JP5093435B2 - 燃料電池 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池に関し、特に、燃料カートリッジによって液体燃料が補給される携帯機器用の燃料電池に関する。

燃料極および酸化剤極と、これらの間に設けられた固体電解質膜から構成され、燃料極には燃料が、酸化剤極には酸化剤が供給されて電気化学反応により発電する燃料電池が知られている。

燃料極および酸化剤極は、基材と、基材表面に備えられた触媒層とを含む。燃料としては、一般的には水素が用いられるが、近年、安価で取り扱いの容易なメタノールを原料として、メタノールを改質して水素を生成させるメタノール改質型や、メタノールを燃料として直接利用する直接型の燃料電池の開発も盛んに行われている。

燃料としてメタノールを用いた場合、燃料極での反応は下式１のように表される。

（化学式１）；ＣＨ_３ＯＨ ＋ Ｈ_２Ｏ → ６Ｈ^＋ ＋ ＣＯ_２ ＋ ６ｅ⁻
一方、酸化剤極での反応は下式２のように表される。

（化学式２）；３／２Ｏ_２ ＋ ６Ｈ^＋ ＋ ６ｅ⁻ → ３Ｈ_２Ｏ
このように、燃料としてメタノール等の液体燃料を使用する燃料電池では、水溶液から水素イオンを得ることができるので、改質器などが不要になり、小型化及び軽量化を図ることができる。また、液体のメタノール水溶液を燃料とするため、エネルギー密度が非常に高いという特徴があり、携帯電話、ノート型等の携帯型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、各種カメラ、ナビゲーションシステム、ポータブル音楽再生プレーヤなどの各種の携帯型電子機器への適用が積極的に進められている。

携帯型電子機器に使用される燃料電池では、燃料カートリッジに液体燃料を蓄えておき、その燃料カートリッジを燃料電池本体に接続することで、燃料が供給される。ノート型等の携帯型パーソナルコンピュータなど消費電力の大きな電子機器に燃料電池を使用する場合には、長時間の駆動が想定される。燃料カートリッジには、大量の液体燃料が蓄えられる必要がある。よって、このような燃料カートリッジは、相応の大きさと重さを有することになる。

燃料カートリッジに蓄えられた燃料は、電子機器の使用状態および時間に応じて減少していく。燃料の消費に伴ない、燃料カートリッジの重量及び重心が変化する。

大型の燃料カートリッジが接続される燃料電池において、燃料カートリッジの重量や重心が変化すると、液体燃料を安定して燃料電池本体に供給することが困難になる。即ち、携帯型電子機器に用いられる燃料カートリッジには、液体燃料供給の安定化および漏洩防止の観点において、確実かつ安定な接続が求められる。更に、携帯型電子機器の使用中に振動や衝撃が印加されたたとしても、安定な燃料供給を実現できる技術の提供が望まれる。

上記と関連して、特許文献１には、燃料極と、その燃料極に対向して配置された酸化剤極と、その燃料極及び酸化剤極に挟持された電解質層と、液体燃料を継続的に供給することができる液体燃料保持部とを有し、少なくともその燃料極の側面に、液体燃料の漏洩を防止するための燃料漏洩防止膜が設けられていることが記載されている。

また、特許文献２には、インクジェット型プリンタにおいて、レバーと鉤部を係合させることで燃料カートリッジを固定することが記載されている。

また、特許文献３には、液体燃料からプロトンを取り出して発電を行う起電部を筐体内に収容した燃料電池本体と、その燃料電池本体の筐体内に収容され、その起電部に対し液体燃料を供給する燃料タンクと、その筐体に対し着脱自在に装着され、その燃料タンクに液体燃料を補給する燃料カートリッジとを具備し、その燃料カートリッジは、収縮性を有し、液体燃料を収容して近衛気体燃料をその燃料タンクに供給する第１の容器と、剛性を有し、その第１の容器を内部に収容する第２の容器とを備える液体型燃料電池、が開示されている。

また、特許文献４には、ディスプレイユニットと、そのディスプレイユニットとヒンジ結合されるメインユニットとを備える携帯型コンピュータにおいて、そのディスプレイユニットは、ディスプレイパネルと、そのディスプレイパネルの背面に配置された液体燃料タンク及び直接メタノール燃料電池と、を備え、そのメインユニットは、キーボードの下部にその直接メタノール燃料電池からの排出物をその液体燃料タンクに循環させる液体供給装置を備えることを特徴とする携帯型コンピュータ、が記載されている。

また、特許文献５には、液体を収容する液体リザーバとその液体リザーバから液体を受容する液体アクセプタを接続するジョイントにおいて、液体リザーバ又は液体アクセプタのいずれか一方もしくは両方のジョイント部に、少なくとも送液方向に対して予め貫通した切りこみを入れた弾性体を備えたことを特徴とする液体送受用ジョイント装置、を開示している。
特開２００１−２８３８８８号 公報 特開２００３−３３１８７９号 公報 特開２００５−７１７１３号 公報 特開２００５−１２９５２５号 公報 特開２００５−２０３１７５号 公報

本発明の目的は、燃料カートリッジから安定した燃料供給が得られる燃料電池を提供することにある。

本発明の他の目的は、燃料カートリッジが確実に固定され、衝撃が加わったり重心が変化したとしても燃料カートリッジの脱落や燃料漏洩のない安全な燃料電池を提供することにある。

以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明に係る燃料電池（１０）は、液体燃料の供給を受けて発電する起電部を有する燃料電池発電部（１６）と、燃料電池発電部（１６）に液体燃料を供給する燃料カートリッジ（１１）と、燃料カートリッジ（１１）を燃料電池（１６）に対して着脱自在に固定する固定部（２６）と、を具備する。固定部（２６）は、複数の係合部（１９、２０）で燃料カートリッジ（１１）を燃料電池発電部（１６）に対して固定する。

上述の構成に依れば、固定の箇所を複数とすることにより、燃料カートリッジ（１１）がより安定して燃料電池発電部（１６）に接続される。燃料カートリッジの脱落や燃料漏洩が防止される。

また、固定部（２６）は、複数の固定具（１２、１３）を有している。複数の固定具（１２、１３）の各々が、燃料カートリッジ（１１）を燃料電池発電部（１６）に対して固定している。

本発明に係る燃料電池（１０）は、更に、燃料カートリッジ（１１）側に設けられた燃料カートリッジ側カプラ（１７Ａ）と、燃料電池発電部（１６）側に設けられた燃料電池発電部側カプラ（１７Ｂ）と、を有するジョイントカプラ（１７）を具備する。液体燃料は、ジョイントカプラ（１７）を介して燃料カートリッジ（１１）から燃料電池発電部（１６）へ供給される。燃料カートリッジ側カプラ（１７Ａ）は、燃料カートリッジ（１１）の接続面（２７）に設けられている。固定部（２６）は、接続面（２７）の反対面（２８）上における少なくとも２つ以上の係合部（１９、２０）で、燃料カートリッジ（１１）を燃料電池発電部（１６）に対して固定する。

接続面（２６）の反対面（２８）上にて、少なくとも２つ以上の箇所で、燃料カートリッジ（１１）を固定することで、燃料カートリッジ（１１）がより安定的に固定される。

本発明に係る燃料電池（１０）において、燃料カートリッジ側カプラ（１７Ａ）は、液体燃料を供給するための燃料カートリッジ側開口部（２９）と、燃料カートリッジ側開口部（２９）の内側に設けられた燃料カートリッジ側シール部（２４）と、燃料カートリッジ側シール部（２４）を燃料カートリッジ側開口部（２９）の方へ弾性的に押し出すように設けられた燃料カートリッジ側弾性体（２３Ｂ）と、を有している。燃料電池発電部側カプラ（１７Ｂ）は、液体燃料を受け入れるための燃料電池発電部側開口部（３１）と、燃料電池発電部側開口部（３１）の内側に設けられた燃料電池発電部側シール部（２５）と、燃料電池発電部側シール部（２５）を燃料電池発電部側開口部（３１）の方へ弾性的に押し出すように設けられた燃料電池発電部側弾性体（２３Ａ）と、を有する。燃料カートリッジ（１１）と燃料電池発電部（１６）とが接続されていない場合には、燃料カートリッジ側開口部（２９）は燃料カートリッジ側シール部（２４）によって閉塞され、燃料電池発電部側開口部（３１）も燃料電池発電部側シール部（２５）によって閉塞される。燃料カートリッジ（１１）が燃料電池発電部（１６）に接続された際には、燃料カートリッジ側シール部（２４）と燃料電池発電部側シール部（２５）とが干渉して夫々が内側に移動することで、燃料カートリッジ側カプラ（１７Ａ）と燃料電池発電部側カプラ（１７Ｂ）とが連通する。

本発明に係る燃料電池（１０）において、燃料カートリッジ側弾性体（２３Ｂ）及び燃料電池発電部側弾性体（２３Ａ）は、バネにより形成されている。

本発明によれば、燃料カートリッジから安定した燃料供給が得られる燃料電池が提供される。

本発明によれば、燃料電池に設けられた異なる複数の固定機構により燃料カートリッジが固定され、安定した燃料供給が得られる燃料電池が提供される。

また、本発明によれば、燃料カートリッジの脱落や燃料漏洩のない安全な燃料電池が提供される。

（構成）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、全ての図面において、共通の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１〜３は、本発明における燃料電池１０の構成を示す図である。図１は、燃料電池１０の斜視図である。尚、説明の便宜上、各構成を分離して描いている。図１に示される様に、燃料電池１０は、燃料電池発電部１６、燃料カートリッジ１１、サイドカバー１５、ロックレバー１２、及びトップカバー１３を有している。

燃料電池発電部１６は内部に発電手段（図示せず）を備えた筐体である。液体燃料の供給を受けて、その発電手段が発電し、電気エネルギーが取り出される構成となっている。燃料電池発電部１６は、段差を有している。段差によって一段低くなった面（カートリッジ搭載面）には、燃料カートリッジ１１が搭載されるようになっている。カートリッジ搭載面の中央部には、燃料電池発電部側カプラ１７Ｂ（図１には示されていない）が設けられている。燃料電池発電部側カプラ１７Ｂの構成の詳細については後述するが、燃料カートリッジ１１が搭載されると、液体燃料が燃料電池発電部側カプラ１７Ｂを介して燃料電池発電部１６内部へ供給される。

燃料カートリッジ１１は、燃料電池発電部１６に供給する液体燃料を蓄えておくタンクである。図２を参照して、燃料カートリッジ１１の構成を説明する。図２は、燃料カートリッジ１１の斜視図である。燃料カートリッジ１１は直方体状の筐体であり、内部には液体燃料が蓄えられる。燃料カートリッジ１１の長手方向側（±Ｙ方向側）の側面には突起（ガイド１４Ａ）が設けられている。燃料カートリッジ１１の底面（接続面２７）には、燃料カートリッジ側カプラ１７Ａ（図２では図示されていない）が設けられている。燃料カートリッジ側カプラ１７Ａは、燃料電池発電部カプラ１７Ｂに対応する位置に設けられている。燃料カートリッジ１１がカートリッジ搭載面に載せられると、燃料カートリッジ側カプラ１７Ａを介して、液体燃料が燃料カートリッジ１１から燃料電池発電部１６へ供給される。尚、本明細書中において、燃料電池発電部側カプラ１７Ｂと燃料カートリッジ側カプラ１７Ａとを合わせてジョイントカプラ１７とする。

一方、燃料カートリッジ１１の上面（反対面２８；＋Ｚ側の面）には、２つの鉤部（カートリッジ鉤部３３Ａ、３３Ｂ）が設けられている。カートリッジ鉤部３３Ａは、上面中央部において、長手方向に平行な線状に設けられている。カートリッジ鉤部３３Ｂは、カートリッジ鉤部３３Ｂよりも＋Ｘ方向側に設けられ、長手方向（Ｙ方向）全体に延びている。

再び図１を参照して、サイドカバー１５について説明する。サイドカバー１５は、燃料カートリッジ１１がカートリッジ搭載面に載せられた際に、燃料カートリッジ１１の長手方向側の側面を覆うように設けられている。サイドカバー１５にはガイド１４Ａとオスメスの関係となるガイド１４Ｂが設けられている。このようにして、燃料カートリッジ１１が搭載される際に、ガイド１４Ａとガイド１４Ｂとを嵌合させることで燃料カートリッジ１１の位置が決められる。また、サイドカバー１５には、トップカバー１３の位置を固定するための固定機構（図示せず）も設けられている。

図５(a)を参照して、ロックレバー１２について説明する。図５(a)は、燃料電池１０の側面図である。ロックレバー１２は、断面がＬ字型の固定具である。燃料カートリッジ１１の長手方向に対して直交する面による断面（ＸＺ面）がＬ字型になっている。ロックレバー１２は、カートリッジ搭載面において、燃料カートリッジ１１を挟んで段差の反対側（−Ｘ方向側）となる位置に、一端を固定されて設けられている。その一端を軸として、ロックレバー１２は回動可能である。また、ロックレバー１２の他端には、カートリッジ鉤部３３Ａと係合可能なロックレバー鉤部３４Ａが設けられている。燃料カートリッジ１１がカートリッジ搭載面に搭載された後、ロックレバー１２が回動して、カートリッジ鉤部３３Ａとロックレバー鉤部３４Ａとが係合する。これにより、ロックレバー１２は、燃料カートリッジ１１を下方向（−Ｚ方向）に押しつけるようにして固定する。

図５（ｃ）を参照して、トップカバー１３について説明する。トップカバー１３も、ロックレバー１２と同様に断面がＬ字型の固定具である。トップカバー１３は、長手方向（Ｙ方向）において、燃料カートリッジ１１の長手方向の長さと略同じ長さを有している。トップカバー１３の一端には、カートリッジ鉤部３３Ｂに係合するトップカバー鉤部３４Ｂが設けられている。トップカバー１３は、ロックレバー１２の上から、ロックレバー１２を覆うようにして配置され、サイドカバー１５の固定機構によって固定される。この時、トップカバー鉤部３４Ｂとカートリッジ鉤部３３Ｂとが係合し、燃料カートリッジ１１が下方向に押しつけられるようにして固定される。尚、トップカバー鉤部３４Ｂとカートリッジ鉤部３３Ｂとの係合部は、ロックレバー鉤部３４Ａとカートリッジ鉤部３３Ａとの係合部よりも段差側に存在している。

尚、トップカバー１３及びロックレバー１２は、燃料カートリッジ１１がカートリッジ搭載面に載せられると、自動的に係合するように構成されていてもよい。

図３は、燃料カートリッジ１１が搭載された燃料電池の上面図である。尚、説明の便宜上、ロックレバー１２及びジョイントカプラ１７は透視させて示している。図３中、ロックレバー鉤部３４Ａとカートリッジ鉤部３３Ａとの係合部１９において、燃料カートリッジが固定されている。また、トップカバー鉤部３４Ｂとカートリッジ鉤部３３Ｂとの係合部２０においても、燃料カートリッジ１１が固定されている。このように、燃料カートリッジ１１の上面において、異なる位置（係合部１９、２０）によって燃料カートリッジ１１が固定されているので、衝撃等により燃料カートリッジ１１を脱落させるような力が加わったとしても、係合部１９及び２０とで囲まれる領域（支持領域３５）によってその力を受け止めることができる。燃料カートリッジ１１を脱落させようとする力を、点状や線状ではなく、面（支持領域３５）で受けることができるので、より安定して燃料カートリッジ１１が固定される。

また、ロックレバー鉤部３４Ａとカートリッジ鉤部３３Ａとが係合する位置を、ジョイントカプラ１７の真上（＋Ｚ方向側）に配置するとよい。このような位置でロックレバー１２によって燃料カートリッジ１１を固定すると、より安定して燃料カートリッジ１１が固定される。

更に、燃料カートリッジ１１上面において、ロックレバー１２及びトップカバー１３との係合部の大きさを適宜変更することで、燃料カートリッジ１１を固定する力を調整することができる。

続いて、燃料カートリッジ１１から燃料電池発電部１６への燃料供給における接続部である、ジョイントカプラ１７の構成について説明する。図４は、ジョイントカプラ１７の断面構成を示している。ジョイントカプラ１７は、燃料カートリッジ側カプラ１７Ａと燃料電池発電部側カプラ１７Ｂとを有している。燃料カートリッジ側カプラ１７Ａは、燃料カートリッジ１１の底面に設けられた凸部であり、燃料電池発電部側カプラ１７Ｂは、燃料電池発電部のカートリッジ搭載面に設けられた凹部である。燃料カートリッジ側カプラ１７Ａの内部は中空となっており、燃料カートリッジ１１の内部と連通している。燃料カートリッジ側カプラ１７Ａの外形は燃料電池発電部側カプラ１７Ｂに嵌合する形状となっている。

燃料カートリッジ側カプラ１７Ａは、燃料カートリッジ側開口部２９、燃料カートリッジ側シール部２４、及び燃料カートリッジ側弾性体２３Ｂ（バネ）を有している。燃料カートリッジ側カプラ１７Ａは、先端が先細り状となっている。燃料カートリッジ側開口部２９は、その先端に設けられた開口である。燃料カートリッジ側シール部２４は、燃料カートリッジ側カプラ１７Ａの内部に設けられている。燃料カートリッジ側シール部２４には、燃料カートリッジ側弾性体２３Ｂが接続されている。燃料カートリッジ側弾性体２３Ｂは他端で燃料カートリッジ１１の底面に接続されている。これにより、燃料カートリッジ側シール部２４は、燃料カートリッジ１１の底面に対して弾性的に固定されている。尚、燃料カートリッジ側シール部２４の形状は、燃料カートリッジ側カプラ１７Ａの先端の形状に沿った形である。燃料カートリッジ１１を燃料電池発電部１６に接続していない状態では、燃料カートリッジ側開口部２９は燃料カートリッジ側シール部２４によって閉塞される。また、燃料カートリッジ側シール部２４の先端は、開口の外側に突き出している。このようにして燃料カートリッジ側開口部２９が閉塞されることで、燃料カートリッジ１１から液体燃料が漏れないようになっている。

燃料電池発電部側カプラ１７Ｂは、燃料電池発電部側開口部３１、燃料電池発電部側シール部２５、及び燃料電池発電部側弾性体２３Ａ（バネ）を有している。燃料電池発電部側カプラ１７Ｂは、燃料カートリッジ側カプラ１７Ａに対応した凹形状である。燃料電池発電部側開口部３１は、凹部の底面に設けられた開口である。燃料電池発電部側開口部３１からは流路３５が延びている。流路３５は燃料電池発電部１６の燃料供給流路（図示せず）に連通している。流路３５の断面形状は、燃料電池発電部側開口部３１の開口形状よりも広くなっている。そして、燃料電池発電部側シール部２５の断面形状は、燃料電池発電部側開口部３１の開口を閉塞するが、流路３５は閉塞しない大きさである。燃料電池発電部側シール部２５には燃料電池発電部側弾性体２３Ａが接続されている。燃料電池発電部側シール部２５は、燃料電池発電部側弾性体２３Ａによって、燃料電池発電部側開口部３１を閉塞するように弾性的に支持されている。燃料電池発電部側シール部２５が流路３５の内部側へ変位すると、燃料電池発電部側開口部３１の閉塞が解除され、流路３５が外部と連通する。

（方法）
続いて、上述のような構成を有する燃料電池１０において、燃料カートリッジ１１を取りつける際の動作について説明する。

ステップＳ０１；燃料カートリッジ１１の搭載
まず、カートリッジ搭載面上に燃料カートリッジ１１が載せられる。サイドカバー１５のガイド１４Ｂに、燃料カートリッジ１１のガイド１４Ａを嵌合させることで、燃料カートリッジ１１が搭載される。サイドカバー１５によって、燃料カートリッジ１１が長手方向に対して固定される。この時、ジョイントカプラ１７においては、燃料カートリッジ側開口部２９から突き出した燃料カートリッジ側シール部２４が、燃料電池発電部側シール部２５と緩衝する。燃料カートリッジ側シール部２４が内側（燃料カートリッジ１１側）へ、燃料電池発電部側シール部２５がその反対側へ変位し、燃料カートリッジ側カプラ１７Ａの内部が、燃料電池発電部側カプラ１７Ｂの底面から延びる流路３５と連通する。これにより、燃料カートリッジ１１に蓄えられている液体燃料が、燃料電池発電部１６の内部へ供給される。この時の状態の側面図を図５(a)に示している。尚、図５(a)においては、サイドカバー１５は省略して描かれている。

この時、燃料カートリッジ側弾性体２３Ｂ及び燃料電池発電部側弾性体２３Ａの弾性定数を適切に調節することで、開口部の閉塞が解除される順番を制御することができる。例えば、燃料カートリッジ１１側からの燃料の漏洩を確実に防ぐ要求がある場合には、燃料電池発電部側開口部３１の閉塞が解除された後に燃料カートリッジ側開口部２９の閉塞が解除されるように、燃料カートリッジ側弾性体２３Ｂと燃料電池発電部側弾性体２３Ａとの弾性定数や配置位置を調節すればよい。このように、２つの開口部の閉塞が解除される順番を調節すれば、液体燃料の漏洩をより確実に防止することができる。

ステップＳ０２；ロックレバーの回動
続いて、図５（ｂ）に示されるように、ロックレバー１２を回動させて、ロックレバー鉤部３４Ａを、カートリッジ鉤部３３Ａに係合させる。これにより、燃料カートリッジ１１が、上面からによって固定される。

ステップＳ０３；トップカバーの装着
更に、図５（ｃ）に示される様に、トップカバー１３が装着される。トップカバー１３は、サイドカバー１５に設けられた固定機構によって固定される。この時、トップカバー鉤部３４Ｂがカートリッジ鉤部３３Ｂと係合する。これにより、燃料カートリッジ１１が、トップカバー１３によっても上面から固定される。

上述の一連の動作によって、燃料カートリッジ１１が燃料電池発電部１６に取りつけられる。燃料カートリッジ１１の取り付けが終了した状態が図５（ｄ）に示されている。

（作用・効果）
本実施の形態に依れば、燃料カートリッジ１１が、液体燃料供給の接続部位の反対側の面（反対面）において、複数の固定具によって固定されるので、燃料カートリッジ１１の脱落がより確実に防止される。

また、液体燃料供給の接続部（ジョイントカプラ１７）において、燃料カートリッジ側シール部２４と燃料電池発電部側シール部２５とが弾性的に支持されているので、燃料電池１０の重量や重心が変化したり衝撃が加わったとしても接続部の形状が維持される。液体燃料の供給量は、接続部位における流路断面積に依存する。即ち、本実施の形態に依れば、接続部位において、液体燃料が供給される流路の断面積を重量や重心の変化に関わらず一定に保つことができるので、燃料電池発電部１６へ供給される液体燃料の流量を安定させることができる。

従来では、燃料カートリッジ１１の重量変化および重心変化によって燃料の安定的な供給が困難となることがあった。これは、重量や重心の変化により燃料カートリッジ１１と燃料電池発電部１６との相対位置が変化し、接続部における流路断面積が変化するためと考えられる。このような接続部における流路断面積の変化を防ぐためには、燃料電池発電部１６と燃料カートリッジ１１との間に緩衝機構などを取りつけるなどして対応する必要があった。即ち、燃料カートリッジ１１の位置を訂正することで、接続部の相対位置を訂正していた。

これに対し、本実施の形態によれば、ジョイントカプラ１７内の緩衝機構（弾性体２３Ａ、２３Ｂ）によって対応することができる。ジョイントカプラ１７内の緩衝機構によって流路断面積の変化を一定に保つことができるので、燃料カートリッジ１１自体の位置が多少ずれていたとしても、接続部位であるジョイントカプラ１７でのずれは、緩衝機構によって補正される。よって、より精度よく、流路断面積を一定に保つことができる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、本実施の形態において、燃料カートリッジ側カプラ１７Ａが凸形状であり、燃料電池発電部側カプラ１７Ｂが凹形状である例について説明したが、燃料カートリッジ側カプラが凹形状であり、燃料電池発電部側カプラ１７Ｂを凸形状のものとしてもよい。このような組み合わせでも、同様の作用・効果が得られることは、当業者にとっては自明的である。

また、本実施の形態では、ロックレバーとトップカバーの２種類の固定機構が備えられている場合を例に説明したが、２種類以上の固定機構を使用することもできる。

燃料電池の斜視図である。 燃料カートリッジの斜視図である。 燃料電池の上面図である。 ジョイントカプラの断面図である。 燃料カートリッジ取りつけ時の動作を説明する図である。

符号の説明

１０ 燃料電池
１１ 燃料カートリッジ
１２ ロックレバー
１３ トップカバー
１４ ガイド
１５ サイドカバー
１６ 燃料電池発電部
１７ ジョイントカプラ
１７Ａ 燃料カートリッジ側カプラ
１７Ｂ 燃料電池発電部側カプラ
１８ ロックレバー回転軸
１９ ロックレバーによる係合部
２０ トップカバーによる係合部
２３ 弾性体
２３Ａ 燃料カートリッジ側弾性体
２３Ｂ 燃料電池発電部側弾性体
２４ ジョイントカプラ凸部シール
２５ ジョイントカプラ凹部シール
２６ 固定部
２７ 接続面
２８ 反対面
２９ 燃料カートリッジ側開口部
３１ 燃料電池発電部側開口部
３３ 鉤部
３３Ａ カートリッジ鉤部
３３Ｂ カートリッジ鉤部
３４Ａ ロックレバー鉤部
３４Ｂ トップカバー鉤部
３５ 流路

Claims (4)

1. 液体燃料の供給を受けて発電する起電部を有する燃料電池発電部と、
   前記燃料電池発電部に液体燃料を供給する燃料カートリッジと、
   前記燃料カートリッジを前記燃料電池発電部に対して着脱自在に固定する固定部と、
   を具備し、
   前記燃料電池発電部は、前記燃料カートリッジが搭載されるカートリッジ搭載面を有し、
   前記燃料カートリッジは、直方体状であり、前記カートリッジ搭載面に載せられる接続面と、前記接続面の反対側の面である反対面とを備え、
   前記反対面には、第１カートリッジ鉤部及び第２カートリッジ鉤部が異なる位置に設けられており、
   前記固定部は、
   断面がＬ字状であり、一端で前記カートリッジ搭載面の端部に回動可能に連結され、他端で前記第１カートリッジ鉤部に係合することにより前記燃料カートリッジを押し付けるように固定する、ロックレバーと、
   断面がＬ字状であり、前記ロックレバーを覆うように配置され、先端で前記第２カートリッジ鉤部に係合することにより前記燃料カートリッジを押し付けるように固定する、トップカバーとを備える
   燃料電池。
2. 請求項１に記載された燃料電池であって、
   前記燃料カートリッジは、前記接続面に設けられた燃料カートリッジ側カプラを有し、
   前記燃料電池発電部は、前記カートリッジ搭載面に設けられ、前記燃料カートリッジ側カプラに接続される、燃料電池発電部側カプラを有し、
   液体燃料は、前記燃料カートリッジ側カプラ及び前記燃料電池発電部側カプラを介して、前記燃料カートリッジから前記燃料電池発電部の内部に供給される
   燃料電池。
3. 請求項２に記載された燃料電池であって、
   前記燃料カートリッジ側カプラは、
   液体燃料を供給するための燃料カートリッジ側開口部と、
   前記燃料カートリッジ側開口部の内側に設けられた燃料カートリッジ側シール部と、
   前記燃料カートリッジ側シール部を前記燃料カートリッジ側開口部の方へ弾性的に押し出すように設けられた燃料カートリッジ側弾性体と、
   を有し、
   前記燃料電池発電部側カプラは、
   液体燃料を受け入れるための燃料電池発電部側開口部と、
   前記燃料電池発電部側開口部の内側に設けられた燃料電池発電部側シール部と、
   前記燃料電池発電部側シール部を前記燃料電池発電部側開口部の方へ弾性的に押し出すように設けられた燃料電池発電部側弾性体と、
   を有し、
   前記燃料カートリッジと前記燃料電池発電部とが接続されていない場合には、
   前記燃料カートリッジ側開口部は前記燃料カートリッジ側シール部によって閉塞され、
   前記燃料電池発電部側開口部も前記燃料電池発電部側シール部によって閉塞され、
   前記燃料カートリッジが前記燃料電池発電部に接続された際には、
   前記燃料カートリッジ側シール部と前記燃料電池発電部側シール部とが干渉して夫々が内側に移動することで、前記燃料カートリッジ側カプラと前記燃料電池発電部側カプラとが連通する
   燃料電池。
4. 請求項３に記載された燃料電池であって、
   前記燃料カートリッジ側弾性体及び前記燃料電池発電部側弾性体は、バネにより形成されている
   燃料電池。

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