JP4961106B2 - Fuel container - Google Patents
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Description
本発明は、液体燃料を収容した燃料容器に関する。 The present invention relates to a fuel container containing liquid fuel.
近年では、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、腕時計、PDA(Personal Digital Assistance)、電子手帳等といった小型電子機器がめざましい進歩・発展を遂げている。電子機器の電源として、アルカリ乾電池、マンガン乾電池といった一次電池又はニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、リチウムイオン電池といった二次電池が用いられている。ところが、一次電池及び二次電池は、エネルギの利用効率の観点から検証すると、必ずしもエネルギの有効利用が図られているとは言えない。そのため、今日では、一次電池及び二次電池の代替えのために、高いエネルギ利用効率を実現できる燃料電池についての研究・開発も盛んにおこなわれている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, small electronic devices such as mobile phones, notebook personal computers, digital cameras, watches, PDAs (Personal Digital Assistance), and electronic notebooks have made remarkable progress and development. As power sources for electronic devices, primary batteries such as alkaline dry batteries and manganese dry batteries, or secondary batteries such as nickel-cadmium storage batteries, nickel-hydrogen storage batteries, and lithium ion batteries are used. However, when the primary battery and the secondary battery are verified from the viewpoint of energy use efficiency, it cannot be said that effective use of energy is necessarily achieved. Therefore, research and development of fuel cells that can realize high energy utilization efficiency are actively conducted today for the replacement of primary batteries and secondary batteries (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に記載されている燃料電池は、電解質板が燃料極と空気極との間に挟持されてなる燃料電池本体と、メタノール等の液体燃料と水の混合液を収容するとともに燃料電池本体に接続された燃料容器と、から構成されている。燃料容器が空になれば、新しい燃料容器に交換すれば良い。
ところで、特許文献1に記載された燃料電池では、液体燃料と水の混合液が燃料容器に収容されているから、1つの収容空間を燃料容器内に形成し、その収容空間に混合液を収容する。ところが、液体燃料と水の混合液とは別の流体を供給することが望まれている場合には、水と液体燃料の混合液を収容する空間の他に、その別の流体を収容する空間を容器内に形成する必要がある。別々の空間を容器内に形成すると、水と液体燃料の混合液の収容量が減ってしまう。 By the way, in the fuel cell described in Patent Document 1, since a liquid mixture of liquid fuel and water is stored in the fuel container, one storage space is formed in the fuel container, and the liquid mixture is stored in the storage space. To do. However, when it is desired to supply a fluid other than the liquid mixture of liquid fuel and water, in addition to the space for storing the liquid mixture of water and liquid fuel, the space for storing the other fluid. Must be formed in the container. If separate spaces are formed in the container, the amount of the liquid mixture of water and liquid fuel is reduced.
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決しようとしてなされたものであり、液体燃料の収容量の減少を抑えることができる燃料容器を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a fuel container that can suppress a decrease in the amount of liquid fuel.
以上の課題を解決するために、本発明の燃料容器は、
液体燃料を収容した容器本体と、
前記容器本体の一方の端の開口部に、重なるように設けられた二枚の第一蓋部材と、
前記容器本体の他方の端の開口部に、重なるように設けられた二枚の第二蓋部材と、
を備え、
前記容器本体は、前記第一蓋部材と第二蓋部材との間に配置される側面の外側に溝が形成され、
前記溝、前記第一蓋部材及び前記第二蓋部材の縁を包装材で被覆することによって前記溝を第一流路とし、
前記第一蓋部材には、前記液体燃料を排出する燃料排出口が設けられ、
前記二枚の第一蓋部材の接合面に、前記溝に通じる第二流路が設けられ、
前記二枚の第二蓋部材の接合面に、前記溝に通じる第三流路が設けられ、
前記第一蓋部材のうち外側の蓋部材を貫通した口が前記第二流路に連通され、
前記第二蓋部材のうち外側の蓋部材を貫通した口が前記第三流路に連通されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the fuel container of the present invention is
A container body containing liquid fuel;
Two first lid members provided to overlap the opening at one end of the container body;
The opening of the other end of the container body, two of the second cover member provided so as to overlap,
With
The container body has a groove formed on the outside of a side surface disposed between the first lid member and the second lid member,
By covering the groove , the first lid member and the edge of the second lid member with a packaging material, the groove is used as a first flow path,
The first lid member is provided with a fuel discharge port for discharging the liquid fuel,
The joint surface of the two first lid member, second passage leading to the groove is provided,
The joint surface of the two sheets of second cover member, a third flow passage communicating with the groove is provided,
A port penetrating the outer lid member of the first lid member is communicated with the second flow path ,
The opening which penetrated the outer cover member among said 2nd cover members is connected to said 3rd flow path, It is characterized by the above-mentioned.
好ましくは、前記包装材を前記容器本体に胴巻きする。 Preferably, the packaging material is wound around the container body.
好ましくは、前記溝の断面積をS1とし、前記溝の幅をW1とした場合、W1>{S1/(2×π)}1/2を満たす。 Preferably, when the cross-sectional area of the groove is S1 and the width of the groove is W1, W1> {S1 / (2 × π)} 1/2 is satisfied.
本発明では、容器本体の外側側面に溝を形成して、その溝を包装材で覆うことによって流路が形成される。そのため、液体燃料とは別の流体をその流路に収容したり、別の流体をその流路に流したりすることができる。 In the present invention, a flow path is formed by forming a groove on the outer side surface of the container body and covering the groove with a packaging material. Therefore, a fluid different from the liquid fuel can be accommodated in the flow channel, or another fluid can be flowed into the flow channel.
本発明によれば、容器本体の外側側面に溝を形成して、その溝を包装材で覆うことによって流路が形成され、液体燃料とは別の流体を供給するためにその流路を利用することができるので、別の流体を供給するための流路を容器本体内に設けなくても済むので、容器本体内の液体燃料の収容量を増やすことができる。 According to the present invention, a channel is formed by forming a groove on the outer side surface of the container body and covering the groove with the packaging material, and the channel is used to supply a fluid different from the liquid fuel. Since it is not necessary to provide a flow path for supplying another fluid in the container body, the amount of liquid fuel contained in the container body can be increased.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
図1は、本発明を適用した実施形態における燃料容器100の斜視図である。図1に示すように、燃料容器100は、液体燃料が収容された略直方体状の容器本体101と、容器本体101を包装した包装材159と、を備える。
FIG. 1 is a perspective view of a
容器本体101について図1〜図8を用いて説明する。ここで、図2は燃料容器100の分解斜視図である。図3は、燃料容器100の長手方向Xに沿った中心線を通り且つ燃料容器100の厚み方向Zに平行な切断面を燃料容器100の幅方向Yに向けて見た端面図であり、図4は、図3の端面図において燃料容器100の前部を拡大した図であり、図5は、図3の端面図において燃料容器100の後部を拡大した図である。また、図6は、中心線Lを通り且つ燃料容器100の幅方向Yに平行な切断面を燃料容器100の厚み方向Zに向けて見た端面図であり、図7は、図6の端面図において燃料容器100の前部を拡大した図であり、図8は、図6の端面図において燃料容器100の後部を拡大した図である。なお、図6〜図8においては、図面を見やすくするために包装材159の耳部159h,159iの図示を省略する。
The
容器本体101は合成樹脂又は金属からなる中空部材102を具備し、中空部材102に種々の部材が取り付けられることで容器本体101が構成されている。
The container
中空部材102はその内側が中空となる略矩形管状のものであり、中空部材102の前端及び後端が開口し、中空部材102を長手方向Xに向けて見た場合に中空部材102が矩形枠状に形成されている。
The
中空部材102において厚み方向Zに相対する2つの外側側面(底面及び上面)には、流路溝121,122がそれぞれ凹設されている。流路溝121,122は中空部材102の後端から前端まで直線状に延在している。
On the two outer side surfaces (bottom surface and top surface) facing the thickness direction Z in the
中空部材102内には水収容管110が設けられている。水収容管110は、中空部材102の長手方向Xに沿って渡っている。
A
中空部材102の前端側の開口が前側内蓋部材103によって閉塞されている。この前側内蓋部材103の前面には前側外蓋部材116の後面が接合されている。また、中空部材102の後端側の開口が後ろ内蓋部材104によって閉塞されている。この後ろ内蓋部材104の後面には後ろ外蓋部材117の前面が接合されている。
The opening on the front end side of the
前側内蓋部材103は、第一層103Aと、第一層103Aに強固に接着された第二層103Bと、から構成されている。第一層103Aの周縁は第二層103Bの周縁よりも大きく、第一層103Aの周縁が中空部材102の前端側の外縁に一致し、第二層103Bの周縁が中空部材102の前側開口の内縁に一致している。そして、第二層103Bの周縁は中空部材102の前端の肉厚分だけ第一層103Aの周縁よりも内側に位置するので、前側内蓋部材103が中空部材102の前側開口を閉塞した状態では、第二層103Bが中空部材102の前側開口に嵌合して第二層103Bの周縁が中空部材102の内壁に密着し、第一層103Aの周縁が中空部材102の外縁と一致するように第一層103Aが中空部材102の前端面に重なる。
The front
後ろ内蓋部材104は、第一層104Aと、第一層104Aに強固に接着された第二層104Bと、から構成されている。第一層104Aの周縁は第二層104Bの周縁よりも小さく、第一層104Aの周縁が中空部材102の後ろ側開口の内縁に一致し、第二層104Bの周縁が中空部材102の後端側の外縁に一致している。第一層104Aの周縁は中空部材102の後端の肉厚分だけ第二層104Bの周縁よりも内側に位置するので、後ろ内蓋部材104が中空部材102に嵌め込まれた状態では、第一層104Aの周縁が中空部材102の内壁に密着し、第二層104Bの周縁が中空部材102の周縁と一致するように第二層104Bが中空部材102の後端面に重なる。
The rear
図9は、前側内蓋部材103の第一層103A側から見た平面図である。図9に示すように、前側内蓋部材103の中央部には、第一層103A及び第二層103Bにわたって水排出口138が穿孔されており、この水排出口138の右方には、第一層103A及び第二層103Bにわたって燃料排出口137が穿孔されている。前側内蓋部材103の第一層103Aには、連結孔139が穿孔されており、この連結孔139の上下端部を除く後端が第二層103Bによって閉じられることによって、凹設された前側流路溝134が形成されている。前側流路溝134は、流路溝121の前端に重なる位置から流路溝122の前端に重なる位置にまで連続して形成され、水排出口138を避けるようにして屈曲し、後述する空気排出口132に対応する位置で幅が広がっている。また、前側内蓋部材103の縁であって前側流路溝134の一方の端部には切欠き135が形成されており、その切欠き135を介して前側流路溝134と流路溝121が連通している。同様に、反対側の縁であって前側流路溝134の他方の端部には切欠き136が形成されており、その切欠き136を介して前側流路溝134と流路溝122が連通している。
FIG. 9 is a plan view of the front
図10に示すように、前側外蓋部材116が前側内蓋部材103の第一層103Aに重ねられているので前側流路溝134が前側外蓋部材116によって被覆され、前側流路溝134による流路が形成される。この前側外蓋部材116には、燃料排出口131、空気排出口132及び水排出口133が穿孔されている。水排出口133が前側外蓋部材116の中央部に形成され、燃料排出口131、水排出口133、空気排出口132がこれらの順に燃料容器100の幅方向に沿って一直線状に配列されている。そして、燃料排出口131が前側内蓋部材103の燃料排出口137に相対向し、水排出口133が前側内蓋部材103の水排出口138に相対向している。
As shown in FIG. 10, since the front
図4及び図7に示すように、燃料排出口131及び空気排出口132は前側外蓋部材116の後面から前面へ貫通しており、前側外蓋部材116の前面であって燃料排出口131及び空気排出口132それぞれの周囲がニップル状に凸設されている。水排出口133も前側外蓋部材116の後面から前面へ貫通しているが、水排出口133の周囲は平坦に設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 7, the
燃料排出口131及び燃料排出口137には、中空部材102に外力が加わっても中空部材102の内から燃料排出口131及び燃料排出口137を通って中空部材102の外へ向かう流体の不要な流れを阻止する逆止弁105が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁105は可撓性・弾性を有する材料(例えば、エラストマー)をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁105はそのダックビル状の先端を中空部材102の内側に向けた状態で燃料排出口131及び燃料排出口137に嵌め込まれている。
Even if an external force is applied to the
空気排出口132は、前側流路溝134の一方の端部から他方の端部の間の中途部に重なり、その前側流路溝134の中途部に連通している。その前側流路溝134は、空気排出口132の相対する位置において幅が広くなるよう設けられている。
The
空気排出口132には、中空部材102に外力が加わっても燃料容器100の内側の前側流路溝134から空気排出口132を通って外へ向かう流体の不要な流れを阻止する逆止弁106が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁106は可撓性・弾性を有する材料(例えば、エラストマー)をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁106はそのダックビル状の先端を中空部材102の内側に向けた状態で空気排出口132に嵌め込まれている。
The
水排出口133及び水排出口138には、水収容管110が貫通するよう挿入され、水収容管110の一方の端部が前側外蓋部材116の前面よりも外へ突出し、この突出部分は、燃料排出口131及び空気排出口132と同程度の高さに突出している。一方、図2に示すように、後ろ内蓋部材104の第一層104A及び第二層104Bの中央部には保持口143が穿孔され、水収容管110の他方の端部が第一層104Aの保持口143に挿入されているが、第二層104Bの保持口143までは達していない。これにより、水収容管110は、前側外蓋部材116と後ろ内蓋部材104との間で架設されている。また、後ろ内蓋部材104の保持口143の左右両側にはそれぞれ、第一層104A及び第二層104Bにわたって貫通した通気孔146,147が穿孔されている。
The
水収容管110内であって水排出口133側の端部寄りには、中空部材102を介し水収容管110に外力が加わっても水収容管110内からその端部開口へ向かう流体の不要な流れを阻止する逆止弁107が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁107は可撓性・弾性を有する材料(例えば、エラストマー)をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁107はそのダックビル状の先端を後ろ内蓋部材104の方に向けた状態で水収容管110に嵌め込まれている。
In the
図11は、後ろ内蓋部材104の第二層104B側からの斜視図である。図11に示すように、後ろ内蓋部材104の第二層104Bには保持口143の左右両側にそれぞれ保持口143に連続して開口された開口部が形成され、この開口部は部分的に通気孔146,147と一致している。後ろ内蓋部材104の第一層104Aには、通気孔146,147と重ならない領域、つまり保持口143と通気孔146との間並びに保持口143と通気孔147との間は開口されておらず、これらの開口されていない部分が、それぞれ保持口143と通気孔146とを連通する横溝144の底並びに保持口143と通気孔147とを連通する横溝145の底に相当する。
FIG. 11 is a perspective view of the rear
後ろ内蓋部材104の第二層104Bには、さらに他の開口部152が設けられ、開口部152に対向する第一層104Aを底とした後ろ側流路溝148が形成されている。後ろ側流路溝148は、流路溝121の後端に重なる位置から流路溝122の後端に重なる位置にまで連続して形成され、保持口143を避けるようにして屈曲している。また、後ろ内蓋部材104の縁であって後ろ側流路溝148の一方の端部には切欠き149が形成されており、その切欠き149を介して後ろ側流路溝148と流路溝121が連通している。同様に、反対側の縁であって後ろ側流路溝148の他方の端部には切欠き150が形成されており、その切欠き150を介して後ろ側流路溝148と流路溝122が連通している。
The
図12に示すように、後ろ内蓋部材104に後ろ外蓋部材117が重ねられることによって、後ろ側流路溝148が後ろ外蓋部材117によって被覆され、後ろ側流路溝148による流路が形成される。図2、図6、図8に示すように、この後ろ外蓋部材117には、第1の空気導入口141及び第2の空気導入口142が穿孔されている。第1の空気導入口141は、燃料排出口131に相対する位置に形成され、第2の空気導入口142は、空気排出口132の相対する位置に形成されている。
As shown in FIG. 12, the rear
第1の空気導入口141は後ろ外蓋部材117の前面から後面へ貫通している。第1の空気導入口141に相対する位置であって後ろ内蓋部材104には、通気孔151が穿孔されている。通気孔151の周囲では、第二層104Bがニップル状に凸設されている。第1の空気導入口141には、中空部材102の内から通気孔151及び第1の空気導入口141を通って外へ向かった流体の流れを阻止する逆止弁111が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁111は可撓性・弾性を有する材料(例えば、エラストマー)をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁111はそのダックビル状の先端を中空部材102の内側に向けた状態で第1の空気導入口141に嵌め込まれている。液体燃料114の末端側に位置し、液体燃料114が消費されるにしたがって容積が増大する気室153、及び水112の末端側に位置し、水112が消費されるにしたがって容積が増大する気室154は、後ろ内蓋部材104の通気孔146,147、横溝144,145及び保持口143を介して互いに連通しているために同じ内圧となっている。逆止弁111は、気室153及び気室154内の気圧が燃料容器100外の気圧より著しく低くなったときに圧力差を緩衝するために燃料容器100外から空気の進入を許容するものである。
The
第2の空気導入口142は、矩形状に形成されている。第2の空気導入口142は、後ろ側流路溝148の一方の端部から他方の端部の間の中途部に重なり、その後ろ側流路溝148の中途部に連通している。後ろ側流路溝148は、第2の空気導入口142の相対する位置において幅が広くなるよう設けられている。
The
第2の空気導入口142には、エアフィルタ108が嵌め込まれ、エアフィルタ108によって第2の空気導入口142が閉塞されている。
The
図3〜図8に示すように、水収容管110内には、追従体113が水112の末端(後ろ内蓋部材104側)に接するように収容されている。追従体113が水収容管110の内壁に接触しているため、水収容管110内の空間が追従体113によって前側内蓋部材103側の領域と後ろ内蓋部材104側の領域に仕切られている。追従体113は水112に対して親和性の低い液体、ゾル、ゲル等であり、水112よりも粘性の高く且つ水112に対して不溶性の高粘性液体である。追従体113は、ずれ応力(又は、ずれ速度)が増大すると見かけの応力が減少する構造粘性流体(異常粘性流体)の性質を有しているので、水112が水排出口133から排出されて水112の後ろ内蓋部材104側の末端が水排出口133側に近づくと、水112の末端との間に隙間ができないように追従体113が追従する。このように、追従体113は、水収容管110内で水112の末端を塞いでいるので、水排出口133側の水収容管110内は水112が残存する限り空気等による隙間がなく水112が充填されているので、水排出口133が上側になるように燃料容器100を傾けても水排出口133に水112が届いているため、容易に水排出口133から水112を排出しやすい。また、追従体113は水112の揮発を抑えることができる。追従体113として、ポリブテン、流動パラフィン、スピンドル油、その他の鉱油類、ジメチルシリコン油、メチルフェニルシリコン油、その他のシリコン油類、これらの組み合わせを用いることができる。なお、水収容管110内に逆止弁107が設けられているから、水収容管110内の水112が不要に外に漏洩することがない。
As shown in FIGS. 3 to 8, the
中空部材102内には、追従体115が液体燃料114の末端(後ろ内蓋部材104側)に接するように収容されている。追従体115が中空部材102の内壁に接触しているため、中空部材102内の空間が追従体115によって前側内蓋部材103側の領域と後ろ内蓋部材104側の領域に仕切られている。追従体115は液体燃料114に対して親和性の低い液体、ゾル、ゲル等であり、液体燃料114よりも粘性の高く且つ液体燃料114に対して不溶性の高粘性液体である。追従体115は、ずれ応力(又は、ずれ速度)が増大すると見かけの応力が減少する構造粘性流体(異常粘性流体)の性質を有しているので、液体燃料114が燃料排出口131から排出されて液体燃料114の後ろ内蓋部材104側の末端が燃料排出口131側に近づくと、液体燃料114の末端との間に隙間ができないように追従体113が追従する。このように、追従体113は、中空部材102内で液体燃料114の末端を塞いでいるので、燃料排出口131側の水収容管110内は液体燃料114が残存する限り空気等による隙間がなく液体燃料114が充填されているので、燃料排出口131が上側になるように燃料容器100を傾けても燃料排出口131に液体燃料114が届いているため、容易に燃料排出口131から液体燃料114を排出しやすい。また、追従体115は液体燃料114の揮発を抑えることができる。具体的にはポリブテン、流動パラフィン、スピンドル油、その他の鉱油類、ジメチルシリコン油、メチルフェニルシリコン油、その他のシリコン油類、これらの組み合わせを追従体115として用いることができる。なお、燃料排出口131内に逆止弁105が設けられているから、この状態で中空部材102に外力が加わっても中空部材102内の液体燃料114が不要に外に漏洩することがない。
In the
追従体115よりも後ろ内蓋部材104よりの気室153は、後ろ内蓋部材104の通気孔146,147及び横溝144,145を介して水収容管110の後ろ側開口に連通している。
The
以上のように構成された容器本体101は包装材159によって包装されている。包装材159は、空気を十分透過しない合成樹脂で形成されている。包装材159は、内部を真空吸引して容器本体101を包装することが好ましい。
The
包装材159は、中空部材102の胴回りに巻かれた胴巻き部159gと、胴巻き部159gから前方に延出して容器本体101の前端面(前側外蓋部材116の前面)を封止した第一耳部159hと、胴巻き部159gから後方に延出して容器本体101の後端面(後ろ外蓋部材117の後面)を封止した第二耳部159iと、から構成されている。第一耳部159hによって燃料排出口131、空気排出口132及び水排出口133が覆われ、第二耳部159iによって第1の空気導入口141及び第2の空気導入口142が覆われている。また、中空部材102を包装材159の胴巻き部159gによって被覆することによって、流路溝121,122を空気用の流路としている。流路溝121,122の断面積をS1とし、流路溝121,122の幅をW1とした場合、W1>(S1/2π)1/2を満たすように、流路溝121,122が凹設されている。
The
胴巻き部159gと第一耳部159hとの間には、前側外蓋部材116の前面の縁に沿った切取線159eが形成されており、胴巻き部159gと第二耳部159iとの間には、後ろ外蓋部材117の後面の縁に沿った切取線159fが形成されている。包装材159が切取線159eに沿って切断されることによって第一耳部159hが胴巻き部159gから容易に分離可能であり、包装材159が切取線159fに沿って切断されることによって第二耳部159iが胴巻き部159gから容易に分離可能である。なお、胴巻き部159gは、中空部材102の外面、前側外蓋部材116の縁、後ろ外蓋部材117の縁、前側内蓋部材103の第一層103Aの縁、後ろ内蓋部材104の第二層104Bの縁に接着されていることが好ましい。
A
未使用時の容器本体101が包装材159によって封止されているので、燃料排出口131からの液体燃料114の排出或いは水排出口133からの水112の排出を未然に防ぐことができるとともに、第2の空気導入口142においてエアフィルタ108が露出されていないため、フィルタの劣化を防止できる。
Since the
容器本体101から水112及び液体燃料114を燃料電池等に供給できるように、容器本体101を燃料電池若しくは燃料電池を有するユニットに連結する際には、第一耳部159hを引っ張ることによって切取線159eに沿って第一耳部159hを胴巻き部159gから切り離して燃料排出口131、空気排出口132及び水排出口133を露出させる。同様に、第二耳部159iを引っ張ることによって切取線159fに沿って第二耳部159iを胴巻き部159gから切り離して第1の空気導入口141及び第2の空気導入口142を露出させる。この後、胴巻き部159gを残した状態の容器本体101を燃料電池若しくは燃料電池を有するユニットにセットする。
When connecting the container
以上のように、容器本体101の未使用時(出荷時)では、前側外蓋部材116の前面及び後ろ外蓋部材117の後面は包装材159によって覆われている。また図13に示すように、胴巻き部159gとの第一耳部159hとの間の一部にわずかな切り込みを入れて、端部がこの切り込みと重なるように前側外蓋部材116の周縁に沿って切取ガイドテープ160を設け、この切取ガイドテープ160を前側外蓋部材116の前面の周縁方向に引っ張ることによって第一耳部159hを引き剥がしてもよい。なお、流路溝121,122が露出してしまわないように切取ガイドテープ160の下に切取線159eが設けられていることが望ましい。
As described above, when the
そして、胴巻き部159gと第二耳部159iとの間の一部にわずかな切り込みを入れて、端部がこの切り込みと重なるように後ろ外蓋部材117の前面の周縁に沿って切取ガイドテープ161を設け、この切取ガイドテープ161を後ろ外蓋部材117の周縁方向に引っ張ることによって第二耳部159iを引き剥がしてもよい。なお、流路溝121,122が露出してしまわないように切取ガイドテープ161の下に切取線159fが設けられていることが望ましい。
Then, a slight notch is made in a part between the
また、包装材159の代わりに、図14のような包装材259によって容器本体101を包装しても良い。包装材259は、空気を十分透過しない合成樹脂で形成されている。包装材259は、内部を真空吸引して容器本体101を包装することが好ましい。
Further, instead of the
図14に示す構造の包装材259による燃料容器100の包装は以下の工程によりなされる。図15に示すように、流路溝121,122での隙間が潰れないように包装材259を中空部材102の胴回りに巻き回し、包装材259の胴巻き部259gを中空部材102の外面に密着させる。そして、前側外蓋部材116の前面より延出した短辺側の一対の耳部259a,259aを先行して内側に耳折りし、次に長辺側の一対の耳部259b,259bを耳折りし、耳部259a,259bの重なった部分を接着する。これにより、前側外蓋部材116の前面を耳部259a,259bによって被覆し、燃料排出口131、空気排出口132及び水排出口133を耳部259a,259bによって封止する。後ろ側について同様に、後ろ外蓋部材117の後面より延出した短辺側の一対の耳部259c,259cを耳折りし、次に長辺側の一対の耳部259d,259dを耳折りし、耳部259c,259dの重なった部分を接着する。これにより、後ろ外蓋部材117の後面を耳部259c,259dによって被覆し、第1の空気導入口141及び第2の空気導入口142を耳部259c259dによって封止する。
The packaging of the
以上のように包装されると、燃料排出口131、空気排出口132及び水排出口133は包装材159の耳部259a,259bによって覆われ、空気導入口141,142は耳部259c,259dによって覆われている。そのため、中空部材102内に収容されている液体燃料114の保存性を高めることができる。このような保存性の高い包装もシンプルである。
When packaged as described above, the
図14に示すように、前側外蓋部材116の前面の縁に沿った切取線259eが包装材259に形成されているとともに、後ろ外蓋部材117の後面の縁に沿った切取線259fが包装材259に形成されている。そして、使用時には、図15に示すように、切取線259eに沿って耳部259a,259bを切り取ることによって、燃料排出口131、空気排出口132及び水排出口133を露出させる。一方、切取線259fに沿って耳部259c,259dを切り取ることによって、空気導入口141,142を露出させる。このように、切取線259e,259fが形成されているから、使用者が燃料容器100を使用する時に耳部259a,259b,259c,259dを簡単に切り取ることができ、燃料排出口131、空気排出口132、水排出口133及び空気導入口141,142を簡単に露出させることができる。
As shown in FIG. 14, a
耳部259a,259b,259c,259dを切り取った状態では残留した胴巻き部259gが中空部材102に胴巻きされているから、上述したような空気用の流路が形成されている。更に、残留した胴巻き部159gによって流路溝121,122を通る空気が空気排出口132に到達する前に拡散してしまうことを防止できる。
In the state where the
前側外蓋部材116の前面及び後ろ外蓋部材117の後面を除いて、前側外蓋部材116、前側内蓋部材103、後ろ内蓋部材104及び後ろ外蓋部材117の縁並びに中空部材102の側面全体がシート状の胴巻き部159g又は胴巻き部259gによって覆われて包装されている。そして、その側面は切欠き135、切欠き136、切欠き149、切欠き150、流路溝121及び流路溝122を除いて胴巻き部159g又は胴巻き部259gに密着され又は接着されている。切欠き135、切欠き136、切欠き149、切欠き150、流路溝121及び流路溝122が胴巻き部159g又は胴巻き部259gによって覆われることによって、第2の空気導入口142を介して取り込まれる容器本体101の外からの空気を空気排出口132に流す流路が形成される。
Except for the front surface of the front
このように、中空部材102の外側側面に流路溝121,122を形成して流路溝121,122を1mm以下の薄い合成樹脂からなる胴巻き部159g又は胴巻き部259gで覆うことによって、空気を流す流路を形成したので、空気を流すための厚い管等を容器本体101に設ける必要がない。そのため、容器本体101の容積に対する液体燃料114の収容量を増やすことができる。特に、流路溝121,122の断面積をS1とし、流路溝121,122の幅をW1とした場合に、W1>{S1/(2×π)}1/2を満たすと、液体燃料114の収容量を特に増やすことができる。
As described above, the
胴巻き部159gのみを残した容器本体101は、液体燃料114を用いる装置(以下、燃料消費装置と称する。)に取り付けてその燃料消費装置に液体燃料114、水112を供給するものであり、容器本体101内の液体燃料114が空になったら、この容器本体101をその燃料消費装置から取り外し、新たな燃料容器100の容器本体101をその燃料消費装置に取り付ける。以下、この容器本体101が取り付けられる燃料消費装置について説明する。
The container
燃料消費装置には、燃料導入管、空気導入管及び水導入管が設けられている。燃料導入管は燃料排出口131に対応し、空気導入管は空気排出口132に対応し、水導入管は水収容管110の先端に対応する。そして、容器本体101の前側外蓋部材116の前面を燃料消費装置に向けて、容器本体101を燃料消費装置に取り付ける。これにより、燃料導入管を燃料排出口131に挿入するが、更に燃料導入管が逆止弁105に挿入され、燃料導入管によって逆止弁105が開く。同様に、空気導入管が空気排出口132内の逆止弁106に挿入され、水導入管が水収容管110内の逆止弁107に挿入される。これにより、容器本体101内の液体燃料114が燃料導入管を通って燃料消費装置に供給され、水収容管110内の水112が水導入管を通って燃料消費装置に供給される。更に、外部の空気がエアフィルタ108を通じて後ろ側流路溝148に吸い込まれ、更に後ろ側流路溝148から流路溝121,122、前側流路溝134、空気導入管を通って燃料消費装置に供給される。
The fuel consuming apparatus is provided with a fuel introduction pipe, an air introduction pipe, and a water introduction pipe. The fuel introduction tube corresponds to the
燃料排出口131、空気排出口132及び水排出口133が同一の面(つまり、前側外蓋部材116の前面)に設けられているから、一回の簡単な装着操作によって、燃料排出口131、空気排出口132及び水排出口133を燃料消費装置に同時に接続することができる。そのため、容器本体101の装着操作を容易に行うことができる。
Since the
また、この容器本体101の使用に伴い、エアフィルタ108が詰まっていく。ところが、容器本体101にエアフィルタ108が取り付けられているから、容器本体101の交換によってエアフィルタ108も一緒に交換することができる。そのため、エアフィルタ108の点検をしなくても済む。
Further, the
図3、図6に示すように、容器本体101内の液体燃料114が減っていくと、それに伴い追従体115にゆっくりとずれ応力が発生して追従体115が前側内蓋部材103側へと追従していく。水収容管110内の水112が減っていくと、それに伴い追従体113にゆっくりとずれ応力が発生して追従体113の粘性率が低下し、水112の消費に伴って追従体113が前側内蓋部材103側へと追従していく。液体燃料114及び水112が減ると、追従体115より後ろ内蓋部材104側の空間が減圧されるが、その空間の減圧によって逆止弁111が開いて、その空間に外気が供給されるから、その空間は常にほぼ大気圧に保たれる。追従体113及び追従体115は、瞬発的に生じたずれ応力に対しては移動しにくいような材質で構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 6, when the
燃料消費装置には、図16に示すような発電ユニット191が内蔵されている。発電ユニット191は、燃料容器100の液体燃料114を用いて発電を行うものであり、図16(a)又は図16(b)のように構成されている。図16(a)、図16(b)の何れの場合でも、液体燃料114の一例としてメタノールを挙げるが、その他のアルコール類、ガソリンといった水素元素を含む化合物を用いても良い。
The fuel consuming device incorporates a
図16(a)の場合には、発電ユニット191が、気化器192と、改質器193と、一酸化炭素除去器194と、燃料電池195と、から構成されている。
In the case of FIG. 16A, the
ポンプによって液体燃料114及び水112が発電ユニット191に供給されて混合される。そして、液体燃料114と水112の混合液は、まず気化器192に供給される。気化器192では、供給された混合液が加熱されて気化し、燃料と水の混合気になる。気化器192において生成された混合気は改質器193に供給される。
The
改質器193では、気化器192から供給された混合気から水素及び二酸化炭素が生成される。具体的には、化学反応式(1)のように、混合気が触媒により反応して二酸化炭素及び水素が生成される。
CH3OH+H2O→3H2+CO2 … (1)
In the
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 (1)
改質器193では、メタノールと水蒸気が完全に二酸化炭素及び水素に改質されない場合もあり、この場合、化学反応式(2)のように、メタノールと水蒸気が反応して二酸化炭素及び一酸化炭素が生成される。
2CH3OH+H2O→5H2+CO+CO2 … (2)
改質器193で生成された混合気は一酸化炭素除去器194に供給される。
In the
2CH 3 OH + H 2 O → 5H 2 + CO + CO 2 (2)
The air-fuel mixture generated in the
一酸化炭素除去器194では、改質器193から供給された混合気に含まれる一酸化炭素が選択的に酸化して混合気中から一酸化炭素が除去される。具体的には、改質器193から供給された混合気のなかから特異的に選択された一酸化炭素と、ポンプによって容器本体101の空気排出口132から送り込まれた空気中の酸素とが触媒により反応して二酸化炭素が生成される。
2CO+O2→2CO2 … (3)
そして、混合気が一酸化炭素除去器194から燃料電池195の燃料極に供給される。
In the
2CO + O 2 → 2CO 2 (3)
Then, the air-fuel mixture is supplied from the
燃料電池195の燃料極では、電気化学反応式(4)に示すように、一酸化炭素除去器194から供給された混合気のうち水素ガスが、燃料極の触媒の作用を受けて水素イオンと電子とに分離する。水素イオンは燃料電池195の固体高分子電解質膜を通じて空気極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
3H2→6H++6e- … (4)
In the fuel electrode of the
3H 2 → 6H + + 6e − (4)
燃料電池195の空気極には、ポンプによって空気排出口132から空気が送り込まれる。そして、電気化学反応式(5)に示すように、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンと、電子とが反応して水が副生成物として生成される。
6H++3/2O2+6e−→3H2O … (5)
Air is sent from the
6H + + 3 / 2O 2 + 6e − → 3H 2 O (5)
以上のように、燃料電池195で上記(4)、(5)に示す電気化学反応が起こることにより電気エネルギが生成される。生成された生成物としての水、二酸化炭素、空気等の混合気は外部に排出される。
As described above, electric energy is generated by the electrochemical reactions shown in the above (4) and (5) in the
図16(b)の場合には、発電ユニット191が、気化器196と、燃料電池197と、から構成されている。
In the case of FIG. 16B, the
ポンプによって液体燃料114及び水112が発電ユニット191に供給されて混合される。その混合液は、気化器196において気化されて、メタノール及び水蒸気の混合気となる。気化器196において生成された混合気は燃料電池197の燃料極に供給される。
The
燃料電池197の燃料極では、電気化学反応式(6)に示すように、気化器196から供給された混合気を、燃料極の触媒の作用を受けて水素イオンと電子と二酸化炭素に分離する。水素イオンは固体高分子電解質膜を通じて空気極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
CH3OH+H2O→CO2+6H++6e- … (6)
In the fuel electrode of the
CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e − (6)
燃料電池197の空気極には、ポンプによって容器本体101の空気排出口132から送り込まれた空気が送り込まれる。そして、電気化学反応式(7)に示すように、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンと、燃料極により取り出された電子とが反応して水が生成される。
6H++3/2O2+6e-→3H2O … (7)
Air sent from the
6H + + 3 / 2O 2 + 6e − → 3H 2 O (7)
以上のように、燃料電池197で上記(6)、(7)に示す電気化学反応が起こることにより電気エネルギが生成される。生成された生成物としての水、二酸化炭素、空気等の混合気は外部に排出される。
As described above, electric energy is generated by the electrochemical reactions shown in the above (6) and (7) in the
容器本体101に収容された水112は発電ユニット191の初期動作の際に用いられるが、容器本体101内の水112が消尽した場合、燃料電池195,197で生成された水が気化器192,196に送り込まれる。
The
この発電ユニット191を携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、PDA(Personal Digital Assistance)、電子手帳等の電子機器本体に設けた場合、電子機器本体に対して容器本体101が着脱自在となり、発電ユニット191で生成された電気エネルギにより電子機器本体が動作することになる。つまり、燃料消費装置として電気機器を適用することができる。
When this
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、包装材159,259の包装工程は上述したような工程に限定されない。
For example, the packaging process of the
上述したように、流路溝121,122の断面積をS1とし、流路溝121,122の幅をW1とした場合に、W1>(S1/2π)1/2を満たすと、液体燃料114の収容量を特に増やすことができるが、これについて実施例と比較例を用いて説明する。
As described above, when the cross-sectional area of the
図17(a)は、本発明を適用した燃料容器100を長手方向Xに垂直な面で切断した断面図である。図17(b)は、流路溝121,122を形成していない燃料容器500の断面図である。なお、図17(a)において説明を簡単にするため、流路溝122をないものとする。
FIG. 17A is a cross-sectional view of the
図17(a)において、中空部材102の肉厚を一様のT2とし、中空部材102の内側の幅をW2とし、中空部材102の高さをH2とし、水収容管110の内径をR3とし、水収容管110の肉厚をT3とし、流路溝121の幅をW1とし、流路溝121の深さをD1とし、包装材159の厚さをT4とする。
In FIG. 17A, the thickness of the
流路溝121の断面積S1は以下の式で表される。
The cross-sectional area S1 of the
S1=W1×D1 S1 = W1 × D1
液体燃料114が収容される空間の断面積S2は以下の式で表される。
The cross-sectional area S2 of the space in which the
S2=W2×H2−2×π×(R3+T3)2−D1×(W1+2×T2) S2 = W2 × H2-2 × π × (R3 + T3) 2 −D1 × (W1 + 2 × T2)
燃料容器100の外側の断面積S100は以下の式で表される。
The cross-sectional area S100 outside the
S100=(W2+2×T2+2×T4)×(H2+2×T2+2×T4) S100 = (W2 + 2 x T2 + 2 x T4) x (H2 + 2 x T2 + 2 x T4)
図17(b)において、中空部材502の肉厚を一様のT2とし、中空部材502の内側の幅をW2とし、中空部材102の高さをH2とし、水収容管110の内径をR3とし、水収容管110の肉厚をT3とし、空気管521の内径をR5とし、空気管521の肉厚をT5とする。ここで、空気管521は流路溝121の代わりのものであり、空気管521に空気が流れる。
In FIG. 17B, the thickness of the
空気管521の内側の断面積Sa5は以下の式で表される。
The cross-sectional area Sa5 inside the
Sa5=2×π×R52 Sa5 = 2 × π × R5 2
空気管521の外側の断面積Sb5は以下の式で表される。
The cross-sectional area Sb5 outside the
Sb5=2×π×(R5+T5)2 Sb5 = 2 × π × (R5 + T5) 2
液体燃料114が収容される空間の断面積S502は以下の式で表される。
The cross-sectional area S502 of the space in which the
S502=W2×H2−2×π×(R3+T3)2−Sb5 S502 = W2 × H2-2 × π × (R3 + T3) 2 −Sb5
燃料容器500の外側の断面積S500は以下の式で表される。
The cross-sectional area S500 outside the
S500=(W2+2×T2)×(H2+2×T2) S500 = (W2 + 2 x T2) x (H2 + 2 x T2)
肉厚T2は厚さT4について十分大きく、T2≫T4とすると、燃料容器100の断面積S100は燃料容器500の断面積S500と等しい。そのため、断面積S2が断面積S502よりも大きくなれば、燃料容器500よりも燃料容器100の方が液体燃料を多く収容することができる。即ち、以下の条件を満たせば良い。
The thickness T2 is sufficiently large with respect to the thickness T4. If T2 >> T4, the cross-sectional area S100 of the
W2×H2−2×π×(R3+T3)2−D1×(W1+2×T2)>W2×H2−2×π×(R3+T3)2−Sb5 W2 × H2-2 × π × (R3 + T3) 2 −D1 × (W1 + 2 × T2)> W2 × H2-2 × π × (R3 + T3) 2 −Sb5
この式を整理すると、次のようになる。 When this formula is arranged, it becomes as follows.
Sb5−D1×(W1+2×T2)>0 Sb5−D1 × (W1 + 2 × T2)> 0
2×π×(R5+T5)2−D1×(W1+2×T2)>0 …(A) 2 × π × (R5 + T5) 2 −D1 × (W1 + 2 × T2)> 0 (A)
ここで、燃料容器100で空気が流れる量は燃料容器500で空気が流れる量と等しくするために、流路溝121の断面積S1が空気管521の内側の断面積Sa5と等しくする。
Here, in order to make the amount of air flowing in the
Sa5=2×π×R52=S1=W1×D1 Sa5 = 2 × π × R5 2 = S1 = W1 × D1
従って、式(A)は次のようになる。 Therefore, the formula (A) is as follows.
4×π×R5×T5+2×π×T52−2×D1×T2> …(B) 4 × π × R5 × T5 + 2 × π × T5 2 −2 × D1 × T2> (B)
中空部材102、中空部材502の肉厚T2が空気管521の肉厚T5と等しいとすると、式(B)は以下のようになる。
If the thickness T2 of the
2×π×T5/W1×{2×R5×(W1−R5)+T5×W1}>0 …(C) 2 × π × T5 / W1 × {2 × R5 × (W1−R5) + T5 × W1}> 0 (C)
つまり、W1>R5となれば、式(C)を必ず満たし、燃料容器500よりも燃料容器100の方が液体燃料を多く収容することができる。
That is, if W1> R5, the formula (C) is always satisfied, and the
R5={S1/(2×π)}1/2であるから、W1>{S1/(2×π)}1/2となる。 Since R5 = {S1 / (2 × π)} 1/2 , W1> {S1 / (2 × π)} 1/2 .
100 燃料容器
101 容器本体
103 前側内蓋部材
104 後ろ内蓋部材
116 前側外蓋部材
117 後ろ外蓋部材
132 空気排出口(口)
134 前側流路溝(第二流路)
142 第2の空気導入口(口)
148 後ろ側流路溝(第二流路)
159 包装材
DESCRIPTION OF
134 Front channel groove (second channel)
142 Second air inlet (mouth)
148 Rear channel groove (second channel)
159 Packaging materials
Claims (3)
前記容器本体の一方の端の開口部に、重なるように設けられた二枚の第一蓋部材と、
前記容器本体の他方の端の開口部に、重なるように設けられた二枚の第二蓋部材と、
を備え、
前記容器本体は、前記第一蓋部材と第二蓋部材との間に配置される側面の外側に溝が形成され、
前記溝、前記第一蓋部材及び前記第二蓋部材の縁を包装材で被覆することによって前記溝を第一流路とし、
前記第一蓋部材には、前記液体燃料を排出する燃料排出口が設けられ、
前記二枚の第一蓋部材の接合面に、前記溝に通じる第二流路が設けられ、
前記二枚の第二蓋部材の接合面に、前記溝に通じる第三流路が設けられ、
前記第一蓋部材のうち外側の蓋部材を貫通した口が前記第二流路に連通され、
前記第二蓋部材のうち外側の蓋部材を貫通した口が前記第三流路に連通されていることを特徴とする燃料容器。 A container body containing liquid fuel;
Two first lid members provided to overlap the opening at one end of the container body;
The opening of the other end of the container body, two of the second cover member provided so as to overlap,
With
The container body has a groove formed on the outside of a side surface disposed between the first lid member and the second lid member,
By covering the groove , the first lid member and the edge of the second lid member with a packaging material, the groove is used as a first flow path,
The first lid member is provided with a fuel discharge port for discharging the liquid fuel,
The joint surface of the two first lid member, second passage leading to the groove is provided,
The joint surface of the two sheets of second cover member, a third flow passage communicating with the groove is provided,
A port penetrating the outer lid member of the first lid member is communicated with the second flow path ,
A fuel container, wherein a port of the second lid member penetrating an outer lid member is communicated with the third flow path .
W1>{S1/(2×π)}1/2を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料容器。 When the cross-sectional area of the groove is S1, and the width of the groove is W1,
3. The fuel container according to claim 1, wherein W1> {S1 / (2 × π)} 1/2 is satisfied.
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