(57)【要約】【課題】  燃料収容部での燃料枯渇状態を速やかに検出することにより、常に安定した電源供給を可能にした燃料電池システム及び電子機器を提供する。【解決手段】  起電部を構成する燃料電池発電部１０１、液体燃料を収容する燃料収容部１０２及び前記燃料収容部１０２から燃料電池発電部１０１への液体燃料の移送を制御する電気浸透流ポンプ１０４を有する燃料電池本体１、燃料電池本体１の発電出力により充電される補助電源４と、補助電源４が電源として接続され、電気浸透流ポンプに対し駆動電流を供給する燃料供給制御回路５、燃料供給制御回路５から電気浸透流ポンプ１０４に供給される駆動電流を検出し、該駆動電流により燃料収容部１０２での液体燃料の枯渇状態を検出する状態検出部７を有し、状態検出部７の検出信号により前記燃料供給制御回路５の動作を停止させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起電部を構成する燃料電池発電部、液体燃料を収容する燃料収容部及び前記燃料収容部から前記燃料電池発電部への燃料の供給を制御する電気浸透流ポンプを有する燃料電池本体と、
前記燃料電池本体の発電出力により充電される補助電源と、
前記補助電源が電源として接続され、前記電気浸透流ポンプに対し駆動電流を供給する燃料供給制御手段と、
前記燃料供給制御手段から前記電気浸透流ポンプに供給される駆動電流を検出し、該駆動電流により前記燃料収容部での燃料の枯渇状態を検出する状態検出手段と、を具備し、
前記状態検出手段の検出信号により前記燃料供給制御手段の動作を停止させることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
報知手段を有し、
前記報知手段は、前記状態検出手段の検出信号により燃料収容部での燃料の枯渇状態を報知することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記燃料供給制御手段は、前記状態検出手段の検出信号により前記電気浸透流ポンプの駆動を停止することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項４】
さらに前記燃料電池本体への燃料の供給を遮断可能にした燃料遮断バルブを有し、
該燃料遮断バルブは、前記状態検出手段の検出信号により動作し、前記燃料電池発電部への燃料の供給を遮断することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料電池システムを電源として使用した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システム及びこの燃料電池システムを電源として用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの電子機器の小型化は目覚しいものがあり、これら電子機器の小型化とともに、電源として燃料電池を使用することが試みられている。燃料電池は、燃料と空気を供給するのみで、発電することができ、燃料のみを交換すれば連続して発電できるという利点を有するため、小型化が実現できれば、小型の電子機器の電源として極めて有効である。
【０００３】
そこで、最近、燃料電池として、直接メタノール型燃料電池（以下、ＤＭＦＣ；Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌと称する。）が注目されている。かかるＤＭＦＣは、液体燃料の供給方式によって分類され、気体供給型や液体供給型等のアクティブ方式のものと、燃料収容部内の液体燃料を電池内部で気化させて燃料極に供給する内部気化型等のパッシブ方式のものがあり、これらのうち、パッシブ方式のものはＤＭＦＣの小型化に対して特に有利である。
【０００４】
従来、このようなパッシブ方式のＤＭＦＣとして、特許文献１に開示されるように、例えば燃料極、電解質膜および空気極を有する膜電極接合体（燃料電池セル）を、樹脂製の箱状容器からなる燃料収容部上に配置した構造のものが考えられている。
【０００５】
また、ＤＭＦＣの燃料電池セルと燃料収容部とを流路を介して接続する構成のものも特許文献２〜４に開示されている。これら特許文献２〜４は、燃料収容部から供給された液体燃料を燃料電池セルに流路を介して供給することによって、流路の形状や径等に基づいて液体燃料の供給量を調整可能としたもので、特に、特許文献３では燃料収容部から流路にポンプで液体燃料を供給している。また、ポンプに代えて、流路に電気浸透流を形成する電界形成手段を用いることも記載されている。さらに特許文献４には電気浸透流ポンプを用いて液体燃料等を供給することが記載されている。
【特許文献１】国際公開第２００５／１１２１７２号パンフレット
【特許文献２】特表２００５−５１８６４６号公報
【特許文献３】特開２００６−０８５９５２号公報
【特許文献４】米国特許公開第２００６／００２９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このようなＤＭＦＣを主発電部とした燃料電池システムでは、ＤＭＦＣの出力側に、充放電可能な二次電池(例えばリチウムイオン充電池（ＬＩＢ）)や電気二重層コンデンサ）からなる補助電源が接続されている。この補助電源は、ＤＭＦＣの発電出力により常時充電可能にしたもので、上述した燃料収容部からＤＭＦＣへ液体燃料を供給するためのポンプの駆動電源として用いられる他、負荷（電子機器）の瞬間的な変動に対して電流を供給し、さらに、ＤＭＦＣが燃料枯渇状態になって発電不能に陥った場合に一時的に負荷（電子機器）の駆動電源として用いられている。
【０００７】
ところが、液体燃料を収容する燃料収容部での燃料残量が少なり、燃料枯渇状態になると、燃料電池セルの発電能力が低下し、出力を低下することがある。そして、この状態が長く続くと、補助電源が負荷（電子機器）の電源として長い時間使用され続けるため、補助電源の電池残量が低下していき、遂には放電停止状態に陥り、負荷（電子機器）への給電が完全停止して使用が全くできなくなることがある。
【０００８】
また、燃料収容部が燃料枯渇状態にあるにも関わらず、補助電源によりポンプを駆動し続けることは、補助電源の充電電荷の無駄な浪費を招くとともに、補助電源の寿命を縮めるおそれもあり、さらに、液体燃料の移送が行われない状態で、ポンプを動作し続けるため、ポンプの劣化を招き、故障する原因となるおそれもあった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、燃料収容部での燃料枯渇状態を速やかに検出することにより、常に安定した電源供給を可能にした燃料電池システム及び電子機器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】
【００１０】
請求項１記載の発明は、起電部を構成する燃料電池発電部、液体燃料を収容する燃料収容部及び前記燃料収容部から前記燃料電池発電部への燃料の供給を制御する電気浸透流ポンプを有する燃料電池本体と、前記燃料電池本体の発電出力により充電される補助電源と、前記補助電源が電源として接続され、前記電気浸透流ポンプに対し駆動電流を供給する燃料供給制御手段と、前記燃料供給制御手段から前記電気浸透流ポンプに供給される駆動電流を検出し、該駆動電流により前記燃料収容部での燃料の枯渇状態を検出する状態検出手段と、を具備し、前記状態検出手段の検出信号により前記燃料供給制御手段の動作を停止させることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、報知手段を有し、前記報知手段は、前記状態検出手段の検出信号により燃料収容部での燃料の枯渇状態を報知することを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載において、前記燃料供給制御手段は、前記状態検出手段の検出信号により前記電気浸透流ポンプの駆動を停止することを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１記載において、さらに前記燃料電池本体への燃料の供給を遮断可能にした燃料遮断バルブを有し、該燃料遮断バルブは、前記状態検出手段の検出信号により動作し、前記燃料電池発電部への燃料の供給を遮断することを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料電池システムを電源として使用した電子機器である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、燃料収容部での燃料枯渇状態を速やかに検出することにより、常に安定した電源供給を可能にした燃料電池システム及び電子機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる燃料電池システムの概略構成を示している。
【００１８】
図１において、１は燃料電池本体（ＤＭＦＣ）で、この燃料電池本体１は、起電部を構成する燃料電池発電部（セル）１０１、液体燃料を収容する燃料収容部１０２、燃料収容部１０２と燃料電池発電部（セル）１０１を接続する流路１０３及び燃料収容部１０２から燃料電池発電部（セル）１０１に液体燃料を移送するための燃料供給制御手段としてのポンプ１０４を有している。
【００１９】
図２は、このような燃料電池本体１をさらに詳細に説明するための断面図である。
【００２０】
この場合、燃料電池発電部１０１は、アノード触媒層１１とアノードガス拡散層１２とを有するアノード（燃料極）１３と、カソード触媒層１４とカソードガス拡散層１５とを有するカソード（空気極／酸化剤極）１６と、アノード触媒層１１とカソード触媒層１４とで挟持されたプロトン（水素イオン）伝導性の電解質膜１７とから構成される膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＭＥＡ）を有している。
【００２１】
ここで、アノード触媒層１１やカソード触媒層１４に含有される触媒としては、例えばＰｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ等の白金族元素の単体、白金族元素を含有する合金等が挙げられる。アノード触媒層１１にはメタノールや一酸化炭素等に対して強い耐性を有するＰｔ−ＲｕやＰｔ−Ｍｏ等を用いることが好ましい。カソード触媒層１４にはＰｔやＰｔ−Ｎｉ等を用いることが好ましい。ただし、触媒はこれらに限定されるものではなく、触媒活性を有する各種の物質を使用することができる。触媒は炭素材料のような導電性担持体を使用した担持触媒、あるいは無担持触媒のいずれであってもよい。
【００２２】
電解質膜１７を構成するプロトン伝導性材料としては、例えばスルホン酸基を有するパーフルオロスルホン酸重合体のようなフッ素系樹脂（ナフィオン（商品名、デュポン社製）やフレミオン（商品名、旭硝子社製）等）、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂等の有機系材料、あるいはタングステン酸やリンタングステン酸等の無機系材料が挙げられる。ただし、プロトン伝導性の電解質膜１７はこれらに限られるものではない。
【００２３】
アノード触媒層１１に積層されるアノードガス拡散層１２は、アノード触媒層１１に燃料を均一に供給する役割を果たすと同時に、アノード触媒層１１の集電体も兼ねている。カソード触媒層１４に積層されるカソードガス拡散層１５は、カソード触媒層１４に酸化剤を均一に供給する役割を果たすと同時に、カソード触媒層１４の集電体も兼ねている。アノードガス拡散層１２およびカソードガス拡散層１５は多孔質基材で構成されている。
【００２４】
アノードガス拡散層１２やカソードガス拡散層１５には、必要に応じて導電層が積層される。これら導電層としては、例えばＡｕのような導電性金属材料からなるメッシュ、多孔質膜、薄膜等が用いられる。電解質膜１７と後述する燃料分配機構１０５およびカバープレート１８との間には、それぞれゴム製のＯリング１９が介在されており、これらによって燃料電池発電部１０１からの燃料漏れや酸化剤漏れを防止している。
【００２５】
カバープレート１８は酸化剤である空気を取入れるための不図示の開口を有している。カバープレート１８とカソード１６との間には、必要に応じて保湿層や表面層が配置される。保湿層はカソード触媒層１４で生成された水の一部が含浸されて、水の蒸散を抑制すると共に、カソード触媒層１４への空気の均一拡散を促進するものである。表面層は空気の取入れ量を調整するものであり、空気の取入れ量に応じて個数や大きさ等が調整された複数の空気導入口を有している。
【００２６】
燃料電池発電部１０１のアノード（燃料極）１３側には、燃料分配機構１０５が配置されている。燃料分配機構１０５には配管のような燃料の流路１０３を介して燃料収容部１０２が接続されている。
【００２７】
燃料収容部１０２には、燃料電池発電部１０１に対応した液体燃料が収容されている。液体燃料としては、各種濃度のメタノール水溶液や純メタノール等のメタノール燃料が挙げられる。液体燃料は必ずしもメタノール燃料に限られるものではない。液体燃料は、例えばエタノール水溶液や純エタノール等のエタノール燃料、プロパノール水溶液や純プロパノール等のプロパノール燃料、グリコール水溶液や純グリコール等のグリコール燃料、ジメチルエーテル、ギ酸、その他の液体燃料であってもよい。いずれにしても、燃料収容部１０２には燃料電池発電部１０１に応じた燃料が収容される。
【００２８】
燃料分配機構１０５には燃料収容部１０２から流路１０３を介して燃料が導入される。流路１０３は燃料分配機構１０５や燃料収容部１０２と独立した配管に限られるものではない。例えば、燃料分配機構１０５と燃料収容部１０２とを積層して一体化する場合、これらを繋ぐ液体燃料の流路であってもよい。燃料分配機構１０５は流路１０３を介して燃料収容部１０２と接続されていればよい。
【００２９】
ここで、燃料分配機構１０５は図３に示すように、燃料が流路１０３を介して流入する少なくとも１個の燃料注入口２１と、液体燃料やその気化成分を排出する複数個の燃料排出口２２とを有する燃料分配板２３を備えている。燃料分配板２３の内部には図２に示すように、燃料注入口２１から導かれた燃料の通路となる空隙部２４が設けられている。複数の燃料排出口２２は燃料通路として機能する空隙部２４にそれぞれ直接接続されている。
【００３０】
燃料注入口２１から燃料分配機構１０５に導入された燃料は空隙部２４に入り、この燃料通路として機能する空隙部２４を介して複数の燃料排出口２２にそれぞれ導かれる。複数の燃料排出口２２には、例えば燃料の気化成分のみを透過し、液体成分は透過させない気液分離体（図示せず）を配置してもよい。これによって、燃料電池発電部１０１のアノード（燃料極）１３には燃料の気化成分が供給される。なお、気液分離体は燃料分配機構１０５とアノード１３との間に気液分離膜等として設置してもよい。液体燃料の気化成分は複数の燃料排出口２２からアノード１３の複数個所に向けて排出される。
【００３１】
燃料排出口２２は燃料電池発電部１０１の全体に燃料を供給することが可能なように、燃料分配板２３のアノード１３と接する面に複数設けられている。燃料排出口２２の個数は２個以上であればよいが、燃料電池発電部１０１の面内における燃料供給量を均一化する上で、０．１〜１０個／ｃｍ2の燃料排出口２２が存在するように形成することが好ましい。
【００３２】
燃料分配機構１０５と燃料収容部１０２の間を接続する流路１０３には、燃料移送制御手段として電気浸透流ポンプ１０４が挿入されている。この電気浸透流ポンプ１０４は、流路１０３内に電気浸透流現象を起こすシリカ等の焼結多孔体から構成される電気浸透材を有し、この電気浸透材の上流及び下流側端部にそれぞれ電極を配置した構成をしており、これら上流及び下流の電極間に一定の電圧を印加することにより、前記電気浸透材を介して前記流路１０３内に液体燃料を移送させるようにしている。この場合、電気浸透流ポンプ１０４は、電極間に一定電圧を印加された状態で、電気浸透流ポンプ１０４を通る液体燃料に応じた駆動電流が供給される。この駆動電流は、電気浸透流ポンプ１０４を流れる液体燃料が無くなると急激に低下する特徴を有している。
【００３３】
また、電気浸透流ポンプ１０４は燃料を循環される循環ポンプではなく、あくまでも燃料収容部１０２から燃料分配機構１０５に燃料を移送する燃料供給ポンプである。このような電気浸透流ポンプ１０４で必要時に燃料を移送することによって、燃料供給量の制御性を高めるものである。
【００３４】
電気浸透流ポンプ１０４には、燃料供給制御回路５が接続され、電気浸透流ポンプ１０４の駆動が制御される。この点については後述する。
【００３５】
このような構成において、燃料収容部１０２に収容された液体燃料は、電気浸透流ポンプ１０４により流路１０３を移送され、燃料分配機構１０５に供給される。そして、燃料分配機構１０５から放出された燃料は、燃料電池発電部１０１のアノード（燃料極）１３に供給される。燃料電池発電部１０１内において、燃料はアノードガス拡散層１２を拡散してアノード触媒層１１に供給される。液体燃料としてメタノール燃料を用いた場合、アノード触媒層１１で下記の(1)式に示すメタノールの内部改質反応が生じる。なお、メタノール燃料として純メタノールを使用した場合には、カソード触媒層１４で生成した水や電解質膜１７中の水をメタノールと反応させて(1)式の内部改質反応を生起させる。あるいは、水を必要としない他の反応機構により内部改質反応を生じさせる。
【００３６】
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2＋６Ｈ+＋６ｅ-  …(1)
この反応で生成した電子（ｅ-）は集電体を経由して外部に導かれ、いわゆる出力として負荷側に供給された後、カソード（空気極）１６に導かれる。また、(1)式の内部改質反応で生成したプロトン（Ｈ+）は電解質膜１７を経てカソード１６に導かれる。カソード１６には酸化剤として空気が供給される。カソード１６に到達した電子（ｅ-）とプロトン（Ｈ+）は、カソード触媒層１４で空気中の酸素と下記の(2)式にしたがって反応し、この反応に伴って水が生成される。
【００３７】
６ｅ-＋６Ｈ+＋（３／２）Ｏ2  →  ３Ｈ2Ｏ  …(2)
図１に戻って、このように構成された燃料電池本体１には、出力調整手段としてＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧調整回路）２が接続されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ２は、不図示のスイッチング要素とエネルギー蓄積要素を有し、これらスイッチング要素とエネルギー蓄積要素により燃料電池本体１で発電された電気エネルギーを蓄積／放出させ、燃料電池本体１からの比較的低い出力電圧を十分の電圧まで昇圧して生成される出力を発生する。このＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力は、負荷である電子機器本体３に供給される。
【００３８】
なお、ここでは標準的な昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ２を示したが、昇圧動作が可能なものならば、他の回路方式のものでも実施可能である。
【００３９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端には、補助電源４が接続されている。補助電源４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力により充電可能としたもので、電子機器本体３の瞬間的な負荷変動に対して電流を供給し、また、燃料枯渇状態になって前記燃料電池本体１が発電不能に陥った場合に電子機器本体３の駆動電源として用いられる。この補助電源４には、充放電可能な二次電池(例えばリチウムイオン充電池（ＬＩＢ）)や電気二重層コンデンサ）が用いられる。
【００４０】
補助電源４には、燃料供給制御回路５が接続されている。この燃料供給制御回路５は、補助電源４を電源として電気浸透流ポンプ１０４による燃料電池発電部１０１への燃料供給を制御する。この場合、燃料供給制御回路５は、電気浸透流ポンプ１０４に対し一定の電圧を印加するとともに、電気浸透流ポンプ１０４を通る液体燃料の量に応じた駆動電流を供給する。
【００４１】
燃料供給制御回路５と電気浸透流ポンプ１０４との間の電路には、駆動電流検出手段としてシャント抵抗６が接続されている。このシャント抵抗６は、電気浸透流ポンプ１０４の駆動電流に応じた出力を発生する。シャント抵抗６には、状態検出部７が接続されている。この状態検出部７は、シャント抵抗６の出力から燃料収容部１０２の燃料枯渇状態を検出する。この場合、状態検出部７は、シャント抵抗６の出力から電気浸透流ポンプ１０４の駆動電流の大きさを常時監視しており、燃料収容部１０２の駆動電流が低下し、シャント抵抗６の出力が一定の値を下回ったとき、燃料収容部１０２の燃料枯渇と判断して異常信号を出力する。
【００４２】
状態検出部７には、電子機器本体３及び燃料供給制御回路５が接続されている。電子機器本体３は、報知手段としての表示部３１及び記憶部３２が設けられている。表示部３１は、状態検出部７の異常信号により燃料収容部１０２の燃料が枯渇状態であることを表示するもので、例えばＬＥＤが用いられる。勿論、報知手段としてブザーなど音を発生する手段を用いることもできる。記憶部３２は、状態検出部７の異常信号を記憶する。この場合、記憶部３２に記憶される情報は、燃料電池本体１の状態の解析などに用いられる。
【００４３】
また、燃料供給制御回路５は、異常検出部７の異常信号が入力されると、その動作を強制的に停止される。つまり、燃料収容部１０２の燃料枯渇より燃料供給制御回路５による電気浸透流ポンプ１０４の駆動を止めて燃料の供給を遮断し、燃料電池本体１の発電動作を強制的に停止させる。
【００４４】
このような構成において、いま、補助電源４の出力が、燃料供給制御回路５に電源として供給されると、燃料供給制御回路５は、電気浸透流ポンプ１０４に対し一定の電圧を印加するとともに、電気浸透流ポンプ１０４を通る燃料の量に応じた駆動電流を供給する。これにより、燃料収容部１０２に収容される液体燃料がポンプ１０４により流路１０３を介して燃料電池発電部１０１に供給され、燃料電池発電部１０１より発電出力が発生する。
【００４５】
燃料電池発電部１０１の発電出力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２により昇圧され、電子機器本体３に供給される。同時に、補助電源４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力により充電される。これにより、電子機器本体３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から供給される電力を電源として動作される。
【００４６】
この状態で、燃料収容部１０２内の燃料が無くなって電気浸透流ポンプ１０４を通る液体燃料の流れがなくなると、燃料供給制御回路５から電気浸透流ポンプ１０４に供給される駆動電流が急激に低下し、シャント抵抗６の出力も低下する。そして、シャント抵抗６の出力が一定の値を下回ると、状態検出部７は、燃料枯渇と判断して異常信号を出力する。
【００４７】
この異常信号は、電子機器本体３の表示部３１に送られ、燃料収容部１０２の燃料が枯渇状態であることが表示され、また、記憶部３２にも記憶され、後日、燃料電池本体１の状態の解析などに用いられる。また、異常信号は、燃料供給制御回路５に送られる。これにより、燃料供給制御回路５による電気浸透流ポンプ１０４の制御が停止し、燃料電池本体１の発電動作が強制的に停止される。つまり、燃料収容部１０２の燃料枯渇状態の検出により燃料供給制御回路５による電気浸透流ポンプ１０４の駆動を停止して燃料電池本体１の発電動作を強制的に停止させる。
【００４８】
したがって、このようにすれば、燃料収容部１０２での燃料枯渇により電気浸透流ポンプ１０４に供給される駆動電流が一定の値を下回ると、燃料供給制御回路５による電気浸透流ポンプ１０４の駆動を停止し、燃料電池本体１の発電動作を強制的に停止させるようにした。これにより、従来、燃料収容部１０２での液体燃料が枯渇して燃料電池本体１の発電能力が低下しているにも関わらず運転を続けることで、補助電源４が長時間続けて使用され、結果、放電停止状態となって電子機器が全く使用できなくなるような状況を防止でき、電子機器に対して常に安定した電源供給が可能となる。
【００４９】
また、燃料収容部１０２での液体燃料の枯渇により補助電源４を電源とする電気浸透流ポンプ１０４の駆動を停止できるので、補助電源４の無駄な浪費を防止でき、補助電源４の寿命を縮める原因を取り除くことができ、さらに、液体燃料の移送が行われない状態での電気浸透流ポンプ１０４の駆動を完全に停止することにより、電気浸透流ポンプ１０４の劣化も防止でき、ポンプ劣化による故障を排除することもできる。
【００５０】
さらに、燃料収容部１０２の液体燃料が枯渇したことを表示部３１に表示して報知するようにしたので、ユーザは、燃料枯渇の現状を速やかに知ることができ、液体燃料を供給するなどの対応を早急に実行することにより、速やかな危険回避を実現できる。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、燃料分配機構１０５と燃料収容部１０２の間を接続する流路１０３に燃料移送制御手段としての電気浸透流ポンプ１０４を配置した例を述べたが、さらに電気浸透流ポンプ１０４と直列に燃料遮断バルブを配置してもよい。この燃料遮断バルブは、長期保管時等における電気浸透流ポンプ１０４からの液体燃料の蒸発を防止するために設けられるものであるが、電気浸透流ポンプ１０４の制御を停止する代わりに、状態検出部７の異常信号により燃料遮断バルブを強制的に遮断し燃料電池本体１への液体燃料の供給を断って、燃料電池本体１の発電動作を強制的に停止させる燃料供給制御手段の機能を持たせるようにしてもよい。さらには、燃料分配機構１０５から燃料電池発電部１０１への燃料供給が行われる構成であればポンプ１０４と共に燃料遮断バルブを配置しても良い。この場合には、燃料遮断バルブは、燃料収容部１０２と燃料分配機構１０５との間に燃料遮断バルブを挿入することによって、燃料電池の未使用時にも不可避的に発生する微量な燃料の消費や上述したポンプ再運転時の吸い込み不良等を回避することができる。これらは燃料電池の実用上の利便性の向上に大きく貢献するものである。また、異常検出部７の異常信号により燃料遮断バルブを強制的に遮断し燃料電池本体１への液体燃料の供給を断って、燃料電池本体１の発電動作を強制的に停止させる燃料供給制御手段の機能を持たせるようにしてもよい。
【００５２】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【００５３】
さらに燃料電池発電部へ供給される液体燃料の気化成分においても、全て液体燃料の気化成分を供給してもよいが、一部が液体状態で供給される場合であっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる燃料電池システムの概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の燃料電池本体を詳細に説明するための断面図。
【図３】第１の実施の形態の燃料電池本体に用いられる燃料分配機構の斜視図。
【符号の説明】
【００５５】
１…燃料電池本体、１０１…燃料電池発電部
１０２…燃料収容部、１０３…流路
１０４…ポンプ、１０５…燃料分配機構
２…ＤＣ／ＤＣコンバータ、３…電子機器本体
３ａ…表示部、３ｂ…記憶部
４…補助電源、５…燃料供給制御回路
６…シャント抵抗、７…状態検出部
１１…アノード触媒層、１２…アノードガス拡散層
１３…アノード、１４…カソード触媒層
１５…カソードガス拡散層、１６…カソード
１７…電解質膜、１８…カバープレート
１９…Ｏリング、２１…燃料注入口
２２…燃料排出口、２３…燃料分配板
２４…空隙部
【図１】
2008218235.tif 000003
【図２】
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【図３】
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