(57)【要約】      （修正有）【課題】微生物燃料電池によって確保した電源によって、微生物燃料電池の起電力変化を検知し、可視化する微生物燃料電池システムを提供する。【解決手段】検知部８および出力部９は、微生物燃料電池１００の起電力を電源として動作するように構成されている。筐体１、制御部７、負極配線２０、および正極配線３０を備え，微生物燃料電池１００は、負極２、正極３、イオン伝導部４、微生物含有層５、および空気層６を備えている。制御部７は、検知部８、および出力部９を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物燃料電池と、
前記微生物燃料電池の起電力を検知する検知部と、
前記検知部による検知結果を出力する出力部とを備えている微生物燃料電池システムであって、
前記検知部および前記出力部は、前記微生物燃料電池の起電力を電源として動作するように構成されていることを特徴とする微生物燃料電池システム。
【請求項２】
前記検知部は、前記微生物燃料電池の起電力の大きさに対応する検知値が所定の閾値を超えているか否かに応じて、検知結果を変化させることを特徴とする請求項１に記載の微生物燃料電池システム。
【請求項３】
前記検知部および前記出力部のうち少なくとも一方を所定の時間おきに動作させる、少なくとも１つのタイマーを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の微生物燃料電池システム。
【請求項４】
前記出力部は、前記検知部による検知結果を視覚的に表示することによって、当該検知結果を前記微生物燃料電池システムの外部に通知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の微生物燃料電池システム。
【請求項５】
前記出力部は、無線通信によって、前記検知部による検知結果を前記微生物燃料電池システムの外部に通知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の微生物燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物燃料電池を用いて電流発生菌の働きを可視化する微生物燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩｏＴ（Internet of Things）技術に注目が集まり、分散型のセンサや無線送受信機のニーズは高い。そういった分散型のセンサ、無線送受信機にあっては、ケーブルレスで安定的に電気を供給することが望ましい。
【０００３】
また、電流発生菌の働きを利用した微生物燃料電池は、特許文献１に開示されている技術もしくは非特許文献１に開示されている技術のように、電源としてではなく、センサとしての利用が検討されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５１３１２５号公報（２０１３年４月１８日公表）
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】http://www.aqua-ckc.jp/news/C-13_korbi_BOD.pdf（２０１０年７月６日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術および非特許文献１に開示されている技術はいずれも、装置外部からの電源供給を受ける必要がある。換言すれば、特許文献１に開示されている技術および非特許文献１に開示されている技術のいずれにおいても、電流発生菌の働きを利用して電源を確保しながら電流発生菌の働きを可視化するシステムを実現することができないという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、微生物燃料電池によって確保した電源によって、微生物燃料電池の起電力変化を検知し、可視化する微生物燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る微生物燃料電池システムは、微生物燃料電池と、前記微生物燃料電池の起電力を検知する検知部と、前記検知部による検知結果を出力する出力部とを備えている微生物燃料電池システムであって、前記検知部および前記出力部は、前記微生物燃料電池の起電力を電源として動作するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、微生物燃料電池によって確保した電源によって、微生物燃料電池の起電力変化を検知し、可視化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の微生物燃料電池システムを模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２の微生物燃料電池システムを模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３の微生物燃料電池システムを模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４の微生物燃料電池システムを模式的に示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態５の微生物燃料電池システムを模式的に示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態６の微生物燃料電池システムを模式的に示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態７の微生物燃料電池システムを模式的に示すブロック図である。
【図８】図４の微生物燃料電池システムの（ａ）微生物燃料電池の電圧および（ｂ）制御部の消費電流の経時変化例をそれぞれ示すグラフである。
【図９】図５の微生物燃料電池システムの（ａ）微生物燃料電池の電圧および（ｂ）制御部の消費電流の経時変化例をそれぞれ示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態について、図１〜図９を参照して説明する。なお、以下、説明の便宜上、先の実施の形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００１２】
〔実施の形態１〕
図１は、本実施の形態の微生物燃料電池システム１０００を模式的に示す断面図である。以下、図１を参照して、微生物燃料電池システム１０００について詳細に説明する。図１に示す微生物燃料電池システム１０００は、微生物燃料電池１００、筐体１、制御部７、負極配線２０、および正極配線３０を備えている。微生物燃料電池１００は、負極２、正極３、イオン伝導部４、微生物含有層５、および空気層６を備えている。制御部７は、検知部８、および出力部９を備えている。
【００１３】
筐体１は、負極２、正極３、イオン伝導部４、空気層６、制御部７、負極配線２０、および正極配線３０を収納するものである。筐体１には開口が形成されており、イオン伝導部４はこの開口を塞ぐように設けられている。
【００１４】
負極２および正極３は、それぞれが電極であり、負極２と正極３とがイオン伝導部４を挟むように設けられている。負極２は、イオン伝導部４に対して、筐体１の外側に設けられている。正極３は、イオン伝導部４に対して、筐体１の中側に設けられている。また、負極配線２０は、負極２と制御部７とを電気的に接続する配線である。正極配線３０は、正極３と制御部７とを電気的に接続する配線である。
【００１５】
ここで、イオン伝導部４は、負極２と正極３との間でのイオンの移動が可能であるように構成されている。微生物燃料電池システム１０００において、イオン伝導部４は電解質を含んだイオン伝導性膜であり、負極２はこのイオン伝導性膜における一方の面と接触していると共に、正極３はこのイオン伝導性膜における他方の面と接触している。また、イオン伝導部４は電解質溶液であり、負極２および正極３はこの電解質溶液と接触していてもよい。また、イオン伝導部４は電解質を含んだハイドロゲルであり、負極２および正極３はこのハイドロゲルと接触していてもよい。また、イオン伝導部４はイオン伝導性膜および電解質溶液であり、負極２および正極３はこれらのイオン伝導性膜および電解質溶液のうち少なくとも一方と接触していてもよい。また、イオン伝導性や酸素透過性を適宜調整するために、イオン伝導部４は複数の物からなっていてもよく、この場合、負極２が接触している物と、正極３が接触している物とが、互いに異なっていてもよい。さらに、負極２とイオン伝導部４とが接触していることは必須でなく、負極２とイオン伝導部４との間に、例えば微生物含有層５といった、イオン伝導部４以外のイオンの移動が可能である部材が介在していてもよい。
【００１６】
負極２は、周知の電極材料を使用して構成することができる。特に、負極２は、耐腐食性の高いカーボン材料を含んでいることが望ましく、例えばカーボンフェルトによって構成されていることが望ましい。また、負極２は、金属からなる基材に対してカーボンコーティングが施されたものであってもよい。基材としては例えば、材質がＳＵＳ（ステンレス鋼）であり、表面積の大きなメッシュ型のものを使用することが望ましい。カーボンコーティングの方法としては、溶融塩による炭素めっき、不織布吹き付け、炭素含有塗装、またはスパッタリング等を適用することができる。正極３についても、負極２と同様の構成とすることができる。
【００１７】
さらに近年、酵素または微生物を電極触媒として使用して効率を向上させる方法が知られている。この方法に従って、負極２および／または正極３は、酵素または微生物を含む媒体によってコーティングされていてもよく、この場合、当該コーティングを介してイオン伝導部４と接触していることが望ましい。
【００１８】
微生物含有層５は、電流発生菌、および有機物を含んでいる層である。微生物含有層５は、筐体１および負極２を囲むように設けられており、負極２と接触している。空気層６は、酸素を含んでいる層である。空気層６は、筐体１の中の空間によって形成されており、正極３と接触している。
【００１９】
微生物燃料電池システム１０００において、負極２における微生物含有層５と接触している面には、電流発生菌が定着している。微生物含有層５に含まれ負極２に定着する電流発生菌は、例えば嫌気性の電流発生菌である。嫌気性の電流発生菌の具体例として、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ菌、Ｇｅｏｂａｃｔｅｒ属細菌、Ｒｈｏｄｏｆｅｒａｘ  ｆｅｒｒｉｒｅｄｕｃｅｎｓ、Ｄｅｓｕｌｆｏｂｕｌｂｕｓ  ｐｒｏｐｉｏｎｉｃｕｓ等、周知の適宜の菌が挙げられる。中でも、微生物含有層５に含まれ負極２に定着する電流発生菌は、幅広い土壌中に豊富に含まれ、アノード電極との電子授受が容易である、Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ菌であることが好適である。
【００２０】
負極配線２０および正極配線３０の材質は、耐腐食性の高いＳＵＳ、チタン、ニッケル、カーボン等であることが望ましく、また絶縁性の樹脂等によって被覆されていることが望ましい。
【００２１】
筐体１の材質は、少なくとも負極２と正極３との間での通電を防止する、絶縁体または絶縁処理が施された材料であることが望ましい。筐体１の材質の具体例として、一般的な樹脂（あるいはゴム）材料、フッ素系樹脂（あるいはゴム）材料、絶縁被膜付き金属材料、およびセラミック材料等を挙げることができる。中でも、低コストで耐腐食性が高いという理由から、筐体１の材質は、フッ素系樹脂（あるいはゴム）材料であることが望ましい。
【００２２】
イオン伝導部４は、例えば寒天に塩化カリウムまたは塩化ナトリウム等の塩を混入させることによって構成することができる。また、イオン伝導部４は、デュポン社製ナフィオン（登録商標）等を使用することができる。
【００２３】
図１には、筐体１を微生物含有層５に埋め込んだ微生物燃料電池システム１０００を示している。微生物含有層５は、嫌気性の電流発生菌を豊富に含む土壌であることが望ましく、例えば腐葉土であることが望ましい。また、微生物含有層５は、含水率の高い、いわゆる泥状態であっても構わない。微生物含有層５は、汚水または下水であっても構わない。微生物含有層５に含まれる嫌気性の電流発生菌としては、例えば上述したＳｈｅｗａｎｅｌｌａ菌等が知られている。
【００２４】
図１に示すように、負極２側では、電流発生菌の代謝による有機物の分解（電流発生菌による有機物の分解）による反応Ｒ１が発生する。微生物含有層５に含まれる有機物としては、例えば、グルコース、酢酸、および乳酸等の有機化合物が挙げられる。反応Ｒ１で生じた電子は、負極２によって取り出され、反応Ｒ１で生じたプロトンは、負極２からイオン伝導部４内を正極３へと向かって移動する。反応Ｒ１で生じた電子は、負極配線２０を通り、正極３へと向かって移動する。また、正極３では、負極２からイオン伝導部４を介して正極３へと移動したプロトンと、反応Ｒ１で生じた電子、および空気層６に含まれる酸素とを用いて、反応Ｒ２が発生する。反応Ｒ１および反応Ｒ２をそれぞれ以下に示している。
【００２５】
（微生物含有層５に含まれる有機物）＋２Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋Ｈ＋＋ｅ−    ・・・（反応Ｒ１）
Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−→２Ｈ２Ｏ    ・・・（反応Ｒ２）
反応Ｒ１および反応Ｒ２のサイクルにより、負極配線２０と正極配線３０との間には、微生物燃料電池１００の起電力が生じる。この起電力の変化は、微生物含有層５に含まれる有機物の量、および電流発生菌の数（活性度）の変化と相関がある。
【００２６】
負極配線２０における負極２と反対側の端部、および正極配線３０における正極３と反対側の端部はいずれも、制御部７と接続されている。このため、制御部７を構成する検知部８および出力部９はいずれも、上記微生物燃料電池１００の起電力を電源として動作することができる。換言すれば、検知部８および出力部９はいずれも、上記微生物燃料電池１００の起電力を電源として動作するように構成されている。検知部８は、微生物燃料電池１００の起電力を検知するものである。出力部９は、検知部８による検知結果を出力し、当該検知結果を例えば微生物燃料電池システム１０００の外部に通知するものである。検知部８および出力部９の具体例については後述する。
【００２７】
微生物燃料電池システム１０００において、負極２は、イオン伝導部４と反対側の面が露出されているため、制限なく微生物含有層５と面している。微生物含有層５に含まれる、発電に寄与する嫌気性の電流発生菌が自然の生態系の中で入れ替わるため、嫌気性の電流発生菌が負極２の表面に定着し続けることができる。従って、微生物燃料電池システム１０００においては、負極２、正極３、負極配線２０、または正極配線３０の劣化がない限り、半永久的に発電を行うことができる。これにより、負極配線２０および正極配線３０と接続された、検知部８および出力部９を備えた制御部７は、長期間にわたり利用することが可能となる。
【００２８】
微生物燃料電池システム１０００によれば、検知部８および出力部９は、微生物燃料電池１００の起電力を電源として動作する。このため、微生物燃料電池１００によって確保した電源によって、微生物燃料電池１００の起電力変化を検知し、可視化する微生物燃料電池システム１０００を実現することができる。
【００２９】
〔実施の形態２〕
図２は、本実施の形態の微生物燃料電池システム１００１を模式的に示す断面図である。以下、図２を参照して、微生物燃料電池システム１００１について詳細に説明する。図２に示す微生物燃料電池システム１００１と、図１に示す微生物燃料電池システム１０００とは、下記の構成が相違し、その他の構成は同様である。
【００３０】
すなわち、微生物燃料電池システム１００１は、筐体１１を備えている。筐体１１は、筐体１の外側に設けられており、筐体１および微生物含有層５を収納している。換言すれば、微生物含有層５は、筐体１の外壁と筐体１１の内壁との間の空間に設けられている。つまり、微生物燃料電池システム１００１においては、微生物含有層５の配置領域が限定されている。
【００３１】
微生物燃料電池システム１００１によれば、制御部７によって、限定的な微生物含有層５の状態変化を知ることが可能となる。例えば、筐体１１は、生ゴミまたは汚水等の処理槽であったり、植物を栽培するプランターであったりすることが望ましい。筐体１１は、その一部に排水および養分添加のための開口部を有していても構わない。筐体１１と筐体１との間は微生物含有層５で満たされていても構わないし、例えば空気との境界を有していても（換言すれば、微生物含有層５で満たされていなくても）構わない。
【００３２】
筐体１１は上蓋１１０を有しており、この上蓋１１０は着脱可能であっても構わない。微生物燃料電池システム１００１の製造方法は、筐体１に各部材を収納する工程と、筐体１１の中に微生物含有層５を詰め込む工程と、筐体１を微生物含有層５に突き刺した後上蓋１１０により筐体１１を密封する工程とを含んでいることが望ましい。この密封の主な目的は、微生物含有層５の保湿であり、少なくとも発電状態において、筐体１１は密封状態であることが望ましい。
【００３３】
〔実施の形態３〕
図３は、本実施の形態の微生物燃料電池システム１００２を模式的に示す断面図である。以下、図３を参照して、微生物燃料電池システム１００２について詳細に説明する。図３に示す微生物燃料電池システム１００２と、図１に示す微生物燃料電池システム１０００とは、下記の構成が相違し、その他の構成は同様である。
【００３４】
すなわち、微生物燃料電池システム１００２は、筐体１のかわりに筐体１０を備えている。筐体１においてイオン伝導部４によって塞がれる開口は、筐体１０に形成されていない。また、微生物含有層５は、筐体１０を囲むように設けられてはいない。負極２と筐体１０の底部との間に空間が形成されており、この空間に微生物含有層５が設けられている。
【００３５】
微生物燃料電池システム１００２によれば、制御部７によって、限定的な微生物含有層５の状態変化を知ることが可能となる。例えば、微生物燃料電池システム１００２をセンサとして用いることによって、筐体１０の周りの環境変化を検知することが可能となる。筐体１０の材料および構成を適切に選択することによって、微生物燃料電池１００（図１参照）の反応サイクルと相関のあるパラメータ、例えば、筐体１０の周りの温度、湿度、気圧、有機分濃度、または照度等の変化を検知することが可能となる。また、例えば筐体１０は、特定の成分を吸着させる機能、または特定の成分を選択的に通過させる機能を有していても構わない。例えば、筐体１０は、通過可能な物質のサイズを限定するフィルター、物質を吸着する多孔質材、吸着分子を選択可能なイオン交換膜、またはそれらの組み合わせによって構成されていても構わない。
【００３６】
〔実施の形態４〕
図４は、本実施の形態の微生物燃料電池システム１００３を模式的に示すブロック図である。以下、図４を参照して、微生物燃料電池システム１００３について詳細に説明する。なお、微生物燃料電池システム１００３においては、説明を簡潔にするために、筐体に関する図示および説明を省略している。
【００３７】
微生物燃料電池システム１００３は、微生物燃料電池１００、負極配線２０、正極配線３０、および制御部７を備えている。微生物燃料電池１００は、負極配線２０および正極配線３０によって、制御部７と電気的に接続されている。
【００３８】
制御部７は、検知部８、および無線送信部９０を備えている。無線送信部９０は、出力部９（図１参照）の一具体例である。
【００３９】
検知部８は例えば、負極配線２０と正極配線３０との間に接続された負荷と、この負荷に印加されている電圧および／または電流を検知する周知の検知回路とによって構成されている。検知部８による検知結果は、無線送信部９０から、微生物燃料電池システム１００３の外部にデータ送信（無線通信）される。
【００４０】
検知部８は、予め設定された閾値を有しており、例えば負荷に印加されている電圧が閾値電圧Ｖｔｈを超えたか、または閾値電圧Ｖｔｈ以下となったときに、アナログ／デジタル変換を行う構成であっても構わない。つまり、検知部８は、微生物燃料電池１００の起電力の大きさに対応する検知値が所定の閾値を超えているか否かに応じて、検知結果を変化させる構成であってもよい。
【００４１】
ここで、無線送信部９０による外部出力のタイミングについて、図８の（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。図８の（ａ）は、微生物燃料電池システム１００３の微生物燃料電池１００の電圧（起電圧）Ｖの経時変化例を示すグラフである。図８の（ｂ）は、微生物燃料電池システム１００３の制御部７の消費電流Ｉの経時変化例を示すグラフである。
【００４２】
図８の（ａ）において、電圧Ｖ（負荷に印加されている電圧と対応）が閾値電圧Ｖｔｈを超えたか、または閾値電圧Ｖｔｈ以下となったタイミングは、時間ｔ１（超えた）、時間ｔ２（以下となった）、および時間ｔ３（超えた）である。時間ｔ１〜時間ｔ３のそれぞれにて、検知部８は負荷に印加されている電圧の変化を検知し、無線送信部９０は当該検知の結果をデータ化し送信する。
【００４３】
同時に、図８の（ｂ）によれば、時間ｔ１〜時間ｔ３のそれぞれにて、無線送信部９０が上記検知の結果を送信するために電流が消費されるため、時間ｔ１〜時間ｔ３のそれぞれの直後において、制御部７の消費電流Ｉは一時的に大きくなっている。なお、電流値Ｉｄは、検知部８および無線送信部９０をスタンバイ状態とするために常時必要な消費電流の値を示している。
【００４４】
図８の（ａ）および（ｂ）によれば、微生物燃料電池１００の起電力によって電圧Ｖに何かしらの変化が発生したときに、その状態を微生物燃料電池システム１００３の外部に通知することが可能となる。検知部８の検知値である電圧Ｖが所定の閾値電圧Ｖｔｈを超えるか、閾値電圧Ｖｔｈ以下となる度に、検知結果を変化させることができるため、十分精度の高い検知結果を得ることができる。
【００４５】
〔実施の形態５〕
図５は、本実施の形態の微生物燃料電池システム１００４を模式的に示すブロック図である。以下、図５を参照して、微生物燃料電池システム１００４について詳細に説明する。図５に示す微生物燃料電池システム１００４と、図４に示す微生物燃料電池システム１００３とは、下記の構成が相違し、その他の構成は同様である。
【００４６】
すなわち、微生物燃料電池システム１００４は、制御部７がタイマー７０を有している。タイマー７０は、制御部７の時間を決める内部クロックであり、所定のタイミングで検知部８および／または無線送信部９０を動作させる。換言すれば、微生物燃料電池システム１００４は、検知部８および出力部９のうち少なくとも一方を所定の時間おきに動作させる、少なくとも１つのタイマー７０を備えている。
【００４７】
ここで、無線送信部９０による外部出力のタイミングについて、図９の（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。図９の（ａ）は、微生物燃料電池システム１００４の微生物燃料電池１００の電圧（起電圧）Ｖの経時変化例を示すグラフである。図９の（ｂ）は、微生物燃料電池システム１００４の制御部７の消費電流Ｉの経時変化例を示すグラフである。
【００４８】
図９の（ａ）において、タイマー７０によって予め設定された検知タイミングである時間ｔａ〜時間ｔｄのそれぞれにて電圧Ｖが検知され、データ化される。なお、時間ｔａと時間ｔｂとの間隔と、時間ｔｂと時間ｔｃとの間隔と、時間ｔｃと時間ｔｄとの間隔とは同じである。換言すれば、一定の時間おきに検知部８が動作することとなる。
【００４９】
同時に、図９の（ｂ）によれば、検知部８および無線送信部９０を動作させないときに常時必要な消費電流の値Ｉｄ´が、図８の（ｂ）に示す電流値Ｉｄと比べて小さくなっている。
【００５０】
図９の（ａ）および（ｂ）によれば、微生物燃料電池システム１００４の制御部７は、所定タイミングにおける微生物燃料電池１００の状態を外部に通知することが可能となる。
【００５１】
なお、微生物燃料電池システム１００４においては、検知部８による検知と無線送信部９０による外部出力とを１対１に対応するタイミングで行っているが、これらを互いに別々のタイミングに行っても構わない。例えば、検知部８の複数回分の検知結果をメモリ（図示しない）等に格納しておき、当該複数回分の検知結果をまとめて無線送信部９０よりデータ送信しても構わない。
【００５２】
また、微生物燃料電池システム１００４においては、検知部８および無線送信部９０を常時スタンバイ状態にする必要はなく、時間ｔａ〜時間ｔｄのそれぞれに応じたタイミングにのみ動作させればよい。すなわち、制御部７において、タイマー７０への電力供給と、検知部８および無線送信部９０への電力供給とを区分けすることによって、当該タイミング以外はタイマー７０のみを動作させ、制御部７をスリープ状態とすることが可能となる。従って、微生物燃料電池システム１００４によれば、常時必要な電流を電流値Ｉｄから電流値Ｉｄ´に小さくすることが可能となる。
【００５３】
〔実施の形態６〕
図６は、本実施の形態の微生物燃料電池システム１００５を模式的に示すブロック図である。以下、図６を参照して、微生物燃料電池システム１００５について詳細に説明する。図６に示す微生物燃料電池システム１００５と、図４に示す微生物燃料電池システム１００３とは、下記の構成が相違し、その他の構成は同様である。
【００５４】
すなわち、微生物燃料電池システム１００５の制御部７は、無線送信部９０のかわりにディスプレイ９１を備えている。ディスプレイ９１は、出力部９（図１参照）の一具体例である。ディスプレイ９１は、検知部８による検知結果を視覚的に表示することによって、当該検知結果を微生物燃料電池システム１００５の外部に通知するものである。
【００５５】
ディスプレイ９１は、例えば液晶画面であることが望ましい。また、電界の変化が履歴として残る電子ペーパー（マイクロカプセル）を用いてもよく、この場合には、通知のタイミングのみ微生物燃料電池システム１００５の状態を通知することによって、低消費電力化を図ることが可能である。
【００５６】
微生物燃料電池システム１００５において、微生物燃料電池１００の起電力の変化は、視覚的な表示によって外部に通知される。通知等のタイミングについては、例えば図８の（ａ）および（ｂ）、ならびに、図９の（ａ）および（ｂ）に示すタイミングに従えばよい。
【００５７】
ディスプレイ９１は、微生物燃料電池１００または外部環境の状態を示す表示の他、微生物燃料電池１００の起電力が変化（通知）した回数等を表示してもよい。
【００５８】
〔実施の形態７〕
図７は、本実施の形態の微生物燃料電池システム１００６を模式的に示すブロック図である。以下、図７を参照して、微生物燃料電池システム１００６について詳細に説明する。図７に示す微生物燃料電池システム１００６と、図４に示す微生物燃料電池システム１００３とは、下記の構成が相違し、その他の構成は同様である。
【００５９】
すなわち、微生物燃料電池システム１００６の制御部７は、無線送信部９０のかわりにＬＥＤ部９２を備えている。ＬＥＤ部９２は、出力部９（図１参照）の一具体例である。ＬＥＤ部９２は、検知部８による検知結果を視覚的に表示することによって、当該検知結果を微生物燃料電池システム１００６の外部に通知するものである。
【００６０】
ＬＥＤ部９２は、単数または複数のＬＥＤによって構成されている。ＬＥＤ部９２は、微生物燃料電池システム１００６の状態によって点灯パターンを変化させる構成であっても構わない。また、ＬＥＤ部９２を点滅させ、点滅の周期によって微生物燃料電池システム１００６の状態やその変化を外部に通知する構成であっても構わない。
【００６１】
微生物燃料電池システム１００６において、微生物燃料電池１００の起電力の変化は、視覚的な表示によって外部に通知される。通知等のタイミングについては、例えば図８の（ａ）および（ｂ）、ならびに、図９の（ａ）および（ｂ）に示すタイミングに従えばよい。
【００６２】
微生物燃料電池システム１００６において、検知部８は、例えば所定以上の入力電圧がある場合にその電圧を昇圧して出力する昇圧回路であっても構わない。その場合、検知部８である昇圧回路の入力電圧が閾値Ｖｔｈを超えた時に、ＬＥＤ部９２が点灯し得る電圧に昇圧し、ＬＥＤ部９２の点灯によって、その旨を通知する構成であっても構わない。
【００６３】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る微生物燃料電池システムは、微生物燃料電池と、前記微生物燃料電池の起電力を検知する検知部と、前記検知部による検知結果を出力する出力部とを備えている微生物燃料電池システムであって、前記検知部および前記出力部は、前記微生物燃料電池の起電力を電源として動作するように構成されている。
【００６４】
上記の構成によれば、検知部および出力部は、微生物燃料電池の起電力を電源として動作する。このため、微生物燃料電池によって確保した電源によって、微生物燃料電池の起電力変化を検知し、可視化する微生物燃料電池システムを実現することができる。
【００６５】
本発明の態様２に係る微生物燃料電池システムは、上記態様１において、前記検知部は、前記微生物燃料電池の起電力の大きさに対応する検知値が所定の閾値を超えているか否かに応じて、検知結果を変化させる。
【００６６】
上記の構成によれば、検知値が所定の閾値を超えるか、閾値以下となる度に、検知結果を変化させることができるため、十分精度の高い検知結果を得ることができる。
【００６７】
本発明の態様３に係る微生物燃料電池システムは、上記態様１または２において、前記検知部および前記出力部のうち少なくとも一方を所定の時間おきに動作させる、少なくとも１つのタイマーを備えている。
【００６８】
上記の構成によれば、検知部および／または出力部を動作させない期間において、これらをスリープ状態とすることが可能となる。従って、常時必要な消費電流の値を小さくすることが可能となる。
【００６９】
本発明の態様４に係る微生物燃料電池システムは、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記出力部は、前記検知部による検知結果を視覚的に表示することによって、当該検知結果を前記微生物燃料電池システムの外部に通知する。
【００７０】
本発明の態様５に係る微生物燃料電池システムは、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記出力部は、無線通信によって、前記検知部による検知結果を前記微生物燃料電池システムの外部に通知する。
【００７１】
上記の構成によれば、検知部による検知結果を微生物燃料電池システムの外部に通知することができる。
【００７２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００７３】
２  負極
３  正極
４  イオン伝導部
５  微生物含有層
６  空気層
８  検知部
９  出力部
７０  タイマー
９０  無線送信部（出力部）
９１  ディスプレイ（出力部）
９２  ＬＥＤ部（出力部）
１００  微生物燃料電池
１０００〜１００６  微生物燃料電池システム
【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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