JP4961626B2 - Mounting method of electric energy generator and computer incorporating electric energy generator - Google Patents

Mounting method of electric energy generator and computer incorporating electric energy generator Download PDF

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    • Y02E60/50—Fuel cells

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気エネルギー発生装置の装着方法および電気エネルギー発生装置を内蔵したコンピュータに関するものであり、さらに詳細には、電気エネルギー発生装置を、熱源を有し、電気エネルギー発生装置を電源とする装置に装着する方法であって、水素エネルギーから電気エネルギーを生成する際に生成される水を効果的に排出することのできる電気エネルギー発生装置の装着方法および電気エネルギー発生装置を内蔵したコンピュータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業革命以後、自動車などのエネルギー源としてはもちろん、電力製造などのエネルギー源として、ガソリン、軽油などの化石燃料が広く用いられてきた。この化石燃料の利用によって、人類は飛躍的な生活水準の向上や産業の発展などの利益を享受することができたが、その反面、地球は深刻な環境破壊の脅威にさらされ、さらに、化石燃料の枯渇の虞が生じてその長期的な安定供給に疑問が投げかけられる事態となりつつある。
【０００３】
そこで、水素は、水に含まれ、地球上に無尽蔵に存在している上、物質量あたりに含まれる化学エネルギー量が大きく、また、エネルギー源として使用するときに、有害物質や地球温暖化ガスなどを放出しないなどの理由から、化石燃料に代わるクリーンで、かつ、無尽蔵なエネルギー源として、近年、大きな注目を集めるようになっている。
【０００４】
ことに、近年は、水素エネルギーから電気エネルギーを取り出すことができる電気エネルギー発生装置の研究開発が盛んにおこなわれており、大規模発電から、オンサイトな自家発電、さらには、自動車用電源としての応用が期待されている。
【０００５】
水素エネルギーから電気エネルギーを取り出すための電気エネルギー発生装置は、水素が供給される水素電極と、酸素が供給される酸素電極とを有している。水素電極に供給された水素は、触媒の作用によって、プロトン（陽子）と電子に解離され、電子は水素電極において、吸収され、他方、プロトンは酸素電極に運ばれる。水素電極において、吸収された電子は、負荷を経由して、酸素電極に運ばれる。一方、酸素電極に供給された酸素は、触媒の作用により、水素電極から運ばれたプロトンおよび電子と結合して、水を生成する。このようにして、水素電極と酸素電極との間に、起電力が生じ、負荷に電流が流れるように、電気エネルギー発生装置は構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる電気エネルギー発生装置にあっては、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極に、水が生成されるため、水を適宜排出させないと、徐々に、酸素電極が水によって塞がれ、酸素電極に酸素が供給されなくなり、発電が停止してしまうという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明は、電気エネルギー発生装置を、熱源を有し、電気エネルギー発生装置を電源とする装置に装着する方法であって、水素エネルギーから電気エネルギーを生成する際に生成される水を効果的に排出することのできる電気エネルギー発生装置の装着方法および電気エネルギー発生装置を内蔵したコンピュータを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、熱源を有し、電気エネルギー発生装置を電源とする装置に、電気エネルギー発生装置を装着する方法であって、前記電気エネルギー発生装置に、酸素電極、水素電極および前記酸素電極と前記水素電極との間に挟着されたプロトン伝導体膜を有する本体部と、蒸発した水を外部へ放出するための複数の開口部を有する外装部材と、前記本体部における前記酸素電極と前記外装部材との間に挟持され、弾力性を有すると共に前記酸素電極と接触している吸水部材とを設け、前記外装部材が、前記吸水部材を介して前記本体部に押しつけられているようにし、前記熱源が発する熱が前記吸水部材に供給されることにより、前記酸素電極において生成されたのちに前記吸水部材に吸収された水が、前記外装部材における前記開口部を介して前記電気エネルギー発生装置の外部へ蒸発によって放出されるように、前記電気エネルギー発生装置を装着することを特徴とする電気エネルギー発生装置の装着方法によって達成される。
【０００９】
本発明によれば、熱源が発する熱が電気エネルギー発生装置に供給されるように電気エネルギー発生装置を装着しているので、電気エネルギー発生装置において、電気エネルギーの発生に伴って生成される水の蒸発が促進され、効果的に、水を排出することが可能になる。
【００１０】
本発明の好ましい実施態様においては、前記装置が、さらに、前記熱源に冷媒を供給することによって、前記熱源を冷却する冷却手段を有し、前記熱源を冷却した後の前記冷媒が前記電気エネルギー発生装置に供給されるように、前記電気エネルギー発生装置が装着される。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様によれば、熱源を冷却した後の冷媒が電気エネルギー発生装置に供給されるように電気エネルギー発生装置を装着しているので、熱源によって、熱された冷媒を介して、電気エネルギー発生装置が熱せられ、したがって、電気エネルギー発生装置へ、効果的に、熱を供給することが可能になる。
【００１２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記冷却手段が冷却ファンによって構成されている。
【００１３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記冷媒が空気によって構成されている。
【００１４】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、冷媒が空気であるので、電気エネルギー発生装置への熱の供給と同時に、電気エネルギー発生装置に備えられた酸素電極へ、酸素を効果的に供給することができる。
【００１５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記電気エネルギー発生装置が、前記熱源の近傍に装着されている。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、電気エネルギー発生装置が熱源の近傍に装着されるので、熱源が発する熱が効果的に電気エネルギー発生装置に供給することができる。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記装置がコンピュータによって、構成され、前記熱源がＣＰＵによって構成されている。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記ＣＰＵの発する熱が、熱伝導部材を介して、前記電気エネルギー発生装置に伝達されるように、前記電気エネルギー発生装置が装着される。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、ＣＰＵが発する熱が、熱伝導部材を介して、電気エネルギー発生装置に伝導されるように電気エネルギー発生装置を装着しているので、ＣＰＵが発する熱を、効率よく、電気エネルギー発生装置に伝達することができる。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記熱伝導部材が、前記ＣＰＵのヒートシンクと前記電気エネルギー発生装置とを物理的に接続するように設けられる。
【００２１】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記装置が、コンピュータによって構成され、前記熱源が、液晶ディスプレイのバックライトによって構成されている。
【００２２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記熱源が、前記電気エネルギー発生装置が発生する電気エネルギーによって動作するように構成されている。
【００２３】
本発明の前記目的はまた、電気エネルギー発生装置が発生する電気エネルギーによって動作するコンピュータであって、前記電気エネルギー発生装置が、酸素電極、水素電極および前記酸素電極と前記水素電極との間に挟着されたプロトン伝導体膜を有する本体部と、蒸発した水を外部へ放出するための複数の開口部を有する外装部材と、前記本体部における前記酸素電極と前記外装部材との間に挟持され、弾力性を有すると共に前記酸素電極と接触している吸水部材とを備え、前記外装部材が、前記吸水部材を介して前記本体部に押しつけられており、前記コンピュータ内の熱源が発する熱が前記吸水部材に供給されることにより、前記酸素電極において生成されたのちに前記吸水部材に吸収された水が、前記外装部材における前記開口部を介して前記電気エネルギー発生装置の外部へ蒸発によって放出されるように、前記電気エネルギー発生装置が装着されたことを特徴とするコンピュータによって達成される。
【００２４】
本発明によれば、コンピュータ内の熱源が発する熱が電気エネルギー発生装置に供給されるように電気エネルギー発生装置が装着されているので、電気エネルギー発生装置による電気エネルギーの発生に伴って生成される水の蒸発を促進し、効果的に、水を排出することが可能になる。
【００２５】
本発明の好ましい実施態様においては、さらに、前記熱源に冷媒を供給することによって、前記熱源を冷却する冷却手段を備え、前記電気エネルギー発生装置が、前記熱源を冷却した後の前記冷媒が前記電気エネルギー発生装置に供給されるように配置されている。
【００２６】
本発明の好ましい実施態様によれば、熱源により熱された冷媒を介して、電気エネルギー発生装置が熱せられるので、電気エネルギー発生装置へ、熱を効果的に供給することができる。
【００２７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記冷却手段が冷却ファンによって構成されている。
【００２８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記冷媒が空気によって構成されている。
【００２９】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、冷媒が空気によって構成されているので、電気エネルギー発生装置への熱の供給と同時に、電気エネルギー発生装置に備えられた酸素電極へ、酸素を効果的に供給することができる。
【００３０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記電気エネルギー発生装置が、前記熱源の近傍に装着されている。
【００３１】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、電気エネルギー発生装置が熱源の近傍に装着されているので、熱源が発する熱を、効果的に、電気エネルギー発生装置に供給することができる。
【００３２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記熱源がＣＰＵによって構成されている。
【００３３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、コンピュータは、さらに、前記ＣＰＵが発する熱を前記電気エネルギー発生装置に伝達させる熱伝導部材を備え、前記熱伝導部材を介して、前記ＣＰＵが発する熱が前記電気エネルギー発生装置に供給される。
【００３４】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、ＣＰＵが発する熱が、熱伝導部材を介して、電気エネルギー発生装置に伝達されるので、ＣＰＵが発する熱を、効率よく、電気エネルギー発生装置に伝達することができる。
【００３５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記ＣＰＵがヒートシンクを備え、前記熱伝導部材が、前記ヒートシンクと前記電気エネルギー発生装置とを物理的に接続している。
【００３６】
本発明の別の好ましい実施態様においては、コンピュータは、さらに、バックライトを有する液晶ディスプレイを備え、前記熱源が前記バックライトによって構成されている。
【００３７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記コンピュータが、ノート型のパーソナルコンピュータによって構成されている。
【００３８】
【発明の好ましい実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００３９】
図１は、本発明の好ましい実施態様に用いられる電気エネルギー発生装置１の構造を概略的に示す略断面図である。
【００４０】
図１に示されるように、本実施態様にかかる電気エネルギー発生装置１は、本体２と、外装３と、本体２と外装３との間に挟持された吸水部材４とによって構成され、本体２は、カーボンシートからなる酸素電極５と、カーボンシートからなる水素電極６と、酸素電極５と水素電極６との間に挟着されたプロトン伝導体膜７と、酸素電極５に接して設けられた酸素電極側集電板８と、水素電極６に接して設けられた水素電極側集電板９とを備えている。
【００４１】
吸水部材４は、弾力性と通気性を有する親水性材料によって構成され、本体２および外装３に圧力が加えられて、本体２および外装３の間に挟持されており、その結果、図１に示されるように、外装３および酸素電極５と当接する吸水部材４の部分には、それぞれ、凹みが形成されている。
【００４２】
吸水部材４を構成する親水性材料としては、ポリアクリル酸中和物の架橋物、自己架橋型ポリアクリル酸中和物、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体架橋物、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体架橋物の加水分解物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合体架橋物、アクリル酸−２−アクリルアミド−２メチルプロパンンスルホン酸共重合体塩の架橋物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体塩の架橋物、架橋カルボキシメチルセルロース塩等の１種以上の吸水性樹脂や、これら吸水性樹脂がポリオキシエチレン基を有するポリウレタンで処理された吸水材料、その他公知の吸水材料を用いることができる。
【００４３】
酸素電極５および水素電極６には、いずれも白金からなる触媒（図示せず）が付加されている。また、プロトン伝導体膜７は、多数の開口を有するポリプロピレン薄膜を支持基体とし、ポリプロピレン薄膜の両面に、フラレノールを含むプロトン伝導体材料が塗布されて、構成されている。
【００４４】
図２は、電気エネルギー発生装置１の本体２、外装３および吸水部材４の略分解斜視図である。
【００４５】
図２に示されるように、外装３および酸素電極側集電板８は格子状をなしており、それぞれ、複数の開口部１０および１１を有している。また、図２には示されていないが、水素電極側集電板９も格子状をなしており、複数の開口部を有している。
【００４６】
このように、外装３および酸素電極側集電板８は格子状をなし、それぞれ、複数の開口部１０および１１を有しているため、外装３および酸素電極側集電板８の間に挟持される吸水部材４は、図１に示されるように、外装３に設けられた開口部１０を介して、電気エネルギー発生装置１の外部にその一部が露出されるとともに、酸素電極側集電板８に設けられた開口部１１を介して、その一部が酸素電極５と接触している。
【００４７】
本実施態様においては、このように構成された電気エネルギー発生装置１は、携帯型パーソナルコンピュータに内蔵され、パーソナルコンピュータを動作させる電源として機能するように構成されている。
【００４８】
図３は、本発明の好ましい実施態様による電気エネルギー発生装置の装着方法にしたがって、電気エネルギー発生装置１がパーソナルコンピュータ１２に装着された状態を概略的に示す略一部切り欠き斜視図である。
【００４９】
図３に示されるように、パーソナルコンピュータ１２は、ノート型のパーソナルコンピュータであり、その外装には、液晶ディスプレイ１３およびキーボード１４が設けられている。
【００５０】
図３に示されるように、パーソナルコンピュータ１２の内部には、電気エネルギー発生装置１、ＣＰＵ（中央処理装置）１５および冷却ファン１６が設けられている。これらの液晶ディスプレイ１３、ＣＰＵ１５および冷却ファン１６を動作させる電力は全て、電気エネルギー発生装置１より供給されるように構成されている。
【００５１】
液晶ディスプレイ１３は、その裏面に、バックライト（図示せず）を備えており、バックライトを点灯させる電力もまた、電気エネルギー発生装置１より供給される。ここに、冷却ファン１６は、ＣＰＵ１５を冷却するためのものである。
【００５２】
図４は、本発明の好ましい実施態様による電気エネルギー発生装置の装着方法にしたがってパーソナルコンピュータ１２に装着された電気エネルギー発生装置１と、ＣＰＵ１５と、冷却ファン１６との位置関係を示す図面である。
【００５３】
図４に示されるように、本実施態様による電気エネルギー発生装置の装着方法によれば、電気エネルギー発生装置１は、冷却ファン１６によって発生される空気流の方向に対して、ＣＰＵ１５の下流側に装着されており、冷却ファン１６によって発生され、ＣＰＵ１５を冷却した空気流が電気エネルギー発生装置１に吹き付けられるように構成されている。
【００５４】
冷却ファン１６によって発生された空気流の温度は、ＣＰＵ１５を冷却する前においては、外気の温度と実質的に等しいが、動作によって高温となっているＣＰＵ１５に吹き付けられ、ＣＰＵ１５を冷却した結果、ＣＰＵ１５から熱を受け取り、その温度が上昇した空気流が、電気エネルギー発生装置１に吹き付けられる。このため、本実施態様にかかる装着方法にしたがって、パーソナルコンピュータ１２に装着された電気エネルギー発生装置１には、外気の温度よりも高温の空気流が供給されることになる。電気エネルギー発生装置１に供給された高温の空気流は、パーソナルコンピュータ１２に設けられた通気孔（図示せず）を経由して、パーソナルコンピュータ１２の外部へ排出される。
【００５５】
以上のように構成された本実施態様にかかる装着方法にしたがって、パーソナルコンピュータ１２に装着された電気エネルギー発生装置１は、以下のようにして、電気エネルギーを発生し、電気エネルギーの発生に伴って生成される水が、酸素電極５の表面から除去される。
【００５６】
電気エネルギー発生装置１の水素電極６には、パーソナルコンピュータ１２の内部に設けられた水素吸蔵炭素質材料、水素吸蔵合金などの水素吸蔵材料（図示せず）から、水素が供給され、一方、酸素電極５には、外装３に設けられた開口部１０、吸水部材４および酸素電極側集電板８に設けられた開口部１１を経由した空気によって、酸素が供給される。
【００５７】
電気エネルギー発生装置１の水素電極６に供給された水素は、水素電極６に付加されている触媒（図示せず）の作用によって、プロトンと電子に解離され、このうち、プロトンはプロトン伝導体膜７を経由して、酸素電極５へ供給され、電子は水素電極側集電板９に集められる。
【００５８】
水素電極側集電板９に集められた電子は、液晶ディスプレイ１３、ＣＰＵ１５、冷却ファン１６などの負荷に供給される。
【００５９】
一方、プロトン伝導体膜７を経由して、酸素電極５に達したプロトン、液晶ディスプレイ１３、ＣＰＵ１５、冷却ファン１６などの負荷を経由して、酸素電極側集電板８より供給される電子および外部より供給される酸素は、酸素電極５に付加されている触媒（図示せず）の作用によって結合し、水を生成する。
【００６０】
このようにして、酸素電極側集電板８と水素電極側集電板９との間に、起電力が生じ、液晶ディスプレイ１３、ＣＰＵ１５、冷却ファン１６などの負荷に電流が流れる。
【００６１】
一方、酸素電極５において生成された水は、酸素電極側集電板８に設けられた開口部１１を介して、酸素電極５と接触している吸水部材４によって、ただちに吸収される。このため、酸素電極５の表面から、生成した水は除去され、酸素電極５の表面が水によって塞がれることが防止される。こうして、電気エネルギーの発生に伴って生成され、吸水部材４に吸収された水は、外装３に設けられた開口部１０を介して、電気エネルギー発生装置１の外部へ、蒸発によって放出される。
【００６２】
ここに、図４に示されるように、本実施態様にかかる装着方法にしたがって、パーソナルコンピュータ１２に装着された電気エネルギー発生装置１には、冷却ファン１６により生成され、ＣＰＵ１５を冷却することによって、ＣＰＵ１５から熱が伝達されて、外気の温度よりも高温となった空気流が、電気エネルギー発生装置１に吹き付けられているため、吸水部材４に吸収された水の蒸発は著しく促進される。したがって、吸水部材４の吸水能力を常に高く維持することができる。
【００６３】
本実施態様によれば、ＣＰＵ１５を冷却することによって、ＣＰＵ１５から熱が伝達され、外気の温度よりも高温となった空気流が、電気エネルギー発生装置１に吹き付けられるように構成されているので、吸水部材４に吸収された水の蒸発を促進することができ、したがって、吸水部材４の吸水能力を常に高く維持することが可能となるとともに、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水を、酸素電極５の表面から、確実に、蒸発によって排出することが可能になるので、特別な排水機構を設けることなく、酸素電極５の表面が、生成した水によって覆われ、酸素の供給が阻害されることを防止して、電気エネルギーの発生効率が経時的に低下することを、効果的に防止することが可能となる。
【００６４】
また、本実施態様によれば、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水は、酸素電極５と接して設けられた吸水部材４によって、吸収されるので、酸素電極５の表面から、生成した水を除去することができ、酸素電極５の表面が水によって覆われ、酸素の供給が阻害されることがなく、したがって、電気エネルギーの発生効率が経時的に低下することを、効果的に防止することが可能となる。
【００６５】
さらに、本実施態様によれば、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水は、いったん吸水部材４に吸収されてから、蒸発によって、外部へ放出されるので、酸素電極５における水の生成速度が、水の蒸発速度よりも高い場合であっても、吸水部材４がある程度の水を蓄積して、保持し、したがって、ただちに、酸素電極５の表面が、生成された水によって覆われることはなく、吸水部材４の保水能力を超えない限り、酸素電極５の表面が、生成した水によって覆われて、酸素の供給が阻害されることがないから、電気エネルギーの発生効率が経時的に低下することを、効果的に防止することが可能となる。
【００６６】
また、本実施態様によれば、外装３が、弾力性を有する吸水部材４を介して、本体２に押しつけられているので、本体２を構成する酸素電極５、水素電極６、プロトン伝導体膜７、酸素電極側集電板８および水素電極側集電板９が強固に密着され、酸素電極５、水素電極６、プロトン伝導体膜７、酸素電極側集電板８または水素電極側集電板９の剥がれを防止することが可能になる。
【００６７】
図５は、本発明の好ましい他の実施態様にかかる電気エネルギー発生装置の装着方法にしたがって、電気エネルギー発生装置１がパーソナルコンピュータ２０に装着された状態を概略的に示す略斜視図である。
【００６８】
図５に示されるように、パーソナルコンピュータ２０は、前記実施態様にかかるパーソナルコンピュータ１２と同様に、ノート型のパーソナルコンピュータであり、その外装には、液晶ディスプレイ１３およびキーボード１４が設けられている。
【００６９】
液晶ディスプレイ１３は、その裏面に、バックライト（図示せず）ならびに図１および図２に示された電気エネルギー発生装置１を備えており、バックライトを点灯させる電力は、電気エネルギー発生装置１より供給されるように構成されている。
【００７０】
本実施態様にかかる電気エネルギー発生装置の装着方法によれば、電気エネルギー発生装置１は、液晶ディスプレイ１３の裏面に装着され、電気エネルギー発生装置１は、図１および図２に示された電気エネルギー発生装置１と同様に、本体２と、外装３と、本体２と外装３との間に挟持された吸水部材４とを備えている。また、パーソナルコンピュータ２０に設けられたＣＰＵ（図示せず）およびこれを冷却する冷却ファン（図示せず）を動作させる電力も、液晶ディスプレイ１３の裏面に配置された電気エネルギー発生装置１によって供給されるように構成されている。
【００７１】
本実施態様にかかる装着方法にしたがって、パーソナルコンピュータ２０に装着された電気エネルギー発生装置１においても、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水は、水酸素電極側集電板８に設けられた開口部１１を介して、酸素電極５と接触している吸水部材４によって、直ちに吸収される。したがって、酸素電極５の表面が、生成された水で覆われることがないから、電気エネルギーの発生に伴って生成された水によって、酸素電極への酸素の供給が阻害されることを防止することができる。こうして、吸水部材４に吸収された水は、外装３に設けられた開口部１０を介して、電気エネルギー発生装置１の外部へ、蒸発によって放出される。
【００７２】
本実施態様にかかる装着方法にしたがって、パーソナルコンピュータ２０に装着された電気エネルギー発生装置１は、図５に示されるように、液晶ディスプレイ１３の裏面に装着されているので、液晶ディスプレイ１３の裏面に配置されたバックライト（図示せず）によって発生した熱が、水を吸収した吸収材４に伝達され、その結果、吸水部材４に吸収された水の蒸発を促進することができる。このため、吸水部材４の吸水能力を常に高く維持することができる。
【００７３】
本実施態様によれば、電気エネルギー発生装置１が、液晶ディスプレイ１３の裏面に装着されているので、液晶ディスプレイ１３の裏面に配置されたバックライト（図示せず）によって発生した熱が、電気エネルギーの発生に伴って生成された水を吸収した吸収材４に伝達され、その結果、吸収材４からの水の蒸発を促進することができ、吸水部材４の吸水能力を常に高く維持することが可能となるとともに、電気エネルギーの発生に伴い、酸素電極５において生成された水を、確実に、蒸発によって排出することが可能になるので、特別な排水機構を設けることなく、酸素電極５の表面が、生成した水によって覆われ、酸素の供給が阻害されることを防止して、電気エネルギーの発生効率が経時的に低下することを、効果的に防止することが可能となる。
【００７４】
また、本実施態様によれば、電気エネルギー発生装置１が、液晶ディスプレイ１３の裏面に装着されているので、液晶ディスプレイ１３の裏面に配置されたバックライト（図示せず）によって発生し、電気エネルギー発生装置１に伝達された熱は、吸収材４からの水の蒸発に伴い、気化熱として奪われるので、バックライト（図示せず）やその周辺の部材を、冷却することが可能となる。
【００７５】
図６は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる電気エネルギー発生装置の装着方法にしたがって、電気エネルギー発生装置１がＣＰＵ２１の近傍に装着された状態を概略的に示す略上面図である。
【００７６】
図６に示されるように、ＣＰＵ２１の上面には、ＣＰＵ２１にて発生する熱を効果的に放出するためのヒートシンク２２が設けられている。
【００７７】
本実施態様にかかる電気エネルギー発生装置の装着方法によれば、電気エネルギー発生装置１は、ＣＰＵ２１の近傍に装着され、ＣＰＵ２１に設けられたヒートシンク２２と電気エネルギー発生装置１の外装３とが、熱伝導部材２３によって機械的に接続されるように、電気エネルギー発生装置１が装着される。
【００７８】
電気エネルギー発生装置１は、図１および図２に示されるように、本体２と、外装３と、本体２と外装３との間に挟持された吸水部材４とを備えている。図７に示される配置においても、ＣＰＵ２１を動作させる電力は、電気エネルギー発生装置１によって供給されるように構成されている。
【００７９】
本実施態様にかかる装着方法にしたがって、装着された電気エネルギー発生装置１においても、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水は、水酸素電極側集電板８に設けられた開口部１１を介して、酸素電極５と接触している吸水部材４によって、ただちに吸収される。したがって、酸素電極５の表面が、生成された水で覆われることがないから、電気エネルギーの発生に伴って生成された水によって、酸素電極への酸素の供給が阻害されることを防止することができる。こうして、吸水部材４に吸収された水は、外装３に設けられた開口部１０を介して、電気エネルギー発生装置１の外部へ、蒸発によって放出される。
【００８０】
本実施態様による装着方法にしたがって装着された電気エネルギー発生装置１においては、図６に示されるように、ＣＰＵ２１の上面には、ＣＰＵ２１によって発生する熱を効果的に放出するためのヒートシンク２２が設けられ、ヒートシンク２２と電気エネルギー発生装置１の外装３とが、熱伝導部材２３によって、機械的に接続されているため、ＣＰＵ２１によって発生する熱は、熱伝導部材２３を経由して、効率よく、外装３に供給される。その結果、外装３に供給された熱により、水を吸収した吸収材４の温度は上昇させられ、吸水部材４に吸収された水の蒸発を促進することが可能になる。このため、吸水部材４の吸水能力を常に高く維持することができる。
【００８１】
本実施態様によれば、電気エネルギー発生装置１が、ＣＰＵ２１の近傍に装着され、ＣＰＵ２１によって発生した熱を電気エネルギー発生装置１に供給する熱伝導部材２３が設けられているから、ＣＰＵ２１によって発生した熱を、効果的に、電気エネルギー発生装置１に伝達することができる。したがって、水を吸収した吸収材４からの水の蒸発を促進して、吸水部材４の吸水能力を常に高く維持することができるとともに、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水を、確実に、蒸発によって排出することが可能になるので、特別な排水機構を設けることなく、酸素電極５の表面が、生成した水によって覆われ、酸素の供給が阻害されることを防止して、電気エネルギーの発生効率が経時的に低下することを、効果的に防止することが可能となる。
【００８２】
また、本実施態様によれば、熱伝導部材２３を経由して、電気エネルギー発生装置１に伝達された熱は、吸収材４からの水の蒸発に伴い、気化熱として奪われるので、ＣＰＵ２１の冷却を促進することが可能になる。
【００８３】
図７は、電気エネルギー発生装置１７の構造の他の例を概略的に示す略断面図である。
【００８４】
図７に示される電気エネルギー発生装置１７においては、図１ないし図４に示された電気エネルギー発生装置１を構成する吸水部材４に代えて、吸水部材１８が用いられている点を除いて、図１ないし図４に示された電気エネルギー発生装置１と同様の構成を有している。
【００８５】
吸水部材１８は、弾力性を有する親水性材料によって構成され、吸水部材１８の内部には、ポリマーからなる保水材料１９が含まれ、図１ないし図４に示された実施態様にかかる電気エネルギー発生装置１において用いられた吸水部材４と比べて、保水能力が向上されている。
【００８６】
吸水部材１８に含まれる保水材料１９を構成する材料としては、澱粉類、糖類、セルロース誘導体、フェノール発泡樹脂、多官能カルボン酸とポリエーテルとを減圧下に加熱攪拌して得られる熱架橋型生分解性ハイドロゲル、高分子重合体中にカルボキシル基や水酸基、スルホネート陰イオン等の陰イオンとアンモニウム陽イオン等の陽イオンとを含む両性イオン性基を有する高分子吸収体、構成分子内に陽イオンと陰イオンとを含有するベタイン型両イオン性含有高分子吸収体、両イオン性基を有する架橋型高分子吸収体に無機電解質塩がイオン結合または担持する無機電解質塩含有高分子吸収体、その他公知の保水材料を用いることができる。
【００８７】
吸水部材１８は、図１ないし図４に示された電気エネルギー発生装置１における吸水部材４と同様に、外装３に設けられた開口部１０を介して、電気エネルギー発生装置１の外部に、その一部が露出されるとともに、酸素電極側集電板８に設けられた開口部１１を介して、その一部が酸素電極５と接触している。
【００８８】
また、電気エネルギー発生装置１７は、図１ないし図４に示された電気エネルギー発生装置１と同様に、パーソナルコンピュータ１２に内蔵されており、冷却ファン１６によって生成され、ＣＰＵ１５を冷却することによって、ＣＰＵ１５から熱を受け取り、外気温度よりも高温になった空気流が、電気エネルギー発生装置１に吹き付けられるように構成されている。
【００８９】
図７に示された電気エネルギー発生装置１７おいては、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水は、酸素電極側集電板８に設けられた開口部１１を介して、酸素電極５と接触している吸水部材１８によって、ただちに吸収される。このため、酸素電極５の表面が、生成した水によって覆われることがなく、したがって、電気エネルギーの発生に伴って生成された水によって、酸素電極への酸素の供給が阻害されることを防止することができる。
【００９０】
ここに、電気エネルギー発生装置１７には、冷却ファン１６により生成され、ＣＰＵ１５を冷却することによって、ＣＰＵ１５から熱を受け取り、外気温度よりも高温になった空気流が吹き付けられるように構成されているので、吸水部材１８に吸収された水の蒸発が促進される。したがって、吸水部材１８の吸水能力を常に高く維持することができる。
【００９１】
さらに、吸水部材１８に吸収された水の一部は、吸水部材１８に含まれている保水材料１９に蓄積されるので、酸素電極５における水の生成速度が、水の蒸発速度よりも高い場合であっても、生成した水の多くは、吸水部材１８に含まれている保水材料１９に蓄積、保持され、したがって、ただちに、酸素電極５の表面が水で覆われることはないから、電気エネルギーの発生に伴って生成された水によって、酸素電極への酸素の供給が阻害されることを防止することができる。
【００９２】
以上のように構成された電気エネルギー発生装置１７によれば、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水は、酸素電極５と接して設けられた吸水部材１８によって、吸収されるので、酸素電極５の表面から、生成した水を除去することができ、酸素電極５の表面が水によって覆われ、酸素の供給が阻害されることがなく、したがって、電気エネルギーの発生効率が経時的に低下することを、効果的に防止することが可能となる。
【００９３】
また、以上のように構成された電気エネルギー発生装置１７によれば、吸水部材１８には保水材料１９が含まれているので、酸素電極５における水の生成速度が、水の蒸発速度よりも高い場合であっても、生成した水の多くは、吸水部材１８に含まれている保水材料１９に蓄積、保持され、したがって、ただちに、酸素電極５の表面が水で覆われることはなく、したがって、電気エネルギーの発生に伴って生成された水によって、酸素電極への酸素の供給が阻害されることを防止することができる。
【００９４】
さらに、以上のように構成された電気エネルギー発生装置１７によれば、ＣＰＵ１５を冷却することによって、ＣＰＵ１５から熱が伝達され、外気の温度よりも高温となった空気流が、電気エネルギー発生装置１７に吹き付けられるように構成されているので、吸水部材１８に吸収された水の蒸発を促進することができ、したがって、吸水部材１８の吸水能力を常に高く維持することが可能となるとともに、電気エネルギーの発生に伴って、酸素電極５において生成された水を、酸素電極５の表面から、確実に、蒸発によって排出することが可能になるので、特別な排水機構を設けることなく、酸素電極５の表面が、生成した水によって覆われ、酸素の供給が阻害されることを防止して、電気エネルギーの発生効率が経時的に低下することを、効果的に防止することが可能となる。
【００９５】
また、以上のように構成された電気エネルギー発生装置１７によれば、外装３が、弾力性を有する吸水部材４を介して、本体２に押しつけられているので、本体２を構成する酸素電極５、水素電極６、プロトン伝導体膜７、酸素電極側集電板８および水素電極側集電板９が強固に密着され、酸素電極５、水素電極６、プロトン伝導体膜７、酸素電極側集電板８または水素電極側集電板９の剥がれを防止することが可能になる。
【００９６】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００９７】
たとえば、前記実施態様においては、電気エネルギー発生装置１、１７がパーソナルコンピュータに装着される場合につき、説明を加えたが、電気エネルギー発生装置１、１７を装着する対象としては、パーソナルコンピュータに限定されず、たとえば、音響機器や自動車などの電力を必要とする他の装置に電気エネルギー発生装置１、１７を装着してもよい。
【００９８】
さらに、図７に示された電気エネルギー発生装置１７は、冷却ファン１６によって生成される空気流の流れ方向に対して、ＣＰＵ１５の下流側近傍に装着されているが、電気エネルギー発生装置１７を、液晶ディスプレイ１３の裏面に装着し、あるいは、ヒートシンク２１と、電気エネルギー発生装置１の外装３とが、熱伝導部材２３によって、機械的に接続されるように装着することもできる。
【００９９】
また、前記実施態様においては、電気エネルギー発生装置１を、冷却ファン１６によって生成される空気流の流れ方向に対して、ＣＰＵ１５の下流側近傍あるいは液晶ディスプレイ１３の裏面に装着し、あるいは、ヒートシンク２１と、電気エネルギー発生装置１の外装３とが、熱伝導部材２３によって、機械的に接続されるように装着しており、このように、電気エネルギー発生装置１を装着する場合には、吸水部材４、１８に吸収された水を効果的に蒸発させることができ、好ましいが、このように、電気エネルギー発生装置１を設けることは必ずしも必要ではなく、任意の位置に設けることができる。
【０１００】
さらに、図３および図４においては冷却ファン１６によって発生され、ＣＰＵ１５を冷却した空気流が、電気エネルギー発生装置１に吹き付けられるように、パーソナルコンピュータ１２内に、電気エネルギー発生装置１を装着しているが、パーソナルコンピュータ１２が、たとえば、ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）やモータなどの熱を発生する他の要素を冷却するための冷却ファンを有している場合には、ＣＰＵ１５を冷却するための冷却ファン１６の下流側に、電気エネルギー発生装置１を配置せずに、ＤＳＰやモータなどの下流側に、電気エネルギー発生装置１を装着するようにしてもよい。
【０１０１】
また、前記実施態様においては、パーソナルコンピュータ１２、２０に、それぞれ、ひとつの電気エネルギー発生装置１、１７を装着しているが、複数の電気エネルギー発生装置１、１７を積層した積層体を用いてもよく、複数の電気エネルギー発生装置１、１７を積層して積層体を構成した場合には、冷却ファン１６によって積層体の側面に次々と空気が供給されるので、冷却ファン１６からの空気流によって、電気エネルギーの発生に伴って生成された水の除去のみならず、積層体の側面から、酸素電極５へ酸素（空気）を供給することが可能になる。
【０１０２】
さらに、図５に示された実施態様においては、電気エネルギー発生装置１が、液晶ディスプレイ１３の裏面に装着され、同じく液晶ディスプレイ１３の裏面に配置されたバックライト（図示せず）によって、発生される熱を利用して、電気エネルギーの発生に伴って生成された水の蒸発を促進しているが、電気エネルギー発生装置１を、液晶ディスプレイ１３の裏面以外の熱を発生する部材の近傍に装着することもできる。
【０１０３】
また、前記実施態様においては、パーソナルコンピュータ１２、２０は、表示手段として、液晶ディスプレイ１３を備えているが、表示手段としては、液晶ディスプレイ１３に限定されず、他の表示手段、たとえば、ＣＲＴ（カソード・レイ・チューブ）、ＥＬ（エレクトロ・ルミッセンス）ディスプレイ、ＰＤＰなどの他の表示しを備えていてもよい。これらの表示手段は、いずれもその動作によって、ある程度の熱を発生させるので、これらの表示手段を用いた場合であっても、その近傍に、電気エネルギー発生装置１、１７を配置させることにより、電気エネルギーの発生に伴って生成された水の蒸発を促進することができる。
【０１０４】
さらに、図３に示される実施態様においては、冷却ファン１６および冷却ファン１６によって冷却されるＣＰＵ１５が、電気エネルギー発生装置１が発生する電気エネルギーによって動作するように構成され、図５に示される実施態様においては、電気エネルギー発生装置１に熱を供給するバックライト（図示せず）が、電気エネルギー発生装置１が発生する電気エネルギーによって動作するように構成されているが、電気エネルギー発生装置１からの水の排出を促進するために利用される熱源や冷却ファンとしては、電気エネルギー発生装置１によって動作するものには限定されず、他の動力源によって、動作する熱源や冷却ファンを利用してもよい。
【０１０５】
また、前記実施態様において用いた電気エネルギー発生装置１、１７は、それぞれ、吸水部材４、１８を有しており、吸水部材４、１８を備えていることは、電気エネルギーの発生に伴って、生成される水の排出効率が向上するため好ましいが、吸水部材４、１８を有する電気エネルギー発生装置を用いることは、必ずしも必要ではなく、吸水部材４、１８を有さない電気エネルギー発生装置を用いてもよい。
【０１０６】
さらに、前記実施態様においては、電気エネルギーの発生に伴って生成された水を、吸水部材４、１８に吸収させているが、さらに、酸素電極５の表面および酸素電極側集電板８の表面の少なくとも一方に、撥水処理を施すなどして、撥水性をもたせてもよい。酸素電極５の表面および酸素電極側集電板８の表面の少なくとも一方が撥水性を有していれば、電気エネルギーの発生に伴って生成された水の量が、吸水部材４、１８の吸水能力を超え、吸水部材４、１８によって吸収することができず、酸素電極５および酸素電極側集電板８の表面に、電気エネルギーの発生に伴って生成された水が残存した場合にも、酸素電極５および酸素電極側集電板８の表面のうち、水によって覆われる面積を最小限に抑えることができるので、電気エネルギーの発生効率の低下を最小限に抑制することが可能になる。
【０１０７】
また、前記実施態様においては、プロトン伝導体膜７は、多数の開口を有するポリプロピレン薄膜を支持基体とし、ポリプロピレン薄膜の両面にフラレノールを含むプロトン伝導体材料が塗布されて、構成されているが、プロトン伝導体膜７としては、プロトンを伝導させる性質を有しているとともに、水素電極６に水素が供給されたときに、水素電極６における水素濃度と酸素電極５における水素濃度との濃度差として、電気エネルギーの発生が可能である濃度差を確保できる程度に、水素を遮断する性質を有していればよく、多数の開口を有するポリプロピレン薄膜を支持基体とし、ポリプロピレン薄膜の両面にフラレノールを含むプロトン伝導体材料が塗布されて、構成されたプロトン伝導体膜７に限定されるものではない。
【０１０８】
さらに、前記実施態様においては、外装３、酸素電極側集電板８および水素電極側集電板９は、いずれも、格子状をなしているが、これらを、格子状に形成することは必ずしも必要ではなく、たとえば、スリット状の開口部を設けるなど、開口部を有していれば、その形状は、とくに限定されるものではない。
【０１０９】
また、前記実施態様においては、酸素電極５および水素電極６をカーボンシートによって構成しているが、導電性の素材であれば、他の素材によって、酸素電極５および水素電極６を構成してもよい。
【０１１０】
さらに、前記実施態様においては、酸素電極側集電板８および水素電極側集電板９を用いているが、酸素電極側集電板８および水素電極側集電板９を用いることは、必ずしも必要でなく、これらを省略してもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明によれば、電気エネルギー発生装置を、熱源を有し、電気エネルギー発生装置を電源とする装置に装着する方法であって、水素エネルギーから電気エネルギーを生成する際に生成される水を効果的に排出することのできる電気エネルギー発生装置の装着方法および電気エネルギー発生装置を内蔵したコンピュータを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様に用いられる電気エネルギー発生装置１の構造を概略的に示す略断面図である。
【図２】図２は、電気エネルギー発生装置１の本体２と、外装３と、吸水材４の略分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施態様による電気エネルギー発生装置の装着方法にしたがって、電気エネルギー発生装置１がパーソナルコンピュータ１２に装着された状態を概略的に示す略一部切り欠き斜視図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施態様による電気エネルギー発生装置の装着方法にしたがって、パーソナルコンピュータ１２に装着された電気エネルギー発生装置１と、ＣＰＵ１５及び冷却ファン１６との位置関係を示す図面である。
【図５】図５は、本発明の他の好ましい実施態様による電気エネルギー発生装置の装着方法にしたがって、電気エネルギー発生装置１がパーソナルコンピュータ２０に装着された状態を概略的に示す略斜視図である。
【図６】図６は、本発明の好ましいさらに他の実施態様による電気エネルギー発生装置の装着方法にしたがって、電気エネルギー発生装置１がＣＰＵ２１の近傍に装着された状態を概略的に示す略上面図である。
【図７】図７は、電気エネルギー発生装置１７の構造の他の例を概略的に示す略断面図である。
【符号の説明】
１ 電気エネルギー発生装置
２ 本体
３ 外装
４ 吸水部材
５ 酸素電極
６ 水素電極
７ プロトン伝導体膜
８ 酸素電極側集電体
９ 水素電極側集電体
１０ 開口部
１１ 開口部
１２ パーソナルコンピュータ
１３ 液晶ディスプレイ
１４ キーボード
１５ ＣＰＵ
１６ 冷却ファン
１７ 電気エネルギー発生装置
１８ 吸水部材
１９ 保水材料
２０ パーソナルコンピュータ
２１ ＣＰＵ
２２ ヒートシンク
２３ 熱伝導部材[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for mounting an electric energy generating device and a computer incorporating the electric energy generating device, and more specifically, an electric energy generating device having a heat source and using the electric energy generating device as a power source. A method for mounting an electrical energy generator capable of effectively discharging water generated when generating electrical energy from hydrogen energy and a computer incorporating the electrical energy generator is there.
[0002]
[Prior art]
Since the industrial revolution, fossil fuels such as gasoline and light oil have been widely used as energy sources for electric power production as well as energy sources for automobiles. By using this fossil fuel, mankind has been able to enjoy benefits such as dramatic improvement in living standards and industrial development, but on the other hand, the earth is under serious threat of environmental destruction, The danger of fuel depletion has arisen, and there is a situation that raises questions about its long-term stable supply.
[0003]
Therefore, hydrogen is contained in water and is present inexhaustiblely on the earth, and the amount of chemical energy contained per substance amount is large, and when used as an energy source, harmful substances and global warming gases are used. In recent years, it has attracted a great deal of attention as a clean and inexhaustible energy source to replace fossil fuels.
[0004]
In particular, research and development of electrical energy generators that can extract electrical energy from hydrogen energy has been actively conducted in recent years. From large-scale power generation to on-site private power generation, as well as automotive power sources. Application is expected.
[0005]
An electrical energy generator for extracting electrical energy from hydrogen energy has a hydrogen electrode to which hydrogen is supplied and an oxygen electrode to which oxygen is supplied. The hydrogen supplied to the hydrogen electrode is dissociated into protons (protons) and electrons by the action of the catalyst, and the electrons are absorbed at the hydrogen electrode, while the protons are carried to the oxygen electrode. In the hydrogen electrode, the absorbed electrons are carried to the oxygen electrode via a load. On the other hand, oxygen supplied to the oxygen electrode is combined with protons and electrons carried from the hydrogen electrode by the action of the catalyst to generate water. In this way, the electrical energy generator is configured such that an electromotive force is generated between the hydrogen electrode and the oxygen electrode, and a current flows through the load.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an electrical energy generator, water is generated in the oxygen electrode with the generation of electrical energy, so if the water is not discharged appropriately, the oxygen electrode is gradually clogged with water, There was a problem that power generation was stopped because oxygen was not supplied to the oxygen electrode.
[0007]
Therefore, the present invention is a method of mounting an electrical energy generation device on a device having a heat source and using the electrical energy generation device as a power source, and is effective for producing water when generating electrical energy from hydrogen energy. It is an object of the present invention to provide a method of mounting an electrical energy generating device that can be discharged in an efficient manner and a computer incorporating the electrical energy generating device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is a method of mounting an electrical energy generating device on a device having a heat source and using the electrical energy generating device as a power source, wherein the electrical energy generating device includes an oxygen electrode, a hydrogen electrode, and the oxygen A main body having a proton conductor membrane sandwiched between an electrode and the hydrogen electrode; For releasing evaporated water to the outside With multiple openings Outside And a water-absorbing member sandwiched between the oxygen electrode and the exterior member in the main body and having elasticity and contacting the oxygen electrode, and the exterior member includes the water-absorbing member. So that the heat generated by the heat source is By being supplied to the water absorbing member, water generated by the oxygen electrode and then absorbed by the water absorbing member is discharged by evaporation to the outside of the electric energy generating device through the opening in the exterior member. To be, This is achieved by a method for mounting an electrical energy generator, wherein the electrical energy generator is mounted.
[0009]
According to the present invention, since the electrical energy generation device is mounted so that the heat generated by the heat source is supplied to the electrical energy generation device, in the electrical energy generation device, the water generated as the electrical energy is generated Evaporation is promoted and water can be effectively discharged.
[0010]
In a preferred embodiment of the present invention, the apparatus further includes cooling means for cooling the heat source by supplying the refrigerant to the heat source, and the refrigerant after cooling the heat source generates the electric energy. The electrical energy generating device is mounted so as to be supplied to the device.
[0011]
According to a preferred embodiment of the present invention, since the electric energy generator is mounted so that the refrigerant after cooling the heat source is supplied to the electric energy generator, the refrigerant is heated by the heat source, The electrical energy generating device is heated, thus enabling heat to be effectively supplied to the electrical energy generating device.
[0012]
In a further preferred embodiment of the present invention, the cooling means is constituted by a cooling fan.
[0013]
In a further preferred embodiment of the present invention, the refrigerant is constituted by air.
[0014]
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the refrigerant is air, oxygen is effectively supplied to the oxygen electrode provided in the electric energy generator simultaneously with the supply of heat to the electric energy generator. Can do.
[0015]
In a further preferred embodiment of the present invention, the electric energy generator is mounted in the vicinity of the heat source.
[0016]
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the electric energy generation device is mounted in the vicinity of the heat source, the heat generated by the heat source can be effectively supplied to the electric energy generation device.
[0017]
In a further preferred embodiment of the present invention, the apparatus is constituted by a computer, and the heat source is constituted by a CPU.
[0018]
In a further preferred aspect of the present invention, the electric energy generation device is mounted so that heat generated by the CPU is transmitted to the electric energy generation device via a heat conducting member.
[0019]
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the electric energy generation device is mounted so that the heat generated by the CPU is conducted to the electric energy generation device via the heat conducting member, the heat generated by the CPU is reduced. , Can be efficiently transmitted to the electrical energy generator.
[0020]
In a further preferred embodiment of the present invention, the heat conducting member is provided so as to physically connect the heat sink of the CPU and the electric energy generating device.
[0021]
In another preferred embodiment of the present invention, the apparatus is constituted by a computer, and the heat source is constituted by a backlight of a liquid crystal display.
[0022]
In a further preferred embodiment of the present invention, the heat source is configured to operate by electric energy generated by the electric energy generating device.
[0023]
The object of the present invention is also a computer that operates by electrical energy generated by an electrical energy generator, wherein the electrical energy generator is sandwiched between an oxygen electrode, a hydrogen electrode, and the oxygen electrode and the hydrogen electrode. A main body having an attached proton conductor membrane; For releasing evaporated water to the outside With multiple openings Outside And a water-absorbing member sandwiched between the oxygen electrode and the exterior member in the main body, and having elasticity and in contact with the oxygen electrode, and the exterior member includes the water-absorbing member. The heat generated by the heat source in the computer is pressed against the main body via By being supplied to the water absorbing member, water generated by the oxygen electrode and then absorbed by the water absorbing member is discharged by evaporation to the outside of the electric energy generating device through the opening in the exterior member. To be, This is achieved by a computer equipped with the electrical energy generator.
[0024]
According to the present invention, since the electrical energy generation device is mounted so that the heat generated by the heat source in the computer is supplied to the electrical energy generation device, the electrical energy generation device generates the electrical energy. Water evaporation can be promoted and water can be effectively discharged.
[0025]
In a preferred embodiment of the present invention, the apparatus further comprises a cooling means for cooling the heat source by supplying a refrigerant to the heat source, and the electric energy generator is configured such that the refrigerant after the heat source is cooled It is arranged to be supplied to the energy generator.
[0026]
According to the preferred embodiment of the present invention, since the electrical energy generation device is heated via the refrigerant heated by the heat source, heat can be effectively supplied to the electrical energy generation device.
[0027]
In a further preferred embodiment of the present invention, the cooling means is constituted by a cooling fan.
[0028]
In a further preferred embodiment of the present invention, the refrigerant is constituted by air.
[0029]
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the refrigerant is constituted by air, oxygen is effectively supplied to the oxygen electrode provided in the electric energy generator simultaneously with the supply of heat to the electric energy generator. Can be supplied.
[0030]
In a further preferred embodiment of the present invention, the electric energy generator is mounted in the vicinity of the heat source.
[0031]
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the electric energy generator is mounted in the vicinity of the heat source, the heat generated by the heat source can be effectively supplied to the electric energy generator.
[0032]
In a further preferred embodiment of the present invention, the heat source is constituted by a CPU.
[0033]
In a further preferred aspect of the present invention, the computer further includes a heat conduction member that transmits heat generated by the CPU to the electric energy generation device, and the heat generated by the CPU is transmitted through the heat conduction member. Supplied to electrical energy generator.
[0034]
According to a further preferred embodiment of the present invention, the heat generated by the CPU is transmitted to the electrical energy generating device via the heat conducting member, so that the heat generated by the CPU is efficiently transmitted to the electrical energy generating device. be able to.
[0035]
In a further preferred aspect of the present invention, the CPU includes a heat sink, and the heat conducting member physically connects the heat sink and the electric energy generating device.
[0036]
In another preferred embodiment of the present invention, the computer further includes a liquid crystal display having a backlight, and the heat source is constituted by the backlight.
[0037]
In a further preferred embodiment of the present invention, the computer is a notebook personal computer.
[0038]
Preferred Embodiment of the Invention
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0039]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the structure of an electrical energy generator 1 used in a preferred embodiment of the present invention.
[0040]
As shown in FIG. 1, the electrical energy generation device 1 according to this embodiment includes a main body 2, an exterior 3, and a water absorbing member 4 sandwiched between the main body 2 and the exterior 3. Is provided in contact with the oxygen electrode 5, the hydrogen electrode 6 made of the carbon sheet, the proton conductor film 7 sandwiched between the oxygen electrode 5 and the hydrogen electrode 6, and the oxygen electrode 5. And an oxygen electrode side current collector plate 8 and a hydrogen electrode side current collector plate 9 provided in contact with the hydrogen electrode 6.
[0041]
The water absorbing member 4 is made of a hydrophilic material having elasticity and breathability, and is pressed between the main body 2 and the exterior 3 by applying pressure to the main body 2 and the exterior 3, and as a result, FIG. As shown, the recesses are formed in the portions of the water absorbing member 4 that are in contact with the exterior 3 and the oxygen electrode 5, respectively.
[0042]
The hydrophilic material constituting the water absorbing member 4 includes a cross-linked product of neutralized polyacrylic acid, a self-crosslinked polyacrylic acid neutralized product, a cross-linked starch-acrylic acid graft copolymer, and a cross-linked starch-acrylonitrile graft polymer. Product hydrolyzate, saponified product of vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, cross-linked product of acrylate-acrylamide copolymer, cross-linked product of acrylic acid-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid copolymer salt , One or more water-absorbing resins such as cross-linked products of isobutylene-maleic anhydride copolymer salt, cross-linked carboxymethyl cellulose salt, water-absorbing materials in which these water-absorbing resins are treated with polyurethane having a polyoxyethylene group, and other publicly known The water-absorbing material can be used.
[0043]
A catalyst (not shown) made of platinum is added to each of the oxygen electrode 5 and the hydrogen electrode 6. The proton conductor film 7 is configured by using a polypropylene thin film having a large number of openings as a supporting base, and applying a proton conductor material containing fullerenol to both surfaces of the polypropylene thin film.
[0044]
FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the main body 2, the exterior 3, and the water absorbing member 4 of the electrical energy generator 1.
[0045]
As shown in FIG. 2, the exterior 3 and the oxygen electrode side current collector plate 8 have a lattice shape and have a plurality of openings 10 and 11, respectively. Although not shown in FIG. 2, the hydrogen electrode side current collector plate 9 also has a lattice shape and has a plurality of openings.
[0046]
As described above, the exterior 3 and the oxygen electrode side current collector plate 8 have a lattice shape and have a plurality of openings 10 and 11, respectively. As shown in FIG. 1, the water absorbing member 4 is partially exposed to the outside of the electrical energy generating device 1 through the opening 10 provided in the exterior 3, and the oxygen electrode side current collector is exposed. A part thereof is in contact with the oxygen electrode 5 through the opening 11 provided in the plate 8.
[0047]
In the present embodiment, the electric energy generating device 1 configured as described above is built in a portable personal computer and functions as a power source for operating the personal computer.
[0048]
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view schematically showing a state in which the electrical energy generating device 1 is mounted on the personal computer 12 in accordance with the mounting method of the electrical energy generating device according to a preferred embodiment of the present invention.
[0049]
As shown in FIG. 3, the personal computer 12 is a notebook personal computer, and a liquid crystal display 13 and a keyboard 14 are provided on its exterior.
[0050]
As shown in FIG. 3, an electric energy generator 1, a CPU (central processing unit) 15, and a cooling fan 16 are provided inside the personal computer 12. All of the electric power for operating the liquid crystal display 13, the CPU 15 and the cooling fan 16 is supplied from the electric energy generator 1.
[0051]
The liquid crystal display 13 includes a backlight (not shown) on the back surface thereof, and electric power for turning on the backlight is also supplied from the electric energy generator 1. Here, the cooling fan 16 is for cooling the CPU 15.
[0052]
FIG. 4 is a view showing the positional relationship among the electric energy generating device 1 mounted on the personal computer 12, the CPU 15, and the cooling fan 16 according to the mounting method of the electric energy generating device according to a preferred embodiment of the present invention.
[0053]
As shown in FIG. 4, according to the mounting method of the electrical energy generating device according to this embodiment, the electrical energy generating device 1 is located downstream of the CPU 15 with respect to the direction of the air flow generated by the cooling fan 16. The air flow generated by the cooling fan 16 and cooling the CPU 15 is blown to the electric energy generator 1.
[0054]
The temperature of the air flow generated by the cooling fan 16 is substantially equal to the temperature of the outside air before the CPU 15 is cooled, but is blown to the CPU 15 that has become hot due to the operation and the CPU 15 is cooled. The air flow which received the heat from the air and whose temperature has risen is blown to the electric energy generator 1. For this reason, according to the mounting method concerning this embodiment, the electric energy generator 1 with which the personal computer 12 was mounted | worn is supplied with an air flow higher than the temperature of external air. The high-temperature air flow supplied to the electric energy generator 1 is discharged to the outside of the personal computer 12 through a vent hole (not shown) provided in the personal computer 12.
[0055]
In accordance with the mounting method according to the present embodiment configured as described above, the electrical energy generating device 1 mounted on the personal computer 12 generates electrical energy as described below and accompanies the generation of electrical energy. The generated water is removed from the surface of the oxygen electrode 5.
[0056]
Hydrogen is supplied to the hydrogen electrode 6 of the electrical energy generator 1 from a hydrogen storage material (not shown) such as a hydrogen storage carbonaceous material or a hydrogen storage alloy provided in the personal computer 12, while Oxygen is supplied to the electrode 5 by air passing through the opening 10 provided in the exterior 3, the water absorbing member 4, and the opening 11 provided in the oxygen electrode side current collector plate 8.
[0057]
Hydrogen supplied to the hydrogen electrode 6 of the electrical energy generator 1 is dissociated into protons and electrons by the action of a catalyst (not shown) added to the hydrogen electrode 6, and of these protons, the proton conductor film The electrons are supplied to the oxygen electrode 5 via 7, and the electrons are collected on the hydrogen electrode side current collecting plate 9.
[0058]
The electrons collected on the hydrogen electrode side current collecting plate 9 are supplied to loads such as the liquid crystal display 13, the CPU 15, and the cooling fan 16.
[0059]
On the other hand, protons that reach the oxygen electrode 5 via the proton conductor film 7, electrons supplied from the oxygen electrode side current collector plate 8 via loads such as the liquid crystal display 13, the CPU 15, and the cooling fan 16 and the like. Oxygen supplied from outside is combined by the action of a catalyst (not shown) added to the oxygen electrode 5 to generate water.
[0060]
In this way, an electromotive force is generated between the oxygen electrode side current collector plate 8 and the hydrogen electrode side current collector plate 9, and a current flows to loads such as the liquid crystal display 13, the CPU 15, and the cooling fan 16.
[0061]
On the other hand, the water generated in the oxygen electrode 5 is immediately absorbed by the water absorbing member 4 in contact with the oxygen electrode 5 through the opening 11 provided in the oxygen electrode side current collector plate 8. For this reason, the generated water is removed from the surface of the oxygen electrode 5, and the surface of the oxygen electrode 5 is prevented from being blocked by water. Thus, the water generated with the generation of electric energy and absorbed by the water absorbing member 4 is released by evaporation to the outside of the electric energy generating device 1 through the opening 10 provided in the exterior 3.
[0062]
Here, as shown in FIG. 4, according to the mounting method according to the present embodiment, the electrical energy generating device 1 mounted on the personal computer 12 is generated by the cooling fan 16 and the CPU 15 is cooled. Since heat is transmitted from the CPU 15 and the air flow that is higher than the temperature of the outside air is blown to the electric energy generating device 1, evaporation of water absorbed by the water absorbing member 4 is remarkably promoted. Therefore, the water absorption capability of the water absorbing member 4 can always be maintained high.
[0063]
According to this embodiment, by cooling the CPU 15, heat is transmitted from the CPU 15, and the air flow that is higher than the temperature of the outside air is configured to be blown to the electrical energy generator 1. Evaporation of the water absorbed by the water absorbing member 4 can be promoted, so that the water absorbing ability of the water absorbing member 4 can be maintained at a high level and generated in the oxygen electrode 5 as electric energy is generated. Since it is possible to reliably discharge the water from the surface of the oxygen electrode 5 by evaporation, the surface of the oxygen electrode 5 is covered with the generated water without providing a special drainage mechanism. It is possible to effectively prevent the generation efficiency of electric energy from decreasing over time by preventing the supply of the current from being hindered.
[0064]
Further, according to the present embodiment, the water generated in the oxygen electrode 5 with the generation of electric energy is absorbed by the water absorbing member 4 provided in contact with the oxygen electrode 5, so that the oxygen electrode 5 The generated water can be removed from the surface, the surface of the oxygen electrode 5 is covered with water, the supply of oxygen is not hindered, and therefore the generation efficiency of electric energy decreases over time. It becomes possible to prevent effectively.
[0065]
Furthermore, according to this embodiment, the water generated in the oxygen electrode 5 with the generation of electric energy is once absorbed by the water absorbing member 4 and then released to the outside by evaporation. Even when the generation rate of water is higher than the evaporation rate of water, the water absorbing member 4 accumulates and retains a certain amount of water, so that the surface of the oxygen electrode 5 immediately generates the generated water. Since the surface of the oxygen electrode 5 is covered with the generated water and the supply of oxygen is not hindered unless the water holding capacity of the water absorbing member 4 is exceeded, the generation efficiency of electric energy is not covered. Can be effectively prevented from decreasing over time.
[0066]
Moreover, according to this embodiment, since the exterior 3 is pressed against the main body 2 via the elastic water absorbing member 4, the oxygen electrode 5, the hydrogen electrode 6, and the proton conductor membrane constituting the main body 2. 7. The oxygen electrode side current collector plate 8 and the hydrogen electrode side current collector plate 9 are firmly adhered, and the oxygen electrode 5, the hydrogen electrode 6, the proton conductor film 7, the oxygen electrode side current collector plate 8 or the hydrogen electrode side current collector It becomes possible to prevent peeling of the plate 9.
[0067]
FIG. 5 is a schematic perspective view schematically showing a state in which the electric energy generating device 1 is mounted on the personal computer 20 in accordance with the mounting method of the electric energy generating device according to another preferred embodiment of the present invention.
[0068]
As shown in FIG. 5, the personal computer 20 is a notebook personal computer similar to the personal computer 12 according to the above-described embodiment, and a liquid crystal display 13 and a keyboard 14 are provided on the exterior thereof.
[0069]
The liquid crystal display 13 is provided with a backlight (not shown) and the electric energy generator 1 shown in FIGS. 1 and 2 on the back surface thereof, and the electric power for turning on the backlight is from the electric energy generator 1. It is configured to be supplied.
[0070]
According to the mounting method of the electrical energy generating device according to the present embodiment, the electrical energy generating device 1 is mounted on the back surface of the liquid crystal display 13, and the electrical energy generating device 1 is connected to the electrical energy shown in FIGS. Similar to the generator 1, a main body 2, an exterior 3, and a water absorbing member 4 sandwiched between the main body 2 and the exterior 3 are provided. Further, electric power for operating a CPU (not shown) provided in the personal computer 20 and a cooling fan (not shown) for cooling the CPU is also supplied by the electric energy generator 1 disposed on the back surface of the liquid crystal display 13. It is comprised so that.
[0071]
According to the mounting method according to the present embodiment, in the electrical energy generating device 1 mounted on the personal computer 20, the water generated in the oxygen electrode 5 along with the generation of electrical energy is the water oxygen electrode side current collector plate. It is immediately absorbed by the water absorbing member 4 in contact with the oxygen electrode 5 through the opening 11 provided in 8. Therefore, since the surface of the oxygen electrode 5 is not covered with the generated water, it is possible to prevent the supply of oxygen to the oxygen electrode from being hindered by the water generated with the generation of electrical energy. Can do. Thus, the water absorbed by the water absorbing member 4 is released by evaporation to the outside of the electrical energy generating device 1 through the opening 10 provided in the exterior 3.
[0072]
According to the mounting method according to the present embodiment, the electrical energy generating device 1 mounted on the personal computer 20 is mounted on the back surface of the liquid crystal display 13 as shown in FIG. Heat generated by the arranged backlight (not shown) is transmitted to the absorbent material 4 that has absorbed water, and as a result, evaporation of the water absorbed by the water absorbent member 4 can be promoted. For this reason, the water absorption capability of the water absorption member 4 can always be maintained high.
[0073]
According to this embodiment, since the electrical energy generating device 1 is mounted on the back surface of the liquid crystal display 13, heat generated by a backlight (not shown) disposed on the back surface of the liquid crystal display 13 is converted into electrical energy. As a result, it is transmitted to the absorbent 4 that has absorbed the water generated as a result of the generation of water. As a result, evaporation of the water from the absorbent 4 can be promoted, and the water absorption capacity of the water absorbent member 4 can be kept high at all times. In addition, it becomes possible to discharge the water generated in the oxygen electrode 5 by evaporation with the generation of electric energy, so that the surface of the oxygen electrode 5 can be provided without providing a special drainage mechanism. However, it is possible to effectively prevent the generation efficiency of electric energy from decreasing over time by preventing the supply of oxygen from being obstructed by the generated water. It can become.
[0074]
Moreover, according to this embodiment, since the electrical energy generator 1 is mounted on the back surface of the liquid crystal display 13, the electrical energy is generated by the backlight (not shown) disposed on the back surface of the liquid crystal display 13. The heat transferred to the generator 1 is taken away as heat of vaporization as the water from the absorbent 4 evaporates, so that the backlight (not shown) and its surrounding members can be cooled.
[0075]
FIG. 6 is a schematic top view schematically showing a state where the electrical energy generating device 1 is mounted in the vicinity of the CPU 21 in accordance with the mounting method of the electrical energy generating device according to still another preferred embodiment of the present invention.
[0076]
As shown in FIG. 6, a heat sink 22 for effectively releasing heat generated by the CPU 21 is provided on the upper surface of the CPU 21.
[0077]
According to the mounting method of the electrical energy generating device according to this embodiment, the electrical energy generating device 1 is mounted in the vicinity of the CPU 21, and the heat sink 22 provided in the CPU 21 and the exterior 3 of the electrical energy generating device 1 are heated. The electrical energy generating device 1 is mounted so as to be mechanically connected by the conductive member 23.
[0078]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the electrical energy generator 1 includes a main body 2, an exterior 3, and a water absorbing member 4 sandwiched between the main body 2 and the exterior 3. Also in the arrangement shown in FIG. 7, the electric power for operating the CPU 21 is configured to be supplied by the electric energy generator 1.
[0079]
In the mounted electrical energy generator 1 according to the mounting method according to this embodiment, the water generated in the oxygen electrode 5 along with the generation of electrical energy is provided on the water oxygen electrode side current collector plate 8. It is immediately absorbed by the water absorbing member 4 in contact with the oxygen electrode 5 through the opening 11. Therefore, since the surface of the oxygen electrode 5 is not covered with the generated water, it is possible to prevent the supply of oxygen to the oxygen electrode from being hindered by the water generated with the generation of electrical energy. Can do. Thus, the water absorbed by the water absorbing member 4 is released by evaporation to the outside of the electrical energy generating device 1 through the opening 10 provided in the exterior 3.
[0080]
In the electrical energy generating device 1 mounted according to the mounting method according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, a heat sink 22 for effectively releasing heat generated by the CPU 21 is provided on the upper surface of the CPU 21. Since the heat sink 22 and the exterior 3 of the electrical energy generator 1 are mechanically connected by the heat conducting member 23, the heat generated by the CPU 21 is efficiently passed through the heat conducting member 23. It is supplied to the exterior 3. As a result, the temperature of the absorbent 4 that has absorbed water is raised by the heat supplied to the exterior 3, and the evaporation of the water absorbed by the water absorbent member 4 can be promoted. For this reason, the water absorption capability of the water absorption member 4 can always be maintained high.
[0081]
According to this embodiment, since the electrical energy generation device 1 is mounted in the vicinity of the CPU 21 and the heat conduction member 23 that supplies the heat generated by the CPU 21 to the electrical energy generation device 1 is provided, the electrical energy generation device 1 is generated by the CPU 21. Heat can be effectively transferred to the electrical energy generator 1. Therefore, evaporation of water from the absorbing material 4 that has absorbed water can be promoted, so that the water absorption capacity of the water absorbing member 4 can be maintained at a high level, and is generated in the oxygen electrode 5 as electric energy is generated. Since water can be reliably discharged by evaporation, the surface of the oxygen electrode 5 is prevented from being covered with the generated water and obstructing the supply of oxygen without providing a special drainage mechanism. Thus, it is possible to effectively prevent the generation efficiency of electric energy from decreasing with time.
[0082]
Further, according to the present embodiment, the heat transferred to the electrical energy generating device 1 via the heat conducting member 23 is taken away as the heat of vaporization along with the evaporation of water from the absorbent material 4. It becomes possible to promote cooling.
[0083]
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically showing another example of the structure of the electric energy generator 17.
[0084]
In the electric energy generating device 17 shown in FIG. 7, the water absorbing member 18 is used in place of the water absorbing member 4 constituting the electric energy generating device 1 shown in FIGS. It has the same configuration as that of the electric energy generating device 1 shown in FIGS.
[0085]
The water absorbing member 18 is made of an elastic hydrophilic material, and the water absorbing member 18 includes a water retaining material 19 made of a polymer. Electric energy generation according to the embodiment shown in FIGS. Compared with the water absorbing member 4 used in the device 1, the water retention capacity is improved.
[0086]
Examples of the material constituting the water retaining material 19 contained in the water absorbing member 18 include starch, saccharides, cellulose derivatives, phenol foam resins, polyfunctional carboxylic acids and polyethers obtained by heating and stirring under reduced pressure. Degradable hydrogels, polymer absorbers having a zwitterionic group containing an anion such as a carboxyl group, a hydroxyl group, or a sulfonate anion and a cation such as an ammonium cation in a polymer, a cation in the constituent molecule A betaine-type zwitterionic polymer absorber containing ions and anions, an inorganic electrolyte salt-containing polymer absorber in which an inorganic electrolyte salt is ion-bonded or supported on a cross-linked polymer absorber having an amphoteric group, Other known water retention materials can be used.
[0087]
Similar to the water absorbing member 4 in the electric energy generating device 1 shown in FIGS. 1 to 4, the water absorbing member 18 is disposed outside the electric energy generating device 1 through the opening 10 provided in the exterior 3. A part is exposed, and a part thereof is in contact with the oxygen electrode 5 through the opening 11 provided in the oxygen electrode side current collector plate 8.
[0088]
Similarly to the electrical energy generating device 1 shown in FIGS. 1 to 4, the electrical energy generating device 17 is built in the personal computer 12, is generated by the cooling fan 16, and cools the CPU 15. An air flow that receives heat from the CPU 15 and has a temperature higher than the outside air temperature is configured to be blown to the electrical energy generator 1.
[0089]
In the electric energy generation device 17 shown in FIG. 7, the water generated in the oxygen electrode 5 with the generation of electric energy passes through the opening 11 provided in the oxygen electrode side current collector plate 8. The water absorbing member 18 in contact with the oxygen electrode 5 is immediately absorbed. For this reason, the surface of the oxygen electrode 5 is not covered with the generated water, and accordingly, the supply of oxygen to the oxygen electrode is prevented by the water generated as a result of the generation of electrical energy. be able to.
[0090]
Here, the electric energy generation device 17 is configured to receive the heat from the CPU 15 by being generated by the cooling fan 16 and to cool the CPU 15, and to be blown with an air flow higher than the outside air temperature. Therefore, evaporation of water absorbed by the water absorbing member 18 is promoted. Therefore, the water absorption capability of the water absorbing member 18 can be constantly maintained high.
[0091]
Furthermore, since a part of the water absorbed by the water absorbing member 18 is accumulated in the water retaining material 19 included in the water absorbing member 18, the water generation rate in the oxygen electrode 5 is higher than the water evaporation rate. Even so, much of the generated water is accumulated and retained in the water retention material 19 contained in the water absorbing member 18, and therefore, the surface of the oxygen electrode 5 is not immediately covered with water. It is possible to prevent the supply of oxygen to the oxygen electrode from being hindered by the water generated as a result of the generation of oxygen.
[0092]
According to the electrical energy generator 17 configured as described above, the water generated in the oxygen electrode 5 with the generation of electrical energy is absorbed by the water absorbing member 18 provided in contact with the oxygen electrode 5. Therefore, the generated water can be removed from the surface of the oxygen electrode 5, the surface of the oxygen electrode 5 is covered with water, and the supply of oxygen is not hindered. It is possible to effectively prevent the deterioration with time.
[0093]
Further, according to the electrical energy generating device 17 configured as described above, the water absorbing member 18 contains the water retention material 19, so that the water generation rate in the oxygen electrode 5 is higher than the water evaporation rate. Even in this case, much of the generated water is accumulated and retained in the water retaining material 19 included in the water absorbing member 18, so that the surface of the oxygen electrode 5 is not immediately covered with water. It is possible to prevent the supply of oxygen to the oxygen electrode from being hindered by water generated with the generation of electrical energy.
[0094]
Furthermore, according to the electrical energy generating device 17 configured as described above, by cooling the CPU 15, heat is transmitted from the CPU 15, and the air flow that is higher than the temperature of the outside air is converted into the electrical energy generating device 17. Therefore, it is possible to promote the evaporation of the water absorbed by the water absorbing member 18, so that the water absorbing capability of the water absorbing member 18 can be maintained at a high level and the electric energy can be maintained. As a result of this, water generated in the oxygen electrode 5 can be reliably discharged from the surface of the oxygen electrode 5 by evaporation, so that there is no need to provide a special drainage mechanism. The surface is covered with the generated water, preventing the supply of oxygen from being hindered, and the generation efficiency of electrical energy decreases over time. It is possible to effectively prevent.
[0095]
In addition, according to the electrical energy generating device 17 configured as described above, the exterior 3 is pressed against the main body 2 via the elastic water absorbing member 4, so that the oxygen electrode 5 that constitutes the main body 2. The hydrogen electrode 6, the proton conductor film 7, the oxygen electrode side current collector plate 8 and the hydrogen electrode side current collector plate 9 are firmly attached, and the oxygen electrode 5, the hydrogen electrode 6, the proton conductor film 7, the oxygen electrode side current collector It is possible to prevent peeling of the electric plate 8 or the hydrogen electrode side current collecting plate 9.
[0096]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
[0097]
For example, in the above-described embodiment, the case where the electrical energy generation devices 1 and 17 are attached to the personal computer has been described. However, the target to which the electrical energy generation devices 1 and 17 are attached is limited to the personal computer. For example, you may mount | wear with the electric energy generators 1 and 17 in the other apparatuses which require electric power, such as an audio equipment and a motor vehicle.
[0098]
Furthermore, the electric energy generation device 17 shown in FIG. 7 is mounted in the vicinity of the downstream side of the CPU 15 with respect to the flow direction of the air flow generated by the cooling fan 16, but the electric energy generation device 17 is The liquid crystal display 13 can be mounted on the back surface, or the heat sink 21 and the exterior 3 of the electric energy generating device 1 can be mounted so as to be mechanically connected by the heat conducting member 23.
[0099]
In the above embodiment, the electrical energy generating device 1 is mounted near the downstream side of the CPU 15 or on the back surface of the liquid crystal display 13 with respect to the flow direction of the air flow generated by the cooling fan 16, or the heat sink 21. And the exterior 3 of the electrical energy generator 1 are mounted so as to be mechanically connected by the heat conducting member 23. Thus, when the electrical energy generator 1 is mounted, a water absorbing member Although the water absorbed by 4, 18 can be effectively evaporated, it is preferable, however, it is not always necessary to provide the electric energy generator 1, and it can be provided at an arbitrary position.
[0100]
Further, in FIGS. 3 and 4, the electric energy generating device 1 is mounted in the personal computer 12 so that the air flow generated by the cooling fan 16 and cooling the CPU 15 is blown to the electric energy generating device 1. However, if the personal computer 12 has a cooling fan for cooling other elements that generate heat, such as a DSP (digital signal processor) or a motor, for example, to cool the CPU 15 Instead of arranging the electric energy generating device 1 downstream of the cooling fan 16, the electric energy generating device 1 may be mounted on the downstream side of a DSP or a motor.
[0101]
In the above embodiment, each of the personal computers 12 and 20 is equipped with one electrical energy generating device 1 or 17, but using a laminate in which a plurality of electrical energy generating devices 1 and 17 are stacked. When a plurality of electrical energy generators 1 and 17 are stacked to form a stacked body, air is supplied to the side surfaces of the stacked body one after another by the cooling fan 16, so that the air flow from the cooling fan 16 Thus, it becomes possible not only to remove water generated with the generation of electric energy but also to supply oxygen (air) to the oxygen electrode 5 from the side surface of the laminate.
[0102]
Further, in the embodiment shown in FIG. 5, the electric energy generator 1 is generated by a backlight (not shown) that is mounted on the back surface of the liquid crystal display 13 and is also disposed on the back surface of the liquid crystal display 13. The evaporation of water generated with the generation of electric energy is promoted by using heat generated by the electric energy, but the electric energy generator 1 is mounted in the vicinity of a member that generates heat other than the back surface of the liquid crystal display 13. You can also
[0103]
Moreover, in the said embodiment, although the personal computers 12 and 20 are equipped with the liquid crystal display 13 as a display means, as a display means, it is not limited to the liquid crystal display 13, Other display means, for example, CRT ( Other displays such as a cathode ray tube), an EL (Electro Luminescence) display, and a PDP may be provided. Each of these display means generates a certain amount of heat by its operation, so even if these display means are used, by arranging the electric energy generators 1 and 17 in the vicinity thereof, It is possible to promote the evaporation of water generated with the generation of electric energy.
[0104]
Further, in the embodiment shown in FIG. 3, the cooling fan 16 and the CPU 15 cooled by the cooling fan 16 are configured to operate on the electric energy generated by the electric energy generating device 1, and are shown in FIG. In an aspect, a backlight (not shown) that supplies heat to the electric energy generating device 1 is configured to operate by electric energy generated by the electric energy generating device 1. The heat source and the cooling fan used for promoting the discharge of water are not limited to those operated by the electric energy generator 1, and the heat source or cooling fan that is operated by another power source is used. Also good.
[0105]
In addition, the electrical energy generators 1 and 17 used in the above embodiment have water absorbing members 4 and 18 respectively, and the provision of the water absorbing members 4 and 18 is accompanied by the generation of electrical energy. Although it is preferable because the efficiency of discharging generated water is improved, it is not always necessary to use an electrical energy generating device having the water absorbing members 4, 18, and an electrical energy generating device not having the water absorbing members 4, 18 is used. May be.
[0106]
Furthermore, in the said embodiment, although the water produced | generated with generation | occurrence | production of electrical energy is made to absorb the water absorbing members 4 and 18, further, the surface of the oxygen electrode 5 and the surface of the oxygen electrode side current collecting plate 8 are used. At least one of them may be given water repellency, for example, by subjecting it to water repellency treatment. If at least one of the surface of the oxygen electrode 5 and the surface of the oxygen electrode side current collector plate 8 has water repellency, the amount of water generated as a result of the generation of electrical energy is the amount of water absorbed by the water absorbing members 4 and 18. Even when the water exceeding the capacity and cannot be absorbed by the water absorbing members 4 and 18 and the water generated with the generation of electric energy remains on the surfaces of the oxygen electrode 5 and the oxygen electrode side current collector plate 8, Since the area covered with water among the surfaces of the oxygen electrode 5 and the oxygen electrode side current collector plate 8 can be minimized, it is possible to minimize a decrease in the generation efficiency of electric energy.
[0107]
In the above-described embodiment, the proton conductor film 7 is configured by using a polypropylene thin film having a large number of openings as a support base and applying a proton conductor material containing fullerenol to both sides of the polypropylene thin film. The proton conductor film 7 has a property of conducting protons, and when hydrogen is supplied to the hydrogen electrode 6, as a concentration difference between the hydrogen concentration in the hydrogen electrode 6 and the hydrogen concentration in the oxygen electrode 5. As long as it has a property of blocking hydrogen to the extent that a concentration difference capable of generating electric energy can be secured, a polypropylene thin film having a large number of openings is used as a support base, and fullerenol is contained on both sides of the polypropylene thin film. The proton conductor material is not limited to the proton conductor film 7 formed by applying the proton conductor material.
[0108]
Further, in the above embodiment, the outer casing 3, the oxygen electrode side current collector plate 8 and the hydrogen electrode side current collector plate 9 all have a lattice shape, but it is not always necessary to form them in a lattice shape. The shape is not particularly limited as long as it has an opening, for example, by providing a slit-shaped opening.
[0109]
Moreover, in the said embodiment, although the oxygen electrode 5 and the hydrogen electrode 6 are comprised with the carbon sheet, as long as it is an electroconductive material, even if it comprises the oxygen electrode 5 and the hydrogen electrode 6 with another raw material. Good.
[0110]
Furthermore, in the said embodiment, although the oxygen electrode side current collecting plate 8 and the hydrogen electrode side current collecting plate 9 are used, it is not necessarily that using the oxygen electrode side current collecting plate 8 and the hydrogen electrode side current collecting plate 9. These are not necessary and may be omitted.
[0111]
【Effect of the invention】
According to the present invention, a method of mounting an electrical energy generation device on a device having a heat source and using the electrical energy generation device as a power source, the water generated when generating electrical energy from hydrogen energy is effective. It is possible to provide a method of mounting an electrical energy generating device that can be discharged in an effective manner and a computer incorporating the electrical energy generating device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the structure of an electrical energy generator 1 used in a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a main body 2, an exterior 3, and a water absorbing material 4 of the electrical energy generating device 1. FIG.
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view schematically showing a state in which the electrical energy generating device 1 is mounted on a personal computer 12 in accordance with the mounting method of the electrical energy generating device according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 shows the positional relationship between an electric energy generating device 1 mounted on a personal computer 12 and a CPU 15 and a cooling fan 16 in accordance with an electric energy generating device mounting method according to a preferred embodiment of the present invention. It is a drawing.
FIG. 5 is a schematic perspective view schematically showing a state in which the electrical energy generating device 1 is mounted on the personal computer 20 according to the mounting method of the electrical energy generating device according to another preferred embodiment of the present invention. is there.
FIG. 6 is a schematic top view schematically showing a state in which the electrical energy generation device 1 is mounted in the vicinity of the CPU 21 in accordance with a method for mounting the electrical energy generation device according to still another preferred embodiment of the present invention. It is.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically showing another example of the structure of the electric energy generation device 17;
[Explanation of symbols]
1 Electric energy generator
2 body
3 exterior
4 Water absorption member
5 Oxygen electrode
6 Hydrogen electrode
7 Proton conductor membrane
8 Oxygen electrode side current collector
9 Current collector on the hydrogen electrode side
10 opening
11 opening
12 Personal computer
13 Liquid crystal display
14 Keyboard
15 CPU
16 Cooling fan
17 Electric energy generator
18 Water absorption member
19 Water retention material
20 Personal computer
21 CPU
22 Heat sink
23 Heat conduction member

Claims (20)

熱源を有し、電気エネルギー発生装置を電源とする装置に、電気エネルギー発生装置を装着する方法であって、
前記電気エネルギー発生装置に、酸素電極、水素電極および前記酸素電極と前記水素電極との間に挟着されたプロトン伝導体膜を有する本体部と、蒸発した水を外部へ放出するための複数の開口部を有する外装部材と、前記本体部における前記酸素電極と前記外装部材との間に挟持され、弾力性を有すると共に前記酸素電極と接触している吸水部材とを設け、
前記外装部材が、前記吸水部材を介して前記本体部に押しつけられているようにし、
前記熱源が発する熱が前記吸水部材に供給されることにより、前記酸素電極において生成されたのちに前記吸水部材に吸収された水が、前記外装部材における前記開口部を介して前記電気エネルギー発生装置の外部へ蒸発によって放出されるように、前記電気エネルギー発生装置を装着する
電気エネルギー発生装置の装着方法。A method of mounting an electrical energy generator on a device having a heat source and using the electrical energy generator as a power source,
The electric energy generating device includes a main body having an oxygen electrode, a hydrogen electrode, and a proton conductor membrane sandwiched between the oxygen electrode and the hydrogen electrode, and a plurality of members for releasing evaporated water to the outside. and the armor member that having a opening, is sandwiched between the oxygen electrode and the outer member in the main body portion, and a water-absorbing member in contact with the oxygen electrode which has an elasticity is provided,
The exterior member is pressed against the main body through the water absorbing member,
The heat generated by the heat source is supplied to the water absorbing member, so that the water absorbed by the water absorbing member after being generated at the oxygen electrode is passed through the opening in the exterior member through the opening. A method for mounting the electrical energy generation device , wherein the electrical energy generation device is mounted so that the electrical energy generation device is discharged by evaporation . 前記装置が、さらに、前記熱源に冷媒を供給することによって、前記熱源を冷却する冷却手段を有し、
前記熱源を冷却した後の前記冷媒が前記電気エネルギー発生装置に供給されるように、前記電気エネルギー発生装置を装着する
請求項１に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。The apparatus further includes cooling means for cooling the heat source by supplying a refrigerant to the heat source,
As the refrigerant after cooling the heat source is supplied to the electric energy generating device, you mounting the electrical energy generating device
Method of mounting an electrical energy generating device according to 請 Motomeko 1. 前記冷却手段が冷却ファンによって構成された
請求項２に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。The cooling means is constituted by a cooling fan .
Method of mounting an electrical energy generating device according to 請 Motomeko 2. 前記冷媒が空気によって構成された
請求項２または３に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。The refrigerant is constituted by the air
Method of mounting an electrical energy generating device according to 請 Motomeko 2 or 3. 前記電気エネルギー発生装置を、前記熱源の近傍に装着する
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。It said electrical energy generating device, you mounted in the vicinity of the heat source
Method of mounting an electrical energy generating device according to any one of 請 Motomeko 1-4. 前記装置がコンピュータによって構成され、前記熱源がＣＰＵによって構成された
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。The apparatus is constituted by a computer, and the heat source is constituted by a CPU .
Method of mounting an electrical energy generating device according to any one of 請 Motomeko 1-5. 前記ＣＰＵの発する熱が、熱伝導部材を介して、前記電気エネルギー発生装置に伝達されるように、前記電気エネルギー発生装置を装着する
請求項６に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。Heat generated by the CPU, via the heat conductive member so as to be transmitted to said electrical energy generating device, you mounting the electrical energy generating device
Method of mounting an electrical energy generating device according to 請 Motomeko 6. 前記熱伝導部材を、前記ＣＰＵのヒートシンクと前記電気エネルギー発生装置とを物理的に接続するように設ける
請求項７に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。It said heat conducting member, Ru provided with the heat sink of the CPU and the electric energy generating device to physically connect
Method of mounting an electrical energy generating device according to 請 Motomeko 7. 前記装置がコンピュータによって構成され、前記熱源が液晶ディスプレイのバックライトによって構成された
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。The apparatus is constituted by a computer, and the heat source is constituted by a backlight of a liquid crystal display .
Method of mounting an electrical energy generating device according to any one of 請 Motomeko 1-5. 前記熱源が、前記電気エネルギー発生装置が発生する電気エネルギーによって動作するように構成された
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電気エネルギー発生装置の装着方法。The heat source is configured to be operated by electric energy generated by the electric energy generator .
Method of mounting an electrical energy generating device according to any one of 請 Motomeko 1-9. 電気エネルギー発生装置が発生する電気エネルギーによって動作するコンピュータであって、
前記電気エネルギー発生装置が、
酸素電極、水素電極および前記酸素電極と前記水素電極との間に挟着されたプロトン伝導体膜を有する本体部と、
蒸発した水を外部へ放出するための複数の開口部を有する外装部材と、
前記本体部における前記酸素電極と前記外装部材との間に挟持され、弾力性を有すると共に前記酸素電極と接触している吸水部材と
を備え、
前記外装部材が、前記吸水部材を介して前記本体部に押しつけられており、
前記コンピュータ内の熱源が発する熱が前記吸水部材に供給されることにより、前記酸素電極において生成されたのちに前記吸水部材に吸収された水が、前記外装部材における前記開口部を介して前記電気エネルギー発生装置の外部へ蒸発によって放出されるように、前記電気エネルギー発生装置が装着された
コンピュータ。A computer that operates on electrical energy generated by an electrical energy generator,
The electrical energy generator is
A main body having an oxygen electrode, a hydrogen electrode, and a proton conductor membrane sandwiched between the oxygen electrode and the hydrogen electrode;
And the armor member that having a plurality of openings for discharging the evaporated water to the outside,
A water absorbing member sandwiched between the oxygen electrode and the exterior member in the main body and having elasticity and in contact with the oxygen electrode;
The exterior member is pressed against the main body through the water absorbing member;
The heat generated by the heat source in the computer is supplied to the water absorption member, so that the water absorbed in the water absorption member after being generated in the oxygen electrode passes through the opening in the exterior member. A computer equipped with the electrical energy generator so as to be released by evaporation to the outside of the energy generator. さらに、前記熱源に冷媒を供給することによって、前記熱源を冷却する冷却手段を備え、
前記電気エネルギー発生装置が、前記熱源を冷却した後の前記冷媒が前記電気エネルギー発生装置に供給されるように配置された
請求項１１に記載のコンピュータ。And a cooling means for cooling the heat source by supplying a refrigerant to the heat source,
The electric energy generation device is arranged such that the refrigerant after cooling the heat source is supplied to the electric energy generation device .
Computer according to 請 Motomeko 11. 前記冷却手段が冷却ファンによって構成された
請求項１２に記載のコンピュータ。The cooling means is constituted by a cooling fan .
Computer according to 請 Motomeko 12. 前記冷媒が空気によって構成された
請求項１２または１３に記載のコンピュータ。The refrigerant is constituted by the air
請 Motomeko 12 or according to 13 computer. 前記電気エネルギー発生装置が、前記熱源の近傍に装着されている
請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載のコンピュータ。The electric energy generating device, that is mounted in the vicinity of the heat source
請 Motomeko 11-14 computer according to any one of. 前記熱源がＣＰＵによって構成された
請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載のコンピュータ。Said heat source is a CPU
請 Motomeko 11 to the computer according to any one of 15. さらに、前記ＣＰＵが発する熱を前記電気エネルギー発生装置に伝導させる熱伝導部材を備え、
前記熱伝導部材を介して、前記ＣＰＵが発する熱が前記電気エネルギー発生装置に供給される
請求項１６に記載のコンピュータ。And a heat conduction member for conducting heat generated by the CPU to the electrical energy generator.
Through the heat conducting member, the CPU emits heat Ru is supplied to the electric energy generating device
Computer according to 請 Motomeko 16. 前記ＣＰＵがヒートシンクを備え、
前記熱伝導部材が、前記ヒートシンクと前記電気エネルギー発生装置とを物理的に接続している
請求項１７に記載のコンピュータ。The CPU includes a heat sink;
The heat conducting member, it is physically connects the heat sink and the electrical energy generating device
Computer according to 請 Motomeko 17. さらに、バックライトを有する液晶ディスプレイを備え、
前記熱源が前記バックライトによって構成された
請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載のコンピュータ。Furthermore, it has a liquid crystal display with a backlight,
Said heat source is constituted by the backlight
請 Motomeko 11 to the computer according to any one of 15. 前記コンピュータが、ノート型のパーソナルコンピュータである
請求項１１ないし１９のいずれか１項に記載のコンピュータ。The computer, Ru Oh in the notebook personal computer
請 Motomeko 11 to 19 computers according to any one of.
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