JP5050569B2 - 電気浸透材の導通構造、送液装置、燃料電池型発電装置、及び電子機器並びに送液装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気浸透現象を用いた電気浸透流ポンプに用いられる電気浸透材の導通構造、その構造を備える送液装置、送液装置を備える燃料電池型発電装置、及び燃料電池型発電装置を備えた電子機器並びに送液装置の製造方法に関する。

近年、エネルギー変換効率の高いクリーンな電源として燃料電池が注目されるようになり、燃料電池自動車、携帯機器、電化住宅などに幅広く実用化されてきている。燃料電池は改質方式と燃料直接方式の２つに分類される。改質方式は、燃料と水から水素を改質器で生成した後に、水素を発電セルに供給する方式であり、燃料直接方式は、燃料と水を改質せずに発電セルに供給する方式である。

何れの場合でも、燃料や水を送液するための動力源としてポンプが用いられる。ポンプには、遠心式、容積回転式、容積往復式等といった機械的に動作するものがあるが、機械的可動部を持たずに液体を送液する電気浸透流ポンプを備える送液装置が考案されている（例えば、特許文献１参照）。

電気浸透流ポンプは電気浸透現象を用いたものであり、管材に充填された誘電体からなる電気浸透材と、電気浸透材の上流側及び下流側に配置された電極とを備える。電気浸透材は、例えば、管材の流れ方向に配置されたシリカ繊維等の誘電体からなる。

電気浸透流ポンプは以下のような原理により動作する。即ち、電気浸透材（誘電体）に液体が接触すると、電気浸透材の表面が帯電し、その接触界面近傍には液体中のカウンターイオンが集まり、電荷が過剰となる。ここで、電極間に電圧を印加することで電気浸透材内に電界が生じると、液体中のカウンターイオンが移動し、液体の粘性により液体全体が流れる。例えば、電気浸透材がシリカで、液体が水とメタノールの混合液である場合には、シリカの表面、に「−Ｓｉ−ＯＨ」（シラノール基）が生成され、シラノール基がＳｉ−Ｏ⁻となり、シリカの表面が負に帯電し、界面近傍には、液体中の正イオン（カウンターイオン）が集まり、液体中では正電荷が過剰となる。そして、電極間に電圧を加えると過剰な正電荷が陰極方向に移動し、粘性により液体全体が陰極側に流れる。
このような原理で駆動する電気浸透流ポンプは、可動部がなく構造が単純であり、小型化が可能、無脈動、無騒音、等の利点がある。
特開２００６−２２８０７号公報

図１２は本出願人が開発中（出願中）の送液装置１４０を比較のために示す分解斜視図であり、図１３は図１２のXII−XII矢視断面図であり、図１４は図１３のXIII部の拡大図である。

この送液装置１４０は、電気浸透材１５１を収納するホルダー１５２の両端に引き出し電極１５３，１５４を設けた電気浸透流ポンプ１５０と、その上流側の流路を形成する上流側流路構造体１６０及び下流側の流路を形成する下流側流路構造体１７０とからなる。図１３に示すように、上流側流路構造体１６０及び下流側流路構造体１７０は、非導電性接着剤１６９，１７９により、引き出し電極１５３，１５４と接着される。

引き出し電極１５３，１５４には電気浸透材１５１よりも小さい径の開口１５３ａ，１５４ａが形成されている。図１３に示すように、導電性接着剤１５２ｂ，１５２ｂで引き出し電極１５３，１５４がホルダー１５２及び電極１５１ａ，１５１ｂに接着されることで、電気浸透材１５１の軸方向の位置が固定される。同時に、図１４に示すように、開口１５３ａ，１５４ａの周縁部において、電気浸透材１５１の両端に設けられた電極１５１ａ，１５１ｂと引き出し電極１５３，１５４とを導通させることができる。

一般に、電気浸透流ポンプの流量は、電気浸透材の流路断面積に依存する。しかし、上記構造においては、電気浸透材５１の外周部が開口１５３ａ，１５４ａの周縁部と重なるため、電気浸透材５１の流路断面積が開口１５３ａ，１５４ａの大きさに限定され、ポンプ性能が低下するという問題があった。

本発明の課題は、電気浸透流ポンプの性能を向上させることができる電気浸透材の導通構造、その構造を備える送液装置、その送液装置を用いた燃料電池型発電装置、及びその燃料電池型発電装置を備えた電子機器並びに送液装置の製造方法を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、両面に電極が設けられた電気浸透材と、前記電気浸透材が収容される内空が形成されたホルダーと、前記ホルダーの両面から挟み込み、前記電気浸透材の両面の電極と導通する引き出し電極と、を有し、前記引き出し電極には、前記電気浸透材の外周と同じか外周の外側まで広がる開口が形成され、前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とは、導電性接着剤により接着されていることを特徴とする電気浸透材の導通構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記引き出し電極の前記開口の周縁部の少なくとも一部に、内側に入り込み、前記電気浸透材と導通する電極接続部が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記電極接続部は、前記電気浸透材の外周の内側まで入り込んでいることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記電極接続部は、１又は複数の突起部からなることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記突起部は、２以上の突起部からなる入江部を備えていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記突起部は、貫通孔を備えていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項２または３に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記電極接続部は、導電性接着剤のみからなることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項２〜７のいずれか一項に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記電極接続部は、少なくとも３箇所に設けられていることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記電気浸透材の側面は、前記ホルダー内側に接着されていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記ホルダーと前記引き出し電極とは、非導電性接着剤により接着されていることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、両面に電極が設けられた電気浸透材と、前記電気浸透材が収容される内空が形成されたホルダーと、前記ホルダーを両面から挟み込み、前記電気浸透材の両面の電極と導通する引き出し電極と、前記電気浸透材の上流側及び下流側に液体の流路を形成する流路構造体と、を有し、前記引き出し電極には、前記電気浸透材の外周と同じか外周の外側まで広がる開口が形成され、前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とは、導電性接着剤により接着されていることを特徴とする燃料電池を含む発電装置に搭載される送液装置である。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される送液装置であって、前記引き出し電極の前記開口の周縁部の少なくとも一部に、内側に入り込み、前記電気浸透材と導通する電極接続部が設けられていることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２に記載の送液装置と、前記送液装置により燃料が供給される発電セルと、を備えることを特徴とする燃料電池型発電装置である。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の燃料電池型発電装置と、前記燃料電池型発電装置によって発電された電気により動作する電子機器本体と、を備えることを特徴とする電子機器である。

請求項１５に記載の発明は、電気浸透材の両面に電極を形成する工程と、前記電気浸透材を内空が形成されたホルダーに収容する工程と、前記ホルダーの両面と、前記ホルダーを両面から挟み込み前記電気浸透材の両面の電極に導通する引き出し電極とを接着する工程と、前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とを接着する工程と、を含み、前記引き出し電極には、前記電気浸透材の外周と同じか外周の外側まで広がる開口が形成され、前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とは、導電性接着剤により接着されることを特徴とする送液装置の製造方法である。

請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とを接着する工程は、前記導電性接着剤を滴下する工程を含むことを特徴とする。

請求項１７に記載の発明は、請求項１５に記載の電気浸透材の導通構造であって、前記ホルダーの両面と前記引き出し電極とを接着する工程は、非導電性接着剤により接着されることを特徴とする。

本発明によれば、電気浸透流ポンプの性能を向上させることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔電子機器〕
図１は電子機器１０００のブロック図である。電子機器１０００は、燃料電池型の燃料電池型発電装置１と、燃料電池型発電装置１により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ９０４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０４に接続される２次電池９０５と、それらを制御する制御部９０６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０４より電気エネルギーが供給される電子機器本体９０１と、を備える。

燃料電池型発電装置１は後述するように、電気エネルギーを生成しＤＣ／ＤＣコンバータ９０４に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ９０４は燃料電池型発電装置１により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換したのちに電子機器本体９０１や制御部９０６に供給する機能の他に、燃料電池型発電装置１により生成された電気エネルギーを２次電池９０５に充電し、燃料電池型発電装置１が動作していない時に、２次電池９０５に蓄電された電気エネルギーを電子機器本体９０１や制御部９０６に供給する機能も果たせるようになっている。制御部９０６は電子機器本体９０１に安定して電気エネルギーが供給されるように燃料電池型発電装置１やＤＣ／ＤＣコンバータ９０４の制御を行う。
次に、燃料電池型発電装置１について詳細に説明する。

〔燃料電池型発電装置〕
図２は燃料電池型発電装置１のブロック図である。燃料電池型発電装置１は、燃料カートリッジ２，２と、送液装置４０，４０と、流路制御部１００と、マイクロリアクタ６及び発電セル２０と、エアポンプ３０等とからなる。燃料電池型発電装置１は二つの燃料カートリッジ２，２を持つシステムとしている。

流路制御部１００は例えば、複数枚の基板を積層した多層基板からなり、流路制御部１００には送液装置４０、マイクロリアクタ６、発電セル２０、エアポンプ３０が表面実装されている。また、流路制御部１００はマイクロバルブ３３〜３５、及び流量センサ３６〜３８を備える（内蔵している）。

マイクロバルブ３３は、送液装置４０から気化器７に流れる混合液の流れを開弁・閉弁することによって許容または阻止するｏｎ−ｏｆｆバルブである。マイクロバルブ３４はエアポンプ３０からマイクロリアクタ６内の一酸化炭素除去器９に流れる空気の流量を制御する制御バルブ（可変バルブ）である。マイクロバルブ３５はエアポンプ３０からマイクロリアクタ６内の燃焼器１０に流れる空気の流量を制御する制御バルブ（可変バルブ）である。

流量センサ３６は燃料カートリッジ２，２からマイクロリアクタ６内の気化器７までの流路中に設けられ、燃料カートリッジ２，２から気化器７に流れる混合液の流量を検出する。流量センサ３７はエアポンプ３０からマイクロリアクタ６内の一酸化炭素除去器９までの流路中に設けられ、エアポンプ３０から一酸化炭素除去器９に流れる空気の流量を検出する。流量センサ３８はエアポンプ３０からマイクロリアクタ６内の燃焼器１０までの流路中に設けられ、エアポンプ３０からマイクロリアクタ６内の燃焼器１０に流れる空気の流量を検出する。

燃料カートリッジ２内には燃料と水の混合液が貯留されている。燃料カートリッジ２，２の壁面には、燃料排出孔が形成されている。燃料排出孔には送液装置４０に通じる配管が挿入される。

この燃料排出孔には逆止弁２ａが設けられている。この逆止弁２ａは例えば、可撓性・弾性を有する材料（例えば、エラストマー）をダックビル状に形成したダックビル弁であり、そのダックビル状の先端を燃料カートリッジ２，２の内部に向けた状態で嵌め込まれている。逆止弁２ａによって、混合液が燃料排出孔から燃料カートリッジ２の外への漏れを防止することができる。
燃料排出孔は送液装置４０と対向して設けられ、燃料カートリッジ２，２が送液装置４０に対して着脱可能とされている。

ここでは、送液装置４０は後述するように、燃料カートリッジ２から混合液を吸引し、マイクロリアクタ６内の気化器７へ送液する例で説明するが、送液装置４０は上記の場所に限らず、システム内の液体を送る部分に同様に用いることができる。

マイクロリアクタ６は、図１に示すように、気化器７、改質器８、一酸化炭素除去器９及び燃焼器１０をユニット化したものであり、気化器７が改質器８に通じ、改質器８が一酸化炭素除去器９に通じている。マイクロリアクタ６は真空断熱パッケージ１１の中に収容されている。

マイクロリアクタ６の流路制御部１００との対向面には６つのポート１２〜１７が設けられている。マイクロリアクタ第一ポート１２は気化器７に通じる入力ポート、マイクロリアクタ第二ポート１３は一酸化炭素除去器９に通じる入力ポート、マイクロリアクタ第三ポート１４は燃焼器１０に通じる入力ポート、マイクロリアクタ第四ポート１５は燃焼器１０からの出力ポート、マイクロリアクタ第五ポート１６は燃焼器１０に通じる入力ポート、マイクロリアクタ第六ポート１７は一酸化炭素除去器９からの出力ポートである。

発電セル２０は、触媒を担持した燃料極２１と、触媒を担持した酸素極２２と、燃料極２１と酸素極２２の間に挟持された電解質膜２３とをユニット化したものである。

発電セル２０の流路制御部１００との対向面には４つのポート２４〜２７が設けられている。発電セル第一ポート２４は燃料極２１に通じる入力ポート、発電セル第二ポート２５は燃料極２１からの出力ポート、発電セル第三ポート２６は酸素極２２に通じる入力ポート、発電セル第四ポート２７は酸素極２２からの出力ポートである。

図２に示すように、エアポンプ３０の吸引側にはエアフィルタ３１が設けられており、外部の空気がエアフィルタ３１を介してエアポンプ３０に吸引される。エアポンプ３０には排出ポート３２が設けられ、エアポンプ３０に吸引された空気が排出ポート３２から排出され、流路制御部１００内の流路を通して、各部に供給される。

〔燃料電池型発電装置の動作〕
次に、この燃料電池型発電装置１の動作について説明する。
まず、送液装置４０の作用によって、燃料カートリッジ２から気化器７へ混合液が送液される。

一方、エアポンプ３０が作動すると、外部の空気がエアフィルタ３１を通ってエアポンプ３０に吸引され、吸引された空気が排出ポート３２から一酸化炭素除去器９、燃焼器１０及び酸素極２２に送られる。

気化器７に送られた混合液は気化され、気化した燃料と水の混合気は改質器８に送られる。改質器８では、気化器７から供給された混合気から水素及び二酸化炭素が改質反応触媒により生成され、更に微量な一酸化炭素も生成される。なお、燃料カートリッジ２内の混合液がメタノールと水の混合液である場合には、化学反応式（１）、（２）のような触媒反応が改質器８で起こる。
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→３Ｈ₂＋ＣＯ₂ … （１）
Ｈ₂＋ＣＯ₂→Ｈ₂O＋ＣＯ … （２）

改質器８で生成された混合気は一酸化炭素除去器９に供給されて、エアポンプ３０の排出ポート３２からマイクロリアクタ第二ポート１３経由で供給された空気と混合される。一酸化炭素除去器９では、混合気中の一酸化炭素ガスが化学反応式（３）に示すように選択酸化反応触媒により優先的に酸化（燃焼）されて、一酸化炭素が除去される。
２ＣＯ＋Ｏ₂→２ＣＯ₂ … （３）

一酸化炭素が除去された状態の混合気には水素ガスが含まれ、その混合気がマイクロリアクタ第六ポート１７から発電セル第一ポート２４を経由して、発電セル２０の燃料極２１に供給される。酸素極２２にはエアポンプ３０の排出ポート３２から発電セル第三ポート２６経由で空気が供給される。そして、燃料極２１にマイクロリアクタ第六ポート１７から発電セル第一ポート２４経由で供給された混合気中の水素が、電解質膜２３を介して、酸素極２２に供給された空気中の酸素と電気化学反応することによって、燃料極２１と酸素極２２との間で電力が生じる。

なお、電解質膜２３が水素イオン透過性の電解質膜（例えば、固体高分子電解質膜）の場合には、燃料極２１では次式（４）のような反応が起き、燃料極２１で生成された水素イオンが電解質膜２３を透過し、酸素極２２では次式（５）のような反応が起こる。
Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^- …（４）
２Ｈ⁺＋１／２Ｏ₂＋２ｅ^-→Ｈ₂Ｏ …（５）

酸素極２２で未反応の空気は発電セル第四ポート２７から外部に放出される。燃料極２１で未反応の水素が含まれる混合気は出力ポートである発電セル第二ポート２５からマイクロリアクタ第五ポート１６経由で燃焼器１０に送られる。更に、燃焼器１０にはエアポンプ３０の排出ポート３２からマイクロリアクタ第三ポート１４経由で空気が供給される。そして、燃焼器１０内では水素が酸化されることで燃焼熱が発生し、その燃焼熱によって気化器７、改質器８及び一酸化炭素除去器９が加熱される。そして、各種の生成物を含む混合気が燃焼器１０の出力ポートであるマイクロリアクタ第四ポート１５から外部に排出される。

〔送液装置〕
ここで、送液装置４０の詳細な構造について説明する。図３は送液装置４０を燃料カートリッジ２側から見た斜視図、図４は送液装置４０を燃料カートリッジ２側から見た分解斜視図、図５は図３のV−V矢視断面図である。

送液装置４０は、図３〜図５に示すように、電気浸透流ポンプ５０と、上流側流路構造体６０と、下流側流路構造体７０とを接合してなる。

図６は電気浸透流ポンプ５０の斜視図であり、図７は電気浸透流ポンプ５０の平面図であり、図８は図７のVIII−VIII矢視断面図である。電気浸透流ポンプ５０は、電気浸透材５１と、ホルダー５２と、引き出し電極５３，５４とを備える。

電気浸透材５１は、誘電体の多孔質材（例えば多孔質のセラミック等）、繊維材又は粒子充填材が板状、ここでは円板状に形成されてなり、吸液性を有する。電気浸透材５１の両面には、白金等がスパッタ、蒸着等されることにより電極５１ａ，５１ｂが形成されている。
そして、電気浸透材５１がホルダー５２内に側面を密着して納められる。

ホルダー５２は絶縁体からなり、電気浸透材５１を収容する内空５２ａが形成されている。ホルダー５２の厚さは、電気浸透材の厚さとほぼ同じになっている。内空５２ａに電気浸透材５１が収容されることにより、電気浸透材５１の径方向の位置が固定される。そして、電気浸透材５１の側面とホルダー５２との間を非導電性接着剤により確実に接着するようにしてもよい。これにより、シール性を高めることができる。また、耐衝撃性を高めるために電気浸透材５１とホルダー５２との間に緩衝材を充填してもよい。ホルダー５２の両面は非導電性接着剤５２ｂ，５２ｂにより引き出し電極５３，５４と接着される。

引き出し電極５３，５４は、同一の形状をしており、電気浸透材５１及びホルダー５２の両面に配置される。引き出し電極５３，５４の材料としては、鉄、銅合金、ＳＵＳ等を用いることができ、電極及び混合液との接触による酸化反応を防止するために金メッキ処理が施されている。

引き出し電極５３，５４には、電気浸透材５１の径と同じまたはそれよりも大きい径の開口５３ａ，５４ａが形成されている。つまり、引き出し電極５３，５４には、電気浸透材５１の外周と同じか外周の外側まで広がる開口が形成されている。
この開口５３ａ，５４ａの周縁部の複数個所（図では３箇所）には、開口５３ａ，５４ａの内側に向かって突出する電極接続部５５Ａ，５６Ａが設けられている。
また、この実施形態では、図７に示されるように、突出する電極接続部５５Ａ，５６Ａが電気浸透材５１の外周の内側まで入り込むようにしている。

電極接続部５５Ａは隣接配置された突起部５７ａと突起部５７ｂとからなり、その間隙（入江部）５７ｃに導電性接着剤５１ｃを滴下することにより電極５１ａと接着される。これにより、図６に示すように、電極５１ａと引き出し電極５３とは導通されている。

同様に、下側（裏面側）の電極接続部５６Ａは隣接配置された突起部５８ａと突起部５８ｂとからなり、その間隙（入江部）５８ｃに導電性接着剤５１ｄを滴下することにより電極５１ｂと接着される。これにより、電極５１ｂと引き出し電極５４とは導通されている。
このとき、その間隙５７ｃ、５８ｃが導電性接着剤５１ｃ、５１ｄの液だまりとして機能し、導電性接着剤はその濡れ性により間隙５７ｃ、５８ｃに確実に広がるので、滴下の精度はそれ程必要がない。
導電性接着剤５１ｃ，５１ｄとしては、例えば藤倉化成製ドータイトＦＡ−７３０、ＸＡ−８１９Ａ等を用いることができる。
電気浸透材５１の両面が引き出し電極５３，５４と接着されることにより電気浸透材５１の軸方向の位置が固定される。なお、電気浸透材５１をより確実に固定するためには、開口５３ａ，５４ａの周縁部の３箇所以上に、電極接続部５５Ａ，５６Ａを設けることが望ましい。
ここでは、電極接続部５５Ａ，５６Ａを円周方向に同位相で設けたが、平面視して、互い違いに電極接続部が配置されるように設けてもよい。

上流側流路構造体６０は電気浸透流ポンプ５０に対して燃料カートリッジ２側に設けられる。
上流側流路構造体６０の電気浸透流ポンプ５０側の面には、凹部６１が設けられている。凹部６１の中央には導入孔６２が貫通している。
上流側流路構造体６０の燃料カートリッジ２側の面には、中央に導入管６６が設けられている。導入管６６の内空は導入孔６２に繋がっており、導入管６６が燃料カートリッジ２，２のダックビル弁に挿入されることで、電気浸透流ポンプ５０に混合液を導入する導入流路となる。
上流側流路構造体６０の電気浸透流ポンプ５０側の面は、凹部６１の外周部において非導電性接着剤６９により引き出し電極５３と接合される。

下流側流路構造体７０は電気浸透流ポンプ５０に対して流路制御部１００側に設けられる。
下流側流路構造体７０の電気浸透流ポンプ５０側の面には、凹部７１が設けられている。凹部７１の底部には中央に排出孔７２が貫通している。

下流側流路構造体７０の流路制御部１００側の面には、中央に排出管７６が設けられている。排出管７６の内空は排出孔７２に繋がっており、排出管７６が流路制御部１００のマイクロバルブ３３へ繋がる流路に接続されており、混合液の流路となる。

下流側流路構造体７０の電気浸透流ポンプ５０側の面は、凹部７１の外周部において非導電性接着剤７９により引き出し電極５４と接着される。

〔送液装置の組み立て方法〕
次に、送液装置４０を組み立てる方法について説明する。
まず、ホルダー５２の内空５２ａに電気浸透材５１を挿入した状態で、例えば、シルクスクリーンで非導電性接着剤５２ｂ，５２ｂを接着部に塗布し、非導電性接着剤５２ｂ，５２ｂにより引き出し電極５３，５４をホルダー５２に接着する。この状態では、電極接続部５５Ａ，５６Ａと電気浸透材５１とが係合するため、電気浸透材５１の軸方向の位置が固定される。なお、上述したように電気浸透材５１の側面とホルダー５２との間を非導電性接着剤により確実に接着するようにしてもよい。

次に、電極接続部５５Ａの間隙５７ｃに導電性接着剤５１ｃを滴下するとともに、電極接続部５６Ａの間隙５８ｃに導電性接着剤５１ｄを滴下し、電極５１ａと引き出し電極５３を接着するとともに、電極５１ｂと引き出し電極５４とを接着する。
滴下によって接着させる方法は、マスクを用いてシルクスクリーンで接着剤を塗布して接着させる方法に比べて簡便で、上述の引き出し電極５３，５４とホルダー５２間の非導電性接着剤での接着工程との干渉をなくすことができる。

その後、上流側流路構造体６０と引き出し電極５３とを非導電性接着剤６９により接着するとともに、下流側流路構造体７０と引き出し電極５４とを非導電性接着剤７９により接着する。以上により、送液装置４０の組み立てが完成する。

一般に、導電性接着剤は非導電性接着剤よりも接着力が弱いが、本実施の形態においては、引き出し電極５３，５４と電極５１ａ，５１ｂとが電極接続部５５Ａ，５６Ａで係合し、接着強度はそれ程要求されないため、接着力の弱い導電性接着剤を用いて導電性を確保することができる。

なお、接着強度が要求されるホルダー５２と引き出し電極５３，５４との接着、及び引き出し電極５３，５４と上流側流路構造体６０、下流側流路構造体７０との接着に非導電性接着剤を用いることができ、接着強度を確保することができる。

〔送液装置の動作〕
次に、送液装置４０の動作について説明する。
まず、燃料カートリッジ２，２の逆止弁２ａに導入管６６を挿入すると、燃料カートリッジ２，２内の混合液が送液装置４０に供給される。そして、混合液は、電気浸透材５１に浸透する。

電気浸透材５１に混合液が浸透した状態で、引き出し電極５３が陽極、引き出し電極５４が陰極となるように電圧を印加すると、電気浸透材５１内の混合液が陰極側に駆動力を得て移動する。これにより混合液が引き出し電極５３側から引き出し電極５４側へ送液される。
引き出し電極５４側へ送液された混合液は、排出孔７２から排出管７６に流される。

本実施形態の送液装置４０によれば、電気浸透材５１が電極接続部５５Ａ，５６Ａのみで固定されるため、電気浸透材５１の流路断面積を大きくすることができ、ポンプ性能を十分に発揮させることができる。

＜変形例１＞
図９は本実施形態の第１の変形例に係る引き出し電極５３（５４）の電極接続部５５Ｂ（５６Ｂ）を示す平面図である。図９に示すように、電極接続部５５Ｂ（５６Ｂ）は、単一の突起部５７ｄ（５８ｄ）からなる。この突起部５７ｄ（５８ｄ）の両脇に導電性接着剤５１ｃ（５１ｄ）を滴下することで、電極５１ａ（５１ｂ）と引き出し電極５３（５４）とを導通させることができる。
このとき、導電性接着剤５１ｃ（５１ｄ）はその濡れ性により突起部５７ｄ（５８ｄ）の両脇に広がるので、滴下の精度はそれ程必要がない。

本変形例においても、電気浸透材５１が電極接続部５５Ｂ，５６Ｂのみで固定されるため、電気浸透材５１の流路断面積をより大きくすることができ、ポンプ性能を十分に発揮させることができる。

＜変形例２＞
図１０は本実施形態の第２の変形例に係る引き出し電極５３（５４）の電極接続部５５Ｃ（５６Ｃ）を示す平面図である。図１０に示すように、電極接続部５５Ｃ（５６Ｃ）は、単一の突起部５７ｅ（５８ｅ）からなるが、第１の変形例と異なり、この突起部５７ｅ（５８ｅ）には、貫通孔５７ｆ（５８ｆ）が設けられている。この実施形態でも、図１０に示されるように、突出する電極接続部５７ｅ（５８ｅ）（貫通孔５７ｆ（５８ｆ））が電気浸透材５１の外周の内側まで入り込むようにしている。
この貫通孔５７ｆ（５８ｆ）に導電性接着剤５１ｃ（５１ｄ）を滴下することで、電極５１ａ（５１ｂ）と引き出し電極５３（５４）とを導通させることができる。

本変形例においても、電気浸透材５１が電極接続部５５Ｃ，５６Ｃ部のみで導通されるため、電気浸透材５１の流路断面積を大きくすることができ、ポンプ性能を十分に発揮させることができる。
また、貫通孔５７ｆ（５８ｆ）が導電性接着剤５１ｃ（５１ｄ）の液だまりとしての役割を果たすため、滴下時の工程がより容易にでき、確実に導通をとることができる。

＜変形例３＞
図１１は本実施形態の第３の変形例に係る引き出し電極５３（５４）の電極接続部５５D（５６D）を示す平面図である。図１１に示すように、特別な突起部を設けずに、導電性接着剤５１ｃ（５１ｄ）を滴下して、引き出し電極５３（５４）と電極５１ａ（５１ｂ）とを導通させるようにしている。導電性接着剤５１ｃ（５１ｄ）はその濡れ性により引き出し電極５３（５４）の開口の内壁部から電極５１ａ（５１ｂ）にかけて広がるので、引き出し電極５３（５４）と電極５１ａ（５１ｂ）とを導通させることができる。
この実施形態では、突起部の面積分も流路断面積として有効に使えるので、ポンプ性能を十分に発揮させることができる。
また、この場合、電極接続部５５D（５６D）に引き出し電極５３（５４）の部材による突起部がないので、電気浸透材５１にかかる応力の集中を抑えることができる。
この変形例の場合、電気浸透材５１の側面とホルダー５２との間を非導電性接着剤により接着し、軸方向に固定を確実におこなうようにするとよい。また、電極接続部５５D（５６D）として突起部を備える上記の実施形態（図３〜図８）または変形例と併用するようにしてもよい。
同様に上記実施形態（図３〜図８）、他の変形例も、他の変形例または上記実施形態と併用するようにしてもよい。
また、上記実施形態、変形例では電気浸透材５１の形状を円板状としたが、外周は円形に限らず、矩形等の他の形状でもよいことは言うまでもない。

電子機器１０００のブロック図である。 燃料電池型発電装置１のブロック図である。 送液装置４０を燃料カートリッジ２側から見た斜視図である。 送液装置４０を燃料カートリッジ２側から見た分解斜視図である。 図３のV−V矢視断面図である。 電気浸透流ポンプ５０の斜視図である。 電気浸透流ポンプ５０の平面図である。 図７のVIII−VIII矢視断面図である。 本実施形態の第１の変形例に係る引き出し電極５３（５４）の電極接続部５５Ｂ（５６Ｂ）を示す平面図である。 本実施形態の第２の変形例に係る引き出し電極５３（５４）の電極接続部５５Ｃ（５６Ｃ）を示す平面図である。 本実施形態の第３の変形例に係る引き出し電極５３（５４）の電極接続部５５Ｄ（５６Ｄ）を示す平面図である。 本出願人が開発中（出願中）の送液装置１４０を示す比較例としての分解斜視図である。 図１２のXII−XII矢視断面図である。 図１３のXIII部の拡大図である。

符号の説明

１ 燃料電池型発電装置
２ 燃料カートリッジ
２０ 発電セル
４０ 送液装置
５０ 電気浸透流ポンプ
５１ 電気浸透材
５１ａ，５１ｂ 電極
５１ｃ，５１ｄ 導電性接着剤
５２ ホルダー
５２ａ 内空
５２ｂ，５２ｂ 非導電性接着剤
５３，５４ 引き出し電極
５３ａ，５４ａ 開口
５５Ａ，５６Ａ 電極接続部
５７ｃ，５８ｃ 間隙（入江部）
６０ 上流側流路構造体
７０ 下流側流路構造体
９０１ 電子機器本体
１０００ 電子機器

Claims (17)

1. 両面に電極が設けられた電気浸透材と、
   前記電気浸透材が収容される内空が形成されたホルダーと、
   前記ホルダーの両面から挟み込み、前記電気浸透材の両面の電極と導通する引き出し電極と、
   を有し、
   前記引き出し電極には、前記電気浸透材の外周と同じか外周の外側まで広がる開口が形成され、
   前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とは、導電性接着剤により接着されている
   ことを特徴とする電気浸透材の導通構造。
2. 前記引き出し電極の前記開口の周縁部の少なくとも一部に、内側に入り込み、前記電気浸透材と導通する電極接続部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気浸透材の導通構造。
3. 前記電極接続部は、前記電気浸透材の外周の内側まで入り込んでいることを特徴とする請求項２に記載の電気浸透材の導通構造。
4. 前記電極接続部は、１又は複数の突起部からなることを特徴とする請求項２または３に記載の電気浸透材の導通構造。
5. 前記突起部は、２以上の突起部からなる入江部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の電気浸透材の導通構造。
6. 前記突起部は、貫通孔を備えていることを特徴とする請求項４に記載の電気浸透材の導通構造。
7. 前記電極接続部は、導電性接着剤のみからなることを特徴とする請求項２または３に記載の電気浸透材の導通構造。
8. 前記電極接続部は、少なくとも３箇所に設けられていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の電気浸透材の導通構造。
9. 前記電気浸透材の側面は、前記ホルダー内側に接着されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気浸透材の導通構造
10. 前記ホルダーと前記引き出し電極とは、非導電性接着剤により接着されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気浸透材の導通構造。
11. 両面に電極が設けられた電気浸透材と、
    前記電気浸透材が収容される内空が形成されたホルダーと、
    前記ホルダーを両面から挟み込み、前記電気浸透材の両面の電極と導通する引き出し電極と、
    前記電気浸透材の上流側及び下流側に液体の流路を形成する流路構造体と、
    を有し、
    前記引き出し電極には、前記電気浸透材の外周と同じか外周の外側まで広がる開口が形成され、
    前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とは、導電性接着剤により接着されていることを特徴とする燃料電池を含む発電装置に搭載される送液装置。
12. 前記引き出し電極の前記開口の周縁部の少なくとも一部に、内側に入り込み、前記電気浸透材と導通する電極接続部が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される送液装置。
13. 請求項１１または１２に記載の送液装置と、前記送液装置により燃料が供給される発電セルと、を備えることを特徴とする燃料電池型発電装置。
14. 請求項１３に記載の燃料電池型発電装置と、前記燃料電池型発電装置によって発電された電気により動作する電子機器本体と、を備えることを特徴とする電子機器。
15. 電気浸透材の両面に電極を形成する工程と、
    前記電気浸透材を内空が形成されたホルダーに収容する工程と、
    前記ホルダーの両面と、前記ホルダーを両面から挟み込み前記電気浸透材の両面の電極に導通する引き出し電極とを接着する工程と、
    前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とを接着する工程と、
    を含み、
    前記引き出し電極には、前記電気浸透材の外周と同じか外周の外側まで広がる開口が形成され、
    前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とは、導電性接着剤により接着されることを特徴とする送液装置の製造方法。
16. 前記電気浸透材の電極と前記引き出し電極とを接着する工程は、前記導電性接着剤を滴下する工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の送液装置の製造方法。
17. 前記ホルダーの両面と前記引き出し電極とを接着する工程は、非導電性接着剤により接着されることを特徴とする請求項１５に記載の送液装置の製造方法。

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