KR20070059200A

KR20070059200A - 연료 용기

Info

Publication number: KR20070059200A
Application number: KR1020077009897A
Authority: KR
Inventors: 야스나리 가바사와; 요시히사 스다; 코지 니시무라; 다카히로 오사다; 토시미 가미타니
Original assignee: 가시오게산키 가부시키가이샤; 미쓰비시 엔피쯔 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2007-06-11
Also published as: CN101887983A; US7687178B2; CN101894957B; KR100875561B1; CN101894957A; CN101894958A; WO2006049265A2; TW200623486A; WO2006049265A3; TWI305964B; US20060093876A1; CN101894958B; CN101887983B

Abstract

액체 연료(14)는 연료 용기에 담겨지고, 연료 배출구(31)으로부터 배출된다. 또한, 물(12)은 연료 용기에 제공되는 물 보유 파이프(10)에 담겨지며, 물 배출구(33)로부터 외부로 배출된다. 연료 용기의 배면 덮개 부분에 부착된 방진필터(8)를 통해 연료 용기로 흡입된 공기는 산소 소스 파이프(9)를 통해 산소 소스 배출구(32)으로부터 외부로 배출된다. 연료 배출구(31), 산소 소스 배출구(32), 그리고 물 배출구(33)는 전면 덮개 부분(3)의 전면 외부면(3a)에 제공된다.

연료 용기, 액체 연료, 산소 소스 파이프, 연료 보유부, 물 보유부, 연료 배출구, 물 배출구, 산소 소스 배출구, 패킹재, 종동자, 방진필터

Description

연료 용기{FUEL CONTAINER}

본 발명은 유체를 포함하는 연료 용기에 관한 것이다.

최근에, 휴대폰, 노트북형 개인 컴퓨터, 디지털 카메라, 손목 시계, 개인 휴대용 단말기(PDA) 및 전자 수첩과 같은 소형 전자 장치에 괄목할만한 진보와 발전 이 있었다. 각 전자 장치의 전원으로서, 알칼리 건전지, 또는 망간 건전지 같은 1 차 건전지, 니켈-카드뮴 축전지, 니켈 수소 축전지, 또는 리튬 이온 전지 같은 2차 건전지가 사용된다. 그러나, 에너지의 효율적인 사용에 대하여 검증한다면, 1차 건전지와 2차 건전지는 에너지를 반드시 효율적으로 활용하는 것은 아니다. 따라서, 근래에, 1차 건전지와 2차 건전지를 대체할만한 고효율의 에너지 사용이 가능한 연료 전지에 대한 연구와 발전이 있어왔다.

일본 특허 공개 공보 제 2001-93551호에 기술된 연료 전지는 연료 전극과 산화제 전극 사이에 전해질판이 끼워져 있는 연료 전지 본체, 그리고 메탄올과 물과 같은 액체 연료의 혼합물을 담고 있으며, 연료 전지 본체에 연결되어 있는 연료 용기를 포함한다. 연료 용기가 비워지면, 새로운 연료 용기로 대체될 수 있다.

연료 전지용 액체 연료를 담고 있는 이러한 용기에는, 액체 연료와 물의 혼합 용액이 공급되는 하나의 배출구가 형성된다. 그러나, 액체 연료와 물을 개별적 으로 공급하도록 설계될 때, 물과 액체 연료는 개별적으로 담겨질 필요가 있다. 이 경우, 액체 연료와 물에 대해 두 개의 용기가 준비될 필요가 있다. 대안적으로, 하나의 용기의 공간이 두 개의 공간으로 분리되어, 물은 일개 공간에 담겨지고, 액체 연료는 타개 공간에 담겨질 필요가 있다. 이러한 두 가지 경우에, 용기가 연료 전지 본체에 부착될 때, 물 배출구와 액체 연료 배출구는 연료 전지 본체에 개별적으로 연결되어야 하고, 이러한 동작은 문제를 일으킬 수 있다. 또한, 전기 에너지를 발생하기 위해, 산소가 액체 연료에 추가되어야 할 필요가 있기 때문에, 산소 공급 경로가 필요하다.

외부 공기가 연료 용기로 흘러들어 가는 것을 방지하고, 연료 용기의 액체 연료가 배출구로부터 흘러나오는 것을 방지하기 위해, 사용되지 않는 연료 용기에 대하여 액체 연료가 배출되는 배출구를 밀봉하는 것이 바람직하다. 이때, 사용시에는 연료 용기로부터 배출구를 충분히 노출시킬 필요가 있다.

이러한 연료 용기가 전자 장치에 배출구될 때, 특히, 복수의 배출구로부터 배출된 복수의 유체 연료가 연료 용기에 담겨질 때, 연료 용기는 작은 것이 바람직하고, 연료 용기 체적에 대한 복수 유체의 체적비는 더욱 높아야 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1 국면에 따른 연료 용기는 연료를 담고 있는 연료 보유부와 물을 담고 있는 물 보유부를 포함하는 본체; 본체의 단부면에 구비되며, 연료 보유부에 담겨진 연료를 배출하는 연료 배출구; 및, 단부면에 구비되며, 물 보유부에 담겨진 물을 배출하는 물 배출구를 포함한다. 연료 보유부는 연료로 가득찬 연료의 팁(tip) 측에 종동자(follower)를 포함하는 것이 바람직하다.

물 보유부는 연료 보유부에 구비되며, 물을 담는 물 보유 파이프를 포함하는 것이 바람직하다.

물 보유 파이프는 물로 가득찬 물의 팁 측에 종동자를 포함하는 것이 바람직하다.

본체는 또한, 본체는 외부로부터 산소 소스(source)를 연결하는 산소 소스 연결부분, 및 단부면에 구비되며, 산소 소스 연결부분을 경유하여 산소 소스를 배출하는 산소 소스 배출구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본체는 산소 소스 배출구가 구비되는 단부면과 상이한 도입 단부면에, 외부로부터 산소 소스를 도입하는 산소 소스 도입 포트가 제공되는 것이 바람직하다.

산소 소스 도입 포트에는 방진 필터가 제공되는 것이 바람직하다.

산소 소스 연결부분은, 연료 보유부에 구비되며 산소 소스를 내부로 연결하는 산소 소스 파이프를 포함하는 것이 바람직하다.

연료를 담고 있는 연료 보유부와 외부로부터 산소 소스를 연결하는 산소 소스 연결부분 포함하는 본체;

본 발명의 제 2 국면에 따른 연료 용기는: 본체의 단부면에 구비되며, 연료 보유부에 담겨있는 연료를 배출하는 연료 배출구; 및, 단부면에 구비되며, 산소 소스 연결부분을 경유하여 산소 소스를 배출하는 산소 소스 배출구를 포함한다.

연료 보유부는 연료로 가득찬 연료의 팁 측에 종동자를 포함하는 것이 바람직하다.

본체는 산소 소스 배출구가 구비된 단부면과 상이한 도입 단부면에, 외부로부터 산소 소스를 도입하는 산소 소스 도입 포트가 제공되는 것이 바람직하다.

본체는 또한 물을 담고 있는 물 보유부 및, 단부면에 구비되며 물 보유부에 담겨진 물을 배출하는 물 배출구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

물 보유부는, 연료 보유부에 구비되며 물을 담는 물 보유 파이프를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3 국면에 따른 연료 용기는: 단부면에 내부와 외부를 연결하는 포트가 형성된 액체 연료를 담고 있는 용기 본체; 용기 본체의 트렁크(trunk) 주위에 감겨진 트렁크 와인딩 부분을 포함하는 패킹(packing)재; 및 트렁크 와인딩 부분으로부터 분리될 수 있으며, 용기 본체의 단부면을 밀봉하는 가장자리 부분을 포함한다.

포트는 용기 본체에 담겨진 액체 연료를 배출하는 연료 배출구를 포함하는 것이 바람직하다.

포트는 용기 본체에 담겨진 물을 배출하는 물 배출구를 포함하는 것이 바람직하다.

포트는 공기를 배출하는 산소 소스 배출구를 포함하는 것이 바람직하다.

포트는 공기를 도입하는 공기 도입 포트를 포함하는 것이 바람직하다.

공기 도입 포트는 방진 필터에 의하여 폐쇄되는 것이 바람직하다.

용기 본체의 액체 연료를 배출하는 연료 배출구는 용기 본체의 제 1 단부면에 포트로서 형성되고, 공기를 도입하는 공기 도입 포트는 용기 본체의 제 2 단부면에 포트로서 제공되며; 그리고, 가장자리 부분의 제 1 가장자리 부분은 연료 배출구를 덮고, 가장자리 부분의 제 2 가장자리 부분은 공기 도입 포트를 덮는 것이 바람직하다.

홈이 용기 본체의 외부측 표면상에 형성되며, 홈을 패킹재로 덮음으로써, 홈을 포트로 연결하는 흐름 경로가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 4 국면에 따른 연료 용기는: 외부에 형성된 홈과, 내부의 액체 연료를 분리하는 벽을 포함하는 용기 본체; 및 용기 본체의 홈을 덮는 패킹재를 포함한다.

패킹재의 두께는 용기 본체의 벽의 두께보다 작은 것이 바람직하다.

개구가 용기 본체에 형성되며, 그리고, 연료 용기는, 용기 본체의 개구를 폐쇄하며, 홈과 통하는 흐름 경로를 포함하는 덮개 부분을 더 포함하는 것이 바람직하다.

덮개 부분은 홈과 통하는 소통(communication) 포트를 포함하는 것이 바람직하다.

패킹재는 덮개 부분을 덮는 덮개 커버링(covering) 부분과, 덮개 커버링 부분을 절단하는 절단선을 포함하는 것이 바람직하다.

홈은 S1은 홈의 단면 영역이고, W1은 홈의 폭일 때, W1 ＞ {S1 / (2 ×

)}^1/2를 만족하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료 용기의 사시도이고;

도 2는 연료 용기의 분해 사시도이고;

도 3은 연료 용기의 중심선을 따라 절단한 종방향의 단면도이고;

도 4는 연료 용기의 중심선을 따라 절단한 횡방향의 단면도이고;

도 5는 연료 용기의 배면 덮개 부분이 확대된 단면도이고;

도 6은 연료 용기와 연료 소비 장치 사이의 연결 구조를 개략적으로 도시하는 도면이고;

도 7은 유체 제어부, 파워 발생부, 그리고 연료 용기가 연결되는 상태를 도시하는 블럭도이고;

도 8은 연료 소비 장치의 예로서, 노트북형 개인용 컴퓨터의 개략적인 사시도이고;

도 9는 연료 용기와 노트북형 개인용 컴퓨터의 개략적인 사시도이고;

도 10A와 10B는 상이한 파워 발생부의 블럭도이고;

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료 용기의 사시도이고;

도 12는 연료 용기의 분해 사시도이고;

도 13은 연료 용기의 중심선을 따라 절단한 종방향 단면도이고;

도 14는 도 13의 종방향 단면도에서 연료 용기의 전면 부분을 확대한 도면이고;

도 15는 도 13의 종방향 단면도에서, 연료 용기의 배면 부분을 확대한 도면이고,

도 16은 연료 용기의 중심선을 따라 절단한 횡방향 단면도이고;

도 17은 도 16의 횡방향 단면도에서 연료 용기의 전면 부분이 확대된 도면이고;

도 18은 도 16의 횡방향 단면도에서, 연료 용기의 배면 부분을 확대한 도면이고,

도 19는 연료 용기의 전면 내부 덮개 부분의 전면 표면의 평면도이고;

도 20은 전면 외부 덮개 부분이 연료 용기의 전면 내부 덮개 부분 상에 겹쳐지는 상태에서의 전면 표면의 평면도이고;

도 21은 연료 용기의 배면 내부 덮개 부분의 사시도이고;

도 22는 배면 외부 덮개 부분이 연료 용기의 배면 내부 덮개 부분 상에 겹쳐지는 상태에서의 배면 표면의 평면도이고;

도 23은 패킹재 변형의 사시도이고;

도 24는 용기 본체가 또 다른 패킹재에서 패킹되는 상태의 사시도이고;

도 25는 패킹재의 패킹 공정을 도시하는 사시도이고;

도 26A와 26B는 상이한 파워 발생부의 블럭도이고; 그리고,

도 27A와 27B는 본 발명의 예와 비교예를 도시하는 개략도이다.

본 발명에 따른 실시예가 도면을 참조하여 이하 설명된다.

그러나, 하술될 실시예는 기술적으로 바람직한 다양한 범위를 제시하는 것일 뿐, 다음의 실시예와 제시된 예들이 본 발명의 범위를 국한하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명이 적용되는 제 1 실시예 연료 용기(1)의 사시도이다. 도 2는 연료 용기(1)의 분해 사시도이다. 도 3은 연료 용기(1)의 폭방향(Y)에서의 절단면을 지시하는 방식으로, 연료 용기(1)를 종방향(X)으로 확장된 중심선(L)을 통과하고, 연료 용기(1)의 두께 방향(Z)과 평행하는 절단면을 도시하는 단면도이다. 도 4는 연료 용기(1)의 두께 방향(Z)에서의 절단면을 지시하는 방식으로, 연료 용기(1)의 종방향(X)으로 확장된 중심선(L)을 통과하고, 연료 용기(1)의 폭 방향(Y)과 평행하는 절단면을 도시하는 단면도이다.

도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 연료 용기(1)는 직사각형의 평행육면체 형태와 같이 실제적으로 관 형태의 용기 본체(2)를 포함하고, 다양한 부재가 용기 본체(2)에 부착된다. 용기 본체(2)는 내부가 중공인 직사각형의 파이프이고, 본체(2)의 전면 단부와 배면 단부는 개방되어 있으며, 이러한 실시예에서, 종방향(X)으로 보여질 때, 용기 본체(2)는 직사각형의 프레임 형태로 형성되어 있다.

산소 소스 파이프(9)와 물 보유 파이프(10)는 용기 본체(2)에 제공된다. 산소 소스 파이프(9)와 물 보유 파이프(10)는 종방향(X) 또는 용기 본체(2)의 중심 축선(L)으로 확장된다.

전면 덮개 부분(3)이 용기 본체(2)의 전면 단부 상의 개구로 끼워져서, 용기 본체(2)의 전면 단부 상의 개구는 전면 덮개 부분(3)으로 폐쇄된다. 배면 덮개 부분(4)이 용기 본체(2)의 배면 단부 상의 개구로 끼워져서, 용기 본체(2)의 배면 단부 상의 개구는 전면 덮개 부분(3)으로 폐쇄된다. 용기 본체(2)에는, 용기 본체(2)와 덮개 부분(4)에 의해 한정되는 공간(16)이 존재한다.

연료 배출구(31), 산소 소스 배출구(32), 그리고 물 배출구(33)는 전면 외 면(3a)을 통해 관통되어 외면(3a) 상에 노출된다. 연료 배출구(31)은 전면 덮개 부분(3)의 중심 부분에 형성되고, 물 배출구(33), 연료 배출구(31), 그리고 산소 소스 배출구(32)은 이러한 순서로 연료 용기(1)의 폭 방향(Y)을 따라서 선형적으로 배열된다.

연료 배출구(31)과 산소 소스 배출구(32)은 전면 덮개 부분(3)의 배면 내면으로부터 전면 외면(3a)으로 관통하고, 연료 배출구(31)과 산소 소스 배출구(32)의 팁 부분 원주는 전면 덮개 부분(3)의 외면(3a) 상에 니플(nipple) 형태로 볼록하게 제공된다. 물 배출구(33)는 덮개 부분(3)의 내면으로부터 전면 외면(3a)으로 관통하지만, 물 배출구(33)의 팁 부분 원주는 외면(3a)과 평평하게 제공된다. 즉, 팁 표면은 외면(3a)과 동일한 표면이 되도록 제공된다.

연료 배출구(31)을 통해 용기 본체(2)의 내부로부터 외부로 불필요한 유체 흐름을 막기 위해, 체크 밸브(5)가 연료 배출구(31)에 끼워진다. 특히, 체크 밸브(5)는 유연하고 탄성을 갖는 물질(즉, 엘라스토머)이 덕빌(duck bill) 형태로 형 성된 덕빌 밸브인 것이 바람직하고, 체크 밸브(5)는 덕빌 형태의 팁이 용기 본체(2) 내부로 향한 상태에서 연료 배출구(31)에 끼워진다. 체크 밸브(5)는, 후술될 연료 도입 파이프(64)(도 6에 도시된)에 삽입될 때에 용기 본체(2)의 내부와 외부를 연결하는 삽입구와 함께 미리 제공될 수 있고, 또는 연료 도입 파이프(64)가 삽입될 때까지 삽입구가 형성되지 않는 구조를 갖을 수도 있다. 삽입구가 미리 제공될 때, 만약 압력이 용기 본체(2)의 내부에 가해지면, 삽입구에 근접한 방향으로 삽입구 주변에 힘이 가해져서, 유체는 삽입구로부터 용기 본체(2)의 외부로 불필요한 누수를 발생하지 않는다.

산소 소스 배출구(32)을 통해 용기 본체(2)의 내부로부터 외부로 불필요한 유체 흐름을 막기 위해, 체크 밸브(6)가 산소 소스 배출구(32)에 끼워진다. 특히, 체크 밸브(6)는 유연하고 탄성을 갖는 물질(즉, 엘라스토머)이 덕빌 형태로 형성된 덕빌 밸브일 수 있고, 덕빌 형태의 팁이 용기 본체(2) 내부로 향한 상태에서 체크 밸브(6)가 산소 소스 배출구(32)에 끼워진다. 체크 밸브(6)는, 후술될 공기 도입 파이프(65)(도 6에 도시된)에 삽입될 때에 용기 본체(2)의 내부와 외부를 연결하는 삽입구와 함께 미리 제공될 수 있고, 또는 공기 도입 파이프(65)가 삽입될 때까지 삽입구가 형성되지 않는 구조를 갖을 수도 있다. 삽입구가 미리 제공될 때, 만약 압력이 용기 본체(2)의 내부에 가해지면, 삽입구에 근접한 방향으로 삽입구 주변에 힘이 가해져서, 유체는 용기 본체(2)의 삽입구로부터 외부로 불필요한 누수를 발생하지 않는다.

제 1 공기 도입 포트(41)와 제 2 공기 도입 포트(42)는 배면 덮개 부분(4)에 관통된다. 제 1 공기 도입 포트(41)는 연료 배출구(31)과 상응하는 부분에 형성되고, 제 2 공기 도입 포트(42)는 산소 소스 배출구(32)과 상응하는 부분에 형성된다.

제 1 공기 도입 부분(41)은 배면 덮개 부분(4)의 내면으로부터 외면(4a)으로 관통한다. 도 3과 5에 도시된 바와 같이, 제 1 공기 도입 포트(41)를 통해 용기 본체(2)의 내부로부터 외부로 불필요한 유체 흐름을 막기 위해, 체크 밸브(11)가 제 1 공기 도입 포트(41)에 끼워진다. 특히, 체크 밸브(11)는 유연하고 탄성을 갖는 물질(즉, 엘라스토머)이 덕빌 형태로 형성된 덕빌 밸브일 수 있고, 덕빌 형태의 팁이 용기 본체(2) 내부로 향한 상태에서 체크 밸브(11)가 제 1 공기 도입 포트(41) 에 끼워진다. 도 5는 도 3의 동일한 절단면을 좀 더 확대하여, 배면 덮개 부분(4)을 도시하는 단면도임을 주목한다. 체크 밸브(11)는 본체(2)의 내부와 외부를 연결하는 삽입구와 함께 미리 제공되고, 이러한 삽입구는 배면 덮개 부분(4)에 제공되며, 두께 방향으로 개구되어 있는 배출구(4b)와 통한다. 체크 밸브(11)에서, 만약 압력이 용기 본체(2)의 내부에 가해지면, 삽입구에 근접한 방향으로 삽입구 주변에 힘이 가해져서, 유체는 용기 본체(2)의 삽입구로부터 외부로 불필요한 누수를 발생하지 않는다. 역으로, 본체(2)의 내부에서, 본체(2)에 저장된 후술될 액체 연료(14)량의 감소로 인해 발생되는 음압에 따라, 본체(2)의 내부와 외부 사이의 압력차를 완충하기 위하여, 공기가 본체(2)의 외부로부터의 삽입구를 경유하여 안으로 이동하는 방식으로 설정된다.

도 2, 4에 도시된 바와 같이, 제 2 공기 도입 포트(42)는 배면 덮개 포트(4) 의 내면으로부터 외면으로 관통하고, 제 2 공기 도입 포트(42)의 원주는 배면 덮개 포트(4)의 외면에 오목하게 제공된다. 오목하게 제공된 부분에 방진 필터(8)가 끼워지고, 공기가 본체(2)의 외부로부터 산소 소스 파이프(9)의 내부로 유입되도록 하며, 제 2 공기 도입 포트(42)를 폐쇄하여, 용기 본체(2) 외부로부터 먼지가 산소 소스 파이프(9)에 유입되지 못하도록 한다.

산소 소스 파이프(9)의 일개 단부는 제 2 공기 도입 포트(42)로 삽입된다. 산소 소스 파이프(9)의 타개 단부는 산소 소스 배출구(32)으로 삽입되고, 산소 소스 파이프(9)는 전면 덮개 포트(3)와 배면 덮개 포트(4) 사이에 장착된다. 상술한 바와 같이, 방진 필터(8)는 산소 소스 파이프(9)의 일개 단부 전방에 위치하고, 체크 밸브(6)는 산소 소스 파이프(9)의 타개 단부 전방에 위치한다.

도 1, 2, 4에 도시된 바와 같이, 물 보유 파이프(10)는 전면 덮개 포트(3)의 물 배출구(33)을 관통하며 삽입되고, 물 보유 파이프(10)의 일개 단부는 전면 덮개 포트(3)의 외면으로부터 외부로 돌출된다. 한편, 고정 부분(43)(도2)은 배면 덮개 포트(4)의 내면에서 물 배출구(33)과 상응하는 위치에서 형성되고, 물 보유 파이프(10)의 타개 단부가 고정 부분(43)에 의해 고정되도록 부착된다. 이와 같이, 물 보유 파이프(10)는 전면 덮개 포트(3)와 배면 덮개 포트(4) 사이에 장착된다. 배면 덮개 포트(4)의 내면에는, 물 보유 파이프(10)의 타개 단부가 끼워지는 부분에 제공되는 고정 부분(43)에 복수의 예를 들면, 4 개의 틈(44)이 제공되고, 물 보유 파이프(10)의 타개 단부의 개구가 폐쇄되지 않도록, 물 보유 파이프(10)의 타개 단면측의 공간(17)이 틈(44)을 경유하여 공간(16)과 통하도록 한 점이 주목된다.

도 2, 4에 도시된 바와 같이, 물 보유 파이프(10)의 내부로부터 그 단부 개구로의 유체의 흐름을 막기 위해, 체크 밸브(7)가 물 배출구(33)측의 단부에서 물 보유 파이프(10)에 끼워진다. 특히, 체크 밸브(7)는 유연하고 탄성을 갖는 물질(즉, 엘라스토머)이 덕빌 형태로 형성된 덕빌 밸브일 수 있고, 덕빌 형태의 팁이 배면 덮개 포트(4)를 향한 상태에서 체크 밸브(7)가 물 보유 파이프(10)에 끼워진다. 체크 밸브(7)는 후술될 물 도입 파이프(66)(도 6에 도시된)가 삽입될 때 본체(2)의 내부와 외부를 연결하는 삽입구와 함께 미리 제공될 수 있고, 또는 물 도입 파이프(66)가 삽입되기 전에 삽입구가 형성되지 않도록 하는 구조를 갖을 수도 있다. 삽입구가 미리 제공될 때, 만약 압력이 용기 본체(2)의 내부에 가해지면, 삽입구에 근접한 방향으로 삽입구 주변에 힘이 가해져서, 유체는 용기 본체(2)의 삽입구로부터 외부로 불필요한 누수를 발생하지 않는다.

도 4에 도시된 바와 같이, 점성 종동자(follower)(13)가 물 보유 파이프(10)에 담겨진다. 종동자(13)의 전체 외부면은 물 보유 파이프(10)의 내벽과 접촉하고, 물 보유 파이프(10)의 공간은 종동자(13)에 의해 전면 덮개 포트(3)측의 영역과 배면 덮개 포트(4)측의 영역으로 나뉜다. 또한, 물(12)이 물 보유 파이프(10)에 저장된다. 물은 종동자(13)에 의해 분리된 두 개 영역의 전면 덮개 포트(3) 상의 영역에 완전히 채워지고, 종동자(13)는 물 바디보다 배면 덮개 포트(4)에 좀 더 근접하여 위치한다. 부가하여, 물(12)과 종동자(13)는 접촉한다.

종동자(13)는 졸 또는 겔과 같은 물에 대한 낮은 친화도를 갖는 액체이고, 물(12)보다 높은 점성을 갖으며, 물(12)에 용해되지 않는 고점성 액체인 것이 바람 직하다. 또한, 종동자(13)는 전단 응력(또는 전단력)이 증가할 때 외견상 응력을 감소하는 구조적으로 점성인 유체(변칙적인 점성의 유체)의 속성을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 폴리부텐, 액상 파라핀, 스핀들유, 다른 미네랄 오일, 디메틸 실리콘 오일, 메틸 페닐 실리콘 오일, 다른 실리콘 오일, 그리고 그 조합물들은 종동자(13)로서 사용될 수 있다. 체크 밸브(7)가 물 보유 파이프(10)에 제공되기 때문에, 물 보유 파이프(10)의 물(12)은 스스로 외부로 누수되지 않음이 주목된다.

이러한 방식으로, 물(12)과 압력이 감소될 때 확장되는 종동자(13) 사이에는 오직 작은 양의 가스만이 존재하여, 후술되는 바와 같이, 물 보유 파이프(10)의 물(12)이 물 배출구(33)으로부터 연료 전지를 갖는 파워 발생부(91)로 배출되면, 체크 밸브(7)와 종동자(13) 사이의 물(12)은 체크 밸브(7) 측으로 흐르게 된다. 따라서, 물 바디의 단부는 체크 밸브(7) 측으로 이동하고, 이후 종동자(13)는 물 바디 측으로 당겨진다. 물(12)이 공간(17)으로 누수되지 않도록, 종동자(13)는 물 보유 파이프(10)의 내벽과의 근접한 접촉을 유지하면서 당겨지도록 요구되는 유동성을 갖는다.

도 3, 4, 5에 도시된 바와 같이, 점성 종동자(15)는 본체(2)에 담겨져 있다. 종동자(15)의 전체 외부면은 본체(2)의 내벽과 접촉하고, 본체(2)의 공간은 전면 덮개 포트(3) 측의 영역과 배면 덮개 포트(4) 측의 영역으로 나뉘어진다. 또한, 액체 연료(14)가 본체(2)에 저장된다. 액체 연료(14)는 종동자(15)에 의해 분리된 두 개의 영역 중 전면 덮개 포트(3) 측의 영역에 채워지고, 종동자(15)는 액체 연료(14)보다 전면 덮개 포트(3) 측에 좀 더 근접하여 위치한다. 부가하여, 액체 연 료(14)와 종동자(15)는 접촉하고 있다. 종동자(15)는 졸 또는 겔과 같은 액체 연료에 대한 낮은 친화도를 갖는 액체이고, 액체 연료보다 높은 점성을 갖고, 액체 연료에 용해되지 않는 고점성 액체인 것이 바람직하다. 또한, 종동자(15)는 전단 응력(또는 전단력)이 증가할 때 외견상 응력을 감소하는 구조적으로 점성인 유체(변칙적인 점성의 유체)의 속성을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 폴리부텐, 액상 파라핀, 스핀들유, 기타 미네랄 오일, 디메틸 실리콘 오일, 메틸 페닐 실리콘 오일, 기타 실리콘 오일, 그리고 그 조합물들이 종동자(15)로서 사용될 수 있다. 체크 밸브(5)가 연료 배출구(31)에 제공되기 때문에, 용기 본체(2)의 액체 여료(14)는 스스로 외부로 누수되지 않음이 주목된다.

이러한 방식으로, 액체 연료와 압력이 감소될 때 확장되는 종동자(15) 사이에는 오직 작은 양의 가스만이 존재하여, 후술되는 바와 같이, 본체(2)의 액체 연료(14)가 연료 배출구(31)으로부터 파워 발생부(91)로 배출되는 경우, 체크 밸브(5)와 종동자(15) 사이의 액체 연료(14)는 체크 밸브(5) 측으로 흐르게 되고, 그 결과, 액체 연료 바디의 단부는 체크 밸브(5) 측으로 이동하고, 이후 종동자(15)는 체크 밸브(5) 측으로 당겨진다. 액체 연료(14)가 공간(16)으로 누수되지 않도록, 종동자(15)는 용기 본체(2)의 내벽과의 근접한 접촉을 유지하면서 당겨지도록 요구되는 유동성을 갖는다.

연료 용기(1)가 패킹되고 수송될 때, 다른 부재는 가스 침투 없이 집합적으로 덮여질 수 있고, 따라서 우수한 생산성을 가져온다.

연료 소비 장치에 액체 연료(14)와 물(12)을 공급하기 위해, 이러한 연료 용 기(1)는 액체 연료(14)를 사용하는 장치(이하, 연료 소비 장치로서 언급)에 부착된다. 연료 용기(1)의 액체 연료(14)가 완전히 소모될 때, 연료 용기(1)는 연료 소비 장치로부터 탈착되고, 새로운 연료 용기(1)가 연료 소비 장치에 부착된다. 연료 용기(1)가 부착되는 연료 소비 장치가 이후 설명된다.

도 6은 연료 소비 장치(60)과 연료 용기(1)의 부착 구조를 도시하는 개략도이다. 연료 소비 장치(60)에는 세 개의 부착 슬롯 또는 리세스(61, 62, 63)가 오목하게 제공된다. 제 1 부착 슬롯(61)은 연료 배출구(31)과 마주하는 부분에 형성되고, 제 2 부착 슬롯(62)은 산소 소스 배출구(32)과 마주하는 부분에 형성되며, 제 3 부착 슬롯(63)은 물 보유 파이프(10)의 단부와 마주하는 부분에 형성된다. 연료 도입 파이프(64)는 제 1 슬롯(61)에 부착되며, 부착 슬롯(61)으로부터 돌출된다. 동일한 방식으로, 공기 도입 파이프(65)는 제 2 슬롯(62)에 부착되고, 물 도입 파이프(66)는 제 3 슬롯(63)에 부착된다.

연료 용기(1)의 전면 덮개 포트(3)의 외면(3a)을 연료 소비 장치(60)로 지시하는 방식으로, 화살표(A)의 방향으로 연료 용기(1)를 단순히 이동함으로써, 연료 배출구(31) 주변의 니플 부분은 제 1 슬롯(61)에 끼워지고, 산소 소스 배출구(32) 주변의 니플 부분은 제 2 슬롯(62)에 끼워지고, 물 보유 파이프(10)의 단부에 있는 물 배출구(33)는 제 3 슬롯(63)에 끼워지며, 그로 인해, 연료 용기(1)가 연료 소비 장치(60)에 단단히 부착될 수 있도록 한다. 이러한 방식으로, 연료 도입 파이프(64)는 연료 배출구(31)에 삽입되고, 또한 체크 벨브(5)에 삽입되어, 체크 밸브(5)는 연료 도입 파이프(64)에 의해 개방된다. 동일한 방식으로, 공기 도입 파이 프(65)는 체크 밸브(6)에 삽입되며, 물 보유 파이프(66)는 체크 밸브(7)에 삽입된다. 이와 같이, 용기 본체(2)의 액체 연료(14)는 연료 도입 파이프(64)를 통해 연료 소비 장치(60)에 공급되고, 물 보유 파이프(10)의 물(12)은 물 도입 파이프(66)를 통해 연료 소비 장치(60)에 공급된다. 또한, 외부 공기는 방진 필터(8)를 통해 산소 소스 파이프(9)에 흡입되어, 산소 소스 파이프(9)로부터 공기 도입 파이프(65)를 통해 통과한 후, 연료 소비 장치(60)로 공급된다. 연료 용기(1)가 탈착될 때, 연료 용기(1)는 화살표(B) 방향으로 단순히 이동하여, 연료 배출구(31)이 제 1 슬롯(61)으로부터 제거되고, 산소 소스 배출구(32)이 제 2 슬롯(62)으로부터 제거되며, 물 배출구(33)는 제 3 슬롯(63)으로부터 제거될 수 있다.

상술한 바와 같이, 연료 배출구(31), 산소 소스 배출구(32), 그리고 물 배출구(33)는 연료 용기(1)의 동일 표면(3a)(즉, 전면 덮개 포트(3)의 외부면) 상에 제공되기 때문에, 연료 소비 장치(60) 연료 용기(1)를 저장하는 연료 소비 장치(60)의 저장 부분으로 표면(3a)을 단순히 미는 동작으로, 세 개의 배출구(31, 32, 33)은 연료 소비 장치(60)에 동시에 연결될 수 있다. 그러므로, 연료 용기(1)의 부착 동작은 쉽게 실행될 수 있다.

만약 용기 본체(2)의 액체 연료(14)가 감소되면, 전단 응력이 종동자(15)에 발생되어 종동자(15)의 점성도가 감소되고, 액체 연료(14)가 소비됨에 따라 종동자(15)는 전면 덮개 포트(3) 측을 따라간다. 만약 물 보유 파이프(10)의 물(12)이 감소되면, 전단 응력이 종동자(13)에 발생되어 종동자(13)의 점성도가 감소되고, 물이 소비됨에 따라 종동자(13)는 전면 덮개 포트(3) 측을 따라간다(follows).

만약 액체 연료(14)와 물(12)이 모두 감소하면, 종동자(15)보다 배면 덮개 포트(4) 측에 근접한 공간이 감압되고, 그러나 체크 밸브(11)가 공간의 감압에 의해 개방되고, 외부 공기가 공간에 공급되어, 공간은 실제적으로 대기압을 유지하게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 연료 소비 장치(60)에는, 연료 용기(1)의 액체 연료(14)를 사용하여 파워를 발생하고, 파워를 외부 전기 장치 등의 로드로 공급하는 파워 발생부(91)와 연료 용기(1)로부터 액체 연료(14), 물(12), 그리고 공기를 공급하는 흐름량 제어부(67)가 장착된다.

흐름량 제어부(67)는, 연료 도입 파이프(64)를 통해 액체 연료(14)를 흡입하는 연료 펌프(68); 연료 펌프(68)에 의해 흡입된 액체 연료(14)의 흐름을 허용/차단하는 밸브(69); 물 도입 파이프(66)를 통해 연료 용기(1)에 저장된 물(12)을 흡입하고 이송하는 물 펌프(70); 물 펌프(70)에 의해 이송된 물(12)의 흐름을 허용/차단하는 밸브(71); 밸브(71)로부터 배출된 물(12)을 흡입하는 펌프(72); 펌프(72)에 의해 흡입된 물(12)의 흐름을 허용/차단하는 밸브(73); 밸브(69)로부터 이송된 액체 연료(14)와 밸브(73)로부터 이송된 물(12)을 혼합하여 파워 발생부(91)로 그 혼합물을 이송하기 위한 혼합기(74); 공기 도입 파이프(65)를 통해 공기를 흡입하는 공기 펌프(75); 공기 펌프(75)로부터 이송된 공기가 흐르는 세 분기의 흐름 경로에 각각 제공되고, 흐름을 제어하는 밸브(76, 77, 78); 밸브(76, 77, 78)로부터 파워 발생부(91)로의 공기 흐름에 대한 흐름양을 측정하는 센서(79, 80, 81); 및 파워 발생부(91)로부터 배출된 생산의 흐름을 허용/차단하는 밸브(82, 83)를 포함 한다. 밸브(71)로부터의 물(12)의 흐름은 파워 발생부(91)와 펌프(72)의 양쪽 흐름으로 분기한다.

도 8과 9는 연료 소비 장치(60)로서 노트북형 개인용 컴퓨터가 적용되는 예를 도시한다. 본 실시예의 노트북형 개인용 컴퓨터(60A)는 표시부(53)를 포함하는 제 1 케이스(56)와 입력부(57)를 포함하는 제 2 케이스(58)를 포함한다. 제 1 케이스(56)는 제 2 케이스(58)와 힌지 결합한다.

또한, 제 2 케이스(58)에는 연료 용기(1)가 저장될 수 있는 저장 부분(59)이 제공되고, 저장 부분(59)에는 연료 용기(1)의 연료 배출구(31), 산소 소스 배출구(32), 그리고 물 배출구(33)에 각각 상응하는 제 1 내지 제 3 부착 슬롯(61, 62, 63)이 노출되어 있다.

표시부(53)는 예를 들면, 백라이트 형 액정 표시 장치 패널, 또는 EL 디스플레이 패널을 포함하고, 제어부로부터의 전기적 신호 출력에 따라 화면 표시를 실행하고, 문자 정보, 영상 등을 디스플레이한다.

입력부(57)는 기능 키, 숫자 키패드, 그리고 문자 입력 키와 같은 다양한 형태의 버튼을 포함한다. 만약, 제 2 케이스(58)의 외부로부터 돌출된 버튼이 눌려지면/동작되면, 버튼은 제거 가능한 방식으로 기판 상에 고정된 접촉 지점에 접촉하기 위해 버튼 내부에 이동가능한 접촉 지점을 발생하기 위해 탄성적으로 변형되고, 그로 인해 전기적 신호를 출력한다.

노트북형 개인용 컴퓨터(60A)의 제어부는 중앙 처리 장치(CPU)와 같은 동작 수단과 메모리와 같은 저장 수단을 포함하고, 입력 전기 신호를 처리하거나 동작하 기 위해 컴퓨터에서 판독되는 소프트웨어와 연동한다.

연료 용기(1)의 전면 덮개 부분(3) 외면(3a)은 화살표(C) 방향으로 노트북형 개인용 컴퓨터(60A)의 저장 부분(59)을 향해 삽입되고, 연료 배출구(31)이 제 1 슬롯(61)에 끼워지고, 산소 소스 배출구(32)이 제 2 슬롯(62)에 끼워지며, 물 보유 파이프(10) 단부의 물 배출구(33)는 제 3 슬롯(63)에 끼워진다. 동시에, 연료 도입 파이프(64)는 체크 밸브(5)를 개방하기 위해 연료 배출구(31)에 삽입되고, 공기 도입 파이프(65)는 체크 밸브(6)를 개방하기 위해 산소 소스 배출구(32)에 삽입되며, 물 보유 파이프(66)는 체크 밸브(7)를 개방하기 위해 물 배출구(33)에 삽입된다.

연료 용기(1)가 노트북형 개인용 컴퓨터(60A)에 저장되는 상태에서 노트북형 개인용 컴퓨터(60A)의 측면으로부터 방진 필터(8)가 노출되도록 연료 용기(1)는 설정되고, 연료 용기(1)는 노트북형 개인용 컴퓨터(60A)의 측면으로부터 또는 노트북형 개인용 컴퓨터(60A)의 하방으로 돌출되지 않는 형태를 갖는 것이 바람직하다.

연료 용기(1)의 경우, 연료 용기(1)를 화살표(C)의 역방향으로 밀어내어 연료 용기(1)가 탈착되도록 한다.

파워 발생부(91)는 도 10A 또는 10B에 도시된 바와 같이 구성된다. 도 10A와 10B 양쪽 경우에서, 액체 연료(14)의 예로서 메탄올이 사용되었지만, 알코올 및 가솔린과 같은 산소 원소를 포함하는 다른 화합물도 사용될 수 있다.

도 10A의 경우에, 파워 발생부(91)는 증발기(92), 재형성기(93), 일산화탄소 제거기(94), 및 연료 전지(95)를 포함한다.

연료 전지(95)가 파워 발생을 시작하기 전에, 연료 소비 장치(60)는 물 펌 프(70)와 밸브(71)의 작동을 시작하여, 연료 용기(1)에 저장된 물을 연료 전지(95)의 전해질막에 공급한다. 이와 같이, 수소 이온을 수화하는 물로 가득찬 전해질막의 이온 전도성은 파워 발생 이전에 향상될 수 있기 때문에, 수소 가스가 연료 전지(95)에 도달할 때, 전해질막은 수소 가스로부터 생산된 수소 이온을 신속하게 전도할 수 있다.

또한, 연료 전지(95)의 전해질막이 물로 가득찰 때, 펌프(72)와 밸브(73)는 활성화되어, 밸브(71)로부터 배출된 물(12)의 일부 또는 전부를 혼합기(74)로 공급한다. 따라서, 연료 펌프(68)와 연료 소비 장치(60)의 밸브(69)에 의해 배출된 연료 용기(1)의 액체 연료(14)는 혼합기(74)로 공급되어, 혼합기(74)의 물(12)과 혼합된다.

혼합기(74)에서 혼합된 액체 연료(14)와 물(12)의 혼합물은 증발기(92)에 공급되어, 가열되고 증발되어서 연료와 물의 혼합 가스가 된다. 증발기(92)에서 발생된 혼합 가스는 재형성기(93)로 공급된다.

재형성기(93)에서는, 증발기(92)로부터 공급된 혼합 가스로부터 수소와 이산화탄소가 발생된다. 특히, 다음 화학 반응식(1)에서와 같이, 혼합 가스와 촉매 사이의 반응에 의해 이산화탄소와 수소가 발생된다.

재형성기(93)에서, 메탄올과 물 증기는 이산화탄소와 수소로 완전히 재형성되지 않을 수도 있는데, 이런 경우, 메탄올은 다음 화학 반응식(2)와 같이, 물 증 기와 함께 반응하여 이산화탄소와 일산화탄소를 생산한다.

재형성기(93)에서 발생된 혼합 가스는 일산화탄소 제거기(94)로 공급된다.

일산화탄소 제거기(94)에서는, 혼합 가스로부터 일산화탄소를 제거하기 위하여, 재형성기(93)로부터 공급된 혼합 가스에 담겨있는 일산화탄소가 선택적으로 산화된다. 특히, 재형성기(93)로부터 공급된 혼합 가스로부터 특정하게 선택된 일산화탄소는 밸브(77, 76, 78)로부터 공급된 공기의 산소로 촉매에 의해 반응하고, 그로 인해 이산화탄소가 발생된다.

그 후, 혼합 가스는 일산화탄소 제거기(94)로부터 연료 전지(95)의 연료 전극으로 공급된다.

연료 전지(95)의 연료 전극에서는, 전기화학적 반응식(4)에 도시된 바와 같이, 일산화탄소 제거기(94)로부터 공급된 혼합 가스의 수소 가스가 연료 전극의 촉매 작용에 기인하여, 수소 이온과 전자로 분리된다. 수소 이온은 연료 전지(95)의 고체 고분자 전해질막과 같은 전해질막을 통해 공기 전극으로 전도되고, 전자는 연료 전극에 의해 추출된다. 일산화탄소 제거기(94)로부터 공급된 수소 가스가 연료 전지(95)에 도달하기 이전에, 연료 전지(95)의 전해질막은 연료 용기(1)의 물(12) 에 의해 미리 적셔지기 때문에, 파워 발생 동안 생산된 수소 이온은 전해질에 담겨있는 물로 수화되어, 전해질막의 이온 전도성을 향상시키고, 그로 인해, 수소 가스가 연료 전지(95)에 도달할 때, 전해질막은 수소 가스로부터 생산된 수소 이온을 용이하게 전도할 수 있게 한다.

밸브(77, 76, 78)로부터의 공기는 연료 전지(95)의 공기 전극으로 전송된다. 그 후, 전기화학적 반응식(5)에 도시된 바와 같이, 공기의 산소, 고체 고분자 전해질막을 통과한 수소 이온, 그리고 전자들은 반응하여 부산물로서 물을 생산한다.

상술한 바와 같이, 전기화학적 반응식(4)과 (5)는 연료 전지(95)에서 전기적 에너지를 발생하도록 한다. 부산물로서 물의 혼합 가스, 이산화탄소, 공기 등은 밸브(82, 83)을 통해 외부로 배출된다.

방진 필터(8)는 상술된 화학반응식에 의해 소비된 산소의 양에 비례하여 입자들로 막히게 된다. 방진 필터(8)가 입자들로 막힘에 따라, 공기 흡입력은 감소하고, 공기 펌프(75)의 반응 효율도 감소할 수 있다. 그러나, 방진 필터(8)는 연료 용기(1)에 부착되기 때문에, 연료 용기(1)를 대체함으로써 방진 필터(8)도 함께 대체될 수 있다. 따라서, 방진 필터(8)는 하나의 연료 용기(1)에 밀봉된 액체 연료(14)의 양에 상응하는 산소의 양을 채우는 더스트 수집 수용능력만을 가질 수 있 다. 즉, 방진 필터는 복수의 연료 용기(1)들에 밀봉된 액체 연료(14)의 양에 상응하는 산소의 양만큼 더스트를 수집할 수 있는 형태가 아닐 수 있다. 그에 따라서, 크기를 감소시킬 수 있고, 초과 로드를 공기 펌프(75)에 적용하지 않고도 화학적 반응을 효율적으로 발생시킬 수 있다. 또한, 복수의 연료 용기(1)들의 액체 연료(14)에 필요한 공기에 방진 필터(8)를 둠으로써, 방진 필터(8)가 입자 또는 더스트로 막히지 않게 한다. 따라서, 공기 펌프(75)의 구조는 심지어 막힘이 발생하는 경우에도, 공기 흡입력을 위해 크기를 증가시킬 필요가 없기 때문에, 발생부(91)에 의해 발생되는 파워가 공기 펌프(75)를 위한 파워 소스로서 사용될 때, 파워 발생부(91)의 파워 발생을 위해 요구되는 파워의 비율이 하락할 수 있는 반면, 외부 전기 장치 등의 로드로 공급되는 파워의 비율은 파워 발생부(91)에 의해 발생되는 파워의 범위 안에서 상승될 수 있다.

도 10B의 경우에, 파워 발생부(91)는 증발기(96)와 연료 전지(97)를 포함한다.

혼합기(74)에서 혼합된 액체 연료(14)와 물(12)의 혼합물은 증발기(96)에서 증발되어, 메탄올과 물 증기의 혼합 가스가 된다. 증발기(96)에서 발생된 혼합 가스는 연료 전지(97)의 연료 전극으로 공급된다.

연료 전지(97)의 연료 전극에서는 전기화학적 반응식(6)에 도시된 바와 같이, 연료 전극의 촉매 작용에 기인하여, 증발기(96)로부터 공급된 혼합 가스가 수소이온, 전자, 그리고 이산화탄소로 분리된다. 수소 이온은 고체 고분자 전해질막을 통해 공기 전극으로 전도되고, 전자는 연료 전극에 의해 추출된다.

공기는 밸브(77, 76, 78)로부터 연료 전지(97)의 공기 전극으로 전송된다. 이후, 전기화학적 반응식(7)에 도시된 바와 같이, 공기의 수소, 고체 고분자 전해질막을 통과한 수소 이온, 그리고 연료 전극에 의해 추출된 전자는 반응하여 물을 생산한다.

상술한 바와 같이, 전기화학적 반응식(6),(7)은 연료 전지(97)가 전기적 에너지를 발생하도록 한다. 부산물로서의 이산화탄소의 혼합 가스와 공기 등은 밸브(82, 83)를 통해 외부로 배출된다.

연료 용기(1)에 담겨진 물(12)은 개시 동작 동안 파워 발생부(91)의 파워 발생을 위해 사용된다. 그러나, 개시 동작 이후, 전기화학적 반응식(5) 또는 (7)에 의해 도시된 바와 같이, 파워 발생 동안 파워 발생부(91)에서 발생된 물은 펌프(72)에 의해 파워 발생부(91)에 재공급되어, 화학반응식(1) 또는 (6)에 지시된 좌측상의 반응 시스템의 물로서 사용될 수 있다.

대안적으로, 이러한 물과 연료 용기(1)에 담겨진 물(12) 모두가 사용될 수 있다. 또한, 연료 용기(1)에 담겨진 물(12)이 완전히 소모될 때, 파워 발생부(91)의 파워 발생용 개시 동작에 상관없이, 파워 발생부(91)에서 생산된 물은 펌프(72)에 의해 파워 발생부(91)로의 공급만이 가능하다.

휴대폰, 노트북형 개인용 컴퓨터, 디지털 카메라, 개인 휴대용 정보단말기(PDA) 또는 전자 사전과 같은 전자 장치의 본체에 파워 발생부(91)가 제공될 때, 연료 용기(1)는 전자 장치의 본체로부터 탈착가능하고, 전자 장치의 본체는 파워 발생부(91)에 의해 발생된 전기 에너지로 동작한다. 다시 말하면, 전자 장치는 연료 소비 장치(60)로서 적용될 수 있다.

본 발명은 상술된 실시예에 국한되지 않고, 다양한 개선과 설계변형이 본 발명의 요지를 벗어남 없이 만들어질 수 있음을 주목해야 한다.

상술된 실시예에서, 오직 물(12)과 액체 연료(14)만이 연료 용기(1)에 저장되었으나, 다른 물질이 연료 용기(1)에 추가 또는 저장될 수 있다. 다시 말하자면, 복수의 여러 종류의 유체가 분리되어 저장되는 범위에서, 개별적인 종류의 유체가분리 배출구로부터 배출되고, 모든 배출구는 동일한 표면에 제공될 수 있다.

또한, 상술된 실시예에서, 하나의 연료 배출구(31)은 전면 덮개 포트(3)의 외면(3a)에 제공되었지만, 복수의 연료 배출구(31)이 전면 덮개 포트(3)의 동일한 외면(3a)에 제공될 수도 있다. 동일한 방식으로, 복수의 산소 소스 배출구(32) 또는/그리고 복수의 물 배출구(33)는 전면 덮개 포트(3)의 동일한 외면(3a)에 제공될 수도 있다.

또한, 실시예에서, 연료 배출구(31), 산소 소스 배출구(32), 그리고 물 배출구(33)는 전면 덮개 포트(3)의 동일한 외면(3a)에 제공되었지만, 물 배출구(33)을 제외하고, 연료 배출구(31)과 산소 소스 배출구(32)이 전면 덮개 포트(3)의 동일한 외면(3a)에 제공될 수도 있고, 또는 산소 소스 배출구(32)을 제외하고, 연료 배출 구(31)과 물 배출구(33)이 전면 덮개 포트(3)의 동일한 외면(3a)에 제공될 수도 있다.

[제 2 실시예]

이제, 본 발명의 제 2 실시예가 도면과 함께 설명된다. 그러나, 본 실시예는 기술적으로 바람직한 다양한 범위를 제시하는 것일 뿐, 다음의 실시예와 제시된 예들이 본 발명의 범위를 국한하는 것은 아니다.

도 11은 본 발명이 적용되는 실시예의 연료 용기(100)의 사시도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 연료 용기(100)는 실제적으로 직사각형의 평행 육면체 형태로서, 액체 연료와 용기 본체(101)를 패킹하는 패킹재(159)을 포함한다.

용기 본체(101)는 도 11 내지 18과 함께 설명된다. 여기서, 도 12는 연료 용기(100)의 확대 사시도이다. 도 13은 연료 용기(100)의 폭방향(Y)에서의 절단면을 지시하는 방식으로, 연료 용기(100)를 종방향(X)으로 확장된 중심선(L)을 통과하고, 연료 용기(100)의 두께 방향(Z)과 평행하는 절단면을 도시하는 단면도이다. 도 14는 연료 용기(100)의 전면 부분이 도 13의 단부 높이에서 확대되어 있는 도면이다. 도 15는 연료 용기(100)의 배면 부분이 도 13의 단부 높이에서 확대되어 있는 도면이다. 도 16은 연료 용기(100)의 두께 방향(Z)에서의 절단면을 지시하는 방식으로, 연료 용기(100)를 종방향(X)으로 확장된 중심선(L)을 통과하고, 연료 용기(100)의 폭 방향(Y)과 평행하는 절단면을 도시하는 단면도이다. 도 17은 연료 용기(100)의 전면 부분이 도 16의 단부 높이에서 확대되어 있는 도면이다. 도 18은 연료 용기(100)의 배면 부분이 도 16의 단부 높이에서 확대되어 있는 도면이다. 도 6 내지 18에서, 패킹재(159)의 가장자리 부분(159h, 159i)은 도면의 명확성을 위해 도시되지 않음을 주목한다.

용기 본체(101)는 합성 수지 또는 금속과 같은 적합한 물질로 만들어지고, 액체 연료(114)를 분리하기 위해 벽으로서 제공되는 중공 부분(102)을 포함한다. 용기 본체(101)를 구성하기 위해 다양한 부재가 중공 부분(102)에 부착된다.

중공 부분(102)은 내부가 비어있는 직사각형 파이프이고, 중공 부분(102)의 전면 및 배면 단부는 개방되어 있으며, 중공 부분(102)은 길이의 방향(X)으로 보여질 때 직사각형 프레임 형태를 형성된다.

흐름 경로 홈(121, 122)은 중공 부분(102)의 두께 방향(Z)에 대향되는 두 개의 외부측 표면(바닥면과 상단면)에 오목하게 제공된다. 흐름 경로홈(121, 122)은 중공 부분(102)의 배면 단부로부터 전면 단부로 선형적으로 확장된다.

물 보유 파이프(110)는 중공 부분(102)에 제공된다. 물 보유 파이프(110)는 중공 부분(102)의 종방향(X)을 따라 확장된다.

중공 부분(102)의 전면 단부 상의 개구는 전면 내부 덮개 부분(103)에 의해 폐쇄된다. 전면 외부 덮개 부분(116)의 배면 표면은 전면 내부 덮개 부분(103)의 전면 표면과 결합한다. 또한, 중공 부분(102)의 배면 단부 상의 개구는 배면 내부 덮개 부분(104)에 의해 폐쇄된다. 배면 외부 덮개 부분(117)의 전면 표면은 배면 내부 덮개 부분(104)의 배면 표면과 결합한다.

전면 내부 덮개 부분(103)은 제 1 층(103A)과 제 1 층(103A)에 고정되고 결합된 제 2 층(103B)을 포함한다. 제 1 층(103A) 외면의 가장자리는 제 2 층(103B) 외면의 가장자리보다 크다. 제 1 층(103A) 외면의 가장자리는 중공 부분(102)의 전면 단부측의 외부 가장자리와 상응한다. 제 2 층(103B) 외면의 가장자리는 중공 부분(102)의 전면측 개구의 내부 가장자리와 상응한다. 또한, 제 2 층(103B) 외면의 가장자리는 중공 부분(102)의 전면 단부의 벽 두께에 대하여, 제 1 층(103A) 외면의 가장자리보다 내부에 좀 더 근접하게 위치한다. 따라서, 전면 내부 덮개 부분(103)이 중공 부분(102)의 전면 개구를 폐쇄하는 상태에서, 제 2 층(103B)은 중공 부분(102)의 전면 개구에 끼워져서, 제 2 층(103B) 외면의 가장자리는 중공 부분(102)의 내벽에 근접하여 접촉하고, 제 1 층(103A)은 중공 부분(102)의 전면 단부면과 겹쳐져서, 제 1 층(103A) 외면의 가장자리가 중공 부분(102)의 외부 가장자리와 상응하게 된다.

배면 내부 덮개 부분(104)은 제 1 층(104A)과 제 1 층(104A)에 고정되고 결합된 제 2 층(104B)을 포함한다. 제 1 층(104A) 외면의 가장자리는 제 2 층(104B) 외면의 가장자리보다 작다. 제 1 층(104A)측 외면의 가장자리는 중공 부분(102)의 배면 개구의 내부 가장자리와 상응한다. 제 2 층(104B) 외면의 가장자리는 중공 부분(102)의 배면측 개구의 외부 가장자리와 상응한다. 또한, 제 1 층(104A) 외면의 가장자리는 중공 부분(102)의 배면 단부의 벽 두께에 대하여, 제 2 층(104B) 외면의 가장자리보다 내부에 좀 더 근접하게 위치한다. 따라서, 배면 내부 덮개 부분(104)이 중공 부분(102)에 끼워지는 상태에서, 제 1 층(104A) 외면의 가장자리는 중공 부분(102)의 내벽에 근접하여 접촉하고, 제 2 층(104B)은 중공 부분(102)의 배면 단부면과 겹쳐져서, 제 2 층(104B) 외면의 가장자리가 중공 부분(102) 외면의 가장자리와 상응하도록 한다.

도 19는 제 1 층(103A) 측으로부터 보여지는, 전면 내부 덮개 부분(103)의 평면도이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 물 배출구(138)은 전면 내부 덮개 부분(103)의 제 1 층(103A)과 제 2 층(103B)을 관통한다. 물 배출구(138)의 우측에 있는 연료 배출구(137)은 제 1 층(103A)과 제 2 층(103B)을 관통한다. 연결구(139)는 전면 내부 덮개 부분(103)의 제 1 층(103A)에서 관통되고, 연결구(139)의 상단부및 하단부를 제외한 배면 단부는 제 2 층(103B)에 의해 폐쇄되어, 바닥면으로서 제 2 층(103B)을 갖는 전면 흐름 경로홈(134)을 형성한다. 전면 흐름 경로홈(134)은 흐름 경로홈(121)의 전면 단부와 겹쳐지는 부분으로부터 흐름 경로홈(122)의 전면 단부와 겹쳐지는 부분까지 연속적으로 형성되고, 물 배출구(138)을 피하여 굽어지며, 후술될 산소 소스 배출구(132)와 상응하는 부분에서 넓어진다. 또한,전면 내부 덮개 부분(103)의 가장자리와 전면 흐름 경로홈(134)의 일개 단부에는 노치(notch)(135)가 형성된다. 전면 흐름 경로홈(134)과 흐름 경로홈(121)은 노치(35)를 경유하여 통한다. 동일한 방식으로, 전면 흐름 경로홈(134)의 대향되는 가장자리와 타개 단부에는 노치(136)가 형성된다. 전면 흐름 경로홈(134)과 흐름 경로홈(122)은 노치(136)를 경유하여 통한다.

도 20에 도시된 바와 같이, 전면 외부 덮게 부분(116)은 전면 내부 덮개 부분(103)의 제 1 층(103A) 상에 겹쳐지기 때문에, 전면 흐름 경로홈(134)은 전면 외부 덮개 부분(116)으로 덮이며, 전면 흐름 경로홈(134)에 의한 흐름 경로가 형성된다. 연료 배출구(131), 산소 소스 배출구(132), 그리고 물 배출구(133)은 전면 외 부 덮개 부분(116)에서 관통된다. 물 배출구(133)은 전면 외부 덮개 부분(116)의 중앙 부분에 형성된다. 연료 배출구(131), 물 배출구(133), 그리고 산소 소스 배출구(132)은 연료 용기(100)의 폭 방향을 따라 이러한 순서로 선형적으로 배열되어 있다. 또한, 연료 배출구(131)은 전면 내부 덮개 부분(103)의 연료 배출구(137)과 마주하고, 물 배출구(133)은 전면 내부 덮개 부분(103)의 물 배출구(138)과 마주한다.

도 14 및 17에 도시된 바와 같이, 연료 배출구(131)와 산소 소스 배출구(132)는 전면 내부 덮개 부분(103)의 배면 표면으로부터 전면 표면으로 관통하고, 연료 배출구(131)와 산소 소스 배출구(132)의 원주는 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 부분 상에 니플 형태로 볼록하게 제공된다. 물 배출구(133)는 또한 전면 외부 덮개 부분(116)의 배면 표면으로부터 전면 표면으로 관통하지만, 물 배출구(133)의 원주는 평평하게 제공된다.

심지어 외부힘이 중공 부분(102)에 가해지는 경우에도, 연료 배출구(131, 137)을 통해 중공 부분(102)의 내부로부터 외부로 불필요한 유체 흐름을 막기 위해, 체크 밸브(105)는 연료 배출구(131, 137)에 끼워진다. 특히, 체크 밸브(105)는 유연하고 탄성을 갖는 물질(즉, 엘라스토머)이 덕빌 형태로 형성된 덕빌 밸브일 수 있다. 체크 밸브(105)는 덕빌 형태의 팁이 중공 부분(102)의 내부로 향한 상태에서 연료 배출구(137)에 끼워진다.

산소 소스 배출구(132)은 전면 흐름 경로홈(134)의 일개 단부와 타개 단부 사이의 중간 부분에서 겹쳐지고, 전면 흐름 경로홈(134)의 중간 부분과 통한다. 전 면 흐름 경로홈(134)은 산소 소스 배출구(132)에 상응하는 부분에서 더욱 넓어지도록 제공된다.

심지어 외부힘이 중공 부분(102)에 가해지는 경우에도, 산소 소스 배출구(132)를 통해 연료 용기(100) 내부의 전면 흐름 경로홈(134)으로부터 외부로 불필요한 유체 흐름을 막기 위해, 체크 밸브(106)는 산소 소스 배출구(132)에 끼워진다. 체크 밸브(106)는 유연하고 탄성을 갖는 물질(즉, 엘라스토머)이 덕빌 형태로 형성된 덕빌 밸브일 수 있다. 체크 밸브(106)는 덕빌 형태의 팁이 중공 부분(102)의 내부로 향한 상태에서 산소 소스 배출구(132)에 끼워진다.

물 보유 파이프(110)는 물 배출구(133, 138)에 삽입되어 관통한다. 물 보유 파이프(110)의 일개 단부는 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면의 외부를 관통하고, 이러한 관통은 실제적으로, 연료 배출구(131)과 산소 소스 배출구(132)만큼 높게 돌출한다. 반면, 도 12에 도시된 바와 같이, 수용구(143)는 배면 내부 덮개 부분(104)의 제 1 층(104A)과 제 2 층(104B)의 중앙 부분에 관통형성된다. 물 보유 파이프(110)의 타개 단부는 제 1 층(104A)의 수용구(143)로 삽입되지만, 제 2 층(104B)의 수용구(143)에 도달하지 않는다. 따라서, 물 보유 파이프(110)는 전면 외부 덮개 부분(116)과 배면 내부 덮개 부분(104) 사이에 구비된다. 또한, 통풍구(146, 147)는 배면 내부 덮개 부분(104)의 수용구(143)의 좌측과 우측에서, 제 1 층(104A)과 제 2 층(104B)을 관통하여 형성된다.

물 보유 파이프(110)에서 그리고 물 배출구(133) 측의 단부에 좀 더 근접하여, 심지어 외부의 힘이 중공 부분(102)을 통해 물 보유 파이프(110)에 가해지는 경우에도, 물 보유 파이프(110)의 내부로부터 그 단부 개구로의 불필요한 유체 흐름을 막기 위해 체크 밸브(107)가 끼워진다. 체크 밸브(107)는 유연하고 탄성을 갖는 물질(즉, 엘라스토머)이 덕빌 형태로 형성된 덕빌 밸브일 수 있다. 체크 밸브(107)는 덕빌 형태의 팁이 배면 내부 덮개 부분(104)의 내부로 향한 상태에서 물 보유 파이프(110)에 끼워진다.

도 21은 제 2 층(104B) 측으로 보여질 때, 배면 내부 덮개 부분(104)의 사시도이다. 도면에서 도시된 바와 같이, 배면 내부 덮개 부분(104)의 제 2 층(104B)에 개구가 형성되어, 수용구(143)의 우측 및 좌측에, 수용구(143)로부터 연속적으로 개방된다. 이러한 개구는 통풍구(146, 147)와 부분적으로 상응한다. 배면 내부 덮개 부분(104)의 제 1 층(104A)에서, 통풍구(146, 147)와 겹쳐지지 않는 영역, 즉 수용구(143)와 통풍구(146) 사이의 영역 또는 수용구(143)와 통풍구(147) 사이의 영역에는 어떤 개구도 형성되지 않는다. 개구를 갖지 않는 이러한 부분은 수용구(143)와 통풍구(146)를 연결하는 바닥 및 수용구(143)와 통풍구(147)를 연결하는 바닥과 상응한다.

배면 내부 덮개 부분(104)의 제 2 층(104B)에서, 또 다른 개구(152)가 제공되어, 바닥으로서 개구(152)와 마주하는 제 1 층(104A)을 활용하는 배면 흐름 경로홈(148)이 형성된다. 배면 흐름 경로홈(148)은 흐름 경로홈(121)의 배면 단부와 겹쳐지는 위치로부터 흐름 경로홈(122)의 배면 단부와 겹쳐지는 위치까지 연속적으로 형성되고, 수용구(143)를 피하여 굽혀진다. 또한, 배면 내부 덮개 부분(104)의 가장자리와 배면 흐름 경로홈(148)의 가장자리에 노치(149)가 형성된다. 배면 흐름 경로홈(148)과 흐름 경로홈(121)은 노치(149)를 경유하여 통한다. 동일한 방식으로, 배면 흐름 경로홈(148)의 대향되는 가장자리와 타개 단부에는 노치(150)가 형성된다. 배면 흐름 경로홈(148)과 흐름 경로홈(122)은 노치(150)를 경유하여 통한다.

도 22에 도시한 바와 같이, 배면 외부 덮개 부분(117)은 배면 내부 덮개 부분(104) 상에 겹쳐져서, 배면 흐름 경로홈(148)이 배면 외부 덮개 부분(117)으로 덮이고, 배면 흐름 경로홈(148)에 의해 흐름 경로가 형성된다. 도 12, 16, 18에 도시된 바와 같이, 제 1 공기 도입 포트(141)와 제 1 공기 도입 포트(142)는 배면 외부 덮개 부분(117)에 관통형성된다. 제 1 공기 도입 포트(141)는 연료 배출구(131)에 상응하는 부분에 형성되고, 제 2 공기 도입 포트(142)는 산소 소스 배출구(132)에 상응하는 부분에 형성된다.

제 1 공기 도입 포트(141)는 배면 외부 덮개 부분(117)의 전면 표면으로부터 배면 표면까지 관통한다. 통풍구(151)(도 1)2는 제 1 공기 도입 포트(141)에 상응하는 위치와 배면 내부 덮개 부분(104)에 관통형성된다. 제 2 층(104B)은 통풍구(151) 주변에 니플 형태로 제공된다. 통풍구(151)와 제 1 공기 도입 포트(141)를 통해 중공 부분(102)의 내부로부터 외부로 불필요한 유체 흐름을 막기 위하여 체크 밸브(111)가 제 1 공기 도입 포트(141)에 끼워진다. 체크 밸브(111)는 유연하고 탄성을 갖는 물질(즉, 엘라스토머)이 덕빌 형태로 형성된 덕빌 밸브일 수 있고, 체크 밸브(111)는 덕빌 형태의 팁이 중공 부분(102)의 내부로 향한 상태에서 제 1 공기 도입 포트(141)에 끼워진다. 공기 공간(153)(도 18)은 액체 연료(114)의 팁 측에 배치되고, 액체 연료(114)가 소비됨에 따라 수용능력이 증가된다. 공기 공간(154)은 물(112)의 팁 측에 배치되고, 물(112)이 소비됨에 따라 수용능력이 증가된다. 공기 공간(153, 154)은 통풍구(146, 147), 측면홈(144, 145), 그리고 배면 내부 덮개 부분(104)의 수용구(143)를 경유하여 서로 통하여 동일한 내부 압력을 갖는다. 체크 밸브(111)는 공기 공간(153, 154)의 압력이 연료 용기(100) 외부 압력보다 현저히 낮을 때의 압력차를 완충하기 위하여, 연료 용기(100) 외부로부터의 공기 유입을 허용한다.

제 2 공기 도입 포트(142)는 직사각형 형태로 형성된다. 제 2 포트(142)는 배면 흐름 경로홈(148)의 양 단부 사이의 중간 부분에 겹치고, 흐름 경로홈(148)의 중간 부분과 통한다. 홈(148)은 제 2 공기 도입 포트(142)에 상응하는 부분에서 더 넓게 제공된다.

방진 필터(108)는 제 2 공기 도입 포트(142)에 끼워지고, 포트(142)는 필터(108)에 의해 폐쇄된다.

도 13 내지 18에 도시된 바와 같이, 종동자(113)는 물 바디(배면 내부 덮개 부분(104) 측)의 단부와 접촉하기 위해 물 보유 파이프(110)에 담겨진다.

종동자(113)는 물 보유 파이프(10)의 내벽과 접촉되어 있기 때문에, 물 보유 파이프(110)의 공간은 종동자(13)에 의해 전면 내부 덮개 포트(103)측의 영역과 배면 내부 덮개 포트(104)측의 영역으로 나뉜다. 종동자(113)는 졸 또는 겔과 같은 물(112)에 대한 낮은 친화도를 갖는 액체이고, 물(112)보다 높은 점성을 갖고, 물(112)에 용해되지 않는 고점성 액체이다. 종동자(113)는 전단 응력(또는 전단력) 이 증가할 때 외견상 응력을 감소하는 구조적으로 점성인 유체(변칙적인 점성의 유체)의 속성을 갖는다. 따라서, 만약 물(112)이 물 배출구(133)으로부터 배출되고, 배면 내부 덮개 부분(104) 상의 물 바디의 단부가 물 배출구(133) 측에 접근하면, 물 바디와 물 배출구(133) 사이에 어떤 틈도 생기지 않도록 종동자(113)가 따라간다. 따라서, 종동자(113)는 물 보유 파이프(110)의 물 바디의 단부를 폐쇄하여, 물(112)이 물 배출구(133) 측의 물 보유 파이프(110)에 남아 있는 한, 물(112)이 어떤 발생되는 틈, 예를 들면 공기로 인한 틈 없이 가득 채워지도록 한다. 그에 따라서, 심지어 연료 용기(100)가 물 배출구(133)이 상단 측에 가도록 기우는 경우에도, 물(112)은 물 배출구(133)에 이르기 때문에, 물(112)이 물 배출구(133)로부터 용이하게 배출되도록 한다. 또한, 종동자(113)는 물(112)의 휘발을 억제할 수 있다. 폴리부텐, 액상 파라핀, 스핀들유, 기타 미네랄 오일, 디메틸 실리콘 오일, 메틸 페닐 실리콘 오일, 기타 실리콘 오일, 그리고 그 조합물들은 종동자(113)로서 사용될 수 있다. 체크 밸브(107)가 물 보유 파이프(110)에 제공되기 때문에, 물 보유 파이프(110)의 물(112)은 불필요하게 누수되지 않음이 주목된다.

종동자(115)는 액체 연료 바디의 단부(배면 내부 덮개 부분(104) 측)와 접촉하기 위해 중공 부분(102)에 담겨 있다. 종동자(115)가 중공 부분(102)의 내벽과 접촉되어 있기 때문에, 중공 부분(102)의 공간은 전면 내부 덮개 포트(103)측의 영역과 배면 내부 덮개 포트(104)측의 영역으로 나뉜다. 종동자(115)는 졸 또는 겔과 같은 액체 연료(114)에 대한 낮은 친화도를 갖는 액체이고, 액체 연료(114)보다 높은 점성을 갖고, 액체 연료(114)에 용해되지 않는 고점성 액체이다. 종동자(113)는 전단 응력(또는 전단력)이 증가할 때 외견상 응력을 감소하는 구조적으로 점성인 유체(변칙적인 점성의 유체)의 속성을 갖는다. 따라서, 만약 액체 연료(114)가 연료 배출구(131)으로부터 배출되고, 배면 내부 덮개 부분(104) 상의 액체 연료 바디의 단부가 연료 배출구(131) 측에 접근하면, 액체 연료(114)의 단부와 종동자(113) 사이에 어떤 틈도 생기지 않도록 종동자(115)가 따라간다. 따라서, 종동자(115)는 중공 부분(102)의 액체 연료 바디의 단부를 폐쇄하여, 액체 연료(114)가 연료 배출구(131) 측의 물 보유 파이프(110)에 남아 있는 한, 액체 연료(114)가 어떤 발생 되는 틈, 예를 들면 공기로 인한 틈 없이 가득 채워지도록 한다. 그에 따라서, 심지어 연료 용기(100)가 연료 배출구(131)이 상단 측에 가도록 기우는 경우에도, 액체 연료(114)는 연료 배출구(131)에 이르기 때문에, 액체 연료(114)가 연료 배출구(131)로부터 용이하게 배출되도록 한다. 또한, 종동자(115)는 액체 연료(114)의 휘발을 억제할 수 있다. 특히, 폴리부텐, 액상 파라핀, 스핀들유, 기타 미네랄 오일, 디메틸 실리콘 오일, 메틸 페닐 실리콘 오일, 기타 실리콘 오일, 그리고 그 조합물들은 종동자(115)로서 사용될 수 있다. 체크 밸브(105)가 연료 배출구(131)에 제공되기 때문에, 심지어 외부의 힘이 중공 부분(102)에 가해지는 경우에도, 중공 부분(102)의 액체 연료(114)는 불필요하게 누수되지 않음이 주목된다.

종동자(115)보다 배면 내부 덮개 부분(104)에 좀 더 근접한 공기 공간(153)은 통풍구(146, 147)와 배면 내부 덮개 부분(104)의 측면홈(144, 145)을 경유하여 물 보유 파이프(110)의 배면 개구와 통한다.

상술한 바와 같이, 본체(101)는 패킹재(159)에 의해 패킹된다. 패킹재(159) 은 공기를 충분히 흡수하지 않는 합성 수지로 형성된다. 패킹재(159)은 진공 흡입에 의해 본체(101)를 패킹하는 것이 바람직하다.

패킹재(159)은 중공 부분(102)의 몸통 주위에 트렁크 와인딩(trunk winding) 부분(159a); 용기 본체(101)의 전면 단부면(전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면)을 밀봉하기 위해 트렁크 와인딩 부분(159g)으로부터 전방으로 확장하는 제 1 가장자리 부분(159h); 그리고, 용기 본체(101)의 배면 단부면(배면 외부 덮개 부분(117)의 배면 표면)을 밀봉하기 위해 트렁크 와인딩 부분(159g)으로부터 후방으로 확장하는 제 2 가장자리 부분(159i)을 포함한다. 제 1 공기 도입 포트(141)와 제 2 공기 도입 포트(142)가 제 2 가장자리 부분(159i)으로 덮이는 반면, 연료 배출구(131), 산소 소스 배출구(132), 그리고 물 배출구(133)은 제 1 가장자리 부분(159h)으로 덮인다. 또한, 중공 부분(102)을 패킹재(159)의 트렁크 와인딩 부분(159g)으로 덮음으로써, 흐름 경로홈(121, 122)은 공기를 위한 흐름 경로로서 제공된다. 흐름 경로홈(121, 122)은 S1이 흐름 경로홈(121, 122)의 단면 영역이고, W1이 흐름 경로홈(121, 122)의 폭일 때, W1 ＞ (S1 / 2

)^1/2을 만족하기 위해 오목하게 제공된다.

전면 덮개 부분(116)의 전면 표면의 가장자리를 따라 형성된 절단선(159e)은 트렁크 와인딩 부분(159g)과 제 1 가장자리 부분(159h) 사이에 형성된다. 배면 외부 덮개 부분(117)의 배면 표면의 가장자리를 따라 형성된 절단선(159f)은 트렁크 와인딩 부분(159g)과 제 2 가장자리 부분(159i) 사이에 형성된다. 절단선(159f)을 따라 패킹재(159)을 자름으로써, 제 1 가장자리 부분(159h)는 트렁크 와인딩 부분(159g)으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 절단선(159f)을 따라 패킹재(159)을 자름으로써, 제 2 가장자리 부분(159i)은 트렁크 와인딩 부분(159g)으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 트렁크 와인딩 부분(159g)은 중공 부분(102)의 외부 표면, 전면 외부 덮개 부분(116)이 가장자리, 배면 외부 덮개 부분(117)의 가장자리, 전면 내부 덮개 부분(103)의 제 1 층(103A)의 가장자리, 배면 내부 덮개 부분(104)의 제 2 층(104B)의 가장자리에 접착결합하는 것이 바람직하다는 점이 주목되어야 한다.

사용되지 않은 용기 본체(101)는 패킹재(159)로 밀봉되기 때문에, 액체 연료(114)가 연료 배출구(131)으로부터 배출되는 것을 방지하고, 또는 물(112)이 물 배출구(133)으로부터 배출되는 것을 방지한다. 또한, 방진 필터(108)는 제 2 공기 도입 포트(142)에서 노출되지 않기 때문에, 필터의 손상이 방지될 수 있다.

용기 본체(101)가 연료 전지 또는 연료 전지를 갖는 부재에 연결될 때, 물(112)과 액체 연료(114)가 용기 본체(101)로부터 연료 전지 등에 공급되도록 하기 위하여, 물(112)과 액체 연료(114)를 연료 배출구(131)를 노출하기 위해 제 1 가장자리 부분(159h)을 당김으로써, 제 1 가장자리 부분(159h)은 절단선(159e)을 따라 트렁크 와인딩 부분(159g), 산소 소스 배출구(132), 그리고 물 배출구(133)로부터 분리된다. 동일한 방식으로, 제 1 공기 도입 포트(141)와 제 2 공기 도입 포트(142)를 노출하기 위해 제 2 가장자리 부분(159i)을 당김으로써, 제 2 가장자리 부분(159i)은 절단선(159f)을 따라 트렁크 와인딩 부분(159g)으로부터 분리된다. 결과적으로, 트렁크 와인딩 부분(159g)이 남아 있는 상태에서, 용기 본체(101)는 연료 전지 또는 연료 전지를 갖는 부재에 설정된다.

상술한 바와 같이, 용기 본체(101)가 사용(수송)되지 않을 때, 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면과 배면 외부 덮개 부분(117)의 배면 표면은 패킹재(159)로 덮인다. 또한, 도 23에 도시된 바와 같이, 트렁크 와인딩 부분(159g)과 제 1 가장자리 부분(159h) 사이에 작은 컷(cut)이 만들어지고, 테이프의 단부가 컷과 겹쳐지도록 절단 가이드 테이프(160)가 전면 외부 덮개 부분(116)의 외면 가장자리에 제공되어, 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면의 외면 가장자리의 방향으로 절단 가이드 테이프(160)를 당김으로써, 제 1 가장자리 부분(159h)은 벗겨진다. 흐름 경로홈(121,122)이 노출되도록, 절단선(159e)은 절단 가이드 테이프(160) 아래에 제공되는 것이 바람직함을 주목해야 한다.

트렁크 와인딩 부분(159g)과 제 2 가장자리 부분(159i) 사이에 작은 컷이 만들어지고, 테이프의 단부가 컷과 겹쳐지도록 절단 가이드 테이프(160)가 배면 외부 덮개 부분(117)의 전면 표면의 외면 가장자리를 따라 제공되어, 배면 외부 덮개 부분(117)의 외면 가장자리의 방향으로 절단 가이드 테이프(160)를 당김으로써, 제 2 가장자리 부분(159i)은 벗겨진다. 흐름 경로홈(121,122)이 노출되도록, 절단선(159f)은 절단 가이드 테이프(161) 아래에 제공되는 것이 바람직함을 주목해야 한다.

또한, 도 24에 도시된 바와 같이, 본체(101)는 패킹재(159) 대신 패킹재(259)에 의해 패킹될 수도 있다. 흐름 경로홈(121, 122)의 틈이 붕괴되지 않도 록, 패킹재(259)은 중공 부분(102)의 트렁크 주위에 감기고, 패킹재(259)의 트렁크 와인딩 부분(259g)은 중공 부분(102)의 외부 표면에 근접한 접촉면에 위치한다. 이후, 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면으로부터 전방으로 확장된 짧은 측의 한 쌍의 가장자리 부분(259a)이 우선 안쪽으로 접히고, 긴 측의 한 쌍의 가장자리 부분(259b)이 이후 접히며, 가장자리 부분(259a, 259b)의 겹쳐지는 부분은 접착 고정된다. 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면은 가장자리 부분(259a, 259b)으로 덮이고, 연료 배출구(131), 산소 소스 배출구(132), 그리고 물 배출구(133)은 가장자리 부분(259a, 259b)에 의해 밀봉된다. 동일한 방식으로, 배면에 대하여, 배면 외부 덮개 부분(117)의 배면 표면으로부터 확장된 짧은 측의 한 쌍의 가장자리 부분(259c)이 안쪽으로 접히고, 긴 측의 한 쌍의 가장자리 부분(259d)이 이후 접히며, 가장자리 부분(259c, 259d)의 겹쳐지는 부분은 접착 고정된다. 배면 외부 덮개 부분(117)은 가장자리 부분(259c, 259d)으로 덮이고, 제 1 공기 도입 포트(141)와 제 2 공기 도입 포트(142)는 가장자리 부분(259c, 259d)에 의해 밀봉된다.

본체(101)가 상술한 바와 같이 패킹될 때, 연료 배출구(131), 산소 소스 배출구(132), 그리고 물 배출구(133)은 패킹재(159)의 가장자리 부분(259a, 259b)으로 덮이고, 공기 도입 포트(141, 142)는 가장자리 부분(259c, 259d)으로 덮인다. 그에 따라서, 중공 부분(102)에 담겨있는 액체 연료(114)의 보존 특성은 증가될 수 있다. 높은 보존 특성을 갖는 이러한 패킹은 또한 단순하다.

도 24에 도시된 바와 같이, 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면의 가장자리를 따른 절단선(259e)은 패킹재(259)에 형성되고, 배면 외부 덮개 부분(117)의 배면 표면의 가장자리를 따른 절단선(259f)은 패킹재(259)에 형성된다. 사용에 있어서, 도 25에 도시된 바와 같이, 절단선(259e)을 따른 가장자리 부분(259a, 259b)을 절단함으로써, 연료 배출구(131), 산소 소스 배출구(132), 그리고 물 배출구(133)는 노출된다. 반면, 절단선(259f)을 따른 가장자리 부분(259c, 259d)을 절단함으로써, 공기 도입 포트(141, 142)는 노출된다. 이러한 방식으로, 절단선(259e, 259f)이 형성되기 때문에, 사용자가 연료 용기(100)를 사용할 때, 가장자리 부분(259a, 259b, 259c, 259d)은 쉽게 절단될 수 있고, 연료 배출구(131), 산소 소스 배출구(132), 물 배출구(133), 그리고 공기 도입 포트(141, 142)는 용이하게 노출될 수 있다.

가장자리 부분(259a, 259b, 259c, 259d)이 절단되는 상태에서, 트렁크 와인딩 부분(259g)이 중공 부분(102)의 트렁크 주위에 감기기 때문에, 상술된 공기를 위한 흐름 경로가 형성된다. 또한, 남겨진 트렁크 와인딩 부분(259g)은 흐름 경로홈(121, 122)을 통한 공기 흐름이 산소 소스 배출구(132)에 도달하기 전에 분산되는 것을 방지할 수 있다.

시트형 트렁크 와인딩 부분(159g) 또는 트렁크 와인딩 부분(259g)은 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면과 배면 외부 덮개 부분(117)의 배면 표면을 제외하고, 중공 부분(102)의 측면뿐 아니라, 전면 외부 덮개 부분(116), 전면 내부 덮개 부분(103), 배면 내부 덮개 부분(104), 그리고 배면 외부 덮개 부분(117)의 모든 가장자리를 덮고 패킹한다. 또한, 중공 부분(102)의 측면은 트렁크 와인딩 부분(159g)에 근접하게 접촉하여 위치하거나 또는 트렁크 와인딩 부분(259g)와 접촉 결합하거나 또는 노치(135, 136, 149, 150)와 흐름 경로홈(121, 122)을 제외한 트렁크 와인딩 부분(259g)에 위치한다. 노치(135, 136, 149, 150)와 흐름 경로홈(121, 122)을 트렁크 와인딩 부분(159g 또는 259g)으로 덮음으로써, 제 2 공기 도입 포트(142)를 경유하여 흡입된 용기 본체(101) 외부의 공기가 산소 소스 배출구(132)로 통과하는 흐름 경로가 형성된다.

이후, 흐름 경로홈(121, 122)은 중공 부분(102)의 외부측 표면에 형성되고, 공기 통과 흐름 경로를 형성하기 위하여, 흐름 경로홈(121, 122)은 1㎜ 이하의 얇은 합성 수지로 형성되는 트렁크 와인딩 부분(159g 또는259g)으로 덮인다. 따라서, 용기 본체(101)에서 공기가 통과할 수 있도록, 두꺼운 파이프 등을 제공할 필요가 없다. 용기 본체(101)의 수용능력에서 담겨지는 액체 연료(114)의 양 역시 따라서 증가될 수 있다. 특히, S1이 흐름 경로홈(121, 122)의 단면 영역이고, W1이 흐름 경로홈(121, 122)의 폭일 때, W1 ＞ (S1 / 2

)^1/2을 만족한다면, 담겨지는 액체 연료(114)의 양은 특히 증가될 수 있다.

연료 소비 장치에 액체 연료(114)와 물(112)을 공급하기 위해, 트렁크 와인딩 부분(159g)만이 남겨진 본체(101)는 액체 연료(114)를 사용하는 장치(이하, 연료 소비 장치로 언급)에 부착된다. 본체(101)의 액체 연료(114)가 완전히 소모될 때, 연료 용기(100)의 본체(101)는 연료 소비 장치로부터 탈착되고, 연료 용기(100)의 새로운 본체(101)가 연료 소비 장치에 부착된다. 용기 본체(101)가 부착되는 연료 소비 장치는 이후 설명된다.

연료 소비 장치에는 연료 도입 파이프, 공기 도입 파이프, 그리고 물 도입 파이프가 제공된다. 연료 도입 파이프는 연료 배출구(131)와 상응하고, 공기 도입 파이프는 산소 소스 배출구(132)와 상응하며, 물 도입 파이프는 연료 소비 장치에서 물 보유 파이프(110)의 팁과 상응한다. 또한, 본체(101)의 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면을 연결하는 것과 동일한 방식으로, 본체(101)는 연료 소비 장치에 부착된다. 이와 같이, 연료 도입 파이프는 연료 배출구(131)에 삽입되지만, 연료 도입 파이프는 체크 밸브(105)를 개방하기 위하여 또한 체크 밸브(105)로 삽입된다. 동일한 방식으로, 공기 도입 파이프는 산소 소스 배출구(132)의 체크 밸브(106)로 삽입되며, 물 도입 파이프는 물 보유 파이프(110)의 체크 밸브(107)로 삽입된다. 이와 같이, 용기 본체(101)의 액체 연료(114)는 연료 도입 파이프를 통해 연료 소비 장치에 공급되고, 물 보유 파이프(110)의 물(112)은 물 도입 파이프를 통해 연료 소비 장치로 공급된다. 또한, 외부 공기는 방진 필터(108)를 통해 배면 흐름 경로홈(148)으로 흡입되고, 배면 흐름 경로홈(148)으로부터 흐름 경로홈(121, 122), 전면 흐름 경로홈(134), 및 공기 도입 파이프를 통해 통과하여, 연료 소비 장치에 공급된다.

연료 배출구(131), 산소 소스 배출구(132), 그리고 물 배출구(133)은 동일 표면(즉, 전면 외부 덮개 부분(116)의 전면 표면)에 제공되고, 이러한 배출구들(131, 132, 133)은 하나의 단순 부착 동작으로 인해, 연료 소비 장치에 동시에 연결될 수 있다. 그에 따라서, 본체(101)의 부착 동작은 용이하게 실행될 수 있다.

또한, 방진 필터(108)는 본체(101)가 사용됨에 따라 막힌다. 그러나, 방진 필터(108)가 본체(101)에 부착되기 때문에, 방진 필터(108)는 본체(101)를 대체함으로써 함께 대체될 수 있다. 이와 같이, 방진 필터(108)를 검사할 필요가 없다.

도 13, 16에 도시된 바와 같이, 만약 본체(101)의 액체 연료(114)가 감소하면, 전단 응력은 종동자(115)에 서서히 발생되고, 종동자(115)는 전면 내부 덮개 부분(103) 측을 따라간다. 만약 물 보유 파이프(110)의 물(112)이 감소하면, 전단 응력은 종동자(113)에 서서히 발생되어 종동자(113)의 점성도가 감소하고, 물(112)이 소비됨에 따라 종동자(113)는 전면 내부 덮개 부분(103) 측을 따라간다. 만약 액체 연료(114)와 물(112)이 감소되면, 종동자(115)보다 배면 내부 덮개 부분(104)에 좀 더 근접한 공간은 감압되지만, 체크 밸브(111)가 공간의 감압으로 인해 개방되고, 외부 공기가 공간으로 공급되어, 공기는 실제적으로 대기압을 유지하게 된다. 종동자(113, 115)는 동시에 발생하는 전단 응력에 기인하여 용이하게 이동하지 않는 물질로 형성된다.

도 26A와 26B에 도시된 바와 같이, 파워 발생부(191)는 연료 소비 장치에 구비된다. 파워 발생부(191)는 연료 용기(100)의 액체 연료(114)를 사용하는 파워를 발생하고, 도 26A와 26B에 도시된 바와 같이 구성된다. 도 7에 도시된 파워 발생부(91)와 유사하게, 파워 발생부(191)는 연료 소비 장치(60)에 결합되며, 파워 발생부(91)와 동일 기능을 포함한다. 메탄올이 도 26A와 26B 양쪽 경우에 액체 연료(114)의 예로서 사용되었지만, 알코올과 가솔린 같은, 수소 원자를 포함하는 다른 화합물이 사용될 수 있다.

도 26A의 경우에, 파워 발생부(191)는 증발기(192), 재형성기(193), 일산화 탄소 제거기(194), 그리고 연료 전지(195)를 포함하고, 도 10A에 도시된 파워 발생부(91)와 동일 구조를 갖는다.

연료 전지(195)가 파워 발생을 시작하기 전에, 연료 소비 장치(60)는 물 펌프(70)과 밸브(71)의 동작을 시작하고, 연료 용기(1)에 저장된 물(12)을 연료 전지(95)의 전해질막으로 공급한다. 이와 같이, 전해질막이 수소 이온을 수화하는 물로 가득차고, 파워 발생 전에, 전해질막의 이온 전도성이 따라서 향상될 수 있기 때문에, 수소 가스가 연료 전지(195)에 도달할 때, 전해질막은 수소 가스로부터 생산된 수소 이온을 신속히 전도할 수 있다.

또한, 연료 전지(195)의 전해질막이 물로 가득찰 때, 펌프(72)와 밸브(73)이 활성화되어, 밸브(71)로부터 배출된 물(12)의 일부 또는 전부를 혼합기(74)로 공급한다. 이와 같이, 연료 소비 장치(60)의 연료 펌프(68)와 밸브(69)에 의해 배출된 연료 용기(1)의 액체 연료(14)는 혼합기(74)로 공급되어, 혼합기(74)의 물(12)과 혼합된다.

혼합기(74)에서 혼합된 액체 연료(14)와 물(12)의 혼합물은 증발기(192)로 공급된다. 증발기(192)에서는, 공급된 혼합물이 가열되고 증발되어 연료와 물의 혼합 가스가 된다. 증발기(92)에서 발생된 혼합 가스는 재형성기(193)로 공급된다.

재형성기(193)에서는, 증발기(192)로부터 공급된 혼합 가스로부터 수소와 이산화탄소가 발생된다. 특히, 화학 반응식(8)과 같이, 혼합 가스와 촉매 사이의 작용에 의해 이산화탄소와 수소가 발생된다.

재형성기(193)에서, 메탄올과 물 증기는 이산화탄소와 수소로 완전히 재형성되지 않을 수도 있는데, 이런 경우, 메탄올은 다음 화학 반응식(9)과 같이, 물 증기와 함께 반응하여 이산화탄소와 일산화탄소를 생산한다.

재형성기(193)에서 발생된 혼합 가스는 일산화탄소 제거기(194)로 공급된다.

일산화탄소 제거기(194)에서는, 혼합 가스로부터 일산화탄소를 제거하기 위하여, 재형성기(193)로부터 공급된 혼합 가스에 담겨있는 일산화탄소가 선택적으로 산화된다. 특히, 재형성기(193)로부터 공급된 혼합 가스로부터 명확하게 선택된 일산화탄소는 펌프에 의해 용기 본체(101)의 산소 소스 배출구(132)으로부터 전송된 공기의 산소로 촉매에 의해 반응하여 이산화탄소를 발생한다.

이후, 혼합 가스는 일산화탄소 제거기(194)로부터 연료 전지(195)의 연료 전지(195)로 공급된다.

연료 전지(195)는 전해질막을 포함하고, 물 보유 파이프(110)의 물(112)은 일산화탄소 제거기(194)로부터 공급된 수소 가스가 연료 전지(195)에 도달하기 전 에, 전해질에 미리 공급된다. 이와 같이, 전해질막의 이온 전도성이 파워 발생 전에 향상될 수 있기 때문에, 수소 가스가 연료 전지(195)에 도달할 때, 전해질막은 수소 가스로부터 생산된 수소 이온을 용이하게 전도할 수 있다.

연료 전지(195)의 연료 전극에서, 일산화탄소 제거기(194)로부터 공급된 혼합 가스의 수소 가스는 전기화학적 반응식(11)에 도시된 바와 같이, 연료 전극의 촉매 반응으로 인하여, 수소 이온과 전자로 분리된다. 수소 이온은 연료 전지(195)의 고체 고분자 전해질막을 통해 공기 전극으로 전도되고, 전자는 연료 전극에 의해 추출된다.

공기는 펌프에 의해 산소 소스 배출구(132)으로부터 연료 전지(195)의 공기 전극으로 전송된다. 이후, 전기화학적 반응식(12)에 도시된 바와 같이, 공기의 산소, 고체 고분자 전해질막을 통과한 수소 이온, 및 전자는 반응하여 부산물로서 물을 생산한다.

상술한 바와 같이, 전기적 에너지를 발생하기 위해, (11)과 (12)에 의해 지시되는 전기화학적 반응이 연료 전지(195)에서 발생된다. 부산물로서, 물, 이산화탄소, 공기 등의 혼합 가스는 외부로 배출된다.

도 26B의 경우에, 파워 발생부(191)는 증발기(196)와 연료 전지(197)를 포함한다. 액체 연료(114)와 물(112)은 펌프에 의해 파워 발생부(191)로 공급되어 혼합된다. 혼합물은 증발기(196)에서 증발되고, 메탄올과 물 증기의 혼합 가스가 된다. 증발기(196)에서 발생된 혼합 가스는 연료 전지(197)의 연료 전극으로 공급된다.

연료 전지(197)의 연료 전극에서, 증발기(196)로부터 공급된 혼합 가스는 전기화학적 반응식(13)에 도시된 바와 같이, 연료 전극의 촉매 작용에 기인하여, 수소 이온, 전자, 그리고 이산화탄소로 분리된다. 수소 이온은 고체 고분자 전해질막을 통해 공기 전극으로 도전되고, 전자는 연료 전극에 의해 추출된다.

펌프에 의해 용기 본체(101)의 산소 소스 배출구(132)으로부터 이송된 공기는 연료 전지(197)의 공기 전극으로 전송된다. 이후, 전기화학적 반응식(14)과 같이, 공기의 산소, 고체 고분자 전해질막을 통해 통과된 수소 이온, 그리고 연료 전극에 의해 추출된 전자는 반응하여 물을 생산한다.

상술한 바와 같이, 전기 에너지를 발생하기 위해, (13)과 (14)에 의해 지시되는 전기화학적 반응이 연료 전지(197)에서 발생된다. 부산물로서 물, 이산화탄소, 공기 등의 혼합 가스는 외부로 배출된다.

파워 발생부(191)의 개시 동작 동안, 본체(101)에 담겨진 물(112)이 사용된 다. 그러나, 본체(101)에 담겨진 물(112)이 완전히 소모될 때, 연료 전지(195, 197)에서 생산된 물은 증발기(192, 196)로 공급된다.

휴대폰, 노트북형 개인용 컴퓨터, 디지털 카메라, 개인 휴대용 정보단말기(PDA) 또는 전자 사전과 같은 전자 장치의 본체에 파워 발생부(191)가 제공될 때, 연료 용기(101)는 전자 장치의 본체로부터 탈착가능하고, 전자 장치의 본체는 파워 발생부(191)에 의해 발생된 전기 에너지로 동작한다. 다시 말하면, 전자 장치는 연료 소비 장치로서 적용될 수 있다.

본 발명은 상술된 실시예에 국한되지 않고, 다양한 개선과 설계 변형이 본 발명의 요지를 벗어남 없이 만들어질 수 있다.

예를 들면, 패킹재(159, 259)의 패킹 처리는 상술된 처리에 국한되지 않는다.

예 1

상술한 바와 같이, S1은 흐름 경로홈(121, 122)의 단면 영역이고, W1은 흐름 경로홈(121, 122)의 폭일 때, W1 ＞ (S1 / 2

)^1/2을 만족한다면, 담겨진 액체 연료(114)의 양은 특히 증가될 수 있다. 이는 본 발명의 예와 비교예를 사용하여 설명될 것이다.

도 27A는 본 발명이 적용되는 연료 용기(100)가 종방향(X)에 수직인 표면을 따라 절단된 단면도이다. 도 27B는 흐름 경로홈(121, 122)이 형성되지 않은 연료 용기(100)의 단면도이다. 설명의 단순화를 위해, 흐름 경로홈(122)이 도 27A에 나 타나지 않는 점을 주목한다.

도 27A에서, T2는 중공 부분(102)의 일정한 벽 두께이고, W2는 중공 부분(102)의 내부폭이고, H2는 중공 부분(102)의 높이이며, R3는 물 보유 파이프(110)의 내부 직경이고, T3는 물 보유 파이프(110)의 벽 두께이며, W1은 흐름 경로홈(121)의 폭이고, D1은 흐름 경로홈(121)의 깊이이며, 그리고 T4는 패킹재(159)의 두께이다.

흐름 경로홈(121)의 단면 영역(S1)은 다음의 식으로 표현된다.

S1 = W1 × D1

액체 연료(114)를 담고 있는 공간의 단면 영역(S2)은 다음의 식으로 표현된다.

S2 = W2 × H2 - 2 ×

× (R3 + T3)² - D1 ×(W1 + 2 × T2)

연료 용기(100)의 외부 단면 영역(S100)은 다음의 식으로 표현된다.

S100 = (W2 + 2 × T2 + 2 × T4) × (H2 + 2 × T2 + 2 × T4)

도 27B에서, T2는 중공 부분(502)의 일정한 벽 두께이고, W2는 중공 부분(502)의 내부폭이고, H2는 중공 부분(102)의 높이이며, R3는 물 보유 파이프(110)의 내부 직경이고, T3는 물 보유 파이프(110)의 벽 두께이고, R5는 산소 소스 파이프(521)의 내부 직경이고, 그리고 T5는 산소 소스 파이프(521)의 벽 두께이다. 여기서, 산소 소스 파이프(521)는 흐름 경로홈(121)과 대체되고, 공기는 산소 소스 파이프(521)를 통해 통과한다.

산소 소스 파이프(521)의 내부 단면 영역(Sa5)은 다음 식으로 표현된다.

Sa5 = 2 ×

× R5²

산소 소스 파이프(521)의 외부 단면 영역(Sb5)은 다음 식으로 표현된다.

Sb5 = 2 ×

× (R5 + T5)²

액체 연료(114)를 담고 있는 공간의 단면 영역(S502)은 다음 식으로 표현된다.

S502 = W2 × H2 - 2 ×

× (R3 + T3)² - Sb5

연료 용기(500)의 외부 단면 영역(S500)은 다음 식으로 표현된다.

S500 = (W2 + 2 × T2) × (H2 + 2 × T2)

벽 두께(T2)는 두께(T4)에 대하여 충분히 크며, T2 ≫ T4 이면, 연료 용기(100)의 단면 영역(S100)은 연료 용기(500)의 단면 영역(S500)와 동일하다. 이와 같이, 만약 단면 영역(S2)이 단면 영역(S5)보다 크면, 연료 용기(100)는 연료 용기(500)보다 많은 액체를 담을 수 있다. 즉, 다음의 조건이 만족된다.

W2 × H2 - 2 ×

× (R3 + T3)² - D1 × (W1 + 2 × T2) ＞ W2 × H2 - 2 ×

× (R3 + T3)² - Sb5

식은 다음과 같이 정리된다.

Sb5 - D1 × (W1 + 2 × T2) ＞ 0

2 ×

× (R5 + T5)² - D1 × (W1 + 2 × T2) ＞ 0

... (A)

여기서, 흐름 경로홈(121)의 단면 영역(S1)은 산소 소스 파이프(521)의 단면 영역(Sa5)과 동일해짐에 따라, 연료 용기(100)의 공기 흐름의 양은 연료 용기(500)의 공기 흐름의 양과 동일해진다.

Sa5 = 2 ×

× R5² = S1 = W1 × D1

여기서, 식(A)은 다음과 같아진다.

4 ×

× R5 × T5 + 2 ×

× T5² - 2 × D1 × T2 ＞ 0

...(B)

만약, 중공 부분(102, 502)의 벽 두께(T2)가 산소 소스 파이프(521)의 벽 두께(T2)와 동일하면, 식(B)은 다음과 같이 된다.

2 ×

× T5 / W1 × {2 × R5 × (W1 - R5) + T5 × W1} ＞ 0

...(C)

즉, R5 = { S1 / (2 ×

)}^1/2, W1 ＞ {S1 / (2 ×

)}^1/ ²이기 때문에, 만약 W1 ＞ R5 이면, 식(C)은 항상 만족하고, 연료 용기(100)는 연료 용기(500)보다 많은 액체 연료를 담을 수 있다.

휴대폰, 노트북형 개인용 컴퓨터, 디지털 카메라, 개인 휴대용 정보단말 기(PDA) 또는 전자 사전과 같은 전자 장치의 본체에 파워 발생부가 제공될 때, 연료 용기는 전자 장치의 본체로부터 탈착 가능하고, 전자 장치의 본체는 파워 발생부에 의해 발생된 전기 에너지로 동작한다. 다시 말하면, 전자 장치는 연료 소비 장치로서 적용될 수 있다.

Claims

연료를 담고 있는 연료 보유부와 물을 담고 있는 물 보유부를 포함하는 본체;

상기 본체의 단부면에 구비되며, 상기 연료 보유부에 담겨진 상기 연료를 배출하는 연료 배출구; 및

상기 단부면에 구비되며, 상기 물 보유부에 담겨진 물을 배출하는 물 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 1 항에 있어서,

상기 연료 보유부는 상기 연료로 가득찬 연료의 팁(tip) 측에 종동자(follower)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 1 항 또는 2 항에 있어서,

상기 물 보유부는, 상기 연료 보유부에 구비되며 물을 담는 물 보유 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 3 항에 있어서,

상기 물 보유 파이프는 상기 물로 가득찬 물의 팁 측에 종동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 본체는 외부로부터 산소 소스(source)를 연결하는 산소 소스 연결부분 및

상기 단부면에 구비되며, 상기 산소 소스 연결부분을 경유하여 상기 산소 소스를 배출하는 산소 소스 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 5 항에 있어서,

상기 본체는 상기 산소 소스 배출구가 구비되는 단부면과 상이한 도입 단부면에, 외부로부터 산소 소스를 도입하는 산소 소스 도입 포트가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 6 항에 있어서,

상기 산소 소스 도입 포트에는 방진 필터가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 5 항 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 산소 소스 연결부분은, 상기 연료 보유부에 구비되며 산소 소스를 내부로 연결하는 산소 소스 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
연료를 담고 있는 연료 보유부와, 외부로부터 산소 소스를 연결하는 산소 소스 연결부분을 포함하는 본체;

상기 본체의 단부면에 구비되며, 상기 연료 보유부에 담겨있는 상기 연료를 배출하는 연료 배출구; 및,

상기 단부면에 구비되며, 상기 산소 소스 연결부분을 경유하여 상기 산소 소스를 배출하는 산소 소스 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 9 항에 있어서,

상기 연료 보유부는 상기 연료로 가득찬 연료의 팁 측에 종동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 9 항 또는 10 항에 있어서,

상기 산소 소스 연결부분은, 상기 연료 보유부에 구비되며 산소 소스를 내부로 연결하는 산소 소스 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 9 항 내지 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 본체는 상기 산소 소스 배출구가 구비된 단부면과 상이한 도입 단부면에, 외부로부터 상기 산소 소스를 도입하는 산소 소스 도입 포트가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 12 항에 있어서,

상기 산소 소스 도입 포트에는 방진 필터가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 9 항 내지 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 본체는 물을 담고 있는 물 보유부 및, 상기 단부면에 구비되며 상기 물 보유부에 담겨진 물을 배출하는 물 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 14 항에 있어서,

상기 물 보유부는, 상기 연료 보유부에 구비되며 물을 담는 물 보유 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 15 항에 있어서,

상기 물 보유 파이프는 상기 물로 가득찬 물의 팁 측에 종동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
단부면에 내부와 외부를 연결하는 포트가 형성된 액체 연료를 담고 있는 용기 본체;

상기 용기 본체의 트렁크(trunk) 주위에 감겨진 트렁크 와인딩 부분을 포함 하는 패킹(packing)재; 및

상기 트렁크 와인딩 부분으로부터 분리될 수 있으며, 상기 용기 본체의 상기 단부면을 밀봉하는 가장자리 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 17 항에 있어서,

상기 포트는 상기 용기 본체에 담겨진 상기 액체 연료를 배출하는 연료 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 17 항 또는 18 항에 있어서,

상기 포트는 상기 용기 본체에 담겨진 물을 배출하는 물 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 17 항 내지 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 포트는 공기를 배출하는 산소 소스 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
상기 17 항 내지 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 포트는 공기를 도입하는 공기 도입 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 21 항에 있어서,

상기 공기 도입 포트는 방진 필터에 의하여 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 17 항에 있어서,

상기 용기 본체의 상기 액체 연료를 배출하는 상기 연료 배출구는 상기 용기 본체의 제 1 단부면에 포트로서 형성되고, 공기를 도입하는 상기 공기 도입 포트는 상기 용기 본체의 제 2 단부면에 포트로서 제공되며; 그리고,

상기 가장자리 부분의 제 1 가장자리 부분은 상기 연료 배출구를 덮고, 상기 가장자리 부분의 제 2 가장자리 부분은 상기 공기 도입 포트를 덮는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 17 항 내지 23 항의 어느 한 항에 있어서,

홈이 용기 본체의 외부측 표면상에 형성되며, 상기 홈을 상기 패킹재로 덮음으로써, 상기 홈을 상기 포트로 연결하는 흐름 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
외부에 홈이 형성되어 있고, 내부에 액체 연료를 분리하는 벽을 포함하고 있는 용기 본체; 및

상기 용기 본체의 상기 홈을 덮는 패킹재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연 료 용기.
제 25 항에 있어서,

상기 패킹재의 두께는 상기 용기 본체의 벽의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 25 항 또는 26 항에 있어서,

개구가 상기 용기 본체에 형성되며, 그리고,

상기 연료 용기는, 상기 용기 본체의 상기 개구를 폐쇄하며 상기 홈과 통하는 흐름 경로를 포함하는 덮개 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 27 항에 있어서,

상기 덮개 부분은 상기 홈과 통하는 소통(communication) 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 27 항 또는 28 항에 있어서,

상기 패킹재는 상기 덮개 부분을 덮는 덮개 커버링(covering) 부분과, 상기 덮개 커버링 부분을 절단하는 절단선을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.
제 25 항 내지 29 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 홈은 S1은 상기 홈의 단면 영역이고, W1은 상기 홈의 폭일 때, W1 ＞ {S1 / (2 ×
)}^1/2를 만족하는 것을 특징으로 하는 연료 용기.