(57)【要約】【課題】装置自体の寸法・体積の増加を抑制しつつ、当該装置に備えられた燃料電池の通気性を向上するとともに、燃料タンクの交換および燃料タンクへの燃料注入を容易とすることができる、燃料電池システムを提供する。【解決手段】本発明の燃料電池システムは、少なくとも陽極層１２、陰極層１４および電解質１６を含む電池パック１０と、電池パック１０から離隔され、ホールｈを有する燃料タンク４０と、電池パック１０に連結された燃料混合部２０と、燃料タンク４０内に含まれ、ホールｈを通じて一部が露出される燃料保存媒体４２と、一端が燃料混合部２０に連結され、燃料電池システムが動作状態にある時にのみ、他端が燃料保存媒体４２に連結される燃料供給路３０と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも陽極層、陰極層および電解質を含む電池パックと、
前記電池パックから離隔され、ホールを有する燃料タンクと、
前記電池パックに連結された燃料混合部と、
前記燃料タンク内に含まれ、前記ホールを通じて一部が露出される燃料保存媒体と、
一端が前記燃料混合部に連結され、燃料電池システムが動作状態にある時にのみ、他端が前記燃料保存媒体に連結される燃料供給路と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料混合部は、
前記電池パックの陽極層に連結された第１毛細管手段と、
前記電池パックの陰極層に連結された第２毛細管手段と、を含み、
前記第１および第２毛細管手段は、前記燃料供給路に連結され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】
前記第１および第２毛細管手段は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成さ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】
前記燃料供給路は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料保存媒体は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料タンクの一部は、前記燃料保存媒体により占有され、前記燃料タンクの他部は、燃料により充填されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記燃料タンクは、燃料により充填され、前記燃料保存媒体は、前記ホールにのみ備えられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
表示領域を含む上部パネルと、
前記上部パネルに締結され、データ入出力用および情報検索用のキーを含む下部パネルと、
前記上部および下部パネルのいずれか一方に装着された電源部と、
前記上部および下部パネルのいずれか他方と前記電源部とに離隔して設置された構成要素を有する燃料電池システムと、を備えることを特徴とする移動体通信装置。
【請求項９】
前記燃料電池システムは、
前記移動体通信装置が動作状態にある時に露出される、前記上部および下部パネルのいずれか一方の所定領域に含まれ、少なくとも陽極層、陰極層および電解質を含む電池パックと、
前記上部および下部パネルのいずれか他方に装着された前記電源部に備えられ、前記上部および下部パネルのいずれか一方との対向面に形成されたホールを有する燃料タンクと、
前記電池パックに連結された燃料混合部と、
前記燃料タンク内に含まれ、前記ホールを通じて一部が露出される燃料保存媒体と、
一端が前記燃料混合部に連結され、前記燃料電池システムが動作状態にある時にのみ、他端が前記燃料保存媒体に連結される燃料供給路と、を備えることを特徴とする、請求項８に記載の移動体通信装置。
【請求項１０】
前記燃料タンクの一部は、前記燃料保存媒体により占有され、前記燃料タンクの他部は、燃料により充填されることを特徴とする、請求項９に記載の移動体通信装置。
【請求項１１】
前記燃料保存媒体は、多孔性媒質またはウィック構造体であることを特徴とする、請求項９または１０に記載の移動体通信装置。
【請求項１２】
前記燃料タンクは、燃料により充填され、前記燃料保存媒体は、前記ホールにのみ備えられることを特徴とする、請求項９または１１に記載の移動体通信装置。
【請求項１３】
前記燃料混合部は、
前記電池パックの陽極層に連結された第１毛細管手段と、
前記電池パックの陰極層に連結された第２毛細管手段と、を含み、
前記第１および第２毛細管手段は、前記燃料供給路に連結されることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載の移動体通信装置。
【請求項１４】
前記第１および第２毛細管手段は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の移動体通信装置。
【請求項１５】
前記燃料供給路は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれかに記載の移動体通信装置。
【請求項１６】
前記燃料保存媒体に接触する部分を除く前記燃料供給路は、前記上部パネルに内蔵されることを特徴とする、請求項９〜１５のいずれかに記載の移動体通信装置。
【請求項１７】
前記下部パネルには、前記燃料供給路が通過するホールが形成され、前記燃料供給路は、前記下部パネルと前記電源部との間に備えられることを特徴とする、請求項９〜１６のいずれかに記載の移動体通信装置。
【請求項１８】
前記燃料保存媒体に接触する前記燃料供給路の部分は、前記燃料供給路の他の部分より厚いことを特徴とする、請求項１７に記載の移動体通信装置。
【請求項１９】
前記上部パネルの背面には、前記燃料供給路が移動するための溝が形成され、前記燃料供給路は、前記溝に備えられることを特徴とする、請求項９〜１６のいずれかに記載の移動体通信装置。
【請求項２０】
前記燃料供給路は、弾性フレームにより支持され、前記フレームの一端は、前記上部パネルに固定されることを特徴とする、請求項１９に記載の移動体通信装置。
【請求項２１】
前記キーが備えられる前記下部パネルの領域は、周辺領域より低いことを特徴とする、請求項１９または２０に記載の移動体通信装置。
【請求項２２】
前記燃料供給路は、弾性フレームにより支持され、前記フレームの一端は、前記下部パネルの背面に固定されることを特徴とする、請求項１９に記載の移動体通信装置。
【請求項２３】
前記電源部に電池が含まれることを特徴とする、請求項８〜２２のいずれかに記載の移動体通信装置。
【請求項２４】
前記上部パネルと前記下部パネルとは、相互にスライド可能または回転可能に締結されることを特徴とする、請求項８〜２３のいずれかに記載の移動体通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池および当該燃料電池を備える電子装置に係り、さらに詳細には、燃料電池システムおよび当該燃料電池システムを備える移動体通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット技術の持続的な発展に伴い、インターネット利用者が増加し、無線移動体通信装置の利用が普及している。そして、当然のごとく、軽量、小寸法および大容量の電池についての関心が高まっている。これにより、軽量かつ充電周期の長い２次電池が提案されている。しかし、２次電池の充電周期は、主に待機時間を基準とする。よって、通常の使用時において、動作時間、特に通話時間を基準とする時には、従来の２次電池の充電周期は、十分に長いものではない。また、移動体通信装置の付加機能、例えば、デジタルカメラ機能、映像撮影機能、携帯記録機能、および近い将来に追加されるであろう地上波デジタルマルチメディア放送（ＤＭＢ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）の受信機能を活用する時には、２次電池の充電周期は、さらに短くなる。
【０００３】
これにより、２次電池と比して発電効率および総合効率に優れる燃料電池が注目されている。通信装置に適用された燃料電池の事例は多くないが、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）端末またはノート型コンピュータ等に用いられる。
【０００４】
燃料電池とは、液体燃料の化学エネルギーを電気化学反応を介して電気エネルギーに変換する電気化学装置を称する。燃料電池の基本原理は、石油や天然ガス等の化石燃料を改質することで得られた水素または純粋な水素と、空気中の酸素との反応である。反応過程において、電気エネルギーが発生し、熱および水蒸気が副産物として得られる。
【０００５】
燃料電池は、外部から燃料が供給される限り動作を持続可能であるという点において、２次電池と区別される。
【０００６】
既存の燃料電池は、使用する電解質の種類に応じて、リン酸型（ＰＡＦＣ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）、溶融炭酸塩型（ＭＣＦＣ：Ｍｏｌｔｅｎ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）、固体酸化物型（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）、固体高分子型（ＰＥＭＦＣ：Ｐｒｏｔｏｎ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）等、４つの方式に大別されうる。リン酸型燃料電池が商業化されており、他方式の燃料電池が実証実験段階にある。他には、燃料改質（水素抽出）過程を経ずにメタノールから直接発電する直接メタノール燃料電池（ＤＭＦＣ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）、金属水素化物を用いる燃料電池等、多様な方式の燃料電池が開発されつつある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
移動体通信装置用の燃料電池の場合、装置の背面を通じて燃料電池の陰極側に酸素が供給される。しかし、使用に際しては、装置の背面が利用者の手で覆われるため、酸素の供給、装置から発生する熱の迅速な放出、発生するＣＯ２の排出が困難となりうる。また、燃料タンクが陽極に直接接触されることで、燃料電池が装着された装置の後部が厚くなる。さらに、燃料タンクが電池パックの後方に配置されるため、燃料タンクの交換または燃料の注入が困難となりうる。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置自体の寸法・体積の増加を抑制しつつ、当該装置に備えられた燃料電池の通気性を向上するとともに、燃料タンクの交換および燃料タンクへの燃料注入を容易とすることができる、新規かつ改良された燃料電池システム、ならびに当該燃料電池システムを備える移動体通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点によれば、少なくとも陽極層、陰極層および電解質を含む電池パックと、電池パックから離隔され、ホールを有する燃料タンクと、電池パックに連結された燃料混合部と、燃料タンク内に含まれ、ホールを通じて一部が露出される燃料保存媒体と、一端が燃料混合部に連結され、燃料電池システムが動作状態にある時にのみ、他端が燃料保存媒体に連結される燃料供給路と、を備える燃料電池システムが提供される。
【００１０】
かかる燃料電池システムでは、電池パックおよび電池パックに連結された燃料混合部と燃料タンクとが相互に離隔されており、電池パックが燃料混合部および燃料供給路を介して燃料タンクに連結されることで、電池パックに燃料が供給されて発電が行われる。ここで、燃料タンクには、ホールが形成されており、燃料タンク内に含まれる燃料保存媒体の一部がホールを通じて露出されている。そして、燃料供給路は、一端が燃料混合部に連結されており、当該システムが動作状態にある時にのみ、他端が燃料タンクから露出された燃料保存媒体の一部に連結されうる。かかる燃料電池システムが装置、例えば、移動体通信装置に備えられる場合には、電池パックおよび燃料混合部と燃料タンクとが装置上における、例えば、未使用領域等の一部と他部とに各々に離隔して配置されることで、当該システムの配置構成に係る設計自由度が向上される。そして、燃料電池、特に電池パックの部分が、装置の利用に際して、例えば、利用者の手等により遮蔽されないような領域に配置されうる。これにより、当該装置自体の寸法・体積の増加を抑制しつつ、当該装置に備えられた燃料電池の通気性を向上することができる。
【００１１】
上記燃料混合部は、電池パックの陽極層に連結された第１毛細管手段と、電池パックの陰極層に連結された第２毛細管手段と、を含み、第１および第２毛細管手段は、燃料供給路に連結されるようにしてもよい。
【００１２】
上記第１および第２毛細管手段は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されるようにしてもよい。
【００１３】
上記燃料供給路は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されるようにしてもよい。
【００１４】
上記燃料保存媒体は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されるようにしてもよい。
【００１５】
上記燃料タンクの一部は、燃料保存媒体により占有され、燃料タンクの他部は、燃料により充填されるようにしてもよい。
【００１６】
上記燃料タンクは、燃料により充填され、燃料保存媒体は、ホールにのみ備えられるようにしてもよい。
【００１７】
本発明の第２の観点によれば、表示領域を含む上部パネルと、上部パネルに締結され、データ入出力用および情報検索用のキーを含む下部パネルと、上部および下部パネルのいずれか一方に装着された電源部と、上部および下部パネルのいずれか他方と電源部とに離隔して設置された構成要素を有する燃料電池システムと、を備える移動体通信装置が提供される。
【００１８】
かかる移動体通信装置では、上部および下部パネルのいずれか一方に電源部が装着されており、燃料電池システムの構成要素が上部および下部パネルのいずれか他方と電源部とに離隔して設置されている。かかる移動体通信装置では、上部および下部パネルのいずれか一方の未使用領域に電源部が配置され、上部および下部パネルのいずれか他方の未使用領域と電源部とに当該システムの構成要素が離隔して配置されることで、当該装置上における電源部および当該システムの構成要素の配置構成に係る設計自由度が向上される。そして、当該システム、特に当該システムの発電部が、装置の利用に際して、例えば、利用者の手等により遮蔽されないような領域に配置されうる。これにより、当該装置自体の寸法・体積の増加を抑制しつつ、当該装置に備えられた燃料電池の通気性を向上することができる。
【００１９】
燃料電池システムは、移動体通信装置が動作状態にある時に露出される、上部および下部パネルのいずれか一方の所定領域に含まれ、少なくとも陽極層、陰極層および電解質を含む電池パックと、上部および下部パネルのいずれか他方に装着された電源部に備えられ、上部および下部パネルのいずれか一方との対向面に形成されたホールを有する燃料タンクと、電池パックに連結された燃料混合部と、燃料タンク内に含まれ、ホールを通じて一部が露出される燃料保存媒体と、一端が燃料混合部に連結され、燃料電池システムが動作状態にある時にのみ、他端が燃料保存媒体に連結される燃料供給路と、を備えるようにしてもよい。
【００２０】
上記燃料タンクの一部は、燃料保存媒体により占有され、燃料タンクの他部は、燃料により充填されるようにしてもよい。
【００２１】
上記燃料保存媒体は、多孔性媒質またはウィック構造体であるようにしてもよい。
【００２２】
上記燃料タンクは、燃料により充填され、燃料保存媒体は、ホールにのみ備えられるようにしてもよい。
【００２３】
上記燃料混合部は、電池パックの陽極層に連結された第１毛細管手段と、電池パックの陰極層に連結された第２毛細管手段と、を含み、第１および第２毛細管手段は、燃料供給路に連結されるようにしてもよい。
【００２４】
上記第１および第２毛細管手段は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されるようにしてもよい。
【００２５】
上記燃料供給路は、毛細管力が作用する多孔性媒質またはウィック構造体として形成されるようにしてもよい。
【００２６】
上記燃料保存媒体に接触する部分を除く燃料供給路は、上部パネルに内蔵されるようにしてもよい。
【００２７】
上記下部パネルには、燃料供給路が通過するホールが形成され、燃料供給路は、下部パネルと電源部との間に備えられるようにしてもよい。
【００２８】
上記燃料保存媒体に接触する燃料供給路の部分は、燃料供給路の他の部分より厚いようにしてもよい。
【００２９】
上記上部パネルの背面には、燃料供給路が移動するための溝が形成され、燃料供給路は、溝に備えられるようにしてもよい。
【００３０】
上記燃料供給路は、弾性フレームにより支持され、フレームの一端は、上部パネルに固定されるようにしてもよい。
【００３１】
上記キーが備えられる下部パネルの領域は、周辺領域より低いようにしてもよい。
【００３２】
上記燃料供給路は、弾性フレームにより支持され、フレームの一端は、下部パネルの背面に固定されるようにしてもよい。
【００３３】
上記電源部に電池が含まれるようにしてもよい。
【００３４】
上記上部パネルと下部パネルとは、相互にスライド可能または回転可能に締結されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、装置自体の寸法・体積の増加を抑制しつつ、当該装置に備えられた燃料電池の通気性を向上するとともに、燃料タンクの交換および燃料タンクへの燃料注入を容易とすることができる燃料電池システム、ならびに当該燃料電池システムを備える移動体通信装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお、図面に示す層および領域の寸法は、説明の便宜上、誇張して示されている場合がある。
【００３７】
本発明の一実施形態に係る燃料電池システム（以下、単に「燃料電池」とも称す。）は、以下のとおり説明される。
【００３８】
図１を参照すれば、本発明の燃料電池は、発電する電池パック１０と、電池パック１０に供給される燃料、例えば、メタノールを保存する燃料タンク４０と、燃料タンク４０から供給される燃料と水とが混合される燃料混合部２０と、燃料タンク４０から燃料混合部２０に燃料を供給する燃料供給路３０とを備える。燃料混合部２０は、電池パック１０の陽極層１２に一端が連結された第１毛細管（ｃａｐｉｌｌａｒｙ）手段２２を備える。第１毛細管手段２２は、ウィック構造体、例えば、薄膜形成されたウィックプレートであり、または多孔性媒質でもありうる。燃料供給路３０の一端は、第１毛細管手段２２の他端に連結されている。燃料供給路３０は、毛細管現象を用いて燃料タンク４０から燃料混合部２０に燃料を移送する。したがって、燃料供給路３０もウィック構造体あるいは多孔性媒質であり、よって、燃料供給路３０と第１毛細管手段２２とは、単一体のウィックプレートでありうる。４２は、燃料タンク４０内の燃料を保存する燃料保存媒体を表す。
【００３９】
図１の側面図である図２を参照すれば、燃料供給路３０は、上方に傾斜され、燃料混合部２０は、第１毛細管手段２２と、第１毛細管手段２２の下側に配置された第２毛細管手段２４とを含む。第２毛細管手段２４は、電池パック１０の陰極層１４で発生した水を第１毛細管手段２２に移送する。第２毛細管手段２４は、第１毛細管手段２２と同様に、ウィック構造体、例えば、ウィックプレートであり、または多孔性媒質でもありうる。図２では、第２毛細管手段２４が直角構造を有するように示されているが、柔構造を有するようにしてもよい。電池パック１０の陰極層１４と陽極層１２との間に備えられた中間層１６は、触媒層と電解質層とを含む。電池パック１０には、陰極層１４、陽極層１２および中間層１６を各々に含む単位電池が複数含まれているが、説明の便宜上、単一の単位電池のみが示されている。
【００４０】
図１の３−３’断面を示す図３を参照すれば、燃料タンク４０のホールｈを通じて露出された燃料保存媒体４２の一部が燃料供給路３０に接触している。燃料保存媒体４２は、燃料、例えば、メタノールを保存する多孔性媒質でありうる。
【００４１】
図４は、図１に示す燃料電池システムの底面図を示す。図１および図４を参照すれば、燃料混合部２０の第１および第２毛細管手段２２、２４が同一の幅を有する。しかし、第１および第２毛細管手段２２、２４が異なる幅を有することもできる。
【００４２】
一方、第１および第２毛細管手段２２、２４の幅が燃料供給路３０の幅より相当大きく示されているが、第１および第２毛細管手段２２、２４の幅は、燃料供給路３０に接触する部分の幅が燃料供給路３０の幅と略同一となるように燃料供給路３０に向けて次第に小さくなる構造を有してもよい。図５は、電池パック１０に接触する部分と燃料供給路３０に接触する部分とが異なる幅を有する、燃料混合部２０’を含む燃料電池システムを示す。２４ａは、燃料混合部２０と同一の幅を有するように変形された第２毛細管手段を表す。図５には示されていないが、燃料供給路３０に連結される第１毛細管手段２２も燃料混合部２０と同一の幅を有するように変形された構造を有することができる。
【００４３】
図６は、図１の燃料電池システムが待機状態にある時の正面図を示す。燃料電池システムが待機状態にある時には、電池パック１０、燃料混合部２０および燃料供給路３０が引き下ろされる。これにより、図６に示すように、燃料混合部２０と燃料タンク４０との距離が短くなり、燃料供給路３０の下端は、燃料電池システムが動作状態にある時より燃料タンク４０の下端に相当近づく。
【００４４】
図７は、図６の側面図を示し、図８は、図６の８−８’断面を示す。図８を参照すれば、燃料供給路３０が燃料タンク４０の表面に沿って引き下げられる（図中では、左側に移動される。）ため、燃料供給路３０の下端が燃料タンク４０のホールｈから離される。そして、燃料供給路３０とホールｈとが互いに離隔され、燃料供給路３０が上方に傾斜されているため、燃料供給路３０には燃料がもはや供給されなくなる。
【００４５】
一方、燃料保存媒体４２に接触する部分を除く燃料供給路３０の部分が、図９に示すように遮断膜３３で被覆される場合には、燃料供給路３０は、水平方向に伸びた平坦な構造を有する。
【００４６】
図１０は、図６に示す待機状態にある燃料電池システムの底面図を示す。
【００４７】
図１１は、燃料供給路３０と燃料タンク４０とが相互に分離されている、図１の燃料電池システムを示す。図１１を参照すれば、燃料タンク４０に形成されたホールｈが明確となる。４２ａは、燃料タンク４０に含まれ、ホールｈを通じて露出された燃料保存媒体４２の一部を表す。燃料電池システムが動作状態にある時には、ホールｈを通じて露出された燃料保存媒体４２の一部４２ａが燃料供給路３０に接触される。
【００４８】
燃料タンク４０は、図８および図９に示すように、燃料保存媒体４２により完全に充填され、また、完全に充填されなくてもよい。図１２〜図１６は、燃料保存媒体４２の様々な変形例を示す。
【００４９】
図１２を参照すれば、燃料保存媒体４２は、所定の厚さを有する多孔性媒質４４により代替されうる。多孔性媒質４４は、中間部分で屈曲され、一端が燃料タンク４０の底部に、他端が燃料タンク４０の天井部に接している。多孔性媒質４４の厚さは、燃料保存媒体４２の厚さより薄い。
【００５０】
図１３を参照すれば、燃料保存媒体４２は、燃料タンク４０の一部を占有し、燃料タンク４０の他部は、燃料４６、例えば、メタノールにより充填されうる。ここで、燃料保存媒体４２は、燃料タンク４０のホールｈが形成される空間を占有するように形成されることが望ましい。燃料４６は、燃料保存媒体４２に含有（ｉｎｄｕｃｅ）される。
【００５１】
また、図１４を参照すれば、燃料４６は、燃料タンク４０内の全空間に充填されうる。そして、燃料保存媒体４２は、ホールｈにのみ形成されうる。図１４に示す場合には、燃料保存媒体４２は、燃料４６が通過する経路として機能する。
【００５２】
図１５を参照すれば、燃料保存媒体４２は、燃料タンク４０の大半の部分を占有し、複数のウィックプレート４８が積層された構造体により代替されうる。燃料タンク４０において、ウィックプレート４８により占有されていない内部空間が燃料４６により充填される。複数のウィックプレート４８において、燃料４６に接触する部分が相互に離隔されているが、反対部分が相互に連結されている。図１５には、燃料タンク４０内に３つのウィックプレート４８が積層されている場合を示すが、より多くのウィックプレート４８が備えられうる。
【００５３】
図１６は、ウィックプレート４８の一例を示す。図１６を参照すれば、ウィックプレート４８には、複数の長いホール４８ａが形成されている。また、ホール４８ａ間には、プラナーウィック４８ｂが存在し、プラナーウィック４８ｂの下側に毛細管力が作用する。したがって、燃料４６は、プラナーウィック４８ｂの下側を流れる。
【００５４】
つぎに、前述される燃料電池システムを備える移動体通信装置が説明される。
【００５５】
図１７は、本発明の一実施形態に係る移動体通信装置（以下、単に「通信装置」とも称す。）の一例であるスライド型の携帯電話を示す。図１７を参照すれば、本発明の実施形態に係る通信装置は、上部パネル６０と、下部パネル７０と、燃料タンクを備える電源部８０と、上部パネル６０に備えられる電池パック１０とを含む。上部パネル６０は、正面部に文字、画像、動画等を表示する画面領域６２と、画面領域６２の下側に第１ボタン領域６４とを含む。第１ボタン領域６４は、通信装置が待機状態にある時に、画面領域６２に表示される情報を特定または検索するために使われるキーを含む。下部パネル７０の正面下部には、第２ボタン領域７２が配置されている。そして、下部パネル７０の正面上部には、上部パネル６０のスライドをガイドするガイドレール７４ａ、７４ｂ（図１９参照）が配置されている。下部パネル７０の第２ボタン領域７２には、通信装置が動作状態にある時に使われるメインキーが含まれている。
【００５６】
図１８は、上部パネル６０の背面、すなわち、下部パネル７０の正面と対向する面を示す。図１８を参照すれば、上部パネル６０の背面には、２つのガイドレール６６ａ、６６ｂが所定の間隔で相互に離隔されて配置されている。ガイドレール６６ａ、６６ｂは、下部パネル７０の正面に形成されたガイドレール７４ａ、７４ｂ（図１９参照）に接触する。電池パック１０は、上部パネル６０のガイドレール６６ａ、６６ｂ間に内蔵されている。上部パネル６０の背面のガイドレール６６ａ、６６ｂ間には、電池パック１０を露出させる貫通ホール６０ａが形成されている。貫通ホール６０ａは、空気の流入口ならびにガスおよび熱の流出口として機能し、通信装置が動作状態にある時には、電池パック１０から発生する熱を消散させる。また、上部パネル６０は、電池パック１０の下端に連結される第２毛細管手段２４と、第２毛細管手段２４の下端に連結される燃料供給路３０とを含む。ただし、燃料供給路３０の端部３０ａは、上部パネル６０の背面に形成されたホールｈ１を通じて露出されている。ホールｈ１は、燃料供給路３０と上部パネル６０の背面との間に形成される。燃料供給路３０の露出された端部３０ａは、通信装置が動作状態にある時には、電源部８０の燃料タンク内の燃料保存媒体８６に接触している。電池パック１０、第２毛細管手段２４、燃料供給路３０は、前述した燃料電池システムで説明されたものと同様である。
【００５７】
図１９は、電源部８０が背面に装着された下部パネル７０の正面図を示す。図１９を参照すれば、第２ボタン領域７２には、複数のメインキー７２ａが配置されている。また、上部パネル６０の２つのガイドレール６６ａ、６６ｂに対応する２つのガイドレール７４ａ、７４ｂが形成されている。第２ボタン領域７２の上側には、ホールｈ２が形成されている。ホールｈ２により露出された部分８６ａは、電源部８０に含まれる燃料保存媒体８６の一部であり、その詳細が後述される。７７は、アンテナを表し、通信装置に内蔵されうる。
【００５８】
図２０は、電源部８０が脱着された下部パネル７０の背面を示す。図２０を参照すれば、電源部８０に含まれる燃料保存媒体８６の一部を露出させるホールｈ２が形成されている。７８は、電源部８０が装着される領域を表す。
【００５９】
図２１は、電源部８０の正面、すなわち、下部パネル７０に装着される面を示す。図２１を参照すれば、電源部８０は、２次電池である電池８２と、燃料タンク８４とを含む。燃料タンク８４には、電池８２の上部にホールｈが形成されている。燃料タンク８４に形成されたホールｈは、電源部８０が下部パネル７０に装着されると、下部パネル７０に形成されたホールｈ２に正確に適合する。電池８２は、通信装置が待機状態にある時に使用される電源である。電池パック１０および燃料タンク８４を含む燃料電池システムは、通信装置が多くの電力を必要とする時、例えば、通信装置の利用者が通話中である時には、電池８２を支援する電源として、または動作状態において用いられる専用電源として使用されうる。
【００６０】
図２２は、図２１の２２−２２’断面を示す。図２２を参照すれば、電源部８０は、燃料タンク８４と電池８２とが積層されて形成されている。すなわち、燃料タンク８４は、ホールｈが形成された部分が上方に突出し、他の部分が平坦である。電池８２は、燃料タンク８４の平坦部分に積層されている。
【００６１】
一方、燃料タンク８４が再充電（再充填）可能である場合、電源部８０の燃料タンク８４は、下部パネル７０に永久的に固定され、電池８２は、下部パネル７０と燃料タンク８４との間に挿入されうる。図２３は、かかる構成を例示するものである。代替的に、電池８２が下部パネル７０に一体化されて永久的に固定され、燃料タンク８４が脱着可能ともなりうる。
【００６２】
図２４は、図１７の２４−２４’断面を示す。図２４を参照すれば、燃料電池システムにおいて、燃料タンク８４を除く全ての要素、すなわち、電池パック１０、燃料混合部２０、燃料供給路３０は、上部パネル６０に内蔵されている。また、燃料供給路３０の露出された端部３０ａが下部パネル７０に接触している。図２４は、通信装置が待機状態にある時を示す。通信装置が動作状態にある時の断面は、図２５に示される。
【００６３】
図２５を参照すれば、通信装置が動作状態にある時には、燃料供給路３０の露出された端部３０ａは、下部パネル７０に形成されたホールｈ２を覆う。したがって、燃料タンク８４の燃料保存媒体８６に保存された燃料は、ホールｈ２を通じて燃料供給路３０に供給されうる。図２５では、燃料保存媒体８６と燃料供給路３０の露出された端部３０ａとがホールｈ２の深さだけ相互に離隔しているが、下部パネル７０は薄く、ホールｈ２の深さ（高さ）はその直径に比して相当に小さい。したがって、燃料保存媒体８６は、燃料供給路３０の端部３０ａに容易に接触されうる。
【００６４】
本発明の実施形態に係る通信装置は、図２６〜図２８に例示するように、様々な形態に変形されうる。
【００６５】
図２６を参照すれば、下部パネル７０には、ホールｈ３が形成されている。ホールｈ３は、下部パネル７０の電源部８０が装着される領域に向けて拡張されている。燃料供給路３０は、ホールｈ３を通じて下部パネル７０の背面、すなわち、電源部８０が装着される面に伸びている。燃料供給路３０の端部３０ａは、燃料供給路３０の他の部分より厚く形成されることが望ましい。そして、通信装置が待機状態にある時には、図２６に示すように、燃料供給路３０が燃料タンク８４内の燃料保存媒体８６に接触せず、動作状態にある時には、図２７に示すように、燃料供給路３０がホールｈ３を通じて燃料保存媒体８６に接触しうる。図９に示したように、燃料保存媒体８６に接触する部分３０ａを除く燃料供給路３０の部分が遮断材により被覆されていれば、燃料保存媒体８６と接触する燃料供給路３０の部分３０ａは、他の部分より厚く形成されなくてもよい。
【００６６】
図２８は、燃料供給路３０が上部パネル６０と下部パネル７０との間に配置された通信装置を示す。図２８では、説明の便宜上、図２７で既に示された部分が省略されている。
【００６７】
図２８を参照すれば、上部パネル６０の背面には、所定の深さの溝Ｇが形成されている。溝Ｇの長さは、燃料供給路３０の長さに略相当する。結果的に、燃料保存媒体８６に接触する端部３０ａを含む燃料供給路３０の全体は、上部パネル６０と下部パネル７０との間に介在される。燃料保存媒体８６に接触する燃料供給路３０の端部３０ａを除く部分、すなわち、燃料混合部２０の第１毛細管手段２２と端部３０ａとの間の中間部分は、上方に傾斜されている。燃料供給路３０がウィックプレートである場合には、ウィックプレートが傾斜されうるが、燃料供給路３０が柔軟性の多孔性物質である場合には、傾斜形状を維持し、かつ、端部３０ａと燃料保存媒体８６との接触を安定させるために、燃料供給路３０と同一の形状を有し、ある程度の弾性を有するフレーム９０に燃料供給路３０が固定されうる。フレーム９０の一端は、上部パネル６０の背面に固定される。燃料供給路３０が上方に傾斜されているため、燃料供給路３０は、通信装置が待機状態にある時において燃料保存媒体８６に接触しない。
【００６８】
図２９は、通信装置が動作状態にある時における上部および下部パネル６０、７０の位置関係を示す。図２９を参照すれば、燃料供給路３０の端部３０ａは、下部パネル７０に形成されたホールｈ２を覆っている。
【００６９】
図３０を参照すれば、図２８に示した通信装置において、燃料供給路３０の端部３０ａと下部パネル７０の第２ボタン領域７２との間には、空間Ｓが形成されうる。このために、第２ボタン領域７２の表面が周辺部の表面より低い位置に形成されうる。図２８に示したように、第２ボタン領域７２と燃料供給路３０の端部３０ａとの間に空間Ｓが存在しなくとも、第２ボタン領域７２が汚染（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）される可能性は低い。しかし、第２ボタン領域７２と燃料供給路３０の端部３０ａとの間に空間Ｓが存在することで、第２ボタン領域７２の汚染が完全に防止されうる。
【００７０】
図３１は、第２ボタン領域７２と燃料供給路３０の端部３０ａとの間に空間Ｓが存在する通信装置が動作状態にある時における、上部および下部パネル６０、７０の位置関係を示す。
【００７１】
一方、本願発明の発明者は、燃料供給路３０を通じて供給される燃料と、陰極層１４に連結された第２毛細管手段２４を通じて供給される水とが燃料混合部２０で混合される過程において、燃料が第２毛細管手段２４を通じて陰極層１４に拡散することを憂慮していた。しかし、本件に係る実験では、かかる拡散は生じなかった。本実験では、燃料供給路としてファブリックが用いられたが、混合部で混合された純粋メタノールと水とは、純粋メタノールの供給方向および水の供給方向のどちらでもない同一の方向に拡散された。また、純粋メタノールと水とが供給される経路の幅を制御することで、混合領域において、純粋メタノールと水との混合率が調節された。本実験において、純粋メタノールが供給された経路は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムまたは通信装置の燃料供給路３０に相当し、水が供給された経路は、第２毛細管手段２４に相当する。したがって、本実験結果によれば、燃料供給路３０および第２毛細管手段２４の幅を調節することで、燃料および水が所望の混合率で混合されうる。
【００７２】
図３２および図３３は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムが用いられるスライド型携帯電話の写真を示す。携帯電話の写真には、携帯電話に含まれる燃料電池システムの線図が重ね合わされている。
【００７３】
図３２は、待機状態にある時、すなわち、上部パネル６０が上方（図中の右側）にスライドされていない状態のスライド型携帯電話を示す。また、図３３は、動作状態にある時、すなわち、上部パネル６０が上方（図中の右側）にスライドされている状態のスライド型携帯電話を示す。
【００７４】
図３２および図３３の２００は、燃料タンク８４から燃料供給路３０に燃料を伝達する伝達媒体を表す。伝達媒体２００は、毛細管力を有する多孔性物質またはウィック構造体でありうる。伝達媒体２００は、燃料タンク８４に含まれる燃料保存媒体４２または８６を拡張することで形成されうる。
【００７５】
図３２および図３３の２１０は、燃料流入口シャッタを表す。
【００７６】
図３２を参照すれば、スライド型携帯電話が待機状態にある時には、伝達媒体２００が充填されたホールｈ４は、燃料注入口シャッタ２１０により覆われている。しかし、スライド型携帯電話が動作状態にある時、すなわち、上部パネル６０が上方にスライドされている状態では、図３３に示すように、燃料注入口シャッタ２１０が上部パネル６０と共に移動されてホールｈ４を開放することで、ホールｈ４に充填された伝達媒体２００に燃料供給路３０が接触しうる。
【００７７】
図３４は、上部パネル１００および下部パネル１１０のいずれかが回転されるスイング型の携帯電話、例えば、携帯電話またはＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）電話を示す。
【００７８】
図３４を参照すれば、上部パネル１００および下部パネル１１０は、回転軸１３０を介して所定の角度で回転される。下部パネル１１０には、電池パック１５０が内蔵され、下部パネル１１０の背面には、電池１２０が装着されている。また、下部パネル１１０には、電池パック１５０に連結された燃料混合部１６０が含まれる。燃料混合部１６０の一部は、露出されている。燃料混合部１６０は、前述した燃料混合部２０と同様な構成を有しうる。上部パネル１００には、燃料タンク１４０と、燃料タンク１４０に連結された燃料供給路１７０とを備える。燃料タンク１４０は、上部パネル１００に内蔵されうるが、交換や燃料の再充電（再充填）等を考慮して、電池１２０が下部パネル１１０の背面に装着されるように、上部パネル１００の底面に装着されうる。図３４の通信装置が動作状態にある時、すなわち、上部および下部パネル１００、１１０が所定の角度で開かれている時には、燃料供給路１７０の一部は、露出され、下部パネル１１０の燃料混合部１６０の露出された部分に接触する。
【００７９】
図３５を参照すれば、通信装置が待機状態にある時、すなわち、上部および下部パネル１００、１１０が閉じられている時には、燃料供給路１７０と燃料混合部１６０とは、相互に離隔される。図３５の通信装置では、電池パック１５０と燃料タンク１４０とが相互に反対側に形成されてもよい。
【００８０】
一方、通信装置が待機状態にある時と動作状態にある時とにおいて、燃料の供給量が制御可能であれば、本発明の実施形態に係る通信装置は、２次電池を用いることなく、燃料電池システムのみでも機能しうる。燃料電池システムは、他の形態の通信装置、例えば、折畳み型携帯電話にも適用されうる。
【００８１】
図３６は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムが用いられるスイング型携帯電話の斜視図を示す。
【００８２】
図３６に示すスイング型携帯電話では、燃料電池システムの電池パックは、上部パネル３００が回転される時に露出される部分３００ａに内蔵される。そして、燃料タンクは、電池３１０が装着される部分に単独で装着され、または、電池３１０とともに電源部を形成しうる。
【００８３】
本発明の移動体通信装置は、２次電池、ならびに、通信装置の未使用領域に備えられた電池パックと、電池が装着される部分に形成された燃料タンクと、燃料タンクから電池パックに燃料を供給する燃料供給路とを含む燃料電池システムを備える。本発明によれば、通信装置の未使用領域を用いて燃料電池システムが構成されるため、燃料電池システムによる通信装置の厚さおよび体積の増加が最小化されうる。そして、未使用領域、例えば、スライド型携帯電話における上部パネルの背面上部が大気中に露出される。本発明の通信装置では、未使用領域には、ガスの流入・流出用の通路、例えば、ホールが形成されている。したがって、本発明によれば、空気の流入、燃料電池システムの動作中に発生するガス（ＣＯ２）の流出が自由となりうる。さらに、燃料電池の使用中に発生する熱も迅速に放出されうる。
【００８４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８５】
本発明の燃料電池システムは、当業者により、例えば、ＤＭＢ電話等の他の形態の移動体通信装置にも適用されうるであろう。また、燃料タンクには、燃料保存媒体を露出させる複数のホールが形成されうる。また、燃料タンクに純粋燃料を充填する代わりに、燃料混合部で混合された燃料と同率で混合された純粋燃料および水の混合物が燃料タンクに充填されうる。この場合、燃料供給路が陽極層に直接連結されうることで、燃料混合部が不要となりうる。また、本発明は、移動体通信装置のみならず、一般の通信装置にも適用されうる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の燃料電池システムは、既存の１次電池もしくは２次電池の代替品、または、既存の２次電池である充電池の代替品もしくは当該充電池とともに用いられうる。よって、本発明の燃料電池システムは、当該システム単独で、または他の電池もしくは充電池と併用して、電子装置・機器等に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池システムが動作状態にある時の正面図である。
【図２】図１の燃料電池システムの側面図である。
【図３】図１の３−３’断面における燃料電池システムの断面図である。
【図４】図１の燃料電池システムの背面図である。
【図５】図４に示す第２毛細管手段の変形例の背面図である。
【図６】図１の燃料電池システムが待機状態にある時の正面図である。
【図７】図６の燃料電池システムの側面図である。
【図８】図６の８−８’断面における燃料電池システムの断面図である。
【図９】燃料供給路が遮断膜で被覆されている、図１の燃料電池システムの断面図である。
【図１０】図６の燃料電池システムの背面図である。
【図１１】燃料タンクと他の要素とが相互に分離されている、図１の燃料電池システムの正面図である。
【図１２】図１の燃料電池システムにおける燃料タンクの変形例を示す断面図である。
【図１３】図１の燃料電池システムにおける燃料タンクの変形例を示す断面図である。
【図１４】図１の燃料電池システムにおける燃料タンクの変形例を示す断面図である。
【図１５】図１の燃料電池システムにおける燃料タンクの変形例を示す断面図である。
【図１６】図１５の燃料タンクに含まれるウィックプレートの平面図である。
【図１７】図１の燃料電池システムを備える、本発明の一実施形態に係る移動体通信装置の斜視図である。
【図１８】図１７の移動体通信装置における上部パネルの背面図である。
【図１９】図１７の移動体通信装置における下部パネルの正面図である。
【図２０】図１７の移動体通信装置における下部パネルの背面図である。
【図２１】図１７の移動体通信装置における燃料タンクの正面図である。
【図２２】図２１の２２−２２’断面における燃料タンクの断面図である。
【図２３】電池が下部パネルと下部パネルに固定された燃料タンクとの間に挿入されている、図１７の移動体通信装置の断面図である。
【図２４】図１７の２４−２４’断面における移動体通信装置の断面図である。
【図２５】動作状態にある図１７の２４−２４’断面における移動体通信装置の断面図である。
【図２６】燃料供給路が下部パネルと燃料タンクとの間に設置されて待機状態にある、図１７の移動体通信装置の断面図である。
【図２７】燃料供給路が下部パネルと燃料タンクとの間に設置されて動作状態にある、図１７の移動体通信装置の断面図である。
【図２８】燃料供給路が上部パネルと下部パネルとの間に設置されて待機状態にある、図１７の移動体通信装置の断面図である。
【図２９】燃料供給路が上部パネルと下部パネルとの間に設置されて動作状態にある、図１７の移動体通信装置の断面図である。
【図３０】下部パネルのボタン領域の表面が周辺領域の表面より低い、図２８の断移動体通信装置を示す断面図である。
【図３１】下部パネルのボタン領域の表面が周辺領域の表面より低い、図２９の断移動体通信装置を示す断面図である。
【図３２】本発明の実施形態に係る燃料電池システムが適用されうるスライド型携帯電話の実物写真である。
【図３３】本発明の実施形態による燃料電池システムが適用されうるスライド型携帯電話の実物写真である。
【図３４】図１の燃料電池システムが適用されうるスイング型の移動体通信装置の動作状態における正面図である。
【図３５】図１の燃料電池システムが適用されうるスイング型の移動体通信装置の待機状態における正面図である。
【図３６】図１の燃料電池システムが適用されうるスイング型携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０    電池パック
６０    上部パネル
６２    画面領域
６４    第１ボタン領域
７０    下部パネル
７２    第２ボタン領域
７４ａ    ガイドレール
８０    電源部
【図１】
2006324248.tif 000003
【図２】
2006324248.tif 000004
【図３】
2006324248.tif 000005
【図４】
2006324248.tif 000006
【図５】
2006324248.tif 000007
【図６】
2006324248.tif 000008
【図７】
2006324248.tif 000009
【図８】
2006324248.tif 000010
【図９】
2006324248.tif 000011
【図１０】
2006324248.tif 000012
【図１１】
2006324248.tif 000013
【図１２】
2006324248.tif 000014
【図１３】
2006324248.tif 000015
【図１４】
2006324248.tif 000016
【図１５】
2006324248.tif 000017
【図１６】
2006324248.tif 000018
【図１７】
2006324248.tif 000019
【図１８】
2006324248.tif 000020
【図１９】
2006324248.tif 000021
【図２０】
2006324248.tif 000022
【図２１】
2006324248.tif 000023
【図２２】
2006324248.tif 000024
【図２３】
2006324248.tif 000025
【図２４】
2006324248.tif 000026
【図２５】
2006324248.tif 000027
【図２６】
2006324248.tif 000028
【図２７】
2006324248.tif 000029
【図２８】
2006324248.tif 000030
【図２９】
2006324248.tif 000031
【図３０】
2006324248.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
2006324248.tif 000034
【図３３】
2006324248.tif 000035
【図３４】
2006324248.tif 000036
【図３５】
2006324248.tif 000037
【図３６】
2006324248.tif 000038