(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池装置の外気吸入に対するフィルターの目詰まりを抑制し、フィルターの寿命を伸ばし、交換の手間を低減すること。【解決手段】フィルター１が筐体６の側面に配置することによりフィルター１への外気中の塵埃の重力による堆積や、燃料電池装置の設置面に存在する塵埃の吸引を防止することが出来、目の粗さが違う複数のフィルター素材を重ねることで、フィルター１の寿命を伸ばすことが出来る。また、フィルター１を燃料タンク４と一体としたカートリッジにすることで、短い間隔で新しいフィルターとなり、交換の手間の低減と、目詰まり防止を可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜を介して燃料と空気とを化学反応させて電力を発生する燃料電池部と、前記燃料電池部に外気を送り込む送気ポンプと、前記外気を濾過するフィルターと、前記燃料電池部と前記送気ポンプと前記フィルターを収めた筐体とを供え、前記筐体の側面に前記フィルターを配置したことを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
フィルターは、各々目の粗さが違う複数のフィルター素材を重ねて構成され、目の粗いフィルター素材を外気側に配置し、目の細かいフィルター素材を内側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
フィルターは、プリーツ加工を施したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
フィルターは、燃料電池装置から脱着可能としたことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
燃料タンクとフィルターとが一体構成のカートリッジとしたことを特徴とする請求項１から請求項４に記載の燃料戦地装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型の電子機器の電源として組み込むに好適な燃料電池装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料電池装置は電解質膜を通してメタノール水溶液や水素などの燃料と空気とを化学反応させて電力を発生するものである。反応させる空気は外気を送気ポンプで昇圧して燃料電池部へ送り込んでいる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−７１２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、外気を直接吸入するため外気中の塵埃が送気ポンプや燃料電池部に侵入し、送気ポンプや燃料電池の寿命の低下が発生する恐れがある。外気中の塵埃の侵入を防止するフィルターを外気と送気ポンプの間に設置する場合においても、フィルターの位置が燃料電池装置の筐体の上部に有ると、外気中の塵埃が重力によりフィルターに堆積し、詰まり易くなる。また、フィルターが燃料電池装置の筐体の下部に有る場合、燃料電池装置の設置している面の塵埃を吸引しフィルターが詰まり易くなり、燃料電池装置のフィルターのメンテナンスの間隔が短くなってしまうといった課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、燃料電池装置のフィルターの寿命を伸ばし、メンテナンスの手間を減らすとともに、塵埃による悪影響を低減することが出来る燃料電池装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池装置は、電解質膜を介して燃料と空気とを化学反応させて電力を発生する燃料電池部と、前記燃料電池部に送り込む空気として外気を送り込む送気ポンプと、前記外気を濾過するフィルターと、前記燃料電池部と前記送気ポンプと前記フィルタ等を収めた筐体とを供え、前記筐体の側面に前記フィルターを配置したもので、特に、複数のフィルター素材で構成したり、燃料タンクのカートリッジと一体構成としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の燃料電池装置は、フィルターへの外気中の塵埃の重力による堆積や、設置面に存在する塵埃の吸引を抑制することが出来、フィルターの寿命を伸ばすとともに、フィルター交換の手間を低減することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は電解質膜を介して燃料と空気とを化学反応させて電力を発生する燃料電池部と、前記燃料電池部に送り込む空気として外気を送り込む送気ポンプと、外気を濾過するフィルターと、前記燃料電池部と前記送気ポンプと前記フィルタ等を収めた筐体を供え、前記筐体の側面に前記フィルターを配置することにより、フィルターへの外気中の塵埃の重力による堆積や、設置面に存在する塵埃の吸引を抑制することが出来、フィルターの寿命を伸ばすことが出来る。
【０００８】
第２の発明は、特に、第１の発明のフィルターを複数のフィルター素材を重ねて構成し
、各々のフィルター素材の目の粗さを違え、目の粗いフィルター素材を外気側に配置し、目の細かいフィルター素材を内側に配置したことにより、大きい塵埃を目の粗いフィルターで捕獲すると共に小さい塵埃は目の細かいフィルターで捕獲するためにフィルタの寿命をさらに高めることが出来る。
【０００９】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明のフィルターにプリーツ加工を施してコンパクトにまとめることによりフィルターの実質的な表面面積を拡大し、外気の塵埃による目詰まりを遅延させ、フィルターの長寿命化を図ることが出来る。
【００１０】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明のフィルターを燃料電池装置から脱着可能とすることにより、フィルターの目詰まりが発生しても簡単にフィルターの交換を行うことが出来る。
【００１１】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明のフィルターを、燃料電池装置から脱着可能なカートリッジ式の燃料タンクと一体に構成したもので、フィルターの交換を燃料タンクの交換に合わせて行うこととなり、あらためてフィルターの交換を意識することなく、手間を削減してフィルターの目詰まりを防止することが出来る。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池装置の構成を示す模式図である。
【００１４】
図１において、燃料電池装置は、電解質膜を介して燃料と空気とを化学反応させて電力を発生する燃料電池部３と、燃料電池部３に送り込む空気として外気を送り込む送気ポンプ２と、外気を濾過するフィルター１と、燃料を貯めておく燃料タンク４と、燃料電池部３に燃料を送る燃料ポンプ５とで構成されており、それらが筐体６内に配設されている。
【００１５】
以上のように構成された燃料電池装置について、以下その動作、作用を説明する。フィルター１は外気の塵埃等を捕獲し、送気ポンプ２や燃料電池部３へ塵埃等が侵入するのを防ぎ、送気ポンプ２や燃料電池部３の性能低下を防止する役割を果たしている。ここでフィルター１は筐体６の側面に縦方向に配置されている。
【００１６】
フィルター１を筐体６の側面に配置することにより、フィルター１への外気中の塵埃の重力による堆積や、燃料電池装置の設置面に存在する塵埃の吸引を防止することが出来、フィルター１の寿命を伸ばすことが出来る。
【００１７】
図２は、燃料電池装置に取りつけられているフィルターの分解図である。フィルタフレーム９の入口部に、第１のフィルター素材７と第２のフィルター素材８が装着固定されており、第１のフィルター素材７の目の粗さは第２のフィルター素材８の粗さより粗くしてある。この構成により、外気に含有される粒径の大きい塵埃は第１のフィルター素材７で捕獲されると共に、粒径の小さい塵埃は第２のフィルター素材８で捕獲される。その結果、微少な塵埃を捕獲できると同時にフィルターの目詰まりを遅延させてフィルターの寿命を長くすることが出来る。
【００１８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における燃料電池装置のフィルターの斜視断面図である。ここではフィルター１にプリーツ加工を施してコンパクトにまとめ、設置することによりフィルター１の実質的な表面面積を拡大している。これによりフィルターの粉塵による
目詰まりを遅延させ長寿命化を図ることが出来る。
【００１９】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における燃料電池装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
図４において、燃料電池装置は、電解質膜を介して燃料と空気とを化学反応させて電力を発生する燃料電池部３と、燃料電池部に送り込む空気として外気を送り込む送気ポンプ２と、外気を濾過するフィルター１と、燃料を貯めておく燃料タンク４と、燃料を電池部に燃料を送る燃料ポンプ５とで構成されている。
【００２１】
燃料タンク４はカートリッジ式で交換が容易であるとともに、更に、フィルター１も燃料タンク４と一体に構成されたカートリッジ１０に一緒に入っている構成になっている。この構成により燃料を追加する作業である、カートリッジ１０を交換する際にフィルター１も交換される。
【００２２】
つまりカートリッジの交換でフィルターは新しくなり、フィルター１の目詰まりは防止される。また早いサイクルでフィルターが交換されるのでフィルター１の面積を小さくすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における燃料電池装置の構成を示す模式図
【図２】本発明の実施の形態１におけるフィルターの分解図
【図３】本発明の実施の形態２におけるフィルターの斜視断面図
【図４】本発明の実施の形態３における燃料電池装置のブロック図
【符号の説明】
【００２４】
１  フィルター
２  送気ポンプ
３  燃料電池部
４  燃料タンク
５  燃料ポンプ
６  筐体
７  第１のフィルター素材
８  第２のフィルター素材
９  フィルタフレーム
１０  カートリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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