(57)【要約】【課題】液体供給時における液体押し出しのための圧力差を液体残量にかかわらず少なくし、尚かつ容器の容量に占める液体貯留容量を多く確保する。【解決手段】可撓性を有するとともにその内部に液体を貯留する液体貯留バッグ３と、該液体貯留バッグ３に捻りを加えて当該液体貯留バッグ３を収縮させることにより内圧を高めて液体を外部に押し出す加圧機構としての絞り用蓄勢部材７とを備える。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に貯留している液体を液体受容体に供給するため当該液体を加圧して外部に押し出す加圧機構を有する液体供給容器において、可撓性を有するとともにその内部に前記液体を貯留する液体貯留バッグと、該液体貯留バッグに捻りを加えて当該液体貯留バッグを収縮させることにより内圧を高めて前記液体を外部に押し出す前記加圧機構としての絞り用蓄勢部材と、を備えていることを特徴とする液体供給容器。
【請求項２】
前記絞り用蓄勢部材は、前記液体貯留バッグが収縮した状態においても更に捻りを加えるように予圧が与えられた状態で設けられており、尚かつ、外部から液体が充填されたときに前記液体貯留バッグが膨らみ捻りを解く動作に伴い蓄勢して当該液体に対する加圧力を増すものであることを特徴とする請求項１に記載の液体供給容器。
【請求項３】
前記絞り用蓄勢部材の一端が取り付けられていて、前記液体貯留バッグを内部に収容する本体ケースに対し相対回転可能である回転部材であって、相対回転することによって前記絞り用蓄勢部材を巻き上げまたは捻ることによって当該絞り用蓄勢部材に更に蓄勢する蓄勢用回転部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載の液体供給容器。
【請求項４】
前記絞り用蓄勢部材が蓄勢される方向にのみ前記蓄勢用回転部材が回転するのを許容するワンウェイクラッチを備えていることを特徴とする請求項３に記載の液体供給容器。
【請求項５】
前記蓄勢用回転部材に手巻き用の突起または溝が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の液体供給容器。
【請求項６】
前記液体貯留バッグの少なくとも一部が、当該液体貯留バッグの捻り動作の中心軸方向へ移動することが許容されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかひとつに記載の液体供給容器。
【請求項７】
前記液体貯留バッグ内における前記液体の残量が視認できる残量インジケータを備えていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかひとつに記載の液体供給容器。
【請求項８】
前記液体貯留バッグ内における前記液体の残量を確認するための残量インジケータとして、前記本体ケースに対する前記液体貯留バッグまたはこの液体貯留バッグに付随して回転する部材の相対回転量を視認できる表示窓を備えていることを特徴とする請求項３に記載の液体供給容器。
【請求項９】
前記表示窓にて表示される部分を相対回転量に応じた色で塗り分けていることを特徴とする請求項８に記載の液体供給容器。
【請求項１０】
前記液体貯留バッグが更に弾性を備える材料によって形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかひとつに記載の液体供給容器。
【請求項１１】
前記絞り用蓄勢部材が前記液体貯留バッグに一体化されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかひとつに記載の液体供給容器。
【請求項１２】
前記絞り用蓄勢部材が前記液体貯留バッグに内包されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかひとつに記載の液体供給容器。
【請求項１３】
前記絞り用蓄勢部材にコーティングが施されていることを特徴とする請求項１２に記載の液体供給容器。
【請求項１４】
液体燃料を用いた燃料電池に用いる液体供給容器として請求項１〜１３のいずれかに記載の液体供給容器を備えていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１５】
前記液体燃料として少なくともメタノールを含有する燃料が用いられていることを特徴とする請求項１４に記載の燃料電池システム。
【請求項１６】
前記液体貯留バッグがＥＰＤＭによって形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給容器およびこれを用いた燃料電池システムに関する。さらに詳述すると、本発明は、燃料電池、インクジェットプリンタ等における液体供給手段の構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＤＭＦＣ（ダイレクトメタノール型燃料電池）にて用いられるメタノール燃料カートリッジに代表されるように、液体受容体（液体アクセプタ）に対して簡易かつ確実に液体を供給するための液体供給容器が利用されている。
【０００３】
このような液体供給容器としては、その内部に収容ないしは梱包（あるいは貯留）している液体を外部へと送り出すための機構を備えているものが実用上便宜であり、従来、このような機構のひとつとして押しばねや板ばねといった付勢手段を利用した加圧機構が多く利用されている。これは、液体を貯留している袋状体（例えば液体貯留バッグといったもの）を押しばねや板ばねを利用して縮小させるよう変形させ、加圧することによって液体を液体供給容器から液体受容体へと送り出すというものである。より具体的には、例えば、液体供給容器の内部に収容した液体貯留バッグ（あるいはこれに相当する閉空間など）を、同じく液体供給容器内に収容した押しばね（例えばコイルばね）や板ばねを使って押し潰すようにして変形させるものが代表的である（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２０００−１０３０７８号公報
【特許文献２】特開２０００−１０３０７９号公報
【特許文献３】特開２００３−２５１８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、加圧機構として上述したような押しばね等を利用している場合、ばねの変形の度合い（どの程度縮んだか、あるいは伸びたか）によって当該ばねによって付与される圧力（または付勢力）に変化が生じるという問題がある。例えば、液体貯留バッグ（あるいはこれに相当する閉空間など）に液体が貯留されていて一杯になっている状態と液体貯留バッグから大部分が押し出されて残り僅かとなっている状態とでは圧力に大きな差が生じてしまい（例えば数百ｋＰａ程度であったのが１０ｋＰａ程度にまで落ち込んでしまう）、液体受容体に送り込まれる流量に変化が生じることになる。その一方で、メタノール燃料カートリッジなどでは液体を一定流量で安定した状態で送り込むことが要求されることから、例えばレギュレータといったような圧力をコントロールするための装置が別途必要となることが多く、この場合には機器の大型化とコスト高という不利益が生じている。
【０００５】
また、押しばねや板ばねを使って液体貯留バッグを変形させる場合、これら押しばね等を液体貯留バッグの後方等に隣り合わせとなるように配置しなければならない。この場合、当該ばねの変形に要する分も含めた設置スペースが必要になることから、液体供給容器内において液体を貯留できるスペースがそれだけ少なくなってしまう。具体的には液体供給容器の内部容量の２５〜３０％程度しか液体を貯留することができない場合が多く、例えば内部容量が１５ｃｃの液体供給容器であっても実際の液体貯留量は５ｃｃ以下程度に過ぎないなど、容器自体が嵩張る割には使える容量が少ないというのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明は、液体供給時における液体押し出しのための圧力差が液体残量にかかわらず少なく、尚かつ容器の容量に占める液体貯留容量を多く確保できるという液体供給容器およびこれを用いた燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明者は種々の検討を行った。メタノール燃料カートリッジ等としての液体供給容器に要求される用途、サイズ、コスト等といった現状からすると、ばね等の付勢手段を使って加圧するという基本構造自体は変えないことの方が望ましいと考えられる。このような状況下で上記課題について鋭意検討を重ねた結果、かかる問題を解決しうる技術を知見するに至った。本発明はかかる知見に基づくもので、請求項１に記載の発明は、内部に貯留している液体を液体受容体に供給するため当該液体を加圧して外部に押し出す加圧機構を有する液体供給容器において、可撓性を有するとともにその内部に液体を貯留する液体貯留バッグと、該液体貯留バッグに捻りを加えて当該液体貯留バッグを収縮させることにより内圧を高めて液体を外部に押し出す加圧機構としての絞り用蓄勢部材と、を備えているというものである。
【０００８】
本発明にかかる液体供給容器は、例えば捻りコイルばね（コイルスプリング）等の絞り用蓄勢部材を加圧機構として利用した構造となっている点にひとつの特徴を備えたものとなっている。すなわち、従来技術における押しばねや板ばねといった付勢手段はフックの法則に従う（つまり変化量とばね力が比例する）いわば線形的な要素であり、自然長に近ければ近いほど加圧力が少なくなるものであったのに対し、本発明における絞り用蓄勢部材（一例として捻りコイルばね）はこのような要素とは異なり、例えば予め巻いて予圧を与えておけば袋状である液体貯留バッグをいわば雑巾のように捻り変形させて内部の液体を十分に絞り出すことができるものである。
【０００９】
しかも、液体貯留バッグの後方等に隣り合うように配置されていた従来の押しばねや板ばねとは異なり、捻りコイルばね等の絞り用蓄勢部材であれば例えば液体貯留バッグの外周面や内周面に沿って渦巻き状に配置したり、あるいは捻り変形の中心軸に沿って配置したりすることができる。そして、この場合の絞り用蓄勢部材は従来のように液体を押し出す方向に変形するのではなく、あくまでも捻るように変形することによって液体貯留バッグを捻り変形させるように作用する。このため、変形のためのスペースを大きく割いていた押しばねや板ばねと異なり設置スペースがきわめて少なくて済むという利点もある。
【００１０】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体供給容器において、絞り用蓄勢部材は、液体貯留バッグが収縮した状態においても更に捻りを加えるように予圧が与えられた状態で設けられており、尚かつ、外部から液体が充填されたときに液体貯留バッグが膨らみ捻りを解く動作に伴い蓄勢して当該液体に対する加圧力を増すものであるというものである。
【００１１】
上述の液体供給容器は、請求項３に記載のように、絞り用蓄勢部材の一端が取り付けられていて、液体貯留バッグを内部に収容する本体ケースに対し相対回転可能である回転部材であって、相対回転することによって絞り用蓄勢部材を巻き上げまたは捻ることによって当該絞り用蓄勢部材に更に蓄勢する蓄勢用回転部材を備えていることが好ましい。液体貯留バッグに液体を充填した後で蓄勢用回転部材を回転させれば、予圧が作用している絞り用蓄勢部材が更に蓄勢されて液体への加圧力が増すことになる。
【００１２】
また、このように蓄勢用回転部材を備えた液体供給容器は、請求項４に記載のように、絞り用蓄勢部材が蓄勢される方向にのみ蓄勢用回転部材が回転するのを許容するワンウェイクラッチを備えていることが好ましい。
【００１３】
さらに、請求項５に記載のように蓄勢用回転部材に手巻き用の突起または溝が設けられていることも好ましい。
【００１４】
請求項６に記載の液体供給容器は、液体貯留バッグの少なくとも一部が、当該液体貯留バッグの捻り動作の中心軸方向へ移動することが許容されているというものである。液体貯留バッグが捻り変形して収縮する際、軸方向長さ（捻り軸に沿った長さ）に収縮力が働いたとしても、その一部が軸方向に移動することによって当該液体貯留バッグは軸方向にも収縮することができる。
【００１５】
また、液体供給容器は、請求項７に記載のように、液体貯留バッグ内における液体の残量が視認できる残量インジケータを備えていることも好ましい。例えば、液体の残量を直接視認できるようにした透明窓などである。
【００１６】
請求項８に記載の液体供給容器は、液体貯留バッグ内における液体の残量を確認するための残量インジケータとして、本体ケースに対する液体貯留バッグまたはこの液体貯留バッグに付随して回転する部材の相対回転量を視認できる表示窓を備えているというものである。この残量インジケータによれば、液体貯留バッグまたはこの液体貯留バッグに付随して回転する部材の相対回転量を目安にして液体残量を把握することができる。
【００１７】
この場合の残量インジケータは、請求項９に記載のように、表示窓にて表示される部分を相対回転量に応じた色で塗り分けているものであることがさらに好ましく、これによれば表示窓にて表示されている色で液体残量を把握することが可能となる。
【００１８】
請求項１０に記載の液体供給容器は、液体貯留バッグが更に弾性を備える材料によって形成されているというものである。
【００１９】
請求項１１に記載の液体供給容器は、絞り用蓄勢部材が液体貯留バッグに一体化されているというものである。
【００２０】
請求項１２に記載の液体供給容器は、絞り用蓄勢部材が液体貯留バッグに内包されているというものである。この場合は、絞り用蓄勢部材にコーティングが施されていることが好ましい（請求項１３）。
【００２１】
また、請求項１４に記載の発明である燃料電池システムは、液体燃料を用いた燃料電池に用いる液体供給容器として請求項１〜１３のいずれかに記載の液体供給容器を備えているというものである。
【００２２】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の燃料電池システムにおいて、液体燃料として少なくともメタノールを含有する燃料が用いられているというものである。この場合の液体貯留バッグは、ＥＰＤＭによって形成されていることが好ましい（請求項１６）。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の液体供給容器によれば、絞り用蓄勢部材による「ねじり」あるいは「ひねり」を利用して液体貯留バッグを絞るようにして加圧することから、従来のような押しばね等の付勢手段を利用した加圧機構の場合と比べ、当該バッグ内の貯留液体をより均一に加圧して押し出すことができるようになる。このように絞り用蓄勢部材の「ねじり」や「ひねり」を利用して絞るように加圧する場合、作用時における負荷の変動が比較的少なく、圧力差を低く抑えることができる。したがって、液体供給時における液体押し出しのための圧力差が液体残量にかかわらず少なくて済み、液体受容体（液体アクセプタ）に液体を一定流量またはこれに近い安定した状態で送り込むことが可能となる。この結果、例えばレギュレータといった圧力をコントロールするための装置が不要になることから、その分だけ機器の小型化と低コスト化を図ることも可能となる。
【００２４】
しかも、絞り用蓄勢部材を利用した加圧機構は従来の押しばね等と比べてスペースの損失が少ないため、その分だけより多くの液体貯留スペースを確保することができるようになる。したがって、従来と同じ容量の液体供給容器を用いた場合であっても全容量に占める液体貯留容量をより多く確保できるようになるから、実際の局面においてより使い勝手のよい液体供給容器を提供することが可能となる。
【００２５】
また、請求項２に記載の液体供給容器によれば、絞り用蓄勢部材を予圧が与えられた状態としていることから、液体貯留バッグが収縮した状態においても更に捻りを加えるようにして加圧することができる。このため、貯留分がなくなる程度にまで内部の液体を十分に押し出すことが可能となっている。また、外部から液体供給容器内へと液体を充填すると、液体が満たされていく液体貯留バッグは徐々に膨らみ、捻られている向きとは逆の方向に回転して捻りを解いていくように動作する。このとき、上述の絞り用蓄勢部材はこの動作に伴い更に蓄勢されるように捻られる（あるいは巻き上げられる）ことになる結果、液体が充填されれば充填されるほど当該貯留液体に対してより強く加圧することができる。
【００２６】
請求項３の液体供給容器によれば、蓄勢用回転部材を回転させることによって絞り用蓄勢部材に対し更に蓄勢することができる。したがって液体への加圧力を増すことが容易であり、例えば供給量（押し出し流量）をより多くしたい場合に加圧力を調整できて便宜である。
【００２７】
請求項４の液体供給容器によれば、蓄勢用回転部材を所望量回転させた場合に、ワンウェイクラッチの働きによってこの蓄勢用回転部材を当該位置で引っ掛けて停止させることができる。したがって所望の加圧力を付与し続けることができる状態を簡単に維持することができる。
【００２８】
請求項５の液体供給容器によれば、蓄勢用回転部材に設けられた手巻き用の突起を摘むようにして回転させたり、あるいは溝に治具をあてがって回転させたりすることができて便宜である。
【００２９】
請求項６の液体供給容器によれば、液体貯留バッグの少なくとも一部が中心軸方向へと移動可能であることから、収縮時、当該液体貯留バッグは径方向のみならず長軸方向（捻り変形時の軸の方向）にも収縮することができる。このため、収縮時の抵抗が少なくなり、液体貯留バッグを加圧して液体を押し出す動作をよりスムーズに行うことが可能となる。
【００３０】
請求項７の液体供給容器によれば、残量インジケータを通じて容器内の液体残量を確認できるため便宜である。
【００３１】
請求項８の液体供給容器によれば、液体貯留バッグまたはこの液体貯留バッグに付随して回転する部材の相対回転量を目安にして液体残量を把握することができるため認識しやすいという利点がある。
【００３２】
請求項９の液体供給容器によれば、表示窓にて表示される部分を相対回転量に応じた色で塗り分けた残量インジケータを備えていることから、表示色で液体残量を把握することができてこの場合も認識しやすく使いやすい。
【００３３】
請求項１０の液体供給容器によれば、液体貯留バッグが更に弾性を備える材料によって形成されているため、バッグを絞るようにして加圧して液体を押し出す際、当該液体貯留バッグが更に捻り変形できるようになる。したがって、バッグ内の貯留液体を更に絞り出して残り僅かとなるまで供給することが可能となる。
【００３４】
請求項１１の液体供給容器によれば、液体貯留バッグに一体化された絞り用蓄勢部材の作用により、ここまで説明したのと同様、液体残量による圧力差を極力少なくした状態で液体を供給することができるし、尚かつ容器の容量に占める液体貯留容量を多く確保できるという点で好適である。
【００３５】
請求項１２の液体供給容器によれば、液体貯留バッグに内包されている絞り用蓄勢部材の作用により、上記の場合と同様、液体残量による圧力差を極力少なくした状態で液体を供給することができるし、容器の容量に占める液体貯留容量を多く確保することもできる。
【００３６】
さらに請求項１３の液体供給容器によれば、絞り用蓄勢部材にコーティングを施していることから、貯留液体による化学的影響を受けることなく上記のごとき作用効果を実現することができる。
【００３７】
請求項１４の発明によれば、上記のごとき作用効果を実現する液体供給容器を備えた燃料電池システムを提供することが可能となるし、請求項１５の発明によれば、液体燃料として少なくともメタノールを含有する燃料が用いられる場合において、上記のごとき液体供給容器を備えた燃料電池システムを提供することができる。さらに、請求項１６の発明によれば液体貯留バッグがＥＰＤＭによって形成されているため、特にメタノール燃料を含有している液体燃料に対して好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
図１〜図５に本発明の一実施形態を示す。本発明にかかる液体供給容器１は、内部に貯留している液体を液体受容体に供給するため当該液体を加圧して外部に押し出す加圧機構を有するというものである。この加圧機構に加え、本実施形態の液体供給容器１は、液体貯留バッグ３と、この液体貯留バッグ３を内部に収容する本体ケース２と、この本体ケース２に対して相対回転可能な回転部材とを備えた構成となっている。さらに本実施形態においては、上述の液体貯留バッグ３を絞るようにして加圧する絞り用蓄勢部材７を加圧機構として用いることとしている（図１等参照）。本実施形態にかかる液体供給容器１の用途は特に限定されるものではないが、例えばＤＭＦＣ（ダイレクトメタノール型燃料電池）にて用いられるメタノール燃料カートリッジなどとして好適である。以下では、ＤＭＦＣにおいて利用されるメタノール燃料カートリッジに本発明にかかる液体供給容器１を適用した場合について説明することとする。メタノール燃料カートリッジには例えば３重量％メタノール水溶液が予め封入されている。
【００４０】
本体ケース２は、上述の液体貯留バッグ３を内部に収容する筐体である。この本体ケース２の形状および大きさは適用の形態に応じて種々のものとすることができるが、例えば本実施形態では、メタノール燃料カートリッジ等として好適な円筒形状に形成されたものとなっている。また、本体ケース２のうち液体受容体（例えばＤＭＦＣにおける液体アクセプタ）への接続側（以下、頭部と表現する）には、この本体ケース２に対して着脱可能な蓋部材８が取り付けられている。この蓋部材８には、液体受容体への接続部であるジョイント部材９が設けられている（図３、図４参照）。さらに、この本体ケース２のうち頭部とは反対の側（以下、底部と表現する）には、蓄勢用回転部材６が通過する透孔２ａが設けられている（図４等参照）。また、本体ケース２と蓋部材８とを接続するために設けられている周状の溝状部１０は、液体貯留バッグ３の周縁が液密の状態（貯留液体が漏れることのない状態）で取り付けられるように形成されている。
【００４１】
この本体ケース２の内部には、円筒形であって一方の端部のみ蓋部（符号４ｂで示す）が設けられた形状に形成された部材（以下「円筒部材」という）４が設けられている（図４等参照）。この円筒部材４は、液体が貯留されるスペースと蓄勢用回転部材６および絞り用蓄勢部材７が収容されるスペースとを区画しているもので、図４に示すように内側の円柱状の細長スペース内にこれら蓄勢用回転部材６および絞り用蓄勢部材７を収容できるようになっている。また、この円筒部材４は本体ケース２の内部において回転可能に設けられているもので、その底部にはフランジ部４ａが形成され、このフランジ部４ａが本体ケース２の底面に宛がわれた状態で配置されるようになっている。ちなみに、このような構造の円筒部材４を本体ケース２の内部に設けることとした本実施形態において液体供給容器１内に充填される液体は、具体的には、蓋部材８、液体貯留バッグ３、ディスク状の回転部材５、そしてここで説明した円筒部材４によって囲繞される円筒形のスペース内に貯留されることになる（図４、図５参照）。なお、本実施形態の液体供給容器１においては、上記の円筒部材４とディスク状の回転部材５とが、液体貯留バッグ３に付随して回転する部材に該当する（図４等参照）。
【００４２】
液体貯留バッグ３は、その内部に充填された液体を貯留しておき、必要時には外部へと送り出すための一時貯蔵用の袋状体で、可撓性を有する部材（あるいは材料）によって形成されている。本実施形態における液体貯留バッグ３は加圧機構（絞り用蓄勢部材７）から受ける捻り作用により絞られて捻り変形するものであるため、このように捻り変形して内部の液体を十分に送り出すに足りるだけの可撓性を有していることが好ましい（図４、図５参照）。このように可撓性を有する材料としてはプラスチック（合成樹脂）材料、あるいはゴム等の弾性材料などを用いることができるが、例えば燃料電池システムに適用している本実施形態においては、この液体貯留バッグ３をＥＰＤＭ（Ethylene Propylene Diene Methylene Linkage）、つまり、エチレン、プロピレン、ブタジエン類を重合して得られるいわゆるゴムエチレンプロピレンジエン三元共重合体によって形成している。このＥＰＤＭはエチレンプロピレンゴムとも言われ、耐老化性、耐薬品性、耐オゾン性、耐寒性、熱安定性に優れる合成ゴムであり、例えば自動車を中心とした各種車両部品、ベルト、ガスケット、電線、防水材、ポリオレフィンの耐衝撃性改良材（バンパー）、さらにはカラー舗装用鉄蓋のパッキンやグレーチングのクッション材、リサイクルゴムチップ舗装材の表層材などとして広範囲に使用されているものである。したがってこのＥＰＤＭを材料として選択することは、ここに挙げたような利点があるばかりでなく、入手のし易さやコストいった面での利点も得られやすくなる。また、本実施形態ではこのようなＥＰＤＭを使って液体貯留バッグ３を筒状に形成している。筒状に形成された液体貯留バッグ３は、その頭部側の周縁を上述した周状の溝状部１０に液密の状態で取り付けられ、さらに、底部側の周縁を回転部材５とフランジ部４ａとの間に挟み込まれるようにして同じく液密の状態で取り付けられる（図４参照）。
【００４３】
回転部材５は、上述したように本体ケース２に対して相対回転可能に設けられているものである。例えば本実施形態では、本体ケース２内に収容可能な大きさに形成された円板状のディスク体を回転部材５とし（以下、回転ディスク５という）、この回転ディスク５を上述した円筒部材４のフランジ部４ａに一体化するように取り付けている。上述した液体貯留バッグ３の底部側の周縁は、この回転ディスク５とフランジ部４ａとの間に挟み込まれるようにして液密な状態で取り付けられている（図４参照）。回転ディスク５の中心には円筒部材４の外径とほぼ同程度の内径の透孔が設けられていて、この透孔を円筒部材４が貫通する構造となっている。
【００４４】
絞り用蓄勢部材７は、液体貯留バッグ３に捻りを加えて当該液体貯留バッグ３を収縮させ、これにより内圧を高めて液体を外部に押し出すための加圧機構を構成する部材として設けられているものである。例えば本実施形態の場合には、絞り用蓄勢部材７として捻りコイルばねを採用し（以下、捻りコイルばね７と表現する）、液体供給容器１の中心に配置される蓄勢用回転部材６の周囲にこの捻りコイルばね７を巻いたような配置、換言すれば蓄勢用回転部材６と円筒部材４との間の円筒形のスペースにこの捻りコイルばね７を配置した構造としている。この場合、捻りコイルばね７は予圧がかかった状態、つまり、液体貯留バッグ３を絞り変形させるようなばね力を回転ディスク５等に対して恒常的に付与するように予めある程度巻かれた状態で設けられている。この捻りコイルばね７の頭部側の端部は、蓄勢用回転部材６の頭部に固定されて一体化している。一方、捻りコイルばね７の底部側の端部は、円筒部材４の内周部のいずれかの部分に固定されて一体化している。したがって、例えば蓄勢用回転部材６のみを手動で回転させた場合であれば、その回転は直接この捻りコイルばね７へと伝達され、当該捻りコイルばね７をさらに捻ることによって蓄勢するように作用する。捻りコイルばね７の予圧、あるいはこのようにして蓄勢された捻り力は、円筒部材４および回転ディスク５を回転させるように作用する。円筒部材４および回転ディスク５が回転すると液体貯留バッグ３が捻り変形し、内部の貯留液体を加圧して外部へと押し出すように作用する。
【００４５】
蓄勢用回転部材６は、上述のように捻りコイルばね７の一端（より具体的には頭部側の端部）が取り付けられるとともに本体ケース２に対し相対回転可能な回転体であって、相対回転することによって捻りコイルばね７に更に蓄勢する働きをする部材である。例えば液体貯留バッグ３に液体を充填した後でこの蓄勢用回転部材６を回転させれば、すでに予圧が作用している捻りコイルばね７が更に蓄勢されて液体への加圧力が増すことになる。このような蓄勢用回転部材６によれば液体への加圧力を容易に増大させることができるから、例えば液体供給容器１からの液体供給量（押し出し流量）をもっと多くしたいような場合に加圧力を簡単に調整できて便宜である。
【００４６】
また、本実施形態では捻りコイルばね７が蓄勢される方向にのみこの蓄勢用回転部材６が回転するのを許容するワンウェイクラッチを、例えば本体ケース２の透孔２ａと蓄勢用回転部材６の大径部分との間に設けることとしている。図面中ではこのワンウェイクラッチを特に示していないが、クラッチの機構自体は公知のもので構わない。簡単に説明を加えておくと、ワンウェイクラッチは文字通り一方向にのみ回転することができ他方向にはロックされるクラッチであり、例えば相対回転する内輪および外輪、ならびにこれらの一方向への相対回転は許容するが他方向への相対回転は規制するようにロックするロック爪などによって構成されている。このようなワンウェイクラッチを備えた本実施形態の液体供給容器１においては、蓄勢用回転部材６を所望量回転させて捻りコイルばね７に蓄勢した場合に、このワンウェイクラッチが蓄勢用回転部材６を当該所望の位置で引っ掛けて逆回転しないようにロックする。したがって所望の加圧力を付与し続けることができる状態を簡単に維持することができて便宜である。
【００４７】
また、この蓄勢用回転部材６には、特に図示はしてはいないが、突起や溝といったような簡単に手巻きを行えるようにするための部材あるいは装置が併設されていることが好ましい。こうした場合、蓄勢用回転部材６に設けられた手巻き用の突起を摘むようにして回転させたり、あるいは溝に治具をあてがって回転させたりすることができて便宜である。例えば溝の具体例としては、マイナスドライバーで回転させるためのマイナス形状の溝などを挙げることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態においては、液体貯留バッグ３内における貯留液体の残量が視認できる残量インジケータ１１を設けている（図２参照）。このような残量インジケータ１１としては例えば内部の液体を直接視認できるようにするための透明窓としたものを一例としてあげることができるが、本体ケース２に対する液体貯留バッグ３、またはこの液体貯留バッグ３に付随して回転する部材（円筒部材４および回転ディスク５）、あるいは蓄勢用回転部材６の相対回転量を視認できる表示窓によって構成することもできる。本実施形態では、このような残量インジケータ１１を設けることにより、回転ディスク５等の相対回転量を目安にして液体残量を把握できるようにしている。より具体的には、本実施形態ではこのような表示窓にて表示される部分を相対回転量に応じた色で塗り分け、当該表示窓にて表示されている色で液体残量を把握できるようにしている。例えば、残量が十分な状態のときは青系、半分以下となったときは黄色系、補充が必要な程度にまで減ったときは赤系などとすれば一目で液量を把握することができて便宜である。なお、このように色で塗り分けた残量インジケータ１１は、原則として、円筒部材４や回転ディスク５の回転量が多くとも１回転以下の場合に有効なものであり、液体充填の際にこれより多く回転する場合には上述したような透明窓などとすることが好適である。
【００４９】
以上のような構造の液体供給容器１は、液体充填時および液体供給時には以下のように動作する。すなわち、液体が充填されていない状態のときは、捻りコイルばね７に予め付与されている予圧の作用により、円筒部材４や回転ディスク５を介して液体貯留バッグ３が絞られて捻り変形している（図５参照）。この状態のときは原則として液体供給容器１の内部に貯留液体は残留していないようになっている。次に、このような液体供給容器１に対して例えばジョイント部材９から液体を充填すると、充填量が増えるにつれて液体貯留バッグ３が徐々に膨らみ、やがて最大貯留量に至る（図４参照）。このように徐々に膨らむ際、液体貯留バッグ３はその内圧によって形状をいわば自己復元させ、最終的には本体ケース２の内部いっぱいにまで拡張して捻りが無くなった状態となる（図５参照）。ただし、このように液体貯留バッグ３が膨らんで捻りを徐々に開放していくにつれ、回転ディスク５および円筒部材４がその分だけ回転し、捻りコイルばね７が更に巻かれて蓄勢されることになる。このように液体が充填された状態でジョイント部材９を開放すると、捻りコイルばね７によるばね力を恒常的に受けている液体貯留バッグ３は絞られるようにして捻り変形する。このように捻り変形するとその分だけ液体貯留バッグ３の内容量が減り、貯留液体がジョイント部材９から外へと押し出されて放出される（図５参照）。また、液体充填時等において蓄勢用回転部材６を所望量回転させればその分だけ捻りコイルばね７に蓄勢し、貯留液体に作用する圧力を高めることができる。
【００５０】
ここまで説明したように、本実施形態の液体供給容器１は、捻りコイルばね（コイルスプリング）７を加圧機構として利用した構造としている点にひとつの特徴を備えている。すなわち、従来技術における押しばねや板ばねといった付勢手段はフックの法則に従う（つまり変化量とばね力が比例する）いわば線形的な要素であり、自然長に近ければ近いほど加圧力が少なくなるものであったのに対し、本実施形態所における捻りコイルばね７はこのような要素とは異なり、例えば予め巻いて予圧を与えておけば袋状である液体貯留バッグ３をいわば雑巾のように捻り変形させて内部の液体を十分に絞り出すことができるという利点がある。加えて、本実施形態においてはこのような捻りコイルばね７による捻り（ねじり、あるいはひねり）の動作を利用して液体貯留バッグ３を絞るようにして加圧するようにしているため、従来のような押しばね等の付勢手段を利用した加圧機構の場合と比較して、当該液体貯留バッグ３内の貯留液体をより均一に加圧して押し出すことが可能である。このような加圧機構によれば液体押し出し・供給時における負荷の変動が比較的少ないために圧力差を低く抑えることができる。したがって、液体供給時における液体押し出しのための圧力差が液体残量にかかわらず少なくて済み、液体受容体（液体アクセプタ）に液体を一定流量またはこれに近い安定した状態で送り込むことが可能となる。
【００５１】
しかも、液体貯留バッグの後方等に隣り合うように配置されていた従来の押しばねや板ばねとは異なり、本実施形態で説明したような捻りコイルばね７は捻り変形の中心軸の内部（本実施形態であれば円筒部材４内のスペース）に配置したり、あるいは液体貯留バッグ３の外周面や内周面に沿って渦巻き状に配置したりすることができる。そしてこの場合の捻りコイルばね７は従来のように液体を押し出す方向に変形するのではなく、あくまでも捻るように変形することによって液体貯留バッグ３を捻り変形させるように作用することから、変形のためのスペースを大きく割いていた押しばねや板ばねと異なり設置スペースがきわめて少なくて済むという利点がある。
【００５２】
ここで、本実施形態の場合、液体供給時における液体押し出しのための圧力差をどの程度少なくし、また、本体ケース２の全容量に占める液体貯留容量をどの程度多く確保しうるかについての目安として具体的な一例を挙げておくと以下のとおりである。すなわち、液体貯留バッグ３に液体が貯留されていて一杯になっている状態のときの内圧（ただし、大気圧との差）が２０ｋＰａ、当該液体貯留バッグ３から液体の大部分が押し出されて残り僅かとなった状態のときの内圧は５ｋＰａというように、従来の場合と比べて圧力差をかなり抑制することが可能となっている。また、本体ケース２の全容量に占める液体貯留容量をおよそ５５％程度まで確保することが可能となっている。
【００５３】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態においてはＥＰＤＭを例示しつつ液体貯留バッグ３が可撓性を有するものであることを説明したが、このように可撓性を備えるのみならず、さらには適度な弾性をも有する部材（材料）によってこの液体貯留バッグ３が形成されていることも好ましい。ここでは具体的な材質名を挙げないが、十分な弾性（別の表現をすれば柔軟性）を有する液体貯留バッグ３であれば、絞り変形時、図６に示すように円筒部材４に密着した状態あるいはこれにより近い状態まで変形することも可能となる。こうした場合、当該液体貯留バッグ３の内部に貯留している液体を更に絞り出して残量０に近い状態まで外部に供給することも可能となるから、１回の供給量を少しでも増やすという観点からも好ましいといえる。
【００５４】
また、本実施形態においては回転ディスク５を円筒部材４に対して一体となるように設置した形態について説明したが（図４、図５参照）、例えば、この回転ディスク５を回転軸方向（つまり円筒部材４や蓄勢用回転部材６の長軸方向）へと移動可能に設けることも好ましい。こうした場合には、液体貯留バッグ３の捻り変形時、捻られて収縮することにより当該本体ケース２の軸方向長さが短くなったとしても、回転ディスク５がこのような収縮動作に追従して軸方向に移動することができるようになる（図５中の想像線参照）。これによれば、貯留液体を押し出す際、液体貯留バッグ３を絞るようにして加圧するという動作を行う際の抵抗を極力少なくし、動作をよりスムーズに行って内部の液体を十分に押し出すことが可能となる。例えば上述した実施形態に適用するのであれば、回転ディスク５の透孔の内径を円筒部材４の外径にほぼ一致させ、当該回転ディスク５が軸方向に自由に移動できるようにした構造を例示することができる。また、本実施形態においては円筒部材４のフランジ部４ａと回転ディスク５との間に液体貯留バッグ３の周縁を挟み込むようにして取り付けていたが、このように回転ディスク５を軸方向に移動可能とするのであれば当該液体貯留バッグ３の周縁は回転ディスク５に対してのみ液密な状態で取り付けるのが望ましい。
【００５５】
また、上述の実施形態においては蓄勢用回転部材６の周囲に捻りコイルばね７を巻き付けた構造（別の表現をすれば液体貯留バッグ３の内側に捻りコイルばね７が配置された構造）の液体供給容器１について説明したが、これは加圧機構の態様の一例に過ぎずこれに限られることはない。例示すれば、捻りコイルばね７を液体貯留バッグ３に接着や溶着などによって一体化した状態とし、これら液体貯留バッグ３と捻りコイルばね７とが一体的に変形するような構造とすることもできる（図７、図８参照）。あるいは、液体貯留バッグ３の内周面に捻りコイルばね７が取り付けられているなど、捻りコイルばね７が液体貯留バッグ３に内包された構造とすることもできる（図９、図１０参照）。要は、貯留液体の供給時における液体押し出しのための圧力差を液体残量にかかわらず少なくでき、尚かつ液体供給容器１の容量に占める液体貯留容量を従来のものより多く確保できるものであれば加圧機構の具体的な構造が特に限定されることはない。なお、図９および図１０に示したように捻りコイルばね７が液体貯留バッグ３に内包される構造にあっては、化学的影響を受けることなく所望の作用効果を実現するべく、貯留液体の種類や特性に応じて捻りコイルばね７にコーティングを施しておくことが望ましい。
【００５６】
さらには、上述した捻りコイルばね自体も絞り用蓄勢部材としての好適な具体例に過ぎず、要は、コイルばねと同様にして液体貯留バッグ３に捻りを加え、当該液体貯留バッグ３を収縮させることにより内圧を高めて液体を外部に押し出すように作用するものであればコイルばねに限られることはない。他の例としては、数本束ねられた輪ゴムのような弾性体、ゼンマイによって構成された弾性体、トーションばねによって構成された弾性体など、捻られる動作あるいは巻き回される動作を受けて蓄勢し、元の状態に戻ろうとして貯留液体に加圧することができるものであれば足りる。
【００５７】
なお、上述した実施形態においては本発明にかかる液体供給容器１をＤＭＦＣ（ダイレクトメタノール型燃料電池）にて用いられるメタノール燃料カートリッジに適用した場合について説明したがこれも好適な一例に過ぎず、例えばインクジェットプリンタ等における液体供給手段としての液体供給容器など、種々のものに適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態における液体供給容器の外観を示す側面図である。
【図２】図１に示した液体供給容器を底部から見たときの外観を示す図である。
【図３】図１に示した液体供給容器を頭部から見たときの外観を示す図である。
【図４】図１に示した液体供給容器のIV-IV線における縦断面図であって、液体が充填されたときの状態を示すものである。
【図５】液体供給容器の縦断面図であって、液体貯留バッグが捻り変形することによって貯留液体が外部へと放出されたときの状態を示すものである。
【図６】可撓性のみならず適度な弾性をも有する液体貯留バッグが捻り変形することによって貯留液体が外部へと放出されたときの状態を示す縦断面図である。
【図７】捻りコイルばねが液体貯留バッグに接着や溶着などによって一体化された構造の液体供給容器の縦断面図であって、液体が充填されたときの状態を示すものである。
【図８】捻りコイルばねが液体貯留バッグに接着や溶着などによって一体化された構造の液体供給容器の縦断面図であって、液体貯留バッグが捻り変形することによって貯留液体が外部へと放出されたときの状態を示すものである。
【図９】捻りコイルばねが液体貯留バッグに内包された構造の液体供給容器の縦断面図であって、液体が充填されたときの状態を示すものである。
【図１０】捻りコイルばねが液体貯留バッグに内包された構造の液体供給容器の縦断面図であって、液体貯留バッグが捻り変形することによって貯留液体が外部へと放出されたときの状態を示すものである。
【符号の説明】
【００５９】
１  液体供給容器
２  本体ケース
３  液体貯留バッグ
４  円筒部材（液体貯留バッグに付随して回転する部材）
５  回転ディスク（液体貯留バッグに付随して回転する部材）
６  蓄勢用回転部材
７  捻りコイルばね
９  ジョイント部材
１１  残量インジケータ
【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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