TW200830836A - Electronic device - Google Patents

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200830836 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於傳送接收高頻率電波之攜帶電話等的電 子機器。 【先前技術】 最近，攜帶電話裝置等電子機器的多功能化與小型化 係以驚人的速度發展中，在此種電子機器之小型化的同時 ，也嘗試使用燃料電池作爲電源。燃料電池具有僅供給燃 料與氧化劑即可發電，且只要更換燃料即可連續發電的優 點，所以若可實現小型化的話，作爲攜帶電話裝置的電源 是極可有功效的。 於是，最近，燃料電池中，揭示於例如日本特開 2000- 1 0620 1號公報之被稱爲直接甲醇型燃料電池（以下 ，稱爲 DMFC: Direct Methanol Fuel Cell)乃備受矚目。 DMFC係在陽極與陰極之間配置電解質膜，此等陽極與陰 極皆由集電體及觸媒層構成。在陽極供給甲醇水溶液作爲 燃料，藉由觸媒反應可產生質子（陽子）。另一方面，將 空氣從空氣導入口供給至陰極（空氣極）。在陰極中，穿 過上述電解質膜的質子，係與被供給的空氣中所含的氧在 觸媒上產生反應而進行發電。如上所述，DMFC係使用能 量密度高的甲醇作爲燃料，可直接從甲醇在電極觸媒上取 出電流’也不需要改性，所以可進行小型化，而且燃料的 處理也比氫氣容易，因此，被認爲有希望作爲攜帶電話裝 -5- 200830836 置的電源。 燃料電池係以陽極及陰極的集電體爲始，在各部位使 用金屬材料等的良導體作爲構成零件。此種燃料電極作爲 攜帶電話裝置的電源使用時，由於裝置內部之空間受限的 關係，有時燃料電池會被配置在靠近天線（antenna)的 地方。然而，由於攜帶電話裝置係接收傳送例如800Mhz 至2GHz帶的高頻率電波，所以構成燃料電池的各部位之 良導體接近的存在，會導致天線的輻射圖案紊亂，同時也 成爲提高供電點阻抗的原因，會有造成通信功能明顯劣化 的問題。 【發明內容】 本發明的目的在於提供一種使用可維持良好的通信狀 態之燃料電池作爲電源的電子機器。 根據本發明，可提供一種具備··電子機器本體；和天 線，設置於上述電子機器本體，且傳送接收470MHz以上 的高頻率電波；和燃料電池，設置於上述電子機器本體內 作爲電源’且具有良導體作爲構成零件，並且上述燃料電 池係被配置成與上述天線分離一定距離以上，俾可避免上 述天線之輪射圖案的素亂。 又’根據本發明，可提供一種在上述電性機器中，上 述燃料電池與天線之間的距離爲5mm以上的電子機器。 更且’根據本發明，可提供一種在上述電性機器中， 上述燃料電池具有：陰極觸媒層、陽極觸媒層、配置於上 -6- 200830836 述陰極觸媒層與上述陽極觸媒層之間的質子傳導 將燃料供給至上述陽極觸媒層的手段之電子機器 【實施方式】 以下，參照圖面，說明本發明之實施型態的 <第1實施型態> 第1圖係表示適用於本發明之第1實施型態 話裝置的槪略構成。 第1圖中，1係作爲電子機器本體的裝置本 置本體1具有由樹脂材料形成的上殼la與下殼 等上殻1 a與下殼1 b藉由鉸鏈部2加以連結，成 鉸鏈部2爲中心而對折的構成。 在上殼1 a上，於對折時在與下殼1 b對應的 示窗部1 c。顯示窗部1 c設有作爲顯示部的液晶 。在該液晶顯示部3可顯示電話號碼或電子郵件 各種資訊。 又，上殼la的內部設有電路基板4。該電 上設有各種電性零件5。此處雖沒有顯示圖，然 性零件5係構成將聲音信號轉換成高頻率電波而 送電路、接收高頻率電波以轉換成聲音信號的接 控制此等傳送電路及接收電路的控制電路等的各 此時，高頻率電波可使用例如800MHz至2GHz 性膜、和 電子機器 之攜帶電 體，該裝 1 b，將此 爲可以該 面設有顯 顯示部3 文章等的 路基板4 而此等電 傳送的傳 收電路、 種電路。 帶的頻率 200830836 另一方面，下殼1 b的內部係如第2圖 有天線6及作爲電源部的燃料電池7。 天線6將藉由上述傳送電路轉換的高頻 未顯示圖的轉播局，同時接收來自轉播局的 輸入到上述傳送電路。 燃料電池7係構成內部氣化型的DMFC 示那樣具有膜電極接合體（MEA) 101。該 (ME A ) 101具備：由陰極觸媒層102及陰 104所構成的陰極；和由陽極觸媒層103及 層1 〇5所構成的陽極；和配置於陰極觸媒層 媒層103之間的質子傳導性電解質膜106。 觸媒層102及陽極觸媒層103的觸媒而言， 族元素的單體金屬（Pt、Ru、Rh、Ir、Os、 有白金族元素的白金等。陽極觸媒係以使用 化碳之抵抗性較強的Pt_Ru爲佳，陰極觸媒 爲佳，但是並不限定於此。此外，亦可使用 等的導電性載持體之載持觸媒，或者亦可使 。又，就構成質子傳導性電解質膜106的質 而言，可例舉：具有磺酸基的氟系樹脂（例 合物）、具有磺酸基的碳化氫系樹脂、鎢酸 無機物，但是並不限定此。 陰極觸媒層102係層積於陰極氣體擴散層 極觸媒層103係層積於陽極氣體擴散層1〇5 示那樣配置 率電波傳送到 高頻率電波以 ，如第3圖所 摸電極接合體 極氣體擴散層 陽極氣體擴散 102與陽極觸 就包含於陰極 可例舉：白金 Pd等）、含 對甲醇或一氧 則以使用白金 利用如碳材料 用無載持觸媒 子傳導性材料 如全氟磺酸聚 或琳鎢酸等的 1〇4上，且陽 上。陰極氣體 -8 - 200830836 擴散層104具有可將氧化劑均勻地供給至陰極觸媒層l〇2 之功能，也兼具陰極觸媒層102的集電體。另一方面，陽 極氣體擴散層105具有可將燃料均勻地供給至陽極觸媒層 103之功能，同時，也兼具陽極觸媒層103的集電體。陰 極導電層107a及陽極導電層107b係分別與陰極氣體擴散 層104及陽極氣體擴散層105連接。陰極導電層107a及 陽極導電層l〇7b可分別使用由例如金、鎳等的金屬材料 所構成的多孔質層（例如篩網：mesh );或在箔體或不銹 鋼（SUS )等的導電性金屬材料上被覆金等的良導電性金 屬之複合材等。矩形框狀的陰極密封材l〇8a係位於陰極 導電層107a與質子傳導性電解質膜106之間，同時包圍 陰極觸媒層102及陰極氣體擴散層104的周圍。另一方面 ，矩形框狀的陽極密封材l〇8b係位於陽極導電層107b與 質子傳導性電解質膜106之間，同時包圍陽極觸媒層103 及陽極氣體擴散層105的周圍。陰極密封材108a及陽極 密封材10 8b係用以防止燃料及氧化劑從膜電極接合體 1〇1漏洩的〇型環（Ο-Ring )。 在膜電極接合體101的下方配置有液體燃料槽109。 在液體燃料槽1 09內收容有液體的甲醇或甲醇水溶液。在 液體燃料槽1 0 9的開口端，作爲燃料氣化層1 1 0的氣液分 離膜係以覆蓋液體燃料槽1 09之開口端的方式配置，而該 氣液分離膜僅可使液體燃料的氣化成分透過，液體燃料並 無法透過。在此，液體燃料的氣化成分是指，使用液體的 甲醇作爲液體燃料時，已氣化的甲醇，使用甲醇水溶液作 -9 - 200830836 爲液體燃料時，是指由甲醇的氣化成分與水的氣化成分所 構成的混合氣體。又，液體燃料係以使用濃度超過50莫 耳％的甲醇水溶液或純甲醇爲佳。純甲醇的純度係以設成 95重量％以上、100重量％以下爲佳。該液體燃料未必侷 限於甲醇燃料，亦可爲例如：甲醇水溶液或純甲醇等的甲 醇燃料、丙醇水溶液或純丙醇水等的丙醇燃料、乙二醇（ glycol )水溶液或純乙二醇等的乙二醇燃料、二甲醚（ dimethyl ether)、蟻酸（formic acid)、或其他的液體燃 料。無論是哪一種，皆可按照燃料電池收容液體燃料。 在燃料氣化層110的氣液分離膜與陽極導電層107b 之間，層積有樹脂製的框架1 1 1。被框架1 1 1包圍的空間 具有作爲：將經燃料氣化層1 1 0的氣液分離膜擴散的氣化 燃料暫時先收容的氣化燃料收容室1 1 2 (所謂蒸氣儲存） 之功能。藉由該氣化燃料收容室1 1 2及上述氣液分離膜之 透過甲醇量抑制效果，可避免一次將大量的氣化燃料供給 至陽極觸媒層 1〇3，且可抑制甲醇滲漏（methanol crossover)的產生。此外，框架 η係矩形的框架，由例 如聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET )之熱可塑性聚酯樹脂形 成。 另一方面’在層積於膜電極接合體101的上部之陰極 導電層107a上，層積有保濕板〗13。保濕板1 13係用以 促進生成於陰極觸媒層102的水通過質子傳導性電解質膜 106而移動至陽極觸媒層103的反應。形成有複數個用以 取入作爲氧化劑之空氣的空氣導入口 114的表面層115, -10- 200830836 係被層積於保濕板113上。表面層115亦具有將包含膜電 極接合體101的層積構造加壓，以提升其密接性的功能， 所以可由例如s U S 3 0 4之類的金屬形成。保濕板！ 1 3具有 用以抑制在陰極觸媒層1 02中生成的水的蒸散之功能，同 • 時藉由將氧化劑均勻地導入陰極氣體擴散層104，也具有 ， 促進氧化劑對陰極觸媒層1 02的均勻擴散之輔助擴散層的 功能。 φ 如第2圖所示，燃料電池7係被配置成與天線6分離 一定距離以上。也就是說，若使燃料電池7靠近天線6所 需以上而配置的話，如上所述，因爲構成燃料電池7之良 導體的存在，會導致天線6之輻射圖案的紊亂，同時成爲 提高供電點阻抗的原因，會有導致通信功能劣化的虞慮。 於是，本實施型態中，將天線6與燃料電池7之間分離一 定距離以上而配置，可去除構成燃料電池7之良導體的存 在所導致的不良影響。具體而言，可確認藉由將燃料電池 • 7與天線6之間的距離設爲5 mm以上，可避免構成燃料 電池7之良導體所產生的影響。 在下殼1 b上，於對折時在與下殼1 b對應的面設有按 鍵輸入部8。該按鍵輸入部8係用來輸入電話號碼或電子 ^ 郵件文章等。 因此’根據此種攜帶電話裝置，由於設置於下殼1 b 內的天線6與燃料電池7係以兩者間分離一定距離以上的 方式配置’所以即便使用金屬材料等良導體的燃料電池7 係與天線6同時設置在陽極及陰極之集電體等各處，也可 -11 - 200830836 避免天線6之輻射圖案的紊亂，同時可降低供電點阻抗， 可獲得非常良好的通信狀態。 此外’上述實施型態係闡述攜帶電話裝置作爲電子機 器來說明’然而若是經由天線傳送接收高頻電波，且使用 燃料電池作爲電源的話，並不侷限於攜帶電話裝置，亦可 適用於其他的電子機器。再者，上述實施型態中，雖闡述 有關使用800MHz至2 GHz帶之頻率的攜帶電話裝置，但 亦可適用於具有傳送接收470MHz以上之高頻率電波的天 線之電子機器。此外，本發明並不限定於上述實施型態， 只要在實施階段不變更其要旨的範圍內皆可進行各種變形 〇 再者，上述實施型態係包含各種階段的發明，藉由所 揭示之複數構成要件中的適當組合，可摘取出各種發明。 例如’即使從實施型態所揭示的所有構成要件刪除幾個構 成要件’若可解決發明所欲解決之課題欄中闡述的課題， 且可獲得發明之功效欄中闡述的功效時，該構成要件被刪 除的構成也可摘取出作爲發明。 此外，本發明並不原樣地受限於上述實施型態，只要 在實施階段不逸離其要旨的範圍內皆可將構成要素加以變 形而具體化。又，藉由揭示於上述實施型態之複數構成要 素的適當組合，可形成各種發明。例如，亦可從實施型態 所揭示的所有構成要素刪除幾個構成要素。更且，亦可適 當地組合跨涉不同實施型態的構成要素。 例如，上述說明中，係以在膜電極接合體（MEA)的 -12- 200830836 下部具有燃料儲藏部的構造作爲燃料電池的構成來說明， 然而’亦可爲燃料從燃料收容部供給至膜電極接合體係裝 配流路而連接的構造。再者，在此，燃料電池本體的構成 雖是以被動式燃料電池爲例來説明，然而，主動式燃料電 、 池’又’在燃料供給等的一部分使用泵等而被稱爲半主動 ， 式的燃料電池，也可適用本發明。就半主動式（semi- passive)燃料電池來說，從燃料收容部供給至膜電極接合 # 體的燃料被使用於發電反應，之後不會循環回到燃料收容 部。因爲半主動式的燃料電極不會使燃料循環，所以與習 知的主動方式不同，不會損及裝置的小型化等。再者，燃 料電池在供給燃料時係使用泵，與習知內部氣化型的純被 動方式不同。因此，燃料電池係如上所述那樣被稱爲半主 動式。此外，在該半主動式的燃料電池中，只要是進行燃 料從燃料收容部供給至膜電極接合體的構成，亦可設成配 置燃料遮斷閥的構成來取代泵。此時，燃料遮斷閥係用以 • 控制流路之液體燃料的供給而設置者。 又，供給至MEA之燃料的蒸氣也可全部供給燃料的 蒸氣，然而，即使一部分係以液體狀態供給時，也可適用 本發明。 [產業上利用之可能性] 根據本發明’可提供一種使用可獲得良好通信狀態之 燃料電池作爲電源的電子機器。 -13 - 200830836 【圖式簡單說明】 第1圖係槪略地表示適用本發明之第1實施型態之攜 帶電話裝置的部分剖面側視圖。 第2圖係將第1圖所示之攜帶電話裝置的一部分切斷 ^ 予以槪略顯示的正面圖。 . 第3圖係槪略地表示裝設於第1圖所示之攜帶電話裝 置之燃料電池的內部構造之剖面圖。 【主要元件符號說明】 1:電子機器本體、裝置本體 la :上殼 1 b :下殼 1 c :顯示窗部 2 :鉸鏈部 3 :液晶顯示部 Φ 4 :電路基板 5 :電性零件 6 :天線 7 :燃料電池 ’ 8 :按鍵輸入部 1 0 1 :膜電極接合體 102 :陰極觸媒層 103 :陽極觸媒層 104 :陰極氣體擴散層 -14- 200830836

105 :陽極氣體擴散層 106:質子傳導性電解質膜 107a :陰極導電層 1 0 7 b :陽極導電層 1 0 8 a :陰極密封材 1 0 8 b :陽極密封材 109 :液體燃料槽 1 1 〇 :液體氣化層 1 1 1 :框架 1 1 2 :氣化燃料收容室 1 1 3 :保濕板 1 14 :空氣導入口 1 1 5 :表面層

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Claims (1)

1. 200830836 十、申請專利範圍 1· 一種電子機器，其特徵爲： 具備： 電子機器本體；和 天線，設置於上述電子機器本體，且傳送接收 470MHz以上的高頻率電波；和 燃料電池，設置於上述電子機器本體內作爲電源，且 具有良導體作爲構成零件， 上述燃料電池係被配置成與上述天線分離一定距離以 上’俾可避免上述天線之輻射圖案的紊亂。 2.如申請專利範圍第1項之電子機器，其中，上述 燃料電池與天線之間的距離係5mm以上。 3 ·如申請專利範圍第1項之電子機器，其中，上述 燃料電池具有：陰極觸媒層、陽極觸媒層、配置於上述陰 極觸媒層與上述陽極觸媒層之間的質子傳導性膜、和將燃 料供給至上述陽極觸媒層的手段。 -16-