(57)【要約】【課題】燃料供給部を保護するとともに、燃料の漏液を使用者に事前に認識させ、使用を未然に防止する安全で信頼性に優れたキャップ部材とそれを備えた燃料カートリッジを提供することを目的とする。【解決手段】燃料供給部１４を有する燃料カートリッジ１０に設けられた燃料供給部１４をカバーするキャップ部材２０であって、キャップ部材２０は燃料供給部１４を収納する凹部２２と、凹部２２に燃料カートリッジ１０の燃料供給部１４を収納したとき、燃料供給部１４に当接する凹部２２に設けられたインジケータ部２６とを備え、インジケータ部２６は、燃料カートリッジ１０の燃料の吸液の有無を知らせる識別手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給部を有する燃料カートリッジに設けられた前記燃料供給部をカバーするキャップ部材であって、
前記キャップ部材は前記燃料供給部を収納する凹部と、前記凹部に前記燃料カートリッジの前記燃料供給部を収納したとき、前記燃料供給部に当接する前記凹部に設けられたインジケータ部とを備え、
前記インジケータ部は、前記燃料カートリッジの燃料の吸液の有無を知らせる識別手段を有することを特徴とするキャップ部材。
【請求項２】
前記インジケータ部は吸液体からなり、前記識別手段が前記燃料の吸液による前記吸液体の発色であることを特徴とする請求項１に記載のキャップ部材。
【請求項３】
前記吸液体は、少なくとも多孔質部材と前記多孔質部材の内部孔に内包した燃料溶解性物質で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のキャップ部材。
【請求項４】
前記インジケータ部は吸液部材と着色部材からなり、前記識別手段が前記燃料の吸液による前記着色部材の発色であることを特徴とする請求項１に記載のキャップ部材。
【請求項５】
前記吸液部材は、少なくとも多孔質部材で構成されていることを特徴とする請求項４に記載のキャップ部材。
【請求項６】
前記着色部材は、少なくとも燃料溶解性物質を含有する材料で構成されていることを特徴とする請求項４に記載のキャップ部材。
【請求項７】
前記燃料溶解性物質が、メタノール溶解性物質であることを特徴とする請求項３または請求項６に記載のキャップ部材。
【請求項８】
前記メタノール溶解性物質が、前記多孔質部材の前記内部孔内の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のキャップ部材。
【請求項９】
前記メタノール溶解性物質が、前記多孔質部材の前記内部孔内の少なくとも一部に層状に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のキャップ部材。
【請求項１０】
前記メタノール溶解性物質が、Ｃｏおよび／あるいはＭｎの化合物からなることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のキャップ部材。
【請求項１１】
前記Ｃｏおよび／あるいはＭｎの化合物が、Ｃｏ塩化物、Ｃｏ硝酸塩またはＭｎ塩化物であることを特徴とする請求項１０に記載のキャップ部材。
【請求項１２】
前記インジケータ部は吸液変形体からなり、前記識別手段が前記燃料の吸液による前記吸液変形体の変形であることを特徴とする請求項１に記載のキャップ部材。
【請求項１３】
前記吸液変形体が、前記燃料を吸液して膨張する部材からなることを特徴とする請求項１２に記載のキャップ部材。
【請求項１４】
前記部材が、多孔質フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載のキャップ部材。
【請求項１５】
前記燃料供給部と当接しない前記部材の周囲を、前記燃料の吸液で変形しない材料で被覆したことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のキャップ部材。
【請求項１６】
前記キャップ部材の少なくとも一部が、前記インジケータ部を目視できる透明部材からなることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のキャップ部材。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載のキャップ部材を備えていることを特徴とする燃料カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池で構成された発電部を含む機器と接続する燃料カートリッジに関し、特に燃料供給部を収納するキャップ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器のポータブル化、コードレス化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源として、小型かつ軽量で、高エネルギー密度を有する二次電池への要望が高まっている。また、充電の必要な二次電池よりも、燃料を供給することによって長時間連続使用が可能な燃料電池が注目されている。
【０００３】
小型携帯電子機器に搭載される小型の燃料電池として、メタノールやメタノール水溶液、蟻酸水溶液などの液体燃料を用いるタイプの燃料電池が注目されている。このような燃料は、一般的に人体に対して有害である。
【０００４】
そのため、上記燃料電池に燃料を供給する形態としては、燃料供給部を有する液体燃料を封入した燃料カートリッジが一般的に利用される。
【０００５】
そして、燃料カートリッジの燃料供給部と、電子機器に内蔵された燃料電池に燃料を供給する燃料注入部を嵌合したときに、例えばばねの押圧力で密閉されている燃料を通液することにより、燃料電池に燃料が供給される。その場合、燃料カートリッジの燃料が漏れないことが強く求められている。
【０００６】
通常、飲料用の容器などにおいては、キャップの内側に封止部材を設け、封止部材を容器本体に形成された飲料の出入り口に当接させて密閉する構造を有している。また、シャンプーや歯磨きなどの容器の場合、容器内の内容物の漏れを防止するため、容器本体に形成した出入り口とキャップに設けた栓とを嵌合させて密閉する構造を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、飲料用の容器の場合、飲料の開閉時での多少の漏れは、人体に有害ではないため許容される。一方、燃料カートリッジの場合には、上述したように燃料の漏液は許容されず、このような容器構造を採用することはできない。
【０００８】
そこで、燃料の供給時に、不測の力が加わっても、燃料が漏れないように工夫された形状の燃料供給部と、それに合致する構造を備えた燃料注入部が開発されている（例えば特許文献２参照）。
【０００９】
また、燃料カートリッジの燃料供給部と螺合するキャップを設けた例が開示されている（例えば、特許文献３参照）。これにより、幼児などが誤って燃料供給部を口に入れることや破損を防止し、安全性を確保できるとしている。
【特許文献１】特開２００６−２５６６２２号公報
【特許文献２】特開２００７−１２８８５０号公報
【特許文献３】特開２００７−２２７０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に示す容器や、特許文献２および特許文献３に示す燃料カートリッジの場合、容器内の内容物や燃料などの漏液を課題とし、その防止を主眼としている。
【００１１】
しかしながら、燃料カートリッジから、保管時や運搬時あるいは燃料の通液時などで発生する不測の外力などにより、燃料供給部が破損し、人体に有害な燃料が漏液した場合において、燃料カートリッジの使用の有無を判別する方法については何ら開示されていない。そのため、漏液した燃料カートリッジを使用して、機器本体の機能低下や使用者への影響を回避できないという課題があった。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、燃料供給部を保護するとともに、燃料の漏液を使用者に事前に認識させ、使用を未然に防止する安全で信頼性に優れたキャップ部材とそれを備えた燃料カートリッジ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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料供給部を有する燃料カートリッジに設けられた燃料供給部をカバーするキャップ部材であって、キャップ部材は燃料供給部を空間部を有して収納する凹部と、凹部に燃料カートリッジの燃料供給部を収納したとき、燃料供給部に当接する凹部に設けられたインジケータ部とを備え、インジケータ部は、燃料カートリッジの燃料の吸液の有無を知らせる識別手段を有する。
【００１４】
これにより、不測の事態により燃料が漏液した場合、使用者に事前に漏液を知らせ、その使用を未然に防止できる安全性および信頼性に優れた燃料カートリッジを実現できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、漏液を事前に使用者に知らせ、誤使用を未然に防止できる安全性の高いキャップ部材およびそれを備えた燃料カートリッジを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１の発明は、燃料供給部を有する燃料カートリッジに設けられた燃料供給部をカバーするキャップ部材であって、キャップ部材は燃料供給部を収納する凹部と、凹部に燃料カートリッジの燃料供給部を収納したとき、燃料供給部に当接する凹部に設けられたインジケータ部とを備え、インジケータ部は、燃料カートリッジの燃料の吸液の有無を知らせる識別手段を有する。
【００１７】
これにより、燃料供給部を外力から保護するとともに、燃料供給部に残存する燃料を吸液して漏液を確実に防止できる。また、不測の事態により燃料が漏液した場合、使用者に事前に漏液を知らせ、その使用を未然に防止できる安全性および信頼性に優れた燃料カートリッジを実現できる。
【００１８】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、インジケータ部は吸液体からなり、識別手段が燃料の吸液による吸液体の発色である。これにより、使用者に漏液していることを確実に知らせることができる。
【００１９】
本発明の第３の発明は、第２の発明において、吸液体は、少なくとも多孔質部材と多孔質部材の内部孔に内包した燃料溶解性物質で構成されている。これにより、漏液した燃料を吸液するとともに、燃料溶解性物質の発色により使用者に漏液していることを確実に知らせることができる。
【００２０】
本発明の第４の発明は、第１の発明において、インジケータ部は吸液部材と着色部材からなり、識別手段が燃料の吸液による着色部材の発色である。これにより、吸液部材により漏液した燃料を吸液するとともに、着色部材の発色により使用者に漏液していることを確実に知らせることができる。
【００２１】
本発明の第５の発明は、第４の発明において、吸液部材は、少なくとも多孔質部材で構成されている。これにより、漏液した燃料を効率よく吸液することができる。
【００２２】
本発明の第６の発明は、第４の発明において、着色部材は、少なくとも燃料溶解性物質を含有する材料で構成されている。これにより、燃料溶解性物質の発色で使用者に漏液していることを確実に知らせることができる。
【００２３】
本発明の第７の発明は、第３の発明または第６の発明において、燃料溶解性物質が、メタノール溶解性物質である。これにより、メタノール燃料に対して、メタノール溶解性物質の発色で使用者に漏液していることを確実に知らせることができる。
【００２４】
本発明の第８の発明は、第７の発明において、メタノール溶解性物質が、多孔質部材の内部孔の少なくとも一部に設けられている。これにより、漏液した燃料を確実に吸液し、発色により使用者に知らせることができる。
【００２５】
本発明の第９の発明は、第７の発明において、メタノール溶解性物質が、多孔質部材の内部孔内の少なくとも一部に層状に設けられている。これにより、漏液を確実に吸液し、発色により使用者に知らせることができる。
【００２６】
本発明の第１０の発明は、第７の発明から第９の発明のいずれかにおいて、メタノール溶解性物質が、Ｃｏおよび／あるいはＭｎの化合物からなる。これにより、燃料の漏液を、特有の発色により確実に使用者に知らせることができる。
【００２７】
本発明の第１１の発明は、第１０の発明において、Ｃｏおよび／あるいはＭｎの化合物が、Ｃｏ塩化物、Ｃｏ硝酸塩またはＭｎ塩化物である。これにより、燃料の漏液を、化合物との反応による特有の発色により使用者に知らせることができる。
【００２８】
本発明の第１２の発明は、第１の発明において、インジケータ部は吸液変形体からなり、識別手段が燃料の吸液による吸液変形体の変形である。これにより、使用者に漏液していることを確実に知らせることができる。
【００２９】
本発明の第１３の発明は、第１２の発明において、吸液変形体が、燃料を吸液して膨張する部材からなる。これにより、使用者に漏液していることを確実に知らせることができる。
【００３０】
本発明の第１４の発明は、第１３の発明において、部材が、多孔質フッ素系樹脂である。これにより、漏液の吸液による膨張で確実に認識することができる。
【００３１】
本発明の第１５の発明は、第１３の発明または第１４の発明において、燃料供給部と当接しない部材の周囲を、燃料の吸液で変形しない材料で被覆した構成を有する。これにより、吸液変形体の変形に異方性を持たせ、変形量を拡大して、漏液を使用者に確実に認識させることができる。
【００３２】
本発明の第１６の発明は、第１の発明から第１５の発明のいずれかにおいて、キャップ部材の少なくとも一部が、インジケータ部を目視できる透明部材からなる。これにより、キャップ部材を空けずに燃料の漏液を認識できるため、安全性の高い燃料カートリッジを実現できる。
【００３３】
本発明の第１７の発明は、第１の発明から第１６の発明のいずれかに記載のキャップ部材を備えた燃料カートリッジである。これにより、燃料の漏液を確実に使用者に知らせ、その使用を未然に防止できる安全性および信頼性に優れた燃料カートリッジを実現できる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、本明細書に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下に記載の内容に限定されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるキャップ部材の構成について、図１を用いて説明する。なお、図１では、理解を助けるために、キャップ部材を備えた燃料カートリッジを例に説明する。
【００３６】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における正常時のキャップ部材を備えた閉塞時の燃料カートリッジの断面図で、図１（ｂ）は、本発明の実施の形態１における異常時のキャップ部材を備えた開放時の燃料カートリッジの断面図である。ここで、正常時とは燃料カートリッジから燃料が漏液していない場合であり、異常時とは燃料が漏液して識別できる状態のことである。以下の各実施の形態においても同様である。
【００３７】
図１に示すように、本発明の実施の形態１の燃料カートリッジ１０は、少なくとも燃料カートリッジ本体１２とキャップ部材２０が一体的に設けられて構成されている。
【００３８】
そして、燃料カートリッジ本体１２には、例えば携帯電話などの機器（図示せず）の燃料注入部（図示せず）と接続する燃料供給部１４を備えている。また、燃料供給部１４には、その外周にメカニカルキー１５を有している。なお、メカニカルキー１５は、機器の燃料電池の動作に合致した燃料の種類、濃度および燃料カートリッジが加圧タイプか非加圧タイプかを識別するために、機器の燃料注入部のメカニカルキー（図示せず）と結合可能な一対の専用形状からなる。
【００３９】
また、キャップ部材２０は、閉塞時に燃料カートリッジ本体１２の燃料供給部１４を収納する凹部２２を設けたキャップ本体２４と、凹部２２に設けられたインジケータ部２６とを有し、例えばヒンジ部などからなる開閉部材２８で開閉可能に結合されている。そして、キャップ部材２０が燃料カートリッジ本体１２の燃料供給部１４を収納したとき、キャップ部材２０のインジケータ部２６が燃料供給部１４の少なくとも先端部と当接する構成からなる。
【００４０】
また、インジケータ部２６は、以下で図２を用いて詳細に説明するように、多数の内部孔が形成された多孔質材料などからなる吸液体で構成されている。この場合、吸液体の内部孔には、燃料カートリッジの燃料と反応して発色する燃料溶解性物質が、少なくとも内部孔内の一部に充填されている。
【００４１】
そして、不測の事態により、燃料カートリッジ１０の燃料供給部１４が破損した場合、燃料供給部１４から漏液した燃料が、インジケータ部２６である吸液体の内部孔に吸液される。このとき、吸液された燃料と内部孔に充填された燃料溶解性物質が反応して発色する。
【００４２】
これにより、使用者が、漏液した燃料カートリッジ１０を用いて、機器（図示せず）に燃料を供給するためにキャップ部材２０を開放したときに、インジケータ部２６の発色により、燃料カートリッジ１０の燃料の漏液を識別できる。その結果、漏液した燃料カートリッジであることを事前に使用者が判断し、その使用を未然に防止することができる。
【００４３】
ここで、インジケータ部２６である吸液体は、例えばエタノールなどの燃料と反応しにくい、例えばウレタン発泡体などからなる多孔質材料や、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンからなる織布や不織布材料などで構成される。このとき、インジケータ部２６である吸液体から、残渣や金属カチオンなどが燃料との接触により溶出しない材料で構成することが好ましい。
【００４４】
また、燃料との反応により発色する燃料溶解性物質としては、例えば携帯用の機器の燃料電池に用いられるメタノール燃料に対して、メタノール溶解性物質を用いることができる。そして、メタノール溶解性物質としては、塩化コバルト（ＣｏＣｌ２）などのＣｏ塩化物や硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ３）２）などのＣｏ硝酸塩あるいは塩化マンガン（ＭｎＣｌ２）などのＭｎ塩化物を利用できる。この場合、例えば塩化コバルトはメタノール燃料と反応して淡青色に発色し、硝酸コバルトはバラ色、塩化マンガンは赤色に発色する。
【００４５】
なお、図示しないが機器は、例えば燃料電池で構成された発電部を備えた機器本体と、燃料カートリッジ１０の燃料供給部１４と接続される燃料注入部とで構成されている。さらに、発電部は燃料電池とこの燃料電池の燃料を蓄えるためのタンクとを少なくとも有している。
【００４６】
また、燃料カートリッジ本体１２には、例えばメタノールなどの燃料を内蔵するとともに、燃料供給部１４は、例えばコイルばねなどの押圧部材とＯリングで密閉する構造を備えている。そして、一般に、機器の燃料注入部が接続されたときに燃料供給部１４の押圧部材を押し戻して密閉状態を開放し、燃料を機器に注液する構成であるが、内部の詳細な構造については説明を省略する。
【００４７】
以下に、本発明の実施の形態１のインジケータ部２６である吸液体について、図２を用いて具体的に説明する。
【００４８】
図２（ａ）は本発明の実施の形態１のインジケータ部である吸液体を説明する斜視図である。図２（ｂ）は本発明の実施の形態１のインジケータ部である吸液体の内部孔を説明する拡大図で、図２（ｃ）は本発明の実施の形態１のインジケータ部である吸液体の内部孔の別の例を説明する拡大図である。
【００４９】
図２（ａ）に示すように、インジケータ部２６である吸液体は、例えばウレタン発泡体などの多数の内部孔３０が形成された多孔質材料からなり、図面中の一方の端面はキャップ本体（図示せず）の凹部に固定され、他方の端面は燃料カートリッジの燃料供給部と当接される。そして、例えば燃料が漏液した場合、燃料供給部に当接したインジケータ部２６の端面から内部孔３０を介して吸液される。このとき、図２（ｂ）に示すように、内部孔３０内の少なくとも一部に設けられた燃料溶解性物質の粉末３２と燃料が反応して発色し、漏液が識別される。具体的には、例えば燃料がメタノールの場合、メタノール溶解性物質として塩化コバルトの粉末が部分的に充填されていれば、メタノールと反応して淡青色に発色する。また、図２（ｃ）に示すように、燃料溶解性物質を内部孔３０の壁面の一部に層状３４に設けてもよい。
【００５０】
なお、燃料とは、メタノールやその水溶液、蟻酸などの液体燃料を意図している。
【００５１】
また、燃料カートリッジ本体１２、燃料供給部１４、キャップ本体２４や開閉部材２８は、例えば耐エタノール性を有するポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマーなどのスーパーエンジニアプラスチック、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの樹脂材料で構成される。特に、燃料供給部１４は、残渣や金属カチオンなどが燃料との接触により母材から溶出しない材料で構成することが好ましい。
【００５２】
本実施の形態によれば、燃料供給部が破損し内部の燃料が多量に漏液した場合や継続的あるいは間欠的に漏液した場合、インジケータ部の発色により、使用者に燃料カートリッジの使用の良否を事前に知らせることができる。これにより、漏液した燃料カートリッジの誤使用による機器への損傷を未然に回避できる燃料カートリッジを実現できる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、燃料が漏液しても、インジケータ部である吸液体に吸液されるため、誤って燃料供給部に触れても人体に燃料が付着する可能性を著しく低減できる。その結果、不具合を生じても安全性の高い燃料カートリッジを実現できる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、キャップ部材をヒンジ構造などの開閉部材で開閉する構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、燃料カートリッジ本体にねじ部を設け、それに螺合するキャップ部材としてもよい。また、燃料カートリッジ本体の一部に凹部または凸部を設け、キャップ部材に、燃料カートリッジの凹部または凸部と嵌合する凸部または凹部を全周囲または部分的に設ける構成としてもよい。つまり、キャップ部材と燃料カートリッジの嵌合構造としては、キャップ部の凹部に設けた吸液体と燃料供給部とが閉塞時に当接する構成であれば、特に制限されない。
【００５５】
また、本実施の形態では、吸液体と燃料供給部とが平面で当接する例で説明したが、これに限られない。例えば、燃料供給部の先端部が吸液体に食い込む構成としてもよい。
【００５６】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるキャップ部材の構成について、図３を用いて説明する。
【００５７】
図３（ａ）は本発明の実施の形態２における正常時のキャップ部材を備えた燃料カートリッジの断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のインジケータ部の拡大斜視図である。また、図３（ｃ）は本発明の実施の形態２における異常時のキャップ部材を備えた燃料カートリッジの断面図で、図３（ｄ）は図３（ｃ）のインジケータ部の拡大斜視図である。
【００５８】
図３に示すように、本発明の実施の形態２の燃料カートリッジ４０は、少なくとも燃料カートリッジ本体４２とインジケータ部５６を設けたキャップ部材５０が、一体的に設けられて構成されている。
【００５９】
つまり、本発明の実施の形態２は、インジケータ部５６として燃料の吸液により変形する吸液変形体を備えている点で、実施の形態１とは異なる。
【００６０】
そして、燃料カートリッジ本体４２には、例えば携帯電話などの機器（図示せず）の燃料注入部（図示せず）と接続する燃料供給部４４を備えている。また、燃料供給部４４には、その外周にメカニカルキー４５を有している。なお、メカニカルキー４５は、実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００６１】
また、キャップ部材５０は、閉塞時に燃料カートリッジ本体４２の燃料供給部４４を収納する凹部５２を設けたキャップ本体５４と、凹部５２に設けられたインジケータ部５６とを有し、例えばヒンジ部などからなる開閉部材５８で開閉可能に結合されている。そして、キャップ部材５０が燃料カートリッジ本体４２の燃料供給部４４を収納したとき、キャップ部材５０のインジケータ部５６が燃料供給部４４の少なくとも先端部と当接する構成からなる。
【００６２】
また、インジケータ部５６は、多数の内部孔６０が形成された多孔質材料などからなる吸液変形体で構成されている。このとき、吸液変形体は、燃料カートリッジ４０の燃料と反応して膨張あるいは膨潤する材料で構成されている。
【００６３】
そして、不測の事態により、燃料カートリッジ４０の燃料供給部４４が破損した場合、燃料供給部４４から漏液した燃料が、インジケータ部５６である吸液変形体の内部孔６０に吸液される。このとき、吸液された燃料により、吸液変形体が膨張あるいは膨潤して、その体積が増大する。
【００６４】
これにより、使用者が、漏液した燃料カートリッジ４０を用いて、機器（図示せず）に燃料を供給するためにキャップ部材５０を開放したときに、インジケータ部５６の膨張あるいは膨潤により、燃料カートリッジ４０の燃料の漏液を識別し認識できる。その結果、漏液した燃料カートリッジであることを事前に使用者が判断し、その使用を未然に防止することができる。
【００６５】
ここで、インジケータ部５６である吸液変形体は、例えばエタノールなどの燃料を吸収して膨張あるいは膨潤する、例えばパーフルオロスルホン酸などの多孔質フッ素樹脂からなる材料で構成される。また、インジケータ部５６である吸液変形体から、残渣や金属カチオンなどが燃料との接触により溶出しない材料で構成することが好ましい。
【００６６】
なお、他の各構成要素の材料などは実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
本実施の形態によれば、燃料供給部が破損し内部の燃料が多量に漏液した場合や継続的あるいは間欠的に漏液した場合、インジケータ部の膨張あるいは膨潤により、使用者に燃料カートリッジの使用の良否を事前に知らせることができる。これにより、漏液した燃料カートリッジの誤使用による機器への損傷を未然に回避できる燃料カートリッジを実現できる。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、燃料が漏液しても、インジケータ部である吸液変形体に吸液されるため、誤って燃料供給部に触れても人体に燃料が付着する可能性を著しく低減できる。その結果、不具合を生じても安全性の高い燃料カートリッジを実現できる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、吸液変形体が太鼓状に変形する例で説明したが、これに限られない。例えば、吸液量や吸液する状態により、キャップ本体と固定された部分の吸液変形体以外の部分が任意に変形できることはいうまでもない。
【００７０】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３におけるキャップ部材の構成について、図４を用いて説明する。
【００７１】
図４（ａ）は本発明の実施の形態３における正常時のキャップ部材を備えた燃料カートリッジの断面図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のインジケータ部の拡大斜視図である。また、図４（ｃ）は本発明の実施の形態３における異常時のキャップ部材を備えた燃料カートリッジの断面図で、図４（ｄ）は図４（ｃ）のインジケータ部の拡大斜視図である。
【００７２】
図４に示すように、本発明の実施の形態３の燃料カートリッジ７０は、少なくとも燃料カートリッジ本体７２とインジケータ部８６を設けたキャップ部材８０が、一体的に設けられて構成されている。
【００７３】
つまり、本発明の実施の形態３はインジケータ部８６として、燃料の吸液により変形する吸液変形部材６２の、例えば両端面以外の側面に、吸液で変形しない外套部材９０を備えている点で、実施の形態２とは異なる。
【００７４】
そして、燃料カートリッジ本体７２には、例えば携帯電話などの機器（図示せず）の燃料注入部（図示せず）と接続する燃料供給部７４を備えている。また、燃料供給部７４には、その外周にメカニカルキー７５を有している。なお、メカニカルキー７５は、実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００７５】
また、キャップ部材８０は、閉塞時に燃料カートリッジ本体７２の燃料供給部７４を収納する凹部８２を設けたキャップ本体８４と、凹部８２に設けられたインジケータ部８６とを有し、例えばヒンジ部などからなる開閉部材８８で開閉可能に結合されている。そして、キャップ部材８０が燃料カートリッジ本体７２の燃料供給部７４を収納したとき、キャップ部材８０のインジケータ部８６が燃料供給部７４の少なくとも先端部と当接する構成からなる。
【００７６】
また、インジケータ部８６は、多数の内部孔６０が形成された多孔質材料などからなる吸液変形部材６２と、その両端面以外の側面に吸液で変形しない外套部材９０とで構成されている。このとき、吸液変形部材６２は、実施の形態２と同様に、燃料カートリッジ７０の燃料と反応して膨張あるいは膨潤する材料で構成されている。
【００７７】
そして、不測の事態により、燃料カートリッジ７０の燃料供給部７４が破損した場合、燃料供給部７４から漏液した燃料が、インジケータ部８６である吸液変形部材６２の内部孔６０に吸液される。これにより、吸液された燃料により、吸液変形部材６２が膨張あるいは膨潤して、その体積が増大する。このとき、吸液変形部材６２の膨張する方向が外套部材９０により制限され、異方性を有することになる。つまり、インジケータ部８６は、その両端がキャップ本体８４と燃料供給部７４により制限され、さらに外套部材９０により、その径を拡大できない。そのため、図４（ｄ）に示すように、インジケータ部８６は、例えば大きく湾曲した形状で変形する。
【００７８】
これにより、使用者が、漏液した燃料カートリッジ７０を用いて、機器（図示せず）に燃料を供給するためにキャップ部材８０を開放したときに、インジケータ部８６の変形により、燃料カートリッジ７０の燃料の漏液を識別し認識できる。その結果、漏液した燃料カートリッジ７０であることを事前に使用者が判断し、その使用を未然に防止することができる。
【００７９】
ここで、インジケータ部８６である吸液変形部材６２は、実施の形態２の吸液変形体と同様の材料を用いることができる。また、外套部材９０としては、エタノールなどの燃料との反応性が低く、膨張あるいは膨潤しにくい、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマーなどのスーパーエンジニアプラスチック、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの樹脂で構成される。
【００８０】
なお、他の各構成要素の材料などは実施の形態２と同様であるので説明を省略する。
【００８１】
本実施の形態によれば、燃料供給部が破損し内部の燃料が多量に漏液した場合や継続的あるいは間欠的に漏液した場合、インジケータ部の変形に異方性を付与することにより、変形量を拡大し使用者に燃料カートリッジの使用の良否を事前に、しかも確実に知らせることができる。これにより、漏液した燃料カートリッジの誤使用による機器への損傷を未然に回避できる燃料カートリッジを実現できる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、燃料が漏液しても、インジケータ部である吸液変形部材に吸液されるため、誤って燃料供給部に触れても人体に燃料が付着する可能性を著しく低減できる。その結果、不具合を生じても安全性の高い燃料カートリッジを実現できる。
【００８３】
以下に、本発明の実施の形態３のインジケータ部の別の例について、図５を用いて具体的に説明する。
【００８４】
図５（ａ）は本発明の実施の形態３の別の例における正常時のインジケータ部の拡大斜視図で、図５（ｂ）は本発明の実施の形態３の別の例における異常時のインジケータ部の拡大斜視図である。
【００８５】
図５に示すように、インジケータ部８６の外套部材９０の一部に切り込み部１００を設けている点で、上記実施の形態とは異なる。
【００８６】
そして、不測の事態により、漏液した燃料が、インジケータ部８６である吸液変形部材６２の内部孔６０に吸液された場合、吸液変形部材６２の膨張が外套部材９０により制限され、異方性を有して変形する。その結果、インジケータ部８６は、上記実施の形態で説明したように、例えば大きく湾曲した形状で変形する。このとき、外套部材９０に設けた切り込み部１００により、切り込み部１００を起点に屈曲して変形する。このインジケータ部の屈曲変形は、キャップ部材を開放しても、弾性力などで元に戻ることがない。
【００８７】
これにより、使用者が、漏液した燃料カートリッジ７０を用いて、機器（図示せず）に燃料を供給するためにキャップ部材８０を開放したときに、インジケータ部８６の屈曲した変形により、燃料カートリッジ７０の燃料の漏液を識別し確実に認識できる。
【００８８】
本実施の形態の別の例によれば、インジケータ部の屈曲変形により、使用者に燃料カートリッジの燃料の漏液を確実に知らせることができる。これにより、漏液した燃料カートリッジの誤使用による機器への損傷を未然に回避できる燃料カートリッジを実現できる。
【００８９】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４におけるキャップ部材の構成について、図６を用いて説明する。なお、図６でも同様に、理解を助けるためにキャップ部材を備えた燃料カートリッジを例に説明する。
【００９０】
図６（ａ）は本発明の実施の形態４における正常時のキャップ部材を備えた閉塞時の燃料カートリッジの断面図で、図６（ｂ）は本発明の実施の形態４における異常時のキャップ部材を備えた開放時の燃料カートリッジの断面図である。
【００９１】
図６に示すように、本発明の実施の形態４の燃料カートリッジ１１０は、少なくとも燃料カートリッジ本体１１２とキャップ部材１２０が一体的に設けられて構成されている。
【００９２】
そして、燃料カートリッジ本体１１２には、例えば携帯電話などの機器（図示せず）の燃料注入部（図示せず）と接続する燃料供給部１１４を備えている。また、燃料供給部１１４には、その外周にメカニカルキー１１５を有している。なお、メカニカルキー１１５は、機器の動作に合致した燃料の種類、濃度および燃料カートリッジが加圧タイプか非加圧タイプかを識別するために、機器の燃料注入部のメカニカルキー（図示せず）と結合可能な一対の専用形状からなる。
【００９３】
また、キャップ部材１２０は、閉塞時に燃料カートリッジ本体１１２の燃料供給部１１４を収納する凹部１２２を設けたキャップ本体１２４と、凹部１２２に設けられた吸液部材１２５と着色部材１２７とからなるインジケータ部１２６とを有し、例えばヒンジ部などからなる開閉部材１２８と開閉可能に結合されている。このとき、インジケータ部１２６の着色部材１２７はキャップ本体１２４と貼り合わされ、その表面に吸液部材１２５が貼り合わされている。そして、キャップ部材１２０が燃料カートリッジ本体１１２の燃料供給部１１４を収納したとき、キャップ部材１２０のインジケータ部１２６の吸液部材１２５の一方の端面が燃料供給部１１４の少なくとも先端部と当接する構成からなる。
【００９４】
また、インジケータ部１２６は、例えば多孔質材料などからなる吸液部材１２５と、例えばシート状の着色部材１２７とで構成されている。この場合、着色部材１２７には、燃料カートリッジ１１０の燃料と反応して発色する燃料溶解性物質を、少なくとも含有している。
【００９５】
そして、不測の事態により、燃料カートリッジ１１０の燃料供給部１１４が破損した場合、燃料供給部１１４から漏液した燃料が、インジケータ部１２６の吸液部材１２５に吸液される。さらに、吸液部材１２５に、例えば毛細管現象により吸液された燃料は、最終的に吸液部材１２５と貼り合わされた着色部材１２７に到達し吸収される。このとき、吸液された燃料と着色部材１２７の燃料溶解性物質が反応して発色する。
【００９６】
これにより、使用者が、漏液した燃料カートリッジ１１０を用いて、機器（図示せず）に燃料を供給するためにキャップ部材１２０を開放したときに、インジケータ部１２６の着色部材１２７の発色により、燃料カートリッジ１１０の燃料の漏液を識別できる。その結果、漏液した燃料カートリッジであることを事前に使用者が判断し、その使用を未然に防止することができる。
【００９７】
ここで、インジケータ部１２６の吸液部材１２５および着色部材１２７は、例えばエタノールなどの燃料と反応しにくい、例えばウレタン発泡体などからなる多孔質材料や、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンからなる織布や不織布材料などで構成される。このとき、特に、燃料供給部１１４と当接するインジケータ部１２６の吸液部材１２５は、残渣や金属カチオンなどが燃料との接触により溶出しない材料で構成することが好ましい。
【００９８】
また、インジケータ部１２６の着色部材１２７に含有される燃料との反応により発色する燃料溶解性物質としては、携帯用の機器に用いられるメタノール燃料に対して、メタノール溶解性物質を用いることができる。そして、メタノール溶解性物質としては、実施の形態１で説明したような、Ｃｏ塩化物やＣｏ硝酸塩あるいはＭｎ塩化物を同様に用いることができる。
【００９９】
なお、燃料が供給される機器や燃料カートリッジ本体１１２は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【０１００】
本実施の形態によれば、燃料供給部が破損し内部の燃料が多量に漏液した場合や継続的あるいは間欠的に漏液した場合、インジケータ部の着色部材の発色により、使用者に燃料カートリッジの使用の良否を事前に知らせることができる。これにより、漏液した燃料カートリッジの誤使用による機器への損傷を未然に回避できる燃料カートリッジを実現できる。
【０１０１】
なお、本実施の形態では、キャップ部材をヒンジ構造などの開閉部材で開閉する構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、燃料カートリッジ本体にねじ部を設け、それに螺合するキャップ部材としてもよい。また、燃料カートリッジ本体の一部に凹部または凸部を設け、キャップ部材に、燃料カートリッジの凹部または凸部と嵌合する凸部または凹部を全周囲または部分的に設ける構成としてもよい。つまり、キャップ部材と燃料カートリッジの嵌合構造としては、キャップ本体の凹部に設けたインジケータ部の吸液部材と燃料供給部とが閉塞時に当接する構成であれば、特に制限されない。
【０１０２】
また、本実施の形態では、着色部材のみが発色する例で説明したが、これに限られない。例えば、吸液部材に燃料と反応して発色する燃料溶解性物質を含有させる構成としてもよい。これにより、さらに燃料の漏液を容易に識別できる。
【０１０３】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５におけるキャップ部材の構成について、図７を用いて説明する。
【０１０４】
図７（ａ）は、本発明の実施の形態５におけるキャップ部材１５０を備えた閉塞時の燃料カートリッジ１４０の断面図である。また、図７（ｂ）から図７（ｄ）は、本発明の実施の形態４における異常時にキャップ部材１５０の着色部材１５７に表示される図柄１６２、１６４、１６６の一例を示すキャップ部材１５０側から見た平面図である。
【０１０５】
図７（ａ）に示すように、キャップ本体１５４を、例えばＰＥＴなどの透明性を有する透明部材で形成し、キャップ部材１５０を閉塞した状態でも、外部から漏液の有無を識別できる構成とした点で、実施の形態４とは異なる。他の構成は、実施の形態４と同様であるので説明を省略する。
【０１０６】
つまり、図７（ａ）に示すように、インジケータ部１５６の吸液部材１５５を介して吸液された燃料による着色部材１５７の発色で、透明性を有する透明部材からなるキャップ本体１５４を介して閉塞した状態で外部から容易に燃料の漏液を識別できるものである。
【０１０７】
ここで、キャップ本体１５４の透明部材として、ＰＥＴ以外に、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂を用いることができる。
【０１０８】
本実施の形態によれば、キャップ部材を開閉することなく、漏液の有無を識別できるので、安全性に優れるとともにユーザーフレンドリな燃料カートリッジを実現できる。
【０１０９】
なお、本実施の形態では、着色部材の発色がキャップ本体を透過して識別する例で説明したが、これに限られない。例えば、図７（ｂ）から図７（ｄ）に示すように、着色部材の発色時に、漏液を識別する図柄１６２、１６４、１６６を表示する（浮かび上がらせる）構成としてもよい。これらは、例えば着色部材の図柄に対応する位置に上述した燃料溶解性物質を含有させることにより構成できる。これにより、使用者の迅速かつ明確な識別が可能となる。
【０１１０】
なお、本実施の形態の透明性を有するキャップ本体の構成を上記各実施の形態に適用してもよい。これにより、キャップ部材を開放することなく燃料供給部の漏液を使用者が識別できる燃料カートリッジを実現できる。
【０１１１】
また、上記各実施の形態を互いに組み合わせて適用してもよいことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明のキャップ部材によれば、燃料の漏液を未然に使用者に知らせ、安全に燃料電池を搭載する携帯用の機器に燃料を供給する燃料カートリッジにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における正常時のキャップ部材を備えた閉塞時の燃料カートリッジの断面図（ｂ）本発明の実施の形態１における異常時のキャップ部材を備えた開放時の燃料カートリッジの断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１のインジケータ部である吸液体を説明する斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１のインジケータ部である吸液体の内部孔を説明する拡大図（ｃ）本発明の実施の形態１のインジケータ部である吸液体の内部孔の別の例を説明する拡大図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態２における正常時のキャップ部材を備えた燃料カートリッジの断面図（ｂ）図３（ａ）のインジケータ部の拡大斜視図（ｃ）本発明の実施の形態２における異常時のキャップ部材を備えた燃料カートリッジの断面図（ｄ）図３（ｃ）のインジケータ部の拡大斜視図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態３における正常時のキャップ部材を備えた燃料カートリッジの断面図（ｂ）図４（ａ）のインジケータ部の拡大斜視図（ｃ）本発明の実施の形態３における異常時のキャップ部材を備えた燃料カートリッジの断面図（ｄ）図４（ｃ）のインジケータ部の拡大斜視図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態３の別の例における正常時のインジケータ部の拡大斜視図（ｂ）本発明の実施の形態３の別の例における異常時のインジケータ部の拡大斜視図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態４における正常時のキャップ部材を備えた閉塞時の燃料カートリッジの断面図（ｂ）本発明の実施の形態４における異常時のキャップ部材を備えた開放時の燃料カートリッジの断面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態５におけるキャップ部材を備えた閉塞時の燃料カートリッジの断面図（ｂ）〜（ｄ）本発明の実施の形態４における異常時にキャップ部材の着色部材に表示される図柄の一例を示すキャップ部材側から見た平面図
【符号の説明】
【０１１４】
１０，４０，７０，１１０，１４０    燃料カートリッジ
１２，４２，７２，１１２    燃料カートリッジ本体
１４，４４，７４，１１４    燃料供給部
１５，４５，７５，１１５    メカニカルキー
２０，５０，８０，１２０，１５０    キャップ部材
２２，５２，８２，１２２    凹部
２４，５４，８４，１２４，１５４    キャップ本体
２６，５６，８６，１２６，１５６    インジケータ部
２８，５８，８８，１２８    開閉部材
３０，６０    内部孔
３２    粉末
３４    層状
６２    吸液変形部材
９０    外套部材
１００    切り込み部
１２５，１５５    吸液部材
１２７，１５７    着色部材
１６２，１６４，１６６    図柄
【図１】
2009140636.tif 000003
【図２】
2009140636.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009140636.tif 000006
【図５】
2009140636.tif 000007
【図６】
2009140636.tif 000008
【図７】
2009140636.tif 000009