(57)【要約】【課題】衝撃が起きても電気浸透材の破損を抑えることができるようにする。【解決手段】支持枠６の中央部には円形状の開口６１が形成され、その開口６１に電気浸透材３が配置されて支持されている。開口６１の周囲において、減衰室（空間）６２が支持枠６に形成されている。減衰室６２が貫通していることで、減衰室６２と開口６１を境する弾性片６３が形成され、弾性片６３の周方向中央部に設けられた突起６４は、開口６１の中心に向かって突出している。開口６１の内側に電気浸透材３が嵌め込まれ、電気浸透材３の縁が突起６４に当接し、電気浸透材３が突起６４及び弾性片６３によって支えられている。電気浸透材３の縁と開口６１の壁部との間の隙間には、緩衝材６５が充填されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材に形成された開口に電気浸透材が配置され、前記開口の周囲において空間が前記支持部材に形成されることにより前記開口と前記空間を境する弾性片が形成され、前記弾性片によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする電気浸透材の支持構造。
【請求項２】
前記開口の壁部と前記電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の電気浸透材の支持構造。
【請求項３】
前記弾性片及び前記空間が前記開口の周囲に沿って複数配列されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気浸透材の支持構造。
【請求項４】
前記開口に向けて突出する突部が前記弾性片に設けられ、前記電気浸透材が前記突部及び前記弾性片に支持されることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電気浸透材の支持構造。
【請求項５】
支持部材に形成された開口に電気浸透材が配置され、前記開口の壁部と前記電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填され、前記緩衝材により前記電気浸透材が支持されることを特徴とする電気浸透材の支持構造。
【請求項６】
支持部材に形成された開口に電気浸透材が配置され、前記開口の壁部に突部が設けられ、前記突部によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする電気浸透材の支持構造。
【請求項７】
前記突部が前記開口の周方向に沿って複数配列され、これら突部によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする請求項６に記載の電気浸透材の支持構造。
【請求項８】
中空を有するハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、前記中空を導入側と排出側に仕切る電気浸透材と、を備え、
前記電気浸透材の周囲において空間が前記ハウジングに形成されることにより前記中空と前記空間を境する弾性片が形成され、前記弾性片によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプ。
【請求項９】
前記中空の壁部と前記電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプ。
【請求項１０】
前記弾性片及び前記空間が前記電気浸透材の周囲に沿って複数配列されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプ。
【請求項１１】
前記中空に向けて突出する突部が前記弾性片に設けられ、前記電気浸透材が前記突部及び前記弾性片に支持されることを特徴とする請求項８から１０の何れか一項に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプ。
【請求項１２】
中空を有するハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、前記中空を導入側と排出側に仕切る電気浸透材と、を備え、
前記中空の壁部と前記電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填され、前記緩衝材により前記電気浸透材が支持されることを特徴とする燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプ。
【請求項１３】
中空を有するハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、前記中空を導入側と排出側に仕切る電気浸透材と、を備え、
前記中空の壁部に突部が設けられ、前記突部によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプ。
【請求項１４】
前記突部が前記電気浸透材の縁に沿って複数配列され、これら突部によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする請求項１３に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプ。
【請求項１５】
請求項８から１４の何れか一項に記載の電気浸透流ポンプを備え、
前記電気浸透流ポンプにより燃料を送液し、その送液される燃料により発電を行うことを特徴とする発電装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の発電装置と、
前記発電装置によって発電された電気により動作する電子機器本体と、を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気浸透流現象を用いた電気浸透流ポンプ、その電気浸透流ポンプに備えられた電気浸透材の支持構造、電気浸透流ポンプを備えた発電装置及びその発電装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液体を送液するポンプの一種として、電気浸透流原理を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。電気浸透流ポンプは、機械的可動部を持たずに液体を送液するものであるので、長寿命という利点をもつ。特許文献１には、電気浸透材（２８）が筒状のハウジング（ポンプ本体２４）に嵌め込まれ、ハウジングによって電気浸透材が固定支持され、電気浸透材の両面に電極（３１，３２）が形成されたものが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２２８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電気浸透材にはセラミック多孔質体が用いられているので、電気浸透材自体は機械的に脆く、衝撃荷重に対して弱い材料である。このような電気浸透材がハウジングに直接固定されると、外部衝撃がそのまま電気浸透材に伝わり、クラックが発生するといった電気浸透材の破損に繋がる虞がある。
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決しようとしてなされたものであり、衝撃が起きても電気浸透材の破損を抑えることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、電気浸透材の支持構造において、支持部材に形成された開口に電気浸透材が配置され、前記開口の周囲において空間が前記支持部材に形成されることにより前記開口と前記空間を境する弾性片が形成され、前記弾性片によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電気浸透材の支持構造において、前記開口の壁部と前記電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の電気浸透材の支持構造において、前記弾性片及び前記空間が前記開口の周囲に沿って複数配列されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の電気浸透材の支持構造において、前記開口に向けて突出する突部が前記弾性片に設けられ、前記電気浸透材が前記突部及び前記弾性片に支持されることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に係る発明は、電気浸透材の支持構造において、支持部材に形成された開口に電気浸透材が配置され、前記開口の壁部と前記電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填され、前記緩衝材により前記電気浸透材が支持されることを特徴とする。
【０００９】
請求項６に係る発明は、電気浸透材の支持構造において、支持部材に形成された開口に電気浸透材が配置され、前記開口の壁部に突部が設けられ、前記突部によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする。
【００１０】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の電気浸透材の支持構造において、前記突部が前記開口の周方向に沿って複数配列され、これら突部によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする。
【００１１】
請求項８に係る発明は、燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプにおいて、中空を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容され、前記中空を導入側と排出側に仕切る電気浸透材と、を備え、前記電気浸透材の周囲において空間が前記ハウジングに形成されることにより前記中空と前記空間を境する弾性片が形成され、前記弾性片によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする。
【００１２】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプにおいて、前記中空の壁部と前記電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項１０に係る発明は、請求項８又は９に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプにおいて、前記弾性片及び前記空間が前記電気浸透材の周囲に沿って複数配列されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項１１に係る発明は、請求項８から１０の何れか一項に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプにおいて、前記中空に向けて突出する突部が前記弾性片に設けられ、前記電気浸透材が前記突部及び前記弾性片に支持されることを特徴とする。
【００１５】
請求項１２に係る発明は、燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプにおいて、中空を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容され、前記中空を導入側と排出側に仕切る電気浸透材と、を備え、前記中空の壁部と前記電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填され、前記緩衝材により前記電気浸透材が支持されることを特徴とする。
【００１６】
請求項１３に係る発明は、燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプにおいて、中空を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容され、前記中空を導入側と排出側に仕切る電気浸透材と、を備え、前記中空の壁部に突部が設けられ、前記突部によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする。
【００１７】
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の燃料電池を含む発電装置に搭載される電気浸透流ポンプにおいて、前記突部が前記電気浸透材の縁に沿って複数配列され、これら突部によって前記電気浸透材が支持されることを特徴とする。
【００１８】
請求項１５に係る発明は、発電装置において、請求項８から１４の何れか一項に記載の電気浸透流ポンプを備え、前記電気浸透流ポンプにより燃料を送液し、その送液される燃料により発電を行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項１６に係る発明は、電子機器において、請求項１５に記載の発電装置と、前記発電装置によって発電された電気により動作する電子機器本体と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１から４、請求項８から１１に係る発明によれば、開口（中空）と空間を境する弾性片によって電気浸透材が支持されているため、支持部材（ハウジング）に衝撃が作用した場合、弾性片が弾性変形することで、電気浸透材に作用する衝撃荷重を抑えることができる。そのため、衝撃が起きても、電気浸透材の破損を抑えることができる。
【００２１】
請求項２、５、９、１２に係る発明によれば、開口（中空）の壁部と電気浸透材の縁との間の隙間に緩衝材が充填されているため、支持部材（ハウジング）に衝撃が作用した場合、その衝撃荷重が緩衝材によって緩衝され、電気浸透材に作用する衝撃荷重を抑えることができる。そのため、衝撃が起きても、電気浸透材の破損を抑えることができる。
【００２２】
請求項４、６、７、１１、１３、１４に係る発明によれば、開口（中空）内に突出した突部によって電気浸透材が支持されているため、支持部材（ハウジング）に衝撃が作用した場合、その衝撃荷重によって突部が弾性変形することで、電気浸透材に作用する衝撃荷重を抑えることができる。そのため、衝撃が起きても、電気浸透材の破損を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００２４】
＜第一の実施の形態＞
図１は電気浸透流ポンプ１の分解斜視図であり、図２は電気浸透流ポンプ１の縦断面図である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、電気浸透流ポンプ１は、中空を有するハウジング２と、ハウジング２の中空に収容され、その中空をインレット側とアウトレット側に仕切る薄板状の電気浸透材３とを備える。
【００２６】
電気浸透材３は円板状に形成され、その電気浸透材３の両面には白金の電極膜３１，３２が成膜されている。電気浸透材３には誘電体の多孔質材、繊維材又は粒子充填材が用いられ、一例としてシリカ繊維材料が用いられる。電気浸透材３の電極膜３１，３２はスパッタ法、蒸着法その他の気相成長法により成膜されたものである。電極膜３１，３２が気相成長法により成膜されたものであるから、電極膜３１，３２に多数の微小孔が形成されており、電極膜３１，３２を液体が浸透する。なお、電極膜３１，３２を網目状に形成されたものでもよく、その網目を通じて液体が浸透する。
【００２７】
ハウジング２がインレットケース４、電極板５、支持枠６、電極板７及びアウトレットケース８を備え、これらが接着されることでハウジング２内の中空が形成されている。以下、インレットケース４、電極板５、支持枠６、電極板７及びアウトレットケース８について説明する。
【００２８】
インレットケース４の下面にはインレット室４１が円形状に凹設され、インレットケース４の上面にはインレットニップル４２が凸設され、インレットニップル４２の先端からインレット室４１まで導入孔４３がインレットニップル４２の中心線に沿って貫通している。
【００２９】
電極板５の中央部には円形状の貫通穴５１が形成され、電極板５の外周縁から接片５２が延出している。接片５２にリード線が接続される。
【００３０】
支持枠６の中央部には円形状の開口６１が形成され、その開口６１に電気浸透材３が配置されて支持されている。電気浸透材３を支持枠６の支持構造について図３の平面図を用いて具体的に説明する。
【００３１】
図３に示すように、開口６１の周囲において、空間としての三つの減衰室６２が支持枠６に形成されている。減衰室６２は支持枠６の上面から下面に貫通した穴であって、開口６１の周方向に沿って弓なり状に形成されている。減衰室６２が貫通していることで、減衰室６２と開口６１を境する弾性片６３が形成され、弾性片６３も開口６１の周方向に沿って弓なり状に設けられている。弾性片６３の周方向中央部に設けられた突起６４は、開口６１の中心に向かって突出している。開口６１の内側に電気浸透材３が嵌め込まれ、電気浸透材３の縁が三つの突起６４に当接し、電気浸透材３が三つの突起６４及び弾性片６３によって支えられている。支持枠６の厚さは電気浸透材３の厚さに等しく、支持枠６の両面が電気浸透材３の両面に対してそれぞれ面一になっている。三つの突起６４は開口６１の周方向に沿って等角度に配列されている。
【００３２】
なお、支持枠６に設ける減衰室６２は三つでなくとも、一つ、二つ又は四つ以上でも良い。また、突起６４は三つでなくとも良いが、三つ以上あると電気浸透材３の位置を確実に決めることができる。弾性片６３が一つ又は二つの場合には、各弾性片６３に設けられた突起６４の他に別の突起を開口６１の内側に設けることで、電気浸透材３の位置を確実に決めることができる。
【００３３】
電気浸透材３の縁と開口６１の壁部との間の隙間には緩衝材６５が充填されている。緩衝材６５としてはゴム弾性材が用いられ、例えば接着剤が固化したものである。ゴム硬度ＪＩＳ−Ａ  ３０〜４０°を満足したものを緩衝材６５として用いる。緩衝材６５の具体的な材料としてフッ素系エラストマー（例えば、信越化学工業（株）製「ＳＩＦＥＬ（登録商標）」）又はシリコーン系のゲル（例えば、（株）ジェルテック製「アルファゲル（αＧＥＬ（登録商標））」を用いると、アルコール系の液体に対して耐性を持つ。なお、図１が電気浸透流ポンプ１を組み立てる前の分解斜視図であるので、図１では電気浸透材３の縁と開口６１の壁部との間の隙間に緩衝材６５が充填されていない状態で示しているが、実際に電気浸透流ポンプ１を組み立てた状態では図２に示すように緩衝材６５が充填されている。
【００３４】
続いて、図１及び図２を用いて電極板７及びアウトレットケース８について説明する。電極板７は電極板５と同様に設けられ、中央部に貫通穴７１が形成され、外周縁から接片７２が延出している。アウトレットケース８はインレットケース４と同様に設けられ、上面にはアウトレット室８１が凹設され、上面にはアウトレットニップル８２が凸設され、アウトレットニップル８２の先端からアウトレット室８１まで排出孔８３が貫通している。
【００３５】
電極板５及び電極板７は、金属、合金といった電気導電性材料からなる。更に、電極板５及び電極板７の材質は、電気浸透流ポンプ１によって送液する液体に対して耐性を持つものである。例えば、電気浸透流ポンプ１によってメタノール、エタノールその他のアルコール類を送液する場合には、りん青銅などの良導体を電極板５及び電極板７の材質として用い、電極反応を防止するために表面にニッケル、金等のメッキを施すのが好ましい。
【００３６】
インレットケース４、支持枠６及びアウトレットケース８の材質は、電気浸透流ポンプ１によって送液する液体に対して耐性を持つものである。例えば、電気浸透流ポンプ１によってメタノール、エタノールその他のアルコール類を送液する場合には、エンジニアリングプラスチックとしてのＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のほか、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）をインレットケース４、支持枠６及びアウトレットケース８の材質として用いることが好ましい。これらの部材は、電気浸透材の部材より柔らかい。
【００３７】
支持枠６とインレットケース４との間には電極板５が挟まれて、電極板５とインレットケース４が接着剤９１によって接着され、電極板５と支持枠６が導電性接着剤９２によって接着されている。インレットケース４のインレット室４１の内径と電極板５の貫通穴５１の内径はほぼ等しく、インレット室４１と貫通穴５１が重なっている。また、貫通穴５１の内径が電気浸透材３の直径よりも小さく、電気浸透材３の縁部分において電極膜３１が導電性接着剤９２を介して電極板５に電気的に接触している。
【００３８】
支持枠６とアウトレットケース８との間には電極板７が挟まれて、支持枠６と電極板７が導電性接着剤９３によって接着され、電極板７とアウトレットケース８が接着剤９４によって接着されている。アウトレットケース８のアウトレット室８１の内径と電極板７の貫通穴７１の内径はほぼ等しく、アウトレット室８１と貫通穴７１が重なっている。また、貫通穴７１の内径が電気浸透材３の直径よりも小さく、電気浸透材３の縁部分において電極膜３２が導電性接着剤９３を介して電極板７に電気的に接触している。なお、接着剤を用いずに、アウトレットケース８からインレットケース４へ貫通したネジ等によりアウトレットケース８がインレットケース４側へ締め付けられることによって、インレットケース４、電極板５、支持枠６、電極板７及びアウトレットケース８が接合されても良い。
【００３９】
以上のようにすれば、電気浸透体３を支える構造において、減衰室６２が弾性片６３の応力を逃がすダンパーとして機能し、衝撃・振動を緩衝することができる。
また、支持枠６が電極板５と電極板７の間に挟まれてこれらに接着されることによって、減衰室６２を気密度の高い密閉空間とすることもできる。減衰室６２は空気等の気体が満たされた気室であるが、減衰室６２にオイルが充填されても良いし、ゴム弾性材が充填されても良い。気密度、充填する物質の弾性の度合いに応じて、ダンパーとしての弾性定数を調整することもできる。
さらに、弾性片６３の電気浸透材３の直径方向の直交方向（図３の紙面に垂直な方向）の厚さ、減衰室の形状を調整することによってもダンパーとしての弾性定数を調整することができる。
【００４０】
接着剤９１，９４の材料を一例として挙げると、メタノール耐性を持つフッ素系エラストマー（例えば、信越化学工業（株）製「ＳＩＦＥＬ（登録商標）」）がある。導電性接着剤９２，９３の材料として一例を挙げると、導電性とメタノール耐性を併せ持ち、且つ効果後にゴム弾性を保つ接着剤（例えば、藤倉化成（株）「ドータイト（登録商標）」）がある。接着剤９１，９４及び導電性接着剤９２，９３の塗布方法としてシルクスクリーン印刷法を用いると、接着剤９１，９４及び導電性接着剤９２，９３を均一な厚さ（例えば、約３０μｍ）にすることができ、接着剤９１，９４及び導電性接着剤９２，９３の接着強度を高めることができる。
【００４１】
なお、導入孔４３からインレット室４１にかけて吸液体が充填され、その吸液体が電極膜３１に面接触していても良い。吸液体は、セラミック多孔質体、繊維材料、不織布、スポンジ等のように液体を吸収し得るものである。
【００４２】
続いて、電気浸透流ポンプ１の動作について説明する。
導入孔４３を通じてインレット室４１に液体が供給されると、供給された液体が電極膜３１を浸透して電気浸透材３に吸収される。この状態で電極板５と電極板７との間に電圧を印加すると、電極膜３１と電極膜３２との間に電界が生じ、電気浸透材３内の液体が電極膜３１側から電極膜３２側へ流動し、この電極膜３２側の面から電気浸透材３の外に滲み出る。これにより、インレット側の導入孔４３からアウトレット側の排出孔８３への液体の流れが生じ、液体が電気浸透流ポンプ１によってアウトレットの下流へと送液される。緩衝材６５はシール材としても機能し、電気浸透材３の縁と穴６１の壁部との間の隙間を通ってインレット室４１からアウトレット室８１へ浸水することが防止される。
【００４３】
電極板５と電極板７との間の電圧の向きは、電気浸透材３の誘電体や送液する液体により決まる。電気浸透材３の誘電体が液体と接触することでその誘電体が負に帯電する場合には、電極膜３１の電位を電極膜３２の電位よりも高くなるように電圧を印加し、電気浸透材３の誘電体が液体と接触することでその誘電体が正に帯電する場合には、電極膜３１の電位を電極膜３２の電位よりも低くなるように電圧を印加する。例えば、電気浸透材３が多孔質シリカであり、液体が水とメタノールの混合液である場合、誘電体にＳｉ−ＯH（シラノール基）が生成され、シラノール基がＳｉ−Ｏ−となり、シリカ表面は負に帯電する。一方、界面近傍には、溶液中の正イオン（カウンターイオン）が集まり、正電荷が過剰となる。そして、電極膜３１を陽極とし、電極膜３２を陰極とし、電圧を加えると、過剰な正電荷が陰極方向に移動し、粘性により液体全体が陰極方向に流れる。
【００４４】
以上のように設けられた電気浸透流ポンプ１においては、電気浸透材３が三つの突起６４及び弾性片６３によって支えられているので、電気浸透材３の周方向や直径方向に振動や衝撃が生じた場合、その衝撃や振動が弾性片６３に伝わる。そのため、弾性片６３が振動して、電気浸透材３に大きな荷重が作用しない。また、電気浸透材３が弾性片６３とともに振動しても、減衰室６２内の気体や弾性片６３によってその振動が減衰する。このように電気浸透材３を支える構造（突起６４、弾性片６３、減衰室６２）がダンパーとして機能し、衝撃・振動を緩衝することができ、電気浸透材３の破損を抑えることができる。緩衝材６５がゴム弾性材であるので、衝撃・振動の緩衝効果を更に高める。また、動的荷重に限らず静的荷重（例えば、熱膨張等により寸法変化で生じる荷重）についても、弾性片６３が変形することで、電気浸透材３に静的荷重が作用せず、電気浸透材３の破損を抑えることができる。
【００４５】
また、三つの突起６４が開口６１の周方向に沿って等角度に配列され、電気浸透材３の重心が開口６１の中心に配置され、弾性片６３及び減衰室６２により、均一に荷重を分散して緩衝することができ、緩衝効果をより高めることができる。
【００４６】
また、電極板５，７と電気浸透材３との間にエラストマー性の導電性接着剤９２，９３が介在することによって、電気浸透材３の直径方向の直交方向（図３の紙面に垂直な方向）に作用する衝撃や静的荷重が導電性接着剤９２，９３によって緩衝される。
【００４７】
＜第一の実施の形態の変形例＞
なお、第一実施形態では、減衰室６２は支持枠６の上面から下面に貫通した穴からなるものであって、支持枠６が電極板５と電極板７との間に挟まれることによって減衰室６２が密閉空間となっていたが、減衰室６２が閉じた空間でなくても良い。例えば、図４に示すように、支持枠の縁に、支持枠の半径方向中心に向かって凹んだ切欠き６２Ａが形成されているような支持枠６Ａとなっていても良い。これにより、切欠き６２Ａと開口６１を境する弓なり状の弾性片６３が形成される。切欠き６２Ａが形成された支持枠６Ａを電極板５と電極板６との間に挟んでハウジング２を組み立てれば、切欠き６２Ａは、ハウジング２の外面において凹んだ凹部となり、その凹部の内側に電気浸透材３が配置されることになる。つまり、電気浸透材３を支持する弾性片６３の半径方向厚みが支持枠３の他の部分の半径方向の厚みよりも薄くなれば、支持枠の開口６１の周囲において支持枠に形成される空間が、穴による減衰室６２であっても良いし、切欠き６２Ａであっても良い。
【００４８】
＜第二の実施の形態＞
電気浸透材３の支持構造を図５に示す平面図のように変更しても良い。図５において、支持枠６Ｂは、図１〜図３に示された支持枠６の代わりに電極板５と電極板７の間に挟まれるものである。この支持枠６Ｂには、支持枠６のような減衰室６２、弾性片６３Ｂは設けられているが、突起６４が設けられていない。そして、支持枠６Ｂの中央部には円形状の開口６１Ｂが形成され、緩衝材６５を介さずにその開口６１Ｂに電気浸透材３が嵌められ、位置している。支持枠６Ｂの厚さは電気浸透材３の厚さに等しく、支持枠６Ｂの両面が電気浸透材３の両面に対してそれぞれ面一になっている。その他の構成は第一実施形態と同様である。
【００４９】
このような構成でも、電気浸透体３を支える構造において、減衰室６２が弾性片６３Ｂの応力を逃がすダンパーとして機能し、衝撃・振動を緩衝することができ、電気浸透材３の破損を抑えることができる。
【００５０】
＜第三の実施の形態＞
電気浸透材３の支持構造を図６に示す平面図のように変更しても良い。図６において、支持枠６Ｃは、図１〜図３に示された支持枠６の代わりに電極板５と電極板７の間に挟まれるものである。この支持枠６Ｃには、支持枠６のような減衰室６２、弾性片６３、突起６４が設けられていない。そして、支持枠６Ｃの中央部には円形状の開口６１Ｃが形成され、その開口６１Ｃに電気浸透材３が嵌められ、開口６１Ｃの中心に電気浸透材３の重心が位置している。支持枠６Ｃの厚さは電気浸透材３の厚さに等しく、支持枠６Ｃの両面が電気浸透材３の両面に対してそれぞれ面一になっている。
【００５１】
電気浸透材３の縁と開口６１Ｃの壁部との間の隙間には緩衝材６５Ｃが充填され、これにより電気浸透材３が支持枠６Ｃで支持される。この緩衝材６５Ｃはゴム弾性材からなるものであり、アルコール系の液体に対して耐性を持つことが好ましい。また、緩衝材６５Ｃの内部に一又は複数の中空が設けられていても良い。例えば、多数の気泡状の中空が緩衝材６５Ｃの内部に設けられても良いし、開口６１Ｃの周方向に一回りした中空が緩衝材６５Ｃの内部に設けられて緩衝材６５Ｃがチューブ状に設けられても良い。
【００５２】
この支持枠６Ｃは第一の実施の形態における支持枠６と同様に導電性接着剤９２によって電極板５に接着され、電気浸透材３の縁部分において電極膜３１が導電性接着剤９２を介して電極板５に電気的に接触する。また、支持枠６Ｃが導電性接着剤９３によって電極板７に接着され、電気浸透材３の縁部分において電極膜３２が導電性接着剤９３を介して電極板７に電気的に接触している。電気浸透材３、インレットケース４、電極板５、電極板７及びアウトレットケース８並びにこれらの間に介在した接着剤９１，９４及び導電性接着剤９２，９３は第一実施形態のそれと同様である。
【００５３】
本実施形態においても、電気浸透材３が緩衝材６５Ｃによって支えられているので、電気浸透材３の周方向や直径方向に振動や衝撃が生じた場合、緩衝材６５Ｃが変形することによって、電気浸透材３に大きな荷重が作用しない。そのため、電気浸透材３の破損を抑えることができる。
【００５４】
＜第四の実施の形態＞
また、電気浸透材３の支持構造を図７に示す平面図のように変更しても良い。図５において、支持枠６Ｄは、図１〜図３に示された支持枠６の代わりに電極板５と電極板７の間に挟まれるものである。この支持枠６Ｄには、支持枠６のような突起６４が設けられているが、減衰室６２、弾性片６３は設けられていない。そして、支持枠６Ｂの中央部には円形状の開口６１Ｂが形成され、緩衝材６５がない状態でその開口６１Ｂに電気浸透材３が嵌められ、位置している。弾性突起（特に、三つが好ましい。）によって電気浸透材３の位置を正確に決めることができる。支持枠６Ｄの厚さは電気浸透材３の厚さに等しく、支持枠６Ｄの両面が電気浸透材３の両面に対してそれぞれ面一になっている。その他の構成は第一実施形態と同様である。
【００５５】
この場合、緩衝材が担っていたシールとしての役割は、電極板５、電極板７、導電性接着剤９２、導電性接着剤９３で果たすようにすればよい。
このような構成でも、衝撃や振動が加わったとき、弾性突起６４が、電気浸透材３の縁と開口６１の壁部との間の隙間で変形ことにより、電気浸透材３に作用する荷重を小さくすることができ、電気浸透材３の破損を抑えることができる。
【００５６】
＜第五の実施の形態＞
また、電気浸透材３の支持構造を図８に示す平面図のように変更しても良い。第四の実施の形態と異なる点は緩衝材６５も備える点である。その他の構成は第四の実施の形態と同様である。
【００５７】
この場合、電気浸透材３が弾性突起６４とともに緩衝材６５によって支持されることになり、弾性突起によって電気浸透材３の位置を正確に決めることができる。このような構成でも、衝撃や振動が加わったとき、弾性突起が緩衝材６５とともに弾性変形し、これにより電気浸透材３に作用する荷重を小さくすることができ、電気浸透材３の破損を抑えることができる。
【００５８】
＜第六の実施の形態＞
電気浸透材３の支持構造を図９に示す平面図のように変更しても良い。図９において、支持枠６Ｆは、図１〜図３に示された支持枠６の代わりに電極板５と電極板７の間に挟まれるものである。この支持枠６Ｆには、支持枠６のような減衰室６２、弾性片６３Ｆは設けられているが、突起６４が設けられていない。そして、支持枠６Ｆの中央部には円形状の開口６１Ｃが形成され、その開口６１Ｃに電気浸透材３が嵌められ、開口６１Ｃの中心に電気浸透材３の重心が位置している。そして、電気浸透材３の縁と開口６１Cの壁部との間の隙間には緩衝材６５Ｃが充填されている。支持枠６Ｆの厚さは電気浸透材３の厚さに等しく、支持枠６Ｆの両面が電気浸透材３の両面に対してそれぞれ面一になっている。その他の構成は第一実施形態と同様である。
【００５９】
このような構成でも、電気浸透体３を支える構造において、減衰室６２が弾性片６３Ｆの応力を逃がすダンパーとして機能し、衝撃・振動を緩衝することができる。また、緩衝材６５Ｃがゴム弾性材であるので、衝撃・振動の緩衝効果を更に高め、電気浸透材３の破損を抑えることができる。
【００６０】
＜第七の実施の形態＞
電気浸透材３の支持構造を図１０に示す平面図のように変更しても良い。図１０において、図３と異なる点は緩衝材６５がないことである。その他の構成は第一実施形態と同様である。
この場合も、緩衝材が担っていたシールとしてのシールとしての役割は、電極板５、電極板７、導電性接着剤９２、導電性接着剤９３で果たすようにすればよい。
【００６１】
このような構成でも、電気浸透体３を支える構造において、減衰室６２が弾性片６３の応力を逃がすダンパーとして機能し、衝撃・振動を緩衝することができる。また、弾性突起が、電気浸透材３の縁と開口６１の壁部との間の隙間で変形ことにより、電気浸透材３に作用する荷重を小さくすることができ、電気浸透材３の破損を抑えることができる。
【００６２】
＜第八の実施の形態＞
図１１は第八実施形態における電気浸透流ポンプ１Ｈの分解斜視図であり、図１２は電気浸透流ポンプ１１Ｈの縦断面図である。電気浸透流ポンプ１Ｈは、ハウジング２Ｈと、ハウジング２Ｈ内の空間をインレット側とアウトレット側に仕切る薄板状の電気浸透材３とを備える。ハウジング２Ｈはインレットケース４、電極板５、支持枠６Ｈ、電極板７及びアウトレットケース８を備える。電気浸透材３、インレットケース４、電極板５、電極板７及びアウトレットケース８は第一実施形態におけるそれと同様に設けられているので、これらには第一実施形態の場合と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６３】
支持枠６Ｈは、図１〜図３に示された支持枠６の代わりに電極板５と電極板７の間に挟まれるものであり、この支持枠６Ｈに電気浸透材３が支持される。電気浸透材３の支持構造について具体的に説明する。
【００６４】
支持枠６Ｈの上面には円形凹部６７Ｈが形成され、支持枠６Ｈの下面には円形凹部６８Ｈが形成され、円形凹部６７Ｈの底から反対側の円形凹部６８Ｈの底にかけて円形状の開口６１Ｈが貫通している。
【００６５】
図１３は支持枠６Ｈの平面図である。図１３に示すように、開口６１Ｈの周囲において、三つの減衰室６２Ｈが支持枠６Ｈに形成されている。減衰室６２Ｈは円形凹部６７Ｈの底から反対側の円形凹部６７Ｈの底に貫通した穴であって、開口６１Ｈの周方向に沿って弓なり状に形成されている。減衰室６２Ｈが貫通していることで、減衰室６２Ｈと開口６１Ｈを境する弾性片６３Ｈが形成され、弾性片６３Ｈも開口６１Ｈの周方向に沿って弓なり状に設けられている。弾性片６３Ｈの周方向中央部に設けられた突起６４Ｈは、開口６１Ｈの中心に向かって突出している。開口６１Ｈの内側に電気浸透材３が嵌め込まれ、電気浸透材３の縁が三つの突起６４Ｈに当接し、電気浸透材３が三つの突起６４Ｈ及び弾性片６３Ｈによって支えられている。電気浸透材３の縁と開口６１Ｈの壁部との間の隙間には、ゴム弾性材からなる緩衝材６５Ｈが充填されている。
【００６６】
図１１〜図１２に示すように、円形凹部６７Ｈにはリング状のゴム弾性材９５Ｈが嵌め込まれている。ゴム弾性材９５Ｈの外径は円形凹部６７Ｈの内径とほぼ等しく、ゴム弾性材９５Ｈの内径は電気浸透材３の直径よりも小さい。そのため、ゴム弾性材９５Ｈによって三つの減衰室６２Ｈの上側が塞がれ、電気浸透材３の縁部分において電極膜３１がゴム弾性材９５Ｈに当接している。ゴム弾性材９５Ｈは導電性及びエラストマー性を有する。
【００６７】
支持枠６Ｈは接着剤９２Ｈによって電極板５に接着され、この電極板５にゴム弾性材９５Ｈが当接している。そのため、電気浸透材３の電極膜３１がゴム弾性材９５Ｈを介して電極板５に電気的に接触している。
【００６８】
円形凹部６８Ｈにはリング状のゴム弾性材９６Ｈが嵌め込まれている。ゴム弾性材９６Ｈの外径は円形凹部６８Ｈの内径とほぼ等しく、ゴム弾性材９６Ｈの内径は電気浸透材３の直径よりも小さい。そのため、ゴム弾性材９６Ｈによって三つの減衰室６２Ｈの下側が塞がれ、電気浸透材３の縁部分において電極膜３２がゴム弾性材９６Ｈに当接している。ゴム弾性材９６Ｈは導電性及びエラストマー性を有する。
【００６９】
支持枠６Ｈは接着剤９３Ｈによって電極板７に接着され、この電極板７にゴム弾性材９６Ｈが当接している。そのため、電気浸透材３の電極膜３２がゴム弾性材９６Ｈを介して電極板５に電気的に接触している。なお、接着剤９２Ｈ，９３Ｈは絶縁性接着剤であっても良いし、導電性接着剤であっても良い。
【００７０】
本実施形態においても、電気浸透材３が三つの突起６４Ｈ及び弾性片６３Ｈによって支えられ、突起６４Ｈ、弾性片６３Ｈ及び減衰室６２Ｈがダンパーとして機能するので、衝撃・振動を緩衝することができる。また、ゴム弾性材９５Ｈ，９６Ｈによって、電気浸透材３の直径方向の直交方向（図１３の紙面に垂直な方向）に作用する衝撃や振動が緩衝される。従って、電気浸透材３の破損を抑えることができる。
なお、図４に示すような切欠き６２Ａと同様に、減衰室６２Ｈが穴ではなく切欠きであっても良い。
さらに、この場合も、第一実施形態と同様に電気浸透材３の支持構造が、図５〜図１０に示すような構造であっても良い。
【００７１】
＜電気浸透流ポンプの使用例＞
次に、電気浸透流ポンプ１の用途について説明する。
電気浸透流ポンプ１は、図１４に示すような発電装置９００に用いることができる。この発電装置９００は電子機器に備え付けられ、発電装置９００により電気エネルギーが電子機器本体１０００に供給され、電子機器本体１０００が動作する。
【００７２】
この発電装置９００は、燃料（例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル）と水を液体の状態で貯留した燃料カートリッジ９０１と、燃料カートリッジ９０１から供給された水と燃料を気化器９０２に送液する電気浸透流ポンプ１と、電気浸透流ポンプ１から送液された燃料と水を気化させる気化器９０２と、気化器９０２から送られた燃料と水から水素ガス等を生成する複合型マイクロ反応装置１００と、複合型マイクロ反応装置１００から供給された水素ガス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型の発電セル９０３と、発電セル９０３により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ９０４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０４に接続される２次電池９０５と、それらを制御する制御部９０６と、を備える。複合型マイクロ反応装置１００は、改質器１０１と、ＣＯ除去器１０２と、燃焼器１０３とを有する。
【００７３】
電気浸透流ポンプ１が駆動されることによって燃料と水の混合液が燃料カートリッジ９０１から気化器９０２へ送られ、気化器９０２で気化した燃料と水は複合型マイクロ反応装置１００の改質器１０１に流れ込む。改質器１０１においては燃料と水が触媒により改質反応を起こし、水素ガスが生成されるとともに僅かながら一酸化炭素ガスも生成される（燃料がメタノールの場合には、下記化学式（１）、（２）を参照。）。改質器１０１で生成された水素ガス等はＣＯ除去器１０２に送られ、更に外部の空気がＣＯ除去器１０２に送られる。ＣＯ除去器１０２においては、一酸化炭素ガスが一酸化炭素除去触媒により優先的に酸化する選択酸化反応が起こり、一酸化炭素ガスが除去される（下記化学式（３）を参照）。ＣＯ除去器１０２を経た水素ガス等は発電セル９０３の燃料極に供給され、発電セル９０３の酸素極には空気が供給され、発電セル９０３における電気化学反応により電気エネルギーが生成される。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2・・・（１）
Ｈ2＋ＣＯ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ・・・（２）
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2・・・（３）
【００７４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ９０４は発電セル９０３により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換したのちに電子機器本体１０００に供給する機能の他に、発電セル９０３により生成された電気エネルギーを２次電池９０５に充電し、発電セル９０３や複合型マイクロ改質装置１００等が動作していない時に、２次電池９０５に蓄電された電気エネルギーを電子機器本体１０００に供給する機能も果たせるようになっている。制御部９０６は気化器９０２、複合型マイクロ反応装置１００、発電セル９０３を運転するために必要な図示しないポンプやバルブ類、ヒータ類のほか、電気浸透流ポンプ１やＤＣ／ＤＣコンバータ９０４等を制御し、電子機器本体１０００に安定して電気エネルギーが供給されるような制御を行う。
【００７５】
ここで、発電セル９０３の燃料極に供給された水素ガスは全てが反応しない方が高効率であり、残留した水素ガスは燃焼器１０３に供給される。燃焼器１０３には水素ガスの他に空気が供給され、燃焼器１０３内において水素ガスが触媒により酸化し、燃焼熱が発する。燃焼器１０３で発した熱によって改質器１０１が加熱される。
【００７６】
なお、図１４では、第１実施形態における電気浸透流ポンプ１を用いているが、第一から第八の何れかの実施形態における電気浸透流ポンプを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第一実施形態における電気浸透流ポンプの分解斜視図である。
【図２】第一実施形態における電気浸透流ポンプの縦断面図である。
【図３】第一実施形態における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図４】第一実施形態の変形例における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図５】第二実施形態における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図６】第第三実施形態における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図７】第四実施形態における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図８】第五実施形態における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図９】第六実施形態における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図１０】第七実施形態における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図１１】第八実施形態における電気浸透流ポンプの分解斜視図である。
【図１２】第八実施形態における電気浸透流ポンプの縦断面図である。
【図１３】第八実施形態における支持部材及び電気浸透材の平面図である。
【図１４】電気浸透流ポンプを用いた発電装置と、その発電装置を用いた電子機器のブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、１Ｈ  電気浸透流ポンプ
２、２Ｈ  ハウジング
３  電気浸透材
４  インレットケース
５、７  電極板
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｆ  支持枠（支持部材）
８  アウトレットケース
３１、３２  電極膜
６１、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｈ  開口
６２、６２Ｈ  減衰室（空間）
６２Ａ  切欠き（空間）
６３、６３Ｂ、６３Ｈ  弾性片
６４、６４Ｈ  突起（突部）
６５、６５Ｃ、６５Ｈ  緩衝材
９００  発電装置
１０００  電子機器本体
【図１】
2008069711.tif 000003
【図２】
2008069711.tif 000004
【図３】
2008069711.tif 000005
【図４】
2008069711.tif 000006
【図５】
2008069711.tif 000007
【図６】
2008069711.tif 000008
【図７】
2008069711.tif 000009
【図８】
2008069711.tif 000010
【図９】
2008069711.tif 000011
【図１０】
2008069711.tif 000012
【図１１】
2008069711.tif 000013
【図１２】
2008069711.tif 000014
【図１３】
2008069711.tif 000015
【図１４】
2008069711.tif 000016