CN101635360B - 具有微流体输送装置的燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种燃料电池系统，至少包含：燃料电池单元；供料容器，用以提供流体燃料；微流体输送装置，其与燃料电池单元一体成型设置，用以将流体燃料传送至燃料电池单元，以使燃料电池单元利用流体燃料产生电能；其中，微流体输送装置包含：阀体座，其具有出口通道及入口通道；阀体盖体，其设置于阀体座上；阀体薄膜，其设置于阀体座及阀体盖体之间；振动装置，其外围固设于阀体盖体。

Description

具有微流体输送装置的燃料电池系统

技术领域

本发明有关一种燃料电池系统，尤指一种具有微流体输送装置的燃料电池系统。

背景技术

随着石化能源的价格高涨以及蕴藏量的耗损，能源替代方案的寻找可说是方兴未艾，而燃料电池便是颇被看好的一种替代方案。近年来，燃料电池的技术发展不论是在学理上的基础研究，抑或是商品化的应用开发上，均有长足显著的进步。而所谓的燃料电池(Fuel Cell)是一种能源直接转化装置，将燃料中所存的化学能，通过触媒及电催化的反应机制，直接转换成电能。相较于传统发电方式，燃料电池的发电技术具有低污染、低噪音、高能量密度以及高能量转换效率等优点，是极具前瞻性的干净能源，更广泛地应用于可携式电子产品、家用或厂用发电系统、运输工具、军用设备、太空工业以及大型发电系统等各个领域。

目前发展中的燃料电池依其所使用的电解质的差异，可将其区分为碱液型燃料电池(Alkaline Fuel Cell，AFC)、磷酸型燃料电池(Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC)、熔融碳酸盐型燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC)、固态氧化物型燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)及质子交换膜型燃料电池(PEMFC)等。然而，燃料电池的运作原理依种类的不同会有些许差异，以属于质子交换膜型燃料电池的直接甲醇燃料电池(DMFC)为例，甲醇水溶液在燃料电池的阳极触媒层进行氧化反应，产生氢离子(H+)、电子(e-)及二氧化碳(CO₂)，其中氢离子(H+)可以通过质子交换膜传递至阴极，电子(e-)可通过外部电路传输至负载作功之后再传递至阴极，而供给至阴极的氧气(O₂)会与氢离子(H+)及电子(e-)于阴极触媒层进行还原反应并产生水。

然而，由于目前的燃料电池必须外接一泵装置以将甲醇水溶液传送至燃料电池内部进行反应，如此的结构设置不只体积大、结构复杂、不易组装且成本高，而且组装后的燃料电池系统重量重、厚度无法进一步薄化，因此不利于可携式电子产品的应用。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺失的具有微流体输送装置的燃料电池系统，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有微流体输送装置的燃料电池系统，以解决现有燃料电池借助外接一泵装置以将甲醇水溶液传送至燃料电池内部进行反应，结构设置体积大、结构复杂、不易组装且成本高，而且组装后的燃料电池系统重量重、厚度无法进一步薄化，不利于可携式电子产品的应用等缺点。

为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种燃料电池系统，包含：燃料电池单元；微流体输送装置，其与燃料电池单元一体成型设置，用以将流体燃料传送至燃料电池单元，以使燃料电池单元利用流体燃料产生电能。

本发明的另一较广义实施样态为提供一种燃料电池系统，至少包含：燃料电池单元；供料容器，用以储存第一流体燃料及储存于燃料电池单元中第二流体燃料，其中第一流体燃料的浓度系高于第二流体燃料；多个微流体输送装置，其系与燃料电池单元一体成型设置，用以传送第一流体燃料以与第二流体燃料混合，以调整第二流体燃料的浓度，并将混合后的第二流体燃料传送至燃料电池单元，以使燃料电池单元利用第二流体燃料产生电能。

本发明的又一较广义实施样态为提供一种燃料电池系统，至少包含：燃料电池单元；供料容器，用以储存第一流体燃料及储存循环于燃料电池单元中第二流体燃料，其中第一流体燃料的浓度是高于第二流体燃料；多个微流体输送装置，其与燃料电池单元一体成型设置，用以传送第一流体燃料以与第二流体燃料混合，以调整第二流体燃料的浓度，并将混合后的第二流体燃料传送至燃料电池单元，以使燃料电池单元利用第二流体燃料产生电能；其中，多个微流体输送装置分别包含双腔体致动结构及阀体座，每一双腔体致动结构具有第一腔体及第二腔体，其对称设置于阀体座上，第一腔体及第二腔体各自包括：阀体盖体，其设置于阀体座上；阀体薄膜，其设置于阀体座与阀体盖体之间；以及致动装置，其外围设置于阀体盖体上。

附图说明

图1A是本发明第一较佳实施例的燃料电池系统的分解结构示意图。

图1B是图1A所示的流道板的背面结构示意图。

图1C是图1A所示的阀体盖体的背面结构示意图。

图2A是图1A所示的微流体输送装置的未作动状态时的剖面示意图。

图2B是图2A的压力腔室膨胀状态示意图。

图2C是图2A的压力腔室压缩状态示意图。

图3A是本发明第二较佳实施例的燃料电池系统的分解结构示意图。

图3B是图3A所示的供料容器的剖面结构示意图。

图3C是图3A所示的燃料电池系统的组装结构示意图。

图4是本发明第三较佳实施例的燃料电池系统的分解结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图标在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图1A，其是本发明第一较佳实施例的燃料电池系统的分解结构示意图，如图所示，本发明的燃料电池系统1是由供料容器11、微流体输送装置12以及燃料电池单元13所组成，主要利用微流体输送装置12将供料容器11内部所储存的流体燃料传送至燃料电池单元13，以产生电能输出，其中，供料容器11具有一出口111及一入口112，且燃料电池单元13可由流道板131、以及至少一膜电极组所构成，于本实施例中，燃料电池单元13可为但不限为包含二个膜电极组132、133，分别设置于流道板131的正反两面，且流道板131具有入口流道1311、流体输出口1312以及传输流道1313，其中入口流道1311以及流体输出口1312贯穿该流道板131的正反两面，传输流道1313的两端与入口流道1311以及流体输出口1312连接，且于流道板131的正面(如图1A所示)及背面(如图1B所示)均设置传输流道1313。

入口流道1311接收微流体输送装置12所传送的流体燃料，并使流体燃料流入流道板131的正面及背面所设置的传输流道1313内，以使流体燃料与相对应的膜电极组132、133反应产生电能及水，至于电能将通过膜电极组132、133传送出去，而反应后流体燃料则通过流体输出口1312、微流体输送装置12及供料容器11的入口112储存至供料容器11内。

请再参阅图1A，微流体输送装置12主要是由阀体座121、阀体盖体122、阀体薄膜123、多个暂存室、致动装置124及盖体125所组成，阀体盖体122及致动装置124之间形成一压力腔室1225，主要用来储存流体，而阀体座121与燃料电池单元13的流道板131一体成型设置，且阀体座121还与供料容器11的出口111及入口112相连通，可将供料容器11内部所储存的流体燃料传送至燃料电池单元13，该微流体输送装置12的组装方式是将阀体薄膜123设置于阀体座121及阀体盖体122之间，并使阀体薄膜123与阀体座121及阀体盖体122相互堆叠结合，且在阀体薄膜123与阀体盖体122之间形成一第一暂存室，而在阀体薄膜123与阀体座121之间形成一第二暂存室，并且于阀体盖体122上的相对应位置还设置有致动装置124，致动装置124是由一振动薄膜1241以及一致动器1242组装而成，用以驱动微流体输送装置12的作动，最后，再将盖体125设置于致动装置124的上方，故其是依序将阀体座121、阀体薄膜123、阀体盖体122、致动装置124及盖体125相对应堆叠设置，以完成微流体输送装置12的组装(如图2A所示)。

阀体座121及阀体盖体122是微流体输送装置12中导引流体进出的主要结构，阀体座121具有一个入口通道1211以及一个出口通道1212，入口通道1211与供料容器11的出口111相连接，出口通道1212则与燃料电池单元13的入口流道1311连接，使得流体燃料可由供料容器11的出口111输入，通过入口通道1211传送至阀体座121上表面的一开口1214，并且阀体薄膜123及阀体座121之间所形成的第二暂存室即为图中所示的出口暂存腔1215，但不以此为限，其是由阀体座121的上表面于与出口通道1212相对应的位置产生部分凹陷而形成，并与出口通道1212相连通，该出口暂存腔1215是用以暂时储存流体，并使该流体由出口暂存腔1215通过一开口1216而输送至出口通道1212，再流入燃料电池单元13的入口流道1311内。以及，在阀体座121上还具有多个凹槽结构，用以供一密封环126(如图2A所示)设置于其上，阀体座121具有环绕开口1214外围的凹槽1218，及环绕于出口暂存腔1215外围的凹槽1217，主要借助设置于凹槽1217及1218内的密封环126使阀体座121与阀体薄膜123之间紧密的贴合，以防止流体外泄。

请参阅图1C并配合图1A及图2A，其中图1C是图1A所示的阀体盖体的背面结构示意图，如图所示，阀体盖体122具有一上表面1220及一下表面1221，以及在阀体盖体122上亦具有贯穿上表面1220至下表面1221的入口阀门通道1222及出口阀门通道1223，且该入口阀门通道1222设置于与阀体座121的开口1214相对应的位置，而出口阀门通道1223则设置于与阀体座121的出口暂存腔1215内的开口1216相对应的位置，并且阀体薄膜123及阀体盖体122之间所形成的第一暂存室即为图中所示的入口暂存腔1224，且不以此为限，其是由阀体盖体122的下表面1221于与入口阀门通道1222相对应的位置产生部份凹陷而形成，且其系连通于入口阀门通道1222。

请再参阅图1A，阀体盖体122的上表面1220是部份凹陷，以形成一压力腔室1225，其与致动装置24的致动器242相对应设置，压力腔室1225通过入口阀门通道1222连通于入口暂存腔1224，并同时与出口阀门通道1223相连通。

另外如图1A及图1C所示，阀体盖体122上同样具有多个凹槽结构，以本实施例为例，在阀体盖体122的上表面1220具有环绕压力腔室1225而设置的凹槽1226，而在下表面1221上则具有环绕设置于入口暂存腔1224的凹槽1227、环绕设置于出口阀门通道1223的凹槽1228，同样地，上述凹槽结构是用以供一密封环127设置于其中，主要借助设置于凹槽1227及1228内的密封环127使阀体盖体122与阀体薄膜123之间紧密的贴合，以防止流体外泄，而设置于凹槽1226内的密封环127则用来使致动装置124的致动薄膜1241与阀体盖体122之间紧密的贴合，以防止流体外泄(如图2A所示)。

请再参阅图1A，阀体薄膜123主要是一厚度相同的薄片结构，其上具有多个镂空阀开关，包含第一阀开关以及第二阀开关，于本实施例中，第一阀开关是入口阀门结构1231，而第二阀开关是出口阀门结构1232，其中，入口阀门结构1231具有入口阀片12313以及多个环绕入口阀片12313外围而设置的镂空孔12312，另外，在孔12312之间还具有与入口阀片12313相连接的延伸部12311，当阀体薄膜123承受一自压力腔室1225传递而来的应力时，如图2A并配合图2C所示，入口阀门结构1231是整个平贴于阀体座121之上，此时入口阀片12313会紧贴于微凸结构1219，而密封住阀体座121上的开口1214，且其外围的镂空孔12312及延伸部12311则顺势浮贴于阀体座121之上，故因此入口阀门结构1231的关闭作用，使流体无法流出。

请再参阅图1A并配合图2C，于阀体座121的上表面的开口1214的边缘环绕设置一微凸结构1219，其与入口阀门结构1231的入口阀片12313相抵顶，用以施一预力于该入口阀门结构1231，一旦，出口阀门结构1232开启而使流体释出时，阀体薄膜123的入口阀门结构1231仍能与微凸结构1219形成一段封闭面的接触，能产生更大更佳的预盖紧防止逆流的效果

请再参阅图2B并配合图1A，于阀体盖体122的下表面1221的出口阀门通道1223的边缘环绕设置一微凸结构1229，其与出口阀门结构1232的出口阀片12323相抵顶，用以施一预力于该出口阀门结构1232，一旦，入口阀门结构1231开启而使流体流入阀体座121内部时，阀体薄膜123的出口阀门结构1232仍能与微凸结构1229形成一段封闭面的接触，能产生更大更佳的预盖紧防止逆流的效果。

而当阀体薄膜123受到压力腔室1225体积增加而产生的吸力作用下，由于设置于阀体座121的微凸结构1229已提供出口阀门结构1232一预力，因而出口阀片12323可借助延伸部12321的支撑而产生更大的预盖紧效果，以防止逆流，当因压力腔室1225的负压而使入口阀门结构1231产生位移(如图2B所示)，此时，流体则可通过镂空的孔12312由阀体座121流至阀体盖体122的入口暂存腔1224，并通过入口暂存腔1224及入口阀门通道1222传送至压力腔室1225内，如此一来，入口阀门结构1231即可相应压力腔室1225产生的正负压力差而迅速的开启或关闭，以控制流体的进出，并使流体不会回流至阀体座121上。

同样地，位于同一阀体薄膜123上的另一阀门结构则为出口阀门结构1232，其中的出口阀片12323、延伸部12321以及孔12322的作动方式均与入口阀门结构1231相同，因而不再赘述，惟与出口阀门结构1232相抵顶的微凸结构1229设置方向是与与入口阀门结构1231相抵顶的微凸结构1219反向设置，如图2C所示，因而当压力腔室1225压缩而产生一推力时，设置于阀体盖体122下表面1221的微凸结构1219将提供入口阀门结构1212一预力(Preforce)，使得入口阀片12313可借助延伸部12311的支撑而产生更大的预盖紧效果，以防止逆流，当因压力腔室1225的正压而使出口阀门结构1232产生位移，此时，流体则可通过镂空的孔12322由压力腔室1225经阀体盖体122而流至阀体座121的出口暂存腔1215内，并可通过开口1216及出口通道1212排出，如此一来，则可通过出口阀门结构1232开启的机制，将流体自压力腔室1225内泄出，以达到流体输送的功能。

请同时参阅图2A、图2B、图2C，如图所示，当盖体125、致动装置124、阀体盖体122、阀体薄膜123、密封环126及127以及阀体座121彼此对应组装设置后，阀体座121上的开口1214是与阀体薄膜123上的入口阀门结构1231以及阀体盖体122上的入口阀门通道1222相对应，且阀体座121上的开口1216则与阀体薄膜123上的出口阀门结构1232以及阀体盖体122上的出口阀门通道1223相对应。

当以一电压驱动致动器1242时，致动装置124产生弯曲变形，如图2B所示，致动装置124是朝箭号a所指的方向向上弯曲变形，使得压力腔室1225的体积增加，因而产生一吸力，使阀体薄膜123的入口阀门结构1231、出口阀门结构1232承受一向上的拉力，并使已具有一预力的入口阀门结构1231的入口阀片12313迅速开启(如图2B所示)，使流体燃料可大量地自供料容器11的出口111通过阀体座121上的入口通道1211被吸取进来，并流经阀体座121上的开口1214、阀体薄膜123上的入口阀门结构1231的孔12312、阀体盖体122上的入口暂存腔1224、入口阀门通道1222而流入压力腔室1225之内。

此时，由于阀体薄膜123的入口阀门结构1231、出口阀门结构1232承受该向上拉力，故位于另一端的出口阀门结构1232是因该向上拉力使得位于阀体薄膜123上的出口阀片12323密封住出口阀门通道1223，而使得出口阀门结构1232关闭，再加上微凸结构1229与出口阀门结构1232接触的表面为一水平接触面型态，一旦入口阀门结构1231开启而使流体流入阀体座121内部时，阀体薄膜123的出口阀门结构1232仍能与微凸结构1229形成一段封闭面的接触，能产生更大更佳的预盖紧防止逆流的效果。

当致动装置124因电场方向改变而如图2C所示的箭号b向下弯曲变形时，则会压缩压力腔室1225的体积，使得压力腔室1225对内部的流体产生一推力，并使阀体薄膜123的入口阀门结构1231、出口阀门结构1232承受一向下推力，此时，设置于微凸结构1219上的出口阀门结构1232的出口阀片12323其可迅速开启(如图2C所示)，并使液体瞬间大量宣泄，由压力腔室1225通过阀体盖体122上的出口阀门通道1223、阀体薄膜123上的出口阀门结构1232的孔12322、阀体座121上的出口暂存腔1215、开口1216及出口通道1212而流至燃料电池单元13的入口流道1311中，同样地，此时由于入口阀门结构1231系承受该向下的推力，因而使得入口阀片12313密封住开口1214，因而关闭入口阀门结构1231，再加上微凸结构1219与入口阀门结构1231接触的表面为一水平接触面型态，一旦出口阀门结构1232开启而使流体释出时，阀体薄膜123的入口阀门结构1231仍能与微凸结构1219形成一段封闭面的接触，能产生更大更佳的预盖紧防止逆流的效果。

于一些实施例中，为了工艺方便会使阀体座121的出口通道1212贯穿阀体座121的两侧边，出口通道1212的一端与燃料电池单元13的入口流道1311相连通，而另一端则与供料容器11的一凸肋113相对应设置，用以供插接该凸肋113，以借助该凸肋113密封该出口通道1212的另一端，当然，本发明的阀体座121的出口通道1212不仅限于此，可依实际需求变更设计。

如此一来，微流体输送装置12即可将供料容器11内部所储存的流体燃料通过其组成组件的运作而将流体燃料传送至燃料电池单元13，使得流体燃料流入流道板131的正面及背面所设置的传输流道1313内，以使流体燃料与相对应的膜电极组132、133反应产生电能及水，至于电能将通过膜电极组132、133传送出去，而反应后流体燃料则通过流体输出口1312、微流体输送装置12的出口流道1213及供料容器11的入口112储存至供料容器11内。

综上所述，本发明的燃料电池系统1借助将微流体输送装置12与燃料电池单元13连接设置，如此的结构设置不只体积小、结构简单、组装容易，而且组装后的燃料电池系统重量轻、厚度可达到薄型化的需求，可应用于可携式电子产品，例如：笔记本电脑(notebook)。

请参阅图3A及图3C，其中图3A是本发明第二较佳实施例的燃料电池系统的分解结构示意图，图3C是图3A的组装完成结构示意图，如图所示，本实施例的燃料电池系统2是由供料容器21、多个微流体输送装置以及燃料电池单元13所组成，于本实施例中，燃料电池系统2可为但不限为包含二组微流体输送装置22及23，且微流体输送装置22及23之间是各自分别独立运作。

请参阅图3B，其是图3A所示的供料容器的剖面结构示意图，如图所示，供料容器21具有一第一容置槽215及一第二容置槽216，第一容置槽215是用以容置高浓度的流体燃料，例如：甲醇溶液，而第二容置槽216则用以容置较低浓度且能循环于燃料电池单元13中的流体燃料，其中第二容置槽216包含第一出口211、第一入口212以及第二入口213，第一容置槽215则具有第二出口214，另外，燃料电池单元13可由流道板131、以及膜电极组132、133所构成，膜电极组132、133分别设置于流道板131的正反两面，且流道板131具有入口流道1311、流体输出口1312以及传输流道1313，其中入口流道1311以及流体输出口1312贯穿该流道板131的正反两面，传输流道1313的两端与入口流道1311以及流体输出口1312连接，且于流道板131的正面(如图3A所示)及背面(如图1B所示)均设置传输流道1313。

入口流道1311接收微流体输送装置22所传送的流体燃料，并使流体燃料流入流道板131的正面及背面所设置的传输流道1313内，以使流体燃料与相对应的膜电极组132、133反应产生电能及水，至于电能将通过膜电极组132、133传送出去，而反应后流体燃料则通过流体输出口1312、微流体输送装置22及供料容器11的入口212储存至供料容器21内。

请再参阅图3A，微流体输送装置22主要是由阀体座221、阀体盖体222、阀体薄膜223、致动装置224及盖体225所组成，而微流体输送装置23同样是由阀体座231、阀体盖体232、阀体薄膜233、致动装置234及盖体235所组成，微流体输送装置22及23之间是各自分别独立运作，且两者所包含的阀体座221及231与燃料电池单元13的流道板131一体成型设置，微流体输送装置22的阀体座221具有一入口通道2211、出口通道2212以及一出口流道2213，入口通道2211与供料容器21的第二容置槽216的第一出口211连接，出口通道2212则与则与燃料电池单元13的入口流道1311连接，借助以上结构，使得反应流体燃料可由供料容器21的第二容置槽216的第一出口211输入，通过入口通道2211传送至阀体座221内部，并通过微流体输送装置22的内部组成构件运作而将流体燃料通过阀体座221的出口通道2212传送至燃料电池单元13的入口流道1311，而出口流道2213则与燃料电池单元13的流体输出口1312及供料容器21的第二容置槽216的第一入口212相连通，用以将燃料电池单元13反应所产生的流体，例如：反应后甲醇溶液，依序通过燃料电池单元13的流体输出口1312、出口流道2213以及供料容器21的第二容置槽216的第一入口212回流至供料容器21的第二容置槽216内。

至于，微流体输送装置23的阀体座231则具有一入口通道2312及一出口通道2311，其中入口通道2312与供料容器21的第一容置槽215的第二出口214相连通，用以将第一容置槽215内部所储存的高浓度流体燃料传送至阀体座231内，而出口通道2311则与第二容置槽215的第二入口213相连通，用以将通过微流体输送装置23的内部组成构件运作而将流体燃料通过阀体座231的出口通道2311传送至第二容置槽216内，由于燃料电池单元13反应后所产生流体燃料传送至第二容置槽216内部，因此于本实施例中借助微流体输送装置23将相同且高浓度的流体燃料传送至第二容置槽216内，达到调整第二容置槽216内部的流体燃料的浓度，以使微流体输送装置22可提供燃料电池单元13所需浓度的流体燃料。

于一些实施例中，微流体输送装置22的致动装置224与微流体输送装置23的致动装置234可使用不同的振动频率进行运作，但并不以此为限，可依实际需求进行调整。

至于，上述的微流体输送装置22及23其内部的组件的组装、运作方式及所能达成的目的及功效已详述于第一较佳实施例，因此不再赘述。

请参阅图4，其是本发明第三较佳实施例的燃料电池系统的分解结构示意图，如图所示，本实施例的燃料电池系统3是由供料容器21、多个微流体输送装置以及燃料电池单元13所组成，于本实施例中，多个微流体输送装置与燃料电池单元13一体成型设置，且燃料电池系统2可为但不限为包含第一微流体输送装置及第二微流体输送装置，且第一微流体输送装置及第二微流体输送装置之间是各自分别独立运作。

于本实施例中，供料容器21及燃料电池单元13的内部结构及所能达成的目的及功效已详述于第二较佳实施例中，因此不再赘述。

请再参阅图4，第一微流体输送装置包含一双腔体致动结构及一阀体座311，该双腔体致动结构具有一第一腔体31a及一第二腔体31b，其对称设置于该阀体座311上，该第一腔体31a可包含阀体盖体312a、阀体薄膜313a、致动装置314a及盖体315a所组成，而第二腔体31b则同样包括阀体盖体312b、阀体薄膜313b、致动装置314b及盖体315b，第二微流体输送装置包含一双腔体致动结构及一阀体座321，该双腔体致动结构具有一第一腔体32a及一第二腔体32b，其是对称设置于该阀体座321上，该第一腔体32a可包含阀体盖体322a、阀体薄膜323a、致动装置324a及盖体325a所组成，而第二腔体32b则同样包括阀体盖体322b、阀体薄膜323b、致动装置324b及盖体325b。

第一微流体输送装置及第二微流体输送装置之间是各自分别独立运作，且两者所包含的阀体座311及321与燃料电池单元13的流道板131一体成型设置，第一微流体输送装置的阀体座311具有一入口通道3111、出口通道3112以及一出口流道3113，入口通道3111与供料容器21的第二容置槽216(如图3B所示)的第一出口211连接，出口通道3112则与则与燃料电池单元13的入口流道1311连接，使得反应后流体燃料可由供料容器21的第二容置槽216的第一出口211输入，通过入口通道3111传送至阀体座311内部，并通过第一微流体输送装置的第一腔体31a、第二腔体31b及阀体座311的运作而将流体燃料通过阀体座3111的出口通道3112传送至燃料电池单元13的入口流道1311，而出口流道3113则与燃料电池单元13的流体输出口1312及供料容器21的第二容置槽216的第一入口212相连通，用以将燃料电池单元13反应所产生的流体，例如：反应后甲醇溶液，依序通过燃料电池单元13的流体输出口1312、出口流道3113以及供料容器21的第二容置槽216的第一入口212回收至供料容器21的第二容置槽216内。

第二微流体输送装置的阀体座321具有一入口通道3212及一出口通道3211，其中入口通道3212与供料容器21的第一容置槽215(如图3B所示)的第二出口214相连通，用以将第一容置槽215内部所储存的高浓度流体燃料传送至阀体座321内，而出口通道3211则与第二容置槽215的第二入口213相连通，用以将通过第二微流体输送装置内部的第一腔体32a、一第二腔体32b及阀体座321的运作而将流体燃料通过阀体座321的出口通道3211传送至第二容置槽216内，由于燃料电池单元13反应后所产生的流体燃料传送至第二容置槽216内部，因此于本实施例中借助第二微流体输送装置将相同且高浓度的流体燃料传送至第二容置槽216内，达到调整第二容置槽216内部的流体燃料的浓度，以使第一微流体输送装置可提供燃料电池单元13所需浓度的流体燃料。

于本实施例中，第一微流体输送装置及第二微流体输送装置主要借助双腔体致动的方式来达到增加第一微流体输送装置及第二微流体输送装置的传送流体燃料的运作效能，以达到增加燃料电池单元13的反应功效，以反应产生更多的电能，

至于，第一微流体输送装置的第一腔体31a与阀体座311、第二腔体31b与阀体座311，以及第二微流体输送装置的第一腔体32a与阀体座321、第二腔体32b与阀体座321的组装、运作方式及所能达成的目的及功效已详述于第一较佳实施例中，因此不再赘述。

综上所述，本发明的具有微流体输送装置的燃料电池系统是将微流体输送装置与燃料电池单元一体成型设置，在搭配可更换的供料容器，如此的结构设置不只体积小、结构简单、组装容易，而且组装后的燃料电池系统重量轻、厚度可达到薄型化的需求，可应用于可携式电子产品。

因此，本发明的具有微流体输送装置的燃料电池系统极具产业的价值。

本发明得由熟知此技术的人士根据本发明的精神还可作出种种等同的改变或替换，而这些等同的改变或替换皆应包含在所附的本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (12)

1.一种燃料电池系统，包含：

一燃料电池单元；

一微流体输送装置，其与该燃料电池单元一体成型设置，该微流体输送装置包括：

一阀体座，其具有一出口通道及一入口通道，供以导入一流体燃料连通至该燃料电池单元中；

一阀体盖体，其设置于该阀体座上；

一阀体薄膜，其设置于该阀体座及该阀体盖体之间；

一振动装置，其外围固设于该阀体盖体；

藉以，该流体燃料通过该微流体输送装置传送至该燃料电池单元，以使该燃料电池单元利用该流体燃料产生电能。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于进一步包含有一供料容器，连接于该阀体座，用以暂存一循环于燃料电池单元中流体燃料。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于该供料容器具有一入口及一出口，而该阀体座还包含一出口流道，该出口与该阀体座的该入口通道连接，用以提供该流体燃料输送至该微流体输送装置，该入口与该阀体座的该出口流道连接，用以将该燃料电池单元反应所产生的流体输送至该供料容器中。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于该流体燃料是甲醇溶液。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于该燃料电池单元包含一流道板及至少一膜电极组，该至少一膜电极组与该流道板相对应设置，该流道板与该微流体输送装置的该阀体座一体成型设置，且该流道板具有一入口流道及一流体输出口，而该阀体座还包含一出口流道，其中，该阀体座的该出口通道与该流道板的该入口流道相连通，该阀体座的该出口流道与该流道板的该流体输出口连接。

6.一种燃料电池系统，包含：

一燃料电池单元；

一供料容器，用以储存一第一流体燃料及储存一循环于燃料电池单元中的一第二流体燃料，其中该第一流体燃料的浓度是高于该第二流体燃料；

多个微流体输送装置，其与该燃料电池单元一体成型设置，该多个微流体输送装置至少包含一第一微流体输送装置及一第二微流体输送装置，该第一微流体输送 装置及该第二微流体输送装置，还分别包括：

一阀体座，其具有一出口通道及一入口通道，供以导入一流体燃料连通至该燃料电池单元中；

一阀体盖体，其设置于该阀体座上；

一阀体薄膜，其设置于该阀体座及该阀体盖体之间，一振动装置，其外围固设于该阀体盖体；

藉以，通过该多个微流体输送装置输送该供料容器的该第一流体燃料，以与该第二流体燃料混合，以调整该第二流体燃料的浓度，并将混合后的该第二流体燃料传送至该燃料电池单元，以使该燃料电池单元利用该第二流体燃料产生电能。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于该第一流体燃料和第二流体燃料是甲醇溶液。

8.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于该第一微流体输送装置的该阀体座还包含一出口流道，而该供料容器具有一第一容置槽及一第二容置槽，该第一容置槽是用以容置该第一流体燃料，该第二容置槽是用以容置该第二流体燃料，该第二容置槽包含一第一出口、一第一入口及一第二入口，其中，该第一出口与该第一微流体输送装置的该阀体座的入口通道连接，用以提供该第二流体燃料至该第一微流体输送装置，该第一入口与该第一微流体输送装置的该阀体座的出口流道连接，用以将该燃料电池单元反应所产生的流体输送至该供料容器的该第二容置槽中。

9.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其特征在于该第一容置槽包含该一第二出口，该第二出口与该第二微流体输送装置的该阀体座的该入口通道连接，用以提供该第一流体燃料至该第二微流体输送装置，而该第二微流体输送装置的该阀体座的该出口通道与该第一容置槽的该第二入口相连接，用以将该第一流体燃料传送至该供料容器的该第一容置槽中，以调整该第二流体燃料的浓度。

10.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于该燃料电池单元包含一流道板及至少一膜电极组，该至少一膜电极组与该流道板相对应设置，该流道板与该第一及第二微流体输送装置的该阀体座一体成型设置，且该流道板具有一入口流道及一流体输出口，而该第一微流体输送装置的该阀体座还包含一出口流道，其中，该阀体座的该出口通道与该流道板的该入口流道相连通，该阀体座的该出口流道与该流道板的该流体输出口连接。

11.一种燃料电池系统，至少包含：

一燃料电池单元； 

一供料容器，用以储存一第一流体燃料及储存一循环于燃料电池单元中的第二流体燃料，其中该第一流体燃料的浓度是高于该第二流体燃料；

多个微流体输送装置，其与该燃料电池单元一体成型设置，用以传送该第一流体燃料以与该第二流体燃料混合，以调整该第二流体燃料的浓度，并将混合后的该第二流体燃料传送至该燃料电池单元，以使该燃料电池单元利用该第二流体燃料产生电能；

其中，该多个微流体输送装置分别包含一双腔体致动结构及一阀体座，每一该双腔体致动结构具有一第一腔体及一第二腔体，其对称设置于该阀体座上，该第一腔体及该第二腔体各自包括：

一阀体盖体，其设置于该阀体座上；

一阀体薄膜，其设置于该阀体座与该阀体盖体之间；以及

一致动装置，其外围设置于该阀体盖体上。

12.根据权利要求11所述的燃料电池系统，其特征在于每一该双腔体致动结构的该第一腔体及该第二腔体所包含的该致动装置的振动频率是相同。 

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