CN1617377A - 微型液体燃料电池燃料贮存装置 - Google Patents

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刘晓为
张国威
索春光
兰慕杰
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Harbin Institute of Technology
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Abstract

本发明提供的是一种微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，它包括外壳，在外壳上设置有充液嘴、出液嘴，其特征是：在外壳中设置有储液胶囊，储液胶囊与外壳的内壁之间设置有弹性挤压机构，充液嘴和出液嘴与储液胶囊相连通，出液嘴处带有流量调节阀。该装置可以有效地控制液体燃料的注入、贮存和释放，释放时可以对液体的微小流量实行定量控制，并具有密封性好、工作稳定、可靠性高、携带方便等优点。

Description

微型液体燃料电池燃料贮存装置
(一)技术领域
本发明涉及的是一种液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，具体地说是一种用于诸如笔记本电脑、移动电话等一切需要微型移动电源的领域的电池燃料贮存与释放装置。
(二)背景技术
早在1839年，英国人William Grove就提出了氢和氧反应可以发电的原理。20世纪50年代培根开始了燃料电池方面的研究工作并制作了第一套氢氧实用型燃料电池。60年代美国的航天技术得到迅速发展，1965年和1966年相继在“双子星座”和“阿波罗”飞船中成功地应用改进的培根氢氧燃料电池为飞船提供电力。70年代，能源危机的出现使世界各国对燃料电池的研究重新重视起来，美国、前苏联、加拿大、日本等国家率先进行研究和开发地面用的燃料电池。
目前的液体燃料电池的燃料供给装置多为大型燃料电池配套，供给燃料时需要通过燃料泵向电池供燃料，不方便携带。
20世纪90年代初提出了微电池的概念。2003年有报道称美国一家公司研制出微燃料电池。这种电池可用于移动电话、笔记本电脑等产品中。甲醇燃料电池作为一种微型便携式能源，具有较高的比能量和能量转化效率。同时固定的外部结构和可随时填充的液体燃料，也为用户提供了十分便利的条件。但用于微型燃料电池的燃料贮存与释放装置的结构未见报道。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种密封性能好、工作稳定、可靠性高、携带方便并可随时为液体燃料电池补充能量的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置。
本发明的目的是这样实现的：它包括外壳，在外壳上设置有充液嘴、出液嘴，在外壳中设置有储液胶囊，储液胶囊与外壳的内壁之间设置有弹性挤压机构，充液嘴和出液嘴与储液胶囊相连通，出液嘴处带有流量调节阀。
本发明还可以包括这样一些结构特征：
1、所述的弹性挤压机构的构成包括位于储液胶囊的两个侧面上的压板和位于压板外的弹簧。
2、所述的弹簧是位于压板与外壳内壁之间的压紧弹簧。
3、所述的弹簧是安装于一端的轴上的夹紧弹簧。
4、储液胶囊的不设置压板的侧面呈弧形。
5、储液胶囊的不设置压板的侧面呈波纹形。
6、在外壳的侧壁上开有观察窗口。
7、充液嘴是单向阀。
本发明的原理是在装置表面的充液嘴注入液体燃料，燃料注入后装置内部的储液胶囊在克服了弹簧的弹性力后而鼓起并充满液体燃料，此时胶囊便处在储液状态，并在弹簧的弹性力作用下，胶囊内的液体受到一定的压力；当电池工作时，打开出液嘴处的流量调节阀，储液胶囊上、下的平面压板在弹簧弹性力的作用下，驱动液体燃料流出储液胶囊进入燃料电池，调节流量调节阀可实现液体燃料的微流量控制。本原理利用弹簧发生形变产生的机械能对储液胶囊施加压力，同时也对胶囊内的液体施压，在释放燃料时，该压力驱动液体燃料排出胶囊。
本发明在装置内设置一个储液胶囊，胶囊的上、下分别放置平面压板，弹簧与上、下压板连接，以形成对胶囊的弹性压力，该压力在液体燃料释放时起到排出液体的作用。
储液胶囊是贮存液体燃料的，液体燃料通过充液嘴注入储液胶囊后，充液嘴自动关闭，以防止充入的液体燃料泄漏。
液体燃料充入储液胶囊后可长期在储液胶囊内贮存，使用时通过调节出液嘴上面的流量调节阀实现液体燃料的定量输出。其流出的最小流量可控制为数微升/每分钟量级。
液体燃料在使用过程中逐渐减少，为保证燃料电池的安全使用，通过观察窗口可及时了解燃料的消耗情况，根据消耗情况随时补充液体燃料。
本发明具有密封性能好、工作稳定、可靠性高、携带方便并可随时为液体燃料电池补充能量、经济实用等优点。它与燃料电池组合在一起，可使电池随时补充所需能量。本发明与液体燃料电池的组合可用于诸如笔记本电脑、移动电话等一切需要微型移动电源的领域。
(四)附图说明
图1是本发明的第一种实施方案的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3弧形储液胶囊示意图；
图4是图3的俯视图；
图5波纹形储液胶囊示意图；
图6是图5的侧视图；
图7是图5的俯视图；
图8是本发明的第二种实施方案的结构示意图；
图9是图8的俯视图。
(五)具体实施方案
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
实施例一，结合图1-7微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置的组成包括外壳1，在外壳上设置有充液嘴7、出液嘴8，在外壳中设置有储液胶囊4，储液胶囊与外壳的内壁之间设置有弹性挤压机构，充液嘴和出液嘴与储液胶囊相连通，出液嘴处带有流量调节阀6。弹性挤压机构的构成包括位于储液胶囊的两个侧面上的压板3和位于压板外的弹簧。弹簧是位于压板与外壳内壁之间的压紧弹簧2。储液胶囊的不设置压板的侧面呈弧形，构成弧形储液胶囊；储液胶囊的不设置压板的侧面也可以呈波纹形，构成波纹形储液胶囊。在外壳的侧壁上开有观察窗口9。充液嘴是单向阀。
实施例二，结合图8-9，本实施例包括了实施例一的基本组成，其区别在于所述的弹簧是位于一端的轴10上的夹紧弹簧。

Claims (9)

1、一种微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，它包括外壳，在外壳上设置有充液嘴、出液嘴，其特征是：在外壳中设置有储液胶囊，储液胶囊与外壳的内壁之间设置有弹性挤压机构，充液嘴和出液嘴与储液胶囊相连通，出液嘴处带有流量调节阀。
2、根据权利要求1所述的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，其特征是：所述的弹性挤压机构的构成包括位于储液胶囊的两个侧面上的压板和位于压板外的弹簧。
3、根据权利要求2所述的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，其特征是：所述的弹簧是位于压板与外壳内壁之间的压紧弹簧。
4、根据权利要求2所述的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，其特征是：所述的弹簧是位于一端的轴上的夹紧弹簧。
5、根据权利要求3或4所述的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，其特征是：储液胶囊的不设置压板的侧面呈弧形。
6、根据权利要求3或4所述的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，其特征是：储液胶囊的不设置压板的侧面呈波纹形。
7、根据权利要求1-4任何一项所述的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，其特征是：在外壳的侧壁上开有观察窗口。
8、根据权利要求5任何一项所述的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，其特征是：在外壳的侧壁上开有观察窗口。
9、根据权利要求6任何一项所述的微型液体燃料电池燃料贮存与外加弹性力释放燃料装置，其特征是：在外壳的侧壁上开有观察窗口。
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