(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池の向きによらず、燃料の安定供給が可能であり、かつ、燃料の残量を容易に把握することができるものである。【解決手段】燃料電池に供給する燃料を収容する燃料容器１において、燃料容器１は、側面部１ａおよび一対の側面部１ｂからなる円筒形状を有しており、端面部１ｂには燃料排出管２、ポンプ３が連結され、逆流防止機構４を通して燃料が供給される。該燃料容器１は、少なくとも一部が柔軟性を有する部材から構成されるものとしたことにより、燃料の排出にともなって、柔軟性を有する部材が変形自在となり、燃料容器１が縮むことから、燃料の残量を燃料容器１の形状から容易に把握する事ができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に供給する燃料を収容する燃料容器であって、
前記燃料容器は、少なくとも一部が柔軟性を有する部材から構成されることを特徴とする燃料電池用燃料容器。
【請求項２】
前記燃料容器は、さらに柔軟性を有さない部材を有する請求項１記載の燃料電池用燃料容器。
【請求項３】
さらに、外部から前記燃料容器内への気体の侵入を防ぐ手段を有する請求項１記載の燃料電池用燃料容器。
【請求項４】
前記柔軟性を有する部材は、アルミニウム箔と樹脂シートとからなるラミネートフィルム、および軟質プラスチックより選ばれる少なくとも１種から構成される請求項１記載の燃料電池用燃料容器。
【請求項５】
前記柔軟性を有さない部材は、硬質プラスチックおよび金属より選ばれる少なくとも１種から構成される請求項２記載の燃料電池用燃料容器。
【請求項６】
さらに前記燃料容器を収容する筐体を有する請求項１記載の燃料電池用燃料容器。
【請求項７】
前記筐体は、少なくとも一部が透明である請求項６記載の燃料電池用燃料容器。
【請求項８】
前記筐体は、外気を通過させるための貫通孔を有する請求項６記載の燃料電池用燃料容器。
【請求項９】
前記筐体の内面と一端を連結させたバネ、および前記バネの他端と連結された平板を備え、
前記平板は、前記バネの弾性力により、前記燃料容器を圧迫している請求項６記載の燃料電池用燃料容器。
【請求項１０】
燃料電池用燃料および前記燃料を収容する燃料容器からなるパック燃料であって、
前記燃料容器は、柔軟性を有する部材から構成され、
前記燃料は、液体であることを特徴とするパック燃料。
【請求項１１】
前記燃料は、有機化合物を含む請求項１０記載のパック燃料。
【請求項１２】
前記有機化合物は、メタノールである請求項１１記載のパック燃料。
【請求項１３】
燃料電池に供給する燃料を収容する燃料容器、および前記燃料容器から前記燃料電池へ燃料を輸送する燃料輸送手段から構成される燃料供給装置であって、
前記燃料容器は、柔軟性を有する部材から構成されることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項１４】
さらに、外部から前記燃料容器内への気体の侵入を防ぐ手段を有する請求項１３記載の燃料供給装置。
【請求項１５】
前記燃料輸送手段が、前記燃料容器への機械的圧力を利用して燃料を輸送する請求項１３記載の燃料供給装置。
【請求項１６】
燃料電池に供給する燃料を収容する燃料容器、および燃料電池から構成される携帯機器用燃料電池であって、
前記燃料容器は、柔軟性を有する部材から構成されることを特徴とする携帯機器用燃料電池。
【請求項１７】
さらに、前記燃料容器から前記燃料電池へ燃料を輸送する燃料輸送手段を有する請求項１６記載の携帯機器用燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に携帯機器に用いられる燃料電池に供給する燃料を収容する燃料容器、前記燃料容器を備えた燃料供給装置および携帯機器用燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、携帯機器用の電源には、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が用いられている。しかし、携帯機器の急速な普及により、二次電池よりも長時間使用することが可能な電源が求められている。
【０００３】
そこで、近年、小型化された燃料電池が、携帯機器用の電源として注目されている。一般に燃料電池の発電は、水素などの燃料と、大気中の酸素との酸化還元反応を利用して行われる。一方、携帯機器用に小型化された燃料電池には、燃料として、メタノールやエタノールなどの液体燃料を直接供給するか、あるいは、それらの液体燃料を改質してから供給する。そのため、燃料を収容する燃料容器、さらに、燃料容器から燃料電池へ燃料を輸送する手段を備えた燃料供給装置の小型化も求められている。
【０００４】
従来、燃料電池用の燃料容器としては、据置型の容器が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。また、燃料容器として、二重構造の容器を採用し、内側容器に燃料、外側容器に圧縮ガスを収容しているものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
また、従来の燃料供給装置では、毛細管現象を利用して燃料電池への燃料の供給が行われている（例えば、特許文献３、４参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３０７９７０号公報
【特許文献２】
米国特許第６４６０７３３号明細書
【特許文献３】
特開平６−１８８００８号公報
【特許文献４】
特開２００１−９３５５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の燃料電池は、据置型であるため、燃料容器も据置型を前提としている。携帯機器用の燃料電池は、使用状況に応じて、あらゆる方向を向くことから、燃料の供給も電池の向きに合わせて行われなければならない。しかし、据置型を前提とした燃料容器を用いた場合、例えば、燃料電池の向きが上下逆になると、液体燃料を燃料電池や改質器に輸送することが困難となる。
【０００７】
特許文献２に記載の燃料電池は、ガスの圧力を利用して燃料を供給するため、内側容器と外側容器が完全に密閉されていなければならない。さらに、密閉性を長期にわたって維持する必要があり、落下に耐え得る強度も必要となる。したがって、外側容器は、耐圧容器としての強度を得るために、かなりの厚みをもたせる必要がある。さらに、外側容器と内側容器との間に圧縮ガスを保持する空間を設ける必要があるため、体積効率が低くなる。
【０００８】
特許文献３、４に記載の燃料電池のように、毛細管現象を利用する場合、燃料電池の向きにかかわらず、安定して燃料を供給できるようにするには、燃料容器内に液体燃料を浸透しやすくする部材を多く入れる必要がある。しかし、そうすることによって、燃料容器内の燃料を収容するスペースが減少してしまう。携帯機器用の燃料容器は、もともと容量が小さいため、このような燃料の収容スペースの減少割合は、据置型と比べてはるかに大きくなる。また、毛細管現象を利用した燃料供給装置では、燃料の消費量が多くなると、燃料の供給が追いつかなくなるという問題も生じる。
【０００９】
上述のように、従来においては、密閉型の構造を有し、かつ、容器がどの方向を向いていても、燃料を安定供給することが可能な携帯機器に適した燃料容器や燃料供給装置は提案されていない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記諸問題を鑑みたものであり、燃料電池の向きにかかわらず燃料電池への燃料の安定供給が可能であり、燃料の収容スペースを十分に確保することができる。燃料容器およびこれを用いた燃料供給装置を提供し、ひいては高性能な携帯機器用燃料電池を提供するものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、燃料電池に供給する燃料を収容する燃料容器であって、前記燃料容器は、少なくとも一部が柔軟性を有する部材から構成されることを特徴とする燃料電池用燃料容器に関する。
前記燃料容器は、さらに柔軟性を有さない部材を有することができ、さらに、外部から前記燃料容器内への気体の侵入を防ぐ手段を有することが好ましい。
前記柔軟性を有する部材としては、アルミニウム箔と樹脂シートとからなるラミネートフィルム、および軟質プラスチックより選ばれる少なくとも１種から構成されることが好ましい。前記柔軟性を有さない部材としては、硬質プラスチックおよび金属より選ばれる少なくとも１種から構成されることが好ましい。
【００１２】
前記燃料容器は、さらに容器を収容する筐体を有してもよい。前記筐体は、少なくとも一部が透明であることが好ましく、外気を通過させるための貫通孔を有することが好ましい。前記筐体がその内面と一端を連結させたバネ、および前記バネの他端と連結された平板を備える場合、前記平板は、前記バネの弾性力により、前記燃料容器を圧迫するため、燃料の消費に伴って燃料容器の容積を減少させることができる。
【００１３】
また、本発明は、燃料電池用燃料および前記燃料を収容する燃料容器からなるパック燃料であって、前記燃料容器は、柔軟性を有する部材から構成され、前記燃料は、液体であることを特徴とするパック燃料に関する。
前記燃料容器には、例えば、メタノールなどの有機化合物からなる液体燃料を収容することができる。
【００１４】
また、本発明は、燃料電池に供給する燃料を収容する燃料容器、および前記燃料容器から前記燃料電池へ燃料を輸送する燃料輸送手段からなる燃料供給装置であって、前記燃料容器は、柔軟性を有する部材から構成されることを特徴とする燃料供給装置に関する。
前記燃料供給装置は、さらに、外部から前記燃料容器内への気体の侵入を防ぐ手段を有することが好ましい。前記燃料輸送手段には、例えば前記燃料容器への機械的圧力を利用して燃料を輸送する手段を用いることができる。
【００１５】
また、本発明は、燃料電池に供給する燃料を収容する燃料容器を備える携帯機器用燃料電池であって、前記燃料容器は、柔軟性を有する部材から構成されることを特徴とする携帯機器用燃料電池に関する。
前記携帯機器用燃料電池は、さらに、前記燃料容器から前記燃料電池へ燃料を輸送する燃料輸送手段を有することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１にかかる燃料容器の一例の概略図である。
燃料容器１は、側面部１ａおよび一対の端面部１ｂからなる円筒形状を有している。容器１の一方の端面部１ｂには、燃料を排出する第１の燃料排出管２の一端が連結されている。第１の燃料排出管２の他端には、外部の気体や排出された燃料が燃料容器１へ逆流するのを防ぐ機構を有するポンプ３の入口と連結されている。ポンプ３の出口には、第２の燃料排出管５の一端が連結され、その他端には、燃料の流量を調整する流量調整バルブ４が設けられている。
【００１７】
燃料容器１および第１の燃料排出管２は、柔軟性を有する部材を用いて作製されている。燃料の排出にともなって、柔軟性を有する部材は、変形自在である。
従来の燃料容器は、柔軟性を有さない部材で作製されているため、燃料を排出するために容器の一部に外気を取り込む貫通孔が設けられている。しかし、柔軟性を有する部材を用いることにより、貫通孔を設けて外気を取り込まなくても、容器内部から燃料を排出し続けることができる。図２に燃料を排出後の本実施の形態の燃料容器の形状の一例を示す。
【００１８】
燃料容器１は、容器が縮むことから、燃料の残量を容器の形状により容易に把握することができる。容器が縮む方向は、柔軟性を有する部材に方向性をもたせることで、変更することが可能である。例えば、容器を蛇腹構造にしたり、容器がへこむ部位に予め折り目を付けておくことができる。
【００１９】
柔軟性を有する部材としては、軟質塩化ビニルやシリコーンなどの軟質プラスチック、あるいはアルミニウム箔と樹脂シートとからなるラミネートフィルムなどを用いることができる。それ以外にも、容易に変形可能な構造を有することができる材料であれば、これらの材料に限定されるものではない。また、容器の形状は、円筒形に限らず、容易に変形可能であれば箱型など、その他の形状でもよい。
【００２０】
燃料容器１にポンプ３を設けることにより、燃料容器１から排出された燃料が逆流するのを防ぐだけでなく、気体が容器１内に侵入するのも防ぐことができる。また、万一燃料容器１の内部に気体が侵入しても、ポンプ３の性能が高ければ気体を排出してから燃料を排出することができる。ただし、ポンプ３が気体を吸い込むと、たとえポンプ３の性能が高くても、容器１内部に侵入した気体が排出されるまでの間は、燃料の排出が一時的に停止する。燃料の安定な排出を行うには、燃料容器１の内部に燃料のみを収容し、気体を含まないように注意することが好ましい。
【００２１】
燃料容器１に収容する燃料としては、液体燃料を特に限定なく用いることができる。しかし、携帯機器用燃料電池に利用されることを考慮すると、燃料は、有機化合物であることが好ましい。特に、エネルギー密度や反応性の点から、メタノール、もしくはメタノール水溶液であることが好ましい。
【００２２】
実施の形態２
本発明の実施の形態２にかかる燃料容器は、円筒形状であり、両端面部１ｂに柔軟性を有さない部材を用いること以外は、上述した図１と同様の構造を有する。
【００２３】
柔軟性を有さない部材としては、硬質プラスチックおよび金属より選ばれる少なくとも１種を用いることができる。このような容器の場合、燃料の排出にともなって、柔軟性を有する部材が変形しても、柔軟性を有さない部材がその形状を保つことができる。図３に燃料を排出後の本実施の形態の燃料容器の形状の一例を示す。図３では、柔軟性を有さない部材で作製した両端面部１ｂのみがその形状を保っており、側面部１ａは縮んでいる。
【００２４】
燃料容器は、内部に収容した燃料を十分に排出することができる程度に、変形可能な部位を有すればよいので、柔軟性を有さない部材を必要に応じて用いることができる。また、柔軟性を有さない部材を用いることで容器の一部分に強度をもたせることができ、容器の破損を防止することができるとともに、市場に流通させるときに、取り扱いが容易になり、搬送の利便性もよくなる。
【００２５】
実施の形態３
図４は、本発明の実施の形態３にかかる筐体に収容された燃料容器の一例の概略図である。
燃料容器１は実施の形態１または２にかかるものと同じ構造を有し、第１の燃料排出管２とともに筐体６に収容されている。筐体６の一部には、外気を通過させるための貫通孔７が設けられている。これは、筐体６の内部が密閉されていると、内部圧力の関係から、燃料容器１が燃料の排出にともなって変形するのを妨げるからである。
【００２６】
筐体６は、少なくとも一部が透明な材料で作製されていることが好ましい。透明な材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネートなどを用いることができる。
従来のリチウムイオン電池や、ニッケル水素電池などの携帯機器用に用いられる二次電池では、残存容量を検知するために電圧を測定する必要がある。しかし、燃料電池の場合、燃料がなくなった時点で始めて電圧が急激に低下するため、電圧を測定することにより残存容量を把握することが困難である。そこで、筐体６の一部を透明な材料で作製することにより、燃料容器１の変形度合いを観察することができるので、残存する燃料の量を把握することができる。
【００２７】
さらに筐体６を設けたことにより、燃料容器１の取り扱いが容易になり、市場に流通させるときに、燃料容器１を破損させることなく、安全に輸送することができる。また、携帯機器内部への装着も容易になる。
【００２８】
実施の形態４
図５は、本発明の実施の形態４にかかる筐体に収容された燃料容器の一例の概略図である。
筐体６の内面には、バネ８の一端が連結されており、バネ８の他端は平板９と連結されている。平板９は、バネ８の弾性力によって、燃料容器１を圧迫している。その他の構成については、上述した図４と同様である。すなわち筐体６の一部には、外気を通過させるための貫通孔７が設けられている。これは、筐体６の内部が密閉されていると、内部圧力の関係から、燃料容器１が燃料の排出にともなって変形するのを妨げるからである。
【００２９】
燃料容器１には変形可能なように常に圧力がかかっており、バネ８は、燃料の減少に伴って伸長する。このような構成により、燃料電池や燃料容器の向きにかかわらず、安定した燃料供給を行うことができる。
【００３０】
実施の形態５
図６は、本発明の実施の形態５にかかる燃料電池システムの一例の概略図である。
燃料電池システム２０は、空気ポンプ１１を有する燃料電池１０と燃料供給装置４０を備える。燃料電池１０は、吸入口Ａから空気ポンプ１１によって、大気中の酸素を取り込み、排出口Ｂから燃料電池１０内部を循環した空気を排出する。燃料供給装置４０は、燃料を収容する燃料容器１と、燃料容器１から燃料電池１０へ燃料を輸送する燃料輸送手段３０とを備える。燃料輸送手段３０は、濃度制御部１２、濃度検知部１３、ポンプ３、ポンプ３と燃料電池１０とを連結する第２の燃料排出管５および気液分離部１４から構成される。気液分離部１４は、燃料電池１０から排出される余剰燃料から二酸化炭素を分離し、余剰燃料を精製する。精製された余剰燃料は、第２の燃料排出管５へ送られ、そこから再び燃料電池１０に供給される。濃度検知部１３は、精製された余剰燃料中の燃料濃度を検知し、その結果を濃度制御部１２へ伝達する。濃度制御部１２は、伝達された情報に基づいてポンプ３の出力を調整し、燃料電池１０へ供給される燃料成分の濃度を制御する。
【００３１】
次に、別の燃料電池システムとして、改質型の一例を図７に示す。図６と異なるところは、燃料輸送手段３０が濃度制御部１２、濃度検知部１３などの代わりに、改質器１５を備えている点である。改質器１５は、燃料容器１に収容された燃料を水素に改質し、燃料電池１０に供給する。
【００３２】
このように構成された燃料電池システム２０は、携帯機器用の燃料電池として用いることができる。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３４】
《実施例１》
燃料容器として、図１に示す円筒形の容器を使用した。この燃料容器１および第１の燃料排出管２は、厚みが０．３ｍｍのシート状のポリプロプレンを熱加工することにより作製した。容器の容量は１０ｃｃである。
この燃料容器１の一方の端面部１ｂには、同じ材料を用いて作製した第１の燃料排出管２の一端を連結した。そして、第１の燃料排出管２の他端には、市販のダイヤフラム式液体用ポンプ３（ＮＦ１０／１１＿Ｅ／ＤＣ、（株）ケー・エヌ・エフ・ジャパン製）の入口と連結した。ポンプ３の出口には、第２の燃料排出管５の一端を連結し、その他端には、流量調整バルブ４を接合した。
【００３５】
《実施例２》
燃料容器として、図８に示す容器を使用した。燃料容器５０は、上面部５１、下面部５３および側面部５２からなる箱型の形状を有している。燃料容器５０の上面部５１および下面部５３は、厚みが１ｍｍのアクリル樹脂で作製し、側面部５２および第１の燃料排出管２は、厚みが０．３ｍｍのポリプロピレンシートで作製した。容器の容量は１０ｃｃである。
この燃料容器５０に、実施例１と同様に、ダイヤフラム式液体用ポンプ３と、燃料調製バルブ４を取り付けた。
【００３６】
《比較例１》
燃料容器として、図１に示す円筒形の容器を使用した。この燃料容器１および第１の燃料排出管２は、厚みが１ｍｍのアクリル樹脂を用いて作製した。それ以外の構成については、実施例１と同様である。
【００３７】
まず、実施例１、２および比較例１の流量調整バルブ４を流速１ｃｃ／ｍｉｎで作動させた。そして、燃料容器をいろいろな方向に設置して試験を行った。燃料は２Ｍのメタノール水溶液を１０ｃｃ容器に入れた。
【００３８】
［評価１］
実施例１、２の燃料容器１、５０は、容器をどの方向に設置しても、一定の流速で、全ての燃料を排出することができた。
【００３９】
一方、比較例１の燃料容器１は、容器をどの方向に設置しても、燃料を排出することができなかった。これは、燃料容器１が燃料の減少によって変形しない部材で作製されているため、燃料容器１の内部の圧力が低下することによって、燃料を送り出しにくくしているためと考えられる。
この問題を解消するために、燃料容器１の上方に貫通孔を設けた。しかし、燃料容器１を設置する向きによっては、貫通孔から燃料が流出した。そこで、貫通孔に気液分離膜を設けた。しかし、燃料容器１を保存時に、気液分離膜から燃料が揮発し、収容されている燃料が減少した。また、燃料容器１が設置される向きによっては、気液分離膜に燃料が接して燃料が浸透し、気液分離膜の性能を発揮することができなかった。その結果、上述した貫通孔を設けた場合と同様の問題が発生した。
【００４０】
本実施例では、燃料の流量を調整するために流量調整バルブ４を設置したが、ポンプへの供給電力や周波数を変えて燃料の流量を調整するようにしてもよい。また、容器の製造方法は、射出成形や、熱プレスなど、どのような方法であってもよく、容易に変形可能な構造であれば同様の効果が得られる。
【００４１】
《実施例３》
実施例１で作製した燃料容器１に、２Ｍのメタノール水溶液を８ｃｃと、さらに空気を２ｃｃ含めた。
【００４２】
《比較例２》
比較例１で作製した燃料容器１に、２Ｍのメタノール水溶液を８ｃｃと、さらに空気を２ｃｃ含めた。
【００４３】
まず、実施例３および比較例２の流量調整バルブ４を流速１ｃｃ／ｍｉｎで作動させた。燃料容器１の向きは、図１に示す水平方向以外に、ポンプ３側を上または下にした。
【００４４】
［評価２］
実施例３の燃料容器１では、空気が排出されるまでの間は、燃料の排出は停止していたが、燃料容器１をどの方向に向けても、全ての燃料を排出することができた。これは、燃料容器１の内部に、空気などの気体が含まれていても、気体の排出にともなって燃料容器１が変形可能なため、気体を強制的に排除することができるからである。
【００４５】
一方、比較例２の燃料容器１では、図１のように水平に設置したときと、ポンプ３側を下に向けて設置したときに、わずかに燃料を排出することができた。しかし、燃料の排出は、すぐに停止した。これは、燃料容器１が変形できない構造であるため、容器１の内部圧力が低下することによって、燃料を送り出しにくくしているためと考えられる。また、ポンプ３側を上に向けて設置したとき、つまり、燃料容器１の内部の空気が、端面部１ｂに溜まっている状態の場合では、燃料を全く排出することができなかった。
【００４６】
実施例３では、燃料容器に気体が含まれていても、燃料を排出することが可能であったが、燃料を間欠なく安定的に排出するためには、燃料容器１の内部に気体を含まないようにすることが好ましい。
【００４７】
《実施例４》
実施例３で用いたダイヤフラム式液体ポンプ３に代えて、圧電素子を利用した燃料輸送手段を用いた。その他の構成については、実施例３と同様である。圧電素子としては、インクジェットプリンタに用いられる素子を利用し、電圧と周波数によって流量を調整した。
【００４８】
そして、実施例３、４の燃料容器１の向きは、液体ポンプ側または燃料輸送手段側を上にし、燃料の排出を行った。
【００４９】
［評価３］
実施例３の燃料容器１では、全ての燃料を排出することができた。また、燃料容器１をどの方向に向けても、同様に燃料の排出を行うことができた。
【００５０】
一方、実施例４の燃料容器１では、燃料の排出を行うことができなかった。これは、圧電素子を利用した燃料輸送手段が、気体を吸い込むと、燃料の排出能力が低くなり、今回の条件では排出が不可能となったためと考えられる。そこで、燃料を間欠なく安定に排出するには、燃料容器１の内部に気体を含まないようにすることが好ましい。
【００５１】
《実施例５》
実施例１で作製した燃料容器１および第１の燃料排出管２を、図４に示すように、厚み１ｍｍのアクリル樹脂で作製した筐体６内部に収容した。このアクリル製の筐体６には、内部に空気が導入できるように貫通孔７を設けた。
【００５２】
まず、実施例５の図４に示される流量調整バルブ４を流速１ｃｃ／ｍｉｎで作動させる。そして、燃料容器１をいろいろな方向に設置して試験を行った。
［評価４］
実施例５の燃料容器１では、容器１をどの方向に設置しても、一定の流速で、全ての燃料を排出することができた。これは、筐体６に設けた貫通孔７が、筐体６内部に空気を取り込むことができ、燃料容器１を変形可能にしたためである。さらに、筐体６に、外部から衝撃を与えても、燃料容器１の破損を防止することができた。
【００５３】
筐体６は、アクリル樹脂以外にも、他の材料を用いて作製してもよく、例えば、アルミニウムなどを用いることができる。また、容器の厚みは１ｍｍに限られず、耐破損性を生じない程度であれば、それより薄くても構わない。
【００５４】
また、筐体６は、アクリル樹脂で作製したことにより、外部から、容器１の形状を観察することができた。つまり、容器１の形状変化から、容易に燃料の残量を把握することができた。一方、筐体６を全てアルミニウムなどで作製した場合、外部から容器１の形状変化を観察することができないため、筐体６の一部に透明な窓を形成することが好ましい。
【００５５】
実施例５では、円筒形の燃料容器１を筐体６に収容したが、燃料のスペースを有効に利用するという観点から、燃料容器１とそれを収容する筐体６の形状を同一にすることが好ましい。
【００５６】
《実施例６》
実施例１の燃料容器１を用いて図６に示したような燃料電池システムを作製した。
【００５７】
燃料容器１は、実施例１と同様のものを用いた。燃料の供給は、流量の変更が可能なマイクロチューブポンプ（ＭＰ−１０００、東京理化器械（株）製）を設置して行った。燃料電池１０から排出される余剰燃料は、気液分離部１４により精製し、第２の燃料排出管５を介して、再び燃料電池１０へ供給した。そして、余剰燃料中の燃料の濃度を濃度検知部１３で検知し、検知した値に基づいて、濃度制御部１２によりポンプ３の出力を調整した。
【００５８】
燃料電池の作製手順を以下に示す。
平均一次粒子径３０ｎｍをもつ導電性カーボン粒子に、平均粒子径約３０Åの白金粒子を５０重量％担持したものを、カソード側の触媒担持粒子とした。また、導電性カーボン粒子に、平均粒子径約３０Åの白金粒子とルテニウム粒子とを、それぞれ２５重量％担持したものをアノード側の触媒担持粒子とした。
【００５９】
次に、それぞれの触媒担持粒子とプロトン導電性高分子電解質とを混合し、触媒ペーストを作成した。このとき触媒担持粒子中のカーボンとプロトン導電性高分子電解質の重量比を１：１とした。次に、プロトン導電膜（ナフィオン１１７、デュポン社製）の両面に、上記触媒ペーストを印刷し、それぞれアノード側触媒層、カソード側触媒層を形成した。触媒の印刷範囲は２ｃｍ×２ｃｍの大きさとした。
【００６０】
次に、カソード側触媒層、アノード側触媒層のそれぞれにガス拡散層を形成した。ガス拡散層はそれぞれの触媒層と接触させ、プロトン導電膜が中心となるように重ね合わせ、ホットプレス法で接合した。これにより、ＭＥＡ（電解質膜電極接合体）を作製した。ガス拡散層としてはカーボンペーパーを用いた。
【００６１】
セパレータの厚みが６ｍｍ、流路の幅および深さが１ｍｍの樹脂含浸黒鉛板を用いた。アノード側セパレータ、ＭＥＡ、カソード側セパレータおよびガスケットを順に接合してスタックを作製し、圧迫した。
【００６２】
液体燃料には、メタノール濃度が６４ｗｔ％の水溶液を用いた。ただし、燃料電池に供給するメタノールの濃度は、濃度制御部１２により、常に２Ｍに調整した。
【００６３】
《実施例７》
実施例１の燃料容器１を用いて図７に示したような改質型の燃料電池システムを作製した。燃料輸送手段３０の濃度制御部１２、濃度検知部１３などを改質器１５に代えた点以外は、図６と同様の構成とした。また、燃料電池の作製方法も実施例５と同様とした。
【００６４】
《比較例３》
実施例１の燃料容器１を用いて毛細管現象を利用した燃料電池システムを作製した。そして、アノード側の流路の幅および深さを４ｍｍとし、燃料輸送手段３０を用いる代わりに、燃料容器１およびアノード側の流路に綿を充填して、毛細管現象により、綿を介して燃料をアノード側の流路に供給したこと以外は、実施例５と同様の燃料電池システムを作製した。
【００６５】
このようにして作製された燃料電池システムについて、５ｍＡ／ｃｍ２および５０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で発電実験を行った。
【００６６】
［評価５］
まず、５ｍＡ／ｃｍ２で発電した場合、実施例６、７および比較例３の燃料電池システムでは、発電が可能であった。また、燃料容器１がどの方向に設置されていても発電が可能であった。しかし、比較例３では、燃料容器１、およびアノード側のガス流路に綿が充填されており、燃料容器１内の燃料の量が、実施例６、７と比較して１／２程度であるため、発電時間が大幅に短くなった。
【００６７】
次に、５０ｍＡ／ｃｍ２で発電した場合、実施例６、７では発電が可能であった。しかし、比較例３では発電を行うことができなかった。これは、比較例３では、燃料供給装置４０で毛細管現象を利用しているため、燃料の送液速度が小さく、発電に必要なメタノールを十分に供給することができなかったことに起因している。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料容器を柔軟性を有する部材を用いて作製するようにしたので、燃料電池の向きによらず、燃料の安定供給が可能であり、かつ、燃料容器の形状変化から燃料の残量を容易に把握することができる。また、燃料電池の設置方向に自由度が得られ、燃料の収容スペースを十分に確保することができるので、携帯機器に備えた場合でも安定して燃料を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる燃料容器の一例の概略図である。
【図２】燃料を排出後の同燃料容器の形状の一例の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態２にかかる燃料を排出後の燃料容器の形状の一例の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態３にかかる筐体に収容された燃料容器の一例の概略図である。
【図５】本発明の実施の形態４にかかる筐体に収容された燃料容器の一例の断面図である。
【図６】本実施の形態５にかかる直接型の燃料電池システムの一例の概略図である。
【図７】同燃料電池システムの改質型の一例の概略図である。
【図８】本発明の実施例にかかる箱型の燃料容器の一例の概略図である。
【符号の説明】
１、５０  燃料容器
１ａ  側面部
１ｂ  端面部
２  第１の燃料排出管
３  ポンプ
４  流量調整バルブ
５  第２の燃料排出管
６  筐体
７  貫通孔
８  バネ
９  平板
１０  燃料電池
１１  空気ポンプ
１２  濃度制御部
１３  濃度検知部
１４  気液分離部
１５  改質器
２０  燃料電池システム
３０  燃料輸送手段
４０  燃料供給装置
５１  上面部
５２  側面部
５３  下面部
【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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