JP2008243702A - Fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カソードの表面に生成された水を除去する機構を備えた燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell having a mechanism for removing water generated on the surface of a cathode.
自然対流式可搬型燃料電池は、燃料極であるアノードと、酸化剤極であるカソードと、これらの間に設けられた固体高分子膜を備え、アノードには燃料としての水素が、カソードには酸化剤としての酸素が供給され、固体高分子膜を介して燃料と酸素が電気化学反応をして、発電する構成となっている。 A natural convection type portable fuel cell includes an anode that is a fuel electrode, a cathode that is an oxidant electrode, and a solid polymer film provided between the anode, hydrogen as fuel at the anode, and hydrogen at the cathode. Oxygen as an oxidant is supplied, and the fuel and oxygen undergo an electrochemical reaction through the solid polymer film to generate electricity.
このような燃料電池のカソードでは水素と酸素が反応し、カソードの表面には水が生成される。 Hydrogen and oxygen react at the cathode of such a fuel cell, and water is generated on the surface of the cathode.
生成された水がカソードの表面に滞留すると、カソードが酸素を取り込みにくくなり、燃料電池の発電効率が低下する。 When the generated water stays on the surface of the cathode, it becomes difficult for the cathode to take in oxygen, and the power generation efficiency of the fuel cell decreases.
そこで、燃料電池に吸水シートを設け、この吸水シートの一端をカソードの端部に配置し、カソードで生成された水を吸水シートの一端から毛細管現象を利用して吸水させ、吸水シートの他端から外部へ排出させる燃料電池が提案されている。(特許文献1)
しかしながら、この燃料電池によると、カソードの端部から水を吸収する構成となっているため、カソードの表面(特に中央部)に生成された水を十分に除去することができなく、燃料電池の出力が低下するおそれがある。 However, according to this fuel cell, since water is absorbed from the end of the cathode, water generated on the surface of the cathode (particularly the central portion) cannot be sufficiently removed, and the fuel cell Output may be reduced.
本発明は、上記事実を考慮して、カソードの表面に生成された水を除去することが課題である。 An object of the present invention is to remove the water generated on the surface of the cathode in consideration of the above facts.
本発明の請求項1に係る燃料電池は、燃料極であるアノードと、酸化剤極であるカソードと、前記アノードおよび前記カソードの間に配置された固体高分子膜と、を備える燃料電池セルと、水を吸水する吸水部材と、前記吸水部材を前記カソードの表面に沿って移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする。
A fuel cell according to
上記構成によれば、アノードには燃料としての水素が供給され、カソードには酸化剤としての酸素が供給され、固体高分子膜を介して電気化学反応を起こさせることで燃料電池セルが発電する。 According to the above configuration, hydrogen as a fuel is supplied to the anode, oxygen as an oxidant is supplied to the cathode, and the fuel cell generates electric power by causing an electrochemical reaction through the solid polymer film. .
ここで、燃料と酸素の電気化学反応によってカソードの表面には水が生成される。 Here, water is generated on the surface of the cathode by an electrochemical reaction between the fuel and oxygen.
しかし、移動手段が吸水部材をカソードの表面に沿って移動させるため、カソードの表面に生成された水を吸水して除去することができる。 However, since the moving means moves the water absorbing member along the surface of the cathode, the water generated on the surface of the cathode can be absorbed and removed.
本発明の請求項2に係る燃料電池は、請求項1記載において、前記燃料電池セルは、開閉部を有する電子機器に備えられ、前記移動手段は、一端側が前記電子機器の本体へ固定され、他端側が前記開閉部へスライド可能に取り付けられ、前記開閉部の開閉動作を前記吸水部材の移動動作に変換する開閉動作連動部材であることを特徴とする。 A fuel cell according to a second aspect of the present invention is the fuel cell according to the first aspect, wherein the fuel cell is provided in an electronic device having an opening / closing part, and the moving means is fixed at one end side to a main body of the electronic device, The other end side is slidably attached to the opening / closing portion, and is an opening / closing operation interlocking member that converts an opening / closing operation of the opening / closing portion into a movement operation of the water absorbing member.
上記構成によれば、燃料電池セルは、開閉部を有する電子機器に備えられている。 According to the above configuration, the fuel battery cell is provided in the electronic device having the opening / closing part.
また、開閉動作連動部材は、一端側が電子機器の本体へ固定され、他端側が開閉部へスライド可能に取り付けられ、開閉部の開閉動作を吸水部材の移動動作に変換する。つまり、電子機器の開閉部を開閉させることで、開閉動作連動部材が、開閉部の開閉動作を吸水部材の移動動作に変換し、吸水部材をカソードの表面に沿って移動させる。 The opening / closing operation interlocking member has one end fixed to the body of the electronic device and the other end slidably attached to the opening / closing portion, and converts the opening / closing operation of the opening / closing portion into a movement operation of the water absorbing member. That is, by opening and closing the opening and closing part of the electronic device, the opening and closing operation interlocking member converts the opening and closing operation of the opening and closing part into a movement operation of the water absorbing member, and moves the water absorbing member along the surface of the cathode.
これにより、カソードの表面に生成された水を除去することができる。 Thereby, the water produced | generated on the surface of the cathode can be removed.
本発明の請求項3に係る燃料電池は、請求項1記載において、前記移動手段は、前記吸水部材を前記カソードの表面に沿ってガイドするガイド手段と、前記ガイド手段に沿って前記吸水部材を手動で移動させる手動操作部材と、を備えること特徴とする。 A fuel cell according to a third aspect of the present invention is the fuel cell according to the first aspect, wherein the moving means guides the water absorbing member along the surface of the cathode, and the water absorbing member along the guide means. And a manual operation member that is manually moved.
上記構成によれば、ガイド手段によってガイドされる吸水部材を手動操作部材を使ってカソードの表面に沿って手動で移動させる。このため、適宜、カソードの表面に生成された水を除去することができる。 According to the said structure, the water absorption member guided by a guide means is moved manually along the surface of a cathode using a manual operation member. For this reason, the water produced | generated on the surface of the cathode can be removed suitably.
本発明の請求項4に係る燃料電池は、請求項1記載において、前記アノードへ燃料を供給する燃料カートリッジと、前記燃料カートリッジを収納する収納部と、を備え、前記移動手段は、前記収納部に移動可能に配置され、前記吸水部材と連結されたスライド部材と、前記収納部への前記燃料カートリッジの脱着動作を前記スライド部材の移動動作に変える動作変換手段と、を備えることを特徴とする。 A fuel cell according to a fourth aspect of the present invention is the fuel cell according to the first aspect, comprising: a fuel cartridge that supplies fuel to the anode; and a storage portion that stores the fuel cartridge, and the moving means includes the storage portion. And a slide member connected to the water absorbing member, and an operation converting means for changing the detaching operation of the fuel cartridge to the storage portion into the moving operation of the slide member. .
上記構成によれば、アノードへ燃料を供給する燃料カートリッジが設けられており、この燃料カートリッジは、収納部に収納される。 According to the above configuration, the fuel cartridge for supplying fuel to the anode is provided, and this fuel cartridge is stored in the storage unit.
また、吸水部材と連結されるスライド部材が、収納部に移動可能に配置されており、さらに、動作変換手段が、収納部への燃料カートリッジの脱着動作をスライド部材の移動動作に変える。 Further, a slide member connected to the water absorbing member is movably disposed in the storage portion, and the operation converting means changes the operation of detaching the fuel cartridge from the storage portion to the movement operation of the slide member.
つまり、収納部へ燃料カートリッジを脱着させると、動作変換手段が、脱着動作をスライド部材の移動動作に変え、スライド部材が移動することで、スライド部材に連結される吸収部材は、カソードの表面に沿って移動する。 That is, when the fuel cartridge is detached from the storage portion, the operation converting means changes the detaching operation into the moving operation of the slide member, and the absorbing member connected to the slide member is moved to the surface of the cathode by moving the slide member. Move along.
このように、燃料カートリッジを脱着させることで、カソードの表面に生成された水を除去することができる。 In this way, water generated on the surface of the cathode can be removed by detaching the fuel cartridge.
本発明の請求項5に係る燃料電池は、請求項1記載において、前記吸水部材は、吸水ブロックであって、前記移動手段は、前記吸水ブロックを前記カソードの表面に沿ってスライドさせることを特徴とする。
The fuel cell according to claim 5 of the present invention is the fuel cell according to
上記構成によれば、移動手段が吸水ブロックをカソードの表面に沿ってスライドさせることで、カソードの表面に生成された水を除去することができる。 According to the above-described configuration, the water generated on the surface of the cathode can be removed by the moving means sliding the water absorption block along the surface of the cathode.
本発明の請求項6に係る燃料電池は、請求項1記載において、前記吸水部材は、シャフトに巻き取られた吸水シートであって、前記移動手段は、前記カソードの表面に沿って前記吸水シートを巻き出し、巻き取ることを特徴とする。 A fuel cell according to a sixth aspect of the present invention is the fuel cell according to the first aspect, wherein the water absorbing member is a water absorbing sheet wound around a shaft, and the moving means moves along the surface of the cathode. It is characterized by unwinding and winding.
上記構成によれば、移動手段がシャフトに巻き取られた吸水シートをカソードの表面に沿って巻き出し、巻き取ることで、カソードの表面に生成された水を除去することができる。 According to the said structure, the water produced | generated on the surface of the cathode can be removed by unwinding and winding up the water absorbing sheet wound around the shaft by the moving means.
本発明の請求項7に係る燃料電池は、請求項1記載において、前記吸水部材は、折り畳まれて収納される吸水短冊シートであって、前記移動手段は、前記カソードの表面に沿って前記吸水短冊シートを展開、収納することを特徴とする。 A fuel cell according to a seventh aspect of the present invention is the fuel cell according to the first aspect, wherein the water absorbing member is a water absorbing strip sheet that is folded and accommodated, and the moving means moves along the surface of the cathode. It is characterized by developing and storing strip sheets.
上記構成によれば、移動手段が折り畳まれて収納される吸水短冊シートをカソードの表面に沿って展開、収納することで、カソードの表面に生成された水を除去することができる。 According to the above configuration, the water generated on the surface of the cathode can be removed by developing and storing the water-absorbing strip sheet in which the moving means is folded and stored along the surface of the cathode.
本発明の請求項8に係る燃料電池は、請求項1項記載において、前記吸水部材は、吸水ロールであって、前記移動手段は、前記吸水ロールを前記カソードの表面に沿って転がすことを特徴とする。 A fuel cell according to an eighth aspect of the present invention is the fuel cell according to the first aspect, wherein the water absorbing member is a water absorbing roll, and the moving means rolls the water absorbing roll along the surface of the cathode. And
上記構成によれば、移動手段が吸水ロールをカソードの表面に沿って転がすことで、カソードの表面に生成された水を除去することができる。 According to the said structure, the water produced | generated on the surface of a cathode can be removed because a moving means rolls a water absorption roll along the surface of a cathode.
本発明の請求項9に係る燃料電池は、請求項5から8何れか1項記載において、所定発電時間毎に前記移動手段を可動させるタイミング制御部を備えることを特徴とする。 A fuel cell according to a ninth aspect of the present invention is the fuel cell according to any one of the fifth to eighth aspects, further comprising a timing control unit that moves the moving means every predetermined power generation time.
上記構成によれば、タイミング制御部が、所定発電時間毎に移動手段を可動させ、定期的にカソードの表面の水を拭き取ることができる。 According to the said structure, a timing control part can move a moving means for every predetermined power generation time, and can wipe off the water of the surface of a cathode regularly.
本発明の請求項10に係る燃料電池は、請求項5から8何れか1項記載において、所定発電量毎に前記移動手段を可動させるタイミング制御部を備えることを特徴とする。 A fuel cell according to a tenth aspect of the present invention is the fuel cell according to any one of the fifth to eighth aspects, further comprising a timing control unit that moves the moving means for each predetermined power generation amount.
上記構成によれば、タイミング制御部が、所定発電量毎に移動手段を可動させ、発電量に応じて生成された水を効率よく拭き取ることができる。 According to the said structure, a timing control part can move a moving means for every predetermined electric power generation amount, and can wipe off the water produced | generated according to the electric power generation amount efficiently.
本発明の請求項11に係る燃料電池は、請求項5から8何れか1項記載において、前記燃料電池セルの電圧が所定電圧以下になったとき、前記移動手段を可動させるタイミング制御部を備えることを特徴とする。 A fuel cell according to an eleventh aspect of the present invention is the fuel cell according to any one of the fifth to eighth aspects, further comprising a timing control unit that moves the moving means when the voltage of the fuel cell becomes equal to or lower than a predetermined voltage. It is characterized by that.
上記構成によれば、タイミング制御部が、燃料電池セルの電圧が所定電圧以下になったとき、移動手段を可動させるため、可動頻度が少なくて済む。 According to the above configuration, since the timing control unit moves the moving means when the voltage of the fuel cell becomes equal to or lower than the predetermined voltage, the moving frequency can be reduced.
本発明の請求項12に係る燃料電池は、請求項5から8何れか1項記載において、前記燃料電池セルの電圧変動が所定割合を超えたとき、前記移動手段を可動させるタイミング制御部を備えることを特徴とする。 A fuel cell according to a twelfth aspect of the present invention is the fuel cell according to any one of the fifth to eighth aspects, further comprising a timing control unit that moves the moving means when the voltage fluctuation of the fuel cell exceeds a predetermined ratio. It is characterized by that.
上記構成によれば、タイミング制御手段が、燃料電池セルの電圧変動が所定割合を超えたとき、移動手段を可動させるため、可動頻度が少なくて済む。 According to the above configuration, since the timing control means moves the moving means when the voltage fluctuation of the fuel cell exceeds a predetermined ratio, the moving frequency is low.
本発明の請求項13に係る燃料電池は、請求項5から8何れか1項記載において、所定の電流電圧特性を満たさなくなったとき、前記移動手段を可動させるタイミング制御部を備えることを特徴とする。 A fuel cell according to a thirteenth aspect of the present invention is the fuel cell according to any one of the fifth to eighth aspects, further comprising a timing control unit that moves the moving means when the predetermined current-voltage characteristics are not satisfied. To do.
上記構成によれば、タイミング制御手段が、所定の電流電圧特性を満たさなくなったとき、移動手段を可動させるため、可動頻度が少なくて済む。 According to the above configuration, when the timing control unit does not satisfy the predetermined current-voltage characteristic, the moving unit is moved, so that the moving frequency is low.
本発明の請求項14に係る燃料電池は、請求項1から13何れか1項記載において、前記吸水部材の吸水面積は、前記カソードの表面積よりも小さいことを特徴とする。 A fuel cell according to a fourteenth aspect of the present invention is the fuel cell according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein a water absorption area of the water absorbing member is smaller than a surface area of the cathode.
上記構成によれば、吸水部材の吸水面積は、カソードの表面積よりも小さいため、カソードの表面に沿って移動する吸水部材は、一度にカソードの全表面を覆うことはない。このため、カソードは、吸水部材にじゃまされずに常に酸素を取り込み、燃料電池セルは、安定した状態で発電できる。 According to the above configuration, since the water absorption area of the water absorption member is smaller than the surface area of the cathode, the water absorption member that moves along the surface of the cathode does not cover the entire surface of the cathode at one time. For this reason, the cathode always takes in oxygen without being disturbed by the water absorbing member, and the fuel cell can generate power stably.
本発明の請求項15に係る燃料電池は、請求項1から14何れか1項記載において、前記カソードの表面には、表面へ水の流出が可能な保護部材が設けられることを特徴とする。 A fuel cell according to a fifteenth aspect of the present invention is the fuel cell according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein a protective member capable of flowing out water to the surface is provided on the surface of the cathode.
上記構成によれば、カソードの表面には、表面へ水の流出が可能な保護部材が設けられている。このため、吸水部材は保護部材に接触して水を吸水するのでカソード表面を傷つけることがない。 According to the above configuration, the protective member capable of flowing out water to the surface is provided on the surface of the cathode. For this reason, since the water absorbing member contacts the protective member and absorbs water, the cathode surface is not damaged.
本発明の請求項16に係る燃料電池は、請求項1から15何れか1項記載において、前記吸水部材が吸水した水をスクイズするスクイズ手段と、前記スクイズ手段でスクイズされた水を回収する回収手段と、が設けられていることを特徴とする。 A fuel cell according to a sixteenth aspect of the present invention is the fuel cell according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the squeezing means for squeezing the water absorbed by the water absorbing member, and the recovery for collecting the water squeezed by the squeezing means. Means.
上記構成によれば、スクイズ手段が吸水部材によって吸水された水をスクイズし、さらに、回収手段がスクイズ手段によってスクイズされた水を回収する。 According to the above configuration, the squeeze means squeezes the water absorbed by the water absorbing member, and the recovery means recovers the water squeezed by the squeeze means.
このため、吸水部材は常にカソードの表面の水を十分に吸水することができる。 For this reason, the water absorbing member can always sufficiently absorb the water on the surface of the cathode.
本発明によれば、カソードの表面に生成された水を除去することができる。 According to the present invention, water generated on the surface of the cathode can be removed.
本発明の第1実施形態に係る燃料電池が採用された携帯電話にについて、図1〜図4に従って説明する。 A mobile phone employing the fuel cell according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4(A)(B)に示されるように、携帯電話30は、電源スイッチなどの各種操作キー及びマイク31を備えた板状の操作部材32(本体)と、操作部材32からの情報に基づき、その情報等を表示する表示画面34Aとスピーカー33を備えた表示部材34(開閉部)と、表示部材34を操作部材32に開閉可能に保持するヒンジ部材36とを備えている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
また、表示部材34の裏面(表示画面34Aが設けられていない面)には、携帯電話30へ電力を供給する燃料電池10が取り付けられている。さらに、この燃料電池10を保護するため、燃料電池10を外から覆うように、薄板状のシャッター部材40が設けられている。また、表示部材34の端部には、シャッター部材40が当接する突当部38が設けられている。さらに、このシャッター部材40には、燃料電池10へ酸化剤としての空気(酸素)を供給する矩形状の開口部42が設けられている。なお、シャッター部材40については詳細を後述する。
A
図3(A)に示されるように、携帯電話30の不使用時には、ユーザーがヒンジ部材36を中心に表示部材34を回動させて操作部材32に重ね合わせて閉じることで、携帯電話30を非使用状態にすることができる。一方、図3(B)に示されるように、携帯電話30の使用時には、ユーザーがヒンジ部材36を中心に表示部材34を回動させて開放することで、携帯電話30を使用可能状態にすることができる。なお、ヒンジ部材36には、図示せぬヒンジストッパーが設けられており、表示部材34は図3(B)に示す展開角度で保持されるようになっている。
As shown in FIG. 3A, when the
シャッター部材40は可撓性を備えた金属プレートで、シャッター部材40の一端部40Aは、操作部材32の裏面に固定されている。また、シャッター部材40を燃料電池10の板面に沿ってスライド可能とさせるレール部材(図示省略)がシャッター部材40の両側端部に設けられている。
The
この構成により、携帯電話30の開閉動作に伴って、シャッター部材40が曲がり又は略直線状となって他端部40Bが、燃料電池10の表面に沿ってスライドするようになっている。
With this configuration, the
図1(A)、図3(A)に示されるように、携帯電話30の非使用状態では、シャッター部材40の他端部40Bは、突当部38と離間し、シャッター部材40は、燃料電池10に備えられた後述する燃料電池セル12を覆って、燃料電池セル12を保護する保護位置へスライドしている。
As shown in FIGS. 1A and 3A, when the
一方、図1(C)、図3(B)に示されるように、携帯電話30の使用状態では、シャッター部材40の他端部40Bは、突当部38と当接するまでスライドしており、開口部42が燃料電池セル12に対向し、酸素を供給できるようになっている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 (C) and 3 (B), when the
また、燃料電池セル12の隣には、燃料電池セル12へ図示せぬ供給管を介して燃料を供給する燃料カートリッジ22が設けられている。
A
次に、燃料電池セル12の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図2に示されるように、燃料電池セル12は、単数または複数の膜−電極接合体(MEA:membrane electrode assembly)14を有する。
As shown in FIG. 2, the
膜−電極接合体14は、燃料極としてのアノード16と、酸化剤極としてのカソード18と、アノード16とカソード18の間に配置された固体高分子膜20を備えている。
The membrane-
この固体高分子膜20は、アノード16とカソード18を隔てるとともに、両者の間で水素イオンを移動させる役割を有している。このため、固体高分子膜20は、水素イオンの伝導性が高い膜であることが好ましい。さらに、固体高分子膜20は、化学的に安定であって機械的強度が高いことが好ましい。固体高分子膜20を構成する材料としては、スルフォン基、リン酸基等の強酸基や、カルボキシル基等の弱酸基等の極性基を有する有機高分子が好ましく用いられる。こうした有機高分子として、スルフォン化ポリ(4−フェノキシベンゾイル−1,4−フェニレン)、アルキルスルフォン化ポリベンゾイミダゾール等の芳香族縮合系高分子;スルフォン基含有パーフルオロカーボン(ナフィオン(デュポン社製)(登録商標)、アシプレックス(旭化成社製));カルボキシル基含有パーフルオロカーボン(フレミオンS膜(旭硝子社製)(登録商標));等が例示される。
The solid polymer film 20 has a role of separating the
さらに、アノード16およびカソード18は、それぞれ、触媒を担持した炭素粒子と固体電解質の微粒子とを含むアノード側触媒層16A及びカソード側触媒層18Aをそれぞれアノード基体16Bおよびカソード基体18B上に形成した構成とすることができる。
Further, the
アノード側触媒層16Aの触媒としては、白金、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、コバルト、ニッケル、レニウム、リチウム、ランタン、ストロンチウム、イットリウム、またはこれらの合金等が例示される。
Examples of the catalyst for the anode
また、カソード18に用いるカソード側触媒層18Aの触媒としては、アノード側触媒層16Aと同様のものを用いることができ、上記例示物質を使用することができる。なお、アノード側触媒層16Aおよびカソード側触媒層18Aの触媒は同じものを用いても異なるものを用いてもどちらでもよい。
Moreover, as a catalyst of the cathode side catalyst layer 18A used for the
さらに、触媒を担持する炭素粒子としては、アセチレンブラック(デンカブラック(電気化学社製)(登録商標)、vulcanXC72(キャボット社製)等)、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等が例示される。 Further, examples of the carbon particles supporting the catalyst include acetylene black (DENKA BLACK (manufactured by Denki Kagaku) (registered trademark), vulcan XC72 (manufactured by Cabot), etc.), ketjen black, carbon nanotube, carbon nanohorn, and the like. .
また、アノード側触媒層16Aおよびカソード側触媒層18Aにおける固体電解質の微粒子は、同一のものであっても異なるものであってもよい。ここで、固体電解質の微粒子は、固体高分子膜20と同じ材料を用いることができるが、固体高分子膜20とは異なる材料や、複数の材料を用いることもできる。
The fine particles of the solid electrolyte in the anode
さらに、アノード基体16Bおよびカソード基体18Bとしては、カーボンペーパー、カーボンの成形体、カーボンの焼結体、焼結金属、発泡金属等の多孔性基体を用いることができる。 Furthermore, as the anode substrate 16B and the cathode substrate 18B, porous substrates such as carbon paper, a carbon molded body, a carbon sintered body, a sintered metal, and a foam metal can be used.
また、燃料としてメタノールやエタノールを使用する場合、アノード16でこのメタノールやエタノールから水素イオンができるときに二酸化炭素の気泡が副生成物として発生する。アノード基体16Bにおけるこの二酸化炭素の気泡の滞留は発電効率の低下の原因となる。この気泡滞留の原因は、気泡を覆う水分がアノード基体16Bに付着して留まっているためである。
When methanol or ethanol is used as the fuel, carbon dioxide bubbles are generated as a by-product when hydrogen ions are generated from the methanol or ethanol at the
そこで、アノード基体16Bの表面に、親水性コート材あるいは疎水性コート材による表面処理を行うことが好ましい。親水性コート材により表面処理することで、アノード基体16Bの表面における燃料の流動性が高められる。これにより二酸化炭素の気泡は燃料とともに移動しやすくなる。 Therefore, it is preferable to perform surface treatment with a hydrophilic coating material or a hydrophobic coating material on the surface of the anode substrate 16B. By performing the surface treatment with the hydrophilic coating material, the fluidity of the fuel on the surface of the anode substrate 16B is enhanced. This makes it easier for the carbon dioxide bubbles to move with the fuel.
また、疎水性コート材により処理することにより、アノード基体16Bの表面に、気泡の形成の原因となる水分の付着を軽減できる。したがって、アノード基体16Bの表面上における気泡の形成を軽減できる。親水性コート材としては、例えば酸化チタン、酸化ケイ素などが挙げられる。一方、疎水性コート材としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、シランなどが例示される。カソード基体18Bの表面も同様に表面処理を行うことができる。とくに、カソード基体18Bの表面を疎水性コート剤で表面処理することにより、カソード18の表面に水が滞留しにくくなり、カソード18の表面から効率よく水を除去することができる。
Further, by treating with a hydrophobic coating material, it is possible to reduce the adhesion of moisture that causes the formation of bubbles on the surface of the anode substrate 16B. Therefore, the formation of bubbles on the surface of the anode substrate 16B can be reduced. Examples of the hydrophilic coating material include titanium oxide and silicon oxide. On the other hand, examples of the hydrophobic coating material include polytetrafluoroethylene, polyethylene, and silane. The surface of the cathode substrate 18B can be similarly subjected to surface treatment. In particular, by treating the surface of the cathode substrate 18B with a hydrophobic coating agent, it becomes difficult for water to stay on the surface of the
このように構成された燃料電池セル12において、アノード16には、燃料カートリッジ22(図1参照)から燃料が、カソード18には酸化剤としての空気(酸素)が供給されて電気化学反応により、燃料電池セル12が発電する。
In the
また、燃料としては、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、または他のアルコール類、シクロパラフィン等の液体炭化水素等、ホルマリン、ギ酸、あるいはヒドラジン等の液体燃料を用いることができる。液体燃料は、水溶液とすることができる。また、燃料にはアルカリを加えることもできる。これにより、水素イオンのイオン伝導性を高めることができる。 As the fuel, liquid fuels such as methanol, ethanol, dimethyl ether, other alcohols, liquid hydrocarbons such as cycloparaffin, formalin, formic acid, hydrazine, and the like can be used. The liquid fuel can be an aqueous solution. Alkali can also be added to the fuel. Thereby, the ion conductivity of hydrogen ion can be improved.
酸化剤としては、通常、空気を用いることができるが、酸素ガスを供給してもよい。 As the oxidizing agent, air can be usually used, but oxygen gas may be supplied.
燃料として水素を用いた場合、アノード16での反応は以下の式(1)のようになる。
3H2 → 6H+ + 6e− (1)
一方、燃料としてメタノールを用いた場合、アノード16での反応は以下の式(2)のようになる。
CH3OH + H2O → 6H+ + CO2 + 6e− (2)
また、いずれの場合も、固体高分子膜20を介して、水素イオンが移動してカソード18での反応は以下の式(3)のようになる。
When hydrogen is used as the fuel, the reaction at the
3H2 → 6H + + 6e- (1)
On the other hand, when methanol is used as the fuel, the reaction at the
CH3OH + H2O-> 6H ++ CO2 + 6e- (2)
In either case, hydrogen ions move through the solid polymer film 20 and the reaction at the
3/2O2 + 6H+ + 6e− → 3H2O (3)
このような燃料電池セル12において、上記式(3)に示すように、カソード18では水が生成される。さらに、アノード16で発生した水素イオンと共に水も固体高分子膜20を通ってカソード18に達するため、カソード18の表面に水が滞留することとなる。
3 / 2O2 + 6H + + 6e− → 3H2O (3)
In such a
カソードの表面に水が滞留すると、酸素を取り込みにくくなり、燃料電池10の発電効率が低下し、さらに、出力が低下する。
If water stays on the surface of the cathode, it becomes difficult to take in oxygen, the power generation efficiency of the
次に、カソード18の表面に滞留した水を除去する吸水部材について説明する。
Next, a water absorbing member that removes water remaining on the surface of the
図1(A)に示されるように、シャッター部材40の裏面には、開口部42の縁部に沿って、断面矩形状の吸水ブロック26が接着剤等で取り付けられ、シャッター部材40の保護位置で、燃料電池セル12の側方に配置されるようになっている。なお、吸水ブロック26としては親水性のある多孔質材料が用いられる。例えば、フェルト、スポンジ、樹脂粒子焼結体、樹脂繊維焼結体、天然繊維、樹脂繊維束体などからなる多孔体が用いられる。さらに、吸水ブロック26の材質はポリエステル、レーヨン等が好ましい。
As shown in FIG. 1A, a
また、吸水ブロック26の厚さは、シャッター部材40の裏面とカソード18の表面との距離と比較して、同等もしくは同等以上とされている。さらに、吸水ブロック26の幅方向(図1における紙面奥行き方向)の長さは、燃料電池セル12のカソード18の幅方向の長さより長くなっている。
Further, the thickness of the
次に、吸水ブロック26がカソード18の表面に滞留した水を除去する動作について説明する。
Next, an operation in which the
図1(A)に示されるように、携帯電話30の非使用状態では、シャッター部材40は保護位置に配置されており、吸水ブロック26は、燃料電池セル12の側方に配置されている。
As shown in FIG. 1A, when the
図1(B)に示されるように、携帯電話30の表示部材34を開放すると、シャッター部材40は保護位置から開放位置へ向ってスライドする。これにより、吸水ブロック26は、燃料電池セル12のカソード18の表面に接触しながら突当部38へ向けて移動し、カソード18の表面に滞留した水を吸水して除去する。
As shown in FIG. 1B, when the
図1(C)に示されるように、携帯電話30の使用状態では、シャッター部材40は開放位置へ移動し、吸水ブロック26は、燃料電池セル12を通過して燃料カートリッジ22の上方へ配置される。
As shown in FIG. 1C, when the
このように、携帯電話30を開閉するだけで、吸水ブロック26がカソード18の表面に沿って移動し、カソード18の表面に生成された水を吸水して除去することができる。
Thus, the
また、吸水ブロック26の幅寸法は、カソード18の幅寸法より長いため、吸水ブロック26が、カソード18の全表面を通過してカソード18の表面に生成した水を全て除去することができる。なお、吸水ブロック26をカソード18の表面に接触させずに表面に付着した水滴の液面に触れさせて水を吸水する構成でもよい。
In addition, since the width dimension of the
また、電力を消費することなく吸水ブロック26を作動させることができるため、ランニングコストを低減することができる。
Moreover, since the
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、燃料電池10を開閉可能な表示部材34を備えた携帯電話30に使用したが、これに替えて、この燃料電池を開閉可能な表示部材を備えた携帯パソコンや携帯ゲーム機等に使用してもよい。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It is clear to the contractor. For example, in the above embodiment, the
次に、本発明の第2実施形態に係る燃料電池11が採用された携帯電話30を図5〜図6に従って説明する。
Next, a
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図5(A)に示されるように、この実施形態では第1実施形態の吸水ブロック26に替えて、燃料カートリッジ22と燃料電池セル12の間に、シート状の吸水シート50が巻取軸52に巻き取られて収納されている。また、吸水シート50が巻き取られている巻取軸52には、巻取軸52を吸水シート50の巻取方向(図5(A)に示す矢印B方向)に付勢する図示せぬコイルスプリングが設けられている。これにより、外力が負荷されない状態では、吸水シート50は巻取軸52に巻き取れるようになっている。
As shown in FIG. 5A, in this embodiment, instead of the
図6(A)に示されるように、巻取軸52に巻き取られた吸水シート50の先端部には、ワイヤー54の一端が取り付けられており、ワイヤー54の他端は、燃料電池セル12を挟んで設けられたプーリー56に固定されている。このプーリー56は、図示せぬブラケットに回転可能に支持されおり、プーリー56の回転軸58の一端には、手動で回転させることができる略円形状のダイヤル60が携帯電話30の外部へ突出して設けられている。また、燃料電池セル12の両サイドには、ワイヤー54によって巻き出された吸水シート50の両端部を案内する案内部材(図示省略)が設けられている。
As shown in FIG. 6A, one end of a
一方、巻取軸52の下方には、吸水シート50が吸水した水を回収する回収手段としての吸水ボックス62が設けられており、さらに、吸水ボックス62の内部には、吸水シート50がコイルスプリングの付勢力で巻取軸52へ巻き取られるときに、吸水シート50の表面に浮き出た水を吸い取る多孔質部材(図示省略)が設けられている。
On the other hand, below the winding
また、燃料電池セル12、燃料カートリッジ22、及び吸水シート50は、カバー51で覆われており、燃料電池セル12と対向する位置には、開口部51Aが形成され空気を取り入れることができるようになっている。
Further, the
次に、吸水シート50がカソード18の表面に滞留した水を除去する動作について説明する。
Next, an operation in which the
図5(A)、図6(A)に示されるように、ダイヤル60に回転力を負荷しない状態では、吸水シート50は、巻取軸52に巻き取られた状態となっている。
As shown in FIG. 5A and FIG. 6A, the water
図5(B)、図6(B)に示されるように、ダイヤル60を回転軸58中心に矢印C方向へ回転させると、プーリー56も一緒に回転し、プーリー56はワイヤー54を巻き取る。
As shown in FIG. 5B and FIG. 6B, when the
プーリー56がワイヤー54を巻き取ることで、ワイヤー54の一端に取り付けられた吸水シート50は、案内部材に案内されながらカソード18の表面に沿って平面状に展開されて移動する。
When the
図5(C)、図6(C)に示されるように、吸水シート50が平面状に展開されて、カソード18の全面を覆うと、ダイヤル60の矢印C方向への回転動作が図示せぬストッパーによって阻止される。
As shown in FIGS. 5 (C) and 6 (C), when the
そして、ダイヤル60への負荷を解除すると、巻取軸52に設けられたコイルスプリングの付勢力で吸水シート50は、図6(A)に示されるように、巻取軸52に巻き取られる。
When the load on the
また、吸水シート50がコイルスプリングの付勢力で巻取軸52へ巻き取られると、吸水シート50に吸水された水が吸水シート50の表面に浮き出る。この浮き出た水は、吸水ボックス62に設けられた多孔質部材(図示省略)に吸水される。
Further, when the
このように、ダイヤル60を回転させるだけで、吸水シート50をカソード18の表面に沿って平面状に巻き出すことがき、これにより、カソード18の表面に生成された水を除去することができる。
In this way, the
また、吸水ボックス62が吸水シート50によって吸水された水を回収するため、次回吸水シート50を使用する場合でも、吸水シート50は、カソード18の表面に生成された水を十分除去することができる。
Further, since the
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、一本のワイヤーで吸水シート50を引き出したが、これに替えて、複数本のワイヤーを用いて吸水シート50を引き出してもよい。この場合には、安定した状態で吸水シート50を引き出すことができる。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It is clear to the contractor. For example, in the said embodiment, although the
次に、本発明の第3実施形態に係る燃料電池13が採用された携帯電話30を図7〜図8に従って説明する。
Next, a
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図7(A)に示されるように、この実施形態では、第1実施形態の吸水ブロック26に替えて、燃料電池セル12を挟んで燃料カートリッジ22と対向する位置に、シート状の吸水シート70が巻取軸72に巻き取られて収納されている。
As shown in FIG. 7A, in this embodiment, instead of the
吸水シート70が巻き取られている巻取軸72には、巻取軸72を吸水シート50の巻取方向(図7(A)に示す矢印D方向)に付勢する図示せぬコイルスプリングが設けられている。これにより、外力が負荷されない状態では、吸水シート70は巻取軸72に巻き取れるようになっている。
A coil spring (not shown) that urges the winding
図8(A)に示されるように、収納された吸水シート70の先端部には、ワイヤー74の一端が取り付けられており、ワイヤー74の他端は、カソード18の表面に沿って延びて、燃料電池セル12と燃料カートリッジ22の間に配置された定滑車76に巻き掛けられて下方へ延びている。さらに、下方へ延びたワイヤー74の他端は、定滑車76の下方に配置された定滑車78に巻き掛けられ、燃料カートリッジ22を格納する燃料カートリッジケース80の背板80Aを貫通して燃料カートリッジケース80の内部へ挿入されている。また、燃料電池セル12の両サイドには、ワイヤー74によって巻き出された吸水シート70の両端部を案内する案内部材(図示省略)が設けられている。
As shown in FIG. 8 (A), one end of a
図7(A)に示されるように、突当部38には、燃料カートリッジ22の交換を可能する交換スペース82が設けられている。この構成により、燃料カートリッジ22は、背板80Aと対向する側から交換可能となっている。
As shown in FIG. 7A, the abutting
また、背板80Aの燃料カートリッジケース80の内側には、押引板84が設けられており、前述したワイヤー74の他端が固定されている。この押引板84の燃料カートリッジ22側には、凹状の係合凹部84Aが設けられており、燃料カートリッジ22に設けられた係合凸部22Bと係合するようになっている。つまり、燃料カートリッジ22を図7(A)に示す矢印E方向へ引抜くと、係合凸部22Bと係合凹部84Aが係合しているため、燃料カートリッジ22と一緒に押引板84が矢印E方向へスライドするようになっている。
A push-
また、燃料カートリッジ22の交換用に開放された燃料カートリッジケース80の縁部には、内側に突設した引掛部86が設けられている。図7(C)に示すように、燃料カートリッジ22を交換する際には、燃料カートリッジ22と一緒にスライドしてきた押引板84が、引掛部86と当り、係合凸部22Bと係合凹部84Aの係合が解除され、押引板84は、燃料カートリッジケース80の内部に取り残されるようになっている。
Further, a hooking
また、燃料電池セル12、燃料カートリッジ22、及び吸水シート70は、カバー51で覆われており、燃料電池セル12と対向する位置には、開口部51Aが形成され空気を取り入れることができるようになっている。
Further, the
次に、吸水シート70がカソード18の表面に滞留した水を除去する動作について説明する。
Next, an operation in which the
図7(A)、図8(A)に示されるように、燃料カートリッジ22が燃料カートリッジケース80に収納された状態では、吸水シート70は、コイルスプリングの付勢力で巻取軸72に巻き取られた状態となっている。そして、燃料カートリッジ22を交換する際には、ユーザーが燃料カートリッジ22を矢印E方向へ引き抜く。
As shown in FIGS. 7A and 8A, when the
図7(B)、図8(B)に示されるように、燃料カートリッジ22を矢印E方向へ引き抜くと、燃料カートリッジ22の係合凸部22Bと押引板84の係合凹部84Aが係合しているため、燃料カートリッジ22と一緒に押引板84も矢印E方向へ向けてスライドする。
As shown in FIGS. 7B and 8B, when the
押引板84がスライドすることで、ワイヤー74の他端が引っ張られ、ワイヤー74の一端に取り付けられた吸水シート70は、図示せぬ案内部材に案内されながらカソード18の表面に沿って平面状に展開されて移動する。
As the push /
図7(C)、図8(C)に示されるように、吸水シート70が平面状に展開されて、カソード18の全面を覆うと、押引板84が、引掛部86と当り、係合凸部22Bと係合凹部84Aの係合が解除され、押引板84は、燃料カートリッジケース80の内部に取り残されるようになっている。押引板84が取り残されると、巻取軸72に設けられたコイルスプリングの付勢力で、押引板84は、背板80Aに向けてスライドし、吸水シート70は、図8(A)に示されるように、巻取軸72に巻き取られる。
As shown in FIGS. 7C and 8C, when the
このように、燃料カートリッジ22を交換するだけで、吸水シート70をカソード18の表面に沿って平面状に展開させることができ、これにより、カソード18の表面に生成された水を除去することができる。
In this way, the
次に、本発明の第4実施形態に係る燃料電池15が採用された携帯電話30を図9〜図12に従って説明する。
Next, a
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図9(A)に示されるように、この実施形態では、第1実施形態のように、吸水部材としての吸水ブロック26はシャッター部材40の裏面に取り付けられておらず、それに替えて、断面矩形状の吸水ブロック90は、燃料電池セル12と燃料カートリッジ22の間に設けられている。
As shown in FIG. 9A, in this embodiment, the
図9(A)、図10(A)に示されるように、吸水ブロック90の一辺(燃料電池セル12と対向する辺)には、ワイヤー94の一端が取り付けられており、このワイヤー94の他端は、燃料電池セル12を挟んで吸水ブロック90と対向する位置に設けられたプーリー96に固定されている。このプーリー96は、図示せぬブラケットに回転可能に支持され、プーリー96の回転軸98の一端には、モータ100が設けられている。さらに、燃料電池15には、モータ100の回転を制御するタイミング制御部106が設けられている。
9A and 10A, one end of a
一方、図9(B)、図10(B)に示されるように、吸水ブロック90の他辺には、ワイヤー102の一端が取り付けられており、ワイヤー102の他端は、燃料電池セル12と燃料カートリッジ22の間に設けられたロッド92に巻きつけられている。ロッド92には、吸水ブロック90をロッド92の上側に配置されるように付勢する図示せぬコイルスプリングが設けられている。これにより、外力が負荷されない状態では、吸水ブロック90はロッド92の上側に付勢されている。また、燃料電池セル12の両サイドには、ワイヤー94によって移動する吸水ブロック90の両端部を案内する案内部材(図示省略)が設けられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 9B and 10B, one end of the
さらに、図12(A)に示されるように、吸水ブロック90の搬送方向の長さ(図12に示す寸法I1)は、カソード18の長さ(図12に示す寸法L1)より短くなっており、図12(B)に示すように、吸水ブロック90がカソード18の全表面を一度に全て覆わないようになっている。
Further, as shown in FIG. 12A, the length of the
また、燃料電池セル12、燃料カートリッジ22、及び吸水ブロック90は、カバー51で覆われており、燃料電池セル12と対向する位置には、開口部51Aが形成され空気を取り入れることができるようになっている。
The
次に、吸水ブロック90がカソード18の表面に滞留した水を除去する動作について説明する。
Next, an operation in which the
図9(A)、図10(A)に示されるように、モータ100に回転力を負荷しない状態では、吸水ブロック90は、コイルスプリングの付勢力でロッド92の上側に配置されている。
As shown in FIGS. 9A and 10A, in a state where no rotational force is applied to the
図9(B)、図10(B)に示されるように、タイミング制御部106が、モータ100を矢印K方向へ回転させ、プーリー96がワイヤー94を巻き取ると、吸水ブロック90は、案内部材に案内されながらカソード18の表面に沿ってスライドして、水を吸水して除去する。
As shown in FIGS. 9B and 10B, when the
図9(C)、図10(C)に示されるように、吸水ブロック90がカソード18の表面に沿ってスライドし、カソード18の全面を通過すると、タイミング制御部106が、モータ100の負荷を解除して停止させる。
As shown in FIGS. 9C and 10C, when the
モータ100の負荷を解除すると、ロッド92に設けられたコイルスプリングの付勢力でロッド92が、ワイヤー102を巻取り、吸水ブロック90は図9(A)、図10(A)に示す初期位置へ復帰する。なお、吸水ブロック90がスライドして、カソード18の表面の水を除去する動作時間は、空気をカソード18へ供給することを考慮すると1秒以下にすることが好ましい。
When the load of the
ここで、タイミング制御部106が、モータ100を回転させ、吸水ブロック90をカソード18の表面に沿ってスライドさせるタイミングについて図11に基づいて説明する。
Here, the timing when the
先ず、ユーザーが携帯電話30の電源を入れると、ステップ1000で、燃料電池15が発電を開始して、ステップ1100へ移行する。
First, when the user turns on the power of the
ステップ1100では、タイミング制御部106が、モータ100を回転させ、吸水ブロック90をカソード18の表面に沿ってスライドさせ、さらに、モータ100の負荷を解除し、吸水ブロック90を初期位置へ復帰させて吸水動作を行う。吸水動作が完了すると、ステップ1200へ移行する。
In
ステップ1200では、タイミング制御部106の内部に設けられた発電時間を管理するタイマがリセットされ、さらにステップ1300でタイマがスタートして、ステップ1400へ移行する。
In
ステップ1400では、発電時間が所定時間に達すると、ステップ1100へ移行して吸水動作を行い、発電時間が所定時間に満たない場合は、ステップ1500へ移行する。
In
ここで、燃料電池セル12を0.75Vで発電するときの電流密度が0.3A/cm2であった場合、1cm2あたりの生成水量は約1.68μl/分となる。これがすべてカソード18の表面に滞留すると仮定すると30分後に0.5mm厚の水膜となり、空気の拡散を阻害する原因となる。実際にはアノード16ヘの拡散や蒸発によりすべての生成水がカソード18の表面に滞留するわけではないが、30分程度で空気の拡散阻害による電圧低下が起こり始める。したがって、発電開始後10分〜60分、好ましくは20分〜40分毎に吸水ブロック90を作動させると良い。
Here, if the current density at the time of power generation of the
ステップ1500では、タイミング制御部106が燃料電池セル12の電圧を検知し、検知した電圧が所定電圧以下の場合には、ステップ1100へ移行して吸水動作を行い、電圧が所定電圧より高い場合には、ステップ1600へ移行する。
In
ここで、通常は燃料電池セル12の電圧は0.3V以上までは電流値と比例して変化するが、0.3V以下になると空気の拡散律速により電流値変化に比例せず急激に電圧低下が生じる。したがって、燃料電池セル12の電圧が0.2〜0.5V以下、好ましくは0.25〜0.4V以下に低下した場合に吸水ブロック90を作動させると良い。
Here, normally, the voltage of the
ステップ1600では、タイミング制御部106が燃料電池セル12の電圧変動を検知し、検知した電圧変動が所定割合を超えた場合は、ステップ1100へ移行して吸水動作を行い、電圧変動が所定割合を超えない場合は、ステップ1700へ移行する。
In
ここで、通常、単位時間当たりの電圧変動が0.1V/分より大きくなるのは、急激な負荷変動が生じたときと空気の拡散律速により燃料電池セル12の電圧の維持が困難になったときである。したがって、電圧変動が0.05〜2.0V/分以上、好ましくは0.08〜1.2V/分以上なった場合に吸水ブロック90を作動させると良い。
Here, the voltage fluctuation per unit time is usually greater than 0.1 V / min because it is difficult to maintain the voltage of the
ステップ1700では、タイミング制御部106が、燃料電池セル12の発電量を検知し、所定発電量に達すると、ステップ1100へ移行して吸水動作を行い、発電量が所定量に満たない場合は、ステップ1800へ移行する。
In
ここで、例えば単セルの電圧を0.75Vで発電するときの電流密度が0.3A/cm2であった場合、30分で発電する電力量は0.112Wh/cm2である。電流密度が前述したのと異なる場合も、この電力量を基準として、発電電力量が0.04〜0.23Wh/cm2、好ましくは0.08〜0.15Wh/cm2毎に吸水ブロック90を作動させると良い。
Here, for example, when the current density when generating the voltage of the single cell at 0.75 V is 0.3 A / cm 2 , the amount of power generated in 30 minutes is 0.112 Wh / cm 2 . Even if the current density is different from that described above, based on the amount of power, generated power is 0.04~0.23Wh / cm 2, preferably water block for each 0.08~0.15Wh /
ステップ1800では、タイミング制御部106が、電流電圧特性を検知して所定の電流電圧特性を満たさない場合は、ステップ1100へ移行して吸水動作を行い、所定の電流電圧特性を満たす場合は、ステップ1900へ移行する。
In
ここで、燃料電池セル12を機器に組み込む際には燃料電池セル12の基本特性(電流電圧特性)を測定しておくのが普通である。発電中の燃料電池セル12の性能がこの基本特性より下回ったときには、空気の拡散阻害が生じている可能性がある。したがって、セル性能(ある電流値のときの電圧値)があらかじめ測定した基本特性より0〜30%下回ったとき、好ましくは0〜15%下回った場合に吸水ブロック90を作動させると良い。
Here, when the
ステップ1900では、携帯電話30の電源が入っている場合は、再度ステップ1400へ移行し、タイミング制御部106が各特性をモニタリングして吸水動作を行い、携帯電話30の電源が入っていない場合は、ステップ2000へ移行して発電を停止してステップ2100で終了する。
In
このように、タイミング制御部106が、所定発電時間毎にモータ100を可動させるため、定期的にカソード18の表面の水を拭き取ることができる。
Thus, since the
また、タイミング制御部106が、燃料電池セル12の電圧が所定電圧以下になったとき、モータ100を可動させるため、燃料電池セル12の電圧が所定電圧以下になるのを防止することができ、さらに、吸水動作の頻度を少なくすることができる。
Further, since the
また、タイミング制御部106が、燃料電池セル12の電圧変動が所定割合を超えたとき、モータ100を可動させるため、燃料電池セル12の電圧変動を抑制し安定した電気を供給することができ、さらに、吸水動作の頻度を少なくすることができる。
Further, since the
また、タイミング制御部106が、所定発電量毎にモータ100を可動させるため、発電量に応じて生成された水を効率よく拭き取ることができる。
Moreover, since the
また、タイミング制御部106は、燃料電池セル12が所定の電流電圧特性を満たさなくなったとき、モータ100を可動させるため、所定の電流電圧特性を満たした電気を供給することができ、さらに、吸水動作の頻度を少なくすることができる。
In addition, the
また、吸水ブロック90の搬送方向の長さが、カソード18の長さより短くなっており、吸水ブロック90がカソード18の全表面を一度に覆わないため、酸化剤としての空気を常にカソード18へ供給することができる。
Further, since the length of the
次に、本発明の第5実施形態に係る燃料電池17が採用された携帯電話30を図13〜図14に従って説明する。
Next, a
なお、第4実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 4th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図14(A)に示されるように、この実施形態では、第4実施形態のように、吸水ブロック90は設けられておらず、それに替えて、軸部材110に回転可能に支持された吸水ロール112が燃料カートリッジ22の上面に配置されている。
As shown in FIG. 14A, in this embodiment, the
軸部材110の一端には、直方体の固定部材114が設けられ、この固定部材114は、燃料電池セル12を挟むように設けられたプーリー116とプーリー118に巻き掛けられた無端ベルト126に固定されている。さらに、プーリー116の回転軸にはモータ120が取り付けられている。
A rectangular
また、軸部材110の他端には、貫通孔110Aが設けられ、無端ベルト126と平行に設けられたロッド122が貫通孔110Aを貫通している。これにより、軸部材110は、ロッド122に沿って移動可能となっている。
A through
一方、図13(A)に示されるように、燃料カートリッジ22の上面には、断面三角形のスクイズ凸部22Aが吸水ロール112に隣接して設けられている。スクイズ凸部22Aの表面には、吸水孔(図示省略)が設けられており、さらに、吸水孔から燃料カートリッジ22の内部に入った水を吸収する多孔質部材124が燃料カートリッジ22の内部の内部に設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 13A, a squeeze
次に、吸水ロール112がカソード18の表面に滞留した水を除去する動作について説明する。
Next, an operation in which the
図13(A)、図14(A)に示されるように、モータ120に回転力を負荷しない初期状態では、吸水ロール112は、燃料カートリッジ22の上面に配置されている。
As shown in FIGS. 13A and 14A, the
図13(B)、図14(B)に示されるように、タイミング制御部106が、所定のタイミングでモータ120を矢印L方向へ回転させ、プーリー116を回転させると、プーリー116、118に巻き掛けられた無端ベルト126が回転する。
As shown in FIGS. 13B and 14B, when the
無端ベルト126が回転することで、一端が固定部材114を介して無端ベルト126に取り付けられ、他端がロッド122に沿って移動可能とされている軸部材110は、プーリー116へ向って移動し、これにより、吸水ロール112は、カソード18の表面を転がって移動する。
By rotating the
図13(C)、図14(C)に示されるように、吸水ロール112がカソード18の表面を転がり、カソード18の全面を通過すると、タイミング制御部106が、モータ120を矢印M方向へ逆回転させ、吸水ロール112を燃料カートリッジ22へ向けて転がす。吸水ロール112が図13(A)、図14(A)に示す初期位置に復帰するとタイミング制御部106がモータ120を停止させ、吸水ロール112は初期位置に復帰して次回の動作に備える。
As shown in FIGS. 13C and 14C, when the
ここで、吸水ロール112が初期位置へ復帰するときに、吸水ロール112の表面はスクイズ凸部22Aに押圧され、吸水した水が吸水ロール112の表面に浮き出る。この浮き出た水は、スクイズ凸部22Aに設けられた吸水孔を通って燃料カートリッジ22の内部に設けられた多孔質部材124によって回収される。
Here, when the water-absorbing
このように、吸水ロール112をカソード18の表面に沿って転がすことで、カソード18の表面に生成された水を除去することができる。
In this manner, the water generated on the surface of the
また、多孔質部材124は、吸水ロール112が吸水した水を回収するため、次回吸水ロール112を使用するときでも、吸水ロール112は、カソード18の表面に生成された水を十分除去することができる。
Further, since the
次に、本発明の第6実施形態に係る燃料電池19が採用された携帯電話30を図15に従って説明する。
Next, a
なお、第2実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図15(A)に示されるように、この実施形態では、第2実施形態のように、プーリー56の回転軸58の一端には、ダイヤル60が設けられておらず、それに替えて、タイミング制御部106に制御されたモータ130が設けられている。
As shown in FIG. 15A, in this embodiment, as in the second embodiment, the
次に、吸水シート50がカソード18の表面に滞留した水を除去する動作について説明する。
Next, an operation in which the
図15(A)に示されるように、モータ130に回転力を負荷しない初期状態では、吸水シート50は、巻取軸52に設けられたコイルスプリングの付勢力により巻取軸52に巻き取られた状態となっている。
As shown in FIG. 15A, in the initial state where no rotational force is applied to the
図15(B)に示されるように、タイミング制御部106が、所定のタイミングでモータ130を矢印P方向へ回転させると、プーリー56はワイヤー54を巻き取る。
As shown in FIG. 15B, when the
プーリー56がワイヤー54を巻き取ることで、ワイヤー54の一端に取り付けられた吸水シート50は、案内部材に案内されながらカソード18の表面に沿って平面状に展開されながら移動する。
When the
図15(C)に示されるように、吸水シート50が平面状に展開されて、カソード18の全面を覆うと、タイミング制御部106が、モータ130の負荷を解除し、巻取軸52に設けられたコイルスプリングの付勢力で吸水シート50は、図15(A)に示されるように、巻取軸52に巻き取られる。
As shown in FIG. 15C, when the
このように、モータ130が吸水シート50をカソード18の表面に沿って平面状に展開させることで、カソード18の表面に生成された水を除去することができる。
Thus, the water generated on the surface of the
次に、本発明の第7実施形態に係る燃料電池21が採用された携帯電話30を図16〜図17に従って説明する。
Next, a
なお、第6実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 6th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図16(A)、図17(A)に示されるように、この実施形態では、第6実施形態のように、吸水シート50は、巻取軸52に巻き取られておらず、これに替えて、吸水短冊シート140が燃料電池セル12と燃料カートリッジ22の間で、ジグザグ状に折り畳まれている。
As shown in FIGS. 16 (A) and 17 (A), in this embodiment, as in the sixth embodiment, the water
なお、吸水短冊シート140の両端縁には、ジグザグ状の形状記憶ワイヤー(図示省略)が設けられており、ジグザグ状の折り目には、吸水短冊シート140幅方向に渡ってロッド(図示省略)が設けられている。この構成により、吸水短冊シート140に外力が負荷されない状態では、吸水短冊シート140は、ジグザグ状に折り畳まれるようになっている。
In addition, zigzag shape memory wires (not shown) are provided at both end edges of the water-absorbing
また、燃料電池セル12の両端部には、吸水短冊シート140をカソード18の表面に展開するガイドレール(図示省略)が設けられている。さらに、一端がワイヤー54に固定された吸水短冊シート140の他端は、燃料カートリッジ22の側方に立設した壁部142に取り付けられている。これにより、吸水短冊シート140がワイヤー54に引っ張られると、吸水短冊シート140は、カソード18の表面に沿って平面状に展開され、プーリー56へ向けて移動するようになっている。
In addition, guide rails (not shown) are provided at both ends of the
次に、吸水短冊シート140がカソード18の表面に滞留した水を除去する動作について説明する。
Next, an operation in which the water-absorbing
図16(A)、図17(A)に示されるように、モータ130に回転力を負荷しない初期状態では、吸水短冊シート140は、燃料電池セル12と燃料カートリッジ22の間で、形状記憶ワイヤーの付勢力でジグザグ状に折りたたまれている。
As shown in FIGS. 16A and 17A, in an initial state where no rotational force is applied to the
図16(B)、図17(B)に示されるように、タイミング制御部106が、所定のタイミングでモータ130を矢印N方向へ回転させると、プーリー56はワイヤー54を巻き取る。
As shown in FIG. 16B and FIG. 17B, when the
プーリー56がワイヤー54を巻き取ることで、ワイヤー54の一端に取り付けられた吸水短冊シート140は、ジグザグ状に折り畳まれた端部から徐々にカソード18の表面に沿って平面状に展開されながら、プーリー56へ向って移動する。
As the
図16(C)、図17(C)に示されるように、吸水短冊シート140が平面状に展開され、カソード18の全面を覆うと、タイミング制御部106が、モータ130の負荷を解除する。モータ130の負荷を解除されると、吸水短冊シート140の両端縁に設けられたジグザグ状の形状記憶ワイヤーの付勢力で吸水短冊シート140は、図17(A)に示されるように、燃料電池セル12と燃料カートリッジ22の間で、ジグザグ状に折り畳まれる。
As shown in FIGS. 16C and 17C, when the water-absorbing
このように、モータ130がジグザグ状の吸水短冊シート140をカソード18の表面に沿って平面状に展開させることで、カソード18の表面に生成された水を除去することができる。
Thus, the water generated on the surface of the
次に、本発明の第8実施形態に係る燃料電池25が採用された携帯電話30を図18に従って説明する。
Next, a
なお、第6実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 6th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図18(A)に示されるように、この実施形態では第6実施形態のように、吸水シート50は、燃料カートリッジ22と燃料電池セル12の間に設けられておらず、これに替えて、吸水シート50は、燃料カートリッジ22の内部に設けられている。
As shown in FIG. 18 (A), in this embodiment, as in the sixth embodiment, the
つまり、燃料カートリッジ22を交換する際に、吸水シート50も一緒に交換されるようなっている。
That is, when the
なお、図18(A)(B)(C)に示す吸水シート50によるカソード18の表面の水の除去については、燃料カートリッジ22を取り付ける際に、プーリー56に取り付けられたワイヤー54の端部を吸水シート50の縁部に設けられた係止部(図示省略)に取り付ける以外は、第6実施形態と同様である。
In addition, about the removal of the water of the surface of the
このように、吸水シート50を燃料カートリッジ22の内部に設けることで、燃料カートリッジ22の交換と同時に吸水シート50も交換することができ、吸水シート50のみを交換する手間が省ける。
Thus, by providing the
次に、本発明の第9実施形態に係る燃料電池27が採用された携帯電話30を図19に従って説明する。
Next, a
なお、第4実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 4th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図19(A)に示されるように、この実施形態では、第4実施形態とは違い、カソード18の表面には、吸水部材の搬送方向に沿って、親水性を有する親水コーティングが施された2個の親水部144と、撥水性を有する撥水コーティングが施された3個の撥水部146が設けられ、親水部144と撥水部146は、交互に配置されている。つまり、カソード18の表面に生成される水は、撥水部146で撥水され、親水部144に滞留するようになっている。
As shown in FIG. 19A, in this embodiment, unlike the fourth embodiment, the surface of the
さらに、吸水ブロック148は、カソード18の全幅に渡って設けられておらず、2箇所の親水部144と対応する位置に設けられている。また、2個の吸水ブロック148に対応して、プーリー96も2個設けられている。
Further, the
なお、図19(A)(B)(C)に示す吸水ブロック148によるカソード18の表面の水の除去については、2個の吸水ブロック148が2個の親水部144に滞留した水を拭き取る以外は、第4実施形態と同様である。
In addition, about the removal of the water of the surface of the
次に、本発明の第10実施形態に係る燃料電池29が採用された携帯電話30を図20〜図23に従って説明する。
Next, a
なお、第7実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 7th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図20(A)に示されるように、この実施形態では、第7実施形態のように、燃料電池セル12の側方に燃料カートリッジ22は配置されておらず、これに替えて、燃料電池セル12の下方に燃料カートリッジ22が配置されている。
As shown in FIG. 20A, in this embodiment, unlike the seventh embodiment, the
また、燃料電池セル12と燃料カートリッジ22の間には、燃料電池セル12の下面に沿って燃料電池セル12へ燃料を供給する第2燃料室160が設けられており、燃料カートリッジ22の隣であって、第2燃料室160の下側には、直方体状の回路ボックス162が設けられている。
Further, a
さらに、第2燃料室160と、燃料カートリッジ22と回路ボックス162に囲まれるように、燃料カートリッジ22から燃料を受取って第2燃料室へ燃料を供給する第1燃料室164が設けられている。
Furthermore, a
また、燃料カートリッジ22の上面には、第1燃料室164の内圧が急激に低下すると、開放され、燃料カートリッジ22の燃料を第1燃料室164へ供給する吸気弁23が設けられている。
Further, on the upper surface of the
さらに、この第1燃料室164の開口部には、開口部を塞さいで第1燃料室164を密封するピストン166が設けられている。ピストン166は、第1燃料室164の容積を大小させる方向(図20(A)に示す矢印F方向)にスライド可能に取り付けられており、ピストン166の内壁には、一端が第1燃料室164の底面164Aに取り付けられたコイルスプリング168の他端が取り付けられている。この構成により、ピストン166は、コイルスプリング168の付勢力で底面164Aへ向けて付勢されるようになっている。
Furthermore, a
さらに、ピストン166の外壁には、ピストン166の側方に設けられた固定滑車170と固定滑車170の上方に設けられた固定滑車172に巻き掛けられる3本のワイヤー174(図23参照)の一端部が取り付けられている。
Furthermore, on the outer wall of the
この3本のワイヤー174の他端部は、固定滑車170、172に巻き掛けられ、さらに、燃料電池セル12の上面に沿って、燃料電池セル12を挟んで対向するロール状のはずみ車176に巻き掛けられて固定されている。
The other ends of the three
図23に示されるように、3本のワイヤー174は、等間隔に設けられており、また、ワイヤー174には、等間隔で配置されるく字形状の吸水シート178の両端部と中心部が取り付けられている。ワイヤー174が、はずみ車176から固定滑車172へ向けて移動すると、ワイヤー174に固定された吸水シート178は、カソード18の表面に沿って移動し、カソード18の表面に滞留した水を拭き取るようになっている。
As shown in FIG. 23, the three
図22に示されるように、はずみ車176は、回転するロール部180と固定された車体182とを備えており、ロール部180の両側端部には、軸部183が突設されている。軸部183の一端は、図示せぬフレーム部材に回転可能に軸支され、他端は、車体182に設けられた軸受部184に回転可能に軸支されている。
As shown in FIG. 22, the
さらに、軸受部184に軸支された軸部183には、捩じりコイルスプリング200が設けられ、ロール部180は、コイルスプリング200の付勢力で時計方向(図20(A)に示す矢印H方向)に付勢されるようになっている。つまり、コイルスプリング200がロール部180を時計方向へ付勢する力と、コイルスプリング168がピストン166を底面164Aへ向けて付勢する力と、第1燃料室の内圧とが均衡するようにワイヤー174が移動するようになっている。
Furthermore, a
本実施形態では、図20(A)に示すように、第1燃料室164に燃料が十分充填され、ピストン166が第1燃料室164の容量を最大にする位置で、コイルスプリング200の付勢力、コイルスプリング168の付勢力、及び第1燃料室の内圧がつり合うように各スプリングのバネ力は決められている。
In this embodiment, as shown in FIG. 20 (A), the
また、図20(A)、図22に示されるように、ロール部180の車体182と対向する面には、側方から見て湾曲した溝部186が設けられている。さらに、溝部186を内溝部186Aと外溝部186Bに分割するように壁部188が設けられている。なお、内溝部186Aと外溝部186Bの両端部には、壁部188が設けられておらず、内溝部186Aと外溝部186Bが接するようになっている。
As shown in FIGS. 20A and 22, a
さらに、内溝部186Aの内側には、凹凸状のラッチ部196が設けられ、ラッチ部196に係合する円筒状のピン190が車体182に設けられている。
Further, a concave and
ピン190の基部192は、一般部より径が一回り大きくされており、車体182に設けられた径方向に延びる移動部194に移動可能に配置されている。
The
また、基部192には、径方向に延びるコイルスプリング198が取り付けられ、基部192は、コイルスプリング198によって、軸部183の中心線上へ向けて付勢され、これにより、ピン190は、ラッチ部196と噛合うようになっている。
Further, a
なお、ピン190と係合するラッチ部196の歯の形状は、ロール部180が時計方向(図20(A)に示す矢印H方向)に回転するときは、ピン190と係合してロール部180の回転を阻止し、ロール部180が反時計方向(図20(A)に示す矢印J方向)に回転するときは、ピン190との係合が解除されてロール部180が回転可能となるような形状となっている。
The shape of the teeth of the
次に、吸水シート178がカソード18の表面に滞留した水を除去する動作について説明する。
Next, an operation in which the
図20(A)に示されるように、第1燃料室164に燃料が充填されている状態では、第1燃料室164の容量が最大となるように、ピストン166は、コイルスプリング168の付勢力に対抗して、外方向(底面164Aから離れる方向)へ配置されている。
As shown in FIG. 20A, in a state where the fuel is filled in the
前述したように、この状態で、コイルスプリング200の付勢力、コイルスプリング168の付勢力、及び第1燃料室の内圧がつり合っている。
As described above, in this state, the biasing force of the
図20(B)に示されるように、燃料電池セル12が発電すると、第2燃料室160の燃料が消費され、さらに、第2燃料室160の燃料が消費されることで、第1燃料室164から燃料が第2燃料室160へ供給される。
As shown in FIG. 20B, when the
第1燃料室164から燃料が供給されることで、第1燃料室164の内圧が減少し、ピストン166は、コイルスプリング168の付勢力で底面164Aへ向けて移動する。ピストン166が移動することで、ワイヤー174が引っ張られ、吸水シート178がカソード18の表面に沿って移動し、カソード18の表面に滞留した水を吸水する。
By supplying fuel from the
また、ワイヤー174が固定滑車172へ向けて引っ張れることで、ピン190とラッチ部196の係合が解除され、ロール部180が反時計方向(図20(B)に示す矢印J方向)へ回転する。また、コイルスプリング200の付勢力とコイルスプリング168の付勢力と第1燃料室の内圧がつり合う位置で、ピストン166、吸水シート178、及びロール部180の動作が停止し、コイルスプリング198に付勢されるピン190とラッチ部196が係合する。これにより、ピン190は、ロール部180の時計方向への回転を阻止する。
Further, when the
図21(A)に示されるように、燃料電池セル12がさらに発電すると、第2燃料室160の燃料が消費され、第2燃料室160の燃料が消費されることで、第1燃料室164から燃料が第2燃料室160へ供給される。
As shown in FIG. 21A, when the
第1燃料室164から燃料が供給されることで、第1燃料室164の内圧が減少し、ピストン166は、コイルスプリング168の付勢力で底面164Aへ向けて移動する。ピストン166が移動することで、ワイヤー174が引っ張られ、吸水シート178がカソード18の表面に沿って移動し、カソード18の表面に滞留した水を吸水する。
By supplying fuel from the
また、ワイヤー174が固定滑車172へ向けて引っ張れることで、ピン190とラッチ部196の係合が解除され、ロール部180が反時計方向(図21(C)に示す矢印J方向)へ回転する。ロール部180が反時計方向へ回転することでピン190は、ラッチ部196を通り過ぎ内溝部186Aの外周縁に到達する。
Further, when the
図21(B)に示されるように、ピン190が、内溝部186Aの外周縁に到達すると、ピン190は、外周縁に沿って外溝部186Bに移動し、壁部188の外側に当接する。
As shown in FIG. 21B, when the
ピン190が、壁部188の外側に当接することで、ラッチ部196とは係合しなくなり、ロール部180の時計方向の回転が可能となる。そして、ロール部180は、コイルスプリング200の付勢力で時計方向へ回転する。
When the
ロール部180が時計方向に回転することで、ワイヤー174がロール部180に巻き取られ、吸水シート178がカソード18に沿ってはずみ車176へ向けて移動し、カソード18の表面に滞留した水を吸水する。
By rotating the
さらに、ピストン166は、ワイヤー174によって引っ張られ、第1燃料室164の容量を大きくする方向へ移動する。第1燃料室164の容量が大きくなると、第1燃料室164の内圧が急激に低下し、これにより、吸気弁23が開放され、燃料カートリッジ22の燃料が第1燃料室164へ供給される。第1燃料室164へ燃料が供給されることで、ピストン166は図20(A)に示す初期位置に復帰して次の拭き取り動作に備える。
Further, the
このように、モータ等の駆動源を利用することなく、吸水シート178をカソード18に沿って移動させて水を拭き取ることができるため、ランニングコストを抑えることができる。
As described above, the
また、隣接する吸水シート178は所定の間隔を空けて配置されているため、一度にカソード18面を全て覆うことはなく、酸化剤としての空気を常にカソード18へ供給することができ、安定した電気を供給することができる。
In addition, since the adjacent
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、吸水シート178をく字形状としたが、これに替えて矩形状等としてもよい。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It is clear to the contractor. For example, in the said embodiment, although the
次に、本発明の第11実施形態に係る燃料電池35が採用された携帯電話30を図24に従って説明する。
Next, a
なお、第4実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 4th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図24(A)に示されるように、この実施形態では、第4実施形態のように、カソード18が一体的に形成されておらず、吸水ブロック90の移動方向に沿って、3分割され、吸水ブロック90の幅方向に延びる矩形状とされている。
As shown in FIG. 24A, in this embodiment, the
さらに、吸水ブロック90の搬送方向の長さ(図24に示す寸法I2)は、カソード18の長さ(図24に示す寸法L2)より短くなっており、図24(B)に示すように、吸水ブロック90がカソード18の全表面を一度に全て覆わないようになっている。
Further, the length of the
次に、本発明の第12実施形態に係る燃料電池37が採用された携帯電話30を図25に従って説明する。
Next, a
なお、第11実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 11th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図25(A)に示されるように、この実施形態では、第10実施形態のように、カソード18は、矩形状とされておらず、く字形状とされている。
As shown in FIG. 25 (A), in this embodiment, as in the tenth embodiment, the
さらに、吸水ブロック90の搬送方向の長さ(図25に示す寸法I3)は、く字形状のカソード18の搬送方向の距離(図9に示す寸法L3)より短くなっており、図25(B)に示すように、吸水ブロック90がカソード18の全表面を一度に全て覆わないようになっている。
Further, the length of the
次に、本発明の第13実施形態に係る燃料電池39が採用された携帯電話30を図26に従って説明する。
Next, a
なお、第11実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 11th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図26(A)に示されるように、この実施形態では、第10実施形態とは違い、吸水ブロック90は、く字形状とされている。
As shown in FIG. 26 (A), in this embodiment, unlike the tenth embodiment, the
さらに、く字形状の吸水ブロック90の搬送方向の距離(図26に示す寸法I4)は、カソード18の長さ(図26に示す寸法L4)より短くなっており、図26(B)に示すように、吸水ブロック90がカソード18の全表面を一度に全て覆わないようになっている。
Further, the distance (dimension I4 shown in FIG. 26) of the rectangular water-absorbing
次に、本発明の第14実施形態に係る燃料電池41が採用された携帯電話30を図27に従って説明する。
Next, a
なお、第11実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 11th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図27(A)に示されるように、この実施形態では第10実施形態とは違い、カソード18は、吸水ブロック90の幅方向に渡って3分割されおり、図27(B)に示すように、吸水ブロック90がカソード18の全表面を一度に全て覆わないようになっている。
As shown in FIG. 27A, in this embodiment, unlike the tenth embodiment, the
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、特に指定しなかったが、カソード18の表面に水の流出が可能なメッシュ状の保護部材等を設け、吸水部材とカソード18の表面を当接されるのを回避してもよい。この場合は、カソード18の表面を保護するこができる。なお、メッシュ状の保護部材の材質としては、テフロン(登録商標)や金メッキを施されたポリイミド等を用いることができる。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It is clear to the contractor. For example, although not particularly specified in the above embodiment, a mesh-like protective member capable of flowing out water is provided on the surface of the
また、上記実施形態では、携帯電話30を例にとって、本願発明の燃料電池10を説明したが、携帯電話30に限られるものではなく、携帯パソコン、携帯ゲーム、デジタルカメラ、ムービー等の全ての電子機器に本願発明の燃料電池を使用することができる。
In the above-described embodiment, the
10 燃料電池
11 燃料電池
12 燃料電池セル
13 燃料電池
15 燃料電池
16 アノード
17 燃料電池
18 カソード
19 燃料電池
20 固体高分子膜
21 燃料電池
22 燃料カートリッジ
22A スクイズ凸部(スクイズ手段)
22B 係合凸部(動作変換手段)
25 燃料電池
27 燃料電池
29 燃料電池
30 携帯電話(電子機器)
32 操作部材(本体)
34 表示部材(開閉部)
35 燃料電池
37 燃料電池
39 燃料電池
40 シャッター部材(開閉動作部材)
41 燃料電池
50 吸水シート
52 巻取軸(シャフト)
54 ワイヤー(ガイド手段)
56 プーリー(ガイド手段)
58 回転軸(ガイド手段)
60 ダイヤル(手動操作部)
62 吸水ボックス(回収手段)
70 吸水シート
72 巻取軸(シャフト)
80 燃料カートリッジケース(収納部)
84 押引板(スライド部材)
84A 係合凹部(動作変換手段)
90 吸水ブロック
92 ロッド(移動手段)
94 ワイヤー(移動手段)
96 プーリー(移動手段)
98 回転軸(移動手段)
100 モータ(移動手段)
102 ワイヤー(移動手段)
106 タイミング制御部
110A 貫通孔(移動手段)
110 軸部材(移動手段)
112 吸水ロール
114 固定部材(移動手段)
116 プーリー(移動手段)
118 プーリー(移動手段)
120 モータ(移動手段)
122 ロッド(移動手段)
124 多孔質部材(回収手段)
130 モータ(移動手段)
140 吸水短冊シート
148 吸水ブロック
150 吸水シート
178 吸水シート
DESCRIPTION OF
22B engagement convex part (motion converting means)
25
32 Operation member (main body)
34 Display member (opening / closing part)
35
41
54 Wire (guide means)
56 Pulley (guide means)
58 Rotating shaft (guide means)
60 dial (manual operation part)
62 Water absorption box (collection means)
70
80 Fuel cartridge case (storage part)
84 Push-pull plate (slide member)
84A Engaging recess (motion converting means)
90
94 wire (moving means)
96 Pulley (moving means)
98 Rotating shaft (moving means)
100 motor (moving means)
102 wire (moving means)
106
110 Shaft member (moving means)
112
116 pulley (moving means)
118 Pulley (moving means)
120 motor (moving means)
122 Rod (moving means)
124 porous member (recovery means)
130 Motor (moving means)
140 Water
Claims (16)
水を吸水する吸水部材と、
前記吸水部材を前記カソードの表面に沿って移動させる移動手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池。 A fuel cell comprising: an anode that is a fuel electrode; a cathode that is an oxidant electrode; and a solid polymer membrane disposed between the anode and the cathode;
A water absorbing member for absorbing water;
Moving means for moving the water absorbing member along the surface of the cathode;
A fuel cell comprising:
前記移動手段は、一端側が前記電子機器の本体へ固定され、他端側が前記開閉部へスライド可能に取り付けられ、前記開閉部の開閉動作を前記吸水部材の移動動作に変換する開閉動作連動部材であることを特徴とする請求項1記載の燃料電池。 The fuel cell is provided in an electronic device having an opening / closing part,
The moving means is an opening / closing operation interlocking member that has one end fixed to the main body of the electronic device and the other end slidably attached to the opening / closing portion, and converts the opening / closing operation of the opening / closing portion into a movement operation of the water absorbing member. The fuel cell according to claim 1, wherein the fuel cell is provided.
前記移動手段は、前記収納部に移動可能に配置され、前記吸水部材と連結されたスライド部材と、前記収納部への前記燃料カートリッジの脱着動作を前記スライド部材の移動動作に変える動作変換手段と、を備えることを特徴とする請求項1記載の燃料電池。 A fuel cartridge for supplying fuel to the anode, and a storage portion for storing the fuel cartridge,
The moving means is slidably disposed in the storage portion and is connected to the water absorbing member, and an operation conversion means for changing the operation of detaching the fuel cartridge from the storage portion to the movement operation of the slide member. The fuel cell according to claim 1, further comprising:
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