CN101356364A - 混合泵装置及燃料电池 - Google Patents

Abstract

在混合泵装置(1)中，在吸入过程中，由于步进电动机(12)沿第1方向旋转，因此在这期间，配置在流出路径(4a、4b)的主动阀(6a、6b)为关闭状态，若依次开关配置在流入路径(3a、3b)的主动阀(5a、5b)，则能够将多种流体以规定的比例吸入泵室(2)。在排出过程中，由于步进电动机(12)沿第2方向旋转，因此在这期间，配置在流入路径(3a、3b)的主动阀(5a、5b)为关闭状态，仅使配置在流出路径(4a、4b)的主动阀(6a、6b)为打开状态，能够从泵室(2)排出混合流体。能够实现不要检测泵的动作阶段、而能将多种流体以规定的比例混合后供给的混合泵装置。

Description

混合泵装置及燃料电池

技术领域

本发明涉及将多种流体吸入并混合后排出的混合泵装置、以及将该混合泵装置用作为对起电部供给燃料用的燃料供给装置的燃料电池。

背景技术

作为将多种流体以规定的比例混合后排出的混合泵装置，已知有一种是，将多种流体吸入单一的泵室，在该泵室内进行混合，形成混合流体，从该泵室排出混合流体。专利文献1中揭示了混合泵装置，它是在高速液体色谱分析装置中，用柱塞泵吸入多种溶剂进行混合，将得到的混合流体向柱排出。

在这里揭示的混合泵装置中，将步进电动机的旋转通过凸轮机构向柱塞传递，使泵室的内部容积增加或减少。在流体的吸入过程中，在扩大泵室的期间，依次打开配置在与泵室连通的2条流入路径的各路径中的阀，通过各流入路径向泵室内吸入流体，在泵室内进行混合。然后，进行排出过程，缩小泵室，从泵室排出混合液体。

专利文献1：特许第3117623号公报

在专利文献1所揭示的混合泵装置中，通过凸轮机构，将步进电动机的向一方的旋转运动变换为柱塞的往复运动，通过这样使泵室的内部容积增加或减少。因此，必须要利用光电断续器等检测凸轮的位置、并根据凸轮的位置来检测泵的动作阶段的检测装置。这样，由于必须要检测泵的动作阶段用的机构，因此装置构成复杂化，难以力图实现小型化及低成本。

发明内容

本发明的课题在于提供不检测泵的动作阶段而能够将多种流体以规定的比例混合后供给的混合泵装置、以及具有该混合泵装置的燃料电池。

为了解决上述课题，本发明的混合泵装置，具有：

泵室；

为了使该泵室的内部容积增加或减少而配置在该泵室的位移构件；

具有使前述位移构件位移用的电动机的驱动装置；

与前述泵室连通的多条流入路径；

与前述泵室连通的流出路径；

配置在前述流入路径的各路径、将这些流入路径独立开关的流入侧阀；

将前述流出路径开关的流出侧阀；以及

对前述驱动装置、前述流入侧阀及前述流出侧阀进行控制的控制装置，

前述驱动装置在前述电动机沿第1方向旋转时，使前述位移构件沿着前述泵室的内部容积增加的方向位移，在前述电动机沿第2方向旋转时，使前述位移构件沿着前述泵室的内部容积减少的方向位移。

在本发明的混合泵装置的吸入过程中，关闭流出侧阀，一面依次将流入侧阀进行开关、一面使位移构件位移，通过这样从多条流入路径的各路径依次将流体吸入泵室，在泵室内进行混合。另外，在排出过程中，在关闭流入侧阀、打开流出侧阀的状态下，使位移构件向反方向位移，通过这样将泵室内的流体向流出路径排出。

驱动装置在电动机沿第1方向旋转时，使位移构件沿着泵室的内部容积增加的方向位移，在电动机沿与第1方向相反的第2方向旋转时，使位移构件沿着泵室的内部容积减少的方向位移。因此，在电动机沿第1方向旋转期间是吸入过程，在沿第2方向旋转期间是排出过程。因而，不需要检测位移构件的位移位置、或与位移构件连接的动力传递构件等的位置。这样，不需要将电动机向一方的旋转通过凸轮机构向柱塞传递的以往的混合泵装置所必需的、检测凸轮位置等用的具有光电断续器的检测机构，能够实现混合泵装置的小型化、及紧凑化。

这里，也可以使多条前述流出路径与前述泵室连通，对各流出路径配置前述流出侧阀。

另外，也可以使前述流入路径与前述流出路径互相独立地与前述泵室连通。

再有，作为前述位移构件可以使用隔膜。

接着，前述控制装置，在关闭前述流出侧阀的状态下使位移构件向使前述泵室的内部容积增加的方向位移的吸入过程中，在从前述流入路径的各路径流入的各流体中，在混合比最低的流体流入前述泵室之前，控制各流入侧阀的开关，使得混合比与该流体相比要高的流体的至少一部分流入前述泵室。通过这样控制流体对泵室的吸入动作，能够确实将吸入的各流体在泵室内均匀地进行混合。

另外，前述控制装置，通过控制从各流入路径流入前述泵室的各流体的流入量，来分别控制构成在前述泵室内形成的混合流体的各流体的混合比、以及从前述泵室向前述流出路径排出的前述混合流体的排出量。

下面，本发明的燃料电池，具有：起电部；以及对该起电部供给燃料的燃料供给装置，前述燃料供给装置是上述构成的混合泵装置。

这里，本发明的燃料电池中所用的燃料是能够产生质子的含氢流体。在这种情况下，最好前述含氢流体含有醇。例如，最好前述含氢流体含有甲醇及乙醇中的至少一种，最好是这些醇的水溶液。如果是这样的醇，则由于为了产生质子而所需要的能量只要较小即可，因此能够提高发电效率。另外，作为含氢流体(燃料)，也可以使用乙二醇水溶液或二乙醚水溶液。

另外，本发明的燃料电池，还具有对前述混合泵装置的泵室供给未调制燃料的未调制燃料罐，前述多条流入路径中，包含：使得从前述未调制燃料罐供给的前述未调制燃料流入前述泵室用的未调制燃料流入路径；以及使得含有水的稀释液流入前述泵室用的稀释液流入路径。

若这样构成，则能够将从未调制燃料罐通过未调制燃料流入路径供给的未调制燃料、与通过稀释液流入路径供给的稀释液进行混合，供给最佳组成的燃料。这里，未调制燃料例如是醇、或比最佳浓度要高的高浓度的醇水溶液，稀释液是水、或比最佳浓度要低的低浓度的醇水溶液。另外，在未调制燃料是最佳浓度的醇水溶液时，也可以对这样的醇水溶液不稀释，供给起电部。

这里，可以通过前述稀释液流入路径，使含有前述起电部中生成的生成水的水流入前述泵室。例如，可以在水罐中回收起电部中生成的生成水，从该水罐通过稀释液流入路径引入泵室。若这样构成，则由于能够高效率地再利用起电部中生成的生成水，因此能够将水的排出抑制到最低限度，甚至于还能够不排出水。

接着，在与前述泵室连通多条前述流出路径时，可以将这些流出路径的一条路径用作为对前述起电部供给冷却液用的冷却液流出路径。若这样构成，则能够通过采用本发明的混合泵装置进行起电部的冷却，不需要专用的冷却水供给装置。

在进行这样的冷却时，最好仅从前述流入路径吸入水，前述冷却液流出路径将作为前述冷却液的冷却水供给前述起电部。在这样构成时，冷却水也可以回收，用作为稀释液。即，也可以在水罐中回收冷却起电部之后的冷却水，将回收的水从水罐通过稀释液流入路径引入泵室。若这样构成，则由于能够高效率地再利用冷却水，因此能够将水的排出抑制到最低限度，甚至于还能够不排出水。

在本发明的混合泵装置中，在吸入过程中电动机沿第1方向旋转，在排出过程中电动机沿第2方向旋转。因而，与将电动机向一方的旋转通过凸轮机构向柱塞传递的构成不同，不需要利用具有光电断续器等的检测机构来监视柱塞等的位置。所以，根据本发明，由于能够简化装置构成，因此能够力图实现小型化及低成本。

另外，若使用本发明有关的混合泵装置作为燃料电池的燃料供给装置，则能够将未调制燃料与稀释液混合，将最佳组成的燃料供给起电部。另外，能够将起电部中生成的水作为稀释液再利用。再有，能够从混合泵装置向起电部供给冷却水，同时能够回收冷却水，作为稀释液再利用。

附图说明

图1所示为采用本发明的混合泵装置的基本构成的概念图。

图2A所示为图1所示的混合泵装置的动作时序图。

图2B所示为位移构件的位置与分辨率的关系的说明图。

图3A为关于隔膜的变形的说明图。

图3B为关于隔膜的变形的说明图。

图3C为关于隔膜的变形的说明图。

图3D为关于隔膜的变形的说明图。

图4所示为采用本发明的混合泵装置的基本构成的概念图。

图5A为采用本发明的混合泵装置的立体图。

图5B所示为图5A所示的混合泵装置的流通路径等的平面说明图。

图6为从斜上方来看图5A的混合泵装置时的分解立体图。

图7所示为图5A的混合泵装置的剖面构成的说明图。

图8为纵向分割图5A的混合泵装置的状态的分解立体图。

图9A所示为在图8所示的混合泵装置中使泵室的内部容积膨胀的状态的说明图。

图9B所示为在图8所示的混合泵装置中使泵室的内部容积收缩的状态的说明图。

图10A为图8所示的泵机构的旋转体所用的转子的立体图。

图10B为图10A所示的转子的平面图。

图10C为图10A所示的转子的剖视图。

图11A为图8所示的泵机构的旋转体所用的移动体的立体图。

图11B为图11A所示的移动体的平面图。

图11C为图11A所示的移动体的剖视图。

图12为从斜上方来看将作为采用本发明的混合泵装置的主动(active)阀使用的阀的主要部分沿轴向切断的部分时的说明图。

图13所示为图12所示的阀的磁力线的说明图。

图14所示为使用本发明的混合泵装置的燃料电池的结构的示意方框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施形态。

图1所示为采用本发明的混合泵装置的基本构成的概念图。如图1所示，混合泵装置1具有泵室2，对该泵室2形成多个、在本例中为2个的吸入口30a及30b；以及多个、在本例中为2个的排出口40a及40b。流入路径3a及3b分别与吸入口30a及30b连通，流出路径4a及4b分别与排出口40a及40b连通。利用这些泵室2、吸入口30a及30b、排出口40a及40b、流入路径3a及3b、以及流出路径4a及4b，构成泵装置本体7。

对吸入口30a及30b，配置将它们分别进行开关用的流入侧主动阀5a及5b。对排出口40a及40b，也配置将它们分别进行开关用的流出侧主动阀6a及6b。利用控制装置18，对这些流入侧主动阀5a及5b、和流出侧主动阀6a及6b进行开关驱动。

另外，泵室2的内周面的一部分，利用活塞、隔膜等位移构件17来规定。位移构件17能够向泵室的内外方向位移，在本例中，利用具有步进电动机12的驱动装置105使位移构件17位移。利用这些位移构件17及驱动装置105，构成泵驱动机构13。驱动装置105的步进电动机12向某一方向旋转时，位移构件17沿着泵室2的内部容积增加的A方向位移，步进电动机12向反方向旋转时，位移构件17沿着泵室2的内部容积减少的B方向位移。

在该构成的混合泵装置1的吸入过程中，利用控制装置18，例如打开一方的流入侧主动阀5b，关闭另一方的流入侧主动阀5a、和流出侧主动阀6a及6b，在这样的状态下，利用驱动装置105使位移构件17沿A方向位移，从而从流入路径3b通过吸入口30b将流体LB吸入泵室2。接着，切换流入侧主动阀5a及5b的开关状态，使位移构件17再沿A方向位移，从而从另一方的流入路径3a通过吸入口30a将流体LA吸入泵室2。将吸入的流体LA及LB在泵室2内混合。

在混合泵装置1的排出过程中，例如利用控制装置18，打开一方的流出侧主动阀6a，关闭另一方的流出侧主动阀6b、和流入侧主动阀5a及5b，在这样的状态下，利用驱动装置105使位移构件17沿B方向位移，从而将混合流体从泵室2通过排出口40a向流出路径4a排出。接着，切换流出侧主动阀6a及6b的开关状态，使位移构件17再沿B方向位移，从而将混合流体从另一方的排出口40b向流出路径4b排出。

这里，在混合泵装置1中，在这样的吸入过程与排出过程之间，进行以下说明的校正过程。

图2A及图2B所示为图1所示的混合泵装置的动作时序图及位移构件的位置与分辨率的关系的说明图。参照图2A，具体说明混合泵装置1的动作。以下的说明是通过2条流入路径3a及3b吸入的第1液体LA与第2液体LB的流入量之比(混合比)为1∶5的情况。

在图2A中，最上部是表示由泵驱动机构13产生的吸入动作及排出动作，由泵驱动机构13产生的吸入动作，是步进电动机12例如顺时针旋转，位移构件17沿着使泵室2的内部容积增加的A方向(参照图1)位移，通过上述这样来进行的。由泵驱动机构13产生的排出动作，是步进电动机12例如逆时针旋转，位移构件17沿着使泵室2的内部容积减少的B方向(参照图1)位移，通过上述这样来进行的。泵驱动机构13的停止，是通过停止对步进电动机12供电来进行的。

另外，流入侧主动阀5a及5b、和流出侧主动阀6a及6b，都是在正脉冲输入以后成为打开状态，在负脉冲输入的时刻切换为关闭状态。另外，负脉冲输入以后成为关闭状态，在正脉冲输入的时刻切换为打开状态。

在图2A中，首先，在时刻t1，停止对步进电动机2的供电，泵驱动机构13处于停止状态。另外，在时刻t1以前，全部主动阀5a、5b、6a、6b处于关闭状态。

在该状态下，在时刻t1，2个流入侧主动阀5a及5b中，仅配置在与液体LB相对应的流入路径3b的流入侧主动阀5b切换为打开状态。接着，在时刻t2，对步进电动机12供电，步进电动机12顺时针旋转，位移构件17沿着使泵室2的内部容积增加的A方向位移。其结果，液体LB从流入路径3b流入泵室2。在对步进电动机12输入125步大小的脉冲后的时刻t3，停止对步进电动机12供电，位移构件17也停止。同时，流入侧主动阀5b从打开状态切换为关闭状态。其结果，停止液体LB从流入路径3b向泵室2流入。通过该吸入动作，液体LB的全部流入量的1/2流入泵室2。

接着，在时刻t4，仅流入侧主动阀5a切换为打开状态，在时刻t5，对步进电动机12供电，步进电动机12沿同一方向(顺时针)旋转，位移构件17再沿着同一方向(使泵室2的内部容积增加的A方向)位移。其结果，液体LA从流入路径3a流入泵室2。然后，在对步进电动机12输入50步大小的脉冲后的时刻t6，停止对步进电动机12供电，位移构件17的位移也停止。同时，流入侧主动阀5a从打开状态切换为关闭状态。其结果，停止液体LA从流入路径3a向泵室2流入。通过该吸入动作，液体LA的全部流入量流入泵室2。

接着，在时刻t7，仅流入侧主动阀5b再一次切换为打开状态，在时刻t8，对步进电动机12供电，步进电动机12沿同一方向(顺时针)旋转。通过这样，位移构件17再沿着同一方向(使泵室2的内部容积增加的A方向)位移，液体LB从流入路径3b流入泵室2。然后，在对步进电动机12输入125步大小的脉冲后的时刻t9，停止对步进电动机12供电，位移构件17的位移也停止。同时，流入侧主动阀5b从打开状态切换为关闭状态。其结果，停止液体LB从流入路径3b向泵室2流入。通过这样，液体LB的全部流入量的剩下的1/2流入泵室2。

通过以上那样吸入过程结束后，在时刻t10与时刻t11之间，进行校正过程，之后切换为排出过程。关于校正过程将在后面说明，首先，说明从时刻t11开始的排出过程。

在时刻t11，2个流出侧主动阀6a及6b中，仅流出侧主动阀6a切换为打开状态，在时刻t12，对步进电动机12供电，步进电动机12沿反方向即逆时针旋转。通过这样，位移构件17沿着使泵室2的内部容积减少的B方向位移，泵室2的混合液体从流出路径4a排出。然后，在对步进电动机12输入150步大小的脉冲后的时刻t13，若停止对步进电动机12供电，则位移构件17的位移停止。同时，流出侧主动阀6a从打开状态切换为关闭状态。其结果，相当于流入泵室2的液体的1/2的量的混合液体从流出路径4a排出。

接着，在时刻t14，2个流出侧主动阀6a及6b中，仅流出侧主动阀6b切换为打开状态，在时刻t15，对步进电动机12供电，步进电动机12沿同一方向(逆时针)旋转，位移构件17再沿着使泵室2的内部容积减少的B方向位移，泵室2的混合液体从流出路径4b排出。然后，在对步进电动机12输入150步大小的脉冲后的时刻t16，停止对步进电动机12供电，位移构件17的位移停止。同时，流出侧主动阀6b从打开状态切换为关闭状态。其结果，相当于流入泵室2的液体的1/2的量的混合液体从流出路径4b排出。然后，在时刻t17与t18之间，进行校正过程，之后结束动作。

这里，说明时刻t10至时刻t11的期间、以及时刻t17至时刻t18的期间中进行的校正过程。在位移构件17的位移方向切换时刻、即从吸入过程向排出过程切换的上死点及从排出过程向吸入过程切换的下死点，如图2B所示，存在定位分辨率降低的倾向。在例如驱动装置105采用齿轮机构时，这样的倾向是由于其齿隙而发生的。另外，在上死点或下死点，位移构件17还对动作产生响应滞后，容易发生位置偏移。

特别是，在使用隔膜作为位移构件17时，在隔膜的位移方向切换的上死点或下死点，对位移容易发生响应滞后。另外，隔膜的形状容易受到泵室2的内压与大气压的压力差。参照图3A～3D说明这一点。

例如，如图3A所示，在泵室2的内压等于大气压时，不会因压力差的影响而对隔膜170产生不必要的位移。如图3B所示，在泵室2的内压大于大气压时，因该压力差的缘故，形成隔膜170膨胀的状态。反之，如图3C所示，在泵室2的内压低于大气压时，因该压力差的缘故，形成隔膜170收缩的状态。

因而，在结束吸入动作的时刻t9、泵室2成为负压时，容易成为图3C所示的状态。另外，在结束排出动作的时刻t16、泵室2成为正压时，容易成为图3B所示的状态。因此，在图3C所示的状态下，若在时刻t11流出侧主动阀6a成为打开状态，泵室2从流出管4a的阀6a与流出口40a一侧连通，则在流出管4a的流出口40a一侧的混合液有可能因扬程差而向泵室2产生逆流。若发生这样的事态，则混合液的排出量将少于预定的量。另外，在图3B所示的状态下，若在时刻t1流入侧主动阀5b成为打开状态，泵室2从流入管3b的阀5b与流入口30b一侧连通，则泵室2的混合液从流入管3b产生逆流，第2液体LB的流入量将少于预定的量。

另一方面，在结束吸入的时刻t9、或结束排出的时刻t16，即使泵室2与大气压相同，但如图3D所示，在流出管4a及4b位于上方、流入管3a及3b位于下方时，也发生下面那样的问题。首先，在时刻t9结束吸入之后，由于泵室2的压力与流入侧主动阀5b的外侧的压力相等，因此若在时刻t11流出侧主动阀6a成为打开状态，泵室2与流出管4a的流出口40a一侧连通，则在比流出管4a的阀6a位于流出口40b一侧的混合液有可能因扬程差而向泵室2产生逆流。若发生这样的事态，则在驱动隔膜170之前隔膜170膨胀，混合液的排出量将少于预定的量。另外，在结束排出的时刻t16，泵室2即使与大气压相等，但在时刻t16结束排出之后，由于泵室2的压力与流出侧主动阀6b的外侧的压力相等，因此若在再次吸入时，在时刻t1流入侧主动阀5b成为打开状态，泵室2与流入管3b的流入口30b一侧连通，则有可能混合液在流入管3b中产生逆流。若发生这样的事态，则在驱动隔膜170之前隔膜170凹陷，第2液体LB的流入量将少于预定的量。

为了避免这样的弊病，在从吸入过程向排出过程切换时、以及从排出过程向吸入过程切换时，进行对位移构件17的位置进行校正用的校正过程。在从吸入过程向排出过程切换时，使位移构件17稍微沿着泵室2的内部容积减少的方向位移，在从排出过程向吸入过程切换时，使位移构件17稍微沿着泵室2的内部容积增加的方向位移。

若更详细地进行说明，则如图2A所示，在结束吸入之后，在开始排出之前的时刻t10至时刻t11中，对步进电动机12供电，使步进电动机12逆时针旋转，使位移构件17沿着泵室2的内部容积减少的方向位移。反之，在结束排出之后，在开始下一次吸入之前的时刻t17至时刻t18中，对步进电动机12供电，使步进电动机12顺时针旋转，使位移构件17沿着泵室2的内部容积增加的方向位移。

这里，在校正过程中，可以根据预先设定的条件，在控制装置18的控制下，驱动阀5a、5b、6a、6b及位移构件17。

另外，也可以采用这样的方法，即在从吸入向排出切换时、及从排出向吸入切换时，直接或间接地监视从关闭状态向打开状态切换的阀5b及6a的两侧位置的压力差，在校正过程中，根据该监视结果，使位移构件17向消除这样的压力差的方向位移。

为了直接监视阀5b及6a的两侧位置的压力差，只要在泵室2、流入管3b中的阀5b的外侧位置、以及流出管4a中的阀6a的外侧位置配置压力传感器，根据由这些压力传感器得到的检测结果，来检测压力差即可。另外，为了间接监视阀5b及6a的两侧位置的压力差，只要测定流出管4a的流出口40a的高度位置，监视图3D所示的第2液体LB的液面位置即可。

如上所述，在混合泵装置1中，步进电动机12向某一方向旋转时，位移构件17沿着泵室2的内部容积增加的A方向位移，步进电动机12向反方向旋转时，位移构件17沿着泵室2的内部容积减少的B方向位移。因此，不管位移构件17的位置如何，在步进电动机12向某一方向旋转期间，仅使配置在流出路径4a及4b中的主动阀6a及6b为关闭状态，依次使配置在流入路径3a及3b中的主动阀5a及5b进行开关，能够将多种流体以规定的比例吸入泵室2。另外，在步进电动机12向反方向旋转期间，仅使配置在流入路径3a及3b中的主动阀5a及5b为关闭状态，使配置在流出路径4a及4b中的主动阀6a及6b的一方或双方为打开状态，能够从泵室2排出混合流体。因而，与将步进电动机12的旋转通过凸轮机构向位移构件17传递的构成不同，不需要用光电断续器来监视凸轮的位置等。因此，能够简化混合泵装置1的构成，因此能够力图实现小型化及低成本。

另外，通过仅改变供给步进电动机12的信号模式，就能够容易改变位移构件17的位移量(行程)。因而还具有的优点是，能够根据使用的液体的种类，最佳设定位移构件17的位移量(行程)等。

再有，控制装置18控制主动阀5a、5b、6a、6b的开关，使得在从流入路径3a及3b流入的第1液体LA及第2液体LB中，在将混合比低的第1液体LA吸入泵室2之前，使混合比高的第2液体LB的一部分流入泵室2。为此，由于能够防止第1液体LA偏于泵室2的一角、例如主动阀5a的附近，因此能够确实将第1液体LA与第2液体LB进行混合。特别是，由于在仅将混合比高的第2液体LB的相当于总量的1/2部分吸入泵室2之后，将混合比低的第1液体LA吸入泵室2，然后，将第2液体LB的剩下的1/2吸入泵室2，因此能够更确实将第1液体LA与第2液体LB进行混合。

再有另外，在时刻t10至时刻t11的期间、以及时刻t17至时刻t18的期间中，进行校正过程。即使位移构件17到达上死点或下死点的情况下，也在从上死点或下死点返回之后进行吸入及排出。因此，吸入量及排出量的精度高。特别是，在位移构件17是隔膜的情况下，在从排出过程向吸入过程切换时、或从吸入过程向排出过程切换时，产生即使隔膜位移但泵室的内部容积也不变化那样的、不灵敏状态下的位移，吸入量或排出量容易产生误差。通过当中夹入校正过程，能够消除这样的误差。

再有，在使用隔膜作为位移构件17时，有时因泵室2的内压与大气压的压力差而使隔膜产生不必要的变形。由于在进行校正过程、校正这样的变形之后，进行吸入及排出，因此吸入量及排出量的精度高。

另外，由于多条流入路径3a及3b互相独立与泵室2连通，因此能够避免在例如第1液体LA经由流入路径3a时、第1液体LA在吸入泵室2之前与第2液体LB混合的状态。因而，由于能够控制从流入路径3a及3b流入的多种流体的流入量，因此能够高精度地控制第1液体LA与第2液体的混合比。

再有，利用控制装置18，还能够控制主动阀5a及5b的开关，使得仅使从流入路径3a及3b流入的第1液体LA及第2液体LB中的一方流入泵室2。在这种情况下，能够仅将第1液体LA及第2液体LB中的一方吸入，不与另一方混合，照原样从流出路径4a或4b排出。

[混合泵装置的具体构成例]

下面，说明采用本发明的混合泵装置的具体构成例。

首先，为了容易理解，参照图4说明以下叙述的混合泵装置的基本构成。由于本例的混合泵装置的基本构成与图1所示的混合泵1相同，因此对于图中相对应的部位，附加同一标号。

如图4所示，本例的混合泵装置1A的泵装置本体7具有：室2；与泵室2连通的2个流入路径3a及3b；以及与泵室2连通的6个流出路径4a～4f。2个流入路径3a及3b、和6个流出路径4a～4f互相独立与泵室2连通。2个流入路径3a及3b中，分别配置流入侧主动阀5a及5b。6个流出路径4a～4f中，分别配置流出侧主动阀6a～6f。

泵驱动机构13具有：规定泵室2的内周面的一部分的隔膜170；具有使该隔膜170位移用的步进电动机12的驱动装置105；以及控制流入侧主动阀5a及5b和流出侧主动阀6a～6f的开关的控制装置18。

下面，图5A及图5B为混合泵装置1A的立体图及平面构成图。图6为它的分解立体图，图7为表示它的剖面构成的说明图。

参照这些图进行说明，混合泵装置1A在盒状的泵装置本体7的一个面71上，连接规定吸入口30a及30b、和排出口40a～40f的管子。泵装置本体7具有：泵驱动机构13；以及将主动阀5a、5b、6a～6f的布线基板74、底板75、基座板76、后述的流通路径形成为沟槽状的流通路径构成板77、通过覆盖在该流通路径构成板的上面来封闭流通路径的上面的封闭片78、以及连接前述管子的上板79按该顺序层叠而成的结构。

在基座板76上，形成构成泵驱动机构13及主动阀5a、5b、6a～6f的配置空间等用的孔137、及67a～67h。另外，在流通路径构成板77上，在其中心位置，形成构成泵室2用的圆形贯通孔21，在该贯通孔21的周围，在流通路径构成板77的下面侧，形成构成主动阀5a、5b、6a～6f的阀室的凹下部分(未图示)。另外，从贯通孔21呈放射状延伸8条槽41a～41h。另外，在流通路径构成板77的槽41a～41h的附近形成槽42a、42b、…等。

利用8条槽41a～41h形成流入路径3a及3b和流出路径4a～4f。即，若重叠基座板76、流通路径构成板77及封闭片78，则形成的状态是，利用槽41a～41f、42a、42b…形成流入路径3a及3b和流出路径4a～4f，同时对流入路径3a及3b和流出路径4a～4f的各路径配置流入侧主动阀5a、5b和流出侧主动阀6a～6f。

由于主动阀5a、5b、6a～6f呈平面状配置在泵室2的周围，因此能够缩短流入路径3a及3b和流出路径4a～4f的各路径，而且能够力图实现混合泵装置1A的薄型化。另外，由于能够抑制来自各流出路径4a～4f的排出量的误差，因此能够高精度地排出适量的液体。而且，在多个流出路径4a～4f中，从泵室2到流出侧主动阀6a～6f的流通路径的长度相等。因此，能够高精度地控制通过各流出路径4a～4f的排出量。另外，由于流入口30a及30b和流出口40a～40f在泵装置本体7的同一面71进行开口，因此混合泵装置1A与外部容易连接。再有，由于泵装置本体7具有：在一面侧将流入路径3a及3b和流出路径4a～4f形成为沟槽状的流通路径构成板77；以及与该流通路径构成板77的一面侧重叠配置的封闭片78，因此能够对小型的泵装置本体7形成多个流通路径，而且能够以高效率生产混合泵装置1A。

再有另外，2个流入路径3a及3b和6个流出路径4a～4f的构成互相相同，而且流入侧主动阀5a、5b和流出侧主动阀6a～6f的构成互相相同。因此，对于流入路径3a及3b和流出路径4a～4f，也可以利用任何一个作为流入路径3a及3b或流出路径4a～4f。因而，不限于2种液体，也可以将3种以上的液体进行混合、排出。

(泵驱动机构的详细构成)

参照图8～图11，说明混合泵装置1A中装入的泵驱动机构13。图8为纵向分割混合泵装置1A的状态的分解立体图。图9A及9B所示为使泵室膨胀的状态的说明图、及使泵室收缩的状态的说明图。图10A～10C分别为图8所示的泵驱动机构的旋转体所用的转子的立体图、平面图、及剖视图。图11A～11C分别为图8所示的泵驱动机构的旋转体所用的移动体的立体图、平面图、及剖视图。

如图8及图9A所示，泵驱动机构13实质上具有：使得与流入路径3a及3b和流出路径4a～4f连通的泵室2膨胀收缩、进行液体的吸入及排出的作为位移构件的隔膜170；以及驱动隔膜170的驱动装置105。

驱动装置105具有：环状的定子120；以同轴状配置在该定子120的内侧的旋转体103；以同轴状配置在该旋转体103的内侧的移动体160；以及将旋转体103的旋转变换为使移动体160沿轴向移动的力、并向移动体160传递的变换机构140。驱动装置105在基座板76上形成的空间内，处于安装在底板75与基座板76之间的状态。

定子120形成由卷绕在线圈架123上的线圈121、以及覆盖线圈121那样配置的2块轭铁125构成的单元沿轴向层叠2层的结构。在上下2层的各单元中，沿圆周方向交替排列从2块轭铁125的内周边缘沿轴向突出的极齿。

如图8、图9及图10A～图10C所示，旋转体103具有：上方开口的杯状构件130；以及在该杯状构件130的圆筒状的杯体部131的外周面固定的环状的转子永磁体150。在杯状构件130的底壁133的中间，形成向轴向上侧凹陷的凹下部分135，在底板75上，形成支承配置在凹下部分135内的球118的轴承部751。另外，在基座板76的上端侧的内表面形成环状台阶部766。在杯状构件130的上端部分，利用杯体部131的上端部分及环状的凸缘部134，形成与基座板76一侧的环状台阶部766相对的环状台阶部。在用这些环状台阶部包围形成的环状空间内，配置由环状的保持架181及利用该保持架181沿圆周方向保持分开的距离的轴承球182构成的轴承180。这样，旋转体103处于能够绕轴线旋转的状态下被泵装置本体7支持的状态。

转子永磁体150的外周面，与沿定子120的内周面，沿圆周方向排列的极齿相对。在转子永磁体150的外周面上，S极与N构沿圆周方向交替排列，定子120及杯状构件130构成步进电动机。

如图8、图9及图11A～图11C所示，移动体160具有：底壁161；从底壁161的中间沿轴向突出的圆筒部163；以及包该圆筒部163的周围那样形成为圆筒状的筒体部165，在筒体部165的外周形成阳螺纹167。

为了构成利用旋转体103的旋转而使移动体160在轴向往复移动用的变换机构140，如图8、图9、图10A～图10C及图11A～图11C所示，在杯状构件130的杯体部131的内周面上，在圆周方向上分开的4处，形成阴螺纹137。另外，在移动体160的筒体部165的外周面上，形成与杯状构件130的阴螺纹137啮合、构成动力传递机构141的阳螺纹167。因而，若在杯状构件130的内侧配置移动体160，使得阳螺纹167与阴螺纹137啮合，则移动体160成为支持在杯状构件130的内侧的状态。

在移动体160的底壁161上，沿圆周方向形成6个长孔169作为贯通孔，另一方面从基座板76延伸6条突起769，突起769的下端部嵌入长孔169，通过这样构成从动旋转防止机构149。即，在杯状构件130旋转时，由于移动体160利用由突起769及长孔169构成的从动旋转防止机构149而被阻止旋转，因此杯状构件130的旋转通过由其阴螺纹137及移动体160的阳螺纹167构成的动力传递机构141向移动体160传递，其结果，移动体160根据旋转体103的旋转方向而向轴向的一侧及另一侧直线移动。

(位移构件的构成)

再参照图8及图9A进行说明，隔膜170直接与移动体160连接。隔膜170具有：底壁171；从底壁171的外周边缘沿轴向上升的圆筒状的筒体部173；以及从该筒体部173的上端向外周侧扩展的凸缘部175，形成杯状，底壁171的中间部分在把移动体160的圆筒部163盖住的状态下，从它们的上下方向用止动螺丝178及帽盖179固定。另外，隔膜170的凸缘部175的外周边缘形成厚壁部，利用该厚壁部确保液密性，另外，该厚壁部起到作为定位部的功能。厚壁部在流通路径构成板77的贯通孔21的周围，固定在基座板76与流通路径构成板77之间。这样，隔膜170规定泵室2的下表面，而且在泵室2的周围确保基座板76与流通路径构成板77之间的液密性。

隔膜170的筒体部173处于弯折成截面为U字形的状态，弯折部分172的形状因移动体160的位置而变化。在由移动体160的圆筒部163的外周面形成的第1壁面168、与从基座板76延伸的凸起769的内周面形成的第2壁面768之间构成的环状空间内，配置隔膜170的截面U字形的弯折部分172。因而，在图9A、9B所示的状态下，以及在向这些图所示的状态转移的途中的状态的任一状态下，隔膜170的弯折部分172也都是维持保持在环状空间内的状态不变、而沿第1壁面168及第2壁面768展开或卷起那样进行变形。

另外，如图8、图9A、及图10A～图10C所示，在杯状构件130的底壁133，在圆周方向的遍及270°的角度范围内形成1条槽136，另外从移动体160的底面向下方形成突起166。这里，移动体160不绕轴线旋转，但沿轴向移动，与此相反，旋转体103绕轴线旋转，但不沿轴向移动。因而，突起166及槽136起到作为规定旋转体103及移动体160的停止位置的止挡的功能。即，槽136的深度在圆周方向中变化，若移动体160向轴线下方移动，则突起166嵌入在槽136内，同时因旋转体103的旋转而使槽136的端部与突起166接触。其结果，阻止旋转体103的旋转，规定了旋转体103及移动体160的停止位置、即隔膜170的内部容积的最大膨胀位置。

(泵驱动机构的动作)

在这样构成的泵驱动机构13中，若对定子120的线圈121供电，则杯状构件130旋转，该旋转通过变换机构140向移动体160传递。因而，移动体160沿轴向进行往复直线运动。其结果，由于隔膜170随移动体160的移动而变形，使泵室2膨胀或收缩，因此在泵室2内，进行从流入路径3a及3b的液体流入、及向流出路径4a～4f的液体流出。其间，隔膜170的弯折部分172维持保持在环状空间内的状态不变，而沿第1壁面168及第2壁面768展开或卷起那样进行变形，不发生强制性的滑动。而且，隔膜170即使从泵室2的流体受到压力，也由于内外侧都被规定在环状空间内，因此不变形。再有，移动体160的下方位置被利用杯状构件130的槽136及移动体160的突起166所构成的止挡所规定。这样，随着杯状构件130的旋转，隔膜170高精度地位移。另外，在驱动装置105中，在步进电动机向一个方向旋转时，使隔膜170沿着泵室2的内部容积增加的方向位移，在步进电动机向另一个方向旋转时，使隔膜170沿着泵室2的内部容积减少的方向位移。

如上所述，在泵驱动机构13中，将利用步进电动机机构产生的旋转体103的旋转，通过利用由阳螺纹167及阴螺纹137构成的动力传递机构141的变换机构140，向移动体160传递，使固定了隔膜170的移动体160进行往复直线运动。因此，由于使用所必需的最低限度的构件从驱动装置105到隔膜170传递动力，因此能够力图实现泵驱动机构13的小型化、薄型化及低成本。另外，通过减小动力传递机构141的阳螺纹167及阴螺纹137的导入角，或者增加驱动侧的定子的极齿，能够进行移动体160的微小进给。因而，由于能够精密控制泵室2的容积，因此能够以高精度进行定量排出。

再有，隔膜170的弯折部分172维持保持在环状空间内的状态不变，而沿第1壁面168及第2壁面768展开或卷起那样进行变形，不发生强制性的滑动。因而，不产生无谓的载荷，而且，隔膜170的寿命长。另外，隔膜170即使从泵室2的流体受到压力，也不变形。因此，根据泵驱动机构13，能够以高精度进行定量排出，而且，可靠性也高。

再有另外，由于旋转体103对泵装置本体7通过轴承球182支持，能够绕轴线旋转，因此滑动损耗小，而且，旋转体103被稳定保持在轴向，所以轴向的推力稳定。故而，能够力图实现驱动装置105的小型化，提高耐久性，提高排出性能。

另外，作为变换机构140的动力传递机构141，是利用了螺纹，但也可以利用凸轮槽。再有，作为位移构件，是采用了杯状的隔膜，但也可以采用其它形状的隔膜、或具有O形环的活塞。

另外，吸入口及排出口的个数也可以是上述以外的个数。再有，设置了回流口90，但在不需要时也可以没有。再有另外，封闭上面的封闭片78、以及连接前述管子的上板79是由其它构件形成，但也可以是没有上板79的管子而对封闭片78仅开有流出孔、并通过密封构件连接那样构成。

(主动阀的构成)

图12及图13分别为从斜上方来看将作为混合泵装置1A的主动阀5a、5b、6a～6f使用的阀的主要部分沿轴向切断的部分时的说明图、以及该阀的磁力线的说明图。

如这些图所示，主动阀5a、5b(以下，称为主动阀5)、以及主动阀6a～6f(以下，称为主动阀6)在基座板76的孔57、67a～67h内具有直线执行器201，该直线执行器201具有：圆筒状的固定体203；以及配置在该固定体203的内侧的近似圆柱状的可动体205。固定体203具有：卷绕在线圈架231上呈环状的线圈233；以及从线圈233的外周面绕到线圈233的轴向的两侧、并且一个前端部236a与另一个前端部236b在线圈233的内周侧通过缝隙237在轴向相对的固定体侧轭铁235。可动体205具有：圆板状的第1可动体侧轭铁251；以及对该第1可动体侧轭铁251在轴向两侧层叠的一对磁铁253a及253b。作为一对磁铁253a及253b，可以采用Nd-Fe-B系列或Sm-Co系列的稀土类磁铁、或树脂磁铁。另外，在可动体205中，对一对磁铁253a及253b的各磁铁，在与第1可动体侧轭铁251相反侧的端面，层叠第2可动体侧轭铁255a及255b。

一对磁铁253a及253b都沿轴向磁化，使同极性面向第1可动体侧轭铁251的一方。一对磁铁253a及253b的各磁铁，是作为使N极面向第1可动体侧轭铁251的一方、而使S极面向轴向的外侧的磁铁进行说明的，但关于磁化方向，也可以反过来。

第1可动体侧轭铁251的外周面，从一对磁铁253a及253b的外周面向外周侧突出。另外，第2可动体侧轭铁255a及255b的外周面，也从一对磁铁253a及253b的外周面向外周侧突出。

在第1可动体侧轭铁251的轴向的两端面形成凹下部分，将一对磁铁253a及253b分别对这些凹下部分嵌入，用粘接剂等固定。另外，关于第1可动体侧轭铁251、一对磁铁253a及253b、和第2可动体侧轭铁255a及255b的固定，只要采用粘接、压入、或并用粘接压入而形成一体化的构成即可。

在固定体203的轴向的两侧的开口部，固定轴承板271a及271b(轴承构件)，从第2可动体侧轭铁255a及255b向轴向的两侧突出的支承轴257a及257b，都插入轴承板271a及271b的孔中，能自由滑动。这样，可动体205以沿轴线能够往复移动的状态支持在固定体203上。在该状态下，可动体205的外周面与固定体203的内周面通过规定的间隙相对，而且固定体侧轭铁235的前端部236a与236b彼此之间，在第1可动体侧轭铁251的外周面与线圈233的内周面的间隙内处于沿轴向相对的状态。另外，在可动体205与固定体侧轭铁235之间确保有间隙。另外，为了第2可动体侧轭铁255a及255b与支承轴257a及257b的固定，只要采用粘接、压入、或并用粘接压入而形成一体化的构成即可。

在这样构成的直线执行器201中，在面向图纸的右侧电流从里侧向外侧流过线圈233、而在面向图纸的左侧电流从外侧向里侧流过线圈233的期间，磁力线如图13所示那样表示。因而，可动体205首先如用箭头A所示，根据洛仑兹力，在轴向受到推力而移动。与此相反，若使对线圈233的通电方向反向，则可动体205如用箭头B所示，沿轴线下降。

在直线执行器201中，用磁力推进可动体205，同时在轴线的一侧，在轴承板271a与第2可动体侧轭铁255a之间，配置作为靠紧构件的截锥形的螺旋弹簧291。因而，在可动体205下降时，一面使压缩弹簧变形、一面移动，在可动体205上升时，压缩弹簧的形状复原力起到辅助作用，以高速移动。

在这样构成的直线执行器201中，在一个支承轴257b的端部，连接阀室270(凹下部分68a～68h)中配置的隔膜阀260的中间部分。在隔膜260的外周侧，形成液密性及起到作为定位功能的环状厚壁部261，在隔膜260中，包含该环状厚壁部261的外周侧被夹在基座板76与流通路径构成板77之间，确保液密性。

位移构件不限于隔膜260，也可以使用波纹管阀、或其它的阀体。另外，支承轴257a及257b与位移构件可以是将分开的构件结合而构成的，支承轴257a及257b与位移构件也可以是形成为一体而构成的。

如上所述，在可动体205中，一对磁铁253a及253b的各磁铁使同极性相对，磁的相斥力起作用，但由于在磁铁253a与253b之间配置第1可动体侧轭铁251，因此能够以同极性相对的状态固定一对磁铁253a及253b。

另外，在可动体205中，由于一对磁铁253a及253b的各磁铁使同极性面向第1可动体侧轭铁251，因此从第1可动体侧轭铁251产生径向强的磁通。因而，若使第1可动体侧轭铁251与线圈233的周面彼此之间相对，则能够对可动体205赋予大的推力。

再有，由于只要沿轴向磁化磁铁253a及253b即可，因此与沿径向磁化磁铁253a及253b的情况不同，即使在小型化的情况下也容易磁化，适于批量生产。

而且，由于第1可动体侧轭铁251的外周面从一对磁铁253a及253b的外周面向外周侧突出，因此即使在设置固定体侧轭铁235的情况下，对可动体205也能够减小作用于与轴向垂直的方向的磁吸力。同样，由于第2可动体侧轭铁255a及255b的外周面从一对磁铁253a及253b的外周面向外周侧突出，因此即使在设置固定体侧轭铁235的情况下，对可动体205也能够减小作用于与轴向垂直的方向的磁吸力。因而，具有容易进行组装作业、而且可动体205不容易倾斜的优点。

另外，由于将磁铁253a及253b配置在线圈233的外周侧，因此与将磁铁253a及253b比线圈233配置在外侧的情况相比，由于磁铁253a及253b可以比较小，因此能够廉价构成主动阀5及6。另外，由于将线圈233配置在外侧，因此仅用固定侧轭铁，就能够将磁路闭合。

再有，在固定体203中，由于在轴向开口的开口部保持轴承板271a及271b，而该轴承板271a及271b支持支承轴257a及257b，能够沿轴向移动，因此不需要另外配置轴承构件。另外，由于能够以固定体203为基准来固定轴承板271a及271b，因此具有支承轴257a及257b不倾斜的优点。

[具有混合泵装置的燃料电池]

说明使用本发明的混合泵装置作为对燃料电池的起电部供给燃料的燃料供给装置的例子。

图14所示为使用本发明的混合泵装置的燃料电池的构成的示意方框图。图14所示的燃料电池300是通过从甲醇水溶液(能够产生燃料/质子的含氢流体)直接取出质子、从而进行发电的直接甲醇方式的燃料电池。另外，在燃料电池300中，作为未调制燃料是使用甲醇，作为稀释液是使用水，将它们混合而调制成最佳浓度的甲醇水溶液，来作为燃料使用。另外，作为未调制燃料，也有时使用比最佳浓度要高的高浓度醇水溶液、例如甲醇水溶液。

燃料电池300具有：参照图1～图13说明的混合泵装置1；与混合泵装置1的流入路径3a连接的未调制燃料罐310；与混合泵装置1的流入路径3b连接的稀释液罐320；以及起电装置350，混合泵装置1的流出路径4a～4n的各路径与起电装置350的各起电部351a～351n连接。在未调制燃料罐310中，贮存甲醇作为未调制燃料，在稀释液罐320中，贮存水作为稀释液。因而，流入路径3a相当于未调制燃料流入路径，流入路径3b相当于稀释液流入路径。

另外，燃料电池300具有空气供给装置370。空气流出路径371a～371n与空气供给装置370连接，从空气流出路径371a～371n对起电部351a～351n的阴极供给空气。

虽省略详细图示，但多个起电部351a～351n的各起电部具有：有阳极集电体及阳极催化剂层的阳极(燃料极)；有阴极集电体及阴极催化剂层的阴极(空气极)；以及配置在阳极与阴极之间的电解质膜。在阳极中，利用混合泵装置1供给规定浓度的调制的燃料(甲醇水溶液)，根据以下所示的反应，

CH₃OH+H₂O→CO₂+6H⁺+6e^-

生成氢离子(质子，H⁺)及电子(e^-)。另外，电子从阳极经过电路等向阴极移动，氢离子通过电解质膜向阴极移动，根据与利用送气泵或风机向阴极供给的空气(氧)进行以下所示的电化学反应，

3/2O₂+6H⁺+6e^-→3H₂O

生成水。

在燃料电池300中，在起电部351a～351n中产生热量，这样的热量成为起电部351a～351n恶化及发电效率降低的原因。因此，在燃料电池300中，对起电装置350构成水冷式的冷却装置360。另外，混合泵装置1除了燃料供给用的流出路径4a～4n以外，作为冷却液流出路径，具有供给冷却水用的流出路径4m。

在混合泵装置1中，对于多条流入路径3a及3b的各路径，配置主动阀5a及5b。对于多条流出路径4a～4n，配置主动阀6a～6n。

在燃料电池300中，设置将在起电部351a～351n的阴极产生的水回收的回收罐330，回收罐330中回收的生成水供给稀释液罐320。另外，有时在从起电部351a～351n的阴极向回收罐330的管道341的途中位置配置冷凝器。

再有，在燃料电池300中，从冷却装置360排出的水也供给稀释液罐320。另外，对于从冷却装置360排出的水的冷却，可以利用自然冷却，但也可以在从冷却装置360到稀释液罐320的管道342、或从混合泵装置1供给冷却水用的流出路径4m的途中位置，设置使用散热器的冷却器等。另外，也可以在管道342及流出路径4m的双方的途中位置，设置使用散热器的冷却器等。

在这样构成的燃料电池300中，贮存在未调制燃料罐310中的甲醇通过流入路径3a被引入混合泵装置1的泵室2，贮存在稀释液罐320中的水通过流入路径3b被引入混合泵装置1的泵室2。这时，按规定的比例设定甲醇的引入量及水的引入量，从而调制最佳浓度的甲醇水溶液，将调制成最佳浓度的燃料通过燃料供给用的流出路径4a～4n，供给各起电部351a～351n，用以发电。另外，将起电部351a～351n的阴极产生的水回收到回收罐330之后，供给稀释液罐320，作为稀释液再利用。其间，冷却水供给用的流出路径4m处于关闭状态。

然后，利用对起电部351a～351n的燃料供给停止期间进行冷却。这时，通过流入路径3b，仅将贮存在稀释液罐320中的水引入混合泵装置1的泵室2，通过冷却水供给用的流出路径4m向冷却装置360供给水。然后，将从冷却装置360排出的水回收到回收罐330之后，供给稀释液罐320，作为稀释液再利用。其间，通过流入路径3a向泵室2的甲醇引入、以及通过流出路径4a～4n的燃料供给处于停止的状态。

如上所述，在燃料电池300中，由于起电装置350中构成多个起电部351a～351n，因此发电电压高。即，由于在起电部351a～351n的阳极中，甲醇氧化的活性低，伴有电压损失，在阴极中也有电压损失，因此从1个起电部取出的电压低，但在燃料电池300中，由于具有多个起电部351a～351n，因此发电电压高。

另外，在混合泵装置1中，利用控制装置18，来控制主动阀5a及5b、主动阀6a～6m、以及位移构件17(参照图1)，控制从流入路径3a及3b流入的甲醇及水的流入量，通过这样能够控制甲醇与水的混合比、以及从流出路径4a～4n的排出量。因而，能够将用水来稀释甲醇而调整为最佳浓度的燃料在任意时刻对多个起电部351a～351n供给。

再有，在燃料电池300中，能够将起电部351a～351n的阴极产生的水回收到回收罐330，作为稀释用水再利用。因而，能够将水的排出抑制到最低限度，再有，能够不从外部供给水，通过仅供给甲醇作为未调制燃料来连续发电。

再有另外，在混合泵装置1中，由于能够利用控制装置18，来控制主动阀5a及5b、和主动阀6a～6n，从而从流入路径3b将水吸入泵室2，从冷却液供给用的流出路径4m供给冷却装置360，因此不需要专用的冷却水供给装置。而且，在燃料电池300中，能够将冷却起电部351a～351n后的冷却水供给稀释液罐320，作为稀释用水再利用。因而，能够将水的排出抑制到最低限度。

另外，作为稀释液虽然用的是水，但作为稀释液，也可以使用比最佳浓度要低的低浓度的甲醇水溶液。在这种情况下，也可以使用低浓度的甲醇水溶液作为冷却液，再将作为冷却液使用的低浓度的甲醇水溶液供给稀释液罐320，作为稀释液再利用。

另外，说明的是分别使用将产生的水回收的回收罐330、以稀释液罐320的情况，但回收罐330与稀释液罐320也可以是同一个罐。

再有，作为燃料，是使用了甲醇水溶液，但也可以使用乙醇水溶液，也可以使用含有甲醇水溶液及乙醇水溶液的双方的水溶液。也可以使用纯甲醇、纯乙醇，也可以使用含有纯甲醇及纯乙醇的双方的溶液。再有，作为燃料，也可以使用甲醇水溶液以外的醇水溶液、例如乙二醇水溶液，再有，也可以使用醇水溶液以外的水溶液、例如二甲醚水溶液。作为燃料，也可以使用纯甲醇以外的醇、例如纯乙二醇。

[混合泵装置的其它用途]

采用本发明的混合泵装置的用途不限于燃料电池，例如可以用作为调合多种药液来调合复合药用的泵。再有，也可以用作为冰箱的制冰泵，用于从流出路径对每种制冰组排出色、香、味不同的果汁饮料液。

[其它的实施形态]

在上述的实施形态中，是以使用隔膜170作为位移构件17的例子为中心进行说明的，但也可以将本发明适用于使用柱塞作为位移构件的类型的混合泵装置。另外，在上述的实施形态中，是构成多个流出路径的例子，但也可以将本发明适用于流出路径为1个的混合泵装置。

Claims (18)

1.一种混合泵装置，其特征在于，具有：

泵室；

为了使该泵室的内部容积增加或减少而配置在该泵室的位移构件；

具有使所述位移构件位移用的电动机的驱动装置；

与所述泵室连通的多条流入路径；

与所述泵室连通的流出路径；

配置在所述流入路径的各路径、将这些流入路径独立开关的流入侧阀；

将所述流出路径开关的流出侧阀；以及

对所述驱动装置、所述流入侧阀及所述流出侧阀进行控制的控制装置，

所述驱动装置在所述电动机沿第1方向旋转时，使所述位移构件沿着所述泵室的内部容积增加的方向位移，在所述电动机沿第2方向旋转时，使所述位移构件沿着所述泵室的内部容积减少的方向位移。

2.如权利要求1所述的混合泵装置，其特征在于，

多条所述流出路径与所述泵室连通，

对各流出路径配置所述流出侧阀。

3.如权利要求1所述的混合泵装置，其特征在于，

所述流入路径与所述流出路径互相独立地与所述泵室连通。

4.如权利要求1所述的混合泵装置，其特征在于，

所述位移构件是隔膜。

5.如权利要求1所述的混合泵装置，其特征在于，

所述控制装置，在关闭所述流出侧阀的状态下使位移构件向使所述泵室的内部容积增加的方向位移的吸入过程中，在从所述流入路径的各路径流入的各流体中，在混合比最低的流体流入所述泵室之前，控制各流入侧阀的开关，使得混合比与该流体相比要高的流体的至少一部分流入所述泵室。

6.如权利要求1所述的混合泵装置，其特征在于，

所述控制装置，通过控制从各流入路径流入所述泵室的各流体的流入量，来分别控制构成在所述泵室内形成的混合流体的各流体的混合比、以及从所述泵室向所述流出路径排出的所述混合流体的排出量。

7.一种燃料电池，其特征在于，具有：

起电部；以及

对该起电部供给燃料的燃料供给装置，

所述燃料供给装置具有如权利要求1至6中的任一项所述的混合泵装置。

8.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，

所述燃料是能够产生质子的含氢流体。

9.如权利要求8所述的燃料电池，其特征在于，

所述含氢流体含有醇。

10.如权利要求8所述的燃料电池，其特征在于，

所述含氢流体含有甲醇及乙醇中的至少一种。

11.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，

还具有对所述混合泵装置的泵室供给未调制燃料的未调制燃料罐，

所述多条流入路径中，包含：使得从所述未调制燃料罐供给的所述未调制燃料流入所述泵室用的未调制燃料流入路径；以及使得含有水的稀释液流入所述泵室用的稀释液流入路径。

12.如权利要求11所述的燃料电池，其特征在于，

通过所述稀释液流入路径，使含有所述起电部中生成的生成水的水流入所述泵室。

13.如权利要求11所述的燃料电池，其特征在于，

与所述泵室连通多条所述流出路径，这些流出路径中包含对所述起电部供给冷却液用的冷却液流出路径。

14.如权利要求13所述的燃料电池，其特征在于，

所述流入路径用以使水流入所述泵室，

所述冷却液流出路径将作为所述冷却液的冷却水供给所述起电部。

15.如权利要求11所述的燃料电池，其特征在于，

具有与所述稀释液流入路径连接的水罐，

在该水罐中至少贮存所述生成水。

16.如权利要求11所述的燃料电池，其特征在于，

所述燃料是能够产生质子的含氢流体。

17.如权利要求16所述的燃料电池，其特征在于，

所述含氢流体含有醇。

18.如权利要求16所述的燃料电池，其特征在于，

所述含氢流体含有甲醇及乙醇中的至少一种。

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