(57)【要約】【課題】長期間に亘って安定した発電が可能な燃料電池を提供する。【解決手段】燃料電池の筐体には、起電部５２、燃料タンク、起電部と燃料タンクとの間で燃料を循環させる第１配管、起電部に空気を供給する空気供給部、起電部からの生成物を排出する第２配管が設けられている。第１配管には第１放熱部７０が設けられ、第１配管には第２放熱部７５が設けられている。第１および第２放熱部の間には、第１および第２放熱部を通して空気を流通させる冷却ファン８２が設けられている。【選択図】      図６
2005108714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学反応により発電を行う起電部と、
燃料を収納した燃料タンクと、
前記起電部と燃料タンクとの間で燃料を循環させるアノード流路を形成した第１配管と、
前記第１配管に設けられた第１放熱部と、
前記起電部に空気を供給する空気供給部と、
前記起電部に接続され、前記起電部からの生成物および空気を排出するカソード流路を形成した第２配管と、
前記第２配管に設けられた第２放熱部と、
前記第１および第２放熱部の間に設けられ、前記第１および第２放熱部を通して空気を流通させる冷却ファンと、
を備えた燃料電池。
【請求項２】
前記第１および第２放熱部は前記冷却ファンを間に挟んで対向配置され、前記冷却ファンは、前記第１および第２放熱部と交差する方向に延びた回転軸を有している請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記冷却ファンは、前記第１放熱部を通して空気を吸気する第１吸気面および前記第２放熱部を通して空気を吸気する第２吸気面を有した遠心ファンである請求項１又は２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記遠心ファンは、前記混合タンクに向けて排気する排気口を備えている請求項３に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記遠心ファンは、前記起電部に向けて排気する排気口を備えている請求項３又は４に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記冷却ファンは、前記第１放熱部を通して空気を排気する第１排気面および前記第２放熱部を通して空気を排気する第２排気面を有した遠心ファンである請求項１又は２に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記遠心ファンは、前記混合タンクの周囲を通して空気を吸気する吸気口を備えている請求項６に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記遠心ファンは、前記起電部の周囲を通して空気を吸気する吸気口を備えている請求項６又は７に記載の燃料電池。
【請求項９】
前記冷却ファンは、前記第１および第２放熱部と交差する方向に延びた回転軸を有し前記第１および第２放熱部を通して同一方向に空気を給気および排気する軸流ファンである請求項１に記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記カソード流路は、前記起電部から延出した第１流路と、第１流路から複数に分岐した複数の分岐流路と、前記第１流路および各分岐流路の下端に連通し前記第１流路から排出された水および前記分岐路で凝縮した水を貯溜する貯溜部と、前記貯溜部内に貯溜された水を前記燃料タンクに導く回収流路と、を有し、前記第２放熱部は、前記複数の分岐流路の周囲に設けられている請求項１ないし９のいずれか１項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の電源として使用される燃料電池に関する。
【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、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は筐体を備え、この筐体内には、高濃度のメタノールが収容された燃料タンク、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が設けられている。起電部はアノードおよびカソードを備え、アノード側に希釈されたメタノールを、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。その際、起電部は化学変化の反応熱により加熱され高温となる。一般に、燃料電池は、その発電量に比例して熱が発生する。
【０００４】
発電による発熱は、起電部表面、およびアノード流路、カソード流路から筐体内部に排熱される。また、筐体内部の空気は、筐体の内面部に設けられた冷却ファン、空気ブロワ等により換気される。それにより、燃料電池は過度の温度上昇が抑制され、好ましい動作温度に維持される（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−６７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した燃料電池では、発電に伴う反応生成物として、起電部のアノード側に炭酸ガスが、カソード側に水が発生する。前述したように、発電による発熱は、アノード流路、カソード流路から排熱されるが、カソード流路からは、反応生成物である水の一部が蒸気となって燃料電池の本体内に排出される。しかしながら、このようにカソード流路からの蒸気排気によって燃料電池を冷却する場合、水が蒸気となって徐々に失われ、発電反応に必要な水が不足してしまう。その結果、燃料電池の発電能力が低減する。
【０００６】
そこで、カソード流路およびアノード流路を効率良く冷却し、カソード側の排気温度を下げて水の蒸発を低減するとともに、燃料電池内部の温度を下げることが望ましい。また、燃料電池の小型、軽量化を図る上で、筐体内に設置されるファン等の部品点数は可能な限り少なく、各部品が効率良く作動することが望ましい。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、安定した発電量が得られるとともにコンパクト化が可能な燃料電池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燃料電池は、化学反応により発電を行う起電部と、燃料を収納した燃料タンクと、前記起電部と燃料タンクとの間で燃料を循環させるアノード流路を形成した第１配管と、前記第１配管に設けられた第１放熱部と、前記起電部に空気を供給する空気供給部と、前記起電部に接続され、前記起電部からの生成物および空気を排出するカソード流路を形成した第２配管と、前記第２配管に設けられた第２放熱部と、前記第１および第２放熱部の間に設けられ、前記第１および第２放熱部を通して空気を流通させる冷却ファンと、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、単一の冷却ファンによりアノード流路およびカソード流路を効率良く冷却し、安定した発電量が得られるとともにコンパクト化が可能な燃料電池を提供することができる。
【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、この発明の実施の形態に係る燃料電池について詳細に説明する。  
図１ないし図３に示すように、燃料電池１０は、メタノールを液体燃料としたＤＭＦＣとして構成され、また、電子機器、例えば、パーソナルコンピュータ１１の電源として使用可能に構成されている。
【００１１】
燃料電池１０は筐体１２を備えている。この筐体１２は、ほぼ角柱状に形成され水平に延びた本体１４と、本体から延出した載置部１６とを有している。載置部１６は、平坦な矩形状に形成され、パーソナルコンピュータ１１の後部を載置可能に形成されている。後述するように、本体１４内には、発電部を構成する燃料タンク、起電部、混合タンク等が配置されている。また、載置部１６内には、制御部２９、およびパーソナルコンピュータ１１をロックするロック機構等が配置されている。
【００１２】
図１ないし図３に示すように、本体１４は、載置部１６の底壁と一体の平坦な底壁１８ａ、この底壁とほぼ平行に対向した天壁１８ｂ、底壁と天壁との間に位置した前壁１８ｃ、後壁１８ｄ、および一対の側壁１８ｅ有している。一対の側壁１８ｅ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。前壁１８ｃには多数の通気孔２０が形成され、これら通気孔と対向する位置において、後壁１８ｄには多数の通気孔２１が形成されている。また、本体１４の一方の側壁１８ｅにも多数の通気孔２２が形成されている。底壁１８の外面には複数の脚２４が設けられている。本体１４の天壁１８ｂの前端部には、燃料電池１０の動作状態を示す複数のインジケータ２３が設けられている。
【００１３】
載置部１６は、本体１４の前壁１８ｃ下端部から前方へ延出した平坦な上壁２６を備えている。上壁２６は、底壁１８ａの前半部分と隙間を置いて対向しているとともに、本体１４側から下方に向かって僅かに傾斜して延びている。上壁２６は、パーソナルコンピュータ１１が載置される載置面２６ａを構成している。
【００１４】
図１ないし図４に示すように、載置部１６内には、後述する発電部の動作を制御する制御部２９が設けられている。制御部２９は、載置部１６内に配設され上壁２６とほぼ平行に延びた制御回路基板３０を備えている。制御回路基板３０上には、複数の半導体素子２８、コネクタ３２を含む複数の電子部品が実装されている。コネクタ３２は、載置部１６の中央で本体１４に隣接して設けられ、上壁２６を貫通し載置面２６ａから突出している。その他、制御部２９は、発電部を駆動する図示しない電源等を備えている。
【００１５】
載置部１６内には前後方向に沿って移動可能なロック板３４が配設されている。ロック機構を構成するロック板３４には、複数、例えば３本のフック３８が立設され、それぞれ上壁２６を貫通し載置面２６ａから突出している。更に、載置部１６内には、フック３８とともにロック板３４をロック解除位置へ移動させるイジェクトレバー３６が配設されている。載置部１６の一側縁部には、イジェクトレバー３６を操作するためのイジェクトボタン４０が設けられている。載置面２６ａ上には、フック３８に隣接して複数の位置決め突起４１が形成されている。
【００１６】
図３に示すように、制御部２９が設けられている載置部１６内部と、発電部が配置されている本体１４内部とは、底壁１８ａ上に立設された隔壁４２によって仕切られている。但し、隔壁４２には、発電部と制御回路基板３０とを電気的に接続するための配線を通す図示しない切欠が形成されている。
【００１７】
図２および図３に示すように、パーソナルコンピュータ１１の後端部は、位置決め突起４１により位置決めされた状態で載置部１６の載置面２６ａ上に載置される。パーソナルコンピュータ１１は複数のフック３８と係合し、載置位置にロックされる。また、パーソナルコンピュータ１１の図示しないコネクタが載置部１６のコネクタ３２と機械的かつ電気的に接続される。これにより、燃料電池１０とパーソナルコンピュータ１１とが機械的かつ電気的に接続される。
【００１８】
図４ないし図６に示すように、発電部は、本体１４内の一側部に設けられた燃料タンク５０、本体内の中央部に設けられ化学反応により発電を行う起電部５２、本体内の他側部に設けられた混合タンク５４を備えている。燃料タンク５０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。この燃料タンク５０は本体１４に対して脱着自在なカートリッジとして形成されている。なお、本体１４の一側部は、燃料タンク５０の脱着時に取り外し可能なカバー５１として形成されている。燃料タンク５０は図示しない燃料供給路を介して混合タンク５４に接続され、この燃料供給路には、燃料タンクから混合タンクへ燃料を供給する第１送液ポンプ５６が設けられている。図７に示すように、起電部５２は複数のセルを積層して構成され、各セルは、アノード（燃料極）５８ａとカソード（空気極）５８ｂとの間に電解質膜６０を挟持して構成されている。起電部５２の周囲には、多数の冷却フィン６１が設けられている。
【００１９】
図４ないし図６に示すように、本体１４の内部には、エアバルブ６２を介して起電部５２のカソード５８ｂに空気を供給する送気ポンプ６４が設けられている。送気ポンプ６４は空気供給部を構成している。起電部５２と混合タンク５４との間には燃料供給管６６ａおよび燃料回収管６６ｂが接続され、互いに平行に延びている。燃料供給管６６ａおよび燃料回収管６６ｂは、第１配管として機能し、起電部５２のアノード５８ａと混合タンク５４との間で燃料を循環させるアノード流路を形成している。燃料供給管６６ａには、混合タンク５４から起電部５２へ燃料を供給する第２送液ポンプ６８が接続されている。燃料回収管６６ｂには、起電部５２から排出された燃料と、化学反応により生成された二酸化炭素とを分離する気液分離器６５が設けられている。また、燃料供給管６６ａおよび燃料回収管６６ｂの周囲にはそれぞれ鉛直方向に延びた多数の放熱フィン６９が取り付けられ、第１放熱部７０を構成している。なお、本体１４の後壁１８ｄに形成された通気孔２１は、第１放熱部７０と対向して設けられている。
【００２０】
図３ないし図８に示すように、起電部５２には第２配管としての排出管７２が接続され、カソード５８ｂから発電により生じた生成物および空気を排出するカソード流路を形成している。カソード流路は、起電部５２から延出した第１流路７２ａと、第１流路から複数に分岐しているとともにそれぞれ水平方向に対し傾斜して延びた複数の分岐流路７２ｂと、第１流路および各分岐流路の下端に連通し第１流路から排出された水および分岐路で凝縮した水を貯溜する貯溜部７２ｃと、貯溜部内に貯溜された水を混合タンク５４に導く回収流路７２ｄと、分岐流路の上端に連通した第２流路７２ｅを有している。本実施形態において、複数の分岐流路７２ｂはそれぞれ鉛直方向に沿って延びている。
【００２１】
回収流路７２ｄには、貯溜部７２ｃ内の水を混合タンク５４に供給する回収ポンプ７６が設けられている。また、貯溜部７２ｃ内には、この貯溜部内に溜まった水の水位を検出する水位検知器７７が設けられている。
【００２２】
複数の分岐流路７２ｂを形成している排出管７２の周囲にはそれぞれ水平方向に延びた多数の放熱フィン７４が取り付けられ、第２放熱部７５を構成している。複数の分岐流路７２ｂを含む第２放熱部７５は、第１放熱部７０と隙間を置いてほぼ平行に対向配置されている。第２流路７２ｅはほぼ水平に延びているとともに、本体１４の通気孔２２の近傍で、かつ、通気孔２２に向かって開口した排気口７８を備えている。第２流路７２ｅにおいて、排気口７８の近傍には排気バルブ８０が設けられている。なお、第２流路７２ｅには、気液分離器６５で分離された二酸化炭素を第２流路７２ｅに導くガス排出管８１が設けられている。本体１４の前壁１８ｃに形成された通気孔２０は、第２放熱部７５と対向して設けられている。
【００２３】
本体１４内において、第１放熱部７０と第２放熱部７５との間には、遠心ファンからなる冷却ファン８２が設けられ、第１放熱部および第２放熱部と対向している。冷却ファン８２は、羽根の回転軸Ｄがほぼ水平に、かつ、第１放熱部７０および第２放熱部７５と直交するように配置されている。冷却ファン８２は、第１放熱部７０に対向した第１吸気面８２ａおよび第２放熱部７５に対向した第２吸気面８２ｂを有している。
【００２４】
冷却ファン８２は羽根を覆ったファンケースを有し、このファンケースには、第１放熱部７０に対向した第１吸気口８４ａ、第２放熱部７５に対向した第２吸気口８４ｂ、および羽根の回転方向に対して接線方向に向かって開口した２つの排気口８６ａ、８６ｂが形成されている。一方の排気口８６ａは本体１４の通気孔２２に向かって開口し、また、他方の排気口８６ｂは起電部５２に向かって開口している。
【００２５】
その他、発電部は、混合タンク５４に接続されたタンクバルブ８７、混合タンク５４内に収容された燃料の濃度を検出する濃度センサ８８、この濃度センサを通して混合タンク内の燃料を循環させる濃度検出ポンプ８５を備えている。  
本体１４内に配設され発電部を構成している第１および第２送液ポンプ５６、６８、送気ポンプ６４、回収ポンプ７６、濃度検出ポンプ８５、エアバルブ６３、排気バルブ８０、冷却ファン８２は制御回路基板３０に電気的に接続され、この制御回路基板によって制御される。また、水位検知器７７および濃度センサ８８は制御回路基板３０に接続され、それぞれ検知信号を制御回路基板に出力する。なお、これらの電装部品、センサと制御回路基板３０とを接続した図示しない配線は、隔壁４２に形成された図示しない切欠きを通して、本体１４内から載置部１６内へ引き回されている。
【００２６】
上記構成の燃料電池１０をパーソナルコンピュータ１１の電源として用いる場合、まず、パーソナルコンピュータの後端部を燃料電池の載置部１６に載置し、所定位置にロックするとともにコネクタ３２を介して電気的に接続する。この状態で燃料電池１０の発電を開始する。この場合、第１送液ポンプ５６により燃料タンク５０から混合タンク５４にメタノールが供給され、起電部５２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。混合タンク５４内で希釈されたメタノールは、第２送液ポンプ６８により、アノード流路を通して起電部５２のアノード５８ａに供給される。一方、起電部５２のカソード５８ｂには送気ポンプ６４により空気が供給される。図７で示したように、供給されたメタノールおよび空気は、アノード５８ａとカソード５８ｂとの間に設けられた電解質膜６０で化学反応し、これにより、アノード５８ａとカソード５８ｂとの間に電力が発生する。起電部５２で発生した電力は、制御回路基板３０、コネクタ３２を介してパーソナルコンピュータ１１に供給される。
【００２７】
発電反応に伴い、起電部５２には反応生成物として、アノード５８ａ側に二酸化炭素、カソード５８ｂ側に水が生成される。アノード５８ａ側に生じた二酸化炭素およびメタノールは気液分離器６５に送られ、ここで気液分離された後、二酸化炭素はガス排出管８１を介してカソード流路へ送られる。また、メタノールはアノード流路を介して混合タンク５４へ戻される。
【００２８】
図６および図８に示すように、カソード５８ｂ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に排出される。排出された水および水蒸気は、第１流路７２ａを通り、水は貯溜部７２ｃに送られる。また、水蒸気および空気は、分岐流路７２ｂを通り第２流路７２ｅまで上方に向かって流れる。この際、各分岐流路７２ｂを流れる水蒸気は第２放熱部７５によって冷却されて凝縮する。凝縮により生じた水は、重力により分岐流路７２ｂ内を下方に流れ、貯溜部７２ｃに回収される。貯溜部７２ｃ内に回収された水は、回収ポンプ７６により混合タンク５４へ送られ、メタノールと混合された後、再び起電部５２へ供給される。
【００２９】
第２流路７２ｅに送られた空気および水蒸気の一部は、排気バルブ８０を通り、排気口７８から本体１４内に排気され、更に、本体の通気孔２２を通して外部に排気される。なお、起電部５２のアノード５８ａ側から排出された二酸化炭素は、第２流路７２ｅを通り、排気口７８から本体１４内に排気され、更に、本体の通気孔２２を通して外部に排気される。
【００３０】
また、燃料電池１０の動作中、冷却ファン８２が駆動され、本体１４に形成された通気孔２０および通気孔２１を通して外気が本体１４内に導入される。図６および図８に示すように、通気孔２１を通して本体１４内に導入された外気および本体１４内の空気は、第１放熱部７０の周囲を通ってこれを冷却した後、冷却ファン８２の第１吸気口８４ａを通してファンケース内に吸気される。従って、アノード流路を流れるメタノールが冷却され、起電部５２の加熱温度が下げられる。通気孔２０を通して本体１４内に導入された外気および本体１４内の空気は、第２放熱部７５の周囲を通りこれを冷却した後、冷却ファン８２の第２吸気口８４ｂを通してファンケース内に吸気される。これにより、カソード流路を流れる空気および反応生成物が冷却される。
【００３１】
ファンケース内に吸気された空気は、第１排気口８６ａおよび第２排気口８６ｂから本体１４内に排気される。第１排気口８６ａから排気された空気は、混合タンク５４の周囲を通りこれを冷却した後、本体１４の通気孔２２から外部に排気される。その際、排気口８６ａから排気された空気は、カソード流路の排気口７８からの排気された空気、水蒸気、二酸化炭素と混ざり合い、一緒に通気孔２２から本体外部に排気される。また、排気口８６ａから排気された空気は、起電部５２およびその周囲を冷却した後、本体１４の外部に排気される。
【００３２】
混合タンク５４内におけるメタノールの濃度は濃度センサ８８によって検出される。制御部２９は、検出された濃度に応じて回収ポンプ７６を作動させ、貯溜部７２ｃ内の水を混合タンク５４に供給することにより、メタノールの濃度を一定に維持する。また、カソード流路内における水の回収量、つまり、水蒸気の凝縮量は、貯溜部７２ｃに回収された水の水位に応じて、第２放熱部７５の冷却能力を制御することにより調整される。ここでは、水位検知器７７により検出された水位の応じて冷却ファン８２の駆動電圧を制御することにより、第２放熱部７５の冷却能力を調整し、水の回収量を制御している。また、制御部２９は、貯溜部７２ｃに回収された水の水位に応じて回収ポンプ７６のポンプ流量を制御し、貯溜部７２ｃ内の水量を所定の範囲内に維持する。
【００３３】
以上のように構成された燃料電池１０によれば、第１および第２放熱部７０、７５、並びに冷却ファン８２により、カソードの排気温度を上げて水の蒸発を低減することよって、水を効率良く回収し、発電反応に再利用することができる。そのため、水不足の問題を解消し、所望濃度の燃料を起電部５２に供給することができる。同時に、アノード流路を冷却することにより、起電部５２の加熱温度を下げることができ、その結果、カソードの排気温度を一層効率良く下げることができる。従って、長期間に亘り安定して発電が可能な燃料電池が得られる。
【００３４】
第１および第２放熱部７０、７２は冷却ファン８２を挟んで対向して設けられているため、単一の冷却ファン８２によって第１および第２放熱部を効率良く冷却することができる。また、冷却ファンとして遠心ファンを用いた場合、この遠心ファンは排気および吸気を多方向化することにより吸気および排気性能向上を図ることができ、体積当たりの給気、排気風量が向上する。従って、複数の冷却ファン、空気ブロワ等を設ける必要がなく、大容量でコンパクトな燃料電池が得られる。
【００３５】
更に、本実施形態によれば、冷却ファン８２からの排気は、カソード流路からの排気と混合して本体１４の外部に排出される。カソード流路からの排出空気は多少湿気を含んでいるため、本体１４の通気孔２２周辺に水滴を生じる可能性があるが、上記のように冷却ファン８２からの排出空気と混合することにより、湿度を低減し水滴の発生を防止することができる。これにより、水滴により生じる不具合の発生を未然に防止し、信頼性の高い燃料電池が得られる。
【００３６】
次に、この発明の他の実施形態に係る燃料電池について説明する。  
図９に示すように、第２の実施形態に係る燃料電池によれば、前述した実施形態に対して、冷却ファンの回転方向を逆方向とすることにより、第１および第２放熱部７０、７５を通して空気を排気することにより、第１および第２放熱部を冷却する構成としている。すなわち、遠心ファンにより構成された冷却ファン８２は、第１および第２放熱部７０、７５の間にこれらと対向して配置されている。冷却ファン８２は、羽根の回転軸Ｄがほぼ水平に、かつ、第１放熱部７０および第２放熱部７５と直交するように配置されている。冷却ファン８２は、第１放熱部７０に対向した第１排気面８２ｃおよび第２放熱部７５に対向した第２吸気面８２ｄを有している。
【００３７】
冷却ファン８２は羽根を覆ったケースを有し、このケースには、第１放熱部７０に対向した第１排気口８４ｃ、第２放熱部７５に対向した第２排気口８４ｄ、および羽根の回転方向に対して接線方向に向かって開口した２つの吸気口８６ｃ、８６ｄが形成されている。一方の排気口８６ａは本体１４の通気孔２２に向かって開口し、また、他方の排気口８６ｂは起電部５２に向かって開口している。燃料電池の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。
【００３８】
燃料電池１０の動作中、冷却ファン８２が駆動され、本体１４に形成された通気孔２２を通して外気が本体１４内に導入される。通気孔２２を通して本体１４内に導入された外気および本体１４内の空気は、混合タンク５４の周囲を通ってこれを冷却した後、冷却ファン８２の第１吸気口８６ｃを通してファンケース内に吸気される。また、本体１４内に導入された外気および本体１４内の空気は、起電部５２の周囲を通ってこれを冷却した後、冷却ファン８２の第２吸気口８６ｄを通してファンケース内に吸気される。
【００３９】
ファンケース内に吸気された空気は、第１排気口８６ｃおよび第２排気口８６ｄから回転軸方向に沿って両側に排気される。第１排気口８６ｃから排気された空気は、第１放熱部７０の周囲を通りこれを冷却した後、本体１４の通気孔２１から外部に排気される。アノード流路を流れるメタノールが冷却され、起電部５２の加熱温度が下げられる。また、第２排気口８６ｄから排気された空気は、第２放熱部７５の周囲を通りこれを冷却した後、本体１４の通気孔２０から外部に排気される。これにより、カソード流路を流れる空気および反応生成物が冷却される。  
上記のように構成された第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】
図１０に示すように、第３の実施形態に係る燃料電池によれば、冷却ファン８２は、遠心ファンに代えて軸流ファンに構成され、第１および第２放熱部７０、７５を通して空気を同一方向に排気および吸気することにより、第１および第２放熱部を冷却する構成としている。すなわち、冷却ファン８２は、第１および第２放熱部７０、７５の間にこれらと対向して配置されている。冷却ファン８２は、羽根の回転軸Ｄがほぼ水平に、かつ、第１放熱部７０および第２放熱部７５と直交するように配置されている。冷却ファン８２は、第１放熱部７０に対向した排気面８２ｃおよび第２放熱部７５に対向した吸気面８２ｂを有している。冷却ファン８２は羽根を覆ったケースを有し、このケースには、第１放熱部７０に対向した排気口８４ｃ、および第２放熱部７５に対向した吸気口８４ｂが形成されている。燃料電池の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。
【００４１】
燃料電池１０の動作中、冷却ファン７８２が駆動されると、本体１４の前壁１８ｃに形成された通気孔２０を通して外気が本体１４内に導入される。本体１４内に導入された外気および本体１４内の空気は、第２放熱部７５の周囲を通ってこれを冷却した後、冷却ファン８２の吸気口８４ｂを通してファンケース内に吸気される。これにより、カソード流路を流れる空気および反応生成物が冷却され、排気温度が下げられる。
【００４２】
ファンケース内に吸気された空気は、排気口８４ｃから回転軸方向に沿って排気される。排気口８４ｃから排気された空気は、第１放熱部７０の周囲を通りこれを冷却した後、本体１４の通気孔２１から外部に排気される。これにより、アノード流路を流れるメタノールが冷却され、起電部５２の加熱温度が下げられる。  
上記のように構成された第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、冷却ファン８２の回転方向を逆方向として、第１放熱部７０側から吸気し、第２放熱部７５側に排気する構成としてもよい。
【００４３】
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。
【００４４】
前述した実施形態によれば、発電部は、燃料タンク５０、起電部５２、第１放熱部７０および第２放熱部７５、混合タンク５４を順番に並べて配置した構成としたが、これらの配置は必要に応じて種々変更可能である。例えば、図１１に示すように、本体１４内において、起電部５２、第１放熱部７０および第２放熱部７５、混合タンク５４、燃料タンク５０をこの順番で並べて配置した構成としてもよい。この場合、混合タンク５４と燃料タンク５０とが隣接し、燃料の供給効率を上げることができる。なお、図１１に示す燃料電池において、他の構成は前述した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】
本実施形態において、発電部は燃料タンクおよび混合タンクを備えた構成としたが、混合タンクを省略し、燃料タンクで兼用する構成としてもよい。本願において、燃料タンクは、燃料を収納および供給する容器を示すもので、燃料タンクおよび混合タンクの両方あるいはいずれか一方を含むものとして示している。
【００４６】
この発明に係る燃料電池は、上述したパーソナルコンピュータに限らず、モバイル機器、携帯端末等の他の電子機器の電源としても使用可能である。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。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の実施形態に係る燃料電池を示す斜視図。
【図２】前記燃料電池をパーソナルコンピュータに接続した状態を示す斜視図。
【図３】前記燃料電池およびパーソナルコンピュータを示す断面図。
【図４】前記燃料電池の内部を示す斜視図。
【図５】前記燃料電池の一部を破断して示す平面図。
【図６】前記燃料電池の発電部を概略的に示す図。
【図７】前記燃料電池における起電部のセル構造を模式的に示す図。
【図８】前記燃料電池におけるカソード流路、第２放熱部を模式的に示す図。
【図９】この発明の第２の実施形態に係る燃料電池の発電部を概略的に示す図。
【図１０】この発明の第３の実施形態に係る燃料電池の発電部を概略的に示す図。
【図１１】この発明の他の実施形態に係る燃料電池の発電部を概略的に示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１０…燃料電池、  １１…パーソナルコンピュータ、  １４…本体、
１６…載置部、  ３２…コネクタ、５０…燃料タンク、  ５２…起電部、
５４…混合タンク、  ６６ａ…燃料供給管、  ６６ｂ…燃料回収管、
７０…第１放熱部、  ７２…排出管、  ７５…第２放熱部、  ８２…冷却ファン、
８２ａ…第１吸気面、  ８２ｂ…第２吸気面、  ８２ｃ…第１排気面、
８２ｄ…第２排気面
【図１】
2005108714.tif 000003
【図２】
2005108714.tif 000004
【図３】
2005108714.tif 000005
【図４】
2005108714.tif 000006
【図５】
2005108714.tif 000007
【図６】
2005108714.tif 000008
【図７】
2005108714.tif 000009
【図８】
2005108714.tif 000010
【図９】
2005108714.tif 000011
【図１０】
2005108714.tif 000012
【図１１】
2005108714.tif 000013