专利名称：燃料容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种容纳流体的燃料容器。
背景技术：
最近，小型电子设备如移动电话、笔记本型个人电脑、数码相机、手表、个人数字助 理(PDA)以及电子日记已经取得了显著的进步和发展。作为每种电子设备的电源，使用一 次电池如碱性干电池或锰干电池，或二次电池如镍镉蓄电池、镍氢蓄电池或锂离子电池。然 而，若检验能量的有效使用方面，一次电池和二次电池都未能必要地有效使用能量。因此， 现在正积极地对能够高效使用能量的燃料电池进行研发来替代一次电池和二次电池。日本专利申请Kokai公布号2001-93551中描述的燃料电池包括燃料电池主体和 燃料容器，在燃料电池主体中，电解板夹在燃料电极和氧化剂电极之间，燃料容器容纳液体 燃料如甲醇和水的混合物并连接到燃料电池主体。若燃料容器变空，可用新的燃料容器替 换。在该种装有用于燃料电池的液体燃料的容器中，形成一个出口，从该出口供应液 体燃料和水的混合溶液。然而，当希望单独供应液体燃料和水时，水和液体燃料需要被单独 地容纳。在该情况下，需要准备两个容器来用于液体燃料和水。可选择地，需要将一个容器 内的空间分成两个空间，以使在一个空间内放水而在另一个空间内放液体燃料。在这两种 情况下，当容器连接到燃料电池主体时，必须将水出口和液体燃料出口单独连接到燃料电 池主体，并且该操作会很麻烦。此外，由于除了液体燃料还需要氧气来产生电能，需要供氧 路径。在未使用的燃料容器内，优选密封排出液体燃料的出口，以维持保存状态并防止 外部空气进入燃料容器内并防止燃料容器内的液体燃料从该出口流出。此时，需要使出口 有效地露出使用中的燃料容器。当在电子设备内安装该燃料容器时，该燃料容器优选是小的，并且特别是当从多 个出口排出的多种流体容纳在燃料容器内时，多种流体与燃料容器体积的体积比优选较
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发明内容
根据本发明第一方面的燃料容器包括主体，其包括容纳燃料的燃料容纳部和容纳水的水容纳部；燃料出口，其布置在主体的端面内，以排出容纳在燃料容纳部内的燃料；以及水出口，其布置在端面内以排出容纳在水容纳部内的水。燃料容纳部优选在包装的燃料末端侧上具有随动件。
水容纳部优选具有布置在燃料容纳部内的水容纳管以在其内容纳水。水容纳管优选在包装的水末端侧上具有随动件。优选地，主体还包括从外部连接氧源的氧源连接部，以及布置在端面内的氧源出口，以经由氧源连接部排出氧源。主体优选具有氧源引入口，以在与上述端面不同的端面内从外部引入氧源。氧源引入口优选具有防尘过滤器。氧源连接部优选具有布置在燃料容纳部内的氧源管，以将氧源连接到内部。根据本发明第二方面的燃料容器包括主体，其包括容纳燃料的燃料容纳部以及从外部连接氧源的氧源连接部；布置在主体端面内的燃料出口，以排出容纳在燃料容纳部内的燃料；以及布置在端面内的氧源出口，以经由氧源连接部排出氧源。燃料容纳部优选在包装的燃料末端侧上具有随动件。氧源连接部优选具有布置在燃料容纳部内的氧源管，以将氧源连接到内部。主体优选具有氧源引入口，以在与上述端面不同的端面内从外部引入氧源。氧源引入口优选具有防尘过滤器。优选地，主体还包括水容纳部以容纳水，以及水出口，其布置在端面内以排出容纳在水容纳部内的水。水容纳部优选具有布置在燃料容纳部内的水容纳管以在其内容纳水。水容纳管优选在包装的水末端侧上具有随动件。根据本发明第三方面的燃料容器包括容纳液体燃料的容器主体，在端面内形成有连接内部和外部的口 ；包装材料，其具有围绕容器主体的主干的主干围绕部；以及可与主干围绕部分开 并密封容器主体端面的边缘部。该口优选具有燃料出口，以排出容纳在容器主体内的液体燃料。该口优选具有水出口，以排出容纳在容器主体内的水。该口优选具有氧源出口以排出空气。该口优选具有空气引入口以引入空气。该空气引入口优选由防尘过滤器封闭。优选地，以排出容器主体内的液体燃料的燃料出口形成为在容器主体一个端面内 的口，而以引入空气的空气引入口形成为在容器主体另一个端面内的口 ；以及该边缘部的第一边缘部覆盖燃料出口，该边缘部的第二边缘部覆盖空气引入口。优选地，在容器主体的外侧面上形成槽，并且通过利用包装材料覆盖该槽形成将 槽连接到口的流动路径。根据本发明第四方面的燃料容器包括容器主体，其具有形成在其外部的槽以及将其内部的液体燃料分开的壁；以及包装材料，其覆盖容器主体的槽。包装材料的厚度优选小于容器主体的壁厚。优选地，在容器主体内形成开口，并且燃料容器还包括盖部，该盖部封闭容器主体 的开口并具有连通该槽的流动路径。
盖部优选具有连通槽的连通口。优选地，包装材料具有覆盖盖部的盖覆盖部以及切断盖覆盖部的断开线。槽优选满足Wl > {S1/(2X ^！)}1〃，其中S1是槽的截面积，W1是槽的宽度。
根据本发明，燃料容器可有效地连接到另一设备。
图1是根据本发明第一实施例的燃料容器的透视图；图2是燃料容器的分解透视图；图3是沿燃料容器的中心线切出的纵向截面图；图4是沿燃料容器的中心线切出的横向截面图；图5是放大燃料容器的后盖部的截面图；图6是示意性地示出燃料容器和燃料消耗设备之间的连接结构的视图；图7是示出流量控制单元、发电单元和燃料容器的连接状态的方框图；图8是作为燃料消耗设备的例子的笔记本型个人计算机的示意性透视图；图9是燃料容器和笔记本型个人计算机的示意性透视图图10A和10B是不同发电单元的方框图；图11是根据本发明第二实施例的燃料容器的透视图；图12是燃料容器的分解透视图；图13是沿燃料容器的中心线切出的纵向截面图；图14是在图13的纵向截面图中放大燃料容器的前部的视图；图15是在图13的纵向截面图中放大燃料容器的后部的视图；图16是沿燃料容器的中心线切出的横向截面图；图17是在图16的横向截面图中放大燃料容器的前部的视图；图18是在图16的横向截面图中放大燃料容器的后部的视图；图19是燃料容器的前内盖部的前表面的平面图；图20是在燃料容器的前外盖部叠置在前内盖部上的状态中前表面的平面图；图21是燃料容器的后内盖部的透视图；图22是在燃料容器的后外盖部叠置在后内盖部上的状态中后表面的平面图；图23是包装材料变形的透视图；图24是容器主体填在另一包装材料中的状态的透视图；图25是解释包装材料的包装过程的透视图；图26A和26B是不同发电单元的方框图；图27A和27B是解释本发明的例子和对比例的示意图。
具体实施例方式第一实施例下面将参考附图描述本发明的实施例。然而，虽然在技术上优选将各种限制加在 下述实施例上来实现本发明，本发明的范围不限于下述实施例和图示的例子。图1是在本发明所应用的第一实施例中的燃料容器1的透视图。图2是燃料容器
51的分解透视图。图3是经过中心线L的切面的截面图，中心线L沿燃料容器1的纵向X延 伸，该截面图与燃料容器1的厚度方向Z平行以使切面沿燃料容器1的宽度方向Y延伸。图 4是经过中心线L的切面的横向截面图，中心线L沿燃料容器1的纵向X延伸，该切面与燃 料容器1的宽度方向Y平行以使切面沿燃料容器1的厚度方向Z延伸。如图1-4所示，燃料容器1具有燃料主体2以及各种连接到燃料主体2的部件，燃 料主体2基本为管状如正六面体形状。燃料容器2是内部中空的矩形管，并且主体2的前 端和后端敞开，在该实施例中，当从纵向X看去时，容器主体2形成为矩形框架形状。氧源管9和水容纳管10设置在容器主体2内。氧源管9和水容纳管10沿容器主 体2的纵向X或中心线L延伸。前盖部3装配到容器主体2前端侧的开口上，由此容器主体2前端侧的开口被前 盖部3封闭。后盖部4装配到容器主体2后端侧的开口上，由此容器主体2后端侧的开口 被后盖部4封闭。在容器主体2中，形成有由容器主体2的后部和盖部4限定的空间16。燃料出口 31、氧源出口 32和水出口 33穿过前盖部3并露出在其前外表面3a上。 燃料出口 31形成在前盖部3的中央部上，水出口 33、燃料出口 31和氧源出口 32以该顺序 沿燃料容器1的宽度方向Y成直线地布置。燃料出口 31和氧源出口 32从前盖部3的后内表面穿孔至前外表面3a，并且燃料 出口 31和氧源出口 32端部的圆周以喷嘴的形状突出地设置在前盖部3的外表面3a上。水 出口 33也从前盖部3的内表面穿孔至外表面3a，但是水出口 33端部的圆周与外表面3a平 齐，即其端面与外表面3a为同一表面。止回阀5安装在燃料出口 31内，以阻止流体不必要地从容器主体2的内部经过燃 料出口 31流到外部。具体为，止回阀5优选是鸭嘴阀，其中柔性和弹性材料(例如弹性体) 形成为鸭嘴形状，并且止回阀5安装在燃料出口 31内的状态使其鸭嘴形的端部指向容器主 体2的内部。止回阀5可提前设有当插入后述的燃料引入管64(图6中示出)时连接容器 主体2的内部和外部的插入孔，或者止回阀5可具有一种结构使得直至插入燃料引入管64 时才形成插入孔。当提前设置插入孔时，若对容器主体2的内部施加压力，围绕插入孔沿关 闭插入孔的方向施加力，以使流体不必要地从插入孔泄漏到容器主体2的外部。止回阀6安装在氧源出口 32内，以阻止流体不必要地从容器主体2的内部经过氧 源出口 32流到外部。具体为，止回阀6优选是鸭嘴阀，其中柔性和弹性材料(例如弹性体) 形成为鸭嘴形状，并且止回阀6安装在氧源出口 32内的状态使其鸭嘴形的端部指向容器主 体2的内部。止回阀6可提前设有当插入后述的空气引入管65(图6中示出)时连接容器 主体2的内部和外部的插入孔，或者止回阀6可具有一种结构使得直至插入空气引入管65 时才形成插入孔。当提前设置插入孔时，若对容器主体2的内部施加压力，围绕插入孔沿关 闭插入孔的方向施加力，以使流体不必要地从插入孔泄漏到容器主体2的外部。第一空气引入口 41和第二空气引入口 42穿孔设置在后盖部4上。第一空气引入 口 41形成在与燃料出口 31对应的位置上，第二空气引入口 42形成在与氧源出口 32对应 的位置上。第一空气引入口 41从后盖部4的内表面穿过至外表面4a。如图3、5所示，止回 阀11安装在第一空气引入口 41内，以阻止流体从容器主体2的内部经过第一空气引入口 41流到外部。具体为，止回阀11优选是鸭嘴阀，其中柔性和弹性材料(例如弹性体)形成为鸭嘴形状，并且止回阀11安装在第一空气引入口 41内的状态使其鸭嘴形的端部指向容 器主体2的内部。应注意到，图5是以放大的形式示出与图3的切面相同的后盖部4侧的 截面图。止回阀11提前设有连接主体2内部和外部的插入孔，并且该插入孔设置在后盖部 4内并与沿厚度方向开口的排气孔4b连通。在止回阀11内，若对主体2的内部施加压力， 围绕插入孔沿关闭插入孔的方向施加力，以使流体不必要地从插入孔泄漏到容器主体2的 外部。反之，其设置方式使得空气从主体2外部经插入孔移入，以根据在主体2内部由存放 在主体2内的后述液体燃料14的量的减少引起的负压，缓冲主体2内部和外部之间的压力 差。如图2和4所示，第二空气引入口 42从后盖部4的内表面穿过至外表面。并且第 二空气引入口 42的圆周凹陷地设置在后盖部4的外表面内。防尘过滤器8安装在该凹陷 的部分内，并且防尘过滤器8使空气从主体2外部进入氧源管9，并且关闭第二空气引入口 42以使主体2外部的灰尘不能进入氧源管9。氧源管9的一端插入第二空气引入口 42内。氧源管9的另一端插入氧源出口 32 内。并且氧源管9设置在前盖部3和后盖部4之间。如上所述，防尘过滤器8位于氧源管 9 一端的前面，并且止回阀6位于氧源管9另一端的前面。如图1、2、4所示，水容纳管10插入前盖部3的水出口 33内并穿过，水容纳管10 的一端从前盖部3的外表面向外伸出。另一方面，抓持部43(图2)在与水出口 33对应的 位置形成在后盖部4的内表面内，并且被安装以使水容纳管10的另一端由抓持部43抓紧。 因此，水容纳管10设置在前盖部3和后盖部4之间。应注意到，多个例如四个缝隙44在安 装水容纳管10的另一端的位置处形成在后盖部4的内表面内，并且水容纳管10的另一端 面侧的空间17经由缝隙44与空间16连通，以使水容纳管10的另一端处的开口不封闭。如图2、4所示，止回阀7在位于水出口 33侧的一端处安装在水容纳管10内，以阻 止流体从水容纳管10内部流至其端部开口。止回阀7可以是鸭嘴阀，其中柔性和弹性材料 (例如弹性体)形成为鸭嘴形状，并且止回阀7安装在水容纳管10内的状态使其鸭嘴形的 端部指向后盖部4。止回阀7可提前设有当插入后述的水引入管66(图6中示出)时连接 容器主体2的内部和外部的插入孔，或者止回阀7可具有一种结构使得直至插入水引入管 66时才形成插入孔。当提前设置插入孔时，若对容器主体2的内部施加压力，围绕插入孔沿 关闭插入孔的方向施加力，以使流体不必要地从插入孔泄漏到容器主体2的外部。如图4所示，在水容纳管10内装有粘性随动件13。随动件13的整个外周接触水 容纳管10的内壁，并且水容纳管10内的空间被随动件13分成前盖部2侧的区域和后盖部 4侧的区域。此外，水12存放在水容纳管10内。水12完全充满被随动件13分开的两个区 域的前盖部3侧的区域，并且随动件13比水体更靠近后盖部4侧。另外，水12和随动件13 接触。随动件13是与水12具有低亲合性的液体如溶胶或凝胶，并且仍期望是高粘性的液 体，粘度高于水12并不能溶于水12。此外，随动件13优选具有结构上粘性液体的特性(异 常粘性流体)，当剪切应力(或剪切率)增大时降低表观应力。具体为，聚丁烯、液体石蜡、 锭子油、其它矿物油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、其它硅油、以及这些的组合可用作随动件 13。应注意到由于止回阀7设置在水容纳管10内，水容纳管10内的水12不会自身泄漏。这样，若压力减小，水12和膨胀的随动件13之间只有少量的气体，以使若水容纳 管10内的水12如后所述从水出口 33侧排向具有燃料电池的发电单元91，止回阀7和随动件13之间的水12流向止回阀7侧。因此，水体的一端移向止回阀7侧然后随动件13被吸 至此。随动件13具有期望的被吸的流体性同时维持与水容纳管10内壁的紧密接触，以使 水12不泄漏进空间17。如图3、4、5所示，在主体2内装有粘性随动件15。随动件15的整个外周接触主体 2的内壁，并且主体2内的空间被随动件15分成前盖部2侧的区域和后盖部4侧的区域。 此外，液体燃料14存放在主体2内。液体燃料14充满被随动件15分开的两个区域的前盖 部3侧的区域，并且随动件15比液体燃料14更靠近后盖部4侧。另外，液体燃料14和随 动件15接触。随动件15是与液体燃料14具有低亲合性的液体如溶胶或凝胶，并且仍期望 是高粘性的液体，粘度高于液体燃料14并不能溶于液体燃料14。此外，随动件15优选具 有结构上粘性液体的特性(异常粘性流体)，当剪切应力(或剪切率)增大时降低表观应 力。具体为，聚丁烯、液体石蜡、锭子油、其它矿物油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、其它硅油、 以及这些的组合可用作随动件15。应注意到由于止回阀5设置在燃料出口 31内，容器主体 2内的液体燃料14不会自身泄漏。这样，若压力减小，液体燃料14和膨胀的随动件15之间只有少量的气体，因此，若 主体2内的液体燃料14如后所述从燃料出口 31侧排向发电单元91，止回阀5和随动件15 之间的液体燃料14流向止回阀5侧。因此，液体燃料体的一端移向止回阀5侧然后随动件 15被吸至此。随动件15具有期望的被吸的流体性同时维持与容器主体2内壁的紧密接触， 以使液体燃料14不泄漏进空间16。当燃料容器1被包装并装运时，其它部件可被共同覆盖而无透气，由此产生良好
的生产率。燃料容器1连接到使用液体燃料14的设备(下文中称作燃料消耗设备)，以给燃 料消耗设备供给液体燃料14和水12。当燃料容器1中的液体燃料14用完时，从燃料消耗 设备拆下燃料容器1，并将新的燃料容器1安装到燃料消耗设备上。下面说明连接有燃料容 器1的燃料消耗设备。图6是示出燃料消耗设备60和燃料容器1的连接结构的示意图。燃料消耗设备 60凹陷地设有三个连接槽或凹部61、62、63。第一连接槽61形成在面对燃料出口 31的位 置，第二连接槽62形成在面对氧源出口 32的位置，第三连接槽63形成在面对水容纳管10 末端的位置。燃料引入管64连接到第一槽61，并且燃料引入管64伸出连接槽61。同样， 空气引入管65连接到第二槽62，而水引入管66连接到第三槽63。通过沿箭头A的方向简单地移动燃料容器1以将燃料容器1的前盖部3的外表面 3a引向燃料消耗设备60，环绕燃料出口 31的喷嘴部被装配到第一槽61，环绕氧源出口 32 的喷嘴部被装配到第二槽62，而水容纳管10末端的水出口 33被装配到第三槽63，由此将 燃料容器1牢固地安装到燃料消耗设备60。这样，燃料引入管64插入燃料出口 31，并进一 步插入止回阀5，以通过燃料引入管64打开止回阀5。同样，空气引入管65插入止回阀6， 水引入管66插入止回阀7。因此，通过燃料引入管64将容器主体2内的液体燃料14供给 燃料消耗设备60，并且通过水引入管66将水容纳管10内的水12供给燃料消耗设备60。此 外，外部空气通过防尘过滤器8抽吸进氧源管9，并且从氧源管9穿过空气引入管65，由此 被供给到燃料消耗设备60。当要拆下燃料容器1时，沿箭头B的方向简单地移动燃料容器 1，以使燃料出口 31能够从第一槽61移走，氧源出口 32能够从第二槽62移走，水出口 33
8能够从第三槽63移走。如上所述，由于燃料出口 31、氧源出口 32和水出口 33设置在燃料容器1的同一 表面3a (即，第一盖部3的外表面)上，通过简单地将表面3a推入燃料消耗设备60的存放 部，可将三个出口 31、32、33同时连接到燃料消耗设备60，该存放部存放燃料消耗设备60的 燃料容器1。所以，可易于进行燃料容器1的连接操作。若容器主体2内的液体燃料14减少，由此对随动件15产生剪切应力以减小随动 件15的粘度，随动件15将随着液体燃料14的消耗而从动至前盖部3。若水容纳管10内 的水12减少，由此对随动件13产生剪切应力以减小随动件13的粘度，随动件13将随着水 12的消耗而从动至前盖部3。若液体燃料14和水12都减少，比随动件15更靠近后盖部4 的空间被减压，但是利用该空间的减压打开止回阀11，外部空气供给到该空间，由此使该空 间保持在基本大气压力。如图7所示，在燃料消耗设备60内设有发电单元91和流量控制单元67，发电单 元91使用燃料容器1内的液体燃料14发电并将电力供给至外部电子器件等的负载，流量 控制单元67从燃料容器1供给液体燃料14、水12和空气。流量控制单元67包括燃料泵68，其通过燃料引入管64吸入液体燃料14 ；阀69， 其允许/停止吸入燃料泵68内的液体燃料14流动；水泵70，其通过水引入管66吸入并运 送存储在燃料容器1内的水12 ；阀71，其允许/停止由水泵70运送的水12流动；泵72，其 吸入从阀71排出的水12 ；阀73，其允许/停止由泵72吸入的水12流动；混合腔74，其混 合从阀69运送的液体燃料14和从阀73运送的水12，以将该混合物运送至发电单元91 ；空 气泵75，其通过空气引入管65吸入空气；阀76、77、78，其分别设置在从空气泵75送来的空 气流动的三个支流路径内并控制该流动；传感器79、80、81，其测量从阀76、77、78流向发电 单元91的空气的流量；以及阀82、83，其允许/停止从发电单元91排出的产品流动。流出 阀71的水12分支流至发电单元91和泵72。图8和9示出将笔记本型个人计算机用作燃料消耗设备60的情况。本实施例的 笔记本型个人计算机60A包括具有显示单元53的第一壳体56和具有输入单元57的第二 壳体58。第一壳体56通过铰链结构连接到第二壳体58。此外，第二壳体58设有可存放燃料容器1的存放部59，分别与燃料容器1的燃料 出口 31、氧源出口 32和水出口 33对应的第一至第三槽61、62、63露出。显示单元53包括例如背光式液晶显示板或EL显示板，并根据控制单元输出的电 信号进行屏幕显示，并显示字符信息、图像等。输入单元57包括各种按钮如功能键，数字键盘和字符输入键。若按压/操作伸出 第二壳体58外部的按钮，该按钮弹性变形，以可移走的方式使按钮内部的可移动的接触点 接触基板上的固定接触点。笔记本型个人计算机60A的控制单元包括操作装置比如中央处理器(CPU)和存储 装置比如内存器，并与计算机内读取的软件配合以处理或操作输入的电信号。若沿箭头C的方向将燃料容器1的前盖部3的外表面3a插向笔记本型个人计算 机60A的存放部59，燃料出口 31装配到第一槽61内，氧源出口 32装配到第二槽62内，并 且水容纳管10末端的水出口 33装配到第三槽63内。同时，燃料引入管64插入燃料出口 31以打开止回阀5，并且空气引入管65插入氧源出口 32以打开止回阀6，而且水引入管66插入水出口 33以打开止回阀7。燃料容器1设置成使在燃料容器1存放在笔记本型个人计算机60A中的状态下， 从笔记本型个人计算机60A的侧面露出防尘过滤器8，并且使燃料容器1期望地成形为既不 从笔记本型个人计算机60A的侧面伸出也不从笔记本型个人计算机60A的下方伸出。当要拆下燃料容器1时，沿与箭头C相反的方向拉出燃料容器1，由此拆下燃料容 器1 O发电单元91被构造为如图IOA或IOB所示。在图IOA和IOB两种情况下将甲醇 用作液体燃料14的例子，但是可使用其它包括氢元素的化合物，比如酒精和汽油。在图IOA的情况下，发电单元91包括汽化器92、重整装置93、一氧化碳清除器94 和燃料电池95。在燃料电池95开始发电之前，燃料消耗设备60启动水泵70和阀71，由此将存储 在燃料容器1内的水12供给至燃料电池95的电解膜。因此，由于电解膜充满与氢离子水 合的水并且由此可在发电之前改善电解膜的离子导电性，当氢气到达燃料电池95时，电解 膜可快速传导由氢气产生的氢离子。此外，当燃料电池95的电解膜充满水时，驱动泵72和阀73，由此给混合器74供给 从阀71排出的水12的部分或全部。因此，由燃料消耗设备60的燃料泵68和阀69排出的 燃料容器1内的液体燃料14被供给至混合器74，并在混合器74内与水12混合。在混合器74内混合的液体燃料14和水12的混合物被供给至汽化器92。在汽化 器92中，加热并由此汽化所供给的混合物，并变成燃料和水的混合气。在汽化器92中产生 的混合气被供给至重整装置93。在重整装置93中，从由汽化器92供给的混合气中产生氢和二氧化碳。具体为，由 混合气和催化剂之间的反应产生二氧化碳和氢，如化学反应式(1)。CH30H+H20 — 3H2+C02(1)在重整装置93中，甲醇和水气可能不被完全重整为二氧化碳和氢，在该情况下， 甲醇和水气反应产生二氧化碳和一氧化碳，如化学反应式(2)。2CH30H+H20 — 5H2+C0+C02(2)在重整装置93中产生的混合气被供给至一氧化碳清除器94。在一氧化碳清除器94中，从重整装置93供给的混合气中装有的一氧化碳被选择 性地氧化，以从混合气中去除一氧化碳。具体为，从重整装置93供给的混合气中具体选出 的一氧化碳通过催化剂与从阀77、76、78供给的空气中的氧反应，由此产生二氧化碳。2C0+02 —2C02(3)然后，从一氧化碳清除器94将混合气供给至燃料电池95的燃料电极。在燃料电池95的燃料电极中，由于燃料电极的催化反应，从一氧化碳清除器94供 给的混合气中的氢气分解成氢离子和电子，如电化学反应式(4)。通过燃料电池95的电解 膜如固态聚合电解膜将氢离子传导至空气电极，并且电子被燃料电极提取。由于在从一氧 化碳去除器94供给的氢气到达燃料电池95之前，燃料电池95的电解膜被燃料容器1中的 水12提前湿润，在发电中产生的氢离子与电解液中装有的水水合，以改善电解膜的离子电 导性，以当氢气到达燃料电池95时电解膜可易于传导由氢气产生的氢离子。3H2 —6H++6e-(4)
来自阀77、76、78的空气被送至燃料电池95的空气电极。然后，如电化学反应式 (5)所示，空气中的氧气、穿过固态聚合电解膜的氢离子和电子产生反应生成作为副产品的 水。6H++3/202+6e-— 3H20(5)如上所述，在燃料电池95中引起(4)、(5)所示的电化学反应以生成电能。作为副 产品的水、二氧化碳、空气等的混合气通过阀82、83排出到外部。防尘过滤器8被与上述化学反应消耗的氧气成比例的颗粒所阻塞。由于防尘过滤 器8被颗粒所阻塞，空气泵75内的空气抽吸力减小并且反应效率可能降低。然而，由于防 尘过滤器8连接到燃料容器1，可通过替换燃料容器1 一起替换防尘过滤器8。因此，防尘 过滤器8可仅具有以透过与在一个燃料容器1中密封的液体燃料14的量对应的氧气量的 吸尘能力，即，防尘过滤器可不用如此来收集与在多个燃料容器1中密封的液体燃料14的 量对应的氧气量中的灰尘。所以，可实现尺寸减小，并且可无需对空气泵75施加多余载荷 而有效地引起化学反应。此外，防尘过滤器8不因通过使多个燃料容器1中的液体燃料14 所需的空气进入而被颗粒或灰尘阻塞。所以，即使发生阻塞，空气泵75的结构也不必增大 尺寸用于空气抽吸力，以使当由发电单元91产生的动力用作空气泵75的动力源时，被供给 至外部电子设备等的负载的电能与由发电单元91产生的电能的比例可升高，而发电单元 91发电所需的电能的比例可降低。在图10B的情况下，发电单元91包括汽化器96和燃料电池97。在混合器74中混合的液体燃料14和水12的混合物在汽化器96中汽化，并变成 甲醇和水蒸气的混合气。汽化器96中产生的混合气被供给至燃料电池97的燃料电极。在燃料电池97的燃料电极中，由于电化学反应式(6)所示的燃料电极的催化反 应，从汽化器96供给的混合气分解成氢离子、电子和二氧化碳。通过固态聚合电解膜将氢 离子传导至空气电极，并且电子被燃料电极抽取。CH30H+H20 — C02+6H++6e-(6)来自阀77、76、78的空气被送至燃料电池97的空气电极。然后，如电化学反应式 (7)所示，空气中的氧气、穿过固态聚合电解膜的氢离子和被燃料电极抽取的电子产生反应 生成水。6H++3/202+6e-— 3H20(7)如上所述，在燃料电池97中引起(6)、(7)所示的电化学反应以生成电能。作为副 产品的二氧化碳、空气等的混合气通过阀82、83排出到外部。在用于发电单元91发电的初始操作过程中，使用燃料容器1中装有的水12。然 而，在初始操作之后，如化学反应式(5)或(7)所示的发电过程中发电单元91产生的水可 再次通过泵72被供给至发电单元91，并由此用作化学反应式(1)或(6)所示的左侧中反应 系统的水。可选择地，可使用该水以及燃料容器1中装有的水12。而且，当燃料容器1中装 有的水12已经完全用完时，发电单元91产生的水可仅通过泵72供给至发电单元91，而无 视用于发电单元91发电的初始操作。当在电子设备如移动电话、笔记本型个人计算机、数码相机、个人数字助(PDA)或 电子日记的主体中设置发电单元91时，燃料容器1可从电子设备的主体上拆下，并且电子 设备的主体利用发电单元91产生的电能操作。换句话说，电子设备可用作燃料消耗设备60。应注意到，本发明不限于上述实施例，并且可作出各种改进和设计修改而不脱离 本发明的精神。在上述实施例中，在燃料容器1中仅存放水12和液体燃料14，但是可在燃料容器 1中增加或存放其它物质。换句话说，只要可能将多种流体单独存放，从单独的出口排出各 种流体并且所有的出口设置在同一表面内。此外，在上述实施例中，在前盖部3的外表面3a内设置一个燃料出口 31，但是可在 前盖部3的同一外表面3a内设置多个燃料出口 31。同样，可在前盖部3的同一外表面3a 内设置多个氧源出口 32或/和多个水出口 33。另外，在实施例中，在前盖部3的同一外表面3a内设置燃料出口 31、氧源出口 32 和水出口 33，但是可在前盖部3的同一外表面3a内设置燃料出口 31和氧源出口 32而不设 置水出口 33，或可在前盖部3的同一外表面3a内设置燃料出口 31和水出口 33而不设置氧 源出口 32。第二实施例下面参考附图描述本发明的第二实施例。然而，虽然对下面描述的实施例施加技 术上优选的各种限制以实施本发明，但是本发明的范围不限于下述实施例和图示的例子。图11是应用本发明的实施例中的燃料容器100的透视图。如图11所示，燃料容 器100包括基本为正六面体形状装有液体燃料的容器主体101、以及包装容器主体101的包 装材料159。参考图11-18描述容器主体101。这里，图12是容器主体100的分解透视图。图 13是示出经过中心线的切面的端视图，中心线沿燃料容器100的纵向X延伸，该端视图与 燃料容器100的厚度方向Z平行以使切面沿燃料容器100的宽度方向Y延伸。图14是在 图13的端视图中放大燃料容器的前部的视图。图15是在图13的端视图中放大燃料容器 的后部的视图。图16是示出经过中心线L的切面的端视图，该端视图与燃料容器100的宽 度方向Y平行以使切面沿燃料容器100的厚度方向Z延伸。图17是在图16的端视图中放 大燃料容器100的前部的视图。图18是在图16的端视图中放大燃料容器100的后部的视 图。应注意到在图16-18中，为了附图的清楚未示出包装材料159的边缘部分159h、159i。燃料容器100由合适的材料如合成树脂或金属构成，并且包括用作分隔液体燃料 14的壁的中空部分102。各种构件连接到中空部分102构成容器主体101。中空部分102是矩形管，内部中空，并且中空部分102的前端和后端开口，当从纵 向X看去时，中空部分102形成为矩形框形状。流径槽121、122凹陷地设置在中空部分102沿厚度方向Z相反的两个外侧面(底 面和顶面)内。流径槽121、122从中空部分102的后端线性延伸至至前端。在中空部分102内设置水容纳管110。水容纳管110沿中空部分102的纵向X延伸。中空部分102的前端侧上的开口被前内盖部103封闭。前外盖部116的后表面连 接至前内盖部103的前表面。此外，中空部分102的后端侧上的开口被后内盖部104封闭。 后外盖部117的前表面连接至后内盖部104的后表面。前内盖部103包括第一层103A、以及牢固地粘性粘结到第一层103A的第二层103B。第一层103A的周边大于第二层103B的周边。第一层103A的周边与中空部分102 的前端侧上的外边缘对应。第二层103B的周边与中空部分102的前侧开口的内边缘对应。 此外，第二层103B的周边比第一层103A的周边更靠近内部，为中空部分102前端的壁厚。 所以，在前内盖部103封闭中空部分102的前开口的状态下，第二层103B装配进中空部分 102的前开口内，并且由此第二层103B的周边紧密地接触中空部分102的内壁，并且第一层 103A重叠中空部分102的前端面，以使第一层103A的周边对应于中空部分102的外边缘。后内盖部104包括包括第一层104A、以及牢固地粘性粘结到第一层104A的第二层 104B。第一层104A的周边小于第二层104B的周边。第一层104A的周边与中空部分102 的后开口的内边缘对应。第二层104B的周边与中空部分102的后端侧上的外边缘对应。 第一层104A的周边比第二层104B的周边更靠近内部，为中空部分102后端的壁厚。所以， 在后内盖部104装配进中空部分102内的状态下，第一层104A的周边紧密地接触中空部分 102的内壁，并且第二层104B重叠中空部分102的后端面，以使第二层104B的周边对应于 中空部分102的周边。图19是从第一层103A侧看去的前内盖部103平面图。如图19所示，水出口 138 在前内盖部103的中心部分穿过第一层103A和第二层103B。在水出口 138的右侧，燃料出 口 137穿过第一层103A和第二层103B。连接孔139在前内盖部103的第一层103A内穿 过，并且连接孔139的除了上端和下端的后端被第二层103B封闭，由此形成前流经槽134， 第二层103B作为底面。从重叠流径槽121前端的位置至重叠流径槽122前端的位置连续 形成前流径槽134，并且弯曲以避开水出口 138，并在对应于后述的氧源出口 132的位置变 宽。而且，在前内盖部103的边缘处以及前流径槽134的一端形成缺口 135。前流径槽134 和流径槽121经由缺口 135连通。同样，在另一边缘以及前流径槽134的另一端形成缺口 136。前流径槽134和流径槽122经由缺口 136连通。如图20所示，由于前外盖部116叠置在前内盖部103的第一层103A上，前流径槽 134被前外盖部116覆盖，并且由前流径槽134形成流径。燃料出口 131、氧源出口 132和水 出口 133穿过前外盖部116。水出口 133形成在前外盖部116的中心部分。燃料出口 131、 水出口 133和氧源出口 132以该顺序沿燃料容器100的宽度方向成直线地布置。而且，燃 料出口 131面对前内盖部103的燃料出口 137，而水出口 133面对前内盖部103的水出口 138。如图14、17所示，燃料出口 131和氧源出口 132从前外盖部116的后表面穿至前 表面，并且燃料出口 131和氧源出口 132的圆周以喷嘴的形状突出地设置在前外盖部116 的外表面上。水出口 133也从前外盖部116的后表面穿至前表面，但是水出口 133的圆周 平坦地设置。在水出口 131和燃料出口 137内装配进止回阀105，以阻止流体通过水出口 131和 燃料出口 137不必要地从中空部分102的内部流至外部，甚至若对中空部分102施加外力 也如此。止回阀105可以是鸭嘴阀，其中柔性和弹性材料(例如弹性体)形成为鸭嘴形状。 止回阀105安装在燃料出口 131和燃料出口 137内的状态使其鸭嘴形的端部指向中空部分 102的内部。氧源出口 132重叠在前流径槽134的一端和另一端之间的中间部分，并且与前流 径槽134的中间部分连通。在对应于氧源出口 132的位置使前流径槽134变宽。
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在氧源出口 132内装配进止回阀106，以阻止流体通过氧源出口 132不必要地从燃 料容器1内部的前流径槽134流至外部，甚至若对中空部分102施加外力也如此。止回阀 106可以是鸭嘴阀，其中柔性和弹性材料(例如弹性体)形成为鸭嘴形状。止回阀106安装 在氧源出口 132内的状态使其鸭嘴形的端部指向中空部分102的内部。水容纳管110插入水出口 133和水出口 138以穿过这些出口。水容纳管110的一 端伸出前外盖部116的前表面外部，并且该伸出部伸出的基本与燃料出口 131和氧源出口 132同高。另一方面，如图12所示，保持孔143穿过后内盖部104的第一层104A和第二层 104B的中间部分。水容纳管110的另一端插入第一层104A的保持孔143，但并未到达第二 层104B的保持孔143。因此，水容纳管110设置在前外盖部116和后内盖部104之间。而 且，在后内盖部104的保持孔143的左右两侧，通风孔146、147穿过第一层104A和第二层 104B。在水容纳管110内并更靠近水出口 133侧的一端，装配有止回阀107，以阻止流体 不必要地从水容纳管Iio内部流至端部开口，甚至若经由中空部分102对水容纳管110施 加外力也如此。止回阀107可以是鸭嘴阀，其中柔性和弹性材料(例如弹性体)形成为鸭 嘴形状。止回阀107安装在水容纳管110内的状态使其鸭嘴形的端部指向后内盖部104。图21是从第二层104B侧看去的后内盖部104的透视图。如图所示，在后内盖部 104的第二层104B内形成开口，所述开口在保持孔143的左右两侧上从保持孔143连续打 开。这些开口局部对应通风孔146、147。在后内盖部104的第一层104A，在未重叠通风孔 146,147的区域内未形成开口，即，在保持孔143和通风孔146之间的区域以及在保持孔 143和通风孔147之间的区域。这些没有开口的部分对应于连接保持孔143和通风孔146 的侧向槽144的底部，以及连接保持孔143和通风孔147的侧向槽145的底部。在后内盖部104的第二层104B内设置另一开口 152，并且由此形成后流径槽148， 其将面对开口 152的第一层104A用作底部。从重叠流径槽121后端的位置至重叠流径槽 122后端的位置连续形成后流径槽148，并且弯曲以避开保持孔143。而且，在后内盖部104 的边缘处以及后流径槽148的一端形成缺口 149。后流径槽148和流径槽121经由缺口 149 连通。同样，在另一边缘以及后流径槽148的另一端形成缺口 150。后流径槽148和流径槽 122经由缺口 150连通。如图22所示，由于后外盖部117叠置在后内盖部104上，以使后流径槽148被后外 盖部117覆盖，并且由后流径槽148形成流径。如图12、16、18所示，第一空气引口 141和 第二空气引入口 142在后外盖部117内穿过。第一空气引入口 141形成在与燃料出口 131 对应的位置，而第二空气引入口 142形成在与氧源出口 132对应的位置。第一空气引入口 141从后外盖部117的前表面穿至后表面。通风孔151 (图12)在 与第一空气引入口 141对应的位置从后内盖部104内穿过。第二层104B以喷嘴的形状围 绕通风孔151突出地设置。止回阀111装配在第一空气引入口 141内，以阻止流体通过通 风孔151和第一空气引入口 141从中空部分102的内部流至外部。止回阀111可以是鸭嘴 阀，其中柔性和弹性材料(例如弹性体)形成为鸭嘴形状。止回阀111安装在第一空气引 入口 141内的状态使其鸭嘴形的端部指向中空部分102的内部。空气间隔153(图18)布 置在液体燃料114的端部侧，并且随着液体燃料114的消耗而增大容量。空气间隔154布 置在水112的端部侧，并且随着水112的消耗而增大容量。空气间隔153、154经由后内盖部104的通风孔146、147，侧向槽144、145和保持孔143彼此连通，并因此具有相同的内压 力。当空气间隔153、154内的压力极其低于燃料容器100外部的压力时，止回阀111允许 空气从燃料容器100的外部流至内部以缓冲压力差。第二空气引入口 142形成为矩形形状。第二口 142重叠后流径槽148两端之间的 中间部分，并与后流径槽148的中间部分连通。在与第二空气引入口 142对应的位置槽148 变宽。防尘过滤器108装配进第二空气引入口 142内，并且该口 142被防尘过滤器108 封闭。如图13-18所示，随动件113包含在水容纳管110内以接触水体的端部(后内盖 部104侧)。由于随动件113与水容纳管110的内壁接触，水容纳管110内的空间被随动 件113分成前内盖部103侧上的区域和后内盖部104侧上的区域。随动件113是与水112 具有低亲合性的液体如溶胶或凝胶，并且是高粘性的液体，粘度高于水112并不能溶于水 112。此外，随动件113具有结构上粘性液体的特性(异常粘性流体)，当剪切应力(或剪 切率)增大时降低表观应力。所以，若从水出口 133排出水112并且在后内盖部104侧上 的水体的端部接近水出口 133侧，随动件113从动以使在水体端部和水出口 133之间不产 生间隙。因此，随动件113关闭水容纳管110内水体的端部，以使只要水容纳管110内在水 出口 133侧留有水112，就会充满水112而无间隙，例如通过空气引起间隙。所以，即使倾 斜燃料容器100使水出口 133位于上侧，因为水112已到达水出口 133，易于从水出口 133 排出水112。而且，随动件113可抑制水112的挥发。聚丁烯、液体石蜡、锭子油、其它矿物 油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、其它硅油、以及这些的组合可用作随动件113。应注意到由 于止回阀107设置在水容纳管110内，水容纳管110内的水112不会不必要地泄漏。随动件115包含在中空部分102内以接触液体燃料体的端部(后内盖部104侧)。 由于随动件115与中空部分102的内壁接触，中空部分102内的空间被随动件115分成前 内盖部103侧上的区域和后内盖部104侧上的区域。随动件115是与液体燃料114具有低 亲合性的液体如溶胶或凝胶，并且是高粘性的液体，粘度高于液体燃料114并不能溶于液 体燃料114。此外，随动件115具有结构上粘性液体的特性(异常粘性流体)，当剪切应力 (或剪切率)增大时降低表观应力。所以，若从燃料出口 131排出液体燃料114并且在后 内盖部104侧上的液体燃料体的端部接近燃料出口 131侧，随动件115从动以使在液体燃 料114端部和随动件115之间不产生间隙。因此，随动件115关闭中空部分102内液体燃 料体的端部，以使只要中空部分102内在燃料出口 131侧留有液体燃料114，就会充满液体 燃料114而无间隙，例如通过空气引起间隙。所以，即使倾斜燃料容器100使燃料出口 131 位于上侧，因为液体燃料114已到达燃料出口 131，易于从燃料出口 131排出液体燃料114。 而且，随动件115可抑制液体燃料114的挥发。具体为，聚丁烯、液体石蜡、锭子油、其它矿 物油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、其它硅油、以及这些的组合可用作随动件115。应注意到 由于止回阀105设置在燃料出口 131内，即使在该状态下对中空部分102施加外力，中空部 分102内的液体燃料114也不会不必要地泄漏。比随动件115更靠近后内盖部104的空气间隔153经由后内盖部104的通风孔 146,147和侧向槽144、145与水容纳管110的后开口连通。如上所述，主体101被包装材料159包装。包装材料159由不能充分透过空气的合成树脂形成。包装材料159优选通过内部真空抽吸来包装主体101。包装材料159包括围绕中空部分102的主干的主干围绕部159g ；从主干围绕部 159g向前延伸以密封容器主体101前端面(前外盖部116的前表面)的第一边缘部159h; 以及从主干围绕部159g向后延伸以密封容器主体101后端面(后外盖部117的后表面) 的第二边缘部159i。燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133被第一边缘部159h覆盖， 而第一空气引入口 141和第一空气引入口 142被第二边缘部159i覆盖。此外，通过利用包 装材料159的主干围绕部159g覆盖中空部分102，流径槽121、122用作空气流径。流径槽 121、122凹陷地设置以满足Wl > (S 1/2 π )1/2，其中S1是流径槽121、122的截面积，Wl是流 径槽121、122的宽度。沿前外盖部116前表面的边缘的断开线159e形成在主干围绕部159g和第一边缘 部159h之间。沿后外盖部117后表面的边缘的断开线159f形成在主干围绕部159g和第 二边缘部159i之间。通过沿断开线159e切掉包装材料159，可易于从主干围绕部159g分 离第一边缘部159h。通过沿断开线159f切掉包装材料159，可易于从主干围绕部159g分 离第二边缘部159i。应注意到，主干围绕部159g优选粘性粘结到中空部分102的外表面， 前外盖部116的边缘，后外盖部117的边缘，前内盖部103的第一层103A的边缘，后内盖部 104的第二层104B的边缘。由于未使用的容器主体101被包装材料159密封，可以防止从燃料出口 131排出 液体燃料114，或防止从水出口 133排出水112。而且，由于在第二空气引入口 142内未露 出防尘过滤器108，可防止过滤器的劣化。当将容器主体101连接到燃料电池或连接到具有燃料电池的装置，通过拉动第一 边缘部159h使第一边缘部159h沿断开线159e与主干围绕部159g分离，以露出燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133，以使可从容器主体101将水112和液体燃料114供给至燃 料电池等。同样，通过拉动第二边缘部159i使第二边缘部159i沿断开线159f与主干围绕 部159g分离，以露出第一空气引入口 141和第二空气引入口 142。随后，处于留有主干围绕 部159g的状态下的容器主体101设置在燃料电池或具有燃料电池的装置内。如上所述，当未使用容器主体101 (装运)时，前外盖部116的前表面和后外盖部 117的后表面被包装材料159覆盖。此外，如图23所示，在主干围绕部159g和第一边缘部 159h之间的部分内形成小切口，并且沿前外盖部116的周边设置切断导向带160以使带 的端部与切口重叠，并且因此可通过沿前外盖部116的前表面周边的方向拉动切断导向带 160，使第一边缘部159h剥离。应注意到，切断线159e期望地设置在切断导向带160下方， 以不露出流径槽121、122。小切口形成在主干围绕部159g和第二边缘部159i之间的部分内，并且沿后外盖 部117的前表面周边设置切断导向带161以使带的端部与切口重叠，并且因此可通过沿后 外盖部117的周边方向拉动切断导向带161，使第二边缘部159i剥离。应注意到，切断线 159f期望地设置在切断导向带161下方，以不露出流径槽121、122。此外，替代包装材料159，主体101可被包装材料259包装，如图24所示。包装材 料259由不能充分透过空气的合成树脂形成。包装材料259优选通过内部真空抽吸来包装 主体101。在下列过程中，燃料容器100被具有图24所示结构的包装材料259包装。如图25所示，包装材料259围绕真空部分102的主干，以使流径槽121、122内的间隙不会塌陷，并 且包装材料259的主干围绕部259g被放置得与中空部分102的外表面紧密接触。然后，从 前外盖部116的前表面向前延伸的短边上的一对边缘部259a首先向内弯曲，然后弯曲长边 上的一对边缘部259b，并且将边缘部259a、259b的重叠部分粘性粘结。因此，前外盖部116 的前表面被边缘部259a、259b覆盖，并且燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133被边缘 部259a、259b密封。同样，对于后侧，从后外盖部117的后表面延伸的短边上的一对边缘 部259c向内弯曲，然后弯曲长边上的一对边缘部259d，并且将边缘部259c、259d的重叠部 分粘性粘结。因此，后外盖部117的后表面被边缘部259c、259d覆盖，并且第一空气引入口 141和第二空气引入口 142被边缘部259c、259d密封。当主体101被如上所述包装时，燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133被包装 材料259的边缘部259a、259b覆盖，并且空气引入口 141、142被边缘部259c、259d覆盖。所 以，可增强中空部分102内装有的液体燃料114的保持质量。具有高保持质量的该种包装 也变得简单。如图24所示，在包装材料259内沿前外盖部116前表面的边缘形成切断线259e， 并且在包装材料259内沿后外盖部117后表面的边缘形成切断线259f。在使用时，如图25 所示，通过沿切断线259e切断边缘部259a、259b，露出燃料出口 131、氧源出口 132和水出 口 133。另一方面，通过沿切断线259f切断边缘部259c、259d，露出空气引入口 141、142。 这样，由于形成切断线259e、259f，当使用者使用燃料容器100时可易于切断边缘部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和空气引入口 141、142。由于在切断边缘部259a、259b、259c、259d的状态下，主干围绕部259g围绕中空部 分102的主干，形成上述空气流径。而且，剩余的主干围绕部259g可防止通过流径槽121、 122的空气在到达氧源出口 132之前扩散。除了前外盖部116的前表面和后盖部117的后表面，片状主干围绕部159g或主干 围绕部259g覆盖并包装前外盖部116、前内盖部103、后内盖部104和后外盖部117的所有 边缘以及中空部分102的侧面。而且，除了缺口 135、缺口 136、缺口 149、缺口 150、流径槽 121和流径槽122，中空部分102的侧面被放置得与主干围绕部159g或主干围绕部259g紧 密接触或粘性粘结。通过利用主干围绕部159g或主干围绕部259g覆盖缺口 135、136、149、 150，流径槽121和流径槽122，形成一流径，其将经由第二空气引入口 142引入的容器主体 101外部的空气传送至氧源出口 132。因此，流径槽121、122形成在中空部分102的外侧面内，并且流径槽121、122被由 1mm或以下的薄合成树脂形成的主干围绕部159g或主干围绕部259g覆盖，以形成空气通过 流径。因此不必在容器主体101内设置厚管等以通过空气。所以，可增多在容器主体101 的容量内装有的液体燃料114的量。特别地，如果满足Wl> (S1/2JI)"2，其中SI是流径槽 121,122的截面积，W1是流径槽121、122的宽度，装有的液体燃料114的量可被尤其增大。仅剩有主干围绕部159g的主体101连接到使用液体燃料114的设备(下文中称 作燃料消耗设备)，以给燃料消耗设备供给液体燃料114和水112。当主体101内的液体燃 料114用完时，从燃料消耗设备拆下燃料容器100的主体101，并将新的燃料容器100的主 体101连接到燃料消耗设备。下面描述连接有容器主体101的燃料消耗设备。
燃料消耗设备设有燃料引入管、空气引入管和水引入管。燃料引入管对应于燃料 出口 131，空气引入管对应于氧源出口 132，水引入管对应于水容纳管110的末端。此外，主 体101连接到燃料消耗设备的方式以引导主体101的前外盖部116的前表面。因此，燃料引 入管插入燃料出口 131，但是燃料引入管进一步插入止回阀105来打开止回阀105。同样， 空气引入管插入氧源出口 132中的止回阀106，并且水引入管插入水容纳管110中的止回阀 107。因此，容器主体101内的液体燃料114通过燃料引入管供给至燃料消耗设备，并且水 容纳管110中的水112通过水引入管供给至燃料消耗设备。而且，外部空气通过防尘过滤 器108被抽吸入后流径槽148，并从后流径槽148穿过流径槽121、122，前流径槽134和空 气引入管，供给至燃料消耗设备。由于燃料出口 131、氧源出口 132和水出口 133设置在同一表面(S卩，前外盖部116 的前表面)内，这些出口 131、132、133可通过一个简单的连接操作同时连接至燃料消耗设 备。所以，可易于执行主体101的连接操作。此外，当使用主体101时阻塞防尘过滤器108。然而，由于防尘过滤器108连接至主 体101，可通过替换主体101来一起替换防尘过滤器108。因此，不必检查防尘过滤器108。如图13、16所示，若主体101内的液体燃料114减少，因此对随动件115缓慢引起 剪切应力，并且随动件115从动至前内盖部103侧。若水容纳管110内的水112减少，由此 对随动件113产生剪切应力以减小随动件113的粘度，随动件113将随着水112的消耗而 从动至前内盖部103。若液体燃料114和水112都减少，比随动件115更靠近后内盖部104 的空间被减压，但是利用该空间的减压打开止回阀111，外部空气供给到该空间，由此使该 空间保持在基本大气压力。随动件113、115由因瞬时产生的剪切应力而不易于移动的材料 形成。如图26A和26B所示的发电单元191设置在燃料消耗设备内。发电单元191使用 燃料容器100中的液体燃料114发电并被构造为如图26A或26B所示。与图7所示的发电 单元91类似，发电单元191连接至燃料消耗设备60，并且具有与发电单元91相同的功能。 在图26A和26B两种情况下将甲醇用作液体燃料114的例子，但是可使用其它包括氢元素 的化合物，比如酒精和汽油。在图26A的情况下，发电单元191包括汽化器192、重整装置193、一氧化碳清除器 194和燃料电池195，并具有与图IOA所示的发电单元91相同的结构。在燃料电池195开始发电之前，燃料消耗设备60启动水泵70和阀71，由此将存储 在燃料容器1内的水12供给至燃料电池95的电解膜。因此，由于电解膜充满与氢离子水 合的水并且由此可在发电之前改善电解膜的离子导电性，当氢气到达燃料电池195时，电 解膜可快速传导由氢气产生的氢离子。此外，当燃料电池195的电解膜充满水时，驱动泵72和阀73，由此给混合器74供 给从阀71排出的水12的部分或全部。因此，由燃料消耗设备60的燃料泵68和阀69排出 的燃料容器1内的液体燃料14被供给至混合器74，并在混合器74内与水12混合。在混合器74内混合的液体燃料14和水12的混合物被供给至汽化器192。在汽化 器192中，加热并由此汽化所供给的混合物，并变成燃料和水的混合气。在汽化器192中产 生的混合气被供给至重整装置193。在重整装置193中，从由汽化器192供给的混合气中产生氢和二氧化碳。具体为，由混合气和催化剂之间的反应产生二氧化碳和氢，如化学反应式(8)。CH30H+H20 — 3H2+C02(8)在重整装置193中，甲醇和水气可能不被完全重整为二氧化碳和氢，在该情况下， 甲醇和水气反应产生二氧化碳和一氧化碳，如化学反应式(9)。2CH30H+H20 — 5H2+C0+C02(9)在重整装置193中产生的混合气被供给至一氧化碳清除器194。在一氧化碳清除器194中，从重整装置193供给的混合气中装有的一氧化碳被选 择性地氧化，以从混合气中去除一氧化碳。具体为，从重整装置193供给的混合气中具体选 出的一氧化碳通过催化剂与通过泵从容器主体101的氧源出口 132输送的空气中的氧反 应，由此产生二氧化碳。2C0+02 — 2C02(10)然后，从一氧化碳清除器194将混合气供给至燃料电池195的燃料电极。燃料电池195包括电解膜，并且在从一氧化碳清除器194供给的氢气到达燃料电 池195之前，水容纳管110中的水112被提前供给至电解液。因此，在发电之前，电解膜的 离子导电性可得到改善，以使当氢气到达燃料电池195时，电解膜可易于传导氢气中产生 的氢离子。在燃料电池195的燃料电极中，由于燃料电极的催化反应，从一氧化碳清除器194 供给的混合气中的氢气分解成氢离子和电子，如电化学反应式(11)。通过燃料电池195的 电解膜如固态聚合电解膜将氢离子传导至空气电极，并且电子被燃料电极提取。3H2 —6H++6e-(11)通过泵将空气从氧源出口 132送至燃料电池195的空气电极。然后，如电化学反 应式(12)所示，空气中的氧气、穿过固态聚合电解膜的氢离子和电子产生反应生成作为副 产品的水。6H++3/202+6e-— 3H20(12)如上所述，在燃料电池195中引起(11)、(12)所示的电化学反应以生成电能。作 为副产品的水、二氧化碳、空气等的混合气被排出到外部。在图26B的情况下，发电单元191包括汽化器196和燃料电池197。通过泵将液体燃料114和水112供给至发电单元191，并被混合。混合物在汽化 器196中汽化，并变成甲醇和水蒸气的混合气。汽化器196中产生的混合气被供给至燃料 电池197的燃料电极。在燃料电池197的燃料电极中，由于电化学反应式(13)所示的燃料电极的催化反 应，从汽化器196供给的混合气分解成氢离子、电子和二氧化碳。通过固态聚合电解膜将氢 离子传导至空气电极，并且电子被燃料电极抽取。CH30H+H20 — C02+6H++6e-(13)通过泵将来自容器主体101的氧源出口 132的空气送至燃料电池197的空气电 极。然后，如电化学反应式(14)所示，空气中的氧气、穿过固态聚合电解膜的氢离子和被燃 料电极抽取的电子产生反应生成水。6H++3/202+6e-— 3H20(14)如上所述，在燃料电池197中引起(13)、(14)所示的电化学反应以生成电能。作
19为副产品的水、二氧化碳、空气等的混合气被排出到外部。在发电单元191的初始操作过程中，使用容器主体101中装有的水112。然而，当 容器主体101中装有的水112已经用完时，燃料电池195、197中产生的水可被供给至汽化 器 192,196ο当在电子设备如移动电话、笔记本型个人计算机、数码相机、个人数字助理(PDA) 或电子日记的主体中设置发电单元191时，容器主体101可从电子设备的主体上拆下，并且 电子设备的主体利用发电单元191产生的电能操作。换句话说，电子设备可用作燃料消耗 设备。本发明不限于上述实施例，并且可作出各种改进和设计修改而不脱离本发明的精 神。例如，包装材料的包装方法并不限于以上所描述的方法。例 1如上所述，若满足Wl > (S1/2JI)"2，其中Sl是流径槽121、122的截面积，Wl是流 径槽121、122的宽度，可尤其增大装有的液体燃料114的量。将使用本发明的实施例和对 比例来描述这一点。图27A是剖视图，其中应用本发明的燃料容器100沿垂直于纵向X的表面切断。图 27B是其中未形成流径槽121、122的燃料容器500的剖视图。应注意到，为了简化说明，在 图27A中未示出流径槽122。在图27A中，T2是中空部分102的均勻壁厚，W2是中空部分102的内部宽度，H2 是中空部分102的高度，R3是水容纳管110的内径，T3是水容纳管110的壁厚，Wl是流径 槽121的宽度，Dl是流径槽121的深度，并且T4是包装材料159的厚度。流径槽121的截面积Sl由下列方程表达。Sl = WlXDl装有液体燃料114的空间的截面积S2由下列方程表达。
S2 = W2 X H2-2 X π X (R3+T3) 2_D1 X (ffl+2 X T2)燃料容器100的外截面积SlOO由下列方程表达。SlOO = (W2+2 X Τ2+2 X Τ4) X (Η2+2 X Τ2+2 X Τ4)在图27Β中，Τ2是中空部分502的均勻壁厚，W2是中空部分502的内部宽度，Η2 是中空部分502的高度，R3是水容纳管110的内径，Τ3是水容纳管110的壁厚，R5是氧源 管521的内径，并且Τ5是氧源管521的壁厚。这里，氧源管521替代流径槽121，并且空气 通过氧源管521。氧源管521的内部截面积Sa5由下列方程表达。Sa5 = 2 X π X R52氧源管521的外部截面积Sb5由下列方程表达。Sb5 = 2 X π X (R5+T5)2装有液体燃料114的空间的截面积S502由下列方程表达。S502 = W2XH2-2X π X (R3+T3)2_Sb5燃料容器500的外截面积S500由下列方程表达。S500 = (W2+2XT2) X (H2+2XT2)
20
壁厚T2相对于厚度T4足够大，并且若T2 > > T4，燃料容器100的截面积S100等 于燃料容器500的截面积S500。因此，若截面积S2大于截面积S502，燃料容器100可比燃 料容器500装有更多的液体燃料。即，仅需满足下列条件。W2XH2-2X ji X (R3+T3)2_D1X (W1+2XT2) > W2XH2-2X ji X (R3+T3)2_Sb5该方程组织如下。Sb5-DlX (W1+2XT2) > 02X 3i X (R5+T5)2-D1X (W1+2XT2) > 0(A)这里，流径槽121的截面积SI等于氧源管521的内部截面积Sa5，以使在燃料容器 100中流动的空气量等于在燃料容器500中流动的空气量。Sa5 = 2X n XR52 = SI = W1XD1所以，方程(A)将为如下。4X 31 XR5XT5+2X 31 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)将为如下。2X 31 XT5/W1X {2XR5X (W1-R5)+T5XW1} > 0(C)S卩，若W1 >R5，始终满足方程(C)，并且燃料容器100可比燃料容器500装有更多 的液体燃料。因为 R5 = {S1/(2X ji )}1/2, ffl > {S1/(2X ji )}1/20
权利要求
一种燃料容器，其包括主体，其包括容纳燃料的燃料容纳部以及从外部连接氧源的氧源连接部；布置在主体端面内的燃料出口，以排出容纳在燃料容纳部内的燃料；以及布置在端面内的氧源出口，以经由氧源连接部排出氧源。
2.根据权利要求1所述的燃料容器，其中， 燃料容纳部在包装的燃料末端侧上具有随动件。
3.根据权利要求1或2所述的燃料容器，其中，氧源连接部具有布置在燃料容纳部内的氧源管，以将氧源连接到其内部。
4.根据权利要求1所述的燃料容器，其中，主体具有氧源引入口，以在与布置有氧源出口的上述端面不同的引入端面内从外部引 入氧源。
5.根据权利要求4所述的燃料容器，其中， 氧源引入口具有防尘过滤器。
6.根据权利要求1所述的燃料容器，其中， 主体还包括水容纳部以容纳水，以及水出口，其布置在端面内以排出容纳在水容纳部内的水。
7.根据权利要求6所述的燃料容器，其中，水容纳部具有布置在燃料容纳部内的水容纳管，以在其内容纳水。
8.根据权利要求7所述的燃料容器，其中， 水容纳管在包装的水末端侧上具有随动件。全文摘要
液体燃料(14)容纳在燃料容器内，并且从燃料出口(31)排出液体燃料(14)。此外，在设置于燃料容器内的水容纳管(10)中装有水(12)，并且从水出口(33)将水(12)排到外部。将通过防尘过滤器(8)吸入燃料容器内的空气通过氧源管(9)从氧源出口(32)排到外部，防尘过滤器(8)连接到燃料容器的后盖部。燃料出口(31)、氧源出口(32)和水出口(33)设置在前盖部(3)的前表面(3a)内。
文档编号H01M8/04GK101894957SQ20101023272
公开日2010年11月24日 申请日期2005年10月31日 优先权日2004年11月1日
发明者椛泽康成, 神谷俊史, 西村浩二, 长田隆博, 须田吉久 申请人:卡西欧计算机株式会社