JP4852823B2

JP4852823B2 - Liquid fuel cartridge for fuel cell

Info

Publication number: JP4852823B2
Application number: JP2004065479A
Authority: JP
Inventors: 勉宮本; 裕司藤森; 幸雄笠原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2024-03-09
Also published as: JP2005259364A

Description

本発明は、燃料電池用の液体燃料カートリッジに関する。 The present invention relates to a liquid fuel cartridge for a fuel cell.

燃料電池は、外部から燃料と酸素とを連続的に供給し、電気化学的に反応させて電気エネルギを取り出すものであり、他の発電方式に比べて高効率で二酸化炭素の排出量が少ないため、環境問題が顕著になっている近年注目されている。
例えば高分子電解質型燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell, PEFC)は、低い温度で動作が可能で起動時間が短く、小型化も可能である。この高分子電解質型燃料電池は、高分子固体電解質膜を空気側電極と燃料側電極とで挟んだ構造のＭＥＡ(Membrane Electrode Assembly)を備え、空気側電極に空気（酸素）を供給し、燃料側電極にメタノール水溶液や改質した水素などの燃料を供給することにより、電気化学的反応が起こり電力が発生する（例えば特許文献１）。 A fuel cell continuously supplies fuel and oxygen from the outside and reacts electrochemically to take out electrical energy, which is more efficient than other power generation methods and emits less carbon dioxide. In recent years, environmental problems have become prominent.
For example, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) can operate at a low temperature, has a short start-up time, and can be downsized. This polymer electrolyte fuel cell includes a MEA (Membrane Electrode Assembly) having a structure in which a polymer solid electrolyte membrane is sandwiched between an air side electrode and a fuel side electrode, and supplies air (oxygen) to the air side electrode. By supplying a fuel such as an aqueous methanol solution or reformed hydrogen to the side electrode, an electrochemical reaction occurs and electric power is generated (for example, Patent Document 1).

ところで、燃料電池で用いられる液体燃料は、当該液体燃料を改質して得られる水素を燃料側電極に供給する燃料電池の場合でも、また、液体燃料としてのメタノール水溶液を燃料側電極に供給する直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）の場合でも、燃料貯留室からポンプ等によって送られる（例えば特許文献２）。
このようなポンプは、燃料電池が動作していない起動時には、２次電池等に充電された電気エネルギによって駆動が開始され、駆動に伴って燃料電池が起動すると、この燃料電池からの電気エネルギで駆動されるようになる。また、燃料電池のシステム内の圧力を検出することにより、検出結果に基づいてポンプのオンオフ等が制御され、系内の圧力に応じた適切な量の液体燃料が供給されるようになっている。 By the way, the liquid fuel used in the fuel cell is a fuel cell that supplies hydrogen obtained by reforming the liquid fuel to the fuel side electrode, and also supplies an aqueous methanol solution as the liquid fuel to the fuel side electrode. Even in the case of a direct methanol fuel cell (DMFC), it is sent from the fuel storage chamber by a pump or the like (for example, Patent Document 2).
When such a pump is started when the fuel cell is not operating, the driving is started by the electric energy charged in the secondary battery or the like. When the fuel cell is started along with the driving, the electric energy from the fuel cell is used. It will be driven. Further, by detecting the pressure in the fuel cell system, on / off of the pump is controlled based on the detection result, and an appropriate amount of liquid fuel corresponding to the pressure in the system is supplied. .

特開平８−１６２１３２号公報JP-A-8-162132 特開２００３−３４６８３６号公報JP 2003-346836 A

しかし、従来用いられていたポンプは、充電された電気エネルギで駆動が開始されるため、電気エネルギの充電量によっては駆動できないという問題がある。特に、燃料電池を小型電子機器や携帯機器等に搭載する場合、機器が小型であることから、充電できる電気エネルギの容量にも限界があり、思うようにポンプを駆動できず、この結果、燃料電池を確実に起動できない可能性がある。従って、そのような電気エネルギに頼らずに、燃料電池を確実に起動させることが望まれている。 However, since the pump used conventionally is started to be driven by the charged electric energy, there is a problem that it cannot be driven depending on the amount of electric energy charged. In particular, when a fuel cell is mounted on a small electronic device, portable device, etc., since the device is small, there is a limit to the amount of electric energy that can be charged, and the pump cannot be driven as expected. The battery may not start up reliably. Therefore, it is desired to reliably start the fuel cell without relying on such electric energy.

さらには、従来の燃料貯留室は大掛かりなものであり、機器内に固定的に設けられている場合が多いが、機器の小型化を促進させるためには、着脱自在なカートリッジタイプとすることが望まれる。 Furthermore, conventional fuel storage chambers are large-scale and are often fixedly installed in the equipment, but in order to promote downsizing of the equipment, a removable cartridge type may be used. desired.

本発明の目的は、燃料電池を確実に起動でき、かつ燃料電池が搭載される機器の小型化をも促進できる燃料電池用の液体燃料カートリッジを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid fuel cartridge for a fuel cell that can reliably start the fuel cell and can promote downsizing of a device on which the fuel cell is mounted.

本発明の燃料電池用の液体燃料カートリッジは、液体燃料が貯留される燃料貯留室と、この燃料貯留室に対して燃料連通孔を介して仕切られた燃料供給室と、この燃料供給室に対して薄膜弁によって仕切られた圧力作用室とを備えているとともに、前記燃料供給室から外部の液体燃料の改質器側に当該液体燃料を送出する燃料流路と、前記改質器での液体燃料改質後に得られる水素の消費箇所側から前記圧力作用室に前記水素による圧力を導入する圧力導入部と、前記薄膜弁を付勢するコイルばねとが設けられ、前記圧力作用室に導入された圧力をＰとし、前記コイルばねのばね力から換算した圧力をＰｖとし、前記燃料貯留室内の圧力をＰｃとしたとき、前記コイルばねが前記薄膜弁を前記燃料供給室側に付勢するように前記圧力作用室に配置されている場合、前記薄膜弁は、前記Ｐ及び前記Ｐｖの和と、前記Ｐｃとの圧力差によって前記燃料流路を開閉可能に設けられ、前記コイルばねが前記薄膜弁を前記圧力作用室側に付勢するように前記燃料供給室に配置されている場合、前記薄膜弁は、前記Ｐと、前記Ｐｃ及び前記Ｐｖの和との圧力差によって前記燃料流路を開閉可能に設けられていることを特徴とする。 A liquid fuel cartridge for a fuel cell according to the present invention includes a fuel storage chamber in which liquid fuel is stored, a fuel supply chamber partitioned from the fuel storage chamber via a fuel communication hole, and the fuel supply chamber. converting mechanism and a partitioned pressure action chamber by a thin film valve, a fuel passage for delivering the liquid fuel to the reformer-side external liquids fuel from said fuel supply chamber, before Kiaratame reformer A pressure introducing portion for introducing pressure by the hydrogen into the pressure working chamber from a hydrogen consumption point side obtained after liquid fuel reforming, and a coil spring for biasing the thin film valve, and the pressure working chamber is provided with When the introduced pressure is P, the pressure converted from the spring force of the coil spring is Pv, and the pressure in the fuel storage chamber is Pc, the coil spring biases the thin film valve toward the fuel supply chamber. To the pressure acting chamber The thin film valve is provided so that the fuel flow path can be opened and closed by a pressure difference between the sum of P and Pv and the Pc, and the coil spring connects the thin film valve to the pressure working chamber. If disposed in the fuel supply chamber to bias the side, the thin film valve, the and P, openably the Pc and the fuel flow path I by the pressure difference between the sum of the Pv It is provided.

このような本発明によれば、液体燃料カートリッジの燃料貯留室内に貯留されている液体燃料は、燃料供給室と圧力作用室との圧力差によって開かれる燃料流路を介して送出され、ここから改質器に送られる。このため、燃料電池の起動時に液体燃料を送出するのには、従来のようなポンプ等が不要であり、燃料電池が確実に起動する。
また、液体燃料を液体燃料カートリッジに貯留することで、必要に応じてカートリッジを交換して液体燃料を補充すればよく、大型の燃料貯留室等が不要になり、機器の小型化が促進される。 According to the present invention, the liquid fuel stored in the fuel storage chamber of the liquid fuel cartridge is delivered via the fuel flow path opened by the pressure difference between the fuel supply chamber and the pressure action chamber. Sent to the reformer . For this reason, in order to send out liquid fuel at the time of starting of a fuel cell, the conventional pump etc. are unnecessary, and a fuel cell starts reliably.
Further, by storing the liquid fuel in the liquid fuel cartridge, it is only necessary to replace the cartridge and replenish the liquid fuel as necessary, so that a large fuel storage chamber or the like is not necessary, and downsizing of the device is promoted. .

本発明の燃料電池用の液体燃料カートリッジでは、前記燃料流路と前記圧力導入部とが独立して別々に設けられていることが望ましい。
このような本発明によれば、燃料流路と圧力導入部とが別々であるから、燃料流路側にポンプ等の任意な送液手段を設けることにより、より高い圧力で液体燃料が供給されるようになり、改質器での改質や燃料電池での発電が良好に行われるようになる。
なお、液体燃料の供給や停止は、前述したように差圧を利用して行われるので、このような送液手段としては、圧力に応じてオンオフするような高価なポンプ等である必要はなく、単により高圧で送液できる簡素なものでよい。 In the liquid fuel cartridge for a fuel cell according to the present invention, it is desirable that the fuel flow path and the pressure introducing portion are provided separately and separately.
According to the present invention, since the fuel flow path and the pressure introduction part are separate, liquid fuel is supplied at a higher pressure by providing an arbitrary liquid feeding means such as a pump on the fuel flow path side. As a result, reforming in the reformer and power generation in the fuel cell are performed satisfactorily.
Since the supply and stop of the liquid fuel are performed using the differential pressure as described above, such a liquid feeding means does not need to be an expensive pump that turns on and off according to the pressure. A simple one that can supply liquid at a higher pressure is sufficient.

本発明の燃料電池用の液体燃料カートリッジでは、前記薄膜弁は、前記圧力作用室の圧力が前記燃料供給室の圧力よりも所定値以上下回った場合に、前記燃料流路を開放することを特徴とする。
液体燃料が消費されると、燃料電池側や改質器側の圧力が低下するため、この圧力低下によって燃料流路を開放することで、燃料が確実に送られるようになる。 In the liquid fuel cartridge for a fuel cell according to the present invention, the thin film valve opens the fuel flow path when the pressure in the pressure working chamber is lower than the pressure in the fuel supply chamber by a predetermined value or more. And
When the liquid fuel is consumed, the pressure on the fuel cell side and the reformer side is reduced, so that the fuel is surely sent by opening the fuel flow path due to this pressure drop.

本発明の燃料電池用の液体燃料カートリッジでは、前記燃料貯留室を形成する部分の一部には大気連通孔が設けられ、この大気連通孔に対応した位置には可撓性を有する封止膜が設けられ、この封止膜は、通常時には前記大気連通孔から離間して前記燃料貯留室を大気開放し、液体燃料の当接時には前記大気連通孔を封止することが考えられる。
このような本発明によれば、液体燃料カートリッジの天地が逆さになっても、大気連通孔が封止膜によって封止されるので、燃料貯留室から液体燃料が漏れ出す心配がなく、姿勢が一定でない携帯機器等の燃料電池システムに液体燃料カートリッジが好適に用いられるようになる。 In the liquid fuel cartridge for a fuel cell according to the present invention, an air communication hole is provided in a part of the portion forming the fuel storage chamber, and a flexible sealing film is provided at a position corresponding to the air communication hole. It is conceivable that the sealing film is normally separated from the atmosphere communication hole to open the fuel storage chamber to the atmosphere, and seals the atmosphere communication hole when the liquid fuel comes into contact therewith.
According to the present invention as described above, even if the liquid fuel cartridge is turned upside down, the atmosphere communication hole is sealed by the sealing film, so that there is no risk of liquid fuel leaking from the fuel storage chamber, and the posture is A liquid fuel cartridge is suitably used in a fuel cell system such as a portable device that is not constant.

この際、前記燃料連通孔には、前記燃料供給室への空気の進入を防止する空気進入防止手段が設けられ、前記空気進入防止手段としては、液体燃料よりも比重の小さいフロートと、このフロートを前記薄膜弁側に付勢する第二コイルばねとが前記燃料連通孔の内部に配置され、前記燃料連通孔の前記薄膜弁側が先細りのテーパ面とされており、液体燃料が前記燃料連通孔を流れない状態では、前記フロートが前記テーパ面に当接して前記燃料連通孔を塞ぎ、液体燃料が前記燃料連通孔を満たしている状態では、前記フロートが液体燃料の流れを妨げないことが望ましい。
このような本発明によれば、空気進入防止手段が設けられているので、大気連通孔から燃料貯留室に入り込んだ空気が燃料供給室に進入することがなく、燃料供給室へ燃料貯留室からの圧力が確実に作用するようになり、圧力作用室の圧力との差分が確実に得られるようになる。 At this time, the fuel communication hole is provided with air intrusion preventing means for preventing air from entering the fuel supply chamber. The air intrusion preventing means includes a float having a specific gravity smaller than that of the liquid fuel, and the float. And a second coil spring for urging the thin film valve to the thin film valve side, the thin film valve side of the fuel communication hole being a tapered surface, and liquid fuel is the fuel communication hole In a state where the fuel does not flow, the float contacts the tapered surface to block the fuel communication hole, and in a state where the liquid fuel fills the fuel communication hole, it is desirable that the float does not hinder the flow of the liquid fuel. .
According to the present invention, since the air entry preventing means is provided, the air that has entered the fuel storage chamber from the air communication hole does not enter the fuel supply chamber, and the fuel supply chamber is moved from the fuel storage chamber to the fuel supply chamber. Thus, the difference between the pressure and the pressure in the pressure action chamber can be obtained with certainty.

本発明の燃料電池用の液体燃料カートリッジでは、前記燃料貯留室内の液体燃料を加圧し、かつ当該燃料貯留室からの液体燃料の送出量に応じて当該燃料貯留室の容積を縮小させる容積可変手段が設けられていることが望ましい。
このような場合には、液体燃料が容積可変手段による加圧力で、より確実に送出されるようになる。 In the liquid fuel cartridge for the fuel cell of the present invention, the volume variable means for pressurizing the liquid fuel in the fuel storage chamber and reducing the volume of the fuel storage chamber according to the amount of liquid fuel delivered from the fuel storage chamber. It is desirable to be provided.
In such a case, the liquid fuel is more reliably delivered by the pressure applied by the volume variable means.

本発明の燃料電池用の液体燃料カートリッジでは、燃料電池システムへの取付け操作により前記燃料流路を外部に開放し、燃料電池システムからの取外し操作により前記燃料流路と外部とを遮断する閉塞手段が設けられていることが望ましい。
このような本発明によれば、閉塞手段が設けられているため、燃料電池システムから液体燃料カートリッジを取り外した際に、液体燃料の残留分が外部に流出するおそれがなく、取扱性が良好である。 In the liquid fuel cartridge for a fuel cell according to the present invention, the fuel channel is opened to the outside by an attachment operation to the fuel cell system, and the fuel channel and the outside are blocked by the detaching operation from the fuel cell system. It is desirable to be provided.
According to the present invention, since the blocking means is provided, when the liquid fuel cartridge is removed from the fuel cell system, there is no possibility that the residual liquid fuel flows out to the outside, and the handling property is good. is there.

本発明の燃料電池システムは、燃料電池用の液体燃料カートリッジが着脱自在に設けられた燃料電池システムであって、前記液体燃料カートリッジからの液体燃料が流入する燃料供給室と、この燃料供給室に対して薄膜弁によって仕切られた圧力作用室とを備えているとともに、液体燃料を前記燃料供給室から前記燃料電池に送出するかまたは当該液体燃料の改質器に送出する燃料流路と、前記圧力作用室に外部から圧力を導入する圧力導入部とが設けられ、かつ前記薄膜弁は、前記燃料供給室と前記圧力作用室との圧力差により前記燃料流路を開閉可能に設けられていることを特徴とする。
このような本発明によれば、前述と略同様な構成により、ポンプ等を用いずに液体燃料が液体燃料カートリッジから燃料電池または改質器に送られるようになるから、システム全体の小型化が促進される。
さらに、液体燃料カートリッジとしては、燃料電池システム側の燃料供給室に燃料が送られる構造であればよく、液体燃料カートリッジの構造が簡素化される。 The fuel cell system of the present invention is a fuel cell system in which a liquid fuel cartridge for a fuel cell is detachably provided, a fuel supply chamber into which the liquid fuel from the liquid fuel cartridge flows, and the fuel supply chamber A pressure flow chamber partitioned by a thin film valve, and a fuel flow path for sending liquid fuel from the fuel supply chamber to the fuel cell or to a reformer for the liquid fuel, A pressure introducing portion for introducing pressure from the outside to the pressure acting chamber, and the thin film valve is provided so that the fuel flow path can be opened and closed by a pressure difference between the fuel supply chamber and the pressure acting chamber. It is characterized by that.
According to the present invention, since the liquid fuel is sent from the liquid fuel cartridge to the fuel cell or the reformer without using a pump or the like by the configuration substantially the same as described above, the entire system can be downsized. Promoted.
Furthermore, the liquid fuel cartridge may be any structure as long as fuel is sent to the fuel supply chamber on the fuel cell system side, and the structure of the liquid fuel cartridge is simplified.

本発明の燃料電池システムでは、少なくとも前記燃料流路を外部から開閉する開閉手段が設けられていることが望ましい。
燃料電池システムにおいて、液体燃料が燃料電池で消費されるのに伴って順次供給されたのでは、この燃料電池システムが搭載された機器が稼働していると、していないとに関わらず、液体燃料が燃料電池で常時消費される可能性があり、液体燃料が無駄になるという心配がある。
これに対して本発明では、電力が不要な時に開閉手段で燃料流路を閉じることにより、液体燃料の供給が確実に停止され、液体燃料が無駄に消費される心配がない。 In the fuel cell system of the present invention, it is desirable to provide at least an opening / closing means for opening / closing the fuel flow path from the outside.
In a fuel cell system, liquid fuel is sequentially supplied as it is consumed by the fuel cell, regardless of whether or not the device on which the fuel cell system is mounted is in operation. There is a possibility that the fuel is always consumed in the fuel cell, and there is a concern that the liquid fuel is wasted.
On the other hand, in the present invention, when the fuel flow path is closed by the opening / closing means when electric power is unnecessary, the supply of the liquid fuel is surely stopped, and there is no fear that the liquid fuel is wasted.

本発明の燃料電池用の液体燃料カートリッジ、および燃料電池システムによれば、システムを確実に小型化できるという効果がある。 According to the liquid fuel cartridge for a fuel cell and the fuel cell system of the present invention, there is an effect that the system can be surely downsized.

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態において、以下に説明する第１実施形態と同じ構成部材または同じ機能の構成部材には同一符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment to be described later, the same reference numerals are given to the same constituent members or the constituent members having the same functions as those of the first embodiment described below, and the description thereof will be omitted or simplified.

〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態に係る燃料電池システム１に着脱自在に取り付けられる液体燃料カートリッジ１０の要部を示す断面図である。図２は、液体燃料カートリッジ１０の別の要部を示す断面図である。
図１において、燃料電池システム１は、ＰＤＡや携帯電話などの携帯機器、あるいはパーソナルコンピュータ等、小型端末機器などに採用されるシステムであって、高分子電解質型燃料電池を備えている。また、高分子電解質型燃料電池が直接メタノール型燃料電池の場合には、改質器が不要であるが、液体燃料を改質するタイプでは、改質器が用いられる。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a liquid fuel cartridge 10 that is detachably attached to the fuel cell system 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing another main part of the liquid fuel cartridge 10.
In FIG. 1, a fuel cell system 1 is a system that is employed in a portable device such as a PDA or a mobile phone, or a small terminal device such as a personal computer, and includes a polymer electrolyte fuel cell. In addition, when the polymer electrolyte fuel cell is a direct methanol fuel cell, a reformer is unnecessary, but in a type that reforms liquid fuel, a reformer is used.

液体燃料としては、直接メタノール型燃料電池では、メタノール水溶液であるが、改質器を用いる場合では、例えば水素化ホウ素ナトリウム水溶液、水素化ホウ素カリウム水溶液、水素化ホウ素リチウム水溶液等のボロハイドライド燃料や、デカリン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の有機ハイドライド燃料、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系燃料が採用できる。なお、燃料として水素化ホウ素ナトリウム水溶液を用いる場合では、水酸化ナトリウム３ｇ、純水２７ｇ、水素化ホウ素ナトリウム５．５ｇの燃料組成のものが採用できる。 The liquid fuel is a methanol aqueous solution in a direct methanol fuel cell. However, when a reformer is used, for example, a borohydride fuel such as a sodium borohydride aqueous solution, a potassium borohydride aqueous solution, or a lithium borohydride aqueous solution, Organic hydride fuels such as decalin, cyclohexane and methylcyclohexane, and alcohol fuels such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol can be employed. In addition, when using sodium borohydride aqueous solution as a fuel, the thing of the fuel composition of 3g of sodium hydroxide, 27g of pure waters, and 5.5g of sodium borohydride can be employ | adopted.

このような燃料電池システム１では、液体燃料カートリッジ１０から送出された液体燃料を燃料電池や改質器に送るためのシステム側燃料流路２と、液体燃料が燃料電池や改質器で消費されることで生じる圧力変動を液体燃料カートリッジ１０に導く圧力導入路３とが独立して設けられている。そして、これらのうち、燃料流路２の途中には、電気信号によって切り換わる切換弁（開閉手段）４が設けられており、機器が停止している場合など、電力が必要とされない場合には、切換弁４によって燃料流路２が閉じられ、液体燃料が燃料電池や改質器に送出されないようになっている。また、そのような電気信号は、図示しない制御部から出力されるのであるが、出力される条件としては、例えば機器の電源が落とされた時などが考えられる。さらに、燃料流路２は燃料電池側で分岐され、一方には簡易なポンプ５が、他方には逆止弁６が設けられている。このポンプ５の駆動は、燃料電池で発電された電力で駆動される。 In such a fuel cell system 1, the system side fuel flow path 2 for sending the liquid fuel sent from the liquid fuel cartridge 10 to the fuel cell or reformer, and the liquid fuel are consumed by the fuel cell or reformer. The pressure introduction path 3 that guides the pressure fluctuation caused by this to the liquid fuel cartridge 10 is provided independently. Among these, a switching valve (opening / closing means) 4 that is switched by an electric signal is provided in the middle of the fuel flow path 2, and when no power is required, such as when the equipment is stopped. The fuel flow path 2 is closed by the switching valve 4 so that the liquid fuel is not sent to the fuel cell or the reformer. Moreover, such an electrical signal is output from a control unit (not shown). As an output condition, for example, when the power of the device is turned off is considered. Further, the fuel flow path 2 is branched on the fuel cell side, and a simple pump 5 is provided on one side and a check valve 6 is provided on the other side. The pump 5 is driven by electric power generated by the fuel cell.

一方、液体燃料カートリッジ１０は、ケース１１を備え、ケース１１の内部には液体燃料が貯留される燃料貯留室１２が設けられている。この燃料貯留室１２は、図２に示すように、ケース１１の端部とは移動自在な気密隔壁１３によって仕切られている。また、気密隔壁１３とケース１１の端面との間にはコイルばね１４が配置され、その端面から離間する方向に気密隔壁１３を付勢し、燃料貯留室１２内の燃料を加圧している。また、コイルばね１４で気密隔壁１３を押圧することで、液体燃料が送出されるに従って燃料貯留室１２の容積を縮小させることが可能である。つまり、移動可能な気密隔壁１３およびこれを押圧するコイルばね１４により、本発明に係る容積可変手段１５が構成されている。この際、ケース１１には大気連通孔１１Ａが設けられ、気密隔壁１３の移動が妨げられないようになっている。 On the other hand, the liquid fuel cartridge 10 includes a case 11, and a fuel storage chamber 12 in which liquid fuel is stored is provided inside the case 11. As shown in FIG. 2, the fuel storage chamber 12 is partitioned from an end of the case 11 by an airtight partition wall 13 that is movable. A coil spring 14 is disposed between the airtight partition wall 13 and the end surface of the case 11, and the airtight partition wall 13 is urged in a direction away from the end surface to pressurize the fuel in the fuel storage chamber 12. Further, by pressing the airtight partition wall 13 with the coil spring 14, the volume of the fuel storage chamber 12 can be reduced as the liquid fuel is sent out. That is, the movable airtight partition wall 13 and the coil spring 14 that presses the movable partition wall 13 constitute the volume varying means 15 according to the present invention. At this time, the case 11 is provided with an air communication hole 11A so that the movement of the airtight partition wall 13 is not hindered.

また、図１において、ケース１１内には、燃料貯留室１２を仕切るようにして弁組立体１６が設けられている。弁組立体１６は、燃料連通孔１７Ａを有する弁座本体１７を備えている。弁座本体１７の燃料貯留室１２とは反対側（図１中の下方側）の面には、弁座１８が突設されており、この弁座１８部分には弁座本体１７内を通るようにカートリッジ側燃料流路１９が設けられ、この燃料流路１９が燃料電池システム１側の燃料流路２と連通している。 In FIG. 1, a valve assembly 16 is provided in the case 11 so as to partition the fuel storage chamber 12. The valve assembly 16 includes a valve seat body 17 having a fuel communication hole 17A. A valve seat 18 protrudes from the surface of the valve seat body 17 opposite to the fuel storage chamber 12 (the lower side in FIG. 1). The valve seat 18 passes through the valve seat body 17. Thus, the cartridge side fuel flow path 19 is provided, and the fuel flow path 19 communicates with the fuel flow path 2 on the fuel cell system 1 side.

この燃料流路１９の下流端側には、当該燃料流路１９を閉塞する閉塞手段２０が設けられている。この閉塞手段２０は、液体燃料カートリッジ１０の燃料電池システム１への取付け操作により、燃料流路１９を外部に開放して燃料流路２と互いに連通させ、燃料電池システム１からの取外し操作により、前記燃料流路１９を遮断するものである。具体的には、閉塞手段２０は、燃料電池システム１側の突出部２Ａが当接されて押し戻される閉塞板２１と、この閉塞板２１を付勢するコイルばね２２とで構成され、取付け操作時には突出部２Ａが閉塞板２１を押し戻し、この状態が維持される。この状態で燃料流路１９は、閉塞板２１の切欠部２１Ａと、突出部２Ａの丸孔２Ｂを介して燃料流路２と連通する。また、取外操作により突出部２Ａが閉塞板２１から離れると、閉塞板２１がコイルばね２２で押圧されてケース１１の当接面１１Ｂに当接し、切欠部２１Ａが塞がれる。これによって燃料流路１９が遮断される。 On the downstream end side of the fuel flow path 19, closing means 20 for closing the fuel flow path 19 is provided. The closing means 20 opens the fuel flow path 19 to the outside by connecting the liquid fuel cartridge 10 to the fuel cell system 1 and communicates with the fuel flow path 2, and removes the fuel flow path 19 from the fuel cell system 1. The fuel flow path 19 is shut off. Specifically, the closing means 20 is composed of a closing plate 21 that is pushed back by the protrusion 2A on the fuel cell system 1 side, and a coil spring 22 that urges the closing plate 21 during the mounting operation. The protruding portion 2A pushes back the closing plate 21, and this state is maintained. In this state, the fuel flow path 19 communicates with the fuel flow path 2 via the cutout portion 21A of the blocking plate 21 and the round hole 2B of the protruding portion 2A. Further, when the protruding portion 2A is separated from the closing plate 21 by the detaching operation, the closing plate 21 is pressed by the coil spring 22 and comes into contact with the contact surface 11B of the case 11, and the cutout portion 21A is closed. As a result, the fuel flow path 19 is blocked.

さらに、弁座本体１７の弁座１８が設けられた側（同じく図１中の下方側）には、弾性を有する薄膜弁２３が設けられている。薄膜弁２３の材質としては、合成ゴム、天然ゴム、高分子エラストマ等が採用できる。この薄膜弁２３は、ケース１１の他方の端面との間に配置されたコイルばね２４によって弁座１８側に付勢されており、燃料電池で反応が行われていない状態では、弁座１８に密着している。そして、弁座本体１７と薄膜弁２３との間には空間が形成されており、この空間が燃料供給室２５となっている。この燃料供給室２５には、前記燃料連通孔１７Ａを介して燃料貯留室１２から液体燃料が流入する。 Furthermore, an elastic thin film valve 23 is provided on the side of the valve seat body 17 where the valve seat 18 is provided (also on the lower side in FIG. 1). As the material of the thin film valve 23, synthetic rubber, natural rubber, polymer elastomer or the like can be adopted. The thin film valve 23 is urged toward the valve seat 18 by a coil spring 24 disposed between the other end face of the case 11, and when the reaction is not performed in the fuel cell, the thin film valve 23 is placed on the valve seat 18. It is in close contact. A space is formed between the valve seat body 17 and the thin film valve 23, and this space serves as a fuel supply chamber 25. Liquid fuel flows into the fuel supply chamber 25 from the fuel storage chamber 12 through the fuel communication hole 17A.

ここで、コイルばね２４としては、次説する圧力作用室２６に作用する圧力が低下し、燃料供給室２５内の圧力よりも所定値以下になると、その圧力差によって縮むようなばね力を有しており、この圧力差によって薄膜弁２３を弁座１８から離間させ、燃料供給室２５内の液体燃料を燃料流路１９に送出する。この際、燃料供給室２５内の燃料の圧送は、燃料電池や改質器側が低圧になることと、燃料供給室２５と連通した燃料貯留室１２内の圧力、つまり容積可変手段１５の加圧力とにより行われる。
また、圧力作用室２６内の圧力が低下するとは、ダイレクトメタノール型燃料電池の場合または改質器において反応が進み、それまで供給されていた液体燃料が消費された場合であり、この場合に液体燃料が送出される。そして、液体燃料が送出されて圧力が回復すると、前述の差圧が小さくなるため、コイルばね２４のばね力により再び、薄膜弁２３が弁座１８と密着し、液体燃料の送出を止める。改質型燃料電池の場合は、それまで改質器内に存在した水素が消費された場合であり、この場合に液体燃料が送出される。この後、液体燃料が送出されて改質槽内の圧力が回復すると、前述の差圧が小さくなるため、液体燃料の送出を止める。燃料電池システム１の稼働中は、この動作が繰り返される。 Here, the coil spring 24 has a spring force that contracts due to the pressure difference when the pressure acting on the pressure acting chamber 26 described below decreases and becomes less than a predetermined value than the pressure in the fuel supply chamber 25. The thin film valve 23 is separated from the valve seat 18 by this pressure difference, and the liquid fuel in the fuel supply chamber 25 is sent to the fuel flow path 19. At this time, the pressure of the fuel in the fuel supply chamber 25 is such that the pressure on the fuel cell or reformer side becomes low, the pressure in the fuel storage chamber 12 communicating with the fuel supply chamber 25, that is, the pressure of the volume varying means 15. And done.
The pressure in the pressure chamber 26 decreases when the direct methanol fuel cell is used or when the reaction proceeds in the reformer and the liquid fuel supplied up to that point is consumed. Fuel is delivered. Then, when the liquid fuel is delivered and the pressure is restored, the above-mentioned differential pressure is reduced, so that the thin film valve 23 comes into close contact with the valve seat 18 again by the spring force of the coil spring 24, and the delivery of the liquid fuel is stopped. In the case of a reforming type fuel cell, hydrogen that has been present in the reformer is consumed, and in this case, liquid fuel is delivered. Thereafter, when the liquid fuel is sent out and the pressure in the reforming tank is restored, the above-mentioned differential pressure becomes small, so the liquid fuel delivery is stopped. While the fuel cell system 1 is in operation, this operation is repeated.

燃料供給室２５のさらに図１中下方には、薄膜弁２３で仕切られるようにして圧力作用室２６が設けられている。つまり、コイルばね２４は、この圧力作用室２６内に配置されているのである。また、圧力作用室２６は、ケース１１に設けられた開口状の圧力導入部２７によって外部に連通するのであるが、液体燃料カートリッジ１０が燃料電池システム１に取り付けられた状態では、この圧力導入部２７に差込部３Ａが差し込まれ、圧力作用室２６と圧力導入路３とが連通するようになっている。この構成により、前述したように、燃料電池または改質器側の圧力（図１に「Ｐ」と表示）は、燃料流路１９とは別に設けられた圧力導入部２７を通して圧力導入部２７に導入されるようになっている。 A pressure action chamber 26 is provided below the fuel supply chamber 25 in FIG. 1 so as to be partitioned by a thin film valve 23. That is, the coil spring 24 is disposed in the pressure action chamber 26. Further, the pressure working chamber 26 communicates with the outside through an opening-shaped pressure introducing portion 27 provided in the case 11. However, when the liquid fuel cartridge 10 is attached to the fuel cell system 1, this pressure introducing portion 26. The insertion portion 3 </ b> A is inserted into 27, and the pressure action chamber 26 and the pressure introduction path 3 communicate with each other. With this configuration, as described above, the pressure on the fuel cell or reformer side (indicated as “P” in FIG. 1) is transferred to the pressure introducing unit 27 through the pressure introducing unit 27 provided separately from the fuel flow path 19. It has been introduced.

以上に説明した液体燃料カートリッジ１０を燃料電池システム１に組み込むと先ず、発電や改質が行われていない燃料電池および改質器側の圧力Ｐは、略１気圧であるから、コイルばね２４のばね力を圧力換算にてＰｖとし、Ｐ（１気圧）＋Ｐｖよりも大きくなるように燃料貯留室１２内の圧力Ｐｃを設定しておけば（実際には、コイルばね１４のばね力を設定する）、組み込んだ時点でコイルばね２４が押し戻され、すなわちＰｃとＰ＋Ｐｖとの差圧によって押し戻され、液体燃料がＰｃの圧力で逆止弁６側を通って自動的に送出される。このことにより、燃料電池が自起動し、発電が行われる。発電が行われると、その電力の一部はポンプ５に供給され、ポンプ５を駆動してより高い圧力で液体燃料を送ることになる。この際、逆止弁６の作用により、既に送られた液体燃料や発生した水素が逆止弁６側を戻ってポンプ５に入り込むことはない。 When the liquid fuel cartridge 10 described above is incorporated into the fuel cell system 1, first, the pressure P on the fuel cell and reformer side where power generation or reforming is not performed is approximately 1 atm. If the spring force is Pv in pressure conversion and the pressure Pc in the fuel storage chamber 12 is set to be larger than P (1 atm) + Pv (actually, the spring force of the coil spring 14 is set). ), The coil spring 24 is pushed back at the time of incorporation, that is, pushed back by the differential pressure between Pc and P + Pv, and the liquid fuel is automatically delivered through the check valve 6 side at the pressure of Pc. As a result, the fuel cell starts up automatically and power is generated. When power generation is performed, a part of the electric power is supplied to the pump 5, and the pump 5 is driven to send liquid fuel at a higher pressure. At this time, the action of the check valve 6 prevents the liquid fuel already sent or the generated hydrogen from returning to the check valve 6 side and entering the pump 5.

本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）燃料電池システム１で使用される液体燃料カートリッジ１０では、燃料貯留室１２内に貯留されている液体燃料は、燃料供給室２５と圧力作用室２６との圧力差によって開かれる燃料流路１９を通して送出され、この燃料流路１９から燃料電池システム１側の燃料流路２に送出されて燃料電池あるいは改質器に送られるため、システム１の起動時において、従来のようなポンプを用いずに液体燃料を送出して燃料電池を自起動させることができ、燃料電池システム１を小型の機器に搭載した場合でも、確実に起動させることができる。
また、液体燃料を貯留するのには、大掛かりな燃料タンクを用いる必要がなく、機器の小型化をも促進できる。 According to this embodiment, there are the following effects.
(1) In the liquid fuel cartridge 10 used in the fuel cell system 1, the liquid fuel stored in the fuel storage chamber 12 is opened by the pressure difference between the fuel supply chamber 25 and the pressure action chamber 26. 19, and is sent from the fuel flow path 19 to the fuel flow path 2 on the fuel cell system 1 side and sent to the fuel cell or reformer. Therefore, when the system 1 is started, a conventional pump is used. Therefore, even when the fuel cell system 1 is mounted on a small device, it can be reliably started.
Further, it is not necessary to use a large fuel tank to store the liquid fuel, and it is possible to promote downsizing of the device.

（２）また、液体燃料カートリッジ１０では、燃料流路１９と圧力導入部２７とが独立して別々に設けられているので、燃料流路２側にポンプ５を設けることにより、より高い圧力で液体燃料を供給でき、改質器での改質や燃料電池での発電をより良好にできる。
しかも、液体燃料の供給や停止は、前述したように差圧を利用して行われるので、このようなポンプ５としては、圧力に応じてオンオフするような高価なポンプである必要はなく、単により高圧で送液できる簡素なものでよい。従って、ポンプ５のサイズも小さくなるから、小型化をより促進できるうえ、消費エネルギも小さいという効果がある。 (2) Further, in the liquid fuel cartridge 10, since the fuel flow path 19 and the pressure introducing portion 27 are provided independently and separately, by providing the pump 5 on the fuel flow path 2 side, the pressure can be increased. Liquid fuel can be supplied, and reforming in the reformer and power generation in the fuel cell can be improved.
In addition, since the supply and stop of the liquid fuel are performed using the differential pressure as described above, such a pump 5 does not need to be an expensive pump that is turned on and off according to the pressure. Therefore, it may be a simple one that can supply liquid at a high pressure. Therefore, since the size of the pump 5 is reduced, it is possible to further promote downsizing and to reduce the energy consumption.

（３）薄膜弁２３は、圧力作用室２６の圧力が燃料供給室２５の圧力よりも所定値以上下回った場合に、燃料流路１９を開放するように設けられているので、液体燃料が消費されると、燃料電池側や改質器側の圧力が低下するが、この圧力低下によって燃料流路１９を確実に開放でき、燃料を良好に送出できる。 (3) The thin film valve 23 is provided so as to open the fuel flow path 19 when the pressure in the pressure working chamber 26 is lower than the pressure in the fuel supply chamber 25 by a predetermined value or more. Then, the pressure on the fuel cell side and the reformer side is reduced, but the fuel flow path 19 can be reliably opened by this pressure drop, and the fuel can be sent out satisfactorily.

（４）液体燃料カートリッジ１０では、燃料流路１９の下流端側に閉塞手段２０が設けられているため、燃料電池システム１から液体燃料カートリッジ１０を取り外した際に、液体燃料の残留分が外部に流出するのを防止でき、取扱性を良好にできる。 (4) Since the liquid fuel cartridge 10 is provided with the closing means 20 on the downstream end side of the fuel flow path 19, when the liquid fuel cartridge 10 is removed from the fuel cell system 1, the residual liquid fuel is outside. Can be prevented from flowing out, and handleability can be improved.

（５）燃料貯留室１２内の燃料は、容積可変手段１５により加圧されているので、その加圧力で液体燃料をより確実に送出できる。また、燃料貯留室１２内には殆ど液体燃料が残留しないから、液体燃料を有効に消費できる。
また、この容積可変手段１５により、液体燃料カートリッジ１０の天地を逆さにしたり、様々な姿勢で用いたとしても、液体燃料を燃料貯留室１２から燃料供給室２５に確実に送出できる。さらに、燃料貯留室１２内には空気が入り込む心配がなく、姿勢が一定しない携帯機器に液体燃料カートリッジ１０を好適に用いることができる。 (5) Since the fuel in the fuel storage chamber 12 is pressurized by the volume variable means 15, the liquid fuel can be more reliably delivered by the applied pressure. In addition, since the liquid fuel hardly remains in the fuel storage chamber 12, the liquid fuel can be effectively consumed.
Further, the volume variable means 15 can reliably deliver the liquid fuel from the fuel storage chamber 12 to the fuel supply chamber 25 even when the liquid fuel cartridge 10 is turned upside down or used in various postures. Furthermore, there is no fear that air enters the fuel storage chamber 12, and the liquid fuel cartridge 10 can be suitably used for a portable device whose posture is not constant.

（６）燃料電池システム１では、燃料流路２の途中に切換弁４が設けられているため、機器の電源が落とされている場合など、電力が不要な時には切換弁４で燃料流路２を閉じることができ、液体燃料の供給を確実に停止して液体燃料が無駄に消費されるのを防止できる。 (6) In the fuel cell system 1, since the switching valve 4 is provided in the middle of the fuel flow path 2, the fuel flow path 2 is switched by the switching valve 4 when no power is required, such as when the power of the device is turned off. The liquid fuel can be reliably stopped to prevent the liquid fuel from being wasted.

（７）液体燃料としてメタノール水溶液を用い、これを直接メタノール型燃料電池に供給する場合では、消費されるのは純水とメタノールとが等モルであるから（メタノール濃度としては６４％程度）、液体燃料カートリッジ１０内に等モルのメタノール水溶液を入れておけばよく、メタノールと純水とを個別に貯留しておき、これらを混合機等で混ぜ合わせて濃度調整を行う必要がなく、濃度管理を簡便にできる。 (7) In the case of using an aqueous methanol solution as the liquid fuel and supplying it directly to the methanol fuel cell, it is consumed that equimolar amounts of pure water and methanol (methanol concentration is about 64%), It is only necessary to put an equimolar amount of methanol aqueous solution in the liquid fuel cartridge 10, and it is not necessary to store methanol and pure water separately and mix them with a mixer etc. to adjust the concentration. Can be simplified.

〔第２実施形態〕
図３には、本発明の第２実施形態に係る液体燃料カートリッジ１０として、コイルばね２４が燃料供給室２５内に配置され、薄膜弁２３を弁座１８から離間する方向に常時付勢している構成が示されている。
本実施形態でのコイルばね２４は、液体燃料の消費が少なく、圧力作用室２６内の圧力が燃料供給室２５内の圧力よりも所定値以上下回った場合に、その圧力作用室２６内の圧力に抗して薄膜弁２３を弁座１８から離間させ、液体燃料を送出させる。他の構成は、第１実施形態と同様である。 [Second Embodiment]
In FIG. 3, as the liquid fuel cartridge 10 according to the second embodiment of the present invention, a coil spring 24 is disposed in the fuel supply chamber 25, and the thin film valve 23 is always urged away from the valve seat 18. The configuration that is shown is shown.
The coil spring 24 in the present embodiment consumes less liquid fuel, and when the pressure in the pressure working chamber 26 is lower than the pressure in the fuel supply chamber 25 by a predetermined value or more, the pressure in the pressure working chamber 26 is Against this, the thin film valve 23 is separated from the valve seat 18 and the liquid fuel is sent out. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

このような構成は、改質器が用いられるような燃料電池システムに有効である。つまり、改質器を用いた場合、改質器に供給された燃料が改質されると、大量の水素が生成されるため、圧力が大幅に上昇する。この圧力の最低値は、通常のシステム稼働時においては、燃料貯留室１２内の圧力よりもはるかに大きいため、本実施形態のような構成としても何ら問題が生じない。逆に、改質器を用いない直接メタノール型燃料電池では、圧力作用室２６内に作用する最大圧力は、燃料貯留室１２内の圧力よりもはるかに小さいため、本実施形態のような、薄膜弁２３を弁座１８に付勢する構成は採用しにくいのである。 Such a configuration is effective for a fuel cell system in which a reformer is used. In other words, when a reformer is used, when the fuel supplied to the reformer is reformed, a large amount of hydrogen is generated, and the pressure increases significantly. Since the minimum value of this pressure is much larger than the pressure in the fuel storage chamber 12 during normal system operation, there is no problem even with the configuration of this embodiment. Conversely, in a direct methanol fuel cell that does not use a reformer, the maximum pressure acting in the pressure working chamber 26 is much smaller than the pressure in the fuel storage chamber 12, so that a thin film as in this embodiment is used. A configuration in which the valve 23 is urged toward the valve seat 18 is difficult to adopt.

また、本実施形態では、コイルばね２４が燃料供給室２５内に配置されているので、液体燃料カートリッジ１０の組込時には、Ｐ（１気圧）＜Ｐｃ＋Ｐｖの条件で燃料流路１９が開放され、液体燃料が送出されるが、改質が開始されて圧力Ｐが上昇すると、Ｐｃ＜Ｐ＜Ｐｃ＋Ｐｖの条件では、燃料流路２，１９を水素が逆流しようとする。このため、燃料流路２中の逆止弁６は、そのような逆流をも防止するように機能する。 In the present embodiment, since the coil spring 24 is disposed in the fuel supply chamber 25, when the liquid fuel cartridge 10 is assembled, the fuel flow path 19 is opened under the condition of P (1 atm) <Pc + Pv, Liquid fuel is delivered, but when reforming is started and pressure P increases, hydrogen tries to flow back through fuel flow paths 2 and 19 under the condition of Pc <P <Pc + Pv. For this reason, the check valve 6 in the fuel flow path 2 functions to prevent such a backflow.

本実施形態でも、第１実施形態と同様な構成により、前述した（１）〜（７）の効果を同様に得ることができる。 Also in the present embodiment, the effects (1) to (7) described above can be obtained in the same manner with the same configuration as in the first embodiment.

〔第３実施形態〕
図４には、本発明の第３実施形態として、容積可変手段１５の他の実施形態が示されている。
この容積可変手段１５は、第１実施形態と同様な気密隔壁１３と、この気密隔壁１３で仕切られたケース１１の内部空間部分に封入された圧縮気体２８とで構成されている。このような構成では、第１実施形態で説明したケース１１の大気連通孔１１Ａ（図２）は不要である。
このような本実施形態でも、第１実施形態での（５）の効果を同様に得ることができる。 [Third Embodiment]
FIG. 4 shows another embodiment of the volume varying means 15 as a third embodiment of the present invention.
The volume varying means 15 includes an airtight partition wall 13 similar to that of the first embodiment, and a compressed gas 28 sealed in an internal space portion of the case 11 partitioned by the airtight partition wall 13. With such a configuration, the air communication hole 11A (FIG. 2) of the case 11 described in the first embodiment is not necessary.
Also in this embodiment, the effect (5) in the first embodiment can be obtained similarly.

〔第４実施形態〕
図５には、本発明の第４実施形態に係る容積可変手段１５が示されている。
容積可変手段１５は、第３実施形態での気密隔壁１３の代わりに、蛇腹状に膨らんだフィルム２９をケース１１の内面に取り付け、この内部に液体燃料を貯留した構成である。このフィルム２９では、図中状側の平坦面部２９Ａが所定の剛性を有し、ケース１１の内面に沿って移動する。ケース１１内の他の部分に封入されているのは、第３実施形態と同様、圧縮気体２８である。ただし、圧縮気体２８の代わりに、第１実施形態のようなコイルばね１４（図２）を配置し、ケース１１に大気連通孔１１Ａ（図２）を設けてもよい。 [Fourth Embodiment]
FIG. 5 shows volume changing means 15 according to the fourth embodiment of the present invention.
The volume varying means 15 has a configuration in which a film 29 swelled in a bellows shape is attached to the inner surface of the case 11 in place of the airtight partition wall 13 in the third embodiment, and liquid fuel is stored therein. In the film 29, the flat surface portion 29 </ b> A on the side in the drawing has a predetermined rigidity and moves along the inner surface of the case 11. As in the third embodiment, the compressed gas 28 is sealed in the other part of the case 11. However, instead of the compressed gas 28, the coil spring 14 (FIG. 2) as in the first embodiment may be disposed, and the atmosphere communication hole 11A (FIG. 2) may be provided in the case 11.

ここで、フィルム２９は、ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコール共重合）樹脂や、高分子グルコマンナンをアセチル化した樹脂からなり、液密性およびフレキシブル性を有している。なお、このようなフィルム２９の表面にアルミ蒸着等による金属コーティングを施し、液密性および耐久性をより向上させてもよい。
このような本実施形態でも、第１実施形態での（５）の効果を同様に得ることができる。 Here, the film 29 is made of EVOH (ethylene-vinyl alcohol copolymer) resin or a resin obtained by acetylating high molecular glucomannan, and has liquid-tightness and flexibility. Note that the surface of the film 29 may be subjected to metal coating by aluminum vapor deposition or the like to further improve the liquid tightness and durability.
Also in this embodiment, the effect (5) in the first embodiment can be obtained similarly.

〔第５実施形態〕
図６に示す第５実施形態の容積可変手段１５は、ケース１１の厚さ方向に移動可能な可動板３０を板ばね３１で付勢した構造に加え、全体が風船状に膨らんだ（弾性変形しているわけではない）フィルム２９にて液密性を確保し、このフィルム２９を可動板３０に当接させて板ばね３１のばね力に対抗させてある。なお、板ばね３１の数は、複数（本実施形態では２つ）であるが、中央に１つだけ配置されていてもよい。また、板ばね３１の代わりに、コイルばね１４を用いても、勿論よい。さらに、板ばね３１の代わりに圧縮気体２８（図５）を使用し、可動板３０を省いてもよい。
本実施形態でも、構成は異なるが、（５）の効果を同様に得ることができきる。 [Fifth Embodiment]
In addition to the structure in which the movable plate 30 movable in the thickness direction of the case 11 is urged by a leaf spring 31, the volume varying means 15 of the fifth embodiment shown in FIG. The film 29 ensures liquid tightness, and the film 29 is brought into contact with the movable plate 30 to counter the spring force of the leaf spring 31. The number of leaf springs 31 is plural (two in this embodiment), but only one may be arranged at the center. Of course, the coil spring 14 may be used instead of the leaf spring 31. Furthermore, the compressed gas 28 (FIG. 5) may be used instead of the leaf spring 31, and the movable plate 30 may be omitted.
Even in this embodiment, although the configuration is different, the effect of (5) can be obtained similarly.

〔第６実施形態〕
図７に示す第６実施形態の容積可変手段１５は、複数（本実施形態では４つ）の小さな燃料貯留室１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを備えた構造である。各燃料貯留室１２Ａ〜１２Ｄで用いられるコイルばね１４Ａ〜１４Ｄは、ばね定数がそれぞれ異なっており、図示しない弁組立体（図中の下方側）に近い側から遠い側（上方側）に向かって、ばね定数がより大きく、ばね力の強いコイルばね１４が用いられている。また、各燃料貯留室１２Ａ〜１２Ｄの構造は、第５実施形態の燃料貯留室１２において、板ばね３１をコイルばね１４に替えた構造と略同じである。 [Sixth Embodiment]
The volume varying means 15 of the sixth embodiment shown in FIG. 7 has a structure including a plurality (four in this embodiment) of small fuel storage chambers 12A, 12B, 12C, and 12D. The coil springs 14A to 14D used in each of the fuel storage chambers 12A to 12D have different spring constants, and are directed from a side closer to a valve assembly (lower side in the figure) (not shown) to a side farther (upper side). A coil spring 14 having a larger spring constant and a strong spring force is used. Moreover, the structure of each fuel storage chamber 12A-12D is substantially the same as the structure which replaced the leaf | plate spring 31 with the coil spring 14 in the fuel storage chamber 12 of 5th Embodiment.

本実施形態では、弁組立体への液体燃料の流出に伴って先ず、弁組立体から遠い側のフィルム２９が収縮して燃料貯留室１２Ｄの容積が減少し、順次弁組立体側へ向けて燃料貯留室１２Ｃ，１２Ｂ，１２Ａの容積が減少する。 In the present embodiment, as the liquid fuel flows out to the valve assembly, first, the film 29 far from the valve assembly is contracted to reduce the volume of the fuel storage chamber 12D, and the fuel is sequentially directed toward the valve assembly. The volumes of the storage chambers 12C, 12B, 12A are reduced.

本実施形態によれば、その特有の構成により、以下の効果がある。
（８）すなわち、各燃料貯留室１２Ａ〜１２Ｄでは、コイルばね１４Ａ〜１４Ｄのばね定数が異なっているため、燃料貯留室１２Ａ〜１２Ｄの容積の減少の順序をばね定数に応じて設定できる。従って、弁組立体から遠ざかるにつれてばね定数の大きなコイルばね１４を用いることにより、燃料貯留室１２Ｄ，１２Ｃ，１２Ｂ，１２Ａの順序でフィルム２９を収縮させることができ、内部の液体燃料を奥側から絞り出すように確実に流出させることができる。 According to the present embodiment, the following effects are obtained by the unique configuration.
(8) That is, since the spring constants of the coil springs 14A to 14D are different in the fuel storage chambers 12A to 12D, the order in which the volumes of the fuel storage chambers 12A to 12D are decreased can be set according to the spring constant. Accordingly, by using the coil spring 14 having a large spring constant as it moves away from the valve assembly, the film 29 can be contracted in the order of the fuel storage chambers 12D, 12C, 12B, and 12A, and the liquid fuel inside can be reduced from the back side. The squeezed out can be reliably discharged.

〔第７実施形態〕
図８に示す第７実施形態の容積可変手段１５では、各燃料貯留室１２Ａ〜１２Ｄに対応させて検出手段３２を設けた点が前記第６実施形態とは異なる。
各検出手段３２は、リミットスイッチや各種のセンサ類で構成され、燃料貯留室１２Ａ〜１２Ｄの増減に伴って可動する可動板３０の位置を検出し、内部の液体燃料が略無くなっているか否かを検出する。この検出手段３２のオン−オフ結果に基づいて、おおよその液体燃料の残量を検出することが可能である。 [Seventh Embodiment]
The volume varying means 15 of the seventh embodiment shown in FIG. 8 is different from the sixth embodiment in that a detecting means 32 is provided corresponding to each of the fuel storage chambers 12A to 12D.
Each detection means 32 is composed of a limit switch and various sensors, detects the position of the movable plate 30 that moves as the fuel storage chambers 12A to 12D increase or decrease, and whether or not the liquid fuel in the interior is substantially lost. Is detected. Based on the ON / OFF result of the detection means 32, it is possible to detect the approximate remaining amount of liquid fuel.

従って、本実施形態では以下の効果がある。
（９）可動板３０の位置を検出する検出手段３２が設けられているので、燃料貯留室１２内にある液体燃料の残量を知ることができる。また、燃料供給が正常に行われているか等を随時確認でき、燃料電池システム１の使い勝手を向上させることができる。特に容積可変手段１５の状態変化に基づいて検出手段３２が稼働するから、液体燃料が明らかに存在しないのに検出されなければ、可動板３０が何らかの理由で動かなくなるなど、容積可変手段１５が正常に機能していないといえ、容積可変手段１５の機能確認にも有効である。 Therefore, this embodiment has the following effects.
(9) Since the detection means 32 for detecting the position of the movable plate 30 is provided, the remaining amount of liquid fuel in the fuel storage chamber 12 can be known. In addition, it can be confirmed at any time whether the fuel supply is normally performed, and the usability of the fuel cell system 1 can be improved. In particular, since the detecting means 32 operates based on a change in the state of the volume variable means 15, the volume variable means 15 is normal, such as if the movable plate 30 stops moving for some reason if no liquid fuel is clearly detected. However, it is also effective for confirming the function of the volume varying means 15.

〔第８実施形態〕
図９に示す第８実施形態の容積可変手段１５は、前記第５実施形態の変形例（図６）である。
つまり、可動板３０は一対のコイルばね１４（１４Ｅ，１４Ｆ)よって付勢されている点、および検出手段３２が設けられている点が第５実施形態とは異なる。この際、コイルばね１４Ｅ，１４Ｆは、図示しない弁組立体（図中下方側）に近い方と離れた方とで互いに離間して設けられているとともに、ばね定数が異なっている。弁組立体よりも遠い方のコイルばね１４Ｆのばね定数がより大きく、ばね力が大きい。 [Eighth Embodiment]
The volume varying means 15 of the eighth embodiment shown in FIG. 9 is a modification (FIG. 6) of the fifth embodiment.
That is, the movable plate 30 is different from the fifth embodiment in that the movable plate 30 is biased by the pair of coil springs 14 (14E, 14F) and the detection means 32 is provided. At this time, the coil springs 14E and 14F are provided so as to be spaced apart from each other on the side closer to and away from the valve assembly (lower side in the figure) (not shown), and the spring constants are different. The spring constant of the coil spring 14F farther from the valve assembly is larger and the spring force is larger.

このような本実施形態では、液体燃料の流出に伴って弁組立体に遠い側でフィルム２９が収縮し、次第に手前側が収縮するので、可動板３０としても、遠い側が初めに移動し、次に近い側が移動し、結果として斜めの状態で液体燃料が絞り出されるように移動するのである。検出手段３２により、最小限にフィルム２９が収縮した位置で可動板３０が検出されるのは、第８実施形態と同様である。 In this embodiment, as the liquid fuel flows out, the film 29 contracts on the side far from the valve assembly, and the front side gradually contracts. Therefore, even the movable plate 30 moves first on the far side, The near side moves, and as a result, the liquid fuel moves so as to be squeezed out in an oblique state. The movable plate 30 is detected at the position where the film 29 is contracted to the minimum by the detection means 32, as in the eighth embodiment.

本実施形態によれば、構成は異なるが、前記第６、第７実施形態と同様な効果を得ることができる。 According to the present embodiment, although the configuration is different, the same effect as in the sixth and seventh embodiments can be obtained.

〔第９実施形態〕
図１０に示す第９実施形態の容積可変手段１５は、可動板３０の奥側（弁組立体から遠い側）をケース１１の側面（大気連通孔１１Ａとは反対側）に回動自在に支持し、遠い側のコイルばね１４Ｆ（図９）を省いた点が第８実施形態とは異なる。
本実施形態では、フィルム２９の膨らみが可動板３０によって規制されるため、液体燃料が貯留されている当初の状態では、側断面扇形に膨らむようになり、液体燃料の低減に伴って燃料貯留室１２の遠い側の容積から小さくなり、やはり遠い側から絞り出されるように液体燃料が流出する。
従って、本実施形態でも、構成は異なるが、前記第６、第７実施形態と同様な効果を得ることができる。 [Ninth Embodiment]
The volume varying means 15 of the ninth embodiment shown in FIG. 10 rotatably supports the back side (the side far from the valve assembly) of the movable plate 30 on the side surface of the case 11 (the side opposite to the atmosphere communication hole 11A). However, it differs from the eighth embodiment in that the far side coil spring 14F (FIG. 9) is omitted.
In the present embodiment, since the swelling of the film 29 is regulated by the movable plate 30, in the initial state in which the liquid fuel is stored, the film 29 swells in a sectoral shape, and the fuel storage chamber accompanies the reduction of the liquid fuel. The liquid fuel flows out so that the volume on the far side of 12 becomes smaller and is squeezed out from the far side.
Therefore, even in the present embodiment, the same effects as those in the sixth and seventh embodiments can be obtained although the configuration is different.

〔第１０実施形態〕
図１１、図１２には、第１０実施形態として、液体燃料カートリッジ１０の変形例が示されている。
この液体燃料カートリッジ１０の弁組立体１６には、第１、第２実施形態（図１、図３）で説明したような燃料流路１９は設けられていない。つまり、本実施形態では、圧力導入部２７が燃料流路１９を兼用している。このため、燃料供給室２５内の液体燃料は、薄膜弁２３が圧力差によって弁座１８から離れると、当該薄膜弁２３に設けられた供給孔２３Ａから圧力作用室２６に流出し、ここから燃料貯留室１２の圧力（水頭圧）Ｐｃのみで圧力導入部２７および燃料電池システム１側の圧力導入路３を通って改質器に送出される。すなわち、燃料電池システム１の改質器側でも、圧力導入路３が燃料流路２を兼用している。そして、この圧力導入路３に切換弁４が設けられている。 [Tenth embodiment]
11 and 12 show a modification of the liquid fuel cartridge 10 as the tenth embodiment.
The valve assembly 16 of the liquid fuel cartridge 10 is not provided with the fuel flow path 19 as described in the first and second embodiments (FIGS. 1 and 3). That is, in the present embodiment, the pressure introducing portion 27 also serves as the fuel flow path 19. Therefore, when the thin film valve 23 is separated from the valve seat 18 due to a pressure difference, the liquid fuel in the fuel supply chamber 25 flows out from the supply hole 23A provided in the thin film valve 23 to the pressure working chamber 26, and from there Only the pressure (water head pressure) Pc in the storage chamber 12 is sent to the reformer through the pressure introduction part 27 and the pressure introduction path 3 on the fuel cell system 1 side. That is, the pressure introduction path 3 also serves as the fuel flow path 2 on the reformer side of the fuel cell system 1. A switching valve 4 is provided in the pressure introduction path 3.

なお、このような構造では、薄膜弁２３の供給孔２３Ａが弁座１８に確実に当接することが重要であるため、これらを確実に位置決めするための任意な位置決め手段を設けることが望ましい。また、弁座本体１７の下面と薄膜弁２３の上面との間に、液体燃料が透過可能な多孔質膜当からなる液面安定化膜を一層設けてもよく、こうすることにより、液体燃料の残量が少なくい状態で携帯された機器が揺さぶられても、弁座１８近傍で生じる圧力変動を液面安定化膜で吸収でき、液体燃料の残量に関係なく液体燃料を供給孔１３Ａから良好に流出させることができる。 In such a structure, it is important that the supply hole 23A of the thin film valve 23 abuts on the valve seat 18 with certainty. Therefore, it is desirable to provide an arbitrary positioning means for positioning these reliably. In addition, a liquid level stabilizing film made of a porous membrane that is permeable to liquid fuel may be provided between the lower surface of the valve seat body 17 and the upper surface of the thin film valve 23. Even if the device carried in a state where the remaining amount is small, the pressure fluctuation generated in the vicinity of the valve seat 18 can be absorbed by the liquid level stabilizing film, and the liquid fuel is supplied to the supply hole 13A regardless of the remaining amount of the liquid fuel. Can flow out well.

また、本実施形態において、図１２に示すように、ケース１１には、内部の燃料貯留室１２と外部とを連通させる大気連通孔１１Ａが設けられている。また、ケース１１の内面において、大気連通孔１１Ａの周囲には環状溝１１Ｃと、この環状溝１１Ｃと連通したキャピラリ１１Ｄと、キャピラリ１１Ｄと連通した連通口１１Ｅとが設けられ、大気連通孔１１Ａ、環状溝１１Ｃ、およびキャピラリ１１Ｄを覆うように、可撓性を有する封止膜３３が設けられている。この封止膜３３は、液体燃料が重力によって弁組立体１６側にある場合には（つまり、液体燃料カートリッジ１０には天地の違いがある）、大気連通孔１１Ａから離間して燃料貯留室１２を大気開放し、天地が逆さになる等して液体燃料が封止膜３３に当接すると、大気連通孔１１Ａを封止する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the case 11 is provided with an air communication hole 11 </ b> A that allows the internal fuel storage chamber 12 to communicate with the outside. Further, on the inner surface of the case 11, an annular groove 11C, a capillary 11D communicating with the annular groove 11C, and a communication port 11E communicating with the capillary 11D are provided around the atmosphere communicating hole 11A, and the atmosphere communicating hole 11A, A flexible sealing film 33 is provided so as to cover the annular groove 11C and the capillary 11D. When the liquid fuel is on the valve assembly 16 side due to gravity (that is, the liquid fuel cartridge 10 has a top-and-bottom difference), the sealing film 33 is separated from the air communication hole 11A and separated from the fuel storage chamber 12. When the liquid fuel comes into contact with the sealing film 33 by, for example, opening up the atmosphere and inverting the top and bottom, the air communication hole 11A is sealed.

一方、図１１に戻って、弁組立体１６の燃料連通孔１７Ａには、逆止弁（空気進入防止手段）３４が設けられており、大気開放されることで燃料貯留室１２内に入り込んだ空気が燃料供給室２５に進入するのを防いでいる。具体的には、燃料連通孔１７Ａの下部側は先細りのテーパ面１７Ｂとされているとともに、燃料連通孔１７Ａの内部には液体燃料よりも比重の小さい球状のフロート３５が配置され、コイルばね３６で下向きに付勢されている。従って、液体燃料が燃料連通孔１７Ａを満たしている状態では、フロート３５がコイルばね３６に打ち勝って上方に移動しており、液体燃料の流出を妨げない。これに対して、燃料貯留室１２内が略空になる等し、燃料連通孔１７Ａ内を液体燃料が流れないような場合には、フロート３５が下がってテーパ面１７Ｂに当接され、燃料連通孔１７Ａを塞ぐ。これにより、空気が燃料供給室２５に入り込む心配がない。 On the other hand, returning to FIG. 11, the fuel communication hole 17 </ b> A of the valve assembly 16 is provided with a check valve (air intrusion prevention means) 34, which enters the fuel storage chamber 12 by being released to the atmosphere. Air is prevented from entering the fuel supply chamber 25. Specifically, the lower side of the fuel communication hole 17A is a tapered surface 17B, and a spherical float 35 having a specific gravity smaller than that of the liquid fuel is disposed inside the fuel communication hole 17A, and a coil spring 36 is provided. Is biased downward. Therefore, in a state where the liquid fuel fills the fuel communication hole 17A, the float 35 overcomes the coil spring 36 and moves upward, and does not prevent the liquid fuel from flowing out. On the other hand, when the fuel storage chamber 12 is almost empty, and the liquid fuel does not flow through the fuel communication hole 17A, the float 35 is lowered and is brought into contact with the tapered surface 17B, so that the fuel communication The hole 17A is closed. Thereby, there is no worry that air enters the fuel supply chamber 25.

このような本実施形態によれば、その特有な構成により、以下の効果がある。
（10）弁組立体１６には、弁座本体１７を通る燃料流路１９が存在しないので、その構造を簡略化できる。 According to the present embodiment as described above, the following effects can be obtained by the unique configuration.
(10) Since the fuel assembly 19 does not exist in the valve assembly 16 through the valve seat body 17, the structure can be simplified.

（11）また、ケース１１には燃料貯留室１２と外部とを連通させる大気連通孔１１Ａが設けられているが、この大気連通孔１１Ａが封止膜３３によって封止されるので、液体燃料カートリッジ１０の天地が逆さになっても、燃料貯留室１２から液体燃料が漏れ出す心配がなく、姿勢が一定でない携帯機器等の燃料電池システム１にも、液体燃料カートリッジ１０を好適に用いることができる。 (11) The case 11 is provided with an atmospheric communication hole 11A for communicating the fuel storage chamber 12 with the outside. Since the atmospheric communication hole 11A is sealed by the sealing film 33, the liquid fuel cartridge The liquid fuel cartridge 10 can be suitably used also for the fuel cell system 1 such as a portable device whose posture is not constant even if the upside down of the 10 is upside down without causing the liquid fuel to leak from the fuel storage chamber 12. .

（12）さらに、燃料連通孔１７Ａには逆止弁３４が設けられているので、大気連通孔１１Ａから燃料貯留室１２に入り込んだ空気が燃料供給室２５に進入することがなく、燃料供給室２５へ燃料貯留室１２からの圧力を確実に作用させることができ、圧力作用室２６の圧力との差分を確実に得ることができる。
このような本実施形態でも、第２実施形態と同様な効果を得ることができる。 (12) Further, since the check valve 34 is provided in the fuel communication hole 17A, the air that has entered the fuel storage chamber 12 from the air communication hole 11A does not enter the fuel supply chamber 25, and the fuel supply chamber The pressure from the fuel storage chamber 12 can be reliably applied to 25, and the difference from the pressure in the pressure action chamber 26 can be reliably obtained.
In this embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
すなわち、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
That is, the best configuration, method and the like for carrying out the present invention are disclosed in the above description, but the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be configured for the above-described embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such restrictions is included in this invention.

本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムに着脱自在に取り付けられる液体燃料カートリッジの要部を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a main part of a liquid fuel cartridge that is detachably attached to a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention. 第１実施形態の液体燃料カートリッジの別の要部を示す断面図。Sectional drawing which shows another principal part of the liquid fuel cartridge of 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態に係る液体燃料カートリッジの要部を示す断面図Sectional drawing which shows the principal part of the liquid fuel cartridge which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る容積可変手段を示す断面図。Sectional drawing which shows the volume variable means which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る容積可変手段を示す断面図。Sectional drawing which shows the volume variable means which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係る容積可変手段を示す断面図。Sectional drawing which shows the volume variable means which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係る容積可変手段を示す断面図。Sectional drawing which shows the volume variable means which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態に係る容積可変手段を示す断面図。Sectional drawing which shows the volume variable means which concerns on 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８実施形態に係る容積可変手段を示す断面図。Sectional drawing which shows the volume variable means which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第９実施形態に係る容積可変手段を示す断面図。Sectional drawing which shows the volume variable means which concerns on 9th Embodiment of this invention. 本発明の第１０実施形態に係る液体燃料カートリッジの要部を示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of the liquid fuel cartridge which concerns on 10th Embodiment of this invention. 第１０実施形態の液体燃料カートリッジの別の要部を示す断面図。Sectional drawing which shows another principal part of the liquid fuel cartridge of 10th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…燃料電池システム、４…開閉手段である切換弁、１０…液体燃料カートリッジ、１１Ａ…大気連通孔、１２…燃料貯留室、１５…容積可変手段、１６…圧力作用室、１７Ａ…燃料連通孔、１９…燃料流路、２０…閉塞手段、２３…薄膜弁、２５…燃料供給室、２７…圧力導入部、３３…封止膜、３４…空気進入防止手段である逆止弁。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell system, 4 ... Switching valve which is opening / closing means, 10 ... Liquid fuel cartridge, 11A ... Air communication hole, 12 ... Fuel storage chamber, 15 ... Volume variable means, 16 ... Pressure action chamber, 17A ... Fuel communication hole , 19 ... Fuel flow path, 20 ... Blocking means, 23 ... Thin film valve, 25 ... Fuel supply chamber, 27 ... Pressure introducing part, 33 ... Sealing membrane, 34 ... Check valve which is air intrusion prevention means.

Claims

液体燃料が貯留される燃料貯留室と、
この燃料貯留室に対して燃料連通孔を介して仕切られた燃料供給室と、
この燃料供給室に対して薄膜弁によって仕切られた圧力作用室とを備えているとともに、前記燃料供給室から外部の液体燃料の改質器側に当該液体燃料を送出する燃料流路と、
前記改質器での液体燃料改質後に得られる水素の消費箇所側から前記圧力作用室に前記水素による圧力を導入する圧力導入部と、
前記薄膜弁を付勢するコイルばねとが設けられ、
前記圧力作用室に導入された圧力をＰとし、前記コイルばねのばね力から換算した圧力をＰｖとし、前記燃料貯留室内の圧力をＰｃとしたとき、
前記コイルばねが前記薄膜弁を前記燃料供給室側に付勢するように前記圧力作用室に配置されている場合、前記薄膜弁は、前記Ｐ及び前記Ｐｖの和と、前記Ｐｃとの圧力差によって前記燃料流路を開閉可能に設けられ、
前記コイルばねが前記薄膜弁を前記圧力作用室側に付勢するように前記燃料供給室に配置されている場合、前記薄膜弁は、前記Ｐと、前記Ｐｃ及び前記Ｐｖの和との圧力差によって前記燃料流路を開閉可能に設けられている
ことを特徴とする燃料電池用の液体燃料カートリッジ。 A fuel storage chamber in which liquid fuel is stored;
A fuel supply chamber partitioned from the fuel storage chamber via a fuel communication hole;
Together and a partitioned pressure action chamber by a thin film valve relative to the fuel supply chamber, and a fuel passage for delivering the liquid fuel to the reformer-side external liquids fuel from said fuel supply chamber,
A pressure introducing portion for introducing a pressure from consumer point side of the hydrogen obtained after the liquid fuel reforming by the hydrogen to the pressure action chamber in front Kiaratame reformer,
A coil spring for biasing the thin film valve is provided,
When the pressure introduced into the pressure working chamber is P, the pressure converted from the spring force of the coil spring is Pv, and the pressure in the fuel storage chamber is Pc,
When the coil spring is arranged in the pressure acting chamber so as to urge the thin film valve toward the fuel supply chamber, the thin film valve has a pressure difference between the sum of P and Pv and the Pc. The fuel flow path can be opened and closed by
When the coil spring is disposed in the fuel supply chamber so as to urge the thin film valve toward the pressure acting chamber, the thin film valve has a pressure difference between P and the sum of Pc and Pv. liquid fuel cartridge for a fuel cell, characterized in that is provided to be open and close the fuel flow path I by the.

請求項１に記載の燃料電池用の液体燃料カートリッジにおいて、
前記燃料流路と前記圧力導入部とが独立して別々に設けられている
ことを特徴とする燃料電池用の液体燃料カートリッジ。 The liquid fuel cartridge for a fuel cell according to claim 1,
The liquid fuel cartridge for a fuel cell, wherein the fuel flow path and the pressure introducing portion are provided separately and separately.

請求項１または請求項２に記載の燃料電池用の液体燃料カートリッジにおいて、
前記薄膜弁は、前記圧力作用室の圧力が前記燃料供給室の圧力よりも所定値以上下回った場合に、前記燃料流路を開放する
ことを特徴とする燃料電池用の液体燃料カートリッジ。 The liquid fuel cartridge for a fuel cell according to claim 1 or 2,
The liquid fuel cartridge for a fuel cell, wherein the thin film valve opens the fuel flow path when the pressure in the pressure working chamber is lower than a pressure in the fuel supply chamber by a predetermined value or more.

請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料電池用の液体燃料カートリッジにおいて、
前記燃料貯留室を形成する部分の一部には大気連通孔が設けられ、
この大気連通孔に対応した位置には可撓性を有する封止膜が設けられ、
この封止膜は、通常時には前記大気連通孔から離間して前記燃料貯留室を大気開放し、液体燃料の当接時には前記大気連通孔を封止する
ことを特徴とする燃料電池用の液体燃料カートリッジ。 The liquid fuel cartridge for a fuel cell according to any one of claims 1 to 3,
An air communication hole is provided in a part of the portion forming the fuel storage chamber,
A flexible sealing film is provided at a position corresponding to the air communication hole,
The sealing film is normally separated from the air communication hole to open the fuel storage chamber to the atmosphere, and seals the air communication hole when the liquid fuel comes into contact with the liquid fuel for the fuel cell cartridge.

請求項４に記載の燃料電池用の液体燃料カートリッジにおいて、
前記燃料供給室への空気の進入を防止する空気進入防止手段が設けられ、
前記空気進入防止手段としては、液体燃料よりも比重の小さいフロートと、このフロートを前記薄膜弁側に付勢する第二コイルばねとが前記燃料連通孔の内部に配置され、前記燃料連通孔の前記薄膜弁側が先細りのテーパ面とされており、
液体燃料が前記燃料連通孔を流れない状態では、前記フロートが前記テーパ面に当接して前記燃料連通孔を塞ぎ、液体燃料が前記燃料連通孔を満たしている状態では、前記フロートが液体燃料の流れを妨げない
ことを特徴とする燃料電池用の液体燃料カートリッジ。 The liquid fuel cartridge for a fuel cell according to claim 4,
Air intrusion prevention means for preventing air from entering the fuel supply chamber is provided ;
As the air intrusion prevention means, a float having a specific gravity smaller than that of liquid fuel and a second coil spring for urging the float toward the thin film valve are disposed inside the fuel communication hole, The thin film valve side is a tapered surface tapered,
When the liquid fuel does not flow through the fuel communication hole, the float abuts against the tapered surface to close the fuel communication hole. When the liquid fuel fills the fuel communication hole, the float is liquid fuel. A liquid fuel cartridge for a fuel cell, characterized by not impeding flow .

請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の燃料電池用の液体燃料カートリッジにおいて、
前記燃料貯留室内の液体燃料を加圧し、かつ当該燃料貯留室からの液体燃料の送出量に応じて当該燃料貯留室の容積を縮小させる容積可変手段が設けられている
ことを特徴とする燃料電池用の液体燃料カートリッジ。 The liquid fuel cartridge for a fuel cell according to any one of claims 1 to 5,
A fuel cell characterized in that a volume variable means for pressurizing the liquid fuel in the fuel storage chamber and reducing the volume of the fuel storage chamber in accordance with the amount of liquid fuel delivered from the fuel storage chamber is provided. Liquid fuel cartridge for use.

請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の燃料電池用の液体燃料カートリッジにおいて、
燃料電池システムへの取付け操作により前記燃料流路を外部に開放し、燃料電池システムからの取外し操作により前記燃料流路と外部とを遮断する閉塞手段が設けられている
ことを特徴とする燃料電池用の液体燃料カートリッジ。 The liquid fuel cartridge for a fuel cell according to any one of claims 1 to 6,
A fuel cell comprising: a closing means for opening the fuel flow path to the outside by an attaching operation to the fuel cell system and blocking the fuel flow path from the outside by an detaching operation from the fuel cell system; Liquid fuel cartridge for use.