(57)【要約】【課題】ソケットまたはノズル内に配置されるバルブの変形や破損が抑制され、信頼性に優れる燃料電池用カップラーを提供すること。【解決手段】燃料電池に設けられ、バルブとこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、燃料電池用の液体燃料を収容する燃料カートリッジに設けられ、バルブとこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるノズルとを具備し、前記ソケットと前記ノズルとを接続することにより前記両バルブを当接させて開放し、前記燃料カートリッジ内に収容された前記液体燃料を前記燃料電池へと供給するために用いられる燃料電池用カップラーであって、前記ソケット側および前記ノズル側から選ばれる少なくとも一方のバルブが、ヘッド部とその軸方向の両端に設けられたロッド部とを有し、かつ前記当接側のロッド部が主として金属部材からなるもの。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に設けられ、バルブとこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、燃料電池用の液体燃料を収容する燃料カートリッジに設けられ、バルブとこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるノズルとを具備し、前記ソケットと前記ノズルとを接続することにより前記両バルブを当接させて開放し、前記燃料カートリッジ内に収容された前記液体燃料を前記燃料電池へと供給するために用いられる燃料電池用カップラーであって、
前記ソケット側および前記ノズル側から選ばれる少なくとも一方のバルブが、ヘッド部とその軸方向の両端に設けられたロッド部とを有し、かつ前記当接側のロッド部が主として金属部材からなることを特徴とする燃料電池用カップラー。
【請求項２】
前記ヘッド部および前記当接側とは反対側に設けられたロッド部の少なくとも表面部が樹脂材料からなることを特徴とする請求項１記載の燃料電池用カップラー。
【請求項３】
前記樹脂材料がポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項２項記載の燃料電池用カップラー。
【請求項４】
前記金属部材がＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６またはチタンもしくはチタン合金からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の燃料電池用カップラー。
【請求項５】
前記当接側のロッド部は、前記液体燃料に対する燃料耐性を向上させるための表面処理が行われていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の燃料電池用カップラー。
【請求項６】
前記当接側のロッド部は、表面部に軸方向に沿って延びる燃料流路を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の燃料電池用カップラー。
【請求項７】
前記当接側のロッド部は、軸心から外径側に向けて突出する２以上の凸部を有し、前記凸部どうしの間隙が前記燃料流路となっていることを特徴とする請求項６記載の燃料電池用カップラー。
【請求項８】
前記当接側のロッド部は、軸方向視における断面形状が十字型、三方型、星型または歯車型となるように前記凸部が設けられていることを特徴とする請求項７記載の燃料電池用カップラー。
【請求項９】
前記当接側のロッド部は、円筒状であり、かつその側面部に孔部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の燃料電池用カップラー。
【請求項１０】
前記金属部材は前記ロッド部を形成するロッド形成部と前記ヘッド部に埋設される埋設部とを有し、かつ前記埋設部には前記ヘッド部からの前記金属部材の脱落を抑制するアンカー部を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の燃料電池用カップラー。
【請求項１１】
前記金属部材は、２枚以上の金属板が嵌め合わされることによって構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の燃料電池用カップラー。
【請求項１２】
前記金属部材は、２以上の金属材が溶接されることによって構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の燃料電池用カップラー。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項記載の燃料電池用カップラーにおける当接側のロッド部が主として金属部材からなるバルブを備えるソケットと、
前記ソケットを通して供給される液体燃料を収容する燃料収容部と、
前記液体燃料を用いて発電動作を行う起電部と
を具備することを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池用カップラーとそれを用いた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンや携帯電話等の各種携帯用電子機器を長時間充電なしで使用可能とするために、これら携帯用電子機器の電源に燃料電池を用いる試みがなされている。燃料電池は燃料と空気を供給するだけで発電することができ、燃料を補給すれば連続して長時間発電することができる。このため、燃料電池を小型化できれば、携帯用電子機器の電源として極めて有利なシステムといえる。
【０００３】
特に、エネルギー密度の高いメタノール燃料を用いた直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ：direct methanol fuel cell）は小型化が可能であり、さらに燃料の取り扱いも容易であるため、携帯機器用の電源として有望視されている。ＤＭＦＣにおける液体燃料の供給方式としては、気体供給型や液体供給型等のアクティブ方式、また燃料タンク内の液体燃料を電池内部で気化させて燃料極に供給する内部気化型等のパッシブ方式が知られている。これらのうち、パッシブ方式はＤＭＦＣの小型化に対して有利である。
【０００４】
内部気化型等のパッシブ型ＤＭＦＣにおいては、燃料収容部内の液体燃料を例えば燃料含浸層や燃料気化層等を介して気化させ燃料極に供給する（例えば特許文献１〜２参照）。また、燃料収容部への液体燃料の供給は例えば燃料カートリッジを用いて行われる。サテライトタイプ（外部注入式）の燃料カートリッジを用いる場合、バルブ機構を内蔵する一対のソケットとノズルとで構成されるカップラーを利用し、ＤＭＦＣの燃料収容部等にソケットを装着すると共に、燃料カートリッジにノズルを装着し、ＤＭＦＣの燃料収容部等に装着されたソケットに燃料カートリッジに装着されたノズルを接続し、それらのバルブ機構内に配置されたバルブを当接させて開放状態とすることで液体燃料の供給を行う（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特許第３４１３１１１号公報
【特許文献２】特開２００４−１７１８４４号公報
【特許文献３】特開２００４−１２７８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内部気化型等のパッシブ型ＤＭＦＣは、例えば携帯用電子機器に搭載するために小型化が進められており、その結果としてＤＭＦＣの燃料収容部等に装着されるソケットや、燃料カートリッジに装着されるノズルも小型化されている。また、このようなソケットやノズルの小型化に伴い、それらの内部に設けられるバルブについても小型、小径化されている。このようなバルブとしては、例えばロッド部の直径が１ｍｍ程度のものが使用されており、より一層の小型、小径化から直径が０．８ｍｍ程度のものも検討されている。
【０００６】
しかしながら、従来のバルブは樹脂材料から形成されており、必ずしも強度が高くなく、また上記したような小型、小径化に伴ってより一層強度が低下する傾向にある。このような強度の低いバルブについては、ソケットとノズルとの接続や取り外しの際、過度な荷重が加わることによって変形または破損するおそれがある。バルブはソケットやノズルにおけるバルブ機構を主として構成するものであることから、変形または破損によりバルブ機構を適切に作動させることが困難となり、例えば接続時においては燃料カートリッジからＤＭＦＣへの液体燃料の供給が困難となり、また非接続時においてはＤＭＦＣや燃料カートリッジからの液体燃料の漏出のおそれがある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、例えばソケットとノズルとの接続や取り外しの際におけるバルブの変形や破損が抑制され、信頼性に優れる燃料電池用カップラーとそれを用いた燃料電池を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の燃料電池用カップラーは、燃料電池に設けられ、バルブとこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、燃料電池用の液体燃料を収容する燃料カートリッジに設けられ、バルブとこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるノズルとを具備し、前記ソケットと前記ノズルとを接続することにより前記両バルブを当接させて開放し、前記燃料カートリッジ内に収容された前記液体燃料を前記燃料電池へと供給するために用いられるものであって、前記ソケット側および前記ノズル側から選ばれる少なくとも一方のバルブが、ヘッド部とその軸方向の両端に設けられたロッド部とを有し、かつ前記当接側のロッド部が主として金属部材からなることを特徴としている。
【０００９】
本発明の燃料電池用カップラーにおいては、前記ヘッド部および前記当接側とは反対側に設けられたロッド部の少なくとも表面部が樹脂材料からなることが好ましく、このような樹脂材料としては例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーから選ばれる少なくとも１種が好ましいものとして挙げられる。また、前記金属部材としては、例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６またはチタンもしくはチタン合金からなるものが好ましいものとして挙げられる。
【００１０】
前記当接側のロッド部は、前記液体燃料に対する燃料耐性を向上させるための表面処理が行われていることが好ましい。前記当接側のロッド部は、例えば表面部に軸方向に沿って延びる燃料流路を有するものである。前記当接側のロッド部は、軸心から外径側に向けて突出する２以上の凸部を有し、前記凸部どうしの間隙が前記燃料流路となっていることが好ましい。さらに、前記当接側のロッド部は、軸方向視における断面形状が十字型、三方型、星型または歯車型となるように前記凸部が設けられていることが好ましい。また、前記当接側のロッド部は、例えば円筒状であって、その側面部に孔部が設けられているものであってもよい。
【００１１】
前記金属部材は前記ロッド部を形成するロッド形成部と前記ヘッド部に埋設される埋設部とを有し、かつ前記埋設部には前記ヘッド部からの前記金属部材の脱落を抑制するアンカー部を有することが好ましい。前記金属部材としては、例えば２枚以上の金属板が嵌め合わされることによって構成されたもの、また例えば２以上の金属材が溶接されることによって構成されたものが挙げられる。
【００１２】
本発明の燃料電池は、上記した燃料電池用カップラーにおける当接側のロッド部が主として金属部材からなるバルブを備えるソケットと、前記ソケットを通して供給された液体燃料を収容する燃料収容部と、前記液体燃料を用いて発電動作を行う起電部とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃料電池用カップラーによれば、ソケット側およびノズル側から選ばれる少なくとも一方のバルブをヘッド部とその軸方向の両端に設けられたロッド部とを有するものとし、かつこれらのロッド部のうち他方のバルブと当接するロッド部を主として金属部材からなるものとすることで、ソケットとノズルとの接続や取り外しの際における該バルブの変形や破損を抑制し、信頼性に優れたものとすることができる。
【００１４】
特に、該バルブのヘッド部および当接側とは反対側のロッド部の少なくとも表面部を樹脂材料からなるものとすることで、ソケットとノズルとの接続や取り外しの際における該バルブの変形や破損を抑制しつつ、液体燃料の接触による該バルブの腐食も最低限度に抑制することができ、より一層信頼性に優れたものとすることができる。
【００１５】
また、本発明の燃料電池によれば、燃料電池用カップラーにおけるソケットを具備するものにおいて、そのバルブをヘッド部とその軸方向の両端に設けられたロッド部とを有するものとし、かつノズル側のバルブと当接する側のロッド部を主として金属部材からなるものとすることで、燃料カートリッジの接続や取り外しの際における該バルブの変形や破損を抑制し、信頼性に優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の燃料電池用カップラー１（以下、単にカップラーと呼ぶ）と、それを用いた燃料電池２および燃料カートリッジ３（以下、単にカートリッジと呼ぶ）を示したものである。カップラー１は、カートリッジ３から燃料電池２へと液体燃料の供給を行う際に用いられる接続機構であって、燃料電池２側の接続機構であるソケット１ｓとカートリッジ側の接続機構であるノズル１ｎとから構成されている。
【００１７】
また、燃料電池２は、起電部となる燃料電池セル４と、この燃料電池セル４に供給する液体燃料を収容する燃料収容部５と、この燃料収容部５に液体燃料を供給するための燃料受容部６とから構成されており、カップラー１の一方を構成するソケット１ｓはこの燃料受容部６に設けられている。なお、ソケット１ｓは後述するようにバルブ機構を内蔵しており、液体燃料が供給されるとき以外は閉状態とされている。なお、燃料電池２は燃料収容部５を経ずに燃料受容部６から直接燃料電池セル４に液体燃料を供給する構造であってもよい。
【００１８】
一方、カートリッジ３は、液体燃料を収容する容器であるカートリッジ本体７を有し、その先端にカートリッジ本体７に収容された液体燃料を吐出するものであってカップラー１の他方を構成するノズル１ｎが設けられている。ノズル１ｎについても後述するようにバルブ機構を内蔵しており、液体燃料を吐出するとき以外は閉状態とされている。このようなカートリッジ３は、燃料電池２に液体燃料を注入するときのみ接続されるものであり、いわゆるサテライトタイプ（外部注入式）のカートリッジである。
【００１９】
カートリッジ本体７には、燃料電池２に応じた液体燃料、例えば直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）であれば各種濃度のメタノール水溶液や純メタノール等のメタノール燃料が収容される。なお、カートリッジ本体７に収容される液体燃料は必ずしもメタノール燃料に限られるものではなく、例えばエタノール水溶液や純エタノール等のエタノール燃料、プロパノール水溶液や純プロパノール等のプロパノール燃料、グリコール水溶液や純グリコール等のグリコール燃料、ジメチルエーテル、ギ酸、その他の液体燃料であってもよい。いずれにしても、燃料電池２に応じた液体燃料が収容される。
【００２０】
次に、カップラー１の具体的な構成について、図２および図３を参照して説明する。図２は、カップラー１を構成するソケット１ｓとノズル１ｎとを示す一部断面図であり、接続前の状態を示したものである。また、図３は、図２に示されるソケット１ｓを拡大して示したものである。なお、以下の説明において先端側とは、ソケット１ｓについてはノズル１ｎが挿入される端部側（図中、上側）を指し、ノズル１ｎについてはソケット１ｓに挿入される端部側（図中、下側）を指す。
【００２１】
ノズル１ｎは、オス側カップラーまたはプラグとも呼ばれるものであり、カートリッジ本体７の先端側の開口部を覆うようにして設けられている。ノズルヘッド１１は、カートリッジ本体７の先端側が嵌め込まれる筒状のベース部１１ａと、その先端側に設けられた細径な軸部１１ｂとから主として構成されており、軸部１１ｂには軸孔が設けられており、その先端側にこの軸孔と繋がるノズル口１１ｃが設けられている。
【００２２】
軸部１１ｂの先端部表面である頂面には凹部１１ｄが設けられている。凹部１１ｄは軸部１１ｂの頂面をへこませるようにして設けられており、この凹部１１ｄの底面にノズル口１１ｃが開口している。凹部１１ｄはノズル１ｎの先端側に残留（付着）した液体燃料の収容部として機能するものであり、操作者が液体燃料に触れないようにするものである。また、ノズルヘッド１１の軸部１１ｂの外周には、後述するソケット１ｓのノズル保持機構３６と嵌め合わされる凹部である周溝１１ｅが設けられている。さらに、ノズルヘッド１１の主として軸部１１ｂの外周には、後述するキーリング２０を介して燃料識別手段として機能するキー部１３が設けられている。後述するように、燃料識別手段はキー部１３とソケット１ｓ側のキー溝５４とで構成される。
【００２３】
ベース部１１ａの内側には、バルブ１４を内部に保持するカップ状のバルブホルダ１５が配置されている。バルブホルダ１５はバルブ室を規定するものであり、その先端側外縁部がカートリッジ本体７とベース部１１ａとで挟み込まれて固定され、また後端部に液体燃料の流路となる連通孔１５ａが設けられている。バルブ１４はヘッド部１４ａと、その軸方向の両端に設けられたロッド部１４ｂ、１４ｃとを有するものである。ここで、先端側のロッド部１４ｂが後述するソケット１ｓ側のロッド部４０ｂと当接するロッド部（当接側のロッド部）である。ヘッド部１４ａはバルブホルダ１５で規定されたバルブ室内に配置され、ロッド部１４ｂは軸部１１ｂの軸孔内に収容され、これらによってバルブ１４は軸方向に進退可能に保持されている。
【００２４】
ヘッド部１４ａとベース部１１ａの内側に取り付けられたバルブシート１６との間にはＯリング１７が配置されている。バルブ１４には圧縮スプリング等の弾性体１８でヘッド部１４ａをバルブシート１６に押し付ける力が加えられており、これらによってＯリング１７は押圧されている。
【００２５】
非接続状態においては、ヘッド部１４ａによってＯリング１７がバルブシート１６に押し付けられることによって、ノズル１ｎ内の燃料流路が閉状態とされている。一方、ノズル１ｎをソケット１ｓに接続すると、バルブ１４が後退してヘッド部１４ａおよびＯリング１７がバルブシート１６から離れ、ノズル１ｎ内の燃料流路が開状態とされる。バルブホルダ１５の内部にはカートリッジ本体７から連通孔１５aを介して液体燃料が流入しているため、ノズル１ｎ内の燃料流路が開状態とされることにより、ソケット１ｓへの液体燃料の供給が可能となる。
【００２６】
ノズルヘッド１１の外側には、カム機構を備えたリング状部材であるキーリング２０やコンテナノズル２１等が配置されている。キーリング２０は、通常の使用の際は圧入によりノズルヘッド１１に係止されている。カートリッジ３を燃料電池２に接続した際に、曲げや捻り等の力が加わるとキーリング２０がカム機構を利用して回転浮上することにより接続状態が解除され、ソケット１ｓからノズル１ｎが離脱するようになっている。また、コンテナノズル２１はカートリッジ本体７に例えば螺着されており、これによりノズルヘッド１１やバルブ１４等を有するノズル１ｎがカートリッジ本体７の先端部に固着されている。
【００２７】
一方、ソケット１ｓは、メス側カップラーとも呼ばれるものである。図３に拡大して示されるように、ソケット１ｓは、円筒状の外筒部３１を有し、その先端側が断面略凹状のノズル挿入口３２となっている。外筒部３１は、例えば略円筒状の先端側外筒部３１ａと、略円筒状の後端側外筒部３１ｂとから構成されており、先端側外筒部３１ａは後端側外筒部３１ｂの上方外側に固着されている。
【００２８】
外筒部３１の内側にはバルブ室を規定する内筒部３３が設けられており、この内筒部３３は例えば中間内筒部３３ａと後端側内筒部３３ｂとから構成されている。これら中間内筒部３３ａと後端側内筒部３３ｂとの間にはＯリング３４が設けられており、バルブ室の密閉性を高めている。
【００２９】
先端側外筒部３１ａは、ノズル１ｎを挿入して接続した際に、ノズルヘッド１１の外周面をガイドする機能を有している。なお、ノズルヘッド１１の先端部は完全には先端側外筒部３１ａでガイドされておらず、それらの間には隙間が生じている。そのため、ソケット１ｓ内にはノズル１ｎ（ノズルヘッド１１）の先端部をガイドするようにリング状のガイド部材３５が配置されている。
【００３０】
ガイド部材３５は、先端側外筒部３１ａの内側であって、後端側外筒部３１ｂの先端側に配置されている。ガイド部材３５は、先端側に複数の切り欠き部３５ａを有しており、後述するノズル保持機構３６の内径側に突出するフック部３６ａはこの切り欠き部３５ａを通過するように設けられると共に、ガイド部材３５はこのノズル保持機構によって後端側外筒部３１ｂに押さえつけられ、ソケット１ｓからの脱落が防止されている。
【００３１】
ガイド部材３５はノズルヘッド１１の先端部の形状に対応した内側形状を有しており、これによりソケット１ｓに接続されたノズル１ｎの先端部をガイドし、ノズル１ｎの接続状態における傾きを制限する。すなわち、ノズル１ｎをソケット１ｓに接続した状態において、ノズルヘッド１１の先端部に位置する部分にガイド部材３５を配置することによって、接続時におけるノズル１ｎのガイド効果ならびにそれに基づく芯出し効果を得ることができる。これによって、ノズル１ｎの接続状態における傾きを制限することができる。
【００３２】
中間内筒部３３ａ上には、ゴムホルダ等の弾性体ホルダ３７が設置されている。弾性体ホルダ３７は、蛇腹形状と材料特性（ゴム弾性）に基づいて軸方向に弾性が付与された円筒形状のホルダ本体３７ａと、その後端側に設けられたフランジ部３７ｂとを有している。弾性体ホルダ３７はフランジ部３７ｂが後端側外筒部３１ｂに設けられたリング状凸部３１ｃと中間内筒部３３ａとで挟み込まれて固定されている。
【００３３】
弾性体ホルダ３７は、その先端側をノズルヘッド１１の凹部１１ｄに嵌め合わせることによって、ノズルヘッド１１との間で接触シール面を形成するシール部材であり、その内側が液体燃料流路とされている。すなわち、弾性体ホルダ３７はソケット１ｓのバルブ機構を解放した際に外部との間をシールするシール部材である。なお、ノズルヘッド１１の軸部１１ｂに設けられた凹部１１ｄについても、弾性体ホルダ３７の先端と嵌め合わされて接触シール面を形成してシールを行う機能を併せ持つものである。
【００３４】
ソケット１ｓ内にはバルブ４０が配置されている。バルブ４０はヘッド部４０ａと、その軸方向の両端に設けられたロッド部４０ｂ、４０ｃとを有している。ここで、先端側のロッド部４０ｂがノズル１ｎ側であるバルブ１４のロッド部１４ｂと当接するロッド部（当接側のロッド部）である。ヘッド部４０ａは中間内筒部３３ａと後端側内筒部３３ｂとで規定されたバルブ室内に配置され、ロッド部４０ｂは弾性体ホルダ３７内に収納され、これらによってバルブ４０は軸方向に進退可能とされている。
【００３５】
ヘッド部４０ａと中間内筒部３３ａの先端側内面に形成されたバルブシート５１との間にはＯリング５２が配置されている。バルブ４０には圧縮スプリング等の弾性体５３によってヘッド部４０ａを先端側へと押しつける力が常時加えられており、これによりＯリング５２が押圧され、ソケット１ｓ内の燃料通路が閉状態とされている。一方、ノズル１ｎをソケット１ｓに接続すると、バルブ４０が後退してヘッド部４０ａおよびＯリング５２がバルブシート５１から離れることで、ソケット１ｓ内の燃料流路が開状態とされる。
【００３６】
後端側内筒部３３ｂには、燃料受容部６を介して燃料収容部５に接続される連通孔３３ｃが設けられている。従って、ソケット１ｓにノズル１ｎを接続し、それらのバルブ１４、４０を開状態とすることで、ノズル１ｎからソケット１ｓへと繋がる連続した燃料流路が形成され、カートリッジ３に収容された液体燃料を燃料電池２の燃料収容部５内へと供給することができる。
【００３７】
先端側外筒部３１ａには、ソケット１ｓにノズル１ｎが接続されたときにその接続状態を保持するノズル保持機構３６が設けられている。ノズル保持機構３６は、先端側外筒部３１ａの内径側に突出したフック部３６ａと、ノズル１ｎを保持するようにフック部３６ａに押圧力を付与する弾性体３６ｂとを有している。
【００３８】
フック部３６ａは、先端側外筒部３１ａの外側に配置された弾性体３６ｂの弾性力によってその内径側に向けて押圧力が付与されると共に、外径側に後退可能とされている。ノズル保持機構３６は、ノズル１ｎをソケット１ｓに接続した際に、フック部３６ａをノズルヘッド１１の周溝１１ｅに係合させ、ノズル１ｎとソケット１ｓとの接続状態を保持するものである。接続状態においては、フック部３６ａでノズル１ｎを弾性的に狭持し、ノズル１ｎに過度な曲げや捻り等の力が加わった場合、フック部３６ａが後退してノズル１ｎとソケット１ｓとの接続状態が解除される。
【００３９】
先端側外筒部３１ａの内径側には、燃料識別手段として機能する軸方向に沿って延びる溝であるキー溝５４が設けられている。キー溝５４は前述したノズル１ｎのキー部１３と係合する形状を有している。キー部１３とキー溝５４とは一対の形状をなすため、例えば液体燃料に応じて形状を規定することによって、液体燃料の誤注入等を防止することができる。すなわち、キー部１３の形状を液体燃料の種別（種類や濃度等）に応じた形状とし、さらにキー溝５４をキー部１３に対応した形状とすることで、燃料電池２に対応した液体燃料を収容するカートリッジ３のみを接続可能とすることができる。これによって、液体燃料の誤注入による動作不良や特性低下等を防止することが可能となる。
【００４０】
このようなカップラー１における接続および取り外しは以下のようにして行われる。まず、接続に際しては、ソケット１ｓに設けられているキー溝５４とノズル１ｎに設けられているキー部１３とが一致するようにして、ソケット１ｓにノズル１ｎを挿入する。ソケット１ｓにノズル１ｎを挿入していくと、まずソケット１ｓのゴムホルダ３７の先端にノズルヘッド１１の凹部１１ｄが嵌め合わされることによってそれらの間に接触シール面が形成され、バルブ１４、４０が開状態となる前に液体燃料の流路周辺のシールが確立される。
【００４１】
さらに、ソケット１ｓにノズル１ｎを挿入していくと、ソケット１ｓのロッド部４０ｂとノズル１ｎのロッド部１４ｂとが先端部において当接する。さらに、ソケット１ｓにノズル１ｎを挿入していくと、ソケット１ｓのバルブ４０が後退して開放された後、ノズル１ｎのバルブ１４が後退して開放され、両者の間の液体燃料流路が確立し、カートリッジ３に収容された液体燃料が燃料電池２の燃料収容部５に供給される。図４に、ソケット１ｓとノズル１ｎとを接続した状態を示す。このような接続状態においては、ソケット１ｓのノズル保持機構３６がノズルヘッド１１の周溝１１ｅと係合し、ノズル１ｎとソケット１ｓとの接続状態が保持される。
【００４２】
一方、ソケット１ｓからノズル１ｎを取り外す場合、上記接続動作と反対の動作が行われる。すなわち、ソケット１ｓからノズル１ｎを引き抜いていくと、まずノズル保持機構３６とノズルヘッド１１の周溝１１ｅとの係合が外れる。そして、ノズル１ｎを引き抜いていくと、ノズル１ｎのバルブ１４が先端側へと移動し、ノズル１ｎ内の液体燃料流路が閉じられる。さらに、ノズル１ｎを引き抜いていくと、ソケット１ｓのバルブ４０も先端側へと移動し、ソケット１ｓ内の液体燃料流路が閉じられる。そして、最終的にノズル１ｎのロッド部１４ｂとソケット１ｓのロッド部４０ｂとが離れ、さらにゴムホルダ３７からノズルヘッド１１の凹部１１ｄが離れシールが解除され、図２に示されるような非接続状態へと戻る。
【００４３】
本発明のカップラー１においては、上記したノズル１ｎ側のバルブ１４およびソケット１ｓ側のバルブ４０から選ばれる少なくとも一方のバルブにおける当接側のロッド部、すなわちロッド部１４ｂおよびロッド部４０ｂから選ばれる少なくとも一方が主として金属部材からなることを特徴としている。なお、当接側のロッド部が主として金属部材からなるものとされたバルブについては、ヘッド部および当接側とは反対側のロッド部（後端側のロッド部）の少なくとも表面部が非金属材料からなるものとされていることが好ましく、具体的には樹脂材料からなるものとされていることが好ましい。以下では、ソケット１ｓ側のバルブ４０におけるロッド部４０ｂを主として金属部材からなるものとした場合について説明する。
【００４４】
図５、６は、ロッド部４０ｂを主として金属部材からなるものとしたバルブ４０の一例を示したものである。ここで、図５はバルブ４０の外観図であり、図６（ａ）〜（ｃ）はそれぞれバルブ４０の上面図、平面図、下面図であり、図６（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ図６（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図である。
【００４５】
図５および図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、バルブ４０は軸方向の略中間位置に設けられるヘッド部４０ａと、その軸方向の両端に設けられるロッド部４０ｂ、４０ｃとを有している。ヘッド部４０ａは、例えば三段構造とされており、当接側（図中、上側）に径大な大径部を有し、反対側（図中、下側）に向かって大径部よりも小径な中径部、さらに中径部よりも小径な小径部を有している。
【００４６】
ロッド部４０ｂ、４０ｃは、例えば軸心から外径側に向けて４つの凸部４０ｄが突出するように設けられており、軸方向視における断面形状が十字型のものである。そして、隣接する凸部４０ｄの間隙が液体燃料の流路である燃料流路４０ｅとなり、この燃料流路４０ｅは軸方向に沿って延びている。
【００４７】
図６（ｄ）、（ｅ）に示されるように、バルブ４０は例えば金属部材４１と樹脂材料部４２とから構成されている。金属部材４１は少なくとも当接側のロッド部４０ｂを形成するロッド形成部４１ａを有するものであり、その後端側には例えばヘッド部４０ａへの固定に用いられる埋設部４１ｂが設けられている。
【００４８】
ロッド形成部４１ａは、ほぼそのままの状態でロッド部４０ｂを形成するものであり、例えば上記したような軸方向視における断面形状が十字型のものである。なお、ロッド部４０ｂの付け根部分については樹脂材料部４２によって覆われていてもよく、このようなロッド部４０ｂの付け根部分については必ずしもロッド形成部４１ａのみから形成されていなくてもよい。また、埋設部４１ｂは、例えば板状であり、主としてヘッド部４０ａ内に配置されている。
【００４９】
一方、樹脂材料部４２は、金属部材４１の埋設部４１ｂを覆うように形成されており、ヘッド部４０ａと後端側のロッド部４０ｃとを形成している。また、樹脂材料部４２は、上記したようにロッド部４０ｂの付け根部分においてロッド形成部４１ａの周囲を覆うように形成されていてもよい。
【００５０】
このようにバルブ４０におけるロッド部４０ｂを主として金属部材４１からなるものとすることで、従来の樹脂材料のみからなるバルブに比べて強度を向上させ、ソケット１ｓとノズル１ｎとの接続や取り外しの際における変形または破損を抑制することができる。また、ロッド部４０ｂは、ソケット１ｓとノズル１ｎとを接続した時のみ、すなわち燃料カートリッジ３から燃料電池２へと液体燃料を供給する時のみ液体燃料に接触し、それ以外の時は液体燃料に接触しないことから、金属部材４１からなるものとすることによる腐食の問題も発生しにくい。
【００５１】
一方、ヘッド部４０ａから後端側の部分、すなわちヘッド部４０ａおよびロッド部４０ｃについては、燃料収容部５や燃料受容部６と繋がるソケット１ｓ内に配置され、常に液体燃料が接触するため腐食しやすい部分であるが、少なくとも表面部が樹脂材料部４２とされていることで、このような腐食の問題も起きにくくすることができる。
【００５２】
このような金属部材４１としては耐メタノール性等の燃料耐性に優れるものが好ましく、例えば１８％のクロムと８％のニッケルを含むステンレス鋼であるＳＵＳ３０４や、１８％のクロムと１２％のニッケルを含むと共に、モリブデン（Ｍｏ）を含みより一層耐食性に優れるステンレス鋼であるＳＵＳ３１６、またはチタンもしくはチタン合金からなるものが好適なものとして挙げられるが、必ずしもこれらのものに限られるものではない。
【００５３】
また、金属部材４１、特にロッド形成部４１ａの表面には耐メタノール性等の燃料耐性を向上させるための表面処理が行われていることが好ましい。このような表面処理としては、例えば不動態化処理、金コーティング、フッ素樹脂コーティング等が好ましいものとして挙げられる。
【００５４】
樹脂材料部４２についても耐メタノール性等の燃料耐性に優れる樹脂材料からなることが好ましく、例えば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）等の汎用エンジニアプラスチック、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等のスーパーエンジニアプラスチックからなることが好ましい。
【００５５】
また、金属部材４１の埋設部４１ｂには樹脂材料部４２からの引き抜けを抑制するため、例えば幅広のアンカー部４１ｃが設けられていることが好ましい。アンカー部４１ｃとしては、必ずしも幅広とされたものに限られず、例えば図７（ａ）、（ｂ）に示されるような円形状の貫通孔であってもよく、樹脂材料部４２からの金属部材４１の引き抜けを有効に抑制できるものであればその形状は特に限定されるものではない。
【００５６】
図８〜１２は、バルブ４０の変形例を示した外観図である。本発明におけるバルブ４０は、図８〜１０に示されるようにロッド部４０ｂの軸方向視における断面形状、すなわち凸部４０ｄの配置が三方型、星型、歯車型等であってもよい。また、本発明におけるバルブ４０は、図１１、１２に示されるように、ロッド部４０ｂが円筒状であり、その当接側の端部に切り欠き部４０ｆを有すると共に、その後端側の側面に孔部４０ｇを有するものであってもよい。
【００５７】
図１１、１２に示されるバルブ４０の場合、円筒状のロッド部４０ｂの内部が燃料流路４０ｅとなり、液体燃料は切り欠き部４０ｆからロッド部４０ｂ内の燃料流路４０ｅへと流入し、最終的に孔部４０ｇから外形側へと流出する。後端側の側面に設けられる孔部４０ｇは、図１１に示されるような円形状のものであってもよいし、図１２に示されるような四角形状のものであってもよい。例えば、孔部４０ｇを図１２に示されるような四角形状のものとすることで、ロッド部４０ｂに孔部４０ｇを形成する際、ロッド部４０ｂの一方の側面部（例えば、図中右側）から他方の側面部（例えば、図中左側）へと切削加工などが可能な加工用ツールを水平に移動させ、それらの間の側面部（例えば、図中手前側の側面部）を削り取るようにすることで容易に孔部４０ｇを形成することができ、製造性に優れたものとすることができる。
【００５８】
図８〜１２に示されるバルブ４０についても、図５、６に示されるものと略同様にロッド部４０ｂを主として金属部材４１からなるものとすることで、強度を向上させ、ソケット１ｓとノズル１ｎとの接続や取り外しの際における変形または破損を抑制することができる。
【００５９】
このようなバルブ４０は、例えばロッド形成部４１ａと埋設部４１ｂとを有する金属部材４１を形成した後、その埋設部４１ｂの外周に樹脂材料部４２を形成することで製造することができる。金属部材４１は、金属材料の溶湯を金型内に注入して一体的に形成する方法の他、各部を分割して製造した後、それらを嵌め合わせたり、または溶接等により接合したりすることで製造することができる。
【００６０】
図１３は、嵌め合わせによって金属部材４１を製造する方法の一例を示したものである。図１３（ａ）に示すように、金属部材４１は、例えば第１の金属板４１ｍと第２の金属板４１ｎとから構成される。第１の金属板４１ｍは、例えばロッド形成部４１ａとなる部分と埋設部４１ｂとなる部分とを有するものであり、その当接側となる部分には軸心に沿って切り欠き部４１ｐが設けられている。また、第２の金属板４１ｎは、例えばロッド形成部４１ａとなる部分のみを有するものであり、その後端側の部分には軸心に沿って切り欠き部４１ｑが設けられている。
【００６１】
第１の金属板４１ｍにおける切り欠き部４１ｐの幅（軸心に垂直な方向の長さ）は、例えば第２の金属板４１ｎの板厚と同様またはそれよりも若干小さく形成されており、第２の金属板４１ｎにおける切り欠き部４１ｑの幅についても、例えば第１の金属板４１ｍの板厚と同様またはそれよりも若干小さく形成されている。そして、第１の金属板４１ｍの切り欠き部４１ｐと第２の金属板４１ｎの切り欠き部４１ｑとを合わせて圧入することで、第１の金属板４１ｍと第２の金属板４１ｎとが互いの切り欠き部４１ｐ、４１ｑによって固定され、図１３（ｂ）に示されるような軸方向視における断面形状が十字型の金属部材４１を得ることができる。
【００６２】
また、図１４は、金属部材４１を溶接によって製造する方法の一例を示したものである。図１４（ａ）に示すように、この金属部材４１は、例えば第１の金属材４１ｒと第２の金属材４１ｓとから構成される。第１の金属材４１ｒおよび第２の金属材４１ｓは、例えば図５、６に示されるような軸方向視における断面形状が十字型の金属部材４１を軸心を通る平面で２つに分割したような形状とされている。そして、このような第１の金属材４１ｒと第２の金属材４１ｓとを溶接により接合することで、図１４（ｂ）に示されるような金属部材４１とすることができる。なお、図１４では埋設部４１ｂを図示していないが、通常はロッド形成部４１ａの後端側に適宜な埋設部４１ｂが設けられる。
【００６３】
このようにして得られた金属部材４１には、例えばその埋設部４１ｂの外周にヘッド部４０ａやロッド部４０ｃとなる樹脂材料部４２を形成することでバルブ４０とすることができる。埋設部４１ｂに樹脂材料部４２を設ける手段としては、例えばインサート成形法等を適用することができ、具体的には金型内にインサート部材である金属部材４１を装填した後、溶融させた樹脂材料を注入し、金属部材４１の埋設部４１ｂを溶融させた樹脂材料で包み込み、固化させることで、金属部材４１と樹脂材料部４２とが一体化された複合部材であるバルブ４０を得ることができる。
【００６４】
以上、バルブ４０のロッド部４０ｂを主として金属部材４１からなるものとする例について説明したが、既に説明したようにロッド部４０ｂは必ずしも全てが金属部材４１（ロッド形成部４１ａ）から構成されている必要はなく、例えば図６（ｄ）、（ｅ）に示されるようにその付け根部分の表面部については樹脂材料部４２からなるものであってもよい。また、このような付け根部分の樹脂材料部４２によって金属部材４１（ロッド形成部４１ａ）が有効に固定される場合には、必ずしも金属部材４１には埋設部４１ｂが設けられていなくてもよい。また、金属部材４１に埋設部４１ｂを設ける場合についても、その形状は必ずしも図６（ｄ）、（ｅ）に示されるような板状のものに限られず、例えばロッド形成部４１ａと同様な形状であってもよく、またその大きさ等についても適宜変更することができる。
【００６５】
さらに、本発明のカップラー１では、ソケット１ｓ側のバルブ４０におけるロッド部４０ｂを主として金属部材４１からなるものとする代わりに、ノズル１ｎ側のバルブ１４におけるロッド部１４ｂを主として金属部材からなるものとしてもよい。バルブ１４におけるロッド部１４ｂを主として金属部材からなるものとする場合についても、バルブ４０におけるロッド部４０ｂを主として金属部材４１からなるものとする場合と略同様な構成とすることができる。本発明のカップラー１では、その信頼性を向上させる観点から、バルブ１４におけるロッド部１４ｂを主として金属部材からなるものとすると共に、バルブ４０におけるロッド部４０ｂを主として金属部材４１からなるものとすればより好ましい。
【００６６】
次に、本発明の燃料電池２について説明する。本発明の燃料電池２は、上記したカップラー１における当接側のロッド部４０ｂが主として金属部材４１によって構成されたバルブ４０を備えるソケット１ｓと、このソケット１ｓを通して供給された液体燃料を収容する燃料収容部５と、この液体燃料を用いて発電動作を行う起電部である燃料電池セル４とを具備するものである。本発明の燃料電池２における燃料電池セル４としては、特に限定されるものではなく、例えばサテライトタイプのカートリッジ３が必要時に接続されるパッシブ型やアクティブ型のＤＭＦＣが挙げられる。
【００６７】
以下、本発明の燃料電池２について、内部気化型のＤＭＦＣを例に挙げて説明する。図１５は、本発明の燃料電池２の一例を示す断面図である。燃料電池２は、起電部を構成する燃料電池セル４と、燃料収容部５と、図示を省略したソケット１ｓを有する燃料受容部６とから主として構成されている。なお、図示が省略されたソケット１ｓを有する燃料受容部６は、例えば図１に示されるように燃料収容部５の下面側に設けられている。
【００６８】
燃料電池セル４は、アノード触媒層６２およびアノードガス拡散層６３からなるアノード（燃料極）と、カソード触媒層６４およびカソードガス拡散層６５からなるカソード（酸化剤極／空気極）と、アノード触媒層６２とカソード触媒層６４とで挟持されたプロトン（水素イオン）伝導性の電解質膜６６とから構成される膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）を有している。アノード触媒層６２およびカソード触媒層６４に含有される触媒としては、例えば、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ等の白金族元素の単体、白金族元素を含有する合金等が挙げられる。
【００６９】
具体的には、アノード触媒層６２にメタノールや一酸化炭素に対して強い耐性を有するＰｔ−ＲｕやＰｔ−Ｍｏ等を、カソード触媒層６４に白金やＰｔ−Ｎｉ等を用いることが好ましい。また、炭素材料のような導電性担持体を使用する担持触媒、あるいは無担持触媒を使用してもよい。電解質膜６６を構成するプロトン伝導性材料としては、例えばスルホン酸基を有するパーフルオロスルホン酸重合体のようなフッ素系樹脂（ナフィオン（商品名、デュポン社製）やフレミオン（商品名、旭硝子社製）等）、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂、タングステン酸やリンタングステン酸等の無機物等が挙げられる。ただし、これらに限られるものではない。
【００７０】
アノード触媒層６２に積層されるアノードガス拡散層６３は、アノード触媒層６２に燃料を均一に供給する役割を果たすと同時に、アノード触媒層６２の集電体も兼ねている。一方、カソード触媒層６４に積層されるカソードガス拡散層６５は、カソード触媒層６４に酸化剤を均一に供給する役割を果たすと同時に、カソード触媒層６４の集電体も兼ねている。アノードガス拡散層６３にはアノード導電層６７が積層され、カソードガス拡散層６５にはカソード導電層６８が積層されている。
【００７１】
アノード導電層６７およびカソード導電層６８は、例えば金のような導電性金属材料からなるメッシュや多孔質膜、あるいは薄膜等で構成されている。なお、電解質膜６６とアノード導電層６７との間、および電解質膜６６とカソード導電層６８との間には、ゴム製のＯリング６９、７０が介在されており、これらによって燃料電池セル４からの燃料漏れや酸化剤漏れを防止している。
【００７２】
燃料収容部５の内部には、液体燃料Ｆとして例えばメタノール燃料が充填されている。また、燃料収容部５は燃料電池セル４側が開口されており、この燃料収容部５の開口部と燃料電池セル４との間に気体選択透過膜６１が設置されている。気体選択透過膜６１は、液体燃料Ｆの気化成分のみを透過し、液体成分は透過させない気液分離膜である。このような気体選択透過膜６１の構成材料としては、例えばポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂が挙げられる。ここで、液体燃料Ｆの気化成分とは、液体燃料Ｆとしてメタノール水溶液を使用した場合にはメタノールの気化成分と水の気化成分からなる混合気、純メタノールを使用した場合にはメタノールの気化成分を意味する。
【００７３】
カソード導電層６８上には保湿層７１が積層されており、さらにその上には表面層７２が積層されている。表面層７２は酸化剤である空気の取入れ量を調整する機能を有し、その調整は表面層７２に形成された空気導入口７２ａの個数やサイズ等を変更することで行う。保湿層７１はカソード触媒層６４で生成された水の一部が含浸されて、水の蒸散を抑制する役割を果たすと共に、カソードガス拡散層６５に酸化剤を均一に導入することで、カソード触媒層６４への酸化剤の均一拡散を促進する機能も有している。保湿層７１は例えば多孔質構造の部材で構成され、具体的な構成材料としてはポリエチレンやポリプロピレンの多孔質体等が挙げられる。
【００７４】
そして、燃料収容部５上に気体選択透過膜６１、燃料電池セル４、保湿層７１、表面層７２を順に積層し、さらにその上から例えばステンレス製のカバー７３を被せて全体を保持することによって、この燃料電池２が構成されている。カバー７３には表面層７２に形成された空気導入口７２ａと対応する部分に開口７３ａが設けられている。また、燃料収容部５にはカバー７３の爪７３ｂを受けるテラス５ａが設けられており、このテラス５ａに爪７３ｂをかしめることで燃料電池２全体をカバー７３で一体的に保持している。
【００７５】
上述したような構成を有する燃料電池２においては、燃料収容部５内の液体燃料Ｆ（例えばメタノール水溶液）が気化し、この気化成分が気体選択透過膜６１を透過して燃料電池セル４に供給される。燃料電池セル４内において、液体燃料Ｆの気化成分はアノードガス拡散層６３で拡散されてアノード触媒層６２に供給される。アノード触媒層６２に供給された気化成分は、下記の（１）に示すメタノールの内部改質反応を生じさせる。
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−  …（１）
【００７６】
なお、液体燃料Ｆとして純メタノールを使用した場合には、燃料収容部５から水蒸気が供給されないため、カソード触媒層６４で生成した水や電解質膜６６中の水をメタノールと反応させて上記（１）式の内部改質反応を生起するか、あるいは上記（１）式の内部改質反応によらず、水を必要としない他の反応機構により内部改質反応を生じさせる。
【００７７】
内部改質反応で生成されたプロトン（Ｈ＋）は電解質膜６６を伝導し、カソード触媒層６４に到達する。表面層７２の空気導入口７２ａから取り入れられた空気（酸化剤）は、保湿層７１、カソード導電層６８、カソードガス拡散層６５を拡散して、カソード触媒層６４に供給される。カソード触媒層６４に供給された空気は、次の（２）式に示す反応を生じさせる。この反応によって、水の生成を伴う発電反応が生じる。
（３／２）Ｏ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−  →  ３Ｈ２Ｏ  …（２）
【００７８】
上述した反応に基づく発電反応が進行するにしたがって、燃料収容部５内の液体燃料Ｆ（例えばメタノール水溶液や純メタノール）は消費される。燃料収容部５内の液体燃料Ｆが空になると発電反応が停止するため、その時点でもしくはそれ以前の時点で燃料収容部５内にカートリッジ３から液体燃料を供給する。カートリッジ３からの液体燃料の供給は、前述したようにカートリッジ３側のノズル１ｎを燃料電池２側の図示しないソケット１ｓに挿入して接続することにより実施される。
【００７９】
以上、本発明の燃料電池用カップラーおよび燃料電池について説明したが、本発明の燃料電池用カップラーおよび燃料電池は上記実施形態そのものに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、例えば燃料電池としては小型化が進められているパッシブ型ＤＭＦＣが好適であるが、少なくとも本発明の燃料電池用カップラーにおける特定のバルブを有するソケットを具備し、液体燃料が該ソケットを介して供給されるものであれば、その方式や機構等については何等限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の燃料電池用カップラーとそれを用いた燃料電池を示す概略図。
【図２】本発明の燃料電池用カップラーの一例を示す断面図（非接続状態）。
【図３】図２に示されるソケットを拡大して示す断面図。
【図４】図２に示される燃料電池用カップラーの接続状態を示す断面図。
【図５】本発明に用いられるバルブの一例を示す外観図。
【図６】図５に示されるバルブの上面図、平面図、下面図、Ａ−Ａ線断面図およびＢ−Ｂ線断面図。
【図７】図５に示されるバルブの変形例を示す断面図。
【図８】当接側ロッド部の軸方向視における断面形状が三方型であるバルブを示す外観図。
【図９】当接側ロッド部の軸方向視における断面形状が星型であるバルブを示す外観図。
【図１０】当接側ロッド部の軸方向視における断面形状が歯車型であるバルブを示す外観図。
【図１１】当接側ロッド部が円筒状であるバルブを示す外観図。
【図１２】当接側ロッド部が円筒状であるバルブの他の例を示す外観図。
【図１３】金属部材の製造方法の一例を示す図。
【図１４】金属部材の他の製造方法を示す図。
【図１５】本発明の燃料電池の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【００８１】
１…燃料電池用カップラー、１ｎ…ノズル、１ｓ…ソケット、２…燃料電池、３…燃料カートリッジ、４…燃料電池セル、５…燃料収容部、６…燃料受容部、７…燃料カートリッジ本体、１１…ノズルヘッド、１３…キー部、１４…バルブ、１４ａ…ヘッド部、１４ｂ…ロッド部（当接側）、１４ｃ…ロッド部（後端側）、１５…バルブホルダ、１６…バルブシート、１７…Ｏリング、１８…弾性体、２０…キーリング、２１…コンテナノズル、３１…外筒部、３２…内筒部、３４…Ｏリング、３５…ガイド部材、３６…ノズル保持機構、３７…ゴムホルダ、４０…バルブ、４０ａ…ヘッド部、４０ｂ…ロッド部（当接側）、４０ｃ…ロッド部（後端側）、４０ｄ…凸部、４０ｅ…燃料流路、４０ｆ…切り欠き部、４０ｇ…孔部、４１…金属部材、４１ａ…ロッド形成部、４１ｂ…埋設部、４１ｃ…アンカー部、４１ｍ…第１の金属板、４１ｎ…第２の金属板、４１ｐ…切り欠き部、４１ｑ…切り欠き部、４１ｒ…第１の金属材、４１ｓ…第２の金属材、４２…樹脂材料部、５１…バルブシート、５２…Ｏリング、５３…弾性体、５４…キー溝、６１…気体選択透過膜、６２…アノード触媒層、６３…アノードガス拡散層、６４…カソード触媒層、６５…カソードガス拡散層、６６…電解質膜、６７…アノード導電層、６８…カソード導電層、６９、７０…Ｏリング、７１…保湿層、７２…表面層、７３…カバー
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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