以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の実施形態における電子機器１の概略構成を示したブロック図である。この電子機器１は、本発明に係る燃料電池システムの一例である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The electronic device 1 is an example of a fuel cell system according to the present invention.
この電子機器１の電子機器本体２には装着部（第二装着部）１６及び装着部（第一装着部）１８が設けられている。装着部１６に対しては、燃料カートリッジ（第二の容器）１０が着脱可能であり、装着部１８に対しては、水カートリッジ（第一の容器）１２及び混合液カートリッジ（第一の容器）１４が着脱可能である。ここで装着部１８は水カートリッジ１２と混合液カートリッジ１４に共有の装着部であり、水カートリッジ１２及び混合液カートリッジ１４の両方を同時に装着部１８に装着することができず、水カートリッジ１２と混合液カートリッジ１４のうちの一方が装着部１８に装着された場合には、他方を装着部１８に装着することができない。また、電子機器本体２にはインレットコネクタ１７が設けられ、燃料カートリッジ１０にはアウトレットコネクタ１１が設けられている。燃料カートリッジ１０が装着部１６に装着されると、インレットコネクタ１７とアウトレットコネクタ１１が連結される。また、電子機器本体２にはインレットコネクタ１９が設けられ、カートリッジ１２，１４にはアウトレットコネクタ１３，１５がそれぞれ設けられ、水カートリッジ１２が装着部１８に装着された場合にはアウトレットコネクタ１３がインレットコネクタ１９に連結され、混合液カートリッジ１４が装着部１８に装着された場合にはアウトレットコネクタ１５がインレットコネクタ１９に接続される。
The electronic device main body 2 of the electronic device 1 is provided with a mounting portion (second mounting portion) 16 and a mounting portion (first mounting portion) 18. A fuel cartridge (second container) 10 can be attached to and detached from the mounting part 16, and a water cartridge (first container) 12 and a mixed liquid cartridge (first container) are attached to the mounting part 18. 14 is detachable. Here, the mounting unit 18 is a mounting unit shared by the water cartridge 12 and the mixed liquid cartridge 14, and both the water cartridge 12 and the mixed liquid cartridge 14 cannot be mounted on the mounting unit 18 at the same time. When one of the liquid cartridges 14 is attached to the attachment portion 18, the other cannot be attached to the attachment portion 18. The electronic device body 2 is provided with an inlet connector 17, and the fuel cartridge 10 is provided with an outlet connector 11. When the fuel cartridge 10 is attached to the attachment portion 16, the inlet connector 17 and the outlet connector 11 are connected. The electronic device body 2 is provided with an inlet connector 19, the cartridges 12 and 14 are provided with outlet connectors 13 and 15, and when the water cartridge 12 is attached to the attachment portion 18, the outlet connector 13 is provided with the inlet connector 13. The outlet connector 15 is connected to the inlet connector 19 when the mixed liquid cartridge 14 is attached to the attachment portion 18.
燃料カートリッジ１０には、純粋な燃料（第二の液体）が貯留されている。燃料カートリッジ１０に貯留される燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、その他の燃料であり、特に液体燃料である。
水カートリッジ１２には、水（第一の液体）が貯留されており、特に純水が貯留されている。なお、水カートリッジ１２内の水には、他の物質が混合されていてもよい。
混合液カートリッジ１４には、水と燃料の混合液（第一の液体）が貯留されている。混合液カートリッジ１４に貯留される混合液中の燃料は、燃料カートリッジ１０に貯留される燃料と同じものである。このように、水と燃料の混合液が貯留されているので、混合液カートリッジ１４内の混合液の凝固点が水カートリッジ１２内の水の凝固点よりも低く、混合液カートリッジ１４内の混合液の沸点が燃料カートリッジ１０内の燃料の沸点よりも高い。なお、混合液カートリッジ１４内の混合液には、他の物質が混合されていてもよい。
The fuel cartridge 10 stores pure fuel (second liquid). The fuel stored in the fuel cartridge 10 is methanol, ethanol, dimethyl ether, or other fuel, and particularly liquid fuel.
The water cartridge 12 stores water (first liquid), and particularly stores pure water. Other substances may be mixed in the water in the water cartridge 12.
The mixed liquid cartridge 14 stores a mixed liquid (first liquid) of water and fuel. The fuel in the mixed liquid stored in the mixed liquid cartridge 14 is the same as the fuel stored in the fuel cartridge 10. Thus, since the liquid mixture of water and fuel is stored, the freezing point of the liquid mixture in the liquid mixture cartridge 14 is lower than the freezing point of water in the water cartridge 12, and the boiling point of the liquid mixture in the liquid mixture cartridge 14. Is higher than the boiling point of the fuel in the fuel cartridge 10. Note that other substances may be mixed in the liquid mixture in the liquid mixture cartridge 14.
本実施形態では、燃料カートリッジ１０に貯留される燃料がメタノールであり、混合液カートリッジ１４に貯留された混合液がメタノールと水の混合液（混合比（重量比）は、メタノールが２に対して水が８である。）である。なお、本明細書において、メタノールと水の混合比のことを燃料濃度というが、メタノールが混合されないものは燃料濃度がゼロ％であるといい、水が混合されないものは燃料濃度が１００％であるという。
In the present embodiment, the fuel stored in the fuel cartridge 10 is methanol, and the mixed solution stored in the mixed solution cartridge 14 is a mixed solution of methanol and water (the mixing ratio (weight ratio) is 2 with respect to methanol). Water is 8.) In the present specification, the mixing ratio of methanol and water is referred to as fuel concentration, but when methanol is not mixed, the fuel concentration is said to be zero%, and when water is not mixed, the fuel concentration is 100%. That's it.
なお、混合液カートリッジ１４の内容物は、別の混合比の混合液であってもよい。
また、混合液カートリッジ１４を複数準備し、異なる混合比の混合液をこれら混合液カートリッジ１４に貯留し、これら混合液カートリッジ１４を適宜使い分けてもよい。
また、燃料カートリッジ１０の内容物が純粋な燃料でなくてもよいが、燃料カートリッジ１０の内容物の燃料比率が、混合液カートリッジ１４の内容物の燃料比率よりも高いことが必要である。
また、燃料カートリッジ１０は水カートリッジ１２に対し一体に設けられてもよいし、別体に設けられてもよい。また、燃料カートリッジ１０は混合液カートリッジ１４に対し一体に設けられてもよいし、別体に設けられてもよい。一体の場合、混合液カートリッジ１４に一体となる燃料カートリッジ１０と、水カートリッジ１２と一体となる燃料カートリッジ１０を準備する。
また、着脱可能な燃料カートリッジ１０の代わりに、電子機器本体２に固定された燃料タンクを用いてもよい。この場合、燃料を燃料タンクの補給口から燃料タンク内に補給することになる。
The contents of the mixed liquid cartridge 14 may be a mixed liquid having a different mixing ratio.
Alternatively, a plurality of mixed liquid cartridges 14 may be prepared, mixed liquids having different mixing ratios may be stored in the mixed liquid cartridges 14, and the mixed liquid cartridges 14 may be used appropriately.
Further, the contents of the fuel cartridge 10 may not be pure fuel, but the fuel ratio of the contents of the fuel cartridge 10 needs to be higher than the fuel ratio of the contents of the mixed liquid cartridge 14.
The fuel cartridge 10 may be provided integrally with the water cartridge 12 or may be provided separately. The fuel cartridge 10 may be provided integrally with the mixed liquid cartridge 14 or may be provided separately. In the case of integration, a fuel cartridge 10 integrated with the mixed liquid cartridge 14 and a fuel cartridge 10 integrated with the water cartridge 12 are prepared.
Further, instead of the detachable fuel cartridge 10, a fuel tank fixed to the electronic device main body 2 may be used. In this case, fuel is supplied into the fuel tank from the supply port of the fuel tank.
電子機器本体２には、識別センサ（第一濃度検知手段）２１及び温度センサ（第一温度検知手段）２０が設けられている。これらは、識別センサ２１及び温度センサ２０がコネクタ１９の周囲に設けられている。温度センサ２０は、装着部１８に装着されたカートリッジ（水カートリッジ１２又は混合液カートリッジ１４）の液体の温度（第一温度）を電気信号に変換するものである。温度センサ２０によって検知された温度を表す信号は、燃料電池制御部（制御手段）５１（図２に図示）に出力される。温度センサ２０による温度の検知方法は、装着部１８に装着されたカートリッジの内容物の温度を直接測定するものであってもよいし、内容物の温度を間接的に測定するものであってもよい。なお、本明細書において、「内容物の温度を間接的に測定する」とは、内容物の周囲の雰囲気又は物体（例えば、カートリッジ）の温度を直接的に測定し、その測定温度から内容物の温度を推定することをいう。
The electronic device main body 2 is provided with an identification sensor (first concentration detection means) 21 and a temperature sensor (first temperature detection means) 20. In these, an identification sensor 21 and a temperature sensor 20 are provided around the connector 19. The temperature sensor 20 converts the temperature (first temperature) of the liquid in the cartridge (water cartridge 12 or mixed liquid cartridge 14) attached to the attachment unit 18 into an electrical signal. A signal representing the temperature detected by the temperature sensor 20 is output to a fuel cell control unit (control means) 51 (shown in FIG. 2). The temperature detection method using the temperature sensor 20 may directly measure the temperature of the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 18 or may indirectly measure the temperature of the contents. Good. In the present specification, “indirectly measuring the temperature of the contents” means directly measuring the temperature of the atmosphere around the contents or the object (for example, cartridge), and measuring the contents from the measured temperature. Is to estimate the temperature of
識別センサ２１は、装着部１８に装着されたカートリッジを識別するものである。つまり、装着部１８に水カートリッジ１２が装着された場合には、水カートリッジ１２の装着が識別センサ２１によって検知され、水カートリッジ１２の装着の旨の信号が燃料電池制御部５１（図２に図示）に出力される。一方、装着部１８に混合液カートリッジ１４が装着された場合には、混合液カートリッジ１４の装着が識別センサ２１によって検知され、混合液カートリッジ１４の装着の旨の信号が燃料電池制御部５１（図２に図示）に出力される。このように、識別センサ２１は、装着部１８に装着されたカートリッジの種類を識別することにより、装着部１８に装着されたカートリッジの内容物であるメタノールと水の混合比（燃料濃度）を識別する濃度検知手段として機能する。
The identification sensor 21 identifies a cartridge mounted on the mounting unit 18. That is, when the water cartridge 12 is attached to the attachment portion 18, the attachment of the water cartridge 12 is detected by the identification sensor 21, and a signal indicating the attachment of the water cartridge 12 is sent to the fuel cell control portion 51 (shown in FIG. 2). ) Is output. On the other hand, when the mixed liquid cartridge 14 is mounted in the mounting portion 18, the mounting of the mixed liquid cartridge 14 is detected by the identification sensor 21, and a signal indicating the mounting of the mixed liquid cartridge 14 is sent to the fuel cell control section 51 (FIG. 2). In this way, the identification sensor 21 identifies the type of cartridge mounted in the mounting unit 18, thereby identifying the mixture ratio (fuel concentration) of methanol and water that are the contents of the cartridge mounted in the mounting unit 18. Functions as a density detecting means.
識別センサ２１は、プッシュスイッチ、リミットセンサ、光電センサ、近接センサ、磁界センサ、圧力センサ、赤外線センサ、撮像素子、濃度センサ（例えば、カートリッジの内容物の燃料濃度を測定することにより、カートリッジを識別するもの）、その他のセンサである。なお、識別センサ２１が濃度センサの場合、装着部１８に装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度が識別センサ２１によって測定され、測定濃度を表す信号が識別センサ２１から燃料電池制御部５１に出力され、燃料電池制御部５１がその濃度信号によってカートリッジの識別をする。
The identification sensor 21 is a push switch, limit sensor, photoelectric sensor, proximity sensor, magnetic field sensor, pressure sensor, infrared sensor, image sensor, concentration sensor (for example, the cartridge is identified by measuring the fuel concentration of the contents of the cartridge. Other sensors). When the identification sensor 21 is a concentration sensor, the fuel concentration of the contents of the cartridge attached to the attachment unit 18 is measured by the identification sensor 21, and a signal indicating the measured concentration is output from the identification sensor 21 to the fuel cell control unit 51. Then, the fuel cell control unit 51 identifies the cartridge by the concentration signal.
図１では、一例として識別センサ２１がプッシュスイッチである場合を示している。この場合、識別センサ２１にボタン２２が設けられ、混合液カートリッジ１４には逃げ凹部２３が形成されており、水カートリッジ１２には凹部が形成されていない。混合液カートリッジ１４が装着部１８に装着された場合には、凹部２３にボタン２２が収まって、ボタン２２が押されず、識別センサ２１がオフとなる。一方、水カートリッジ１２が装着部１８に装着された場合には、水カートリッジ１２によってボタン２２が押され、識別センサ２１がオンとなる。なお、水カートリッジ１２又は混合液カートリッジ１４の装着と、識別センサ２１のオン又はオフの関係とは逆であってもよい。
FIG. 1 shows a case where the identification sensor 21 is a push switch as an example. In this case, a button 22 is provided on the identification sensor 21, a relief recess 23 is formed in the mixed liquid cartridge 14, and a recess is not formed in the water cartridge 12. When the mixed liquid cartridge 14 is attached to the attachment portion 18, the button 22 is received in the recess 23, the button 22 is not pressed, and the identification sensor 21 is turned off. On the other hand, when the water cartridge 12 is attached to the attachment portion 18, the button 22 is pushed by the water cartridge 12, and the identification sensor 21 is turned on. Note that the mounting relationship of the water cartridge 12 or the mixed solution cartridge 14 and the ON / OFF relationship of the identification sensor 21 may be reversed.
電子機器本体２には、自己発電機能を司る自己発電ユニットが内蔵されている。自己発電ユニットは、燃料ポンプ（第二供給ポンプ）３１、供給ポンプ（第一供給ポンプ）３２、生成水ポンプ（水ポンプ）３３、混合切替部３４、燃料電池発電ユニット３５、エアポンプ３６、凝縮・気液分離装置３７及び生成水タンク（水容器）３８を有する。
The electronic device body 2 includes a self-power generation unit that controls the self-power generation function. The self-power generation unit includes a fuel pump (second supply pump) 31, a supply pump (first supply pump) 32, a generated water pump (water pump) 33, a mixing switching unit 34, a fuel cell power generation unit 35, an air pump 36, a condensation / A gas-liquid separator 37 and a generated water tank (water container) 38 are provided.
燃料ポンプ３１は、燃料カートリッジ１０内の燃料を混合切替部３４に送液するものである。なお、アウトレットコネクタ１１とインレットコネクタ１７が連結されると、燃料カートリッジ１０から燃料ポンプ３１までの経路が確立される。
The fuel pump 31 feeds the fuel in the fuel cartridge 10 to the mixing switching unit 34. When the outlet connector 11 and the inlet connector 17 are connected, a path from the fuel cartridge 10 to the fuel pump 31 is established.
生成水ポンプ３３は、生成水タンク３８内の生成水を混合切替部３４に送液するものである。
The generated water pump 33 feeds the generated water in the generated water tank 38 to the mixing switching unit 34.
供給ポンプ３２は、装着部１８に装着されたカートリッジ（水カートリッジ１２又は混合液カートリッジ１４）内の液体（水又は混合液）を混合切替部３４に送液する。なお、アウトレットコネクタ１３とインレットコネクタ１９が連結されると、水カートリッジ１２から供給ポンプ３２までの経路が確立され、アウトレットコネクタ１５とインレットコネクタ１９が連結されると、混合液カートリッジ１４から供給ポンプ３２までの経路が確立される。
The supply pump 32 sends the liquid (water or mixed solution) in the cartridge (water cartridge 12 or mixed solution cartridge 14) attached to the attaching unit 18 to the mixing switching unit 34. When the outlet connector 13 and the inlet connector 19 are connected, a path from the water cartridge 12 to the supply pump 32 is established, and when the outlet connector 15 and the inlet connector 19 are connected, the mixture pump 14 and the supply pump 32 are connected. A route to is established.
燃料ポンプ３１、供給ポンプ３２及び生成水ポンプ３３は何れも速度可変型のポンプである。
The fuel pump 31, the supply pump 32, and the generated water pump 33 are all variable speed pumps.
混合切替部３４は流量制御弁、方向切替弁等から構成されており、流体の流れの方向を切り替えるとともに流体の流量を制御するものである。ここで、混合切替部３４は、燃料ポンプ３１から燃料電池発電ユニット３５への流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４は、供給ポンプ３２から燃料電池発電ユニット３５への流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。更に、混合切替部３４は、生成水ポンプ３３から燃料電池発電ユニット３５への流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４の動作によって、燃料電池発電ユニット３５へ流れる各種流体の方向・流量が制御され、これにより各種流体の混合比が制御される。
The mixing switching unit 34 includes a flow control valve, a direction switching valve, and the like, and switches the direction of fluid flow and controls the flow rate of fluid. Here, the mixing switching unit 34 blocks and allows the flow of fluid from the fuel pump 31 to the fuel cell power generation unit 35 and controls the flow rate thereof. The mixing switching unit 34 blocks and allows the flow of fluid from the supply pump 32 to the fuel cell power generation unit 35 and controls the flow rate thereof. Further, the mixing switching unit 34 blocks and allows the flow of fluid from the generated water pump 33 to the fuel cell power generation unit 35 and controls the flow rate thereof. The direction and flow rate of various fluids flowing to the fuel cell power generation unit 35 are controlled by the operation of the mixing switching unit 34, thereby controlling the mixing ratio of the various fluids.
エアポンプ３６は、電子機器本体２の外部の空気を燃料電池発電ユニット３５に送るものである。
The air pump 36 sends air outside the electronic device main body 2 to the fuel cell power generation unit 35.
燃料電池発電ユニット３５は気化器、改質器、一酸化炭素除去器、燃料電池、各種センサ、ヒータ、バルブ等から構成され、混合切替部３４から送られてきた燃料と水の混合液により発電するものである。つまり、燃料と水の混合液が混合切替部３４によって気化器に連続的に送られ、電子機器本体２の外の空気がエアポンプ３６によって一酸化炭素除去器及び燃料電池のカソードに連続的に送られると、これにより燃料電池発電ユニット３５は燃料電池において連続的に発電する。具体的には、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガス（水素、二酸化炭素、一酸化炭素等を含む。）に改質され、改質器で生成した微量な一酸化炭素が一酸化炭素除去器によって酸化により除去され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。そして、燃料電池における水素と酸素の電気化学反応によって、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７に送られる。燃料電池発電ユニット３５の燃料電池が、固体高分子電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５が以上のような構成を有する。
The fuel cell power generation unit 35 includes a vaporizer, a reformer, a carbon monoxide remover, a fuel cell, various sensors, a heater, a valve, and the like. The fuel cell power generation unit 35 generates power using a mixture of fuel and water sent from the mixing switching unit 34. To do. That is, the mixture of fuel and water is continuously sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34, and the air outside the electronic device body 2 is continuously sent to the carbon monoxide remover and the cathode of the fuel cell by the air pump 36. As a result, the fuel cell power generation unit 35 continuously generates power in the fuel cell. Specifically, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas (including hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, etc.) by the reformer, A small amount of carbon monoxide generated in the reformer is removed by oxidation by the carbon monoxide remover, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell and in the air sent to the cathode of the fuel cell Oxygen reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. Then, due to the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen in the fuel cell, power generation occurs in the fuel cell, and water vapor is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37 together with other products. When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35 is a fuel cell having a solid polymer electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35 has the above configuration.
一方、燃料電池発電ユニット３５の燃料電池が、メタノールで発電を行うものである場合、燃料電池発電ユニット３５は、改質器や一酸化炭素除去器を備えず、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、混合切替部３４から送られた混合液が気化器に送液され、気化器において燃料と水が混合されて蒸発され、気化した燃料・水と空気中の酸素との電気化学反応が燃料電池において起こることで電力が取り出されるとともに気体状の水（水蒸気）を含む気体が燃料電池発電ユニット３５から凝縮・気液分離装置３７に送られる。なお、液体状のメタノール及び水で発電を行う燃料電池の場合、更に気化器も省略することができる。
On the other hand, when the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35 is one that generates power with methanol, the fuel cell power generation unit 35 is not provided with a reformer or a carbon monoxide remover, but includes a vaporizer and a fuel cell. Will be. In this case, the liquid mixture sent from the mixing switching unit 34 is sent to the vaporizer, where the fuel and water are mixed and evaporated in the vaporizer, and an electrochemical reaction between the vaporized fuel / water and oxygen in the air occurs. Electricity is taken out by the occurrence in the fuel cell, and gas containing gaseous water (water vapor) is sent from the fuel cell power generation unit 35 to the condensing / gas-liquid separation device 37. In the case of a fuel cell that generates power with liquid methanol and water, a vaporizer can also be omitted.
また、燃料電池発電ユニット３５の燃料電池が、固体酸化物電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５は、一酸化炭素除去器を備えず、改質器、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガスに改質され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。これにより、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７に送られる。
When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35 is a fuel cell having a solid oxide electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35 does not include a carbon monoxide remover, but includes a reformer, a vaporizer, and a fuel cell. Etc., and so on. In this case, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas by the reformer, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell; The oxygen in the air sent to the cathode of the fuel cell reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. As a result, power generation occurs in the fuel cell, and steam is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37 together with other products.
なお、気化器が燃料電池発電ユニット３５に内蔵されているものとしているが、燃料電池発電ユニット３５とは別に気化器を設け、燃料と水の混合液が混合切替部３４によって気化器に送られて、その気化器で気化された混合気が燃料電池発電ユニット３５に供給されるものとしてもよい。
Although the vaporizer is built in the fuel cell power generation unit 35, a vaporizer is provided separately from the fuel cell power generation unit 35, and a mixture of fuel and water is sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34. Thus, the air-fuel mixture vaporized by the vaporizer may be supplied to the fuel cell power generation unit 35.
凝縮・気液分離装置３７は凝縮器及び気液分離器等を有し、燃料電池発電ユニット３５から送られた気体が凝縮器によって冷却されて、気体中の水分が液体に凝縮され、気液分離器によって液体の水と気体に分離される。凝縮・気液分離装置３７で分離された液体の水は生成水タンク３８に送られて生成水タンク３８に貯留され、分離された気体は排気として電子機器本体２の外に排出される。なお、固定された生成水タンク３８の代わりに、電子機器本体２に対して着脱可能なカートリッジ式の生成水カートリッジを用いてもよい。
The condensing / gas / liquid separation device 37 includes a condenser, a gas / liquid separator, and the like. The gas sent from the fuel cell power generation unit 35 is cooled by the condenser, and moisture in the gas is condensed into a liquid. It is separated into liquid water and gas by a separator. The liquid water separated by the condensing / gas-liquid separation device 37 is sent to the generated water tank 38 and stored in the generated water tank 38, and the separated gas is discharged out of the electronic apparatus main body 2 as exhaust gas. Instead of the fixed generated water tank 38, a cartridge-type generated water cartridge that can be attached to and detached from the electronic device main body 2 may be used.
生成水タンク３８は、電子機器１の各部で発生した熱で温められる。この生成水タンク３８には、貯留量センサ３９及び温度センサ（第二温度検知手段）４０が設けられている。貯留量センサ３９は生成水タンク３８に貯留されている生成水の量を電気信号に変換するものである。貯留量センサ３９によって検知された貯留量を表す信号は、燃料電池制御部５１（図２に図示）に出力される。温度センサ４０は、生成水タンク３８に貯留された生成水の温度を電気信号に変換するものである。温度センサ４０によって検知された温度を表す信号は、燃料電池制御部５１（図２に図示）に出力される。ここで、生成水タンク３８に貯留された生成水が凍結している場合は、氷を含む生成水又は氷の温度を検知する。なお、温度センサ４０は、生成水タンク３８の内容物の温度を直接測定するものであってもよいし、内容物の温度を間接的に測定するものであってもよい。また、内容物の温度を間接的に測定する場合は、温度センサ４０を備えない構成としてもよい。この場合、温度センサ２０によって検知された温度に基づいて、生成水タンク３８の内容物の温度を間接的に測定する。更には、上述の温度センサ２０を備えない構成としてもよい。この場合、温度センサ４０によって検知された温度に基づいて、装着部１８に装着されたカートリッジの内容物の温度を間接的に測定する。また更に、温度センサ２０，４０を備えない構成としてもよい。この場合、図示しない温度センサによって検知された電子機器１外部の外気温に基づいて、生成水タンク３８又は装着部１８に装着されたカートリッジの内容物の温度を間接的に測定する。後述する他の実施の形態についても同様である。
The generated water tank 38 is warmed by the heat generated in each part of the electronic device 1. The generated water tank 38 is provided with a storage amount sensor 39 and a temperature sensor (second temperature detecting means) 40. The storage amount sensor 39 converts the amount of generated water stored in the generated water tank 38 into an electrical signal. A signal indicating the storage amount detected by the storage amount sensor 39 is output to the fuel cell control unit 51 (shown in FIG. 2). The temperature sensor 40 converts the temperature of the generated water stored in the generated water tank 38 into an electrical signal. A signal representing the temperature detected by the temperature sensor 40 is output to the fuel cell control unit 51 (shown in FIG. 2). Here, when the generated water stored in the generated water tank 38 is frozen, the temperature of the generated water containing ice or ice is detected. The temperature sensor 40 may directly measure the temperature of the contents of the generated water tank 38, or may indirectly measure the temperature of the contents. Moreover, when measuring the temperature of the content indirectly, it is good also as a structure which is not equipped with the temperature sensor 40. FIG. In this case, based on the temperature detected by the temperature sensor 20, the temperature of the contents of the generated water tank 38 is indirectly measured. Furthermore, the above-described temperature sensor 20 may not be provided. In this case, based on the temperature detected by the temperature sensor 40, the temperature of the contents of the cartridge mounted on the mounting unit 18 is indirectly measured. Furthermore, it is good also as a structure which does not provide the temperature sensors 20 and 40. FIG. In this case, the temperature of the contents of the cartridge attached to the generated water tank 38 or the attachment portion 18 is indirectly measured based on the outside air temperature outside the electronic device 1 detected by a temperature sensor (not shown). The same applies to other embodiments described later.
図２は、電子機器１の回路構成を示したブロック図である。図２に示すように、電子機器１は、図１に示された構成要素の他に、燃料電池制御部５１、記憶部５２、電源切替制御部５３、二次電池５４、電子機器制御部５５、表示部５６及びキー入力部５７等を更に具備する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the electronic device 1. As shown in FIG. 2, the electronic device 1 includes a fuel cell control unit 51, a storage unit 52, a power supply switching control unit 53, a secondary battery 54, and an electronic device control unit 55 in addition to the components shown in FIG. 1. Further, a display unit 56, a key input unit 57, and the like are further provided.
燃料電池制御部５１は例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。この燃料電池制御部５１は、燃料ポンプ３１、供給ポンプ３２、生成水ポンプ３３、混合切替部３４、燃料電池発電ユニット３５及びエアポンプ３６の制御を行う。
The fuel cell control unit 51 is a microcomputer having, for example, a CPU, a RAM, and the like. The fuel cell control unit 51 controls the fuel pump 31, the supply pump 32, the generated water pump 33, the mixing switching unit 34, the fuel cell power generation unit 35 and the air pump 36.
記憶部５２は不揮発性メモリ、磁気記録ディスク等であり、各種データが記憶部５２に記録される。ここで、記憶部５２に対する読み書きは、燃料電池制御部５１によって行われる。
The storage unit 52 is a nonvolatile memory, a magnetic recording disk, or the like, and various data are recorded in the storage unit 52. Here, reading and writing with respect to the storage unit 52 is performed by the fuel cell control unit 51.
二次電池５４は、電気エネルギーを化学エネルギーの形にして蓄えるものである。
The secondary battery 54 stores electrical energy in the form of chemical energy.
電源切替制御部５３は、燃料電池発電ユニット３５の燃料電池で生成された電気エネルギーを二次電池５４に充電したり、燃料電池発電ユニット３５の燃料電池又は二次電池５４から電子機器本体２の各負荷（電子機器制御部５５、表示部５６、キー入力部５７、記憶部５２に加えて、他の部分も含む）に電力を供給したりする。
The power supply switching control unit 53 charges the secondary battery 54 with the electric energy generated by the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35, or the fuel cell or the secondary battery 54 of the fuel cell power generation unit 35 Power is supplied to each load (including other parts in addition to the electronic device control unit 55, the display unit 56, the key input unit 57, and the storage unit 52).
キー入力部５７は、例えば種々のボタン、スイッチ等から構成されており、それらのボタンやスイッチの操作に応じた入力信号を電子機器制御部５５に出力する。
The key input unit 57 includes, for example, various buttons and switches, and outputs an input signal corresponding to the operation of the buttons and switches to the electronic device control unit 55.
表示部５６は、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、その他の表示部である。
The display unit 56 is a liquid crystal display, an electroluminescence display, or other display unit.
電子機器制御部５５は例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータである。電子機器制御部５５はキー入力部５７から入力した入力信号、燃料電池制御部５１から入力した信号に基づいて各種の処理を行う。例えば、電子機器制御部５５が表示部５６に表示制御信号を出力する。これにより、表示制御信号に応じた表示が表示部５６で行われる。
The electronic device control unit 55 is a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, for example. The electronic device control unit 55 performs various processes based on the input signal input from the key input unit 57 and the signal input from the fuel cell control unit 51. For example, the electronic device control unit 55 outputs a display control signal to the display unit 56. Thereby, display according to the display control signal is performed on the display unit 56.
次に、電子機器１の使用方法及び電子機器１の動作について説明する。
Next, a method for using the electronic device 1 and an operation of the electronic device 1 will be described.
＜発電動作＞
まず、発電に関する動作について説明する。図３は、発電に関する動作において、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１は、燃料電池制御部５１のＲＯＭに格納されたプログラムに従って図３に示された処理を実行し、電子機器制御部５５は、電子機器制御部５５のＲＯＭに格納されたプログラムに従って図３に示された処理を実行する。
<Power generation operation>
First, operations related to power generation will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 in the operation related to power generation. The fuel cell control unit 51 executes the processing shown in FIG. 3 according to the program stored in the ROM of the fuel cell control unit 51, and the electronic device control unit 55 is stored in the ROM of the electronic device control unit 55. The process shown in FIG. 3 is executed according to the program.
ユーザは、電子機器１を使用するに際して、燃料が貯留された燃料カートリッジ１０を装着部１６に装着するともに、水が貯留された水カートリッジ１２又は混合液が貯留された混合液カートリッジ１４のどちらか一方を装着部１８に装着する。水カートリッジ１２が装着部１８に装着された場合には、水カートリッジ１２が装着された旨の信号が識別センサ２１から燃料電池制御部５１に出力される。混合液カートリッジ１４が装着部１８に装着された場合には、混合液カートリッジ１４が装着された旨の信号が識別センサ２１から燃料電池制御部５１に出力される。
When the user uses the electronic device 1, the fuel cartridge 10 storing fuel is mounted on the mounting portion 16, and either the water cartridge 12 storing water or the mixed liquid cartridge 14 storing mixed liquid is used. One is mounted on the mounting portion 18. When the water cartridge 12 is mounted on the mounting unit 18, a signal indicating that the water cartridge 12 is mounted is output from the identification sensor 21 to the fuel cell control unit 51. When the mixed liquid cartridge 14 is mounted on the mounting unit 18, a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14 is mounted is output from the identification sensor 21 to the fuel cell control unit 51.
燃料電池制御部５１は、貯留量センサ３９から入力された貯留量信号により、生成水タンク３８に生成水があるか否かを判定する（ステップＳ１）。貯留量センサ３９による貯留量信号がゼロを表している場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ５に移行し、貯留量センサ３９による貯留量信号がゼロを超えている場合には（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ２に移行する。
The fuel cell control unit 51 determines whether or not there is generated water in the generated water tank 38 based on the storage amount signal input from the storage amount sensor 39 (step S1). When the storage amount signal by the storage amount sensor 39 represents zero (step S1: No), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S5, and the storage amount signal by the storage amount sensor 39 exceeds zero. If so (step S1: Yes), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S2.
ステップＳ２においては、燃料電池制御部５１は、温度センサ４０から入力された温度信号により、生成水タンク３８にある生成水の温度がゼロ℃以下であるか否かを判定する。温度センサ４０の温度信号により表された温度がゼロ℃を越えている場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ３に移行し、温度センサ４０の温度信号により表された温度がゼロ℃以下である場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ５に移行する。なお、ここでの閾値であるゼロ℃は水の凝固点から定められたものであるが、閾値が液体状態と固体状態とに仕切るものであれば、ゼロ℃に定める必要はないが、閾値は生成水タンク３８内にある生成水の凝固点以上であることがより好ましい。
In step S <b> 2, the fuel cell control unit 51 determines whether or not the temperature of the generated water in the generated water tank 38 is equal to or lower than 0 ° C. based on the temperature signal input from the temperature sensor 40. When the temperature represented by the temperature signal of the temperature sensor 40 exceeds zero ° C. (step S2: No), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S3, and is represented by the temperature signal of the temperature sensor 40. When the determined temperature is equal to or lower than zero degrees Celsius (step S2: Yes), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S5. Here, the threshold value of 0 ° C. is determined from the freezing point of water. However, if the threshold value is divided into a liquid state and a solid state, it is not necessary to set to 0 ° C., but the threshold value is generated. More preferably, it is above the freezing point of the produced water in the water tank 38.
ステップＳ３においては、燃料電池制御部５１が、生成水ポンプ３３及び燃料ポンプ３１を駆動し、供給ポンプ３２を停止する。そして、燃料電池制御部５１が、生成水ポンプ３３及び燃料ポンプ３１の作動速度を制御するとともに、混合切替部３４を制御する（ステップＳ４）。燃料電池制御部５１が混合切替部３４を制御することによって、生成水タンク３８内の水が生成水ポンプ３３及び混合切替部３４を経由して燃料電池発電ユニット３５に送液され、燃料カートリッジ１０内の燃料が燃料ポンプ３１及び混合切替部３４を経由して燃料電池発電ユニット３５に送液される。このとき、生成水と燃料が混合切替部３４にて混合される。更にこのとき、燃料電池制御部５１が生成水ポンプ３３及び燃料ポンプ３１の作動速度を制御することによって、燃料と生成水の混合比（重量比）を６：４にする。但し、この混合比は一例であって、６：４に限るものではない。その後、燃料電池制御部５１の処理は、ステップＳ１に戻る。
In step S <b> 3, the fuel cell control unit 51 drives the generated water pump 33 and the fuel pump 31 and stops the supply pump 32. Then, the fuel cell control unit 51 controls the operation speed of the generated water pump 33 and the fuel pump 31 and controls the mixing switching unit 34 (step S4). When the fuel cell control unit 51 controls the mixing switching unit 34, the water in the generated water tank 38 is sent to the fuel cell power generation unit 35 via the generated water pump 33 and the mixing switching unit 34, and the fuel cartridge 10. The fuel inside is sent to the fuel cell power generation unit 35 via the fuel pump 31 and the mixing switching unit 34. At this time, the generated water and the fuel are mixed in the mixing switching unit 34. Further, at this time, the fuel cell control unit 51 controls the operating speeds of the generated water pump 33 and the fuel pump 31 to set the mixing ratio (weight ratio) of the fuel and generated water to 6: 4. However, this mixing ratio is an example and is not limited to 6: 4. Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51 returns to step S1.
ステップＳ３〜Ｓ４においては、燃料電池発電ユニット３５において発電が行われ、発電により生成された水は生成水タンク３８に貯留される。周囲の温度がゼロ℃を越えているため、生成水タンク３８内の生成水も凍っていない状態であり、生成水タンク３８に貯留された生成水が燃料電池発電ユニット３５の発電に用いられる。そのため、生成水を再利用することができ、水カートリッジ１２や混合液カートリッジ１４の交換頻度が低くなる。
In steps S <b> 3 to S <b> 4, power generation is performed in the fuel cell power generation unit 35, and water generated by the power generation is stored in the generated water tank 38. Since the ambient temperature exceeds zero degrees Celsius, the generated water in the generated water tank 38 is not frozen, and the generated water stored in the generated water tank 38 is used for power generation by the fuel cell power generation unit 35. Therefore, the generated water can be reused, and the replacement frequency of the water cartridge 12 and the mixed liquid cartridge 14 is reduced.
ステップＳ５においては、燃料電池制御部５１が、識別センサ２１から入力された信号により、装着部１８に装着されたカートリッジが水カートリッジ１２であるかそれとも混合液カートリッジ１４であるかを判定する。識別センサ２１によって水カートリッジ１２の装着が検知されている場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ８に移行し、識別センサ２１によって混合液カートリッジ１４の装着が検知されている場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ６に移行する。なお、識別センサ２１が濃度センサの場合、ステップＳ５における燃料電池制御部５１の判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度がゼロである場合、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ８に移行し、濃度センサの検知濃度がゼロを超えている場合、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ６に移行する。
In step S <b> 5, the fuel cell control unit 51 determines whether the cartridge attached to the attachment unit 18 is the water cartridge 12 or the mixed liquid cartridge 14 based on the signal input from the identification sensor 21. When the attachment of the water cartridge 12 is detected by the identification sensor 21 (step S5: Yes), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S8, and the attachment of the mixed liquid cartridge 14 is detected by the identification sensor 21. If it is determined (step S5: No), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S6. When the identification sensor 21 is a concentration sensor, the determination of the fuel cell control unit 51 in step S5 is based on the detected concentration of the concentration sensor. When the detected concentration of the concentration sensor is zero, the processing of the fuel cell control unit 51 is performed. Shifts to step S8, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds zero, the process of the fuel cell control unit 51 shifts to step S6.
ステップＳ６においては、燃料電池制御部５１が、供給ポンプ３２及び燃料ポンプ３１を駆動し、生成水ポンプ３３を停止する。そして、燃料電池制御部５１が、供給ポンプ３２及び燃料ポンプ３１の作動速度を制御するとともに、混合切替部３４を制御する（ステップＳ７）。燃料電池制御部５１が混合切替部３４を制御することによって、混合液カートリッジ１４内の混合液が供給ポンプ３２及び混合切替部３４を経由して燃料電池発電ユニット３５に送液され、燃料カートリッジ１０内の燃料が燃料ポンプ３１及び混合切替部３４を経由して燃料電池発電ユニット３５に送液される。このとき、混合液と燃料が混合切替部３４にて混合される。さらに、このとき、燃料電池制御部５１が供給ポンプ３２及び燃料ポンプ３１の作動速度を制御することによって、燃料と混合液の混合比（重量比）を５：５にする。なお、この混合比は、上記ステップＳ４において、燃料と生成水の混合比を６：４とした場合に対応する。即ち、純粋な燃料（１００％メタノールを含有する）とメタノールと水の混合液（２０％メタノールを含有する）とを、５：５の混合比で混合することによって、上記ステップＳ４において、燃料と生成水の混合比（重量比）を６：４にした場合と、同じメタノール濃度の混合液を生成することができる。従って、この混合比は一例であって、５：５に限るものではなく、上記ステップＳ４における混合比に対応する値とする。その後、燃料電池制御部５１の処理は、ステップＳ１に戻る。
In step S <b> 6, the fuel cell control unit 51 drives the supply pump 32 and the fuel pump 31 and stops the generated water pump 33. Then, the fuel cell control unit 51 controls the operation speeds of the supply pump 32 and the fuel pump 31 and controls the mixing switching unit 34 (step S7). When the fuel cell control unit 51 controls the mixing switching unit 34, the mixed solution in the mixed solution cartridge 14 is sent to the fuel cell power generation unit 35 via the supply pump 32 and the mixing switching unit 34, and the fuel cartridge 10. The fuel inside is sent to the fuel cell power generation unit 35 via the fuel pump 31 and the mixing switching unit 34. At this time, the mixed liquid and the fuel are mixed in the mixing switching unit 34. Further, at this time, the fuel cell control unit 51 controls the operating speeds of the supply pump 32 and the fuel pump 31 to set the mixing ratio (weight ratio) of the fuel and the liquid mixture to 5: 5. This mixing ratio corresponds to the case where the mixing ratio of fuel and generated water is 6: 4 in step S4. That is, pure fuel (containing 100% methanol) and a mixture of methanol and water (containing 20% methanol) are mixed at a mixing ratio of 5: 5. When the mixing ratio (weight ratio) of the produced water is 6: 4, a mixed liquid having the same methanol concentration can be generated. Therefore, this mixing ratio is an example, and is not limited to 5: 5, but is a value corresponding to the mixing ratio in step S4. Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51 returns to step S1.
ステップＳ６〜Ｓ７においては、生成水タンク３８内に生成水が無い場合又は生成水タンク３８内の生成水が凍っている場合であって、混合液カートリッジ１４が装着されているときである。生成水タンク３８内の生成水が凍っていても、混合液カートリッジ１４内の混合液が凍っていないので、その混合液が燃料電池発電ユニット３５の発電に用いられ、燃料電池発電ユニット３５が発電する。つまり、低温の環境下でも、電子機器１が動作する。
Steps S <b> 6 to S <b> 7 are when there is no generated water in the generated water tank 38 or when the generated water in the generated water tank 38 is frozen and when the mixed liquid cartridge 14 is mounted. Even if the generated water in the generated water tank 38 is frozen, the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14 is not frozen. Therefore, the mixed liquid is used for power generation of the fuel cell power generation unit 35 and the fuel cell power generation unit 35 generates power. To do. That is, the electronic device 1 operates even in a low temperature environment.
ステップＳ８においては、燃料電池制御部５１は、温度センサ２０から入力された温度信号により、水カートリッジ１２内にある水の温度がゼロ℃以下であるか否かを判定する。温度センサ２０の温度信号により表された温度がゼロ℃を越えている場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ９に移行し、温度センサ２０の温度信号により表された温度がゼロ℃以下である場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ１１に移行する。なお、ここでの閾値であるゼロ℃は水の凝固点から定められたものであるが、閾値が液体状態と固体状態とに仕切るものであれば、ゼロ℃に定める必要はないが、閾値は水カートリッジ１２内にある水の凝固点以上であることがより好ましい。
In step S <b> 8, the fuel cell control unit 51 determines whether the temperature of the water in the water cartridge 12 is equal to or lower than 0 ° C. based on the temperature signal input from the temperature sensor 20. When the temperature represented by the temperature signal of the temperature sensor 20 exceeds zero ° C. (step S8: No), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S9, and is represented by the temperature signal of the temperature sensor 20. When the measured temperature is equal to or lower than zero degrees Celsius (step S8: Yes), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S11. Here, the threshold value of 0 ° C. is determined from the freezing point of water, but if the threshold value is divided into a liquid state and a solid state, it is not necessary to set to 0 ° C. More preferably, it is above the freezing point of water in the cartridge 12.
ステップＳ９においては、燃料電池制御部５１が、供給ポンプ３２及び燃料ポンプ３１を駆動し、生成水ポンプ３３を停止する。そして、燃料電池制御部５１が、供給ポンプ３２及び燃料ポンプ３１の作動速度を制御するとともに、混合切替部３４を制御する（ステップＳ１０）。燃料電池制御部５１が混合切替部３４を制御することによって、水カートリッジ１２内の水が供給ポンプ３２及び混合切替部３４を経由して燃料電池発電ユニット３５に送液され、燃料カートリッジ１０内の燃料が燃料ポンプ３１及び混合切替部３４を経由して燃料電池発電ユニット３５に送液される。このとき、水と燃料が混合切替部３４にて混合される。さらに、このとき、燃料電池制御部５１が供給ポンプ３２及び燃料ポンプ３１の作動速度を制御することによって、燃料と水の混合比（重量比）を６：４にする（但し、この混合比は一例であって、６：４に限るものではない）。その後、燃料電池制御部５１の処理は、ステップＳ１に戻る。
In step S <b> 9, the fuel cell control unit 51 drives the supply pump 32 and the fuel pump 31 and stops the generated water pump 33. Then, the fuel cell control unit 51 controls the operating speeds of the supply pump 32 and the fuel pump 31 and also controls the mixing switching unit 34 (step S10). When the fuel cell control unit 51 controls the mixing switching unit 34, the water in the water cartridge 12 is sent to the fuel cell power generation unit 35 via the supply pump 32 and the mixing switching unit 34, and is stored in the fuel cartridge 10. The fuel is sent to the fuel cell power generation unit 35 via the fuel pump 31 and the mixing switching unit 34. At this time, water and fuel are mixed in the mixing switching unit 34. Further, at this time, the fuel cell control unit 51 controls the operating speeds of the supply pump 32 and the fuel pump 31 so that the mixing ratio (weight ratio) of fuel and water is 6: 4 (however, this mixing ratio is This is an example and is not limited to 6: 4). Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51 returns to step S1.
ステップＳ９〜Ｓ１０においては、生成水タンク３８内に生成水が無い場合であって、水カートリッジ１２が装着されているときである。水カートリッジ１２の内容物が純水であるため、混合液カートリッジ１４が装着されている場合よりも、内容物の消費速度が少なくて済む。そのため、水カートリッジ１２の交換頻度が低くなる。
In steps S9 to S10, there is no generated water in the generated water tank 38, and the water cartridge 12 is mounted. Since the contents of the water cartridge 12 are pure water, the consumption rate of the contents can be reduced as compared with the case where the mixed liquid cartridge 14 is mounted. Therefore, the replacement frequency of the water cartridge 12 is reduced.
ステップＳ１１においては、燃料電池制御部５１が、生成水ポンプ３３、供給ポンプ３２及び燃料ポンプ３１を停止し、燃料電池発電ユニット３５の発電が停止する。このときでは、生成水タンク３８内の生成水や水カートリッジ１２内の水が凍っており、水の供給が出来ない状態である。そういった状態のなかで、燃料ポンプ３１が止まるので、高濃度の燃料が燃料発電ユニット３５に供給されることがない。
In step S11, the fuel cell control unit 51 stops the generated water pump 33, the supply pump 32, and the fuel pump 31, and the power generation of the fuel cell power generation unit 35 stops. At this time, the generated water in the generated water tank 38 and the water in the water cartridge 12 are frozen, and water cannot be supplied. In such a state, the fuel pump 31 stops, so that high concentration fuel is not supplied to the fuel power generation unit 35.
燃料電池制御部５１が以上のように図３の処理を実行している場合、燃料電池制御部５１が燃料ポンプ３１、供給ポンプ３２又は生成水ポンプ３３を駆動するときには、エアポンプ３６も駆動する。
When the fuel cell control unit 51 performs the processing of FIG. 3 as described above, when the fuel cell control unit 51 drives the fuel pump 31, the supply pump 32, or the generated water pump 33, the air pump 36 is also driven.
温度センサ２０，４０によって生成水タンク３８、カートリッジの内容物の温度を別々に測定しているので、以下に述べるような場合でも、適切に対応できる。即ち、電子機器１が寒い場所にあったために、生成水タンク３８内の生成水が凍結している場合、その後、電子機器１が暖かい場所に移動して、生成水タンク３８内の生成水が凍結したままでも、装着部１８に装着したカートリッジを別の水カートリッジ１２又は混合液カートリッジ１４に交換すれば、適切に対応できる。
Since the temperature of the product water tank 38 and the contents of the cartridge are separately measured by the temperature sensors 20 and 40, the following cases can be appropriately handled. That is, when the generated water in the generated water tank 38 is frozen because the electronic device 1 is in a cold place, the electronic device 1 is then moved to a warm place and the generated water in the generated water tank 38 is Even if the cartridge is frozen, it can be appropriately handled by replacing the cartridge mounted on the mounting portion 18 with another water cartridge 12 or mixed liquid cartridge 14.
なお、上述の説明において、混合切替部３４を設けずに、燃料ポンプ３１、供給ポンプ３２、生成水ポンプ３３によって送られる液体が別々に燃料電池発電ユニット３５に供給されて、これら液体が燃料電池発電ユニット３５内で混合されてもよい。この場合、ステップＳ４、Ｓ７、Ｓ１０では燃料電池制御部５１が混合切替部３４を制御せず、ステップＳ４では生成水ポンプ３３と燃料ポンプ３１を制御し、ステップＳ７、Ｓ１０では供給ポンプ３２と燃料ポンプ３１を制御し、これらのポンプの作動速度の制御により混合比を調整するものする。
In the above description, the liquids sent by the fuel pump 31, the supply pump 32, and the generated water pump 33 are separately supplied to the fuel cell power generation unit 35 without providing the mixing switching unit 34, and these liquids are supplied to the fuel cell. It may be mixed in the power generation unit 35. In this case, the fuel cell control unit 51 does not control the mixing switching unit 34 in steps S4, S7, and S10, controls the generated water pump 33 and the fuel pump 31 in step S4, and the supply pump 32 and the fuel in steps S7 and S10. The pump 31 is controlled, and the mixing ratio is adjusted by controlling the operating speed of these pumps.
また、上述の説明において、装着部１８に装着されるものが、混合液カートリッジ１４だけでもよい。この場合、識別センサ２１が不要となり、図３に示した処理においては、ステップＳ５、Ｓ８〜Ｓ１１の処理が行われず、ステップＳ２のＹｅｓの判定後やステップＳ１のＮｏの判定後では、ステップＳ６に移行することになる。
In the above description, only the mixed solution cartridge 14 may be attached to the attachment portion 18. In this case, the identification sensor 21 is not necessary, and in the process shown in FIG. 3, the processes of steps S5 and S8 to S11 are not performed. After the determination of Yes in step S2 or the determination of No in step S1, step S6 is performed. Will be transferred to.
＜温度データ蓄積動作＞
温度データを蓄積することに関する動作について説明する。図４は、温度データ蓄積に関する動作において、燃料電池制御部５１が行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１は、図４に示した処理を図３に示した処理と並行して行う。
<Temperature data storage operation>
An operation related to accumulating temperature data will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing performed by the fuel cell control unit 51 in the operation related to temperature data accumulation. The fuel cell control unit 51 performs the process shown in FIG. 4 in parallel with the process shown in FIG.
燃料電池制御部５１は、所定時間毎に（図４では、１分間毎に）、温度センサ２０によって検知された温度を記憶部５２に記録することで、温度データを蓄積する。具体的には、図４のような処理を行う。まず、温度センサ２０によって温度が検知され、その温度を表す信号が燃料電池制御部５１に入力されており（ステップＳ２１）、燃料電池制御部５１が温度センサ２０による検知温度を記憶部５２に記録する（ステップＳ２２）。ここで、燃料電池制御部５１が時計機能を有するとともに、温度記録時に発電が行われているか否かを判定する判定機能を有する。そして、温度記録時においては、燃料電池制御部５１は、時計機能によって得られた温度記録時の日時を温度データに対応付けて記憶部５２に記録するとともに、判定機能によって得られた発電フラグ（フラグ）を温度データに対応付けて記憶部５２に記録する。ここで、発電フラグとは、燃料電池発電ユニット３５を含む自己発電ユニットが発電しているか否かを表す識別子であり、例えば、燃料電池制御部５１は燃料ポンプ３１を駆動している時には発電フラグを立て、燃料ポンプ３１を停止している時には発電フラグを立てない。
The fuel cell control unit 51 accumulates temperature data by recording the temperature detected by the temperature sensor 20 in the storage unit 52 at predetermined time intervals (every minute in FIG. 4). Specifically, the process as shown in FIG. 4 is performed. First, the temperature is detected by the temperature sensor 20, and a signal indicating the temperature is input to the fuel cell control unit 51 (step S21), and the fuel cell control unit 51 records the temperature detected by the temperature sensor 20 in the storage unit 52. (Step S22). Here, the fuel cell control unit 51 has a clock function and a determination function for determining whether or not power generation is performed during temperature recording. At the time of temperature recording, the fuel cell control unit 51 records the date and time at the time of temperature recording obtained by the clock function in the storage unit 52 in association with the temperature data, and also generates the power generation flag ( Flag) is recorded in the storage unit 52 in association with the temperature data. Here, the power generation flag is an identifier indicating whether or not the self-power generation unit including the fuel cell power generation unit 35 is generating power. For example, when the fuel cell control unit 51 is driving the fuel pump 31, the power generation flag is The power generation flag is not raised when the fuel pump 31 is stopped.
そして、燃料電池制御部５１は、温度データを記録したら、計時を開始する（ステップＳ２３）。そして、計時開始してから所定時間（図４では、１分間）が経過したら（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１は計時をリセットし、ステップＳ２１に戻る。
Then, after recording the temperature data, the fuel cell control unit 51 starts measuring time (step S23). When a predetermined time (1 minute in FIG. 4) has elapsed since the start of time measurement (step S24: Yes), the fuel cell control unit 51 resets time measurement and returns to step S21.
燃料電池制御部５１は、以上の処理の繰り返しにより、所定時間毎に、温度データ、日時、発電フラグを対応付けて記録する。なお、燃料電池制御部５１は、過去１週間以内（第一の過去の所定時間内）のデータを蓄積し、１週間前のデータは記憶部５２から削除する。なお、この温度データ蓄積動作は、電子機器１の電源がオフである間も実行される。
The fuel cell control unit 51 records the temperature data, the date and time, and the power generation flag in association with each other at predetermined time intervals by repeating the above processing. The fuel cell control unit 51 accumulates data within the past one week (within the first past predetermined time), and deletes data one week before from the storage unit 52. Note that this temperature data accumulation operation is performed even while the electronic device 1 is powered off.
＜助言処理１＞
推奨するカートリッジについて助言することに関する動作について説明する。図５は、推奨カートリッジの助言に関する動作において、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５は、図５に示した処理を図３に示した処理と並行して行うが、ユーザが電子機器１を操作した時に、特に、電子機器１の電源がオンとなった時や電源がオフとなった時に、図５に示した動作が開始されるのが好ましい。
<Advisory processing 1>
Describe the actions involved in advising recommended cartridges. FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 in the operation related to the advice of the recommended cartridge. Note that the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 perform the processing shown in FIG. 5 in parallel with the processing shown in FIG. 3, but particularly when the user operates the electronic device 1, the electronic device 1 The operation shown in FIG. 5 is preferably started when the power source is turned on or when the power source is turned off.
まず、燃料電池制御部５１が、識別センサ２１から入力された信号により、装着部１８に装着されたカートリッジが水カートリッジ１２であるかそれとも混合液カートリッジ１４であるかを判定する（ステップＳ３１）。識別センサ２１によって水カートリッジ１２の装着が検知されている場合には（所定濃度以下であるとき）（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ３２に移行し、識別センサ２１によって混合液カートリッジ１４の装着が検知されている場合には（所定濃度を超えるとき）（ステップＳ３１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ３３に移行する。なお、識別センサ２１が濃度センサの場合、ステップＳ３１における燃料電池制御部５１の判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度がゼロである場合（所定濃度以下であるとき）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ３２に移行し、濃度センサの検知濃度がゼロを超えている場合（所定濃度を超えるとき）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ３３に移行する。
First, the fuel cell control unit 51 determines whether the cartridge mounted on the mounting unit 18 is the water cartridge 12 or the mixed liquid cartridge 14 based on the signal input from the identification sensor 21 (step S31). When the attachment of the water cartridge 12 is detected by the identification sensor 21 (when the concentration is lower than the predetermined concentration) (step S31: Yes), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S32, and the identification sensor 21 When the mounting of the mixed liquid cartridge 14 is detected (when the concentration exceeds the predetermined concentration) (step S31: No), the processing of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S33. When the identification sensor 21 is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51 in step S31 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and when the detected concentration of the concentration sensor is zero (when it is equal to or lower than a predetermined concentration). The process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S32, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds zero (when it exceeds the predetermined concentration), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S33.
ステップＳ３２においては、燃料電池制御部５１は、記憶部５２に蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ過去２４時間以内（第二の過去の所定時間内）の温度データの中に凍結履歴があるか否かを判定する。凍結履歴があるか否かについては、過去２４時間以内の温度データの中に、所定の閾値（一の所定温度）以下になったものがあるか否かによって判定する。ここでは、所定の閾値は、水カートリッジ１２に収容された水の凝固点（具体的には、ゼロ℃）とされている。従って、燃料電池制御部５１が、過去２４時間以内の温度データの中に所定の閾値（凝固点）以下になったものがあると判定したら（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ３５に移行する。一方、燃料電池制御部５１が、過去２４時間以内の温度データの中に所定の閾値（凝固点）以下になったものがないと判定したら（ステップＳ３２：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ３４に移行する。
In step S32, the fuel cell control unit 51 reads the temperature data stored in the storage unit 52, and there is a freezing history in the read temperature data within the past 24 hours (within the second past predetermined time). It is determined whether or not. Whether or not there is a freezing history is determined based on whether or not there is any temperature data within the past 24 hours that is below a predetermined threshold (one predetermined temperature). Here, the predetermined threshold value is a freezing point of water stored in the water cartridge 12 (specifically, 0 ° C.). Therefore, when the fuel cell control unit 51 determines that there is a temperature data within the past 24 hours that is below a predetermined threshold (freezing point) (step S32: Yes), the processing of the fuel cell control unit 51 is performed. Control goes to step S35. On the other hand, when the fuel cell control unit 51 determines that there is no temperature data within the past 24 hours that is equal to or lower than the predetermined threshold (freezing point) (step S32: No), the processing of the fuel cell control unit 51 is performed. Control goes to step S34.
ステップＳ３５においては、燃料電池制御部５１の指令により、電子機器制御部５５が混合液カートリッジの推奨表示を表示部５６に表示させる。ここで、表示部５６には、「過去２４時間に水が凍結したため、混合液カートリッジを装着する方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、過去の水の凍結を把握するので、水カートリッジ１２を混合液カートリッジ１４に交換することができる。従って、混合液カートリッジ１４の内容物は水カートリッジ１２の内容物よりも凍結しにくいので、燃料電池発電ユニット３５による発電が行われやすくなる。なお、混合液カートリッジの推奨表示を表示部５６に表示させる代わりに、電子機器制御部５５が対応する音声メッセージを音声出力部５８で出力するようにしてもよい。
In step S <b> 35, the electronic device control unit 55 causes the display unit 56 to display a recommended display of the mixed liquid cartridge in accordance with a command from the fuel cell control unit 51. Here, on the display unit 56, a recommendation display stating “It is better to install the mixed solution cartridge because water has been frozen in the past 24 hours” (predetermined information is output). The user who sees the display grasps the past freezing of water, so that the water cartridge 12 can be replaced with the mixed liquid cartridge 14. Accordingly, the contents of the mixed liquid cartridge 14 are more difficult to freeze than the contents of the water cartridge 12, so that power generation by the fuel cell power generation unit 35 is easily performed. Instead of displaying the recommended display of the liquid mixture cartridge on the display unit 56, the electronic device control unit 55 may output a corresponding voice message by the voice output unit 58.
そして、電子機器制御部５５は、燃料電池制御部５１を介して記憶部５２の温度データ・日時データ・発電フラグを読み込み、その読み込んだ温度データ・日時データ・発電フラグに従って、過去１週間の温度・発電状況を日時とともに表示する（ステップＳ３６）。例えば、電子機器制御部５５は、横軸を日時とするとともに縦軸を温度とした折れ線グラフを表示部５６に表示し、又は温度と日時を対応付けた表を表示部５６に表示し、このグラフ又は表において、発電中の温度の表示態様（例えば、色）と、発電していない時の温度の表示態様（例えば、色）を異ならせるよう表示する。このような表示を見たユーザは、混合液カートリッジ１４の用意やそれへの交換を実際にするかどうかを判定することができる。更に、ユーザは発電中の発熱による水の昇温の影響を考慮することができるが、そのような考慮をユーザにさせないために、発電中や発電後の温度が表示されないものとしてもよい。
その後、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５は実行処理を終了する。
Then, the electronic device control unit 55 reads the temperature data / date / time data / power generation flag of the storage unit 52 via the fuel cell control unit 51, and according to the read temperature data / date / time data / power generation flag, the temperature of the past one week is read. -The power generation status is displayed together with the date and time (step S36). For example, the electronic device control unit 55 displays a line graph with the horizontal axis as the date and time and the vertical axis as the temperature on the display unit 56, or displays a table in which the temperature and the date are associated with each other on the display unit 56. In the graph or table, the display mode (for example, color) of the temperature during power generation and the display mode (for example, color) of the temperature when power generation is not performed are displayed differently. The user who sees such a display can determine whether or not the mixed liquid cartridge 14 is actually prepared or replaced. Furthermore, although the user can consider the influence of the temperature rise of water due to heat generation during power generation, the temperature during power generation or after power generation may not be displayed in order to prevent the user from taking such consideration into consideration.
Thereafter, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 end the execution process.
一方、ステップＳ３３においては、燃料電池制御部５１は、記憶部５２に蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ過去２４時間以内の温度データの中に所定の閾値（他の所定温度）以下になったものがあるか否かによって判定する。ここでの所定の閾値は、水カートリッジ１２に収容された水の凝固点よりも高いもの（以下、凝固点超閾値という。）とされており、例えば５℃とされている。従って、燃料電池制御部５１が、過去２４時間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１が実行処理を終了する。一方、燃料電池制御部５１が、過去２４時間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ３３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ３９に移行する。
On the other hand, in step S33, the fuel cell control unit 51 reads the temperature data accumulated in the storage unit 52, and the read temperature data within the past 24 hours falls below a predetermined threshold value (another predetermined temperature). Judgment is made based on whether or not there is something. The predetermined threshold here is higher than the freezing point of the water stored in the water cartridge 12 (hereinafter referred to as a freezing point superthreshold), for example, 5 ° C. Therefore, when the fuel cell control unit 51 determines that there is any temperature data within the past 24 hours that is below the freezing point superthreshold (step S33: Yes), the fuel cell control unit 51 ends the execution process. . On the other hand, if the fuel cell control unit 51 determines that none of the temperature data within the past 24 hours has become below the freezing point superthreshold (step S33: No), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S39. Transition.
ステップＳ３９においては、燃料電池制御部５１の指令により、電子機器制御部５５が水カートリッジの推奨表示を表示部５６に表示させる。ここで、表示部５６には、「過去２４時間に水の温度が凝固点超閾値（例えば、５℃）以下になったことがないため、水カートリッジを装着する方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、過去の温暖状況を把握するので、混合液カートリッジ１４を水カートリッジ１２に交換することができる。従って、水カートリッジ１２の内容物は混合液カートリッジ１４の内容物よりも水濃度が高いので、水カートリッジ１２の交換頻度を抑えることができる。
In step S <b> 39, the electronic device control unit 55 displays a recommended display of the water cartridge on the display unit 56 according to a command from the fuel cell control unit 51. Here, the display unit 56 recommends that “the water temperature has not fallen below the freezing point superthreshold (for example, 5 ° C.) in the past 24 hours, so it is better to attach the water cartridge”. Display is performed (predetermined information is output). The user who sees the display grasps the past warming situation, so that the mixed liquid cartridge 14 can be replaced with the water cartridge 12. Accordingly, since the content of the water cartridge 12 has a higher water concentration than the content of the mixed liquid cartridge 14, the frequency of replacement of the water cartridge 12 can be suppressed.
ステップＳ３９後のステップＳ４０においては、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５がステップＳ３６と同様の処理を実行する。その後、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５は実行処理を終了する。
In step S40 after step S39, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 perform the same processing as in step S36. Thereafter, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 end the execution process.
一方、ステップＳ３４においては、燃料電池制御部５１は、記憶部５２に蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ過去２４時間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあるか否かによって判定する。燃料電池制御部５１が、過去２４時間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ３７に移行する。一方、燃料電池制御部５１が、過去２４時間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ３４：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１が実行処理を終了する。
On the other hand, in step S34, the fuel cell control unit 51 reads the temperature data stored in the storage unit 52, and whether any of the read temperature data within the past 24 hours has become below the freezing point superthreshold. Judge by. If the fuel cell control unit 51 determines that there is any temperature data within the past 24 hours that is below the freezing point superthreshold (step S34: Yes), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S37. . On the other hand, if the fuel cell control unit 51 determines that there is no temperature data within the past 24 hours that is below the freezing point superthreshold (step S34: No), the fuel cell control unit 51 ends the execution process. .
ステップＳ３７においては、燃料電池制御部５１の指令により、電子機器制御部５５が混合液カートリッジの準備推奨表示を表示部５６に表示させる。ここで、表示部５６には、「過去２４時間に水の温度が凝固点超閾値（例えば、５℃）以下になったため、混合液カートリッジの準備をする方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、過去に水が凍結しそうになったことを把握するので、混合液カートリッジ１４の準備をすることができる。従って、混合液カートリッジ１４の内容物は水カートリッジ１２の内容物よりも凍結しにくいので、環境温度が更に下がって水が凍結する場合でも、混合液カートリッジ１４に交換すれば、燃料電池発電ユニット３５による発電が行われやすくなる。
In step S <b> 37, the electronic device control unit 55 causes the display unit 56 to display a mixed solution cartridge preparation recommendation display according to a command from the fuel cell control unit 51. Here, on the display unit 56, a recommendation display stating “It is better to prepare the mixed solution cartridge because the water temperature has become below the freezing point superthreshold (for example, 5 ° C.) in the past 24 hours”. Is performed (predetermined information is output). The user who sees the display knows that the water is likely to freeze in the past, and thus can prepare the mixed liquid cartridge 14. Accordingly, since the contents of the mixed liquid cartridge 14 are more difficult to freeze than the contents of the water cartridge 12, even if the environmental temperature further decreases and the water freezes, the fuel cell power generation unit 35 can be replaced by replacing the mixed liquid cartridge 14. It is easy to generate electricity.
ステップＳ３７後のステップＳ３８においては、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５がステップＳ３６と同様の処理を実行する。その後、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５は実行処理を終了する。
In step S38 after step S37, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 perform the same processing as in step S36. Thereafter, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 end the execution process.
＜助言処理２＞
推奨するカートリッジについて助言することに関する動作について説明する。図６は、推奨カートリッジの助言に関する動作において、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が行う処理の流れを示したフローチャートである。図６に示した処理は、図５に示した処理の代わりに行われる。
<Advisory processing 2>
Describe the actions involved in advising recommended cartridges. FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 in the operation related to the advice of the recommended cartridge. The process shown in FIG. 6 is performed instead of the process shown in FIG.
まず、燃料電池制御部５１は、記憶部５２に蓄積された発電フラグとそれに対応する日時データとを読み出し、発電フラグ及び日時データに基づき１週間前から今までに少なくとも一回発電中となっている時間帯を特定する（ステップＳ５１）。この時間帯を特定する場合は、まず発電フラグが立っている時刻を特定し、次にこの時刻の前後３０秒を発電中であるとして特定する。ここで、この「３０秒」の時間は、温度データを蓄積する際に計時をリセットする間隔の半分の時間である。以下、この特定した時間帯を発電時間帯（所定の時間帯）という。
First, the fuel cell control unit 51 reads the power generation flag stored in the storage unit 52 and the date / time data corresponding thereto, and based on the power generation flag and date / time data, the fuel cell control unit 51 has been generating power at least once a week before. The time zone that is present is specified (step S51). When specifying this time zone, first, the time when the power generation flag is set is specified, and then 30 seconds before and after this time are specified as generating power. Here, the time of “30 seconds” is half of the interval for resetting the time measurement when the temperature data is accumulated. Hereinafter, this specified time zone is referred to as a power generation time zone (predetermined time zone).
次に、燃料電池制御部５１が、装着部１８に装着されたカートリッジを識別センサ２１により識別する（ステップＳ４１）。識別センサ２１によって水カートリッジ１２の装着が検知されている場合には（所定濃度以下であるとき）（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ４２に移行し、識別センサ２１によって混合液カートリッジ１４の装着が検知されている場合には（所定濃度を超えるとき）（ステップＳ４１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ４３に移行する。なお、識別センサ２１が濃度センサの場合、ステップＳ４１における燃料電池制御部５１の判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度がゼロである場合（所定濃度以下であるとき）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ４２に移行し、濃度センサの検知濃度がゼロを超えている場合（所定濃度を超えるとき）、燃料電池制御部５１の処理はステップＳ４３に移行する。
Next, the fuel cell control unit 51 identifies the cartridge mounted on the mounting unit 18 by the identification sensor 21 (step S41). When the attachment of the water cartridge 12 is detected by the identification sensor 21 (when the concentration is equal to or lower than the predetermined concentration) (step S41: Yes), the processing of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S42. When the mounting of the mixed liquid cartridge 14 is detected (when the concentration exceeds the predetermined concentration) (step S41: No), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S43. When the identification sensor 21 is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51 in step S41 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and when the detected concentration of the concentration sensor is zero (when it is equal to or lower than a predetermined concentration). The process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S42, and when the concentration detected by the concentration sensor exceeds zero (when the concentration exceeds the predetermined concentration), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S43.
ステップＳ４２においては、燃料電池制御部５１は、記憶部５２に蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に所定の閾値（一の所定温度）（所定の閾値は、水の凝固点とされている）以下になったものがあるか否かによって判定する。そして、燃料電池制御部５１が、発電時間帯の温度データの中に所定の閾値（凝固点）以下になったものがあると判定したら（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ４５に移行する。一方、燃料電池制御部５１が、発電時間帯の温度データの中に所定の閾値（凝固点）以下になったものがないと判定したら（ステップＳ４２：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ４４に移行する。
In step S42, the fuel cell control unit 51 reads the temperature data stored in the storage unit 52, and a predetermined threshold value (one predetermined temperature) (the predetermined threshold value is included in the read temperature data of the power generation time zone). Judgment is based on whether or not there is any of the following: When the fuel cell control unit 51 determines that there is any temperature data in the power generation time zone that is equal to or lower than a predetermined threshold (freezing point) (step S42: Yes), the process of the fuel cell control unit 51 is performed as a step. The process proceeds to S45. On the other hand, if the fuel cell control unit 51 determines that there is no temperature data in the power generation time zone that is equal to or lower than the predetermined threshold value (freezing point) (step S42: No), the process of the fuel cell control unit 51 is performed as a step. The process proceeds to S44.
ステップＳ４５では、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が図５のステップＳ３５と同様のことを行い、更に、ステップＳ４５後のステップＳ４６では、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が図５のステップＳ３６と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５は実行処理を終了する。
In step S45, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 perform the same operations as in step S35 of FIG. 5, and in step S46 after step S45, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 The same thing as step S36 of FIG. 5 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 end the execution process.
一方、ステップＳ４３においては、燃料電池制御部５１は、記憶部５２に蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値（他の所定温度）以下になったものがあるか否かによって判定する。燃料電池制御部５１が、発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１が実行処理を終了する。一方、燃料電池制御部５１が、発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ４３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ４９に移行する。
On the other hand, in step S43, the fuel cell control unit 51 reads the temperature data stored in the storage unit 52, and has become below the freezing point superthreshold (other predetermined temperature) in the read temperature data of the power generation time zone. Judgment is based on whether there is something. If the fuel cell control unit 51 determines that there is data that is below the freezing point superthreshold value in the temperature data of the power generation time zone (step S43: Yes), the fuel cell control unit 51 ends the execution process. On the other hand, if the fuel cell control unit 51 determines that there is no temperature data in the power generation time zone that is below the freezing point superthreshold (step S43: No), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S49. To do.
ステップＳ４９では、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が図５のステップＳ３９と同様のことを行い、更に、ステップＳ４９後のステップＳ５０では、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が図５のステップＳ４０と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５は実行処理を終了する。
In step S49, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 perform the same operations as in step S39 of FIG. 5, and in step S50 after step S49, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 The same thing as step S40 of FIG. 5 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 end the execution process.
一方、ステップＳ４４においては、燃料電池制御部５１は、記憶部５２に蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあるか否かによって判定する。燃料電池制御部５１が、発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１の処理がステップＳ４７に移行する。一方、燃料電池制御部５１が、発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ４４：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１が実行処理を終了する。
On the other hand, in step S44, the fuel cell control unit 51 reads the temperature data stored in the storage unit 52, and whether or not any of the read temperature data in the power generation time zone is below the freezing point superthreshold. Judgment by. When the fuel cell control unit 51 determines that there is data that is below the freezing point superthreshold value in the temperature data of the power generation time zone (step S44: Yes), the process of the fuel cell control unit 51 proceeds to step S47. On the other hand, when the fuel cell control unit 51 determines that there is no temperature data in the power generation time zone that is below the freezing point superthreshold (step S44: No), the fuel cell control unit 51 ends the execution process.
ステップＳ４７では、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が図５のステップＳ３７と同様のことを行い、更に、ステップＳ４７後のステップＳ４８では、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が図５のステップＳ３８と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５は実行処理を終了する。
In step S47, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 do the same as in step S37 of FIG. 5, and in step S48 after step S47, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 The same thing as step S38 of FIG. 5 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 end the execution process.
ここで、例えば、混合液カートリッジ１４がインレットコネクタ１９に装着されている場合に、深夜や早朝に水が凍結していることがあったとしても、その時間帯に、燃料電池発電ユニット３５が発電することがない場合がある。その場合、水カートリッジ１２への交換を促す必要性がないため、燃料電池制御部５１及び電子機器制御部５５が図６に示すような処理を行うことによって、ユーザに対して水カートリッジ１２への交換を促さないで済む。
また、過去１週間のうち一日だけ、深夜や早朝に燃料電池発電ユニット３５が発電した場合、その時間帯における電子機器１の使用頻度は低いものの、燃料電池発電ユニット３５が発電する可能性があると判定し、ユーザに水カートリッジ１２に交換するように推奨表示することができ、ひいては、燃料電池発電ユニット３５による発電が行われやすくなる。
Here, for example, when the mixed liquid cartridge 14 is attached to the inlet connector 19, even if the water is frozen at midnight or early in the morning, the fuel cell power generation unit 35 generates power during that time zone. There is no case to do. In this case, since there is no need to prompt the user to replace the water cartridge 12, the fuel cell control unit 51 and the electronic device control unit 55 perform processing as shown in FIG. No need to prompt for replacement.
In addition, when the fuel cell power generation unit 35 generates power at midnight or early morning for only one day in the past week, the fuel cell power generation unit 35 may generate power although the frequency of use of the electronic device 1 is low in that time zone. It can be determined that there is, and a recommendation display can be made for the user to replace the water cartridge 12, and as a result, power generation by the fuel cell power generation unit 35 is facilitated.
なお、本実施の形態では、発電フラグが立っている時刻の前後３０秒を発電時間帯と特定したが、これに限らず、発電フラグが立っている時刻の前後におけるより長い時間（例えば３０分）を含めて発電時間帯と特定してもよい。例えば、発電フラグが立っている時刻の５分前に検知温度が凝固点となっていた場合、気候の変動により近い将来発電時間帯において検知温度が凝固点となる可能性が高いことが考えられる。発電フラグが立っている３０分前後を発電時間帯と特定することにより、このような凝固点となっていないが凝固点となる可能性が高い状況においても、推奨表示をすることができる。
また、過去１週間以内のデータを蓄積するとしたが、過去１年以内のデータを蓄積するとしてもよい。これにより、例えば、過去１年間に３回以上電子機器１を使用したときは発電時間帯と特定するが、２回以下であれば発電時間帯と特定しない、などのように、より細かく推奨表示する条件を変更することができ、また、夏のように暑い時期と冬のように寒い時期とで、推奨表示する条件を変更することができる。さらには、推奨表示する条件を、ユーザが設定できるようにしてもよい。この場合、よりユーザの使用状況に即した適切な推奨表示条件とすることができる。
また、上述の実施の形態では、温度センサ２０の検知温度を記録するものとしたが、温度センサ４０の検知温度を記録し、これを利用するようにしてもよい。
In this embodiment, 30 seconds before and after the time when the power generation flag is set are specified as the power generation time zone, but not limited to this, a longer time before and after the time when the power generation flag is set (for example, 30 minutes). ) May be specified as the power generation time zone. For example, if the detected temperature becomes the freezing point 5 minutes before the time when the power generation flag is set, it is highly possible that the detected temperature becomes the freezing point in the near future power generation time due to climate change. By specifying the power generation time zone around 30 minutes when the power generation flag is set, it is possible to display a recommendation even in a situation where such a freezing point is high but there is a high possibility of becoming a freezing point.
Further, the data within the past one week is accumulated, but the data within the past one year may be accumulated. Thus, for example, when the electronic device 1 is used three times or more in the past year, it is specified as a power generation time zone, but if it is less than two times, it is not specified as a power generation time zone. The recommended display condition can be changed between a hot period such as summer and a cold period such as winter. Furthermore, the user may be able to set conditions for recommended display. In this case, it is possible to set the recommended display condition that is more appropriate for the use state of the user.
In the above-described embodiment, the temperature detected by the temperature sensor 20 is recorded. However, the temperature detected by the temperature sensor 40 may be recorded and used.
本実施の形態の燃料電池システムは、上述のように動作するので、環境の温度を検知して、検知された温度に応じて燃料を発電部に供給する速度を変えることができる。即ち、検知温度に応じて、制御手段５１が供給ポンプ３２の作動速度を制御することにより、適切な濃度の燃料を燃料電池発電ユニット３５に送液することができる。従って、例えば、検知温度が装着部１８に装着されたカートリッジ内の燃料が沸騰する虞のある比較的高い温度となった場合に、高濃度のメタノールを燃料電池発電ユニットに送られることを防止することができ、ひいては、高濃度のメタノールによるダメージを燃料電池発電ユニットに与えないようにすることができる。
Since the fuel cell system of the present embodiment operates as described above, it is possible to detect the temperature of the environment and change the speed at which the fuel is supplied to the power generation unit according to the detected temperature. That is, the control means 51 controls the operating speed of the supply pump 32 in accordance with the detected temperature, so that an appropriate concentration of fuel can be sent to the fuel cell power generation unit 35. Therefore, for example, when the detected temperature becomes a relatively high temperature at which the fuel in the cartridge mounted on the mounting portion 18 is likely to boil, high concentration methanol is prevented from being sent to the fuel cell power generation unit. As a result, the fuel cell power generation unit can be prevented from being damaged by the high-concentration methanol.
＜第２の実施の形態＞
図７は、本発明の実施形態における電子機器１Ａの概略構成を示したブロック図である。
この電子機器１Ａは、本発明に係る燃料電池システムの一例である。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the electronic apparatus 1A according to the embodiment of the present invention.
This electronic apparatus 1A is an example of a fuel cell system according to the present invention.
この電子機器１Ａの電子機器本体２Ａには装着部（第一装着部）１６Ａが設けられている。装着部１６Ａに対しては、燃料カートリッジ（第一の容器）１０Ａ及び混合液カートリッジ（第一の容器）１４Ａが着脱可能であり、燃料カートリッジ１０Ａ及び混合液カートリッジ１４Ａの両方を同時に装着部１６に装着することができず、燃料カートリッジ１０Ａと混合液カートリッジ１４Ａのうちの一方が装着部１６Ａに装着された場合には、他方を装着部１６Ａに装着することができない。また、電子機器本体２Ａにはインレットコネクタ１７Ａが設けられ、カートリッジ１０Ａ，１４Ａにはアウトレットコネクタ１１Ａ，１５Ａがそれぞれ設けられ、燃料カートリッジ１０Ａが装着部１６Ａに装着された場合にはアウトレットコネクタ１１Ａがインレットコネクタ１７Ａに連結され、混合液カートリッジ１４Ａが装着部１６Ａに装着された場合にはアウトレットコネクタ１５Ａがインレットコネクタ１７Ａに接続される。
The electronic device main body 2A of the electronic device 1A is provided with a mounting portion (first mounting portion) 16A. The fuel cartridge (first container) 10A and the mixed liquid cartridge (first container) 14A are detachable from the mounting portion 16A, and both the fuel cartridge 10A and the mixed liquid cartridge 14A are attached to the mounting portion 16 at the same time. If one of the fuel cartridge 10A and the mixed liquid cartridge 14A is attached to the attachment part 16A, the other cannot be attached to the attachment part 16A. The electronic device body 2A is provided with an inlet connector 17A, the cartridges 10A and 14A are provided with outlet connectors 11A and 15A, respectively, and when the fuel cartridge 10A is attached to the attachment portion 16A, the outlet connector 11A is provided with the inlet connector 11A. When connected to the connector 17A and the mixed liquid cartridge 14A is mounted on the mounting portion 16A, the outlet connector 15A is connected to the inlet connector 17A.
燃料カートリッジ１０Ａには、純粋な燃料（第一の液体）が貯留されている。燃料カートリッジ１０Ａに貯留される燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、その他の燃料であり、特に液体燃料である。
混合液カートリッジ１４Ａには、水と燃料の混合液（第一の液体）が貯留されている。混合液カートリッジ１４Ａに貯留される混合液中の燃料は、燃料カートリッジ１０Ａに貯留される燃料と同じものである。このように、水と燃料の混合液が貯留されているので、混合液カートリッジ１４Ａ内の混合液の沸点が燃料カートリッジ１０内の燃料の沸点よりも高い。なお、混合液カートリッジ１４Ａ内の混合液には、他の物質が混合されていてもよい。
Pure fuel (first liquid) is stored in the fuel cartridge 10A. The fuel stored in the fuel cartridge 10A is methanol, ethanol, dimethyl ether, or other fuels, and in particular liquid fuel.
A mixed liquid (first liquid) of water and fuel is stored in the mixed liquid cartridge 14A. The fuel in the mixed liquid stored in the mixed liquid cartridge 14A is the same as the fuel stored in the fuel cartridge 10A. As described above, since the mixed liquid of water and fuel is stored, the boiling point of the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14A is higher than the boiling point of the fuel in the fuel cartridge 10. Note that other substances may be mixed in the liquid mixture in the liquid mixture cartridge 14A.
本実施形態では、燃料カートリッジ１０Ａに貯留される燃料がメタノールであり、混合液カートリッジ１４Ａに貯留された混合液がメタノールと水の混合液（混合比（重量比）は、メタノールが６に対して水が４である。）である。この場合、燃料カートリッジ１０Ａ内のメタノールの沸点が約６５℃であり、混合液カートリッジ１４Ａ内の混合液の沸点が約７４℃である。
In the present embodiment, the fuel stored in the fuel cartridge 10A is methanol, and the mixed solution stored in the mixed solution cartridge 14A is a mixed solution of methanol and water (the mixing ratio (weight ratio) is 6 with respect to methanol). Water is 4.) In this case, the boiling point of methanol in the fuel cartridge 10A is about 65 ° C., and the boiling point of the mixed solution in the mixed solution cartridge 14A is about 74 ° C.
なお、混合液カートリッジ１４Ａの内容物は、別の混合比の混合液であってもよい。
また、混合液カートリッジ１４Ａを複数準備し、異なる混合比の混合液をこれら混合液カートリッジ１４Ａに貯留し、これら混合液カートリッジ１４Ａを適宜使い分けてもよい。
また、燃料カートリッジ１０Ａの内容物が純粋な燃料でなくてもよいが、燃料カートリッジ１０Ａの内容物の燃料比率が、混合液カートリッジ１４Ａの内容物の燃料比率よりも高いことが必要である。
The contents of the mixed liquid cartridge 14A may be a mixed liquid having a different mixing ratio.
Alternatively, a plurality of mixed liquid cartridges 14A may be prepared, mixed liquids having different mixing ratios may be stored in these mixed liquid cartridges 14A, and these mixed liquid cartridges 14A may be properly used.
Further, the contents of the fuel cartridge 10A may not be pure fuel, but the fuel ratio of the contents of the fuel cartridge 10A needs to be higher than the fuel ratio of the contents of the mixed liquid cartridge 14A.
電子機器本体２Ａには、識別センサ（第一濃度検知手段）２１Ａ及び温度センサ（第一温度検知手段）２０Ａが設けられている。これらは、識別センサ２１Ａ及び温度センサ２０Ａがコネクタ１７Ａの周囲に設けられている。温度センサ２０Ａは、装着部１６Ａに装着されたカートリッジ（燃料カートリッジ１０Ａ又は混合液カートリッジ１４Ａ）の液体の温度を電気信号に変換するものである。温度センサ２０Ａによって検知された温度を表す信号は、燃料電池制御部（制御手段）５１Ａ（図８に図示）に出力される。温度センサ２０Ａによる温度の検知方法は、装着部１６Ａに装着されたカートリッジの内容物の温度を直接測定するものであってもよいし、内容物の温度を間接的に測定するものであってもよい。
The electronic device main body 2A is provided with an identification sensor (first concentration detection means) 21A and a temperature sensor (first temperature detection means) 20A. In these, an identification sensor 21A and a temperature sensor 20A are provided around the connector 17A. The temperature sensor 20A converts the temperature of the liquid in the cartridge (the fuel cartridge 10A or the mixed liquid cartridge 14A) mounted in the mounting portion 16A into an electrical signal. A signal representing the temperature detected by the temperature sensor 20A is output to a fuel cell control unit (control means) 51A (shown in FIG. 8). The temperature detection method by the temperature sensor 20A may directly measure the temperature of the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 16A, or may indirectly measure the temperature of the contents. Good.
識別センサ２１Ａは、装着部１６Ａに装着されたカートリッジを識別するものである。つまり、装着部１６Ａに燃料カートリッジ１０Ａが装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ａの装着が識別センサ２１Ａによって検知され、燃料カートリッジ１０Ａの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ａ（図８に図示）に出力される。一方、装着部１６Ａに混合液カートリッジ１４Ａが装着された場合には、混合液カートリッジ１４Ａの装着が識別センサ２１Ａによって検知され、混合液カートリッジ１４Ａの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ａ（図８に図示）に出力される。このように、識別センサ２１Ａは、装着部１６Ａに装着されたカートリッジの種類を識別することにより、装着部１６Ａに装着されたカートリッジの内容物であるメタノールと水の混合比（燃料濃度）を識別する濃度検知手段として機能する。
The identification sensor 21A identifies the cartridge mounted on the mounting unit 16A. That is, when the fuel cartridge 10A is attached to the attachment portion 16A, the attachment of the fuel cartridge 10A is detected by the identification sensor 21A, and a signal indicating the attachment of the fuel cartridge 10A is sent to the fuel cell control portion 51A (shown in FIG. 8). ) Is output. On the other hand, when the mixed liquid cartridge 14A is mounted in the mounting section 16A, the mounting of the mixed liquid cartridge 14A is detected by the identification sensor 21A, and a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14A is mounted is a fuel cell control section 51A (FIG. 8). In this way, the identification sensor 21A identifies the type of cartridge mounted in the mounting portion 16A, thereby identifying the mixing ratio (fuel concentration) of methanol and water that are the contents of the cartridge mounted in the mounting portion 16A. Functions as a density detecting means.
識別センサ２１Ａは、プッシュスイッチ、リミットセンサ、光電センサ、近接センサ、磁界センサ、圧力センサ、赤外線センサ、撮像素子、濃度センサ（例えば、カートリッジの内容物の燃料濃度を測定することにより、カートリッジを識別するもの）、その他のセンサである。なお、識別センサ２１Ａが濃度センサの場合、装着部１８Ａに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度が識別センサ２１Ａによって測定され、測定濃度を表す信号が識別センサ２１Ａから燃料電池制御部５１Ａに出力され、燃料電池制御部５１Ａがその濃度信号によってカートリッジの識別をする。
The identification sensor 21A identifies the cartridge by measuring the fuel concentration of the contents of the cartridge (for example, the cartridge sensor by measuring the fuel concentration of the contents of the cartridge, for example, a push switch, a limit sensor, a photoelectric sensor, a proximity sensor, a magnetic field sensor, a pressure sensor, an infrared sensor, an image sensor). Other sensors). When the identification sensor 21A is a concentration sensor, the fuel concentration of the contents of the cartridge attached to the attachment unit 18A is measured by the identification sensor 21A, and a signal indicating the measured concentration is output from the identification sensor 21A to the fuel cell control unit 51A. Then, the fuel cell control unit 51A identifies the cartridge by the concentration signal.
図７では、一例として識別センサ２１Ａがプッシュスイッチである場合を示している。この場合、識別センサ２１Ａにボタン２２Ａが設けられ、混合液カートリッジ１４Ａには逃げ凹部２３Ａが形成されており、燃料カートリッジ１０Ａには凹部が形成されていない。混合液カートリッジ１４Ａが装着部１６Ａに装着された場合には、凹部２３Ａにボタン２２Ａが収まって、ボタン２２Ａが押されず、識別センサ２１Ａがオフとなる。一方、燃料カートリッジ１０Ａが装着部１６Ａに装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ａによってボタン２２Ａが押され、識別センサ２１Ａがオンとなる。なお、燃料カートリッジ１０Ａ又は混合液カートリッジ１４Ａの装着と、識別センサ２１Ａのオン又はオフの関係とは逆であってもよい。
FIG. 7 shows a case where the identification sensor 21A is a push switch as an example. In this case, the button 22A is provided on the identification sensor 21A, the escape recess 23A is formed in the mixed liquid cartridge 14A, and the recess is not formed in the fuel cartridge 10A. When the mixed liquid cartridge 14A is mounted on the mounting portion 16A, the button 22A is received in the recess 23A, the button 22A is not pressed, and the identification sensor 21A is turned off. On the other hand, when the fuel cartridge 10A is attached to the attachment portion 16A, the button 22A is pushed by the fuel cartridge 10A, and the identification sensor 21A is turned on. Note that the mounting relationship of the fuel cartridge 10A or the mixed liquid cartridge 14A and the ON / OFF relationship of the identification sensor 21A may be reversed.
電子機器本体２Ａには、自己発電機能を司る自己発電ユニットが内蔵されている。自己発電ユニットは、燃料ポンプ（第一供給ポンプ）３１Ａ、生成水ポンプ（水ポンプ）３３Ａ、混合切替部３４Ａ、燃料電池発電ユニット３５Ａ、エアポンプ３６Ａ、凝縮・気液分離装置３７Ａ及び生成水タンク（水容器）３８Ａを有する。
The electronic device main body 2A incorporates a self-power generation unit that controls the self-power generation function. The self-power generation unit includes a fuel pump (first supply pump) 31A, a generated water pump (water pump) 33A, a mixing switching unit 34A, a fuel cell power generation unit 35A, an air pump 36A, a condensing / gas-liquid separator 37A, and a generated water tank ( Water container) 38A.
燃料ポンプ３１Ａは、燃料カートリッジ１０Ａ又は混合液カートリッジ１４Ａの内容物を混合切替部３４Ａに送液するものである。なお、アウトレットコネクタ１１Ａとインレットコネクタ１７Ａが連結されると、燃料カートリッジ１０Ａから燃料ポンプ３１Ａまでの経路が確立され、アウトレットコネクタ１５Ａとインレットコネクタ１７Ａが連結されると、混合液カートリッジ１４Ａから燃料ポンプ３１Ａまでの経路が確立される。
The fuel pump 31A sends the contents of the fuel cartridge 10A or the mixed solution cartridge 14A to the mixing switching unit 34A. When the outlet connector 11A and the inlet connector 17A are connected, a path from the fuel cartridge 10A to the fuel pump 31A is established, and when the outlet connector 15A and the inlet connector 17A are connected, the mixed liquid cartridge 14A and the fuel pump 31A are connected. A route to is established.
生成水ポンプ３３Ａは、生成水タンク３８Ａ内の生成水を混合切替部３４Ａに送液するものである。
The generated water pump 33A feeds the generated water in the generated water tank 38A to the mixing switching unit 34A.
燃料ポンプ３１Ａ及び生成水ポンプ３３Ａは何れも速度可変型のポンプである。
Both the fuel pump 31A and the generated water pump 33A are variable speed pumps.
混合切替部３４Ａは流量制御弁、方向切替弁等から構成されており、流体の流れの方向を切り替えるとともに流体の流量を制御するものである。ここで、混合切替部３４Ａは、燃料ポンプ３１Ａから燃料電池発電ユニット３５Ａへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４Ａは、生成水ポンプ３３Ａから燃料電池発電ユニット３５Ａへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４Ａの動作によって、燃料電池発電ユニット３５Ａへ流れる各種流体の方向・流量が制御され、これにより各種流体の混合比が制御される。
The mixing switching unit 34A includes a flow control valve, a direction switching valve, and the like, and controls the flow rate of the fluid while switching the direction of the fluid flow. Here, the mixing switching unit 34A blocks and allows the flow of fluid from the fuel pump 31A to the fuel cell power generation unit 35A and controls the flow rate thereof. The mixing switching unit 34A blocks and allows the flow of fluid from the generated water pump 33A to the fuel cell power generation unit 35A and controls the flow rate. The direction and flow rate of various fluids flowing to the fuel cell power generation unit 35A are controlled by the operation of the mixing switching unit 34A, thereby controlling the mixing ratio of the various fluids.
エアポンプ３６Ａは、電子機器本体２Ａの外部の空気を燃料電池発電ユニット３５Ａに送るものである。
The air pump 36A sends air outside the electronic device main body 2A to the fuel cell power generation unit 35A.
燃料電池発電ユニット３５Ａは気化器、改質器、一酸化炭素除去器、燃料電池、各種センサ、ヒータ、バルブ等から構成され、混合切替部３４Ａから送られてきた燃料と水の混合液により発電するものである。つまり、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ａによって気化器に連続的に送られ、電子機器本体２Ａの外の空気がエアポンプ３６Ａによって一酸化炭素除去器及び燃料電池のカソードに連続的に送られると、これにより燃料電池発電ユニット３５Ａは燃料電池において連続的に発電する。具体的には、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガス（水素、二酸化炭素、一酸化炭素等を含む。）に改質され、改質器で生成した微量な一酸化炭素が一酸化炭素除去器によって酸化により除去され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。そして、燃料電池における水素と酸素の電気化学反応によって、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ａに送られる。燃料電池発電ユニット３５Ａの燃料電池が、固体高分子電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ａが以上のような構成を有する。
The fuel cell power generation unit 35A includes a vaporizer, a reformer, a carbon monoxide remover, a fuel cell, various sensors, a heater, a valve, and the like. To do. That is, the mixed liquid of fuel and water is continuously sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34A, and the air outside the electronic device body 2A is continuously sent to the carbon monoxide remover and the cathode of the fuel cell by the air pump 36A. As a result, the fuel cell power generation unit 35A continuously generates power in the fuel cell. Specifically, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas (including hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, etc.) by the reformer, A small amount of carbon monoxide generated in the reformer is removed by oxidation by the carbon monoxide remover, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell and in the air sent to the cathode of the fuel cell Oxygen reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. Then, due to the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen in the fuel cell, power generation occurs in the fuel cell, and water vapor is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37A together with other products. When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35A is a fuel cell having a solid polymer electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35A has the above-described configuration.
一方、燃料電池発電ユニット３５Ａの燃料電池が、メタノールで発電を行うものである場合、燃料電池発電ユニット３５Ａは、改質器や一酸化炭素除去器を備えず、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、混合切替部３４Ａから送られた混合液が気化器に送液され、気化器において燃料と水が混合されて蒸発され、気化した燃料・水と空気中の酸素との電気化学反応が燃料電池において起こることで電力が取り出されるとともに気体状の水（水蒸気）を含む気体が燃料電池発電ユニット３５Ａから凝縮・気液分離装置３７Ａに送られる。なお、液体状のメタノール及び水で発電を行う燃料電池の場合、更に気化器も省略することができる。
On the other hand, when the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35A is one that generates power with methanol, the fuel cell power generation unit 35A is not provided with a reformer or a carbon monoxide remover, but includes a vaporizer, a fuel cell, and the like. Will be. In this case, the liquid mixture sent from the mixing switching unit 34A is sent to the vaporizer, where the fuel and water are mixed and evaporated in the vaporizer, and the electrochemical reaction between the vaporized fuel / water and oxygen in the air occurs. Electricity is taken out by the occurrence in the fuel cell, and gas containing gaseous water (water vapor) is sent from the fuel cell power generation unit 35A to the condensing / gas-liquid separation device 37A. In the case of a fuel cell that generates power with liquid methanol and water, a vaporizer can also be omitted.
また、燃料電池発電ユニット３５Ａの燃料電池が、固体酸化物電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ａは、一酸化炭素除去器を備えず、改質器、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガスに改質され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。これにより、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ａに送られる。
When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35A is a fuel cell having a solid oxide electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35A does not include a carbon monoxide remover, but includes a reformer, a vaporizer, and a fuel cell. Etc., and so on. In this case, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas by the reformer, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell; The oxygen in the air sent to the cathode of the fuel cell reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. As a result, power generation occurs in the fuel cell, and steam is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37A together with other products.
なお、気化器が燃料電池発電ユニット３５Ａに内蔵されているものとしているが、燃料電池発電ユニット３５Ａとは別に気化器を設け、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ａによって気化器に送られて、その気化器で気化された混合気が燃料電池発電ユニット３５Ａに供給されるものとしてもよい。
Although the vaporizer is built in the fuel cell power generation unit 35A, a vaporizer is provided separately from the fuel cell power generation unit 35A, and the mixed liquid of fuel and water is sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34A. Thus, the air-fuel mixture vaporized by the vaporizer may be supplied to the fuel cell power generation unit 35A.
凝縮・気液分離装置３７Ａは凝縮器及び気液分離器等を有し、燃料電池発電ユニット３５Ａから送られた気体が凝縮器によって冷却されて、気体中の水分が液体に凝縮され、気液分離器によって液体の水と気体に分離される。凝縮・気液分離装置３７Ａで分離された液体の水は生成水タンク３８Ａに送られて生成水タンク３８Ａに貯留され、分離された気体は排気として電子機器本体２Ａの外に排出される。なお、固定された生成水タンク３８Ａの代わりに、電子機器本体２Ａに対して着脱可能なカートリッジ式の生成水カートリッジを用いてもよい。
The condensing / gas-liquid separation device 37A includes a condenser, a gas-liquid separator, and the like. The gas sent from the fuel cell power generation unit 35A is cooled by the condenser, and the moisture in the gas is condensed into a liquid. It is separated into liquid water and gas by a separator. The liquid water separated by the condensing / gas-liquid separation device 37A is sent to the generated water tank 38A and stored in the generated water tank 38A, and the separated gas is discharged out of the electronic apparatus main body 2A as exhaust gas. Instead of the fixed generated water tank 38A, a cartridge type generated water cartridge that can be attached to and detached from the electronic apparatus main body 2A may be used.
生成水タンク３８Ａは、電子機器１Ａの各部で発生した熱で温められる。この生成水タンク３８Ａには、貯留量センサ３９Ａ及び温度センサ（第二温度検知手段）４０Ａが設けられている。貯留量センサ３９Ａは生成水タンク３８Ａに貯留されている生成水の量を電気信号に変換するものである。貯留量センサ３９Ａによって検知された貯留量を表す信号は、燃料電池制御部５１Ａ（図８に図示）に出力される。温度センサ４０Ａは、生成水タンク３８Ａに貯留された生成水の温度を電気信号に変換するものである。温度センサ４０Ａによって検知された温度を表す信号は、燃料電池制御部５１Ａ（図８に図示）に出力される。ここで、生成水タンク３８Ａに貯留された生成水が凍結している場合は、氷を含む生成水又は氷の温度を検知する。なお、温度センサ４０Ａは、生成水タンク３８Ａの内容物の温度を直接測定するものであってもよいし、内容物の温度を間接的に測定するものであってもよい。
The generated water tank 38A is warmed by the heat generated in each part of the electronic apparatus 1A. The generated water tank 38A is provided with a storage amount sensor 39A and a temperature sensor (second temperature detection means) 40A. The storage amount sensor 39A converts the amount of generated water stored in the generated water tank 38A into an electrical signal. A signal indicating the storage amount detected by the storage amount sensor 39A is output to the fuel cell control unit 51A (shown in FIG. 8). The temperature sensor 40A converts the temperature of the generated water stored in the generated water tank 38A into an electric signal. A signal representing the temperature detected by the temperature sensor 40A is output to the fuel cell control unit 51A (shown in FIG. 8). Here, when the generated water stored in the generated water tank 38A is frozen, the temperature of the generated water containing ice or ice is detected. The temperature sensor 40A may directly measure the temperature of the contents of the generated water tank 38A, or may indirectly measure the temperature of the contents.
図８は、電子機器１Ａの回路構成を示したブロック図である。図８に示すように、電子機器１Ａは、図７に示された構成要素の他に、燃料電池制御部５１Ａ、記憶部５２Ａ、電源切替制御部５３Ａ、二次電池５４Ａ、電子機器制御部５５Ａ、表示部５６Ａ及びキー入力部５７Ａ等を更に具備する。
FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of the electronic apparatus 1A. As shown in FIG. 8, in addition to the components shown in FIG. 7, the electronic device 1A includes a fuel cell control unit 51A, a storage unit 52A, a power supply switching control unit 53A, a secondary battery 54A, and an electronic device control unit 55A. And a display unit 56A and a key input unit 57A.
燃料電池制御部５１Ａは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。この燃料電池制御部５１Ａは、燃料ポンプ３１Ａ、生成水ポンプ３３Ａ、混合切替部３４Ａ、燃料電池発電ユニット３５Ａ及びエアポンプ３６Ａの制御を行う。
The fuel cell control unit 51A is a microcomputer having, for example, a CPU, a RAM, and the like. The fuel cell control unit 51A controls the fuel pump 31A, the generated water pump 33A, the mixing switching unit 34A, the fuel cell power generation unit 35A, and the air pump 36A.
記憶部５２Ａは不揮発性メモリ、磁気記録ディスク等であり、各種データが記憶部５２Ａに記録される。ここで、記憶部５２Ａに対する読み書きは、燃料電池制御部５１Ａによって行われる。
The storage unit 52A is a non-volatile memory, a magnetic recording disk, or the like, and various data are recorded in the storage unit 52A. Here, reading and writing with respect to the storage unit 52A is performed by the fuel cell control unit 51A.
二次電池５４Ａは、電気エネルギーを化学エネルギーの形にして蓄えるものである。
The secondary battery 54A stores electrical energy in the form of chemical energy.
電源切替制御部５３Ａは、燃料電池発電ユニット３５Ａの燃料電池で生成された電気エネルギーを二次電池５４Ａに充電したり、燃料電池発電ユニット３５Ａの燃料電池又は二次電池５４Ａから電子機器本体２Ａの各負荷（電子機器制御部５５Ａ、表示部５６Ａ、キー入力部５７Ａ、記憶部５２Ａに加えて、他の部分も含む）に電力を供給したりする。
The power supply switching control unit 53A charges the secondary battery 54A with electrical energy generated by the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35A, or the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35A or the secondary battery 54A causes the electronic device main body 2A to Power is supplied to each load (including other parts in addition to the electronic device control unit 55A, the display unit 56A, the key input unit 57A, and the storage unit 52A).
キー入力部５７Ａは、例えば種々のボタン、スイッチ等から構成されており、それらのボタンやスイッチの操作に応じた入力信号を電子機器制御部５５Ａに出力する。
The key input unit 57A includes, for example, various buttons and switches, and outputs an input signal corresponding to the operation of the buttons and switches to the electronic device control unit 55A.
表示部５６Ａは、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、その他の表示部である。
The display unit 56A is a liquid crystal display, an electroluminescence display, or other display unit.
電子機器制御部５５Ａは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータである。電子機器制御部５５Ａはキー入力部５７Ａから入力した入力信号、燃料電池制御部５１Ａから入力した信号に基づいて各種の処理を行う。例えば、電子機器制御部５５Ａが表示部５６Ａに表示制御信号を出力する。これにより、表示制御信号に応じた表示が表示部５６Ａで行われる。
The electronic device control unit 55A is a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, for example. The electronic device control unit 55A performs various processes based on the input signal input from the key input unit 57A and the signal input from the fuel cell control unit 51A. For example, the electronic device control unit 55A outputs a display control signal to the display unit 56A. Thereby, the display according to the display control signal is performed on the display unit 56A.
次に、電子機器１Ａの使用方法及び電子機器１Ａの動作について説明する。
Next, a method of using the electronic device 1A and an operation of the electronic device 1A will be described.
＜発電動作＞
まず、発電に関する動作について説明する。図９は、発電に関する動作において、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１Ａは、燃料電池制御部５１ＡのＲＯＭに格納されたプログラムに従って図９に示された処理を実行し、電子機器制御部５５Ａは、電子機器制御部５５ＡのＲＯＭに格納されたプログラムに従って図９に示された処理を実行する。
<Power generation operation>
First, operations related to power generation will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A in the operation related to power generation. The fuel cell control unit 51A executes the processing shown in FIG. 9 according to the program stored in the ROM of the fuel cell control unit 51A, and the electronic device control unit 55A is stored in the ROM of the electronic device control unit 55A. The process shown in FIG. 9 is executed according to the program.
ユーザは、電子機器１Ａを使用するに際して、燃料が貯留された燃料カートリッジ１０Ａ又は混合液が貯留された混合液カートリッジ１４Ａのどちらか一方を装着部１６Ａに装着する。燃料カートリッジ１０Ａが装着部１６Ａに装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ａが装着された旨の信号が識別センサ２１Ａから燃料電池制御部５１Ａに出力される。混合液カートリッジ１４Ａが装着部１６Ａに装着された場合には、混合液カートリッジ１４Ａが装着された旨の信号が識別センサ２１Ａから燃料電池制御部５１Ａに出力される。
When using the electronic apparatus 1A, the user attaches either the fuel cartridge 10A storing fuel or the mixed liquid cartridge 14A storing mixed liquid to the mounting portion 16A. When the fuel cartridge 10A is attached to the attachment portion 16A, a signal indicating that the fuel cartridge 10A is attached is output from the identification sensor 21A to the fuel cell control portion 51A. When the mixed liquid cartridge 14A is mounted on the mounting portion 16A, a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14A is mounted is output from the identification sensor 21A to the fuel cell control unit 51A.
まず、燃料電池制御部５１Ａが、識別センサ２１Ａから入力された信号により、装着部１６Ａに装着されたカートリッジが燃料カートリッジ１０Ａであるかそれとも混合液カートリッジ１４Ａであるかを判定する（ステップＳ６１）。識別センサ２１Ａによって混合液カートリッジ１４Ａの装着が検知されている場合には（ステップＳ６１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ６２に移行し、識別センサ２１Ａによって混合液カートリッジ１４Ａの装着が検知されている場合には（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ６３に移行する。なお、識別センサ２１Ａが濃度センサの場合、ステップＳ６１における燃料電池制御部５１Ａの判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下である場合、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ６２に移行し、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えている場合、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ６３に移行する。
First, the fuel cell control unit 51A determines whether the cartridge mounted on the mounting unit 16A is the fuel cartridge 10A or the mixed liquid cartridge 14A based on a signal input from the identification sensor 21A (step S61). When the attachment of the mixed liquid cartridge 14A is detected by the identification sensor 21A (step S61: No), the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S62, and the attachment of the mixed liquid cartridge 14A is performed by the identification sensor 21A. If it is detected (step S61: Yes), the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S63. When the identification sensor 21A is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51A in step S61 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and the detected concentration of the concentration sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 70%). The process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S62, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold, the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S63.
ステップＳ６２においては、燃料電池制御部５１Ａは、生成水ポンプ３３Ａを停止するとともに、燃料ポンプ３１Ａを駆動する。この時、燃料電池制御部５１Ａが混合切替部３４Ａを制御することによって、生成水ポンプ３３Ａと燃料電池発電ユニット３５Ａとの間の流路が遮断され、燃料ポンプ３１Ａと燃料電池発電ユニット３５Ａとの間の流路が開放される。これにより、混合液カートリッジ１４Ａ内の混合液が燃料ポンプ３１Ａ及び混合切替部３４Ａを経由して燃料電池発電ユニット３５Ａに送液される。燃料電池発電ユニット３５Ａでは電気化学反応により発電が起き、生成された生成水のうち気体部分は凝縮・気液分離装置３７Ａを経由して排出され、液体部分は生成水タンク３８Ａに貯留される。ステップＳ６２後、燃料電池制御部５１Ａの処理は、ステップＳ６１に戻る。
In step S62, the fuel cell control unit 51A stops the generated water pump 33A and drives the fuel pump 31A. At this time, when the fuel cell control unit 51A controls the mixing switching unit 34A, the flow path between the generated water pump 33A and the fuel cell power generation unit 35A is blocked, and the fuel pump 31A and the fuel cell power generation unit 35A are disconnected. The flow path between them is opened. Thereby, the liquid mixture in the liquid mixture cartridge 14A is sent to the fuel cell power generation unit 35A via the fuel pump 31A and the mixing switching unit 34A. In the fuel cell power generation unit 35A, electric power is generated by an electrochemical reaction, and a gas portion of the generated product water is discharged via the condensing / gas-liquid separation device 37A, and a liquid portion is stored in the product water tank 38A. After step S62, the process of the fuel cell control unit 51A returns to step S61.
ステップＳ６３においては、燃料電池制御部５１Ａは、温度センサ２０Ａから入力された温度信号により、燃料カートリッジ１０Ａ内にある燃料の温度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここでの所定の閾値（以下、沸点未満閾値という。）は、燃料カートリッジ１０Ａ内に収容された内容物の沸点未満とされており、例えば、内容物が純メタノールである場合、沸点が６５℃であるので、閾値が６３℃とされている。
In step S63, the fuel cell control unit 51A determines whether or not the temperature of the fuel in the fuel cartridge 10A is equal to or higher than a predetermined threshold, based on the temperature signal input from the temperature sensor 20A. Here, the predetermined threshold value (hereinafter referred to as “below boiling point threshold value”) is set to be less than the boiling point of the content contained in the fuel cartridge 10A. For example, when the content is pure methanol, the boiling point is 65 ° C. Therefore, the threshold value is set to 63 ° C.
そして、温度センサ２０Ａの温度信号により表された温度が沸点未満閾値以上であると燃料電池制御部５１Ａによって判定された場合には（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ６４に移行し、温度センサ２０Ａの温度信号により表された温度が沸点未満閾値未満であると燃料電池制御部５１Ａによって判定された場合には（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ６６に移行する。
When the fuel cell control unit 51A determines that the temperature represented by the temperature signal of the temperature sensor 20A is equal to or higher than the threshold value below the boiling point (step S63: Yes), the process of the fuel cell control unit 51A performs step S64. When the fuel cell control unit 51A determines that the temperature represented by the temperature signal of the temperature sensor 20A is less than the threshold value below the boiling point (step S63: Yes), the process of the fuel cell control unit 51A is performed. Control goes to step S66.
ステップＳ６４においては、燃料電池制御部５１Ａが生成水ポンプ３３Ａ及び燃料ポンプ３１Ａを停止し、これにより燃料電池発電ユニット３５Ａにおける発電が停止する。そして、燃料電池制御部５１Ａの指令により、電子機器制御部５５Ａが混合液カートリッジの推奨表示を表示部５６Ａに表示させる（ステップＳ６５）。具体的には、「燃料の沸騰の可能性により、発電を停止し、混合液カートリッジを交換して下さい。」といった旨の推奨表示が行われる。その表示を見たユーザは、燃料カートリッジ１０Ａ内の燃料が沸騰しそうであることを認識でき、燃料よりも沸騰しにくい混合液の入った混合液カートリッジ１４Ａに交換することができる。その後、燃料電池制御部５１Ａの処理は、ステップＳ６１に戻る。
ところで、燃料カートリッジ１０Ａ内の燃料が沸騰すると、内部気圧が高まり、その圧力によって気体燃料が強制的に燃料電池発電ユニット３５Ａに送られてしまい、燃料電池発電ユニット３５Ａの各部（触媒）が劣化してしまう虞がある。そうしたなか、燃料カートリッジ１０Ａ内の燃料が沸騰する前に、燃料ポンプ３１Ａが停止し（ステップＳ６４）、ユーザにカートリッジの交換を推奨するので、ユーザが混合液カートリッジ１４Ａに交換すれば、燃料電池発電ユニット３５Ａの劣化を抑えることができる。
In step S64, the fuel cell control unit 51A stops the generated water pump 33A and the fuel pump 31A, thereby stopping the power generation in the fuel cell power generation unit 35A. Then, in response to a command from the fuel cell control unit 51A, the electronic device control unit 55A displays a recommended display of the mixed liquid cartridge on the display unit 56A (step S65). Specifically, a recommendation message such as “Please stop power generation and replace the mixed solution cartridge due to the possibility of fuel boiling” is displayed. The user who sees the display can recognize that the fuel in the fuel cartridge 10A is likely to boil, and can replace it with a mixed liquid cartridge 14A containing a mixed liquid that is less likely to boil than the fuel. Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51A returns to step S61.
By the way, when the fuel in the fuel cartridge 10A boils, the internal air pressure increases, and the gas fuel is forcibly sent to the fuel cell power generation unit 35A by the pressure, and each part (catalyst) of the fuel cell power generation unit 35A deteriorates. There is a risk that. Under such circumstances, the fuel pump 31A stops before the fuel in the fuel cartridge 10A boils (step S64), and the user is recommended to replace the cartridge. Therefore, if the user replaces the mixed liquid cartridge 14A, fuel cell power generation Deterioration of the unit 35A can be suppressed.
ステップＳ６６においては、燃料電池制御部５１Ａが、生成水ポンプ３３Ａ及び燃料ポンプ３１Ａを駆動する。そして、燃料電池制御部５１Ａが、生成水ポンプ３３Ａ及び燃料ポンプ３１Ａの作動速度を制御するとともに、混合切替部３４Ａを制御する。燃料電池制御部５１Ａが混合切替部３４Ａを制御することによって、生成水タンク３８Ａ内の水が生成水ポンプ３３Ａ及び混合切替部３４Ａを経由して燃料電池発電ユニット３５Ａに送液され、燃料カートリッジ１０Ａ内の燃料が燃料ポンプ３１Ａ及び混合切替部３４Ａを経由して燃料電池発電ユニット３５Ａに送液される。このとき、生成水と燃料が混合切替部３４Ａにて混合される。さらに、このとき、燃料電池制御部５１Ａが生成水ポンプ３３Ａ及び燃料ポンプ３１Ａの作動速度を制御することによって、燃料と生成水の混合比（重量比）を６：４にする。但し、この混合比は一例であって、６：４に限るものではなく、燃料電池発電ユニット３５Ａにおいて要求される混合比に応じた値とする。このように、生成水を再利用して、生成水と燃料を混合するので、燃料カートリッジ１０Ａ内の燃料を長時間使用することができる。
その後、燃料電池制御部５１Ａの処理は、ステップＳ６１に戻る。
In step S66, the fuel cell control unit 51A drives the generated water pump 33A and the fuel pump 31A. Then, the fuel cell control unit 51A controls the operation speed of the generated water pump 33A and the fuel pump 31A, and controls the mixing switching unit 34A. When the fuel cell control unit 51A controls the mixing switching unit 34A, the water in the generated water tank 38A is sent to the fuel cell power generation unit 35A via the generated water pump 33A and the mixing switching unit 34A, and the fuel cartridge 10A. The fuel inside is sent to the fuel cell power generation unit 35A via the fuel pump 31A and the mixing switching unit 34A. At this time, the generated water and the fuel are mixed in the mixing switching unit 34A. Further, at this time, the fuel cell control unit 51A controls the operation speed of the generated water pump 33A and the fuel pump 31A, so that the mixing ratio (weight ratio) of the fuel and generated water is 6: 4. However, this mixing ratio is an example, and is not limited to 6: 4, and is a value corresponding to the mixing ratio required in the fuel cell power generation unit 35A. Thus, the generated water is reused to mix the generated water and the fuel, so that the fuel in the fuel cartridge 10A can be used for a long time.
Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51A returns to step S61.
本実施の形態の燃料電池システムは、上述のように動作するので、容器内に貯留された燃料、水あるいはそれらの混合物の混合比（燃料濃度）を検知して、検知された混合比に対応して動作を変えることができる燃料電池システムを提供することができる。即ち、装着部１８Ａに装着されたカートリッジの内容物に応じて、制御手段５１Ａが燃料ポンプ３１Ａの作動速度を制御することにより、適切な濃度の燃料を燃料電池発電ユニット３５Ａに送液することができる。
Since the fuel cell system of the present embodiment operates as described above, it detects the mixing ratio (fuel concentration) of fuel, water, or a mixture thereof stored in the container, and corresponds to the detected mixing ratio. Thus, it is possible to provide a fuel cell system whose operation can be changed. That is, the control means 51A controls the operating speed of the fuel pump 31A according to the contents of the cartridge mounted in the mounting portion 18A, so that an appropriate concentration of fuel can be sent to the fuel cell power generation unit 35A. it can.
＜温度データ蓄積動作＞
温度データを蓄積することに関する動作について説明する。図１０は、温度データ蓄積に関する動作において、燃料電池制御部５１Ａ行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１Ａは、図１０に示した処理を図９に示した処理と並行して行う。
<Temperature data storage operation>
An operation related to accumulating temperature data will be described. FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51A in the operation related to temperature data accumulation. The fuel cell control unit 51A performs the process shown in FIG. 10 in parallel with the process shown in FIG.
燃料電池制御部５１Ａは、所定時間毎に（図１０では、１分間毎に）、温度センサ２０Ａによって検知された温度を記憶部５２Ａに記録することで、温度データを蓄積する。具体的には、図１０のような処理を行う。まず、温度センサ２０Ａによって温度が検知され、その温度を表す信号が燃料電池制御部５１Ａに入力されており（ステップＳ７１）、燃料電池制御部５１Ａが温度センサ２０Ａによる検知温度を記憶部５２Ａに記録する（ステップＳ７２）。ここで、燃料電池制御部５１Ａが時計機能を有するとともに、温度記録時に発電が行われているか否かを判定する判定機能を有する。そして、温度記録時においては、燃料電池制御部５１Ａは、時計機能によって得られた温度記録時の日時を温度データに対応付けて記憶部５２Ａに記録するとともに、判定機能によって得られた発電フラグ（フラグ）を温度データに対応付けて記憶部５２Ａに記録する。ここで、発電フラグとは、燃料電池発電ユニット３５Ａを含む自己発電ユニットが発電しているか否かを表す識別子であり、例えば、燃料電池制御部５１Ａは燃料ポンプ３１Ａを駆動している時には発電フラグを立て、燃料ポンプ３１Ａを停止している時には発電フラグを立てない。
The fuel cell control unit 51A accumulates temperature data by recording the temperature detected by the temperature sensor 20A in the storage unit 52A every predetermined time (in FIG. 10, every minute). Specifically, the processing as shown in FIG. 10 is performed. First, the temperature is detected by the temperature sensor 20A, and a signal indicating the temperature is input to the fuel cell control unit 51A (step S71), and the fuel cell control unit 51A records the temperature detected by the temperature sensor 20A in the storage unit 52A. (Step S72). Here, the fuel cell control unit 51A has a clock function and also has a determination function for determining whether or not power generation is performed during temperature recording. At the time of temperature recording, the fuel cell control unit 51A records the date and time at the time of temperature recording obtained by the clock function in the storage unit 52A in association with the temperature data, and also generates the power generation flag ( Flag) is recorded in the storage unit 52A in association with the temperature data. Here, the power generation flag is an identifier indicating whether or not the self-power generation unit including the fuel cell power generation unit 35A is generating power. For example, when the fuel cell control unit 51A is driving the fuel pump 31A, the power generation flag is The power generation flag is not raised when the fuel pump 31A is stopped.
そして、燃料電池制御部５１Ａは、温度データを記録したら、計時を開始する（ステップＳ７３）。そして、計時開始してから所定時間（図１０では、１分間）が経過したら（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａは計時をリセットし、ステップＳ７１に戻る。
When the temperature data is recorded, the fuel cell control unit 51A starts measuring time (step S73). When a predetermined time (1 minute in FIG. 10) has elapsed since the start of time measurement (step S74: Yes), the fuel cell control unit 51A resets time measurement and returns to step S71.
燃料電池制御部５１Ａは、以上の処理の繰り返しにより、所定時間毎に、温度データ、日時、発電フラグを対応付けて記録する。なお、燃料電池制御部５１Ａは、過去１週間以内（第一の過去の所定時間内）のデータを蓄積し、１週間前のデータは記憶部５２Ａから削除する。なお、この温度データ蓄積動作は、電子機器１Ａの電源がオフである間も実行される。
The fuel cell control unit 51A records the temperature data, the date and time, and the power generation flag in association with each other at predetermined time intervals by repeating the above processing. The fuel cell control unit 51A accumulates data within the past one week (within the first past predetermined time), and deletes the data one week before from the storage unit 52A. This temperature data storage operation is executed even while the electronic device 1A is powered off.
＜助言処理１＞
推奨するカートリッジについて助言することに関する動作について説明する。図１１は、推奨カートリッジの助言に関する動作において、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａは、図１１に示した処理を図９に示した処理と並行して行うが、ユーザが電子機器１Ａを操作した時に、特に、電子機器１Ａの電源がオンとなった時や電源がオフとなった時に、図１１に示した動作が開始されるのが好ましい。
<Advisory processing 1>
Describe the actions involved in advising recommended cartridges. FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A in the operation related to advice of the recommended cartridge. The fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A perform the processing shown in FIG. 11 in parallel with the processing shown in FIG. 9, but particularly when the user operates the electronic device 1A, the electronic device 1A The operation shown in FIG. 11 is preferably started when the power source is turned on or when the power source is turned off.
まず、燃料電池制御部５１Ａが、識別センサ２１Ａから入力された信号により、装着部１６Ａに装着されたカートリッジが燃料カートリッジ１０Ａであるかそれとも混合液カートリッジ１４Ａであるかを判定する（ステップＳ８１）。識別センサ２１Ａによって燃料カートリッジ１０Ａの装着が検知されている場合には（所定濃度を超えるとき）（ステップＳ８１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ８２に移行し、識別センサ２１Ａによって混合液カートリッジ１４Ａの装着が検知されている場合には（所定濃度以下であるとき）（ステップＳ８１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ８３に移行する。なお、識別センサ２１Ａが濃度センサの場合、ステップＳ８１における燃料電池制御部５１Ａの判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下である場合（所定濃度以下であるとき）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ８３に移行し、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えている場合（所定濃度を超えるとき）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ８２に移行する。
First, the fuel cell control unit 51A determines whether the cartridge mounted on the mounting unit 16A is the fuel cartridge 10A or the mixed liquid cartridge 14A based on a signal input from the identification sensor 21A (step S81). When the attachment of the fuel cartridge 10A is detected by the identification sensor 21A (when the concentration exceeds the predetermined concentration) (step S81: Yes), the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S82 and is mixed by the identification sensor 21A. When the attachment of the liquid cartridge 14A is detected (when the concentration is lower than the predetermined concentration) (step S81: No), the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S83. When the identification sensor 21A is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51A in step S81 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and the detected concentration of the concentration sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 70%). When the concentration is below the predetermined concentration, the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S83, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold (when the concentration exceeds the predetermined concentration), the fuel cell control unit 51A. The process proceeds to step S82.
ステップＳ８２においては、燃料電池制御部５１Ａは、記憶部５２Ａに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ過去２４時間以内（第二の過去の所定時間内）の温度データの中に所定の閾値（一の所定温度）（以下、第一の沸点未満閾値という。）以下になったものがあるか否かを判定する。ここでは、第一の沸点未満閾値は、燃料カートリッジ１０Ａ内の燃料の沸点未満（具体的には、６０℃）とされている。従って、燃料電池制御部５１Ａが、過去２４時間以内の温度データの中に第一の沸点未満閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ８２：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ８５に移行する。一方、燃料電池制御部５１Ａが、過去２４時間以内の温度データの中に第一の沸点未満閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ８２：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ８４に移行する。
In step S82, the fuel cell control unit 51A reads the temperature data stored in the storage unit 52A, and includes a predetermined threshold value (within the read temperature data within the past 24 hours (within the second past predetermined time)). 1 predetermined temperature) (hereinafter referred to as a first boiling point threshold value) or less. Here, the first lower boiling point threshold value is set lower than the boiling point of the fuel in the fuel cartridge 10A (specifically, 60 ° C.). Therefore, if the fuel cell control unit 51A determines that there is a temperature data within the past 24 hours that is below the first boiling point threshold value (step S82: Yes), the process of the fuel cell control unit 51A is performed. The process proceeds to step S85. On the other hand, if the fuel cell control unit 51A determines that there is no temperature data within the past 24 hours that is below the first boiling point threshold value (step S82: No), the processing of the fuel cell control unit 51A is performed. Control goes to step S84.
ステップＳ８５においては、燃料電池制御部５１Ａの指令により、電子機器制御部５５Ａが混合液カートリッジの推奨表示を表示部５６Ａに表示させる。ここで、表示部５６Ａには、「混合液カートリッジを装着する方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、燃料カートリッジ１０Ａ内の燃料が過去に沸騰しそうになったことを把握するので、燃料カートリッジ１０Ａを混合液カートリッジ１４Ａに交換することができる。従って、混合液カートリッジ１４Ａの内容物は燃料カートリッジ１０Ａの内容物よりも沸騰しにくいので、燃料電池発電ユニット３５Ａによる発電が行われやすくなる。なお、混合液カートリッジの推奨表示を表示部５６Ａに表示させる代わりに、電子機器制御部５５Ａが対応する音声メッセージを音声出力部５８Ａで出力するようにしてもよい。
In step S85, the electronic device control unit 55A displays a recommended display of the mixed liquid cartridge on the display unit 56A according to a command from the fuel cell control unit 51A. Here, on the display unit 56A, a recommendation display stating “It is better to mount the mixed liquid cartridge” is performed (predetermined information is output). The user who sees the display knows that the fuel in the fuel cartridge 10A is likely to boil in the past, and thus can replace the fuel cartridge 10A with the mixed liquid cartridge 14A. Accordingly, the contents of the mixed liquid cartridge 14A are less likely to boil than the contents of the fuel cartridge 10A, and thus the power generation by the fuel cell power generation unit 35A is likely to be performed. Instead of displaying the recommended display of the mixed liquid cartridge on the display unit 56A, the electronic device control unit 55A may output a corresponding voice message by the voice output unit 58A.
そして、電子機器制御部５５Ａは、燃料電池制御部５１Ａを介して記憶部５２Ａの温度データ・日時データ・発電フラグを読み込み、その読み込んだ温度データ・日時データ・発電フラグに従って、過去１週間の温度・発電状況を日時とともに表示する（ステップＳ８６）。例えば、電子機器制御部５５Ａは、横軸を日時とするとともに縦軸を温度とした折れ線グラフを表示部５６Ａに表示し、又は温度と日時を対応付けた表を表示部５６Ａに表示し、このグラフ又は表において、発電中の温度の表示態様（例えば、色）と、発電していない時の温度の表示態様（例えば、色）を異ならせるよう表示する。このような表示を見たユーザは、混合液カートリッジ１４Ａの用意やそれへの交換を実際にするかどうかを判定することができる。更に、ユーザは発電中の発熱による燃料の昇温の影響を考慮することができるが、そのような考慮をユーザにさせないために、発電中や発電後の温度が表示されないものとしてもよい。
その後、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａは実行処理を終了する。
Then, the electronic device control unit 55A reads the temperature data / date / time data / power generation flag of the storage unit 52A via the fuel cell control unit 51A, and the temperature of the past week is read according to the read temperature data / date / time data / power generation flag. -The power generation status is displayed together with the date and time (step S86). For example, the electronic device control unit 55A displays a line graph with the horizontal axis as date and time and the vertical axis as temperature on the display unit 56A, or displays a table in which the temperature and date are associated with each other on the display unit 56A. In the graph or table, the display mode (for example, color) of the temperature during power generation and the display mode (for example, color) of the temperature when power generation is not performed are displayed differently. The user who sees such a display can determine whether or not the mixed liquid cartridge 14A is actually prepared or replaced. Further, the user can consider the influence of the temperature rise of the fuel due to heat generation during power generation. However, the temperature during power generation or after power generation may not be displayed in order to prevent the user from taking such consideration into consideration.
Thereafter, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A end the execution process.
一方、ステップＳ８３においては、燃料電池制御部５１Ａは、記憶部５２Ａに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ１週間以内の温度データの中に所定の閾値（他の所定温度）（以下、第二の沸点未満閾値という。）以上になったものがあるか否かによって判定する。ここでの第二の沸点未満閾値は、燃料カートリッジ１０内の燃料の沸点よりも低いものとされ、更にステップＳ８２における第一の沸点未満閾値よりも低いものとされている。例えば、第二の沸点未満閾値は５０℃である。従って、燃料電池制御部５１Ａが、過去１週間以内の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがあると判定したら（ステップＳ８３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａが実行処理を終了する。一方、燃料電池制御部５１Ａが、過去１週間以内の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがないと判定したら（ステップＳ８３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ８９に移行する。
On the other hand, in step S83, the fuel cell control unit 51A reads the temperature data stored in the storage unit 52A, and in the read temperature data within one week, a predetermined threshold (other predetermined temperature) (hereinafter referred to as the first temperature). This is determined by whether or not there is a value higher than or equal to the threshold value below the boiling point of two. Here, the threshold value below the second boiling point is lower than the boiling point of the fuel in the fuel cartridge 10, and further lower than the threshold value below the first boiling point in step S82. For example, the second lower boiling point threshold is 50 ° C. Therefore, when the fuel cell control unit 51A determines that there is a temperature data within the past one week that is equal to or greater than the second boiling point threshold value (step S83: Yes), the fuel cell control unit 51A performs an execution process. Exit. On the other hand, when the fuel cell control unit 51A determines that none of the temperature data within the past one week has reached the second boiling point threshold value or less (step S83: No), the processing of the fuel cell control unit 51A is performed. Control goes to step S89.
ステップＳ８９においては、燃料電池制御部５１Ａの指令により、電子機器制御部５５Ａが混合液カートリッジの推奨表示を表示部５６Ａに表示させる。ここで、表示部５６Ａには、「燃料カートリッジを装着する方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、過去の温暖状況を把握するので、混合液カートリッジ１４Ａを燃料カートリッジ１０Ａに交換することができる。従って、燃料カートリッジ１０Ａの内容物は混合液カートリッジ１４Ａの内容物よりも燃料濃度が高いので、燃料カートリッジ１０Ａの交換頻度を抑えることができる。
In step S89, in response to a command from the fuel cell control unit 51A, the electronic device control unit 55A displays a recommended display of the mixed liquid cartridge on the display unit 56A. Here, on the display unit 56A, a recommendation display stating “It is better to install a fuel cartridge” is performed (predetermined information is output). The user who sees the display grasps the past warming situation, and can therefore replace the mixed liquid cartridge 14A with the fuel cartridge 10A. Accordingly, the fuel cartridge 10A has a higher fuel concentration than the content of the mixed liquid cartridge 14A, and therefore the replacement frequency of the fuel cartridge 10A can be suppressed.
ステップＳ８９後のステップＳ９０においては、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５ＡがステップＳ８６と同様の処理を実行する。その後、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａは実行処理を終了する。
In step S90 after step S89, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A perform the same processing as in step S86. Thereafter, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A end the execution process.
一方、ステップＳ８４においては、燃料電池制御部５１Ａは、記憶部５２Ａに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ過去２４時間以内の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがあるか否かによって判定する。燃料電池制御部５１Ａが、過去２４時間以内の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがあると判定したら（ステップＳ８４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ８７に移行する。一方、燃料電池制御部５１Ａが、過去２４時間以内の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがないと判定したら（ステップＳ８４：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａが実行処理を終了する。
On the other hand, in step S84, the fuel cell control unit 51A reads the temperature data stored in the storage unit 52A, and in the read temperature data within the past 24 hours, the one less than the second boiling point threshold value or more is read. Judgment is made by whether or not there is. If the fuel cell control unit 51A determines that there is any temperature data within the past 24 hours that is greater than or equal to the second boiling point threshold value (step S84: Yes), the process of the fuel cell control unit 51A performs step S87. Migrate to On the other hand, if the fuel cell control unit 51A determines that none of the temperature data within the past 24 hours has reached the second boiling point threshold value or less (step S84: No), the fuel cell control unit 51A performs the execution process. Exit.
ステップＳ８７においては、燃料電池制御部５１Ａの指令により、電子機器制御部５５Ａが混合液カートリッジの準備推奨表示を表示部５６Ａに表示させる。ここで、表示部５６Ａには、「混合液カートリッジの準備をする方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、過去に燃料が高温になったことを把握するので、混合液カートリッジ１４Ａの準備をすることができる。従って、混合液カートリッジ１４Ａの内容物は水カートリッジ１２の内容物よりも沸騰しにくいので、環境温度が更に上がって燃料が沸騰しそうになった場合でも、混合液カートリッジ１４Ａに交換すれば、燃料電池発電ユニット３５Ａによる発電が行われやすくなる。
In step S87, the electronic device control unit 55A causes the display unit 56A to display a mixed solution cartridge preparation recommendation display according to a command from the fuel cell control unit 51A. Here, on the display unit 56A, a recommendation display stating “It is better to prepare the mixed solution cartridge” is performed (predetermined information is output). The user who sees the display knows that the fuel has become high in the past, and thus can prepare the mixed liquid cartridge 14A. Accordingly, the contents of the mixed liquid cartridge 14A are less likely to boil than the contents of the water cartridge 12, so that even if the environmental temperature further rises and the fuel is likely to boil, the fuel cell can be replaced with the mixed liquid cartridge 14A. Power generation by the power generation unit 35A is facilitated.
ステップＳ８７後のステップＳ８８においては、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５ＡがステップＳ８６と同様の処理を実行する。その後、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａは実行処理を終了する。
In step S88 after step S87, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A perform the same processing as in step S86. Thereafter, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A end the execution process.
＜助言処理２＞
推奨するカートリッジについて助言することに関する動作について説明する。図１２は、推奨カートリッジの助言に関する動作において、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが行う処理の流れを示したフローチャートである。図１２に示した処理は、図１１に示した処理の代わりに行われる。
<Advisory processing 2>
Describe the actions involved in advising recommended cartridges. FIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing performed by the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A in the operation related to the recommendation of the recommended cartridge. The process shown in FIG. 12 is performed instead of the process shown in FIG.
まず、燃料電池制御部５１Ａは、記憶部５２Ａに蓄積された発電フラグとそれに対応する日時データとを読み出し、発電フラグ及び日時データに基づき１週間前から今までに少なくとも一回発電中となっている時間帯を特定する（ステップＳ１０１）。この時間帯を特定する場合は、まず発電フラグが立っている時刻を特定し、次にこの時刻の前後３０秒を発電中であるとして特定する。ここで、第１の実施の形態と同様、この「３０秒」の時間は、温度データを蓄積する際に計時をリセットする間隔の半分の時間である。以下、この特定した時間帯を発電時間帯（所定の時間帯）という。
First, the fuel cell control unit 51A reads the power generation flag stored in the storage unit 52A and the date / time data corresponding thereto, and based on the power generation flag and date / time data, the fuel cell control unit 51A has been generating power at least once from a week ago. The time zone that is present is specified (step S101). When specifying this time zone, first, the time when the power generation flag is set is specified, and then 30 seconds before and after this time are specified as generating power. Here, as in the first embodiment, the time of “30 seconds” is half of the interval for resetting the time measurement when accumulating temperature data. Hereinafter, this specified time zone is referred to as a power generation time zone (predetermined time zone).
次に、燃料電池制御部５１Ａが、装着部１６Ａに装着されたカートリッジを識別センサ２１Ａにより識別する（ステップＳ９１）。識別センサ２１Ａによって燃料カートリッジ１０Ａの装着が検知されている場合には（所定濃度を超えるとき）（ステップＳ９１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ９２に移行し、識別センサ２１Ａによって混合液カートリッジ１４Ａの装着が検知されている場合には（所定濃度以下であるとき）（ステップＳ９１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ９３に移行する。なお、識別センサ２１Ａが濃度センサの場合、ステップＳ９１における燃料電池制御部５１Ａの判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下である場合（所定濃度以下であるとき）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ９３に移行し、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えている場合（所定濃度を超えるとき）、燃料電池制御部５１Ａの処理はステップＳ９２に移行する。
Next, the fuel cell control unit 51A identifies the cartridge mounted on the mounting unit 16A by the identification sensor 21A (step S91). When the attachment of the fuel cartridge 10A is detected by the identification sensor 21A (when the predetermined concentration is exceeded) (step S91: Yes), the processing of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S92, and the mixing is performed by the identification sensor 21A. When the mounting of the liquid cartridge 14A is detected (when the concentration is lower than the predetermined concentration) (step S91: No), the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S93. When the identification sensor 21A is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51A in step S91 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and the detected concentration of the concentration sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 70%). When the concentration is below the predetermined concentration, the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S93, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold (when the concentration exceeds the predetermined concentration), the fuel cell control unit 51A. The process proceeds to step S92.
ステップＳ９２においては、燃料電池制御部５１Ａは、記憶部５２Ａに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に第一の沸点未満閾値（一の所定温度）以上になったものがあるか否かによって判定する。ここで、第一の沸点未満閾値は、発電中のときと、発電していないときでは異なる値とし、具体的には発電中のときは発電していないときよりも高く、例えば、発電中のときは６０℃とし、発電していないときは４０℃とする。そして、燃料電池制御部５１Ａが、発電時間帯の温度データの中に第一の沸点未満閾値以上になったものがあると判定したら（ステップＳ９２：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ９５に移行する。一方、燃料電池制御部５１Ａが、発電時間帯の温度データの中に第一の沸点未満閾値以上になったものがないと判定したら（ステップＳ９２：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ９４に移行する。
In step S92, the fuel cell control unit 51A reads the temperature data stored in the storage unit 52A, and becomes equal to or higher than the first lower boiling point threshold (one predetermined temperature) in the read temperature data of the power generation time zone. Judgment is made based on whether or not there is something. Here, the threshold value below the first boiling point is different between when power generation is occurring and when power generation is not occurring. Specifically, when power generation is occurring, the threshold value is higher than when power generation is not occurring. When it is not generating electricity, it is set to 40 ° C. If the fuel cell control unit 51A determines that there is one in the temperature data in the power generation time zone that is equal to or higher than the first threshold value below the boiling point (step S92: Yes), the process of the fuel cell control unit 51A is performed as a step. The process proceeds to S95. On the other hand, when the fuel cell control unit 51A determines that there is no temperature data in the power generation time zone that is equal to or greater than the first boiling point threshold value or less (step S92: No), the process of the fuel cell control unit 51A is performed as a step. The process proceeds to S94.
ステップＳ９５では、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが図１１のステップＳ８５と同様のことを行い、更に、ステップＳ９５後のステップＳ９６では、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが図１１のステップＳ８６と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａは実行処理を終了する。
In step S95, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A perform the same operations as in step S85 of FIG. 11, and in step S96 after step S95, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A The same thing as step S86 of FIG. 11 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A end the execution process.
一方、ステップＳ９３においては、燃料電池制御部５１Ａは、記憶部５２Ａに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に第二の沸点未満閾値（他の所定温度）以上になったものがあるか否かによって判定する。ここで、第二の沸点未満閾値は、発電中のときと、発電していないときでは異なる値とし、具体的には発電中のときは発電していないときよりも高く、例えば、発電中のときは５５℃とし、発電していないときは３５℃とする。燃料電池制御部５１Ａが、発電時間帯の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがあると判定したら（ステップＳ９３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａが実行処理を終了する。一方、燃料電池制御部５１Ａが、発電時間帯の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがないと判定したら（ステップＳ９３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ９９に移行する。
On the other hand, in step S93, the fuel cell control unit 51A reads the temperature data stored in the storage unit 52A, and exceeds the second boiling point threshold (other predetermined temperature) or more in the read temperature data of the power generation time zone. Judgment is made based on whether or not there is any. Here, the threshold value below the second boiling point is different between when power is being generated and when power is not being generated. Specifically, when the power is being generated, the threshold is higher than when not generating power. When the power is not generated, the temperature is set to 55 ° C. If the fuel cell control unit 51A determines that there is a temperature lower than the second boiling point threshold value in the power generation time zone temperature data (step S93: Yes), the fuel cell control unit 51A ends the execution process. . On the other hand, when the fuel cell control unit 51A determines that there is no temperature data in the power generation time zone that is equal to or greater than the second threshold value below the boiling point (step S93: No), the process of the fuel cell control unit 51A is performed as a step. The process proceeds to S99.
ステップＳ９９では、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが図１１のステップＳ８９と同様のことを行い、更に、ステップＳ９９後のステップＳ１００では、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが図１１のステップＳ９０と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａは実行処理を終了する。
In step S99, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A perform the same operations as in step S89 of FIG. 11, and in step S100 after step S99, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A The same thing as step S90 of FIG. 11 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A end the execution process.
一方、ステップＳ９４においては、燃料電池制御部５１Ａは、記憶部５２Ａに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがあるか否かによって判定する。ここで、第二の沸点未満閾値は、発電中のときと、発電していないときでは異なる値とし、具体的には発電中のときは発電していないときよりも高く、例えば、発電中のときは５５℃とし、発電していないときは３５℃とする。燃料電池制御部５１Ａが、発電時間帯の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがあると判定したら（ステップＳ９４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ａの処理がステップＳ９７に移行する。一方、燃料電池制御部５１Ａが、発電時間帯の温度データの中に第二の沸点未満閾値以上になったものがないと判定したら（ステップＳ９４：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ａが実行処理を終了する。
On the other hand, in step S94, the fuel cell control unit 51A reads the temperature data stored in the storage unit 52A, and some of the read temperature data in the power generation time zone has reached the second boiling point threshold value or more. Judgment by whether or not. Here, the threshold value below the second boiling point is different between when power is being generated and when power is not being generated. Specifically, when the power is being generated, the threshold is higher than when not generating power. When the power is not generated, the temperature is set to 55 ° C. If the fuel cell control unit 51A determines that the temperature data of the power generation time period has reached the second boiling point threshold value or more (step S94: Yes), the process of the fuel cell control unit 51A proceeds to step S97. Transition. On the other hand, when the fuel cell control unit 51A determines that none of the temperature data in the power generation time zone has reached the second boiling point threshold value or more (step S94: No), the fuel cell control unit 51A performs the execution process. finish.
ステップＳ９７では、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが図１１のステップＳ８７と同様のことを行い、更に、ステップＳ９７後のステップＳ９８では、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが図１１のステップＳ８８と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａは実行処理を終了する。
In step S97, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A perform the same operations as in step S87 of FIG. 11, and in step S98 after step S97, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A The same thing as step S88 of FIG. 11 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A end the execution process.
ここで、例えば、燃料カートリッジ１０Ａがインレットコネクタ１７Ａに装着されている場合に、一日のうち何れかの時間帯に燃料カートリッジ１０Ａの燃料の温度が第一の沸点未満値以上となることがあったとしても、その時間帯に、燃料電池発電ユニット３５Ａが発電することがない場合がある。その場合、混合液カートリッジ１４Ａへの交換を促す必要性がないため、燃料電池制御部５１Ａ及び電子機器制御部５５Ａが図１２に示すような処理を行うことによって、ユーザに対して混合液カートリッジ１４Ａへの交換を促さないで済む。
また、過去１週間のうち一日だけ、深夜や早朝に燃料電池発電ユニット３５Ａが発電した場合、その時間帯における電子機器１Ａの使用頻度は低いものの、ユーザが電子機器１Ａを使用する可能性があると判定し、ユーザに混合液カートリッジ１４Ａに交換するように推奨表示することができ、ひいては、燃料電池発電ユニット３５Ａによる発電が行われやすくなる。
尚、上述の第１の実施の形態における各変形例は、本実施の形態においても適用可能である。
Here, for example, when the fuel cartridge 10A is attached to the inlet connector 17A, the temperature of the fuel in the fuel cartridge 10A may become a value lower than the first boiling point at any time of the day. In some cases, the fuel cell power generation unit 35A may not generate power during that time period. In that case, since there is no need to prompt the user to replace the mixed liquid cartridge 14A, the fuel cell control unit 51A and the electronic device control unit 55A perform the process as shown in FIG. There is no need to encourage exchange.
In addition, when the fuel cell power generation unit 35A generates power at midnight or early morning for only one day in the past week, the frequency of use of the electronic device 1A in that time zone is low, but the user may use the electronic device 1A. It can be determined that it is present, and a recommendation display can be made to the user to replace the mixed liquid cartridge 14A, and power generation by the fuel cell power generation unit 35A is facilitated.
Each modification in the first embodiment described above can also be applied to this embodiment.
本実施の形態の燃料電池システムは、上述のように動作するので、環境の温度を検知して、検知された温度に応じて燃料を発電部に供給する速度を変えることができる。即ち、検知温度に応じて、制御手段５１Ａが燃料ポンプ３１Ａの作動速度を制御することにより、適切な濃度の燃料を燃料電池発電ユニット３５Ａに送液することができる。従って、例えば、検知温度が生成水が凍結する虞のある氷点下となった場合に、高濃度のメタノールを燃料電池発電ユニットに送られることを防止することができ、ひいては、高濃度のメタノールによるダメージを燃料電池発電ユニットに与えないようにすることができる。
Since the fuel cell system of the present embodiment operates as described above, it is possible to detect the temperature of the environment and change the speed at which the fuel is supplied to the power generation unit according to the detected temperature. That is, the control means 51A controls the operating speed of the fuel pump 31A in accordance with the detected temperature, so that an appropriate concentration of fuel can be sent to the fuel cell power generation unit 35A. Therefore, for example, when the detected temperature is below freezing point where the generated water may freeze, it is possible to prevent high-concentration methanol from being sent to the fuel cell power generation unit, and consequently damage due to high-concentration methanol. Can be prevented from being supplied to the fuel cell power generation unit.
＜第３の実施の形態＞
図１３は、本発明の実施形態における電子機器１Ｂの概略構成を示したブロック図である。この電子機器１Ｂは、本発明に係る燃料電池システムの一例である。
<Third Embodiment>
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of the electronic apparatus 1B according to the embodiment of the present invention. This electronic apparatus 1B is an example of a fuel cell system according to the present invention.
この電子機器１Ｂの電子機器本体２Ｂには装着部（第二装着部）１６Ｂ、装着部（第一装着部）１８Ｂが設けられている。装着部１６Ｂに対しては、燃料カートリッジ（第一の容器）１０Ｂ又は混合液カートリッジ（第一の容器）１４Ｂが着脱可能であり、装着部１８Ｂに対しては、燃料カートリッジ１０Ｂ又は混合液カートリッジ１４Ｂが着脱可能である。ここで装着部１６Ｂは燃料カートリッジ１０Ｂ及び混合液カートリッジ１４Ｂに共有の装着部であり、燃料カートリッジ１０Ｂ及び混合液カートリッジ１４Ｂの両方を同時に装着部１６Ｂに装着することができず、燃料カートリッジ１０Ｂと混合液カートリッジ１４Ｂのうちの一方が装着部１６Ｂに装着された場合には、他方を装着部１６Ｂに装着することができない。同様に、装着部１８Ｂも、燃料カートリッジ１０Ｂ及び混合液カートリッジ１４Ｂに共有の装着部である。また、２つの燃料カートリッジ１０Ｂを装着部１６Ｂ，１８Ｂにそれぞれ装着することもできるし、２つの混合液カートリッジ１４Ｂを装着部１６Ｂ，１８Ｂにそれぞれ装着することもできる。
The electronic device main body 2B of the electronic device 1B is provided with a mounting portion (second mounting portion) 16B and a mounting portion (first mounting portion) 18B. The fuel cartridge (first container) 10B or the mixed liquid cartridge (first container) 14B can be attached to and detached from the mounting portion 16B, and the fuel cartridge 10B or the mixed liquid cartridge 14B can be attached to the mounting portion 18B. Is detachable. Here, the mounting portion 16B is a mounting portion shared by the fuel cartridge 10B and the mixed liquid cartridge 14B, and both the fuel cartridge 10B and the mixed liquid cartridge 14B cannot be simultaneously mounted on the mounting portion 16B, and are mixed with the fuel cartridge 10B. When one of the liquid cartridges 14B is mounted on the mounting portion 16B, the other cannot be mounted on the mounting portion 16B. Similarly, the mounting portion 18B is a mounting portion shared by the fuel cartridge 10B and the mixed liquid cartridge 14B. Two fuel cartridges 10B can be mounted on the mounting portions 16B and 18B, respectively, and two mixed liquid cartridges 14B can be mounted on the mounting portions 16B and 18B, respectively.
また、電子機器本体２Ｂにはインレットコネクタ１７Ｂ，１９Ｂが設けられ、燃料カートリッジ１０Ｂにはアウトレットコネクタ１１Ｂが設けられ、混合液カートリッジ１４Ｂにはアウトレットコネクタ１５Ｂが設けられている。燃料カートリッジ１０Ｂが装着部１６Ｂ又は装着部１８Ｂに装着されると、アウトレットコネクタ１１Ｂがインレットコネクタ１７Ｂ又はインレットコネクタ１９Ｂに連結され、混合液カートリッジ１４Ｂが装着部１６Ｂ又は装着部１８Ｂに装着されると、アウトレットコネクタ１５Ｂがインレットコネクタ１７Ｂ又はインレットコネクタ１９Ｂに連結される。
The electronic device body 2B is provided with inlet connectors 17B and 19B, the fuel cartridge 10B is provided with an outlet connector 11B, and the mixed solution cartridge 14B is provided with an outlet connector 15B. When the fuel cartridge 10B is attached to the attachment portion 16B or the attachment portion 18B, the outlet connector 11B is connected to the inlet connector 17B or the inlet connector 19B, and when the mixed liquid cartridge 14B is attached to the attachment portion 16B or the attachment portion 18B, The outlet connector 15B is connected to the inlet connector 17B or the inlet connector 19B.
燃料カートリッジ１０Ｂには、純粋な燃料（第一の液体）が貯留されている。燃料カートリッジ１０Ｂに貯留される燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、その他の燃料であり、特に液体燃料である。
混合液カートリッジ１４Ｂには、水と燃料の混合液（第一の液体）が貯留されている。混合液カートリッジ１４Ｂに貯留される混合液中の燃料は、燃料カートリッジ１０Ｂに貯留される燃料と同じものである。このように、水と燃料の混合液が貯留されているので、混合液カートリッジ１４Ｂ内の混合液の凝固点が水の凝固点よりも低く、混合液カートリッジ１４Ｂ内の混合液の沸点が燃料カートリッジ１０Ｂ内の燃料の沸点よりも高い。なお、混合液カートリッジ１４Ｂ内の混合液には、他の物質が混合されていてもよい。
Pure fuel (first liquid) is stored in the fuel cartridge 10B. The fuel stored in the fuel cartridge 10B is methanol, ethanol, dimethyl ether, or other fuel, and particularly liquid fuel.
A mixed liquid (first liquid) of water and fuel is stored in the mixed liquid cartridge 14B. The fuel in the mixed liquid stored in the mixed liquid cartridge 14B is the same as the fuel stored in the fuel cartridge 10B. Thus, since the mixed liquid of water and fuel is stored, the freezing point of the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14B is lower than the freezing point of water, and the boiling point of the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14B is within the fuel cartridge 10B. Higher than the boiling point of the fuel. In addition, other substances may be mixed in the liquid mixture in the liquid mixture cartridge 14B.
本実施形態では、燃料カートリッジ１０Ｂに貯留される燃料がメタノールであり、混合液カートリッジ１４Ｂに貯留された混合液がメタノールと水の混合液（混合比（重量比）は、メタノールが６に対して水が４である。）である。
In the present embodiment, the fuel stored in the fuel cartridge 10B is methanol, and the mixed solution stored in the mixed solution cartridge 14B is a mixed solution of methanol and water (the mixing ratio (weight ratio) is 6 with respect to methanol). Water is 4.)
なお、混合液カートリッジ１４Ｂの内容物は、別の混合比の混合液であってもよい。
また、混合液カートリッジ１４Ｂを複数準備し、異なる混合比の混合液をこれら混合液カートリッジ１４Ｂに貯留し、これら混合液カートリッジ１４Ｂを適宜使い分けてもよい。
また、燃料カートリッジ１０Ｂの内容物が純粋な燃料でなくてもよいが、燃料カートリッジ１０Ｂの内容物の燃料比率が、混合液カートリッジ１４Ｂの内容物の燃料比率よりも高いことが必要である。
また、着脱可能な燃料カートリッジ１０Ｂ・混合液カートリッジ１４Ｂの代わりに、電子機器本体２Ｂに固定された燃料タンクを用いてもよい。
The contents of the mixed liquid cartridge 14B may be a mixed liquid having a different mixing ratio.
Alternatively, a plurality of mixed liquid cartridges 14B may be prepared, mixed liquids having different mixing ratios may be stored in these mixed liquid cartridges 14B, and these mixed liquid cartridges 14B may be properly used.
The contents of the fuel cartridge 10B may not be pure fuel, but the fuel ratio of the contents of the fuel cartridge 10B needs to be higher than the fuel ratio of the contents of the mixed liquid cartridge 14B.
Further, a fuel tank fixed to the electronic device main body 2B may be used instead of the detachable fuel cartridge 10B and the mixed liquid cartridge 14B.
電子機器本体２Ｂには、第一識別センサ（第一濃度検知手段）２１Ｂ、第二識別センサ（第二濃度検知手段）４２Ｂ、第一残量センサ２０Ｂ及び第二残量センサ４１Ｂが設けられている。第一識別センサ２１Ｂ及び第一残量センサ２０Ｂがコネクタ１９Ｂの周囲に設けられ、第二識別センサ４２Ｂ及び第二残量センサ４１Ｂがコネクタ１７Ｂの周囲に設けられている。第一残量センサ２０Ｂは、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジ（燃料カートリッジ１０Ｂ又は混合液カートリッジ１４Ｂ）の内容物の残量を電気信号に変換するものである。第一残量センサ２０Ｂによって検知された残量を表す信号は、燃料電池制御部（制御手段）５１Ｂ（図１４に図示）に出力される。第二残量センサ４１Ｂは、装着部１６Ｂに装着されたカートリッジの内容物の残量を電気信号に変換するものである。第二残量センサ２０Ｂによって検知された残量を表す信号は、燃料電池制御部５１Ｂ（図１４に図示）に出力される。残量センサ２０Ｂ，４１Ｂには、音波又は光波の反射を利用した光センサ又は音響センサや、抵抗や容量を利用した電気的センサ、その他のセンサを用いることができる。また、燃料カートリッジ１０Ｂや混合液カートリッジ１４Ｂの長手方向に残量センサ２０Ｂ，４１Ｂを設けてもよい。
The electronic device body 2B is provided with a first identification sensor (first concentration detection means) 21B, a second identification sensor (second concentration detection means) 42B, a first remaining amount sensor 20B, and a second remaining amount sensor 41B. Yes. A first identification sensor 21B and a first remaining amount sensor 20B are provided around the connector 19B, and a second identification sensor 42B and a second remaining amount sensor 41B are provided around the connector 17B. The first remaining amount sensor 20B converts the remaining amount of the contents of the cartridge (the fuel cartridge 10B or the mixed liquid cartridge 14B) attached to the attachment portion 18B into an electric signal. A signal indicating the remaining amount detected by the first remaining amount sensor 20B is output to the fuel cell control unit (control means) 51B (shown in FIG. 14). The second remaining amount sensor 41B converts the remaining amount of the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 16B into an electrical signal. A signal indicating the remaining amount detected by the second remaining amount sensor 20B is output to the fuel cell control unit 51B (shown in FIG. 14). As the remaining amount sensors 20B and 41B, an optical sensor or an acoustic sensor using reflection of sound waves or light waves, an electrical sensor using resistance or capacitance, or other sensors can be used. Further, the remaining amount sensors 20B and 41B may be provided in the longitudinal direction of the fuel cartridge 10B and the mixed liquid cartridge 14B.
第一識別センサ２１Ｂは、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジを識別するものである。つまり、装着部１８Ｂに燃料カートリッジ１０Ｂが装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｂの装着が第一識別センサ２１Ｂによって検知され、燃料カートリッジ１０Ｂの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｂ（図１４に図示）に出力される。一方、装着部１８Ｂに混合液カートリッジ１４Ｂが装着された場合には、混合液カートリッジ１４Ｂの装着が第一識別センサ２１Ｂによって検知され、混合液カートリッジ１４Ｂの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｂ（図１４に図示）に出力される。このように、第一識別センサ２１Ｂは、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジの種類を識別することにより、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度を識別する濃度検知手段として機能する。
The first identification sensor 21B identifies a cartridge mounted on the mounting portion 18B. That is, when the fuel cartridge 10B is attached to the attachment part 18B, the attachment of the fuel cartridge 10B is detected by the first identification sensor 21B, and a signal indicating the attachment of the fuel cartridge 10B is sent to the fuel cell control part 51B (FIG. 14). Is output to On the other hand, when the mixed liquid cartridge 14B is mounted in the mounting portion 18B, the mounting of the mixed liquid cartridge 14B is detected by the first identification sensor 21B, and a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14B is mounted is a fuel cell control section 51B. (Shown in FIG. 14). As described above, the first identification sensor 21B functions as a concentration detection unit that identifies the fuel concentration of the contents of the cartridge mounted on the mounting unit 18B by identifying the type of the cartridge mounted on the mounting unit 18B. .
第二識別センサ４２Ｂは、装着部１６Ｂに装着されたカートリッジを識別するものである。つまり、装着部１６Ｂに燃料カートリッジ１０Ｂが装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｂの装着が第二識別センサ４２Ｂによって検知され、燃料カートリッジ１０Ｂの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｂ（図１４に図示）に出力される。一方、装着部１６Ｂに混合液カートリッジ１４Ｂが装着された場合には、混合液カートリッジ１４Ｂの装着が第二識別センサ４２Ｂによって検知され、混合液カートリッジ１４Ｂの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｂ（図１４に図示）に出力される。このように、識別センサ４２Ｂは、装着部１６Ｂに装着されたカートリッジの種類を識別することにより、装着部１６Ｂに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度を識別する濃度検知手段として機能する。
The second identification sensor 42B identifies the cartridge mounted on the mounting unit 16B. That is, when the fuel cartridge 10B is attached to the attachment portion 16B, the attachment of the fuel cartridge 10B is detected by the second identification sensor 42B, and a signal indicating the attachment of the fuel cartridge 10B is sent to the fuel cell control portion 51B (FIG. 14). Is output to On the other hand, when the mixed liquid cartridge 14B is mounted in the mounting section 16B, the mounting of the mixed liquid cartridge 14B is detected by the second identification sensor 42B, and a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14B is mounted is a fuel cell control section 51B. (Shown in FIG. 14). In this way, the identification sensor 42B functions as a concentration detection unit that identifies the fuel concentration of the contents of the cartridge mounted on the mounting unit 16B by identifying the type of cartridge mounted on the mounting unit 16B.
第一識別センサ２１Ｂ及び第二識別センサ４２Ｂは、プッシュスイッチ、リミットセンサ、光電センサ、近接センサ、磁界センサ、圧力センサ、赤外線センサ、撮像素子、濃度センサ（例えば、カートリッジの内容物の燃料濃度を測定することにより、カートリッジを識別するもの）、その他のセンサである。なお、第一識別センサ２１Ｂが濃度センサの場合、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度が第一識別センサ２１Ｂによって測定され、測定濃度を表す信号が第一識別センサ２１Ｂから燃料電池制御部５１Ｂに出力され、第二識別センサ４２Ｂが濃度センサの場合、装着部１６Ｂに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度が第二識別センサ４２Ｂによって測定され、測定濃度を表す信号が第二識別センサ４２Ｂから燃料電池制御部５１Ｂに出力され、燃料電池制御部５１Ｂがその濃度信号によってカートリッジの識別をする。
The first identification sensor 21B and the second identification sensor 42B are a push switch, a limit sensor, a photoelectric sensor, a proximity sensor, a magnetic field sensor, a pressure sensor, an infrared sensor, an image sensor, a concentration sensor (for example, the fuel concentration of the contents of the cartridge). Other sensors that identify the cartridge by measuring). When the first identification sensor 21B is a concentration sensor, the fuel concentration of the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 18B is measured by the first identification sensor 21B, and a signal indicating the measured concentration is sent from the first identification sensor 21B to the fuel. When the second identification sensor 42B is a concentration sensor that is output to the battery control unit 51B, the fuel concentration of the contents of the cartridge attached to the attachment unit 16B is measured by the second identification sensor 42B, and a signal indicating the measured concentration is the first. The two identification sensors 42B output the fuel cell control unit 51B, and the fuel cell control unit 51B identifies the cartridge by the concentration signal.
図１４では、一例として第一識別センサ２１Ｂ及び第二識別センサ４２Ｂがプッシュスイッチである場合を示している。この場合、識別センサ２１Ｂ，４２Ｂにボタン２２Ｂ，４３Ｂが設けられ、混合液カートリッジ１４Ｂには逃げ凹部２３Ｂが形成されており、燃料カートリッジ１０Ｂには凹部が形成されていない。混合液カートリッジ１４Ｂが装着部１６Ｂ又は装着部１８Ｂに装着された場合には、凹部２３Ｂにボタン２２Ｂ又はボタン４３Ｂが収まって、ボタン２２Ｂ又はボタン４３Ｂが押されず、識別センサ２１Ｂ，４２Ｂがオフとなる。一方、燃料カートリッジ１０Ｂが装着部１６Ｂ又は装着部１８Ｂに装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｂによってボタン２２Ｂ又はボタン４３Ｂが押され、識別センサ２１Ｂ，４２Ｂがオンとなる。なお、燃料カートリッジ１０Ｂ又は混合液カートリッジ１４Ｂの装着と、識別センサ２１Ｂ，４１Ｂのオン又はオフの関係とは逆であってもよい。
FIG. 14 shows a case where the first identification sensor 21B and the second identification sensor 42B are push switches as an example. In this case, the buttons 22B and 43B are provided in the identification sensors 21B and 42B, the escape recess 23B is formed in the mixed liquid cartridge 14B, and the recess is not formed in the fuel cartridge 10B. When the mixed liquid cartridge 14B is attached to the attachment portion 16B or the attachment portion 18B, the button 22B or the button 43B is received in the recess 23B, the button 22B or the button 43B is not pressed, and the identification sensors 21B and 42B are turned off. . On the other hand, when the fuel cartridge 10B is attached to the attachment portion 16B or the attachment portion 18B, the button 22B or the button 43B is pushed by the fuel cartridge 10B, and the identification sensors 21B and 42B are turned on. Note that the mounting of the fuel cartridge 10B or the mixed liquid cartridge 14B and the ON / OFF relationship of the identification sensors 21B and 41B may be reversed.
電子機器本体２Ｂには、自己発電機能を司る自己発電ユニットが内蔵されている。自己発電ユニットは、第一燃料ポンプ（第一供給ポンプ）３１Ｂ、第二燃料ポンプ（第一供給ポンプ）３２Ｂ、生成水ポンプ（水ポンプ）３３Ｂ、混合切替部３４Ｂ、燃料電池発電ユニット３５Ｂ、エアポンプ３６Ｂ、凝縮・気液分離装置３７Ｂ及び生成水タンク（水容器）３８Ｂを有する。
The electronic device main body 2B incorporates a self-power generation unit that controls the self-power generation function. The self-power generation unit includes a first fuel pump (first supply pump) 31B, a second fuel pump (first supply pump) 32B, a generated water pump (water pump) 33B, a mixing switching unit 34B, a fuel cell power generation unit 35B, and an air pump. 36B, a condensing / gas-liquid separation device 37B, and a generated water tank (water container) 38B.
第一燃料ポンプ３１Ｂは、装着部１８Ｂに装着された燃料カートリッジ１０Ｂ又は混合液カートリッジ１４Ｂの内容物を混合切替部３４Ｂに送液するものである。第二燃料ポンプ３２Ｂは、装着部１６Ｂに装着された燃料カートリッジ１０Ｂ又は混合液カートリッジ１４Ｂの内容物を混合切替部３４Ｂに送液するものである。
The first fuel pump 31B feeds the contents of the fuel cartridge 10B or the mixed liquid cartridge 14B attached to the attachment part 18B to the mixing switching part 34B. The second fuel pump 32B feeds the contents of the fuel cartridge 10B or the mixed liquid cartridge 14B attached to the attachment part 16B to the mixing switching part 34B.
生成水ポンプ３３Ｂは、生成水タンク３８Ｂ内の生成水を混合切替部３４Ｂに送液するものである。
The generated water pump 33B feeds the generated water in the generated water tank 38B to the mixing switching unit 34B.
第一燃料ポンプ３１Ｂ、第二燃料ポンプ３２Ｂ及び生成水ポンプ３３Ｂは何れも速度可変型のポンプである。
The first fuel pump 31B, the second fuel pump 32B, and the generated water pump 33B are all variable speed pumps.
混合切替部３４Ｂは流量制御弁、方向切替弁等から構成されており、流体の流れの方向を切り替えるとともに流体の流量を制御するものである。ここで、混合切替部３４Ｂは、第一燃料ポンプ３１Ｂから燃料電池発電ユニット３５Ｂへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４Ｂは、第二燃料ポンプ３２Ｂから燃料電池発電ユニット３５Ｂへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。更に、混合切替部３４Ｂは、生成水ポンプ３３Ｂから燃料電池発電ユニット３５Ｂへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４Ｂの動作によって、燃料電池発電ユニット３５Ｂへ流れる各種流体の方向・流量が制御され、これにより各種流体の混合比が制御される。
The mixing switching unit 34B includes a flow control valve, a direction switching valve, and the like, and switches the direction of fluid flow and controls the flow rate of fluid. Here, the mixing switching unit 34B blocks and allows the flow of fluid from the first fuel pump 31B to the fuel cell power generation unit 35B and controls the flow rate thereof. The mixing switching unit 34B blocks and allows the flow of fluid from the second fuel pump 32B to the fuel cell power generation unit 35B, and controls the flow rate. Further, the mixing switching unit 34B blocks and allows the flow of fluid from the generated water pump 33B to the fuel cell power generation unit 35B and controls the flow rate. The direction and flow rate of various fluids flowing to the fuel cell power generation unit 35B are controlled by the operation of the mixing switching unit 34B, thereby controlling the mixing ratio of the various fluids.
エアポンプ３６Ｂは、電子機器本体２Ｂの外部の空気を燃料電池発電ユニット３５Ｂに送るものである。
The air pump 36B sends air outside the electronic device main body 2B to the fuel cell power generation unit 35B.
燃料電池発電ユニット３５Ｂは気化器、改質器、一酸化炭素除去器、燃料電池、各種センサ、ヒータ、バルブ等から構成され、混合切替部３４Ｂから送られてきた燃料と水の混合液により発電するものである。つまり、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ｂによって気化器に連続的に送られ、電子機器本体２Ｂの外の空気がエアポンプ３６Ｂによって一酸化炭素除去器及び燃料電池のカソードに連続的に送られると、これにより燃料電池発電ユニット３５Ｂは燃料電池において連続的に発電する。具体的には、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガス（水素、二酸化炭素、一酸化炭素等を含む。）に改質され、改質器で生成した微量な一酸化炭素が一酸化炭素除去器によって酸化により除去され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。そして、燃料電池における水素と酸素の電気化学反応によって、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ｂに送られる。燃料電池発電ユニット３５Ｂの燃料電池が、固体高分子電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ｂが以上のような構成を有する。
The fuel cell power generation unit 35B is composed of a vaporizer, a reformer, a carbon monoxide remover, a fuel cell, various sensors, a heater, a valve, and the like, and generates power using a mixed liquid of fuel and water sent from the mixing switching unit 34B. To do. That is, the mixture of fuel and water is continuously sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34B, and the air outside the electronic device body 2B is continuously sent to the carbon monoxide remover and the cathode of the fuel cell by the air pump 36B. As a result, the fuel cell power generation unit 35B continuously generates power in the fuel cell. Specifically, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas (including hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, etc.) by the reformer, A small amount of carbon monoxide generated in the reformer is removed by oxidation by the carbon monoxide remover, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell and in the air sent to the cathode of the fuel cell Oxygen reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. Then, due to the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen in the fuel cell, power generation occurs in the fuel cell, and water vapor is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37B together with other products. When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35B is a fuel cell having a solid polymer electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35B has the above configuration.
一方、燃料電池発電ユニット３５Ｂの燃料電池が、メタノールで発電を行うものである場合、燃料電池発電ユニット３５Ｂは、改質器や一酸化炭素除去器を備えず、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、混合切替部３４Ｂから送られた混合液が気化器に送液され、気化器において燃料と水が混合されて蒸発され、気化した燃料・水と空気中の酸素との電気化学反応が燃料電池において起こることで電力が取り出されるとともに気体状の水（水蒸気）を含む気体が燃料電池発電ユニット３５Ｂから凝縮・気液分離装置３７Ｂに送られる。なお、液体状のメタノール及び水で発電を行う燃料電池の場合、更に気化器も省略することができる。
On the other hand, when the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35B generates electricity with methanol, the fuel cell power generation unit 35B does not include a reformer or a carbon monoxide remover, but includes a vaporizer and a fuel cell. Will be. In this case, the liquid mixture sent from the mixing switching unit 34B is sent to the vaporizer, where the fuel and water are mixed and evaporated in the vaporizer, and an electrochemical reaction between the vaporized fuel / water and oxygen in the air occurs. Electricity is taken out by the occurrence in the fuel cell, and a gas containing gaseous water (water vapor) is sent from the fuel cell power generation unit 35B to the condensing / gas-liquid separation device 37B. In the case of a fuel cell that generates power with liquid methanol and water, a vaporizer can also be omitted.
また、燃料電池発電ユニット３５Ｂの燃料電池が、固体酸化物電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ｂは、一酸化炭素除去器を備えず、改質器、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガスに改質され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。これにより、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ｂに送られる。
When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35B is a fuel cell having a solid oxide electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35B does not include a carbon monoxide remover, but includes a reformer, a vaporizer, and a fuel cell. Etc., and so on. In this case, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas by the reformer, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell; The oxygen in the air sent to the cathode of the fuel cell reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. As a result, power generation occurs in the fuel cell, and steam is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37B together with other products.
なお、気化器が燃料電池発電ユニット３５Ｂに内蔵されているものとしているが、燃料電池発電ユニット３５Ｂとは別に気化器を設け、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ｂによって気化器に送られて、その気化器で気化された混合気が燃料電池発電ユニット３５Ｂに供給されるものとしてもよい。
Although the vaporizer is built in the fuel cell power generation unit 35B, a vaporizer is provided separately from the fuel cell power generation unit 35B, and the mixture of fuel and water is sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34B. Thus, the air-fuel mixture vaporized by the vaporizer may be supplied to the fuel cell power generation unit 35B.
凝縮・気液分離装置３７Ｂは凝縮器及び気液分離器等を有し、燃料電池発電ユニット３５Ｂから送られた気体が凝縮器によって冷却されて、気体中の水分が液体に凝縮され、気液分離器によって液体の水と気体に分離される。凝縮・気液分離装置３７Ｂで分離された液体の水は生成水タンク３８Ｂに送られて生成水タンク３８Ｂに貯留され、分離された気体は排気として電子機器本体２Ｂの外に排出される。なお、固定された生成水タンク３８Ｂの代わりに、電子機器本体２Ｂに対して着脱可能なカートリッジ式の生成水カートリッジを用いてもよい。
The condensing / gas / liquid separator 37B includes a condenser, a gas / liquid separator, and the like. The gas sent from the fuel cell power generation unit 35B is cooled by the condenser, and the moisture in the gas is condensed into a liquid. It is separated into liquid water and gas by a separator. The liquid water separated by the condensing / gas-liquid separation device 37B is sent to the generated water tank 38B and stored in the generated water tank 38B, and the separated gas is discharged out of the electronic apparatus main body 2B as exhaust gas. Instead of the fixed generated water tank 38B, a cartridge type generated water cartridge that can be attached to and detached from the electronic device main body 2B may be used.
生成水タンク３８Ｂは、電子機器１Ｂの各部で発生した熱で温められる。この生成水タンク３８Ｂには、温度センサ（第一温度検知手段）４０Ｂ及び貯留量センサ３９Ｂが設けられている。貯留量センサ３９Ｂは生成水タンク３８Ｂに貯留されている生成水の量を電気信号に変換するものである。貯留量センサ３９Ｂによって検知された貯留量を表す信号は、燃料電池制御部５１Ｂ（図１４に図示）に出力される。温度センサ４０Ｂは、生成水タンク３８Ｂに貯留された生成水の温度を電気信号に変換するものである。温度センサ４０Ｂによって検知された温度を表す信号は、燃料電池制御部５１Ｂ（図１４に図示）に出力される。ここで、生成水タンク３８Ｂに貯留された生成水が凍結している場合は、氷を含む生成水又は氷の温度を検知する。なお、温度センサ４０Ｂは、生成水タンク３８Ｂの内容物の温度を直接測定するものであってもよいし、内容物の温度を間接的に測定するものであってもよい。
The generated water tank 38B is warmed by the heat generated in each part of the electronic device 1B. The generated water tank 38B is provided with a temperature sensor (first temperature detection means) 40B and a storage amount sensor 39B. The storage amount sensor 39B converts the amount of generated water stored in the generated water tank 38B into an electrical signal. A signal indicating the storage amount detected by the storage amount sensor 39B is output to the fuel cell control unit 51B (shown in FIG. 14). The temperature sensor 40B converts the temperature of the generated water stored in the generated water tank 38B into an electric signal. A signal representing the temperature detected by the temperature sensor 40B is output to the fuel cell control unit 51B (shown in FIG. 14). Here, when the generated water stored in the generated water tank 38B is frozen, the temperature of the generated water containing ice or ice is detected. The temperature sensor 40B may directly measure the temperature of the contents of the generated water tank 38B, or may indirectly measure the temperature of the contents.
図１４は、電子機器１Ｂの回路構成を示したブロック図である。図１４に示すように、電子機器１Ｂは、図１３に示された構成要素の他に、燃料電池制御部５１Ｂ、記憶部５２Ｂ、電源切替制御部５３Ｂ、二次電池５４Ｂ、電子機器制御部５５Ｂ、表示部５６Ｂ及びキー入力部５７Ｂ等を更に具備する。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the electronic apparatus 1B. As shown in FIG. 14, in addition to the components shown in FIG. 13, the electronic device 1B includes a fuel cell control unit 51B, a storage unit 52B, a power supply switching control unit 53B, a secondary battery 54B, and an electronic device control unit 55B. And a display unit 56B and a key input unit 57B.
燃料電池制御部５１Ｂは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。この燃料電池制御部５１Ｂは、第一燃料ポンプ３１Ｂ、第二燃料ポンプ３２Ｂ、生成水ポンプ３３Ｂ、混合切替部３４Ｂ、燃料電池発電ユニット３５Ｂ及びエアポンプ３６Ｂの制御を行う。
The fuel cell control unit 51B is a microcomputer having, for example, a CPU, a RAM, and the like. The fuel cell control unit 51B controls the first fuel pump 31B, the second fuel pump 32B, the generated water pump 33B, the mixing switching unit 34B, the fuel cell power generation unit 35B, and the air pump 36B.
記憶部５２Ｂは不揮発性メモリ、磁気記録ディスク等であり、各種データが記憶部５２Ｂに記録される。ここで、記憶部５２Ｂに対する読み書きは、燃料電池制御部５１Ｂによって行われる。
The storage unit 52B is a nonvolatile memory, a magnetic recording disk, or the like, and various data are recorded in the storage unit 52B. Here, reading / writing with respect to the memory | storage part 52B is performed by the fuel cell control part 51B.
二次電池５４Ｂは、電気エネルギーを化学エネルギーの形にして蓄えるものである。
The secondary battery 54B stores electrical energy in the form of chemical energy.
電源切替制御部５３Ｂは、燃料電池発電ユニット３５Ｂの燃料電池で生成された電気エネルギーを二次電池５４Ｂに充電したり、燃料電池発電ユニット３５Ｂの燃料電池又は二次電池５４Ｂから電子機器本体２Ｂの各負荷（電子機器制御部５５Ｂ、表示部５６Ｂ、キー入力部５７Ｂ、記憶部５２Ｂに加えて、他の部分も含む）に電力を供給したりする。
The power supply switching control unit 53B charges the secondary battery 54B with the electric energy generated by the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35B, or from the fuel cell or the secondary battery 54B of the fuel cell power generation unit 35B to the electronic device main body 2B. Power is supplied to each load (including other parts in addition to the electronic device control unit 55B, the display unit 56B, the key input unit 57B, and the storage unit 52B).
キー入力部５７Ｂは、例えば種々のボタン、スイッチ等から構成されており、それらのボタンやスイッチの操作に応じた入力信号を電子機器制御部５５Ｂに出力する。
The key input unit 57B includes, for example, various buttons and switches, and outputs an input signal corresponding to the operation of these buttons and switches to the electronic device control unit 55B.
表示部５６Ｂは、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、その他の表示部である。
The display unit 56B is a liquid crystal display, an electroluminescence display, or other display unit.
電子機器制御部５５Ｂは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータである。電子機器制御部５５Ｂはキー入力部５７Ｂから入力した入力信号、燃料電池制御部５１Ｂから入力した信号に基づいて各種の処理を行う。例えば、電子機器制御部５５Ｂが表示部５６Ｂに表示制御信号を出力する。これにより、表示制御信号に応じた表示が表示部５６Ｂで行われる。
The electronic device control unit 55B is a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, for example. The electronic device control unit 55B performs various processes based on the input signal input from the key input unit 57B and the signal input from the fuel cell control unit 51B. For example, the electronic device control unit 55B outputs a display control signal to the display unit 56B. Thereby, the display according to the display control signal is performed on the display unit 56B.
次に、電子機器１Ｂの使用方法及び電子機器１Ｂの動作について説明する。
Next, the usage method of the electronic device 1B and the operation of the electronic device 1B will be described.
＜発電動作＞
まず、発電に関する動作について説明する。図１５は、発電に関する動作において、燃料電池制御部５１Ｂ及び電子機器制御部５５Ｂが行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１Ｂは、燃料電池制御部５１ＢのＲＯＭに格納されたプログラムに従って図１５に示された処理を実行し、電子機器制御部５５Ｂは、電子機器制御部５５ＢのＲＯＭに格納されたプログラムに従って図１５に示された処理を実行する。
<Power generation operation>
First, operations related to power generation will be described. FIG. 15 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51B and the electronic device control unit 55B in the operation related to power generation. The fuel cell control unit 51B executes the processing shown in FIG. 15 according to the program stored in the ROM of the fuel cell control unit 51B, and the electronic device control unit 55B is stored in the ROM of the electronic device control unit 55B. The process shown in FIG. 15 is executed according to the program.
ユーザは、電子機器１Ｂを使用するに際して、燃料が貯留された燃料カートリッジ１０Ｂや混合液カートリッジ１４Ｂを装着部１６Ｂや装着部１８Ｂに装着する。ここで、組み合わせは自由である。つまり、燃料カートリッジ１０Ｂを装着部１６Ｂ，１８Ｂにそれぞれ装着してもよいし、混合液カートリッジ１４Ｂを装着部１６Ｂ，１８Ｂにそれぞれ装着してもよいし、燃料カートリッジ１０Ｂを装着部１６Ｂ，１８Ｂの一方に且つ混合液カートリッジ１４Ｂを他方に装着してもよい。更に、装着部１６Ｂ，１８Ｂの両方又は片方に何も装着しなくてもよい。
When the user uses the electronic apparatus 1B, the user mounts the fuel cartridge 10B or the mixed liquid cartridge 14B in which fuel is stored in the mounting portion 16B or the mounting portion 18B. Here, the combination is free. That is, the fuel cartridge 10B may be mounted on the mounting portions 16B and 18B, the mixed liquid cartridge 14B may be mounted on the mounting portions 16B and 18B, or the fuel cartridge 10B may be mounted on one of the mounting portions 16B and 18B. In addition, the mixed solution cartridge 14B may be mounted on the other side. Furthermore, nothing may be attached to both or one of the attachment portions 16B and 18B.
ステップＳ１１１においては、各種センサ２０Ｂ，２１Ｂ，４０Ｂ，４１Ｂ，４２Ｂの検知結果が燃料電池制御部５１Ｂに出力されている。
具体的には、燃料カートリッジ１０Ｂが装着部１８Ｂに装着された場合、燃料カートリッジ１０Ｂの装着の旨の信号が第一識別センサ２１Ｂから燃料電池制御部５１Ｂに出力される。混合液カートリッジ１４Ｂが装着部１８Ｂに装着された場合、混合液カートリッジ１４Ｂの装着の旨の信号が第一識別センサ２１Ｂから燃料電池制御部５１Ｂに出力される。燃料カートリッジ１０Ｂが装着部１６Ｂに装着された場合、燃料カートリッジ１０Ｂの装着の旨の信号が第二識別センサ４２Ｂから燃料電池制御部５１Ｂに出力される。また、生成水タンク３８Ｂ内の生成水温度を表す信号が、温度センサ４０Ｂから燃料電池制御部５１Ｂに出力される。また、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジの内容物の残量を表す信号が、第一残量センサ２０Ｂから燃料電池制御部５１Ｂに出力される。装着部１６Ｂに装着されたカートリッジの内容物の残量を示す信号が、第二残量センサ４１Ｂから燃料電池制御部５１Ｂに出力される。
In step S111, detection results of various sensors 20B, 21B, 40B, 41B, and 42B are output to the fuel cell control unit 51B.
Specifically, when the fuel cartridge 10B is mounted on the mounting portion 18B, a signal indicating that the fuel cartridge 10B is mounted is output from the first identification sensor 21B to the fuel cell control unit 51B. When the mixed liquid cartridge 14B is mounted on the mounting unit 18B, a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14B is mounted is output from the first identification sensor 21B to the fuel cell control unit 51B. When the fuel cartridge 10B is mounted on the mounting portion 16B, a signal indicating that the fuel cartridge 10B is mounted is output from the second identification sensor 42B to the fuel cell control unit 51B. Further, a signal representing the generated water temperature in the generated water tank 38B is output from the temperature sensor 40B to the fuel cell control unit 51B. Further, a signal indicating the remaining amount of the contents of the cartridge attached to the attachment unit 18B is output from the first remaining amount sensor 20B to the fuel cell control unit 51B. A signal indicating the remaining amount of the contents of the cartridge mounted on the mounting unit 16B is output from the second remaining amount sensor 41B to the fuel cell control unit 51B.
燃料電池制御部５１Ｂは、各種センサ２０Ｂ，２１Ｂ，４０Ｂ，４１Ｂ，４２Ｂの検知結果に基づいて、第一燃料ポンプ３１Ｂ、第二燃料ポンプ３２Ｂ、生成水ポンプ３３Ｂ及び混合切替部３４Ｂを制御する（ステップＳ１１２）。具体的には、表１〜表３に示すように、各種センサ２０Ｂ，２１Ｂ，４０Ｂ，４１Ｂ，４２Ｂの検知結果を「条件」とし、その「条件」に対応した「制御内容」で第一燃料ポンプ３１Ｂ、第二燃料ポンプ３２Ｂ、生成水ポンプ３３Ｂ及び混合切替部３４Ｂが燃料電池制御部５１Ｂによって制御される。例えば、温度センサ４０Ｂの検知温度がゼロ℃（ここでの閾値であるゼロ℃は水の凝固点から定められたものであるが、閾値が液体状態と固体状態とに仕切るものであれば、ゼロ℃に定める必要はないが、閾値は生成水タンク３８Ｂ内にある生成水の凝固点以上であることがより好ましい。）以下であり、且つ残量センサ２０Ｂ，４１Ｂによる検知残量がゼロである場合（状況番号１）には、燃料電池制御部５１が第一燃料ポンプ３１Ｂ、第二燃料ポンプ３２Ｂ及び生成水ポンプ３３Ｂを停止する。表１〜表３において状況番号の若いものが優先される。
The fuel cell control unit 51B controls the first fuel pump 31B, the second fuel pump 32B, the generated water pump 33B, and the mixing switching unit 34B based on the detection results of the various sensors 20B, 21B, 40B, 41B, 42B ( Step S112). Specifically, as shown in Tables 1 to 3, the detection results of the various sensors 20B, 21B, 40B, 41B, and 42B are set as “conditions”, and the first fuel is set according to “control contents” corresponding to the “conditions”. The pump 31B, the second fuel pump 32B, the generated water pump 33B, and the mixing switching unit 34B are controlled by the fuel cell control unit 51B. For example, if the detected temperature of the temperature sensor 40B is zero ° C. (the threshold here, zero ° C. is determined from the freezing point of water, but if the threshold is divided into a liquid state and a solid state, it is zero ° C. However, it is more preferable that the threshold is equal to or higher than the freezing point of the generated water in the generated water tank 38B.) And the remaining amount detected by the remaining amount sensors 20B and 41B is zero ( In the situation number 1), the fuel cell control unit 51 stops the first fuel pump 31B, the second fuel pump 32B, and the generated water pump 33B. In Tables 1 to 3, the one with the lower status number is given priority.
なお、表１〜表３において状況番号の若いものが優先される。また、第一識別センサ２１Ｂが濃度センサの場合、表１〜表３において、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下であることは、混合液カートリッジ１４Ｂの装着を検知したことと同義ことであり、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えていることは、燃料カートリッジ１０Ｂを検知したことと同義である。第二識別センサ４２Ｂが濃度センサの場合も同様である。
In Tables 1 to 3, priority is given to those having a lower status number. Further, when the first identification sensor 21B is a concentration sensor, in Tables 1 to 3, if the detected concentration of the concentration sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 70%), it is detected that the mixed liquid cartridge 14B is mounted. That the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold is synonymous with the detection of the fuel cartridge 10B. The same applies when the second identification sensor 42B is a concentration sensor.
ステップＳ１１２において、燃料電池制御部５１Ｂは、第一燃料ポンプ３１Ｂを駆動（又は停止）する場合には、混合切替部３４Ｂの制御によって、第一燃料ポンプ３１Ｂから燃料電池発電ユニット３５Ｂの流れを許容（又は遮断）する。更に、燃料電池制御部５１Ｂは、第二燃料ポンプ３２Ｂを駆動（又は停止）する場合には、混合切替部３４Ｂの制御によって、第二燃料ポンプ３２Ｂから燃料電池発電ユニット３５Ｂの流れを許容（又は遮断）する。更に、燃料電池制御部５１Ｂは、生成水ポンプ３３Ｂを駆動（又は停止）する場合には、混合切替部３４Ｂの制御によって、生成水ポンプ３３Ｂから燃料電池発電ユニット３５Ｂの流れを許容（又は遮断）する。
In step S112, when driving (or stopping) the first fuel pump 31B, the fuel cell control unit 51B allows the flow of the fuel cell power generation unit 35B from the first fuel pump 31B under the control of the mixing switching unit 34B. (Or block). Further, when driving (or stopping) the second fuel pump 32B, the fuel cell control unit 51B allows (or stops) the flow of the fuel cell power generation unit 35B from the second fuel pump 32B under the control of the mixing switching unit 34B. Cut off. Furthermore, when driving (or stopping) the generated water pump 33B, the fuel cell control unit 51B allows (or blocks) the flow of the fuel cell power generation unit 35B from the generated water pump 33B by the control of the mixing switching unit 34B. To do.
また、ステップＳ１１２において、燃料電池制御部５１Ｂは、各種センサ２０Ｂ，２１Ｂ，４０Ｂ，４１Ｂ，４２Ｂの検知結果に基づいた指令を電子機器制御部５５Ｂに出す。電子機器制御部５５Ｂはその指令に従って表示部５６Ｂに表示信号を出力し、表示部５６Ｂに所定の表示が行われる。各種センサ２０Ｂ，２１Ｂ，４０Ｂ，４１Ｂ，４２Ｂの検知結果と表示部５６Ｂに表示される内容の関係は、表１〜表３に示す通りである。例えば、温度センサ４０Ｂの検知温度がゼロ℃以下であり、且つ残量センサ２０Ｂ，４１Ｂによる検知残量がゼロである場合（状況番号１）には、それに基づく燃料電池制御部５１Ｂの指令を受けた電子機器制御部５５Ｂが「混合液カートリッジに交換」といった表示を表示部５６Ｂに表示させることによって、混合液カートリッジへの交換をユーザに促す。
In step S112, the fuel cell control unit 51B issues a command based on the detection results of the various sensors 20B, 21B, 40B, 41B, and 42B to the electronic device control unit 55B. The electronic device control unit 55B outputs a display signal to the display unit 56B according to the command, and a predetermined display is performed on the display unit 56B. The relationship between the detection results of the various sensors 20B, 21B, 40B, 41B, and 42B and the contents displayed on the display unit 56B is as shown in Tables 1 to 3. For example, when the temperature detected by the temperature sensor 40B is equal to or lower than 0 ° C. and the remaining amount detected by the remaining amount sensors 20B and 41B is zero (situation number 1), an instruction from the fuel cell control unit 51B is received based on the detected remaining amount. The electronic device control unit 55B prompts the user to replace the mixed solution cartridge by causing the display unit 56B to display a message such as “Replace with mixed solution cartridge”.
ステップＳ１１２後、燃料電池制御部５１Ｂは、各種センサ２０Ｂ，２１Ｂ，４０Ｂ，４１Ｂ，４２Ｂの検知結果や、第一燃料ポンプ３１Ｂ、第二燃料ポンプ３２Ｂの動作状況に基づいた指令を電子機器制御部５５Ｂに出す。電子機器制御部５５Ｂはその指令に従って表示部５６Ｂに表示信号を表示し、表示部５６Ｂに所定の表示が行われる。その表示例を図１６〜図１８に示す。図１６〜図１８に示すように、表示部５６Ｂには、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジを表すカートリッジアイコン６１Ｂと、装着部１６Ｂに装着されたカートリッジアイコン６２Ｂとが表示される。カートリッジアイコン６２Ｂに付属して表示されたスノーアイコン６３Ｂは、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジが混合液カートリッジ１４Ｂであることを表す。また、装着部１８Ｂに装着されたカートリッジの内容物を用いて発電を行うために、第一燃料ポンプ３１Ｂが作動している場合には、カートリッジアイコン６１Ｂが赤く表示され、逆に第一燃料ポンプ３１Ｂが作動していない場合には、カートリッジアイコン６１Ｂが黒く表示される。同様に、装着部１６Ｂに装着されたカートリッジの内容物を用いて発電を行うために、第二燃料ポンプ３２Ｂが作動している場合には、カートリッジアイコン６２Ｂが赤く表示され、逆に第二燃料ポンプ３２Ｂが作動していない場合には、カートリッジアイコン６２Ｂが黒く表示される。このような表示は、燃料電池制御部５１Ｂの指令を受けた電子機器制御部５５Ｂが表示部５６Ｂを駆動することによって行われる。
After step S112, the fuel cell control unit 51B gives commands based on the detection results of the various sensors 20B, 21B, 40B, 41B, and 42B and the operating conditions of the first fuel pump 31B and the second fuel pump 32B to the electronic device control unit. Take out to 55B. The electronic device control unit 55B displays a display signal on the display unit 56B according to the command, and a predetermined display is performed on the display unit 56B. Examples of the display are shown in FIGS. As illustrated in FIGS. 16 to 18, the display unit 56 </ b> B displays a cartridge icon 61 </ b> B representing a cartridge mounted on the mounting unit 18 </ b> B and a cartridge icon 62 </ b> B mounted on the mounting unit 16 </ b> B. A snow icon 63B displayed attached to the cartridge icon 62B indicates that the cartridge attached to the attachment portion 18B is the mixed liquid cartridge 14B. When the first fuel pump 31B is operating in order to generate power using the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 18B, the cartridge icon 61B is displayed in red, and conversely the first fuel pump When 31B is not operating, the cartridge icon 61B is displayed in black. Similarly, when the second fuel pump 32B is operating in order to generate power using the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 16B, the cartridge icon 62B is displayed in red, and conversely the second fuel When the pump 32B is not operating, the cartridge icon 62B is displayed in black. Such display is performed by driving the display unit 56B by the electronic device control unit 55B that has received a command from the fuel cell control unit 51B.
本実施形態によれば、燃料カートリッジ１０Ｂと混合液カートリッジ１４Ｂの両方を装着しておくと、寒冷地において、起動時に生成水タンク３８Ｂ内の生成水が凍結している場合だけ、混合液カートリッジ１４Ｂの混合液を用いて発電を行い、起動時に生成水が凍結した場合や、起動後に生成水が解凍した場合には、燃料カートリッジ１０Ｂ内の燃料と生成水を用い得るので、体積当たりの発電量の多い燃料カートリッジ１０Ｂ内の燃料を使える機会が増える。
According to the present embodiment, when both the fuel cartridge 10B and the mixed liquid cartridge 14B are mounted, the mixed liquid cartridge 14B is used only in the cold district when the generated water in the generated water tank 38B is frozen at the time of activation. When the generated water is frozen at the time of start-up and the generated water is thawed after the start-up, the fuel and generated water in the fuel cartridge 10B can be used, so the power generation amount per volume Opportunities to use the fuel in the fuel cartridge 10B with a large amount increase.
そのような場合でも燃料カートリッジ１０Ｂが空になると、自動的に生成水を用いることを停止して、混合液カートリッジ１４Ｂ内の混合液を用いて発電するので、燃料カートリッジ１０Ｂが空になっても発電を続けることができる。そして、そのように発電が継続した状態で、空になった燃料カートリッジ１０Ｂを新たな燃料カートリッジ１０Ｂに交換することができる。その交換を完了すると、自動的にその新たな燃料カートリッジ１０Ｂ内の燃料を用いて発電が起こり、燃料の体積当たりの発電量の多い発電を再開することができる。
Even in such a case, when the fuel cartridge 10B becomes empty, the use of the generated water is automatically stopped and power is generated using the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14B. Therefore, even if the fuel cartridge 10B becomes empty Power generation can be continued. In such a state where power generation continues, the emptied fuel cartridge 10B can be replaced with a new fuel cartridge 10B. When the replacement is completed, power generation automatically occurs using the fuel in the new fuel cartridge 10B, and power generation with a large amount of power generation per volume of fuel can be resumed.
また、生成水タンク３８内の生成水が凍結している時に、燃料電池発電ユニット３５Ｂの発電に用いている燃料カートリッジ１０Ｂ内の燃料の残量が少なくなった時には、燃料電池発電ユニット３５Ｂの発電を維持した状態で、他方の燃料カートリッジ１０Ｂを混合液カートリッジ１４Ｂに交換することで、今利用中の混合液カートリッジ１４Ｂ内の混合液を使い切った時点で生成水が解凍されていない場合にも、交換した新たな混合液カートリッジ１４Ｂに自動的に切り替わって、燃料電池発電ユニット３５Ｂの発電状態を続けることができる。この場合、今利用している混合液カートリッジ１４Ｂ内の混合液を使い切った時点で生成水が解凍されていまった場合でも、交換した新たな混合液カートリッジ１４Ｂに自動的に切り替えて、燃料電池発電ユニット３５Ｂの発電を行えるので、生成水が解凍されるタイミングを正確に予測できなくても、継続的に発電が行われる。この時、もし燃料カートリッジ１０Ｂ内の燃料による発電に切り替えたい場合には、燃料電池発電ユニット３５Ｂの発電を維持した状態で、空になった混合液カートリッジ１４Ｂを燃料カートリッジ１０Ｂに交換すればよい。その交換が完了した時点から、燃料カートリッジ１０Ｂ内の燃料と解凍生成水とを用いた発電が自動的に行われる。
Further, when the generated water in the generated water tank 38 is frozen and the remaining amount of fuel in the fuel cartridge 10B used for power generation by the fuel cell power generation unit 35B is reduced, the power generation by the fuel cell power generation unit 35B is performed. Even when the generated water is not thawed when the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14B currently used is used up by replacing the other fuel cartridge 10B with the mixed liquid cartridge 14B while maintaining The new mixed liquid cartridge 14B can be automatically switched to continue the power generation state of the fuel cell power generation unit 35B. In this case, even if the generated water has been thawed when the mixed liquid in the currently used mixed liquid cartridge 14B is used up, it is automatically switched to the new mixed liquid cartridge 14B that has been replaced, and fuel cell power generation Since the power generation of the unit 35B can be performed, the power generation is continuously performed even if the timing at which the generated water is thawed cannot be accurately predicted. At this time, if it is desired to switch to power generation using the fuel in the fuel cartridge 10B, the empty mixed liquid cartridge 14B may be replaced with the fuel cartridge 10B while maintaining the power generation of the fuel cell power generation unit 35B. When the replacement is completed, power generation using the fuel in the fuel cartridge 10B and the thawing water is automatically performed.
混合液カートリッジ１４Ｂを二つ装着した場合でも、片方の混合液カートリッジ１４Ｂ内の混合液がなくなると、自動的に他方の混合液カートリッジ１４Ｂを用いて発電が継続される。そのため、空の混合液カートリッジ１４Ｂを新たなカートリッジに交換することができるので、混合液カートリッジ１４Ｂしかない場合や、寒冷地においてどのカートリッジを装着すべきか考慮したくない場合には、混合液カートリッジ１４Ｂを二つ装着して片方が空になったら、空になった混合液カートリッジ１４Ｂを交換していくことで、長時間の連続発電を行うことができる。同じタイプのカートリッジが装着されている時には、内容物残量の少ないカートリッジを自動的に選んでその内容物を用いるので、そのカートリッジが空になった後に他方のカートリッジが空になるまでの時間を長くとることができ、これにより、最初に空になったカートリッジを交換するまでの猶予時間を長くすることができる。
Even when two mixed liquid cartridges 14B are mounted, if the mixed liquid in one mixed liquid cartridge 14B runs out, power generation is automatically continued using the other mixed liquid cartridge 14B. Therefore, since the empty mixed liquid cartridge 14B can be replaced with a new cartridge, when there is only the mixed liquid cartridge 14B or when it is not necessary to consider which cartridge should be mounted in a cold region, the mixed liquid cartridge 14B When one of the two is emptied and one of them is emptied, the mixed liquid cartridge 14B that has been emptied can be replaced to perform continuous power generation for a long time. When a cartridge of the same type is installed, a cartridge with a low content is automatically selected and used, so the time until the other cartridge becomes empty after the cartridge is empty This can take a long time, thereby prolonging the grace time until the first empty cartridge is replaced.
また、燃料カートリッジ１０Ｂだけが装着されている場合や、混合液カートリッジ１４Ｂ内の混合液がない場合には、生成水タンク３８Ｂ内の生成水が凍結している時に全てのポンプ３１〜３３を止めて発電動作を行わないので、高濃度の燃料により燃料電池発電ユニット３５Ｂにダメージを与えることを防止することができるうえ、高濃度の燃料を無駄に消費してしまうことがない。
Also, when only the fuel cartridge 10B is mounted or when there is no mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14B, all the pumps 31 to 33 are stopped when the generated water in the generated water tank 38B is frozen. Since the power generation operation is not performed, the fuel cell power generation unit 35B can be prevented from being damaged by the high concentration fuel, and the high concentration fuel is not consumed wastefully.
二つの装着部１６Ｂ，１８Ｂがあり、カートリッジも２種類あり、装着部１６Ｂ，１８Ｂのうちどちらかに装着されたカートリッジの内容物で発電しているかで、２つの状況があるので、カートリッジを交換するタイミングや、交換する種類、どちらにカートリッジをどちらに装着すべきか等の判定が難しいが、本実施形態ではどちらかの装着部に装着されているカートリッジの種類と燃料残量、今どちらの燃料カートリッジで発電しているかを示す表示を設けたので、ユーザがカートリッジの交換をしやすく、カートリッジの準備もできる。
There are two mounting parts 16B and 18B, and there are two types of cartridges, and there are two situations depending on whether the contents of the cartridges mounted in either of the mounting parts 16B and 18B are generating electricity. It is difficult to determine when to perform replacement, the type of replacement, and which cartridge should be installed, but in this embodiment, the type and remaining fuel level of the cartridge installed in either mounting part, which fuel is now Since the display indicating whether the cartridge is generating power is provided, it is easy for the user to replace the cartridge and the cartridge can be prepared.
また、寒冷地ではないところでは、２つの燃料カートリッジ１０Ｂを装着することにより、高濃度の燃料を用いて長時間の連続発電を行うことができる。
Further, in a place that is not a cold region, it is possible to perform continuous power generation for a long time using a high concentration fuel by mounting the two fuel cartridges 10B.
本実施の形態の燃料電池システムは、上述のように動作するので、環境の温度を検知して、検知された温度に応じて燃料を発電部に供給する速度を変えることができる。即ち、検知温度に応じて、制御手段５１Ｂが第一燃料ポンプ３１Ｂの作動速度を制御することにより、適切な濃度の燃料を燃料電池発電ユニット３５Ｂに送液することができる。従って、例えば、検知温度が生成水が凍結する虞のある氷点下となった場合に、高濃度のメタノールを燃料電池発電ユニットに送られることを防止することができ、ひいては、高濃度のメタノールによるダメージを燃料電池発電ユニットに与えないようにすることができる。
Since the fuel cell system of the present embodiment operates as described above, it is possible to detect the temperature of the environment and change the speed at which the fuel is supplied to the power generation unit according to the detected temperature. That is, the control means 51B controls the operating speed of the first fuel pump 31B in accordance with the detected temperature, so that an appropriate concentration of fuel can be sent to the fuel cell power generation unit 35B. Therefore, for example, when the detected temperature is below freezing point where the generated water may freeze, it is possible to prevent high-concentration methanol from being sent to the fuel cell power generation unit, and consequently damage due to high-concentration methanol. Can be prevented from being supplied to the fuel cell power generation unit.
＜第４の実施の形態＞
図１９は、本発明の実施形態における電子機器１Ｃの概略構成を示したブロック図である。この電子機器１Ｃは、本発明に係る燃料電池システムの一例である。
<Fourth embodiment>
FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration of the electronic apparatus 1C according to the embodiment of the present invention. This electronic device 1C is an example of a fuel cell system according to the present invention.
この電子機器１Ｃの電子機器本体２Ｃには装着部（第一装着部）１８Ｃが設けられている。装着部１８Ｃに対しては、燃料カートリッジ（第一の容器）１０Ｃ及び混合液カートリッジ（第一の容器）１４Ｃが着脱可能である。ここで装着部１８Ｃは燃料カートリッジ１０Ｃと混合液カートリッジ１４Ｃに共有の装着部であり、燃料カートリッジ１０Ｃ及び混合液カートリッジ１４Ｃの両方を同時に装着部１８Ｃに装着することができず、燃料カートリッジ１０Ｃと混合液カートリッジ１４Ｃのうちの一方が装着部１８Ｃに装着された場合には、他方を装着部１８Ｃに装着することができない。また、電子機器本体２Ｃにはインレットコネクタ１９Ｃが設けられ、カートリッジ１０Ｃ，１４Ｃにはアウトレットコネクタ１１Ｃ，１５Ｃがそれぞれ設けられている。燃料カートリッジ１０Ｃが装着部１８Ｃに装着されると、アウトレットコネクタ１１Ｃがインレットコネクタ１９Ｃに連結され、混合液カートリッジ１４Ｃが装着部１８Ｃに装着されると、アウトレットコネクタ１５Ｃがインレットコネクタ１９Ｃに連結される。
The electronic device main body 2C of the electronic device 1C is provided with a mounting portion (first mounting portion) 18C. A fuel cartridge (first container) 10C and a mixed liquid cartridge (first container) 14C can be attached to and detached from the mounting portion 18C. Here, the mounting portion 18C is a mounting portion shared by the fuel cartridge 10C and the mixed liquid cartridge 14C, and both the fuel cartridge 10C and the mixed liquid cartridge 14C cannot be simultaneously mounted on the mounting portion 18C, and are mixed with the fuel cartridge 10C. When one of the liquid cartridges 14C is attached to the attachment portion 18C, the other cannot be attached to the attachment portion 18C. The electronic device main body 2C is provided with an inlet connector 19C, and the cartridges 10C and 14C are provided with outlet connectors 11C and 15C, respectively. When the fuel cartridge 10C is attached to the attachment portion 18C, the outlet connector 11C is connected to the inlet connector 19C, and when the mixed liquid cartridge 14C is attached to the attachment portion 18C, the outlet connector 15C is connected to the inlet connector 19C.
燃料カートリッジ１０Ｃには、純粋な燃料（第一の液体）が貯留されている。燃料カートリッジ１０Ｃに貯留される燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、その他の燃料であり、特に液体燃料である。
混合液カートリッジ１４Ｃには、水と燃料の混合液（第一の液体）が貯留されている。混合液カートリッジ１４Ｃに貯留される混合液中の燃料は、燃料カートリッジ１０Ｃに貯留される燃料と同じものである。このように、水と燃料の混合液が貯留されているので、混合液カートリッジ１４Ｃ内の混合液の凝固点が水の凝固点よりも低く、混合液カートリッジ１４Ｃ内の混合液の沸点が燃料カートリッジ１０Ｃ内の燃料の沸点よりも高い。なお、混合液カートリッジ１４Ｃ内の混合液には、他の物質が混合されていてもよい。
Pure fuel (first liquid) is stored in the fuel cartridge 10C. The fuel stored in the fuel cartridge 10C is methanol, ethanol, dimethyl ether, or other fuel, and particularly liquid fuel.
A mixed liquid (first liquid) of water and fuel is stored in the mixed liquid cartridge 14C. The fuel in the mixed liquid stored in the mixed liquid cartridge 14C is the same as the fuel stored in the fuel cartridge 10C. Thus, since the mixed liquid of water and fuel is stored, the freezing point of the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14C is lower than the freezing point of water, and the boiling point of the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14C is within the fuel cartridge 10C. Higher than the boiling point of the fuel. Note that other substances may be mixed in the liquid mixture in the liquid mixture cartridge 14C.
本実施形態では、燃料カートリッジ１０Ｃに貯留される燃料がメタノールであり、混合液カートリッジ１４Ｃに貯留された混合液がメタノールと水の混合液（混合比（重量比）は、メタノールが６に対して水が４である。）である。
In the present embodiment, the fuel stored in the fuel cartridge 10C is methanol, and the mixed solution stored in the mixed solution cartridge 14C is a mixed solution of methanol and water (the mixing ratio (weight ratio) is 6 with respect to methanol). Water is 4.)
なお、混合液カートリッジ１４Ｃの内容物は、別の混合比の混合液であってもよい。
また、混合液カートリッジ１４Ｃを複数準備し、異なる混合比の混合液をこれら混合液カートリッジ１４Ｃに貯留し、これら混合液カートリッジ１４Ｃを適宜使い分けてもよい。
また、燃料カートリッジ１０Ｃの内容物が純粋な燃料でなくてもよいが、燃料カートリッジ１０Ｃの内容物の燃料比率が、混合液カートリッジ１４Ｃの内容物の燃料比率よりも高いことが必要である。
Note that the content of the mixed liquid cartridge 14C may be a mixed liquid having a different mixing ratio.
Alternatively, a plurality of mixed liquid cartridges 14C may be prepared, mixed liquids having different mixing ratios may be stored in the mixed liquid cartridges 14C, and the mixed liquid cartridges 14C may be properly used.
Further, the contents of the fuel cartridge 10C may not be pure fuel, but the fuel ratio of the contents of the fuel cartridge 10C needs to be higher than the fuel ratio of the contents of the mixed liquid cartridge 14C.
電子機器本体２Ｃには、識別センサ（第一濃度検知手段）２１Ｃが設けられている。識別センサ２１Ｃがインレットコネクタ１９Ｃの周囲に設けられている。識別センサ２１Ｃは、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジを識別するものである。つまり、装着部１８Ｃに燃料カートリッジ１０Ｃが装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｃの装着が識別センサ２１Ｃによって検知され、燃料カートリッジ１０Ｃの装着の旨の信号が燃料電池制御部（制御手段）５１Ｃ（図２０に図示）に出力される。一方、装着部１８Ｃに混合液カートリッジ１４Ｃが装着された場合には、混合液カートリッジ１４Ｃの装着が識別センサ２１Ｃによって検知され、混合液カートリッジ１４Ｃの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｃ（図２０に図示）に出力される。このように、識別センサ２１Ｃは、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジの種類を識別することにより、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度を識別する濃度検知手段として機能する。
The electronic device main body 2C is provided with an identification sensor (first concentration detection means) 21C. An identification sensor 21C is provided around the inlet connector 19C. The identification sensor 21C is for identifying the cartridge mounted on the mounting portion 18C. That is, when the fuel cartridge 10C is attached to the attachment portion 18C, the attachment of the fuel cartridge 10C is detected by the identification sensor 21C, and a signal indicating the attachment of the fuel cartridge 10C is sent to the fuel cell control unit (control means) 51C ( (Shown in FIG. 20). On the other hand, when the mixed liquid cartridge 14C is mounted in the mounting portion 18C, the mounting of the mixed liquid cartridge 14C is detected by the identification sensor 21C, and a signal indicating the mounting of the mixed liquid cartridge 14C is sent to the fuel cell control section 51C (FIG. 20). In this manner, the identification sensor 21C functions as a concentration detection unit that identifies the fuel concentration of the contents of the cartridge mounted on the mounting unit 18C by identifying the type of cartridge mounted on the mounting unit 18C.
識別センサ２１Ｃは、プッシュスイッチ、リミットセンサ、光電センサ、近接センサ、磁界センサ、圧力センサ、赤外線センサ、撮像素子、濃度センサ（例えば、カートリッジの内容物の燃料濃度を測定することにより、カートリッジを識別するもの）、その他のセンサである。なお、識別センサ２１Ｃが濃度センサの場合、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度が識別センサ２１Ｃによって測定され、測定濃度を表す信号が識別センサ２１Ｃから燃料電池制御部５１Ｃに出力され、燃料電池制御部５１Ｃがその濃度信号によってカートリッジの識別をする。
The identification sensor 21 </ b> C identifies the cartridge by measuring the fuel concentration of the contents of the cartridge (for example, the cartridge content by measuring the fuel concentration of the contents of the cartridge, such as a push switch, limit sensor, photoelectric sensor, proximity sensor, magnetic field sensor, pressure sensor, infrared sensor, image sensor, Other sensors). When the identification sensor 21C is a concentration sensor, the fuel concentration of the contents of the cartridge attached to the attachment unit 18C is measured by the identification sensor 21C, and a signal indicating the measured concentration is output from the identification sensor 21C to the fuel cell control unit 51C. Then, the fuel cell control unit 51C identifies the cartridge by the concentration signal.
図１９では、一例として識別センサ２１Ｃがプッシュスイッチである場合を示している。この場合、識別センサ２１Ｃにボタン２２Ｃが設けられ、混合液カートリッジ１４Ｃには逃げ凹部２３Ｃが形成されており、燃料カートリッジ１０Ｃには凹部が形成されていない。混合液カートリッジ１４Ｃが装着部１８Ｃに装着された場合には、凹部２３Ｃにボタン２２Ｃが収まって、ボタン２２Ｃが押されず、識別センサ２１Ｃがオフとなる。一方、燃料カートリッジ１０Ｃが装着部１８Ｃに装着された場合には、燃料カートリッジ１０によってボタン２２Ｃが押され、識別センサ２１Ｃがオンとなる。なお、燃料カートリッジ１０又は混合液カートリッジ１４Ｃの装着と、識別センサ２１Ｃのオン又はオフの関係とは逆であってもよい。
FIG. 19 shows a case where the identification sensor 21C is a push switch as an example. In this case, the button 22C is provided on the identification sensor 21C, the escape recess 23C is formed in the mixed liquid cartridge 14C, and the recess is not formed in the fuel cartridge 10C. When the mixed liquid cartridge 14C is attached to the attachment portion 18C, the button 22C is received in the recess 23C, the button 22C is not pressed, and the identification sensor 21C is turned off. On the other hand, when the fuel cartridge 10C is attached to the attachment portion 18C, the button 22C is pushed by the fuel cartridge 10 and the identification sensor 21C is turned on. Note that the mounting relationship of the fuel cartridge 10 or the mixed solution cartridge 14C and the ON / OFF relationship of the identification sensor 21C may be reversed.
電子機器本体２Ｃには、自己発電機能を司る自己発電ユニットが内蔵されている。自己発電ユニットは、燃料ポンプ（第一供給ポンプ）３１Ｃ、生成水ポンプ（水ポンプ）３３Ｃ、混合切替部３４Ｃ、燃料電池発電ユニット３５Ｃ、エアポンプ３６Ｃ、凝縮・気液分離装置３７Ｃ及び生成水タンク（水容器）３８Ｃを有する。
The electronic device main body 2C incorporates a self-power generation unit that controls the self-power generation function. The self-power generation unit includes a fuel pump (first supply pump) 31C, a generated water pump (water pump) 33C, a mixing switching unit 34C, a fuel cell power generation unit 35C, an air pump 36C, a condensing / gas-liquid separator 37C, and a generated water tank ( Water container) 38C.
燃料ポンプ３１Ｃは、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジの内容物を混合切替部３４Ｃに送液するものである。
生成水ポンプ３３Ｃは、生成水タンク３８Ｃ内の生成水を混合切替部３４Ｃに送液するものである。
燃料ポンプ３１Ｃ及び生成水ポンプ３３Ｃは何れも速度可変型のポンプである。
The fuel pump 31C sends the contents of the cartridge attached to the attachment portion 18C to the mixing switching portion 34C.
The generated water pump 33C feeds the generated water in the generated water tank 38C to the mixing switching unit 34C.
Both the fuel pump 31C and the generated water pump 33C are variable speed pumps.
混合切替部３４Ｃは流量制御弁、方向切替弁等から構成されており、流体の流れの方向を切り替えるとともに流体の流量を制御するものである。ここで、混合切替部３４Ｃは、燃料ポンプ３１Ｃから燃料電池発電ユニット３５Ｃへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。更に、混合切替部３４Ｃは、生成水ポンプ３３Ｃから燃料電池発電ユニット３５Ｃへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４Ｃの動作によって、燃料電池発電ユニット３５Ｃへ流れる各種流体の方向・流量が制御され、これにより各種流体の混合比が制御される。
The mixing switching unit 34C includes a flow control valve, a direction switching valve, and the like, and switches the direction of fluid flow and controls the flow rate of fluid. Here, the mixing switching unit 34C blocks and allows the flow of fluid from the fuel pump 31C to the fuel cell power generation unit 35C and controls the flow rate thereof. Furthermore, the mixing switching unit 34C blocks and allows the flow of fluid from the generated water pump 33C to the fuel cell power generation unit 35C and controls the flow rate thereof. The direction and flow rate of various fluids flowing to the fuel cell power generation unit 35C are controlled by the operation of the mixing switching unit 34C, thereby controlling the mixing ratio of the various fluids.
エアポンプ３６Ｃは、電子機器本体２Ｃの外部の空気を燃料電池発電ユニット３５Ｃに送るものである。
The air pump 36C sends air outside the electronic device main body 2C to the fuel cell power generation unit 35C.
燃料電池発電ユニット３５Ｃは気化器、改質器、一酸化炭素除去器、燃料電池、各種センサ、ヒータ、バルブ等から構成され、混合切替部３４Ｃから送られてきた燃料と水の混合液により発電するものである。つまり、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ｃによって気化器に連続的に送られ、電子機器本体２Ｃの外の空気がエアポンプ３６Ｃによって一酸化炭素除去器及び燃料電池のカソードに連続的に送られると、これにより燃料電池発電ユニット３５Ｃは燃料電池において連続的に発電する。具体的には、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガス（水素、二酸化炭素、一酸化炭素等を含む。）に改質され、改質器で生成した微量な一酸化炭素が一酸化炭素除去器によって酸化により除去され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。そして、燃料電池における水素と酸素の電気化学反応によって、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ｃに送られる。燃料電池発電ユニット３５Ｃの燃料電池が、固体高分子電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ｃが以上のような構成を有する。
The fuel cell power generation unit 35C includes a vaporizer, a reformer, a carbon monoxide remover, a fuel cell, various sensors, a heater, a valve, and the like. The fuel cell power generation unit 35C generates power using a mixture of fuel and water sent from the mixing switching unit 34C. To do. That is, the mixture of fuel and water is continuously sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34C, and the air outside the electronic device body 2C is continuously sent to the carbon monoxide remover and the cathode of the fuel cell by the air pump 36C. As a result, the fuel cell power generation unit 35C continuously generates power in the fuel cell. Specifically, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas (including hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, etc.) by the reformer, A small amount of carbon monoxide generated in the reformer is removed by oxidation by the carbon monoxide remover, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell and in the air sent to the cathode of the fuel cell Oxygen reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. Then, due to the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen in the fuel cell, power generation occurs in the fuel cell, and water vapor is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37C together with other products. When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35C is a fuel cell having a solid polymer electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35C has the above configuration.
一方、燃料電池発電ユニット３５Ｃの燃料電池が、メタノールで発電を行うものである場合、燃料電池発電ユニット３５Ｃは、改質器や一酸化炭素除去器を備えず、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、混合切替部３４Ｃから送られた混合液が気化器に送液され、気化器において燃料と水が混合されて蒸発され、気化した燃料・水と空気中の酸素との電気化学反応が燃料電池において起こることで電力が取り出されるとともに気体状の水（水蒸気）を含む気体が燃料電池発電ユニット３５Ｃから凝縮・気液分離装置３７Ｃに送られる。なお、液体状のメタノール及び水で発電を行う燃料電池の場合、更に気化器も省略することができる。
On the other hand, when the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35C is one that generates power with methanol, the fuel cell power generation unit 35C does not include a reformer or a carbon monoxide remover, but includes a vaporizer, a fuel cell, and the like. Will be. In this case, the liquid mixture sent from the mixing switching unit 34C is sent to the vaporizer, where the fuel and water are mixed and evaporated in the vaporizer, and an electrochemical reaction between the vaporized fuel / water and oxygen in the air occurs. Electricity is taken out by the occurrence in the fuel cell, and a gas containing gaseous water (water vapor) is sent from the fuel cell power generation unit 35C to the condensing / gas-liquid separation device 37C. In the case of a fuel cell that generates power with liquid methanol and water, a vaporizer can also be omitted.
また、燃料電池発電ユニット３５Ｃの燃料電池が固体酸化物電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ｃは一酸化炭素除去器を備えず、改質器、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガスに改質され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。これにより、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ｃに送られる。
In addition, when the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35C is a fuel cell having a solid oxide electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35C does not include a carbon monoxide remover, and includes a reformer, a vaporizer, and a fuel cell. It will be configured. In this case, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas by the reformer, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell; The oxygen in the air sent to the cathode of the fuel cell reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. As a result, power generation occurs in the fuel cell, and steam is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37C together with other products.
なお、気化器が燃料電池発電ユニット３５Ｃに内蔵されているものとしているが、燃料電池発電ユニット３５Ｃとは別に気化器を設け、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ｃによって気化器に送られて、その気化器で気化された混合気が燃料電池発電ユニット３５Ｃに供給されるものとしてもよい。
Although the vaporizer is built in the fuel cell power generation unit 35C, a vaporizer is provided separately from the fuel cell power generation unit 35C, and the mixture of fuel and water is sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34C. Thus, the air-fuel mixture vaporized by the vaporizer may be supplied to the fuel cell power generation unit 35C.
凝縮・気液分離装置３７Ｃは凝縮器及び気液分離器等を有し、燃料電池発電ユニット３５Ｃから送られた気体が凝縮器によって冷却されて、気体中の水分が液体に凝縮され、気液分離器によって液体の水と気体に分離される。凝縮・気液分離装置３７Ｃで分離された液体の水は生成水タンク３８Ｃに送られて生成水タンク３８Ｃに貯留され、分離された気体は排気として電子機器本体２Ｃの外に排出される。なお、固定された生成水タンク３８Ｃの代わりに、電子機器本体２Ｃに対して着脱可能なカートリッジ式の生成水カートリッジを用いてもよい。
The condensing / gas-liquid separation device 37C includes a condenser, a gas-liquid separator, and the like. The gas sent from the fuel cell power generation unit 35C is cooled by the condenser, and the moisture in the gas is condensed into a liquid. It is separated into liquid water and gas by a separator. The liquid water separated by the condensing / gas-liquid separation device 37C is sent to the generated water tank 38C and stored in the generated water tank 38C, and the separated gas is discharged out of the electronic apparatus main body 2C as exhaust gas. Instead of the fixed generated water tank 38C, a cartridge type generated water cartridge that can be attached to and detached from the electronic device main body 2C may be used.
生成水タンク３８Ｃは、電子機器１Ｃの各部で発生した熱で温められる。この生成水タンク３８Ｃには、温度センサ（第一温度検知手段）４０Ｃが設けられている。温度センサ４０Ｃは、生成水タンク３８Ｃに貯留された生成水の温度を電気信号に変換するものである。温度センサ４０Ｃによって検知された温度を表す信号は、燃料電池制御部５１Ｃ（図２０に図示）に出力される。ここで、生成水タンク３８Ｃに貯留された生成水が凍結している場合は、氷を含む生成水又は氷の温度を検知する。なお、温度センサ４０Ｃは、生成水タンク３８Ｃの内容物の温度を直接測定するものであってもよいし、内容物の温度を間接的に測定するものであってもよい。
The generated water tank 38C is warmed by the heat generated in each part of the electronic device 1C. The generated water tank 38C is provided with a temperature sensor (first temperature detecting means) 40C. The temperature sensor 40C converts the temperature of the generated water stored in the generated water tank 38C into an electrical signal. A signal representing the temperature detected by the temperature sensor 40C is output to the fuel cell control unit 51C (shown in FIG. 20). Here, when the generated water stored in the generated water tank 38C is frozen, the temperature of the generated water containing ice or ice is detected. The temperature sensor 40C may directly measure the temperature of the contents of the generated water tank 38C, or may indirectly measure the temperature of the contents.
図２０は、電子機器１Ｃの回路構成を示したブロック図である。図２０に示すように、電子機器１Ｃは、図１に示された構成要素の他に、燃料電池制御部５１Ｃ、記憶部５２Ｃ、電源切替制御部５３Ｃ、二次電池５４Ｃ、電子機器制御部５５Ｃ、表示部５６Ｃ及びキー入力部５７Ｃ等を更に具備する。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the electronic apparatus 1C. As shown in FIG. 20, in addition to the components shown in FIG. 1, the electronic device 1C includes a fuel cell control unit 51C, a storage unit 52C, a power supply switching control unit 53C, a secondary battery 54C, and an electronic device control unit 55C. And a display unit 56C, a key input unit 57C, and the like.
燃料電池制御部５１Ｃは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。この燃料電池制御部５１Ｃは、燃料ポンプ３１Ｃ、生成水ポンプ３３Ｃ、混合切替部３４Ｃ、燃料電池発電ユニット３５Ｃ及びエアポンプ３６Ｃの制御を行う。
The fuel cell control unit 51C is a microcomputer having, for example, a CPU, a RAM, and the like. The fuel cell control unit 51C controls the fuel pump 31C, the generated water pump 33C, the mixing switching unit 34C, the fuel cell power generation unit 35C, and the air pump 36C.
記憶部５２Ｃは不揮発性メモリ、磁気記録ディスク等であり、各種データが記憶部５２Ｃに記録される。ここで、記憶部５２Ｃに対する読み書きは、燃料電池制御部５１Ｃによって行われる。
The storage unit 52C is a non-volatile memory, a magnetic recording disk, or the like, and various data are recorded in the storage unit 52C. Here, reading / writing with respect to the storage unit 52C is performed by the fuel cell control unit 51C.
二次電池５４Ｃは、電気エネルギーを化学エネルギーの形にして蓄えるものである。
The secondary battery 54C stores electrical energy in the form of chemical energy.
電源切替制御部５３Ｃは、燃料電池発電ユニット３５Ｃの燃料電池で生成された電気エネルギーを二次電池５４Ｃに充電したり、燃料電池発電ユニット３５Ｃの燃料電池又は二次電池５４Ｃから電子機器本体２Ｃの各負荷（電子機器制御部５５Ｃ、表示部５６Ｃ、キー入力部５７Ｃ、記憶部５２Ｃに加えて、他の部分も含む）に電力を供給したりする。
The power supply switching control unit 53C charges the secondary battery 54C with the electric energy generated by the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35C, or the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35C or the secondary battery 54C of the electronic device main body 2C. Power is supplied to each load (including other parts in addition to the electronic device control unit 55C, the display unit 56C, the key input unit 57C, and the storage unit 52C).
キー入力部５７Ｃは、例えば種々のボタン、スイッチ等から構成されており、それらのボタンやスイッチの操作に応じた入力信号を電子機器制御部５５Ｃに出力する。
The key input unit 57C includes, for example, various buttons and switches, and outputs an input signal corresponding to the operation of these buttons and switches to the electronic device control unit 55C.
表示部５６Ｃは、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、その他の表示部である。
The display unit 56C is a liquid crystal display, an electroluminescence display, or other display unit.
電子機器制御部５５Ｃは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータである。電子機器制御部５５Ｃはキー入力部５７Ｃから入力した入力信号、燃料電池制御部５１Ｃから入力した信号に基づいて各種の処理を行う。例えば、電子機器制御部５５Ｃが表示部５６Ｃに表示制御信号を出力する。これにより、表示制御信号に応じた表示が表示部５６Ｃで行われる。
The electronic device control unit 55C is a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, for example. The electronic device control unit 55C performs various processes based on the input signal input from the key input unit 57C and the signal input from the fuel cell control unit 51C. For example, the electronic device control unit 55C outputs a display control signal to the display unit 56C. Thereby, display according to the display control signal is performed on the display unit 56C.
次に、電子機器１Ｃの使用方法及び電子機器１Ｃの動作について説明する。
Next, a method of using the electronic device 1C and an operation of the electronic device 1C will be described.
＜発電動作＞
まず、発電に関する動作について説明する。図２１は、発電に関する動作において、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１Ｃは、燃料電池制御部５１ＣのＲＯＭに格納されたプログラムに従って図２１に示された処理を実行し、電子機器制御部５５Ｃは、電子機器制御部５５ＣのＲＯＭに格納されたプログラムに従って図２１に示された処理を実行する。
<Power generation operation>
First, operations related to power generation will be described. FIG. 21 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C in the operation related to power generation. The fuel cell control unit 51C executes the processing shown in FIG. 21 according to the program stored in the ROM of the fuel cell control unit 51C, and the electronic device control unit 55C is stored in the ROM of the electronic device control unit 55C. The process shown in FIG. 21 is executed according to the program.
ユーザは、電子機器１Ｃを使用するに際して、燃料が貯留された燃料カートリッジ１０Ｃ又は混合液が貯留された混合液カートリッジ１４Ｃのどちらか一方を装着部１８Ｃに装着する。燃料カートリッジ１０Ｃが装着部１８Ｃに装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｃが装着された旨の信号が識別センサ２１Ｃから燃料電池制御部５１Ｃに出力される。混合液カートリッジ１４Ｃが装着部１８Ｃに装着された場合には、混合液カートリッジ１４Ｃが装着された旨の信号が識別センサ２１Ｃから燃料電池制御部５１Ｃに出力される。
When using the electronic device 1C, the user attaches either the fuel cartridge 10C storing fuel or the mixed liquid cartridge 14C storing mixed liquid to the mounting portion 18C. When the fuel cartridge 10C is mounted on the mounting portion 18C, a signal indicating that the fuel cartridge 10C is mounted is output from the identification sensor 21C to the fuel cell control unit 51C. When the mixed liquid cartridge 14C is mounted on the mounting portion 18C, a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14C is mounted is output from the identification sensor 21C to the fuel cell control unit 51C.
そして、燃料電池制御部５１Ｃは、識別センサ２１Ｃから入力された信号により、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジが燃料カートリッジ１０Ｃであるかそれとも混合液カートリッジ１４Ｃであるかを判定する。識別センサ２１Ｃによって燃料カートリッジ１０Ｃの装着が検知されている場合には（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１２３に移行し、識別センサ２１Ｃによって混合液カートリッジ１４Ｃの装着が検知されている場合には（ステップＳ１２１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１２２に移行する。なお、識別センサ２１Ｃが濃度センサの場合、ステップＳ１２１における燃料電池制御部５１Ｃの判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下である場合、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１２２に移行し、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えている場合、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１２３に移行する。
Then, the fuel cell control unit 51C determines whether the cartridge attached to the attachment unit 18C is the fuel cartridge 10C or the mixed liquid cartridge 14C based on the signal input from the identification sensor 21C. When the attachment of the fuel cartridge 10C is detected by the identification sensor 21C (step S121: Yes), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S123, and the attachment of the mixed liquid cartridge 14C is detected by the identification sensor 21C. If so (step S121: No), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S122. When the identification sensor 21C is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51C in step S121 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and the detected concentration of the concentration sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 70%). The process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S122, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold, the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S123.
ステップＳ１２２においては、燃料電池制御部５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃを駆動し、生成水ポンプ３３Ｃを停止し、更に燃料電池制御部５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃの作動速度を制御するとともに、混合切替部３４Ｃを制御する。燃料電池制御部５１Ｃが混合切替部３４Ｃを制御することによって、生成水タンク３８Ｃ内の生成水が止められて燃料電池発電ユニット３５Ｃに流れない。一方、燃料電池制御部５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃを制御することによって、混合液カートリッジ１４Ｃ内の混合液が燃料電池発電ユニット３５Ｃに流れ、混合液の流量が混合切替部３４Ｃによって制御される。混合液が燃料電池発電ユニット３５Ｃに流れることで発電が起き、生成された水が生成水タンク３８Ｃに貯留されていく。このように、混合液カートリッジ１４Ｃの内容物は燃料と水の混合液であって水よりも凍結しにくいので、仮に生成水タンク３８Ｃ内の水が凍結しても、発電を行える。
その後、燃料電池制御部５１Ｃの処理は、ステップＳ１２１に戻る。
In step S122, the fuel cell control unit 51C drives the fuel pump 31C, stops the generated water pump 33C, and the fuel cell control unit 51C controls the operating speed of the fuel pump 31C and controls the mixing switching unit 34C. To do. When the fuel cell control unit 51C controls the mixing switching unit 34C, the generated water in the generated water tank 38C is stopped and does not flow to the fuel cell power generation unit 35C. On the other hand, when the fuel cell control unit 51C controls the fuel pump 31C, the mixed solution in the mixed solution cartridge 14C flows to the fuel cell power generation unit 35C, and the flow rate of the mixed solution is controlled by the mixing switching unit 34C. The mixed liquid flows into the fuel cell power generation unit 35C to generate power, and the generated water is stored in the generated water tank 38C. As described above, the content of the mixed liquid cartridge 14C is a mixed liquid of fuel and water and is more difficult to freeze than water. Therefore, even if the water in the generated water tank 38C is frozen, power generation can be performed.
Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51C returns to step S121.
ステップＳ１２３においては、燃料電池制御部５１Ｃは、温度センサ４０Ｃから入力された温度信号により、生成水タンク３８Ｃにある生成水の温度がゼロ℃以下であるか否かを判定する。温度センサ４０Ｃの温度信号により表された温度がゼロ℃を越えている場合には（ステップＳ１２３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１２４に移行し、温度センサ４０Ｃの温度信号により表された温度がゼロ℃以下である場合には（ステップＳ１２３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１２５に移行する。ここでの閾値であるゼロ℃は水の凝固点から定められたものであるが、閾値が液体状態と固体状態とに仕切るものであれば、ゼロ℃に定める必要はないが、閾値は生成水タンク３８Ｃ内にある生成水の凝固点以上であることがより好ましい。なお、温度センサ４０Ｃによって生成水の温度を測定することにより、生成水が凍結しているか否かを識別するものとしたが、光学的センサによって生成水タンク３８Ｃ内の生成水が凍結しているか否かを識別するものとしてもよい。
In step S123, the fuel cell control unit 51C determines whether or not the temperature of the generated water in the generated water tank 38C is equal to or lower than zero ° C. based on the temperature signal input from the temperature sensor 40C. When the temperature represented by the temperature signal of the temperature sensor 40C exceeds zero ° C. (step S123: No), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S124, and is represented by the temperature signal of the temperature sensor 40C. When the measured temperature is equal to or lower than zero degrees Celsius (step S123: Yes), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S125. Here, the threshold value of 0 ° C. is determined from the freezing point of water, but if the threshold value is divided into a liquid state and a solid state, it is not necessary to set to 0 ° C., but the threshold value is a generated water tank. More preferably, it is above the freezing point of the produced water in 38C. It should be noted that whether or not the generated water is frozen by measuring the temperature of the generated water by the temperature sensor 40C is identified, but is the generated water in the generated water tank 38C frozen by the optical sensor? It is also possible to identify whether or not.
ステップＳ１２４においては、燃料電池制御部５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃ及び生成水ポンプ３３Ｃを駆動し、更に燃料電池制御部５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃ及び生成水ポンプ３３Ｃの作動速度を制御するとともに、混合切替部３４Ｃを制御する。燃料電池制御部５１Ｃが混合切替部３４Ｃを制御することによって、生成水タンク３８Ｃ内の生成水が燃料電池発電ユニット３５Ｃに流れ得るようになり、燃料カートリッジ１０Ｃ内の燃料も燃料電池発電ユニット３５Ｃに流れ得るようになる。また、燃料電池制御部５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃ及び生成水ポンプ３３Ｃの作動速度を制御することによって、燃料の流量が燃料ポンプ３１Ｃによって制御され、生成水の流量が生成水ポンプ３３Ｃによって制御される。このような流量制御により、燃料と生成水の混合比が調整され、燃料と生成水の混合比（重量比）が６：４になる。但し、この混合比は一例であって、６：４に限るものではなく、燃料電池発電ユニット３５Ｃにおいて要求される混合比に応じた値とする。これにより、燃料と生成水の混合液が燃料電池発電ユニット３５Ｃに流れることで発電が起き、生成された水が生成水タンク３８Ｃに貯留されていく。このように、生成水を再利用して、生成水と燃料を混合するので、燃料カートリッジ１０Ｃ内の燃料を長時間使用することができる。
その後、燃料電池制御部５１Ｃの処理は、ステップＳ１２１に戻る。
In step S124, the fuel cell control unit 51C drives the fuel pump 31C and the generated water pump 33C, and the fuel cell control unit 51C controls the operating speed of the fuel pump 31C and the generated water pump 33C, and the mixing switching unit 34C. To control. When the fuel cell control unit 51C controls the mixing switching unit 34C, the generated water in the generated water tank 38C can flow to the fuel cell power generation unit 35C, and the fuel in the fuel cartridge 10C also flows to the fuel cell power generation unit 35C. It will be able to flow. Further, the fuel cell control unit 51C controls the operating speeds of the fuel pump 31C and the generated water pump 33C, whereby the fuel flow rate is controlled by the fuel pump 31C, and the generated water flow rate is controlled by the generated water pump 33C. By such flow rate control, the mixing ratio of fuel and generated water is adjusted, and the mixing ratio (weight ratio) of fuel and generated water becomes 6: 4. However, this mixing ratio is an example, and is not limited to 6: 4, and is a value corresponding to the mixing ratio required in the fuel cell power generation unit 35C. As a result, the mixed liquid of the fuel and the generated water flows into the fuel cell power generation unit 35C to generate power, and the generated water is stored in the generated water tank 38C. Thus, the generated water is reused to mix the generated water and the fuel, so that the fuel in the fuel cartridge 10C can be used for a long time.
Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51C returns to step S121.
ステップＳ１２５においては、燃料電池制御部５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃ及び生成水ポンプ３３Ｃを停止する。これにより、燃料・生成水が燃料電池発電ユニット３５Ｃに流れず、燃料電池発電ユニット３５Ｃにおける発電が停止する。燃料カートリッジ１０Ｃが装着されている場合、生成水タンク３８Ｃ内の生成水が凍結していると、仮に燃料ポンプ３１Ｃが作動していると、高濃度の燃料が燃料電池発電ユニット３５Ｃに供給されてしまうが、ここでは燃料ポンプ３１Ｃが停止しているので、高濃度の燃料による燃料電池発電ユニット３５Ｃの損傷を防止することができる。
In step S125, the fuel cell control unit 51C stops the fuel pump 31C and the generated water pump 33C. Thereby, the fuel / generated water does not flow to the fuel cell power generation unit 35C, and the power generation in the fuel cell power generation unit 35C is stopped. When the fuel cartridge 10C is mounted, if the generated water in the generated water tank 38C is frozen, or if the fuel pump 31C is operating, high concentration fuel is supplied to the fuel cell power generation unit 35C. However, since the fuel pump 31C is stopped here, it is possible to prevent the fuel cell power generation unit 35C from being damaged by high-concentration fuel.
また、ステップＳ１２５において、燃料電池制御部５１Ｃが表示指令を電子機器制御部５５Ｃに出し、電子機器制御部５５Ｃはその指令に従って表示部５６Ｃに表示信号を出力し、表示部５６Ｃに所定の表示が行われる。具体的には、燃料電池制御部５１Ｃの指令を受けた電子機器制御部５５Ｃが「生成水凍結により発電を停止したので、混合液カートリッジに交換して下さい。」といった表示を表示部５６Ｂに表示させることによって、混合液カートリッジへの交換をユーザに促す。
その後、燃料電池制御部５１Ｃの処理は、ステップＳ１２１に戻る。
In step S125, the fuel cell control unit 51C issues a display command to the electronic device control unit 55C, and the electronic device control unit 55C outputs a display signal to the display unit 56C according to the command, and a predetermined display is displayed on the display unit 56C. Done. Specifically, the electronic device control unit 55C that has received a command from the fuel cell control unit 51C displays on the display unit 56B a display such as “Power generation has been stopped due to freezing of the generated water, so please replace it with a mixed liquid cartridge.” This prompts the user to replace the mixed solution cartridge.
Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51C returns to step S121.
本実施の形態の燃料電池システムは、上述のように動作するので、容器内に貯留された燃料、水あるいはそれらの混合物の混合比（燃料濃度）を検知して、検知された混合比に対応して動作を変えることができる燃料電池システムを提供することができる。即ち、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジの内容物に応じて、制御手段５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃの作動速度を制御することにより、適切な濃度の燃料を燃料電池発電ユニット３５Ｃに送液することができる。
Since the fuel cell system of the present embodiment operates as described above, it detects the mixing ratio (fuel concentration) of fuel, water, or a mixture thereof stored in the container, and corresponds to the detected mixing ratio. Thus, it is possible to provide a fuel cell system whose operation can be changed. That is, the control means 51C controls the operating speed of the fuel pump 31C according to the contents of the cartridge mounted in the mounting portion 18C, so that an appropriate concentration of fuel can be sent to the fuel cell power generation unit 35C. it can.
＜温度データ蓄積動作＞
温度データを蓄積することに関する動作について説明する。図２２は、温度データ蓄積に関する動作において、燃料電池制御部５１Ｃ行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１Ｃは、図２２に示した処理を図２１に示した処理と並行して行う。
<Temperature data storage operation>
An operation related to accumulating temperature data will be described. FIG. 22 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51C in the operation related to temperature data accumulation. The fuel cell control unit 51C performs the process shown in FIG. 22 in parallel with the process shown in FIG.
燃料電池制御部５１Ｃは、所定時間毎に（図２２では、１分間毎に）、温度センサ４０Ｃによって検知された温度を記憶部５２Ｃに記録することで、温度データを蓄積する。具体的には、図２２のような処理を行う。まず、温度センサ４０Ｃによって温度が検知され、その温度を表す信号が燃料電池制御部５１Ｃに入力されており（ステップＳ１３１）、燃料電池制御部５１Ｃが温度センサ４０Ｃによる検知温度を記憶部５２Ｃに記録する（ステップＳ１３２）。ここで、燃料電池制御部５１Ｃが時計機能を有するとともに、温度記録時に発電が行われているか否かを判定する判定機能を有する。そして、温度記録時においては、燃料電池制御部５１Ｃは、時計機能によって得られた温度記録時の日時を温度データに対応付けて記憶部５２Ｃに記録するとともに、判定機能によって得られた発電フラグ（フラグ）を温度データに対応付けて記憶部５２Ｃに記録する。ここで、発電フラグとは、燃料電池発電ユニット３５Ｃを含む自己発電ユニットが発電しているか否かを表す識別子であり、例えば、燃料電池制御部５１Ｃは燃料ポンプ３１Ｃを駆動している時には発電フラグを立て、燃料ポンプ３１Ｃを停止している時には発電フラグを立てない。
The fuel cell control unit 51C accumulates the temperature data by recording the temperature detected by the temperature sensor 40C in the storage unit 52C at every predetermined time (in FIG. 22, every minute). Specifically, the processing as shown in FIG. 22 is performed. First, the temperature is detected by the temperature sensor 40C, and a signal indicating the temperature is input to the fuel cell control unit 51C (step S131), and the fuel cell control unit 51C records the temperature detected by the temperature sensor 40C in the storage unit 52C. (Step S132). Here, the fuel cell control unit 51C has a clock function and a determination function for determining whether or not power generation is performed during temperature recording. At the time of temperature recording, the fuel cell control unit 51C records the date and time at the time of temperature recording obtained by the clock function in the storage unit 52C in association with the temperature data, and also generates the power generation flag ( Flag) is recorded in the storage unit 52C in association with the temperature data. Here, the power generation flag is an identifier indicating whether or not the self-power generation unit including the fuel cell power generation unit 35C is generating power. For example, when the fuel cell control unit 51C is driving the fuel pump 31C, the power generation flag is The power generation flag is not raised when the fuel pump 31C is stopped.
そして、燃料電池制御部５１Ｃは、温度データを記録したら、計時を開始する（ステップＳ１３３）。そして、計時開始してから所定時間（図２２では、１分間）が経過したら（ステップＳ１３４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃは計時をリセットし、ステップＳ２１に戻る。
Then, after recording the temperature data, the fuel cell control unit 51C starts measuring time (step S133). When a predetermined time (1 minute in FIG. 22) has elapsed since the start of time measurement (step S134: Yes), the fuel cell control unit 51C resets the time measurement and returns to step S21.
燃料電池制御部５１Ｃは、以上の処理の繰り返しにより、所定時間毎に、温度データ、日時、発電フラグを対応付けて記録する。なお、燃料電池制御部５１Ｃは、過去１週間以内（第一の過去の所定時間内）のデータを蓄積し、１週間前のデータは記憶部５２Ｃから削除する。なお、この温度データ蓄積動作は、電子機器１Ｃの電源がオフである間も実行される。
The fuel cell control unit 51C records the temperature data, the date and time, and the power generation flag in association with each other at predetermined time intervals by repeating the above processing. The fuel cell control unit 51C accumulates data within the past one week (within the first past predetermined time), and deletes data one week before from the storage unit 52C. This temperature data storage operation is executed even while the electronic device 1C is powered off.
＜助言処理１＞
推奨するカートリッジについて助言することに関する動作について説明する。図２３は、推奨カートリッジの助言に関する動作において、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃは、図２３に示した処理を図２１に示した処理と並行して行うが、ユーザが電子機器１Ｃを操作した時に、特に、電子機器１Ｃの電源がオンとなった時や電源がオフとなった時に、図２３に示した動作が開始されるのが好ましい。
<Advisory processing 1>
Describe the actions involved in advising recommended cartridges. FIG. 23 is a flowchart showing the flow of processing performed by the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C in the operation related to the advice of the recommended cartridge. The fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C perform the processing shown in FIG. 23 in parallel with the processing shown in FIG. 21, but particularly when the user operates the electronic device 1C, the electronic device 1C The operation shown in FIG. 23 is preferably started when the power source is turned on or when the power source is turned off.
まず、燃料電池制御部５１Ｃが、識別センサ２１Ｃから入力された信号により、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジが燃料カートリッジ１０Ｃであるかそれとも混合液カートリッジ１４Ｃであるかを判定する（ステップＳ１４１）。識別センサ２１Ｃによって燃料カートリッジ１０Ｃの装着が検知されている場合には（所定濃度を超えるとき）（ステップＳ１４１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１４２に移行し、識別センサ２１Ｃによって混合液カートリッジ１４Ｃの装着が検知されている場合には（所定濃度以下であるとき）（ステップＳ１４１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１４３に移行する。なお、識別センサ２１Ｃが濃度センサの場合、ステップＳ１４１における燃料電池制御部５１Ｃの判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下である場合（所定濃度以下であるとき）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１４３に移行し、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えている場合（所定濃度を超えるとき）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１４２に移行する。
First, the fuel cell control unit 51C determines whether the cartridge mounted on the mounting unit 18C is the fuel cartridge 10C or the mixed liquid cartridge 14C based on a signal input from the identification sensor 21C (step S141). When the attachment of the fuel cartridge 10C is detected by the identification sensor 21C (when the predetermined concentration is exceeded) (step S141: Yes), the processing of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S142 and is mixed by the identification sensor 21C. When the mounting of the liquid cartridge 14C is detected (when the concentration is lower than the predetermined concentration) (step S141: No), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S143. When the identification sensor 21C is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51C in step S141 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and the detected concentration of the concentration sensor is a predetermined threshold (for example, 70%) or less. When it is below the predetermined concentration, the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S143, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold (when the predetermined concentration is exceeded), the fuel cell control unit 51C. The process proceeds to step S142.
ステップＳ１４２においては、燃料電池制御部５１Ｃは、記憶部５２Ｃに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ過去２４時間以内の温度データの中に凍結履歴があるか否かを判定する。凍結履歴があるか否かについては、過去２４時間以内の温度データの中に、所定の閾値（一の所定温度）以下になったものがあるか否かによって判定する。ここでは、所定の閾値は、生成水タンク３８Ｃに収容された水の凝固点（具体的には、ゼロ℃）とされている。従って、燃料電池制御部５１Ｃが、過去２４時間以内の温度データの中に所定の閾値（凝固点）以下になったものがあると判定したら（ステップＳ１４２：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理がステップＳ１４５に移行する。一方、燃料電池制御部５１Ｃが、過去２４時間以内の温度データの中に所定の閾値（凝固点）以下になったものがないと判定したら（ステップＳ１４２：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理がステップＳ１４４に移行する。
In step S142, the fuel cell control unit 51C reads the temperature data stored in the storage unit 52C, and determines whether or not there is a freezing history in the read temperature data within the past 24 hours. Whether or not there is a freezing history is determined based on whether or not there is any temperature data within the past 24 hours that is below a predetermined threshold (one predetermined temperature). Here, the predetermined threshold is the freezing point of water stored in the generated water tank 38C (specifically, 0 ° C.). Therefore, when the fuel cell control unit 51C determines that there is any temperature data within the past 24 hours that is equal to or lower than a predetermined threshold (freezing point) (step S142: Yes), the process of the fuel cell control unit 51C is performed. The process proceeds to step S145. On the other hand, when the fuel cell control unit 51C determines that there is no temperature data within the past 24 hours that is equal to or lower than a predetermined threshold (freezing point) (step S142: No), the process of the fuel cell control unit 51C is performed. The process proceeds to step S144.
ステップＳ１４５においては、燃料電池制御部５１Ｃの指令により、電子機器制御部５５Ｃが混合液カートリッジの推奨表示を表示部５６Ｃに表示させる。ここで、表示部５６Ｃには、「過去２４時間に生成水が凍結したため、混合液カートリッジを装着する方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、過去の生成水の凍結を把握するので、燃料カートリッジ１０Ｃを混合液カートリッジ１４Ｃに交換することができる。生成水タンク３８Ｃ内の生成水が凍結したものとしても、混合液カートリッジ１４Ｃの内容物が燃料と水を混合したものであってその混合液は水に比較して凍結しにくいので、燃料電池発電ユニット３５Ｃによる発電が行われやすくなる。なお、混合液カートリッジの推奨表示を表示部５６Ｃに表示させる代わりに、電子機器制御部５５Ｃが対応する音声メッセージを音声出力部５８Ｃで出力するようにしてもよい。
In step S145, the electronic device control unit 55C causes the display unit 56C to display a recommended display of the mixed liquid cartridge in accordance with a command from the fuel cell control unit 51C. Here, on the display unit 56C, a recommendation display such as “It is better to install the mixed solution cartridge because the generated water has been frozen in the past 24 hours” is performed (predetermined information is output). The user who sees the display grasps the past freezing of the generated water, so that the fuel cartridge 10C can be replaced with the mixed liquid cartridge 14C. Even if the generated water in the generated water tank 38C is frozen, the content of the mixed liquid cartridge 14C is a mixture of fuel and water, and the mixed liquid is harder to freeze than water. Power generation by the unit 35C is facilitated. Instead of displaying the recommended display of the mixed liquid cartridge on the display unit 56C, the electronic device control unit 55C may output a corresponding voice message by the voice output unit 58C.
そして、電子機器制御部５５Ｃは、燃料電池制御部５１Ｃを介して記憶部５２Ｃの温度データ・日時データ・発電フラグを読み込み、その読み込んだ温度データ・日時データ・発電フラグに従って、過去１週間の温度・発電状況を日時とともに表示する（ステップＳ１４６）。例えば、電子機器制御部５５Ｃは、横軸を日時とするとともに縦軸を温度とした折れ線グラフを表示部５６Ｃに表示し、又は温度と日時を対応付けた表を表示部５６Ｃに表示し、このグラフ又は表において、発電中の温度の表示態様（例えば、色）と、発電していない時の温度の表示態様（例えば、色）を異ならせるよう表示する。このような表示を見たユーザは、混合液カートリッジ１４Ｃの用意やそれへの交換を実際にするかどうかを判定することができる。更に、ユーザは発電中の発熱による水の昇温の影響を考慮することができるが、そのような考慮をユーザにさせないために、発電中や発電後の温度が表示されないものとしてもよい。
その後、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃは実行処理を終了する。
Then, the electronic device control unit 55C reads the temperature data / date / time data / power generation flag of the storage unit 52C via the fuel cell control unit 51C, and according to the read temperature data / date / time data / power generation flag, the temperature of the past week -The power generation status is displayed together with the date and time (step S146). For example, the electronic device control unit 55C displays a line graph with the horizontal axis as the date and time and the vertical axis as the temperature on the display unit 56C, or displays a table in which the temperature and the date are associated with each other on the display unit 56C. In the graph or table, the display mode (for example, color) of the temperature during power generation and the display mode (for example, color) of the temperature when power generation is not performed are displayed differently. The user who sees such a display can determine whether or not the mixed liquid cartridge 14C is actually prepared or replaced. Furthermore, although the user can consider the influence of the temperature rise of water due to heat generation during power generation, the temperature during power generation or after power generation may not be displayed in order to prevent the user from taking such consideration into consideration.
Thereafter, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C end the execution process.
一方、ステップＳ１４３においては、燃料電池制御部５１Ｃは、記憶部５２Ｃに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ過去１週間以内の温度データの中に所定の閾値（他の所定温度）以下になったものがあるか否かによって判定する。ここでの所定の閾値は、生成水タンク３８Ｃに収容された水の凝固点よりも高いもの（以下、凝固点超閾値という。）とされており、例えば５℃とされている。従って、燃料電池制御部５１Ｃが、過去１週間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ１４３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃが実行処理を終了する。一方、燃料電池制御部５１Ｃが、過去１週間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ１４３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理がステップＳ１４９に移行する。
On the other hand, in step S143, the fuel cell control unit 51C reads the temperature data stored in the storage unit 52C, and falls below a predetermined threshold (other predetermined temperature) in the read temperature data within the past week. Judgment is made based on whether or not there is something. The predetermined threshold here is higher than the freezing point of the water stored in the generated water tank 38C (hereinafter referred to as the “freezing point superthreshold”), and is set to 5 ° C., for example. Therefore, when the fuel cell control unit 51C determines that there is any temperature data within the past one week that is below the freezing point superthreshold (step S143: Yes), the fuel cell control unit 51C ends the execution process. . On the other hand, when the fuel cell control unit 51C determines that none of the temperature data within the past one week has fallen below the freezing point superthreshold (step S143: No), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S149. Transition.
ステップＳ１４９においては、燃料電池制御部５１Ｃの指令により、電子機器制御部５５Ｃが水カートリッジの推奨表示を表示部５６Ｃに表示させる。ここで、表示部５６Ｃには、「過去１週間に生成水の温度が凝固点超閾値（例えば、５℃）以下になったことがないため、燃料カートリッジを装着する方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、過去の温暖状況を把握するので、混合液カートリッジ１４Ｃを燃料カートリッジ１０Ｃに交換することができる。燃料カートリッジ１０Ｃの内容物は混合液カートリッジ１４Ｃの内容物よりも燃料濃度が高いので、燃料カートリッジ１０Ｃの交換頻度を抑えることができる。
In step S149, the electronic device control unit 55C causes the display unit 56C to display a recommended display of the water cartridge in accordance with a command from the fuel cell control unit 51C. Here, the display unit 56C indicates that “the temperature of the generated water has never been lower than the freezing point superthreshold (for example, 5 ° C.) or less in the past week, so it is better to install the fuel cartridge”. Recommendation display is performed (predetermined information is output). The user who sees the display grasps the past warming situation, and can therefore replace the mixed liquid cartridge 14C with the fuel cartridge 10C. Since the content of the fuel cartridge 10C has a higher fuel concentration than the content of the mixed liquid cartridge 14C, the replacement frequency of the fuel cartridge 10C can be suppressed.
ステップＳ１４９後のステップＳ１５０においては、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５ＣがステップＳ１４６と同様の処理を実行する。その後、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃは実行処理を終了する。
In step S150 after step S149, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C perform the same processing as in step S146. Thereafter, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C end the execution process.
一方、ステップＳ１４４においては、燃料電池制御部５１Ｃは、記憶部５２Ｃに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ過去２４時間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあるか否かによって判定する。燃料電池制御部５１Ｃが、過去２４時間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ１４４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理がステップＳ１４７に移行する。一方、燃料電池制御部５１Ｃが、過去２４時間以内の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ１４４：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃが実行処理を終了する。
On the other hand, in step S144, the fuel cell control unit 51C reads the temperature data stored in the storage unit 52C, and whether any of the read temperature data within the past 24 hours has become below the freezing point superthreshold. Judge by. If the fuel cell control unit 51C determines that any temperature data within the past 24 hours has become below the freezing point superthreshold (step S144: Yes), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S147. . On the other hand, when the fuel cell control unit 51C determines that none of the temperature data within the past 24 hours has become below the freezing point superthreshold (step S144: No), the fuel cell control unit 51C ends the execution process. .
ステップＳ１４７においては、燃料電池制御部５１Ｃの指令により、電子機器制御部５５Ｃが混合液カートリッジの準備推奨表示を表示部５６Ｃに表示させる。ここで、表示部５６Ｃには、「過去２４時間に生成水の温度が凝固点超閾値（例えば、５℃）以下になったため、混合液カートリッジの準備をする方がよい。」といった旨の推奨表示が行われる（所定の情報を出力する）。その表示を見たユーザは、過去に生成水が凍結しそうになったことを把握するので、混合液カートリッジ１４Ｃの準備をすることができる。生成水タンク３８Ｃ内の生成水が凍結したものとしても、混合液カートリッジ１４Ｃの内容物が燃料と水を混合したものであってその混合液は水に比較して凍結しにくいので、混合液カートリッジ１４Ｃに交換すれば、燃料電池発電ユニット３５Ｃによる発電が行われやすくなる。
In step S147, the electronic device control unit 55C displays a mixed solution cartridge preparation recommendation display on the display unit 56C according to a command from the fuel cell control unit 51C. Here, on the display unit 56C, a recommendation display stating “It is better to prepare the mixed solution cartridge because the temperature of the generated water has become below the freezing point superthreshold (for example, 5 ° C.) in the past 24 hours”. Is performed (predetermined information is output). The user who sees the display knows that the generated water is likely to freeze in the past, and thus can prepare the mixed liquid cartridge 14C. Even if the generated water in the generated water tank 38C is frozen, the content of the mixed liquid cartridge 14C is a mixture of fuel and water, and the mixed liquid is harder to freeze than water. If it is replaced with 14C, power generation by the fuel cell power generation unit 35C is facilitated.
ステップＳ１４７後のステップＳ１４８においては、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５ＣがステップＳ１４６と同様の処理を実行する。その後、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃは実行処理を終了する。
In step S148 after step S147, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C perform the same processing as in step S146. Thereafter, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C end the execution process.
＜助言処理２＞
推奨するカートリッジについて助言することに関する動作について説明する。図２４は、推奨カートリッジの助言に関する動作において、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが行う処理の流れを示したフローチャートである。図２４に示した処理は、図２３に示した処理の代わりに行われる。
<Advisory processing 2>
Describe the actions involved in advising recommended cartridges. FIG. 24 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C in the operation related to the advice of the recommended cartridge. The process shown in FIG. 24 is performed instead of the process shown in FIG.
まず、燃料電池制御部５１Ｃは、記憶部５２Ｃに蓄積された発電フラグとそれに対応する日時データとを読み出し、発電フラグ及び日時データに基づき１週間前から今までに少なくとも一回発電中となっている時間帯を特定する（ステップＳ１６１）。この時間帯を特定する場合は、まず発電フラグが立っている時刻を特定し、次にこの時刻の前後３０秒を発電中であるとして特定する。ここで、第１の実施の形態と同様、この「３０秒」の時間は、温度データを蓄積する際に計時をリセットする間隔の半分の時間である。以下、この特定した時間帯を発電時間帯という。
First, the fuel cell control unit 51C reads the power generation flag stored in the storage unit 52C and the date / time data corresponding thereto, and based on the power generation flag and date / time data, the fuel cell control unit 51C has been generating power at least once from one week ago. The time zone that is present is specified (step S161). When specifying this time zone, first, the time when the power generation flag is set is specified, and then 30 seconds before and after this time are specified as generating power. Here, as in the first embodiment, the time of “30 seconds” is half of the interval for resetting the time measurement when accumulating temperature data. Hereinafter, the specified time zone is referred to as a power generation time zone.
次に、燃料電池制御部５１Ｃが、装着部１８Ｃに装着されたカートリッジを識別センサ２１Ｃにより識別する（ステップＳ１５１）。識別センサ２１Ｃによって燃料カートリッジ１０Ｃの装着が検知されている場合には（所定濃度を超えるとき）（ステップＳ１５１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１５２に移行し、識別センサ２１Ｃによって混合液カートリッジ１４Ｃの装着が検知されている場合には（所定濃度以下であるとき）（ステップＳ１５１：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１５３に移行する。なお、識別センサ２１Ｃが濃度センサの場合、ステップＳ１５１における燃料電池制御部５１Ｃの判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下である場合（所定濃度以下であるとき）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１５３に移行し、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えている場合（所定濃度を超えるとき）、燃料電池制御部５１Ｃの処理はステップＳ１５２に移行する。
Next, the fuel cell control unit 51C identifies the cartridge mounted on the mounting unit 18C by the identification sensor 21C (step S151). If the attachment of the fuel cartridge 10C is detected by the identification sensor 21C (when the predetermined concentration is exceeded) (step S151: Yes), the processing of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S152 and is mixed by the identification sensor 21C. When the attachment of the liquid cartridge 14C is detected (when the concentration is lower than the predetermined concentration) (step S151: No), the process of the fuel cell control unit 51C moves to step S153. When the identification sensor 21C is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51C in step S151 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and the detected concentration of the concentration sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 70%). When the concentration is below the predetermined concentration, the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S153, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold (when the concentration exceeds the predetermined concentration), the fuel cell control unit 51C. The process proceeds to step S152.
ステップＳ１５２においては、燃料電池制御部５１Ｃは、記憶部５２Ｃに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に所定の閾値（一の所定温度）（所定の閾値は、水の凝固点とされている）以下になったものがあるか否かによって判定する。そして、燃料電池制御部５１Ｃが、発電時間帯の温度データの中に所定の閾値（凝固点）以下になったものがあると判定したら（ステップＳ１５２：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理がステップＳ１５５に移行する。一方、燃料電池制御部５１Ｃが、発電時間帯の温度データの中に所定の閾値（凝固点）以下になったものがないと判定したら（ステップＳ１５２：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理がステップＳ１５４に移行する。
In step S152, the fuel cell control unit 51C reads the temperature data stored in the storage unit 52C, and a predetermined threshold value (one predetermined temperature) (the predetermined threshold value is included) in the read temperature data of the power generation time period. Judgment is based on whether or not there is any of the following: Then, if the fuel cell control unit 51C determines that there is any temperature data in the power generation time zone that is equal to or lower than a predetermined threshold (freezing point) (step S152: Yes), the process of the fuel cell control unit 51C is stepped. The process proceeds to S155. On the other hand, when the fuel cell control unit 51C determines that there is no temperature data in the power generation time zone that is equal to or lower than the predetermined threshold (freezing point) (step S152: No), the process of the fuel cell control unit 51C is performed as a step. The process proceeds to S154.
ステップＳ１５５では、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが図２３のステップＳ１４５と同様のことを行い、更に、ステップＳ１５５後のステップＳ１５６では、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが図２３のステップＳ１４６と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃは実行処理を終了する。
In step S155, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C perform the same operations as in step S145 of FIG. 23. Further, in step S156 after step S155, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C The same thing as step S146 of FIG. 23 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C end the execution process.
一方、ステップＳ１５３においては、燃料電池制御部５１Ｃは、記憶部５２Ｃに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値（他の所定温度）以下になったものがあるか否かによって判定する。燃料電池制御部５１Ｃが、発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ１５３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃが実行処理を終了する。一方、燃料電池制御部５１Ｃが、発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ１５３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理がステップＳ１５９に移行する。
On the other hand, in step S153, the fuel cell control unit 51C reads the temperature data stored in the storage unit 52C, and the temperature data in the read power generation time zone becomes equal to or lower than the freezing point superthreshold (other predetermined temperature). Judgment is based on whether there is something. If the fuel cell control unit 51C determines that there is a temperature below the freezing point threshold in the power generation time zone temperature data (step S153: Yes), the fuel cell control unit 51C ends the execution process. On the other hand, when the fuel cell control unit 51C determines that none of the temperature data in the power generation time period is below the freezing point superthreshold (step S153: No), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S159. To do.
ステップＳ１５９では、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが図２３のステップＳ１４９と同様のことを行い、更に、ステップＳ１５９後のステップＳ１６０では、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが図２３のステップＳ１５０と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃは実行処理を終了する。
In step S159, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C perform the same operations as in step S149 in FIG. 23. Further, in step S160 after step S159, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C The same thing as step S150 of FIG. 23 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C end the execution process.
一方、ステップＳ１５４においては、燃料電池制御部５１Ｃは、記憶部５２Ｃに蓄積された温度データを読み込み、読み込んだ発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあるか否かによって判定する。燃料電池制御部５１Ｃが、発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがあると判定したら（ステップＳ１５４：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｃの処理がステップＳ１５７に移行する。一方、燃料電池制御部５１Ｃが、発電時間帯の温度データの中に凝固点超閾値以下になったものがないと判定したら（ステップＳ１５４：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｃが実行処理を終了する。
On the other hand, in step S154, the fuel cell control unit 51C reads the temperature data stored in the storage unit 52C, and whether or not there is any of the read temperature data in the power generation time zone that is below the freezing point superthreshold. Judgment by. If the fuel cell control unit 51C determines that there is a temperature below the freezing point threshold in the power generation time zone temperature data (step S154: Yes), the process of the fuel cell control unit 51C proceeds to step S157. On the other hand, when the fuel cell control unit 51C determines that there is no temperature data in the power generation time zone that is below the freezing point superthreshold (step S154: No), the fuel cell control unit 51C ends the execution process.
ステップＳ１５７では、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが図２３のステップＳ１４７と同様のことを行い、更に、ステップＳ１５７後のステップＳ１５８では、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが図２３のステップＳ１４８と同様のことを行う。その後、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃは実行処理を終了する。
In step S157, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C perform the same operations as in step S147 of FIG. 23. Further, in step S158 after step S157, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C The same thing as step S148 of FIG. 23 is performed. Thereafter, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C end the execution process.
ここで、例えば、燃料カートリッジ１０Ｃがインレットコネクタ１９Ｃに装着されている場合に、深夜や早朝に水が凍結していることがあったとしても、その時間帯に、燃料電池発電ユニット３５Ｃが発電することがない場合がある。その場合、混合液カートリッジ１４Ｃへの交換を促す必要性がないため、燃料電池制御部５１Ｃ及び電子機器制御部５５Ｃが図２４に示すような処理を行うことによって、ユーザに対して混合液カートリッジ１４Ｃへの交換を促さないで済む。
また、過去１週間のうち一日だけ、深夜や早朝に燃料電池発電ユニット３５Ｃが発電した場合、その時間帯における電子機器１Ｃの使用頻度は低いものの、ユーザが電子機器１Ｃを使用する可能性があると判定し、ユーザに混合液カートリッジ１４Ｃに交換するように推奨表示することができ、ひいては、燃料電池発電ユニット３５Ｃによる発電が行われやすくなる。
尚、上述の第１の実施の形態における各変形例は、本実施の形態においても適用可能である。
Here, for example, when the fuel cartridge 10C is attached to the inlet connector 19C, even if water is frozen at midnight or early morning, the fuel cell power generation unit 35C generates power during that time zone. There is no case. In this case, since there is no need to prompt the user to replace the mixed solution cartridge 14C, the fuel cell control unit 51C and the electronic device control unit 55C perform processing as shown in FIG. There is no need to encourage exchange.
In addition, when the fuel cell power generation unit 35C generates power only in the past week in the middle of the night or early morning, the user may use the electronic device 1C although the frequency of use of the electronic device 1C is low in that time zone. It can be determined that it is present, and a recommendation display can be made to the user to replace the mixed solution cartridge 14C, and as a result, power generation by the fuel cell power generation unit 35C is facilitated.
Each modification in the first embodiment described above can also be applied to this embodiment.
本実施の形態の燃料電池システムは、上述のように動作するので、環境の温度を検知して、検知された温度に応じて燃料を発電部に供給する速度を変えることができる。即ち、検知温度に応じて、制御手段５１Ｃが燃料ポンプ３１Ｃの作動速度を制御することにより、適切な濃度の燃料を燃料電池発電ユニット３５Ｃに送液することができる。従って、例えば、検知温度が生成水が凍結する虞のある氷点下となった場合に、高濃度のメタノールを燃料電池発電ユニットに送られることを防止することができ、ひいては、高濃度のメタノールによるダメージを燃料電池発電ユニットに与えないようにすることができる。
Since the fuel cell system of the present embodiment operates as described above, it is possible to detect the temperature of the environment and change the speed at which the fuel is supplied to the power generation unit according to the detected temperature. That is, the control means 51C controls the operating speed of the fuel pump 31C according to the detected temperature, so that an appropriate concentration of fuel can be sent to the fuel cell power generation unit 35C. Therefore, for example, when the detected temperature is below freezing point where the generated water may freeze, it is possible to prevent high-concentration methanol from being sent to the fuel cell power generation unit, and consequently damage due to high-concentration methanol. Can be prevented from being supplied to the fuel cell power generation unit.
＜第５の実施の形態＞
図２５は、本発明の実施形態における電子機器１Ｄの概略構成を示したブロック図である。この電子機器１Ｄは、本発明に係る燃料電池システムの一例である。
<Fifth embodiment>
FIG. 25 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the electronic apparatus 1D according to the embodiment of the present invention. This electronic apparatus 1D is an example of a fuel cell system according to the present invention.
この電子機器１Ｄの電子機器本体２Ｄには装着部（第一装着部）１８Ｄが設けられている。装着部１８Ｄに対しては、燃料カートリッジ（第一の容器）１０Ｄ及び混合液カートリッジ（第一の容器）１４Ｄが着脱可能である。ここで装着部１８Ｄは燃料カートリッジ１０Ｄと混合液カートリッジ１４Ｄに共有の装着部であり、燃料カートリッジ１０Ｄ及び混合液カートリッジ１４Ｄの両方を同時に装着部１８Ｄに装着することができず、燃料カートリッジ１０Ｄと混合液カートリッジ１４Ｄのうちの一方が装着部１８Ｄに装着された場合には、他方を装着部１８Ｄに装着することができない。また、電子機器本体２Ｄにはインレットコネクタ１９Ｄが設けられ、カートリッジ１０Ｄ，１４Ｄにはアウトレットコネクタ１１Ｄ，１５Ｄがそれぞれ設けられている。燃料カートリッジ１０Ｄが装着部１８Ｄに装着されると、アウトレットコネクタ１１Ｄがインレットコネクタ１９Ｄに連結され、混合液カートリッジ１４Ｄが装着部１８Ｄに装着されると、アウトレットコネクタ１５Ｄがインレットコネクタ１９Ｄに連結される。
The electronic device main body 2D of the electronic device 1D is provided with a mounting portion (first mounting portion) 18D. A fuel cartridge (first container) 10D and a mixed liquid cartridge (first container) 14D can be attached to and detached from the mounting portion 18D. Here, the mounting portion 18D is a mounting portion shared by the fuel cartridge 10D and the mixed liquid cartridge 14D, and both the fuel cartridge 10D and the mixed liquid cartridge 14D cannot be simultaneously mounted on the mounting portion 18D, and are mixed with the fuel cartridge 10D. When one of the liquid cartridges 14D is mounted on the mounting portion 18D, the other cannot be mounted on the mounting portion 18D. The electronic device body 2D is provided with an inlet connector 19D, and the cartridges 10D and 14D are provided with outlet connectors 11D and 15D, respectively. When the fuel cartridge 10D is attached to the attachment portion 18D, the outlet connector 11D is connected to the inlet connector 19D, and when the mixed liquid cartridge 14D is attached to the attachment portion 18D, the outlet connector 15D is connected to the inlet connector 19D.
燃料カートリッジ１０Ｄには、純粋な燃料（第一の液体）が貯留されている。燃料カートリッジ１０Ｄに貯留される燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、その他の燃料であり、特に液体燃料である。
混合液カートリッジ１４Ｄには、水と燃料の混合液（第一の液体）が貯留されている。混合液カートリッジ１４Ｄに貯留される混合液中の燃料は、燃料カートリッジ１０Ｄに貯留される燃料と同じものである。このように、水と燃料の混合液が貯留されているので、混合液カートリッジ１４Ｄ内の混合液の凝固点が水の凝固点よりも低く、混合液カートリッジ１４Ｄ内の混合液の沸点が燃料カートリッジ１０Ｄ内の燃料の沸点よりも高い。なお、混合液カートリッジ１４Ｄ内の混合液には、他の物質が混合されていてもよい。
Pure fuel (first liquid) is stored in the fuel cartridge 10D. The fuel stored in the fuel cartridge 10D is methanol, ethanol, dimethyl ether, or other fuel, and particularly liquid fuel.
A mixed liquid (first liquid) of water and fuel is stored in the mixed liquid cartridge 14D. The fuel in the mixed liquid stored in the mixed liquid cartridge 14D is the same as the fuel stored in the fuel cartridge 10D. Thus, since the mixed liquid of water and fuel is stored, the freezing point of the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14D is lower than the freezing point of water, and the boiling point of the mixed liquid in the mixed liquid cartridge 14D is within the fuel cartridge 10D. Higher than the boiling point of the fuel. Note that other substances may be mixed in the liquid mixture in the liquid mixture cartridge 14D.
本実施形態では、燃料カートリッジ１０Ｄに貯留される燃料がメタノールであり、混合液カートリッジ１４Ｄに貯留された混合液がメタノールと水の混合液（混合比（重量比）は、メタノールが６に対して水が４である。）である。
In the present embodiment, the fuel stored in the fuel cartridge 10D is methanol, and the mixed solution stored in the mixed solution cartridge 14D is a mixed solution of methanol and water (the mixing ratio (weight ratio) is 6 with respect to methanol). Water is 4.)
なお、混合液カートリッジ１４Ｄの内容物は、別の混合比の混合液であってもよい。
また、混合液カートリッジ１４Ｄを複数準備し、異なる混合比の混合液をこれら混合液カートリッジ１４Ｄに貯留し、これら混合液カートリッジ１４Ｄを適宜使い分けてもよい。
また、燃料カートリッジ１０Ｄの内容物が純粋な燃料でなくてもよいが、燃料カートリッジ１０Ｄの内容物の燃料比率が、混合液カートリッジ１４Ｄの内容物の燃料比率よりも高いことが必要である。
The contents of the mixed liquid cartridge 14D may be a mixed liquid having a different mixing ratio.
Alternatively, a plurality of mixed liquid cartridges 14D may be prepared, mixed liquids having different mixing ratios may be stored in the mixed liquid cartridges 14D, and the mixed liquid cartridges 14D may be properly used.
The contents of the fuel cartridge 10D may not be pure fuel, but the fuel ratio of the contents of the fuel cartridge 10D needs to be higher than the fuel ratio of the contents of the mixed liquid cartridge 14D.
電子機器本体２Ｄには、識別センサ（第一濃度検知手段）２１Ｄが設けられている。識別センサ２１Ｄがインレットコネクタ１９Ｄの周囲に設けられている。識別センサ２１Ｄは、装着部１８Ｄに装着されたカートリッジを識別するものである。つまり、装着部１８Ｄに燃料カートリッジ１０Ｄが装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｄの装着が識別センサ２１Ｄによって検知され、燃料カートリッジ１０Ｄの装着の旨の信号が燃料電池制御部（制御手段）５１Ｄ（図２６に図示）に出力される。一方、装着部１８Ｄに混合液カートリッジ１４Ｄが装着された場合には、混合液カートリッジ１４Ｄの装着が識別センサ２１Ｄによって検知され、混合液カートリッジ１４Ｄの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｄ（図２６に図示）に出力される。このように、識別センサ２１Ｄは、装着部１８Ｄに装着されたカートリッジの種類を識別することにより、装着部１８Ｄに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度を識別する濃度検知手段として機能する。
The electronic device main body 2D is provided with an identification sensor (first concentration detection means) 21D. An identification sensor 21D is provided around the inlet connector 19D. The identification sensor 21D identifies a cartridge mounted on the mounting unit 18D. That is, when the fuel cartridge 10D is attached to the attachment portion 18D, the attachment of the fuel cartridge 10D is detected by the identification sensor 21D, and a signal indicating the attachment of the fuel cartridge 10D is sent to the fuel cell control portion (control means) 51D ( (Shown in FIG. 26). On the other hand, when the mixed liquid cartridge 14D is mounted in the mounting section 18D, the mounting of the mixed liquid cartridge 14D is detected by the identification sensor 21D, and a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14D is mounted is a fuel cell control section 51D (FIG. 26). As described above, the identification sensor 21D functions as a concentration detection unit that identifies the fuel concentration of the contents of the cartridge mounted on the mounting unit 18D by identifying the type of the cartridge mounted on the mounting unit 18D.
識別センサ２１Ｄは、プッシュスイッチ、リミットセンサ、光電センサ、近接センサ、磁界センサ、圧力センサ、赤外線センサ、撮像素子、濃度センサ（例えば、カートリッジの内容物の燃料濃度を測定することにより、カートリッジを識別するもの）、その他のセンサである。なお、識別センサ２１Ｄが濃度センサの場合、装着部１８Ｄに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度が識別センサ２１Ｄによって測定され、測定濃度を表す信号が識別センサ２１Ｄから燃料電池制御部５１Ｄに出力され、燃料電池制御部５１Ｄがその濃度信号によってカートリッジの識別をする。
The identification sensor 21D identifies the cartridge by measuring the fuel concentration of the contents of the cartridge (for example, the cartridge sensor by measuring the fuel concentration of the contents of the cartridge, for example, push switch, limit sensor, photoelectric sensor, proximity sensor, magnetic field sensor, pressure sensor, infrared sensor, image sensor) Other sensors). When the identification sensor 21D is a concentration sensor, the fuel concentration of the contents of the cartridge attached to the attachment unit 18D is measured by the identification sensor 21D, and a signal indicating the measured concentration is output from the identification sensor 21D to the fuel cell control unit 51D. Then, the fuel cell control unit 51D identifies the cartridge by the concentration signal.
図２５では、一例として識別センサ２１Ｄがプッシュスイッチである場合を示している。この場合、識別センサ２１Ｄにボタン２２Ｄが設けられ、混合液カートリッジ１４Ｄには逃げ凹部２３Ｄが形成されており、燃料カートリッジ１０Ｄには凹部が形成されていない。混合液カートリッジ１４Ｄが装着部１８Ｄに装着された場合には、凹部２３Ｄにボタン２２Ｄが収まって、ボタン２２Ｄが押されず、識別センサ２１Ｄがオフとなる。一方、燃料カートリッジ１０Ｄが装着部１８Ｄに装着された場合には、燃料カートリッジ１０によってボタン２２Ｄが押され、識別センサ２１Ｄがオンとなる。なお、燃料カートリッジ１０又は混合液カートリッジ１４Ｄの装着と、識別センサ２１Ｄのオン又はオフの関係とは逆であってもよい。
FIG. 25 shows a case where the identification sensor 21D is a push switch as an example. In this case, the button 22D is provided in the identification sensor 21D, the escape recess 23D is formed in the mixed liquid cartridge 14D, and the recess is not formed in the fuel cartridge 10D. When the mixed liquid cartridge 14D is mounted on the mounting portion 18D, the button 22D is received in the recess 23D, the button 22D is not pressed, and the identification sensor 21D is turned off. On the other hand, when the fuel cartridge 10D is attached to the attachment portion 18D, the button 22D is pushed by the fuel cartridge 10 and the identification sensor 21D is turned on. It should be noted that the relationship between the mounting of the fuel cartridge 10 or the mixed liquid cartridge 14D and the ON / OFF relationship of the identification sensor 21D may be reversed.
電子機器本体２Ｄには、自己発電機能を司る自己発電ユニットが内蔵されている。自己発電ユニットは、燃料ポンプ（第一供給ポンプ）３２Ｄ、生成水ポンプ（水ポンプ）３３Ｄ、混合切替部３４Ｄ、燃料電池発電ユニット３５Ｄ、エアポンプ３６Ｄ、凝縮・気液分離装置３７Ｄ及び生成水タンク（水容器）３８Ｄを有する。
The electronic device main body 2D includes a self-power generation unit that controls the self-power generation function. The self-power generation unit includes a fuel pump (first supply pump) 32D, a generated water pump (water pump) 33D, a mixing switching unit 34D, a fuel cell power generation unit 35D, an air pump 36D, a condensing / gas-liquid separator 37D, and a generated water tank ( Water container) 38D.
燃料ポンプ３２Ｄは、装着部１８Ｄに装着されたカートリッジの内容物を混合切替部３４Ｄに送液するものである。
生成水ポンプ３３Ｄは、生成水タンク３８Ｄ内の生成水を混合切替部３４Ｄに送液するものである。
燃料ポンプ３２Ｄ及び生成水ポンプ３３Ｄは何れも速度可変型のポンプである。
The fuel pump 32D feeds the contents of the cartridge attached to the attachment part 18D to the mixing switching part 34D.
The generated water pump 33D sends the generated water in the generated water tank 38D to the mixing switching unit 34D.
Both the fuel pump 32D and the generated water pump 33D are variable speed pumps.
混合切替部３４Ｄは流量制御弁、方向切替弁等から構成されており、流体の流れの方向を切り替えるとともに流体の流量を制御するものである。ここで、混合切替部３４Ｄは、燃料ポンプ３２Ｄから燃料電池発電ユニット３５Ｄへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。更に、混合切替部３４Ｄは、生成水ポンプ３３Ｄから燃料電池発電ユニット３５Ｄへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４Ｄの動作によって、燃料電池発電ユニット３５Ｄへ流れる各種流体の方向・流量が制御され、これにより各種流体の混合比が制御される。
The mixing switching unit 34D includes a flow control valve, a direction switching valve, and the like, and switches the direction of fluid flow and controls the flow rate of fluid. Here, the mixing switching unit 34D blocks and allows the flow of fluid from the fuel pump 32D to the fuel cell power generation unit 35D and controls the flow rate thereof. Furthermore, the mixing switching unit 34D blocks and allows the flow of fluid from the generated water pump 33D to the fuel cell power generation unit 35D and controls the flow rate. The direction and flow rate of various fluids flowing to the fuel cell power generation unit 35D are controlled by the operation of the mixing switching unit 34D, thereby controlling the mixing ratio of the various fluids.
エアポンプ３６Ｄは、電子機器本体２Ｄの外部の空気を燃料電池発電ユニット３５Ｄに送るものである。
The air pump 36D sends air outside the electronic device main body 2D to the fuel cell power generation unit 35D.
燃料電池発電ユニット３５Ｄは気化器、改質器、一酸化炭素除去器、燃料電池、各種センサ、ヒータ、バルブ等から構成され、混合切替部３４Ｄから送られてきた燃料と水の混合液により発電するものである。つまり、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ｄによって気化器に連続的に送られ、電子機器本体２Ｄの外の空気がエアポンプ３６Ｄによって一酸化炭素除去器及び燃料電池のカソードに連続的に送られると、これにより燃料電池発電ユニット３５Ｄは燃料電池において連続的に発電する。具体的には、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガス（水素、二酸化炭素、一酸化炭素等を含む。）に改質され、改質器で生成した微量な一酸化炭素が一酸化炭素除去器によって酸化により除去され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。そして、燃料電池における水素と酸素の電気化学反応によって、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ｄに送られる。燃料電池発電ユニット３５Ｄの燃料電池が、固体高分子電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ｄが以上のような構成を有する。
The fuel cell power generation unit 35D includes a vaporizer, a reformer, a carbon monoxide remover, a fuel cell, various sensors, a heater, a valve, and the like. The fuel cell power generation unit 35D generates power using a mixture of fuel and water sent from the mixing switching unit 34D. To do. That is, the mixture of fuel and water is continuously sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34D, and the air outside the electronic device body 2D is continuously sent to the carbon monoxide remover and the cathode of the fuel cell by the air pump 36D. As a result, the fuel cell power generation unit 35D continuously generates power in the fuel cell. Specifically, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas (including hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, etc.) by the reformer, A small amount of carbon monoxide generated in the reformer is removed by oxidation by the carbon monoxide remover, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell and in the air sent to the cathode of the fuel cell Oxygen reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. Then, due to the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen in the fuel cell, power generation occurs in the fuel cell, and water vapor is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37D together with other products. When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35D is a fuel cell having a solid polymer electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35D has the above-described configuration.
一方、燃料電池発電ユニット３５Ｄの燃料電池が、メタノールで発電を行うものである場合、燃料電池発電ユニット３５Ｄは、改質器や一酸化炭素除去器を備えず、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、混合切替部３４Ｄから送られた混合液が気化器に送液され、気化器において燃料と水が混合されて蒸発され、気化した燃料・水と空気中の酸素との電気化学反応が燃料電池において起こることで電力が取り出されるとともに気体状の水（水蒸気）を含む気体が燃料電池発電ユニット３５Ｄから凝縮・気液分離装置３７Ｄに送られる。なお、液体状のメタノール及び水で発電を行う燃料電池の場合、更に気化器も省略することができる。
On the other hand, when the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35D generates electricity with methanol, the fuel cell power generation unit 35D does not include a reformer or a carbon monoxide remover, but includes a vaporizer and a fuel cell. Will be. In this case, the liquid mixture sent from the mixing switching unit 34D is sent to the vaporizer, where the fuel and water are mixed and evaporated in the vaporizer, and an electrochemical reaction between the vaporized fuel / water and oxygen in the air occurs. Electricity is taken out by the occurrence in the fuel cell, and a gas containing gaseous water (water vapor) is sent from the fuel cell power generation unit 35D to the condensing / gas-liquid separation device 37D. In the case of a fuel cell that generates power with liquid methanol and water, a vaporizer can also be omitted.
また、燃料電池発電ユニット３５Ｄの燃料電池が固体酸化物電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ｄは一酸化炭素除去器を備えず、改質器、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガスに改質され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。これにより、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ｄに送られる。
Further, when the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35D is a fuel cell having a solid oxide electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35D does not include a carbon monoxide remover, and includes a reformer, a vaporizer, and a fuel cell. It will be configured. In this case, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas by the reformer, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell; The oxygen in the air sent to the cathode of the fuel cell reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. As a result, power generation occurs in the fuel cell, and steam is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37D together with other products.
なお、気化器が燃料電池発電ユニット３５Ｄに内蔵されているものとしているが、燃料電池発電ユニット３５Ｄとは別に気化器を設け、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ｄによって気化器に送られて、その気化器で気化された混合気が燃料電池発電ユニット３５Ｄに供給されるものとしてもよい。
Although the vaporizer is built in the fuel cell power generation unit 35D, a vaporizer is provided separately from the fuel cell power generation unit 35D, and the mixture of fuel and water is sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34D. Thus, the air-fuel mixture vaporized by the vaporizer may be supplied to the fuel cell power generation unit 35D.
凝縮・気液分離装置３７Ｄは凝縮器及び気液分離器等を有し、燃料電池発電ユニット３５Ｄから送られた気体が凝縮器によって冷却されて、気体中の水分が液体に凝縮され、気液分離器によって液体の水と気体に分離される。凝縮・気液分離装置３７Ｄで分離された液体の水は生成水タンク３８Ｄに送られて生成水タンク３８Ｄに貯留され、分離された気体は排気として電子機器本体２Ｄの外に排出される。なお、固定された生成水タンク３８Ｄの代わりに、電子機器本体２Ｄに対して着脱可能なカートリッジ式の生成水カートリッジを用いてもよい。
The condensing / gas / liquid separation device 37D includes a condenser, a gas / liquid separator, and the like. The gas sent from the fuel cell power generation unit 35D is cooled by the condenser, and the moisture in the gas is condensed into a liquid. It is separated into liquid water and gas by a separator. The liquid water separated by the condensing / gas-liquid separation device 37D is sent to the generated water tank 38D and stored in the generated water tank 38D, and the separated gas is discharged out of the electronic apparatus main body 2D as exhaust gas. Instead of the fixed generated water tank 38D, a cartridge type generated water cartridge that can be attached to and detached from the electronic device main body 2D may be used.
生成水タンク３８Ｄは、電子機器１Ｄの各部で発生した熱で温められる。この生成水タンク３８Ｄには、貯留量センサ３９Ｄが設けられている。貯留量センサ３９Ｄは生成水タンク３８Ｄに貯留されている生成水の量を電気信号に変換するものである。貯留量センサ３９Ｄによって検知された貯留量を表す信号は、燃料電池制御部５１Ｄ（図２６に図示）に出力される。
The generated water tank 38D is warmed by the heat generated in each part of the electronic device 1D. The generated water tank 38D is provided with a storage amount sensor 39D. The storage amount sensor 39D converts the amount of generated water stored in the generated water tank 38D into an electrical signal. A signal indicating the storage amount detected by the storage amount sensor 39D is output to the fuel cell control unit 51D (shown in FIG. 26).
図２６は、電子機器１Ｄの回路構成を示したブロック図である。図２６に示すように、電子機器１Ｄは、図１に示された構成要素の他に、燃料電池制御部５１Ｄ、記憶部５２Ｄ、電源切替制御部５３Ｄ、二次電池５４Ｄ、電子機器制御部５５Ｄ、表示部５６Ｄ及びキー入力部５７Ｄ等を更に具備する。
FIG. 26 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the electronic apparatus 1D. As shown in FIG. 26, in addition to the components shown in FIG. 1, the electronic device 1D includes a fuel cell control unit 51D, a storage unit 52D, a power supply switching control unit 53D, a secondary battery 54D, and an electronic device control unit 55D. Further, a display unit 56D, a key input unit 57D, and the like are further provided.
燃料電池制御部５１Ｄは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。この燃料電池制御部５１Ｄは、燃料ポンプ３２Ｄ、生成水ポンプ３３Ｄ、混合切替部３４Ｄ、燃料電池発電ユニット３５Ｄ及びエアポンプ３６Ｄの制御を行う。
The fuel cell control unit 51D is a microcomputer having, for example, a CPU, a RAM, and the like. The fuel cell control unit 51D controls the fuel pump 32D, the generated water pump 33D, the mixing switching unit 34D, the fuel cell power generation unit 35D, and the air pump 36D.
記憶部５２Ｄは不揮発性メモリ、磁気記録ディスク等であり、各種データが記憶部５２Ｄに記録される。ここで、記憶部５２Ｄに対する読み書きは、燃料電池制御部５１Ｄによって行われる。
The storage unit 52D is a nonvolatile memory, a magnetic recording disk, or the like, and various data are recorded in the storage unit 52D. Here, reading and writing with respect to the storage unit 52D is performed by the fuel cell control unit 51D.
二次電池５４Ｄは、電気エネルギーを化学エネルギーの形にして蓄えるものである。
The secondary battery 54D stores electrical energy in the form of chemical energy.
電源切替制御部５３Ｄは、燃料電池発電ユニット３５Ｄの燃料電池で生成された電気エネルギーを二次電池５４Ｄに充電したり、燃料電池発電ユニット３５Ｄの燃料電池又は二次電池５４Ｄから電子機器本体２Ｄの各負荷（電子機器制御部５５Ｄ、表示部５６Ｄ、キー入力部５７Ｄ、記憶部５２Ｄに加えて、他の部分も含む）に電力を供給したりする。
The power supply switching control unit 53D charges the secondary battery 54D with the electric energy generated by the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35D, or the electronic battery body 2D from the fuel cell or the secondary battery 54D of the fuel cell power generation unit 35D. Power is supplied to each load (including other parts in addition to the electronic device control unit 55D, the display unit 56D, the key input unit 57D, and the storage unit 52D).
キー入力部５７Ｄは、例えば種々のボタン、スイッチ等から構成されており、それらのボタンやスイッチの操作に応じた入力信号を電子機器制御部５５Ｄに出力する。
The key input unit 57D includes, for example, various buttons and switches, and outputs an input signal corresponding to the operation of these buttons and switches to the electronic device control unit 55D.
表示部５６Ｄは、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、その他の表示部である。
The display unit 56D is a liquid crystal display, an electroluminescence display, or other display unit.
電子機器制御部５５Ｄは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータである。電子機器制御部５５Ｄはキー入力部５７Ｄから入力した入力信号、燃料電池制御部５１Ｄから入力した信号に基づいて各種の処理を行う。例えば、電子機器制御部５５Ｄが表示部５６Ｄに表示制御信号を出力する。これにより、表示制御信号に応じた表示が表示部５６Ｄで行われる。
The electronic device control unit 55D is a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, for example. The electronic device control unit 55D performs various processes based on the input signal input from the key input unit 57D and the signal input from the fuel cell control unit 51D. For example, the electronic device control unit 55D outputs a display control signal to the display unit 56D. Thereby, the display according to the display control signal is performed on the display unit 56D.
次に、電子機器１Ｄの使用方法及び電子機器１Ｄの動作について説明する。
Next, the usage method of the electronic device 1D and the operation of the electronic device 1D will be described.
＜発電動作＞
まず、発電に関する動作について説明する。図２７は、発電に関する動作において、燃料電池制御部５１Ｄ及び電子機器制御部５５Ｄが行う処理の流れを示したフローチャートである。なお、燃料電池制御部５１Ｄは、燃料電池制御部５１ＤのＲＯＭに格納されたプログラムに従って図２７に示された処理を実行し、電子機器制御部５５Ｄは、電子機器制御部５５ＤのＲＯＭに格納されたプログラムに従って図２７に示された処理を実行する。
<Power generation operation>
First, operations related to power generation will be described. FIG. 27 is a flowchart showing a flow of processing performed by the fuel cell control unit 51D and the electronic device control unit 55D in the operation related to power generation. The fuel cell control unit 51D executes the processing shown in FIG. 27 according to the program stored in the ROM of the fuel cell control unit 51D, and the electronic device control unit 55D is stored in the ROM of the electronic device control unit 55D. The process shown in FIG. 27 is executed according to the program.
ユーザは、電子機器１Ｄを使用するに際して、燃料が貯留された燃料カートリッジ１０Ｄ又は混合液が貯留された混合液カートリッジ１４Ｄのどちらか一方を装着部１８Ｄに装着する。燃料カートリッジ１０Ｄが装着部１８Ｄに装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｄが装着された旨の信号が識別センサ２１Ｄから燃料電池制御部５１Ｄに出力される。混合液カートリッジ１４Ｄが装着部１８Ｄに装着された場合には、混合液カートリッジ１４Ｄが装着された旨の信号が識別センサ２１Ｄから燃料電池制御部５１Ｄに出力される。
When using the electronic device 1D, the user attaches either the fuel cartridge 10D storing fuel or the mixed liquid cartridge 14D storing mixed liquid to the mounting portion 18D. When the fuel cartridge 10D is mounted on the mounting portion 18D, a signal indicating that the fuel cartridge 10D is mounted is output from the identification sensor 21D to the fuel cell control unit 51D. When the mixed liquid cartridge 14D is mounted on the mounting portion 18D, a signal indicating that the mixed liquid cartridge 14D is mounted is output from the identification sensor 21D to the fuel cell control unit 51D.
そして、燃料電池制御部５１Ｄは、識別センサ２１Ｄから入力された信号により、装着部１８Ｄに装着されたカートリッジが燃料カートリッジ１０Ｄであるかそれとも混合液カートリッジ１４Ｄであるかを判定する。識別センサ２１Ｄによって燃料カートリッジ１０Ｄの装着が検知されている場合には（ステップＳ１７１：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｄの処理はステップＳ１７３に移行し、識別センサ２１Ｄによって混合液カートリッジ１４Ｄの装着が検知されている場合には（ステップＳ１７３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｄの処理はステップＳ１７２に移行する。なお、識別センサ２１Ｄが濃度センサの場合、ステップＳ１７１における燃料電池制御部５１Ｄの判定は濃度センサの検知濃度に基づくものとなり、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下である場合、燃料電池制御部５１Ｄの処理はステップＳ１７２に移行し、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えている場合、燃料電池制御部５１Ｄの処理はステップＳ１７３に移行する。
Then, the fuel cell control unit 51D determines whether the cartridge mounted on the mounting unit 18D is the fuel cartridge 10D or the mixed liquid cartridge 14D based on the signal input from the identification sensor 21D. When the attachment of the fuel cartridge 10D is detected by the identification sensor 21D (step S171: Yes), the process of the fuel cell control unit 51D proceeds to step S173, and the attachment of the mixed liquid cartridge 14D is detected by the identification sensor 21D. If it is determined (step S173: No), the process of the fuel cell control unit 51D proceeds to step S172. When the identification sensor 21D is a concentration sensor, the determination by the fuel cell control unit 51D in step S171 is based on the detected concentration of the concentration sensor, and the detected concentration of the concentration sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 70%). The process of the fuel cell control unit 51D proceeds to step S172, and when the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold, the process of the fuel cell control unit 51D proceeds to step S173.
ステップＳ１７２においては、燃料電池制御部５１Ｄが燃料ポンプ３２Ｄを駆動し、生成水ポンプ３３Ｄを停止し、更に燃料電池制御部５１Ｄが燃料ポンプ３２Ｄの作動速度を制御するとともに、混合切替部３４Ｄを制御する。燃料電池制御部５１Ｄが混合切替部３４Ｄを制御することによって、生成水タンク３８Ｄ内の生成水が止められて燃料電池発電ユニット３５Ｄに流れない。一方、燃料電池制御部５１Ｄが燃料ポンプ３２Ｄを制御することによって、混合液カートリッジ１４Ｄ内の混合液が燃料電池発電ユニット３５Ｄに流れ、混合液の流量が混合切替部３４Ｄによって制御される。混合液が燃料電池発電ユニット３５Ｄに流れることで発電が起き、生成された水が生成水タンク３８Ｄに貯留されていく。このように、混合液カートリッジ１４Ｄの内容物は燃料と水の混合液であるので、仮に生成水タンク３８内に生成水がなくても、発電を行える。
その後、燃料電池制御部５１Ｄの処理は、ステップＳ１７１に戻る。
In step S172, the fuel cell control unit 51D drives the fuel pump 32D, stops the generated water pump 33D, and the fuel cell control unit 51D controls the operating speed of the fuel pump 32D and controls the mixing switching unit 34D. To do. When the fuel cell control unit 51D controls the mixing switching unit 34D, the generated water in the generated water tank 38D is stopped and does not flow to the fuel cell power generation unit 35D. On the other hand, when the fuel cell control unit 51D controls the fuel pump 32D, the mixed solution in the mixed solution cartridge 14D flows to the fuel cell power generation unit 35D, and the flow rate of the mixed solution is controlled by the mixing switching unit 34D. The mixed liquid flows into the fuel cell power generation unit 35D to generate power, and the generated water is stored in the generated water tank 38D. Thus, since the contents of the mixed liquid cartridge 14D are a mixed liquid of fuel and water, power generation can be performed even if there is no generated water in the generated water tank 38.
Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51D returns to Step S171.
ステップＳ１７３においては、燃料電池制御部５１Ｄは、貯留量センサ３９Ｄから入力された貯留量信号により、生成水タンク３８Ｄ内に生成水があるか否かを判定する。貯留量センサ３９Ｄの貯留量信号により表された貯留量がゼロを越えている場合には（ステップＳ１７３：Ｎｏ）、燃料電池制御部５１Ｄの処理はステップＳ１７４に移行し、貯留量センサ３９Ｄの貯留量信号により表された貯留量がゼロである場合には（ステップＳ１７３：Ｙｅｓ）、燃料電池制御部５１Ｄの処理はステップＳ１７５に移行する。
In step S173, the fuel cell control unit 51D determines whether or not there is generated water in the generated water tank 38D based on the storage amount signal input from the storage amount sensor 39D. When the storage amount represented by the storage amount signal of the storage amount sensor 39D exceeds zero (step S173: No), the process of the fuel cell control unit 51D moves to step S174, and the storage amount of the storage amount sensor 39D is stored. When the storage amount represented by the quantity signal is zero (step S173: Yes), the process of the fuel cell control unit 51D proceeds to step S175.
ステップＳ１７４においては、燃料電池制御部５１Ｄが燃料ポンプ３２Ｄ及び生成水ポンプ３３Ｄを駆動し、更に燃料電池制御部５１Ｄが燃料ポンプ３２Ｄ及び生成水ポンプ３３Ｄの作動速度を制御するとともに、混合切替部３４Ｄを制御する。燃料電池制御部５１Ｄが混合切替部３４Ｄを制御することによって、生成水タンク３８Ｄ内の生成水が燃料電池発電ユニット３５Ｄに流れ得るようになり、燃料カートリッジ１０Ｄ内の燃料も燃料電池発電ユニット３５Ｄに流れ得るようになる。また、燃料電池制御部５１Ｄが燃料ポンプ３２Ｄ及び生成水ポンプ３３Ｄの作動速度を制御することによって、燃料の流量が燃料ポンプ３２Ｄ及び混合切替部３４Ｄによって制御され、生成水の流量が生成水ポンプ３３Ｄ及び混合切替部３４Ｄによって制御される。このような流量制御により、燃料と生成水の混合比が調整され、燃料と生成水の混合比（重量比）が６：４になる。但し、この混合比は一例であって、６：４に限るものではなく、燃料電池発電ユニット３５Ｄにおいて要求される混合比に応じた値か、又は、混合液カートリッジ１４Ｄに貯留された混合液と同じ値とする。これにより、燃料と生成水の混合液が燃料電池発電ユニット３５Ｄに流れることで発電が起き、生成された水が生成水タンク３８Ｄに貯留されていく。このように、生成水を再利用して、生成水と燃料を混合するので、燃料カートリッジ１０Ｄ内の燃料を長時間使用することができる。
その後、燃料電池制御部５１Ｄの処理は、ステップＳ１７１に戻る。
In step S174, the fuel cell control unit 51D drives the fuel pump 32D and the generated water pump 33D, and the fuel cell control unit 51D controls the operating speeds of the fuel pump 32D and the generated water pump 33D, and the mixing switching unit 34D. To control. When the fuel cell control unit 51D controls the mixing switching unit 34D, the generated water in the generated water tank 38D can flow to the fuel cell power generation unit 35D, and the fuel in the fuel cartridge 10D is also transferred to the fuel cell power generation unit 35D. It will be able to flow. Further, the fuel cell control unit 51D controls the operating speeds of the fuel pump 32D and the generated water pump 33D, whereby the fuel flow rate is controlled by the fuel pump 32D and the mixing switching unit 34D, and the generated water flow rate is controlled by the generated water pump 33D. And the mixing switching unit 34D. By such flow rate control, the mixing ratio of fuel and generated water is adjusted, and the mixing ratio (weight ratio) of fuel and generated water becomes 6: 4. However, this mixing ratio is an example, and is not limited to 6: 4. The mixing ratio is a value corresponding to the mixing ratio required in the fuel cell power generation unit 35D, or the liquid mixture stored in the liquid mixture cartridge 14D. Same value. As a result, the mixed liquid of fuel and generated water flows into the fuel cell power generation unit 35D to generate power, and the generated water is stored in the generated water tank 38D. Thus, the generated water is reused to mix the generated water and the fuel, so that the fuel in the fuel cartridge 10D can be used for a long time.
Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51D returns to Step S171.
ステップＳ１７５においては、燃料電池制御部５１Ｄが燃料ポンプ３２Ｄ及び生成水ポンプ３３Ｄを停止する。これにより、燃料・生成水が燃料電池発電ユニット３５Ｄに流れず、燃料電池発電ユニット３５Ｄにおける発電が停止する。燃料カートリッジ１０Ｄが装着されている場合、生成水タンク３８Ｄ内に生成水が貯留されていないと、仮に燃料ポンプ３２Ｄが作動していると、高濃度の燃料が燃料電池発電ユニット３５Ｄに供給されてしまうが、ここでは燃料ポンプ３２Ｄが停止しているので、高濃度の燃料による燃料電池発電ユニット３５Ｄの損傷を防止することができる。
In step S175, the fuel cell control unit 51D stops the fuel pump 32D and the generated water pump 33D. Thereby, the fuel / generated water does not flow to the fuel cell power generation unit 35D, and the power generation in the fuel cell power generation unit 35D is stopped. When the fuel cartridge 10D is mounted, if the generated water is not stored in the generated water tank 38D, and if the fuel pump 32D is operating, high-concentration fuel is supplied to the fuel cell power generation unit 35D. However, since the fuel pump 32D is stopped here, it is possible to prevent the fuel cell power generation unit 35D from being damaged by the high-concentration fuel.
また、ステップＳ１７５において、燃料電池制御部５１Ｄが表示指令を電子機器制御部５５Ｄに出し、電子機器制御部５５Ｄはその指令に従って表示部５６Ｄに表示信号を出力し、表示部５６Ｄに所定の表示が行われる。具体的には、燃料電池制御部５１Ｄの指令を受けた電子機器制御部５５Ｄが「生成水不足により発電を停止したので、混合液カートリッジに交換して下さい。」といった表示を表示部５６Ｂに表示させることによって、混合液カートリッジへの交換をユーザに促す。
その後、燃料電池制御部５１Ｄの処理は、ステップＳ１７１に戻る。
In step S175, the fuel cell control unit 51D issues a display command to the electronic device control unit 55D, and the electronic device control unit 55D outputs a display signal to the display unit 56D according to the command, and a predetermined display is displayed on the display unit 56D. Done. Specifically, the electronic device control unit 55D that has received a command from the fuel cell control unit 51D causes the display unit 56B to display a display such as “Power generation has been stopped due to insufficient generated water. This prompts the user to replace the mixed solution cartridge.
Thereafter, the process of the fuel cell control unit 51D returns to Step S171.
＜第６の実施の形態＞
図２８は、本発明の実施形態における電子機器１Ｅの概略構成を示したブロック図である。この電子機器１Ｅは、本発明に係る燃料電池システムの一例である。
<Sixth Embodiment>
FIG. 28 is a block diagram showing a schematic configuration of the electronic apparatus 1E according to the embodiment of the present invention. This electronic device 1E is an example of a fuel cell system according to the present invention.
この電子機器１Ｅの電子機器本体２Ｅには装着部（第二装着部）１６Ｅ、装着部（第一装着部）１８Ｅが設けられている。装着部１６Ｅに対しては、燃料カートリッジ（第二の容器又は第一の容器）１０Ｅ又はカートリッジ（第一の容器又は第二の容器）１４Ｅが着脱可能であり、装着部１８Ｅに対しては、燃料カートリッジ１０Ｅ又はカートリッジ１４Ｅが着脱可能である。ここで装着部１６Ｅは燃料カートリッジ１０Ｅ及びカートリッジ１４Ｅに共有の装着部であり、燃料カートリッジ１０Ｅ及びカートリッジ１４Ｅの両方を同時に装着部１６Ｅに装着することができず、燃料カートリッジ１０Ｅとカートリッジ１４Ｅのうちの一方が装着部１６Ｅに装着された場合には、他方を装着部１６Ｅに装着することができない。同様に、装着部１８Ｅも、燃料カートリッジ１０Ｅ及びカートリッジ１４Ｅに共有の装着部である。また、２つの燃料カートリッジ１０Ｅを装着部１６Ｅ，１８Ｅにそれぞれ装着することもできるし、２つのカートリッジ１４Ｅを装着部１６Ｅ，１８Ｅにそれぞれ装着することもできる。
The electronic device main body 2E of the electronic device 1E is provided with a mounting portion (second mounting portion) 16E and a mounting portion (first mounting portion) 18E. A fuel cartridge (second container or first container) 10E or a cartridge (first container or second container) 14E can be attached to or detached from the mounting portion 16E. The fuel cartridge 10E or the cartridge 14E is detachable. Here, the mounting portion 16E is a mounting portion shared by the fuel cartridge 10E and the cartridge 14E, and both the fuel cartridge 10E and the cartridge 14E cannot be simultaneously mounted on the mounting portion 16E. When one is mounted on the mounting portion 16E, the other cannot be mounted on the mounting portion 16E. Similarly, the mounting portion 18E is a mounting portion shared by the fuel cartridge 10E and the cartridge 14E. Two fuel cartridges 10E can be mounted on the mounting portions 16E and 18E, respectively, and two cartridges 14E can be mounted on the mounting portions 16E and 18E, respectively.
また、電子機器本体２Ｅにはインレットコネクタ１７Ｅ，１９Ｅが設けられ、燃料カートリッジ１０Ｅにはアウトレットコネクタ１１Ｅが設けられ、カートリッジ１４Ｅにはアウトレットコネクタ１５Ｅが設けられている。燃料カートリッジ１０Ｅが装着部１６Ｅ又は装着部１８Ｅに装着されると、アウトレットコネクタ１１Ｅがインレットコネクタ１７Ｅ又はインレットコネクタ１９Ｅに連結され、カートリッジ１４Ｅが装着部１６Ｅ又は装着部１８Ｅに装着されると、アウトレットコネクタ１５Ｅがインレットコネクタ１７Ｅ又はインレットコネクタ１９Ｅに連結される。
The electronic device body 2E is provided with inlet connectors 17E and 19E, the fuel cartridge 10E is provided with an outlet connector 11E, and the cartridge 14E is provided with an outlet connector 15E. When the fuel cartridge 10E is attached to the attachment portion 16E or the attachment portion 18E, the outlet connector 11E is connected to the inlet connector 17E or the inlet connector 19E, and when the cartridge 14E is attached to the attachment portion 16E or the attachment portion 18E, the outlet connector is connected. 15E is connected to the inlet connector 17E or the inlet connector 19E.
燃料カートリッジ１０Ｅには、純粋な燃料（第二の液体又は第一の液体）が貯留されている。燃料カートリッジ１０Ｅに貯留される燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、その他の燃料であり、特に液体燃料である。
カートリッジ１４Ｅには、水と燃料の混合液（第一の液体又は第二の液体）が貯留されている。カートリッジ１４Ｅに貯留される混合液中の燃料は、燃料カートリッジ１０Ｅに貯留される燃料と同じものである。なお、カートリッジ１４Ｅ内の混合液には、他の物質が混合されていてもよい。
Pure fuel (second liquid or first liquid) is stored in the fuel cartridge 10E. The fuel stored in the fuel cartridge 10E is methanol, ethanol, dimethyl ether, or other fuels, and in particular liquid fuel.
The cartridge 14E stores a mixed liquid of water and fuel (first liquid or second liquid). The fuel in the liquid mixture stored in the cartridge 14E is the same as the fuel stored in the fuel cartridge 10E. In addition, other substances may be mixed in the liquid mixture in the cartridge 14E.
本実施形態では、燃料カートリッジ１０Ｅに貯留される燃料がメタノールであり、カートリッジ１４Ｅに貯留された混合液がメタノールと水の混合液（混合比（重量比）は、メタノールが６に対して水が４である。）である。
In the present embodiment, the fuel stored in the fuel cartridge 10E is methanol, and the mixed solution stored in the cartridge 14E is a mixed solution of methanol and water (the mixing ratio (weight ratio) is 6). 4).
なお、カートリッジ１４Ｅの内容物は、別の混合比の混合液であってもよい。
また、カートリッジ１４Ｅを複数準備し、異なる混合比の混合液をこれらカートリッジ１４Ｅに貯留し、これらカートリッジ１４Ｅを適宜使い分けてもよい。
また、燃料カートリッジ１０Ｅの内容物が純粋な燃料でなくてもよいが、燃料カートリッジ１０Ｅの内容物の燃料比率が、カートリッジ１４Ｅの内容物の燃料比率よりも高いことが必要である。
また、着脱可能な燃料カートリッジ１０Ｅ・カートリッジ１４Ｅの代わりに、電子機器本体２Ｅに固定された燃料タンクを用いてもよい。
Note that the contents of the cartridge 14E may be a mixed liquid having a different mixing ratio.
Alternatively, a plurality of cartridges 14E may be prepared, mixed liquids having different mixing ratios may be stored in these cartridges 14E, and these cartridges 14E may be properly used.
Further, the contents of the fuel cartridge 10E may not be pure fuel, but the fuel ratio of the contents of the fuel cartridge 10E needs to be higher than the fuel ratio of the contents of the cartridge 14E.
Further, instead of the detachable fuel cartridge 10E and cartridge 14E, a fuel tank fixed to the electronic device main body 2E may be used.
電子機器本体２Ｅには、第一識別センサ（第一濃度検知手段）２１Ｅ、第二識別センサ（第二濃度検知手段）４２Ｅ、第一残量センサ２０Ｅ及び第二残量センサ４１Ｅが設けられている。第一識別センサ２１Ｅ及び第一残量センサ２０Ｅがコネクタ１９Ｅの周囲に設けられ、第二識別センサ４２Ｅ及び第二残量センサ４１Ｅがコネクタ１７Ｅの周囲に設けられている。第一残量センサ２０Ｅは、装着部１８Ｅに装着されたカートリッジ（燃料カートリッジ１０Ｅ又はカートリッジ１４Ｅ）の内容物の残量を電気信号に変換するものである。第一残量センサ２０Ｅによって検知された残量を表す信号は、燃料電池制御部（制御手段）５１Ｅ（図２９に図示）に出力される。第二残量センサ４１Ｅは、装着部１６Ｅに装着されたカートリッジの内容物の残量を電気信号に変換するものである。第二残量センサ４１Ｅによって検知された残量を表す信号は、燃料電池制御部５１Ｅ（図２９に図示）に出力される。残量センサ２０Ｅ，４１Ｅには、音波又は光波の反射を利用した光センサ又は音響センサや、抵抗や容量を利用した電気的センサ、その他のセンサを用いることができる。また、燃料カートリッジ１０Ｅやカートリッジ１４Ｅの長手方向に残量センサ２０Ｅ，４１Ｅを設けてもよい。
The electronic device main body 2E is provided with a first identification sensor (first concentration detection means) 21E, a second identification sensor (second concentration detection means) 42E, a first remaining amount sensor 20E, and a second remaining amount sensor 41E. Yes. A first identification sensor 21E and a first remaining amount sensor 20E are provided around the connector 19E, and a second identification sensor 42E and a second remaining amount sensor 41E are provided around the connector 17E. The first remaining amount sensor 20E converts the remaining amount of the contents of the cartridge (fuel cartridge 10E or cartridge 14E) attached to the attachment portion 18E into an electrical signal. A signal indicating the remaining amount detected by the first remaining amount sensor 20E is output to the fuel cell control unit (control means) 51E (shown in FIG. 29). The second remaining amount sensor 41E converts the remaining amount of the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 16E into an electrical signal. A signal indicating the remaining amount detected by the second remaining amount sensor 41E is output to the fuel cell control unit 51E (shown in FIG. 29). As the remaining amount sensors 20E and 41E, an optical sensor or an acoustic sensor using reflection of sound waves or light waves, an electrical sensor using resistance or capacitance, or other sensors can be used. Further, the remaining amount sensors 20E and 41E may be provided in the longitudinal direction of the fuel cartridge 10E and the cartridge 14E.
第一識別センサ２１Ｅは、装着部１８Ｅに装着されたカートリッジを識別するものである。つまり、装着部１８Ｅに燃料カートリッジ１０Ｅが装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｅの装着が第一識別センサ２１Ｅによって検知され、燃料カートリッジ１０Ｅの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｅ（図２９に図示）に出力される。一方、装着部１８Ｅにカートリッジ１４Ｅが装着された場合には、カートリッジ１４Ｅの装着が第一識別センサ２１Ｅによって検知され、カートリッジ１４Ｅの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｅ（図２９に図示）に出力される。このように、第一識別センサ２１Ｅは、装着部１８Ｅに装着されたカートリッジの種類を識別することにより、装着部１８Ｅに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度を識別する濃度検知手段として機能する。
The first identification sensor 21E identifies a cartridge mounted on the mounting portion 18E. That is, when the fuel cartridge 10E is attached to the attachment part 18E, the attachment of the fuel cartridge 10E is detected by the first identification sensor 21E, and a signal indicating the attachment of the fuel cartridge 10E is sent to the fuel cell control part 51E (FIG. 29). Is output to On the other hand, when the cartridge 14E is attached to the attachment portion 18E, the attachment of the cartridge 14E is detected by the first identification sensor 21E, and a signal indicating that the cartridge 14E is attached is a fuel cell control portion 51E (shown in FIG. 29). Is output. As described above, the first identification sensor 21E functions as a concentration detection unit that identifies the fuel concentration of the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 18E by identifying the type of the cartridge mounted on the mounting portion 18E. .
第二識別センサ４２Ｅは、装着部１６Ｅに装着されたカートリッジを識別するものである。つまり、装着部１６Ｅに燃料カートリッジ１０Ｅが装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｅの装着が第二識別センサ４２Ｅによって検知され、燃料カートリッジ１０Ｅの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｅ（図２９に図示）に出力される。一方、装着部１６Ｅにカートリッジ１４Ｅが装着された場合には、カートリッジ１４Ｅの装着が第二識別センサ４２Ｅによって検知され、カートリッジ１４Ｅの装着の旨の信号が燃料電池制御部５１Ｅ（図２９に図示）に出力される。このように、第二識別センサ４２Ｅは、装着部１６Ｅに装着されたカートリッジの種類を識別することにより、装着部１６Ｅに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度を識別する濃度検知手段として機能する。
The second identification sensor 42E is for identifying the cartridge mounted on the mounting portion 16E. That is, when the fuel cartridge 10E is attached to the attachment portion 16E, the attachment of the fuel cartridge 10E is detected by the second identification sensor 42E, and a signal indicating the attachment of the fuel cartridge 10E is sent to the fuel cell control portion 51E (FIG. 29). Is output to On the other hand, when the cartridge 14E is mounted in the mounting portion 16E, the mounting of the cartridge 14E is detected by the second identification sensor 42E, and a signal indicating that the cartridge 14E is mounted is a fuel cell control unit 51E (shown in FIG. 29). Is output. As described above, the second identification sensor 42E functions as a concentration detection unit that identifies the fuel concentration of the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 16E by identifying the type of the cartridge mounted on the mounting portion 16E. .
第一識別センサ２１Ｅ及び第二識別センサ４２Ｅは、プッシュスイッチ、リミットセンサ、光電センサ、近接センサ、磁界センサ、圧力センサ、赤外線センサ、撮像素子、濃度センサ（例えば、カートリッジの内容物の燃料濃度を測定することにより、カートリッジを識別するもの）、その他のセンサである。なお、第一識別センサ２１Ｅが濃度センサの場合、装着部１８Ｅに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度が第一識別センサ２１Ｅによって測定され、測定濃度を表す信号が第一識別センサ２１Ｅから燃料電池制御部５１Ｅに出力され、第二識別センサ４２Ｅが濃度センサの場合、装着部１６Ｅに装着されたカートリッジの内容物の燃料濃度が第二識別センサ４２Ｅによって測定され、測定濃度を表す信号が第二識別センサ４２Ｅから燃料電池制御部５１Ｅに出力され、燃料電池制御部５１Ｅがその濃度信号によってカートリッジの識別をする。
The first identification sensor 21E and the second identification sensor 42E are a push switch, a limit sensor, a photoelectric sensor, a proximity sensor, a magnetic field sensor, a pressure sensor, an infrared sensor, an image sensor, and a concentration sensor (for example, the fuel concentration of the contents of the cartridge). Other sensors that identify the cartridge by measuring). When the first identification sensor 21E is a concentration sensor, the fuel concentration of the contents of the cartridge mounted on the mounting portion 18E is measured by the first identification sensor 21E, and a signal indicating the measured concentration is sent from the first identification sensor 21E to the fuel. When the second identification sensor 42E is a concentration sensor that is output to the battery control unit 51E, the fuel concentration of the contents of the cartridge attached to the attachment unit 16E is measured by the second identification sensor 42E, and a signal representing the measured concentration is the first. The two identification sensors 42E output the fuel cell control unit 51E, and the fuel cell control unit 51E identifies the cartridge by the concentration signal.
図２９では、一例として第一識別センサ２１Ｅ及び第二識別センサ４２Ｅがプッシュスイッチである場合を示している。この場合、識別センサ２１Ｅ，４２Ｅにボタン２２Ｅ，４３Ｅが設けられ、カートリッジ１４Ｅには逃げ凹部２３Ｅが形成されており、燃料カートリッジ１０Ｅには凹部が形成されていない。カートリッジ１４Ｅが装着部１６Ｅ又は装着部１８Ｅに装着された場合には、凹部２３にボタン２２Ｅ又はボタン４３Ｅが収まって、ボタン２２Ｅ又はボタン４３Ｅが押されず、識別センサ２１Ｅ，４２Ｅがオフとなる。一方、燃料カートリッジ１０Ｅが装着部１６Ｅ又は装着部１８Ｅに装着された場合には、燃料カートリッジ１０Ｅによってボタン２２Ｅ又はボタン４３Ｅが押され、識別センサ２１Ｅ，４２Ｅがオンとなる。なお、燃料カートリッジ１０Ｅ又はカートリッジ１４Ｅの装着と、識別センサ２１Ｅ，４１Ｅのオン又はオフの関係とは逆であってもよい。
In FIG. 29, the case where the 1st identification sensor 21E and the 2nd identification sensor 42E are push switches is shown as an example. In this case, the buttons 22E and 43E are provided on the identification sensors 21E and 42E, the relief recess 23E is formed in the cartridge 14E, and the recess is not formed in the fuel cartridge 10E. When the cartridge 14E is attached to the attachment portion 16E or the attachment portion 18E, the button 22E or the button 43E is received in the recess 23, the button 22E or the button 43E is not pressed, and the identification sensors 21E and 42E are turned off. On the other hand, when the fuel cartridge 10E is mounted on the mounting portion 16E or the mounting portion 18E, the button 22E or the button 43E is pushed by the fuel cartridge 10E, and the identification sensors 21E and 42E are turned on. Note that the mounting relationship of the fuel cartridge 10E or the cartridge 14E and the ON / OFF relationship of the identification sensors 21E and 41E may be reversed.
電子機器本体２Ｅには、自己発電機能を司る自己発電ユニットが内蔵されている。自己発電ユニットは、第一ポンプ（第一供給ポンプ）３１Ｅ、第二ポンプ（第二供給ポンプ）３２Ｅ、生成水ポンプ（水ポンプ）３３Ｅ、混合切替部３４Ｅ、燃料電池発電ユニット３５Ｅ、エアポンプ３６Ｅ、凝縮・気液分離装置３７Ｅ及び生成水タンク（水容器）３８Ｅを有する。
The electronic device main body 2E incorporates a self-power generation unit that controls the self-power generation function. The self-power generation unit includes a first pump (first supply pump) 31E, a second pump (second supply pump) 32E, a generated water pump (water pump) 33E, a mixing switching unit 34E, a fuel cell power generation unit 35E, an air pump 36E, It has a condensing / gas-liquid separation device 37E and a generated water tank (water container) 38E.
第一ポンプ３１Ｅは、装着部１８Ｅに装着された燃料カートリッジ１０Ｅ又はカートリッジ１４Ｅの内容物を混合切替部３４Ｅに送液するものである。第二ポンプ３２Ｅは、装着部１６Ｅに装着された燃料カートリッジ１０Ｅ又はカートリッジ１４Ｅの内容物を混合切替部３４Ｅに送液するものである。
The first pump 31E feeds the contents of the fuel cartridge 10E or the cartridge 14E attached to the attachment part 18E to the mixing switching part 34E. The second pump 32E feeds the contents of the fuel cartridge 10E or the cartridge 14E attached to the attachment part 16E to the mixing switching part 34E.
生成水ポンプ３３Ｅは、生成水タンク３８Ｅ内の生成水を混合切替部３４Ｅに送液するものである。
The generated water pump 33E sends the generated water in the generated water tank 38E to the mixing switching unit 34E.
第一ポンプ３１Ｅ、第二ポンプ３２Ｅ及び生成水ポンプ３３Ｅは何れも速度可変型のポンプである。
The first pump 31E, the second pump 32E, and the generated water pump 33E are all variable speed pumps.
混合切替部３４Ｅは流量制御弁、方向切替弁等から構成されており、流体の流れの方向を切り替えるとともに流体の流量を制御するものである。ここで、混合切替部３４Ｅは、第一ポンプ３１Ｅから燃料電池発電ユニット３５Ｅへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４Ｅは、第二ポンプ３２Ｅから燃料電池発電ユニット３５Ｅへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。更に、混合切替部３４Ｅは、生成水ポンプ３３Ｅから燃料電池発電ユニット３５Ｅへの流体の流れを遮断・許容するとともに、その流量を制御する。混合切替部３４Ｅの動作によって、燃料電池発電ユニット３５Ｅへ流れる各種流体の方向・流量が制御され、これにより各種流体の混合比が制御される。
The mixing switching unit 34E includes a flow control valve, a direction switching valve, and the like, and switches the direction of fluid flow and controls the flow rate of fluid. Here, the mixing switching unit 34E blocks and allows the flow of fluid from the first pump 31E to the fuel cell power generation unit 35E and controls the flow rate thereof. The mixing switching unit 34E blocks and allows the flow of fluid from the second pump 32E to the fuel cell power generation unit 35E and controls the flow rate thereof. Furthermore, the mixing switching unit 34E blocks and allows the flow of fluid from the generated water pump 33E to the fuel cell power generation unit 35E and controls the flow rate. The direction and flow rate of various fluids flowing to the fuel cell power generation unit 35E are controlled by the operation of the mixing switching unit 34E, thereby controlling the mixing ratio of the various fluids.
エアポンプ３６Ｅは、電子機器本体２Ｅの外部の空気を燃料電池発電ユニット３５Ｅに送るものである。
The air pump 36E sends air outside the electronic device main body 2E to the fuel cell power generation unit 35E.
燃料電池発電ユニット３５Ｅは気化器、改質器、一酸化炭素除去器、燃料電池、各種センサ、ヒータ、バルブ等から構成され、混合切替部３４Ｅから送られてきた燃料と水の混合液により発電するものである。つまり、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ｅによって気化器に連続的に送られ、電子機器本体２Ｅの外の空気がエアポンプ３６Ｅによって一酸化炭素除去器及び燃料電池のカソードに連続的に送られると、これにより燃料電池発電ユニット３５Ｅは燃料電池において連続的に発電する。具体的には、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガス（水素、二酸化炭素、一酸化炭素等を含む。）に改質され、改質器で生成した微量な一酸化炭素が一酸化炭素除去器によって酸化により除去され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。そして、燃料電池における水素と酸素の電気化学反応によって、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ｅに送られる。燃料電池発電ユニット３５Ｅの燃料電池が、固体高分子電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ｅが以上のような構成を有する。
The fuel cell power generation unit 35E is composed of a vaporizer, a reformer, a carbon monoxide remover, a fuel cell, various sensors, a heater, a valve, and the like, and generates power by using a mixture of fuel and water sent from the mixing switching unit 34E. To do. That is, the mixture of fuel and water is continuously sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34E, and the air outside the electronic device body 2E is continuously sent to the carbon monoxide remover and the cathode of the fuel cell by the air pump 36E. As a result, the fuel cell power generation unit 35E continuously generates power in the fuel cell. Specifically, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas (including hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, etc.) by the reformer, A small amount of carbon monoxide generated in the reformer is removed by oxidation by the carbon monoxide remover, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell and in the air sent to the cathode of the fuel cell Oxygen reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. Then, due to the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen in the fuel cell, power generation occurs in the fuel cell, and water vapor is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37E together with other products. When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35E is a fuel cell having a solid polymer electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35E has the above configuration.
一方、燃料電池発電ユニット３５Ｅの燃料電池が、メタノールで発電を行うものである場合、燃料電池発電ユニット３５Ｅは、改質器や一酸化炭素除去器を備えず、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、混合切替部３４Ｅから送られた混合液が気化器に送液され、気化器において燃料と水が混合されて蒸発され、気化した燃料・水と空気中の酸素との電気化学反応が燃料電池において起こることで電力が取り出されるとともに気体状の水（水蒸気）を含む気体が燃料電池発電ユニット３５Ｅから凝縮・気液分離装置３７Ｅに送られる。なお、液体状のメタノール及び水で発電を行う燃料電池の場合、更に気化器も省略することができる。
On the other hand, when the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35E is one that generates power with methanol, the fuel cell power generation unit 35E does not include a reformer or a carbon monoxide remover, but includes a vaporizer, a fuel cell, and the like. Will be. In this case, the liquid mixture sent from the mixing switching unit 34E is sent to the vaporizer, where the fuel and water are mixed and evaporated in the vaporizer, and the electrochemical reaction between the vaporized fuel / water and oxygen in the air occurs. Electricity is taken out by the occurrence in the fuel cell, and gas containing gaseous water (water vapor) is sent from the fuel cell power generation unit 35E to the condensing / gas-liquid separation device 37E. In the case of a fuel cell that generates power with liquid methanol and water, a vaporizer can also be omitted.
また、燃料電池発電ユニット３５Ｅの燃料電池が、固体酸化物電解質膜を有する燃料電池である場合、燃料電池発電ユニット３５Ｅは、一酸化炭素除去器を備えず、改質器、気化器及び燃料電池等から構成されたものとなる。この場合、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガスに改質され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。これにより、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに凝縮・気液分離装置３７Ｅに送られる。
When the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35E is a fuel cell having a solid oxide electrolyte membrane, the fuel cell power generation unit 35E does not include a carbon monoxide remover, but includes a reformer, a vaporizer, and a fuel cell. Etc., and so on. In this case, fuel and water are heated and vaporized in the vaporizer, and the vaporized fuel and water are reformed into reformed gas by the reformer, and hydrogen in the reformed gas sent to the anode of the fuel cell; The oxygen in the air sent to the cathode of the fuel cell reacts electrochemically through the electrolyte membrane of the fuel cell. As a result, power generation occurs in the fuel cell, and steam is further generated. The water vapor generated in the fuel cell is sent to the condensing / gas-liquid separation device 37E together with other products.
なお、気化器が燃料電池発電ユニット３５Ｅに内蔵されているものとしているが、燃料電池発電ユニット３５Ｅとは別に気化器を設け、燃料と水の混合液が混合切替部３４Ｅによって気化器に送られて、その気化器で気化された混合気が燃料電池発電ユニット３５Ｅに供給されるものとしてもよい。
Although the vaporizer is built in the fuel cell power generation unit 35E, a vaporizer is provided separately from the fuel cell power generation unit 35E, and the mixture of fuel and water is sent to the vaporizer by the mixing switching unit 34E. Then, the air-fuel mixture vaporized by the vaporizer may be supplied to the fuel cell power generation unit 35E.
凝縮・気液分離装置３７Ｅは凝縮器及び気液分離器等を有し、燃料電池発電ユニット３５Ｅから送られた気体が凝縮器によって冷却されて、気体中の水分が液体に凝縮され、気液分離器によって液体の水と気体に分離される。凝縮・気液分離装置３７Ｅで分離された液体の水は生成水タンク３８Ｅに送られて生成水タンク３８Ｅに貯留され、分離された気体は排気として電子機器本体２Ｅの外に排出される。なお、固定された生成水タンク３８Ｅの代わりに、電子機器本体２Ｅに対して着脱可能なカートリッジ式の生成水カートリッジを用いてもよい。
The condensing / gas / liquid separator 37E includes a condenser, a gas / liquid separator, and the like. The gas sent from the fuel cell power generation unit 35E is cooled by the condenser, and the moisture in the gas is condensed into a liquid. It is separated into liquid water and gas by a separator. The liquid water separated by the condensing / gas-liquid separation device 37E is sent to the generated water tank 38E and stored in the generated water tank 38E, and the separated gas is discharged out of the electronic apparatus main body 2E as exhaust gas. Instead of the fixed generated water tank 38E, a cartridge-type generated water cartridge that can be attached to and detached from the electronic device main body 2E may be used.
この生成水タンク３８Ｅには、貯留量センサ３９Ｅが設けられている。貯留量センサ３９Ｅは生成水タンク３８Ｅに貯留されている生成水の量を電気信号に変換するものである。貯留量センサ３９Ｅによって検知された貯留量を表す信号は、燃料電池制御部５１Ｅ（図２９に図示）に出力される。
The generated water tank 38E is provided with a storage amount sensor 39E. The storage amount sensor 39E converts the amount of generated water stored in the generated water tank 38E into an electrical signal. A signal indicating the storage amount detected by the storage amount sensor 39E is output to the fuel cell control unit 51E (shown in FIG. 29).
図２９は、電子機器１Ｅの回路構成を示したブロック図である。図２９に示すように、電子機器１Ｅは、図２８に示された構成要素の他に、燃料電池制御部５１Ｅ、記憶部５２Ｅ、電源切替制御部５３Ｅ、二次電池５４Ｅ、電子機器制御部５５Ｅ、表示部５６Ｅ及びキー入力部５７Ｅ等を更に具備する。
FIG. 29 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the electronic apparatus 1E. As shown in FIG. 29, the electronic device 1E includes a fuel cell control unit 51E, a storage unit 52E, a power supply switching control unit 53E, a secondary battery 54E, and an electronic device control unit 55E in addition to the components shown in FIG. And a display unit 56E and a key input unit 57E.
燃料電池制御部５１Ｅは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。この燃料電池制御部５１Ｅは、第一ポンプ３１Ｅ、第二ポンプ３２Ｅ、生成水ポンプ３３Ｅ、混合切替部３４Ｅ、燃料電池発電ユニット３５Ｅ及びエアポンプ３６Ｅの制御を行う。
The fuel cell control unit 51E is a microcomputer having, for example, a CPU, a RAM, and the like. The fuel cell control unit 51E controls the first pump 31E, the second pump 32E, the generated water pump 33E, the mixing switching unit 34E, the fuel cell power generation unit 35E, and the air pump 36E.
記憶部５２Ｅは不揮発性メモリ、磁気記録ディスク等であり、各種データが記憶部５２Ｅに記録される。ここで、記憶部５２Ｅに対する読み書きは、燃料電池制御部５１Ｅによって行われる。
The storage unit 52E is a non-volatile memory, a magnetic recording disk, or the like, and various data are recorded in the storage unit 52E. Here, reading / writing with respect to the memory | storage part 52E is performed by the fuel cell control part 51E.
二次電池５４Ｅは、電気エネルギーを化学エネルギーの形にして蓄えるものである。
The secondary battery 54E stores electrical energy in the form of chemical energy.
電源切替制御部５３Ｅは、燃料電池発電ユニット３５Ｅの燃料電池で生成された電気エネルギーを二次電池５４Ｅに充電したり、燃料電池発電ユニット３５Ｅの燃料電池又は二次電池５４Ｅから電子機器本体２Ｅの各負荷（電子機器制御部５５Ｅ、表示部５６Ｅ、キー入力部５７Ｅ、記憶部５２Ｅに加えて、他の部分も含む）に電力を供給したりする。
The power source switching control unit 53E charges the secondary battery 54E with the electric energy generated by the fuel cell of the fuel cell power generation unit 35E, or the fuel cell or the secondary battery 54E of the fuel cell power generation unit 35E Power is supplied to each load (including other parts in addition to the electronic device control unit 55E, the display unit 56E, the key input unit 57E, and the storage unit 52E).
キー入力部５７Ｅは、例えば種々のボタン、スイッチ等から構成されており、それらのボタンやスイッチの操作に応じた入力信号を電子機器制御部５５Ｅに出力する。
The key input unit 57E includes, for example, various buttons and switches, and outputs an input signal corresponding to the operation of these buttons and switches to the electronic device control unit 55E.
表示部５６Ｅは、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、その他の表示部である。
The display unit 56E is a liquid crystal display, an electroluminescence display, or other display unit.
電子機器制御部５５Ｅは例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータである。電子機器制御部５５Ｅはキー入力部５７Ｅから入力した入力信号、燃料電池制御部５１Ｅから入力した信号に基づいて各種の処理を行う。例えば、電子機器制御部５５Ｅが表示部５６Ｅに表示制御信号を出力する。これにより、表示制御信号に応じた表示が表示部５６Ｅで行われる。
The electronic device control unit 55E is a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, for example. The electronic device control unit 55E performs various processes based on the input signal input from the key input unit 57E and the signal input from the fuel cell control unit 51E. For example, the electronic device control unit 55E outputs a display control signal to the display unit 56E. Thereby, the display according to the display control signal is performed on the display unit 56E.
次に、電子機器１Ｅの使用方法及び電子機器１Ｅの動作について説明する。
Next, the usage method of the electronic device 1E and the operation of the electronic device 1E will be described.
＜発電動作＞
ユーザは、電子機器１Ｅを使用するに際して、燃料が貯留された燃料カートリッジ１０Ｅや混合液が貯留されたカートリッジ１４Ｅを装着部１６Ｅや装着部１８Ｅに装着する。ここで、組み合わせは自由である。つまり、燃料カートリッジ１０Ｅを装着部１６Ｅ，１８Ｅにそれぞれ装着してもよいし、カートリッジ１４Ｅを装着部１６Ｅ，１８Ｅにそれぞれ装着してもよいし、燃料カートリッジ１０Ｅを装着部１６Ｅ，１８Ｅの一方に且つカートリッジ１４Ｅを他方に装着してもよい。更に、装着部１６Ｅ，１８Ｅの両方又は片方に何も装着しなくてもよい。
<Power generation operation>
When using the electronic device 1E, the user attaches the fuel cartridge 10E storing fuel or the cartridge 14E storing mixed liquid to the mounting portion 16E or the mounting portion 18E. Here, the combination is free. That is, the fuel cartridge 10E may be mounted on the mounting portions 16E and 18E, the cartridge 14E may be mounted on the mounting portions 16E and 18E, or the fuel cartridge 10E may be attached to one of the mounting portions 16E and 18E. The cartridge 14E may be mounted on the other side. Further, nothing may be mounted on both or one of the mounting portions 16E and 18E.
各種センサ２０Ｅ，２１Ｅ，３９Ｅ，４１Ｅ，４２Ｅの検知結果が燃料電池制御部５１Ｅに出力されている。具体的には、燃料カートリッジ１０Ｅが装着部１８Ｅに装着された場合、燃料カートリッジ１０Ｅの装着の旨の信号が第一識別センサ２１Ｅから燃料電池制御部５１Ｅに出力される。カートリッジ１４Ｅが装着部１８Ｅに装着された場合、カートリッジ１４Ｅの装着の旨の信号が第一識別センサ２１Ｅから燃料電池制御部５１Ｅに出力される。燃料カートリッジ１０Ｅが装着部１６Ｅに装着された場合、燃料カートリッジ１０Ｅの装着の旨の信号が第二識別センサ４２Ｅから燃料電池制御部５１Ｅに出力される。また、生成水タンク３８Ｅ内の生成水の貯留量を表す信号が、貯留量センサ３９Ｅから燃料電池制御部５１Ｅに出力される。また、装着部１８Ｅに装着されたカートリッジの内容物の残量を表す信号が、第一残量センサ２０Ｅから燃料電池制御部５１Ｅに出力される。装着部１６Ｅに装着されたカートリッジの内容物の残量を示す信号が、第二残量センサ４１Ｅから燃料電池制御部５１Ｅに出力される。
The detection results of the various sensors 20E, 21E, 39E, 41E, and 42E are output to the fuel cell control unit 51E. Specifically, when the fuel cartridge 10E is mounted on the mounting portion 18E, a signal indicating that the fuel cartridge 10E is mounted is output from the first identification sensor 21E to the fuel cell control unit 51E. When the cartridge 14E is mounted on the mounting unit 18E, a signal indicating that the cartridge 14E is mounted is output from the first identification sensor 21E to the fuel cell control unit 51E. When the fuel cartridge 10E is mounted on the mounting portion 16E, a signal indicating that the fuel cartridge 10E is mounted is output from the second identification sensor 42E to the fuel cell control unit 51E. Further, a signal representing the amount of generated water stored in the generated water tank 38E is output from the stored amount sensor 39E to the fuel cell control unit 51E. In addition, a signal indicating the remaining amount of the contents of the cartridge attached to the attachment unit 18E is output from the first remaining amount sensor 20E to the fuel cell control unit 51E. A signal indicating the remaining amount of the contents of the cartridge mounted on the mounting unit 16E is output from the second remaining amount sensor 41E to the fuel cell control unit 51E.
燃料電池制御部５１Ｅは、各種センサ２０Ｅ，２１Ｅ，３９Ｅ，４１Ｅ，４２Ｅの検知結果に基づいて、第一ポンプ３１Ｅ、第二ポンプ３２Ｅ、生成水ポンプ３３Ｅ及び混合切替部３４Ｅを制御する。具体的には、表４〜表６に示すように、各種センサ２０Ｅ，２１Ｅ，３９Ｅ，４１Ｅ，４２Ｅの検知結果を「条件」とし、その「条件」に対応した「制御内容」で第一ポンプ３１Ｅ、第二ポンプ３２Ｅ、生成水ポンプ３３Ｅ及び混合切替部３４Ｅが燃料電池制御部５１Ｅによって制御される。例えば、貯留量センサ３９Ｅの検知貯留量がゼロであり、且つ残量センサ２０Ｅ，４１Ｅによる検知残量がゼロである場合（状況番号１）には、燃料電池制御部５１が第一ポンプ３１Ｅ、第二ポンプ３２Ｅ及び生成水ポンプ３３Ｅを停止する。表４〜表６において状況番号の若いものが優先される。
The fuel cell control unit 51E controls the first pump 31E, the second pump 32E, the generated water pump 33E, and the mixing switching unit 34E based on the detection results of the various sensors 20E, 21E, 39E, 41E, 42E. Specifically, as shown in Tables 4 to 6, the detection results of the various sensors 20E, 21E, 39E, 41E, and 42E are set as “conditions”, and the first pump is set according to “control contents” corresponding to the “conditions”. The fuel cell control unit 51E controls the 31E, the second pump 32E, the generated water pump 33E, and the mixing switching unit 34E. For example, when the detected storage amount of the storage amount sensor 39E is zero and the detection remaining amount by the remaining amount sensors 20E and 41E is zero (situation number 1), the fuel cell control unit 51 sets the first pump 31E, The second pump 32E and the generated water pump 33E are stopped. In Tables 4 to 6, priority is given to those having a lower status number.
ここで、燃料電池制御部５１Ｅは、第一ポンプ３１Ｅを駆動（又は停止）する場合には、混合切替部３４Ｅの制御によって、第一ポンプ３１Ｅから燃料電池発電ユニット３５Ｅの流れを許容（又は遮断）する。更に、燃料電池制御部５１Ｅは、第二ポンプ３２Ｅを駆動（又は停止）する場合には、混合切替部３４Ｅの制御によって、第二ポンプ３２Ｅから燃料電池発電ユニット３５Ｅの流れを許容（又は遮断）する。更に、燃料電池制御部５１Ｅは、生成水ポンプ３３Ｅを駆動（又は停止）する場合には、混合切替部３４Ｅの制御によって、生成水ポンプ３３Ｅから燃料電池発電ユニット３５Ｅの流れを許容（又は遮断）する。
Here, when driving (or stopping) the first pump 31E, the fuel cell control unit 51E allows (or blocks) the flow of the fuel cell power generation unit 35E from the first pump 31E under the control of the mixing switching unit 34E. ) Further, when driving (or stopping) the second pump 32E, the fuel cell control unit 51E allows (or blocks) the flow of the fuel cell power generation unit 35E from the second pump 32E by the control of the mixing switching unit 34E. To do. Further, when driving (or stopping) the generated water pump 33E, the fuel cell control unit 51E allows (or blocks) the flow of the fuel cell power generation unit 35E from the generated water pump 33E by the control of the mixing switching unit 34E. To do.
なお、第一識別センサ２１Ｅが濃度センサの場合、表４〜表６において、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、７０％）以下であることは、カートリッジ１４Ｅの装着を検知したことと同義ことであり、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えていることは、燃料カートリッジ１０Ｅを検知したことと同義である。第二識別センサ４２Ｅが濃度センサの場合も同様である。
When the first identification sensor 21E is a density sensor, in Tables 4 to 6, the fact that the density detected by the density sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 70%) is synonymous with the detection of the mounting of the cartridge 14E. That is, the fact that the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold value is synonymous with the detection of the fuel cartridge 10E. The same applies when the second identification sensor 42E is a concentration sensor.
＜変形例＞
カートリッジ１４Ｅに混合液が貯留されているのではなく、水が貯留されていてもよい。この場合、表７〜表８に示すように、燃料電池制御部５１Ｅは、各種センサ２０Ｅ，２１Ｅ，３９Ｅ，４１Ｅ，４２Ｅの検知結果を「条件」とし、その「条件」に対応した「制御内容」で第一ポンプ３１Ｅ、第二ポンプ３２Ｅ、生成水ポンプ３３Ｅ及び混合切替部３４Ｅが燃料電池制御部５１Ｅによって制御される。例えば、貯留量センサ３９Ｅの検知貯留量がゼロであり、且つ残量センサ２０Ｅ，４１Ｅによる検知残量がゼロである場合（状況番号１）には、燃料電池制御部５１が第一ポンプ３１Ｅ、第二ポンプ３２Ｅ及び生成水ポンプ３３Ｅを停止する。表７〜表８において状況番号の若いものが優先される。
<Modification>
The liquid mixture may not be stored in the cartridge 14E, but water may be stored. In this case, as shown in Tables 7 to 8, the fuel cell control unit 51E sets the detection results of the various sensors 20E, 21E, 39E, 41E, and 42E as “conditions” and “control contents” corresponding to the “conditions”. The first pump 31E, the second pump 32E, the generated water pump 33E, and the mixing switching unit 34E are controlled by the fuel cell control unit 51E. For example, when the detected storage amount of the storage amount sensor 39E is zero and the detection remaining amount by the remaining amount sensors 20E and 41E is zero (situation number 1), the fuel cell control unit 51 sets the first pump 31E, The second pump 32E and the generated water pump 33E are stopped. In Tables 7 to 8, a lower status number is given priority.
なお、第一識別センサ２１Ｅが濃度センサの場合、表４〜表６において、濃度センサの検知濃度が所定閾値（例えば、１０％）以下であることは、カートリッジ１４Ｅの装着を検知したことと同義ことであり、濃度センサの検知濃度がその所定閾値を超えていることは、燃料カートリッジ１０Ｅを検知したことと同義である。第二識別センサ４２Ｅが濃度センサの場合も同様である。
When the first identification sensor 21E is a density sensor, in Tables 4 to 6, the fact that the density detected by the density sensor is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 10%) is synonymous with the detection of the mounting of the cartridge 14E. That is, the fact that the detected concentration of the concentration sensor exceeds the predetermined threshold value is synonymous with the detection of the fuel cartridge 10E. The same applies when the second identification sensor 42E is a concentration sensor.
