电子装置以及燃料电池的制作方法

文档序号:6400632阅读:91来源:国知局
专利名称:电子装置以及燃料电池的制作方法
技术领域
本发明涉及内装有容纳用于冷却例如象半导体元件等那样的发热部的冷却液的冷却液容纳部、或/和作为电源的燃料电池的携带型个人计算机或携带电话等电子装置,及在该装置中使用的燃料电池,更详细地,涉及具有检测冷却液或燃料向电子装置内泄漏的功能的电子装置、和具有检测燃料泄漏、高温发生的功能的燃料电池。
背景技术
最近,在例如携带电话或携带型个人计算机等携带用的电子装置中尝试搭载作为电源的燃料电池。上述燃料电池中,一般采用将作为燃料的甲醇水溶液直接供给燃料电池单元的直接甲醇型燃料电池(DMFC)。
上述燃料电池由依靠化学反应而产生电的燃料电池单元、填充有向所述燃料电池单元供给的燃料即甲醇水溶液的燃料箱、以及连接上述燃料电池单元和燃料箱的连接通路等构成。存在将上述结构内装在壳体中的普通情况,但也存在在上述壳体外侧可拆卸地更换配置用于燃料补给的燃料箱的构成的情况。
然而,对于携带型电子装置而言,有时因坠落产生的冲击或振动等而发生局部破裂,在燃料电池中引起燃料泄漏。
另外,在作为携带型电子装置的个人计算机中,通过使用冷却液的冷却装置冷却发热部即半导体元件的结构正在开发(例如参照专利文献1)。这种电子装置,也会由于受到冲击或振动等发生局部破裂而使冷却液泄漏。
然而,作为携带型电子装置例子的携带电话,如图13所示,已经提出在携带电话101具有的电池容纳部103中,配置采用水溶性油墨局部印刷而形成的密封件105,根据上述油墨渗出就能检测出来自外部的水的浸入。
<专利文献1>特开2002-232176号公报在上述专利文献1所记载的发明中,在冷却半导体元件的水冷装置的各种连接部等容易发生漏水的部位,用吸水性聚合物等吸水性材料制成的封盖覆盖。因此,从水冷装置中出现漏水时,依靠吸水性材料能进行吸水,当出现来自外部的水的浸入时,就存在无法判断是从水冷装置中出现漏水还是外部的水浸入的问题。
另外,象现有的携带电话那样,在电池容纳部中配置密封件的上述结构中,印刷油墨向密封件渗漏时,就无法判断是外部的水浸入还是从燃料电池中泄漏出来的燃料,修补时,为确定原因就存在需要劳力和时间的问题。
另外,在具有燃料电池的电子装置中,例如由于机壳温度升高,树脂部分发生变形时,就存在难以判断是例如由于晴天时在汽车内放置而引起的外部传入的热的原因还是由于燃料电池自身发热的原因的问题。

发明内容
本发明正是鉴于如上所述的现有的问题而提出的,技术方案1的发明是,一种电子装置,其特征在于在该电子装置上安装容纳用来冷却电子装置的发热部的冷却液的流体装置、或者作为上述电子装置的电源的燃料电池的流体装置安装部上,具有根据对上述冷却液内的添加物的观察来检测冷却液的泄漏、或根据对上述燃料电池的燃料内的添加物的观察来检测燃料的泄漏的漏液检测部件。
技术方案2所述的发明是,一种电子装置,其特征在于具有容纳用来冷却电子装置的发热部的冷却液的冷却液容纳部、或者作为上述电子装置的电源的燃料电池,且在上述冷却液容纳部或者上述燃料电池上具有根据对上述冷却液内的添加物或者燃料内的添加物的观察来检测液体泄漏的漏液检测部件。
技术方案3所述的发明是,在技术方案1或2所记载的电子装置中,上述漏液检测部件具有当检测到液体泄漏时报知液体泄漏的漏液报知部件。
技术方案4所述的发明是,在技术方案1、2或3所记载的电子装置中,具有可存储上述漏液检测部件的检测时刻的存储部件。
技术方案5所述的发明是,在技术方案1、2、3或4所记载的电子装置中,在上述冷却液或上述燃料中,添加在该冷却液或燃料蒸发后变成残渣的添加剂。
技术方案6所述的发明是,在技术方案1~5任一项所记载的电子装置中,上述漏液检测部件具有判断是否从上述冷却液容纳部泄漏冷却液或从上述燃料泄漏燃料或从外部浸入水的液体判别部件。
技术方案7所述的发明是,在技术方案6中记载的电子装置中,上述液体判别部件由因乙醇而发生腐蚀或变质或变色的树脂或者橡胶材料形成。
技术方案8所述的发明是,在技术方案6所记载的电子装置中,上述液体判别部件是将水性油墨和能容于乙醇的油墨在表面涂布形成的密封件。
技术方案9所述的发明是,在技术方案1~8任一项所记载的电子装置中,在安装燃料电池的上述流体装置安装部或在电子装置中安装的燃料电池上,具有温度传感器。
技术方案10所述的发明是,在技术方案9所述的电子装置中,上述温度传感器具有随着预定的高温而变色的多种色素。
技术方案11所述的发明是,在至少内装有燃料电池单元的壳体中,具有用于检测向上述燃料电池单元提供的液体燃料泄漏的漏液检测部件。
技术方案12所述的发明是,在至少内装有燃料电池单元的壳体或上述燃料电池单元中的一个或两个中具有温度传感器。


图1是作为携带用电子装置的一个例子的携带电话的背面图,即把电池容纳部的封盖取下时的状态的说明图。
图2是表示图1所示的主要部分的截面说明图。
图3是表示图1所示的主要部分的其他实施形态的截面说明图。
图4是表示图1所示的主要部分的其他实施形态的截面说明图。
图5是示意性的功能方框图。
图6是表示漏液的显示例的说明图。
图7是密封件的说明8是密封件制造时的卷带的说明图。
图9是表示密封件结构的说明图。
图10是表示密封件结构的说明图。
图11是表示从携带电话中取出燃料电池单元状态时的说明图。
图12燃料电池单元的截面说明图。
图13是表示以往技术的说明图。
具体实施例方式
参照图1,作为自由携带的电子装置1的一个例子,本例中对携带电话进行例示,但不仅限于作为电子装置的携带电话,各种电子装置例如个人计算机等均包含在内。作为电子装置的上述携带电话的壳体1C中,形成用于容纳燃料电池(图中未示出)的电池容纳部3。
上述燃料电池最好是直接甲醇型燃料电池(DMFC)。由于可将燃料电池看作是包括由于化学反应而产生电的燃料电池单元、燃料箱及燃料通路的流体装置,因而可将上述电池容纳部3看作流体装置安装部。
然而,当电子装置是上述专利文献1中记载的个人计算机等时,填充冷却半导体元件等发热部的冷却水等冷却液的冷却装置部分与流体装置相当,其安装区域作为流体装置安装部。
出于保护电子装置防止水或燃料泄漏的目的以及电子装置修补的目的,在电子装置中检测是来自在上述流体装置安装部中安装的燃料电池的燃料的泄漏,还是来自冷却装置的冷却液的泄漏是重要的。
因此,出于检测液体泄漏的目的,在作为电子装置的一个例子的上述携带电话1中的作为流体装置安装部的上述电池容纳部3中,设置了通过看到从流体装置(燃料电池)中泄漏出的液体(例如燃料,冷却液)中的添加剂来检测液体泄漏的检测部件5。上述液体泄漏检测部件5,在本例中,如图2所示,在上述电池容纳部3的底部形成漏液保持机构7。
上述漏液保持机构7具有利用表面张力保持从流体装置中泄漏出来的液体的功能,所以在本例中以多个细小的沟9例示。为了在液体干燥后,在液体中预先添加的颜料、染料等添加剂(例如作为红色染料的一例有C.1.No.16045(大和化学合成株式会社制造)、作为蓝色染料的一例有フタリシアニン、作为黄色染料的一例C.1.酸性黄7)成为残渣剩下时容易用肉眼观察,上述泄漏保持机构7最好涂敷成例如白色。
还有,上述漏液保持机构7的结构不限于形成为多个沟9的结构,例如也可是形成为小凹槽的结构、致密配置小凸部的结构或配置纤维或多孔材质的结构、或者适当组合它们的结构等。换言之,关键在于,只要具有保持从流体装置中漏出的液体的功能就可以。另外,由于在流体装置安装部上形成沟或凹槽而使得壳体1C存在强度方面的问题的情况下,如图2所示,可以将漏液保持机构7的部分壳体1C的厚度形成得更厚。
如已经理解的那样,在电子装置的流体装置安装部上,当从流体装置中出现泄漏时,漏出的液体在上述漏液保持机构7中保持,根据看到液体内预先添加的添加剂的颜色就能检测出从流体装置泄漏出液体。因此,在修补电子装置时,就能够知道是流体装置的局部成为液体泄漏原因的缺陷,就能很容易进行修补等。
上述说明中,虽然说明了在电子装置(携带电话)1的壳体1C上形成的流体装置安装部(电池容纳部)3的底部上具有漏液保持机构7的结构,但也可以设在关闭上述流体装置安装部3的封盖11的内表面。这种情况下,如图3所示,在封盖11的一部分上没置由透明的树脂等制成的透明部13,最好在该透明部13的内表面上设置漏液保持机构7。通过在这样的透明部13上设置漏液保持机构7,从流体装置出现漏液时就能从外部观察到,例如电子装置1的电源断开等时,就能很容易地进行对液体泄漏的合适处理。
图4中设置了用于对向电子装置浸入水或者从流体装置出来的漏液进行电气检测的传感器15。更详细地,在上述漏液检测部件中的漏液保持机构7中,在作为凹部的沟9的顶部的多处具有电极17,感知由上述沟9内液体满时引起的电阻变化或静电电容的变化,检测是从外部浸入水还是从流体装置泄漏液体。
如上所述,在设置作为电气检测液体泄漏等异常的漏液检测部件的传感器15的结构中,上述传感器15检测到液体泄漏或水浸入时,在电子装置1中具有的CPU等控制装置19中,在用内装的计时部件21存储液体泄漏等发生的时期(时刻)的存储部件23中进行存储的同时,用报知部件25报知液体泄漏等的发生。
作为上述报知部件25,可以是从例如携带电话等的上述电子装置1上具有的扬声器27(参照图6)发出警告声,或者在电子装置1具有的显示部29上形成警告显示的结构,能直接向电子装置1的使用者传达液体泄漏等异常发生的情况。另外,由于在存储器中预先存储异常发生的时刻(时期),修补时就能有效地知道异常发生的时期。
另外,在上述控制装置19中设置异常处理部件31,依靠该异常处理部件31切断在电子装置1中的电源、或者向例如用户或制造商或职业人预先注册的电子信箱地址自动发送异常发生的邮件。
作为上述液体泄漏检测部件,是如图7所示的密封件,将该密封件配置并粘附在电子装置1中容易发生外部水的浸入的部位或应检测来自电子装置1具有的流体装置的漏液的位置上。
更详细地,在所述密封件33上具有用能容于水的水溶性油墨在密封件33上印刷而成的水溶性印刷部35、和用作为流体装置的一个例子的燃料电池的燃料中含有的能溶于乙醇的油墨印刷而成的乙醇溶性印刷部37。上述水溶性印刷部35和乙醇溶性印刷部37的颜色可以相同也可以不同。另外,在两印刷部35、37的印刷图形相同时,两印刷部35、37最好为不同的颜色。
另外,尽管举例说明了将水溶性印刷部35和乙醇溶性印刷部37印刷在同一密封件33上的情况,但也可以将上述水溶性印刷部35和乙醇溶性印刷部37印刷在不同的密封件上,在电子装置1内并列粘附配置两密封件。
另外,也可以为如下结构如图8所示,将上述水溶性印刷部35和乙醇溶性印刷部37分别印刷在不同的带35T、37T上,然后如图9所示,在分离面上具有粘接剂39、剥离纸41的基带43表面上,并列地贴附上述两带35T、37T。
而且,在上述带35T、37T及基带43上,最好是沿带的纵向以适当间隔没置例如带孔折叠线等的切断线45。在这种情况下,作为切断线45的切入深度,即切断带35T、37T及基带43的切入深度最好为不要到达上述剥离纸41的切入深度。
通过如上述那样的结构,可将作为漏液检测部件的一个例子的密封件33容易地粘附在电子装置的必要部位。
如上所述的那样,在电子装置内配置具有水溶性印刷部35和乙醇溶性印刷部37的密封件33的结构中,来自外部的水浸入时发生向水溶性印刷部35的渗透,另外,从电子装置内的流体装置发生液体泄漏(燃料泄漏)时,也会发生液体内的乙醇向乙醇溶性印刷部37的渗透。
因此,根据上述密封件33的结构,就能用肉眼判断是从电子装置内的流体装置出来的液体泄漏还是来自外部的水浸入。因此,上述密封件33是能判断电子装置内的液体泄漏还是来自外部的水浸入的一种液体判别部件。
然而,作为液体判别部件,也可以不用具有上述水溶性印刷部35、乙醇溶性印刷部37的结构,而采用例如根据在水中润湿溶解变化的公知的结构,或由于乙醇而腐蚀或变质或变色的苯乙烯类树脂、聚烯烃类树脂、聚氨酯、丙烯酸类橡胶等树脂或橡胶材料构成密封件。
进一步,作为上述密封件33的结构,如图10所示,可设置涂布有在预定的高温下发生不可逆的颜色变化的色素的公知的温度传感器47。上述温度传感器47,最好具有与例如80℃、90℃、100℃、110℃等那样的各种高温对应而具有不可逆的颜色变化的多种色素。
因此,通过将具有上述温度传感器47的密封件33贴置在例如携带电话等的电子装置内的多个部位,在能检测上述那样的液体泄漏等的同时,还能检测温度的变化。
因此,例如在电子装置的局部,温度上升引起的树脂制品的变形等问题发生时,温度传感器47能检测出对应何种程度的高温的变色。换句话说,能够知道上述问题发生的温度,例如能够知道夏天晴天时,是在汽车内放置电子装置的原因还是电子装置中具有的燃料电池的异常温度升高的原因。
因此,就能够知道是更换燃料电池或是更换电子装置中的树脂部件的材质。
在电子装置1中,作为电源不限于内装燃料电池,如图11所示,也有将燃料电池单元49可拆卸地安装于携带电话等电子装置1上来使用的情况。在这种情况下,燃料电池单元49的结构最好为图12所示的结构。
换句话说,在具有作为电子装置1的连接部的连接器51的壳体53内,设置有连接空气供给泵55及燃料供给泵57而配置的燃料电池单元59,同时,在上述壳体53内设置填充有供给上述燃料电池单元59的燃料的燃料箱61。并且,上述燃料箱61和上述燃料供给泵57通过连接导管63连接。
进一步地,上述燃料电池单元59和燃料箱61通过回收燃料电池单元59中未反应的燃料等的回收导管65连接。另外,用于排出由于反应而产生的水(水蒸气)和使用后的空气的混合气体的排出导管67与上述燃料电池单元59连接。所述排出导管67的顶端部与上述壳体53上形成的开口部69邻近。然后,在上述回收导管65及排出导管67上,设置多个散热片71。
在上述燃料电池单元59及上述燃料箱61的周围,配置有例如海绵等的多孔材质材料73。另外,在应检测上述燃料电池单元59、燃料箱61及上述壳体53内表面的液体泄漏的多个部位,贴附上述密封件33。
因此,在驱动燃料供给泵57,将燃料箱61内的燃料向燃料电池单元59供给的同时,驱动空气供给泵55向燃料电池单元59供给空气,由此通过化学反应产生电。然后,由于发电而产生的水蒸气和使用后的空气通过排出导管67向外部排出,未反应的燃料等通过回收导管65回收到燃料箱61。
然后,在上述壳体53内从外部浸入水时或/和从上述燃料箱61、燃料电池单元59和各导管的连接部发生燃料等的泄漏时,根据上述密封件33能看到漏液或者漏液的部位等。另外,根据上述密封件33还能观察到燃料电池单元59的异常高温。
在此,例如仅有燃料电池单元59上贴附的密封件33由于高温而显示变色时,能知道燃料电池单元59的温度上升。而在燃料箱61或壳体53的内表面上贴附的密封件33也由于高温而变色时,就能知道晴天时放置于汽车内等高温环境下的可能性。
另外,根据上述结构,由于在燃料电池单元59及燃料箱61的周围配置多孔材质的部件73,因而可保护上述燃料电池单元59及燃料箱61免受例如燃料电池单元49坠落时带来的冲击影响。
在上述结构中,虽然举例说明了空气供给泵55吸入并供给壳体53内的空气的结构,但也可以是上述空气供给泵55的吸入口与壳体53的外部相连接的结构、或上述排出导管67的端部向壳体53的外侧突出的结构。另外,也可以把燃料箱61配置在壳体53的外部,成为可拆卸更换燃料箱61的结构。
如以上说明理解的那样,能区别地观察到从电子装置内的作为流体装置的燃料电池或水冷装置等漏液的场合和从外部向电子装置内浸入水的场合,解决了如上所述的现有的问题。另外,由于高温在电子装置中出现问题时,能区别地检测出是电子装置内部发热的原因还是外部环境的影响。
如以上说明理解的那样,根据本发明,在电子装置中发生漏液等问题时,能够区别地检测出是电子装置内部的液体泄漏还是从外部浸入水的原因,能够解决如前所述的现有的问题。
权利要求
1.一种电子装置,其特征在于在该电子装置上安装容纳用来冷却电子装置的发热部的冷却液的流体装置、或者作为上述电子装置的电源的燃料电池的流体装置安装部上,具有根据对上述冷却液内的添加物的观察来检测冷却液的泄漏、或根据对上述燃料电池的燃料内的添加物的观察来检测燃料的泄漏的漏液检测部件。
2.一种电子装置,其特征在于具有容纳用来冷却电子装置的发热部的冷却液的冷却液容纳部、或者作为上述电子装置的电源的燃料电池,且在上述冷却液容纳部或者上述燃料电池上具有根据对上述冷却液内的添加物或者燃料内的添加物的观察来检测液体泄漏的漏液检测部件。
3.如权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于上述漏液检测部件具有当检测到液体泄漏时报知液体泄漏的漏液报知部件。
4.如权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于具有可存储上述漏液检测部件的检测时刻的存储部件。
5.如权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于在上述冷却液或上述燃料中添加在该冷却液或燃料蒸发后成为残渣的添加剂。
6.如权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于上述漏液检测部件具有判断是否从上述冷却液容纳部泄漏冷却液、从上述燃料电池泄漏燃料或从外部浸入水的液体判别部件。
7.如权利要求6所述的电子装置,其特征在于上述液体判别部件由因乙醇而发生腐蚀或变质或变色的树脂或者橡胶材料形成。
8.如权利要求6所述的电子装置,其特征在于上述液体判别部件由将水性油墨和能溶于乙醇的油墨涂敷于表面上而形成的密封件构成。
9.如权利要求1或2所述的电子装置,其特征在于在安装燃料电池的上述流体装置安装部或在电子装置中安装的燃料电池上,具有温度传感器。
10.权利要求9所述的电子装置,其特征在于上述温度传感器具有达到预定高温就变色的多种色素。
11.一种燃料电池,其特征在于在至少内装有燃料电池单元的壳体中,具有用于检测向上述燃料电池单元提供的液体燃料的泄漏的漏液检测部件。
12.一种燃料电池,其特征在于在至少内装有燃料电池单元的壳体或上述燃料电池单元中的一个或两个上具有温度传感器。
全文摘要
提供一种电子装置及燃料电池,在发生泄漏等引起的问题时,能够观察判断是电子装置中的液体泄漏还是从外部浸入水。其中,在该电子装置上安装容纳冷却电子装置(1)发热部的冷却液的流体装置、或作为上述电子装置的电源的燃料电池的流体装置安装部(3)上,具有根据对上述冷却液内的添加物的观察来控测冷却液的泄漏或根据对上述燃料电池的燃料内的添加物的观察来检测燃料的泄漏的漏液检测部件(5)。上述漏液检测部件(5)具有在检测液体泄漏时报知液体泄漏的漏液报知部件,以及可存储上述漏液检测部件的检测时刻的存储部件。向上述冷却液或上述燃料中添加在该冷却液或燃料蒸发后成为残渣的添加剂。
文档编号G06F1/26GK1531128SQ20041003871
公开日2004年9月22日 申请日期2004年2月13日 优先权日2003年2月14日
发明者久野胜美, 一, 坂上英一, 孝, 菊入信孝, 直, 高松伴直, 夫, 岩崎秀夫 申请人:株式会社东芝
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