WO2006009130A1 - 燃料電池用燃料カートリッジの接続構造 - Google Patents

Abstract

種類の異なる燃料を収容した燃料電池用燃料カートリッジの機器への誤装着を防止するために、燃料を供給するための燃料供給口(10)と、該燃料供給口(10)を取り囲む接続用円筒体(20)とを備えた容器本体(2)と、燃料電池に供給する液体燃料を収容すべく容器本体(2)内部に形成された燃料貯蔵室とを有する燃料電池用燃料カートリッジにおいて、燃料貯蔵室に貯蔵された燃料の種類に応じて円筒体(20)の形状を異ならせる。

Description

明 細 書 燃料電池用燃料カートリッジの接続構造 技術分野

本発明は、気体や液体の燃料を燃料電池に供給する燃料電池用のカートリツ ジを機器に接続させる構造に関するものである。 背景技術

例えば携帯用パソコン (ノートパソコン、 PDA等)その他の機器の小型電源とし て燃料電池の使用が検討されて 、るが、この燃料電池に燃料を供給するための燃料力 一トリッジが必要とされる。

この燃料カートリッジは、外面に臨み燃料を供給するための燃料供給口と、こ の燃料供給口を取り囲む接続用円筒体とを備えた容器本体と、この容器本体内部に形 成され、燃料電池に供給する液体燃料を収容する燃料貯蔵室とを有する。

ところで、上記燃料としては、メタノールの他、種々の成分の異なる燃料が用い られ、さらに同じ成分の燃料であっても、濃度の異なるものがある。さらに圧力をカ卩えた ものもある。したがって、例えば成分の異なる燃料力 然料電池に供給されてしまうおそ れが生じる。このために、機器とカートリッジの誤接続を防止するために基準溝を設けて あるものもある力 S、主として方向性を定めるためのものであったり、接続パターンの種類 が限定されて多くの組合せができないといった問題があった。 '

上述の事情に鑑み、本発明は、種類の異なる燃料を収容した燃料電池用燃料 カートリッジの機器への誤装着を防止することを課題とするものである。 P T/JP2005/013212

発明の開示

本発明による燃料電池用燃料カートリッジの接続構造は、燃料を供給するため の燃料供給口とこの燃料供給口を取り囲む接続用突体とを備えた容器本体と、燃料電 池に供給する燃料を収容すべく容器本体内部に形成された燃料貯蔵室とを有する燃 料電池用燃料カートリッジと、上記接続用突体に対応する接続部を備えた燃料電池利 用機器とを接続する接続構造であって、

上記接続用突体には、絶対位置の基準となる基準突起もしくは基準溝が形成 され、かっこの基準突起もしくは基準溝に対して燃料の種類に応じて相対的に異なる 位置に一つ以上の選択突起もしくは選択溝力 ^s形成され、

上記燃料電池利用機器の接続部には、上記基準突起もしくは基準溝に対応 する機器側基準溝もしくは機器側基準突起と、この選択突起もしくは選択溝に対応する 機器側選択溝もしくは機器側選択突起とが形成され、

上記基準突起もしくは基準溝が上記機器側基準溝もしくは機器側基準突起と 係合し、かつ上記接続用突体の選択突起もしくは選択溝が上記機器側選択溝もしくは 機器側選択突起と係合したときにのみ、上記燃料供給口が開口する所定位置まで前 記燃料カートリッジを挿入することができるように構成されてなることを特徴とするもので め 。

上記燃料の種類とは、燃料の成分、濃度、圧力等を含む。

上記燃料カートリッジの基準突起もしくは基準溝の長さは上記選択突起もしく は選択溝の長さよりも長いことが好ましい。あるいは上記基準突起もしくは基準溝の幅 または深さ力 上記選択突起もしくは選択溝の幅よりも広いか深さよりも深いことが好ま しい。

さらに、上記燃料カートリッジの少なくとも一部と、上記燃料電池利用機器の少 なくとも一部とに、燃料の種類に応じて異なる同一の色彩を付すことが好ましい。 また、本発明による燃料電池用燃料カートリッジは、燃料を供給するための燃 料供給口とこの燃料供給口を取り囲む接続用突体とを備えた容器本体と、燃料電池に 供給する燃料を収容すべく容器本体内部に形成された燃料貯蔵室とを有する燃料電 池用燃料カートリッジであって、

上接続用突体には、絶対位置の基準となる基準突起もしくは基準溝が形成さ れ、かっこの基準突起もしくは基準溝に対して燃料の種類に応じて相対的に異なる位 置に一つ以上の選択突起もしくは選択溝が形成されてなることを特徴とするものであ る。

この場合も、上記容器本体の少なくとも一部であって外部力 視認し得る位置 に、燃料の種類に応じて異なる色彩を付すことが好ましレ、。

本発明による料電池用燃料カートリッジの接続構造によれば、燃料カートリッジ の接続用突体に、燃料電池利用機器の接続部が備えている機器側基準溝もしくは機 器側基準突起に対応する基準突起もしくは基準溝が形成され、カゝっ燃料電池利用機 器の接続部が備えてレ、る燃料の種類に応じて位置の異なる機器選択溝もしくは機器側 選択突起に対応する選択突起もしくは選択溝が形成されているので、位置合わせが容 易であり、し力も種類の異なる燃料が収容されている燃料カートリッジは燃料電池利用 機器に装着すること不可能となるから、誤装着を防止することができる。

特に、燃料カートリッジの基準突起もしくは基準溝の幅および Zまたは深さが 選択突起もしくは選択溝の幅よりも広く、深さも深い場合には、ユーザーが無意識に接 続しょうとしても基準溝以外は嵌合しな ヽために、不完全接続状態で燃料供給口が開 くことはないから安全である。

さらに例えば基準溝の長さを選択溝の長さよりも長くした場合も、機器側選択 突起を接続用突体の挿入ストロークの途中からカートリッジ側の選択溝に係合する位置 に形成しておくことにより、基準溝のみしか揷入されず、したがって、種類の異なる燃料 が収容されてレヽる燃料カートリッジは基準溝のみが途中まで挿入されるのみで、機器に は装着されず、燃料供給口が開くことがな！/、から安全である。

また、選択突起もしくは選択溝の組合せに関し多くのパターンを選択することも 可能になる。さらに、燃料の種類に応じた同一の色彩を燃料電池利用機器側および燃 料カートリッジ側の双方に付すことにより、ユーザーの識別が容易になる利点がある。 図面の簡単な説明

図 1は本 明が適用される燃料電池用燃料カートリッジの一例を示す中央断 面正面図である。

図 2は本発明の燃料カートリッジの第 1の実施の形態を示す斜視図である。 図 3は本発明の燃料カートリッジの第 2の実施の形態を示す斜視図である。 図 4は本究明の燃料カートリッジの第 3の実施の形態を示す斜視図である。 図 5は本発明の燃料カートリッジの第 4の実施の形態を示す斜視図である。 図 6は本発明の燃料カートリッジの第 5の実施の形態を示す斜視図である。 図 7は本発明の燃料カートリッジの第 6の実施の形態を示す斜視図である。 図 8は本発明の燃料カートリッジの第 7の実施の形態の突体を示す斜視図で ある。 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図 1は本発明 が適用される燃料電池用燃料カートリッジの一例を示す中央断面正面図である。

図 1の燃料電池用燃料カートリッジ 1は、燃料電池用の燃料 Fを収容し、不図 示の燃料電池利用機器に直接、または圧力調整器を介して燃料を供給するためのも のである。 この燃料カートリッジ 1は、燃料を供給するための燃料接続口 10を備えたノズ ル 5と、この燃料供給口 10を取り囲む接続用円筒体 20とを備えた容器本体 2と、燃料 電池に供給する燃料 Fを収容すべく容器本体 2の内部に形成された燃料貯蔵室 3とを 有する。ノズル 5内にはバルブ 7が設けられている。

図 2は、本発明の第 1の実施の形態を示す斜視図で、接続用突体である円筒 体 20の外周の一箇所に、円筒体 20の端面から円筒体 20の装着方向に延びる絶対位 置の基準となる基準溝 30が形成されている。そして、この基準溝 30に対して、燃料の 種類に応じて予め設定された本数の選択溝 31 (この場合は 1本）が予め設定された位 置に、円筒体 20の端面から円筒体 20の装着方向に延設されている。上記基準溝 30 は、選択溝 31よりも幅を広くしたり、深さを深くしたりしてある。

一方、不図示の燃料電池利用機器の接続部には、上記基準溝 30に対応する 機器側基準突起と、上記選択溝 31に対応する機器側選択突起が形成されている。そ して、この機器側選択突起は、円筒体 20の揷入ストロークの途中から選択溝 31に係合 する位置に形成されて!/ヽる。

上記基準溝 30は、選択溝 31よりも幅を広くしたり、深さを深くしたりしてあり、こ れに対応して、機器側基準突起も機器側選択突起よりも幅を広くし、かつ高さを高くし てあるので、ユーザーが無意識に接続しょうとしても基準溝 30以外は嵌合しないように してあるために、不完全接続状態でバルブ 7が開くことはな 、。

また、基準溝 30を選択溝 31よりも長くし、機器側選択突起を円筒体 20の挿入 ストロークの途中力 カートリッジ側の選択溝 31に係合する位置に形成しておくことによ り、基準溝 30のみしか挿入されず、したがって、種類の異なる燃料が収容されている燃 料カートリッジは基準溝のみ力 S途中まで揷入されるのみで、機器には装着されず、燃料 供給口が開くことがなレ、から安全である。

したがって、種類の異なる燃料を収容した燃料カートリッジが誤って挿入され かけても、基準溝 30のみ力《途中まで揷入されるのみである。

図 3は、本発明の第 2の実施の形態を示す斜視図で、円筒体 20の内周の一箇 所に、円筒体 20の端面から円筒体 20の揷入方向に延びる基準溝 40が形成され、さら に、基準溝 40よりも短い 1本の選択溝 41が、燃料の種類に応じて予め設定された位置 に形成されている。

図 4は、本発明の第 3の実施の形態を示す斜視図で、円筒体 20の外周の一箇 所に、円筒体 20の端面力 円筒体 20の装着方向に延びる基準溝 30が形成され、さら に、基準溝 30よりも短い 2本の選択溝 32a, 32b力 S、燃料の種類に応じて予め設定され た位置に形成されている。

図 5は、本発明の第 4の実施の形態を示す斜視図で、円筒体 20の内周の一箇 所に、円筒体 20の端面から円筒体 20の装着方向に延びる基準溝 40が形成され、さら に、基準溝 40よりも短い 2本の選択溝 42a， 42bが、燃料の種類に応じて予め設定され た位置に形成されている。

図 6は、本発明の第 5の実施の形態を示す斜視図で、円筒体 20の外周の一箇 所に、円筒体 20の端面から円筒体 20の装着方向に延びる基準溝 30が形成され、さら に、基準溝 30よりも短ぐ力つ比較的幅の広い 4本の選択溝 34a， 34b, 34c, 34dが燃 料の種類に応じて予め設定された位置に形成されている。

図 7は、本発明の第 6の実施の形態を示す斜視図で、円筒体 20の内周の一箇 所に、円筒体 20の端面から円筒体 20の装着方向に延びる基準溝 40が形成され、さら に、基準溝 40よりも短ぐ力つ比較的幅の広い 4本の選択溝 44a， 44b, 44c, 44dが燃 料の種類に応じて予め設定された位置に形成されている。

なお、上述の実施の形態では、位置決め用の基準溝 30または 40がそれぞれ 1本のみ設けられている力 基準溝を円筒体の中心に関して点対称の位置に複数本設 けてもよい。その場合には、選択溝も点対称の位置に形成される。また選択溝を円筒体 3212

の外周および内周の双方に設けてもよい。さらには、選択溝の幅および Zまたは位置 を変えた多数の組合せパターンが考えられる。

また、上述の実施の形態は、円筒体 20の形状を異ならせるために、円筒体 20 の内外周に選択溝を設けた場合である力 これらは溝に限らず突起でもよい。また燃料 の種類に応じて円筒体 20の口径を変えてもよい。

さらに、上述の実施の形態では、接続用突体として円筒体 20を用いているが、 円筒体に限らず、例えば図 8に示すように、コ字状の断面形状を有する突体 2( の外 壁面に基準溝 50および選択溝 51を設けてもよい。

上述の実施の形態によれば、燃料の種類に応じて突体の形状が異ならせたの で、目的とする燃料とは種類の異なる燃料を収容した燃料カートリッジが装着不能にな り、燃料カートリッジの誤装着を防止することができる。さらに、これに加えて、燃料の種 類に応じて異なる同一の色彩を機器側とカートリッジの少なくとも一部に付して、識別を 容易にすることもできる。 産業上の利用可能性

以上のように、本努明に係る燃料電池用燃料カートリッジの接続構造によれば、 携帯用パソコン (ノートパソコン、 PDA等）その他の機器の小型電源としての燃料電池 に燃料を供給するための種類の異なる燃料を収容した燃料カートリッジの機器への誤 装着を防止するのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲

1. 燃料を供給するための燃料供給口と該燃料供給口を取り囲む接続用突 体とを備えた容器本体と、燃料電池に供給する燃料を収容すべく前記容器本体内部に 形成された燃料貯蔵室とを有する燃料電池用燃料カートリッジと、

前記接続用突体に対応する接続部を備えた燃料電池利用機器とを接続 する接続構造であって、

前記接続用突体には、絶対位置の基準となる基準突起もしくは基準溝が 形成され、かつ該基準突起もしくは基準溝に対して前記燃料の種類に応じて相対的に 異なる位置に一つ以上の選択突起もしくは選択溝が形成され、

前記燃料電池利用機器の接続部には、前記基準突起もしくは基準溝に対 応する機器側基準溝もしくは機器側基準突起と、前記選択突起もしくは選択溝に対応 する機器側選択溝もしくは機器側選択突起とが形成され、

前記基準突起もしくは基準溝が前記機器側基準溝もしくは機器側基準突 起と係合し、かつ前記接続用突体の選択突起もしくは選択溝が前記機器側選択溝もし くは機器側選択突起と係合したときにのみ、前記燃料供給口が開口する所定位置まで 前記燃料カートリッジを挿入することができるように構成された燃料電池用燃料カートリ ッジの接続構造。

2. 前記基準突起もしくは基準溝の長さが前記選択突起もしくは選択溝の長 さよりも長レ、ことを特徴とする請求項 1記載の燃料カートリッジの接続構造。

3. 前記基準突起もしくは基準溝の幅が前記選択突起もしくは選択溝の幅よ りも広いことを特徴とする請求項 1記載の燃料カートリッジの接続構造。

4. 前記基準突起もしくは基準溝の深さが前記選択突起もしくは選択溝の深 さよりも深いことを特徴とする請求項 1記載の燃料カートリッジの接続構造。

5. 前記燃料カートリッジの少なくとも一部と、前記燃料電池利用機器の少な くとも一部とに、前記燃料の種類に応じて異なる同一の色彩を付したことを特徴とする 請求項 1記載の燃料カートリッジの接続構造。 .

6. 燃料を供給するための燃料供給口と該燃料供給口を取り囲む接続用突 体とを備えた容器本体と、燃料電池に供給する燃料を収容すべく前記容器本体内部に 形成された燃料貯蔵室とを有する燃料電池用燃料カートリッジであって、

前記接続用突体には、絶対位置の基準となる基準突起もしくは基準溝が 形成され、かつ該基準突起もしくは基準溝に対して前記燃料の種類に応じて相対的に 異なる位置に一つ以上の選択突起もしくは選択溝が形成されてなることを特徴とする燃 料電池用燃料カートリッジ。

7. 前記基準突起もしくは基準溝の長さが前記選択突起もしくは選択溝の長 さよりも長いことを特徴とする請求項 6記載の燃料カートリッジ。

8. 前記基準突起もしくは基準溝の幅が前記選択突起もしくは選択溝の幅よ りも広いことを特徴とする請求項 6記載の燃料カートリッジ。

9. 前記基準突起もしくは基準溝の深さが前記選択突起もしくは選択溝の深 さよりも深 、ことを特徴とする請求項 6記載の燃料カートリッジ。

10. 前記容器本体の少なくとも一部であって外部力 視認し得る位置に、前 記燃料の種類に応じて異なる色彩を付したことを特徴とする請求項 6記載の燃料カート リッジ。

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