JP2010097910A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を確保できるとともに、必要なときに十分な出力を得ることが可能な燃料電池を搭載した電子機器を提供することを目的とする。
【解決手段】アノードとカソードとの間に電解質膜を挟持した構造の膜電極接合体を有する燃料電池本体１と、燃料電池本体１を搭載する電子機器本体１０５と、燃料電池本体のカソード側に通気経路を確保しつつ電子機器本体に着脱可能に形成された防熱カバー１１０と、燃料電池本体を第１制御温度で運転するように制御するとともに防熱カバーが燃料電池本体に装着されたのに基づいて燃料電池本体を第１制御温度より高い第２制御温度で運転するように制御する制御回路１２０と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、燃料電池を電源として搭載した携帯用電子機器や充電器などの電子機器の技術に関する。

近年、ノートパソコンや携帯電話等の各種携帯用電子機器を長時間充電なしで使用可能とするために、これら携帯用電子機器の電源に燃料電池を用いる試みがなされている。燃料電池は燃料と空気を供給するだけで発電することができ、燃料を補給すれば連続して長時間発電することが可能であるという特徴を有している。このため、燃料電池を小型化できれば、携帯用電子機器の電源として極めて有利なシステムといえる。

このような燃料電池においては、発電に伴って発熱するため、人体に接触する機会が多い携帯用電子機器については、機器の人体への接触による不快感を防止する必要がある。

例えば、特許文献１によれば、発電に必要な酸素を供給しつつ放熱性を改善するために、厚みが一定の屈曲した板状片からなる凹凸と、複数の開口とを有するカソード側筐体部を備えた燃料電池が開示されている。

また、特許文献２によれば、熱の放出能力を増大させるために、吸気孔が設けられた空気極側のケーシングの外側表面にフィンが形成された燃料電池が開示されている。
特開２００６−３３１９２７号公報 国際公開第２００６／１０１０７１号パンフレット

人体に接触する電子機器の表面温度を低く抑えるために、燃料電池は、比較的低温の制御温度で運転されている。つまり、燃料電池としては高い発電能力を有していながら、表面温度の上昇を抑えるために、燃料の供給が制限され、十分な出力が得られないおそれがある。

この発明の目的は、ユーザーに対する不快感を防止し安全性を確保できるとともに、必要なときに十分な出力を得ることが可能な燃料電池を搭載した電子機器を提供することにある。

この発明の態様による電子機器は、
アノードとカソードとの間に電解質膜を挟持した構造の膜電極接合体を有する燃料電池本体と、
前記燃料電池本体を搭載する電子機器本体と、
前記燃料電池本体の前記カソード側に通気経路を確保しつつ前記電子機器本体に着脱可能に形成された防熱カバーと、
前記燃料電池本体を第１制御温度で運転するように制御するとともに、前記防熱カバーが前記電子機器本体に装着されたのに基づいて前記燃料電池本体を第１制御温度より高い第２制御温度で運転するように制御する制御回路と、
を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、ユーザーに対する不快感を防止し安全性を確保できるとともに、必要なときに十分な出力を得ることが可能な燃料電池を搭載した電子機器を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る燃料電池を搭載した電子機器について図面を参照して説明する。

ここでは、まず、燃料電池本体の構成について説明する。図１は、この実施の形態に係る燃料電池本体１の構造例を概略的に示す断面図である。

燃料電池本体１は、起電部を構成する膜電極接合体（ＭＥＡ）２と、膜電極接合体２に燃料を供給する燃料供給機構３と、から主として構成されている。

すなわち、燃料電池本体１において、膜電極接合体２は、アノード触媒層１１とアノードガス拡散層１２とを有するアノード（燃料極）１３と、カソード触媒層１４とカソードガス拡散層１５とを有するカソード（空気極／酸化剤極）１６と、アノード触媒層１１とカソード触媒層１４とで挟持されたプロトン（水素イオン）伝導性の電解質膜１７とを備えて構成されている。

膜電極接合体２は、電解質膜１７のアノード側及びカソード側にそれぞれ配置されたゴム製のＯリング等のシール部材１９によってシールされており、これにより、膜電極接合体２からの燃料漏れや酸化剤漏れが防止されている。

膜電極接合体２のカソード１６側には、絶縁材料によって形成された板状体２０が配置されている。この板状体２０は、主に保湿層として機能する。すなわち、この板状体２０は、カソード触媒層１４で生成された水の一部が含浸されて水の蒸散を抑制するとともに、カソード触媒層１４への空気の取入れ量を調整し且つ空気の均一拡散を促進するものである。

上述した膜電極接合体２は、燃料供給機構３とカバープレート２１との間に配置されている。カバープレート２１は、外観が略矩形状のものであり、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）によって形成されている。また、カバープレート２１は、主として酸化剤である空気を取入れるための複数の開口部（空気導入孔）２１Ａを有している。

燃料供給機構３は、膜電極接合体２のアノード１３に対して燃料を供給するように構成されているが、特に、特定の構成に限定されるものではない。以下に、燃料供給機構３の一例について説明する。

燃料供給機構３は、例えば、箱状に形成された容器３０を備えている。この燃料供給機構３は、液体燃料を収容する燃料収容部４と流路５を介して接続されている。容器３０は、燃料導入口３０Ａを有しており、この燃料導入口３０Ａと流路５とが接続されている。

燃料供給機構３は、膜電極接合体２のアノード１３の面方向に燃料を分散並びに拡散させつつ供給する燃料供給部３１を備えている。すなわち、燃料供給部３１は、１つの燃料注入口３２と、複数の燃料排出口３３とを有しており、細管３４のような燃料通路を介して燃料注入口３２と燃料排出口３３とを接続した構成である。

膜電極接合体２は、そのアノード１３が上述したような燃料供給部３１の燃料排出口３３に対向するように配置されている。カバープレート２１は、燃料供給機構３との間に膜電極接合体２を保持した状態で容器３０に対してカシメあるいはネジ止めなどの手法により固定されている。これにより、燃料電池（ＤＭＦＣ）１の発電ユニットが構成されている。

燃料収容部４には、膜電極接合体２に応じた液体燃料が収容されている。液体燃料としては、各種濃度のメタノール水溶液や純メタノール等のメタノール燃料が挙げられる。なお、液体燃料は、必ずしもメタノール燃料に限られるものではない。液体燃料は、例えば、エタノール水溶液や純エタノール等のエタノール燃料、プロパノール水溶液や純プロパノール等のプロパノール燃料、グリコール水溶液や純グリコール等のグリコール燃料、ジメチルエーテル、ギ酸、その他の液体燃料であってもよい。いずれにしても、燃料収容部４には、膜電極接合体２に応じた液体燃料が収容される。

さらに、流路５には、ポンプ６が介在していても良い。ポンプ６は、燃料を循環させる循環ポンプではなく、あくまでも燃料収容部４から燃料供給部３１に液体燃料を送液する燃料供給ポンプである。燃料供給部３１から膜電極接合体２に供給された燃料は、発電反応に使用され、その後に循環して燃料収容部４に戻されることはない。

この実施の形態の燃料電池本体１は、燃料を循環しないことから、従来のアクティブ方式とは異なるものであり、装置の小型化等を損なうものではない。また、液体燃料の供給にポンプ６を使用しており、従来の内部気化型のような純パッシブ方式とも異なる。図１に示す燃料電池本体１は、例えばセミパッシブ型と呼称される方式を適用したものである。

上述したように、燃料供給部３１から放出された燃料は、膜電極接合体２のアノード１３に供給される。膜電極接合体２内において、燃料は、アノードガス拡散層１２を拡散してアノード触媒層１１に供給される。液体燃料としてメタノール燃料を用いた場合、アノード触媒層１１で下記の（１）式に示すメタノールの内部改質反応が生じる。なお、メタノール燃料として純メタノールを使用した場合には、カソード触媒層１４で生成した水や電解質膜１７中の水をメタノールと反応させて（１）式の内部改質反応を生起させる。あるいは、水を必要としない他の反応機構により内部改質反応を生じさせる。

ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ → ＣＯ₂＋６Ｈ⁺＋６ｅ^- …（１）
この反応で生成した電子（ｅ^-）は、集電体を経由して外部に導かれ、いわゆる電気として携帯用電子機器等を動作させた後、集電体を経由してカソード１６に導かれる。（１）式の内部改質反応で生成したプロトン（Ｈ⁺）は、電解質膜１７を経てカソード１６に導かれる。カソード１６には、酸化剤として空気が供給される。カソード１６に到達した電子（ｅ^-）とプロトン（Ｈ⁺）は、カソード触媒層１４で空気中の酸素と下記の（２）式にしたがって反応し、この反応に伴って水が生成する。

６ｅ^-＋６Ｈ⁺＋（３／２）Ｏ₂ → ３Ｈ₂Ｏ …（２）
上述した燃料電池本体１の発電反応において、発電する電力を増大させるためには触媒反応を円滑に行わせるとともに、膜電極接合体２の電極全体に均一に燃料を供給し、電極全体をより有効に発電に寄与させることが重要となる。

次に、上述したような燃料電池本体１を搭載した電子機器の一実施形態について説明する。

図２に示すように、電子機器１００は、少なくとも燃料電池本体１と、燃料電池本体１の運転を制御する制御回路１２０と、燃料電池本体１と制御回路１２０を搭載する電子機器本体１０５と、この電子機器本体１０５に着脱可能に形成された防熱カバー１１０と、を備えている。

防熱カバー１１０は、少なくとも電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１のカソード１６側を覆う（つまり、カバープレート２１側に対向する）ように設けられている。すなわち、カソード１６側においては、図１に示したように、外気から発電反応に必要な酸素を取り込むとともに、発電反応に伴って生成された不要なガス成分（例えばアノード１３側で生成した二酸化炭素や、カソード１６側で生成した過剰な水蒸気など）が排出される。このため、電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１は、そのカソード１６側が電子機器本体１０５の外側を向いており、通気性を確保している。

つまり、このような電子機器本体１０５を携帯する場合、燃料電池本体１のカソード１６側が人体に触れやすくなるため、燃料電池本体１からの熱が人体に過度に伝わらないように、カソード１６側に防熱カバー１１０が設けられている。当然のことながら、防熱カバー１１０は、酸素の導入及び不要なガス成分の排出のための通気経路を確保するように電子機器本体１０５に装着される。これにより、発電反応を阻害することなく、安全性を確保できる。

制御回路１２０は、電子機器本体１０５に防熱カバー１１０が装着されていない通常モードでは燃料電池本体１を比較的低温の第１制御温度で運転するように制御し、電子機器本体１０５に防熱カバー１１０が装着された高出力モードでは燃料電池本体１を第１制御温度より高い第２制御温度で運転するように制御する。この制御回路１２０は、防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着されたこと（あるいは、さらに高出力モードが選択されたこと）を検知する機能を含んでいても良い。

すなわち、図２に示すように、燃料電池本体１において、カソード１６の表面には温度センサＳが設けられている。この温度センサＳによって測定されたカソード表面の温度に対応した温度情報は、制御回路１２０に出力される。制御回路１２０は、温度センサＳから出力された温度情報に基づいて、膜電極接合体２への燃料供給を制御する。

例えば、図３に示すように、制御回路１２０は、カソード表面温度の下限温度に対応した情報を保持している。制御回路１２０は、温度センサＳから出力された温度情報に基づいてカソード表面温度が下限温度に達したことを検知した場合に、ポンプ６を作動させ、膜電極接合体２に対して燃料の供給を開始する。

また、制御回路１２０は、通常モードにおけるカソード表面温度の上限温度である第１制御温度に対応した情報を保持している。制御回路１２０は、燃料電池本体１が通常モードで運転している場合（つまり、防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着されていない場合）、温度センサＳから出力された情報に基づきカソード表面温度が第１制御温度を上回ったことを検知した場合に、ポンプ６を停止させ、膜電極接合体２に対する燃料の供給を停止する。

さらに、制御回路１２０は、高出力モードにおけるカソード表面温度の上限温度である第２制御温度に対応した情報を保持している。制御回路１２０は、燃料電池本体１が高出力モードで運転する場合（つまり、防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着されたのに基づいて）、カソード表面温度の上限温度を第１制御温度からより高温の第２制御温度に設定変更する。そして、制御回路１２０は、温度センサＳから出力された情報に基づきカソード表面温度が第２制御温度を上回ったことを検知した場合に、ポンプ６を停止させ、膜電極接合体２に対する燃料の供給を停止する。

つまり、この高出力モードでは、通常モードよりも高い制御温度に設定変更し、カソード表面温度が下限温度に達したことを検知してから第２制御温度を上回ったことを検知するまでポンプ６を作動させているため、通常モードよりも膜電極接合体２に対して十分な燃料を供給することが可能となる。これにより、燃料電池本体１において高い発電能力を発揮することができ、十分な高出力を得ることが可能となる。

次に、制御回路１２０において、電子機器本体１０５に防熱カバー１１０が装着されたか否かを検知する手法の一例について説明する。以下に説明する例では、防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に対して着脱される着脱部を備えている場合について説明するが、この例に限らない。

図４に示した例では、防熱カバー１１０は、着脱部として、防熱カバー１１０から突出した突起状の差込脚１３０と、その差込脚１３０の先端部付近に設けられた導通部１４０と、を備えている。一方、電子機器本体１０５には、差込脚１３０の差込が可能な差込穴４０が設けられている。この差込穴４０には、検知回路１５０に接続された２つの端子Ｔ１及びＴ２が設けられている。

防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着される場合、差込脚１３０が差込穴４０に差し込まれる。このとき、２つの端子Ｔ１及びＴ２が差込脚１３０の導通部１４０を介して導通する。つまり、制御回路１２０は、検知回路１５０が非導通（ＯＦＦ）状態のときには、防熱カバー１１０が挿着されていないことを検知し、第１制御温度を上限温度として設定する。例えば、制御回路１２０は、検知回路１５０による検知結果に基づいて、通常モード制御回路が選択され、図３に示したような通常モードの運転制御を行う。

また、制御回路１２０は、検知回路１５０が導通（ＯＮ）状態のときには、防熱カバー１１０が挿着されたことを検知し、第２制御温度を上限温度として設定する。例えば、制御回路１２０は、検知回路１５０による検知結果に基づいて、高出力モード制御回路が選択され、図３に示したような高出力モードの運転制御を行う。

図５に示した例では、防熱カバー１１０は、着脱部として、防熱カバー１１０から突出した突起状の差込脚１３０を備えている。一方、電子機器本体１０５には、差込脚１３０の差込が可能な差込穴４０が設けられている。この差込穴４０には、スイッチ１６０が設けられている。

防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着される場合、差込脚１３０が差込穴４０に差し込まれる。このとき、スイッチ１６０が差込脚１３０によって押下される。つまり、制御回路１２０は、スイッチ１６０が非押下状態（つまり、端子Ｔ１と導通した状態）のときには、防熱カバー１１０が挿着されていないことを検知し、第１制御温度を上限温度として設定する。例えば、スイッチ１６０が通常モード制御回路に接続され、図３に示したような通常モードの運転制御を行う。

これに対して、制御回路１２０は、スイッチ１６０が押下状態（つまり、端子Ｔ２と導通した状態）のときには、防熱カバー１１０が挿着されたことを検知し、第２制御温度を上限温度として設定する。例えば、スイッチ１６０が高出力モード制御回路に接続され、図３に示したような高出力モードの運転制御を行う。

なお、上述した各例では、差込脚１３０が防熱カバー１１０に設けられ、差込穴４０が電子機器本体１０５に設けられた場合について説明したが、この例とは逆に、差込脚１３０が電子機器本体１０５に設けられ、差込穴４０が防熱カバー１１０に設けられても同様の検知が可能である。

また、電子機器本体１０５ではなく燃料電池本体１に上述の制御回路１２０において、電子機器本体１０５に防熱カバー１１０が装着されたか否かを検知する手法の構成を有することも可能である。

また、上述した各例における検知回路１５０及びスイッチ１６０は、制御回路１２０に含まれていても良いし、制御回路１２０とは別体で構成され必要に応じて制御回路１２０に対して防熱カバー１１０の装着状況（つまり、電子機器本体１０５に防熱カバー１１０が装着されたか否か）に応じた情報を出力しても良い。

さらに、着脱部の構成は、他の形態であっても良い。

次に、防熱カバー１１０の具体例について説明する。

≪第１実施形態≫
第１実施形態においては、防熱カバー１１０は、電子機器本体１０５の全体を覆うように構成されている。すなわち、図６に示すように、防熱カバー１１０は、ヒンジ１１３を介して接続された一対のケースすなわち第１ケース１１１及び第２ケース１１２によって構成されている。これらの第１ケース１１１及び第２ケース１１２は、箱状に形成され、それぞれの開放面が向かい合った状態で開閉可能に構成されている。第１ケース１１１及び第２ケース１１２が閉じた状態では、その内部に電子機器本体１０５を収納可能な空間が形成される。

また、このような防熱カバー１１０は、電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１のカソード１６側との間に空隙を形成するスペーサ１１４と、この空隙に連通した通気孔１１５と、電子機器本体１０５に対して着脱される着脱部としての差込脚１３０と、を備えている。

ここに示した例では、スペーサ１１４及び通気孔１１５は、第１ケース１１１及び第２ケース１１２の両方に設けられているが、収納した電子機器本体１０５の少なくともカソード側を覆うケースに設けられていれば良い。また、ここに示した例では、差込脚１３０は、第１ケース１１１に設けられているが、第２ケースに設けられていても良い。

図７及び図８に示すように、防熱カバー１１０に電子機器本体１０５を収納する場合、差込脚１３０が電子機器本体１０５の差込穴４０に差し込まれる。第１ケース１１１及び第２ケース１１２が閉じた状態では、電子機器本体１０５の全体が防熱カバー１１０によって覆われるとともに第１ケース１１１及び第２ケース１１２によって保持されている。このとき、スペーサ１１４が電子機器本体１０５に接触し、第１ケース１１１及び第２ケース１１２との間に空隙が形成される。

このような空隙は、通気孔１１５に連通しているため、防熱カバー１１０に収納された電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１と外部との通気性を確保することができる。また、電子機器本体１０５と防熱カバー１１０とが直接接触しないため、電子機器本体１０５からの熱が防熱カバー１１０に直接伝わらず、ユーザーに対する不快感を防止し安全性を確保することができる。したがって、このような構成の防熱カバー１１０は、電子機器本体１０５のキャリングケースとしても使用可能である。

一方で、図示しない制御回路１２０は、差込脚１３０が電子機器本体１０５の差込穴４０に差し込まれたことにより、防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着されたと判断し、運転時の上限温度を第１制御温度から第２制御温度に設定変更し、高出力モードで運転するように制御する。これにより、通常モードよりも高出力を得ることが可能となる。

なお、この第１実施形態のように、電子機器本体１０５の全体を覆う構成の防熱カバー１１０としては、上記した例に限らない。例えば、防熱カバー１１０は、上記した例のような開閉型ではなく、取り外し可能なケースなどであっても良い。

また、例えば図９に示したように、防熱カバー１１０は、通気孔と燃料電池本体１の出し入れ口とを兼ねたカートリッジ型ケースであっても良い。この場合、差込脚１３０は、例えば、防熱カバー１１０の内部における矢印Ａで示したような電子機器本体１０５の出し入れ方向の端部に設けられ、電子機器本体１０５が防熱カバー１１０の内部に挿入された際に電子機器本体１０５に設けられた差込穴４０に差し込まれる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態においては、防熱カバー１１０は、電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１のカソード１６側を覆うように構成されている。例えば、図１０乃至図１３に示すように、防熱カバー１１０は、略直方体状の電子機器本体１０５に対応して形成されており、電子機器本体１０５から離間して配置されるとともに電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１のカソード１６側を覆うカバー本体１１６と、電子機器本体１０５に対して着脱される着脱部としての差込脚１３０と、を備えている。

図１０に示した例の防熱カバー１１０では、カバー本体１１６がドーム状に形成され、そのカバー本体１１６の四隅に差込脚１３０が設けられている。

図１１に示した例の防熱カバー１１０では、カバー本体１１６が平坦な略長方形状に形成され、そのカバー本体１１６の四隅に差込脚１３０が設けられている。図１０及び図１１に示した例では、防熱カバー１１０の差込脚１３０は、それぞれ電子機器本体１０５の四隅に設けられた差込穴４０に差し込まれる。

図１２に示した例の防熱カバー１１０では、カバー本体１１６が波板状に形成され、そのカバー本体１１６の両端辺に沿って差込脚１３０が設けられている。この図１２に示した例では、防熱カバー１１０の差込脚１３０は、それぞれ電子機器本体１０５の対向する２辺に沿って設けられた差込穴４０に差し込まれる。

図１３に示した例の防熱カバー１１０では、防熱カバーが平坦な長方形状に形成され、そのカバー本体１１６の４辺に沿って差込脚１３０が設けられている。この図１３に示した例では、防熱カバー１１０の差込脚１３０は、それぞれ電子機器本体１０５の４辺に沿って設けられた差込穴４０に差し込まれる。

つまり、これらの例では、差込脚１３０は、電子機器本体１０５に防熱カバー１１０が装着されたか否かを検知するのに必要な機能の他に、カバー本体１１６を電子機器本体１０５から離間した状態で支持しつつ防熱カバー１１０を固定する機能を兼ね備えている。

このような例では、防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着された状態で、電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１のカソード１６側に通気経路が確保されている。

すなわち、図１０及び図１１に示した例では、隣接する２つの差込脚１３０の間である４箇所に、通気経路として、カバー本体１１６と電子機器本体１０５との間に通気孔１１５が形成される。また、図１２に示した例では、差込脚１３０が設けられていない辺に沿った対向する２箇所に、通気経路として、カバー本体１１６と電子機器本体１０５との間に通気孔１１５が形成される。図１３に示した例では、通気経路として、カバー本体１１６に通気孔１１５が形成されている。

このような第２実施形態においても、通気孔１１５によって電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１と外部との通気性を確保することができる。また、電子機器本体１０５と防熱カバー１１０のカバー本体１１６とが直接接触しないため、電子機器本体１０５からの熱がカバー本体１１６に直接伝わらず、ユーザーに対する不快感を防止し安全性を確保することができる。したがって、このような構成の防熱カバー１１０のカバー本体１１６は、人体に触れるような電子機器本体１０５の外装カバーとしても使用可能である。

一方で、図示しない制御回路１２０は、差込脚１３０が電子機器本体１０５の差込穴４０に差し込まれたことにより、防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着されたと判断し、運転時の上限温度を第１制御温度から第２制御温度に設定変更し、高出力モードで運転するように制御する。これにより、通常モードよりも高出力を得ることが可能となる。

なお、防熱カバー１１０としては、上述した第１実施形態及び第２実施形態で説明した例以外の形態も適用可能であり、例えば、構造体である層の表面に、防熱層を積層した構造であっても良い。

《実施例》
電子機器本体１０５に防熱カバーが装着されていない構成を比較例とした。この比較例においては、温度センサＳによって検知されるカソード表面の温度をＴ℃に抑えるために、上限温度である制御温度を（Ｔ＋５）℃に設定して運転した。

電子機器本体１０５に第２実施形態で説明したような防熱カバー１１０を挿着した構成を実施例とした。この実施例では、防熱カバー１１０は、電子機器本体１０５から２ｃｍの高さに装着した。このような実施例によれば、防熱カバー１１０の上面の表面温度Ｔ℃に抑えるためには、第２制御温度は（Ｔ＋１０）℃まで上げることが可能であった。

このような第２制御温度で運転したところ、比較例において（Ｔ＋５）℃の制御温度で運転した際の出力を１００％としたとき、１１７％の出力を得ることができた。

上述したように、電子機器本体１０５に搭載された燃料電池本体１は、その発電時に発熱を伴う。とりわけ電子機器本体１０５が小型のものにおいては、携帯用として直接人体に触れる場合が多いことから人体への影響を考慮し、人体に触れる部分があまり高温にならないように発熱量に合わせて温度の制御を行っている。そのため十分な出力を取り出せない場合があった。

そこで、この実施の形態では、高出力であることを小型であることより優先したい場合には、ユーザーがそれを選択することができるように構成されている。具体的には、制御温度の設定の変更は、防熱カバー１１０の電子機器本体１０５への差し込みによって（もしくは、メニュー又はスイッチによりなされてもよい）がいずれにおいても防熱カバー１１０が電子機器本体１０５に装着されていることを検知した上で作動する。

ユーザーがそれらの動作を行うことによって、発熱量の増大と機器の大型化を受認した上で高い出力（による充電時間の短縮など）を得ることができる。また、高出力化に伴う発熱の増大に対して防熱カバー１１０によって安全性を保つことができる。

なお、防熱カバーで覆う部分は、電子機器本体１０５に収容された燃料電池本体１における少なくとも発熱部であるが、第１実施形態で説明したように、電子機器本体１０５の全体を覆う形態であっても構わない。その場合にはキャリングケースとして兼用することが出来る。

以上説明したように、この実施の形態によれば、ユーザーに対する不快感を防止し安全性を確保できるとともに、必要なときに十分な出力を得ることが可能な燃料電池を搭載した電子機器を提供できる。

本発明は、ノートパソコンや携帯電話等の各種携帯用電子機器本体、さらには電子機器へ充電するための充電器として電子機器本体等、各種の燃料電池を搭載した電子機器本体に適用可能である。

また、本発明の電子機器においては、発熱量の増大と機器の大型化を受認した上で高い出力（による充電時間の短縮など）を得ることが必要ない場合には、防熱カバーを装着しない電子機器本体単体で使用することができる。

上述した実施形態の燃料電池本体１は、各種の液体燃料を使用した場合に効果を発揮し、液体燃料の種類や濃度は限定されるものではない。ただし、燃料を面方向に分散させつつ供給する燃料供給部３１は、特に燃料濃度が濃い場合に有効である。このため、実施形態の燃料電池本体１は、濃度が８０ｗｔ％以上のメタノールを液体燃料として用いた場合に、その性能や効果を特に発揮することができる。したがって、実施形態は、メタノール濃度が８０ｗｔ％以上のメタノール水溶液や純メタノールを液体燃料として用いた燃料電池本体１に好適である。

さらに、上述した実施形態は、本発明をセミパッシブ型の燃料電池本体１に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、内部気化型の純パッシブ型の燃料電池に対しても適用可能である。

なお、本発明は液体燃料を使用した各種の燃料電池に適用することができる。また、燃料電池の具体的な構成や燃料の供給状態等も特に限定されるものではなく、ＭＥＡに供給される燃料の全てが液体燃料の蒸気、全てが液体燃料、または一部が液体状態で供給される液体燃料の蒸気等、種々形態に本発明を適用することができる。実施段階では本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。さらに、上記実施形態に示される複数の構成要素を適宜に組み合わせたり、また実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除したりする等、種々の変形が可能である。本発明の実施形態は本発明の技術的思想の範囲内で拡張もしくは変更することができ、この拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれるものである。

図１は、この発明の一実施の形態に係る燃料電池の構造を概略的に示す断面図である。 図２は、この発明の一実施の形態に係る電子機器の構成を概略的に示すブロック図である。 図３は、通常モードと高出力モードとにおける運転制御を説明するための図である。 図４は、防熱カバーの装着を検知するための構成例を説明するための図である。 図５は、防熱カバーの装着を検知するための他の構成例を説明するための図である。 図６は、第１実施形態における防熱カバーの構成を概略的に示す斜視図である。 図７は、第１実施形態における防熱カバーに電子機器本体を収容した状態を示す斜視図である。 図８は、第１実施形態における防熱カバーに電子機器本体を収容した状態を示す断面図である。 図９は、第１実施形態における他の防熱カバーに電子機器本体を収容した状態を示す断面図である。 図１０は、第２実施形態における防熱カバーに電子機器本体を装着した状態を示す図である。 図１１は、第２実施形態における他の防熱カバーに電子機器本体を装着した状態を示す図である。 図１２は、第２実施形態における他の防熱カバーに電子機器本体を装着した状態を示す図である。 図１３は、第２実施形態における他の防熱カバーに電子機器本体を装着した状態を示す図である。

符号の説明

１…燃料電池本体 ２…膜電極接合体 ３…燃料供給機構
４…燃料収容部 ６…ポンプ
１３…アノード １６…カソード １７…電解質膜
４０…差込穴
１００…電子機器 １０５…電子機器本体 １１０…防熱カバー
１２０…制御回路
１３０…差込脚 １４０…導通部
１５０…検知回路 １６０…スイッチ
Ｓ…温度センサ

Claims (8)

1. アノードとカソードとの間に電解質膜を挟持した構造の膜電極接合体を有する燃料電池本体と、
   前記燃料電池本体を搭載する電子機器本体と、
   前記燃料電池本体の前記カソード側に通気経路を確保しつつ前記電子機器本体に着脱可能に形成された防熱カバーと、
   前記燃料電池本体を第１制御温度で運転するように制御するとともに、前記防熱カバーが前記電子機器本体に装着されたのに基づいて前記燃料電池本体を第１制御温度より高い第２制御温度で運転するように制御する制御回路と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
2. 前記防熱カバーは、
   前記電子機器本体に離間して全体を覆うように配置されるとともに、ヒンジを介して接続された一対のケースと、
   前記電子機器本体に対して着脱される着脱部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記防熱カバーは、前記燃料電池本体の前記カソード側との間に空隙を形成するスペーサと、前記空隙に連通した通気孔と、を備えたことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記防熱カバーは、
   前記電子機器本体から離間して配置されるとともに前記燃料電池本体の前記カソード側を覆うカバー本体と、
   前記電子機器本体に対して着脱される着脱部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
5. 前記防熱カバーが前記電子機器本体に装着された状態で、前記カバー本体と前記燃料電池本体との間に通気孔が形成されることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
6. 前記カバー本体に通気孔が形成されたことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
7. 前記制御回路は、前記着脱部の前記電子機器本体への装着を検知する検知回路を含むことを特徴とする請求項２または４に記載の電子機器。
8. 前記制御回路は、前記着脱部の前記電子機器本体への装着に基づいて制御温度を切り換えるスイッチを含むことを特徴とする請求項２または４に記載の電子機器。

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