【手続補正書】
【提出日】平成17年3月30日(2005.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の負極に燃料を供給するための燃料供給口を有する燃料室と、
この燃料室に付設され、燃料室内の燃料を加圧する燃料加圧手段と
を備えてなることを特徴とする燃料電池の燃料供給用カートリッジ。
【請求項２】
燃料加圧手段が、燃料室内に面する弾性壁部と、この弾性壁部を介して燃料室に隣接して設けられた第１区画室と、この第１区画室内に収納され、吸水により体積膨張する吸水性樹脂体と、この吸水性樹脂体に水を供給するための水供給手段とからなることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
燃料がメタノールであることを特徴とする請求項１または２に記載のカートリッジ。
【請求項４】
燃料を発生させるための固体物質を収納することができる空間と燃料電池の負極に燃料を供給するための燃料供給口とを有する燃料室と、
この燃料室に付設され、前記固体物質と反応すると燃料を発生する反応物質を燃料室内に供給する反応物質供給手段と
を備えてなることを特徴とする燃料電池の燃料供給用カートリッジ。
【請求項５】
反応物質供給手段が、燃料室内に面し、逆止弁を有する区画壁部と、反応物質を収納する反応物質タンク室と、この反応物質タンク室内に面する弾性壁部と、この弾性壁部を介して反応物質タンク室に隣接して設けられた第１区画室と、この第１区画室内に収納され、吸水により体積膨張する吸水性樹脂体と、この吸水性樹脂体に水を供給するための水供給手段とからなることを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ。
【請求項６】
水供給手段が、吸水性樹脂体に水を供給するために、第１区画室の室壁に形成され、水の通過を可能とするが吸水性樹脂体の通過は阻止するスクリーン部と、このスクリーン部を介して第１区画室に隣接して設けられた第２区画室と、第２区画室に形成された通気孔と、この通気孔を密閉する密閉手段とからなることを特徴とする請求項２または５に記載のカートリッジ。
【請求項７】
密閉手段が、通気孔を燃料必要時に開放駆動させる駆動手段からなることを特徴とする請求項６に記載のカートリッジ。
【請求項８】
駆動手段が、燃料電池により発電された電気を蓄える蓄電部と、この蓄電部に蓄えられた電気を利用して通気孔を開閉する開閉機構と、この開閉機構を作動させるための作動部とからなることを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ。
【請求項９】
吸水性樹脂体が、粉末状、粒状あるいは繊維状のデンプン系吸水性樹脂体、セルロース系吸水性樹脂体あるいは合成ポリマー系吸水性樹脂体からなることを特徴とする請求項２、３、５〜８のいずれか１つに記載のカートリッジ。
【請求項１０】
合成ポリマー系吸水性樹脂体が、ポリアクリル酸系樹脂体からなることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジ。
【請求項１１】
燃料が水素であることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか１つに記載のカートリッジ。
【請求項１２】
固体物質/反応物質が、水素化金属/水もしくは水蒸気、亜鉛を含む金属の粉体/希硫酸もしくは希塩酸を含む酸溶液、または水素生成酵素/当該酵素を水素生成源とする物質であることを特徴とする請求項１１に記載のカートリッジ。
【請求項１３】
水素化金属が、水素化ホウ素ナトリウムであることを特徴とする請求項１２に記載のカートリッジ。
【請求項１４】
負極、正極、およびこれら両極の間に設けられた電解質を有する電池本体と、
請求項１または２に記載のカートリッジを着脱可能に収納するカートリッジ収納部とを備えてなり、
カートリッジ収納部が、前記カートリッジの燃料供給口に解除可能に係合し、供給される燃料を電池本体の負極に導く燃料導入口を有していることを特徴とする燃料電池。
【請求項１５】
燃料がメタノールであることを特徴とする請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項１６】
負極、正極、およびこれら両極の間に設けられた電解質を有する電池本体と、
請求項４〜１３のいずれか１つに記載のカートリッジを着脱可能に収納するカートリッジ収納部とを備えてなり、
カートリッジ収納部が、前記カートリッジの燃料供給口に解除可能に係合し、供給される燃料を電池本体の負極に導く燃料導入口を有していることを特徴とする燃料電池。
【請求項１７】
燃料電池が、電解質を固体高分子電解質とし、燃料を水素とする高分子電解質型燃料電池であることを特徴とする請求項１６に記載の燃料電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点によれば、燃料電池の負極に燃料を供給するための燃料供給口を有する燃料室と、この燃料室に付設され、燃料室内の燃料を加圧する燃料加圧手段とを備えてなることを特徴とする燃料電池の燃料供給用カートリッジが提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
カートリッジは、燃料室と、この燃料室に付設された燃料加圧手段とを備えている。燃料室は、燃料を収納しておくための部分であり、これには、燃料電池の負極に燃料を供給するための燃料供給口が備わっている。燃料加圧手段は、必要に応じて燃料室内の燃料を加圧してその燃料を燃料供給口から燃料電池（燃料電池本体）の負極へ供給するための手段である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の１つの観点に係るカートリッジは、以上のように構成されているので、過不足のない燃料供給および発電が可能であり、余剰燃料のクロスオーバーや気化による利用効率の低下を引き起こすおそれがなく、しかも、燃料の供給を迅速に開始したり停止したりすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の１つの観点に係るカートリッジは、燃料加圧手段が、燃料室内に面する弾性壁部と、この弾性壁部を介して燃料室に隣接して設けられた第１区画室と、この第１区画室内に収納され、吸水により体積膨張する吸水性樹脂体と、この吸水性樹脂体に水を供給するための水供給手段とからなるのが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
水供給手段は、必要に応じて吸水性樹脂体に水を供給するための手段である。水供給手段は例えば、吸水性樹脂体に水を供給するために、第１区画室の室壁に形成され、水の通過を可能とするが吸水性樹脂体の通過は阻止するスクリーン部と、このスクリーン部を介して第１区画室に隣接して設けられた第２区画室と、第２区画室に形成された通気孔と、この通気孔を密閉する密閉手段とからなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
以上のように構成された水供給手段は、弾性壁部とあいまって、次のように作用する。電源を入れることで駆動手段の開放駆動により第２区画室の通気孔が開かれると、通気孔から第２区画室へ外気が流入する。すると、減圧状態にあった第２区画室に収納されていた水が第１区画室に収納されている吸水性樹脂体に吸収され、樹脂体が膨脹する。その結果、樹脂体が弾性壁部を燃料室の側へ弾性的に押し出す。すると、燃料室の体積が減少し、燃料室に充填されていた燃料が前記燃料供給口を通して電池本体内へ供給される。電源が切られて駆動手段の閉鎖駆動により通気孔が閉じられると、外気が侵入しなくなるため、第２区画室が減圧状態になり、樹脂体は新たに水を吸収することがなく、燃料供給が停止される。再び電源を入れると、通気孔が再び開かれて、前記のような燃料供給が再開される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の別の観点によれば、燃料を発生させるための固体物質を収納することができる空間と燃料電池の負極に燃料を供給するための燃料供給口とを有する燃料室と、この燃料室に付設され、前記固体物質と反応すると燃料を発生する反応物質を燃料室内に供給する反応物質供給手段とを備えてなることを特徴とする燃料電池の燃料供給用カートリッジが提供される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
燃料室には、燃料を発生させるための水酸化金属、亜鉛を含む金属の粉体などの固体物質が収納されている。反応物質供給手段としては例えば、燃料室内に面し、逆止弁を有する区画壁部と、反応物質を収納する反応物質タンク室と、この反応物質タンク室内に面する弾性壁部と、この弾性壁部を介して反応物質タンク室に隣接して設けられた第１区画室と、第１区画室内に収納され、吸水により体積膨張する吸水性樹脂体と、この吸水性樹脂体に水を供給するための水供給手段とからなるものが好ましく用いられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
反応物質供給手段がこのように構成されている場合には、その反応物質タンク室に水もしくは水蒸気、希硫酸もしくは希塩酸を含む酸溶液などの反応物質を収納しておくことで、前記のように通気孔から第２区画室へ外気が流入し、第２区画室に収納されていた水が樹脂体に吸収され、樹脂体が膨脹して反応物質タンク室の反応物質に圧力がかかり、その結果、その反応物質が逆止弁を通って燃料室へ供給され、固体物質と反応して燃料を発生させることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明のさらに別の観点によれば、負極、正極、およびこれら両極の間に設けられた電解質を有する電池本体と、本発明の１つの観点に係るカートリッジを着脱可能に収納するカートリッジ収納部とを備えてなり、カートリッジ収納部が、前記カートリッジの燃料供給口に解除可能に係合し、供給される燃料を電池本体の負極に導く燃料導入口を有していることを特徴とする燃料電池が提供される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
このような燃料電池にあっては、本発明の１つの観点に係るカートリッジを着脱可能に収納するカートリッジ収納部を備えてなるので、過不足のない燃料供給および発電が可能であり、余剰燃料のクロスオーバーや気化による利用効率の低下を引き起こすおそれがなく、しかも、燃料の供給を迅速に開始したり停止したりすることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明のもっと別の観点によれば、負極、正極、およびこれら両極の間に設けられた電解質を有する電池本体と、本発明の別の観点に係るカートリッジを着脱可能に収納するカートリッジ収納部とを備えてなり、カートリッジ収納部が、前記カートリッジの燃料供給口に解除可能に係合し、供給される燃料を電池本体の負極に導く燃料導入口を有していることを特徴とする燃料電池が提供される。
このような燃料電池にあっては、本発明の別の観点に係るカートリッジを着脱可能に収納するカートリッジ収納部を備えてなるので、過不足のない燃料供給および発電が可能であり、余剰燃料のクロスオーバーや気化による利用効率の低下を引き起こすおそれがなく、しかも、燃料の供給を迅速に開始したり停止したりすることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
【発明の効果】
本発明の１つの観点に係る燃料電池の燃料供給用カートリッジは、燃料電池の負極に燃料を供給するための燃料供給口を有する燃料室と、この燃料室に付設され、燃料室内の燃料を加圧する燃料加圧手段とを備えているので、過不足のない燃料供給および発電が可能であり、余剰燃料のクロスオーバーや気化による利用効率の低下を引き起こすおそれがなく、しかも、燃料の供給を迅速に開始したり停止したりすることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
本発明の別の観点に係る燃料電池の燃料供給用カートリッジは、燃料を発生させるための固体物質を収納することができる空間と燃料電池の負極に燃料を供給するための燃料供給口とを有する燃料室と、この燃料室に付設され、前記固体物質と反応すると燃料を発生する反応物質を燃料室内に供給する反応物質供給手段とを備えているので、過不足のない燃料供給および発電が可能であり、余剰燃料のクロスオーバーや気化による利用効率の低下を引き起こすおそれがなく、しかも、燃料の供給を迅速に開始したり停止したりすることができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
本発明のさらに別の観点に係る燃料電池は、負極、正極、およびこれら両極の間に設けられた電解質を有する電池本体と、本発明の１つの観点に係るカートリッジを着脱可能に収納するカートリッジ収納部とを備えてなり、カートリッジ収納部が、前記カートリッジの燃料供給口に解除可能に係合し、供給される燃料を電池本体の負極に導く燃料導入口を有しているので、過不足のない燃料供給および発電が可能であり、余剰燃料のクロスオーバーや気化による利用効率の低下を引き起こすおそれがなく、しかも、燃料の供給を迅速に開始したり停止したりすることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
本発明のもっと別の観点によれば、負極、正極、およびこれら両極の間に設けられた電解質を有する電池本体と、本発明の別の観点に係るカートリッジを着脱可能に収納するカートリッジ収納部とを備えてなり、カートリッジ収納部が、前記カートリッジの燃料供給口に解除可能に係合し、供給される燃料を電池本体の負極に導く燃料導入口を有しているので、過不足のない燃料供給および発電が可能であり、余剰燃料のクロスオーバーや気化による利用効率の低下を引き起こすおそれがなく、しかも、燃料の供給を迅速に開始したり停止したりすることができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
８    正極端子
９    負極端子
１０    燃料電池
１０ａ  電池本体（筐体）
１０ｃ  収納部蓋
１０ｄ  カートリッジ収納部
１０ｅ  燃料導入孔
１１    負極
１２    正極
１２ａ  ガス拡散層
１２ｂ  触媒層
１３    電解質膜
１４    燃料空間
１５    酸化剤空間
１６    空気孔
１７    カートリッジ
１８    細管（燃料供給孔）
１９    通気孔
２０    永久磁石（開閉機構）
２１    電磁コイル（作動部）
２２    燃料収納タンク部（燃料室）
２２ａ  固体物質収納部（燃料室）
２２ｂ  液体収納部（反応物質タンク室）
２３    水供給手段（燃料加圧手段）
２４    水タンク部
２６    スクリーン部
２７    ゴム壁（弾性壁部）（燃料加圧手段）
２８    樹脂体
２９    フィルタ
３０    隔膜
３１    逆止弁