(57)【要約】【課題】燃料電池への装着に必要な部品点数が少なく、また燃料電池への装着も容易で、さらに強度や固定力に優れ、燃料電池からの脱落や回転が抑制され、信頼性に優れる燃料電池用ソケットを提供すること。【解決手段】燃料電池３に装着され、前記燃料電池３に液体燃料を供給する燃料電池用プラグ４が着脱可能に接続される燃料電池用ソケット１であって、バルブ機構を有するソケット本体１１と、前記ソケット本体１１の外周部に突出するように設けられ、前記燃料電池３の装着部７１に係止可能なフランジ状の係止部１２とを有するもの。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に装着され、前記燃料電池に液体燃料を供給する燃料電池用プラグが着脱可能に接続される燃料電池用ソケットであって、
バルブ機構を有するソケット本体と、
前記ソケット本体の外周部に突出するように設けられ、前記燃料電池の装着部に係止可能なフランジ状の係止部と
を有することを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記係止部は、非円形状であり、前記装着部における前記燃料電池用ソケットの軸回りの回転を抑制可能なものであることを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項３】
請求項２記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記非円形状の係止部は、円弧状の切り欠き部を有することを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項４】
請求項３記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記切り欠き部は、前記非円形状の係止部の両側に一対設けられていることを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項５】
請求項１記載の燃料電池用ソケットにおいて、
さらに、前記ソケット本体の外周部に突出するように設けられ、前記燃料電池の装着部における前記燃料電池用ソケットの軸回りの回転を抑制可能な非円形のフランジ状の回転抑制部を有することを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記装着部は、前記燃料電池の燃料収容部に設けられていることを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項７】
請求項６記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記装着部は、前記燃料収容部に一体的に設けられ、前記燃料電池用ソケットの一方の側面側を支持する支持部と、前記燃料電池用ソケットの他方の側面側を覆い、前記支持部に前記燃料電池用ソケットを固定するカバーとからなり、前記係止部は、前記支持部および前記カバーの中から選ばれる少なくとも一方の内側部分に設けられる溝部に係止するものであることを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項８】
請求項６記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記装着部は、前記燃料収容部に一体的に設けられ、前記燃料電池用ソケットの後端側が挿入されることにより当該部分を支持する支持部と、前記燃料電池用ソケットの先端側を覆うように配置され、前記支持部に前記燃料電池用ソケットを固定するカバーとからなり、前記係止部は、前記カバーの前記支持部側に係止するものであることを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項９】
請求項７または８記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記支持部と前記カバーとは、溶着により固定されるものであることを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項１０】
請求項９記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記支持部および前記カバーの中から選ばれる少なくとも一方は、溶着のためのエネルギー導波部を有することを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項１１】
請求項７または８記載の燃料電池用ソケットにおいて、
前記支持部と前記カバーとは、一方に形成される係合凸部と他方に形成される係合凹部とを嵌め合わせることにより固定されるものであることを特徴とする燃料電池用ソケット。
【請求項１２】
燃料電池に液体燃料を供給する燃料電池用プラグと、
前記燃料電池に装着され、前記燃料電池用プラグが着脱可能に接続される燃料電池用ソケットとを有する燃料電池用カップラーであって、
前記燃料電池用ソケットが、請求項１乃至１１のいずれか１項記載の燃料電池用ソケットであることを特徴とする燃料電池用カップラー。
【請求項１３】
燃料極と、空気極と、前記燃料極と前記空気極とに挟持される電解質膜とを有する膜電極接合体と、
前記膜電極接合体の前記燃料極に供給する液体燃料を収容する燃料収容部と、
前記燃料収容部の装着部に設けられる燃料電池用ソケットとを有する燃料電池であって、
前記燃料電池用ソケットが、請求項１乃至１１のいずれか１項記載の燃料電池用ソケットであることを特徴とする燃料電池。
【請求項１４】
請求項１３記載の燃料電池において、
前記装着部は、前記燃料収容部に一体的に設けられ、前記燃料電池用ソケットの一方の側面側を支持する支持部と、前記燃料電池用ソケットの他方の側面側を覆い、前記支持部に前記燃料電池用ソケットを固定するカバーとからなり、前記燃料電池用ソケットの係止部は、前記支持部および前記カバーの中から選ばれる少なくとも一方の内側部分に設けられる溝部に係止していることを特徴とする燃料電池。
【請求項１５】
請求項１３記載の燃料電池において、
前記装着部は、前記燃料収容部に一体的に設けられ、前記燃料電池用ソケットの後端側が挿入されることにより当該部分を支持する支持部と、前記燃料電池用ソケットの先端側を覆うように配置され、前記支持部に前記燃料電池用ソケットを固定するカバーとからなり、前記燃料電池用ソケットの係止部は、前記カバーの内側に係止していることを特徴とする燃料電池。
【請求項１６】
請求項１４または１５記載の燃料電池において、
前記支持部と前記カバーとは、溶着により固定されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項１７】
請求項１６記載の燃料電池において、
前記支持部および前記カバーの中から選ばれる少なくとも一方は、溶着のためのエネルギー導波部を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項１８】
請求項１４または１５記載の燃料電池において、
前記支持部と前記カバーとは、一方に形成される係合凸部と他方に形成される係合凹部との嵌め合わせにより固定されていることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池への液体燃料の供給に用いられる燃料電池用ソケットと、これを用いた燃料電池用カップラーおよび燃料電池とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンや携帯電話等の各種携帯用電子機器を長時間充電なしで使用可能とするために、これら携帯用電子機器の電源に燃料電池を用いる試みがなされている。燃料電池は燃料と空気とを供給するだけで発電することができ、燃料を補給すれば連続して長時間発電することができる。このため、燃料電池を小型化できれば、携帯用電子機器の電源として極めて有利なシステムといえる。
【０００３】
特に、エネルギー密度の高いメタノール燃料を用いた直接メタノール型燃料電池（DMFC：direct methanol fuel cell）は小型化が可能であり、さらに燃料の取り扱いも容易であるため、携帯機器用の電源として有望視されている。ＤＭＦＣにおける燃料の供給方式としては、気体供給型や液体供給型等のアクティブ方式、また燃料収容部内の液体燃料を燃料電池内で気化させて燃料極に供給する内部気化型のパッシブ方式が知られている。このうち、パッシブ方式はＤＭＦＣの小型化に対して有利である。パッシブ方式のＤＭＦＣでは、例えば燃料収容部内のメタノール燃料を燃料含浸層や燃料気化層等を介して気化させて燃料極に供給する。
【０００４】
燃料収容部への液体燃料の供給には、例えばサテライトタイプ（外側注入式）の燃料カートリッジが用いられる。燃料カートリッジによって液体燃料を供給する場合、一般に燃料電池に装着される燃料電池用ソケットと、燃料カートリッジに装着される燃料電池用プラグとから構成される燃料電池用カップラーが用いられる。燃料電池用ソケットおよび燃料電池用プラグはそれぞれバルブ機構を有しており、両者を接続することで互いのバルブを当接させてバルブ機構を開状態とすることができ、燃料カートリッジに収容されている燃料を燃料電池、具体的には燃料収容部へと供給することができる。また、燃料電池用ソケットから燃料電池用プラグを取り外すことで、互いのバルブを離してバルブ機構を閉状態とすることができ、液体燃料の供給を遮断することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような燃料電池用ソケットは、例えば燃料電池の下面側に設けられる燃料収容部に装着されている。具体的には、円筒状の燃料電池用ソケットの両脇を内側に凹ませるようにして軸方向に垂直な一対の固定用溝部を形成する。別途、燃料収容部に、燃料電池用ソケットを収容するソケット収容孔を形成すると共に、このソケット収容孔に燃料電池用ソケットを固定するための固定ピンを挿入するピン挿入孔を形成する。ピン挿入孔は、ソケット収容孔の軸方向に対して直角となるように、またソケット収容孔の両脇に開口するようにして一対形成される。
【０００６】
そして、ソケット収容孔に燃料電池用ソケットを収容した後、一対の固定ピンをピン挿入孔に挿入すると同時に、燃料電池用ソケットの両脇に設けた固定用溝部に嵌め込むことで、ソケット収容孔に燃料電池用ソケットを固定することができ、例えば燃料電池用ソケットから燃料電池用プラグを取り外す際、燃料電池用プラグと共に燃料電池用ソケットが脱落するのを抑制することができる。また、このようなものとすることで、ソケット収容孔における燃料電池用ソケットの軸回りの回転も抑制でき、燃料電池用ソケットに対して軸回りの位置関係を合わせて燃料電池用プラグを接続しなければならないものの場合等、燃料電池用プラグの接続も容易なものとすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−４７４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、燃料電池と同様に燃料電池用ソケットについても携帯用電子機器等に搭載可能とするために小型化が進められており、上記した固定ピンを用いる装着方法では固定ピンが微細となって取り扱いや挿入が容易でなく、燃料電池用ソケットの装着が困難となりつつある。また、燃料電池の生産性を向上させる観点から、燃料電池用ソケットの装着に必要な部品点数も減らすことが求められている。
【０００９】
さらに、上記した固定ピンを用いる装着方法では、燃料電池用ソケットを両脇の２点で固定する構造のために必ずしも強度や固定力に優れず、特に燃料電池用ソケットが小型化された場合にソケット収容孔からの脱落や、ソケット収容孔内における回転を十分に抑制できないおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、燃料電池への装着に必要な部品点数が少なく、また燃料電池への装着も容易で、さらに強度や固定力に優れ、燃料電池からの脱落や回転が抑制され、信頼性に優れる燃料電池用ソケットを提供することを目的としている。また、本発明は、このような燃料電池用ソケットを用いた燃料電池用カップラー、および燃料電池を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の燃料電池用ソケットは、燃料電池に装着され、前記燃料電池に液体燃料を供給する燃料電池用プラグが着脱可能に接続される燃料電池用ソケットであって、バルブ機構を有するソケット本体と、前記ソケット本体の外周部に突出するように設けられ、前記燃料電池の装着部に係止可能なフランジ状の係止部とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記係止部は、非円形状であり、前記装着部における前記燃料電池用ソケットの軸回りの回転を抑制可能なものであることが好ましい。また、前記非円形状の係止部は、円弧状の切り欠き部を有することが好ましく、前記切り欠き部は、前記非円形状の係止部の両側に一対設けられていることが好ましい。
【００１３】
本発明の燃料電池用ソケットは、さらに、前記ソケット本体の外周部に突出するように設けられ、前記燃料電池の装着部における前記燃料電池用ソケットの軸回りの回転を抑制可能な非円形のフランジ状の回転抑制部を有することが好ましい。
【００１４】
前記装着部は、例えば前記燃料電池の燃料収容部に設けられる。前記装着部は、例えば前記燃料収容部に一体的に設けられ、燃料電池用ソケットの一方の側面側を支持する支持部と、前記燃料電池用ソケットの他方の側面側を覆い、前記支持部に前記燃料電池用ソケットを固定するカバーとからなり、前記係止部は、前記支持部および前記カバーの中から選ばれる少なくとも一方の内側部分に設けられる溝部に係止するものである。
【００１５】
また、前記装着部は、例えば前記燃料収容部に一体的に設けられ、前記燃料電池用ソケットの後端側を挿入することにより当該部分を支持する支持部と、前記燃料電池用ソケットの先端側を覆い、前記支持部に前記燃料電池用ソケットを固定するカバーとからなり、前記係止部は、前記カバーの前記支持部側に係止するものである。
【００１６】
前記支持部と前記カバーとは、例えば溶着により固定されるものである。この場合、前記支持部および前記カバーの中から選ばれる少なくとも一方は、溶着のためのエネルギー導波部を有することが好ましい。前記支持部と前記カバーとは、例えば一方に形成される係合凸部と他方に形成される係合凹部とを嵌め合わせることにより固定されるものであっても構わない。
【００１７】
本発明の燃料電池用カップラーは、燃料電池に液体燃料を供給する燃料電池用プラグと、前記燃料電池に装着され、前記燃料電池用プラグが着脱可能に接続される燃料電池用ソケットとを有する燃料電池用カップラーであって、前記燃料電池用ソケットが、上記した本発明の燃料電池用ソケットであることを特徴とする。
【００１８】
本発明の燃料電池は、燃料極と、空気極と、前記燃料極と前記空気極とに挟持される電解質膜とを有する膜電極接合体と、前記膜電極接合体の前記燃料極に供給する液体燃料を収容する燃料収容部と、前記燃料収容部の装着部に設けられる燃料電池用ソケットとを有する燃料電池であって、前記燃料電池用ソケットが、上記した本発明の燃料電池用ソケットであることを特徴とする。
【００１９】
前記装着部は、例えば前記燃料収容部に一体的に設けられ、燃料電池用ソケットの一方の側面側を支持する支持部と、前記燃料電池用ソケットの他方の側面側を覆い、前記支持部に前記燃料電池用ソケットを固定するカバーとからなり、前記燃料電池用ソケットの係止部は、前記支持部および前記カバーの中から選ばれる少なくとも一方の内側部分に設けられる溝部に係止するものである。
【００２０】
また、前記装着部は、例えば前記燃料収容部に一体的に設けられ、前記燃料電池用ソケットの後端側を挿入することにより当該部分を支持する支持部と、前記燃料電池用ソケットの先端側を覆い、前記支持部に前記燃料電池用ソケットを固定するカバーとからなり、前記燃料電池用ソケットの係止部は、前記カバーの前記支持部側に係止するものである。
【００２１】
前記支持部と前記カバーとは、例えば溶着により固定されるものである。この場合、前記支持部および前記カバーの中から選ばれる少なくとも一方は、溶着のためのエネルギー導波部を有することが好ましい。前記支持部と前記カバーとは、例えば一方に形成される係合凸部と他方に形成される係合凹部とを嵌め合わせることにより固定されるものであっても構わない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、燃料電池用ソケットにおけるソケット本体の外周部に燃料電池の装着部に係止可能なフランジ状の係止部を設けることで、燃料電池への装着に必要な部品点数が少なく、また燃料電池への装着も容易で、さらに強度が高く固定力に優れ、燃料電池からの脱落や回転が抑制され、信頼性に優れる燃料電池用ソケットとすることができる。
【００２３】
また、本発明によれば、燃料電池用プラグと燃料電池用ソケットとからなる燃料電池用カップラーにおいて、燃料電池用ソケットとして上記した本発明の燃料電池用ソケットを用いることで、燃料電池への装着に必要な部品点数が少なく、また燃料電池への装着が容易で、さらに強度が高く固定力に優れ、燃料電池からの脱落や回転が抑制され、信頼性に優れるものとすることができる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、膜電極接合体、燃料収容部、および燃料電池用ソケットを有する燃料電池において、燃料電池用ソケットとして上記した本発明の燃料電池用ソケットを用いることで、燃料電池用ソケットの装着に必要な部品点数が少なく、また燃料電池用ソケットの装着が容易で、さらに燃料電池用ソケットの脱落や回転が抑制され、信頼性に優れるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の燃料電池用ソケット、燃料電池用カップラー、および燃料電池の関係を示す模式図。
【図２】本発明の燃料電池用ソケットの構造を示す分解斜視図。
【図３】本発明の燃料電池用ソケットの構造を示す断面図。
【図４】本発明の燃料電池用ソケットと燃料電池用プラグとの接続方法を示す断面図。
【図５】本発明の燃料電池用ソケットの装着方法を示す外観図。
【図６】装着方法を別方向から示す外観図。
【図７】装着方法を示す断面図。
【図８】装着後の状態を示す断面図。
【図９】図５に示す装着方法の変形例を示す外観図。
【図１０】変形例の装着方法を示す長手方向の断面図。
【図１１】変形例の装着方法を示す幅方向の断面図。
【図１２】変形例の装着後の状態を示す長手方向の断面図。
【図１３】変形例の装着後の状態を示す幅方向の断面図。
【図１４】他の装着方法を示す外観図。
【図１５】他の装着方法を示す側面図。
【図１６】他の装着方法の装着後の状態を示す側面図。
【図１７】他の装着方法の装着後の状態を示す断面図。
【図１８】図１４に示す装着方法の変形例を示す外観図。
【図１９】変形例の装着方法の側面図。
【図２０】変形例の装着方法の装着後の状態を示す側面図。
【図２１】変形例の装着方法の装着後の状態を示す断面図。
【図２２】本発明の燃料電池の一例を示す断面図。
【図２３】燃料分配機構の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の燃料電池用ソケット１（以下、単にソケット１と呼ぶ）と、これを用いた燃料電池用カップラー２（以下、単にカップラー２と呼ぶ）および燃料電池３との関係を示す模式図である。
【００２７】
ソケット１は、プラグ４と対になってカップラー２を構成する。ソケット１、プラグ４は、それぞれバルブ機構を有しており、図示するような分離状態においては、それぞれのバルブ機構が閉じることで外部への液体燃料の流出が抑制されている。そして、ソケット１にプラグ４を接続した場合、互いのバルブが当接してバルブ機構が開かれることによりプラグ４からソケット１への液体燃料の供給が可能となる。
【００２８】
ソケット１が装着される燃料電池３は、例えば起電部となる燃料電池セル５と、これに燃料を供給する燃料供給機構６とを有しており、この燃料供給機構６に燃料を収容する燃料収容部７が設けられている。ソケット１は、例えばこのような燃料収容部７の装着部７１に装着されている。
【００２９】
プラグ４は、液体燃料を収容する容器であるカートリッジ本体８に装着されてカートリッジ９を構成する。このようなカートリッジ９は、燃料電池３に液体燃料を注入するときのみ接続され、いわゆるサテライトタイプ（外側注入式）と呼ばれるものである。
【００３０】
カートリッジ本体８には、燃料電池３に応じた液体燃料、例えば直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）であれば各種濃度のメタノール水溶液や純メタノール等のメタノール燃料が収容される。なお、カートリッジ本体８に収容される液体燃料は必ずしもメタノール燃料に限られるものではなく、例えばエタノール水溶液や純エタノール等のエタノール燃料、プロパノール水溶液や純プロパノール等のプロパノール燃料、グリコール水溶液や純グリコール等のグリコール燃料、ジメチルエーテル、ギ酸、その他の液体燃料であってもよい。いずれにしても、燃料電池３に応じた液体燃料が収容される。
【００３１】
以下、本発明のソケット１について具体的に説明する。
図２、３は、それぞれソケット１の構造を示す分解斜視図、断面図である。なお、図２については図中左側が、また図３については図中上側が、それぞれプラグ４が接続される先端側となっている。
【００３２】
ソケット１は、メス側カップラーとも呼ばれるものであり、例えばバルブ機構を有するソケット本体１１と、その外側に設けられる係止部１２および回転抑制部１３とから構成されている。
【００３３】
係止部１２は、例えばソケット本体１１の略中央部に設けられ、ソケット本体１１の外周部に板状に突出するフランジ状とされている。この係止部１２は、燃料電池３、具体的には燃料収容部７の装着部７１にソケット１を容易に装着できるようにすると共に、例えばソケット１からプラグ４を取り外す際、装着部７１からソケット１が容易に脱落しないように強固に固定するために設けられている。具体的には、このような係止部１２をソケット１に設けると共に、装着部７１の構造を係止部１２に合わせることで、ソケット１の装着を容易にすると共に、ソケット１を強固に固定することができる。
【００３４】
係止部１２は、少なくともフランジ状であって、装着部７１に有効に係止できるものであれば特に制限されるものではないが、例えば図示するような両側に一対の円弧状の切り欠き部１２１による直線部を有する略楕円形状等の非円形状であることが好ましい。このようなものとすることで、装着部７１の形状と併せて、装着部７１におけるソケット１の軸回りの回転（以下、単にソケット１の回転という）を抑制することができ、例えばソケット１とプラグ４とが軸回りの位置関係を合わせて接続しなければならないものの場合等、これらの接続を容易とすることができる。
【００３５】
一方、回転抑制部１３は、装着部７１の形状と併せて、ソケット１の回転を抑制するために設けられており、例えば係止部１２よりも先端側に設けられ、ソケット本体１１の外周部に板状に突出する非円形のフランジ状とされている。この回転抑制部１３は、係止部１２がソケット１の回転を抑制するものの場合、この係止部１２による回転の抑制を補助し、また係止部１２がソケット１の回転を抑制できないものの場合、主としてソケット１の回転を抑制する。
【００３６】
回転抑制部１３についても、少なくとも非円形のフランジ状であって、装着部７１の形状と併せてソケット１の回転を抑制できるものであれば特に制限されるものではなく、例えば図示するような多数の直線部を有する略多角形状等のものであってもよいし、係止部１２と同様な略楕円形状等のものであってもよい。なお、本発明については、必ずしも回転抑制部１３を設ける必要はなく、例えば係止部１２がソケット１の回転を抑制できるか否かに係わらず、係止部１２のみを設けてもよい。
【００３７】
一方、このような係止部１２や回転抑制部１３が設けられるバルブ機構を有するソケット本体１１は、バルブ１４と、これを収容する略円筒状の筒部１５とから主として構成されている。筒部１５は、例えば第１筒部１５１の後端側に第２筒部１５２および第３筒部１５３が順に嵌め込まれることにより構成されている。第２筒部１５２の内部には、第３筒部１５３と併せてバルブ室１６（図３）を構成する第４筒部１５４が配置されている。これら第３筒部１５３と第４筒部１５４との間には、これらの間からの液体燃料の漏れを抑制するためのＯリング１５５が配置されている。
【００３８】
係止部１２は、例えば第１筒部１５１の後端部に形成されており、具体的には第１筒部１５１の後端部を外側に垂直に折り曲げるように変形させることにより一体的に形成されている。このように第１筒部１５１に係止部１２を一体的に形成することで、係止部１２を強度に優れたものとし、装着部７１からソケット１が脱落しにくいものとすることができる。
【００３９】
第１筒部１５１の側面部には、プラグ４の接続時、その外周に設けられた溝部に嵌め合わされて一時的に接続状態を保持するプランジャー１７が配置されている。プランジャー１７は、第１筒部１５１の孔部１５１ａに挿入され、プラグ４の溝部に嵌め合わされる嵌合部１７１と、この外側に設けられる本体部１７２とから構成されている。
【００４０】
プランジャー１７の周囲には、このプランジャー１７を第１筒部１５１の側面部に保持するゴムベルト１８が配置されている。ゴムベルト１８は、プラグ４が接続された際、プランジャー１７が外側へ移動するのに合わせて拡径するように弾性変形することで、プランジャー１７を保持しつつ、プラグ４の接続を可能とする。
【００４１】
また、ゴムベルト１８の先端側には、ゴムベルト１８が先端側へと脱落するのを抑制するためのストッパー１９が配置されている。回転抑制部１３は、例えばストッパー１９の後端部に形成されており、具体的にはストッパー１９の後端部を外側に垂直に折り曲げるように変形させることにより一体的に形成されている。
【００４２】
ストッパー１９の内側には軸方向に延びる凹部１９１が形成されており、この凹部１９１と第１筒部１５１の先端側に設けられる凸部１５１ｂとが一致するように嵌め込むことで、ストッパー１９や第１筒部１５１を介して回転抑制部１３によって装着部７１におけるソケット１の回転を抑制することができる。
【００４３】
一方、筒部１５の内部には、プラグ４から供給される液体燃料の流路となる弾性ホルダ２１が配置されている。弾性ホルダ２１は、その後端部に設けられるフランジ状の固定部２１１が第２筒部１５２と第４筒部１５４とによって挟持されることにより固定されている。弾性ホルダ２１は、例えば弾性材料からなる蛇腹状の筒状体であり、プラグ４の接続に合わせて軸方向に伸縮することで、プラグ４から供給される液体燃料を自身の内部に通してバルブ室１６へと導入することができる。
【００４４】
第４筒部１５４の後端側には、Ｏリング２２を介してバルブ１４が配置されている。また、バルブ１４の後端側には、バルブ１４をＯリング２２に向かって押圧する圧縮スプリング２３が配置されている。バルブ１４の先端側および後端側はそれぞれ軸部１４１、軸部１４２とされており、先端側の軸部１４１はＯリング２２を通して弾性ホルダ２１に挿入されており、後端側の軸部１４２は第３筒部１５３の軸孔１５３ａに挿入されている。また、バルブ１４の略中間部にはバルブヘッド１４３が設けられており、このバルブヘッド１４３を介して圧縮スプリング２３がＯリング２２を押圧するものとなっている。
【００４５】
また、第３筒部１５３における軸孔１５３ａの周囲には、バルブ室１６に導入された液体燃料を主として排出するための複数の排出口１５３ｂが形成されている。さらに、排出口１５３ｂを囲むようにして後端面に環状の溝部１５３ｃが形成されており、この溝部１５３ｃにＯリング１５６が嵌め込まれている。Ｏリング１５６は、装着部７１に装着した際、ソケット１の後端部と装着部７１の燃料供給口との間から液体燃料が漏れ出すのを抑制するために設けられている。溝部１５３ｃの幅は、Ｏリング１５６の幅と同様か、これよりも若干細めとなっていることが好ましい。このようなものとすることで、ソケット１の装着時、溝部１５３ｃからＯリング１５６が脱落することを抑制し、取り扱いが容易なものとすることができる。
【００４６】
このようなソケット１は、プラグ４を接続していない場合、第４筒部１５４の軸孔１５４ａがＯリング２２とバルブヘッド１４３とによって塞がれることで、バルブ室１６から先端側への液体燃料の流出が抑制されている。
【００４７】
一方、図４に示すようにプラグ４を接続した場合、圧縮スプリング２３の反発力に抗してバルブ１４が後端側へと移動し、これと共にＯリング２２が後端側へと移動することで、第４筒部１５４の軸孔１５４ａが開放され、プラグ４から供給される液体燃料をバルブ室１６へと導入することができる。このバルブ室１６に導入された液体燃料は、第３筒部１５３の排出口１５３ｂを通して燃料収容部７へと供給される。
【００４８】
このようなソケット１におけるゴムベルト１８、弾性ホルダ２１、Ｏリング２２、２３、１５５、１５６は、液体燃料に対する耐性、特に耐メタノール性を有するエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）からなるものが好ましい。しかしながら、ＥＰＤＭに限らず、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フロロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）からなるものであってもよい。
【００４９】
また、圧縮スプリング２３は、液体燃料と接触したときのために表面処理が施されたものであることが好ましい。具体的には、ステンレス系のスプリングに対し不動態化処理を行い、耐食性を高めたものが好ましい。表面処理に関しては不動態化処理に限らず、金等の貴金属めっきやフッ素系樹脂等の樹脂コーティングも好適に用いられる。また、素材としてカーボンを用いたバネを使用することもできる。
【００５０】
その他の部材については、上記したような金属材料の他、非金属材料からなるものとすることができ、液体燃料に対する耐性、特に耐メタノール性を有するものからなることが好ましい。例えば、耐メタノール性を有する樹脂材料として、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：ヴィクトレックス社商標）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）等が挙げられ、さらに透明性を有するものとして、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）等が挙げられる。
【００５１】
このようなソケット１については、基本的に従来のこの種のソケットと同様にして製造することができる。係止部１２や回転抑制部１３のようなフランジ状の部分については、例えばソケット１へと組み付ける前の各部材の製造時に合わせて形成することができる。例えば、係止部１２については、第１筒部１５１を製造する際、この第１筒部１５１の元となる筒状部材の端部を側面部に対して外側に垂直に折り曲げるようにして変形させることにより形成することができる。
【００５２】
また、切り欠き部１２１を有する係止部１２については、例えばまず円形状の係止部１２を形成した後、この外周部分を機械加工等により切断して切り欠き部１２１を形成してもよいし、また例えば第１筒部１５１の元となる筒状部材の端部を一部だけ長くしておき、この部分を側面部に対して垂直に外側に折り曲げることにより係止部１２とし、折り曲げなかった部分を切り欠き部１２１としてもよい。
【００５３】
次に、ソケット１の装着方法について説明する。
図５〜８は、ソケット１の装着方法の一例を示すものである。ここで、図５、６は、装着前の状態を異なる視点から示す外観図であり、図７、８は、装着前後の状態を示す断面図である。
【００５４】
装着部７１は、例えば燃料収容部７の角部に設けられている。なお、燃料収容部７の装着部７１以外の部分は、実質的に液体燃料を収容する空間部７３（図７、８）となっている。装着部７１は、例えばソケット１を一方の側面側（図中、下側）から支持するために燃料収容部７に一体的に形成される支持部７４と、ソケット１を他方の側面側（図中、上側）から覆うようにして固定するカバー７５とから構成されている。
【００５５】
支持部７４には、ソケット１の側面部が配置される凹部が設けられており、その後端側に空間部７３と繋がる燃料供給口７２が開口している。燃料供給口７２は、支持部７４にソケット１を配置した際、このソケット１の中心軸に自身の中心軸が一致するように開口している。
【００５６】
支持部７４の略中間部には、ソケット１のフランジ状の係止部１２を係止するための周方向に延びる溝部７４１が形成されている。溝部７４１の形状は、ソケット１のフランジ状の係止部１２に合わせて決定されるものであり、例えば係止部１２がソケット１の回転を抑制するために略楕円形状等の非円形状とされている場合には、これに合わせて溝部７４１の形状も略楕円形状等の非円形状とされる。溝部７４１よりも先端側の部分は、回転抑制部１３と同様な形状とされ、回転抑制部１３が配置された際にその回転を抑制する非円形受部７４２とされている。
【００５７】
カバー７５についても、支持部７４と略同様にソケット１の側面部が配置される凹部が設けられており、略中間部にソケット１のフランジ状の係止部１２を係止するための周方向に延びる溝部７５１（図７）が形成され、これよりも先端側の部分に回転抑制部１３の形状と同様な形状とされた非円形受部７５２が形成されている。
【００５８】
また、カバー７５のうちソケット１の両側で支持部７４に接触する部分には、位置合わせや溶着に利用される挿入凸部７５３が形成されており、その支持部７４側の先端面には、より有効に溶着を行うための支持部７４側に向かって突出する幅の狭いエネルギー導波部７５３ａ（図７）が形成されている。一方、支持部７４には、この挿入凸部７５３が挿入される挿入凹部７４３が形成されると共に、その底面にはエネルギー導波部７５３ａを受ける図示しない溝状の導波部受部が形成されている。なお、挿入凸部や挿入凹部が設けられる部材は必ずしも上記した部材に限られるものではなく、例えば挿入凸部を支持部７４に設け、挿入凹部をカバー７５に設けるようにしても構わない。
【００５９】
このような装着部７１へのソケット１の装着は、まずソケット１の後端部を下げて燃料供給口７２の周囲に接触させた後、ソケット１の先端側を下げ、フランジ状の係止部１２を支持部７４の溝部７４１に嵌め込む。この際、ソケット１の後端部にＯリング１５６が配置されていることで、このＯリング１５６の反発力によって支持部７４にソケット１が自然に仮固定される。このため、カバー７５を被せるまでの間、他の固定手段により仮固定する必要がなく、ソケット１が配置された支持部７４（燃料収容部７）の取り扱いが容易となる。
【００６０】
ソケット１を配置した支持部７４には、ソケット１を覆うようにしてカバー７５を被せた後、例えば超音波を与えることにより、両者を溶着させて固定する。この際、支持部７４やカバー７５に、エネルギー導波部７５３ａや導波部受部が形成されていることで、より有効かつ効率的に溶着を行うことができる。
【００６１】
支持部７４とカバー７５との固定は、上記した超音波溶着の他、例えばレーザー溶着、振動溶着等により行ってもよい。また、装着部７１、すなわち支持部７４やカバー７５が金属材料からなる場合、スポット溶接またはアーク溶接等により固定してもよく、この場合には支持部７４やカバー７５にソケット１の係止部１２を直接固定してもよい。さらに、支持部７４とカバー７５との固定は、例えば接着剤を利用して行ってもよく、両者を確実に固定できるものであれば特に固定方法は制限されるものではない。
【００６２】
このような装着方法によれば、装着部７１の溝部７４１によってソケット１の係止部１２が係止されるために、プラグ４の引き抜き等に伴って装着部７１からソケット１が脱落することを抑制できる。特に、係止部１２をフランジ状とすることにより係止面積を大きくすることができ、また係止部１２をソケット本体１１に一体的に形成することにより強度に優れたものとすることができ、より有効にソケット１の脱落を抑制することができる。
【００６３】
また、ソケット１の係止部１２や回転抑制部１３によって装着部７１におけるソケット１の回転を抑制することができ、例えばソケット１とプラグ４とが軸回りの位置関係を合わせて接続しなければならないものの場合等、これらの接続を容易とすることができる。
【００６４】
さらに、支持部７４にソケット１を配置した後、カバー７５を被せて溶着等を行うだけで装着することができ、従来の固定ピンを用いた装着方法のように必ずしも細かな部品を必要としないために取り扱いや装着が容易となり、これにより燃料電池３の生産性を向上することができる。
【００６５】
図９〜１３は、上記した装着方法の変形例を示すものであり、支持部７４とカバー７５との固定に嵌め合わせを利用したものである。ここで、図９〜１１は、それぞれ装着前の状態を示す外観図、ならびに長手方向および幅方向の断面図であり、図１２、１３は、装着後の状態を示す長手方向および幅方向の断面図である。
【００６６】
この変形例では、支持部７４の内壁部の内側に嵌め合わせに用いる係合凸部７４５を形成すると共に、外壁部の外側にも嵌め合わせに用いる係合凹部７４６を形成している。一方、カバー７５には上記内壁部の係合凸部７４５に対向する部分に係合凹部７５５（図１１）を形成すると共に、上記外壁部を覆うように延設部７５４を設け、この延設部７５４の内側に上記外壁部の外側に形成される係合凹部７４６に対応する係合凸部７５６（図１１）を形成している。
【００６７】
このような装着方法によれば、上記した装着方法と同様にして支持部７４にソケット１を配置した後、単にソケット１を覆うようにしてカバー７５を被せるだけで、支持部７４側の係合凸部７４５、係合凹部７４６と、カバー７５側の係合凹部７５５、係合凸部７５６とを嵌め合わせて固定することができ、溶着のような高価な設備を必要とせず、また固定に要する時間も短縮でき、装着性に優れるものとすることができる。
【００６８】
図１４〜１７は、他の装着方法を示すものであり、ソケット１を軸方向の両側から支持部７４とカバー７５とによって固定するものである。ここで、図１４、１５は、それぞれ装着前の状態を示す外観図、側面図、また図１６、１７は、それぞれ装着後の状態を示す側面図および断面図である。
【００６９】
この装着方法に用いる支持部７４には、ソケット１の係止部１２から後端側を挿入することにより当該部分を支持する支持孔７４７を形成すると共に、その開口部側にソケット１の係止部１２を配置する浅い凹部７４７ａを形成している。また、この支持孔７４７の底部に空間部７３と繋がる燃料供給口７２（図１７）を形成している。
【００７０】
一方、カバー７５の支持部７４とは反対側の表面部には、ストッパー１９の略四角形状の回転抑制部１３が配置される同形状の浅い凹部である非円形受部７５７を形成し、この非円形受部７５７の中心部にソケット１の先端側を挿入する円形状の貫通口７５８を形成している。
【００７１】
また、カバー７５の支持部７４側であって、貫通口７５８の周囲には、支持部７４との位置合わせや溶着に利用される複数の挿入凸部７５３（図１５）を形成し、その支持部７４側の先端面には、より有効に溶着を行うための支持部７４側に向かって突出する幅の狭いエネルギー導波部７５３ａを形成している。一方、支持部７４には、支持孔７４７の周囲にカバー７５の挿入凸部７５３を挿入する挿入凹部７４３を形成すると共に、その底面にはエネルギー導波部７５３ａを受ける溝状の導波部受部７４３ａ（図１７）を形成している。
【００７２】
このような支持部７４とカバー７５とからなる装着部７１へのソケット１の装着は、例えば支持部７４の支持孔７４７にソケット１の後端部を挿入し、このソケット１の先端側からカバー７５を被せ、支持部７４とカバー７５とを溶着した後、ソケット１の先端部にストッパー１９を嵌め込むことにより行うことができる。なお、各部材の取付順序は必ずしも上記したものに限られず、例えば予めソケット１にカバー７５を被せてストッパー１９を嵌め込んだ後、このカバー７５やストッパー１９が取り付けられたソケット１を支持部７４の支持孔７４７に挿入して溶着するようにしてもよい。
【００７３】
このような装着方法によれば、カバー７５の支持部７４側、具体的には貫通口７５８の支持部７４側の周囲にソケット１の係止部１２が係止されるために、プラグ４の引き抜き等に伴い装着部７１からソケット１が脱落するのを抑制することができる。また、カバー７５の表面部に略四角形状の非円形受部７５７を設け、これにストッパー１９の略四角形状の回転抑制部１３を配置することで、ストッパー１９や第１筒部１５１を介して回転抑制部１３によってソケット１の回転を抑制することができる。
【００７４】
図１８〜２１は、上記した装着方法の変形例を示すものであり、支持部７４とカバー７５との固定に嵌め合わせを利用したものである。ここで、図１８、１９は、それぞれ装着前の状態を示す外観図、側面図、また図２０、２１は、それぞれ装着後の状態を示す側面図および断面図である。
【００７５】
この変形例では、支持部７４の略中央部に四角形状の突出部７４８を形成し、その中心部に支持孔７４７、凹部７４７ａを形成すると共に、その各側面部に嵌め合わせに用いる係合凹部７４６を形成している。一方、カバー７５には、突出部７４８の各側面部を覆うように延設部７５４を設け、この延設部７５４の内側に突出部７４８の係合凹部７４６に対応する係合凸部７５６を形成している。
【００７６】
このような装着方法によれば、上記した装着方法と同様にして支持部７４にソケット１を配置した後、単にソケット１を覆うようにしてカバー７５を被せるだけで、支持部７４側の係合凹部７４６と、カバー７５側の係合凸部７５６とを嵌め合わせて固定することができ、溶着のような高価な設備を必要とせず、また固定に要する時間も短縮でき、装着性に優れるものとすることができる。
【００７７】
次に、本発明のソケット１を用いた燃料電池３について説明する。
図２２は、燃料電池３の一例を示す断面図である。燃料電池３は、例えば起電部を構成する燃料電池セル５と、この燃料電池セル５に燃料を供給する燃料供給機構６とを有している。燃料供給機構６は、例えば燃料分配機構６１と、液体燃料を収容する燃料収容部７と、これら燃料分配機構６１と燃料収容部７とを接続する流路６２と、この流路６２中に配置されるポンプ６３とを有している。ソケット１は、このような燃料電池３の燃料収容部７に設けられている。
【００７８】
燃料収容部７には、ソケット１を通してカートリッジ９から供給される液体燃料が収容される。液体燃料としては、上記したメタノール水溶液や純メタノール等のメタノール燃料の他、例えばエタノール水溶液や純エタノール等のエタノール燃料、プロパノール水溶液や純プロパノール等のプロパノール燃料、グリコール水溶液や純グリコール等のグリコール燃料、ジメチルエーテル、ギ酸、その他の液体燃料が挙げられる。
【００７９】
燃料収容部７は、液体燃料に対する耐性、特に耐メタノール性を有する樹脂材料からなることが好ましく、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：ヴィクトレックス社商標）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）等、さらには耐メタノール性と透明性とを有する樹脂材料として、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）等からなることが好ましい。
【００８０】
ポンプ６３は燃料を循環させる循環ポンプではなく、あくまでも燃料収容部７から燃料分配機構６１に液体燃料を送液する燃料供給ポンプである。このようなポンプ６３で必要時に液体燃料を送液することによって、燃料供給量の制御性を高めることができる。燃料分配機構６１から燃料電池セル５に供給される燃料は発電反応に使用され、その後に循環して燃料収容部７に戻されることはない。この燃料電池３は燃料を循環させないことから、従来のアクティブ方式とは異なるものであり、装置の小型化等を損なうものではない。また、液体燃料の供給にポンプ６３を使用しており、従来の内部気化型のような純パッシブ方式とも異なるため、例えばセミパッシブ方式と呼称されるものである。
【００８１】
ポンプ６３の種類は特に限定されるものではないが、少量の液体燃料を制御性よく送液することができ、さらに小型軽量化が可能という観点から、ロータリーベーンポンプ、電気浸透流ポンプ、ダイアフラムポンプ、しごきポンプ等を使用することが好ましい。ロータリーベーンポンプはモータで羽を回転させて送液するものである。電気浸透流ポンプは電気浸透流現象を起こすシリカ等の焼結多孔体を用いたものである。ダイアフラムポンプは電磁石や圧電セラミックスによりダイアフラムを駆動して送液するものである。しごきポンプは柔軟性を有する燃料流路の一部を圧迫し、燃料をしごき送るものである。これらのうち、駆動電力や大きさ等の観点から、電気浸透流ポンプや圧電セラミックスを有するダイアフラムポンプを使用することがより好ましい。
【００８２】
ポンプ６３の送液能力は燃料電池３の主たる対象物が小型電子機器であることから、１０μＬ／分〜１ｍＬ／分の範囲であることが好ましい。送液能力が１ｍＬ／分を超えると、一度に送液される液体燃料の量が多くなるために全運転期間に占めるポンプ６３の停止時間が長くなり、燃料供給量が大きく変動するために出力の変動も大きくなる。これを防止するためのリザーバをポンプ６３と燃料分配機構６１との間に設けてもよいが、そのような構成を適用しても燃料供給量の変動を十分に抑制することはできず、さらに装置サイズの大型化等を招くため好ましくない。
【００８３】
一方、ポンプ６３の送液能力が１０μＬ／分未満であると、装置立ち上げ時のように燃料消費量が増えた際に供給不足を招き、燃料電池３の起動特性等が低下するおそれがある。ポンプ６３の送液能力は１０〜２００μＬ／分の範囲とすることがより好ましい。このような送液量を安定して実現する上でも、ポンプ６３には電気浸透流ポンプやダイアフラムポンプを適用することが好ましい。
【００８４】
燃料分配機構６１は、例えば図２３に示すように流路６２からの液体燃料が流入する少なくとも１個の燃料注入口６１１と、液体燃料やその気化成分を排出する複数個の燃料排出口６１２とを有する燃料分配板６１３である。燃料分配板６１３の内部には、図２２に示すように燃料注入口６１１から流入する液体燃料の通路となる空隙部６１４が設けられている。各燃料排出口６１２は、この空隙部６１４に接続されている。
【００８５】
燃料注入口６１１から燃料分配板６１３に導入される液体燃料は、空隙部６１４を通して複数の燃料排出口６１２に導かれ、アノード５３の複数個所に向けて排出される。複数の燃料排出口６１２には、例えば液体燃料の気化成分のみを透過し、液体成分は透過させない気液分離体（図示せず）を配置してもよい。これによって、アノード５３に液体燃料の気化成分が供給される。なお、気液分離体は燃料分配機構６１とアノード５３との間に気液分離膜等として設置してもよい。
【００８６】
燃料排出口６１２の個数は、アノード５３の面内における燃料供給量を均一化するために、０．１〜１０個／ｃｍ２であることが好ましい。燃料排出口６１２の個数が０．１個／ｃｍ２未満であると、アノード５３への燃料供給量を十分に均一化することができないおそれがある。一方、燃料排出口６１２の個数が１０個／ｃｍ２を超えても、それ以上の効果を得ることができない。
【００８７】
燃料電池セル５は、図２２に示すようにアノード触媒層５１とアノードガス拡散層５２とを有するアノード５３（燃料極）と、カソード触媒層５４とカソードガス拡散層５５とを有するカソード５６（空気極／酸化剤極）と、アノード触媒層５１とカソード触媒層５４とで挟持されるプロトン（水素イオン）伝導性の電解質膜５７とから構成される膜電極接合体（Membrane Electrode Assembly：ＭＥＡ）を有している。
【００８８】
アノード触媒層５１やカソード触媒層５４に含有される触媒としては、例えばＰｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ等の白金族元素の単体、白金族元素を含有する合金が挙げられる。アノード触媒層５１にはメタノールや一酸化炭素等に対して強い耐性を有するＰｔ−ＲｕやＰｔ−Ｍｏ等を用いることが好ましい。一方、カソード触媒層５４にはＰｔやＰｔ−Ｎｉ等を用いることが好ましい。但し、触媒はこれらに限定されるものではなく、触媒活性を有する各種の物質を使用することができる。触媒は炭素材料のような導電性担持体を使用した担持触媒、あるいは無担持触媒のいずれであってもよい。
【００８９】
電解質膜５７を構成するプロトン伝導性材料としては、例えばスルホン酸基を有するパーフルオロスルホン酸重合体のようなフッ素系樹脂（ナフィオン（商品名、デュポン社製）やフレミオン（商品名、旭硝子社製）等）、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂等の有機系材料、あるいはタングステン酸やリンタングステン酸等の無機系材料が挙げられる。但し、プロトン伝導性の電解質膜５７はこれらに限られるものではない。
【００９０】
アノード触媒層５１に積層されるアノードガス拡散層５２は、アノード触媒層５１に燃料を均一に供給する役割を果たすと同時に、アノード触媒層５１の集電体も兼ねている。一方、カソード触媒層５４に積層されるカソードガス拡散層５５は、カソード触媒層５４に酸化剤を均一に供給する役割を果たすと同時に、カソード触媒層５４の集電体も兼ねている。アノードガス拡散層５２およびカソードガス拡散層５５は多孔質基材で構成されている。
【００９１】
アノードガス拡散層５２やカソードガス拡散層５５には、必要に応じて導電層が積層される。これら導電層としては、例えばＡｕ、Ｎｉ等の導電性金属材料からなる多孔質層（例えばメッシュ）、薄膜または箔体、あるいはステンレス鋼（ＳＵＳ）等の導電性金属材料にＡｕ等の良導電性金属を被覆した複合材等が用いられる。電解質膜５７と燃料分配機構６１およびカバープレート５８との間には、それぞれゴム製のＯリング５９が介在されており、これらによって燃料電池セル（ＭＥＡ）２からの燃料漏れや酸化剤漏れが抑制されている。
【００９２】
図示を省略したが、カバープレート５８は酸化剤である空気を取入れるための開口を有している。また、カバープレート５８とカソード５６との間には、必要に応じて保湿層や表面層が配置される。保湿層は、カソード触媒層５４で生成した水の一部を保持することにより蒸散を抑制すると共に、カソード触媒層５４への空気の均一拡散を促進するものである。表面層は、空気の取入れ量を調整するものであり、空気の取入れ量に応じて個数や大きさ等が調整される複数の空気導入口を有するものである。
【００９３】
燃料分配機構６１からアノード５３に供給される燃料は、アノードガス拡散層５２を拡散し、アノード触媒層５１に供給される。メタノール燃料を用いた場合、アノード触媒層５１で下記（１）式に示すメタノールの内部改質反応が生じる。なお、メタノール燃料として純メタノールを使用した場合には、カソード触媒層５４で生成した水や電解質膜５７中の水をメタノールと反応させて（１）式の内部改質反応を生起させる。あるいは、水を必要としない他の反応機構により内部改質反応を生じさせる。
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−  …（１）
【００９４】
この反応で生成した電子（ｅ−）は集電体を経由して外部に導かれ、携帯用電子機器等を動作させた後、カソード５６に導かれる。また、（１）式の内部改質反応で生成したプロトン（Ｈ＋）は電解質膜５７を経てカソード５６に導かれる。カソード５６に到達した電子（ｅ−）とプロトン（Ｈ＋）とは、カソード触媒層５４で空気中の酸素と下記（２）式に示す反応をし、この反応により水が生成する。
６ｅ−＋６Ｈ＋＋（３／２）Ｏ２  →  ３Ｈ２Ｏ  …（２）
【００９５】
以上、本発明について説明したが、本発明は上記実施形態そのものに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。例えば、本発明の燃料電池としては、燃料電池セルに供給される液体燃料が全て液体燃料の蒸気であってもよいし、一部が液体状態で供給されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１…燃料電池用ソケット、１１…ソケット本体、１２…係止部、１２１…切り欠き部、１３…回転抑制部、２…燃料電池用カップラー、３…燃料電池、４…燃料電池用プラグ、５…燃料電池セル、５３…アノード、５６…カソード、５７…電解質膜、６…燃料供給機構、７…燃料収容部、７１…装着部、７４…支持部、７４１…溝部、７４５…係合凸部、７４６…係合凹部、７５…カバー、７５１…溝部、７５５…係合凹部、７５６…係合凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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