(57)【要約】【課題】  燃料電池に対する詰め替え容器の着脱を容易にし、且つ詰め替え容器の製造コストを低く抑えることができる詰め替え容器用のアタッチメントを提供する。【解決手段】  このアタッチメント２は、燃料電池に詰め替え容器１から燃料を補給する際、燃料電池に詰め替え容器１を接続するために使用される。アタッチメント２は、ケーシング３及びノズル口４を備えている。ケーシング３の端面にはノズル口４が設けられ、その内部にバルブ機構５が組み込まれている。バルブ機構５は、ノズル口４が燃料電池側のソケットに装着されたときに作動して、内部流路６を開通させる。ケーシング３の端面の内側には中空針７が取り付けられている。中空針７は内部流路６を介してバルブ機構５の下流側につながっている。ケーシング３が詰め替え容器１の回りに装着されたとき、中空針７が詰め替え容器１の口部を貫通して、詰め替え容器１を開封する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に詰め替え容器から燃料を補給する際に、燃料電池に詰め替え容器を接続するために使用される詰め替え容器用のアタッチメントであって、
詰め替え容器の回りに装着され、詰め替え容器に対して固定されるケーシングと、
ケーシングの一端に設けられ、燃料電池側に設けられたソケットに対して着脱可能なノズル口と、
ノズル口の内部に組み込まれ、ノズル口がソケットに装着されたときに内部の流路を開通させるバルブ機構と、
ケーシングの内側に設けられ、前記内部の流路を介して前記バルブ機構の下流側につながり、ケーシングが詰め替え容器の回りに装着されたときに詰め替え容器の口部を貫通して、詰め替え容器を開封する中空針と、
を備えたことを特徴とする詰め替え容器用アタッチメント。
【請求項２】
前記ケーシングの側面には、燃料電池に燃料を補給する際に前記詰め替え容器の側面を押し込むためのプレート及びこのプレートの押し込み量を制限するためのストッパが設けられ、プレートを押し込んで行くとプレートの一部がストッパに突き当たることによって燃料の補給量が一定に保たれるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の詰め替え容器用アタッチメント。
【請求項３】
前記ケーシングの側面には、前記詰め替え容器内に残っている燃料の量を観察するためのスロットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の詰め替え容器用アタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に詰め替え容器から燃料を補給する際に、燃料電池に詰め替え容器を接続するために使用される詰め替え容器用のアタッチメントに係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンや携帯電話などの各種の携帯用電子機器を長時間充電無しで使用可能にすることを目的として、これらの携帯用機器の電源に燃料電池を用いる試みが各所で進められている。燃料電池は、燃料と空気を供給するだけで発電が行われ、燃料のみを補給すれば、連続して長時間発電することができるという特徴を有しているので、小型化が実現されれば、携帯用機器の電源として極めて有利なシステムと言える。
【０００３】
特に、直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ；direct methanol fuel cell）は、エネルギー密度の高いメタノールを燃料に用い、メタノールから触媒層及び固体電解質膜を用いて電流を直接取り出すので、改質器が不要で小型化が可能であり、且つ、燃料の取り扱いも水素ガスに比べて容易なことから、小型の携帯用機器用の電源として有望である。ＤＭＦＣの燃料の供給方式としては、液体燃料を気化させてブロア等で燃料電池内に送り込む気体供給型ＤＭＦＣ、液体燃料をそのままポンプ等で燃料電池内に送り込む液体供給型ＤＭＦＣ、更に、送り込まれた液体燃料を燃料電池の内部で気化させて燃料極に供給する内部気化型ＤＭＦＣなどが知られている。
【０００４】
また、主にモバイル機器で使用される小型燃料電池として、燃料極へ液体燃料を供給するために燃料ポンプなどの能動的な移送手段を使用しないパッシブ型燃料電池が開発されている。このようなパッシブ型燃料電池では、燃料電池本体に設けられた燃料タンクに詰め替え容器から液体燃料（例えば、純メタノール）を補給することによって、燃料電池を長時間連続して使用することを可能にしている。
【０００５】
更に、このようなパッシブ型燃料電池では、燃料の補給作業を容易にするため、燃料電池に詰め替え容器を接続する部分に、急速着脱式のカプラーを使用することが要求されている。急速着脱式のカプラーでは、カプラーを構成する一対の継手の内部にそれぞれバルブ機構が組み込まれ、各バルブ機構は、継手が切り離された状態では各継手内部の流路を閉じ、継手が接続された状態では各継手内部の流路を開くように構成される。
【０００６】
しかし、詰め替え容器に小型の使い捨て式の容器を採用する場合、詰め替え容器側に急速着脱式のカプラーの継手の一方を設けることは、詰め替え容器の製造コストの増大させる要因となり、好ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、燃料電池に燃料を補給するための詰め替え容器についての上記のような問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、燃料電池に対する詰め替え容器の着脱を容易にし、且つ詰め替え容器の製造コストを低く抑えることができる詰め替え容器用のアタッチメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、燃料電池に詰め替え容器から燃料を補給する際に、燃料電池に詰め替え容器を接続するために使用される詰め替え容器用のアタッチメントであって、
詰め替え容器の回りに装着され、詰め替え容器に対して固定されるケーシングと、
ケーシングの一端に設けられ、燃料電池側に設けられたソケットに対して着脱可能なノズル口と、
ノズル口の内部に組み込まれ、ノズル口がソケットに装着されたときに内部の流路を開通させるバルブ機構と、
ケーシングの内側に設けられ、前記内部の流路を介して前記バルブ機構の下流側につながり、ケーシングが詰め替え容器の回りに装着されたときに詰め替え容器の口部を貫通して、詰め替え容器を開封する中空針と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の詰め替え容器用アタッチメントの使用方法について説明する。このアタッチメントは、ケーシングを詰め替え容器の回りに装着することによって、詰め替え容器に対して固定される。ケーシングを詰め替え容器に装着すると、中空針が詰め替え容器の口部に突き刺さることにより、詰め替え容器が開封される。但し、この段階では、ノズル口の内部に組み込まれているバルブ機構によって、ノズル口の内部の流路はまだ閉鎖された状態にある。次に、ノズル口を燃料電池側に設けられているソケットに装着すると、上記のバルブ機構が作動し、ノズル口の内部の流路が開通する。なお、これと同時に、ソケットの内部に設けられているもう一方のバルブ機構が作動して、ソケットの内部の流路が開通し、詰め替え容器内から燃料電池の内部に燃料が送り込まれる。
【００１０】
本発明の詰め替え容器用のアタッチメントによれば、バルブ機構が内蔵されたノズル口を詰め替え容器に設ける必要がないので、詰め替え容器の構造がシンプルになる。なお、詰め替え容器の口部を、例えば、ゴムシートまたはゴム栓で塞いでおけば、中空針を用いて容易に詰め替え容器を開封することができる。
【００１１】
好ましくは、前記ケーシングの側面に、燃料電池に燃料を補給する際に前記詰め替え容器の側面を押し込むためのプレート、及びこのプレートの押し込み量を制限するためのストッパを設ける。このように構成すれば、プレートを押し込んで行ったときに、プレートの一部がストッパに突き当たることによって燃料の補給量が一定に保たれる。
【００１２】
好ましくは、前記ケーシングの側面に、前記詰め替え容器内に残っている燃料の量を観察するためのスロットを設ける。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の詰め替え容器用アタッチメントによれば、バルブ機構が内蔵されたノズル口を詰め替え容器に設ける必要がないので、詰め替え容器の構造がシンプルになり、詰め替え容器の製造コストを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に、本発明に基づく詰め替え容器用アタッチメントの外観形状を示す。図２に、このアタッチメントのノズル口及びその回りの構造を示す。図中、１は詰め替え容器、２はアタッチメント、３はケーシング、４はノズル口、５はバルブ機構、６は内部流路、７は中空針を表す。
【００１５】
このアタッチメント２は、燃料電池（図示せず）に詰め替え容器１から燃料を補給する際に、燃料電池に詰め替え容器１を接続するために使用される。
【００１６】
図１に示すように、このアタッチメント２は、ケーシング３及びノズル口４を備えている。ケーシング３は、詰め替え容器１の回りに装着されて、詰め替え容器１に対して固定される。ケーシング３の端面（図１では上側）にはノズル口４が設けられている。このノズル口４は、燃料電池側に設けられているソケット（図示せず）と組み合わされて、急速着脱式のカプラーを構成する。
【００１７】
ケーシング３の側面には、詰め替え容器１内に残っている燃料の量を観察するためのスロット９が設けられている。更に、ケーシング３の側面には、詰め替え容器１から燃料を送り出す際に詰め替え容器１の側面を内側に押し込むために、開口部８が設けられている。この開口部８の構造については、後に図４を用いて説明をする。
【００１８】
図２に示すように、ノズル口４の内部には、バルブ機構５が組み込まれている。このバルブ機構５は、ノズル口４が燃料電池側のソケットに装着されたときに作動して、内部流路６を開通させるように構成されている。
【００１９】
ケーシング３の上記端面の内側には、多孔質の弾性体である発泡ウレタン層１１を間に挟んで、パッキング１２が取り付けられている。中空針７が、これらの発泡ウレタン層１１及びパッキング１２を貫通して、ケーシング３の内側に突き出ている。この中空針７は、上記の内部流路６を介してバルブ機構５の下流側につながっている。この中空針７は、ケーシング３が詰め替え容器１の回りに装着されたときに、詰め替え容器１の口部を貫通して詰め替え容器１を開封する。なお、この例では、詰め替え容器１の口部はゴムシート２１によってシールされ、このゴムシート２２は詰め替え容器１の口にキャップ２２によって固定されている。
【００２０】
図３（ａ）及び（ｂ）に、アタッチメント２を詰め替え容器１に装着する前後における、アタッチメント２の内部の動きを示す。装着前の段階では、図３（ａ）に示すように、中空針７は、発泡ウレタン層１１及びパッキング１２に形成された孔の中に隠れている。装着された状態では、発泡ウレタン層１１が圧縮されて、中空針７が上記の孔からパッキング１２の外側に露出する。なお、詰め替え容器１から燃料電池に燃料を補給する際には、図３（ｂ）に示されているように、詰め替え容器１は口部４を下側にした姿勢を取る。
【００２１】
図４に、本発明のアタッチメントを構成するケーシングの一例を示す。この例では、ケーシング３の側面に開口部８が形成され、その内側にプレート３１が取り付けられている。このプレート３１を押すことによって、詰め替え容器１の側面を内側に押し込んで、詰め替え容器１から燃料電池に燃料を送り出す。プレート３１の両側面には突起部３１ａ、３１ｂが設けられている。これらの突起部が、開口部８の縁に形成されたストッパ３２に突き当たることによってプレート３１の押し込み量が制限され、燃料の補給量が一定に保たれる。
【００２２】
図５に、本発明のアタッチメントと共に使用される詰め替え容器の口部の構造の各種の例を示す。図５（ａ）に示された例は、先の図２に示されたものと実質的に同一である。即ち、この例では、詰め替え容器１の口部はゴムシート２１によってシールされる。このゴムシート２２は、詰め替え容器１の口にアルミニウム製のキャップ２２を被せ、キャップ２２の端をかしめることによって、詰め替え容器１の口に固定される。図５（ｂ）に示された例では、内側にネジが切られたキャップ２３が使用される。この場合には、詰め替え容器１の口部にも対応するネジが加工されることになる。なお、ゴムシート２１は、先の例（図５（ａ））に示されたものと同様である。図５（ｃ）に示された例では、詰め替え容器１の口部はゴム栓２４によってシールされる。このゴム栓２４は、先の例（図５（ａ））と同様な方法で、詰め替え容器１の口に固定される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に基づく詰め替え容器用アタッチメントの外観形状の一例を示す図。
【図２】図１に示したアタッチメントのノズル口及びその回りの構造を示す断面図。
【図３】アタッチメントを詰め替え容器に装着する前後における、アタッチメントの内部の動きを示す図、（ａ）は装着前、（ｂ）は装着後の状態を示す。
【図４】アタッチメントを構成するケーシングの一例を示す図。
【図５】詰め替え容器のノズル口の構造の例を示す図、（ａ）〜（ｃ）は各種の例を示す図。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・詰め替え容器、２・・・アタッチメント（詰め替え容器用アタッチメント）、３・・・ケーシング、４・・・ノズル口、５・・・バルブ機構、６・・・内部流路、７・・・中空針、８・・・開口部、９・・・スロット、１１・・・発泡ウレタン層、１２・・・パッキング、２１・・・ゴムシール、２２、２３・・・キャップ、２４・・・ゴム栓、３１・・・プレート、３２・・・ストッパ。
【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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