CN101356396A - 用于燃料盒的阀 - Google Patents

Abstract

公开一种用于连接燃料供应装置(1，40)的阀(36，62，340/342，540/640，1640)。该燃料供应装置可以是一个受压或非受压的盒，该盒可以用于任何燃料电池。该阀可以包括用于将气体从盒中排出的阀(62)，和允许将燃料电池产生的副产品传输到燃料盒，以及将燃料供应装置连接到燃料电池的阀(36，340/342，540/640，1640)。

Description

用于燃料盒的阀

技术领域

本申请是审查未决的，发明名称为“具有连接阀的燃料盒”，申请号为No.10/629,006，申请日为2003年7月29日的部分接续申请。由此，通过引用将上述专利申请公开的内容整体结合入本申请。

本发明一般涉及用于为多种燃料电池提供燃料的盒的阀，用于燃料电池的阀和用于燃料补充装置的阀。

背景技术

燃料电池是直接将反应物，也就是燃料和氧化剂的化学能直接转换成直流电(DC)电流的装置。由于申请的增加数量，燃料电池比传统能量产生装置，例如矿物燃料的燃烧更有效率，并且比便携式电源存储，例如锂离子电池更有效率。

通常，燃料电池技术包括多种不同的电池，例如碱性燃料电池、聚合物电解质燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和酶燃料电池。今天更重要的燃料电池可以分为三大类，即(i)使用压缩氢气(H₂)作为燃料的燃料电池；(ii)使用甲醇(CH₃OH)、硼氢化钠(NaBH₄)、烃(例如丁烷)或重整成氢燃料的其它燃料的质子交换膜(PEM)燃料电池；(iii)可以直接消耗非氢燃料的PEM燃料电池或直接氧化燃料电池。最普通的直接氧化燃料电池是直接甲醇燃料电池或DMFC。其它直接氧化燃料电池包括直接乙醇燃料电池和直接四甲基原碳酸盐燃料电池。

压缩氢气通常在高压下保存，并且因此很难控制。此外，通常需要大存储罐，还不能为消费者电子设备做得充分小。传统的重整燃料电池需要重整装置和其它蒸馏器以及辅助系统来将燃料转化成氢从而与燃料电池中的氧化剂反应。近年的进步使重整装置或重整燃料电池有希望用于消费者电子设备。DMFC是最简单且潜在的最小的燃料电池，而且还具有用于消费者电子设备电源应用的潜力，其中甲醇直接与燃料电池中的氧化剂反应。

用于相对较大应用的DMFC典型地包括：风扇或为阴极提供氧化剂的压缩机，氧化剂典型地为空气或氧气、为阳极提供水/甲醇混合物的泵以及膜电极组件(MEA)。该MEA典型地包括一个阴极，一个PEM和一个阳极。在操作期间，水/甲醇液态燃料混合物直接供应给阳极，而氧化剂供应给阴极。每个电极处的电化学反应和直接甲醇燃料电池的全部反应如下描述：

阳极的半反应：

CH₃OH+H₂O→CO₂+6H⁺+6e^-

阴极的半反应：

O₂+4H⁺+4e^-→2H₂O

电池的全部燃料反应：

CH₃OH+1.5O₂→CO₂+2H₂O

由于氢离子(H⁺)的迁移穿过质子交换膜从阳极穿过阴极，并且由于自由电子(e^-)不能穿过质子交换膜，因此电子必须通过外电路流动，这就产生了通过外电路的电流。外电路可以是任何有用的消费者电子设备，除了别的以外，例如移动或蜂窝电话、计算器、个人数字助理以及便携式计算机和电源工具。直接甲醇燃料电池在美国专利5,992,008和5,945,231中有所描述，通过引用将这些专利申请的整体结合入本申请中。通常，质子交换膜由聚合物制成，例如由杜邦提供的Nafion

其具有厚度大约0.05毫米到大约0.50毫米范围的全氟化磺酸聚合物或其他合适的膜。阳极典型地由特氟龙碳纸制成，支持具有一个诸如铂-钌的催化剂薄层淀积在其上。阴极典型地是气体扩散电极，其中铂粒子粘接在膜的一边。

如上所述，由于其它燃料电池的燃料重整成氢气，而氢气与燃料电池中的氧化剂反应以产生电。上述重整燃料包括多种燃料，包括甲醇和硼氢化钠。硼氢化钠重整器燃料电池的电池反应如下：

NaBH₄+2H₂O→(加热或催化剂)→4(H₂)+(NaBO₂)

H₂→2H⁺+2e^-(在阳极)

2(2H⁺+2e^-)+O₂→2H₂O(在阴极)

合适的催化剂除了其它的金属以外包括铂和钌。从重整硼氢化钠产生的氢燃料在燃料电池中与氧化剂，例如氧气，反应以产生电流(或电子流)和水副产品。通过重整过程还产生硼砂(NaBO₂)副产品。在专利号为no.4,261,956的美国专利申请中的讨论了硼氢化钠燃料电池，由此通过引用并入本申请。

用于燃料盒、燃料电池和/或燃料再填充装置之间的传输燃料需要阀。现有技术公开了多种阀和流量控制装置，例如专利号为6,506,513和5,723,229的美国专利申请和号码为。US2003/0082427和US2002/0197522的美国公开申请文件。然而，除了别的以外，存在对改进的阀的需要，该阀允许气体排出，保持密封，通过阀改善燃料的流动。

发明内容

因此，本发明的目的在于设计一种适合于燃料盒以及由燃料电池供电的电子设备使用的用以排放副产品的阀。该阀包括固定在燃料电池或电子设备上的喷嘴，该喷嘴还包括适于位于燃料盒上的开口的第一通道，该通道用于将燃料盒中产生的气体副产品传送至喷嘴进而排出，优选地，第一通道是流体连系渗透气体的方式或流体不渗透膜的方式、或/和燃料气化吸收材料。第一通道可以与设置于喷嘴上的止回阀流体连通，其中回止阀以预压方式大开排气。气体可以透过燃料电池或电子设备排至空气中。

在本发明一较佳实施方式中，喷嘴进一步包括第二通道，在此实施方式中，产生自燃料电池的副产品则由第二通道传送至燃料盒。

本发明进一步涉及包括第一阀元件和第二阀元件的阀。第一阀元件包括连接于燃料供应机构与燃料电池其中之一的第一内部密封；第二阀元件包括连接于燃料供应机构与燃料电池其中之一的第二内部密封。至少第一阀元件包括储藏装置与内部弹性体，其中内部弹性体与密封表面合作以形成第一阀元件的第一内部密封。通过连接第一阀元件与第二阀元件，内部体受压进而打开第一内部密封以通过第一阀元件建立流体流动路径，优选地，在连接第一阀元件与第二阀元件的过程中，内部构件密封至少在第一内部密封之前形成。此弹性体可以具有直线形、均匀厚度的边墙、非线性边墙，或非均匀厚度边墙。

本发明还涉及包括一种第一阀元件和第二阀元件的阀。第二阀元件与第一阀元件连接从而在其间建立流体连通路径。至少一个流体吸收部件设置于接近第一和第二阀元件。优选地，流体吸收部件设置于第一阀元件与第二阀元件的界面之间。吸收材料也可以设置于接近邻近燃料供应阀的燃料供应机构处或者邻近装置阀元件的装置，或者同时连接。

此外，本发明还涉及一种包括第一阀元件和第二阀元件阀，其中第二阀元件直接连接至第一阀元件以在两个阀元件之间建立流体连接路径。至少一个肋状突起带设置于第一与第二阀元件之间，其中肋状突起带限定出一间隙，流体流经此间隙。

再者，本发明还涉及一种包括第一阀元件和第二阀元件的阀，其中第二阀元件直接连接到第一阀元件以在两个阀元件之间流体连通。流体连通径包括定位于第一或第二阀元件之一的活塞表面上的通道，其中此表面相对于相应阀元件设置。

本发明还涉及一种包括第一阀元件和第二阀元件的阀，其中第二阀元件直接与第一阀元件连接已建立两个阀元件之间的流体连接路径。第一与第二阀元件是以彼此相对且至少在两个方向上可移动的方式建立流体连通路径。

本发明的阀具有过滤器，以保持非燃料物质拒于阀门之外。

附图说明

在形成说明书的一部分并与说明书一起阅读的附图中，其中相同的附图标记用于指代多个视图中的相同部分。

图1是本发明实施方式的燃料盒在打开位置的分解、透视图；

图1A是可连接到图1盒中衬套的阀的剖面图；

图2是图1的盒在关闭位置的透视图；

图2A、2B是其它气体排放阀的透视图；

图2C是具有多个区域的衬套和泡沫塑料弹簧的透视图；

图3是根据本发明另一实施方式另一燃料盒的示意图；

图4A是根据本发明一个实施方式的排放阀的放大、分解、剖面图；

图4B是根据图4A的排放阀的一个可选择实施方式的放大、分解、剖面图；

图5是具有副产品进入通道和气体排放通道的气体排放阀一个可选择实施方式的放大、分解、剖面图；

图5A是图5的部分的气体排放阀沿线5A-5A的剖面图；

图6A是可连接于排放阀的排气喷嘴的放大、分解、剖面图，其中排气喷嘴与弹簧不接触以关闭排放阀；

图6B是具有改进的图6A中的排气喷嘴和排放阀的放大分解剖面图，其中排气喷嘴与排放阀连接，并且弹簧接触并挤压弹簧以使排放阀打开；

图6C是图6A中阀的部分沿线6C-6C的剖面图；

图6D是图6A的排气喷嘴的可选择实施方式；

图7是图6A和6B排气阀的弹性橡胶弹簧的示例实施方式剖面图和透视图；

图8A是根据本发明另一方面的第一和第二连接阀元件的剖面图，其中元件不接触；

图8B是彼此连接但燃料不能从盒流向燃料电池的图8A两个元件的剖面图；

图8C是图8A的两个元件的剖面图，其中两个元件相连接以允许燃料从盒流向燃料电池；

图9A是沿着箭头9A，图8A的第二阀元件外壳的一部分的端视图；

图9B是图9A的第二阀元件的外壳的可选择部份的端视图；

图9C是表示流动通道的图8A和图8B的第一阀元件活塞的正视图；

图10是根据本发明另一方面的第一连接阀元件的分解、透视图；

图11是初始位置上，在具有活塞的安装状态中图10的元件放大、剖面图；

图11A是图11中元件上使用的可选择沟槽的放大平面图；

图12是图10中元件活塞的放大、透视图；

图13是根据本发明另一方面的适用于图10的第一阀元件的第二连接阀元件的分解、透视图；

图14是初始位置上，在具有活塞的安装状态中图13的元件放大、剖面图；

图15A是图10和13中第一与第二阀元件的放大、剖面图，其中元件不连接并且不接触；

图15B是图15A阀元件的放大、剖面图，其中元件相连接并且活塞位于初始位置；

图15C是图15B阀元件的活塞的放大、透视图，其中活塞位于初始位置；

图15D是图15B阀元件的放大、剖面图，其中阀元件相连接，并且活塞位于最终位置从而允许燃料流过；

图16是图14中显示的第二阀元件可选择实施方式的放大剖面图；

图17A-17D显示了安装了图10-14、15A-15D和16的阀元件的燃料供应机构，元件被插入示例的电子主设备中；并且。

图17E显示了安装了图10-14、15A-15D和16的阀元件的燃料供应机构的可选择的实施方式。

具体实施方式

如附图所示以及下面所详细的讨论，本发明指向一种燃料供应机构，该机构储存燃料电池的燃料，例如甲醇和水、甲醇/水的混合物、各种不同浓度的甲醇/水的混合物或纯甲醇。甲醇在很多种类的燃料电池中广泛应用，除了别的之外，例如，DMFC、酶燃料电池、重整燃料电池。燃料供应机构可以含有其它种类的燃料电池燃料，例如乙醇或酒精，金属氢化物，诸如硼氢化钠，其它可被重整入氢的化学品，或其它可以改善燃料电池性能和效率的化学品。燃料也包括氢氧化钾(KOH)电解液，氢氧化钾电解液用于金属燃料电池或碱性燃料电池，并且可以被储存在燃料供应机构中。对于金属燃料电池，燃料是以含流体锌(fluid bornezinc)的形式浸入KOH电解反应溶液中，并且电池腔内的阳极是由锌粒子形成的颗粒状阳极。KOH电解溶液披露于美国公开的号码为2003/0077493的专利申请中的。名称是“使用燃料电池系统的方法配置该系统以向一个或多个负载提供电源”，公开于2003年4月24日，由此通过引用全文合并入本申请。燃料包括甲醇、过氧化氢和硫酸的混合物，燃料流经形成在硅片上的催化剂从而产生了燃料电池反应。燃料也包括前面讨论过的硼氢化钠(NaBH4)和水，以及通过该反应产生的低压和低温。燃料进一步包括烃燃料，包括但不仅限于披露于美国公开的申请号为2003/0096150的专利申请中的丁烷、煤油、酒精和天然气，上述美国专利的名称为“液体关于界面燃料电池装置”，公开日为2003年5月22日，由此通过引用全文合并入本申请中。燃料也包括与燃料发生反应的液体氧化剂。因此，本发明不限制任何种类的燃料、电解溶液、氧化剂溶液或供应机构中包含的或否则由燃料电池系统使用的液体或固体。本文中使用的“燃料”一词在这当中包括所有在燃料电池或燃料供应机构中发生反应的燃料，并且包括但并不限于所有上述合适的燃料、电解溶液、氧化剂溶液、气体、液体、固体和/或化学物质和其混合物。

如在这当中使用的，“燃料供应机构”一词包括但不限于任意处理的盒子(disposable cartridges)、可重新填充/可重复使用的盒子、容器，电子设备中的盒子、可移动的盒，电子设备外的盒子、燃料箱、燃料再填充箱、储存燃料的其它容器以及与燃料箱和容器相连接的管道。虽然下文结合本申请的实施方式描述盒子，但值得注意的是这些实施方式也是适用于其它的燃料供应机构，并且本发明不限制于任何特殊形式的燃料供应机构。

本发明的燃料供应机构，还可用于存储燃料，该燃料不用在燃料电池中。这些申请包括，但并不限于，储存烃和氢燃料，这些燃料用于硅芯片上制备的微燃气轮机，在出版于期刊The Industrial Physicist(2001年12月/2002年1月)第20-25页，名为“Here Come theMicroengines”的文章中有所讨论。为了本申请的目的，“燃料电池”还包括这些微型发动机。其它应用包括储存用于内燃机的传统燃料，烃，例如用于袋(pocket)和实用型打火机(utility lighter)的丁烷，以及液态丙烷。

适当的燃料供应机构包括那些已公开于普通所有，审查未决的美国专利申请中的内容，该申请申请于2003年1月31日，发明名称为“用于燃料电池的燃料盒”，申请号为10/356,793。该申请公开的内容由此通过引用将全文结合入本申请。如图1显示了一种适当的燃料电池盒的实施方式。如上所述，盒40可以包括任何类型的燃料电池燃料；盒40还包括外罩顶盖(housing top)42和外罩主体44。将主体44进行配置并确定尺寸，以接收燃料囊或燃料衬套46。燃料衬套在普通所有，审查未决的的美国专利申请中进行了充分地公开，申请号为10/629,004，名称为“具有弹性衬套的燃料盒”，申请日为2003年7月29日。该申请公开的内容由此通过引用将全文结合入本申请。衬套46与关闭或连接阀36相连。

适当的关闭阀包括那些在专利申请中公开的内容，该申请结合普通所有，审查未决的，序列号为10/629,006，名称为“用于燃料电池的燃料盒”的专利申请，申请日为2003年7月29日。阀36可用于使用燃料来填充衬套46，并且阀36还可以被用于选择地将燃料从衬套46传输到燃料电池。在一方面，阀36固定于主体44的直立端墙(upstandingendwall)50上。直立端墙50限定出缝隙48，可用于容纳阀38。如图1A所示，阀36包括两个外部凸缘51a，b，凸缘跨过端墙50，以将阀36紧固在适当的位置上。优选地，如所示那样，外部凸缘51a与端墙50的外部表面齐平。阀36定位后，缝隙48可由插入缝隙48的塞子、O形环、垫圈(未示出)等进行密封。塞子、O形环、垫片(未示出)可由除其它合适的密封材料之外的弹性体或橡胶或填充材料制成。缝隙48还可以由超声焊接来密封。

在本实施方式中，顶盖42具有添加至其内表面的压缩泡沫塑料52。泡沫塑料52可以是单层或多层的泡沫塑料。可以将泡沫塑料52在衬套填充之前邻近于衬套46，或可以在衬套46被填充之后，通过盒40的装配将泡沫塑料52压缩。

通过引导物54和对应孔56，将顶盖42设置于主体44的顶部。顶盖42能够通过任何现有技术已知的方式，诸如粘合剂、超声粘结、焊接、射频焊接、热封装或类似的方式粘结在主体44上。端墙50和其它侧壁类似地彼此粘结且粘结于底部58。可选择地，可整体将侧壁形成在底部58上，例如，通过注模法、压膜法或热塑成型。端墙50与其它侧壁优选地具有多个引导物60以分别引导泡沫塑料52与衬套46的压缩与膨胀。

端墙50还可以包括排放阀62和/或气体穿透液体不穿透膜64。当盒40被填充时，阀62和64允许空气排放，或者允许燃料电池反应所产生的气体副产品在使用期间排放。下面进一步讨论连接阀36和通孔或排放阀62。当消耗燃料时以从形成内部盒40来将真空最小化，膜64为气体穿透液体不穿透膜以允许气体进入。此膜可由聚四氟乙烯(PTFE)、尼龙、聚酰胺、聚亚乙烯(polyvinylidene)、聚丙烯、聚乙烯或其它聚合物膜制成。市场上可以获得的疏水PTFE微孔膜可以由除其它公司以外的W.L Gore Associates有限公司和Milspore有限公司获得。Goretex

是一种合适的膜。Goretex

是一种微孔膜，其孔小到可以不让液体通过，但大到可以让气体通过。

参考图1和2，在顶盖42安装到主体44后，将泡沫塑料52弄平，或与底部58和空衬套46接触。当燃料通过关闭阀36灌入盒40时，衬套46膨胀并压缩泡沫塑料52。当泡沫塑料52被压缩时，它存储潜在的弹性能量以对衬套46加压，并在使用期间帮助将燃料传输至燃料电池。当燃料被压至盒40时，被压进盒内的空气还通过膜64排放。可选择地，空气可以通过排放阀62进行排放。如在一个实施方式的图2A、2B中所示，阀62包括通道68和70。通道68允许空气和其它气体排出，而当有需要时，通道70则让液体和燃料电池所产生的气体副产品传输到盒40。如图2A所示，通道68和70为彼此共轴，即一个通道位于另一通道内部。可选择地，通道68和70位于彼此旁边(如图2B所示)。可选择地，衬套46可预先充满燃料，并且接着在顶盖42连接到主体44之前，插入主体44之内。当与主体44连接时，顶盖42压缩泡沫塑料52，以在泡沫塑料52中储存弹性势能。

如图1所示，泡沫塑料52在其厚度上具有不同的多孔性。或如图2C所示，具有一层或多层52a，b，其具有不同的多孔性。如图3所示，泡沫塑料52可被波形弹簧或片簧74和偏移板76代替。盒40进一步的细节，诸如多层衬套46，136以及吸收材料138，在普通所有审查未决的美国专利申请中有所公开，申请号为10/679,756，发明名称为“用于燃料电池的燃料盒及其制造方法”，申请日为2003年10月6日。该申请公开的内容由此全部结合在本申请中。

如图4A所示，根据本发明一个方面的排放或通孔阀62，包括鸭嘴阀84、排气喷嘴或针86。鸭嘴阀84具有适用于容纳排气喷嘴86和关闭端90的开口88，形成一密封。鸭嘴阀84通常与燃料盒40(图1)连接，且排气喷嘴86与燃料电池(未示出)或电子设备(未示出)或是重新填充装置(未示出)相连接。排气喷嘴86的中空挺杆或针92则透过封闭端90插入，以在排气喷嘴86与燃料盒40之间建立流体交换。当由燃料电池产生的气体副产品所产生的，以及在衬套46和外罩42，44之间盒40中存储的内部压力增加，在排气喷嘴86中的密封被打开，以便使气体副产品或其它气体从盒40中通过该燃料电池或电子设备排放至大气中，如箭头A所示，其中该密封是由弹簧96相对密封表面98倾斜的球94形成的。共同地，在这当中称球94(或其它形状的滑动或可移动的部分)，弹簧96和密封表面98为止回阀99。示例性的气体副产品是由直接甲醇燃料电池产生的二氧化碳(CO₂)。另外，要让液体不排放，喷嘴86也可具有位于排气喷嘴86内的气体穿透但液体不穿透膜100。膜100可由与如上所述的膜64相同的材质制成。此外，排气喷嘴86最好包括燃料吸收材料102，如填充物与粒状木炭或其它，用于吸收通过的蒸汽。

可选择地，如图4B所示，鸭嘴阀84可以由具有第二个止回阀99的阀元件84′来替换，或由其他公开于美国专利申请10/629,006中的阀元件所取代，该申请也通过上述引用结合入本申请。

在燃料电池或电子设备上安装固定喷嘴86的明显的好处是，喷嘴86及其构件特别是膜100，可重复使用。如果盒40是可抛弃式或当盒40是可更换的时，只有鸭嘴阀84或替代阀元件84′可更换(分别如图4A和4B所示)。减少了成本和制作燃料盒的复杂程度。

关于排放阀62的另一实施方式如图5和图5A所示。排放阀62包括固定于燃料盒40上的母阀元件84或84′(分别如图4A或4B所示)或是固定在燃料电池、电子设备或补充装置上的公阀元件102。

阀元件102包括两个通道。第一通道104位于阀元件102的主体106内，并适于在直接的甲醇燃料电池中将气体和液体的副产品，如二氧化碳和水，传输至用于存储的盒40。箭头B显示为流过104的气体和液体的副产品。第二通道108是位于主体106表面的开放通道。通道108也可以设置在主体106内或与通道104同心。通道108适于将气体通过燃料电池或电子设备排放出燃料盒40至大气。开放通道108与母阀元件84′和84′的内表面110形成封闭的流动通道。当公阀元件102完全插入母阀元件84和84′时，建立由封闭表面105和107形成的密封。优选地，如箭头A所示，排出的气体经过气体穿透液体不穿透膜100，从而确保只有气体被排放。此外，另一止回阀99′与止回阀99相似(如图4A所示)，因为可以将止回阀99′设置成在任何预定压力时打开，可将其设置于膜100的下游(或上游)，以调整排气的流量。此外，可将燃料吸收材料102放置于流动通路A以吸收燃料蒸气。优选地，燃料吸收材料设置于邻近于膜100以减少燃料蒸气的排放。

排放阀62的另一实施方式如图6A和图6B所示。设定图4A中上述排气喷嘴86的尺寸和大小，以打开排气阀元件120。阀元件120与根据图4A和4B上文所述的止回阀99功能类似。阀元件120具有弹性或橡胶弹簧或密封122，将其配置并设定大小以在停止部件123和密封表面124之间偏置，从而形成内部密封。当弹簧122倚在密封表面124时，气体副产品不能流过密封表面124。因此，弹簧122既作为偏置元件也作为密封元件工作。

如图6A所示，当中空挺杆或针92穿过颈部126时，在阀元件120的密封打开之前，挺杆92与颈部126可以形成封闭空间。当挺杆92作用于弹簧122上时，弹簧122压向停止部件123，因此，如图6B所示，使弹簧122与密封表面124不再接触。结果，阀元件120的内部密封打开了。如图6B箭头A所示，流体流动路径被打开以允许气体副产品从盒40到喷嘴86排放出去。停止部件123包括一个或多个开口123a以允许流体流过停止部件123。开口123a可以设置在停止部件123或/和弹簧122上。中空挺杆92具有至少一边的开口127以形成一部分流体流动路径。如上所述，排气喷嘴86可以具有气体透过液体不可透过膜100和/或止回阀99以保证仅有气体副产品被排出。

在6A和6B中，显示弹簧122是固定的。图7是弹簧122的其它配置。弹簧122也可以是中空的，且如弹簧122a一样，具有固体厚度和直的侧壁。可选择地，弹簧122可以是中空的，且如弹簧122b-c一样，具有不均匀的厚度和非线性的侧壁。这些设置可以帮忙控制所述弹簧的压缩或反作用。此外，可以将弹簧的侧壁穿孔，以形成通过阀元件120流动路径的一部分。弹簧122还可以在一个末端具有一个开口，并如弹簧122d，具有固定厚度和直的侧壁，或如弹簧122e一样，具有不均匀的厚度和非线性侧壁。又可如122f一样，弹簧122形成O形环。可选择地，弹簧122可以是一个一般的开口形状，具有从顶部要素向下延伸的三条腿，如弹簧122g。这些腿可以纵向延伸，或相对于纵向方向对角延伸(如所示)，以便在反向辐射方向提供稳定性。能够将弹簧122g扩展具有一个底部要素122g′，与腿的自由末端相接触。取决于存储在燃料供应机构中的燃料，弹簧122和122a-g优选地从包括布纳N丁腈橡胶(Buna N Nitrile)，其他丁腈橡胶，乙丙橡胶，氯丁橡胶，亚甲基乙丙三元共聚物橡胶(ethylene propylene diene methylene terpolymer(EPDM))或Vitron

氟橡胶的弹性橡胶中来制得。

根据本发明的另一方面，如图4A，4B，6A，6B可以是一个控制或将燃料供应机构连接至燃料电池的开关阀，用于将燃料从燃料供应机构传输到燃料电池或重新填充装置。在这些实施方式中，将膜100忽略，这样液体燃料得以经排气喷嘴86传送，但能够保持止回阀99以在阀元件中提供内部密封。可将排气喷嘴或是阀元件86连接到燃料电池，并且可以将阀元件84、84′或120连接到燃料供应机构，或者反之亦然。在阀元件84、84′或120的内部密封由挺杆92打开以后，可以使用可连接到阀元件86的泵(没有显示)来打开止回阀99的内部密封。

根据本发明的另一方面，关于图6B，当阀元件从另一阀元件移开时，例如阀元件86和120，在界面中可以产生部分真空。该部分真空能够在阀元件86和120的内部密封上产生压力。为了减压，提供一个或多个减压元件，诸如提供如图6B中所示的减压或倾斜表面，以缩短阀元件86和120的行程。在释放阀元件86，120之间的元件间密封之前，这一点有效地降低了在阀元件86和120上必须经过的距离。在元件移开期间，较短的行程降低了阀元件86，120中内部密封上施加的压力。还可通过沿着挺杆92外表面的纵向沟槽131缩短行程(参见图6C)。参考图6B、6C和6D，沟槽131将从挺杆92顶端延伸到低于颈部126。当挺杆92被移开并且沟槽131经过颈部126时，部分真空被破坏。可选择地，颈部126透过通道132与周围的空气进行交换，因此，在移开和插入期间可能形成部分真空被减小。优选地，通道132包括或者由类似于膜64(图1中)或膜100(图6B中)的气体穿透液体不穿透膜所覆盖，因而只允许空气或其它气体进入或离开通道132。此外，除了插入燃料供应机构或将其从燃料电池移开以外，可以提供盖134，以密封通道132。减压表面130，通道132，以及覆盖134，适于这里描述的和在专利申请10/629,006中描述的任何阀元件。

根据本发明的一个方面，连接阀336的另一个实施方式显示于图8A-8C中。连接阀336包括第一阀元件340和第二阀元件342。第一阀元件340或第二阀元件342可以与盒40(在图1中)或燃料电池或燃料重新填充装置配合。在该配置中，第一阀元件340耦接于燃料盒40，第二阀元件342连接于燃料电池或重新填充装置。第一阀元件340包括外壳344，该外壳与套346一体成型。外壳344限定一个后开口348，用于与内腔室349进行流体交换。如下面所讨论的，套346限定一个前开口350，当元件340处于开启状态时，该前开口可与腔室349进行流体交换。元件340进一步包括内部与外部O形环352和354。内部O形环352位于径向延伸壁346a的第一面与活塞356之间。外部O形环354则位于内部腔室349外面的套壁346a的另一面。外部O形环354在阀元件340和342之间提供元件间的密封。活塞356在阀元件340中，相对壳346在纵向方向L移动。活塞356还通过弹簧向内部O形环偏置，以阻止燃料F从内部腔通过缝隙“g”流到开口350外面。如在母专利申请中讨论的那样，内元件密封应该至少在内部密封开放之前形成，以产生一个通过阀的流体流动通路。

第二阀元件342包括外壳360和套362一体成型。外壳360限定前开口364，在壳362中与腔366进行流体交换。外壳360进一步包括具有内封闭表面368(最优的如图8C所示)的径向延伸壁360a，以及多个向外延伸的肋370。肋370是圆周分布的，以限定凹陷或是缝隙372，如图9A所示，从而允许流体在其之间流动。肋370和缝隙372还可以被确定在阀元件340上，例如，在活塞356配合的外表面上。可选择地，如图9B所示，径向延伸壁360a包括至少一个肋370a，它具有至少一个凹槽或缝隙372。可选择地，如图9C所示，代替肋370，370a或缝隙372，活塞356可以具有一个限定其外部末端的流动通道357(临接元件342)，以使燃从阀元件340通过通道357流到阀元件342。通道357位于与相应的阀元件342相对的活塞356的表面上。通过球374，该球由弹簧376向密封表面368偏置，形成第二元件342中的内部密封。第二阀元件342进一步在套362的末端包括一个端帽378，以进一步容纳并确定腔366。如下面所讨论的，端帽378包括多个开口380，用于允许燃料流过。

如图8B所示，当阀元件340和342彼此接近连接时，外壳360则收纳进入外壳344内，且肋370与穿过开口350突出于活塞356末端相接触。此外，在燃料能够在阀元件340和342之间流动之前，径向壁360a的外表面与O形环354形成元件间密封。优选地，该实施方式具有短的行程，即阀元件340，342无需相对彼此进行较远移动以让燃料流过。当第二阀元件342进一步移向第一阀元件340时，活塞356压缩弹簧358，打开路径用于燃料流动F从开口348通过腔室349、缝隙“g”、开口350和在肋370之间的开口372(参见图9A)或是通道357(参见图9B)。然而，球374防止流入第二阀元件342、燃料电池或重新填充装置。

如图8C所示，当打开燃料电池内的泵或燃料重新填充装置，由泵产生的压力使球374离开封闭表面368，且允许燃料流动F通过开口364、腔366和开口380并且到达燃料电池或重新补充装置。当泵关闭时，弹簧376偏压球374，使其与封闭表面368相接触以关闭燃料流到燃料电池的流动。当第二阀元件342从第一阀元件340移开时，在燃料在元件340和342之间流动之前，弹簧358偏压活塞356以接触O形环352从而防止燃料流至开口350(如图8A所示)。

优选地，外壳344、360以及辅助壳套346、362由模制塑胶制成，以减低构成阀元件336的零部件的数量。优选地，壳344、360与套346、362由注射成型、吹塑，挤压成型或热成型来制成。

每一个阀元件在它们的自由末端可以进一步包括吸收剂或保留材料209。如图8A所示，吸收材料209可以位于阀元件340和342的暴露的前封闭表面。当燃料盒脱离燃料电池或重新填充装置时，吸收材料209可以吸收并存留那些保留在阀元件336中或在阀元件340，342界面间的燃料。在本实施方式中，阀元件340和342都包括吸收材料。在可选择的实施方式中，仅有一个阀元件具有吸收材料209。合适的吸收材料209包括，但并不限于，亲水纤维，例如用于婴儿尿布的纤维，以及可膨胀凝胶，例如用于高光/商标、卫生棉或它们的结合的凝胶。此外，吸收材料209可以包括与燃料混合的添加剂。当阀元件340、342连接时，可以压缩上述选择的吸收材料209，并且当阀元件340和342分离时，不压缩吸收材料209。也可以当元件340和342连接时不压缩吸收材料209。

此外，如`006专利申请中所公开的用于海运和储存，可以将具有阀元件340或342中一个的燃料盒在阀元件的开口部分用盖子或膜或二者进行覆盖，在该盒连接到燃料电池或重新填充装置之前，将盖子或膜或二者移除。该盖子可以是一个两部分的盖子，并且将两个部分进行连接，但是很容易分离，例如，两部分通过穿孔是可连接的。一旦这个盖子从该盒上移开，这个盖子的一部分仍然保留在该盒上，以表示这个盒子是打开的。上述膜还可由两分立的部分来制成。

图10描述第一阀元件540，形成连接阀的另一实施方式，将其指定为具有第二阀元件640的V(参见图15A)，如图13所示。第一阀元件540可与燃料盒40相连或与燃料电池、重新填充装置或电子设备相连，如图17A所示。

第一阀元件540包括主壳体542，限定分级的腔室544。活塞546、弹簧548，且端帽550的部分收纳于腔室544内。活塞546在纵向L形腔544中相对于主壳体542移动。然而，端帽550则可移动或不可移动地固定在主壳体542上。在一优选的实施方式中，端帽550可以咬合或超声焊接在主壳体542上。此外，这些元件可采用粘合剂键合、超声键合、焊接、摩擦焊、射频焊接、热密封或相似的方式连接。端帽550限定出许多开口552，如图11所示，以供燃料流经之用。

参考图10和11，主壳体542还包括径向向内延伸壁554，将腔室544区分为外腔部544a和内腔部544b。壁544包括开口556以允许液体在外部与内部腔室部分544a，b之间交换。外部O形环536位于径向壁554的外边。

主壳体542靠近第一末端542a的内表面558，包括沟槽560(如虚线所示)、纵向延伸区域560a(如虚线所示)和圆周延伸区域(如虚线所示)。优选地，如图11所示，位于区域560a和区域560b的第一部分之间的角度θ大约为90。在可选择的实施方式中，如图11A所示，区域560a和区域560b’的第一部分之间的角度θ大于90。而图11A配置的优点如下所述。

接近第二末端542b的主壳体542的内表面558包括纵向延伸沟槽562(如虚线所示)。接近第二端542b的主壳体542还包括圆周延伸凹陷564(如虚线所示)。

参考图10-12，活塞546包括加大直径部546a和减小直径部546b。加大直径部546a包括径向延伸杆566，被腔室568圆周环绕。杆566包括自由端566a。加大直径部546a的外表面包括纵向延伸突出肋570。直径部546a的径向延伸表面572则用于容纳O形环574。

减小直径部546b包括突出于表面578的凸轮表面576。凸轮表面576的自由末端576a与表面578的距离指示为d3。凸轮表面576进一步包括倾斜部576b。参考图10，端帽550包括由壁582突出的外环580。端帽550还包括由壁582突出的杆584，与环580中心相间隔并同轴对准活塞546。杆584包括自由末端584a。

参考图10-12，当活塞546放置于主壳体542时，将活塞546的肋570容纳在主外壳542的沟槽562内，容纳以确保主壳体542对准。将活塞546的加大直径部546a容纳在主壳体542的内腔部544b中，并将活塞的减小直径部546b延伸穿过开口556。接着，弹簧548则安装在活塞内腔室568内，围绕杆566。然后，端帽550连接于主壳体542，由此弹簧548也环绕于端帽杆584并且环580容纳在主壳体542的凹陷564内。

将阀元件540的部分进行配置，这样在最初或密封的位置，弹簧548偏压活塞546并随后将内O形环574偏压成密封接合，具有幅状墙554。还是在最初或密封为止，活塞546远离端帽550，所以距离d1延伸于活塞杆自由端566a和端盖杆自由端584a之间。

参考图13，第二阀元件640包括限定腔室644的主壳体642。活塞646、弹簧648以及容纳于腔室644之内的端帽650。有关壳体642活塞646可以沿着纵向L在腔体644中移动。然而，端帽650可移动地或不可移动地固定在壳体642上。在一个优选的实施方式中，端帽650超声焊接于主壳体642上。可选择地，还可以使用粘合剂键合、超声键合、咬合装配、焊接、射频焊接、热密封或相似的方式连接。端帽650限定出多个开口652以供燃料通过，如图14所示。

参考图13和14，主壳体642还包括径向朝内部的延伸壁654，其将腔室644分割成外腔部644a和内腔部644b。壁654包括开口656以允许外腔部和内腔部644a，b之间的流体交换。主壳体642进一步包括内表面658和第一末端642a。接近第二端642b的主壳体642的内表面658包括纵向延伸沟槽662(如虚线所示)。接近第二端642b的主壳体642的内部还包括圆周延伸凹陷664(如虚线所示)。由主壳体642的外表面659向外延伸突出杆665。可以存在超过一个突出杆665和对应沟槽560。

活塞646类似于活塞546，并包括加大直径部646a和减小直径部646b。加大直径部646a包括径向延伸杆666，被内腔室668环绕。杆666包括自由末端666a。加大直径部646a的外表面包括纵向延伸突出肋670。加大直径部646a的径向延伸表面672则用于容纳内部O形环674。

减小直径部646b包括突出于表面678的凸轮表面676。凸轮表面676的自由末端676a与表面678之间的距离指示为d3。凸轮表面676还包括斜面部676b。参考图13，端帽650包括由壁682突出的外环680。端帽650还包括由壁突出的杆684从墙682中伸出来，并与环680中心间隔及与之同轴对准。杆684包括自由端684a.

当活塞646放置于主壳体642中，肋670容纳在槽662中，以保证活塞646与主壳体642的正确对准。活塞646的加大部646a容纳在主壳体642的内腔部644b中，并且活塞646的减小直径部646b延伸通过开口656。下面，将弹簧648接入围绕杆666的弹簧内部腔668。接着，将端盖650与主壳体642相连，这样弹簧648也围绕着端盖杆684，并且环680容纳在主壳体642的槽664中。

参考图14，将阀元件640的部分进行配置，这样在初始状态，弹簧648偏压活塞646，且接着将O形环674偏置入与环形壁654封闭接触。还是在初始或密封的位置，将活塞646远离650，这样在活塞杆自由端666a与帽端自由端684a之间存在距离d2。

参考图11、14和15A，现在讨论阀V的操作。如下所示，阀元件640连接在燃料电池或装置上，而阀元件540则连接在盒上。然而，也可以相反设置。下面表格总结了阀V的操作：

步骤	相对运动(壳体542相对于壳体642)	装置上的阀元件640	盒上的阀元件540
				1	纵向	关闭	关闭
2	部分旋转	关闭	关闭
				3	部分旋转	开启	关闭
4	部分旋转	开启	开启

现将详细讨论上表。当阀元件540和640彼此接近用于进行连接时(参见图15A)，外腔部544a容纳元件640的第一末端642a，以使元件640的部分被元件540所容纳。元件640的末端642a接触外部O形环536以形成内元件的封闭。为确保两元件540和640正确的对准，阀元件640的杆665容纳在阀元件540的槽部分560a之内。当杆665到达槽部分560a的末端时，凸轮表面自由端576a与676a不接触且并排，如图15C所示。上述即为步骤1的纵向插入移动。如图15B所示，距离d1和d2在插入过程中并未改变，并且活塞546和646位于初始或封闭位置。结果，由于在内部O形环574和674处的密封防止燃料在元件540和640之间流动，在阀元件640纵向插入移动的最后，将阀元件540和640关闭。

同时参考图10、13和15D，在步骤2期间，主壳体642部分旋转使杆665沿圆周沟槽部560b移动，直到两凸轮表面576和676彼此接触。此外，O形环536受压以在阀元件540和640之间建立内元件密封。

步骤3中，将一个实施方式中的弹簧648设计成比弹簧548弱，在元件640旋转时，凸轮表面斜面部分576b和676b接触，并允许仅将活塞646通过较弱的弹簧648进行偏置，以向端盖650运动，在d1实质上保持不变时降低距离d2。上述旋转运动使得内O形环674处的密封打开，但内O形环574处的密封关闭。在上述步骤中，d2接近于零，并且第二元件640的杆665并未到达槽部分560b的末端。

在步骤4中，主壳体642进一步旋转使得活塞646到达槽560b的末端，上述进一步的运动克服弹簧548，所以活塞546移动并减小d1的距离。该进一步旋转造成内O形环574密封的打开，并且允许燃料F在元件540和640之间流动(如图15D所示)。将元件540，640和距离d1，d2和d3进行配置，并形成一定尺寸，这样上面讨论的操作顺序就发生了。

当主壳体642向相反方向旋转且从阀元件540移开时，情况倒转，这样在活塞646在弹簧648的帮助下回到它最初的位置，以关闭阀640之前，活塞546在弹簧548的帮助下回到它最初的位置，以关闭阀元件540。参考图11A，，增加槽区域560a，b之间的角度至大于90□，这一点允许活塞646在步骤2-4期间，将增大的力施加在外部O形环536上。

参考图14和15A-D，在阀元件640可选择的实施方式中，当活塞646移动减小d2时，内O形环674可由连续延伸到密封元件640的材料构成。图7所示为示例的O形环。在该可替代的实施方式中，操作顺序如下表所示：

步骤	壳体542至壳体642的相对运动	装置上的阀元件640	盒上的阀元件540
				1	纵向	关闭	关闭
2	部分旋转	关闭	关闭
				3	部分旋转	关闭	关闭
4	部分旋转	开启	开启

在上述实施方式中，弹簧648较弹簧548弱，且阀元件540如上述方式操作。然而在步骤2和3中，阀元件640具有O形环674，该环延伸并且持续密封，直到主壳体642旋转至某点其d2为零为止。在此点，延伸的O形环674不再密封元件640，且主壳体642的进一步旋转使活塞546向548移动，减小距离d1，并打开穿过阀元件540和640的流动通道。

当顺序相反时，在活塞646在弹簧648的帮助下回到初始位置，以关闭阀元件640之前，活塞546在弹簧548的帮助下回到初始位置以关闭阀元件540。

参考图16D和图15A-D，在另一实施方式中，可不需弹簧648和内O形环674来构成阀元件1640(参见图13)并且因此距离d2为零。结果，活塞646无法移动且阀元件1640永久开启。在该可选择的实施方式中，操作顺序如下表所示：

步骤	壳体542至壳体642的相对运动	装置上阀元件1640	盒上的阀元件540
				1	纵向	开启	关闭
2	部分旋转	开启	关闭
				3	部分旋转	开启	开启

在上述实施方式中，阀元件1640在步骤1-4中为永久开启。如前面所讨论的，当销665到达槽的末端560b时，阀元件540由关闭状态移动到开启状态，以允许燃料在元件540和1640之间流动。

当顺序相反时，活塞546在弹簧548的帮助下回到初始位置以关闭阀元件540。

再次参考图13、10和15A-D，在另一个实施方式中，与阀元件640类似，除了可替代的阀元件可以在没有肋670和销665的情况下形成。换句话说，在阀元件640种、活塞646可相对于主壳体642是可纵向及旋转运动的，而在阀元件540中，活塞546仅能相对于主壳体542纵向运动。这种安排也可以反过来。结果，阀元件旋转运动640对打开阀V不是必需的。优选地，在此实施方式中使用的O形环具有充足的厚度，类似于图7中所示的弹性弹簧，并且使用的弹簧提供扭转支持，以便允许该活塞在脱开时返回到它们各自的关闭位置。在该可替代的实施方式中，操作的顺序如下表所述：

步骤	壳体542至壳体642的相对运动	装置上的阀元件640	盒上的阀元件540
				1	纵向	关闭	关闭
2	纵向	开启	关闭
				3	纵向、	开启	开启

在此实施方式中，如前面讨论的，弹簧648比弹簧548弱。仅需将阀元件640纵向移动至阀元件540以打开阀V。在阀元件640初始插入的过程中(步骤1)，在弹簧548之前恢复弹簧648，所以阀元件640开启，但是阀元件540在步骤2中仍然保持关闭。由于凸轮表面576和676以及肋670的移除以及主壳体642的槽662的纵向运动，导致活塞646相对于活塞546的旋转，然而弹簧548并未恢复直到主壳体642移动一预定的距离。在步骤3中，壳体642相对运动使活塞646移动活塞546恢复弹簧548，直到546由关闭状态向开启方向移动，以允许燃料在两元件540和640之间流动。因此，如上所述，阀元件V可由两动作促动阀(如图15A所示)变为一动作促动阀。

当顺序相反时，在活塞646在弹簧648的帮助下回到初始位置以关闭阀元件640之前，活塞546由于弹簧548的帮助回到初始位置以关闭阀元件540。虽然根据主壳体642的运动描述上述顺序，但是所需均为相对运动，因而可选择地，主壳体542可存在。

参考图17A-17D，燃料供应机构1具有阀元件540或640其中之一，且电子主机设备2装配有匹配的阀元件。首先，燃料供应机构1相对于装置2定位，以至于阀元件540或640相互对准(如图17A所示)。然后，燃料供应机构1和/或电子设备2沿着平动方向T彼此相对运动，因此阀元件540或640可彼此对应插入。在此之后，燃料供应机构1和电子设备2相对轴A在方向R彼此相对旋转移动，这样阀元件540，640中的凸轮表面(如图11和图13所示)彼此作用，以在阀元件540或640建立流体交换。沿R方向旋转后的燃料供应机构1在图17C和17D中示出。在这一点，燃料得以由泵传送或由其它方式从燃料供应机构1传输到燃料电池内部装置2。图17A-17C中显示了平动移动和旋转移动，值得注意的是，可以运用两种或者更多的移动方式的结合，以将燃料供应机构1与电子主机设备或燃料电池相连接。例如可使用两种平动移动，两种旋转移动或任何次序的一种平动移动和一种旋转移动。此外，可以设计/实现用于燃料供应机构1和电子设备2的不同锁闭和解锁机制，需要那些在这里讨论的不同的元件和操作或者运动，以释放燃料供应机构1。

可选择地，燃料供应机构1可具有位于其上面的闩3，因此在阀元件540，640建立流体交换以后，闩3可与设置于电子设备2上的对应突起4向配合以使将燃料供应机构1保持在适当位置上。当显示闩3以便与燃料供应机构旋转相装配，并且在一个末端钩住该闩，以与突起4相锁合时，闩3可以具有任意配置，并且可以以任何方式与燃料供应装置1连接或支撑。如闩3可以是一臂状物，与燃料供应机构1整体连接，这样当将转矩运用到该臂状物时，该臂状物弯曲以便与突起4锁合。

在可选择的实施方式中，如图17E所示，燃料供应机构1具有阀元件540或640其中之一，并且电子主机设备2装配有匹配的阀元件。首先，燃料供应机构1相对于装置2定位，以至于阀元件540与阀元件640彼此对准。然后，燃料供应机构1和/或电子设备2沿着平动方向D1彼此相对运动，因而阀元件540和640彼此相互插入。之后燃料供应机构1和电子设备2关于盒的轴L_C在方向R上彼此相对旋转，以至于阀元件540，640中的凸轮表面576，676(如图11和13所示)彼此作用，以在阀元件540和640之间建立流体交换。在这一点，燃料得以由泵传送或由其它方式从燃料供应机构1传输到燃料电池内部装置2。

如图17B所示，盒的轴L_C与轴A不同轴，并且优选地与轴A实质上相垂直。可选择的，如图17E中所示，盒的轴L_C与轴A同轴。

很明显，这里所公开的本发明所示的实施方式满足上述目的，本领域的普通技术人员可以想到很大数量的改进和其他实施方式，这是值得赞赏的。例如，可以使用不同类型的弹簧，与这里公开的阀相结合。此外，阀元件可通过手动启动或者由用户打开或是由用户操作的磁铁来打开。再者，可以包括上面描述的位于阀上游的过滤器以保持微粒，或阀以外的纤维。合适的过滤器包括，但是不限于具有孔径足以将颗粒或其它固体物质排除在阀之外的亲水微膜，其可以被燃料供应机构中的燃料浸湿。上述膜可以使用在这里描述和专利申请描述的任何实施方式中，该申请已经通过引用进行结合。例如，如图6A和6B所示的实施方式中，膜也可位于洞123a上；在图8A-8C所示的实施方式中，薄膜可位于孔隙348，开口364或是流动路径F的任意位置，优选地在两个阀元件的界面处或接近该界面，并且在图10-16显示的实施方式中，上述薄膜可位于洞552或662中或两者中，或是流动路径F的任何位置，优选地在两个阀元件的界面644a和544a处或接近该界面。

此外，在上述实施方式中，阀元件可以没有内部密封，例如，一个阀元件可以是一个流动管道或一个导管。那些不需要内部密封的阀元件包括，但是不限于，运用燃料吸收材料209的阀，具有微粒过滤器的阀，或者图16中显示的阀元件和其他的。

由此，应理解的是附加的权利要求意为覆盖所有在本发明精神和范围内的上述改进和实施方式。

Claims (55)

1.一种阀，适用于燃料供应装置和燃料电池，所述阀包括：

喷嘴，安置于该燃料电池或电子设备上，该喷嘴包括第一通道，其中该喷嘴适于开启安置在燃料供应装置上的阀元件中的密封，所以将保存在该燃料供应装置的气体通过该喷嘴传输，并从该燃料供应装置排出。

2.如权利要求1所述阀，其中安置在燃料供应装置上的阀元件是鸭嘴阀。

3.如权利要求1所述阀，其中安置在燃料供应装置上的阀元件包括一个止回阀。

4.如权利要求1所述阀，其中安置在燃料供应装置的阀元件包括一弹性构件，该构件向密封表面施加偏压，以形成内部密封，并且在通过所述喷嘴所述弹性构件的挤压中，所述弹性构件向远离所述的密封表面移动，以开启该内部密封。

5.如权利要求1所述阀，其中将安置在燃料供应装置上的阀元件连接至衬套。

6.如权利要求1所述阀，其中第一通道与安置在喷嘴上的气体穿透液体不穿透膜进行流体交换。

7.如权利要求1所述阀，其中第一通道与安置在喷嘴上的止回阀进行进一步的流体交换，其中该止回阀在预先确定的压力处打开以排出气体。

8.如权利要求1所述阀，其中第一通道与燃料吸收材料进行交换。

9.如权利要求8所述阀，其中燃料吸收材料包括碳。

10.如权利要求8所述阀，其中燃料吸收材料包括填充物。

11.如权利要求1所述阀，其中气体通过燃料电池或电子设备排至大气。

12.如权利要求1所述阀，其中喷嘴进一步包括第二通道。

13.如权利要求12所述阀，其中燃料电池的副产品通过第二通道传输到燃料供应装置。

14.一种阀，适用于燃料供应装置和燃料电池，包括：

第一阀元件，具有第一内部密封，连接到燃料供应装置或燃料电池其中之一，

第二阀元件，具有第二内部密封，连接至另外的燃料供应装置或燃料电池其中之一，

其中至少第一阀元件包括一个壳和一个弹性内部体，且其中弹性内部体与密封表面合作，以在所述第一阀元件上形成第一内部密封，并且在第一阀元件至第二阀元件的连接上，挤压该弹性内部体以开启第一内部密封从而建立通过第一阀元件的流体流动路径。

15.如权利要求14所述阀，其中在第一阀元件至第二阀元件的连接期间，至少在第一内部密封开启前形成一个元件间密封。

16.如权利要求14所述阀，其中该内部弹性体包括笔直且均匀厚度的壁。

17.如权利要求14所述阀，其中该内部弹性体包括非线性侧壁。

18.如权利要求14所述阀，其中该内部弹性体包括非均匀厚度壁。

19.一种阀，包括：

第一阀元件

第二阀元件，连接到该第一阀元件，以在彼此间建立流体流动路径，

其中将至少一个流体吸收构件设置于接近第一或第二阀元件。

20.如权利要求19所述阀，其中该流体吸收构件实质上位于该第一阀元件和第二阀元件之间的界面之间。

21.如权利要求20所述的阀，其中该流体吸收构件位于该第一阀元件上。

22.如权利要求20所述的阀，其中该流体吸收构件位于该第二阀元件上。

23.如权利要求19所述阀，其中该流体吸收构件包括亲水纤维或可膨胀凝胶或其结合。

24.如权利要求19所述阀，其中该流体吸收构件包括碳。

25.如权利要求20所述阀，其中当第一阀元件与第二阀元件连接或分离时，该流体吸收构件吸收排放的流体。

26.一种阀，包括：

第一阀元件和第二阀元件，连接到第一阀元件上，以建立通过两个阀元件的流体流动路径，其中至少一个肋安置在第一阀元件与第二阀元件之间，其中将该肋间隔开以确定一个缝隙，并且所述流体流动路径包括通过所述缝隙的流体流动。

27.如权利要求26所述阀，其中所述肋设置在第一阀元件的表面上，且将该表面导向相对于该第二阀元件。

28.如权利要求26所述阀，所述肋设置在第二阀元件的表面上，且将该表面导向相对于该第一阀元件。

29.如权利要求26所述阀，其中所述阀适于将燃料供应装置与燃料电池相连接。

30.一种阀，适用于燃料电池和燃料供应装置，包括：

第一阀元件和相应的第二阀元件，连接到第一阀元件上，以建立通过两个阀元件的流体流动路径，其中该流体流动路径包括位于活塞表面的通道，该活塞位于第一或第二阀元件中，并且其中所述表面位于相对于该相应的阀元件。

31.一种阀，包括：

第一阀元件和相应的第二阀元件，连接到第一阀元件上，以建立通过两个阀元件的流体流动路径，其中该第一和第二阀元件相对于彼此的在至少两个方向是可移动的，以建立所述流动路径。

32.如权利要求31所述阀，其中该第一阀元件相对于该第二阀元件在至少两个方向是可移动的，以建立所述流动路径。

33.如权利要求31所述阀，其中该第二阀元件相对于该第一阀元件在至少两个方向是可移动的，以建立所述流动路径。

34.一种阀，适用于燃料电池和燃料供应装置，包括：

第一元件和

第二元件，该第二元件具有内部密封，其中在外壳和内部体之间提供该内部密封，并且该内部体相对于外壳平移和旋转地是可移动的，以打开该内部密封从而允许液体从第二元件向第一元件的传输。

35.如权利要求34所述阀，其中该第二元件的内部体作用于第一元件的第一顶杆(ram)表面以产生内部体的旋转。

36.如权利要求35所述阀，其中该第二元件的内部体包括作用于第一顶杆表面的第二顶杆表面。

37.如权利要求34所述阀，其中该第一元件进一步包括一个内部密封。

38.一种阀，包括：

第一阀元件

第二阀元件，连接到第一阀元件上，以建立在此之间的流体流动路径，

其中该阀进一步包括一个过滤器，位于所述流体流动路径上游的位置，以阻止非燃料物体流入该流体流动路径。

39.如权利要求38所述阀，其中至少一个阀元件包括一个内部密封。

40.如权利要求38所述阀，其中第一阀元件连接到燃料供应装置或燃料电池其中之一，并且第二阀元件连接至另外的燃料供应装置或燃料电池其中之一，并且其中每个阀元件包括一个壳和一个偏置可滑动内部体，并且其中该滑动内部体与密封构件合作，以在每个阀元件中形成内部密封，并且其中在连接期间，第一阀元件和第二阀元件至少在内部密封开启通过阀的流体流动通道之前，形成元件间密封。

41.如权利要求38所述的阀，其中该过滤器包括通过燃料浸湿的膜。

42.一种燃料供应装置，包括：燃料容器和具有内部密封的阀元件，其中当该内部密封开启时，阀元件与燃料容器进行流体交换，且其中该阀元件开始时被覆盖构件覆盖，且该覆盖构件在使用前被移除。

43.如权利要求42所述的燃料供应装置，其中覆盖构件包括盖子。

44.如权利要求42所述的燃料供应装置，其中覆盖构件包括一膜层。

45.如权利要求42所述的燃料供应装置，其中该覆盖构件包括至少两个分开的部件，其中当覆盖构件被移除时，另一部件仍保留在燃料供应装置上。

46.一种燃料供应装置，包括：燃料容器；吸收构件能够吸收燃料和一个阀元件具有内部密封，其中当内部密封开启时，阀元件与燃料容器进行流体交换，且其中吸收构件位于临近阀元件。

47.如权利要求46所述的燃料供应装置，其中吸收构件包括亲水纤维或可膨胀凝胶或其结合。

48.如权利要求46所述的燃料供应装置，其中该吸收构件包括碳。

49.如权利要求46所述的燃料供应装置，其中当燃料供应装置连接或脱离消耗燃料的装置时，吸收构件适于吸收排出的燃料。

50.一种装置，包括：燃料电池，能够吸收燃料的吸收构件，和装置阀元件，其中将吸收构件设置临近阀元件，且其中在装置中连接到一个燃料供应装置，具有一个燃料供应阀元件，因此在该装置阀元件和该燃料供应阀元件之间建立流体流动通道。

51.如权利要求50所述的装置，其中该吸收构件包括亲水纤维或可膨胀凝胶或其结合。

52.如权利要求50所述的装置，其中吸收构件包括碳。

53.如权利要求50所述的装置，其中当燃料供应装置连接或脱离消耗燃料的装置的时候，该吸收构件适于吸收排放的燃料。

54.如权利要求50所述的装置，其中该装置阀元件包括一个内部密封。

55.如权利要求50所述的装置，其中该燃料供应装置阀元件包括一个内部密封。

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