專(zhuān)利名稱(chēng)：液體定量排出裝置和液體定量排出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠定量供給少量的液體的液體定量排出裝置和液 體定量排出方法。
背景技術(shù)：
燃料電池與其他發(fā)電系統(tǒng)相比是發(fā)電效率高、不生成大氣污染物而受 到關(guān)注的能源。氫供給型的燃料電池中，為了進(jìn)行發(fā)電，對(duì)陰極供給空氣
(氧)，對(duì)陽(yáng)極供給氫。氫通過(guò)與陽(yáng)極的介質(zhì)反應(yīng)而變?yōu)闅潆x子和電子， 氫離子在電解質(zhì)內(nèi)移動(dòng)，通過(guò)陰極的介質(zhì)反應(yīng)而與氧反應(yīng)變?yōu)樗?。另一?面，電子在外部電路中傳播，向陰極移動(dòng)。通過(guò)該電子的移動(dòng)而產(chǎn)生電能。
如以上，需要對(duì)燃料電池供給氫等燃料。因此，已知各種用于產(chǎn)生氫
的裝置，例如特開(kāi)2004—63127號(hào)公報(bào)和特開(kāi)2004 — 59340號(hào)公報(bào)所公開(kāi)。 這些技術(shù)中都通過(guò)分解碳?xì)浠衔飦?lái)生成氫。這些在先技術(shù)的氫生成裝置 通過(guò)與圓筒形的熱供給器相同的圓筒形的反應(yīng)器構(gòu)成。
另外，特開(kāi)2004—149394號(hào)公報(bào)公開(kāi)的氫氣生成單元具有收容氫
(相當(dāng)于反應(yīng)液)的罐；收容通過(guò)與水的化學(xué)反應(yīng)而生成氫的金屬(相當(dāng) 于氫生成劑)的反應(yīng)容器；與該反應(yīng)容器接近配置的加熱機(jī)構(gòu)；用于對(duì)反 應(yīng)容器導(dǎo)入收容在罐中的水的導(dǎo)入管；用于將反應(yīng)容器生成的氫和未反應(yīng)
的水導(dǎo)入罐內(nèi)的返回管和排出罐內(nèi)氫和水的排出管。并且為了將罐的水導(dǎo) 入反應(yīng)容器而使用泵，由此，控制水供給反應(yīng)容器的量。反應(yīng)容器收容在 裝置主體內(nèi)，通過(guò)加熱機(jī)構(gòu)密接保持。由此，導(dǎo)入反應(yīng)容器內(nèi)的水被加熱， 變?yōu)樗魵猓⑶夷軌虼龠M(jìn)生成反應(yīng)容器內(nèi)的氫氣的反應(yīng)。
在上述這樣的氫生成裝置中，希望能夠控制水送入反應(yīng)容器內(nèi)的量為 一定。例如，送入大量水則會(huì)產(chǎn)生必要以上的氫氣。為了控制(限制)水 的輸送量?jī)?yōu)選使用泵，但是這需要收容泵的空間和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，這導(dǎo)致成本 上升和裝置的大型化。特別是，氫生成裝置組裝在筆記本、PDA、攜帶電
話等攜帶設(shè)備中的情況等，需要盡量實(shí)現(xiàn)小型化的結(jié)構(gòu)。即，需要使用具 有即使不使用泵也能夠供給水的小型的液體供給裝置的氫生成裝置。另 外，攜帶設(shè)備用的氫生成裝置的情況下，水送入反應(yīng)容器內(nèi)的量也極少量
(例如每小時(shí)2 3cc)，要求能夠以定量送入上述那樣的少量的水的結(jié)構(gòu)。
另外，還需要即使水收容在收容部中的情況下例如收容部頭尾倒置的 狀態(tài)下，也能夠與其姿勢(shì)無(wú)關(guān)地以定量送入水的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的在于提供一種在水等液體從 液體收容容器送出的情況下即使是少量也能夠定量送出的液體定量排出
裝置和液體定量排出方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種在水等液體從液體收容容器送出 的情況下，即使是少量也能夠以定量送出的、進(jìn)而不受姿勢(shì)影響地送出液 體的液體定量排出裝置和液體定量排出方法。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的液體定量排出裝置，其特征在于，具有
收容液體的液體收容容器；從液體收容容器排出液體的液體排出路；收容 壓縮氣體的氣體收容容器；和將氣體收容容器內(nèi)的壓縮氣體供給液體收容 容器內(nèi)的氣體供給路，通過(guò)使壓縮氣體作用于液體收容容器內(nèi)的液體，從 而能從液體排出路排出定量液體。
現(xiàn)在說(shuō)明該結(jié)構(gòu)的液體定量排出裝置的作用和效果。該裝置具有收容 液體的液體收容容器和收容壓縮氣體的氣體收容容器，這些容器通過(guò)氣體 供給路連接。液體收容容器內(nèi)的液體從液體排出路排出(送出)，但是為 了能夠進(jìn)行排出作用，使壓縮氣體作用于液體。通過(guò)作用壓縮氣體，從而 能夠均勻地使壓力作用于液體收容容器內(nèi)的液面，即使少量也能夠從液體 排出路定量排出液體。排出量能夠根據(jù)壓縮氣體的壓力值等調(diào)節(jié)。結(jié)果， 能夠提供從液體收容容器送出水等液體的情況下，即使少量也能夠以定量 送出的液體定量排出裝置。
本發(fā)明中，優(yōu)選具有將液體收容容器內(nèi)分隔配設(shè)的可動(dòng)隔壁部，在通 過(guò)可動(dòng)隔壁部分隔的一方側(cè)收容液體，另一方側(cè)導(dǎo)入壓縮氣體的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使壓縮氣體作用的情況下，不直接作用于液面，而使經(jīng)
由可動(dòng)隔壁部作用。由此，能夠更加均勻地?cái)D壓液面整體，能夠定量排出 少量的液體。
本發(fā)明中優(yōu)選在氣體供給路上設(shè)置控制氣體供給量的控制機(jī)構(gòu)。
通過(guò)設(shè)置這樣的控制機(jī)構(gòu)，能夠控制氣體供給量，所以也能夠使對(duì)液 體作用的壓力值變化。由此，能夠調(diào)節(jié)從液體排出路要送出的液體的量。
本發(fā)明中，優(yōu)選液體是與氫生成劑反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)液，從液體 排出路排出的反應(yīng)液向收容氫生成劑的反應(yīng)容器供給。
由此，能夠?qū)Ψ磻?yīng)容器定量供給液體收容容器內(nèi)的水。另外，即使是 極少量的水也能夠持續(xù)供給一定的量，所以也能夠控制反應(yīng)容器中生成的 氫氣的量使其變得適當(dāng)。因此，特別是用于攜帶設(shè)備用的燃料電池系統(tǒng)中 非常適用。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的液體定量排出方法，其特征在于，具有 使壓縮氣體作用于收容在液體收容容器中的液體的步驟；通過(guò)該壓縮氣體 的作用從液體收容容器定量排出液體的步驟。
更加該結(jié)構(gòu)，如己經(jīng)敘述過(guò)的，通過(guò)作用壓縮氣體，能夠均勻地對(duì)液 體收容容器內(nèi)的液面作用壓力，即使是少量也能夠從液體排出路定量排出 液體。排出量能夠通過(guò)壓縮氣體的壓力值等調(diào)節(jié)。結(jié)果，能夠提供從液體 收容容器送出水等液體的情況下，即使是少量也能夠定量送出的液體定量 排出方法。
本發(fā)明中，優(yōu)選液體是與氫生成劑反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)液，具有從 液體收容容器排出的反應(yīng)液向收容氫生成劑的反應(yīng)容器供給的步驟。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使是極少量的水也能夠持續(xù)供給一定的量，所以也能 夠控制反應(yīng)容器中生成的氫氣的量使其變得適當(dāng)。
為了解決上述另一問(wèn)題，本發(fā)明的液體定量排出裝置，其特征在于，
具有收容液體的液體收容容器；從液體收容容器排出液體的液體排出路； 收容壓縮氣體的氣體收容容器；將氣體收容容器內(nèi)的壓縮氣體供給液體收 容容器內(nèi)的氣體供給路；和安裝在氣體供給路的液體收容容器側(cè)端部上的 具有膨脹性的袋部件，通過(guò)對(duì)該袋部件內(nèi)供給壓縮氣體，從而在液體收容 容器內(nèi)使袋部件膨脹，將與袋部件膨脹的體積量相應(yīng)的液體從液體排出路 排出。
現(xiàn)在說(shuō)明該結(jié)構(gòu)的液體定量排出裝置的作用和效果。該裝置具有收容 液體的液體收容容器和收容壓縮氣體的氣體收容容器，這些容器通過(guò)氣體 供給路連接。液體收容容器內(nèi)的液體從液體排出路排出(送出)，但是為 了能夠進(jìn)行排出作用，使壓縮氣體作用于液體。在此，在氣體供給路的液 體收容容器側(cè)端部安裝袋部件，壓縮氣體逐漸送入該袋部件內(nèi)。袋部件具 有膨脹性，通過(guò)壓縮氣體送入而逐漸膨脹。在液體收容容器內(nèi)袋部件膨脹， 從而與該膨脹的體積量對(duì)應(yīng)的液體從液體排出路排出。這樣經(jīng)由袋部件作 用壓縮氣體，從而能夠均勻地對(duì)液體收容容器內(nèi)的液體作用壓力，即使少 量也能夠從液體排出路定量排出液體。另外，通過(guò)袋部件對(duì)液體作用壓力， 所以不論液體定量排出裝置的姿勢(shì)，而能夠?qū)σ后w作用相同壓力。結(jié)果， 能夠提供從液體收容容器送出水等液體的情況下，即使少量也能夠以定量 送出，并且進(jìn)而不受姿勢(shì)影響而送出液體的液體定量排出裝置。
本發(fā)明中，優(yōu)選氣體供給路上設(shè)有控制氣體供給量的控制機(jī)構(gòu)。
通過(guò)設(shè)置該控制機(jī)構(gòu)，從而能夠控制氣體供給量，所以對(duì)液體作用的 壓力值也能夠改變。由此，能夠調(diào)節(jié)從液體排出路要送出的液體的量。
本發(fā)明中，優(yōu)選液體是與氫生成劑反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)液，從液體 排出路排出的反應(yīng)液向收容氫生成劑的反應(yīng)容器供給。
由此，能夠定量對(duì)反應(yīng)容器供給液體收容容器內(nèi)的水。另外，即使是 極少量的水，也能夠持續(xù)供給一定的量，所以也能夠控制反應(yīng)容器產(chǎn)生的 氫氣的量使其適當(dāng)。因此，特別是在用于攜帶設(shè)備的燃料電池相同中很適 用。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的液體定量排出方法，其特征在于，具有
使壓縮氣體經(jīng)由氣體供給路作用于收容在液體收容容器中的液體的步驟；
和通過(guò)該壓縮氣體的作用使液體從設(shè)于液體收容容器的液體排出路排出 的步驟，在使壓縮氣體作用的步驟中，通過(guò)對(duì)安裝在氣體供給路的液體收 容容器側(cè)端部上的具有膨脹性的袋部件內(nèi)供給壓縮氣體，從而在液體收容 容器內(nèi)使袋部件膨脹，將與該袋部件膨脹的體積量相應(yīng)的液體從液體排出 路排出。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如已經(jīng)敘述的那樣，通過(guò)經(jīng)由袋部件作用壓縮氣體，從 而能夠均勻地作用于液體收容容器內(nèi)的液體上，即使少量也能夠從液體排
出路定量排出液體。另外，通過(guò)袋部件對(duì)液體作用壓力，所以能夠與液體 定量排出裝置的姿勢(shì)無(wú)關(guān)地，對(duì)液體作用相同壓力。
本發(fā)明中，優(yōu)選液體是與氫生成劑反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)液，具有從 液體收容容器排出的反應(yīng)液向收容氫生成劑的反應(yīng)容器供給的步驟。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使是極少量的水，也能夠持續(xù)供給一定的量，所以也 能夠控制反應(yīng)容器中產(chǎn)生的氫氣的量使其變?yōu)檫m當(dāng)。


圖1是表示第一實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。 圖2是表示第二實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖3是彈簧式的結(jié)構(gòu)(比較例)的圖。 圖4是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。
圖5是表示第三實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。 圖6是表示空氣注入部的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示第四實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。 圖8是表示第四實(shí)施方式的液體定量排出裝置的變形例的概念圖。 圖9是表示安全閥的其他實(shí)施方式的圖。
圖IO是表示第五實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖
圖11是說(shuō)明袋部件的作用的圖。
圖12是表示液體定量排出裝置翻過(guò)來(lái)的狀態(tài)的圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1、 氣體收容容器
2、 液體收容容器
3、 反應(yīng)容器
6、 導(dǎo)入管
7、 閥
10、 氫生成劑
11、 水導(dǎo)出管
12、 逆止閥
14、可動(dòng)隔壁部
30、逆止閥
33、安全閥 40、冷卻室 B注入閥 W、水面
具體實(shí)施例方式
參照

本發(fā)明的液體定量排出裝置和液體定量排出方法的適 宜實(shí)施方式。
<第一實(shí)施方式>
圖1是表示第一實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。該液 體定量排出裝置具有氣體收容容器1和液體收容容器2。氣體收容容器1 中收容壓縮空氣。另外，也可以代替空氣而適用氮?dú)獾绕渌麣怏w。氣體收 容容器1的上壁面設(shè)有導(dǎo)入管4和逆止閥5，經(jīng)由該導(dǎo)入管4向氣體收容 容器l內(nèi)導(dǎo)入空氣。被導(dǎo)入的空氣的量例如3cc程度，以壓縮到3氣壓程 度的狀態(tài)下被收容。作為逆止閥5能夠適用任意類(lèi)型，優(yōu)選在實(shí)現(xiàn)裝置整 體的小型化的基礎(chǔ)上，具有一次側(cè)比二次側(cè)的壓力大時(shí)開(kāi)口， 一次側(cè)比二 次側(cè)的壓力小時(shí)閉口的鳥(niǎo)嘴(< ^KL)形狀的彈性部件的逆止閥。該逆止 閥5例如被稱(chēng)為鴨嘴(夕、、、;/夕匕W)，市場(chǎng)有各種類(lèi)型銷(xiāo)售。關(guān)于其他部 位使用的逆止閥也是同樣的。
液體收容容器2內(nèi)收容作為反應(yīng)液的水。該水具有與氫生成劑反應(yīng)而 生成氫氣的反應(yīng)液的功能。水以外，也可以使用酸或堿溶液。收容在液體 收容容器2內(nèi)的水的量也可以是3cc程度。容器壁面設(shè)置導(dǎo)入管8和逆止 閥9，能夠經(jīng)由該導(dǎo)入管8向液體收容容器2內(nèi)導(dǎo)入水。
氣體收容容器l和液體收容容器2通過(guò)作為氣體供給路的連通管6連 接，該連通管6的途中設(shè)有閥7。閥7具有作為控制通過(guò)該連通管6的壓 縮空氣的量的控制機(jī)構(gòu)的功能，空氣導(dǎo)入氣體收容容器l內(nèi)時(shí)，該閥7變 為關(guān)閉的狀態(tài)。打開(kāi)閥7，則氣體收容容器1內(nèi)的空氣導(dǎo)入液體收容容器 2，對(duì)水面W擠壓作用。
反應(yīng)容器3內(nèi)收容氫生成劑10。作為氫生成劑IO例如，與水等反應(yīng)
液反應(yīng)而生成氫氣的金屬例如Fe、 Al、 Mg、 Zn、 Si等中選擇的一種以上 的金屬粒子或這些被部分氧化的金屬粒子。另外，氫生成劑10也可以包 含介質(zhì)成分、堿土類(lèi)金屬氧化物、炭黑等。氫生成劑10可以是粉末狀， 也可以是粗?；蛐K(夕7、'l/:y卜)化的結(jié)構(gòu)。
反應(yīng)容器3和液體收容容器2通過(guò)水導(dǎo)出管11和逆止閥12連接。因 此，利用壓縮空氣擠壓的水經(jīng)由該水導(dǎo)出管11而送入反應(yīng)容器3。通過(guò)設(shè) 置逆止閥12，從而能夠形成被導(dǎo)入的水不逆流，反應(yīng)容器3生成的氫氣不 侵入液體收容容器2側(cè)的結(jié)構(gòu)。從氣體供給管13排出反應(yīng)容器3內(nèi)生成 的氫氣，供給未圖示的燃料電池單元。
氣體收容容器.l、液體收容容器2、反應(yīng)容器3考慮到強(qiáng)度和耐蝕性 等能夠通過(guò)適宜的金屬材料、樹(shù)脂材料、玻璃等形成。另外，各容器由一 個(gè)部件構(gòu)成，或由多個(gè)部件構(gòu)成是任意的。另外，各容器的形狀和大小根 據(jù)使用目的和規(guī)格等適宜確定。另外，關(guān)于各容器的配置也考慮裝置整體 的大小、設(shè)計(jì)等采用適宜合理的配置結(jié)構(gòu)。另外，關(guān)于使液體和氣體通過(guò) 的各管，也能夠通過(guò)適宜的金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成，也可以根據(jù)需要選 擇具有柔性的材料。
根據(jù)本發(fā)明的液體定量排出裝置，在關(guān)閉閥7的狀態(tài)下使壓縮空氣收 容在氣體收容容器l內(nèi)，之后以規(guī)定量打開(kāi)閥7，從而能夠?qū)嚎s空氣送 入液體收容容器2內(nèi)。由此，液體收容容器2內(nèi)的水的水面W被壓縮空 氣擠壓，通過(guò)該擠壓作用，使水從水導(dǎo)出管11向反應(yīng)容器3內(nèi)排出。通 過(guò)壓縮空氣擠壓水面W，所以能夠?qū)λ嬲w給以均勻穩(wěn)定的壓力，所以 能夠從水導(dǎo)出管11常時(shí)送出一定量的水。另外，通過(guò)作用壓縮空氣的擠 壓力即使是每小時(shí)2 3cc的少量，也能夠穩(wěn)定地定量送出。隨著水逐漸 排出，水面W降低，以與此的量，從氣體收容容器1側(cè)向液體收容容器2 內(nèi)送入壓縮空氣。
<第二實(shí)施方式>
接著，根據(jù)圖2說(shuō)明第二實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)。以與 圖1不同的點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。圖2中，在液體收容容器2的內(nèi)部設(shè)有分 隔液體收容容器2內(nèi)而配置的可動(dòng)隔壁部14。如圖所示，可動(dòng)隔壁部14 配置在水面W之上，可動(dòng)隔壁部14與水面W的下方側(cè)的面由壓縮空氣
擠壓。通過(guò)設(shè)置該可動(dòng)隔壁部14，能夠更均勻地?cái)D壓水面W，能夠以更 穩(wěn)定的狀態(tài)定量排出水。
可動(dòng)隔壁部14是板狀的部件，能夠通過(guò)適宜的材料形成，例如使用 滑動(dòng)性良好的玻璃等。另外，通過(guò)設(shè)置可動(dòng)隔壁部14，從而即使液體收容 容器2的姿勢(shì)倒置，也能夠由壓縮空氣擠壓可動(dòng)隔壁部14的整個(gè)面，所 以水不會(huì)翻過(guò)來(lái)。
<試驗(yàn)結(jié)果〉
為了確認(rèn)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的效果進(jìn)行了試驗(yàn)。作為相對(duì)于本發(fā)明的比較 例，通過(guò)用彈簧擠壓的方式進(jìn)行試驗(yàn)。彈簧式的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，其為 盤(pán)簧作用于可動(dòng)隔壁部14上的結(jié)構(gòu)。從液體收容容器每分鐘排出0. 04ml 的水。試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。
如圖4所示，彈簧式的情況下，水的排出量不穩(wěn)定，隨著時(shí)間的推移， 有排出量減少的傾向。相對(duì)于此，本發(fā)明的情況下，不論時(shí)間推移，也能 夠以大致穩(wěn)定的狀態(tài)排出水。因此，確認(rèn)能夠以定量送出少量的水。
<第三實(shí)施方式>
接著，根據(jù)圖5、圖6說(shuō)明第三實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)果。 以與第一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式不同的點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。說(shuō)明用于將 壓縮空氣注入氣體收容容器1的注入閥B的結(jié)構(gòu)。使用用于攜帶設(shè)備的燃 料電池的液體定量排出裝置的情況下，液體定量排出裝置優(yōu)選小型化，注 入閥B自身也優(yōu)選盡量小型化。另外，上述用途的情況下，被注入的壓縮 空氣為2 3cc、壓力為O. 3 0. 5MPa程度。
作為注入閥B，能夠使用與用于對(duì)氣體引燃器注入氣體用的閥相同的 結(jié)構(gòu)的閥。其結(jié)構(gòu)如圖6所示，圖6 (a)表示關(guān)閉閥的狀態(tài)，(b)表示用 于注入空氣而打開(kāi)閥的狀態(tài)。
如圖6所示，設(shè)有能夠沿閥支承體26的中心軸移動(dòng)的可動(dòng)閥體21， 通過(guò)彈簧22向關(guān)閉的方向施力(被彈簧施力)。在可動(dòng)閥體21的內(nèi)部形 成空氣通路21a。可動(dòng)閥體21的軸向中央部形成槽21b，嵌入密封部件23。 可動(dòng)閥體21的端部設(shè)有空氣注入部21c。可動(dòng)閥體21通過(guò)閥蓋24被支承 在閥支承體26的內(nèi)部。
當(dāng)對(duì)氣體收容容器1內(nèi)注入壓縮空氣時(shí)，形成如圖6 (b)所示通過(guò)空
氣瓶25擠壓可動(dòng)閥體21的狀態(tài)。由此，形成可動(dòng)閥體21內(nèi)的空氣通路 21a與氣體收容容器l內(nèi)部連通的狀態(tài)，能夠注入空氣。
接著，說(shuō)明配置在液體收容容器2和反應(yīng)容器3的隔壁2a上的逆止 閥30。作為該逆止閥30使用被稱(chēng)為傘形閥(7乂:/k，)的闊。逆止閥 30是卡合部31和傘部32 —體成型的橡膠制品，通過(guò)壓力能夠變形。通過(guò) 卡合部31與形成在隔壁2a上的卡合孔2c卡合。另外，與卡合孔2c鄰接 地設(shè)置連通孔2b，經(jīng)由該連通孔2b向反應(yīng)容器3供給水。即，通過(guò)壓縮 空氣的壓力擠壓水面W，則經(jīng)由連通孔2b使傘部32變形，對(duì)反應(yīng)容器3 定量供給水。
<第四實(shí)施方式>
接著，根據(jù)圖7說(shuō)明第四實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)。其為 與第三實(shí)施方式類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，以與第三實(shí)施方式不同的點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō) 明。該實(shí)施方式中，隔壁2a的內(nèi)部形成壓力逃逸通路2d，該通路2d的一 端部2e與反應(yīng)容器3的內(nèi)部相連，另一端2f與外氣相連。并且，該另一 端部2f上壓入安全閥33。其為在反應(yīng)容器3內(nèi)過(guò)剩供給水分而生成大量 氫的情況下，通過(guò)使壓力逃逸而確保裝置的安全性的部件。
作為通路2d的大小例如設(shè)定在cp2.5mm左右，作為安全閥33能夠通 過(guò)形成在圓錐梯形的硅膠制得。安全閥33通過(guò)壓入通路2d的另一端部2f 而安裝其上，作為壓力值的大小優(yōu)選設(shè)定在O. 5 2N程度。
在反應(yīng)容器3的下部設(shè)定冷卻室40，收容水能夠滲透的棉41 (脫脂 棉等)。在反應(yīng)容器3和冷卻室40的隔壁3a上設(shè)置連通孔3b，在反應(yīng)容 器3中生成的氫氣經(jīng)由該連通孔3b供給冷卻室40，在冷卻的狀態(tài)下從氣 體供給管13排出。另外，覆蓋該連通孔3b設(shè)置無(wú)紡布42，防止氫生成劑 落入冷卻室40內(nèi)。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，反應(yīng)容器3內(nèi)的壓力變高，則安全閥33從通路2d的 另一端部2f脫落，能夠使內(nèi)部的壓力逃逸。由此，能夠確保生成必要以上 氫的情況下的安全性。作為安全閥33的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施方式中采用壓入橡 膠這樣簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)，但是也可以采用其他結(jié)構(gòu)的安全閥。例如，也可以預(yù) 先設(shè)置閉鎖通路2d的蓋部件和在通過(guò)蓋部件閉鎖通路的方向上施力的彈 簧，當(dāng)壓力變高時(shí)抵抗該彈簧的施加力而抵抗蓋部件，從而使壓力逃逸。
另外，本實(shí)施方式中，在關(guān)閉2a上設(shè)置用于使壓力逃逸的通路2d，但是 也可以在反應(yīng)容器3的側(cè)壁面3c上形成通路。
接著，根據(jù)圖8說(shuō)明橡膠制的安全閥33的其他實(shí)施方式。圖8 (a) 中，安全閥33上形成縫隙33a，內(nèi)部的壓力上升的情況下，縫隙33a打開(kāi)， 能夠使壓力逃逸。圖8 (b)中，形成銷(xiāo)孔33b，同樣地內(nèi)部的壓力上升的 情況下，縫隙33a打開(kāi)，能夠使壓力逃逸。銷(xiāo)孔33b例如通過(guò)插入針?shù)N再 拔出形成。圖8 (b)的結(jié)構(gòu)優(yōu)選一旦動(dòng)作的情況下能夠換成新的。
本實(shí)施方式中，通過(guò)使水滲透到棉41中而進(jìn)行水向冷卻室40內(nèi)的收 容，但是不使用該棉41，直接收容水。這種情況下，優(yōu)選適宜地設(shè)置逆止 閥而使水不移動(dòng)到其他區(qū)域。
接著，根據(jù)圖9說(shuō)明第四實(shí)施方式的變形例。圖9 (a)中，壓力逃逸 通路2d的一端部設(shè)置再用于供給水的連通孔2b中。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在反應(yīng) 容器3內(nèi)的壓力變高的情況下，從液體收容容器2供給的水能夠經(jīng)由通路 2d逃逸。圖9 (a)中，僅關(guān)于一個(gè)連通孔2b設(shè)置通路2d，但是也可以關(guān) 于其他連通孔2b同樣地設(shè)置通路2d。
圖9(b)是在反應(yīng)容器3的側(cè)壁面3c上局部形成薄壁部3d的結(jié)構(gòu)例。 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，反應(yīng)容器3內(nèi)的壓力變高，則該薄壁部3d破壞，從而內(nèi)部 的壓力逃逸。
<第五實(shí)施方式>
圖10是表示第五實(shí)施方式的液體定量排出裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。其 為與第四實(shí)施方式類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，以與第四實(shí)施方式不同的點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō) 明。該液體定量排出裝置具有氣體收容容器1和液體收容容器2和反應(yīng)容 器3和冷卻室40。氣體收容容器1中收容壓縮空氣。另外，也可以代替空 氣而使用氮?dú)獾绕渌麣怏w。氣體收容容器l的上壁面設(shè)有注入閥B，具有 該注入閥B將空氣導(dǎo)入氣體收容容器1內(nèi)。被導(dǎo)入的空氣的量例如是2 3cc程度，空氣壓力在被壓縮為O. 3 0. 5MPa的程度的狀態(tài)下被收容。 作為注入閥B能夠使用與用于對(duì)氣體引燃器注入氣體用的閥相同的結(jié)構(gòu) 的閥。
作為逆止閥9能夠適用任意類(lèi)型，優(yōu)選在實(shí)現(xiàn)裝置整體的小型化的基 礎(chǔ)上，具有一次側(cè)比二次側(cè)的壓力大時(shí)幵口， 一次側(cè)比二次側(cè)的壓力小時(shí)
閉口的鳥(niǎo)嘴形狀的彈性部件的逆止閥。該逆止閥9例如被稱(chēng)為鴨嘴型，市 場(chǎng)有各種類(lèi)型銷(xiāo)售。關(guān)于其他部位使用的逆止閥也是同樣的。
連通管6的端部6a插入液體收容容器2內(nèi)，進(jìn)一步袋部件15強(qiáng)固地 安裝在該端部6a上。因此，經(jīng)由連通管6送入的壓縮空氣送入該袋部件 15的內(nèi)部，袋部件15逐漸膨脹。因此，袋部件15由具有膨脹性的材料制 得。作為袋部件15例如能夠使用氨基甲酸樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂、硅膠等熱 固性樹(shù)脂薄膜、天然橡膠等制造。另外，袋部件15若具有膨脹性即可， 所以也可以是非彈性體。通過(guò)打開(kāi)閥7，使氣體收容容器1內(nèi)的空氣導(dǎo)入 液體收容容器2內(nèi)，袋部件15膨脹，從而對(duì)液體收容容器2內(nèi)的水作用 壓力。
接著，說(shuō)明配置在液體收容容器2和反應(yīng)容器3的隔壁2a上的逆止 閥30。作為該逆止閥30使用稱(chēng)為傘形閥的閥。逆止閥30是卡合部31和 傘部32—體成型的橡膠制品，通過(guò)壓力能夠變形。通過(guò)卡合部31與形成 在隔壁2a上的卡合孔2c卡合。另外，與卡合孔2c鄰接地設(shè)置連通孔2b (相當(dāng)于液體排出路)，經(jīng)由該連通孔2b向反應(yīng)容器3供給水。gp，通過(guò) 壓縮空氣的壓力對(duì)水作用壓力，則經(jīng)由連通孔2b使傘部32變形，對(duì)反應(yīng) 容器3定量供給水。
在反應(yīng)容器3的下部設(shè)定冷卻室40，收容水能夠滲透的棉41 (脫脂 棉等)。在反應(yīng)容器3和冷卻室40的隔壁3a上設(shè)置連通孔3b，在反應(yīng)容 器3中生成的氫氣經(jīng)由該連通孔3b供給冷卻室40，在冷卻的狀態(tài)下從氣 體供給管13排出。另外，覆蓋該連通孔3b設(shè)置無(wú)紡布42，防止氫生成劑 落入冷卻室40內(nèi)。從氣體供給管13排出反應(yīng)容器3內(nèi)生成的氫氣，供給 未圖示的燃料電池單元。
氣體收容容器l、液體收容容器2、反應(yīng)容器3、冷卻室40考慮到強(qiáng) 度和耐蝕性等能夠通過(guò)適宜的金屬材料、樹(shù)脂材料、玻璃等形成。另外， 各容器由一個(gè)部件構(gòu)成，或由多個(gè)部件構(gòu)成是任意的。另外，各容器也可 以由一個(gè)部件構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的液體定量排出裝置，在關(guān)閉閥7的狀態(tài)下使壓縮空氣收 容在氣體收容容器l內(nèi)，之后以規(guī)定量打開(kāi)閥7，從而能夠?qū)嚎s空氣送 入液體收容容器2內(nèi)的袋部件15。在袋部件15的內(nèi)部逐漸送入壓縮空氣，
袋部件15逐漸膨脹。膨脹的過(guò)程如圖11 (a) — (b) — (c)所示。袋部 件15膨脹，從而以與膨脹的體積相應(yīng)的量，液體收容容器2的水向反應(yīng) 容器3—側(cè)擠出。
通過(guò)壓縮空氣擠壓水，所以能夠在水的整個(gè)區(qū)域施加均勻穩(wěn)定的壓 力，所以能夠?qū)⒊r(shí)一定量的水從連通孔2b送出。另外，通過(guò)作用壓縮 空氣的擠壓力，從而即使是每小時(shí)2 3cc的少量，也能夠穩(wěn)定地定量送 出。
圖12是液體定量排出裝置翻過(guò)來(lái)的狀態(tài)，該狀態(tài)下，由于能夠經(jīng)由 袋部件15通過(guò)壓縮空氣均勻地加壓水，所以對(duì)于定量供給水的能力沒(méi)有 任何影響。因此，本發(fā)明的液體定量排出裝置能夠與裝置的姿勢(shì)沒(méi)有關(guān)系 地供給定量的水。
<其他實(shí)施方式〉
以上關(guān)于本發(fā)明的液體定量排出裝置說(shuō)明了各種實(shí)施方式。這些各實(shí) 施方式中采用的結(jié)構(gòu)，在其他實(shí)施方式中也能夠適宜使用。
本實(shí)施方式中，作為液體定量排出裝置(方法)的用途例如燃料電池， 但是不限于此，也可以用于其他用途。
本實(shí)施方式中，水對(duì)反應(yīng)容器3的供給通過(guò)連通孔2b和安全閥30進(jìn) 行，但是也可以代替此方法，通過(guò)導(dǎo)入管和逆止閥的組合構(gòu)成液體排出路。
本實(shí)施方式中通過(guò)使水滲透到棉41中而進(jìn)行水向冷卻室40內(nèi)的收 容，但是不使用該棉41，直接收容水。這種情況下，優(yōu)選適宜地設(shè)置逆止 閥而使水不移動(dòng)到其他區(qū)域。
本實(shí)施方式中，作為液體定量排出裝置(方法)的用途例如燃料電池， 但是不限于此，也可以用于其他用途。
權(quán)利要求
1、一種液體定量排出裝置，其特征在于，具有收容液體的液體收容容器；從液體收容容器排出液體的液體排出路；收容壓縮氣體的氣體收容容器；和將氣體收容容器內(nèi)的壓縮氣體向液體收容容器內(nèi)供給的氣體供給路，通過(guò)使壓縮氣體作用于液體收容容器內(nèi)的液體，能夠從液體排出路排出定量液體。
2、 如權(quán)利要求1所述的液體定量排出裝置，其特征在于， 具有將液體收容容器內(nèi)分隔而配設(shè)的可動(dòng)隔壁部，在通過(guò)該可動(dòng)隔壁部分隔的一方側(cè)收容液體，在另一方側(cè)導(dǎo)入壓縮氣體。
3、 如權(quán)利要求1所述的液體定量排出裝置，其特征在于， 在氣體供給路上設(shè)置控制氣體供給量的控制機(jī)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求l所述的液體定量排出裝置，其特征在于， 液體是與氫生成劑反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)液，從液體排出路排出的反應(yīng)液向收容氫生成劑的反應(yīng)容器供給。
5、 一種液體定量排出方法，其特征在于，具有使壓縮氣體作用于收容在液體收容容器中的液體的步驟；通過(guò)該壓縮氣體的作用而從液體收容容器定量排出液體的步驟。
6、 如權(quán)利要求5所述的液體定量排出方法，其特征在于，液體是與氫生成劑反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)液，并具有從液體收容容器 排出的反應(yīng)液向收容有氫生成劑的反應(yīng)容器供給的步驟。
7、 一種液體定量排出裝置，其特征在于，具有-收容液體的液體收容容器； 從液體收容容器排出液體的液體排出路； 收容壓縮氣體的氣體收容容器；將氣體收容容器內(nèi)的壓縮氣體向液體收容容器內(nèi)供給的氣體供給路； 安裝在氣體供給路的液體收容容器側(cè)端部上的具有膨脹性的袋部件， 通過(guò)向該袋部件內(nèi)供給壓縮氣體，在液體收容容器內(nèi)使袋部件膨脹，將與袋部件膨脹的體積量相應(yīng)的液體從液體排出路排出。
8、 如權(quán)利要求7所述的液體定量排出裝置，其特征在于，在氣體供給路上設(shè)有控制氣體供給量的控制機(jī)構(gòu)。
9、 如權(quán)利要求7所述的液體定量排出裝置，其特征在于， 液體是與氫生成劑反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)液，從液體排出路排出的反應(yīng)液向收容有氫生成劑的反應(yīng)容器供給。
10、 一種液體定量排出方法，其特征在于，具有使壓縮氣體經(jīng)由氣體供給路作用于收容在液體收容容器中的液體的步驟；和通過(guò)該壓縮氣體的作用使液體從設(shè)于液體收容容器的液體排出路排 出的步驟，在使壓縮氣體作用的步驟中，通過(guò)向安裝在氣體供給路的液體收容容 器側(cè)端部的具有膨脹性的袋部件內(nèi)供給壓縮氣體，在液體收容容器內(nèi)使袋 部件膨脹，將與該袋部件膨脹的體積量相應(yīng)的液體從液體排出路排出。
11、 如權(quán)利要求10所述的液體定量排出方法，其特征在于， 液體是與氫生成劑反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)液，具有從液體收容容器排出的反應(yīng)液向收容氫生成劑的反應(yīng)容器供給的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體定量排出裝置以及液體定量排出方法，將水等液體從液體收容容器送出的情況下，即使少量時(shí)也能夠定量送出。其具有收容水的液體收容容器(2)、將水從液體收容容器(2)排出的水導(dǎo)出管(11)、收容壓縮空氣的氣體收容容器(1)和將氣體收容容器(1)內(nèi)的壓縮氣體向液體收容容器(2)內(nèi)供給的導(dǎo)入管(6)，通過(guò)對(duì)液體收容容器(2)內(nèi)的液體作用壓縮空氣，從而能從水導(dǎo)出管(11)排出定量的水。
文檔編號(hào)B01J4/02GK101394920SQ20078000738
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日
發(fā)明者杉本正和, 杉田泰一, 矢野雅也 申請(qǐng)人:日商水妖精股份有限公司