(57)【要約】【課題】  一種の集積回路部品を具えた燃料電池を提供することを課題とする。【解決手段】  主にプレート体構造の基板で、燃料電池の構成に用い、また、基板上に膜電極接合体、陽極集電体、陰極集電体、及び、電気回路を設置して電気化学的反応を起すことで電力を発生する。特に、該電気回路に一種、或いは、数種の制御手段を具えることで、燃料電池の作動に対応させるように用い、且つ、その制御手段に対応する一個、或いは、複数個の集積回路部品を具え、また、集積回路部品のロジック演算を介することで、前記制御手段を達成することができる。この中の該集積回路部品は、燃料電池の特性要求に適応させるように一般の集積回路部品の実装技術、或いは、コネクタ技術を選択して使用することにある。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
集積回路部品を具えた燃料電池において、燃料電池のプレート体構造として構成された基板、また、膜電極接合体、陽極集電体、陰極集電体、及び、電気回路を設置して、電気化学的反応を起して電力を発生させることを含み、
該電気回路の選択には、
燃料電池の作動に対応するための一種、或いは、数種の制御手段、及び、
ロジック演算を介して、前記の制御手段を達するための一個、或いは、複数個の集積回路部品を含むことを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項２】
請求項１記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その集積回路部品は、燃料電池の特性要求に適応した一般の集積回路部品の実装技術、及び/或いは、コネクタ技術を使用することを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項３】
請求項２記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その集積回路部品は、耐熱性、及び/或いは、放熱性、及び/或いは、耐腐食性、及び/或いは、組立性、及び/或いは、小型化を含む燃料電池特性の適応に基づき、対応する集積回路部品の実装技術、及び/或いは、コネクタ技術を使用することを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項４】
請求項３記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その集積回路部品は、表面実装技術、及び/或いは、ＱＦＰシリーズ技術、及び/或いは、ＰＬＣＣ技術、及び/或いは、ＳＯＰシリーズ技術、及び/或いは、ＤＩＰシリーズ技術、及び/或いは、ＬＯＣシリーズ技術、及び/或いは、金端子コネクタ技術のいずれかを選択することを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項５】
請求項４記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その集積回路部品の制御手段には、燃料電池の負荷検出、及び/或いは、功率の出力制御、及び/或いは、燃料電池の直流電圧安定化制御を含むことを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項６】
請求項１記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その燃料電池を更に一歩進んで、該燃料電池の作動パラメータの検出、及び/或いは、制御に用い、該集積回路部品に対応する制御手段を行うための周辺装置を含むことを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項７】
請求項６記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その燃料電池の作動パラメータには、膜電極接合体の温度、及び/或いは、燃料の濃度、及び/或いは、燃料の流量、及び/或いは、電力の功率、及び/或いは、電流強度、及び/或いは、電圧強度を含むことを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項８】
請求項６記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その周辺装置には、一種、或いは、数種のセンサー素子を具えるものを選択し、また、前記燃料電池の各項物理特性の検出を行い、且つ、該センサー素子が各項物理特性に対応するよう検出された情報を集積回路部品に伝送することができ、その制御手段のロジック演算を行なう情報として用いることを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項９】
請求項６記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その周辺装置には、温度調節部品、及び、濃度調節部品のいずれかの選択を含み、
その温度調節部品は、集積回路部品の制御手段を介することで温度調整、及び、
その濃度調節部品は、集積回路部品の制御手段を介することで燃料の濃度調整を行うことを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項１０】
請求項９記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その温度調節部品がファンであることを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項１１】
請求項９記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その濃度調節部品がポンプであることを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項１２】
請求項１記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その基板の材料が、ＦＲ４基板、及び/或いは、エポキシ樹脂基板、及び/或いは、ガラス繊維基板、及び/或いは、セラミック基板、及び/或いは、高分子のプラスチック基板、及び/或いは、複合材のいずれかを選択することを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【請求項１３】
請求項１記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その膜電極接合体は、燃料電池の電気化学的反応のコア部品であり、また、NAFION（登録商標）を用いて問題解決した膜電極接合体用いることで、電気化学的反応を起して電力を生じさせることを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池産生電力。
【請求項１４】
請求項１記載の集積回路部品を具えた燃料電池において、その陽極集電体と陰極集電体は、導電回路であり、且つ、それぞれ膜電極接合体の電力出力の陽極と陰極に対応して電力を出力するもので、且つ各集電体の基板をプリント基板の製造工程で達成することを特徴とする、集積回路部品を具えた燃料電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、一種の集積回路部品を具えた燃料電池に関り、特に、集積回路部品を統合した燃料電池を提供し、また、集積回路部品を燃料電池上における組立方法を介することで、燃料電池の作動環境に適応させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池は、メタノールなどの水素を含む燃料を利用し、酸化還元反応を経た後に、電流ループを形成することで電源需要にされている。この種の燃料電池は、作動過程中においても燃料の供給、作動温度等の作動パラメータ制御を行わなければならないため、これら作動パラメータは燃料電池の作動効率に対して極めて大きな影響があり、燃料電池の各種作動パラメータを制御する手段の電気回路を提供しなければならない。且つ、同時にこの電気回路は、容易に燃料電池を統合できる特性を具備していなければならない。
【０００３】
さらに、燃料電池の作動環境は高温、及び、腐食性を具え、且つ、小型化された燃料電池で言うと、燃料電池の電気回路の形成によって、燃料電池の余分体積の増加を避けることができ、且つ、その電気回路は、燃料電池の作動環境に適応できなければならない。
【０００４】
これにより、本考案は、従来の燃料電池の要求に基づいて一種の集積回路部品を具えた燃料電池を創作した。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の主な目的は、一種の集積回路部品を統合した燃料電池を提供することにある。
【０００６】
本考案の別の目的は、集積回路部品を燃料電池上における組立方法を提供し、例えば高温、腐食性を具えた環境に適応、或いは、燃料電池小型化という目的に適応する燃料電池の作動環境に用いることにある。
【０００７】
本考案の更なる目的は、集積回路部品を統合した燃料電池を提供することで、燃料電池の作動に必要な操作手段を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案の上述の目的を達成するため、本考案では一種の集積回路部品を具えた燃料電池を提供し、主にプレート体構造の基板で、燃料電池の構成に用い、また、基板上に膜電極接合体、陽極集電体、陰極集電体、及び、電気回路を設置して電気化学的反応を起すことで電力を発生する。特に、該電気回路に一種、或いは、数種の制御手段を具えることで、燃料電池の作動に対応させるように用い、且つ、その制御手段に対応する一個、或いは、複数個の集積回路部品を具え、また、集積回路部品のロジック演算を介することで、前記制御手段を達成することができる。この中の該集積回路部品は、燃料電池の特性要求に適応させるように一般の集積回路部品の実装技術、或いは、コネクタ技術を選択して使用することにある。
【０００９】
該項目を熟知する技術者に本考案の目的、特徴、及び、効果を理解してもらうため、下記の具体的な実施例を介すると共に付属の図式を組み合わせ、本考案に対する詳細な説明を以下のとおり行うものである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１及び第図２は、それぞれ本考案である集積回路部品を具えた燃料電池を異なる角度から見た構造立体図である。本考案である集積回路部品を具えた燃料電池(１０)は、主にプリント基板(１１)で構成されたプレート体構造で、また、該基板(１１)に膜電極接合体(１１ｃ)、陽極集電体(１１ａ)、陰極集電体(１１ｂ)、及び、電気回路(１２)を設置し、これらの部品をそれぞれ以下の文章で説明する。
【００１１】
前記の本考案である集積回路部品を具えた燃料電池において、該基板(１１)は、一層、或いは、多層のＦＲ４基板、エポキシ樹脂基板、ガラス繊維基板、セラミック基板、高分子のプラスチック基板、或いは、複合材を基板材料とするプリント基板を選択することができる。該膜電極接合体(１１ｃ)は、燃料電池の電気化学的反応のコア部品であり、例を挙げると、NAFION（登録商標）を用いて問題解決した膜電極接合体を用い、設置した膜電極接合体(１１ｃ)を介することで、電気化学的反応を起して電力を発生することができる。該陽極集電体(１１ａ)と陰極集電体(１１ｂ)は、導電回路で、且つ、膜電極接合体(１１ｃ)の電力出力のそれぞれの陽極と陰極に対応して、電力を出力することに用いている。例を挙げると、各集電体の実施手段は、基板(１１)に対してプリント基板へのエッチング製造工程で達成することができる。及び、該電気回路(１２)が燃料電池(１０)に適応して電気化学的反応を起こして、対応する制御手段を提供でき、この中の、該電気回路(１２)は、更に一歩進んで集積回路部品(１２ａ)を含み、且つ、該集積回路部品(１２ａ)が前記の制御手段を提供できる。例を挙げると、その制御手段が燃料電池の作動に対応するものとして、燃料電池の負荷検出、及び、功率の出力制御、燃料電池の直流電圧安定化制御等を含む。その他、該集積回路部品(１２ａ)は、燃料電池の特性要求に合わせて一般の集積回路部品の実装技術、或いは、コネクタ技術を使用し、例を挙ると、考慮すべき燃料電池の特性として耐熱性、放熱性、耐腐食性、組立性及び小型化を含む。これにより、集積回路部品の実装技術の具体的な実施手段として、表面実装技術(surface mount technology、ＳＭＴ)、ＱＦＰシリーズ、ＰＬＣＣ、ＳＯＰシリーズ、ＤＩＰシリーズ、ＬＯＣシリーズ、金端子のコネクタ等を用いることができる。
【００１２】
図３は、本考案である集積回路部品を具えた燃料電池に周辺装置を具えた構造の見取図である。前記の本考案である集積回路部品を具えた燃料電池内において、更に一歩進んで該燃料電池(１０)の作動パラメータの検出、及び/或いは、制御に用い、該集積回路部品(１２ａ)に対応する制御手段を行うための周辺装置(１３)を具えるよう更に一歩進んで周辺装置を具えたものである。この中の、燃料電池(１０)の作動パラメータには、膜電極接合体の温度、燃料の濃度、燃料の流量、電力の功率、電流/電圧の強度等を含むことができる。該周辺装置(１３)として、一種、或いは、数種のセンサー素子(１３ａ)を具えるものを選択し、また、前記燃料電池の各項物理特性の検出を行い、且つ、該センサー素子(１３ａ)が各項物理特性に対応するよう検出された情報を集積回路部品(１２ａ)に伝送することができ、その制御手段のロジック演算を行なう情報として用いる。
【００１３】
さらに、該周辺装置(１３)として、温度調節部品(１３ｂ)、及び、濃度調節部品(１３ｃ)を具えるものを選択する。該温度調節部品(１３ｂ)は、集積回路部品(１２ａ)の制御手段を介することで温度調整を行い、例を挙げると、該温度調節部品(１３ｂ)は、ファンとすることができ、センサー素子(１３ａ)が燃料電池(１０)の膜電極接合体(１１ｃ)の温度を検出した時、集積回路部品(１２ａ)の制御手段でこの温度値が既定値を超えたと判断した場合、集積回路部品(１２ａ)の制御手段を介して制御情報を該温度調節部品(１３ｂ)に出力し、対応する功率においてファンの作動を制御し、膜電極接合体(１１ｃ)温度を既定値まで引き下げ、及び、該濃度調節部品(１３ｃ)は、集積回路部品(１２ａ)の制御手段を介することで燃料の濃度調整を行い、例を挙げると、該濃度調節部品(１３ｃ)は、ポンプとすることができ、センサー素子(１３ａ)が燃料電池(１０)の燃料の濃度、或いは、燃料の流量を検出した時、集積回路部品(１２ａ)の制御手段で数値が既定値より低いと判断された場合、集積回路部品(１２ａ)の制御手段を介して制御情報を該濃度調節部品(１３ｃ)に出力し、対応する功率においてポンプの作動を制御し、燃料の濃度、或いは、燃料の流量を既定値まで達するよう制御する。
【００１４】
以上は、本考案の解釈として最良実施例であるが、本考案のどのような形式上の限定と改変を受けるものではなく、また、本考案に関するいかなる修飾或いは改変も全て本考案の保護範疇にある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案である集積回路部品を具えた燃料電池の具体的な実施例の立体図である。
【図２】本考案である図１の別の視角から見た立体図である。
【図３】本考案である集積回路部品を具えた燃料電池に周辺装置を具えた構造の見取図である。
【符号の説明】
【００１６】
(１０)  燃料電池
(１１)  基板
(１１ａ)  陽極集電体
(１１ｂ)  陰極集電体
(１１ｃ)  膜電極接合体
(１２)  電気回路
(１２ａ)  集積回路部品
(１３)  周辺装置
(１３ａ)  センサー素子
(１３ｂ)  温度調節部品
(１１ｃ)  濃度調節部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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