JP2005093385A - Container incorporating fuel cell and the fuel cell - Google Patents

Container incorporating fuel cell and the fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP2005093385A
JP2005093385A JP2003328802A JP2003328802A JP2005093385A JP 2005093385 A JP2005093385 A JP 2005093385A JP 2003328802 A JP2003328802 A JP 2003328802A JP 2003328802 A JP2003328802 A JP 2003328802A JP 2005093385 A JP2005093385 A JP 2005093385A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
fuel cell
fuel
built
catalyst electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003328802A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Nagou
暢明 名合
Yoshihiro Ito
嘉広 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2003328802A priority Critical patent/JP2005093385A/en
Publication of JP2005093385A publication Critical patent/JP2005093385A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a container incorporating a fuel cell in which a stable output is obtained, even when extracting a large current, and which can be used additionally as a washer, a heating/refrigerating cabinet, or a cooler box or the like. <P>SOLUTION: This container incorporating the fuel cell is provided with a container, the fuel cell which is installed along the external face of the container and which has a proton-conducting film, an air-side catalyst electrode installed at the external side face of the proton-conducting film, and a fuel-side catalyst electrode installed at the inner side face of the proton-conducting film, and a fuel supply means for supplying fuel to the fuel-side catalyst electrode in the fuel cell. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池内蔵容器に関し、特に、負荷の大小によらずに安定した出力を得られるとともに、洗浄容器やクーラーボックス、冷蔵庫、温蔵庫などの種々の用途に使用できる空間を有する燃料電池内蔵容器に関する。   The present invention relates to a fuel cell built-in container, and in particular, a fuel having a space that can be used for various purposes such as a washing container, a cooler box, a refrigerator, and a warm storage box, while being able to obtain a stable output regardless of the size of a load. The present invention relates to a battery built-in container.

燃料電池は、従来の一次電池や二次電池に比較して高い出力密度を達成できる可能性があること、および燃料を補充すれば発電を継続するので、充電が不要であることが特長である。   Fuel cells are characterized by the possibility of achieving a higher power density than conventional primary and secondary batteries, and because they continue to generate electricity when fuel is replenished, so charging is unnecessary. .

そこで、近年、燃料電池の前記特長に着目し、従来、一次電池や二次電池を電源として使用してきた携帯機器において、燃料電池を電源として使用することが検討されている。   Therefore, in recent years, attention has been paid to the above-mentioned features of fuel cells, and it has been studied to use a fuel cell as a power source in portable devices that have conventionally used a primary battery or a secondary battery as a power source.

燃料電池を電源とする携帯機器としては、たとえばストロボ用電源として燃料電池を用いたカメラなどが提案された(特許文献1)。
特開2003―186087号公報
As a portable device using a fuel cell as a power source, for example, a camera using a fuel cell as a power source for a strobe has been proposed (Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-186087

燃料電池は、充電無しで長時間の使用が可能であるから、髭剃りや眼鏡などの洗浄器や、携帯型冷蔵庫、温蔵庫、クーラーボックスなどの電源として使用できれば、戸外などの電源の無い場所でも使用できるから好適である。   Since the fuel cell can be used for a long time without charging, there is no power source for outdoor use if it can be used as a power source for washing equipment such as shaves and glasses, portable refrigerators, warm storage boxes, and cooler boxes. It is suitable because it can be used in places.

しかしながら、燃料電池は、セル面積、換言すればプロトン伝導膜の面積によって出力が決まる。たとえばある燃料電池の単位セル面積当りの出力を50mW/cm2とすると、携帯電話の場合には出力は通常1W程度であるから、セル面積は、1000(mW)÷50(mW/cm2)=20cm2もあればよいが、パーソナルコンピュータに使用する場合には、パーソナルコンピュータの出力を20Wとすると、セル面積は、20000(mW)÷50(mW/cm2)=400cm2も必要になる。 However, the output of a fuel cell is determined by the cell area, in other words, the area of the proton conducting membrane. For example, if the output per unit cell area of a fuel cell is 50 mW / cm 2 , the output is usually about 1 W in the case of a mobile phone, so the cell area is 1000 (mW) ÷ 50 (mW / cm 2 ). = 20 cm 2 is sufficient, but when used in a personal computer, if the output of the personal computer is 20 W, the cell area needs to be 20000 (mW) ÷ 50 (mW / cm 2 ) = 400 cm 2 .

したがって、大電力が必要なデジタルカメラやパーソナルコンピュータなどにおいては、セル面積の大きな燃料電池が必要になる。また、燃料電池は単セル電圧が低いので、複数のセルを直列接続する必要があった。したがって、携帯機器に燃料電池を使用する場合には、携帯機器が大型化するという問題があった。   Therefore, a fuel cell having a large cell area is required for a digital camera or a personal computer that requires a large amount of power. In addition, since the fuel cell has a low single cell voltage, it is necessary to connect a plurality of cells in series. Therefore, when a fuel cell is used for a portable device, there is a problem that the portable device becomes large.

また、燃料電池は、取り出す電流が大きくなると電圧が低下するので、燃料電池単独では安定した出力が得られないという問題もある。   In addition, since the voltage of the fuel cell decreases as the extracted current increases, there is also a problem that a stable output cannot be obtained with the fuel cell alone.

本発明は、大電流を取り出す場合においても安定した出力が得られるとともに、洗浄器や温冷蔵庫、クーラーボックス等としても使用できる燃料電池内蔵容器を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a fuel cell built-in container that can obtain a stable output even when a large current is taken out, and can also be used as a washing device, a warm refrigerator, a cooler box, or the like.

請求項1に記載の発明は、容器と、容器の外面に沿って設けられ、プロトン伝導膜と前記プロトン伝導膜の外側の面に設けられた空気側触媒電極と前記プロトン伝導膜の内側の面に設けられた燃料側触媒電極を有する燃料電池と、前記燃料電池における燃料側触媒電極に燃料を供給する燃料供給手段とを備えてなることを特徴とする燃料電池内蔵容器に関する。   The invention according to claim 1 is provided with a container, an air-side catalyst electrode provided on an outer surface of the proton conductive membrane, and an inner surface of the proton conductive membrane, provided along the outer surface of the container. And a fuel supply unit for supplying fuel to the fuel side catalyst electrode in the fuel cell, and a fuel cell built-in container.

前記燃料電池内蔵容器においては、前記容器の外周面に沿って燃料電池が設けられているから、燃料電池のセル面積を大きくとることができる。また、前記容器は、後述する洗浄容器や冷蔵容器、加温容器として使用でき、また、各種物品を収容する単なる容器としても利用できる。   In the fuel cell built-in container, since the fuel cell is provided along the outer peripheral surface of the container, the cell area of the fuel cell can be increased. Moreover, the said container can be used as a washing | cleaning container, a refrigeration container, and a heating container mentioned later, and can also be utilized as a mere container which accommodates various articles | goods.

さらに、前記燃料電池においては、酸素側触媒電極は前記プロトン伝導膜の外周面に設けられているから、前記酸素側触媒電極を外気に直接接触させることができる。したがって、外気を前記酸素側触媒電極に誘導するための流路は不要になるから、燃料電池内蔵容器の構成を簡略化でき、またコンパクトに構成できる。   Furthermore, in the fuel cell, since the oxygen side catalyst electrode is provided on the outer peripheral surface of the proton conducting membrane, the oxygen side catalyst electrode can be brought into direct contact with the outside air. Therefore, since a flow path for guiding outside air to the oxygen-side catalyst electrode is not necessary, the configuration of the fuel cell built-in container can be simplified and the configuration can be made compact.

請求項2に記載の発明は、前記プロトン伝導膜が筒状に形成され、前記燃料側触媒電極が前記プロトン伝導膜の内周面に、前記空気側触媒電極が前記プロトン伝導膜の外周面に形成されてなる燃料電池内蔵容器に関する。   According to a second aspect of the present invention, the proton conductive membrane is formed in a cylindrical shape, the fuel side catalyst electrode is on the inner peripheral surface of the proton conductive membrane, and the air side catalyst electrode is on the outer peripheral surface of the proton conductive membrane. The present invention relates to a formed fuel cell container.

前記燃料電池内蔵容器においては、容器の外面全面に燃料電池が形成されているから、特にセル面積を大きくとることができる。   In the fuel cell built-in container, since the fuel cell is formed on the entire outer surface of the container, the cell area can be particularly increased.

請求項3に記載の発明は、前記燃料供給手段が、前記燃料側触媒電極と前記容器との間に設けられた燃料タンクと、一端が前記燃料側触媒電極の内周側に当接され、他端が前記燃料タンクに接続されて前記燃料タンク内の燃料を吸上げて前記燃料側触媒電極に供給する燃料吸上げ層とを有するとともに、前記燃料電池の空間は前記燃料タンクの内側に形成されてなる燃料電池内蔵容器に関する。   According to a third aspect of the present invention, the fuel supply means has a fuel tank provided between the fuel side catalyst electrode and the container, and one end abutted on the inner peripheral side of the fuel side catalyst electrode, The other end is connected to the fuel tank, and has a fuel suction layer that sucks up the fuel in the fuel tank and supplies it to the fuel side catalyst electrode, and the space of the fuel cell is formed inside the fuel tank. The present invention relates to a fuel cell built-in container.

前記燃料電池内蔵容器においては、燃料タンクは、前記容器の外周面に沿って設けられているから、半径方向の厚さを薄くしても内容量を大きくとることができる。更に、前記燃料タンク中の燃料を燃料側触媒電極に供給するのに、燃料吸上げ層のウィック効果を利用しているから、可動部品が不要になり、システムを単純化できる。   In the fuel cell built-in container, since the fuel tank is provided along the outer peripheral surface of the container, the inner capacity can be increased even if the thickness in the radial direction is reduced. Furthermore, since the fuel in the fuel tank is supplied to the fuel side catalyst electrode, the wick effect of the fuel suction layer is used, so that no moving parts are required and the system can be simplified.

請求項4に記載の発明は、前記燃料電池によって充電される二次電池を有する燃料電池内蔵容器に関する。   The invention described in claim 4 relates to a fuel cell built-in container having a secondary battery charged by the fuel cell.

燃料電池は、一般的に、取り出す電流の大きさに反比例して電圧が低くなる傾向があるが、前記燃料電池内蔵容器においては、前記燃料電池によって充電される二次電池が設けられているから、大電流を取り出す場合においても電圧を一定に保持できる。   In general, a fuel cell tends to have a voltage that is inversely proportional to the magnitude of the current to be extracted. However, in the fuel cell built-in container, a secondary battery that is charged by the fuel cell is provided. Even when a large current is taken out, the voltage can be kept constant.

請求項5に記載の発明は、前記容器の内部に、前記容器内の被洗浄物品を洗浄媒体で洗浄する洗浄手段が設けられてなる燃料電池内蔵容器に関する。   The invention described in claim 5 relates to a fuel cell built-in container in which a cleaning means for cleaning an article to be cleaned in the container with a cleaning medium is provided inside the container.

前記洗浄容器に設けられた洗浄手段は、前記燃料電池および/または二次電池からの電力によって作動するから、長期間に亘って充電の必要がない。また、外部電源の無い場所でも使用できる。さらに、前記二次電池は燃料電池によって充電された状態にあるから、前記洗浄手段には、負荷の変動によらずに一定の電流が供給される。   The cleaning means provided in the cleaning container is operated by the electric power from the fuel cell and / or the secondary battery, and therefore does not need to be charged for a long period of time. It can also be used where there is no external power supply. Furthermore, since the secondary battery is in a state of being charged by the fuel cell, a constant current is supplied to the cleaning means regardless of load fluctuations.

請求項6に記載の発明は、前記洗浄手段が超音波素子である燃料電池内蔵容器に関する。   The invention described in claim 6 relates to a fuel cell built-in container in which the cleaning means is an ultrasonic element.

前記燃料電池内蔵容器においては、洗浄手段として超音波素子を用いているので、高い洗浄効果が得られる上、前記洗浄手段は可動部分を有しないから、構成が単純になり、また機械的故障が殆どない。   In the fuel cell built-in container, since an ultrasonic element is used as a cleaning means, a high cleaning effect can be obtained, and since the cleaning means does not have a movable part, the configuration becomes simple and mechanical failure is not caused. Almost no.

請求項7に記載の発明は、前記被洗浄物品が電気剃刀である燃料電池内蔵容器に関する。   The invention according to claim 7 relates to a fuel cell built-in container in which the article to be cleaned is an electric razor.

前記燃料電池内蔵容器は、請求項5または6に記載の燃料電池内蔵容器を電気剃刀の洗浄に用いた例である。   The fuel cell built-in container is an example in which the fuel cell built-in container according to claim 5 or 6 is used for cleaning an electric razor.

請求項8に記載の発明は、前記容器の内部に冷却または加熱する冷却加熱手段が設けられてなる燃料電池内蔵容器に関する。   The invention according to claim 8 relates to a fuel cell built-in container in which cooling heating means for cooling or heating is provided inside the container.

前記燃料電池内蔵容器は、前記燃料電池の中央部の空間に冷却加熱容器を設けた例である。   The said fuel cell built-in container is an example which provided the cooling heating container in the space of the center part of the said fuel cell.

前記洗浄容器に設けられた冷却加熱手段は、前記燃料電池および/または二次電池からの電力によって作動するから、前記燃料電池内蔵容器は外部電源の無い場所でも使用できる。また、前記燃料電池は、冷蔵容器の外周面に設けられているから、薄型であってもセル面積や燃料タンクの容量が大きく、大電流を取り出すことが可能である。したがって、大容量の冷却加熱手段を使用できるので、冷却加熱容器の内容量が大きな場合や、アイスクリームを長時間保冷する場合のように冷却加熱容器の内部を長時間に亘って低温に保持したい場合、および温料理や温かい飲料を寒冷地で長時間保温する場合のように冷却加熱容器内を長時間に亘って高温に保持したい場合であっても、効率のよい運転が可能である。さらに、前記二次電池は燃料電池によって浮動充電されている状態にあるから、前記冷却加熱手段には、負荷の変動によらずに一定の電流が供給されるので、冷却加熱容器内の温度制御が容易である。   Since the cooling and heating means provided in the cleaning container is operated by electric power from the fuel cell and / or the secondary battery, the fuel cell built-in container can be used even in a place without an external power source. Further, since the fuel cell is provided on the outer peripheral surface of the refrigerated container, even if it is thin, the cell area and the capacity of the fuel tank are large, and a large current can be taken out. Therefore, since a large-capacity cooling / heating means can be used, it is desirable to keep the inside of the cooling / heating container at a low temperature for a long time, such as when the internal capacity of the cooling / heating container is large or when ice cream is kept cold for a long time. In this case, even when it is desired to keep the inside of the cooling and heating container at a high temperature for a long time, such as when warm food or a warm beverage is kept warm in a cold region for a long time, efficient operation is possible. Furthermore, since the secondary battery is in a state of being float-charged by the fuel cell, a constant current is supplied to the cooling and heating means regardless of load fluctuations. Is easy.

請求項9に記載の発明は、前記冷却加熱手段がペルチェ素子である燃料電池内蔵容器に関する。   The invention according to claim 9 relates to a fuel cell built-in container in which the cooling and heating means is a Peltier element.

前記燃料電池内蔵容器に使用されているペルチェ素子は、コンパクトであり、構造が単純である、また、冷媒を使用する場合においても、前記ペルチェ素子の冷熱を冷却加熱容器内に伝達するのに使用するだけであり、通常のヒートポンプとは異なり、冷媒を圧縮し、吸熱器で断熱膨張させることは全く行っていない。したがって、高圧の冷媒が漏れるなどの故障は皆無である。さらに、通常のヒータとは異なり赤熱することはないから、火災の危険も小さい。   The Peltier element used in the fuel cell built-in container is compact and has a simple structure, and is used to transmit the cold heat of the Peltier element into the cooling and heating container even when a refrigerant is used. Unlike a normal heat pump, the refrigerant is not compressed and adiabatic expansion is not performed by a heat absorber. Therefore, there is no failure such as leakage of high-pressure refrigerant. Furthermore, unlike a normal heater, it does not glow red, so the risk of fire is small.

請求項10に記載の発明は、前記容器の底面に配置された前記二次電池を備えたことを特徴とする燃料電池内蔵容器に関する。   A tenth aspect of the present invention relates to a fuel cell built-in container comprising the secondary battery disposed on a bottom surface of the container.

請求項11に記載の発明は、リング状に形成されたプロトン伝導膜と、前記プロトン伝導膜の外面上に形成された第1の触媒層と、前記プロトン伝導膜の内面上に形成された第2の触媒層とを備えてなる燃料電池に関する。   The invention according to claim 11 is a proton conductive membrane formed in a ring shape, a first catalyst layer formed on the outer surface of the proton conductive membrane, and a first catalyst layer formed on the inner surface of the proton conductive membrane. The present invention relates to a fuel cell comprising two catalyst layers.

本発明によれば、大電流を取り出す場合においても安定した出力が得られるとともに、洗浄器や温冷蔵庫、クーラーボックス等としても使用できる燃料電池内蔵容器が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while taking out a large electric current, while being able to obtain a stable output, the fuel cell built-in container which can be used also as a washing | cleaning machine, a warm refrigerator, a cooler box, etc. is provided.

1. 実施形態1
本発明に係る燃料電池内蔵容器の一例であるクーラーボックスの一例につき、以下に説明する。
1. Embodiment 1
An example of the cooler box which is an example of the fuel cell built-in container according to the present invention will be described below.

実施形態1に係るクーラーボックス100は、図1および図2に示すように、短円筒状の冷蔵容器4と、冷蔵容器4を囲繞するように外周面上に形成された有底円筒状の燃料電池2とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the cooler box 100 according to the first embodiment includes a short cylindrical refrigerated container 4 and a bottomed cylindrical fuel formed on the outer peripheral surface so as to surround the refrigerated container 4. A battery 2 is provided.

燃料電池2の底面と冷蔵容器4との間には、燃料電池2からの電力によって浮動充電される二次電池6が設けられている。   Between the bottom surface of the fuel cell 2 and the refrigerated container 4, a secondary battery 6 that is float-charged by electric power from the fuel cell 2 is provided.

冷蔵容器4は、本発明における冷却加熱容器の一例であり、平面形状は、円形の他、小判型も可能である。また、全体として直方体状の形状を有していてもよい。   The refrigerated container 4 is an example of the cooling and heating container in the present invention, and the planar shape can be a round shape as well as a circular shape. Moreover, you may have a rectangular parallelepiped shape as a whole.

冷蔵容器4は、蓋40と冷蔵容器本体42とを有する。蓋40および冷蔵容器本体42は、何れも発泡スチロールなどの断熱性の心材を合成樹脂等やガラス繊維強化樹脂、金属板などの硬質の外被で被覆した構造を有し、内部に缶入り、壜入り、またはペットボトル入りの飲料を収納できる。   The refrigerated container 4 has a lid 40 and a refrigerated container main body 42. The lid 40 and the refrigerated container main body 42 both have a structure in which a heat-insulating core material such as polystyrene foam is covered with a hard jacket such as a synthetic resin, a glass fiber reinforced resin, or a metal plate. Can contain beverages in bottled or plastic bottles.

冷蔵容器本体42の底面には、燃料電池2および/または二次電池6からの電力によって駆動されるフリヂスタ(R)冷却ユニット46が設けられている。フリヂスタ冷却ユニット46は、本発明における冷却加熱手段の一例であり、更にペルチェ素子を用いた冷却加熱手段の具体例でもある。   A refrigeration (R) cooling unit 46 driven by electric power from the fuel cell 2 and / or the secondary battery 6 is provided on the bottom surface of the refrigerated container main body 42. The fridge star cooling unit 46 is an example of the cooling and heating means in the present invention, and is also a specific example of the cooling and heating means using a Peltier element.

フリヂスタ冷却ユニット46は、冷蔵容器本体42の底面に設けられた開口部に、冷却側が室内を向くように嵌装されたフリヂスタ素子46Aと、フリヂスタ素子46Aの冷却側の面に固定され、冷蔵容器本体42内に突出したヒートパイプ46Bと、フリヂスタ素子46の加熱側の面に固定され、冷蔵容器本体42の外側に突出したヒートシンク46Cとを有する。   The refrigeration unit 46 is fixed to the refrigeration container 46A, which is fitted in an opening provided on the bottom surface of the refrigeration container body 42 so that the cooling side faces the room, and the cooling side surface of the refrigeration element 46A. A heat pipe 46 </ b> B protruding into the main body 42, and a heat sink 46 </ b> C fixed to the heating side surface of the fuser element 46 and protruding outside the refrigerator container main body 42.

ここで、フリジスタ素子46Aは、図3に示すように、針状乃至棒状のN型熱電半導体とP型熱電搬送体とを、交互にガラスエポキシ基板などの柔軟なセパレータを貫通させるとともに、互いに直列に接続したものである。フリジスタ素子46Aは、更に、両面がアルミニウム板などの柔軟な金属板で被覆されている。そして、末端に位置するN型熱電半導体とP型熱電搬送体とに直流電圧を印加すると、一方の面が加熱され、他方の面が冷却される。   Here, as shown in FIG. 3, the frigister element 46A has needle-shaped or rod-shaped N-type thermoelectric semiconductors and P-type thermoelectric carriers alternately passing through flexible separators such as glass epoxy substrates and in series with each other. Is connected to. Further, both sides of the transistor element 46A are covered with a flexible metal plate such as an aluminum plate. When a DC voltage is applied to the N-type thermoelectric semiconductor and the P-type thermoelectric carrier located at the end, one surface is heated and the other surface is cooled.

なお、フリヂスタ冷却ユニット46に代えて通常のペルチェ素子を用いたペルチェ素子冷却ユニットを用いてもよい。また、通常のヒートポンプによって冷却するヒートポンプ冷却ユニットを用いることもできる。   Note that a Peltier element cooling unit using a normal Peltier element may be used in place of the freezer cooling unit 46. A heat pump cooling unit that cools by a normal heat pump can also be used.

燃料電池2は、受動型直接メタノール型燃料電池であって、冷蔵容器4の側面を囲繞するように設けられ、全体として円筒状乃至環状の外径を有し、内部に燃料のメタノールが収容される燃料タンク20と、燃料タンク20の外側に位置する円筒状乃至環状のプロトン伝導膜22と、プロトン伝導膜22の外周面上に設けられた第1触媒層24と、第1触媒層24の外周面上に設けられたカーボンペーパ電極である酸素側極26と、プロトン伝導膜22の内周面上に設けられた第2触媒層28と、第2触媒層28の内周面上に設けられたカーボンペーパ電極である燃料側極30とを備える。第1触媒層24、酸素側極26、第2触媒層28、および燃料側局30は、いずれもプロトン伝導膜22と同様に円筒状乃至環状に形成されている。燃料側極30と燃料タンク20とは1対の環状のスペーサ32で隔離されている。燃料側極30の内周面には吸着シート34の一端が当接している。吸着シート34の他端は、燃料タンク20の内部に位置している。吸着シート34は、数μm〜十数μm程度の細い繊維を脱脂綿状に形成した不織布の両面を合成樹脂フィルムで被覆したものであり、毛細管現象によって燃料タンク20内部のメタノールを吸い出す機能を有する。第1触媒層24と酸素側極26とは本発明の燃料電池内蔵容器における酸素側触媒電極に相当し、第2触媒層28と燃料側極30とは本発明の燃料電池内蔵容器における燃料側触媒電極に相当する。そして吸着シート34は、前記燃料電池内蔵容器における燃料吸上げ層に相当する。また、プロトン伝導膜22、第1触媒層24、第2触媒層26は、リング状に形成されたプロトン伝導膜と、前記プロトン伝導膜の外面上に形成された第1の触媒層と、前記プロトン伝導膜の内側上に形成された第2の触媒層とを備えてなる本発明の燃料電池におけるプロトン伝導膜、第1の触媒層、および第2の触媒層に夫々相当する。加えて、酸素側極26は外側に設けられたメッシュ27によって保護されている。   The fuel cell 2 is a passive direct methanol fuel cell, and is provided so as to surround the side surface of the refrigeration container 4. The fuel cell 2 has a cylindrical or annular outer diameter as a whole, and contains fuel methanol therein. A fuel tank 20, a cylindrical or annular proton conducting membrane 22 located outside the fuel tank 20, a first catalyst layer 24 provided on the outer peripheral surface of the proton conducting membrane 22, and a first catalyst layer 24 An oxygen side electrode 26 that is a carbon paper electrode provided on the outer peripheral surface, a second catalyst layer 28 provided on the inner peripheral surface of the proton conducting membrane 22, and an inner peripheral surface of the second catalyst layer 28. And a fuel side electrode 30 as a carbon paper electrode. The first catalyst layer 24, the oxygen side electrode 26, the second catalyst layer 28, and the fuel side station 30 are all formed in a cylindrical or annular shape like the proton conductive membrane 22. The fuel side electrode 30 and the fuel tank 20 are separated by a pair of annular spacers 32. One end of the adsorption sheet 34 is in contact with the inner peripheral surface of the fuel side electrode 30. The other end of the adsorption sheet 34 is located inside the fuel tank 20. The adsorbing sheet 34 is obtained by covering both surfaces of a non-woven fabric in which thin fibers of about several μm to several tens of μm are formed in a cotton wool shape with a synthetic resin film, and has a function of sucking out methanol in the fuel tank 20 by a capillary phenomenon. The first catalyst layer 24 and the oxygen side electrode 26 correspond to the oxygen side catalyst electrode in the fuel cell built-in container of the present invention, and the second catalyst layer 28 and the fuel side electrode 30 correspond to the fuel side in the fuel cell built-in container of the present invention. It corresponds to a catalyst electrode. The adsorption sheet 34 corresponds to a fuel suction layer in the fuel cell built-in container. The proton conductive membrane 22, the first catalyst layer 24, and the second catalyst layer 26 are a proton conductive membrane formed in a ring shape, a first catalyst layer formed on the outer surface of the proton conductive membrane, This corresponds to the proton conducting membrane, the first catalyst layer, and the second catalyst layer in the fuel cell of the present invention, each comprising a second catalyst layer formed on the inside of the proton conducting membrane. In addition, the oxygen side electrode 26 is protected by a mesh 27 provided outside.

なお、クーラーボックス100においては、燃料タンク20と冷蔵容器4とは別体として形成されているが、冷蔵容器4と燃料タンク20とを一体に形成してもよい。   In the cooler box 100, the fuel tank 20 and the refrigeration container 4 are formed as separate bodies, but the refrigeration container 4 and the fuel tank 20 may be integrally formed.

燃料電池2の底面開口は、円形皿型の生成水受け容器36によって覆蓋されている。   The bottom opening of the fuel cell 2 is covered with a circular dish-shaped product water receiving container 36.

生成水受け容器36の下面には、燃料電池2で発生した電流によって二次電池6を浮動充電する充電部37と、二次電池6および燃料電池2からの電流をフリヂスタ冷却ユニット46に供給するとともに、前記電流を制御して冷蔵容器4内の温度を制御する温度制御ユニット38とが設けられている。   On the lower surface of the generated water receiving container 36, a charging unit 37 that floats and charges the secondary battery 6 with the current generated in the fuel cell 2, and the current from the secondary battery 6 and the fuel cell 2 is supplied to the register cooling unit 46. In addition, a temperature control unit 38 for controlling the temperature in the refrigerator container 4 by controlling the current is provided.

クーラーボックス100においては、このように燃料電池2の底面に二次電池6が設けられているから、燃料電池2の内側空間を全て冷蔵容器4として活用できる。   In the cooler box 100, since the secondary battery 6 is provided on the bottom surface of the fuel cell 2 in this way, the entire inner space of the fuel cell 2 can be used as the refrigerated container 4.

充電部37は、燃料電池2の出力電圧が一定になるように制御して二次電池6が安定して浮動充電されるようにする充電回路37Aが設けられている。そして、前記充電回路37Aは、燃料電池2における発生電圧が所定値を下回ったときは、二次電池6から温度制御ユニット38に自動的に電流を供給するように形成されている。   The charging unit 37 is provided with a charging circuit 37A that controls the output voltage of the fuel cell 2 to be constant so that the secondary battery 6 is stably float-charged. The charging circuit 37A is configured to automatically supply a current from the secondary battery 6 to the temperature control unit 38 when the voltage generated in the fuel cell 2 falls below a predetermined value.

また、充電部37は、二次電池6がフル充電か否かを判定し、二次電池6がフル充電されていないときは燃料タンク20から吸着シート34を介して燃料電池2に燃料補給を行い、二次電池がフル充電されたときは前記燃料補給を停止するようにしてもよい。吸着シート34を介した燃料補給を停止するには、たとえば吸着シート34をクランプ等で締め付ければよい。このように形成した充電部37の構成を図4に示す。   Further, the charging unit 37 determines whether or not the secondary battery 6 is fully charged. When the secondary battery 6 is not fully charged, the fuel cell 2 is refueled via the adsorption sheet 34 from the fuel tank 20. And the refueling may be stopped when the secondary battery is fully charged. In order to stop fuel supply via the suction sheet 34, for example, the suction sheet 34 may be tightened with a clamp or the like. The structure of the charging part 37 formed in this way is shown in FIG.

図4に示すように、前記機能を有する充電部37は、燃料電池2からの電流によって二次電池6を充電する充電回路37Aと、二次電池6がフル充電されたか否かを判定する充電度判定部37Bと、充電度判定部37Bにおける判定結果に基づいて燃料タンク20から吸着シート34を通って燃料電池2に至る燃料補給を制御する燃料補給制御部37Cとを有する。吸着シート34には、クランプ35が設けられている。また、充電回路37Aには、更に燃料電池2の電力を外部に出力する外部電力出力端子44が設けられている。外部電力出力端子44としては、たとえば携帯電話用やデジタルカメラ用の充電端子などがある。   As shown in FIG. 4, the charging unit 37 having the above function includes a charging circuit 37 </ b> A that charges the secondary battery 6 with current from the fuel cell 2, and charging that determines whether or not the secondary battery 6 is fully charged. And a fuel replenishment control unit 37C that controls refueling from the fuel tank 20 through the adsorption sheet 34 to the fuel cell 2 based on the determination result in the charge degree determination unit 37B. The suction sheet 34 is provided with a clamp 35. Further, the charging circuit 37A is further provided with an external power output terminal 44 for outputting the power of the fuel cell 2 to the outside. Examples of the external power output terminal 44 include a charging terminal for a mobile phone or a digital camera.

前記充電部37においては、充電回路37Aは、二次電池6への充電が安定に行われるように燃料電池2からの出力電圧を制御する機能を有する。そして、充電回路37Aによって燃料電池2から二次電池6への充電が行われている間、充電度判定部37Bは、二次電池6の端子電圧を測定し、前記端子電圧がある一定値を超えたら二次電池6がフル充電されたものと判定する。   In the charging unit 37, the charging circuit 37A has a function of controlling the output voltage from the fuel cell 2 so that the secondary battery 6 is stably charged. While the charging circuit 37A is charging the fuel cell 2 to the secondary battery 6, the charge degree determination unit 37B measures the terminal voltage of the secondary battery 6 and sets the terminal voltage to a certain value. If it exceeds, it is determined that the secondary battery 6 is fully charged.

充電度判定部37Bにおいて、二次電池6がフル充電されたものと判定されたら、充電度判定部37Bは、充電回路37Aに充電停止指令を出力し、充電回路37Aは前記充電停止指令を受けて燃料電池2から二次電池6への充電を停止する。同時に、充電度判定部37Bは、燃料補給制御部37Cへは燃料補給停止指令を出力する。燃料補給制御部37Cは、前記燃料補給停止指令を受けると、クランプ35を締め付ける。クランプ35が吸着シート34を締め付けることにより、燃料補給が停止される。また、燃料タンクと吸着シート34との間に弁を設け、前記燃料補給停止指令を受けて前記弁を閉止するようにしても燃料補給を停止させることができる。   When the charge level determination unit 37B determines that the secondary battery 6 is fully charged, the charge level determination unit 37B outputs a charge stop command to the charge circuit 37A, and the charge circuit 37A receives the charge stop command. Then, charging from the fuel cell 2 to the secondary battery 6 is stopped. At the same time, the degree-of-charge determination unit 37B outputs a fuel supply stop command to the fuel supply control unit 37C. When the fuel supply control unit 37C receives the fuel supply stop command, the fuel supply control unit 37C tightens the clamp 35. When the clamp 35 tightens the suction sheet 34, the fuel supply is stopped. Further, even if a valve is provided between the fuel tank and the adsorption sheet 34 and the valve is closed in response to the fuel supply stop command, the fuel supply can be stopped.

温度制御ユニット38は、冷蔵容器4内の温度を設定する設定部と、燃料電池2または二次電池6からフリヂスタ冷却ユニット46に供給される電流値を 前記設定部で設定された温度に基いて制御する電流制御部とを有する。   The temperature control unit 38 sets the temperature in the refrigerated container 4 and the current value supplied from the fuel cell 2 or the secondary battery 6 to the register cooling unit 46 based on the temperature set by the setting unit. And a current controller for controlling.

なお、燃料電池2としては、上述した受動型直接メタノール型燃料電池のほかに、能動型直接メタノール型燃料電池、燃料改質器付き固体高分子型燃料電池、および硼素水素化物またはその塩を水素源として用いるボロハイドライド燃料電池などが使用できる。   In addition to the above-described passive direct methanol fuel cell, the fuel cell 2 includes an active direct methanol fuel cell, a solid polymer fuel cell with a fuel reformer, and a boron hydride or a salt thereof as hydrogen. A borohydride fuel cell used as a source can be used.

実施形態1に係るクーラーボックス100の作用について以下に説明する。   The operation of the cooler box 100 according to the first embodiment will be described below.

燃料タンク20内部のメタノールは、ウィック効果によって吸着シート34に吸上げられて燃料側極30に供給される。ここで、燃料側極30はカーボンペーパで形成されているから、供給されたメタノールは、燃料側極30を第2触媒層28に向かって浸透する。そして、第2触媒層28において炭酸ガスとプロトンとに分解されるとともに電子が発生する。発生した炭酸ガスは、燃料タンク20と燃料側極30との間の隙間から外界に放出され、電子は、外部負荷(フリヂスタ冷却ユニット46等)を通って酸素側極26に向かって移動する。そしてプロトンはプロトン伝導膜22を通って第1触媒層に移動する。   Methanol in the fuel tank 20 is sucked up by the adsorption sheet 34 by the wick effect and supplied to the fuel side electrode 30. Here, since the fuel side electrode 30 is formed of carbon paper, the supplied methanol penetrates the fuel side electrode 30 toward the second catalyst layer 28. Then, the second catalyst layer 28 is decomposed into carbon dioxide gas and protons and generates electrons. The generated carbon dioxide gas is released to the outside through a gap between the fuel tank 20 and the fuel side electrode 30, and the electrons move toward the oxygen side electrode 26 through an external load (such as the fridge star cooling unit 46). The protons move to the first catalyst layer through the proton conducting membrane 22.

第1触媒層24においては、プロトン伝導膜22を移動してきたプロトンが、メッシュ27および酸素側極26を浸透してきた空気中の酸素によって酸化され、水が発生する。発生した水は、第1触媒層24および酸素側極26を流下して生成水受け容器36に溜まる。生成水受け容器36に溜まった水は、水抜き管路(図示せず。)によって外部に排出される。   In the first catalyst layer 24, protons that have moved through the proton conducting membrane 22 are oxidized by oxygen in the air that has permeated the mesh 27 and the oxygen side electrode 26, thereby generating water. The generated water flows down the first catalyst layer 24 and the oxygen side electrode 26 and accumulates in the generated water receiving container 36. The water accumulated in the generated water receiving container 36 is discharged to the outside through a drainage pipe (not shown).

一方、燃料電池2で発生した電流は、一部が温度制御ユニット38に供給され、残りが充電部37の充電回路37Aに供給されて二次電池6が浮動充電される。温度制御ユニット38においては、設定部で設定された温度設定値に基いてフリヂスタ冷却ユニット46に供給される電流値が制御され、それによってフリヂスタ冷却ユニット46における冷却温度も制御される。   On the other hand, a part of the current generated in the fuel cell 2 is supplied to the temperature control unit 38, and the rest is supplied to the charging circuit 37A of the charging unit 37, so that the secondary battery 6 is float-charged. In the temperature control unit 38, the current value supplied to the register cooling unit 46 is controlled based on the temperature setting value set by the setting unit, and thereby the cooling temperature in the register cooling unit 46 is also controlled.

クーラーボックス100は、燃料電池2を電源としているから、戸外のように電灯線の無い場所でも使用できる。   Since the cooler box 100 uses the fuel cell 2 as a power source, the cooler box 100 can be used even in places where there is no electric light line, such as outdoors.

しかも、フリヂスタ冷却ユニット46で冷蔵容器4内部を冷却するのであるから、通常のクーラーボックスとは異なり、冷蔵容器4内部に飲料を冷却する氷を一緒に投入する必要が無い。したがって、冷蔵容器4の内容積を有効に活用できる。   Moreover, since the inside of the refrigerated container 4 is cooled by the fridge star cooling unit 46, it is not necessary to put ice for cooling the beverage into the refrigerated container 4 together with an ordinary cooler box. Therefore, the internal volume of the refrigerated container 4 can be used effectively.

また、燃料電池2は、冷蔵容器4の側面を囲繞するように設けられているから、セル面積が大きくとれ、大電流の取り出しが可能になる。また第1触媒層24がプロトン伝導膜22の外周面上に設けられているから、第1触媒層24を直接に外気に接触させることができる。したがって、外気を第1触媒層24に誘導するための流路を形成する必要はないから、燃料電池2を大幅に簡素化できる。   Moreover, since the fuel cell 2 is provided so as to surround the side surface of the refrigerated container 4, the cell area can be increased and a large current can be taken out. Further, since the first catalyst layer 24 is provided on the outer peripheral surface of the proton conducting membrane 22, the first catalyst layer 24 can be directly brought into contact with the outside air. Therefore, it is not necessary to form a flow path for guiding the outside air to the first catalyst layer 24, so that the fuel cell 2 can be greatly simplified.

しかも、燃料タンク20も燃料電池2と一体に設けられているから内部容量が大きくとれ、したがって、一旦メタノールを補充すれば、長時間メタノールを補充する必要がない。また、前述のように、プロトン伝導膜22の外周面と外周面とに、夫々第1触媒層24と第2触媒層26とがシート状乃至薄膜状に設けられ、更に、酸素側極26および燃料側極30も薄いシート状であるから、燃料電池2そのものも薄いシートを円筒状に巻回した形態を有する。したがって、燃料タンク20を薄い円筒状に形成すれば、冷蔵容器4の表面に燃料タンク20と燃料電池2とを設けても、冷蔵容器4と殆ど同一の直径に収めることができる。したがって、クーラーボックス100そのものも、冷蔵容器4と大差ない直径で構成でき、燃料電離2および燃料タンク20を表面に設けることによる寸法の増大は極僅かである。   Moreover, since the fuel tank 20 is also provided integrally with the fuel cell 2, the internal capacity can be increased. Therefore, once methanol is replenished, it is not necessary to replenish methanol for a long time. Further, as described above, the first catalyst layer 24 and the second catalyst layer 26 are provided in the form of a sheet or a thin film on the outer peripheral surface and the outer peripheral surface of the proton conducting membrane 22, respectively. Since the fuel side electrode 30 is also a thin sheet, the fuel cell 2 itself has a form in which a thin sheet is wound into a cylindrical shape. Therefore, if the fuel tank 20 is formed in a thin cylindrical shape, even if the fuel tank 20 and the fuel cell 2 are provided on the surface of the refrigeration container 4, they can be accommodated in almost the same diameter as the refrigeration container 4. Therefore, the cooler box 100 itself can also be configured with a diameter that is not significantly different from that of the refrigerated container 4, and the size increase due to the provision of the fuel ionization 2 and the fuel tank 20 on the surface is negligible.

冷却加熱手段として使用されているフリヂスタ冷却ユニット46は、ヒートパイプ46Bに風を吹き付けて冷風を発生させる冷風ファン以外の可動部を有しない上、フリジスタ素子46A自体の構造が図3に示すように構造単純であり、柔軟性に優れているから、熱歪みに極めて強く、故障が極めて少ない。また、軽量小型でもある。更に、たとえ冷媒を使用する場合においても、前記冷媒はヒートパイプ中に封入されてフリジスタ素子46Aの冷熱を冷蔵容器4内部に伝達するものであり、通常のヒートポンプとは異なり、冷媒を圧縮し、吸熱器で断熱膨張させることは全く行っていない。したがって、高圧の冷媒が漏れるなどの故障は皆無である。さらに、通常のヒータとは異なり赤熱することはないから、火災の危険も小さい。   The register cooling unit 46 used as a cooling and heating means does not have a movable part other than a cold air fan that blows air to the heat pipe 46B to generate cold air, and the structure of the register element 46A itself is as shown in FIG. The simple structure and excellent flexibility make it extremely resistant to thermal distortion and extremely few failures. It is also lightweight and compact. Further, even when a refrigerant is used, the refrigerant is sealed in a heat pipe and transmits the cold heat of the ridge element 46A to the inside of the refrigeration container 4. Unlike a normal heat pump, the refrigerant is compressed, There is no adiabatic expansion with a heat absorber. Therefore, there is no failure such as leakage of high-pressure refrigerant. Furthermore, unlike a normal heater, it does not glow red, so the risk of fire is small.

更に、燃料電池2でフリヂスタ冷却ユニット46を駆動するとともに、燃料電池2で浮動充電される二次電池6によってもフリヂスタ冷却ユニット46を駆動しているから、フリヂスタ冷却ユニット46には所定の電流が供給される。したがって外気温が高い場合、冷蔵容器4の内容量が大きな場合、アイスクリームを長時間保冷する場合のように冷蔵容器4の内部を長時間に亘って低温に保持したい場合のように、フリヂスタ冷却ユニット46に大きな負荷が加わる場合においても安定した冷却が可能である。   Furthermore, since the fuel cell 2 drives the fridge star cooling unit 46 and the secondary battery 6 that is float-charged by the fuel cell 2 also drives the fristister cooling unit 46, a predetermined current is supplied to the fristister cooling unit 46. Supplied. Therefore, when the outside air temperature is high, when the internal capacity of the refrigerated container 4 is large, when the inside of the refrigerated container 4 is kept at a low temperature for a long time like when ice cream is kept cold for a long time, Even when a large load is applied to the unit 46, stable cooling is possible.

加えてクーラーボックス100において外部電力出力端子44を使用すれば、携帯電話やデジタルカメラなどの携帯機器の充電や駆動も行うことができる。   In addition, if the external power output terminal 44 is used in the cooler box 100, charging and driving of portable devices such as mobile phones and digital cameras can be performed.

以上、クーラーボックス100について説明してきたが、冷蔵容器4の内容積を拡大し、それに応じてフリヂスタ冷却ユニット46の冷却容量も増大させたものは、携帯型の冷蔵庫や冷凍庫としても使用できる。加えて、フリジスタ素子46Aを、加熱側の面が冷蔵容器4の内部に位置するように装着すれば、冷蔵容器4の内部を加熱できるから、温料理や温かい飲み物を保温する携帯型の温蔵庫としても使用できる。この場合においてもフリヂスタ冷却ユニット46は燃料電池2および二次電池6からの電力で駆動されるから、温料理や温かい飲料を寒冷地で長時間保温する場合のようにフリヂスタ冷却ユニット46に大きな負荷が加わる場合にも安定な加熱が可能である。   As described above, the cooler box 100 has been described. However, an apparatus in which the internal volume of the refrigerated container 4 is expanded and the cooling capacity of the refrigerator cooling unit 46 is increased accordingly can also be used as a portable refrigerator or freezer. In addition, since the inside of the refrigeration container 4 can be heated if the frigister element 46A is mounted so that the surface on the heating side is located inside the refrigeration container 4, a portable refrigeration that keeps warm dishes and hot drinks warm. Can also be used as a storage. Even in this case, since the fridge star cooling unit 46 is driven by the electric power from the fuel cell 2 and the secondary cell 6, a large load is applied to the fridge star cooling unit 46 as in the case of keeping warm dishes and warm beverages in a cold region for a long time. Even when heat is applied, stable heating is possible.

2. 実施形態2
本発明に係る燃料電池内蔵容器の別の例である超音波洗浄器の一例につき、以下に説明する。
2. Embodiment 2
An example of an ultrasonic cleaner which is another example of the fuel cell built-in container according to the present invention will be described below.

実施形態2に係る超音波洗浄器102は、図5および図6に示すように、実施形態1に係るクーラーボックス100と同様の燃料電池2の中央部にボウル状の洗浄容器8が嵌装された構成を有している。なお、図5および図6において図1と同一の符号は、図1において前記符号が示す要素と同一の要素を示す。   As shown in FIGS. 5 and 6, the ultrasonic cleaner 102 according to the second embodiment has a bowl-shaped cleaning container 8 fitted in the center of the fuel cell 2 similar to the cooler box 100 according to the first embodiment. It has a configuration. 5 and 6, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same elements as those indicated by the reference numerals in FIG.

洗浄容器8の底面と燃料電池2における生成水受け容器36との間には空間が設けられ、前記空間に二次電池6が設けられている。充電部37により、燃料電池2から二次電池6への充電が自動的に行われるのは、実施形態1に係るクーラーボックスと同様である。また、実施形態1に係るクーラーボックスのところで述べたように、図4に示す構成を有する燃料補給制御機能付きの充電部37を用いてもよい。また、充電部37の充電回路37Aには、外部電力出力端子44を接続してもよい。   A space is provided between the bottom surface of the cleaning container 8 and the generated water receiving container 36 in the fuel cell 2, and the secondary battery 6 is provided in the space. The charging from the fuel cell 2 to the secondary battery 6 is automatically performed by the charging unit 37 as in the cooler box according to the first embodiment. Further, as described in the cooler box according to the first embodiment, the charging unit 37 with the fuel supply control function having the configuration shown in FIG. 4 may be used. An external power output terminal 44 may be connected to the charging circuit 37 </ b> A of the charging unit 37.

洗浄容器8は、眼鏡、腕時計、装身具、電気剃刀の外刃および内刃、入歯などの被洗浄物品を洗浄する洗浄容器であり、内部には界面活性剤水溶液、水、アルコールなどの洗浄媒体80が収容される。   The cleaning container 8 is a cleaning container that cleans articles to be cleaned such as glasses, wristwatches, accessories, outer and inner blades of electric razors, and dentures, and has a cleaning medium 80 such as a surfactant aqueous solution, water, and alcohol inside. Is housed.

洗浄容器8は、実施形態2に示す例においてはボウル状であるが、電気剃刀のシェバーヘッド部に合わせた略逆錐状に形成した電気剃刀用洗浄槽として使用してもよい。前記電気剃刀用洗浄槽においては、洗浄しようとする電気剃刀を逆さまに装着してアルコールを主成分とする洗浄液を満たした洗浄容器8にシェーバーヘッド部を装入し、洗浄と同時に殺菌を行うことができる。   Although the cleaning container 8 has a bowl shape in the example shown in the second embodiment, it may be used as a cleaning tank for an electric razor formed in a substantially inverted conical shape in accordance with a shaver head portion of an electric razor. In the electric razor washing tank, the shaver head is inserted into the washing container 8 filled with the washing liquid mainly composed of alcohol by mounting the electric razor to be washed upside down, and sterilized at the same time as washing. Can do.

洗浄容器8の底面には、超音波素子10が固定されている。超音波素子10は、生成水受け容器36の下面に設けられた駆動回路39によって駆動される。なお、駆動回路39には、燃料電池2および二次電池6から電流が供給される。   An ultrasonic element 10 is fixed to the bottom surface of the cleaning container 8. The ultrasonic element 10 is driven by a drive circuit 39 provided on the lower surface of the generated water receiving container 36. The drive circuit 39 is supplied with current from the fuel cell 2 and the secondary battery 6.

以下、超音波洗浄器102の作用について説明する。   Hereinafter, the operation of the ultrasonic cleaner 102 will be described.

燃料電池2においては、実施形態1のところで説明したのと同様に、燃料タンク20から吸着シート34によってメタノールが吸上げられて第2触媒層30に供給され、発電が行われる。   In the fuel cell 2, as described in the first embodiment, methanol is sucked up from the fuel tank 20 by the adsorption sheet 34 and supplied to the second catalyst layer 30 to generate power.

燃料電池2で発電された電流は、一部が充電部37に供給されて二次電池6の浮動充電に使用され、残りが駆動回路39に供給されて超音波素子10の駆動に使用される。   A part of the current generated by the fuel cell 2 is supplied to the charging unit 37 to be used for floating charging of the secondary battery 6, and the rest is supplied to the drive circuit 39 to be used for driving the ultrasonic element 10. .

超音波洗浄層102は、燃料電池2を電源としているから、電灯線の無い場所でも被洗浄物品の洗浄を行うことができる。また、燃料を補充するだけで使用でき、充電は不要である。   Since the ultrasonic cleaning layer 102 uses the fuel cell 2 as a power source, the article to be cleaned can be cleaned even in a place where there is no power line. Moreover, it can be used simply by replenishing fuel, and charging is unnecessary.

また、燃料電池2においては、第1触媒層24がプロトン伝導膜22の外周面上に設けられているから、第1触媒層24を直接に外気に接触させることができる。したがって、外気を第1触媒層24に誘導するための流路を形成する必要はないから、燃料電池2を大幅に簡素化できる。   In the fuel cell 2, since the first catalyst layer 24 is provided on the outer peripheral surface of the proton conductive membrane 22, the first catalyst layer 24 can be brought into direct contact with the outside air. Therefore, it is not necessary to form a flow path for guiding the outside air to the first catalyst layer 24, so that the fuel cell 2 can be greatly simplified.

また、洗浄容器8の側面を囲繞するように設けられているから、セル面積が大きくとれ、大電流の取り出しが可能になる。また、燃料タンク20も燃料電池2と一体に設けられているから内部容量が大きくとれ、したがって、一旦メタノールを補充すれば、長時間メタノールを補充する必要がない。加えて、前述のように、プロトン伝導膜22の外周面と外周面とに、夫々第1触媒層24と第2触媒層26とがシート状乃至薄膜状に設けられ、更に、酸素側極26および燃料側極30も薄いシート状であるから、燃料電池2そのものも薄いシートを円筒状に巻回した形態を有する。したがって、燃料タンク20を薄い円筒状に形成すれば、洗浄容器8の表面に燃料タンク20と燃料電池2とを設けても、洗浄容器8と殆ど同一の直径に収めることができる。故に、超音波洗浄器102そのものも、洗浄容器8と大差ない直径で構成でき、燃料電池2および燃料タンク20を表面に設けることによる寸法の増大は極僅かである。   Further, since the cleaning container 8 is provided so as to surround the side surface, the cell area can be increased and a large current can be taken out. Further, since the fuel tank 20 is also provided integrally with the fuel cell 2, the internal capacity can be increased. Therefore, once methanol is replenished, it is not necessary to replenish methanol for a long time. In addition, as described above, the first catalyst layer 24 and the second catalyst layer 26 are provided in the form of a sheet or a thin film on the outer peripheral surface and the outer peripheral surface of the proton conducting membrane 22, respectively. Since the fuel side electrode 30 is also a thin sheet, the fuel cell 2 itself has a form in which a thin sheet is wound into a cylindrical shape. Therefore, if the fuel tank 20 is formed in a thin cylindrical shape, even if the fuel tank 20 and the fuel cell 2 are provided on the surface of the cleaning container 8, they can be accommodated in almost the same diameter as the cleaning container 8. Therefore, the ultrasonic cleaner 102 itself can also be configured with a diameter that is not significantly different from that of the cleaning container 8, and the increase in size due to the provision of the fuel cell 2 and the fuel tank 20 on the surface is negligible.

更に加えて 超音波素子10により高い洗浄効果が得られる上、超音波素子10は可動部分を有しないから、構成が単純になり、また機械的故障が殆どない。   In addition, the ultrasonic element 10 can provide a high cleaning effect, and since the ultrasonic element 10 has no movable part, the configuration becomes simple and there is almost no mechanical failure.

本発明の燃料電池内蔵容器は、飲食物を冷蔵または冷凍保存する冷蔵庫や冷凍庫、温料理や温かい飲み物を保温する温蔵庫、および缶入り、壜入り、またはペットボトル入りの飲料を冷却するクーラーボックスとして使用することができる。   The fuel cell built-in container of the present invention includes a refrigerator and a freezer for refrigerated or frozen storage of food and drink, a warm storage for keeping warm dishes and hot drinks, and a cooler for cooling beverages in cans, jars, or plastic bottles. Can be used as a box.

本発明の燃料電池内蔵容器は、また、眼鏡、腕時計、装身具、電気剃刀の外刃および内刃、入歯などを洗浄する洗浄器、および電気剃刀のシェーバーヘッド部を装入して洗浄する電気剃刀用洗浄器としても使用できる。   The container with a built-in fuel cell of the present invention is also equipped with glasses, a wristwatch, a jewelry, an outer and inner blades of an electric razor, a cleaning device for cleaning teeth, and an electric razor for inserting and cleaning an electric razor shaver head. It can also be used as a cleaning machine.

図1は、実施形態1に係るクーラーボックスの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a cooler box according to the first embodiment. 図2は、図1に示すクーラーボックスを斜め上方から見た外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the cooler box shown in FIG. 1 as viewed obliquely from above. 図3は、実施形態1に係るクーラーボックスに使用されるフリヂスタ素子の構成の概略を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the resistor element used in the cooler box according to the first embodiment. 図4は、燃料補給制御機能を有する充電部の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a charging unit having a fuel supply control function. 図5は、実施形態2に係る超音波洗浄器の構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an ultrasonic cleaner according to the second embodiment. 図6は、図5に示す超音波洗浄器を斜め上方から見た外観を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an appearance of the ultrasonic cleaner shown in FIG. 5 as viewed obliquely from above.

符号の説明Explanation of symbols

2 燃料電池
4 冷蔵容器
6 二次電池
8 洗浄容器
10 超音波素子
20 燃料タンク
22 プロトン伝導膜
22 プロトン伝導膜
24 触媒層
26 酸素側極
27 メッシュ
28 触媒層
30 燃料側極
32 スペーサ
34 吸着シート
36 容器
37 充電部
38 温度制御ユニット
39 駆動回路
40 蓋
42 冷蔵容器本体
46 フリヂスタ冷却ユニット
46A フリヂスタ素子
46B ヒートパイプ
46C ヒートシンク
80 洗浄媒体
100 クーラーボックス
102 超音波洗浄器
2 Fuel Cell 4 Refrigerated Container 6 Secondary Battery 8 Washing Container 10 Ultrasonic Element 20 Fuel Tank 22 Proton Conducting Film 22 Proton Conducting Film 24 Catalyst Layer 26 Oxygen Side Electrode 27 Mesh 28 Catalyst Layer 30 Fuel Side Electrode 32 Spacer 34 Adsorption Sheet 36 Container 37 Charging unit 38 Temperature control unit 39 Drive circuit 40 Lid 42 Refrigerated container body 46 Fridge star cooling unit 46A Fridge element 46B Heat pipe 46C Heat sink 80 Cleaning medium 100 Cooler box 102 Ultrasonic cleaner

Claims (11)

容器と、
容器の外面に沿って設けられ、プロトン伝導膜と前記プロトン伝導膜の外側の面に設けられた空気側触媒電極と前記プロトン伝導膜の内側の面に設けられた燃料側触媒電極を有する燃料電池と、
前記燃料電池における燃料側触媒電極に燃料を供給する燃料供給手段とを
備えてなることを特徴とする燃料電池内蔵容器。
A container,
A fuel cell having a proton conducting membrane, an air side catalyst electrode provided on the outer surface of the proton conducting membrane, and a fuel side catalyst electrode provided on the inner surface of the proton conducting membrane, provided along the outer surface of the container When,
A fuel cell built-in container comprising fuel supply means for supplying fuel to a fuel side catalyst electrode in the fuel cell.
前記プロトン伝導膜は筒状に形成され、前記燃料側触媒電極は前記プロトン伝導膜の内周面に、前記空気側触媒電極は前記プロトン伝導膜の外周面に形成されてなる請求項1に記載の燃料電池内蔵容器。   2. The proton conductive membrane is formed in a cylindrical shape, the fuel side catalyst electrode is formed on an inner peripheral surface of the proton conductive membrane, and the air side catalyst electrode is formed on an outer peripheral surface of the proton conductive membrane. A fuel cell built-in container. 前記燃料供給手段は、前記燃料側触媒電極と前記容器との間に設けられた燃料タンクと、一端が前記燃料側触媒電極の内周側に当接され、他端が前記燃料タンクに接続されて前記燃料タンク内の燃料を吸上げて前記燃料側触媒電極に供給する燃料吸上げ層とを有するとともに、前記燃料電池の空間は前記燃料タンクの内側に形成されてなる請求項1または2に記載の燃料電池内蔵容器。   The fuel supply means includes a fuel tank provided between the fuel side catalyst electrode and the container, one end abutting on the inner peripheral side of the fuel side catalyst electrode, and the other end connected to the fuel tank. 3. A fuel suction layer that sucks up fuel in the fuel tank and supplies the fuel side catalyst electrode to the fuel side catalyst electrode, and the space of the fuel cell is formed inside the fuel tank. The fuel cell built-in container as described. 前記燃料電池によって充電される二次電池を有する請求項1〜3の何れか1項に記載の燃料電池内蔵容器。   The container with a built-in fuel cell according to any one of claims 1 to 3, further comprising a secondary battery charged by the fuel cell. 前記容器の内部に、前記容器内の被洗浄物品を洗浄媒体で洗浄する洗浄手段が設けられてなる請求項1〜4の何れか1項に記載の燃料電池内蔵容器。   The container with a built-in fuel cell according to any one of claims 1 to 4, wherein cleaning means for cleaning an article to be cleaned in the container with a cleaning medium is provided inside the container. 前記洗浄手段は超音波素子である請求項5に記載の燃料電池内蔵容器。   The fuel cell built-in container according to claim 5, wherein the cleaning means is an ultrasonic element. 前記被洗浄物品は電気剃刀である請求項6に記載の燃料電池内蔵容器。   The container with a built-in fuel cell according to claim 6, wherein the article to be cleaned is an electric razor. 前記容器の内部に冷却または加熱する冷却加熱手段が設けられてなる請求項1〜3の何れか1項に記載の燃料電池内蔵容器。   The container with a built-in fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein cooling and heating means for cooling or heating is provided inside the container. 前記冷却加熱手段はペルチェ素子である請求項8に記載の燃料電池内蔵容器。   The fuel cell built-in container according to claim 8, wherein the cooling and heating means is a Peltier element. 前記容器の底面に配置された前記二次電池を備えたことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池内蔵容器   5. The fuel cell built-in container according to claim 4, further comprising the secondary battery disposed on a bottom surface of the container. リング状に形成されたプロトン伝導膜と、前記プロトン伝導膜の外面上に形成された第1の触媒層と、前記プロトン伝導膜の内面上に形成された第2の触媒層とを備えてなる燃料電池。   A proton conductive membrane formed in a ring shape; a first catalyst layer formed on the outer surface of the proton conductive membrane; and a second catalyst layer formed on the inner surface of the proton conductive membrane. Fuel cell.
JP2003328802A 2003-09-19 2003-09-19 Container incorporating fuel cell and the fuel cell Pending JP2005093385A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003328802A JP2005093385A (en) 2003-09-19 2003-09-19 Container incorporating fuel cell and the fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003328802A JP2005093385A (en) 2003-09-19 2003-09-19 Container incorporating fuel cell and the fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005093385A true JP2005093385A (en) 2005-04-07

Family

ID=34458267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003328802A Pending JP2005093385A (en) 2003-09-19 2003-09-19 Container incorporating fuel cell and the fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005093385A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102151671A (en) * 2011-02-15 2011-08-17 济南巴克超声波科技有限公司 Ultrasonic cleaner
CN109731794A (en) * 2019-01-17 2019-05-10 上海电机学院 Cillin bottle automatic cleaning system and method based on machine vision

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102151671A (en) * 2011-02-15 2011-08-17 济南巴克超声波科技有限公司 Ultrasonic cleaner
CN109731794A (en) * 2019-01-17 2019-05-10 上海电机学院 Cillin bottle automatic cleaning system and method based on machine vision

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9151545B2 (en) Thermal management of an electrochemical cell by a combination of heat transfer fluid and phase change material
KR102179157B1 (en) Cooling apparatus and method
JP6133998B2 (en) Air conditioning
JP5846812B2 (en) Battery system
JP2010050000A (en) Power source device for vehicle
JPH1064567A (en) Fuel cell hydrogen supply system and portable electrical machinery and apparatus
JP5941148B2 (en) Hybrid system
CN105659431A (en) Secondary battery
Han et al. Performance evaluation of a polymer electrolyte membrane fuel cell system for powering portable freezer
KR100955654B1 (en) A hydrogen storage device using hydrogen storage alloy
JP2005093385A (en) Container incorporating fuel cell and the fuel cell
JP2009247049A (en) Thermoelectric power generation system and method
JP2020532706A (en) How to operate the cooling cabinet and the cooling cabinet
JP2002195720A (en) Refrigerator
US20060078778A1 (en) Fuel cell housing
CN215295429U (en) Device capable of autonomously sensing temperature and intelligently adjusting cold and hot
JP2003035480A (en) Electronic cold and hot storage chamber
JP2000007056A (en) Cool box
JPH0993834A (en) Uninterruptible power supply
CN111643256A (en) Constant temperature physics cooler
JP2006177434A (en) Hydrogen storing/supplying device
CN212382811U (en) Constant temperature physics cooler
JP2007080587A (en) Fuel cell and electric apparatus
CN218523812U (en) Ultralow temperature storage system
JP2007080586A (en) Fuel cell and electric equipment