(57)【要約】  電解質部材に接続される流路の配置の自由度を向上できる燃料電池を提供する。燃料電池１は、複数の絶縁層３を積層して成る積層体により形成された基体２と、異なる絶縁層３に設けた溝同士を相互に連結して成る燃料流路１７と、燃料流路１７の一部と接するようにして配置される電解質部材２１とを備える。
2007037420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁層を積層して成る積層体により形成された基体と、
異なる前記絶縁層に設けた溝同士を相互に連結して成る流路と、
前記流路の一部と接するようにして配置される電解質部材と、
を備えた燃料電池。
【請求項２】
前記電解質部材は複数の前記絶縁層に挟まれている
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記絶縁層がセラミック材料から成る
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記流路が、前記基体の内部で循環経路を形成している
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記流路は、前記電解質部材と接する部位が複数の経路に分岐している
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記溝が前記絶縁層を厚み方向に貫通している
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記基体の表面に出力端子が設けられ、前記基体の内部に、前記出力端子と電解質部材とを電気的に接続する導電路が設けられている
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記流路は、前記電解質部材と接する部位よりも燃料の流動方向の下流側に位置する排出部が、前記電解質部材と接する部位よりも燃料の流動方向の上流側に位置する供給部に比し前記基体の表面に近づけて配置されている
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項９】
前記流路は、前記電解質部材と接する部位よりも燃料の流動方向の下流側に位置する前記排出部の少なくとも一部が、前記電解質部材と接する部位よりも燃料の流動方向の上流側に位置する供給部に沿って配置されている
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記排出部の前記供給部に沿って配置された部分を流れる流体の向きが前記供給部を流れる流体の向きと逆方向である
請求項９に記載の燃料電池。
【請求項１１】
前記循環経路を流れる燃料の濃度を調整する濃度調整装置を更に備えた
請求項４に記載の燃料電池。
【請求項１２】
前記電解質部材と電気的に接続される出力端子が前記基体の一主面に、前記電解質部材が前記基体の他主面寄りに配置されている
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項１３】
前記基体に設けられたアンテナを備えた
請求項１に記載の燃料電池。
【請求項１４】
前記基体を平面透視して前記アンテナが前記流路と重なるように設けられている
請求項１３に記載の燃料電池。
【請求項１５】
前記アンテナは前記基体に形成された配線導体の一部から成る
請求項１３に記載の燃料電池。
【請求項１６】
前記基体を平面透視して前記アンテナと重なるように設けられた前記流路が、前記電解質部材の上流側および下流側の流路であり、前記上流側の流路と前記アンテナとの距離が前記下流側の流路と前記アンテナとの距離よりも短い
請求項１３に記載の燃料電池。
【請求項１７】
前記基体を平面透視して前記アンテナと重なるように設けられた前記流路が、燃料を貯蔵する燃料貯蔵部の少なくとも一部である
請求項１３に記載の燃料電池。
【請求項１８】
基体と、
該基体の内部に設けられた中空部同士を前記基体の厚み方向に連結して成る流路と、
前記流路の一部と接するようにして配置される電解質部材と、
を備えた燃料電池。
【請求項１９】
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に記載の燃料電池と、
を備えた電子機器。
【請求項２０】
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反応制御部を更に備えた
請求項１９に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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】
燃料電池では、電解質部材に燃料又は酸化ガスを供給する流路を形成しなければならない。特許文献１では、電解質部材を挟み込む蓋体及び基体を備える燃料電池において、電解質部材に対向する基体表面に溝部を設けて燃料の流路を形成する技術が開示されている。
【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】
しかし、基体の表面に溝部を設けて複数の流路を形成し、流路同士を連結しようとすると、複数の基体を積み重ね、各基体に設けられている流路同士を基体の外部に引き回されるパイプにより流路を形成しなければならず、部品点数の増加や外装の複雑化を招く。【０００４】
本発明は、電解質部材に接続される流路の配置の自由度を向上できる燃料電池及び当該燃料電池を備えた電子機器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、複数の絶縁層を積層して成る積層体により形成された基体と、異なる前記絶縁層に設けた溝同士を相互に連結して成る流路と、前記流路の一部と接するようにして配置される電解質部材と、を備える。【０００６】
好適には、前記電解質部材は複数の前記絶縁層に挟まれている。【０００７】
好適には、前記絶縁層がセラミック材料から成る。【０００８】
好適には、前記流路が、前記基体の内部で循環経路を形成している。【０００９】
好適には、前記流路は、前記電解質部材と接する部位が複数の経路に分岐している。【００１０】
好適には、前記溝が前記絶縁層を厚み方向に貫通している。【００１１】
好適には、前記基体の表面に出力端子が設けられ、前記基体の内部に、前記出力端子と電解質部材とを電気的に接続する導電路が設けられている。【００１２】
好適には、前記流路は、前記電解質部材と接する部位よりも燃料の流動方向の下流側に位置する排出部が、前記電解質部材と接する部位よりも燃料の流動方向の上流側に位置する供給部に比し前記基体の表面に近づけて配置されている。【００１３】
好適には、前記流路は、前記電解質部材と接する部位よりも燃料の流動方向の下流側に位置する前記排出部の少なくとも一部が、前記電解質部材と接する部位よりも燃料の流動方向の上流側に位置する供給部に沿って配置されている。【００１４】
好適には、前記排出部の前記供給部に沿って配置された部分を流れる流体の向きが前記供給部を流れる流体の向きと逆方向である。【００１５】
好適には、前記循環経路を流れる燃料の濃度を調整する濃度調整装置を更に備える。【００１６】
好適には、前記電解質部材と電気的に接続される出力端子が前記基体の一主面に、前記電解質部材が前記基体の他主面寄りに配置されている。【００１７】
好適には、前記基体に設けられたアンテナを備える。【００１８】
好適には、前記基体を平面透視して前記アンテナが前記流路と重なるように設けられている。【００１９】
好適には、前記アンテナは前記基体に形成された配線導体の一部から成る。【００２０】
好適には、前記基体を平面透視して前記アンテナと重なるように設けられた前記流路が、前記電解質部材の上流側および下流側の流路であり、前記上流側の流路と前記アンテナとの距離が前記下流側の流路と前記アンテナとの距離よりも短い。【００２１】
好適には、前記基体を平面透視して前記アンテナと重なるように設けられた前記流路が、燃料を貯蔵する燃料貯蔵部の少なくとも一部である。【００２２】
本発明の第２の観点の燃料電池は、基体と、該基体の内部に設けられた中空部同士を前記基体の厚み方向に連結して成る流路と、前記流路の一部と接するようにして配置される電解質部材と、を備える。【００２３】
本発明の第３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本発明の第１の観点の燃料電池とを備える。【００２４】
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反応制御部を更に備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、電解質部材に接続される流路の配置の自由度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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部の原理を説明する図。
【図１３】流動制御部の配置位置の例を示す図。
【図１４】振動体を含む流動制御部の例を示す図。
【図１５】電気浸透流型流動制御部の例を示す図。
【図１６】図１５の電気浸透流型流動制御部の連通部材を示す図。
【図１７】電気浸透流型流動制御部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部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部の電極の配置の例を示す図。
【図２０】電気浸透流型流動制御部の電極の配置の例を示す図。
【図２１】電気浸透流型流動制御部を配列した流動制御部アレイを示す図。
【図２２】電気浸透流型流動制御部をシールドするシールド導体を示す図。
【図２３】電子部品の配置例を概念的に示す燃料電池の平面透視図。
【図２４】電子部品の配置例を概念的に示す燃料電池の断面図。
【図２５】電子部品の一例としてのインダクタの例を示す図。
【図２６】電子部品の一例としてのコンデンサの例を示す図。
【図２７】電子部品の一例としてのアンテナ素子の例を示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１…燃料電池、２…基体、３…絶縁層、１７…燃料流路、２１…電解質部材、３２１…アンテナ素子。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１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１（ａ）は、燃料電池１の第１の面（一主面）Ｓ１側から見た図、図１（ｂ）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１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。【００２９】
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。【００３０】
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。【００３１】
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。【００３２】
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、流動制御部用電源装置９であり、これらについては後述する。【００３３】
第２の面Ｓ２には、後述する電池本体１５（図１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。【００３４】
図２は、図１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３及び図４は、基体２の分解斜視図である。ただし、図３及び図４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。【００３５】
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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
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４（ｂ）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。【００３９】
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。【００４０】
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４（ｃ）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。【００４１】
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。【００４２】
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。【００４３】
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３（ｂ）〜図４（ｂ）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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
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。【００４７】
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に連通する。さらに燃料貯蔵部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４（ｂ）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４（ａ）の孔部１１１及び図３（ｄ）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３（ｃ）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３（ｄ）の孔部１１４及び図４（ａ）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３（ｄ）の孔部１１６及び図４（ａ）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。【００４８】
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３（ｂ）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３（ｃ）の孔部１２０、図３（ｄ）の孔部１２１及び図４（ａ）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３（ｃ）の孔部１２３、図３（ｄ）の孔部１２４及び図４（ａ）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。【００４９】
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。【００５０】
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。【００５１】
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。【００５２】
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。【００５３】
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。【００５４】
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。【００５５】
図６（ａ）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６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線矢視方向における断面図である。【００５６】
図６（ａ）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。【００５７】
図６（ｂ）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。【００５８】
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１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。【００５９】
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。【００６０】
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。【００６１】
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３（ａ）の導体２０１、図３（ｂ）の導体２０２、図３（ｃ）の導体２０３、図３（ｄ）の導体２０４、図４（ａ）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、実際には導電路１８は、途中で凹部２ａ（図１参照）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。【００６２】
アノード側導電膜１８ａは、図６（ａ）及び図６（ｂ）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４（ｄ）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。【００６３】
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４（ｂ）の導体２０６、図４（ａ）の導体２０７も参照）。その後、第５絶縁層３Ｅを貫通して（図４（ａ）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。【００６４】
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４（ｂ）の導体２０８、図４（ａ）の導体２０９、図３（ｄ）の導体２１０、図３（ｃ）の導体２１１、図３（ｂ）の導体２１２、図３（ａ）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１参照）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。【００６５】
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。【００６６】
電源装置６、制御装置７、キャパシタ８、流動制御部用電源装置９は、図１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３（ａ）も参照）を設けることにより形成されている。【００６７】
なお、図１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。【００６８】
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、流動制御部用電源装置９等の各種電子部品に出力される。【００６９】
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。【００７０】
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。【００７１】
なお、図１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。【００７２】
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流動制御部３２は、一例としてポンプにより構成されている。そして、制御装置７は、流動制御部の動作を制御し、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。【００７３】
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。【００７４】
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。【００７５】
流動制御部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部（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、流動制御部３２は、流動制御部用電源装置９と、流動制御部用電源装置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。【００７６】
流動制御部用電源装置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と流動制御部用電源装置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、流動制御部用電源装置９は基体２の焼成後に凹部２ａに設けられる。【００７７】
図１２は、電気浸透流型流動制御部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、流動制御部用電源装置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。【００７８】
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、流動制御部用電源装置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流動制御部用電源装置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流動制御部用電源装置９の動作を制御する。【００７９】
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る。そして、濃度センサ３３は、測定器が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。【００８０】
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、気液分離器は、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。【００８１】
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。【００８２】
図８は、燃料貯蔵部の変形例を示しており、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線矢視方向における断面図、図８（ｃ）は図８（ｂ）の一部拡大図である。【００８３】
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。【００８４】
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。【００８５】
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。【００８６】
カートリッジ７１が収納空間２５′に挿入されると、図８（ｂ）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８（ｃ）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８では一つのみ示す）。【００８７】
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。【００８８】
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。【００８９】
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。【００９０】
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。【００９１】
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。【００９２】
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。【００９３】
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。【００９４】
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。【００９５】
携帯電話機５０１は、各種の制御を行うための制御装置（動作制御部及び反応制御部）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。【００９６】
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。【００９７】
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。【００９８】
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。【００９９】
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。【０１００】
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。【０１０１】
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、流動制御部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。【０１０２】
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。【０１０３】
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。【０１０４】
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。【０１０５】
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。【０１０６】
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とは、隔壁１６ａにより仕切られる。これにより排出部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。【０１０７】
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。【０１０８】
さらに、燃料供給用のカートリッジ７１が挿脱可能となるように燃料貯蔵部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。【０１０９】
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、各々の分岐経路に流動制御部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。【０１１０】
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。【０１１１】
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。【０１１２】
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。【０１１３】
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。【０１１４】
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。【０１１５】
燃料流路１７内の燃料の流動を制御する流動制御部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、流動制御部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。【０１１６】
流動制御部３２を電気浸透流型流動制御部により形成したことから、流動制御部３２を小型化することが可能である。また、他の流動制御部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、多層基板内部に流動制御部３２を設けた場合には、絶縁層３に形成した溝を利用して流動制御部３２を形成することができる。【０１１７】
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。【０１１８】
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。【０１１９】
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。【０１２０】
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。【０１２１】
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。【０１２２】
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。【０１２３】
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。【０１２４】
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。【０１２５】
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。【０１２６】
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。【０１２７】
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。【０１２８】
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。【０１２９】
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、流動制御部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。【０１３０】
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。【０１３１】
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。【０１３２】
流動制御部や濃度調整装置は、本発明の必須の要件ではなく、また、流動制御部や濃度調整装置は、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。流動制御部は、電気浸透流型流動制御部に限定されず、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部でもよい。流動制御部は、燃料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し。燃料に混合される水を送出するものであってもよい。【０１３３】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、流動制御部の配置位置の例を示す図である。【０１３４】
図１３（ａ）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流動制御部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。【０１３５】
また、図１３（ａ）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。【０１３６】
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流動制御部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、停止するように流動制御部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、流動制御部３２−１の動作を制御する。【０１３７】
図１３（ａ）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、流動制御部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、流動制御部３２−１の数を少なくしてコスト削減を図ることができる。【０１３８】
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。【０１３９】
図１３（ｂ）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流動制御部３２−２が設けられている。なお、複数の流動制御部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。複数の流動制御部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。【０１４０】
図１３（ｂ）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。【０１４１】
図１３（ｂ）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、流動制御部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、流動制御部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。しかしながら、流動制御部により配置位置に応じて燃料を適切に供給できる。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。【０１４２】
図１３（ｃ）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流動制御部３２−３が設けられている。複数の分岐流路は、例えば、図５及び図６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。【０１４３】
図１３（ｃ）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、流動制御部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。【０１４４】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）はそれぞれ、流動制御部として、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。【０１４５】
図１４（ａ）の流動制御部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。【０１４６】
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。【０１４７】
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。【０１４８】
流動制御部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は流動制御部電源装置９′（電圧制御部、図７の流動制御部電源装置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と流動制御部電源装置９′とは、導電路１８により接続されている。流動制御部電源装置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。【０１４９】
流動制御部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部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。【０１５０】
流動制御部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。【０１５１】
流動制御部３２−４の動作は、図７の流動制御部３２と同様に、制御装置７により制御される。また、流動制御部３２−４は、図１３の流動制御部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、流動制御部用電源装置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。【０１５２】
図１４（ｂ）の流動制御部３２−５は、流動制御部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、流動制御部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、進行波型流動制御部として構成されている。すなわち、流動制御部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部として構成されている。【０１５３】
図１４（ａ）の流動制御部３２−４及び流動制御部３２−５によっても、実施形態の流動制御部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、流動制御部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。【０１５４】
なお、振動体を含む流動制御部は、種々の態様で実施してよい。【０１５５】
振動体は、燃料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。【０１５６】
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。【０１５７】
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。【０１５８】
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、燃料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。【０１５９】
電極は、圧電体に燃料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、燃料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、燃料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。流動制御部はバルブレス型流動制御部でなくてもよく、逆止弁を設けてもよい。【０１６０】
図１５〜図２２は、電気浸透流型流動制御部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部では、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。【０１６１】
図１５の流動制御部３２−１１は、図７に示した流動制御部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、流動制御部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。【０１６２】
図１６（ａ）は連通部材９１−１の斜視図、図１６（ｂ）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１６（ｃ）は図１６（ｂ）のＸＶＩｃ−ＸＶＩｃ線矢視方向の断面図である。【０１６３】
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。【０１６４】
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。【０１６５】
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。【０１６６】
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。【０１６７】
流動制御部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。【０１６８】
流動制御部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。【０１６９】
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。【０１７０】
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。【０１７１】
図１７は連通部材の他の例を示しており、図１７（ａ）は斜視図、図１７（ｂ）は燃料流路１７の流路方向に見た図、図１７（ｃ）は図１７（ｂ）のＸＶＩＩｃ−ＸＶＩＩｃ線矢視方向の断面図である。【０１７２】
図１７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。【０１７３】
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が基体２を構成する絶縁層３と同一材料により形成されると、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。【０１７４】
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。【０１７５】
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。【０１７６】
図１８は連通部材の他の例を示しており、図１８（ａ）は斜視図、図１８（ｂ）は燃料流路１７の流路方向に見た図、図１８（ｃ）は図１８（ｂ）のＸＶＩＩＩｃ−ＸＶＩＩＩｃ線矢視方向の断面図である。【０１７７】
図１８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。【０１７８】
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。【０１７９】
図１９は、電気浸透流型流動制御部の電極の配置の変形例を示しており、図１９（ａ）は断面図、図１９（ｂ）は斜視図である。【０１８０】
流動制御部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。【０１８１】
図２０は、電気浸透流型流動制御部の電極の配置の変形例を示しており、図２０（ａ）は断面図、図２０（ｂ）は斜視図である。【０１８２】
流動制御部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。【０１８３】
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。【０１８４】
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。【０１８５】
図１５、図１９、図２０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１９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２０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。【０１８６】
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とからなる流動制御部３２−１３を、直列及び並列に複数配列して構成した流動制御アレイ部３２−１５を示している。【０１８７】
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、複数個所に流動制御部３２−１３が設けられている。例えば、一層おきに流動制御部３２−１３が設けられている。なお、流動制御部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、流動制御部３２の直列方向の配列数は、例えば１０〜２０である。【０１８８】
なお、流動制御アレイ部を構成する複数の流動制御部は、流動制御部３２−３に限らず、図１５に示したような流動制御部３２−１や図１９に示したような流動制御部３２−２であってもよい。複数の流動制御部を配列する場合には、直列のみ、又は、並列のみでもよい。複数の流動制御部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、複数の流動制御部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。【０１８９】
図２２は、電気浸透流型流動制御部を取り囲むシールド導体２３１を設けた例を示しており、図２２（ａ）は断面図、図２２（ｂ）は斜視図である。【０１９０】
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、流動制御部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。【０１９１】
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。【０１９２】
図２２の例では、シールド導体２３１により電気浸透流型流動制御部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部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部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。【０１９３】
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。【０１９４】
なお、シールド導体２３１は、流動制御部が、圧電体等の振動体からなるものである場合に、当該流動制御部（振動体）を囲むように設けてもよい。【０１９５】
電気浸透流型流動制御部は、上記以外にも種々の態様で実施してよい。【０１９６】
電気浸透流型流動制御部は、燃料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、燃料流路を形成する壁面、連通部材等の材料により決定される。【０１９７】
連通部材は、燃料と接触することにより、燃料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、燃料流路のうち絶縁層を貫通する部分でなくてもよく、燃料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。【０１９８】
なお、流動制御部は、燃料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、複数の流動制御部のうち、一部の流動制御部は、他の流動制御部とは逆方向に燃料を流動させるものであってもよい。例えば、図１４（ａ）に示した流動制御部３２−４が複数設けられる場合に、そのうち一部の流動制御部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１４（ｂ）に示した流動制御部３２−５においては、流動制御部用電源装置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部では、流動制御部用電源装置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。流動制御部が、燃料を逆方向に流動させる力を燃料に付与することにより、燃料を速やかに減速、あるいは停止させ、適切に発電量や発熱量を制御することができる。【０１９９】
燃料電池に設けられる電子部品は、燃料電池を構成する要素（例えば燃料流路）に対して適宜な位置に配置されてよい。【０２００】
図２３は、燃料電池の基体２を平面透視したときにおける、電子部品３０１と燃料流路との配置例を示す概念図である。なお、平面透視の方向は、例えば実施形態のような薄型直方体状の基体２の厚み方向や絶縁層３を積層してなる基体２の積層方向である。また、電子部品３０１は、例えば、コイル（インダクタ）、コンデンサ（キャパシタ）、抵抗体、ＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば電源装置６、流動制御部用電源装置９を構成する）、フィルタ回路、アンテナ素子である。【０２０１】
図２３（ａ）は、基体２を平面透視して電子部品３０１が燃料貯蔵部１６の収納空間２５に重なるように設けられている場合を例示している。収納空間２５には比較的大量の燃料が蓄えられていることから、収納空間２５の配置位置では発電による温度変化が時間的に緩慢であるとともに、局所的な温度変化も生じにくい。このため、電子部品３０１の温度は均一かつ一定に保たれやすい。従って、電子部品３０１の性能が安定する。【０２０２】
例えば、電子部品３０１がコイル、コンデンサ、抵抗体である場合に、温度変化によるインダクタンス、キャパシタンス、抵抗値の変動が小さくなり、ひいては、これらのコイル、コンデンサ、抵抗体を含むＤＣ／ＤＣコンバータやフィルタ回路の動作も安定する。電子部品３０１がアンテナ素子である場合に温度変化による利得変動が縮小される。また、燃料貯蔵部１６の燃料の温度が電子部品３０１よりも低温である場合には、電子部品３０１により生じた熱を燃料貯蔵部１６に放熱して電子部品３０１の過熱を防止するとともに、燃料を発電に適した温度に上昇させることもできる。【０２０３】
なお、燃料貯蔵部１６の収納空間２５は、燃料が流入又は流出するから燃料流路の一部として捉えることができる。同様に、燃料貯蔵部１６′に挿入されたカートリッジ７１（図８）の内部空間も燃料流路の一部と捉えることができる。換言すれば、図２３（ａ）では、基体２を平面透視して電子部品３０１と重なる流路が、燃料貯蔵部の少なくとも一部を形成していると捉えることができる。【０２０４】
図２３（ｂ）は、基体２を平面透視して電子部品３０１が燃料流路１７に重なるように設けられている場合を例示している。具体的には、電子部品３０１は、燃料流路１７のうち電池本体１５よりも上流側の供給部１７ａ及び電池本体１５よりも下流側の排出部１７ｃの双方に重なるように設けられている。なお、供給部１７ａ及び排出部１７ｃのいずれか一方にのみ重なるように設けられていてもよい。また、電子部品３０１は、供給部１７ａが分岐して形成された複数の流路に重なっている。なお、電子部品３０１は、排出部１７ｃが分岐して形成された複数の流路に重なっていてもよい。【０２０５】
電子部品３０１は、基体２を平面透視して燃料流路１７と重なるように配置されていることから、重ならない場合に比較して、電子部品３０１の温度は燃料流路１７を流れる燃料の温度の影響を受ける。従って、電子部品３０１と燃料流路１７とが重ならず、電子部品３０１の稼働状況及び燃料電池外部の温度環境の変化のみに電子部品３０１の温度が影響を受けるような場合に比較して、燃料流路１７の燃料の温度により電子部品３０１の温度を調整する選択肢が生じ、設計の自由度が向上する。燃料の温度が一定になるように発電量等を制御している場合には、燃料流路１７と重なるように配置された電子部品３０１の温度も一定に保つことが容易化され、安定した性能を得られる。燃料流路１７の燃料の温度が電子部品３０１よりも低温である場合には、電子部品３０１により生じた熱を燃料に放熱して電子部品３０１の過熱を防止することができ、燃料を発電に適した温度に上昇させることもできる。【０２０６】
電子部品３０１は、燃料流路１７が複数に分岐して形成された流路に重なるように配置されていることから、電子部品３０１は、より広い面積に亘って流路と重なることとなり、上述の効果をより確実に得ることができ、また、電子部品３０１が局所的に燃料流路１７の燃料の熱の影響を受けることが防止される。また、分岐した流路はいずれも非常に近似した温度となり、むらなく均一な放熱を行うことができ、放熱効率が向上する。【０２０７】
電子部品３０１は、供給部１７ａと重なるように配置されており、供給部１７ａの燃料は排出部１７ｃの燃料よりも低温である。従って、電子部品３０１から燃料へ放熱する場合には、電子部品３０１は、より効率的に燃料に放熱することができ、また、燃料を発電に適した温度に上昇させることもできる。燃料が電子部品３０１よりも高温である場合にも、電子部品３０１は、排出部１７ｃと重なる位置に配置されるよりは過熱が防止される。【０２０８】
なお、電子部品３０１の平面透視したときの配置位置は、図２３（ａ）及び図２３（ｂ）に示した位置に限定されず、例えば、燃料流路１７や燃料貯蔵部１６と重ならない位置でもよいし、双方に重なる位置でもよい。【０２０９】
図２４（ａ）は、図２３（ｂ）のように、燃料流路１７の供給部１７ａ及び排出部１７ｃと重なる位置に電子部品３０１が配置される場合等において、基体２の厚み方向における電子部品３０１の位置の例を示す断面図である。【０２１０】
図２４（ａ）では、電子部品３０１は、供給部１７ａ及び排出部１７ｃのうち、供給部１７ａに近い位置に配置されている。そして、上述のように、供給部１７ａの燃料の温度は排出部１７ｃの燃料の温度よりも低い。従って、電子部品３０１から燃料へ放熱する場合には、電子部品３０１は、より効率的に燃料に放熱することができ、また、燃料を発電に適した温度に上昇させることもできる。燃料が電子部品３０１よりも高温である場合にも、電子部品３０１は、排出部１７ｃに近い位置に配置されるよりは過熱が防止される。【０２１１】
なお、図２３においては、供給部１７ａと排出部１７ｃとは、平面透視して互いに若干ずれた位置に配置されているが、供給部１７ａと排出部１７ｃとは、平面透視して互いに重なるように配置されていてもよい。この場合、排出部１７ｃの燃料の熱を供給部１７ａの燃料により吸収することにより、供給部１７ａと排出部１７ｃとの間の熱交換による燃料温度の均一化を図りつつ、排出部１７ｃから電子部品３０１への熱を遮断できる。【０２１２】
図２４（ａ）では、電子部品３０１は、第１の面Ｓ１及び第２の面Ｓ２のうち第２の面Ｓ２寄りに配置されている。一方、燃料電池は、空気の取り入れ容易性や生成した水の排出容易性などから、第２の面Ｓ２が携帯電話機等の電子機器の筐体外側へ、第１の面Ｓ１が筐体内側へ装着されるのが好ましい。従って、第２の面Ｓ２が筐体外側になるように燃料電池を電子機器に装着すると、燃料電池に空気の取り入れ容易性等が向上するだけでなく、電子部品３０１が電子機器の筐体外側へ配置され、電子部品３０１の放熱性も向上する。【０２１３】
図２４（ｂ）は、燃料流路１７や燃料貯蔵部１６と重なるように配置された電子部品３０１における、基体２の厚み方向の位置の他の例を示す断面図である。【０２１４】
図２４（ｂ）では、基体２の第１の面Ｓ１及び第２の面Ｓ２のうち、電子部品３０１が第１の面Ｓ１よりに配置されている。第１の面Ｓ１には、端子５やＩＣ３０２が配置されている。従って、電子部品３０１が端子５やＩＣ３０２に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータである場合には、端子５やＩＣ３０２と、ＤＣ／ＤＣコンバータとの距離が近くなり、電力の損失やノイズの混入が防止される。【０２１５】
なお、基体２の厚み方向における電子部品３０１の配置位置は、図２４（ａ）及び図２４（ｂ）に示した位置に限定されず、例えば、供給部１７ａと排出部１７ｃとの間の位置であってもよいし、第１の面Ｓ１上及び第２の面Ｓ２上であってもよい。また、端子５やＩＣ３０２の配置や供給部１７ａ及び排出部１７ｃの配置の組合せも適宜であり、例えば、図２４（ａ）において、第１の面Ｓ１側に供給部１７ａ、第２の面Ｓ２側に排出部１７ｃが配置され、第１の面Ｓ１寄りに電子部品３０１が配置されてもよい。図２４（ａ）において、第２の面Ｓ２側に端子５やＩＣ３０２が配置されてもよい。図２４（ｂ）において、第１の面Ｓ１側に供給部１７ａ、第２の面Ｓ２側に排出部１７ｃが配置されてもよい。【０２１６】
図２５（ａ）及び図２５（ｂ）は、電子部品３０１の一例としてのコイル導体３０５の例を示しており、図２５（ａ）はコイル導体３０５周辺の分解斜視図であり、図２５（ｂ）はコイル導体３０５周辺の断面図である。コイル導体３０５は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータやＬＣフィルタ回路の一部を成すものである。【０２１７】
なお、コイル導体３０５は、例えば、図２３や図２４において電子部品３０１を示す矩形と同等の大きさ及び位置で配置される。すなわち、コイル導体３０５の配置例の説明は、上述の電子部品３０１の配置例の説明と同様であり、省略する。【０２１８】
コイル導体３０５は、例えばスパイラル状の導電層により形成されており、高透磁率を有する磁性フェライト層３０６、３０７に挟まれている。さらに、コイル導体３０５、磁性フェライト層３０６、３０７は、非磁性を示す非磁性フェライト層３０８、３０９に挟まれている。そして、コイル導体３０５、磁性フェライト層３０６、３０７、非磁性フェライト層３０８、３０９を積層した積層体３１０は、例えば、絶縁層３の一枚分の厚さに形成されており、一枚の絶縁層３に形成された孔部に挿入され、絶縁層３の積層体からなる基体に組み込まれている。【０２１９】
なお、本発明において磁性フェライトなどの磁性体とは、周波数が１００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚでの比透磁率が１００以上、好ましくは５００以上である高透磁率材料をいう。また、非磁性フェライトなどの非磁性体とは周波数が１００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚでの比透磁率が１．１以下、好ましくは１．０５以下のものをいう。【０２２０】
コイル導体３０５は、磁性フェライト層３０８に形成された不図示の導電層あるいはビア導体を介して絶縁層３に形成された導電層又はビア導体からなる導電路と接続されている。そして、コイル導体３０５には、電池本体１５から電力が供給される。【０２２１】
なお、磁性フェライト層３０６、３０７、非磁性フェライト層３０８、３０９は、燃料電池の基体の一部を構成しており、コイル導体３０５は、基体に形成された配線導体の一部から成っていると捉えることができる。【０２２２】
コイル導体３０５は、例えば、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ａｇ−Ｐｄ合金及びＡｇ−Ｐｔ合金のうち少なくとも一種の金属を主成分としている。磁性フェライト層３０６、３０７は、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＮｉＯ、ＺｎＯから成る。非磁性フェライト層３０８、３０９は、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯから成る。【０２２３】
コイル導体３０５を含む積層体３１０は、例えば、以下のように形成される。まず、磁性フェライト層３０６となるフェライトグリーンシートにコイル導体３０５となる導体ペーストを印刷し、そのフェライトグリーンシートと、磁性フェライト層３０７、非磁性フェライト層３０８、３０９となるフェライトグリーンシートとを積層する。次に、そのフェライトグリーンシートの積層体を、絶縁層３となるセラミックグリーンシートに形成された孔部に組み込む。そして、そのセラミックグリーンシートと、他の絶縁層３となるセラミックグリーンシートとを積層し、焼成する。焼成により、コイル導体３０５と、磁性フェライト層３０７とは互いに固着し、コイル導体３０５は基体と一体化される。【０２２４】
図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示したように、燃料電池を保持する基体２にコイル導体３０５、すなわちインダクタを設けることから、燃料電池の多機能化が図られる。例えば、インダクタがＤＣ／ＤＣコンバータを構成するものである場合には、図７等において説明したように、発電した電力の電圧を適宜な電圧に変換してから燃料電池が装着される電子機器に出力することができ、また、燃料電池に設けられた電子部品（例えば温度センサ）に適した電圧の電力を当該他の電子部品に供給することができる。ＬＣフィルタ回路のようにフィルタ回路を構成するものであれば、各種の電子部品（例えば温度センサや高周波素子）に入力又は出力される電気信号や電力からノイズを除去して燃料電池の動作を正確なものにすることができる。【０２２５】
コイル導体３０５は、基体に形成された配線導体の一部から成るから、燃料電池にチップコイルを設けるような場合に比較して小型化が図られる。また、コイル導体３０５は、基体に固着して一体化されているから、小型化が一層図られるとともに断線が防止される。コイル導体３０５と磁性フェライト層３０６等との同時焼成による製造の容易化も可能となる。【０２２６】
コイル導体３０５は磁性体に接するように配置されていることから、所定の大きさのインダクタンスを得つつ、コイル導体３０５の小型化や薄型化を図ることができる。磁性体としてフェライトを用いることにより、基体の一部として適宜な強度を得ることができ、また、コイル導体３０５やセラミックからなる絶縁層３との同時焼成も可能となる。【０２２７】
図２５（ｃ）は、コイル導体３０５の他の配置例を示している。図２５（ｃ）では、コイル導体３０５は、基体の全体を構成する絶縁層３間に挟まれている。なお、絶縁層３は、セラミック等の非磁性体からなるものでもよいし、磁性フェライト等の磁性体からなるものであってもよい。【０２２８】
燃料電池に設けられるインダクタは、図２５に例示したものに限定されず、種々の構成としてよい。【０２２９】
例えば、インダクタは、燃料電池の基体に形成された配線導体により形成されるものに限定されず、例えばチップ型のインダクタであってもよい。コイル導体は導電層により形成されるものに限定されず、例えば、ビア導体等を含んで絶縁層の一枚以上の厚さに亘って立体的に構成されてもよい。スパイラル状の導電層がビア導体等により絶縁層の厚み方向や絶縁層に沿う方向において複数連結されていてもよい。コイル導体が磁性フェライトに接する場合、磁性フェライトを挟む非磁性フェライト層３０８、３０９は省略されてもよい。コイル導体が形成されるコイル形成層（例えば磁性フェライト層３０６）が、基体を構成する絶縁層の孔部に組み込まれる場合、コイル形成層の厚さは絶縁層の厚さに対して適宜に設定してよく、例えば絶縁層の複数枚相当の厚さであってもよい。【０２３０】
図２６は、電子部品３０１の一例としてのコンデンサの例を示す断面図である。コンデンサは、例えばＤＣ／ＤＣコンバータやＬＣフィルタ回路の一部を成すものである。あるいは、図７のキャパシタ８を構成し得るものである。【０２３１】
図２６（ａ）の例では、コンデンサ３１５は、絶縁層３を挟んで配置される一対の電極３１６、３１７を備えている。電極３１６及び電極３１７は絶縁層３に形成された導電層により構成されている。換言すれば、燃料電池の基体に形成された配線導体の一部から成る。電極３１６、３１７に挟まれた絶縁層３は、誘電体として機能する。【０２３２】
図２６（ｂ）の例では、電極３１６、３１７間に、絶縁層３とは材質が異なる誘電体３１８が配置されている。誘電体３１８は、例えば絶縁層３の一枚分の厚さを有し、絶縁層３に形成された孔部に組み込まれている。誘電体３１８は、例えばチタン酸バリウムやチタン酸バリウムである。【０２３３】
なお、コンデンサ３１５、３１５′は、例えば、図２３や図２４において電子部品３０１を示す矩形と同等の大きさ及び位置で配置される。すなわち、コンデンサ３１５、３１５の配置例の説明は、上述の電子部品３０１の配置例の説明と同様であり、省略する。コンデンサ３１５、３１５′には、導電路１８を介して電池本体１５から電力が供給される。【０２３４】
図２６（ａ）に示すコンデンサ３１５は、例えば、絶縁層３となるセラミックグリーンシートに、電極３１６、３１７となる導体ペーストを印刷し、その後、複数の絶縁層３を積層して焼成することにより形成される。図２６（ｂ）に示すコンデンサ３１５′も同様である。ただし、コンデンサ３１５′では、セラミックグリーンシートの焼成前に、セラミックグリーンシートに孔部を設けて誘電体３１８が組み込まれる。なお、コンデンサ３１５′では、誘電体３１８となる材料に電極３１６、３１７となる導電ペーストを印刷し、焼成してもよい。【０２３５】
図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示したように、燃料電池を保持する基体２にコンデンサ３１５、３１５′、すなわちキャパシタを設けることから、燃料電池の多機能化が図られる。【０２３６】
コンデンサ３１５、３１５′は、基体に形成された配線導体の一部から成るから、燃料電池にチップコンデンサを設けるような場合に比較して小型化が図られる。また、コンデンサ３１５、３１５′は、基体に固着して一体化されているから、小型化が一層図られ、また、絶縁層３との同時焼成による製造の容易化も図られる。【０２３７】
なお、電子部品３０１としてのインダクタ、キャパシタ、抵抗等の電気的要素を含んで構成されるＤＣ／ＤＣコンバータやフィルタ回路等の種々の電子回路は、公知のあらゆる構成としてよい。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータは、絶縁型、非絶縁型、自励方式、他励方式、降圧型、昇圧型、反転型、フライバック型のいずれにより構成してもよい。フィルタ回路は、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドエリミネーションフィルタ、ＬＣフィルタ、エレクトロ・メカニカルフィルタ、能動ＲＣフィルタ、機械フィルタ、水晶フィルタ、圧電セラミックフィルタのいずれにより構成してもよい。【０２３８】
燃料電池に設けられるキャパシタは、図２６に例示したものに限定されず、種々の構成としてよい。【０２３９】
例えば、キャパシタは、燃料電池の基体に形成された配線導体により形成されるものに限定されず、例えばチップ型のキャパシタであってもよい。電極は導電層により形成されるものに限定されず、例えば、ビア導体等を含んで絶縁層の一枚以上の厚さに亘って立体的に構成されてもよい。複数のコンデンサがビア導体等により絶縁層の厚み方向や絶縁層に沿う向において連結されていてもよい。電極間の厚さは、絶縁層の一枚分の厚さよりも薄くても厚くてもよい。【０２４０】
図２７は、電子部品３０１の一例としてのアンテナ素子３２１を示す断面図である。【０２４１】
アンテナ素子３２１の配置例は、例えば、図２３及び図２４において電子部品３０１を示す矩形と同様の位置や大きさである。すなわち、アンテナ素子３２１の配置例の説明は、上述の電子部品３０１の配置例の説明と同様であり、省略する。ただし、図２７では、アンテナ素子３２１は、基体２の第２の面Ｓ２において燃料貯蔵部１６及び燃料流路１７に亘る広さで形成された場合を例示している。【０２４２】
アンテナ素子３２１は、第２の面Ｓ２に適宜なパターンで導電層が形成されることにより構成されている。換言すれば、基体２に形成された配線導体の一部から成る。アンテナ素子３２１は導電路１８を介して高周波素子３２２と電気的に接続されている。高周波素子３２２は例えばＩＣにより構成されている。【０２４３】
アンテナ素子３２１よりも基体２の内部側には、シールド層３２３が形成されており、アンテナ素子３２１と、第１の面Ｓ１側に配置された他の電子部品とを隔離している。アンテナ素子３２１と高周波素子３２２とを接続する導電路１８は、シールド層３２３に形成された孔部を通過している。アンテナ素子３２１とシールド層３２３との間には、例えば絶縁層３が一枚あるいは複数枚介在する。なお、アンテナ素子３２１とシールド層３２３との間の層は、全部又は一部を他の絶縁層３とは誘電率が異なるものとし、アンテナ特性を適宜に調整してもよい。なお、アンテナ素子３２１と高周波素子３２２とは導電路１８を介さなくても、電磁結合により電気的に結合されていてもよい。【０２４４】
アンテナ素子３２１の形状は、パッチアンテナ、ループアンテナ、スロットアンテナ、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、ミアンダアンテナ、ヘリカルアンテナ、スパイラルアンテナ等の適宜なアンテナの形状としてよい。【０２４５】
図２７に示すアンテナ素子３２１等は、例えば、絶縁層３となるセラミックグリーンシートに、アンテナ素子３２１やシールド層３２３となる導体ペーストを印刷し、その後、複数の絶縁層３を積層して焼成することにより形成される。【０２４６】
アンテナ素子３２１からは適宜な情報を送信してよく、また、アンテナ素子３２１により適宜な情報を受信してよい。当該情報は、燃料電池としての機能に関連するものでもよいし、関連しないものでもよい。【０２４７】
例えば、燃料電池の稼働状況を示す情報として、発電量、燃料温度、燃料濃度などの各種センサの検出結果の情報や当該検出結果の情報を演算した情報をアンテナ素子３２１から送信してよい。この場合、燃料電池の稼働状況を示す情報を他の機器により受信することにより、燃料電池の稼働状況をモニタして燃料電池を管理することができる。【０２４８】
また、燃料電池の稼働状況を規定する情報として、発電量、燃料温度、燃料濃度などの目標値を他の機器から送信し、当該目標値をアンテナ素子３２１により受信し、受信した目標値に基づいて燃料電池の制御装置が流動制御部等の動作を制御するようにしてもよい。この場合、簡単に燃料電池の動作制御の設定変更を行うことができる。【０２４９】
燃料電池に燃料電池としての機能とは別の機能を果たす電子部品（例えば小型の監視カメラ）が設けられているときに、当該別の電子部品の得た情報（例えば映像情報）を送信するようにしてもよい。【０２５０】
以上のように、燃料電池を保持する基体２にアンテナ素子３２１を設けることから、燃料電池の多機能化が図られる。【０２５１】
アンテナ素子３２１は、基体２に形成された配線導体の一部から成るから、燃料電池に外付けのアンテナを設けるような場合に比較して小型化が図られる。また、アンテナ素子３２１は、基体２に固着して一体化されているから、小型化が一層図られるとともに断線が防止される。アンテナ素子３２１と絶縁層３との同時焼成による製造の容易化も図られる。【０２５２】
なお、図２５〜図２７では、基体に形成される配線導体によりコイル導体、コンデンサの電極、アンテナ素子等が構成される場合を例示したが、配線導体は、基体の表面に積層される導電層や基体に埋設される導電体であればよく、基体と同時焼成されることなどにより基体に固着して基体と一体化されたものに限定されない。例えば基体の焼成後に基体の孔部に嵌入されて組み込まれるものであってもよい。【０２５３】
電池本体が基体の一方側にある場合、インダクタやアンテナは基体の他方側にあるのがよい。これにより、電池本体からの熱をインダクタやアンテナに伝えにくくすることができ、インダクタやアンテナの特性を良好に維持できる。【０２５４】
さらに電池本体とインダクタとの間、または電池本体とアンテナとの間を流路が横切るように配置されているのがよい。これにより、電池本体からインダクタやアンテナへ熱が伝わるのを流路により有効に抑制でき、インダクタやアンテナの特性をより安定化できる。【０２５５】
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部を設けて酸素の量を制御すればよい。【０２５６】
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。
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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