(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気導入孔を有し、燃料電池本体用の燃料を収容する筐体と、
前記空気導入孔の開閉の切替駆動を行うバルブと
を備え、
前記バルブは、制御信号に応じて切替駆動の制御が可能となっている
ことを特徴とする燃料カートリッジ。
【請求項２】
前記筐体の温度を検出する温度検出部を備え、
前記温度検出部は、検出された筐体の温度に基づき、前記制御信号を生成する際の基となる温度検出信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料カートリッジ。
【請求項３】
前記温度検出部は、サーミスタを含んで構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料カートリッジ。
【請求項４】
前記制御信号における前記空気導入孔の開閉の切替閾値を調整するための抵抗器を備えた
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃料カートリッジ
【請求項５】
前記筐体は、前記バルブの外側に、空気導入用接続部を有する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の燃料カートリッジ。
【請求項６】
燃料および酸化剤ガスとしての空気の供給を受けて発電を行う燃料電池本体と、この燃料電池本体用の燃料を収容する燃料タンクとを備えた燃料電池であって、
前記燃料タンクは、空気導入孔を有し、
前記空気導入孔の開閉の切替駆動を行うバルブが設けられると共に、このバルブは、制御信号に応じて切替駆動の制御が可能となっている
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
前記燃料タンクの温度を検出する温度検出部と、
少なくとも検出された燃料タンクの温度に基づき、前記制御信号を生成する制御部とを備えた
ことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記燃料タンクを有する燃料カートリッジを備え、
前記制御部は、前記燃料タンクの温度、および前記燃料カートリッジが前記燃料電池本体と正常に接続されているか否かに基づき、前記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の燃料電池。
【請求項９】
前記燃料タンクを有する燃料カートリッジを備え、
前記バルブが、前記燃料カートリッジ側に設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記燃料タンクを有する燃料カートリッジを備え、
前記バルブが、前記燃料電池本体側に設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。
【請求項１１】
前記燃料タンクが前記燃料電池本体に内蔵され、
前記バルブが、前記燃料電池本体に設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。
【請求項１２】
燃料タンクに収容された燃料と、酸化剤ガスとしての空気とを燃料電池本体へ供給して発電を行うための方法であって、
空気導入孔を介して前記燃料タンクへ空気を導入させると共に、この空気導入孔の開閉の切替駆動を、制御信号に応じてその切替駆動の制御が可能なバルブによって行う
ことを特徴とする発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用の燃料を貯蔵する燃料カートリッジおよびこれを備えた燃料電池、ならびにこのような燃料電池に適用される発電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、アノード電極（燃料電極）とカソード電極（酸素電極）との間に電解質が配置された構成を有し、アノード電極には燃料、カソード電極には酸化剤がそれぞれ供給される。このとき、燃料が酸化剤によって酸化される酸化還元反応が起こり、燃料がもっていた化学エネルギーが電気エネルギーに変換される。
【０００３】
このような燃料電池は、燃料および酸化剤を供給し続けることで継続的に発電可能であり、従来の一次電池または二次電池とは異なる新たな携帯型電子機器用電源として期待されている。すなわち、燃料電池は、燃料と酸化剤との化学反応を利用して発電を行うものでありから、酸化剤として空気中の酸素を用い、燃料を外部から補給し続けることによって、故障しない限り電源として使い続けることが可能である。よって、小型化された燃料電池は、携帯型電子機器に適した充電不要の高エネルギー密度電源となりうる。
【０００４】
燃料電池に燃料を補給するためには、燃料を収容するための燃料タンクを有する交換型燃料カートリッジを用いることが望ましい。このような燃料カートリッジに収容される燃料としては、メタノールのほか、さまざまな成分の異なる燃料が考えられる。
【０００５】
また、通常、燃料カートリッジには、燃料を排出した体積分の空気が入るための空気導入孔が設けられている（例えば、特許文献１）。これは、燃料液体排出に伴う体積分の気体を導入し、内圧を一定にするためである。具体的には、このような空気導入孔がない場合、カートリッジ内が負圧となり、ポンプで排出できなかったり、逆流したりするため、安定に燃料を供給することができなくなってしまうからである。
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５３１９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この空気導入孔に対して逆止弁を設けるようにすれば、燃料の漏れを防ぐと同時にある負圧下の条件で弁が開放し、空気を取り込むことができる。
【０００８】
しかしながら、低圧力で開放できる逆止弁（構造はキノコ弁：ゴム材の弾性力およびボール弁：ばね圧等）では、圧力が高いときには良好な逆止性を示すが、常圧に近い条件下では、逆止性が低下する欠点がある。このようにして逆止性が低下した場合、空気導入孔を介した液漏れ（燃料タンクからの燃料漏れ）の原因となり、安全性において問題となる。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、空気導入孔を介した燃料タンクからの燃料漏れを防止し、安全性を高めることが可能な燃料カートリッジ、燃料電池および発電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の燃料カートリッジは、空気導入孔を有し、燃料電池本体用の燃料を収容する筐体と、空気導入孔の開閉の切替駆動を行うバルブとを備えたものである。また、このバルブは、制御信号に応じて切替駆動の制御が可能となっている。
【００１１】
本発明の燃料電池は、燃料および酸化剤ガスとしての空気の供給を受けて発電を行う燃料電池本体と、この燃料電池本体用の燃料を収容する燃料タンクとを備えたものであって、上記燃料タンクが空気導入孔を有し、この空気導入孔の開閉の切替駆動を行うバルブが設けられると共に、このバルブが制御信号に応じて切替駆動の制御が可能となっている。
【００１２】
本発明の発電方法は、燃料タンクに収容された燃料と、酸化剤ガスとしての空気とを燃料電池本体へ供給して発電を行うための方法であって、空気導入孔を介して燃料タンクへ空気を導入させると共に、この空気導入孔の開閉の切替駆動を、制御信号に応じてその切替駆動の制御が可能なバルブによって行うようにしたものである。
【００１３】
本発明の燃料カートリッジ、燃料電池および発電方法では、空気導入孔の開閉の切替駆動が、制御信号に応じて切替駆動の制御が可能なバルブによってなされることにより、燃料を収容する筐体または燃料タンクへの空気導入の制御が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の燃料カートリッジ、燃料電池または発電方法によれば、空気導入孔の開閉の切替駆動を、制御信号に応じて切替駆動の制御が可能なバルブによって行うようにしたので、燃料を収容する筐体または燃料タンクへの空気導入の制御を行うことが可能となる。よって、従来の逆止弁のような空気導入孔を介した燃料タンクからの燃料漏れを防止することができ、安全性を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態に係る燃料カートリッジ（燃料カートリッジ１）を含んで構成された燃料電池の要部断面構成を表すものである。また、図２は、この燃料電池の要部構成を斜視図で表したものである。この燃料電池は、燃料電池本体２と、この燃料電池本体２の溝部２３に装着して接続される燃料カートリッジ１とを備えている。
【００１７】
燃料カートリッジ１は、携帯電話，ノート型ＰＣ（Personal Computer ）等の携帯型電子機器の電源として搭載される燃料電池に用いられる交換型燃料カートリッジであり、例えば、扁平な直方体の形状を有する筐体１０の内部に、燃料であるメタノール等を収容する燃料タンク１００を有している。また、この筐体１０の上面（溝部２３側の面）には、燃料タンク１００から燃料を送出するための燃料供給コネクタ１１と、燃料タンク１００内に空気を導入するための空気導入孔１２とが設けられている。さらに、この空気導入孔１２の外側（溝部２３側である上部）には、空気導入孔１２の開閉を切替駆動するバルブ１３が設けられている。
【００１８】
燃料供給コネクタ１１は、燃料カートリッジ１を燃料電池本体２に接続すると内部のバルブ（図示せず）が開くように構成されたコネクタであり、この燃料供給コネクタ１１および後述する燃料電池本体部２側の燃料供給コネクタ２１を介して、発電部２０に燃料が供給されるようになっている。
【００１９】
空気導入孔１２は、燃料タンク１００から燃料を排出した体積分の空気を導入するための孔である。このような空気導入孔１２により、燃料排出に伴う体積分の気体が導入され、燃料タンク１００の内圧が一定となるようになっている。したがって、燃料タンク１００内が負圧となってポンプで排出できなかったり逆流したりするのが回避され、安定に燃料が供給されるようになっている。
【００２０】
バルブ１３は、図示しない制御信号に応じて、空気導入孔１２の開閉の切替駆動の制御が可能なバルブであり、例えば図３（Ａ），図３（Ｂ）に示したように、この制御信号が供給される圧電素子１３１と、この圧電素子１３１を支持する支持部１３０とから構成されている。圧電素子１３１は、例えばＰＺＴ（Lead Titanate Zirconate；チタン酸ジルコン酸鉛）により構成され、図示されない隔膜で覆われていることにより、液体が進入しても短絡しない構造となっている。
【００２１】
このような構成によりバルブ１３では、制御信号によって圧電素子１３１に電圧が供給されているときには、例えば図３（Ａ）に示したように、空気導入孔１２が塞がれて閉じた状態となり、高い圧力で空気および燃料であるメタノールの通過が止められる一方、制御信号によって圧電素子１３１に電圧が供給されていないときには、例えば図３（Ｂ）に示したように、空気導入孔１２が開いた状態となり、空気が燃料タンク１００内に導入されるようになっている。
【００２２】
なお、逆に、制御信号によって圧電素子１３１に電圧が供給されているときに、空気導入孔１２が開いた状態となり、空気が燃料タンク１００内に導入される一方、制御信号によって圧電素子１３１に電圧が供給されていないときに、空気導入孔１２が塞がれて閉じた状態となり、高い圧力で空気および燃料であるメタノールの通過が止められるようにしてもよい。ただし、制御信号によって圧電素子１３１に電圧が供給されているときに空気導入孔１２が塞がれて閉じた状態となるほうが、消費電力が低くなるばかりか、常に閉じた状態となって安全であるため、好ましい。
【００２３】
また、圧電素子（バルブ）の配置についても、図３に示した配置には限られず、例えば図４に示した配置としてもよい。ただし、図４に示した配置よりも、図３に示した配置のほうが好ましい。温度が上がったときの燃料カートリッジ１の内圧の上昇に対し、図４に示した構造の場合には接着面の強度が密閉性に対して寄与する一方、図３に示した構造の場合には、圧電素子が壊れない限り、内圧が高まるにつれて密閉性が高くなるからである。
【００２４】
燃料電池本体２は、例えば、発電部２０と、燃料カートリッジ１を装着するための溝部２３上に設けられた燃料供給コネクタ２１と、スリット２２とを含んで構成されている。
【００２５】
発電部２０は、メタノールと酸素との反応により発電を行う直接メタノール型の燃料電池であり、電解質膜を介して対向する正極（酸素電極）および負極（燃料電極）を有する一つまたは複数（例えば六個）の単位セル（図示せず）を、図示しない正極板および負極板で挟んだ構成を有している。
【００２６】
正極板および負極板は、発電部２０の正極および負極の位置をそれぞれ固定する固定部材としての機能を有している。正極板には、酸化剤としての空気（酸素）を通過させるための貫通孔（図示せず）が設けられている。負極板の下方には、燃料を拡散および気化させる燃料拡散板（図示せず）が設けられており、供給されたメタノールがこの燃料拡散板で拡散し、気化した状態で負極板の貫通孔を通過して単位セルの負極に供給されるようになっている。なお、メタノールは液体の状態で供給してもよい。
【００２７】
正極および負極は、例えば、カーボンペーパーなどよりなる集電体に、白金（Ｐｔ）および白金（Ｐｔ）−ルテニウム（Ｒｕ）合金などの触媒を含む触媒層が形成された構成を有している。触媒層は、例えば、触媒を担持させたカーボンブラックなどの担持体をポリパーフルオロアルキルスルホン酸系プロトン伝導材料などに分散させたものにより構成されている。なお、正極には図示しない空気供給ポンプが接続されていてもよいし、接続部材に設けられた開口（図示せず）を介して外部と連通し、自然換気により空気すなわち酸素が供給されるようになっていてもよい。
【００２８】
電解質膜は、例えば、スルホン酸基（−ＳＯ3 Ｈ）を有するプロトン伝導材料により構成されている。プロトン伝導材料としては、ポリパーフルオロアルキルスルホン酸系プロトン伝導材料（例えば、デュポン社製「Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）」）、ポリイミドスルホン酸などの炭化水素系プロトン伝導材料、またはフラーレン系プロトン伝導材料などが挙げられる。
【００２９】
燃料供給コネクタ２１は、燃料カートリッジ１を燃料電池本体２に接続すると内部のバルブ（図示せず）が開くように構成されたコネクタであり、燃料カートリッジ１側の燃料供給コネクタ１１と連動して、燃料タンク１００から発電部２０へ燃料が供給されるようになっている。なお、この燃料供給コネクタ２１内にバルブ機能を設けずに、カートリッジ１側の燃料供給コネクタ１１を開ける機能のみとしてもよい。
【００３０】
スリット２２は、燃料電池本体２と燃料カートリッジ１との間に隙間を生じさせることにより、燃料カートリッジ１を燃料電池本体２に接続したときに、空気導入孔１２を介して燃料タンク１００内に空気を導入させるためのものである。なお、このようなスリット２２の代わりに、コネクタ同士の接続によって形成される隙間や、燃料カートリッジ１の形状によって形成される隙間などを用いるようにしてもよい。
【００３１】
次に、図５を参照して、本実施の形態の燃料電池におけるバルブ１３の制御機構について説明する。図５は、このバルブ１３の制御機構の一例を回路図で表したものである。
【００３２】
燃料供給カートリッジ１は、前述の燃料タンク１００およびバルブ１３に加え、サーミスタ１４と、複数の接続端子１５とを有している。
【００３３】
サーミスタ１４は、接続点Ｐ１２と接続端子１５との間に配置されており、後述する温度検出回路を構成することにより、筐体１０または燃料タンク１００の温度を検出するための素子である。また、このサーミスタ１４からは、検出された筐体１０または燃料タンク１００の温度に基づき、前述のバルブ１３の制御信号を生成する際の基となる温度検出信号が生成され、接続端子１５へ供給されるようになっている。なお、接続点Ｐ１２は接続点Ｐ１１と短絡されており、この接続点Ｐ１１はバルブ１３に接続されている。
【００３４】
接続端子１５は、各々が燃料電池本体２の接続端子２５と接続されることにより、燃料カートリッジ１と燃料電池本体２とを電気的に接続するための端子である。
【００３５】
燃料電池本体２は、前述の発電部２０等（図５においては図示せず）に加え、バルブ１３の切替駆動の制御を行う制御部２４を有している。また、この制御部２４は、マイクロコンピュータなどにより構成されるコントローラ２４１と、ＮＰＮトランジスタにより構成されたトランジスタ２４２と、２つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２と、接続端子２５とを有している。
【００３６】
コントローラ２４１は、３つの端子Ｔ１〜Ｔ３を有しており、少なくともサーミスタ１４を含む温度検出回路（後述）により検出された筐体１０または燃料タンク１００の温度に基づき、バルブ１３の切替駆動の制御を行う制御信号を生成するものである。具体的には、本実施の形態では、詳細は後述するが、検出された筐体１０または燃料タンク１００の温度、および燃料カートリッジ１が燃料電池本体２と正常に接続されているか否かに基づき、そのような制御信号を生成するようになっている。
【００３７】
トランジスタ２４２は、ベースがコントローラ２４１の端子Ｔ１に接続され、エミッタが電源Ｖｃｃに接続され、コレクタが接続ラインＬ０を介して端子２５に接続されている。このような構成によりトランジスタ２４２は、コントローラ２４１の端子Ｔ１から出力される信号に応じてオン状態またはオフ状態となることにより、燃料カートリッジ１が燃料電池本体２に接続されているときに、出力ラインＬ０および接続端子１５，２５を介してバルブ１３へ電源Ｖｃｃの電圧を供給するようになっている。
【００３８】
抵抗器Ｒ１は、一端が電源Ｖｃｃに接続され、他端が接続ラインＬ２（接続端子２５とコントローラ２４１の端子Ｔ２との間に接続されている）上の接続点Ｐ２２に接続されている。また、抵抗器Ｒ２は、一端が電源Ｖｃｃに接続され、他端が接続ラインＬ３（接続端子２５とコントローラ２４１の端子Ｔ３との間に接続されている）上の接続点Ｐ２３に接続されている。なお、接続ラインＬ１は、接続端子２５と接地との間に接続されている。
【００３９】
次に、本実施の形態の燃料電池の作用および効果について説明する。
【００４０】
この燃料電池では、燃料カートリッジ１が燃料電池本体２に接続された状態において、燃料タンク１００から燃料供給コネクタ１１，２１を介して発電部２０へ燃料が供給されると、発電部２０内の各単位セルの負極に燃料が供給され、反応によりプロトンと電子とを生成する。プロトンは電解質膜を通って正極に移動し、電子および酸素と反応して水を生成する。これにより、燃料すなわちメタノールの化学エネルギーの一部が電気エネルギーに変換され、接続部材により集電されて、発電部２０から出力電流として取り出される。この出力電流および発電部２０による起電力は、外部の負荷（図示せず）に供給され、負荷が駆動される。
【００４１】
この際、燃料カートリッジ１には、燃料を排出した体積分の空気が入るための空気導入孔１２が設けられているため、燃料排出に伴う体積分の気体が導入され、燃料タンク１００の内圧が一定に保たれる。これにより、燃料タンク１００内が負圧となってポンプで排出できなかったり逆流したりするのが回避され、安定に燃料が供給される。
【００４２】
ここで、図６〜図８を参照して、本発明の特徴的部分の一つである、バルブ１３の切替駆動の制御方法について、詳細に説明する。図６は、このバルブ１３の切替駆動の制御方法の一例を流れ図で表したものである。
【００４３】
まず、例えば図７に示したように、燃料カートリッジ１が燃料電池本体２へ挿入されて接続端子１５，２５同士が接続されると（ステップＳ１１）、これら燃料カートリッジ１および燃料電池本体２同士が電気的に接続される。
【００４４】
次に、コントローラ２４１は、これら燃料カートリッジ１および燃料電池本体２同士が正常に接続されているか否かを判断する（ステップＳ１２）。具体的には、燃料カートリッジ１および燃料電池本体２同士が正常に接続されている場合、接続ラインＬ２が、接続端子２５，１５、接続点Ｐ１２，Ｐ１１および接続ラインＬ１を介して接地されるため、端子Ｔ２を用いてこの接続ラインＬ２が「Ｌ（ロー）」レベルとなっているか否かを判断することにより、燃料カートリッジ１および燃料電池本体２同士が正常に接続されているか否かが判断される。これにより、ステップＳ１２において正常に接続されていないと判断されたときには（ステップＳ１２：Ｎ）、バルブ１３によって空気導入孔１２が閉じた状態となるように制御信号が出力され（ステップＳ１３）、燃料漏れが回避される。一方、ステップＳ１２において正常に接続されていると判断されたときには（ステップＳ１２：Ｙ）、次にステップＳ１４へと進む。なお、ステップＳ１３の後は、再びステップＳ１２へと戻ることとなる。
【００４５】
次に、ステップＳ１４では、例えば図８に示したように、サーミスタ１４と抵抗器Ｒ２とにより構成された温度検出回路を用いて、筐体１０または燃料タンク１００の温度が検出される。具体的には、サーミスタ１４は周囲の温度に応じて抵抗値（サーミスタ抵抗値Ｒth）が変化する（温度係数を有している）ため、それに応じて例えば以下の（１）式で示した出力電圧Ｖoの値も変化することにより、間接的に筐体１０または燃料タンク１００の温度が検出される。
【００４６】
【数１】
0005119899.tif 000002
【００４７】
次に、コントローラ２４１は、端子Ｔ３を介してサーミスタ１４から入力された温度検出信号に基づき、検出された筐体１０または燃料タンク１００の温度Ｔが、所定の閾値温度Ｔth以下であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。これにより、ステップＳ１５において温度Ｔが閾値温度Ｔth以下ではない（Ｔ＞Ｔth）と判断されたときには（ステップＳ１５：Ｎ）、バルブ１３によって空気導入孔１２が閉じた状態となるように制御信号が出力され（ステップＳ１６）、燃料漏れが回避される。一方、ステップＳ１５において温度Ｔが閾値温度Ｔth以下である（Ｔ≦Ｔth）と判断されたときには（ステップＳ１５：Ｙ）、次にステップＳ１７へと進む。なお、ステップＳ１６の後は、再びステップＳ１２へと戻ることとなる。
【００４８】
次に、ステップＳ１７では、バルブ１３によって空気導入孔１２が開いた状態となるように制御信号がコントローラ２４１から出力され、これにより空気導入孔１２を介して燃料タンク１００内に空気が導入され、図６に示したバルブ１３の切替駆動の制御処理が終了となる。
【００４９】
以上のように本実施の形態では、空気導入孔１２の開閉の切替駆動を、制御信号に応じて切替駆動の制御が可能なバルブ１３によって行うようにしたので、燃料を収容する燃料タンク１００への空気導入の制御を行うことが可能となる。よって、例えば高温下や燃料の異常時などにはバルブ１３によって空気導入孔１２を閉じた状態とすることにより、従来の逆止弁のような空気導入孔を介した燃料タンクからの燃料漏れを防止することができ、安全性を高めることが可能となる。また、発電時には、バルブ１３によって空気導入孔１２を開いた状態とすることにより、燃料タンク１００内に必要な空気を取り込むことができ、安定に燃料を供給することが可能となる。
【００５０】
また、従来の逆止弁とは異なり、電気信号（制御信号）による空気導入孔１２の開閉機能を有するため、空気導入孔１２の前段にフィルターを配置するようにすることで、空気中のチリなどのゴミの影響を受けにくくすることができ、バルブとしての機能を向上させることが可能となる。
【００５１】
また、図７に示した制御回路を用いるようにしたので、素子数が少なく、また簡単な回路構成とすることができ、安価な回路構成で燃料カートリッジ１の認証を行うことが可能となる。
【００５２】
さらに、コントローラ２４１が、筐体１０または燃料タンク１００の温度、および燃料カートリッジ１が燃料電池本体２と正常に接続されているか否か、という２つのパラメータに基づいて制御信号を生成するようにしたので、一方のパラメータのみに基づいて生成した場合と比べ、より確実な判断をすることが可能となる。
【００５３】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、上記実施の形態では、燃料カートリッジ１および燃料電池本体２の構成について具体的に説明したが、他の構造あるいは他の材料により構成するようにしてもよい。
【００５４】
具体的には、例えば図９に示した変形例１に係る燃料カートリッジ１Ａのように、接続点Ｐ１１，Ｐ１２間に、制御信号における空気導入孔１２の開閉の切替閾値を調整するための抵抗器Ｒ０をさらに設けるようにしてもよい。このように構成した場合、抵抗器Ｒ０の抵抗値に応じて、空気導入孔１２の開閉の切替閾値を任意に調整することが可能となる。
【００５５】
また、例えば図１０に示した変形例２に係る燃料カートリッジ１Ｂのように、筐体１０におけるバルブ１３の外側（溝部２３側）に、燃料供給孔コネクタ１１，２１と同時または連続的に接続可能な空気導入コネクタ１６をさらに設けるようにしてもよい（密閉度：燃料カートリッジ側１側のコネクタ＞バルブ１３）。このように、燃料カートリッジ１の挿入時に、燃料供給コネクタ１１が開かれるのと同時または連続して、燃料供給コネクタ２１により開く構造にすることにより、保存時の密閉度を高め、安全性を高めたり、使用前の微少な燃料漏れを低減することが可能となる。
【００５６】
また、上記実施の形態では、バルブ（バルブ１３）が燃料カートリッジ１側に設けられた場合について説明したが、例えば図１１に示した変形例３に係る燃料電池本体２Ｃおよび燃料カートリッジ１Ｃを含む燃料電池のように、バルブ（バルブ２７）が、燃料電池本体２側に設けられているようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態および上記変形例１〜３では、燃料タンク（燃料タンク１００）が燃料カートリッジ内に設けられている場合について説明したが、例えば図１２に示した変形例４に係る燃料電池本体２Ｄを含む燃料電池のように、燃料タンク（燃料タンク２８）が燃料電池本体２Ｄに内蔵されると共に、バルブ（バルブ２７）が、この燃料電池本体２Ｄに設けられているようにしてもよい。なお、図１２において、符号２９１は空気導入孔を示し、符号２９２は、注液コネクタ２９２を示している。
【００５８】
また、上記実施の形態では、燃料カートリッジ１に内蔵されたサーミスタ１４を用いることにより、燃料カートリッジ１の筐体１０や燃料タンク１００の温度を検出するようにした場合について説明したが、例えば、燃料電池本体２側に設けられた温度センサー等を用いることにより、筐体１０や燃料タンク１００の温度を検出するようにしてもよい。
【００５９】
さらに、例えば、液体燃料は、メタノールのほか、エタノールやジメチルエーテルなどの他の液体燃料でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る燃料カートリッジを含む燃料電池の要部構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した燃料カートリッジおよび燃料電池本体の要部構成を表す斜視図である。
【図３】図１に示したバルブの詳細構成の一例を表す断面図である。
【図４】図１に示したバルブの詳細構成の他の例を表す断面図である。
【図５】図１に示した燃料電池におけるバルブの制御機構の一例を表す回路図である。
【図６】バルブの切替駆動の制御方法の一例を表す流れ図である。
【図７】バルブの切替駆動の制御方法の一例を説明するための回路図である。
【図８】温度検出回路の一例を表す回路図である。
【図９】変形例１に係る燃料カートリッジを用いたバルブの制御機構の一例を表す回路図である。
【図１０】変形例２に係る燃料カートリッジの要部構成を表す断面図である。
【図１１】変形例３に係る燃料電池の要部構成を表す断面図である。
【図１２】変形例４に係る燃料電池の要部構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…燃料電池カートリッジ、１０…筐体、１００…燃料タンク、１１…燃料供給コネクタ、１２…空気導入孔、１３…バルブ、１３０…支持部、１３１…圧電素子、１４…サーミスタ、１５…接続端子、１６…空気導入コネクタ、２，２Ｃ，２Ｄ…燃料電池本体、２０…発電部、２１…燃料供給コネクタ、２２…スリット、２３…溝部、２４…制御部、２４１…コントローラ、２４２…トランジスタ、２５…接続端子、２６…空気導入コネクタ、２７…バルブ、２８…燃料タンク、２９１…空気導入孔、２９２…注液コネクタ、Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ２３…接続点、Ｌ０〜Ｌ３…接続ライン、Ｔ１〜Ｔ３…端子、Ｒ０〜Ｒ２…抵抗器、Ｖｃｃ…電源、Ｖi…供給電圧、Ｖo…出力電圧。
【図１】
0005119899.tif 000003
【図２】
0005119899.tif 000004
【図３】
0005119899.tif 000005
【図４】
0005119899.tif 000006
【図５】
0005119899.tif 000007
【図６】
0005119899.tif 000008
【図７】
0005119899.tif 000009
【図８】
0005119899.tif 000010
【図９】
0005119899.tif 000011
【図１０】
0005119899.tif 000012
【図１１】
0005119899.tif 000013
【図１２】
0005119899.tif 000014