隔膜阀调节的气体产生器制造技术

一种装置（100）包括壳体（110），其具有带有穿孔（116）的表面（115）和腔（113）。隔膜（120）由壳体（110）支撑在所述腔（113）内，并且具有不可渗透的阀板（135），不可渗透的阀板定位成靠近所述穿孔（116）。隔膜（120）是水蒸气可渗透的且气体不可渗透的并且响应于腔（113）和腔外部（122）之间的压力差弯曲以随所述压力差而变地选择性允许水蒸气通过穿孔（116）进入腔（113）。

【技术实现步骤摘要】
隔膜阀调节的气体产生器
技术介绍
一些氢气产生器通过使水蒸气与氢化物燃料反应而产生氢气。水蒸气已经由不同的源提供，诸如周围环境，水贮存器，或者甚至作为化学反应的副产物（诸如在燃料电池的情况中）。当不向氢气产生器要求氢气时，水蒸气的供应被切断。该切断已经通过阀的略微复杂的布置而实现。
技术实现思路
一种装置包括壳体，该壳体具有带有穿孔的表面和腔。隔膜由壳体支撑在腔内并且具有不可渗透的阀板，该不可渗透的阀板定位成靠近该穿孔。该隔膜是水蒸气可渗透的且气体不可渗透的并且响应于该腔和腔外部之间的压力差弯曲以随该压力差而变地选择性允许水蒸气通过该穿孔进入该腔。一种装置包括壳体，该壳体具有带有穿孔的阵列的表面和包含气体产生燃料的腔。隔膜由壳体支撑在腔内，该隔膜具有不可渗透的阀板的阵列，每一个不可渗透的阀板定位成靠近对应的穿孔。该隔膜是水蒸气可渗透的且气体不可渗透的并且响应于腔和腔外部之间的压力差弯曲以移动该板，从而当腔内的压力较大时通过阀板阻塞穿孔，并且当腔内的压力低于腔外部时开启穿孔。一种方法包括：使水蒸气穿过气体不可渗透的水蒸气可渗透的隔膜到达燃料容器中的气体产生燃料，响应于高于容器外部的压力的容器中的气体压力，向着容器中的穿孔移动由隔膜支撑的板以阻止水蒸气传递到气体产生燃料，和响应于低于容器外部的压力的容器中的气体压力，使隔膜和板移动离开穿孔。附图说明图1是根据示例实施例的具有基于隔膜的阀组件的燃料盒的块图剖视图。图2是根据示例实施例的示出打开位置中的阀的图1的燃料盒的一部分的块图剖视图。图3是根据示例实施例的示出关闭位置中的阀的图1的燃料盒的一部分的块图剖视图。图4是根据示例实施例的具有基于隔膜的阀组件的替代燃料盒的块图剖视图。图5是根据示例实施例的具有阀板的阵列的隔膜的顶视图。图6是根据示例实施例的具有互连的阀板的阵列的隔膜的顶视图。图7是根据示例实施例的使用具有基于隔膜的阀组件的气体产生盒的功率产生器的剖视图。图8是图7的功率产生器的一部分。图9是根据示例实施例的用于图7和8的功率产生器的歧管的顶视图块图。图10是根据示例实施例的包括具有阀组件的隔膜的功率产生器的剖视图。图11是根据示例实施例的图10的功率产生器的一部分的剖视图。图12是根据示例实施例的替代功率产生器的一部分的剖视图。图13是根据示例实施例的具有插入的功率产生器的功率产生器容器的剖视图。图14是曲线图，该曲线图示出根据示例实施例的水蒸气流率对基于隔膜的阀组件的内部压力。图15是根据示例实施例的用来实现控制器的计算机系统的块图。具体实施方式在以下描述中，参考形成描述的一部分的附图，并且在该附图中通过说明的方式示出可以实施的具体实施例。这些实施例被充分详细地描述以使本领域技术人员能够实现本专利技术，并且应当理解，可以使用其它实施例并且可以作出结构，逻辑和电改变而不偏离本专利技术的范围。因此，示例实施例的以下描述不被理解为限制意义，并且本专利技术的范围由所附权利要求限定。在一个实施例中，这里描述的功能（function）或算法可以被实现在软件或软件和人实施的程序的组合中。该软件可以由计算机可执行指令组成，该计算机可执行指令被存储在计算机可读介质（诸如存储器或其它类型的存储装置）上。此外，这种功能对应于模块，该模块是软件，硬件，固件或其任何组合。多个功能可以根据需要在一个或更多个模块中被执行，并且描述的实施例仅仅是示例。该软件可以在数字信号处理器，ASIC，微处理器，或在计算机系统上操作的其它类型的处理器上被执行，该计算机系统诸如个人计算机，服务器或其它计算机系统。图1是可移除的燃料盒100的剖视图。盒100包括壳体110（金属或聚合物），该壳体在腔113中包含水反应性气体产生燃料112。盒100可以被插入气体消耗装置，诸如功率产生器。在一个实施例中，功率产生器包括燃料电池系统并且产生的气体包括氢气。壳体110的侧面或面115是穿孔的116，并且暴露选择性地可渗透的隔膜120（水蒸气可渗透的，大气气体不可渗透的），该隔膜从壳体110外部的周围环境122分离燃料112。在一个实施例中，隔膜120定位在穿孔的面115和可渗透的板125之间，该可渗透的板在一个实施例中可以是穿孔的。隔膜120是柔性的，并且响应于腔113和周围环境122之间的压力差在板125和面115之间运动。在一个实施例中，板125和面115约束隔膜120的运动使得隔膜不会通过可能形成的压力差不适当地受到应力。取决于隔膜的侧向尺寸，典型的间隙在一些实施例中可能达到数百微米并且在其它实施例中更大。隔膜可以通过隔膜的周边上的粘合剂或其它方法联接到壳体110的侧面以提供密封，该密封允许压力差引起隔膜120相对于面115横向地运动。在一个实施例中，隔膜120包括一个或更多个阀板130，该阀板当腔113内压力较高时向着穿孔116运动，并且当腔内的压力低于周围环境122时离开穿孔运动。在一个实施例中，垫片135形成在可压缩的穿孔周围，从而当压力差引起隔膜将阀板130推到与垫片的接触中时与对应的阀板130形成密封。垫片可以是任选的，其中包括阀板130和具有穿孔116的面115的材料当被压力差压在彼此上时形成适当的密封。在一些实施例中压力差被调节（modulate）高达每平方英寸十分之几磅（一个实施例中）。在各种实施例中，面115中的穿孔116的数量可以在一个和许多（形成穿孔的阵列）之间变化。类似地，阀板的数量可以与穿孔的数量相同，并且布置成阵列以与每一个对应的穿孔配合。在又一些另外实施例中，可以使用一个或更多个较大的阀板使得每一个阀板可以覆盖多个穿孔。在一个实施例中，气体可渗透的微粒过滤器140定位在燃料112和板125之间以防止燃料堵塞板125中的穿孔。该燃料在各种实施例中可以是多孔的以允许在除了包含阀板130，板125，和过滤器140的那些区域外的区域中穿过穿孔的面115，隔膜120的水蒸气迁移通过燃料以产生更多气体。燃料孔隙率在一个实施例中在近似15%和20%之间变化。孔隙率可以被选择以允许气体和水蒸气的适当运动，而同时提供希望的气体产生能力。该气体也通过多孔的燃料112向着气体出口145运动。气体出口在不同的实施例中可以被定位在可以被插入到气体消耗装置中的壳体110的侧面上。虽然气体出口145被示出为在壳体115的侧面的中间附近，但在可以使用该气体的情况下它可以位于任何方便的部位。止回阀150可以联接到气体出口并且通过将燃料容器100插入到气体消耗装置中被致动。在又一另外实施例中，微粒过滤器155可以定位在止回阀150和气体出口145附近以防止气体出口145被燃料堵塞。在又一另外实施例中，通道可以形成在腔113内以促进水蒸气和产生的气体的分布。图2和3是示出阀板130与穿孔的板115的相互作用的部分横截面。在图2中的200，当在室113中出现低的压力（由于气体被吸出该室以便使用）时，作为结果的压力差导致隔膜120向着板125弯曲，允许水蒸气通过穿孔116进入，并且在没有被阀板130覆盖的隔膜的部分穿过隔膜120。图3示出当室113内的压力大于周围环境116压力时阀板130与穿孔的板115的相互作用。该隔膜被示出为被推向穿孔的板115，引起阀板130接触穿孔的板115，任选地通过垫片135。如见到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置（100），包括：壳体（100），所述壳体具有带有穿孔（116）的表面（115）和腔（113）；隔膜（120），所述隔膜由所述壳体支撑在所述腔内，所述隔膜具有不可渗透的阀板（130），所述不可渗透的阀板定位成靠近所述穿孔（116），其中，所述隔膜（120）为水蒸气可渗透且气体不可渗透的，并且响应于所述腔（113）和所述腔（113）的外部（122）之间的压力差弯曲以随所述压力差而变地选择性允许水蒸气通过所述穿孔（116）进入所述腔（113）。

【技术特征摘要】
2013.11.14 US 14/0805711.一种气体产生盒（100），包括：壳体（110），所述壳体具有带有穿孔（116）的表面（115）和腔（113）；隔膜（120），所述隔膜由所述壳体支撑在所述腔内，所述隔膜具有不可渗透的阀板（130），所述不可渗透的阀板定位成靠近所述穿孔（116），其中，所述隔膜（120）为水蒸气可渗透且气体不可渗透的，并且响应于所述腔（113）和所述腔（113）的外部（122）之间的压力差朝向和远离所述穿孔（116）弯曲以随所述压力差而变地选择性允许水蒸气通过所述穿孔（116）进入所述腔（113）。2.如权利要求1所述的气体产生盒（100），还包括垫片（135），所述垫片定位用以配合在所述穿孔（116）和所述阀板（130）之间，并且当所述压力差将所述隔膜（120）和阀板（130）推向所述穿孔（116）时在所述阀板（130）和所述穿孔（116）之间形成密封。3.一种气体产生盒（100），包括：壳体（110），所述壳体具有带有穿孔（116）的阵列的表面（115）和包含气体产生燃料（...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ埃克霍夫，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US