(57)【要約】【課題】燃料の残量の把握が容易である燃料電池及び電子機器を提供する。【解決手段】燃料電池１の燃料タンク２には、表側に窓４が設けられており、奥側に窓５が設けられており、窓５の内面にはプリズム６が形成されている。また、燃料タンク２の奥側には表示部３が設けられており、表示部３には、その外観が相互に異なる領域７及び８が設定されている。そして、燃料１００の液面１０１の下方においては、窓４、プリズム６及び窓５を通過する光路に燃料１００が介在するため、この光路は領域７に到達する。一方、液面１０１の上方においては、窓４、プリズム６及び窓５を通過する光路に燃料１００が介在しないため、この光路は領域８に到達する。これにより、液面１０１の上下で見え方が異なり、液面１０１を容易に認識することができる。【選択図】図１
2007305486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を保持する燃料タンクと、
前記燃料タンクに併設された表示部と、
を備え、
前記燃料タンクは、
タンク本体と、
前記タンク本体の面に設けられた第１の窓と、
前記タンク本体における前記第１の窓よりも前記表示部寄りの面に設けられた第２の窓と、
前記第１の窓と前記第２の窓との間に設けられたプリズムと、
を有し、
前記第１の窓、前記プリズム及び前記第２の窓を通過する光路に前記燃料が介在するときは、前記光路は前記表示部の第１の領域に到達し、前記光路に前記燃料が介在しないときは、前記光路は前記表示部の第２の領域に到達し、
前記第１の領域の少なくとも一部の外観と、前記第２の領域の少なくとも一部の外観と、が異なることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記プリズムは、前記第２の窓における前記燃料タンクの内面をなす面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記プリズムは、前記光路に対して平行な第１の面と前記光路に対して交差する第２の面とからなる一次元の三角プリズムであることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記第２の面は、鉛直方向に延びていることを特徴とする請求項３記載の燃料電池。
【請求項５】
前記表示部は、前記第１及び第２の領域のうち一方のみに設けられた表示板を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料電池。
【請求項６】
前記表示部は、
前記第１の領域に設けられた第１の表示板と、
前記第２の領域に設けられ、その外観が前記第１の表示板の外観と異なる第２の表示板と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料電池。
【請求項７】
前記表示部は、前記第１及び第２の領域のうち少なくとも一方に設けられた発光板を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料電池。
【請求項８】
燃料を保持するタンク本体と、
前記タンク本体の第１の側面に設けられ、前記タンク本体の内面をなす面に第１のプリズムが形成された第１の窓と、
前記タンク本体の前記第１の側面に対向する第２の側面に設けられた発光板と、
を備え、
前記第１の窓の外側から前記第１の窓の内面における前記燃料が接している領域に入射した光は、前記第１の窓の内面から前記燃料内に入射し、
前記第１の窓の外側から前記第１の窓の内面における前記燃料が接していない領域に入射した光は、前記第１の窓の内面から前記燃料内に入射しないことを特徴とする燃料電池。
【請求項９】
前記発光板における外側の面に第２のプリズムが形成されており、前記第２のプリズムの稜線は、前記第１のプリズムの稜線に対して略直交していることを特徴とする請求項８記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記発光板に対して光を出射する光源をさらに備え、
前記発光板は、前記光源から入射された光を前記第１の窓に向けて面状に出射することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の燃料電池。
【請求項１１】
前記発光板は、外部から入射された光を前記第１の窓に向けて面状に出射することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の燃料電池。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の燃料電池を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池及び電子機器に関し、より詳細には、燃料を外部から視認できる燃料電池及びこの燃料電池を搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノート型パーソナルコンピュータ、小型オーディオプレーヤ及びワイヤレスヘッドセットなどの小型電子機器の電源として、メタノールなどを燃料とした燃料電池が実用化されつつある。このメタノール燃料電池（ＤＭＦＣ:Direct Methanol Fuel Cell）は、自発呼吸型の燃料電池である。即ち、この燃料電池には、燃料を保持する燃料タンク及び発電を行う発電部が設けられており、メタノールが燃料タンクから発電部まで毛細管現象又は拡散現象等によって自発的に移動する。一方、発電部には大気中から酸素が取り込まれる。そして、発電部は、メタノール及び酸素から水及び二酸化炭素を生成する過程で電力を生成する。また、上述のような燃料電池において、燃料の残量を視認しやすいように、燃料を着色する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３４３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、燃料の残量の把握が容易である燃料電池及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、燃料を保持する燃料タンクと、前記燃料タンクに併設された表示部と、を備え、前記燃料タンクは、タンク本体と、前記タンク本体の面に設けられた第１の窓と、前記タンク本体における前記第１の窓よりも前記表示部寄りの面に設けられた第２の窓と、前記第１の窓と前記第２の窓との間に設けられたプリズムと、を有し、前記第１の窓、前記プリズム及び前記第２の窓を通過する光路に前記燃料が介在するときは、前記光路は前記表示部の第１の領域に到達し、前記光路に前記燃料が介在しないときは、前記光路は前記表示部の第２の領域に到達し、前記第１の領域の少なくとも一部の外観と、前記第２の領域の少なくとも一部の外観と、が異なることを特徴とする燃料電池が提供される。
【０００６】
本発明の他の一態様によれば、燃料を保持するタンク本体と、前記タンク本体の第１の側面に設けられ、前記タンク本体の内面をなす面に第１のプリズムが形成された第１の窓と、前記タンク本体の前記第１の側面に対向する第２の側面に設けられた発光板と、を備え、前記第１の窓の外側から前記第１の窓の内面における前記燃料が接している領域に入射した光は、前記第１の窓の内面から前記燃料内に入射し、前記第１の窓の外側から前記第１の窓の内面における前記燃料が接していない領域に入射した光は、前記第１の窓の内面から前記燃料内に入射しないことを特徴とする燃料電池が提供される。
【０００７】
本発明の更に他の一態様によれば、前記燃料電池を備えたことを特徴とする電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、燃料の残量の把握が容易である燃料電池及び電子機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。  
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１は、本実施形態に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図である。  
本実施形態に係る燃料電池は、例えば自発呼吸型のＤＭＦＣであり、例えば、電子機器に搭載されるものである。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態に係る燃料電池１においては、燃料１００を保持する燃料タンク２が設けられており、この燃料タンク２の奥側には表示部３が併設されている。また、燃料電池１には、燃料タンク２から供給された燃料を酸素と反応させて電力を生成する発電部（図示せず）も設けられている。
【００１１】
燃料タンク２においては、容器であるタンク本体（図示せず）が設けられており、このタンク本体の側面には窓４が設けられており、この側面と対向するタンク本体のもうひとつの側面には窓５が設けられている。燃料タンク２の外から見たとき、窓４及び５の形状は、例えば、鉛直方向の長さが水平方向の長さよりも長い矩形である。また、窓４と窓５とは相互に対向しており、窓４の外面と窓５の外面とは、相互に平行である。
【００１２】
そして、窓４と窓５との間には、プリズムが設けられている。このプリズムは、タンク本体の内部に位置するため、燃料タンク２に燃料１００が注入されると、プリズムは、燃料１００の液面１０１よりも下方では燃料１００に接し、液面１０１よりも上方では空気に曝される。本実施形態においては、例えば、窓５の内面、すなわち、燃料タンク２の内面をなす面に、プリズム６が一体的に形成されている。プリズム６においては、窓５の外面に対して垂直に起立した垂直面６ａと、窓５の外面に対して傾斜した方向に起立した傾斜面６ｂとからなる直角三角柱形状の凸部６ｃが、一定の周期で繰り返し配列されている。すなわち、複数本の凸部６ｃが、相互に平行に等間隔で配列されている。そして、垂直面６ａ及び傾斜面６ｂは鉛直方向に延びている。一方、窓４の形状は例えば板状であり、その外面と内面とが相互に平行である。
【００１３】
窓４、窓５、プリズム６は、例えばアクリル樹脂等の透明材料により形成されており、その屈折率は１．４乃至１．６であり、例えば約１．５である。一例を挙げると、窓４、窓５、プリズム６はＰＭＭＡ（Poly Methyl Methacrylate：ポリメチルメタクリレート）により形成されており、その屈折率は１．４９である。また、燃料１００は例えばメタノールであり、その屈折率は例えば１．３である。
【００１４】
一方、表示部３においては、２つの領域７及び８が設定されている。領域７及び８の形状は、窓４の形状と同じか又は一回り大きな形状である。また、領域７の少なくとも一部の外観と、領域８の少なくとも一部の外観と、は、相互に異なっている。そして、燃料タンク２の外部から、窓４の外面に対して垂直に入射し、窓４内を通過して燃料タンク２内に進入し、プリズム６及び窓５を通過する光路Ｌを想定したときに、領域７は、この光路Ｌに燃料１００が介在するときに、光路Ｌが到達する位置にある。一方、領域８は、光路Ｌに燃料１００が介在しないときに、光路Ｌが到達する位置にある。なお、光路Ｌは窓４の外面に対して垂直であるため、プリズム６の垂直面６ａは光路Ｌに対して平行となり、傾斜面６ｂは光路Ｌに対して交差する。従って、光路Ｌは、プリズム６の傾斜面６ｂのみを通過する。
【００１５】
なお、領域７及び８には、必ずしも何らかの物体が存在する必要はなく、例えば、一方の領域は外部に通じる開口部となっていてもよい。又は、領域７又は８には、燃料電池１の発電部若しくはこの燃料電池１が搭載された電子機器の燃料電池以外の部品が配置されていてもよい。つまり、領域７と領域８とで外観が異なればよい。
【００１６】
次に、本実施形態の動作について説明する。  
図２（ａ）及び（ｂ）は、この燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は光路に燃料が介在している場合を示し、（ｂ）は光路に燃料が介在していない場合を示す。
【００１７】
以下、燃料タンク２の外部から窓４の外面に対して垂直に入射する光の光路Ｌについて説明する。この光は、窓４の外面に対して垂直に入射するため、この外面においては屈折しない。そして、窓４の内部を通過して、窓４の内面に対して垂直に入射し、屈折することなく燃料タンク２内に出射する。そして、燃料タンク２内を通過し、窓５の内面に形成されたプリズム６に到達する。このとき、プリズム６の垂直面６ａは光路Ｌに対して平行であるため、光は垂直面６ａには入射せずに、傾斜面６ｂのみに入射する。そして、この光は、傾斜面６ｂにおいて屈折する。
【００１８】
このとき、図２（ａ）に示すように、燃料１００の液面１０１の下方の領域、すなわち、窓４と窓５との間に燃料１００が存在する領域においては、この屈折は、燃料１００とプリズム６との界面における屈折となる。従って、光が燃料１００内から傾斜面６ｂに入射する際の入射角度をαｆとし、プリズム６内への出射角度をαｐとし、燃料１００の屈折率をｎｆとし、プリズム６を形成する材料の屈折率をｎｐとすると、スネルの法則より、下記数式（１）が成立する。  
ｎｆ×ｓｉｎαｆ＝ｎｐ×ｓｉｎαｐ      ・・・（１）  
【００１９】
一方、図２（ｂ）に示すように、液面１０１の上方の領域、すなわち、窓４と窓５との間に燃料１００が存在しない領域においては、傾斜面６ｂにおける屈折は、空気とプリズム６との界面の屈折となる。従って、光が空気中から傾斜面６ｂに入射する際の入射角度をαａとし、空気の屈折率をｎａとすると、スネルの法則より、下記数式（２）が成立する。  
ｎａ×ｓｉｎαａ＝ｎｐ×ｓｉｎαｐ      ・・・（２）  
【００２０】
そして、燃料の屈折率ｎｆは空気の屈折率ｎａよりも大きく、プリズム６の屈折率ｎｐに近い。一例では、空気の屈折率ｎａは約１．０であり、燃料の屈折率ｎｆは約１．３であり、プリズム６の屈折率ｎｐは約１．５である。このため、上記数式（１）及び（２）より、図２（ａ）に示す場合、すなわち、光路Ｌに燃料１００が介在している場合の出射角度αｐは、入射角度αｆに近い値となり、屈折の程度は相対的に小さくなる。一方、図２（ｂ）に示す場合、すなわち、光路Ｌに燃料１００が介在していない場合の出射角度αｐは、入射角度αａよりも小さな値となり、屈折の程度は相対的に大きくなる。例えば、空気の屈折率ｎａが１．０であり、燃料の屈折率ｎｆが１．３であり、プリズムの屈折率ｎｐが１．５であり、入射角度αｆ、αａが４５度であるとき、図２（ａ）に示す場合においては、出射角度αｐは約３７．８度となり、図２（ｂ）に示す場合においては、出射角度αｐは約２８．１度となる。
【００２１】
そして、プリズム６に入射した光は、プリズム６及び窓５の内部を通過し、窓５の外面において更に屈折して、燃料タンク２の外部に出射して、表示部３に向かう。このとき、図２（ａ）に示すように、光路Ｌに燃料が介在する場合においては、燃料タンク２から出射した光は、表示部３の領域７に到達する。また、図２（ｂ）に示すように、光路Ｌに燃料が介在しない場合においては、燃料タンク２から出射した光は、表示部３の領域８に到達する。また、光が上述の経路を逆方向に進むときも、同じ光路Ｌに沿って進行する。
【００２２】
このため、使用者が窓４の正面から燃料タンク２内を見ると、燃料１００の液面１０１の下方、すなわち、窓４と窓５との間に燃料１００が存在している部分については、領域７が見え、燃料１００の液面１０１の上方、すなわち、窓４と窓５との間に燃料１００が存在していない部分については、領域８が見える。そして、領域７及び領域８とは外観が異なるため、液面１０１の上下で見え方が異なる。換言すれば、燃料電池１においては、窓４、プリズム６及び窓５を通過する光路Ｌに燃料１００が介在するときに、表示部３において光路Ｌが到達する領域７の外観と、光路Ｌに燃料１００が介在しないときに、表示部３において光路Ｌが到達する領域８の外観と、が相互に異なる。このため、使用者は、燃料１００の液面１０１を容易に認識することができ、燃料１００の残量を容易に把握することができる。
【００２３】
次に、本実施形態の効果について説明する。  
前述の如く、本実施形態においては、燃料タンク２の窓４と窓５との間にプリズム６が設けられているため、燃料タンク２内に燃料１００が保持されているとき、燃料１００の液面１０１よりも下方ではプリズム６が燃料１００に接し、液面１０１よりも上方ではプリズム６が空気に曝される。このため、液面の上下でプリズム６による屈折の程度が異なる。これにより、使用者が窓４の外部から燃料タンク２内を見たときに、液面の下方では表示部３の領域７が見え、液面の上方では領域８が見える。この結果、使用者は容易に液面の位置を認識し、燃料の残量を把握することができる。
【００２４】
また、本実施形態においては、プリズム６が窓５の内面に形成されているため、窓４から窓５までの光路Ｌは、燃料の有無によらず一定である。このため、窓５の幅を窓４の幅と同程度に小さくすることができる。なお、本発明においては、プリズム６を窓４の内面に形成してもよい。この場合は、燃料の有無によって窓４以降の光路が変わるため、窓５は、いずれの光路にも介在するように、窓４よりも広い幅で形成する必要がある。しかしながら、この場合は、燃料タンク２と表示部３との間の距離を小さくすることができる。また、プリズム６は、窓４と窓５との間に、独立して設けてもよい。
【００２５】
更に、本実施形態においては、プリズム６が、光路Ｌに対して平行な垂直面６ａと、光路Ｌに対して交差する傾斜面６ｂとからなる直角三角柱プリズムであるため、窓４に対して垂直に入射した光は、必ず傾斜面６ｂに入射する。これにより、プリズム６に入射した光路Ｌを、その入射位置に拘わらず同じ方向に屈折させることができる。従って、プリズム６に入射した光のほぼ全てを、領域７又は８に到達させることができる。  
なお、プリズム６を２つの傾斜面からなる三角柱プリズムとし、２つの傾斜面のいずれかに光が入射されるようにしてもよい。この場合は、入射する傾斜面によって光の屈折方向が異なるため、領域８を複数ヶ所に設ける。例えば、領域８を領域７の両側に設ける。
【００２６】
更にまた、本実施形態においては、プリズム６の傾斜面６ｂが鉛直方向に延びているため、光路Ｌの屈折方向を水平方向とすることができる。これにより、領域７と領域８とを水平方向に配列することができる。このため、窓４の形状が鉛直方向に長い形状であり、領域７及び８の形状も同様な形状であるとき、領域７及び８をその短手方向に沿って配列することができ、表示部３をコンパクトに形成することができる。
【００２７】
以下、本実施形態を具現化するための具体例について説明する。  
先ず、本実施形態の第１の具体例について説明する。  
図３は、本具体例に係る電子機器を示す断面図であり、  
図４は、本具体例に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図であり、
図５（ａ）及び（ｂ）は、この燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は光路に燃料が介在している場合を示し、（ｂ）は光路に燃料が介在していない場合を示す。
【００２８】
図３に示すように、本具体例に係る電子機器５１においては、筐体５２が設けられており、筐体５２内には、駆動部５３と、この駆動部５３に対して電力を供給する燃料電池１が収納されている。電子機器５１は、例えば、携帯用の電子機器であり、例えば、携帯電話である。また、筐体５２における燃料電池１を覆う部分の一部には、窓５４がはめ込まれている。燃料電池１は、筐体５２に対して着脱可能となっていてもよく、筐体５２に対して固定されていてもよい。
【００２９】
燃料電池１においては、筐体１０が設けられており、筐体１０の内部には、燃料１００として例えばメタノールを保持する燃料タンク２と、燃料タンク２の奥側に設けられた表示部３と、表示部３の更に奥側に設けられた発電部１１と、が設けられている。なお、燃料タンク２は、筐体１０に対して着脱可能なカートリッジタイプのものであってもよく、または、筐体１０に対して固定されており、筐体１０に設けられた注入口を介して燃料１００が補充されるものであってもよい。そして、燃料タンク２においては、タンク本体１２が設けられており、タンク本体１２の表側の側面には窓４がはめ込まれており、表側の側面に対向する奥側の側面には窓５がはめ込まれており、窓５の内面にはプリズム６が形成されている。また、燃料電池１の筐体１０における窓４を覆う部分には、開口部１３が形成されている。これにより、窓４は、電子機器５１の窓５４及び燃料電池１の開口部１３を介して、電子機器５１の外部から視認可能とされている。
【００３０】
そして、図４及び図５に示すように、本具体例においては、表示部３の領域７に、表示板１７が設けられている。表示板１７の表面には、例えば、燃料の存在を示す表示または燃料の液面の位置を認識する際の基準が印刷されており、例えば、目盛が印刷されている。一方、表示部３の領域８には、表示板は配置されておらず、領域８は窓４を介しては視認不能とされている。従って、窓４から燃料タンク２の内部を見ると、燃料１００の液面１０１より下方の領域には表示板１７が見え、上方の領域には何も見えず暗くなっている。
【００３１】
なお、図５においては、説明の便宜上、領域８を領域７と並べて図示しているが、本具体例の燃料電池においては、実際には領域８に相当する空間を確保する必要はなく、表示部３には、表示板１７のみが設けられていればよい。例えば、燃料電池１の筐体１０を燃料タンク２、表示板１７及び発電部１１のみを収納する大きさに形成し、筐体１０の内側面を黒く塗装することにより、この内側面に入射した光が反射しないようにして、図５（ｂ）に示す光路Ｌを遮断してもよい。このようにすれば、液面１０１よりも上方の領域が暗く見える。
【００３２】
本具体例によれば、表示部３の領域７のみに表示板１７を設けているため、燃料電池１をコンパクトに構成することができる。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。  
なお、本具体例においては、表示部３の領域７のみに表示板を設ける例を示したが、本実施形態はこれに限定されず、領域８のみに表示板を設けてもよい。
【００３３】
次に、本実施形態の第２の具体例について説明する。  
図６は、本具体例に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図であり、  
図７（ａ）及び（ｂ）は、この燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は光路に燃料が介在している場合を示し、（ｂ）は光路に燃料が介在していない場合を示す。
【００３４】
図６及び図７に示すように、本具体例においては、表示部３の領域７に表示板１７が設けられており、領域８に表示板１８が設けられている。これにより、窓４から燃料タンク２の内部を見ると、燃料１００の液面１０１より下方の領域には表示板１７が見え、上方の領域には表示板１８が見える。表示板１８の外観は、表示板１７の外観とは異なっており、例えば、燃料が存在しないことを示す表示が印刷されている。
【００３５】
本具体例によれば、表示部３の領域７に表示板１７を設け、領域８に表示板１８を設けているため、窓４から燃料タンク２の内部を見たときに、液面１０１の上下の領域において、相互に異なる表示を行うことができる。これにより、液面１０１の認識がより容易になる。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の具体例と同様である。
【００３６】
次に、本実施形態の第３の具体例について説明する。  
図８は、本具体例に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図であり、  
図９（ａ）及び（ｂ）は、この燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は光路に燃料が介在している場合を示し、（ｂ）は光路に燃料が介在していない場合を示す。
【００３７】
図８及び図９に示すように、本具体例においては、表示部３の領域７に発光板２１が設けられており、発光板２１の上方には、光源２２が設けられている。光源２２は例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）であり、燃料電池１の発電部１１（図３参照）において生成された電力により光を出射する。また、発光板２１における奥側の面、すなわち、燃料タンク２の反対側の面には、一次元の三角プリズム２３が形成されている。換言すれば、発光板２１の奥側の面には、複数の三角柱状の凸部２３ａが相互に平行に設けられている。このプリズム２３の凸部２３ａが延びる方向は、プリズム６の凸部６ｃが延びる方向に対して直交する方向であり、例えば、水平方向である。一方、表示部３の領域８には、表示板は配置されておらず、領域８は窓４を介しては視認不能とされている。
【００３８】
本具体例においては、光源２２が光を出射すると、この光が発光板２１の上端面から発光板２１内に入射し、三角プリズム２３により反射されて、発光板２１の表側の面、すなわち、燃料タンク２側の面から、窓５に向けて面状に出射する。そして、窓５と窓４との間に燃料１００が存在していれば、図９（ａ）に示す光路Ｌを逆方向に進み、窓４から正面方向に出射する。一方、窓５と窓４との間に燃料１００が存在していなければ、発光板２１から窓５に入射した光は、プリズム６によって大きく屈折するため、窓４の正面には出射しない。従って、使用者が窓４の正面から窓４を見ると、燃料１００の液面１０１よりも下方の領域においては発光板２１が光って見え、液面１０１よりも上方の領域は暗く見える。これにより、使用者は、液面１０１をより明確に認識することができる。
【００３９】
本具体例によれば、窓４における液面１０１よりも下方の領域が光って見えるため、液面１０１の認識がより容易になる。特に、暗い環境においても、燃料の残量を容易に確認することができる。また、光源２２として、カラーの光源を使用すれば、燃料電池及び電子機器の意匠性が向上する。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の具体例と同様である。
【００４０】
なお、本具体例においては、表示部３の領域７のみに発光板を設ける例を示したが、本実施形態はこれに限定されず、領域８のみに発光板を設けてもよい。または、領域７及び領域８の双方に発光板を設け、相互に異なる色で発光させてもよい。これにより、意匠性がより向上する。
【００４１】
また、本具体例においては、光源２２を設け、この光源２２が出射した光を発光板２１に導いて、発光板２１を発光させる例を示したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、外光を発光板２１に導入することにより、発光板２１を発光させてもよく、または、燃料電池１には光源を設けずに、電子機器５１の駆動部５３に設けられた光源（図示せず）から光を導いてもよい。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。  
図１０は、本実施形態に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図である。  
図１０に示すように、本実施形態に係る燃料電池においては、燃料１００を保持する燃料タンク３２が設けられており、この燃料タンク３２から供給された燃料を酸素と反応させて電力を生成する発電部（図示せず）も設けられている。
【００４３】
燃料タンク３２においては、容器であるタンク本体（図示せず）が設けられており、このタンク本体の外側の側面には窓３４が設けられており、この側面に対向する側面には発光板３５が設けられており、窓３４と発光板３５とは相互に対向している。すなわち、窓３４及び発光板３５はタンク本体にはめ込まれていて、燃料タンク３２の一部を構成している。窓３４及び発光板３５は、例えばアクリル樹脂等の透明材料により形成されており、その屈折率は１．４乃至１．６であり、例えば約１．５である。一例を挙げると、窓３４及び発光板３５はＰＭＭＡにより形成されており、その屈折率は１．４９である。また、燃料１００は例えばメタノールであり、その屈折率は約１．３である。また、発光板３５の上方には、光源３６が設けられている。光源３６は例えばＬＥＤであり、この燃料電池の発電部において生成された電力により光を出射する。
【００４４】
窓３４の外面は平坦である。一方、窓３４の内面には、プリズム３７が窓３４と一体的に形成されている。プリズム３７は一次元の三角プリズムである。すなわち、窓３４の内面においては、複数本の三角柱形状の凸部３７ｃ（図１１参照）が、相互に平行に配列されている。凸部３７ｃは、窓３４の外面に対してそれぞれ傾斜した傾斜面３７ａ及び３７ｂから構成されている。凸部３７ｃが延びる方向は例えば鉛直方向であり、凸部３７ｃの配列方向は水平方向であり、傾斜面３７ａ及び３７ｂがプリズム３７の外面に対してなす角度は例えば４５度であり、従って、傾斜面３７ａと傾斜面３７ｂとがなす角度は例えば９０度である。
【００４５】
また、発光板３５の内面は平坦であり、外面には、一次元の三角プリズム３８が形成されている。すなわち、発光板３５の外面には、複数の三角柱状の凸部３８ａが相互に平行に設けられている。凸部３８ａが延びる方向は、プリズム３７の凸部３７ｃが延びる方向に対して直交する方向であり、従って、例えば水平方向である。発光板３５の内面は、窓３４の外面に対して例えば平行である。
【００４６】
次に、本実施形態の動作について説明する。  
図１１（ａ）及び（ｂ）は、この燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は燃料が存在している領域を示し、（ｂ）は燃料が存在していない領域を示す。  
以下、燃料タンク３２の外部から窓３４の外面に対して垂直に入射する光の光路Ｌについて説明する。この光は、窓３４の外面に対して垂直に入射するため、この外面においては屈折しない。そして、窓３４内を通過して、窓３４の内面に形成されたプリズム３７の傾斜面３７ａ又は３７ｂに到達する。
【００４７】
このとき、図１１（ａ）に示すように、窓３４と発光板３５との間に燃料１００が存在していると、傾斜面３７ａ及び３７ｂは、プリズム３７と燃料１００との界面となる。このため、光が傾斜面３７ａ又は３７ｂに入射する際の入射角度をαｐとし、燃料１００内への出射角度をαｆとし、プリズム３７を形成する材料の屈折率をｎｐとし、燃料１００の屈折率をｎｆとすると、スネルの法則より、傾斜面３７ａ又は３７ｂに到達した光は、下記数式（３）に従って屈折する。  
ｎｐ×ｓｉｎαｐ＝ｎｆ×ｓｉｎαｆ      ・・・（３）  
そして、傾斜面３７ａ又は３７ｂから燃料１００内に出射した光は、燃料１００内を通過して、発光板３５内に入射し、発光板３５の外面を介して燃料タンク３２の外部へと抜けていく。
【００４８】
これに対して、図１１（ｂ）に示すように、窓３４と発光板３５との間に燃料１００が存在しないと、傾斜面３７ａ及び３７ｂは、プリズム３７と空気との界面となる。この場合、プリズムを構成する材料の屈折率は空気の屈折率と大きく異なるため、傾斜面３７ａ又は３７ｂに到達した光は、屈折することができず、全反射する。すなわち、空気の屈折率をｎａとすると、下記数式（４）が成立する。  
ｎｐ×ｓｉｎαｐ≧ｎａ      ・・・（４）  
そして、傾斜面３７ａ又は３７ｂにおいて全反射した光は、再び窓３４内を通過して、窓３４の外面を介して、燃料タンク３２の外部に向けて出射する。
【００４９】
例えば、空気の屈折率ｎａが１．０であり、燃料の屈折率ｎｆが１．３であり、プリズムの屈折率ｎｐが１．５であり、入射角度αｐが４５度であるとき、図１１（ａ）に示す場合は、上記数式（３）より、出射角度αｆは約５４．７度となり、従って、燃料１００内の光路Ｌは、窓３４の外面に垂直な方向に対して約９．７度傾斜する。一方、図１１（ｂ）に示す場合は、（ｎｐ×ｓｉｎαｐ）の値は１．０６となり、空気の屈折率ｎａの値は１．０であるため、上記数式（４）が成立する。
【００５０】
一方、光源３６から出射された光は、発光板３５の上端面から発光板３５内に入射し、プリズム３８により反射されて、発光板３５の内面から燃料タンク３２の内部に進入する。そして、燃料タンク３２内を通過し、窓３４を通過して、窓３４の外面から燃料タンク３２の外部に向けて出射する。
【００５１】
このとき、図１１（ａ）に示すように、発光板３５と窓３４との間に燃料１００が存在していると、燃料１００の屈折率は、発光板３５、窓３４及びプリズム３７を形成する材料の屈折率に近いため、光源３６から出射された光は、その光路Ｌの途中で大きく屈折することなく、その大部分が窓３４の正面に向けて出射する。
【００５２】
一方、図１１（ｂ）に示すように、発光板３５と窓３４との間に燃料１００が存在していないと、光源３６から出射された光は、発光板３５の内面、窓３４の内面（すなわち、傾斜面３７ａ又は３７ｂ）及び窓３４の外面においてそれぞれ大きく屈折し、窓３４の外面から広い角度範囲で出射する。
【００５３】
従って、窓３４の正面から燃料タンク３２の内部を見ると、燃料１００の液面１０１よりも下方の領域においては、図１１（ａ）に示すように、光源３６から出射された光だけが見える。一方、液面１０１よりも上方の領域においては、図１１（ｂ）に示すように、主としてプリズム３７によって全反射された外光が見え、これに光源３６から出射された光の一部が混合する。このため、液面１０１の上下で見え方が異なる。これにより、使用者は容易に燃料の液面の位置を認識し、燃料の残量を把握することができる。
【００５４】
なお、本実施形態に係る燃料電池は、前述の第１の実施形態の第１の具体例と同様に、携帯電話などの電子機器のバッテリーとして使用することができる。また、本実施形態においては、光源３６から出射された光を利用して発光板３５を発光させる例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光源３６を設けずに、外光を利用して発光板３５を発光させてもよく、または、この燃料電池が搭載される電子機器の光源を利用して発光板３５を発光させてもよい。
【００５５】
なお、上述の各実施形態においては、プリズムなどを形成する材料をＰＭＭＡとする例を示したが、本発明はこれに限定されず、使用する燃料に対して化学的な耐性を有する透明材料であり、その屈折率が燃料の屈折率に近い材料であれば、好適に使用することができる。表１に、燃料としてメタノールを使用する場合を想定して、プリズムなどの材料として好適な材料をその屈折率と共に示した。また、表１には、数式「θ０＝ｓｉｎ−１（１／ｎ）」を満たす角度θ０の値も示した。第２の実施形態において、プリズム３７の傾斜面３７ａ及び３７ｂが光路Ｌに対してなす角度が、この角度θ０以上であれば、窓の内面において外光を反射することができる。更に、表１には、参考としてその屈折率がメタノールと等しい材料（「メタノール相当材料」という）を使用した場合の角度θ０の値も示した。なお、表１に示す「サイトップ（登録商標）」とは、旭硝子株式会社製の非晶質フッ素ポリマー材料である。
【００５６】
【表１】
2007305486.tif 000003
【００５７】
また、燃料もメタノールに限定されず、液体燃料を使用するタイプの燃料電池であれば、本発明を好適に適用できる。例えば、燃料は、メタノール以外のアルコール、またはしょ糖の水溶液などであってもよい。本発明の燃料電池を構成する各要素の材質、サイズ、形状、配置関係などについては、当業者が適宜変更を加えたものであっても、本発明の要旨を包含する限りにおいて本発明の範囲に包含される。
【００５８】
更に、上述の各実施形態においては、電子機器が携帯電話である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、小型オーディオプレーヤ、ワイヤレスヘッドセット、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance：個人用情報端末）、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯用電子機器であってもよく、また、固定型の電子機器であってもよい。
【実施例】
【００５９】
（実施例１）  
本実施例１においては、前述の第１の実施形態の効果、すなわち、プリズムを使用することにより、燃料が存在する領域と存在しない領域とで異なる外観を呈し、液面の識別が容易になるという効果を検証した。
【００６０】
図１２は、本実施例の試験装置を示す分解斜視図である。  
図１２に示すように、先ず、アクリル板７１を用意し、このアクリル板７１の中央部を赤色に着色し、帯状の赤色領域７２Ｒを形成した。また、赤色領域７２Ｒの両側を黒色に着色して、帯状の黒色領域７２Ｂを形成した。そして、このアクリル板７１を水平に載置した。なお、アクリル板７１は図１に示す表示部３に相当し、赤色領域７２Ｒは図１に示す領域７に相当し、黒色領域７２Ｂは図１に示す領域８に相当する。
【００６１】
次に、片面に三角プリズム７３が形成されたプリズム板７４を用意し、プリズム面が上方を向くように、アクリル板７１上に載置した。このプリズム板７４は、図１に示す窓５に相当し、三角プリズム７３は図１に示すプリズム６に相当する。
【００６２】
また、アクリル板７５を用意した。そして、アクリル板７５の両端部をマスクして遮光領域７６Ｍとし、中央部はマスクせずに透明領域７６Ｔとした。透明領域７６Ｔの幅は、アクリル板７１の赤色領域７２Ｒの幅と同じとした。アクリル板７５は、図１に示す窓４に相当する。
【００６３】
次に、プリズム板７４上に、メタノール（図示せず）を滴下した。このとき、メタノールは、プリズム板７４の上面におけるアクリル板７１の赤色領域７２Ｒの直上域の一部に滴下した。そして、このメタノールを挟むように、プリズム板７４上にアクリル板７５を載置した。この状態で、上方から、アクリル板７５の透明領域７６Ｔを介して、メタノールが滴下されている領域と滴下されていない領域との境界付近を観察し、撮影した。
【００６４】
図１３は、本実施例の試験結果を示す写真をトレースした線図である。なお、図１３において、赤色を呈した領域には斜線をハッチングした。  
図１３において、領域７７は、メタノールが滴下されており、三角プリズム７３と接している領域である。また、領域７８は、メタノールが滴下されておらず、従って、メタノールが三角プリズム７３と接していない領域である。領域７７の外観は赤く見えた。すなわち、領域７７においては、アクリル板７１に形成された赤色領域７２Ｒが見えていた。これに対して、領域７８の外観は黒く見えた。すなわち、領域７８においては、アクリル板７１に形成された黒色領域７２Ｂが見えていた。これにより、領域７７と領域７８との界面７９、すなわち、メタノールの液面を容易に認識することができた。
【００６５】
（実施例２）  
本実施例２においては、前述の第２の実施形態の効果、すなわち、発光板とプリズムとの間に燃料を配置することにより、燃料が存在する領域と存在しない領域とで異なる外観を呈し、液面の識別が容易になるという効果を検証した。
【００６６】
図１４は、本実施例の試験装置を示す断面図である。  
図１４に示すように、先ず、光源８１及び発光板８２を用意した。光源８１は赤色光を出射する光源である。発光板８２は、透明材料からなり、片面の一部に一次元状の三角プリズム８３が形成された導光板である。そして、発光板８２の一端部を、光源８１の光出射部に連結した。このとき、発光板８２は水平になるようにし、三角プリズム８３を下面側に配置し、三角プリズム８３の稜線が延びる方向を、光源８１の光出射方向Ｌ１に対して直交する方向とした。そして、光源８１と発光板８２との連結部分を覆うように、発光板８２の上下に遮光板８４を配置した。
【００６７】
一方、その片面の一部に一次元状の三角プリズム８５が形成されたプリズム板８６を用意した。また、スペーサ８７及びマスク８８も用意した。マスク８８においては、その中央部に矩形の透明領域８９Ｔを形成し、それ以外の領域を遮光領域８９Ｍとした。
【００６８】
そして、発光板８２の上面上における三角プリズム８３の直上域の一部に、メタノール９１を滴下し、発光板８２上にスペーサ８７を介して、プリズム板８６を載置した。このとき、三角プリズム８５をプリズム板８６の下面側に配置し、三角プリズム８５の稜線が延びる方向を、発光板８２の三角プリズム８３の稜線が延びる方向に直交する方向とした。これにより、メタノール９１が三角プリズム８５に接触した。次に、プリズム板８６上にマスク８８を配置した。このとき、マスク８８の透明領域８９Ｔの直下域に、メタノール９１の液面の一部が位置するようにした。
【００６９】
この状態で、光源８１から光を方向Ｌ１に向けて出射させた。この光は、発光板８２内を導光し、三角プリズム８３によって反射されて上方に向かい、発光板８２の上面から均一な面状に出射した。そして、上方、すなわち、矢印Ｖで表す方向から、マスク８８の透明領域８９Ｔを介してメタノール９１を観察し、撮影した。なお、このとき、撮影領域Ｒは、透明領域８９Ｔ及びその周辺の遮光領域８９Ｍとした。
【００７０】
図１５は、本実施例の試験結果を示す写真である。図１５に示すように、メタノール９１が三角プリズム８５と接している領域９７と、メタノール９１が三角プリズム８５と接していない領域９８とは、相互に異なる外観を呈した。すなわち、領域９７は赤く発光して見えた。これに対して、領域９８は、領域９７と比較すると暗く白っぽく見えた。これにより、領域９７と領域９８との界面９９、すなわち、メタノール９１の液面を容易に認識することができた。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、この燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は光路に燃料が介在している場合を示し、（ｂ）は光路に燃料が介在していない場合を示す。
【図３】本実施形態の第１の具体例に係る電子機器を示す断面図である。
【図４】第１の具体例に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第１の具体例に係る燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は光路に燃料が介在している場合を示し、（ｂ）は光路に燃料が介在していない場合を示す。
【図６】本実施形態の第２の具体例に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第２の具体例に係る燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は光路に燃料が介在している場合を示し、（ｂ）は光路に燃料が介在していない場合を示す。
【図８】本実施形態の第３の具体例に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、第３の具体例に係る燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は光路に燃料が介在している場合を示し、（ｂ）は光路に燃料が介在していない場合を示す。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池を模式的に例示する斜視図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、この燃料電池の動作を例示する光学モデル図であり、（ａ）は燃料が存在している領域を示し、（ｂ）は燃料が存在していない領域を示す。
【図１２】実施例１の試験装置を示す分解斜視図である。
【図１３】実施例１の試験結果を示す写真をトレースした線図である。
【図１４】実施例２の試験装置を示す断面図である。
【図１５】実施例２の試験結果を示す写真である。
【符号の説明】
【００７２】
１  燃料電池、２  燃料タンク、３  表示部、４、５  窓、６  プリズム、６ａ  垂直面、６ｂ  傾斜面、６ｃ  凸部、７、８  領域、１０  筐体、１１  発電部、１２  タンク本体、１３  開口部、１７、１８  表示板、２１  発光板、２２  光源、２３  三角プリズム、２３ａ  凸部、３２  燃料タンク、３４  窓、３５  発光板、３６  光源、３７  プリズム、３７ａ、３７ｂ  傾斜面、３７ｃ  凸部、３８  三角プリズム、３８ａ  凸部、５１  電子機器、５２  筐体、５３  駆動部、５４  窓、７１、７５  アクリル板、７２Ｂ  黒色領域、７２Ｒ  赤色領域、７３  三角プリズム、７４  プリズム板、７６Ｔ  透明領域、７６Ｍ  遮光領域、７７、７８  領域、７９  界面、８１  光源、８２  発光板、８３  三角プリズム、８４  遮光板、８５  三角プリズム、８６  プリズム板、８７  スペーサ、８８  マスク、８９Ｍ  遮光領域、８９Ｔ  透明領域、９１  メタノール、９７、９８  領域、９９  界面、１００  燃料、１０１  液面、Ｌ  光路、Ｌ１  光出射方向、Ｒ  撮影領域、Ｖ  観察方向
【図１】
2007305486.tif 000004
【図２】
2007305486.tif 000005
【図３】
2007305486.tif 000006
【図４】
2007305486.tif 000007
【図５】
2007305486.tif 000008
【図６】
2007305486.tif 000009
【図７】
2007305486.tif 000010
【図８】
2007305486.tif 000011
【図９】
2007305486.tif 000012
【図１０】
2007305486.tif 000013
【図１１】
2007305486.tif 000014
【図１２】
2007305486.tif 000015
【図１３】
2007305486.tif 000016
【図１４】
2007305486.tif 000017
【図１５】
2007305486.tif 000018