(57)【要約】【課題】本発明は、接続されているＰＣ等の電子機器の電源をＯＦＦすることなく、安全に燃料電池の燃料を補給し、電子機器の作業効率の低下を防ぐものである。【解決手段】発電ユニットに燃料を供給する着脱可能なカートリッジを有し、このカートリッジが取り外された時にも、連続して発電ユニットに燃料を供給することができる補助タンクを有する。【選択図】        図１
2004206994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性液体を燃料とする燃料電池において、発電ユニットに燃料を供給する着脱可能なカートリッジを有し、前記カートリッジが取り外された時にも、連続して燃料を供給することができる補助タンクを有することを特徴とする燃料電池の燃料供給装置。
【請求項２】
前記カートリッジおよび前記補助タンクは互いに接続可能で、接続時に開口し、また取り外し時に閉口する開閉弁をそれぞれ有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の燃料供給装置。
【請求項３】
前記カートリッジは、燃料を保持する外筒、および前記外筒内壁に密接したヘッド、および前記ヘッドに取り付けられた駆動軸を有し、前記カートリッジの開閉弁をピストン動作により開閉可能な構造であることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池の燃料供給装置。
【請求項４】
前記カートリッジに燃料を注入するためのアタッチメントは、前記カートリッジの開閉弁を押し開ける部分を有し、かつ、燃料注入時に前記シリンダー内の気泡を排出してトラップするための気泡保持部を有することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池の燃料供給装置。
【請求項５】
前記カートリッジが前記補助タンクに装着されているか、取り外されているかを検知する検知センサーを有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の燃料供給装置。
【請求項６】
前記カートリッジが前記補助タンクに装着されている時に、前記シリンダー内部の燃料の残量を検知する検知センサーを有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可燃性液体を燃料とする燃料電池の燃料供給装置に関するものであり、さらに詳しくは、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣと略する）や携帯端末に好適に用いられるメチルアルコールなどを用いた燃料電池の燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来ノート型ＰＣや携帯端末の電源に適した燃料電池がいくつか提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１３０４６号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のノート型ＰＣ等の電源に燃料電池が用いられる場合、電池の交換時には、一度ＰＣの電源をＯＦＦにしてから電池交換を行う必要があった。しかしながらＰＣは一度ＯＦＦにしてしまうとシャットダウンプロセスが実行され、相当の時間を要し、また、電池を交換した後にＰＣを再起動させた場合にも、一般にブートプロセスが起動するのにかなりの時間を要し、従って、電池交換の度にＰＣの作業が中断し作業効率が落ちるという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、接続されているＰＣ等の電子機器の電源をＯＦＦすることなく燃料電池の燃料を補給し、作業効率の低下を防ぐものである。
【０００６】
またこの発明は、燃料電池の燃料を補給する際に、燃料の発火等を防止して安全な作業を可能にするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る燃料電池の燃料供給装置においては、発電ユニットに燃料を供給する着脱可能なカートリッジを有し、カートリッジが取り外された時にも、連続して燃料を供給することができる補助タンクを有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１として図１により説明する。図１は燃料電池の本体である発電ユニット１７にパイプ１６を介して、本願の発明であるメタノール等の可燃性液体を燃料とする燃料供給装置が接続されている状態を示すものである。ここで、１５は予備タンクで、内部に予備の燃料を保持し、前述のパイプ１６を通じて発電ユニット１７に燃料を供給する。また、断面図として斜線で表現されている部分はカートリッジ１で、外筒６の内壁とヘッド２は密接しピストン構造を形成し、かつ内部に燃料３を保持する。さらに取っ手５の付いた駆動軸４がヘッド２に接続され、ピストン運動により燃料３の吸入および排出を行う。
【０００９】
図１において、予備タンク１５とカートリッジ１は接続されており、カートリッジ１内部に設けられたスプリング７付きの開閉弁８は予備タンク１５に設けられた棒９により押し上げられ、それにより開口部１０が開き、さらにまた、予備タンク１５内部に設けられたスプリング１４付きの開閉弁１３が押し下げられることにより開口部１２が開き、それにより予備タンク１５内部とカートリッジ１内部が導通する構造となっている。ここで、カートリッジ１と予備タンク１５との接続部分はネジ込み式となっているが、特にその構造に限定されるものではなく、密接して接合可能な機構であれば、例えば差込式で爪状突起構造によって接続する構造でも差し支えない。
また、カートリッジ１の外筒６にはセンサ１１が取り付けられているが、これについての説明は実施の形態２において説明する。
【００１０】
図３はカートリッジ１がアタッチメント１８または補助タンク１５から取り外された状態を示している。図３においては、開閉弁８を押し上げていた棒９あるいは棒２１が無いため、スプリング７により開閉弁８が押され開口部１０が閉じており、燃料の外部への流出を防いでいる。
【００１１】
さらに図４は発電ユニット１７に接続された予備タンク１５からカートリッジ１が取り外された状態を示している。図４においては、開閉弁１３がスプリング１４により押し上げられているため、補助タンク１５は閉じた状態となっており、内部の燃料が外部へ漏れることを防止している。
【００１２】
次に本発明の燃料供給装置の動作について説明する。図２は本願の燃料供給装置のうちカートリッジ１部分に、燃料保管容器１９から保管燃料２０をアタツチメント１８を介して注入している動作を説明するものである。ここでアタッチメント１８はパイプ状の構造で、かつカートリッジ１との接続部に棒２１が設置され、補助タンク１５における棒９と同様の働きにより開閉弁８を押し上げて導通させている。カートリッジ１への燃料注入は、取っ手５の付いた駆動軸４を引き上げることによりヘッド２が引き上げられ、そのピストン動作により保管燃料２０がカートリッジ１内に注入される。
【００１３】
この時に重要なのは、カートリッジ１の内部に残存する空気層の除去である。ここで通常のようにカートリッジ１を立てたままの状態でこの作業を行うと、カートリッジ１内部に空気層を大量に含んだままとなるため、十分に燃料２０を注入することができない。しかし、図２に示すようにアタッチメント１８を上を凸になるように曲げた構造にし、なおかつカートリッジ１の燃料出入り口部を上に向くようにすると、カートリッジ１内の空気層を除去しアタッチメント１８内に取り込むことができる。ここでアタッチメント１８の凸部に空気だまり部等を設けておいてもよい。
【００１４】
次に燃料を補給したカートリッジ１を図１のように補助タンク１５に装着する。この状態で棒９により開閉弁８を押し上げて開口部１０が開口されるとともに、カートリッジ１が開口弁１３を押し下げるために開口部１２が開口され、その結果カートリッジ１内の燃料３が開口部１０を通って補助タンク１５内に供給される。
【００１５】
本願の燃料供給装置は、このような構造のため、カートリッジを取り外した場合にも、補助タンクから燃料が供給され、燃料電池による発電を途切れさせることがなく、従って、ＰＣ等の電池として使用していた場合にも、ＰＣ等の電源をいちいち切る必要はなく、作業効率の低下を防止できる。
また、本願の燃料供給装置は、上記説明したような構造のため、取り扱い時に燃料の漏れが防止でき、安全にカートリッジの交換が可能である。
【００１６】
実施の形態２．
図１において、１１はヘッド２の位置を検出するためのセンサーである。このセンサー１１は、例えばヘッド２を磁石で構成し、その磁場を検知するようなセンサーで構成され、これによりヘッド２の位置すなわちカートリッジ１に残った燃料の残量を検出することができる。センサー１１はヘッド２の位置を検出した時は、その位置情報を、また、検出されなかった場合はその旨を電気情報にエンコードして出力し、上位ホストに通知するような構成にすることができる。上位ホストは本情報を受け取ることによって、カートリッジ１が装着されているか否か、また、装着されている場合は燃料の残量の情報を得ることができ、その情報を元に機器の制御をすることが可能である。すなわち、燃料の残量が一定値以下になって場合に機器ユーザにその情報を示し、カートリッジ１の交換を促すことが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されるので、燃料電池に接続されている電子機器の電源をＯＦＦすることなく燃料電池の燃料を補給し、作業効率の低下を防ぐことができる。
また本発明は、燃料電池の燃料を補給する際に、燃料の発火等を防止して安全な作業が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料供給装置と燃料電池が接続されている状態を示す断面図である。
【図２】本発明の燃料供給装置に燃料を補給している状態を示す断面図である。
【図３】本発明の燃料供給装置のカートリッジを示す断面図である。
【図４】本発明の燃料供給装置の補助タンクと燃料電池が接続されている状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  カートリッジ、２  ヘッド、３  燃料、４  駆動軸、５  取っ手、６  外筒、７  スプリング、８  開閉弁、９  棒、１０  開口部、１１  センサ、１２開口部、１３  開閉弁、１４  スプリング、１５  予備タンク、１６  パイプ、１７  発電ユニット、１８  アタッチメント、１９  燃料保管容器、２０  保管燃料、２１  棒。
【図１】
2004206994.tif 000003
【図２】
2004206994.tif 000004
【図３】
2004206994.tif 000005
【図４】
2004206994.tif 000006