(57)【要約】【課題】  燃料電池搭載型デジタルカメラにおいて、長時間の発電が可能である上、発電不能となりにくいようにする。【解決手段】  デジタルカメラ本体１の左右の側面には角柱形状の第１、第２の燃料容器１２、１３が設けられている。この場合、第２の燃料容器１３は取り外し可能となっている。そして、第１の燃料容器１２の燃料残量が予め設定された燃料残量以下となったとき、燃料補給手段により第２の燃料容器１３内の燃料を第１の燃料容器１２内に補給することにより、長時間の発電が可能であり、しかも、第２の燃料容器１３の入手が比較的容易であり、第２の燃料容器１３を新品の第２の燃料容器と比較的容易に交換することができ、ひいては発電不能となりにくいようにすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器本体と、前記電子機器本体に設けられ、供給される燃料を用いて発電する燃料電池と、前記電子機器本体に設けられ、収容された燃料を前記燃料電池に供給する第１の燃料容器と、前記電子機器本体に取り外し可能に設けられ、燃料が収容された第２の燃料容器と、前記電子機器本体に前記第２の燃料容器が取り付けられている状態において、前記第１の燃料容器の燃料残量が予め設定された燃料残量以下となったとき、前記第２の燃料容器内の燃料を前記第１の燃料容器内に補給する燃料補給手段とを備えていることを特徴とする燃料電池搭載型電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記電子機器本体はデジタルカメラ本体であり、前記第１、第２の燃料容器は基本的には同一構造であり、前記第１の燃料容器は前記デジタルカメラ本体の左右方向の一方側に設けられ、前記第２の燃料容器は前記デジタルカメラ本体の左右方向の他方側に取り外し可能に設けられていることを特徴とする燃料電池搭載型電子機器。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、前記燃料電池への燃料の供給を前記第１の燃料容器および前記デジタルカメラ本体に取り付けられた前記第２の燃料容器のいずれか一方によって択一的に行なわれるように切り換える燃料供給切換手段を備えていることを特徴とする燃料電池搭載型電子機器。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、前記燃料供給切換手段による燃料供給の切り換えは、前記第１、第２の燃料容器の燃料残量が共に最大燃料収容量の２分の１以下となるまで、最大燃料収容量の２分の１の数分の１の燃料の供給ごとに行なわれることを特徴とする燃料電池搭載型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃料電池搭載型電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池搭載型電子機器には、長時間の発電を可能とするため、燃料（メタノール水溶液）が収容された第１の燃料容器と燃料よりも濃度が高い燃料原液が収容された第２の燃料容器とを備え、第１の燃料容器内の燃料を燃料電池に供給し、燃料電池で供給された燃料を用いて発電を行ない、この発電により生成された水を第１、第２の燃料容器内に回収し、第１の燃料容器内の燃料の濃度を所定範囲内に維持するため、第２の燃料容器内の燃料原液を第１の燃料容器内に供給するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の燃料電池搭載型電子機器では、第２の燃料容器内の原液燃料を使い終えた場合には、第２の燃料容器を新品の第２の燃料容器と交換することになる。しかしながら、燃料電池搭載型電子機器が例えばデジタルカメラである場合には、一般的な使用者は、燃料が収容された第１の燃料容器を入手することができても、燃料よりも濃度が高い燃料原液が収容された第２の燃料容器を入手することは困難である。したがって、上記従来の燃料電池搭載型電子機器では、長時間の発電が可能であっても、第２の燃料容器を新品の第２の燃料容器と交換することが困難となり、発電不能となるおそれがある。
【０００５】
そこで、この発明は、長時間の発電が可能である上、発電不能となりにくいようにすることができる燃料電池搭載型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】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するため、電子機器本体と、前記電子機器本体に設けられ、供給される燃料を用いて発電する燃料電池と、前記電子機器本体に設けられ、収容された燃料を前記燃料電池に供給する第１の燃料容器と、前記電子機器本体に取り外し可能に設けられ、燃料が収容された第２の燃料容器と、前記電子機器本体に前記第２の燃料容器が取り付けられている状態において、前記第１の燃料容器の燃料残量が予め設定された燃料残量以下となったとき、前記第２の燃料容器内の燃料を前記第１の燃料容器内に補給する燃料補給手段とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、電子機器本体に第２の燃料容器が取り付けられている状態において、第１の燃料容器の燃料残量が予め設定された燃料残量以下となったとき、燃料補給手段により第２の燃料容器内の燃料が第１の燃料容器内に補給されるので、長時間の発電が可能であり、しかも、第２の燃料容器として燃料が収容されたものを用いているので、第２の燃料容器の入手が比較的容易であり、第２の燃料容器を新品の第２の燃料容器と比較的容易に交換することができ、ひいては発電不能となりにくいようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１（Ａ）はこの発明の一実施形態としてのデジタルカメラ（燃料電池搭載型電子機器）の正面側から見た斜視図を示し、図１（Ｂ）はその背面側から見た斜視図を示す。このデジタルカメラはデジタルカメラ本体（電子機器本体）１を備えている。デジタルカメラ本体１の正面には撮像レンズ２、フラッシュガン３およびスピーカ４が設けられている。デジタルカメラ本体１の上面にはシャッターボタン５および発光素子６が設けられている。デジタルカメラ本体１の背面には表示パネル７、セットキー８、カーソルキー９、モードダイアル１０およびその他の各種ボタン１１が設けられている。
【０００９】
デジタルカメラ本体１の正面側から見た左側面には角柱形状の第１の燃料容器１２が設けられている。この場合、第１の燃料容器１２は取り外し不能となっているが、取り外し可能としてもよい。デジタルカメラ本体１の正面側から見た右側面には角柱形状の第２の燃料容器１３が取り外し可能に設けられている。デジタルカメラ本体１の正面側から見た左側面側には燃料電池ユニット１４が内蔵されている。
【００１０】
第１、第２の燃料容器１２、１３は、基本的には同一構造であり、硬質の透明な樹脂によって形成された角柱形状のケースを備えている。第１、第２の燃料容器１２、１３内には燃料１２ａ、１３ａ（図３（Ａ）参照）が収容されている。燃料１２ａ、１３ａとしては、メタノール、エタノール、ブタン、ジメチルエーテル、ガソリンなどと水との混合液が用いられている。
【００１１】
次に、図２はこのデジタルカメラの燃料電池システムの要部のブロック図を示す。第１、第２の燃料容器１２、１３内の燃料の残量は第１、第２の残量測定器１５、１６によって測定されるようになっている。第１、第２の残量測定器１５、１６は、光学式レベルセンサ、振動式レベルセンサ、超音波式レベルセンサ、導電率式レベルセンサ、電極式レベルセンサ、リード式レベルセンサ、フロート式レベルセンサ、マグネット式レベルセンサ、光式下面センサ、リキッドフォークセンサ、静電容量式レベルセンサ、位相検出式レベルセンサなどからなり、図１（Ａ）に示すデジタルカメラ本体１の正面側から見た左側面および右側面に設けられている。
【００１２】
このようなセンサにより燃料の液面の位置を検出することによって、燃料の残量を測定する。燃料の残量を正確に測定するため、これらセンサと傾斜センサを併用し、傾斜センサで検出した燃料の液面の傾斜と、センサで検出した燃料の液面の位置とから燃料の残量を測定するようにしてもよい。また、第１、第２の燃料容器１２、１３やデジタルカメラ本体１が傾いても、燃料の液面が傾かないようにするために、第１、第２の燃料容器１２、１３をシリンダ型とし、第１、第２の燃料容器１２、１３内に軸方向に移動可能に設けられたピストンを燃料の液面に接触させるようにしてもよい。
【００１３】
第２の燃料容器１３内の燃料は補給ポンプ１７を介して第１の燃料容器１３内に補給されるようになっている。第１、第２の燃料容器１５、１６内の燃料は択一的に第１、第２の燃料供給ポンプ１９、２０を介して燃料電池ユニット１４の発電装置２１に供給されるようになっている。燃料電池ユニット１４は、発電装置２１のほかに、制御装置３１などを備えている。
【００１４】
発電装置２１は、気化器２２、改質器２３、混合器２４、一酸化炭素除去器２５および燃料電池２６を備えている。気化器２２および改質器２３にはヒータ２７が備えられている。気化器２２では、第１、第２の燃料容器１２、１３から液体燃料が択一的に供給され、後述する二次電池３５から供給される電力により加熱されるヒータ２７の発熱により、供給された液体燃料をメタノールおよび水蒸気の混合気とする。この混合気は改質器２３に供給される。
【００１５】
改質器２３では、備えられた触媒の作用およびヒータ２７の発熱により、気化器２２から供給されたメタノールおよび水蒸気の混合気から水素と副生成物の二酸化炭素および微量の一酸化炭素が生成される。この生成された水素、二酸化炭素および一酸化炭素は混合器２４に供給される。混合器２４では、空気用ポンプ２８の駆動により、外部の吸気口から流路を介して供給された空気（酸素）と改質器２３から供給された水素などとが混合される。この混合気体は一酸化炭素除去器２５に供給される。
【００１６】
一酸化炭素除去器２５では、備えられた触媒の作用により、混合器２４から供給された混合気体中の一酸化炭素と酸素とを選択的に反応させて二酸化炭素を生成する。この生成された二酸化炭素は混合器２４から供給された混合気体中の水素と共に燃料電池２６のアノードに供給される。燃料電池２６のカソードには、空気用ポンプ２８の駆動により、外部の吸気口から流路を介して供給された空気（酸素）が供給される。
【００１７】
燃料電池２６では、アノードにおいて供給された水素が水素イオンと電子とに分離され、このうち水素イオンが電解質膜を介してカソードに移動し、電子が回路を介してカソードに移動し、カソードにおいて水素イオン、電子および酸素による電気化学反応により副生成物としての水が生成される。この生成された水は図示しない水回収器に回収される。二酸化炭素は排気口から外部に排気される。燃料電池２６では、以上のような電気化学反応により電気エネルギーが生成される。この生成された電気エネルギーは制御装置３１に供給される。
【００１８】
制御装置３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２、充放電制御回路３３、発電制御回路３４および二次電池３５を備えている。発電制御回路３４は、充放電制御回路３３に充放電制御信号を供給するほかに、ポンプ１７、１９、２０、２８およびヒータ２７の駆動を制御し、第１、第２の残量測定器１５、１６からの残量測定信号の供給を受けるようになっている。
【００１９】
充放電制御回路３３は、発電制御回路３４から充電制御信号または放電制御信号が供給されると、燃料電池２６から供給された電気エネルギーを二次電池３５に充電させ、あるいは二次電池３５から放電される電気エネルギーをＤＣ／ＤＣコンバータ３２に供給させる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、二次電池３５から放電された電気エネルギーをデジタルカメラ本体１の負荷に適応した直流に変換し、この変換した直流をデジタルカメラ本体１の負荷に供給する。
【００２０】
なお、改質器２３および一酸化炭素除去器２５を省略し、気化器２２から燃料ガスを燃料電池２６に直接供給するようにしてもよい（ダイレクトフュエール型（例えば、ダイレクトメタノール型））。また、燃料電池２６としては、上記固体高分子型のほかに、酸化物固体電解質型、リン酸水溶液型、溶解炭酸塩型、砂糖型のいずれであってもよい。
【００２１】
次に、このデジタルカメラの燃料供給動作の一例として、第１、第２の燃料容器１２、１３内の燃料を最大燃料収容量の４分の１ずつ交互に供給する場合について、図３および図４を参照して説明する。この場合、第１、第２の燃料供給ポンプ１９、２０は、燃料電池ユニット１４（気化器２２）への燃料の供給を第１の燃料容器１２およびデジタルカメラ本体１に取り付けられた第２の燃料容器１３のいずれか一方によって択一的に行なわれるように切り換える燃料供給切換手段の一部を構成している。
【００２２】
まず、図３（Ａ）に示すように、第１、第２の燃料容器１２、１３内に燃料１２ａ、１３ａが共に最大に収容されているとする。この状態において、発電制御回路３４は、第１の残量測定器１５から供給された残量測定信号に基づいて、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の４分の３以下であるか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００２３】
この場合、図３（Ａ）に示すように、第１の燃料容器１２内には燃料１２ａが最大に収容されているので、発電制御回路３４は、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の４分の３以下ではないと判断し（ステップＳ１、Ｎ）、第１の燃料供給ホンプ１９を駆動させ、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａが燃料電池ユニット１４に供給される（ステップＳ２）。この場合、図３（Ｂ）に示すように、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の４分の３になるまで、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａが燃料電池ユニット１４に供給され続ける。
【００２４】
そして、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の４分の３になると、発電制御回路３４は、第１の残量測定器１５から供給された残量測定信号に基づいて、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の４分の３になったと判断し、第１の燃料供給ホンプ１９の駆動を停止させ、第２の燃料供給ホンプ２０を駆動させ、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａが燃料電池ユニット１４に供給される（ステップＳ３）。この場合、図３（Ｃ）に示すように、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａの残量が最大燃料収容量の４分の３になるまで、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａが燃料電池ユニット１４に供給され続ける。
【００２５】
そして、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａの残量が最大燃料収容量の４分の３になると、発電制御回路３４は、第２の残量測定器１６から供給された残量測定信号に基づいて、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａの残量が最大燃料収容量の４分の３になったと判断し、第２の燃料供給ホンプ２０の駆動を停止させ、第１の燃料供給ホンプ１９を駆動させ、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａが燃料電池ユニット１４に供給される（ステップＳ４）。この場合、図３（Ｄ）に示すように、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の２分の１になるまで、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａが燃料電池ユニット１４に供給され続ける。
【００２６】
そして、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の２分の１になると、発電制御回路３４は、第１の残量測定器１５から供給された残量測定信号に基づいて、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の２分の１になったと判断し、第１の燃料供給ホンプ１９の駆動を停止させ、第２の燃料供給ホンプ２０を駆動させ、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａが燃料電池ユニット１４に供給される（ステップＳ５）。この場合、図３（Ｅ）に示すように、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａの残量が最大燃料収容量の２分の１になるまで、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａが燃料電池ユニット１４に供給され続ける。
【００２７】
そして、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａの残量が最大燃料収容量の２分の１になると、発電制御回路３４は、第２の残量測定器１６から供給された残量測定信号に基づいて、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａの残量が最大燃料収容量の２分の１になったと判断し、第２の燃料供給ホンプ２０の駆動を停止させ、補給ポンプ１７を駆動させ、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａが第１の燃料容器１２内に補給され（ステップＳ６）、図３（Ｆ）に示すように、第２の燃料容器１３内がほぼ空となり、第１の燃料容器１２内に燃料１２ａがほぼ最大に収容される。
【００２８】
そして、第２の燃料容器１３内がほぼ空となったら、発電制御回路３４は、スピーカ４による音声メッセージや発光素子６の点灯などにより、使用者に第２の燃料容器１３の交換を促す。この時点で第２の燃料容器１３が新品の第２の燃料容器と交換されたら、図３（Ａ）に示すように、第１、第２の燃料容器１２、１３内に燃料１２ａ、１３ａが共に最大に収容された初期の状態に戻る。
【００２９】
以上のように、このデジタルカメラでは、デジタルカメラ本体１に第２の燃料容器１２が取り付けられている状態において、第１の燃料容器１２の燃料残量が予め設定された燃料残量（上記実施形態の場合、第１、第２の燃料容器１２、１３の燃料残量が共に最大燃料収容量の２分の１）以下となったとき、補給ポンプ１７の駆動により第２の燃料容器１３内の燃料が第１の燃料容器１２内に補給されるので、長時間の発電が可能であり、しかも、第２の燃料容器１３として燃料が収容されたものを用いているので、第２の燃料容器１３の入手が比較的容易であり、第２の燃料容器１３を新品の第２の燃料容器と比較的容易に交換することができ、ひいては発電不能となりにくいようにすることができる。
【００３０】
なお、第２の燃料容器１３内の燃料が第１の燃料容器１２内に補給された後に、第２の燃料容器１３をデジタルカメラ本体１から取り外し、新品の第２の燃料容器をデジタルカメラ本体１に取り付けない場合には、デジタルカメラ本体１がよりコンパクトになり、持ち運びや撮影などの操作をし易くすることもできる。
【００３１】
ところで、上記実施形態において、第１、第２の燃料容器１２、１３内の燃料１２ａ、１３ａを最大燃料収容量の４分の１ずつ交互に供給しているのは、デジタルカメラ本体１の左右に設けられた第１、第２の燃料容器１２、１３内の燃料１２ａ、１３ａの残量差を小さくし、デジタルカメラ全体としての重量の左右のバランスをなるべく均一にするためである。したがって、第１、第２の燃料容器１２、１３内から交互に供給する燃料の量は最大燃料収容量の４分の１よりも少なくしてもよい。
【００３２】
この場合、上述の如く、第１、第２の燃料容器１２、１３の燃料残量が共に最大燃料収容量の２分の１以下となったとき、補給ポンプ１７の駆動により第２の燃料容器１３内の燃料を第１の燃料容器１２内に補給することを考慮すれば、第１、第２の燃料容器１２、１３内から交互に供給する燃料の量は最大燃料収容量の２分の１の数分の１とすることが好ましい。
【００３３】
ところで、第２の燃料容器１２がデジタルカメラ本体１に取り付けられていない場合には、第１の燃料容器１２のみから燃料１２ａがほぼ空となるまで供給される。また、第２の燃料容器１３内がほぼ空となり、第２の燃料容器１３が新品の第２の燃料容器と交換されない場合も、第１の燃料容器１２内のみから燃料１２ａがほぼ空となるまで供給される。
【００３４】
次に、第２の燃料容器１３内がほぼ空となり、第２の燃料容器１３が新品の第２の燃料容器と交換されずに、第１の燃料容器１２内のみから燃料１２ａが適宜に供給されたある時点において、第２の燃料容器１３が新品の第２の燃料容器と交換された場合について、図４を参照して説明する。
【００３５】
第１に、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の４分の３超である場合には、ステップＳ１、Ｎに進む。第２に、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の４分の３以下である場合には（ステップＳ１、Ｙ）、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７において、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の２分の１超である場合には（Ｎ）、ステップＳ４に進み、第１の燃料容器１２内の燃料１２ａの残量が最大燃料収容量の２分の１以下である場合には（Ｙ）、ステップＳ５に進む。
【００３６】
上記実施形態においては、最大燃料収容量の２分の１の数分の１の燃料の供給ごとに燃料供給の切り換えが行なわれ、第１、第２の燃料容器１２、１３の燃料残量が共に最大燃料収容量の２分の１以下となった際に、第２の燃料容器１３内の燃料１３ａが第１の燃料容器１２内に補給されるとしたが、第２の燃料容器１３の燃料残量が空になるまで使用した後、第１の燃料容器１２内の燃料を使用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態としてのデジタルカメラ（燃料電池搭載型電子機器）の正面側から見た斜視図、（Ｂ）はその背面側から見た斜視図。
【図２】デジタルカメラの燃料電池システムの要部のブロック図。
【図３】デジタルカメラの燃料電池システムの燃料供給動作の一例を説明するために示す図。
【図４】図３に示す燃料供給時の制御動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３８】
１  デジタルカメラ本体
１２  第１の燃料容器
１３  第２の燃料容器
１４  燃料電池ユニット
１５  第１の残量測定器
１６  第２の残量測定器
１７  補給ポンプ
１９  第１の燃料供給ポンプ
２０  第２の燃料供給ポンプ
２６  燃料電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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