專利名稱：燃料電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池裝置。
背景技術(shù)：
如今，諸如鋰離子電池等二次電池已經(jīng)廣泛地用作諸如便攜式筆記本計算機(jī)和移動裝置等電子設(shè)備的電源。
這種電子設(shè)備的性能上的最新改進(jìn)增加了它們的電力消耗并且產(chǎn)生了延長它們的使用時間的需要。由此看來，不需要再充電并且尺寸小的高輸出的燃料電池被期待用作新的電源。在燃料電池中，有一 種使用在其中循環(huán)的甲醇水溶液的直接型甲醇燃料電池(DMFC)。與氫用作其他類型的燃料電池的燃料相比，在DMFC中作為燃料的甲醇更易于控制。進(jìn)一步地，DMFC具有簡單結(jié)構(gòu)，從而作為用于電子設(shè)備電源的己經(jīng)吸引了注意力。
常規(guī)的DMFC包含DMFC組(stack)，該DMFC組具有燃料電極、空氣電極及電解質(zhì)膜、燃料供應(yīng)通道和供氣通道，燃料供應(yīng)通道用于向燃料電極供應(yīng)甲醇水溶液，供氣通道用于向空氣電極供應(yīng)空氣。供氣通道設(shè)置有用于從周圍的大氣抽入空氣的進(jìn)氣口 。
在DMFC組的燃料電極上，甲醇與水反應(yīng)并被氧化，產(chǎn)生氫離子、二氧化碳和電子。氫離子穿過電解質(zhì)膜并到達(dá)空氣電極。在空氣電極上，空氣中的氧氣與氫離子及電子結(jié)合，從而被還原成水。這時，電流通過連接在燃料電極和空氣電極之間的外部電路，從而產(chǎn)生電力。
如果供應(yīng)到DMFC組的空氣例如包含碳?xì)浠衔?，該化合物粘附空氣電極。這對空氣電極上的還原反應(yīng)造成了障礙。因為還原反應(yīng)的減少降低了 DMFC的發(fā)電性能，所以在DMFC從空氣中吸進(jìn)用于還原反應(yīng)的氧氣時，需要從空氣中除掉碳?xì)浠衔铩?br> 例如日本專利申請公布(KOKAI)第2001-185193號和第2007-188640號每個均公開了包含進(jìn)氣口過濾器的DMFC的常規(guī)技術(shù)。進(jìn)氣口過濾器布置在從進(jìn)氣口延伸到空氣電極的供氣通道上，并且清潔通過進(jìn)氣口吸入的空氣。也就是，進(jìn)氣口過濾器具有吸收碳?xì)浠衔锏墓δ堋?br> 3為了維持DMFC的最初發(fā)電性能，需要將進(jìn)氣口過濾器的清潔性能維持在高水平上。因此，需要經(jīng)常替換進(jìn)氣口過濾器，以防止它的清潔性能降低。
日本專利申請公布(KOKAI)第2001-185193號公開了一種具有用于清潔空氣的進(jìn)氣口過濾器的DMFC的常規(guī)技術(shù)。然而，該常規(guī)技術(shù)并沒有考慮到進(jìn)氣口過濾器要經(jīng)常替換，而且未能提供一種維持進(jìn)氣口過濾器的清潔性能的具體構(gòu)造。
利用日本專利申請公布(KOKAI)第2007-188640號中公開的常規(guī)技術(shù)，空氣過濾器設(shè)置在燃料盒中，以便每當(dāng)替換該盒時替換一個新的空氣過濾器。這防止過濾效果的減弱。然而，在每次使用之后都要丟棄空氣過濾器，這導(dǎo)致了較高的成本。
因此本發(fā)明的目的在于提供一種能夠延長進(jìn)氣口過濾器使用壽命的燃料電池裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服所述問題并且實(shí)現(xiàn)如上所述的目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面， 一種燃料電、池裝置包括主體；收容在主體中的電力產(chǎn)生器，電力產(chǎn)生器構(gòu)造用來發(fā)電；燃料盒，該燃料盒構(gòu)造成可拆卸地收容在主體中，并且將用于發(fā)電的燃料供應(yīng)給電力產(chǎn)生器；進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口構(gòu)造用來從大氣吸入空氣，以將空氣供應(yīng)給電力產(chǎn)生器；進(jìn)氣口過濾器，該進(jìn)氣口過濾器構(gòu)造用來覆蓋進(jìn)氣口并且清潔空氣；和振動施加機(jī)構(gòu)，該振動施加機(jī)構(gòu)構(gòu)造用來使得所述進(jìn)氣口過濾器響應(yīng)燃料盒相對于所述主體的移動而振動。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可以延長進(jìn)氣口過濾器的使用壽命。


現(xiàn)在將參照附圖描述實(shí)施本發(fā)明的各種特征的總體結(jié)構(gòu)。附圖和關(guān)聯(lián)說明被提供來說明本發(fā)明的實(shí)施例而并不是限定本發(fā)明的范圍。
圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料電池裝置的示范性立體圖2是該實(shí)施例中的燃料電池裝置和連接到其上的便攜式計算機(jī)的示范性立體圖3是該實(shí)施例中的燃料電池裝置的內(nèi)部構(gòu)造的示范性立體圖4是本實(shí)施例中附接到保持器上的燃料盒的示范性側(cè)視圖5是中用于說明在本實(shí)施例中分別設(shè)置到進(jìn)氣口過濾器和燃料盒的凸起和凹口之間關(guān)系的進(jìn)氣口過濾器和燃料盒的示范性側(cè)視圖6A至6C是說明在本實(shí)施例中燃料盒怎樣附接于保持器/從保持器拆下的示范性柳J視圖；圖7是用于說明在本實(shí)施例中燃料電池裝置發(fā)電的燃料電池裝置的示范性示意圖；禾口 圖8A至8C是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料電池裝置的示范性側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
在下文中，將參照

根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例。
參照圖1到7,將對根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料電池裝置給予描述。圖1是根據(jù)第 一實(shí)施例的燃料電池裝置1的立體圖。圖2是燃料電池裝置1和連接到其上的便攜式計算 機(jī)2的示范性立體圖。圖3是燃料電池裝置1的內(nèi)部構(gòu)造的立體圖；圖1至3中圖示的燃 料電池裝置l包括使用在其中循環(huán)甲醇水溶液的直接型甲醇燃料電池(DMFC)。如圖2所 示，燃料電池裝置1具有可用作便攜式計算機(jī)2電源的尺寸。
如圖1和2所示，燃料電池裝置1包括主體3和支撐構(gòu)件4。主體3具有沿著便攜式 計算機(jī)2的寬度方向延伸的細(xì)長的箱形形狀。支撐構(gòu)件4從主體3的前側(cè)邊緣水平延伸， 使得它能夠支撐便攜式計算機(jī)2的后部。供電連接器5布置在支撐構(gòu)件4上。當(dāng)便攜式i十 算機(jī)2安裝在支撐構(gòu)件4上時，供電連接器5電連接到便攜式計算機(jī)2。
主體3包括基部6 (參見圖3)和覆蓋基部6的頂蓋7。在組合體中，基部6和頂蓋7 限定中空的閉合空間8。閉合空間8是燃料電池裝置1的用戶基本上不能接近的部分，并 且占據(jù)主體3的大部分。
基部6包括保持器支撐構(gòu)件9。保持器支撐構(gòu)件9位于主體3的在其縱向上的一端。 保持器支撐構(gòu)件9延伸到閉合空間8的外部而沒有被頂蓋7覆蓋。保持器10附接在保持 器支撐構(gòu)件9上。保持器10包括底壁lla、. 一對側(cè)壁lib和llc，以及分隔壁lld。底壁 lla位于保持器支撐構(gòu)件9上。側(cè)壁lib和llc彼此相對并且在主體3的寬度方向上分開 一定的間隔。分隔壁lld豎立在底壁lla上，使其隔在閉合空間8和保持器10之間。
如圖3所示，燃料盒13可拆卸地附接在保持器10上。燃料盒13是電池組成元件的 一個實(shí)例，并且例如裝滿了高濃度甲醇作為燃料來發(fā)電。燃料盒13具有中空的箱形形狀 并且在其表面上設(shè)置有燃料供應(yīng)口 14 (參見圖4)。當(dāng)燃料盒13變空時，它可以從保持 器10拆除，然后替換為一個新的。換句話說，燃料盒13由保持器10可替換地支撐。
用帽15覆蓋燃料盒13，帽15從頂蓋7連續(xù)延伸，并且被保持器10可拆卸地支撐。 在組合體中，保持器10和帽15限定中空的開放空間16。開放空間16是基本上允許用戶 自由接近的用戶可接近部分的實(shí)例。通過分隔壁lld，開放空間16與閉合空間8分離。燃 料盒13收容在開放空間16中。當(dāng)燃料盒13被替換時，帽15從保持器10拆除，在帽15被拆除的同時，燃料盒13、 保持器10等等露出在主體3的外部。
如圖3所示，混合罐20、 DMFC組21、第一冷卻器22和第二冷卻器23收容在主體3 的閉合空間8中。
混合罐20用來將高濃度甲醇稀釋為濃度為百分之幾到百分之幾十的甲醇水溶液。混 合罐20被基部6支撐，并且靠近燃料盒13，在它們之間有分隔壁lld?；旌瞎?0通過燃 料泵25連接到燃料盒13。燃料泵25從燃料盒13向混合罐20供應(yīng)高濃度甲醇。
DMFC組21起電力產(chǎn)生器的作用，并且是將來自甲醇化學(xué)反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換為電力的燃 料電池的一個實(shí)例。DMFC組21包括燃料電極(正極)、空氣電極(負(fù)極)和放置在這些 電極之間的電解質(zhì)膜。DMFC組21被基部6支撐，并且位于主體3的在其縱向上的中央部。
DMFC組21的燃料電極(正極)通過溶液供應(yīng)泵31 (參見圖4)連接到混合罐20。溶 液供應(yīng)泵31將甲醇溶液從混合罐20供應(yīng)到DMFC組21的燃料電極(正極)。
DMFC組21的燃料電極(正極)的一端經(jīng)由燃料回流管(未顯示)連接到混合罐20。 通過燃料回流管，從DMFC組21的燃料電極(正極)排出的未反應(yīng)的甲醇溶液和通過在燃
料電極(正極)中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳返回混合罐20。未反應(yīng)的甲醇溶液和二氧il:
碳是從燃料電極(正極)排出的廢物的實(shí)例。緊接著被從燃料電極(正極)排出之后，受 在DMFC組21發(fā)電期間產(chǎn)生的熱量的影響，甲醇溶液具有6(TC或以上的溫度。
第一冷卻器22位于燃料回流管中。第一冷卻器22冷卻從燃料電極(正極)返回到 昆 合罐20的甲醇溶液。第一冷卻器22包括甲醇溶液流過其中的管33，和熱連接到管33的 多個散熱片34。
另一方面，DMFC組21的燃料電極(正極)的另一端連接到供氣管35。供氣管35收 容在閉合空間8中，并且從DMFC組21向保持器10的分隔壁lld直線延伸。
分隔壁lld設(shè)置有進(jìn)氣口 36 (參見圖4)。進(jìn)氣口 36從大氣吸入空氣以將它提供用 來發(fā)電。進(jìn)氣口 36通向開放空間16,并且連接到從DMFC組21延伸的供氣管35。主體3 的頂蓋7在對應(yīng)于進(jìn)氣口 36的位置處設(shè)置有多個通風(fēng)孔7a。
供氣管35設(shè)置有空氣泵37。空氣泵37將通過進(jìn)氣口 36吸入的空氣供應(yīng)到DMFC組 21的空氣電極(負(fù)極)?？諝獗?7位于DMFC組21和進(jìn)氣口 36之間。
DMFC組21的空氣電極(負(fù)極)的一端連接到第二冷卻器23。第二冷卻器23冷卻A人 空氣電極(負(fù)極)排出的物質(zhì)，諸如水蒸氣和水等。第二冷卻器23設(shè)置有收集罐(collectingtank)(未顯示)，收集罐用于收集從空氣電極(負(fù)極)排出的水和由排出的水蒸氣所凝 結(jié)成的水。被第二冷卻器23去除了水的氣體被排到大氣中。
第二冷卻器23也連接到混合罐20，并且冷卻返回混合罐20的二氧化碳。發(fā)送到第二 冷卻器23的二氧化碳從其中排到大氣。
如圖3所示，第一冷卻器22和第二冷卻器23位于主體3的與燃料盒13所在位置相 反的端部，該端部與燃料盒13之間有混合罐20、 DMFC組21等等。第一冷卻器22和第二 冷卻器23被基部6支撐，使得它們間隔來并且彼此相對。第一風(fēng)扇50和第二風(fēng)扇51布 置在第一冷卻器22和第二冷卻器23之間。
也就是，在第一實(shí)施例中，燃料盒13、混合罐20、空氣泵37、 DMFC組21、第一冷卻 器22和第二冷卻器23沿著主體3的縱向排列成行。
第一風(fēng)扇50靠近第一冷卻器22。當(dāng)?shù)谝伙L(fēng)扇50工作時，冷卻空氣通過第一冷卻器 22向第一風(fēng)扇50流動并且冷卻第一冷卻器22。已經(jīng)冷卻了第一冷卻器22的冷卻空氣從 第一風(fēng)扇50的出口排出。
同時，第二風(fēng)扇51靠近第二冷卻器23。當(dāng)?shù)诙L(fēng)扇51工作時，冷卻空氣通過第二y令 卻器23流向第二風(fēng)扇51并且冷卻第二冷卻器23。已經(jīng)冷卻了第二冷卻器23的冷卻空氣 從第二風(fēng)扇51的出口排出。此外，通過冷卻空氣的流動，從第二冷卻器23排出的諸如二 氧化碳等的雜質(zhì)也從第二風(fēng)扇51的出口排出。
第一風(fēng)扇50和第二風(fēng)扇51的出口朝主體3的另一端的方向開放。主體3在另一端設(shè) 置有排氣孔52。排氣孔52形成在主體3的頂蓋7中，并且與第一風(fēng)扇50和第二風(fēng)扇51 的出口相對。利用這種構(gòu)造，從第一風(fēng)扇50和第二風(fēng)扇51的出口排出的冷卻空氣和諸女口 二氧化碳等的雜質(zhì)通過排氣孔52排出到外部。
排氣孔52在與進(jìn)氣口 36開放的方向相反的方向上開放。換句話說，在主體3的縱向 上與排氣孔52分開的位置，吸入空氣用于發(fā)電的進(jìn)氣口 36在與排氣孔52開放方向不同 的方向上開放。
因此，如果發(fā)電所必需的氣體從含有高水平的氧和諸如二氧化碳等的雜質(zhì)的排氣孔52 排出，進(jìn)氣口 36吸入從排氣孔52排出的氣體的可能性較小。
下面描述燃料盒13如何附接于保持器10 /從保持器10拆卸。圖4是附接到保持器 10的燃料盒13的側(cè)視圖。如圖4所示，保持器10設(shè)置有用于在附接/拆卸方向上導(dǎo)引燃 料盒13的引導(dǎo)裝置61。燃料盒13沿著引導(dǎo)裝置61被插入保持器10。在保持器10的分 隔壁lld中設(shè)置有暴露于開放空間16的盒連接開口 17。當(dāng)沿著引導(dǎo)裝置61將燃料盒13插入保持器10時，燃料盒13的燃料供應(yīng)口 14連接到盒連接開口 17。由此，高濃度甲醇 被泵32從燃料盒13吸出到正極流動通道，并且被溶液供應(yīng)泵31發(fā)送給DMFC組21 。
如圖4所示，吸氣管40設(shè)置在附接到保持器10的燃料盒13下方，與主體3的頂蓋7 的通風(fēng)孔7a相通。吸氣管40位于與進(jìn)氣口 36對應(yīng)的位置處，并且相對于進(jìn)氣口 36定位 進(jìn)氣口過濾器41。進(jìn)氣口過濾器41具有大致長方體的形狀并且具有預(yù)定的厚度。進(jìn)氣口 過濾器41具有吸收或清除，例如大氣中的碳?xì)浠衔锏墓δ?。進(jìn)氣口過濾器41從燃料盒 13被插入保持器10的方向上可拆卸地配合在保持器10中。從而，進(jìn)氣口過濾器41的端 部覆蓋進(jìn)氣口36，使得進(jìn)氣口 36不暴露于開放空間16。進(jìn)氣口過濾器41和供氣管35對-齊。另外，進(jìn)氣口過濾器41被布置成使其與空氣泵37維持直線的位置關(guān)系。當(dāng)空氣泵 37被驅(qū)動時，吸氣管40中的空氣從進(jìn)氣口36經(jīng)由進(jìn)氣口過濾器41吸入，然后被發(fā)送給 DMFC組21。
片簧(plate spring) 42作為偏置構(gòu)件設(shè)置在進(jìn)氣口過濾器41的下方。在片簧42的 作用下，進(jìn)氣口過濾器41被偏置向燃料盒13。
槽狀凹口 19形成在燃料盒13的外周的一部分中。進(jìn)氣口過濾器41在與附接到保持 器10的燃料盒13的凹口 19相對應(yīng)的位置處設(shè)置有凸起43。進(jìn)氣口過濾器41的凸起43 與燃料盒13的凹口 19重疊由圖5中A所表示的長度。
參照圖6A至6C，將給出燃料盒13如何附接于保持器10 /從保持器10拆下的詳細(xì)i兌 明。如圖6A所示，燃料盒13沿著引導(dǎo)裝置61從帽15從其上拆除掉的主體3的外部被插 入保持器10中。當(dāng)燃料盒13插入預(yù)定的長度時，如圖6B所示，進(jìn)氣口過濾器41的凸起 43接觸到燃料盒13的外周。結(jié)果，進(jìn)氣口過濾器41在燃料盒13的相反方向上被推動與 燃料盒13的凹口 19相重疊的長度A。當(dāng)燃料盒13從圖6B中圖示的狀態(tài)進(jìn)一步插入時， 如圖6C所示，進(jìn)氣口過濾器41的凸起43配合到燃料盒13的凹口 19中。這釋放了在燃 料盒13的相反方向上推動進(jìn)氣口過濾器41的力，并且進(jìn)氣口過濾器41被片簧42偏置向 燃料盒13。這時，進(jìn)氣口過濾器41振動，這使得灰塵等，如果有的話，從進(jìn)氣口過濾器 41被清除，并且灰塵向下落進(jìn)吸氣管40。如果進(jìn)氣口過濾器41含有諸如活性碳等的空氣 清潔劑，該振動攪動空氣清潔劑。
另一方面，在從保持器10折卸燃料盒13的過程中，當(dāng)燃料盒13沿著引導(dǎo)裝置61拉 出預(yù)定的長度，如圖6B所示，進(jìn)氣口過濾器41的凸起43與燃料盒13的外周接觸。結(jié) 果，進(jìn)氣口過濾器41在燃料盒13的相反方向上被推動與燃料盒13的凹口 19相重疊的長 度A。當(dāng)燃料盒13進(jìn)一步從圖6B所示的狀態(tài)拉出時，如圖6A所示，進(jìn)氣口過濾器41的凸起43從燃料盒13釋放。這釋放了在燃料盒13的相反方向上推動進(jìn)氣口過濾器41的力， 并且進(jìn)氣口過濾器41被片簧42偏置向燃料盒13。這時，進(jìn)氣口過濾器41振動，這使灰 塵等，如果有的話，從進(jìn)氣口過濾器41被清除，并且灰塵向下落到吸氣管40中。如果進(jìn) 氣口過濾器41含有諸如活性碳等空氣清潔劑，這種振動激勵空氣清潔劑。 也就是，燃料盒13和進(jìn)氣口過濾器41的凸起43構(gòu)成振動施加機(jī)構(gòu)。 通過對吸氣管40設(shè)置可開啟/可關(guān)閉的收集口，由于進(jìn)氣口過濾器41的振動而落進(jìn) 吸氣管40中的灰塵等能夠通過收集口收集。
參照圖7，將對燃料電池裝置1的發(fā)電進(jìn)行描述。圖7是用于解釋燃料電池裝置1的 發(fā)電的示意圖。
包含在燃料盒13中的高濃度甲醇被燃料泵25發(fā)送給混合罐20。從DMFC組21的空氣 電極(負(fù)極)收集到的水和從DMFC組21的燃料電極(正極)排出的未反應(yīng)的低濃度甲醇 返回混合罐20。因此，高濃度甲醇與水和低濃度甲醇混合，從而在混合罐20中被稀釋。結(jié) 果，產(chǎn)生具有預(yù)定濃度的甲醇水溶液。
在混合罐20中產(chǎn)生的甲醇溶液被發(fā)送到DMFC組21的燃料電極(正極)。在燃料電 極(正極)上甲醇溶液與水反應(yīng)并被氧化，產(chǎn)生氫離子、二氧化碳和電子。氫離子穿過DMFC 組21的電解質(zhì)膜，并到達(dá)空氣電極(負(fù)極)。
在燃料電極(正極)產(chǎn)生的二氧化碳與未反應(yīng)的甲醇溶液一起被發(fā)送到第一冷卻器22。 在被從第一風(fēng)扇50吹出的冷卻空氣冷卻之后，二氧化碳被發(fā)送到混合罐20。 二氧化碳在 混合罐20中蒸發(fā)，并流入第二冷卻器23。
當(dāng)空氣泵37被驅(qū)動時，發(fā)電中使用的空氣經(jīng)由進(jìn)氣口過濾器41通過進(jìn)氣口 36吸入， 并且被發(fā)送到DMFC組21。這時，進(jìn)氣口過濾器41清除在空氣中的灰塵以及吸收空氣中的 碳?xì)浠衔铩?br> 被進(jìn)氣口過濾器41清潔過的空氣通過空氣泵37被發(fā)送到DMFC組21的空氣電極(負(fù) 極)。在空氣電極(負(fù)極)上，空氣中的氧氣與氫離子及電子結(jié)合，從而被還原，這產(chǎn)生 水蒸氣。這時，電流通過連接在燃料電極(正極)和空氣電極(負(fù)極)之間的外部電路， 從而產(chǎn)生電力。
在空氣電極(負(fù)極)產(chǎn)生的水蒸氣與二氧化碳一起從混合罐20流到第二冷卻器23。 水蒸氣被從第二風(fēng)扇51吹來的冷卻空氣冷卻并在第二冷卻器23中重新冷凝成水。水被臨 時存儲在收集箱中。在去除水之后剩余并且含有諸如二氧化碳等雜質(zhì)的氣體被從第二冷卻器23排出，并且還從第二風(fēng)扇51的出口與已經(jīng)經(jīng)過第二冷卻器23的冷卻空氣一起朝排 氣孔52排出。
存儲在收集箱中的水通過收集泵46被發(fā)送到混合罐20，并被再利用來稀釋高濃度甲醇。
利用燃料電池裝置l,用于發(fā)電的空氣由進(jìn)氣口過濾器41清潔，然后被吸入進(jìn)氣口 36。這使得能夠在DMFC組21的上游從空氣中去除灰塵和妨礙空氣電極(負(fù)極)上的還原 反應(yīng)的碳?xì)浠衔?。從而，能夠維持燃料電池裝置1的發(fā)電性能。
隨著燃料電池裝置1的工作時間流逝，進(jìn)氣口過濾器41被逐漸削弱，它的清潔性能 降低。因此，要求頻繁地維護(hù)進(jìn)氣口過濾器41以維持對用于發(fā)電中所用空氣的清潔性能， 以使得燃料電池裝置1能夠維持它的發(fā)電性能。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，振動施加機(jī)構(gòu)被設(shè)置用來響應(yīng)向DMFC組21供應(yīng)發(fā)電燃 料的供應(yīng)燃料盒13附接到主體3 /從主體3拆卸來振動清潔將要被供應(yīng)到DMFC組21的空 氣的進(jìn)氣口過濾器41。在燃料盒13定期的更換期間，進(jìn)氣口過濾器41由于燃料盒13的 附接/拆卸而振動。由此，灰塵(例如，碳?xì)浠衔?能夠通過振動被定期從進(jìn)氣口過濾 器41清除。因此，可以抑制由于空氣流的數(shù)量減少而引起的性能降低，這增加了進(jìn)氣口 過濾器41的使用壽命，使得使用運(yùn)營低。此外，在定期更換燃料盒13期間，由于燃料盒 13的附接/拆卸引起的進(jìn)氣口過濾器41的振動攪動了進(jìn)氣口過濾器41中諸如活性碳等的 空氣清潔劑。從而，能夠抑制空氣清潔劑的退化，這防止燃料電池裝置1的發(fā)電性能降《氐 并且實(shí)現(xiàn)長時間的大功率輸出。
- 在第一實(shí)施例中，用舉例的方式將進(jìn)氣口過濾器41描述為設(shè)置有一個凸起43，并'沒 有什么限制的意圖。進(jìn)氣口過濾器41可以設(shè)置有多個這種凸起。利用多個凸起，進(jìn)氣口 過濾器41振動更多，這增強(qiáng)除塵和對空氣清潔劑的攪動。
此外，在這個構(gòu)造中，進(jìn)氣口過濾器41、進(jìn)氣口 36和空氣泵37沿著用于發(fā)電的空氣 流動的方向從上游到下游排列成行。這使得進(jìn)氣口過濾器41和空氣泵37之間的壓力損失 最小化，從而提高進(jìn)氣口過濾器41的清潔效果。
另外，能夠降低吸取空氣的阻力，這使得空氣泵37上的負(fù)載小，因此空氣泵37消耗 較小的能量。
盡管在第一實(shí)施例中，燃料盒13被描述為在圖6A中所示的滑動方向上沿著引導(dǎo)裝置 61滑動而附接于保持器10/從保持器10拆下，這只是舉例來說而并不意欲限制。燃料盒13可以通過旋轉(zhuǎn)其而被附接/折卸，或可以通過與進(jìn)氣口過濾器41 一起移動其而被附接 /折卸。
進(jìn)一步地，雖然上文中燃料盒被引用作為電力產(chǎn)生元件的一個實(shí)例并且附接到保持 器，但還可以添加其他的元件。
更進(jìn)一步，第一實(shí)施例的燃料電池裝置作為電源不僅能夠用于便攜式計算機(jī)而且能夠 被用于諸如便攜式信息終端等其他電子設(shè)備。
將參照圖8A至8C給出本發(fā)明的第二實(shí)施例的描述。和第一實(shí)施例的描述相同或相似 的部分標(biāo)識為相同的參考標(biāo)記，且不重復(fù)對它們的描述。
在第一實(shí)施例中，槽狀凹口 19形成在燃料盒13的外周的一部分中。當(dāng)燃料盒13剛 一附接/拆卸時，進(jìn)氣口過濾器41的凸起43配合到凹口 19中/從凹口 19釋放，這使得 進(jìn)氣口過濾器41振動。
另一方面，在第二實(shí)施例中，凹口不形成在燃料盒本身中，而是具有凹口的構(gòu)件被燃 料盒移動而振動進(jìn)氣口過濾器41 。
圖8A至8C是根據(jù)第二實(shí)施例的燃料電池裝置70的側(cè)視圖。如圖8A至8C所示，除 出現(xiàn)具有凹口 72的構(gòu)件73外，燃料電池裝置70具有和第一實(shí)施例的燃料電池裝置1基 本上相同的構(gòu)造。更具體地說，燃料電池裝置70在與正被插入保持器10的燃料盒74相 接觸的位置處設(shè)置有構(gòu)件73，代替燃料盒13的凹口 19。凹口 72形成在構(gòu)件73上，以l吏 得當(dāng)燃料盒74附接于保持器10時，凹口 72與進(jìn)氣口過濾器41的凸起43相對。
以先前與圖5關(guān)聯(lián)的第一實(shí)施例的描述同樣的方式，進(jìn)氣口過濾器41的凸起43與豐勾 件73的凹口72重疊長度A。
具有凹口 72構(gòu)件73設(shè)置有沿著燃料盒74附接/折卸的滑動方向延伸的細(xì)長孔75。 細(xì)長孔75與在側(cè)壁lib和lie上沿著滑動方向布置的多個引導(dǎo)裝置76接合，以允許構(gòu)4牛 73沿著引導(dǎo)裝置76移動。構(gòu)件73被彈簧77向燃料盒74被插入的方向偏置。
下面描述燃料盒74如何被插入保持器10。如圖6A所示，燃料盒74沿著引導(dǎo)裝置61 從帽15從其上拆除的主體3的外部被插入保持器10中。當(dāng)燃料盒74被插入預(yù)定的長度 時，如圖8B所示，燃料盒74與構(gòu)件73接觸。隨著燃料盒74被進(jìn)一步插入保持器10,核I 件73被燃料盒74推動，抵抗彈簧77的偏置力。因此，進(jìn)氣口過濾器41的凸起43與豐勾 件73的外表面接觸。結(jié)果，進(jìn)氣口過濾器41在燃料盒74的相反方向上被推動與燃料盒 74的凹口72相重疊的長度A。當(dāng)燃料盒74從圖8B中圖示的狀態(tài)進(jìn)一步被插入，如圖8C 所示，進(jìn)氣口過濾器41的凸起43配合到燃料盒74的凹口72中。這釋放了在燃料盒74的相反方向上推動進(jìn)氣口過濾器41的力，并且進(jìn)氣口過濾器41被片簧42偏置向燃料盒 74。這時，進(jìn)氣口過濾器41振動，這從進(jìn)氣口過濾器41清除灰塵等，如果有的話，并且 灰塵向下落到吸氣管40中。如果進(jìn)氣口過濾器41含有諸如活性碳等空氣清潔劑，這種振 動攪動空氣清潔劑。
也就是，燃料盒74、構(gòu)件73和進(jìn)氣口過濾器41的凸起43構(gòu)成振動施加機(jī)構(gòu)。 雖然已經(jīng)描述本發(fā)明的某些實(shí)施例，這些實(shí)施例只是已經(jīng)通過舉例的方式給出的，并 不意欲限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，這里描述的新穎的方法和系統(tǒng)可以通過各種其他形式 體現(xiàn)；此外，可以在不背離發(fā)明精神的情況下對這里描述的方法和系統(tǒng)進(jìn)行各種的省略、 替換和改變。附上的權(quán)利要求和它們的等效意在覆蓋這種將落入本發(fā)明范圍和精神的形式 或改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池裝置，其特征在于，包括主體；收容在所述主體中的電力產(chǎn)生器，所述電力產(chǎn)生器構(gòu)造產(chǎn)生電力；燃料盒，該燃料盒構(gòu)造成可拆卸地收容在所述主體中，并且將用于電力產(chǎn)生的燃料供應(yīng)給所述電力產(chǎn)生器；進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口構(gòu)造為從大氣吸入空氣，以將空氣供應(yīng)到所述電力產(chǎn)生器；進(jìn)氣口過濾器，該進(jìn)氣口過濾器構(gòu)造為覆蓋所述進(jìn)氣口并且清潔空氣；和振動施加機(jī)構(gòu)，該振動施加機(jī)構(gòu)構(gòu)造為使得所述進(jìn)氣口過濾器響應(yīng)于所述燃料盒相對于所述主體的移動而振動。
2. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池裝置，其特征在于 所述振動施加機(jī)構(gòu)包括 ， 形成在所述燃料盒的外周的一部分中的槽狀凹口；和凸起，當(dāng)所述燃料盒收容在所述主體中時，該凸起設(shè)置到所述進(jìn)氣口過濾器上對應(yīng)于 所述凹口的位置，所述凸起具有與所述凹口重疊的長度，并且所述凸起構(gòu)造成當(dāng)所述燃料盒附接于所述主體時適配到所述凹口中，并且當(dāng)所述燃料-盒從所述主體拆卸時從所述燃料盒釋放，以引起所述進(jìn)氣口過濾器振動。
3. 如權(quán)利要求l所述的燃料電池裝置，其特征在于-所述振動施加機(jī)構(gòu)包括 '具有凹口的構(gòu)件，該凹口位于所述構(gòu)件與被插入所述主體中的所述燃料盒相接觸的位: 置，并且朝向所述燃料盒被插入的方向偏置；和凸起，當(dāng)所述燃料盒收容在所述主體中時，該凸起設(shè)置到所述進(jìn)氣口過濾器上對應(yīng)于 所述凹口的位置，所述凸起具有與所述凹口重疊的長度，并且所述凸起構(gòu)造成當(dāng)所述燃料盒附接于所述主體時配合到所述凹口中，并且當(dāng)所述燃禾斗 盒從所述主體拆卸時從所述構(gòu)件釋放，以引起所述進(jìn)氣口過濾器振動。
4. 如權(quán)利要求2所述的燃料電池裝置，其特征在于進(jìn)一步包括構(gòu)造為朝向所述'燃 料盒偏置所述凸起的偏置構(gòu)件。
5. 如權(quán)利要求3所述的燃料電池裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括構(gòu)造為朝向所述豐勾 件偏置所述凸起的偏置構(gòu)件。
全文摘要
根據(jù)一個實(shí)施例，燃料電池裝置包含主體、電力產(chǎn)生器、燃料盒、進(jìn)氣口、進(jìn)氣口過濾器和振動施加機(jī)構(gòu)。電力產(chǎn)生器收容在主體中，并且發(fā)電。燃料盒構(gòu)造成可拆卸地收容在主體中，并且將用于發(fā)電的燃料供應(yīng)給電力產(chǎn)生器。進(jìn)氣口構(gòu)造用來從大氣吸入空氣，以將空氣供應(yīng)給電力產(chǎn)生器。進(jìn)氣口過濾器覆蓋進(jìn)氣口并且清潔空氣。振動施加機(jī)構(gòu)使得進(jìn)氣口過濾器響應(yīng)燃料盒相對于主體的移動而振動。
文檔編號H01M8/04GK101630751SQ20091012818
公開日2010年1月20日 申請日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者高巖雄二 申請人:株式會社東芝