專利名稱：液體箱、燃料電池以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儲存待供應(yīng)給發(fā)電部的燃料的液體箱、燃料電池以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
燃料電池具有這樣的構(gòu)造，其中將電解質(zhì)配置在燃料電極(陽極電極)與氧電極 (陰極電極)之間，并且將燃料和氧化劑分別供應(yīng)給燃料電極和氧電極。此時，使燃料和氧 化劑氧化和還原，并且使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能以提取電能。借助于諸如泵的附件，將燃 料從燃料箱供應(yīng)給燃料電極。這樣的燃料電池與諸如蓄電池的輔助電源(例如，鋰離子電池或電容器)結(jié)合 使用。例如，在啟動燃料電池以后，從輔助電源供應(yīng)與諸如泵的附件所需的電力相對應(yīng)的 電力，從而將燃料供應(yīng)給發(fā)電部以產(chǎn)生電力。將以這樣的方式產(chǎn)生的電力輸出到驅(qū)動設(shè)備 (負(fù)荷)，并且將剩余電力存儲在輔助電源中。此外，在高負(fù)荷下，電力從輔助電源輸出到驅(qū) 動設(shè)備。當(dāng)設(shè)置了輔助電源時，將電力供應(yīng)給啟動裝置直到燃料電池產(chǎn)生電力，然后使燃料 電池產(chǎn)生恒定電力，因此使使用效率得到改善。然而，由于驅(qū)動設(shè)備的高負(fù)荷使用所導(dǎo)致的輔助電源的過大功耗、在其中長期未 使用燃料電池的情況下的自身放電等，輔助電源的電壓可能會下降。在以這樣的方式耗盡 輔助電源的情況下，泵未被啟動，從而未能從燃料電池獲得電力。因此，專利文獻(xiàn)1和2披 露了這樣的燃料電池系統(tǒng)，其借助于手動泵以使得將燃料供應(yīng)給內(nèi)置于電子設(shè)備等中的燃 料電池。[專利文獻(xiàn)1]日本未審查專利申請公開第2005-19371號[專利文獻(xiàn)2]日本未審查專利申請公開第2007-80731號

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中，手動推動泵以向發(fā)電部供給燃料，因此供應(yīng)的 燃料的量取決于如何推動泵。因此，在單次供應(yīng)燃料時可能會供應(yīng)多于所需量的燃料，結(jié) 果，存在這樣的問題發(fā)生諸如燃料泄漏的故障。此外，在專利文獻(xiàn)2的構(gòu)造中，試圖通過配 置副箱來將供應(yīng)的燃料的量保持在預(yù)定的量的范圍內(nèi)，但是由于例如需要將燃料供應(yīng)給副 箱的泵而使該構(gòu)造復(fù)雜化，因此，該構(gòu)造對于縮小尺寸來說是不利的。本發(fā)明用來解決上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種液體箱、使用該液體箱 的燃料電池和電子設(shè)備，該液體箱使得在手動供應(yīng)諸如燃料的液體時可以防止過量供應(yīng)該 液體。本發(fā)明的液體箱包括殼體，該殼體容納液體并具有用于將液體供給至外部的出 口 ；可變形部，其配置在殼體的至少一部分中并且通過外部壓力可變形；以及限制裝置，用 于限制可變形部的變形量不超過一定量。本發(fā)明的燃料電池包括發(fā)電部和本發(fā)明的上述液體箱。本發(fā)明的電子設(shè)備安裝有本發(fā)明的上述燃料電池。
在本發(fā)明的液體箱、燃料電池以及電子設(shè)備中，在燃料箱中，當(dāng)通過外部壓力可變 形的可變形部被例如手指等推動時，殼體的容量減小以推動容納在殼體中的液體從殼體的 出口出來到外部。此時，殼體的容量變化量受到限制裝置的限制不超過一定量。根據(jù)本發(fā)明的液體箱、燃料電池以及電子設(shè)備，容納液體的殼體的一部分是可變 形的可變形部，并且其設(shè)置有限制裝置，使得可變形部的變形量不超過一定量，即使通過手 指等推動可變形部來手動供應(yīng)液體時，也可以防止液體的過量供應(yīng)。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的燃料箱的示意性構(gòu)造的截面圖。圖2是示出了使用圖1所示燃料箱的燃料電池的示意性構(gòu)造的示圖。圖3是示出了圖2所示燃料電池的示意性構(gòu)造的截面圖。圖4是使用圖2所示燃料電池的燃料電池系統(tǒng)的整體構(gòu)造的圖示。圖5是示出了根據(jù)第一實施方式的修改例的燃料箱的示意性構(gòu)造的截面圖。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的燃料箱的示意性構(gòu)造的截面圖。圖7是圖5所示燃料箱的內(nèi)部構(gòu)造的圖示。圖8是示出了根據(jù)第二實施方式的修改例的燃料箱的示意性構(gòu)造的截面圖。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的燃料箱的示意性構(gòu)造的截面圖。圖10是示出了根據(jù)第三實施方式的修改例的燃料箱的示意性構(gòu)造的截面圖。圖11是根據(jù)圖2所示燃料電池的應(yīng)用例的電子設(shè)備的外觀的圖示。
具體實施例方式在下文中將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實施方式。[第一實施方式]圖1㈧和1 (B)示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的燃料箱1的截面構(gòu)造。燃料箱 1儲存待供應(yīng)給燃料電池的發(fā)電部的燃料，并且例如在殼體10中容納諸如甲醇的液體燃料 12。用于將液體燃料12供給至發(fā)電部的閥(出口)13配置在殼體10的側(cè)面上。殼體10的外部形狀是，例如，長方體形狀，并且由諸如鋁(Al)或不銹鋼(SUS)的 金屬材料、或諸如PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)或聚丙烯的樹脂材料制成。封閉在包裝容 器11中的液體燃料12容納在殼體10中。包裝容器11是，例如，由鋁層壓膜等制成的袋狀 容器。殼體10具有可變形部10A，該可變形部IOA通過來自外部的壓力(在下文中簡 稱為外部壓力)可以變形?？勺冃尾縄OA模制為使得殼體10的一部分向外突出(參照圖 1(A))，并且構(gòu)造為在殼體10的頂面S中經(jīng)由彎曲部10A-2而具有平坦部10A-1。平坦部 10A-1是通過手指、棍等推動的部分。此外，可以例如通過使殼體10的表面進(jìn)行沖壓來模制 這樣的可變形部IOA0可變形部IOA的形狀，即，離平坦部10A-1的殼體10的頂面S的高度al，平坦部 10A-1和彎曲部10A-2的平面面積等，被設(shè)計為使得可變形部IOA的可變形量不超過一定 量。例如，如在以下表達(dá)式(1)中示出的，可變形部IOA被設(shè)計為使得由可變形部IOA的變 形引起的殼體10的容量變化量不超過危險液體供給量，或如果存在從燃料箱連接至發(fā)電部的流路(其將在之后進(jìn)行描述)，則殼體10的容量變化量不超過通過從危險供給量減去 流路的容量所獲得的量?？蛇x地，如在以下表達(dá)式(2)中示出的，可變形部IOA被設(shè)計為使 得殼體10的容量變化量超過燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)定工作所需的甲醇量。(容量變化量)<(危險液體供給量)_(流路的容量)......(1)(容量變化量)>(穩(wěn)定產(chǎn)生電力所需的甲醇量) ......(2)在上述燃料箱1中，例如，當(dāng)通過用手指等推動平坦部10A-1而將外部壓力施加于 殼體10的可變形部IOA的平坦部10A-1時，彎曲部10A-2向殼體10內(nèi)部反轉(zhuǎn)，以致使殼體 10凹陷(參照圖1(B))。從而，殼體10中的容量減小，并且使包裝容器11變形以將封閉在 包裝容器11中的液體燃料12推出閥13。此時，可變形部IOA由例如平坦部10A-1和彎曲部10A-2構(gòu)成，并設(shè)計為使得通過 外部壓力，可變形部IOA向殼體10的內(nèi)部反轉(zhuǎn)，并且可變形部IOA的變形量不超過一定量， 從而不管施加于平坦部IOA的外部壓力的大小如何，殼體10的容量變化量都受到限制。此 外，一旦可變形部IOA變形，則可變形部IOA會具有抵抗力以恢復(fù)其原始形狀，所以在手動 供應(yīng)燃料一次以后，不允許連續(xù)供應(yīng)燃料。因此，在燃料箱1中，在容納液體燃料12的殼體10中包括可變形的可變形部10A， 并且可變形部IOA的變形量不超過一定量，所以即使手動供應(yīng)液體燃料12時，也可以防止 液體燃料12過量供應(yīng)給發(fā)電部。此外，上述燃料箱1優(yōu)選適用于，例如，在下列圖2(A)和2(B)中示出的燃料電池 2。燃料電池2是通過甲醇與氧之間的反應(yīng)來產(chǎn)生電力的直接甲醇燃料電池，并且由 燃料電池本體2A和燃料箱1構(gòu)成，該燃料箱1可拆卸地安裝在燃料電池本體2A中。燃料電池本體2A包括在外部構(gòu)件60中的發(fā)電部40，并且具有用于容納燃料箱1 的空間。外部構(gòu)件60例如由諸如不銹鋼或鋁的金屬材料、或諸如PET(聚對苯二甲酸乙二醇 酯)或聚丙烯的樹脂材料制成。用于連接至燃料箱1的連接器53設(shè)置在外部構(gòu)件60的內(nèi) 部。插入到燃料箱1的閥13中的用于閥連接的管安裝在連接器53中，并且與流路52 (其 將在之后進(jìn)行描述)相通，其中該流路用于將從燃料箱1供給的液體燃料12供應(yīng)至發(fā)電部 40 (其將在之后進(jìn)行描述)。在從上述燃料電池本體2A露出可變形部10A(參照圖2(A))的狀態(tài)下，或在可變 形部IOA未露出至外部(參照圖2(B))的狀態(tài)下，將燃料箱1安裝在上述燃料電池本體2A 中。特別地，在圖2(B)的構(gòu)造中，貫通窗56配置在外部構(gòu)件60的與可變形部IOA對應(yīng)的 區(qū)域中，并且通過貫通窗56將外部壓力施加于可變形部10A。從而，可以防止如意外地推動 可變形部IOA的差錯，并進(jìn)一步提高安全性。另外，在燃料電池本體2A中，燃料箱1是可以 更換的，或者燃料箱1可以內(nèi)置于燃料電池本體2A中。圖3示出了安裝有燃料箱1的燃料電池2的截面構(gòu)造。在燃料電池2中，泵50和 燃料汽化部51配置在發(fā)電部40與燃料箱1之間，并且通過流路52彼此連接。使用密封層 46密封發(fā)電部40和燃料汽化部51。發(fā)電部40具有這樣的構(gòu)造，其中包括燃料電極42和氧電極44的一個或多個單位 電池夾在電池板41和45之間。電池板41和45是固定發(fā)電部40的燃料電極42和氧電極 44的位置的固定構(gòu)件，并且由例如不銹鋼、鋁等制成。電池板41具有用于使燃料穿過其中
5的通孔41a，而電池板45具有用于使作為氧化劑的空氣(氧)穿過其中的通孔。燃料電極42和氧電極44具有這樣的構(gòu)造，其中包括諸如鉬(Pt)或釕(Ru)的催 化劑的催化劑層形成在由例如碳紙等制成的擴(kuò)散構(gòu)件上。通過將支撐催化劑的支撐體(諸 如炭黑)分散在聚全氟烷基磺酸系的質(zhì)子傳導(dǎo)材料中，來構(gòu)造催化劑層。另外，可以將供氣 泵(未示出)連接至氧電極44。電解質(zhì)膜43由例如具有磺酸基團(tuán)(-SO3H)的質(zhì)子傳導(dǎo)材料制成。作為質(zhì)子傳導(dǎo)材 料，使用聚全氟烷基磺酸系的質(zhì)子傳導(dǎo)材料(例如，由DuPont制造的“Nafion(商標(biāo))”)、 諸如聚酰亞胺磺酸的烴系的質(zhì)子傳導(dǎo)材料、富勒烯系的質(zhì)子傳導(dǎo)材料等。泵50由例如壓電體50A和用于壓電體50A的支撐體50B構(gòu)成，并且具有吸取容納 在燃料箱1中的液體燃料12的功能。在穩(wěn)定工作過程中，主要通過從輔助電源(未示出) 供應(yīng)的電力來運(yùn)行泵50。燃料汽化部51配置在電池板41的下方以面向通孔41a，并且由擴(kuò)散和汽化由泵 50吸取的燃料的燃料擴(kuò)散板構(gòu)成。液體燃料12在燃料汽化部51中被擴(kuò)散和汽化，并且通 過電池板41的通孔41a被供應(yīng)給燃料電極42。在這種情況下，主動閥54配置在從燃料箱1到泵50的流路52中，而釋放閥55設(shè) 置在從流路52分出的路徑中。在正常情況下，主動閥54處于開放狀態(tài)，而釋放閥5處于關(guān) 閉狀態(tài)。然而，可以使釋放閥55手動打開和關(guān)閉，并且當(dāng)主動閥54處于關(guān)閉狀態(tài)時，S卩，在 未啟動附件的這種緊急情況下，使用釋放閥55?？梢酝ㄟ^例如以下方式來制造燃料電池2。首先，形成發(fā)電部40。首先，將由上述材料制成的電解質(zhì)膜43夾在由上述材料制 成燃料電極42與氧電極44之間，然后通過熱壓結(jié)合來使它們結(jié)合，以通過利用諸如金屬網(wǎng) (未示出)的集電體和墊片而串聯(lián)配置。接著，制備由上述材料制成的電池板41和45，然 后分別配置在面對燃料電極42的側(cè)上和面對氧電極44的側(cè)上。從而，形成了發(fā)電部40。接著，將發(fā)電部40容納在由上述材料制成的外部構(gòu)件60中，并且流路52穿過燃 料汽化部51和泵50而配置在發(fā)電部40與連接器53之間。從而，完成了燃料電池本體2A。將燃料箱1安裝在以上述方式完成的燃料電池本體2A中。更具體地說，通過將燃 料箱1的閥13插入用于燃料電池本體2A的連接器53的閥連接的管中，而將燃料箱1安裝 在燃料電池本體2A中。由此，完成了圖2和3所示的燃料電池2。接著，在下文中將描述上述燃料電池2的功能和效果。在這里，圖4示出了應(yīng)用燃料電池2的燃料電池系統(tǒng)的實例。在該燃料電池系統(tǒng) 中，響應(yīng)于控制部63的控制，從輔助電源61供應(yīng)與發(fā)電部40和泵50啟動時所需的電力相 應(yīng)的電力，并且泵50吸取容納在燃料箱1中的液體燃料12。吸取的液體燃料12在燃料汽 化部51 (圖4中未示出)中擴(kuò)散和汽化，以供應(yīng)給發(fā)電部40的燃料電極42。另一方面，通過電池板45的通孔45a將氧供應(yīng)給氧電極44。從而，在燃料電極42、 電解質(zhì)膜43和氧電極44之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，并且將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，并且提 取電能作為電力。響應(yīng)于控制部63的控制，將以上述方式在發(fā)電部40中產(chǎn)生的電力輸出 到驅(qū)動設(shè)備62，并且輔助電源61負(fù)責(zé)電力的過量和不足。換言之，在產(chǎn)生剩余電力的情況 下，輔助電源61儲存剩余電力，而在驅(qū)動設(shè)備62的高負(fù)荷時則由輔助電源61替補(bǔ)電力不 足，并且輔助電源61將對應(yīng)于不足的電力輸出至驅(qū)動設(shè)備62。
然而，在上述輔助電源61耗盡的情況下，在啟動后，泵50并不運(yùn)行，并且液體燃料 12的供應(yīng)會停止，并且不能提取電力。在這種情況下，當(dāng)通過手指、棍等來推動燃料箱1的可變形部IOA時，如上所述，容 納在燃料箱1中的液體燃料12供應(yīng)給發(fā)電部40。因此，在緊急情況下，諸如在由于耗盡輔 助電源61等而未能啟動泵50的情況下，允許手動提取電力。此外，在主動閥54關(guān)閉的情 況下，將釋放閥55手動變?yōu)殚_放狀態(tài)，從而允許液體燃料12供給至發(fā)電部40。(修改例1)圖5 (A)和圖5 (B)示出了根據(jù)上述燃料箱1的修改例的燃料箱3的截面構(gòu)造。燃 料箱3具有與上述燃料箱1相同的構(gòu)造，不同之處在于，空氣入口(進(jìn)氣口)14設(shè)置在殼體 的側(cè)面。因此，相同的部件通過與上述燃料箱1相同的數(shù)字來表示并且將不再進(jìn)一步描述。空氣入口 14設(shè)置為將空氣吸入殼體10中，以用于調(diào)節(jié)殼體10中的內(nèi)部壓力。在 空氣入口 14中配置限定空氣和液體燃料12在一個方向上流動的止回閥(未示出)。在將 空氣吸入其中的同時，止回閥可以防止液體燃料12的回流，并且其由例如硅樹脂制成。在燃料箱3中，在通過用手指等推動可變形部IOA以施加外部壓力而使可變形部 IOA從圖5㈧所示的狀態(tài)變形為圖5(B)所示的情況下，空氣入口 14的止回閥關(guān)閉，從而殼 體10中的內(nèi)部壓力會增加，以從包裝容器11排出燃料。此外，當(dāng)空氣入口 14的止回閥打 開時，允許可變形部IOA再次恢復(fù)圖5(A)所示的狀態(tài)。因此，當(dāng)配置空氣入口 14時，允許 反復(fù)手動供應(yīng)燃料。此外，當(dāng)調(diào)節(jié)空氣入口 14的孔時，一度變形的可變形部IOA再次恢復(fù) 其原始形狀所需的時間是可控的。例如，當(dāng)空氣入口 14的孔減小時，使得可變形部IOA恢 復(fù)其原始形狀所需的時間設(shè)置為較長。因此，可以防止由于連續(xù)供應(yīng)引起的燃料的過量供 應(yīng)。[第二實施方式]圖6㈧和圖6(B)示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的燃料箱4的截面構(gòu)造。燃料 箱4具有與根據(jù)上述第一實施方式的燃料箱1相同的構(gòu)造，不同之處在于配置在殼體20的 頂面中的變形部20A的構(gòu)造。因此，相同的部件通過與上述燃料箱1相同的數(shù)字來表示，并 且將不再進(jìn)一步描述。在燃料箱4中，液體燃料12直接注入到殼體20中，并且燃料箱4包括殼體20的頂 面S中的可變形部20A、以及殼體20中的突出部(限制構(gòu)件)21。具有倒截錐形的嚙合部 21-2配置在限制構(gòu)件21的頂部，并且具有與嚙合部21-2相同形狀的槽部(嚙合部21-1) 配置在可變形部20A的對應(yīng)于嚙合部21-2的內(nèi)表面上?？勺冃尾?0A與殼體20模制成一個單元，并且由這樣的材料制成，該材料具有通 過外部壓力向殼體20內(nèi)部彎曲的性能，例如為諸如PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)聚酯材 料，或諸如聚丙烯腈、COC(環(huán)烯烴共聚物)或聚丙烯的高耐甲醇樹脂。此外，為了提高甲醇 阻擋性能，期望結(jié)合和使用具有上述材料的諸如氧化鋁或二氧化硅、或鋁箔的蒸發(fā)層。限制構(gòu)件21設(shè)置為面向可變形部20A的中央位置。限制構(gòu)件21由例如與殼體20 相同的材料制成，并且例如可以具有如圖7(A)所示的圓柱形狀或如圖7(B)所示的長方體 形狀。應(yīng)注意，圖7(A)和7 (B)示出了從可變形部20A觀察的殼體20的內(nèi)部構(gòu)造。上述可變形部20A的平面面積、限制構(gòu)件21的高度a2等被設(shè)計為使得可變形部 20A的變形量不超過一定變形量，以如同上述第一實施方式的可變形部IOA的情況那樣，滿
7足上述表達(dá)式⑴和⑵。在這樣的燃料箱4中，當(dāng)通過用手指等推動可變形部20A以施加外部壓力而使處 于圖6(A)所示狀態(tài)的可變形部20A變形為如圖6(B)所示時，可變形部20A向殼體20的內(nèi) 部彎曲至限制構(gòu)件21的頂部位置。因此，由于配置了通過外部壓力變形以彎曲的可變形部 20A，所以如同上述第一實施方式的燃料箱1的情況那樣，殼體20的容量會變化，從而允許 液體燃料12被推出閥13。此外，此時，當(dāng)具有預(yù)定高度a2的限制構(gòu)件21設(shè)置在殼體20的 內(nèi)部時，將可變形部20A的彎曲(變形)限制在限制構(gòu)件21的頂部位置處，使得不會過量 供應(yīng)液體燃料12。因此，可以獲得與上述第一實施方式相同的效果。此外，當(dāng)嚙合部21-1和嚙合部21-2分別設(shè)置在可變形部20A中和限制構(gòu)件21的 頂部時，在可變形部20A由于外部壓力而彎曲的情況下，可變形部20A的嚙合部21-1的槽 部變寬，以配合和固定在限制構(gòu)件21的嚙合部21-2上。從而，消除了可變形部20A的形狀 的恢復(fù)特性，并且在手動供應(yīng)燃料一次以后，不允許連續(xù)供應(yīng)燃料。另外，在上述第二實施方式中，作為實例，描述了其中殼體20的整個頂面變形從 而彎曲的構(gòu)造，但也可以不是整個表面變形，而殼體20可以配置為僅表面的部分區(qū)域彎 曲ο(修改例2)圖8 (A)和8 (B)示出了根據(jù)上述第二實施方式的燃料箱4的修改例的燃料箱5的 截面構(gòu)造。燃料箱5在上述燃料箱4的殼體20的側(cè)面上包括根據(jù)上述修改例1的燃料箱 3的空氣入口 14。然而，燃料箱5具有這樣的構(gòu)造，其中在燃料箱5中的可變形部20A和限 制構(gòu)件23中未設(shè)置上述燃料箱4中的嚙合部21-1和21-2。在燃料箱5中，在通過用手指等推動可變形部20A以施加外部壓力而使處于圖 8(A)所示狀態(tài)的可變形部20A變形為如圖8 (B)所示的情況下，當(dāng)關(guān)閉空氣入口 14的止回 閥時，殼體10的內(nèi)部壓力增加以排出燃料。此外，當(dāng)打開空氣入口 14的止回閥以使空氣吸 入其中時，允許可變形部20A再次恢復(fù)圖8(A)所示的狀態(tài)。因此，當(dāng)配置了空氣入口 14時， 允許反復(fù)手動供應(yīng)燃料。此時，如同上述第一實施方式的修改例1的情況，當(dāng)減小空氣入口 14的孔時，可以防止由于連續(xù)供應(yīng)而引起的燃料的過量供應(yīng)。[第三實施方式]圖9(A)和圖9(B)示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的燃料箱6的截面構(gòu)造。燃料 箱6具有與根據(jù)上述第二實施方式的燃料箱4相同的構(gòu)造，不同之處在于殼體30和可變形 部30A的構(gòu)造。因此，相同的部件通過與上述燃料箱4相同的數(shù)字來表示并且將不再進(jìn)一 步描述。在燃料箱6中，將液體燃料12直接注入到殼體30中，并在殼體30的頂面S中形 成通孔30B，該通孔30B用于允許例如比手指更細(xì)的推針32等穿過其中。將可變形部30A 設(shè)置在殼體30的內(nèi)部以面向通孔30B，并且使用沿著可變形部30A的邊緣形成的密封層 30A-1密封殼體30?？勺冃尾?0A由具有彈性的材料制成，例如，使用諸如SUS或鋁的金屬材料的圓頂 狀片彈簧(金屬圓頂)，并被配置為使得圓頂狀凸面面向通孔30B。限制構(gòu)件31被配置為 面向可變形部30A。限制構(gòu)件31是配置在例如殼體30的內(nèi)側(cè)面上的棍狀構(gòu)件。此外，限制構(gòu)件31配置為使得在離殼體30的頂面S的距離a3處其縱向方向沿著面內(nèi)方向，并且限制構(gòu)件31的 側(cè)部或端部配置為與通孔30B正對。限制構(gòu)件31由例如與殼體30相同的材料制成。這樣的可變形部30A的平面面積、離限制構(gòu)件31的頂面S的高度a3等被設(shè)計為使 得可變形部30A的變形量不超過一定變形量，從而如同上述第一實施方式的可變形部IOA 的情況那樣，滿足上述表達(dá)式(1)和(2)。在上述燃料箱6中，如圖9 (A)所示，當(dāng)通過穿過通孔30B的推針32推動可變形部 30A以對可變形部30A施加外部壓力時，如圖9(B)所示，可變形部30A變形以向殼體30的 內(nèi)部凹陷。從而，殼體30的容量減小。因此，如同上述第一實施方式的燃料箱1的情況那 樣，允許從閥13供給液體燃料12。而且，此時，當(dāng)在可變形部30A的下方、在離殼體30的頂面S的距離a3的位置處 設(shè)置限制構(gòu)件31時，可變形部30A的向殼體30內(nèi)部的變形受到限制構(gòu)件31的限制，以防 止液體燃料12的過量供應(yīng)。因此，可以獲得與上述第一實施方式的燃料箱1相同的效果。另外，燃料箱6具有這樣的構(gòu)造，其中通過穿過通孔30B的推針32等推動可變形 部30A，因此可以防止可變形部30A的誤操作。(修改例3)圖10 (A)和圖10⑶示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的燃料箱的修改例的燃料箱 7的截面構(gòu)造。燃料箱7具有與根據(jù)上述第三實施方式的燃料箱6相同的構(gòu)造，不同之處在 于可變形部33A的構(gòu)造。因此，相同的部件通過與上述燃料箱6相同的數(shù)字表示并且將不 再進(jìn)一步描述。燃料箱7包括可變形部33A以從通孔30B的內(nèi)側(cè)覆蓋通孔30B。將可變形部33A 的邊緣部33A-1固定于殼體30以密封殼體30?？勺冃尾?3A由具有彈性的材料，例如，諸如氟橡膠、硅橡膠或乙丙橡膠的合成橡 膠材料制成。限制構(gòu)件31被配置為面向可變形部33A。此外，可變形部33A的平面面積、 離限制構(gòu)件31的頂面S的距離a3等被設(shè)計為使得可變形部33A的變形量不超過一定變形 量，以如同上述第一實施方式的可變形部IOA的情況那樣，滿足上述表達(dá)式(1)和(2)。在上述燃料箱7中，如圖10(A)所示，當(dāng)通過穿過通孔30B的推針32推動可變形 部33A以對可變形部33A施加外部壓力時，如圖10 (B)所示，可變形部33A變形以向殼體30 的內(nèi)部延伸。從而，殼體30的容量減小。此外，此時，限制構(gòu)件31將殼體30的容量變化量 限制為一定量以下。因此，在這樣的修改例的構(gòu)造中，也可以獲得與根據(jù)上述第三實施方式 的燃料箱6相同的效果。(應(yīng)用例)圖11示出了安裝有在上述第一實施方式中描述的燃料電池2的電子設(shè)備100的 外觀。電子設(shè)備100例如是包括設(shè)備本體110(其例如是筆記本式個人計算機(jī))和燃料電 池2的便攜式電子設(shè)備，并且設(shè)備本體110由在燃料電池2中產(chǎn)生的電能驅(qū)動。設(shè)備本體110包括輸入部111 (包括用于進(jìn)行字符輸入等的鍵盤)和用于顯示圖 像的可開閉顯示部112。請注意，圖11示出了顯示部112打開的狀態(tài)。燃料電池2安裝在 設(shè)備本體110的后面。另外，安裝有燃料電池2的電子設(shè)備不僅是上述筆記本式個人計算機(jī)，而可 以是任何其他電子設(shè)備，例如，諸如移動電話、電子照相裝置、電子記事本(electronic
9organizer)、便攜式攝像機(jī)、便攜式游戲機(jī)、便攜式視頻播放器、便攜式音頻播放器或 PDA(個人數(shù)字助理)的便攜式電子設(shè)備。雖然已參照實施方式描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，并且可以 進(jìn)行不同修改。例如，在上述實施方式中，描述了可變形部設(shè)置在殼體頂面中的實例，但可 變形部的位置并不限于殼體的頂面，而可變形部可以設(shè)置在任何表面中，如殼體的底面或 側(cè)面。此外，在上述實施方式中，作為實例描述了這樣的情況，其中具有長方體形狀的殼 體的多個表面中僅一個表面是可變形的，但也可以殼體的兩個以上的表面是可變形的。然 而，在這種情況下，控制每個可變形表面的變形量，使得總體上不會發(fā)生容量的變化等于或 超過危險的液體供給量。此外，殼體的設(shè)置有可變形部的表面可以構(gòu)造為覆蓋有保護(hù)密封件等，使得不允 許在正常情況下推動可變形部。從而，如果僅在緊急情況下拆除密封件以推動可變形部，則 可以防止可變形部的誤操作，并進(jìn)一步提高安全性。此外，在上述第二和第三實施方式中，作為用于限制殼體的變形量的限制構(gòu)件的 實例，描述了突出部，但限制構(gòu)件并不限于突出部，而是可以使用任何其他構(gòu)件。另外，作為 實例，描述了設(shè)置一個突出部以面向可變形部的中央的附近的構(gòu)造，但突出部的數(shù)目可以 是兩個以上，并且只要突出部具有使其一部分控制可變形部的變形的構(gòu)造，突出部可以配 置在殼體中的任何其他位置。另外，例如，構(gòu)成組件的材料和厚度、燃料電池的電力產(chǎn)生條件等并不限于在上述 實施方式中所描述的，并且構(gòu)成組件可以由具有任何其他厚度的任何其他材料制成，并且 可以使用任何其他電力產(chǎn)生條件。例如，除了甲醇以外，液體燃料12還可以是任何其他液 體燃料，諸如乙醇或二甲醚。此外，本發(fā)明的液體箱不僅適用于燃料電池，而且還適用于使用燃燒諸如煤油、輕 油或汽油的燃料的設(shè)備(諸如照明火炬、加熱器或發(fā)動機(jī))的燃料箱、噴墨打印機(jī)中的墨 盒、噴槍、香水瓶等。
權(quán)利要求
一種液體箱，包括殼體，所述殼體容納液體，并且具有用于將所述液體供給至外部的出口；可變形部，所述可變形部配置在所述殼體的至少一部分中，并且通過外部壓力可變形；以及限制裝置，所述限制裝置用于限制所述可變形部的變形量不超過一定量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體箱，其中， 所述液體封閉在所述殼體中的袋狀容器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體箱，其中，所述可變形部是從所述殼體的一個表面向外突出的凸面部，并且使所述凸面部通過外 部壓力而變形以向所述殼體的內(nèi)部反轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體箱，其中，在所述殼體中設(shè)置有入口，所述入口用于將空氣吸入所述殼體的內(nèi)壁與所述袋狀容器 之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體箱，其中， 所述液體直接注入到所述殼體中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體箱，其中，所述可變形部通過外部壓力而變形以向所述殼體的內(nèi)部彎曲，以及 在所述殼體的內(nèi)部設(shè)置限制構(gòu)件，所述限制構(gòu)件用于限制所述可變形部的彎曲量不超 過一定量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體箱，其中，所述可變形部和所述限制構(gòu)件被配置為彼此嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體箱，其中，在所述殼體中配置入口，所述入口用于將空氣吸入所述殼體內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體箱，其中， 所述殼體具有通孔；所述可變形部由彈性構(gòu)件構(gòu)成，所述彈性構(gòu)件被配置為從所述殼體的內(nèi)側(cè)密封所述通 孔，以及在所述殼體的內(nèi)部配置限制構(gòu)件，所述限制構(gòu)件用于限制所述可變形部的變形量不超過一定量。
10.一種燃料電池，包括發(fā)電部和燃料箱，所述燃料箱包括殼體，所述殼體容納液體燃料，并且具有用于將所述液體燃料供給至外部的出口 ； 可變形部，所述可變形部配置在所述殼體的至少一部分中，并且通過外部壓力可變形；以及限制裝置，所述限制裝置用于限制所述可變形部的變形量不超過一定量。
11.一種電子設(shè)備，安裝有燃料電池，所述燃料電池包括發(fā)電部和燃料箱，所述燃料箱 包括殼體，所述殼體容納液體燃料，并且具有用于將所述液體燃料供給至外部的出口 ； 可變形部，所述可變形部設(shè)置在所述殼體的至少一部分中，并且通過外部壓力可變形；以及 限制裝置，所述限制裝置用于限制所述可變形部的變形量不超過一定量。
全文摘要
本發(fā)明提供了當(dāng)手動供應(yīng)諸如燃料的液體時可防止過量供應(yīng)的燃料箱、以及使用該燃料箱的燃料電池和電子設(shè)備。燃料箱(1)包括在容納液體燃料(12)的殼體(10)的一部分中的通過外部壓力可變形的可變形部(10A)?？勺冃尾?10A)具有從殼體(10)的頂面(S)向外的突出形狀，并且具有這樣的構(gòu)造，其中在殼體(10)的頂面(S)中經(jīng)由彎曲部(10A-2)配置了平坦面(10A-1)。通過手指、棍等推動可變形部(10A)的平面(10A-1)以對可變形部(10A)施加外部壓力，從而使可變形部(10A)變形，以相對于殼體(10)的頂面(S)反轉(zhuǎn)。殼體(10)中的容量會變化以推動液體燃料(12)流出。
文檔編號B65D83/00GK101980928SQ20098011109
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月4日
發(fā)明者井上芳明, 佐藤敦, 志村重輔, 福島和明, 高木裕登 申請人:索尼公司