200524203 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本申請案根據2003年10月31曰提出之美國專 60/516， 121 號中請案「 Connector Assembly for Transfer」，主張優先權。 本發明係關於流體傳遞應用的連接器組件，尤其 料電池當中。特別的是，本發明係關於連接器組件 有調適成接合第二連接器的第一連接器，在該第一 與第二連接器之間建立流體通路，其中該第一連接 二連接器未接合在一起時具有防漏組態。 【先前技術】 一般而言，燃料電池為電化裝置，其可將儲存在 氫、曱烷、曱醇等燃料内的能量轉換成電，並不需 燃料。燃料電池通常包含一負極、一正極以及適當 的分離器。燃料電池利用發生在每個電極上的化學 運作。一般而言，電子產生於一個電極上，並透過 路流到另一電極而消滅。此電子流在兩電極之間建 壓，其可在外部電路内驅動有用的功。在商業具體 通常許多「燃料電池」都串聯或堆疊配置，以便建 的過電位。 燃料電池類似於電瓶，其中都具有正極、負極以 液。不過，燃料電池在概念上不同於電瓶，不用分 電池就可更換燃料電池内的燃料，來維持電池運作 燃料電池具有許多優於其他電源的優點，使其比傳 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93 ] 33177 利第 Fluid 用於燃 ，其具 連接器 器與第 像是 要燃燒 容器内 反應來 外部電 立過電 例内， 立較大 及電解 解燃料 >此外， 統能源 6 200524203 更具有吸引力。尤其是，燃料電池非常環保、有效率並且 運用便利的燃料源，例如：氫或曱醇。 燃料電池具備運用於許多商業應用與工業方面的潛 力。例如：已經研發出足夠能源滿足提供單一家庭用電需 求的燃料電池。此外，已經研發出可用燃料電池能源來行 駛的原型車。更進一步，燃料電池可用於供電給可攜式電 子裝置，像是電腦、電話、視訊投影設備等等。設計用於 可攜式電子設備的燃料電池提供另一種電池能源，其具備 更換燃料而不需要更換整個電池的能力。此外，燃料電池 具備較長的電力壽命並且不需要充電時間，這也讓燃料電 池成為吸引可攜式電子設備對電瓶能源的另一項誘因。 如上述，燃料電池已經逐漸.變成傳統能源（像是電瓶與 燃料燃燒電池）的替代產品。例如，目前研發的燃料電池可 用於供電給可攜式電子裝置，像是膝上型電腦、視訊投影 設備等等。這對於設計用於可攜式電子裝置（相容於可攜式 與可互換式燃料容器）的燃料電池而言非常便利，其允許更 換已用完或部分用完的燃料容器，以便維持燃料電池並且 最終維持可攜式電子裝置的運作。在某些具體例内，這些 燃料電池設計使用流體燃料，例如甲醇，不過也可使用其 他流體燃料，像是壓縮氫或曱烷。 一般而言，適合用於可攜式電子裝置的燃料容器或燃料 盒包含儲存結構，其中有適合的燃料。此外，這些燃料容 器進一步包含進入容器或盒内部的通道。在某些具體例 内，通道會耦合至連接器（經過調適來與可攜式燃料電池上 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 的燃料入口耦合），而一旦適當閥或其他控制元件保 在燃料電池與燃料容器之間建立流體通道。在一個 内，專門設計用於可攜式電子裝置的燃料電池適用 容器可包含剛性外容器，其中有儲存像是甲醇這類 彈性内容器。在某些具體例内，這種燃料容器可進 含位於外容器内的連接埠，其可讓内容器内的流體 外容器。這種類型的燃料容器說明於例如於2 0 0 3年 曰提出，共同指派並同時審理，序號第1 0 / 3 8 4，3 8 2 題為「Fuel Storage Container For A Fuel Cell 國專利申請案，在此併入當成參考。此外，曱醇與 用於燃料電池應用的有機流體一般都會污染環境並 燃，因此都有安全以及其他問題。結果，要降低燃 與燃料電池接合期間潛在的液體洩漏，而仍就可以 容器連接至燃料電池或分離。 【發明内容】 本發明揭示一種具備改良式連接器組件的燃料電 統，其提供燃料盒與燃料電池之間快速的連接。兩 連接器構件具備容易接合耦合的機構，可穩定抓住 接器構件，供構件之間的流體流動。第一連接器構 適成接合第二連接器構件，形成一體的結構，如此 接器構件之間建立流體通路。一般而言，第一連接 與第二連接器構件都包含流體流動路徑，可用個別 或其他合適的閥構件來密封/未密封每條路徑。由於 耦合結構，第一連接器構件與第二連接器構件可同 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133 ] 77 I啟時， 具體例 之燃料 流體的 一步包 傳輸至 3月7 號，標 」的美 其他適 且可 料容器 迅速將 池系 個防漏 兩個連 件會調 可在連 器構件 提動閥 存在著 時接合 8 200524203 但不密封，這樣有助於連接器結構迅速連接，也可降低連 接器構件接合前之液體洩漏。類似地，耦合機構也可同時 密封與分離連接器構件。在某些具體例内，連接器構件可 利用旋轉耦合機構元件來接合/釋放。 本發明能夠降低更換燃料容器期間的液體洩漏，而仍舊 維持快速連接的能力在於，運用具有耦合機構的連接器系 統，其允許同時未密封並接合連接器元件。此外，耦合機 構也可同時密封與分離連接器元件。 一般而言，本發明揭示的連接器系統包含伴隨耦合機構 的連接器元件。該連接器元件具備流體流動路徑，該路徑 可用閥構件來密封與未密封。在某些具體例内，連接機構 可調適成接合連接器元件來形成一體的結構。此外，連接 器系統可設計成，透過耦合機構的致動，連接器元件的接 合可利用適當閥構件動作同時未密封連接器元件，並建立 連接器元件之間的流體通路。類似地，連接器元件的分離 可同時密封連接器元件，並禁止流體流過連接器元件。 在某些具體例内，耦合機構可設計成接合連接器元件， 這樣在連接器構件接合之前，連接器元件就可插入耦合機 構内。在其他具體例内，耦合機構可為連接器元件的一部 份，並且可包含接受第二連接器元件的結構。此外，耦合 機構可包含與連接器元件上匹配結構相連的應用特定鍵控 結構，這樣耦合機構只能接合特定連接器元件。 在較佳具體例内，本發明係關於一種燃料電池系統，其 包含具有一陰極、一陽極以及一燃料入口的電化電池，其 9 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 中該燃料入口提供燃料到達陽極的通路。燃料電池系統可 進一步包含耦合至燃料入口的第一連接器，該第一連接器 具有通過第一連接器的第一流體流動路徑，以及偏向第一 流體流動路徑内密封位置的第一閥。第二連接器具有通過 第二連接器的第二流體流動路徑，以及偏向第二流體流動 路徑内密封位置的第二閥，其中該第一連接器被調適成接 合該第二連接器，而在該第一連接器與第二連接器之間提 供流體通路。 在其他方面，本發明係關於一連接器，其包含具有耦合 機構的第一連接器構件，以及一第二連接器構件。在這些 具體例内，第一連接器構件可包含具有第一孔洞（定義流過 第一連接器構件的流體流動路徑）的第一本體部份、可在第 一孔洞内從密封位置移動至未密封位置的第一閥、連接至 該第一閥將該第一閥偏向該第一孔洞内密封位置的第一彈 性構件，以及具有第一接合元件與第二接合元件的耦合機 構，其中該第一接合元件調適成與該第一連接器構件接 合。耦合機構可具有相關於第一本體的第一接合位置與第 二接合位置，並且其中該耦合機構於該耦合機構致動時在 該第一接合位置與該第二接合位置之間移動。此外，在這 些具體例内，第二連接器構件可包含具有第二孔洞（定義流 過第二連接器元件的流體流動路徑）的第二本體部份、可在 第二孔洞内從密封位置移動至未密封位置的第二閥、連接 至該第二閥將該第二閥偏向該第二孔洞内密封位置的第二 彈性構件，其中該第二連接器構件調適成與該第一連接器 10 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 構件接合。在這些具體例内，第二接合元件會調適成與第 二連接器構件接合。在某些具體例内，耦合機構的致動接 合第一連接器構件與第二連接器構件，並且將第一閥與第 二閥移動至未密封位置，如此會在第一連接器與第二連接 器之間建立流體通路。 在某些具體例内，本發明係關於建立流體通路的方法， 其係包含隨附第一連接器（包含第一閥）、第二連接器（包含 第二閥）以及耦合機構，其中該第一與第二閥可從密封位置 移動至未密封位置。在這些具體例内，第一連接器與第二 連接器經過調適來與耦合機構接合，並且耦合機構的致動 接合第一連接器與第二連接器，利用將第一閥與第二閥移 動至未密封位置，來在第一連接器與第二連接器之間建立 流體通路。在這些具體例内，該方法進一步包含致動耦合 機構來接合第一連接器與第二連接器，其在第一連接器與 第二連接器之間建立流體通路，並將第一閥與第二閥未密 封。 在進一步具體例内，本發明係關於一種包含燃料電池的 設備，其中該燃料電池具有一陽極、一陰極以及一將燃料 入口連接至陽極的燃料導管，其中該第一連接器元件連接 至燃料入口以及燃料盒接收部份。此外，本設備可包含具 有第二連接器元件的燃料盒以及附加至燃料電池的麵合機 構，其中該耦合機構經過調適來接受燃料盒，並且其中旋 轉耦合機構接合第一連接器元件與第二連接器元件，並在 第一連接器元件與第二連接器元件之間建立流體通道，且 11 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 燃料盒接收部份會經過調適以當耦合機構已經旋轉 第一連接器元件與第二連接器元件時，可接收燃料 【實施方式】 請參閱圖1，所說明的設備1 0包含燃料電池1 2 盒1 4以及由燃料電池1 2供電的裝置1 6。燃料電W 包含盒接受區1 8、設計用於接合並固定燃料盒1 4 收器或耦合機構2 0，以及調適成與燃料盒1 4的連 2 1接合之盒閂2 2，來將燃料盒1 4固定至盒接受區 圖1内之說明，盒接收器2 0可接受燃料盒1 4並且 旋轉大約9 0度，這有助於將燃料盒1 4放置於燃料 的盒接受區1 8内。在某些具體例内，燃料盒1 4可 包含連接器構件2 4，並且燃料電池1 2可包含經過 連接器構件2 4接合的連接器構件2 6。一般而言， 料盒1 4已經與盒接收器2 0接合，旋轉盒接收器2 0 並未密封連接器構件2 4與連接器構件2 6，這有助 料盒1 4將流體傳遞至燃料電池1 2。下面將詳細說 的連接器構件。 在某些具體例内，燃料盒1 4可包含一鍵控結構 和位於盒接收器2 0上的匹配鍵控結構3 0相匹配， 於對準並固定盒接收器2 0内的燃料盒1 4。在一個 内，鍵控結構可包含一缺口或凹穴，而鍵控結構3 0 大小緊密配合凹穴的凸起部份。此外，在某些具體 燃料盒1 4可包含一剛性外容器3 2以及位於該剛性 3 2内的彈性内容器3 4。在某些具體例内，彈性内袋 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 至接合 盒。 、燃料 l 1 2可 的盒接 接部份 1 8 〇如 可往上 電池1 2 進一步 調適與 一旦燃 可接合 於從燃 明適用 28，可 這有助 具體例 可包含 例内， 外容器 可包含 12 200524203 一第一隔室36與第二隔室38。 在某些具體例内，燃料電池1 2可包含第二盒接收器4 0 以及第二盒接受區4 2，這有助於將第二盒4 4可操作連接 至燃料電池1 2。在某些具體例内，第二盒4 4可為燃料儲 存盒，而在其他具體例内，第二盒44可設計成收集燃料電 池1 2所產生的水以及/或其他反應產物。此外或另外，水 以及/或其他反應產物可收集於燃料盒4 4的第二隔室3 8 内。 請參閱圖1 A與2，所顯示的連接器系統包含第一連接器 構件1 0 2、第二連接器構件2 0 2以及耦合機構1 0 4。如底下 所探討，耦合機構1 0 4有助於接合第一連接器構件1 0 2與 第二連接器構件2 0 2來形成連接結構。一般而言，每個連 接器構件都包含一孔洞，用以定義通過連接器構件的流體 流動路徑，以及可以在密封位置以及未密封位置之間移動 的閥。第一連接器構件1 0 2與第二連接器構件2 0 2具有設 計成與耦合機構上對應的結構元件匹配之結構，這有助於 校準耦合機構内的連接器構件。此外，致動耦合機構1 0 4 來接合第一連接器102與第二連接器202，並在第一連接 器1 0 2與第二連接器2 0 2之間建立流體通路。一般而言， 接合時，透過連接器構件建立流體通路來提供流體流動， 例如在燃料盒或容器與燃料電池之間。 請參閱圖1 A，第一連接器構件1 0 2包含具有孔洞1 0 6 的本體部份1 0 5，該孔洞穿過本體1 0 5，如此流體流動路徑 會穿過具有孔洞1 0 6的本體部份1 0 5。第一連接器構件1 0 2 13 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93 ] 33177 200524203 可進一步包含位於孔洞1 0 6内的彈性構件1 0 8，以及 彈性構件1 0 8偏向密封位置的閥構件Π 0。在某些具 内，所形成的孔洞1 0 6 —般平行於第一連接器構件1 軸。此外，孔洞1 0 6可進一步包含閥座1 1 2，其定義 洞1 0 6内閥構件1 1 0的止擋或密封位置。在某些具體4 孔洞1 0 6可有圓形剖面、橢圓剖面，、矩形剖面等等。 此技術的人士就會暸解，在本申請案中孔洞1 〇 6並不 有特定的剖面形狀。此外，孔洞1 0 6的大小可取決於 需求以及所要的特定連接器系統應用。彈性構件1 0 8 任何合適設計的彈簧、彈性材料等等。 閥構件1 1 0可在密封位置與開啟或未密封位置之間 動，一般功能在於調節流過孔洞1 0 6的流體。在某些 例内，闊1 1 0可為沿著孔洞1 0 6軸移動的提動閥。在 具體例内，閥1 1 0包含凸緣部份1 1 4、延伸部份1 1 6 密封元件1 1 8，其將凸緣部份1 1 4密封至閥座1 1 2。密 件可為〇形環等等。此外，閥構件1 1 0可包含閥孔洞 以及位於閥孔洞1 1 5内的通道1 1 7。一般而言，通道 包含位於閥孔洞1 1 5壁内的開口 ，允許流體流出閥孔 1 1 5。如圖1内所示，閥1 1 0利用彈性構件1 0 8偏向在 1 0 6之密封位置，如此會禁止流過孔洞1 0 6的流體， 施加其他力量來對抗彈性構件1 0 8的力量。在圖1所 的密封位置内，密封元件1 1 8抵住閥座1 1 2，並且延 份Π 6延伸過閥座Π 2，這樣允許在第一連接器構件 與第二連接器構件1 0 4接合期間延伸部份11 2接觸第 312XP/發明說明書(補件)/94·02/93133177 利用 體例 02的 了孔 >'J 内， 精通 需要 流率 可為 移 具體 某些 以及 封元 115 117 洞 孔洞 除非 顯示 伸部 102 二連 14 200524203 接器構件2 0 2。下面將詳細討論第一連接器構件1 0 2 二連接器構件2 0 2的接合。 在第一連接器1 0 2的一端上，孔洞1 0 6延伸至放大 部份或凹穴1 2 0，其在第一連接器1 0 2與第二連接器 在接合期間調適成接受可第二連接器構件2 0 2。如圖 示，閥1 1 0的延伸部份1 1 6部份延伸進入凹穴1 2 0， 許當第二連接器構件插入放大孔洞部份1 2 0時延伸部 1 1 6接觸第二連接器構件2 0 2。在某些具體例内，放大 部份1 2 0可有圓形、橢圓、矩形或其他選取的剖面來 第二連接器構件。不過，放大孔洞部份一般會設計成 至少部份第二連接器構件2 0 2，以幫助接合第一連接 件1 0 2與第二連接器構件2 0 2。 第一連接器1 0 2的本體部份1 0 5 —般為圓柱形結構 過，本申請案中並不需要特定形狀。一般而言，第一 器1 0 2的本體1 0 5包含經過調適與耦合機構1 0 4上對 構接合，來對準耦合機構1 0 4内第一連接器1 0 2的結 在某些具體例内，第一連接器1 0 2本體部份1 0 5上的 可包含形成於第一連接器1 0 2内的一或多條溝槽或通 1 2 9，其經過調適以和耦合機構1 0 4上形成的凸起部必 配。在某些具體例内，溝槽1 2 9可具有繞組或螺紋設 其通常沿著第一連接器1 0 2的主軸移動，並允許第一 器1 0 2隨耦合機構旋轉而移動固定距離。在某些具體 内，本體部份1 0 5上的溝槽1 2 9為隨應用特定的溝槽 經過調適而與特定耦合機構上的對應結構相匹配。隨 312XP/發明說明書(補件)/94·02/93133177 與第 孔洞 202 1所 這允 份 孔洞 接合 接受 器構 ，不 連接 應結 構。 結構 道 ，匹 計， 連接 例 ，其 應用 15 200524203 而異的特定凹槽允許耦合機構只耦合預定的連接器元件， 因此可避免意外耦合，例如：燃料容器内含與特定燃料電 池或其他設備不相容的燃料。 如上述，耦合機構1 0 4有助於接合第一連接器構件1 〇 2 與第二連接器構件2 0 2。在某些具體例内，耦合機構1 0 4 可包含一側有一開口的大致圓柱結構，如此允許一或兩連 接器構件插入耦合機構1 0 4内。此外，耦合機構可包含握 把部份1 3 0，這有助於致動耦合機構1 0 4。在某些具體例 内，耦合機構可旋轉耦合第一連接器構件與第二連接器構 件，而在其他具體例内，耦合機構可利用沿著軸（大致平行 於由連接器構件定義的流動路徑）移動或滑動來接合連接 器構件，並用栓鎖或其他可釋放結件鎖定於定位，來形成 與開啟閥接合的結件。 在某些具體例内，耦合機構1 0 4進一步包含第一接合元 件1 2 2、1 4 4，其經過調適可與第一連接器1 0 2上的溝槽1 2 9 接合，來對準耦合機構1 0 4内之第一連接器1 0 2。此外， 耦合機構1 0 4也可包含第二接合元件1 2 6、1 2 8，其經過調 適可與第二連接器構件2 0 2上的對應結構接合，來定位耦 合機構1 0 4内的第二連接器構件2 0 2。如上述，第一與第 二接合元件可突出與位於第一與第二連接器構件上的對應 溝槽相匹配。在某些具體例内，第一接合元件1 2 2、1 2 4 可包含調適過的螺紋，來與第一連接器構件1 0 2上的繞組 溝槽相匹配。精通此技藝的人士就會瞭解，現存有其他接 合元件結構，並且涵蓋在本發明範圍内。在某些具體例内， 16 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133 ] 77 200524203 耦合機構可完全包圍或圍繞第一連接器構件，並 口允許第二連接器構件放置到耦合機構内。在其 内，耦合機構包含一開口 ，其允許第一與第二連接 插入耦合機構内。請參閱圖1 B，顯示耦合機構1 0 4 例，其中粞合機構1 0 4完全封閉第一連接器構件1 外，如圖1 B内所示，耗合機構1 0 4可包含開口 1 5 許第二連接器2 0 2插入耦合機構1 0 4内。如圖1 C户 耦合機構1 0 5可包含開口 1 5 1，其允許第一連接器相 與第二連接器構件2 0 2插入耦合機構1 0 5内。 請參閱圖2，如上述，第二連接器構件2 0 2包含 洞2 0 6的本體部份2 0 5，該孔洞穿過本體2 0 5，如此 2 0 6定義穿過本體部份2 0 5的流體流動路徑。第二 構件2 0 2可進一步包含位於孔洞2 0 6内的彈性構件 以及利用彈性構件2 0 8偏向孔洞2 0 6之密封位置的 2 1 0。一般而言，所形成的孔洞2 0 6 —般平行於第二 構件2 0 2的軸。如圖2内所示，孔洞2 0 6可進一步 座2 1 2，當閥構件2 1 0利用彈性構件2 0 8偏向密封 用來當成閥構件21 0的止擋。在某些具體例内，孔 可有圓形剖面、橢圓剖面、矩形剖面等等。此外，利 的大小可取決於流率需求以及所要的特定連接系統 閥構件2 1 0可位於孔洞2 0 6内，並用來調節流體 洞2 0 6。閥構件2 1 0可在打開或未密封位置與關閉 位置之間移動。在某些具體例内，閥構件21 0包含 份2 1 4、延伸部份2 1 6以及密封元件2 1 8，當閥2 1 0 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-〇2/93133177 有一開 |具體例 器構件 的具體 02 °此 0，其允 3所示， Η牛 10 2 具有孔 由孔洞 連接器 2 0 8， 闊構件 連接器 包含閥 位置， 洞2 0 6 』洞206 應用。 流過孔 或密封 凸緣部 位於密 17 200524203 封位置時將凸緣部份2 1 4密封至閥座2 1 2。此外，閥構件 2 1 0可進一步包含閥孔洞2 1 5以及位於閥孔洞2 1 5内的通 道2 1 7。通道2 1 7可為位於孔洞2 1 5壁内的開口，允許流 體流出閥孔洞2 1 5。如圖2内所示，當閥21 0位於密封位 置内，密封元件2 1 8抵住閥座2 1 2，可禁止流體流過孔洞 2 0 6。此外，當閥2 1 0位於密封位置時，延伸部份2 1 6延伸 過閥座2 1 2，並且與連接器2 0 2的前端2 1 8大致齊平。雖 然圖1與2顯示第一連接器1 0 2與第二連接器2 0 2包含類 似的閥結構，在另一個具體例内，第一連接器可包含與第 二連接器不同的閥結構。例如，第一連接器構件可包含可 穿孔薄膜，而第二連接器構件可包含上述閥結構，或一或 兩連接器構件可包含旋轉閥元件，當連接器構件利用耦合 機構連接在一起時，會因為桿臂接合而旋轉至開啟位置。 在某些具體例内，第二連接器202的本體205 —般為管 狀或圓柱形，不過，本申請案中並不需要特定形狀。在這 些具體例内，第二連接器2 0 2的本體2 0 5部份會調適成符 合第一連接器1 0 2的放大孔洞部份1 2 0，來形成一體的連 接器結構。如圖2内所示，在某些具體實施例中，第二連 接器202的本體205可包含通道220，其固持密封元件 2 2 2。當第一連接器構件1 0 2與第二連接器構件2 0 2接合， 密封元件2 2 2可用來密封放大孔洞部份1 2 0。在某些具體 例内，密封元件2 2 2可為〇形環等等。此外，第二連接器 構件的本體2 0 5包含溝槽2 2 4，其設計用於與耦合機構1 0 4 的接合元件1 2 6、1 2 8接合，來對準耦合機構1 0 4内第二連 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 18 200524203 接器2 0 2。在某些具體例内，溝槽2 2 4可為隨應用而異的 特定溝槽，其經過調適可匹配具有相匹配結構的耦合機 構。在某些具體例内，第二連接器2 0 2的本體2 0 5可進一 步包含位於第二連接器202末端226上的凸緣228，來幫 助第二連接器2 0 2附加至容器2 3 0等等。本體2 0 5也可包 含前端部分221内的凹六219，其經過調適，可在第一連 接器構件1 0 2與第二連接器構件2 0 2接合時用於接收閥構 件1 1 0的延伸部份1 1 6。雖然延伸部份1 1 6顯示在第一連 接器構件1 0 2上，並凹穴2 1 9顯示在第二連接器2 0 2上， 在其他具體例内，第二連接器的延伸部份可裝入第一連接 器内形成的凹六内。 一般而言，第一連接器、第二連接器與耦合機構的本體 部份、閥以及其他組件可包含適合用於流體傳遞應用的任 何材料。適合的材料包含，例如金屬、聚合物以及這兩者 的組合。合適的聚合物包含，例如聚（乙烯醇）、高密度聚 乙烯、聚碳酸鹽、聚（乙烯對苯二曱酸）、聚丙烯、聚亞胺 酯、聚（四氟乙烯）以及合適的共聚合物與混合物。該彈性 構件可為彈簧或其他機械結構，其可操作定位連接器構件 的孔洞，將閥偏向先前說明孔洞内的密封位置，本發明的 密封元件可為〇形環等等，並且可由任何適用於流體傳遞 應用的材料，像是天然或人工橡膠或其他彈性聚合物。 請參閱圖3與4，其顯示第一連接器102與第二連接器 2 0 2位於耦合機構1 0 4内的剖面圖。在此具體例内，耦合 機構1 0 4包圍或圍繞第一連接器構件1 0 2，而第二連接器 19 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 構件2 〇 2可透過耦合機構1 0 4 —側上的開口插入耦合機構 104内。如圖3所示，第一接合元件122、124對準第一連 接裔1 0 2上的溝槽^ 2 9，並且第二接合元件1 2 6、1 2 8對準 第二連接器元件2 0 2上的溝槽2 2 4，將連接器構件定位在 耦5機構内。如上述，溝槽1 2 9可為類似螺紋設計的繞組 結構’在耦合機構旋轉期間，將第一連接器構件以一想要 的距離朝第二連接器構件移動。 如圖4内所示’接合元件1 2 2、〗2 4匹配繞組溝槽〗2 9， 如此握把部份1 3 0的旋轉會將第一連接器構件1 〇 2旋轉， 並將第一連接器1 0 2推往第二連接器2 0 2。圖1 C内顯示接 合το件1 2 2輕合繞組溝槽丨2 9的透視圖。在圖1匚所示的具 肢例内接合元件1 2 2可包含半圈螺旋，其可調適成與繞 組溝槽1 2 9耦合。請參閱圖4，當用耦合機構1 〇 4推進第 一連接器構件1 0 2，會強迫第二連接器2 0 2的前端2 2 1進 入第一連接器1 0 2的放大孔洞部份1 2 0内，來接合第一連 接器構件1 0 2與第二連接器構件2 〇 2。當第二連接器2 〇 2 的則端2 2 1進入第—連接器的放大孔洞部份1 2 0，第一閥 1 1 0的延伸部份1 1 6會進入凹穴2丨9並接觸第二閥2丨〇的 I伸。卩如2 1 6。延伸部份1丨6、2 1 6彼此接觸，延伸部份1 1 6、 2 1 6用力抵住彈性構件1 〇 8、2 〇 8，其從閥座u 2、2 ι 2將密 封π件1 1 8、2 1 8移開，並建立第一連接器構件丨〇 2與第二 連接器構件2 0 2之間的流體通路。如此，在未密封位置内， 流體可流過孔洞1 〇 β、經過密封1 1 8並經過通道1 1 7進入 閥孔洞1 1 5。然後流體可流過閥孔洞1 1 5進入閥孔洞2 1 5， 20 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 通過通道2 1 7並經過密封2 1 8進入孔洞2 0 6 握把1 3 0轉回圖3内所示的位置，延伸部份 給彈性構件1 0 8、2 0 8的力量會減少，而第二 2 2 1會從放大孔洞部份1 2 0釋放。隨著施加彡 1 0 8、2 0 8的力量降低，彈性構件} 〇 8、2 〇 8會{ 2 1 8抵住閥座1 1 2、2 1 2並禁止流體流過孔洞 此’本發明的連接器系統允許同時接合並未 件，以及同時解開並密封連接器構件。 在某些具體例内，第一連接器1 〇 2可附加 的燃料入口 。一般而言，燃料入口提供從入 堆疊陽極的流體流動路徑。在某些具體例内 為設計用於可攜式電子裝置的可攜式燃料電 可攜式電子裝置的燃料電池揭示於例如由Kc 所提出，序號為6,387,559，標題為「0卜6(：七况 Cell System and Method 〇 f Fabrication」 在此併入當成參考。此外，第二連接器2 0 2可 像是設計用於燃料電池的燃料容器。如上面 用於燃料電池的燃料容器/般說明於序號第 號，標題為「Fuel Storage Container For 的美國專利申請案，在此併入當成參考。該 相對於其連接至燃料電池與燃料谷器而倒置 器可用於其他流體連接，像是具有燃燒式設 燃料連接的燃料容器。 請參閱第5 - 7圖，其顯系第二連接器202 312XP/發明說明書(補件)/94-02/9313 3177 。類似地，當 1 1 6、2 1 6 施加 連接器的前端 舍彈性構件 I壓密封1 1 8、 106、 206° 如 密封連接器構 至燃料電池上 口到燃料電池 ，燃料電池可 池。設計用於 > r i p e 1 1 a 等人 [ethanol Fuel 的美國專利， 附加至容器， 所提及，適合 10/384, 382 A Fuel Cell」 連接器構件可 。另外，連接 備或非燃料式 附加至燃料盒 21 200524203 3 0 0，並且第一連接器1 0 2與耦合機構3 0 1連接至燃料電池 3 0 2的一具體例。在這些具體例中，耦合機構3 0 1耦合至 燃料電池3 0 2。在某些具體例内，第一連接器構件1 0 2可 位於耦合機構3 0 1内，而在其他具體例内耦合機構3 0 1可 與第一連接器構件1 0 2接觸。一般而言，在燃料電池應用 情況中，第一連接器構件1 0 2連接至燃料電池3 0 2的燃料 入口 。此外，耦I合機構3 0 1調適成接受燃料盒3 0 0。如此 在這些具體例内，耦合機構3 0 1幫助連接器構件的接合， 而在燃料盒3 0 0與燃料電池3 0 2之間建立燃料通路。在某 些具體例内，燃料電池3 0 2可為直接甲醇燃料電池，並且 燃料盒3 0 0可包含曱醇或其他所要的燃料。在其他具體例 中，連接器與燃料電池和燃料盒的方位可以相反。 如圖5 A、5 Β、6 Α與6 Β内所示，燃料電池組3 0 0具有燃 料盒3 0 0 . 1、基座3 0 0 . 2以及燃料電池3 0 2。燃料盒可包含 壓痕處3 0 4，經過調適來與耦合機構3 0 1上的閂3 0 6匹配， 將燃料盒3 0 0固定於耦合機構3 0 1内。在某些具體例内， 閂3 0 6可設計成當施加適當力量到閂3 0 6時會釋放燃料盒 3 0 0。此外，燃料盒3 0 0可包含肋狀部份3 0 8，其可與耦合 機構3 0 1内形成的凹槽3 1 0耦合。肋狀部份3 0 8與凹槽3 1 0 這種鍵控結構組態當成鍵控系統，確保只有適當的燃料盒 可插入耦合機構1 0 4内。換言之，肋狀部份3 0 8與凹槽3 1 0 可避免將不合適的燃料意外導入燃料電池3 0 2内。 如圖5 - 7内所示，在較佳具體例内，旋轉耦合機構3 0 1 可接合第一連接器構件1 0 2與第二連接器構件2 0 2，並也 22 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 可未密封連接器構件，如此就會在第一連接器構件1 0 2與 第二連接器構件2 0 2之間建立流體通路。尤其是，旋轉耦 合機構3 0 1大約9 0度會移動連接器2 0 2接入第一連接器 1 0 2，如此接合連接器構件並在燃料盒3 0 0與燃料電池3 0 2 之間建立燃料通路。在某些具體例内，燃料盒3 0 0可包含 經過調適與燃料電池3 0 2上對應結構匹配來鎖定燃料盒 3 0 0的結構，並在接合位置内附加第二連接器構件2 0 2。在 某些具體例内，燃料盒接受部分，或凹穴3 1 6，可附加至 燃料電池3 0 2。如圖7 Α與7 Β内所示，燃料電池接受部份 3 1 6可設計成當燃料盒3 0 0與耦合機構3 0 1已經旋轉來接 合連接器構件，燃料盒3 0 0的表面可與燃料電池3 0 2的表 面齊平。在某些具體例内，燃料盒3 0 0可包含彈性構件 3 1 2，其與位於燃料電池接受部份3 1 6上的壓扣3 1 4耦合以 固定燃料盒3 0 0與隨附的連接器構件於接合位置上。 上述具體例用於說明並且不做限制，雖然已藉由參考特 定具體例來說明本發明，精通此技術的人士就可了解到， 在不悖離本發明精神與領域的前提下可進行形式與細節方 面的修改。 【圖式簡單說明】 圖1為包含燃料電池、燃料盒以及由燃料電池供電的裝 置之設備透視圖。 圖1 A為位於耦合機構内第一連接器構件的剖面圖，其 中剖面取自於第一連接器構件的中心。 圖1 B為耦合機構的具體例透視圖。 23 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 圖1 c為耦合機構的其他具體例透視圖。 圖2為耦合至一容器的第二連接器構件剖面圖，其中剖 面取自於第二連接器構件的中心。 圖3為在耦合機構内對準的圖1之第一連接器構件以及 圖2之第二連接器構件剖面圖，該第一連接器構件與該第 二連接器構件位於未接合位置。 圖4為在耦合機構内對準的圖1之第一連接器構件以及 圖2之第二連接器構件剖面圖，該第一連接器構件與該第 二連接器構件位於接合位置。 圖5 A為包含圖2的連接器構件之燃料盒之透視圖，其 中連接器構件被插入耦合機構内且該耦合機構附加至燃料 電池。 圖5 B為圖5 A燃料盒的另一透視圖，顯示燃料盒已經插 入包含圖1連接器構件的耦合機構中。 圖6 A為圖5燃料盒插入耦合機構的透視圖。 圖6B為圖6A之組合的另一透視圖，其中圖5之燃料盒 被插入耦合機構中。 圖7A為圖5之燃料盒已經插入耦合機構並且耦合機構 已經旋轉接合連接器構件的透視圖。 圖7B為圖7A之組合的另一透視圖，其中圖5之燃料盒 插入耦合機構並且耦合機構已經旋轉接合連接器構件。 【主要元件符號說明】 10 設備 12 燃料電池 24 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177 200524203 14 燃 料 盒 16 裝 置 18 盒 接 受 20 柄 合 機 構 2 1 連 接 部 份 22 盒 閂 24 連 接 器 構 件 26 連 接 器 構 件 30 匹 配 鍵 控 結 構 32 剛 性 外 容 器 34 彈 性 内 容 器 36 第 一 隔 室 38 第 二 隔 室 40 第 二 盒 接 收 器 42 第 二 盒 接 受 44 第 二 盒 1 02 第 一 連 接 器 構件 1 04 耦 合 機 構 105 本 體 部 份 106 孔 洞 108 彈 性 構 件 110 閥 構 件 112 閥 座 114 凸 緣 部 份 3 ] 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25 200524203 115 閥 孔 洞 116 延 伸 部 份 117 通 道 118 密 封 元 件 120 放 大 孔 洞 部 份 1 22 第 一 接 合 元 件 1 24 第 一 接 合 元 件 1 26 第 二 接 合 元 件 1 28 第 二 接 合 元 件 1 29 凹 槽 1 50 開 口 1 51 開 V 202 第 二 連 接 器 構件 205 本 體 部 份 206 孔 洞 208 彈 性 構 件 2 10 閥 構 件 2 12 閥 座 214 凸 緣 部 份 21 5 閥 孔 洞 216 延 伸 部 份 2 17 通 道 2 18 密 封 元 件 2 19 凹 312XP/發明說明書(補件)/94-02/93133177
26 200524203 220 通 道 221 前 端 部 分 222 密 封 元 件 224 溝 槽 228 凸 緣 230 容器 300 燃 料 盒 3 0 0. 1 燃 料 盒 3 0 0· 2 基 座 30 1 合 機 構 302 燃 料 電 池 304 壓 痕 處 306 閂 308 肋 狀 部 份 31 0 凹 槽 3 12 彈 性 構 件 314 壓 扣 316 燃 料 電 池接受部份
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