[发明专利]混合泵装置及燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及将多种流体吸入并混合后排出的混合泵装置、以及将该混合泵装置用作为对起电部供给燃料用的燃料供给装置的燃料电池。

背景技术

作为将多种流体以规定的比例混合后排出的混合泵装置，已知有一种是，将多种流体吸入单一的泵室，在该泵室内进行混合，形成混合流体，从该泵室排出混合流体。专利文献1中揭示了混合泵装置，它是在高速液体色谱分析装置中，用柱塞泵吸入多种溶剂进行混合，将得到的混合流体向柱排出。

在这里揭示的混合泵装置中，将步进电动机的旋转通过凸轮机构向柱塞传递，使泵室的内部容积增加或减少。在流体的吸入过程中，在扩大泵室的期间，依次打开配置在与泵室连通的2条流入路径的各路径中的阀，通过各流入路径向泵室内吸入流体，在泵室内进行混合。然后，进行排出过程，缩小泵室，从泵室排出混合液体。

专利文献1：特许第3117623号公报

在专利文献1所揭示的混合泵装置中，通过凸轮机构，将步进电动机的向一方的旋转运动变换为柱塞的往复运动，通过这样使泵室的内部容积增加或减少。因此，必须要利用光电断续器等检测凸轮的位置、并根据凸轮的位置来检测泵的动作阶段的检测装置。这样，由于必须要检测泵的动作阶段用的机构，因此装置构成复杂化，难以力图实现小型化及低成本。

发明内容

本发明的课题在于提供不检测泵的动作阶段而能够将多种流体以规定的比例混合后供给的混合泵装置、以及具有该混合泵装置的燃料电池。

为了解决上述课题，本发明的混合泵装置，具有：

泵室；

为了使该泵室的内部容积增加或减少而配置在该泵室的位移构件；

具有使前述位移构件位移用的电动机的驱动装置；

与前述泵室连通的多条流入路径；

与前述泵室连通的流出路径；

配置在前述流入路径的各路径、将这些流入路径独立开关的流入侧阀；

将前述流出路径开关的流出侧阀；以及

对前述驱动装置、前述流入侧阀及前述流出侧阀进行控制的控制装置，

前述驱动装置在前述电动机沿第1方向旋转时，使前述位移构件沿着前述泵室的内部容积增加的方向位移，在前述电动机沿第2方向旋转时，使前述位移构件沿着前述泵室的内部容积减少的方向位移。

在本发明的混合泵装置的吸入过程中，关闭流出侧阀，一面依次将流入侧阀进行开关、一面使位移构件位移，通过这样从多条流入路径的各路径依次将流体吸入泵室，在泵室内进行混合。另外，在排出过程中，在关闭流入侧阀、打开流出侧阀的状态下，使位移构件向反方向位移，通过这样将泵室内的流体向流出路径排出。

驱动装置在电动机沿第1方向旋转时，使位移构件沿着泵室的内部容积增加的方向位移，在电动机沿与第1方向相反的第2方向旋转时，使位移构件沿着泵室的内部容积减少的方向位移。因此，在电动机沿第1方向旋转期间是吸入过程，在沿第2方向旋转期间是排出过程。因而，不需要检测位移构件的位移位置、或与位移构件连接的动力传递构件等的位置。这样，不需要将电动机向一方的旋转通过凸轮机构向柱塞传递的以往的混合泵装置所必需的、检测凸轮位置等用的具有光电断续器的检测机构，能够实现混合泵装置的小型化、及紧凑化。

这里，也可以使多条前述流出路径与前述泵室连通，对各流出路径配置前述流出侧阀。

另外，也可以使前述流入路径与前述流出路径互相独立地与前述泵室连通。

再有，作为前述位移构件可以使用隔膜。

接着，前述控制装置，在关闭前述流出侧阀的状态下使位移构件向使前述泵室的内部容积增加的方向位移的吸入过程中，在从前述流入路径的各路径流入的各流体中，在混合比最低的流体流入前述泵室之前，控制各流入侧阀的开关，使得混合比与该流体相比要高的流体的至少一部分流入前述泵室。通过这样控制流体对泵室的吸入动作，能够确实将吸入的各流体在泵室内均匀地进行混合。

另外，前述控制装置，通过控制从各流入路径流入前述泵室的各流体的流入量，来分别控制构成在前述泵室内形成的混合流体的各流体的混合比、以及从前述泵室向前述流出路径排出的前述混合流体的排出量。

下面，本发明的燃料电池，具有：起电部；以及对该起电部供给燃料的燃料供给装置，前述燃料供给装置是上述构成的混合泵装置。