JP2006310040A - 燃料電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】制御部の腐食を抑制することができる燃料電池ユニットを提供する。
【解決手段】燃料を有する燃料電池本体１２と、燃料電池本体１２と電気的に接続されている制御基板２３と、燃料電池本体１２及び制御基板２３を収容する筐体１１とを具備し、上記燃料を用いて発電を行う。筐体１１は、燃料電池本体１２を収容する第１の収容部１１ａと、制御基板２３を収容する第２の収容部１１ｂと、第１の収容部１１ａと第２の収容部１１ｂとの間に設けられた第３の収容部１１ｃとを有している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えばダイレクトメタノール方式のような燃料電池ユニットに関する。

燃料電池発電システムとしては、装置筐体内に、燃料電池、燃料電池に水素（原料ガスや水素等の可燃性ガス）を供給する水素供給部、燃料電池に空気を送る空気ブロア、及び、燃料電池の運転を制御する制御部を備えたものがある。装置筐体内には、水素供給部及び制御部を夫々収容する室を区画する隔壁が設けられている。空気ブロアの吸気口は、制御部を収容する室に開口している。制御部を収容する室には、装置筐体の外側に開口する空気取り入れ口が設けられている（特許文献１参照。）。
特開２００３−１５１５８７号公報

燃料電池の方式には種々のものがあるが、情報処理装置に適するものとしては、ダイレクトメタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ： Direct Methanol Fuel Cell）が挙げられる。この種の燃料電池は、純メタノールのような液体燃料を有する燃料電池本体と、上記燃料電池本体と電気的に接続されている制御基板のような制御部を有しており、希釈循環システムによって、低濃度のメタノール水溶液をシステム内で循環させながら発電を行っている。

この種の燃料電池をユニット化させる場合、一般に、純メタノールのような液体燃料を有する燃料電池本体と、上記燃料電池本体と電気的に接続されている制御基板のような制御部とが１つの筐体内に収容される。メタノールのような液体燃料は、発電時に一部が気化するため、万一、気化したメタノールが漏れ出し、制御部近傍に達するようなことがあると、制御部を腐食させるおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、制御部の腐食を抑制することができる燃料電池ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明の一態様によれば、燃料を有する燃料電池本体と、燃料電池本体と電気的に接続されている制御部と、燃料電池本体及び制御部を収容する筐体とを具備し、燃料を用いて発電を行う燃料電池ユニットであって、筐体は、燃料電池本体を収容する第１の収容部と、制御部を収容する第２の収容部と、第１の収容部と第２の収容部との間に設けられた第３の収容部とを有している。

本発明によれば、制御部の腐食を抑制することができる燃料電池ユニットが得られる。

以下、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態では、燃料電池ユニットの一例として、電子機器や情報処理装置、例えばノート型パーソナルコンピュータに搭載されて、上記パーソナルコンピュータを駆動させる燃料電池ユニットを開示している。図１及び図３は、本発明の一実施形態に係る燃料電池ユニットを開示している。図２は、上記燃料電池ユニットを、パーソナルコンピュータに搭載した状態を示している。

図１乃至図３に示すように、燃料電池ユニット１０は、筐体１１を有している。筐体１１は、本体部１２ａとカバー１２ｂとを有している。カバー１２ｂは、本体部１２ａ着脱自在に取り付けられている。この燃料電池ユニット１０は、カバー１２ｂを本体部１２ａから取り外すことで、後述する第１の収容部１１ａを開放させることができるように構成されている。

筐体１１は、パーソナルコンピュータの後部に載置させるための載置部２０を有している。載置部２０は、後述する第２の収容部１１ｂを規定する外壁を兼ねている。載置部２０の外面には、パーソナルコンピュータと接続するための接続部としてドッキングコネクタ１４が設けられている。一方、パーソナルコンピュータの後部には、燃料電池ユニット１０と接続するための接続部としてドッキングコネクタ１２１（図５参照）が設けられている。燃料電池ユニット１０とパーソナルコンピュータとは、ドッキングコネクタ１４とドッキングコネクタ１２１とを介して、機械的且つ電気的に接続される。

また、載置部２０の外面には、例えば、３つの位置決め突起１５と３つのフック１６とが設けられている。一方、パーソナルコンピュータには、これら位置決め突起１５と夫々係合する３つの係合受け部（図示せず）が設けられているとともに、これらフック１６と夫々係合する３つの係合受け部（図示せず）が設けられている。燃料電池ユニット１０とパーソナルコンピュータとは、各位置決め突起１５とこれに対応する係合受け部とが夫々係合するとともに、各フック１６とこれに対応する係合受け部とが係合することで、機械的に接続される。

図１に示すように、燃料電池ユニット１０は、インジェクトボタン１７を有している。パーソナルコンピュータ１８から燃料電池ユニット１０を取り外す時は、インジェクトボタン１７を押すことにより、図示しないロック機構の解除が行われる。すなわち、燃料電池ユニット１０は、パーソナルコンピュータ１８から容易に取り外すことができるように構成されている。

燃料電池ユニット１０は、発電設定スイッチ１１２と燃料電池運転スイッチ１１６とを有している。発電設定スイッチ１１２は、燃料電池ユニット１０での発電を許可或いは禁止するためにユーザが予め設定するためのスイッチであり、例えばスライド型スイッチで構成される。燃料電池運転スイッチ１１６は、例えば、燃料電池ユニット１０で発電される電力で情報処理装置１８が動作している時に、情報処理装置１８の動作は継続しつつ燃料電池ユニット１０での発電のみを停止させるような場合等に用いる。この場合、情報処理装置１８は内蔵された二次電池の電力を用いて動作を継続することになる。燃料電池運転スイッチ１１６は、例えばプッシュスイッチ等で構成される。

燃料電池ユニット１０は、筐体１１の外面例えば上面に、ＬＥＤ(light-emitting diode)等からなるインジケータランプ８５を有している。インジケータランプ８５は、例えば、燃料電池本体１２の可動時に緑に点灯したり、異常時に赤く点灯したりする。

なお、燃料電池ユニット１０の形状、大きさ、或いは、ドッキングコネクタ１４、位置決め突起１５、フック１６の形状、位置、数等は任意である。

図３に示すように、筐体１１の内部は、第１及び第２の隔壁２１，２２によって、第１の収容部１１ａと、第２の収容部１１ｂと、第３の収容部１１ｃとに分割されている。

第１の収容部１１ａ内には、燃料電池ニットの本体部分である燃料電池本体１２が収容されている。燃料電池本体１２は、電気化学反応で発電を行うＤＭＦＣスタック４２や、ＤＭＦＣスタック４２に対して燃料例えばメタノールや空気を注入・循環させるための補機（ポンプやバルブ等）６３等を有している（図５参照）。また、第１の収容部１１ａ内には、燃料カートリッジ４３（図４参照）が着脱自在に内蔵されている。この燃料電池ユニット１０は、上記カバー１２ｂを上記本体部１２ａから取り外すことで、第１の収容部を開放させ、燃料カートリッジを交換できるように構成されている。

第２の収容部１１ｂ内には、制御部としての制御基板２３が収容されている。制御基板２３は、燃料電池ユニット１０の駆動の制御や、パーソナルコンピュータ１８との間で相互に情報を伝達し合って、パーソナルコンピュータ１３に所望の電力を供給するための制御等を行う。

第３の収容部１１ｃは、第１の収容部１１ａと第２の収容部１１ｂとの間に設けられている。第３の収容部１１ｃ内には、燃料電池本体１２と制御基板２３とを繋ぐ中継部としての中継基板２４が収容されている。

ところで、図４に示すように、燃料電池本体１２から、複数の配線が延出している。中継基板２４は、これら配線が少なくとも１本減るように該配線をまとめて、燃料電池本体１２と制御基板２３と電気的に接続させている。

また、図３に示すように、燃料電池本体１２から延出する配線を制御基板２３と電気的に接続させるため、隔壁２１，２２には、開口部２１ａ，２２ａが設けられている。燃料電池本体１２から延出する配線は、これら開口部２１ａを通って第３の収容部１１ｃ内に収容されている中継基板２４と電気的に接続されている。そして、上記配線は、中継基板２４によってまとめら、開口部２２ａを通って第２の収容部１１ｂ内に収容されている制御基板２３と電気的に接続されている。開口部２１ａ，２２ａは、夫々、シール部材２１ｂ，２２ｂによってシールされている。

本実施形態の燃料電池ユニット１０で用いられる燃料（例えばメタノール）は、常温常圧で実質的に液体であり、発電時に少なくとも一部が気化する液体燃料である。このような場合、発電時において、シール部材２１ｂから気化した燃料が第３の収容部１１ｃに漏れ出すおそれがある。万一、気化したメタノールが漏れ出し、制御基板２３近傍に達するようなことがあると、制御基板２３を腐食させるおそれがある。第３の収容部１１ｃは、制御基板２３の腐食を抑制するためのトラップ部としても機能する。

このため、第３の収容部１１ｃ内には、燃料を検知する１以上の検知部２５を設けておくのが好ましい。検知部２５としては、燃料（本実施形態ではメタノール）を検知するセンサ、湿度センサ、電気抵抗を検知するセンサ等を用いることができる。

図５に示すように、検知部２５は、マイクロコンピュータ９５と電気的に接続させておくとよい。そして、検知部２５が燃料漏れを検知した場合、マイクロコンピュータ９５に信号を送り、発電を停止させるように構成しておくとよい。

また、第３の収容部１１ｃ内には、吸湿剤２６を設けておくのが好ましい。このようにすることにより、第３の収容部１１ｃ内に万一燃料が漏れ出したとしても、この吸湿剤２６で吸湿し、燃料が第２の収容部１１ｂにまで達するのを抑止することができる。

図４は、燃料電池ユニット１０の系統図を示したものであり、特にＤＭＦＣスタックとその周辺に設けられた補機について細部の系統を示している。

燃料電池ユニット１０は、発電部４０と、燃料電池ユニット１０の制御部である燃料電池制御部４１とを備えている。燃料電池制御部４１は、上記制御基板２３を有している。燃料電池制御部４１は発電部４０の制御を行う他、情報処理装置１８との通信を行う通信制御部としての機能を有する。

発電部４０は、発電を行うための中心となるＤＭＦＣスタック４２を有する他、燃料となるメタノールを収納する燃料収納手段である燃料カートリッジ４３を有する。燃料カートリッジ４３には高濃度のメタノールが封入されている。燃料カートリッジ４３は、燃料を消費した時には容易に交換できるよう、着脱可能となっている。

また、一般に、ダイレクトメタノール型燃料電池においては、発電効率をあげるためにクロスオーバ現象を低減する必要がある。このために高濃度メタノールを希釈して低濃度化し、これを燃料極４７に注入することが有効である。この実現のため、燃料電池ユニット１０では、希釈循環システム６２を採用しており、発電部４０に希釈循環システム６２の実現に必要な補機６３が設けられている。

補機６３には液体流路に設けられるものと気体流路に設けられるものがある。

液体流路においては、燃料カートリッジ４３の出力部から燃料供給手段である燃料供給ポンプ４４が配管接続され、さらに燃料供給ポンプ４４の出力部から混合タンク４５に接続される。さらに、混合タンク４５の出力部は送液ポンプ４６に接続され、送液ポンプ４６の出力部は送液バルブ３１を介してＤＭＦＣスタック４２の燃料極４７に接続される。さらに燃料極４７の出力部は混合タンク４５に配管接続される。このように送液ポンプ４６の動力により液体が混合タンク４５へ還流する液体流路を「第１の液体流路」と称するものとする。なお、送液ポンプ４６は、燃料極４７の入力側に設ける代わりに、燃料極４７の出力側に設けるようにしてもよい。また、送液バルブ３１は、必ずしも必要とされるものではない。

また、水回収タンク５５の出力部は水回収ポンプ５６に配管接続され、水回収ポンプ５６の出力部は混合タンク４５に接続される。

上記第１の液体流路における送液ポンプ４６と燃料極４７との間には分岐が設けられ、この分岐を経由してメタノール水溶液を混合タンク４５へと還流させる別の流路（パイプ等）が設けられる。この流路を、「第２の液体流路」と称するものとする。第２の液体流路は、メタノール水溶液中のメタノール濃度の検出を行うために設けられた専用の流路である。第２の液体流路には、送液ポンプ３２が設けられ、この送液ポンプ３２の出力部は濃度センサ６０を介して混合タンク４５に接続される。なお、送液ポンプ３２は、必ずしも必要とされるものではない。

また、濃度センサ６０は、第１の液体流路から第２の液体流路に流入するメタノール水溶液（温度が６０度もしくはそれ以上となっている）が冷めてその温度が例えば４０度以下となる流路部分に取り付けられる。これにより、濃度センサ６０が熱による悪影響を受けないようにすることができる。

また、濃度センサ６０が濃度検出を行うのに必要なメタノール水溶液の量は、少量（発電部４０内で使用されるメタノール水溶液全体と比較すれば無視できる程度）で済む。すなわち、第２の液体流路の内径は第１の液体流路の内径よりもかなり小さくなっており、第２の液体流路に流入するメタノール水溶液の量はかなり少量である。これにより、ＤＭＦＣスタック４２への燃料供給に悪影響を及ぼさずに済むようになっている。

一方、気体流路においては、送気ポンプ５０が送気バルブ５１を介してＤＭＦＣスタック４２の空気極５２に接続される。空気極５２の出力部は凝縮器５３に接続される。また、混合タンク４５からも、混合タンクバルブ４８を介して凝縮器５３に接続される。凝縮器５３は排気バルブ５７を介して排気口５８に接続される。この凝縮器５３には、水蒸気を効果的に凝縮するフィンが備えられている。また、冷却ファン５４は凝縮器５３の近傍に配設される。

次に、燃料電池ユニット１０の発電部４０の発電メカニズムについて、燃料と空気（酸素）の流れに沿って説明する。

まず、燃料カートリッジ４３内の高濃度メタノールは、燃料供給ポンプ４４によって、混合タンク４５に流入する。混合タンク４５の内部で高濃度メタノールは、回収された水や燃料極４７からの低濃度メタノール（発電反応の残余分）等と混合されて希釈され、低濃度メタノールが生成される。低濃度メタノールの濃度は発電効率の高い濃度（例えば３〜６％）を保てるように制御される。この濃度制御は、例えば、濃度センサ６０の検出結果を基に、燃料電池制御部４１が燃料供給ポンプ４４によって混合タンク４５に供給される高濃度メタノールの量を制御することによって実現される。または、混合タンク４５に環流する水の量を水回収ポンプ５６等で制御することによって実現できる。

また、混合タンク４５には、混合タンク４５内のメタノール水溶液の液量を検出する液量センサ６１や、温度を検出する温度センサ６４が備えられており、さらに、燃料カートリッジ４３にも液量センサ４３ａが備えられている。これらの検出結果は燃料電池制御部４１に送られて発電部４０の制御などに使用される。

混合タンク４５で希釈されたメタノール水溶液は送液ポンプ４６で加圧されて、ＤＭＦＣスタック４２の燃料極（負極）４７に注入される。燃料極４７では、メタノールの酸化反応が行われることで電子が発生する。酸化反応で生成される水素イオン（Ｈ⁺）はＤＭＦＣスタック４２内の固体高分子電解質膜４２２を透過して空気極（正極）５２に達する。

一方、燃料極４７で行われる酸化反応によって生成される二酸化炭素は、反応に供されなかったメタノール水溶液とともに再び混合タンク４５に環流する。二酸化炭素は混合タンク４５内で気化し、混合タンクバルブ４８を介して、凝縮器５３へ向かい、最終的には排気バルブ５７を介して、排気口５８から外部へ排気される。

他方、空気（酸素）の流れは、吸気口４９から取り込まれ、送気ポンプ５０で加圧され、送気バルブ５１を介し空気極（正極）５２に注入される。空気極５２では、酸素（Ｏ₂）の還元反応が進行し、外部の負荷からの電子（ｅ^-）と、燃料極４７からの水素イオン（Ｈ⁺）と、酸素（Ｏ₂）から水（Ｈ₂Ｏ）が水蒸気として生成される。この水蒸気は空気極５２から排出され、凝縮器５３に入る。凝縮器５３では、冷却ファン５４によって水蒸気が冷却されて水（液体）となり、水回収タンク５５内に一時的に蓄積される。この回収された水は水回収ポンプ５６によって混合タンク４５へと環流し、高濃度メタノールを希釈するための希釈循環システム６２が構成される。

この希釈循環システム６２による燃料電池ユニット１０の発電メカニズムからわかるように、ＤＭＦＣスタック４２から電力が取り出す、即ち、発電を開始するために、各部のポンプ４４，４６，５０，５６やバルブ４８、５１、５７或いは冷却ファン５４等の補機６３を駆動させる。これによってメタノール水溶液と空気（酸素）がＤＭＦＣスタック４２内に注入されそこで電気化学反応が進行することによって電力が得られる。一方、発電を停止するには、これらの補機６３の駆動を停止することによる。

図５は、本発明に係る燃料電池ユニット１０が接続される情報処理装置１８のシステム構成を示したものである。

情報処理装置１８は、ＣＰＵ６５、主記憶６６、ディスプレイコントローラ６７、ディスプレイ６８、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）６９、キーボードコントローラ７０、ポインタデバイス７１、キーボード７２、ＦＤＤ７３、これら構成品間において信号を伝送するバス７４、バス７４を介して伝送される信号を変換するためのノースブリッジ７５、サウスブリッジ７６と呼ばれるデバイス等から構成される。また、情報処理装置１８の内部に電源部７９を設け、ここに二次電池８０として、例えばリチウムイオン電池を保有している。電源部７９は、制御部７７（以降、電源制御部７７と記載する）によって制御される。

燃料電池ユニット１０と情報処理装置１８との電気的インタフェースとして制御系インタフェースと電源系インタフェースとを設ける。制御系インタフェースは情報処理装置１８の電源制御部７７と燃料電池ユニット１０の制御部４１との間にて通信を行うために設けられるインタフェースである。制御系インタフェースを介して情報処理装置１８と燃料電池ユニット１０との間で行われる通信は、例えばＩ２Ｃバス７８といったシリアルバスを介して行われる。

電源系インタフェースは、燃料電池ユニット１０と情報処理装置１８との間における電力の授受のために設けられるインタフェースである。例えば、発電部４０のＤＭＦＣスタック４２で発電された電力が制御部４１（以降、燃料電池制御部４１と記載する）およびドッキングコネクタ１４、１２１を介して情報処理装置１８に供給される。また、電源系インタフェースには、情報処理装置１８の電源部７９から、燃料電池ユニット１０内の補機６３等への電力供給８３もある。

なお、情報処理装置１８の電源部７９に対してＡＣアダプタ用コネクタ８１を介してＡＣ／ＤＣ変換された直流電源が供給され、これによって情報処理装置１８の動作、二次電池（リチウムイオン電池）８０の充電が可能である。

燃料電池ユニット１０と情報処理装置１８とはドッキングコネクタ１４、１２１によって機械的かつ電気的に接続される。ドッキングコネクタ１４、１２１には、燃料電池ユニット１０のＤＭＦＣスタック４２で発電された電力を情報処理装置１８へ供給するための第一の電源端子（出力電源端子）９１および、情報処理装置１８から、燃料電池ユニット１０のマイクロコンピュータ９５にレギュレータ９４を介して電源を供給し、かつ補機用電源回路９７にスイッチ１０１を介して電源を供給するための第二の電源端子（補機用入力電源端子）９２を有する。また、情報処理装置１８から不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）９９へ電源供給するための第三の電源端子９２ａを有している。

さらに、ドッキングコネクタ１４、１２１は情報処理装置１８の電源制御部７７と燃料電池ユニット１０のマイクロコンピュータ９５との通信や、書き込み可能なＥＥＰＲＯＭ９９との通信、を行うための通信用入出力端子９３を有している。

また、燃料電池制御部４１は、燃料電池本体１２の傾斜を検知しマイクロコンピュータ９５に送る傾斜センサ１１０と、送液ポンプ４６や送気ポンプ５０の電圧および回転数、送液時間、各部の温度、液量等を検知しマイクロコンピュータ９５に送る各部の温度センサ・液量センサ・電圧モニタ１０６とを有している。

次に、燃料電池ユニット１０から情報処理装置１８へ、燃料電池ユニット１０に設けられるＤＭＦＣスタック４２の電力が供給されるまでの基本的な処理の流れを説明する。

なお、情報処理装置１８の二次電池（リチウムイオン電池）８０には所定の電力が充電されているものとする。また、図５の中のスイッチは全て開いているものとする。

まず、情報処理装置１８は、コネクタ接続検出部１１１から出力される信号に基づいて、情報処理装置１８と燃料電池ユニット１０とが機械的および電気的に接続されたことを認識する。この認識は、コネクタ接続検出部１１１が例えばコネクタ接続検出部１１１へ入力される信号に基いて、ドッキングコネクタ１４、１２１の接続によって燃料電池ユニット１０の内部で接地されることを検出することによって行われる。

また、情報処理装置１８の電源制御部７７は、燃料電池ユニット１０の発電設定スイッチ１１２の設定が発電許可設定であるか発電禁止設定であるかを認識する。例えば、発電設定スイッチ検出部１１３へ入力される信号に基いて、発電設定スイッチ検出部１１３が発電設定スイッチ１１２の設定状態に応じて接地状態であるか或いは解放状態であるか否かを検出する。発電設定スイッチ１１２が解放状態である場合は、電源制御部７７は発電禁止設定として認識する。

燃料電池ユニット１０と情報処理装置１８とがドッキングコネクタ１４、１２１を介して機械的に接続されると、情報処理装置１８側から第三の電源端子９２ａを介して燃料電池制御部４１の記憶部である不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）９９に電源が供給される。このＥＥＰＲＯＭ９９には、燃料電池ユニット１０の識別情報、燃料カートリッジ４３の識別情報、装着履歴情報、燃料の送液量情報等が予め記憶される。識別情報には、例えば部品コードや製造シリアル番号、或いは定格出力、燃料カートリッジ４３のタンク容量情報などの情報を予め含ませることができる。また、このＥＥＰＲＯＭ９９は、例えば、Ｉ２Ｃバス７８といったシリアルバスに接続されており、ＥＥＰＲＯＭ９９に記憶されているデータはこのＥＥＰＲＯＭ９９に電源が供給されている状態において読み出し可能である。図５の構成では、電源制御部７７が通信用入出力端子９３を介してＥＥＰＲＯＭ９９の情報を読み出すことが可能である。

この状態においては、燃料電池ユニット１０は発電を行っておらず、また燃料電池ユニット１０の内部の状態は、ＥＥＰＲＯＭ９９の電源以外は電源が供給されていない状態である。なお、この状態では、インジケータランプ８５は消灯している。

ここで、ユーザが発電設定スイッチ１１２の設定を発電許可設定に設定すると（図５では発電設定スイッチを接地状態側に設定する）、情報処理装置１８に設けられる電源制御部７７は、燃料電池ユニット１０に設けられるＥＥＰＲＯＭ９９に記憶された識別情報を読み出すことが可能となる。以下、この状態を、「ストップステート（１）」ＳＴ１１の状態という。

換言すると、ユーザが発電設定スイッチ１１２を発電許可設定に設定しない限り、即ち発電禁止設定の設定である限り、「ストップステート（０）」ＳＴ１０の状態であり、燃料電池ユニット１０における発電を禁止することが可能である。なお、発電設定スイッチ１１２は、例えばスライドスイッチ等のように開または閉の状態をいずれか一方の状態に保持できるものが好ましい。

電源制御部７７による識別情報の読み出しは、Ｉ２Ｃバス７８といったシリアルバスを介して燃料電池ユニット１０に設けられるＥＥＰＲＯＭ９９に記憶されている燃料電池ユニット１０の識別情報を読み出すことによって行われる。

「ストップステート（１）」ＳＴ１１の状態では、電源制御部７７が読み出された燃料電池ユニット１０の識別情報に基いて、情報処理装置１８に接続されている燃料電池ユニット１０が情報処理装置１８に適合した燃料電池ユニットであると判別した場合、ＥＥＰＲＯＭ９９に記憶されている燃料カートリッジ４３の識別情報を読み出し、燃料カートリッジ４３の残量検出のための処理を行う。

情報処理装置１８に設けられる電源制御部７７は、情報処理装置１８に設けられるスイッチ１００を閉じることによって、二次電池８０の電力を第１の電源端子９２を介して燃料電池ユニット１０へ供給し、レギュレータ９４を介してマイクロコンピュータ９５へ電源が供給される。以下、この状態を、「ストップステート」ＳＴ２０の状態という。

この「スタンバイステート」ＳＴ２０の状態では、燃料電池ユニット１０に設けられるスイッチ１０１は開いており、補機用電源回路９７には電源は供給されていない。従って、この状態において補機６３は動作していない。

しかしながら、マイクロコンピュータ９５は動作を開始しており、情報処理装置１８に設けられる電源制御部７７から、Ｉ２Ｃバス７８を介して各種の制御用コマンドを受信することが可能な状態である。また、マイクロコンピュータ９５は、燃料電池ユニット１０の電源情報を、Ｉ２Ｃバスを介して情報処理装置１８へ送信可能な状態である。なお、この状態でインジケータランプ８５が例えば正常可動を示す緑色に点灯する。あるいは、インジケータランプ８５は、燃料電池ユニット本体１０からの発電が始まった状態（ウォームアップステートＳＴ３０）や出力が定格値に達した状態（オンステートＳＴ４０）等で点灯するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態の燃料電池ユニット１０によれば、筐体１１が、燃料電池本体１２を収容する第１の収容部１１ａと、制御基板２３を収容する第２の収容部１１ｂと、第１の収容部１１ａと第２の収容部１１ｂとの間に設けられた第３の収容部１１ｃとを有している。このため、例えば、発電時に気化したような燃料が第１の収容部１１ａから漏れたとしても、制御基板２３の腐食を抑制することができる。

また、第３の収容部１１ｃに、燃料電池本体１２と制御基板２３とを繋ぐ中継基板２４が収容されている。そして、中継基板は、燃料電池本体１２から延出する配線が少なくとも１本減るように上記配線をまとめて、燃料電池本体１２と制御基板２３と電気的に接続させている。そのため、燃料電池ユニット１０の内部構造を簡易化させることができる。

さらに、燃料が、常温常圧で実質的に液体であり、発電時に少なくとも一部が気化する液体燃料である場合には、第３の収容部１１ｃに、上記燃料を検知する検知部２５を設けるとよい。そして、検知部２５が燃料を検知したときに、発電を停止するように構成するとよい。このようにすることにより、万一、発電時に気化したような燃料が第１の収容部１１ａから漏れたとしても、制御基板２３を腐食させる前に、発電を停止させることができる。そして、シール部材２１ｂ，２２ｂや、燃料カートリッジ４３を交換することにより、容易に再利用することができる。

また、第３の収容部１１ｃ内に、吸湿剤２６を設けることにより、発電時に気化したような燃料が第１の収容部１１ａから漏れたとしても、微量であれば、上記吸湿剤２６で吸湿させることができる。そのため、発電時に気化したような燃料が第１の収容部１１ａから漏れたとしても、微量であれば、燃料電池ユニット１０の動作を正常に保つことができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態に係る燃料電池ユニットを示す斜視図。 図１の燃料電池ユニットを情報処理装置に接続した状態で示す斜視図。 図１の燃料電池ユニットを示す断面図。 図１の燃料電池ユニットを示す系統図。 図１の燃料電池ユニットを情報処理装置に接続した状態で示す系統図。

符号の説明

１０…燃料電池ユニット、１１…筐体、１１ａ…第１の収容部、１１ｂ…第２の収容部、１１ｃ…第３の収容部、１２…燃料電池本体、２３…制御基板（制御部）、２４…中継基板（中継部）、２５…検知部、２６…吸湿剤

Claims (6)

1. 燃料を有する燃料電池本体と、上記燃料電池本体と電気的に接続されている制御部と、上記燃料電池本体及び上記制御部を収容する筐体とを具備し、上記燃料を用いて発電を行う燃料電池ユニットであって、
   上記筐体は、
   上記燃料電池本体を収容する第１の収容部と、
   上記制御部を収容する第２の収容部と、
   上記第１の収容部と上記第２の収容部との間に設けられた第３の収容部とを有していることを特徴とする燃料電池ユニット。
2. 上記第３の収容部に、上記燃料電池本体と上記制御部とを繋ぐ中継部が収容されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池ユニット。
3. 上記燃料電池本体から、複数の配線が延出しており、
   上記中継部は、上記配線が少なくとも１本減るように上記配線をまとめて、上記燃料電池本体と上記制御部と電気的に接続させていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池ユニット。
4. 上記燃料は、常温常圧で実質的に液体であり、発電時に少なくとも一部が気化する液体燃料であり、
   上記第３の収容部に、上記燃料を検知する検知部が収容されており、
   上記検知部が燃料を検知したときに、発電を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池ユニット。
5. 上記燃料は、メタノールであり、
   上記検知部は、発電時に気化したメタノールを検知するものであることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池ユニット。
6. 上記第３の収容部に、吸湿剤が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池ユニット。

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