JP2007059312A - Electronic equipment - Google Patents

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Ken Matsubara
兼 松原
Koichi Samejima
幸一 鮫島
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electronic equipment equipped with a fuel cell having excellent power generation efficiency. <P>SOLUTION: This electronic equipment is provided with: an electronic equipment body having a heat generation part; a fuel cell body for supplying power to the electronic equipment body; a fuel storage tank for storing a liquid fuel; a fuel supply system connected to the fuel storage tank and having a fuel supply pump for transporting the liquid fuel to the fuel cell body and a passage for running the liquid fuel; and a heat transmitter for supplying heat generated in the heat generation part to the liquid fuel. The electronic equipment is characterized in that the fuel supply system is equipped with a gas-liquid separator for separating bubbles generated from the liquid fuel with heat supplied thereto from the liquid fuel. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器に関し、さらに詳しくは、携帯電話、携帯型端末、ノート型パーソナルコンピュータ、電子カメラなどの携帯電子機器本体と電源としての燃料電池本体とを備えた電子機器に関する。   The present invention relates to an electronic device, and more particularly to an electronic device including a portable electronic device body such as a mobile phone, a portable terminal, a notebook personal computer, and an electronic camera and a fuel cell body as a power source.

近年の情報化社会の到来とともに、パーソナルコンピュータ等の電子機器で扱う情報量が飛躍的に増大し、それに伴い、電子機器の消費電力も著しく増加してきた。特に、携帯型の電子機器では、処理能力の増加に伴って消費電力の増加が問題となっている。現在、このような携帯型の電子機器では、一般的にリチウムイオン電池が電源として用いられているが、リチウムイオン電池のエネルギー密度は理論的な限界に近づいている。そのため、携帯型の電子機器の連続使用期間を延ばすために、CPUの駆動周波数を抑えて消費電力を低減しなければならないという制限があった。   With the arrival of the information society in recent years, the amount of information handled by electronic devices such as personal computers has increased dramatically, and the power consumption of electronic devices has also increased remarkably. In particular, in portable electronic devices, an increase in power consumption is a problem with an increase in processing capability. Currently, in such portable electronic devices, lithium ion batteries are generally used as power sources, but the energy density of lithium ion batteries is approaching the theoretical limit. Therefore, in order to extend the continuous use period of the portable electronic device, there is a limitation that the power consumption must be reduced by suppressing the CPU driving frequency.

このような状況の中で、リチウムイオン電池に変えて、エネルギー密度が大きい燃料電池を電子機器の電源として用いることにより、携帯型の電子機器の連続使用期間が大幅に向上することが期待されている。   Under such circumstances, it is expected that the continuous use period of portable electronic devices will be greatly improved by using a fuel cell with a large energy density as a power source for electronic devices instead of lithium ion batteries. Yes.

燃料電池は、燃料極および酸化剤極と、これらの間に設けられた電解質から構成され、燃料極には燃料が、酸化剤極には酸化剤が供給されて電気化学反応により発電する。燃料としては、一般的には水素が用いられるが、近年、液体燃料を用いたものが開発されている。安価で取り扱いの容易なメタノールを原料として、メタノールを改質して水素を生成させるメタノール改質型や、メタノールを燃料として直接利用する直接型の燃料電池の開発も盛んに行われている。   A fuel cell is composed of a fuel electrode and an oxidant electrode, and an electrolyte provided therebetween. The fuel cell is supplied with fuel, and the oxidant electrode is supplied with an oxidant to generate electricity by an electrochemical reaction. As a fuel, hydrogen is generally used, but in recent years, a fuel using liquid fuel has been developed. Development of a methanol reforming type in which methanol is reformed to produce hydrogen by using inexpensive and easy-to-handle methanol and a direct type fuel cell in which methanol is directly used as a fuel has been actively performed.

燃料として水素を用いた場合、燃料極での反応は以下の式(1)のようになる。   When hydrogen is used as the fuel, the reaction at the fuel electrode is represented by the following formula (1).

3H2 → 6H+ + 6e- (1)
燃料としてメタノールを用いた場合、燃料極での反応は以下の式(2)のようになる。
3H 2 → 6H + + 6e - (1)
When methanol is used as the fuel, the reaction at the fuel electrode is represented by the following equation (2).

CH3OH + H2O → 6H+ + CO2 + 6e- (2)
また、いずれの場合も、酸化剤極での反応は以下の式(3)のようになる。
CH 3 OH + H 2 O → 6H + + CO 2 + 6e - (2)
In either case, the reaction at the oxidant electrode is represented by the following formula (3).

(3/2)O2 + 6H+ + 6e- → 3H2O (3)
特に、直接型の燃料電池では、メタノール水溶液から水素イオンを得ることができるので、改質器等が不要になり、小型化および軽量化を図ることができ、携帯型の電子機器へ適用することの利点が大きい。また、液体のメタノール水溶液を燃料とするため、エネルギー密度が非常に高いという特徴がある。
(3/2) O 2 + 6H + + 6e → 3H 2 O (3)
In particular, in a direct type fuel cell, hydrogen ions can be obtained from an aqueous methanol solution, so that a reformer or the like is not required, and it can be reduced in size and weight, and applied to a portable electronic device. The benefits are great. Further, since a liquid methanol aqueous solution is used as a fuel, the energy density is very high.

直接型の燃料電池は、単位セルの発生電圧が1V以下であるため、携帯電話等の携帯機器に応用するためには、高電圧を発生させるために複数のセルを直列に連結する必要がある。自動車用や家庭の定置用燃料電池の場合には各単位セルを縦方向に連結する、スタック構造をとるのが一般的であるが、携帯機器用ダイレクトメタノール固体高分子型燃料電池の場合には、機器の厚さの制約等から平面内で連結する方法が用いられる場合が多い。   Since the direct-type fuel cell has a unit cell with a generated voltage of 1 V or less, it is necessary to connect a plurality of cells in series in order to generate a high voltage in order to apply to a portable device such as a mobile phone. . In the case of a fuel cell for automobiles and home use, it is common to have a stack structure in which unit cells are connected vertically, but in the case of a direct methanol solid polymer fuel cell for portable devices. In many cases, a method of connecting in a plane is used because of restrictions on the thickness of the device.

近年、非特許文献1に示すように燃料電池カートリッジを機器に組み込んで用い、燃料を使い切ると燃料カートリッジを交換することで長期に使用できる方式が検討されている。   In recent years, as shown in Non-Patent Document 1, a system that can be used for a long time by incorporating a fuel cell cartridge into a device and replacing the fuel cartridge when the fuel is used has been studied.

また、携帯機器の小型化に伴い、ダイレクトメタノール固体高分子型燃料電池の高出力化が必要とされている。ダイレクトメタノール固体高分子型燃料電池の高出力化には、液体燃料を加温する方法が知られている。一般にダイレクトメタノール固体高分子型燃料電池の場合、液体燃料を80℃〜90℃程度の比較的高温で燃料電池を作動させることで、発電効率を高くすることが出来る。   In addition, with the miniaturization of portable devices, it is necessary to increase the output of direct methanol solid polymer fuel cells. In order to increase the output of the direct methanol solid polymer fuel cell, a method of heating liquid fuel is known. In general, in the case of a direct methanol solid polymer fuel cell, the power generation efficiency can be increased by operating the fuel cell at a relatively high temperature of about 80 ° C. to 90 ° C. for the liquid fuel.

そのため、ダイレクトメタノール固体高分子型燃料電池を用いた従来の燃料電池システムは、燃料電池の加温装置を別途備えたものがある。しかし、その結果、システムが大型化する問題があった。   Therefore, some conventional fuel cell systems using direct methanol solid polymer fuel cells are additionally provided with a fuel cell heating device. However, as a result, there is a problem that the system becomes larger.

このような問題に対し、近年、発熱部を備えた電子機器からの熱を燃料貯蔵容器に供給する燃料電池システムが提案されている(特許文献1参照。)。
燃料電池2005 日経BP社 P.72 特開2002−231290号公報
In recent years, a fuel cell system that supplies heat from an electronic device having a heat generating portion to a fuel storage container has been proposed (see Patent Document 1).
Fuel cell 2005 Nikkei BP 72 JP 2002-231290 A

しかし、上記特許文献1の様に燃料電池の液体燃料を加温すると、液体燃料中の溶存気体が気泡となり、燃料供給ポンプの性能が低下し、燃料供給に支障を来す問題が生じた。更に燃料電池内に気泡が入ると燃料極での反応面積が小さくなり発電効率が悪くなるという問題が発生した。   However, when the liquid fuel of the fuel cell is heated as in Patent Document 1, the dissolved gas in the liquid fuel becomes bubbles, which deteriorates the performance of the fuel supply pump and causes a problem of hindering fuel supply. Furthermore, when bubbles enter the fuel cell, the reaction area at the fuel electrode is reduced, resulting in poor power generation efficiency.

本発明は、このような問題を解決するためになされ、発電効率の良い燃料電池を備えた電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an electronic device including a fuel cell with high power generation efficiency.

上記の本発明の目的は以下の手段によって達成することが出来る。   The above object of the present invention can be achieved by the following means.

請求項1に係る電子機器は、発熱部を備えた電子機器本体と、
前記電子機器本体に電力を供給する燃料電池本体と、
液体燃料を貯蔵する燃料貯蔵槽と、
前記燃料貯蔵槽に接続され前記燃料電池本体に前記液体燃料が流れる流路を有する燃料供給系と、
前記発熱部で発生する熱を前記液体燃料に供給する伝熱体とを備え、
前記燃料供給系は、前記熱を供給された液体燃料から生成する気泡を該液体燃料から分離する気液分離器を備えたことを特徴とするものである。
An electronic device according to claim 1 is an electronic device main body provided with a heat generating portion;
A fuel cell body for supplying power to the electronic device body;
A fuel storage tank for storing liquid fuel;
A fuel supply system connected to the fuel storage tank and having a flow path through which the liquid fuel flows in the fuel cell body;
A heat transfer body for supplying heat generated in the heat generating section to the liquid fuel,
The fuel supply system includes a gas-liquid separator that separates bubbles generated from the liquid fuel supplied with the heat from the liquid fuel.

請求項2に係る電子機器は、請求項1に記載の電子機器において、前記燃料電池本体に前記液体燃料を輸送する燃料供給ポンプを有することを特徴とするものである。   An electronic device according to a second aspect is the electronic device according to the first aspect, further comprising a fuel supply pump that transports the liquid fuel to the fuel cell main body.

請求項3に係る電子機器は、請求項1又は2に記載の電子機器において、前記気液分離器が前記燃料供給ポンプより上流側に配置されることを特徴とするものである。   An electronic device according to a third aspect is the electronic device according to the first or second aspect, wherein the gas-liquid separator is arranged upstream of the fuel supply pump.

本発明によれば、電子機器本体の発熱部で発生した熱を燃料電池本体の燃料となる液体燃料の加温に用い、加温された液体燃料から生成する気泡を気液分離器で除去することにより、燃料電池本体の反応部、特に燃料極における温度を比較的高温で作動させることが出来、発電効率が上がると共に、液体燃料中の気泡は除去されているので、燃料極近傍に生じる気泡の付着による発電効率低下を防止することができる。   According to the present invention, the heat generated in the heat generating part of the electronic device main body is used for heating the liquid fuel that is the fuel of the fuel cell main body, and bubbles generated from the heated liquid fuel are removed by the gas-liquid separator. As a result, the temperature of the reaction part of the fuel cell body, particularly the temperature of the fuel electrode, can be operated at a relatively high temperature, the power generation efficiency is increased, and the bubbles in the liquid fuel are removed. It is possible to prevent the power generation efficiency from being reduced due to the adhesion.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1に、本発明の第1の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。図1において、電子機器10は発熱部30を備えた電子機器本体15、電子機器本体15に電力を供給する燃料電池本体80、燃料電池に用いる液体燃料を貯蔵する燃料貯蔵槽20、燃料貯蔵槽20に接続され燃料電池本体80に液体燃料を流路50を通じて輸送する燃料供給ポンプ70(ここでは、流路50と燃料供給ポンプ70を含めて燃料供給系と称す)、発熱部30で発生する熱を液体燃料に供給する伝熱体40、及び、熱を供給された液体燃料から生成する気泡を液体燃料から分離する気液分離器60、とを備えている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a conceptual diagram of an electronic device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an electronic device 10 includes an electronic device main body 15 having a heat generating portion 30, a fuel cell main body 80 that supplies power to the electronic device main body 15, a fuel storage tank 20 that stores liquid fuel used in the fuel cell, and a fuel storage tank. 20, a fuel supply pump 70 that transports liquid fuel to the fuel cell main body 80 through the flow path 50 (herein, the fuel supply system including the flow path 50 and the fuel supply pump 70) is generated in the heat generating unit 30. A heat transfer body 40 that supplies heat to the liquid fuel, and a gas-liquid separator 60 that separates bubbles generated from the liquid fuel supplied with heat from the liquid fuel.

電子機器本体が作動するときに発熱部30で発生する熱は、伝熱体40を介して流路50を通過中の液体燃料に供給される。熱が供給されることにより加温された液体燃料は、二酸化炭素などの気体の飽和溶解度が低下するので、溶存していた気体が気泡となる。流路50の途中に配置された気液分離器60により、液体燃料中で生成した気泡を分離除去することができる。気泡が除去された液体燃料が、燃料電池本体80に供給されるので、電力を効率よく発生することができ、電子機器本体に良好に電力を供給する。燃料電池本体80は、おもに電解質膜82と燃料極81、酸化剤極83から成っている。   The heat generated in the heat generating portion 30 when the electronic device main body operates is supplied to the liquid fuel passing through the flow path 50 via the heat transfer body 40. In the liquid fuel heated by supplying heat, the saturated solubility of a gas such as carbon dioxide is lowered, so that the dissolved gas becomes bubbles. Bubbles generated in the liquid fuel can be separated and removed by the gas-liquid separator 60 arranged in the middle of the flow path 50. Since the liquid fuel from which the bubbles are removed is supplied to the fuel cell main body 80, electric power can be generated efficiently, and electric power can be satisfactorily supplied to the electronic device main body. The fuel cell main body 80 mainly includes an electrolyte membrane 82, a fuel electrode 81, and an oxidant electrode 83.

電子機器本体15としは、発熱部30を備えた携帯型のものが適しており、例えば、携帯電話、携帯型端末、ノート型パソコン、電子カメラなどの携帯電子機器が好適な一例として挙げられる。また、発熱部30は、使用時に発熱するものであれば良く、その種類については特に限定されるものではないが、発熱させることを目的とした部材ではなく、作動させるための通電により副産物として発熱するような部材が適している。発熱部30は、電子機器本体15の構成によって異なるが、多くの場合、中央演算素子(CPU)、メモリーチップ、ディスプレー表示素子、あるいはそのバックライト等が好適な一例として挙げられる。また、電子カメラでは、固体撮像素子が挙げられる。   As the electronic device main body 15, a portable type equipped with a heat generating unit 30 is suitable, and for example, portable electronic devices such as a mobile phone, a portable terminal, a notebook computer, and an electronic camera are preferable examples. Further, the heat generating part 30 may be anything that generates heat during use, and the type thereof is not particularly limited. However, the heat generating part 30 is not a member intended to generate heat, but generates heat as a by-product due to energization for operation. Such a member is suitable. Although the heat generating unit 30 varies depending on the configuration of the electronic device main body 15, in many cases, a central processing element (CPU), a memory chip, a display display element, a backlight thereof, or the like is a preferable example. An electronic camera includes a solid-state image sensor.

図1においては、電子機器本体15は、1個の発熱部30を備えている例が図示されているが、発熱部30を2個以上備えるものであっても良い。また、燃料貯蔵槽20からの燃料供給系は1系統であるが、複数の燃料供給系を配備しても良い。特に、燃料貯蔵槽20に貯蔵されている液体燃料が、その種類に応じて複数の燃料貯蔵槽に分かれているものについては、その種類に対応した数の燃料供給系を配備してもよい。   In FIG. 1, an example in which the electronic device main body 15 includes one heat generating unit 30 is illustrated, but two or more heat generating units 30 may be included. Moreover, although the fuel supply system from the fuel storage tank 20 is one system, a plurality of fuel supply systems may be provided. In particular, when the liquid fuel stored in the fuel storage tank 20 is divided into a plurality of fuel storage tanks according to the type, a number of fuel supply systems corresponding to the type may be provided.

燃料電池本体80は、液体燃料を用い、常温付近で作動するものであれば良く、その種類については特に限定されるものではない。燃料電池本体80としては、具体的には、固体高分子型燃料電池が好適な一例として挙げられる。   The fuel cell main body 80 is not particularly limited as long as it uses liquid fuel and operates near room temperature. As the fuel cell main body 80, specifically, a polymer electrolyte fuel cell is a preferred example.

液体燃料としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ギ酸、ギ酸ナトリウム、ホルムアルデヒド、エチレングリコール等の酸素を含む液体有機化合物と水との混合物からなる液体燃料が供給されるタイプが良い。特に、燃料としてメタノール水溶液を供給するタイプの燃料電池、すなわち、ダイレクトメタノール固体高分子型燃料電池は、燃料が安価で、その貯蔵も容易であり、触媒存在下では室温付近で電気化学反応が比較的容易に進行するので、携帯電子機器用の電源として好適である。   As the liquid fuel, a type in which a liquid fuel composed of a mixture of a liquid organic compound containing oxygen such as methanol, ethanol, propanol, formic acid, sodium formate, formaldehyde, ethylene glycol and water is supplied is preferable. In particular, the type of fuel cell that supplies methanol aqueous solution as a fuel, that is, direct methanol solid polymer fuel cell, is inexpensive and easy to store, and the electrochemical reaction is comparable near room temperature in the presence of a catalyst. It is suitable as a power source for portable electronic devices.

液体燃料の貯蔵方法としては、電子機器本体15内に燃料貯蔵槽20が組み込まれているのが小型化の面から好ましい。特に、燃料貯蔵槽20が取り外し可能なカートリッジ方式のものであれば、長期間使用するのに便利である。また、燃料貯蔵槽20は、例えばメタノール水溶液を燃料として用いる場合に、メタノール貯蔵槽と水貯蔵槽に分かれていても良い。   As a liquid fuel storage method, the fuel storage tank 20 is preferably incorporated in the electronic device main body 15 from the viewpoint of miniaturization. In particular, if the fuel storage tank 20 is of a removable cartridge type, it is convenient for long-term use. Further, the fuel storage tank 20 may be divided into a methanol storage tank and a water storage tank when, for example, an aqueous methanol solution is used as fuel.

伝熱体40は、発熱部30で発生した熱を燃料供給系内の液体燃料に供給するものである。また、この伝熱体40は、液体燃料を加温すると同時に燃料電池本体80の構成要素である酸化剤極83に供給される空気を加温しても良いし、また、燃料電池本体80の全体を加温するようにしても良い。   The heat transfer body 40 supplies the heat generated in the heat generating unit 30 to the liquid fuel in the fuel supply system. Further, the heat transfer body 40 may heat the air supplied to the oxidant electrode 83 which is a constituent element of the fuel cell main body 80 at the same time as the liquid fuel is heated. You may make it heat the whole.

このように燃料電池本体80に供給する液体燃料や酸化剤極83に供給される空気を加温することにより、燃料電池本体80の発電効率を高くすることが出来る。   Thus, by heating the liquid fuel supplied to the fuel cell main body 80 and the air supplied to the oxidant electrode 83, the power generation efficiency of the fuel cell main body 80 can be increased.

伝熱体40に用いる材料としては、熱伝導率が高く安価な材料が良く、例えば銅や銅合金、アルミ、アルミ合金などを用いることが好ましい。   As a material used for the heat transfer body 40, a material having a high thermal conductivity and a low price is preferable. For example, copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, or the like is preferably used.

伝熱体40から液体燃料に熱を伝達する方法としては、燃料供給系にパイプを用い、そのパイプを伝熱体40に接触するようにすればよいが、伝熱体40自体に燃料供給系としての流路50を形成することも出来る。図2に伝熱体40に形成された燃料供給系の流路50の好ましい形状の概略図を示す。   As a method of transferring heat from the heat transfer body 40 to the liquid fuel, a pipe may be used for the fuel supply system and the pipe may be brought into contact with the heat transfer body 40. However, the fuel supply system is connected to the heat transfer body 40 itself. It is also possible to form a flow path 50 as FIG. 2 shows a schematic diagram of a preferable shape of the flow path 50 of the fuel supply system formed in the heat transfer body 40.

図2に示すように伝熱体40の内部にジグザグ状の流路50を形成することで、液体燃料の伝熱体40内での滞留時間が長くなり、伝熱効率を上げることが出来る。   As shown in FIG. 2, by forming the zigzag flow path 50 inside the heat transfer body 40, the residence time of the liquid fuel in the heat transfer body 40 becomes longer, and the heat transfer efficiency can be increased.

また、電子機器本体15の起動時には、伝熱体40が、十分に温度が上昇していないので、液体燃料を次のような運転方法により、加温した後に燃料電池本体80に供給することが好ましい。すなわち、液体燃料を伝熱体40の出口近傍まで燃料供給ポンプ70で流し、そこで燃料供給ポンプ70を一時停止し、伝熱体40の温度を上昇させることで液体燃料の温度が上昇した後に燃料供給ポンプ70の駆動を再開させる。このようにすることで電子機器本体15の起動時における出力低下を防止することが出来る。   Further, since the temperature of the heat transfer body 40 is not sufficiently increased when the electronic device main body 15 is started, the liquid fuel can be supplied to the fuel cell main body 80 after being heated by the following operation method. preferable. That is, the liquid fuel is caused to flow by the fuel supply pump 70 up to the vicinity of the outlet of the heat transfer body 40, where the fuel supply pump 70 is temporarily stopped and the temperature of the liquid transfer fuel is increased by increasing the temperature of the heat transfer body 40. The driving of the supply pump 70 is resumed. By doing in this way, the output fall at the time of starting of the electronic device main body 15 can be prevented.

伝熱体40を通過し、加温した液体燃料を気液分離器60により液体燃料中に発生した気泡を除去する。気液分離器60としては、図3(a)、(b)に示すような液体燃料中の気泡をトラップし、除去する構成を有するものを用いることが出来る。図3の分離器では、加温され、気泡の発生した液体燃料が流入口61から気泡トラップ部62に入り、段差部分64で気泡の大部分が引っかかり、補足される。細くされた気泡は大きくなると気泡排出口63から大気中に放出される。よって、燃料供給ポンプ70への気泡混入が抑制される。なお、図3に示した気液分離器60の詳細については、本願出願人から出願された特願2004−181546号明細書に記載してある。なお、上のような段差を利用したトラップを含む分離器に限らず、液体中から気泡を分離除去できる方法であれば任意の方法を用いることが出来る。   Bubbles generated in the liquid fuel are removed from the heated liquid fuel by the gas-liquid separator 60 after passing through the heat transfer body 40. As the gas-liquid separator 60, one having a configuration for trapping and removing bubbles in the liquid fuel as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) can be used. In the separator of FIG. 3, the liquid fuel that has been heated and generated bubbles enters the bubble trap 62 from the inlet 61, and most of the bubbles are caught and captured by the stepped portion 64. When the thinned bubbles become large, they are discharged from the bubble discharge port 63 into the atmosphere. Therefore, mixing of bubbles into the fuel supply pump 70 is suppressed. Details of the gas-liquid separator 60 shown in FIG. 3 are described in Japanese Patent Application No. 2004-181546 filed by the applicant of the present application. In addition, it is not limited to the separator including the trap using the step as described above, and any method can be used as long as it can separate and remove bubbles from the liquid.

燃料供給ポンプ70は、燃料電池の燃料である液体燃料の一定量を燃料電池本体80に供給できるものであれば、特に限定されないが、圧電素子を用いて簡単な構成で微少量の液体を高精度に搬送できるマイクロポンプが好ましい。マイクロポンプの詳細については、特開2001−322099号公報に記載されている。   The fuel supply pump 70 is not particularly limited as long as it can supply a certain amount of liquid fuel, which is fuel of the fuel cell, to the fuel cell main body 80. However, a small amount of liquid can be increased with a simple configuration using a piezoelectric element. A micropump that can be accurately conveyed is preferable. Details of the micropump are described in JP-A-2001-322099.

以上のように熱を供給された液体燃料から生成する気泡を液体燃料から分離する気液分離器60を備えた本実施形態の電子機器は、加温された液体燃料から発生する気泡を効率よく取り除くことができる。この加温され且つ気泡が除去された液体燃料を燃料電池本体80に供給することにより、燃料電池本体80を構成する燃料極81における気泡の付着を防止することができ、また、電解質膜82と燃料極81と酸化剤極83での温度を高く維持できるので、燃料電池の出力密度を向上させることが出来る。   As described above, the electronic apparatus according to this embodiment including the gas-liquid separator 60 that separates the bubbles generated from the liquid fuel supplied with heat from the liquid fuel efficiently generates bubbles generated from the heated liquid fuel. Can be removed. By supplying this heated liquid fuel from which bubbles have been removed to the fuel cell main body 80, it is possible to prevent bubbles from adhering to the fuel electrode 81 constituting the fuel cell main body 80, and the electrolyte membrane 82 and Since the temperature at the fuel electrode 81 and the oxidant electrode 83 can be kept high, the output density of the fuel cell can be improved.

図4に本発明の第2の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態における燃料貯蔵槽20が高濃度の液体燃料貯蔵槽21と希釈用の水貯蔵槽22に分かれており、それぞれの液体燃料及び水を燃料供給ポンプ71、72によって、混合、希釈され、流路50を通して、燃料電池本体80の燃料極81側に供給するものである。この時、高濃度の液体燃料及び水は、第1の実施の形態と同様に発熱部30で発生した熱により伝熱体40を介して加温される。その後、図5に詳しく示すように気液分離器60と燃料供給ポンプ71、72を用いて、加温された高濃度の液体燃料及び水から生成した気泡を除去した後、混合、希釈し、燃料電池本体80に供給する。このようにして、液体燃料が高濃度の液体燃料と水に、別々の貯蔵槽21、22に分かれていてもそれぞれを加温し、気泡を除去することにより、燃料電池の出力密度を向上させることが出来る。   FIG. 4 shows a conceptual diagram of an electronic apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment of the present invention, the fuel storage tank 20 in the first embodiment is divided into a high concentration liquid fuel storage tank 21 and a water storage tank 22 for dilution. Are mixed and diluted by the fuel supply pumps 71 and 72, and supplied to the fuel electrode 81 side of the fuel cell main body 80 through the flow path 50. At this time, the high-concentration liquid fuel and water are heated via the heat transfer body 40 by the heat generated in the heat generating unit 30 as in the first embodiment. Thereafter, as shown in detail in FIG. 5, the gas-liquid separator 60 and the fuel supply pumps 71 and 72 are used to remove bubbles generated from the heated high-concentration liquid fuel and water, and then mixed and diluted. The fuel cell body 80 is supplied. In this way, even if the liquid fuel is divided into the high concentration liquid fuel and water and separated into the separate storage tanks 21 and 22, each of them is heated and the bubbles are removed, thereby improving the output density of the fuel cell. I can do it.

本第2の実施の形態では、発熱部30と伝熱体40をそれぞれ1つずつ用いたものを示したが、発熱部や伝熱体40が複数であっても良い。また、高濃度液体燃料と水それぞれが気液分離器60を通過した後、混合、希釈するように構成しているが、それぞれの液体を混合、希釈した後に気液分離器60を通過させ、気泡を除去するように構成しても良い。   In the second embodiment, one heating unit 30 and one heat transfer body 40 are used, but a plurality of heating units and heat transfer bodies 40 may be provided. Further, each of the high-concentration liquid fuel and the water is configured to mix and dilute after passing through the gas-liquid separator 60, but after the respective liquids are mixed and diluted, the gas-liquid separator 60 is allowed to pass through. You may comprise so that a bubble may be removed.

図6に本発明の第3の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。本発明の第3の実施の形態は、第2の実施の形態において、酸化剤極83に供給する酸化剤である空気が通る空気通路51と空気供給ポンプ73を付加している。空気通路51にある空気を発熱部30の熱により伝熱体40を介して加温し、空気供給ポンプ73により燃料電池本体80の酸化剤極83に供給している。このように酸化剤極83に供給する空気を加温することにより、より速く燃料電池本体80の温度を上げることができ、燃料電池の出力密度を向上させることができる。酸化剤極83で生成した水と反応後の余剰の空気は、空気排出口52から排出される。   FIG. 6 shows a conceptual diagram of an electronic apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment of the present invention, in the second embodiment, an air passage 51 and an air supply pump 73 through which air as an oxidant supplied to the oxidant electrode 83 passes are added. Air in the air passage 51 is heated by the heat of the heat generating part 30 through the heat transfer body 40 and supplied to the oxidant electrode 83 of the fuel cell main body 80 by the air supply pump 73. By heating the air supplied to the oxidizer electrode 83 in this way, the temperature of the fuel cell main body 80 can be increased more quickly, and the output density of the fuel cell can be improved. Excess air after the reaction with the water generated at the oxidizer electrode 83 is discharged from the air discharge port 52.

図7に本発明の第4の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。本発明の第4の実施の形態は、第3の実施の形態において、発熱部30と伝熱体40との間にペルチェ素子90を取り付けたものである。ペルチェ素子90は発熱部30を冷却すると共に発熱部30の反対側の面では、伝熱体40を加熱する効果がある。発熱部30と伝熱体40との間にペルチェ素子90を取り付けることにより、電子機器本体15の電源オンと同時にペルチェ素子90を作動させることにより、より効率的に発熱部30を冷却することが出来ると共に、ペルチェ素子で発生する熱を伝熱体40を介して、より短時間で液体燃料や水、空気の温度を昇温させることが出来、より安定して発電効率を上げることが出来る。   FIG. 7 shows a conceptual diagram of an electronic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment of the present invention, a Peltier element 90 is attached between the heat generating portion 30 and the heat transfer body 40 in the third embodiment. The Peltier element 90 has an effect of cooling the heat generating portion 30 and heating the heat transfer body 40 on the surface opposite to the heat generating portion 30. By attaching the Peltier element 90 between the heat generating part 30 and the heat transfer body 40, the heat generating part 30 can be cooled more efficiently by operating the Peltier element 90 simultaneously with the power-on of the electronic device main body 15. In addition, the temperature of the liquid fuel, water, and air can be raised in a shorter time via the heat transfer body 40, and the power generation efficiency can be increased more stably.

図8に本発明の第5の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。本発明の第5の実施の形態は、第1の実施の形態に加えて燃料循環通路53と弁100、101を付加したものである。電子機器本体15の起動時には、伝熱体40の温度が十分に上昇していないので、弁100を閉じて弁101を開けることで、液体燃料を燃料循環通路53で循環させ、伝熱体40が十分に温度上昇し、液体燃料を十分に加温させる。その後、弁100を開け、弁101を閉じることにより、十分に温度上昇し、気液分離器60で気泡を除去した液体燃料を燃料電池本体80に供給する。このようにすることにより、電子機器本体15の起動初期における燃料電池の発電効率を十分に高めることが出来る。この時の弁100及び101の開閉は、燃料供給通路50の液体燃料の温度をセンサーで検知することにより、制御することが好ましい。   FIG. 8 shows a conceptual diagram of an electronic apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment of the present invention, a fuel circulation passage 53 and valves 100 and 101 are added to the first embodiment. When the electronic device main body 15 is activated, the temperature of the heat transfer body 40 is not sufficiently increased. Therefore, by closing the valve 100 and opening the valve 101, liquid fuel is circulated in the fuel circulation passage 53, and the heat transfer body 40. Sufficiently increases the temperature of the liquid fuel. Thereafter, by opening the valve 100 and closing the valve 101, the temperature rises sufficiently, and the liquid fuel from which bubbles have been removed by the gas-liquid separator 60 is supplied to the fuel cell body 80. By doing in this way, the power generation efficiency of the fuel cell at the initial startup of the electronic device main body 15 can be sufficiently increased. The opening and closing of the valves 100 and 101 at this time is preferably controlled by detecting the temperature of the liquid fuel in the fuel supply passage 50 with a sensor.

以上、本発明の各実施の形態によれば、特別な加熱装置を必要とせず、電子機器本体の発熱部の熱を用いて、液体燃料や希釈用の水、酸化剤極に供給する空気を加熱し、また、加熱した液体燃料を気液分離器により気泡の除去を行うことで、発電効率の高い燃料電池を大型化することなく、電子機器を提供することが出来る。   As described above, according to each embodiment of the present invention, the air supplied to the liquid fuel, the water for dilution, and the oxidant electrode is not required by using the heat of the heat generating part of the electronic device body without requiring a special heating device. By heating and removing bubbles from the heated liquid fuel by a gas-liquid separator, an electronic device can be provided without increasing the size of a fuel cell with high power generation efficiency.

本発明の第1の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。The conceptual diagram of the electronic device which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown. 本発明に係る伝熱体に形成された燃料供給系の流路の概略形状を示す。The schematic shape of the flow path of the fuel supply system formed in the heat exchanger according to the present invention is shown. 本発明に係る気液分離器の概略図を示す。The schematic of the gas-liquid separator which concerns on this invention is shown. 本発明の第2の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。The conceptual diagram of the electronic device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown. 本発明に係る気液分離器と燃料供給ポンプの概略図を示す。1 shows a schematic diagram of a gas-liquid separator and a fuel supply pump according to the present invention. FIG. 本発明の第3の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。The conceptual diagram of the electronic device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is shown. 本発明の第4の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。The conceptual diagram of the electronic device which concerns on the 4th Embodiment of this invention is shown. 本発明の第5の実施の形態に係る電子機器の概念図を示す。The conceptual diagram of the electronic device which concerns on the 5th Embodiment of this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

10、11、12、13、14 電子機器
15 電子機器本体
20 燃料貯蔵槽
21 高濃度の液体燃料貯蔵槽
22 水貯蔵槽
30 発熱部
40 伝熱体
50 流路
51 空気通路
52 空気排出口
53 燃料循環通路
60 気液分離器
61 流入口
62 気泡トラップ部
63 気泡排出口
64 段差部分
70、71、72 燃料供給ポンプ
73 空気供給ポンプ
80 燃料電池本体
81 燃料極
82 電解質膜
83 酸化剤極
90 ペルチェ素子
100、101 弁
10, 11, 12, 13, 14 Electronic equipment 15 Electronic equipment body 20 Fuel storage tank 21 High-concentration liquid fuel storage tank 22 Water storage tank 30 Heat generating part 40 Heat transfer body 50 Flow path 51 Air passage 52 Air discharge port 53 Fuel Circulation path 60 Gas-liquid separator 61 Inlet 62 Bubble trap part 63 Bubble outlet 64 Step part 70, 71, 72 Fuel supply pump 73 Air supply pump 80 Fuel cell body 81 Fuel electrode 82 Electrolyte membrane 83 Oxidant electrode 90 Peltier element 100, 101 valves

Claims (3)

発熱部を備えた電子機器本体と、
前記電子機器本体に電力を供給する燃料電池本体と、
液体燃料を貯蔵する燃料貯蔵槽と、
前記燃料貯蔵槽に接続され前記燃料電池本体に前記液体燃料が流れる流路を有する燃料供給系と、
前記発熱部で発生する熱を前記液体燃料に供給する伝熱体とを備え、
前記燃料供給系は、前記熱を供給された液体燃料から生成する気泡を該液体燃料から分離する気液分離器を備えたことを特徴とする電子機器。
An electronic device body with a heat generating part;
A fuel cell body for supplying power to the electronic device body;
A fuel storage tank for storing liquid fuel;
A fuel supply system connected to the fuel storage tank and having a flow path through which the liquid fuel flows in the fuel cell body;
A heat transfer body for supplying heat generated in the heat generating section to the liquid fuel,
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the fuel supply system includes a gas-liquid separator that separates bubbles generated from the liquid fuel supplied with the heat from the liquid fuel.
前記燃料電池本体に前記液体燃料を輸送する燃料供給ポンプを有することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 The electronic apparatus according to claim 1, further comprising a fuel supply pump that transports the liquid fuel to the fuel cell main body. 前記気液分離器が前記燃料供給ポンプより上流側に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子機器。 The electronic apparatus according to claim 1, wherein the gas-liquid separator is disposed upstream of the fuel supply pump.
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