(57)【要約】【課題】消費電力の増加を生じることなく浄化フィルタを高温化し、不純物を効率良く浄化することが可能な電子機器システムを提供する。【解決手段】電子機器システムは、電子機器１０と電子機器に電力を供給する燃料電池装置５０とを備えている。電子機器は、筐体１４と、筐体内に配設された発熱部品３０ａと、発熱部品から熱を放熱する放熱機構３４と、を有している。燃料電池装置は、アノードおよびカソードを有し、化学反応により発電する起電部５２と、燃料を収容した燃料タンク５４と、燃料タンクから供給された燃料および空気を起電部を通して循環させる循環系６０と、循環系に設けられ、起電部からの排出物中の気体成分を浄化する触媒部を有したガス浄化フィルタ７６と、を備えている。ガス浄化フィルタは、放熱機構からの熱により加熱可能に、放熱機構に隣接して配置されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体内に配設された発熱部品と、前記発熱部品から熱を放熱する放熱機構と、を備えた電子機器と、
アノードおよびカソードを有し、化学反応により発電する起電部と、燃料を収容した燃料タンクと、前記燃料タンクから供給された燃料および空気を前記起電部を通して循環させる循環系と、前記循環系に設けられ、前記起電部からの排出物中の気体成分を浄化する触媒部を有したガス浄化フィルタと、を備えた、前記電子機器に電力を供給する燃料電池装置と、を具備し、
前記ガス浄化フィルタは、前記放熱機構からの熱により加熱可能に、放熱機構に隣接して配置されている電子機器システム。
【請求項２】
前記放熱機構は、冷却ファンを有し、前記ガス浄化フィルタは、前記冷却ファンの下流側に対向して設けられている請求項１に記載の電子機器システム。
【請求項３】
前記放熱機構は、前記冷却ファンの排気側と前記ガス浄化フィルタとの間に配設され前記発熱体からの熱を放熱する放熱フィンを備えている請求項２に記載の電子機器システム。
【請求項４】
前記放熱機構は、前記ガス浄化フィルタに熱的に接続された伝熱部材を備えている請求項１に記載の電子機器システム。
【請求項５】
前記燃料電池装置は、前記起電部に冷却風を当てる電池ファンを有し、前記ガス浄化フィルタは、前記起電部の周囲を通過して冷却風を受ける位置に配設されている請求項１に記載の電子機器システム。
【請求項６】
前記電子機器の筐体は、前記発熱部品および放熱機構が設けられた電子機器領域と、前記燃料電池装置が設けられた燃料電池領域と、前記電子機器領域と燃料電池領域とを仕切った仕切り壁とを有し、前記仕切り壁は、前記放熱機構とガス浄化フィルタとの間に位置した開口部を有している請求項１に記載の電子機器システム。
【請求項７】
前記燃料電池装置は、前記電子機器の筐体に脱着可能に接続されている請求項１に記載の電子機器システム。
【請求項８】
前記ガス浄化フィルタは、前記循環系に接続された流入口および排出口を有したケースを有し、前記触媒部は前記流入口と排出口との間で前記ケース内に配設され、
前記ガス浄化フィルタは、前記放熱機構からの熱により、前記ケースおよび前記流入口に接続された前記循環系の少なくとも一方を加熱可能に、配設されている請求項１に記載の電子機器システム。
【請求項９】
前記ガス浄化フィルタのケースは、前記放熱機構に対向しているとともに金属で形成された壁部を有している請求項８に記載の電子機器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器およびこの電子機器に電流を供給する燃料電池装置を備えた電子機器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯可能なノート型のパーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣと称する）、モバイル機器等の電子機器の電源としては、主に、リチウムイオンバッテリなどの二次電池が用いられている。近年、これら電子機器の高機能化に伴う消費電力の増加や更なる長時間使用の要請から、高出力で充電の必要のない小型燃料電池が新たな電源として期待されている。燃料電池には種々の形態があるが、特に、燃料としてメタノール溶液を使用するダイレクトメタノール方式の燃料電池（以下、ＤＭＦＣと称する）は、水素を燃料とする燃料電池に比べて燃料の取扱いが容易で、システムが簡易であることから、電子機器の電源として注目されている。
【０００３】
通常、ＤＭＦＣは、メタノールが収容された燃料タンク、メタノールを起電部に圧送する送液ポンプ、および起電部に空気を供給する送気ポンプ等を備えている。起電部はそれぞれアノードおよびカソードを有した複数の単セルを積層したセルスタックを備え、アノード側にメタノールを、カソード側に空気を供給することにより、化学反応によって発電を行う。発電に伴う反応生成物として、起電部のアノード側には未反応のメタノールおよび炭酸ガスが発生し、カソード側には水が発生する。反応生成物である水は蒸気となって排気される。
【０００４】
起電部のアノード側に生じた未反応のメタノールおよび炭酸ガスは気液分離器に送られ、メタノールと炭酸ガスとが分離される。分離後、気体成分は、浄化フィルタにより有害物が除去された後、排気路を通してカソード流路に送られる（例えば、特許文献１）。
【０００５】
気体成分中の不純物を除去する浄化フィルタとしては、主に、触媒反応を利用したものが用いられている。この触媒における反応は、温度が高いほど促進し、不純物の浄化性能が向上する。
【特許文献１】特開２００５−１８３０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように構成された燃料電池装置において、浄化フィルタの触媒反応を促進するため、ヒータ等の発熱体により浄化フィルタを加熱し、高温に保つことが考えられる。独立したヒータを設けた場合、ヒータ自体の消費電力が高く、実用的ではなく、また、燃料電池装置を小型化する上で障害となる。
【０００７】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、消費電力の増加を生じることなく浄化フィルタを高温化し、不純物を効率良く浄化することが可能な電子機器システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため、この発明の態様に係る電子機器システムは、筐体と、前記筐体内に配設された発熱部品と、前記発熱部品から熱を放熱する放熱機構と、を備えた電子機器と、  
アノードおよびカソードを有し、化学反応により発電する起電部と、燃料を収容した燃料タンクと、前記燃料タンクから供給された燃料および空気を前記起電部を通して循環させる循環系と、前記循環系に設けられ、前記起電部からの排出物中の気体成分を浄化する触媒部を有したガス浄化フィルタと、を備えた、前記電子機器に電力を供給する燃料電池装置と、を具備し、  
前記ガス浄化フィルタは、前記放熱機構からの熱により加熱可能に、放熱機構に隣接して配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成によれば、電子機器の発熱部材から放出される熱を利用してガス浄化フィルタを高温化することができ、消費電力を増加することなく、不純物を効率良く浄化し信頼性の向上した電子機器システムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１は、この発明の第１の実施形態に係る電子機器システムとして、燃料電池装置を備えたポータブルコンピュータを示し、図２は、ポータブルコンピュータの内部構造を概略的に示している。
【００１１】
図１に示すように、ポータブルコンピュータ１０は、機器本体１２と、この機器本体１２に支持されたディスプレイユニット１３とを備えている。機器本体１２は、例えば合成樹脂で形成された偏平な矩形状の筐体１４を備えている。筐体１４の上面には、パームレスト部１６が形成され、このパームレスト部のほぼ中央にはタッチパッド１５およびクリックボタン１７が設けられている。パームレスト部１６の後方にはキーボード１８が設けられている。筐体１４の上面後端部左右には、それぞれスピーカ１１が露出して設けられている。  
ディスプレイユニット１３は、偏平な矩形箱状のハウジング１９と、ハウジング内に収納された液晶表示パネル２０とを備えている。液晶表示パネル２０の表示面２０ａは、ハウジング１９に形成された表示窓２１を介して外部に露出している。ハウジング１９は、筐体１４の後端部に設けられた一対のヒンジ部２２により、筐体１４の後端部に回動可能に支持されている。これにより、ディスプレイユニット１３は、キーボード１８を上方から覆うように倒される閉じ位置と、キーボードの後方において起立する開き位置とに亘って回動可能となっている。
【００１２】
図１および図２に示すように、筐体１４は、その内部に、電子機器領域２４ａおよび燃料電池領域２４ｂを有し、これらの領域は、筐体内に設けられた仕切り壁２６により仕切られている。電子機器領域２４ａおよび燃料電池領域２４ｂは、例えば、ほぼ同一の寸法に形成され、仕切り壁２６を中心として左右に形成されている。
【００１３】
電子機器領域２４ａには、電子機器としてのポータブルコンピュータ１０の種々の構成要素が配設されている。例えば、電子機器領域２４ａには、マザーボードを構成するプリント回路基板２８が設けられている。このプリント回路基板２８上には、ＭＰＵ３０ａを含む複数の半導体素子３０、モデム基板、モデムコネクタ３１、ＵＳＢ基板、その他、種々の電子部品が実装されている。
【００１４】
電子機器領域２４ａには、記憶装置として、例えば、ＤＶＤドライブ３２が配設されているとともに、発熱部材としてのＭＰＵ３０ａを冷却する放熱機構３４が設けられている。放熱機構３４は、放熱板（ヒートブロック）３６、ヒートパイプ３８、放熱フィン４０、および冷却ファン４２を備えている。
【００１５】
放熱板３６は、熱伝導率の高い金属、例えばアルミニウム等によってほぼ矩形状に形成されている。放熱板３６は、ＭＰＵ３０ａの平面積よりも充分に大きく形成されている。放熱板３６は、図示しない伝熱シートを介してＭＰＵ３０ａに重ねて設けられ、ＭＰＵに熱的に接続されている。放熱板３６は、金属板ばね４４によりプリント回路基板２８に固定され、ＭＰＵ３０ａに弾性的に押し付けられている。
【００１６】
放熱板３６は、ヒートパイプ３８を通して放熱フィン４０に熱的に接続されている。放熱フィン４０は、筐体１４内で仕切り壁２６に隣接対向して設けられている。仕切り壁２６において、放熱フィン４０と対向する位置には開口２７が形成されている。これにより、放熱フィン４０は、開口２７を通して燃料電池領域２４ｂに対向している。冷却ファン４２は、放熱フィン４０を挟んで開口２７の反対側に設けられ、その排気口４２ａは、放熱フィン４０に隣接対向して設けられている。
【００１７】
ポータブルコンピュータ１０の動作にＭＰＵ３０ａが発熱すると、その熱は放熱板３６に受熱される。これにより、ＭＰＵ３０ａが冷却される。放熱板３６の熱は、ヒートパイプ３８を通して放熱フィン４０に伝熱される。また、冷却ファン４２が作動され、この冷却ファンの排気口４２ａから放熱フィン４０に向けて冷却風が吹き付けられる。これにより、放熱フィン４０に伝わった熱は、放熱フィンから放熱され、開口２７を通して燃料電池領域２４ｂに送られる。
【００１８】
図２に示すように、燃料電池領域２４ｂ内には、燃料電池装置５０が配設されている。燃料電池装置５０は、メタノールを液体燃料としたＤＭＦＣとして構成されている。燃料電池装置５０は、起電部を構成したセルスタック５２、燃料タンク５４、およびセルスタックに燃料および空気を供給する循環系６０、燃料電池装置全体の動作を制御する電池制御部５６を備えている。
【００１９】
燃料タンク５４は密閉構造を有し、その内部には液体燃料として高濃度のメタノールが収容されている。燃料タンク５４は、燃料電池装置５０に対して脱着自在な燃料カートリッジとして形成してもよい。
【００２０】
循環系６０は、燃料タンク５４の燃料供給口から供給された燃料をセルスタック５２を通して循環させるアノード流路（燃料流路）６２、およびセルスタック５２を通して空気を含む気体を循環させるカソード流路（空気流路）６４、アノード流路内およびカソード流路に設けられた複数の補機を有している。アノード流路６２およびカソード流路６４は、それぞれ配管等によって形成されている。
【００２１】
図３はセルスタック５２の積層構造を示し、図４は各セルの発電反応を模式的に示している。図３および図４に示すように、セルスタック５２は、複数、例えば、４つの単セル１４０と、５枚の矩形板状のセパレータ１４２とを交互に積層して構成された積層体、および積層体を支持した枠体１４５を有している。各単セル１４０は、それぞれ触媒層とカーボンペーパとで構成されたほぼ矩形板状のカソード（空気極）６６およびアノード（燃料極）６７、これらカソード、アノード間に挟持されたほぼ矩形状の高分子電解質膜１４４とを一体化した膜・電極接合体（ＭＥＡ）を備えている。高分子電解質膜１４４は、アノード６７およびカソード６６よりも大きな面積に形成されている。
【００２２】
３つのセパレータ１４２は、隣合う２つの単セル１４０間に積層され、他の２つのセパレータは、積層方向両端にそれぞれ積層されている。セパレータ１４２および枠体１４５には、各単セル１４０のアノード６７に燃料を供給する燃料流路１４６、および各単セルのカソード６６に空気を供給する空気流路１４７が形成されている。
【００２３】
図４に示すように、供給された燃料および空気は、アノード６７とカソード６６との間に設けられた電解質膜１４４で化学反応し、これにより、アノードとカソードとの間に電力が発生する。セルスタック５２で発生した電力は、電池制御部５６を介してポータブルコンピュータ１０に供給される。
【００２４】
図２に示すように、アノード流路６２に設けられた補機は、燃料タンク５４の燃料供給口に配管接続された開閉弁５８、燃料ポンプ７０、燃料ポンプの出力部に配管を介して接続された混合タンク７１を備えている。また、補機は、燃料タンク５４の一部を構成する混合タンク７１の出力部に液体フィルタ７２を介して接続された送液ポンプ７３を備えている。送液ポンプ７３の出力部はアノード流路６２を介してセルスタック５２の燃料流路１４６に接続されている。
【００２５】
セルスタック５２のアノード６７の出力部はアノード流路６２を通して混合タンク７１の入力部に接続されている。セルスタック５２の出力部と混合タンク７１との間でアノード流路６２には気液分離器７４が設けられている。セルスタック５２のアノード６７から排出される排出流体、つまり化学反応に用いられなかった未反応メタノール水溶液および生成された二酸化炭素を含む気液２相流は、気液分離器７４に送られ、ここで、二酸化炭素が分離される。分離されたメタノール水溶液はアノード流路６２を通して混合タンク７１に戻され、再度、アノード６７へ供給される。気液分離器７４により分離された二酸化炭素は、カソード流路６４を通して後述するガス浄化フィルタ７６へ送られる。
【００２６】
一方、カソード流路６４の上流端６４ａおよび下流端６４ｂは、それぞれ大気に連通している。カソード流路６４に設けられる補機は、セルスタック５２の上流側でカソード流路６４の上流端６４ａ近傍に設けられたエアフィルタ７８、セルスタック５２とエアフィルタとの間でカソード流路に接続された送気ポンプ８０、開閉弁８１、セルスタック５２の下流側でカソード流路６４の下流端６４ｂ近傍に設けられた排気フィルタ８２、および、開閉弁８３を含んでいる。
【００２７】
エアフィルタ７８は、カソード流路６４に吸い込まれた空気中のゴミ、および二酸化炭素、ギ酸、燃料ガス、ギ酸メチル等の不純物、有害物質等を捕獲し除去する。排気フィルタ８２は、カソード流路６４から外部へ排気される気体中の副生成物を無害化するとともに、排気中の含まれている燃料ガス等を捕獲する。
【００２８】
気液分離器７４は、セルスタック５２の流入側と開閉弁８３との間でカソード流路６４に接続されている。また、気液分離器７４とセルスタック５２の流入側との間でカソード流路６４には、温度センサ８４およびガス浄化フィルタ７６が設けられている。気液分離器７４で液体から分離されカソード流路６４に送られた気体は、ガス浄化フィルタ７６を通り、ここで、燃料ガス等の不純物、有害物質が除去された後、セルスタック５２へ送られる。
【００２９】
次に、ガス浄化フィルタ７６について詳細に説明する。図４は、気液分離器７４を拡大して示している。  
図５および図６に示すように、ガス浄化フィルタ７６は、例えば、合成樹脂等により角筒状に形成されたケース８６を有している。ケース８６の長手方向一端には、カソード流路６４に接続された流入口８６ａが形成され、他端には、カソード流路に連通した排出口８６ｂが形成されている。ケース８６内には触媒部８８が収納され、流入口８６ａと排出口８６ｂとの間に位置している。触媒部８８は、貴金属触媒、例えば、粉末状の白金により形成されている。粉末状の白金は、通気性を有したメッシュ８９によりケース８６内に保持されている。
【００３０】
図２に示すように、ガス浄化フィルタ７６は、筐体１４の燃料電池領域２４ｂ内において、仕切り壁２６の開口２７に隣接対向して配置され、開口２７を通して電子機器領域２４ａ側の放熱フィン４０と対向している。なお、ケース８６の内、開口２７に対向した壁部８７は、アルミニウム等の伝熱性の高い金属で形成してもよい。
【００３１】
ポータブルコンピュータ１０および燃料電池装置５０の動作時、放熱フィン４０から放熱された熱は、冷却ファン４２により開口２７を通して燃料電池領域２４ｂへ送られ、ガス浄化フィルタ７６のケース８６、特に、壁部８７、およびケースの流入口８６ａに接続されたカソード流路６４の流入端部に吹き付けされる。これにより、ケース８６およびカソード流路６４の流入端部が加熱され、ケース内の触媒部８８および触媒部に流入するガスが加熱される。ＭＰＵ３０ａの発熱温度を例えば、８０℃とした場合、触媒部８８は４５℃以上、ここでは、６０℃以上に加熱され、高温度に維持される。このように、ガス浄化フィルタ７６を高温化することにより、触媒部の触媒反応が促進され、高いガス浄化性能を発揮することが可能となる。
【００３２】
上記のように構成された燃料電池装置５０を電源としてポータブルコンピュータ１０を動作させる場合、電池制御部５６の制御の下、燃料ポンプ７０、送液ポンプ７３および送気ポンプ８０を作動させるとともに、開閉弁５８、８１、８３を開放する。燃料ポンプ７０により、燃料タンク５４から混合タンク７１へメタノールが供給され、混合タンク内で水と混合され所望濃度のメタノール水溶液が形成される。また、送液ポンプ７３により、混合タンク内のメタノール水溶液がアノード流路６２を通してセルスタック５２のアノード６７に供給される。
【００３３】
一方、送気ポンプ８０により、カソード流路６４の上流端６４ａからカソード流路内に外気、つまり、空気が吸い込まれる。この空気はエアフィルタ７８を通り、ここで、空気中のゴミ、不純物が除去される。エアフィルタ７８を通過した後、空気は、カソード流路６４を通り気液分離器７４へ送られ、更に、気液分離器で分離されたセルスタック５２からの排出ガスとともにガス浄化フィルタ７６へ送られ、ここで、浄化された後、セルスタック５２のカソード６６へ供給される。
【００３４】
セルスタック５２に供給されたメタノールおよび空気は、アノード６７とカソード６６との間に設けられた電解質膜１４４で電気化学反応し、これにより、アノード６７とカソード６６との間に電力が発生する。セルスタック５２で発生した電力は、電池制御部５６を介してコンピュータ本体へ供給される。
【００３５】
電気化学反応に伴い、セルスタック５２には反応生成物として、アノード６７側に二酸化炭素、カソード６６側に水が生成される。アノード６７側に生じた二酸化炭素および化学反応に供されなかった未反応メタノール水溶液はアノード流路６２を通して気液分離器７４に送られ、ここで、二酸化炭素とメタノール水溶液とに分離される。分離されたメタノール水溶液は、気液分離器７４からアノード流路６２を通して混合タンク７１へ回収され、再度、発電に用いられる。
【００３６】
分離された二酸化炭素は、気液分離器７４からカソード流路６４へ送られ、更に、空気とともにガス浄化フィルタ７６へ送られる。ガス浄化フィルタ７６により、空気中の不純物、および二酸化炭素を含む有害物が除去された後、空気および二酸化炭素はセルスタック５２に供給され、発電に用いられる。空気中の不純物がセルスタック５２へ送られることを防止し、これらの不純物による発電効率の低下を防止することができる。
【００３７】
この際、前述したように、ポータブルコンピュータの発熱部材であるＭＰＵ３０ａから熱が放熱機構３４によってガス浄化フィルタ７６に与えられ、ガス浄化フィルタは高温化され、高いガス浄化性能を有している。これにより、ガス中に不純物成分はガス浄化フィルタ７６によって効率良く除去される。
【００３８】
セルスタック５２のカソード６６側に生じた水は、その大部分が水蒸気となり空気とともにカソード流路６４に排出される。排出された空気および水蒸気は、排気フィルタ８２に送られ、ここで、ゴミ、不純物が除去された後、カソード流路６４の下流端６４ｂから外部に排気される。なお、筐体１４内は、仕切り壁２６により電子機器領域２４ａと燃料電池領域２４ｂとに仕切られているため、燃料電池領域２４ｂ内に水蒸気が生じた場合でも、この水蒸気が電子機器領域２４ａに至ることを防止することができる。
【００３９】
以上のように構成されたポータブルコンピュータによれば、電子機器側に存在する発熱部材の熱を熱源に利用して燃料電池装置のガス浄化フィルタを高温化することができ、ガス浄化フィルタを加熱するための独立したヒータ等を設ける必要がない。そのため、ポータブルコンピュータの消費電力を増加することなくガス浄化フィルタの浄化性能を向上し、燃料電池から排出されるガスの不純物成分を効率良く除去することができる。これにより、発電能力が高く、安全性および信頼性の向上した電子機器システムが得られる。
【００４０】
上述した第１の実施形態において、図７に示すように、放熱機構３４の放熱フィンの代わりに、冷却ファン４２の排気口４２ａとガス浄化フィルタ７６のケース８６とを伝熱部材として機能する放熱ダクト９０で熱的に接続してもよい。この構成においても、電子機器領域内に設けられた熱源からの熱を利用してガス浄化フィルタ７６を高温化し、効率のよりガス浄化を行うことができる。
【００４１】
図８は、この発明の第２の実施形態に係るポータブルコンピュータの内部構造を概略的に示している。第２の実施形態によれば、図８に示すように、燃料電池装置５０のセルスタック５２は、ガス浄化フィルタ７６に隣接して配置され、ここでは、ガス浄化フィルタに対して仕切り壁２６の開口と反対側に設けられている。ガス浄化フィルタ７６は、電子機器領域２４ａ側に設けられた放熱機構３４の放熱フィン４０と、セルスタック５２との間に配置されている。
【００４２】
燃料電池装置５０は、セルスタック５２のアノード６７と対向して設けられた電池ファン９２を備えている。電池ファン９２は、セルスタック５２を間に挟んで、ガス浄化フィルタ７６の反対側に設けられている。電池ファン９２は、冷却風をセルスタック５２に吹き付け、このセルスタックを冷却する。セルスタック５２は、起電動作に伴って発熱し、約５０〜７０℃の発熱体となる。ガス浄化フィルタ７６は、電池ファン９２からの冷却風に対して下流側に位置している。そのため、セルスタック５２の周囲を流れて加熱された空気流は、ガス浄化フィルタ７６のケースに吹き付けられる。これにより、ガス浄化フィルタ７６がセルスタック５２からの排熱により加熱される。なお、セルスタック５２からの放熱を上げる目的で、セルスタックに複数の放熱フィンを設けても良い。
【００４３】
また、電子機器領域２４ａ内に設けられたＭＰＵ３０ａの熱は、放熱機構３４によって放熱フィン４０に伝熱され、放熱フィンからの放熱は冷却ファン４２によってガス浄化フィルタ７６に吹き付けられる。これにより、ガス浄化フィルタ７６が加熱され高温化する。
【００４４】
なお、第２の実施形態において、他の構成は前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４５】
上記構成の第２の実施形態によれば、ポータブルコンピュータ側の発熱部品からの排熱および燃料電池装置５０のセルスタック５２からの排熱を利用してガス浄化フィルタ７６を加熱することができる。これにより、ガス浄化フィルタ７６を一層高温化し、ガス浄化性能を向上することが可能となる。燃料電池から排出されるガスの不純物成分を効率良く除去することができ、発電能力が高く、安全性および信頼性の向上した電子機器システムが得られる。
【００４６】
図９は、この発明の第３の実施形態に係る電子機器システムを示している。図９に示すように、電子機器システムは、ポータブルコンピュータ１０およびこのポータブルコンピュータに電流を供給する燃料電池装置５０を備えている。燃料電池装置５０は、ポータブルコンピュータ１０の機器本体１２の外側に設けられ、筐体１４の後部に脱着自在に接続されている。
【００４７】
機器本体１２の筐体１４内には、ポータブルコンピュータ１０の種々の構成要素が配設されている。すなわち、筐体１４内には、プリント回路基板２８が設けられている。このプリント回路基板２８上には、ＭＰＵ３０ａを含む複数の半導体素子３０、モデム基板、モデムコネクタ、ＵＳＢ基板、その他、種々の電子部品が実装されている。また、筐体１４内には、記憶装置として、例えば、ＤＶＤドライブ３２が配設されているとともに、発熱部材としてのＭＰＵ３０ａを冷却する放熱機構３４が設けられている。放熱機構３４は、放熱板３６、ヒートパイプ３８、放熱フィン４０、および冷却ファン４２を備えている。
【００４８】
放熱板３６は、図示しない伝熱シートを介してＭＰＵ３０ａに重ねて設けられ、ＭＰＵに熱的に接続されている。放熱板３６は、金属板ばね４４によりプリント回路基板２８に固定され、ＭＰＵ３０ａに弾性的に押し付けられている。放熱板３６は、ヒートパイプ３８を通して放熱フィン４０に熱的に接続されている。放熱フィン４０は、筐体１４の後壁１４ｂに隣接対向して設けられている。後壁１４ｂにおいて、放熱フィン４０と対向する位置には開口２７ａが形成されている。冷却ファン４２は、放熱フィン４０を挟んで開口２７ａの反対側に設けられ、その排気口４２ａは、放熱フィン４０に隣接対向している。
【００４９】
ポータブルコンピュータ１０の動作にＭＰＵ３０ａが発熱すると、その熱は放熱板３６に受熱される。これにより、ＭＰＵ３０ａが冷却される。放熱板３６の熱は、ヒートパイプ３８を通して放熱フィン４０に伝熱される。また、冷却ファン４２が作動され、この冷却ファンの排気口４２ａから放熱フィン４０に向けて冷却風が吹き付けられる。これにより、放熱フィン４０に伝わった熱は、放熱フィンから放熱され、開口２７ａを通して排気される。
【００５０】
燃料電池装置５０は、メタノールを液体燃料としたＤＭＦＣとして構成されている。燃料電池装置５０は、ほぼ矩形箱状の筐体９３を備えている。筐体９３内には、起電部を構成したセルスタック５２、燃料タンク５４、およびセルスタックに燃料および空気を供給する循環系６０、燃料電池装置全体の動作を制御する電池制御部５６を備えている。セルスタック５２は、アノード６７、カソード６６、図示しない電解質膜をそれぞれ有した複数の単セルを積層して構成されている。
【００５１】
燃料タンク５４は密閉構造を有し、その内部には液体燃料として高濃度のメタノールが収容されている。燃料タンク５４は、燃料電池装置５０に対して脱着自在な燃料カートリッジとして形成してもよい。
【００５２】
循環系６０は、燃料タンク５４の燃料供給口から供給された燃料をセルスタック５２を通して循環させるアノード流路（燃料流路）６２、およびセルスタック５２を通して空気を含む気体を循環させるカソード流路（空気流路）６４、アノード流路内およびカソード流路に設けられた複数の補機を有している。アノード流路６２およびカソード流路６４は、それぞれ配管等によって形成されている。
【００５３】
アノード流路６２に設けられた補機は、燃料タンク５４の燃料供給口に配管接続された開閉弁５８、燃料ポンプ７０、燃料ポンプの出力部に配管を介して接続された混合タンク７１を備えている。また、補機は、燃料タンク５４の一部を構成する混合タンク７１の出力部に液体フィルタ７２を介して接続された送液ポンプ７３を備えている。送液ポンプ７３の出力部はアノード流路６２を介してセルスタック５２の燃料流路に接続されている。
【００５４】
セルスタック５２のアノード６７の出力部はアノード流路６２を通して混合タンク７１の入力部に接続されている。セルスタック５２の出力部と混合タンク７１との間でアノード流路６２には気液分離器７４が設けられている。セルスタック５２のアノード６７から排出される排出流体、つまり化学反応に用いられなかった未反応メタノール水溶液および生成された二酸化炭素を含む気液２相流は、気液分離器７４に送られ、ここで、二酸化炭素が分離される。分離されたメタノール水溶液はアノード流路６２を通して混合タンク７１に戻され、再度、アノード６７へ供給される。気液分離器７４により分離された二酸化炭素は、カソード流路６４を通して後述するガス浄化フィルタ７６へ送られる。
【００５５】
カソード流路６４の上流端６４ａおよび下流端６４ｂは、それぞれ大気に連通している。カソード流路６４に設けられる補機は、セルスタック５２の上流側でカソード流路６４の上流端６４ａ近傍に設けられたエアフィルタ７８、セルスタック５２とエアフィルタとの間でカソード流路に接続された送気ポンプ８０、開閉弁８１、セルスタック５２の下流側でカソード流路６４の下流端６４ｂ近傍に設けられた排気フィルタ８２、および、開閉弁８３を含んでいる。
【００５６】
エアフィルタ７８は、カソード流路６４に吸い込まれた空気中のゴミ、および二酸化炭素、ギ酸、燃料ガス、ギ酸メチル等の不純物、有害物質等を捕獲し除去する。排気フィルタ８２は、カソード流路６４から外部へ排気される気体中の副生成物を無害化するとともに、排気中の含まれている燃料ガス等を捕獲する。
【００５７】
気液分離器７４は、セルスタック５２の流入側と開閉弁８３との間でカソード流路６４に接続されている。また、気液分離器７４とセルスタック５２の流入側との間でカソード流路６４には、温度センサ８４およびガス浄化フィルタ７６が設けられている。気液分離器７４で液体から分離されカソード流路６４に送られた気体は、ガス浄化フィルタ７６を通り、ここで、燃料ガス等の不純物、有害物質が除去された後、セルスタック５２へ送られる。
【００５８】
ガス浄化フィルタ７６は、前述した第１の実施形態と同様に、例えば、合成樹脂等により角筒状に形成されたケースと、ケース内に収納された触媒部とを有し、触媒部は、貴金属触媒、例えば、粉末状の白金により形成されている。ガス浄化フィルタ７６は、筐体９３内において、筐体の側壁９４に隣接して設けられている。側壁９４の内、ガス浄化フィルタ７６と対向する位置に、開口２７ｂが形成されている。
【００５９】
上記のように構成された燃料電池装置５０は、ポータブルコンピュータ１０の筐体１４に脱着可能に接続されているとともに、図示しないコネクタを介して、ポータブルコンピュータに電気的に接続されている。燃料電池装置５０をポータブルコンピュータ１０に接続した状態において、筐体９３の側壁９４はポータブルコンピュータ１０側の筐体１４の後壁１４ｂに対面して位置している。そして、筐体９３の開口２７ｂは、ポータブルコンピュータ１０側の筐体１４に設けられた開口２７ａと隣接対向している。これにより、ガス浄化フィルタ７６は、開口２７ａ、２７ｂを通して、ポータブルコンピュータ１０側の放熱フィン４０と対向し、かつ、冷却ファン４２の送風方向下流側に位置している。
【００６０】
ポータブルコンピュータ１０および燃料電池装置５０の動作時、放熱フィン４０から放熱された熱は、冷却ファン４２により開口２７ａ、２７ｂを通して燃料電池装置５０へ送られ、ガス浄化フィルタ７６のケースおよびケースの流入口に接続されたカソード流路の流入端部に吹き付けされる。これにより、ケースおよびカソード流路の流入端部の少なくとも一方が加熱され、ケース内の触媒部および触媒部に流入するガスが加熱される。ＭＰＵ３０ａの発熱温度を例えば、８０℃とした場合、触媒部８８は４５℃以上、ここでは、６０℃以上に加熱され、高温度に維持される。このように、ガス浄化フィルタ７６を高温化することにより、触媒部の触媒反応が促進され、高いガス浄化性能を発揮することが可能となる。
【００６１】
なお、第３の実施形態において、他の構成は前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。  
上記構成の第３の実施形態によれば、電子機器側に存在する発熱部材の熱を熱源に利用して燃料電池装置のガス浄化フィルタを高温化することができ、ガス浄化フィルタを加熱するための独立したヒータ等を設ける必要がない。そのため、消費電力を増加することなくガス浄化フィルタの浄化性能を向上し、燃料電池から排出されるガスの不純物成分を効率良く除去することができる。これにより、発電能力が高く、安全性および信頼性の向上した電子機器システムが得られる。
【００６２】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６３】
例えば、電子機器システムは、ポータブルコンピュータに限らず、他の電子機器に適用してもよい。電子機器に設けられた発熱部材は、ＭＰＵに限らず、ＣＰＵ、ノースブリッジ、グラフィックボードなどの高熱を発熱する他の部材でもよく、これらの排熱を利用してガス浄化フィルタを加熱してもよい。燃料電池の形式としは、ＤＭＦＣに限らず、ＰＥＦＣ（Polymer Electrolyte   Fuel Cell）等の他の形式としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係るポータブルコンピュータを示す斜視図。
【図２】図２は、前記ポータブルコンピュータおよび燃料電池装置の内部構造を概略的に示す図。
【図３】図３は、前記燃料電池装置のセルスタックを示す断面図。
【図４】図４は、前記セルスタックの単セルを概略的に示す図。
【図５】図５は、前記燃料電池装置におけるガス浄化フィルタを示す断面図。
【図６】図６は、前記ガス浄化フィルタを示す斜視図。
【図７】図７は、この発明の変形例に係るポータブルコンピュータの冷却機構部分を示す図。
【図８】図８は、この発明の第２の実施形態に係るポータブルコンピュータおよび燃料電池装置の内部構造を概略的に示す図。
【図９】図９は、この発明の第３の実施形態に係るポータブルコンピュータおよび燃料電池装置の内部構造を概略的に示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１０…ポータブルコンピュータ、１２…機器本体、１３…ディスプレイユニット、
１４…筐体、２４ａ…電子機器領域、２４ｂ…燃料電池領域、２６…仕切り壁、
３４…冷却機構、２７、２７ａ、２７ｂ…開口、３０ａ…ＭＰＵ、３６…放熱板、
３８…ヒートパイプ、４０…放熱フィン、４２…冷却ファン、５０…燃料電池装置、
５２…セルスタック、５４…燃料タンク、６０…循環系、６２…アノード流路、
６４…カソード流路、６６…カソード（空気極）、６７…アノード（燃料極）、
７４…気液分離器、７６…ガス浄化フィルタ、８６…ケース、８８…触媒部、
９３…筐体
【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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