JP2008218179A

JP2008218179A - 燃料ガス生成供給装置

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Publication number: JP2008218179A
Application number: JP2007053563A
Authority: JP
Inventors: Koji Kobayashi; 康二小林
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Priority date: 2007-03-04
Filing date: 2007-03-04
Publication date: 2008-09-18
Also published as: US20080263951A1

Abstract

【課題】可動型や携帯型の燃料電池等への燃料供給手段として、継続的、安定的にかつ利便性良く安価に一定量の燃料ガスを生成、供給および燃料消費状況に応じて、極低圧変動でも燃料供給量が調整できる多用途向け燃料ガス生成供給装置の提供。
【解決手段】化学反応速度の継続的一定化を図るため、触媒溶液の適量の供給量に調整する「絞り手段」を化学反応現場に直接設置し、かつ、弾性変形部材を用いた構造を取る。それにより、燃料ガス圧力の変化が例えば１０〜２０ＫＰａ程度に対しても触媒供給量を、その燃料電池システムの出力要求に合わせ制御可能とさせ、酸化触媒の形態を液体、固体を問わず、また、燃料生成ガス生成量の幅広い用途への適応を可能にさせたシンプルなシステム化により上記課題を解決した。
【選択図】図３

Description

本発明は、化学反応により必要な時に必要な量の燃料ガスを供給する燃料電池発電用ガス生成供給装置に関するものである。

可動型および携帯型燃料電池への実用的燃料供給手段として、小型軽量かつ安価な化学反応を利用した燃料供給手段があり、特に携帯用等の小型向け用途に期待されている。しかし、その実用化に向けた課題も多くより小型、安価で利便性が良く、安全で再使用可能な実用的装置の提供が急務である。
特開２０００−１６１５０９号公報、特開２００４−３１８６８３号公報、特開２００５−１９５１７号公報、特開２００５−９３１０４号公報、特願２００５−３２１５０３号、特願２００６−０８２５０５号、特願２００６−１９５０２５号日経エレクトロニクス２００５年６−６ N0.９０１「ボロハイドライド燃料電池携帯機器向け名乗り」 P.３８−３９

燃料電池出力が、例えば、数ワット以下から数キロワット以上への燃料供給を、利便性良く、小型軽量、安価な構造で化学反応により安定的に少なくても数時間以上の連続供給を可能にさせ、かつ多様な用途にも普遍的に適用可能にさせるため、燃料ガスを生成させる化学反応速度を制御させ、必要な時に必要な生成ガス量を安定的に長時間にわたり生成させ、または、燃料電池システムの要求により一時的に停止または減量させるシステムの構築が必要である。そのためには、

第１の課題として、特に携帯用を含む小型燃料電池システムにおいて、化学反応による燃料ガスの生成量制御は、プラント装置の場合と違って大変に難しい。例えば、燃料電池出力が数W〜２０Wクラスの場合、化学反応速度一定化のための触媒溶液の供給速度は、例えば触媒濃度が1molの場合はおよそ０．１〜０．５cc/分程度を連続して一定に保ち、あるいは、生成量制御の場合は、例えばゲージ圧１０KPａ程度の燃料ガス圧で制御させる必要がある。例えば、０．１ｃｃ/分の触媒溶液量と言うのは、例えば目薬量の２滴弱相当量を定常的に化学反応現場に連続供給または必要に応じた制御供給させる必要がある。さらに

第２の課題としては、しかもこれを満足する装置を、先ほど述べたプラント装置の場合と違い、普及に向けた携帯型や可動型を可能にさせ、かつ再利用も可能にさせるために、シンプル小型構造、安価、安全で利便性の良い供給装置を多用途向けに適応可能な装置の提供が必要であり、かつ例えば百円ガスライターと同等、またはそれ以下のコスト、大きさと部品点数で実現させた装置の提供が急務である。

以上の課題を解決するために、第一発明は、前記の例えばおよそ０．１〜０．５cc/分程度の微量の触媒溶液供給経路において、応答性良く連続供給させるため、その燃料電池システムの出力に合わせた触媒溶液の必要量に調整する「絞り手段」を、前記触媒溶液供給経路の最末端、すなわち、化学反応により燃料ガスを生成する現場に直接備えたことを特徴とするガス生成供給装置。

第二発明は、前記のおよそ０．１〜０．５cc/分程度の微量の触媒溶液供給において、特に、前記の下側のおよそ０．１ｃｃ/分程度の微量に対して、前記化学反応等で温度変化のある環境下でも、さらに、精密機械装置置いて起こりやすい微笑異物による詰まり現象を起こしにくくさせ安定的に供給させるため、毛細管現象などを併用した例えば、「繊維状あるいは通気性を持たせたポーラス状手段」で構成したことを特徴とするガス生成供給装置。

第三発明は、化学反応による生成ガスの供給出口と連通する空間を利用して、この空間に燃料ガスは透過し溶液は透過させない部材による空間を備えることにより、当ガス生成供給装置のどんな傾きの使用状態に対しても、化学反応溶液が前記生成ガス供給出口から漏れ出ない空間を設けたことを特徴とするガス生成供給装置。

第四発明は、例えば、燃料電池出力が数W〜２０Wクラスの場合、化学反応速度一定化のための触媒溶液の供給速度は、例えば触媒濃度が1molの場合はおよそ０．１〜０．５cc/分程度と、さらに燃料電池システム内で用いられる燃料ガスの供給圧力は、例えばゲージ圧１０KPａ程度の極低圧の燃料ガス圧の圧力に応答した前記触媒溶液の供給量制御を実現させるため、前記触媒溶液供給経路の一部または全てに、例えばゴム管のような弾性部材よりなる弾性連通手段と、さらに燃料ガス生成圧の力に応じた変位をする例えば薄いゴムシートのような弾性薄膜変形手段と、前記弾性薄膜変形手段の変位により前記弾性連通手段を圧縮変形させて供給量を制限させる圧縮変形手段を用いて、前記極低圧の燃料ガス生成圧にも応答可能な燃料ガス生成量を制御する装置を備えたことを特徴とするガス生成供給装置。

第五発明は、前記化学反応を引き起こす触媒溶液の供給量の制御を、前記極低圧のガス圧でもより確実に機能させるため、前記圧縮変形手段が少なくても1つからなる例えば円柱プラスティック棒状のような突起手段を備えたことを特徴とするガス生成供給装置。

第六発明は、前記弾性薄膜変形手段による前記圧縮変形手段への圧力作用効果を一層確実にさせるため、前記弾性薄膜手段より剛性を有する例えばプラスティック円形薄板のような薄板状手段を介して、前記弾性連通手段をさらに効果的に圧縮すること特徴とするガス生成供給装置。

第七発明は、前記「絞り手段」は、１つの前記棒状突起部材１つと２つの前記棒状突起部材で挟んで行う構造を持たせ、前記2つの棒状突起部材のお互いの設置間隔が、前記1つの前記棒状突起部材の幅寸法より広い距離を持たせた位置にそれぞれ備え、前記弾性変形管の圧縮をより凸状圧縮変形させることにより、シール幅を広くさせシール性を上げたことを特徴とするガス生成供給装置

第八発明は、前記弾性連通手段は前記突起手段によりすでに圧縮状態で取り付けられ、前記極低圧の燃料ガス生成圧の変動に対しても余分なストローク量を減らし、より敏感に前記触媒溶液の量を制御可能にさせたことを特徴とするガス生成供給装置。

第九発明は、前記液体供給手段を例えばゴム製バルーンのような弾性変形収納部材で構成させ、かつ化学反応空間内に収納させ、前記溶液供給と共に収縮する空間をその供給により化学反応をしている溶液を収納する空間として利用することを特徴とするガス生成供給装置。

第一発明〜第三発明によれば、特に携帯用を含む小型燃料電池システムにおいて、一定の燃料ガス生成速度の維持およびその生成圧の制御は、プラント装置の場合と違って小型で安価にかつシンプル構造で実現することは大変に難しい。しかし例えば、燃料電池出力が数W〜２０Wクラスの場合、化学反応速度一定化のための触媒溶液の供給速度は、例えば触媒濃度が1molの場合はおよそ０．１〜０．５cc/分程度を連続して一定に保つ装置を可能にした。さらに言えば、例えば、０．１ｃｃ/分の触媒溶液量供給の場合は、例えば目薬量の2滴弱の量相当を定常的に化学反応現場に連続供給を可能にさせ、その結果、複雑で特殊部材を用いることなく、例えば百円ライター並みの部品点数、材料でシンプルかつ小型構造で応答性よく安価に前記低出力向け携帯用を含む燃料ガス生成供給装置を実現した。また、絞り手段を化学反応現場に直接備えることにより、触媒供給経路の長さから来る、製品間の寸法のバラツキ、温度変化等による供給量のバラツキを減少させる効果がある。さらに、前記触媒溶液の再充填や前記燃料ガスを生成させる化学物質の再充填を容易に可能とさせ、環境にやさしい装置を出現させることが出来た。

第四発明〜第八発明によれば、前記のような例えば、燃料電池出力が数W〜２０Wクラスの場合、例えばゲージ圧１０KPａ程度の燃料ガス圧でも前記燃料ガスの生成量を制御させるために、例えばどこにでも手に入るゴム材よりなるゴム管のような弾性連通手段を備えた触媒溶液供給管と、前記極低圧でも応答する例えばゴム円形薄板と、必要に応じて例えばプラスティック円形シートを介して行わせることにより、前記ゴム円形薄板で受ける圧力を無駄なく効果的に前記弾性連通手段に対する圧縮変形をさせることにより前記低圧環境下でも制御を可能とさせた。そしてさらに、一層の低圧環境下でも敏感な応答性を実現させるため、前記弾性連通手段の圧縮変形の変量をその取り付け状態で、あらかじめその適正変位量が得られるように圧縮変形状態で設定させ、遊びの変位をなくしかつ極低圧での応答性一層上げる効果を可能とした。

第九発明によれば、前記液体供給手段を化学反応空間内に収納させることにより、システム空間の利用効率を上げ、一層のコンパクト化を実現させた。

以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１実施例で、化学反応により一定量の燃料ガスを生成供給し、携帯向けも使用可能にした小型軽量水素ガス生成供給装置の断面図である。

本発明のガス生成供給装置は、液体収納体１、前記液体が介在することにより化学反応を起こして燃料ガスを生成する化学物質を収納したガス生成部材収納体２、第１の化学反応空間３、そして第２の化学反応空間４の４つから構成されている。

前記収納体１は、容器（例えば、ゲージ圧１０KＰａ以下程度の低圧小容量燃料ガス供給の場合には一部または全て透明ボディ）３０と、あらかじめ所定の濃度に調整された触媒溶液（例えば、リンゴ酸水溶液、または、塩酸など）１０を収納した例えばゴム製バルーンのような弾性容器１１が、中空管１３に固定シール装着され、該中空管１３は前記溶液１０と連通する少なくても１つの貫通孔１３aを備え、さらにその一端はシール蓋１５を貫通して外部ネジ１２aとネジ勘合している。該ネジ１２aは孔１０ｂを有する中空軸１２と圧入勘合され、その一端は注入口１０aと可動シール部１２ｂを備え、さらにその外周には例えばゴム管のような弾性管部材１２ｃを備え、該部材１２ｃのほぼ中央部には前記中空軸１２に設けた少なくても１つの貫通孔１２ｄを備え、前記中空軸１２の他端部１２eは閉ざされ座１２ｇで前記溶液１０の供給の開閉を行う。前記中空管１３の他端はシール部材３１aとスライド可能な勘合をしている。該シール部材３１aは前記容器３０と勘合する蓋３１と一体構成され前記溶液１０を前記収納体２へ供給する供給孔３１ｂを備え、さらに管２６に設けられた供給孔３１ｃと連通している。該連通孔３１ｃの出口は絞り部２６ｃが設けられている。この絞り部は、図示していないが、通気性を持ったポーラスな材料または毛細管現象を起こす繊維状のようなものでも良い。

前記収納体２は、前記ガス生成部材２０がシート２１を介してスプリング２２（または、図示していないが同じ機能を持たせたウエイトでも可）を有し、シール部材２３により蓋２４と圧入またはネジ勘合している。前記ガス生成部材２０の他端は、前記溶液１０を透過するシート２５に接し、前記絞り部２６ｃから供給された前記溶液１０と化学反応を起こす空間３を備え、さらにポーラス状シート２６を通過して空間４と連通し、該空間４で更に化学反応を継続させる。前記空間４は前記収納体１の空間内に設けられており、前記空間３と４で生成された燃料ガスは供給孔３００から燃料電池システム供給される。該供給孔３００へ通じる空間は、前記燃料ガスは透過させ、前記触媒反応溶液１０は透過させない例えばポーラス状の樹脂部材４０を備え、前記溶液１０を前記供給孔３００から外部への流出を防止する。

前記溶液１０を充填する際は、あらかじめ前記ネジ１２aにより、座部１２ｆが閉ざされていることを確認する。そして、前記注入口１０aより、あらかじめ所定の濃度に調合された触媒溶液１０を、例えば注射器等により圧送されると、前記中空孔１０ｂ内の内圧により前記孔１２ｄより前記弾性管部材１２ｃを拡張し、空間１０ｃ内に流出し、さらに孔１３aから前記弾性容器１１内に充填される。前記充填された溶液１０の前記収納体２への供給は、前記バルブ１２aを開くことにより、前記座部１２ｇが開かれ、連通管３１ｂと３１ｃを経由して前記絞り部２６aから前記シート２５に、あらかじめ所定の供給速度で連続供給する。勿論、前記ネジ１２aで前記溶液１０の供給を止めることは必要に応じいつでも可能である。

前記絞り部２６aから供給された前記溶液１０は、シート２５を透過して前記化学反応部材２０と化学反応を起こし燃料ガスを生成する。該生成燃料ガスは、前記収納体２に備えた蓋２４でシールされているため、前記収納体２の内圧により前記反応溶液を前記シート２５からの積極的に前記部材収納空間内への浸透を防ぎ、前記シート２５の界面で化学反応を持続させる効果をもたらしている。また、前記第１の化学反応空間３では、前記触媒溶液１０の濃度が常に一定に保たれる化学反応速度に応じた空間に設定され、さらにそれと連通する前記第２の反応空間４で化学反応を継続させる２空間方式での化学反応を特徴としている。そして、生成された燃料ガスは、ガス透過部材４０を透過して空間４０aから供給口３００からシステム（図示してない）に供給される。また、当装置は、例えばプラスティックのような透明部材により構成されているので、内部の消費状況や反応状況が確認できるメリットもある。

図２は、本発明の第２実施例の水素ガス生成供給装置の断面図である。本第２実施例は、前記図１に示した収納体１とガス生成部材収納体２を構造的にシリアルに構成したものであり、その機能は全く同じである。従って、相当する部位には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。

前述のように本図によるガスを生成するメカニズムは図１と同じであるため説明は省略するが、前記図１で示したガス透過部材４０は、前記収納体１と前記ガス生成部材収納体２の外周に設置されている。しかし生成ガス供給口３００と連通する空間内に設けられており、全く同様の機能である。ここで、前記生成ガス供給口３００位置は図示した位置に限定されるものではない。

図３は、本発明の第３実施例の水素ガス生成供給装置の断面図である。本第３実施例は、前記実施例１および２と同様、前記液体収納体１と、固形部材収納体２、第１の化学反応空間３そして第２の化学反応空間４の４つに加えて、前記生成ガスの圧力に応答した前記触媒溶液１０の供給量に制御する制御装置５を付加したものである。従って、相当する部位には同じ符号を付け、重複箇所の説明は省略する。

前記制御装置５は、前記生成ガスに応答して弾性変形する例えばゴム円形薄板のようなダイヤフラム５２が、孔５１aを有する容器５１とネジ部５６を有し孔５４ｂを備えた蓋３１に圧入されている容器５４で拘束され、前記ダイヤフラム５２には２つの棒状突起部５３aと５３ｂを備えた例えばプラスティック製の円形シート５３を有し、例えばゴム管のような弾性管２６eと接し、かつ該弾性管２６eは取り付け状態において図示のようにあらかじめ所定の弾性変形を与えてあり、一端は前記管２６と他端は前記連通孔３１ｂに連通している。さらに前記弾性管２６eは、プランジャー５５を介して（本図の場合、前記２つの突起部５３aと５３ｂとのセンタリングを良くするため分割しているが一体化も可）前記ネジ５６と連動して可動部棒状突起部５５aと接して前記「絞り手段」を構成している。従って、前記生成ガスの圧力が高くなると前記ダイヤフラム５２を押し上げ、前記該弾性管２６eを圧縮変形させ供給量を制限し、圧力が低下すると前記圧縮変形が回復して供給量が増加する。これらは弾性変形材を用いているため、例えば１０KPａ程度の圧力でも充分に機能するものである。

図４、５および６は、前記制御装置５の他の実施例を示したものである。すなわち、前述したように例えばゲージ圧１０KPａ程度の燃料ガス圧でも前記燃料ガスの生成量の微妙な制御を応答性良く可能にするためには、本装置を適応する燃料電池システムが要求する燃料ガス生成圧に対応した大きさと感度に対応を可能にしたものである。それを可能にする重要な技術的要素は、同じ構成要素（大きさ、使用材料等の条件）の基では、前記弾性管２６eの圧縮変形の仕様であり、具体的特性として「圧縮変形量」と「圧縮変形シール幅」である。ここに示した３つの図でわかるように、図４、５および６に行くに従い前記「圧縮変形量」は小さく、「圧縮変形シール幅」は増大する。つまり、より低圧側、高応答性側と高シール性を示している。従って、例えば、前記生成ガス圧がゲージ圧１００KPａ程度許容できるシステムの場合は、シンプルな図４でも適応範囲が広がって行くことを示している。

図７は、本発明の第７実施例の水素ガス生成供給装置の断面図である。本第７実施例は、前記実施例３で構成する前記制御装置５を別の実施例で示したものである。従って、相当する部位には同じ符号を付け、重複箇所の説明は省略する。

前記「絞り手段」を構成する弾性管２６eと同等機能を、前記円形シート５３に接するバネ５７と、外周に前記蓋３１との可動シール部を有する中空軸５８と、該中空軸５８は前記溶液１０の供給を座部５９の開閉で行っている。前記ネジ５６の中空部は前記孔２６に、前記中空部５８は前記連通孔３１ｂに連通している。従って、前記生成ガスの圧力が高くなると前記ダイヤフラム５２は前記中空軸５８を押し上げ座部５９を閉じ、前記溶液１０の供給を閉じ、前記生成ガスの圧力が低くなると前記スプリング５７により、前記ダイヤフラム５２は下へ押し下げられ孔５８aを経由した前記溶液１０は前記連通管２６へ孔５６ｂを経由して供給される。連通管２６と３１ｂは動作には対応できるフレキシブルな例えばフッソ管でかつ動きに対応できる寸法的に余裕ある配管がしてある。

図８は、本発明の第３実施例の水素ガス生成供給装置による基本機能を実証する１つの実験結果を示す。すなわち、本発明の目的とした化学反応速度を一定に保つための重要な要件の１つである前記溶液１０の供給速度の一定化（グラフA）、および極低圧(例えば約１０KPａ程度)での供給量の制御状態（グラフB）の結果である。本試験では、想定として２０Wクラスの燃料電池システムの場合前述したように、１つのケースとして毎分０．５ｃｃ程度の触媒溶液の連続供給を想定して行ったものである。グラフAは、２つの装置（ダイヤフラムサイズはそれぞれ３７ｍｍと４５ｍｍ）ともほぼ同様の安定した供給量を示している。グラフBも、２つの装置に対してダイヤフラムに１０KPａ程度の圧力のON-OFFで敏感に供給量がON-OFFしていることが確認できた。しかも、目視観察結果でも供給停止状態において、２つの装置とも絞り部２６aからへの漏れは本試験の範囲ではゼロであった。しかし、前記図４および５に示す装置を組み込んだ場合、前記約１０KPａ程度では、前記溶液が前記絞り部２６aからにじみ出ることが観察され、さらに２〜４倍の圧力を必要とした。本実験は、いきなり燃料ガスの生成実験を行う前に、意図した結果が得られているかをより源流で事前に確認しておくために行った。

図９は、本発明の第１実施例の水素ガス生成供給装置による一定量の燃料ガスを連続して生成させる１つの実験結果を示す。本装置のサイズは百円ライターのほぼ２倍のサイズで、高さは８ｃｍ、幅は４ｃｍ、奥行き２．２ｃｍで０．５ｇの水素を発生させる化学物質を用い、１molの触媒溶液を３ｃｃ用いた実験結果である。当結果では、前記０．５ｇの化学物質を用い場合の化学式から算出される燃料総量はおよそ１，１リットルであるので、総量はほぼ反応しきっていることがわかる。また、一定量の燃料ガスを連続して生成させる領域はその８割弱まで見られ、ほぼ意図とした結果が得られたと考えられる。また、前述した燃料ガスの極低圧における前記制御装置の実機システムによる直接的確認が出来ていないのは、現在、そうした燃料電池システムが一般的に直ぐに手に入らないためであるが、本試験結果により今後その道は拓けてきたと考える。
「実施形態の効果」

この実施形態によれば、前述したように化学プラントで行う燃料ガス生成技術と違い、例えば百円ライター程度の小型で安価で安全で再使用も可能な装置で、しかも、例えば１０KPａ程度の生成ガス圧にも応答して燃料ガスを必要な時に必要な量をどこでも手のひらサイズ以下で提供可能とした。その結果、実用での試用が多様な用途に対して適応可能なベースが出来、更にその実用試行の中でその完成度を急速に上げうる環境が出来たと考える。また、図４〜６で示す制御装置は、用途により１０円程度のサイズの装置を実際に作成して可能であり、一層のサイズダウン化の道も拓けたと考える。
「他の実施形態」

図１〜３および７での実施形態では、燃料ガス生成化学物質を固形化したモデルで表現しているがこれに限定したものではなく、液体を含めそのコンセプトは同じである。特に、液体の場合は実際には固形化されたものより容易である。その理由は、本発明のコンセプトとする場所や形態を問わず必要な時に必要な化学反応速度を得るために、一定速度の量を供給することは，前記触媒溶液を一定量供給するコンセプトと同じであるからである。また、図４〜６で示す制御装置は、当発明に基づくコンセプトと同じ弾性変形部材を構成要素として、前述した１０円サイズ程度の装置を実際に作成できた。従って、多様形態を持つ携帯向け制御装置への弾性変形部材を構成要素による前記機能の適応を可能にしたものであり、当発明に含まれるものである。

さらに、本発明の特徴のもう１つは、絞り部２６aの設置場所は図１〜７に示すように化学反応現場に直接的に接する位置である。そして、その構造例を前記繊維状またはポーラス状部材としているが、毎分０．５ｃｃ以下の微量の触媒溶液を連続して安定的に供給する方法として、前述した毛細管現象を含む他、インクジェットのような手段による供給手段も含むものである。また、図１、３および７で示す蓋２４は常圧に近い低圧用途のため圧入方式をとっているが、一般的方法であるＯリング（例えば５４ａのような）またはパッキン等のシール材を用いたネジによる締め込みタイプも可能である。

本発明の第１実施例の化学反応速度一定化による携帯用も可能にした小型燃料ガス生成供給装置の断面図図１の構成をシリアルに置き換えた第２実施例の断面図前図１および２と同じシステムに触媒溶液の供給量を制御する装置を付加した燃料ガス生成供給装置の第３実施例の断面図前図３の制御装置部の構造で弾性変形管を１つの棒状突起部で圧縮変形させる制御装置部の第２実施例の断面図前図４の弾性変形管を３つの棒状突起部で圧縮変形させる制御装置部の第３実施例の断面図前図５で２つの棒状突起部の間隔が他の１つの突起部の幅より広い構成で圧縮変形させる制御装置部の第３実施例の断面図前図３と同じシステム構成を弾性変形管の換わりにバネとプランジャーで同じ機能を持たせた燃料ガス生成供給装置の第４実施例の断面図本発明の装置による触媒供給量の一定化の検証とその供給量制御装置の効果を検証した実験データ前図８の検証の基実際に化学反応速度の一定化を検証した１つの実験データ

符号の説明

図中、１は液体収納体、２は化学反応により燃料ガスを生成する固形部材収納体、３は第１の化学反応空間、４は第２の化学反応空間、５は制御装置、１２ｉ、３０、３１、５１、５４、５４ａは容器、１０は液体、１１はバルーン、１２ｃ、２６ｅはゴム管、１２ｄ、１３ａ、２６ｃ、３１ａ、５１ａ、５６ｂ、５８aは貫通孔、１２ｇ、５９はシール座、２１、５３はシート、２２、５７はスプリング、２２ａはウエイト、１２ｂ、２３、３１ａはシール部、１０ａは液体供給口、１２eは閉端部、１２ｆは円錐部、４０はガス透過部材、１０ｂ、１２、１３、２６、３１ｂ、５８は円管、１５、２４、３１、３２、は蓋、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、３１ｂ、３１ｃ、４０aは生成ガス流動空間、２０は燃料ガスを生成する化学物質、２５は液体透過膜、２６ａは絞り部、１２ａ、５６はネジ、３０ａ、３０ｂは勘合部、５２はゴム円形シート、５３ａ、５３ｂ、５５ａは棒状突起部、５５はプランジャー、３００は生成燃料ガス出口

Claims

液体を一定速度で連続的に供給する液体供給手段と、前記液体が介在することにより化学反応を起こして燃料ガスを生成する化学物質を収納したガス生成部材収納と、該収納手段と接して前記液体を透過する液体透過手段と、該透過手段へ前記液体を供給し少なくても１つの出口を備えた液体供給手段と、該液体供給手段の出口に備えた供給量を制限する絞り手段と、前記液体供給手段の外部から前記液体を注入する外部注入手段と、該外部注入手段により液体が圧送状態にある時は該液体を前記液体供給手段内に充填し、圧送状態でない時は前記液体の逆流を阻止する機能を備えた一方向供給手段と、前記液体供給手段からの液体供給の開閉を外部操作で行う外部開閉手段と、前記透過膜を介して化学反応を起こし燃料ガスを生成する第1の化学反応空間と、該化学反応室と連通しかつ該空間より広い空間を有する第２の化学反応室と、該第２の化学反応空間と連通した外部への燃料供給手段を具備したことを特徴とする燃料ガス生成装置。
請求項１において、前記絞り手段は前記液体供給手段の内径面積より小さい面積か、または、前記内径面積内に繊維状またはポーラス状手段の少なくても１つを備えていることを特徴とする燃料ガス生成装置。
請求項１〜２において、前記第２の化学反応室と外部への前記燃料供給手段と連通する空間内に、前記燃料ガスは透過し前記溶液は透過しない部材よりなる空間を有し、該空間内に透過した燃料ガスを前記燃料供給手段より外部へ供給することを特徴とする燃料ガス生成装置。
請求項１〜３において、前記液体供給手段に備えた弾性部材よりなる弾性連通手段と、前記燃料供給手段と連通して前記燃料ガス生成圧の力に応じた変位をする弾性薄膜変形手段と、該弾性薄膜変形手段の変位により前記弾性連通手段を圧縮変形させる圧縮変形手段と、該圧縮変形手段は前記外部開閉手段に連動して前記弾性連通手段を開閉し、かつ前記燃料ガス生成圧の圧力に応じて前記溶液供給量を制御することを特徴とする燃料ガス生成装置。
請求項４において、前記圧縮変形手段が少なくても1つからなる突起手段を備えたことを特徴とするガス生成供給装置。
請求項４〜５において、前記弾性薄膜変形手段は該弾性薄膜手段より剛性を持った薄板状手段を介して、前記弾性連通手段を圧縮すること特徴とするガス生成供給装置。
請求項４〜６において、前記突起手段が前記弾性薄板部材または前記薄板状手段の上に備えた１つ（または２つ）の棒状突起手段と、前記外部開閉手段側に２つ（または１つ）の棒状突起手段を有し、かつ前記2つの棒状突起手段のお互いの設置間隔が前記反対側の１つの棒状突起手段の幅寸法より広い位置で設置されていることを特徴とするガス生成供給装置。
請求項４〜７において、前記弾性連通手段は前記突起手段により、すでに圧縮状態で取り付けられていることを特徴とするガス生成供給装置。
請求項１〜８において、前記液体供給手段は弾性変形収納部材からなり、かつ前記第2の化学反応空間内に収納ことを特徴とするガス生成供給装置。