JP2010225166A - バルブおよびそれを用いた燃料電池 - Google Patents
バルブおよびそれを用いた燃料電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010225166A JP2010225166A JP2010106721A JP2010106721A JP2010225166A JP 2010225166 A JP2010225166 A JP 2010225166A JP 2010106721 A JP2010106721 A JP 2010106721A JP 2010106721 A JP2010106721 A JP 2010106721A JP 2010225166 A JP2010225166 A JP 2010225166A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- diaphragm
- hydrogen
- flow path
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 82
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 82
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 14
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004337 Ti-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011209 Ti—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N iminotitanium Chemical compound [Ti]=N KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/004—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/025—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic actuated by thermo-electric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/126—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like
- F16K31/1266—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like one side of the diaphragm being acted upon by the circulating fluid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
- H01M8/04432—Pressure differences, e.g. between anode and cathode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04783—Pressure differences, e.g. between anode and cathode
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
Abstract
【課題】構造を単純にすることにより小型化を容易にし、腐食性のある流体を流しても劣化しにくいバルブおよびそれを用いた燃料電池を提供する。
【解決手段】流体の導入口1および導出口2と、前記導入口および導出口を結ぶ流体流路29と、前記流体流路中に設けられた弁体4を有するバルブであって、前記流体流路29の内部と外部とを隔てて配置され、前記流体流路の内部の圧力と外部の圧力の差圧によって変形するダイアフラム3と、前記ダイアフラムに設けられ、かつ前記ダイアフラムを変形させる形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石から選ばれた少なくとも1種からなるアクチュエータ7を有し、前記ダイアフラム3はバルブ軸5を介して弁体4と連結し、前記ダイアフラムの変形により弁体が変位して開閉するバルブおよびそれを用いた燃料電池。
【選択図】図1
【解決手段】流体の導入口1および導出口2と、前記導入口および導出口を結ぶ流体流路29と、前記流体流路中に設けられた弁体4を有するバルブであって、前記流体流路29の内部と外部とを隔てて配置され、前記流体流路の内部の圧力と外部の圧力の差圧によって変形するダイアフラム3と、前記ダイアフラムに設けられ、かつ前記ダイアフラムを変形させる形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石から選ばれた少なくとも1種からなるアクチュエータ7を有し、前記ダイアフラム3はバルブ軸5を介して弁体4と連結し、前記ダイアフラムの変形により弁体が変位して開閉するバルブおよびそれを用いた燃料電池。
【選択図】図1
Description
本発明は、バルブとそれを用いた燃料電池に関するものであり、特に圧力制御機構を備えたオン・オフバルブとそれを用いた燃料電池に関するものである。
近年、環境破壊が問題となり有害な廃棄物の出ないクリーンなエネルギーが求められている。また、化石燃料の枯渇が問題となり新しいエネルギー源が求められている。一方エレクトロニクス分野では、情報量が増大しこれに伴って情報処理能力が飛躍的に拡大し電子機器の消費電力は増大する傾向にある。
そこで、地球上に無尽蔵にある水に含まれ、化学エネルギーが大きく有害な物質を排出しない水素がエネルギー源として注目されている。特に直接電気エネルギーを取り出す燃料電池は、水素の利用効率も良く大きな電力をとり出せ、自動車用からノートパソコン、携帯電話、ビデオカメラなどの携帯電子機器への応用が進められている。
水素から電気エネルギーを取り出す上記燃料電池は、水素が供給される水素電極と酸素が供給される酸化電極を有し、水素電極で触媒反応により水素を電子とプロトンに分離しプロトンは電解質膜を通過して酸化電極の到達し触媒反応により酸素と反応し水が生成するものであり、この過程で電子の流れすなわち電力が生成されるものである。
従来の電池とは異なり燃料電池においては、充電の必要はなく燃料を使い切った後には燃料を補充するだけですぐに発電が可能であり長時間の機器使用に便利である。
上記燃料電池のうち、特にポータブル電気機器搭載用の小型燃料電池に注目した場合、このタイプの燃料電池は、リチウム二次電池等の従来の電池に比べ、体積当たり、重量当たりの供給可能なエネルギー量が数倍から十倍近くあることから、電気機器をより長時間連続動作することができる。その為小型燃料電池の分野は実用化への研究・開発が精力的に進められている分野である。
上記燃料電池のうち、特にポータブル電気機器搭載用の小型燃料電池に注目した場合、このタイプの燃料電池は、リチウム二次電池等の従来の電池に比べ、体積当たり、重量当たりの供給可能なエネルギー量が数倍から十倍近くあることから、電気機器をより長時間連続動作することができる。その為小型燃料電池の分野は実用化への研究・開発が精力的に進められている分野である。
上記小型燃料電池としては、燃料としてメタノールを使用するダイレクトメタノール型燃料電池(DMFC)と、水素を直接燃料として用いる固体高分子型燃料電池(PEFC)が開発・試作されている。前者のDMFCには、燃料のメタノールが高分子電解質膜を透過して酸化剤極側で酸素と直接反応してしまうクロスオーバー現象や、反応で生成する一酸化炭素が電極触媒を被毒してしまうという問題があり、PEFCに比べ小さな出力密度のものしか得られていない。一方、後者のPEFCは、より高出力の電力を発生でき、水以外の副生成物の発生が無いという利点を有するものの、気体の水素ガスを扱うため、携帯機器用等の小型燃料電池に用いるには、その取り扱い技術が重要である。
水素を直接燃料として用いるPEFCでは、水素貯蔵手段として、体積ベースでの吸蔵量が大きい水素吸蔵合金が適しているが、例えば吸蔵合金にLaNi5を用いた場合、室温付近での水素タンク内の圧力は0.3〜0.4MPa程度となるため、差圧による電解質膜の破断を防ぐために燃料電池内に水素を送る際に酸素極側の圧力すなわち大気圧程度まで減圧させることが必要となる。また、上記小型燃料電池には、長時間燃料電池を使用していない場合など、水素極側に空気が入りこんでしまい出力が低下してしまった場合に水素極側を純粋な水素ガスに新たにパージする機構を設けることが必要となる。
更に、上記燃料電池以外にも一般に、流体(気体のみならず液体も含む)の流れを制御する系では、流路に圧力制御機構と電磁弁のような流路を開閉するためのオン・オフバル
ブの両方を設けることが必要な場合が存在するが、この場合、圧力を制御する部分とバルブを開閉する部分は別々に備えなければならず、流路をコンパクトな設計にするには限界があった。
ブの両方を設けることが必要な場合が存在するが、この場合、圧力を制御する部分とバルブを開閉する部分は別々に備えなければならず、流路をコンパクトな設計にするには限界があった。
一方、バルブを小型化することは、上記小型燃料電池ではもちろん重要であるが、それ以外にも、産業の発展に大きく寄与すると考えられているマイクロリアクターなど、微小空間に流路を設ける場合にとって必要不可欠である。バルブを小型化するにあたっては、決められたスペース内でコンパクトな流路を作製することが特に重要となる。
このような問題を解決する技術として、特許文献1には、図13に示すように、電磁弁を制御する為の付勢力の強いスプリング113と、弁上流側と弁下流側の圧力差のみでバルブが動く付勢力の弱いスプリング117の二つを用いて、圧力制御とオン・オフバルブの両方の機能を持ち、非通電時における流体通路の圧力差によるチェック弁の開弁によって圧力差を制御することができるようにした電磁弁が開示されている。
また、マイクロバルブとして、オン・オフバルブについては、特許文献2、3および4などに開示されている。
しかしながら、上記のような特許文献1の従来の技術では弾性体にスプリングを用いたり、アクチュエータがバルブの内部に存在していたりする為、構造が複雑になり小型化をするには困難な構造であり、更に、この構造であると、スプリング117が流体に直接触れるために、腐食性のある流体を用いる場合にはスプリングが劣化する恐れがあった。
また、特許文献2〜4には、マイクロバルブとして、オン・オフバルブについてはそれぞれ開示されているが、圧力制御機構に関する開示はない。これらオン・オフバルブと圧力制御機構の2つを流路中に個別に配置すると流路全体の大きさが大きくなってしまい、小型化に限界があった。
そこで本発明は、構造を単純にすることにより小型化を容易にし、かつ腐食性のある流体を流しても劣化しにくいような圧力制御機構を備えたバルブおよびそれを用いた燃料電池を提供しようとするものである。
すなわち、本発明は、流体の導入口および導出口と、前記導入口および導出口を結ぶ流体流路と、前記流体流路中に設けられた弁体を有するバルブであって、前記流体流路中の弁体と導出口の間に、前記導出口と連通している流体流路の内部と流体流路の外部とを隔てて配置され、前記流体流路の内部の導出口側の圧力と流体流路の外部の圧力の差圧によって変形するダイアフラムと、前記ダイアフラムに設けられ、かつ前記ダイアフラムを変形させる形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石から選ばれた少なくとも1種からなるアクチュエータを有し、前記ダイアフラムはバルブ軸を介して弁体と連結し、前記ダイアフラムの変形により弁体が変位して開閉することを特徴とするバルブを提供する。
ここで、前記アクチュエータは前記ダイアフラムの流体流路の外部側に設けられていることが好ましい。
さらに、前記ダイアフラムは、金属、非金属材料および半導体材料から選ばれた少なくとも1種からなることが好ましい。
さらに、前記ダイアフラムは、金属、非金属材料および半導体材料から選ばれた少なくとも1種からなることが好ましい。
また、本発明は、水素貯蔵室と、該水素貯蔵室と水素流路で結ばれた水素極室とを有する燃料電池であって、該水素流路中に、水素の導入口および導出口と、前記導入口および導出口を結ぶ水素流路と、前記水素流路中に設けられた弁体を有するバルブであって、前記水素流路中の弁体と導出口の間に、前記導出口と連通している水素流路の内部と水素流路の外部とを隔てて配置され、前記水素流路の内部の導出口側の圧力と水素流路の外部の圧力の差圧によって変形するダイアフラムと、前記ダイアフラムに設けられ、かつ前記ダイアフラムを変形させる形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石から選ばれた少なくとも1種からなるアクチュエータを有し、前記ダイアフラムはバルブ軸を介して弁体と連結し、前記ダイアフラムの変形により弁体が変位して開閉するバルブを有することを特徴とする燃料電池を提供する。その場合、上記バルブにおける流体流路は水素流路となる。
ここで、前記流体流路の外部は大気であることが好ましい。
本発明によれば、アクチュエータはバルブの外側から接しているため、従来から知られているダイアフラム型の圧力制御機構とほぼ同じ構造にでき、そのため構造を単純化することができるため小型化が容易になり、それと同時に、アクチュエータが流体と直接接することがなく、弾性体にダイアフラムを用いているため材料をスプリングに比べ自由に選べることができるため腐食性のある流体を流してもバルブが劣化しづらくなる。
本発明によれば、アクチュエータはバルブの外側から接しているため、従来から知られているダイアフラム型の圧力制御機構とほぼ同じ構造にでき、そのため構造を単純化することができるため小型化が容易になり、それと同時に、アクチュエータが流体と直接接することがなく、弾性体にダイアフラムを用いているため材料をスプリングに比べ自由に選べることができるため腐食性のある流体を流してもバルブが劣化しづらくなる。
本発明によれば、圧力差のみでバルブの開閉をパッシブに行いながら圧力を制御することと、アクチュエータを用いて強制的にバルブを開くことの両方を一つのバルブで行うことができ、さらに構造を単純にすることにより小型化を容易にし、流体を扱う系の流路をコンパクトにすることができ、かつ腐食性のある流体を流しても劣化しにくいような圧力制御機構を備えたバルブを提供することができる。
また、本発明は、上記のバルブを用いた燃料電池を提供することができる。
本発明のバルブは、流体の導入口および導出口と、前記導入口および導出口を結ぶ流体流路と、前記流体流路中に設けられた弁体を有するバルブであって、前記流体流路中の弁体と導出口の間に、前記導出口と連通している流体流路の内部と流体流路の外部とを隔てて配置され、前記流体流路の内部の導出口側の圧力と流体流路の外部の圧力の差圧によって変形するダイアフラムと、前記ダイアフラムに設けられ、かつ前記ダイアフラムを変形させる形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石から選ばれた少なくとも1種からなるアクチュエータを有し、前記ダイアフラムはバルブ軸を介して弁体と連結し、前記ダイアフラムの変形により弁体が変位して開閉することを特徴とする。
また、上記アクチュエータは上記ダイアフラムの上記流体流路の外部側に具備されていることが好ましい。
以下に本発明の好ましい実施形態について述べる。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
以下に本発明の好ましい実施形態について述べる。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
図1は、本発明のバルブの一実施形態の断面図、図2にその平面図を示す。これらの図に示されているバルブは、流体の導入口1、流体の導出口2、ダイアフラム3、弁体4、弁体とダイアフラムを直結するバルブ軸5、バルブ軸が通り、流体が通過する軸穴6、ダイアフラムを上下させるためのアクチュエータ7からなっている。ダイアフラム3は外部空間8と空間9に接しており、弁体は空間9と空間10の間にあり、閉じた状態では流体流路29をふさぐように取り付けられている。
以下にバルブの開閉動作について説明をする。なお、以下に示す原理は本発明の説明を容易にするためにバルブ軸5及び弁体4の重さは無視している。図1は空間9の圧力が高く、ダイアフラム3が下側に下がらないためバルブが閉まっている状態である。この場合、空間10の圧力をP1〔N/m2 〕、空間9の圧力をP2 〔N/m2 〕、外部空間8の圧力をP3〔N/m2 〕とし、弁体4の面積をS1 〔m2 〕、空間9側の弁座30に接していない弁体部分の面積をS2〔m2 〕、ダイアフラム部分の面積をS3 〔m2 〕、バルブ軸の断面積をS4〔m2 〕とした場合、下記の式(1)の関係が成り立っている。
図3は空間9の圧力P2 が低く、バルブが開いている状態である。ダイアフラム3のバネ定数がk〔N/m〕で、弁体4が図1の状態よりx〔m〕だけ下がっている場合を考えると、この場合の力関係は下記の式(2)の関係となる。なお、ここでは、空間9内、軸穴6内の圧力差は小さいので無視しているが、無視できないような圧力差が生じる場合には、別途考慮する必要がある。
図3の状態では、空間10内の流体が空間9内に送り込まれるが、ある一定時間が経ち、空間9内の圧力が高くなり式(1)の関係に戻るとバルブは閉じられ図1の状態に戻る。
図4は空間9内の圧力が高く、式(1)の関係が成り立っている場合であるが、アクチュエータ7によってアクティブにバルブを開いている状態である。この場合バルブを開くのに必要な力F〔N〕は、弁体4をx〔m〕だけ図1の状態から下げる場合を考えると、下記の式(3)の関係となる。
なお、ダイアフラム3の材料や厚さ、またはアクチュエータ7の発生力は、圧力P1 、P2,、P3の関係やS1 、S2,、S3 の関係によって任意に決めることができる。
ダイアフラム3の材料にはステンレス、ベリリウム、ハステロイ、カンタル、真鍮、アルミニウム、リン青銅などの金属、シリコーンゴム、フッ素ゴム、NBR、EPT、ウレタンゴムなどの非金属材料、シリコンなどの半導体材料のいずれかの材料を用いることができる。
ダイアフラム3の材料にはステンレス、ベリリウム、ハステロイ、カンタル、真鍮、アルミニウム、リン青銅などの金属、シリコーンゴム、フッ素ゴム、NBR、EPT、ウレタンゴムなどの非金属材料、シリコンなどの半導体材料のいずれかの材料を用いることができる。
また、アクチュエータ7には、Ti−Ni系などの形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石等を用いることができる。アクチュエータ7は発生させる力や必要とされる応答速度に応じて選べばよく、備え付ける方法は、発生力が小さくても良い場合はバルブ上に直接薄膜を作製しても良いし、素子が大きくなってしまう場合は接着剤を用いてダイアフラムと接していない部分に接着しても良いし、図5に示すように上からカバー11を用いて備え付けても良い。また、図1,2のように板状のアクチュエータ7を用いる以外にも、アクチュエータ機構を別に設ける構成にしてもよく、図6に示すようにヒーターなどで熱を加えることによって体積が膨張する液体や固体を熱膨張物質12として用いたり、図7に示すように、電磁力を用いたりするような構成にしてもよい。このような構成にすれば、バルブ自体の体積は図1の構成に比べ大きなものになってしまうが、アクチュエータ部分の設計がしやすくなり、アクチュエータ7の種類や発生力をより自由に選択することができるようになる。
また、本実施形態においては、空間9から空間10へのリークを防止する為に弁体4が流路をふさぐ部分に、図8に示すようにバルブまたは流路の少なくとも一方の表面がシリコーンゴム、フッ素ゴム、NBR、EPT、ウレタンゴムなどの燃料のリークを防止する性質を持つシール材16をコーティングすることが好ましい。
さらに、バルブの形については、図1に示すような形状とした場合には、バルブの開く大きさが変わっても絞り部での抵抗が変化しないため、流体の流量を段階的に制御することが難しく、流量が多すぎ、頻繁にバルブを閉じなければならなかったり、十分な流量を得ることが難しかったりという問題が生じる場合がある。そこで、バルブが開くに従ってバルブ部分での流路抵抗を小さくする為に、図9に示すように弁体とバルブ軸穴にテーパーを有するような形状にしたり、図10に示すようにバルブ軸5の径を途中で変化させるような形状にしたりしてもよい。弁体の形は流体の種類や加工のしやすさ等、それぞれの使用形態や加工プロセスによって変えればよい。
また、本発明の燃料電池は、水素貯蔵室と、該水素貯蔵室と水素流路で結ばれた水素極室とを有する燃料電池であって、該水素流路中に、水素の導入口および導出口と、前記導入口および導出口を結ぶ水素流路と、前記水素流路中に設けられた弁体を有するバルブであって、前記水素流路中の弁体と導出口の間に、前記導出口と連通している水素流路の内部と水素流路の外部とを隔てて配置され、前記水素流路の内部の導出口側の圧力と水素流路の外部の圧力の差圧によって変形するダイアフラムと、前記ダイアフラムに設けられ、かつ前記ダイアフラムを変形させる形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石から選ばれた少なくとも1種からなるアクチュエータを有し、前記ダイアフラムはバルブ軸を介して弁体と連結し、前記ダイアフラムの変形により弁体が変位して開閉するバルブを有することを特徴とする。
以下、本発明のバルブについて、小型燃料電池に適用した場合の具体例により更に詳細に説明するが、本発明は小型燃料電池に限定されるものではない。
以下、本発明のバルブの有効な実施例として、本発明のバルブをポータブル機器等の電気機器に搭載する小型燃料電池に使用した場合を挙げる。図11は本発明のバルブを燃料電池に用いた場合の一例を示した図である。燃料電池17は、発電部19と、水素貯蔵合金を有している水素貯蔵容器20と、バルブ18と、排気弁21からなる。なお、バルブ18は発電部19と水素貯蔵容器20のコネクタ部25に備え付けられており、排気弁21は発電部19に備え付けられている。
以下、本発明のバルブの有効な実施例として、本発明のバルブをポータブル機器等の電気機器に搭載する小型燃料電池に使用した場合を挙げる。図11は本発明のバルブを燃料電池に用いた場合の一例を示した図である。燃料電池17は、発電部19と、水素貯蔵合金を有している水素貯蔵容器20と、バルブ18と、排気弁21からなる。なお、バルブ18は発電部19と水素貯蔵容器20のコネクタ部25に備え付けられており、排気弁21は発電部19に備え付けられている。
バルブ18は図12に示すような構成になっており、流路の外部23は大気であり、流路内部24を水素ガスが通る構成になっている。またバルブ部分と水素貯蔵容器の間には、水素吸蔵合金の粉体がバルブ18内に入り込まないようにフィルター22が設けられている。
以上のような構成にすれば、上記燃料電池17は、通常運転時には大気と流路内の水素圧力と水素貯蔵容器20の圧力差で圧力制御を行っているが、水素極室内の不純物ガス濃度が高くなり燃料電池の出力が小さくなった場合にはアクチュエータ7を用いて強制的にバルブを開き、水素貯蔵容器20内の高圧な水素ガスを発電部19内の水素極室(不図示)内に送り込み、排気弁21から不純物ガスを外気へ排気することにより水素極室内を水素ガスでパージすることができる。
以下、上記燃料電池の圧力制御の仕組みについて説明する。図12に示すようにバルブが閉じている場合は、前述した様な下記の式(1)で表される関係が成り立っており、水素極室内の圧力P2は大気圧程度に保たれている。
しかし、燃料電池17の発電により水素極室内の水素が消費されて水素極室内の圧力P2 が減少するとS1 、S2、S3 とP1 、P2 、P3 の関係により、ダイアフラム3に加わる力が弁体の開く方向に大きくなり、前述した様な下記の式(2)に表されるように
の関係が成り立つまでダイアフラム3がx〔m〕だけ下がる。その後は再び水素ガスが水素貯蔵容器20内から水素極室へ流れ込み、式(1)の関係になるまで圧力P2が増加すると再びバルブは閉じられるので水素極室内の圧力を制御することができる。
一方、パージを行う場合の仕組みは、上記した式(3)で表されるように
だけアクチュエータを用いてダイアフラムに力を加え、高圧な水素ガスを水素極室内に送り込こみ排気弁から不純物ガスと水素ガスの混合気体を外気に排出することでパージを行える。なお、この場合アクチュエータを動かす電力は燃料電池の発電エネルギーを用い、直接燃料電池から供給してもよいし、機器側へ供給する電力が不安定になることを防ぐために、予めコンデンサーや二次電池に蓄電しておいた電力を用いても良い。また、排気弁21は水素極室と大気圧の差圧でパッシブにバルブが開閉するのものが好ましく、燃料電池の電解質に固体高分子膜を用いる場合はその強度から圧力が大気圧に比べ0.01〜0.05MPa程度高くなると弁が開くものが好ましい。
また、燃料電池17が高温になった場合、水素吸蔵合金の解離圧の上昇から、水素貯蔵容器20内の圧力P1 は高くなる。この場合、燃料電池17の発電により水素極室内の水素が消費されて水素極室内の圧力P2が減少しても、パッシブにバルブを開くことができずに燃料電池の出力が低下してしまうことがある。しかし、このような場合においても、バルブ18を用いることにより、出力の低下を検知し、アクチュエータを用いてアクティブにバルブを開くことで、大幅な出力低下による機器の停止を防ぐことができる。
本発明は上述した小型燃料電池に限らず、限られた小さいスペース内に流路を設けなければならないマイクロリアクター等において、一端をデッドエンドにした反応系で流体をパージする必要がある場合に使用すると効果的である。
このように、本発明のバルブは、構造を単純にすることにより小型化を容易にし、かつ腐食性のある流体を流しても劣化しにくいような圧力制御機構を備えたバルブであるので、燃料電池、マイクロリアクター、マイクロタス(μTAS:Micro Total Analysis Systems)等に利用することができる。
1 導入口
2 導出口
3 ダイアフラム
4 弁体
5 バルブ軸
6 軸穴
7 アクチュエータ
8 外部空間
9 空間
10 空間
11 カバー
12 熱膨張物質
13 蓋
14 棒
15 コイル
16 シール材
17 燃料電池
18 圧力制御機構を備えたオン・オフバルブ
19 発電部
20 水素貯蔵容器
21 排気弁
22 フィルター
23 流路の外部
24 流路の内部
25 コネクタ部
29 流体流路
30 弁座
101 カバー
102 ステータ
103 ボビン
104 コイル
105 コネクタ
106 ターミナル
107 補助磁極
108 ボデー
109 流体通路
110 シート部
111 段差部
112 プランジャ
113 スプリング
114 リテーナ
115 開口孔
116 バルブ体
117 スプリング
118 チェック弁
A ポート
B ポート
2 導出口
3 ダイアフラム
4 弁体
5 バルブ軸
6 軸穴
7 アクチュエータ
8 外部空間
9 空間
10 空間
11 カバー
12 熱膨張物質
13 蓋
14 棒
15 コイル
16 シール材
17 燃料電池
18 圧力制御機構を備えたオン・オフバルブ
19 発電部
20 水素貯蔵容器
21 排気弁
22 フィルター
23 流路の外部
24 流路の内部
25 コネクタ部
29 流体流路
30 弁座
101 カバー
102 ステータ
103 ボビン
104 コイル
105 コネクタ
106 ターミナル
107 補助磁極
108 ボデー
109 流体通路
110 シート部
111 段差部
112 プランジャ
113 スプリング
114 リテーナ
115 開口孔
116 バルブ体
117 スプリング
118 チェック弁
A ポート
B ポート
Claims (7)
- 流体の導入口および導出口と、前記導入口および導出口を結ぶ流体流路と、前記流体流路中に設けられた弁体を有するバルブであって、前記流体流路中の弁体と導出口の間に、前記導出口と連通している流体流路の内部と流体流路の外部とを隔てて配置され、前記流体流路の内部の導出口側の圧力と流体流路の外部の圧力の差圧によって変形するダイアフラムと、前記ダイアフラムに設けられ、かつ前記ダイアフラムを変形させる形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石から選ばれた少なくとも1種からなるアクチュエータを有し、前記ダイアフラムはバルブ軸を介して弁体と連結し、前記ダイアフラムの変形により弁体が変位して開閉することを特徴とするバルブ。
- 前記アクチュエータは前記ダイアフラムの流体流路の外部側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のバルブ。
- 前記ダイアフラムは、金属、非金属材料および半導体材料から選ばれた少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1または2に記載のバルブ。
- 水素貯蔵室と、該水素貯蔵室と水素流路で結ばれた水素極室とを有する燃料電池であって、該水素流路中に、水素の導入口および導出口と、前記導入口および導出口を結ぶ水素流路と、前記水素流路中に設けられた弁体を有するバルブであって、前記水素流路中の弁体と導出口の間に、前記導出口と連通している水素流路の内部と水素流路の外部とを隔てて配置され、前記水素流路の内部の導出口側の圧力と水素流路の外部の圧力の差圧によって変形するダイアフラムと、前記ダイアフラムに設けられ、かつ前記ダイアフラムを変形させる形状記憶合金、熱膨張物質、電磁石から選ばれた少なくとも1種からなるアクチュエータを有し、前記ダイアフラムはバルブ軸を介して弁体と連結し、前記ダイアフラムの変形により弁体が変位して開閉するバルブを有することを特徴とする燃料電池。
- 前記水素流路の外部は大気であることを特徴とする請求項4に記載の燃料電池。
- 前記アクチュエータは前記ダイアフラムの水素流路の外部側に設けられていることを特徴とする請求項4または5に記載の燃料電池。
- 前記ダイアフラムは、金属、非金属材料および半導体材料から選ばれた少なくとも1種からなることを特徴とする請求項4乃至6のいずれかの項に記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010106721A JP2010225166A (ja) | 2004-03-31 | 2010-05-06 | バルブおよびそれを用いた燃料電池 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004106681 | 2004-03-31 | ||
JP2010106721A JP2010225166A (ja) | 2004-03-31 | 2010-05-06 | バルブおよびそれを用いた燃料電池 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005069660A Division JP4544525B2 (ja) | 2004-03-31 | 2005-03-11 | バルブおよびそれを用いた燃料電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010225166A true JP2010225166A (ja) | 2010-10-07 |
Family
ID=35054711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010106721A Pending JP2010225166A (ja) | 2004-03-31 | 2010-05-06 | バルブおよびそれを用いた燃料電池 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7790325B2 (ja) |
JP (1) | JP2010225166A (ja) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8226643B2 (en) * | 2004-02-03 | 2012-07-24 | Covidien Ag | Gas-enhanced surgical instrument with pressure safety feature |
US7790325B2 (en) * | 2004-03-31 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Valve having valve element displaced by at least one of a movement of a diaphragm and a movement of an actuator, and fuel cell using the valve |
US20060006108A1 (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-12 | Arias Jeffrey L | Fuel cell cartridge and fuel delivery system |
US7816046B2 (en) * | 2004-12-28 | 2010-10-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Fuel cell apparatus having fuel cell stack and controller, and method of manufacturing same |
JP2007040322A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Canon Inc | リリーフバルブ、その製造方法および燃料電池 |
JP2007080631A (ja) | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Canon Inc | 燃料電池装置 |
DE102006001240B4 (de) * | 2006-01-06 | 2009-07-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Brennstoffzellensystem mit einer steuerbaren Gaserzeugungseinrichtung, Brennstoffzelle und Verfahren zum Betrieb des Brennstoffzellensystems |
US20080029156A1 (en) * | 2006-01-19 | 2008-02-07 | Rosal Manuel A D | Fuel cartridge |
WO2008020876A2 (en) * | 2006-01-19 | 2008-02-21 | Direct Methanol Fuel Cell Corporation | Fuel cartridge |
CN101379332B (zh) * | 2006-02-24 | 2010-12-15 | 精工电子有限公司 | 压力调整阀和使用它的燃料电池系统及氢产生设备 |
JP2008041647A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-02-21 | Canon Inc | 燃料電池システムおよび燃料電池システムにおけるパージ方法 |
DE102006040343A1 (de) * | 2006-08-29 | 2008-03-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Bauteilen zur Steuerung eines Fluidflusses sowie Bauteile, hergestellt nach diesem Verfahren |
JP4923969B2 (ja) * | 2006-11-16 | 2012-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
WO2008113182A1 (en) | 2007-03-21 | 2008-09-25 | Angstrom Power Incorporated | Fluid manifold and method therefor |
US8133629B2 (en) * | 2007-03-21 | 2012-03-13 | SOCIéTé BIC | Fluidic distribution system and related methods |
US8679694B2 (en) * | 2007-03-21 | 2014-03-25 | Societe Bic | Fluidic control system and method of manufacture |
DE102009020064A1 (de) | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Dürr Systems GmbH | Fluidventil, insbesondere Rückführventil für eine Lackieranlage |
TWI435196B (zh) * | 2009-10-15 | 2014-04-21 | Pivotal Systems Corp | 氣體流量控制方法及裝置 |
EP2333340A1 (fr) * | 2009-12-07 | 2011-06-15 | Debiotech S.A. | Elément flexible pour micro-pompe |
TWI384679B (zh) * | 2009-12-14 | 2013-02-01 | Ind Tech Res Inst | 電源供應裝置 |
US9400004B2 (en) | 2010-11-29 | 2016-07-26 | Pivotal Systems Corporation | Transient measurements of mass flow controllers |
DE202012001202U1 (de) * | 2012-02-07 | 2012-03-15 | Bürkert Werke GmbH | Ventilstecker |
CN107654358B (zh) * | 2012-04-19 | 2020-02-21 | 株式会社村田制作所 | 流体控制装置 |
US9680171B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-13 | Intelligent Energy Limited | Methods for operating a fuel cell system |
US9023545B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-05-05 | Societe Bic | Method for operating a fuel cell system |
KR101592657B1 (ko) | 2013-12-30 | 2016-02-12 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 차량의 스택 냉각수 조절용 밸브 |
JP6777659B2 (ja) * | 2015-06-25 | 2020-10-28 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | ピエゾアクチュエータ型バルブ |
EP3320408A1 (en) | 2015-07-10 | 2018-05-16 | Pivotal Systems Corporation | Method and apparatus for gas flow control |
US10563936B2 (en) * | 2016-07-19 | 2020-02-18 | Unison Industries, Llc | Passive heat exchanger valve |
US10364909B2 (en) * | 2017-08-18 | 2019-07-30 | GM Global Technology Operations LLC | Fluid flow control device and system |
DE102020201173A1 (de) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Druckgesteuertes Absperrventil für ein Brennstoffzellensystem, Brennstoffzellensystem |
TWI778431B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-09-21 | 研能科技股份有限公司 | 薄型氣體傳輸裝置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5820772U (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-08 | 日立金属株式会社 | ガス比例制御弁 |
JPS639614U (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3974844A (en) * | 1973-06-11 | 1976-08-17 | Texas Instruments Incorporated | Valve |
US4943032A (en) * | 1986-09-24 | 1990-07-24 | Stanford University | Integrated, microminiature electric to fluidic valve and pressure/flow regulator |
JPH0721736B2 (ja) | 1988-02-21 | 1995-03-08 | 新技術事業団 | マイクロバルブ・マスフローコントローラ |
US5092360A (en) * | 1989-11-14 | 1992-03-03 | Hitachi Metals, Ltd. | Flow rated control valve using a high-temperature stacked-type displacement device |
JP2740342B2 (ja) | 1989-11-14 | 1998-04-15 | 日立金属株式会社 | 高温域用流量制御バルブおよびマスフローコントローラならびに高温域用積層型変位素子 |
JPH05141565A (ja) | 1991-11-12 | 1993-06-08 | Aisan Ind Co Ltd | 圧力制御機構を備えた電磁弁 |
US5325880A (en) * | 1993-04-19 | 1994-07-05 | Tini Alloy Company | Shape memory alloy film actuated microvalve |
WO1995009989A1 (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-13 | Research International, Inc. | Micromachined flow switches |
JPH0885436A (ja) | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | 液圧制御用アクチュエータ、及び車両の走行制御装置 |
US5593134A (en) * | 1995-02-21 | 1997-01-14 | Applied Power Inc. | Magnetically assisted piezo-electric valve actuator |
SE9604725D0 (sv) * | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Siemens Elema Ab | Ventil |
EP1144890A2 (en) * | 1998-11-16 | 2001-10-17 | California Institute of Technology | Parylene micro check valve and fabrication method thereof |
JP3418727B2 (ja) | 2000-04-27 | 2003-06-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | マイクロバルブ装置及びその製作方法 |
EP1327141A2 (en) * | 2000-10-06 | 2003-07-16 | Protasis Corporation | Fluid separation conduit cartridge |
US6706439B2 (en) * | 2000-12-15 | 2004-03-16 | General Motors Corporation | Pressure driven hermetically sealed pump for fuel cell system |
TW561223B (en) * | 2001-04-24 | 2003-11-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Pump and its producing method |
JP2003013861A (ja) | 2001-04-24 | 2003-01-15 | Matsushita Electric Works Ltd | ポンプ及びその製造方法 |
JP2002373682A (ja) | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP4344164B2 (ja) * | 2003-04-18 | 2009-10-14 | 株式会社サタケ | 圧電式エアバルブおよび複合圧電式エアバルブ |
JP2005216535A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Canon Inc | 燃料電池 |
US7790325B2 (en) * | 2004-03-31 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Valve having valve element displaced by at least one of a movement of a diaphragm and a movement of an actuator, and fuel cell using the valve |
US7816046B2 (en) * | 2004-12-28 | 2010-10-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Fuel cell apparatus having fuel cell stack and controller, and method of manufacturing same |
JP2007040322A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Canon Inc | リリーフバルブ、その製造方法および燃料電池 |
-
2005
- 2005-03-31 US US11/094,135 patent/US7790325B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-05-06 JP JP2010106721A patent/JP2010225166A/ja active Pending
- 2010-08-06 US US12/852,249 patent/US7964317B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5820772U (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-08 | 日立金属株式会社 | ガス比例制御弁 |
JPS639614U (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7790325B2 (en) | 2010-09-07 |
US7964317B2 (en) | 2011-06-21 |
US20050221147A1 (en) | 2005-10-06 |
US20100304263A1 (en) | 2010-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010225166A (ja) | バルブおよびそれを用いた燃料電池 | |
JP4544525B2 (ja) | バルブおよびそれを用いた燃料電池 | |
KR100976680B1 (ko) | 연료 전지 시스템 | |
JP5631324B2 (ja) | ガス発生装置 | |
US7617842B2 (en) | Valves for fuel cartridges | |
JP5883056B2 (ja) | バルブ | |
JP5779570B2 (ja) | 圧力調整バルブ | |
JP4166721B2 (ja) | 調整式水素生成システム | |
US8196894B2 (en) | Check valves for fuel cartridges | |
JP2008516400A (ja) | 環境応答バルブ付き燃料カートリッジ | |
JP2009512142A (ja) | 燃料電池用燃料カートリッジ | |
JP2015505293A (ja) | 水素発生燃料電池カートリッジ | |
JP5260836B2 (ja) | 燃料電池システム | |
WO2014150467A2 (en) | Fluidic components suitable for fuel cell systems including pressure regulators and valves | |
US20130202980A1 (en) | Device for fuel cell system | |
JP4532953B2 (ja) | 燃料供給装置および燃料電池 | |
JP2009289535A (ja) | 燃料電池 | |
JP4950424B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2005298300A (ja) | 水素改質装置 | |
JP2008235014A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2008243793A (ja) | 燃料電池 | |
JP2008243797A (ja) | 燃料電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111011 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111212 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120508 |