(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質部材、並びに、前記電解質部材を挟んで配置されるアノード極及びカソード極を有する電池本体と、
前記電池本体を保持する基体と、
前記基体の中空部により形成され、前記電池本体に酸素を導く酸素流路と、
前記基体の中空部により形成され、前記酸素流路の側面に開口し、前記電池本体において発生した水が流入する水流入路と、
を備えており、
該水流入路が前記電池本体から離間している燃料電池。
【請求項２】
前記水流入路は、前記酸素流路の側面に付着した水を毛管現象により吸引可能な径に形成されている
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記水流入路は、前記基体の外部へ連通している
請求項１又は２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記基体の中空部により形成され、前記電池本体に供給される燃料が流れる燃料流路を備え、
前記水流入路は、前記燃料流路に接続されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記水流入路に水貯蔵部が設けられている
請求項４に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記水流入路の水の流動を制御する水流動制御要素を備えた
請求項４又は５に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記燃料流路の燃料の濃度を検出する濃度センサと、
前記濃度センサの検出した濃度に基づいて前記水流動制御要素の動作を制御するように構成されている制御部と、
を備えた請求項６に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記基体は、前記水流入路に接続され、前記水流入路の水を貯蔵可能な水貯蔵用カートリッジを着脱可能に構成されている
請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項９】
前記酸素流路の側面が凹凸形状となっている
請求項１〜８のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記凹凸形状は、前記酸素流路の流路方向に交差する段差から成る
請求項９に記載の燃料電池。
【請求項１１】
前記酸素流路の側面は前記水流入路よりも外方側において内側に突出している
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項１２】
筐体に設けられた操作部及び表示部と、
前記操作部からの入力情報に基づいて前記表示部の表示内容を制御する動作制御部と、
前記筐体内に収容され、前記操作部、前記表示部及び前記動作制御部に電力を供給する請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の燃料電池と、
を備えた電子機器。
【請求項１３】
前記表示部、前記操作部及び前記動作制御部のうち少なくともいずれか一つの稼動状況に応じて前記燃料電池の前記電池本体への燃料若しくは酸化ガスの供給を制御するように構成されている反応制御部を備えた
請求項１２に記載の電子機器。
【請求項１４】
筐体に設けられた操作部及び表示部と、
前記操作部からの入力情報に基づいて前記表示部の表示内容を制御する動作制御部と、
前記筐体内に収容される燃料電池を備えた電子機器において、
前記燃料電池が、
電解質部材、並びに、前記電解質部材を挟んで配置されるアノード極及びカソード極を有する電池本体と、
前記電池本体を保持する基体と、
前記基体の中空部により形成され、前記電池本体に酸素を導く酸素流路と、
前記基体の中空部により形成され、前記酸素流路の側面に開口し、前記電池本体において発生した水が流入する水流入路と、を備えており、
該水流入路が前記電解質部材から離間し、
前記燃料電池が、
前記操作部、前記表示部及び前記動作制御部に電力を供給する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池及び当該燃料電池を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解質部材に燃料及び酸化ガスを供給して発電する燃料電池が知られている（例えば特許文献１）。一般に、燃料電池は、電解質部材に燃料を供給する燃料流路と、電解質部材に酸化ガスを供給する酸素流路とがパイプにより形成されている。また、酸素流路は、電解質部材において発電に伴って生じた水を排出するための流路も兼ねている。なお、特許文献１の燃料電池は、電解質部材を挟み込む蓋体及び基体を備え、電解質部材に対向する基体表面に溝部を設けて燃料流路を形成している。
【特許文献１】特開２００４−１４６０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
流路を形成するパイプ等が電解質部材を保持する基体の周囲に配置されると燃料電池が大型化する。また、電解質部材において発生した水が酸素流路の側面に付着すると、酸化ガスが通過可能な流路断面積は実質的に縮小され、酸化ガスの電解質部材への導入が妨げられる。特に、燃料電池の小型化に伴い酸素流路の径が小さくなると、発生した水により酸素流路が完全に塞がり、酸素が燃料電池に供給されないおそれがある。【０００４】
本発明は、小型化及び酸素流路の水分除去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】
【０００５】
本発明の第１の観点の燃料電池は、電解質部材と、前記電解質部材を保持する基体と、前記基体の中空部により形成され、前記電解質部材に酸素を導く酸素流路と、前記基体の中空部により形成され、前記酸素流路の側面に開口し、前記電解質部材において発生した水が流入する水流入路とを備える。【０００６】
好適には、前記水流入路は、前記酸素流路の側面に付着した水を毛管現象により吸引可能な径に形成されている。【０００７】
好適には、前記水流入路は、前記基体の外部へ連通している。【０００８】
好適には、前記基体の中空部により形成され、前記電解質部材に供給される燃料が流れる燃料流路を備え、前記水流入路は、前記燃料流路に接続されている。【０００９】
好適には、前記水流入路に水貯蔵部が設けられている。【００１０】
好適には、前記水流入路の水の流動を制御する水流動制御要素を備える。【００１１】
好適には、前記燃料流路の燃料の濃度を検出する濃度センサと、前記濃度センサの検出した濃度に基づいて前記水流動制御要素の動作を制御するように構成されている制御部と、を備える。【００１２】
好適には、前記基体は、前記水流入路に接続され、前記水流入路の水を貯蔵可能な水貯蔵用カートリッジを着脱可能に構成されている。【００１３】
好適には、前記酸素流路の側面が凹凸形状となっている。【００１４】
好適には、前記凹凸形状は前記酸素流路の流路方向に交差する段差から成る。【００１５】
好適には、前記酸素流路の側面は前記水流入路よりも外方側において内側に突出している。【００１６】
本発明の第２の観点の電子機器は、筐体に設けられた操作部及び表示部と、前記操作部からの入力情報に基づいて前記表示部の表示内容を制御する動作制御部と、前記筐体内に収容され、前記操作部、前記表示部及び前記動作制御部に電力を供給する上記いずれか一の燃料電池と、を備える。【００１７】
好適には、前記表示部、前記操作部及び前記動作制御部のうち少なくともいずれか一つの稼動状況に応じて前記燃料電池の前記電解質部材への燃料若しくは酸化ガスの供給を制御するように構成されている反応制御部を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、燃料電池の小型化及び酸素流路の水分を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の燃料電池を示す外観斜視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視方向における断面図。
【図３】図１の燃料電池の基体の分解斜視図。
【図４】図１の燃料電池の基体の分解斜視図。
【図５】図１の燃料電池の燃料流路及び導電路の概要を示す斜視図。
【図６】図１の燃料電池の電池本体付近の燃料流路を示す図。
【図７】図１の燃料電池の電気系の構成を示すブロック図。
【図８】図１の燃料電池の燃料貯蔵部の変形例を示す図。
【図９】図１の燃料電池が着脱される携帯電話機の概観斜視図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視方向における断面図。
【図１１】図９の携帯電話機の電気系の構成を示すブロック図。
【図１２】電気浸透流型流動制御要素の原理を説明する図。
【図１３】燃料流動制御要素の配置位置の例を示す図。
【図１４】振動体を含む燃料流動制御要素の例を示す図。
【図１５】電気浸透流型流動制御要素の例を示す図。
【図１６】図１５の電気浸透流型流動制御要素の連通部材を示す図。
【図１７】電気浸透流型流動制御要素の連通部材の他の例を示す図。
【図１８】電気浸透流型流動制御要素の連通部材の他の例を示す図。
【図１９】電気浸透流型流動制御要素の電極の配置の例を示す図。
【図２０】電気浸透流型流動制御要素の電極の配置の例を示す図。
【図２１】電気浸透流型流動制御要素を配列した流動制御要素アレイを示す図。
【図２２】電気浸透流型流動制御要素をシールドするシールド導体を示す図。
【図２３】水流入路を形成した燃料電池を概念的に示す断面図。
【図２４】酸素流路の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１…燃料電池、２…基体、１２…空気流路（酸素流路）、１７…燃料流路、２１…電解質部材、２５１、２５３、２５８…水流入路。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の実施形態に係る燃料電池１の外観を示す斜視図であり、図１Ａは、燃料電池１の第１の面（一主面）Ｓ１側から見た図、図１Ｂは、第１の面Ｓ１の背面となる第２の面（他主面）Ｓ２側から見た図である。なお、図１Ａ及び図１Ｂは燃料電池１を概念的に示すものであり、後述する空気流路１２の開口を大きく示すなどしている。【００２２】
燃料電池１は、略直方体状に形成された基体２を備えている。基体２は、例えばセラミック多層基板により構成されている。すなわち、基体２は、略薄型直方体状に形成され、互いに同等の広さ、厚さ、形状を有する複数の第１絶縁層３Ａ〜第７絶縁層３Ｇ（以下、絶縁層３Ａ〜３Ｇを区別せずに「絶縁層３」ということがある。）を積層してなる積層体により形成されている。絶縁層３は、例えば、アルミナセラミックスであり、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３などから成るガラス成分とアルミナ粒子とを含んで形成される。積層後の絶縁層３は、例えば９００°Ｃ〜１６００°Ｃの大気雰囲気で焼成される。【００２３】
なお、基体２を構成する絶縁層３を７枚としたのは例示であり、絶縁層３の枚数は適宜に設定してよい。また、複数の絶縁層３は、互いに同一の広さ、厚さ、形状でなくてもよい。ただし、複数の絶縁層３を互いに同一の広さ、厚さ、形状とすれば、製造コストが縮小される。【００２４】
第１の面Ｓ１には、燃料電池１から電子機器へ電力を供給するためのプラス端子５Ｐ、マイナス端子５Ｎ（以下、両者を区別せずに「端子５」ということがある。）が設けられている。端子５は、例えば第１の面Ｓ１に重ねて配置される金属製の板状部材により構成されている。【００２５】
また、第１の面Ｓ１には、凹部２ａが形成されており、凹部２ａには、各種電子部品が配置されている。各種電子部品は、例えば、電源装置６、制御装置７、キャパシタ８、燃料流動制御要素用電源装置９であり、これらについては後述する。【００２６】
第２の面Ｓ２には、後述する電池本体１５（図１Ａ及び図１Ｂでは不図示）を収容する凹部２ｂが形成されており、凹部２ｂは蓋体１１により塞がれている。凹部２ｂ及び蓋体１１は、電池本体１５の数に対応して第２の面Ｓ２に複数、例えば４つ配列されている。蓋体１１は、例えば絶縁層３と同様の材料により形成され、絶縁性を有している。従って、蓋体１１は、基体２を構成する絶縁層３の一つと捉えることもできる。【００２７】
図２は、図１ＡのＩＩ−ＩＩ線矢視方向における断面図である。ただし、図２は、基体２の構成を概念的に示すものであり、後述する、同一断面にない供給部１７ａ、排出部１７ｃ、導電路１８を全て示している。また、図３Ａ〜図３Ｄ及び図４Ａ〜図４Ｂは、基体２の分解斜視図である。ただし、図３Ａ〜図３Ｄ及び図４Ａ〜図４Ｂは、基体２の構成を概念的に示すものであり、燃料流路１７を図２よりも大きく示すなどしている。このため、図２や後述する図５に対して燃料流路１７と導電路１８との相対位置が若干ずれている。また、導電路１８の細部は省略している。【００２８】
図２に示すように、基体２の内部には、燃料と酸素との化学反応により発電を行う電池本体１５と、電池本体１５に供給する燃料を貯蔵する燃料貯蔵部１６と、燃料貯蔵部１６に貯蔵されている燃料を電池本体１５に導くための燃料流路１７と、電池本体１５からの電力を導くための導電路１８とが設けられている。【００２９】
電池本体１５は、いわゆる単位セルであり、同一平面状に４つ配置され、互いに導電路１８により接続されている。ただし、単位セルは、積層されていてもよいし、平面視及び側面視の双方において互いに異なる位置に配置されていてもよいし、一つのみ設けられていてもよい。また、配置される数も適宜に設定してよい。複数の単位セルを平面視において互いに異なる位置に配置すると、各セルのカソード極側をすべて大気中に近づけることができるので、空気を導入しやすくなるとともに、薄型化も可能となる。さらに各単位セルを直列または並列に連結するのが容易であり、高電流または高電圧を容易に得ることができる。【００３０】
電池本体１５は、電解質部材２１と、電解質部材２１を挟んで配置されるアノード極２２及びカソード極２３とを備えている。電池本体１５は、例えば、ダイレクトメタノール燃料電池により構成されており、電解質部材２１は、イオン導電膜により構成されている。アノード極２２及びカソード極２３は、白金などの触媒を担持した多孔質部材により構成されており、触媒層とガス拡散層の両方の機能を兼ね備えるものである。【００３１】
電池本体１５は、例えば絶縁層３と同等の厚さに形成されており、第６絶縁層３Ｆに設けられた孔部１０１（図４Ｂも参照）に嵌合挿入され、第５絶縁層３Ｅと蓋体１１とに挟まれることにより、基体２内部に固定されている。換言すれば、基体２の第２の面Ｓ２に設けられた凹部２ｂに収納されて、凹部２ｂの開口部が蓋体１１により塞がれている。【００３２】
電池本体１５は、第６絶縁層３Ｆの孔部１０１に配置されているから、第１の面Ｓ１までの距離は絶縁層３の５枚の厚さ相当であり、第２の面Ｓ２までの距離は絶縁層３の１枚の厚さ相当である。すなわち、電池本体１５は、第１の面Ｓ１までの距離よりも第２の面Ｓ２までの距離が短く、第２の面Ｓ２寄りに配置されている。これにより、燃料流路の配置自由度の向上が可能と成るとともに、大気中の酸素を取り入れやすくなり、高効率な発電が可能となる。【００３３】
電池本体１５を収納する凹部２ｂは、第６絶縁層３Ｆの孔部１０１と、第７絶縁層３Ｇに設けられた孔部１０２（図４Ｃも参照）とにより形成されており、孔部１０１は孔部１０２よりも径が小さく、蓋体１１は孔部１０１の周縁において第６絶縁層３Ｆに当接して固定されている。蓋体１１の固定は、例えば、半田、樹脂、接着剤、ねじ等の適宜な固定部材を用いて行われる。蓋体１１は、絶縁層３と同等の厚さを有しており、蓋体１１は第２の面Ｓ２から突出しないように配置されている。これにより、電池本体１５に突起がなくなり、小型化が可能となる。【００３４】
ただし、電池本体１５の厚さ及び蓋体１１の厚さは、絶縁層３の厚さと同等に限られず、適宜に設定してよい。絶縁層３よりも薄くてもよいし、厚くてもよいし、絶縁層３の複数枚分の厚さにしてもよい。特に電池本体１５を絶縁層３よりも厚く、あるいは絶縁層３の複数枚分よりも厚くしておき、蓋体１１で電池本体１５を圧縮して電池本体１５を絶縁層３と同じ厚さ、あるいは絶縁層３の複数枚分と同じ厚さにするのがよい。これにより、電池本体１５の電極と導電路１８との電気的接続をより信頼性の高いものとすることができる。【００３５】
図５は、燃料貯蔵部１６、燃料流路１７及び導電路１８を示す斜視図である。ただし、図５は、燃料貯蔵部１６、燃料流路１７及び導電路１８の概要を示すものであり、導電路１８から各種電子部品６〜９への配線等、細部については省略している。【００３６】
燃料貯蔵部１６は、図２及び図５に示すように、例えば、第２絶縁層３Ｂ〜第６絶縁層３Ｆにそれぞれ設けられた孔部１０４Ａ〜１０８Ａ、孔部１０４Ｂ〜１０８Ｂ（図３Ｂ〜図４Ｂも参照。付加記号Ａ、Ｂを省略して両者を区別しないことがある。）が連通することにより形成された収納空間２５Ａ、２５Ｂ（図５も参照。付加記号Ａ、Ｂを省略して両者を区別しないことがある。）を有している。孔部１０４〜孔部１０８は、例えば、同一の大きさの同一形状に形成されるとともに、第２絶縁層３Ｂ〜第６絶縁層３Ｆ間において互いに対向する位置に設けられており、柱状（例えば四角柱）に形成されている。収納空間２５Ａと収納空間２５Ｂとは、隔壁１６ａにより仕切られ、隔壁１６ａには、収納空間２５Ａと２５Ｂとを連通する孔部１６ｂが設けられている。収納空間２５には、不図示の開口を介してメタノールや水素ガス等の燃料が充填される。【００３７】
燃料流路１７は、絶縁層３に設けられた溝部（中空部）が相互に連結されて成る。なお、本願において溝部は、絶縁層３を厚み方向に貫通するもの（孔部）も含むものとする。燃料流路１７を構成する溝部は、積層前の絶縁層３を切削等することにより形成される。【００３８】
燃料流路１７は、燃料貯蔵部１６の燃料を電池本体１５に（矢印ｙ１の方向へ）導く供給部１７ａと、供給部１７ａに連通し、電池本体１５のアノード極２２に接する接触部１７ｂと、接触部１７ｂに連通し、電池本体１５に接した燃料を燃料貯蔵部１６に（矢印ｙ２の方向へ）還流する排出部１７ｃとを備えている。燃料流路１７は、各部１７ａ〜１７ｃを備えることにより、燃料貯蔵部１６から燃料を導くとともに、その燃料を燃料貯蔵部１６に還流する循環経路を形成している。【００３９】
燃料流路１７は、３次元的に配置されている。具体的には以下の通りである。【００４０】
図５及び図２に示すように、供給部１７ａは、例えば、第５絶縁層３Ｅと第６絶縁層３Ｆとの間において燃料貯蔵部１６の収納空間２５Ａに連通し、燃料貯蔵部１６から第５絶縁層３Ｅと第６絶縁層３Ｆとの間で絶縁層３に平行に若干延びる（図４Ｂの溝部１１０も参照）。次に、第５絶縁層３Ｅ及び第４絶縁層３Ｄを貫通するように第１の面Ｓ１側に延びる（図４Ａの孔部１１１及び図３Ｄの孔部１１２も参照）。その後、第４絶縁層３Ｄ及び第３絶縁層３Ｃの間を絶縁層３に平行に延びる（図３Ｃの溝部１１３も参照）。その途中では、図５に示すように、紙面奥手側の２個の電池本体１５及び紙面手前側の２個の電池本体１５に対応して、同一平面内で（同一の絶縁層間において）図５の紙面奥手側と紙面手前側とに分岐する。その後、図２に示すように、紙面右側の電池本体１５に対応する流路が、絶縁層３に平行な流路から絶縁層３に直交する方向に分岐し、電池本体１５に到達する（図３Ｄの孔部１１４及び図４Ａの孔部１１５も参照）。また、分岐後の絶縁層３に平行な流路は、紙面左側の電池本体１５に対応する位置で、絶縁層３に直交する方向へ屈曲し、電池本体１５に到達する（図３Ｄの孔部１１６及び図４Ａの孔部１１７も参照）。このように絶縁層３に直交する方向に分岐することにより、直交方向への分岐点で乱流を効率よく発生させることができ、燃料（例えばメタノールと水との混合液）の混合を良好に行なうことができる。【００４１】
排出部１７ｃは、例えば、第２絶縁層３Ｂと第３絶縁層３Ｃとの間において燃料貯蔵部１６の収納空間２５Ｂに連通し、燃料貯蔵部１６から第２絶縁層３Ｂと第３絶縁層３Ｃとの間で絶縁層３に平行に延びる（図３Ｂの溝部１１９も参照）。その途中では、図５に示すように、紙面奥手側の２個の電池本体１５及び紙面手前側の２個の電池本体１５に対応して、同一の絶縁層間において、図５の紙面奥手側と紙面手前側とに分岐する。その後、図２に示すように、紙面右側の電池本体１５に対応する流路が、絶縁層３に平行な流路から絶縁層３に直交する方向に分岐し、電池本体１５に到達する（図３Ｃの孔部１２０、図３Ｄの孔部１２１及び図４Ａの孔部１２２も参照）。また、分岐後の絶縁層３に平行な流路は、紙面左側の電池本体１５に対応する位置で、絶縁層３に直交する方向へ屈曲し、電池本体１５に到達する（図３Ｃの孔部１２３、図３Ｄの孔部１２４及び図４Ａの孔部１２５も参照）。なお、排出部１７ｃにおける燃料の流れる方向は上記の排出部１７ｃの各部の説明順と逆である。【００４２】
供給部１７ａの絶縁層３に平行に延びる部分（第３絶縁層３Ｃと第４絶縁層３Ｄとの間）と、排出部１７ｃの絶縁層３に平行に延びる部分（第２絶縁層３Ｂと第３絶縁層３Ｃとの間）とは、側面視（絶縁層３に平行な方向に見て）互いに平行である。また、平面視（絶縁層３に直交する方向に見て）において比較的近い距離で互いに平行に延びている。従って、排出部１７ｃの一部は、供給部１７ａに沿って配置されていることになる。【００４３】
また、図５に示すように、供給部１７ａにおける燃料の流れる方向を示す矢印ｙ１及び排出部１７ｃにおける燃料の流れる方向を示す矢印ｙ２から明らかなように、排出部１７ｃの供給部１７ａに沿う部分においては、両者を流れる燃料の向きは互いに反対方向である。【００４４】
排出部１７ｃが供給部１７ａに沿う部分では、両者間の距離は、側面視において絶縁層３の１枚の厚さと同じであり、比較的近接している。なお、図５等では、供給部１７ａと排出部１７ｃとが絶縁層３を貫通する部分において合流しないように、平面視において排出部１７ｃを供給部１７ａの若干外側に配置した場合を例示しているが、大部分においては平面視において互いに一致するように配置するとともに、絶縁層３を貫通する部分付近のみにおいて平面視において互いにずれるように配置し、排出部１７ｃと供給部１７ａとの距離を絶縁層３の１枚の厚さに等しくしてもよい。また、図５等のように平面視において排出部１７ｃと供給部１７ａとの間に距離をおく場合には、当該平面視における距離を例えば絶縁層３の１枚の厚さと同程度あるいはそれ以下にしてもよい。【００４５】
図２に示すように、排出部１７ｃは、第１の面Ｓ１との距離が絶縁層３の２枚の厚さ相当未満であるのに対し、供給部１７ａは、第１の面Ｓ１との距離が絶縁層３の１枚の厚さだけ排出部１７ｃよりも長い。また、供給部１７ａは、第１の面Ｓ２との距離も絶縁層３の４枚の厚さ相当以上であり、排出部１７ｃと第１の面Ｓ１との距離よりも長い。すなわち、排出部１７ｃは、供給部１７ａに比し基体２の表面に近づけて配置されている。これにより、電池本体１５で発生した熱により温度が上昇した、排出部を流れる流体を外気に近づけることができ、良好に放熱することができる。【００４６】
なお、図では、供給部１７ａ又は排出部１７ｃの分岐前の断面積と分岐後の各流路の断面積とが同等に示されているが、分岐前の断面積と、分岐後の各流路の断面積の総和とが同等になるようにしてもよい。これにより、分岐前と分岐後とで流速（圧力）が一定に保たれる。【００４７】
供給部１７ａは、４つの電池本体１５に対応して４つに分岐し、それぞれ電池本体１５に対して接続されている。しかし、４つに分岐した後に更に分岐して、一つの電池本体１５に対して複数個所で接続されてもよい。排出部１７ｃも同様である。これにより、各電池本体１５に同じ濃度の燃料を供給でき、各電池本体１５の発電をむらなく効率よく行なうことができる。また、逆に、供給部１７ａ及び排出部１７ｃを燃料貯蔵部１６から一切分岐させずに、一の電池本体１５に接した後の排出部が、他の電池本体１５に接続される供給部を兼ねるように、すなわち、流路が複数の電池本体１５に対して直列に接続されるようにしてもよい。これにより、各流路の構造が容易になり、生産性を向上できる。【００４８】
図６Ａは、接触部１７ｂの上面図（絶縁層３に直交する方向から見た図）であり、図６Ｂは、図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ線矢視方向における断面図である。【００４９】
図６Ａに示すように、供給部１７ａ及び排出部１７ｃは、電池本体１５に対して互いに反対側の縁部寄りの位置において電池本体１５に到達し、それぞれ接触部１７ｂの端部に連通している。接触部１７ｂは、供給部１７ａとの連通位置から排出部１７ｃとの連通位置まで蛇行するように延び、電池本体１５の全面に亘って広がっている。【００５０】
図６Ｂに示すように、接触部１７ｂは、第５絶縁層３Ｅの電池本体１５側の面に溝部が設けられることにより形成されており、電池本体１５のアノード極２２に接している。アノード極２２は、多孔質部材により形成されており、接触部１７ｂを流れる燃料はアノード極２２を介して電解質部材２１へ流れる。換言すれば、接触部１７ｂは電解質部材２１に接している。【００５１】
なお、蓋体１１には、電池本体に空気（酸化ガス）を導くための空気流路１２が形成されている（図１Ｂも参照）。蓋体１１の空気流路１２は、第１の面Ｓ１側から電池本体１５側に蓋体１１を貫通するように設けられる部分と、蓋体１１のカソード極２３側に設けられた溝により形成され、接触部１７ｂと同様に蛇行するように延びてカソード極２３の全面に広がる部分とを有している。【００５２】
図２に示す導電路１８は、例えば従来のセラミック多層基板における導電路と同様の製造方法により基体２に設けられる。具体的には、銀系や銅系、タングステン系、モリブデン系、白金系等の導電材料を含む導電性ペーストを、積層前の絶縁層３の表面に塗布又は絶縁層３に形成した貫通孔に充填し、その後、絶縁層３を積層して焼成することにより、導電路１８が設けられた基体２が得られる。【００５３】
従って、導電路１８は、絶縁層３と絶縁層３との間において絶縁層３に平行に延びる部分と、絶縁層３を貫通する部分とを有し、基体２の内部に３次元的に配置されている。例えば、導電路１８は４つの電池本体を直列に接続するように配置される。具体的には以下の通りである。【００５４】
図２及び図５に示すように、導電路１８は、マイナス端子５Ｎから第１絶縁層３Ａ〜第５絶縁層３Ｅを貫通し（図３Ａの導体２０１、図３Ｂの導体２０２、図３Ｃの導体２０３、図３Ｄの導体２０４、図４Ａの導体２０５も参照）、電池本体１５のアノード極２２に面するアノード側導電膜１８ａに達する。なお、実際には、途中で凹部２ａ（図１Ａ参照）に設けられた電源装置６に接続され、電源装置６から電池本体１５に延びるから、図２及び図５の概念図よりも複雑な形状をしている。【００５５】
アノード側導電膜１８ａは、図６Ａ及び図６Ｂにも示すように、第５絶縁層３Ｅのアノード極２２側に形成され、接触部１７ｂの配置領域を除いてアノード極２２と接する全面に設けられている。一方、蓋体１１のカソード極２３側には、空気流路１２の配置領域を除いてカソード極２３と接する全面にカソード側導電膜１８ｂが形成されている（図４Ｄも参照）。アノード側導電膜１８ａ及びカソード側導電膜１８ｂは、集電体としての機能を果たす。【００５６】
図２及び図５に示すように、カソード側導電膜１８ｂから延びる導電路１８は、第６絶縁層３Ｆ及び第５絶縁層３Ｅを貫通した後、絶縁層３に平行になるように屈曲し、第５絶縁層３Ｅと第４絶縁層３Ｄとの間を延びる（図４Ｂの導体２０６、図４Ａの導体２０７も参照）。その後、第５絶縁層３Ｅを貫通して（図４Ａの導体２０７も参照）、紙面右側の電池本体１０に対応するアノード側導電膜１８ａに接続される。以後、同様にして、カソード極２３と、隣接する電池本体１５のアノード極２２とを接続するように導電路１８は延びる。【００５７】
そして、プラス端子５Ｐ直下の電池本体１５のカソード極２３から延びる導電路１８は、第６絶縁層３Ｆ〜第１絶縁層３Ａまで貫通し（図４Ｂの導体２０８、図４Ａの導体２０９、図３Ｄの導体２１０、図３Ｃの導体２１１、図３Ｂの導体２１２、図３Ａの導体２１３も参照）、プラス端子５Ｐに接続される。なお、実際には、途中で凹部２ａ（図１Ａ参照）に設けられた電源装置６に接続され、電源装置６からプラス端子５Ｐに延びるから、図２及び図５の概念図よりも複雑な形状をしている。【００５８】
図７は、燃料電池１の電気系の構成を示すブロック図である。図中、実線で示す矢印は信号の経路を示し、点線で示す矢印は電力供給の経路を示している。【００５９】
電源装置６、制御装置７、キャパシタ８、燃料流動制御要素用電源装置９は、図１Ａに示すように、凹部２ａに収納されている。凹部２ａは、各種電子部品６〜９が第１の面Ｓ１から突出しないように、各種電子部品６〜９の厚さ（高さ）よりも深く形成されている。例えば、凹部２ａは、第１の絶縁層３Ａに孔部１３１（図３Ａも参照）を設けることにより形成されている。【００６０】
なお、図１Ａでは、凹部２ａに被せる蓋体等が設けられておらず、安価、放熱性がよい等のメリットがある。ただし、蓋体を凹部２ａに被せてもよい。この場合、防水、防塵等のメリットがある。なお、蓋体を凹部２ａに被せる場合には、電池本体１５の収納と同様に、凹部２ａを絶縁層３の１枚の厚さよりも深くし、絶縁層３と同様の厚さの蓋体を第２絶縁層３Ｂに当接させて固定してもよい。【００６１】
図７に示すように、電池本体１５からの電力は、電源装置６へ供給される。電源装置６は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータであり、電池本体１５において発生した直流電流は、電源装置６により適宜な電圧に変換されて、端子５、制御装置７、キャパシタ８、燃料流動制御要素用電源装置９等の各種電子部品に出力される。【００６２】
キャパシタ８は、電源装置６から供給される電力の圧力を安定にするためのものである。すなわち、電池本体１５から供給される電力は電池本体１５の状態によって変動し、また、消費される電力も燃料電池１に設けられた各種電子部品等の稼動状態や端子５に接続される電子機器の稼動状態によって変動する。従って、例えば消費電力が大きい場合には、需要に対して電力不足となる場合がある。また、逆に、余剰電力が発生する場合がある。【００６３】
そこで、電源装置６は、電池本体１５から供給される電力が消費電力を上回る場合にはキャパシタ８に電力を蓄え、電池本体１５から供給される電力が消費電力を下回る場合にはキャパシタ８に蓄えられた電力を各種電子部品等に供給する。これにより、電子機器を安定に作動させることができる。【００６４】
なお、図１Ａでは、独立した部品として構成されたコンデンサ素子によりキャパシタ８を構成し、凹部２ａに取り付けた場合を例示している。しかし、絶縁層３が誘電体として機能することから、絶縁層３を挟むように配置される導電膜を絶縁層３間又は基体２の表面に設け、基体２の一部又は全部をキャパシタとして機能させるようにしてもよい。【００６５】
図７に示す制御装置７は、燃料電池１に設けられる各種の電子部品の動作を制御するものであり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むＩＣにより構成されている。具体的には、流速センサ３１の検出する燃料の流速に基づいて、燃料の流動を制御する燃料流動制御要素３２の動作を制御し、また、濃度センサ３３の検出する燃料の濃度に基づいて、燃料の濃度を制御する濃度調整装置３４の動作を制御する。なお、燃料の流動の制御は、燃料の流速や流量の制御である。【００６６】
流速センサ３１は、例えば、流路に接する抵抗体と、抵抗体の抵抗値を測定する抵抗計とを含んで構成し（いずれも不図示）、流速変化により抵抗体が温度変化し、抵抗値が変化することを利用して計測する。この場合、抵抗体や、抵抗体と抵抗計とを結ぶ導電路１８、抵抗計と制御装置７とを結ぶ導電路１８は、例えば積層前において絶縁層３に設けられ、計測器は基体２の焼成後に凹部２ａ等に設けられる。【００６７】
なお、流速センサ３１は、上記の構成に限らず、ピトー管を利用するものなど、適宜なセンサにより構成してよい。電池本体１５のように、基体２の一部に燃料流路１７に連通する凹部を設けてセンサを配置し、凹部に蓋体を被せるようにしてもよい。また、燃料流路１７の断面積は一定であるから、流速の計測と流量の計測とは等価である。【００６８】
燃料流動制御要素３２は、例えば、燃料がメタノール水溶液である場合、電気浸透流型流動制御要素（一般に、電気浸透流型ポンプと呼ばれる場合もある）により構成され、燃料流動制御要素３２は、燃料流動制御要素用電源装置９と、燃料流動制御要素用電源装置９により電圧が印加されるプラス電極３６Ｐ、マイナス電極３６Ｎ（以下、両者を区別せずに「電極３６」ということがある）とを備えている。【００６９】
燃料流動制御要素用電源装置９は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータである。電極３６は、例えば、供給部１７ａに露出するように設けられており、プラス電極３６Ｐがマイナス電極３６Ｎの上流側に配置されている。電極３６と、電極３６と燃料流動制御要素用電源装置９とを接続する導電路１８とは、例えば積層前おいて絶縁層３に設けられ、燃料流動制御要素用電源装置９は基体２の焼成後に凹部２ａに設けられる。【００７０】
図１２は、電気浸透流型流動制御要素の原理を説明する図である。燃料流路１７を形成する壁面３ｗは、メタノール水溶液に接したときに負に帯電し、その負電荷により燃料流路１７の壁面３ｗに溶液中の正電荷が引き付けられ局在化する。そして、燃料流動制御要素用電源装置９により電極３６間に電圧を印加すると、正電荷がマイナス電極３６Ｎ方向に移動し、その際、周囲の溶液を引きずるために溶液全体がマイナス電極３６Ｎ方向に流動する。【００７１】
制御装置７は、例えば、流速センサ３１の検出結果に基づいて、予め定められた流速になるように、燃料流動制御要素用電源装置９により電極３６間に印加される電圧の大きさを制御する。なお、流速センサ３１は省略してもよい。この場合、制御装置７は、例えば予め設定された電圧を印加するように燃料流動制御要素用電源装置９の動作を制御したり、電源装置６等において検出される電池本体１５の発電量が、予め設定された値になるように燃料流動制御要素用電源装置９の動作を制御する。【００７２】
濃度センサ３３は、例えば、燃料流路１７内に設けられ、絶縁膜により被覆された一対の電極（不図示）と、当該一対の電極間における静電容量（誘電率）を測定する測定器（不図示）とを含んで構成され、測定した静電容量と、電極間の燃料の濃度と電極間の静電容量との相関関係に基づいて燃料の濃度を特定する。この場合、絶縁膜により被覆された電極と、電極と測定器とを接続する導電路１８は、例えば積層前において絶縁層３に設けられ、測定器は基体２の焼成後に凹部２ａ等に設ける。なお、絶縁層３自体が電極を燃料から絶縁する絶縁体になり得るから、例えば、供給部１７ａを挟む第３絶縁層３Ｃ及び第４絶縁層３Ｄ（図２参照）にそれぞれ電極を埋設することにより、濃度測定用のコンデンサを構成してもよい。また、濃度センサ３３は、静電容量を測定するものに限定されず、例えば、燃料の沸点を測定するもの等、適宜なものにより構成してよい。【００７３】
濃度調整装置３４は、例えば、燃料が水素ガスやメタノールガス等の気体である場合、気液分離器によって構成される。すなわち、燃料を冷却して所定の温度まで低下させ、飽和水蒸気量を小さくし、水分を結露させることにより、燃料から余剰水分を除去して燃料の濃度を調整する。この場合、気液分離室、結露した水分の排水路、冷媒を通過させるための流路（いずれも不図示）は、燃料流路１７等と同様に、絶縁層３に設けられた溝を互いに連結することにより構成することができる。また、気液分離器に温度センサを設ける場合には、例えば抵抗体の抵抗値の変化により温度を検出するセンサにより構成し、上述の抵抗体を設ける流速センサと同様にして基体２に設けることができる。【００７４】
制御装置７は、濃度センサ３３の検出結果に基づいて、気液分離室の温度が目標の濃度に対応する温度になるように濃度調整装置３４の動作を制御する。なお、濃度センサ３３は省略してもよい。この場合、制御装置７は、例えば予め設定された温度に気液分離室の温度を調整したり、電源装置６等において検出される電池本体１５の発電量が、予め設定された値になるように濃度調整装置３４の動作を制御する。【００７５】
図８Ａ〜図８Ｃは、燃料貯蔵部の変形例を示しており、図８Ａは斜視図、図８Ｂは図８ＡのＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線矢視方向における断面図、図８Ｃは図８Ｂの一部拡大図である。【００７６】
燃料貯蔵部１６′は、燃料供給用のカートリッジ７１を挿脱可能に構成されている。具体的には以下の通りである。【００７７】
燃料貯蔵部１６′の収納空間２５′は、第２絶縁層３Ｂ′〜第６絶縁層３Ｆ′に設けられた切り欠き部が互いに連結されて形成されている。切り欠き部は、例えば矩形状に形成されており、収納空間２５′は直方体状に形成されている。【００７８】
カートリッジ７１は、収納空間２５′に嵌合する形状に形成されており、例えば直方体状である。カートリッジ７１は、基体２′と同様に、セラミックが積層されて形成されていてもよいし、金属や樹脂等により形成されていてもよい。カートリッジ７１の内部空間７１ｓには水素やメタノール等の燃料が充填されている。【００７９】
カートリッジ７１が収納空間２５′に挿入されると、図８Ｂに示すように、燃料貯蔵部１６′に設けられたパイプ（接続部）７２がカートリッジ７１に設けられた開口７１ａに嵌合挿入される。この際、図８Ｃに示すように、スプリング７４に付勢されて開口７１ａを塞いでいた弁７３が、パイプ７２により押し開けられて、燃料流路１７′と内部空間７１ｓとが連通する。パイプ７２は、例えば金属又は樹脂により形成され、カートリッジ７１からの燃料供給用と、カートリッジ７１への還流用の２つが設けられる（図８Ｂ及び図８Ｃでは一つのみ示す。）。【００８０】
カートリッジ７１の燃料貯蔵部１６′からの脱落防止は、例えば、互いに係合する係合部がカートリッジ７１及び燃料貯蔵部１６′に設けられることにより、あるいは、カートリッジ７１を挿入した後に収納空間２５′を蓋体で塞ぐことなどにより行われる。【００８１】
燃料電池１には、電解質部材において発生した水が流入する水流入路が、空気流路１２（酸素流路）とは別に形成される。【００８２】
図２３Ａは、水流入路の第１の例を概念的に示す断面図である。【００８３】
水流入路２５１は、例えば燃料流路１７や空気流路１２と同様に、絶縁層３（図２３Ａでは不図示）に形成された溝部（中空部）が連結されて構成されている。水流入路２５１は、空気流路１２の側面に開口するとともに、基体２の表面（例えば第２の面Ｓ２）に開口して外部に連通している。水流入路２５１は、空気流路１２よりも径が小さく設定されている。例えば、空気流路１２の側面に付着した水を毛管現象により吸引可能な径に設定されている。なお、毛管現象により吸引可能な径は、基体２の材質や表面粗さ等に応じて設定される。【００８４】
図２３Ａの例では、電池本体１５において発生し、空気流路１２の側面に付着した水が水流入路２５１に流入することから、空気流路１２の側面から水が迅速に除去される。従って、空気流路１２の実質的な断面積の減少が防止され、電解質部材への空気の供給不足が防止される。【００８５】
水流入路２５１は、毛管現象により空気流路１２の側面の水を吸引するから、吸引するためのポンプ等を設けなくても迅速に空気流路１２から水を除去できる。【００８６】
水流入路２５１は、基体外部に連通していることから、当該水流入路２５１に流入した水を基体外部へ排出することにより、永続的に空気流路１２の側面の水を除去できる。【００８７】
図２３Ｂは、水流入路の第２の例を概念的に示す断面図である。【００８８】
水流入路２５３は、第１の例の水流入路２５１と同様に、基体２の中空部により形成されている。水流入路２５３は、空気流路１２の側面に開口するとともに、燃料流路１７の供給部７１ａに連通している。【００８９】
水流入路２５３は、空気流路１２の側面に開口する吸引路２５３ａと、吸引路２５３ａに連通する水貯蔵部２５３ｂと、水貯蔵部２５３ｂに連通するとともに燃料流路１７に連通する排出路２５３ｃとを有している。【００９０】
吸引路２５３ａは、例えば、第１の例の水流入路２５１と同様に、空気流路１２よりも小さい径、具体的には、毛管現象により空気流路１２の側面に付着した水を吸引可能な径に形成されている。水貯蔵部２５３ｂは、吸引路２５３ａや排出路２５３ｂよりも径が大きく形成されており、吸引路２５３ａにより吸引された水を滞留させて貯蔵することが可能である。排出路２５３ｃは、適宜な径に設定される。例えば排出路２５３ｃは燃料流路１７よりも小さい径で形成されている。【００９１】
排出路２５３ｂには、水の流動を制御する水流動制御要素２５５が設けられている。水流動制御要素２５５の構成は、燃料流動制御要素と同様の構成としてよい。例えば、電気浸透流型流動制御要素により構成してよい。また、例えば、後述する圧電体を含むポンプにより構成してもよい。【００９２】
水流動制御要素２５５の動作は、水流動制御要素２５５に駆動電力を供給する駆動部２５６を介して制御装置７により制御される。制御装置７は、制御装置７は、検出された燃料の濃度と、目標の燃料の濃度との差に応じて水分の流量の目標値を算出し、水分の流量がその目標値になるように水流動制御要素２５５の動作を制御する。すなわち、制御装置７は、水分の流量を直接的な制御対象としつつ、燃料の濃度をフィードバック制御する。【００９３】
図２３Ｂの例では、図２３Ａの例と同様の効果が得られる。すなわち、毛管現象により空気流路１２の側面の水を吸引し、空気流路１２の実質的な断面積の減少を防止して、電解質部材への空気の供給不足を防止できる。【００９４】
燃料電池の仕様態様によっては、燃料電池から水が排出されることが好ましくない場合がある。例えば、燃料電池から排出された水が燃料電池によって駆動される電子機器に侵入して誤作動や故障を招くおそれがある場合である。しかし、図２３Ｂの例では、水流入路２５３は燃料流路１７に接続されているから、水は基体外部へ排出されず、水が排出されることによる不都合が防止される。【００９５】
電解質部材が高いプロトン伝導性を有するためには水分が必要であるが、水流入路２５３により吸引した水を燃料流路１７に供給することで水分を補給し、発電効率を向上させることができる。なお、循環経路を形成している燃料流路では、発電に伴って燃料が消費されて濃度が低下するとともに発生した水が混入する場合があることから、水分の割合は相対的に増加していくが、循環経路を形成していない燃料流路では、水が不足する可能性が比較的高い。従って、水流入路２５３は、循環経路を形成していない燃料流路に対して特に効果的に水分を補給できる。【００９６】
水流入路２５３には、水貯蔵部２５３ｂが設けられていることから、燃料に水分を補給する必要がない場合でも空気流路１２から水分を吸引することができるとともに、空気流路１２の水分が少ない場合でも燃料流路１７に水分を補給することができる。従って、燃料流路１７への新たな燃料の補給による燃料濃度の上昇、発生した水の混入等による燃料濃度の低下、発電量の変動による水分発生量の変動、外部環境の温度変化や湿度変化による空気流路１２の水分付着量の変動等が生じても、適切に水分の吸引及び水分の供給を行うことができる。【００９７】
水流入路２５３には、水流動制御要素２５５が設けられていることから、燃料流路１７に適切な量の水分を供給することができ、燃料流路１７に過剰に水分が供給されることや補給される水分が不足することを防止できる。電池本体１５において発電が行われている場合、燃料流路１７には燃料が流れており、ベルヌーイの定理に示されるように、燃料が流れることによる圧力低下により排出路２５３ｃの水は燃料流路１７に引き込まれるが、電池本体１５において発電が行われていない場合には、燃料流路１７から水流入路２５３に燃料が流れ込むおそれがある。しかし、発電を停止している場合にも、水流動制御要素２５５により燃料の水流入路２５３への流入を防止できる。【００９８】
濃度センサ３３の検出する濃度に基づいて水流動制御要素２５５の動作を制御することから、燃料を適切な濃度に維持することができる。なお、濃度センサ３３は、排出路２５３ｃと燃料流路１７との連通部に対して適宜な位置に設けてよいが、当該連通部の下流側に設ければ、水流動制御要素２５５の動作と、その動作によって生じた燃料の濃度の変動の検出との時間差が小さくなり、制御遅れにより制御が不安定になることが抑制される。【００９９】
図２３Ｂの例において、水貯蔵部２５３ｂ、ポンプ２５５は省略してもよい。また、排出路２５３ｃは、燃料流路１７の排出部１７ｃに連通してもよい。この場合、例えば、燃料流路１７が循環経路を構成していない場合、基体２の外部に水が排出されることを防止しつつ、単純に水を燃料に混ぜて排出することになるから、燃料の濃度調整を複雑化してしまうおそれがない。【０１００】
図２３Ｂの例において、排出路２５３ｃに流速センサや流量センサを設け、その流速センサや流量センサの検出値に基づいて、水の流量が、濃度センサの検出値に基づいて算出した水の流量の目標値になるように制御してもよい。この場合、濃度センサの検出値のみに基づいて水の流量を調整する場合に比較して、水が燃料に均等に混ざるまでの時間遅れを除去してフィードバック制御ができるから、制御が安定する。【０１０１】
図２３Ｃは、水流入路の第３の例を概念的に示す断面図である。【０１０２】
水流入路２５８は、第１の例の水流入路２５１と同様に、基体２の中空部により形成されている。また、水流入路２５８は、空気流路１２の側面に開口し、毛管現象により空気流路１２の側面に付着した水を吸引可能である。【０１０３】
基体２には、絶縁層３（図２３Ｃでは不図示）に形成された切り欠き部が連結されて形成されたカートリッジ収納部２６１が形成されている。カートリッジ収納部２６１には、水貯蔵用カートリッジ２５９を着脱可能である。【０１０４】
水貯蔵用カートリッジ２５９は、例えば、図８Ａ〜図８Ｃにおいて説明した燃料供給用のカートリッジ７１と同様の構成である。すなわち、水貯蔵用カートリッジ２５９をカートリッジ収納部２６１に挿入すると、パイプ２６０が水貯蔵用カートリッジ２５９に設けられた開口部に嵌合挿入され、水貯蔵用カートリッジ２５９に設けられた不図示の弁が押し開けられて、水流入路２５８と、水貯蔵用カートリッジ２５９の内部空間とは連通する。ただし、水貯蔵用カートリッジ２５９は空の状態でカートリッジ収納部２６１に挿入され、水貯蔵用カートリッジ２５９には、水流入路２５８により吸引された空気流路１２の水が導かれる。【０１０５】
図２３Ｃの例では、図２３Ａの例と同様の効果が得られる。すなわち、毛管現象により空気流路１２の側面の水を吸引し、空気流路１２の実質的な断面積の減少を防止して、電解質部材への空気の供給不足を防止できる。【０１０６】
水流入路２５８により吸引した水を、基体２に着脱可能な水貯蔵用カートリッジ２５９に導くことから、図２３Ｂの例と同様に、基体２の外部に水を排出する場合の不都合が解消されるとともに、水貯蔵用カートリッジ２５９を交換することにより、簡単に貯蔵した水を除去できる。【０１０７】
水流入路を設けた燃料電池は、図２３Ａ〜図２３Ｃの例に限定されず、種々の変形が可能である。【０１０８】
図２３Ａ〜図２３Ｃに示した例は適宜に組み合わせて実施可能である。【０１０９】
例えば、図２３Ａに示したような基体外部に連通する水流入路と、図２３Ｂに示したような水貯蔵部や図２３Ｃに示したような水貯蔵用カートリッジとを接続し、水貯蔵部や水貯蔵用カートリッジが満杯になったときや、ユーザによる排出操作が行われたときのみ基体外部に連通する水流入路を介して基体外部へ水を排出するようにしたり、図２３Ａに示したような基体外部に連通する水流入路と、図２３Ｂに示すような燃料流路に連通する水流路とを接続し、燃料流路に水を補給する必要がないときに基体外部へ水を排出するようにしてもよい。図２３Ｂに示した燃料流路に接続される水流入路の中途に形成される水貯蔵部を、図２３Ｃに示した水貯蔵用カートリッジにより構成してもよい。【０１１０】
水流入路は、毛管現象により酸素流路の側面に付着した水を吸引するものに限定されない。例えば、水流入路に水流動制御要素を設け、水流動制御要素が生じる吸引力により酸素流路の側面に付着した水を吸引してもよい。【０１１１】
図９は、上述の燃料電池１が装着される電子機器としての携帯電話機（携帯電子機器）５０１を示している。携帯電話機５０１は、いわゆる折り畳み式の携帯電話機として構成されており、送話筐体５０２と、受話筐体５０３とが回動可能に連結されている。【０１１２】
送話筐体５０２には、携帯電話機５０１への入力操作を受け付ける操作部５０４が設けられている。操作部５０４には、ダイヤルキー５０５、カーソルキー５０６等の各種押しボタンが配置されている。受話筐体５０３には、各種情報を表示する表示部５０７が設けられている。表示部５０７は、例えば液晶ディスプレイにより構成されている。【０１１３】
図１０は、図９のＸ−Ｘ線矢視方向における断面図である。送話筐体５０２は、操作部５０４側の上部カバー５０２ａと、その背面側（紙面下方側）の下部カバー５０２ｂと、下部カバー５０２ｂに被せられる蓋体５０２ｃとを備えている。燃料電池１は、下部カバー５０２ｂ及び蓋体５０２ｃにより形成されたバッテリ収納部５０２ｄに収納されている。【０１１４】
燃料電池１は、第１の面Ｓ１側を送話筐体５０２の内部側に向けてバッテリ収納部５０２ｄに収納され、第２の面Ｓ２側に蓋体５０２ｃが被せられている。下部カバー５０２ｂには、端子５と対向する位置に端子５１１が設けられており、端子５と端子５１１とが接触して接続されることにより、燃料電池１の電力は携帯電話機５０１の各種電子部品に供給される。【０１１５】
なお、下部カバー５０２ｂのバッテリ収納部５０２ｄとは反対側、すなわち、上部カバー５０２ａと下部カバー５０２ｂとの間には、例えば、高周波回路等が設けられる回路基板５１０が配置されている。【０１１６】
図１１は、携帯電話機５０１の電気系の構成を示すブロック図である。図中、実線の矢印は信号の経路を示しており、点線の矢印は電力の経路を示している。【０１１７】
燃料電池１の電力は、端子５及び端子５１１を介して携帯電話機５０１の電源装置５１２に供給される。電源装置５１２は、供給された電力を所定の電圧に変換して表示部５０７等の各種電子部品に供給する。【０１１８】
携帯電話機５０１は、各種の制御を行うための制御装置（動作制御部）５１３を備えている。制御装置５１３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んだＩＣにより構成されている。操作部５０４は、押し込まれたキーに対応する信号を制御装置５１３に出力する。制御装置５１３は、操作部５０４からの信号に対応する処理をＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って実行する。制御装置５１３の実行する処理には、例えば、表示部５０７の制御が含まれ、表示内容に応じた画像データを表示部５０７に出力するなど、各種信号を表示部５０７に出力する。すなわち、制御装置５１３は、操作部５０４からの入力情報に基づいて表示部５０７の表示内容を制御する。【０１１９】
なお、携帯電話機５０１は、この他にも、例えば、無線通信を行うための高周波回路、送話用のマイクロフォン、受話用のスピーカ、着信の報知や音楽再生に利用されるスピーカ、カメラモジュール等の電子部品を備える。【０１２０】
携帯電話機５０１における消費電力は表示部５０７等の各種電子部品の稼働状況により変動する。例えば、携帯電話機５０１を折り畳んでいる間には、表示部５０７は画像を表示せず、携帯電話機５０１を開いている場合に比較して消費電力は少ない。音楽再生をしている場合には音量を大きくするためにスピーカのアンプによる消費電力が増加する。従って、燃料電池１から一定の電力を供給されていても、需要に対して供給される電力が不足する場合がある。また、逆に、余剰な電力が発生する場合がある。【０１２１】
そこで、携帯電話機５０１では、表示部５０７等の各種電子部品の稼働状況に応じて燃料電池１の発電量を変化させるように、燃料電池１による発電を制御する。例えば、以下のように行う。【０１２２】
制御装置５１３は、表示部５０７等の各種電子部品における各種動作それぞれについて消費電力をＲＯＭ等に記憶している。一方で、制御装置５１３は、各種電子部品の動作を制御しているから、各種電子部品がいずれの動作を行っているかを把握できる。従って、制御装置５１３は、各種電子部品における現在の消費電力を積算して携帯電話機５０１において必要な電力を算出することができる。なお、積算される消費電力には、携帯電話機５０１の電源投入時から各種電子部品の動作に関係なく消費される一定量の消費電力も含まれる。【０１２３】
次に制御装置５１３は、算出した必要な電力を燃料電池１の制御装置７に出力する。なお、制御装置５１３から制御装置７への制御信号の出力は、携帯電話機５０１の筐体内部に設けられた接続部５１５と、燃料電池１の基体２に設けられ、接続部５１５に接続される被接続部５１６とを介して行われる。【０１２４】
そして、燃料電池１の制御装置７は、電池本体１５に供給される燃料の流速（流量）が、必要な電力に応じた値になるように、燃料流動制御要素３２の動作を制御する。これにより、燃料電池１の発電量は、携帯電話機５０１の稼働状況に応じた値となる。【０１２５】
以上の実施形態によれば、基体２を複数の絶縁層３を積層して成る積層体により形成し、異なる絶縁層３に設けた溝同士を相互に連結して燃料流路１７を形成していることから、燃料流路１７を３次元的に配置することがきる。すなわち、燃料流路１７の配置の自由度を向上できる。しかも、基体２内部に形成することから、基体２の周囲にパイプを引き回す必要が無く、燃料電池１の外装を簡素化できる。【０１２６】
電解質部材２１は基体２を構成する絶縁層３に挟まれていることから、電解質部材２１を基体２に配置するとともに電解質部材２１を絶縁することができる。すなわち、基体２が絶縁体を兼ねるから、従来のように燃料電池の基体とは別個に絶縁体を設ける必要が無く、燃料電池の小型化を図ることができる。【０１２７】
絶縁層３がセラミック材料から成ることから、従来から研究されている、セラミック多層基板の技術を利用することができる。また、アルミナセラミックスを用いることにより、耐熱性、絶縁性が良好な基体２を形成することができる。【０１２８】
燃料流路１７が、循環経路を形成していることから、電解質部材に接する流路を通過したにも関らず発電に利用されなかった燃料を、再度電解質部材２１へ送ることにより、再利用することができる。そして、このような再利用を可能とする循環経路が、多層基板により構成された基体２の内部に設けられることから、燃料の循環系を含む燃料電池システム全体のモジュール化及びシステム全体の小型化が容易である。発電反応はある温度範囲（例えば６０〜８０℃）で反応が起こりやすいので、効率よい発電をするためにはこの温度範囲にするのがよい。従来のように外部の供給部から燃料を基体の流路に供給した場合、外部の供給部と基体との温度差があり、燃料の温度がばらつきやすくなって、効率が落ちる。本実施形態では基体２の内部で循環経路を形成することにより、燃料の温度変化を小さくすることができる。【０１２９】
なお、供給部１７ａに燃料を供給する収納空間２５Ａと、排出部１７ｃから燃料が還流される収納空間２５Ｂとを隔壁１６ａにより仕切っていることから、排出部１７ｃからの比較的希釈な燃料が供給部１７ａに直接的に供給されることが防止される。隔壁１６ａの形状や、収納空間２５Ａと収納空間２５Ｂとを連通する孔部１６ｂの位置、形状は、適宜に設定してよい。【０１３０】
燃料流路１７と接続された燃料貯蔵部１６が配置されていることから、燃料電池１の外部から燃料流路１７へ燃料を追加することなく長時間発電することができ、燃料電池１の携帯性が向上する。そして、このような燃料貯蔵部１６が、多層基板により構成された基体２の内部に設けられることから、燃料の供給系を含む燃料電池システム全体のモジュール化及びシステム全体の小型化が容易である。【０１３１】
さらに、燃料供給用のカートリッジ７１を挿脱可能に燃料貯蔵部１６を構成した場合には、カートリッジ７１の交換により更に長時間の使用が可能になり、携帯性が一層向上する。そして、互いに平行に積層された絶縁層３のうち、一部（第２絶縁層３Ｂ′〜第６絶縁層３Ｆ′）を切り欠いてカートリッジ７１の収納凹部を形成していることから、その両側の絶縁層３（第１絶縁層３Ａ′及び第７絶縁層３Ｇ′）の互いに平行な面をそのままカートリッジ７１の摺動面として利用することができる。【０１３２】
燃料流路１７は、電解質部材２１と接する部位が複数の経路に分岐していることから、複数の流路を並列に形成して効率的に電解質部材２１に燃料を供給することができる。パイプを引き回して燃料の流路を形成する場合には、流路の分岐、すなわち、流路の増加は部品点数の増加、外装の複雑化を招くが、そのような問題も生じない。また、複数の電解質部材２１に対応して流路を分岐させる場合には、複数の電解質部材に効率的に燃料を供給できるから、電解質部材を増加させることが容易になり、比較的多くの単位セルを含む燃料電池のモジュール化及び小型化が容易になる。好ましくは、各々の分岐経路に燃料流動制御要素が設けられているのがよく、このような構成により、分岐経路の各流量に差が生じるのを抑制でき、安定した燃料の供給を行うことができる。【０１３３】
燃料流路１７を形成する溝が絶縁層３を厚み方向に貫通していることから、一の絶縁層間（例えば第３絶縁層３Ｃと第４絶縁層３Ｄとの間）の流路と、他の絶縁層間（例えば第５絶縁層３Ｅと第６絶縁層３Ｆとの間）の流路とを連通することができ、立体的な燃料流路１７を容易に形成できる。【０１３４】
基体２の表面に電力を出力するための端子５が設けられ、基体２の内部に、端子５と電解質部材２１とを電気的に接続する導電路１８が設けられていることから、導線を燃料電池の周囲に引き回す必要がなく、外装を簡素化できる。また、電解質部材から導電路を経由して出力端子に至るまでの燃料電池の出力系をモジュール化及び小型化することが容易である。【０１３５】
電解質部材２１と接した後の排出部１７ｃが、電解質部材２１と接する前の供給部１７ａに比し基体２の表面に近づけて配置されていることから、排出部１７ｃを流れる燃料の熱を基体２の表面から効率的に排出できる。なお、例えば、排出部を基体表面に沿って蛇行させることにより、基体表面への投影面積を大きくし、排熱性を高めてもよい。【０１３６】
また、排出部１７ｃの少なくとも一部が供給部１７ａに沿って配置されていることから、排出部１７ｃと供給部１７ａとの間で熱交換を行い、電解質部材２１における化学反応により生じた熱を効率的に分散させることができる。【０１３７】
さらに、排出部１７ｃの供給部１７ａに沿って配置された部分を流れる燃料の向きが供給部１７ａを流れる燃料の向きと逆方向であることから、供給部１７ａと排出部１７ｃとの間の熱交換を効率的に行うことができる。これは、排出部１７ｃを流れる燃料は、流れの方向と熱の伝播方向とが一致する前方側（下流側）が後方側（上流側）よりも熱がこもりやすく、その前方から供給部１７ａにより比較的低温の燃料を流すことによるものである。【０１３８】
燃料流路１７内の燃料の流動を制御する燃料流動制御要素３２が設けられていることから、燃料電池内外の電子部品の稼働状況等の種々の条件に応じて発電量を制御することができる。そして、燃料流動制御要素３２が多層基板により形成された基体２の内部に設けられていることから、流動制御による発電量の制御系のモジュール化及び小型化が容易である。【０１３９】
燃料流動制御要素３２を電気浸透流型流動制御要素により形成したことから、燃料流動制御要素３２を小型化することが可能である。また、他の流動制御要素に比較して一様な流れで燃料を制御することができるから、安定した発電量を得ることができる。また、多層基板内部に燃料流動制御要素３２を設けた場合には、絶縁層３に形成した溝を利用して燃料流動制御要素３２を形成することができる。【０１４０】
燃料流路１７を流れる燃料から水分を除去して燃料の濃度を調整する濃度調整装置３４を設けたことから、余剰水分により燃料が希釈されることが防止される。例えば、ダイレクトメタノールでは、メタノールのクロスオーバーを防止するために、アノード側からカソード側へのメタノールの流れが生じないようにすることから、電解質部材２１において生成された水がメタノール水溶液に過剰に混ざるおそれがあり、このようなおそれを排除できる。【０１４１】
電解質部材２１と電気的に接続される端子５が基体２の第１の面Ｓ１に設けられ、電解質部材２１が基体２の第２の面Ｓ２寄りに配置されていることから、電解質部材２１において生成した水などが端子５側に接続された電子機器あるいは電子機器内部の電子部品に侵入することが防止される。【０１４２】
基体２の第２の面Ｓ２に電解質部材２１を収容する凹部２ｂが設けられ、凹部２ｂの開口部が空気流路１２を有した蓋体１１で塞がれていることから、絶縁層３の積層後に電解質部材２１を配置することができ、燃料電池のモジュール化及び小型化が容易である。しかも、電解質部材２１と外気とは蓋体１１により隔てられているだけであり、当該蓋体１１に貫通孔を設けることから、効率的に電解質部材２１に空気を導くことができ、また、効率的に電解質部材２１で生成された水の排出が行われる。【０１４３】
多層基板からなる基体２内部に、電解質部材２１を設けるとともに、電解質部材２１から供給される電力により駆動される、制御装置７等の各種電子部品を配置したことから、燃料電池のモジュール化及び小型化が容易になる。【０１４４】
燃料電池１は、多層基板からなる基体２によりモジュール化及び小型化がなされているから、携帯性、持続性、着脱の容易性等が高く、燃料電池１を携帯電話機５０１等の携帯電子機器に備えることにより、携帯電子機器の携帯性や取り扱い性等も向上する。【０１４５】
また、携帯電話機５０１では、表示部５０７等の電子部品の稼動状況に応じて燃料電池１の電解質部材２１への燃料の供給を制御することから、必要電力に応じた発電をすることができ、電力不足や余剰電力の発生を抑制できる。しかも、燃料電池１は、多層基板からなる基体２により形成されており、制御装置７等を含んでモジュール化されているから、燃料供給の制御の一部又は全部を燃料電池に負担させることができる。【０１４６】
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。【０１４７】
電解質部材は、固体高分子型のもの、リン酸型のもの、アルカリ型のもの、溶融炭酸塩型のもの、固体酸化物型のもの等、あらゆるものを含む。酸化ガスは、少なくとも酸素を含むガスであればよく、空気に限定されない。【０１４８】
積層されて基体を形成する絶縁層は、セラミック材料からなるものに限定されない。例えば、耐熱性の樹脂により絶縁層を形成してもよい。また、互いに異なる材料からなる絶縁層同士を積層してもよい。セラミック材料はアルミナセラミックスに限定されず、例えば、ガラスセラミックスでもよく、アルミナ成分を含まないジルコニアセラミックス、炭化ケイ素セラミックスでもよい。特にアルミナセラミックスやガラスセラミックスは、基体に電子回路を容易に、かつ良好な電気特性で形成することができ、好ましい。また、メタノールや水のような燃料に対して耐食性に優れるとともに、燃料の浸透も有効に防止でき、燃料の浸透によって配線導体が腐食するのを有効に防止できる。【０１４９】
絶縁層に設けられる溝部（孔部を含む）や溝部により形成される流路の大きさ、形状は適宜に設定してよい。従って、溝が絶縁層を厚み方向に貫通していなくてもよいし、排出部が供給部に比し基体の表面に近づけて配置されていなくてもよいし、排出部の少なくとも一部が供給部に沿って配置されていなくてもよいし、排出部の流体の向きが供給部の流体の向きと同一方向であってもよい。いずれにせよ、積層前の絶縁層に溝部を形成することにより、基体内部の任意の位置に流路を形成することができるから、配置の自由度向上という効果を奏する。【０１５０】
燃料貯蔵部の形状及び大きさも流路と同様に適宜に設定してよい。例えば、実施形態では、第１の面Ｓ１及び第１の面Ｓ２側の一枚の絶縁層を残して燃料の収納空間を形成したが、何枚分の絶縁層により収納空間又は収納空間の壁部を形成するかは適宜である。【０１５１】
基体内部又は基体表面に設けられ、燃料電池から供給される電力により駆動される電子部品は、種々のものを選択することができる。例えば、電子部品は、燃料電池としての機能に必要なものでもよいし、燃料電池としての機能とは全く別の機能を果たすものでもよい。【０１５２】
前者としては、例えば、実施形態における、制御装置７、キャパシタ８、燃料流動制御要素３２等である。また、実施形態に記載されたもの以外にも、例えば、基体や基体内部の燃料等が何らかの原因により高温になり、燃料電池が破損することを防止するために、温度センサを基体の内部又は表面の複数位置に配置し、基準温度以上の温度が検出されたときに、発電を停止したりする等の処理を実行するようにしてもよい。これにより、燃料電池を長期にわたり安定して使用できる。【０１５３】
また、後者としては、例えば、外部からの信号を増幅して音声信号に変換するアンプ内蔵型スピーカや、コンピュータ等を介して入力された情報を保持する揮発性の記録媒体である。なお、燃料電池としての機能とは全く別の機能を果たす電子部品を基体内部又は気体表面に有する場合、本発明の燃料電池を、燃料電池を含んだ電子機器として捉えることもできる。【０１５４】
いずれにせよ、基体内部及び基体表面に電子部品を設ける場合、基体が多層基板により形成されていることからモジュール化及び小型化が容易である。【０１５５】
燃料流動制御要素や濃度調整装置は、本発明の必須の要件ではなく、また、燃料流動制御要素や濃度調整装置は、燃料が存在する場所であれば、供給部、接触部、排出部、燃料貯蔵部のいずれに設けられていてもよい。燃料流動制御要素や水流動制御要素等の流動制御要素は、電気浸透流型流動制御要素に限定されず、例えば、ダイヤフラムを振動させて流体を送り込む逆止弁型流動制御要素でもよい。流動制御要素は、燃料を送出するものや水を送出するものに限定されない。例えば、酸化ガスを送出するものであってもよい。【０１５６】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、燃料流動制御要素の配置位置の例を示す図である。【０１５７】
図１３Ａでは、燃料流路１７の供給部１７ａが複数の電池本体１５に対応して複数に分岐しており、その分岐点の上流側に燃料流動制御要素３２−１が設けられている。なお、分岐方向（紙面下方への方向）は、例えば、図２等に示したように、積層基板の厚み方向である。【０１５８】
また、図１３Ａでは、温度センサ（温度検出素子）７９が設けられている。温度センサ７９は、例えば、抵抗体と、抵抗体の抵抗値を測定する抵抗計とを含んで構成され（いずれも不図示）、抵抗体の温度変化に応じた抵抗値の変化を検出することにより、温度を検出する。抵抗体は、導電路１８等と同様に、焼成前のセラミックグリーンシート（絶縁層３）に金属ペーストが印刷されることにより形成されてもよいし、サーミスタ等の汎用部品により構成されてもよい。温度センサ７９（抵抗体）は適宜な位置に適宜な数だけ設けられる。例えば、温度センサ７９は、電池本体１５に接する位置、燃料流路１７に接する位置、電池本体１５や燃料流路１７に接しない基体表面や基体内部に配置される。このような温度検出素子を設けることにより、安定した発電を行うことができる。【０１５９】
温度センサ７９の検出信号は、図７の流速センサ３１等と同様に制御装置７に出力され、制御装置７は温度センサ７９からの温度情報に基づいて燃料流動制御要素３２−１の動作を制御する。例えば、制御装置７は、温度センサ７９により検出された温度が所定の閾値よりも高くなる場合には、燃料の供給量を減らす、あるいは、停止するように燃料流動制御要素３２−１の動作を制御する。あるいは、制御装置７は、電池本体１５における、温度と、燃料の供給量と、発電量との相関関係を特定できるデータを保持しており、当該データを参照して、検出された温度と、現在の必要発電量とから燃料供給量を算出し、算出した燃料供給量になるように、燃料流動制御要素３２−１の動作を制御する。【０１６０】
図１３Ａの例では、供給部１７ａが複数に分岐することにより、効率的に複数の電池本体１５に燃料を供給することができるとともに、燃料流動制御要素３２−１を複数の分岐流路に対して共通に設けることにより、燃料流動制御要素３２−１の数を少なくしてコスト削減を図ることができる。【０１６１】
また、温度センサ７９による温度情報に基づいて燃料の流動を制御することから、燃料電池の過度の昇温を防止できる。また、電池本体１５の発電量は温度により変化するところ、温度変化に応じて燃料供給量を制御することにより、安定した発電を行うことができる。【０１６２】
図１３Ｂでは、燃料流路１７の供給部１７ａが複数の電池本体１５に対応して複数に分岐しており、その分岐点の下流側において、複数の分岐流路それぞれに燃料流動制御要素３２−２が設けられている。なお、複数の燃料流動制御要素３２−２は、互いに同一の構成、能力であってもよいし、異なっていてもよい。複数の燃料流動制御要素３２−２は、それぞれ独立に制御されてもよいし、共通に（同一の制御量で）制御されてもよい。また、分岐方向（紙面下方への方向）は、例えば、図２等に示したように、積層基板の厚み方向である。【０１６３】
図１３Ｂにおいても、温度センサ７９（抵抗体）は適宜な位置に適宜な数だけ設けられてよい。例えば、温度センサ７９は、複数の電池本体１５それぞれの温度を検出できる位置（電池本体１５に隣接する位置）に設けられている。【０１６４】
図１３Ｂの例では、供給部１７ａが複数に分岐することにより、効率的に複数の電池本体１５に燃料を供給することができるとともに、燃料流動制御要素３２−２を複数の分岐流路それぞれに設けることにより、各分岐流路に適切な流量で燃料を送り込むことができる。例えば、燃料流動制御要素から遠い位置にある電池本体１５に送り込まれる燃料が減少することが防止される。複数の電池本体１５は、配置位置が異なることから、供給される酸化ガスの量、放熱する際の熱流束等がことなり、適切な燃料供給量が異なるが、配置位置に応じて燃料を供給できる。互いに能力の異なる電池本体１５を設けたり、複数の電池本体１５毎に電力の供給先（電子部品）が異なることにより、電池本体１５毎に適切な燃料供給量が異なる場合がありうるが、そのような場合にも対応できる。複数の電池本体１５毎に温度センサ７９が設けられ、各温度センサ７９の検出結果に応じて複数の電池本体１５毎に燃料供給量が制御される場合には、各電池本体１５の温度に適した燃料供給量とすることができる。【０１６５】
図１３Ｃでは、燃料流路１７の供給部１７ａが一の電池本体１５に対応して複数に分岐しており、その分岐点の下流側において、複数の分岐流路それぞれに燃料流動制御要素３２−３が設けられている。複数の分岐流路は、例えば、図５、図６Ａ及び図６Ｂに示した燃料流路１７の接触部１７ｂの複数の適宜な位置へそれぞれ接続されている。また、燃料流路１７の排出部１７ｃも、接触部１７ｂの複数の適宜な位置から複数延び、合流している。なお、分岐方向（紙面下方への方向）は、例えば、図２等に示したように、積層基板の厚み方向である。【０１６６】
図１３Ｃの例では、供給部１７ａが複数に分岐することにより、効率的に一の電池本体１５に燃料を供給することができるとともに、燃料流動制御要素３２−３を複数の分岐流路に対してそれぞれ設けることにより、各分岐流路に適切な流量で燃料を送り込むことができる。【０１６７】
図１４Ａ及び図１４Ｂはそれぞれ、燃料流動制御要素として、燃料流路１７を形成する壁面を振動させる振動体を設けた例を示している。振動体は、例えば、印加した電圧の大きさに応じて伸縮する圧電体である。【０１６８】
図１４Ａの燃料流動制御要素３２−４は、圧電体８１と、圧電体８１に電圧を印加する一対の電極８２Ｐ、８２Ｎ（単に「電極８２」といい、両者を区別しないことがある）とを備えている。【０１６９】
圧電体８１は、例えば、圧電セラミックスである。圧電セラミックスは、例えば、Pb(Zr,Ti)O3系などの焼結体を分極処理して形成されている。圧電体８１は、例えば、一枚の絶縁層３と同等の厚さを有し、一枚の絶縁層に形成された孔部にはめ込まれている。【０１７０】
電極８２Ｐ、８２Ｎは、燃料流路１７に直交する方向において圧電体８１を挟み込むように配置されている。電極８２Ｎは、燃料流路１７のうち、絶縁層に平行に形成された部分に面している。換言すれば、圧電体８１は電極８２Ｎを介して燃料流路１７に面している。【０１７１】
燃料流動制御要素３２−４を含む燃料電池の電気系の構成は、図７と同様である。ただし、電極８２は燃料流動制御要素電源装置９′（電圧制御部、図７の燃料流動制御要素電源装置９に相当）に接続されている。このように電圧制御部を設けることにより、安定した燃料の供給を行うことができ、発電の安定性を向上できる。電極８２と燃料流動制御要素電源装置９′とは、導電路１８により接続されている。燃料流動制御要素電源装置９′は電極８２に電圧を印加する。圧電体８１は、電極８２を介して印加される電圧の変動に応じて伸縮し、燃料流路１７を形成する壁面の一部である電極８２Ｎを振動させ、燃料流路１７内の燃料に圧力を付与する。【０１７２】
燃料流動制御要素３２−４は、燃料の流入側の流体抵抗を流出側の流体抵抗よりも大きくすることにより、燃料の流入側への逆流を防止するバルブレス型流動制御要素として構成されている。例えば、圧電体８１が面する領域へ接続される流入通路８３は、流出通路８４よりも断面積が小さく形成されている。このため、圧電体８１が燃料に与える圧力が大きくなると、流入通路８３では流出通路８４よりも容易に乱流が形成され、流体抵抗が増すことになる。これにより、流入通路８３へ逆流する流量は、流出通路８４へ流れる流量よりも少なくなる。【０１７３】
燃料流動制御要素３２−４は、例えば、以下のように製造される。まず、焼成前のセラミックグリーンシート（絶縁層３）にレーザ加工や打ち抜き加工により、圧電体８１を埋め込むための孔部を形成する。次に、その孔部に焼成前の圧電セラミックス（圧電体８１）を埋め込むとともに、圧電セラミックスの両面に金属ペースト（電極８２）を設ける。そして、溝部（燃料流路１７、流入通路８３、流出通路８４）が形成された複数のセラミックグリーンシートを積層し、焼成する。【０１７４】
燃料流動制御要素３２−４の動作は、図７の燃料流動制御要素３２と同様に、制御装置７により制御される。また、燃料流動制御要素３２−４は、図１３Ａ〜図１３Ｃの燃料流動制御要素３２−１〜３２−３の一例でもあり、温度センサ７９の検出結果に基づいて制御される。具体的には、制御装置７は、燃料流動制御要素用電源装置９′により、電極８２に電圧を印加するとともに、その印加する電圧を変動させる。例えば、制御装置７は、電極８２Ｎの電位を基準電位に設定するとともに、電極８２Ｐの電位を基準電位と基準電位よりも高い電位との間で振動させる。これにより、圧電体８１が伸縮して燃料に圧力が付与される。制御装置７は、印加される電圧の振幅や周波数を、温度センサ７９の検出結果等に応じて変化させる。【０１７５】
図１４Ｂの燃料流動制御要素３２−５は、燃料流動制御要素３２−４と同様に、圧電体８１と、圧電体８１に電圧を印加する一対の電極８２とを備えている。ただし、燃料流動制御要素３２−５は、圧電体８１及び電極８２の組み合わせを、燃料流路１７に沿って複数備えており、進行波型流動制御要素として構成されている。すなわち、燃料流動制御要素３２−５は、複数の圧電体８１を互いに異なるタイミングで伸縮させることにより燃料の逆流を防止するバルブレス型流動制御要素として構成されている。【０１７６】
図１４Ａの燃料流動制御要素３２−４及び燃料流動制御要素３２−５によっても、実施形態の燃料流動制御要素３２と同様の効果が得られる。すなわち、燃料電池内外の電子部品の稼働状況等の種々の条件に応じて発電量を制御することができ、燃料流動制御要素３２が多層基板により形成された基体２の内部に設けられていることから、流動制御による発電量の制御系のモジュール化及び小型化が容易である。【０１７７】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示す振動体を含む流動制御要素は、燃料流路に代えて水流入路に設ければ、水流動制御要素として機能させることができる。【０１７８】
なお、振動体を含む燃料流動制御要素及び水流動制御要素等の流動制御要素は、種々の態様で実施してよい。【０１７９】
振動体は、燃料流路や水流入路等の流路を形成する壁面を振動させることができるものであればよく、圧電体（圧電素子）に限定されない。換言すれば、振動体のアクチュエータは、適宜なものにより構成してよい。例えば、静電引力を利用する静電型、磁力を利用する電磁型、加熱による部材の膨張を利用する熱型、形状記憶合金の温度変化に応じた変形を利用するＳＭＡ型（形状記憶合金型）のアクチュエータにより振動体のアクチュエータを構成してよい。流路を形成する壁面は、振動体自体の表面であってもよい。【０１８０】
圧電体は、圧電セラミックス以外にも、水晶、LiNbO3、LiTaO3、KNbO3などの単結晶、ZnO、AlNなどの薄膜、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）などの圧電高分子膜など、適宜な材料の圧電体を用いてよい。【０１８１】
圧電体は、モノモルフ、バイモルフ、積層型等のいずれの構造のものでもよい。また、圧電体は、伸縮作用により燃料流路や水流入路等の流路の壁面を振動させるものだけでなく、すべり変形により壁面を振動させるものでもよい。【０１８２】
圧電体は、一枚の絶縁層と同等の厚さでなくてもよく、一枚の絶縁層よりも薄くてもよいし、厚くてもよい。また、圧電体の配置位置は、燃料流路や水流入路等の流路のうち絶縁層に平行に延びる部分に面する位置でなくてもよく、流路のうち絶縁層に直交する部分、屈曲部、分岐部等、適宜な位置に面するように配置されてよい。【０１８３】
電極は、圧電体に燃料流路や水流入路等の流路を形成する壁面を振動させるように、圧電体に電圧を印加できればよく、流路に直交する方向に圧電体を挟み込むものに限定されない。例えば、流路に沿う方向において圧電体を挟み込むように電極を配置してもよい。流動制御要素はバルブレス型流動制御要素でなくてもよく、逆止弁を設けてもよい。【０１８４】
図１５〜図２２は、電気浸透流型流動制御要素の好適な例を示している。図１２において示したように、電気浸透流型流動制御要素では、燃料流路１７の壁面に帯電した負電荷により燃料中の正電荷が燃料流路１７の壁面に引き付けられており、その正電荷を電極３６により移動させることにより、燃料を流動させる。従って、燃料と、燃料に接触する壁面との接触面積を大きくすれば、より効率的に燃料の正電荷を壁面に引き付けて燃料を流動させることができる。以下では、燃料と壁面との接触面積を大きくした具体的な例を示す。【０１８５】
図１５の燃料流動制御要素３２−１１は、図７に示した燃料流動制御要素３２と同様に、一対の電極３６−１Ｐ、３６−１Ｎ（以下、単に「電極３６−１」といい、両者を区別しないことがある。）を備え、電極３６−１に電圧を印加することにより燃料を流動させるものである。ただし、燃料流動制御要素３２−１１は、電極３６−１間に連通部材９１−１（以下、「−１」を省略して、後述の連通部材９１−２、９１−３と区別しないことがある。）を備えている。【０１８６】
図１６Ａは連通部材９１−１の斜視図、図１６Ｂは連通部材９１−１を燃料流路１７の流路方向に見た図（平面図）、図１６Ｃは図１６ＢのＸＶＩｃ−ＸＶＩｃ線矢視方向の断面図である。【０１８７】
連通部材９１−１は、例えばセラミックスからなる多孔質体により構成されている。多孔質体は、内部に形成された複数の孔部９２が互いに３次元的に結合することにより、液体（燃料）を透過させることができるものである。【０１８８】
多孔質体の気孔率は、燃料の圧力損失を小さくして燃料の流動性を良好にするという観点からは２０％以上とするのがよい。また、燃料の電化の局在化を効率的に行うという観点からは８０％以下がよい。よって、多孔質体の気孔率は好ましくは２０〜８０％である。より好ましくは基体の強度を高く維持するという観点からは４０〜６０％である。気孔率は、複数の切断面の画像から孔部９２の平均面積率Ｓｒを算出し、算出した平均面積率Ｓｒの３／２乗を計算することにより求められる。また、切断面の画像より算出した孔部９２の平均断面積Ｓは、好ましくは２５〜４００００平方マイクロメートル、より好ましくは３０００〜１００００平方マイクロメートルである。【０１８９】
連通部材９１−１は、例えば略円柱状に形成されている。連通部材９１−１の円柱の高さは、図１５に示すように、例えば一枚の絶縁層３の厚みと同等である。そして、連通部材９１−１は、燃料流路１７のうち絶縁層３を貫通する部分において、一枚の絶縁層３に保持されている。すなわち、燃料流路１７は、異なる絶縁層３に平行に設けた溝同士を、間に配置される絶縁層３等を貫通する孔部により相互に連結して構成され、連通部材９１−１は、その溝同士を連結する孔部（連結部）に設けられている。【０１９０】
電極３６−１Ｐ、３６−１Ｎは、例えば、平板状に形成されており、燃料流路１７を形成する壁面のうち、連通部材９１−１の端面が対向する位置に配置されている。換言すれば、燃料の流向に直交するように配置されている。電極３６−１Ｐ及び３６−１Ｎは、例えば連通部材９１−１の断面積と同等の広さを有している。【０１９１】
燃料流動制御要素３２−１１は、例えば、以下のように製造される。まず、焼成前のセラミックグリーンシート（絶縁層３）にレーザ加工や打ち抜き加工により、連通部材９１−１を埋め込むための孔部を形成する。次に、その孔部にセラミックグリーンシートよりも樹脂成分の多いセラミックペーストを充填する。例えば、基体２を構成するセラミックグリーンシートの樹脂含有率に対してセラミックペーストの樹脂含有率を２〜１０倍とする。そして、そのセラミックグリーンシートに、金属ペースト（電極３６−１）等が設けられたセラミックグリーンシートを積層し、焼成する。セラミックペーストは、樹脂成分が揮発することにより、多孔質の連通部材９１−１になる。すなわち、連通部材９１−１は、絶縁層３と同一材料により一体的に形成される。このように連通部材９１−１を基体２を構成する絶縁層３と同一材料により形成すると熱膨張差による応力を抑制でき、連通部材９１−１の破損を有効に抑制できる。なお、多孔質体の部材を焼成前のセラミックグリーンシートに埋め込んで連通部材９１−１を構成してもよい。【０１９２】
燃料流動制御要素３２−１１によれば、燃料流路１７内に配置された連通部材９１−１は多孔質体により形成されており、連通部材９１−１が配置されない場合に比較して、燃料と、燃料に接触する壁面との接触面積が大きくなるから、燃料の電荷の局在化を促して効率的に燃料を流動させることができる。【０１９３】
連通部材９１−１は、基体２と同一の材料で形成されていることから、基体２と連通部材９１−１との間に、熱膨張によるずれが生じにくく、耐久性が向上する。【０１９４】
連通部材９１−１が、燃料流路１７のうち絶縁層３を貫通する部分に配置されていることから、絶縁層３に孔部を設けて、当該孔部へ連通部材９１−１を配置することができ、連通部材９１−１の形成が容易である。特に、樹脂成分を含む材料を焼成前の絶縁層３に配置して焼成し、多孔質体を形成する場合には、孔部に樹脂成分を含む材料を充填するだけであり、連通部材９１−１の形成が容易である。【０１９５】
図１７Ａ〜図１７Ｃは連通部材の他の例を示しており、図１７Ａは斜視図、図１７Ｂは燃料流路１７の流路方向に見た図、図１７Ｃは図１７ＢのＸＶＩＩｃ−ＸＶＩＩｃ線矢視方向の断面図である。【０１９６】
図１７Ａ〜図１７Ｃの連通部材９１−２は、例えば、外形は連通部材９１−１と同様に形成されており、図１５に示した連通部材９１−１の配置位置に配置される。連通部材９１−２は、燃料流路１７の流路方向に貫通する複数の孔部９４が設けられている。孔部９４の直径は、好ましくは燃料の電化の局在化を効率的に行うという観点からは５０マイクロメートル以下、より好ましくは、流動性を良好にするとともに基体２の強度を高く維持するという観点からは５〜３０マイクロメートルである。【０１９７】
連通部材９１−２は、例えば、以下のように製造される。まず、焼成前のセラミックグリーンシート（絶縁層３）にレーザ加工や打ち抜き加工により、連通部材９１−２となる部位に、孔部９４となる穴を形成する。そして、そのセラミックグリーンシートに、金属ペースト（電極３６−１）等が設けられたセラミックグリーンシートを積層し、焼成する。すなわち、連通部材９１−２は、絶縁層３と同一材料により一体的に形成される。このように連通部材９１−２を、基体２を構成する絶縁層３と同一材料により形成すると熱膨張差による応力を抑制でき、連通部材９１−２の破損を有効に抑制できる。なお、孔部９４が形成された部材を焼成前のセラミックグリーンシートに埋め込んで連通部材９１−２を構成してもよい。【０１９８】
連通部材９１−２によれば、連通部材９１−１と同様の効果が得られる。すなわち、燃料と、燃料に接触する壁面との接触面積を大きくし、燃料の電荷の局在化を促して効率的に燃料を流動させることができる。【０１９９】
連通部材９１−２が、燃料流路１７のうち絶縁層３を貫通する部分に配置されていることから、孔部９４を絶縁層３に直接形成して連通部材９１−２を構成することができ、製造が容易である。【０２００】
図１８Ａ〜図１８Ｃは連通部材の他の例を示しており、図１８Ａは斜視図、図１８Ｂは燃料流路１７の流路方向に見た図、図１８Ｃは図１８ＢのＸＶＩＩＩｃ−ＸＶＩＩＩｃ線矢視方向の断面図である。【０２０１】
図１８Ａ〜図１８Ｃの連通部材９１−３は、例えば、外形は連通部材９１−１と同様に形成されており、図１５に示した連通部材９１−１の配置位置に配置される。連通部材９１−３は、燃料流路１７の流路方向に貫通する複数のスリット９６が設けられている。スリット９６の幅（径）は、好ましくは燃料の電化の局在化を効率的に行うという観点からは５０マイクロメートル以下、より好ましくは、流動性を良好にするとともに基体２の強度を高く維持するという観点からは５〜３０マイクロメートルである。連通部材９１−３は、例えば、連通部材９１−２と同様に形成される。【０２０２】
連通部材９１−３によれば、連通部材９１−１や連通部材９１−２と同様の効果が得られる。すなわち、燃料と、燃料に接触する壁面との接触面積を大きくし、燃料の電荷の局在化を促して効率的に燃料を流動させることができる。【０２０３】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、電気浸透流型流動制御要素の電極の配置の変形例を示しており、図１９Ａは断面図、図１９Ｂは斜視図である。【０２０４】
燃料流動制御要素３２−１２の電極３６−２Ｐ、３６−２Ｎ（以下、単に「電極３６−２」といい、両者を区別しないことがある。）は、例えば円筒状に形成されており、燃料流路１７のうち、絶縁層３を貫通する部分の壁面に、連通部材９１を挟んで配置されている。換言すれば、電極３６−２は、燃料の流向に沿うように配置されている。電極３６−２は、例えば焼成前のセラミックグリーンシート（絶縁層３）に形成された孔部に金属ペーストを充填するとともに、その中央側に樹脂を充填し、当該セラミックグリーンシートを他のセラミックグリーンシートと積層して焼成し、樹脂を揮発させることにより形成される。【０２０５】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、電気浸透流型流動制御要素の電極の配置の変形例を示しており、図２０Ａは断面図、図２０Ｂは斜視図である。【０２０６】
燃料流動制御要素３２−１３の電極３６−３Ｐ、３６−３Ｎ（以下、単に「電極３６−３」といい、両者を区別しないことがある。）は、例えば連通部材９１の断面形状と同一形状（例えば円形）の平板状に形成されており、連通部材９１の端面に配置される。電極３６−３には、複数の孔部９８が設けられている。【０２０７】
孔部９８は、例えば、連通部材９１が、多孔質体からなる連通部材９１−１である場合には、適宜な位置に適宜な形状で形成され、連通部材９１が、孔部９４が形成された連通部材９１−２である場合には、孔部９４の配置位置に孔部９４と同等の大きさで形成され、連通部材９１が、スリット９６が形成された連通部材９１−３である場合には、スリット９６の配置位置にスリット９６と同等の大きさのスリット状に形成される。すなわち、燃料は電極３６−３の孔部９８を通過するとともに、連通部材９１を通過して、燃料流路１７を流れることができる。【０２０８】
電極３６−３は、例えば、焼成前のセラミックグリーンシート（絶縁層３）に連通部材９１となる部材を配置した後に、連通部材９１に金属ペーストを設け、レーザ加工や打ち抜き加工により孔部９８を形成し、そのセラミックグリーンシートが他のセラミックグリーンシートと積層されて焼成されることにより形成される。なお、電極の孔部９８の形成と同時に、連通部材９１−２の孔部９４や連通部材９１−３のスリット９６を形成してもよい。【０２０９】
図１５、図１９Ａ、図２０Ａ、に示したように、連通部材９１を配置する場合、一対の電極は、電極間に連通部材９１を配置できれば適宜に配置してよい。ただし、図１５のように絶縁層３に沿う面に電極を設ける場合には、焼成前の絶縁層３の表面に金属ペーストを配置するだけでよく、形成が簡単である。図１９Ａのように絶縁層３に直交する面に電極を設ける場合には、絶縁層３に直交する連通部材９１に隣接して電極を配置することができる。図２０Ａに示したように連通部材９１の端面に電極を設ける場合には、形成が容易であるとともに連通部材９１に隣接して電極を配置することができる。【０２１０】
図２１は、連通部材９１と、連通部材９１を挟んで対向する一対の電極３６−３とからなる燃料流動制御要素３２−１３を、直列及び並列に複数配列して構成した燃料流動制御要素アレイ部３２−１５を示している。【０２１１】
例えば、燃料流路１７は、絶縁層３に沿う第１平行部１７ｅと、第１平行部１７ｅと複数層隔てられた第２平行部１７ｆと、第１平行部１７ｅと第２平行部１７ｆとを結び、複数の絶縁層３を貫通する複数の貫通部１７ｇとを含んでいる。複数の貫通部１７ｇは、互いに隣接している。貫通部１７ｇにおいては、複数個所に燃料流動制御要素３２−１３が設けられている。例えば、一層おきに燃料流動制御要素３２−１３が設けられている。なお、燃料流動制御要素３２−１３の並列方向の配列数（複数の貫通部１７ｇの数）は、例えば１００〜５００であり、燃料流動制御要素３２の直列方向の配列数は、例えば１０〜２０である。【０２１２】
なお、燃料流動制御要素アレイ部を構成する複数の燃料流動制御要素は、燃料流動制御要素３２−３に限らず、図１５に示したような燃料流動制御要素３２−１や図１９Ａに示したような燃料流動制御要素３２−２であってもよい。複数の燃料流動制御要素を配列する場合には、直列のみ、又は、並列のみでもよい。複数の燃料流動制御要素を直列に配置する場合には、絶縁層に沿う方向に直列に配置してもよいし、直線的に連結されなくても、ジグザグに連結されてもよい。また、複数の燃料流動制御要素を並列に配置する場合には、絶縁層に直交する方向に並列に配置してもよい。直線状に並列に配置されてもよいし、平面状に並列に配置されてもよい。【０２１３】
図２２Ａ及び図２２Ｂは、電気浸透流型流動制御要素を取り囲むシールド導体２３１を設けた例を示しており、図２２Ａは断面図、図２２Ｂは斜視図である。【０２１４】
シールド導体２３１は、例えば、絶縁層３に沿って平板状に形成された平板状導体２３２と、絶縁層３を貫通するように形成されたビア導体２３３とを含んでいる。平板状導体２３２は、燃料流動制御要素３２−１を絶縁層３に直交する方向（紙面上下方向）において挟み込むように、２つ配置されている。ビア導体２３３は、２つの平板状導体２３２を結ぶように延びるとともに、連通部材９１の周囲を囲むように複数設けられている。ビア導体２３３同士の間隔は、例えば、対象とするノイズの波長の１／２以下、好ましくは１／４以下である。シールド導体２３１は、導電路１８（導体層含む）を介してマイナス端子５Ｎに接続されている。すなわち、シールド導体２３１は基準電位（グランド）に接続されている。【０２１５】
平板状導体２３２は、焼成前のセラミックグリーンシート（絶縁層３）の表面に金属ペーストが設けられることにより形成される。ビア導体２３３は、焼成前のセラミックグリーンシートに打ち抜き加工やレーザ加工により孔部を設け、当該孔部に金属ペーストを充填することにより形成される。【０２１６】
図２２Ａ及び図２２Ｂの例では、シールド導体２３１により電気浸透流型流動制御要素へ侵入するノイズが低減されるとともに電気浸透流型流動制御要素から放出されるノイズが低減される。従って、電気浸透流型流動制御要素による燃料の流動制御の誤差が低減されるとともに、燃料電池に設けられた電子部品や燃料電池により駆動される電子部品の誤作動も防止される。【０２１７】
シールド導体２３１はビア導体２３３を含んで構成されていることから、絶縁層３に沿う方向に侵入、放射されるノイズを遮断するようにシールド導体２３１を形成することが容易である。【０２１８】
なお、シールド導体２３１は、燃料流動制御要素が、圧電体等の振動体からなるものである場合に、当該燃料流動制御要素（振動体）を囲むように設けてもよい。【０２１９】
図１５〜図２２に示す電気浸透流型流動制御要素は、燃料流路に代えて水流入路に設ければ、水流動制御要素として機能させることができる。【０２２０】
電気浸透流型の燃料流動制御要素や水流動制御要素は、上記以外にも種々の態様で実施してよい。【０２２１】
電気浸透流型流動制御要素は、燃料や水が高電位側へ流れるものであってもよいし、低電位側へ流れるものであってもよい。なお、燃料や水に接触する壁面が正電荷に帯電するか、負電荷に帯電するかは、燃料、燃料流路や水流路等の流路を形成する壁面、連通部材等の材料により決定される。【０２２２】
連通部材は、燃料や水と接触することにより、燃料や水の正電荷又は負電荷を引き付けることができるものであればよく、セラミックスからなるものに限定されない。連通部材は、一枚の絶縁層と同等の厚さでなくてもよく、一枚の絶縁層よりも薄くてもよいし、厚くてもよい。連通部材の断面形状も適宜に設定してよい。また、連通部材の配置位置は、燃料流路や水流入路等の流路のうち絶縁層を貫通する部分でなくてもよく、流路のうち絶縁層に平行な部分、屈曲部、分岐部等、適宜な位置に配置されてよい。【０２２３】
なお、流動制御要素は、燃料や水を基準の流動方向とは逆方向に流動させることが可能であってもよい。あるいは、複数の流動制御要素のうち、一部の流動制御要素は、他の流動制御要素とは逆方向に燃料や水を流動させるものであってもよい。例えば、図１４Ａに示した燃料流動制御要素３２−４が複数設けられる場合に、そのうち一部の燃料流動制御要素３２−４は、流入通路８３の断面積が流出通路８４の断面積よりも大きく設定されてもよい。図１４Ｂに示した燃料流動制御要素３２−５においては、燃料流動制御要素用電源装置９′は、複数の電極８２へ印加する電圧変動のタイミングを変化させることにより、燃料を逆方向に流動させてもよい。図７等の電気浸透流型流動制御要素では、燃料流動制御要素用電源装置９が、一対の電極に印加する電圧の正負を切り換えることにより、燃料を逆方向に流動させてもよい。流動制御要素が、燃料や水を逆方向に流動させる力を燃料や水に付与することにより、燃料や水を速やかに減速、あるいは停止させ、適切に発電量、発熱量、燃料濃度を制御することができる。【０２２４】
電子機器の稼働状況に応じて発電量を制御する場合、最終的に発電量を制御できればよく、その方法は燃料の制御に限定されない。例えば、電解質部材に供給する酸素の量を制御してもよい。この場合、例えば、空気流路に電磁バルブや流動制御要素を設けて酸素の量を制御すればよい。【０２２５】
また、発電量の制御を行う反応制御部は、燃料電池に設けられていてもよいし、燃料電池が接続される電子機器の本体に設けられていてもよい。また、燃料電池の制御部と電子機器本体の制御部とにより反応制御部を構成する場合、その両者における役割分担は適宜に設定してよい。例えば、電子機器本体の制御部は、必要な電力だけでなく、当該電力に対応した燃料の流速まで算出して燃料電池の制御部に出力してもよい。ただし、必要電力の算出のような電子機器本体の特性に基づく処理は電子機器本体の制御部に負担させ、必要電力に対応する流速の算出等の燃料電池の特性に基づく処理は燃料電池の制御部に負担させたほうが、燃料電池の互換性は高くなる。また、表示部、操作部を燃料電池に設けてもよい。【０２２６】
酸素流路は、基体２の中空部により形成され、この酸素流路の側面、すなわち、酸素流路を構成する基体２の中空部の側面は、滑面であってもよいし、粗面（凹凸形状）であってもよい。【０２２７】
図２４Ａは、酸素流路２６３の側面２６４、すなわち、酸素流路を構成する基体２の中空部の側面が、凹凸形状になっている変形例を示す断面図である。例えば、側面２６４は、酸素流路２６３の全長、且つ、全周に亘って、複数の凸部２６４ａ（凹部２６４ｂ）が形成されることにより、凹凸形状になっている。凸部２６４ａ（凹部２６４ｂ）は、例えば、エッチングやブラストにより形成可能である。なお、ここで、凹凸形状とは、例えば、凸部２６４ａとこれに隣接する凹部２６４ｂとの高さの差（或いは、２６４ａとその周囲の平坦部との差）が、空気流路１２の側面に開口する水流入路の開口部における流路の最大径（直径）よりも大きな形状をいう。【０２２８】
本願発明では、上述のように、酸素流路２６３の側面に付着した水が流入する水流入路２５１（２５３、２５８も同様。以下、２５１の符号のみ付す。）が設けられていることから、酸素流路２６３の側面２６４に過剰に水が付着して酸素流路２６３の断面積が低減されることが抑制されている。そこで、側面２６４を凹凸形状として、本来的には側面２６４に付着することが好ましくない水を、積極的に側面２６４に付着させることにより、水流入路２５１に水を積極的に流入させたり、及び／又は、酸素流路２６３から水が放出されて酸素流路２６３付近の燃料電池外部の電子回路に影響を及ぼすことを抑制したりすることができる。【０２２９】
なお、凸部２６４ａ（凹部２６４ｂ）は、酸素流路２６３の流路方向の一部及び／又は周方向の一部にのみ設けられていてもよい。例えば、凸部２６４ａ（凹部２６４ｂ）は、酸素流路２６３の流路方向においては、水流入路２５１よりも上流側（基体２の内部側、図２４Ａの下方側）から水流入路２５１よりも下流側（基体２の外部側、図２４Ａの上方側）に亘る一部の範囲にのみ設けられたり、水流入路２５１よりも上流側の一部又は全部の範囲にのみ設けられたり、水流入路２５１よりも下流側の一部又は全部の範囲にのみ設けられたりしてもよい。また、酸素流路２６３の周方向においては、凸部２６４ａ（凹部２６４ｂ）は、水流入路２５１が設けられる側の一部の範囲にのみ設けられていてもよい。凸部２６４ａ（凹部２６４ｂ）の配置及び形状は、図２４Ａに示すように、不規則であってもよいし、規則的であってもよい。【０２３０】
図２４Ｂは、酸素流路２６５の側面２６６が、凹凸形状になっている他の変形例を示す断面図である。この変形例では、凹凸形状は、酸素流路２６５の流路方向（図２４Ｂの上下方向）に交差する段差２６６ａから成っている。段差２６６ａは、例えば、水流入路２５１よりも、基体２の外方側（酸素流路２６５の下流側、図２４Ｂの上方側）において、側面の一部が内側に突出することにより、形成されている。例えば、水流入路２５１の、基体２の外方側を形成する面が、水流入路２５１の、基体２の内方側を形成する面よりも、酸素流路２６５の内側に突出することにより、形成されている。段差２６６ａは、例えば、酸素流路２６５の全周に亘って設けられている。なお、ここで、段差とは、例えば、内側に突出した側面の一部と、これに隣接し、且つ突出しない側面の他部との突出度合いの差が、空気流路１２の側面に開口する水流入路の開口部における流路の最大径（直径）よりも大きなものをいう。【０２３１】
段差２６６ａは、例えば、酸素流路２６５が、基体２を構成する複数の絶縁層３それぞれに孔部が形成され、その複数の絶縁層３の孔部が連結されることにより構成されている場合、その複数の絶縁層３の孔部のうち、一部の孔部の径を他の孔部の径よりも小さく（又は大きく）することにより形成できる。あるいは、複数の絶縁層３の孔部のうち、一部の孔部の位置を他の孔部の位置からずらすことにより形成できる。なお、同一径の孔部の位置をずらして段差２６６ａを形成する場合、酸素流路２６５の周方向において、一部には突出する段差が、他の部分には凹む段差が形成される。【０２３２】
この変形例では、段差２６６ａが酸素流路２６５の流路方向に交差していることから、段差２６６ａにより、側面２６５における水の流路方向に沿う流れが妨げられる。従って、段差２６６ａにより形成された凹凸に水分を付着させつつ、酸素流路２６５から水が放出されることを効果的に抑制できる。さらに、酸素流路２６５の側面２６６は、水流入路２５１よりも外方側において突出して段差２６６ａを形成していることから、堰き止めた水を水流入路２５１へ流しやすく、効果的に水流入路２５１を活用できる。【０２３３】
なお、段差２６６ａは、酸素流路２６３の流路方向において複数設けられてもよいし、水流入路２５１よりも酸素流路２６３の上流側（基体内部側、図２４Ｂの下方側）に設けられてもよいし、上流側及び下流側に設けられてもよい。また、段差２６６ａは、酸素流路２６３の周方向において、一部にのみ設けられてもよい。例えば、段差２６６ａは、周方向において、水流入路２５１が設けられる側の一部の範囲にのみ設けられていてもよい。また、段差２６６ａは、側面２６６の一部に凹部が形成されることにより形成されてもよい。
【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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【図２３】
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【図２４】
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