KR20050119643A - Fuel storage container for a fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반적으로 대체 가능한 가요성 내부 용기를 가지는 직접 메탄올 연료 전지와 같은 연료 전지용 연료 저장 용기에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 휴대용 연료 전지 적용예로서 사용하기 적절한 연료 저장 용기에 관한 것이다.The present invention generally relates to fuel storage containers for fuel cells, such as direct methanol fuel cells having replaceable flexible inner containers. In particular, the present invention relates to a fuel storage container suitable for use as a portable fuel cell application.
일반적으로, 연료 전지는 수소, 산소, 메탄올 등과 같은 연료 내에 저장된 에너지를 연료의 소모 없이 전기로 변환할 수 있는 전자화학 장치이다. 연료 전지는 일반적으로 양극, 음극 및 적절한 용기 내부에 격리판을 포함한다. 연료 전지는 각각의 전극에서 발생하는 화학 반응을 이용함으로써 작동한다. 일반적으로, 전자는 하나의 전극에서 생성되어 외부 회로를 통해 전자들이 소모될 다른 전극으로 흘러간다. 전자의 이러한 흐름은 외부 회로 내에서 유용한 작업을 유도하는데 사용될 수 있는 두 개의 전극 사이의 과전압을 생성시킨다. 통상의 실시예에 있어서, 수 개의 "연료 전지"는 보통 더 큰 과전위를 생성하도록 직렬 또는 적층되어 정렬된다. In general, fuel cells are electrochemical devices that can convert energy stored in fuels such as hydrogen, oxygen, methanol, and the like into electricity without consuming fuel. Fuel cells generally include a separator, an anode, a cathode, and a suitable vessel inside. Fuel cells operate by utilizing chemical reactions that occur at each electrode. In general, electrons are generated at one electrode and flow through an external circuit to another electrode where electrons will be consumed. This flow of electrons creates an overvoltage between two electrodes that can be used to induce useful work in external circuitry. In a typical embodiment, several "fuel cells" are usually aligned in series or stacked to produce larger overpotentials.
연료 전지는 둘 모두 일반적으로 양극, 음극 및 전해질을 가지는 점에서 배터리와 유사하다. 그러나, 연료 전지는 연료 전지 내의 연료가 전지의 작동을 유지하기 위해 전지를 분해하지 않고 대체될 수 있다는 점에서 배터리와 다르다. 또한, 연료 전지는 자신들을 전통적인 에너지원에 대한 매력적인 대안이 되게 하는 점에서 다른 전력원에 비해 수 개의 장점을 가진다. 특히, 연료 전지는 환경 친화적이고, 효율적이면서 편리한 연료 공급원, 예를 들면 수소 또는 메탄을 이용한다.Fuel cells are similar to batteries in that both generally have a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte. However, a fuel cell differs from a battery in that fuel in the fuel cell can be replaced without disassembling the cell to maintain operation of the cell. Fuel cells also have several advantages over other power sources in that they make them attractive alternatives to traditional energy sources. In particular, fuel cells utilize environmentally friendly, efficient and convenient fuel sources, such as hydrogen or methane.
연료 전지는 수많은 상업용 및 산업용으로서 잠재적인 용도를 가진다. 예를 들면, 연료 전지는 단일의 가정의 에너지 수요를 충족하기에 충분한 전력을 제공할 수 있을 정도로 발전되고 있다. 또한, 연료 전지로부터 유도된 에너지로서 움직이는 원형 차량이 개발되고 있다. 게다가, 연료 전지는 컴퓨터, 전화기, 비디오 프로젝션 장치 등과 같은 휴대용 전자 장치에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다. 휴대용 전자 설비로서 사용하도록 설계된 연료 전지는 전체 전지를 대체하지 않고 연료를 대체하는 능력에 의해 배터리 전력에 대한 대안을 제공한다. 또한, 연료 전지는 더 긴 전력 사이클을 가지고 재충전에 대해 정지 시간을 없앨 수 있고, 이는 연료 전지를 휴대용 전자 장치에 대한 배터리 전력의 매력적인 대안이 되게 한다. 수많은 휴대용 전자 장치가 현재 전 세계에 걸쳐 개인 및 사업 용도로 사용되고 있는 점에서, 특정 적용예에 있어 장치에 전력을 공급하는 다양한 대안이 바람직할 수도 있다.Fuel cells have potential uses as a number of commercial and industrial applications. For example, fuel cells are evolving enough to provide enough power to meet the energy needs of a single home. In addition, prototype vehicles that move as energy derived from fuel cells have been developed. In addition, fuel cells can be used to power portable electronic devices such as computers, telephones, video projection devices, and the like. Fuel cells designed for use as portable electronics provide an alternative to battery power by the ability to replace fuel without replacing the entire cell. In addition, fuel cells can have longer power cycles and eliminate downtime for recharging, which makes fuel cells an attractive alternative to battery power for portable electronic devices. As many portable electronic devices are currently used for personal and business purposes throughout the world, various alternatives for powering the device may be desirable in certain applications.
도1은 내부 용기를 도시하도록 투명하게 제조된 외부 용기를 갖춘 연료 저장 용기의 실시예의 사시도이다.1 is a perspective view of an embodiment of a fuel storage container having an outer container made transparent to show the inner container.
도2는 내부 용기를 도시하도록 투명하게 제조된 외부 용기를 갖춘 연료 저장 용기의 실시예의 사시도이다.2 is a perspective view of an embodiment of a fuel storage container with an outer container made transparent to show the inner container.
도3은 기계적인 밀봉 구조물의 실시예의 측면도 및 대응 구조물의 단면도이다. Figure 3 is a side view and cross-sectional view of an embodiment of a mechanical seal structure.
도4는 래치 구조물을 도시하는 연료 저장 용기의 실시예의 사시도이다. 4 is a perspective view of an embodiment of a fuel storage container showing the latch structure.
도5는 용기 정렬 구조물을 도시하는 연료 저장 용기의 일 실시예의 상부도이다.5 is a top view of one embodiment of a fuel storage vessel showing the vessel alignment structure.
도6은 연료 전지 및 연료 저장 용기의 실시예의 사시도이고, 가상선은 연료 저장 용기 유지 공간을 도시한다.6 is a perspective view of an embodiment of a fuel cell and a fuel storage container, and the phantom lines show the fuel storage container holding space.
제1 태양에 있어서, 본 발명은 내부 공간을 가진 강성 외부 용기, 강성 외부 용기의 내부 공간 내부의 폐쇄된 가요성 내부 용기 및 가용성 내부 용기 내부의 유체를 포함하는 유체 용기 또는 카트리지를 포함한다. 이러한 실시예에 있어서, 외부 용기 내부에서 내부 용기를 결합 해제 및 결합하기 위해 강성 외부 용기는 이를 통해 유체로 충전된 가용성 내부 용기가 강성 외부 용기를 분해시키지 않고 옮겨질 수 있는 포트를 가진다. 이러한 실시예에 있어서, 내부 용기는 재밀봉 가능한 연결부를 형성하기에 적절하게 될 수 있다.In a first aspect, the present invention includes a fluid container or cartridge comprising a rigid outer container having an inner space, a closed flexible inner container inside an inner space of the rigid outer container and a fluid inside the soluble inner container. In this embodiment, the rigid outer container has a port through which the soluble inner container filled with fluid can be transferred without disassembling the rigid outer container to disengage and engage the inner container inside the outer container. In such embodiments, the inner container may be adapted to form a resealable connection.
제2 태양에 있어서, 본 발명은 강성 외부 용기, 폐쇄된 가용성 내부 용기 및 용기 내부에 수용된 연료 전지 연료를 포함하는 유체를 포함하는 연료 용기를 포함한다. 이러한 실시예에 있어서, 가용성 내부 용기는 강성 외부 용기 내에서 밀봉 구조물을 개구에 유지하도록 강성 외부 용기의 해제 가능한 고정 구조물과 접촉 결합하는 밀봉 구조물을 포함할 수 있다.In a second aspect, the present invention includes a fuel container comprising a rigid outer container, a closed soluble inner container and a fluid comprising a fuel cell fuel contained within the container. In such embodiments, the soluble inner container may include a sealing structure in contact with the releasable fixed structure of the rigid outer container to maintain the sealing structure in the opening within the rigid outer container.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 강성 외부 용기, 폐쇄된 가용성 내부 용기 및 내부 용기 내부에 수용된 유체를 포함하는 연료 전지용 카트리지를 포함한다. 카트리지를 연료 전지의 연료 전지 유지 공간 내부에 위치시킬 때 카트리지의 적절한 정렬을 위해 강성 용기는 카트리지를 연료 전지의 정합된 구조물과 고정시키는 해제 가능한 래치를 포함할 수 있다. 가용성 용기는 연료 전지의 대응 구조물과 접촉 결합할 수 있어서 카트리지를 연료 전지 유지 공간 내부에 위치시킬 때 내부 용기로부터 연료 전지로의 유체 유동을 제공할 수 있는 밀봉 구조물을 포함할 수 있다.In another embodiment, the present invention includes a cartridge for a fuel cell comprising a rigid outer container, a closed soluble inner container and a fluid contained within the inner container. The rigid container may include a releasable latch that secures the cartridge with the mated structure of the fuel cell for proper alignment of the cartridge when positioning the cartridge within the fuel cell holding space of the fuel cell. The soluble container can include a sealing structure that can be in contact with the corresponding structure of the fuel cell to provide fluid flow from the inner container to the fuel cell when positioning the cartridge inside the fuel cell holding space.
또한, 본 발명은 연료 전지의 연료 공급을 재생하는 방법을 포함한다. 카트리지를 연료 전지로부터 제거하는 단계, 강성 외부 용기를 분해하지 않고 카트리지의 내부 용기를 연료를 포함하는 유체를 내장하는 적절한 내부 용기로 대체하는 단계 및 내부 용기로부터 연료 전지로 유체를 제공하도록 카트리지를 연료 전지 내부로 다시 삽입하는 단계를 포함한다. 이러한 실시예에 있어서, 카트리지는 강성 외부 용기 및 폐쇄된 가요성 내부 용기를 포함하고 강성 용기는 외부 용기를 분해하지 않고 가용성 내부 용기의 제거를 위해 제공된다.The invention also includes a method for regenerating a fuel supply of a fuel cell. Removing the cartridge from the fuel cell, replacing the inner container of the cartridge with a suitable inner container containing the fluid containing the fuel without disassembling the rigid outer container and fueling the cartridge to provide fluid from the inner container to the fuel cell Reinserting into the cell. In this embodiment, the cartridge includes a rigid outer container and a closed flexible inner container and the rigid container is provided for removal of the soluble inner container without disassembling the outer container.
연료 전지와 함께 사용하도록 구성된 개량된 연료 저장 용기는 유체, 일반적으로 액체가 저장되는 가용성 내부 용기와 합체되는 강성 외부 용기를 포함한다. 외부 용기는 일반적으로 충전된 내부 용기의 외부 용기 안으로의 이송을 허용하는 포트를 포함한다. 가용성 내부 용기는 연료 저장 용기가 적절한 연료 전지 내부로 삽입되는 경우 내부 용기 내부에 저장된 유체가 접근되는 것을 허용하는 재밀봉 가능한 연결부를 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 강성 외부 용기는 재밀봉 가능한 연결부로의 접근을 허용하는 유체 접근 포트를 더 포함한다. 이러한 연료 저장 용기의 설계는 내부 용기 내에 저장된 실질적으로 모든 유체가 제거되는 경우 사용자가 가용성 내부 용기를 대체하는 것을 허용한다. 또한, 본 설계는 실질적으로 모든 유체가 제거된 경우 사용자가 가용성 내부 용기와 함께 외부 용기를 처분하는 것 대신에 강성 외부 용기를 재사용하는 것을 허용한다. 강성 외부 용기가 재사용될 수 있기 때문에, 연료 사용과 관련된 비용은 감소될 수 있다.An improved fuel storage container configured for use with a fuel cell includes a rigid outer container incorporating a soluble inner container in which a fluid, generally a liquid, is stored. The outer container generally includes a port to allow transfer of the filled inner container into the outer container. The soluble inner container includes a resealable connection that allows fluid stored inside the inner container to be accessible when the fuel storage container is inserted into a suitable fuel cell. In some embodiments, the rigid outer container further includes a fluid access port to allow access to the resealable connection. This design of the fuel storage container allows the user to replace the soluble inner container when substantially all the fluid stored in the inner container is removed. The design also allows the user to reuse the rigid outer container instead of disposing of the outer container with the soluble inner container when substantially all fluid is removed. Since the rigid outer container can be reused, the costs associated with fuel use can be reduced.
도1을 참조하면, 일 실시예에 있어서, 유체 저장 용기(100)는 내부 공간(102)을 가진 강성 외부 용기(101) 및 내부 공간(102) 내부에 위치되는 폐쇄된 가요성 내부 용기(104)를 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 액체는 가요성 내부 용기(104) 내부에 위치된다. 일 실시예에 있어서, 포트(106)는 외부 용기(101) 내부에 제공되어 가요성 내부 용기(104)가 강성 외부 용기(101)를 분해시키지 않고 내부 공간(102) 안 또는 밖으로 이송되는 것을 허용한다. 몇몇 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기(104)는 재밀봉 가능한 연결부(108)를 포함한다.Referring to FIG. 1, in one embodiment, the fluid storage container 100 is a rigid outer container 101 having an inner space 102 and a closed flexible inner container 104 located inside the inner space 102. ). In some embodiments, the liquid is located inside the flexible inner container 104. In one embodiment, the port 106 is provided inside the outer container 101 to allow the flexible inner container 104 to be transported in or out of the inner space 102 without disassembling the rigid outer container 101. do. In some embodiments, flexible inner container 104 includes a resealable connection 108.
일반적으로, 강성 외부 용기(101)는 가용성 내부 용기(104)를 위한 적절한 보호 하우징을 제공할 수 있는 임의의 재료로 제조될 수 있다. 강성 외부 용기(101)로서 사용하기 적절한 재료는 예를 들면 금속, 폴리머 및 그 조합을 포함한다. 강성 외부 용기(101)용으로 적절한 폴리머는 예를 들면 폴리(비닐 클로라이드), 고밀도 폴리(에틸렌), 폴리카보네이트, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(프로필렌), 폴리우레탄, 적절한 그 혼성 폴리머 및 그 혼합물을 포함한다. 특정 외부 용기 재료의 선택은 일반적으로 특정 적용예의 원하는 특성에 의해 결정될 수 있다. 강성 외부 용기(101)의 치수는 강성 외부 용기(101)가 특정 연료 전지와 작동식으로 결합되거나 그 안에 삽입되는 것을 허용하도록 선택 또는 조정될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 강성 외부 용기(101)는 가요성 내부 용기(104)의 해제 가능 연결부(108)로의 접근을 제공하는 유체 접근 포트(109)를 더 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 도1에 도시된 바와 같이, 연료 접근 포트(109)는 강성 외부 용기(101)의 개구이다. 또한, 강성 외부 용기(101)는 유체가 제거될 때 대기압이 가용성 내부 용기(104)를 붕괴시키는 것을 허용할 수 있게 하는 벤트(11)를 선택적으로 포함할 수 있다.In general, the rigid outer container 101 may be made of any material capable of providing a suitable protective housing for the soluble inner container 104. Materials suitable for use as the rigid outer container 101 include, for example, metals, polymers, and combinations thereof. Suitable polymers for the rigid outer container 101 are, for example, poly (vinyl chloride), high density poly (ethylene), polycarbonate, poly (ethylene terephthalate), poly (propylene), polyurethane, suitable interpolymers thereof and their Mixtures. The choice of a particular outer container material can generally be determined by the desired properties of the particular application. The dimensions of the rigid outer container 101 can be selected or adjusted to allow the rigid outer container 101 to be operatively coupled to or inserted into a particular fuel cell. In some embodiments, the rigid outer container 101 further includes a fluid access port 109 that provides access to the releasable connection 108 of the flexible inner container 104. In some embodiments, as shown in FIG. 1, the fuel access port 109 is an opening of the rigid outer container 101. The rigid outer container 101 can also optionally include a vent 11 that allows atmospheric pressure to collapse the soluble inner container 104 when the fluid is removed.
몇몇 실시예에 있어서, 스프링 또는 다른 기계 구조물은 강성 외부 용기(101)의 내부 공간(102) 내부에 작동식으로 위치 설정될 수 있어서 유체가 제거되는 경우 가용성 내부 용기(104)를 붕괴시킨다. 특히, 스프링은 가요성 내부 용기(104)와 접촉하는 가압 표면에 작동식으로 결합될 수 있다. 가압 표면은 스프링과 내부 용기(104) 사이에 힘을 전달하기 위해 제공된다. 일 실시예에 있어서, 스프링은 편향되어서 가용성 내부 용기(104)가 강성 외부 용기(101)의 내부 공간(102) 내부에 삽입되고 스프링은 압축된다. 본 실시예에 있어서, 유체가 가용성 내부 용기(104)로부터 제거됨에 따라, 스프링은 팽창하여 가용성 내부 용기(104)를 가압한다. 이 기술 분야의 통상의 숙련자는 가요성 내부 용기(104)를 붕괴시키는 또 다른 방법 및 구조물이 가능하다는 것을 이해할 것이다.In some embodiments, a spring or other mechanical structure can be operatively positioned within the interior space 102 of the rigid outer container 101 to collapse the soluble inner container 104 when fluid is removed. In particular, the spring may be operatively coupled to the pressing surface in contact with the flexible inner container 104. A pressurized surface is provided to transfer the force between the spring and the inner container 104. In one embodiment, the spring is deflected such that the soluble inner container 104 is inserted into the inner space 102 of the rigid outer container 101 and the spring is compressed. In this embodiment, as the fluid is removed from the soluble inner container 104, the spring expands to pressurize the soluble inner container 104. Those skilled in the art will appreciate that other methods and structures are possible for disrupting flexible inner container 104.
강성 외부 용기(101)는 가용성 내부 용기(104)가 강성 외부 용기(101)를 분해시키지 않고 강성 외부 용기(101) 내부 그리고 외부로 이송되는 것을 허용하는 포트(106)를 더 포함한다. 용어 포트는 충전된 가요성 내부 용기가 강성 외부 용기(101)의 내부 공간(102) 내부 및 외부로 이송되는 것을 허용하는 임의의 개구 또는 기계적 구조물을 의미하는데 널리 사용되고 있다. 일반적으로, 포트는 충전된 가요성 내부 용기(104)의 최소 단면적 보다 약간 큰 치수를 가질 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 있어서, 포트(106)는 강성 외부 용기(101)의 일단부에 위치하는 개구일 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 있어서 포트(106)는 재밀봉 가능한 연결부(108)로의 접근을 제공함으로써 연료 접근 포트(109)로서도 기능할 수 있다.The rigid outer container 101 further includes a port 106 that allows the soluble inner container 104 to be transported into and out of the rigid outer container 101 without disassembling the rigid outer container 101. The term port is widely used to mean any opening or mechanical structure that allows the filled flexible inner container to be transferred into and out of the inner space 102 of the rigid outer container 101. In general, the port may have a dimension slightly larger than the minimum cross-sectional area of the filled flexible inner container 104. As shown in FIG. 2, in one embodiment, the port 106 may be an opening located at one end of the rigid outer container 101. As shown in FIG. 2, in one embodiment port 106 may also function as fuel access port 109 by providing access to resealable connections 108.
몇몇 실시예에 있어서, 강성 외부 용기(101)는 일반적으로 가요성 내부 용기(104) 내부에 내장된 유체의 상당 부분 또는 전부가 제거된 이후에 강성 외부 용기(101)의 상태에 따라 재사용 또는 재생될 수도 있다. 강성 외부 용기(101)가 가용성 내부 용기(104) 내부에 내장된 유체의 상당 부분이 제거된 이후에도 훼손되지 않은 경우, 강성 외부 용기(101)는 새로 충전된 가요성 내부 용기와 함께 재사용될 수도 있다. 강성 외부 용기(101)가 훼손되거나 또는 구조적으로 저하된 경우, 강성 외부 용기(101)는 재생될 수도 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 강성 외부 용기(101)는 외부 용기(101)를 입자로 연마시켜 재성형하거나 입자를 새로운 용기(101)로 재처리함으로써 재생될 수 있다. 이 기술 분야의 숙련자는 다른 재생 방법이 있으며 특정 재생 방법이 본 개시 내용에서 요구되지 않음을 이해할 것이다.In some embodiments, the rigid outer container 101 is generally reused or regenerated depending on the state of the rigid outer container 101 after a significant portion or all of the fluid contained within the flexible inner container 104 has been removed. May be If the rigid outer container 101 has not been tampered with since a significant portion of the fluid contained within the soluble inner container 104 has been removed, the rigid outer container 101 may be reused with the newly filled flexible inner container. . If the rigid outer container 101 is damaged or structurally degraded, the rigid outer container 101 may be regenerated. In some embodiments, the rigid outer container 101 may be regenerated by grinding the outer container 101 with particles or by reprocessing the particles into a new container 101. Those skilled in the art will appreciate that there are other regeneration methods and that no particular regeneration method is required in the present disclosure.
도1을 참조하면, 용기(100)는 포트(106)로의 접근을 조절하기 위해 폐쇄 위치 및 개방 위치를 가지는 폐쇄 부재(112)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 폐쇄 부재(112)는 강성 외부 용기(101)에 작동식으로 결합되고 적어도 부분적으로 포트(106)를 차단하도록 선택적으로 폐쇄될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 폐쇄 부재(112)는 내부 용기(104)에 대한 훼손을 방지하고 내부 용기(104)를 외부 용기(101) 내부에 유지하도록 강성 외부 용기(101)에서 가요성 내부 용기(104)를 둘러싸도록 구성된다. 폐쇄 부재(112)는 예를 들면, 금속, 폴리머 및 그 조합을 포함하는 연료 전지용으로 사용하기 적절한 재료로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 폐쇄 부재(112)는 강성 외부 용기(101)와 동일한 재료로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, the container 100 may further include a closure member 112 having a closed position and an open position to regulate access to the port 106. In some embodiments, the closure member 112 may be selectively closed to operatively couple to the rigid outer container 101 and at least partially block the port 106. In some embodiments, the closure member 112 is a flexible inner container 104 in the rigid outer container 101 to prevent damage to the inner container 104 and to keep the inner container 104 inside the outer container 101. It is configured to enclose). The closure member 112 may be composed of a material suitable for use for fuel cells, including, for example, metals, polymers, and combinations thereof. In some embodiments, the closure member 112 may be made of the same material as the rigid outer container 101.
가요성 내부 용기(104)는 유체, 일반적으로 액체를 내장하고 강성 외부 용기(101)의 내부 공간(102)에 끼워지도록 구성된다. 가요성 내부 용기는 유체에 대해 화학적으로 상용성을 가지는, 예를 들면 불활성이고 가요성 내부 용기(104) 내부에 저장된 유체를 오염시키지 않는 하나 이상의 층을 가진 임의의 가요성 재료로 구성될 수 있다. 게다가, 가요성 내부 용기(104)의 재료는 유체에 대해 불투과성이어야만 한다. 가요성 내부 용기(104)의 재료는 유체 저장 용기를 생산하는 것과 관련된 비용을 감소시키도록 부분적으로 선택될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기(104)는 예를 들면 백 또는 파우치일 수 있다. 가요성 내부 용기(104)를 형성하기 적절한 재료는 폴리(테트라플루오르에틸렌), 폴리(비닐리덴플루오라이드), 플루오르알콕시 테트라플루오르에틸렌(PFA) 및 그 혼합물과 합성물과 같은 플루오르 폴리머를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 또한 폴리(에틸렌), 폴리(프로필렌), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트 글리콜), 적절한 그 혼성 폴리머 및 그 혼합물과 같은 폴리머가 가요성 내부 용기(104)를 형성하는데 사용될 수 있다.The flexible inner container 104 is configured to contain a fluid, generally a liquid, and to fit in the interior space 102 of the rigid outer container 101. The flexible inner container may be composed of any flexible material that has one or more layers that are chemically compatible with the fluid, for example inert and do not contaminate the fluid stored inside the flexible inner container 104. . In addition, the material of the flexible inner container 104 must be impermeable to the fluid. The material of flexible inner container 104 may be selected in part to reduce the costs associated with producing a fluid storage container. In some embodiments, flexible inner container 104 may be a bag or pouch, for example. Suitable materials for forming the flexible inner container 104 include, but are not limited to, fluoropolymers such as poly (tetrafluoroethylene), poly (vinylidene fluoride), fluoroalkoxy tetrafluoroethylene (PFA) and mixtures and composites thereof. It doesn't work. Also polymers such as poly (ethylene), poly (propylene), poly (vinyl chloride), poly (ethylene terephthalate glycol), suitable hybrid polymers and mixtures thereof can be used to form the flexible inner container 104.
몇몇 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기(104) 내부에 내장되는 유체는 알코올과 같은 연료 전지용 유체를 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 알코올은 메탄올을 포함한다. 일반적으로, 유체는 실질적으로 순수한 것이거나 희석될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 연료는 중량당 약 1 %로부터 중량당 약 95 %까지의 농도로 희석될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 연료는 중량당 약 35 % 내지 중량당 75 %의 농도로 희석된다. 이 기술 분야의 숙련자는 추가의 농도 범위가 고려될 수 있고 이는 본 개시내용에 포함됨을 이해할 것이다. 몇몇 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기(104) 내부에 내장되는 유체는 예를 들면, 부탄과 같은 알칸, JP8 제트 연료와 같은 제트 연료, 생물 연료, 혈당, 다른 탄화수소 유도물, 다른 유사 연료 또는 그 조합을 포함한다. 가요성 내부 백(104) 내부에 내장되는 연료의 선택은 대응하는 연료 전지의 설계에 의해 안내될 것이다.In some embodiments, the fluid embedded within flexible inner container 104 includes a fluid for fuel cells, such as alcohol. In some embodiments, the alcohol comprises methanol. In general, the fluid may be substantially pure or diluted. In some embodiments, the fuel may be diluted to a concentration from about 1% by weight to about 95% by weight. In another embodiment, the fuel is diluted to a concentration of about 35% to 75% by weight. Those skilled in the art will understand that additional concentration ranges may be considered and are included in the present disclosure. In some embodiments, the fluid embedded within flexible inner container 104 may be, for example, alkanes such as butane, jet fuels such as JP8 jet fuels, biofuels, blood sugar, other hydrocarbon derivatives, other similar fuels, or That combination. The choice of fuel contained within flexible inner bag 104 will be guided by the design of the corresponding fuel cell.
가요성 내부 용기(104)는 가요성 내부 용기(104) 내측에 저장되는 유체로의 접근을 허용하는 재밀봉 가능한 연결부(108)를 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 재밀봉 가능한 연결부(108)는 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인을 포함하지만, 다른 실시예에서는 재밀봉 가능한 연결부(108)가 후술되는 바와 같이 기계식 밀봉 구조물과 같은 국부 밀봉 구조물을 포함한다. 재밀봉 가능한 연결부(108)가 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인을 포함하는 실시예에 있어서, 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인은 구멍이 있는 멤브레인이 제거된 이후에 재밀봉 또는 폐쇄가 가능하도록 선택된다. 일반적으로 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인은 구멍이 있는 멤브레인이 제거된 이후에 재밀봉할 수 있는 내화학성 탄성 재료를 포함할 수 있다. 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인은 가용성 내부 용기(104)에 저장되는 유체에 대해 내성을 가져서 저장된 유체를 훼손하거나 오염시키지 않도록 선택되어야만 한다.The flexible inner container 104 includes a resealable connection 108 that allows access to the fluid stored inside the flexible inner container 104. In some embodiments, the resealable connection 108 includes a punctureable membrane, while in other embodiments the resealable connection 108 includes a local sealing structure, such as a mechanical seal structure, as described below. do. In embodiments where the resealable connection 108 includes a permeable membrane, the permeable membrane is selected to be resealable or closed after the perforated membrane is removed. In general, the permeable membrane may comprise a chemically resistant elastic material that can be resealed after the perforated membrane is removed. The permeable membrane should be chosen to be resistant to the fluid stored in the soluble inner container 104 so as not to damage or contaminate the stored fluid.
일 실시예에 있어서, 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인은 중심부를 둘러싸는 주연부 영역을 포함하는 표면을 따라 정의되는 영역을 가진 멤브레인일 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 주연 영역 및 중심 부분 모두는 탄성 재료로 구성된다. 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인의 주연 영역은 비교적 두껍지만 중심부는 구멍이 있는 멤브레인이 중심부를 관통하는 것을 허용하도록 비교적 얇다. 일반적으로, 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인은 중심부 영역을 유지하고 멤브레인을 재폐쇄 또는 재밀봉시키는 탄력성에 기여할 수 있는 탄성 재료의 더 큰 영역으로 중심부를 둘러쌈으로써 재밀봉 가능하게 제조될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 중심부는 구멍이 있는 멤브레인의 외직경보다 약간 더 큰 직경을 가진다. 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인을 구성하는데 사용될 수 있는 적절한 탄성 재료 중 하나로서 듀폰사의 Hytrel® 상표명으로 판매되고 있는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머가 있다. 구멍을 뚫을 수 있는 멤브레인은 본 명세서에서 참조되는 예를 들면 발명의 명칭이 "컨테이너용 자가 재밀봉 폐쇄부"인 레비에게 허여된 미국 특허 제6,361,744호, 발명의 명칭이 "다중 용도 유니버셜 커넥터"인 니에도스피알 주니어에게 허여된 미국 특허 제6,039,718호, 발명의 명칭이 "다중 피어싱용 인크로징 캡"인 미첼 등에게 허여된 미국특허 제6,068,150호, 발명의 명칭이 "자가 밀봉식 구멍을 뚫을 수 있는 용기 캡"인 레비에게 허여된 미국특허 제6,030,582호, 발명의 명칭이 "구멍이 뚫어질수 있는 밀봉 본체를 가진 용기 밀봉"인 시왑에게 허여된 미국특허 제6,024,235호 및 발명의 명칭이 "다중 용도 유니버설 스톱퍼"인 니에도스피알 주니어 등에게 허여된 미국특허 제5,971,181호에 개시된다.In one embodiment, the permeable membrane may be a membrane having a region defined along a surface including a peripheral region surrounding the central portion. In some embodiments, both the peripheral region and the central portion are composed of elastic material. The perimeter region of the permeable membrane is relatively thick but the center is relatively thin to allow the perforated membrane to penetrate the center. In general, perforated membranes can be made resealable by enclosing the central portion with a larger area of elastic material that can maintain the central region and contribute to the resiliency of reclosing or resealing the membrane. In some embodiments, the central portion has a diameter slightly larger than the outer diameter of the perforated membrane. One suitable elastomeric material that can be used to construct perforated membranes is the thermoplastic polyester elastomer sold under the Hytrel® brand of DuPont. Perforated membranes are referred to herein, for example, US Pat. No. 6,361,744 to Levi, entitled "Self-Reseal Closure for Containers," US Pat. U.S. Patent No. 6,039,718 to Nidospial Jr., U.S. Patent No. 6,068,150 to Mitchell et al., Titled "Multiple Piercing Enclosure Cap", and the name of the invention "Perforated self-sealing holes. US Pat. No. 6,030,582 to Levi, which is a "capable container cap," US Pat. No. 6,024,235 to Schwab, entitled "Multiple Seals with a Sealable Body That Can Be Perforated," and US Pat. US Patent No. 5,971,181 to Nidospial Jr., et al., Universal Stopper for Use.
다른 실시예에 있어서, 재밀봉 가능한 연결부(108)는 결합 가능한 기계식 밀봉 구조물을 포함한다. 도3을 참조하면, 결합 가능한 기계식 밀봉 구조물(300)의 일예가 도시된다. 결합 가능한 기계식 밀봉 구조물(300)은 저장되는 유체에 대해 화학적으로 내성을 가지는 임의의 플라스틱, 금속, 세라믹 또는 그 조합으로 구성될 수 있다. 일반적으로, 기계식 밀봉 구조물은 밀봉부를 잠금 해제 또는 개방시키는 대응 구조물(302)과 선택적으로 정합할 수 있는 임의의 구조물일 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 기계식 밀봉 구조물(300)이 대응 구조물(302)과 결합 해제하는 경우, 기계식 밀봉 구조물(300)은 밀봉되고, 이는 유체가 기계식 밀봉 구조물(300)을 통해 유동하는 것을 방지한다.In another embodiment, the resealable connection 108 includes a engageable mechanical seal structure. Referring to FIG. 3, one example of a joinable mechanical sealing structure 300 is shown. The joinable mechanical seal structure 300 may be comprised of any plastic, metal, ceramic, or combination thereof that is chemically resistant to the fluid being stored. In general, the mechanical seal structure can be any structure that can selectively mate with a corresponding structure 302 that unlocks or opens the seal. In some embodiments, when the mechanical sealing structure 300 disengages from the corresponding structure 302, the mechanical sealing structure 300 is sealed, which prevents fluid from flowing through the mechanical sealing structure 300. .
일 실시예에 있어서, 기계식 밀봉 구조물은 신속한 연결 시스템을 포함한다. 용어 신속한 연결 시스템은 용이하게 결합 및 결합 해제될 수 있어 밀봉된 용기 외부로의 유체 이송을 제공하는 기계식 구조물을 설명하는데 넓게 사용되고 있다. 신속한 연결 시스템의 예로서는 모두 본 명세서에서 참조되는 발명의 명칭이 "커넥터 조립체 및 제조 방법"인 코벳 등에게 허여된 미국특허 제5,799,986호, 발명의 명칭이 "신속 연결 충전 시스템"인 헨난 등에게 허여된 미국특허 제6,497,260호 및 발명의 명칭이 "신속 연결 커플링"인 앤더슨에게 허여된 미국특허 제6,488,320호에서 개시된다. 다른 실시예에 있어서, 기계식 밀봉 구조물은 니들리스 밸브(needless vlave)를 포함할 수 있다. 일반적으로 니들리스 밸브는 작동하는 구조물에 작동식으로 결합되는 경우 유체를 해제시키고 작동하는 구조물이 제거된 경우 재밀봉할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 작동 장치는 니들리스 밸브를 개방시키고 밀봉된 용기 밖으로의 유체의 유동을 안내한다. 니들리스 밸브의 예는 본 명세서에서 참조되는 발명의 명칭이 "니들리스 밸브 커넥터"인 오르 등에게 허여된 미국특허 제6,050,978호 및 발명의 명칭이 "니들리스 밸브"인 도일에게 허여된 미국특허 제6,290,206호에 개시된다. 이 기술 분야의 숙련자는 다른 기계식 밀봉 구조물이 가능하고 특정 기계식 밀봉 구조물이 요구되는 것이 아님을 이해할 것이다.In one embodiment, the mechanical seal structure includes a quick connection system. The term quick connection system is widely used to describe a mechanical structure that can be easily engaged and disengaged to provide fluid transfer out of a sealed container. Examples of quick connection systems include US Pat. No. 5,799,986, issued to Corvette et al., Entitled “Connector Assemblies and Manufacturing Methods,” referred to herein, and Hennan et al., Titled “Quick Connected Charging Systems”. US Pat. No. 6,497,260 and US Pat. No. 6,488,320 to Anderson, entitled "Quick Connect Coupling." In another embodiment, the mechanical seal structure may comprise a needless vlave. In general, the needleless valve may release fluid when operatively coupled to the actuating structure and reseal when the actuating structure is removed. In some embodiments, the actuating device opens the needleless valve and directs the flow of fluid out of the sealed container. Examples of needleless valves are described in U.S. Patent No. 6,050,978 to Orr et al., Entitled "Needless Valve Connector" and U.S. Patent No. 6,290,206. Those skilled in the art will understand that other mechanical sealing structures are possible and that no particular mechanical sealing structure is required.
몇몇 실시예에 있어서, 대응 구조물(302)은 연료 전지의 일부분을 형성하여서, 대응 구조물(302)은 연료 저장 용기가 연료 전지의 연료 용기 유지 공간에 삽입되거나 작동식으로 결합되는 경우 기계식 밀봉 구조물(300)과 결합한다. 대응 구조물(302)이 기계식 밀봉 구조물(300)과 결합하는 경우, 기계식 밀봉 구조물(300)은 밀봉되지 않아서 유체는 연료 전지의 유체 통로(306)로 기계식 밀봉 구조물(300)을 통해 유동한다. 유체 유동 동안 유체 누설을 방지하기 위해, 기계식 밀봉 구조물(300)의 몇몇 실시예는 기계식 밀봉 구조물(300)이 대응 구조물(302)에 삽입되는 경우 밀봉부를 형성하는 O링(308)을 가진다.In some embodiments, the corresponding structure 302 forms part of the fuel cell, such that the corresponding structure 302 is a mechanically sealed structure when the fuel storage container is inserted or operatively coupled to the fuel container holding space of the fuel cell. 300). When the corresponding structure 302 is coupled with the mechanical sealing structure 300, the mechanical sealing structure 300 is not sealed so that fluid flows through the mechanical sealing structure 300 to the fluid passageway 306 of the fuel cell. To prevent fluid leakage during fluid flow, some embodiments of the mechanical seal structure 300 have an O-ring 308 that forms a seal when the mechanical seal structure 300 is inserted into the corresponding structure 302.
도3을 참조하면, 몇몇 실시예에 있어서 기계식 밀봉 구조물(300) 및 대응 구조물(302)은 기계식 밀봉 구조물(300)이 대응 구조물(302)과 정확하게 결합하는 것을 보장하도록 정렬 구조물(304, 306)을 더 포함한다. 기본적으로, 두 개 이상의 구조물이 소정 방향으로 함께 결합되는 것을 허용하는 임의의 기계 기구가 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 정렬 구조물(304, 306)은 홈 및 돌출 구조물일 수 있고 다른 기구도 가능하다.Referring to FIG. 3, in some embodiments the mechanical sealing structure 300 and the corresponding structure 302 are aligned structures 304, 306 to ensure that the mechanical sealing structure 300 is accurately coupled with the corresponding structure 302. It includes more. Basically, any mechanical mechanism can be used that allows two or more structures to be joined together in a given direction. In one embodiment, the alignment structures 304 and 306 may be grooves and protruding structures, and other mechanisms are possible.
도4를 참조하면, 몇몇 실시예에 있어서 저장 용기(100)는 재밀봉 가능한 연결부(108)를 강성 외부 용기(101)의 유체 접근 포트(109) 내에 정렬 및 유지시키도록 구성된 해제 가능한 고정 구조물(400)을 더 포함한다. 해제 가능한 고정 구조물(400)은 재밀봉 가능한 연결부(108) 상에서 대응 구조물과 접촉 결합 또는 결합할 수 있는 클립 또는 노치와 같은 임의의 기계식 구조물일 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 고정 구조물(400)은 재밀봉 가능한 연결부(108)가 유체 접근 포트(109)에 나사 결합하는 것을 허용하는 나사 기구를 포함할 수 있다. 해제 가능한 고정 구조물(400)은 연료 전지 적용예에서 사용하기 적절한 임의의 재료로 구성될 수 있다. 적절한 재료의 예로는 강성 플라스틱, 금속 및 그 조합이 있다.Referring to FIG. 4, in some embodiments the storage container 100 is a releasable fixed structure configured to align and maintain the resealable connection 108 within the fluid access port 109 of the rigid outer container 101. 400). The releasable fixation structure 400 can be any mechanical structure, such as a clip or notch, that can be in engagement or mating with the corresponding structure on the resealable connection 108. In some embodiments, the securing structure 400 may include a screw mechanism that allows the resealable connection 108 to screw into the fluid access port 109. The releasable anchoring structure 400 may be comprised of any material suitable for use in fuel cell applications. Examples of suitable materials are rigid plastics, metals and combinations thereof.
도5를 참조하면, 몇몇 실시예에 있어서 연료 저장 용기(100)는 외부 용기(101)를 합체되는 연료 전지의 연료 전지 유지 공간과 정확하게 정렬시키는 용기 정렬 구조물(500)을 더 포함한다. 따라서, 연료 전지 용기(100)는 연료 전지로부터 결합 및 결합 해제하는 카트리지로 칭해질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 용기 정렬 구조물(500)은 연료 전지의 유지 공간 내에 형성된 돌출부와 작동식으로 결합하는 강성 외부 용기(101) 내부에 형성되는 홈을 포함할 수 있다. 특정 정렬 구조물(500)이 요구되는 것은 아니며 이 기술 분야의 숙련자는 다른 정렬 구조물도 본 개시 내용 에 포함됨을 이해할 것이다. 몇몇 실시예에 있어서, 연료 저장 용기(100)는 래치(502) 등을 더 포함할 수 있다. 래치(502)는 카트리지를 연료 전지와 적절한 위치에서 해제 가능하게 고정시키는 탭 또는 유사한 구조물일 수 있다. 래치(502)는 배터리를 휴대용 전자 장치 상에서 적절한 위치에 유지하는데 사용되는 구조물과 유사할 수 있다.Referring to FIG. 5, in some embodiments, the fuel reservoir 100 further includes a vessel alignment structure 500 that accurately aligns the outer vessel 101 with the fuel cell holding space of the fuel cell to be incorporated. Thus, the fuel cell container 100 may be referred to as a cartridge that engages and disengages from the fuel cell. In one embodiment, the vessel alignment structure 500 may include a groove formed inside the rigid outer vessel 101 that operatively engages a protrusion formed in the holding space of the fuel cell. No particular alignment structure 500 is required and those skilled in the art will understand that other alignment structures are also included in the present disclosure. In some embodiments, fuel reservoir 100 may further include a latch 502 or the like. The latch 502 may be a tab or similar structure that releasably secures the cartridge with the fuel cell in an appropriate position. The latch 502 may be similar to the structure used to hold the battery in a proper position on the portable electronic device.
연료 저장 용기의 연료 전지와의 관계와 관련하여서는, 관계의 일예가 도6에 도시된다. 본 실시예에 있어서, 연료 전지(600)는 연료 저장 용기(100)를 수용하도록 구성된 연료 저장 용기 유지 공간(602)을 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서 연료 저장 용기(100)가 연료 전지(600)에 딱 맞게 끼워 맞춤되지만, 다른 실시예에 있어서는 연료 저장 용기(100)는 연료 전지(600)에 의해 부분적으로만 둘러싸인다. 몇몇 실시예에 있어서, 연료 저장 용기 유지 공간(602)은 연료 전지(600)의 측면 상에 위치될 수 있고, 다른 실시예에서는 유지 공간(602)이 연료 전지(600)의 상부 또는 바닥부 상에 위치될 수 있고, 또 다른 실시예에서는 유지 공간(602)이 연료 전지(600)의 에지를 따라 위치될 수 있다. 이 기술 분야의 숙련자는 유지 공간(602)의 위치 및 형상의 변동이 가능하고 이는 본 개시 내용에 포함됨을 이해할 것이다.With regard to the relationship of the fuel storage container with the fuel cell, an example of the relationship is shown in FIG. In the present embodiment, the fuel cell 600 includes a fuel storage container holding space 602 configured to receive the fuel storage container 100. In some embodiments the fuel storage container 100 fits snugly to the fuel cell 600, while in other embodiments the fuel storage container 100 is only partially surrounded by the fuel cell 600. In some embodiments, the fuel storage container holding space 602 may be located on the side of the fuel cell 600, and in other embodiments the holding space 602 is on the top or bottom of the fuel cell 600. In another embodiment, the holding space 602 may be located along the edge of the fuel cell 600. Those skilled in the art will appreciate that variations in the position and shape of the holding space 602 are possible and are included in the present disclosure.
연료 저장 용기(100)를 조립하기 위해서, 부품이 생산되고 부품은 연료 저장 용기를 형성하기 위해 조립된다. 전술된 바와 같이, 강성 외부 용기(100)는 예를 들면, 금속, 플라스틱 또는 금속 및 플라스틱의 조합으로 구성될 수 있다. 강성 외부 용기(100)가 플라스틱으로 구성되는 실시예에 있어서, 강성 외부 용기(100)는 사출 성형, 압출 성형, 중공 성형, 기계 가공 또는 압출에 의해 생산될 수 있다. 가요성 내부 용기(104)는 예를 들면 압출, 적층, 소결 또는 용해 처리 기술에 의해 생산될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 재밀봉 가능한 연결부(108)는 가요성 내부 용기(104)를 따라 형성될 수 있지만, 다른 실시예에서는 재밀봉 가능한 연결부(108)는 가요성 내부 용기(104)의 형성 이후에 가요성 내부 용기(104) 내부에 삽입될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 재밀봉 가능한 연결부(108)는 가요성 내부 용기(104)의 강성 외부 용기(101) 내로의 삽입 이전에 가요성 내부 용기(104)를 유체로 충전시키는데 사용된다. 일단 가요성 내부 용기(104)가 적절한 유체로 충전되어 밀봉되면, 가요성 내부 용기(104)는 포트(106)를 통해 강성 외부 용기(100)의 내부 공간(102) 내에 위치될 수 있다.To assemble the fuel storage container 100, a part is produced and the part is assembled to form a fuel storage container. As described above, the rigid outer container 100 may be composed of, for example, metal, plastic or a combination of metal and plastic. In embodiments where the rigid outer container 100 is made of plastic, the rigid outer container 100 may be produced by injection molding, extrusion molding, blow molding, machining or extrusion. Flexible inner container 104 may be produced, for example, by extrusion, lamination, sintering or dissolution processing techniques. In some embodiments, resealable connection 108 may be formed along flexible inner container 104, while in other embodiments resealable connection 108 may be formed after formation of flexible inner container 104. May be inserted into the flexible inner container 104. In some embodiments, the resealable connection 108 is used to fill the flexible inner container 104 with fluid prior to insertion of the flexible inner container 104 into the rigid outer container 101. Once the flexible inner container 104 is filled and sealed with a suitable fluid, the flexible inner container 104 can be positioned within the interior space 102 of the rigid outer container 100 through the port 106.
적절한 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기(104)는 재밀봉 가능한 연결부(108) 및 분배 시스템을 사용하여 충전될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 분배 시스템은 선택된 양의 유체를 운반하도록 주사기 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서는, 가요성 내부 용기(104)는 충전 라인 상에서 충전될 수 있다. 충전 라인의 분배 시스템은 유체가 용기로부터 가요성 내부 용기(104)로 유동하는 것을 허용하도록 재밀봉 가능한 연결부(108)와 작동식으로 결합할 수 있는 구조물을 가지는 드럼 또는 다른 용기를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 분배 시스템은 분배 시스템으로부터 가요성 내부 용기(104)로의 유체의 이송을 용이하게 할 수 있는 펌프를 더 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 중력이 유체를 분배 시스템으로부터 가요성 내부 용기(104)로 이송하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 충전 라인은 가요성 내부 용기(104)를 적절한 유체로 충전시키고 내부 용기(104)를 밀봉시키도록 재밀봉 가능한 연결부를 가요성 내부 용기(104)에 결합시킬 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 분배 시스템 및 충전 라인은 자동화될 수 있다. 충전된 가요성 내부 용기(104)는 예를 들면 제조 설비 공장에서, 배급 센터에서 또는 연료 전지 사용자에 의해 강성 외부 용기(101) 내부로 삽입될 수 있다. 이 기술 분야의 숙련자는 가요성 내부 용기(104)를 충전시키는 추가의 방법이 존재하고 이는 본 개시 내용의 범위에 포함됨을 것을 이해할 것이다.In a suitable embodiment, the flexible inner container 104 may be filled using a resealable connection 108 and a dispensing system. In some embodiments, the dispensing system can include a syringe or the like to carry a selected amount of fluid. In some embodiments, flexible inner container 104 may be filled on a filling line. The dispensing system of the filling line may comprise a drum or other vessel having a structure that is operatively engageable with the resealable connection 108 to allow fluid to flow from the vessel into the flexible inner vessel 104. . In some embodiments, the dispensing system further includes a pump that can facilitate the transfer of fluid from the dispensing system to the flexible inner container 104. In another embodiment, gravity can be used to transfer fluid from the dispensing system to the flexible inner container 104. In one embodiment, the filling line may couple the resealable connection to the flexible inner container 104 to fill the flexible inner container 104 with a suitable fluid and seal the inner container 104. In some embodiments, the dispensing system and filling line can be automated. The filled flexible inner container 104 may be inserted into the rigid outer container 101, for example, at a manufacturing facility, at a distribution center, or by a fuel cell user. Those skilled in the art will understand that there are additional methods of filling the flexible inner container 104, which are within the scope of the present disclosure.
강성 외부 용기(101)는 일반적으로 충전된 내부 용기가 강성 외부 용기(101) 내부에 위치될 수 있도록 구성되지만, 가요성 내부 용기(104)는 강성 외부 용기(101) 내부에 삽입되어 적절한 유체로 충전된다. 본 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기(104)는 예를 들면, 충전 라인 또는 분배 시스템에 의해 충전될 수 있다.The rigid outer container 101 is generally configured such that a filled inner container can be positioned inside the rigid outer container 101, while the flexible inner container 104 is inserted into the rigid outer container 101 to provide a suitable fluid. Is charged. In the present embodiment, the flexible inner container 104 may be filled by, for example, a filling line or a dispensing system.
알코올 연료 전지의 연료 공급을 재생하는 방법이 또한 제공된다. 일 실시예에 있어서, 본 방법은 카트리지를 연료 전지로부터 제거하는 단계, 카트리지의 내부 용기(104)를 연료를 포함하는 유체를 내장하는 적절한 내부 용기로 대체하는 단계 및 내부 용기(104)로부터 연료 전지로 유체를 제공하도록 연료 전지 내부로 카트리지를 다시 삽입하는 단계를 포함하고, 카트리지는 강성 외부 용기(101) 및 폐쇄된 가요성 용기(104)를 포함한다. 일반적으로, 강성 외부 용기(101)는 외부 용기의 분해 없이 가요성 내부 용기(104)의 제거를 제공한다.A method of regenerating a fuel supply of an alcohol fuel cell is also provided. In one embodiment, the method includes removing the cartridge from the fuel cell, replacing the inner container 104 of the cartridge with a suitable inner container containing the fluid containing the fuel, and from the fuel cell from the inner container 104. Inserting the cartridge back into the fuel cell to provide a fluid to the furnace, the cartridge comprising a rigid outer container 101 and a closed flexible container 104. In general, the rigid outer container 101 provides for removal of the flexible inner container 104 without disassembling the outer container.
다른 실시예에 있어서, 유체를 분배하기 위한 방법이 연료 저장 용기용 재생 서비스와 합체된다. 몇몇 실시예에 있어서, 사용자는 사용한 또는 실질적으로 비어있는 용기/카트리지(100)를 적절한 반납 장소, 예를 들면 지정 소매점에 반납할 수 있다. 사용자는 반납 장소 또는 다른 소매점에서 대체 연료 용기/카트리지를 구할 수 있다. 사용된 용기(100)는 반납 장소로부터 사용한 또는 실질적으로 비어있는 가요성 내부 용기가 충전된 가요성 내부 용기와 교환될 수 있는 재생 센터로 이송될 수 있다. 일단 충전된 내부 용기가 강성 외부 용기 내에 위치되면, 용기(100)는 재포장되어 용기(100)가 소비자에 의해 구매될 수 있는 소매점으로 이송된다. 몇몇 실시예에 있어서, 강성 외부 용기는 새로운 충전된 가요성 내부 용기가 외부 용기 외측에 위치되기 이전에 새롭게 수리될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 새로운 강성 외부 용기가 원래의 강성 외부 용기가 훼손되거나 구조적으로 저하된 경우 사용될 수도 있다. 강성 외부 용기가 대체되는 실시예에 있어서, 사용된 강성 외부 용기는 새로운 강성 외부 용기의 일부분을 형성하도록 재생 및 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 사용된 가요성 내부 용기도 강성 외부 용기로부터 제거된 이후에 재생될 수도 있다.In another embodiment, a method for dispensing a fluid is incorporated with a regeneration service for a fuel storage container. In some embodiments, a user may return used or substantially empty container / cartridge 100 to an appropriate return location, for example, a designated retailer. The user can obtain an alternative fuel container / cartridge at the return location or other retailer. The used container 100 can be transferred from the return site to a regeneration center where the used or substantially empty flexible inner container can be exchanged for a filled flexible inner container. Once the filled inner container is placed in a rigid outer container, the container 100 is repackaged and transported to a retail store where the container 100 can be purchased by the consumer. In some embodiments, the rigid outer container can be newly repaired before the new filled flexible inner container is located outside the outer container. In another embodiment, a new rigid outer container may be used if the original rigid outer container is damaged or structurally degraded. In embodiments where a rigid outer container is replaced, the used rigid outer container can be recycled and used to form part of a new rigid outer container. In some embodiments, the flexible inner container used may also be regenerated after being removed from the rigid outer container.
다른 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기를 교환하는 방법이 제공된다. 본 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기는 강성 외부 용기와 분리되어 소비자에게 제공될 수 있다. 소비자는 사용한 또는 실질적으로 비어있는 가요성 내부 용기를 새로운 충전된 가요성 내부 용기로 대체할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 가요성 내부 용기는 폐기 가능하지만, 다른 실시예에 있어서 가요성 내부 용기는 재생될 수 있다. 재생된 가요성 내부 용기는 새로운 가요성 내부 용기 또는 다른 제품의 일부분을 형성하는데 사용될 수도 있다.In another embodiment, a method of exchanging a flexible inner container is provided. In this embodiment, the flexible inner container can be provided to the consumer separately from the rigid outer container. The consumer can replace the used or substantially empty flexible inner container with a new filled flexible inner container. In some embodiments, the flexible inner container is disposable, but in other embodiments the flexible inner container can be recycled. The recycled flexible inner container may be used to form a portion of a new flexible inner container or other product.
앞선 실시예들은 예시적인 것이며 제한하기 위한 것은 아니다. 추가의 실시예는 청구범위 내의 내용이다. 본 발명은 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 정신 및 범위 내에서의 변동이 이루어질 수도 있음을 이해할 것이다.The foregoing embodiments are exemplary and not intended to be limiting. Further embodiments are within the scope of the claims. While the invention has been described with reference to specific embodiments, those skilled in the art will understand that variations may be made within the spirit and scope of the invention.
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