CN1721696A - 多通道泵及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的多通道泵(1)，包括：泵室(2)与该泵室(2)连接的流入通道(3)；通过流出侧主动阀(6)与泵室(2)连接的2个以上的流出通道(4)；以及用于使泵室(2)容积变化的往复移动的1个活塞(13)。由于利用1个活塞(13)从各流出通道(4)排出流体，因而可使排出性能均匀化。本发明能提供一种具有排出流体的多个流出通道的同时、能高精度地排出合适量的流体的多通道泵。

Description

多通道泵及其控制方法

技术领域

本发明涉及直接甲醇型燃料电池等中所使用的多通道泵及其控制方法。

背景技术

本说明书中，“多通道泵”是指具有多个排出流体的流出通道的泵。

作为近年来支撑信息化社会的便携式电子设备的电源，或作为用于应对大气污染和地球变暖的电源，对燃料电池的期待逐渐增大。该燃料电池中，通过从甲醇直接取出质子进行发电的直接甲醇型燃料电池(以下，DMFC：DirectMethanol Fuel Cell)，因具有不需要改质器、体积能量密度高这样的性质，故对应用于便携式电子设备的期待逐渐高涨。

作为上述DMFC，已有具有以下结构的各种提案，即，包括：具有发电部(单电池)的发电装置；甲醇或甲醇水溶液(以下，本说明书中称为甲醇)的收容容器；从该收容容器压送甲醇的送液泵(例如，参照专利文献1，2及3)。

单电池包括：具有阳极集电体和阳极催化剂层的阳极(燃料极)；具有阴极集电体和阴极催化剂层的阴极(空气极)；在阳极与阴极之间配置的电解质膜。通过送液泵将甲醇供给阳极，通过送气泵将空气供给阴极。

【专利文献1】日本专利特开2004-71262号公报

【专利文献2】日本专利特开2004-127618号公报

【专利文献3】日本专利特开2004-152741号公报

在上述DMFC的发电部、即单电池的阳极中，甲醇氧化的活性差，伴随有电压损失。另外，阴极也有电压损失。因此，可从1个单电池取出的输出电力极小。因此，为了得到规定的输出，DMFC中使用多个单电池。

当向阳极过度地供给甲醇时，则会发生该甲醇的一部分以未反应的状态透过电解质膜而向阴极泄漏、即所谓的交叠(日文：クロスオ一バ一)现象。该交叠会导致阴极的电位下降，故成为上述阴极处的电压损失的原因之一。到达阴极后的未反应的甲醇与发电无关地与氧发生反应而产生热，故单电池的发电效率因交叠而显著下降。因此，最好不过度地向阳极供给甲醇。

从以上可见，作为向单电池的阳极供给甲醇的送液泵，要求是具有可向多个单电池排出、且能高精度地排出合适量的甲醇这样的特性的送液泵。但是，目前还没有有关具有这样特性的送液泵的具体提案。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有排出流体的多个流出通道的同时、能高精度地排出合适量的流体的多通道泵及该多通道泵的控制方法。

本发明的又一目的在于，提供一种可装载在用于便携式电子设备等的小型DMFC等内的多通道泵。

为了解决上述问题，本发明的多通道泵，其特征在于，包括：泵室；与该泵室连接的流入通道；通过流出侧主动阀(日文：アクテイブバ ルブ)与上述泵室连接的2个以上的流出通道；用于使所述泵室容积变化的往复移动的1个可动体。

本发明的多通道泵，具有通过流出侧主动阀与泵室连接的2个以上的流出通道。因此，在流出侧主动阀关闭期间，能可靠地防止流体的倒流。另外，可通过流出侧主动阀控制从流出通道排出的流体的排出目的地。而且，多通道泵具有用于使泵室容积变化的往复移动的1个可动体。因为通过1个可动体使流体从各流出通道排出，故排出性能均匀，能抑制各流出通道的排出量的偏差，可高精度地排出合适量的流体。

另外，本发明中，流入通道与连接有多个流出通道的泵室连接。因此，相对于多个流出通道能使流入通道通用化，可简化泵的结构。而且，因为可动体也是1个，故可简化泵的结构。因此，可实现泵的小型化，例如，可装载在用于便携式电子设备的DMFC这样的小型的装置上。

本发明中，上述可动体最好是在与所述泵室连接的缸体内进行往复移动的活塞。可动体为活塞时，活塞的移动量比较容易控制，故能正确地排出微小流量。

本发明中，所述多通道泵最好包括：固定有所述活塞并在外周部形成阳螺纹的活塞杆；为了使所述活塞进行往复移动而形成有与所述阳螺纹螺合的阴螺纹的旋转体；对该旋转体旋转驱动的活塞驱动电动机。该场合，由螺纹的螺距与活塞驱动电动机的旋转量来控制活塞的移动量，故能以简易的结构高精度地排出微小流量。

本发明中，所述活塞驱动电动机最好是步进电动机。该场合，能更高精度地控制活塞的移动量。

本发明中，所述多通道泵最好具有2个以上的所述流入通道。采用如此结构，例如，在流体收容容器与每个流入通道分别连接的情况下，流体收容容器容易更换。

本发明中，所述流入通道最好是通过流入侧主动阀与所述泵室连接。该场合，与通过被动阀(日文：パツシブバルブ)连接的情况相比，能可靠地防止从泵室向流入通道的回流。

本发明中，所述流入通道可构成为连接有：具有朝向所述泵室流入的方向打开的被动阀的第1流道、具有朝向从所述泵室流出的方向打开的被动阀的第2流道。该场合，最好在第1流道及第2流道与所述泵室之问设置所述流入侧主动阀。

本发明中，所述流体为液体，所述多通道泵也可具有对所述泵室有无气泡进行检测的检测器。

本发明中，所述流入通道借助可由驱动作动器开闭的流入侧主动阀与所述泵室连接，同时与所述2个以上的流出通道对应地设置的所述流出侧主动阀构成为可由驱动作动器个别地开闭，所述可动体可构成为是在与所述泵室连接的缸体内进行往复移动的活塞。

本发明中，驱动所述流出侧主动阀的驱动作动器是阀开闭驱动电动机，具有由该阀开闭驱动电动机移动的凸轮，只要做成由该凸轮能对与所述2个以上的流出通道对应地设置的所述流出侧主动阀个别地进行开闭的结构，通过由阀开闭驱动电动机使凸轮移动，能使多个流出侧主动阀依次开闭。

本发明的多通道泵的控制方法，其特征在于，包括：打开所述流入侧主动阀、由所述可动体的吸入动作将流体吸入所述泵室后、关闭所述流入侧主动阀的吸入步骤；在该吸入步骤后、打开1个流出侧主动阀、由所述可动体的排出动作将流体从所述泵室排出、消除泵的游隙(日文：バツクラツシュ)的初期排出步骤；在该初期排出步骤后、依次打开规定的流出侧主动阀、由所述可动体的排出动作排出规定量的流体的排出步骤。

本发明的多通道泵的控制方法，其特征在于，包括：打开所述流入侧主动阀、由所述可动体的吸入动作将流体从所述第1流道吸入所述泵室的吸入步骤；在该吸入步骤后、由所述可动体的排出动作将流体从所述泵室向所述第2流道排出、在消除泵的游隙后、关闭所述流入侧主动阀的初期排出步骤；在该初期排出步骤后、依次打开规定的流出侧主动阀、由所述可动体的排出动作排出规定量的流体的排出步骤。

本发明的控制方法中，在吸入步骤与排出步骤之间设有消除泵的游隙的初期排出步骤。因此，在排出步骤中，可从当初将可动体的移动量与来自流出通道的排出量的关系保持为直线。因此，只要合适地控制可动体的移动量，就可在排出步骤中高精度地控制最初来自进行排出流体的流出通道的排出量，可降低从各流出通道的排出量的偏差。

另外，在排出步骤，将从流出通道多次排出用的所需流体在吸入步骤吸入。因此，即使从各流出通道排出微量的流体的排出量，也可在某种程度上确保吸入量。因此，可增大多通道泵的容量，容易具有自给性能。

这里，“泵的游隙”是指可动体从吸入动作转向排出动作时、出现的可动体的移动量与从流出通道的排出量不呈线性关系这样的现象，是因驱动可动体的机构部的游隙等产生的现象。

以上本发明的多通道泵，2个以上的流出通道通过流出侧主动阀与泵室连接，因此，在流出侧主动阀关闭期间，能可靠地防止流体的倒流，可通过流出侧主动阀控制从流出通道排出的流体的排出目的地。而且，本发明的多通道泵，由于利用1个可动体使泵室容积变化，故排出性能均匀，能抑制从各流出通道的排出量的偏差。因此，可高精度地从各流出通道排出合适量的流体。

另外，本发明的多通道泵中，流入通道与连接有多个流出通道的泵室连接，故相对于多个流出通道能使流入通道通用化，可简化泵的结构。而且，因为可动体也是1个，故可简化泵的结构。因此，可实现泵的小型化。

本发明的控制方法中，在吸入步骤与排出步骤之间设有消除泵的游隙的初期排出步骤，因此，在排出步骤中，可从当初将可动体的移动量与从流出通道的排出量的关系保持为直线。因此，可在排出步骤中高精度地控制最初来自进行排出流体的流出通道的排出量，可降低从各流出通道的排出量的偏差。其结果，可高精度地从各流出通道排出合适量的流体。

附图说明

图1是表示本发明的实施形态的多通道泵的基本结构的概念图。

图2是表示从甲醇的排出侧看到的图1所示的多通道泵的具体结构的立体图。

图3是表示从X方向看到的图2所示的多通道泵的立体图。

图4是表示图2所示的多通道泵的Y截面的立体图。

图5是将图2所示的多通道泵的主动阀的开闭机构拔出后表示的分解立体图。

图6是表示图2所示的多通道泵的流入通道及流出通道的结构的俯视图。

图7是说明图2所示的多通道泵的控制方法的时间图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的最佳形态进行说明。

[多通道泵的基本结构]

图1是表示本发明的实施形态的多通道泵的基本结构的概念图。

本形态的多通道泵1(泵1)，例如在便携式电子设备中使用的DMFC中，是作为压送甲醇的送液泵使用的，其包括：泵室2；与泵室2连接的流入通道3；通过流出侧主动阀6与泵室2连接的2个以上的流出通道4；用于使泵室2容积变化的往复移动的1个可动体13。更具体地说，1个泵室2与2个流入通道3a、3b连接，8个流出通道4a～4h通过8个流出侧主动阀6a～6h与泵室2连接。

流入通道3a、3b的一端侧(图示上端侧)通过流入侧主动阀5a、5b与泵室2连接。另外，流入通道3a、3b的另一端侧分别连接有：分别具有朝向流入泵室方向打开的被动阀10a、10b(被动阀10)的第1流道8a、8b(第1流道8)、分别具有朝向从泵室2流出的方向打开的被动阀11a、11b(被动阀11)的第2流道9a、9b(第2流道9)。

第1流道8及第2流道9可与甲醇收容容器(未图示，以下称为收容容器)连接。具体地说，第1流道8可与收容容器的下方连接，第2流道9可与收容容器的上方连接。被动阀10例如是橡胶制成的阀，是受到流体的压力而打开的通常的阀。因此，被动阀10设置在流入通道、即第1流道8内，故当朝向泵室2的甲醇吸入方向产生压力就打开，即使朝向收容容器的甲醇的排出方向产生压力也不会打开。另一方面，被动阀11也例如是橡胶制成的阀，但由于设置在流出通道、即第2流道9内，故当朝向收容容器的甲醇排出方向产生压力就打开，但即使朝向泵室2的甲醇的吸入方向产生压力也不会打开。因此，甲醇通过第1流道8及流入通道3从收容容器吸入泵室2内，甲醇通过流入通道3及第2流道9从泵室2向收容容器排出。本形态中，第1流道8a及第2流道9a、第1流道8b及第2流道9b分别与其他收容容器连接。

流入侧主动阀5a、5b可通过驱动作动器(图1中未图示)单独开闭。

8个流出通道4a～4h可分别与DMFC的发电部、即8个单电池(未图示)连接，从流出通道4a～4h排出的甲醇可供给单电池的阳极。

流出侧主动阀6a～6h与流入侧主动阀5a、5b相同，可通过驱动作动器(图1中未图示)单独开闭。

本形态中的可动体13，是在与泵室2连接的缸体14内作往复移动的活塞(以下称为活塞13)。活塞13固定在活塞杆15的图示上端侧。活塞杆15与驱动作动器(图1中未图示)连接，通过该驱动作动器在缸体14内进行往复移动。

以上结构的泵1中，流出侧主动阀6a～6h为关闭状态、且流入侧主动阀5a、5b的至少1个为打开状态时，活塞13朝图示的下方移动，甲醇被吸入泵室2内。而当流入侧主动阀5a、5b为关闭状态、且流出侧主动阀6a～6h的至少1个为打开状态时，活塞13朝图示的上方移动，甲醇被从泵室2向单电池排出。而且，当流出侧主动阀6a～6h为关闭状态、且流入侧主动阀5a、5b的至少1个为打开状态时，活塞13朝图示的上方移动，甲醇被排向收容容器。对于泵1的具体控制方法详细后述。

[多通道泵的具体结构]

以下说明具有上述基本结构的多通道泵1的具体结构。图2是表示从甲醇的排出侧看到的图1所示的多通道泵的具体结构的立体图。图3是表示从X方向看到的图2所示的多通道泵的立体图。图4是表示图2所示的多通道泵的Y截面的立体图。图5是将图2所示的多通道泵的主动阀的开闭机构拔出后表示的分解立体图。图6是表示图2所示的多通道泵的流入通道及流出通道的结构的俯视图。

(多通道泵的概要结构)

图2～图4中，泵1中，基座部24与托架31借助4根支柱32被螺栓连接，从而构成本体框架，在构成基座部24的基座板25及托架31上固定保持有活塞13的驱动机构；流入侧主动阀5a、5b及流出侧主动阀6a～6h的开闭机构。泵1中的甲醇流动的一例如图4的箭头所示。

托架31具有朝图2中的图示下方延伸的半圆筒状的延伸设置部31a。构成活塞13的止转部的凹槽31b、31b与后述的滑板18的凸部18a一起在该延伸设置部31a的内周侧以大致180°的间距形成2处。

基座部24包括：由泵室2和流入通道3、流出通道4、第1流道8和第2流道9形成的基板25；一体地具有流入侧主动阀5和流出侧主动阀6的主动阀板29；推压主动阀板29的阀压板26；形成有成为流出通道4的开口端的流出口40(40a～40h)、成为第1流道8的开口端的吸入口80(80a、80b)、成为第2流道9的开口端的排出口90(90a、90b)的接口27；以及按压接口27的接口压板28，基座部24由阀压板26、主动阀板29、基板25、接口27、接口压板28按此顺序层叠构成。

(活塞驱动机构的结构)

活塞13构成为通过活塞驱动电动机51在圆筒状的缸体14的内部进行往复移动。缸体14与泵室2连接并在基板25上一体地形成(参照图4)。以下说明活塞13的驱动机构的结构。

活塞驱动电动机51，具体地说是步进电动机，由螺钉固定在托架31上。本形态中，活塞驱动电动机51朝两方向旋转。活塞驱动电动机51的输出轴的前端上固定有小齿轮53。空转齿轮19由固定在托架31上的固定轴20可旋转地保持成与小齿轮53啮合的状态。齿轮17以与空转齿轮19啮合的形态被固定在缸体14的外周部的轴承61可旋转地保持。

齿轮17形成为大致有底圆筒状，在其底部中心固定有作为形成有阴螺纹16a的旋转体的螺母16。另一方面，在一端固定有活塞13的活塞杆15的外周部上形成有阳螺纹15a，该阳螺纹15a与阴螺纹16a螺合。而在活塞杆15的另一端侧上固定有滑板18，该滑板18上以大致180°的间距形成2个与形成于托架31的延伸设置部31a上的凹槽31b卡合的凸部18a、18a(参照图3)。由这些凸部18a和凹槽31b构成活塞13的止转部。

另外，在活塞13的外周侧固定有防止吸入泵室2内的甲醇泄漏用的密封构件(油封)63、63。

如此结构的活塞13的驱动机构中，当活塞驱动电动机51旋转时，则其驱动力通过小齿轮53及空转齿轮19传递至齿轮17。当活塞驱动电动机51的驱动力传递至齿轮17时，螺母16与齿轮17一起旋转。这里，形成有与螺母16的阴螺纹16a螺合的阳螺纹15a的活塞杆15的另一端侧构成为活塞13的止转部，故螺母16的旋转运动变换为活塞13的直线行进运动。通过活塞驱动电动机51朝两个方向旋转，活塞13可在缸体14的内部作往复移动。

(主动阀的开闭机构的结构)

流入侧主动阀5及流出侧主动阀6通过阀开闭驱动电动机52可单独开闭。流入侧主动阀5及流出侧主动阀6的开闭机构除了阀开闭驱动电动机52以外，凸轮36及板簧37作为主要构成要素(参照图5)。以下，对流入侧主动阀5及流出侧主动阀6的开闭机构的结构进行说明。

阀开闭驱动电动机52，具体地说是步进电动机，由螺钉固定在托架31上。本形态中，阀开闭驱动电动机52朝一个方向(图5中的逆时针方向)旋转。小齿轮54固定在阀开闭驱动电动机52的输出轴的前端上。凸轮36具有与小齿轮54啮合的齿轮36a，通过固定于缸体14的外周部的轴承62可旋转地保持。本形态中，凸轮36通过阀开闭驱动电动机52朝图5中顺时针方向旋转。轴承61和轴承62以在活塞13的移动方向重叠的形态固定在缸体14的外周部上，凸轮36与齿轮17配设成在活塞13的移动方向上重叠(参照图4)。

凸轮36形成为具有凸缘部的圆筒状，齿轮36a形成于该凸缘部的外周面。用于开闭流入侧主动阀5及流出侧主动阀6的销38朝径向突出地固定在凸轮36的外周面上。

如图5所示，板簧37包括：环状的中心部37a；从该中心部37a朝径向外方螺旋状地延伸设置的10个臂部37b；形成于臂部37b的前端的阀保持部37c；从阀保持部37c的径向外端朝图示上方弯折后、朝向中心部37a弯折形成的前端部37d。在前端部37d形成与销38滑接的滑接部37d1、从滑接部37d1朝图示斜上方弯折以将销38朝滑接部37d1进行导向的导向部37d2。对于板簧37的臂部37b、阀保持部37c、前端部37d，为了方便，仅对一部分标上符号。

板簧37通过中心部37a固定在缸体14的外周面上。板簧37固定在缸体14的外周面上，凸轮36在被固定在缸体14的外周部的轴承62保持的状态下，销38在图5中上下方向上位于滑接部37d1的下表面的上侧、且位于导向部37d2的上端部的下侧。因此，当凸轮36旋转时，则销38通过导向部37d2引导至滑接部37d1的下表面，由此，臂部37b挠曲，阀保持部37c及前端部37d在图5中被朝上方抬起。

主动阀板29例如由橡胶形成，一体地具有同心状且等角度间距地形成的流入侧主动阀5a、5b和流出侧主动阀6a～6h。流入侧主动阀5a、5b和流出侧主动阀6a～6h通常因橡胶的弹性而被施力成关闭状态。具体地说，被朝图5中下侧施力。而且，流入侧主动阀5a、5b和流出侧主动阀6a～6h的上端部分别被保持在板簧37的阀保持部37c上。

如此构成的流入侧主动阀5及流出侧主动阀6的开闭机构中，阀开闭驱动电动机52的驱动力通过小齿轮54传递至齿轮36a。当驱动力传递至齿轮36a时，则凸轮36旋转，销38也随之旋转。销38被导向部37d2引导至滑接部37d1的下表面，由此，臂部37b挠曲，阀保持部37c在图5中被朝上方抬起。即，被阀保持部37c保持的流入侧主动阀5a、5b或流出侧主动阀6a～6h的任何一方被朝上方抬起，成为开状态。销38进一步旋转，销38从滑接部37d1的下表面脱离，则曾经是开状态的任何1个主动阀被施力而成为关闭状态。销38进一步旋转，则销38通过下一个导向部37d2被引导至滑接部37d1的下表面，与上述同样，任何一方的主动阀成为开状态。这些动作重复，可对分别保持在阀保持部37c上的流入侧主动阀5a、5b和流出侧主动阀6a～6h依次进行开闭动作。

(流入通道及流出通道的结构)

泵室2、流入通道3、流出通道4、第1流道8、第2流道9如上所述形成于基板25上。

泵室2形成于基板25的大致中央部，具有朝向流入侧主动阀5a、5b和流出侧主动阀6a～6h辐射状地延伸的10根通道(参照图6)。泵室2中也可设置检测气泡有无的检测器(未图示)。

流出通道4a～4h形成为从流出侧主动阀6a～6h朝向基板25的外侧。流入通道3a、3b分别形成于流入侧主动阀5a、5b与形成为伞状的被动阀10a及11a、10b及11b之间(参照图4，图6)。而且，在被动阀10a、10b的外侧形成第1通道8a、8b，在被动阀11a、11b的外侧形成第2通道9a、9b。

[多通道泵的控制方法]

图7是说明图2所示的多通道泵的控制方法的时间图。

本形态中，泵1由具有以下步骤的控制方法控制。该控制方法包括：打开流入侧主动阀5、通过活塞13的吸入动作将甲醇从第1流道吸入泵室2的吸入步骤S1；在吸入步骤后、通过活塞13的排出动作将甲醇从泵室2向第2流道9排出并消除泵1的游隙后、关闭流入侧主动阀5的初期排出步骤S2；在初期排出步骤S2后、依次打开规定的流出侧主动阀6、通过活塞13的排出动作将规定量的甲醇排出的排出步骤S3。以下对该控制方法进行详细说明。

图7中，活塞驱动电动机51的时间图中，从中心线朝下侧施加的阴影线部分表示活塞13朝排出方向(图4中的左方)动作的排出动作的状态，从中心线朝上侧施加的阴影线部分表示活塞13朝吸入方向(图4的右方)动作的吸入动作的状态。阀开闭驱动电动机52的时间图中，施加了阴影线的部分表示各主动阀打开的状态。

初期状态中，流入侧主动阀5及流出侧主动阀6全部为关闭的状态。在该状态下，首先，驱动阀开闭驱动电动机52，使流入侧主动阀5b成为开状态。然后，通过活塞驱动电动机51使活塞13朝排出甲醇的方向移动。将该活塞13的排出动作持续至上死点(原点)，进行活塞13的原点回归(原点回归步骤S0)。此时，甲醇从泵室2通过成为了开状态的被动阀11b向第2流道9b排出。

接着，将甲醇吸入泵室2(吸入步骤S1)。更具体地说，在使流入侧主动阀5b为开状态的情况下驱动活塞驱动电动机51，使活塞13朝吸入甲醇的方向移动。该活塞13的吸入动作例如持续至活塞13的下死点为止。通过活塞13的吸入动作，通过成为了开状态的被动阀10b将甲醇从第1流道8b吸入泵室2。

接着，通过活塞13的排出动作将甲醇从泵室2排出，在消除泵1的游隙后，关闭流入侧主动阀5b(初期排出步骤S2)。更具体地说，在使流入侧主动阀5b为开状态的情况下驱动活塞驱动电动机51，使活塞13朝排出甲醇的方向移动直到消除泵1的游隙为止。通过该活塞13的排出动作，并借助成为了开状态的被动阀11b将甲醇向第2流道9b排出，然后，通过阀开闭驱动电动机52使流入侧主动阀5b成为关闭状态。

接着，依次打开规定的流出侧主动阀6，由活塞13的排出动作排出规定量的甲醇(排出步骤S3)。更具体地说，首先，由阀开闭驱动电动机52使流出侧主动阀6f成为开状态，由活塞驱动电动机51进行活塞13的排出动作，从流出通道4f排出规定量的甲醇。然后，由阀开闭驱动电动机52使流出侧主动阀6f成为关闭状态，使流出侧主动阀6g成为开状态，进行活塞13的排出动作，从流出通道4g排出规定量的甲醇。这样，由阀开闭驱动电动机52按流出侧主动阀6f、6g、6h、6a、6b、6c、6d、6e的顺序依次一边进行开闭动作一边利用活塞13的排出动作，按流出通道4f、4g、4h、4a、4b、4c、4d、4e的顺序依次排出规定量的甲醇。

这里，在泵室2设有检查气泡有无的检测器时，当该检测器检测出气泡时，例如，通过将流入侧主动阀5b作成开状态，并进行活塞13的排出动作，接着成为了开状态的被动阀11b，可向第2流道9b排出气泡。另外，在泵1的起动时或收容容器更换后，通过同样的动作也可排出气泡。

当采用图2～图6所示的多通道泵1的结构时，通过阀开闭驱动电动机52，也可进行上述一连串的动作中没有使用的流入侧主动阀5a的开闭动作。但是，当流入侧主动阀5a为开状态时，如不移动活塞13，则不会影响上述一连串的动作。

[本形态的主要效果]

以上说明的那样，本形态的多通道泵1，具有流出侧主动阀6a～6h，故能可靠地防止甲醇从流出通道4a～4h向泵室2的倒流。而且，可通过流出侧主动阀6a～6h控制从流出通道4a～4h排出的甲醇的排出目的地。而且，多通道泵1中，由1个活塞1 3的排出动作将甲醇从各流出通道4a～4h排出。因此，与对各流出通道4a～4h分别设置活塞的情况相比，排出性能均匀，能抑制从各流出通道4a～4h的排出量的偏差。因此，在多通道泵1中可高精度地排出合适量的甲醇。

另外，本形态中，2个流入通道3a、3b与连接有8个流出通道4a～4h的泵室2连接。因此，相对于多个流出通道4a～4h能使流入通道3a、3b通用化，可简化泵1的结构。而且，因为活塞13也是1个，可简化泵1的结构。因此，可实现泵1的小型化，例如，可装载在用于便携式电子设备的DMFC这样的小型装置上。

本形态中，活塞13的驱动机构包括：在外周部形成有阳螺纹15a的活塞杆15；形成有与阳螺纹15a螺合的阴螺纹16a的螺母16；通过齿轮17等对螺母16进行旋转驱动的活塞驱动电动机51。因此，可由螺纹的螺距与活塞驱动电动机51的旋转量来控制活塞13的移动量。因此，能从流出通道4a～4h排出微小流量。而且，可提高排出流量的精度。尤其是，本形态中，活塞驱动电动机51是步进电动机，故能高精度地控制活塞13的移动量。例如，本形态的泵1中，可从各流出通道4a～4h高精度地排出0.01cc这样的微小流量。而且，也可间歇地排出微小流量。

本形态中，多通道泵1具有2个流入通道3a、3b。因此，在各流入通道3a、3b连接有收容容器的情况下，能容易地进行收容容器的更换作业。

本形态中，流入通道3a、3b的一端侧通过流入侧主动阀5a、5b与泵室2连接。因此，能可靠地防止从泵室2向流入通道3a、3b的倒流。

另外，本形态的多通道泵1的控制方法中，在吸入步骤S1与排出步骤S3之间设有消除泵1的游隙的初期排出步骤S2。因此，在排出步骤S3中，可从当初将活塞13的移动量与来自流出通道4a～4h的排出量的关系保持为线性关系。因此，只要合适地控制活塞13的移动量，就可在排出步骤S3中高精度地控制最初来自进行排出流体的流出通道4f的排出量，可降低来自各流出通道4a～4h的排出量的偏差。

而且，本形态中的多通道泵1的控制方法中，在排出步骤S3，将从流出通道4a～4h多次排出用的所需甲醇在吸入步骤S1吸入。因此，即使从各流出通道4a～4h排出极其微量的甲醇的排出量，也可在某种程度上确保吸入量。例如，即使从各流出通道4a～4h的各排出量为1(μl)，也可使吸入量为8(μl)。因此，可增大泵1的容量，容易具有自给性能。

[其他实施形态]

上述形态是本发明的较佳形态的一例，但并不局限于此，在不改变本发明的宗旨的范围内可进行各种变形。

例如，上述形态的多通道泵1，作为可动体是使用活塞13的活塞式的泵，但并不局限于活塞式的泵，也可是仅具有1个可动体的隔膜式的泵。又，也可以是采用其它方式的泵。

另外，上述形态中，将流入侧主动阀5及流出侧主动阀6用共用的驱动作动器、即阀开闭驱动电动机52进行开闭驱动的，但也可对各主动阀分别设置驱动作动器，还可设置多个对几个主动阀进行开闭驱动的驱动作动器。

而且，活塞驱动电动机51并不局限于步进电动机，也可使用其他电动机。另外，活塞13的驱动作动器并不局限于电动机，可使用各种驱动作动器。

而且，上述形态中，设置了2个流入通道3a、3b，但也可是1个流入通道。反之，也可设置3个以上的流入通道。

另外，多通道泵1的控制方法，并不局限于上述控制方法。例如，也可由具有以下步骤的控制方法控制泵1，即，该控制方法包括：打开流入侧主动阀5、由活塞13的吸入动作将甲醇吸入泵室2后、关闭流入侧主动阀5的吸入步骤；在吸入步骤后、打开1个流出侧主动阀6、由活塞13的排出动作将甲醇从泵室2排出、消除泵1的游隙的初期排出步骤；在初期排出步骤后、依次打开规定的流出侧主动阀6、由活塞13的排出动作排出规定量的甲醇的排出步骤。

即使在该场合，因为在吸入步骤与排出步骤之间设有消除泵1的游隙的初期排出步骤，因此，在排出步骤中，可从当初将活塞13的移动量与来自流出通道4的排出量的关系保持为线性，因此，可降低从各流出通道4的排出量的偏差。在排出步骤中，因为将从流出通道4多次排出用的所需甲醇在吸入步骤吸入，故即使从各流出通道4排出极其微量的甲醇的排出量，也可在某种程度上确保吸入量。因此，可增大泵1的容量，容易具有自给性能。

而且，使用的流体并不局限于甲醇或甲醇水溶液，也可是乙醇(酒精)或其水溶液、或其他液体。

另外，用途也并不局限于燃料电池，例如，在化学物质的分析装置领域中，也可作为微量试剂的滴下装置中使用的、多个注射泵的代用品进行使用。

Claims (13)

1.一种多通道泵，其特征在于，包括：泵室；与该泵室连接的流体的流入通道；通过流出侧主动阀与上述泵室连接的2个以上的流出通道；用于使所述泵室容积变化的往复移动的1个可动体。

2.如权利要求1所述的多通道泵，其特征在于，所述可动体是在与所述泵室连接的缸体内进行往复移动的活塞。

3.如权利要求2所述的多通道泵，其特征在于，包括：固定有所述活塞并在外周部形成阳螺纹的活塞杆；为了使所述活塞进行往复移动而形成有与所述阳螺纹螺合的阴螺纹的旋转体；对该旋转体旋转驱动的活塞驱动电动机。

4.如权利要求3所述的多通道泵，其特征在于，所述活塞驱动电动机是步进电动机。

5.如权利要求1至4中任一项所述的多通道泵，其特征在于，所述多通道泵具有2个以上的所述流入通道。

6.如权利要求1至4中任一项所述的多通道泵，其特征在于，所述流入通道通过流入侧主动阀与所述泵室连接。

7.如权利要求6所述的多通道泵，其特征在于，所述流入通道连接有：具有朝向所述泵室流入的方向打开的被动阀的第1流道、具有朝向从所述泵室流出的方向打开的被动阀的第2流道。

8.如权利要求1所述的多通道泵，其特征在于，所述流体为液体，所述多通道泵具有对所述泵室有无气泡进行检测的检测器。

9.如权利要求1所述的多通道泵，其特征在于，所述流入通道借助可由驱动作动器开闭的流入侧主动阀与所述泵室连接，同时与所述2个以上的流出通道对应地设置的所述流出侧主动阀构成为可由驱动作动器个别地开闭，所述可动体是在与所述泵室连接的缸体内进行往复移动的活塞。

10.如权利要求9所述的多通道泵，其特征在于，所述流入通道连接有：具有朝向所述泵室流入的方向打开的被动阀的第1流道、具有朝向从所述泵室流出的方向打开的被动阀的第2流道，在所述第1流道及第2流道与所述泵室之间设置所述流入侧主动阀。

11.如权利要求9所述的多通道泵，其特征在于，驱动所述流出侧主动阀的驱动作动器是阀开闭驱动电动机，具有由该阀开闭驱动电动机移动的凸轮，由该凸轮能对与所述2个以上的流出通道对应地设置的所述流出侧主动阀个别地进行开闭。

12.一种多通道泵的控制方法，该多通道泵包括：泵室；与该泵室连接的流入通道；通过流出侧主动阀与所述泵室连接的2个以上的流出通道；以及用于使所述泵室容积变化的往复移动的1个可动体，同时，所述流入通道通过流入侧主动阀与所述泵室连接，其特征在于，包括：

打开所述流入侧主动阀、由所述可动体的吸入动作将流体吸入所述泵室后、关闭所述流入侧主动阀的吸入步骤；

在该吸入步骤后、打开1个流出侧主动阀、由所述可动体的排出动作将流体从所述泵室排出、消除泵的游隙的初期排出步骤；

在该初期排出步骤后、依次打开规定的流出侧主动阀、由所述可动体的排出动作排出规定量的流体的排出步骤。

13.一种多通道泵的控制方法，该多通道泵包括：泵室；与该泵室连接的流入通道；通过流出侧主动阀与所述泵室连接的2个以上的流出通道；以及用于使所述泵室容积变化的往复移动的1个可动体，同时，所述流入通道连接有：具有朝向所述泵室流入的方向打开的被动阀的第1流道、具有朝向从所述泵室流出的方向打开的被动阀的第2流道，其特征在于，包括：

打开所述流入侧主动阀、由所述可动体的吸入动作将流体从所述第1流道吸入所述泵室的吸入步骤；

在该吸入步骤后、由所述可动体的排出动作将流体从所述泵室向所述第2流道排出、在消除泵的游隙后、关闭所述流入侧主动阀的初期排出步骤；

在该初期排出步骤后、依次打开规定的流出侧主动阀、由所述可动体的排出动作排出规定量的流体的排出步骤。

Images