CN101836025B - 用于燃料盒的不可互换的连接阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不可互换的双构件连接阀门，其能够将燃料供应与燃料电池或其他装置连接。连接阀门的一个构件包括至少一个中心柱和一个内部弹性密封，当另一构件的合适大小和尺寸的配合管子移动或压缩所述内部弹性密封时，所述内部弹性密封打开。在一个实施例中，仅仅一个阀门构件具有一个或多个内部密封。在可替换的实施例中，两个阀门构件都具有一个或多个同时或按顺序打开的内部密封。

Description

用于燃料盒的不可互换的连接阀门
技术领域
本发明一般地涉及将燃料盒与各种燃料电池和燃料再填充装置连接的阀门。更具体，本发明涉及不可互换的连接阀门，其包括至少一个固定连接的中心柱和至少一个内弹性密封，当使用具有预定大小和尺寸的管子压缩时该内弹性密封可打开。
背景技术
燃料电池是将反应物(即燃料与氧化剂)的化学能直接转换成直流(DC)电的装置。对于日渐增加的应用，燃料电池的效率优于传统的发电装置例如矿物燃料的燃烧，还优于便携式的蓄能装置例如锂电池。
通常，燃料电池技术包含各种不同的燃料电池，例如碱性燃料电池、聚合物电介质燃料电池、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。燃料电池通常消耗氢(H2)燃料，它们也可以消耗非纯净的氢燃料。非纯净的氢燃料电池包括直接氧化燃料电池，例如使用甲醇的直接甲醇燃料电池(DMFC)，或者使用了高温碳氢化合物的固体氧化燃料电池(SOFC)。氢燃料可以以压缩的形式存储或储存在化合物中，如存储在能够重整或转换成氢燃料和副产物的乙醇或碳氢化合物或其他含氢材料中。氢还可以存储在氢化物中，例如硼氢化钠(NaBH4)，该氢化物可与水或乙醇反应，产生氢和副产物。氢还可以在第一压力和温度下被吸收或吸收到金属氢化物如五镍化镧(LaNi5)中，并在第二压力和温度下被释放以给燃料电池供给燃料。
大多数氢燃料电池具有质子交换膜或聚合物电解质膜(PEM)，它允许氢质子通过但迫使电子通过外部电路，有利地，该外部电路可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机、电动工具或使用电子流或电流的任何装置。燃料电池反应的表示如下：
燃料电池阳极上的半反应：
H2→2H++2e-
燃料电池阴极上的半反应：
2(2H++2e-)+O2→2H2O
通常，PEM由聚合物例如可从杜邦(DuPont)公司购得的制成，它是一种厚度在大约0.05mm到大约0.50mm之间的全氟化磺酸聚合物；或是其他适合的薄膜。阳极通常由用聚四氟乙烯处理的碳纸支架制成，其上沉积着一层薄的催化剂，如铂-钌。阴极通常是气体扩散电极，其中铂颗粒粘结在该薄膜的一侧上。
对于DMFC，每个电极上的化学-电学反应和直接甲醇燃料电池的整体反应如下：
阳极上的半反应：
CH3OH+H2O→CO2+6H++6e-
阴极上的半反应：
1.5O2+6H++6e-→3H2O
燃料电池的整体反应：
CH3OH+1.5O2→CO2+2H2O
在美国专利4,390,603和4,828,941中论述了所述的DMFC，在此通过引用将上述文献全文并入本文中。
在一种化学金属氢化物燃料电池中，重整硼氢化钠，并发生如下反应：
NaBH4+2H2O→(热和/或催化剂)→4(H2)+(NaBO2)
对于该反应的合适催化剂包括铂、钌和其他金属。如上所示出的，由重整硼氢化钠所制得的氢燃料在燃料电池中与氧化剂如氧反应，用于产生电力(或电子流)和水副产物。该重整过程还会产生硼酸钠(NaBO2)。在美国专利4,261,956中论述了硼氢化钠燃料电池，在此通过引用将该文献全文并入本文中。
在燃料盒、燃料电池和/或燃料再填充装置之间传输燃料需要阀门。现有技术披露了各种各样的阀门和流量控制装置，例如在美国专利6,506,513和5,723,229以及美国公开申请No.2003/0082427和2002/0197522中所描述的那样。然而，还需要对阀门进行改进，以允许气体排出，保持密封，改善通过阀门的燃料流等等。在某种程度上，共同所有且共同未决的美国公开申请2005/0022883和2006/0196562以及美国专利申请10/978,949已经解决了这种对用于燃料盒的连接阀门进行改进的需要，在此将上述文献全文引入作为参考。但是，仍然需要一种不能容易地打开的连接阀门。在2007年8月22日提交的、序列号为60/957,362的、共同所有且共同未决的美国临时申请中公开了这里描述的一些有创造性的阀门。在此将该362′申请全文引入作为参考。
发明内容
本发明的阀门可以和含有用于燃料电池的燃料的燃料供应或燃料盒一起使用，其包括两个阀门构件。第一阀门构件通常被密封，第二阀门构件具有设计成进入第一阀门构件并在第一阀门构件中移动或压缩密封元件进而形成通过两个阀门构件的流路的中空管。第一阀门具有相对固定的中心柱，该中心柱通过限制接触到密封元件来保护密封元件。本发明的阀门的一个优点是，中空管需要具有预定的大小和形状，以便绕过中心柱接触密封元件。
在一些实施例中，第二阀门构件也具有密封元件，连接时，该密封元件也被移动或压缩而打开第二阀门构件。该密封元件由合适的弹性体材料制成，并具有各种尺寸的O形环或垫圈的形状。中空管优选为圆柱形，但是可以具有非圆形截面。可选择地，中空管具有非标准的大小和形状，即在通常的日用商品和其他物体中不容易找到，从而进一步限制接触到密封元件。
附图说明
在构成说明书的一部分并与其一起阅读的附图中，其中相似的参考数字用于在不同的视图中表示相似的部件：
图1是根据本发明的燃料供应的前透视图，其示出了燃料电池或由燃料电池供能的装置的多个元件；
图2是去除了装置侧元件但安装上适于打开燃料供应阀门的连接管的图1的燃料供应的前透视图；
图3是图2的燃料供应的分解透视图；
图4是图2的燃料供应的截面和局部分解图；
图5是图4的燃料供应的局部放大图，其示出了连接燃料供应的加压室和压力调节器的阀门；
图6是图4的燃料供应的局部放大图，其示出了连接燃料供应和燃料电池或由燃料电池供能的装置的阀门；
图7和8示出了图5和6的可替换实施例；
图9a-9c是根据本发明的另一个示例性阀门的截面图，其示出了从图9a的关闭到图9b-c的啮合和打开的打开顺序，图9d是阀门的分解透视图；
图10a-10c是根据本发明的另一个示例性阀门的截面图，其示出了从图10a的关闭到图10b的啮合和关闭再到图10c的打开的打开顺序，图10d是阀门的分解透视图；
图11a-11c是根据本发明的另一个示例性阀门的截面图，其示出了从图11a的关闭到图11b的啮合和关闭再到图11c的打开的打开顺序，图11d是阀门的分解透视图；
图12a是根据本发明的另一个示例性阀门构件的截面图，图12b是该阀门构件的分解透视图；
图13a是根据本发明的另一个示例性阀门构件的截面图，图13b是该阀门构件的分解透视图；
图14a-c是另一个示例性阀门的截面图，其示出了阀门的打开顺序，图14d是该阀门的分解透视图；以及
图15a是另一个示例性阀门的分解截面图，图15b是该阀门的分解图。
具体实施方式
如附图所示以及下面详细的讨论，本发明涉及一种燃料供应，其存储燃料电池的燃料，例如甲醇与水、甲醇/水混合物、不同浓度的甲醇/水的混合物、纯甲醇和/或在美国专利5,364,977和6,512,005B2中描述的甲基包和物，在此通过引用将这两篇文献全文并入本文。甲醇和其他醇类可用于许多种类的燃料电池，例如DMFC、酶燃料电池、重整燃料电池等。燃料供应可包含其他种类的燃料电池燃料，例如乙醇或酒精；金属氢化物，例如硼氢化钠；其他可重整生成氢气的化学物质；或其他可以改进燃料电池性能或效率的化学物质。燃料也包括氢氧化钾(KOH)电解液，其用于金属燃料或碱性燃料电池，并且可以存储在燃料供应中。对于金属燃料电池，燃料可以是以液态锌粒子的形式浸入KOH电解反应液中，并且电池腔内的阳极是锌粒子形成的颗粒状阳极。KOH电解溶液披露于2003年4月24日公开的、标题为“Method of Using Fuel Cell System Configured to ProvidePower to One or More Loads”的美国专利申请公开US 2003/0077493中，在此通过引用将该文献全文并入本文中。燃料也包括甲醇、过氧化氢和硫酸的混合物，该混合物流经形成在硅晶片上的催化剂从而产生燃料电池反应。此外，燃料包括例如在美国专利6,554,877、6,562,497和6,758,871中所公开的甲醇、硼氢化钠、电解液和其他化合物的共混物或混合物，在此通过引用将以上三篇文献全文并入本文中。此外，燃料包括在美国专利6,773,470中描述的部分溶解于溶剂且部分悬浮于溶剂中的组成物，以及包括如在美国专利申请公开US 2002/0076602中描述的具有液体燃料和固体燃料的组成物。合适的燃料还披露于2005年6月13日提交的、标题为“Fuels for Hydrogen-Generating Cartridges”的、共同所有且共同未决的美国专利申请案60/689,572中。在此通过引用将这些文献全文并入本文中。
燃料还可包括化学氢化物，如上述的硼氢化钠(NaBH4)和活化剂(如水)，或者包括金属氢化物，该金属氢化物可在某一温度和压力下吸收氢并将其吸附到氢化物基体中并在另一温度和压力下释放氢，从而给燃料电池提供燃料。合适的金属氢化物包括但不限于五镍化镧(LaNi5)以及在2006年3月15日提交的、序列号为60/782,632的、共同所有的美国临时申请中公开的金属氢化物，在此通过引用将该文献全文并入本文中。
燃料还可包括碳氢化合物燃料，其包括但不限于如在2003年5月22日公开的、标题为“Liquid Hereto-Interface Fuel Cell Device”的美国专利申请公开US 2003/0096150中所描述的丁烷、煤油、酒精和天然气，在此将该文献全文引入作为参考。燃料还包括与燃料进行反应的液态氧化剂。因此本发明不限于某一种类型的包含在燃料供应中的或燃料电池系统中使用的燃料、活化剂、电解质溶液、氧化剂溶液或液体或固体。这里所用的术语“燃料”包括所有的能在燃料电池中或燃料供应中进行反应的燃料，并且其包括但不限于上面所有合适的燃料、电解质溶液、氧化剂溶液、气体、液体、固体和/或具有添加剂和催化剂的化学物质以及它们的混合物。
如这里所用的，术语“燃料供应”包括但不限于可抛弃式盒、可再填充/重复使用的盒、容器、置于电子设备内部的盒、可拆除的盒、置于电子设备外部的盒、燃料筒、燃料充填筒、其他可存储燃料的容器，以及与燃料筒和容器相连的管子。尽管在下文结合本发明的示例性实施例描述了盒，但是应该注意，这些实施例也可以用于其他的燃料供应，并且本发明不限于某一特定类型的燃料供应。
本发明的燃料供应也可以用于存储不在燃料电池中使用的燃料。这些应用包括但不限于，为在硅晶片上构建的微燃气涡轮发动机存储碳氢化合物和氢燃料，发表在The Industrial Physicist(2001年12月/2002年1月)，第20-25页中的“Here Come the Microengines”一文中进行了讨论。正如在本申请中所使用的，术语“燃料电池”也包括微型发动机。其他应用包括存储用于内燃机的传统燃料和碳氢化合物，例如用于口袋型打火机和实用打火机的丁烷和液态丙烷。
参考图1-4，示出燃料供应10。燃料供应10可具有任何便利的形状，包括但不限于示出的形状。燃料供应10具有壳体12、盖14、第一阀门16和第二阀门18。盖14配合在壳体12上，并通过O形环13进行密封。也可以通过粘结剂或超声波焊接实现密封。第一阀门16的大小和尺寸做成与压力调节器20相匹配，第二阀门18的大小和尺寸做成与装置阀门22相匹配。在一个实施例中，燃料供应10是可抛弃式的，更加优选地是可再生的。更加特别地，壳体12是可再生的或重复使用的，内衬28和/或盖14是可抛弃式的。压力调节器20和装置阀门22优选是可重复使用的，并连接到燃料电池的部件或一装置，燃料电池可为该装置提供功率从而节省成本。
参考图3-5，其中详细示出了内部构件，燃料供应10具有压缩气体室24和液体燃料室26，其中液体燃料保持在内衬28内。如上所述地，液体燃料是由燃料电池直接使用的燃料，例如甲醇和乙醇。液体燃料也可以是在反应室中水解而产生给燃料电池提供功率的氢的液体反应物，如与固体金属氢化物反应而形成氢燃料的水或其他活化剂。
第一阀门16允许压缩气体离开燃料供应10的加压或压缩气体室24进入压力调节器20，然后将减压的气体输送回到燃料供应10，进入液体燃料室26，给内衬28施加压力。第一阀门16包括配合在压缩气体室24的侧壁上并通过O形环32密封的阀体30。内中心柱34与阀体30固定连接，例如通过过盈配合，使得在内中心柱34和阀体30之间基本上不存在相对运动。流动通道36限定在内中心柱34的柱干(stem)和阀体30之间。在一个实例中，柱干为圆柱形，一部分柱干被锉掉以形成一平面。如图3和5清楚所示，在该平面和阀体30之间形成内流动通道36。如所示出的，内弹性密封38布置在内中心柱34的头部和阀体30的顶部部分之间，以便为内流动通道36提供密封。第一阀门16还具有环绕在内中心柱34周围布置的外中心柱40，同时如所示出的在它们之间留出一定的空间。外中心柱40也与阀体30固定连接，例如通过过盈配合，使得在外中心柱40和阀体30之间基本上不存在相对运动。外流动通道42限定在外中心柱40的外侧周围以允许来自压力调节器20的减压气体再次进入燃料供应10。如图5清楚所示，在燃料供应10中外流动通道42被再次引导至液体燃料室26。外弹性密封44为外流动通道42提供密封，并定位在外中心柱40的头部的下方和可选择的帽46上。可以省略帽46，阀体30向上延伸与外弹性密封44接合，或者弹性密封44向下延伸与阀体30接合。
尽管示出的内流动通道36在外流动通道42的内侧，但是这两个流动通道可以按相反的顺序布置，或者并排布置。正如上面所讨论的和图5所指出的，流路36和42的方向也可以相反。
如图3和5所示，第一阀门16被关闭或密封。为了打开第一阀门16，将管子48推入第一阀门16中。管子48包括内管50和外管52。这两个管子彼此相连以保持其相对位置，例如通过辐条或连接板(未示出)。内管50的大小和尺寸做成与内中心柱34和外中心柱40之间的空间54相配合，外管52的大小和尺寸做成与外中心柱40和盖14之间的空间56相配合。内管50压缩内弹性密封38以打开流路36，外管52压缩外弹性密封44以打开流路42。压缩气体通过流路36离开燃料供应10，减压气体通过流路42再次进入燃料供应以给液体燃料加压。
在本发明的一个创造性方面，由于第一阀门16包括中心柱34、40，因此这是不可互换的。特别地，阀门16仅在具有适当直径的管子48插入围绕中心柱34、40的环形空间中压缩弹性密封38、44后才可打开。中心柱34、40设计成防止直径更大或更小的外部物体(如钢笔、铅笔、回形针、手指等等)打开阀门。中心柱34和40也可以通过各种方法与阀体30连接，例如搭扣配合、粘结剂、超声波焊接等等，只要其限制了中心柱和阀体之间的相对运动。优选地，中心柱34、40可以在填充操作之后或在填充期间进行装配。因此，燃料将更快地流入盒并且局限比其他设计更少。
第二阀门18与第一阀门16相同，除了它仅被配置成允许液体燃料流出燃料供应10之外。第二阀门18包括阀体58和中心柱60，如上所述地，该中心柱与第一阀门16的内中心柱34基本上相同。弹性密封62密封第二阀门18，以及流动通道64限定在内中心柱60和阀体58之间。内衬28与阀体58密封地相连。管子66的大小和尺寸做成可进入第二阀门18的空间68以压缩弹性密封62，从而打开第二阀门18使得液体燃料受来自流动通道64的加压气体压迫而流出燃料供应10。
可选择地，管子48或66具有非标准的大小。换句话说，其尺寸与通常在家或办公室中用到的物体尺寸不同，使得更加难以无意地压缩密封元件38、44或62。可替换地，管子48或66应该具有非圆形或多边形(规则的或不规则的)截面。当然，中心柱34、40或60应该具有相匹配的形状以便接纳管子。
在图7-8所示的可替换实施例中，弹性密封38、44和62被O形环38′、44′和62′或其他密封元件替换，所述密封元件例如是垫圈、包覆成型的弹性部分、弹性球等等。中心柱34′和40′修改成提供成角度的支持面以便用O形环密封。该实施例中的中心柱60′具有外环61′，其用于给管子66提供进入的空间68′进而打开第二阀门18。
如图5-8以及其他附图所示，面对管子48和66的阀门16和18的顶面也可以称为配合面。
在其他可替换的实施例中，第一阀门16或第二阀门18具有置于任一阀门入口附近的密封元件70(例如，O形环、密封面、垫圈、包覆成型的弹性部分、弹性球或类似物)。例如，如图9(a)-9(c)和图10(a)-10(c)所示，密封元件70是置于凹槽中的O形环，所述凹槽限定在第二阀门18的阀体58中。在阀体58、密封元件70和中心柱60之间提供密封。在阀体58和中心柱60之间提供空间68。在该实施例中，管子66的大小和尺寸做成比中心柱60更大，当将管子66插入空间68中时，其向外推动O形环70以在管子66和中心柱60之间形成流动通道64，如图9(b)和9(c)所示。如图9(c)所示，进一步插入管子66可确保管子66在阀体58内的稳定性。当如图9(b)所示首先将管子66插入空间68中时，可选择地在管子66和阀体58之间形成构件间密封。图9(d)示出了阀门18和管子66的分解视图。
图10(a)-(d)的实施例与图9(a)-(d)的实施例相同，除了由O形环70提供密封，以及由弹性密封62和中心柱70提供第二密封。这里如图10(b)所示，当管子66推开O形环70时，阀门18保持密封，直到如图10(c)所示管子66压缩弹性密封62形成了流路64。图10(d)示出了相配合的管子66和阀门18的分解视图。
尽管对于阀门18示出了图9(a)-(c)和图10(a)-(c)中的顺序，但是可以应用同等的顺序在管子48和阀门16之间形成构件间的密封，之后打开阀门16中的内部密封。
阀门16或阀门18的关闭顺序类似于上述打开顺序的相反过程。首先，以手动或自动的方式使用现有技术已知的任何弹射机构，使盒10与装置脱离，任何压缩密封(例如弹性密封38、44和62，O形环38′、44′和62′，或密封元件70)释放其存储的能量并返回到其初始位置。有利地，在一个特殊的实施例中，压缩密封本身可以用作弹射机构。因此，不需要外部弹簧弹力来弹射盒10，由此可保持盒10内的空间。在盒被弹射之后，弹性密封返回其初始位置，中心柱再次紧贴弹性密封，关闭通向燃料盒的流路。
图11(a)-(d)示出了本发明的另一个实施例。如所示出的，连接阀门72包括两个阀门构件74和76。一个阀门构件与燃料供应或装置(例如燃料电池、再填充装置，或任何其他适于在燃料电池系统中使用的装置)相配合，另一个阀门构件与另一个燃料供应或装置相配合。优选地，第一阀门构件74与装置相配合，第二阀门构件76优选与燃料供应相配合。图11(a)-(c)示出了描述第一阀门构件74和第二阀门构件76相连并打开其中的内部密封的顺序，图11(d)示出了连接阀门72的分解视图。
第一阀门构件74包括具有顶部部分77a和底部部分77b的壳体。顶部部分77a包围着与O形环80流体连接的软管78。O形环80和中心柱81形成内部密封，所述中心柱示出为与顶部部分77a构成一体。提供具有一对在直径上对置的孔84的内管82，以便选择性地压缩O形环80。内管82的大小和尺寸做成配合在外管86中。管子82和86的大小和尺寸做成在它们之间限定一个空间，并构成流路的一部分。内管82和外管86都置于底部部分77b中，并通过辐条或连接板(未示出)彼此相连以保持其相对位置。当O形环80没有被压缩时，它与中心柱81邻接以密封阀门构件74。当O形环被压缩时，形成穿过阀门构件74的流路，该流路从软管78穿过压缩的O形环80进入管子82的中空端，然后穿过孔84，并且穿过内管82和外管86之间的空间。
第二阀门构件76也具有若干个元件，这些元件包括具有顶部部分88a和底部部分88b的壳体88。有利地，中心柱90固定连接到底部部分88b上，并具有成角度的支持面，所述支持面与O形环92形成内部密封。底部部分88b也具有流体连接到O环形92的软管94。阀门构件74的外管86也比中心柱90更大，以允许流体在它们之间流动。
第一阀门构件74和第二阀门构件76可通过螺钉96在通道98中连接在一起。此外，在第一阀门构件74和第二阀门构件76之间设置O形环(未示出)，以便于在两个阀门构件之间形成构件间密封。
图11(a)示出了没有和第二阀门构件76相连的第一阀门构件74。如图11(b)所示，为了连接燃料供应和燃料电池以及将燃料供应的燃料输送到燃料电池，第一阀门构件74的外管86可插入第二阀门构件76中中心柱90周围的空间100中，直到其接触O形环92。在图11(c)中，第一阀门构件74和第二阀门构件76中的内部密封被打开而形成流路101。当中心柱90推压内管82进而压缩O形环80时第一阀门构件74中的内部密封打开。当第一阀门构件74的外管86压缩O形环92时第二阀门构件76中的内部密封打开。在第二阀门构件76中形成从压缩的O形环92周围的软管94开始并且穿过中心柱90和第一阀门构件74的外管86之间的空间的流路。如图11(c)所示，流路101是第一阀门构件74和第二阀门构件76中的流路的组合。燃料可以沿任一方向通过流路101从软管78流到软管94，反之亦然。
当形成流路101时，可以同时打开第一阀门构件74和第二阀门构件76，或者在两个阀门构件之间形成连接后按照一定的顺序定时地打开两个阀门构件。如本领域技术人员所认识到的，在一些情况下，在打开通向盒10的流路前打开通向装置的流路是有利的，例如可以确保装置在获得存储于盒10中的燃料前准备好接受流体或气体。通过简单地调节内管82、外管86或中心柱90的长度，就可以实现这种顺序打开。例如，如果第一阀门构件74与装置相连，则可以缩短外管86，或者加长内管82或中心柱90。在这种情况下，中心柱90在外管86啮合O形环92之前使内管82发生移动。可替换地，如果第二阀门构件76与装置相连，则可以加长外管86，使得其在内管82啮合中心柱90之前压缩O形环92。这些结构中的任何一种或其组合也都可以获得一种阀门构件，其具有比其他阀门构件更长的冲程来打开其流路，从而该阀门构件具有比其他阀门构件更长的打开顺序。
图12(a)和12(b)示出了第一阀门构件74′的另一种变型。这里，中心柱81通过过盈配合连接到壳体77a，下壳体部分77b与外管86相结合。内管82可以相对下壳体77b/外管86稍微向上和向下移动，以压缩和释放O环形80。该阀门构件74′的操作与在图11(a)-(d)中描述的第一阀门构件74相同。
图13(a)-(b)示出了第一阀门构件74″的另一种变型。这里，中心柱81向下或向外延伸，并通过过盈配合固定到第一壳体部分77a上。单个管子82/86代替了内管82和外管86，并且是可以移动的以便压缩O形环80，从而如上所述地和中心柱81一起提供密封。管子82/86配合在中心柱81的外部，并在它们之间形成一间隙。挡圈105设计成通过与管子82/86的外环103相干涉而使管子82/86保持在阀门构件74″中。当压缩O环形80时，可形成从围绕中心柱81的细柱干和围绕压缩的O形环80的管子78进入管子82/86和中心柱81之间的空间的流路。当如图11(a)-(d)所示地连接到第二阀门构件76时，管子82/86同时地或者按照如上所述的顺序压缩第二阀门构件76的O形环92，以及第一阀门构件74的O形环80。
参考图14(a)-(d)，示出了阀门18的另一种变型。在该实施例中，中心柱60与阀体58构成一体，但是也可以如上面和下面结合图15(a)-(b)所讨论地那样分开并与阀体58相连。在这种情况下密封元件62是非平垫圈或者是带缘垫圈，从而和中心柱60一起提供唇形密封。如图14(a)清楚所示，带缘垫圈62保持在阀体58和挡圈107之间。如所示出的，垫圈62的密封部分向内定向并压靠在中心柱60上，以提供密封。在该实施例中，在挡圈107和中心柱60之间形成一空间68，且该空间的大小和尺寸做成接纳管子66。此外，在管子66和中心柱60之间形成间隙以允许燃料流过。如图14(b)所示，将管子66穿过空间68插入阀门构件18，直到其接触并超出带缘垫圈62，如图14(c)所示。当将管子66推过带缘垫圈62时，就如所示出的形成了燃料流路64。
图15(a)-(b)示出了图14(a)-(d)的阀门构件的变化。这两个阀门构件彼相同，除了垫圈62为平垫圈，以及中心柱60与阀体58分离。此外，阀体58具有作为一部分流路64形成于其中的切除通道109。
在2007年8月22日提交的、序列号为60/957,362的、共同所有且共同未决的美国临时申请案中描述了燃料供应10的各种变化。已通过引用将该‘362申请全文并入本文中。
本说明书和实例仅应该被认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由后面的权利要求和其等同物表示。通过考虑这里公开的说明书和本发明的实践，本发明的其他实施例对本领域技术人员来说是显而易见的。此外，一个实施例的构件或特征可以在其他实施例中使用。

Claims (24)

1.一种包括第一阀门构件和第二阀门构件的阀门，
其中第一阀门构件具有阀体、密封元件和与阀体相连的中心柱，使得中心柱相对于阀体基本上固定，
密封元件的位置远离第一阀门构件的配合面，并且在中心柱周围形成位于配合面之上的空间，
该空间的大小和尺寸做成接纳第二阀门构件的中空管，
当将中空管推入第一阀门构件中时，其使密封元件远离密封位置，从而形成通过两个阀门构件的流路。
2.按照权利要求1所述的阀门，其中中心柱与阀体构成一体。
3.按照权利要求1所述的阀门，其中流路包括管和中心柱之间以及中心柱和阀体之间的路径。
4.按照权利要求1所述的阀门，其中密封元件是O形环。
5.按照权利要求1所述的阀门，其中密封元件是弹性密封。
6.按照权利要求1所述的阀门，其中密封元件是密封面。
7.按照权利要求1所述的阀门，其中密封元件是垫圈。
8.按照权利要求1所述的阀门，其中密封元件是包覆成型的弹性部分。
9.按照权利要求1所述的阀门，其中密封元件选自由以下各项组成的组：扁平O形环、非扁平型O形环、带缘垫圈和弹性球。
10.按照权利要求1所述的阀门，其中第一阀门构件还包括固定在阀体上的第二中心柱和远离配合面定位的第二密封元件，
第二空间设置在第二中心柱周围，以及
第二阀门构件包括第二管，该第二管的大小和尺寸做成为进入第二空间以打开通过两个阀门构件的第二流路。
11.按照权利要求10所述的阀门，其中第二中心柱同心地布置在所述中心柱周围，第二空间同心地布置在所述空间周围。
12.按照权利要求10所述的阀门，其中所述流路和第二流路的方向相反。
13.按照权利要求1所述的阀门，其中密封元件提供阀体和中心柱之间的密封。
14.按照权利要求1或13所述的阀门，其中第一阀门构件还包括在阀体和中心柱之间的第二密封元件，第二阀门构件的中空管使第二密封元件移动以便形成流路。
15.按照权利要求1所述的阀门，其中第二阀门构件还包括阀体、密封元件和与阀体相连的中心柱，使得中心柱相对于阀体基本上固定。
16.按照权利要求15所述的阀门，其中中空管相对第二阀门构件的阀体是可动的，以便压缩第二阀门构件的密封元件，从而打开通过第二阀门构件的流路。
17.按照权利要求15所述的阀门，其中第二阀门构件还包括第二中空管，其中第二中空管相对第二阀门构件的阀体是可动的，以便压缩第二阀门构件的密封元件。
18.按照权利要求17所述的阀门，其中第二中空管同心地布置在中空管周围。
19.按照权利要求18所述的阀门，其中中空管固定连接到第二阀门构件的阀体上。
20.按照权利要求1所述的阀门，其中第一阀门构件与燃料供应或装置中的一个相连，所述装置选自由以下各项构成的组：燃料电池、由燃料电池提供功率的装置、再填充装置和压力调节器，
其中第二阀门构件与燃料供应或所述装置中的另一个相连。
21.按照权利要求1所述的阀门，其中密封元件在被压缩时包括自弹射机构。
22.按照权利要求16所述的阀门，其中第一和第二阀门构件中的流路同时打开。
23.按照权利要求16所述的阀门，其中第一和第二阀门构件中的流路按顺序打开。
24.按照权利要求1所述的阀门，其中在第一和第二阀门构件之间形成构件间密封。
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