(57)【要約】【課題】電子機器に電力を供給可能であり、設置状態または移動状態において安定した状態を保持することが可能な電子機器用の燃料電池ユニットを提供する。【解決手段】電子機器へ電力を供給する燃料電池ユニット４０は筐体４２を備え、この筐体は、設置面を有しているとともに燃料収容容器を搭載可能に形成されている。筐体４２の壁部の内、燃料収容容器６４に対向した側壁４２ｄ、および起電部６８に対向した側壁４２ｄは、それぞれ外側に凸の曲面形状に形成されている。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
上記筐体に設けられ化学反応により発電を行う起電部と、
上記筐体に着脱可能に接続され、上記発電する際の燃料を収容する燃料収容部と、を備え、
上記筐体は、底面と、曲面状の壁面とを有していることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項２】
上記壁面は、上記筐体の側面または背面または上面の少なくとも一面であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池ユニット。
【請求項３】
上記燃料収容容器は、上記燃料収容容器が装着された状態で上記曲面状の壁面の一部を形成する形状であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池ユニット。
【請求項４】
上記壁面は上記筐体の側面であり、上記側面の反対側面も曲面状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池ユニット。
【請求項５】
筐体と、
上記筐体に設けられ化学反応により発電を行う起電部と、
上記筐体に着脱可能に接続され、上記発電する際の燃料を収容する燃料収容部とを具備し、
上記筐体は、底面と、凸状部材が設けられた壁面とを有していることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項６】
上記凸上部材が設けられた壁面に通気孔が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の燃料電池ユニット。
【請求項７】
上記壁面は、上記筐体の側面または背面または上面の少なくとも一面であることを特徴とする請求項５に記載の燃料電池ユニット
【請求項８】
前記起電部で発電された電力を電子機器へ供給する接続部を有することを特徴とする請求項１または５に記載の燃料電池ユニット。
【請求項９】
電子機器に電力を供給する燃料電池ユニットにおいて、
液体燃料を搭載可能な筐体と、
上記筐体に設けられた把持部と、を備えたことを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項１０】
上記把持部は、棒状に形成され上記筐体の長手方向に沿って延びているとともに、その両端部は直角に折り曲げられ、上記筐体に接続されていることを特徴とする請求項９記載の燃料電池ユニット。
【請求項１１】
上記筐体は、底面と、この底面に対向した上面部とを有し、上記突起は柱形状に形成されており、上記把持部の両端部はヒンジ部を介して上記上面部に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１２】
上記把持部は、上記筐体の外面に把持可能に突設された突起を有していることを特徴とする請求項９に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１３】
上記筐体は、底面と、この底面に対向した上面部とを有し、上記突起は柱形状に形成され上記上面部の略中央部に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１４】
電子機器に電力を供給する燃料電池ユニットにおいて、
筐体と、
上記筐体内に設けられた第１起電部と、
上記筐体内に設けられた第２起電部と、
上記第１起電部と上記第２起電部との間に設けられ、上記第１および第２起電部へ供給する燃料を収容する燃料収容容器と、
を具備することを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項１５】
上記第１起電部は上記筐体の一端部に設けられ、上記第２起電部は上記一端部とは反対の他端部に設けられることを特徴とする請求項１４に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１６】
上記第１および第２起電部は、上記第１起電部と上記第２起電部との重心が上記筐体の重心部近傍に位置するように配置され、上記燃料収納容器は上記筐体の重心部付近に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１７】
上記燃料収容容器は上記筐体に対して着脱自在に形成され、少なくとも１つの平坦面と、外側に向かって突出した少なくと１つの凸面とを含む外面を有していることを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１８】
上記筐体は、上記燃料収容容器を収納可能な収納部と、凸面部とを有していることを特徴とする請求項１４に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１９】
上記筐体は、外面に開口しているとともに筐体内部に連通した複数の通気孔を有し、上記筐体の凸面部は上記通気孔近傍に設けられていることを特徴とする請求項１８に記載の燃料電池ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の電源として使用可能な燃料電池ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、高濃度のメタノールが収容された燃料タンク、この燃料タンクのメタノールを水によって希釈する混合タンク、この混合タンクで希釈された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。
【０００４】
このような構造の燃料電池は、リチウムイオンバッテリなどの二次電池に比較して大型化することが避けられない。そのため、燃料電池を例えばノートＰＣの本体に内蔵する構成とした場合、ノートＰＣ全体の大型化および重量増加を招き、ノートＰＣ本来の利便性を損なう恐れがある。また、燃料電池は、その動作原理から、本質的に水分を発生する。そのため、燃料電池をコンピュータ本体内に内蔵した場合、コンピュータ本体内に設けられた電子部品等が燃料電池から発生した水分によって悪影響を受ける懸念がある。
【０００５】
そこで、例えば、特許公報１には、燃料電池をコンピュータ本体の外側に配置し、ケーブルを介してコンピュータ本体に接続可能としたコンピュータシステムが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３２１５４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記コンピュータシステムにおいて、燃料電池はコンピュータ本体から離間して設置され、ケーブルを介してコンピュータ本体に接続されている。そのため、コンピュータシステムを卓上等で使用する場合、広い占有面積を必要とするとともに、ケーブルも邪魔となり易い。
また、ＤＭＦＣのような燃料電池では、燃料として液体のメタノールを使用している。このメタノールは劇物であるため、外部へ漏洩しないように充分な対策を施す必要がある。例えば、燃料電池をコンピュータ本体から取り外して持ち運ぶ際、あるいは、燃料電池を誤った向きに置いた場合、燃料が漏洩する恐れがある。また、燃料電池の搬送中、あるいは、使用中において、衝撃などにより燃料タンクが損傷し、燃料が漏洩する恐れもある。従って、種々の状況を想定して燃料の漏洩防止を図る必要がある。
【０００８】
一方、燃料電池は、起電部のアノード側にメタノール水溶液を、カソード側に空気を送り込むと発電し、反応生成物としてアノード側では炭酸ガスが、カソード側では水が発生する。アノード側で発生する炭酸ガスおよびカソード側の排気は、ある程度湿分を含んだ状態で大気に放出される。電子機器用の燃料電池においては、オフィスなどの室内で使用されるケースが多く、また、水分を嫌う電子機器と接続して用いるため、排気中の湿分が電子機器に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００９】
また、燃料電池は、発電に伴い熱を発生するため、冷却の為にファンなどで外気を取り入れ、内部を冷却した後、電池外部に放熱している。これらの電池反応に伴う排ガスや、放熱に伴う排気は、燃料電池の筐体に開けられた開口から外部に放出される。しかしながら、使用場所が特定できない燃料電池においては、使用時の置き方によっては吸気や排気の為の開口が壁や物と密着したり、あるいは、燃料電池の上に書類など物を置かれたりして、充分な空気の取り込みや排気が出来なく恐れがある。この場合、出力が低下し、あるいは、熱が内部にこもり充分な電力が得られなくなる可能性がある。
【００１０】
本発明は上述した問題のいずれかを解決するためになされたものであり、本発明の一態様の課題は、電子機器に電力を供給可能であり、安定した設置状態または移動状態を提供することが可能な電子機器用の燃料電池ユニットを提供することにある。
また、本出願における他の態様の課題は、電子機器に容易に接続でき、設置占有面積の低減を図ることが可能な電子機器用の燃料電池ユニット、およびこれを備えた電子機器システムを提供することにある。
本出願における更に他の態様の課題は、持ち運びや使用に際して、液体燃料の漏洩を未然に防止することが可能な電子機器用の燃料電池ユニットを提供することにある。
本出願における態様の課題は、排気中の湿分による不具合の発生を防止する電子機器用の燃料電池ユニット、あるいは、設置状態に拘わらず良好な排気および吸気を実現し、安定して動作可能な電子機器用の電子機器用の燃料電池ユニットを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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用の燃料電池ユニットは、筐体と、上記筐体に設けられ化学反応により発電を行う起電部と、上記筐体に着脱可能に接続され、上記発電する際の燃料を収容する燃料収容部と、を備え、上記筐体は、底面と、曲面状の壁面とを有していることを特徴としている。
また、この発明の他の態様に係る燃料電池ユニットは、筐体と、上記筐体に設けられ化学反応により発電を行う起電部と、上記筐体に着脱可能に接続され、上記発電する際の燃料を収容する燃料収容部とを具備し、上記筐体は、底面と、凸状部材が設けられた壁面とを有していることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る燃料電池ユニットを備えた電子機器システムについて詳細に説明する。
図電子機器システムは、電子機器としてのノートＰＣ１０およびこのノートＰＣに着脱自在に接続可能な燃料電池ユニット４０を備えている。まず、ノートＰＣについて説明すると、このノートＰＣは、図１ないし図５に示すように、偏平な矩形箱状の本体１２を備えている。本体１２の上面前部には、パームレスト部１４が形成され、このパームレスト部の後方には、入力手段としてのキーボード１６が設けられている。本体１２の底面１２ａはほぼ平坦な矩形状に形成されている。
【００１３】
本体１２の上面後端部には一対のヒンジ部１８が設けられ、これらのヒンジ部により表示ユニット２０が回動自在に支持されている。表示ユニット２０は、偏平な矩形箱状の筐体２１と、筐体に設けられた液晶表示パネル２２とを有している。また、表示ユニット２０は、筐体２１の下端部から延出した一対の脚部２３を有し、これら脚部がヒンジ部１８によって支持されている。そして、表示ユニット２０は、キーボード１６の後方で本体１２に対して任意の角度で起立した図１に示す開放位置と、キーボードを上方から覆うように倒された図２に示す閉じ位置とに亘って回動可能となっている。
【００１４】
図３に示すように、本体１２の背面部には、凹所からなるバッテリ装着部２４が形成され、本体の幅方向に沿って延びているとともに背面側に開口している。バッテリ装着部２４のほぼ中央部には、バッテリを電気的に接続するためのコネクタ２６が設けられている。コネクタ２６の各端子は、本体１２の底面１２ａとほぼ平行な方向に延出している。また、バッテリ装着部２４の両端部には、それぞれ細長いガイド突起２８が形成されている。そして、バッテリ装着部２４には、図示しないリチウムイオンバッテリなどの細長い二次電池、および後述する燃料電池ユニット４０の接続部が選択的に装着される。
【００１５】
図６に示すように、本体１２の内部には電源部３０が設けられている。この電源部３０には、本体１２の側面に設けられたＡＣコネクタ３１に接続されたＡＣアダプタ３２を介して商用電源を給電可能となっている。また、電源部３０へは、本体１２のバッテリ装着部２４に装着された二次電池パック３４あるいはバッテリ装着部に接続された燃料電池ユニット４０から給電可能に構成されている。本体１２内には、ＣＰＵ３６が実装されたメインボード３７、このメインボードに接続されたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３８、モデム３９等が設けられ、電源部３０からメインボードへ給電される。
【００１６】
一方、燃料電池ユニット４０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。図４、図７および図８に示すように、燃料電池ユニット４０は、ほぼ角柱形状の筐体４２を備えている。この筐体４２は、設置面として機能する平坦な底壁４２ａ、この底壁とほぼ平行に対向した上面壁４２ｂ、底壁と上面壁との間に位置した背面壁４２ｃ、および底壁の長手方向両端側で底壁と上面壁との間に位置した一対の側壁４２ｄを有している。
【００１７】
底壁４２ａ外面の角部には、それぞれ突起からなる複数、例えば４つの脚部４３が突設されている。上面壁４２ｂおよび背面壁４２ｃには、それぞれ通気孔として機能する多数のスリット４４が形成されている。なお、底壁４２ａにも通気用のスリットを形成してもよい。筐体４２において、一対の側壁４２ｄは、それぞれ外側に向かって凸となる曲面状に形成されている。
【００１８】
筐体４２の前面部には、ノートＰＣ１０に接続可能な接続部４６が一体的に設けられ筐体前面部から前方へ突出している。接続部４６は、ノートＰＣ１０の本体１２に設けられたバッテリ装着部２４に着脱自在に装着可能な嵌合部４８およびノートＰＣの底面１２ａを支持する支持部５４を備えている。嵌合部４８は、バッテリ装着部２４の形状に対応した細長い棒状に形成され、筐体４２の長手方向に沿って延びている。嵌合部４８は、その長手方向両端にそれぞれ位置した一対の端面５０を有し、これらの端面は筐体４２の底壁４２ａに対しほぼ垂直に延びている。各端面５０には、ノートＰＣ１０側のガイド突起２８と係合可能な一対のガイドリブ５２が形成されている。一対のガイドリブ５２は、所定の隙間を置いてほぼ平行に設けられているとともに、筐体４２の底壁に対し傾斜して延びている。ここでは、ガイドリブ５２は、筐体４２側から前方へ向かって、かつ、筐体の底壁４２ａと平行な平面に向い下方に傾斜して延びている。
【００１９】
上記のように、接続部４６の一部を構成している嵌合部４８は、ガイドリブ５２も含めて、筐体４２の底壁４２ａに対し垂直方向に離間して位置している。接続部４６の支持部５４は嵌合部の下方に位置している。支持部５４の両端部は、筐体４２の長手方向に沿って嵌合部４８の両端から突出して、その上面は支持面５５を形成している。各支持面５５は嵌合部４８の端面５０に連続しているとともに、ガイドリブ５２と平行に傾斜して延びている。
【００２０】
接続部４６の前端面には、ノートＰＣ１０のコネクタ２６に接続可能なコネクタ５６、およびノートＰＣの本体１２と係合可能な一対の係合爪５７が設けられている。接続部４６の長手方向において、コネクタ２６はほぼ中央に位置し、係合爪５７はコネクタ２６の両側に離間して設けられている。また、接続部４６の上面には、燃料電池ユニット４０の動作状態を示す複数のインジケータ５１が設けられている。
【００２１】
図７ないし図９に示すように、接続部４６内の下部には起動用補助電源６０が収納されている。この起動用補助電源６０は細長い２次電池、キャパシタ等により構成されている。また、接続部４６内には燃料電池ユニット４０の動作を制御する制御回路基板６２が配置され、起動用補助電源６０の上方に位置している。すなわち、起動用補助電源６０は、筐体４２の底壁４２ａに垂直な方向において、底壁４２ａと制御回路基板６２との間に位置している。また、コネクタ５６は、制御回路基板６２に電気的に接続されている。
【００２２】
筐体４２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た燃料収容容器６４、燃料収容容器に接続された混合容器６６、燃料収容容器から混合容器へ燃料を供給する第１送液ポンプ６７、および起電部６８が配設されている。起電部６８は、アノード（燃料極）６８ａとカソード（空気極）６８ｂとの間に電解質膜７０を挟持して構成されている。なお、燃料収容容器６４、混合容器６６、起電部６８は、液体保持部を構成している。また、筐体４２の内部には、混合容器６６から起電部６８へ燃料を供給する第２送液ポンプ７２、起電部へ空気を供給する送気ポンプ７４、および冷却ファン７５が配設されている。
【００２３】
第１送液ポンプ６７により燃料収容容器６４から混合容器６６に供給されたメタノールは、起電部６８から還流する溶媒としての水によって所定の濃度に希釈される。混合容器６６内で希釈されたメタノールは、第２送液ポンプ７２により起電部６８のアノード６８ａに供給される。一方、起電部６８のカソード６８ｂには送気ポンプ７４により空気が供給される。供給されたメタノールおよび空気は、アノード６８ａとカソード６８ｂとの間に設けられた電解質膜７０で反応し、これにより、アノード６８ａとカソード６８ｂとの間に電力が発生する。起電部６８で発生した電力はコネクタ５６へ送られる。
【００２４】
また、起電部６８には、反応生成物として、アノード６８ａ側に二酸化炭素、カソード６８ｂ側に水が生成される。アノード６８ａ側に生じた二酸化炭素は起電部６８から混合容器６６へ導入され、カソード６８ｂ側に生じた水は水蒸気として混合容器６６へ導入される。混合容器６６に戻された水蒸気の内、気体の部分である湿気を含んだ空気は、二酸化炭素とともに混合容器から筐体４２内へ排出される。
【００２５】
燃料電池ユニット４０の動作中、冷却ファン７５が駆動され、筐体４２に形成されたスリット４４を通して外気が筐体内に導入される。導入された外気は、筐体４２内を冷却した後、スリット４４を通して外部に排気される。この際、起電部６８から筐体４２内に排出された二酸化炭素および湿気を含んだ空気もスリット４４を通して外部に排気される。
【００２６】
図５に示すように、排気孔として機能するスリット４４の内、筐体４２の上面壁４２ｂに形成された各スリットは、筐体内部から外部に向かって筐体の底壁４２ａと垂直な方向Ａ、あるいはこの垂直な方向Ａによりも接続部４６から離間する方向に傾斜した方向に沿って延びている。また、筐体４２の背面壁４２ｃに形成された各スリット４４は、筐体内部から外部に向かって筐体の底壁４２ａと平行な方向Ｂ、あるいはこの方向Ｂよりも底壁４２ａから離間する方向に傾斜した方向に沿って延びている。
【００２７】
図７および図９に示すように、筐体４２内において、燃料収容容器６４は筐体の長手方向一端部に配置され、筐体の側壁４２ｄと隣接対向している。また、起電部６８は筐体４２の長手方向他端部に配置され、筐体の他方の側壁４２ｄと隣接対向している。そして、前述したように、両側壁４２ｄは、外側に向かって凸の曲面状に形成されている。また、本実施の形態において、燃料収容容器６４は燃料カートリッジとして構成され、図７に矢印で示すように、筐体４２の長手方向一端部に対し脱着自在に装着されている。そして、燃料収容容器６４に一部により筐体４２の側壁４２ｄが構成されている。
【００２８】
上記構成の燃料電池ユニット４０は、図１ないし図６に示すように、接続部４６の嵌合部４８をノートＰＣ１０の本体後端部に設けられたバッテリ装着部２４に嵌合することにより、ノートＰＣ１０に接続される。この場合、バッテリ装着部２４に設けられた一対のガイド突起２８を嵌合部４８のガイドリブ５２にそれぞれ係合させ、これらをガイドとして嵌合部４８をバッテリ装着部２４内に押し込む。すると、接続部４６に設けられたコネクタ５６がノートＰＣ１０側のコネクタ２６に接続されるとともに、一対の係合爪５７がノートＰＣ側に設けられた係合部に係合する。これにより、燃料電池ユニット４０はノートＰＣ１０の後部に対し電気的かつ機械的に接続され、コネクタ５６を介してノートＰＣ１０へ電力を供給可能となる。
【００２９】
また、ノートＰＣ１０の底面１２ａ後部において、バッテリ装着部２４の両側に位置した部分は、燃料電池ユニット４０の接続部４６に設けられた支持面５５上に支持される。この際、バッテリ装着部２４に嵌合した嵌合部４８は、筐体４２の底壁４２ａに対し垂直方向上方に離間して位置しているため、図５に示すように、ノートＰＣ１０は、燃料電池ユニット４０に接続された後端部が持ち上がり、前方へチルトした状態で支持される。すなわち、燃料電池ユニット４０は、筐体４２の底壁４２ａと、ノートＰＣ１０の本体底面１２ａとのなす角度がθが０°よりも大きな角度を有してノートＰＣ１０に接続される。
【００３０】
以上のように構成された燃料電池ユニット４０によれば、ノートＰＣ１０の本体後部に容易に接続でき、同時に、電子機器システム全体の設置占有面積を低減を図ることができる。また、ノートＰＣの後端部を持ち上げチルトさせた状態で燃料電池ユニット４０を接続することにより、燃料電池ユニットの筐体４２を奥行きが短く比較的高さの高い形状とした場合でも、ノートＰＣの表示ユニット２０を筐体４２と干渉することなく任意の位置まで開いて使用することが可能となる。
【００３１】
燃料電池ユニット４０の制御回路基板６２は起動用補助電源６０の垂直方向上方に位置するように配置されている。そのため、ノートＰＣ１０と燃料電池ユニット４０とを接続する際、ノートＰＣと燃料電池ユニットとの接続部に無理な応力が作用することなく接続することができ、ノートＰＣを容易にチルトさせることが可能になる。同時に、制御回路基板６２を起動用補助電源６０の上方へ配置することにより、万が一、ノートＰＣ１０の動作中に燃料電池ユニット４０から燃料漏れが発生した場合、燃料は筐体４２の底壁４２ａ上に溜まる事になる。しかし制御回路基板６２は、起動用補助電源６０の上方に位置しているため、制御回路基板６２が燃料に触れることを防止でき、制御回路基板６２に燃料が触れて生じるショートの防止、あるいは、燃料による配線の腐食を防止することができる。従って、信頼性および安全性の向上した燃料電池ユニットが得られる。
【００３２】
本実施の形態において、燃料電池ユニット４０の接続部４６を構成している嵌合部４８は、二次電池バックに対応した形状を有し、ノートＰＣ１０に設けられた既存のバッテリ装着部２４に接続可能に形成されている。そのため、ノートＰＣ１０側の構成を変更することなく燃料電池ユニット４０をノートＰＣに直接的に接続することができる。
【００３３】
上記構成の燃料電池ユニット４０によれば、筐体４２の壁部の内、燃料収容容器６４に対向した側壁４２ｄ、および起電部６８に対向した側壁４２ｄは、それぞれ外側に凸の曲面形状に形成されている。そのため、筐体４２の強度が増し、持ち運びや使用に際して外部から衝撃を受けた場合でも、筐体や燃料収容容器６４、起電部６８等の破損を防止することが可能となる。これにより、燃料がユニット内部、もしくはユニット外に漏洩することを防ぐことができる。本実施の形態のように、筐体４２の底面以外の部分に凸状の曲面、例えば側壁４２ｄを設けることにより、燃料電池ユニット４０は底壁以外を下にしては置き難い構造となる。そのため、燃料電池ユニット４０を保管の際、長時間逆様に放置されて燃料タンクの通気孔等から液体燃料がこぼれるような事態を避けることが可能となる。
【００３４】
図５に示したように、筐体４２には、発電に伴いアノード側から発生する炭酸ガスやカソード側の水蒸気を含んだ空気を外部に排気するためのスリット４４が開けられている。筐体４２の上面壁４２ｂに形成されたスリット４４は、筐体内部から外部に向かって垂直上方、あるいは垂直よりノートＰＣ１０から見て後方に傾斜して延びている。そのため、スリット４４から排気され湿分を含んだ排気がノートＰＣ１０の方へ吹き付けるられることが無く、ノートＰＣに悪影響を及ぼすことが無い。また、筐体４２の背面壁あるいは側壁に設けられたスリット４４は、筐体内部から外部に向かって水平方向、もしくは水平より上方に傾斜して延びている。そのため、湿分を含んだ排気が机などの載置面に吹き付けられることが無く、結露して机やその上の書類などを濡らすことを防止できる。
【００３５】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態において、上述した第１の実施の形態と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。
上述した第１の実施の形態において、ノートＰＣ１０に設けられたコネクタ２６の端子およびバッテリ装着部２４のガイド突起２８は、ほぼ水平に、つまり、本体１２の底面１２ａとほぼ平行に延びた構成としたが、図１１に示すように、第２の実施の形態によれば、コネクタ２６の端子、およびガイド突起２８は、本体１２内部から本体背面側に向かって、且つ、底面１２ａ側に傾斜して延びている。コネクタ２６の端子およびガイド突起２８の延出方向と本体底面１２ａとのなす角度θは、０°よりも大きく設定されている。これに対して、燃料電池ユニット４０の接続部４６に設けられたガイドリブ５２は、筐体４２の底壁４２ａとほぼ平行に、すなわち、ほぼ水平に延びている。
【００３６】
上記のように構成された第２の実施の形態によれば、ノートＰＣ側のコネクタ２６およびガイド突起２８を角度θ傾けて設けることにより、一層容易にノートＰＣ１０をチルトさせた状態で燃料電池ユニット４０に接続することが可能となる。その他、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
図１２に示す第３の実施の形態によれば、筐体４２の壁部の内、燃料収容容器および起電部と対向した側壁４２ｄは外側に凸の曲面状に形成され、更に、燃料収容容器と対向した上面壁４２ｂの端部７６も外側へ凸の曲面状に形成されている。この構成によれば、筐体４２の強度を一層増加する。そのため、持ち運びや使用に際して外部から衝撃を受けた場合でも、筐体４２や燃料収容容器６４、起電部６８等の破損を防止し、燃料の漏洩を防ぐことができる。
なお、第３の実施の形態において、筐体４２の上面壁端部７６に加えて、起電部と対向した筐体上面壁４２ｂの部分、および背面壁の所望箇所を、外側に凸の曲面状に形成してもよい。
【００３８】
図１３に示すように、第４の実施の形態によれば、燃料電池ユニット４０は、筐体４２に設けられたユニット搬送用のハンドル８０を備えている。把持部として機能するハンドル８０は、筐体４２の上面壁４２ｂに設けられている。ハンドル８０は細長い棒状に形成され筐体４２の長手方向に沿って延びているとともに、その両端部は直角に折り曲げられ、ヒンジ部８２を介して上面壁４２ｂに回動自在に支持されている。これにより、ハンドル８０は、上面壁４２ｂに対して垂直に起立した把持位置と、上面壁とほぼ平行に倒れた伏せ位置との間を回動可能となっている。
【００３９】
上記第４の実施の形態によれば、燃料電池ユニット４０をノートＰＣ１０から外して搬送する際、ハンドル８０を持って搬送することが可能であり、筐体４２の底壁を下にしてユニット全体を水平を維持することができる。これにより、搬送中、筐体４２内部の燃料が漏洩することを防止可能となる。また、使用者が机の上などに燃料電池ユニット４０を静置する際も、ハンドル８０の位置でユニットの上下位置関係を一義的に判断でき、誤ってユニットを横倒しや上下さかさまに置くことを防止できる。従って、燃料の漏洩を未然に防止することが可能となる。
【００４０】
図１４に示す第５の実施の形態によれば、筐体４２の上面壁４２ｂの中央部には、把持部として機能する円柱状の突起８４が突設されている。また、把持部としての突起８４を中央部に設けることで、この突起を持って燃料電池ユニット４０を持ち運ぶ際は左右のバランスがよく、上下逆さまに置くと不安定になるため、持ち運びやすく、上下さかさまに燃料電池ユニット４０を置くようなことを防止可能である。この構成においても、突起８４を保持して燃料電池ユニット４０を搬送することができ、第４の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
図１５ないし図１７に示すように、第６の実施の形態に係る燃料電池ユニット４０によれば、起電部は偶数個、例えば、２つの起電部６８ａ、６８ｂに分割されている。これらの起電部６８ａ、６８ｂは、筐体４２内において、筐体の長手方向両端部にそれぞれ配置され、起電部６８ａ、６８ｂ全体の重心が筐体４２の重心部近傍に位置するように振分けて配置されている。
【００４２】
筐体４２において、起電部６８ａ、６８ｂの間で筐体の重心部近傍には容器収納部８６が規制されている。燃料収容容器６４は燃料カートリッジとして構成され、筐体４２の背面側から容器収納部８６に着脱自在に装着されている。燃料収納容器６４の外面は、それぞれ平坦な底面６４ａ、前面６４ｃ、および一対の側面と、外側に向かって突出した凸面からなる上面６４ｂおよび背面６４ｄを有している。燃料収納容器６４の前面６４ｃには、燃料の供給を行う接続口が設けられている。そして、燃料収納容器６４は、背面６４ｄが筐体４２から突出した状態で、容器収納部８６に装着されている。また、筐体４２の上面壁４２ｂの内、容器収納部８６と対向する壁部８６ａは、外側に向かって突出した曲面状の凸面部を構成している。
【００４３】
上記構成の燃料電池ユニット４０によれば、起電部を分割して筐体４２内へ均等に配置することでユニット全体の重量バランスを良くし、ユニット単独での搬送した際、ユニットの傾きを防止することができる。また、起電部が一カ所に集中した場合に起こりやすい燃料の配流の困難さをなくすとともに、発熱によりユニット内部で局所的に急激な温度上昇が起こることを防止可能となる。更に、燃料収容容器６４を凸面を有した構成とすることにより、温度上昇、排出ガス回収などにより燃料収容容器の内圧が上がった場合でも、高い耐久性を維持することができる。
【００４４】
燃料収容容器６４の上面および背面は凸面に形成され、また、筐体４２の壁部８６ａも凸面部として構成されている。そのため、図１７に示すように、燃料電池ユニット４０を机などの壁面Ｄ付近で使用した場合や使用中に筐体４２上部に物体Ｃを誤ってのせてしまった場合でも、筐体４２の外面と壁面Ｄや物体Ｃが密に接することを阻害することができる。その結果、筐体４２に形成された通起用のスリット４４が塞がれることを防止し、燃料電池ユニットを安定して動作させることができる。更に、容器収納部８６に対向し壁部８６ａを外側へ突出した凸面部とすることにより、筐体４２の強度が増し、外部から衝撃を受けたときに筐体や燃料収容容器等の破損を防止し、燃料の漏洩を防ぐことができる。また、燃料電池ユニット４０は底壁以外を下にしては置き難い構造となる。そのため、燃料電池ユニット４０を保管の際、長時間逆様に放置されて燃料タンクの通気孔等から液体燃料がこぼれるような事態を避けることが可能となる。
【００４５】
内部に１０Ｍ（１０ｍｏｌ／Ｌ）のメタノール水溶液１００ｃｃを収容した燃料収容容器６４を容器収納部８６に差し込んで燃料を供給して発電を行ったところ、ノートＰＣを連続して１時間駆動することができた。また、燃料電池ユニット４０をノートＰＣから取り外して持ち運んだ際、傾くことなく搬送することができ、燃料が漏洩することはなかった。更に、燃料電池ユニット４０を机などの壁面Ｄ付近で使用した場合や使用中に筐体４２上部に物体Ｃを誤ってのせてしまった場合でも、外部からの空気の取り入れを容易にし、１時間の連続駆動が可能であった。
【００４６】
図１８および図１９に示すように、第７の実施の形態に係る燃料電池ユニット４０によれば、筐体４２の上面壁４２ｂおよび背面壁４２ｃには、通気孔としての複数のスリット４４が形成されている。スリット４４の近傍で上面壁４２ｂには、複数、例えば２つの突出部８８ａが突設されている。２つの突出部８８ａは互いに異なる高さを有している、また、突出部８８ａは、筐体４２を支持不能な位置、例えば、３点支持が不能な位置に分散して配置されている。
【００４７】
スリット４４の近傍で背面壁４２ｃには、複数、例えば２つの突出部８８ｂが突設されている。２つの突出部８８ｂは互いに異なる高さを有している、また、突出部８８ｂは、筐体４２を支持不能な位置、例えば、３点支持が不能な位置に分散して配置されている。なお、筐体４２の底壁４２ａには４つの突出部が突設され脚部を構成しているとともに、通気孔として複数のスリットが形成されている。
【００４８】
上記構成の燃料電池ユニット４０によれば、筐体４２の外面に突出部８８ａ、８８ｂを設けることにより、ユニット背面が壁Ｄに接触した場合や、ユニット上部に物Ｃを置いてしまった場合でも、スリット４４が塞がれることを防止でき、スリット４４を通して円滑な吸気および排気を維持することができる。従って、燃料電池ユニットの出力低下やオーバーヒートを防止し、種々の使用状況において、安定した電力供給を実現することができる。同時に、突出部８８ａ、８８ｂを設けることにより、燃料電池ユニット４０単体を立てたり、逆様の状態で配置することを防止し、燃料の漏洩を未然に防止することが可能となる。更に、筐体４２の底壁４２ａに脚部としての突起を設けることにより、底壁からの吸気や排気も可能になり好ましい。
なお、突出部の形状、高さ、配設位置は必要に応じて種々変更可能である。
【００４９】
図２０ないし図２１に示すように、第８の実施の形態に係る燃料電池ユニット４０によれば、筐体４２は偏平な矩形箱状に形成されノートＰＣ１０の底面側に接続可能に構成されている。筐体４２の上面壁４２ｂは、ノートＰＣ１０の本体１２が載置される載置面を構成し、この載置面は、本体１２の平面形状および寸法とほぼ同一の形状および寸法に形成されている。筐体４２は、上面壁４２ｂと隙間を置いて対向した底壁４２ａ、上面壁と底壁との間に位置した一対の側壁４２ｄ、背面壁４２ｃおよび前面壁４２ｃを有している。そして、筐体４２の上面壁４２ｂ、側壁４２ｄ、背面壁４２ｃおよび前面壁４２ｃには、それぞれ通気孔として機能する複数のスリット４４が形成されている。
【００５０】
筐体４２内には、燃料収容容器６４、混合容器６６、起電部６８が配置されているとともに、第１の実施の形態と同様に、図示しない第１および第２送液ポンプ、送気ポンプ、冷却ファン等が配置され、ＤＭＦＣを構成している。
【００５１】
筐体４２の上面壁４２ｂの周縁４隅には、それぞれ上面壁上にノートＰＣ１０の本体１２を位置決めするための位置決め突起９０が突設されている。また、上面壁４２ｂの４隅部には、上面壁とノートＰＣ本体１２の底面１２ａとの間に隙間を維持するための支持体として、それぞれ支持突起９２が突設されている。各支持突起９２は位置決め突起９０よりも低い高さに形成されている。更に、上面壁４２ｂにはコネクタ５６が設けられ、上方に突出している。このコネクタ５６には、起電部６８で作られた電力が供給される。コネクタ５６の突出高さは、支持突起９２よりも高く形成されている。そして、このコネクタ５６は、ノートＰＣ本体１２の底面１２ａ側に設けられたコネクタ２６と接続可能に形成されている。
【００５２】
筐体４２の壁部の内、燃料収容容器６４および混合容器６６に対向した背面壁４２ｃは、外側へ突出した曲面状に形成されている。同様に、側壁４２ｄの内、混合容器６６に壁部９３は、外側へ突出した曲面状に形成されている。また、側壁４２ｄ、背面壁４２ｃおよび前面壁４２ｃにおいて、スリット４４の近傍には、外側へ突出した突出部８８が形成されている。
【００５３】
ノートＰＣ１０と燃料電池ユニット４０とを接続する際、本体１２を位置決め突起９０により位置決めした状態で筐体４２の上面壁４２ｂ上に載置し、同時に、ノートＰＣ側のコネクタ２６を燃料電池ユニットのコネクタ５６に接続する。これにより、図２１および図２２に示すように、ノートＰＣ１０は筐体４２の上面壁４２ｂ上で所定位置に支持されるとともに、燃料電池ユニット４０に電気的に接続され、給電が可能となる。この状態において、筐体４２の上面壁４２ｂと本体１２の底面１２ａとの間には、支持突起９２により、空気を流通可能な空間９４が形成されている。
【００５４】
上記構成の燃料電池ユニット４０によれば、筐体４２の壁部の内、燃料収容容器６４、起電部６８等の液体保持部に対向した壁部を外側に凸の曲面形状に形成されている。そのため、筐体４２の強度が増し、持ち運びや使用に際して外部から衝撃を受けた場合でも、筐体や燃料収容容器６４、起電部６８等の破損を防止することが可能となる。これにより、燃料がユニット内部、もしくはユニット外に漏洩することを防ぐことができる。また、筐体４２の壁部に凸状の曲面を設けるとともに、コネクタ２６を他の部分よりも高く突出して設けることにより、燃料電池ユニット４０は底壁以外を下にしては置き難い構造となる。そのため、燃料電池ユニット４０を保管の際、長時間逆様に放置されて燃料タンクの通気孔等から液体燃料がこぼれるような事態を避けることが可能となる。
【００５５】
また、筐体４２の外面でスリット４４の近傍に突出部８８を設けることにより、ユニットが壁Ｄに接触した場合でも、スリット４４が塞がれることを防止でき、円滑な吸気および排気を維持することができる。従って、燃料電池ユニットの出力低下やオーバーヒートを防止し、種々の使用状況において、安定した電力供給を実現することができる。同時に、突出部８８を設けることにより、燃料電池ユニット４０単体を側壁４２ｄや背面壁４２ｃを下にして立てたり、逆様の状態で配置することを防止し、燃料の漏洩を未然に防止することが可能となる。
【００５６】
更に、筐体４２の上面壁４２ｂと本体１２の底面１２ｃとの間には空間９４が確保されているため、スリット４４が塞がれることがなく、この空間９４を通して通気することができる。従って、燃料電池ユニットの出力低下やオーバーヒートを防止することができる、同時に、ノートＰＣ１０と燃料電池ユニット４０との間に空気の層を設けて断熱することにより、燃料電池ユニットの熱がノートＰＣに伝わって電子回路に誤作動を生じる危険性が低減する。
【００５７】
なお、この発明は上記実施の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。
【００５８】
この発明に係る燃料電池ユニットおよび電子機器システムは、上述したノートＰＣに限らず、モバイル機器、携帯端末等の他の電子機器にも適用可能である。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。
【００５９】
【発明の効果】
以上の詳述したように、本発明によれば、電子機器に電力を供給可能であり、設置状態または移動状態において安定した状態を保持することが可能な燃料電池ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣを示す斜視図。
【図２】上記燃料電池ユニットおよびノートＰＣの背面側を示す斜視図。
【図３】上記燃料電池ユニットおよびノートＰＣを示す側面図。
【図４】上記燃料電池ユニットおよびノートＰＣの前面側を示す斜視図。
【図５】上記ノートＰＣの背面部を示す斜視図。
【図６】上記ノートＰＣの内部構造を模式的に示す図。
【図７】上記燃料電池ユニットを示す斜視図。
【図８】上記燃料電池ユニットの側面図。
【図９】上記燃料電池ユニットの内部構造を模式的に示す図。
【図１０】上記燃料電池ユニットの起電部の動作原理を模式的に示す図。およびノートＰＣ
【図１１】この発明の第２の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣを概略的に示す側面図。
【図１２】この発明の第３の実施の形態に係る燃料電池ユニットに示す斜視図。
【図１３】この発明の第４の実施の形態に係る燃料電池ユニットに示す斜視図。
【図１４】この発明の第５の実施の形態に係る燃料電池ユニットに示す斜視図。
【図１５】この発明の第６の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣを示す平面図。
【図１６】上記第６の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよび燃料収容容器を示す斜視図。
【図１７】上記第６の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣを示す側面図。
【図１８】この発明の第７の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣに示す斜視図。
【図１９】上記発明の第７の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣを示す側面。
【図２０】この発明の第８の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣを示す分解斜視図。
【図２１】上記第８の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣを示す斜視図。
【図２２】上記第８の実施の形態に係る燃料電池ユニットおよびノートＰＣを示す側面図。
【符号の説明】
１０…ノートＰＣ、  １２…本体、  １２ａ…底面、
２０…表示ユニット、２６、５６…コネクタ、４０…燃料電池ユニット、
４２…筐体、  ４２ａ…底壁、  ４２ｂ…上面壁、  ４６…接続部、
４８…嵌合部、  ６４…燃料収容容器、  ６６…混合容器、
６８…起電部、  ８０…ハンドル
８８、８８ａ、８８ｂ…突起
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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