JP2014522360A - 改善した体積効率を有する水素発生器 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図9
Description
・排出物が排出物貯留区域に移動する時に、膨張フィルタ及び付勢構成要素のうちの一方又は両方は、第1反応物質貯留区域容積、反応区域容積、又は第1反応物質貯留区域容積及び反応区域容積の両方に力を印加する。
・フィルタは、圧縮前に異なる空隙率の少なくとも2つの区域を有し、フィルタは、圧縮前に異なる空隙率の少なくとも2つの個別の構成要素を含むことができ、好ましくは、圧縮前に最も大きい空隙率の区域が、排出物通路に最も近く、最も小さい空隙率の区域が、液体不透過性気体透過性構成要素に最も近い。
・フィルタは、排出物中の液体との親和性を持たない材料を含み、好ましくは、排出物貯留区域への排出物流入路に近いフィルタの一部分は、排出物中の液体との親和性を持たない。
・フィルタは、排出物中の液体との親和性を有する材料を含み、好ましくは、液体不透過性気体透過性構成要素に近いフィルタの一部分は、排出物中の液体との親和性を有する。
・フィルタは、オープンセル発泡体を含む。
・可動仕切りは、排出物貯留区域内の可撓性排出物封入体を含み、可撓性排出物封入体は、容積を有し、フィルタは、可撓性排出物封入体内に収容されてその一部分に取り付けられ、可動仕切りは、可撓性排出物封入体に隣接する剛性壁を更に含むことができ、水素ガス及び排出物が排出物貯留区域に移動する時に、可撓性排出物封入体の容積は、増大することができる。
・可動仕切りは、フィルタを引いてフィルタを膨張させることができる。
・フィルタは、弾性材料を含み、フィルタは、フィルタ内の圧縮応力の低下の結果として膨張する。
・第1反応物質は、第1反応物質貯留区域内の可撓性第1反応物質封入体内に最初に収容される。
・水素発生器は、第2反応物質を含み、第2反応物質は、反応区域内で第1反応物質と反応し、第2反応物質は、反応区域内に貯留することができ、反応区域は、第1及び第2反応物質の反応に触媒作用を及ぼすように構成された触媒を含むことができ、第2反応物質は、反応区域内の可撓性第2反応物質封入体内に最初に収容することができ、可撓性第2反応物質封入体は、水素ガス及び排出物が排出物貯留区域に移動する時に第2反応物質容器の容積を低減するように力を印加する付勢構成要素で包むことができ、第1反応物質及び第2反応物質のうちの少なくとも一方は、ホウ水素化物を含み、第1反応物質及び第2反応物質のうちの少なくとも一方は、酸及び金属化合物触媒のうちの少なくとも一方を含む組成物の一部である。
・フィルタは、水素発生器の作動中に第1反応物質貯留区域容積、反応区域容積、又は第1反応物質貯留区域容積及び反応区域容積の両方を低減するために力を印加するように構成される。
・水素発生器は、水素発生器の作動中に第1反応物質貯留区域容積、反応区域容積、又は第1反応物質貯留区域容積及び反応区域容積の両方を低減するために力を印加するように構成された付勢構成要素を更に含む。
・フィルタは、圧縮前に異なる空隙率の少なくとも2つの区域を有し、フィルタは、各々が圧縮前に異なる空隙率を有する2つの個別の構成要素を含むことができ、好ましくは、圧縮前に最も大きい空隙率の区域が、排出物通路に最も近く、最も小さい空隙率の区域が、出口に最も近い。
・フィルタは、排出物中の液体との親和性を持たない材料を含み、好ましくは、排出物貯留区域への排出物流入路に近いフィルタの一部分は、排出物中の液体との親和性を持たない。
・フィルタは、排出物中の液体との親和性を有する材料を含み、好ましくは、液体不透過性気体透過性構成要素に近いフィルタの一部分は、排出物中の液体との親和性を有する。
・フィルタは、オープンセル発泡体を含む。
・可動仕切りは、排出物貯留区域内の可撓性排出物封入体を含み、可撓性排出物封入体は、容積を有し、フィルタは、可撓性排出物封入体内に収容されてその一部分に取り付けられ、可動仕切りは、可撓性排出物封入体に隣接する剛性壁を更に含むことができ、可撓性排出物封入体の容積は、水素発生器の作動中に増大するように構成することができる。
・フィルタは、弾性材料を含み、フィルタは、フィルタ内の圧縮応力の低下の結果として膨張する。
・第1反応物質は、第1反応物質貯留区域内の可撓性第1反応物質容器内に最初に収容される。
・水素発生器は、第2反応物質を更に含み、第2反応物質は、反応区域内の可撓性第2反応物質容器内に最初に収容することができ、可撓性第2反応物質容器は、第1反応物質と第2反応物質が反応する時に第2反応物質容器の容積を低減するように力を印加する付勢構成要素で包むことができ、第1反応物質及び第2反応物質のうちの少なくとも一方は、ホウ水素化物を含むことができ、第1反応物質及び第2反応物質のうちの少なくとも一方は、酸及び金属化合物触媒のうちの少なくとも一方を含む組成物の一部とすることができる。
・反応区域は、触媒を更に含む。
・「排出物」は、非気体反応生成物及び未反応反応物質、溶媒、及び添加物を意味する。
・フィルタの説明に用いる時の「膨張する」は、フィルタ材料に対して同時に容積が増大し、空隙率が増大し、密度が低下することを意味し、フィルタが作られる材料にのみ関係する。
・「可撓性」は、例えば、延伸、曲げ、折り畳み、及び展開などによって形状を変えることができることを意味する。
・「初期」は、水素を発生する反応を開始する前の未使用又は新規(例えば、再充填した)状態の水素発生器の条件を意味する。
・「容積交換関係」は、区域又は容器のうちの1つ又はそれよりも多くによって失われた容積の量が、他の区域又は容器のうちの1つ又はそれよりも多くによって同時に得られるような水素発生器内の2つ又はそれよりも多くの区域又は容器の間の関係を意味し、そのように交換される容積は、同じ物理空間である必要はなく、従って、1つの場所で失われた容積は、別の場所で得ることができる。
12 ハウジング
14 反応物質貯留区域
16 反応区域
18 排出物貯留区域
Claims (24)
- 容器と、容積を有し、かつ第1反応物質を含む流体を収容する該容器内第1反応物質貯留区域と、容積を有する該容器内反応区域と、容積を有する該容器内排出物貯留区域と、該第1反応物質貯留区域から該反応区域までの流体通路と、該反応区域から該排出物貯留区域までの排出物通路と、該排出物貯留区域内に収容された圧縮フィルタと、液体不透過性気体透過性構成要素と、水素出口とを含む水素発生器を用いて水素を生成する方法であって、
前記第1反応物質を前記第1反応物質貯留区域から前記流体通路を通って前記反応区域まで移動する段階と、
前記反応区域において前記第1反応物質を反応させて水素ガス及び排出物を生成する段階と、
前記水素ガス及び前記排出物を前記反応区域から前記排出物通路を通って前記排出物貯留区域まで移動する段階と、
前記水素ガスを前記出口まで前記フィルタ及び前記液体不透過性気体透過性構成要素を通過させる段階と、
を含み、
前記第1反応物質が、前記第1反応物質貯留区域から移動し、かつ前記水素ガス及び前記排出物が、前記反応区域から前記排出物貯留区域に移動すると、該第1反応物質貯留区域容積、該反応区域容積、又は該第1反応物質貯留区域容積及び該反応区域容積の両方が減少し、前記フィルタが膨張し、かつ該排出物貯留区域容積が増大し、
可動仕切りが、前記排出物貯留区域を前記第1反応物質貯留区域及び前記反応区域のうちの少なくとも一方から分離し、
前記フィルタの一部分が、前記可動仕切りに取り付けられ、
前記出口まで通される全ての水素ガスが、前記排出物貯留区域を通過する、
ことを特徴とする方法。 - 水素発生器であって、
容器と、
容積を有し、かつ第1反応物質を含む流体を収容するように構成された前記容器内第1反応物質貯留区域と、
容積を有する前記容器内反応区域と、
前記第1反応物質貯留区域から前記反応区域までの流体通路と、
容積を有し、かつ前記反応区域内の前記第1反応物質の反応によって生成された水素ガス及び排出物を貯留するように構成された前記容器内排出物貯留区域と、
前記反応区域から前記排出物貯留区域までの排出物通路と、
前記排出物貯留区域内の初期圧縮フィルタと、
前記排出物貯留区域と流体連通した液体不透過性気体透過性構成要素と、
水素出口と、
を含み、
水素発生器の作動中に、前記初期圧縮フィルタは、膨張して前記排出物の一部分を収容するように構成され、前記排出物貯留区域容積は、増大するように構成され、前記第1反応物質貯留区域容積及び前記反応区域容積のうちの少なくとも一方が、減少するように構成され、
可動仕切りが、前記排出物貯留区域を前記第1反応物質貯留区域及び前記反応区域のうちの少なくとも一方から分離し、
前記フィルタの一部分が、前記可動仕切りに取り付けられ、
前記第1反応物質は、反応して水素ガスを生成することができ、該水素ガスの全てが、前記水素出口に到達するために前記排出物貯留区域の一部分を通過しなければならない、
ことを特徴とする水素発生器。 - 前記フィルタは、水素発生器の作動中に前記第1反応物質貯留区域容積、前記反応区域容積、又は該第1反応物質貯留区域容積及び該反応区域容積の両方を低減するための力を印加するように構成されることを特徴とする請求項2に記載の水素発生器。
- 水素発生器の作動中に前記第1反応物質貯留区域容積、前記反応区域容積、又は該第1反応物質貯留区域容積及び該反応区域容積の両方を低減するための力を印加するように構成された付勢構成要素を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の水素発生器。
- 前記フィルタは、圧縮前の異なる空隙率の少なくとも2つの区域を含むことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 前記フィルタは、圧縮前に異なる空隙率を各々が有する2つの個別の構成要素を含むことを特徴とする請求項5に記載の水素発生器。
- 圧縮前の最大空隙率の区域が、前記排出物通路に最も近く、最小空隙率の区域が、前記出口に最も近いことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の水素発生器。
- 前記フィルタは、前記排出物中の液体との親和性を持たない材料を含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 前記排出物貯留区域への前記排出物の流入路に近い前記フィルタの一部分が、該排出物中の前記液体との親和性を持たないことを特徴とする請求項8に記載の水素発生器。
- 前記フィルタは、前記排出物中の液体との親和性を有する材料を含むことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 前記液体不透過性気体透過性構成要素に近い前記フィルタの一部分が、前記排出物中の前記液体との親和性を有することを特徴とする請求項10に記載の水素発生器。
- 前記フィルタは、オープンセル発泡体を含むことを特徴とする請求項2から請求項11のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 前記可動仕切りは、前記排出物貯留区域内の可撓性排出物封入体を含み、該可撓性排出物封入体は、容積を有し、前記フィルタは、該可撓性排出物封入体内に収容され、かつその一部分に取り付けられることを特徴とする請求項2から請求項12のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 前記可動仕切りは、前記可撓性排出物封入体に隣接する剛性壁を更に含むことを特徴とする請求項13に記載の水素発生器。
- 前記可撓性排出物封入体の前記容積は、水素発生器の作動中に増大するように構成されることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の水素発生器。
- 前記可動仕切りは、前記フィルタを引いて該フィルタを膨張させることを特徴とする請求項2から請求項15のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 前記フィルタは、弾性材料を含み、該フィルタは、該フィルタ内の圧縮応力の減少の結果として膨張することを特徴とする請求項2から請求項16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1反応物質は、前記第1反応物質貯留区域内の可撓性第1反応物質封入体内に最初に収容されることを特徴とする請求項2から請求項17のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 第2反応物質を更に含むことを特徴とする請求項2から請求項18のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 前記第2反応物質は、前記反応区域内の可撓性第2反応物質封入体内に最初に収容されることを特徴とする請求項19に記載の水素発生器。
- 前記可撓性第2反応物質封入体は、前記第1反応物質及び前記第2反応物質が反応する時に該第2反応物質封入体の容積を低減するための力を印加するように構成された付勢構成要素で包まれることを特徴とする請求項20に記載の水素発生器。
- 前記第1反応物質及び前記第2反応物質のうちの少なくとも一方が、ホウ水素化物を含むことを特徴とする請求項2から請求項21のいずれか1項に記載の水素発生器。
- 前記第1反応物質及び第2反応物質のうちの少なくとも一方が、酸及び金属化合物触媒のうちの少なくとも一方を含む組成物の一部であることを特徴とする請求項22に記載の水素発生器。
- 前記反応区域は、触媒を更に含むことを特徴とする請求項2から請求項23のいずれか1項に記載の水素発生器。
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