(57)【要約】      （修正有）【課題】廃棄時に内部に残存した燃料を容易に回収または無害化できる燃料用カートリッジの提供。【解決手段】燃料収容部２の壁面に形成され、前記燃料収容部内の燃料を抜き取る燃料抜取手段が挿入される抜取手段挿入部２Ａと、前記抜取手段挿入部を被覆する除去可能なシール部材４とを備える燃料カートリッジ１００、および燃料収容部と、前記燃料を無害化処理する燃料処理部と、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに離間した状態に保持し、前記保持が解除可能な保持手段と、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに近接する方向にガイドするガイド手段と、前記保持手段による保持を解除して前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させて連通させる連通手段とを有する燃料カートリッジ。【選択図】        図１
2005011613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池用の燃料を収容する燃料収容部を有し、前記燃料収容部中の燃料を前記燃料電池に供給する燃料カートリッジであって、
前記燃料収容部の壁面に形成され、前記燃料収容部内の燃料を抜き取る燃料抜取手段が挿入される抜取手段挿入部と、
前記抜取手段挿入部を被覆する除去可能なシール部材とを
備えることを特徴とする燃料カートリッジ。
【請求項２】
前記抜取手段挿入部は、前記燃料収容部の壁面における他の部分よりも肉薄に形成された肉薄部を有する請求項１に記載の燃料カートリッジ。
【請求項３】
前記抜取手段挿入部は、前記燃料収容部の壁面に設けられた開口部と、前記開口部を覆蓋するシール部材とを有する請求項１に記載の燃料カートリッジ。
【請求項４】
燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジであって、
前記燃料を収容するとともに、壁面に開口部が設けられた燃料収容部と、
前記燃料収容部における前記開口部を被覆する除去可能なシール部材とを
備えることを特徴とする燃料カートリッジ。
【請求項５】
燃料電池用の燃料を収容して燃料電池に前記燃料を供給する燃料収容部を有してなり、
前記燃料収容部には、前記燃料を低温燃焼させる低温燃焼触媒が収容されてなるとともに、前記燃料収容部を外気と連通させる空気孔が設けられ、
更に、前記空気孔は、除去可能なシール部材で閉塞されてなることを特徴とする燃料カートリッジ。
【請求項６】
燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジであって、
前記燃料を収容する燃料収容部と、
前記燃料を無害化処理する燃料処理部と、
前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに離間した状態に保持するとともに、前記保持が解除可能に形成された保持手段と、
前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに近接する方向にガイドするガイド手段と、
前記保持手段による保持を解除した状態において前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させることにより連通させる連通手段とを
有することを特徴とする燃料カートリッジ。
【請求項７】
前記保持手段は、前記燃料収容部と前記燃料処理部との間に設けられた除去可能なスペーサである請求項６に記載の燃料カートリッジ。
【請求項８】
前記連通手段は、前記燃料処理部における前記燃料収容部に相対する側の面に、前記燃料収容部に向かって延在するように設けられた中空状の針状部材を有する請求項６または７に記載の燃料カートリッジ。
【請求項９】
前記燃料収容部の壁における前記針状部材が貫通する側は、少なくとも一部が、前記燃料収容部におけるその他の壁面よりも厚さの薄い肉薄状に形成されてなる請求項８に記載の燃料カートリッジ。
【請求項１０】
前記燃料処理部には、前記燃料を吸収する燃料吸収剤が収容されてなる請求項６〜９の何れか１項に記載の燃料カートリッジ。
【請求項１１】
前記燃料処理部には、前記燃料を凝固させる燃料凝固剤が収容されてなる請求項６〜９の何れか１項に記載の燃料カートリッジ。
【請求項１２】
前記燃料処理部には、前記燃料を分解させる分解触媒が収容されてなる請求項６〜９の何れか１項に記載の燃料カートリッジ。
【請求項１３】
前記分解触媒は、前記燃料を低温燃焼させる低温燃焼触媒である請求項１２に記載の燃料カートリッジ。
【請求項１４】
前記燃料処理部は、前記保持手段による保持を解除すると開口する空気孔を有してなる請求項１２または１３に記載の燃料カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料カートリッジに関し、特に、廃棄時に内部に残存した燃料を容易に回収または無害化できる燃料用カートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラップトップ型コンピュータやノートブック型コンピュータ、携帯電話、デジタルカメラなどの携帯機器が現在広く使用されるようになってきた。
【０００３】
前記形態機器の電源としては、従来、アルカリマンガン電池などの一次電池、およびニッケル水素電池やリチウム電池などの二次電池などが一般的であった。
【０００４】
近年、これらの携帯機器をより長時間使用したいとの要求が高まって来たが、前記一次電池や二次電池は、これらの要求には充分には応えられなかった。
【０００５】
そこで、これらの電池パックよりも軽量、小型であって、長時間電力を供給できる電源として、燃料電池を用いた電源システムが注目されている。
【０００６】
このような電源システムとしては、たとえば発電用燃料が封入された燃料封入部と、外燃料封入部から供給される発電用燃料によって電力を発生させる発電モジュールとを備え、前記燃料封入部と前記発電モジュールとが互いに脱着可能に構成されている電源システムが提案された（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２８９２１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯機器に前記電源システムを使用する場合においても、燃料封入部に封入された発電用燃料を完全に使用し尽くすことは極めて困難であるので、通常は、前記発電用燃料が若干残存した状態で燃料収容部を廃棄し、新たなものに交換すると考えられる。
【０００９】
ここで、前記発電用燃料、即ち燃料電池用の燃料としては、通常はメタノールが使用される。
【００１０】
したがって、内部に発電用燃料が若干残存した状態の燃料封入部が廃棄されると、内部に残存したメタノールが自然界に放出されて環境汚染の原因になることが考えられる。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、廃棄時に内部に残存した燃料を容易に回収または無害化でき、燃料が自然界に放出されるのを防止できる燃料用カートリッジの提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、燃料電池用の燃料を収容する燃料収容部を有し、前記燃料収容部中の燃料を燃料電池に供給する燃料カートリッジであって、前記燃料収容部の壁面に形成され、前記燃料収容部内の燃料を抜き取る燃料抜取手段が挿入される抜取手段挿入部と、前記抜取手段挿入部を被覆する除去可能なシール部材とを備えることを特徴とする燃料カートリッジに関する。
【００１３】
前記燃料カートリッジにおいては、使用後、前記抜取手段挿入部から燃料抜取手段を挿入して前記燃料収容部に残存していた燃料を抜き取ってから廃棄することにより、残存していた燃料が自然界に放出されて環境汚染を引き起こすことが防止される。
【００１４】
また、燃料を抜き取らないときは、前記抜取手段挿入部は前記シール部材によって保護されているから、前記燃料カートリッジを燃料電池または携帯機器に装着して使用中に、外力などによって前記抜取手段挿入部が不用意に破壊されて燃料が漏れるという事故の発生を防止できる。
【００１５】
前記燃料抜取手段としては、たとえば注射器や燃料抜取ポンプなどが挙げられるが、燃料収容部に残存していた燃料を抜き取ることができるのであれば、注射器や燃料抜取ポンプには限定されず、たとえば先端に注射針が装着された浣腸器なども使用できる。
【００１６】
前記抜取手段挿入部として、燃料収容部の壁面に形成され、注射器の注射針が貫通可能に形成された後述する肉薄部、燃料収容部の壁面に形成された開口部と前記開口部に挿入および固定されたゴム栓、および前記開口部と前記開口部を覆蓋する被覆部材などを設けることができる。
【００１７】
前記燃料としては、燃料電池に通常に使用される液体燃料が挙げられ、具体的にはメタノールおよびエタノールなどの低級アルコールなどが挙げられる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記抜取手段挿入部が、前記燃料収容部の壁面における他の部分よりも厚みの薄い肉薄部を有する燃料カートリッジに関する。
【００１９】
前記肉薄部は、前記燃料収容部の壁のほかの部分よりも肉厚が薄いから、たとえば注射器の注射針を容易に貫通させることができる。また、射出成形によって燃料収容部を形成する場合には、金型の前記肉薄部に相当する部分に凸部を設け、前記燃料収容部の壁における周囲の部分よりも肉薄に形成されるようにすることにより前記肉薄部を形成できるから、形成が容易である。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記抜取手段挿入部が、前記燃料収容部の壁面に設けられた開口部と、前記開口部を覆蓋する被覆部材とを有する燃料カートリッジに関する。
【００２１】
前記燃料カートリッジにおいては、前記被覆部材を除去するか、または燃料抜取手段に設けられた注射針などの中空状の針状部材で前記被覆部材を貫通するかすることにより、燃料抜取手段を抜取手段挿入部から燃料収容部の内部に挿入することができる。
【００２２】
したがって、燃料抜取手段の挿入が極めて容易に行える。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジであって、前記燃料を収容するとともに、壁面に開口部が設けられた燃料収容部と、前記燃料収容部における前記開口部を被覆する除去可能なシール部材とを備えることを特徴とする燃料カートリッジに関する。
【００２４】
前記燃料カートリッジにおいては、廃棄時においては、前記シール部材を除去して開口した前記開口部から、前述の燃料抜取手段を挿入することにより、燃料収容部内の燃料を抜き取ることができる。したがって、燃料収容部内に残存した燃料が自然界に漏洩して環境汚染を起こす不安を解消できる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、燃料電池用の燃料を収容して燃料電池に前記燃料を供給する燃料収容部を有してなり、前記燃料収容部には、前記燃料を低温燃焼させる低温燃焼触媒が収容されてなるとともに、前記燃料収容部を外気と連通させる空気孔が設けられ、更に、前記空気孔は、除去可能なシール部材で閉塞されてなることを特徴とする燃料カートリッジに関する。
【００２６】
前記燃料カートリッジにおいては、使用後においては、前記シール部材を除去して前記開口部を開口させることにより、前記開口部から空気が流入し、内部に収容された低温燃焼触媒の働きで残存した燃料が低温燃焼して水と炭酸ガスとに分解される。とくに前記燃料がメタノールであり、前記低温燃焼触媒が白金やパラジウムなどの貴金属である場合には、常温で燃焼させることができる故に好ましい。
【００２７】
燃料が燃焼し終わったら、前記燃料カートリッジをそのまま廃棄してもよく、内部の低温燃焼触媒を回収してから廃棄してもよい。
【００２８】
前記低温燃焼触媒は、塊状、粒状または粉体状であってよいが、金属製またはセラミックス製の担体に担持された形態であれば、前記低温燃焼触媒の回収および再生が容易に行えるから好ましい。
【００２９】
前記低温燃焼触媒は、前記貴金属が挙げられるが、燃料を低温燃焼させることができるのであれば、前記貴金属には限定されない。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、燃料電池に燃料を供給する燃料カートリッジであって、前記燃料を収容する燃料収容部と、前記燃料を無害化処理する燃料処理部と、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに離間した状態に保持するとともに、前記保持が解除可能に形成された保持手段と、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを互いに近接する方向にガイドするガイド手段と、前記保持手段による保持を解除した状態において前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させることにより連通させる連通手段とを有することを特徴とする燃料カートリッジに関する。
【００３１】
前記燃料カートリッジにおいては、廃棄時には、前記保持手段による保持を解除して前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させると、前記連通手段によって前記燃料収容部と前記燃料処理部とが連通する。したがって、前記燃料収容部内に残存じていた燃料は前記燃料処理部に流入し、前記燃料処理部で無害化処理される。
【００３２】
前記連通手段としては、後述する針状部材のほか、前記燃料収容部と前記燃料処理部とが離間した状態においては閉止した状態にあり、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを近接させることにより開成する弁体を有する流路などが挙げられる。
【００３３】
前記無害化処理としては、低温燃焼のほか、水素と一酸化炭素への分解反応などが挙げられる。他には、凝固、吸着など、燃料を固形化して流動性を喪失させる処理などが挙げられる。
【００３４】
請求項７に記載の発明は、前記保持手段が、前記燃料収容部と前記燃料処理部との間に設けられた除去可能なスペーサである燃料カートリッジに関する。
【００３５】
前記燃料カートリッジにおいては、前記スペーサによって前記燃料収容部と前記燃料処理部とは互いに隔てられた状態に保持される。そして、前記スペーサを除去すると、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを隔てるものはなくなるから、前記燃料収容部と前記燃料処理部とを前記ガイド手段に沿って互いに近接させると、前記連通手段によって両者が連通される。
【００３６】
前記スペーサは、シート状のシール部材の裏面に固定することができる。前記燃料収容部と前記燃料処理部との間の隙間を前記シール部材でシールすると、前記スペーサは、前記燃料収容部と前記燃料処理部との間に位置するから、前記燃料収容部と前記燃料処理部とは互いに離間した状態に保持される。
【００３７】
請求項８に記載の発明は、前記連通手段が、前記燃料処理部における前記燃料収容部に相対する側の面に、前記燃料収容部に向かって延在するように設けられた中空状の針状部材を有する燃料カートリッジに関する。
【００３８】
前記燃料カートリッジにおいては、前記燃料処理部と前記燃料収容部とを互いに近接させると、前記針状部材が前記燃料収容部の壁面を貫通するから、前記燃料処理部と前記燃料収容部とが連通される。
【００３９】
前記燃料カートリッジにおいては、前記針状部材が前記燃料収容部の壁面を貫通しない限り、前記燃料処理部内の燃料が外部に流出することはないから、前記保持手段における保持を解除しない限り、使用中に燃料漏れが生じることはない。
【００４０】
請求項９に記載の発明は、前記燃料収容部における前記針状部材が貫通する側は、少なくとも一部が、前記燃料収容部におけるその他の壁面よりも厚さの薄い肉薄状に形成されてなる燃料カートリッジに関する。
【００４１】
前記燃料カートリッジにおいては、前記燃料収容部の壁面における前記針状部材が貫通する部分が薄肉状に形成されているから、より少ない力で前記針状部材を前記燃料収容部の壁面に貫通させることができる。
【００４２】
請求項１０に記載の発明は、  前記燃料処理部に、前記燃料を吸収する燃料吸収剤が収容されてなる燃料カートリッジに関する。
【００４３】
前記燃料カートリッジにおいては、燃料収容部内の燃料が前記燃料処理部に収容された燃料吸収剤に吸収されて保持されることにより、燃料の流出が防止される。
【００４４】
請求項１１に記載の発明は、前記燃料処理部に、前記燃料を凝固させる燃料凝固剤が収容されてなる燃料カートリッジに関する。
【００４５】
前記燃料カートリッジにおいては、燃料収容部内の燃料が前記燃料処理部に収容された凝固剤と接触して凝固することにより、燃料の流出が防止される。
【００４６】
請求項１２に記載の発明は、前記燃料処理部に、前記燃料を分解させる分解触媒が収容されてなる燃料カートリッジに関する。
【００４７】
前記燃料カートリッジにおいては、燃料収容部内の燃料は、前記燃料処理部において、前記分解触媒によって分解されて無害化される。
【００４８】
前記分解触媒としては、たとえば低温燃焼触媒、および燃料がメタノールである場合に、前記メタノールを低温で部分酸化して水素と一酸化炭素とに分解する部分酸化触媒などがある。
【００４９】
請求項１３に記載の発明は、前記分解触媒が、前記燃料を低温燃焼させる低温燃焼触媒である燃料カートリッジに関する。
【００５０】
前記燃料カートリッジにおいては、燃料収容部内の燃料は、前記燃料処理部において、前記低温触媒によって低温燃焼し、炭酸ガスと水とに分解されて無害化される。
【００５１】
請求項１４に記載の発明は、前記燃料処理部は、前記保持手段による保持を解除すると開口する空気孔を有してなる燃料カートリッジに関する。
【００５２】
前記燃料カートリッジは、燃料処理部の内部に低温燃焼触媒または分解触媒が収容された燃料カートリッジにおいて、前記保持手段による保持を解除すると開口する空気孔を有するものの例である。
【００５３】
前記燃料カートリッジにおいては、前記保持手段による保持を解除するまでは、前記空気孔は閉じた状態にあるから、燃料処理部内の低温燃焼触媒または分解触媒が空気に接触して劣化することがない。一方、前記保持手段による保持を解除すると前記空気孔は開口するから、燃料収容部と燃料処理部とを連通させた状態において、燃料処理部に流入した燃料は、新鮮な空気と接触した状態で、前記燃料処理部内部に収容された低温燃焼触媒などの分解触媒によって燃焼反応または分解される。したがって、燃焼反応などの分解反応が短時間に効率よく進行する。
【００５４】
【発明の実施の形態】
１．実施形態１
実施形態１に係る燃料カートリッジ１００の構成を図１および図２に示す。
【００５５】
図１および図２に示すように、燃料カートリッジ１００は、燃料としてメタノールを収容する円柱状の燃料収容部２を有する。
【００５６】
燃料収容部２の一方の端面における中央部には肉薄部２Ａが設けられ、他方の端面には、燃料カートリッジ１００が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに装着されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部２Ｂが形成されている。肉薄部２Ａは、本発明に係る燃料カートリッジの備える抜取手段挿入部に相当する。
【００５７】
燃料収容部２における肉薄部２Ａが設けられた側の端面には、略円形状のシール部材４が剥離可能に貼着されている。シール部材４は柔軟性を有するフィルム状またはシート状の部材である。シール部材４の外周から半径方向に沿って外側に向かって舌状部材４Ａが設けられている。シール部材４が燃料収容部２の端面に貼着された状態においては、舌状部材４Ａは、燃料収容部２の側面に沿うように屈曲されている。
【００５８】
肉薄部２Ａは円形に形成されている。肉薄部２Ａの直径は、燃料収容部２の直径よりも小さければ特に制限はないが、後述する注射器２００の注射針２０２が刺せる程度の直径であることが好ましく、具体的には、１〜５ｍｍの範囲が好ましく、特に１〜３ｍｍの範囲が好ましい。肉薄部２Ａを前記範囲の直径に形成すれば、肉薄部２Ａを、注射器２００の注射針２０２で容易に貫通できる程度に肉薄に形成した場合においても、燃料収容部２内に収容されたメタノールの内厚によって破裂することがないから好ましい。
【００５９】
実施形態１に係る燃料カートリッジ１００の作用について以下に説明する。
【００６０】
燃料収容部２内部のメタノールをほぼ使用し終わり、燃料カートリッジ１００を廃棄しようとするときは、舌状部材４Ａを起こし、図２において二点鎖線で示すように燃料収容部２の端面からシール部材４を剥離する。次に、図３に示すように、注射器２００の注射針２０２を肉薄部２Ａに刺して先端部を貫通させる。そして、燃料収容部２内部に残存したメタノールを注射器２００によって吸い出して適宜の回収容器に移すことにより、残存メタノールを回収する。
【００６１】
実施形態１に係る燃料カートリッジは、本発明に係る燃料カートリッジにおける抜取手段挿入部として肉薄部２Ａが形成された例である。肉薄部２Ａは、肉厚を適宜に選択することにより、燃料収容部２内部のメタノールの蒸気圧程度では破裂しないが、注射針２０２を容易に貫通させることができるように形成することができる。
【００６２】
また、射出成形によって燃料収容部２を形成する場合には、金型の肉薄部２Ａに相当する部分に凸部を設けることにより肉薄部２Ａを形成できるから、形成が容易である。
【００６３】
更に、燃料カートリッジ１００を使用中は、肉薄部２Ａは、シール部材４によって被覆された状態にあるから、肉薄部２Ａに尖ったものが当った場合などのように、肉薄部２Ａに不用意に外力が加わった場合においても、肉薄部２Ａを前記外力から保護することができる。
【００６４】
２．実施形態２
実施形態２に係る燃料カートリッジ１０２の構成を図４に示す。図４において（Ａ）は、燃料カートリッジ１０２を斜め上方から見たところを示し、（Ｂ）は、燃料カートリッジ１０２において後述する肉薄部１２Ａが設けられた側の断面を示す。
【００６５】
図４に示すように、燃料カートリッジ１０２は燃料としてメタノールを収容する円柱状の燃料収容部１２を有している。燃料収容部１２の一方の端面における中央部は円形に凹陥して肉薄部１２Ａが形成され、他方の端面には、燃料カートリッジ１０２が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに接続されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部１２Ｂが形成されている。肉薄部１２Ａは、本発明に係る燃料カートリッジの備える抜取手段挿入部に相当する。
【００６６】
燃料収容部１２における肉薄部１２Ａが設けられた側の端面には略円形状のシール部材１４が剥離可能に貼着されている。シール部材１４は柔軟性を有するフィルム状乃至シート状に形成できる。
【００６７】
シール部材１４の外周から半径方向に沿って外側に向かって舌状部材１４Ａが設けられている。シール部材１４が燃料収容部１２の端面に貼着された状態においては、舌状部材１４Ａは、燃料収容部１２の側面に沿うように屈曲されている。
【００６８】
肉薄部１２Ａの中央部には更に凹陥部１２Ｂが形成され、燃料収容部１２の壁面は、凹陥部１２Ｂにおいて更に肉薄に形成されている。
【００６９】
一方、シール部材１４における燃料収容部１２に貼着される側のの中央部には、肉薄部１２Ａに嵌合する円形状の突出部１４Ｂが形成されている。
【００７０】
凹陥部１２Ｂの直径は、注射器２００の注射針２０２が刺せる程度の直径であることが好ましく、具体的には、１〜５ｍｍの範囲が好ましく、特に１〜３ｍｍの範囲が好ましい。凹陥部１２Ｂを前記範囲の直径に形成すれば、凹陥部１２Ｂにおいて注射針２０２で容易に貫通できる程度に肉薄に形成した場合においても、燃料収容部２内に収容されたメタノールの内厚によって破裂することがないから好ましい。
【００７１】
実施形態２に係る燃料カートリッジ１０２の作用について以下に説明する。
【００７２】
燃料収容部１２内部のメタノールをほぼ使用し終わり、燃料カートリッジ１００を廃棄しようとするときは、舌状部材１４Ａを起こし、図４における（Ｂ）において二点鎖線で示すように、燃料収容部１２の端面からシール部材１４を剥離する。そして、図５に示すように、注射器２００の注射針２０２を凹陥部１２Ｂに刺して先端部を貫通させる。そして、燃料収容部１２内部に残存したメタノールを注射器２００によって吸い出して適宜の回収容器に移すことにより、残存メタノールを回収する。
【００７３】
なお、実施形態２は、肉薄部１２Ａの中央部に更に押患部１２Ｂを形成した例であるが、凹陥部１２Ｂを形成する代わりに図６に示すように凹陥部１２Ａの中央部に円錐状の凹陥部１２Ｃを設けてもよい。
【００７４】
実施形態２に係る燃料カートリッジ１０２においては、凹陥部１２Ｂは、肉薄部１２Ａにおける凹陥部１２Ｂの周囲の部分よりも壁の肉厚が薄いから、注射針２０２を容易に貫通させることができる。また、前記凹陥部１２Ｂは、肉薄部１２Ａに比較して小面積であるから、前記凹陥部１２Ｂの肉厚を注射針２０２が貫通しやすいように特に薄く形成した場合においても、燃料収容部１２に収容されたメタノールの蒸気圧によって不用意に破裂し難い。
【００７５】
更に、シール部１４は、突出部１４Ｂにおいて肉薄部１２Ａに嵌合するから、カートリッジ１０２を使用中に肉薄部１２Ａからシール部材１４が脱落して肉薄部１２Ａが露出することがない。
【００７６】
実施形態２に係る燃料カートリッジ１０２は、その他、実施形態１に係る燃料カートリッジと同様の特長を有している。
【００７７】
３．実施形態３
実施形態３に係る燃料カートリッジ１０４の構成を図７に示す。図７において（Ａ）は、燃料カートリッジ１０４を斜め上方から見たところを示し、（Ｂ）は、燃料カートリッジ１０４において後述する注射針挿入部２６が設けられた側の断面を示す。
【００７８】
図７に示すように、燃料カートリッジ１０４は、燃料としてメタノールを収容する円柱状の燃料収容部２２を有する。
【００７９】
燃料収容部２２の一方の端面における中央部には注射針２０２が挿入される注射針挿入部２６が設けられ、他方の端面には、他方の端面には、燃料カートリッジ１０４が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに接続されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部２８が形成されている。注射針挿入部２６は、本発明に係る燃料カートリッジの備える抜取手段挿入部に相当する。
【００８０】
注射針挿入部２６は、円筒状の本体２６Ｂと、本体２６Ｂの内部に挿入されたゴム栓２６Ａとを有する。円筒状の本体２６Ｂの両端には、ゴム栓２６Ａに注射針２０２を刺したときに脱落しないようにゴム栓２６Ａを保持する円環状の突起２６Ｃが設けられている。ゴム栓２６Ａとしては、注射薬用のアンプル壜用のゴム栓として通常に使用されているものと同様のものが使用できる。
【００８１】
燃料収容部２２における注射針挿入部２６が形成された側の端面には、略円形状のシール部材２４が剥離可能に貼着されている。シール部材２４は、実施形態１に係る燃料カートリッジにおけるシール部材４と同様であり、外周部に舌状部材２４Ａが設けられている点も同様である。
【００８２】
実施形態３に係る燃料カートリッジ１０４の作用について以下に説明する。
【００８３】
燃料収容部２２内部のメタノールをほぼ使用し終わったら、実施形態１および実施形態２に係る燃料カートリッジと同様に、先ず、シール部材２４を剥離する。次に、図８に示すように、注射器２００の注射針２０２をゴム栓２６Ａに刺して先端部を貫通させ、燃料収容部３２内部に残存したメタノールを注射器２００によって吸い出して適宜の回収容器に移す。
【００８４】
実施形態３に係る燃料カートリッジ１０４においては、注射針挿入部２６におけるゴム栓２６Ｃに注射針２０２を刺して燃料収容部２２内に注射針２０２を挿入する。したがって、抜取手段挿入部として肉薄部を形成した実施形態１および２に係る燃料カートリッジに比較して更に容易に注射針２０２を挿入できる。
【００８５】
また、ゴム栓２６Ａに注射針２０２を刺すと孔が開くが、注射針２０２を抜いた後は、ゴム栓２６Ａのゴム弾性により、前記孔は塞がり、注射針挿入部２６は密閉される。したがって、注射器２００でメタノールを吸い出した後に、燃料収容部２２に万が一メタノールが残存した場合においても、前記メタノールが注射針挿入部２６を通って外部に漏れることはない。
【００８６】
４．実施形態４
実施形態４に係る燃料カートリッジ１０６の構成を図９および図１０に示す。図９および図１０に示すように、燃料カートリッジ１０６は、燃料としてメタノールを収容する円柱状の燃料収容部３２を有する。
【００８７】
燃料収容部３２の一方の端面における中央部には注射針２０２が挿入される開口部３２Ａが設けられ、他方の端面には、他方の端面には、燃料カートリッジ１０６が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに接続されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部３２Ｂが形成されている。開口部３２Ａは、本発明に係る燃料カートリッジの備える抜取手段挿入部に相当する。開口部３２Ａは、燃料収容部３２の外側から内側に向かって縮小する円錐面状に形成されている。
【００８８】
燃料収容部３２における開口部３２Ａが形成された側の端面には、略円形状のシール部材３４が剥離可能に貼着されている。シール部材３４は、実施形態１に係る燃料カートリッジにおけるシール部材４と同様に柔軟なシート状またはフィルム状の部材であり、外周部に舌状部材３４Ａが設けられている。シール部材３４における燃料収容部３２に貼着される側の面の中央部には、開口部３２Ａに嵌合する突出部３４Ｂが形成されている。突出部３４Ｂは、底面から頂面に向かって縮小する円錐台状に形成されている。
【００８９】
燃料カートリッジ１０６の別の例を図１１および図１２に示す。図１１および図１２に示すように、前記燃料カートリッジ１０６の燃料収容部３２の開口部３２Ａは入口と出口との内径が同一の円筒面状に形成されている。燃料収容部３２における開口部３２Ａが設けられた側の単面には、開口部３２Ａに連通する凹陥部３２Ｃが形成されている。
【００９０】
シール部材３４における燃料収容部３２に貼着される側の面の中央部には、凹陥部３２Ｃに嵌合する突出部３４Ｂが設けられている。
【００９１】
実施形態４に係る燃料カートリッジ１０６の作用について以下に説明する。
【００９２】
燃料収容部３２内部のメタノールをほぼ使用し終わったら、シール部材３４を剥離して開口部３２Ａを開口させる。
【００９３】
次に、注射器２００の注射針２０２を開口部３２Ａに挿入し、燃料収容部３２内部に残存したメタノールを注射器２００で吸い出して適宜の回収容器に移す。
【００９４】
実施形態４に係る燃料カートリッジ１０６においては、燃料収容部３２の端面に設けられた開口部３２Ａから注射針２０２を挿入することができるから、注射針２０２の挿入が極めて容易である。また、開口部３２Ａが充分に大きければ、燃料収容部３２内のメタノールを抜くのに注射器２００を用いる必要がない。
【００９５】
５．実施形態５
実施形態５に係る燃料カートリッジ１０８の構成を図１３および図１４に示す。
【００９６】
図１３および図１４において（Ａ）は燃料カートリッジ１０８を斜め上から見たところを示し、（Ｂ）は燃料カートリッジ１０８の中央部の部分断面を示す。
【００９７】
図１３および図１４に示すように、燃料カートリッジ１０８は、メタノールを収容する円柱状の燃料収容部３と、燃料収容部３と直径が同一であり、しかも同心に配設された燃料処理部５と、燃料収容部３と燃料処理部５との間に設けられたガイド部７とを備えている。また、燃料収容部３と燃料処理部５との間は、シール部材９によって外側から覆われている。ガイド部７およびシール部材９は、それぞれ本発明の燃料カートリッジが備えるガイド手段および保持手段に相当する。
【００９８】
燃料処理部５には、メタノールを吸収するメタノール吸収剤、メタノールを凝固させるメタノール凝固剤、メタノールを一酸化炭素と水素とに分解するメタノール分解触媒、およびメタノールを低温燃焼させる低温燃焼触媒のうちの１種類または２種類以上が装入されている。
【００９９】
なお、図１３および図１４において３Ｂは、燃料カートリッジ１０８を燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに接続したときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部を示す。
【０１００】
ガイド部７は、図１３および図１４において（Ｂ）に示すように、燃料収容部３における燃料処理部５に相対する側の端面３Ａの中央部から燃料処理部５に向かって、燃料収容部３の軸線に沿って円柱状に突出する突起部７Ａと、燃料処理部５における燃料収容部３に相対する側の端面５Ａの中央部から燃料収容部３に向かって、燃料処理部５の軸線に沿って円筒状に突出する突起部７Ｂとからなっている。突起部７Ａが突出部７Ｂの内側に嵌合して摺動することにより、燃料収容部３と燃料処理部５とは、互いに近接する方向にガイドされる。
【０１０１】
燃料処理部５の端面５Ａには、１対の中空な針状部材１１Ａおよび１１Ｂが、突出部７Ｂを間に挟むように、燃料収容部３に向かって立設されている。針状部材１１Ａおよび１１Ｂは、何れも燃料処理部５の内部に連通するように形成された注射針状の部材であり、本発明に係る燃料カートリッジにおける連通手段に相当する。
【０１０２】
シール部材９は、燃料収容部３と燃料処理部５とに亘って剥離可能に貼着されるシール部９Ａと、シール部９Ａの燃料収容部３と燃料処理部５とに貼着される側の面の中央部に、シール部９Ａを巻回する方向に、言い替えれば円周方向に沿って設けられた突出部乃至肉厚部であるスペーサ部９Ｂとを有する。シール部９Ａとスペーサ部９Ｂとの間には段差が形成されている。なお、図１３は、シール部９Ａが比較的薄く柔軟なフィルム状乃至薄手のシート状に形成された例を示し、図１４は、シール部９Ａが比較的剛性の高い厚手のシート状である例を示す。なお、何れのシール部材９においても、スペーサ部９Ｂは、燃料収容部３と燃料処理部５との周長に等しいか若干短い長さに形成することが好ましい。一方、シール部９Ａは、前記周長よりも長い長さに形成し、燃料収容部３と燃料処理部５とに巻回したときに末端部が重なるようにするのが好ましい。そして、前記末端部の一方に、半円状または角の丸い四角状のタブ部９Ｃを形成することができる。
【０１０３】
シール部材９を装着するときは、図１３および図１４において（Ｂ）に示すように、スペーサ部９Ｂが燃料収容部３と燃料処理部５との間に嵌挿され、しかもタブ部９Ｃが外側に位置するようにシール部９Ａを巻回し、貼着する。このとき、タブ部９Ｃは、シール部材９の外周面に貼着しないことが好ましい。
【０１０４】
シール部材９を装着した状態においては、燃料収容部３と燃料処理部５との間にはスペーサ部９Ｂが嵌挿されているから、たとえ、燃料収容部３と燃料処理部５とを近接させる方向の外力が燃料カートリッジ１０８に作用しても、燃料収容部３と燃料処理部５とは互いに離間した状態に保持される。したがって、燃料カートリッジ１０８を使用中は、シール部材９を剥がさない限りは、針状部材１１Ａおよび針状部材１１Ｂが燃料収容部５の端面を突き破って燃料収容部３内のメタノールが燃料処理室５に漏れ出すことはない。
【０１０５】
燃料収容部３に収容されたメタノールをほぼ使用し終わったら、燃料カートリッジ１０８を携帯機器または燃料電池から取り外してシール部材９を除去し、燃料収容部３と燃料処理部５とを互いに近接する方向に押圧する。燃料収容部３と燃料処理部５とは、ガイド部７によって互いに近接する方向にガイドされるから、針状部材１１Ａおよび針状部材１１Ｂが燃料収容部３の端面を突き破って貫通する。これにより、燃料収容部３と燃料処理部５とが互いに連通し、燃料収容部３内のメタノールが燃料処理部５に移動して、吸着、凝固、分解、または低温燃焼により無害化される。
【０１０６】
燃料カートリッジ１０８は、シール部材９を装着した状態においては、燃料収容部３と燃料処理部５とシール部材９とで全体として一体の円柱状体を形成する。したがって、燃料電池や携帯機器への装着に便利である。
【０１０７】
６．実施形態６
実施形態６に係る燃料カートリッジ１１０の構成を図１５に示す。
【０１０８】
燃料カートリッジ１１０は、図１５に示すように、内部にメタノールが収容された円柱状の燃料収容部１３と、内部に低温燃焼触媒が充填された燃料処理部１５と、燃料収容部１３と燃料処理部１５との間に位置するシール部材１９とを有する。
【０１０９】
燃料収容部１３と燃料処理部１５とは同一の外径を有し、一方の端面において相対するように配設されている。燃料収容部１３における燃料処理部１５に相対する側の端面１３Ａの中央部には、注射針状に形成された針状部材１６が燃料収容部１３の軸線に沿って設けられている。そして、燃料処理部１５における燃料収容部１３に相対する側の端面１５Ａの中央部には、針状部材１６が挿入される円筒状の針状部材ガイド１７が、燃料収容部１３に向かって立設されている。針状部材１６と針状部材ガイド１７とは、何れも燃料収容部１３および燃料処理部１５の軸線に沿って立設されている。
【０１１０】
針状部材１６は、先端部が針状部材ガイド１７の内側に挿入されているが、針状部材ガイド１７の低部には当接していない。針状部材１６が針状部材ガイド１７に嵌合することにより、燃料収容部１３と燃料処理部１５とは同心に保持される。
【０１１１】
燃料カートリッジ１１０において、シール部材１９は、本発明に係る燃料カートリッジにおける保持手段に相当し、針状部材１６と針状部材ガイド１７とは、前記燃料カートリッジにおけるガイド手段に相当する。そして、針状部材１６は、前記燃料カートリッジにおける連通手段にも相当する。
【０１１２】
燃料処理部１５の端面１５Ａにおける針状部材ガイド１７が設けられた部分には、肉薄部１５Ｂが設けられている。
【０１１３】
更に、燃料処理部１５の側面における端面１５Ａの近傍には、空気孔１５Ｃが設けられている。
【０１１４】
シール部材１９は、図１５に示すように、燃料収容部１３と燃料処理部１５との周方向に沿って設けられ、燃料収容部１３と燃料処理部１５とに亘って剥離可能に貼着される柔軟なシート状乃至フィルム状のシール部１９Ａと、シール部１９Ａにおける燃料収容部１３と燃料処理部１５とに貼着される側の面の中央部に、シール部１９Ａの巻回される方向に沿って設けられた肉厚部であるスペーサ部１９Ｂとを有する。
【０１１５】
シール部１９は、燃料収容部１３と燃料処理部１５とに亘って貼着でき、更に空気孔１５Ｃを閉塞できる巾に形成されている。スペーサ部１９Ｂは、燃料収容部１３と燃料処理部１５との間に挿入されたときに、針状部材１６の先端が針状部材ガイド１７の低部に当接しない程度の巾に形成されている。
【０１１６】
シール部材１９を装着した状態においては、燃料収容部１３と燃料処理部１５との間にはスペーサ部１９Ｂが嵌挿されているから、たとえ、燃料収容部１３と燃料処理部１５とを近接させる方向の外力が燃料カートリッジ１１０に作用しても、燃料収容部１３と燃料処理部１５とは互いに離間した状態に保持される。したがって、燃料カートリッジ１１０を使用中は、シール部材１９を剥がさない限りは、針状部材１７が燃料収容部１５の肉薄部を突き破って燃料収容部１３内のメタノールが燃料処理室１５に漏れ出すことはない。
【０１１７】
燃料収容部１３に収容されたメタノールをほぼ使用し終わったら、燃料カートリッジ１１０を携帯機器または燃料電池から取り外してシール部材１９を除去し、燃料収容部１３と燃料処理部１５とを互いに近接する方向に押圧する。燃料収容部１３と燃料処理部１５とは、針状部材１６と針状部材ガイド１７によって互いに近接する方向にガイドされるから、針状部材１６は、燃料収容部１３の肉薄部１５Ｂを突き破って貫通する。これにより、燃料収容部１３と燃料処理部１５とが互いに連通し、燃料収容部１３内のメタノールが燃料処理部１５に移動して、燃料処理部１５内の低温燃焼触媒によって低温燃焼し、無害化される。ここで、燃料処理部１５の内部には空気孔１５Ｃから新鮮な外気が流入するから、効果的に低温燃焼が行われる。
【０１１８】
実施形態６に係る燃料カートリッジ１１０は、針状部材１６と針状部材ガイド１７とが協働して本発明の燃料カートリッジにおけるガイド手段として機能するから、実施形態５に係る燃料カートリッジの有する特長に加え、ガイド手段の構成を更に簡略化できるという特長を有する。
【０１１９】
７．実施形態７
実施形態７に係る燃料カートリッジ１１２の構成を図１６に示す。
【０１２０】
燃料カートリッジ１１２は、図１６に示すように、内部にメタノールが収容された円柱状の燃料収容部２３と、燃料収容部２３の一端部に形成された縮径部であるインターロッキング部２３Ａに同心状に嵌合された略円柱状の燃料処理部２５とを有する。
【０１２１】
燃料処理部２５におけるインターロッキング部２３Ａに嵌合される側の末端部には、円筒状に形成され、インターロッキング部２３Ａに外側から嵌合されるインターロッキング部２５Ａが形成されている。
【０１２２】
インターロッキング部２３Ａの外周面には、円周方向に沿って稜状に突出した突出部２３Ｂが形成されている。一方、インターロッキング部２５Ａの内周面には、円周方向に沿って突出部２３Ｂに嵌合する凹陥部２５Ｂが形成されている。
【０１２３】
燃料処理部２５におけるインターロッキング部２５Ａの底面２５Ｃの中央部には、インターロッキング部２３Ａに向かって注射針状に形成された針状部材２７が燃料処理部２５の軸線に沿って設けられている。
【０１２４】
一方、インターロッキング部２３Ａの端面２３Ｃには、針状部材２７が挿入される凹陥部２６が燃料収容部２３の軸線に沿って設けられている。
【０１２５】
燃料収容部２３と燃料処理部２５とは、図１６に示すように、インターロッキング部２５Ａの内側にインターロッキング部２３Ａが嵌合され、突出部２３Ｂが凹陥部２５Ｂに嵌合することにより、針状部材２７の先端が凹陥部２６の底部に当接した状態で保持される。
【０１２６】
インターロッキング部２３Ａ，インターロッキング部２５Ａ、突出部２３Ｂ、および凹陥部２５Ｂは、本発明に係る面料カートリッジが備える保持手段に相当し、針状部材２７と凹陥部２６とは前記燃料カートリッジにおける連通手段に相当する。
【０１２７】
燃料カートリッジ１１２において、燃料収容部２３内のメタノールをほぼ使用し終わったら、燃料処理部２５を燃料収容部２３に向かって強く押圧する。これにより、突出部２３Ｂが凹陥部２５Ｂから脱出し、針状部材２７の先端が凹陥部２６の低部を押圧して貫通する。これにより、燃料収容室２３と燃料処理室２５とが連通するから、燃料収容室２３内のメタノールが燃料処理室２５に移動し、燃料処理室２５で無害化される。
【０１２８】
燃料カートリッジ１１２は、実施形態５および６の燃料カートリッジとは異なり、シール部材が不要である故に、構成および廃棄時の操作がより簡略化できるという特長を有する。
【０１２９】
８．実施形態８
実施形態８に係る燃料カートリッジ１１４の構成を図１７に示す。
【０１３０】
図１７に示すように、燃料カートリッジ１１４は、円柱状の燃料収容部３３を有する。
【０１３１】
図１７において（Ｂ）に示すように、燃料収容部３３の内部には、低温燃焼触媒が収容されているとともに、側面には空気孔３３Ａが設けられている。
【０１３２】
側面における空気孔３３Ａが設けられた部分には、図１７において（Ａ）および（Ｂ）に示すように、シール３５が貼付されている。空気孔３３Ａは、シール３５により閉塞されている。シール３５の末端には舌状のタブ３５Ａが設けられている。
【０１３３】
燃料収容部３３の一方の端面には、燃料カートリッジ１１４が燃料電池を電源とする携帯機器または燃料電池そのものに装着されたときに、前記燃料電池の燃料供給流路に接続されてメタノールを供給する接続部３３Ｂが形成されている。
【０１３４】
燃料カートリッジ１１４を使用し終わったら、燃料カートリッジ１１４を携帯機器または燃料電池から取り外し、シール３５を剥離する。これにより、空気孔３３Ａが開口するから、空気孔３３Ａから新鮮な外気が流入し、燃料収容部３３内に残ったメタノールは、低温燃焼触媒によって低温燃焼し、無害化される。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廃棄時に内部に残存した燃料を容易に回収または無害化でき、燃料が自然界に放出されるのを防止できる燃料用カートリッジが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施形態１に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す燃料カートリッジにおけるシール部材が貼着された側の端部近傍の構成の詳細を示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示す燃料カートリッジにおいて、シール部材を剥がして肉薄部に注射器の注射針を刺したところを示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態２に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図および断面図である。
【図５】図５は、図４に示す燃料カートリッジにおいて、シール部材を剥がして肉薄部に注射器の注射針を刺したところを示す断面図である。
【図６】図６は、実施形態２に係る燃料カートリッジの別の例を示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態３に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図および断面図である。
【図８】図８は、図７に示す燃料カートリッジにおいて、シール部材を剥がして肉薄部に注射器の注射針を刺したところを示す断面図である。
【図９】図９は、実施形態４に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施形態４に係る燃料カートリッジの構成を示す断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態４に係る燃料カートリッジの別の例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、実施形態４に係る燃料カートリッジの別の例を示す断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態５に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図および断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態５に係る燃料カートリッジの別の例を示す斜視図および断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態６に係る燃料カートリッジの構成を示す断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態７に係る燃料カートリッジの構成を示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態８に係る燃料カートリッジの構成を示す斜視図および断面図である。
【符号の説明】
２    燃料収容部
３    燃料収容部
４    シール部材
５    燃料処理部
７    ガイド部
９    シール部材
１１Ａ    針状部材
１１Ｂ    針状部材
１２    燃料収容部
１４    シール部材
２２    燃料収容部
２４    接続部
２６    注射針挿入部
３２    燃料収容部
３４    シール部材
【図１】
2005011613.tif 000003
【図２】
2005011613.tif 000004
【図３】
2005011613.tif 000005
【図４】
2005011613.tif 000006
【図５】
2005011613.tif 000007
【図６】
2005011613.tif 000008
【図７】
2005011613.tif 000009
【図８】
2005011613.tif 000010
【図９】
2005011613.tif 000011
【図１０】
2005011613.tif 000012
【図１１】
2005011613.tif 000013
【図１２】
2005011613.tif 000014
【図１３】
2005011613.tif 000015
【図１４】
2005011613.tif 000016
【図１５】
2005011613.tif 000017
【図１６】
2005011613.tif 000018
【図１７】
2005011613.tif 000019