CN200580000468.X
2005.05.02
CN1806359A
2006.07.19
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H01M8/04(2006.01); H01M8/00(2006.01); H01M8/10(2006.01)
H01M8/04
松下电器产业株式会社;
伊豫田真; 井上裕人; 中尾克; 岩田进裕; 横田康夫; 高须敏彰
日本大阪府
2004.05.11 JP 140651/2004
中科专利商标代理有限责任公司
汪惠民
通过在收容液体燃料的液体燃料收容部的外周部的至少一部分上,设置与从该外周部漏出的上述液体燃料接触并可以使该接触部分发生着色变化的着色剂,可以实现不配备特别的检测装置就能够通过视觉快速且容易地查出从上述液体燃料收容部漏出上述液体燃料。
1. 一种液体燃料收容容器,其特征在于,具有:液体燃料收容部,用于收容并且向燃料电池系统提供该系统发电所使用的液体燃料;着色剂,将其配置在所述液体燃料收容部的外周部的至少一部分上,通过与从该液体燃料收容部漏出的所述液体燃料接触,使该液体燃料产生着色变化。2. 根据权利要求1所述的液体燃料收容容器,其特征在于,所述着色剂,以几乎覆盖所述液体燃料收容部的整个外周部的方式配置。3. 根据权利要求1所述的液体燃料收容容器,其特征在于,所述液体燃料收容部,具有与所述燃料电池系统的燃料电池主体连接、从而可以供给所述被收容液体燃料的连接部;将所述着色剂配置在所述液体燃料收容部的外周部的所述连接部的附近。4. 根据权利要求1所述的液体燃料收容容器,其特征在于,还具有将所述着色剂以配置在所述液体燃料收容部的外周部的状态下收容的着色剂收容部。5. 根据权利要求1所述的液体燃料收容容器,其特征在于,所述液体燃料为甲醇,所述着色剂,包含固体层的氯化钴而形成。6. 根据权利要求4所述的液体燃料收容容器,其特征在于,所述液体燃料为甲醇,所述着色剂为氯化钴水溶液。7. 根据权利要求6所述的液体燃料收容容器,其特征在于,所述着色剂收容部,可导入由所述燃料电池系统发电所生成的水的一部分,该液体燃料电池系统,与可供给在所述液体燃料收容部中收容的所述液体燃料的该液体燃料收容部连接,通过导入该着色剂收容部内的所述水和所述被收容的固体层氯化钴,而生成所述氯化钴水溶液。8. 根据权利要求1所述的液体燃料收容容器,其特征在于,进一步具有回收并收容由所述燃料电池系统发电所产生的水的生成物收容部,将所述着色剂配置在所述液体燃料收容部以及所述生成物收容部的外周部,根据所述着色剂着色的色彩不同,可以检测出所述液体燃料的漏出和所述水的漏出。9. 根据权利要求4所述的液体燃料收容容器,其特征在于,所述着色剂收容部具有观察窗,可以从其外部以视觉确认所述着色剂的色彩状态。10. 根据权利要求4所述的液体燃料收容容器,其特征在于,所述着色剂收容部还具有吸收体,用于吸收并保持从所述液体燃料收容部漏出的所述液体燃料。11. 一种燃料电池系统,其特征在于,具有:可装卸地装备有权利要求1~10中任意一项所述的液体燃料收容容器的容器装备部,和使用从装备在所述容器装备部上的该液体燃料收容容器供给的所述液体燃料进行发电的燃料电池主体。12. 一种便携式信息终端装置,其特征在于,将燃料电池系统作为电源,该燃料电池系统具有:可装卸地装备有权利要求9所述的液体燃料收容容器的容器装备部,和燃料电池主体,其使用从装备在所述容器装备部上的所述液体燃料收容容器供给的所述液体燃料进行发电;在该终端装置的外层,在与处于装备在所述容器装备部上的状态的所述液体燃料收容容器上的所述观察窗重合的位置上,设有透过该观察窗可识别所述着色剂的色彩状态的装置侧的观察窗。
液体燃料收容容器、燃料电池系统及便携式信息终端装置 技术领域 本发明涉及一种通过视觉可以查出液体燃料的漏出的液体燃料收容容器、燃料电池系统以及便携式信息终端装置。 背景技术 燃料电池系统(以下称为燃料电池),是将液体燃料所具有的化学能以电化学方式转换成电能,由于其转换效率高,从节省能源、保护环境的观点出发,可作为有效的电能供给手段(即,发电方法以及装置),因而引起了人们的注目。而且,在这样的燃料电池系统中,由于在连续供给液体燃料期间可以持续进行发电,所以取得了显著的功能上的进步,同时,作为消耗电力持续增加的笔记本型个人电脑等便携式信息机器所使用的电源而引人注目,另外,作为移动式电源也受到注目。另外,与以往的充电电池相比,可以用来驱动消耗电力大的机器和进行长时间的驱动。 今后,为了对燃料电池等能量利用效率高的电源供给系统实现小型轻量化、从而作为携带型或者可移动的轻便电源、充电电池的替代物来使用,就必须解决各种各样的问题。 尤其是,在将甲醇作为上述液体燃料而使用并通过从该甲醇中提取质子进行发电的直接型甲醇燃料电池(DMFC(Direct Methanol Fuel Cell))中,由于甲醇是有毒物质,所以不仅是考虑使用者,还要考虑到对周围环境的影响较大。因此,供给燃料电池的液体燃料、化学反应的中间生成物、从燃料电池中的排出物(生成物)尽量不要向大气中排放。 众所周知,由于甲醇具有易燃性、有毒性,所以在保管、操作的时候必须充分地注意,如果从燃料电池中漏出的甲醇附着到身体上,或者误服入体内,则会对人体产生很坏的影响。 另外,在燃料电池中,由于装备了收容这样的液体燃料的插入盒式的收容容器,所以可进行上述液体燃料的供给,同时,可以通过交换该插入盒来实现持续供给上述燃料液体。但是,在燃料电池中,如果处于液体燃料供给中的上述插入盒突然从机器脱落,则会有从连接部漏出大量甲醇的危险,这种情况下,更增加了对人体产生不良影响的可能性。 因此,例如在专利文献1所记载的燃料电池中,在燃料插入盒内设置贮藏燃料的燃料贮藏部,在燃料插入盒和燃料贮藏部的间隙中,配置吸收燃料的吸收体,在将使用完了的燃料插入盒从电子机器上拆下时,即使燃料从燃料贮藏部漏出,也会被配置在燃料贮藏部和燃料插入盒的间隙中的吸收体吸收,防止燃料向插入盒的外部漏出。 另外,在专利文献2所记载的燃料电池中,利用隔壁将燃料插入盒的内部分割为2个室,被分割的第1室用于收纳燃料,第2室用于收纳从燃料电池排出的排出物,通过使隔壁自由变形,可以根据燃料的消耗来改变2个室的内容积、收纳排出物,从而防止向大气中的排放。 专利文献1:特开2003-45468号公报 专利文献2:特开2003-92128号公报 但是,在专利文献1以及专利文献2所记载的燃料电池中,是以收容液体燃料的插入盒不破损或者不从该插入盒的连接部漏出上述液体燃料为前提的,并没有考虑到在万一插入盒由于受到冲击等而破损,使得内部的液体燃料和排出物向插入盒的外部漏出的时候,告知使用者发生了漏出等的安全措施。在考虑到今后的使用燃料电池的便携式信息机器的普及时,要设想各种各样的使用方法,所以,必须考虑液体燃料的漏出,设想一种能够让使用者在漏出时尽早并且容易地确认漏出的机构。 尤其是在DMFC的情况下,由于作为燃料而使用的甲醇(或者甲醇的水溶液)是无色的,液体燃料从收容液体燃料的插入盒泄露的时候不引人注目,所以可能导致发现漏出时已经为时以晚。另外,在使用燃料电池作为便携式信息机器用的电源的时候,如果液体燃料向外部漏出,则安装燃料电池的机器主体和周边机器会产生漏电和电气部件的劣化、接触不良等故障。并且,为了今后燃料电池的性能提高,在使用高浓度的甲醇作为燃料的情况下,从安全性的观点出发,检测燃料的漏出是十分重要的。 根据上述观点,必须尽快、容易地让使用者发现液体从发电模块和燃料电池地插入盒的漏出。 发明内容 因此,本发明为了解决上述问题,其目的在于提供一种可以让使用者快速、容易地认识到从收容燃料电池系统中发电所使用的液体燃料的液体燃料收容部漏出该液体燃料的液体燃料容器、以及装备该容器的燃料电池系统、和便携式信息终端装置。 为了达到上述目的,本发明具有以下的构造。 根据本发明的第1技术方案,提供一种液体燃料收容容器,具有:液体燃料收容部,用于收容并且向燃料电池系统提供该系统发电所使用的液体燃料; 着色剂,将其配置在所述液体燃料收容部的外周部的至少一部分上,通过与从该液体燃料收容部漏出的所述液体燃料接触,使该液体燃料产生着色变化。 根据本发明的第2技术方案,提供一种第1技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,所述着色剂,以几乎覆盖所述液体燃料收容部的整个外周部的方式配置。 根据本发明的第3技术方案,提供一种第1技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,所述液体燃料收容部,具有与所述燃料电池系统的燃料电池主体连接、从而可以供给所述被收容液体燃料的连接部; 将所述着色剂配置在所述液体燃料收容部的外周部的所述连接部的附近。 根据本发明的第4技术方案,提供一种第1技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,还具有将所述着色剂以配置在所述液体燃料收容部的外周部的状态下收容的着色剂收容部。 根据本发明的第5技术方案,提供一种第1技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,所述液体燃料为甲醇,所述着色剂,包含固体层的氯化钴而形成。 根据本发明的第6技术方案,提供一种第4技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,所述液体燃料为甲醇,所述着色剂为氯化钴水溶液。 根据本发明的第7技术方案,提供一种第6技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,所述着色剂收容部,可导入由所述燃料电池系统发电所生成的水的一部分,该液体燃料电池系统,与可供给在所述液体燃料收容部中收容的所述液体燃料的该液体燃料收容部连接, 通过导入该着色剂收容部内的所述水和所述被收容的固体层氯化钴,而生成所述氯化钴水溶液。 根据本发明的第8技术方案,提供一种第1技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,进一步具有回收并收容由所述燃料电池系统发电所产生的水的生成物收容部, 将所述着色剂配置在所述液体燃料收容部以及所述生成物收容部的外周部,根据所述着色剂着色的色彩不同,可以检测出所述液体燃料的漏出和所述水的漏出。 根据本发明的第9技术方案,提供一种第4技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,所述着色剂收容部具有观察窗,可以从其外部以视觉确认所述着色剂的色彩状态。 根据本发明的第10技术方案,提供一种第4技术方案所记载的液体燃料收容容器,而且,所述着色剂收容部还具有吸收体,用于吸收并保持从所述液体燃料收容部漏出的所述液体燃料。 根据本发明的第11技术方案,提供一种燃料电池系统,具有:可装卸地装备有权利要求1~10中任意一项所述的液体燃料收容容器的容器装备部,和 使用从装备在所述容器装备部上的该液体燃料收容容器供给的所述液体燃料进行发电的燃料电池主体。 根据本发明的第12技术方案,提供一种便携式信息终端装置,将燃料电池系统作为电源,该燃料电池系统具有: 可装卸地装备有权利要求9所述的液体燃料收容容器的容器装备部,和 燃料电池主体,其使用从装备在所述容器装备部上的所述液体燃料收容容器供给的所述液体燃料进行发电; 在该终端装置的外层,在与处于装备在所述容器装备部上的状态的所述液体燃料收容容器上的所述观察窗重合的位置上,设有透过该观察窗可识别所述着色剂的色彩状态的装置侧的观察窗。 根据本发明的第13技术方案,提供一种液体燃料漏出查出方法,在收容并且向燃料电池系统供给该系统发电所使用的液体燃料的液体燃料收容容器中,当上述所收容的液体燃料向该液体燃料收容容器的外部漏出的时候,通过使该液体燃料与着色剂接触发生色彩变化,并观察该色彩变化,从而可以视觉查出该漏出。 (发明效果) 根据本发明的上述第1技术方案,通过在收容液体燃料的液体燃料收容部的外周部的至少一部分上设置与从该外周部漏出的上述液体燃料接触而使上述液体燃料产生着色变化的着色剂(或者使该接触部分产生着色变化的着色剂),不装备特别的检测装置,就能够通过视觉迅速且容易地检测出上述液体燃料从上述液体燃料收容部漏出的情况。尤其是根据这样的构成,燃料电池系统等的利用者通过视觉可以迅速且容易地发现上述漏出的发生。 而且,在上述液体燃料收容部的外周部,特别是在容易发生上述液体燃料漏出的地方,通过配置上述着色剂,可使用少量的着色剂进行上述漏出的检测。 与此相比,在将这样的燃料电池系统作为电源使用的便携式信息终端装置中,通过早期发现上述漏出以及采取适当的措施,可以避免由于从液体燃料收容容器漏出上述液体燃料而引起短路和机器的故障。 另外,通过早期采取措施可以降低对环境的影响,可以提供在环境方面以及安全方面具有优越性能的燃料电池系统。 另外,根据本发明的其他技术方案,通过将上述着色剂以几乎覆盖上述液体燃料收容部的整个外周部的方式来配置,对于该液体燃料收容部的所有位置的漏出,能够可靠地进行检测。 另外,通过在上述燃料电池的上述液体燃料收容部的连接部的附近设置上述着色剂,可以实现能够可靠地检测出漏出危险性高的位置。 另外,由于上述液体燃料收容容器具有收容上述着色剂的着色剂收容部,所以,可以防止在上述液体燃料收容部的外周部配置的上述着色剂,向上述液体燃料收容容器的外部的漏出。并且,上述着色剂可以以各种方式存在,液体、粉末状等所有形态的着色剂都可以使用。 另外,上述液体燃料为甲醇,上述着色剂为固体层的氯化钴,由此,可以通过相互接触而产生红色的着色变化,能够实现通过视觉可靠地查出漏出。 另外,上述液体燃料为甲醇,上述着色剂为氯化钴水溶液,由此,即使在甲醇微量的漏出而不能获得能以视觉确认的充分的着色反应的时候,通过粉红色状态的氯化钴水溶液混合到上述微量的甲醇中而漏出,可以通过视觉可靠地查出该漏出。 另外,这样的氯化固水溶液,在将上述液体燃料收容容器装备到上述燃料电池系统之前,是作为操作容易、漏出危险性小的固体层氯化钴而被收容,当装备到上述燃料电池系统上之后,通过导入由发电所生成的水的一部分而变成氯化钴水溶液,这样,即使是微量的漏出,也可以查出。 另外,上述着色剂,被配置在上述液体燃料收容部以及生成物收容部的外周部上,利用和上述液体燃料的着色变化的色彩,与和水的着色变化的色彩不同,可以识别所漏出的液体,进而可以视觉判别漏出的液体,能够快速、适当地对该漏出采取措施。 另外,通过设置观察窗,能够可靠地以视觉确认这样的上述着色变化的色彩。 另外,在上述着色剂收容部中,具有吸收体,用来吸收并保持从上述液体燃料收容部漏出的上述液体燃料,这样,不仅降低了该漏出的液体燃料向上述容器外部漏出的危险性,而且上述液体燃料可以在被上述着色剂着色的状态下保持在上述吸收体中,因此,通过视觉确认该吸收体的着色变化状态,就可以视觉确认该漏出的发生。 本发明的其他目的和特征,根据附图和以下所记载的优选实施方式则可更加明了。 附图说明 图1是表示本发明的第1实施方式的燃料电池系统构成的模式立体图。 图2A是表示上述第1实施方式的收容液体燃料的插入盒的内部结构的模式剖视图(横剖视图); 图2B是表示上述第1实施方式的收容液体燃料的插入盒的内部结构的模式剖视图(纵剖视图); 图2C是图2A的插入盒的连接口的局部放大模式图,表示和导入口连接的状态; 图2D是表示在图2C的连接口上没有与导入口连接的状态的局部放大模式图。 图3是装备了上述第1实施方式的燃料电池系统的电子机器的模式立体图。 图4是本发明的第2实施方式的插入盒的模式剖视图。 图5是表示本发明的第3实施方式的燃料电池系统构成的模式立体图。 图6是表示本发明的第3实施方式的插入盒的内部结构的模式剖视图。 图7是表示本发明的第4实施方式的插入盒的内部结构的模式剖视图。 图8是本发明的第5实施方式的燃料电池系统的模式构成图。 图9是表示上述第3实施方式的变形例的插入盒的内部结构的模式剖视图。 图10是表示上述第3实施方式的其他变形实例的插入盒的内部结构的模式剖视图。 具体实施方式 继续本发明的叙述之前,在附图中对于相同的部件赋予了相同的参照符号。 下面,基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。 (第1实施方式) 图1表示本发明的第1实施方式的可装卸地设置液体燃料收容容器的燃料电池系统的模式构成的模式立体图。 如图1所示,燃料电池系统101,具有发电模块1和液体燃料的插入盒20,其中,所述发电模块1,作为一个实例,是通过电化学方式,将所供给的液体燃料的化学能转变成电能而进行发电的电池主体部;所述液体燃料的插入盒20,作为一个实例,是收容可以供给发电模块1液体燃料的液体燃料收容器。而且,发电模块1,具有在其图示的上面可装卸地装入插入盒20的插入盒装备部12(容器装备部的一个实例),并且,在该插入盒装备部12上,设置有导入口11(连接部的一个实例),用于从该装备的插入盒20向发电模块1内导入液体燃料。导入口11,其一端开放,并且由在其内部形成用于液体燃料供给的通路的管状部件构成,通过上述开放的端部插入在插入盒20内,可将插入盒20所收容的液体燃料供给发电模块1。 在此,作为表示液体燃料的插入盒20的内部构造的模式剖视图,图2A表示横剖视图,图2B表示纵剖视图。 如图2A以及图2B所示,插入盒20,是在密闭的内部空间中收容液体燃料23的容器,包括具有上述内部空间并作为容器主体的液体燃料收容部23、和收容该液体燃料收容部22的整体的壳体21。并且,在壳体21的内侧和液体燃料收容部22的外周面之间,遍及该外周面的几乎全体设置、并在该空隙中收容有粉末状的氯化钴25,该氯化钴25,作为一个实例,是通过和上述液体燃料接触而使该接触部分的着色发生变化的着色剂(液体燃料的着色物质),该空隙为着色剂收容部24。而且,插入盒20中,在作为与发电模块1的导入口11连接的部分的连接口30上,没有配置氯化钴25,而在连接口30的周围附近配置有氯化钴25。 另外,图3出示了将燃料电池系统101作为其电源而搭载的电子机器50的模式立体图。液体燃料的插入盒20,和电子机器50、例如便携式信息中端机器(笔记本型个人电脑、携带电话机等)的盒插入部51对齐,并可以设定为任意形状。 另外,将这样的插入盒20插入到电子机器50的盒插入部51中,通过将插入盒20的连接口30与发电模块1的导入口1连接,可以从插入盒20向发电模块1提供充足供给量的液体燃料,使之用于生成发电所必需的电能。另外,在进行这样的连接之前以及解除该连接之后,都不能进行上述液体燃料的供给。 在此,图2C出示了表示插入盒20的连接口30的构成的局部模式放大图。如图2C所示,配置弹性材料、例如橡胶部件31来堵住壳体21的开口部21a。另外,在橡胶部件31的大约中央附近,形成贯通通路31a,用于贯通壳体21的内外。而且,在连接口30和导入口11非连接状态下,该贯通通路31a通过橡胶部件30的弹力而被关闭,如图2C所示,通过将连接口30连接到导入口11上,贯通通路31a被推压并扩张,可以进行二者的连接。并且,如图2D所示,例如,在未使用的插入盒20中,通过粘贴关闭贯通通路31a的关闭密封垫32,能够可靠地防止从贯通通路31a的液体燃料的泄露。 另外,在该第1实施方式中,使用甲醇(或者甲醇水溶液)作为液体燃料23的燃料电池系统101,为直接型甲醇燃料电池(DMFC(DirectMethanol Fuel Cell))。 在此,对这样的燃料电池系统的发电原理进行说明。在燃料电池系统101中,利用装备的插入盒20,向发电模块1供给甲醇,通过在发电模块1处从甲醇中直接提取质子来进行发电。 具体为,发电模块1具有阳极(燃料极)、阴极(空气极)以及膜电极组合体。在发电模块1中,阳极将供给的甲醇氧化,进行取出质子和电子的反应(阳极反应)。该被取出的电子,通过电气连接阳极和阴极的外部电路,向阳极移动,该质子通过膜电极组合体向阴极移动。另外,在阴极,利用通过上述外部电路流动来的电子,将从阳极通过膜电极组合体移动来的质子还原后,和从外部供给的氧进行生成水的反应(阴极反应)。这样,分别在阳极进行氧化反应、在阴极进行还原反应,通过在上述外部电路上流过电子而进行发电。 而且,如图2A以及图2B所示,在插入盒20中,收纳氯化钴25的着色剂收容部24,如上所述,构成在液体燃料收容部22和壳体21之间的间隙中覆盖液体燃料收容部22的整个外周部的构造。通过这样覆盖整体的构造,对于从液体燃料收容部22所有的地方漏出液体燃料23,通过作为液体燃料23的甲醇与氯化钴25的相互接触而产生反应,可以使漏出的液体燃料23以及该接触部分的着色变化。 此处作为着色剂而使用的氯化钴25,具有通过溶剂可以改变其色彩的特性,当溶剂为水的时候,即,氯化钴水溶液着色为粉红色;当溶剂为甲醇的时候,即,氯化钴的甲醇溶液着色为红色。 通过利用氯化钴25的这种性质,当作为液体燃料23的甲醇从液体燃料收容部22漏出时,利用和氯化钴25的反应,无色通明的液体燃料23着色为红色。而且,在第1实施方式中,使用氯化钴25作为漏出甲醇的着色剂来进行说明,但是着色剂并不仅限定于这种情况。取代这种情况,也可以使用例如水性着色墨水等作为上述着色剂,只要是具有通过与漏出的液体燃料23接触而对漏出的液体燃料23着色的功能,就可以作为着色剂使用。但是,在对这样的着色剂进行选择时,必须对通过上述接触而产生着色变化时候的安全性进行考虑。 另外,如图2A以及图3所示,为了观察液体燃料23从液体燃料收容部22漏出的结果,确认液体燃料23被着色,在作为插入盒20的外层的壳体21上设置作为观察窗的一个实例的透明部28,并且,在插入使用插入盒20的电子机器50的外层,在和该插入状态的插入盒20的透明部28的设置位置一致的位置上,设置有作为装置一侧观察窗的一个实例的透明部60。这样,通过分别设置的透明部28以及60,在将插入盒20插入的状态下,从电子机器50的透明部60透过插入盒20的透明部28,可以通过视觉来检测着色剂收容部24内的氯化钴25是否发生着色变化。 其结果,当液体燃料23从液体燃料收容部22漏出的时候,由于漏出的液体燃料23侵入着色剂收容部24,和氯化钴25接触而着色为红色,所以,透过透明部28以及60,能以视觉观察到着色变化,从而可以检测出液体燃料23的漏出。在这种情况下,如果就这样继续使用电子机器50,则因为产生漏电和电气部件的劣化,会引起接触不良等事故,所以要停止使用电子机器50,并且还要报知必须更换插入盒20的情况。 并且,在该第1实施方式中,由氯化钴25和着色剂收容部24构成了进行液体燃料23的漏出检测(通过视觉观察进行检测)的漏出检测部。 而且,在该实施方式1中,对于通过在插入盒20中的壳体21的一部分上设置可由视觉确认着色剂收容部24中所收容的氯化钴25的颜色的透明部28进行了说明,但是,也可以取代这种情况,将透明部28遍及壳体21的几乎全周设置,或者壳体21自身由透明材料形成,从而可以视觉确认其内部。此时,在所有的位置上都可以视觉确认收容于着色剂收容部24中的氯化钴25的色彩状态,即使是微小的漏出也可以快速、容易地检测出。而且,如上所述,当在壳体21的一部分上设置透明部28的时候,在漏出可能性高的位置上设置比较有效果。 另外,在上述说明中,对插入盒20的着色剂收容部24中收容粉末状的氯化钴25时进行了说明,但是也可以取代这种情况而收容氯化钴水溶液来作为上述着色剂。这样的氯化钴水溶液呈粉红色的色彩,具有通过与作为液体燃料23的甲醇反应,使着色变化为红色的特性。 因此,当液体燃料23从液体燃料收容部22漏出的时候,漏出的液体燃料23以及氯化钴水溶液的着色变化为红色,可以通过视觉来确认该着色变化,而且,当氯化钴水溶液自身从插入盒20的壳体21漏出的时候,由于氯化钴水溶液为粉红色,所以可以迅速、容易地检测出其漏出。另外,因这种色彩的不同,可以很容易地识别漏出的液体。 尤其是考虑到当微量漏出液体燃料23的时候,在粉末状的氯化钴25中,有时候不能发生通过视觉可以观察到的充分的着色变化,但是由于已经使用粉红色的氯化钴水溶液作为着色剂,所以在微量漏出液体燃料23的时候,即使不发生充分的色彩变化,也可以通过视觉可靠、容易地识别出从插入盒20漏出的粉红色液体,即,氯化钴水溶液。因此,即使是微量漏出,也可以可靠地检测出。 而且,通过事先将液体燃料23自身着色,也可以查出其漏出,但是,向燃料电池中所使用的电解质膜持续供给着色的液体燃料,有可能会对该电解质膜的功以及特性产生危害,因此不作为优选。另外,在忌讳液体漏出的电子机器50中,优选在液体从插入盒20漏出之前能够迅速查出其漏出。从这样的观点出发,液体燃料23自身以无色透明状态被收容,发生泄漏之后产生着色变化,而且,插入盒20具有收容液体燃料23的液体燃料收容部22和壳体21的2重构造,所以可以减少向插入盒20的外部漏出液体的可能性,具有更好的效果。 另外,对将氯化钴25以几乎覆盖液体燃料收容部22的整个外周部的方式配置的情况进行了说明,但也可以取代这种情况,仅在上述外周部的一部分上设置氯化钴25。根据插入盒20的构造的特征,也具有液体燃料很容易漏出的地方,这时,通过仅在该部分上配置氯化钴25,可以有效地查出漏出。 另外,如图3所示,也可以在电子机器50中,以可将因该电子机器50的驱动而产生的热传递到处在盒插入部51中的状态的插入盒20中的方式,来决定该盒插入部51的位置。 这样,通过在电子机器50中确定了盒插入部51的位置,可以将上述产生的热高效率地传递到插入盒20上,这样,可以提高在着色剂收容部22中收容的氯化钴25(或者在液体燃料收容部22中收容的液体燃料23)的温度。这样,通过保持升高氯化钴25的温度的状态,例如和常温的时候相比,在发生液体燃料23漏出的情况下,可以促进作为液体燃料23的甲醇和氯化钴25的反应,从而可以使由于该反应而产生的色彩变化更加显著。因此,即使在产生微量液体燃料漏出的情况下,因为上述色彩变化显著,所以可以进行该漏出的检测。并且,更加优选将该盒插入部配置在温度最高的地方,或者为了促进反应而能够获得足够的温度的地方。 另外,甲醇不仅具有易燃性、对人体的毒性,而且还具有通过呼吸或者暴露在皮肤上等易吸收的特性。因此,保管和操作时必须十分注意。相对于此,氯化钴使用于硅胶商品中,该硅胶可作为完全无害的干燥剂来使用,而且也被认可作为食品添加剂,是一种仅仅尝一下基本上对人体无害的物质。因此,用于检测甲醇泄露的氯化钴,即使发生泄漏,和甲醇漏出相比也是安全的。 (第2实施方式) 而且,本发明并不仅限于上述第1实施方式,也可以通过其他的各种实施方式进行实施。例如,图4表示本发明的第2实施方式的液体燃料收容容器的一个实例、即插入盒70的内部构造的模式剖视图。并且,该第2实施方式的插入盒70,也可以在上述第1实施方式的燃料电池系统101中使用,对于和上述第1实施方式具有相同构成的部分,省略其说明。 如图4所示,插入盒70,在作为液体燃料收容部22的外周部和壳体21之间的空隙的着色剂收容部24中,没有粉末状的氯化钴25,而是配置了氯化钴纸26。 在此使用的氯化钴纸26,因为在外侧层压了聚乙烯,所以可以提高防水性。聚乙烯一般层压在用于牛奶盒上所使用的纸的两面上,是只由氢和碳构成的安全的原材料,并且具有优越的防水性。通过在氯化钴纸26的外侧层压聚乙烯,从液体燃料收容部22漏出的液体燃料23从氯化钴纸26的内侧渗透,可使氯化钴纸26着色为红色,而且,因为氯化钴纸26的外侧具有优越的防水性,所以可以防止从液体燃料收容部22漏出的液体燃料23向插入盒20的外部漏出。 这样,通过将在外侧层压了聚乙烯的氯化钴纸26作为着色剂来使用,可以基于氯化钴纸26的色彩变化状态,来检测液体燃料23从液体燃料收容部22漏出。并且,可以抑制液体燃料23向插入盒20的外部漏出。 (第3实施方式) 下面,图5表示可以装卸地装备本发明的第3实施方式中的液体燃料收容容器的一个实例、即插入盒80的燃料电池系统111的构成的模式立体图。另外,图6表示插入盒80的内部构成的模式剖视图。 该第3实施方式的燃料电池系统111,和上述第1实施方式的燃料电池系统101相比,在具有向插入盒80中回收作为发电生成物(或者排出物)的水的结构这一点上有所不同。具体如图5所示,燃料电池系统111所包括的发电模块91,除了液体燃料的导入口11之外,还包括水的排出口92。而且,插入盒80和该发电模块91可以拆卸,如图6所示,和液体燃料收容部82邻接配置,可解除地与发电模块91的水的排出口92连接,并具有回收收容水87的生成物收容部86。另外,液体燃料收容部82以及生成物收容部86都被收容在壳体81的内侧,并且,在液体燃料收容部82以及生成物收容部86的外周部和壳体81之间的空隙中所配置粉末状的氯化钴25,覆盖了整个上述外周部。而且,上述空隙作为收容氯化钴25的着色剂收容部85。 在具有这样构成的插入盒80中,通过使从液体燃料收容部82漏出的液体燃料23或者从生成物收纳部86漏出的水87与填充在着色剂收容部84中的氯化钴25接触,可以产生着色变化。具体为,通过作为燃料液体23的甲醇和氯化钴25反应,可以将甲醇从无色着色为红色。另外,通过水87和氯化钴25反应,可以将水从无色着色为粉红色。这样,由于氯化钴25和作为液体燃料23的甲醇反应的时候与氯化钴25和水32反应的时候,其着色的颜色不同,所以根据其色彩可以判别从插入盒80漏出的液体。另外,由于具有易燃性以及毒性的甲醇和不具有这两种性质的水的泄漏处理方法不同,所以通过这种可识别漏出液体的种类的方法,对于实施恰当的处置是十分有效果的。 尤其是在将这样的燃料电池系统111作为电源而搭载的电子机器中,不仅是液体燃料23,即使是发电生成的水漏出的时候,也会引起漏电或者接触不良等问题,所以实施这种液体泄漏对策的插入盒80对水的回收是较为有效的。 而且,取代上述插入盒80的构成,也可以采用使回收到生成物收容部86中的水87的一部分,穿过水的排出口92而导入到着色剂收容部84中,使收容在着色剂收容部84中的粉末状的氯化钴25变成着色为粉红色的氯化钴水溶液的构成。这样,通过将氯化钴水溶液作为着色剂来使用,即使对于上述第1实施方式中叙述的微小泄漏也具有可以可靠地检测出的效果。而且,由于在将插入盒80装备到燃料电池系统111上之前,在插入盒80中收容的是粉末状的氯化钴25,装备插入盒80之后才开始作成氯化钴水溶液,所以在插入盒80搬送的时候可以进一步降低氯化钴25漏出的危险性。 具体的构成(第3实施方式的变形例的构成)为,如图9的模式剖面图所示的插入盒180,可以采用将着色剂收容部184和生成物收容部186作为一体的构造,使回收到生成物收容部186中的水87通过水的排出口92,导入一体构造的着色剂收容部184中。另外,也可以如图10的模式剖面图所示的插入盒280那样,采用在生成物收容部286和着色剂收容部284之间设置可以使液体的所生成的水87通过、而固体粉末状的氯化钴25不能通过的膜(例如滤纸)288的构成。 (第4实施方式) 下面,图7表示本发明第4实施方式中作为液体收容容器的一个实例的插入盒120的内部构成的模式剖视图。 如图7所示,插入盒120具有液体燃料收容部22、和形成在该液体燃料收容部22的外周部与壳体21之间的空隙中的着色剂收容部127。着色剂收容部127,在其内侧收容有作为着色剂的氯化钴25,在其外侧配置有吸收体128,可以吸收并保持液体燃料23。 吸收体128,是由例如在纸尿布等中一般所使用的聚丙烯酸钠盐而形成的。为了提高吸水性和保水能力而制成的合成高分子,是吸水性聚合体和高分子吸收体,在大分子中具有很多亲水性的部分,可以提高吸水性。最普通的是通过反应使多个丙烯酸的分子连接形成高分子,即,聚丙烯酸钠盐。其在吸收水之前为白色的粉末,加入水后变为柔和透明的状态,可以吸收保持大于其重量约500倍的水。 另外,通过在液体泄漏发生几率最高的发电模块1与插入盒120的连接部、以及液体燃料的导入口11附近设置吸收体128,可以尽量减少液体燃料向插入盒120外部的漏出。 这样的插入盒120,具有将由甲醇生成的液体燃料23无泄漏地吸收到吸收体128中的构成,但是,吸收体128仅仅是吸收漏出的液体燃料23,由聚丙烯酸钠盐构成的吸收体128,因吸收了液体燃料128而固化,所以在其中保持甲醇水溶液。 因此,即使通过吸收体128将漏出的甲醇固化并保存,但是也不能做到无害化,不更换插入盒120就会那样一直存在。所以,如果插入盒120破损、导致吸收体128向外部漏出,则并不能否定对人体和环境具有影响的可能性。 所以,通过漏出时利用氯化钴25使液体燃料23着色,吸收体128吸收着色的液体燃料23,则可以使吸收体128着色。通过该吸收体128的颜色变化、或者漏出的液体燃料23的颜色变化,可以尽快确认液体燃料23的漏出,可以提供在安全方面和环境方面具有优越性的插入盒120。 并且,取代将吸收体128设置在液体燃料收容部22的外周部的所有面上的情况,也可以在液体燃料收容部22的漏出可能性相对高的位置上局部地配置吸收体128。尤其是在为了实现良好的携带性、要求小型化、薄型化的插入盒120中,通过上述局部配置吸收体128,可具备吸收保持漏出液体燃料的功能,同时,还可以实现小型化、薄型化。 (第5实施方式) 下面,图8表示可装卸地装备作为本发明第5实施方式中液体燃料收容容器的一个实例、即插入盒140的燃料电池系统131的构成的模式图(表示插入盒140的内部构造的模式剖视图)。 如图8所示,插入盒140具有液体燃料收容部22、收容粉末状的氯化钴25的着色剂收纳部24以及吸收体128。另外,燃料电池系统131搭载于便携式信息终端装置等的电子机器150上,在燃料电池系统131中,设有可装卸地装备插入盒140的盒装备部151,并且,该盒装备部151,在和插入盒140连接的液体燃料的导入口11的周围,配置氯化钴25,而且在盒装备部151的配置插入盒140的部分上,配置有吸收体128。 在具有这样构成的燃料电池系统131中,当对电子机器150的盒装备部151装入或拆下插入盒140的时候,有可能从连接部、即导入口11引起液体燃料23的泄漏。此时,在电子机器150的盒装备部151中,利用设置在插入盒20的连接部附近的氯化钴25而对漏出的液体燃料23着色,由此,可以通过视觉查出液体燃料的泄漏。并且,通过利用设置在电子机器150的插入盒装备部151上的吸收体128而吸收漏出的液体燃料23,可以抑制漏出的液体燃料的扩散。即使在插入盒140的液体燃料收容部22内的液体燃料23充填满的情况下,通过将设置在电子机器150的插入盒收容部151中的吸收体128配置为具有充分的吸收量,则可以防止燃料液体23向电子机器150的外部漏出。 而且,通过将上述各种实施方式中任意的实施方式恰当地组合,可以实现分别具有的效果。 本发明,参照附图对优选的实施方式进行了充分的记载,但对于熟习该技术的技术人员可以进行各种的变形和修正。只要不偏离在技术方案中所规定的本发明的范围,这些变形和修正即包括在其中。 在该说明书中,整体参照采用了2004年5月11日申请的日本国专利申请No.2004-140651号的说明书、附图、以及权利要求所公开的内容。 (产业上的可利用性) 本发明,在将液体燃料所具有的化学能以电化学方式转换成电能而进行发电的燃料电池系统中,可以通过视觉迅速且容易地发现收容液体燃料的泄漏,在使用这样的燃料电池系统的电子机器等中、避免因该泄漏引起故障这一点上是非常有用的。另外,通过尽快发现这样的泄漏而实施恰当的处置,可以减少对环境的影响,在环境方面、安全性方面是十分有用的。
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通过在收容液体燃料的液体燃料收容部的外周部的至少一部分上,设置与从该外周部漏出的上述液体燃料接触并可以使该接触部分发生着色变化的着色剂,可以实现不配备特别的检测装置就能够通过视觉快速且容易地查出从上述液体燃料收容部漏出上述液体燃料。 。
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