(57)【要約】  本発明は、酸素透過性の微細構造である第１の部分を少なくとも有する外側カバーであって、第１の部分が外側カバーと一体的に形成される、外側カバーと、外側カバー内の電子構成要素と、外側カバーの第１の部分と流体連通している酸化剤入口を有する燃料電池と、を備える、コンピューティングデバイスに関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピューティングデバイスであって、
酸素透過性の微細構造である第１の部分を少なくとも有する外側カバーであって、前記第１の部分が前記外側カバーと一体的に形成される、外側カバーと、
前記外側カバー内の電子構成要素と、
前記外側カバーの前記第１の部分と流体連通している酸化剤入口を有する燃料電池と、を備える、コンピューティングデバイス。
【請求項２】
前記外側カバーの前記第１の部分が前記電子構成要素または前記燃料電池に対して構造的支持を提供する、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項３】
前記外側カバーの前記第１の部分が前記電子構成要素または前記燃料電池に対して機械的保護を提供する、請求１または請求項２に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項４】
前記外側カバーの前記第１の部分が剛性である、請求項２または請求項３に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項５】
前記外側カバーが、前記第１の部分よりも低い酸素透過率を提供する微細構造である第２の部分を有し、前記第２の部分が前記外側カバーと一体的に形成される、請求項１〜４のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項６】
前記第２の部分が、実質的に酸素非透過性の微細構造を有する、請求項５に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項７】
前記外側カバーが可視開口を有しない、請求項１〜６のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項８】
前記外側カバーが単一構造である、請求項１〜７のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項９】
前記第１の部分の前記酸素透過性の微細構造が、前記カバーの外面の平面内の最長寸法において０．１、０．５、１、２、５、１０、または２０ミクロンのうちの１つよりも小さい平均長さを有する細孔または開口を含む、請求項１〜８のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１０】
前記細孔または開口が規則正しいパターンで配設される、請求項６に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１１】
前記外側カバーが、多孔質焼結材料、炭素繊維、金属化多孔質プラスチック、穿孔された金属材料、金属または合金、多孔質グラファイト、織られた金属繊維、金属化多孔質ガラス、ステンレス鋼、保護コーティングを有し得るアルミニウム、プラスチック、炭素繊維、複合材料、多孔質ガラス、セラミック、または金属被覆材料のうちの１つ以上を含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１２】
前記燃料電池の前記酸化剤入口が、前記燃料電池の酸化剤入口面上に設けられ、前記燃料電池の前記酸化剤入口面が前記外側カバーの前記第１の部分と一体化される、請求項１〜１１のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１３】
空気を前記外側カバーの前記第１の部分を通して前記燃料電池の前記酸化剤入口内に指向するように構成されたファンをさらに備える、請求項１〜１２のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１４】
第１の流体流路および第２の流体流路をさらに備え、前記第１の流体流路が前記ファンと前記電子構成要素との間に設けられ、前記第２の流体流路が前記ファンと前記燃料電池の前記酸化剤入口との間に設けられ、前記ファンが空気を前記第１および第２の流体流路内に指向するように構成される、請求項１３に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１５】
前記外側カバーが、前記燃料電池または前記電子構成要素と熱的に接触しており、前記燃料電池または前記電子構成要素から熱を伝導して、前記デバイスの好適な動作温度を維持するように構成される、請求項１４に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１６】
さらに、前記ファンが前記外側カバーの前記第１の部分と前記酸化剤入口との間に位置する、請求項１３〜１５に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１７】
前記外側カバーの前記第１の部分がケミカルフィルタを備える、請求項１〜１６のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１８】
前記外側カバーの前記第１の部分が、前記外側カバーの外面と前記燃料電池の前記酸化剤入口との間を通る空気流から、芳香族化合物、炭化水素、一酸化炭素、硫黄化合物、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、窒素酸化物、および粒子状物質のうちの少なくとも１つをフィルタリングするように構成される、請求項１〜１７のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１９】
前記燃料電池が燃料電池スタックであり、前記外側カバーの前記第１の部分が前記燃料電池スタックの圧縮プレートを提供する、請求項１〜１８のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項２０】
前記外側カバーが、前記燃料電池および疎水性コーティングから水を逃がして、前記デバイス内への水の浸入を防ぐように構成された親水性コアを有する、請求項１〜１９のいずれかに記載のコンピューティングデバイス。
【請求項２１】
コンピューティングデバイスであって、
材料を含む外側カバーであって、前記材料が、
酸素透過性の微細構造を有する第１の部分と、
実質的に酸素非透過性である微細構造を有する第２の部分と、を含む、外側カバーと、
前記外側カバーの前記第１の部分と流体連通している酸化剤入口を有する燃料電池と、を備える、コンピューティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部燃料電池によって電力供給することができるコンピューティングデバイスの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラップトップコンピュータのような従来のコンピューティングデバイスは、一般に、１つ以上の通気口を備える。コンピューティングデバイス内の開口部は、空気をデバイス内に引き込み、デバイスの構成要素を冷却するために使用し、デバイスから排出することを可能にする。一般に、グリルを使用して、コンピューティングデバイスのユーザーを、開口部を通して空気を指向するために使用されるファンから離すことがある。このグリルはまた、環境からのデブリがデバイス内に引き込まれるのを防ぐことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通気開口またはグリルで覆われた開口部を備えるコンピューティングデバイスは、多くの欠点に遭遇し、例えば、
開口は、その開口よりも小さい異物がデバイス内に引き込まれるのを可能にすることがあり、
グリルで覆われた開口部または開口は、埃がデバイス内に引き込まれるのを可能にすることがあり、
グリルで覆われた開口部または開口は、デバイス内への水などの液体の急速な浸入を可能にすることがあり、
グリルで覆われた開口部または開口は美的外観を欠くことがあり、
グリルで覆われた開口部または開口は、ファンの騒音がほとんど減衰されずにデバイスから放出されるのを可能にすることがあり、かつ
グリルは、損傷を受けやすい脆弱な機械的なリンクを含むことがある。
【０００４】
あるいは、一部の携帯電話のような他のコンピューティングデバイスは、低電力で動作し、対流冷却を必要としないので、通気口を設けないことが可能である。このようなデバイスは、グリルで覆われた開口部または開口を備えたコンピューティングデバイスに起こる問題を示さない。しかしながら、このような解決策は、全てのクラスのコンピューティングデバイスに適用できない。いくつかの状況では、流体が環境からデバイスに入ることを可能にすることが必要となる。
【０００５】
燃料電池はまた、移動可能な電源を提供するためにコンピューティングデバイス内に組み込むことができる。コンピューティングデバイス内の燃料電池は、酸化剤および燃料を必要とする。酸化剤を周囲環境の空気から取得することは、デバイス内に酸化剤を格納するよりも便利であり得る。燃料電池を組み込むデバイスは、空気が環境から燃料電池の酸化剤入口内に引き込まれることを可能にする開口部を設けることがある。このために、このようなコンピューティングデバイスは、デバイスのコンピューティング構成要素が対流冷却を必要としない場合でも、開口部を設けることがあるので、コンピューティングデバイスは、通気口およびグリルの使用に関連する制限を受けることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
コンピューティングデバイスであって、
酸素透過性の微細構造である第１の部分を少なくとも有する外側カバーであって、第１の部分が外側カバーと一体的に形成される、外側カバーと、
外側カバー内の電子構成要素と、
外側カバーの第１の部分と流体連通している酸化剤入口を有する燃料電池と、を備える、コンピューティングデバイス。
【０００７】
外側カバーの第１の部分は、電子構成要素および／または燃料電池に対して構造的支持を提供することができる。外側カバーの第１の部分は、電子構成要素および／または燃料電池に対して機械的保護を提供することができる。外側カバーの第１の部分は、剛性であり得る。
【０００８】
外側カバーは、第１の部分より低い酸素透過率を提供する微細構造である第２の部分を有することができる。第２の部分は、外側カバーおよび／または第１の部分と一体的に形成することができる。第２の部分は、実質的に酸素非透過性の微細構造を有することができる。
【０００９】
外側カバーは、可視開口を無くすことができる。外側カバーは、単一構造であり得る。
【００１０】
第１の部分の酸素透過性の微細構造は、カバーの外部表面の平面内の最長の寸法が０．１、０．５、１、２、５、１０、または２０ミクロンのうちの１つよりも小さい平均長さを有する細孔または開口を含むことができる。細孔または開口は、規則正しいパターンで配設することができる。
【００１１】
外側カバーは、一般に、少なくとも１つの固体材料から作られ、多孔質焼結材料、炭素繊維、金属化多孔質プラスチック、穿孔された金属材料、金属または合金、多孔質グラファイト、織られた金属繊維、金属化多孔質ガラス、ステンレス鋼、保護コーティングを有し得るアルミニウム、プラスチック、炭素繊維、複合材料、多孔質ガラス、セラミック、または金属被覆材料のうちの１つ以上を含むことができる。
【００１２】
燃料電池の酸化剤入口は、燃料電池の酸化剤入口面に設けることができる。燃料電池の酸化剤入口面は、外側カバーの第１の部分と一体化することができる。
【００１３】
コンピューティングデバイスは、ファンを備えることができる。ファンは、空気を外側カバーの第１の部分を通して燃料電池の酸化剤入口内に指向するように構成され得る。
【００１４】
コンピューティングデバイスは、第１の流体流路および第２の流体流路を備えることができる。第１の流体流路は、ファンと電子構成要素との間に設けることができる。第２の流体流路は、ファンと燃料電池の酸化剤入口との間に設けることができる。ファンは、空気を第１および第２の流体流路内に指向するように構成され得る。
【００１５】
外側カバーの第１の部分は、電子構成要素または燃料電池に対して構造的支持を提供することができる。外側カバーは、燃料電池または電子構成要素と熱的に接触することができる。外側カバーは、燃料電池または電子構成要素から熱を伝導し、デバイスの好適な動作温度を維持するように構成され得る。ファンは、外側カバーの第１の部分と酸化剤入口との間に位置することができる。外側カバーの第１の部分は、ケミカルフィルタを含むことができる。
【００１６】
外側カバーの第１の部分は、外側カバーの外部と燃料電池の酸化剤入口との間を通る空気流から、芳香族化合物、炭化水素、一酸化炭素、硫黄化合物、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、窒素および粒子状物質の酸化物のうちの少なくとも１つをフィルタリングするように構成され得る。
【００１７】
燃料電池は、燃料電池スタックであってもよい。外側カバーの第１の部分は、燃料電池スタックの圧縮プレートを提供することができる。
【００１８】
外側カバーは、燃料電池から水を逃がすように構成された親水性のコアを有することができる。外側カバーは、水がデバイス内に浸入することを防ぐ疎水性コーティングを有することができる。
【００１９】
外側カバーは、可視開口を無くすことができる。コンピューティングデバイスおよび／または燃料電池の電子構成要素は、部分的にまたは完全に（一部分または全体的に）外側カバー内に囲むことができる。部分的な囲みは、電子構成要素および／または燃料電池が外側カバーの２つ以上の表面によって画定される領域内に少なくとも部分的に存在することを意味することができる。
【００２０】
第１の態様に関して上述の、または本明細書の任意の実施例に関して後述の、随意の特徴はまた、別のコンピューティングデバイスに提供することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様に従って、コンピューティングデバイスであって、
材料を含む外側カバーであって、材料が、
酸素透過性の微細構造を有する第１の部分と、
実質的に酸素非透過性である微細構造を有する第２の部分と、を含む、外側カバーと、
外側カバーの第１の部分と流体連通している酸化剤入口を有する燃料電池と、を備える、コンピューティングデバイスが提供される。
【００２２】
可視開口がなく、かつ酸素透過性の微細構造を有する外側カバーと、外側カバーと一体化された酸化剤入口を備えた燃料電池と、を備える、コンピューティングデバイスをさらに開示する。
【００２３】
酸素透過性の微細構造を有する外側カバーと、外側カバーと流体連通している酸化剤入口を有する燃料電池と、を備える、コンピューティングデバイスをさらに開示する。
【００２４】
本発明の実施形態は、実施例により、および以下の添付の図面を参照して、説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】外側カバーおよび燃料電池を備えるデバイスを示す。
【図２】外側カバーおよび外側カバーと一体化された燃料電池を備えるデバイスを示す。
【図３】外側カバー、電子構成要素、ファン、および燃料電池を備えるデバイスを示す。
【図４】外側カバー、電子構成要素、ファン、および外側カバーと一体化された燃料電池を備えるデバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、燃料電池を備えるコンピューティングデバイスに関する。このデバイスはまた、グリルまたは可視開口を必要とせずに、空気を燃料電池内に引き込むことができる外側カバーを備える。コンピューティングデバイスは、コンピュータ、デジタルカメラ、電子ブック、パーソナルメディアプレーヤー、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、または携帯電話などの民生用電子デバイスであり得る。コンピュータのタイプは、例えばラップトップコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、デスクトップコンピュータ、およびタブレットコンピュータを含む。いくつかの実施例では、コンピューティングデバイスは、データ処理能力を提供する任意のデバイスであり得る。
【００２７】
いくつかの実施例では、微細多孔性カバー、布地カバー、または微細穿孔カバーが設けられる。カバーは、空気がカバーを通って拡散することを可能にし、酸化剤を燃料電池に提供することができる。したがって、燃料電池は、空気の通路となる可視開口を設ける必要がなく、コンピューティングデバイスのカバー内に配置することができる。このようなカバーを設けることにより、外観を改善し、かつコンピューティングデバイス内への埃の流入を制限することができる。
【００２８】
本明細書で使用される「カバー」の表現は、デバイスのための保護筐体または部品筐体の任意の形態を包含し、ハウジング、外装、またはケーシングを含むものとする。「外側」カバーは、外部表面カバーを指すことができる。
【００２９】
図１は、外側カバー１０２ａ、１０２ｂ、および燃料電池１０４を備えるコンピューティングデバイス１００を示す。外側カバーは、共に外側カバーと一体化された第１の部分１０２ａおよび第２の部分１０２ｂを備える。
【００３０】
第１の部分１０２ａは、酸素透過性の微細構造を含む。すなわち、第１の部分１０２ａは、その微細構造によって酸素に対してそれ自体が本質的に透過性である材料を含む。そのような微細構造は、外側カバーの第１の部分１０２ａ内に可視開口を必要とせずに、酸素が外側カバーを透過することを可能にすることができる。空気透過性の微細構造は、酸素透過性である。他の実施例では、外側カバー全体が、酸素透過性の微細構造を含んでもよい。
【００３１】
材料の微細構造は、拡大の人工的な手段を使用しないと目に見えない物質の構造として定義することができる。微細構造は、開口、クラック、または細孔などの微細構造の特徴を含む。外側カバー内の微細構造の特徴は、カバーの外部表面の平面内の最長の寸法が０．１、０．５、１、２、５、１０、または２０ミクロンのうちの１つよりも小さい平均長さを有することができる。特徴の平均長さは、例えば、１００倍または１０，０００倍の倍率の顕微鏡を使用して、外側カバーの１ｍｍ２の部分を検査することによって決定することができる。
【００３２】
外側カバーの第１の部分１０２ａは、微細穿孔材料によって設けることができる。第１の部分１０２ａに適する基板材料の実施例は、保護コーティングがあってもよいステンレス鋼およびアルミニウムなどの金属、プラスチック、炭素繊維、多孔質ガラスおよびセラミックを含む。基板材料は、金属被覆材料であってもよい。このような材料は、例えば、レーザー切断またはイオンビームミリングなどのマイクロミリング技術を使用して作成することができる。外側カバーの第１の部分１０２ａ内の開口は、規則正しいパターンで配設することができる。規則正しい配設で開口を設けることにより、外側カバーの機械特性により高い均一性が与えられて、脆弱箇所の形成の可能性を減少させる利点が得られる。
【００３３】
外側カバー１０２ａ、１０２ｂは、内部の構成要素を固定することができる構造的部材として形成することができる。外側カバー１０２ａ、１０２ｂは、剛性の材料として設けられ、デバイス１００内のコンピューティング構成要素などの電子構成要素および燃料電池１０４に対して保護を提供することができる。すなわち、このような外側カバー１０２ａ、１０２ｂは、通常の使用で変形しない。外側カバー１０２ａ、１０２ｂはまた、耐衝撃材料から作られ、デバイス１００の燃料電池１０４および他の電子構成要素を保護することができる。外側カバーの第１および第２の部分１０２ａ、１０２ｂの両方またはいずれかは、外側カバー内の電子構成要素に対して機械的保護または構造的支持を提供することができる。
【００３４】
外側カバー１０２ａ、１０２ｂは、セルに圧縮を与えることができる十分な構造的強度を有し、成形可能または機械工可能であってケース構造が作成されることを可能にし、熱を放散できる熱伝導性であり、水の浸入を除去または防ぐことができる親水性を有し、耐腐食性であり得る。
【００３５】
外側カバー１０２ａ、１０２ｂは、多孔質または微細多孔質の焼結材料を含み、上述の望ましい特性のうちの１つ以上を提供することができる。あるいは、外側カバー１０２ａ、１０２ｂは、剛性の布地材料を含んでもよい。
【００３６】
さらなる代替例では、外側カバー１０２ａ、１０２ｂは、可撓性布地または外装のような可撓性材料として提供することができる。
【００３７】
外側カバーの第１の部分１０２ａは、埃、微粒子、および肉眼で見える物体がデバイス１００に入ることを防ぐ物理的／機械的フィルタを提供する。物理的フィルタリングの提供はまた、デバイス１００内への水などの液体の浸透を防ぐ、または妨げることができる。したがって、外側カバーの物理的フィルタリングは、外的物体の流入によるデバイス１００の動作不良の可能性を減少させることができる。第１の部分１０２ａは、液体がデバイス１００に入ることを防ぐとともに、水蒸気がデバイス１００から出ることを可能にする疎水性材料で被覆することができる。疎水性材料の実施例は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）およびＧｏｒｅ−Ｔｅｘ（商標）のようなフッ素樹脂を含む。
【００３８】
外側カバーの第１の部分１０２ａ、または外側カバー内の第１の部分１０２ａ上に配置された層（または複数の層）はまた、燃料電池１０４を汚染する、または他の構成要素を損傷する可能性がある望ましくない化学物質がデバイス１００に入ることを防ぐためにケミカルフィルタを備えることができる。ケミカルフィルタの材料の実施例は、従来技術で周知である活性炭または白金触媒である。さらに、フィルタは、多孔質ＰＴＦＥ膜のようなプラスチック膜、紙、シリカゲル、織られた材料、モレキュラーシーブ、または樹脂のうちの１つ以上を含むことができる。ケミカルフィルタは、デバイス１００の外部と燃料電池１０４の酸化剤入口１０６との間を通る空気流から、芳香族化合物、炭化水素、一酸化炭素、硫黄化合物、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、窒素および粒子状物質の酸化物のうちの１つ以上をフィルタリングするように構成され得る。
【００３９】
デバイス１００が携帯型のラップトップコンピュータである実施例では、外側カバーの通気性のある第１の部分１０２ａは、ラップトップの表示器の蓋の中に、またはラップトップの本体の中に配置することができる。
【００４０】
外側カバーの随意の第２の部分１０２ｂは、酸素透過性の微細構造を有しない。すなわち、第２の部分１０２ｂの微細構造は、実質的に酸素非透過性である。第２の部分１０２ｂの酸素透過率は、第１の部分１０２ａの透過率の０．１％、１％、１０％、または２５％未満であり得る。酸素透過率は、ＡＳＴＭＤ３９８５  ０５（２０１０）ｅ１の「電量センサを使用するプラスチックフィルムおよびシートを通過する酸素ガス透過率のための標準試験方法」を使用して評価することができる。第２の部分１０２ｂは、アルミニウムやスチールなどの金属、または高密度のプラスチックから製造することができ、また第１の部分１０２ａと同じ材料から形成することもできる。第１および第２の部分１０２ａ、１０２ｂが同じ材料によって設けられる場合、第１および第２の部分１０２ａ、１０２ｂは、全体として互いにおよび／または外側カバーと一体的に形成されると考えることができる。第１の部分１０２ａおよび第２の部分１０２ｂが同じ材料から作られる場合、第１の部分１０２ａが第２の部分１０２ｂと化学的に同じであっても、材料の局所的な微細構造は、第１および第２の部分１０２ａ、１０２ｂの間で異なり、それぞれの部分１０２ａ、１０２ｂに異なる酸素透過率を付与する。したがって、第１の部分１０２ａは、第２の部分１０２ｂに対して外観が同じであり得る（または、肉眼では見分けがつかない）。このような実施例では、外側カバーは、単体の材料だけを含むことができる。すなわち、外側カバーは、単一構造を有することができる。単一外側カバーが設けられる場合、外側カバーの材料は、酸素透過性の微細構造を有する第１の部分１０２ａと、実質的に酸素非透過性である微細構造を有する第２の部分１０２ｂと、を含むことができる。従来のラップトップのケースまたは携帯電話の外部ハウジング材料は、適切な第２の部分１０２ｂの材料の実施例である。
【００４１】
あるいは、第２の部分が設けられない場合、第１の部分は、外側カバーが第１の部分１０２ａの全体を構成するので、外側カバーと一体的に形成されると考えられる。
【００４２】
燃料電池１０４は、外側カバーの第１の部分１０２ａと流体連通している酸化剤入口１０６を有する。このように、空気１０８からの酸素は、外側カバー１０２ａを通して燃料電池１０４の酸化剤入口１０６に提供され得る。燃料電池１０４のスタックが設けられる場合もある。本明細書での「燃料電池」への言及は、「燃料電池スタック」に対して同様に適用することができる、またはその逆も可能である。
【００４３】
様々な示された実施例によって提供される同様な特徴は、対応する参照番号が付されている。
【００４４】
図２は、外側カバー２０２および燃料電池２０４を備えるデバイス２００を示す。燃料電池２０４の酸化剤入口面２０６は、外側カバー２０２と一体化される。すなわち、燃料電池の酸化剤入口面２０６（通気面とも呼ばれる）は、酸素透過性の外側カバー２０２と接触する。外側カバー２０２、具体的には酸化剤入口面２０６と一体化された外側カバー２０２の一部は、燃料電池２０４に対して機械的保護および／または構造的支持を提供することができる。別の実施例では、外側カバー２０２は、燃料電池スタックの１つ以上のエンドプレート、または圧縮プレートを提供することができる。
【００４５】
一体化された燃料電池２０４は、デバイス２００の他の電子構成要素（図示せず）を取り付けることができる物理的構造（またはシャーシ）を提供する。このように、デバイス２００の構成を単純化することができる。
【００４６】
燃料電池２０４は、毛細管作用による空冷式の燃料電池であり得る。燃料電池２０４と外側カバー２０２の一体化は、人間の皮膚の冷却の原理と同様の原理を使用して燃料電池２０４を冷却することを可能にする。燃料電池２０４は、燃料電池２０４の活性膜から水を引き込んで表面から蒸発させる毛細管作用により、強制対流を使用しないで冷却されるように構成される。燃料電池の蒸発冷却によって生じる乱流の空気２０８は、外側カバー２０２の外部に示される。すなわち、外側カバー２０２は、燃料電池２０４から水を引き込むために、かつ周囲の空気中にそれを蒸発させるために、親水性であり得る。
【００４７】
別の実施例では、外側カバーは、燃料電池から水を逃がすように構成された親水性のコアを有することができる。このような実施例の外側カバーはまた、デバイス内への水の浸入を防ぐために疎水性コーティングを有することができる。
【００４８】
デバイス２００は、以下の目的を処理する、
燃料電池２０４と外側カバー２０２を一体化することにより、デバイス２００に対して構造的一体性を提供し、それによって他の構成要素を取り付けるための頑丈なシャーシを提供すること、
燃料電池２０４の全面を酸化剤入口面２０６として設けることにより、燃料電池２０４の効率を向上させること。
燃料電池２０４をデバイス２００の外面部分内に配置して、燃料電池２０４の蒸発冷却を可能にすることにより、デバイス２００が遭遇する熱管理の問題を減少させること。
【００４９】
デバイス２００の外側カバー２０２は、伝導によって燃料電池（または燃料電池スタック）から熱エネルギーを除去することにより、燃料電池２０４から熱を放散するように設計される。すなわち、外側カバーは、燃料電池と熱的に接触し、燃料電池２０４から熱を伝導してデバイス２００の好適な動作温度を維持するように構成される。
【００５０】
図３は、外側カバー３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、燃料電池３０４、電子構成要素３１０、およびファン３１２を備えるデバイス３００を示す。
【００５１】
この実施例の外側カバー３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃは、第１の部分に類似する特性を有する第３の部分を含む。第１の部分はまた、以下では入口部分３０２ａと呼ぶ。同様に、第３の部分は、以下では出口部分３０２ｃと呼ぶ。
【００５２】
ファン３１２は、入口部分３０２ａと燃料電池３０４の酸化剤入口３０６との間に、外側カバーの入口部分３０２ａに隣接して配置される。あるいは、ファン３１２または第２のファンは、外側カバーの出口部分３０２ｃに隣接して配置することができる。ファン３１２は、空気３０８ａを外側カバーの入口部分３０２ａを通してデバイス３００内に引き込む、または指向するように構成された強制対流デバイスの随意の実施例である。空気３０８ｂの第１の量は、第１の流体流路を追従し、電子構成要素３１０のラジエータフィンなどのヒートシンク特徴３１４の上を通過することにより、電子構成要素３１０に対流冷却を提供する。外側カバーの入口部分３０２ａは、冷媒としての空気を電子構成要素３１０に提供するように構成される。空気３０８ｃの第２の量は、第２の流体流路を追従し、燃料電池３０４の酸化剤入口３０６に提供される。空気３０８ｃの第２の量は、燃料電池に酸化剤を提供し、さらに燃料電池の対流冷却を提供するために使用することができる。ヒートシンク特徴３１４の上を通過した空気３０８ｂの第１の量、または燃料電池３０４の出口から排出された空気３０８ｃの第２の量は、外側カバーの出口部分３０２ｃを通ってデバイス３００から放出される。
【００５３】
燃料電池３０４は、電子構成要素３１０およびファン３１２に電力を提供することができる。オンボードバッテリー（図示せず）もまた、電子構成要素３１０およびファン３１２に電力を提供するために、デバイス３００内に設けることができる。燃料電池３０４は、オンボードバッテリーを再充電するための低電力モード、または高電力モードで動作することができる。高電力モードは、バッテリーをより高速で再充電するため、またはデバイス３００を動作させる電力を提供するため、のいずれかで使用することができる。
【００５４】
図４は、図３に示したものと同様のデバイス４００を示す。しかしながら、この実施例では、デバイス４００の燃料電池４０４は、図２の実施例で説明した方法と同様な方法で外側カバーの入口部分４０２ａと一体化される。さらに、この実施例では、ファン４１２が、入口部分４０２ａではなく、外側カバーの出口部分４０２ｃに設けられる。さらなる代替の例では、強制対流デバイスを、外側カバーの入口部分４０２ａと出口部分４０２ｃとの間の流路の任意の場所に設けて、外側カバー４０２ａ、４０２ｃを通る気流を増加させることができる。
【００５５】
別の実施例では、外側カバーは、燃料電池スタックに対して構造的支持を提供し、燃料電池スタックの１つ以上のエンドプレート、または圧縮プレートを提供することができる。
【００５６】
本明細書の上述の実施例の１つに関して説明された特徴はまた、他の実施例の特徴と組み合わせて提供できることを理解されたい。
【図１】
2016507854.tif 000003
【図２】
2016507854.tif 000004
【図３】
2016507854.tif 000005
【図４】
2016507854.tif 000006
【国際調査報告】
2016507854.tif 000007
2016507854.tif 000008