ７５は、エアフィルタ８がパーティクルで詰まって行く程、空気の吸引力が低下してしまい、反応効率が低下してしまう恐れがある。ところが、流体容器１にエアフィルタ８が取り付けられているから、流体容器１の交換によってエアフィルタ８も一緒に交換することができる。そのため、エアフィルタ８は、１つの流体容器１内に封入されている液体燃料１４の量に合わせた酸素量を透過するだけの集塵能力があればよいので、つまり、複数の流体容器１内に封入されている液体燃料１４の量に合わせた酸素量を集塵できるようなエアフィルタにしなくてもよいので小型化を図ることができ、また空気ポンプ７５に過大な負荷を掛けることなく効率的に化学反応を引き起こすことができる。そして、エアフィルタ８が複数の流体容器１の液体燃料１４に必要な空気を取り込んでパーティクルで目詰まりすることがないので、空気ポンプ７５は、目詰まりしても空気の吸引力があるように構造を大型化しなくてよいので、空気ポンプ７５の動力源として発電ユニット９１の発電した電力を用いる場合、発電ユニット９１で発電された電力のうち、外部電気機器等の負荷に供給する電力の割合を高くし、発電ユニット９１が発電に要する電力の割合を低くすることができる。

図１０（ｂ）の場合には、発電ユニット９１が、気化器９６と、燃料電池９７と、から構成されている。

上記ミキサー７４で混合された液体燃料１４と水１２の混合液は、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。水素イオンは固体高分子電解質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、バルブ７７，７６，７８から空気が送り込まれる。そして、電気化学反応式（７）に示すように、空気中の酸素と、固体高分子電解質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。生成された生成物としての二酸化炭素、空気等の混合気はバルブ８２，８３を通じて外部に排出される。

流体容器１に収容された水１２は発電ユニット９１の発電の初期動作の際に用いられるが、初期動作以降は、化学反応式（５）又は（７）に示すように発電の際に発電ユニット９１で生成された水をポンプ７２によって再び発電ユニット９１に供給して化学反応式（１）又は（６）に示す左辺の反応系の水として利用してもよく、或いはこの水及び流体容器１に収容された水１２の両方を利用してもよく、さらには流体容器１内の水１２が消尽した場合、発電ユニット９１の発電の初期動作であるかどうかにかかわらず、発電ユニット９１で生成された水のみをポンプ７２によって発電ユニット９１に供給してもよい。

この発電ユニット９１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本体に設けた場合、電子機器本体に対して流体容器１が着脱自在となり、発電ユニット９１で生成された電気エネルギにより電子機器本体が動作することになる。つまり、燃料消費装置６０として電気機器を適用することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。

上記実施形態では、流体容器１に貯留されたものが水１２と液体燃料１４であったが、その他のものが流体容器１に貯留されていても良い。即ち、複数種の流体が別々に貯留され、各種の流体が別々の排出口から排出され、どの排出口も同じ面に設けられていれば良い。

また、上記実施形態では、１つの燃料排出口３１を前蓋部材３の外面３ａに設けているが、燃料排出口３１を前蓋部材３の同じ外面３ａに複数設けても良い。同様に、空気排出口３２又は／及び水排出口３３を前蓋部材３の同じ外面３ａに複数設けても良い。

また、上記実施形態では、燃料排出口３１、空気排出口３２及び水排出口３３を前蓋部材３の同じ外面３ａに設けたが、水排出口３３を設けずに燃料排出口３１及び空気排出口３２を前蓋部材３の同じ外面３ａに設けても良いし、空気排出口３２を設けずに燃料排出口３１及び水排出口３３を前蓋部材３の同じ外面３ａに設けても良い。

流体容器１の斜視図である。流体容器１の分解斜視図である。流体容器１の中心線Ｌに沿って切断した面の端面図である。流体容器１の中心線Ｌに沿って切断した面の端面図である。後ろ蓋部材４を拡大した断面図である。流体容器１と燃料消費装置６０との接続構造の概略図である。流体制御ユニット６７、発電ユニット９１及び流体容器１のブロック図である。燃料消費装置６０の例としてのノート型パソコン６０Ａの略斜視図である。流体容器１及びノート型パソコン６０Ａの略斜視図である。発電ユニット９１のブロック図である。

符号の説明

１流体容器
３１燃料排出口
３２空気排出口
３３水排出口

Claims

前端側及び後端側がそれぞれ開口されている容器本体と、
前記容器本体の前記前端側の開口を閉塞する前蓋部材と、
前記容器本体の前記後端側の開口を閉塞する後ろ蓋部材と、
を備え、
前記前蓋部材には、前記容器本体に収容された液体燃料を排出する液体燃料排出口と、前記容器本体に収容された水を排出する水排出口と、空気を排出する空気排出口とが設けられ、
前記後ろ蓋部材には空気導入口が設けられ、
前記容器本体内には、一方の端部が前記空気導入口に連通し、他方の端部が前記空気排出口に連通している空気管が設けられていることを特徴とする流体容器。