JP2007273119A - 発電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】安全に副生成物を燃料カートリッジに回収できる発電モジュールを提供する。
【解決手段】発電システム３００は、燃料を貯蔵する複数の燃料容器１００Ａ，１００Ｂと、複数の燃料容器１００Ａ，１００Ｂが着脱自在に設けられてこれら燃料容器１００Ａ，１００Ｂから燃料が供給されることにより発電する発電モジュール２００とを備える。燃料容器１００Ａ，１００Ｂは、発電モジュール２００から排出された排出物を回収する回収部３Ａ，３Ｂを有し、複数の燃料容器１００Ａ，１００Ｂのうち、燃料を供給している方の燃料容器１００Ａ又は１００Ｂの回収部３Ａ又は３Ｂに排出物を回収するよう発電モジュール２００からの排出物の排出経路を切り替える。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の燃料容器から燃料が供給されることにより発電する発電モジュールに関する。

近年では、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、腕時計、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等といった小型電子機器がめざましい進歩・発展を遂げている。電子機器の電源として、アルカリ乾電池、マンガン乾電池といった一次電池又はニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、リチウムイオン電池といった二次電池が用いられている。今日では、一次電池及び二次電池の代替えのために、高いエネルギー利用効率を実現できる燃料電池についての研究・開発が盛んに行われている。

燃料電池は、燃料と大気中の酸素とを電気化学的に反応させて化学エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、燃料の化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する電気化学反応を利用しているので、該反応に副生成物が生成され排出される。このような副生成物は、大半は水であり、その他に二酸化炭素も生成されることがあり、また、未反応の水素や空気等が排出される。このような排出物は燃料電池システム（発電システム）に搭載された燃料カートリッジ内に回収する場合がある。
従来の燃料電池システムにおいては、燃料カートリッジが一つのものが多く、また、複数の燃料カートリッジを搭載しているものであっても、水回収用のカートリッジを別途設けたものや（例えば、特許文献１参照）、排気の切り替えを行わずに複数の燃料カートリッジにそのまま排気している。
特開２００４−１９２１７１号公報

上述のように複数の燃料カートリッジに排気する場合、燃料が取り込まれずに残っている側の燃料カートリッジ側は圧力が著しく上昇し、これによって燃料カートリッジが損傷を受ける恐れがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、安全に副生成物を燃料容器に回収できる発電モジュールを提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、
燃料を貯蔵する複数の燃料容器と連結自在であり、前記燃料容器から供給される燃料を用いて発電を行う発電モジュールにおいて、
前記複数の燃料容器と連結している状態で、前記複数の燃料容器の一方から燃料を取り込み、発電によって生成される副生成物を前記複数の燃料容器の前記一方に選択的に排出することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発電モジュールにおいて、
前記複数の燃料容器内の燃料の残量を検出する残量検出手段を備え、
前記残量検出手段により検出された残量が少ない方の燃料容器から燃料を取り込むとともに、その燃料容器に前記副生成物を回収することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の発電モジュールにおいて、
前記複数の燃料容器内の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記圧力検出手段により検出された圧力値が所定圧力以上の場合に、圧力損失の低い方の燃料容器から燃料を取り込むとともに、その燃料容器に前記副生成物を回収することを特徴とする。

請求項４の発明は、
燃料を貯蔵する複数の燃料容器と連結自在であり、前記燃料容器から供給される燃料を用いて発電を行う発電モジュールにおいて、
前記複数の燃料容器と連結している状態で、前記複数の燃料容器内の圧力値が所定圧力以上で、前記複数の燃料容器における圧力損失が同程度の場合に、前記複数の燃料容器から同時に燃料を取り込むとともに、発電によって生成される副生成物を前記複数の燃料容器に同時に排出することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発電モジュールにおいて、
前記燃料容器は、前記副生成物のうち一部を液体として回収し、一部を気体として前記燃料容器外に排出することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発電モジュールにおいて、
前記副生成物のうち一部を気体として前記燃料容器外に排出する前記燃料容器の排出部が前記発電モジュールの外部に露出するように前記発電モジュールに装着されることができることを特徴とする。

本発明によれば、安全に副生成物を燃料容器に回収することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されないものとする。
［第一の実施の形態］
図１は、燃料容器１００の分解斜視図、図２(a)は燃料容器１００の上面図、(b)は切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図である。
燃料容器１００は、発電モジュール２００（図３参照）と連結自在であって、燃料１２を貯蔵する燃料貯蔵部１と、燃料貯蔵部１から供給される燃料１２に基づいて発電する発電モジュール２００から排出された気体及び水１３を含む排出物を冷却して回収する回収部３とを備えている。

燃料貯蔵部１は、内部に燃料１２が貯蔵される薄い形状が変形自在な袋状をなし、箱状の筐体４内に収容されている。
燃料１２は、化学燃料単体、あるいは化学燃料と水との混合物であり、化学燃料としては、例えばメタノール、エタノール等のアルコール類やジメチルエーテル等のエーテル類、ガソリンといった水素元素を含む化合物を使用することができる。本実施の形態では、燃料貯蔵部１に貯蔵されたメタノールと水とが均一に混した混合物が化学反応材料として用いられる。
燃料貯蔵部１の長手方向一端面１Ｃ（図１中右端面）には、その端面１Ｃから外側に突出するとともに筐体４の右端面４Ａを貫通して、発電モジュール２００に燃料１２を排出する燃料排出部１１が凸状に形成されている。

燃料排出部１１には、燃料貯蔵部１内の燃料１２を排出するための貫通孔である燃料排出口（図示しない）が凸状頭頂部に設けられ、燃料排出部１１を通って燃料貯蔵部１１の内から外に不要に燃料１２が排出するのを阻止する逆止弁（図示しない）が嵌め込まれている。具体的には、逆止弁は可撓性・弾性を有する材料をダックビル状に形成したダックビル弁であり、逆止弁はそのダックビル状の先端を燃料貯蔵部１の内側に向けた状態で燃料排出部１１に嵌め込まれている。可撓性・弾性を有する材料としては、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）やブチルゴム等が挙げられ、一般的にブチルゴムは高分子の弾性材料の中では低いガス透過性を示すため、より小さいサイズの部品を作るためには実用においてブチルゴムを選択することが好ましい。また、逆止弁は機械的な複雑構造を持たないため、容積を小さくすることができ、低コスト化を図ることができる。なお、逆止弁には、後述の発電モジュール２００側に設けられた燃料供給管（図示しない）が挿入される際に燃料貯蔵部１の内と外を連通する挿入孔が予め設けられていても良く、また燃料供給管を挿入することによって初めて挿入孔が形成されるような構造であっても良い。挿入孔が予め設けられている場合、燃料貯蔵部１内に燃料１２が充填されていれば、逆止弁が燃料貯蔵部１の内部は燃料１２の内圧によって、挿入孔の周囲では挿入孔を閉じる方向に力が加わるよう設計され、また弾性復元力のために元の形状に戻ろうとするため挿入孔に挿入された燃料供給管の周囲に隙間が作られないので燃料１２が挿入孔から不要に燃料貯蔵部１の外に漏洩することがない。そして、発電モジュール２００の燃料供給管が挿入されることにより、燃料貯蔵部１から燃料排出部１１、燃料供給管を介して発電モジュール２００へと燃料１２が排出される。

回収部３は、燃料貯蔵部１の外側であって筐体４内の左側の空間部分とされている。そして、燃料貯蔵部１内の燃料１２が減少するにつれて袋状の燃料貯蔵部１内の容積は小さくなるので、相対的に回収部３の容積が大きくなり、その容積分の水１３を回収することができるようになっている。また、回収部３には予め水１３が少量入れられており、回収部３内に回収されるときの状態が水蒸気であっても予め入っている水１３によって冷却されて液化し収縮するので回収部３の容積を抑えながら効率的に水回収を促進している。なお、冷却用として、水１３以外の液体や、塩化カルシウム等の薬剤を含む固体であっても構わない。

筐体４は、透明又は半透明をなしており、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリル等の材料から構成されている。
筐体４の右端面４Ａには、燃料貯蔵部１に設けられた燃料排出部１１が貫通して、外部に突出している。

また、筐体４の右端面４Ａで燃料排出部１１の上側には、筐体４内に連通し、後述の発電モジュール２００で排出された排出物が供給される凸状の排出物供給部４１が、筐体４内に埋設して設けられている。
排出物供給部４１には、筐体４内に排出物が供給されるための貫通孔である排出物供給口（図示しない）が凸状頭頂部に設けられ、筐体４内排出物供給部４１を通って一旦筐体４の内に供給された排出物が筐体４外に不要に排出するのを阻止する逆止弁（図示しない）が嵌め込まれている。具体的に、逆止弁は上記燃料排出部１１に嵌め込まれた逆止弁と同様のものを使用することができる。また、排出物供給部４１には、逆止弁を介して回収部３内に排出物を供給するための排出物供給管４２が設けられている。排出物供給管４２は排出物供給部４１から燃料貯蔵部１の下側に配されて、その長手方向に沿って筐体４内の左端部の空間部分に延在している。

筐体４の長手方向他端面４Ｂ（図１中左端面）には、筐体４内に連通する矩形状の開口部４３が形成されている。そして、この開口部４３を覆うように気液分離機能を有する疎水性多孔質膜を含む気液分離膜２が貼り付けられている。気体を透過させ且つ液体を透過させない気液分離膜２は、矩形状の薄膜で、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、セルロースアセテートやセルローストリアセテートなどのセルロース系樹脂、ポリエーテルスルホンやポリスルホンなどのポリスルホン系樹脂等からなるものが挙げられる。よって、気液分離膜２を介して筐体４の内側と外側とを気体が通過でき、水１３は気液分離膜２を通過しないようになっている。そのため、外部に水１３が漏れることがない。

さらに、筐体４の左端部側における前面４Ｃ及び後面４Ｄには、後述の電子機器４００に着脱自在に装着するためのガイド部４４，４４がそれぞれ取り付けられている。ガイド部４４，４４は、筐体４の前面４Ｃ及び後面４Ｄに左右方向に沿って直線状に延在している。

上述の燃料容器１００において、燃料貯蔵部１内の燃料１２は、燃料排出部１１を介して後述の発電モジュール２００に供給され、この燃料１２を利用して電気エネルギーが取り出される。また、発電モジュール２００で生じた排出物は、排出物供給部４１を介して排出物供給管４２内に供給された後、排出物供給管４２内を流れて回収部３に送り込まれる。排出物中の気体内の水蒸気は排出物供給管４２内を流通している間に冷却されて、或いは回収部３内の水１３に冷却されて、凝縮されて水１３となり、回収部３に回収される。凝縮されなかった気体は、気液分離膜２を通過して外部へ放出され、水１３は液体のために気液分離膜２を通過できないので回収部３に貯留される。

図３は、上記燃料容器１００と同様の構成をなした第一の燃料容器１００Ａ及び第二の燃料容器１００Ｂと発電モジュール２００とを備えた発電システム３００の概略構成を示したブロック図である。なお、以下の説明において、第一の燃料容器１００Ａを構成する。各構成部分は、上述の燃料容器１００の各構成部分と対応しているので、同様の数字に英字Ａを付し、第二の燃料容器１００Ｂについても、同様の数字に英字Ｂを付している。
発電システム３００は、第一の燃料容器１００Ａ及び第二の燃料容器１００Ｂと、第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂから供給された燃料１２によって発電する発電モジュール２００とから構成され、第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂのうち、燃料１２の残量の少ない方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）から燃料１２を供給して発電モジュール２００で発電するとともに、発電モジュール２００から排出された排出物を燃料供給している方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）が回収するように制御されている。

発電モジュール２００は、水を貯蔵する水タンク２０１と、第一及び第２の燃料容器１００Ａ，１００Ｂから供給された燃料１２と、水タンク２０１から供給された水とから水素を生成する反応装置２１０と、水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池２２０とを備えている。また、反応装置２１０で生成された水素を加湿して燃料電池２２０のアノードに供給する第一の加湿器２２１、燃料電池２２０のカソードに供給する空気を加湿する第二の加湿器２２２を備えている。燃料電池２２０の電解質膜は、第一の加湿器２２１及び第二の加湿器２２２によって加湿された空気及び改質ガスにより加湿された状態となっている。第一の加湿器２２１及び第二の加湿器２２２への水の供給の開始時期は、燃料電池２２０が発電を開始する直前が好ましく、水供給期間は、燃料電池２２０が発電している間供給されていてもよく、また燃料電池２２０が発電する際に生じる水が電解質膜全体に浸透するのであれば、発電を開始する直前のみであってもよい。

水タンク２０１は、水が貯蔵され、貯蔵された水は後述する第一の水ポンプＰ１及び第二の水ポンプＰ２が反応装置２１０の気化器２１１や第一及び第二の加湿器２２１，２２２に供給する。また、後述するように燃料電池２２０のカソードから排出された排出物（水、空気等）を水回収器２０２によって一旦回収した後、水回収器２０２に設けられた疎水性膜を含む気液分離膜２０３によって気液分離した水を水タンク２０１に貯蔵する。気液分離膜２０３で分離された水蒸気を含む気体は、燃料１２を供給している方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）へ送るようになっている。さらに、第一及び第二の加湿器２２１，２２２から排出された水も水タンク２０１に貯蔵する。
また、水タンク２０１には、水タンク２０１内に貯蔵された水の残量検出を行う水残量センサＳ１が設けられている。水残量センサＳ１は、水タンク２０１に貯蔵された水の残量を測定し、その測定結果となる電気信号を制御部２３０に出力する。

反応装置２１０は、第一の燃料容器１００Ａ、第二の燃料容器１００Ｂ及び水タンク２０１から供給された燃料１２と水を気化させて燃料ガス（気化された燃料と水蒸気の混合気）を生成する気化器２１１と、化学反応式（１）に示すように気化器２１１から供給された燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質器２１２と、改質器２１２を加熱して化学反応式（１）の反応を良好に行うために必要な温度に設定する燃料触媒器２１３と、化学反応式（１）についで逐次的に起こる化学反応式（２）によって微量に副成される一酸化炭素ＣＯを、化学反応式（３）に示すように酸化させて除去するＣＯ除去器２１４とを備えている。また、気化器２１１、触媒燃焼器２１３及びＣＯ除去器２１４を加熱する電気ヒータとして機能するとともにこれらの温度を測定する温度計としても機能するヒータ兼温度計（図示しない）とを備えている。
ＣＨ_３ＯＨ＋Ｈ_２Ｏ→３Ｈ_２＋ＣＯ_２・・・（１）
Ｈ_２＋ＣＯ_２→Ｈ_２Ｏ＋ＣＯ・・・（２）
２ＣＯ＋Ｏ_２→２ＣＯ_２・・・（３）

第一の加湿器２２１は、ＣＯ除去器２１４から生成された改質ガスに含まれる水素を水タンク２０１から供給された水によって加湿して、燃料電池２２０のアノードに供給する。
第二の加湿器２２２は、空気ポンプＰ４から供給された空気を水タンク２０１から供給された水によって加湿して、燃料電池２２０のカソードに供給する。また、第二の加湿器２２２から排出された不要な水は水タンク２０１に回収されるようになっている。

燃料電池２２０は、触媒微粒子を担持したアノードと、触媒微粒子を担持したカソードと、アノードとカソードとの間に介在されたフィルム状の固体高分子電解室膜とを備えている。燃料電池２２０のアノードには、ＣＯ除去器２１４から供給された水素が供給され、燃料電池２２０のカソードには、後述の空気ポンプＰ４によって外部から空気が供給される。アノードにおいては、混合気中の水素が、電気化学反応式（４）に示すように、アノードの触媒微粒子の作用を受けて水素イオンと電子とに分離する。水素イオンは固体高分子電解質膜を通じてカソードに伝導し、電子はアノードにより電気エネルギー（発電電力）として取り出される。カソードにおいては、電気化学反応式（５）に示すように、カソードに移動した電子と、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンとが反応して水が生成される。そして、アノードで未反応の水素を含むオフガスは触媒燃焼器２１３に送られ、カソードで生成された水や未反応の空気は排出物として水回収器２０２に送られるようになっている。
Ｈ_２→２Ｈ^＋＋２ｅ⁻・・・（４）
２Ｈ^＋＋１／２Ｏ_２＋２ｅ⁻→Ｈ_２Ｏ・・・（５）

また、発電システム３００は、第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂ、水タンク２０１、反応装置２１０、燃料電池２２０等の他に、第一の燃料容器１００Ａ内の燃料１２を気化器２１１に供給する第一の燃料ポンプＰ３１と、第二の燃料容器１００Ｂ内の燃料１２を気化器２１１に供給する第二の燃料ポンプＰ３２と、水タンク２０１内の水を気化器２１１に供給する第一の水ポンプＰ１と、水タンク２０１内の水を第一及び第二の加湿器２２１，２２２に供給する第二の水ポンプＰ２と、外気から発電システム３００中に空気を導入する空気ポンプＰ４とを備えている。
第一の燃料ポンプＰ３１及び第二の燃料ポンプＰ３２には、第一のバルブＶ１が接続され、第一のバルブＶ１には第一の流量計Ｆ１が接続されている。第一のバルブＶ１は、第一及び第二の燃料ポンプＰ３１，Ｐ３２と気化器２１１との間に設けられており、その開閉動作で第一の燃料ポンプＰ３１から気化器２１１への燃料１２の流通を遮断又は許容するようになっており、また、第二の燃料ポンプＰ３２から気化器２１１への燃料１２の流通を遮断又は許容するようになっている。第一の流量計Ｆ１は第一のバルブＶ１と気化器２１１との間に設けられており、第一のバルブＶ１を通過した燃料１２の流量を測定するようになっている。
さらに、第一の燃料ポンプＰ３１と第一の燃料容器１００Ａとの間には、第一の燃料容器１００Ａに貯蔵された燃料１２の残量検出を行う第一の燃料残量センサＳ２１が設けられている。第一の燃料残量センサＳ２１は、燃料貯蔵部１Ａに貯蔵された燃料１２の残量を測定し、その測定結果となる電気信号を制御部２３０に出力する。
同様に、第二の燃料ポンプＰ３２と第二の燃料容器１００Ｂとの間には、第二の燃料容器１００Ｂに貯蔵された燃料１２の残量検出を行う第二の燃料残量センサＳ３２が設けられている。第二の燃料残量センサＳ３２は、燃料貯蔵部１Ｂに貯蔵された燃料１２の残量を測定し、その測定結果となる電気信号を制御部２３０に出力する。

第一の水ポンプＰ１には、第二のバルブＶ２が接続され、第二のバルブＶ２には第二の流量計Ｆ２が接続されている。第二のバルブＶ２は、第一の水ポンプＰ１と気化器２１１との間に設けられており、その開閉動作で第一の水ポンプＰ１から気化器２１１への水の流通を遮断又は許容するようになっている。第二の流量計Ｆ２は第二のバルブＶ２と気化器２１１との間に設けられており、第二のバルブＶ２を通過した水の流量を測定するようになっている。第一のバルブＶ１から排出された燃料１２と２第二のバルブＶ２から排出された水は、反応装置２１０に到達する前に混合される。

第二の水ポンプＰ２には、第一の加湿器２２１及び第二の加湿器２２２が接続されて、第一の加湿器２２１及び第二の加湿器２２２に水が供給されるようになっている。
また、水回収器２０２と第一の燃料容器１００Ａの回収部３Ａとの間で、また、水回収器２０２と第二の燃料容器１００Ｂの回収部３Ｂとの間には第三のバルブＶ３が接続されている。第三のバルブＶ３は、その開閉動作で水回収器２０２から燃料１２を供給している方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）へ、また、触媒燃焼器２１３から燃料１２を供給している方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）へ、排出物（水、水蒸気を含む気体、オフガス等）の流通を遮断又は許容するようになっている。
さらに、水タンク２０１と燃料電池２２０のカソードとの間であって、水タンク２０１と第三のバルブＶ３との間には第四のバルブＶ４が接続されている。第四のバルブＶ４は、水タンク２０１側に切り替えて第二の加湿器２２２から水タンク２０１へ、燃料電池２２０のカソードから排出された不要の水の流通を遮断又は許容するようになっている。具体的には、第四のバルブＶ４は、水タンク２０１内の水が所定量以上（満タン）である場合に、水タンク２０１側への水の供給を遮断し、第三のバルブＶ３側に水の供給の許容するように切り替えて第二の加湿器２２２から第三のバルブＶ３を介して燃料１２を供給している方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）へ、第二の加湿器２２２から排出された水の流通を許容するように制御され、一方、水タンク２０１内の水が所定量未満である場合に、第三のバルブＶ３側への水の供給を遮断し、水タンク２０１側に水の供給を行うように制御される。

空気ポンプＰ４には、第五のバルブＶ５、第六のバルブＶ６及び第二の加湿器２２２が接続されている。第五のバルブＶ５は、空気ポンプＰ４とＣＯ除去器２１４との間に設けられ、その開閉動作で、空気ポンプＰ４からＣＯ除去器２１４への空気の流通を遮断又は流量調整を行うようになっている。

第六のバルブＶ６は、空気ポンプＰ４と触媒燃焼器２１３との間に設けられており、その開閉動作で、空気ポンプＰ４から触媒燃焼器２１３への空気の流通を遮断又は流量調整を行うようになっている。

制御部２３０には、第一の水ポンプＰ１、第二の水ポンプＰ２、第一の燃料ポンプＰ３１、第二の燃料ポンプＰ３２及び空気ポンプＰ４がドライバＤ１，Ｄ２，Ｄ３１，Ｄ３２，Ｄ４を介して電気的に接続されている。制御部２３０は、例えば汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されているもので、第一の水ポンプＰ１、第二の水ポンプＰ２、第一の燃料ポンプＰ３１、第二の燃料ポンプＰ３２及び空気ポンプＰ４とに制御信号を送信し、第一の水ポンプＰ１、第二の水ポンプＰ２、第一の燃料ポンプＰ３１、第二の燃料ポンプＰ３２及び空気ポンプＰ４の各ポンピング動作（送出量の調整を含む。）を制御するようになっている。

また、制御部２３０には、第一〜第六のバルブＶ１〜Ｖ６がドライバＤ１１〜Ｄ１６を介して電気的に接続され、また、第一の流量計Ｆ１、第二の流量計Ｆ２も電気的に接続されている。制御部２３０は、第一の流量計Ｆ１、第二の流量計Ｆ２の測定結果を受けて燃料１２及び水の流量を認識することができるとともに、第一〜第四のバルブＶ１〜Ｖ４の開閉動作（開き量の調整を含む。）、第一の燃料容器１００Ａ側の回収部３Ａと第二の燃料容器１００Ｂ側の回収部３Ｂのうち燃料１２を反応装置２１０に供給している方に選択的に発電モジュール２００から排出された排出物を回収させるように、第三のバルブＶ３を切替える動作、
第四のバルブＶ４が、水タンク２０１内の水が所定量以上（満タン）である場合に、水タンク２０１側への水の供給を遮断し、第三のバルブＶ３側に水の供給を許容し、水タンク２０１内の水が所定量未満である場合に、第三のバルブＶ３側への水の供給を遮断し、水タンク２０１側に水の供給を行うように切替える動作を制御することができるようになっている。

さらに、制御部２３０には、気化器２１１、触媒燃焼器２１３及びＣＯ除去器２１４を加熱する電気ヒータがドライバＤ２１を介して電気的に接続されている。制御部２３０は、電気ヒータの発熱量とその停止とを制御するとともに、温度によって変化する電気ヒータの抵抗値を計測することによって気化器２１１、触媒燃焼器２１３及びＣＯ除去器２１４の各反応器の温度を検出することができるようになっている。電気ヒータは、反応装置２１０の起動時に気化器２１１、触媒燃焼器２１３及びＣＯ除去器２１４を加熱し、触媒燃焼器２１３が安定して加熱できるようになったら、停止あるいは熱量を低減させてもよい。

また、制御部２３０には、第一及び第二の燃料残量センサＳ２１，Ｓ２２、水残量センサＳ１が電気的に接続されている。制御部２３０は、第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂの装着の有無を判断して、第一の燃料残量センサＳ２１で測定された残量や第二の燃料残量センサＳ２２で測定された残量を検出して、各残量が所定量未満であれば、発電システム３００を起動しない又は動作を停止し、残量が所定量以上であれば、発電システム３００を起動する又は動作を維持するよう制御している。
また、発電システム３００が起動した場合に、制御部２３０は、第一及び第二の燃料残量センサＳ２１，Ｓ２２で測定された残量の少ない方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）から燃料１２を供給し、その燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）に排出物を回収するように第三のバルブＶ３を制御している。
さらに、制御部２３０は、水残量センサＳ１で測定された残量が所定量未満であれば、水タンク２０１内に水を回収し、所定量以上（満タン）であれば、上述の燃料１２を供給している方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）へと水を送るよう制御している。

燃料電池２２０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４０が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４０には外部電源、つまり発電システム３００から電力の供給を受けて作動可能な外部機器（負荷）が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４０は燃料電池２２０から出力された電圧を外部電子機器の規格に応じて所定の電圧に変換して外部電子機器に出力する装置であり、制御部２３０に接続され、制御部２３０は燃料電池２２０からＤＣ／ＤＣコンバータ２４０に入力される入力電力を検出することができるようになっている。
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４０には２次電池２４１が接続されている。そして、例えば燃料電池２２０で得た余剰の電気エネルギーを蓄え、燃料電池２２０での電気エネルギーの生成が停止している場合に燃料電池２２０の代替として外部電子機器に電力を供給できるようになっている。制御部２３０や、各ドライバ、各センサ、反応装置２１０の電気ヒータは、起動時において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４０を介して２次電池２４１の出力の一部によって電気的に駆動され、燃料電池２２０の出力が定常状態になったら、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４０を介して燃料電池２２０の出力の一部によって電気的に駆動される。

上記構成を具備する発電システム３００は、例えば、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、家庭用電気機器その他の電子機器（外部電子機器）内に備え付けられるものであり、外部電子機器を作動させるための電源として用いられる。

次に、発電システム３００の動作について説明する。
外部電子機器から通信用端子、通信用電極を介して制御部２３０に作動信号が入力されることによって発電システム３００が作動する。これにより制御部２３０が、第一の水ポンプＰ１、第二の水ポンプＰ２及び空気ポンプＰ４を作動させ、さらにドライバＤ２１を介して電気ヒータを発熱させる。そして、発電システム３００の作動中、制御部２３０は、各電気ヒータからフィードバックされた温度のデータに基づき、各電気ヒータが所定温度になるように温度制御を行う。

また、制御部２３０は、以下のようにして第一又は第二の燃料ポンプＰ３１，Ｐ３２の作動及び第三のバルブＶ３の切替動作を行う。図４は、第一又は第二の燃料ポンプ１００Ａ，１００Ｂの作動及び第三のバルブＶ３の切替動作処理を示すフローチャートである。
まず、制御部２３０は第一の燃料容器１００Ａ及び第二の燃料容器１００Ｂの装着有無の確認を行う（ステップＳ１）。少なくとも一方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）が装着されているか否かを判断し（ステップＳ２）、少なくとも一方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）が装着されていない場合には、「燃料容器無し」のエラー通知を行う（ステップＳ３）。少なくとも一方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）が装着されている場合には、第一の燃料残量センサＳ２１及び第二の燃料残量センサＳ２２によって燃料１２の残量検出を行う（ステップＳ４）。このとき、燃料容器１００Ａ及び燃料容器１００Ｂのうち装着されていない方は、残量が燃料電池２２０が発電できる程度の量（所定量）未満とみなす。
そして、第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂの両方の残量が所定量未満であるか否かを判断する（ステップＳ５）。第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂの両方の残量が所定量未満の場合には、「燃料容器の交換」のエラー通知を行う（ステップＳ６）。少なくとも一方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の残量が所定量未満でない場合には、第一の燃料容器１００Ａの残量が所定量未満か否かの判断を行う（ステップＳ７）。第一の燃料容器１００Ａの残量が所定量未満（第一の燃料容器１００Ａが装着されない場合を含む）である場合には、「第一の燃料容器」のエラー通知を行い（ステップＳ８）、第二の燃料ポンプＰ３１を選択し（ステップＳ９）、第三のバルブＶ３を第二の燃料容器１００Ｂに接続する（ステップＳ１０）。

ステップＳ７において、第一の燃料容器１００Ａの残量が所定量未満でない場合には、第二の燃料容器１００Ｂの残量が所定量未満か否かの判断を行う（ステップＳ１１）。第二の燃料容器１００Ｂの残量が所定量未満でない場合には、第一の燃料容器１００Ａの残量が第二の燃料容器１００Ｂの残量以下であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で第一の燃料容器１００Ａの残量の方が第二の燃料容器１００Ｂの残量よりも多い場合には、第二の燃料ポンプＰ３２を選択し（ステップＳ９）、その後、第三のバルブＶ３を第二の燃料容器１００Ｂに接続する（ステップＳ１０）。
ステップＳ１２で第一の燃料容器１００Ａの残量が第二の燃料容器１００Ｂの残量以下である場合には、第一の燃料ポンプＰ３１を選択し（ステップＳ１３）、第三のバルブＶ３を第一の燃料容器１００Ａに接続する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１１において、第二の燃料容器１００Ｂの残量が所定量未満である場合には、「第二の燃料容器」のエラー通知を行った後（ステップＳ１５）、第一の燃料ポンプＰ３１を選択し（ステップＳ１３）、第三のバルブＶ３を第一の燃料容器１００Ａに接続する（ステップＳ１４）。

以上のように、制御部２３０は図４のフローを周期的に実行しており、第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂの装着の有無を監視し、各燃料容器１００Ａ，１００Ｂの残量に基づいて、第一の燃料ポンプＰ３１又は第二の燃料ポンプＰ３２を作動させて、第三のバルブＶ３を、使用する方の燃料容器（例えば、第一の燃料容器１００Ａ）に切り替える。そして、一方の燃料容器（例えば、第一の燃料容器１００Ａ）の燃料１２がなくなるまで上記フローを繰り返したら、他方の燃料容器（例えば、第二の燃料容器１００Ｂ）を使用し、同様にこの他方の燃料容器（例えば、第二の燃料容器１００Ｂ）の燃料１２がなくなるまで上記フローを繰り返し、両方の燃料容器１００Ａ，１００Ｂの燃料１２がなくなったら燃料容器交換のエラー通知がなされて、発電システム３００の作動が停止する。そして、新たな燃料容器に交換されると、発電システム３００が作動して上記フローが実行され、連続動作が可能となっている。

続いて、第三のバルブＶ３による燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の切替動作が行われた後の動作について説明する。
なお、以下の説明では、説明の都合上、第一の燃料容器１００Ａ及び第二の燃料容器１００Ｂがともに発電システム２００に装着され、第一の燃料容器１００Ａの残量が第二の燃料容器１００Ｂの残量以下で且つ燃料電池２２０が発電できる程度の量であって、第一の燃料ポンプＰ３１が作動する場合を例に挙げて説明する。
上述のフローによって選択された第一の燃料ポンプＰ３１が作動すると、第一の燃料容器１００Ａの燃料貯蔵部１Ａ内の燃料１２が燃料排出管１１Ａから第一のバルブＶ１、第一の流量計Ｆ１を介して反応装置２１０の気化器２１１に送られる。さらに、第二の水ポンプＰ２が作動すると、水タンク２０１内の水が燃料電池２２０のカソード側に設けられた第一及び第二の加湿器２２１，２２２に送られる。 空気ポンプＰ４が作動すると、外気の空気が第六のバルブＶ６を介して触媒燃焼器２１３に送られ、第五のバルブＶ５を介して一酸化炭素除去器２１４に送られる。また、空気ポンプＰ４の作動により、外気の空気が第二の加湿器２２２に送られる。ここで、制御部２３０は、各流量計Ｆ１、Ｆ２からフィードバックされた流量のデータに基づき、所定の流量となるように各バルブＶ１〜Ｖ４を制御する。

気化器２１１では、供給された燃料１２及び水が加熱されて気化（蒸発）し、メタノール及び水（水蒸気）の混合気となって改質器２１２に供給される。
改質器２１２では、気化器２１１から供給された混合気中のメタノールと水蒸気が触媒により反応して二酸化炭素及び水素が生成される（上記化学反応式（１）参照））。また、改質器２１２では、化学反応式（１）についで逐次的に一酸化炭素が生成される（上記化学反応式（２）参照）。そして、改質器２１２で生成された一酸化炭素、二酸化炭素及び水素等からなる混合気がＣＯ除去器２１４に供給される。

ＣＯ除去器２１４では、改質器２１２から供給された混合気中の一酸化炭素と水蒸気から二酸化炭素及び水素が生成されたり、混合気の中から特異的に選択された一酸化炭素と、第五のバルブＶ５から供給された空気に含まれる酸素とが反応して二酸化炭素が生成される（上記化学反応式（３）参照）。

このように、反応装置２１０の気化器２１１、改質器２１２及びＣＯ除去器２１４を経た燃料１２から二酸化炭素と水素が生成される。反応装置２１０で生成された改質ガス（二酸化炭素及び水素等）は、第一の加湿器２２１に供給される。第一の加湿器２２１は、第四のバルブＶ４が水タンク２０１側に切り替えられて第二の水ポンプＰ２及び第二の加湿器２２２を介して水が供給され、改質ガスを加湿した後、燃料電池２２０のアノードに供給する。
燃料電池２２０のアノードに供給された改質ガスは、改質ガス中の水素が上記化学反応式（４）に示すように水素イオンと電子とに分離する。

一方、空気ポンプＰ４を介して第二の加湿器２２２に空気が供給される。第二の加湿器２２２は、第四のバルブＶ４が水タンク２０１側に切り替えられて第二の水ポンプＰ２を介して水が供給され、空気を通過させることで加湿した後、燃料電池２２０のカソードに供給する。
燃料電池２２０のカソードに供給された空気は、空気中の酸素が上記化学反応式（５）に示すように水素イオンと電子と反応し、副生成物として水が生成される。

ここで、アノード側では未反応の水素はオフガスとして触媒燃焼器２１３に送られて燃焼されて、反応装置２１０を適宜加熱するエネルギーとして利用される。触媒燃焼器２１３で燃焼されて得られる排気ガスは、第三のバルブＶ３に送り込まれ、燃料１２を供給している第一の燃料容器１００Ａの回収部３Ａに選択的に送られて、冷却された後、水１３は回収部３Ａで回収され、気体は疎水性膜を含む気液分離膜２Ａから放出される。
カソード側では、供給された空気が副生成物である水とともに排出され、水回収器２０２に送り込まれ、気液分離膜２０３によって気液分離されて、水は水タンク２０１に貯蔵され再利用される。水蒸気を含む気体は第一の燃料容器１００Ａの回収部３Ａに送られる。そして、冷却されて気体の一部が液化された後、液状の水１３は回収部３Ａで回収され、二酸化炭素を含む液化されずに残った気体は気液分離膜２を介して放出される。回収部３Ａで回収された水１３は、燃料貯蔵部１Ａを後ろから押すことになり、燃料排出部１１から燃料１２を排出しやすくなる。
また、水残量検出センサＳ１が水タンク２０１内の水が所定量以上（満タン）となったことを検出した場合には、第四のバルブＶ４は水の供給を水タンク２０１側から第三のバルブＶ３側に切り替え、余分な水１３が第一の燃料容器１００Ａの回収部３Ａへと送られる。したがって、燃料１２を供給していない第二の燃料容器１００Ｂの回収部３Ｂに余分な水１３が回収されることがないので、第二の燃料容器１００Ｂが燃料貯蔵部１Ｂが十分量あるために、回収部３Ｂの容積が水１３を回収できる容積がなくても、回収部３Ｂが損傷、破裂することはない。

燃料電池２２０によって生成された電気エネルギーは、二次電池２４１に充電される。さらには、生成された電気エネルギーは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４０に供給され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４０によって直流電流の所定電圧に変換され、外部電子機器に供給される。外部電子機器は、供給された電気エネルギーにより動作する。

なお、第一の燃料容器１００Ａの残量が第二の燃料容器１００Ｂの残量よりも多く、第二の燃料ポンプＰ３２が作動する場合についても、第二の燃料容器１００Ｂから燃料１２が供給されて、第二の燃料容器１００Ｂに選択的に排出物が排出される点が異なるのみで、その他は上述した動作と同じであるのでその説明を省略する。

以上のように、発電システム３００によれば、燃料１２を供給している方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）に排出物を回収するように、第三のバルブＶ３によって排出経路を切り替えるので、燃料１２を供給していない方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）に圧力がかかることがない。そのため、使っていない方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）から燃料１２が漏れることがない。
また、燃料１２を供給していない方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）には排出物を送らないので、回収した水１３に圧力がかかって疎水性多孔質膜を含む気液分離膜（２Ａ又は２Ｂ）から水１３が滲んで漏れることもない。
特に、第一の燃料残量センサＳ２１や第二の燃料残量センサＳ２２により検出された残量が少ない方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）から燃料供給を行い、その燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の回収部（３Ａ又は３Ｂ）に排出物を回収するので、残量の少ない方の燃料容器（１００Ａ又は１００Ｂ）の燃料を優先的に使用することによって、燃料１２の減少により容積が増加した回収部（３Ａ又は３Ｂ）に水１３を回収していくことができ、回収効率に優れる。

次に、上記発電システム３００を電子機器４００に適用した場合を説明する。特に、携帯型の電子機器であって、ＰＤＡに適用した場合である。図５(a)は電子機器４００の上面図、(b)は(a)を下側から見た際の下面図、(c)は(b)を後面側から見た際の後面図である。
電子機器４００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、その他の電子部品から構成された演算処理回路を内蔵した本体４０１と、本体４０１に対して着脱自在であり、燃料１２を貯留した第一の燃料容器１００Ａ及び第二の燃料容器１００Ｂと、本体４０１に設けられて第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂの燃料１２を用いて発電を行い、生成した電気エネルギーを本体４０１に供給することにより本体４０１を駆動する発電モジュール（図示しない）とを備える。なお、第一及び第二の燃料容器１００Ａ，１００Ｂ、発電モジュール（図示しない）の構成や動作は上述と同様であるためその説明を省略する。

本体４０１は、操作キー４０２と液晶ディスプレイ４０３を備え、本体４０１の下面には、左右方向中心線に対して左右対称となるように、下面及び後面が開口した前後に延在する矩形状の第一の収納空間４０４と第二の収納空間４０５とがそれぞれ形成されている。これら第一及び第二の収納空間４０４，４０５に、本体４０１の後面開口から第一の燃料容器１００Ａと第二の燃料容器１００Ｂとをそれぞれ差し込んで収納できるようになっている。また、第一及び第二の収納空間４０４，４０５を形成する長手方向壁面には、各燃料容器１００Ａ，１００Ｂに形成されたガイド部４４Ａ，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｂに係合するレール部４０６，４０６，４０７，４０７が形成されている。よって、各燃料容器１００Ａ，１００Ｂを、気液分離膜２Ａ，２Ｂ側の端部が外側を向くようにして、排出口供給口側の端部からスライド移動させるとともに、ガイド部４４Ａ，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｂをレール部４０６，４０６，４０７，４０７に係合させることによってそれぞれの収納空間４０４，４０５に第一の燃料容器１００Ａと第二の燃料容器１００Ｂとが装着される。
このように各収納空間４０４，４０５にそれぞれ収納された燃料容器１００Ａ，１００Ｂは、その下面が外部に露出して装着されているので、外気に直接触れて放熱性が良く、発電システム３００内に熱がこもることなく、水回収率が高くなる。

［第二の実施の形態］
図６は、燃料容器５００の分解斜視図、図７(a)は燃料容器５００の上面図、(b)は切断線VII−VIIに沿って切断した際の矢視断面図である。
燃料容器５００は、第一の実施の形態の燃料容器１００と異なり、筐体５０４に形成された開口部５４３a，５４３bやこれら開口部５４３a，５４３bに貼り付けられた疎水性多孔質膜を含む気液分離膜５０２、ガイド部５４４が異なっており、その他の燃料貯蔵部５０１は上述の燃料貯蔵部１、回収部５０３は回収部３、燃料排出部５１１は燃料排出部１１、排出物供給部５４１は排出物供給部４１、排出物供給管５４２は排出物供給管４２と同様のものであるので、その詳細な説明は省略する。
燃料容器５００は、燃料１２を貯蔵する燃料貯蔵部５０１と、燃料貯蔵部５０１から燃料１２が供給されることにより発電する発電モジュール６００（図８参照）から排出された気体及び水１３を含む排出物を冷却して回収する回収部５０３とを備えている。

燃料貯蔵部５０１には燃料排出部５１１が形成され、回収部５０３は燃料貯蔵部５０１の外側であって筐体５０４内の左側の空間部分とされている。
筐体５０４の右端面５０４Ａには、燃料貯蔵部５０１に設けられた燃料排出部５１１が貫通し、外部に突出している。また、筐体５０４の右端面５０４Ａで燃料排出部５１１の上側に、排出物供給部５４１が形成されている。燃料排出部５１１には燃料排出口（図示しない）が設けられ、排出物供給部５４１には排出物供給口（図示しない）が設けられ、また、上述のように燃料排出口及び排出物供給口に逆止弁（図示しない）が嵌め込まれている。さらに、排出物供給部５４１には排出物供給管５４２が連結され、排出物供給管５４２は燃料貯蔵部５０１の下側に配されて、その長手方向に沿って筐体５０４内の左端部の空間部分に延在している。

筐体５０４の長手方向他端部５０４Ｂ（図６中左端部）側の上面５０４Ｃには、筐体５０４の内に連通する矩形状の開口部５４３aが形成され、左端面５０４Ｂにも、筐体４内に連通する矩形状の開口部５４３bが形成されている。そして、これら開口部５４３a，５４３bを覆うように二つの開口部５４３a，５４３bに跨るように折り曲げて気液分離膜５０２が貼り付けられている。よって、気液分離膜５０２を介して筐体５０４の内側と外側とを気体が通過でき、水１３は気液分離膜５０２を通過しないようになっている。そのため、外部に水１３が漏れることがない。また、気液分離膜５０２は、二つの開口部５４３a，５４３bに跨って貼り付けられているので、開口部５４３a，５４３bの二カ所から気体を放出させることができる。

さらに、筐体５０４の下面５０４Ｄ左端部には、後述の電子機器８００に着脱自在に装着するためのガイド部５４４が取り付けられている。ガイド部５４４は、筐体５０４の下面５０４Ｄから下方に突出する側断面視Ｔ字型をなしている（図６参照）。

上述の燃料容器５００において、燃料貯蔵部５０１内の燃料１２は、燃料排出部５１１を介して後述の発電モジュール６００に供給され、この燃料１２を利用して電気エネルギーが取り出される。また、発電モジュール６００で生じた排出物は、排出物供給部５４１を介して排出物供給管５４２内に供給された後、排出物供給管５４２内を流れて回収部５０３に送り込まれる。排出物中の気体は排出物供給管５４２内を流通している間に冷却されて、一部が凝縮されて水１３となり、回収部５０３に回収される。凝縮されなかった気体は、気液分離膜５０２を通過して外部へ放出され、水１３は気液分離膜５０２を通過できないので回収部５０３に貯留される。また、回収部５０３に予め入れられていた水１３によっても排出物の冷却が促進されて凝縮される。

図８は、上記燃料容器５００と同様の構成をなした第一の燃料容器５００Ａ及び第二の燃料容器５００Ｂと発電モジュール６００とを備えた発電システム７００の概略構成を示したブロック図である。
なお、以下の説明において、第一の燃料容器５００Ａを構成する各構成部分は、上述の燃料容器５００の各構成部分と対応しているので、同様の数字に英字Ａを付し、第二の燃料容器５００Ｂについても、同様の数字に英字Ｂを付している。また、第二の実施の形態における発電システム７００は、第三のバルブＶ３と第五のバルブＶ５との間に圧力計６０１を設けたものであり、その他の構成は第一の実施の形態の発電システム２００と同様であるので、同様の構成部分については同様の符号を付してその説明を省略する。

圧力計６０１は、第三のバルブＶ３が接続されている側の燃料容器（５００Ａ又は５００Ｂ）の圧力を計測し、その測定結果となる電気信号を制御部２３０に出力する。
そして、制御部２３０は、圧力計６０１による測定結果が所定の圧力以上である場合に、第三のバルブＶ３を切り替えて他方の燃料容器（５００Ａ又は５００Ｂ）側に接続して、その圧力損失を計測し、圧力損失の低い側の燃料容器（５００Ａ又は５００Ｂ）から燃料１２の供給及び排出物の回収を行うよう第一又は第二の燃料ポンプＰ３１，Ｐ３２の作動及び第三のバルブＶ３の切替動作を制御している。また、制御部２３０は、計測した圧力損失がどちらも同程度に高い場合には、両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂから燃料１２の供給及び排出物の回収を行うよう第一及び第二の燃料ポンプＰ３１，Ｐ３２の作動及び第三のバルブＶ３の切替動作を制御している。

例えば、制御部２３０は、第三のバルブＶ３が第一の燃料容器５００Ａに接続されている場合で、圧力計６０１による測定結果から所定圧力以上であり、圧力異常を検知すると、第三のバルブＶ３を第二の燃料容器５００Ｂに切り替えて、圧力計６０１による測定結果から圧力損失を計測する。そして、第二の燃料容器５００Ｂの圧力損失が第一の燃料容器５００Ａの圧力損失より低い場合には、第二の燃料ポンプＰ３２を選択し、第三のバルブＶ３が第一の燃料容器５００Ａとの接続を解除し、第二の燃料容器５００Ｂに接続する。
一方、第一の燃料容器５００Ａの圧力損失と第二の燃料容器５００Ｂの圧力損失とが同程度に高い場合には、両方の燃料ポンプ５００Ａ，５００Ｂを選択し、第三のバルブＶ３を両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂに接続する。そして、同時に第一の燃料容器５００Ａと第二の燃料容器５００Ｂとを少しずつ動作させ、両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂに排出物を送り、両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂを少しでも圧力損失を低くして排出物を排出する。

同様に、制御部２３０は、第三のバルブＶ３が第二の燃料容器５００Ｂに接続されている場合で、圧力計６０１による測定結果から所定圧力以上であり、圧力異常を検知すると、第三のバルブＶ３を第一の燃料容器５００Ａに切り替えて、圧力計６０１による測定結果から圧力損失を計測する。そして、第一の燃料容器５００Ａの圧力損失が第二の燃料容器５００Ｂの圧力損失より低い場合には、第一の燃料ポンプＰ３１を選択し、第三のバルブＶ３が第二の燃料容器５００Ｂとの接続を解除し、を第一の燃料容器５００Ａに接続する。
一方、第一の燃料容器５００Ａの圧力損失と第二の燃料容器５００Ｂの圧力損失とが同程度に高い場合には、両方の燃料ポンプ５００Ａ，５００Ｂを選択し、第三のバルブＶ３を両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂに接続する。そして、同時に第一の燃料容器５００Ａと第二の燃料容器５００Ｂとを少しずつ動作させ、両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂに排出物を送り、両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂを少しでも圧力損失を低くして排出物を排出する。

以上のように、発電システム７００によれば、圧力計６０１による圧力値が所定圧力以上の場合に、圧力損失の低い方の燃料容器（５００Ａ又は５００Ｂ）から燃料供給を行うとともに、その燃料容器（５００Ａ又は５００Ｂ）の回収部（５０３Ａ又は５０３Ｂ）に排出物を回収するので、一方の燃料容器（５００Ａ又は５００Ｂ）の疎水性多孔質膜を含む気液分離膜（５０２Ａ又は５０２Ｂ）が、回収した水１３によって塞がれていたり、外部から手や物により塞がれて、圧力損失が高くなっていた場合でも、圧力損失が低く、気液分離膜（５０２Ａ又は５０２Ｂ）が塞がれていない側の燃料容器（５００Ａ又は５００Ｂ）を選択して排気することができる。
また、いずれの圧力損失も同程度に高い場合には両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂから同時に燃料供給を行うとともに、各回収部５０３Ａ，５０３Ｂで同時に排出物を回収するので、両方の燃料容器５００Ａ，５００Ｂに少しでも圧力損失を低くして排気することができる。その結果、逆流を防止することができる。

次に、上記発電システム７００を電子機器８００に適用した場合を説明する。特に、携帯型の電子機器であって、ノート型パーソナルコンピュータに適用した場合である。図９(a)は電子機器８００の上面図、(b)は(a)を右側から見た際の右側面図、(c)は(a)を後面側から見た際の後面図である。
電子機器８００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、その他の電子部品から構成された演算処理回路を内蔵した本体８０１と、本体８０１に対して着脱自在であり、燃料１２を貯留した第一の燃料容器５００Ａ及び第二の燃料容器５００Ｂと、本体８０１に設けられて第一及び第二の燃料容器５００Ａ，５００Ｂの燃料１２を用いて発電を行い、生成した電気エネルギーを本体８０１に供給することにより本体８０１を駆動する発電モジュール（図示しない）とを備える。なお、第一及び第二の燃料容器５００Ａ，５００Ｂ、発電モジュール（図示しない）の構成や動作は上述と同様であるためその説明を省略する。

本体８０１は、キーボードを備え付けた下筐体８０２と、液晶ディスプレイを備え付けた上筐体８０３とを備える。上筐体８０３は下筐体８０２にヒンジ８０７結合されており、上筐体８０３を下筐体８０２に重ねてキーボードに液晶ディスプレイを相対させた状態で本体８０１を折り畳むことができるように構成されている。上筐体８０３は、下筐体８０２の前後の長さよりも短くなっており、上筐体８０３は下筐体８０２に対して前端部側に揃えて折り畳み可能に構成されている。よって、上筐体８０３を下筐体８０２に重ねた場合に、下筐体８０２の後部側の上面一部は上筐体８０３によって覆われずに露出されている。
下筐体８０２の露出箇所には、左右方向中心線に対して左右対称となるように、上面、左側面及び後面が開口した左右に延在する矩形状の第一の収納空間８０４と、上面、右側面及び後面が開口した左右に延在する矩形状の第二の収納空間８０５とが形成されている。
第一の収納空間８０４は、左側の開口から第一の燃料容器５００Ａを差し込んで収納できるようになっている。また、第一の収納空間８０４を形成する底部の左端部には、第一の燃料容器５００Ａの下面に形成されたガイド部（図示しない）に係合するレール部（図示しない）が形成されている。
第二の収納空間８０５は、右側の開口から第二の燃料容器５００Ｂを差し込んで収納できるようになっており、この第二の収納空間８０５を形成する底部の右端部にも、第二の燃料容器５００Ｂのガイド部５４４Ｂに係合するレール部８０６が形成されている。
よって、各燃料容器５００Ａ，５００Ｂを、気液分離膜５０２Ａ，５０２Ｂ側の端部が外側を向くようにして、排出口供給口側の端部からスライド移動させるとともに、ガイド部５４４Ｂをレール部８０６に係合させることによってそれぞれの収納空間８０４，８０に第一の燃料容器５００Ａと第二の燃料容器５００Ｂとが装着される。
このように各収納空間８０４，８０５にそれぞれ収納された燃料容器５００Ａ，５００Ｂは、その下面が外部に露出して装着されているので、外気に直接触れて放熱性が良く、発電システム７００内に熱がこもることなく、水回収率が高くなる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態における発電システム３００，７００では、第一の燃料容器１００Ａ，５００Ａと第二の燃料容器１００Ｂ，５００Ｂとを二つ備えたものを例に挙げたが、三つ以上備えたものとしても良い。
また、第一及び第二の燃料容器１００，５００は、筐体４，５０４内に袋状の燃料貯蔵部１，５０１を備えた構造であったが、燃料１２と回収した水１３とを分離できる構造であればこれに限定されるものではなく、例えば、筐体４，５０４内に筐体４，５０４内の空間部分を仕切る仕切り板（図示しない）を設けて、仕切り板によって仕切られた各空間に燃料１２を貯蔵したり水１３を回収するようにしても良い。また、筐体４，５０４内に燃料１２と水１３とを分離できる分離液を入れておいても良い。

上記第二の実施の形態では、圧力計６０１と第三のバルブＶ３とで第一の燃料容器５００Ａと第二の燃料容器５００Ｂの切り替えを行ったが、これら圧力計６０１と第三のバルブＶ３の代わりに一定の圧力以上で開くパージ弁を設けても良い。

また、燃料容器１００，５００における各構成部分の形状等は適宜変更可能である。例えば、開口部４３，５４３a，５４３bは矩形状であるとしたが、開口部を多数の孔によって形成しても良い。
また、上記各実施形態では、反応装置２１０を設けて燃料を改質してから燃料電池に供給したが、反応装置２１０を設けずに第一及び第二の燃料容器１００，５００から燃料を直接燃料電池に供給する直接型燃料電池となる発電モジュールであってもよい。

燃料容器１００の分解斜視図である。 (a)は燃料容器１００の上面図、(b)は切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図である。 発電システム３００の概略構成を示したブロック図である。 第一又は第二の燃料ポンプ１００Ａ，１００Ｂの作動及び第三のバルブＶ３の切替動作処理を示すフローチャートである。 (a)は電子機器４００の上面図、(b)は(a)を下側から見た際の下面図、(c)は(b)を後面側から見た際の後面図である。 燃料容器５００の分解斜視図である。 (a)は燃料容器５００の上面図、(b)は切断線VII−VIIに沿って切断した際の矢視断面図である。 発電システム７００の概略構成を示したブロック図である。 (a)は電子機器８００の上面図、(b)は(a)を右側から見た際の右側面図、(c)は(a)を後面側から見た際の後面図である。

符号の説明

３，３Ａ，３Ｂ，５０３，５０３Ａ，５０３Ｂ 回収部
１２ 燃料
１３ 水
１００，１００Ａ，１００Ｂ，５００，５００Ａ，５００Ｂ 燃料容器
２００ 発電モジュール
２３０ 制御部（切替手段）
３００，７００ 発電システム
６０１ 圧力計（圧力検出手段）
Ｓ２１ 第一の燃料残量センサ（残量検出手段）
Ｓ２２ 第二の燃料残量センサ（残量検出手段）

Claims (6)

1. 燃料を貯蔵する複数の燃料容器と連結自在であり、前記燃料容器から供給される燃料を用いて発電を行う発電モジュールにおいて、
   前記複数の燃料容器と連結している状態で、前記複数の燃料容器の一方から燃料を取り込み、発電によって生成される副生成物を前記複数の燃料容器の前記一方に選択的に排出することを特徴とする発電モジュール。
2. 前記複数の燃料容器内の燃料の残量を検出する残量検出手段を備え、
   前記残量検出手段により検出された残量が少ない方の燃料容器から燃料を取り込むとともに、その燃料容器に前記副生成物を回収することを特徴とする請求項１に記載の発電モジュール。
3. 前記複数の燃料容器内の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
   前記圧力検出手段により検出された圧力値が所定圧力以上の場合に、圧力損失の低い方の燃料容器から燃料を取り込むとともに、その燃料容器に前記副生成物を回収することを特徴とする請求項１に記載の発電モジュール。
4. 燃料を貯蔵する複数の燃料容器と連結自在であり、前記燃料容器から供給される燃料を用いて発電を行う発電モジュールにおいて、
   前記複数の燃料容器と連結している状態で、前記複数の燃料容器内の圧力値が所定圧力以上で、前記複数の燃料容器における圧力損失が同程度の場合に、前記複数の燃料容器から同時に燃料を取り込むとともに、発電によって生成される副生成物を前記複数の燃料容器に同時に排出することを特徴とする発電モジュール。
5. 前記燃料容器は、前記副生成物のうち一部を液体として回収し、一部を気体として前記燃料容器外に排出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の発電モジュール。
6. 前記副生成物のうち一部を気体として前記燃料容器外に排出する前記燃料容器の排出部が前記発電モジュールの外部に露出するように前記発電モジュールに装着されることができることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の発電モジュール。

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