JPWO2006013892A1 - 燃料電池装置及びそれを搭載した携帯用電子機器 - Google Patents

Abstract

燃料電池２４から生成水Ｗが生成水回収室２２に回収され、この回収された生成水Ｗと燃料Ｆとが、制御信号ｇ，ｈにより制御される流量調整ノズル２５，２６を経て、混合室２３に供給される。そして、携帯電話機４０の消費電力の大きさに応じた混合比で混合されて燃料電池２４に供給される。このようにして、生成水Ｗが混合燃料を作るために再利用されるため、この燃料電池２４を搭載した携帯電話機４０がユーザの衣服や鞄に収納されていても、生成水Ｗを外部に排出する必要がない。また、携帯電話機４０の消費電力の大きさに応じた混合比で混合燃料が作られ、それに伴って燃料電池２４の発電力が調整されるので、携帯電話機４０の使用される機能が変化しても、無駄な電力が発生せず、発熱も抑えられ、効率が向上する。その結果、燃料電池装置の効率及び安全性が改善すると共に、この燃料電池装置を用いた携帯用電子機器の使用性が高くなる。

Description

本発明は、燃料電池装置及びそれを搭載した携帯用電子機器に関し、たとえば携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータなどのように、ユーザが衣服や鞄に収納して携行する携帯用電子機器に用いるのに好適な燃料電池装置と、それを搭載した携帯用電子機器に関する。

携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータなどの携帯用電子機器では、電源としてリチウムイオン電池などの二次電池が多く用いられている。しかし、近年では、多機能化による消費電力の増加が顕著であり、連続動作可能時間が数時間程度と、短くなる傾向にある。一方、ユーザ側からは、携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータなどを長時間連続して使用したいというニーズが大きい。このため、二次電池に代わる電力供給源として、リチウムイオン電池の１０倍程度の連続動作可能時間が得られる燃料電池に対する期待が高まっている。携帯用電子機器に用いられる燃料電池では、小型化および軽量化が求められるため、水素タンクなどを搭載することは不可能である。このため、液体であるメタノールを燃料とする方式が主流となっている。メタノールで動作する携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータができれば、二次電池を充電する必要はなく、メタノールのカートリッジを交換するのみで動作が継続できるようになる。

図１は、この種の従来の燃料電池の基本構成を示す図である。

この燃料電池１０は、図１に示すように、正極側ガス室１１、正極１２、負極側ガス室１３、負極１４、及び正極１２と負極１４の間に挟まれた電解質層１５を有している。

この燃料電池１０では、正極活物質（空気や酸素などの酸化剤）が正極側ガス室１１に取り込まれると共に、与えられた負極活物質（たとえばメタノールなどからなる燃料）が負極側ガス室１３に取り込まれる。そして、正極側ガス室１１と負極側ガス室１３と電解質層１５から反応生成物を排出しつつ、正極１２と負極１４との間に起電力ｅが発生する。この場合、正極側ガス室１１からの反応生成物として、水が生成される。

上記したような燃料電池に関連して、従来、たとえば以下の文献に記載されているような技術が提案されていた。

特開２００３−３３１８８５号公報に記載された燃料電池装置では、濃度の異なる燃料が貯溜されている複数種類のタンクが設けられ、出力レベルに応じてタンクが切り替えられる。すなわち、低出力時には濃度の低い燃料が燃料電池に供給され、高出力時には濃度の高い燃料が燃料電池に供給され、低出力から高出力まで効率的に発電される。

特開平８−９１８０４号公報に記載された改質原料液供給装置では、燃料電池用メタノール改質器に供給される改質原料液は、改質原料液貯溜槽において、既にメタノールと水とが所定の比率で調整された状態で貯溜されている。このため、寒冷地においても、この改質原料液が凍結することがないので、燃料電池システムが安定して運転される。また、燃料電池で生成された水が改質原料液貯溜槽に回収されるようになっているため、改質原料液を調整するために水を貯溜する必要がない。したがって、燃料電池システムが小型化かつ軽量化される。また、改質原料液におけるメタノールと水との混合比率が安定するので、メタノール改質器から得られる水素ガスの量が安定し、発電量が安定する。

しかしながら、上記した従来の燃料電池では、次のような問題点があった。

すなわち、図１に示す燃料電池では、動作原理上、起電力ｅの発生に伴う生成水の発生は回避できない。特に、携帯用電子機器に用いられる場合、ユーザが衣服や鞄に収納することが前提になっているため、生成水を周囲に排出するなどの処理が容易にできない。また、携帯用電子機器に限らず、燃料電池が搭載される装置では、実際の使用時には、使用する機能により負荷の消費電力が変動するため、必要とする電力量が変化する。この場合、燃料電池から必要電力より大きな電力が発電されたとき、電力が消費されず、その燃料電池が発熱し、効率の低下及び装置の誤動作につながることがある。また、電力が不足する場合には、装置が動作しなくなることさえある。そのため、効率良く使用するためには、燃料電池の発電量を負荷の消費電力に応じて調整する必要がある。また、携帯用電子機器の内部のＩＣなどの部品の発熱を抑えるために、熱伝導シートなどを用いる対策をとることが多いが、このような手法では、装置内でスペースをとってしまうため、小型化することが困難になるという問題点がある。

また、特開２００３−３３１８８５号公報に記載された燃料電池装置では、出力レベルに応じてタンクが切り替えられるようになっているが、燃料濃度が出力レベルに対して常に適切ではあるとは限らない。また、生成された水は、回収されるようになっていないため、前記したように図１の燃料電池と同様の問題点がある。

特開平８−９１８０４号公報に記載された改質原料液供給装置では、燃料電池で生成された水が改質原料液貯溜槽に回収されるが、これは、改質原料液を調整するための水を貯溜することを回避して燃料電池システムを小型化および軽量化するために行われるに過ぎない。

本発明は、特開２００３−３３１８８５号公報や特開平８−９１８０４号公報に記載された装置とは異なる構成で、上述の事情に鑑みて、燃料電池の生成水を回収すると共にＩＣなどの部品の発熱を抑えるように構成され、携帯用電子機器に容易に用いられる燃料電池装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の燃料電池装置は、燃料を還元することにより電力を発生して負荷に供給する燃料電池と、燃料電池から燃料の還元により生成された生成水を回収し、生成水と燃料とを負荷の消費電力の大きさに応じた混合比で混合して燃料電池に供給することにより、燃料電池の発電力を調整する発電力調整手段とを備えていることを特徴とする。

このような構成の燃料電池装置は、生成水を外部に排出する必要がなく、ユーザの衣服や鞄に収納される携帯用電子機器に容易に用いることができる。また、負荷の消費電力の大きさが変化しても、無駄な電力が発生せず、発熱を抑制でき、効率を向上できる。

発電力調整手段は、燃料電池に供給するための燃料を貯蔵する燃料貯蔵室と、燃料電池から生成水を回収する生成水回収室と、燃料貯蔵室に貯蔵されている燃料と、生成水回収室に回収されている生成水とを、負荷の消費電力の大きさに応じた混合比で混合して燃料電池に供給する混合比調整手段とを備えていてもよい。

混合比調整手段は、燃料と生成水とを混合する混合室と、燃料貯蔵室に貯蔵されている燃料を負荷の消費電力の大きさに比例した流量で混合室へ流し込む燃料側流量調整部と、生成水回収室に回収されている生成水を負荷の消費電力の大きさに反比例した流量で混合室へ流し込む生成水側流量調整部とを備えていてもよい。

燃料電池から生成水を生成水回収室へ回収するための回収路が設けられていてもよい。その場合、生成水の回収を効率的に行うことができる。また、その回収路は、燃料電池の周囲に接触するように設けられていてもよい。その場合、消費電力が大電力から小電力へ変化したときでも、回収路に燃料電池の生成水が流入して燃料電池が冷却されて発熱が抑制され、高効率を得ることができる。

本発明の携帯用電子機器は、前記したいずれかの構成の燃料電池装置を搭載している。

さらに、本発明の携帯用電子機器は、前記した構成の燃料電池装置を搭載し、発熱部品が装着された回路基板を有し、回収路は、回路基板に装着された発熱部品に接触するように設けられていてもよい。この回収路に燃料電池の生成水が流入することにより、発熱部品が冷却され、発熱を抑制できると共に、携帯用電子機器の小型化が容易となる。

従来の燃料電池の基本構成を示す図である。 本発明の第１の実施例の燃料電池装置の構成を示す図である。 図２に示す燃料電池装置を搭載した携帯用電子機器の電気構成の一例を示すブロック図である。 図３に示す携帯電話機の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施例の燃料電池装置の構成を示す図である。 本発明の第３の実施例の燃料電池装置の構成を示す図である。 図６のＡ−Ａ線断面図である。 燃料供給カートリッジの一例を示す図である。

次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施例］
本発明の燃料電池装置は、燃料電池から生成水が生成水回収室に回収され、この回収された生成水と燃料とが携帯用電子機器の消費電力の大きさに応じた混合比で混合されて燃料電池に供給され、その燃料電池の発電力が調整されると共に、生成水により携帯用電子機器の発熱部品が冷却される構成である。

図２は、本発明の第１の実施例の燃料電池装置２０の要部を示す構成図である。本実施例の燃料電池装置２０は、図２に示すように、燃料貯蔵室２１と、生成水回収室２２と、混合室２３と、燃料電池２４と、流量調整ノズル２５，２６と、供給用ノズル２７と、回収用ノズル２８とから構成されている。燃料貯蔵室２１は、燃料電池２４に供給するための燃料（たとえば、メタノールなど）Ｆを貯蔵する。生成水回収室２２は、燃料電池２４から燃料Ｆの還元により生成された生成水Ｗを回収する。また、生成水回収室２２には、初期の使用開始時に水を供給するための水供給口２２ａが設けられている。流量調整ノズル２５，２６は、制御信号ｇ，ｈ（図３参照）に基づいて液体の流量を制御する機能を有している。そして、流量調整ノズル２５は、生成水回収室２２に回収されている生成水Ｗを、燃料電池２４に接続された負荷Ｌの消費電力の大きさに反比例した流量で混合室２３へ流し込む。なお、「負荷」とは電力を消費する機器を指し、特に、本実施例では、後述する携帯電話機４０（図３参照）などの携帯用電子機器を指す。

流量調整ノズル２６は、燃料貯蔵室２１に貯蔵されている燃料Ｆを、負荷Ｌの消費電力の大きさに比例した流量で混合室２３へ流し込む。混合室２３は、流量調整ノズル２５を介して流し込まれた生成水Ｗと、流量調整ノズル２６を介して流し込まれた燃料Ｆとを混合して混合燃料Ｍとする。

供給用ノズル２７は、ワンウェイノズル（逆止弁）で構成され、混合室２３中の混合燃料Ｍを燃料電池２４へ供給する。燃料電池２４は、空気吸引口２４ａと、発電セル２９と、電極３０を有し、混合燃料Ｍに含まれる燃料Ｆを還元することにより電力を発生して負荷Ｌに供給する。この燃料電池２４は、混合燃料Ｍの濃度によって発生する電力が調整される。すなわち、混合燃料Ｍが高濃度の場合には、発電セル２９内での反応が多くなることで高電力が得られ、低濃度の場合には、反応が殆ど起こらないため、発生する電力が低い。回収用ノズル２８は、ワンウェイノズルで構成され、燃料電池２４から生成水Ｗを生成水回収室２２へ供給する。

図３は、図２に示す燃料電池装置２０を搭載した携帯用電子機器の電気構成の一例を示すブロック図である。この携帯用電子機器は携帯電話機４０であり、図３に示すように、電源制御回路４１と、ドライバ（Driver）４２と、表示部４３と、カメラ部（Camera）４４と、レギュレータ（Reg）４５，４６と、マイクロホン４７と、スピーカ４８と、ベースバンド部（Base Band）４９と、送受信部（ＲＦ）５０と、パワーアンプ（ＰＡ）５１と、バッファ５２と、アンテナ５３とから構成されている。また、燃料電池装置２０は、図２に示す各構成部材に加えて、流量調整制御回路３１を有している。

ドライバ４２は、スピーカ４８を駆動するための音声増幅器（Audio AMP）や、図示しないバイブレータ（Vibrator）などを駆動する駆動回路で構成されている。表示部４３は、たとえば液晶表示装置（Liquid Crystal Display、ＬＣＤ）などで構成され、各種情報の表示を行う。カメラ部４４は、たとえばＣＣＤカメラなどで構成され、この携帯電話機４０の近辺の画像を取り込む。レギュレータ４５，４６は、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータなどで構成され、電源制御回路４１からの電源電圧を所定値の電圧に変換する。そして、レギュレータ４５は変換した電圧を送受信部５０に供給し、レギュレータ４６は変換した電圧をパワーアンプ５１に供給する。

マイクロホン４７は、ユーザの通話時の音声を取り込む。スピーカ４８は、着信音を鳴動することによりユーザに対して聴覚的に着信を通知するとともに、通話音声を発声する。ベースバンド部４９は、たとえば、音声信号の圧縮・伸張回路や、高音部の減衰を補償するプリエンファシス・デエンファシス回路などを有し、無線伝送のための各種の信号処理を行う。送受信部５０は、バッファ５１，５２及びアンテナ５３を介して無線信号の送受信処理を行う。パワーアンプ５１は、送受信部５０からの送信信号Ｔをアンテナ５３を介して送信電波として発信する。バッファ５２は、アンテナ５３で受信された電波Ｗによる無線信号を高入力インピーダンスで入力し、受信信号Ｒとして送受信部５０に低出力インピーダンスで送出する。アンテナ５３は、図示しない無線基地局との間で電波Ｗを送受信する。

電源制御回路４１は、たとえば、燃料電池２４からの電源電圧を、ドライバ４２、表示部４３、カメラ部４４、及びレギュレータ４５，４６に供給すると共に、これらの全体の消費電力を検出してその消費電力に対応した制御信号ｆを流量調整制御回路３１に送出する。流量調整制御回路３１は、電源制御回路４１からの制御信号ｆに基づいて流量調整ノズル２５，２６を制御する。

図４は、図３に示す携帯電話機４０の動作を説明するフローチャートである。この図４を参照して、この携帯電話機４０の動作について説明する。

この携帯電話機４０では、燃料電池２４から燃料Ｆの還元により生成された生成水Ｗが回収され、その生成水Ｗと燃料Ｆとが携帯電話機４０の消費電流の大きさに応じた混合比で混合されて燃料電池２４に供給されることによって、燃料電池２４の発電力が調整される。

まず、初期の使用開始時の動作を円滑にするために、水供給口２２ａから生成水回収室２２に適量の水が予め入れられる。燃料貯蔵室２１には、燃料Ｆとしてメタノールが供給される。この後、流量調整ノズル２６が駆動され、燃料Ｆと生成水回収室２２の水とが混合室２３に供給され、撹拌されて混合燃料Ｍが生成される。そして、混合燃料Ｍが供給用ノズル２７を経て燃料電池２４へ供給されることにより、初期の発電が開始する。携帯電話機４０の電源が入った後、携帯電話機４０の消費電力に応じて流量調整ノズル２５，２６が作動する。

ステップ１０１において、カメラ部４４などの機能が働いていない待受け時では、消費電力が小さい。このとき、ステップ１０２，１０３において、電源制御回路４１より制御信号ｆが送信され、流量調整制御回路３１がそれを受信する。ステップ１０４において、流量調整制御回路３１からの制御信号ｇにより、生成水回収室２２側の流量調整ノズル２５が開くと共に、流量調整制御回路３１からの制御信号ｈにより、燃料貯蔵室２１側の流量調整ノズル２６が絞られる。それによって、ステップ１０５において低濃度の混合燃料Ｍが生成される。ステップ１０６において、低濃度の混合燃料Ｍによって、燃料電池２４が待受け状態に対応した低電力を発生させる。

その後、ステップ１０１において、たとえばカメラ部４４や送受信部５０などが使用される状態になったときには、待受け状態に比較して高電力が必要となる。この場合、ステップ１０７，１０８において、カメラ部４４や送受信部５０などが動作する電力を発生させるための制御信号ｆが電源制御回路４１から送出され、流量調整制御回路３１がそれを受信する。そして、カメラ部４４や送受信部５０などの動作に必要とされる燃料濃度となるように、ステップ１０９において、流量調整制御回路３１からの制御信号ｇ，ｈにより、流量調整ノズル２５，２６が調整される。具体的には、流量調整ノズル２５が絞られ、流量調整ノズル２６が開かれる。そして、混合室２３へ燃料Ｆが多く供給される。これにより、ステップ１１０において、高濃度の混合燃料Ｍが生成されて燃料電池２４に供給される。ステップ１１１において、燃料電池２４がカメラ部４４や送受信部５０などの動作に必要な高電力を発生させ、携帯電話機４０に供給する。

この場合、燃料電池２４では、供給された混合燃料Ｍが発電セル２９内で還元されて正イオン（水素イオン、Ｈ+）が生じ、その水素イオン（Ｈ+）が、空気吸引口２４ａからの空気中の酸素と反応して、水（生成水Ｗ）が生成される。発生した電力は、電極３０から取り出される。また、生成水Ｗは、回収用ノズル２８を介して生成水回収室２２に回収され、混合燃料Ｍの濃度調整のために再利用される。そして、ステップ１１２において、カメラ部４４や送受信部５０などの機能が継続する場合には、ステップ１１０に戻り、高濃度の混合燃料Ｍの生成と、高電力の発生（ステップ１１１）が繰り返し行われる。また、ステップ１１２においてカメラ部４４や送受信部５０などの機能が停止された場合に、ステップ１１３において電源がオフ（ＯＦＦ）状態にされると動作が終了する。ただし、ステップ１１３において電源がオン状態のままであると、ステップ１０２に進み、ステップ１０２〜１０６が繰り返されて、低電力の待ち受け状態が続く。

以上説明したように、この第１の実施例では、燃料電池２４からの生成水Ｗが生成水回収室２２に回収され、この回収された生成水Ｗと燃料Ｆとが流量調整ノズル２５，２６を経て混合室２３に供給され、携帯電話機４０の消費電力の大きさに応じた混合比で混合されて混合燃料Ｍが作られ、その混合燃料Ｍが燃料電池２４に供給される。このように、混合燃料Ｍを作るために生成水Ｗが再利用されるので、生成水Ｗを外部に排出する必要がなく、ユーザの衣服や鞄に収納される携帯電話機４０に容易に用いられる。また、携帯電話機４０の消費電力の大きさに応じた混合比で混合された混合燃料Ｍが用いられることにより燃料電池２４の発電力が調整されるので、携帯電話機４０の使用される機能が変化しても、無駄な電力が発生せず、発熱も抑えられ、効率が向上する。

［第２の実施例］
上記した第１の実施例では、燃料電池２４の生成水Ｗは回収用ノズル２８のみを経て生成水回収室２２へ供給されるため、回収が非効率的になることがある。その場合、発電セル２９内に水が徐々に残留し、発電効率が低下するという問題点がある。そこで、以下に説明する第２の実施例ではこの問題点を改善する。

図５は、本発明の第２の実施例の燃料電池装置の要部を示す構成図である。第１の実施例と同様の構成については共通の符号が付されている。

本実施例の燃料電池装置２０Ａでは、図５に示すように、図２の生成水回収室２２及び燃料電池２４に代えて、異なる構成の生成水回収室２２Ａ及び燃料電池２４Ａが設けられ、さらに、回収路６３が新たに設けられている。生成水回収室２２Ａには、逆止弁などで構成された回収用ノズル６１が設けられ、燃料電池２４Ａには、逆止弁などで構成された回収用ノズル６２が設けられている。そして、生成水回収室２２Ａと燃料電池２４Ａとが、回収用ノズル６１、回収路６３、及び回収用ノズル６２を介して接続されている。回収路６３は、燃料電池２４から生成水Ｗを生成水回収室２２Ａへ回収するためのものである。これ以外は図２に示されているのと同様の構成であるので、説明を省略する。

この燃料電池装置２０Ａでは、燃料電池２４の生成水Ｗは、回収用ノズル２８のみでなく、回収用ノズル６１、回収路６３、及び回収用ノズル６２を経て生成水回収室２２Ａに回収されるので、生成水Ｗの回収が効率的に行われる。

［第３の実施例］
例えば第１の実施例におけるレギュレータ４５，４６やパワーアンプ５１（図３参照）などのように、携帯電話機４０などの携帯用電子機器の内部に発熱する部品が存在する場合、従来は、熱伝導シートなどを用いる対策が取られていた。しかし、前記した通り、このような対策法では、装置の内部でスペースをとってしまうため、携帯用電子機器の小型化が困難になるという問題点がある。

また、第１，２の実施例において、携帯電話機４０の消費電力が大電力から小電力へ変化した際に、その時点で既に混合室２３に存在している混合燃料Ｍは高濃度である。すなわち、混合室２３から低濃度の混合燃料Ｍが供給されて発電量が小さくなるまでには、ある程度のタイムラグがある。従って、負荷電流が小さいにもかかわらず燃料電池２４から大電力が発生する瞬間が存在し、その際に発熱して効率が低下するという問題点がある。

そこで、以下に説明する第３の実施例では、これらの問題点を改善する。

図６は、本発明の第３の実施例の燃料電池装置の要部を示す構成図であり、図７は図６のＡ−Ａ線断面図である。第１，２の実施例と同様の構成については共通の符号が付されている。

本実施例の燃料電池装置２０Ｂでは、図６に示すように、図５の生成水回収室２２Ａ、燃料電池２４Ａ、回収路６３に代えて、異なる構成の生成水回収室２２Ｂ、燃料電池２４Ｂ、及び回収路６３Ａが設けられ、回収用ノズル２８は削除されている。生成水回収室２２Ｂでは、回収用ノズル２８との接続口は除去されている。燃料電池２４Ｂでは、回収用ノズル２８との接続口が除去され、回収用ノズル６２Ａが設けられている。また、図７に示すように、燃料電池２４Ｂの外周部には回収路６３Ｂが、外周面と接触するように設けられている。

回収路６３Ｂには、回収用ノズル６２Ａを経て燃料電池２４Ｂの生成水Ｗが流入する。また、回収路６３Ａには、回収用ノズル６２Ａを介して回収路６３Ｂが接続され、燃料電池２４Ｂの生成水Ｗを生成水回収室２２Ｂへ回収する。さらに、回収路６３Ａは、図示しないがたとえば蛇行パターン状に形成され、回路基板７０に装着された発熱部品に接触するように設けられている。この回路基板７０には、例えば図３に示すレギュレータ４５，４６やパワーアンプ５１などのような、携帯用電子機器の内部の発熱部品が搭載されている。これ以外は図５に示されているのと同様の構成であるので説明は省略する。

この燃料電池装置２０Ｂでは、回収路６３Ｂに流入した生成水Ｗが燃料電池２４Ｂを冷却する。したがって、携帯用電子機器の消費電力が大電力から小電力へ変化したときにも、燃料電池２４Ｂが冷却されることにより発熱が抑制されて高効率が得られる。また、生成水Ｗを生成水回収室２２Ｂに回収する回収路６３Ａが、回路基板７０に装着された発熱部品に接触しているため、これらの発熱部品が冷却され、発熱が抑制されると共に、携帯用電子機器の小型化が容易になる。

以上、本発明の実施例について図面を参照して詳述してきたが、本発明の具体的な構成はこれらの実施例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、本発明に含まれる。

燃料Ｆは、メタノールに限られず、水素やエタノールなど、還元により容易にプロトン（正イオン）が形成されるものであればよい。

図２に示す燃料電池２４の生成水Ｗの生成水回収室２２への回収は、ポンプなどを用いて機械的に行ってもよく、また、ガスを燃料電池２４の内部に充填しておき、そのガスの圧力を用いて行ってもよい。

流量調整ノズル２５，２６から供給された生成水Ｗと燃料Ｆは、混合室２３にて撹拌されて混合燃料Ｍとなり、供給用ノズル２７を経て燃料電池２４へ供給されるが、このとき、濃度が一定である方が好ましい。そのため、混合室２３にロータなどの混合機構を設けてもよい。

図２に示す燃料貯蔵室２１及び生成水回収室２２は、着脱可能な構成であってもよい。燃料貯蔵室２１及び生成水回収室２２が携帯電話機４０と一体化されている場合には、燃料貯蔵室２１に燃料供給口を設ける必要がある。

また、図２の燃料貯蔵室２１及び生成水回収室２２に代えて、たとえば図８に示す燃料供給カートリッジ８０を用いてもよい。この燃料供給カートリッジ８０は、燃料貯蔵室８１と、生成水回収室８２と、ピストン８３，８４と、連結ロッド８５と、供給用ノズル８６とから構成されている。生成水回収質８２には大気開放口８７が設けられている。燃料貯蔵室８１は、ピストン８３の上側にたとえば空気などのガスＧが充填され、ピストン８３の下側に燃料Ｆが充填されている。連結ロッド８５は、ピストン８３，８４を連結し、可撓性を有しているが、伸縮不可能であり、貫通孔８２ｂを介して燃料貯蔵室８１と生成水回収室８２との間を進退可能な程度の剛性を有している。この燃料供給カートリッジ８０では、燃料Ｆが消費されるにつれて燃料貯蔵室８１中の燃料Ｆの量が減少するため、ガスＧの圧力によりピストン８３が下方に移動すると共にピストン８４が上方に移動する。これにより、燃料電池２４の内圧が下がり、生成水Ｗが生成水回収室８２へ回収される。

本発明は、携帯電話機４０に限らず、たとえば、ノート型パーソナルコンピュータ、ＭＤ（ミニディスク）プレーヤ、携帯用ビデオカメラなど、ユーザから長時間連続使用の要求のある携帯用電子機器全般に適用できる。

Claims (7)

1. 燃料を還元することにより電力を発生して負荷に供給する燃料電池と、
   該燃料電池から前記燃料の還元により生成された生成水を回収し、該生成水と前記燃料とを前記負荷の消費電力の大きさに応じた混合比で混合して前記燃料電池に供給することにより、該燃料電池の発電力を調整する発電力調整手段と
   を備えている燃料電池装置。
2. 前記発電力調整手段は、
   前記燃料電池に供給するための前記燃料を貯蔵する燃料貯蔵室と、
   前記燃料電池から前記生成水を回収する生成水回収室と、
   前記燃料貯蔵室に貯蔵されている前記燃料と、前記生成水回収室に回収されている前記生成水とを、前記負荷の消費電力の大きさに応じた混合比で混合して前記燃料電池に供給する混合比調整手段と
   を備えている、請求項１に記載の燃料電池装置。
3. 前記混合比調整手段は、
   前記燃料と前記生成水とを混合する混合室と、
   前記燃料貯蔵室に貯蔵されている前記燃料を、前記負荷の消費電力の大きさに比例した流量で前記混合室へ流し込む燃料側流量調整部と、
   前記生成水回収室に回収されている前記生成水を、前記負荷の消費電力の大きさに反比例した流量で前記混合室へ流し込む生成水側流量調整部と
   を備えている、請求項２に記載の燃料電池装置。
4. 前記燃料電池から前記生成水を前記生成水回収室へ回収するための回収路が設けられている、請求項２または３に記載の燃料電池装置。
5. 前記回収路は、前記燃料電池の周囲に接触するように設けられている、請求項４に記載の燃料電池装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池装置を搭載する携帯用電子機器。
7. 請求項４または５に記載の燃料電池装置を搭載し、
   発熱部品が装着された回路基板を有し、
   前記回収路は、前記回路基板に装着された前記発熱部品に接触するように設けられている、携帯用電子機器。
   

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