專利名稱：信息處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以燃料電池為電源的信息處理裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著個人計算機、手機等無繩設(shè)備的普及，希望作為其電源的二次電池更加小型化和高容量化。目前，作為高能量并實現(xiàn)小型輕便的二次電池，已經(jīng)將鋰離子二次電池實用化，并且作為便攜式電源需求在增大。但是，對于所使用的某些種類的無繩設(shè)備，在該鋰二次電池中還未達到保證充分的連續(xù)使用時間的程度。
在上述狀況下，作為可適應(yīng)上述需求的電池，寄希望于燃料電池。尤其是，將液體燃料用于直接電池反應(yīng)的直接甲醇型燃料電池等的液體燃料，可以實現(xiàn)小型化，從而有望作為將來的便攜式電源。
作為該種筆記本電腦等便攜設(shè)備的電源適用的燃料電池，例如被記載在專利文獻1中。
特開2002-56855號公報該專利文獻1中記載的燃料電池的發(fā)電部，呈現(xiàn)將多個單電池組合成矩陣狀的平板狀。各單電池由作為空氣極的正極、和作為燃料極的負極、和配置在這些正極和負極之間的電解質(zhì)層構(gòu)成。
另外，例如在專利文獻2中記載有在以筆記本電腦為代表的信息處理裝置的顯示部框架內(nèi)、組裝有燃料電池發(fā)電部的技術(shù)方案。
特開2002-49440號公報發(fā)明內(nèi)容但是，在上述專利文獻2中記載的信息處理裝置中，由于與信息處理裝置的工作狀態(tài)無關(guān)地向發(fā)電部供應(yīng)液體燃料，因此，存在這樣的問題在可以減少來自燃料電池的電力供應(yīng)時，例如，即使在關(guān)閉顯示部切斷向顯示部的電力供應(yīng)的待機狀態(tài)下，仍向負極供應(yīng)液體燃料而造成浪費利用液體燃料。另外，顯示部上端裝載有用于儲藏燃料的燃料盒，因此還存在無法實現(xiàn)小型化的問題。
用于解決上述課題的本發(fā)明的主要發(fā)明，其特征在于，是擁有具有控制裝置的本體部；顯示部；和燃料電池的發(fā)電部一種信息處理裝置；上述顯示部，對于上述本體被可開閉地連結(jié)著，或者上述本體具有對于上述顯示部可開閉的蓋，與上述顯示部或上述蓋的開閉動作相關(guān)聯(lián)地控制向上述發(fā)電部負極的燃料供應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，在組裝有燃料電池的發(fā)電部并以燃料電池為電源的信息處理裝置中，可以根據(jù)顯示部的使用狀況來調(diào)節(jié)燃料的供應(yīng)，從而可以通過有效利用燃料來實現(xiàn)設(shè)備的長時間工作。
另外，由于燃料的上述有效利用，還可以實現(xiàn)燃料盒的小型化，從而也可以實現(xiàn)信息處理裝置的薄型化、小型化。


圖1是本發(fā)明第1實施例的信息處理裝置從正面看的斜視圖。
圖2是本發(fā)明第1實施例的信息處理裝置從背面看的斜視圖。
圖3是表示在本發(fā)明第1實施例的信息處理裝置中，燃料管路上所配備的燃料連接閥打開、確保燃料流道的狀態(tài)的主要部分截面圖。
圖4是表示在本發(fā)明第1實施例的信息處理裝置中，燃料管路上所配備的燃料連接閥關(guān)閉、切斷燃料流道的狀態(tài)的主要部分截面圖。
圖5是本發(fā)明第1實施例的信息處理裝置的主要部分截面圖。
圖6是本發(fā)明第2實施例的信息處理裝置從背面看的斜視圖。
圖7是本發(fā)明第2實施例的信息處理裝置的主要部分截面圖。
圖8是表示在本發(fā)明第2實施例的信息處理裝置中，燃料管路上所配備的燃料連接閥打開、確保燃料流道的狀態(tài)的主要部分截面圖。
圖9是本發(fā)明第3實施例的信息處理裝置顯示部的主要部分截面圖。
圖10所示為在本發(fā)明第4實施例的信息處理裝置的燃料盒中，燃料供應(yīng)嘴內(nèi)部所配備的閥的結(jié)構(gòu)截面圖。
圖11所示為在本發(fā)明第4實施例的信息處理裝置的本體部中，開口部內(nèi)部所配備的閥的結(jié)構(gòu)截面圖。
圖12所示為將燃料盒連接到本發(fā)明第4實施例的信息處理裝置本體部的最初階段的截面圖。
圖13表示將燃料盒連接到本發(fā)明第4實施例的信息處理裝置本體部的中間階段，是表示本體部上所配備的閥被開放狀態(tài)的主要部分截面圖。
圖14所示為將燃料盒連接到本發(fā)明第4實施例的信息處理裝置本體部、本體部上所配備的閥和燃料盒上所配備的閥均為被開放狀態(tài)的主要部分截面圖。
圖中1信息處理裝置2鍵盤3本體部4鉸鏈5顯示部6框架(顯示部)6a后蓋6b前蓋7框架(本體)8上蓋9下蓋10顯示屏11發(fā)電部12氣孔13開口14燃料盒16單電池17發(fā)電單元18燃料抽吸材料20隔片21貫通孔23正極
24負極25電解質(zhì)層26連接板27氣孔30擴散層(正極)31催化劑層(正極)33擴散層(負極)34催化劑(負極)35絕緣體40安裝部41側(cè)壁42凸緣43退出槽45長部46短部47第1接受面48第2接受面50燃料供應(yīng)嘴51開口部53燃料罐54燃料吸收體55燃料引導(dǎo)部件56止回閥57貫通孔58氣液分離膜59帽狀部件60開閉動作突起61燃料連接閥62拉簧
63燃料供應(yīng)部件64燃料引導(dǎo)部件65環(huán)狀連接部件66止回閥67止回閥68空氣流入槽69排水吸引材料72a、72b閥73a、73b壓縮彈簧74a、74b擋塊75a、75b擋塊墊圈76槽密封墊圈78壓縮吸收材料79連接部中間空腔80環(huán)狀縫隙81a、81b密封圈82固定柱塞83固定爪具體實施方式
為了更具體地表示本發(fā)明的信息處理裝置，在圖1～圖5示出本發(fā)明信息處理裝置的一個例子。本發(fā)明信息處理裝置的一個實施方式，如圖1～2所示，由具有控制裝置的本體部3和對于上述本體部3通過鉸鏈4可折疊地連接的顯示部5構(gòu)成，顯示部5的框架6內(nèi)組裝有顯示屏10，如圖3所示，本體部3的框架7內(nèi)組裝有燃料電池的發(fā)電部11。另外，如圖2所示，燃料盒14安裝在本體部3側(cè)面的安裝部40上。即，如圖3所示，燃料盒14上形成有燃料供應(yīng)嘴50，通過將燃料盒14插入安裝部40內(nèi)，其燃料供應(yīng)嘴50依靠彈性回復(fù)力被嵌入接合在安裝部40的開口部51內(nèi)，從而燃料盒14對于本體部3被完整地安裝。然后，如圖3～圖4所示，用于上述燃料盒14向燃料電池的發(fā)電部11的負極24供應(yīng)燃料的燃料管路設(shè)置在鉸鏈4的周邊部分上，對該燃料管路上的燃料連接閥61的開關(guān)動作與顯示部5的開關(guān)動作關(guān)聯(lián)起來進行控制。上述燃料管路由用于將液體燃料從燃料盒14引導(dǎo)到燃料連接閥61的燃料引導(dǎo)部件64、燃料連接閥61、燃料供應(yīng)部件63、以及用于將液體燃料從燃料供應(yīng)部件63經(jīng)由鉸鏈4的中空部引導(dǎo)到燃料電池的發(fā)電部11的燃料引導(dǎo)部件55等構(gòu)成。
再者，本發(fā)明的信息處理裝置不限于上述例示形態(tài)，在本發(fā)明的信息處理裝置中，例如，還包含以下形態(tài)。
a.燃料電池的發(fā)電部和燃料盒被分開組裝到顯示部和本體中；b.燃料電池的發(fā)電部和燃料盒一起被組裝到顯示部中；c.僅將燃料電池的發(fā)電部組裝到信息處理裝置，從信息處理裝置外部供給燃料；d.顯示部被固定在本體上而成為本體的一部分，具有覆蓋顯示部且可開閉的蓋。
即使是這樣的形態(tài)的信息處理裝置，與上述示例的同樣，可以與顯示部或覆蓋顯示部的蓋的開閉動作關(guān)聯(lián)起來、控制向被組裝于信息處理裝置內(nèi)的發(fā)電部的負極的液體燃料供給，并且，本發(fā)明可以適用于那樣的形態(tài)的信息處理裝置。
另外，本發(fā)明的信息處理裝置，并不局限于通過鉸鏈來進行本體部與顯示部或覆蓋顯示部的蓋間的連接，也可以是通過對于本體部進行滑動進行開閉的形態(tài)，或者顯示部或覆蓋顯示部的蓋對于本體是完全可裝卸的形態(tài)。
再者，在下面，作為與信息處理裝置組合的燃料電池的燃料，以下將詳述使用甲醛等液體燃料的例子，但在以氫氣等氣體為燃料的場合也可以適用于本發(fā)明。
在本發(fā)明的信息處理裝置中，用于由燃料盒14向發(fā)電部11的負極24供應(yīng)燃料的燃料管路上所配置的燃料連接閥61的開關(guān)動作，例如是與顯示部5的開關(guān)動作關(guān)聯(lián)起來進行控制，因此，裝置使用者通過在作業(yè)完畢后關(guān)閉顯示部這樣的簡單操作，就可以切斷向發(fā)電部11的負極24的燃料供應(yīng)。因此，該使用者無意當中，就可防止燃料的無效的消費，而例如在將燃料盒14組裝入信息處理裝置的情況下，可以實現(xiàn)燃料盒14的長壽。另外，通過控制并調(diào)節(jié)上述燃料管路上的燃料連接閥61的開放量，就可以適應(yīng)信息處理裝置所需的負載高效率地調(diào)節(jié)燃料電池的使用。結(jié)果，可以減少向信息處理裝置的燃料裝載量，將燃料盒14的大型化抑制到最低限度，從而實現(xiàn)信息處理裝置的薄型化和小型化。
另外，在本發(fā)明的信息處理裝置中，不是完全切斷向負極24的燃料流入，而是根據(jù)需要限制流入，由此，也可以在不使用顯示部5的待機狀態(tài)時，使本體部3的控制裝置工作。在這種情況下，最好是讓信息處理裝置同時具有限制燃料向負極24流入的功能和也切斷對顯示部5的電力供應(yīng)的功能。即，信息處理裝置如果不具有切斷對顯示部5的電力供應(yīng)的功能，即使是待機狀態(tài)信息處理裝置的消耗電力也不降低，從而會導(dǎo)致燃料電池供應(yīng)電力的不足。切斷對顯示部5的電力供應(yīng)，例如，可以通過與顯示部5的開閉聯(lián)動地開閉開關(guān)來進行。
以下，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明信息處理裝置的實施例。
(第1實施例)圖1～圖5表示將本發(fā)明涉及的信息處理裝置適用于筆記本電腦的一個例子。即，圖1是從正面方向看到的本實施例的信息處理裝置的斜視圖。圖2是從背面方向看到的本實施例的信息處理裝置的斜視圖。圖3和圖4是本實施例的信息處理裝置的主要部分斷面圖，主要表示出了燃料盒、其安裝部、用于從燃料盒向發(fā)電部的負極供應(yīng)液體燃料的燃料管路等。其中，圖3表示出了上述燃料管路中的燃料連接閥打開、來確保用于從燃料盒向發(fā)電部的負極供應(yīng)液體燃料的燃料流道的狀態(tài)。另外，圖4表示出了上述燃料連接閥關(guān)閉、切斷用于從燃料盒向發(fā)電部的負極供應(yīng)液體燃料的燃料流道的狀態(tài)。圖5是主要表示本實施例信息處理裝置的發(fā)電部的主要部分截面圖及其部分放大圖。
首先，如圖1所示，筆記本電腦(信息處理裝置)1，擁有備有CPU(中央運算處理裝置)和存儲器等的控制裝置和鍵盤2的本體部3，和在本體部3背面?zhèn)榷送ㄟ^鉸鏈4可折疊地連接的顯示部5。在顯示部5的框架6內(nèi)組裝有作為輸出設(shè)備的液晶顯示屏10，如圖5所示，在本體部3的內(nèi)部組裝有作為內(nèi)置電源的燃料電池的發(fā)電部11。在此，圖上沒有示出，框架6由上面開口的方盤形后蓋和四角框形前蓋結(jié)合為組合蓋形成。上述前蓋和后蓋，例如，是以聚四氟乙烯(PTFE)、硬質(zhì)聚氯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等塑料為原材料，但也可以是由不銹鋼等耐腐蝕金屬構(gòu)成。另外，如圖2和圖3所示，對發(fā)電部11的液體燃料供應(yīng)，是從相對本體部3的背面?zhèn)榷丝裳b卸地安裝的燃料盒14、通過包括設(shè)置在作為本體部3和顯示部5的旋轉(zhuǎn)連接部的鉸鏈4附近的燃料連接閥61等的燃料管路來進行。
燃料電池的發(fā)電部11，例如，如圖5所示，是由下述部分組成由多個單電池16構(gòu)成的平板狀發(fā)電單元17；向發(fā)電單元17供應(yīng)燃料的燃料抽吸材料18；在本體部3厚度方向上配置在上面一側(cè)、并覆蓋燃料抽吸材料18整個上面的上蓋8；在本體部3厚度方向上配置在底面一側(cè)、并覆蓋燃料抽吸材料18背面的隔片20；以及，覆蓋發(fā)電單元17整個下部的下蓋9。在隔片20上形成有與各單電池16對應(yīng)的多個獨立的貫通孔21，在這些貫通孔21內(nèi)還填充有燃料抽吸材料18。另外，下蓋9上也相對各單電池16形成有多個獨立的氣孔27。
發(fā)電單元17是將包括還原氧的正極23、和氧化燃料的負極24、和設(shè)置在正極23和負極24之間的電解質(zhì)層25的單電池16規(guī)則地排列成了平板狀，相對本體部3、在本體部3的厚度方向上被安裝在了底面?zhèn)?。發(fā)電單元17的面尺寸被設(shè)定為與處于發(fā)電單元下方的下蓋9的內(nèi)面尺寸大致相等，并且將發(fā)電單元17緊貼安裝在下蓋9的上面。
更詳細地說，各單電池16，呈例如縱向80mm、橫向5mm的四角形。而后，將多個單電池16排列成平面狀，使其在本體部3的厚度方向上正極23位于本體部3的底面?zhèn)?、負極24位于比正極23更靠近本體部3內(nèi)部的一側(cè)，并且將相互毗鄰的兩個單電池16其中一個的正極23和另一個的負極24通過導(dǎo)電連接板26串聯(lián)來構(gòu)成發(fā)電單元17。在下蓋9與正極23相接的部分上，設(shè)有多個獨立的氣孔27，再者，在本體部3的框架7的內(nèi)側(cè)底部上還設(shè)有凹凸狀空氣流入槽68，通過處于本體部3的框架7側(cè)面上的氣孔12將大氣中的氧供應(yīng)給正極23。如上所述，本實施例的發(fā)電單元17被設(shè)定為與下蓋9的內(nèi)面尺寸大致相等。因而，在此，在本體部3的框架7的整個內(nèi)側(cè)底部上就形成了多個凹凸狀空氣流入槽68。
對由多孔碳材料構(gòu)成的擴散層30和由作為催化劑的碳粉構(gòu)成的催化劑層31進行層疊后構(gòu)成正極23。催化劑層31中含有的催化劑例如可以是白金微?；蜩F、鎳、鈷、錫、釕或金等與白金的合金微粒。在催化劑層31中可以含有PTFE樹脂粒子或質(zhì)子交換樹脂粒子。作為質(zhì)子交換樹脂粒子，例如可以使用聚全氟磺酸樹脂、磺化聚醚磺酸樹脂、磺化聚亞胺樹脂等。在擴散層30的催化劑層31側(cè)的面上，為提高防水性，可以涂敷包含PTFE樹脂粒子的碳粉糊劑。
電解質(zhì)層25由不具有電子傳導(dǎo)性而可以傳輸質(zhì)子的材料構(gòu)成。作為這樣的材料例如可以例舉出聚全氟磺酸樹脂膜，具體地說可以使用Dipon公司制造的“Naphion膜”、旭硝子公司制造的“Fremion膜”、旭化成工業(yè)公司制造的“Amiplecks膜”等(？)，除此而外，也可以使用聚全氟磺酸樹脂膜、磺化聚亞胺樹脂膜、硫酸濃液聚苯并咪唑膜等。
負極24由擴散層33和催化劑層34構(gòu)成，具有由燃料生成質(zhì)子的功能，即具有氧化燃料的功能，例如，可以具有與正極23相同的結(jié)構(gòu)。
連接板26，例如，除了由白金、金等貴金屬構(gòu)成，還可以由不銹鋼等耐腐蝕性金屬或者碳等構(gòu)成。
燃料抽吸材料18，是以玻璃纖維為原材料的無紡布，收納在上蓋8和隔片20構(gòu)成的空隙內(nèi)。作為燃料抽吸材料18的原材料，如果是經(jīng)過燃料浸漬尺寸不過度變化、化學性能也穩(wěn)定的也可以使用其他材料。
另外，為了不使燃料流出到正極23一側(cè)或電池外面，利用絕緣體35密封相鄰的單電池16。該絕緣體35由硅橡膠、氟族橡膠、丁基橡膠、聚氨酯橡膠等合成橡膠或聚丙烯、尼龍、聚乙烯等彈性絕緣樹脂構(gòu)成。
另外，如圖2所示，在本體部3背面?zhèn)榷说闹醒氩糠稚显O(shè)有向內(nèi)側(cè)凹陷的安裝部40，燃料盒14可裝卸地被安裝在該安裝部40上。更詳細地說，是在分割本體部3側(cè)劃安裝部40的左右側(cè)壁41、41的下端，呈對置狀向外凸出形成前后方向上延伸的凸緣42、42，在面對該凸緣42、42的燃料盒14的左右壁面的前后方向上延伸的邊上切槽形成有退出槽43、43。使凸緣42與退出槽43對位后，進行將燃料盒14插入安裝部40內(nèi)的操作，由此，沿凸緣42可滑動地支承該燃料盒14，而將其安裝在本體部3上。另外，通過以相反的步驟將燃料盒14從背面?zhèn)壤觯蓪⒃撊剂虾?4從本體部3上取下。
另外，如圖3所示，燃料盒14，呈現(xiàn)出前后方向上具有長部45、上下縱方向上具有短部46的截面L字形，與此相應(yīng)本體部3一側(cè)的安裝部40為由位于后方的第1接受面47和位于該第1接受面47前方的第2接受面48構(gòu)成的級差形狀。在燃料盒14的短部46上，向前凸出形成橡膠制造的燃料供應(yīng)嘴50，在安裝部40的第1接受面47上設(shè)有接納該供應(yīng)嘴50的開口部51。而后，在將燃料盒14插入了安裝部40內(nèi)時，燃料供應(yīng)嘴50，如圖3所示，依靠彈性回復(fù)力嵌入接合在開口部51內(nèi)，由此，燃料盒14相對本體部3處于完全被安裝的狀態(tài)。即，處于安裝狀態(tài)的燃料盒14可以無法滑動地保持鎖定。
在圖3所示的燃料盒14的安裝狀態(tài)下，燃料盒14的上下面與本體部3和顯示部5相重合時的上下面大致為同一平面。另外，燃料盒14的背面與本體部3的背面也大致為同一平面。因此，處于安裝狀態(tài)下的燃料盒14不顯眼，無損于筆記本電腦的外觀形態(tài)。
燃料盒14例如由燃料罐53和配置在該燃料罐53與燃料供應(yīng)嘴50之間的燃料吸收體54構(gòu)成。燃料吸收體54由海綿等多孔材料構(gòu)成，利用由該多孔材料構(gòu)成的燃料吸收體54的毛細管現(xiàn)象，燃料罐53內(nèi)的燃料被引導(dǎo)到燃料供應(yīng)嘴50。燃料罐53內(nèi)充填的燃料可以是甲醇溶液、乙醇溶液、二甲醚、氫氧硼鈉溶液、氫氧硼鉀溶液、氫氧硼鋰溶液等。燃料盒14可以使用PTFE、硬質(zhì)聚氯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等塑料或者不銹鋼等耐腐蝕性金屬為原料來構(gòu)成。
在安裝部40的開口部51與發(fā)電部11的燃料抽吸材料18之間，配置有用于將液體燃料從燃料盒14引導(dǎo)到燃料連接閥61的燃料引導(dǎo)部件64；燃料連接閥61；燃料供應(yīng)部件63；以及用于將液體燃料從燃料供應(yīng)部件63經(jīng)由鉸鏈4的中空部引導(dǎo)到本體部3的燃料電池發(fā)電部11的燃料引導(dǎo)部件55。而后，燃料引導(dǎo)部件55與曲柄狀燃料供應(yīng)部件63通過環(huán)狀連接部件65連結(jié)。另外，如圖4所示，燃料連接閥61由止回閥66和止回閥67構(gòu)成，并且被設(shè)置在燃料引導(dǎo)部件64和燃料供應(yīng)部件63之間。通過該燃料連接閥61連接燃料引導(dǎo)部件64和燃料供應(yīng)部件63。燃料供應(yīng)部件63常態(tài)下依靠拉簧62的回復(fù)力被壓緊在燃料連接閥61的一側(cè)，在筆記本電腦1的使用者關(guān)閉顯示部5時，如圖4所示，設(shè)置在鉸鏈4上的C字形開閉動作突起60將燃料供應(yīng)部件63頂起，使燃料連接閥61處于切斷狀態(tài)。而當該使用者打開顯示部5時，如圖3所示，設(shè)置在鉸鏈4上的C字形開閉動作突起60同時旋轉(zhuǎn)，依靠拉簧62的回復(fù)力拉下燃料供應(yīng)部件63，從而使燃料連接閥61處于接通狀態(tài)。
燃料引導(dǎo)部件64、燃料供應(yīng)部件63和燃料引導(dǎo)部件55由充填在撓性管或管狀部件內(nèi)部的纖維束構(gòu)成，利用毛細管現(xiàn)象將燃料從開口部51引導(dǎo)到面向燃料抽吸材料18下部的方向。在構(gòu)成燃料引導(dǎo)部件64、燃料供應(yīng)部件63和燃料引導(dǎo)部件55的纖維中，要求對于燃料是化學穩(wěn)定的并且具有良好的潤濕性，通常使用由聚酯、尼龍、聚丙烯、聚氨酯等構(gòu)成的合成纖維，也可以使用金屬、玻璃、碳等的纖維。
在圖3所示燃料盒14的安裝狀態(tài)下，燃料供應(yīng)嘴50一側(cè)的燃料吸收體54與開口部51一側(cè)的燃料引導(dǎo)部件64，通過止回閥56以規(guī)定的壓緊力處于密封狀態(tài)。這樣一來，形成用于將液體燃料從燃料盒14的燃料罐53，經(jīng)由燃料吸收體54、燃料引導(dǎo)部件64、燃料供應(yīng)部件63、燃料引導(dǎo)部件55、燃料抽吸材料18供應(yīng)到發(fā)電單元17的負極24的燃料管路。
如圖3所示，在燃料盒14上面的兩個部位上，形成有通到燃料罐53的貫通孔57，在該貫通孔57上，可裝卸地安裝有具有氣液分離膜58的帽狀部件59。該帽狀部件59以橡膠為原材料，依靠彈性回復(fù)力被嵌入接合到貫通孔57中。氣液分離膜58由具有細孔的PTFE制薄片組成，可以在不泄露液體的情況下將放電反應(yīng)所產(chǎn)生的二氧化碳等從燃料罐53放出。另外，取下帽狀部件59后，還可以從貫通孔57向燃料罐53內(nèi)補充燃料。即，貫通孔57兼具有作為補充燃料的補充口功能。另外，圖3和圖4表示伴隨顯示部5的開閉操作，燃料連接閥61的連接狀態(tài)(打開狀態(tài))(圖3)和燃料連接閥61的切斷狀態(tài)(關(guān)閉狀態(tài))(圖4)的不同之處。在圖4中關(guān)于與該燃料連接閥61的開閉無關(guān)的部件，省略了參照符號的標注，但該圖4中示出的，關(guān)于它們的部件，是與圖3的情況同樣地被構(gòu)成的。
在上述本實施例的筆記本電腦1中，通過其裝置使用者在作業(yè)完畢后關(guān)閉顯示部5這樣的簡單操作，其使用者在無意當中使燃料連接閥61處于切斷狀態(tài)，從而切斷了燃料從燃料盒14向發(fā)電部11的負極24的流入。由此，可以防止無謂的燃料消費，實現(xiàn)燃料盒14的長壽。進而，通過控制調(diào)節(jié)燃料連接閥61的開放量，可以適應(yīng)信息處理裝置所需的負載情況高效率地調(diào)節(jié)燃料電池的使用。因此，可以減少筆記本電腦等信息處理裝置的燃料裝載量，將燃料盒的大型化抑制到最低限度，從而實現(xiàn)信息處理裝置的薄型化和小型化。
另外，在本實施例中，如圖5所示，在本體部3的厚度方向上將正極23配置在位于該本體部3的底面?zhèn)龋⑶覍饪?7和空氣流入槽68設(shè)置在本體部3的底面上，因此可以在本體部3的整個底面上設(shè)置氣孔27和空氣流入槽68。結(jié)果，可以確保正極23的空氣取入面寬闊，從而可以提高正極23的發(fā)電有效面積率，提高電池性能。
在現(xiàn)有的該類筆記本電腦的本體中，鉸鏈附近的背面?zhèn)榷瞬可铣３．a(chǎn)生無信號區(qū)。但，如本實施例所示，由于在成為該無信號區(qū)的部分上安裝有燃料盒14，從而，可以將由于安裝燃料盒14而導(dǎo)致的筆記本電腦的大型化抑制到最低限度，從而實現(xiàn)其薄型化和小型化。另外，由于充分利用了本體的無信號區(qū)部分，因而可以在最低限度內(nèi)實現(xiàn)了本體部3的設(shè)計變更，從而有助于降低制造成本。
另外，在本實施例中，燃料盒14為相對本體部3可拆卸的結(jié)構(gòu)，因而在燃料用盡時可以立即更換成另外的燃料盒，從而可以不中斷機器的工作，使機器長時間連續(xù)地工作。
再者，用于將液體燃料從燃料盒14供應(yīng)到發(fā)電部11的負極24的燃料管路，采取包含燃料抽吸材料18、燃料吸收體54、燃料引導(dǎo)部件55、燃料供應(yīng)部件63、燃料引導(dǎo)部件64的結(jié)構(gòu)，并且做成了利用這些部件的毛細管現(xiàn)象來抽吸燃料的形態(tài)，因而不必使用燃料供應(yīng)泵，從而有助于裝置的省電化和小型輕便化。而且，因為可以將燃料盒14內(nèi)的燃料全部抽吸，因此與存在當燃料盒14內(nèi)的燃料減少時液體輸送能力顯著下降缺點的使用泵的燃料供應(yīng)相比，還具有可以有效地利用燃料的優(yōu)點。
另外，單電池16，包含正極23、負極24和電解質(zhì)層25在內(nèi)被實現(xiàn)了部件單元化，從而可以削減構(gòu)成發(fā)電部11的部件數(shù)量，有助于簡化裝配工序、削減筆記本電腦1的制造成本。
再者，若在燃料盒14中設(shè)有氣液分離膜58，可以在不使燃料盒14內(nèi)的液體燃料泄露的情況下、將放電反應(yīng)所產(chǎn)生的二氧化碳等放出到大氣中。
另外，在本實施例中，發(fā)電部11的上述下蓋9與本體部3的框架7的內(nèi)面底部之間可以設(shè)置用于排出正極23產(chǎn)生的水的排水抽吸材料69，通過將排水抽吸材料69延伸至氣孔12，可以將裝置內(nèi)產(chǎn)生的水分排出到裝置外。排水抽吸材料69由海綿狀或布狀纖維束構(gòu)成，利用毛細管現(xiàn)象吸收并排出正極23產(chǎn)生的水。作為構(gòu)成該排水抽吸材料69的纖維，要求對于燃料在化學上是穩(wěn)定的并且具有良好的潤濕性，通常使用由聚酯、尼龍、聚丙烯、聚氨酯等構(gòu)成的合成纖維，也可以使用金屬、玻璃、碳等的纖維。
(第2實施例)圖6～圖8表示將本發(fā)明涉及的信息處理裝置適用于筆記本電腦的另一個例子。即，圖6是從背面方向看到本實施例的信息處理裝置的斜視圖。圖7是主要表示本實施例信息處理裝置的顯示部的主要部分截面圖及其局部放大圖。圖8是本實施例信息處理裝置的主要部分截面圖，主要表示出了燃料盒、它的安裝部、用于從燃料盒向發(fā)電部的負極供應(yīng)液體燃料的燃料管路等，表示出了上述燃料管路上的燃料連接閥打開、確保用于從燃料盒向發(fā)電部的負極供應(yīng)液體燃料的燃料流道的狀態(tài)。
在本實施例的圖6～圖8與第1實施例的圖1～圖5中，分別對應(yīng)的部分使用相同的符號。
如圖7所示，顯示部5的框架6將上面開口的方盤形后蓋6a和四角框形前蓋6b結(jié)合為組合蓋形狀，在該框架6內(nèi)部，組裝有作為輸出設(shè)備的液晶顯示屏10和作為筆記本電腦內(nèi)置電源的燃料電池的發(fā)電部11。前蓋6b在其前面中央具有四角形開口13，液晶顯示屏10從該開口13明顯地呈現(xiàn)在前面?zhèn)?。本實施例中的發(fā)電部11、燃料盒14和對于發(fā)電部11的液體燃料供應(yīng)方法等，基本與第1實施例相同。另外，在本實施例中，后蓋6a兼作上述發(fā)電部11的下蓋9。
發(fā)電單元17呈現(xiàn)出將包括還原氧的正極23、氧化燃料的負極24、設(shè)置在該正極23和負極24之間的電解質(zhì)層25的單電池16排列成了矩陣狀的平板狀，并被安裝在了液晶顯示屏10的背面?zhèn)?。發(fā)電單元17的面尺寸，被設(shè)定為與后蓋6a的內(nèi)面尺寸大致相等，并且發(fā)電單元17以緊貼狀態(tài)被安裝在后蓋6a內(nèi)側(cè)底面。
另外，在后蓋6a與正極23相接的部分上設(shè)有多個獨立的氣孔27，大氣中的氧通過這些氣孔12被供應(yīng)給正極23。在本實施例中，氣孔27可以設(shè)置在框架6的整個背面上，因而可以確保寬闊的正極23的空氣取入面，從而可以提高正極23的發(fā)電效率，提高電池的性能。
(第3實施例)本實施例，如圖9所示，不僅在第2實施例的顯示屏10的背面?zhèn)龋以陲@示屏10所呈現(xiàn)的顯示部5的前面?zhèn)纫步M裝有發(fā)電單元17。由于做成本實施例所示的形態(tài)，所以，可以增加發(fā)電單元17的個數(shù)，從而可增大燃料電池的發(fā)電量。
另外，在本實施例的圖9與其它實施例的附圖中，各個對應(yīng)的部分使用相同的符號。
但是，不限于本發(fā)明所示的信息處理裝置，在所有組裝有燃料電池的電子設(shè)備中，在將具有燃料罐的燃料盒安裝在電子設(shè)備本體上時，以及使燃料盒脫離電子設(shè)備本體時，有時會出現(xiàn)由于液體燃料的泄露而導(dǎo)致的電子設(shè)備污損的問題。另外，有時也會單獨搬運燃料盒，并且在燃料盒沒有被安裝在電子設(shè)備本體上時，也要防止燃料泄露。為了防止這樣的問題，燃料盒14上最好具有在燃料盒14沒有被安裝在本體3上時關(guān)斷、而在安裝到了本體部3上后開放、使之可以向本體部3供應(yīng)燃料的閥。這樣的閥可以設(shè)置在燃料盒14的燃料供應(yīng)嘴50的內(nèi)部，例如，可以采用具有通過本體部3壓緊而開放的機構(gòu)的閥。
另外，為了防止從本體部3的燃料泄露，在本體部3上最好具有伴隨燃料盒14的裝卸進行開閉動作的閥。即，本體部3最好具有在沒有安裝燃料盒14時關(guān)閉、而在安裝了燃料盒14時開放，使之可以接收來自燃料盒14的燃料的閥。該本體上的閥可以設(shè)置在本體部3的開口部51上，例如，可以采用具有通過燃料盒14的構(gòu)成部件壓緊而開放的機構(gòu)的閥。
上述燃料盒上的閥和本體上的閥，僅用其中之一也可以發(fā)揮其效果，但兩者都具備時可以使防止液體燃料泄露的功能會更加可靠，從而可以進一步提高設(shè)備的可靠性。這種情況，最好將燃料盒上的閥和本體上的閥設(shè)計成連動起來工作。這是因為可以讓燃料從燃料盒的流出和流向本體部的燃料的接收很好地連動。
再者，最好將液體燃料流入側(cè)的閥的開放壓力設(shè)定為小于或等于液體燃料流出側(cè)的上述閥的開放壓力。因為如果上述本體上的閥與上述燃料盒上的閥同時或者先于后者開放，則可以在不遲于燃料盒的燃料流出的情況下進行流向本體的燃料的接收，從而在燃料盒安裝時不易發(fā)生燃料泄露。
另外，開放前的上述本體上的閥和開放前的燃料盒上的閥，最好分別通過環(huán)狀液體燃料密封部件(例如密封環(huán))壓緊。因為這樣可以防止在閥關(guān)閉狀態(tài)下液體燃料流出。再者，為了不在本體的開口部和燃料盒的燃料供應(yīng)嘴之間留有空隙、提高密封性能，最好在上述燃料盒的燃料供應(yīng)嘴上配置環(huán)狀部件(例如槽密封墊圈)。上述液體燃料密封部件和上述環(huán)狀部件最好從液體燃料密閉性優(yōu)良的硅橡膠、氟橡膠、丁基橡膠、聚氨酯橡膠、聚丙烯、尼龍和聚乙烯等當中選擇。
再者，在上述燃料盒的燃料供應(yīng)嘴外面具有凸部(例如固定柱塞)，在上述本體開口部的內(nèi)面上具有凹部(例如固定爪)，通過所述凸部和所述凹部的嵌合，還可以進行本體與燃料盒間的固定。當然，上述凸部和凹部，也可以反過來形成。
再者，在本發(fā)明中，燃料盒不僅用于燃料的儲藏和供應(yīng)，還可以用作燃料廢液排出罐。使廢液流入供應(yīng)燃料后的空燃料盒，或者安裝用于盛放廢液的其它盒子，使廢液流入其中，這樣，可將燃料廢液排出電子設(shè)備外部。
(第4實施例)本實施例，如圖10所示，在燃料盒14的燃料供應(yīng)嘴50內(nèi)部具有燃料盒14安裝在本體部3上時開放的閥72a，另外，如圖11所示，在本體部3的開口部51上具有伴隨燃料盒14的裝卸進行開閉動作的閥72b，從而可以提高燃料盒14和筆記本電腦(信息處理裝置)1的防止液體泄露功能。
在本體部3的開口部51上具有樹脂制或金屬制球形閥72b，閥72b由壓縮彈簧73b壓緊在密封圈81b上。另外，在與密封圈81b相對的位置上設(shè)置有擋塊74b，其下部配置有擋塊墊圈75b。在開口部51的內(nèi)面設(shè)有環(huán)狀縫隙80。再者，與環(huán)狀縫隙80相鄰還設(shè)置有壓縮吸收材料78。
以下，說明液體燃料電池的液體燃料供應(yīng)方法。
燃料盒14可以插入本體部3的安裝部40，是可以裝卸的。在燃料盒14的前端部設(shè)有用于供應(yīng)液體燃料的燃料供應(yīng)嘴50。在燃料供應(yīng)嘴50上具有樹脂制或金屬制球形閥72a，閥72a由壓縮彈簧73a壓緊在密封圈81a上。另外，在與密封圈81a相對的位置上設(shè)置有擋塊74a，其下部配置有擋塊墊圈75a。
另外，本體部3的閥72b的壓縮彈簧73b的壓縮力設(shè)定為比燃料盒14的閥72a的壓縮彈簧73a的壓縮力小。這樣，在將燃料盒14連接到本體部3上時，本體部3的閥72b先開放，然后燃料盒14的閥72a開放。相反，在使燃料盒14脫離本體部3時，先關(guān)閉燃料盒14的閥72a，然后關(guān)閉本體部3的閥72b。
另外，燃料盒14的閥72a與本體部3的閥72b之間的接觸面，與本體部3的包裝面相比處于凹部，并且通過將燃料盒14的燃料供應(yīng)嘴50插入本體部3的開口部51來供應(yīng)液體燃料。
以下，更加詳細地說明本體部3與燃料盒14的裝卸方法。圖12～圖15為將燃料盒14安裝在本體部3狀態(tài)下的截面圖。圖12表示將燃料盒14的燃料供應(yīng)嘴50插入到了本體部3開口部51的最初階段，同時關(guān)閉閥72a和閥72b。在此，進一步將燃料供應(yīng)嘴50壓入開口部51時，燃料盒14的閥72a與本體部3的閥72b碰撞。在此，再進一步將燃料供應(yīng)嘴50壓入開口部51時，由于將本體部3的閥72b的壓縮彈簧73b的壓縮力設(shè)定為比燃料盒14的閥72a的壓縮彈簧73a的壓縮力小，因而如圖13所示，本體部3的閥72b脫離密封圈81b，首先開放閥72b。然后，再進一步將燃料供應(yīng)嘴50壓入開口部51時，本體部3的閥72b與擋塊74b相接。在此，再進一步將燃料供應(yīng)嘴50壓入開口部51時，如圖14所示，燃料盒14的閥72a脫離密封圈81a，開放閥72a，液體燃料流經(jīng)燃料盒14的燃料供應(yīng)嘴50內(nèi)部以及連接部中間空腔79、將其供應(yīng)到本體部3的燃料引導(dǎo)部件64。
然后，在拉出燃料盒14時，與插入時的順序相反，首先關(guān)閉燃料盒14的閥72a，接著，關(guān)閉本體部3的閥72b，從圖14所示狀態(tài)返回到圖13所示狀態(tài)。
在本實施例中，通過設(shè)置上述環(huán)狀縫隙80，可以保持連接部中間空腔79中殘留的液體燃料，可以防止液體燃料向外部流出。再者，理想的是設(shè)置多個環(huán)狀縫隙80。另外，上述壓縮吸收材料78的本來目的，是用于緩和本體部3與燃料盒14連接時的沖擊，但也可以使其具有與上述環(huán)狀縫隙80同樣的功能。即，通過設(shè)置壓縮吸收材料78，可以吸收連接部中間空腔79中殘留的液體燃料，能防止液體燃料向外部流出。
再者，在本發(fā)明中，發(fā)電部11的結(jié)構(gòu)和向信息處理裝置的組裝方法、燃料盒14的結(jié)構(gòu)和相對本體部3的安裝方法等，均不限定于上述實施例。
再者，在本發(fā)明中，所謂信息處理裝置，不限于上述第1實施例所例示的筆記本電腦，而是一個包含PDA(personal digital assistance)、手機等各種移動設(shè)備在內(nèi)的概念?？傊?，本發(fā)明適用于需要輕便型電源的信息處理裝置。另外，顯示屏也不限于所例示的液晶顯示屏，也可以是有機EL顯示屏等等。另外，顯示部是本體的一部分、具有覆蓋顯示部并可相對本體可開閉的蓋時，也與上述第1實施例同樣，可以與蓋的開閉動作相關(guān)聯(lián)地控制燃料供應(yīng)。
另外，在將燃料電池的發(fā)電部和燃料盒一起組裝入顯示部的情況下，進而，即使是僅將燃料電池的發(fā)電部組裝入信息處理裝置、從信息處理裝置外部供應(yīng)燃料的情況下，也可以適應(yīng)信息處理裝置的負載情況調(diào)節(jié)燃料的使用量。
權(quán)利要求
1.一種信息處理裝置，其特征在于，是擁有具有控制裝置的本體部、顯示部、和燃料電池的發(fā)電部的信息處理裝置；上述顯示部相對上述本體部可開閉地連結(jié)著，或者上述本體部具有相對上述顯示部可開閉的蓋，與上述顯示部或上述蓋的開閉動作關(guān)聯(lián)起來控制向上述發(fā)電部負極的燃料供應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于，上述燃料為液體燃料，上述本體部具有可裝卸的用于儲藏燃料的燃料盒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理裝置，其特征在于，上述燃料盒具有在被安裝到上述本體部上時被開放的閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息處理裝置，其特征在于，上述閥的開放通過來自上述本體的壓緊實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理裝置，其特征在于，上述燃料盒具有氣液分離膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理裝置，其特征在于，上述本體部具有伴隨上述燃料盒的裝卸進行開閉動作的閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理裝置，其特征在于，上述本體部在具有伴隨上述燃料盒的裝卸進行開閉動作的閥的同時，上述燃料盒還具有在被安裝到上述本體部上時被開放的閥。
8.根據(jù)利要求7所述的信息處理裝置，其特征在于，在將上述燃料盒安裝在上述本體部上時，上述本體部的閥，與所述燃料盒上的閥同時、或者先于后者被開放。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于，具有用于向上述發(fā)電部的負極供應(yīng)液體燃料的燃料管路，在上述燃料管路上，設(shè)有與上述顯示部或上述蓋的開閉動作關(guān)聯(lián)起來控制液體燃料供應(yīng)的燃料連接閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息處理裝置，其特征在于，上述燃料管路上配置了燃料抽吸材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于，上述本體部與上述顯示部或上述蓋體通過鉸鏈部被可折疊地連結(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息處理裝置，其特征在于，上述本體部與上述顯示部或上述蓋體通過鉸鏈部被可折疊地連結(jié)，并且將上述燃料連接閥配置在上述鉸鏈的內(nèi)部或周邊部分上。
13.根據(jù)利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于，上述發(fā)電部具有將包含正極、負極和電解質(zhì)層的多個單電池排列成平板狀而形成的發(fā)電單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信息處理裝置，其特征在于，上述發(fā)電部被組裝入上述顯示部中。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信息處理裝置，其特征在于，上述發(fā)電部被組裝入上述本體部或上述蓋體中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于，具有用來將在正極產(chǎn)生的水從上述發(fā)電部排出的排水部件。
全文摘要
在以燃料電池為內(nèi)部電源的信息處理裝置中，防止燃料的浪費使用，來實現(xiàn)燃料盒的長壽，適應(yīng)信息處理裝置所需負載高效地調(diào)節(jié)燃料電池的使用，來減少向信息處理裝置的燃料裝載量，將燃料盒14的大型化抑制到最低限度，來實現(xiàn)信息處理裝置的薄型化和小型化。在擁有具有控制裝置的本體、顯示部和燃料電池發(fā)電部的信息處理裝置中，與相對上述本體部被可開閉地連結(jié)的顯示部、或者上述本體部所具有的可開閉的蓋體的開閉動作關(guān)聯(lián)起來控制向上述發(fā)電部負極的燃料供應(yīng)。
文檔編號G06F1/26GK1599110SQ20041007399
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者中村新吾, 柏野博志, 西原昭二 申請人:日立麥克賽爾株式會社