(57)【要約】【課題】安全に燃料供給が行え、さらに、カソード極からの排出物を回収可能な、燃料電池用充填回収器、燃料電池システム、及び燃料電池用充填回収器用再生器を提供する。【解決手段】燃料電池用充填回収器１００に燃料充填機構１１０を備えたことで、充填用燃料１１１は、燃料電池用充填回収器の充填用燃料収容容器１１２から燃料電池システム２００の燃料タンク２２０へ供給することができる。よって、安全に燃料電池システムへの燃料供給を行うことができる。又、燃料電池用充填回収器に排出物回収機構１２０を備えたことで、燃料電池システムにて生じた排出物は、排出物タンク２３０から燃料電池用充填回収器の排出物回収容器１２２へ回収することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池本体（２１０）を構成するアノード極（２１２）に燃料（２２１、２４１）を供給し上記燃料電池本体を構成するカソード極（２１３）に気体酸化剤を供給することで発電を行う燃料電池システム（２００）に接続可能な燃料電池用充填回収器において、
充填用燃料（１１１）を収容し上記燃料電池システムへ上記充填用燃料を供給する燃料充填機構（１１０）と、
上記カソード極にて生成された排出物（２３１）を上記燃料電池システムから回収する排出物回収機構（１２０）と、
を備えたことを特徴とする燃料電池用充填回収器。
【請求項２】
上記燃料電池システムは、さらに、上記アノード極に接続され上記アノード極へ供給する上記燃料を収容している燃料タンク（２２０）と、上記カソード極に接続され上記カソード極から排出される上記排出物を収容する排出物タンク（２３０）とを備え、該燃料電池システムと当該燃料電池用充填回収器とが接続されたとき、
上記燃料充填機構は、上記充填用燃料を収容し上記燃料タンクに接続される充填用燃料収容容器（１１２）を有し該充填用燃料収容容器から上記充填用燃料を上記燃料タンクへ供給し、
上記排出物回収機構は、上記排出物タンクに接続される排出物回収容器（１２２）を有し上記排出物タンクから上記排出物を上記排出物回収容器へ回収する、請求項１記載の燃料電池用充填回収器。
【請求項３】
上記充填用燃料収容容器及び上記排出物回収容器が同一の容器（１１６）にてなり上記燃料充填機構及び上記排出物回収機構の両方にて共用するとき、上記同一容器は、収容している内容物が上記充填用燃料又は上記排出物かを判断するための判別具（１１７）を有する、請求項２記載の燃料電池用充填回収器。
【請求項４】
上記判別具は、上記同一容器に収容された内容物の液性により色が変化する試験具である、請求項３記載の燃料電池用充填回収器。
【請求項５】
上記試験具はｐＨ試験紙である、請求項４記載の燃料電池用充填回収器。
【請求項６】
上記燃料充填機構及び上記排出物回収機構は、上記充填用燃料収容容器から上記燃料タンクへの上記充填用燃料の供給、及び上記排出物タンクから上記排出物回収容器への上記排出物の回収を並行して行うポンプ（１１４、１２４、１０１１）をさらに有する、請求項２記載の燃料電池用充填回収器。
【請求項７】
上記燃料充填機構及び上記排出物回収機構は、
上記充填用燃料収容容器及び上記排出物回収容器を一体的に構成してなる充填回収容器（１４０）と、
上記充填回収容器内に設けられ該充填回収容器内を、上記充填用燃料を収容し上記燃料タンクに接続される充填用燃料収容部（１４２）、及び上記排出物タンクに接続される排出物回収部（１４１）に２分割し該充填回収容器の軸方向（１４０ａ）に沿って移動する仕切り板（１５０）とを備え、
上記仕切り板の移動により、上記充填用燃料収容部から上記充填用燃料を上記燃料タンクへ供給し、上記排出物タンクから上記排出物を上記排出物回収部へ回収する、請求項２記載の燃料電池用充填回収器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の燃料電池用充填回収器に接続されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項９】
燃料電池本体（２１０）を構成するアノード極（２１２）に供給される燃料（２２１、２４１）は、メタノールを含む液体であり、上記燃料電池本体を構成するカソード極（２１３）から排出される排出物は、水を主成分とする、請求項８記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
燃料電池本体（２１０）を構成するアノード極（２１２）と、該アノード極に接続され上記アノード極へ供給する燃料（２２１）を収容している燃料タンク（２２０）と、上記燃料電池本体を構成するカソード極（２１３）と、該カソード極に接続され上記カソード極から排出される排出物（２３１）を収容する排出物タンク（２３０）とを備え、上記アノード極へ上記燃料を供給し上記カソード極へ気体酸化剤を供給することで発電を行う燃料電池システム（２００）に接続される燃料電池用充填回収器（１００〜１０２）に接続可能であり、該燃料電池用充填回収器の再生を行う再生器において、
上記燃料電池用充填回収器が、上記燃料タンクに接続され該燃料タンクへ供給する充填用燃料（１１１）を収容する充填用燃料収容容器（１１２）、及び上記排出物タンクに接続され上記排出物を収容する排出物回収容器（１２２）を一体的に構成してなる充填回収容器（１４０）と、上記充填回収容器内に設けられ該充填回収容器内を、上記燃料タンクに接続される充填用燃料収容部（１４２）、及び上記排出物タンクに接続される排出物回収部（１４１）に２分割し該充填回収容器の軸方向（１４０ａ）に沿って移動する仕切り板（１５０）とを備え、上記仕切り板の移動により、上記充填用燃料収容部から上記充填用燃料を上記燃料タンクへ供給し、上記排出物タンクから上記排出物を上記排出物回収部へ回収するとき、
上記燃料電池用充填回収器用再生器は、
再生器ケーシング（３１０）と、
上記再生器ケーシング内に設けられ該再生器ケーシング内を、上記充填用燃料収容容器に接続され充填用燃料を収容している再生用充填燃料供給部（３１２）、及び上記排出物回収部に接続され上記排出物を収容する再生用排出物収容部（３１１）に２分割し上記再生器ケーシングの軸方向（３１０ａ）に沿って移動する再生用仕切り板（３２１）と、
を備え、上記再生用仕切り板の移動により、上記再生用充填燃料供給部から上記充填用燃料を上記充填用燃料収容部へ供給し、上記排出物回収部から上記排出物を上記再生用排出物収容部へ収容することを特徴とする燃料電池用充填回収器用再生器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メタノール等の有機燃料をアノード極に直接供給しながら発電する燃料電池システムに接続される燃料電池用充填回収器、該燃料電池用充填回収器が接続される燃料電池システム、及び上記燃料電池用充填回収器の再生を行う燃料電池用充填回収器用再生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、次世代のクリーンかつ高効率なエネルギー源として燃料電池システムが注目されている。中でも、固体高分子電解質を挟んでアノードとカソードとを配置した固体高分子電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）は、電気自動車用電源や、家庭用分散型電源の用途として注目されている。上記固体高分子電解質型燃料電池の中には、メタノールやジメチルエーテル等の有機燃料を直接アノードに供給して発電する燃料電池である、例えば直接型メタノール燃料電池（ＤＭＦＣ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）は、メタノール等の有機燃料を水素を豊富に含むガスに改質するための改質機を必要としないため、構成が簡便となり携帯機器等の用途として注目され、開発が進められている。
【０００３】
上記直接型メタノール燃料電池は、下記の反応で発電を行う。
アノード：  ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ  →  ６Ｈ＋６ｅ−＋ＣＯ２
カソード：  ６Ｈ＋６ｅ−＋３／２Ｏ２  →  ３Ｈ２Ｏ
上記反応より明らかなように、カソードでは、アノードで消費する水量の３倍の量の水が生成される。そのためカソードで生成された水を処理する必要が生じる。しかし、この水を例えば当該携帯機器の外部へ排出する場合、水や水蒸気が放出されることから、当該携帯機器に水滴が付着する問題が発生する。又、燃料電池が稼動した状態で、例えばカバンやポケットに当該携帯機器を収納した場合、カバンやポケット内が濡れてしまう等の問題が生じる。
このような問題を解消するため、燃料タンク内に弾性膜を設け、該弾性膜の圧力が作用する方に燃料を収容し、燃料の消費により当該燃料タンク内で負圧になる部分に生成水を収容するように構成した燃料タンクが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
又、燃料タンク内に袋状の隔壁を形成し、生成水を収納するものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−２２３０５８号公報
【特許文献２】
特開２００３−９２１２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に開示される提案では、燃料カートリッジの構造が複雑になることは否めず、燃料カートリッジの製造コストが上昇する。さらに上記各提案では、燃料タンクの再利用については考慮されていない。即ち、特許文献１では、燃料タンクの交換時に生成水は当該燃料タンクごと廃棄され、特許文献２では、生成水の回収に高吸水材を使用しており、その再生は困難である。よって、これらの燃料タンクでは、生成水を回収できても、燃料タンクは使い捨てとなり、使用時のコストが増大してしまう。
【０００６】
又、上記直接型メタノール燃料電池では、燃料であるメタノールの供給方法が確立しいない。例えば、燃料電池に燃料タンクを取り付け、燃料消費毎に燃料タンクを交換するという方法では、上述のようなコストの問題が生じる。そのため、使用者がメタノールを燃料タンク又は燃料電池に供給する必要がある。しかしながら、メタノールが有毒であることは周知であり、例えば手作業でメタノールを燃料タンクへ注入するような場合、漏れる可能性があり、使用者の皮膚へ付着したり、メタノール蒸気を吸引する等、人体に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００７】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたもので、安全に燃料供給が行え、さらに、カソード極からの排出物を回収可能な、燃料電池用充填回収器、該燃料電池用充填回収器が接続される燃料電池システム、及び上記燃料電池用充填回収器の再生を行う燃料電池用充填回収器用再生器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様である燃料電池用充填回収器は、燃料電池本体を構成するアノード極に燃料を供給し上記燃料電池本体を構成するカソード極に気体酸化剤を供給することで発電を行う燃料電池システムに接続可能な燃料電池用充填回収器において、
充填用燃料を収容し上記燃料電池システムへ上記充填用燃料を供給する燃料充填機構と、
上記カソード極にて生成された排出物を上記燃料電池システムから回収する排出物回収機構と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
又、上記燃料電池システムは、さらに、上記アノード極に接続され上記アノード極へ供給する上記燃料を収容している燃料タンクと、上記カソード極に接続され上記カソード極から排出される上記排出物を収容する排出物タンクとを備え、該燃料電池システムと当該燃料電池用充填回収器とが接続されたとき、
上記燃料充填機構は、上記充填用燃料を収容し上記燃料タンクに接続される充填用燃料収容容器を有し該充填用燃料収容容器から上記充填用燃料を上記燃料タンクへ供給し、
上記排出物回収機構は、上記排出物タンクに接続される排出物回収容器を有し上記排出物タンクから上記排出物を上記排出物回収容器へ回収するように構成してもよい。
【００１０】
又、上記充填用燃料収容容器及び上記排出物回収容器が同一の容器にてなり上記燃料充填機構及び上記排出物回収機構の両方にて共用するとき、上記同一容器は、収容している内容物が上記充填用燃料又は上記排出物かを判断するための判別具を有するように構成してもよい。
【００１１】
又、上記判別具は、上記同一容器に収容された内容物の液性により色が変化する試験具であるように構成してもよい。
【００１２】
又、上記試験具はｐＨ試験紙であるように構成してもよい。
【００１３】
又、上記燃料充填機構及び上記排出物回収機構は、上記充填用燃料収容容器から上記燃料タンクへの上記充填用燃料の供給、及び上記排出物タンクから上記排出物回収容器への上記排出物の回収を並行して行うポンプをさらに有するように構成してもよい。
【００１４】
又、上記燃料充填機構及び上記排出物回収機構は、
上記充填用燃料収容容器及び上記排出物回収容器を一体的に構成してなる充填回収容器と、
上記充填回収容器内に設けられ該充填回収容器内を、上記充填用燃料を収容し上記燃料タンクに接続される充填用燃料収容部、及び上記排出物タンクに接続される排出物回収部に２分割し該充填回収容器の軸方向に沿って移動する仕切り板とを備え、
上記仕切り板の移動により、上記充填用燃料収容部から上記充填用燃料を上記燃料タンクへ供給し、上記排出物タンクから上記排出物を上記排出物回収部へ回収するように構成してもよい。
【００１５】
さらに本発明の第２態様の燃料電池システムは、上記第１態様のいずれかに記載の燃料電池用充填回収器に接続されることを特徴とする。
【００１６】
さらに又、本発明の第３態様の燃料電池用充填回収器用再生器は、燃料電池本体を構成するアノード極と、該アノード極に接続され上記アノード極へ供給する燃料を収容している燃料タンクと、上記燃料電池本体を構成するカソード極と、該カソード極に接続され上記カソード極から排出される排出物を収容する排出物タンクとを備え、上記アノード極へ上記燃料を供給し上記カソード極へ気体酸化剤を供給することで発電を行う燃料電池システムに接続される燃料電池用充填回収器に接続可能であり、該燃料電池用充填回収器の再生を行う再生器において、
上記燃料電池用充填回収器が、上記燃料タンクに接続され該燃料タンクへ供給する充填用燃料を収容する充填用燃料収容容器、及び上記排出物タンクに接続され上記排出物を収容する排出物回収容器を一体的に構成してなる充填回収容器と、上記充填回収容器内に設けられ該充填回収容器内を、上記燃料タンクに接続される充填用燃料収容部、及び上記排出物タンクに接続される排出物回収部に２分割し該充填回収容器の軸方向に沿って移動する仕切り板とを備え、上記仕切り板の移動により、上記充填用燃料収容部から上記充填用燃料を上記燃料タンクへ供給し、上記排出物タンクから上記排出物を上記排出物回収部へ回収するとき、
上記燃料電池用充填回収器用再生器は、
再生器ケーシングと、
上記再生器ケーシング内に設けられ該再生器ケーシング内を、上記充填用燃料収容容器に接続され充填用燃料を収容している再生用充填燃料供給部、及び上記排出物回収部に接続され上記排出物を収容する再生用排出物収容部に２分割し上記再生器ケーシングの軸方向に沿って移動する再生用仕切り板と、
を備え、上記再生用仕切り板の移動により、上記再生用充填燃料供給部から上記充填用燃料を上記充填用燃料収容部へ供給し、上記排出物回収部から上記排出物を上記再生用排出物収容部へ収容することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態である燃料電池用充填回収器、該燃料電池用充填回収器が接続可能な燃料電池システム、及び上記燃料電池用充填回収器の再生を行う燃料電池用充填回収器用再生器について、図を参照しながら以下に詳しく説明する。尚、各図において、同じ構成部分については同じ符号を付している。又、上記燃料電池システムは、例えば、携帯電話等のモバイル機器や、図１０に示すようにパーソナルコンピュータ等の小型、携帯用の機器に取り付けられるのに好適である。尚、図１０において符号２００にて示されるものが上記燃料電池システムである。
【００１８】
図１には、上記燃料電池用充填回収器１００、及び該燃料電池用充填回収器１００が接続可能な燃料電池システム２００が図示されている。
まず、燃料電池用充填回収器１００の第１実施形態について説明する。
燃料電池用充填回収器１００は、燃料電池システム２００へ充填用燃料１１１を供給する燃料充填機構１１０と、燃料電池システム２００にて生成した排出物を燃料電池システム２００から回収する排出物回収機構１２０とを備える。
上記燃料充填機構１１０は、充填用燃料１１１を収容し燃料電池システム２００に備わる燃料タンク２２０に配管１１５を介して接続される充填用燃料収容容器１１２と、該充填用燃料収容容器１１２の出口付近に設けられる漏洩防止機構１１３と、充填用燃料収容容器１１２から充填用燃料１１１を燃料タンク２２０へ供給するための、例えばソレノイド式の充填用燃料供給ポンプ１１４とを有する。尚、漏洩防止機構１１３を設けていることで、充填用燃料収容容器１１２は、燃料電池システム２００又は充填用燃料供給ポンプ１１４に接続される上記配管１１５に着脱可能である。
【００１９】
充填用燃料収容容器１１２には、液体燃料又は液体燃料水溶液にてなる充填用燃料１１１が満たされ、充填用燃料１１１としてはメタノール、エタノール、ジメチルエーテル等の有機溶液が好適な一例であり、特にメタノールが好ましい。充填用燃料収容容器１１２の構成材料は、そのまま流通可能とするため、一定以上の強度が必要であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等の高分子樹脂類や、ガラスや、又は、アルミニウム、ステンレス等の金属類が使用可能である。充填用燃料収容容器１１２の容量は、燃料電池用充填回収器１００における充填用燃料収容容器１１２の交換頻度を少なくする観点から、燃料電池システム２００に備わる燃料タンク２２０の容量より十分に大きい、例えば数倍から数十倍の容量を有するのが好ましい。一例として、燃料タンク２２０の容量が５０ミリリットルの場合、充填用燃料収容容器１１２の容量は５００ミリリットル程度である。
【００２０】
漏洩防止機構１１３は、充填用燃料収容容器１１２が燃料電池システム２００に接続されていないときに、充填用燃料収容容器１１２から充填用燃料１１１が漏れるのを防止する機構であり、例えば図６に示す構成が一例として挙げられる。図６に示す漏洩防止機構１１３は、充填用燃料収容容器１１２に設けられた漏洩防止弁１１３１及びバネ１１３２を有する。一方、該漏洩防止機構１１３に対向して、充填用燃料供給ポンプ１１４側の配管１１５には押出しピン１１３３が設けられる。漏洩防止弁１１３１及び押出しピン１１３３にはポリエチレン、ポリプロピレン等の高分子樹脂類や、アルミニウム、ステンレス等の金属類が使用可能である。
このように構成される漏洩防止機構１１３において、充填用燃料収容容器１１２が配管１１５から外れている場合には、バネ１１３２の収縮力により漏洩防止弁１１３１は接続口１１３４に密着する。よって充填用燃料１１１の漏洩は、防止される。一方、充填用燃料収容容器１１２が配管１１５に接続されている場合には、押出しピン１１３３が漏洩防止弁１１３１に当たりバネ１１３２の収縮力に逆らって漏洩防止弁１１３１を押圧する。よって、漏洩防止弁１１３１は接続口１１３４から離れ、充填用燃料収容容器１１２内の充填用燃料１１１は、上記配管１１５へ供給可能となる。
尚、漏洩防止機構１１３の構成は、図６に示す構成に限定されるものではなく、公知の構造や当業者が想到可能な構造を採ることができる。
【００２１】
排出物回収機構１２０は、燃料電池システム２００に備わる排出物タンク２３０に配管１２５を介して接続な排出物回収容器１２２と、該排出物回収容器１２２の出口付近に設けられる漏洩防止機構１１３と、排出物タンク２３０から排出物２３１を排出物回収容器１２２へ供給するための、例えばソレノイド式の排出物回収用ポンプ１２４とを有する。尚、漏洩防止機構１１３を設けていることで、排出物回収容器１２２は、燃料電池システム２００又は排出物回収用ポンプ１２４に接続される上記配管１２５に着脱可能である。
【００２２】
排出物回収容器１２２は、上記排出物を回収するための容器であり、上述の燃料充填機構１１０における充填用燃料収容容器１１２と同じ材料にて作製することができる。又、排出物回収容器１２２の容量は、燃料電池用充填回収器１００における充填用燃料収容容器１１２の交換頻度と排出物回収容器１２２の交換頻度を同程度にする観点から、充填用燃料収容容器１１２と同容量が好ましい。又、漏洩防止機構１１３は、上述の燃料充填機構１１０における物と同じである。
【００２３】
又、充填用燃料供給ポンプ１１４及び排出物回収用ポンプ１２４は、当該燃料電池用充填回収器１００内に、燃料電池システム２００内に、又はこれらとは別に設けられる制御装置４００にて動作制御される。
【００２４】
次に燃料電池システム２００について説明する。
図１に示すように、燃料電池システム２００は、燃料電池本体２１０を備えると伴に、本例ではさらに、燃料タンク２２０と、排出物タンク２３０と、燃料混合タンク２４０と、気液分離装置２５０と、燃料タンク２２０の供給口２２０ａ部分に設けられる燃料用接続部２６０と、排出物タンク２３０の回収口２３０ａ部分に設けられる排出物用接続部２７０とを備える。尚、燃料電池システム２００内において、燃料電池本体２１０への燃料供給系経路、及び燃料電池本体２１０からの排出物排出系経路にはそれぞれポンプが備わるが、これらのポンプについては図示を省略するとともにその動作説明は省略する。又、燃料タンク２２０及び排出物タンク２３０は、燃料電池システム２００から個々に若しくは一緒に取り外し可能な構成を採っても良い。
【００２５】
燃料電池本体２１０は、電解質膜２１１と、アノード極２１２と、カソード極２１３と、燃料循環経路２１４と、空気供給経路２１５と、排出物排出経路２１６とを備える。
電解質膜２１０は、固体高分子電解質膜を有し、アノード極２１２とカソード極２１３とに挟まれて配置される。アノード極２１２は、燃料を分解し電子を引き抜く触媒と、燃料の拡散層と、集電体としてのセパレータとが積層された構造であり、カソード極２１３は、プロトンと酸素との反応触媒と、空気の拡散層と、集電体としてのセパレータとが積層された構造である。アノード極２１２及びカソード極２１３の上記触媒としては、白金、ルテニウムが使用される。
カソード極２１３には、例えばモータ式の空気供給ポンプ２１７が接続され、例えば毎分１リットルの量にて空気供給経路２１５を通してカソード極２１３へ気体酸化剤としての空気又は酸素が供給される。又、上記空気供給ポンプ２１７も、上記制御装置４００にて動作制御される。
【００２６】
燃料タンク２２０は、上述した充填用燃料１１１と同じ液体にてなる燃料２２１、つまりメタノール、エタノール、ジメチルエーテル等の有機溶液、特にメタノールが収容されており、排出口２２０ｃが燃料混合タンク２４０に接続される。又、上述のように燃料タンク２２０の供給口２２０ａ部分には燃料用接続部２６０が設けられ、該燃料用接続部２６０には、燃料電池用充填回収器１００の充填用燃料収容容器１１２に接続される配管１１５が着脱自在に接続される。又、燃料用接続部２６０は、図６を参照して説明した漏洩防止機構１１３と同様の構造を有し、配管１１５が接続されていない状態では、燃料タンク２２０の供給口２２０ａは閉じられる。
【００２７】
排出物タンク２３０の供給口２３０ｂには、カソード極２１３に接続され、途中に気液分離装置２５０を有する上記排出物排出経路２１６が接続される。燃料電池本体２１０の発電動作と伴にカソード極２１３からは、空気及び水が排出されるが、気液分離装置２５０にて空気が分離され外部へ放出されるので、排出物タンク２３０には、水等の排出物２３１が供給され、排出物タンク２３０は排出物２３１を貯留する。又、排出物タンク２３０の排出口２３０ｃは、上記燃料混合タンク２４０に接続される。又、上述のように排出物タンク２３０の回収口２３０ａ部分には排出物用接続部２７０が設けられ、該排出物用接続部２７０には、燃料電池用充填回収器１００の排出物回収容器１２２に接続される配管１２５が着脱自在に接続される。又、排出物用接続部２７０は、図６を参照して説明した漏洩防止機構１１３と同様の構造を有し、配管１２５が接続されていない状態では、排出物タンク２３０の回収口２３０ａは閉じられる。
【００２８】
燃料混合タンク２４０には、上述のように、燃料タンク２２０から燃料２２１が、排出物タンク２３０から排出物２３１の水等がそれぞれ供給されることから、燃料混合タンク２４０は、燃料２２１が希釈された希釈燃料２４１を収容する。又、燃料混合タンク２４０は、燃料循環経路２１４を介してアノード極２１２と接続され、アノード極２１２から燃料混合タンク２４０への回収経路の途中には気液分離装置２５０が設けられる。燃料電池本体２１０の発電動作と伴にアノード極２１２からは、未反応の希釈燃料２４１及び炭酸ガスが排出されるが、気液分離装置２５０にて炭酸ガスが分離され外部へ放出されるので、燃料混合タンク２４０には、希釈燃料２４１が供給される。
【００２９】
上述したように構成される燃料電池用充填回収器１００において、燃料電池システム２００と接続したときにおける燃料電池用充填回収器１００の充填回収動作について以下に説明する。尚、上記充填回収動作を説明する前に、まず、上述のように構成された燃料電池システム２００における動作について説明する。
即ち、燃料タンク２２０から燃料２２１が、排出物タンク２３０から排出物２３１の水等が、それぞれ燃料混合タンク２４０に供給され、燃料２２１は、所定の濃度、例えば２モルに希釈され希釈燃料２４１となる。希釈燃料２４１は、アノード極２１２へ供給される。一方、カソード極２１３には、空気供給ポンプ２１７により空気供給経路２１５を通して酸化剤としての空気又は酸素が供給される。よって、燃料電池本体２１０は、アノード極２１２及びカソード極２１３内のＰｔやＰｔ−Ｒｕなどの炭素坦治貴金属触媒によって、アノード極２１２及びカソード極２１３にて上述した反応が起こり、発電が行われる。
【００３０】
アノード極２１２を通過した希釈燃料２４１及びアノード極２１２にて発生した炭酸ガスは、燃料循環経路２１４の気液分離装置２５０にて炭酸ガスが分離されて外部へ放出され、残った希釈燃料２４１は、燃料混合タンク２４０に戻り循環する。
又、カソード極２１３を通過した気体及びカソード極２１３にて発生した水等の排出物２３１は、排出物排出経路２１６の気液分離装置２５０にて気体が分離され外部へ放出され、残った水等の排出物２３１は排出物タンク２３０へ供給される。
発電が進むにつれ、燃料タンク２２０内の燃料２２１が消費され、排出物タンク２３０には水等の排出物２３１が増加する。そして、燃料タンク２２０内の燃料２２１が規定量に達したとき、例えばほとんど残量が無くなったとき、燃料電池用充填回収器１００による上記充填回収動作が実行される。尚、理論的には、上述したようにアノード極２１２で消費する水量の３倍の量の水がカソード極２１３にて生成されるが、アノード極２１２に供給する希釈燃料２４１の濃度を適切に設定することで、例えば６．５重量％に設定することで、消費する燃料及び水量の和と、生成される水量とをほぼ同量にすることができる。
【００３１】
上記充填回収動作について以下に説明する。
燃料電池用充填回収器１００の充填用燃料収容容器１１２に接続されている配管１１５、及び排出物回収容器１２２に接続されている配管１２５を、燃料電池システム２００の燃料タンク２２０の燃料用接続部２６０、排出物タンク２３０の排出物用接続部２７０にそれぞれ接続する。
尚、上記配管１１５及び配管１２５は、本実施形態のようにポンプ１１４、１２４とともに燃料電池用充填回収器１００に備えても良いし、別個独立した部材として設けても良いし、又、燃料電池システム２００に備えても良い。
又、上記配管１１５及び配管１２５は、それぞれ別々に接続を行っても良いが、利便性及び操作性等の観点から、燃料電池用充填回収器１００に備わり燃料電池用充填回収器１００を燃料電池システム２００に接続するときに両者が同時に燃料用接続部２６０及び排出物用接続部２７０に接続されるように構成するのが好ましい。
【００３２】
接続後、充填用燃料供給ポンプ１１４を作動させて、充填用燃料収容容器１１２に収容されている充填用燃料１１１を配管１１５及び燃料用接続部２６０を介して燃料タンク２２０内へ供給する。又、作業時間の短縮化のため、好ましくは充填用燃料１１１の供給動作と並行して排出物回収用ポンプ１２４を作動させて、排出物タンク２３０に収容されている水等の排出物２３１を、排出物用接続部２７０及び配管１２５を介して排出物回収容器１２２内へ回収する。このとき排出物タンク２３０内には、燃料希釈用として、水等の排出物２３１を少量残しておくのが好ましい。
充填用燃料１１１の供給、及び排出物２３１の回収が終了した時点で、充填用燃料供給ポンプ１１４及び排出物回収用ポンプ１２４を停止し、その後、配管１１５及び配管１２５を、燃料用接続部２６０及び排出物用接続部２７０からそれぞれ抜取り、当該充填回収動作を終了する。
【００３３】
上述したように、燃料電池システム２００に着脱自在な燃料電池用充填回収器１００を有することで、燃料は、充填用燃料収容容器１１２から燃料タンク２２０内へ配管１１５を通して自動的に供給されることから、燃料を外部へこぼすことなく、かつ安全に燃料供給が行え、さらに、排出物タンク２３０内に収容されている排出物２３１を、排出物タンク２３０から排出物回収容器１２２内へ配管１２５を通して自動的に回収することができる。よって、燃料電池システム２００から外部への水蒸気等の排出が防止できる。
【００３４】
又、燃料電池用充填回収器１００に漏洩防止機構１１３を備え、さらに燃料タンク２２０よりも大容量化することにより、燃料タンク２２０への接続時における燃料の漏洩を防止でき、燃料電池用充填回収器１００における燃料電池用充填回収器１００の交換頻度を減少することができる。
【００３５】
尚、上述の実施形態では、燃料電池用充填回収器１００は、充填用燃料収容容器１１２及び排出物回収容器１２２の２つの容器を備えているが、図２に示すように、一つの容器にて充填用燃料収容容器１１２及び排出物回収容器１２２の機能を持たせても良い。即ち、上述のように、充填用燃料１１１を燃料タンク２２０へ供給することで充填用燃料１１１を収容していた容器は空になるので、燃料供給後、該空容器を排出物２３１の回収用として使用することができる。尚、このように一つの容器を用いる場合、図２に示すように、該容器１１６内の収容物を判別するための判別具１１７を設けるのが好ましい。例えば、カソード極２１３からの排出物２３１には副生成物としてギ酸を含むことから、判別具１１７は、内容物の液性により色が変化する試験具を用いることができ、該試験具としては例えば液体の酸性度を測定するｐＨ試験紙でもよい。
又、内部に隔壁を設けて充填用燃料収容部及び排出物回収部を形成した見かけ上一つの容器を用いることもできる。
このように充填用燃料収容容器１１２及び排出物回収容器１２２を同一の一つの容器１１６にすることで、充填用燃料収容容器のリサイクル性を高め、コストを低減することができる。
【００３６】
さらに又、上述の実施形態では、充填用燃料供給ポンプ１１４及び排出物回収用ポンプ１２４の２つを設けているが、図３に示す燃料電池用充填回収器１０１のように、配管１１５又は配管１２５に流路を切り換える切換弁１０１２を設けることで１台のポンプ１０１１とすることもでき、又、一つの容器１１６を使用可能となる。尚、図３において、制御装置４０１は、上述の制御装置４００に対応するもので、ポンプ１０１１、切換弁１０１２、及び空気供給ポンプ２１７の動作を制御する。
又、図３では、図１の場合と同様に、燃料電池用充填回収器１０１は配管１１５又は配管１２５を有する構成を例に採るが、ポンプ１０１１及び切換弁１０１２、又は切換弁１０１２を燃料電池システム２００に備える構成を採っても良い。該構成によれば、燃料電池用充填回収器１０１と燃料電池システム２００との接続箇所を一箇所にすることができる。
【００３７】
次に、燃料電池用充填回収器の第２実施形態について、以下に説明する。
図４には、第２実施形態における燃料電池用充填回収器１０２を図示している。燃料電池用充填回収器１０２は、中空の一つの充填回収容器１４０と、該充填回収容器１４０内に設けられ該充填回収容器１４０の軸方向１４０ａに沿って移動可能であり、かつ該充填回収容器１４０内を排出物回収部１４１及び充填用燃料収容部１４２に区分する仕切り板１５０と、上述した配管１１５、１２５と着脱可能な接続部分である上記漏洩防止機構１６０とを備えている。
【００３８】
上記仕切り板１５０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、テフロン（登録商標）等の高分子樹脂類や、ガラスや、アルミニウム、ステンレス等の金属類が使用できる。仕切り板１５０の板厚は、薄いほうが充填回収容器１４０内において、初期の充填用燃料占有率が向上するため好ましいが、薄すぎると加圧時の強度が不足する。そのため、仕切り板１５０の使用材料及びサイズによって好ましい板厚は変化する。
又、仕切り板１５０における充填回収容器１４０の内面１４０ｂとの接触部分１５０ａには、排出物回収部１４１に収容される排出物と充填用燃料収容部１４２に収容されている充填用燃料とが混在しないように、例えば弾性部材にてなるＯ−リング等や、図４に示すような形状のシール部材１５１が設けられている。
又、さらに、充填回収容器１４０内には、軸方向１４０ａに沿って仕切り板１５０の移動を案内するための、ガイド部材を設けることもできる。上記ガイド部材としては、軸方向１４０ａに沿って仕切り板１５０を貫通して設けた棒材１４３や、充填回収容器１４０の内面１４０ｂに軸方向１４０ａに沿って形成され、仕切り板１５０と係合する凹部又は凸部等が考えられる。尚、上記棒材１４３を用いた場合、仕切り板１５０の貫通部分には、該貫通部分における排出物及び充填用燃料の漏洩を防止するため、例えばＯ−リング等のシール部材が設けられる。
【００３９】
上記漏洩防止機構１６０は、一例として図７に示すような、市販のソケット部を使用することができる。該ソケット部１６０は、プラグ差込用凹部１６０１と、弁部１６０２と、弁部１６０２を弁座部１６０３に押圧するスプリング１６０４とを有する。又、弁部１６０２において弁座部１６０３との接触部分には、パッキン等のシール部材が設けられており、通常、弁部１６０２はスプリング１６０４にて弁座部１６０３に押圧され、上記充填用燃料及び排出物が充填回収容器１４０内から外部へ漏洩することを防止する。
一方、ソケット部１６０に対向して、上記配管１１５及び配管１２５には、市販のプラグ部１７０が設けられる。プラグ部１７０は、ソケット部１６０と連結可能であり、ソケット部１６０のプラグ差込用凹部１６０１に嵌合する凸部１７０１と、弁部１７０２と、弁部１７０２を弁座部１７０３に押圧するスプリング１７０４とを有する。このようなプラグ部１７０がソケット部１６０のプラグ差込用凹部１６０１に嵌合することで、図９に示すように、互いの弁部１６０２及び弁部１７０２が当接し合うことで、それぞれ、弁部１６０２、１７０２と弁座部１６０３、１７０３との接触が解除され、排出物回収部１４１と配管１２５とを、及び充填用燃料収容部１４２と配管１１５とをそれぞれ開通させる。又、プラグ差込用凹部１６０１には、漏洩防止のためのＯ−リング１６０５が設けられており、ソケット部１６０とプラグ部１７０との連結時に、当該連結部分から液漏れが生じることはない。
【００４０】
上述したように構成される第２実施形態における燃料電池用充填回収器１０２において、燃料電池システム２００と接続したときにおける燃料電池用充填回収器１０２の充填回収動作について、以下に説明する。尚、初期状態において、燃料電池用充填回収器１０２には、充填用燃料１１１が満たされている状態であり、よって仕切り板１５０は、充填回収容器１４０内で配管１２５側つまり図の右側に位置している。
上述のように、燃料電池用充填回収器１０２は、配管１１５及び配管１２５を、燃料電池システム２００の上記燃料タンク２２０及び上記排出物タンク２３０に接続することで、燃料電池システム２００と連結される。そして、第１実施形態にて説明したように、発電動作により、排出物タンク２３０内には、水等の排出物２３１が溜まってくると伴に、燃料タンク２２０内から燃料２２１が消費されていく。よって、適宜、排出物回収用ポンプ１２４を作動させて、排出物タンク２３０内の排出物２３１を、配管１２５を通して燃料電池用充填回収器１０２の排出物回収部１４１へ供給する。該供給動作により、排出物回収部１４１の圧力が上がり、仕切り板１５０を押圧し、仕切り板１５０は、軸方向１４０ａに沿って図の左方向つまり充填用燃料収容部１４２側へ移動する。この仕切り板１５０の移動により、充填用燃料収容部１４２に収容されている充填用燃料１１１は、加圧され、配管１１５を通して燃料電池システム２００の燃料タンク２２０内へ供給される。
【００４１】
上述の動作を繰り返して、充填用燃料収容部１４２に収容されている充填用燃料１１１がほぼ又は完全に無くなるまで、充填回収動作が実行される。尚、充填用燃料１１１が完全に無くなった状態では、燃料電池用充填回収器１０２内は排出物２３１で満たされる。
【００４２】
以上説明したように、燃料電池用充填回収器１０２によれば、上述した第１実施形態における燃料電池用充填回収器１００が奏する効果である、燃料を外部へこぼすことなく、かつ安全に燃料供給が行え、さらに、排出物２３１を自動的に回収することができるという効果を奏することができ、さらに、一つの容器としての充填回収容器１４０にて、燃料電池システム２００の排出物タンク２３０からの排出物２３１の回収動作と、燃料タンク２２０への充填用燃料１１１の供給動作とを同時に行うことができる。
又、一つの容器の充填回収容器１４０にて構成したことから、燃料電池用充填回収器１０２を燃料電池システム２００に接続することで、燃料タンク２２０及び排出物タンク２３０への接続が一度に行え、着脱時の取り扱いが非常に容易となる。
尚、燃料電池用充填回収器１０２内への排出物２３１の回収動作により、仕切り板１５０が押圧され燃料電池用充填回収器１０２内の充填用燃料１１１を加圧することから、充填用燃料供給ポンプ１１４は設けなくてもよい。よって、上述のように容器の単一化と合せて装置構成を簡略化することも可能である。
【００４３】
又、上述の説明ではまず排出物回収用ポンプ１２４を作動させたが、まず充填用燃料供給ポンプ１１４を作動させてもよい。充填用燃料供給ポンプ１１４の作動により充填用燃料収容部１４２内の充填用燃料１１１が減少し、それによって仕切り板１５０は、軸方向１４０ａに沿って図の左方向へ移動する。それにより、排出物回収部１４１は負圧となり排出物タンク２３０より排出物２３１は排出物回収部１４１内へ吸引される。この場合には、排出物回収用ポンプ１２４は、設けなくても良い。
【００４４】
又、上述の第１実施形態及び第２実施形態では、充填用燃料供給ポンプ１１４及び排出物回収用ポンプ１２４は、燃料電池用充填回収器１００〜１０２に設けているが、該構成に限定されるものではなく、燃料電池システム２００に設けても良い。
【００４５】
又、上述した第２実施形態の燃料電池用充填回収器１０２の変形例として、図１１に示す燃料電池用充填回収器１０３を構成することもできる。上述の実施形態では仕切り板１５０は、充填用燃料供給ポンプ１１４や排出物回収用ポンプ１２４が動作することで移動するが、上記燃料電池用充填回収器１０３では、ピストン１５５にて移動させ、充填用燃料供給ポンプ１１４及び排出物回収用ポンプ１２４を削除した構成を採る。その他の構成は、燃料電池用充填回収器１０２の構成に同じであり、ここでの説明は省略する。
上記ピストン１５５は、仕切り板１５６と、該仕切り板１５６に突設され軸方向１４０ａに沿って延在し充填回収容器１４０を貫通して外部まで達するロッド１５７とを有する。又、仕切り板１５６における充填回収容器１４０の内面１４０ｂとの接触部分には、上記シール部材１５１が設けられており、又、充填回収容器１４０におけるロッド１５７の貫通部分にも漏洩防止用のシール部材が設けられる。
【００４６】
上記燃料電池用充填回収器１０３には、初期状態では充填用燃料１１１が満たされており、ピストン１５５は配管１２５側つまり図の右側に位置する。燃料の充填時には、配管１１５及び配管１２５を燃料電池システム２００の燃料タンク２２０及び排出物タンク２３０に接続することで、燃料電池用充填回収器１０３は、燃料電池システム２００と連結される。連結後、ピストン１５５を配管１１５側に軸方向１４０ａに沿って押す。ピストン１５５を押すことで、充填用燃料収容部１４２に収容されている充填用燃料１１１が加圧され、配管１１５を通して燃料タンク２２０内に充填用燃料１１１が供給される。一方、排出物回収部１４１は、ピストン１５５の移動により負圧が生じる。排出物回収部１４１に負圧が生じることで、排出物回収タンク２３０内の排出物２３１が配管１２５を通り、排出物回収部１４１に吸い上げられる。
【００４７】
以上説明したように燃料電池用充填回収器１０３によれば、上述したピストン１５５の一動作により、燃料電池用充填回収器１０２が奏する上述の効果と同様の効果を奏することができる。さらに燃料電池用充填回収器１０３によれば、ピストン１５５を用いることで、充填用燃料供給ポンプ１１４及び排出物回収用ポンプ１２４が不要となる。よって、燃料電池用充填回収器１０３は、燃料電池用充填回収器１０２と比べて、さらに装置構成を簡略化することが可能である。
尚、ピストン１５５の動作は、モータ等の駆動源を用いて機械的に行ってもよいし、手動で行ってもよい。特にピストン１５５の動作を手動にて行うことで、簡略した装置構成が可能となる。
【００４８】
さらに又、上記燃料電池用充填回収器１０３を用いる場合、図１２に示すような燃料電池システム２０１に接続することもできる。燃料電池システム２００では、燃料タンク２２０と排出物タンク２３０とは分離、別設した構成を採るが、燃料電池システム２０１では、図示するように一体的に構成した燃料排出物タンク２８０を備えている。尚、燃料電池システム２０１におけるその他の構成は、燃料電池システム２００の構成と同じであり、ここでの説明は省略する。又、燃料排出物タンク２８０は、燃料電池システム２０１から取り外し可能な構成を採っても良い。
【００４９】
上記燃料排出物タンク２８０は、その内部に、該燃料排出物タンク２８０の軸方向２８０ａに沿って移動する仕切り板２８３を有し、該仕切り板２８３にて、当該燃料排出物タンク２８０内を燃料部２８１と排出物部２８２とに分割する。尚、仕切り板２８３における燃料排出物タンク２８０の内面との接触部分には、上記シール部材１５１が設けられている。燃料部２８１は、燃料２２１を収容する部分であり、当該燃料電池システム２０１の燃料混合タンク２４０に接続されるとともに、上記燃料電池用充填回収器１０３の充填用燃料収容部１４２と配管１１５を介して着脱可能に接続される。排出物部２８２は、排出物２３１を収容する部分であり、当該燃料電池システム２０１の燃料混合タンク２４０に接続されるとともに、上記燃料電池用充填回収器１０３の排出物回収部１４１と配管１２５を介して着脱可能に接続される。
【００５０】
このように構成される燃料電池システム２０１では、燃料電池本体２１０の発電により燃料部２８１内の燃料２２０はアノード極２１２に供給され、排出部２８２には排出物２３１がカソード極２１３から回収される。仕切り板２８３は、燃料２２０の消費と排出物２３１の回収により、燃料部２８１側へ軸方向２８０ａに沿って移動する。
【００５１】
燃料２２０の充填及び排出物２３１の回収を行うときには、燃料電池システム２０１の燃料排出物タンク２８０に燃料電池用充填回収器１０３を接続し、上述のように、燃料電池用充填回収器１０３のピストン１５５を図の左側つまり配管１１５側へ押すことで、充填用燃料収容部１４２に収容されている充填用燃料１１１が加圧され、配管１１５を通して燃料排出物タンク２８０の燃料部２８１に供給される。該燃料供給動作により、燃料部２８１内の燃料２２０は、燃料排出物タンク２８０の仕切り板２８３を軸方向２８０ｂに沿って押圧する。よって仕切り板２８３は、燃料排出物タンク２８０の排出部２８２内の排出物２３１を加圧し、配管１２５を通り燃料電池用充填回収器１０３の排出物回収部１４１へ供給する。
【００５２】
このように、燃料電池用充填回収器１０３と燃料電池システム２０１とを組み合わせることで、燃料の充填及び排出物の回収動作を行うときには燃料排出物タンク２８０と燃料電池用充填回収器１０３とを接続し、ピストン１５５を押す一動作で、燃料の充填及び排出物の回収動作が同時に効率的に行える。又、燃料の充填及び排出物の回収用のポンプ１１４、１２４を必要とせず、装置構成を簡略化することができる。特にピストン１５５の動作を手動にすることで、燃料電池用燃料充填回収器１０３は電力を必要としないためさらに装置構成を簡略化することができる。
【００５３】
次に、上述のように燃料電池システム２００への充填用燃料１１１の供給を行った後の燃料電池用充填回収器１０２に対して、充填用燃料１１１の再充填及び排出物回収部１４１に回収された排出物２３１の回収を行うため、燃料電池用充填回収器１０２に接続される再生器について、以下に説明する。
図５に示す再生器３００は、上述の燃料電池用充填回収器１０２と同じ大きさにてなる中空の一つの再生器ケーシング３１０と、該再生器ケーシング３１０内に設けられ該再生器ケーシング３１０の軸方向３１０ａに沿って移動可能なピストン３２０と、燃料電池用充填回収器１０２にて２箇所に設けられたソケット部１６０、１６０にそれぞれ嵌合する上述のプラグ部１７０、１７０とを備えている。
【００５４】
上記ピストン３２０は、再生器ケーシング３１０内を再生用排出物収容部３１１及び再生用充填燃料供給部３１２に区分する再生用仕切り板３２１と、該再生用仕切り板３２１に突設され軸方向３１０ａに沿って延在し再生器ケーシング３１０を貫通して外部まで達するロッド３２２とを有する。又、再生用仕切り板３２１における再生器ケーシング３１０の内面３１０ｂとの接触部分３２１ａには、再生用排出物収容部３１１に収容される排出物３２１と再生用充填燃料供給部３１２に収容されている充填用燃料１１１とが混在しないように、上述したような、例えばＯ−リング等のシール部材１５１が設けられている。又、ロッド３２２が再生器ケーシング３１０を貫通する部分にも、漏洩防止用のシール部材が設けられている。
このようなピストン３２０の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）等の高分子樹脂類が好ましい。
【００５５】
又、再生器ケーシング３１０内には、軸方向３１０ａに沿ってピストン３２０の移動を案内するための、ガイド部材を設けることもできる。上記ガイド部材としては、軸方向３１０ａに沿って再生用仕切り板３２１を貫通して設けた棒材３１３や、再生器ケーシング３１０の内面３１０ｂに軸方向３１０ａに沿って形成され、再生用仕切り板３２１と係合する凹部又は凸部等が考えられる。
【００５６】
以上のように構成される再生器３００を使用した、燃料電池用充填回収器１０２の再生動作について、以下に説明する。尚、再生器３００は、充填用燃料１１１にて満たされた状態とし、燃料電池用充填回収器１０２は、ある程度又は完全に排出物２３１にて満たされた状態とする。
図５に示すように、燃料電池用充填回収器１０２の排出物回収部１４１におけるソケット部１６０と再生器３００の再生用排出物収容部３１１におけるプラグ部１７０とを連結し、かつ燃料電池用充填回収器１０２の充填用燃料収容部１４２におけるソケット部１６０と再生器３００の再生用充填燃料供給部３１２におけるプラグ部１７０とを連結する。これにより、排出物回収部１４１と再生用排出物収容部３１１とが連通し、かつ充填用燃料収容部１４２と再生用充填燃料供給部３１２とが連通する。尚、図５は再生作業前を図示している。
【００５７】
次に、作業者は、ピストン３２０のロッド３２２を軸方向３１０ａに沿って押す。ピストン３２０を再生用充填燃料供給部３１２側へ押すことで、再生器３００の再生用充填燃料供給部３１２に収容されている充填用燃料１１１は、ソケット部１６０及びプラグ部１７０を通って燃料電池用充填回収器１０２の充填用燃料収容部１４２へ供給されていく。この充填用燃料収容部１４２への充填用燃料１１１の供給により、燃料電池用充填回収器１０２の仕切り板１５０は、排出物回収部１４１内の排出物３２１を押圧する。よって、排出物３２１は、ソケット部１６０及びプラグ部１７０を通って再生器３００の再生用排出物収容部３１１へ供給されていく。このようにして、燃料電池用充填回収器１０２には充填用燃料１１１が満たされ、一方、再生器３００には排出物３２１が満たされる。
【００５８】
尚、上述の再生動作は、燃料電池用充填回収器１０２の充填用燃料収容部１４２に残存燃料があっても問題なく行われ、又、再生器３００の再生用充填燃料供給部３１２に収容されている充填用燃料１１１の量が充填用燃料収容部１４２の容量よりも少なくても問題なく行われる。後者の場合、燃料電池用充填回収器１０２の排出物回収部１４１の排出物３２１の排出が中途で終わることになるが、燃料電池システム２００の動作には支障は生じない。
【００５９】
以上説明したように、燃料電池用充填回収器１０２に対して再生器３００を接続することで、充填回収動作を終了した燃料電池用充填回収器１０２を燃料電池システム２００から離脱させることなく、再び燃料電池用充填回収器１０２に充填回収動作を行わせることができる。又、燃料電池用充填回収器１０２に対して再生器３００を接続することで、燃料電池用充填回収器１０２への充填用燃料１１１の供給と、燃料電池用充填回収器１０２からの排出物２３１の回収とを一動作にて同時に自動的に実行することができる。よって、充填用燃料１１１は、再生器３００の再生用充填燃料供給部３１２から燃料電池用充填回収器１０２の充填用燃料収容部１４２内へ自動的に供給されることから、燃料を外部へこぼすことなく、かつ安全に燃料の充填を行うことができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様の燃料電池用充填回収器、及び第２態様の燃料電池システムによれば、燃料電池用充填回収器に燃料充填機構を備えたことで、充填用燃料は、燃料充填機構を介して燃料電池用充填回収器から燃料電池システムへ供給することができる。よって、安全に燃料電池システムへの燃料供給を行うことができる。又、燃料電池用充填回収器に排出物回収機構を備えたことで、燃料電池システムにて生じた排出物は、排出物回収機構を介して燃料電池用充填回収器へ回収することができる。
【００６１】
上記燃料充填機構は、燃料電池システム内の燃料タンクに接続される充填用燃料収容容器を有し、上記排出物回収機構は、燃料電池システム内の排出物タンクに接続される排出物回収容器を有し、これらの充填用燃料収容容器及び排出物回収容器を同一の一つの容器とすることで、生産コストの低減を図ることができる。又、このように一容器にて構成したとき、容器内の収容物を判別する判別具を有することで、容器外部から内容物を判別することができる。又、上記判別具をｐＨ試験紙とすることで、非常に安価にて容器内の収容物を判別することができる。
【００６２】
さらに又、上記燃料充填機構及び上記排出物回収機構を一体的に構成し、充填回収容器内に移動可能な仕切り板を備えることで、該仕切り板の移動により、燃料電池システム内の燃料タンクへの燃料の充填動作、及び燃料電池システム内の排出物タンクからの排出物の回収動作を同一工程にて並行して実行することができる。よって、燃料充填及び排出物回収の各作業時間を短縮し、迅速な作業が可能となる。
【００６３】
又、本発明の第３態様の燃料電池用充填回収器用再生器によれば、燃料電池用充填回収器に接続可能であり、再生器ケーシング内に、該再生器ケーシング内を移動可能な再生用仕切り板を設けたことから、該再生用仕切り板を移動させることで、燃料電池用充填回収器へ回収された排出物を燃料電池用充填回収器用再生器内へ収容することができると伴に、同一工程において並行して、燃料電池用充填回収器用再生器から燃料電池用充填回収器へ充填用燃料を供給することができる。よって、燃料電池用充填回収器用再生器から燃料電池用充填回収器へ燃料を外部へこぼすことなく、かつ安全に燃料の充填を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である燃料電池用充填回収器の一例を示すとともに、本発明の他の実施形態であり上記燃料電池用充填回収器が接続される燃料電池システムを示す図である。
【図２】図１に示す燃料電池用充填回収器の変形例を示す図である。
【図３】図１に示す燃料電池用充填回収器の他の変形例を示す図である。
【図４】図１に示す燃料電池用充填回収器のさらに別の変形例を示す図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態であって、図４に示す燃料電池用充填回収器に接続される燃料電池用充填回収器用再生器を示す図である。
【図６】図１に示す燃料電池用充填回収器に備わる漏洩防止機構を説明するための図である。
【図７】図４に示す漏洩防止機構の断面図である。
【図８】図７に示すソケット部に係合するプラグ部の断面図である。
【図９】図７に示すソケット部、及び図８に示すプラグ部が係合した状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の燃料電池システムを携帯用機器に取り付けた状態、及び上記燃料電池システムに接続する燃料電池用充填回収器を示す斜視図である。
【図１１】図４に示す燃料電池用充填回収器の変形例を示す図である。
【図１２】図１１に示す燃料電池用充填回収器、及び該燃料電池用充填回収器が接続される燃料電池システムを示す図である。
【符号の説明】
１００〜１０２…燃料電池用充填回収器、１１０…燃料充填機構、
１１１…充填用燃料、１１２…充填用燃料収容容器、１１６…容器、
１１７…判別具、１２０…排出物回収機構、１２２…排出物回収容器、
１４０…充填回収容器、１４０ａ…軸方向、１４１…排出物回収部、
１４２…充填用燃料収容部、１５０…仕切り板、
２００…燃料電池システム、２１０…燃料電池本体、２１２…アノード極、
２１３…カソード極、２２０…燃料タンク、２３０…排出物タンク、
２３１…排出物、２４１…希釈燃料、
３００…再生器、３１０ａ…軸方向、３１１…再生用排出物収容部、
３１２…再生用充填燃料供給部、３２１…再生用仕切り板。
【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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