JP2009231244A

JP2009231244A - 携帯型燃料電池

Info

Publication number: JP2009231244A
Application number: JP2008078726A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sawabe; 浩澤辺
Original assignee: Toshiba Digital Media Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】適用する電子機器の意匠の自由度を損ねることなく、高い発電性能を有する携帯型燃料電池を提供する。
【解決手段】携帯型燃料電池は、かまぼこ形の筐体１００を有し、内部に発電部１０と、燃料タンク２０と、回路基板３０とを備える。また、筐体１００は、かまぼこ形にラウンドした表面および側面に多数の通気孔１０１が設けられる。発電部１０は、外気が触れる必要のあるカソード面を上ケース側に向け、アノード面を燃料タンク２０側に向ける。これにより、カソード面は、通気孔１０１を通じて、空気（酸素や二酸化炭素）を取り込むとともに、水蒸気や排ガスを外部に排出する。通気孔１０１を有する面がかまぼこ形にラウンドしているため、電子機器の底面に設けられても、机との間に必ず隙間が空き、カソード面が必ず外気に触れる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば携帯型電子機器に用いられる携帯型燃料電池に関する。

周知のように、携帯型電子機器向けの電源として、DMFC（Direct Methanol Fuel Cell）などの燃料電池の開発が進められている。特に発電効率の向上が１つの課題となっている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、DMFCは、周囲の空気と、内部に蓄えたメタノールとの化学反応により電力を得るメカニズムであるため、ユニットのカソード面が確実に外気に触れる必要がある。しかしながら、ノート型パーソナルコンピュータをはじめとする携帯型の電子機器にあっては、筐体の意匠などの都合もあり、電池は筐体の底部に備えられることが多く、外気に触れにくい配置になってしまうという問題があった。
特開２００２−３１３４０２公報

従来の携帯型燃料電池では、電子機器の底部に設けた場合、通気性の低下から発電効率が低下するという問題があった。
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、適用する電子機器の意匠の自由度を損ねることなく、高い発電性能を有する携帯型燃料電池を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、燃料と空気を反応させて起電力を発生させてその電力を出力する携帯型燃料電池において、曲面部分を有し、その曲面部分に通気孔を設けた筐体と、通気孔を設けた曲面部分にカソード面を対向させて筐体内に搭載され、起電力を発生する発電手段とを具備して構成するようにした。

以上述べたように、この発明では、筐体の曲面部分に通気孔を設け、この面に発電手段のカソード面を対向させて発電手段を筐体内に搭載するようにしている。
したがって、この発明によれば、上記曲面部分が電子機器の下部になっても、カソード面が通気孔を通じて外気と触れることができるので、高い発電性能を発揮できるとともに、電子機器の下部で利用することもできるので、適用する電子機器の意匠の自由度を損ねることのない携帯型燃料電池を提供できる。

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる携帯型燃料電池の構成を示すものである。この携帯型燃料電池は、かまぼこ形の筐体１００を有し、内部に発電部１０と、燃料タンク２０と、回路基板３０とを備えている。また筐体１００は、図２に示すように、かまぼこ形にラウンドした表面および側面に多数の通気孔１０１が設けられた上ケース１０２と、これと対を為して、発電部１０、燃料タンク２０および回路基板３０を収納する下ケース１０３とからなる。

発電部１０は、燃料タンク２０に蓄えられるメタノールを取り込み、内部に備えるセルで、上記メタノールと取り込んだ空気とを反応させ、起電力を得る。この起電力は、回路基板３０に出力される。回路基板３０は、上記起電力を整流し、所定の電圧の電力をコネクタ３１を通じて外部に出力する。なお、下ケース１０３には、コネクタ３１を外部に露出させるためのコネクタ口１０４が設けてある。

下ケース１０３内には、その底面に燃料タンク２０と、回路基板３０が並べて配置される。そしてこれらの上に発電部１０が載置される。回路基板３０の少なくとも四隅には、スペーサ３２が設けられ、回路基板３０とスペーサ３２を合わせた外形が燃料タンク２０の厚みと同じになるようになっており、これにより、下ケースを水平面上においた場合に、燃料タンク２０およびスペーサ３２を介した回路基板３０上に発電部１０を載置した発電部１０が水平になる。

また発電部１０は、外気が触れる必要のあるカソード面１１を上ケース１０２側に向け、アノード面１２を燃料タンク２０側に向ける。これにより、カソード面１１は、通気孔１０１を通じて、空気（酸素や二酸化炭素）を取り込むとともに、水蒸気や排ガスを外部に排出する。

図３に、上記携帯型燃料電池を電子機器に搭載した例を示す。この図に示す電子機器は、ノート型パーソナルコンピュータをイメージしたものであって、本体の底面の端部に収納されている。上記携帯型燃料電池は、通気孔１０１を有する面がかまぼこ形にラウンドしているため、電子機器の底面に設けられても、机の天板などとの間に必ず隙間が空き、カソード面１１が必ず外気に触れることができる。また図１に示すように、側面にも通気孔１０１が設けられているので、こちらからも外気に触れることができる。また電子機器の底部に搭載することができるので、電子機器の意匠の自由度を損なうことがない。

次に、この発明の第２の実施形態に係わる携帯型燃料電池について説明する。図４にその構成を示す。第２の実施形態に係わる携帯型燃料電池は、図４に示すような筐体１２０を備える。この筐体１２０は、図１に示した筐体１００がかまぼこ形の上ケース１０２を備えていたのに対して、平面形状となっており、その面に通気孔１０１が多数設けられている。また通気孔１０１が設けられた面には、脚１０５が設けられている。この脚１０５は、上ケース１０２に別個に取り付けたものでもよく、また上ケース１０２と一体成形されたものであってもよい。

このような構成とすることで、第２の実施形態に係わる携帯型燃料電池は、図５に示すように机上に置かれた場合に、脚１０５によって通気孔１０１が設けられた面と机との間に隙間が空き、通気孔１０１を通じてカソード面１１が必ず外気に触れることができる。この形状の携帯型燃料電池も、図３に示すように電子機器の底部に搭載することができ、電子機器の意匠の自由度を損なうことがない。

次に、この発明の第３の実施形態に係わる携帯型燃料電池について説明する。図６にその構成を示す。第３の実施形態に係わる携帯型燃料電池は、図６に示すような筐体１３０を備える。この筐体１３０は、図１に示した筐体１００がかまぼこ形に突出する上ケース１０２を備えていたのに対して、中央部が凹み四隅が***した形状となっており、その面に通気孔１０１が多数設けられている。

このような構成とすることで、第３の実施形態に係わる携帯型燃料電池は、図７に示すように机上に置かれた場合に、***した四隅が脚となって通気孔１０１が設けられた面と机との間に隙間が空き、通気孔１０１を通じてカソード面１１が必ず外気に触れることができる。この形状の携帯型燃料電池も、図３に示すように電子機器の底部に搭載することができ、電子機器の意匠の自由度を損なうことがない。

次に、この発明の第４の実施形態に係わる携帯型燃料電池について説明する。図８にその構成を示す。第４の実施形態に係わる携帯型燃料電池は、図８に示すような筐体１４０を備える。この筐体１４０は、図１に示した筐体１００が１列のかまぼこ形の上ケース１０２を備えていたのに対して、２列にかまぼこ形に***した形状となっており、その面に通気孔１０１が多数設けられている。

このような構成とすることで、第４の実施形態に係わる携帯型燃料電池は、図９に示すように机上に置かれた場合に、かまぼこ形の形状であることより通気孔１０１が設けられた面と机との間に隙間が空き、通気孔１０１を通じてカソード面１１が必ず外気に触れることができる。この形状の携帯型燃料電池も、図３に示すように電子機器の底部に搭載することができ、電子機器の意匠の自由度を損なうことがない。

なお、この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を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

その一例として例えば、上記実施の形態では、発電部１０のカソード面１１が対向する筐体に通気孔１０１を設けるようにした。すなわち、通気孔１０１を設けたスリット面を１枚としたが、図１０の断面図に示すように、２枚のスリット面を適当な間隙を設けて配置するようにしてもよい。またこの場合、２枚のスリット面にそれぞれ設けられた通気孔１０１が発電部１０方向に並ばないようにする。これにより、通気孔１０１を通じて内部に異物が侵入しにくくなり、また異物が発電部１０に直接到達することを防止できる。

また上記実施の形態では、筐体の通気孔を設けた曲面部分は、１列または２列のかまぼこ形としたが、これに限定されるものではなく、波状の曲面や不規則な曲面であってもよい。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

この発明に係わる携帯型燃料電池の第１の実施の形態の構成を示す図。図１に示した携帯型燃料電池の内部の構成を示す図。図１に示した携帯型燃料電池を電子機器に搭載させた状態を示す図。この発明に係わる携帯型燃料電池の第２の実施の形態の構成を示す図。図４に示した携帯型燃料電池の断面を示す図。この発明に係わる携帯型燃料電池の第３の実施の形態の構成を示す図。図６に示した携帯型燃料電池の断面を示す図。この発明に係わる携帯型燃料電池の第４の実施の形態の構成を示す図。図７に示した携帯型燃料電池の断面を示す図。スリット面を２層にした場合の断面構造を示す図。

符号の説明

１０…発電部、１１…カソード面、１２…アノード面、２０…燃料タンク、３０…回路基板、３１…コネクタ、３２…スペーサ、１００…筐体、１０１…通気孔、１０２…上ケース、１０３…下ケース、１０４…コネクタ口、１０５…脚、１２０…筐体、１３０…筐体、１４０…筐体。

Claims

燃料と空気を反応させて起電力を発生させてその電力を出力する携帯型燃料電池において、
曲面部分を有し、その曲面部分に通気孔を設けた筐体と、
前記通気孔を設けた曲面部分にカソード面を対向させて前記筐体内に搭載され、前記起電力を発生する発電手段とを具備することを特徴とする携帯型燃料電池。
前記筐体は、前記曲面部分を凸面で形成したことを特徴とする請求項１に記載の携帯型燃料電池。
前記筐体は、前記曲面部分をかまぼこ形の凸面で形成したことを特徴とする請求項２に記載の携帯型燃料電池。
前記筐体は、前記曲面部分を複数のかまぼこ形の凸面で形成したことを特徴とする請求項２に記載の携帯型燃料電池。
前記筐体は、前記曲面部分を凹面で形成したことを特徴とする請求項１に記載の携帯型燃料電池。
燃料と空気を反応させて起電力を発生させてその電力を出力する携帯型燃料電池において、
平面部分を有し、その平面部分に通気孔を設けるとともに、部分的に***した脚を設けた筐体と、
前記通気孔を設けた平面部分にカソード面を対向させて前記筐体内に搭載され、前記起電力を発生する発電手段とを具備することを特徴とする携帯型燃料電池。
さらに、前記通気孔を設けた面と前記カソード面との間に、通気孔を設けた面部材を間隙を設けて備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の携帯型燃料電池。
前記面部材の通気孔を設けていない面を、前記筐体の通気孔と前記カソード面との間に配置したことを特徴とする請求項７に記載の携帯型燃料電池。