專利名稱:發(fā)電裝置、燃料封裝組件及剩余燃料量測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)液體燃料的燃料封裝組件,一種包括燃料封裝組件和發(fā)電模塊的發(fā)電裝置,該發(fā)電模塊通過(guò)燃料封裝組件所提供的液體燃料的化學(xué)反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生電能,以及一種剩余燃料量的測(cè)量裝置,該剩余燃料量的測(cè)量裝置測(cè)量余在容器中液體燃料的剩余量,容器用來(lái)存儲(chǔ)儲(chǔ)備的液體燃料并向發(fā)電模塊提供燃料。
背景技術(shù):
近些年來(lái),緊湊的電子裝置例如便攜式電話、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、腕表、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)及電子文件夾等都得以顯著地進(jìn)步和發(fā)展。
作為上述緊湊電子裝置上的電源,使用一次性電池例如堿性電池和錳干電池,和/或蓄電池例如鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池。然而,從能量的利用效率方面來(lái)看,在一次性電池和蓄電池中的能量不一定總能有效地利用。另一方面,燃料電池直接從電池中的燃料和空氣中的氧氣之間的電化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)能中來(lái)獲得電能,燃料電池被定位為在將來(lái)具有廣闊前景的電池。
因此近些年來(lái),為了代替一次性電池和蓄電池,開展了具有高能量利用效率的燃料電池的研究和發(fā)展。
由于如上文所述的緊湊電子裝置都很小,并且,根據(jù)用戶的使用場(chǎng)合,被用于各種方向和位置。例如,筆記本電腦被到處攜帶、夾在腋下,便攜式電話隨便被裝在口袋或包內(nèi)被到處攜帶,并且在某些情況下,人們打電話時(shí)傾斜便攜式電話。由于便攜式電話持續(xù)接收電波,因此即使在待機(jī)狀態(tài)下也消耗電能。因此,在使用燃料電池作為這些電子裝置的電源的情況下,優(yōu)選的是即使在燃料電池或提供燃料至燃料電池的燃料箱是傾斜以及不傾斜的狀態(tài)時(shí),燃料均被穩(wěn)定地提供至燃料電池。
在未審查的日本專利申請(qǐng),KOKAI No.2001-93551中公開了一種燃料電池,其包括燃料電池主體和燃料箱,在電池主體中,質(zhì)子傳輸極板隔在燃料電極和氧氣電極之間,燃料箱存儲(chǔ)液體燃料并連接在燃料電池的主體上。在燃料箱上形成有縫隙。滲透材料被設(shè)置在燃料箱中。滲透材料從燃料箱延伸至燃料電池主體的連接單元。燃料箱中的液體燃料通過(guò)滲透材料滲透至連接單元,滲透至連接單元的液體燃料通過(guò)毛細(xì)管作用力供給燃料電池主體,并在燃料電池主體中獲得電能。由于在箱體上形成有縫隙,即使液體燃料被消耗,在燃料箱和外界之間也能保持壓力的平衡。如果燃料箱空了,可以更換一個(gè)新的。
在日本專利申請(qǐng)No.2001-93551中所公開的燃料電池是設(shè)置在便攜的緊湊電子裝置中的情況,由于電子裝置用于各種位置和方向(傾斜),燃料箱也變成各種位置和方向(傾斜)。因此,根據(jù)燃料箱的位置/方向(傾斜),或液體燃料的剩余量,就存在液體燃料不能接觸到滲透組件的情況,就會(huì)擔(dān)心即使燃料箱里還有燃料,對(duì)燃料電池的液體燃料供應(yīng)也會(huì)停止。由于滲透至滲透材料的液體燃料被毛細(xì)管作用力保持在滲透材料中,因此就存在這種情況,在液體燃料被消耗的過(guò)程中,在施加到滲透材料上的毛細(xì)管作用力與施加到燃料電池主體側(cè)的毛細(xì)管作用力相等時(shí),就停止了從滲透材料向燃料電池主體的液體燃料供應(yīng)。因此,液體燃料就有可能剩余在液體燃料箱中。
此外,由于是通過(guò)毛細(xì)管作用力將液體燃料提供給燃料電池主體的,在這種情況下,從燃料箱連接至燃料電池主體到液體燃料到達(dá)燃料電池主體需要很長(zhǎng)的時(shí)間。
另外,由于電子裝置及燃料箱被用于各種位置和方向,燃料箱里的液體燃料根據(jù)燃料箱的位置會(huì)流至各個(gè)位置。因此,很難在數(shù)量上測(cè)量燃料箱中剩余燃料的量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供一種發(fā)電裝置、一種燃料封裝組件和一種發(fā)電模塊,其能夠穩(wěn)定地沒(méi)有剩余地供應(yīng)所存儲(chǔ)的液體燃料。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供剩余燃料量的測(cè)量裝置,其能夠穩(wěn)定地測(cè)量所存儲(chǔ)的液體燃料的剩余量。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的發(fā)電裝置,包括燃料封裝組件(1),包括容器(2),其中隔離出內(nèi)部空間并具有連通至內(nèi)部空間的流出口(47)和流入口(44);液體燃料(99),充滿容器(2)中流出口(47)那側(cè)的區(qū)域;和跟隨器(10),其隔離液體燃料(99)和流入口(44)那側(cè)的區(qū)域,及發(fā)電模塊(91),其包括自由地連接到燃料封裝組件(1)流出口(47)上的吸入口(78),和自由地連接到燃料封裝組件(1)流入口(44)上的第一排出口(77),根據(jù)從燃料封裝組件(1)所提供的液體燃料(99)來(lái)產(chǎn)生電能,并從第一排出口(77)排出液體燃料(99)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的部分產(chǎn)物。
一個(gè)根據(jù)本發(fā)明第二方面的燃料封裝組件(1),包括容器(2),其中的內(nèi)部空間被間隔開并包括連通至所述內(nèi)部空間的流出口(47)和流口(44);液體燃料(99),充滿容器(2)中流出口(47)那側(cè)的區(qū)域;及跟隨器(10),其隔離液體燃料(99)和流入口(44)側(cè)的區(qū)域。
根據(jù)上文的發(fā)明,其中設(shè)置有流入口以便流體(例如氣體和液體)流入,當(dāng)存儲(chǔ)在燃料封裝組件中的液體燃料從流出口流出的時(shí)候,防止內(nèi)部空間中的壓力根據(jù)液體燃料的消耗而減小,雖然液體燃料在流出,內(nèi)部空間中的壓力還可以保持在等于或高于預(yù)先確定的壓力。因此,跟隨器容易跟隨液體燃料的后端,并且,很難將在流出口和跟隨器之間,尤其是流出口和液體燃料以及液體燃料和跟隨器之間的空間清空。因此,即使發(fā)電裝置和/或燃料封裝組件的位置、方向、傾斜變化,流出口也會(huì)被液體燃料所充滿。因此,該燃料封裝組件能夠穩(wěn)定地提供液體燃料。
剩余燃料量的測(cè)量裝置測(cè)量液體燃料(99)的剩余量,包括檢測(cè)隔離液體燃料底端跟隨器(10)之位移的傳感器(81),在充滿液體燃料(99)的液體腔室(31)中,由跟隨器來(lái)封閉并緊跟液體燃料(99)的末尾。
依照本發(fā)明,由于跟隨器通過(guò)液體燃料的消耗跟隨液體燃料底端位置的改變,因此液體燃料的剩余量可通過(guò)傳感器經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換來(lái)檢測(cè)跟隨器的位移。由于這一操作起因于跟隨器的表面壓力,液體燃料的剩余量可以從跟隨器的位置來(lái)測(cè)量,不管液體燃料底端面向什么方向,即不論容器的位置如何。
圖1的框圖示出了發(fā)電裝置的基本結(jié)構(gòu)。
圖2的框圖示出了另外一個(gè)發(fā)電裝置的基本結(jié)構(gòu)。
圖3所示為燃料封裝組件的透視圖。
圖4所示為燃料封裝組件分解后的透視圖。
圖5所示為圖3中按照虛線V-V在箭頭方向切開的燃料封裝組件的橫截面圖。
圖6所示為圖3中按照虛線VI-VI在箭頭方向切開的燃料封裝組件的橫截面圖。
圖7所示為圖6中局部放大的橫截面圖。
圖8所示為圖5中區(qū)域(III)放大后的橫截面圖。
圖9是止回閥的側(cè)面圖。
圖10是圖9中所示止回閥的前視圖。
圖11是圖9中所示止回閥的頂視圖。
圖12所示為圖9中止回閥的橫截面圖。
圖13是前蓋組件的透視圖。
圖14所示為圖5中區(qū)域(XIV)放大后的橫截面圖。
圖15所示為圖5中區(qū)域(XV)放大后的橫截面圖。
圖16所示為連通接口的透視圖。
圖17所示為一個(gè)燃料封裝組件已經(jīng)連接到發(fā)電模塊上的情況下,連通接口的透視圖。
圖18所示為兩個(gè)燃料封裝組件已經(jīng)連接到發(fā)電模塊上的情況下,連通接口的透視圖。
圖19是根據(jù)流出的燃料來(lái)描述剩余燃料量測(cè)量裝置的運(yùn)行方式的橫截面圖。
圖20是根據(jù)流出的燃料來(lái)描述剩余燃料量測(cè)量裝置的運(yùn)行方式的橫截面圖。
圖21是根據(jù)流出的燃料來(lái)描述剩余燃料量測(cè)量裝置的運(yùn)行方式的橫截面圖。
圖22是根據(jù)流出的燃料來(lái)描述剩余燃料量測(cè)量裝置的運(yùn)行方式的橫截面圖。
圖23是根據(jù)流出的燃料來(lái)描述剩余燃料量測(cè)量裝置的運(yùn)行方式的橫截面圖。
圖24是根據(jù)流出的燃料來(lái)描述剩余燃料量測(cè)量裝置的運(yùn)行方式的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是帶有剩余燃料量測(cè)量裝置的燃料轉(zhuǎn)化型發(fā)電裝置的框圖,及圖2是直接的燃料發(fā)電裝置的框圖。本發(fā)明可以應(yīng)用于這兩種發(fā)電裝置。
如圖1和圖2中所示,兩個(gè)發(fā)電裝置都包括如圖5中所示用于存儲(chǔ)液體燃料99的燃料封裝組件1和發(fā)電模塊91,發(fā)電模塊91用存儲(chǔ)在燃料封裝組件1中的液體燃料99產(chǎn)生電能。燃料封裝組件1可自由地附著于發(fā)電模塊91上,或自由地從發(fā)電模塊91上拆下。這里的自由地附著/脫離發(fā)電模塊91,其意思是在燃料封裝組件1和發(fā)電模塊91中,從燃料封裝組件1向發(fā)電模塊91導(dǎo)入液體燃料99的燃料通道可自由地物理連接/斷開。發(fā)電裝置進(jìn)一步包括連接接口和剩余燃料量測(cè)量裝置,連接接口用來(lái)可拆下地連接燃料封裝組件1至發(fā)電模塊91,剩余燃料量測(cè)量裝置用來(lái)測(cè)量燃料封裝組件1中液體燃料99的剩余量。
液體燃料99是液體化學(xué)燃料和水的混合物。作為化學(xué)燃料,可以使用包括氫原子的混合物例如諸如甲醇、乙醇等的酒精,以及二乙醚和汽油。在本實(shí)施例中,甲醇和水的混合物被用作液體燃料99。
如圖1中所示,在燃料轉(zhuǎn)換的發(fā)電裝置中,發(fā)電模塊91包括汽化器92、轉(zhuǎn)化器93、一氧化碳去除器94、燃料電池95和泵80。汽化器92、轉(zhuǎn)化器93和一氧化碳去除器94中的每一個(gè)都是被稱作微型反應(yīng)器的小型化學(xué)反應(yīng)器。在每一個(gè)微型反應(yīng)器的內(nèi)部,都形成流通管和加熱器,流通管通過(guò)液體燃料99或更新了的燃料,加熱器用來(lái)產(chǎn)生熱量以促進(jìn)流通管中的化學(xué)反應(yīng)。
汽化器92、轉(zhuǎn)化器93和一氧化碳去除器94中的每一個(gè)都具有兩個(gè)或多個(gè)相互層壓或置于一起的基底?;拙哂型ㄟ^(guò)相對(duì)基底覆蓋的槽所形成的流動(dòng)通道。流動(dòng)通道或槽具有0.05mm-0.2mm的深度和寬度。
存儲(chǔ)在燃料封裝組件1中的液體燃料99通過(guò)泵80提供給汽化器92。在汽化器92中,加熱器將提供的液體燃料加熱使其汽化,并產(chǎn)生甲醇和水蒸氣的混合氣體,也就是氣體燃料。在汽化器92中所產(chǎn)生的混合氣體被提供給轉(zhuǎn)化器93。在燃料封裝組件1中,甲醇和水可以分開存放。在這種情況下,就燃料封裝組件1中就需要排出口,分別排出必要量的甲醇和水。
轉(zhuǎn)化器93將汽化器92所提供的混合氣體生成氫氣和二氧化碳。具體是如化學(xué)方程式(1)中所示,混合氣體中的甲醇和水蒸汽通過(guò)催化劑發(fā)生反應(yīng),并生成二氧化碳和氫氣。
(1)在轉(zhuǎn)化器93中,存在甲醇和水蒸汽的混合氣體沒(méi)有完全重新組成二氧化碳和氫氣的情況。在化學(xué)方程式(2)中所示的這種情況下,甲醇和水蒸汽反應(yīng)并生成二氧化碳和一氧化碳。
(2)在轉(zhuǎn)換器93中所產(chǎn)生的氣體被提供給一氧化碳去除器94。
通過(guò)有選擇地氧化包含在混合氣體中的一氧化碳,一氧化碳去除器94用來(lái)去除轉(zhuǎn)化器93所提供的混合氣體中的一氧化碳。更確切地說(shuō),包含在轉(zhuǎn)化器93所提供的混合氣體中的一氧化碳和來(lái)自大氣中的氧氣通過(guò)催化劑反應(yīng),并產(chǎn)生二氧化碳。
(3)包括氫氣的混合氣體由一氧化碳去除器94提供給燃料電池95的燃料電極。
如電化學(xué)反應(yīng)方程式(4)中所示,燃料電95的燃料電極通過(guò)燃料電極催化劑的影響,把一氧化碳去除器94所提供的混合氣體中包含的氫氣分離成氫離子和電子。氫離子透過(guò)離子導(dǎo)電(滲透)膜到達(dá)空氣電極,從氫氣分離出來(lái)的電子被燃料電極所獲取。
(4)空氣被引入并提供給燃料電池95的空氣電極。接著如化學(xué)反應(yīng)方程式(5)中所示,空氣中的氧氣、透過(guò)離子導(dǎo)電膜的氫離子和去除的電子反應(yīng),生成作為附帶產(chǎn)物的水。
(5)如上文所述,發(fā)生于燃料電池95中、上文方程式(4)和(5)所示的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。作為附帶產(chǎn)物產(chǎn)生的水、二氧化碳和空氣等被排出燃料封裝組件1。
另一方面,如圖2中所示,在直接的燃料發(fā)電裝置中,發(fā)電模塊91包括泵80和燃料電池97。
來(lái)自燃料封裝組件1提供給泵80的液體燃料99被導(dǎo)入到泵80中,并提供給燃料電池97的燃料電極。
如電化學(xué)反應(yīng)方程式(6)中所示,在燃料電池97的燃料電極上,泵80所提供的液體燃料在燃料電極的催化劑影響下被分成氫離子和電子。氫離子透過(guò)離子導(dǎo)電(滲透)膜到達(dá)空氣電極,通過(guò)燃料電極來(lái)去除電子。
(6)空氣被導(dǎo)入并提供給燃料電池97的空氣電極。接著如電化學(xué)反應(yīng)方程式(7)中所示,空氣中的氧氣、透過(guò)離子導(dǎo)電(滲透)膜的氫離子和去除的電子反應(yīng),生成作為附屬產(chǎn)物的水。
(7)如上文所述,通過(guò)發(fā)生在燃料電池97中的方程式(6)和(7)所示的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。包括水、二氧化碳和空氣等的混合氣體被排至燃料封裝組件1。在燃料電池中97中沒(méi)有反應(yīng)的甲醇可以被循環(huán),以便其被導(dǎo)入至泵80并再一次提供給燃料電池97。
在該發(fā)電裝置應(yīng)用于所描述的電子裝置的情況下,例如筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)和電子文件夾等等,發(fā)電模塊91被固定在電子裝置體上,使得燃料封裝組件1可以自由地附著于/脫離電子裝置體,并且電子裝置是通過(guò)使用在發(fā)電模塊91所產(chǎn)生的電能來(lái)運(yùn)行的。優(yōu)選的是,在發(fā)電模塊91或電子裝置中提供對(duì)燃料電池95或燃料電池97中所產(chǎn)生的電能充電,并將能量輸出至電子裝置的充電單元,以便在發(fā)電模塊91中產(chǎn)生的電能能依照電子裝置的要求來(lái)輸出。在由于向電子裝置輸出能量或內(nèi)部消耗而減少了充電單元中充電電量的情況下,充電單元輸出一個(gè)控制信號(hào),使得發(fā)電模塊91中的控制電路操作泵80,以提供液體燃料99至汽化器92或燃料電池97,以便于產(chǎn)生補(bǔ)充量的電能。
接下來(lái),將根據(jù)附圖3-7來(lái)描述燃料封裝組件1。
圖3所示為燃料封裝組件1的透視圖,圖4是燃料封裝組件1的分解透視圖,圖5是當(dāng)燃料封裝組件1在平面方向上切開時(shí)的橫截面示意圖,圖6是當(dāng)燃料封裝組件1在厚度方向上切開時(shí)候的橫截面示意圖,及圖7是圖6中燃料封裝組件1端部橫截面的橫截面圖。
燃料封裝組件1包括充滿液體燃料99的柱形容器2。燃料封裝組件1具有附著到柱形容器2上的各種組件。柱形容器2包括容器主體3、前蓋組件4和后蓋組件5,容器主體3具有內(nèi)部空間并具有大致呈矩形板狀的外形,前蓋組件4附著在容器主體3的前端部,及后蓋組件5附著在容器主體3的后端部。
如圖5中所示,容器主體3的內(nèi)部空間被分成多個(gè)前后方向(容器主體2的縱向)上縱長(zhǎng)的腔室(液體腔室)31、31...(在圖中有五個(gè)液體腔室31),以及一個(gè)在前后方向上縱長(zhǎng)的受壓流動(dòng)通道32。更確切地說(shuō),在前后方向上延伸的多個(gè)隔板(隔離板)33形成在容器主體3的內(nèi)部空間中,以便于分隔相鄰的液體腔室31、31、...,以及液體腔室31和受壓流動(dòng)通道32。換句話說(shuō),隔板隔離內(nèi)部空間,形成液體腔室31、31、...及受壓流動(dòng)通道32。在容器主體3的內(nèi)部空間中,隔板33設(shè)置得相互平行并相互間隔開預(yù)定距離,多個(gè)液體腔室31、31、...和受壓流動(dòng)通道32設(shè)置得相互平行。隔板31、31、...的前后方向上的長(zhǎng)度要稍短于容器主體3的長(zhǎng)度,每一個(gè)隔板33、33、...的后端都設(shè)置得比容器主體3的后端部40稍微更靠近前端面37那側(cè)。如圖4中所示,在隔板33的后端部33a、33a、...上,形成打開液體腔室31、31、...的后端和受壓流動(dòng)通道32后端的開口36。如果這里有多個(gè)液體腔室31、31、...,數(shù)量并不限定為5個(gè),可以是等于或多于5個(gè),或等于或少于5個(gè)。
液體腔室31、31、...在前后方向上的長(zhǎng)度都相互一致。另外,當(dāng)每個(gè)液體腔室31在縱向上垂直切開的時(shí)候,多個(gè)液體腔室31、31、...從前端面37側(cè)至后端部40側(cè)的內(nèi)部空間的橫截面積是常量。此外,每一個(gè)液體腔室31、31、...都具有相似的管狀或圓柱形。剩余燃料量的測(cè)量裝置為了測(cè)量液體燃料99的剩余量,當(dāng)在縱向上垂直切開的時(shí)候,液體腔室31、31、...的橫截面是下面(A),(B)或(C)中的一種。
(A)所有液體腔室31、31、...的體積都彼此相等,或所有腔室31、31、...的內(nèi)部空間的橫截面積都彼此相等。
(B)當(dāng)液體腔室31在縱向上垂直切開的時(shí)候,至少一個(gè)液體腔室31、31、...的內(nèi)部空間的橫截面積大于其它任何腔室31的橫截面積,因此,至少一個(gè)液體腔室31的體積大于其它液體腔室31的體積。
(C)當(dāng)液體腔室31在縱向上垂直切開的時(shí)候,至少一個(gè)液體腔室31、31、...的內(nèi)部空間的橫截面積小于其它任何腔室31的橫截面積,因此,這一個(gè)液體腔室31的體積小于其它液體腔室31的體積。
就(B)和(C)而言,有這種情況,例如,設(shè)置在圖3和圖4(圖22和圖24的頂側(cè))的最右側(cè)的液體腔室31具有最大的橫截面積,因此,腔室31的體積最大,再到左側(cè)(圖22和圖24中的底部),液體腔室31的橫截面積也就是液體腔室31的體積變小了,并且設(shè)置在最左側(cè)的腔室31具有最小的橫截面積,因此腔室31的體積也最小(圖22和圖24中所示的情況),或者設(shè)置在最左側(cè)的液體腔室31(圖22和圖24中的頂部)具有最大的橫截面積,因此腔室31的體積也就最大,再看右邊(圖22和圖24中的頂側(cè)),液體腔室31的橫截面積即液體腔室31的體積變小,并且設(shè)置在最右側(cè)的腔室31具有最小的橫截面積,因此腔室31的體積最小。
在容器主體3的后端部40上,附著了后蓋組件5,后蓋組件5在遠(yuǎn)離液體腔室31、31、...及受壓流通通道32預(yù)定距離處覆蓋后端部40。如圖4中所示,后蓋組件5包括遮蓋部分51和連接部分52。遮蓋部分51用于在容器主體3的后端側(cè)分隔空間,并形成為與容器主體3后端部分40的外圍表面相同形狀和尺寸。連接部分52是一個(gè)蓋子,該蓋子的后端側(cè)通過(guò)遮蓋部分51來(lái)遮蓋后端側(cè),該蓋子還具有遮蓋的前端部分57。連接部分52是從前端部分57插入到容器主體后端部分40的內(nèi)壁中,并與容器主體3連接,以在容器主體的開口36上形成封閉空間38。
更確切地說(shuō),用彈性材料例如橡膠等制成的密封組件53被安裝在后蓋組件5的連接區(qū)域(安裝區(qū)域)52的外緣。密封組件53與遮蓋部分51連接或毗連。此外,連接部分52從容器主體3的后端面插入,以使得將密封組件53連接或鄰接至后端部40,以便于后蓋組件5安裝到開口36中。通過(guò)以這種方式支撐密封組件53,容器主體3和蓋子組件5之間的空間或狹縫被填滿,柱形容器2被密封。因此,防止了液體腔室31、31、...中的燃料99從容器主體3和蓋子組件4之間泄漏。
通過(guò)將后蓋組件5附著在容器主體3的后端面上,開口36被后蓋組件5的遮蓋部分51所封閉,如圖5中所示,在開口36處形成壓力調(diào)整室38。由于液體腔室31、31、...和受壓流動(dòng)通道32都開口于開口36處,流入到受壓流動(dòng)通道32中的流體就有可能通過(guò)壓力調(diào)整室38流出至液體腔室31、31、...中。
在后蓋組件5的遮蓋部分51上,形成有從壓力調(diào)整室38引導(dǎo)至外部的排出口54。圖8是圖5中所示排出口54的外圍區(qū)域(VIII)的放大圖。如圖8中所示,形成排出口54的管狀部分55形成在遮蓋部分51上,使得其向壓力調(diào)整室38的內(nèi)部突出。第二止回閥6被安裝到排出口54上。第二止回閥6不可逆地僅僅允許流體通過(guò)排出口54從壓力調(diào)整室38向外流動(dòng)。如圖9-12中所示,第二止回閥是鴨嘴閥,鴨嘴閥是由彈性并可變形(例如彈性體(橡膠))材料制成的鴨嘴形狀的閥。這里的圖8和圖9是止回閥6的側(cè)視圖,在同一個(gè)方向觀看的情況下,圖10是第二止回閥6的前視圖,圖11是第二止回閥6的俯視圖,及圖12是第二止回閥6在縱向上切開的橫截面圖。
具體來(lái)說(shuō),第二止回閥6包括管狀的主體部分6a、整體地形成在主體部分6a的末端側(cè)并疊加在一起的頂蓋部分6b和底蓋部分6c以及整體地形成在主體部分6a的后端部分上并從主體部分6a的外壁徑向向外突出的環(huán)形凸緣部分6d。在第二止回閥6的后端部,主體部分6a的內(nèi)部孔打開。通過(guò)形成頂蓋部分6b和底蓋部分6c以使得它們相互疊加,在第二止回閥6的末端,內(nèi)部孔在第二止回閥6的末端封閉,通過(guò)在第二止回閥6末端形成頂蓋部分6b和底蓋部分6c來(lái)限定水平延伸的間隙6e。間隙6e通向內(nèi)部孔。底蓋部分6b和底蓋部分6c形成圓錐形,以便于整個(gè)的厚度T向著第二止回閥6的末端變薄。
在第二止回閥6中,在內(nèi)部孔中的壓力和第二止回閥6外側(cè)末端的壓力相等的情況下,間隙6e是封閉的,或變成間隙6e稍微張開的狀態(tài)(這種狀態(tài)稱之為初始狀態(tài))。另一方面,在內(nèi)部孔中的壓力高于第二止回閥6外部末端壓力的情況下,通過(guò)頂蓋部分6b和底蓋部分6c的彈性變形,間隙6e張開的寬度大于初始狀態(tài),并允許第二止回閥6外部末端的流體通過(guò)間隙6e從內(nèi)部孔流動(dòng)(這種狀態(tài)稱之為開啟狀態(tài))。在內(nèi)部孔中的壓力小于第二止回閥6外部末端的壓力的情況下,間隙6e通過(guò)頂蓋部分6b和底蓋部分6c的彈性變形來(lái)關(guān)閉,并防止從第二止回閥6的外側(cè)末端通過(guò)間隙6e至內(nèi)部孔的液體流動(dòng)(這種狀態(tài)稱之為關(guān)閉狀態(tài))。
如圖8中所示,通過(guò)從壓力調(diào)整室38向外側(cè)設(shè)置其末端,將頂蓋部分6b、底蓋部分6c和主體部分6a安裝在排出口54上,并將凸緣部分6d鎖定至壓力調(diào)整室38內(nèi)壁的管狀部分55的端部上,這種類型的第二止回閥6就附著在后蓋組件5上。通過(guò)連接具有空心管狀的閥門止擋器56來(lái)固定第二止回閥6,閥門止擋器56包括環(huán)形凸緣部分,環(huán)形凸緣部分從內(nèi)壁向內(nèi)向管狀部分55突出,并進(jìn)一步用閥門止擋器56的凸緣部分和管狀部分55的端部從兩側(cè)支撐第二止回閥6的凸緣部分6d。
如圖4中所示,在容器主體3的前端部,薄于容器主體3中心部分的連接區(qū)域39形成得向前突出,并且,連接區(qū)域39的端面形成了容器主體3的前端表面37。
在前端表面37與每一個(gè)液體腔室31相應(yīng)的位置上,形成有穿透至液體腔室31的連通孔34。具有多個(gè)精密切口的網(wǎng)可以伸展而覆蓋這些連通孔34、34、...。
為了用剩余燃料量測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量燃料99的剩余量,這些連通孔34、34、...的開口區(qū)域和液體腔室31、31、...的橫截面區(qū)域之間具有如下關(guān)系。
在所有的液體腔室31、31、...的橫截面積都相等的情況下,如上所述的(A),(A-1)設(shè)置在最右側(cè)的連通孔34的開口區(qū)域是最大的,接著向左移動(dòng),連通孔34的開口區(qū)域變小,設(shè)置在最左側(cè)的連通孔具有最小的開口區(qū)域,或(A-2)設(shè)置在最左邊(圖19至圖21中的底側(cè))的連通孔34的開口區(qū)域最大,再向右移動(dòng)(圖19至圖21中的頂側(cè)),連通孔34的開口區(qū)域變小,設(shè)置在最右側(cè)的連通孔34具有最小的開口區(qū)域。
如上文的(B)或上文的(C),在液體腔室31、31、...的橫截面積不同的情況下,所有的連通孔34、34、...的開口區(qū)域都相等(圖22至圖24中所示的情況)。
在與容器主體3前端面37的受壓流動(dòng)通道32相對(duì)應(yīng)的位置上,形成有連通受壓流動(dòng)通道32的連通孔35。在容器主體3的前端部分,附著有覆蓋前端部分的前蓋組件4。圖13是前端蓋組件4的透視圖。在前蓋組件4上,開口向著容器主體3一側(cè)的開口槽41在側(cè)面方向上延長(zhǎng)。另外,在開口槽41的底部,具有其開口面積比開口槽41小的階梯槽42在橫向上形成。如圖14中所示,開口槽41與容器主體3的連接區(qū)域39相匹配,在連通孔35通向受壓流動(dòng)通道32的外圍處,容器主體3的前端面37與容器主體3的底部連接,并且在與液體腔室31、31、...連通的連通孔34、34、...的周邊上,容器主體3的前端面37與階梯槽42的底部分開。通過(guò)與容器主體3的前端面37分開的階梯槽42的底部,形成了連通室43,它是階梯槽42限定的內(nèi)部空間。連通室43的壁面包括容器主體3的前端面37和前蓋組件4,并且連通室43通過(guò)連通孔34、34、...與多個(gè)液體腔室31、31、...連通。
在與前蓋組件4的連通孔35相對(duì)應(yīng)的位置上,形成從開口槽41的底部導(dǎo)通至前側(cè)外部的流入口44,并且流入口44和連通口35都連通至那里。在圖14中,放大示出了圖5中所示流入口44周圍的區(qū)域XIV。如圖14中所示,形成流入口的流入管管接頭部45形成在前蓋組件4上,使得其向前的外側(cè)伸出(附圖中的左側(cè))。通過(guò)流入口44和連通孔35,只允許液體流從外部向受壓流動(dòng)通道32(在圖中是從左至右的方向)單向流動(dòng)的第三止回閥7安裝到流入口上。第三止回閥7以與圖9至圖12中所示第二止回閥6相同的方式構(gòu)置。與第二止回閥6相同,第三止回閥7是用彈性可變形材料制成鴨嘴形狀的鴨嘴閥。第三止回閥7的末端從外側(cè)向著受壓流動(dòng)通道32安裝到流入口44中。在第三止回閥7的凸緣部分(相應(yīng)于圖9-12中的6d)被鎖定在流入管接頭部分45的末端上的情況下,第三止回閥7是通過(guò)第三止回閥7的凸緣部分來(lái)固定的,第三止回閥的凸緣被支撐在安裝于流入管接頭部分45上的閥門止擋器46的凸緣部分和流入管接頭部分45的蓋子之間。
如圖5中所示,在離開流入口44一預(yù)定距離的位置上,形成了流出口47,它與流入口44并排成一對(duì),從階梯凹槽42的底部連通至前面的外側(cè)部分。該流出口通向連通室43。圖15中所示為圖5中示出的流出口47周圍的XV區(qū)域。如圖15中所示,形成流出口47的流出管接頭部分48形成在前蓋組件4上,以致于向前外側(cè)伸出。在狹縫不是由下文所描述的吸入管79或針打開的情況下,僅僅允許液體通過(guò)流出口從外側(cè)向連通室43的方向(在附圖中從左側(cè)向右側(cè)的方向)流動(dòng)的第一止回閥8安裝到流出口47上。第一止回閥8以與圖9-12中所示的第二止回閥6相同的方式構(gòu)置。在與第二止回閥6相同的方式中,第一止回閥8是由彈性及變形材料制成的鴨嘴形狀的鴨嘴閥。第一止回閥8的末端在從外側(cè)向連通室43的方向被安裝到流出口47中。在第一止回閥8的凸緣部分被鎖定到流出管接頭部分48的末端上的情況下,第一止回閥8被其凸緣部分所固定,第一止回閥8的凸緣部分被支撐在安裝到流出管接頭部分48上的閥門止擋器49的凸緣部分和流出管接頭部分48的末端之間。
如圖4、5、13和15中所示,在連通室43的內(nèi)部并且面向流出口47(即第一止回閥8的末端)的位置上,設(shè)置有吸收液體燃料99的吸收器9。吸收器9具有柔軟的多孔結(jié)構(gòu),并且其上形成有大量的用于吸收液體燃料99的微孔。吸收器這樣構(gòu)置在包括液體燃料99的情況下,當(dāng)從外面增加壓力時(shí),被吸收到內(nèi)部的液體燃料99泄漏到外部。海綿、非機(jī)織織物或纖維等可以作吸收器9。
在如上文所述構(gòu)置的柱形容器2上,通過(guò)將前蓋組件4和后蓋組件5附著至容器主體3上來(lái)形成內(nèi)部空間。內(nèi)部空間被間隔成液體腔室31、31、...,受壓流動(dòng)通道32,壓力調(diào)整室38和連通室43。液體從流入口44至流出口47的流動(dòng)所產(chǎn)生的壓力被按照從受壓流動(dòng)通道32至壓力調(diào)整室38至液體腔室31、31、...至連通室43的順序轉(zhuǎn)移。
在液體燃料99的端部,在靠近每一個(gè)液體腔室31中的壓力調(diào)整室38處,設(shè)置有蓋住液體燃料99并跟隨液體燃料99端部的跟隨器10。跟隨器10接觸形成液體腔室31的內(nèi)壁表面(隔板33和容器主體3的內(nèi)壁表面),并且通過(guò)跟隨器10,液體腔室31被分成連通孔34側(cè)的區(qū)域和壓力調(diào)整室38側(cè)的相對(duì)區(qū)域。此外,通過(guò)跟隨器10、10、...,柱形容器2的內(nèi)部空間被分成流出口47側(cè)的區(qū)域和流入口44側(cè)的區(qū)域。跟隨器10是向著液體燃料99具有更低吸引力的液體例如凝膠、溶膠等等,并且更為優(yōu)選的是比液體燃料99具有更大粘性的高粘性流體,并且?guī)缀醪蝗芙饣虿蝗芙庖后w燃料99。此外,跟隨器10具有結(jié)構(gòu)粘性流體(反常粘性流體)的行為,其中當(dāng)切向壓力(切向速度)增加的時(shí)候表面壓力則降低。舉個(gè)例子具體來(lái)說(shuō),礦物油如二甲基硅油(dimethyl silicone oil)、甲苯基硅油(methyl phenyl silicone oil)、其它硅油和其組合都可以用作跟隨器10。
在柱形容器2的內(nèi)部空間中,通過(guò)跟隨器10、10、...分開的流出口47側(cè)區(qū)域,也就是液體腔室31、31、...的靠近連通室43的區(qū)域,并且在連通室43內(nèi),充滿液體燃料99。當(dāng)液體腔室31、31、...的體積減少,圖5中的后端面從右至左移動(dòng)的時(shí)候,液體燃料99從流出口47流出。液體燃料99的后端面時(shí)移動(dòng),粘結(jié)到液體燃料99后端的跟隨器10跟隨液體燃料99的后端表面而移動(dòng)。也就是說(shuō),由于在跟隨器10和液體燃料99之間沒(méi)有空間,只要是在充滿液體燃料99的時(shí)候,不管燃料封裝組件1的位置如何,由于連通室43內(nèi)充滿了液體燃料99,液體燃料99都會(huì)從吸收了液體燃料99的吸收器9供應(yīng)給流出口47。
接著,將描述可自由地從發(fā)電模塊91上附著/拆下燃料封裝組件1的連通接口。
圖16至圖18所示為連通接口的透視圖。圖16是示出了燃料封裝組件1從發(fā)電模塊91的底板60上卸下后的圖。圖17是一個(gè)燃料封裝組件1附著到底板60上的圖。圖18是兩個(gè)燃料封裝組件1、1附著到底板60上的圖。
在圖1中所示的發(fā)電裝置的情況下,泵80、汽化器92、轉(zhuǎn)化器93、一氧化碳去除94和燃料電池95都被埋入底板60,在圖2中所示發(fā)電裝置的情況下,泵80和燃料電池97被埋入到底板60。
在該發(fā)電裝置應(yīng)用于電子裝置例如手提式電話、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)或電子文件夾等等的情況下,發(fā)電模塊91的底板60可以整體地與電子裝置主體的機(jī)架一體成形,或者發(fā)電模塊91的底板60可以自由地附著到電子裝置主體的機(jī)架/自由地從電子裝置主體的機(jī)架上拆卸下來(lái)。
如圖3及圖16至18中所示,發(fā)電裝置所包括的連通接口包括形成在底板60上的一對(duì)桿狀支撐部件71、71和形成在容器主體3的左右兩個(gè)側(cè)面部分上的一對(duì)彈性接合部件72、72。支撐部件71、71和彈性接合部分72、72被設(shè)置得相互接合。
支撐部件71、71從底板60的后端面60a的左右兩側(cè)末端向后延伸。支撐部件71、71左右相對(duì),并且存儲(chǔ)空間73形成在兩個(gè)支撐部件71、71之間。通過(guò)支撐部件71、71形成的存儲(chǔ)空間73是用來(lái)存放兩個(gè)柱形容器2的空間。在柱形容器2存放到存儲(chǔ)空間73中的情況下,柱形容器2的前端面(即前蓋組件4的前端面)面向底板60的后端面60a。盡管存儲(chǔ)空間73是通過(guò)支撐部件71、71左右相對(duì)形成的,并且存儲(chǔ)空間73的上部和底部是敞開的,但是,通過(guò)遮蓋存儲(chǔ)空間73的上部和下部,存儲(chǔ)空間73也可以形成在底板60后面開口的孔型。在那種情況下,后端面60a就變成了孔型存儲(chǔ)空間73的底部。
在每一個(gè)支撐部件71的底板60側(cè)的基底端部部件的表面上,也就是與支撐部件71相反的表面上,兩個(gè)在縱向上延伸的導(dǎo)向突臺(tái)74、74突出地形成。導(dǎo)向突臺(tái)74、74采用上下疊置的方式設(shè)置。
在每一個(gè)支撐部件71的頂端側(cè)上,形成兩個(gè)在橫向上延伸的近似矩形的鎖定孔75、75,并使得它們?cè)谒椒较虼┩钢尾考?1。鎖定孔75上下疊置,并且在支撐部件71上與導(dǎo)向突臺(tái)74、74前后成對(duì)。盡管鎖定孔75在水平方向上穿透支撐部件71,在鎖定孔75形成在對(duì)著支撐部件71、71的各自表面上的情況下,鎖定孔75不必穿透支撐部件71。
另一方面,在柱形容器2的左右兩側(cè)表面上,形成了橫向較長(zhǎng)的導(dǎo)向目標(biāo)槽70、70,從前蓋部分4的前端貫穿至容器主體3的中心部分。導(dǎo)向目標(biāo)槽的前端是敞開的,其結(jié)構(gòu)使得導(dǎo)向突臺(tái)74可以從導(dǎo)向目標(biāo)槽70的前端側(cè)縱向地插入或取出,并使得能夠自由地向前或向后滑動(dòng)。因此,發(fā)電裝置的前后方向變成用于將柱形容器2插入至存儲(chǔ)空間73的插入方向。盡管突臺(tái)74形成在支撐部件71上,并且槽70形成在柱形容器2上,但是,用于導(dǎo)向的在橫向上延伸的槽可以形成在支撐部件71上,并且突臺(tái)可以安裝到槽上,并能夠沿著可以形成在柱形容器2上的槽前后滑動(dòng)。
另外,在導(dǎo)向目標(biāo)槽70的后面,彈性接合區(qū)72形成在容器主體3的側(cè)面的中心區(qū)域上,有分岔,并且,在柱形容器2側(cè)面的后側(cè)上,彈性接合區(qū)域被與容器主體3和后蓋部分5的側(cè)面分離。包括彈性接合區(qū)域72在內(nèi),容器主體3由合成樹脂等可變形材料(例如,丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂和聚碳酸鹽等)制成。當(dāng)彈性接合區(qū)域72被擠壓進(jìn)柱形容器2內(nèi)側(cè)的時(shí)候,彈性接合區(qū)域72彎曲到柱形容器2的側(cè)面內(nèi),基礎(chǔ)部分為固定端,并且當(dāng)按壓減輕的時(shí)候,彈性接合區(qū)域72的彎曲也減輕。
在彈性接合區(qū)域72的外表面上,即柱形容器2的相反側(cè),形成可以接合到鎖定孔75中的接合突臺(tái)76。接合突臺(tái)76從彈性接合區(qū)域72中心部分的彈性接合區(qū)域橫向突出。如圖5中所示,接合突臺(tái)76的橫截面形狀為三角形。為了通過(guò)滑動(dòng)光滑地將燃料封裝組件1附著于發(fā)電模塊91的底板60上,接合突臺(tái)76形成為這樣,其后部伸出的高度變得越來(lái)越高。在支撐部件71的導(dǎo)向突臺(tái)74被安裝到柱形容器2的導(dǎo)向目標(biāo)槽70中的情況下,當(dāng)柱形容器2的前端面接觸底板60的后端面60a的時(shí)候,接合突臺(tái)76被安裝到接合孔75中。此外,在支撐部件71的導(dǎo)向突臺(tái)74安裝到柱形容器2的導(dǎo)向目標(biāo)槽70的情況下,當(dāng)柱形容器2的前端面與底板60的后端面60a相接觸的時(shí)候,彈性接合區(qū)域72的后端部分進(jìn)一步伸到支撐部件71的后端部分后面。
如圖16和圖17中所示,在底板60的后端面60a與每一個(gè)柱形容器2的流入口44相對(duì)的位置上,形成兩個(gè)排出連接(內(nèi)接)口77、77,并且在每一個(gè)柱形容器2的流出口47的相對(duì)位置上,形成兩個(gè)吸入連接(內(nèi)接)口78、78。在圖16和圖17中,由于在底側(cè)(圖中左側(cè))的排出連接口77被支撐部件71所隱藏,因此省略其參考數(shù)字。
在吸入連接口78中,設(shè)有與吸入連接口78同軸的吸入管79。吸入管79從吸入連接口78向后側(cè)伸出。
在柱形容器2的前端面與底板60的后端面60a相接觸的情況下,當(dāng)支撐部件71的導(dǎo)向突臺(tái)74安裝到柱形容器2的導(dǎo)向目標(biāo)槽70中時(shí),流入管接頭部分45被插入到排出連接口77中,并且流出管接頭部分48插入到吸入連接口78中。當(dāng)流出管接頭48插入到吸入連接口78中的時(shí)候,作為插入目標(biāo)材料的吸入管79通過(guò)第一止回閥8的內(nèi)部孔和空隙到達(dá)在柱形容器2內(nèi)部的吸收器9。
在底板60的內(nèi)部,形成從吸入管79通至排出連接口77的流動(dòng)通道,并在兩者之間形成泵。在柱形容器2中的液體燃料99被泵80所吸入。
這里在圖1中所示的發(fā)電裝置的情況下,在將吸入管79連通至排出連接口77的流動(dòng)通道中間,依次設(shè)置汽化器92、轉(zhuǎn)換器93、一氧化碳去除器94和燃料電池95,液體燃料99通過(guò)吸入管道79提供給汽化器92,并且除了轉(zhuǎn)換器93、一氧化碳去除器9和燃料電池95所產(chǎn)生的水和二氧化碳,還有空氣通過(guò)排出連接口77和流入口44流入到柱形容器2的內(nèi)部。在這種情況下,吸入管70的末端和泵80相連接是優(yōu)選的,并且從吸入管79至排出連接口77是吸入管79→泵80→汽化器92→轉(zhuǎn)換器93→一氧化碳去除器94→燃料電池95→排出連接口77的一個(gè)路徑。
另一方面,在圖2中所示的發(fā)電裝置的情況下,在流動(dòng)通道的中部從吸入管79至排出連接口77的順序提供泵80和燃料電池97,液體燃料99通過(guò)吸入管79提供給泵80,并且除了在燃料電池97所產(chǎn)生的水和二氧化碳,還有空氣通過(guò)排出連接口77和流入口44流到柱形容器2的內(nèi)部。從吸入管79至排出連接口77的流動(dòng)通道可以是吸入管79→泵80→燃料電池97→排出連接口77的路徑。
在底板60的后端面60a并對(duì)著液體腔室31、31、...的位置上,設(shè)置有用于檢測(cè)每一個(gè)跟隨器位置的傳感器81、81、...。傳感器81包括光發(fā)射元件和光接收元件,光發(fā)射元件從柱形容器2的外側(cè)向著后側(cè)發(fā)出光線(主要是紅外線),光接收元件(主要對(duì)紅外線敏感)從底板60后端面60a的后側(cè)接收光,底板60在液體腔室31的前面。另一方面,液體燃料99和柱形容器2,特別是前蓋組件4和容器主體3都具有傳輸從傳感器81所產(chǎn)生的光的行為,并且在柱形容器2中的跟隨器10上,附加有對(duì)傳感器81所產(chǎn)生的光具有高反射率的材料(例如,金屬顆粒等)。也就是說(shuō),跟隨器10的光學(xué)屬性(反射率、傳輸率等)與液體燃料99的光學(xué)屬性不同。這里在跟隨器10靠近液體腔室31的壓力調(diào)整室38的情況下,由于從跟隨器10至傳感器81的距離長(zhǎng),從光發(fā)射元件所發(fā)出的光會(huì)由于液體燃料99的吸收等而衰減,接著到達(dá)跟隨器10。即使光在跟隨器10上反射,由于在其回路上反射光再一次被液體燃料99等所衰減,具有低強(qiáng)度的反射光被光接收元件所接收,并且跟隨器不會(huì)被傳感器81所檢測(cè)到。另一方面,在跟隨器10靠近液體腔室31的連通孔34的情況下,由于從跟隨器10至傳感器81的距離很短,被液體燃料99等等的衰減量較小,并且由于具有高強(qiáng)度的反射光被光接收元件所接收,當(dāng)光發(fā)射元件所產(chǎn)生的光被跟隨器10所反射的時(shí)候,傳感器81能夠檢測(cè)跟隨器10。也就是說(shuō),傳感器81通過(guò)接收到光的量來(lái)檢測(cè)跟隨器10是靠近液體腔室31的連通孔34還是靠近液體腔室31的壓力調(diào)整室38,并且檢測(cè)跟隨器10在液體腔室31的縱向上的位置。因此,通過(guò)檢測(cè)跟隨器10的位置,傳感器81能夠檢測(cè)液體腔室31中液體燃料99在縱向上的長(zhǎng)度,從而檢測(cè)液體燃料99的體積,也就是液體燃料99的剩余量。傳感器可以根據(jù)光的量,在多個(gè)步驟中檢測(cè)跟隨器10的位置,或可以通過(guò)兩個(gè)步驟檢測(cè)跟隨器10的位置是不是靠近液體腔室31的連通孔34。盡管傳感器81包括光發(fā)射元件和光接收元件,液體燃料99的剩余量或者液體燃料99的剩余量的可能的操作時(shí)間,可以從電子裝置的顯示屏中辨認(rèn)出,基于照射的反射光的強(qiáng)度由光接收元件輸出電信號(hào)(電壓、電流),發(fā)電模塊91計(jì)算燃料的剩余量或剩余燃料可能的操作時(shí)間,并且發(fā)電模塊91把信息傳送至電驅(qū)動(dòng)的電子裝置例如便攜式電話等等上。
接下來(lái)將描述以上述結(jié)構(gòu)構(gòu)置的發(fā)電裝置的使用方法及其操作。
即使液體燃料99在柱形容器2中積累,在燃料封裝組件1沒(méi)有附著到發(fā)電模塊91上的情況下,由于第一止回閥8是封閉的,液體燃料99不會(huì)從流出口47漏出。
導(dǎo)向突臺(tái)74、74安裝到導(dǎo)向目標(biāo)槽70、70中,充滿液體燃料99的柱形容器2的前端面,向著底板60的后端面60a,向著底板60在前側(cè)按壓柱形容器2,通過(guò)導(dǎo)向目標(biāo)槽70、70和導(dǎo)向突臺(tái)74、74向前移動(dòng)柱形容器2。當(dāng)柱形容器2向前移動(dòng)的時(shí)候,通過(guò)接觸支撐部件71、71的接合突臺(tái)76、76并推動(dòng)接合突臺(tái)76、76,彈性接合區(qū)域72、72與支撐部件71、71彈性變形。接著,接合突臺(tái)76、76到達(dá)鎖定孔75、75來(lái)將接合突臺(tái)76、76鎖定到鎖定孔75、75中。另外,除了將流入管單元45插入至排出連接口77中,流出管單元48也被插入到吸入連接口78,用來(lái)聯(lián)系柱形容器2的前端面至底板60的后端面60a。導(dǎo)向目標(biāo)槽70、70可以設(shè)置在發(fā)電模塊91上,并且導(dǎo)向突臺(tái)74、74可以設(shè)置在燃料封裝組件1上。
如上文所述,在導(dǎo)向目標(biāo)槽70、70和導(dǎo)向突臺(tái)74、74相配合的情況下,僅僅通過(guò)向發(fā)電模塊向前按壓來(lái)插入燃料封裝組件1,接合突臺(tái)76、76就可以與鎖定孔75、75相接合,流入管部分45就可以插入到排出連接口77中,并且流出管部分48就可以被插入到吸入連接口78。在發(fā)電模塊91附著到燃料封裝組件1上的情況下,由于在燃料封裝組件1的前側(cè),流入管部分45插入到排出連接口77中,流出管部分48插入到吸入連接口78中,并且在燃料封裝組件1的后側(cè),接合突臺(tái)76、76與鎖定孔75、75相接合,因此,發(fā)電模塊91和燃料封裝組件1的連接狀態(tài)可以保持牢固。
當(dāng)流出管部分48插入到吸入連接口78中的時(shí)候,吸入管79伸到第一止回閥8和空隙6e的內(nèi)孔中,并到達(dá)吸收器9。當(dāng)吸收器9被吸入管79所壓緊的時(shí)候,吸收器9所吸收的液體燃料99從吸收器9中滲出。滲出的燃料99通過(guò)吸入管79提供給泵80。這里由于從吸收器9滲出的燃料迅速充滿了從吸入管79至泵80的流動(dòng)通道,滲出的燃料作為泵的啟動(dòng)注油,用于提升泵80的泵送水平。另外,由于吸收器9處于被吸收管79壓縮的狀態(tài),通過(guò)恢復(fù)力的負(fù)壓,柱形容器2中的液體燃料99被吸收器9所吸收,吸收的液體燃料99滲透到吸收管79中。因此,燃料可以通過(guò)泵80穩(wěn)定地傳輸。即使在柱形容器2中產(chǎn)生泡沫的情況下,由于泡沫被收集到吸收器9中,泡沫不會(huì)進(jìn)入到吸收管79中。
當(dāng)泵80運(yùn)行在流出口47連接到吸入連接口78的情況中時(shí),柱形容器2中的液體燃料99通過(guò)吸收管79被吸收到泵80,并且所吸收的燃料99從泵80中排出。當(dāng)柱形容器2中的燃料被吸收的時(shí)候,柱形容器2中的液體燃料99就慢慢地消耗。然而,依照消耗,在跟隨器10上產(chǎn)生剪切應(yīng)力,并且粘度下降,伴隨著液體燃料99的消耗,跟隨器10跟至液體腔室31的前側(cè)。
通過(guò)泵80上文的操作,液體燃料99或者其中的液體燃料99被更新的流體,依次流過(guò)汽化器92、轉(zhuǎn)換器93、一氧化碳去除器94和燃料電池95(或者按照泵80至燃料電池97的順序),以在燃料電池95或燃料電池97中產(chǎn)生電能。液體燃料99生成的產(chǎn)物(主要是氣體例如二氧化碳等等)從排出連接口77排出。通過(guò)從排出連接口77排出的產(chǎn)品的壓力,第三止回閥7打開。這樣,廢物被排出到受壓流動(dòng)通道32和壓力調(diào)整室38,在受壓流動(dòng)通道32和壓力調(diào)整室38中的壓力升高,并且通過(guò)壓力,跟隨器10、10、...被推至柱形容器2的前面?zhèn)?。從壓力調(diào)整室38的側(cè)面作用到跟隨器10、10、...的壓力,幫助柱形容器2中的液體燃料99的排出,并且從柱形容器2的內(nèi)部向著泵80穩(wěn)定地提升液體燃料99。因此,液體燃料可以通過(guò)泵80穩(wěn)定地傳輸。在泵80停止的情況下,液體燃料99的傳輸也就停止了,并且在燃料電池97中電能的產(chǎn)生和向受壓流動(dòng)通道32與壓力調(diào)整室38提供的副產(chǎn)品也停止生成。因此,通過(guò)停止泵80,從壓力調(diào)整室38至跟隨器10的壓力也停止升高,液體燃料99和跟隨器10的位置保持不動(dòng),跟隨器10的形狀也被保持。因此,不管燃料封裝組件1的流出管部分48面向任何方向,只要液體燃料99還有剩余,液體燃料99就會(huì)充滿每一個(gè)連通孔34和液體腔室31、31、...的連通室43,因此,液體燃料99能夠被恒定地供應(yīng)給泵80,并且由于其被構(gòu)置得使供應(yīng)給泵80的泡沫盡可能多得減少,液體燃料99供應(yīng)能力的下降和燃料電池95的發(fā)電率的下降得以控制。
在受壓流動(dòng)通道32和壓力調(diào)整室38中的壓力升高,并達(dá)到預(yù)定壓力或高于預(yù)定壓力的情況下,止回閥6打開,并且受壓流動(dòng)通道32和壓力調(diào)整室38中的產(chǎn)物從排出口54排出。這樣,受壓流動(dòng)通道32和壓力調(diào)整室38中的壓力能夠被保持在等于或高于預(yù)定壓力的水平。
這樣,能夠防止由于受壓流動(dòng)通道32和壓力調(diào)整室38中的壓力變得太高而破壞柱形容器2。此外,通過(guò)將壓力調(diào)整室38中的產(chǎn)物從排出口54排出至外面,壓力調(diào)整室38可以保持恰當(dāng)?shù)膲毫?。另外,由于在流入?4上設(shè)置有第三止回閥7,可以防止排出到壓力調(diào)整室38的產(chǎn)物通過(guò)流入口44和排出連接口77流回到發(fā)電模塊91中,并且壓力調(diào)整室38可以保持在一個(gè)恰當(dāng)?shù)膲毫ι?。通過(guò)保持壓力調(diào)整室38中充足的壓力,液體燃料99可以通過(guò)吸收管79穩(wěn)定地提供給發(fā)電模塊91。
下面將描述通過(guò)剩余燃料量測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量液體燃料99的剩余量的操作情況。
在液體燃料99剩余在液體腔室31中的情況下,在液體腔室31中的跟隨器10被從液體腔室31的前側(cè)壁表面隔開,從跟隨器10上反射的光的量很少,并且傳感器81接收的光的量也很少。另一方面,在液體腔室31液體燃料99的剩余量減少的情況下,在液體腔室31中的跟隨器10靠近液體腔室31前側(cè)壁表面的連通孔34,并且從跟隨器10反射的光的量增加,傳感器81接收到光的量也增加。這樣,液體燃料99的剩余量信息能夠被傳感器81所讀取。
即使傳感器81、81是二元傳感器,也就是說(shuō),二元傳感器其檢測(cè)是否在液體腔室31中有液體燃料99的剩余,如果將其設(shè)置得使消耗液體腔室31中液體燃料99所需的時(shí)間根據(jù)每一個(gè)液體腔室31的不同而不同,其就能夠測(cè)量在柱形容器2中液體燃料99的剩余量。
也就是如上文的(A),當(dāng)每一個(gè)液體腔室31在縱向上垂直切開的時(shí)候,在液體腔室31的內(nèi)部空間的橫截面積分別相同的情況下,在液體燃料99開始消耗之前,對(duì)每一個(gè)液體腔室31來(lái)說(shuō)每一個(gè)液體腔室31中液體燃料99的體積相同。然而,由于連通孔34的開口區(qū)域隨每一個(gè)液體腔室31的不同而不同,因此,從液體腔室31通過(guò)連通孔34排出的液體燃料99的排出量隨每一個(gè)液體腔室31的不同而不同。因此,液體腔室31中消耗液體燃料99所需的時(shí)間(也就是說(shuō),跟隨器10從液體腔室31的前端移動(dòng)至后端所需的時(shí)間)根據(jù)每一個(gè)液體腔室31而不同。因此,由于傳感器81、81、...并不同時(shí)檢測(cè)跟隨器10,而是相繼地檢測(cè)跟隨器10,因此其可以檢測(cè)出在柱形容器2中液體燃料99還有多少剩余量。也就是說(shuō),在每一個(gè)傳感器81、81、...都未檢測(cè)跟隨器10的情況下,這意味著在柱形容器2中充滿了液體燃料99,并且隨著檢測(cè)跟隨器10的傳感器81數(shù)量的增加,柱形容器2中的燃料在減少,并且在每一個(gè)傳感器81、81、...都檢測(cè)跟隨器10的情況下,這意味著柱形容器2中的液體燃料99空了。
在上文的(B)和(C)中,當(dāng)每一個(gè)液體腔室31在縱向上垂直剖切時(shí),在液體腔室31的內(nèi)部空間的橫截面積分別不同的情況下,在液體燃料99開始消耗之前,對(duì)于每一個(gè)液體腔室來(lái)說(shuō)液體腔室31中的液體燃料99的體積不同。然而,由于每一個(gè)液體腔室31中連通孔34的開口面積相同,因此,對(duì)于每一個(gè)液體腔室31來(lái)說(shuō),從液體腔室31通過(guò)連通孔34排出的液體燃料99的排出量相同。因此,在液體腔室31中消耗液體燃料99所需的時(shí)間(也就是說(shuō),跟隨器10從液體腔室31的前端移動(dòng)至后端所需的時(shí)間),每一個(gè)液體腔室31都不同。因此,由于傳感器81、81、...并不同時(shí)檢測(cè)跟隨器10,而是相繼地檢測(cè)跟隨器10,其可以檢測(cè)在柱形容器2中液體燃料99的剩余量為多少。
根據(jù)附圖19至圖21及圖22至圖24來(lái)進(jìn)行具體描述。圖19至21是描述當(dāng)每一個(gè)液體腔室31都在縱向上垂直切開時(shí),在液體腔室31內(nèi)部空間橫截面積分別相等的具體情況下的運(yùn)行圖,在向著左側(cè)(圖中的底側(cè))移動(dòng)時(shí)連通孔34、34的開口區(qū)域變大。圖22至24是描述當(dāng)液體腔室31、31、...在縱向上垂直切開的時(shí)候,每一個(gè)連通孔34的開口面積都相等并且在向右側(cè)(圖中的頂側(cè))移動(dòng)中液體腔室31內(nèi)部腔室的橫截面積變大的情況下的具體運(yùn)行圖。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),圖19至21和圖22至24中連通孔34的數(shù)量為三個(gè)。然而,連通孔34的數(shù)量并不是限定為三個(gè),只要多于一個(gè)的連通孔34的數(shù)量就能夠獲得同樣的效果。
如圖19中所示,由于在最初的狀態(tài)中,對(duì)于每一個(gè)液體腔室31、31、...來(lái)說(shuō)填充有近似相同量的液體燃料99,每一個(gè)跟隨器10、10、...的位置都與液體腔室31的前端隔離開。然而,如圖20中所示,由于液體燃料99被消耗,具有較大開口面積的連通孔34的液體腔室31,比具有較小開口面積的連通孔34的液體腔室31,在內(nèi)部消耗更多的燃料,在具有較大開口面積的液體腔室31和具有較小開口面積的液體腔室31之間,從傳感器81得到的跟隨器10的位置就產(chǎn)生了不同。接下來(lái),為了用傳感器81來(lái)檢測(cè)來(lái)自跟隨器10的反射光,起始中在最左側(cè)(附圖中底側(cè))液體腔室31上的跟隨器10設(shè)置在液體腔室31的前端。在發(fā)電模塊91上,當(dāng)檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)電模塊91中的控制電路上的時(shí)候,通過(guò)信號(hào)來(lái)確定燃料封裝組件1中的剩余量,并且剩余量信號(hào)被從發(fā)電模塊91輸出到由電能所驅(qū)動(dòng)的電子裝置。在圖20中所示的情況下,液體燃料99的剩余量大約是初始狀態(tài)及當(dāng)液體燃料99為空的時(shí)候的剩余量的一半。此外,如圖21中所示伴隨著液體燃料99的消耗,在液體腔室31的中間、處于中心(附圖的中間水平)、具有連通孔34的開口面積的跟隨器10,移動(dòng)到液體腔室31的前端,并且傳感器81檢測(cè)中間跟隨器10并輸出剩余量信號(hào)至電子裝置。此時(shí)的液體燃料99的剩余量少于圖20中所示時(shí)間的剩余量。接著,設(shè)置在帶有最小開口面積的液體腔室31中最右側(cè)(圖中頂側(cè))上的跟隨器10移動(dòng)到液體腔室31的前端,傳感器81檢測(cè)中間跟隨器10并輸出指示剩余量不足信息的信號(hào)至電子裝置。
如圖22中所示,由于在初始狀態(tài)下,對(duì)每一個(gè)液體腔室31、31、...來(lái)說(shuō)充滿了大約同量的液體燃料99,每一個(gè)跟隨器10的位置都與液體腔室31的前端間隔開。然而如圖23中所示,由于隨著液體燃料99的消耗,帶具有較大開口面積的連通孔34的液體腔室在初始狀態(tài),比具有較小開口面積的連通口34消耗更多的燃料,在具有較大開口開口的液體腔室31和具有較小開口面積的液體腔室31之間,傳感器81檢測(cè)的跟隨器10的位置出現(xiàn)不同,在開始時(shí),在最左側(cè)(圖中底側(cè))液體腔室31的跟隨器10定位在液體腔室31的前端,用傳感器81來(lái)檢測(cè)來(lái)自跟隨10的反射光。在發(fā)電裝置91上,當(dāng)檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)電模塊91中的控制電路的時(shí)候,通過(guò)信號(hào)指示的燃料封裝組件1中剩余量和剩余量的信號(hào)輸出至發(fā)電模塊91輸出的電能所驅(qū)動(dòng)的電子裝置上。在圖23所示的情況下,并且當(dāng)液體燃料99空了的時(shí)候,液體燃料99的剩余量近似于初始狀態(tài)時(shí)剩余量的一半。此外,如圖24中所示隨著液體燃料99的消耗,在液體腔室31的中心,具有連通孔34的開口區(qū)域,定位在中心(圖中的中間程度)的跟隨器10移動(dòng)到液體腔室31的前端,傳感器81檢測(cè)中間的跟隨器10并輸出剩余量的信號(hào)至電子裝置。此時(shí)的液體燃料99的剩余量少于圖23中所示時(shí)間時(shí)的剩余量。接著,在帶有最大橫截面積的內(nèi)部空間的液體腔室31中,定位在最右側(cè)的跟隨器10移動(dòng)到液體腔室31的前端,傳感器81用來(lái)檢測(cè)中間跟隨器10并輸出指示剩余量不足信息的信號(hào)至電子裝置。
如上文所述,伴隨著液體腔室31、31、...中燃料的消耗,每個(gè)腔室31中的液體燃料99的材料相繼變空或趨于變空,對(duì)應(yīng)于每個(gè)液體腔室31的傳感器81相繼檢測(cè)來(lái)自跟隨器10的反射光,分多步來(lái)檢測(cè)柱形容器2中剩余的液體燃料99的量為多少。連通孔34、34的面積和液體腔室31、31、...內(nèi)部空間橫截面積可以設(shè)置成這樣,例如在燃料封裝組件1中液體燃料99的總量,在傳感器81檢測(cè)到足夠光的情況下,是第一液體腔室31中的50%,及燃料封裝組件1中液體燃料99的總量,在傳感器81檢測(cè)到足夠光時(shí)情況下時(shí),是第二液體腔室31中的25%。
在上文的燃料封裝組件1中,在縱向上液體腔室31、31、...的長(zhǎng)度都相等,當(dāng)每個(gè)液體腔室31都在縱向上垂直切開的時(shí)候,內(nèi)部空間的橫截面積從前端至后端是一個(gè)常數(shù)。然而,并不限定為此,液體腔室31、31、...前后長(zhǎng)度不同,在液體腔室31、31、...中液體燃料99的體積可以分別不同。在這種情況下,當(dāng)液體腔室31、31、...在縱向上垂直切開的時(shí)候,內(nèi)部空間的橫截面積可以分別相同或者不同,連通孔34、34、...的開口面積可以分別相同或者不同。
下面將描述拆開后的燃料封裝組件1。
在柱形容器2中液體燃料99變空或趨于變空的情況下,燃料封裝組件可以用新的燃料封裝組件1更換。在更換的時(shí)候,已經(jīng)附著上的燃料封裝組件1拆下。這里,在燃料封裝組件1附著在發(fā)電模塊91上的情況下,由于彈性接合區(qū)域72、72的后端61、61比支撐部件71、71的后端62、62更向后伸出,彈性接合區(qū)域72、72的后端可以關(guān)閉在一起,以便于夾在后端之間,不會(huì)從支撐部件71、71受到干擾。在彈性接合區(qū)域72、72的后端區(qū)域封閉在一起并夾持的情況下,彈性接合區(qū)域72、72彈性變形,接合突臺(tái)76、76從鎖定孔75中脫離。在這一狀態(tài)中,在燃料封裝組件1從發(fā)電模塊91向后推出的情況下,燃料封裝組件1能夠從發(fā)電模塊91上脫離。
如上文所述,由于其構(gòu)置得提供連通孔35和作為副產(chǎn)物的氣體例如二氧化碳從連通孔35流入到液體腔室31中,當(dāng)存儲(chǔ)在燃料封裝組件1的柱形容器2中液體燃料99從連通孔34流出的時(shí)候,伴隨著液體燃料99量的減少,以便于防止液體腔室31中壓力減小,盡管液體燃料99一直流出,液體腔室31中的壓力可以保持在等于或高于預(yù)定壓力的水平上。因此,跟隨器10跟隨至液體燃料后端面就變得很容易,在跟隨器10和連通室43之間的內(nèi)部空間中就不可能產(chǎn)生空氣間隙,特別是在跟隨器10和液體燃料99之間及連通室43的內(nèi)部空間。因此,即使燃料封裝組件1的位置改變,由于燃料封裝組件1的連通室43通常充滿液體燃料99,液體燃料99可以穩(wěn)定地供應(yīng)。
在電子裝置的內(nèi)部空間提供的本發(fā)明的發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電能是必須的情況下,或者在發(fā)電模塊91的充電單元的充電量不足的情況下,如果泵80是運(yùn)行的,液體燃料99從液體燃料封裝組件1提供給發(fā)電模塊91。在不需要電子裝置的內(nèi)部空間提供的本發(fā)明的發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電能的情況下,或者在發(fā)電模塊91的充電單元的充電量充足的情況下,如果控制單元停止了泵80的運(yùn)行,由于液體燃料99的供應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)停止,就不產(chǎn)生加熱汽化器92、轉(zhuǎn)換器93和一氧化碳去除器94的電能。
由于通過(guò)泵80來(lái)供應(yīng)液體燃料99,在燃料封裝組件體1附著到發(fā)電模塊91上之后,液體燃料99到達(dá)發(fā)電模塊91的燃料電池95或燃料電池97所花費(fèi)的時(shí)間,短于通過(guò)毛細(xì)管作用力供應(yīng)液體燃料時(shí)的時(shí)間。
另外,由于通過(guò)壓力調(diào)整室38和泵80的吸力,從燃料封裝組件1供應(yīng)給發(fā)電模塊91的液體燃料99,在跟隨器10、10、...和連通室43隔離開的液體腔室31、31、...灌充液體燃料99的情況下,液體燃料99能夠被穩(wěn)定地供應(yīng)。
通過(guò)設(shè)置連通室43,用單一的流出管部分48、單一的第一止回閥8和單一的吸收器9,燃料99從每一個(gè)液體腔室31流出。然而,并非限定為此,并可以構(gòu)置成燃料99通過(guò)提供的流出管部分48、單一的第一止回閥8和單一的吸收器9單獨(dú)地流出至每個(gè)液體腔室31。伴隨這一點(diǎn),發(fā)電模塊91可以與吸入連接口78的數(shù)量和位置及帶有多個(gè)液體腔室31、31、...的吸入管79及流出管部分48的位置相匹配。此時(shí),連通室43是可有可無(wú)的。
由于在發(fā)電模塊91上設(shè)置有泵80,就不需要在燃料封裝組件1上提供泵,因此,可以減少燃料封裝組件1的生產(chǎn)成本。此外,甚至在燃料封裝組件1變空的情況下,新的燃料封裝組件1附著到發(fā)電模塊91上,設(shè)置在發(fā)電模塊91上的泵可以用來(lái)供應(yīng)新燃料封裝組件1的燃料99。
另外,由于液體燃料99充滿至連通孔34側(cè)的區(qū)域,跟隨器10把液體腔室31的兩個(gè)區(qū)域間隔開,僅僅當(dāng)液體燃料99從液體腔室31消耗的時(shí)候,才通過(guò)傳感器81來(lái)檢測(cè)跟隨器10。也就是說(shuō),只要液體燃料99充滿至液體腔室31的連通孔34側(cè)的區(qū)域,無(wú)論柱形容器2在什么位置上,傳感器81都不檢測(cè)跟隨器10。相反,當(dāng)液體燃料99從液體腔室31的連通孔34側(cè)的區(qū)域消耗的時(shí)候,跟隨器10定位的靠近連通孔34,并且通過(guò)傳感器81來(lái)檢測(cè)跟隨器10。因此,不論柱形容器2的位置如何,柱形容器2中液體燃料99的剩余量可以測(cè)定。
由于在發(fā)電模塊91上設(shè)置有傳感器81,而不是在柱形容器2上,燃料封裝組件1的生產(chǎn)成本可以降低。此外,甚至在一次性柱形容器2變空的情況下,新的燃料封裝組件附著到發(fā)電模塊91上,在發(fā)電模塊91上設(shè)置的同樣的傳感器81、81、....可用于檢測(cè)在新燃料封裝組件1上的跟隨器10、10、...。另外,由于從對(duì)傳感器81的光發(fā)射元件發(fā)出的光高反射率的材料附加到跟隨器10上,跟隨器10可以被傳感器81的光接收元件更容易檢測(cè)到。
完成的各種實(shí)施例和改換都沒(méi)有脫離本發(fā)明的精神和范圍。上文所描述的實(shí)施例企圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明,而并非限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍在隨附的權(quán)利要求中示出而不是在實(shí)施例中。發(fā)明權(quán)利要求的等效意義中的各種改進(jìn)及權(quán)利要求都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電裝置,包括燃料封裝組件(1),包括容器(2),其中隔離出內(nèi)部空間并具有連通至內(nèi)部空間的流出口(47)和流入口(44);液體燃料(99),充滿容器(2)中流出口(47)那側(cè)的區(qū)域;和跟隨器(10),其隔離液體燃料(99)和流入口(44)那側(cè)的區(qū)域,及發(fā)電模塊(91),其包括自由地連接到燃料封裝組件(1)流出口(47)上的吸入口(78),和自由地連接到燃料封裝組件(1)流入口(44)上的第一排出口(77),根據(jù)從燃料封裝組件(1)所提供的液體燃料(99)來(lái)產(chǎn)生電能,并從第一排出口(77)排出液體燃料(99)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的部分產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)電裝置,進(jìn)一步包括第一止回閥(8),其防止液體燃料(99)從容器(2)的流出口(47)側(cè)的區(qū)域流向容器(2)的外面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)電裝置,進(jìn)一步包括口單元(79),其設(shè)置成從所述的吸入口(78)伸出,并當(dāng)插入到第一止回閥(8)的縫隙(6e)中時(shí),張開縫隙(6e)以允許液體燃料(99)流出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一的發(fā)電裝置,其中所述的燃料封裝組件(1)包括位于容器(2)的流出口(44)側(cè)的區(qū)域且能夠吸收液體燃料(99)的吸收器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一的發(fā)電裝置,其中所述的燃料封裝組件(1)包括從容器(2)中的流入口(44)側(cè)的區(qū)域連通至容器(2)外部的第二排出口(54)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)電裝置,進(jìn)一步包括第二止回閥(6),當(dāng)容器(2)中流入口(44)側(cè)區(qū)域的壓力達(dá)到預(yù)定壓力時(shí),其單向地從第二排出口(54)排出容器(2)中流入口(44)側(cè)區(qū)域中的液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一的發(fā)電裝置,進(jìn)一步包括第三止回閥(7),其單向地將在發(fā)電模塊(91)上產(chǎn)生的部分產(chǎn)物排至發(fā)電模塊(91)的外部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一的發(fā)電裝置,其中所述燃料封裝組件(1)包括接合到發(fā)電模塊(91)上的接合部分(76);及所述發(fā)電模塊(91)包括與接合部分(76)配合來(lái)鎖定燃料封裝組件(1)的鎖定單元(75),和控制燃料封裝組件(1)滑至預(yù)定方向的導(dǎo)向部分(74)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)電裝置,其中所述發(fā)電模塊(91)的所述鎖定單元是鎖定孔(75);及所述燃料封裝組件(1)的所述接合部分是接合突臺(tái)(76),它突出使得導(dǎo)向部件的滑動(dòng)方向的前側(cè)低,滑動(dòng)方向的后側(cè)高。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)電裝置,其中為了容器(2)的滑動(dòng),所述流入孔(44)和流出口(47)設(shè)置在插入方向的前側(cè)端面上;所述吸入口(78)設(shè)置在發(fā)電模塊(91)流出口(47)的相應(yīng)位置上;及第一排出口(77)設(shè)置在與發(fā)電模塊(91)流入口(44)的相應(yīng)位置上。
11.一種燃料封裝組件(1),包括容器(2),其中的內(nèi)部空間被間隔開并包括連通至所述內(nèi)部空間的流出口(47)和流入口(44);液體燃料(99),充滿容器(2)中流出口(47)那側(cè)的區(qū)域;及跟隨器(10),其隔離液體燃料(99)和流入口(44)側(cè)的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的燃料封裝組件(1),其中第一止回閥(8)設(shè)置在所述流出口(47)上,用于防止液體燃料(99)從容器(2)流出口(47)那側(cè)區(qū)域流出到容器(2)的外部,及所述第一止回閥(8)會(huì)因插入目標(biāo)組件(79)的插入而開啟以允許液體燃料(99)流出。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的燃料封裝組件(1),其中在容器(2)的流出口(47)那側(cè)的區(qū)域中,所述燃料封裝組件(1)包括能夠吸收液體燃料(99)的吸收器(9)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一的燃料封裝組件(1),其包括從所述容器(2)流入口(44)那側(cè)區(qū)域連通至容器(2)外部的第二排出口(54)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的燃料封裝組件(1),進(jìn)一步包括第二止回閥(6),當(dāng)容器(2)中流入口(44)那側(cè)區(qū)域的壓力達(dá)到預(yù)定壓力的時(shí)候,第二止回閥從第二排出口(54)單向地排出容器(2)中流入口那側(cè)區(qū)域中的液體。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一的燃料封裝組件(1),進(jìn)一步包括第三止回閥(7),它將液體燃料(99)在發(fā)電模塊(91)上化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的部分產(chǎn)物單向排出至發(fā)電模塊(91)的外部,發(fā)電模塊(91)是基于燃料封裝組件(1)提供的液體燃料(99)來(lái)產(chǎn)生電能的。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-16中任一的燃料封裝組件(1),其中所述內(nèi)部空間包括第一液體腔室(31)和第二液體腔室(31),它們分別具有獨(dú)立灌充的液體燃料(99)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的燃料封裝組件(1),其中所述第一液體腔室(31)中灌充的液體燃料(99)比所述第二液體腔室(31)中灌充的液體燃料(99)多。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18的燃料封裝組件(1),其中所述第一液體腔室(31)包括第一流出口(34),并且所述第二液體腔室(31)包括第二流出口(34),與第一流出口(34)相比第二流出口(34)具有更大的開口面積。
20.根據(jù)權(quán)利要求17-19中任一的燃料封裝組件(1),其中所述第一液體腔室(31)在縱向上比第二液體腔室(31)長(zhǎng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17-19中任一的燃料封裝組件(1),其中在縱向上第一液體腔室(31)的長(zhǎng)度與第二液體腔室(31)的長(zhǎng)度相同。
22.一種測(cè)量液體燃料(99)剩余量的剩余燃料量測(cè)量裝置,包括用于檢測(cè)跟隨器(10)位置的傳感器(81),在充滿液體燃料(99)的液體腔室(31)中,使得隔離液體燃料(99)的底端的跟隨器(10)封閉并跟隨液體燃料(99)的底端。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的剩余燃料量測(cè)量裝置,其中所述傳感器包括多個(gè)傳感器(81),其分別檢測(cè)在容器(2)中設(shè)置的多個(gè)所述液體腔室(31)中跟隨器(10)的位移。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23的剩余燃料量測(cè)量裝置,其中所述跟隨器(10)根據(jù)從所述腔室(31)上的連通孔(34)中流出的液體燃料(99)移動(dòng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的剩余燃料量測(cè)量裝置,其中所述傳感器包括多個(gè)傳感器(81),其分別檢測(cè)位于容器(2)中多個(gè)所述液體腔室(31)中的跟隨器(10)的位移;在每個(gè)所述容器(2)的液體腔室中的所述跟隨器(10)依據(jù)從每個(gè)液體腔室(31)中的連通孔中流出的所述液體燃料(99)移動(dòng);所述多個(gè)連通孔(34)的開口面積分別相等;及用于存儲(chǔ)液體燃料(99)的多個(gè)液體腔室(31)的容積分別不同。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的剩余燃料量測(cè)量裝置,其中所述傳感器包括多個(gè)傳感器(81),其分別用于檢測(cè)容器(2)中多個(gè)所述液體腔室(31)中的跟隨器的位移;在所述容器(2)的每個(gè)液體腔室中的所述跟隨器(10),都是根據(jù)從每個(gè)液體腔室(31)上的連通孔中流出的所述液體燃料(99)來(lái)移動(dòng)的;所述多個(gè)連通孔(34)的開口面積分別不同;并且用于存儲(chǔ)液體燃料(99)的多個(gè)液體腔室(31)的容積分別相等。
27.根據(jù)權(quán)利要求22-26中任一的剩余燃料量測(cè)量裝置,其中所述傳感器(81)包括通過(guò)液體燃料(99)從液體腔室(31)外部向跟隨器(10)發(fā)光的光發(fā)射元件,及通過(guò)液體腔室(31)內(nèi)部接收從光發(fā)射元件發(fā)出的光的光接收元件。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的剩余燃料量測(cè)量裝置,其中從光發(fā)射元件所發(fā)出的光是向著跟隨器(10)的具有指示反射性波長(zhǎng)區(qū)域的光。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28的剩余燃料量測(cè)量裝置,其中從光發(fā)射元件所發(fā)出的光是向著有液體腔室(31)的容器(2)的具有指示可穿透性波長(zhǎng)區(qū)域的光。
30.根據(jù)權(quán)利要求22-29中任一的剩余燃料量測(cè)量裝置,其中所述剩余燃料量測(cè)量裝置設(shè)置在發(fā)電模塊(91)的內(nèi)部,發(fā)電模塊(91)可自由地附著在其中充滿所述液體燃料(99)的燃料封裝組件上,也可從其上自由地拆下,并且根據(jù)液體燃料(99)來(lái)產(chǎn)生電能。
全文摘要
一種燃料封裝組件(1),包括容器(2)、液體燃料(99)和跟隨器(10)。容器(2)的內(nèi)部空間被隔開并具有連通至內(nèi)部空間的流出口(47)和流入口(44);液體燃料(99)充滿容器(2)的流出口側(cè)區(qū)域;跟隨器(10)隔離液體燃料(99)和流入口(44)側(cè)區(qū)域。
文檔編號(hào)B60K15/077GK1856894SQ200480027730
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2004年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者花澤康成 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社