TWI413550B - Liquid quantitative discharge device and liquid quantitative discharge method - Google Patents

Liquid quantitative discharge device and liquid quantitative discharge method Download PDF

Info

Publication number
TWI413550B
TWI413550B TW096106999A TW96106999A TWI413550B TW I413550 B TWI413550 B TW I413550B TW 096106999 A TW096106999 A TW 096106999A TW 96106999 A TW96106999 A TW 96106999A TW I413550 B TWI413550 B TW I413550B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid
storage container
gas
reaction
water
Prior art date
Application number
TW096106999A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200744757A (en
Inventor
Masakazu Sugimoto
Masaya Yano
Taiichi Sugita
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2006113416A external-priority patent/JP2007283210A/ja
Priority claimed from JP2006113398A external-priority patent/JP2007265950A/ja
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Publication of TW200744757A publication Critical patent/TW200744757A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI413550B publication Critical patent/TWI413550B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/065—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents from a hydride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/008—Feed or outlet control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/02—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices for feeding measured, i.e. prescribed quantities of reagents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
    • H01M8/04179—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal by purging or increasing flow or pressure of reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)

Description

液體定量排出裝置及液體定量排出方法
本發明係關於一種可定量供給少量液體之液體定量排出裝置及液體定量排出方法。
相比於其他發電系統，燃料電池係於如下方面備受關注之能源，其發電效率高，且不生成污染大氣之物質。於氫供給型燃料電池中，為進行發電，而向陰極供給空氣(氧)，且向陽極供給氫。氫藉由於陽極之觸媒反應而成為氫離子及電子，氫離子於電解質內遷移，且藉由陰極之觸媒反應而與氧反應並成為水。另一方面，電子通過外部電路而遷移至陰極。藉由該電子之遷移而產生電能。
如上所述，必須向燃料電池中供給氫等燃料。因此，眾所周知有各種用以產生氫之裝置，例如，日本專利特開2004－63127號公報及日本專利特開2004－59340號公報中所揭示者。該等裝置均係藉由使碳氫化合物分解而產生氫。該等先前技術中之氫發生裝置係含有圓筒形供熱器與同樣為圓筒形之反應器。
又，於日本專利特開2004－149394號公報中所揭示之氫氣發生裝置包括：貯槽，其用以收容水(相當於反應液)；反應容器，其收容金屬(相當於氫產生劑)，該金屬與水產生化學反應而生成氫；加熱機構，其近接配置於該反應容器；導入管，其用以將收容於貯槽中之水導入反應容器；回流管，其將反應容器中生成之氫及未反應之水導入貯槽內；以及排出管，其排出貯槽內之氫及水。而且，使用用以將貯槽之水導入反應容器之泵，藉此可控制供給至反應容器中之水之量。反應容器收容於裝置本體內，並藉由加熱機構而密著保持。藉此，可對導入反應容器內之水進行加熱而使其變為水蒸氣，並且可促進反應容器內用以產生氫氣之反應。
有時較理想的是於如上所述之氫發生裝置中，將送入反應容器內之水之量控制於固定。例如存在如下問題，當送入多量之水時將產生過量之氫氣。為控制(限制)水之送出量，較好的是使用泵，但必須有收容泵之空間及驅動泵之機構，導致成本提高及裝置大型化。尤其，於將氫發生裝置裝入筆記型電腦、PDA(Personal Digital Assistant，個人數位助理)、行動電話等行動機器時等，要求可盡可能實現小型化之構成。即，較理想的是具備即便不使用泵亦可供給水之小型液體供給裝置之氫發生裝置。又，於行動機器用之氫發生裝置之情形時，要求如下構成，即，使送入反應容器內之水之量極小(例如，每小時2~3 cc)，且定量送入如此少量之水。
進而，亦要求如下之構成，即，於將水收容於收容部時，例如，即便收容部為上下顛倒之狀態，亦可與其姿勢無關而定量地送入水。
本發明係鑒於上述情形研製而成者，其課題在於提供一種液體定量排出裝置及液體定量排出方法，於將水等液體自液體收容容器中送出時，即便送出量較小亦可定量送出。
本發明之另一課題在於提供一種液體定量排出裝置及液體定量排出方法，於將水等液體自液體收容容器中送出時，即便送出量較小亦可定量送出，進而可不受姿勢之影響而送出液體。
為解決上述課題，本發明之液體定量排出裝置之特徵在於包括：液體收容容器，其收容液體；液體排出通路，其自液體收容容器排出液體；氣體收容容器，其收容壓縮氣體；及氣體供給通路，其使氣體收容容器內之壓縮氣體向液體收容容器內供給；且該液體定量排出裝置可藉由使壓縮氣體作用於液體收容容器內之液體，而自液體排出通路排出定量液體。
對使用如此構成之液體定量排出裝置之作用、效果加以說明。該裝置包括收容液體之液體收容容器與收容壓縮氣體之氣體收容容器，且該等係藉由氣體供給通路而連結。液體收容容器內之液體自液體排出通路排出(送出)，為了使其排出，而使壓縮氣體作用於液體。藉由使壓縮氣體作用，而可使壓力均勻地作用於液體收容容器內之液面，因此即便送出量較小，亦可自液體排出通路定量地排出液體。排出量可根據壓縮氣體之壓力值等而調整。其結果為，可提供一種液體定量排出裝置，其於將水等液體自液體收容容器中送出時，即便送出量較小亦可定量送出。
於本發明中，較好的是包括可動間隔部，其係以使液體收容容器內隔開之方式配設，且構成為於由該可動間隔部所隔開之一方側收容液體，而於另一側導入壓縮氣體。
根據該構成，於使壓縮氣體作用時，並非直接作用於液面，而是經由可動間隔部而作用。藉此，可更均勻地擠壓液面全體，從而可定量地排出少量之液體。
本發明較好的是於氣體供給通路上設置有控制機構，該控制機構控制氣體供給量。
藉由設置該控制機構，而可控制氣體供給量，因此亦可改變作用於液體之壓力值。藉此，可調整應自液體排出通路送出之液體之量。
於本發明中，液體係與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液，且較好的是構成為自液體排出通路排出之反應液向收容有氫產生劑之反應容器供給。
藉此，可將液體收容容器內之水定量供給至反應容器。又，即便為極小量之水亦可定量持續供給，由此亦可將反應容器中所產生之氫氣之量控制於適當量。由此，尤其可較佳地用於行動機器中所使用之燃料電池系統。
為解決上述課題，本發明之液體定量排出方法之特徵在於包括：使壓縮氣體作用於液體收容容器中所收容之液體之步驟；及藉由該壓縮氣體之作用而使液體自液體收容容器定量排出之步驟。
根據該構成，如上所述，藉由使壓縮氣體作用，而可使壓力均勻地作用於液體收容容器內之液面，由此即便少量亦可自液體排出通路定量地排出液體。排出量可根據壓縮氣體之壓力值等而調整。其結果為，可提供一種液體定量排出方法，於將水等液體自液體收容容器中送出時，即便送出量較小亦可定量送出。
於本發明中，液體係與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液，且較好的是包括將自液體收容容器排出之反應液供給至收容有氫產生劑之反應容器之步驟。
根據該構成，即便為極小量之水亦可持續定量供給，由此亦可將反應容器中所產生之氫氣之量控制於適當量。
為解決本發明之上述另一課題，本發明之液體定量排出裝置之特徵在於包括：液體收容容器，其收容液體；液體排出通路，其自液體收容容器排出液體；氣體收容容器，其收容壓縮氣體；氣體供給通路，其將氣體收容容器內之壓縮氣體供給至液體收容容器內；及袋狀部件，其安裝於氣體供給通路之液體收容容器側端部，且具有膨脹性；構成為藉由將壓縮氣體供給至該袋狀部件內而於液體收容容器內使袋狀部件膨脹，使袋狀部件所膨脹之體積量之液體自液體排出通路排出。
對使用如此構成之液體定量排出裝置之作用、效果加以說明。該裝置包括收容液體之液體收容容器、以及收容壓縮氣體之氣體收容容器，且該等收容容器藉由氣體供給通路而連結。液體收容容器內之液體自液體排出通路排出(送出)，為排出該液體，而使壓縮氣體作用於液體。此處，於氣體供給通路之液體收容容器側端部安裝有袋狀部件，壓縮氣體逐漸被送入該袋狀部件內。袋狀部件具有膨脹性，並藉由送入壓縮氣體而逐漸膨脹。藉由液體收容容器內袋狀部件之膨脹，而使其所膨脹之體積量之液體自液體排出通路排出。如此，經由袋狀部件而使壓縮氣體作用，藉此可使壓力均勻地作用於液體收容容器內之液體，由此即便少量亦可自液體排出通路定量地排出液體。又，藉由袋狀部件而使壓力作用於液體，由此與液體定量排出裝置之姿勢無關，可對液體作用相同壓力。其結果為，可提供一種液體定量排出裝置，於將水等液體自液體收容容器送出時，即便送出量較小亦可定量送出，進而不受姿勢之影響而可將液體送出。
於本發明中，較好的是於氣體供給通路上設置有控制機構，該控制機構控制氣體供給量。
藉由設置該控制機構，可控制氣體供給量，由此亦可改變作用於液體之壓力值。藉此，可調整應自液體排出通路送出之液體之量。
於本發明中，液體係與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液，且較好的是構成為自液體排出通路排出之反應液被供給至收容有氫產生劑之反應容器。
藉此，可將液體收容容器內之水定量地供給至反應容器。又，即便為極小量之水亦可持續定量供給，由此亦可適當地控制反應容器中產生之氫氣之量。由此，尤其是可較佳地用於行動機器中所使用之燃料電池系統。
為解決上述課題，本發明之液體定量排出方法之特徵在於包括：經由氣體供給通路而使壓縮氣體作用於液體收容容器中所收容之液體的步驟；及藉由該壓縮氣體之作用而使液體自設置於液體收容容器之液體排出通路排出的步驟，於使壓縮氣體作用之步驟中，將壓縮氣體供給至具有膨脹性之袋狀部件內，藉此使液體收容客器內之袋狀部件膨脹，使該袋狀部件所膨脹之體積量之液體自液體排出通路排出，其中上述袋狀部件係安裝於氣體供給通路之液體收容容器側端部。
根據該構成，如上所述，經由袋狀部件而使壓縮氣體作用，可使壓力均勻地作用於液體收容容器內之液體，由此即便少量亦可自液體排出通路定量排出液體。又，藉由袋狀部件而使壓力作用於液體，由此與液體定量排出裝置之姿勢無關而可對液體作用相同壓力。
本發明中，液體係與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液，且較好的是包括將自液體收容容器排出之反應液供給至收容有氫產生劑之反應容器的步驟。
根據該構成，即便為極小量亦可持續定量供給，由此可將反應容器內所產生之氫氣之量控制於適當之量。
使用圖式對本發明之液體定量排出裝置及液體定量排出方法之較佳實施形態加以說明。
<第1實施形態>
圖1係表示第1實施形態之液體定量排出裝置之構成的概念圖。該液體定量排出裝置具備氣體收容容器1與液體收容容器2。氣體收容容器1中收容有壓縮空氣。再者，亦可代替空氣而使用氮氣等其他氣體。於氣體收容容器1之上壁面設置有導入管4與止回閥5，經由該導入管4而將空氣導入氣體收容容器1內。所導入之空氣之量例如為3 cc左右，且該空氣係於壓縮至3個大氣壓左右之狀態下被收容。作為止回閥5而可使用任意類型者，就實現裝置整體之小型化之觀點而言，較好的是具備如下鳥嘴狀之彈性部件之止回閥，該彈性部件當一次側之壓力大於二次側之壓力時開口，反之則關閉。該止回閥5例如被稱為鴨嘴閥，市售有各種類型。於其他情形時所使用之止回閥亦可相同。
液體收容容器2內收容有作為反應液之水。該水具有作為與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液的功能，除水以外亦可使用酸或鹼溶液。液體收容容器2內所收容之水之量亦為3 cc左右。於容器壁面上設置有導入管8與止回閥9，可經由該導入管8而將水導入液體收容容器2內。
氣體收容容器1與液體收容容器2係藉由氣體供給通路即連通管6而連結，且於該連通管6之中間設置有閥門7。閥門7具有如下功能，即作為控制機構而控制通過該連通管6之壓縮空氣之量，且於將空氣導入氣體收容容器1內時，使該閥門7為關閉狀態。藉由打開閥門7，而將氣體收容容器1內之空氣導入液體收容容器2內，對水面W進行擠壓。
於反應容器3內收容有氫產生劑10。作為氫產生劑10，可列舉與水等反應液反應而產生氫氣之金屬，例如選自Fe、Al、Mg、Zn、Si等中之一種以上之金屬粒子、或使該等部分性地氧化之金屬粒子。又，氫產生劑10亦可包含觸媒成分或鹼土金屬氧化物、碳黑等。氫產生劑10即可為粉末狀，亦可為造粒、或者小塊化者。
反應容器3與液體收容容器2係藉由水導出管11與止回閥12而連結。由此，被壓縮空氣擠壓之水，將經由該水導出管11而被送入反應容器3內。藉由設置止回閥12，而使已導入之水不逆流，或者使反應容器3中所產生之氫氣不侵入液體收容容器2側。反應容器3內所產生之氫氣自氣體供給管13排出，並供給至未圖示之燃料電池單元。
就氣體收容容器1、液體收容容器2及反應容器3而言，考慮到強度及耐蝕性等，可由適宜之金屬材料、樹脂材料、玻璃等而形成。又，各容器既可由1個零件構成，亦可由複數個零件構成。又，各容器之形狀、大小，可根據使用目的、規格等而適當地規定。進而，對於各容器之配置而言，亦可考慮到裝置整體之大小、設計等而採用適當合理之配置構成。又，對於通過液體及氣體之各個管而言，可由適當之金屬材料或樹脂材料而形成，根據需要亦可選擇具有柔軟性之材料。
根據本發明之液體定量排出裝置，於關閉閥門7之狀態下將壓縮空氣收容於氣體收容容器1內，其後使閥門7打開特定量，由此可將壓縮空氣送入液體收容容器2內。藉此，可藉由壓縮空氣而擠壓液體收容容器2內之水之水面W，藉由該擠壓作用，將水自水導出管11排出至反應容器3內。因藉由壓縮空氣而擠壓水面W，故可將壓力均勻且穩定地施加於水面全體，由此可自水導出管11始終送出連續定量之水。又，藉由使壓縮空氣之押壓力發揮作用，而即便於每小時2~3 cc之少量水之情形，亦可穩定地送出定量之水。隨著水逐漸被排出，水面W亦下降，由此壓縮空氣自氣體收容容器1側被送入液體收容容器2內。
<第2實施形態>
其次，利用圖2說明第2實施形態之液體定量排出裝置之構成。以與圖1不同之方面為中心而進行說明。圖2中，於液體收容容器2之內部設置有可動間隔部14，該可動間隔部14係以使液體收容容器2內隔開之方式而配置。如圖所示，可動間隔部14配置於水面W之上，且藉由壓縮空氣而擠壓可動間隔部14之與水面W相反側之面。藉由設置該可動間隔部14，可更均勻地擠壓水面W，由此可於更穩定之狀態下定量排出水。
可動間隔部14為板狀部件，可由適當之材料而形成，例如可使用滑動性良好之玻璃等。又，藉由設置可動間隔部14，而即便液體收容容器2之姿勢上下相反，亦可藉由壓縮空氣而擠壓可動間隔部14之整個表面，由此不會使水翻轉。
<實驗結果>
為確認本發明之構成之效果而進行實驗。作為本發明之比較例，藉由以彈簧進行擠壓之方式而進行實驗。彈簧式構成圖如圖3所示，係盤簧20作用於可動間隔部14之構成。以如下方式設定閥門，即，自液體收容容器每分鐘排出0.04 ml之水。實驗結果表示於圖4中。
如圖4所示，於彈簧式之情形時，水之排出量並不穩定，存在排出量隨著時間而減少之傾向。對此，於本發明之情形時，可知與時間經過無關，而可以大致穩定之狀態下排出水。由此，可確認可以定量送出少量之水。
<第3實施形態>
其次，利用圖5、圖6來說明第3實施形態之液體定量排出裝置之構成。以與第1實施形態、第2實施形態不同之方面為中心進行說明。對注入閥門B之構成加以說明，該注入閥門B係用以將壓縮空氣注入氣體收容容器1。於行動機器所使用之燃料電池中使用液體定量排出裝置之情形時，要求液體定量排出裝置小型化，較好的是注入閥門B自身亦盡可能小型化。由此，於上述用途之情形時，所注入之壓縮空氣為2~3 cc、壓力為0.3~0.5 MPa左右。
作為注入閥門B，可使用與向瓦斯點火器注入瓦斯時使用之閥門相同構造者。圖6表示其構成，圖6(a)表示閥門關閉之狀態，圖6(b)表示為注入空氣而打開閥門之狀態。
如圖6所示，設置可沿閥支撐體26之中心軸而移動之可動閥體21，藉由彈簧22而向關閉方向施壓。於可動閥體21之內部形成有空氣通路21a。於可動閥體21之軸方向中央部上形成有槽21b，並於該槽21b中嵌入有密封部件23。於可動閥體21之端部設置有空氣注入部21c。可動閥體21藉由閥蓋24而被支撐於閥支撐體26之內部。
當向氣體收容容器1內注入壓縮空氣時，如圖6(b)所示，藉由氣缸25而使可動閥體21處於被擠壓之狀態。藉此，可動閥體21內之空氣通路21a成為與氣體收容容器1內部連通之狀態，故可注入空氣。
繼而，對配置於液體收容容器2與反應容器3之間隔壁2a之止回閥30加以說明。作為該止回閥30，使用被稱為傘形閥者。止回閥30係使扣合部31與傘部32一體成型之橡膠製品，可因壓力而變形。藉由扣合部31而與隔壁2a上所形成之扣合孔2c扣合。又，鄰接於扣合孔2c而設置有連通孔2b，經過該連通孔2b而將水供給至反應容器3。即，當藉由壓縮空氣之壓力而擠壓水面W時，經由連通孔2b而使傘部32變形，並將水定量供給至反應容器3。
<第4實施形態>
其次，利用圖7說明第4實施形態之液體定量排出裝置之構成。本實施形態之液體定量排出裝置之構造與第3實施形態類似，以與第3實施形態不同之方面為中心而進行說明。於該實施形態中，於間隔壁2a之內部形成有壓力釋放通路2d，該通路2d之一端部2e與反應容器3之內部連接，另一端部2f與外部空氣連接。而且，於該另一端部2f壓入有安全閥33。其目的在於，當水過量地供給至反應容器3內而產生大量氫氣時，釋放壓力以確保裝置之安全性。
通路2d之大小例如設定為ψ 2.5 mm左右，安全閥33可由成形為錐台形之矽橡膠而製作。安全閥33可藉由被壓入通路2d之另一端部2f而安裝，壓力值之大小較好的是設定為0.5~2 N左右。
於反應容器3之下部設置有冷卻室40，該冷卻室40內收容有被水浸透之棉41(脫脂棉等)。於反應容器3與冷卻室40之間隔壁3a上設置有連通孔3b，於反應容器3內所產生之氫氣經由該連通孔3b而供給至冷卻室40，且於冷卻狀態下自氣體供給管13排出。又，以遮蓋連通孔3b之方式設置不織布42，以防止氫產生劑落入冷卻室40內。
根據以上之構成，當反應容器3內之壓力增加時，安全閥33自通路2d之另一端部2f脫落，釋放內部之壓力。藉此，可確保氫過量產生時之安全性。作為安全閥33之構成，於本實施形態中採用壓入橡膠這一簡易構成，但亦可採用使用其他構成之安全閥。例如，亦可為如下構成，即預先設置有封閉通路2d之蓋部件、及向藉由該蓋部件而封閉通路之方向施壓之彈簧，當壓力增大時抵抗該彈簧之施加力而打開蓋部件，藉此釋放壓力。又，本實施形態中於間隔壁2a上設置有用以釋放壓力之通路2d，但亦可於反應容器3之側壁面3c上形成通路。
其次，利用圖8說明橡膠製之安全閥33之其他實施形態。於圖8(a)中，安全閥33上形成有槽縫33a，當內部壓力上升時，可使槽縫33a打開而釋放壓力。於圖8(b)中形成有針孔33b，同樣地，當內部壓力上升時，可使針孔33b打開而釋放壓力。針孔33b例如可藉由扎針後拔出而形成。圖8(b)之構造，較好的是進行一次動作則替換成一個新的。
本實施形態中，將水收容於冷卻室40內係藉由使水浸透於棉41中而進行，亦可不使用該棉41而直接收容水。此時，較好的是適當地設置有止回閥以不使水向其他區域移動。
繼而，利用圖9說明第4實施形態之變形例。圖9(a)中，將壓力釋放通路2d之一端部設置於用以供給水之連通孔2b上。根據該構成，當反應容器3內之壓力增大時，使自液體收容容器2供給之水經由通路2d而排出。圖9(a)中，僅於一個連通孔2b設置有通路2d，但亦可同樣地於其他連通孔2b設置有通路2d。
圖9(b)係於反應容器3之側壁面3c上局部性地形成有薄壁部3d之構成例。根據該構成，當反應容器3內之壓力增大時，可藉由破壞該薄壁部3d，而釋放內部壓力。
<第5實施形態>
圖10係表示第5實施形態之液體定量排出裝置之構成的概念圖。本實施形態之液體定量排出裝置之構造與第4實施形態類似，以與第4實施形態不同之方面為中心進行說明。該液體定量排出裝置具備氣體收容容器1、液體收容容器2、反應容器3以及冷卻室40。於氣體收容容器1中收容壓縮空氣。再者，亦可使用氮氣等其他氣體而代替空氣。於氣體收容容器1之上壁面上設置有注入閥門B，經由該注入閥門B而將空氣導入氣體收容容器1內。所導入之空氣係於空氣量例如為2~3 cc左右，空氣壓力被壓縮至0.3~0.5 MPa左右之狀態下被收容。作為注入閥門B，可使用與向瓦斯點火器中注入瓦斯所使用之閥門相同構造者。
作為止回閥9，可使用任意類型，就實現裝置整體之小型化之觀點而言，較好的是具備如下鳥嘴狀之彈性部件的止回閥，即當一次側之壓力大於二次側之壓力時開口，反之則關閉。該止回閥9例如為被稱為鴨嘴閥者，市售有各種類型。於其他情形時所使用之止回閥亦可相同。
連通管6之端部6a***液體收容容器2內，進而於該端部6a牢固地安裝有袋狀部件15。由此，經由連通管6而送入之壓縮空氣，將被送入該袋狀部件15之內部，使袋狀部件15逐漸膨脹。由此，袋狀部件15可由具有膨脹性之材料而製作。作為袋狀部件15，例如可使用胺基甲酸酯樹脂等熱可塑性樹脂、矽橡膠等熱硬化性樹脂、天然橡膠等而製作。又，袋狀部件15具有膨脹性即可，故亦可為非彈性體。藉由打開閥門7，將氣體收容容器1內之空氣導入液體收容容器2內，使袋狀部件15膨脹，藉此使壓力作用於液體收容容器2內之水。
其次，對配置於液體收容容器2與反應容器3之間隔壁2a上之止回閥30加以說明。該止回閥30使用稱為傘形閥者。止回閥30係使扣合部31與傘部32一體成型之橡膠製品，且可因壓力變形。藉由扣合部31而與隔壁2a上所形成之扣合孔2c扣合。又，鄰接於扣合孔2c而設置有連通孔2b(相當於液體排出通路)，經由該連通孔2b將水供給至反應容器3內。即，當藉由壓縮空氣之壓力而使壓力作用於水時，經由連通孔2b而使傘部32變形，並將水定量供給至反應容器3。
於反應容器3之下部設置有冷卻室40，且於該冷卻室40內收容有被水浸透之棉41(脫脂棉等)。於反應容器3與冷卻室40之間隔壁3a上設置連通孔3b，於反應容器3中所產生之氫氣將經由該連通孔3b而被供給至冷卻室40，並於冷卻狀態下自氣體供給管13排出。又，以覆蓋連通孔3b之方式設置不織布42，以防止氫產生劑落入冷卻室40內。於反應容器3內所產生之氫氣自氣體供給管13排出，並被供給至未圖示之燃料電池單元。
對於氣體收容容器1、液體收容容器2、反應容器3及冷卻室40而言，考慮到強度及耐蝕性等，可由適當之金屬材料、樹脂材料、玻璃等形成。又，各容器既可由1個零件構成，亦可由複數個零件構成。又，亦可由1個零件構成複數個容器。
根據本發明之液體定量排出裝置，於關閉閥門7之狀態下使壓縮空氣收容於氣體收容容器1內，其後使閥門7打開特定量，由此可將壓縮空氣送入液體收容容器2內之袋狀部件15。於袋狀部件15之內部，慢慢地送入壓縮空氣，使袋狀部件15逐漸膨脹。圖11(a)→(b)→(c)表示膨脹之過程。藉由使袋狀部件15膨脹，而使所膨脹之體積量之液體收容容器2的水被擠出至反應容器3。
藉由壓縮空氣而擠壓水，故可使壓力均勻且穩定地施加於水全體，由此可始終自連通管2b送出定量之水。又，使壓縮空氣之擠壓力產生作用，由此即便每小時送出2~3 cc之少量水，亦可穩定地送出定量之水。
圖12表示液體定量排出裝置之上下相反之狀態，即便於該情形時，亦可經由袋狀部件15且藉由壓縮空氣而均等地擠壓水，故不會對定量供給水之能力產生任何不良影響。由此，本發明之液體定量排出裝置，可與裝置之姿勢無關而供給定量之水。
<其他實施形態>
以上，關於本發明之液體定量排出裝置，說明了各種實施形態。該等各實施形態中採用之構成，亦可適當地用於其他實施形態。
於本實施形態中，作為液體定量排出裝置(方法)之用途而列舉了燃料電池，但並非限定於此，亦可用於其他用途。
於本實施形態中，向反應容器3供給水係藉由連通孔2b與安全閥30而進行，但亦可代替此，而藉由導入管與止回閥之組合來構成液體排出通路。
本實施形態中，使水收容於冷卻室4內係藉由使水浸透於棉41中而進行，亦可不使用該棉41，而直接收容水。此時，較好的是適當地設置止回閥以不使水向其他區域移動。
於本實施形態中，作為液體定量排出裝置(方法)之用途列舉了燃料電池，但並非限定於此，亦可用於其他用途。
1．．．氣體收容容器
2．．．液體收容容器
3．．．反應容器
6．．．導入管
7．．．閥門
10．．．氫產生劑
11．．．水導出管
12．．．止回閥
14．．．可動間隔部
30．．．止回閥
33．．．安全閥
40．．．冷卻室
B．．．注入閥門
W．．．水面
圖1係表示第1實施形態之液體定量排出裝置之構成的概念圖。
圖2係表示第2實施形態之液體定量排出裝置之構成的概念圖。
圖3係表示彈簧式構成(比較例)之圖。
圖4係表示實驗結果之圖表。
圖5係表示第3實施形態之液體定量排出裝置之構成的概念圖。
圖6(a)、(b)係表示空氣注入部之構成的圖。
圖7係表示第4實施形態之液體定量排出裝置之構成的概念圖。
圖8(a)、(b)係表示第4實施形態之液體定量排出裝置之變形例的概念圖。
圖9(a)、(b)係表示安全閥之其他實施形態之圖。
圖10係表示第5實施形態之液體定量排出裝置之構成的概念圖。
圖11(a)~(c)係說明袋狀部件之作用之圖。
圖12係表示使液體定量排出裝置翻轉之狀態之圖。
1．．．氣體收容容器
2．．．液體收容容器
3．．．反應容器
4、6、8．．．導入管
5、9、12．．．止回閥
7．．．閥門
10．．．氫產生劑
11．．．水導出管
13．．．氣體供給管

Claims (9)

  1. 一種液體定量排出裝置，其特徵在於包括：液體收容容器，其收容液體；液體排出通路，其使液體自液體收容容器排出；氣體收容容器，其收容壓縮氣體；及氣體供給通路，其使氣體收容容器內之壓縮氣體向液體收容容器內供給；且構成為使壓縮氣體作用於液體收容容器內之液體，藉此可自液體排出通路排出定量液體，液體係與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液，且構成為自液體排出通路排出之反應液被供給至收容有氫產生劑之反應容器。
  2. 如請求項1之液體定量排出裝置，其中包括可動間隔部，其係以使液體收容容器內隔開之方式配置，且構成為於由該可動間隔部所隔開之一方側收容液體，於另一側導入壓縮氣體。
  3. 如請求項1之液體定量排出裝置，其中於氣體供給通路上設置有控制氣體供給量之控制機構。
  4. 一種液體定量排出方法，其特徵在於包括：使壓縮氣體作用於液體收容容器中所收容之液體之步驟；及藉由該壓縮氣體之作用而使液體自液體收容容器定量排出之步驟，液體係與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液，且包括將自液體收容容器排出之反應液供給至收容有氫產生劑之反應容器之步驟。
  5. 一種液體定量排出裝置，其特徵在於包括：液體收容容器，其收容液體；液體排出通路，其使液體自液體收容容器排出；氣體收容容器，其收容壓縮氣體；氣體供給通路，其使氣體收容容器內之壓縮氣體供給至液體收容容器內；及袋狀部件，其安裝於氣體供給通路之液體收容容器側端部，且具有膨脹性；構成為藉由向該袋狀部件內供給壓縮氣體，而於液體收容容器內使袋狀部件膨脹，使袋狀部件所膨脹之體積量之液體自液體排出通路排出。
  6. 如請求項5之液體定量排出裝置，其中於氣體供給通路上設置有控制氣體供給量之控制機構。
  7. 如請求項5之液體定量排出裝置，其中液體係與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液，且構成為自液體排出通路排出之反應液被供給至收容有氫產生劑之反應容器。
  8. 一種液體定量排出方法，其特徵在於包括：使壓縮氣體經由氣體供給通路而作用於液體收容容器中所收容之液體的步驟；及藉由該壓縮氣體之作用而使液體自設置於液體收容容器上之液體排出通路排出之步驟；於使壓縮氣體作用之步驟中，構成為藉由向袋狀部件內供給壓縮氣體而於液體收容容器內使袋狀部件膨脹，使該袋狀部件所膨脹之體積量之液體自液體排出通路排 出，上述袋狀部件係安裝於氣體供給通路之液體收容容器側端部，且具有膨脹性。
  9. 如請求項8之液體定量排出方法，其中液體係與氫產生劑反應而產生氫氣之反應液，且包括將自液體收容容器排出之反應液供給至收容有氫產生劑之反應容器之步驟。
TW096106999A 2006-03-01 2007-03-01 Liquid quantitative discharge device and liquid quantitative discharge method TWI413550B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006055285 2006-03-01
JP2006113416A JP2007283210A (ja) 2006-04-17 2006-04-17 液体定量排出装置及び液体定量排出方法
JP2006113398A JP2007265950A (ja) 2006-03-01 2006-04-17 液体定量排出装置及び液体定量排出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200744757A TW200744757A (en) 2007-12-16
TWI413550B true TWI413550B (zh) 2013-11-01

Family

ID=38474780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096106999A TWI413550B (zh) 2006-03-01 2007-03-01 Liquid quantitative discharge device and liquid quantitative discharge method

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090004512A1 (zh)
EP (1) EP2006018A4 (zh)
KR (1) KR20090003284A (zh)
CN (1) CN101394920B (zh)
TW (1) TWI413550B (zh)
WO (1) WO2007102342A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1405581B1 (it) * 2009-03-10 2014-01-17 Univ Padova Produzione in situ di idrogeno tramite processo in splitting di acqua mediato da metalli o da specie inorganiche differenti dal litio e formanti leghe con il sodio
TW201213229A (en) 2010-09-30 2012-04-01 Young Green Energy Co Hydrogen production device, hydrogen addition device and hydrogen-additive article
CA2817086A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-18 Signa Chemistry, Inc. Water reactive hydrogen fuel cell power system
CN102556962B (zh) * 2010-12-30 2013-10-16 扬光绿能股份有限公司 氢气产生装置
CN103219534A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 扬光绿能股份有限公司 燃料电池***及其控制方法
CN106715340A (zh) * 2015-06-18 2017-05-24 皆川浩章 氢溶解液体排出壶和形成经加压的氢溶解溶液的方法
CN107349876A (zh) * 2017-08-30 2017-11-17 重庆博张机电设备有限公司 一种固碱生产设备及其碱液加糖装置
CN108404315B (zh) * 2018-03-01 2021-07-27 北方工业大学 一种安装式快速充气装置
CN108731961A (zh) * 2018-05-21 2018-11-02 苏州阿洛斯环境发生器有限公司 一种人工尘发生方法以及***

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW289087B (zh) * 1995-02-11 1996-10-21 Pkl Verpackungssysteme Gmbh

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1041925B (de) * 1957-03-11 1958-10-30 Riedel De Haeen Ag Vorrichtung zum Konstanthalten der Ausflussgeschwindigkeit einer Fluessigkeit
JPH03123530U (zh) * 1990-03-28 1991-12-16
US5499758A (en) * 1994-08-19 1996-03-19 Mccann's Engineering & Manufacturing Co. Liquid dispenser for use with containers
US5677108A (en) * 1995-04-28 1997-10-14 Polaroid Corporation On-press removable quenching overcoat for lithographic plates
JP3489933B2 (ja) * 1995-10-24 2004-01-26 ポエック株式会社 消火用ガス圧式加圧送水装置及び消火方法
JP2004063127A (ja) 2002-07-25 2004-02-26 Japan Storage Battery Co Ltd 燃料電池装置
JP4212312B2 (ja) 2002-07-25 2009-01-21 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 水素製造装置
JP4128425B2 (ja) 2002-11-01 2008-07-30 ウチヤ・サーモスタット株式会社 水素発生装置
US7481858B2 (en) * 2005-02-25 2009-01-27 Societe Bic Hydrogen generating fuel cell cartridges
JP4371746B2 (ja) * 2003-09-18 2009-11-25 岩谷産業株式会社 水素発生方法及びその装置
US7674540B2 (en) * 2003-10-06 2010-03-09 Societe Bic Fuel cartridges for fuel cells and methods for making same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW289087B (zh) * 1995-02-11 1996-10-21 Pkl Verpackungssysteme Gmbh

Also Published As

Publication number Publication date
CN101394920B (zh) 2011-11-30
KR20090003284A (ko) 2009-01-09
EP2006018A2 (en) 2008-12-24
EP2006018A4 (en) 2011-11-23
WO2007102342A1 (ja) 2007-09-13
US20090004512A1 (en) 2009-01-01
EP2006018A9 (en) 2009-07-15
CN101394920A (zh) 2009-03-25
TW200744757A (en) 2007-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI413550B (zh) Liquid quantitative discharge device and liquid quantitative discharge method
TWI328620B (en) Hydrogen generating apparatus
US8353426B2 (en) Gas generation dispenser method for on-demand fluid delivery
JP6301272B2 (ja) 燃料電池カートリッジ
KR101432142B1 (ko) 연료 카트리지용 밸브
JP5982605B2 (ja) 改善した体積効率を有する水素発生器
TW200809125A (en) Hydrogen-generating fuel cell cartridges
KR20070106738A (ko) 수소발생 연료전지 카트리지
TW200302596A (en) Fuel cartridge and reaction chamber
JP2004099434A (ja) 水素発生装置
JP2003217618A (ja) 燃料電池用燃料供給装置
EP2638593A1 (en) Water reactive hydrogen fuel cell power system
US20150244014A1 (en) Hydrogen Generator Having Reactant Pellet with Concentration Gradient
JP2008093604A (ja) 液体定量排出装置及び液体定量排出方法
US9517932B2 (en) Hydrogen generator having liquid delivery member
JP2007265950A (ja) 液体定量排出装置及び液体定量排出方法
US20090208813A1 (en) Fuel cell
JP2008266037A (ja) 水素発生装置
JP2007283210A (ja) 液体定量排出装置及び液体定量排出方法
JP5103166B2 (ja) 水素発生装置及び水素発生方法
JP2008105878A (ja) 水素発生装置
JP2007059326A (ja) 燃料カートリッジ、燃料カートリッジ圧力開放装置および燃料電池
JP2009001456A (ja) 水素発生装置および水素発生方法
JP2002033112A (ja) 電気エネルギー発生素子
JP2008266076A (ja) 水素発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees