[发明专利]流体泵和连接器组件

说明书

技术领域

[0001]本发明总的来说涉及一种用于将流体容器连接至另一设备并泵送流体容器中的流体的流体泵和连接器组件。

背景技术

[0002]现代便携式电子设备需要增加电力而化学电池组往往是这些设备的性能薄弱环节。无线产品，例如个人的数字处理机，移动电话，娱乐设备和下一代膝上计算机都特别需要持久的动力。对于长期便携的操作，燃料电池是诱人的解决方案。燃料电池，类似电池组，高效地将化学能转换成电能，而且还具有其它优点，例如高能量密度和瞬间补给燃料的能力。燃料电池通常用氢气作为燃料，但在以有效成本和高效的方式保存和传递氢气至所述燃料电池方面存在技术挑战。一个具体的挑战是，提供一种燃料供应源，其便宜，安全，轻型且十分紧凑足以容易携带，但存储有足够氢气以向所述燃料电池提供有用的燃料量。现有技术中存储氢的装置包括金属氢化物罐以在相对低压下存储氢气，以及压力箱以在升高的压力下存储压缩氢气。上述两种方案都有缺陷，例如，金属氢化物存储器相对安全但是能量密度/重量比低，压缩氢存储器具有高能量密度/重量比但需要高强度和昂贵的密封方式。

[0003]已经进行研究使用液态甲醇作为燃料并设计“直接的甲醇”燃料电池，其用电化学方法直接地从甲醇产生电力；然而，这存在很大的技术挑战，例如防止甲醇越过所述电解液薄膜，以及防止由甲醇燃料的催化剂中毒。

[0004]其它方面的努力是直接从含氢的燃料溶液例如硼氢化钠产生氢气。在这种解决方式中，燃料溶液暴露于催化剂中以便于制造氢气。虽然这种方法是有前途的，但在容纳所述腐蚀性燃料溶液和预防泄漏方面仍然存在技术挑战，特别是当所述便携的燃料电池系统与人体紧密接触使用时。

发明内容

[0005]本发明的目的是提供一种用于安全地和成本有效地在流体容器内部泵送液体而不从所述容器中移出所述液体的装置。

[0006]根据本发明的一个方面，提供一种包括两个可互连的分组件的流体泵。第一分组件，其包括流体入口，流体出口，以及与所述入口和出口流体连通的柔性膜片。第二分组件，包括致动器和与所述致动器连接的往复运动元件。当第一和第二分组件连接时，所述往复运动元件接触膜片。所述致动器和元件的往复运动引起所述膜片往复运动并将流体从所述入口泵送至所述出口而不使所述液体暴露于所述第二分组件。

[0007]所述分组件可以设有磁性连接器，其使得所述分组件可拆卸地互连。所述第一分组件可以安装到燃料筒上以及所述液体可以是与固体反应物混合时能产生氢气的液体反应物。所述液体反应物可以是柠檬酸溶液以及所述固体反应物可以是硼氢化钠。

[0008]所述第二分组件可以安装在燃料电池系统上并具有用于接收由所述燃料筒产生的氢气并将所述氢气传送至燃料电池系统中的燃料电池的进气口。

[0009]所述致动器可以是形状记忆合金，其被电连接至能将所述形状记忆合金加热至超过收缩温度的电源。特别是，所述致动器可以是连接至所述往复运动元件且在两端处附着于压接连接器以形成弓形结构的镍钛诺金属丝。所述金属丝可以被这样安装，即当在松驰相时，所述往复运动元件处于缩回位置，以及当在收缩相时，所述往复运动元件处于伸出位置。加于所述金属丝的脉冲电流将引起所述金属丝在所述松弛相和收缩相之间循环，从而引起往复运动元件和膜片往复运动。

[0010]由于致动器和往复运动部件位于第二分组件内，所以第一分组件的制造成本可以减少，使得所述燃料筒能以足够低的成本制造而成为一次使用的可处理的产品。此外，第一分组件使得所述反应物完全地保持在所述燃料筒内，这就减少了泄漏和随后对周围用户或设备损害的机会。

附图说明

[0011]图1是具有燃料电池连接器分组件的氢产生燃料筒的侧视图。

[0012]图2是燃料电池系统的局部分解视图，该燃料电池系统具有平燃料电池组，控制模块，以及用于连接于燃料筒分组件并且在所述燃料筒内部泵送流体的连接器和泵分组件。

[0013]图3是燃料筒内部液体流动的示意图。

[0014]图4是所述燃料筒的局部透视侧视图。

[0015]图5是所述连接器和泵分组件以及燃料筒连接器分组件的示意性局部透视图。

[0016]图6是所述燃料筒连接器分组件的示意性分解透视图。

具体实施方式