用于为助听器燃料电池加燃料的系统技术方案

本发明专利技术涉及用于为具有燃料储器的燃料电池加燃料的系统，该系统包括卡盒(1)，其具有用于存储燃料电池的燃料的第一储器(2)；加燃料单元，其适于接收来自燃料电池的燃料储器的废液并且将来自卡盒(1)的第一储器(2)的燃料提供到燃料电池的燃料储器，其中系统进一步包括存储来自燃料电池的废液的第二储器、与系统一起使用的卡盒、与系统一起使用的加燃料单元，并且涉及为具有燃料储器的燃料电池加燃料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于为助听器燃料电池加燃料的系统
本专利技术涉及用于为助听器的燃料电池加燃料的系统、用于该系统的卡盒、用于该系统的加燃料单元、以及为燃料电池加燃料的方法。
技术介绍
近年来，特别是在换能器和信号处理中的技术发展已使得助听器变得越来越先进，同时尺寸减小。然而，助听器的的越来越小的尺寸和不断进步对助听器的电源提出了更高的要求。大多数助听器使用一次性电池组，比如锌空气电池组或可充电镍金属混合(NiMH)电池组作为电源。燃料电池，比如直接甲醇燃料电池，可作为用于助听器的替代电源。这需要对助听器中的燃料电池定期加燃料，有利的是，这需要小于1分钟的时间。为了防止助听器电量耗尽，通常会在仍剩余一些燃料时就进行加燃料。这与潜在的燃料浪费相结合，需要处理含有甲醇和副产品的废物，其对于使用者接触以及其存储来说，是不期望的或不方便的。JP2006040769公开了用于燃料电池的设备。设备包括用于存储可以供应到燃料电池的燃料的燃料室、以及用于收集排气并且含有用于溶解排气中的物质(即，副产品)的水的回收室。回收室还包括分离已穿过水的排气(即，脱毒的二氧化碳)的气液分离膜、和气体吸收过滤器。脱毒的二氧化碳穿过气体吸收过滤器被排放到外部，并且副产品比如甲醇在回收室中回收，该回收室因此由于气体填充和压力而膨胀。然而，提供一种能够处理包括燃料比如甲醇和副产品的废物的具有加燃料单元和卡盒的系统仍然是一个问题。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术涉及用于为具有燃料储器的燃料电池加燃料的系统，该系统包括：r>具有第一储器的卡盒，该第一储器用于存储燃料电池的燃料，加燃料单元，其适于接收来自燃料电池的燃料储器的废液并且将来自卡盒的第一储器的燃料提供到燃料电池的燃料储器，其中该系统进一步包括用于存储来自燃料电池的废液的第二储器，其特征在于，第二储器包括与周围环境连接并且适于允许废液从第二储器蒸发到周围环境的至少一个蒸发开口。通过配置为存储来自燃料电池的燃料储器的废液并且包括至少一个蒸发开口的第二储器，允许可能含有燃料和/或副产品的废液向周围环境蒸发。这又将废液的长期存储需要最小化。每次允许从第二储器蒸发的废液的体积可以被限制，例如，通过至少一个蒸发开口的数量和/或横截面积。因此，废液可以以对使用者具有最小健康风险的量进行处理。遍及本文，废液是指来自燃料电池的燃料储器的废液并且不应理解为在燃料电池的膜两侧发生的化学过程的残余产物。废液通常可能是未使用的燃料。该系统可以使用直接甲醇燃料电池(DMFC)，因此燃料可以是甲醇。在一个实施方式中，加燃料单元适于接收来自燃料电池的燃料储器的基本上所有的废液，例如未使用的甲醇。因此，在每个加燃料操作中，可以将精确量的新燃料添加到燃料电池的燃料储器。至少一个蒸发开口可以配置为在正常的操作条件下，即，大约1atm.大气压力下以及例如0-50℃的温度范围内，允许每次使废液蒸发高达预定的最大体积。遍及本文应当理解，这适用于周围环境的空气压力和温度影响本专利技术的各个方面和/或实施方式的性能的情况。在一些实施方式中，系统可以例如配置为允许840μL的甲醇燃料在20mol甲醇溶液中，在30％相对湿度和20℃下每天蒸发。加燃料单元可以适合于为助听器的燃料电池加燃料。由于助听器的燃料电池的燃料储器中含有的较小体积的燃料，例如小于0.5ml的甲醇，每次允许蒸发的废液的预定最大体积可以为，例如，每天在0.01ml和15ml之间，每天在0.01ml和10ml之间或者每天在0.01ml和5ml之间。因此，第一储器可以配置为含有一定体积的燃料，以便进行多个，比如至少5个或至少10个至120个加燃料周期，优选地30-90个加燃料周期。类似地，第二储器可以配置为含有类似体积或更少的废液，比如小于15ml，例如小于10ml、5ml或2.5ml。遍及本文，加燃料周期用于描述其中从燃料电池的燃料储器排空废液并且随后将燃料填充到燃料电池的燃料储器的过程。燃料电池可以具有燃料入口和废物出口，这些中的每一个被流体连接到燃料储器，并且系统可以通过将来自燃料电池的燃料储器的废物通过燃料电池的废物出口转移到第二储器并同时和/或随后将来自卡盒的第一储器的燃料通过燃料电池的燃料入口转移到燃料储器来为燃料电池加燃料。燃料电池的燃料入口和废物出口可以是一个可以同时用作入口和出口的连接端口。此外，燃料电池可以具有可以含有燃料的一个或多个燃料储器。优选地，燃料电池是助听器的燃料电池。可以通过例如阀布置、流路、管等在加燃料单元中提供燃料储器的储器和入口/出口的每个流体连接。流体连接在此以及遍及本文将被理解为允许液体(比如甲醇)和副产品(比如甲酸)等穿过该连接的连接。在系统的实施方式中，第二储器布置在卡盒或加燃料单元中。通过第二储器布置在卡盒或加燃料单元中，可以在燃料电池的燃料储器和卡盒或加燃料单元内的第二储器之间提供流体连接，从而允许第二储器和燃料电池的燃料储器之间的简单且安全的连接。第二储器可以包括，例如，在其入口处，垫片、阀布置等以确保在加燃料操作期间与燃料电池的燃料储器的紧密流体连接。此外，可以在卡盒或加燃料单元中提供至少一个蒸发开口。本文中提供的蒸发开口的横截面积或蒸发开口的总横截面积可以为，例如，10mm2至2,500mm2，并且优选地在50mm2和1,000mm2之间。在系统的实施方式中，第二储器进一步包括配置为容纳废液的过滤介质，并且废液从过滤介质蒸发。通过将过滤介质配置为容纳废液，过滤介质，与至少一个蒸发开口组合，可以限定每次允许从第二储器蒸发的废液体积。此外，通过废液从过滤介质蒸发，第二储器的至少一个蒸发开口可以是简单的切口、狭缝、凹槽等，从而降低了制造复杂性和成本。过滤介质可以容纳废液，例如通过吸收或吸附废液。优选地，过滤介质是由吸收材料(诸如聚合物，如聚酯或聚氨酯)，由棉、木纤维、纤维素、粘胶或其任意组合制成的泡沫或布。过滤介质可以是可交换的或者可以固定在第二储器中。优选地，过滤介质充满第二储器，并且最优选地，过滤介质和第二储器还具有L-形横截面。因此，可以实现每体积过滤介质容纳的废液增加的体积。优选地，过滤介质具有10mm2至10,000mm2，优选地50mm2至5,000mm2，优选地100mm2至2,500mm2的表面区域，即废液可以从其蒸发的蒸发区域。蒸发区域可以是废液可以从其蒸发的过滤介质的任何区域，因此不限于接触蒸发开口的过滤介质的表面区域。过滤介质可以设置在第二储器的废物入口和至少一个蒸发开口之间，从而允许来自燃料电池的废液被引导到过滤介质，从而以容易的方式容纳在过滤介质中。在又另一个实施方式中，系统包括盖子，该盖子至少部分地覆盖所述至少一个蒸发开口并且适于防止用户与过滤介质接触。通过卡盒包括盖子，其至少部分地覆盖第二储器的至少一个蒸发开口并适于防止用户与过滤介质接触，降低了用户皮肤与蒸发废液接触的风险。因此，将用户皮肤接触废液的风险降到最低，废液中含有大量的例如甲醇或副产品，这可能损害用户的健康。盖子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于为具有燃料储器的燃料电池加燃料的系统，所述系统包括：/n卡盒，其具有用于存储用于所述燃料电池的燃料的第一储器，/n加燃料单元，其适于接收来自所述燃料电池的所述燃料储器的废液并且将来自所述卡盒的所述第一储器的燃料提供到所述燃料电池的所述燃料储器，/n其中所述系统进一步包括用于存储来自所述燃料电池的废液的第二储器，其特征在于，所述第二储器包括至少一个蒸发开口，所述至少一个蒸发开口连接到周围环境并且适于允许所述废液从所述第二储器蒸发到周围环境。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181206 US 62/776,2291.一种用于为具有燃料储器的燃料电池加燃料的系统，所述系统包括：
卡盒，其具有用于存储用于所述燃料电池的燃料的第一储器，
加燃料单元，其适于接收来自所述燃料电池的所述燃料储器的废液并且将来自所述卡盒的所述第一储器的燃料提供到所述燃料电池的所述燃料储器，
其中所述系统进一步包括用于存储来自所述燃料电池的废液的第二储器，其特征在于，所述第二储器包括至少一个蒸发开口，所述至少一个蒸发开口连接到周围环境并且适于允许所述废液从所述第二储器蒸发到周围环境。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二储器布置在所述卡盒中或布置在所述加燃料单元中。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述第二储器进一步包括配置为容纳所述废液的过滤介质，并且其中所述废液从所述过滤介质蒸发。


4.根据权利要求3所述的系统，其进一步包括盖子，所述盖子至少部分地覆盖所述蒸发开口并且适于防止用户接触所述过滤介质。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其进一步包括泵布置，所述泵布置适于将来自所述燃料电池的所述燃料储器的所述废液转移到所述第二储器和/或将来自所述卡盒的所述第一储器的燃料转移到所述燃料电池的所述燃料储器。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其进一步包括配置为控制接收到所述第二储器的所述废液体积的控制单元。


7.根据权利要求6所述的系统，其中如果所述第二储器中的所述废液体积超过预定最大体积，所述控制单元通过估计所述第二储器中的废液体积并且阻止为所述燃料电池进行另外的加燃料来控制接收到所述第二储器的所述废液量。


8.一种在根据前述权利要求中的任一项所述的系统中使用的卡盒，其包括：
第一储器，其适于存储用于燃料电池的液体燃料，和
第二储器，其用于存储来自所述燃料电池的所述燃料储器的废液，其特征在于，所述第二储器包括至少一个蒸发开口，所述至少一个蒸发开口连接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·K·索伦森，B·瓦伦特，T·O·博德瓦松，D·罗斯凯利，M·F·拉森，R·A·杜尔，
申请(专利权)人：唯听助听器公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK