WO2007013474A1 - 燃料電池用燃料容器 - Google Patents

燃料電池用燃料容器 Download PDF

Info

Publication number
WO2007013474A1
WO2007013474A1 PCT/JP2006/314699 JP2006314699W WO2007013474A1 WO 2007013474 A1 WO2007013474 A1 WO 2007013474A1 JP 2006314699 W JP2006314699 W JP 2006314699W WO 2007013474 A1 WO2007013474 A1 WO 2007013474A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
container
fuel cell
pressure
liquid fuel
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/314699
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yasuaki Nakamura
Hideto Usui
Satoshi Komiyama
Mitsuo Hirotomi
Original Assignee
Tokai Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Corporation filed Critical Tokai Corporation
Priority to DE112006001956T priority Critical patent/DE112006001956T5/de
Priority to US11/996,957 priority patent/US20110123905A1/en
Publication of WO2007013474A1 publication Critical patent/WO2007013474A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1009—Fuel cells with solid electrolytes with one of the reactants being liquid, solid or liquid-charged
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1009—Fuel cells with solid electrolytes with one of the reactants being liquid, solid or liquid-charged
    • H01M8/1011—Direct alcohol fuel cells [DAFC], e.g. direct methanol fuel cells [DMFC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell for storing liquid fuel supplied to a fuel cell such as a direct methanol fuel cell (hereinafter referred to as DMFC (Direct Methanol Fuel Cell)) and supplying the fuel to the fuel cell.
  • DMFC Direct Methanol Fuel Cell
  • the present invention relates to a fuel container, and particularly relates to a partition member that separates liquid fuel and extrusion means for extruding liquid fuel.
  • a small portable terminal is not equipped with a fuel supply pump, a remaining fuel amount detection mechanism, etc., because of its size constraints and improved power generation efficiency.
  • the fuel container be reusable rather than disposable.
  • a coating layer is formed on the peripheral surface of the partition member by, for example, PTFE resin (Poly-Tetra Fluoro Ethylene) so that the piston-shaped partition member moves reliably. Increase slidability.
  • PTFE resin Poly-Tetra Fluoro Ethylene
  • Patent Documents 1 to 3 disclose techniques for coating a polyparaxylene-based resin on a container of a drug container and a partition member.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 3-58742
  • Patent Document 2 JP 2002-177364 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-291888
  • the coating layer formed as described above is generally formed by spraying on the peripheral surface of the partition member, smearing occurs, and the partition member is repeatedly used. As a result, wrinkles are also generated in the smearing force, and the coating layer may be peeled off.
  • the covering layer is peeled as a whole, the slidability of the partition wall member is lowered and the operation becomes impossible, and when the coating layer is partially peeled off, tilting and shakiness are generated when the partition wall member is operated.
  • the coating layer In general, if the coating layer is thick, the characteristics of the material of the partition member cannot be utilized. Conversely, if it is too thin, defects such as peeling due to friction may occur as the number of uses increases. However, it is difficult to reduce the thickness of the coating layer formed as described above to about 2 O / zm.
  • the partition member is poorly slidable and high pressure is required to reliably operate the partition member, the minimum internal pressure (extrusion means)
  • the pressure in the accommodating chamber when the volume of the pushing-out means accommodating chamber that accommodates the maximum is increased, and when the minimum internal pressure is increased, the maximum internal pressure (the volume of the pushing means accommodating chamber is minimized). Therefore, the volume of the push-out means accommodation chamber must be increased in order to reduce the internal pressure difference as much as possible.
  • the present invention has been made in view of the strong situation, and by ensuring reliable sliding performance, sufficient durability and sealing performance of the partition wall member, the defect rate is reduced and repeated. Increase the number of uses and the volume ratio of fuel! It is an object to provide a fuel container for a fuel cell.
  • a fuel container for a fuel cell has a connection port for connection to a fuel cell or a pressure regulator, and the liquid fuel supplied to the fuel cell and the liquid fuel for extruding the liquid fuel are contained therein.
  • a partition member that is slidably disposed inside the container body, and divides the inside of the container body into a fuel storage chamber for storing the liquid fuel and an extrusion means accommodation chamber for accommodating the extrusion means;
  • a fuel container for a fuel cell comprising a valve provided at the connection port for opening or shutting off the flow of the liquid fuel
  • the frictional force generated on the surface where the container body and the partition member are in sliding contact is ION or less.
  • the fuel container for a fuel cell of the present invention may further include a cylindrical inner container that is disposed inside the container body and communicates with the connection port.
  • At least one of the surfaces where the partition member and the fuel storage chamber are in sliding contact with each other has a non-eluting coating layer applied to the liquid fuel, You can do it.
  • the coating layer is preferably a polyparaxylene-based resin.
  • the coating layer preferably has a thickness of 0.2 to 3 ⁇ m.
  • the polyparaxylene-based resin has the following formula:
  • parylene N represented by (1).
  • the partition member may be made of self-lubricating rubber.
  • the extrusion means may be a compressed gas
  • the extrusion means accommodation chamber may be a compressed gas chamber in which the compressed gas is enclosed.
  • the partition member can smoothly slide because the frictional force of the surface where the container body and the partition member are in sliding contact with each other is ION or less. wear.
  • the partition member can move even at a low pressure. Therefore, when the liquid fuel filled in the fuel storage chamber is reduced, the fuel is removed.
  • the pressure required for extrusion that is, the internal pressure of the accommodating chamber when the volume of the extruding means accommodating chamber becomes maximum can be set small.
  • the internal pressure can be set low, the internal pressure of the extrusion means storage chamber when the liquid fuel filled in the fuel storage chamber is in the maximum state, that is, when the volume of the fuel storage chamber is maximum and the volume of the extrusion means storage chamber is minimum. Therefore, the volume value when the volume of the push-out means accommodation chamber is minimum can be reduced, and the volume ratio of the liquid storage chamber to the fuel container body can be increased. Also, if the pressure is not high, the fuel container body does not need to be thickened to improve the strength, so the volume of the fuel container body does not decrease, so the volume of the fuel storage chamber does not decrease. Therefore, it becomes possible to accommodate more liquid fuel.
  • At least one of the surfaces where the container body and the partition member are in sliding contact with each other is provided with a coating layer that is non-eluting with respect to the liquid fuel, and the coating layer is a polyparaxylene-based resin. Since the coating layer can be formed without smearing, the possibility that the coating layer peels can be reduced. Therefore, since the partition member operates reliably without causing tilting or rattling, the slidability of the partition member is improved, and the durability and adhesion of the partition member are ensured. Can reduce the defect rate. Furthermore, the number of repeated uses can be increased by reducing the defect rate.
  • the coating layer has a thickness of 0.2 to 3 ⁇ m, the coating layer is thin, so that the characteristics of the material of the partition wall member can be utilized, and the occurrence of liquid fuel leakage or the like can be avoided. Can be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view of a fuel container for a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the fuel container for fuel cell in FIG. 1 and the pressure regulating device of one embodiment connected to the fuel container for fuel cell.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a pressure regulating mechanism in the pressure regulating device of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the number of times of recycling and sliding friction force in Example 1.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the number of recyclings and sliding frictional force in Comparative Example 1.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the standing time and the sliding frictional force in Example 2.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the standing time and sliding friction force in Comparative Example 2.
  • the fuel container for a fuel cell according to the present embodiment accommodates liquid fuel and is attached to a small portable terminal such as a notebook personal computer or a PDA (Personal Data Assistant) via a pressure regulating device. It is a fuel container that supplies liquid fuel to the built-in DMFC.
  • FIG. 1 is a perspective view of a fuel container for a fuel cell in the present embodiment
  • FIG. 2 is a sectional view taken along II II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a connection between a pressure regulator described later and the fuel container for fuel cell in FIG. FIG.
  • a connection port for connecting to the pressure regulator The side with is the upper side (above the paper).
  • a fuel container 1 for a fuel cell as shown in Figs. 1 and 2 contains therein a liquid fuel F and a compressed gas G that is an extrusion means for extruding the liquid fuel F.
  • a container body 2 having a connection port 23a for connection to the device 5, a partition member 3 which is slidably disposed inside the container body 2 and separates the liquid fuel F and the compressed gas G, and a connection port 23a.
  • a valve 4 that opens or shuts off the flow of the liquid fuel F accommodated in the container body 2.
  • the liquid fuel F is supplied to the DMFC, it is, for example, a mixed solution of alcohol and pure water having a predetermined concentration such as ethanol and pure water, methanol and pure water, or the like. .
  • the convenience can be changed according to the type of fuel cell, which is not limited to this.
  • the compressed gas G can prevent the oxygen that adversely affects the reaction in the fuel cell from being mixed into the liquid fuel F.
  • a gas that does not contain oxygen such as nitrogen, carbon dioxide, deoxygenated air, and the like.
  • the container body 2 includes a substantially cylindrical outer container 21 having both ends opened as shown in Figs. 1 and 2, and a lid 22 that is detachably attached to the lower end of the outer container 21 and seals the bottom.
  • a supply connector 23 which is attached to the upper end of the outer container 21 and has the connection port 23a in the approximate center of the upper end, which is connected to a pressure regulator 5 (shown in FIG. 3) to be described later, 21 is composed of an inner container 24 arranged in a double structure inside.
  • a fuel storage chamber 11 for storing the liquid fuel F formed inside the inner container 24 as shown in Fig. 2, and mainly the outer surface of the inner container 24 and the inner surface of the outer container 21.
  • a piston-like partition member 3 that partitions the gas chamber 12 and an elastic body 25 that is compressed between the bottom of the container body 2 when the partition member 3 moves downward are provided.
  • the volume ratio of the fuel storage chamber 11 and the compression gas chamber 12 varies depending on the position of the partition member 3, and when the liquid fuel F is consumed and the partition member 3 rises, a part of the compressed gas chamber 12 is Inside the inner container 24 Will be located.
  • the inner container 24 has a substantially cylindrical shape with the lower end opened, and the lower end is disposed without contacting the lid body 22.
  • a plurality of cutouts 241 extending in the vertical direction are formed on the peripheral surface on the lower end side, and when the partition wall member 3 moves down due to compression of the elastic body 25, the inner part of the inner container 24 and the outer container 21 Internal communication is possible. (It will be described in detail later.)
  • a through hole 242 communicating with a valve 4 to be described later is opened at the upper end of the inner container 24 substantially at the center, and the liquid fuel F in the fuel storage chamber 11 is supplied via the nozzle 4. You can do it.
  • a cylindrical portion 243 protrudes outwardly from the outer periphery of the through hole 242, and a nut 244 is provided inside the cylindrical portion 243.
  • the supply connector 23 has an insertion port 231 through which a later-described valve 4 is inserted in the approximate center of the lower end, and a connecting tube portion 232 projects upward on the outer periphery of the through-hole 231.
  • a connection port 23 a for connecting to the pressure adjusting device 58 is provided at the upper end of the connection tube portion 232.
  • a protrusion capable of locking the connection with the pressure adjusting device 5 described later is projected outward. The connection between the supply connector 23 and the pressure regulator 5 will be described later.
  • the valve 4 corresponds to the connection between the pressure regulator 5 and the housing 41 as a fixing member to the supply connector 23 as shown in an enlarged view in FIG. It is used as a sealing member when connecting the pressure regulator 5 to the stem 42 that moves, the spring 43 that biases the stem 42 in the closing direction, the valve element 44 (O-ring) that opens or shuts off the flow of the liquid fuel F, and the pressure regulator 5. And a connection seal member 45 that acts in the manner described above, which are preferably formed of a non-metallic material.
  • the sawing 41 is formed in a substantially cylindrical shape, and an annular step 41a projecting outward at an intermediate portion, and a mounting cylinder 41b extended downward by a downward force on the lower surface of the annular step 41a. And an annular protrusion 41c protruding inward at the intermediate portion.
  • the housing 41 is passed through the passage opening 231 of the supply connector 23 described above, and is arranged so that the lower surface of the annular step portion 41a is in contact with the upper edge of the passage opening 231, and the lower end of the mounting tube portion 41b is the inner container. It communicates with 24 through holes 242 and is attached to the container body 2 by fastening the outer periphery with the nut 244 described above.
  • connection seal member 45 is fitted on the outer periphery of the upper end of the housing 41.
  • the stem 42 is formed in a rod shape, and includes a large-diameter portion 42a spreading outward at the upper end and a shaft portion 42b extending below the large-diameter portion 42a.
  • the large-diameter portion 42a includes a concave portion 42c that can contact the tip of a linkage projection 644 of an introduction member 64 of the pressure adjusting device 5 to be described later, at the approximate center of the upper surface.
  • the stem 42 is inserted into the housing 41 so as to be movable in the axial direction, and a spring 43 is disposed between the lower surface of the large-diameter portion 42a and the upper surface of the annular protrusion 41c, and is biased upward.
  • the tip of the stem 42b of the stem 42 protrudes through the inner hole of the annular protrusion 41c, and the valve element 44 by the O-ring attached to the outer periphery of the tip of the stem 42b is pressed against the lower end of the annular protrusion 41c. Therefore, the inner hole is closed to block the flow of the liquid fuel F.
  • the valve body 44 is made of an inertia material using an O-ring, and this elastic material is regulated by a circumferential groove of the shaft portion 42b so as not to swell and deform in the valve opening / closing direction (axial direction). Therefore, even if the valve element 44 (elastic material) in contact with the liquid fuel F expands due to swelling, the volume change is restricted in the direction perpendicular to the valve opening / closing movement direction. And do not affect changes in fuel flow.
  • the partition member 3 includes a main body member 31 having a substantially cylindrical shape and having a groove 31a on the outer peripheral surface, and an elastic seal member 32 (O
  • the elastic seal member 32 is arranged so that its outer periphery is in airtight contact with the inner surface of the inner container 24 and can slide up and down in the inner container 24.
  • the partition member 3 functions as a moving partition that partitions the space in contact with the upper surface into the fuel storage chamber 11 and the space in contact with the bottom surface into the compressed gas chamber 12, and the liquid fuel on the upper surface is driven by the pressure of the compressed gas G acting on the bottom surface.
  • a feature of the present invention is that a coating layer that is non-eluting with respect to the liquid fuel F is applied to at least one of the surfaces in which the container body 2 and the partition wall member 3 are in sliding contact. is there.
  • a non-eluting coating layer is applied to the outer surface of the elastic seal member 32.
  • Examples of the material for forming the coating layer include polyparaxylene-based resin, and parylene N is particularly preferable.
  • Norylene N coating layer is formed, for example, by chemical vapor deposition (CVD), and can be coated at the molecular level, which is impossible with conventional liquid coating or powder coating. It is possible to control evenly, and uniform processing without pinholes is possible. Therefore, the coating layer can be formed without smearing, and the possibility that the coating layer peels off can be reduced. Accordingly, the partition wall member 3 operates reliably without tilting or rattling, so that the slidability of the elastic seal member 32 is improved, and the durability and adhesion of the elastic seal member 32 are ensured to be defective. The rate can be reduced. Furthermore, the number of repeated use can be increased by reducing the defect rate.
  • the coating layer thickness is less than 0.2 ⁇ m, sufficient film strength cannot be obtained, and if it exceeds 3 ⁇ m, the elastic force is lost and the seal surface cannot follow the fine irregularities of the seal surface.
  • the advantage of the physical properties of the elastic body, such as the occurrence of defects, is lost. Therefore, in order to make full use of the characteristics of the partition member 3, that is, the elastic seal member 32, it is preferably 0.2 to 3 m. With such a coating layer, the elastic seal member 32 can maintain airtightness with the container body due to elasticity, and can prevent the liquid fuel F from leaking.
  • the sliding frictional force generated on the surface where the container body 2 and the partition member 3, that is, the inner container 24 and the elastic seal member 32 slidably contact becomes ION or less.
  • the sliding frictional force is equal to or less than ION.
  • the inner container 24 is a molded product of PP
  • the liquid fuel F is a mixture of pure water 70 wt% and methanol 30 wt%
  • the elastic seal member 32 is EP DM size P-11
  • the coating layer has a film thickness of 1 This was carried out using the one formed by ⁇ m-norylene repulsion.
  • the partition member 3 can slide smoothly. Since it is possible to move even at a low pressure, when the liquid fuel F filled in the fuel storage chamber 11 becomes small, the pressure necessary to push out the fuel F, that is, the compression is required.
  • the internal pressure of the gas chamber 12 when the volume of the gas chamber 12 becomes maximum can be set small. If the internal pressure can be set low, the compressed fuel chamber 12 when the liquid fuel F filled in the fuel storage chamber 11 is in the maximum state, that is, when the volume of the fuel storage chamber 11 is maximum and the volume of the compressed gas chamber 12 is minimum.
  • the volume value when the volume of the compressed gas chamber 12 is minimum can be reduced, and the volume ratio of the liquid storage chamber 11 with respect to the container body 2 can be increased. . Further, if the pressure is not high, it is not necessary to increase the thickness of the container body 2, and therefore the volume of the container body 2 does not decrease, so the volume of the fuel storage chamber 11 does not decrease. Therefore, it becomes possible to accommodate more liquid fuel F.
  • the smooth sliding of the partition wall member 3 makes it possible to supply the liquid fuel F smoothly, for example, in an initial state where there is no liquid fuel F inside the DMFC. .
  • the outer surface of the elastic seal member 32 is provided with a coating layer.
  • the present invention is not limited to this, and the surface on which the container body 2 and the partition wall member 3 are in sliding contact with each other.
  • the sliding friction force generated in the wall is ION or less, the bulkhead member 3 is self? It can be made of slidable rubber.
  • a non-eluting coating layer (for example, a parylene N coating layer) is applied to the outer surface of the elastic seal member 32.
  • the fuel cell It is preferable to apply the coating layer to all the members in contact with the liquid fuel F in the fuel container 1.
  • the coating layer is applied to a rubber member, for example, the valve body 44 attached to the tip of the stem 42.
  • EPDM rubber member material
  • the fuel container 1 for fuel cells has a double container structure.
  • a single container structure may be used.
  • Compressed gas G should be sealed before injecting fluid F into fuel storage chamber 12.
  • the gas inlet of the fuel filling device is coupled to the connection port 23 a, the stem 42 is opened by pushing operation, and the compressed gas G is injected into the fuel storage chamber 11 through the valve 4.
  • the partition wall member 3 descends and, as shown in FIG. 2, the partition wall member 3 presses and deforms the elastic body 25 by injecting the compressed gas G from the position where the elastic body 25 has a natural length. Then move further toward the bottom of the container body 2 by directing force.
  • the upper end of the notch 241 is located above the elastic seal member 32 of the partition member 3, and the compressed gas G is injected from the fuel storage chamber 11 into the compressed gas chamber 12 through the notch 241. Is done.
  • the injection of the compressed gas G is stopped.
  • the stem 42 is opened again to discharge the compressed gas G in the fuel storage chamber 11.
  • the partition member 3 rises due to the repulsive force of the elastic body 25 and returns to the state in which the fuel storage chamber 11 is sealed as shown in FIG.
  • the partition member 3 moves up to the upper end of the inner container 24 with the pressure of the compressed gas G in the compressed gas chamber 12 acting on the lower surface, and the compressed gas G in the fuel storage chamber 11 is moved.
  • the compressed gas G is sealed in the compressed gas chamber 12 by discharging all of the gas.
  • the pressure of the compressed gas G is not particularly limited as long as the pressure can discharge all the liquid fuel F filled in the fuel storage chamber 11 while being pushed out by the partition member 3 as described later. For the reasons described above, a lower pressure is preferable, and a pressure of lOOkPa or less is preferable.
  • the injection means is connected to the supply connector 23, and the partition member 3 is lowered by injecting the liquid fuel F into the fuel storage chamber 11 via the valve 4, and a predetermined amount of liquid is supplied to the fuel storage chamber 11.
  • the fuel container 1 for the fuel cell can be configured.
  • the pressure regulating device 5 has a liquid fuel supplied from the fuel cell fuel container 1 by connecting one end to the fuel cell fuel container 1 described above and the other end to the DMFC (not shown). A device that adjusts F to a predetermined pressure and supplies it to the DMFC, and supplies the DMFC with the pressure (primary pressure) of the liquid fuel F supplied from the fuel cell fuel container 1 as shown in FIG.
  • Pressure adjusting mechanism 6 having a pressure adjusting mechanism (governor mechanism) that adjusts to the pressure of fuel F (secondary pressure), and supply connection of fuel container 1 for the fuel cell described above, engaged with pressure adjusting mechanism 6 It is generally composed of a connector 7 provided with a securing mechanism (ratchet mechanism) for connecting the device 23 in a locked state.
  • FIG. 4 shows an exploded perspective view of the pressure regulating mechanism 6.
  • the pressure regulating mechanism section 6 is disposed so as to face each other, and is connected to the cover case 61 and the main body case 63 containing the diaphragm 62 therein, and the main body case 63.
  • An introduction member 64 into which liquid fuel F at the primary pressure is introduced from the container 1 an adjustment valve 65 that adjusts the primary pressure to a secondary pressure in conjunction with the diaphragm 62, and a liquid fuel that prevents leakage of liquid fuel.
  • the cover case 61 and the main body case 63 are arranged above and below via the diaphragm 62, and are engaged by, for example, screws or the like. Spaces are formed between the cover case 61 and the diaphragm 62 and between the main body case 63 and the diaphragm 62, and the space on the cover case 61 side is formed by an inner wall 61a projecting downward from the inner surface of the cover case 61. It is divided into an atmospheric chamber 610 that communicates with the atmosphere and a fuel chamber 611 into which liquid fuel F at the secondary pressure is introduced, and the space on the main body case 63 side accommodates the liquid fuel F adjusted to the secondary pressure.
  • the pressure regulation chamber is 630. The pressure adjusting mechanism will be described later in detail.
  • the cover case 61 has a cylindrical portion 612 projecting upwardly on the upper surface, and a cylindrical discharge portion 613 projecting outwardly on the outer side wall forming the fuel chamber 611. It is installed.
  • a pipe 614 is detachably connected to the tip of the discharge part 613 to guide the liquid fuel F having a secondary pressure from the fuel chamber 611 to the DMFC (not shown).
  • a pressure adjusting screw 615 is screwed to the upper end so that the position can be adjusted, one end abuts on the pressure adjusting screw, and the other end abuts on a supporter 621 described later.
  • a pressure adjusting spring 616 for setting pressure is arranged substantially parallel to the axial direction. Adjusting screw 615 is approximately in the center There is an atmospheric communication hole 615a penetrating and opening in the vertical direction (axial direction), and the atmospheric chamber 610 is opened to the atmosphere by the atmospheric communication hole 615a.
  • the pressure adjusting spring 616 expands and contracts, and the biasing force to the diaphragm 62 is adjusted via the supporter 621 to set a predetermined secondary pressure. It is possible.
  • the diaphragm 62 is elastic and has a substantially flat shape having a large-diameter portion and a small-diameter portion, and a supporter through-hole through which a later-described supporter 621 passes in the center of the large-diameter portion.
  • a cylindrical member through hole 62b through which a cylindrical member 632 (described later) is inserted is provided at the center of the small-diameter portion, and the outer periphery of the supporter through hole 62a is deformed and protruded upward by force.
  • a protruding portion 62c is provided.
  • a diaphragm 62 is fixed to the upper side (atmosphere chamber 610 side) with a supporter 621, which will be described later, and a shaft 622 (described later) to the lower side (pressure regulating chamber 630 side), and the diaphragm 62 is integrally moved up and down according to the elastic displacement of the diaphragm 62. It is possible to move in the direction (axial direction).
  • the supporter 621 has a substantially flat circular shape with a lower surface fixed to the upper surface of the diaphragm 62 and an upper surface in contact with the other end of the pressure regulating spring 616.
  • a shaft 621a that can be inserted into the inner hole of the pressure adjusting spring 616 protrudes upward in the center of the upper surface, and passes through the supporter through hole 61a downward in the center of the lower surface.
  • a bolt shaft portion 621b that is fastened to the shaft 622 protrudes.
  • a through hole 621c that is open and opened in the vertical direction (axial direction) is provided at the approximate center, and the upper end communicates with the atmospheric chamber 610.
  • the shaft 622 includes a substantially cylindrical large-diameter boss portion 622a whose upper surface is fixed to the lower surface of the diaphragm 62, a substantially cylindrical small-diameter boss portion 622b formed at the center of the lower end of the large-diameter boss portion 622a, And a boss shaft portion 622c extending downward from the center of the lower end of the small-diameter boss portion 622b.
  • the lower end of the boss shaft portion 622c is provided with a circumferential groove portion 622d to which the adjusting valve 65 is mounted, and a first backflow prevention valve 66 is mounted on the upper end periphery.
  • a fastening hole 622e for fastening the bolt shaft portion 621b is provided on the upper surface of the shaft 622 up to a predetermined position of the small diameter boss portion 622b.
  • the diaphragm 62 receives the secondary pressure of the liquid fuel F stored in the pressure adjusting chamber 630 on the lower surface and the atmospheric pressure of the gas stored in the atmospheric chamber 610 on the upper surface, respectively. Elastic displacement can be made up and down according to the pressure difference between the secondary pressure and the atmospheric pressure. The urging force generated by the pressure difference and the urging force generated by the pressure adjusting spring 616 are kept in a balanced position.
  • the main body case 63 is substantially box-shaped with the upper end open, and has an opening 63a through which the small-diameter boss 622b is inserted.
  • a large shaft cylinder portion 63b whose upper end communicates with the opening portion 63a is provided on the outer periphery of the opening portion 63a so as to protrude downward, and on the lower surface of the large shaft cylinder portion 63b, a shaft cylinder having a lower end opened.
  • the part 63c protrudes downward.
  • a groove is formed on the outer periphery of the upper end of the shaft cylinder portion 63c, and an O-ring 631 for introducing an introduction member 64 described later is attached to the groove.
  • a partition wall 63d protrudes inward from the inner hole surface at the boundary between the large shaft cylinder portion 63b and the shaft cylinder portion 63c, and the boss shaft portion 622c is slidably inserted therethrough. It is like that.
  • the boss shaft portion 622c moves in the vertical direction (axial direction) in response to the displacement of the diaphragm 62, the upper surface of the cutting wall 63d is the first backflow prevention valve 66, and the lower surface is the adjustment valve 65.
  • the flow of the liquid fuel F is opened or closed by abutting or separating from each other. (I will explain in detail later.)
  • a cylindrical member accommodation chamber 632 is provided at a position communicating with the cylindrical member insertion hole 61b of the diaphragm 62, and the cylindrical member 633 is accommodated in the cylindrical member accommodation chamber 632.
  • the cylindrical member 633 is open at both ends, the lower end is disposed so as not to contact the inner surface of the cylindrical member storage chamber 632, and the upper end is disposed so as to be positioned in the fuel chamber 611, and is adjusted to a secondary pressure. F is introduced into the fuel chamber 611.
  • the introduction member 64 is a member whose upper surface is joined to the lower surface of the large-shaft cylinder portion 63b of the main body case 63, and has a main body cylinder portion 641 having a groove into which the introduction O-ring 631 is fitted at the upper end.
  • the upper end force of the main body cylindrical portion 641 is also projected on the partition wall 642 provided on the inner surface of the predetermined position and the substantially lower surface at the center of the partition wall portion 642 downward, and the stem 42 of the fuel container 1 for the fuel cell 1 described above
  • an associating projection 643 capable of coming into contact with the recess 42c, and a through-hole 644 that penetrates the partition walls 642 on both sides of the assembling projection 643.
  • connection protrusion 643 When the connection protrusion 643 is connected to the fuel cell fuel container 1 described above, the tip of the connection protrusion 643 comes into contact with the recess 42c and pushes the stem 42 downward, thereby opening the stem 42. It is.
  • This linkage protrusion 643 is fixed to the partition wall 642 and interlocks with the diaphragm 62.
  • the boss shaft portion 622c is separated from the boss shaft portion 622c so that the diaphragm 62 is not subjected to force by the pushing operation. That is, when the linkage protrusion 643 holds the stem 42 in the state where the stem 42 is pushed down as much as possible (maximum push-in state), the spring 43 is held in a contracted state. The power of is energized. In order to prevent the diaphragm 62 from being displaced by this urging force and impairing the pressure regulation function, the boss shaft portion 622c interlocked with the diaphragm 62 is separated from the structure.
  • a second backflow prevention valve 67 for high-pressure closing formed by an elastic plate such as a rubber plate or a sand switch plate is arranged to allow the opening of the through hole 644 to be closed. It is installed.
  • the second backflow prevention valve 67 is used when the supply of the liquid fuel F from the fuel cell fuel container 1 is stopped while the secondary pressure in the pressure regulating chamber 630 is high to some extent (the fuel cell fuel container 1 is adjusted). When it is separated from the pressure device 5), it functions as a backflow prevention valve that prevents the backflow of the liquid fuel F by closing the through-hole 644 by the secondary pressure, and the liquid fuel F leaks outside. To prevent. At this time, if the secondary pressure is low, the second backflow prevention valve 67 has elasticity, so that when the through hole 644 is closed, the closing force is insufficient, and the liquid fuel F May leak out. Therefore, when the secondary pressure is low, the first backflow prevention valve 66 described above abuts against the upper surface of the partition wall 63d by the secondary pressure to prevent the backflow of the liquid fuel F.
  • a filter 68 for removing foreign matters such as dust in the primary pressure liquid fuel F supplied from the fuel cell fuel container 1 is interposed on the lower surface of the partition wall 642.
  • the filter 68 has a disk shape having an inner hole 68a in the approximate center, and has an outer diameter that is slightly larger than the outer diameter of the partition wall 642, that is, the inner diameter of the main body cylinder 641. By forming it slightly smaller than the outer diameter of the portion, it does not fall when inserted into the introduction member 64 from below.
  • the material of the filter 68 is, for example, LDPE (low density polyethylene) foam having a porosity of 85%, an average cell diameter of 30 ⁇ m, and a thickness of lm m.
  • Foam materials are polyethylene, polypropylene, polyoxymethylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate. Or at least one selected from the group consisting of polyacrylonitrile forces.
  • the coating layer is applied to all members in contact with the liquid fuel F inside the pressure adjusting mechanism portion. It is particularly preferable to apply the coating layer to the rubber member. This prevents liquid fuel F from coming into direct contact with the surface of the rubber part, so it uses materials that are cheaper than the rubber member material (EPDM) that has been used in general, such as NBR and IR. It is possible to reduce the cost.
  • EPDM rubber member material
  • the connector 7 has a substantially cylindrical shape, one end is fixed to the pressure adjusting mechanism 6, and the other end is detachably attached to the supply connector 23 of the fuel container 1 for the fuel cell described above. Then, the linkage protrusion 643 is engaged with the protrusion provided on the outer peripheral surface of the supply connector 23 at a position where the stem 42 is held in the maximum pushed-in state, and the supply connector 23 is connected by the ratchet mechanism. That is, the fuel cell fuel container 1 is connected and locked.
  • the fuel cell fuel container 1 has a mechanism that releases the above-described pushing state and can be easily separated from the pressure regulating mechanism section 6.
  • the connector 7 of the present embodiment is connected and locked by the ratchet mechanism
  • the present invention is not limited to this, and the fuel container 1 for the fuel cell holds the pushed state. Can be used as long as the structure can be easily separated from the pressure adjustment mechanism 6.
  • the connector 7 has the same structure as the connector described in Japanese Patent Application No. 2004-266463 filed earlier by the present applicant, and detailed description thereof is omitted in the present invention.
  • the pressure adjusting device 5 is configured as described above. Next, the connection and operation of the fuel cell fuel container 1 and the pressure regulator 5 will be described in detail.
  • the pressure regulator 5 is connected and locked to the fuel container 1 for the fuel cell. Configured as above
  • the introduction member 64 at the lower end of the pressure regulating mechanism 6 is inserted into the connection port 23a at the upper end of the fuel cell fuel container 1 thus obtained.
  • the outer surface of the connection seal member 45 is pressed against the inner surface of the introduction member 64, so that the sealing state between the valve 4 and the introduction member 64 is secured, and the linkage projection 644 contacts the recess 42c of the stem 42.
  • the liquid fuel F having the primary pressure is supplied from the fuel cell fuel container 1 to the pressure regulating mechanism 6 as described above. In this state, the fuel container 1 for the fuel cell is fixed to the pressure regulating mechanism 6 by the connector 7.
  • the pressure adjusting mechanism 6 is not applied with a downward force (from the primary pressure side) in a state where the fuel cell fuel container 1 is separated. Is a state in which the lower surface force of the cutting wall 63d is also separated, that is, an open operation state.
  • the liquid fuel F at the primary pressure supplied from the fuel container 1 for the fuel cell passes through the filter 68 and passes through the through hole 644 after removing foreign matters such as dust in the liquid fuel F. . Then, the liquid fuel F rises by pushing up the second backflow prevention valve 67 by the upward primary pressure, and passes between the inner hole of the partition wall 63d opened by the adjustment valve 65 and the boss shaft portion 622c. It is accommodated in the pressure regulating chamber 630.
  • a predetermined secondary pressure is set by adjusting the vertical position of the pressure adjusting screw 615 as described above.
  • the pressure adjusting spring 616 is compressed accordingly, and a downward force is applied to the diaphragm 62.
  • the adjusting valve 65 attached to the lower end of the boss shaft 622c of the shaft 622 is separated from the lower surface force of the partition wall 63d.
  • the primary pressure side liquid fuel F flows into the pressure adjustment chamber 630 and the upward pressure (secondary pressure) is applied to the diaphragm 62.
  • the diaphragm 62 When the secondary pressure increases and the upward force biased to the lower surface of the diaphragm 62 increases, the diaphragm 62 is displaced upward and compresses the pressure adjustment spring 616 via the supporter 621. The diaphragm 62 is maintained at an average position of the downward force (reaction force) generated by the spring 616 and the upward force biased to the lower surface of the diaphragm 62. In this way The desired secondary pressure is set.
  • the first backflow prevention valve 66 performs an opening / closing operation opposite to the opening / closing operation of the adjustment valve 65 accompanying the vertical fluctuation of the shaft 622. That is, with the downward movement of the shaft 622, the regulating valve 65 opens (the partition wall 63d lower surface force is also released), whereas the first backflow prevention valve 66 closes (closes to the upper surface of the partition wall 63d). . Conversely, as the shaft 622 moves upward, the regulating valve 65 is closed (closer to the bottom surface of the partition wall 63d), whereas the first backflow prevention valve 66 is open (away from the top surface of the partition wall 63d). . As a result, the pressure regulating characteristics with respect to the primary pressure are reversed between the regulating valve 65 and the first backflow prevention valve 66.
  • the regulating valve 65 and the first backflow prevention valve 66 have the opening / closing operation reversed with respect to the displacement of the diaphragm 62, thereby eliminating the pressure regulation fluctuation due to the mounting position error between them. We will make manufacturing easier by reducing manufacturing accuracy.
  • the cylinder portion It is introduced into the fuel chamber 611 via the material 633, further supplied to the DMFC via the pipe 614 through the discharge part 613.
  • the pressure regulating device 5 as described above is used.
  • the present invention is not limited to this, and the liquid fuel F having a predetermined secondary pressure is not limited to this. Any one that can be supplied can be used.
  • Patent Documents 1 to 3 are elution of each member, adsorption of the contents of the container, and sliding. The purpose is to improve mobility.
  • the partition member is slid in a short time by a person or a machine, whereas the fuel container for a fuel cell of the present invention has a compression gas.
  • the partition wall member is slid over several hours to several days by gas, liquid gas, panel force, or the like. Further, in the present invention, the partition member is repeatedly moved and stopped rather than constantly moving. Therefore, it is necessary that the slidability is always stable. For that purpose, the sliding frictional force must be low and stable in value.
  • the fuel cell fuel container of the present invention is different in that it is repeatedly used by recycling.
  • the purpose of improving the slidability is to reduce the defective rate as described above, and to increase the number of repeated use and the volume ratio of the fuel. It is not easy to think from the technology.
  • the endurance test was repeated using the inner container 24, the partition member 3 (main body member 31, O-ring 32), and the valve 4 described in the above embodiment.
  • the inner container 24 and the main body member 31 were molded products made of PP, and the O-rings were formed by forming a 1 ⁇ m parylene ⁇ coating layer on the outer surface of the EPDM molded product.
  • the O-ring is the same as that of the above Example except that the outer surface of the EPDM molded product is a PTFE coating layer with a film thickness of 20 m. Repeated durability tests were conducted. The result is shown in FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the number of times of recycling and the sliding frictional force when a parylene N coating layer is applied to the outer surface of the O-ring. According to this, the sliding frictional force was kept below 5N when the number of recycling was less than 10. The sliding frictional force after 10 times of recycling was stable at around 5N.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the number of times of recycling and the sliding friction force when a PTFE coating layer is applied to the outer surface of the O-ring. According to this, when the number of recycling is less than 20 times, the sliding friction force is stable at around 12N. After 20 times, the sliding friction force increases as the number of recycling increases. .
  • the value of the sliding friction force has increased after the 20th recycling, and this is thought to be because at least a part of the PTFE coating layer was peeled off.
  • O-ring When the parylene N coating layer is applied to the outer surface, the sliding frictional force is stable at ION or less even if the number of recycles is increased, and it is considered that the norene N coating layer is not peeled off. Therefore, by applying a N-N coating layer on the outer surface of the O-ring, the sliding friction force generated on the surface where the inner container and the O-ring slide in contact with each other even when the number of recycles is increased is stabilized at ION or less, and the partition wall The member was able to slide smoothly.
  • Example 2 Using the same apparatus as in Example 1, the deterioration test with time was conducted.
  • the test method is the same as in Example 1 (1) to (2). After that, the device is left in an environment of 65 ° C and the operation of (3) is performed after a predetermined time. It was.
  • the O-ring is the same as that of Example 2 except that an EPDM molded product having a PTFE coating layer with a film thickness of 20 m formed on the outer surface is used.
  • the same aging test was conducted. The results are shown in FIG.
  • Fig. 7 is a graph showing the relationship between the standing time and the sliding frictional force when the parylene N coating layer is applied to the outer surface of the O-ring. According to this, the sliding frictional force was stable in the vicinity of 2.5 to 3N even after the standing time.
  • Fig. 8 is a graph showing the relationship between the standing time and the sliding friction force when a PTFE coating layer is applied to the outer surface of the O-ring. According to this, the sliding friction force increased slightly in the vicinity of 15N until the standing time was 50h. 501 neglect time! In the vicinity of ⁇ 165h, the sliding friction force gradually increased when the standing time exceeded 165h, and the sliding friction force did not drop below the force ION reduced by about 5N. [0114] As is apparent from Figs. 7 and 8, when the PTFE coating layer is applied to the outer surface of the O-ring, the sliding frictional force related to the standing time is always greater than ION and is not stable. I got it.
  • the PTFE coating layer itself swells, or the 30% by weight aqueous methanol solution permeates the PTFE coating layer, or the PTFE coating layer peels off, and the O-ring (rubber member) and the 30 weight by weight in the peeled portion. There is a possibility that the O-ring itself may swell due to contact with the aqueous methanol solution.
  • Example 2 Using the same device as in Example 1, the O-ring seal failure test was performed. The test method is the same as in Example 1 above 1-2, and then the filled 30 wt% methanol aqueous solution is allowed to flow out from the container for 30 minutes through valve 4 at an outflow amount of 6mLZ60-120min. It was. After that, the number of containers mixed with gas due to o-ring seal failure was counted.
  • the O-ring is the same as in Example 3 except that an EPDM molded product having a PTFE coating layer with a film thickness of 20 m formed on the outer surface is used. O-ring seal failure test was conducted.
  • Table 1 shows the results of Example 3 and Comparative Example 3.
  • This value is a commonly used% 2 distribution table with 1 degree of freedom and a significance level of 0.01.
  • the risk factor is 1%, and it can be said that there is a difference in the probability of occurrence of defective products between the O-ring with the N-Nylene coating layer and the O-ring with the PTFE coating layer.
  • the O-ring with the N-N coating layer had a lower defect rate, that is, the defective rate than the O-ring with the PTFE coating layer.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

　　　燃料電池用燃料容器において、隔壁部材の確実な摺動性、十分な耐久性及び接着性を確保することによって不良率を低下させるとともに、繰り返し使用回数および燃料の容積率を増加させる。 　　　燃料電池用燃料容器１は燃料電池または調圧装置に接続するための接続口２３ａを有し、内部に燃料電池に供給する液体燃料Ｆと液体燃料Ｆを押し出すための押出手段Ｇとを収容する容器本体２を備える。また、容器本体２内部に摺動自在に配設され、容器本体２内部を液体燃料Ｆを収容する燃料貯蔵室１１と、押出手段Ｇが収容される押出手段収容室１２とに区画する隔壁部材３を備える。さらに供給口２３ａに設けられ、液体燃料Ｆの流通を開放または遮断するバルブ４を備える。そして容器本体２と隔壁部材３とが摺接する面に生じる摺動摩擦力が１０Ｎ以下である。

Description

明 細 書
燃料電池用燃料容器
技術分野
[0001] 本発明は、直接メタノール型燃料電池（以下、 DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) t 、う）などの燃料電池に供給する液体燃料を収容し、この燃料を燃料電池に供給 する燃料電池用燃料容器に関するものであって、特に液体燃料と液体燃料を押し出 す押出手段とを隔てる隔壁部材に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、ノートパソコン、 PDA (Personal Data Assistant)等の小型の携帯端末の小型 電源として燃料電池の使用が検討されつつある。そして、この燃料電池に燃料を供 給するための手段として、燃料容器 (例えば燃料カートリッジ）が提案されている。
[0003] 燃料容器に充填される燃料としては、例えばメタノールと純水またはエタノールと純 水が混合された液体燃料が検討されて 、る。
[0004] 一方、小型の携帯端末はその大きさの制約、発電効率の向上の点から、燃料供給 用ポンプ、燃料残量検知機構等を搭載しないことが望まれており、また利用者側の 利便性向上のため、安価、小型軽量な燃料容器の開発が期待されている。さらに環 境保護の観点から、燃料容器は使い捨てではなぐ繰り返し使用可能なものが望ま れている。
[0005] しカゝしながら、液体燃料が充填された燃料容器によって液体燃料を供給するには、 液体燃料を押出するためのピストン状の隔壁部材が確実に作動する必要があり、低 V、圧力であっても、隔壁部材が確実に移動するようにしなければならな!/、。
[0006] そこで、一般には、ピストン状の隔壁部材が確実に移動するように、隔壁部材の周 面に例えば、 PTFE榭脂（Poly-Tetra Fluoro Ethylene)によって被覆層を形成し、隔 壁部材の摺動性を高めて 、る。
[0007] 一方、特許文献 1〜3には薬剤用容器の容器及び隔壁部材にポリパラキシレン系 榭脂をコーティングする技術が開示されて 、る。
特許文献 1：特公平 3— 58742号公報 特許文献 2：特開 2002— 177364号公報
特許文献 3 :特開 2002— 291888号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力しながら、上記のように形成された被覆層は、一般的に隔壁部材の周面に噴き つけることによって形成されているので、塗斑が生じてしまい、隔壁部材が繰り返し使 用されることによって、前記塗斑力もしわが発生し、さらには被覆層が剥離してしまう 虞がある。被覆層が全体的に剥離すると、隔壁部材の摺動性が低下して、作動しなく なり、被覆層が部分的に剥離すると、隔壁部材の作動時に傾きやがたつきを生じる。 このような不良が発生すると、隔壁部材の作動不良のみではなぐ漏れ等を発生させ る可能性があり、隔壁部材の耐久性が減少し、燃料容器自体の繰り返し使用可能な 回数が限られてしまう虞がある。なお前記漏れは、隔壁部材が摺動するのはバルブ が開放して燃料貯蔵室が押出手段収容室 (圧縮ガス室）に対して減圧された場合で あるため、押出手段 (圧縮ガス）が燃料貯蔵室に漏れる可能性が高ぐこれにより液 体燃料の中に気体が混入する虞がある。また僅かな可能性ではあるが、液体燃料が 押出手段収容室に漏れたとしても、容器本体が破損しなければ該燃料が外部に漏 れ出すことはないので、危険性はない。
[0009] また、一般的に被覆層が厚いと、隔壁部材の材質の特性を生かすことができず、逆 に薄すぎると、使用回数が上昇するにつれて、摩擦による剥離等の不良が発生する 可能性が高くなることが知られているが、上記のように形成された被覆層の膜厚は、 2 O /z m程度であり、それ以上薄くすることは困難である。
[0010] また、隔壁部材の摺動性が悪 、と、隔壁部材を確実に作動させるために、高 、圧 力を必要とするため、液体燃料を容器力 押し出しきるための最低内圧 (押出手段を 収容する押出手段収容室の容積が最大になったときの該収容室内の圧力）を高くし なければならず、該最低内圧を高くすると、最高内圧 (押出手段収容室の容積が最 小になったときの該収容室内の圧力）も高くなるため、内圧差を極力低減するために 押出手段収容室の容積を大きくしなければならない。
[0011] また、高い圧力に耐えられるように容器本体を厚肉化して、強度向上させると、液体 燃料を収容する燃料貯蔵室の容積が減少してしまう。
[0012] 本発明は力かる事情に鑑みてなされたものであり、隔壁部材の確実な摺動性、十 分な耐久性及びシール性を確保することによって、不良率を低下させるとともに、繰り 返し使用回数および燃料の容積率を増力！]させた燃料電池用燃料容器を提供するこ とを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明の燃料電池用燃料容器は、燃料電池または調圧装置に接続するための接 続口を有し、内部に前記燃料電池に供給する液体燃料と該液体燃料を押し出すた めの押出手段とを収容する容器本体と、
該容器本体内部に摺動自在に配設され、該容器本体内部を、前記液体燃料を収 容する燃料貯蔵室と、前記押出手段が収容される押出手段収容室とに区画する隔 壁部材と、
前記接続口に設けられ、前記液体燃料の流通を開放または遮断するバルブとを備 えてなる燃料電池用燃料容器であって、
前記容器本体と前記隔壁部材とが摺接する面に生じる摩擦力が ION以下であるこ とを特徴とするものである。
[0014] 本発明の燃料電池用燃料容器は、前記容器本体内部に配設され、前記接続口と 連通する円筒状の内容器をさらに備えたことものとすることができる。
[0015] 本発明の燃料電池用燃料容器では、前記隔壁部材と前記燃料貯蔵室とが摺接す る面の少なくとも一方は、前記液体燃料に対して非溶出性の被覆層が施されて 、る ちのとすることがでさる。
[0016] 本発明の燃料電池用燃料容器においては、前記被覆層がポリパラキシレン系榭脂 であることが好ましい。
[0017] 本発明の燃料電池用燃料容器においては、前記被覆層の膜厚が 0. 2〜3 μ mで あることが好ましい。
[0018] 本発明の燃料電池用燃料容器においては、前記ポリパラキシレン系榭脂が下記式
(1)で示されるパリレン Nであることがさらに好ましい。
[化 1]
Figure imgf000006_0001
[0019] また、本発明の燃料電池用燃料容器では、前記隔壁部材は自己潤滑ゴムからなる ちのとすることがでさる。
[0020] 本発明の燃料電池用燃料容器においては、前記押出手段は圧縮ガスであって、 前記押出手段収容室は前記圧縮ガスが封入される圧縮ガス室であるとすることがで きる。
発明の効果
[0021] 上記のような構成の本発明の燃料電池用燃料容器によれば、容器本体と隔壁部材 とが摺接する面の摩擦力が ION以下なので、隔壁部材は滑らかに摺動することがで きる。このように隔壁部材の摺動性が向上すると、隔壁部材は小さい圧力であっても 移動することが可能となるので、燃料貯蔵室に充填された液体燃料が少なくなつたと きに、該燃料を押し出しきるために必要な圧力、すなわち、押出手段収容室の容積 が最大になったときの該収容室の内圧を小さく設定することができる。該内圧を低く 設定できれば、燃料貯蔵室に充填された液体燃料が最大の状態、すなわち燃料貯 蔵室の容積が最大であって押出手段収容室の容積が最小の場合の押出手段収容 室の内圧も低く設定することができるので、押出手段収容室の容積が最小の場合の 容積値を小さくすることができて、燃料容器本体に対する液体貯蔵室の容積率を大 きくすることができる。また、圧力が高くなければ、燃料容器本体を強度向上のための 肉厚化をする必要がないため、燃料容器本体の容積が減少しないので、燃料貯蔵 室の容積も減少することがない。よって、より多くの液体燃料を収容することが可能と なる。
[0022] また容器本体と隔壁部材とが摺接する面の少なくとも一方は、液体燃料に対して非 溶出性の被覆層が施されており、該被覆層がポリパラキシレン系榭脂である場合に は、被覆層を塗斑なく形成することができるので、被覆層が剥離する可能性を低減す ることができる。従って、隔壁部材は傾きやがたつきを生じることなぐ確実に作動す るので、隔壁部材の摺動性が向上し、隔壁部材の耐久性及び接着性を確保すること によって不良率を低下させることができる。さらに不良率が低下することにより繰り返し 使用回数を増加させることができる。
[0023] また、被覆層の膜厚が 0. 2〜3 μ mである場合には、被覆層が薄いので特に隔壁 部材の材質の特性を生かすことができ、液体燃料の漏れ等の発生を防ぐことができ る。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本発明にかかる一実施形態における燃料電池用燃料容器の斜視図である。
[図 2]図 1における Π-Π断面図である。
[図 3]図 1における燃料電池用燃料容器と、該燃料電池用燃料容器と接続する一実 施形態の調圧装置の要部拡大断面図である。
[図 4]図 3の調圧装置における調圧機構部の分解斜視図である。
[図 5]実施例 1におけるリサイクル回数と摺動摩擦力との関係を示すグラフである。
[図 6]比較例 1におけるリサイクル回数と摺動摩擦力との関係を示すグラフである。
[図 7]実施例 2における放置時間と摺動摩擦力との関係を示すグラフである。
[図 8]比較例 2における放置時間と摺動摩擦力との関係を示すグラフである。
符号の説明
1 燃料電池用燃料容器
11 燃料貯蔵室
12 圧縮ガス室
2 容器本体
21 外容器
22 蓋体
23 供給接続具
23a 接続口
24 内容器
241 切欠き
25 弾性体
3 隔壁部材 31 本体部材
32 弾性シール部材
4 バルブ
41 ハウジング
42 ステム
43 スプリング
5 調圧装置
6 調圧機構部
61 カバーケース
62 ダイヤフラム
63 本体ケース
64 導入部材
65 調整弁
66 第 1逆流防止弁
67 第 2逆流防止弁
68 フイノレター
7 コネクタ
F 液体燃料
G 圧縮ガス
発明を実施するための最良の形態
[0026] 次に図面を参照し、本発明にかかる一実施形態の燃料電池用燃料容器について 詳細に説明する。本実施形態の燃料電池用燃料容器は液体燃料を収容し、調圧装 置を介してノートパソコン、 PDA (Personal Data Assistant)等の小型の携帯端末に装 着されることで、該携帯端末に内蔵された DMFCに液体燃料を供給する燃料容器 である。
[0027] 図 1は本実施形態における燃料電池用燃料容器の斜視図、図 2は図 1の II II断面 図、図 3は後述する調圧装置と図 1の燃料電池用燃料容器との接続を説明する要部 拡大図である。本実施形態においては便宜上、調圧装置に接続するための接続口 を有する側を上側 (紙面上方)とする。
[0028] 図 1、図 2に示す如ぐ燃料電池用燃料容器 1は内部に液体燃料 Fと液体燃料 Fを 押し出すための押出手段である圧縮ガス Gとを収容し、上端に後述する調圧装置 5 に接続するための接続口 23aを有する容器本体 2と、容器本体 2内部に摺動自在に 配設され、液体燃料 Fと圧縮ガス Gとを区画する隔壁部材 3と、接続口 23aに設けら れ、容器本体 2に収容された液体燃料 Fの流通を開放または遮断するバルブ 4とから 概略構成されている。
[0029] なお本実施形態にお!、て液体燃料 Fは DMFCに供給するものであるため、例えば エタノールと純水、メタノールと純水等の所定濃度のアルコールと純水の混合液であ る。ただし、本発明においてはこれに限られるものではなぐ燃料電池の種類に応じ て便宜変更可能である。
[0030] また、本実施形態にぉ ヽて圧縮ガス Gは、燃料電池での反応に悪影響を及ぼす酸 素が液体燃料 Fへ混入することを防ぐと ヽぅ観点から、さらには液体燃料 Fが酸ィ匕す ることを防ぐという観点から、窒素、炭酸ガス、脱酸素空気等の酸素を含まないガスを 用いることが好ましい。
[0031] 容器本体 2は、図 1、図 2に示す如ぐ両端部が開放した略円筒状の外容器 21と、 外容器 21の下端に着脱自在に装着され、底部を密閉する蓋体 22と、外容器 21の上 端に装着され、上端の略中央に前記接続口 23aを有し、後述する調圧装置 5 (図 3に 図示する）と接続される供給接続具 23と、外容器 21の内部に二重構造に配設された 内容器 24とから構成されて 、る。
[0032] 容器本体 2内部には、図 2に示す如ぐ内容器 24の内部に形成された液体燃料 F を収容する燃料貯蔵室 11と、主に内容器 24の外面と外容器 21の内面との間に形成 され、液体燃料 Fを押し出すための応力を生じさせる圧縮ガス Gを収容する圧縮ガス 室 12と、内容器 24に上下に摺動可能に配設され、燃料貯蔵室 11と圧縮ガス室 12と を区画するピストン状の隔壁部材 3と、隔壁部材 3が下降移動した際に容器本体 2の 底部との間で圧縮される弾性体 25とが備えられている。なお燃料貯蔵室 11と圧縮ガ ス室 12は、隔壁部材 3の位置によって容積比率が変動するものであり、液体燃料 F が消費されて隔壁部材 3が上昇すると、圧縮ガス室 12の一部が内容器 24の内部に 位置することになる。
[0033] 内容器 24は下端が開放した略円筒状であり、下端部が蓋体 22と接することなく配 設されている。また、下端側周面には縦方向に延びる複数の切欠き 241が形成され ていて、隔壁部材 3が弾性体 25の圧縮によって下降移動した際に、内容器 24の内 部と外容器 21の内部が連通可能になっている。（後に詳細に説明する。）内容器 24 の上端部には略中央に後述するバルブ 4と連通する透孔 242が開口され、ノ レブ 4 を介して燃料貯蔵室 11内の液体燃料 Fの供給が行えるようになって 、る。透孔 242 の外周には上方に向力つて円筒部 243が突設されており、円筒部 243内部にはナツ ト 244が備えられている。
[0034] 供給接続具 23は、下端の略中央に後述するバルブ 4が挿通するための挿通口 23 1を有し、揷通ロ 231の外周には上方に向かって接続筒部 232が突設されていて、 該接続筒部 232の上端には調圧装置 58に接続するための接続口 23aが設けられて いる。また、図 1に示す如ぐ接続筒部 232の先端部外周面には後述する調圧装置 5 との接続ロックが可能な突起が外方に向力つて突出されている。なお、供給接続具 2 3と調圧装置 5との接続にっ 、ては後述する。
[0035] バルブ 4は、図 3に拡大図示する如ぐ供給接続具 23への固定部材及び後述する 導入部材 64への嵌着部材としてのハウジング 41と、調圧装置 5との接続に応じて移 動するステム 42と、ステム 42を閉方向に付勢するスプリング 43と、液体燃料 Fの流通 を開放または遮断する弁体 44 (Oリング)と、調圧装置 5との接続時にシール部材とし て作用する接続シール部材 45とから概略構成され、これらは好ましくは非金属材料 で形成されてなる。
[0036] ノ、ウジング 41は略筒状に形成され、中間部で外側に向けて突出した環状段部 41a と、該環状段部 41aの下面力 下方に向力つて延長された装着筒部 41bと、中間部 で内方に突出する環状突起 41cを備える。ハウジング 41は上述した供給接続具 23 の揷通口 231に揷通されて、環状段部 41aの下面が揷通口 231の上端縁と接するよ う配置され、装着筒部 41bの下端が内容器 24の透孔 242と連通し、外周が上述した ナット 244によって締結されて容器本体 2に取り付けられている。またハウジング 41の 上端外周には前記接続シール部材 45が嵌装されて ヽる。 [0037] ステム 42は棒状に形成され、上端に外側に広がる大径部 42aと、該大径部 42aの 下方に延びる軸部 42bとを備えている。大径部 42aは上面略中央に、後述する調圧 装置 5の導入部材 64の連係突起 644の先端が当接可能である凹部 42cを備えてい る。そしてステム 42はハウジング 41内に軸方向に移動可能に挿入され、大径部 42a の下面と環状突起 41cの上面との間にはスプリング 43が配設され、上方に付勢され ている。ステム 42の軸部 42bの先端は、環状突起 41cの内孔を揷通して突出し、軸 部 42bの先端外周部に装着された Oリングによる弁体 44が環状突起 41cの下端部に 圧接することで、その内孔を閉塞して液体燃料 Fの流通を遮断している。また、凹部 4 2cが下方に押し込まれると、スプリング 43が縮んでステム 42が下方に移動し、弁体 4 4が環状突起 41cから離れることによって、内孔が開口し、燃料貯蔵室 11内の液体 燃料 Fの流通が開放される。そして、液体燃料 Fは軸部 42bと環状突起 41cとの隙間 力 大径部 42aとハウジング 41との間を通って調圧装置 5に噴出供給される。
[0038] なお、バルブ 4は弁体 44を Oリングによる弹性材で構成し、この弾性材を弁開閉方 向（軸方向）に膨潤変形しないように、軸部 42bの周溝によって規制して配置している ので、液体燃料 Fに接する弁体 44 (弾性材)が膨潤等で体積膨張したとしても、その 体積変化は弁開閉移動方向に垂直な方向に規制されているため、弁開閉動作およ び燃料流量の変化に影響を与えな 、。
[0039] 隔壁部材 3は、略円柱状で外周面に溝 31aを有する本体部材 31と、該溝 31aに嵌 合するゴム等の弾性を有する材料カゝら形成された弾性シール部材 32 (Oリング)とで 構成され、弾性シール部材 32は、外周が内容器 24の内面に気密に接触し、内容器 24内部を上下に摺動可能となるように配設されている。隔壁部材 3は、上面と接する 空間を燃料貯蔵室 11、底面と接する空間を圧縮ガス室 12とにそれぞれ区画する移 動隔壁として機能し、底面に作用する圧縮ガス Gの圧力によって上面の液体燃料 F を加圧し、ステム 42が開作動した際に、液体燃料 Fを押し出すように作用する。
[0040] ここで本発明において特徴的なのは、容器本体 2と隔壁部材 3とが摺接する面の少 なくとも一方に、液体燃料 Fに対して非溶出性の被覆層が施されていることである。本 実施形態にぉ 、ては、弾性シール部材 32の外表面に非溶出性の被覆層を施すも のとする。 [0041] 被覆層が液体燃料 Fに対して非溶出性の材料で形成されていることにより、被覆層 が溶出し、液体燃料 Fを汚すことがない。
[0042] 被覆層を形成する材料としては、ポリパラキシレン系榭脂が挙げられ、特にパリレン Nが好ましい。ノ リレン N被覆層は、例えばィ匕学蒸着 (CVD)によって形成され、従来 の液状コーティングや粉状コーティングでは不可能な、分子レベルでのコーティング が可能となっているため、膜厚を高精度で制御可能であると共に、ピンホールのない 均一な処理が可能である。よって被覆層を塗斑なく形成することができ、被覆層が剥 離する可能性を低減することができる。従って、隔壁部材 3は傾きやがたつきを生じる ことなく、確実に作動するので、弾性シール部材 32の摺動性が向上し、弾性シール 部材 32の耐久性及び接着性を確保することによって不良率を低下させることができ る。さらに不良率が低下することにより繰り返し使用回数を増加させることができる。
[0043] なお、被覆層の膜厚は 0. 2 μ m未満では十分な膜強度が得られず、 3 μ mを超え ると弾性力が無くなり、シール面の細かい凹凸に追従できずにシール不良が発生す る等、弾性体の物性の利点が失われてしまうため、隔壁部材 3すなわち弾性シール 部材 32の特性を十分に生かすために、 0. 2〜3 mとすることが好ましい。このような 被覆層であれば、弾性シール部材 32は弾性によって容器本体との気密性を保持す ることができ、液体燃料 Fの漏れ等の発生を防ぐことができる。
[0044] 上記のような被覆層を施すことによって、容器本体 2と隔壁部材 3すなわち内容器 2 4と弾性シール部材 32とが摺接する面に生じる摺動摩擦力が ION以下になる。
[0045] ここで摺動摩擦力が ION以下とは、外表面に前記被覆層を施した弾性シール部材 32を本体部材 31に嵌合した隔壁部材 3を内容器 24に配設した後、内容器 24に液 体燃料 Fを充填し、上端を開放した状態で、隔壁部材 3を 5mm移動させるのに要し た力の値の最大値が ION以下であるものとする。このとき内容器 24は PP製成型品、 液体燃料 Fは純水 70wt %とメタノール 30wt%の混合液、弾性シール部材 32は EP DM製サイズ P— 11を使用し、被覆層は膜厚 1 μ mのノ リレン Ν力ら形成されたもの を用いて行った。
[0046] 上記のように内容器 24と弾性シール部材 32とが摺接する面に生じる摺動摩擦力が ION以下であれば、隔壁部材 3は滑らかに摺動することができるため、隔壁部材 3は 小さい圧力であっても移動することが可能になるので、燃料貯蔵室 11に充填された 液体燃料 Fが少なくなつたときに、該燃料 Fを押し出しきるために必要な圧力、すなわ ち、圧縮ガス室 12の容積が最大になったときの該ガス室 12の内圧を小さく設定する ことができる。該内圧を低く設定できれば、燃料貯蔵室 11に充填された液体燃料 Fが 最大の状態、すなわち燃料貯蔵室 11の容積が最大であって圧縮ガス室 12の容積 が最小の場合の圧縮ガス室 12の内圧も低く設定することができるので、圧縮ガス室 1 2の容積が最小の場合の容積値を小さくすることができて、容器本体 2に対する液体 貯蔵室 11の容積率を大きくすることができる。また、圧力が高くなければ、容器本体 2 を肉厚化する必要がないため、容器本体 2の容積が減少しないので、燃料貯蔵室 11 の容積も減少することがない。よって、より多くの液体燃料 Fを収容することが可能と なる。
[0047] また、隔壁部材 3が滑らかに摺動することによって、例えば、 DMFC内部に液体燃 料 Fが無いといった初期状態の時等に、液体燃料 Fを円滑に供給することが可能とな る。
[0048] なお、本実施形態においては弾性シール部材 32の外表面に被覆層を施したが、 本発明においてはこれに限られるものではなぐ容器本体 2と隔壁部材 3とが摺接す る面に生じる摺動摩擦力が ION以下であるものであれば、例えば隔壁部材 3を自己 ？閏滑ゴムからなるものとしてもよ 、。
[0049] また、本実施形態にぉ 、ては弾性シール部材 32の外表面に非溶出性の被覆層 ( 例えばパリレン N被覆層）を施したが、材料の溶出を防ぐという点から、燃料電池用燃 料容器 1内の液体燃料 Fと接触する部材全てに、前記被覆層を施すことが好ましぐ 特にゴム部材、例えばステム 42の先端に装着された弁体 44に前記被覆層を施すこ とが好ましい。これにより、直接ゴム部材表面に液体燃料 Fが接触することを防ぐこと ができるので、従来一般的に使用されて!、たゴム部材の材料 (EPDM)より安価な材 料、例えば NBR、 IR等を使用することが可能となり、コストを低減することができる。
[0050] さらに摺動性を向上させるという点から、バルブ 4の上端外周に嵌装された接続シ 一ル部材 45の外表面にも前記被覆層を施すことが好ましい。
[0051] また、本実施形態においては燃料電池用燃料容器 1を 2重容器構造としたが、本発 明においてはこれに限られるものではなぐ便宜に設計変更可能であり、例えば 1重 容器構造としてもよい。
[0052] 次に圧縮ガス室 12への圧縮ガス Gの封入及び液体燃料 Fの注入にっ ヽて説明す る。なお、圧縮ガス Gの封入は燃料貯蔵室 12に流体 Fを注入する前に行うものとする
[0053] まず図示しな 、燃料充填装置のガス注入口を接続口 23aに結合し、押し込み作動 によりステム 42を開作動させ、バルブ 4を通して、圧縮ガス Gを燃料貯蔵室 11に注入 する。これに応じて隔壁部材 3が下降し、図 2に示す如く弾性体 25が自然長である位 置から、さらに圧縮ガス Gを注入することによって、隔壁部材 3は、弾性体 25を押圧 変形させて容器本体 2の底部に向力つてさらに移動する。隔壁部材 3が最下降した 状態において、切欠き 241の上端部が隔壁部材 3の弾性シール部材 32より上方とな り、切欠き 241を通して燃料貯蔵室 11から圧縮ガス室 12へ圧縮ガス Gが注入される 。そして、圧縮ガス室 12内が所定圧力となったら、圧縮ガス Gの注入を停止する。
[0054] 次に、ステム 42を再び開作動させて燃料貯蔵室 11の圧縮ガス Gを排出する。これ に応じて隔壁部材 3は弾性体 25の反発力によって上昇し、図 2に示す如く燃料貯蔵 室 11を密封する状態に戻る。そして、さらなる圧縮ガス Gの排出で隔壁部材 3は下面 に圧縮ガス室 12の圧縮ガス Gの圧力が作用した状態で内容器 24の上端にまで上昇 移動し、燃料貯蔵室 11内の圧縮ガス Gを全て排出することで、圧縮ガス室 12に圧縮 ガス Gが封入される。このとき、圧縮ガス Gの圧力は、後述するようにして燃料貯蔵室 11に充填された液体燃料 Fを、隔壁部材 3により押し出しながら全て排出することが できる圧力であれば、特に制限はないが、上述した理由により、より小さい圧力が好 ましぐ lOOkPa以下の圧力であることが好ましい。
[0055] その後、注入手段を供給接続具 23に接続し、バルブ 4を介して燃料貯蔵室 11へ 液体燃料 Fを注入することによって隔壁部材 3を下降させ、燃料貯蔵室 11に所定量 の液体燃料 Fを収容することによって燃料電池用燃料容器 1が構成できる。
[0056] 次に上述した燃料電池用燃料容器 23と調圧装置 5との接続及び作用につ ヽて説 明するために、先ず調圧装置 5について説明する。なお便宜上、上述した燃料電池 用燃料電池 1と接続する側を下側として説明するものとする。 [0057] 調圧装置 5は、一端を上述した燃料電池用燃料容器 1、他端を DMFC (図示しな い）にそれぞれ接続することによって、燃料電池用燃料容器 1から供給された液体燃 料 Fを、所定圧力に調整して DMFCに供給する装置であり、図 3に示す如ぐ燃料電 池用燃料容器 1から供給された液体燃料 Fの圧力（1次圧力）を DMFCに供給する 液体燃料 Fの圧力（2次圧力）に調整する調圧機構 (ガバナ機構)を備えた調圧機構 部 6と、調圧機構部 6に係合され、上述した燃料電池用燃料容器 1の供給接続具 23 をロック状態に接続するための固縛機構 (ラチェット機構)を備えたコネクタ 7とから概 略構成されて!、る。図 4に調圧機構部 6の分解斜視図を示す。
[0058] 調圧機構部 6は、図 4に示す如ぐ互いに対向配置され、内部にダイヤフラム 62を 収容したカバーケース 61及び本体ケース 63と、本体ケース 63に接続され、上述した 燃料電池用燃料容器 1から 1次圧力の液体燃料 Fが導入される導入部材 64と、ダイ ャフラム 62に連動して 1次圧力を 2次圧力へ減圧調整する調整弁 65と、液体燃料の 漏出を防止する第 1逆流防止弁 66 (低圧用逆止弁)及び弾性板による第 2逆流防止 弁 67 (高圧用逆支弁）と、除塵用のフィルター 68とから概略構成されている。
[0059] カバーケース 61と本体ケース 63はダイヤフラム 62を介して上下に配置され、例え ばネジ等によって係合されている。カバーケース 61とダイヤフラム 62及び本体ケース 63とダイヤフラム 62の間にはそれぞれ空間が形成され、カバーケース 61側の空間 は、カバーケース 61の内面から下方に向力つて突設された内壁 61aによって、大気 と連通する大気室 610と、 2次圧力の液体燃料 Fが導入される燃料室 611とに区画さ れ、本体ケース 63側の空間は、 2次圧力に調整された液体燃料 Fを収容する調圧室 630となっている。なお調圧機構については後で詳細に説明する。
[0060] カバーケース 61は、上面には上方に向力つて筒状部 612が突設され、燃料室 611 を形成する側壁外面には、筒状の排出部 613が外方に向力つて突設されている。排 出部 613の先端には、前記燃料室 611から 2次圧力の液体燃料 Fを DMFC (図示し な 、）に導くためにパイプ 614が着脱自在に接続されて!、る。
[0061] また、筒状部 612の内部は、上端に調圧ネジ 615が位置調節可能に螺合され、一 端が該調圧ネジに当接し、他端が後述するサポータ 621に当接した圧力設定用の 調圧スプリング 616が軸方向に略並行に配設されている。調圧ネジ 615は略中央に 上下方向（軸方向）に貫通開口した大気連通孔 615aを有し、該大気連通孔 615aに よって大気室 610が大気開放されている。また、調圧ネジ 615の上下方向位置の調 節に応じて、調圧スプリング 616が伸縮し、サポータ 621を介して、ダイヤフラム 62へ の付勢力を調整することによって、所定の 2次圧力が設定可能となっている。
[0062] ダイヤフラム 62は、弾性を有するものであり、大径部と小径部を備えた略扁平状で あって、該大径部の中央には後述するサポータ 621が揷通するサポータ揷通孔 62a 、該小径部の中央には後述する筒部材 632が挿通する筒部材揷通孔 62bがそれぞ れ設けられていて、サポータ揷通孔 62aの外周には、上方に向力つて変形突出され た突出部 62cが設けられている。また、ダイヤフラム 62は上側（大気室 610側）に後 述するサポータ 621、下側 (調圧室 630側）に後述するシャフト 622がそれぞれ固着 され、ダイヤフラム 62の弾性偏位に応じて一体に上下方向（軸方向）に移動可能とな つている。
[0063] サポータ 621は、下面がダイヤフラム 62の上面と固着され、上面が上記調圧スプリ ング 616の他端に当接された略扁平な円形状である。上面中央には上方に向力つて 、上記調圧スプリング 616の内孔に挿入可能な軸部 621aが突設され、下面中央に は下方に向かって、サポータ揷通孔 61aに揷通し、後述するシャフト 622に締結され るボルト軸部 621bが突設されている。また、略中央には上下方向（軸方向）に貫通 開口した貫通孔 621cが設けられ、上端は大気室 610と連通している。
[0064] シャフト 622は、上面がダイヤフラム 62の下面と固着された略円柱状の大径ボス部 622aと、大径ボス部 622aの下端中央に形成された略円柱状の小径ボス部 622bと、 小径ボス部 622bの下端中央から下方に向力つて延長されたボス軸部 622cとを備え ている。該ボス軸部 622cの下端には上述した調整弁 65が装着される周溝部 622d が設けられ、上端周部には第 1逆流防止弁 66が装着されている。また、シャフト 622 の上面には小径ボス部 622bの所定の位置まで、前記ボルト軸部 621bを締結するた めの締結穴 622eが設けられて!/、る。
[0065] なおダイヤフラム 62は、下面に前記調圧室 630に収容された液体燃料 Fの 2次圧 力、上面に前記大気室 610に収容された気体の大気圧をそれぞれ受けるものであり 、前記 2次圧力と前記大気圧との圧力差に応じて上下に弾性偏位可能となっていて 、該圧力差によって生じる付勢力と前記調圧スプリング 616によって生じる付勢力と が平衡した位置に保たれて 、る。
[0066] 本体ケース 63は、上端開放した略箱状であり、内面に前記小径ボス部 622bが挿 通する開口部 63aを有している。該開口部 63aの外周には、上端が該開口部 63aと 連通する大軸筒部 63bが、下方に向かって突設され、該大軸筒部 63bの下面には、 下端が開放した軸筒部 63cが下方に向力つて突設されている。軸筒部 63cの上端外 周には溝が形成され、該溝に後述する導入部材 64の導入用 Oリング 631が装着され ている。
[0067] また、大軸筒部 63bと軸筒部 63cの境界の内孔面には、内方に向かって仕切壁 63 dが突設されて、ボス軸部 622cが摺動可能に挿通するようになっている。前記ダイヤ フラム 62の偏位に対応して、ボス軸部 622cが上下方向（軸方向）に移動すると、仕 切壁 63dの上面が前記第 1逆流防止弁 66と、下面が前記調整弁 65とそれぞれ当接 又は離れることによって、液体燃料 Fの流通を開放又は遮断している。（後で詳しく説 明する。 )
さらに本体ケース 63の内面には、ダイヤフラム 62の筒部材揷通孔 61bと連通する 位置に筒部材収容室 632が設けられ、該筒部材収容室 632に筒部材 633が収容さ れる。筒部材 633は両端が開放し、下端は前記筒部材収容室 632の内面に接しな いように、上端は前記燃料室 611に位置するように配設され、 2次圧力に調整された 液体燃料 Fを、燃料室 611に導入するものである。
[0068] 導入部材 64は、上面が本体ケース 63の大軸筒部 63bの下面に接合する部材であ つて、上端に前記導入用 Oリング 631が嵌合する溝を有する本体筒部 641と、該本 体筒部 641の上端力も所定位置の内面に設けられた隔壁部 642と、隔壁部 642の 略中央下面に、下方に向力つて突出し、上述した燃料電池用燃料容器 1のステム 42 の凹部 42cに当接可能な連係突起 643と、該連係突起 643の両側の隔壁部 642を 貫通する貫通孔 644を備えて 、る。
[0069] 連係突起 643は、上述した燃料電池用燃料容器 1に接続する際に、その先端が前 記凹部 42cに当接してステム 42を下方に押し込むことによって、ステム 42を開作動さ せるものである。この連係突起 643は隔壁部 642に固着され、ダイヤフラム 62と連動 するボス軸部 622cとは分離された構造となって 、て、前記押し込み動作によってダ ィャフラム 62が力を受けないようになつている。つまり、連係突起 643がステム 42を 最大限下方に押し込んだ状態 (最大押し込み状態）に保持するときに、スプリング 43 が縮んだ状態に保持されるので、該連係突起 643にはスプリング 43による上方向の 力が付勢される。この付勢力によってダイヤフラム 62が偏位し、調圧機能が損なわれ るのを防ぐためにダイヤフラム 62と連動するボス軸部 622cとは分離された構造とす るちのとする。
[0070] 隔壁部 642の上面には、貫通孔 644の開口を閉塞可能にするために、ゴム板、サ ンドイッチ板等の弾性板によって形成された高圧閉止用の第 2逆流防止弁 67が配設 されている。
[0071] 第 2逆流防止弁 67は、調圧室 630の 2次圧力がある程度高い状態で、燃料電池用 燃料容器 1から液体燃料 Fの供給が停止した際 (燃料電池用燃料容器 1が調圧装置 5から分離された際）に、前記 2次圧力によって貫通孔 644を閉塞することによって液 体燃料 Fの逆流を防止する逆流防止弁として機能し、液体燃料 Fが外部に漏れ出る のを防止する。このとき、前記 2次圧力が低い状態であると、第 2逆流防止弁 67は弾 性を有するものであるために貫通孔 644を閉塞した際に、閉塞する力が不足し、液 体燃料 Fが外部に漏れ出てしまう虞がある。よって、前記 2次圧力が低い状態である ときには、上述した第 1逆流防止弁 66が、その 2次圧力によって仕切壁 63dの上面に 当接し、液体燃料 Fの逆流を防止している。
[0072] また、隔壁部 642の下面には、前記燃料電池用燃料容器 1から供給される 1次圧力 の液体燃料 F内の塵埃等の異物を除去するためのフィルター 68が介装される。該フ ィルター 68は略中央に内孔 68aを有する円板状で、外径を隔壁部 642の外径すな わち本体筒部 641の内径より若干大きぐ内径を連係突起 643の上端すなわち根本 部の外径より若干小さく形成することによって、導入部材 64に下方より挿入装着した 際に落ちな 、ようになって 、る。
[0073] このフィルター 68の材質は、例えば、空隙率 85%、セル平均径 30 μ m、厚み lm mの LDPE (低密度ポリエチレン）発泡体である。発泡体の材質は、ポリエチレン、ポ リプロピレン、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー トまたはポリアクリロニトリル力もなる群より少なくとも 1つが選ばれる。
[0074] フィルター 68を介装することにより、 1次圧力の液体燃料 Fに存在する細かなゴミが 調圧機構部 6内部への混入するのを防ぎ、調圧機構部 6における作動部材の動作不 良の発生を防止する。
[0075] なお本発明の調圧機構部は、該内部が長時間液体燃料 Fにさらされることから、調 圧機構部内部において液体燃料 Fと接触する部材全てに、前記被覆層を施すことが 好ましぐ特にゴム部材に前記被覆層を施すことが好ましい。これにより、直接ゴム部 材表面に液体燃料 Fが接触することを防ぐことができるので、従来一般的に使用され ていたゴム部材の材料 (EPDM)より安価な材料、例えば NBR、 IR等を使用すること が可能となり、コストを低減することができる。
[0076] このようにして調圧機構部 6は構成されている。次にコネクタ 7について説明する。
[0077] コネクタ 7は、略筒状であり、一端が調圧機構部 6に固着され、他端が上述した燃料 電池用燃料容器 1の供給接続具 23に着脱自在に装着されるものであって、連係突 起 643がステム 42を前記最大押し込み状態に保持した位置にぉ 、て、供給接続具 23の外周面に設けられた突起と係合し、ラチェット機構によって供給接続具 23すな わち燃料電池用燃料容器 1を接続ロックするようになって ヽる。燃料電池用燃料容器 1が前記押し込み状態を開放し、容易に調圧機構部 6から分離可能な機構を有する ものである。
[0078] なお、本実施形態のコネクタ 7はラチェット機構によって接続ロックするものとしたが 、本発明においては、これに限られるものではなぐ燃料電池用燃料容器 1が前記押 し込み状態を保持することができて、且つ調圧機構部 6と容易に分離可能な構造で あればいずれを使用
してちよいちのとする。
[0079] ここで、コネクタ 7は本出願人が先に出願した特願 2004— 266463に記載のコネク タと同様の構造であり、本発明において詳細な説明は省略する。
[0080] 上記のようにして、調圧装置 5は構成されている。次に燃料電池用燃料容器 1と調 圧装置 5の接続及び、作用について詳細に説明する。
[0081] 先ず、燃料電池用燃料容器 1に調圧装置 5を接続ロックする。上述のように構成さ れた燃料電池用燃料容器 1の上端の接続口 23aに、調圧機構部 6の下端の導入部 材 64を挿入する。このとき接続シール部材 45の外表面が導入部材 64の内面を圧接 すること〖こよって、バルブ 4と導入部材 64とのシール状態が確保し、さらに連係突起 6 43がステム 42の凹部 42cに当接し、ステム 42を最大限下方に押し込んだ状態にす ることによって、上述したように燃料電池用燃料容器 1から調圧機構部 6に 1次圧力の 液体燃料 Fが供給される。燃料電池用燃料容器 1は該状態において、コネクタ 7によ つて調圧機構部 6に固定される。
[0082] なお調圧機構部 6は、燃料電池用燃料容器 1が分離された状態においては、下方 力 （1次圧力側から)圧力が加わっていないので、図 3に示す如ぐ調整弁 65は仕 切壁 63dの下面力も離れた状態すなわち開作動状態である。
[0083] 燃料電池用燃料容器 1から供給された 1次圧力の液体燃料 Fは、フィルター 68を通 過し、該液体燃料 F内の塵埃等の異物を除去した後で貫通孔 644を通過する。そし て液体燃料 Fは、上向きの 1次圧力によって第 2逆流防止弁 67を押し上げて上昇し、 調整弁 65によって開放された仕切壁 63dの内孔とボス軸部 622cとの間を通過して 調圧室 630に収容される。
[0084] ここで、液体燃料 Fを 1次圧力から 2次圧力へ調整する調圧機構について、詳細に 説明する。
[0085] まず、上述した如ぐ調圧ネジ 615の上下方向位置を調節することによって、所定 の 2次圧力を設定する。例えば設定圧力を上昇させる目的で、調圧ネジ 615を下方 に位置調節すると、これに応じて、調圧スプリング 616が圧縮し、ダイヤフラム 62へ下 方向の力が付勢される。するとダイヤフラム 62が下方へ偏位し、それに伴ってシャフ ト 622も下方へ移動するので、該シャフト 622のボス軸部 622c下端に装着された調 整弁 65が、仕切壁 63dの下面力も離れて開作動し、調圧室 630に 1次圧力側の液 体燃料 Fが流れ込み、その上向きの圧力（2次圧力）がダイヤフラム 62に加わる。
[0086] 該 2次圧力が高くなり、ダイヤフラム 62下面に付勢される上向きの力が大きくなると 、ダイヤフラム 62は上方へ偏位し、サポータ 621を介して、調圧スプリング 616を圧縮 する。ダイヤフラム 62は該スプリング 616によって生じる下向きの力（反力）とダイヤフ ラム 62下面に付勢される上向きの力とが平均した位置に保たれる。このようにして任 意の 2次圧力が設定される。
[0087] また、調圧室 630から液体燃料 Fが排出されたり、 1次圧力が変動したりして、 2次 圧力が低下すると、ダイヤフラム 62下面に付勢される上向きの力が低下するため、調 圧スプリング 616の下向きの力によって、ダイヤフラム 62は下方に変位する。すると、 それに伴ってシャフト 622も下方へ移動するので、該シャフト 622のボス軸部 622c下 端に装着された調整弁 65が開作動し、調圧室 630に 1次圧力側の液体燃料 Fが流 れ込むことによって、 2次圧力は元の設定値に保たれる。
[0088] 逆に、調圧室 630から液体燃料 Fの排出が停止したり、 1次圧力が変動したりして、 2次圧力が高くなると、ダイヤフラム 62下面に付勢される上向きの力が大きくなるため 、ダイヤフラム 62は上方へ偏位し、それに伴ってシャフト 622も上方へ移動するので 、該シャフト 622のボス軸部 622c下端に装着された調整弁 65が、仕切壁 63dの下面 に当接して閉作動し、調圧室 630に 1次圧力側の液体燃料 Fが流通するのを遮断す ることによって、 2次圧力は元の設定値に保たれる。
[0089] なお、上記の調圧時に、第 1逆流防止弁 66は、シャフト 622の上下方向の変動に 伴う調整弁 65の開閉動作に対して、逆の開閉動作をする。つまり、シャフト 622の下 方移動に伴って、調整弁 65が開作動する (仕切壁 63d下面力も離れる）のに対して、 第 1逆流防止弁 66は閉作動する（仕切壁 63d上面に近づく）。逆にシャフト 622の上 方移動に伴って、調整弁 65が閉作動する (仕切壁 63d下面に近づく）のに対して、 第 1逆流防止弁 66は開作動する (仕切壁 63d上面から離れる)。ようするに、 1次圧 力に対する調圧特性が、調整弁 65と第 1逆流防止弁 66とでは逆特性となっている。
[0090] また、ダイヤフラム 62 (シャフト 622)には、調整弁 65の投影面積に 1次圧力が作用 した圧力損失が加わるため、 1次圧力の変動に応じた圧力損失の変動によって生じ る 2次圧力の調圧誤差を、調整弁 65と第 1逆流防止弁 66との調圧特性の組み合わ せにより、補償して、 2次圧力の一定ィ匕を得ることができる。
[0091] さらに、調整弁 65および第 1逆流防止弁 66は、ダイヤフラム 62の偏位に対して開 閉動作が逆となってことによって、両者の取付位置誤差による調圧変動を解消し、作 製精度の緩和による製造の容易化を図って 、る。
[0092] このような調圧機構によって精度よく 2次圧力の液体燃料 Fに調整された後、筒部 材 633を介して、燃料室 611に導入され、さらに排出部 613を通って、パイプ 614を 介して DMFCに供給される。
[0093] ここで、本実施形態においては、上記のような調圧装置 5を使用したが、本発明に おいてはこれに限られるものではなぐ DMFCに所定の 2次圧力の液体燃料 Fが供 給できるものであれば何れを使用してもよ 、。
[0094] なお、上述した薬剤用容器の容器及び隔壁部材にポリパラキシレン系榭脂をコー ティングする技術 (特許文献 1〜3)は、各部材カもの溶出、容器の内容成分の吸着、 摺動性の向上が目的として挙げられている。
[0095] し力しながら、摺動性に関しては、上記文献は人または機械によって短時間に隔壁 部材を摺動させるものであるのに対して、本発明の燃料電池用燃料容器は、圧縮ガ ス、液ィ匕ガス、パネ力等によって数時間〜数日かけて隔壁部材を摺動させるもので ある。また本発明においては隔壁部材が常に移動しているものではなぐ移動と停止 を繰り返すものである。よって、摺動性が常に安定している必要があり、そのためには 摺動摩擦力が低 、値で安定して 、なければならな 、。
[0096] さらに、本発明の燃料電池用燃料容器はリサイクルによって繰り返し使用される点 にお 、ても異なるものである。
[0097] 本発明において摺動性を向上させる目的は、上述したように不良率を低下させると ともに、繰り返し使用回数および燃料の容積率を増カロさせることにあるので、上記文 献に記載された技術からは容易に考えられるものではな 、。
[0098] 次に本発明の燃料電池用燃料容器について、実施例を挙げて説明する。
実施例
[0099] (実施例 1)
上記実施形態で説明した内容器 24、隔壁部材 3 (本体部材 31、 Oリング 32)及び バルブ 4を使用して繰り返し耐久試験を行った。内容器 24及び本体部材 31は PP製 成型品とし、 Oリングは EPDM製成型品の外表面に膜厚 1 μ mのパリレン Ν被覆層を 形成したものを使用した。
[0100] 1)先ず、隔壁部材 3を内容器 24の最上部に位置させた状態で、透孔 242にバルブ
4を装着して、バルブ 4を介して内容器 24内に純メタノールを 2mL充填し、その後、 隔壁部材 3を下方力ゝら押圧しバルブを介して前記充填された純メタノールを排出した 。内容器 24内の気体を脱気するためにこの動作を 2回繰り返し行った。
[0101] 2)次に、バルブ 4を介して内容器 24内に、メタノール 30重量％、純水 70重量％の 3 0重量％メタノール水溶液 6mlを充填した。
[0102] 3)充填後、バルブ 4を外して、内容器 24の上部を開放した状態で、隔壁部材 3を下 方から押圧し、隔壁部材 3を上方に 5mm移動させた。このとき隔壁部材 3に加えた圧 力を引張'圧縮型高精度荷重計 (東京測器研究所製 TCLZ― 1 OONA)を用 ヽて測 定した。なお、該圧力が最大となったときの値を測定値とし、該値を内容器 24と隔壁 部材 3とが摺接する面に生じる摺動摩擦力の値とした。
[0103] 4)そして、測定後、内容器 24内に残った 30重量％メタノール水溶液を全て排出した
[0104] 上記（1)〜（4)までの動作を 1リサイクル回数として、 80回繰り返して同様の動作を 行った。結果を図 5に示す。
[0105] (比較例 1)
上記実施例 1の結果と比較するために、 Oリングは EPDM製成型品の外表面に膜 厚 20 mの PTFE被覆層を形成したものを使用して、それ以外は上記実施例と同様 の繰り返し耐久試験を行った。結果を図 6に示す。
[0106] 図 5は Oリングの外表面にパリレン N被覆層を施した場合のリサイクル回数と摺動摩 擦力との関係を示すグラフである。これによれば、リサイクル回数が 10回未満では摺 動摩擦力は 5N以下を保持していた。リサイクル回数が 10回を過ぎてからの摺動摩 擦力は 5N付近で安定して 、た。
[0107] 図 6は Oリングの外表面に PTFE被覆層を施した場合のリサイクル回数と摺動摩擦 力との関係を示すグラフである。これによれば、リサイクル回数が 20回未満では摺動 摩擦力は 12N付近で安定していた力 20回を過ぎてからの摺動摩擦力はリサイクル 回数が増えるに伴って、値が大きくなつていつた。
[0108] 図 5及び図 6から明らかなように、 Oリングの外表面に PTFE被覆層を施した場合は
、リサイクル回数が 20回を過ぎてカも摺動摩擦力の値が大きくなつており、これは前 記 PTFE被覆層が少なくとも一部剥離したものと考えられる。それに対して Oリングの 外表面にパリレン N被覆層を施した場合はリサイクル回数が増加しても摺動摩擦力 は ION以下で安定しており、前記ノ^レン N被覆層が剥離していないものと考えられ る。したがって Oリングの外表面にノ^レン N被覆層を施すことによって、リサイクル回 数が増カロしても内容器と Oリングとが摺接する面に生じる摺動摩擦力が ION以下で 安定し、隔壁部材は滑らかに摺動することができた。
[0109] (実施例 2)
上記実施例 1と同様の装置を使用して、経時劣化試験を行った。試験方法は上記 実施例 1の（1)〜（2)まで同様の動作を行い、その後、上記装置を 65°Cの環境下に 放置し、所定時間が経過した後に（3)の動作を行った。
[0110] 5)値を測定後、速やかにバルブ 4を取り付け、内容器 24内に、バルブ 4を介して前 記 30重量％メタノール水溶液を充填し、上記実施例 1の（2)の動作後の状態に戻し てから、再び上記装置を 65°Cの環境下に放置し、所定時間が経過した後に（3)の動 作を行った。その後、上記 (5)の動作を繰り返し行い、放置時間が経過したときの摺 動摩擦力の変化を測定した。なお、該試験において放置時間とは、 65°Cの環境下 に放置した時間の累積をカウントするものとし、測定に要した時間は含まないものとす る。結果を図 7に示す。
[0111] (比較例 2)
上記実施例 2の結果と比較するために、 Oリングは EPDM製成型品の外表面に膜 厚 20 mの PTFE被覆層を形成したものを使用して、それ以外は上記実施例 2と同 様の経時劣化試験を行った。結果を図 8に示す。
[0112] 図 7は Oリングの外表面にパリレン N被覆層を施した場合の放置時間と摺動摩擦力 との関係を示すグラフである。これによれば、放置時間が経過しても摺動摩擦力は 2 . 5〜3N付近で安定していた。
[0113] 図 8は Oリングの外表面に PTFE被覆層を施した場合の放置時間と摺動摩擦力と の関係を示すグラフである。これによれば、放置時間が 50hまでは、摺動摩擦力は 1 5N付近で若干上昇していた。放置時間が 501！〜 165h付近では、摺動摩擦力は約 5N減少した力 ION以下になることはなぐ放置時間が 165hを過ぎると摺動摩擦力 は緩やかに上昇した。 [0114] 図 7及び図 8から明らかなように、 Oリングの外表面に PTFE被覆層を施した場合は 、放置時間に関係なぐ摺動摩擦力は常に ION以上の値であり、安定もしていなか つた。これは前記 PTFE被覆層自体の膨潤、又は前記 30重量％メタノール水溶液が 前記 PTFE被覆層を透過、あるいは前記 PTFE被覆層が剥離し、該剥離部分にお いて Oリング (ゴム部材）と前記 30重量％メタノール水溶液とが接触したことによる、 O リング自体の膨潤等の可能性が考えられる。
[0115] それに対して Oリングの外表面にノ^レン N被覆層を施した場合は、放置時間が経 過しても摺動摩擦力は常に 2. 5〜3N付近で安定していた。したがって、外表面にパ リレン N被覆層が施された Oリングは、長時間前記 30重量％メタノール水溶液に接触 していても、前記ノ^レン N被覆層が溶出ゃ膨潤等の劣化をすることがないと考えら れ、前記溶液に長時間接触していても、常に安定した摺動性を確保することができた
[0116] (実施例 3)
上記実施例 1と同様の装置を使用して、 Oリングのシール不良試験を行った。試験 方法は上記実施例 1の 1〜2まで同様の動作を行い、その後、充填した 30重量％メタ ノール水溶一液を、バルブ 4を介して流出量 6mLZ60〜120minで容器内から 30 分間流出させた。その後、 Oリングのシール不良によって気体が混入した容器の数を カウントした。
[0117] (比較例 3)
上記実施例 3の結果と比較するために、 Oリングは EPDM製成型品の外表面に膜 厚 20 mの PTFE被覆層を形成したものを使用して、それ以外は上記実施例 3と同 様の Oリングのシール不良試験を行った。
[0118] 実施例 3と比較例 3の結果を表 1に示す。
[表 1]
表 1 ： 〇リングのシール不良試験
Figure imgf000025_0001
[0119] また、ノ リレン N被覆層を施した Oリングと PTFE被覆層を施した Oリングとにおいて 、不良品の発生の確率に違いがある力検定するために、 111 11分割表にょる％2検定 を行った。表 1に示した試験結果の値を 2 X 2分割表に当嵌めたものを表 2に示す。
[表 2]
表 2 ：分割表 （2 X 2分割表)
Figure imgf000026_0002
[0120] 一般に 2 X 2分割表にっ 、ては下記式 (2)で示す式によって X 2が計算される。
[数 1]
Figure imgf000026_0001
[0121] 上記表 2で示された値を、上記式 1に代入して、 Γの値を求めると、
2= 15. 789
となり、この値は一般的に使用される％ 2分布表の自由度 1、有意水準 0. 01の点す なわち
2 (1, 0. 01) =6. 635
より大きいので、危険率 1%で、ノ リレン N被覆層を施した Oリングと PTFE被覆層を 施した Oリングとでは不良品の発生の確率に違いがあるといえた。
[0122] したがって、ノ リレン N被覆層を施した Oリングは PTFE被覆層を施した Oリングより も不良品の発生率すなわち不良品率が低 、と 、えた。

Claims

請求の範囲
[1] 燃料電池または調圧装置に接続するための接続口を有し、内部に前記燃料電池 に供給する液体燃料と該液体燃料を押し出すための押出手段とを収容する容器本 体と、
該容器本体内部に摺動自在に配設され、該容器本体内部を、前記液体燃料を収 容する燃料貯蔵室と、前記押出手段が収容される押出手段収容室とに区画する隔 壁部材と、
前記接続口に設けられ、前記液体燃料の流通を開放または遮断するバルブとを備 えてなる燃料電池用燃料容器であって、
前記容器本体と前記隔壁部材とが摺接する面に生じる摺動摩擦力が ION以下で あることを特徴とする燃料電池用燃料容器。
[2] 前記容器本体内部に配設され、前記接続口と連通する円筒状の内容器をさらに備 えたことを特徴とする請求項 1に記載の燃料電池用燃料容器。
[3] 前記容器本体と前記隔壁部材とが摺接する面の少なくとも一方は、前記液体燃料 に対して非溶出性の被覆層が施されていることを特徴とする請求項 1または 2に記載 の燃料電池用燃料容器。
[4] 前記被覆層がポリパラキシレン系榭脂であることを特徴とする請求項 3に記載の燃 料電池用燃料容器。
[5] 前記被覆層の膜厚が 0. 2〜3 μ mであることを特徴とする請求項 4に記載の燃料電 池用燃料容器。
[6] 前記ポリパラキシレン系榭脂が下記式（1)で示されるノ^レン Nであることを特徴と する請求項 4に記載の燃料電池用燃料容器。
[化 1]
Figure imgf000027_0001
前記隔壁部材は自己潤滑ゴム力 なるものであることを特徴とする請求項 1または 2 に記載の燃料電池用燃料容器。 前記押出手段は圧縮ガスであって、前記押出手段収容室は前記圧縮ガスが封入 される圧縮ガス室であることを特徴とする請求項 1〜7のいずれか 1項に記載の燃料
PCT/JP2006/314699 2005-07-25 2006-07-25 燃料電池用燃料容器 WO2007013474A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112006001956T DE112006001956T5 (de) 2005-07-25 2006-07-25 Brennstoffbehälter für Brennstoffzellen
US11/996,957 US20110123905A1 (en) 2005-07-25 2006-07-25 Fuel container for fuel cell

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005213652A JP4947930B2 (ja) 2005-07-25 2005-07-25 燃料電池用燃料容器
JP2005-213652 2005-07-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007013474A1 true WO2007013474A1 (ja) 2007-02-01

Family

ID=37683367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/314699 WO2007013474A1 (ja) 2005-07-25 2006-07-25 燃料電池用燃料容器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110123905A1 (ja)
JP (1) JP4947930B2 (ja)
KR (1) KR20080028990A (ja)
CN (1) CN100590917C (ja)
DE (1) DE112006001956T5 (ja)
WO (1) WO2007013474A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4880318B2 (ja) * 2006-02-10 2012-02-22 株式会社東海 燃料カートリッジ
IT201600082419A1 (it) * 2016-08-04 2018-02-04 De Longhi Appliances Srl Gruppo di infusione per macchina da caffè
KR101900419B1 (ko) * 2018-02-22 2018-09-20 (주)연우 이중 용기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281341A (ja) * 2003-03-19 2004-10-07 Casio Comput Co Ltd 燃料容器
JP2005032598A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Sony Corp 燃料タンク及びこれを用いた燃料電池システム
JP2005038803A (ja) * 2003-07-03 2005-02-10 Tokai Corp 燃料電池用燃料容器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7474180B2 (en) * 2002-11-01 2009-01-06 Georgia Tech Research Corp. Single substrate electromagnetic actuator
CN1998105A (zh) * 2004-07-08 2007-07-11 直接甲醇燃料电池公司 燃料电池盒和燃料输送系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281341A (ja) * 2003-03-19 2004-10-07 Casio Comput Co Ltd 燃料容器
JP2005038803A (ja) * 2003-07-03 2005-02-10 Tokai Corp 燃料電池用燃料容器
JP2005032598A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Sony Corp 燃料タンク及びこれを用いた燃料電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN101218703A (zh) 2008-07-09
CN100590917C (zh) 2010-02-17
KR20080028990A (ko) 2008-04-02
DE112006001956T5 (de) 2008-05-21
JP2007035338A (ja) 2007-02-08
US20110123905A1 (en) 2011-05-26
JP4947930B2 (ja) 2012-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101109428B1 (ko) 가요성 라이너를 구비한 연료 카트리지
JP5883056B2 (ja) バルブ
US7681760B2 (en) Liquid cartridge
US20060151494A1 (en) Fuel container for fuel cell
EP1803997A1 (en) Connector structure with lock mechanism
US8820706B2 (en) Valve device
EP2480944A1 (en) Gas regulator with safety valve assemblies
JP5587603B2 (ja) 燃料電池用燃料カートリッジを再充填する装置
JP4947930B2 (ja) 燃料電池用燃料容器
JP4852823B2 (ja) 燃料電池用の液体燃料カートリッジ
US7766032B2 (en) Fuel container for fuel cell
US20080105708A1 (en) Fluid supply container and fuel cell system using the same
EP1993018A2 (en) Pressure regulator
JP4996099B2 (ja) 燃料電池用燃料カートリッジ、燃料電池およびカップラ
JP4987308B2 (ja) 燃料カートリッジ
JP2005298302A (ja) 水素カートリッジおよび機器
US20060210842A1 (en) Fuel container and fuel cell therewith
JP2007059224A (ja) 液体容器の検査方法
JP4880318B2 (ja) 燃料カートリッジ
JP4634728B2 (ja) 燃料電池用燃料容器
JP4733351B2 (ja) 燃料電池用燃料容器
JP2010276073A (ja) リリーフ弁
JP2009091231A (ja) 液体供給装置、水素発生装置及び燃料電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680024604.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120060019562

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087002815

Country of ref document: KR

RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 112006001956

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080521

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06781611

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11996957

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8607