(57)【要約】【課題】電力を必要としないときに燃料の供給を効果的に遮断できる燃料電池を提供する。【解決手段】燃料電池において、燃料保持部と発電部との間にメタノールの量を調整するシャッタ部１１を設ける。シャッタ部１１には、２枚の孔あき板１２及び１３を相互に平行に設ける。孔あき板１２及び１３には、それぞれ複数個の孔１５及び１４をマトリクス状に形成する。そして、燃料電池に発電させるときは、孔あき板１３を孔１４と孔１５とが重なる第１の位置に位置させる。一方、燃料電池に発電させる必要がないときは、孔あき板１３を孔あき板１２に対して、対角線方向、即ち、孔１４の配列周期が３番目に短い第３の配列方向２３に移動させて、第２の位置に位置させる。これにより、孔１４と孔１５との間の中心間距離を可及的に大きくする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を保持する燃料保持部と、  
前記燃料保持部から供給された前記燃料を酸素と反応させて電力を生成する発電部と、
前記燃料保持部から前記発電部に供給される前記燃料の量を調節するシャッタ部と、
を備え、
前記シャッタ部は、相互に平行に配置されそれぞれ複数の孔が同じ配置で形成された第１及び第２の孔あき板を有し、  
前記第１及び第２の孔あき板のそれぞれにおいて、前記孔は少なくとも２つの方向に沿って周期的に形成されており、  
前記複数の孔の配列に周期性が認められる方向のうち、配列周期が最も短い配列方向を第１の配列方向とし、配列周期が２番目に短い配列方向を第２の配列方向とするとき、前記第１の孔あき板は、前記第２の孔あき板に対して、前記第１及び第２の配列方向とは異なる方向に相対的に移動可能であることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記第１の孔あき板は、前記第２の孔あき板に対して、前記第１の孔あき板の表面に垂直な方向から見て前記第１の孔あき板に形成された第１の前記孔と前記第２の孔あき板に形成された第２の前記孔とが重なる第１の位置と、前記第１の孔と前記第２の孔とが重ならない第２の位置との間を相対的に移動可能であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記第２の孔あき板に対する前記第１の孔あき板の相対的な移動の方向は、前記周期性が認められる方向のうち、配列周期が３番目に短い第３の配列方向であり、前記移動の距離は、前記３番目に短い配列周期の半分であることを特徴とする請求項２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記第１及び第２の孔あき板のそれぞれにおいて、前記複数の孔がマトリクス状に配列され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】
前記第１及び第２の孔あき板のそれぞれにおいて、前記複数の孔が千鳥格子状に配列され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６】
前記第１の孔あき板と前記第２の孔あき板とは、相対的に回動可能とされ、
前記第１及び第２の孔あき板のそれぞれにおいて、前記複数の孔は、前記回動の中心軸を中心として放射状に延びる複数本の配列ラインに沿って周期的に配列されており、隣り合う前記配列ラインにおいて、前記孔の配列周期は相互に等しく、位相は半周期ずれてい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７】
燃料を保持する燃料保持部と、  
前記燃料保持部から供給された前記燃料を酸素と反応させて電力を生成する発電部と、
前記燃料保持部から前記発電部に供給される前記燃料の量を調節するシャッタ部と、
を備え、
前記シャッタ部は、相互に平行に配置されそれぞれ複数の孔が同じ配置で形成された第１及び第２の孔あき板を有し、  
前記第１の孔あき板と前記第２の孔あき板とは、相対的に回動可能とされ、
前記第１及び第２の孔あき板のそれぞれにおいて、前記回動の中心軸を中心として放射状に延びる複数本の配列ラインのそれぞれに沿って複数の前記孔が配列され、隣り合う前記配列ラインにおいて、前記中心から前記孔のそれぞれまでの距離が相互に異なることを特徴とする燃料電池。
【請求項８】
前記第１及び第２の孔あき板のそれぞれにおいて、前記配列ラインのそれぞれに沿った前記孔の間隔は、前記中心の近くで大きく、前記中心から遠くで小さいことを特徴とする請求項７記載の燃料電池。
【請求項９】
前記燃料保持部は、多孔質体を有し、
前記発電部は、前記燃料の分解により水素イオンと電子とを生じさせるアノード部を有し、
前記シャッタ部は、前記多孔質体と前記アノード部とに隣接して設けられたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関し、より詳細には、燃料保持部から発電部に供給される燃料の流量を調節するシャッタ部を備えた燃料電池に関する。
【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ようになっている。一方、発電部には大気中から酸素が取り込まれるようになっている。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。
【０００３】
また、上述のような燃料電池において、電子機器を使用しないときに、発電部への燃料の供給を遮断して燃料の消費を抑制するために、燃料タンクから発電部への燃料の経路をシャッタにより開閉する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３５３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電力を必要としないときに燃料の供給を効果的に遮断できる燃料電池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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、  
燃料を保持する燃料保持部と、  
前記燃料保持部から供給された前記燃料を酸素と反応させて電力を生成する発電部と、
前記燃料保持部から前記発電部に供給される前記燃料の量を調節するシャッタ部と、
を備え、
前記シャッタ部は、相互に平行に配置されそれぞれ複数の孔が同じ配置で形成された第１及び第２の孔あき板を有し、  
前記第１及び第２の孔あき板のそれぞれにおいて、前記孔は少なくとも２つの方向に沿って周期的に形成されており、  
前記複数の孔の配列に周期性が認められる方向のうち、配列周期が最も短い配列方向を第１の配列方向とし、配列周期が２番目に短い配列方向を第２の配列方向とするとき、前記第１の孔あき板は、前記第２の孔あき板に対して、前記第１及び第２の配列方向とは異なる方向に相対的に移動可能であることを特徴とする燃料電池が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、
燃料を保持する燃料保持部と、  
前記燃料保持部から供給された前記燃料を酸素と反応させて電力を生成する発電部と、
前記燃料保持部から前記発電部に供給される前記燃料の量を調節するシャッタ部と、
を備え、
前記シャッタ部は、相互に平行に配置されそれぞれ複数の孔が同じ配置で形成された第１及び第２の孔あき板を有し、  
前記第１の孔あき板と前記第２の孔あき板とは、相対的に回動可能とされ、
前記第１及び第２の孔あき板のそれぞれにおいて、前記回動の中心軸を中心として放射状に延びる複数本の配列ラインのそれぞれに沿って複数の前記孔が配列され、隣り合う前記配列ラインにおいて、前記中心から前記孔のそれぞれまでの距離が相互に異なることを特徴とする燃料電池が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力を必要としないときに燃料の供給を効果的に遮断できる燃料電池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】
【０００８】
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示す図であり、  
図２は、開いた状態にあるシャッタ部を示す平面図であり、  
図３は、閉じた状態にあるシャッタ部を示す平面図である。
【０００９】
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、燃料保持部２及び発電部３が設けられている。  
燃料保持部２は、燃料としてのメタノールやエタノール、ブドウ糖や砂糖など糖類の水溶液などを保持するものであり、発電部３は、燃料保持部２から供給されたメタノールなどの燃料を、大気中から取り込んだ酸素と反応させて、電力を生成するものである。燃料保持部２には、メタノールを液体状態で収納する燃料タンク４と、この燃料タンク４からメタノールが拡散現象及び毛細管現象によって供給され、供給されたメタノールを気化させて発電部３に対して面的に均一に供給する多孔質体５とが設けられている。  
一方、発電部３には、燃料保持部２側から順に、アノード部６、電解質膜７及びカソード部８が設けられている。アノード部６及びカソード部８は、電力を必要とする外部装置（図示せず）に接続されている。外部装置は、例えば、燃料電池１が搭載された電子機器の作動部分である。
【００１０】
そして、燃料保持部２と発電部３との間には、燃料保持部２から発電部３に供給されるメタノールの流量を調節するシャッタ部１１が設けられている。シャッタ部１１においては、２枚の孔あき板１２及び１３が重なり合うように相互に平行に設けられており、孔あき板１２は燃料保持部２側に配置され、孔あき板１３は発電部３側に配置されている。孔あき板１２及び１３は、相対的に移動可能に設けられている。例えば、孔あき板１２は燃料電池１の他の部分に対して固定されており、孔あき板１３は孔あき板１２に対してその主面に沿って摺動可能とされている。なお、孔あき板１３が固定されていて、孔あき板１２が移動可能とされていてもよく、孔あき板１２及び１３が燃料電池１の他の部分に対して相互に反対方向に移動可能とされていてもよい。孔あき板１２及び１３は、例えば金属又は合金あるいは樹脂などにより形成されている。
【００１１】
図２に示すように、孔あき板１３においては、複数個の孔１４が形成されている。孔１４は孔あき板１３を貫通している。また、孔１４の形状は、孔あき板１３の表面に垂直な方向から見て（以下、「平面視で」、という）例えば正方形である。更に、孔１４は、マトリクス状に配列されている。即ち、相互に直交する２方向に沿って周期的に配列されている。
【００１２】
そして、複数の孔１４の配列に周期性が認められる方向のうち、配列周期が最も短い配列方向を第１の配列方向２１とし、配列周期が２番目に短い配列方向を第２の配列方向２２とするとき、孔あき板１３は、配列周期が３番目に短い第３の配列方向２３に移動可能となっている。第３の配列方向２３は、ある孔１４から第１の配列方向に離隔した最も近い孔１４に向かうベクトルと第２の配列方向に離隔した最も近い孔１４に向かうベクトルとを合成したベクトルの方向である。換言すれば、第３の配列方向２３は、第１の配列方向２１及び第２の配列方向２２において相互に隣り合う４つの孔１４の中心を結んで仮想上の矩形を形成したときに、この矩形の対角線が延びる方向に相当する。
【００１３】
また、図２においては、孔あき板１２は孔あき板１３の陰になっていて図示されていないが、孔あき板１２にも、孔あき板１３の孔１４と同じ形状の孔１５（図３参照）が孔１４と同じ配置で形成されている。
【００１４】
孔あき板１３は、孔あき板１２に対して、平面視で孔１４が孔１５に重なる第１の位置と、この第１の位置から、第３の配列方向２３に、この第３の配列方向２３における孔１４の配列周期の半分だけ離隔した第２の位置との間を、直線移動できるようになっている。図２は、孔あき板１３が第１の位置にある状態を示しており、図３は、孔あき板１３が第２の位置にある状態を示している。図３に示すように、孔あき板１３が第２の位置にあるときは、平面視で孔１４は孔１５に重ならず、孔１５から離隔した位置にある。
【００１５】
次に、本実施形態の動作について説明する。  
燃料保持部２の燃料タンク４に、例えばメタノールを充填する。すると、このメタノールは、燃料タンク４から多孔質体５内に拡散現象及び毛細管現象により均一に広がり、多孔質体５におけるシャッタ部１１側の表面に到達し、気化する。
【００１６】
燃料電池１に発電させるときは、図２に示すように、孔あき板１３を孔あき板１２に対して第１の位置に位置させる。これにより、平面視で、孔あき板１２に形成された孔１５と、孔あき板１３に形成された孔１４とが重なる。即ち、シャッタ部１１を開けた状態となる。この結果、シャッタ部１１におけるメタノールの流通コンダクタンスが大きくなり、気化したメタノールの蒸気が孔１５内及び孔１４内を通過して、発電部３のアノード部６に効率よく供給される。
【００１７】
アノード部６は、白金族元素の単体金属（例えば、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏａ、Ｐｄ等）や白金属元素を有する合金などを用いて形成することができる。例えば、メタノールや一酸化炭素に対する耐性の強いＰｔ−Ｒｕ合金を用いることが望ましい、これには限定されない。また、アノード部６の材料として、炭素材料のような伝導性担持体を使用する担持触媒を用いることもできる。  
アノード部６においては、燃料保持部２から供給されたメタノール及び水により、下記化学式（１）に示す電気化学反応が生じ、水素イオン（プロトン）及び電子が生じる。  
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ− （１）  
【００１８】
一方、カソード部８も、白金族元素の単体金属（例えば、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ等）、白金族元素を含有する合金や、炭素材料のような伝導性担持体を使用する担持触媒を用いることができる。また、電解質膜７には、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系樹脂、スルホン酸基を有するハイドロカーボン系樹脂、タングステン酸やリンタングステン酸などの無機物などを用いることができる
カソード部８においては、大気中から酸素が取り込まれる。また、アノード部６において発生したプロトンが電解質膜７を介して供給されると共に、電子が外部装置を介して供給され、下記化学式（２）に示す電気化学反応を起こす。これにより、水が生成される。この水の一部は、電解質膜７内を通過してアノード部６に供給され、上述の化学式（１）の反応に供される。  
１．５Ｏ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−  →  ３Ｈ２Ｏ  （２）  
【００１９】
上述の化学式（１）及び（２）を合わせると、発電部３においては、下記化学式（３）に示す燃焼反応が生じていることになる。この反応の過程で、外部装置に電力を供給することができる。また、この反応により発生した水及び二酸化炭素は、外部に排出される。
ＣＨ３ＯＨ＋１．５Ｏ２  →  ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ （３）  
【００２０】
一方、燃料電池１に発電させる必要がないときは、図３に示すように、孔あき板１３を孔あき板１２に対して第３の配列方向２３に摺動させて、第２の位置に位置させる。これにより、平面視で、孔あき板１２に形成された孔１５と、孔あき板１３に形成された孔１４とを相互にずれた位置に配置する。即ち、シャッタ部を閉じた状態とする。この結果、シャッタ部１１におけるメタノールの流通コンダクタンスが小さくなり、多孔質体５からアノード部６へのメタノールの流通が抑制される。これにより、メタノールの消費が抑制される。なお、このとき、外部装置への電力の供給もほぼ停止する。
【００２１】
次に、本実施形態の効果について説明する。  
上述の如く、本実施形態においては、孔あき板１３を孔あき板１２に対して摺動させて、孔１４と孔１５との相対的な位置関係を選択することにより、メタノールの流量を制御している。即ち、メタノールを発電部３に供給したいときには、孔あき板１３を第１の位置に位置させて、平面視で孔１４と孔１５とを重ねている。また、メタノールを発電部３に供給したくないときは、孔あき板１３を第２の位置に位置させて、平面視で孔１４と孔１５とが重ならないようにしている。
【００２２】
しかしながら、孔あき板１３を孔あき板１２に対して円滑に摺動させるためには、両孔あき板の間に、ある程度の隙間（クリアランス）を持たせることが必要である。このため、平面視で孔１４の位置を孔１５の位置からずらしても、メタノールが孔あき板間の隙間を通じて不可避的に漏洩してしまう。この結果、例えば、燃料電池１を搭載した電子機器を使用していないときのように、燃料電池１に発電させる必要がないときにおいても、メタノールが消費されてしまう。これにより、燃料電池１の持続時間が短くなってしまう。
【００２３】
そこで、本発明者はメタノールの漏洩を効果的に抑制すべく、鋭意実験研究を行った。その結果、メタノールの漏洩量は、平面視における孔１４の中心と孔１５の中心との間の距離（以下、上下孔中心間距離という）に依存し、この上下孔中心間距離が長いほど、漏洩量が少なくなることを見いだした。
【００２４】
図４は、本実施形態の効果を説明するための比較例におけるシャッタ部を示す平面図である。  
図４に示すように、本比較例においては、孔あき板１３を第１の配列方向２１に移動させている。この場合、シャッタ部を閉じた状態において、上下孔中心間距離を可及的に長くするために、平面視で、孔１４を第１の配列方向２１において隣り合う孔１５間の中間位置に位置させている。このとき、上下孔中心間距離ＬＢを長くするためには、孔１４の配列周期を長くする必要があるが、そうすると、孔１４の数が減り、孔あき板１３の主面の全面積に対する孔１４の面積の比率が小さくなってしまう。また、孔１４の配列周期を長くすると共に、個々の孔１４の大きさを大きくして、孔１４の面積比率を維持することも考えられるが、そうすると、発電部３に供給されるメタノールの濃度分布が不均一になってしまう。
【００２５】
そこで、本実施形態においては、図３に示すように、孔あき板１３を孔あき板１２に対して第３の方向２３に移動させている。これにより、孔１４の配列間隔を大きくすることなく、上下孔中心間距離を長くすることができる。即ち、図３に示す距離ＬＡを、図４に示す距離ＬＢよりも長くすることができる。この結果、メタノールの漏洩をより効果的に遮断することができ、電力を必要としない期間におけるメタノールの消費を抑制し、燃料電池１の持続時間を長くすることができる。
【００２６】
また、本実施形態においては、シャッタ部１１を２枚の孔あき板を重ね合わせて形成しているため、シャッタ部１１をコンパクトに形成することができる。これにより、燃料電池１を小型化することができる。  
更に、本実施形態においては、シャッタ部１１を燃料保持部２の多孔質体５と発電部３のアノード部６との間に配置しているため、シャッタ部を閉じた状態においても、多孔質体５におけるシャッタ部１１側の表面までメタノールが充填されている。従って、シャッタ部を開くと、直ちにメタノールがシャッタ部１１を介して発電部３に供給される。このため、シャッタ部１１を開いてから、外部装置に電力が供給されるまでの遅れ時間（タイムラグ）が短い。
【００２７】
これに対して、例えば、燃料タンク４と多孔質体５との間にバルブ等を設けてメタノールの流量を調整することも考えられる。しかし、この場合は、メタノールの漏洩は効果的に遮断できるものの、バルブの開閉に対するメタノールの流量の応答性が低いという問題点がある。即ち、バルブを開いたときは、メタノールがバルブ機構内及び多孔質体５内に満たされてから発電部３に供給されるため、発電が開始されるまでに時間がかかってしまう。また、バルブを閉じたときも、バルブ機構内及び多孔質体５内に残存するメタノールが消費されたあとでないと、発電部３へのメタノールの供給が停止しない。また、バルブ機構自体の体積が大きいため、燃料電池の体積も大きくなってしまう。
【００２８】
更にまた、本実施形態においては、メタノールが多孔質体５内に均一に行き渡るため、発電部３に対して平面内で均一にメタノールを供給することができる。これにより、平面内での発電量のばらつきを抑制し、損失が低く安定した発電が可能となる。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、シャッタ部を閉じた状態におけるメタノールの漏洩を効果的に防止することができると共に、小型でシャッタ部を開閉したときの応答性がよい燃料電池を得ることができる。
【００３０】
次に、本第１の実施形態の変形例について説明する。  
図５は、本変形例に係る燃料電池のシャッタ部を示す平面図である。  
本変形例のシャッタ部においては、前述の第１の実施形態における孔あき板１２及び１３の替わりに、孔あき板１２ａ及び１３ａが設けられている。平面視で、孔あき板１２ａ及び１３ａの形状は、１対の辺が第２の配列方向２２（図２参照）に平行であり、他の１対の辺が燃料電池１の外縁１ａが延びる方向に対して傾斜した方向２５に平行な平行四辺形となっている。また、平面視で燃料電池１の外縁１ａの内側に位置するように、１対のガイド１６が相互に平行に設けられている。ガイド１６は方向２５に延びる棒状の部材であり、相互に対向する面に溝（図示せず）が形成されており、その長手方向（方向２５）に直交する断面の形状がコ字形状となっている。そして、孔あき板１３ａにおける方向２５に延びる１対の端部が、ガイド１６の溝に移動可能に嵌合している。
【００３１】
また、孔あき板１３ａにおける第２の配列方向２２に延びる端部のうち一方に、移動用部材１７が連結されている。移動用部材１７は、その長手方向が方向２５に延びる長方形板状の部材であり、その一端部が孔あき板１３ａに連結されており、他端部は外縁１ａの外側に延出している。これにより、移動用部材１７の他端部に対して方向２５に沿って力を印加すると、孔あき板１３ａはガイド１６に案内されて方向２５に移動するようになっている。このように、本変形例によれば、簡略な構成により、孔あき板を第１の及び第２の配列方向とは異なる方向に自在に移動させることができる。本変形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。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。  
図６は、本実施形態に係る燃料電池のシャッタ部を示す平面図である。  
本実施形態においては、シャッタ部を構成する２枚の孔あき板（例えば、孔あき板１３）において、孔（例えば、孔１４）が千鳥格子状に配列されている。即ち、複数個の孔１４が行方向３４に沿って周期的に配列されており、この孔１４からなる行が、列方向３５に沿って複数行配列されている。そして、隣り合う行間において、孔１４の位相は相互に半周期分ずれている。また、図６には示されていないが、燃料保持部側の孔あき板における孔の形状及び配置も、孔あき板３３と同様である。この場合、図６に示すように、第１の配列方向２１及び第２の配列方向２２は、前述の行方向３４及び列方向３５とは異なる方向となる。また、第３の配列方向２３は、行方向３４と一致する。
【００３３】
孔あき板３３は、燃料電池の他の部分に対して、第３の配列方向２３に移動可能となっている。そして、平面視で、発電部側の孔あき板３３の孔１４が、燃料保持部側の孔あき板の孔と一致する位置が、孔あき板３３の第１の位置となっており、孔１４が、図６に示す中間位置３６に配置される位置が、孔あき板３３の第２の位置となっている。なお、中間位置３６は、燃料保持部側の孔あき板において第３の配列方向に沿って隣り合う孔の中間位置である。孔あき板３３が第１の位置にある状態がシャッタ部が開いた状態であり、第２の位置にある状態がシャッタ部が閉じた状態である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００３４】
本実施形態においては、孔あき板３３を第３の配列方向に移動させることにより、シャッタ部をとじたときの上下孔中心間距離を、孔あき板３３を第１又は第２の配列方向に移動させた場合よりも大きくとることができる。これにより、本実施形態によれば、孔を千鳥格子状に配列した場合においても、シャッタ部を閉じた状態における上下孔中心間距離を大きくし、燃料の漏洩を効果的に抑制することができる。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００３５】
以下、前述の第１及び第２の実施形態のように、孔あき板の移動方向を、孔の配列方向のうち配列周期が３番目に短い第３の配列方向２３とし、移動距離を、第３の配列方向２３における配列周期の半分とすることによる効果について、幾何学モデルを使用して説明する。  
図７は、孔あき板における孔の位置関係を示すモデル図である。  
このモデルにおいては、孔を点で表し、孔の面積及び形状は考慮しないものとする。ある孔を点Ａとし、点Ａから見て第１の配列方向２１に離隔した孔のうち、点Ａに最も近い孔を点Ｂとし、点Ａから見て第２の配列方向２２に離隔した孔のうち、点Ａに最も近い孔を点Ｃとし、点Ｂから見て第２の配列方向２２に離隔した孔のうち点Ｂに最も近い孔を点Ｄとすると、孔は第１の配列方向２１及び第２の配列方向２２に沿って２次元的且つ周期的に配列されているため、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ及び点Ｄは、平行四辺形ＡＢＤＣを形成する。
【００３６】
このとき、角度ＢＡＣが鈍角であると、点Ａから点Ｄに向かう方向が３番目の配列方向２３となる。この配列方向２３は、平行四辺形ＡＢＤＣの対角線が延びる方向と一致する。なお、点Ａから見て、点Ｂの反対側にある孔を点Ｂ１、点Ｃから見て点Ｄの反対側にある孔を点Ｄ１とすると、平行四辺形Ｂ１ＡＣＤ１も平行四辺形ＡＢＤＣと同じ形状の平行四辺形となる。このとき、角度Ｂ１ＡＣは鋭角となり、点Ａから点Ｄ１に向かう方向が、配列周期が４番目に短い配列方向２４となる。
【００３７】
そして、点Ａに位置する孔を移動させて、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄの全てから可及的に遠ざけたい場合には、この孔を平行四辺形ＡＢＤＣの中心Ｅに位置させればよい。このためには、孔の移動方向を３番目の配列方向２３とし、孔の移動距離を３番目の配列方向２３における配列周期の半分とすればよい。なお、孔を点Ａから平行四辺形Ｂ１ＡＣＤ１の中心Ｅ１に移動させても同じ結果が得られる。この場合は、移動方向を４番目の配列方向２４とし、移動距離をこの４番目の配列方向２４における配列周期の半分とすればよい。但し、この場合は、孔を中心Ｅに移動させる場合よりも、移動距離が長くなる。
【００３８】
このように、上述のモデルによれば、一方の孔あき板（例えば、孔あき板１３）に形成された孔（例えば、孔１４）を、他方の孔あき板（例えば、孔あき板１２）に形成された孔（例えば、孔１５）からなるべく遠い位置に配置するためには、孔あき板の移動方向を第３の配列方向２３とし、移動距離を第３の配列方向２３における配列周期の半分とするか、又は、移動方向を第４の配列方向２４とし、移動距離を第４の配列方向２４における配列周期の半分とすればよい。そして、孔あき板の移動距離をなるべく短くするためには、第３の配列方向２３に移動させればよい。
【００３９】
但し、上述のモデルは、孔の形状及び面積を無視しているため、孔の形状及び面積によっては、他の移動方法の方が好ましい場合もある。また、後述の第３の実施形態のように、孔の配列方向が孔あき板における孔の配設位置によって異なる場合には、上述のモデルは適用できない。しかしながら、これらの場合においても、孔あき板の移動方向は第１の配列方向２１及び第２の配列方向２２の双方と異なる方向であることが必要である。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。  
図８は、本実施形態に係る燃料電池のシャッタ部を示す平面図である。  
本実施形態においては、発電部側の孔あき板４３の形状が円板状であり、その中心４２を回動中心として回動するようになっている。また、孔あき板４３においては、中心４２から放射状に延びる複数本の配列ライン４４に沿って、それぞれ複数の孔４５が同一周期で形成されている。孔４５の形状は例えば円形である。なお、図８においては、孔あき板４３の一部に相当する扇形領域にしか孔４５を図示していないが、実際には孔あき板４３の全体に相当する円形領域に孔４５が形成されている。
【００４１】
そして、複数本の配列ライン４４のうち、隣り合う配列ライン４４における孔４５の配列は、その周期は相互に等しく、その位相は相互に半周期ずれている。即ち、孔あき板４３の中心４２を中心とし、中心４２から見て等間隔に配列された複数の同心円４７を想定したときに、孔４５が同心円４７上に配置されている第１の配列ライン４４と、孔４５が隣り合う同心円４７の中間位置に配置されている第２の配列ライン４４とが、交互に設けられている。このとき、孔４５の第１の配列方向２１は、配列ライン４４が延びる方向（半径方向）と一致し、第２の配列方向２２は、ある孔４５から、この孔４５が属する配列ライン４４の隣の配列ラインに属し、この孔４５よりも中心４２側に形成された孔４５に向かう方向と一致する。そして、孔４５の移動方向は、第１の配列方向２１及び第２の配列方向２２とは異なっており、円周方向４８と一致している。
【００４２】
また、図８においては孔あき板４３の陰になるため示されていないが、このシャッタ部には、燃料保持部側の孔あき板も設けられており、その孔あき板にも孔が形成されている。この燃料保持部側の孔あき板に形成された孔の形状及び配置は、孔あき板４３と同様である。また、この燃料保持部側の孔あき板は、燃料電池の他の部分に対して固定されている。これにより、２枚の孔あき板は相対的に回動するようになっている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００４３】
次に、本実施形態の動作について説明する。  
シャッタ部を開けるときには、平面視で、発電部側の孔あき板４３の孔４５を、燃料保持部側の孔あき板の孔に重ねる。これにより、燃料であるメタノールが、孔あき板の孔を介して発電部に供給される。一方、シャッタ部を閉じるときには、孔あき板４３を、その中心４２を回動中心として、燃料電池の他の部分に対して回動させる。これにより、孔４５を、平面視で燃料保持部側の孔あき板の孔から円周方向に離隔した位置に位置させる。例えば、孔４５ａが位置４６ａに位置するようにする。これにより、燃料の供給を遮断し、発電を停止させる。本実施形態における上記以外の動作は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００４４】
次に、本実施形態の効果について説明する。  
図９は、本実施形態の効果を説明するための比較例におけるシャッタ部を示す平面図である。  
図９に示すように、本比較例においては、孔あき板５３の全ての配列ライン４４において、孔４５が同じ周期且つ同じ位相で配列されている。即ち、全ての配列ライン４４において、孔４５は、配列ライン４４と同心円４７との交点に形成されている。この場合、孔４５の第２の配列方向２２は孔４５の移動方向、即ち、円周方向４８と一致する。このため、孔あき板５３を回動させても、２枚の孔あき板間で孔間の距離（上下孔中心間距離）を大きくとることができない。  
これに対して、本実施形態によれば、図８に示すように、孔４５の移動方向が第１の配列方向２１及び第２の配列方向２２の双方に対して異なる方向であるため、シャッタ部を閉じたときに、上下孔中心間距離を大きくとることができる。これにより、シャッタ部を閉じたときの燃料の漏洩を効果的に抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、前述の第１及び第２の実施形態のように、孔あき板の平行移動ではなく、孔あき板の中心を回動中心とした回動運動によって、孔の位置をずらしている。このため、孔あき板の移動によってシャッタ部の外形が変わることがなく、孔あき板の外形をシャッタ部の外形とほぼ同一とすることができる。これにより、シャッタ部のより一層の小型化を図ることができ、燃料電池の小型化を図ることができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００４６】
次に、本発明の第４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のシャッタ部を示す平面図である。  
本実施形態は、前述の第３の実施形態と比較して、孔あき板５４において、複数の同心円５５が、孔あき板５４の中心５６から見て等間隔ではなく、中心５６から遠ざかるにつれて相互間の間隔が狭くなるように想定されている点が異なっている。これにより、各配列ライン４４において、中心５６から遠ざかるほど、孔５７の間隔が狭くなる。この結果、孔あき板５４に形成される孔５７の配列密度を、面内で均一に近づけることができる。
【００４７】
また、本実施形態においても、前述の第３の実施形態と同様に、孔５７が同心円５５上に配置されている第１の配列ライン４４と、孔５７が隣り合う同心円５５の中心位置に配置されている第２の配列ライン４４とが、交互に設けられている。これにより、中心５６を回動中心として２枚の孔あき板を相対的に回動させたときに、２枚の孔あき板間で孔間の距離（上下孔中心間距離）を大きくとることができ、シャッタ部を閉じたときの燃料の漏洩を効果的に抑制することができる。例えば、孔あき板５４を円周方向４８に沿って回動させると、孔５７ａは孔５８ａの位置に移動するが、この孔５８ａの位置はいずれの孔５７からも遠い位置になる。
【００４８】
本実施形態によれば、シャッタ部において、孔５７の配列密度が面内でより均一化されているため、発電部に対して、燃料を面体で均一に供給することができる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第３の実施形態と同様である。
【００４９】
なお、上述の各実施形態においては、孔の形状を正方形又は円形とする例を示したが、本発明はこれに限定されず、いかなる形状であってもよい。但し、シャッタ部を開いたときに、２枚の孔あき板に形成された孔が、平面視で一致することが好ましい。  
また、孔あき板の形状も、矩形、平行四辺形及び円形に限定されない。例えば、燃料電池が搭載される電子機器のデザイン上の要請から燃料電池の外形を決定し、燃料電池の外形に基づいて孔あき板の外形を決定してもよい。  
更に、上述の各実施形態においては、孔あき板を金属又は合金により形成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、孔あき板を樹脂により形成してもよい。これにより、コストの低減が可能となる。但し、上述の化学式（３）に示したように、燃料電池の発電部においては二酸化炭素が発生するため、発電部の内圧が大気圧よりも高くなることがある。このため、この内圧によって孔あき板が変形しないように、孔あき板にある程度の剛性を持たせることが好ましい。
【００５０】
更にまた、上述の各実施形態においては、燃料としてメタノールを使用する例を示したが、本発明はこれに限定されず、液体状又は気体状の燃料を使用する燃料電池であれば、どのようなものでも適用可能である。  
更にまた、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。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明の実施例の効果を、比較例と比較しつつ説明する。
【００５２】
（試験例１）  
試験例１では、孔をマトリクス状に形成した１対の孔あき板を使用して、孔あき板の相対的な移動方向を第１の配列方向とした場合（比較例）と、第３の配列方向とした場合（実施例）とをシミュレーションにより比較した。  
図１１は、本試験例において使用した孔あき板を示す平面図であり、  
図１２は、各孔を示す平面図であり、  
図１３（ａ）及び（ｂ）は、孔あき板の移動に伴う孔間の位置関係の変化を示す平面図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は本発明の実施例を示す。  
また、図１４は、燃料の流通経路を示す断面図であり、  
図１５は、その斜視図であり、  
図１６は、横軸に上下孔中心間距離をとり、縦軸に燃料の出口濃度及び出口流束をとって、孔間の距離が燃料の漏洩に及ぼす影響を示すグラフ図であり、  
図１７は、横軸に上下孔中心間距離をとり、縦軸に燃料の出口濃度をとって、孔間の距離が燃料の漏洩に及ぼす影響を示すグラフ図である。  
なお、図１１及び図１２には要部の寸法を記載しているが、単位はいずれもミリメートル（ｍｍ）である。
【００５３】
図１１及び図１２に示すように、本試験例のシミュレーションにおいては、孔あき板６１として、複数個の長円形の孔６２がマトリクス状に配列されたものを２枚設け、相互に平行に配置した。各孔あき板６１の厚さは０．５ｍｍとし、２枚の孔あき板６１間の距離は０．２ｍｍとした。  
孔６２の個数は、Ｘ方向に１５個、Ｙ方向に６個で、合計９０個（＝１５個×６個）とした。また、Ｘ方向における孔６２の中心間距離を４．３ｍｍとし、Ｙ方向における孔６２の中心間距離を９．５ｍｍとした。従って、孔あき板６１のＸ方向両端部に位置する孔６２の中心間の距離は６０．２ｍｍ（＝４．３ｍｍ×１４）であり、孔あき板６１のＹ方向両端部に位置する孔６２の中心間の距離は４７．５ｍｍ（＝９．５ｍｍ×５）である。
孔６２の形状は、長手方向（Ｙ方向９両端部が丸められた長円形状とした。そして、孔６２のＸ方向の長さを１．５ｍｍとし、Ｙ方向の長さを６．５ｍｍとした。  
【００５４】
孔あき板６１に上述の如く複数の孔６２を形成すると、孔６２の第１の配列方向、即ち、配列周期が最も短い配列方向はＸ方向となり、第２の配列方向、即ち、配列周期が２番目に短い配列方向はＹ方向となる。また、第３の配列方向は、ある孔６２からＸ方向に離隔した最も近い孔６２に向かうベクトルと、Ｙ方向に離隔した最も近い孔６２に向かうベクトルとを合成したベクトルの方向、即ち対角線方向に一致する。
【００５５】
そして、図１３（ａ）に示すように、比較例においては、平面視で、一方の孔あき板６１に形成された孔６２と他方の孔あき板６１に形成された孔６２とが重なった状態、即ち、上下孔中心間距離が０である状態を基準として、一方の孔あき板６１を他方の孔あき板６１に対して第１の配列方向２１（Ｘ方向）に移動させ、上下孔中心間距離を、１．５０ｍｍ、１．７２ｍｍ、１．９３ｍｍ及び２．１５ｍｍとして、そのときのメタノールの漏洩状態をシミュレートした。なお、上下孔中心間距離が２．１５ｍｍである場合は、上下孔中心間距離が第１の配列方向の配列周期の半分である場合であり、一方の孔あき板６１に形成された孔６２が、他方の孔あき板６１に形成されＸ方向に隣り合う２つの孔６２の中間位置に位置している場合である。
【００５６】
一方、図１３（ｂ）に示すように、本発明の実施例においては、上下孔中心間距離が０である状態を基準として、一方の孔あき板６１を他方の孔あき板６１に対して第３の配列方向２３に移動させ、上下孔中心間距離を、第３の配列方向２３における配列周期の半分とした。そして、そのときのメタノールの漏洩状態をシミュレートした。
【００５７】
以下、本シミュレーションの境界条件について説明する。  
シャッタ部の燃料保持部側の境界におけるメタノール濃度は、飽和状態を仮定して、７．５３３ｍｏｌ／ｍ３とした。また、発電部側の境界におけるメタノールの移動抵抗を｛（拡散係数／（１２．５ｍｍ）｝とし、環境濃度、即ち、１２．５ｍｍ離れた位置でのメタノール濃度を、０ｍｏｌ／ｍ３とした。これにより、図１４及び図１５に示すようなメタノールの流通経路７０が形成される。そして、シャッタ部の出口、即ち、発電部側の端部におけるメタノールの濃度（出口濃度）及びメタノールの流束（出口流束）を計算した。計算結果を図１６及び図１７に示す。
【００５８】
図１６は、比較例のシミュレート結果を示す図である。図１６に示すように、比較例のなかでも上下孔中心間距離が大きいほど、メタノールの出口濃度及び出口流束が小さく、漏洩が抑制される傾向が認められた。しかし、比較例においては、上下孔中心間距離を最大で２．１５ｍｍ、即ち、第１の配列方向における配列周期の半分までしかとることができないため、メタノールの漏洩を抑制する効果は不十分なものであった。
【００５９】
図１７は、本発明の実施例及び比較例のシミュレート結果を示す図である。図１７に示すように、本発明の実施例によれば、上下孔中心間距離を大きくとることができ、メタノールの出口濃度を大幅に低減することができた。即ち、メタノールの漏洩を十分に抑制することができた。
【００６０】
（試験例２）  
試験例２では、孔をマトリクス状又は千鳥格子状に形成した１対の孔あき板を使用して、孔あき板の相対的な移動方向を第１の配列方向と一致させた場合（比較例）と、第１及び第２の配列方向と一致させない場合（実施例）とをシミュレーションにより比較した。シミュレーション条件を表１に示す。
【００６１】
図１８（ａ）〜（ｃ）は、本試験例において形成されるメタノールの流通経路を示す斜視図であり、（ａ）は比較例Ｎｏ．１を示し、（ｂ）は実施例Ｎｏ．２を示し、（ｃ）は実施例Ｎｏ．３を示す。  
また、図１９（ａ）〜（ｃ）は、図１８に示すメタノールの流通経路の各部分におけるメタノール濃度のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は比較例Ｎｏ．１を示し、（ｂ）は実施例Ｎｏ．２を示し、（ｃ）は実施例Ｎｏ．３を示す。  
更に、図２０は、横軸にシミュレート条件をとり、縦軸にメタノールの出口濃度及び出口流束をとって、メタノールの漏洩状態を示すグラフ図である。
【００６２】
本試験例においては、孔の形状は平面視で正方形とし、その一辺の長さは２ｍｍとした。また、Ｘ方向及びＹ方向の双方において、隣り合う孔間の間隔を２ｍｍとした。但し、この間隔は中心間距離ではなく、相互に対向する端縁間の距離である。また、前述の第１の試験例と同様に、孔あき板の厚さは０．５ｍｍとし、孔あき板間の間隔は０．２ｍｍとした。更に、シミュレーションの境界条件も、前述の第１の試験例と同様とした。
【００６３】
【表１】
2007165007.tif 000003
【００６４】
表１及び図１８（ａ）に示すように、比較例Ｎｏ．１においては、孔あき板に孔をマトリクス状に形成した。即ち、Ｘ方向及びＹ方向に沿って孔を周期的に配列した。孔の配列周期は共に４ｍｍとした。このとき、第１及び第２の配列方向は、Ｘ方向及びＹ方向となる。そして、シャッタ部が開いている状態、即ち、上下孔中心間距離が０である状態を基準として、孔あき板をＸ方向、即ち、第１の配列方向に２ｍｍ移動させた。  
また、表１及び図１８（ｂ）に示すように、実施例Ｎｏ．２においては、孔あき板に孔を千鳥格子状に形成した。即ち、孔をＹ方向に沿って４ｍｍの周期で配列し、このＹ方向に延びる孔の列を、Ｘ方向に沿って複数列配置した。そして、隣り合う列間において、孔の配列の位相を相互に半周期分ずらした。このとき、第１の配列方向はＹ方向となる。そして、シャッタ部が開いている状態を基準として、孔あき板をＸ方向に２ｍｍ移動させた。この移動方向は、第１〜第４のいずれの配列方向にも一致していない。  
更に、実施例Ｎｏ．３においては、孔あき板に孔をマトリクス状に形成した。即ち、Ｘ方向及びＹ方向に沿って孔を周期的に配列した。孔の配列周期は共に４ｍｍとした。このとき、第１及び第２の配列方向は、Ｘ方向及びＹ方向となる。そして、シャッタ部が開いている状態を基準として、孔あき板をＸ方向に２ｍｍ、Ｙ方向に２ｍｍ移動させた。この移動方向は、第３の配列方向と一致する。
【００６５】
シミュレーション結果を図１９（ａ）〜（ｃ）及び図２０に示す。図１９（ａ）〜（ｃ）において、領域ａは、メタノールの濃度が７．２ｍｏｌ／ｍ３以上７．６ｍｏｌ／ｍ３未満である領域を示し、領域ｂは、メタノールの濃度が６．０ｍｏｌ／ｍ３以上７．２ｍｏｌ／ｍ３未満である領域を示し、領域ｃは、メタノールの濃度が５．８ｍｏｌ／ｍ３以上６．０ｍｏｌ／ｍ３未満である領域を示し、領域ｄは、メタノール濃度が４．６ｍｏｌ／ｍ３以上５．８ｍｏｌ／ｍ３未満である領域を示し、領域ｅは、メタノール濃度が４．２ｍｏｌ／ｍ３以上４．６ｍｏｌ／ｍ３未満である領域を示す。
【００６６】
図１９（ａ）〜（ｃ）において、島状の領域ａは、下側の孔あき板の開口部の直上域に対応している。また、図示の左側の帯状の領域ａは、孔あき板を移動させることによりその下方に孔あき板が配置されなくなったため、メタノールの濃度が高くなった領域である。そして、図１９に示す複数の凸部は、上側の孔あき板（図示せず）の内部を示しており、この部分のメタノール濃度が低いほど、メタノールの漏洩が抑制されているといえる。  
図１９（ａ）に示すように、比較例Ｎｏ．１においては、図示の最も右側の列に属する４個の凸部は領域ｄとなっており、それ以外の１２個の凸部は領域ｂとなっている。  
これに対して、図１９（ｂ）に示すように、実施例Ｎｏ．２においては、図示の最も右側の列に属する４個の凸部は、比較例Ｎｏ．１と同様に領域ｄとなっているが、それ以外の１２個の凸部のうち、３個の凸部には領域ｃが存在し、そのうち１個の凸部には領域ｄが存在する。このため、実施例Ｎｏ．２は、比較例Ｎｏ．１と比較してメタノールの漏洩が抑制されているといえる。  
また、図１９（ｃ）に示すように、実施例Ｎｏ．３においては、図示の最も右側の列に属する４個の凸部のうち１個の凸部は領域ｅとなっている。また、それ以外の１２個の凸部のうち、３個の凸部は領域ｄとなり、残りの９個の凸部にも領域ｃが存在している。従って、実施例Ｎｏ．３は、実施例Ｎｏ．２と比べてシャッタ部におけるメタノールの漏洩がより一層抑制されていることがわかる。
【００６７】
また、図２０に示すように、実施例Ｎｏ．２は比較例Ｎｏ．１よりもメタノールの出口濃度及び出口流束が低く、実施例Ｎｏ．３は実施例Ｎｏ．２よりもメタノールの出口濃度及び出口流束がより低かった。  
【００６８】
このように、実施例Ｎｏ．２及びＮｏ．３は、比較例Ｎｏ．１よりもメタノールの漏洩がより効果的に抑制されていた。また、孔あき板の移動方向を第３の配列方向とした実施例Ｎｏ．３においては、孔あき板の配列方向を第３及び第４の配列方向と一致させなかった実施例Ｎｏ．２よりも、メタノールの漏洩がより効果的に抑制されていた。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池を示す図である。
【図２】開いた状態にあるシャッタ部を示す平面図である。
【図３】閉じた状態にあるシャッタ部を示す平面図である。
【図４】比較例におけるシャッタ部を示す平面図である。
【図５】本第１の実施形態の変形例に係る燃料電池のシャッタ部を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池のシャッタ部を示す平面図である。
【図７】孔あき板における孔の位置関係を示すモデル図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池のシャッタ部を示す平面図である。
【図９】比較例におけるシャッタ部を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る燃料電池のシャッタ部を示す平面図である。
【図１１】試験例１において使用した孔あき板を示す平面図である。
【図１２】各孔を示す平面図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、孔あき板の移動に伴う孔間の位置関係の変化を示す平面図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は本発明の実施例を示す。
【図１４】燃料の流通経路を示す断面図である。
【図１５】その斜視図である。
【図１６】横軸に上下孔中心間距離をとり、縦軸に燃料の出口濃度及び出口流束をとって、孔間の距離が燃料の漏洩に及ぼす影響を示すグラフ図である。
【図１７】横軸に上下孔中心間距離をとり、縦軸に燃料の出口濃度をとって、孔間の距離が燃料の漏洩に及ぼす影響を示すグラフ図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、試験例２において形成されるメタノールの流通経路を示す斜視図であり、（ａ）比較例Ｎｏ．１を示し、（ｂ）は実施例Ｎｏ．２を示し、（ｃ）は実施例Ｎｏ．３を示す。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は、図１７に示すメタノールの流通経路の各部分におけるメタノール濃度のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は比較例Ｎｏ．１を示し、（ｂ）は実施例Ｎｏ．２を示し、（ｃ）は実施例Ｎｏ．３を示す。
【図２０】横軸にシミュレート条件をとり、縦軸にメタノールの出口濃度及び出口流束をとって、メタノールの漏洩状態を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  燃料電池、１ａ  外縁、２  燃料保持部、３  発電部、４  燃料タンク、５  多孔質体、６  アノード部、７  電解質膜、８  カソード部、１１  シャッタ部、１２、１２ａ、１３、１３ａ、３３、４３、５３、５４、６１  孔あき板、１４、１５、４５、４５ａ、４６ａ、５７、５７ａ、５８ａ、６２  孔、１６  ガイド、１７  移動用部材、２１  第１の配列方向、２２  第２の配列方向、２３  第３の配列方向、２４  第４の配列方向、２５  方向、３４  行方向、３５  列方向、３６  中間位置、４２、５６  中心、４４  配列ライン、４７、５５  同心円、４８  円周方向、７０  流通経路、Ａ、Ｂ、Ｂ１、Ｃ、Ｄ、Ｄ１  点、Ｅ、Ｅ１  中心、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ  領域
【図１】
2007165007.tif 000004
【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１６】
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【図１７】
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【図１８】
2007165007.tif 000019
【図２０】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１９】
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