JP3660629B2 - 情報機器 - Google Patents
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- Y02E60/50—Fuel cells
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料電池を電源として使用することが可能な携帯型などの情報機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、携帯型情報機器としてのノート型のパーソナルコンピュータ（以下ノートＰＣという）に燃料電池を使用することが提案されている。燃料電池を使用する利点は、燃料が確保されている限りは制限なく給電することが可能であるという点にある。
【０００３】
燃料電池には種々の形態のものがあり、その１つに比較的安価で取り扱いも容易であるメタノールを液体燃料として利用した燃料電池としてＤＭＦＣ（Direct
Methanol Fuel Cell）が知られている。
【０００４】
ＤＭＦＣは、通常、高濃度のメタ−ノールが収容される燃料タンク、この燃料タンクのメタノールを水によって希釈する混合タンク、この混合タンクで希釈されたメタノールを燃料電池パネルのアノード側に圧送する送液ポンプ及び上記燃料電池パネルのカソード側に空気を送る送気ポンプなどによって構成される。
【０００５】
メタノールと空気とが送り込まれた燃料電池パネルでは、上記アノードとカソードとの間に電力が生じるとともに、アノード側には二酸化炭素が発生し、カソード側には水が発生する。
【０００６】
アノード側で発生した二酸化炭素とカソード側で発生した水とは上記混合タンクに戻される。そして、上記水は燃料タンクから送られてくるメタノールを希釈するために用いられ、余分な水は水蒸気として、二酸化炭素とともに上記混合タンクから排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記燃料電池は、上記ノートＰＣの本体内に設けるようにしている。燃料電池を本体内に設けた場合、この燃料電池の混合タンクから水蒸気を含む二酸化炭素が排出されると、その水蒸気が本体内のメインボードやそのメインボードに設けられたＣＰＵなどの電子部品に結露する。そのため、電子部品の性能を長期にわたって確実に維持することができなくなり、好ましくないということがある。
【０００８】
この発明は、燃料電池から排出される水蒸気が本体内の電子部品に結露するのを防止するようにした情報機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の情報機器は、情報機器の本体と、この本体の幅方向の一端部側の背面に形成された外気の取り入れ口及び幅方向一端部の側面に形成された排出口と、上記本体内に吸込み部を上記取り入れ口に対向させて設けられた冷却ファンと、
上記本体内に設けられ水蒸気を含む気体を排出する排気口を上記冷却ファンの吐出部と上記排出口との間に位置させて設けられた燃料電池とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、燃料電池から発生する気体に含まれる水蒸気を、本体内に設けられた冷却ファンによって本体内の電子部品が設けられた部分を通さずに排出することで、本体内に設けられた電子部品に結露するのを防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１乃至図５はこの発明の第１の実施の形態を示す。
【００１３】
図１は携帯型の情報機器としてのノートＰＣ１を示す。このノートＰＣ１は本体２を備えている。この本体２の上面の前方にはパームレスト部３が形成され、このパームレスト部３の後方にはキーボード４が設けられている。
【００１４】
上記本体２の上面の後端には一対のヒンジ５が設けられ、このヒンジ５には液晶式の表示部６の下端が回動可能に連結されている。
【００１５】
図５に示すように、上記本体２の内部には電源部１１が設けられている。この電源部１１には、上記本体２のたとえば背面に設けられたＡＣコネクタ１２に接続されたＡＣアダプタ１３によって給電できるようになっている。
【００１６】
上記電源部１１への給電は、上記ＡＣアダプタ１３だけでなく、本体２に内蔵された二次電池の電池パック１４、及び燃料電池１５によっても給電可能となっている。上記電源部１１へ上記ＡＣアダプタ１３、電池パック１４或いは燃料電池１５のいずれから給電するかの切換えは図示しない切換えスイッチによって行なえるようになっている。
【００１７】
上記電源部１１からは電子部品を構成するメインボード１６に給電される。このメインボード１６にはＣＰＵ１７が設けられている。上記メインボード１６にはたとえばモデム１８やＤＶＤ１９が接続されている。
【００１８】
上記燃料電池１５としてはメタノールを液体燃料としたＤＭＦＣが用いられている。この燃料電池１５は、図２と図３に示すように上記本体２内に収納可能な大きさに形成された筐体２１を有する。図３に示すように、上記筐体２１の内部には液体燃料としての高濃度のメタノールが収容された燃料タンク２２が配設されている。この燃料タンク２２には混合タンク２３が接続され、この混合タンク２３には上記燃料タンク２２のメタノールが第１の送液ポンプ２４によって供給されるようになっている。
【００１９】
上記混合タンク２３に供給されたメタノールは、後述する一対の燃料電池パネル２５から還流する溶媒としての水によって所定の濃度に希釈される。上記混合タンク２３には第２の送液ポンプ２６が接続されている。この第２の送液ポンプ２６は上記混合タンク２３で希釈されたメタノールを給液管２７を通じて上記一対の燃料電池パネル２５のアノード側に供給する。
【００２０】
なお、初期状態においては、上記混合タンク２３に希釈されたメタノールが収容され、二枚の燃料電池パネル２５には同じく希釈されたメタノールが吸収されているため、上記混合タンク２３に溶媒としての水を供給する必要はない。
【００２１】
上記給液管２７は一端を上記第２の給液ポンプ２６の吐出側に接続した主管部２７ａと、この主管部２７ａの他端に主管部２７ａに対して対称に設けられた一対の分岐管２７ｂとを有し、これら一対の分岐管２７ｂがそれぞれ一対の燃料電池パネル２５に接続されている。なお、上記一対の分岐管２７ｂは図３において、上記燃料電池パネル２５の上側辺に接続されている。
【００２２】
二枚に分割された燃料電池パネル２５は、図３に鎖線で示すようにそれぞれ矩形状に形成され、これら一対の燃料電池パネル２５は、この燃料電池パネル２５の上下面に接合された二枚の保持プレート２８（一枚のみ図示）間に並列状態で保持されている。二枚の保持プレート２８は、二枚の燃料電池パネル２５の周辺部を囲む状態で設けられた複数の締め付けねじ３０によって固定されている。
【００２３】
燃料電池パネル２５を二枚に分割し、保持プレート２８によって保持するようにしたことで、一枚の場合に比べて燃料電池パネル２５に加わる保持力を板面全体にわたってほぼ均等にできるから、燃料電池パネル２５の性能を所定の状態に維持することができる。
【００２４】
さらに、二枚に分割された燃料電池パネル２５に対し、一端を第２の給液ポンプ２６に接続した給液管２７の他端を２つの分岐管２７ａに分岐して接続している。そのため、二枚の燃料電池パネル２５を別々に配管接続する場合に比べて配管の長さを短くすることができるばかりか、一対の燃料電池パネル２５に対して液体燃料を同じ条件で供給することができる。
【００２５】
一対の燃料電池パネル２５のカソード側には送気ポンプ２９により、送気管３１を介して空気が供給される。燃料電池パネル２５に供給されたメタノールと空気とは上記アノードとカソードとの間に設けられた電解質膜で反応する。
【００２６】
それによって、アノードとカソードとの間に電力が生じるともに、アノード側には二酸化炭素、カソード側には水が生成される。アノード側に生じた二酸化炭素は一対の燃料電池パネル２５から排液管３３を通じて上記混合タンク２３に導入され、カソード側に生じた水は水蒸気として排気管３２を通じて上記混合タンク２３に導入される。上記混合タンク２３には気体だけを通す排気口３４が設けられ、この排気口３４は燃料電池１５の筐体２１の上面に開口している。この排気口３４からは燃料電池パネル２５の排液管３３と排気管３２から混合タンク２３に戻された二酸化炭素と水蒸気として排出される。
【００２７】
図２と図４に示すように、上記ノートＰＣ１の本体２内には、この本体２内に設けられたＣＰＵ１７などの電子部品を冷却するための冷却ファン４１が設けられている。この冷却ファン４１は吸込み部４１ａと吐出部４１ｂを有し、吸込み部４１ａを上記本体２の背面に形成された外気の取入れ口４２に対向させ、吐出部４１ｂを上記本体２の側面に形成された排出口４３に対向させて配置されている。上記取入れ口４２と排出口４３とは上記本体２の幅方向一端部側、つまり比較的近い位置に設けられている。
【００２８】
上記燃料電池１５は、図４に示すように水蒸気を含む二酸化炭素が排出される混合タンク２３の排気口３４が上記本体２に形成された排出口４３の近傍に位置するよう上記本体２内に設けられている。この実施の形態では、上記排気口３４は上記冷却ファン４１の吐出部４１ｂと本体２の排出口４３との間に位置している。なお、図４では本体２内に設けられる燃料電池１５の混合タンク２３だけを図示している。
【００２９】
このように構成されたノートＰＣ１を、ＡＣアダプタ１３によって給電できない場所で使用する場合には、本体２に設けられた図示しない切換えスイッチによって電源部１１への給電を燃料電池１５に切換える。それによって、燃料電池１５が作動し、上述したように燃料タンク２２から混合タンク２３に送られて水によって希釈されたメタノールが燃料電池パネル２５に供給されるとともに、燃料電池パネル２５には送気ポンプ２９によって空気が供給される。それによって、メタノールと空気とは上記燃料電池パネル２５の電解質膜で反応し、その結果、アノードとカソードとの間に生じた電力が上記電源部１１に供給される。
【００３０】
燃料電池１５を作動させると、アノード側からは二酸化炭素が発生し、カソード側からは水が発生し、これらは上記混合タンク２３に戻される。混合タンク２３に戻された二酸化炭素は、水蒸気を含んだ状態で上記混合タンク２３に設けられた排気口３４から本体２内に排出される。
【００３１】
上記排気口３４は本体２に設けられた排出口４３に対向して配置され、この排出口４３には冷却ファン４１が吐出部４１ｂを対向させて配置されている。この冷却ファン４１はノートＰＣ１の動作に連動する。
【００３２】
冷却ファン４１が作動することで、図４に矢印で示すように本体２に形成された取入れ口４２から外気が本体２内に吸引されるとともに、本体２に形成された他の取入れ口（図示せず）からも外気が導入される。本体２内に導入された外気は、冷却ファン４１の吐出口４１ｂから吐出され、混合タンク２３の排気口３４の上方を通って排出口４３から本体２の外部に排出される。
【００３３】
上記冷却ファン４１によって外気が本体２内を上述したごとく流れることにより、本体２内に設けられたＣＰＵ１７などの電子部品が冷却される。また、本体２内に導入されて冷却ファン４１の吐出口４１ｂから吐出された外気が混合タンク２３の排気口３４の上方を通って排出口４３から本体２の外部に排出されるため、上記排気口３４から排出される水蒸気を含む二酸化炭素が外気とともに上記本体２の排出口４３から外部に排出される。
【００３４】
すなわち、混合タンク２３の排気口３４から排出される水蒸気を含む二酸化炭素は、上記排気口３４から排出されると、冷却ファン４１の作用によって直ちに本体２の排出口４３から外部に排出され、メインボード１６などの電子部品が設けられた部分に流れるなど、本体２内で拡散することがない。
【００３５】
そのため、二酸化炭素に含まれる水蒸気が本体２内のメインボード１６やこのメインボード１６に設けられたＣＰＵ１７等の電子部品に結露するのを防止することができる。
【００３６】
図６はこの発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態は混合タンク２３の排気口３４を本体２に形成された排出口４３の近傍に位置させるという点で上記第１の実施の形態の図４に示す構成と同じであるが、上記排出口４３が本体２の幅方向一側面の前端部に形成されているのに対し、外気の取入れ口４２は本体２の背面の幅方向他端部、つまり排出口４３と離れた位置に形成されている。
【００３７】
吸引ファン４１は、吸込み部４１ａを上記取入れ口４２に対向させて配置され、吐出部４１ｂを冷却ファン４１と混合タンク２３の間に設けられたメインボード１６側に向けている。
【００３８】
上記冷却ファン４１が作動することで、外気が取入れ口４２から本体２内に導入される。本体２内に導入された外気はメインボード１６やこのメインボード１６に設けれたＣＰＵ１７などの電子部品を冷却したのち、混合タンク２３の排気口３４の上方を通って排出口４３から排出される。
【００３９】
そのため、混合タンク２３の排気口３４から排出される水蒸気を含んだ二酸化炭素は、上記冷却ファン４１の作用によって本体２内を流れる外気とともに排出口４３から本体２の外部に排出される。
【００４０】
しかも、混合タンク２３の排気口３４が本体２の排出口４３に対向して配置されている。そのため、この排出口４３から排出される水蒸気を含む二酸化炭素は本体２内のＣＰＵ１７などの電子部品が設けられた部分に流れる等、本体２内で拡散することがないから、本体２内の電子部品に水蒸気が結露するのを防止することができる。
【００４１】
図７はこの発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態は外気の取入れ口４２と排出口４３とが本体２の幅方向一端部の背面と側面とに比較的近い間隔で形成されている。冷却ファン４１は吐出部４１ｂを上記排出口４３に対向させて本体２内に配置されている。冷却ファン４１の吸込み部４１ａと上記取入れ口４２との間には、混合タンク２３が排気口３４を上記吸込み部４１ａに対向させて配置されている。上記ＣＰＵ１７が搭載されたメインボード１６は、本体２内の幅方向他端部側、つまり取入れ口４２よりも反排出口４３側に設けられている。
【００４２】
上記冷却ファン４１が作動することで、外気が取入れ口４２から本体２内に導入される。なお、本体２には図示しないが他にも外気の取入れ口が形成されている。それによって、本体２内には図７に矢印で示す外気の流れが生じる。
【００４３】
本体２内に導入された外気は冷却ファン４１の吸込み部４１ａに向かって流れる。この吸込み部４１ａには混合タンク２３が対向して配置されている。そのため、冷却ファン４１の吸込み部４１ａには、本体２内に流入した外気とともに、上記混合タンク２３の排気口３４から排出される水蒸気を含む二酸化炭素が吸引される。したがって、外気と水蒸気を含む二酸化炭素とは、冷却ファン４１の吐出部４１ｂから本体２の排出口４３を経て外部に排出され、本体２内で拡散することがない。
【００４４】
すなわち、この実施の形態においても、燃料電池１５の混合タンク２３から排出される水蒸気を含む二酸化炭素を、本体２内のメインボード１６などの電子部品が設けられた部分を通さずに排出できるから、上記電子部品に水蒸気が結露するのを防止できる。
【００４５】
上記第１乃至第３の実施の形態では燃料電池１５をノートＰＣ１の本体２内に設ける場合について説明した。燃料電池１５を本体２内に設ける場合、燃料電池１５を構成する燃料タンク２２、混合タンク３４、燃料電池パネル２５などの部品を筐体２１内に一体的に設けず、各々分離して上記本体２内の所定の箇所に配置するようにしてもよい。
【００４６】
そのようにすれば、各部品の配置の自由度を高めることができるから、混合タンク２３を第１の乃至第３の実施の形態に示した位置に配置し易くなる。
【００４７】
図８乃至図１０はそれぞれこの発明の第４乃至第６の実施の形態を示し、これらの実施の形態は燃料電池１５をノートＰＣ１の本体２の外底部に設けるようにした構成である。したがって、燃料電池１５は第１の実施の形態で説明したように、この燃料電池１５を構成する種々の部品が筐体２１内に設けられ、この筐体２１が上記本体２の底面に設けられることになる。
【００４８】
図８に示す第４の実施の形態では、本体２の底面の幅方向一端部には蒸気導入口４３が開口形成されている。この蒸気導入口４３は、燃料電池１５の混合タンク２３の排気口３４から排出される水蒸気を含む二酸化炭素を上記本体２内に導入するためのものである。燃料電池１５の筐体２１の上面に、上記本体２の底面を重ねると、上記排気口３４が上記蒸気導入口４６に対向位置する。
【００４９】
上記本体２内には、冷却ファン４１が吐出部４１ｂを上記排出口４３に対向させるとともに、上記吐出部４１ｂと排出口４３との間に上記導入口４６が形成されている。冷却ファン４１の吸込み部４１ａは本体２の背面に形成された取入れ口４２側を向いている。ＣＰＵ１７が搭載されたメインボード１６は、本体２内の幅方向他端部側であって、上記冷却ファン４１の吸込み部４１ａ側に配置されている。
【００５０】
このような構成によれば、冷却ファン４１が作動すると、取入れ口４２から本体２内に外気が導入される。本体２内に導入された外気は、冷却ファン４１の吸込み部４１ａへ吸引され、吐出部４１ｂから吐出され、この吐出部４１ｂが対向した排出口４３から外部に排出される。
【００５１】
燃料電池１５を使用すると、この燃料電池の混合タンク２３の排気口３４から水蒸気を含んだ二酸化炭素が排出され、上記排気口３４が対向する本体２の底部に開口した導入口４６から本体２内に導入される。本体２内に導入された二酸化炭素は、冷却ファン４１の吐出部４１ｂから吐出される外気とともに本体２の排出口４３から外部に排出される。
【００５２】
つまり、本体２の下面に燃料電池１５を重ねると、この燃料電池１５の筐体２１の上面から排出される、水蒸気を含む二酸化炭素の処理が問題となる。そこで、この実施の形態では、本体２の底面に形成された蒸気導入口４６から上記二酸化炭素を本体２内の冷却ファン４１の吐出部４１ｂ側に導入し、この冷却ファン４１によって外気とともに排出口４３から外部に排出するようにした。
【００５３】
そのため、燃料電池１５をノートＰＣ１の本体２と別体に設けた場合であっても、燃料電池１５から発生する水蒸気を含む二酸化炭素を、本体２内に設けられた冷却ファン４１を利用して確実に、しかも上記本体２内に設けられたＣＰＵ１７などの電子部品が設けられた部分を通さずに排出することができるから、電子部品に結露することもない。
【００５４】
図９はこの発明の第５の実施の形態を示す。この実施の形態は本体２の背面の幅方向他端部に外気の取入れ口４２を形成し、この取入れ口４２に冷却ファン４１が吸い込み部４１ａを対向させて配置されている。
【００５５】
外気の排出口４３は本体２の幅方向一側面で、本体２の前端側の端部に形成され、蒸気導入口４６は本体２の底面の上記蒸気導入口４６の近くに形成されている。上記冷却ファン４１の吐出部４１ｂと蒸気導入口４６との間にＣＰＵ１７を搭載したメインボード１６が配置されている。
【００５６】
燃料電池１５は本体２の下面にその筐体２１の上面を重ねることで、混合タンク２３の排気口３４が上記蒸気導入口４６に対向する。
【００５７】
このような構成によれば、冷却ファン４１を作動させることで、取入れ口４２から本体２内に外気が導入される。本体２内に導入された外気は、冷却ファン４１の吐出部４１ｂから吐出され、メインボード１６に設けられたＣＰＵ１７を冷却して排出口４３から本体２の外部に排出される。
【００５８】
排出口４３から排出される外気は、排出される前に蒸気導入口４６の上方を通過する。この蒸気導入口４６からは燃料電池１５で発生する水蒸気を含む二酸化炭素が本体２内に導入される。そのため、本体２内に導入された二酸化炭素は外気とともに上記排出口４３から排出されることになる。
【００５９】
すなわち、この第５の実施の形態によれば、図８に示す第４の実施の形態と同様、燃料電池１５から発生してノートＰＣ１の本体２内に導入された、水蒸気を含む二酸化炭素を本体２内で拡散させることなく、冷却ファン４１の作用によって本体２内のＣＰＵ１７が設けられた部分を通さずに排出口４３から排出することができる。
【００６０】
そのため、水蒸気を含む二酸化炭素を、冷却ファン４１の作用によって本体２内を通して排出させるようにしても、本体２内のＣＰＵ１７などの電子部品に水蒸気が結露するのを防止できる。
【００６１】
図１０に示すこの発明の第６の実施の形態は、ノートＰＣ１の本体２の構造は図９に示す第５の実施の形態とほぼ同じであるが、本体２の底面には蒸気導入口４６が設けられず、それに代わって排出口４３が形成されているという点で相違している。
【００６２】
一方、燃料電池１５の筐体２１には、この筐体２１の上面及び一側面に開放した凹部４８が形成され、この凹部４８の底面に筐体２１内に設けられた混合タンク２３の排気口３４が開口形成されている。そして、燃料電池１５の筐体２１の上面に本体２を重合すると、上記排気口３４が上記排出口４３に対向する。なお、排気口３４は凹部４８の底面に開口しているから、排気口３４と凹部４８とは所定の間隔を介して対向することになる。
【００６３】
このような構成によると、冷却ファン４１が作動することで、取入れ口４２から本体２内に導入された外気は、メインボード１６及びこのメインボード１６に設けられたＣＰＵ１７を冷却して排出口４３から燃料電池１５の筐体２１に形成された凹部４８を通って筐体２１の側面から排出される。
【００６４】
一方、燃料電池１５の混合タンク２３の排気口３４からは水蒸気を含む二酸化炭素が凹部４８に排出される。この凹部４８に排出された二酸化炭素は、上記冷却ファン４１の作用によって上記本体２の排出口４３から流出する気体とともに凹部４８から排出される。
【００６５】
そのため、この第６の実施の形態では、燃料電池１５で発生する水蒸気を含む二酸化炭素を、本体２内に流入させずに、本体２内に設けられた冷却ファン４１の作用によって所定方向に確実に排出することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、燃料電池から発生する気体に含まれる水蒸気を、本体内に設けられた冷却ファンの作用によって本体内の電子部品が設けられた部分を通さずに排出することができる。
【００６７】
そのため、本体内に設けられた電子部品に上記水蒸気が結露するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すノートＰＣの斜視図。
【図２】ノートＰＣの本体部を一部断面した側面図。
【図３】燃料電池の筐体の上面を一部残して破断した平面図。
【図４】ノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図５】ノートＰＣに対する電力の供給の説明図。
【図６】この発明の第２の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図７】この発明の第３の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図８】この発明の第４の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図９】この発明の第５の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図１０】この発明の第６の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【符号の説明】
２…本体
６…表示部
１５…燃料電池
２３…混合タンク
３４…排気口
４１…冷却ファン
４２…取入れ口
４３…排出口
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料電池を電源として使用することが可能な携帯型などの情報機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、携帯型情報機器としてのノート型のパーソナルコンピュータ（以下ノートＰＣという）に燃料電池を使用することが提案されている。燃料電池を使用する利点は、燃料が確保されている限りは制限なく給電することが可能であるという点にある。
【０００３】
燃料電池には種々の形態のものがあり、その１つに比較的安価で取り扱いも容易であるメタノールを液体燃料として利用した燃料電池としてＤＭＦＣ（Direct
Methanol Fuel Cell）が知られている。
【０００４】
ＤＭＦＣは、通常、高濃度のメタ−ノールが収容される燃料タンク、この燃料タンクのメタノールを水によって希釈する混合タンク、この混合タンクで希釈されたメタノールを燃料電池パネルのアノード側に圧送する送液ポンプ及び上記燃料電池パネルのカソード側に空気を送る送気ポンプなどによって構成される。
【０００５】
メタノールと空気とが送り込まれた燃料電池パネルでは、上記アノードとカソードとの間に電力が生じるとともに、アノード側には二酸化炭素が発生し、カソード側には水が発生する。
【０００６】
アノード側で発生した二酸化炭素とカソード側で発生した水とは上記混合タンクに戻される。そして、上記水は燃料タンクから送られてくるメタノールを希釈するために用いられ、余分な水は水蒸気として、二酸化炭素とともに上記混合タンクから排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記燃料電池は、上記ノートＰＣの本体内に設けるようにしている。燃料電池を本体内に設けた場合、この燃料電池の混合タンクから水蒸気を含む二酸化炭素が排出されると、その水蒸気が本体内のメインボードやそのメインボードに設けられたＣＰＵなどの電子部品に結露する。そのため、電子部品の性能を長期にわたって確実に維持することができなくなり、好ましくないということがある。
【０００８】
この発明は、燃料電池から排出される水蒸気が本体内の電子部品に結露するのを防止するようにした情報機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の情報機器は、情報機器の本体と、この本体の幅方向の一端部側の背面に形成された外気の取り入れ口及び幅方向一端部の側面に形成された排出口と、上記本体内に吸込み部を上記取り入れ口に対向させて設けられた冷却ファンと、
上記本体内に設けられ水蒸気を含む気体を排出する排気口を上記冷却ファンの吐出部と上記排出口との間に位置させて設けられた燃料電池とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、燃料電池から発生する気体に含まれる水蒸気を、本体内に設けられた冷却ファンによって本体内の電子部品が設けられた部分を通さずに排出することで、本体内に設けられた電子部品に結露するのを防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１乃至図５はこの発明の第１の実施の形態を示す。
【００１３】
図１は携帯型の情報機器としてのノートＰＣ１を示す。このノートＰＣ１は本体２を備えている。この本体２の上面の前方にはパームレスト部３が形成され、このパームレスト部３の後方にはキーボード４が設けられている。
【００１４】
上記本体２の上面の後端には一対のヒンジ５が設けられ、このヒンジ５には液晶式の表示部６の下端が回動可能に連結されている。
【００１５】
図５に示すように、上記本体２の内部には電源部１１が設けられている。この電源部１１には、上記本体２のたとえば背面に設けられたＡＣコネクタ１２に接続されたＡＣアダプタ１３によって給電できるようになっている。
【００１６】
上記電源部１１への給電は、上記ＡＣアダプタ１３だけでなく、本体２に内蔵された二次電池の電池パック１４、及び燃料電池１５によっても給電可能となっている。上記電源部１１へ上記ＡＣアダプタ１３、電池パック１４或いは燃料電池１５のいずれから給電するかの切換えは図示しない切換えスイッチによって行なえるようになっている。
【００１７】
上記電源部１１からは電子部品を構成するメインボード１６に給電される。このメインボード１６にはＣＰＵ１７が設けられている。上記メインボード１６にはたとえばモデム１８やＤＶＤ１９が接続されている。
【００１８】
上記燃料電池１５としてはメタノールを液体燃料としたＤＭＦＣが用いられている。この燃料電池１５は、図２と図３に示すように上記本体２内に収納可能な大きさに形成された筐体２１を有する。図３に示すように、上記筐体２１の内部には液体燃料としての高濃度のメタノールが収容された燃料タンク２２が配設されている。この燃料タンク２２には混合タンク２３が接続され、この混合タンク２３には上記燃料タンク２２のメタノールが第１の送液ポンプ２４によって供給されるようになっている。
【００１９】
上記混合タンク２３に供給されたメタノールは、後述する一対の燃料電池パネル２５から還流する溶媒としての水によって所定の濃度に希釈される。上記混合タンク２３には第２の送液ポンプ２６が接続されている。この第２の送液ポンプ２６は上記混合タンク２３で希釈されたメタノールを給液管２７を通じて上記一対の燃料電池パネル２５のアノード側に供給する。
【００２０】
なお、初期状態においては、上記混合タンク２３に希釈されたメタノールが収容され、二枚の燃料電池パネル２５には同じく希釈されたメタノールが吸収されているため、上記混合タンク２３に溶媒としての水を供給する必要はない。
【００２１】
上記給液管２７は一端を上記第２の給液ポンプ２６の吐出側に接続した主管部２７ａと、この主管部２７ａの他端に主管部２７ａに対して対称に設けられた一対の分岐管２７ｂとを有し、これら一対の分岐管２７ｂがそれぞれ一対の燃料電池パネル２５に接続されている。なお、上記一対の分岐管２７ｂは図３において、上記燃料電池パネル２５の上側辺に接続されている。
【００２２】
二枚に分割された燃料電池パネル２５は、図３に鎖線で示すようにそれぞれ矩形状に形成され、これら一対の燃料電池パネル２５は、この燃料電池パネル２５の上下面に接合された二枚の保持プレート２８（一枚のみ図示）間に並列状態で保持されている。二枚の保持プレート２８は、二枚の燃料電池パネル２５の周辺部を囲む状態で設けられた複数の締め付けねじ３０によって固定されている。
【００２３】
燃料電池パネル２５を二枚に分割し、保持プレート２８によって保持するようにしたことで、一枚の場合に比べて燃料電池パネル２５に加わる保持力を板面全体にわたってほぼ均等にできるから、燃料電池パネル２５の性能を所定の状態に維持することができる。
【００２４】
さらに、二枚に分割された燃料電池パネル２５に対し、一端を第２の給液ポンプ２６に接続した給液管２７の他端を２つの分岐管２７ａに分岐して接続している。そのため、二枚の燃料電池パネル２５を別々に配管接続する場合に比べて配管の長さを短くすることができるばかりか、一対の燃料電池パネル２５に対して液体燃料を同じ条件で供給することができる。
【００２５】
一対の燃料電池パネル２５のカソード側には送気ポンプ２９により、送気管３１を介して空気が供給される。燃料電池パネル２５に供給されたメタノールと空気とは上記アノードとカソードとの間に設けられた電解質膜で反応する。
【００２６】
それによって、アノードとカソードとの間に電力が生じるともに、アノード側には二酸化炭素、カソード側には水が生成される。アノード側に生じた二酸化炭素は一対の燃料電池パネル２５から排液管３３を通じて上記混合タンク２３に導入され、カソード側に生じた水は水蒸気として排気管３２を通じて上記混合タンク２３に導入される。上記混合タンク２３には気体だけを通す排気口３４が設けられ、この排気口３４は燃料電池１５の筐体２１の上面に開口している。この排気口３４からは燃料電池パネル２５の排液管３３と排気管３２から混合タンク２３に戻された二酸化炭素と水蒸気として排出される。
【００２７】
図２と図４に示すように、上記ノートＰＣ１の本体２内には、この本体２内に設けられたＣＰＵ１７などの電子部品を冷却するための冷却ファン４１が設けられている。この冷却ファン４１は吸込み部４１ａと吐出部４１ｂを有し、吸込み部４１ａを上記本体２の背面に形成された外気の取入れ口４２に対向させ、吐出部４１ｂを上記本体２の側面に形成された排出口４３に対向させて配置されている。上記取入れ口４２と排出口４３とは上記本体２の幅方向一端部側、つまり比較的近い位置に設けられている。
【００２８】
上記燃料電池１５は、図４に示すように水蒸気を含む二酸化炭素が排出される混合タンク２３の排気口３４が上記本体２に形成された排出口４３の近傍に位置するよう上記本体２内に設けられている。この実施の形態では、上記排気口３４は上記冷却ファン４１の吐出部４１ｂと本体２の排出口４３との間に位置している。なお、図４では本体２内に設けられる燃料電池１５の混合タンク２３だけを図示している。
【００２９】
このように構成されたノートＰＣ１を、ＡＣアダプタ１３によって給電できない場所で使用する場合には、本体２に設けられた図示しない切換えスイッチによって電源部１１への給電を燃料電池１５に切換える。それによって、燃料電池１５が作動し、上述したように燃料タンク２２から混合タンク２３に送られて水によって希釈されたメタノールが燃料電池パネル２５に供給されるとともに、燃料電池パネル２５には送気ポンプ２９によって空気が供給される。それによって、メタノールと空気とは上記燃料電池パネル２５の電解質膜で反応し、その結果、アノードとカソードとの間に生じた電力が上記電源部１１に供給される。
【００３０】
燃料電池１５を作動させると、アノード側からは二酸化炭素が発生し、カソード側からは水が発生し、これらは上記混合タンク２３に戻される。混合タンク２３に戻された二酸化炭素は、水蒸気を含んだ状態で上記混合タンク２３に設けられた排気口３４から本体２内に排出される。
【００３１】
上記排気口３４は本体２に設けられた排出口４３に対向して配置され、この排出口４３には冷却ファン４１が吐出部４１ｂを対向させて配置されている。この冷却ファン４１はノートＰＣ１の動作に連動する。
【００３２】
冷却ファン４１が作動することで、図４に矢印で示すように本体２に形成された取入れ口４２から外気が本体２内に吸引されるとともに、本体２に形成された他の取入れ口（図示せず）からも外気が導入される。本体２内に導入された外気は、冷却ファン４１の吐出口４１ｂから吐出され、混合タンク２３の排気口３４の上方を通って排出口４３から本体２の外部に排出される。
【００３３】
上記冷却ファン４１によって外気が本体２内を上述したごとく流れることにより、本体２内に設けられたＣＰＵ１７などの電子部品が冷却される。また、本体２内に導入されて冷却ファン４１の吐出口４１ｂから吐出された外気が混合タンク２３の排気口３４の上方を通って排出口４３から本体２の外部に排出されるため、上記排気口３４から排出される水蒸気を含む二酸化炭素が外気とともに上記本体２の排出口４３から外部に排出される。
【００３４】
すなわち、混合タンク２３の排気口３４から排出される水蒸気を含む二酸化炭素は、上記排気口３４から排出されると、冷却ファン４１の作用によって直ちに本体２の排出口４３から外部に排出され、メインボード１６などの電子部品が設けられた部分に流れるなど、本体２内で拡散することがない。
【００３５】
そのため、二酸化炭素に含まれる水蒸気が本体２内のメインボード１６やこのメインボード１６に設けられたＣＰＵ１７等の電子部品に結露するのを防止することができる。
【００３６】
図６はこの発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態は混合タンク２３の排気口３４を本体２に形成された排出口４３の近傍に位置させるという点で上記第１の実施の形態の図４に示す構成と同じであるが、上記排出口４３が本体２の幅方向一側面の前端部に形成されているのに対し、外気の取入れ口４２は本体２の背面の幅方向他端部、つまり排出口４３と離れた位置に形成されている。
【００３７】
吸引ファン４１は、吸込み部４１ａを上記取入れ口４２に対向させて配置され、吐出部４１ｂを冷却ファン４１と混合タンク２３の間に設けられたメインボード１６側に向けている。
【００３８】
上記冷却ファン４１が作動することで、外気が取入れ口４２から本体２内に導入される。本体２内に導入された外気はメインボード１６やこのメインボード１６に設けれたＣＰＵ１７などの電子部品を冷却したのち、混合タンク２３の排気口３４の上方を通って排出口４３から排出される。
【００３９】
そのため、混合タンク２３の排気口３４から排出される水蒸気を含んだ二酸化炭素は、上記冷却ファン４１の作用によって本体２内を流れる外気とともに排出口４３から本体２の外部に排出される。
【００４０】
しかも、混合タンク２３の排気口３４が本体２の排出口４３に対向して配置されている。そのため、この排出口４３から排出される水蒸気を含む二酸化炭素は本体２内のＣＰＵ１７などの電子部品が設けられた部分に流れる等、本体２内で拡散することがないから、本体２内の電子部品に水蒸気が結露するのを防止することができる。
【００４１】
図７はこの発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態は外気の取入れ口４２と排出口４３とが本体２の幅方向一端部の背面と側面とに比較的近い間隔で形成されている。冷却ファン４１は吐出部４１ｂを上記排出口４３に対向させて本体２内に配置されている。冷却ファン４１の吸込み部４１ａと上記取入れ口４２との間には、混合タンク２３が排気口３４を上記吸込み部４１ａに対向させて配置されている。上記ＣＰＵ１７が搭載されたメインボード１６は、本体２内の幅方向他端部側、つまり取入れ口４２よりも反排出口４３側に設けられている。
【００４２】
上記冷却ファン４１が作動することで、外気が取入れ口４２から本体２内に導入される。なお、本体２には図示しないが他にも外気の取入れ口が形成されている。それによって、本体２内には図７に矢印で示す外気の流れが生じる。
【００４３】
本体２内に導入された外気は冷却ファン４１の吸込み部４１ａに向かって流れる。この吸込み部４１ａには混合タンク２３が対向して配置されている。そのため、冷却ファン４１の吸込み部４１ａには、本体２内に流入した外気とともに、上記混合タンク２３の排気口３４から排出される水蒸気を含む二酸化炭素が吸引される。したがって、外気と水蒸気を含む二酸化炭素とは、冷却ファン４１の吐出部４１ｂから本体２の排出口４３を経て外部に排出され、本体２内で拡散することがない。
【００４４】
すなわち、この実施の形態においても、燃料電池１５の混合タンク２３から排出される水蒸気を含む二酸化炭素を、本体２内のメインボード１６などの電子部品が設けられた部分を通さずに排出できるから、上記電子部品に水蒸気が結露するのを防止できる。
【００４５】
上記第１乃至第３の実施の形態では燃料電池１５をノートＰＣ１の本体２内に設ける場合について説明した。燃料電池１５を本体２内に設ける場合、燃料電池１５を構成する燃料タンク２２、混合タンク３４、燃料電池パネル２５などの部品を筐体２１内に一体的に設けず、各々分離して上記本体２内の所定の箇所に配置するようにしてもよい。
【００４６】
そのようにすれば、各部品の配置の自由度を高めることができるから、混合タンク２３を第１の乃至第３の実施の形態に示した位置に配置し易くなる。
【００４７】
図８乃至図１０はそれぞれこの発明の第４乃至第６の実施の形態を示し、これらの実施の形態は燃料電池１５をノートＰＣ１の本体２の外底部に設けるようにした構成である。したがって、燃料電池１５は第１の実施の形態で説明したように、この燃料電池１５を構成する種々の部品が筐体２１内に設けられ、この筐体２１が上記本体２の底面に設けられることになる。
【００４８】
図８に示す第４の実施の形態では、本体２の底面の幅方向一端部には蒸気導入口４３が開口形成されている。この蒸気導入口４３は、燃料電池１５の混合タンク２３の排気口３４から排出される水蒸気を含む二酸化炭素を上記本体２内に導入するためのものである。燃料電池１５の筐体２１の上面に、上記本体２の底面を重ねると、上記排気口３４が上記蒸気導入口４６に対向位置する。
【００４９】
上記本体２内には、冷却ファン４１が吐出部４１ｂを上記排出口４３に対向させるとともに、上記吐出部４１ｂと排出口４３との間に上記導入口４６が形成されている。冷却ファン４１の吸込み部４１ａは本体２の背面に形成された取入れ口４２側を向いている。ＣＰＵ１７が搭載されたメインボード１６は、本体２内の幅方向他端部側であって、上記冷却ファン４１の吸込み部４１ａ側に配置されている。
【００５０】
このような構成によれば、冷却ファン４１が作動すると、取入れ口４２から本体２内に外気が導入される。本体２内に導入された外気は、冷却ファン４１の吸込み部４１ａへ吸引され、吐出部４１ｂから吐出され、この吐出部４１ｂが対向した排出口４３から外部に排出される。
【００５１】
燃料電池１５を使用すると、この燃料電池の混合タンク２３の排気口３４から水蒸気を含んだ二酸化炭素が排出され、上記排気口３４が対向する本体２の底部に開口した導入口４６から本体２内に導入される。本体２内に導入された二酸化炭素は、冷却ファン４１の吐出部４１ｂから吐出される外気とともに本体２の排出口４３から外部に排出される。
【００５２】
つまり、本体２の下面に燃料電池１５を重ねると、この燃料電池１５の筐体２１の上面から排出される、水蒸気を含む二酸化炭素の処理が問題となる。そこで、この実施の形態では、本体２の底面に形成された蒸気導入口４６から上記二酸化炭素を本体２内の冷却ファン４１の吐出部４１ｂ側に導入し、この冷却ファン４１によって外気とともに排出口４３から外部に排出するようにした。
【００５３】
そのため、燃料電池１５をノートＰＣ１の本体２と別体に設けた場合であっても、燃料電池１５から発生する水蒸気を含む二酸化炭素を、本体２内に設けられた冷却ファン４１を利用して確実に、しかも上記本体２内に設けられたＣＰＵ１７などの電子部品が設けられた部分を通さずに排出することができるから、電子部品に結露することもない。
【００５４】
図９はこの発明の第５の実施の形態を示す。この実施の形態は本体２の背面の幅方向他端部に外気の取入れ口４２を形成し、この取入れ口４２に冷却ファン４１が吸い込み部４１ａを対向させて配置されている。
【００５５】
外気の排出口４３は本体２の幅方向一側面で、本体２の前端側の端部に形成され、蒸気導入口４６は本体２の底面の上記蒸気導入口４６の近くに形成されている。上記冷却ファン４１の吐出部４１ｂと蒸気導入口４６との間にＣＰＵ１７を搭載したメインボード１６が配置されている。
【００５６】
燃料電池１５は本体２の下面にその筐体２１の上面を重ねることで、混合タンク２３の排気口３４が上記蒸気導入口４６に対向する。
【００５７】
このような構成によれば、冷却ファン４１を作動させることで、取入れ口４２から本体２内に外気が導入される。本体２内に導入された外気は、冷却ファン４１の吐出部４１ｂから吐出され、メインボード１６に設けられたＣＰＵ１７を冷却して排出口４３から本体２の外部に排出される。
【００５８】
排出口４３から排出される外気は、排出される前に蒸気導入口４６の上方を通過する。この蒸気導入口４６からは燃料電池１５で発生する水蒸気を含む二酸化炭素が本体２内に導入される。そのため、本体２内に導入された二酸化炭素は外気とともに上記排出口４３から排出されることになる。
【００５９】
すなわち、この第５の実施の形態によれば、図８に示す第４の実施の形態と同様、燃料電池１５から発生してノートＰＣ１の本体２内に導入された、水蒸気を含む二酸化炭素を本体２内で拡散させることなく、冷却ファン４１の作用によって本体２内のＣＰＵ１７が設けられた部分を通さずに排出口４３から排出することができる。
【００６０】
そのため、水蒸気を含む二酸化炭素を、冷却ファン４１の作用によって本体２内を通して排出させるようにしても、本体２内のＣＰＵ１７などの電子部品に水蒸気が結露するのを防止できる。
【００６１】
図１０に示すこの発明の第６の実施の形態は、ノートＰＣ１の本体２の構造は図９に示す第５の実施の形態とほぼ同じであるが、本体２の底面には蒸気導入口４６が設けられず、それに代わって排出口４３が形成されているという点で相違している。
【００６２】
一方、燃料電池１５の筐体２１には、この筐体２１の上面及び一側面に開放した凹部４８が形成され、この凹部４８の底面に筐体２１内に設けられた混合タンク２３の排気口３４が開口形成されている。そして、燃料電池１５の筐体２１の上面に本体２を重合すると、上記排気口３４が上記排出口４３に対向する。なお、排気口３４は凹部４８の底面に開口しているから、排気口３４と凹部４８とは所定の間隔を介して対向することになる。
【００６３】
このような構成によると、冷却ファン４１が作動することで、取入れ口４２から本体２内に導入された外気は、メインボード１６及びこのメインボード１６に設けられたＣＰＵ１７を冷却して排出口４３から燃料電池１５の筐体２１に形成された凹部４８を通って筐体２１の側面から排出される。
【００６４】
一方、燃料電池１５の混合タンク２３の排気口３４からは水蒸気を含む二酸化炭素が凹部４８に排出される。この凹部４８に排出された二酸化炭素は、上記冷却ファン４１の作用によって上記本体２の排出口４３から流出する気体とともに凹部４８から排出される。
【００６５】
そのため、この第６の実施の形態では、燃料電池１５で発生する水蒸気を含む二酸化炭素を、本体２内に流入させずに、本体２内に設けられた冷却ファン４１の作用によって所定方向に確実に排出することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、燃料電池から発生する気体に含まれる水蒸気を、本体内に設けられた冷却ファンの作用によって本体内の電子部品が設けられた部分を通さずに排出することができる。
【００６７】
そのため、本体内に設けられた電子部品に上記水蒸気が結露するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すノートＰＣの斜視図。
【図２】ノートＰＣの本体部を一部断面した側面図。
【図３】燃料電池の筐体の上面を一部残して破断した平面図。
【図４】ノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図５】ノートＰＣに対する電力の供給の説明図。
【図６】この発明の第２の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図７】この発明の第３の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図８】この発明の第４の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図９】この発明の第５の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【図１０】この発明の第６の実施の形態を示すノートＰＣを簡略化して下面側から見た斜視図。
【符号の説明】
２…本体
６…表示部
１５…燃料電池
２３…混合タンク
３４…排気口
４１…冷却ファン
４２…取入れ口
４３…排出口
Claims (7)
- 情報機器の本体と、
この本体の幅方向の一端部側の背面に形成された外気の取り入れ口及び幅方向一端部の側面に形成された排出口と、
上記本体内に吸込み部を上記取り入れ口に対向させて設けられた冷却ファンと、
上記本体内に設けられ水蒸気を含む気体を排出する排気口を上記冷却ファンの吐出部と上記排出口との間に位置させて設けられた燃料電池と
を具備したことを特徴とする情報機器。 - 上記本体には、上記排気口と上記排出口との間の領域とは異なる領域に電子部品が設けられていることを特徴とする請求項１記載の情報機器。
- 情報機器の本体と、
この本体の幅方向の一端部の側面に形成された排出口及び幅方向他端部の背面に形成された外気の取り入れ口と、
この取り入れ口に吸込み部を対向させて上記本体内に設けられた冷却ファンと、
上記本体内に設けられ水蒸気を含む気体を排出する排気口を上記排出口の近傍に位置させた燃料電池と、
上記冷却ファンの吐出部と上記燃料電池の排気口との間に設けられた電子部品と
を具備したことを特徴とする情報機器。 - 情報機器の本体と、
この本体の幅方向の一端部側の背面に形成された外気の取り入れ口及び幅方向一端部の側面に形成された排出口と、
上記本体内に吐出部を上記排出口に対向させて設けられた冷却ファンと、
上記本体内に設けられ水蒸気を含む気体を排出する排気口を上記冷却ファンの吸込み部と上記取り入れ口との間に位置させて設けられた燃料電池と
を具備したことを特徴とする情報機器。 - 上記本体には、上記排気口と上記排出口との間の領域とは異なる領域に電子部品が設けられていることを特徴とする請求項４記載の情報機器。
- 情報機器の本体と、
この本体の幅方向の一端部側の背面に形成された外気の取り入れ口及び幅方向他端部に形成された排出口と、
上記本体内に吸込み部を上記取り入れ口に向けるとともに吐出部を上記排出口に向けて設けられた冷却ファンと、
上記本体の底面の、上記冷却ファンの吐出部と上記排出口の間に形成された蒸気導入口と、
上記本体の外部に設けられ水蒸気を含む気体を排出する排気口を有し、上面を上記本体の底面に重ねることで上記排気口が上記蒸気導入口に対向する燃料電池と
を具備したことを特徴とする情報機器。 - 情報機器の本体と、
この本体の幅方向の一端部側の背面に形成された外気の取り入れ口及び幅方向他端部の底面に形成された排出口と、
上記本体内に吸込み部を上記取り入れ口に向けるとともに吐出部を上記排出口に向けて設けられた冷却ファンと、
上記本体の外部に設けられ水蒸気を含む気体を排出する排気口を有し、上面を上記本体の底面に重ねることで上記排気口が上記蒸気導入口に対向する燃料電池と
を具備したことを特徴とする情報機器。
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