專利名稱：燃料容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容納流體的燃料容器。
背景技術(shù)：
最近，小型電子設(shè)備如移動電話、筆記本型個人電腦、數(shù)碼相機、手表、個人數(shù)字助 理(PDA)以及電子日記已經(jīng)取得了顯著的進步和發(fā)展。作為每種電子設(shè)備的電源，使用一 次電池如堿性干電池或錳干電池，或二次電池如鎳鎘蓄電池、鎳氫蓄電池或鋰離子電池。然 而，若檢驗?zāi)芰康挠行褂梅矫?，一次電池和二次電池都未能必要地有效使用能量。因此?現(xiàn)在正積極地對能夠高效使用能量的燃料電池進行研發(fā)來替代一次電池和二次電池。日本專利申請Kokai公布號2001-93551中描述的燃料電池包括燃料電池主體和 燃料容器，在燃料電池主體中，電解板夾在燃料電極和氧化劑電極之間，燃料容器容納液體 燃料如甲醇和水的混合物并連接到燃料電池主體。若燃料容器變空，可用新的燃料容器替 換。在該種裝有用于燃料電池的液體燃料的容器中，形成一個出口，從該出口供應(yīng)液 體燃料和水的混合溶液。然而，當希望單獨供應(yīng)液體燃料和水時，水和液體燃料需要被單獨 地容納。在該情況下，需要準備兩個容器來用于液體燃料和水?？蛇x擇地，需要將一個容器 內(nèi)的空間分成兩個空間，以使在一個空間內(nèi)放水而在另一個空間內(nèi)放液體燃料。在這兩種 情況下，當容器連接到燃料電池主體時，必須將水出口和液體燃料出口單獨連接到燃料電 池主體，并且該操作會很麻煩。此外，由于除了液體燃料還需要氧氣來產(chǎn)生電能，需要供氧 路徑。在未使用的燃料容器內(nèi)，優(yōu)選密封排出液體燃料的出口，以維持保存狀態(tài)并防止 外部空氣進入燃料容器內(nèi)并防止燃料容器內(nèi)的液體燃料從該出口流出。此時，需要使出口 有效地露出使用中的燃料容器。當在電子設(shè)備內(nèi)安裝該燃料容器時，該燃料容器優(yōu)選是小的，并且特別是當從多 個出口排出的多種流體容納在燃料容器內(nèi)時，多種流體與燃料容器體積的體積比優(yōu)選較
尚ο

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明第一方面的燃料容器包括主體，其包括容納燃料的燃料容納部和容納水的水容納部；燃料出口，其布置在主體的端面內(nèi)，以排出容納在燃料容納部內(nèi)的燃料；以及水出口，其布置在端面內(nèi)以排出容納在水容納部內(nèi)的水。燃料容納部優(yōu)選在包裝的燃料末端側(cè)上具有隨動件。
水容納部優(yōu)選具有布置在燃料容納部內(nèi)的水容納管以在其內(nèi)容納水。水容納管優(yōu)選在包裝的水末端側(cè)上具有隨動件。優(yōu)選地，主體還包括從外部連接氧源的氧源連接部，以及布置在端面內(nèi)的氧源出口，以經(jīng)由氧源連接部排出氧源。主體優(yōu)選具有氧源引入口，以在與上述端面不同的端面內(nèi)從外部引入氧源。氧源引入口優(yōu)選具有防塵過濾器。氧源連接部優(yōu)選具有布置在燃料容納部內(nèi)的氧源管，以將氧源連接到內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明第二方面的燃料容器包括主體，其包括容納燃料的燃料容納部以及從外部連接氧源的氧源連接部；布置在主體端面內(nèi)的燃料出口，以排出容納在燃料容納部內(nèi)的燃料；以及布置在端面內(nèi)的氧源出口，以經(jīng)由氧源連接部排出氧源。燃料容納部優(yōu)選在包裝的燃料末端側(cè)上具有隨動件。氧源連接部優(yōu)選具有布置在燃料容納部內(nèi)的氧源管，以將氧源連接到內(nèi)部。主體優(yōu)選具有氧源引入口，以在與上述端面不同的端面內(nèi)從外部引入氧源。氧源引入口優(yōu)選具有防塵過濾器。優(yōu)選地，主體還包括水容納部以容納水，以及水出口，其布置在端面內(nèi)以排出容納在水容納部內(nèi)的水。水容納部優(yōu)選具有布置在燃料容納部內(nèi)的水容納管以在其內(nèi)容納水。水容納管優(yōu)選在包裝的水末端側(cè)上具有隨動件。根據(jù)本發(fā)明第三方面的燃料容器包括容納液體燃料的容器主體，在端面內(nèi)形成有連接內(nèi)部和外部的口 ；包裝材料，其具有圍繞容器主體的主干的主干圍繞部；以及可與主干圍繞部分開 并密封容器主體端面的邊緣部。該口優(yōu)選具有燃料出口，以排出容納在容器主體內(nèi)的液體燃料。該口優(yōu)選具有水出口，以排出容納在容器主體內(nèi)的水。該口優(yōu)選具有氧源出口以排出空氣。該口優(yōu)選具有空氣引入口以引入空氣。該空氣引入口優(yōu)選由防塵過濾器封閉。優(yōu)選地，以排出容器主體內(nèi)的液體燃料的燃料出口形成為在容器主體一個端面內(nèi) 的口，而以引入空氣的空氣引入口形成為在容器主體另一個端面內(nèi)的口 ；以及該邊緣部的第一邊緣部覆蓋燃料出口，該邊緣部的第二邊緣部覆蓋空氣引入口。優(yōu)選地，在容器主體的外側(cè)面上形成槽，并且通過利用包裝材料覆蓋該槽形成將 槽連接到口的流動路徑。根據(jù)本發(fā)明第四方面的燃料容器包括容器主體，其具有形成在其外部的槽以及將其內(nèi)部的液體燃料分開的壁；以及包裝材料，其覆蓋容器主體的槽。包裝材料的厚度優(yōu)選小于容器主體的壁厚。優(yōu)選地，在容器主體內(nèi)形成開口，并且燃料容器還包括蓋部，該蓋部封閉容器主體 的開口并具有連通該槽的流動路徑。
蓋部優(yōu)選具有連通槽的連通口。優(yōu)選地，包裝材料具有覆蓋蓋部的蓋覆蓋部以及切斷蓋覆蓋部的斷開線。槽優(yōu)選滿足Wl > {S1/(2X π)}1/2，其中Sl是槽的截面積，Wl是槽的寬度。
根據(jù)本發(fā)明，燃料容器可有效地連接到另一設(shè)備。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的燃料容器的透視圖；圖2是燃料容器的分解透視圖；圖3是沿燃料容器的中心線切出的縱向截面圖；圖4是沿燃料容器的中心線切出的橫向截面圖；圖5是放大燃料容器的后蓋部的截面圖；圖6是示意性地示出燃料容器和燃料消耗設(shè)備之間的連接結(jié)構(gòu)的視圖；圖7是示出流量控制單元、發(fā)電單元和燃料容器的連接狀態(tài)的方框圖；圖8是作為燃料消耗設(shè)備的例子的筆記本型個人計算機的示意性透視圖；圖9是燃料容器和筆記本型個人計算機的示意性透視圖圖IOA和IOB是不同發(fā)電單元的方框圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的燃料容器的透視圖；圖12是燃料容器的分解透視圖；圖13是沿燃料容器的中心線切出的縱向截面圖；圖14是在圖13的縱向截面圖中放大燃料容器的前部的視圖；圖15是在圖13的縱向截面圖中放大燃料容器的后部的視圖；圖16是沿燃料容器的中心線切出的橫向截面圖；圖17是在圖16的橫向截面圖中放大燃料容器的前部的視圖；圖18是在圖16的橫向截面圖中放大燃料容器的后部的視圖；圖19是燃料容器的前內(nèi)蓋部的前表面的平面圖；圖20是在燃料容器的前外蓋部疊置在前內(nèi)蓋部上的狀態(tài)中前表面的平面圖；圖21是燃料容器的后內(nèi)蓋部的透視圖；圖22是在燃料容器的后外蓋部疊置在后內(nèi)蓋部上的狀態(tài)中后表面的平面圖；圖23是包裝材料變形的透視圖；圖24是容器主體填在另一包裝材料中的狀態(tài)的透視圖；圖25是解釋包裝材料的包裝過程的透視圖；圖26Α和26Β是不同發(fā)電單元的方框圖；圖27Α和27Β是解釋本發(fā)明的例子和對比例的示意圖。
具體實施例方式第一實施例下面將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。然而，雖然在技術(shù)上優(yōu)選將各種限制加在 下述實施例上來實現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明的范圍不限于下述實施例和圖示的例子。圖1是在本發(fā)明所應(yīng)用的第一實施例中的燃料容器1的透視圖。圖2是燃料容器1的分解透視圖。圖3是經(jīng)過中心線L的切面的截面圖，中心線L沿燃料容器1的縱向X延 伸，該截面圖與燃料容器1的厚度方向Z平行以使切面沿燃料容器1的寬度方向Y延伸。圖 4是經(jīng)過中心線L的切面的橫向截面圖，中心線L沿燃料容器1的縱向X延伸，該切面與燃 料容器1的寬度方向Y平行以使切面沿燃料容器1的厚度方向Z延伸。 如圖1-4所示，燃料容器1具有燃料主體2以及各種連接到燃料主體2的部件，燃 料主體2基本為管狀如正六面體形狀。燃料容器2是內(nèi)部中空的矩形管，并且主體2的前 端和后端敞開，在該實施例中，當從縱向X看去時，容器主體2形成為矩形框架形狀。氧源管9和水容納管10設(shè)置在容器主體2內(nèi)。氧源管9和水容納管10沿容器主 體2的縱向X或中心線L延伸。前蓋部3裝配到容器主體2前端側(cè)的開口上，由此容器主體2前端側(cè)的開口被前 蓋部3封閉。后蓋部4裝配到容器主體2后端側(cè)的開口上，由此容器主體2后端側(cè)的開口 被后蓋部4封閉。在容器主體2中，形成有由容器主體2的后部和蓋部4限定的空間16。燃料出口 31、氧源出口 32和水出口 33穿過前蓋部3并露出在其前外表面3a上。 燃料出口 31形成在前蓋部3的中央部上，水出口 33、燃料出口 31和氧源出口 32以該順序 沿燃料容器1的寬度方向Y成直線地布置。燃料出口 31和氧源出口 32從前蓋部3的后內(nèi)表面穿孔至前外表面3a，并且燃料 出口 31和氧源出口 32端部的圓周以噴嘴的形狀突出地設(shè)置在前蓋部3的外表面3a上。水 出口 33也從前蓋部3的內(nèi)表面穿孔至外表面3a，但是水出口 33端部的圓周與外表面3a平 齊，即其端面與外表面3a為同一表面。止回閥5安裝在燃料出口 31內(nèi)，以阻止流體不必要地從容器主體2的內(nèi)部經(jīng)過燃 料出口 31流到外部。具體為，止回閥5優(yōu)選是鴨嘴閥，其中柔性和彈性材料(例如彈性體) 形成為鴨嘴形狀，并且止回閥5安裝在燃料出口 31內(nèi)的狀態(tài)使其鴨嘴形的端部指向容器主 體2的內(nèi)部。止回閥5可提前設(shè)有當插入后述的燃料引入管64(圖6中示出)時連接容器 主體2的內(nèi)部和外部的插入孔，或者止回閥5可具有一種結(jié)構(gòu)使得直至插入燃料引入管64 時才形成插入孔。當提前設(shè)置插入孔時，若對容器主體2的內(nèi)部施加壓力，圍繞插入孔沿關(guān) 閉插入孔的方向施加力，以使流體不必要地從插入孔泄漏到容器主體2的外部。止回閥6安裝在氧源出口 32內(nèi)，以阻止流體不必要地從容器主體2的內(nèi)部經(jīng)過氧 源出口 32流到外部。具體為，止回閥6優(yōu)選是鴨嘴閥，其中柔性和彈性材料(例如彈性體) 形成為鴨嘴形狀，并且止回閥6安裝在氧源出口 32內(nèi)的狀態(tài)使其鴨嘴形的端部指向容器主 體2的內(nèi)部。止回閥6可提前設(shè)有當插入后述的空氣引入管65(圖6中示出)時連接容器 主體2的內(nèi)部和外部的插入孔，或者止回閥6可具有一種結(jié)構(gòu)使得直至插入空氣引入管65 時才形成插入孔。當提前設(shè)置插入孔時，若對容器主體2的內(nèi)部施加壓力，圍繞插入孔沿關(guān) 閉插入孔的方向施加力，以使流體不必要地從插入孔泄漏到容器主體2的外部。第一空氣引入口 41和第二空氣引入口 42穿孔設(shè)置在后蓋部4上。第一空氣引入 口 41形成在與燃料出口 31對應(yīng)的位置上，第二空氣引入口 42形成在與氧源出口 32對應(yīng) 的位置上。第一空氣引入口 41從后蓋部4的內(nèi)表面穿過至外表面4a。如圖3、5所示，止回 閥11安裝在第一空氣引入口 41 口內(nèi)，以阻止流體從容器主體2的內(nèi)部經(jīng)過第一空氣引入 口 41流到外部。具體為，止回閥11優(yōu)選是鴨嘴閥，其中柔性和彈性材料(例如彈性體)形成為鴨嘴形狀，并且止回閥11安裝在第一空氣引入口 41內(nèi)的狀態(tài)使其鴨嘴形的端部指向 容器主體2的內(nèi)部。應(yīng)注意到，圖5是以放大的形式示出與圖3的切面相同的后蓋部4側(cè) 的截面圖。止回閥11提前設(shè)有連接主體2內(nèi)部和外部的插入孔，并且該插入孔設(shè)置在后蓋 部4內(nèi)并與沿厚度方向開口的排氣孔4b連通。在止回閥11內(nèi)，若對主體2的內(nèi)部施加壓 力，圍繞插入孔沿關(guān)閉插入孔的方向施加力，以使流體不必要地從插入孔泄漏到容器主體2 的外部。反之，其設(shè)置方式使得空氣從主體2外部經(jīng)插入孔移入，以根據(jù)在主體2內(nèi)部由存 放在主體2內(nèi)的后述液體燃料14的量的減少引起的負壓，緩沖主體2內(nèi)部和外部之間的壓 力差。如圖2和4所示，第二空氣引入口 42從后蓋部4的內(nèi)表面穿過至外表面。并且第 二空氣引入口 42的圓周凹陷地設(shè)置在后蓋部4的外表面內(nèi)。防塵過濾器8安裝在該凹陷 的部分內(nèi)，并且防塵過濾器8使空氣從主體2外部進入氧源管9，并且關(guān)閉第二空氣引入口 42以使主體2外部的灰塵不能進入氧源管9。氧源管9的一端插入第二空氣引入口 42內(nèi)。氧源管9的另一端插入氧源出口 32 內(nèi)。并且氧源管9設(shè)置在前蓋部3和后蓋部4之間。如上所述，防塵過濾器8位于氧源管 9 一端的前面，并且止回閥6位于氧源管9另一端的前面。如圖1、2、4所示，水容納管10插入前蓋部3的水出口 33內(nèi)并穿過，水容納管10 的一端從前蓋部3的外表面向外伸出。另一方面，抓持部43(圖2)在與水出口 33對應(yīng)的 位置形成在后蓋部4的內(nèi)表面內(nèi)，并且被安裝以使水容納管10的另一端由抓持部43抓緊。 因此，水容納管10設(shè)置在前蓋部3和后蓋部4之間。應(yīng)注意到，多個例如四個縫隙44在安 裝水容納管10的另一端的位置處形成在后蓋部4的內(nèi)表面內(nèi)，并且水容納管10的另一端 面?zhèn)鹊目臻g17經(jīng)由縫隙44與空間16連通，以使水容納管10的另一端處的開口不封閉。如圖2、4所示，止回閥7在位于水出口 33側(cè)的一端處安裝在水容納管10內(nèi)，以阻 止流體從水容納管10內(nèi)部流至其端部開口。止回閥7可以是鴨嘴閥，其中柔性和彈性材料 (例如彈性體)形成為鴨嘴形狀，并且止回閥7安裝在水容納管10內(nèi)的狀態(tài)使其鴨嘴形的 端部指向后蓋部4。止回閥7可提前設(shè)有當插入后述的水引入管66(圖6中示出)時連接 容器主體2的內(nèi)部和外部的插入孔，或者止回閥7可具有一種結(jié)構(gòu)使得直至插入水引入管 66時才形成插入孔。當提前設(shè)置插入孔時，若對容器主體2的內(nèi)部施加壓力，圍繞插入孔沿 關(guān)閉插入孔的方向施加力，以使流體不必要地從插入孔泄漏到容器主體2的外部。如圖4所示，在水容納管10內(nèi)裝有粘性隨動件13。隨動件13的整個外周接觸水 容納管10的內(nèi)壁，并且水容納管10內(nèi)的空間被隨動件13分成前蓋部2側(cè)的區(qū)域和后蓋部 4側(cè)的區(qū)域。此外，水12存放在水容納管10內(nèi)。水12完全充滿被隨動件13分開的兩個區(qū) 域的前蓋部3側(cè)的區(qū)域，并且隨動件13比水體更靠近后蓋部4側(cè)。另外，水12和隨動件13 接觸。隨動件13是與水12具有低親合性的液體如溶膠或凝膠，并且仍期望是高粘性的液 體，粘度高于水12并不能溶于水12。此外，隨動件13優(yōu)選具有結(jié)構(gòu)上粘性液體的特性(異 常粘性流體)，當剪切應(yīng)力(或剪切率)增大時降低表觀應(yīng)力。具體為，聚丁烯、液體石蠟、 錠子油、其它礦物油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、其它硅油、以及這些的組合可用作隨動件 13。應(yīng)注意到由于止回閥7設(shè)置在水容納管10內(nèi)，水容納管10內(nèi)的水12不會自身泄漏。這樣，若壓力減小，水12和膨脹的隨動件13之間只有少量的氣體，以使若水容納 管10內(nèi)的水12如后所述從水出口 33側(cè)排向具有燃料電池的發(fā)電單元91，止回閥7和隨動件13之間的水12流向止回閥7側(cè)。因此，水體的一端移向止回閥7側(cè)然后隨動件13被吸 至此。隨動件13具有期望的被吸的流體性同時維持與水容納管10內(nèi)壁的緊密接觸，以使 水12不泄漏進空間17。
如圖3、4、5所示，在主體2內(nèi)裝有粘性隨動件15。隨動件15的整個外周接觸主體 2的內(nèi)壁，并且主體2內(nèi)的空間被隨動件15分成前蓋部2側(cè)的區(qū)域和后蓋部4側(cè)的區(qū)域。 此外，液體燃料14存放在主體2內(nèi)。液體燃料14充滿被隨動件15分開的兩個區(qū)域的前蓋 部3側(cè)的區(qū)域，并且隨動件15比液體燃料14更靠近后蓋部4側(cè)。另外，液體燃料14和隨 動件15接觸。隨動件15是與液體燃料14具有低親合性的液體如溶膠或凝膠，并且仍期望 是高粘性的液體，粘度高于液體燃料14并不能溶于液體燃料14。此外，隨動件15優(yōu)選具 有結(jié)構(gòu)上粘性液體的特性(異常粘性流體)，當剪切應(yīng)力(或剪切率)增大時降低表觀應(yīng) 力。具體為，聚丁烯、液體石蠟、錠子油、其它礦物油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、其它硅油、 以及這些的組合可用作隨動件15。應(yīng)注意到由于止回閥5設(shè)置在燃料出口 31內(nèi)，容器主體 2內(nèi)的液體燃料14不會自身泄漏。這樣，若壓力減小，液體燃料14和膨脹的隨動件15之間只有少量的氣體，因此，若 主體2內(nèi)的液體燃料14如后所述從燃料出口 31側(cè)排向發(fā)電單元91，止回閥5和隨動件15 之間的液體燃料14流向止回閥5側(cè)。因此，液體燃料體的一端移向止回閥5側(cè)然后隨動件 15被吸至此。隨動件15具有期望的被吸的流體性同時維持與容器主體2內(nèi)壁的緊密接觸， 以使液體燃料14不泄漏進空間16。當燃料容器1被包裝并裝運時，其它部件可被共同覆蓋而無透氣，由此產(chǎn)生良好
的生產(chǎn)率。燃料容器1連接到使用液體燃料14的設(shè)備(下文中稱作燃料消耗設(shè)備)，以給燃 料消耗設(shè)備供給液體燃料14和水12。當燃料容器1中的液體燃料14用完時，從燃料消耗 設(shè)備拆下燃料容器1，并將新的燃料容器1安裝到燃料消耗設(shè)備上。下面說明連接有燃料容 器1的燃料消耗設(shè)備。圖6是示出燃料消耗設(shè)備60和燃料容器1的連接結(jié)構(gòu)的示意圖。燃料消耗設(shè)備 60凹陷地設(shè)有三個連接槽或凹部61、62、63。第一連接槽61形成在面對燃料出口 31的位 置，第二連接槽62形成在面對氧源出口 32的位置，第三連接槽63形成在面對水容納管10 末端的位置。燃料引入管64連接到第一槽61，并且燃料引入管64伸出連接槽61。同樣， 空氣引入管65連接到第二槽62，而水引入管66連接到第三槽63。通過沿箭頭A的方向簡單地移動燃料容器1以將燃料容器1的前蓋部3的外表面 3a引向燃料消耗設(shè)備60，環(huán)繞燃料出口 31的噴嘴部被裝配到第一槽61，環(huán)繞氧源出口 32 的噴嘴部被裝配到第二槽62，而水容納管10末端的水出33被裝配到第三槽63，由此將燃 料容器1牢固地安裝到燃料消耗設(shè)備60。這樣，燃料引入管64插入燃料出口 31，并進一步 插入止回閥5，以通過燃料引入管64打開止回閥5。同樣，空氣引入管65插入止回閥6，水 引入管66插入止回閥7。因此，通過燃料引入管64將容器主體2內(nèi)的液體燃料14供給燃 料消耗設(shè)備60，并且通過水引入管66將水容納管10內(nèi)的水12供給燃料消耗設(shè)備60。此 夕卜，外部空氣通過防塵過濾器8抽吸進氧源管9，并且從氧源管9穿過空氣引入管65，由此 被供給到燃料消耗設(shè)備60。當要拆下燃料容器1時，沿箭頭B的方向簡單地移動燃料容器 1，以使燃料出口 31能夠從第一槽61移走，氧源出口 32能夠從第二槽62移走，水出口 33能夠從第三槽63移走。如上所述，由于燃料出口 31、氧源出口 32和水出口 33設(shè)置在燃料容器1的同一 表面3a (即，第一蓋部3的外表面)上，通過簡單地將表面3a推入燃料消耗設(shè)備60的存放 部，可將三個出口 31、32、33同時連接到燃料消耗設(shè)備60，該存放部存放燃料消耗設(shè)備60的 燃料容器1。所以，可易于進行燃料容器1的連接操作。若容器主體2內(nèi)的液體燃料14減少，由此對隨動件15產(chǎn)生剪切應(yīng)力以減小隨動 件15的粘度，隨動件15將隨著液體燃料14的消耗而從動至前蓋部3。若水容納管10內(nèi) 的水12減少，由此對隨動件13產(chǎn)生剪切應(yīng)力以減小隨動件13的粘度，隨動件13將隨著水 12的消耗而從動至前蓋部3。若液體燃料14和水12都減少，比隨動件15更靠近后蓋部4 的空間被減壓，但是利用該空間的減壓打開止回閥11，外部空氣供給到該空間，由此使該空 間保持在基本大氣壓力。如圖7所示，在燃料消耗設(shè)備60內(nèi)設(shè)有發(fā)電單元91和流量控制單元67，發(fā)電單 元91使用燃料容器1內(nèi)的液體燃料14發(fā)電并將電力供給至外部電子器件等的負載，流量 控制單元67從燃料容器1供給液體燃料14、水12和空氣。流量控制單元67包括燃料泵68，其通過燃料引入管64吸入液體燃料14 ；閥69， 其允許/停止吸入燃料泵68內(nèi)的液體燃料14流動；水泵70，其通過水引入管66吸入并運 送存儲在燃料容器1內(nèi)的水12 ；閥71，其允許/停止由水泵70運送的水12流動；泵72，其 吸入從閥71排出的水12 ；閥73，其允許/停止由泵72吸入的水12流動；混合腔74，其混 合從閥69運送的液體燃料14和從閥73運送的水12，以將該混合物運送至發(fā)電單元91 ；空 氣泵75，其通過空氣引入管65吸入空氣；閥76、77、78，其分別設(shè)置在從空氣泵75送來的空 氣流動的三個支流路徑內(nèi)并控制該流動；傳感器79、80、81，其測量從閥76、77、78流向發(fā)電 單元91的空氣的流量；以及閥82、83，其允許/停止從發(fā)電單元91排出的產(chǎn)品流動。流出 閥71的水12分支流至發(fā)電單元91和泵72。圖8和9示出將筆記本型個人計算機用作燃料消耗設(shè)備60的情況。本實施例的 筆記本型個人計算機60A包括具有顯示單元53的第一殼體56和具有輸入單元57的第二 殼體58。第一殼體56通過鉸鏈結(jié)構(gòu)連接到第二殼體58。此外，第二殼體58設(shè)有可存放燃料容器1的存放部59，分別與燃料容器1的燃料 出口 31、氧源出口 32和水出口 33對應(yīng)的第一至第三槽61、62、63露出。顯示單元53包括例如背光式液晶顯示板或EL顯示板，并根據(jù)控制單元輸出的電 信號進行屏幕顯示，并顯示字符信息、圖像等。輸入單元57包括各種按鈕如功能鍵，數(shù)字鍵盤和字符輸入鍵。若按壓/操作伸出 第二殼體58外部的按鈕，該按鈕彈性變形，以可移走的方式使按鈕內(nèi)部的可移動的接觸點 接觸基板上的固定接觸點。筆記本型個人計算機60A的控制單元包括操作裝置比如中央處理器(CPU)和存儲 裝置比如內(nèi)存器，并與計算機內(nèi)讀取的軟件配合以處理或操作輸入的電信號。若沿箭頭C的方向?qū)⑷剂先萜?的前蓋部3的外表面3a插向筆記本型個人計算 機60A的存放部59，燃料出口 31裝配到第一槽61內(nèi)，氧源出口 32裝配到第二槽62內(nèi)，并 且水容納管10末端的水出口 33裝配到第三槽63內(nèi)。同時，燃料引入管64插入燃料出口 31以打開止回閥5，并且空氣引入管65插入氧源出口 32以打開止回閥6，而且水引入管66插入水出口 33以打開止回閥7。燃料容器1設(shè)置成使在燃料容器1存放在筆記本型個人計算機60A中的狀態(tài)下， 從筆記本型個人計算機60A的側(cè)面露出防塵過濾器8，并且使燃料容器1期望地成形為既不 從筆記本型個人計算機60A的側(cè)面伸出也不從筆記本型個人計算機60A的下方伸出。當要拆下燃料容器1時，沿與箭頭C相反的方向拉出燃料容器1，由此拆下燃料容 器1 O發(fā)電單元91被構(gòu)造為如圖IOA或IOB所示。在圖IOA和IOB兩種情況下將甲醇 用作液體燃料14的例子，但是可使用其它包括氫元素的化合物，比如酒精和汽油。
在圖IOA的情況下，發(fā)電單元91包括汽化器92、重整裝置93、一氧化碳清除器94 和燃料電池95。在燃料電池95開始發(fā)電之前，燃料消耗設(shè)備60啟動水泵70和閥71，由此將存儲 在燃料容器1內(nèi)的水12供給至燃料電池95的電解膜。因此，由于電解膜充滿與氫離子水 合的水并且由此可在發(fā)電之前改善電解膜的離子導電性，當氫氣到達燃料電池95時，電解 膜可快速傳導由氫氣產(chǎn)生的氫離子。此外，當燃料電池95的電解膜充滿水時，驅(qū)動泵72和閥73，由此給混合器74供給 從閥71排出的水12的部分或全部。因此，由燃料消耗設(shè)備60的燃料泵68和閥69排出的 燃料容器1內(nèi)的液體燃料14被供給至混合器74，并在混合器74內(nèi)與水12混合。在混合器74內(nèi)混合的液體燃料14和水12的混合物被供給至汽化器92。在汽化 器92中，加熱并由此汽化所供給的混合物，并變成燃料和水的混合氣。在汽化器92中產(chǎn)生 的混合氣被供給至重整裝置93。在重整裝置93中，從由汽化器92供給的混合氣中產(chǎn)生氫和二氧化碳。具體為，由 混合氣和催化劑之間的反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和氫，如化學反應(yīng)式(1)。CH30H+H20 — 3H2+C02 (1)在重整裝置93中，甲醇和水氣可能不被完全重整為二氧化碳和氫，在該情況下， 甲醇和水氣反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳，如化學反應(yīng)式(2)。2CH30H+H20 — 5H2+C0+C02 (2)在重整裝置93中產(chǎn)生的混合氣被供給至一氧化碳清除器94。在一氧化碳清除器94中，從重整裝置93供給的混合氣中裝有的一氧化碳被選擇 性地氧化，以從混合氣中去除一氧化碳。具體為，從重整裝置93供給的混合氣中具體選出 的一氧化碳通過催化劑與從閥77、76、78供給的空氣中的氧反應(yīng)，由此產(chǎn)生二氧化碳。2C0+02 —2C02 (3)然后，從一氧化碳清除器94將混合氣供給至燃料電池95的燃料電極。在燃料電池95的燃料電極中，由于燃料電極的催化反應(yīng)，從一氧化碳清除器94供 給的混合氣中的氫氣分解成氫離子和電子，如電化學反應(yīng)式(4)。通過燃料電池95的電解 膜如固態(tài)聚合電解膜將氫離子傳導至空氣電極，并且電子被燃料電極提取。由于在從一氧 化碳去除器94供給的氫氣到達燃料電池95之前，燃料電池95的電解膜被燃料容器1中的 水12提前濕潤，在發(fā)電中產(chǎn)生的氫離子與電解液中裝有的水水合，以改善電解膜的離子電 導性，以當氫氣到達燃料電池95時電解膜可易于傳導由氫氣產(chǎn)生的氫離子。3H2 —6H++6e- (4)
來自閥77、76、78的空氣被送至燃料電池95的空氣電極。然后，如電化學反應(yīng)式 (5)所示，空氣中的氧氣、穿過固態(tài)聚合電解膜的氫離子和電子產(chǎn)生反應(yīng)生成作為副產(chǎn)品的 水。6H++3/202+6e-— 3H20 (5)如上所述，在燃料電池95中引起(4)、(5)所示的電化學反應(yīng)以生成電能。作為副 產(chǎn)品的水、二氧化碳、空氣等的混合氣通過閥82、83排出到外部。防塵過濾器8被與上述化學反應(yīng)消耗的氧氣成比例的顆粒所阻塞。由于防塵過濾 器8被顆粒所阻塞，空氣泵75內(nèi)的空氣抽吸力減小并且反應(yīng)效率可能降低。然而，由于防 塵過濾器8連接到燃料容器1，可通過替換燃料容器1 一起替換防塵過濾器8。因此，防塵 過濾器8可僅具有以透過與在一個燃料容器1中密封的液體燃料14的量對應(yīng)的氧氣量的 吸塵能力，即，防塵過濾器可不用如此來收集與在多個燃料容器1中密封的液體燃料14的 量對應(yīng)的氧氣量中的灰塵。所以，可實現(xiàn)尺寸減小，并且可無需對空氣泵75施加多余載荷 而有效地引起化學反應(yīng)。此外，防塵過濾器8不因通過使多個燃料容器1中的液體燃料14 所需的空氣進入而被顆粒或灰塵阻塞。所以，即使發(fā)生阻塞，空氣泵75的結(jié)構(gòu)也不必增大 尺寸用于空氣抽吸力，以使當由發(fā)電單元91產(chǎn)生的動力用作空氣泵75的動力源時，被供給 至外部電子設(shè)備等的負載的電能與由發(fā)電單元91產(chǎn)生的電能的比例可升高，而發(fā)電單元 91發(fā)電所需的電能的比例可降低。在圖IOB的情況下，發(fā)電單元91包括汽化器96和燃料電池97。在混合器74中混合的液體燃料14和水12的混合物在汽化器96中汽化，并變成 甲醇和水蒸氣的混合氣。汽化器96中產(chǎn)生的混合氣被供給至燃料電池97的燃料電極。在燃料電池97的燃料電極中，由于電化學反應(yīng)式(6)所示的燃料電極的催化反 應(yīng)，從汽化器96供給的混合氣分解成氫離子、電子和二氧化碳。通過固態(tài)聚合電解膜將氫 離子傳導至空氣電極，并且電子被燃料電極抽取。CH30H+H20 — C02+6H++6e- (6)來自閥77、76、78的空氣被送至燃料電池97的空氣電極。然后，如電化學反應(yīng)式 (7)所示，空氣中的氧氣、穿過固態(tài)聚合電解膜的氫離子和被燃料電極抽取的電子產(chǎn)生反應(yīng) 生成水。6H++3/202+6e-— 3H20 (7)如上所述，在燃料電池97中引起(6)、(7)所示的電化學反應(yīng)以生成電能。作為副 產(chǎn)品的二氧化碳、空氣等的混合氣通過閥82、83排出到外部。在用于發(fā)電單元91發(fā)電的初始操作過程中，使用燃料容器1中裝有的水12。然 而，在初始操作之后，如化學反應(yīng)式(5)或(7)所示的發(fā)電過程中發(fā)電單元91產(chǎn)生的水可 再次通過泵72被供給至發(fā)電單元91，并由此用作化學反應(yīng)式(1)或(6)所示的左側(cè)中反應(yīng) 系統(tǒng)的水?？蛇x擇地，可使用該水以及燃料容器1中裝有的水12。而且，當燃料容器1中裝 有的水12已經(jīng)完全用完時，發(fā)電單元91產(chǎn)生的水可僅通過泵72供給至發(fā)電單元91，而無 視用于發(fā)電單元91發(fā)電的初始操作。當在電子設(shè)備如移動電話、筆記本型個人計算機、數(shù)碼相機、個人數(shù)字助理(PDA) 或電子日記的主體中設(shè)置發(fā)電單元91時，燃料容器1可從電子設(shè)備的主體上拆下，并且電 子設(shè)備的主體利用發(fā)電單元91產(chǎn)生的電能操作。換句話說，電子設(shè)備可用作燃料消耗設(shè)備60。應(yīng)注意到，本發(fā)明不限于上述實施例，并且可作出各種改進和設(shè)計修改而不脫離本發(fā)明的精神。在上述實施例中，在燃料容器1中僅存放水12和液體燃料14，但是可在燃料容器 1中增加或存放其它物質(zhì)。換句話說，只要可能將多種流體單獨存放，從單獨的出口排出各 種流體并且所有的出口設(shè)置在同一表面內(nèi)。此外，在上述實施例中，在前蓋部3的外表面3a內(nèi)設(shè)置一個燃料出口 31，但是可在 前蓋部3的同一外表面3a內(nèi)設(shè)置多個燃料出口 31。同樣，可在前蓋部3的同一外表面3a 內(nèi)設(shè)置多個氧源出口 32或/和多個水出口 33。另外，在實施例中，在前蓋部3的同一外表面3a內(nèi)設(shè)置燃料出口 31、氧源出口 32 和水出口 33，但是可在前蓋部3的同一外表面3a內(nèi)設(shè)置燃料出口 31和氧源出口 32而不設(shè) 置水出口 33，或可在前蓋部3的同一外表面3a內(nèi)設(shè)置燃料出口 31和水出口 33而不設(shè)置氧 源出口 32。第二實施例下面參考附圖描述本發(fā)明的第二實施例。然而，雖然對下面描述的實施例施加技 術(shù)上優(yōu)選的各種限制以實施本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍不限于下述實施例和圖示的例子。圖11是應(yīng)用本發(fā)明的實施例中的燃料容器100的透視圖。如圖11所示，燃料容 器100包括基本為正六面體形狀裝有液體燃料的容器主體101、以及包裝容器主體101的包 裝材料159。參考圖11-18描述容器主體101。這里，圖12是容器主體100的分解透視圖。圖 13是示出經(jīng)過中心線的切面的端視圖，中心線沿燃料容器100的縱向X延伸，該端視圖與 燃料容器100的厚度方向Z平行以使切面沿燃料容器100的寬度方向Y延伸。圖14是在 圖13的端視圖中放大燃料容器的前部的視圖。圖15是在圖13的端視圖中放大燃料容器 的后部的視圖。圖16是示出經(jīng)過中心線L的切面的端視圖，該端視圖與燃料容器100的寬 度方向Y平行以使切面沿燃料容器100的厚度方向Z延伸。圖17是在圖16的端視圖中放 大燃料容器100的前部的視圖。圖18是在圖16的端視圖中放大燃料容器100的后部的視 圖。應(yīng)注意到在圖16-18中，為了附圖的清楚未示出包裝材料159的邊緣部分159h、159i。燃料容器100由合適的材料如合成樹脂或金屬構(gòu)成，并且包括用作分隔液體燃料 14的壁的中空部分102。各種構(gòu)件連接到中空部分102構(gòu)成容器主體101。中空部分102是矩形管，內(nèi)部中空，并且中空部分102的前端和后端開口，當從縱 向X看去時，中空部分102形成為矩形框形狀。流徑槽121、122凹陷地設(shè)置在中空部分102沿厚度方向Z相反的兩個外側(cè)面(底 面和頂面)內(nèi)。流徑槽121、122從中空部分102的后端線性延伸至至前端。在中空部分102內(nèi)設(shè)置水容納管110。水容納管110沿中空部分102的縱向X延伸。中空部分102的前端側(cè)上的開口被前內(nèi)蓋部103封閉。前外蓋部116的后表面連 接至前內(nèi)蓋部103的前表面。此外，中空部分102的后端側(cè)上的開口被后內(nèi)蓋部104封閉。 后外蓋部117的前表面連接至后內(nèi)蓋部104的后表面。前內(nèi)蓋部103包括第一層103A、以及牢固地粘性粘結(jié)到第一層103A的第二層103B。第一層103A的周邊大于第二層103B的周邊。第一層103A的周邊與中空部分102 的前端側(cè)上的外邊緣對應(yīng)。第二層103B的周邊與中空部分102的前側(cè)開口的內(nèi)邊緣對應(yīng)。 此外，第二層103B的周邊比第一層103A的周邊更靠近內(nèi)部，為中空部分102前端的壁厚。 所以，在前內(nèi)蓋部103封閉中空部分102的前開口的狀態(tài)下，第二層103B裝配進中空部分 102的前開口內(nèi)，并且由此第二層103B的周邊緊密地接觸中空部分102的內(nèi)壁，并且第一層 103A重疊中空部分102的前端面，以使第一層103A的周邊對應(yīng)于中空部分102的外邊緣。后內(nèi)蓋部104包括包括第一層104A、以及牢固地粘性粘結(jié)到第一層104A的第二層 104B。第一層104A的周邊小于第二層104B的周邊。第一層104A的周邊與中空部分102 的后開口的內(nèi)邊緣對應(yīng)。第二層104B的周邊與中空部分102的后端側(cè)上的外邊緣對應(yīng)。 第一層104A的周邊比第二層104B的周邊更靠近內(nèi)部，為中空部分102后端的壁厚。所以， 在后內(nèi)蓋部104裝配進中空部分102內(nèi)的狀態(tài)下，第一層104A的周邊緊密地接觸中空部分 102的內(nèi)壁，并且第二層104B重疊中空部分102的后端面，以使第二層104B的周邊對應(yīng)于 中空部分102的周邊。圖19是從第一層103A側(cè)看去的前內(nèi)蓋部103平面圖。如圖19所示，水出口 138 在前內(nèi)蓋部103的中心部分穿過第一層103A和第二層103B。在水出口 138的右側(cè)，燃料出 口 137穿過第一層103A和第二層103B。連接孔139在前內(nèi)蓋部103的第一層103A內(nèi)穿 過，并且連接孔139的除了上端和下端的后端被第二層103B封閉，由此形成前流經(jīng)槽134， 第二層103B作為底面。從重疊流徑槽121前端的位置至重疊流徑槽122前端的位置連續(xù) 形成前流徑槽134，并且彎曲以避開水出口 138，并在對應(yīng)于后述的氧源出口 132的位置變 寬。而且，在前內(nèi)蓋部103的邊緣處以及前流徑槽134的一端形成缺口 135。前流徑槽134 和流徑槽121經(jīng)由缺口 135連通。同樣，在另一邊緣以及前流徑槽134的另一端形成缺口 136。前流徑槽134和流徑槽122經(jīng)由缺口 136連通。如圖20所示，由于前外蓋部116疊置在前內(nèi)蓋部103的第一層103A上，前流徑槽 134被前外蓋部116覆蓋，并且由前流徑槽134形成流徑。燃料出口 131、氧源出口 132和水 出口 133穿過前外蓋部116。水出口 133形成在前外蓋部116的中心部分。燃料出口 131、 水出口 133和氧源出口 132以該順序沿燃料容器100的寬度方向成直線地布置。而且，燃 料出口 131面對前內(nèi)蓋部103的燃料出口 137，而水出口 133面對前內(nèi)蓋部103的水出口 138。如圖14、17所示，燃料出口 131和氧源出口 132從前外蓋部116的后表面穿至前 表面，并且燃料出口 131和氧源出口 132的圓周以噴嘴的形狀突出地設(shè)置在前外蓋部116 的外表面上。水出口 133也從前外蓋部116的后表面穿至前表面，但是水出口 133的圓周 平坦地設(shè)置。在水出口 131和燃料出口 137內(nèi)裝配進止回閥105，以阻止流體通過水出口 131和 燃料出口 137不必要地從中空部分102的內(nèi)部流至外部，甚至若對中空部分102施加外力 也如此。止回閥105可以是鴨嘴閥，其中柔性和彈性材料(例如彈性體)形成為鴨嘴形狀。 止回閥105安裝在燃料出口 131和燃料出口 137內(nèi)的狀態(tài)使其鴨嘴形的端部指向中空部分 102的內(nèi)部。氧源出口 132重疊在前流徑槽134的一端和另一端之間的中間部分，并且與前流 徑槽134的中間部分連通。在對應(yīng)于氧源出口 132的位置使前流徑槽134變寬。
在氧源出口 132內(nèi)裝配進止回閥106，以阻止流體通過氧源出口 132不必要地從燃 料容器1內(nèi)部的前流徑槽134流至外部，甚至若對中空部分102施加外力也如此。止回閥 106可以是鴨嘴閥，其中柔性和彈性材料(例如彈性體)形成為鴨嘴形狀。止回閥106安裝 在氧源出口 132內(nèi)的狀態(tài)使其鴨嘴形的端部指向中空部分102的內(nèi)部。水容納管110插入水出口 133和水出口 138以穿過這 些出口。水容納管110的一 端伸出前外蓋部116的前表面外部，并且該伸出部伸出的基本與燃料出口 131和氧源出口 132同高。另一方面，如圖12所示，保持孔143穿過后內(nèi)蓋部104的第一層104A和第二層 104B的中間部分。水容納管110的另一端插入第一層104A的保持孔143，但并未到達第二 層104B的保持孔143。因此，水容納管110設(shè)置在前外蓋部116和后內(nèi)蓋部104之間。而 且，在后內(nèi)蓋部104的保持孔143的左右兩側(cè)，通風孔146、147穿過第一層104A和第二層 104B。在水容納管110內(nèi)并更靠近水出口 133側(cè)的一端，裝配有止回閥107，以阻止流體 不必要地從水容納管Iio內(nèi)部流至端部開口，甚至若經(jīng)由中空部分102對水容納管110施 加外力也如此。止回閥107可以是鴨嘴閥，其中柔性和彈性材料(例如彈性體)形成為鴨 嘴形狀。止回閥107安裝在水容納管110內(nèi)的狀態(tài)使其鴨嘴形的端部指向后內(nèi)蓋部104。圖21是從第二層104B側(cè)看去的后內(nèi)蓋部104的透視圖。如圖所示，在后內(nèi)蓋部 104的第二層104B內(nèi)形成開口，所述開口在保持孔143的左右兩側(cè)上從保持孔143連續(xù)打 開。這些開口局部對應(yīng)通風孔146、147。在后內(nèi)蓋部104的第一層104A，在未重疊通風孔 146,147的區(qū)域內(nèi)未形成開口，即，在保持孔143和通風孔146之間的區(qū)域以及在保持孔 143和通風孔147之間的區(qū)域。這些沒有開口的部分對應(yīng)于連接保持孔143和通風孔146 的側(cè)向槽144的底部，以及連接保持孔143和通風孔147的側(cè)向槽145的底部。在后內(nèi)蓋部104的第二層104B內(nèi)設(shè)置另一開口 152，并且由此形成后流徑槽148， 其將面對開口 152的第一層104A用作底部。從重疊流徑槽121后端的位置至重疊流徑槽 122后端的位置連續(xù)形成后流徑槽148，并且彎曲以避開保持孔143。而且，在后內(nèi)蓋部104 的邊緣處以及后流徑槽148的一端形成缺口 149。后流徑槽148和流徑槽121經(jīng)由缺口 149 連通。同樣，在另一邊緣以及后流徑槽148的另一端形成缺口 150。后流徑槽148和流徑槽 122經(jīng)由缺口 150連通。如圖22所示，由于后外蓋部117疊置在后內(nèi)蓋部104上，以使后流徑槽148被后 外蓋部117覆蓋，并且由后流徑槽148形成流徑。如圖12、16、18所示，第一空氣引入口 141 和第二空氣引入口 142在后外蓋部117內(nèi)穿過。第一空氣引入口 141形成在與燃料出口 131對應(yīng)的位置，而第二空氣引入口 142形成在與氧源出口 132對應(yīng)的位置。第一空氣引入口 141從后外蓋部117的前表面穿至后表面。通風孔151 (圖12)在 與第一空氣引入口 141對應(yīng)的位置從后內(nèi)蓋部104內(nèi)穿過。第二層104B以噴嘴的形狀圍 繞通風孔151突出地設(shè)置。止回閥111裝配在第一空氣引入口 141內(nèi)，以阻止流體通過通 風孔151和第一空氣引入口 141從中空部分102的內(nèi)部流至外部。止回閥111可以是鴨嘴 閥，其中柔性和彈性材料(例如彈性體)形成為鴨嘴形狀。止回閥111安裝在第一空氣引 入口 141內(nèi)的狀態(tài)使其鴨嘴形的端部指向中空部分102的內(nèi)部?？諝忾g隔153(圖18)布 置在液體燃料114的端部側(cè)，并且隨著液體燃料114的消耗而增大容量?？諝忾g隔154布 置在水112的端部側(cè)，并且隨著水112的消耗而增大容量。空氣間隔153、154經(jīng)由后內(nèi)蓋部104的通風孔146、147，側(cè)向槽144、145和保持孔143彼此連通，并因此具有相同的內(nèi)壓 力。當空氣間隔153、154內(nèi)的壓力極其低于燃料容器100外部的壓力時，止回閥111允許 空氣從燃料容器100的外部流至內(nèi)部以緩沖壓力差。第二空氣引入口 142形成為矩形形狀。第二口 142重疊后流徑槽148兩端之間的 中間部分，并與后流徑槽148的中間部分連通。在與第二空氣引入口 142對應(yīng)的位置槽148 變寬。防塵過濾器108裝配進第二空氣引入口 142內(nèi)，并且該口 142被防塵過濾器108 封閉。如圖13-18所示，隨動件113包含在水容納管110內(nèi)以接觸水體的端部(后內(nèi)蓋 部104側(cè))。由于隨動件113與水容納管110的內(nèi)壁接觸，水容納管110內(nèi)的空間被隨動 件113分成前內(nèi)蓋部103側(cè)上的區(qū)域和后內(nèi)蓋部104側(cè)上的區(qū)域。隨動件113是與水112 具有低親合性的液體如溶膠或凝膠，并且是高粘性的液體，粘度高于水112并不能溶于水 112。此外，隨動件113具有結(jié)構(gòu)上粘性液體的特性(異常粘性流體)，當剪切應(yīng)力(或剪 切率)增大時降低表觀應(yīng)力。所以，若從水出口 133排出水112并且在后內(nèi)蓋部104側(cè)上 的水體的端部接近水出口 133側(cè)，隨動件113從動以使在水體端部和水出口 133之間不產(chǎn) 生間隙。因此，隨動件113關(guān)閉水容納管110內(nèi)水體的端部，以使只要水容納管110內(nèi)在水 出口 133側(cè)留有水112，就會充滿水112而無間隙，例如通過空氣引起間隙。所以，即使傾 斜燃料容器100使水出口 133位于上側(cè)，因為水112已到達水出口 133，易于從水出口 133 排出水112。而且，隨動件113可抑制水112的揮發(fā)。聚丁烯、液體石蠟、錠子油、其它礦物 油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、其它硅油、以及這些的組合可用作隨動件113。應(yīng)注意到由 于止回閥107設(shè)置在水容納管110內(nèi)，水容納管110內(nèi)的水112不會不必要地泄漏。隨動件115包含在中空部分102內(nèi)以接觸液體燃料體的端部(后內(nèi)蓋部104側(cè))。 由于隨動件115與中空部分102的內(nèi)壁接觸，中空部分102內(nèi)的空間被隨動件115分成前 內(nèi)蓋部103側(cè)上的區(qū)域和后內(nèi)蓋部104側(cè)上的區(qū)域。隨動件115是與液體燃料114具有低 親合性的液體如溶膠或凝膠，并且是高粘性的液體，粘度高于液體燃料114并不能溶于液 體燃料114。此外，隨動件115具有結(jié)構(gòu)上粘性液體的特性(異常粘性流體)，當剪切應(yīng)力 (或剪切率)增大時降低表觀應(yīng)力。所以，若從燃料出口 131排出液體燃料114并且在后 內(nèi)蓋部104側(cè)上的液體燃料體的端部接近燃料出口 131側(cè)，隨動件115從動以使在液體燃 料114端部和隨動件115之間不產(chǎn)生間隙。因此，隨動件115關(guān)閉中空部分102內(nèi)液體燃 料體的端部，以使只要中空部分102內(nèi)在燃料出口 131側(cè)留有液體燃料114，就會充滿液體 燃料114而無間隙，例如通過空氣引起間隙。所以，即使傾斜燃料容器100使燃料出口 131 位于上側(cè)，因為液體燃料114已到達燃料出口 131，易于從燃料出口 131排出液體燃料114。 而且，隨動件115可抑制液體燃料114的揮發(fā)。具體為，聚丁烯、液體石蠟、錠子油、其它礦 物油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、其它硅油、以及這些的組合可用作隨動件115。應(yīng)注意到 由于止回閥105設(shè)置在燃料出口 131內(nèi)，即使在該狀態(tài)下對中空部分102施加外力，中空部 分102內(nèi)的液體燃料114也不會不必要地泄漏。比隨動件115更靠近后內(nèi)蓋部104的空氣間隔153經(jīng)由后內(nèi)蓋部104的通風孔 146,147和側(cè)向槽144、145與水容納管110的后開口連通。如上所述，主體101被包裝材料159包裝。包裝材料159由不能充分透過空氣的合成樹脂形成。包裝材料159優(yōu)選通過內(nèi)部真空抽吸來包裝主體101。包裝材料159包括圍繞中空部分102的主干的主干圍繞部159g ；從主干圍繞部 159g向前延伸以密封容器主體101前端面(前外蓋部116的前表面)的第一邊緣部159h; 以及從主干圍繞部159g向后延伸以密封容器主體101后端面(后外蓋部117的后表面) 的第二邊緣部159i。燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133被第一邊緣部159h覆蓋， 而第一空氣引入口 141和第一空氣引入口 142被第二邊緣部159i覆蓋。此外，通過利用包 裝材料159的主干圍繞部159g覆蓋中空部分102，流徑槽121、122用作空氣流徑。流徑槽 121、122凹陷地設(shè)置以滿足Wl > (S 1/2 π )1/2，其中S1是流徑槽121、122的截面積，Wl是流 徑槽121、122的寬度。
沿前外蓋部116前表面的邊緣的斷開線159e形成在主干圍繞部159g和第一邊緣 部159h之間。沿后外蓋部117后表面的邊緣的斷開線159f形成在主干圍繞部159g和第 二邊緣部159i之間。通過沿斷開線159e切掉包裝材料159，可易于從主干圍繞部159g分 離第一邊緣部159h。通過沿斷開線159f切掉包裝材料159，可易于從主干圍繞部159g分 離第二邊緣部159i。應(yīng)注意到，主干圍繞部159g優(yōu)選粘性粘結(jié)到中空部分102的外表面， 前外蓋部116的邊緣，后外蓋部117的邊緣，前內(nèi)蓋部103的第一層103A的邊緣，后內(nèi)蓋部 104的第二層104B的邊緣。由于未使用的容器主體101被包裝材料159密封，可以防止從燃料出131排出液 體燃料114，或防止從水出口 133排出水112。而且，由于在第二空氣引入口 142內(nèi)未露出 防塵過濾器108，可防止過濾器的劣化。當將容器主體101連接到燃料電池或連接到具有燃料電池的裝置，通過拉動第一 邊緣部159h使第一邊緣部159h沿斷開線159e與主干圍繞部159g分離，以露出燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133，以使可從容器主體101將水112和液體燃料114供給至燃 料電池等。同樣，通過拉動第二邊緣部159i使第二邊緣部159i沿斷開線159f與主干圍繞 部159g分離，以露出第一空氣引入口 141和第二空氣引入口 142。隨后，處于留有主干圍繞 部159g的狀態(tài)下的容器主體101設(shè)置在燃料電池或具有燃料電池的裝置內(nèi)。如上所述，當未使用容器主體101 (裝運)時，前外蓋部116的前表面和后外蓋部 117的后表面被包裝材料159覆蓋。此外，如圖23所示，在主干圍繞部159g和第一邊緣部 159h之間的部分內(nèi)形成小切口，并且沿前外蓋部116的周邊設(shè)置切斷導向帶160以使帶 的端部與切口重疊，并且因此可通過沿前外蓋部116的前表面周邊的方向拉動切斷導向帶 160，使第一邊緣部159h剝離。應(yīng)注意到，切斷線159e期望地設(shè)置在切斷導向帶160下方， 以不露出流徑槽121、122。小切口形成在主干圍繞部159g和第二邊緣部159i之間的部分內(nèi)，并且沿后外蓋 部117的前表面周邊設(shè)置切斷導向帶161以使帶的端部與切口重疊，并且因此可通過沿后 外蓋部117的周邊方向拉動切斷導向帶161，使第二邊緣部159i剝離。應(yīng)注意到，切斷線 159f期望地設(shè)置在切斷導向帶161下方，以不露出流徑槽121、122。此外，替代包裝材料159，主體101可被包裝材料259包裝，如圖24所示。包裝材 料259由不能充分透過空氣的合成樹脂形成。包裝材料259優(yōu)選通過內(nèi)部真空抽吸來包裝 主體101。在下列過程中，燃料容器100被具有圖24所示結(jié)構(gòu)的包裝材料259包裝。如圖25所示，包裝材料259圍繞真空部分102的主干，以使流徑槽121、122內(nèi)的間隙不會塌陷，并 且包裝材料259的主干圍繞部259g被放置得與中空部分102的外表面緊密接觸。然后，從 前外蓋部116的前表面向前延伸的短邊上的一對邊緣部259a首先向內(nèi)彎曲，然后彎曲長邊 上的一對邊緣部259b，并且將邊緣部259a、259b的重疊部分粘性粘結(jié)。因此，前外蓋部116 的前表面被邊緣部259a、259b覆蓋，并且燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133被邊緣 部259a、259b密封。同樣，對于后側(cè)，從后外蓋部117的后表面延伸的短邊上的一對邊緣 部259c向內(nèi)彎曲，然后彎曲長邊上的一對邊緣部259d，并且將邊緣部259c、259d的重疊部 分粘性粘結(jié)。因此，后外蓋部117的后表面被邊緣部259c、259d覆蓋，并且第一空氣引入口 141和第二空氣引入口 142被邊緣部259c、259d密封。當主體101被如上所述包裝時，燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133被包裝 材料259的邊緣部259a、259b覆蓋，并且空氣引入口 141、142被邊緣部259c、259d覆蓋。所 以，可增強中空部分102內(nèi)裝有的液體燃料114的保持質(zhì)量。具有高保持質(zhì)量的該種包裝 也變得簡單。如圖24所示，在包裝材料259內(nèi)沿前外蓋部116前表面的邊緣形成切斷線259e， 并且在包裝材料259內(nèi)沿后外蓋部117后表面的邊緣形成切斷線259f。在使用時，如圖25 所示，通過沿切斷線259e切斷邊緣部259a、259b，露出燃料出口 131、氧源出口 132和水出 口 133。另一方面，通過沿切斷線259f切斷邊緣部259c、259d，露出空氣引入口 141、142。 這樣，由于形成切斷線259e、259f，當使用者使用燃料容器100時可易于切斷邊緣部259a、 259b、259c、259d，并且可易于露出燃料出口 131、氧源出口 132、水出口 133和空氣引入口 141、142。由于在切斷邊緣部259a、259b、259c、259d的狀態(tài)下，主干圍繞部259g圍繞中空部 分102的主干，形成上述空氣流徑。而且，剩余的主干圍繞部259g可防止通過流徑槽121、 122的空氣在到達氧源出口 132之前擴散。除了前外蓋部116的前表面和后蓋部117的后表面，片狀主干圍繞部159g或主干 圍繞部259g覆蓋并包裝前外蓋部116、前內(nèi)蓋部103、后內(nèi)蓋部104和后外蓋部117的所有 邊緣以及中空部分102的側(cè)面。而且，除了缺口 135、缺口 136、缺口 149、缺口 150、流徑槽 121和流徑槽122，中空部分102的側(cè)面被放置得與主干圍繞部159g或主干圍繞部259g緊 密接觸或粘性粘結(jié)。通過利用主干圍繞部159g或主干圍繞部259g覆蓋缺口 135、136、149、 150，流徑槽121和流徑槽122，形成一流徑，其將經(jīng)由第二空氣引入口 142引入的容器主體 101外部的空氣傳送至氧源出口 132。因此，流徑槽121、122形成在中空部分102的外側(cè)面內(nèi)，并且流徑槽121、122被由 Imm或以下的薄合成樹脂形成的主干圍繞部159g或主干圍繞部259g覆蓋，以形成空氣通過 流徑。因此不必在容器主體101內(nèi)設(shè)置厚管等以通過空氣。所以，可增多在容器主體101 的容量內(nèi)裝有的液體燃料114的量。特別地，如果滿足Wl > (S1/2ji)1/2，其中Sl是流徑槽 121,122的截面積，Wl是流徑槽121、122的寬度，裝有的液體燃料114的量可被尤其增大。僅剩有主干圍繞部159g的主體101連接到使用液體燃料114的設(shè)備(下文中稱 作燃料消耗設(shè)備)，以給燃料消耗設(shè)備供給液體燃料114和水112。當主體101內(nèi)的液體燃 料114用完時，從燃料消耗設(shè)備拆下燃料容器100的主體101，并將新的燃料容器100的主 體101連接到燃料消耗設(shè)備。下面描述連接有容器主體101的燃料消耗設(shè)備。
燃料消耗設(shè)備設(shè)有燃料引入管、空氣引入管和水引入管。燃料引入管對應(yīng)于燃料出口 131，空氣引入管對應(yīng)于氧源出口 132，水引入管對應(yīng)于水容納管110的末端。此外，主 體101連接到燃料消耗設(shè)備的方式以引導主體101的前外蓋部116的前表面。因此，燃料引 入管插入燃料出口 131，但是燃料引入管進一步插入止回閥105來打開止回閥105。同樣， 空氣引入管插入氧源出口 132中的止回閥106，并且水引入管插入水容納管110中的止回閥 107。因此，容器主體101內(nèi)的液體燃料114通過燃料引入管供給至燃料消耗設(shè)備，并且水 容納管110中的水112通過水引入管供給至燃料消耗設(shè)備。而且，外部空氣通過防塵過濾 器108被抽吸入后流徑槽148，并從后流徑槽148穿過流徑槽121、122，前流徑槽134和空 氣引入管，供給至燃料消耗設(shè)備。由于燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133設(shè)置在同一表面(S卩，前外蓋部116 的前表面)內(nèi)，這些出口 131、132、133可通過一個簡單的連接操作同時連接至燃料消耗設(shè) 備。所以，可易于執(zhí)行主體101的連接操作。此外，當使用主體101時阻塞防塵過濾器108。然而，由于防塵過濾器108連接至主 體101，可通過替換主體101來一起替換防塵過濾器108。因此，不必檢查防塵過濾器108。如圖13、16所示，若主體101內(nèi)的液體燃料114減少，因此對隨動件115緩慢引起 剪切應(yīng)力，并且隨動件115從動至前內(nèi)蓋部103側(cè)。若水容納管110內(nèi)的水112減少，由此 對隨動件113產(chǎn)生剪切應(yīng)力以減小隨動件113的粘度，隨動件113將隨著水112的消耗而 從動至前內(nèi)蓋部103。若液體燃料114和水112都減少，比隨動件115更靠近后內(nèi)蓋部104 的空間被減壓，但是利用該空間的減壓打開止回閥111，外部空氣供給到該空間，由此使該 空間保持在基本大氣壓力。隨動件113、115由因瞬時產(chǎn)生的剪切應(yīng)力而不易于移動的材料 形成。如圖26A和26B所示的發(fā)電單元191設(shè)置在燃料消耗設(shè)備內(nèi)。發(fā)電單元191使用 燃料容器100中的液體燃料114發(fā)電并被構(gòu)造為如圖26A或26B所示。與圖7所示的發(fā)電 單元91類似，發(fā)電單元191連接至燃料消耗設(shè)備60，并且具有與發(fā)電單元91相同的功能。 在圖26A和26B兩種情況下將甲醇用作液體燃料114的例子，但是可使用其它包括氫元素 的化合物，比如酒精和汽油。在圖26A的情況下，發(fā)電單元191包括汽化器192、重整裝置193、一氧化碳清除器 194和燃料電池195，并具有與圖IOA所示的發(fā)電單元91相同的結(jié)構(gòu)。在燃料電池195開始發(fā)電之前，燃料消耗設(shè)備60啟動水泵70和閥71，由此將存儲 在燃料容器1內(nèi)的水12供給至燃料電池95的電解膜。因此，由于電解膜充滿與氫離子水 合的水并且由此可在發(fā)電之前改善電解膜的離子導電性，當氫氣到達燃料電池195時，電 解膜可快速傳導由氫氣產(chǎn)生的氫離子。此外，當燃料電池195的電解膜充滿水時，驅(qū)動泵72和閥73，由此給混合器74供 給從閥71排出的水12的部分或全部。因此，由燃料消耗設(shè)備60的燃料泵68和閥69排出 的燃料容器1內(nèi)的液體燃料14被供給至混合器74，并在混合器74內(nèi)與水12混合。在混合器74內(nèi)混合的液體燃料14和水12的混合物被供給至汽化器192。在汽化 器192中，加熱并由此汽化所供給的混合物，并變成燃料和水的混合氣。在汽化器192中產(chǎn) 生的混合氣被供給至重整裝置193。在重整裝置193中，從由汽化器192供給的混合氣中產(chǎn)生氫和二氧化碳。具體為，由混合氣和催化劑之間的反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和氫，如化學反應(yīng)式(8)。CH30H+H20 — 3H2+C02 (8)在重整裝置193中，甲醇和水氣可能不被完全重整為二氧化碳和氫，在該情況下， 甲醇和水氣反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳，如化學反應(yīng)式(9)。2CH30H+H20 — 5H2+C0+C02 (9)在重整裝置193中產(chǎn)生的混合氣被供給至一氧化碳清除器194。在一氧化碳清除器194中，從重整裝置193供給的混合氣中裝有的一氧化碳被選 擇性地氧化，以從混合氣中去除一氧化碳。具體為，從重整裝置193供給的混合氣中具體選 出的一氧化碳通過催化劑與通過泵從容器主體101的氧源出口 132輸送的空氣中的氧反 應(yīng)，由此產(chǎn)生二氧化碳。2C0+02 — 2C02 (10)然后，從一氧化碳清除器194將混合氣供給至燃料電池195的燃料電極。燃料電池195包括電解膜，并且在從一氧化碳清除器194供給的氫氣到達燃料電 池195之前，水容納管110中的水112被提前供給至電解液。因此，在發(fā)電之前，電解膜的 離子導電性可得到改善，以使當氫氣到達燃料電池195時，電解膜可易于傳導氫氣中產(chǎn)生 的氫離子。在燃料電池195的燃料電極中，由于燃料電極的催化反應(yīng)，從一氧化碳清除器194 供給的混合氣中的氫氣分解成氫離子和電子，如電化學反應(yīng)式(11)。通過燃料電池195的 電解膜如固態(tài)聚合電解膜將氫離子傳導至空氣電極，并且電子被燃料電極提取。3H2 —6H++6e- (11)通過泵將空氣從氧源出口 132送至燃料電池195的空氣電極。然后，如電化學反 應(yīng)式(12)所示，空氣中的氧氣、穿過固態(tài)聚合電解膜的氫離子和電子產(chǎn)生反應(yīng)生成作為副 產(chǎn)品的水。6H++3/202+6e-— 3H20 (12)如上所述，在燃料電池195中引起(11)、(12)所示的電化學反應(yīng)以生成電能。作 為副產(chǎn)品的水、二氧化碳、空氣等的混合氣被排出到外部。在圖26B的情況下，發(fā)電單元191包括汽化器196和燃料電池197。通過泵將液體燃料114和水112供給至發(fā)電單元191，并被混合?；旌衔镌谄?器196中汽化，并變成甲醇和水蒸氣的混合氣。汽化器196中產(chǎn)生的混合氣被供給至燃料 電池197的燃料電極。在燃料電池197的燃料電極中，由于電化學反應(yīng)式(13)所示的燃料電極的催化反 應(yīng)，從汽化器196供給的混合氣分解成氫離子、電子和二氧化碳。通過固態(tài)聚合電解膜將氫 離子傳導至空氣電極，并且電子被燃料電極抽取。CH30H+H20 — C02+6H++6e- (13)通過泵將來自容器主體101的氧源出口 132的空氣送至燃料電池197的空氣電 極。然后，如電化學反應(yīng)式(14)所示，空氣中的氧氣、穿過固態(tài)聚合電解膜的氫離子和被燃 料電極抽取的電子產(chǎn)生反應(yīng)生成水。6H++3/202+6e-— 3H20 (14)如上所述，在燃料電池197中引起(13)、(14)所示的電化學反應(yīng)以生成電能。作為副產(chǎn)品的水、二氧化碳、空氣等的混合氣被排出到外部。在發(fā)電單元191的初始操作過程中，使用容器主體101中裝有的水112。然而，當 容器主體101中裝有的水112已經(jīng)用完時，燃料電池195、197中產(chǎn)生的水可被供給至汽化 器 192,196ο當在電子設(shè)備如移動電話、筆記本型個人計算機、數(shù)碼相機、個人數(shù)字助(PDA)或 電子日記的主體中設(shè)置發(fā)電單元191時，容器主體101可從電子設(shè)備的主體上拆下，并且電 子設(shè)備的主體利用發(fā)電單元191產(chǎn)生的電能操作。換句話說，電子設(shè)備可用作燃料消耗設(shè)
備。
本發(fā)明不限于上述實施例，并且可作出各種改進和設(shè)計修改而不脫離本發(fā)明的精 神。例如，包裝材料的包裝方法并不限于以上所描述的方法。例 1如上所述，若滿足Wl > (S1/2ji)1/2，其中Sl是流徑槽121、122的截面積，Wl是流 徑槽121、122的寬度，可尤其增大裝有的液體燃料114的量。將使用本發(fā)明的實施例和對 比例來描述這一點。圖27A是剖視圖，其中應(yīng)用本發(fā)明的燃料容器100沿垂直于縱向X的表面切斷。圖 27B是其中未形成流徑槽121、122的燃料容器500的剖視圖。應(yīng)注意到，為了簡化說明，在 圖27A中未示出流徑槽122。在圖27A中，T2是中空部分102的均勻壁厚，W2是中空部分102的內(nèi)部寬度，H2 是中空部分102的高度，R3是水容納管110的內(nèi)徑，T3是水容納管110的壁厚，Wl是流徑 槽121的寬度，Dl是流徑槽121的深度，并且T4是包裝材料159的厚度。流徑槽121的截面積Sl由下列方程表達。Sl = WlXDl裝有液體燃料114的空間的截面積S2由下列方程表達。
S2 = W2 X H2-2 X π X (R3+T3) 2_D1 X (ffl+2 X T2)燃料容器100的外截面積SlOO由下列方程表達。SlOO = (W2+2 X Τ2+2 X Τ4) X (Η2+2 X Τ2+2 X Τ4)在圖27Β中，Τ2是中空部分502的均勻壁厚，W2是中空部分502的內(nèi)部寬度，Η2 是中空部分502的高度，R3是水容納管110的內(nèi)徑，Τ3是水容納管110的壁厚，R5是氧源 管521的內(nèi)徑，并且Τ5是氧源管521的壁厚。這里，氧源管521替代流徑槽121，并且空氣 通過氧源管521。氧源管521的內(nèi)部截面積Sa5由下列方程表達。Sa5 = 2 X π X R52氧源管521的外部截面積Sb5由下列方程表達。Sb5 = 2 X π X (R5+T5)2裝有液體燃料114的空間的截面積S502由下列方程表達。S502 = W2XH2-2X π X (R3+T3)2_Sb5燃料容器500的外截面積S500由下列方程表達。S500 = (W2+2XT2) X (H2+2XT2)
壁厚T2相對于厚度Τ4足夠大，并且若Τ2 > > Τ4，燃料容器100的截面積SlOO等 于燃料容器500的截面積S500。因此，若截面積S2大于截面積S502，燃料容器100可比燃 料容器500裝有更多的液體燃料。即，僅需滿足下列條件。W2XH2-2X π X (R3+T3)2_D1X (W1+2XT2) > W2XH2-2X π X (R3+T3)2-Sb5該方程組織如下。Sb5-DlX (W1+2XT2) > 0 2 X π X (R5+T5)2-D1X (W1+2XT2) > 0 (A)這里，流徑槽121的截面積Sl等于氧源管521的內(nèi)部截面積Sa5，以使在燃料容器 100中流動的空氣量等于在燃料容器500中流動的空氣量。Sa5 = 2X π XR52 = Sl = WlXDl所以，方程㈧將為如下。4Χ π XR5XT5+2X π XT52_2XD1XT2 > 0 (B)若中空部分102、502的壁厚T2等于氧源管521的壁厚T5，方程(B)將為如下。2 X π XT5/W1X {2XR5X (W1-R5)+T5 X W1} > 0 (C)S卩，若Wl >R5，始終滿足方程(C)，并且燃料容器100可比燃料容器500裝有更多 的液體燃料。因為 R5 = {Si/(2X π )}1/2, Wl > {Si/(2 X π )}1/20
權(quán)利要求
一種燃料容器，包括容器主體，具有形成在其外部的槽以及將其內(nèi)部的液體燃料分開的壁；以及包裝材料，其覆蓋容器主體的槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料容器，其中， 包裝材料的厚度小于容器主體的壁厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料容器，其中， 在容器主體內(nèi)形成有開口，并且燃料容器還包括蓋部，該蓋部封閉容器主體的開口并具有連通該槽的流動路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料容器，其中， 蓋部具有連通槽的連通口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料容器，其中，包裝材料具有用于覆蓋所述蓋部的蓋覆蓋部以及用于切斷所述蓋覆蓋部的斷開線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的燃料容器，其中，槽滿足=Wl > {S1/(2X π)}1/2，其中Sl是槽的截面積，Wl是槽的寬度。
全文摘要
液體燃料(14)容納在燃料容器內(nèi)，并且從燃料出口(31)排出液體燃料(14)。此外，在設(shè)置于燃料容器內(nèi)的水容納管(10)中裝有水(12)，并且從水出口(33)將水(12)排到外部。將通過防塵過濾器(8)吸入燃料容器內(nèi)的空氣通過氧源管(9)從氧源出口(32)排到外部，防塵過濾器(8)連接到燃料容器的后蓋部。燃料出口(31)、氧源出口(32)和水出口(33)設(shè)置在前蓋部(3)的前表面(3a)內(nèi)。
文檔編號H01M8/04GK101887983SQ201010232948
公開日2010年11月17日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者椛澤康成, 神谷俊史, 西村浩二, 長田隆博, 須田吉久 申請人:卡西歐計算機株式會社;三菱鉛筆株式會社