[go: up one dir, main page]

JP5281761B2 - Pressurized container, fuel cartridge, and method of assembling the fuel cartridge - Google Patents

Pressurized container, fuel cartridge, and method of assembling the fuel cartridge Download PDF

Info

Publication number
JP5281761B2
JP5281761B2 JP2007159458A JP2007159458A JP5281761B2 JP 5281761 B2 JP5281761 B2 JP 5281761B2 JP 2007159458 A JP2007159458 A JP 2007159458A JP 2007159458 A JP2007159458 A JP 2007159458A JP 5281761 B2 JP5281761 B2 JP 5281761B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
fuel
inner bag
pressurized
fuel cartridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007159458A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008311150A (en
Inventor
公雄 片岡
圭一郎 寺元
義和 近藤
樹国 張
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daizo Corp
Original Assignee
Daizo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daizo Corp filed Critical Daizo Corp
Priority to JP2007159458A priority Critical patent/JP5281761B2/en
Publication of JP2008311150A publication Critical patent/JP2008311150A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5281761B2 publication Critical patent/JP5281761B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Tubes (AREA)

Description

本発明は、燃料電池の燃料容器を加圧するための加圧容器、その加圧容器を用いた燃料カートリッジおよびその燃料カートリッジの組立方法に関する。特に携帯機器用の燃料電池向けの小型加圧容器、その加圧容器を用いた燃料カートリッジおよびその燃料カートリッジの組立方法に関する。   The present invention relates to a pressurized container for pressurizing a fuel container of a fuel cell, a fuel cartridge using the pressurized container, and a method for assembling the fuel cartridge. In particular, the present invention relates to a small pressurized container for a fuel cell for portable devices, a fuel cartridge using the pressurized container, and a method for assembling the fuel cartridge.

特開2005−38803号公報JP 2005-38803 A 特開平11−179250号公報JP 11-179250 A 特開平11−49254号公報JP 11-49254 A

近年、燃料電池は、エネルギー問題を解決する手段として様々な商品に利用されている。一方、家庭レベルでの燃料の安全な供給という面からその小型化には、様々な問題点が残っている。   In recent years, fuel cells have been used in various products as a means for solving energy problems. On the other hand, various problems remain in miniaturization in terms of the safe supply of fuel at the household level.

特許文献1には、密閉構造を有する容器本体と、その容器本体内に収容され、燃料を充填する可撓性の内容器と、容器本体に設けられ、内容器の内部に連通したバルブ機構と、容器本体と内容器との間の空間に充填される圧縮ガスと、容器本体に設けられ、内容器の内部に連通した燃料を再注入するための注入バルブとからなり、燃料電池に燃料を供給する燃料容器が開示されている。   Patent Document 1 discloses a container body having a sealed structure, a flexible inner container that is accommodated in the container body and filled with fuel, and a valve mechanism that is provided in the container body and communicates with the inside of the inner container. A compressed gas filled in a space between the container body and the inner container, and an injection valve provided in the container body for reinjecting fuel communicated with the interior of the inner container. A fuel container is disclosed.

一方、特許文献2には、内容物を充填することによって、繰り返し使用できるエアゾール製品が開示されている。このものは、外部容器内にピストン式の容器を収容し、外部容器とピストンとの間に加圧気体を充填し、ピストン式の容器内に内容物を充填する。このように構成されているため、外部容器の開口部に取り付けられたバルブを開放することにより、ピストン式の容器内のピストンが加圧気体によって押され、内容物が押し出される。そして、ピストン式の容器の内容物を全量噴射した後は、バルブから内容物を再度充填することにより容器を何回でも再利用することができる。   On the other hand, Patent Document 2 discloses an aerosol product that can be used repeatedly by filling the contents. In this type, a piston type container is accommodated in an external container, a pressurized gas is filled between the external container and the piston, and the content is filled in the piston type container. Since it is comprised in this way, by opening the valve attached to the opening of the external container, the piston in the piston-type container is pushed by the pressurized gas, and the contents are pushed out. And after injecting the whole quantity of the contents of a piston type container, the container can be reused as many times as possible by refilling the contents from the valve.

さらに、特許文献3には、チューブ容器内の内容物を全量噴射可能な押し出し容器が開示されている。このものは、上部に内容物を噴射する噴射部を備えており、下部に加圧気体を導入する導入口を備えている。この押し出し容器にチューブ容器を収容し、そして、導入口より加圧気体を導入することによって製品となる。
この製品は、噴射部を開くだけで、チューブ容器が加圧気体に押しつぶされて内容物が噴射される。そのため、チューブ容器内の内容物の全量使用が簡単に行え、また、内容物が無くなれば、チューブ容器を交換し、再度加圧気体を充填することにより、再利用が可能である。
Furthermore, Patent Document 3 discloses an extruded container capable of injecting the entire contents in the tube container. This is provided with an injection part for injecting the contents at the upper part and an inlet for introducing pressurized gas at the lower part. A tube container is accommodated in this extruded container, and a product is obtained by introducing pressurized gas from the inlet.
In this product, simply by opening the injection part, the tube container is crushed by the pressurized gas and the contents are injected. Therefore, the entire amount of the contents in the tube container can be used easily, and if the contents disappear, it can be reused by replacing the tube container and refilling with pressurized gas.

しかし、特許文献1の場合、燃料の再注入あるいは再充填には、圧縮ガスに押圧される内容器の内圧に逆らって小さな通路から燃料を充填しなくてはならず、特許文献2の場合も、加圧気体によって押圧されるピストンに逆らって燃料を充填しなくてはならない。そのような作業は、家庭や店頭では難しく、特別な装置を必要とする。
また、特許文献3は、チューブ容器を交換する際、加圧気体を再度充填しなければならず、このような加圧気体の再充填には、高圧ガスの充填装置が必要となる。
However, in the case of Patent Document 1, in order to reinject or refill the fuel, the fuel must be filled from a small passage against the internal pressure of the inner container pressed by the compressed gas. The fuel must be filled against the piston pressed by the pressurized gas. Such work is difficult at home and in stores, and requires special equipment.
In Patent Document 3, when the tube container is replaced, the pressurized gas must be refilled, and a refilling of such a pressurized gas requires a high-pressure gas filling device.

本発明は、燃料を充填する燃料容器の交換が容易であり、かつ、その燃料容器内の燃料を加圧して燃料電池に供給するための加圧容器、それを用いた小型の燃料カートリッジおよびその燃料カートリッジの組立方法を提供することを目的とする。   The present invention makes it easy to replace a fuel container filled with fuel, and pressurizes the fuel in the fuel container to supply it to a fuel cell, a small fuel cartridge using the same, and a fuel cartridge therefor An object of the present invention is to provide a method for assembling a fuel cartridge.

本発明の燃料電池用の燃料容器を加圧する加圧容器は、開口部を有する耐圧性の容器本体と、その容器本体に収容され、可撓性を有する内袋と、前記容器本体と内袋との間の空間を密閉すると共に、内袋が開口するように、内袋を容器本体の開口部に固定するための蓋体と、前記空間に充填される加圧剤とからなることを特徴としている。   A pressurization container for pressurizing a fuel container for a fuel cell according to the present invention includes a pressure-resistant container body having an opening, an inner bag that is accommodated in the container body and has flexibility, and the container body and the inner bag. A lid for fixing the inner bag to the opening of the container body so that the inner bag opens, and a pressurizing agent filled in the space. It is said.

このような加圧容器であって、前記内袋が、ガスバリア性を有しているものが好ましい。   In such a pressurized container, the inner bag preferably has a gas barrier property.

のような加圧容器であって、前記蓋体が、中心に筒状の挿入口を備えているものが好ましい。
A pressurized vessel, such as this, the lid, it is preferable that has a cylindrical insertion opening in the center.

本発明の燃料カートリッジは、本発明の加圧容器と、前記内袋に収容され、燃料が充填された可撓性の燃料容器とからなることを特徴としている。
このような燃料カートリッジであって、前記加圧容器と着脱自在であり、かつ、燃料容器と着脱自在である連結部材を備えたものが好ましい。さらに、前記連結部材が、燃料容器と燃料電池本体または燃料電池本体に接続したアダプターと連通するための通路と、その通路をシールするシール材とを備えているものが好ましい。そして、連結部材が、燃料容器を装着したときに燃料容器の一部を開封する開封手段を備えており、前記燃料容器の一部を開封することにより燃料容器内部と通路とが連通するものが好ましい。
The fuel cartridge of the present invention comprises the pressurized container of the present invention and a flexible fuel container that is accommodated in the inner bag and filled with fuel.
It is preferable that such a fuel cartridge is provided with a connecting member that is detachable from the pressurized container and detachable from the fuel container. Furthermore, it is preferable that the connecting member includes a passage for communicating with the fuel container and the fuel cell main body or an adapter connected to the fuel cell main body, and a sealing material for sealing the passage. The connecting member includes an unsealing means for unsealing a part of the fuel container when the fuel container is mounted, and the inside of the fuel container and the passage communicate with each other by unsealing the part of the fuel container. preferable.

本発明の燃料カートリッジの組立方法は、燃料が充填されている燃料容器を燃料容器及び加圧容器と着脱自在の連結部材に装着し、燃料容器を本発明の加圧容器の内袋内に挿入し、連結部材をその加圧容器に装着することを特徴としている。   In the fuel cartridge assembly method of the present invention, a fuel container filled with fuel is attached to a connecting member that is detachable from the fuel container and the pressurized container, and the fuel container is inserted into the inner bag of the pressurized container of the present invention. The connecting member is attached to the pressurized container.

本発明の燃料電池用の燃料容器を加圧するための加圧容器の第1の態様は、内袋に可撓性の燃料容器を挿入することによって使用する。そのため、容器本体と内袋との間の空間(内袋の周囲空間)に充填される加圧剤が内袋を介して燃料容器を押圧し、その内部にある燃料を加圧して安定した流量で燃料電池に供給する。また、燃料容器は、加圧容器から常時圧力を受けているため、燃料を供給してその容積が減少しても元の容積に戻らない。そのため、燃料容器内部にガスだまりを発生させず、加圧容器をどのような向きにしても、燃料を安定した供給量で供給できる。さらに、加圧ポンプ等の装置が不要であるため、加圧容器を小型化することができる。   The first aspect of the pressurized container for pressurizing the fuel container for the fuel cell of the present invention is used by inserting a flexible fuel container into the inner bag. Therefore, the pressurizing agent filled in the space between the container body and the inner bag (the space surrounding the inner bag) presses the fuel container through the inner bag, pressurizes the fuel inside, and stabilizes the flow rate. To supply the fuel cell. Further, since the fuel container is constantly receiving pressure from the pressurized container, it does not return to its original volume even if the volume is reduced by supplying fuel. Therefore, the fuel can be supplied in a stable supply amount regardless of the orientation of the pressurized container without generating a gas pool inside the fuel container. Furthermore, since a device such as a pressurizing pump is unnecessary, the pressurizing vessel can be miniaturized.

また、燃料容器の交換をする場合は、燃料が無くなったもしくは少なくなった燃料容器を、内袋から取り出し、燃料が充填されている新しい燃料容器を内袋の開口に挿入するだけでよく、その交換作業も簡単である。さらに、加圧剤を充填する容器本体と内袋の間の空間を蓋体によって密閉するため、加圧容器を繰り返し使用することができ、使用者は燃料容器の交換時に、加圧剤の充填を行う必要がない。   In addition, when replacing the fuel container, it is only necessary to remove the fuel container that has run out of fuel or from the inner container, and insert a new fuel container filled with fuel into the opening of the inner bag. Replacement work is also easy. Furthermore, since the space between the container body and the inner bag filled with the pressurizing agent is sealed by the lid, the pressurizing container can be used repeatedly, and the user can fill the pressurizing agent when replacing the fuel container. There is no need to do.

本発明の加圧容器であって、前記内袋が、ガスバリア性を有している場合、加圧剤が内袋を透過して、外部に漏出する程度が小さくなり、長時間安定した圧力を保つことができる。   In the pressurized container according to the present invention, when the inner bag has gas barrier properties, the pressure agent penetrates the inner bag and leaks to the outside. Can keep.

上述したいずれかの加圧容器であって、前記蓋体が、中心に筒状の挿入口を備えている場合、燃料容器を挿入しやすく、また安定して保持することができる。   In any one of the pressurized containers described above, when the lid body has a cylindrical insertion port at the center, the fuel container can be easily inserted and can be stably held.

本発明の燃料カートリッジは、上述したいずれか記載の加圧容器と、燃料容器とからなるため、燃料を加圧した状態で燃料電池に供給することができ、燃料が電極(触媒)と接触しやすくなり、発電効率が高くなる。また、構造が簡単であるため、小型化しやすく、使用する向きにより供給量が影響されないため、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ、デジタルビデオなど、携帯する頻度が高い商品、様々な角度で使用する商品に、好適に用いることができる。また、燃料容器と加圧容器とが一体になっているため、燃料カートリッジとしての交換が簡単である。   Since the fuel cartridge of the present invention includes the pressurized container described in any one of the above and the fuel container, the fuel can be supplied to the fuel cell in a pressurized state, and the fuel comes into contact with the electrode (catalyst). It becomes easy and power generation efficiency becomes high. In addition, since the structure is simple, it is easy to downsize and the supply amount is not affected by the direction of use, so products that are frequently carried, such as mobile phones, laptop computers, digital cameras, and digital videos, are used at various angles. It can use suitably for goods. Moreover, since the fuel container and the pressurized container are integrated, replacement as a fuel cartridge is easy.

このような燃料カートリッジであって、前記加圧容器と着脱自在であり、燃料容器と着脱自在である連結部材を備えている場合、燃料容器の交換が一層簡単になる。また、燃料容器は連結部材により加圧容器にしっかりと装着され、燃料容器が加圧力により加圧容器から外れるあるいは抜け飛ぶおそれがない。
前記連結部材が、燃料容器と燃料電池本体または燃料電池本体に接続したアダプターと連通するための通路と、その通路をシールするシール材とを備えている場合、燃料容器を内袋に挿入し、連結部材を加圧容器に装着するとき、加圧容器が圧力を受けても燃料が漏出しない。
When such a fuel cartridge is provided with a connecting member that is detachable from the pressurized container and detachable from the fuel container, the replacement of the fuel container is further simplified. Further, the fuel container is firmly attached to the pressurized container by the connecting member, and there is no possibility that the fuel container will be detached from the pressurized container or come off due to the applied pressure.
When the connecting member includes a fuel container and a fuel cell body or a passage for communicating with the fuel cell body or an adapter connected to the fuel cell body, and a sealing material for sealing the passage, the fuel container is inserted into the inner bag, When the connecting member is attached to the pressurized container, fuel does not leak even if the pressurized container receives pressure.

前記連結部材が、燃料容器を装着したときに燃料容器の一部を開封する開封手段を備えており、燃料容器の一部を開封することにより燃料容器の内部と通路とが連通する場合、燃料容器を使用直前までは密閉しておくことができる。特に、燃料が可燃性あるいは人体に対して害がある燃料であっても、安全に使用できる。
本発明の連結部材を備えた燃料カートリッジの組立方法は、燃料が充填されている燃料容器を連結部材に装着し、燃料容器を本発明の加圧容器の内袋内に挿入し、連結部材を加圧容器に装着するため、燃料容器を内袋に加わる圧力や内袋の収縮力に逆らいつつも、燃料容器を安定かつ簡単に加圧容器内に挿入することができる。
When the connecting member includes an opening means for opening a part of the fuel container when the fuel container is mounted, and the inside of the fuel container and the passage communicate with each other by opening a part of the fuel container, the fuel The container can be sealed until just before use. In particular, even if the fuel is flammable or harmful to the human body, it can be used safely.
A method for assembling a fuel cartridge having a connecting member according to the present invention includes mounting a fuel container filled with fuel on the connecting member, inserting the fuel container into the inner bag of the pressurized container according to the present invention, Since the fuel container is attached to the pressurized container, the fuel container can be stably and easily inserted into the pressurized container while the fuel container is against the pressure applied to the inner bag and the contraction force of the inner bag.

次に、本発明の燃料電池用の燃料容器を加圧するための加圧容器、燃料カートリッジおよび燃料カートリッジ組立方法を図面を用いて説明する。図1は、本発明の燃料電池用の燃料容器を加圧する加圧容器の一実施形態を示す側面断面図;図2a、bは、本発明の燃料カートリッジの燃料容器の燃料容器本体およびキャップの一実施形態を示す斜視図;図3a、bは、図1の加圧容器を用いて燃料カートリッジを組み立てる工程を示す工程図;図4aは、図1の加圧容器を用いた燃料カートリッジを示す側面断面図、図4bは、その燃料カートリッジの挿入部を示す側面断面図;図5a、b、cは、それぞれ本発明の燃料カートリッジの燃料容器の燃料容器本体の他の実施形態を示す斜視図;図6は、本発明の燃料カートリッジの燃料容器の燃料容器本体のさらに他の実施形態を示す斜視図;図7a、bは、それぞれ本発明の燃料カートリッジの燃料容器の燃料容器本体のさらに他の実施形態を示す斜視図;図8は、本発明の範囲外の燃料電池用の加圧容器の形態を示す側面断面図;図9aは、本発明の燃料電池用の加圧容器のさらに他の実施形態を示す側面断面図、図9bは、図9aの加圧容器の製造過程を示す工程図;図10は、図9aの加圧容器を用いた本発明の燃料カートリッジの他の実施形態を示す側面断面図;図11a、b、cは、本発明の燃料電池用の加圧容器のさらに他の実施形態を示す側面断面図;図12は、図11cの加圧容器を用いた本発明の燃料カートリッジのさらに他の実施形態を示す側面断面図;図13a、bは、図4の燃料カートリッジと加圧剤を用いた燃料カートリッジの発電量を示す測定図;図14a、bは、図4の燃料カートリッジの向きを変えて発電したときの発電量を示す測定図;図15は、図4の燃料カートリッジからの燃料の供給を停止、再開始したときの発電量の状況を示す測定図である。
Next, a pressurized container, a fuel cartridge, and a fuel cartridge assembling method for pressurizing a fuel container for a fuel cell according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a pressurized container for pressurizing a fuel container for a fuel cell of the present invention; FIGS. 2a and 2b are views of a fuel container main body and a cap of a fuel container of a fuel cartridge of the present invention. 3A and 3B are process diagrams showing a process of assembling a fuel cartridge using the pressurized container of FIG. 1; FIG. 4A shows a fuel cartridge using the pressurized container of FIG. FIG. 4B is a side sectional view showing the fuel cartridge insertion portion; FIGS. 5A, 5B and 5C are perspective views showing other embodiments of the fuel container body of the fuel container of the present invention. FIG. 6 is a perspective view showing still another embodiment of the fuel container main body of the fuel container of the fuel cartridge of the present invention; FIGS. 7a and 7b are still other examples of the fuel container main body of the fuel container of the present invention. The fruit Perspective view showing an embodiment; FIG. 8 is a side sectional view showing a pressure vessel in the form status for outside of the fuel cell of the present invention; Figure 9a, for a fuel cell of the present invention the pressurized container yet another FIG. 9B is a process cross-sectional view showing the manufacturing process of the pressurized container of FIG. 9A; FIG. 10 is another embodiment of the fuel cartridge of the present invention using the pressurized container of FIG. 9A. FIG. 11a, b, c are side sectional views showing still another embodiment of the pressurized container for a fuel cell of the present invention; FIG. 12 is the present invention using the pressurized container of FIG. 11c. FIG. 13A and FIG. 13B are measurement views showing the power generation amount of the fuel cartridge using the fuel cartridge and the pressurizing agent in FIG. 4; FIG. 14A and FIG. 4 is a measurement diagram showing the amount of power generated when power is generated by changing the direction of the fuel cartridge; 15, stopping the supply of fuel from the fuel cartridge of FIG. 4 is a measurement diagram showing a status of the power generation amount when re-started.

図1に示す加圧容器10は、底部に加圧剤の充填用のバルブ15を備えた容器本体11と、その容器本体に収容される内袋12と、その内袋の開口部に挿入されるハウジング13と、前記内袋とハウジングとを容器本体に固定するカバーキャップ14とからなる。   A pressurized container 10 shown in FIG. 1 is inserted into a container main body 11 having a valve 15 for filling a pressurizing agent at the bottom, an inner bag 12 accommodated in the container main body, and an opening of the inner bag. And a cover cap 14 for fixing the inner bag and the housing to the container body.

容器本体11は、耐圧性を有しており、中心に加圧剤の充填用バルブ15が取り付けられた底部16と、その周縁から上方に延びる円筒状の胴部17と、胴部上端から縮径するように形成されたテーパー状の肩部18と、肩部上端から上方に延びる円筒状の首部19と、首部上端から拡径した口部20とを有する。そして、首部19が環状凹部を形成している。また、首部19と口部20の内径は同じであり、口部20は厚みを有している。
このような容器本体11は、アルミニウムやブリキなどの金属、合成樹脂や耐圧ガラスなどにより一体成形される。容器本体をポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂や耐圧ガラスなどの透光性を有する材料により成型をする場合、燃料容器の変形具合を目視で確認することができるため、燃料の残量が確認でき、交換時期がわかりやすい。
The container main body 11 has pressure resistance, and has a bottom portion 16 with a pressurizing agent filling valve 15 attached to the center, a cylindrical body portion 17 extending upward from the periphery thereof, and a shrinkage from the upper end of the body portion. It has a tapered shoulder portion 18 formed to have a diameter, a cylindrical neck portion 19 extending upward from the upper end of the shoulder portion, and a mouth portion 20 having a diameter increased from the upper end of the neck portion. The neck portion 19 forms an annular recess. Further, the inner diameters of the neck portion 19 and the mouth portion 20 are the same, and the mouth portion 20 has a thickness.
Such a container body 11 is integrally formed of a metal such as aluminum or tin, synthetic resin, pressure-resistant glass, or the like. When the container body is molded with a light-transmitting material such as synthetic resin such as polyethylene terephthalate or pressure-resistant glass, the deformation of the fuel container can be checked visually, so the remaining amount of fuel can be confirmed and replaced. The time is easy to understand.

内袋12は、可撓性を有しており、ブロー成形などによって有底筒状に成形される薄肉の合成樹脂製の一体成形品であり、円筒状の胴部21と、胴部の下端から下方に突出する円錐状の底部22と、胴部の上端に形成されたフランジ部23とからなる。しかし、胴部21は、断面が楕円状の楕円筒状であってもよい。   The inner bag 12 is flexible and is an integrally molded product made of a thin synthetic resin that is molded into a bottomed cylinder by blow molding or the like, and has a cylindrical body 21 and a lower end of the body. A conical bottom portion 22 projecting downward from the top and a flange portion 23 formed at the upper end of the body portion. However, the trunk portion 21 may be an elliptic cylinder having an elliptical cross section.

また、内袋12は、容器本体と内袋の間に充填される加圧剤が透過して外部に漏れないように、ガスバリア性を有していることが好ましい。
このようなガスバリア性は、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコールなどのガス透過性の低い合成樹脂層、アルミ箔層、アルミを合成樹脂の表面に蒸着したアルミ蒸着フィルム層、シリカを合成樹脂の表面に蒸着したシリカ蒸着フィルム層などのガスバリア層を備えることにより実現できる。アルミを利用したガスバリア層を使用する場合は、外層に設けるのが好ましい。
Moreover, it is preferable that the inner bag 12 has a gas barrier property so that the pressurizing agent filled between the container main body and the inner bag permeates and does not leak to the outside.
Such gas barrier properties include ethylene / vinyl alcohol copolymer, polyamide, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, and other synthetic resin layers with low gas permeability, aluminum foil layers, and aluminum vapor deposited films in which aluminum is deposited on the surface of the synthetic resin. This can be realized by providing a gas barrier layer such as a silica vapor deposited film layer obtained by vapor-depositing a silica layer on the surface of a synthetic resin. When a gas barrier layer using aluminum is used, it is preferably provided in the outer layer.

また、こうしたガスバリア層は力学的或いは熱的或いは化学的に不安定であるのでバリア層を保護するラミネート層或いはコーティング層を同時に施すことが好ましい。例えば、燃料による劣化を防止するために、耐薬品性に優れた低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、フッ素系樹脂などの合成樹脂層をガスバリア層と積層させることは好ましい。
さらに、燃料容器を内袋内に挿入しやすくするために、内袋の内面に、短い繊維を付けるフロック加工、あるいは、潤滑性の粉体のコーティング、潤滑性の皮膜あるいは潤滑剤の塗布層を設けるなどの加工をしてもよい。
内袋12は、可撓性を有し、収縮が可能であれば、ガスバリア性を有していなくてもよく、その特性は特に限定されない。
Further, since such a gas barrier layer is mechanically, thermally or chemically unstable, it is preferable to simultaneously apply a laminate layer or a coating layer for protecting the barrier layer. For example, in order to prevent deterioration due to fuel, a synthetic resin layer such as low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), polyethylene terephthalate (PET), or fluorine resin with excellent chemical resistance is used as a gas barrier. Lamination with the layers is preferred.
Furthermore, in order to facilitate the insertion of the fuel container into the inner bag, the inner surface of the inner bag is flocked with a short fiber, or is coated with a lubricating powder, a lubricating film or a lubricant coating layer. Processing such as providing may be performed.
As long as the inner bag 12 has flexibility and can be contracted, the inner bag 12 may not have gas barrier properties, and the characteristics thereof are not particularly limited.

ハウジング13は、通常成形用に使用されるプラスチックであれば特に制限されない。例えば、ポリアセタール(PA)、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ナイロン6,10等のポリアミド類、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)等のポリエステル類、ポリプロピレン、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体(AS)、ハイインパクトポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリサルフォン(PSU)、ポリエーテルサルフォン(PES)、液晶性ポリエステル(LCP)、等が使用できる。用途や使用場所により最適のポリマーを選定する事が出来る。こうした合成樹脂により成型され、円筒状の本体24と、その上端に形成された外方に突出した上フランジ部25と、その下端に形成された内方に突出した下フランジ部26とからなる。下フランジ26にはアールが形成されており、内袋12が大きく収縮しても、破れないように後述するカバーキャップ14の内筒の下端から保護する。   The housing 13 is not particularly limited as long as it is a plastic usually used for molding. For example, polyacetal (PA), polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 12, nylon 6, 10, etc., polyesters such as polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene terephthalate (PPT), polypropylene, Polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer (AS), high impact polystyrene (HIPS), acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS), polyarylate, polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyphenylene ether (PPE) ), Polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), liquid crystalline polyester (LCP), and the like. The optimum polymer can be selected according to the application and use place. It is formed of such a synthetic resin, and includes a cylindrical main body 24, an upper flange portion 25 projecting outwardly formed at the upper end thereof, and a lower flange portion 26 projecting inward formed at the lower end thereof. The lower flange 26 is formed with a rounded shape and protects from the lower end of the inner cylinder of the cover cap 14 to be described later so that the inner bag 12 does not break even if the inner bag 12 contracts greatly.

カバーキャップ14は、アルミニウムやブリキなどの金属板から成型され、内筒27と、外筒28と、その内筒と外筒とを上端で接続する接続部29とからなる。そして、外筒28の下端28aを首部19である環状凹部にカシメつけることにより、カバーキャップ14を容器本体11の開口部に固定する。
この実施形態では、ハウジング13とカバーキャップ14とで蓋体を構成する。
The cover cap 14 is molded from a metal plate such as aluminum or tinplate, and includes an inner cylinder 27, an outer cylinder 28, and a connection portion 29 that connects the inner cylinder and the outer cylinder at the upper end. Then, the cover cap 14 is fixed to the opening of the container body 11 by caulking the lower end 28 a of the outer cylinder 28 to the annular recess that is the neck portion 19.
In this embodiment, the housing 13 and the cover cap 14 constitute a lid.

この加圧容器10の製造方法は、容器本体11に内袋12を挿入し、容器本体の口部天面と内袋のフランジ部23とを当接させる。次に、ハウジング13を内袋12の口部から挿入し、内袋のフランジ部23とハウジングの上フランジ部25とを当接させる。そして、カバーキャップ14の内筒27と外筒28が、容器本体の口部20、内袋の胴部21の上部、内袋のフランジ部23およびハウジング13を挟むように、カバーキャップ14を容器本体11の口部20に取り付ける。そして、外筒の下端28aを容器本体の首部19に対してカシメ付けて固定する。これにより、容器本体11と内袋12との間の空間Sが密閉される。最後に、容器本体の充填用バルブ15からその空間Sに加圧剤を充填する。これにより内袋は実線で示すような形状に収縮する。
このような加圧剤としては、窒素ガス、圧縮空気、酸素ガス、炭酸ガスなどの圧縮ガス、液化石油ガス、ジメチルエーテル、液化フロンなどの液化ガスが挙げられる。また加圧剤は、25℃における内圧が0.05〜2.0MPa、好ましくは0.1〜1.0MPa、さらに好ましくは、0.15〜0.8MPaとなるように充填する。
In the method for manufacturing the pressurized container 10, the inner bag 12 is inserted into the container main body 11, and the top of the mouth of the container main body is brought into contact with the flange portion 23 of the inner bag. Next, the housing 13 is inserted from the mouth portion of the inner bag 12, and the flange portion 23 of the inner bag and the upper flange portion 25 of the housing are brought into contact with each other. The cover cap 14 is placed in the container so that the inner cylinder 27 and the outer cylinder 28 of the cover cap 14 sandwich the mouth portion 20 of the container body, the upper portion of the barrel portion 21 of the inner bag, the flange portion 23 of the inner bag, and the housing 13. Attached to the mouth 20 of the main body 11. And the lower end 28a of an outer cylinder is crimped and fixed with respect to the neck part 19 of a container main body. Thereby, the space S between the container main body 11 and the inner bag 12 is sealed. Finally, the pressurizing agent is filled into the space S from the filling valve 15 of the container body. As a result, the inner bag shrinks into a shape as indicated by a solid line.
Examples of such a pressurizing agent include compressed gas such as nitrogen gas, compressed air, oxygen gas and carbon dioxide gas, and liquefied gas such as liquefied petroleum gas, dimethyl ether and liquefied fluorocarbon. The pressurizing agent is filled so that the internal pressure at 25 ° C. is 0.05 to 2.0 MPa, preferably 0.1 to 1.0 MPa, and more preferably 0.15 to 0.8 MPa.

次に、図2を参照して加圧容器10に用いられる燃料電池用の燃料容器30、図3a、bを参照して、加圧容器10に用いられる燃料電池用の燃料容器30およびそれを加圧容器に固定するための連結部材31および加圧容器10と燃料容器30を用いた燃料カートリッジの組立方法の説明をする。   Next, referring to FIG. 2, the fuel container 30 for the fuel cell used for the pressurized container 10, the fuel container 30 for the fuel cell used for the pressurized container 10 with reference to FIGS. A connecting member 31 for fixing to the pressurized container, and a fuel cartridge assembling method using the pressurized container 10 and the fuel container 30 will be described.

燃料容器30は、図2a、bに示すように、筒状の胴部34と、胴部の上端から縮径し外周面にネジ33を備えた口部35aと、胴部の下端を閉じた底部36とを備えたチューブ形状の燃料容器本体32(図2a参照)と、その口部に取り付けられるキャップ37(図2b参照)とからなる。   As shown in FIGS. 2a and 2b, the fuel container 30 has a cylindrical barrel portion 34, a mouth portion 35a having a diameter reduced from the upper end of the barrel portion and provided with a screw 33 on the outer peripheral surface, and a lower end of the barrel portion closed. The tube-shaped fuel container main body 32 (refer FIG. 2a) provided with the bottom part 36 and the cap 37 (refer FIG. 2b) attached to the opening | mouth part are comprised.

燃料容器本体32は、単層フィルム或いは積層フィルムを用いて筒状の胴部34を形成し、ネジが設けられている口部35aと肩部35bを備えた頭部35を胴部34の上端に熱接合して成形している。この場合、ネジ33にキャップ37を取り付け、胴部下端から燃料を充填した後で、胴部下端を熱、超音波高周波などで溶着して底部36を形成している。そして、底部36は、先端の断面が円形となるように加工しており、胴部より硬く、加圧容器の内袋12を傷つけたり破ることなく挿入がしやすい。
また、図2aの想像線で示すように、燃料容器本体32を、胴部から底部に向かって断面積が小さくなるようにテーパ状にしてもよい。この場合、燃料容器30を加圧容器10へ一層挿入しやすくなる。
The fuel container body 32 forms a cylindrical body portion 34 using a single layer film or a laminated film, and a head portion 35 having a mouth portion 35a and a shoulder portion 35b provided with screws is provided at the upper end of the body portion 34. It is molded by thermal bonding. In this case, the cap 37 is attached to the screw 33 and fuel is filled from the lower end of the barrel portion, and then the lower end of the barrel portion is welded by heat, ultrasonic high frequency or the like to form the bottom portion 36. And the bottom part 36 is processed so that the cross section of a front end may become circular, it is harder than a trunk | drum, and it is easy to insert it without damaging or tearing the inner bag 12 of a pressurized container.
Further, as shown by an imaginary line in FIG. 2a, the fuel container main body 32 may be tapered so that the cross-sectional area decreases from the trunk portion toward the bottom portion. In this case, it becomes easier to insert the fuel container 30 into the pressurized container 10.

胴部を構成する積層フィルムは、表基材とシーラント層基材を貼り合わせた(ラミネート)ものや、表基材と中間層基材とシーラント層基材を貼り合わせたものなどを用いることができる。
前記表基材としては、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、およびこれらにポリ塩化ビニリデンをコートしたフィルムなどが挙げられる。
前記中間層基材としては、アルミ箔、ポリ塩化ビニリデンフィルム、エチレンビニルアルコール共重合体フィルム、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。
前記シーラント層基材としては、低密度ポリエチレン(好ましくは融点が100〜130℃)、直鎖状低密度ポリエチレン(好ましくは融点が110〜140℃)、エチレン酢酸ビニル共重合体(好ましくは融点が70〜110℃)、無延伸ポリプロピレン(好ましくは融点が130〜165℃)、ポリエチレンテレフタレート(好ましくは融点が250〜280℃)などが挙げられる。
The laminated film constituting the body portion may be a laminate of a front substrate and a sealant layer substrate (laminate) or a laminate of a front substrate, an intermediate layer substrate, and a sealant layer substrate. it can.
Examples of the front substrate include a biaxially stretched polypropylene film, a polyethylene terephthalate film, a biaxially stretched nylon film, and a film in which these are coated with polyvinylidene chloride.
Examples of the intermediate layer substrate include aluminum foil, polyvinylidene chloride film, ethylene vinyl alcohol copolymer film, and polyvinyl alcohol.
Examples of the sealant layer base material include low density polyethylene (preferably a melting point of 100 to 130 ° C.), linear low density polyethylene (preferably a melting point of 110 to 140 ° C.), and an ethylene vinyl acetate copolymer (preferably a melting point of 100 ° C.). 70-110 ° C.), unstretched polypropylene (preferably melting point 130-165 ° C.), polyethylene terephthalate (preferably melting point 250-280 ° C.), and the like.

また、燃料容器を内袋に挿入しやすくするために、燃料容器本体の外面にフロック加工を施したり、潤滑性の皮膜や潤滑剤の塗布被膜をフィルムなどを設けてもよい。   In order to facilitate the insertion of the fuel container into the inner bag, the outer surface of the fuel container main body may be flocked, or a film having a lubricating film or a coating film of a lubricant may be provided.

前記キャップ37は合成樹脂により有底筒状に成型され、筒部の内周面には口部外周面のネジと螺合するネジが設けられており、上面37aは薄肉となっている。   The cap 37 is molded into a bottomed cylindrical shape with a synthetic resin, and a screw that is screwed with a screw on the outer peripheral surface of the mouth is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical portion, and the upper surface 37a is thin.

この燃料容器に充填する燃料としては、メタノール、エタノールなどの低級アルコール、アルコール水溶液;低級脂肪酸、ギ酸、酢酸およびそれらの水溶液;ジメチルエーテル、ジメチルエーテル水溶液などが挙げられる。これらの有機燃料の一種または二種以上の混合物を含有する水溶液の濃度は、0.1〜100Vol%であることが好ましく使用できる。   Examples of the fuel filled in the fuel container include lower alcohols such as methanol and ethanol, alcohol aqueous solutions; lower fatty acids, formic acid, acetic acid and aqueous solutions thereof; dimethyl ether, dimethyl ether aqueous solutions, and the like. The concentration of the aqueous solution containing one or a mixture of two or more of these organic fuels is preferably 0.1 to 100 Vol%.

図3a、bに示すように、連結部材31は、円筒状の外周壁41と、円筒状の内周壁42と、それらの外周壁と内周壁とを上端で接続する円板状の基部43と、基部43の下面中心から下方に突出した筒状の先鋭突起44と、基部の上面中心から上方に突出した筒状の連結部45とからなり、先鋭突起44と連結部45とは内通路46によって連通している。連結部材31は、ポリアセタールやポリアミドなどの合成樹脂あるいは金属により製造しうる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the connecting member 31 includes a cylindrical outer peripheral wall 41, a cylindrical inner peripheral wall 42, and a disk-shaped base 43 that connects the outer peripheral wall and the inner peripheral wall at the upper end. And a cylindrical sharp projection 44 projecting downward from the center of the bottom surface of the base 43 and a cylindrical connecting portion 45 projecting upward from the center of the top surface of the base. The sharp projection 44 and the coupling portion 45 are connected to the inner passage 46. Communicated by The connecting member 31 can be made of a synthetic resin such as polyacetal or polyamide, or a metal.

また、外周壁41の下端には、内側に突出した係合突起47が形成されており、加圧容器の環状凹部(首部19)とクリップ嵌合する。なお、連結部材を加圧容器に装着しやすくする、あるいは加圧容器から外しやすくするために、連結部材の外周壁41に嵌合力を切り替えるための切替手段を設けても良い。このような切替手段としては、たとえば、下端に係合突起を備えた係合片を外周壁にヒンジ連結するものが挙げられ、装着時は係合片の係合突起が環状凹部と係合しているため嵌合力が強く、外すときは嵌合片の上部を内側に押すことにより係合片の係合突起がはずれ嵌合力が低下する。また、係合片は上下動により嵌合力を切り替えるものであっても良い。   In addition, an engagement protrusion 47 that protrudes inward is formed at the lower end of the outer peripheral wall 41, and is clip-fitted to the annular recess (neck portion 19) of the pressurized container. Note that a switching means for switching the fitting force may be provided on the outer peripheral wall 41 of the connecting member in order to make it easy to attach the connecting member to the pressurized container or to remove it from the pressurized container. An example of such switching means is one in which an engagement piece having an engagement protrusion at the lower end is hinged to the outer peripheral wall, and the engagement protrusion of the engagement piece engages with the annular recess when mounted. Therefore, the fitting force is strong, and when removing, the upper part of the fitting piece is pushed inward to disengage the engagement protrusion of the engagement piece and lower the fitting force. Further, the engagement piece may switch the fitting force by moving up and down.

先鋭突起44の下端は、鋭く尖っており、密閉された燃料容器30のキャップ37の上面37aを穿刺できるように構成されている。この先鋭突起が、特許請求の範囲の文言の「開封手段」となる。
連結部45は、上部外周に形成された環状凹部49と、その環状凹部に形成された連通孔50と、下部外周に形成された係合段部51と、環状凹部に取り付けられたシールリング52とからなる。つまり、連通孔50は、通常の状態では、シールリング52によってシールされている。
The lower end of the sharp projection 44 is sharply pointed, and is configured so that the upper surface 37a of the cap 37 of the sealed fuel container 30 can be punctured. This sharp protrusion becomes the “opening means” in the wording of the claims.
The connecting portion 45 includes an annular recess 49 formed in the upper outer periphery, a communication hole 50 formed in the annular recess, an engagement step 51 formed in the lower outer periphery, and a seal ring 52 attached to the annular recess. It consists of. That is, the communication hole 50 is sealed by the seal ring 52 in a normal state.

内通路46には、マイクロキャピラリーチューブが流量を調整(抑制)するために挿入されている。しかし、流量を調整(抑制)するための他の流量調整手段、たとえば、焼結体などの多孔性物質などを挿入してもよい。さらに、通路にスポンジなどの多孔質な弾性材料を挿入したり、流量の圧力が高いときは通路面積を小さくし、流量の圧力が低いときは、通路面積が大きくなるレギュレータ機構などを通路に設けたり、流量を安定化させる流量安定化手段を設けてもよい。   A microcapillary tube is inserted into the inner passage 46 to adjust (suppress) the flow rate. However, other flow rate adjusting means for adjusting (suppressing) the flow rate, for example, a porous material such as a sintered body may be inserted. In addition, a porous elastic material such as sponge is inserted into the passage, or the passage area is reduced when the flow pressure is high, and a regulator mechanism is provided in the passage that increases the passage area when the flow pressure is low. Alternatively, a flow rate stabilizing means for stabilizing the flow rate may be provided.

これらの燃料容器30と連結部材31とは、キャップの上面37aを連結部材の先鋭突起44で破り、燃料容器のキャップ37の外周を内周壁42の内部に挿入することにより、連結される(図3a参照)。そして、その連結した状態で、燃料容器30を加圧容器の内袋12内に挿入する(図3b参照)。
次いで、連結部材の外周壁下端の係合突起47を加圧容器の環状凹部(首部19)とクリップ嵌合させることにより、連結部材31と加圧容器10とを装着し、燃料カートリッジ55が完成する(図4a参照)。
The fuel container 30 and the connecting member 31 are connected by breaking the upper surface 37a of the cap with a sharp protrusion 44 of the connecting member and inserting the outer periphery of the cap 37 of the fuel container into the inner peripheral wall 42 (see FIG. 3a). And the fuel container 30 is inserted in the inner bag 12 of a pressurized container in the connected state (refer FIG. 3b).
Next, the engaging protrusion 47 at the lower end of the outer peripheral wall of the connecting member is clip-fitted with the annular recess (neck portion 19) of the pressurized container, whereby the connecting member 31 and the pressurized container 10 are mounted, and the fuel cartridge 55 is completed. (See FIG. 4a).

上述した加圧容器10と、燃料容器30と、連結部材31とからなる燃料カートリッジ55は、たとえば図4bに示すように、上底を有する円筒状の挿入部56であって、その内面上部に下方を向く上段部57aと、その内面下部に上方を向く下段部57bとを有する燃料電池本体への接続部、あるいは、燃料電池本体に装着しているアダプターへの接続部に、連結部材の連結部45を挿入することにより使用する。挿入部の上底58aには、燃料電池本体に燃料を送る注入口58が形成されている。   The fuel cartridge 55 including the pressurized container 10, the fuel container 30, and the connecting member 31 is a cylindrical insertion portion 56 having an upper bottom as shown in FIG. The connecting member is connected to the connecting portion to the fuel cell main body having the upper step portion 57a facing downward and the lower step portion 57b facing upward at the lower part of the inner surface, or to the connecting portion to the adapter attached to the fuel cell main body. Used by inserting part 45. An inlet 58 for sending fuel to the fuel cell main body is formed in the upper bottom 58a of the insertion portion.

つまり、燃料カートリッジ55を挿入部56に挿入することにより、連結部の係合段部51が、挿入部の下段部57bと係合し、燃料カートリッジ55が挿入部56に固定される。このとき、挿入部の上段部57aが連結部のシールリング52を下方に押圧し、連通孔50が開放される。   That is, by inserting the fuel cartridge 55 into the insertion portion 56, the engagement step portion 51 of the connecting portion is engaged with the lower step portion 57 b of the insertion portion, and the fuel cartridge 55 is fixed to the insertion portion 56. At this time, the upper step portion 57a of the insertion portion presses the seal ring 52 of the connecting portion downward, and the communication hole 50 is opened.

ここで燃料容器30は、内袋12を介して加圧剤によって常時収縮するように押圧されているため、燃料容器30の燃料が内通路46を介して連結部の連通孔50から挿入部の注入口58に送り出される。
このとき、内袋12が燃料容器30の全体を押圧するため、燃料容器30の燃料がなくなるまで押圧することができる。また、燃料容器は常に圧力を受けているため、燃料容器が弾力を有していても、あるいは、燃料の消費を途中で停止しても、燃料容器は元の容積に戻らない。その結果、燃料にジメチルエーテルのような蒸気圧を有する成分を使用しても燃料容器内部にガスだまりができずに常に液体の燃料で満たすことができ、燃料容器をどの方向で使用しても確実に燃料を供給することができる。
Here, since the fuel container 30 is pressed so as to be always contracted by the pressurizing agent through the inner bag 12, the fuel in the fuel container 30 passes through the inner passage 46 from the communication hole 50 of the connecting portion to the insertion portion. It is delivered to the inlet 58.
At this time, since the inner bag 12 presses the entire fuel container 30, it can be pressed until the fuel in the fuel container 30 runs out. Further, since the fuel container is constantly under pressure, the fuel container does not return to its original volume even if the fuel container has elasticity or even if the consumption of fuel is stopped halfway. As a result, even if a component having a vapor pressure such as dimethyl ether is used for the fuel, gas can not be accumulated inside the fuel container and it can always be filled with liquid fuel, and the fuel container can be used in any direction. Can be supplied with fuel.

燃料容器30の燃料がなくなったときは、燃料カートリッジ55を挿入部56から取り外す。そして、連結部材31を加圧容器10から外しながら、燃料容器30を内袋12から取り出す。さらに、燃料容器30を連結部材31から外し、新しい燃料容器30と交換することができる。このように加圧容器10は、燃料容器30の燃料を効率よく容易に吐出させることができ、使用後の燃料容器の交換も容易にできる。   When the fuel in the fuel container 30 runs out, the fuel cartridge 55 is removed from the insertion portion 56. Then, the fuel container 30 is taken out from the inner bag 12 while removing the connecting member 31 from the pressurized container 10. Furthermore, the fuel container 30 can be removed from the connecting member 31 and replaced with a new fuel container 30. As described above, the pressurized container 10 can efficiently and easily discharge the fuel in the fuel container 30 and can easily replace the fuel container after use.

上述の燃料カートリッジ55では、燃料容器30の燃料容器本体32としてラミネートチューブを開示したが、充填する燃料に対して安定であり、加圧剤の圧力や内袋の収縮力により変形する可撓性を有するものであれば、特に限定されない。例えば、フッ素樹脂などの合成樹脂を押し出し成型する、あるいは、シリコーンゴムなどのゴムを押し出し成型することによって図2の燃料容器本体32と同形の胴部からなる樹脂チューブあるいはゴムチューブを用いても良い。また、図5a〜cのような合成樹脂をブロー成型することによって成形された燃料容器本体、図6のようなフィルム等から成形された燃料容器本体(パウチ)あるいは図7のような立方体状あるいは直方体状の燃料容器本体(ブリックパック)などでもよい。これらは、図2bのキャップ37と螺合して使用される。   In the above-described fuel cartridge 55, the laminated tube is disclosed as the fuel container body 32 of the fuel container 30, but it is stable with respect to the fuel to be filled and is flexible so as to be deformed by the pressure of the pressurizing agent and the contraction force of the inner bag. If it has, it will not specifically limit. For example, it is possible to use a resin tube or a rubber tube made of a body having the same shape as the fuel container main body 32 of FIG. 2 by extruding a synthetic resin such as a fluororesin or extruding a rubber such as silicone rubber. . Further, a fuel container body formed by blow molding synthetic resin as shown in FIGS. 5a to 5c, a fuel container body (pouch) formed from a film or the like as shown in FIG. 6, or a cubic shape as shown in FIG. A rectangular parallelepiped fuel container body (brick pack) may be used. These are used by screwing with the cap 37 of FIG. 2b.

プロー成形による燃料容器本体32aは、図5aに示すように、円筒状の胴部34aと、胴部の上端から縮径した外周面にネジ33aを備えた口部35cと、胴部の下端から球面上に突出する底部36aとからなる。また、底部下端から突出したピンチオフ部38がブロー成型をすることにより形成される。
また、図5bに示すように、燃料容器本体32aの底部36aを円錐状に突出させてもよい。この場合、加圧容器の内袋に燃料容器本体を挿入しやすくなる。
さらに、図5cに示すように、燃料容器本体の胴部34aの断面が楕円状となる楕円筒状としてもよい。その場合、燃料容器本体32aは、胴部34aの長軸方向の面同士が密着する方向に変形しながら潰れるため、充填された内容物の残量が小さくなり、燃料容器を最後まで使い切りやすい。
なお、燃料容器本体32aに前述のアルミ蒸着フィルムやシリカ蒸着フィルムなどの蒸着加工を施してもよい。
As shown in FIG. 5a, the fuel container main body 32a by the pro-molding has a cylindrical barrel portion 34a, a mouth portion 35c having a screw 33a on the outer peripheral surface reduced in diameter from the upper end of the barrel portion, and a lower end of the barrel portion. The bottom part 36a protrudes on the spherical surface. Moreover, the pinch-off part 38 protruded from the bottom lower end is formed by blow molding.
Further, as shown in FIG. 5b, the bottom portion 36a of the fuel container main body 32a may protrude in a conical shape. In this case, it becomes easy to insert the fuel container body into the inner bag of the pressurized container.
Furthermore, as shown in FIG. 5c, the body 34a of the fuel container body may have an elliptical cylindrical shape in cross section. In this case, the fuel container main body 32a is crushed while deforming in a direction in which the long-axis surfaces of the body portion 34a are in close contact with each other, so that the remaining amount of the filled contents is reduced and the fuel container can be used up to the end.
The fuel container main body 32a may be subjected to vapor deposition such as the aforementioned aluminum vapor deposition film or silica vapor deposition film.

燃料容器本体(パウチ)32bを図6に示す。パウチ32bは、ラミネートチューブで用いた積層フィルムなどを複数枚用いて接着剤や熱溶融などにより底部36bと胴部34bの端部をシールして袋状にし、さらに肩部をシールして口部37bを取り付けている。
なお、積層フィルムの組み合わせとしては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート/オレフィン系シーラント、二軸延伸ナイロンフィルム/オレフィン系シーラント、ポリエチレンテレフタレート/アルミ箔/オレフィン系シーラント、ポリエチレンテレフタレート/アルミ箔/二軸延伸ナイロンフィルム/オレフィン系シーラント、二軸延伸ナイロンフィルム/エチレンビニルアルコール共重合体フィルム/オレフィン系シーラント、などが挙げられる。
A fuel container body (pouch) 32b is shown in FIG. The pouch 32b is formed by using a plurality of laminated films used in a laminate tube, and sealing the ends of the bottom portion 36b and the trunk portion 34b with an adhesive or heat melting to form a bag, and further sealing the shoulder portion to the mouth portion. 37b is attached.
Examples of combinations of laminated films include polyethylene terephthalate / olefin sealant, biaxially stretched nylon film / olefin sealant, polyethylene terephthalate / aluminum foil / olefin sealant, polyethylene terephthalate / aluminum foil / biaxially stretched nylon film / Examples thereof include olefin-based sealants, biaxially stretched nylon films / ethylene vinyl alcohol copolymer films / olefin-based sealants, and the like.

燃料容器本体(ブリックパック)32cは、図7aに示すように、板紙に合成樹脂フィルムやアルミ箔などをラミネートした積層フィルムを用いて立方体あるいは直方体などの立体状に組み立てて胴部34cとし、その天面に口部35dを取り付けて成形される。なお、図7bに示すように、口部を設けず、天面に開口を設けて開口をアルミ箔36cでシールしてもよい。
前記積層フィルムとしては、たとえば、ポリエチレン/紙/ポリエチレン、ポリエチレン/紙/アイオノマー/アルミ箔/アイオノマー/ポリエチレン、ポリエチレン/紙/ポリエチレン/アルミ箔/ポリエチレン、などが挙げられる。
As shown in FIG. 7a, the fuel container main body (brick pack) 32c is assembled into a three-dimensional shape such as a cube or a rectangular parallelepiped using a laminated film obtained by laminating a synthetic resin film or aluminum foil on a paperboard to form a body portion 34c. The mouth 35d is attached to the top surface and molded. As shown in FIG. 7b, the opening may be provided on the top surface without providing the mouth portion, and the opening may be sealed with the aluminum foil 36c.
Examples of the laminated film include polyethylene / paper / polyethylene, polyethylene / paper / ionomer / aluminum foil / ionomer / polyethylene, polyethylene / paper / polyethylene / aluminum foil / polyethylene, and the like.

図8に示す加圧容器60は、内袋として合成ゴム、天然ゴム、シリコーンゴム、エラストマーなどの弾性体を用いたものであり、容器本体61と、その容器本体に挿入される内袋62と、内袋が取り付けられ、容器本体と連結する蓋体63とからなる。
容器本体61は、合成樹脂や耐圧ガラスなどを用いて有底筒状に成型され、口部64の外周に雄ねじが形成されている。容器本体61は、内部に加圧剤を充填することも可能であるが、この実施の形態では内袋の収縮力によって燃料容器を圧縮し、その内部の燃料を供給することができるため、空間Sの容積が変化しても容器本体内の圧力を一定にして燃料容器を挿入しやすくするなどの目的で、内外を連通させる通気孔を形成してもよい。
内袋62は、円錐状に収縮する胴部66と、その上端に形成されたフランジ部67とを備えている。また胴部は断面が楕円形のものを用いてもよく、さらに胴部66の上部から底部にかけて断面積が次第に小さくなるテーパー部を設けても良い。
蓋体63は、外筒68と、内筒69と、それらを上端で接続する接続部65とからなり、外筒68の内面には、口部の雄ねじと螺合する雌ネジが形成されており、内筒69の下部69aの内径が縮径している。この下部69aが、燃料容器の挿入部となる。
A pressurized container 60 shown in FIG. 8 uses an elastic body such as synthetic rubber, natural rubber, silicone rubber, or elastomer as an inner bag, and includes a container body 61 and an inner bag 62 inserted into the container body. The lid 63 is attached to the inner bag and connected to the container body.
The container body 61 is molded into a bottomed cylindrical shape using a synthetic resin, pressure-resistant glass, or the like, and a male screw is formed on the outer periphery of the mouth portion 64. The container main body 61 can also be filled with a pressurizing agent. However, in this embodiment, the fuel container can be compressed by the contraction force of the inner bag and the fuel inside thereof can be supplied. For the purpose of facilitating the insertion of the fuel container while keeping the pressure inside the container body constant even if the volume of S changes, a vent hole that communicates the inside and the outside may be formed.
The inner bag 62 includes a body portion 66 that contracts in a conical shape, and a flange portion 67 formed at the upper end thereof. Further, the trunk may have an elliptical cross section, and may further be provided with a tapered portion whose sectional area gradually decreases from the top to the bottom of the trunk 66.
The lid 63 includes an outer cylinder 68, an inner cylinder 69, and a connection portion 65 that connects them at the upper end. On the inner surface of the outer cylinder 68, a female screw that is screwed with a male screw at the mouth is formed. The inner diameter of the lower portion 69a of the inner cylinder 69 is reduced. The lower portion 69a serves as an insertion portion for the fuel container.

この加圧容器60は、内袋のフランジ部67が接続部65と当接するように、内袋62に蓋体の内筒69を挿入させ、その後、蓋体63の雌ネジと、容器本体61の雄ねじとを連結させることにより組み立てられる。このとき、内袋のフランジ部67が容器本体61と蓋体63との間に挟まれるため、内袋62が蓋体63から外れることがない。   In the pressurized container 60, the inner cylinder 69 of the lid body is inserted into the inner bag 62 so that the flange portion 67 of the inner bag is in contact with the connecting portion 65, and then the female screw of the lid body 63 and the container body 61 are inserted. It is assembled by connecting the male screw. At this time, since the flange portion 67 of the inner bag is sandwiched between the container main body 61 and the lid body 63, the inner bag 62 is not detached from the lid body 63.

この加圧容器60は、内袋62自身が弾力性を有するので、内袋62内に挿入される燃料容器を押圧することができる。この加圧容器60は、容器本体61と内袋62との間に加圧剤は不要であるが、加圧剤を充填してもよい。その場合、内袋62が弾力性を有するため、フランジ部67がシール材の作用もする。内袋62に使用する材料としては、室温で弾性を有する物であれば、特に限定しない。例えば、破断伸度が好ましくは200%以上、更に好ましくは300%以上、又、300%伸張時の弾性率が1MPa以上が好ましい。又、繰り返し使用時に性能低下をおこさない為に、永久伸び歪みが20%以下であることが好ましい。こうした要件に適合する材料としては、ブチルゴム(BR)、アクリルゴム(NBR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、シリコーン系エラストマー、フッ素ゴム、塩ビ系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、等の中から選定する事が出来る。この内袋は、加圧気体も含有出来るが加圧気体無しでもその内袋の弾性だけで燃料容器中の燃料を燃料電池側に送液出来る為に、必ずしも密閉袋である必要はなく、例えば、穴あきの袋やメッシュ構造物、或いはスリットフィルムの編み物等でも可能である。又、燃料を押す圧力は、内袋61の残留応力によって調整できる為に、材料の組成や袋の厚さによって容易に調整が可能である。   Since the inner bag 62 itself has elasticity, this pressurized container 60 can press the fuel container inserted into the inner bag 62. The pressurizing container 60 does not require a pressurizing agent between the container main body 61 and the inner bag 62, but may be filled with the pressurizing agent. In that case, since the inner bag 62 has elasticity, the flange portion 67 also acts as a sealing material. The material used for the inner bag 62 is not particularly limited as long as it has elasticity at room temperature. For example, the elongation at break is preferably 200% or more, more preferably 300% or more, and the elastic modulus at 300% elongation is preferably 1 MPa or more. Moreover, in order not to cause performance degradation during repeated use, the permanent elongation strain is preferably 20% or less. Materials that meet these requirements include butyl rubber (BR), acrylic rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), silicone elastomer, fluororubber, PVC elastomer, urethane elastomer, polyamide elastomer, and polyester elastomer. , Etc. can be selected. This inner bag can contain pressurized gas, but even without pressurized gas, the fuel in the fuel container can be sent to the fuel cell side only by the elasticity of the inner bag. It is also possible to use a bag with a hole, a mesh structure, or a knitted slit film. Moreover, since the pressure which pushes a fuel can be adjusted with the residual stress of the inner bag 61, it can be easily adjusted with the composition of material, and the thickness of a bag.

図9aに示す加圧容器70は、容器本体71、内袋72、蓋体73からなり、容器本体71が充填用バルブを備えていないものである。
容器本体71は、図9bに示すように、アルミニウム、ブリキなどの金属板を絞りしごき加工またはインパクト加工により底部76および円筒状の胴部77を備えた有底筒状に形成し、ついで、その胴部上端にネッキング加工を施して肩部78、首部79を形成し、首部上端に拡径した口部80を形成したものである。なお、図1の容器本体11と同様に、合成樹脂や耐圧ガラスなど、耐圧性を有する他の材質のものを用いてもよい。
A pressurized container 70 shown in FIG. 9a includes a container main body 71, an inner bag 72, and a lid 73, and the container main body 71 does not include a filling valve.
As shown in FIG. 9b, the container main body 71 is formed into a bottomed cylindrical shape having a bottom 76 and a cylindrical body 77 by drawing or impacting a metal plate such as aluminum or tinplate. Necking is applied to the upper end of the body portion to form a shoulder portion 78 and a neck portion 79, and a mouth portion 80 having an enlarged diameter is formed at the upper end portion of the neck portion. As in the case of the container body 11 in FIG. 1, other materials having pressure resistance such as synthetic resin and pressure glass may be used.

内袋72は、図9bに示すように、断面が楕円形の胴部81と、上端において断面が円形となるように、かつ、断面積が拡径するように胴部の上端から上方に延びる肩部82と、その肩部から上方に伸びる断面が円形の首部83と、胴部81の下端に形成され、胴部81よりも断面積が次第に小さくなる底部84とからなる。断面積が次第に小さくなる部分は胴部の下端から底部の間に限定されず、胴部の上端から底部の間で任意に設けることができる。また、胴部81は長軸方向の面を平面としてもよい。また、底部84は、ブロー成形時に胴部の下端(底部)を密閉するピンチオフ部85を備えている。また、この内袋にもガスバリア層を設けるのが好ましい。   As shown in FIG. 9b, the inner bag 72 extends upward from the upper end of the trunk portion so that the cross section is circular and the cross-sectional area is enlarged so that the cross section is circular. The shoulder portion 82, a cross-section extending upward from the shoulder portion, and a neck portion 83 having a circular shape, and a bottom portion 84 formed at the lower end of the trunk portion 81 and having a sectional area gradually smaller than the trunk portion 81. The portion where the cross-sectional area gradually decreases is not limited between the lower end and the bottom portion of the trunk portion, and can be arbitrarily provided between the upper end and the bottom portion of the trunk portion. The body 81 may have a plane in the long axis direction as a plane. Moreover, the bottom part 84 is provided with the pinch-off part 85 which seals the lower end (bottom part) of a trunk | drum at the time of blow molding. Moreover, it is preferable to provide a gas barrier layer also in this inner bag.

蓋体73は、円筒状の栓体86と、その栓体を覆うカバー87とからなる。
栓体86は、胴部88と、その胴部上端に形成された半径方向外側に延びる外フランジ部89と、胴部下端に形成された半径方向内側に延びる内フランジ部90とからなる。また、胴部外周の外フランジ部の下には、環状の溝91が形成されており、その溝91には、ドーナッツ状のシール部材92aが嵌合される。なお、内フランジ部90のコーナー部には、アールが形成されており、燃料容器を挿入していないときや、燃料容器内の燃料が少なくなり、内袋が大きく収縮したときに、内袋が破れないように保護する作用がある。
The lid body 73 includes a cylindrical plug body 86 and a cover 87 that covers the plug body.
The plug body 86 includes a barrel portion 88, an outer flange portion 89 formed on the upper end of the barrel portion and extending radially outward, and an inner flange portion 90 formed on the lower end of the barrel portion and extending radially inward. Further, an annular groove 91 is formed under the outer flange portion on the outer periphery of the trunk portion, and a donut-shaped seal member 92a is fitted in the groove 91. The corners of the inner flange portion 90 are rounded so that when the fuel container is not inserted or when the fuel in the fuel container is reduced and the inner bag is greatly contracted, the inner bag is There is an action to protect it from being broken.

カバー87は、栓体の内面、内フランジ部の上面および外フランジ部の上面と当接するS字状の基部93と、その基部下端から上方に立ち上がる円筒状の挿入部94と、基部上端から下方に延びる外枠95とからなる。   The cover 87 includes an S-shaped base portion 93 that contacts the inner surface of the stopper, the upper surface of the inner flange portion, and the upper surface of the outer flange portion, a cylindrical insertion portion 94 that rises upward from the lower end of the base portion, and a lower portion from the upper end of the base portion. And an outer frame 95 extending in the direction.

このように構成されているため、図9bに示すように、容器本体71内に内袋72を挿入し、蓋体73の栓体86の外周とカバーの外枠95内周との間に容器本体の口部80と内袋の首部83を挿入し、栓体86の外周面と内袋の首部83の内面とを嵌合する。容器本体71と内袋72との間の隙間S内にアンダーカップ充填により加圧剤を充填する。その後、容器本体の口部80の上端がシール部材92aに当接するように蓋体を下方に押し付け、カバーの外枠95の下端95aを容器本体の首部79に対してカシメつける(図9a参照)。   9b, the inner bag 72 is inserted into the container main body 71, and the container is formed between the outer periphery of the stopper 86 of the lid 73 and the inner periphery of the outer frame 95 of the cover. The mouth portion 80 of the main body and the neck portion 83 of the inner bag are inserted, and the outer peripheral surface of the stopper 86 and the inner surface of the neck portion 83 of the inner bag are fitted. The pressurizing agent is filled into the gap S between the container body 71 and the inner bag 72 by filling the under cup. Thereafter, the lid is pressed downward so that the upper end of the mouth portion 80 of the container body is in contact with the seal member 92a, and the lower end 95a of the outer frame 95 of the cover is crimped to the neck portion 79 of the container body (see FIG. 9a). .

図10に上述の加圧容器70と、燃料容器96と、連結部材97とからなる燃料カートリッジ100を示す。燃料容器96は、キャップを外している以外は、図2の燃料容器30と実質的に同じものである。
連結部材97は、円板状の基部101と、その基部周縁から下方に延びて、蓋体の下端の外周とクリップ嵌合する容器装着部102と、基部の下面中心から突出して形成され、燃料容器の口部外周と係合する円筒状の燃料容器装着部103と、基部の上面中心から突出して形成され、上底104aを有する円筒状の連結部104と、基部周縁から上方に延びて、燃料電池本体または燃料電池本体に装着したアダプターとクリップ嵌合する電池装着部105とからなる。燃料容器装着部の内面103aには、燃料容器の口部外周に形成された雄ネジとネジ嵌合ができるように、雌ネジが形成されている。さらに、燃料容器装着部の内面上端には、ガスケット106が設けられている。なお、容器装着部102にも前記切替手段を設けることが好ましい。
FIG. 10 shows a fuel cartridge 100 composed of the above-described pressurization container 70, fuel container 96, and connecting member 97. The fuel container 96 is substantially the same as the fuel container 30 of FIG. 2 except that the cap is removed.
The connecting member 97 is formed so as to protrude from the center of the lower surface of the base portion, the disc-like base portion 101, the container mounting portion 102 that extends downward from the periphery of the base portion, and is clipped to the outer periphery of the lower end of the lid. A cylindrical fuel container mounting portion 103 that engages with the outer periphery of the mouth of the container, a cylindrical connecting portion 104 that protrudes from the center of the upper surface of the base and has an upper bottom 104a, and extends upward from the periphery of the base, It comprises a fuel cell main body or an adapter mounted on the fuel cell main body and a battery mounting portion 105 for clip fitting. A female screw is formed on the inner surface 103a of the fuel container mounting portion so that the male screw formed on the outer periphery of the mouth portion of the fuel container can be screw-fitted. Further, a gasket 106 is provided at the upper end on the inner surface of the fuel container mounting portion. In addition, it is preferable to provide the switching means in the container mounting portion 102 as well.

このように構成されているため、燃料カートリッジ100は、燃料電池装置と連結しても、外れるおそれが少ない。   Due to such a configuration, the fuel cartridge 100 is less likely to come off even when connected to the fuel cell device.

図11cに示す加圧容器110は、容器本体111と、その内部に収容される内袋112と、容器本体111の開口部に固定される蓋体113とからなる。
容器本体111は、アルミニウムやブリキなどを円盤状にしたスラグから絞り・しごき加工、ネッキング加工等によって一体に成型されるものであり、円筒状の胴部116と、その胴部下端に設けられる底部117と、胴部上端に設けられる肩部118と、その肩部上端にカーリング加工を施して形成されるビード部119とからなる(図11a参照)。
A pressurized container 110 shown in FIG. 11 c includes a container main body 111, an inner bag 112 accommodated in the container main body 111, and a lid 113 fixed to the opening of the container main body 111.
The container body 111 is integrally formed by drawing, ironing, necking or the like from a slag made of aluminum or tin or the like, and has a cylindrical body portion 116 and a bottom portion provided at the lower end of the body portion. 117, a shoulder 118 provided at the upper end of the trunk, and a bead 119 formed by curling the upper end of the shoulder (see FIG. 11a).

内袋112は、ブロー成形によって成形されるものであり、断面が楕円形の胴部121と、上端において断面が円形となるように、かつ、断面積が縮小するように胴部の上端から上方に延びる肩部122と、その肩部から上方に伸びる断面が円形の首部123と、その首部の上端に形成されるフランジ部124と、胴部121の下端に形成され、胴部121よりも断面積が次第に小さくなり、ピンチオフ部126を備えた底部125とからなる。   The inner bag 112 is formed by blow molding, and has a barrel 121 having an elliptical cross section and an upper end from the upper end of the barrel so that the cross section is circular at the upper end and the cross sectional area is reduced. A shoulder portion 122 extending in the direction from the shoulder portion, a circular neck portion 123 extending upward from the shoulder portion, a flange portion 124 formed at the upper end of the neck portion, and a lower end of the body portion 121, which is cut off from the body portion 121. The area gradually decreases, and includes a bottom portion 125 having a pinch-off portion 126.

蓋体113は、上端にカール部132を備えた円筒状の被せ部131と、円筒状の挿入部133と、その被せ部131の下端と挿入部133の下端とを接続する接続部134とからなる。   The lid body 113 includes a cylindrical covering portion 131 having a curled portion 132 at the upper end, a cylindrical insertion portion 133, and a connection portion 134 that connects the lower end of the covering portion 131 and the lower end of the insertion portion 133. Become.

このように構成された加圧容器110は、容器本体111に内袋112を挿入する(図11a参照)。次に、内袋のフランジ部124に、シール部材118aを介して蓋体113を被せ、内袋の首部123の内面と蓋体の被せ部131の円筒部分の外周面とを気密に嵌合させる。そして、容器本体のビード部119と内袋のフランジ部124との間から加圧剤(矢印方向)を充填(アンダーカップ充填)(図11b参照)し、蓋体の被せ部131がシール材とフランジ部を介してビード部と当接するように下方に押し付け、被せ部の円筒部分を内側から容器本体の肩部118に向けて(矢印方向)カシメ付けてカシメ部113aを形成し、容器本体111と内袋112との間の空間Sを密閉(図9c参照)して製造される。これにより、内袋112は、常時、空間Sに充填された加圧剤により収縮するように押圧される。なお、加圧容器の状態で輸送あるいは販売するときは、内袋を保護するためキャップを蓋体に装着しておくことが好ましい。   The pressurized container 110 configured as described above inserts the inner bag 112 into the container main body 111 (see FIG. 11a). Next, the lid 113 is placed on the flange portion 124 of the inner bag via the seal member 118a, and the inner surface of the neck portion 123 of the inner bag and the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the covered portion 131 of the lid are airtightly fitted. . Then, the pressure agent (in the direction of the arrow) is filled (filled with an undercup) (see FIG. 11b) from between the bead portion 119 of the container body and the flange portion 124 of the inner bag (see FIG. 11b). The flange portion is pressed downward so as to contact the bead portion, and the cylindrical portion of the covering portion is crimped from the inside toward the shoulder portion 118 of the container body (in the direction of the arrow) to form a crimped portion 113a. And the space S between the inner bag 112 and the inner bag 112 are manufactured (see FIG. 9c). Thereby, the inner bag 112 is always pressed so that it may shrink | contract with the pressurizing agent with which the space S was filled. When transporting or selling in a pressurized container state, it is preferable to attach a cap to the lid to protect the inner bag.

図12に図11の加圧容器110と、燃料容器136と、連結部材137とからなる燃料カートリッジ140を示す。燃料容器136は、キャップを外している以外は、図2の燃料容器30と実質的に同じものであり、連結部材137は、図10の連結部材97と実質的に同じものである。
この燃料カートリッジ140も、図4bの挿入部56に連結部104を挿入することにより、燃料を燃料電池内に供給することができる。また、燃料容器の燃料がなくなったときも、その交換が簡単である。
FIG. 12 shows a fuel cartridge 140 including the pressurized container 110, the fuel container 136, and the connecting member 137 shown in FIG. The fuel container 136 is substantially the same as the fuel container 30 of FIG. 2 except that the cap is removed, and the connecting member 137 is substantially the same as the connecting member 97 of FIG.
The fuel cartridge 140 can also supply fuel into the fuel cell by inserting the connecting portion 104 into the insertion portion 56 of FIG. 4B. Moreover, when the fuel in the fuel container is exhausted, the replacement is easy.

ダイレクトメタノール型燃料電池(DMFC)の発電セルに図4に示す燃料カートリッジ55を装着し、発電実験を行った。
発電セルは、アノード触媒と、カソード触媒と、その間に配置される電解質膜とを備えた膜・電極接合体を2枚のセルホルダで挟んで固定したものである。アノード触媒としては、白金とルテニウムをカーボンブラックに塗布したものを用い、カソード触媒としては、白金をカーボンブラックに塗布したものを用いた。電解質膜として、Nafion115(商品名)を用いた。
A fuel cartridge 55 shown in FIG. 4 was attached to a power generation cell of a direct methanol fuel cell (DMFC), and a power generation experiment was performed.
The power generation cell is obtained by fixing a membrane / electrode assembly including an anode catalyst, a cathode catalyst, and an electrolyte membrane disposed between the two cell holders. As the anode catalyst, a material in which platinum and ruthenium were applied to carbon black was used, and as the cathode catalyst, a material in which platinum was applied to carbon black was used. Nafion 115 (trade name) was used as the electrolyte membrane.

燃料カートリッジの加圧容器10の容器本体11は、ポリエチレンテレフタレート製を用い、内袋12は、ポリエチレン、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエチレン(PE/EvOH/PE)の三層構造の積層体を用いた。また、容器本体11と内袋12との間の空間Sに、加圧剤として窒素ガスを0.5MPaの圧力に充填した。また、連結部材31の通路46には、孔径が40μmであるマイクロキャピラリーチューブを挿入し、初期流量を0.5ml/minに流量の調整を行った。
燃料容器30の燃料容器本体32としてラミネートチューブ容器を用い、燃料として2Mのメタノール水溶液100mlを充填した。
The container main body 11 of the pressurized container 10 of the fuel cartridge is made of polyethylene terephthalate, and the inner bag 12 is a laminate having a three-layer structure of polyethylene, ethylene vinyl alcohol copolymer, and polyethylene (PE / EvOH / PE). It was. Moreover, the space S between the container main body 11 and the inner bag 12 was filled with nitrogen gas as a pressurizing agent to a pressure of 0.5 MPa. In addition, a microcapillary tube having a hole diameter of 40 μm was inserted into the passage 46 of the connecting member 31, and the initial flow rate was adjusted to 0.5 ml / min.
A laminated tube container was used as the fuel container main body 32 of the fuel container 30, and 100 ml of 2M aqueous methanol solution was filled as the fuel.

1.燃料供給方法の比較
上述の装置を用い、発電セルの温度を50℃に保ち、アノードへの燃料供給量を0.5ml/minとして発電実験(実施例1)行った。なお、同じ燃料を用いた比較実験として、動力ポンプを用いてアノードへの燃料供給量を0.5ml/minとして発電実験(比較例1)を行った。さらに、比較実験として、加圧剤を充填しなかったこと以外は、同じ燃料カートリッジを用いて発電実験(比較例2)を行った。その結果を図13a、bに示す。
この結果から本発明の燃料カートリッジは、動力ポンプと同等の性能が得られ、加圧剤を充填しなかった燃料カートリッジよりも発電能力が優れていることがわかる。
1. Comparison of Fuel Supply Methods A power generation experiment (Example 1) was performed using the above-described apparatus, maintaining the temperature of the power generation cell at 50 ° C., and setting the fuel supply amount to the anode at 0.5 ml / min. In addition, as a comparative experiment using the same fuel, a power generation experiment (Comparative Example 1) was performed using a power pump with a fuel supply amount to the anode being 0.5 ml / min. Further, as a comparative experiment, a power generation experiment (Comparative Example 2) was performed using the same fuel cartridge except that the pressurizing agent was not charged. The results are shown in FIGS. 13a and 13b.
From this result, it can be seen that the fuel cartridge of the present invention has the same performance as that of the power pump and has a power generation capability superior to that of the fuel cartridge not filled with the pressurizing agent.

2.燃料カートリッジの向きの比較
前述の発電実験と同じ条件で、燃料カートリッジを立てた状態(正立)、燃料カートリッジを逆さまにした状態(倒立)、燃料カートリッジを横置きにした状態、さらに、燃料カートリッジを正立→横置き→倒立→正立と15分ごとに向きを変えた状態の4つの状態で行った。
その結果を図14a、bに示す。この結果から、燃料カートリッジの向きによる発電量に差はなく、モバイル用の燃料電池に本発明の燃料カートリッジが適していることがわかる。
2. Comparison of orientation of fuel cartridge Under the same conditions as the power generation experiment described above, the fuel cartridge is upright (upright), the fuel cartridge is upside down (inverted), the fuel cartridge is placed horizontally, and the fuel cartridge Was carried out in four states: upright, horizontal, upside down, upright, and the direction changed every 15 minutes.
The results are shown in FIGS. 14a and 14b. From this result, it can be seen that there is no difference in the amount of power generation depending on the direction of the fuel cartridge, and that the fuel cartridge of the present invention is suitable for a mobile fuel cell.

3.燃料の供給停止時と再供給時の挙動
発電実験中に燃料の供給を停止したときの発電量の低下する状態を測定し、また、発電量が低下してから燃料の供給を再度開始したときの発電量の上昇する様子を測定した。その結果を図15に示す。
図15に示すように、連続運転中に燃料の供給を停止してもしばらく発電した。また、発電量が低下した後で燃料を再度供給すると、すぐにもとの発電量に回復した。
3. Behavior when fuel supply is stopped and when fuel is supplied again When the fuel supply is stopped during a power generation experiment, the state of decrease in power generation is measured, and the fuel supply is restarted after the power generation is reduced We measured how the amount of power generation increased. The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 15, power was generated for a while even when the supply of fuel was stopped during continuous operation. Moreover, when the fuel was supplied again after the power generation amount decreased, the power generation amount recovered immediately.

本発明の燃料電池用の燃料容器を加圧するための加圧容器の一実施形態を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows one Embodiment of the pressurization container for pressurizing the fuel container for fuel cells of this invention. 図2a、bは、本発明の燃料カートリッジの燃料容器の燃料容器本体およびキャップの一実施形態を示す斜視図である。2a and 2b are perspective views showing an embodiment of a fuel container body and a cap of the fuel container of the fuel cartridge of the present invention. 図3a、bは、図1の加圧容器を用いて燃料カートリッジを組み立てる工程を示す工程図である。3a and 3b are process diagrams showing a process of assembling a fuel cartridge using the pressurized container of FIG. 図4aは、図1の加圧容器を用いた燃料カートリッジを示す側面断面図であり、図4bは、その燃料カートリッジの挿入部を示す側面断面図である。4a is a side sectional view showing a fuel cartridge using the pressurized container of FIG. 1, and FIG. 4b is a side sectional view showing an insertion portion of the fuel cartridge. 図5a、b、cは、それぞれ本発明の燃料カートリッジの燃料容器の燃料容器本体の他の実施形態を示す斜視図である。5a, 5b, and 5c are perspective views showing other embodiments of the fuel container body of the fuel container of the fuel cartridge of the present invention. 本発明の燃料カートリッジの燃料容器の燃料容器本体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows other embodiment of the fuel container main body of the fuel container of the fuel cartridge of this invention. 図7a、bは、それぞれ本発明の燃料カートリッジの燃料容器の燃料容器本体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。7a and 7b are perspective views showing still other embodiments of the fuel container main body of the fuel container of the fuel cartridge of the present invention. 本発明の範囲外の燃料電池用の加圧容器の形態を示す側面断面図である。The pressure vessel in the form status for outside of the fuel cell of the present invention is a side cross-sectional view illustrating. 図9aは、本発明の燃料電池用の加圧容器のさらに他の実施形態を示す側面断面図であり、図9bは、図9aの加圧容器の製造過程を示す工程図である。FIG. 9a is a side sectional view showing still another embodiment of the pressurized container for a fuel cell of the present invention, and FIG. 9b is a process diagram showing a manufacturing process of the pressurized container of FIG. 9a. 図9aの加圧容器を用いた本発明の燃料カートリッジの他の実施形態を示す側面断面図である。FIG. 9b is a side sectional view showing another embodiment of the fuel cartridge of the present invention using the pressurized container of FIG. 9a. 図11a、b、cは、本発明の燃料電池用の加圧容器のさらに他の実施形態を示す側面断面図である。11a, 11b and 11c are side sectional views showing still another embodiment of the pressurized container for a fuel cell of the present invention. 図11cの加圧容器を用いた本発明の燃料カートリッジのさらに他の実施形態を示す側面断面図である。FIG. 12 is a side cross-sectional view showing still another embodiment of the fuel cartridge of the present invention using the pressurized container of FIG. 11c. 図13a、bは、図4の燃料カートリッジと加圧剤を用いた燃料カートリッジの発電量を示す測定図である。13A and 13B are measurement diagrams showing the power generation amount of the fuel cartridge using the fuel cartridge and the pressurizing agent in FIG. 図14a、bは、図4の燃料カートリッジの向きを変えて発電したときの発電量を示す測定図である。14A and 14B are measurement diagrams showing the power generation amount when power is generated by changing the direction of the fuel cartridge of FIG. 図4の燃料カートリッジからの燃料の供給を停止、再開始したときの発電量の状況を示す測定図である。FIG. 5 is a measurement diagram showing a state of power generation when fuel supply from the fuel cartridge of FIG. 4 is stopped and restarted.

符号の説明Explanation of symbols

S 空間
10 加圧容器
11 容器本体
12 内袋
13 ハウジング
14 カバーキャップ
15 充填用バルブ
16 底部
17 胴部
18 肩部
19 首部
20 口部
21 胴部
22 底部
23 フランジ部
24 本体
25 上フランジ部
26 下フランジ部
27 内筒
28 外筒
28a 外筒の下端
29 接続部
30 燃料容器
31 連結部材
32、32a、32b、32c 燃料容器本体
33、33a ネジ
34、34a、34b、34c 胴部
35a、35c、35d 口部
35b 肩部
35 頭部
36、36a、36b 底部
36c アルミ箔
37 キャップ
37a 上面
37b 口部
38 ピンチオフ部
41 外周壁
42 内周壁
43 基部
44 先鋭突起
45 連結部
46 内通路
47 係合突起
49 環状凹部
50 連通孔
51 係合段部
52 シールリング
55 燃料カートリッジ
56 挿入部
57a 上段部
57b 下段部
58 注入口
58a 上底
60 加圧容器
61 容器本体
62 内袋
63 蓋体
64 口部
65 接続部
66 胴部
67 フランジ部
68 外筒
69 内筒
69a 内筒の下部
70 加圧容器
71 容器本体
72 内袋
73 蓋体
76 底部
77 胴部
78 肩部
79 首部
80 口部
81 胴部
82 肩部
83 首部
84 底部
85 ピンチオフ部
86 栓体
87 カバー
88 胴部
89 外フランジ部
90 内フランジ部
91 溝
92a シール部材
93 基部
94 挿入部
95 外枠
95a 下端
96 燃料容器
97 連結部材
100 燃料カートリッジ
101 基部
102 容器装着部
103 燃料容器装着部
103a 内面
104 連結部
104a 上底
105 電池装着部
106 ガスケット
110 加圧容器
111 容器本体
112 内袋
113 蓋体
113a カシメ部
116 胴部
117 底部
118 肩部
118a シール部材
119 ビード部
121 胴部
122 肩部
123 首部
124 フランジ部
125 底部
126 ピンチオフ部
131 被せ部
132 カール部
133 挿入部
134 接続部
136 燃料容器
137 連結部材
140 燃料カートリッジ
S space 10 Pressurized container 11 Container body 12 Inner bag 13 Housing 14 Cover cap 15 Filling valve 16 Bottom part 17 Body part 18 Shoulder part 19 Neck part 20 Mouth part 21 Body part 22 Bottom part 23 Flange part 24 Main body 25 Upper flange part 26 Below Flange part 27 Inner cylinder 28 Outer cylinder 28a Lower end of outer cylinder 29 Connection part 30 Fuel container 31 Connecting member 32, 32a, 32b, 32c Fuel container body 33, 33a Screw 34, 34a, 34b, 34c Body part 35a, 35c, 35d Mouth portion 35b Shoulder portion 35 Head portion 36, 36a, 36b Bottom portion 36c Aluminum foil 37 Cap 37a Top surface 37b Mouth portion 38 Pinch-off portion 41 Outer peripheral wall 42 Inner peripheral wall 43 Base portion 44 Sharp projection 45 Connection portion 46 Inner passage 47 Engagement projection 49 Annular Recess 50 Communication hole 51 Engagement step 52 Seal ring 5 5 Fuel cartridge 56 Insertion portion 57a Upper step portion 57b Lower step portion 58 Inlet 58a Upper bottom 60 Pressurized container 61 Container body 62 Inner bag 63 Lid 64 Port portion 65 Connection portion 66 Body portion 67 Flange portion 68 Outer tube 69 Inner tube 69a Lower part of inner cylinder 70 Pressurized container 71 Container body 72 Inner bag 73 Cover body 76 Bottom part 77 Body part 78 Shoulder part 79 Neck part 80 Mouth part 81 Body part 82 Shoulder part 83 Neck part 84 Bottom part 85 Pinch off part 86 Plug body 87 Cover 88 Body Portion 89 Outer flange portion 90 Inner flange portion 91 Groove 92a Seal member 93 Base 94 Insertion portion 95 Outer frame 95a Lower end 96 Fuel container 97 Connecting member 100 Fuel cartridge 101 Base portion 102 Container mounting portion 103 Fuel container mounting portion 103a Inner surface 104 Connecting portion 104a Upper bottom 105 Battery mounting part 106 Gasket 110 Pressure vessel 111 Container body 112 Inner bag 113 Lid body 113a Caulking part 116 Body part 117 Bottom part 118 Shoulder part 118a Seal member 119 Bead part 121 Body part 122 Shoulder part 123 Neck part 124 Flange part 125 Bottom part 126 Pinch off part 131 Cover part 132 Curled part 133 Insertion part 134 Connection part 136 Fuel container 137 Connecting member 140 Fuel cartridge

Claims (8)

開口部を有する耐圧性の容器本体と、
その容器本体に収容され、可撓性を有する内袋と、
前記容器本体と内袋との間の空間を密閉すると共に、内袋が開口するように、内袋を容器本体の開口部に固定するための蓋体と、
前記空間に充填される加圧剤とからなる、燃料電池の燃料容器を加圧するための加圧容器。
A pressure-resistant container body having an opening, and
A flexible inner bag housed in the container body;
A lid for fixing the inner bag to the opening of the container body so that the space between the container body and the inner bag is sealed and the inner bag is opened;
A pressurizing container for pressurizing a fuel container of a fuel cell, comprising a pressurizing agent filled in the space.
前記内袋が、ガスバリア性を有している請求項1記載の加圧容器。 The pressurized container according to claim 1, wherein the inner bag has gas barrier properties. 前記蓋体が、中心に筒状の挿入口を備えている、請求項1記載の加圧容器。 The lid is centered and a cylindrical insertion opening, pressurized container of claim 1 Symbol placement. 請求項1〜いずれか記載の加圧容器と、前記内袋に収容され、燃料が充填された可撓性の燃料容器とからなる燃料カートリッジ。 A fuel cartridge comprising the pressurized container according to any one of claims 1 to 3 and a flexible fuel container that is accommodated in the inner bag and filled with fuel. 前記加圧容器と着脱自在であり、かつ、燃料容器と着脱自在である連結部材を備えた、請求項記載の燃料カートリッジ。 The fuel cartridge according to claim 4 , further comprising a connecting member that is detachable from the pressurization container and detachable from the fuel container. 前記連結部材が、燃料容器と燃料電池本体または燃料電池本体に接続したアダプターと連通するための通路と、その通路をシールするシール材とを備えている、請求項記載の燃料カートリッジ。 6. The fuel cartridge according to claim 5 , wherein the connecting member includes a passage for communicating with the fuel container and the fuel cell main body or an adapter connected to the fuel cell main body, and a sealing material for sealing the passage. 前記連結部材が、燃料容器を装着したときに燃料容器の一部を開封する開封手段を備えており、燃料容器の一部を開封することにより燃料容器内部と通路とが連通する、請求項記載の燃料カートリッジ。 The connecting member comprises a opening means for opening a portion of the fuel container, and the fuel inside the container and the passage by opening a portion of the fuel container communicates that when it is mounted to the fuel container, according to claim 4 The fuel cartridge described. 請求項記載の燃料カートリッジの組立方法であって、燃料が充填されている燃料容器を連結部材に装着し、燃料容器を請求項1〜いずれか記載の加圧容器の内袋内に挿入し、連結部材を加圧容器に装着する、燃料カートリッジの組立方法。 6. The method of assembling a fuel cartridge according to claim 5, wherein a fuel container filled with fuel is attached to the connecting member, and the fuel container is inserted into the inner bag of the pressurized container according to any one of claims 1 to 3. And a method of assembling the fuel cartridge, wherein the connecting member is attached to the pressurized container.
JP2007159458A 2007-06-15 2007-06-15 Pressurized container, fuel cartridge, and method of assembling the fuel cartridge Expired - Fee Related JP5281761B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007159458A JP5281761B2 (en) 2007-06-15 2007-06-15 Pressurized container, fuel cartridge, and method of assembling the fuel cartridge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007159458A JP5281761B2 (en) 2007-06-15 2007-06-15 Pressurized container, fuel cartridge, and method of assembling the fuel cartridge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008311150A JP2008311150A (en) 2008-12-25
JP5281761B2 true JP5281761B2 (en) 2013-09-04

Family

ID=40238568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007159458A Expired - Fee Related JP5281761B2 (en) 2007-06-15 2007-06-15 Pressurized container, fuel cartridge, and method of assembling the fuel cartridge

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5281761B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102300595B (en) 2009-02-04 2015-04-01 株式会社Jms Liquid component collecting device
JP6267434B2 (en) * 2013-03-29 2018-01-24 株式会社ダイゾー Injection device that periodically injects contents
JP6807146B2 (en) * 2015-02-13 2021-01-06 株式会社ダイゾー Manufacturing method of multi-layer bottle product and multi-layer bottle product manufactured by the manufacturing method
JP7235271B2 (en) * 2018-05-14 2023-03-08 大成化工株式会社 discharge container

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5220447U (en) * 1975-07-12 1977-02-14
JPH0759433B2 (en) * 1990-05-25 1995-06-28 不二ラテックス株式会社 Spray container
JP4290924B2 (en) * 2002-04-23 2009-07-08 秀治 田中 Fuel supply apparatus and fuel cell system using the same
JP4505712B2 (en) * 2003-07-07 2010-07-21 ソニー株式会社 Fuel tank for direct methanol fuel cell and direct methanol fuel cell system using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008311150A (en) 2008-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10669060B2 (en) Container of puncture repair agent
US20060151494A1 (en) Fuel container for fuel cell
CN107345623B (en) Pressurized gas container and method for manufacturing the same
US20120176730A1 (en) Electric storage device
JP5281761B2 (en) Pressurized container, fuel cartridge, and method of assembling the fuel cartridge
EP3597562B1 (en) Delamination container
JPWO2015151299A1 (en) Cap, pouring container equipped with the cap, and method for producing the cap
JP2015030493A (en) Discharge container
WO2016125784A1 (en) Laminated separating container for high-viscosity substances
JP2016033038A (en) Discharge container and manufacturing method of discharge product
US20040173615A1 (en) Fuel storage container for a fuel cell
WO2018168922A1 (en) Delamination container
CN108473232A (en) device
CN101952993A (en) battery with closure
JP5001680B2 (en) Pressurized container for tube container and pressurized tube product using the same
JP5348852B2 (en) Fuel cartridge
WO2003098649A1 (en) Electric double-layer capacitor
EP1933409B1 (en) Fuel supply container for fuel cell, fuel supply method, and holder for fuel supply container
JP2015029029A (en) Explosion-proof mechanism of hermetic electrochemical device, and explosion-proof valve element thereof
JP2004131187A (en) Propellant filling method for double aerosol device
JP2015201418A (en) Electrolyte separation housing battery
US20090208813A1 (en) Fuel cell
KR101308180B1 (en) The tube instrument with gas exhaust capability
WO2009087758A1 (en) Fuel cartridge
KR20180105894A (en) Method for Fabricating the Double Container

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100603

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20100630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121009

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130521

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5281761

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees