(57)【要約】【課題】電子機器で発生する熱を利用して燃料電池や燃料収容部を加熱する手段を簡易な構成で実現する。【解決手段】燃料電池システム１０は、燃料電池１２、燃料電池１２に供給される水素を吸蔵する水素吸蔵合金が収容されている燃料収容部１４と、燃料電池１２で発電した電力が供給される電子機器で発生した熱を、燃料電池１２および燃料収容部１４へ伝達する熱伝達機構と、燃料電池１２または燃料収容部１４の熱によって熱伝達機構４０を移動させる移動機構４６と、を備える。熱伝達機構４０は、移動機構４６による移動に応じて燃料電池１２および燃料収容部１４へ伝達される熱の量が変化するように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池に供給される水素を吸蔵する水素吸蔵合金が収容されている燃料収容部と、
前記燃料電池で発電した電力が供給される電子機器で発生した熱を、前記燃料電池および前記燃料収容部へ伝達する熱伝達機構と、
前記燃料電池または前記燃料収容部の熱によって前記熱伝達機構を移動させる移動機構と、を備え、
前記熱伝達機構は、前記移動機構による移動に応じて前記燃料電池および前記燃料収容部へ伝達される熱の量が変化するように構成されていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記熱伝達機構は、前記移動機構による移動に応じて、上方から見て前記燃料電池または前記燃料収容部と重畳する面積が変化することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記熱伝達機構は、前記燃料電池の起動時における該燃料電池と重畳する面積が該燃料電池の温度の上昇に伴い減少するように、前記移動機構によって移動させられることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記熱伝達機構は、前記移動機構による移動に応じて、前記燃料電池または前記燃料収容部と該熱伝達機構との間の熱抵抗が変化するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池は、前記燃料収容部との間で熱交換可能な位置に隣接していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
本体に対して固定され、電子機器が載置される載置部を更に備え、
前記熱伝達機構は、
前記載置部の下面に対して水平方向にスライドし、前記載置部に載置された電子機器の熱を該載置部を介して前記燃料電池または前記燃料収容部へ伝達するスライド板を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記載置部は、電子機器が載置されている状態では前記熱伝達機構と熱的に接続するとともに、電子機器が載置されていない状態では前記熱伝達機構との熱的な接続を解除する熱接続解除部を有することを特徴とする請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記移動機構は、
前記燃料電池または前記燃料収容部の上面に設けられた溝部にスライド可能に係合し、前記熱伝達機構の下面に固定されるスライド部と、
前記スライド部のスライド方向の一端に接続され、温度に応じて伸縮することで前記スライド部をスライドさせる伸縮部と、
前記スライド部のスライド方向の他端に接続され、前記伸縮部を縮める方向に付勢する付勢部と、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記スライド部は、前記燃料電池または前記燃料収容部と前記伸縮部との間の熱抵抗が、前記燃料電池または前記燃料収容部と前記熱伝達機構および前記付勢部との間の熱抵抗より小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記熱伝達機構は、前記燃料電池および前記燃料収容部のそれぞれの熱によって独立に移動する複数の移動部材を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素を含む燃料ガスを用いて発電を行う燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーソナルコンピュータや携帯電話等の携帯機器の電源として、一次電池あるいは二次電池が使用されてきた。近年、携帯機器の普及とそれに伴う小型化・高性能化に伴い、主要な電源である二次電池は、更なる小型化・高容量化が求められている。このような観点から、エネルギ密度が高く、小型軽量化が可能なリチウムイオン電池が実用化されており、携帯機器に適した電源として需要が増大している。
【０００３】
しかしながら、リチウムイオン電池をはじめとする二次電池は、充電のために別の電源と接続する必要があり、その充電にも通常数十分から数時間かかるため、一度携帯機器が使用できなくなるまで放電するとすぐに使用することは困難であった。
【０００４】
そこで、外出中や充電用の電源がない場所で電子機器等を使用するための電源として、燃料電池が着目されている。燃料電池は、体積当たり、重量当たりの供給可能なエネルギ量が、従来の一電池や二次電池と比較して数倍から１０倍近くあるため、特に小型の電子機器を駆動するための電源として有用である。また、燃料のみを交換すれば即座に使用が可能なため、他の二次電池の様に充電に時間がかかるということもない。加えて、従来の発電システムと比較して発電効率が高く、しかも反応による排出物がクリーンであることも燃料電池が着目されている要因である。さらに、燃料電池は、二次電池の充電用の電源として商用電源の代わりに用いることもでき、携帯時にも二次電池の充電を行うことができる。燃料電池に用いられる燃料としては、例えば、水素が挙げられる。また、水素を貯蔵する手段としては、例えば、水素吸蔵合金が挙げられる。
【０００５】
燃料電池の電解質膜としては、例えば、固体高分子膜が用いられる。このような固体高分子型の燃料電池の発電反応は、通常、６０℃〜８０℃程度で行われる。また、発電効率は５０％程度であり、残りは熱となる。電解質膜でのプロトン交換に適した状態は、適度な温度・加湿状態である。これは、温度が低く湿度が高すぎると、電極内の細孔が過剰な水で閉塞するいわゆる「フラッディング」という現象が発生しやすく、一方、温度が高く湿度が低すぎると、電解質膜が乾燥してしまういわゆる「ドライアウト」という現象が発生しやすいためであり、それぞれ燃料電池の性能を低下させることになる。
【０００６】
このように、燃料電池の性能を十分に発揮させるためには、作動温度を適正に維持する必要がある。そのためには、燃料電池の作動温度を適正に維持するための加熱や冷却を行う手段を燃料電池とは別に設けることが考えられるが、構成が複雑となり装置全体の大型化を招くため、特に、携帯機器への用途には適さない。
【０００７】
そこで、外部からの熱を燃料電池に供給するのではなく、燃料電池に接続されている電子機器で発する熱を利用することが考えられる。特許文献１には、電子機器本体の発熱部で発生する熱を燃料電池に供給する伝熱手段を備えた燃料電池システムが開示されている。
【０００８】
また、燃料を貯蔵する水素吸蔵合金は、水素を外部へ放出する際に吸熱反応が生じるため、水素を効率よく放出し続けるためには、何らかの手段で加熱する必要がある。そこで、特許文献２には、吸熱反応により燃料を放出する燃料タンクと、燃料タンクより導入された燃料を用いて発電を行い熱を発生する発電部と、発電部で発生する熱を外部へ放出する外部放熱部を有する燃料電池が開示されている。この燃料電池は、発電部、燃料タンクおよび外部放熱部を接続し、発電部から発生する熱を燃料タンクおよび外部放熱部へ供給し、かつ発電部および燃料タンクの温度に応じて熱の供給を制御し、発電部および燃料タンクの温度を一定の範囲に保持する熱接続手段を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２３１２９０号公報
【特許文献２】特開２００７−８０５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、燃料電池は、システムの起動時のように発電に適した温度に達していない場合には加熱されることが必要である。また、水素吸蔵合金を収容する燃料収容部は、水素を放出する際の反応が吸熱反応のため、水素を安定して放出するためには加熱されることが必要である。
【００１１】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子機器で発生する熱を利用して燃料電池や燃料収容部を加熱する手段を簡易な構成で実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池に供給される水素を吸蔵する水素吸蔵合金が収容されている燃料収容部と、燃料電池で発電した電力が供給される電子機器で発生した熱を、燃料電池および燃料収容部へ伝達する熱伝達機構と、燃料電池または燃料収容部の熱によって熱伝達機構を移動させる移動機構と、を備える。熱伝達機構は、移動機構による移動に応じて燃料電池および燃料収容部へ伝達される熱の量が変化するように構成されている。
【００１３】
この態様によると、移動機構は、外部からの特段のエネルギを必要とせずに、燃料電池または燃料収容部の熱によって熱伝達機構を移動させることができる。換言すると、電子機器で発生した熱を燃料電池や燃料収容部へ供給する量を、燃料電池や燃料収容部の熱によって変化させることができる。
【００１４】
一方、燃料収容部が収容する水素吸蔵合金は、燃料電池へ供給される水素を放出する際に吸熱反応が生じるため、外部から熱が供給されない場合、温度低下により水素の放出量が低下してしまう。そのため、例えば、燃料収容部の温度が低下するにしたがって、電子機器で発生した熱のうち燃料収容部へ供給される量が増大するように熱伝達機構を構成することで、初期には燃料収容部の温度をあまり上昇させずに、所定の温度以下になった状態ではその温度を保持することが可能となる。なお、熱伝達機構や移動機構は、燃料電池における発電や燃料収容部における水素の放出が安定した状態で、電子機器が発する熱と燃料電池や燃料収容部に供給される熱とがバランスするように、各設計パラメータが実験や演算により求められていてもよい。
【００１５】
熱伝達機構は、移動機構による移動に応じて、上方から見て燃料電池または燃料収容部と重畳する面積が変化してもよい。これにより、電子機器で発生した熱が燃料電池または燃料収容部へ伝達される量を簡便に制御することができる。
【００１６】
熱伝達機構は、燃料電池の起動時における該燃料電池と重畳する面積が該燃料電池の温度の上昇に伴い減少するように、移動機構によって移動させられてもよい。これにより、例えば、起動時のように燃料電池の温度が上昇するにしたがって、電子機器で発生した熱のうち燃料電池へ供給される量が減少する。一方、燃料電池が所定の温度以上になった状態ではその温度を保持することが可能となる。
【００１７】
熱伝達機構は、移動機構による移動に応じて、燃料電池または燃料収容部と該熱伝達機構との間の熱抵抗が変化するように構成されていてもよい。熱抵抗の変化は、接触面積の変化だけでなく、熱伝達機構と前記燃料電池または燃料収容部とのギャップ、各部の材質や形状の相違によって実現される。
【００１８】
燃料電池は、燃料収容部との間で熱交換可能な位置に隣接していてもよい。これにより、燃料電池の発電時に生じる熱を水素吸蔵合金の加熱に利用することができ、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。
【００１９】
本体に対して固定され、電子機器が載置される載置部を更に備えてもよい。熱伝達機構は、載置部の下面に対して水平方向にスライドし、載置部に載置された電子機器の熱を該載置部を介して燃料電池または燃料収容部へ伝達するスライド板を有してもよい。これにより、電子機器は直接スライド板に接触しないため、安定した載置状態が維持される。
【００２０】
載置部は、電子機器が載置されている状態では熱伝達機構と熱的に接続するとともに、電子機器が載置されていない状態では熱伝達機構との熱的な接続を解除する熱接続解除部を有してもよい。これにより、電子機器が載置されていない状態では、熱伝達機構を介して燃料電池や燃料収容部との熱の授受が切断されるため、例えば、一度適温まで上昇した燃料電池の温度低下が抑制される。
【００２１】
移動機構は、燃料電池または燃料収容部の上面に設けられた溝部にスライド可能に係合し、熱伝達機構の下面に固定されるスライド部と、スライド部のスライド方向の一端に接続され、温度に応じて伸縮することでスライド部をスライドさせる伸縮部と、スライド部のスライド方向の他端に接続され、伸縮部を縮める方向に付勢する付勢部と、を有してもよい。これにより、例えば、伸縮部として形状記憶合金バネを用い、付勢部としてバイアスバネを用いた場合には、温度の上昇に伴い形状記憶合金バネが伸びることでスライド部を移動させるとともに、温度の低下に伴いバイアスバネの付勢力で形状記憶合金バネを縮めることができ、別途電源を用いることなく可逆的にスライド部を移動させることができる。
【００２２】
スライド部は、燃料電池または燃料収容部と伸縮部との間の熱抵抗が、燃料電池または燃料収容部と熱伝達機構および付勢部との間の熱抵抗より小さくなるように構成されていてもよい。これにより、燃料電池または燃料収容部の熱がスライド部を介して伸縮部に効率よく伝わるため、熱伝達機構の移動の精度や応答性が良好となる。
【００２３】
熱伝達機構は、燃料電池および燃料収容部のそれぞれの熱によって独立に移動する複数の移動部材を有してもよい。これにより、燃料電池と燃料収容部への、電子機器で発生した熱の供給を独立に変化させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電子機器で発生する熱を利用して燃料電池や燃料収容部を加熱する手段を簡易な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施の形態に係る燃料電池システムの概略構成を模式的に示した図である。
【図２】第１の実施の形態に係る燃料電池および燃料収容部を模式的に示した要部断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る燃料電池システムの全体を示す斜視図である。
【図４】燃料電池システムから載置部を除いた状態を示す斜視図である。
【図５】本実施の形態に係る移動機構の動作を説明するための模式図である。
【図６】移動機構によりスライド板を移動させる様子を模式的に示した斜視図である。
【図７】図４に示す状態からスライド板を除いた状態を示す斜視図である。
【図８】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図９】燃料電池システムの載置部に電子機器を載置した直後の状態を模式的に示した要部断面図である。
【図１０】図９に示す状態からスライド板が燃料収容部側へ移動した状態を模式的に示した要部断面図である。
【図１１】図１０に示す状態からスライド板が燃料収容部側へ更に移動した状態を模式的に示した要部断面図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る燃料電池システムの固定部に電子機器を載置した直後の状態を模式的に示した要部断面図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る燃料電池システムの固定部に電子機器を載置した直後の状態を模式的に示した要部断面図である。
【図１４】図１３に示す状態からスライド板がそれぞれ移動した状態を模式的に示した要部断面図である。
【図１５】図１４に示す状態からスライド板が更に移動した状態を模式的に示した要部断面図である。
【図１６】上面を熱伝導率の異なる複数の部材で構成した燃料電池とスライド板との接触状態を模式的に示した側面図である。
【図１７】上面の一部に熱伝導率の異なる部材を貼り付けた燃料電池とスライド板との接触状態を模式的に示した側面図である。
【図１８】燃料電池上部の一部の領域を熱伝導率の異なる材料で構成した燃料電池システムの概略を示す断面図である。
【図１９】図１８に示す燃料電池システムにおいて燃料電池の上部を露出させた状態を模式的に示す斜視図である。
【図２０】第５の実施の形態に係る燃料電池システムの載置部に電子機器を載置していない状態を模式的に示した要部断面図である。
【図２１】移動機構近傍の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る燃料電池システムの概略構成を模式的に示した図である。図２は、第１の実施の形態に係る燃料電池および燃料収容部を模式的に示した要部断面図である。
【００２８】
図１に示す燃料電池システム１０は、燃料電池１２と、燃料電池１２と熱交換可能な位置に隣接している燃料収容部１４と、燃料収容部１４から水素を燃料電池１２に供給する供給路１６（図２参照）と、供給路１６の途中に設けられているレギュレータ（減圧弁）１８（図２参照）と、これら各部材を収納する筐体１９とを備える。燃料収容部１４は、図２に示すように、燃料電池１２の燃料となる水素を吸蔵する水素吸蔵合金充填部１４ａを有する。供給路１６は、水素吸蔵合金充填部１４ａから放出された水素を燃料電池１２に向けて供給する。レギュレータ１８は、水素吸蔵合金充填部１４ａから放出される水素の圧力を調整し、燃料極２２へ供給する。
【００２９】
燃料電池１２は、図２に示すように、平面上に配設された複数のセル２０を備える。各セル２０は、アノード触媒層を有する燃料極２２と、カソード触媒層を有する酸化剤極２４と、燃料極２２と酸化剤極２４とに狭持された高分子電解質膜２６からなる膜電極接合体を備える。燃料極２２には、水素が供給される。また、酸化剤極２４には、空気（酸素）が供給される。燃料電池１２は、水素と空気中の酸素との電気化学反応により発電する。
【００３０】
電解質膜２６は、湿潤状態において良好なイオン伝導性を示すことが好ましく、燃料極２２と酸化剤極２４との間でプロトンを移動させるイオン交換膜として機能する。電解質膜２６は、含フッ素重合体や非フッ素重合体等の固体高分子材料によって形成され、例えば、スルホン酸型パーフルオロカーボン重合体、ポリサルホン樹脂、ホスホン酸基またはカルボン酸基を有するパーフルオロカーボン重合体等を用いることができる。スルホン酸型パーフルオロカーボン重合体の例として、ナフィオン（デュポン社製：登録商標）１１２などが挙げられる。また、非フッ素重合体の例として、スルホン化された、芳香族ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホンなどが挙げられる。
【００３１】
燃料極２２の一方の面に電解質膜２６が接合している。また、燃料極２２を含む空間を覆うようにアノード側ハウジング３０が設置されている。
【００３２】
なお、アノード側ハウジング３０には、燃料電池１２の外部に設けられた燃料収容部１４などから水素ガスが圧力差により充填される燃料充填口３０ａが設けられている。そして、燃料室内の水素が減少してきた場合に燃料収容部１４から水素が適宜補充される。
【００３３】
酸化剤極２４の一方の面に電解質膜２６が接合している。また、酸化剤極２４を含む空間を覆うようにカソード側ハウジング３４が設置されている。
【００３４】
カソード側ハウジング３４の主面には、空気取り込み用の空気取込口３４ａが設けられている。空気取込口３４ａから流入した空気は、酸化剤極２４に到達する。また、空気取込口３４ａは、発電時に生成した水を水蒸気として外に逃がす働きも有する。各セル２０は、電気的に直列に接続されている。具体的には、隣接するセルにおいて、一方のセルの酸化剤極２４と他方の燃料極２２とが配線（不図示）により接続されている。燃料電池１２で発電した電気は、燃料電池１２の側部に設けられた出力端子３２０を介して外部へ出力される。
【００３５】
出力端子３２０から出力された電力は、電力変換部３６において電子機器１００へ供給可能な電圧・電流に変換され、電子機器１００へ供給される。電子機器１００は、内蔵する電源によって、あるいは、燃料電池システム１０から供給される電力によって駆動される。その際、電子機器１００は、内蔵するバッテリやＣＰＵ等の電子機器発熱部１００ａから熱が放出される。
【００３６】
本実施の形態に係る燃料電池システム１０は、燃料電池システム１０の上面に載置される電子機器１００で発生する熱を、後で詳述する可動式の熱伝達機構４０を介して燃料電池１２や燃料収容部１４と熱交換することで、燃料電池１２や燃料収容部１４へ必要な熱が供給されるものである。
【００３７】
前述のように、燃料電池１２は、燃料極２２に燃料としての水素が、酸化剤極２４に酸化剤としての酸素が供給されることで起電力が生じ、発電する。その際、生成物として水が発生する。ここで、燃料極２２および酸化剤極２４での反応は以下の通りとなる。
燃料極：Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
酸素極：２Ｈ＋＋（１／２）Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ
【００３８】
固体高分子型の燃料電池１２は、水素と酸素との化学反応が発熱反応であるため、発電を継続すると温度が上昇し、燃料電池の発電に適切な温度範囲を上回る。一方、燃料収容部１４内の水素吸蔵合金から水素が放出される際の反応は吸熱反応である。例えば、常温での使用に適しているとされるＬａＮｉ５の場合、吸熱量は３０．１ｋＪ／ｍｏｌである。
【００３９】
そこで、燃料電池システム全体での反応を円滑に進めるために、燃料電池システム１０は、燃料電池１２の熱を燃料収容部１４内の水素吸蔵合金充填部１４ａの加熱に使用する、換言すると、燃料収容部１４により燃料電池１２を冷却することができる。
【００４０】
ところが、燃料電池システム１０が使用される環境の気温が低い場合や常温での起動時には、外部への放熱が大きく、燃料電池１２のセル２０自体の温度が低いこともあり、燃料電池１２の発電反応による発熱だけでは、セル２０の温度が短時間で十分に上昇しないことが懸念される。そこで、本発明者らは、セル２０の温度を迅速に適温まで上昇させるために必要な熱として、電子機器１００で発生する熱を利用する点に想到した。一方で、燃料電池１２の温度が十分に上昇した場合、発熱反応に加えて電子機器で発生する熱を供給し続けると、その熱を水素吸蔵合金による吸熱反応で消費しきれない可能性がある。その場合、燃料電池１２が所望の動作温度より高温となり、ドライアウトが発生することとなり燃料電池１２の性能低下の要因となる。
【００４１】
そこで、本発明者らは、電子機器１００の熱を燃料電池１２や燃料収容部１４へ供給するだけではなく、燃料電池１２や燃料収容部１４の温度に応じて燃料電池１２や燃料収容部１４への熱の供給を制御することが可能な熱伝達機構４０に想到した。
【００４２】
本実施の形態において燃料電池システム１０の電力供給の対象とする電子機器１００は、電子機器発熱部１００ａを備えているものであればよく、例えば、ノート型パソコン、携帯型端末機、ポータブルＤＶＤプレイヤなどが好適である。ここで、電子機器発熱部１００ａは、使用時に発熱するＣＰＵ、メモリ、電子部品基板、ディスプレイ、バッテリ等が挙げられる。
【００４３】
図３は、第１の実施の形態に係る燃料電池システムの全体を示す斜視図である。図３に示す燃料電池システム１０は、その上部に電子機器１００を載置する載置部４２が固定されている。載置部４２は、載置される電子機器１００の底部との接触面積が大きくなるように、また、種々の電子機器１００に対応できるように、平板状となっている。載置部４２の材質は、熱容量が大きく、熱伝導率が高い安価な材料が好適である。例えば、銅やアルミニウム、およびそれらの合金が好適である。また、載置部４２は、その下部にある熱伝達機構４０への熱の伝達を考慮すると、強度を満たす範囲で薄いほうが好ましい。
【００４４】
図４は、燃料電池システムから載置部を除いた状態を示す斜視図である。熱伝達機構４０は、燃料電池１２で発電した電力が供給される電子機器１００で発生した熱を、燃料電池１２および燃料収容部１４へ伝達する。本実施の形態に係る熱伝達機構４０は、載置部４２の下面に対して水平方向にスライドし、載置部４２に載置された電子機器１００の熱を載置部４２を介して燃料電池１２または燃料収容部１４へ伝達するスライド板４４を有している。これにより、電子機器１００は直接スライド板４４に接触しないため、安定した載置状態が維持される。
【００４５】
スライド板４４は、その上部に載置部４２の下面に設けられているガイド溝（不図示）と係合するガイド４４ａが設けられており、後述する移動機構により載置部４２に対して摺動しながら安定してスライドする。スライド板４４は、載置部４２と同様に熱伝導率が高い材料が好適である。スライド板４４は、移動機構４６によって水平方句へ移動される。
【００４６】
図５は、本実施の形態に係る移動機構の動作を説明するための模式図である。図６は、移動機構によりスライド板を移動させる様子を模式的に示した斜視図である。図７は、図４に示す状態からスライド板を除いた状態を示す斜視図である。図８は、図３のＡ−Ａ断面図である。
【００４７】
図４乃至図６に示すように、移動機構４６は、燃料電池１２の上面に設けられた溝部１２ａにスライド可能に係合し、スライド板４４の下面に固定されるスライド部４８と、スライド部４８のスライド方向の一端に接続され、温度に応じて伸縮することでスライド部４８をスライドさせる伸縮部としての形状記憶合金バネ５０と、スライド部４８のスライド方向の他端に接続され、形状記憶合金バネ５０を縮める方向に付勢する付勢部としてのバイアスバネ５２と、を有する。また、形状記憶合金バネ５０およびバイアスバネ５２の両端部のうち、スライド部４８と接続されている端部とは反対側の端部は、断熱部材５１，５３と接続されている。これにより、移動機構４６に流入した熱が外部へ放出されることが防止される。なお、図４では、説明の便宜のため、スライド板４４がスライド部４８から外れた状態を示している。
【００４８】
スライド部４８は、燃料電池１２の上面と接しており、燃料電池１２からの熱を形状記憶合金バネ５０に伝達する。形状記憶合金バネ５０およびスライド部４８は、低温ではバイアスバネ５２により図５の左方へ押されているが、燃料電池１２を供給源とする熱により加熱され高温になると、その特性が変化し、形状記憶合金バネ５０の復元力がバイアスバネ５２の付勢力よりも徐々に強くなり、スライド部４８を図５の右方へ移動させる。スライド部４８は、スライド板４４の下部に固定されているため、結果として移動機構４６はスライド板４４を全体として移動させることができる。
【００４９】
このように、温度の上昇に伴い形状記憶合金バネ５０が伸びることでスライド部４８を移動させるとともに、温度の低下に伴いバイアスバネ５２の付勢力で形状記憶合金バネ５０を縮めることができ、別途電源を必要とすることなく可逆的にスライド部４８を移動させることができる。なお、スライド板４４は、その下面に不図示のガイドが設けられており、燃料電池１２の上面に形成されているガイド溝１２ｂおよび燃料収容部１４の上面に形成されているガイド溝１４ｂに係合しながらスライドする。
【００５０】
移動機構４６によりスライド板４４が移動することで、スライド板４４と燃料電池１２および燃料収容部１４とが熱交換可能な接触面積が変化する。換言すると、スライド板４４は、移動機構４６による移動に応じて、上方から見て燃料電池１２または燃料収容部１４と重畳する面積が変化する。これにより、電子機器１００で発生した熱が燃料電池１２または燃料収容部１４へ伝達される量を簡便に制御することができる。
【００５１】
本実施の形態に係る移動機構４６は、燃料電池システム１０の外部からの特段のエネルギを必要とせずに、燃料電池１２の熱によってスライド板４４を移動することができる。換言すると、電子機器１００で発生した熱が燃料電池１２や燃料収容部１４へ供給される量を、燃料電池１２の熱によって変化させることができる。
【００５２】
次に、本実施の形態に係る燃料電池システムに電子機器を載置した場合の熱の伝達について説明する。図９は、燃料電池システム１０の載置部４２に電子機器１００を載置した直後の状態を模式的に示した要部断面図である。このような起動時においては、燃料電池１２の温度は外気温とほぼ同じである。
【００５３】
図９に示す状態の燃料電池システム１０は、スライド板４４と燃料電池１２とは接触若しくは対向している状態であり、電子機器１００の電子機器発熱部１００ａからの熱が載置部４２およびスライド板４４を介して燃料電池１２へ伝達される。一方、燃料収容部１４の上部にはスライド板４４が接触していない（対向していない）ため、電子機器１００の熱は直接水素吸蔵合金充填部１４ａへは伝達されない。
【００５４】
外気が低温の時や燃料電池システム１０の起動時においては、燃料電池１２の温度は発電に最適な温度よりも低い傾向があるので、電子機器１００の熱を燃料電池１２へ多く供給することが望まれる。そこで、燃料電池システム１０の起動時におけるスライド板４４の位置を図９に示す位置に設定することで、起動時からしばらくの間は、スライド板４４と燃料電池１２が接触する面積を最大にすることが可能となる。その結果、電子機器１００の熱により燃料電池１２が効率よく加熱されることになる。
【００５５】
一方、燃料電池システム１０の起動時は、燃料電池１２の温度が低いため発電量は少なく、燃料である水素の消費量も少ない。そのため、燃料収容部１４における吸熱反応による温度の低下も小さく、水素吸蔵合金充填部１４ａを加熱して水素の放出を促す必要性もない。そこで、燃料電池システム１０の起動時におけるスライド板４４の位置を図９に示す位置に設定することで、起動時からしばらくの間は、スライド板４４と燃料収容部１４が接触する面積を最小にすることが可能となる。その結果、電子機器１００の熱により燃料収容部１４が不必要に加熱され圧力が増すことが抑制される。
【００５６】
図１０は、図９に示す状態からスライド板が燃料収容部側へ移動した状態を模式的に示した要部断面図である。燃料電池システム１０は、起動時からしばらく時間が経過すると、発電時のセル２０における発熱反応や電子機器１００から供給された熱により、燃料電池１２自体の温度が徐々に上昇する。そのため、形状記憶合金バネ５０は、スライド部４８を介して燃料電池１２から供給される熱により温度が上昇し、スライド部４８を図の右方へ移動させる力が増大する。その結果、スライド部４８が固定されているスライド板４４も右方に移動する。
【００５７】
図１０に示す状態では、スライド板４４は、上方から見た場合に燃料電池１２および燃料収容部１４と重畳する位置にあり、電子機器１００で発生した熱は載置部４２およびスライド板４４を介して燃料電池１２および燃料収容部１４にそれぞれ伝達される。燃料電池１２は、温度の上昇に伴い発電量が増大し、燃料である水素の消費も多くなるため、燃料収容部１４から燃料電池１２へ供給する水素の放出量も増加させる必要がある。
【００５８】
しかしながら、燃料収容部１４が収容する水素吸蔵合金は、燃料電池１２へ供給される水素を放出する際に吸熱反応を生じるため、外部から熱が供給されない場合、温度低下により水素の放出量が低下してしまう。前述のように、燃料電池１２に隣接して燃料収容部１４を設けているため、燃料電池１２の発電時に生じる熱を燃料収容部１４内の水素吸蔵合金の加熱に利用することができ、システム全体のエネルギ効率を向上することができる。しかし、燃料電池１２から供給される熱だけでは燃料収容部１４の温度の低下を十分抑制できない場合には、燃料収容部１４へ電子機器１００の熱を供給することが好ましい。
【００５９】
そこで、本実施の形態に係る燃料電池システム１０は、図１０に示すように、燃料電池１２の温度の上昇に伴いスライド板４４が燃料収容部１４の上面に移動するように構成されている。これにより、電子機器１００で発生した熱がより燃料収容部１４へ供給されるため、燃料収容部１４の水素吸蔵合金充填部１４ａからの水素の放出量が増加し、燃料電池１２の安定した発電の継続が可能となる。
【００６０】
図１１は、図１０に示す状態からスライド板が燃料収容部側へ更に移動した状態を模式的に示した要部断面図である。燃料電池システム１０は、図１０に示す状態から燃料電池１２の温度が更に上昇すると、その温度に応じてスライド板４４が図の右方に移動する。燃料電池１２は、発電に適した動作温度まで温度が上昇すると、発電量も増加し、反応時の発熱量も増大するため、電子機器１００からの熱の供給がほとんどなくても安定した発電状態、つまり発電に適した温度の維持が可能となる。一方、燃料収容部１４は、燃料電池１２における発電量の増大に伴い更なる水素の放出が必要とされるため、電子機器１００からの更なる熱の供給が必要となる。
【００６１】
そこで、本実施の形態に係る燃料電池システム１０は、図１１に示すように、燃料電池１２が発電に適した動作温度まで温度が上昇すると、スライド板４４の大部分が燃料収容部１４の上面に移動するように構成されている。つまり、形状記憶合金バネ５０およびバイアスバネ５２が、燃料電池１２の動作に適した温度範囲においてスライド板４４が右端に移動するように材質やバネ定数が設定されている。これにより、電子機器１００から燃料収容部１４へ供給される熱が最大となり、燃料収容部１４の水素吸蔵合金充填部１４ａからの水素の放出量が更に増加し、燃料電池１２の安定した発電の継続が可能となる。
【００６２】
なお、上述の移動機構４６は、燃料電池１２の上方に形成された溝部１２ａに設けられ、燃料電池１２の温度に応じてスライド板４４を移動させる構成であるが、図７に示す燃料収容部１４の上面に設けられた溝部１４ｃに移動機構を設け、燃料収容部１４の温度に応じてスライド板４４が移動するように構成してもよい。これにより、例えば、燃料収容部１４の温度が低下するにしたがって、電子機器１００で発生した熱のうち燃料収容部１４へ供給される量が増大するように、換言すれば、スライド板４４と燃料収容部１４とが接触する面積を増大させるように構成することで、初期には燃料収容部１４の温度をあまり上昇させずに、かつ、水素の放出に適した所定の温度以上に保持することが可能となる。
【００６３】
以上をまとめると、本実施の形態に係る熱伝達機構４０は、燃料電池１２の起動時における燃料電池１２と重畳するスライド板４４の面積が燃料電池１２の温度の上昇に伴い減少するように、移動機構４６によって移動させられる。これにより、起動時のように燃料電池の温度が上昇するにしたがって、電子機器１００で発生した熱のうち燃料電池１２へ供給される量が減少する。一方、所定の温度以上になった状態ではその温度を保持することが可能となる。また、燃料電池システム１０は、起動時に電子機器１００の熱により燃料電池１２を加熱することができるので、適正な温度での発電が早期に可能となる。
【００６４】
なお、熱伝達機構４０は、移動機構４６による移動に応じて、燃料電池１２または燃料収容部１４と熱伝達機構４０との間の熱抵抗が変化するように構成されていてもよい。熱抵抗の変化は、接触面積の変化だけでなく、熱伝達機構４０のスライド板４４と燃料電池１２または燃料収容部１４とのギャップ、各部の材質や形状の相違によって実現される。
【００６５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係る燃料電池システム１０は、熱伝達機構４０のスライド板４４の上部に電子機器１００が直接載置される載置部４２を備えていたが、本実施の形態では、電子機器１００がスライド板４４と直接接する場合について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を適宜省略する。
【００６６】
図１２は、第２の実施の形態に係る燃料電池システムの固定部に電子機器１００を載置した直後の状態を模式的に示した要部断面図である。本実施の形態に係る燃料電池システム１１０は、電子機器１００とスライド板４４が直接接しているため、電子機器１００で発生する熱がより効率よく燃料電池１２や燃料収容部１４へ伝達される。また、燃料電池システム１１０は、筐体１１２の上部に電子機器１００の下部が収まるように凹部が設けられた固定部１１４を備えている。これにより、電子機器１００の下面と直接接するスライド板４４が移動しても、電子機器１００が大きく移動することはないため、電子機器１００の操作に支障を与えない。
【００６７】
（第３の実施の形態）
上述の各実施の形態に係る燃料電池システムは、熱伝達機構と移動機構とを一つずつ備えていたが、本実施の形態では、燃料電池と燃料収容部のそれぞれに熱伝達機構と移動機構を設けた場合について説明する。また、本実施の形態に係る燃料電池システムは、第２の実施形態と同様に電子機器がスライド板と直接接する構成であるが、第１の実施の形態で説明した載置部を備えていてもよい。なお、上述の各実施の形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を適宜省略する。
【００６８】
図１３は、第３の実施の形態に係る燃料電池システムの固定部に電子機器１００を載置した直後の状態を模式的に示した要部断面図である。本実施の形態に係る燃料電池システム２１０は、熱伝達機構５４が備える二つのスライド板５６，５８を独立に移動させる二つの移動機構６０，６２と、を備える。
【００６９】
移動機構６０は、燃料電池１２の上面に設けられた溝部にスライド可能に係合し、スライド板５６の下面に固定されるスライド部６４と、スライド部６４のスライド方向の一端に接続され、温度に応じて伸縮することでスライド部６４をスライドさせる形状記憶合金バネ６６と、スライド部６４のスライド方向の他端に接続され、形状記憶合金バネ６６を縮める方向に付勢するバイアスバネ６８と、を有する。
【００７０】
また、移動機構６２は、燃料収容部１４の上面に設けられた溝部にスライド可能に係合し、スライド板５８の下面に固定されるスライド部７０と、スライド部７０のスライド方向の一端に接続され、温度に応じて伸縮することでスライド部７０をスライドさせる形状記憶合金バネ７２と、スライド部７０のスライド方向の他端に接続され、形状記憶合金バネ７２を縮める方向に付勢するバイアスバネ７４と、を有する。
【００７１】
図１３に示す状態の燃料電池システム２１０は、スライド板５６と燃料電池１２とはほぼ全面にわたって接触若しくは対向している状態であり、電子機器１００の電子機器発熱部１００ａからの熱は、スライド板５６を介して燃料電池１２へ伝達される。一方、スライド板５８と燃料収容部１４とは端部が僅かに接触若しくは対向している状態であり、電子機器１００の電子機器発熱部１００ａからの熱は、スライド板５８を介して燃料収容部１４へはあまり伝達されない。
【００７２】
外気が低温の時や燃料電池システム２１０の起動時においては、燃料電池１２の温度は発電に最適な温度よりも低い傾向があるので、電子機器１００の熱を燃料電池１２へ多く供給することが望まれる。そこで、燃料電池システム２１０の起動時におけるスライド板５６の位置を図１３に示す位置に設定することで、起動時からしばらくの間は、スライド板５６と燃料電池１２が接触する面積を最大にすることが可能となる。その結果、電子機器１００の熱により燃料電池１２が効率よく加熱されることになる。
【００７３】
一方、燃料電池システム１０の起動時は、燃料電池１２の温度が低いため発電量は少なく、燃料である水素の消費量も少ない。そのため、燃料収容部１４における吸熱反応による温度の低下も少なく、水素吸蔵合金充填部１４ａを加熱して水素の放出を促す必要性もない。そこで、燃料電池システム１０の起動時におけるスライド板５８の位置を図１３に示す位置に設定することで、起動時からしばらくの間は、スライド板５８と燃料収容部１４が接触する面積を最小にすることが可能となる。その結果、電子機器１００の熱により燃料収容部１４が不必要に加熱され圧力が増すことが抑制される。なお、形状記憶合金バネ６６および形状記憶合金バネ７２のそれぞれの一端が接続される仕切部７５は、形状記憶合金同士の熱の伝達がないように断熱材料で構成されている。
【００７４】
図１４は、図１３に示す状態からスライド板５６，５８がそれぞれ移動した状態を模式的に示した要部断面図である。燃料電池システム２１０は、起動時からしばらく時間が経過すると、発電時のセル２０における発熱反応や電子機器１００から供給された熱により、燃料電池１２自体の温度が徐々に上昇する。そのため、形状記憶合金バネ６６は、スライド部６４を介して燃料電池１２から供給される熱により温度が上昇し、スライド部６４を図の左方へ移動させる力が増大する。その結果、スライド部６４が固定されているスライド板５６も左方に移動する。
【００７５】
図１４に示す状態では、スライド板５６は、上方から見た場合に燃料電池１２の上面の半分程度と重畳する位置にあり、電子機器１００で発生した熱はスライド板５６を介して燃料電池１２に伝達される。燃料電池１２は、温度の上昇に伴い発電量が増大し、燃料である水素の消費も多くなるため、燃料収容部１４から燃料電池１２へ供給する水素の放出量も増加させる必要がある。
【００７６】
しかしながら、燃料収容部１４が収容する水素吸蔵合金は、燃料電池１２へ供給される水素を放出する際に吸熱反応を生じるため、外部から熱が供給されない場合、温度低下により水素の放出量が低下してしまう。前述のように、燃料電池１２に隣接して燃料収容部１４を設けているため、燃料電池１２の熱は燃料収容部１４へ供給されることになるが、燃料電池１２の温度が低下しないようにするためには、燃料収容部１４へ電子機器１００の熱を供給することが好ましい。
【００７７】
そこで、本実施の形態に係る燃料電池システム１０は、図１０に示すように、燃料収容部１４の温度の上昇に伴いスライド板５８が燃料収容部１４の上面に移動するように構成されている。具体的には、燃料電池システム２１０は、起動時からしばらく時間が経過すると、水素の放出に伴う吸熱反応により燃料収容部１４の温度が徐々に低下する。そのため、形状記憶合金バネ７２は、スライド部７０を介して燃料収容部１４へ熱が吸収されることで温度が低下し、スライド部７０を図の左方へ移動させる力が増大する。その結果、スライド部７０が固定されているスライド板５８も左方に移動する。図１４に示す状態では、スライド板５８は、上方から見た場合に燃料収容部１４の上面の半分以上と重畳する位置にあり、電子機器１００で発生した熱はスライド板５８を介して燃料収容部１４に伝達される。これにより、燃料収容部１４の水素吸蔵合金充填部１４ａからの水素の放出に伴う温度低下が抑制され、燃料電池１２の安定した発電の継続が可能となる。
【００７８】
図１５は、図１４に示す状態からスライド板５６，５８が更に移動した状態を模式的に示した要部断面図である。燃料電池システム１０は、図１４に示す状態から燃料電池１２の温度が更に上昇すると、その温度に応じてスライド板５６が図の左方に移動する。燃料電池１２は、発電に適した動作温度まで温度が上昇すると、発電量も増加し、反応時の発熱量も増大するため、電子機器１００からの熱の供給がほとんどなくても安定した発電状態、つまり発電に適した温度の維持が可能となる。一方、燃料収容部１４は、燃料電池１２における発電量の増大に伴い更なる水素の放出が必要とされるため、電子機器１００からの更なる熱の供給が必要となる。
【００７９】
そこで、本実施の形態に係る燃料電池システム１０は、図１５に示すように、燃料電池１２が発電に適した動作温度まで温度が上昇すると、スライド板５６の大部分が燃料電池１２の上面から退避するように構成されている。つまり、形状記憶合金バネ６６およびバイアスバネ６８が、燃料電池１２の動作に適した温度範囲においてスライド部６４が左端に移動するように材質やバネ定数が設定されている。これにより、電子機器１００から燃料電池１２へ供給される熱が最小となり、燃料電池１２の温度が必要以上に上昇することが防止される。なお、図１５に示すように、スライド板５６が左方に移動した際に接する放熱部７６を設けてもよい。放熱部７６は、例えば金属のような熱伝導率の高い材料が好ましく、放熱性の観点から筐体１１２の表面に露出するように設けられているとよい。
【００８０】
一方、図１５に示すように、燃料電池１２が発電に適した動作温度まで温度が上昇すると、燃料電池１２での水素の消費に供給が追いつくように燃料収容部１４の温度の低下を抑制するために、スライド板５８の大部分が燃料収容部１４の上面を覆うように構成されている。これにより、電子機器１００から燃料収容部１４へ供給される熱が最大となり、燃料収容部１４の水素吸蔵合金充填部１４ａからの水素の放出量の低下が抑制され、燃料電池１２の安定した発電の継続が可能となる。
【００８１】
本実施の形態に係る燃料電池システム２１０は、電子機器１００とスライド板５６，５８が直接接しているため、電子機器１００で発生する熱がより効率よく燃料電池１２や燃料収容部１４へ伝達される。また、燃料電池システム２１０は、筐体１１２の上部に電子機器１００の下部が収まるように凹部が設けられた固定部１１４を備えている。これにより、電子機器１００の下面と直接接するスライド板５６，５８が移動しても、電子機器１００が大きく移動することはないため、電子機器１００の操作に支障を与えない。
【００８２】
また、本実施の形態に係る熱伝達機構５４は、燃料電池および燃料収容部のそれぞれの熱によって独立に移動する複数のスライド板５６，５８を有しているため、燃料電池１２と燃料収容部１４への電子機器で発生した熱の供給を独立に変化させることができる。つまり、電子機器１００で発する熱を利用した燃料電池１２と燃料収容部１４の温度の制御をより最適化することができる。
【００８３】
（第４の実施の形態）
上述の各実施の形態では、燃料電池１２や燃料収容部１４の上部がそれぞれ一様な材質で形成されている場合を例に、主に接触面積を変えることでスライド板との熱交換量を変化させる場合について説明した。本実施の形態では、燃料電池１２や燃料収容部１４の上面のうちスライド板が接する領域の材料の熱伝導率を部分的に変えることで、部品間の熱抵抗を局所的に変えている。図１６は、上面を熱伝導率の異なる複数の部材で構成した燃料電池とスライド板との接触状態を模式的に示した側面図である。図１７は、上面の一部に熱伝導率の異なる部材を貼り付けた燃料電池とスライド板との接触状態を模式的に示した側面図である。
【００８４】
図１６に示すように、燃料電池１２のスライド板４４と接する上部には、熱伝導率が比較的高い銅やアルミニウムなどを用いた領域７８と、熱伝導率が銅やアルミニウムよりも低い鉄を用いた領域８０とが設けられている。このように、熱伝導率が異なる領域を局所的に設けることで、スライド板４４と燃料電池１２との接触面積の変化によって生じる部品間の熱抵抗の変化の割合が、所定の接触面積以上の場合に変わることになる。
【００８５】
具体的には、図１６に示すスライド板４４が不図示の移動機構により図の右方にスライドしていくと、領域７８との接触面積の増大に伴い熱抵抗が減少するが、スライド板４４が領域８０の上方まで移動すると、熱抵抗の減少の割合が小さくなる。更に、スライド板４４が右方へ移動すると、領域７８と接する面積が減少し始めると共に領域８０と接触する面積が増加し、熱抵抗が増大し始める。
【００８６】
最終的には、スライド板４４は、熱伝導率の比較的小さい領域８０とのみ接触することになり、熱抵抗が高くなるため、例えば、燃料電池１２が発電に適した温度まで十分に昇温され、電子機器で発生した熱を燃料電池へ供給する必要があまりない場合に、スライド板４４と燃料電池１２との熱交換量を抑制することができる。なお、場合によっては、領域８０を銅やアルミニウムより熱伝導率の高い金で構成することで、熱抵抗を低下させ、スライド板４４と燃料電池１２との熱交換量を増加させてもよい。
【００８７】
図１７に示すように、燃料電池１２の上面の一部に銅より熱伝導率の低いシリコーンゲルやシリコーンゴムからなる放熱シート８２を備えてもよい。このような場合であっても、図１６に示す構成と同様の作用効果が得られる。
【００８８】
図１８は、燃料電池上部の一部の領域を熱伝導率の異なる材料で構成した燃料電池システムの概略を示す断面図である。図１９は、図１８に示す燃料電池システムにおいて燃料電池の上部を露出させた状態を模式的に示す斜視図である。
【００８９】
燃料電池システム３１０においては、移動機構４６によりスライド板４４が右端まで移動させられた場合、図１８に示すように、スライド板の左端部が僅かに燃料電池１２の上面と接することがある。このような状態であっても、電子機器１００の電子機器発熱部１００ａからの熱はほとんど燃料電池１２に伝わらないが、より好ましくは、領域８０（放熱シート８２）の材料に、周囲の熱伝導率より低いものを用いることで、燃料電池１２の必要以上の温度上昇が防止されドライアウトが更に抑制される。
【００９０】
（第５の実施の形態）
本実施の形態に係る燃料電池システムは、電子機器が載置されていない状態で燃料電池や燃料収容部の放熱を抑制することができる。図２０は、第５の実施の形態に係る燃料電池システム４１０の載置部１４２に電子機器を載置していない状態を模式的に示した要部断面図である。なお、図１３に示す燃料電池システム２１０と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。
【００９１】
本実施の形態に係る載置部１４２は、電子機器が載置されている状態ではスライド板５６，５８と熱的に接続するとともに、電子機器が載置されていない状態ではスライド板５６，５８との熱的な接続を解除する熱接続解除部を有している。本実施の形態に係る熱接続解除部は、スライド板５６，５８の上面と接する状態で固定されている固定部１４４と載置部１４２との間に設けられたバネ部材１４６である。これにより、電子機器が載置されている状態では、電子機器の自重によりバネ部材１４６が縮むことにより載置部１４２が沈み、固定部１４４と接触する。これにより、電子機器の熱が燃料電池や燃料収容部へ供給されることになる。
【００９２】
一方、電子機器が載置されていない状態では、バネ部材１４６の付勢力により載置部１４２と固定部１４４とが離間し、熱伝達機構を介した燃料電池および燃料収容部と電子機器との熱の授受が切断されるため、熱伝達機構を介した外部への放熱が防止される。そのため、例えば、一度適温まで上昇した燃料電池の温度低下が抑制されるため、再起動時においても早期に十分な発電が可能となる。
【００９３】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における燃料電池や燃料電池システムにおいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００９４】
例えば、移動機構が備えるスライド部は、燃料電池や燃料収容部の熱を形状記憶合金バネへ伝達する役割を果たすが、形状記憶合金バネ以外に熱を伝達すると、形状記憶合金バネの応答性が低下するという可能性がある。そこで、燃料電池や燃料収容部の熱をなるべく外部へ逃がすことなく形状記憶合金バネへ伝達するスライド部の構成について説明する。
【００９５】
図２１は、移動機構近傍の概略断面図である。スライド部１４８は、燃料電池１２または燃料収容部１４と形状記憶合金バネ５０との間の領域１４８ａの熱抵抗が、燃料電池１２または燃料収容部１４とスライド板５６（５８）およびバイアスバネ５２との間の領域１４８ｂの熱抵抗より小さくなるように構成されている。これにより、燃料電池１２または燃料収容部１４の熱がスライド部１４８を介して形状記憶合金バネ５０に効率よく伝わるため、スライド板５６（５８）の移動の精度や応答性が良好となる。
【符号の説明】
【００９６】
１０  燃料電池システム、  １２  燃料電池、  １２ａ  溝部、  １２ｂ  ガイド溝、  １４  燃料収容部、  １４ａ  水素吸蔵合金充填部、  １４ｂ  ガイド溝、  １４ｃ  溝部、  １６  供給路、  １８  レギュレータ、  １９  筐体、  ２０  セル、  ２２  燃料極、  ２４  酸化剤極、  ２６  電解質膜、  ４０  熱伝達機構、  ４２  載置部、  ４４  スライド板、  ４４ａ  ガイド、  ４６  移動機構、  ４８  スライド部、  ５０  形状記憶合金バネ、  ５２  バイアスバネ、  ５４  熱伝達機構、  ５６，５８  スライド板、  ６０，６２  移動機構、  ６４  スライド部、  ６６  形状記憶合金バネ、  ６８  バイアスバネ、  ７０  スライド部、  ７２  形状記憶合金バネ、  ７４  バイアスバネ、  ７５  仕切部、  ７６  放熱部、  １００  電子機器、  １１０  燃料電池システム、  １１２  筐体、  １１４  固定部、  １４２  載置部、  １４４  固定部、  １４６  バネ部材、  １４８  スライド部、  ２１０，３１０，４１０  燃料電池システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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