TW201345032A - 製造氫氣的燃料匣以及用於製造氫氣的方法 - Google Patents

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Abstract

在本案之態樣中，將一種燃料匣中處於粉末狀之燃料與諸如氧化鋁或其他陶瓷之惰性材料混合以改良導熱性。本案揭示了具有燃料區、加熱區，及控制器以有選擇地加熱燃料區且從而經由燃料之分解產生氫氣的該燃料匣。

Description

製造氫氣的燃料匣以及用於製造氫氣的方法 【相關申請案之交叉引用】
本申請案主張美國臨時申請案第61/614,868號之完整巴黎公約(Paris Convention)優先權之權益，該申請案之內容如在本文中全部充分闡述一般藉由引用之方式併入本文。
本案係關於製造氫氣的燃料匣，且本案係關於用於自該等匣製造氫氣之方法。
世界範圍內商業地使用燃料電池給主機裝置，特定言之給可攜式裝置供電。潛在主機裝置之非獨佔列表包括但不限於，電腦周邊設備、行動電話周邊設備、行動電話、個人音樂播放機、膝上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、遊戲裝置、個人數位助理(personal digital assistants；PDA)，以及電池充電器。燃料電池供電系統可位於主機裝置內部或可使用適當手段連接至主機裝置。在任一種情況下，皆需要向 供電系統提供燃料之手段。一個此類手段之實例為使用以預定量封裝於匣中之燃料(封裝燃料)以滿足主機裝置之容量、重量及運行時間要求、主機裝置之使用輪廓，以及與主機裝置相關聯之規定要求。為了簡化起見，將燃料電池供電系統視為包含燃料電池子系統、製程控制器，及燃料匣，該燃料電池子系統包括燃料電池或以燃料電池堆疊形式之許多燃料電池、流體，及功率管理構件(means)。燃料匣係使用接頭或耦接連接至燃料電池子系統之系統。
氫氣可藉由將諸如硼氫化鈉之化學品水解而製造。自硼氫化鈉製造氫氣之燃料匣係揭示於美國專利第7,794,886號、美國專利第7,832,433號、美國專利第7,896,934號及美國專利第8,002,853號中。由水解製造氫氣之特徵在於短起動時間及氫氣製造速率之良好控制。然而，使用水或其他水溶液之需要降低了該等燃料匣之氫氣儲存容量。此外，一旦燃料匣啟動以支撐燃料電池系統，氫氣就持續自該等燃料匣放出，在燃料電池系統關閉之情況下需要緩衝器以儲存此氫氣。
氫氣可經由熱解諸如硼烷氨及鋁烷(氫化鋁)之化學品製造。例如，US2010/0226829A1描述了一種氫氣產生器，該氫氣產生器藉由分解硼烷氨製造氫氣。在熱解燃料匣中，氫氣係藉由供應熱量至包含於燃料匣中之化學品而製造。
因此，迫切需要開發改良用於燃料電池供電系統中之熱解燃料匣的熱管理及氫氣製造效率的設計、組件及方法。
根據本案之示例性實施之一些態樣，本文揭示了一種燃料匣，該燃料匣包含：形成箱體之框架及折疊PCB，該框架及折疊PCB密封在一起形成大體上不滲透氫氣之殼體；具有複數個燃料區域，一或更多個切換熱控制機構附接於PCB之內壁；電阻加熱器元件電氣連接至該等切換熱控制機構；在複數個燃料區域中之每一者之內的燃料；氫氣輸出，該氫氣輸出流體地自箱體內部連通至外部；電力連接，該電力連接電氣連接至自箱體外部連通至箱體內部的該等熱控制機構。在一些情況下，燃料係由硼氫化鈉、鋁烷或硼烷氨中之至少一者組成。在一些情況下，將諸如氧化鋁或其他陶瓷之惰性材料添加至燃料以改良導熱性。在一些情況下，一或更多個隔框分離燃料區域。在一些情況下，加熱元件為充當加熱器之印刷電路。
根據本案之示例性實施之一些態樣，本文揭示了一種燃料匣，該燃料匣包含：形成箱體之框架及折疊PCB，該框架及折疊PCB密封在一起形成大體上不滲透氫氣之殼體；具有複數個燃料區域，一或更多個切換機構及熱控制機構附接於PCB之內壁；電阻加熱器元件電氣連接至該等切換熱控制機構；在複數個燃料區域中之每一者之內的燃料；氫氣輸出，該氫氣輸出流體地自箱體內部連通至外部；電力連接，該電力連接電氣連接至自箱體外部連通至箱體內部的該等熱控制機構。在一些情況下，燃料匣進一步包含PCB之可鍛區域，藉由該等區域PCB可折疊。在一些情況下，加熱元 件為充當加熱器之印刷電路。
根據本案之示例性實施之一些態樣，本文教示一種製造氫氣燃料之方法，在該方法中，接通在大體上不滲透氫氣的殼體之內的複數個加熱元件中之至少一者以熱活化燃料來製造氣態氫；自殼體之外部經由電力連接與加熱元件電子地連通；並且，經由流體連接輸出輸出氫氣。在一些情況下，串聯地進行致動加熱元件之切換。在一些情況下，並聯地進行致動加熱元件之切換。
根據本案之示例性實施之一些態樣，燃料匣包含：具有附接之加熱器元件的PCB，該等加熱器元件經附接至熱控制及切換機構；密封至PCB之頂部的殼體，一起形成大體上不滲透氫氣的殼體；在殼體內之燃料隔室之矩陣；在該矩陣內之燃料；自PCB底部延伸之連通輸入輸出，藉此電力資訊、類比資訊及數位資訊中之至少一者可經由導電路徑提供至熱控制及切換機構及電阻加熱器元件；通過殼體之一或更多個氫氣輸出；以及，一或更多個歧管，用以收集自殼體內部之燃料製造的氫氣且將該氫氣提供至該氫氣輸出。在一些情況下，燃料匣進一步包含分離燃料隔室之至少一個隔框。在一些情況下，燃料隔室彼此絕熱。一些切換機構包括磁讀開關、衝擊開關、過電壓、熱滯、加熱器組、可變電阻、反射阻抗、微處理器，及熱啟動開關。
根據本案之示例性實施之一些態樣，熱主動開關包含：非熔融焊錫之低熔點第一部分，該低熔點第一部分熱連接至電阻加熱器元件；第一導電路徑，該第一導電路徑連 接至焊錫之第一部分；第一部分之非熔融焊錫連接區域，該區域覆蓋在角度間隔物之上；第二導電路徑；及非熔融焊錫之第二部分，該第二部份連接至第二導電路徑。當接通時，焊錫之低熔點第一部分經加熱且藉由電阻加熱器元件熔融且流至角度間隔物，從而將非熔融焊錫之第二部分與熔融第一部分導電連接，且將第一導電路徑與第二導電路徑連接。
根據本案之示例性實施之一些態樣，揭示了一種熱切換之方法，該方法包含：將非熔融焊錫之低熔點第一部分置放於第一導電路徑上，該第一導電路徑與電阻加熱器元件熱連接；覆蓋非熔融焊錫之一部分，該部分覆蓋於角度間隔物之上；置放非熔融焊錫之第二部分，該第二部分連接至第二導電路徑；及加熱非熔融焊錫之第一部分直至該部分熔融且流動經由角度間隔物與非熔融焊錫之第二部分接觸。在一些情況下，角度間隔物之表面抵制熔融焊錫。在一些情況下，熔融焊錫冷卻且固化。
1‧‧‧熱解燃料匣
5‧‧‧PCB
6‧‧‧PCB
7‧‧‧接頭耳片覆蓋
8‧‧‧外壁
9‧‧‧內壁
11‧‧‧內壁
12‧‧‧可鍛區域
13‧‧‧耳片
14‧‧‧電力連接
15‧‧‧氫氣輸出
16A‧‧‧燃料區域
16B‧‧‧燃料區域
16N‧‧‧燃料區域
17‧‧‧加熱元件
18‧‧‧導管
19A‧‧‧熱控制機構
19B‧‧‧熱控制機構
25‧‧‧燃料匣
30‧‧‧PCB
31‧‧‧頂部
32‧‧‧底部
40‧‧‧熱控制及切換機構
50‧‧‧電阻加熱器元件
60‧‧‧矩陣
62A‧‧‧隔室
62B‧‧‧隔室
62N‧‧‧隔室
64‧‧‧外部邊界
65‧‧‧隔框
70‧‧‧連通輸入輸出(70)
75‧‧‧導電路徑
80‧‧‧殼體
85‧‧‧氫氣輸出
86‧‧‧氫氣輸出
100‧‧‧燃料
201‧‧‧第一導電路徑
202‧‧‧第二導電路徑
203‧‧‧印刷電路
250‧‧‧焊錫接頭/接面
300‧‧‧熔融焊錫
300’‧‧‧焊錫連接
301‧‧‧焊錫
302‧‧‧焊錫
400‧‧‧加熱器元件
500‧‧‧間隔物
DV‧‧‧隔框
第1A圖、第1B圖、第1C圖及第1D圖為藥囊型熱解燃料匣之組件圖及組裝圖。
第2圖為熱解燃料匣之加熱元件及隔室矩陣之組件圖。
第3A圖為熱解燃料匣之隔室化燃料填充元件之視圖。
第3B圖及第3C圖為熱解燃料匣之透視圖及剖視圖。
第4A圖及第4B圖圖示切換加熱器元件之順序。
第5A圖至第5C圖圖示順序加熱器元件切換之平面圖及側視圖以及第5A圖之剖視圖。
附圖中之所有元件符號如在本文中完全闡述一樣以引用之方式在此併入。
應瞭解，為了圖示之簡單及清楚，在諸圖中圖示之元件不必按比例繪製。例如，為清楚起見，將某些元件之尺寸相對於彼此放大。進一步，在認為合適之情況下，已於諸圖之中重複元件符號以指示相應元件。雖然本說明書以界定認為新穎之本案之特徵的申請專利範圍來結束，但是應相信，本案之教示將結合附圖自以下描述之考慮而較佳地理解，在附圖中，相同元件符號轉入次頁。附圖中之所有描述及元件符號如在本文中完全闡述一般以引用之方式在此併入。
包括PEM燃料電池之裝置需要氫燃料以發電。可將氫氣原態儲存或可按需要製造氫氣。在某些應用中，具有可置換氫氣供應是非常有用的，該可置換氫氣供應可作為罐(亦稱為容器、罐、金屬罐或匣)中之加壓氣體或儲存於金屬氫化物、漿料或其他基質中之氫氣供應。氫氣亦可以前驅物化學品之形式供應，該前驅物化學品為化學氫化物之形式。後者尤其適合於可攜式電力系統，藉此儲存於罐中之化學品根據需要使用適當方法反應以按需製造氫氣。
當使用於PEM燃料電池中時，高純度氫氣係較 佳的。高於99%之純度係較佳的。純度高於約99.9%之氫氣係更佳的且純度高於約99.99%之氫氣係最佳的。保證氫氣之適當純度是重要的，因為氫氣燃料供應中之雜質可損害或降級PEM燃料電池之效能。阻止使用未經授權或未經證實的氫氣燃料來源係確保終端使用者可依賴來自PEM燃料電池系統之電力之穩定及製造的一種手段。如此亦使得能夠監控且處理偽造氫氣供應。
第1A圖至第1D圖圖示熱解燃料匣1之示例性實施之諸態樣。該裝置較佳地係形成於諸如塑膠、疊層、PCB 5等之撓性基板上。該裝置經形成、成形，及/或預先安置以折疊或巢套成特定體積形狀。在一些情況下，彼形狀通常為匣、藥囊，或箱狀結構。使用具有用以包圍該PCB 5之邊緣且用以裝上接頭耳片覆蓋板7的大小及設置的框架6。框架6通常為具有外壁8及內壁9之「C」形或「U」形通道。該覆蓋板可具有諸如高溫矽黏合劑之黏合劑的邊界，以形成墊圈或邊界來控制、導引，或限制匣內部的流體連通。
包含在此匣1之內的燃料為粉末形式或壓縮形式中之任一者(未圖示)。用於水解之該燃料包括但不限於硼氫化鈉。該匣1一旦折疊或形成為經由該框架6及耳片覆蓋板7密封之體積結構，該框架6及耳片覆蓋板7就足夠抵抗幾乎可以忽略的氫氣洩漏。密封方法包括黏合劑結合、薄膜、覆蓋板、環氧樹脂、包覆、纏繞、音波焊接、焊接、基於高溫矽樹脂之黏合劑以承受工作壓力，或上述各者之組合以提供燃料之大體上氣密密封。第1D圖中圖示具有可鍛區域12 之部分PCB 5，該板藉由該PCB 5部分可經折疊或彎曲以形成與框架6配合之箱形。可鍛區域可為環氧化樹脂、矽樹脂、橡膠、塑膠或複合物之撓性區域，該區域亦為對氫氣之撓性隔板。
圖示為耳片13之自結構伸出之接頭提供電力連接14，該電力連接14允許電力得以供應給裝置。該耳片亦可為增加至裝置之單獨部分。在一些情況下，電力連接為導電插頭、插孔或導線。在其他情況下，電力連接可係經由感應。亦在耳片13上圖示流體連通路徑，藉此由裝置製造之氫氣可藉以該路徑輸出15。
電力連接14自殼體之外部饋送電力至燃料區域16A至燃料區域16N的一或更多個加熱器。每一加熱區域含有加熱元件17，該加熱元件17諸如電子致動之電阻加熱器。提供單獨的或與該加熱元件捆束之導管18以萃取、獲取、獲得或以其他方式導引氫氣燃料，該氫氣燃料藉由該熱解裝置產生且經由該氫氣燃料饋送輸出15而輸出。視情況地，使用隔框、阻障或間隔物「DV」，上述各者具有熱性質以經由加熱元件17控制、限制或降低更多燃料區域16A至燃料區域16N的啟動以及自該等燃料區域之氫氣的釋放及製造。
需要將熱量供應至匣中之燃料100以經由燃料之分解製造氫氣。用於啟動所需之熱量(以將燃料自周圍溫度加熱至100℃至170℃)係藉由供應電源至電阻加熱元件產生，該供應電源諸如來自電力電纜、可再充電電池或原電池。
在至少一個示例性實施之態樣中，將粉末狀之燃 料100與諸如氧化鋁或其他陶瓷之惰性材料混合以改良導熱性。在一些情況下，將燃料與諸如鋁之金屬粉末混合以改良導熱性。儘管並非必需，混合物可改良熱量分佈且改良燃料至氫氣的轉換。
在至少一個示例性實施之態樣中，將為自然形式或為混合形式之燃料100之粉末壓縮成片狀或顆粒形式。該等片狀或顆粒可根據需要使用專用加熱元件燒製以製造氫氣。
在匣或藥囊之內的一或更多個熱控制機構19A及19B調節每一加熱元件17，亦即，充當開/關或熱量/溫度控制。PCB之內壁11含有充當加熱器之印刷電路203。將該熱控制機構19A及19B置放於該匣中可用以將外部對燃料之連通最小化。
第2圖及第3A圖至第3C圖圖示燃料匣之示例性實施之態樣。形成之燃料匣25為具有頂部31及底部32的支撐板或底板，該支撐板或底板諸如為PCB 30。該PCB適合於支撐一或更多個熱控制及切換機構40，以及連接至該一或更多個熱控制及切換機構40之電阻加熱器元件50。PCB板具有良好熱性質，且足以支撐電氣組件。燃料隔室62A至燃料隔室62N之陣列或矩陣60中之每一者較佳地彼此絕熱，且可附接於PCB 30。
絕熱提供較佳效能且降低燃料浪費，但並非在所有情況下皆需要。隔室可為一系列開放的、通常管狀之結構，該等結構緊密封裝在一起。或者，隔室62A至隔室62N可為 通常管狀但具有一或更多個共享壁或邊界之通道。矩陣60具有外部邊界64，或周邊壁結構。所圖示之具有多邊形形狀之蜂巢狀結構僅為實例且不意欲作為限制。可輕易地併入其他結構佈置。隔室之數目亦意欲僅用作對眼睛之導向。取決於給定燃料電池電力應用所需的氫氣量，可利用任何數目之隔室。內壁、障壁或隔框(65)實體地分離隔室。在一些情況下，該分離亦提供隔室彼此之一些熱分離。連通I/O(輸入輸出)70自PCB 30延伸，在該連通I/O 70中，電力資訊及/或類比資訊或數位資訊可提供至PCB 30且經由導電路徑75分配至熱控制及切換機構40以及連接至該熱控制及切換機構40之電阻加熱器元件50。
在一些情況下，在用燃料100填充隔室之前，矩陣60具有該隔室之開放頂部及開放底部。此外，在用燃料填充隔室之前，將頂部及底部中之一者至少部分地關閉，藉此燃料可固定就位。關閉可為將矩陣60之頂部或底部安裝至覆蓋板或PCB 30之頂部31。安裝應包括將矩陣60固定及/或密封至PCB 30。在將燃料添加至隔室62A至隔室62N之後，將該等隔室密封。應將矩陣之頂部及底部兩者適當地密封以防止超過可以忽略量的氫氣之漏洩。密封可經由殼體80、覆蓋板、環氧樹脂層、基板，同時結構支撐及密封可包括受壓金屬外殼等，及/或上述各者之組合。殼體應包括一或更多個氫氣輸出85/86及歧管88或其他路徑，以收集由燃料100產生之氫氣且將該氫氣提供至該氫氣輸出85/86。PCB 30之底部32含有導電路徑容積及插孔或插頭，用於電力之輸入/輸出70 及/或切換控制。
裝置提供為可切換設置之多個加熱器元件。在一些情況下，切換可為串聯的。在其他情況下，兩個或兩個以上加熱器元件之切換可為並聯的。切換模式可用以將切換隔室與另一切換隔室隔離。在一些情況下，切換模式可用以最佳化或改良熱控制。例如，啟動隔室可鄰近於一或更多個用過的隔室，或當有效隔室緊靠最近點燃過或具有過高溫度之隔室時不點燃該有效隔室。
可將切換機構預先設置以便按預選順序切換加熱器元件。切換機構可經重新設置以便按所要順序，或回應於諸如氫氣壓力、溫度或要求之變化的變量切換加熱器元件。
為了由燃料100製造氫氣，每一隔室62A至隔室62N包括電阻加熱器元件50，以及熱控制及切換機構40。加熱器元件可為使用簡單雙金屬或Nitinol(記憶體金屬)簧片之正溫度係數(Positive Temperature Coefficient；PTC)控制或熱切換的，或於燃料匣之內操作在Ni-Zn永磁體之居裡溫度附近的Ni-Zn永磁體。作為替代，可將隔室分別地組裝，而非作為結構之一部分。
每一隔室中之燃料可按需根據要求點燃。
當單元或隔室開始變得排空時，可利用外部轉換器(未圖示)來偵測氫氣製造量之下降，且可使用以下方法中之一者以切換電阻加熱器組：(i)藉由橫動永磁體或該匣外的切換電磁鐵啟動在匣內的磁讀開關； (ii)僅對在工作溫度(正燃燒的單元/隔室)下之一次性震動敏感的整合衝擊開關係藉由作用於完整匣外殼之衝擊致動器啟動；(iii)可使用過電壓條件去能當前運行之加熱器元件且切換至新的單元或隔室；(iv)可使用熱滯以有效地計時工作單元或隔室。
此舉可藉由在加熱器元件與控制鎖存舌簧開關之間包括部分熱阻障層來完成；(v)可使用黏合劑之去穩或低熔點合金之固液相變藉由內部開關達成加熱器組切換。當單元冷卻時，該等開關將在凝結時保留在觸發狀態。
(vi)一旦燃料耗盡，燃料之改變的有阻力狀態可用於切換加熱器組；(vii)可在不利用額外連通路徑調和絕緣之熱效率的情況下分析加熱器電路之反射阻抗，且加熱器電路之反射阻抗可用以瞭解燃料隔室/單元之反應狀態；(viii)微處理器，在匣或藥囊之內的每一隔室或單元內的燃料之致動之級聯可提供燃料分解之熱控制的降低成本之方法且降低任何所需的實體連通；以及(ix)熱主動開關：在PCB上之熱啟動切換接面或在表面安裝PCB組件之內的熱切換機構中之一者。使用低熔點合金焊錫、焊錫排斥表面及影響幾何形狀。
燃料匣可彼此熱隔離且在裝置之絕緣外殼之內排成一行，以最大化單元之熱效率且以允許一旦冷卻，經排 空之燃料匣得以彈出或置換。
第4A圖及第4B圖圖示其中加熱器元件順序地開啟且關閉之順序的透視圖。第5A圖圖示第4A圖之平面圖，且第5B圖為沿第5A圖之線「A」-「A」的剖視圖。第5C圖為第4B圖之平面圖。
PCB 30為電路徑提供支撐。未進行電連接，且因此電力不自第一導電路徑201流動至第二導電路徑202。
焊錫接頭/接面250位於需要控制之電阻加熱器元件附近。在操作之第一階段中(第4A圖)，非熔融焊錫300之低熔點第一部分嚙合電路中之電阻加熱器元件400。非熔融焊錫連接300'覆蓋具有塗覆金屬之塑膠或陶瓷間隔物500。較佳但並非必需，間隔物500之表面一旦熔融將自然地排斥焊錫。間隔物之幾何形狀可用以促使或促進焊錫池(當熔融時)在特定方向之位移。
一般技藝者將認識到，可使用各種合金之組合以允許熔點得以準確地控制在70攝氏度與300攝氏度之間，且彼等變化係在本案之範疇之內。
存在啟動「轉換」之許多方式，一種方式為將加熱器元件400略微過負載且使加熱器元件400達到焊錫觸發溫度。在一些情況下，此舉可藉由監控釋放/產生之氫氣的氫氣壓力而定時。另一「轉換」程序為藉由引入部分絕緣障壁在加熱器元件400與熱控開關之間建立熱延遲。另一「轉換」程序為利用燃料之改變的導熱性。隨著燃料消耗，當反應完成時該燃料化學地轉換為金屬狀態。
當開關達到觸發溫度時，合金熔融且兩個情況同時發生(見第4B圖及第5C圖)；當焊錫300在角度間隔物500之上分離時，電阻加熱器元件400之連續性被破壞，且當焊錫300之熔融池之較大部分係藉由間隔物之角度排斥表面而拒斥且流入連接至彼元件之表面軌道上之池中時，將沿著導電路徑202下游之下一電阻加熱器元件引入至電路中。當焊錫接頭/接面250切換時，在導電第二路徑202上之焊錫301的第二部分經定位以接受焊錫300'之熔融第一部分。拒斥之焊錫302可在加熱器元件400附近成池。當加熱器元件400冷卻時，焊錫300之熔融第一部分快速地固化。
本案在可節約成本之封裝中提供熱控制以支持大量生產及/或降低之成本。在一些情況下，可將多個精細加熱器元件導線置放於燃料粉之各區域之內。如此允許小量之燃料在任一時刻得以釋放而無生產過剩之風險，不需要貫穿燃料核心之內部容積及綜合控制系統之多個熱量測。
與連接多個加熱器之多個軌道及熱電偶/熱敏電阻軌道相比，焊點/接面僅需要在PCB上之兩個表面軌道來給加熱器供電。
在一些情況下，為了微調系統，可以當連接開始切換時偵測在觸發溫度下之電壓脈動，且暫時降低供應電壓以允許熔融焊錫300混合。切換機構(諸如在第1圖及第2圖中描述之彼等機構)可經表面安裝至PCB，或作為額外組件或附接於加熱器元件。
雖然已根據目前認為是最實際之情況描述了方 法及裝置，但是應理解，本案不必限於揭示之實施。意欲包含包括在本申請專利範圍之精神及範疇之內的各種修改及類似佈置，本申請專利範圍之範疇應符合最廣泛的解釋以便涵蓋所有該等修改及類似結構。本案亦包括以下申請專利範圍之任何及所有實施。
此外，本案及申請專利範圍之各種元件之每一者亦可以各種方式達成。應理解本案涵蓋每一此類變化，該變化為任何設備實施之實施的變化、方法或製程實施之變化，或甚至僅為上述各者之任一元件之變化。
特定言之，應理解，由於本案係關於本發明之元件，所以每一元件之用詞可藉由等效設備術語或方法術語表達，即使僅功能或結果是相同的。
此類等效、更廣泛，或甚至更一般的術語應視為涵蓋於每一元件或動作之描述中。在期望使本發明所賦予之隱式較廣範圍變為顯式的情況下，可將該等術語替代。
應理解，所有動作可表示為用於採取彼動作之手段或表示為引起彼動作之元件。
同樣地，應理解，所揭示之每一實體元件涵蓋實體元件促進之動作之揭示。
在本專利申請案中提及之任何專利、公開案，或其他引用在此以引用之方式併入。此外，關於每一使用之術語，除非該術語在本申請案中之使用與該解釋不一致，否則應理解如對於每一術語併入之一般字典定義，且包含於由技術人員瞭解之標準技術詞典及最新版本之「Random House Webster's Unabridged Dictionary」中之所有定義、替代術語，及同義詞，上述各者在此以引用之方式併入。
最終，在資訊揭示聲明或與本案同時申請之其他資訊聲明中列出之所有引用在此附加且在此以引用之方式併入；然而，對於上述聲明之每一聲明，達到以引用之方式併入之該資訊或聲明可視為與本發明/該等發明之專利不一致的情況下，明確地不將該等聲明視為由申請者作出。
就此而言，應理解，為了實際的原因，且為了避免增加潛在數百個請求項，申請者已僅以初始相依性呈現申請專利範圍。
應理解支持應存在至根據新的事項法律所需的程度，包括但不限於美國專利法35 USC 132或其他此類法律，以允許添加各種從屬項中之任一者或根據一獨立請求項或概念呈現之其他元件，如根據任何其他獨立請求項或概念之從屬項或元件。
為達到進行非實質替代之程度，達到申請者實際上不起草任何請求項以便文意包括任何特定示例性實施之程度，以及達到另外適用之程度，不應將申請者理解為已意欲以任何方式或實際上放棄該覆蓋，因為申請者根本不可能已經能夠預期所有的可能事件；不應合理地預期熟習此項技藝者會起草文意包含該等替代示例性實施之請求項。
此外，根據傳統請求項解釋，過渡用語「包含」之使用係用以維持本文之「開放式」請求項。因此，除非上下文另外要求，否則應將理解，術語「包含」或該術語之變 體「包含」或「包含」意欲意味著包含所述元件或步驟或元件或步驟之群組，但不排除任何其他元件或步驟或元件或步驟之群組。
應將該等術語以該等術語之最廣泛的形式解釋，以便給予申請者法律允許的最廣泛範圍。
30‧‧‧PCB
31‧‧‧頂部
40‧‧‧熱控制及切換機構
50‧‧‧電阻加熱器元件
60‧‧‧矩陣
62A‧‧‧隔室
80‧‧‧殼體
85‧‧‧氫氣輸出
100‧‧‧燃料

Claims (28)

  1. 一種燃料匣(1)，包含：形成一箱體之一框架(6)及折疊PCB(5)，該框架及折疊PCB密封在一起形成一大體上不滲透氫氣之殼體；複數個燃料區域(16A-16N)；一或更多個切換熱控制機構(19A及19B)附接於PCB之內壁(11)；電阻加熱器元件(17)電氣連接至該等切換熱控制機構；在該複數個燃料區域中之每一者之內的燃料(100)；一氫氣輸出(15)，該氫氣輸出(15)流體地自該箱體內部連通至外部；以及一電力連接(14)，該電力連接(14)電氣連接至自該箱體外部傳遞至該箱體內部之該等熱控制機構。
  2. 如請求項1所述之燃料匣，其中該燃料係由硼氫化鈉、鋁烷或硼烷氨中之至少一者組成。
  3. 如請求項1所述之燃料匣，其中將諸如氧化鋁或其他陶瓷之惰性材料添加至該燃料以改良導熱性。
  4. 如請求項1所述之燃料匣，該燃料匣進一步包含一或更多個隔框(DV)以分離燃料區域。
  5. 如請求項1所述之燃料匣，該燃料匣進一步包含一或更多個切換機構。
  6. 如請求項1所述之燃料匣，該燃料匣進一步包含該PCB之可鍛區域(12)，藉由該等可鍛區域(12)該PCB可折疊。
  7. 如請求項1所述之燃料匣，其中該密封為黏合劑結合、薄膜、覆蓋、環氧樹脂包覆、纏繞、音波焊接、焊接、高溫矽樹脂中之至少一者且該密封將承受工作壓力以提供燃料之大體上氣密密封。
  8. 如請求項1所述之燃料匣，其中該等加熱元件為充當加熱器之印刷電路(203)。
  9. 一種製造氫氣燃料之方法，該方法包含以下步驟：將在一大體上不滲透氫氣之殼體之內的複數個加熱元件中之至少一者接通以熱活化一燃料來製造氣態氫；經由一電力連接自該殼體之外部與該等加熱元件電子地連通；以及經由一流體連接輸出輸出氫氣。
  10. 如請求項9所述之方法，其中串聯地進行致動加熱元件之切換。
  11. 如請求項9所述之方法，其中並聯地進行致動加熱元件之切換。
  12. 如請求項10所述之方法，其中致動該加熱器元件之順序為致動相鄰元件。
  13. 如請求項10所述之方法，其中致動一加熱器元件之順序不鄰近於一先前致動之加熱器元件的一加熱器元件。
  14. 一種製造氫氣之燃料匣(1)，包含：一PCB(30)，該PCB(30)具有附接於熱控制及切換機構(40)之經附接加熱器元件(50)；一殼體(80)，該殼體(80)密封至該PCB之頂部(31)，一起形成一大體上不滲透氫氣之殼體；燃料隔室(62A-62N)之一矩陣(60)，該矩陣(60)在該殼體中；燃料(100)，在該矩陣中；一連通輸入輸出(70)，該連通輸入輸出(70)自該PCB底部(32)延伸，藉此電力資訊、類比資訊及數位資訊中之至少一者可經由導電路徑(75)提供至熱控制及切換機構以及電阻加熱器元件；一或更多個氫氣輸出(85/86)，該一或更多個氫氣輸出(85/86)通過該殼體；以及， 一或更多個歧管(88)，用以收集自該殼體內部之該燃料(100)製造的氫氣且將該氫氣提供至該氫氣輸出。
  15. 如請求項14所述之燃料匣，其中該燃料係由硼氫化鈉、鋁烷或硼烷氨中之至少一者組成。
  16. 如請求項14所述之燃料匣，該燃料匣進一步包含分離燃料隔室之至少一個隔框(65)。
  17. 如請求項14或請求項16所述之燃料匣，其中該等燃料隔室係彼此絕熱。
  18. 如請求項14所述之燃料匣，其中該等燃料隔室為多邊形。
  19. 如請求項14所述之燃料匣，其中該切換機構為一磁讀開關、衝擊開關、過電壓、熱滯、加熱器組、可變電阻、反射阻抗、微處理器，及熱啟動開關中之一者。
  20. 如請求項14所述之燃料匣，其中該切換為一磁讀開關、衝擊開關、過電壓、熱滯、加熱器組、可變電阻、反射阻抗、微處理器，及熱啟動開關中之一者。
  21. 一種製造氫氣燃料之方法，該方法包含以下步驟： 提供複數個燃料隔室，每一燃料隔室在一大體上不滲透氫氣的殼體之內具有一加熱元件；將燃料置放於該等燃料隔室中；接通至少一個加熱元件以熱活化一燃料來製造氣態氫；經由一電力連接自該殼體之外部與該等加熱元件電子地連通；以及，經由一流體連接輸出輸出氫氣。
  22. 如請求項21所述之方法，其中串聯地進行致動加熱元件之切換。
  23. 如請求項21所述之方法，其中並聯地進行致動加熱元件之切換。
  24. 如請求項22所述之方法，其中致動該加熱器元件之順序係致動相鄰元件。
    23.如請求項22所述之方法，其中致動一加熱器元件之順序不鄰近於一先前致動之加熱器元件之一加熱器元件。
    24.一種熱主動開關，包含：非熔融焊錫(300)之一低熔點第一部分，該低熔點第一部分熱連接至一電阻加熱器元件(400)； 一第一導電路徑(201)，該第一導電路徑(201)連接至焊錫之該第一部分；該第一部分之一非熔融焊錫連接(301')區域，該區域覆蓋在一角度間隔物(500)之上；一第二導電路徑(202)；以及，非熔融焊錫(301)之一第二部分，該第二部分連接至該第二導電路徑。
  25. 如請求項24所述之開關，其中焊錫之該低熔點第一部分經加熱且藉由該電阻加熱器元件熔融且流至該角度間隔物，從而將非熔融焊錫之該第二部分與該熔融第一部分導電連接，且將該第一導電路徑與該第二導電路徑連接。
  26. 一種熱切換之方法，該方法包含以下步驟：將非熔融焊錫之一低熔點第一部分置放於一第一導電路徑上，該第一導電路徑與一電阻加熱器元件熱連接；覆蓋該非熔融焊錫之一部分，該非熔融焊接覆蓋於一角度間隔物之上；置放非熔融焊錫之一第二部分，該第二部分連接至該第二導電路徑；以及，加熱非熔融焊錫之該第一部分直至該第一部分熔融且流動經由該角度間隔物與非熔融焊錫之該第二部分接觸。
  27. 如請求項26所述之方法，其中該角度間隔物之該表面排斥熔融焊錫。
  28. 如請求項26所述之方法，其中該熔融焊錫冷卻及固化。
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