專利名稱：氣體發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過使金屬等固態(tài)氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液之間相接觸而產(chǎn)生氫氣或氧氣等氣體的氣體發(fā)生裝置；特別涉及一種可用于向燃料電池供給氫氣的氣體發(fā)生裝置，以及可用作精神保健、醫(yī)療現(xiàn)場、和災(zāi)害等場合用的氧氣發(fā)生裝置的氣體發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為便攜式設(shè)備用的燃料電池，對從金屬和水溶液中制取氫氣，并將其用作燃料的固體高分子型燃料電池(PEFC)的開發(fā)，是一個(gè)研究的熱點(diǎn)。
一般地說，將氫氣作為燃料使用的這一類型的燃料電池與直接甲醇燃料電池(DMFC)的情況相比，具有輸出較高的特征，而且還具有發(fā)電部本身的構(gòu)造簡單的特征。
一直以來，作為燃料電池用氫氣發(fā)生裝置，下列裝置等為人們所知例如一種氫氣發(fā)生裝置，其構(gòu)成包括用于收容水的水箱；用于收容通過與水之間的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣的金屬的反應(yīng)容器；用于收容該反應(yīng)容器的收容部；與該收容部相接而設(shè)置的、用于對上述反應(yīng)容器進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)；從上述水箱向收容在上述收容部中的反應(yīng)容器供給水的導(dǎo)入管；用于將在上述反應(yīng)容器內(nèi)所生成的氫和未反應(yīng)的水導(dǎo)入到上述水箱內(nèi)的返回管；以及用于將該水箱內(nèi)的氫和水排出的、從上述水箱中延伸出的排出管；并且其特征在于，可以將上述反應(yīng)容器相對于上述收容部進(jìn)行裝卸(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。另外，還有一種通過使固體的氫氣發(fā)生劑和反應(yīng)液之間產(chǎn)生反應(yīng)而發(fā)生氫氣的氫氣發(fā)生裝置，其具有將上述氫氣發(fā)生劑區(qū)分成多個(gè)部分而進(jìn)行收容的第1收容部；將上述反應(yīng)液區(qū)分成多個(gè)部分而進(jìn)行收容的第2收容部；和使上述第1收容部的各區(qū)分和上述第2收容部的各區(qū)分相隔開的隔離部件；并且其特征在于具有隔離機(jī)構(gòu)，該隔離機(jī)構(gòu)可以解
4除所述隔離部件，從而可以使上述第1收容部的各區(qū)分中的收容物和
上述第2收容部的各區(qū)分中的收容物順次產(chǎn)生接觸(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
但是，在上述專利文獻(xiàn)1的氫氣發(fā)生裝置中，所存在的課題是一旦開始發(fā)生氫氣，則難以使其停止，例如，即使在停止使用機(jī)器時(shí)，也難以使氫氣的發(fā)生停止。另外，在用泵等對水溶液進(jìn)行供給時(shí)，雖然可以通過對來自泵的總液量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對氫氣發(fā)生量的控制，但在這種場合，由于裝置尺寸大型而且復(fù)雜，所以不適合用作小型的氫氣發(fā)生裝置和便攜式設(shè)備用的燃料電池的燃料發(fā)生源。
再者，在上述專利文獻(xiàn)2的氫氣發(fā)生裝置中，通過借助于隔離機(jī)構(gòu)等使收容在各區(qū)分中的氫氣發(fā)生劑和反應(yīng)液順次地相接觸而產(chǎn)生氫
氣。但存在這樣的課題有時(shí)要暫時(shí)停止連續(xù)地供給氫氣，而有時(shí)則不能充分地供給氫氣等。另外，由于不能隨著氫氣的發(fā)生而對反應(yīng)進(jìn)行控制，所以存在這樣的課題不能根據(jù)機(jī)器的需要而供給氫氣。
另一方面，作為氧氣發(fā)生裝置，例如為人所知的氧氣發(fā)生裝置是，其包括將反應(yīng)液收容在其內(nèi)部的，并具有用于使反應(yīng)液流出的、可以開封的密封部的第一容器；將該第一容器收容在其內(nèi)部的，并具有用于控制反應(yīng)液的流出速度的控制孔的第二容器；以及至少將第二容器和氧氣發(fā)生劑收容在其內(nèi)部的第三容器；其中，在該便攜式氧氣發(fā)生器的最外層的容器中，具有用于將氧氣供給到外部的排出孔(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
然而，在該專利文獻(xiàn)3所述的氧氣發(fā)生器中，雖然可以對氧氣的發(fā)生速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，但與上述專利文獻(xiàn)1的氫氣發(fā)生裝置同樣，存在一旦開始發(fā)生氧氣，則難以對其進(jìn)行控制之類的課題。
專利文獻(xiàn)l:特開2004-149394號公報(bào)(權(quán)利要求書、實(shí)施例等)專利文獻(xiàn)2:特開2006-327871號公報(bào)(權(quán)利要求書、實(shí)施例等)專利文獻(xiàn)3:特開2004-168569號公報(bào)(權(quán)利要求書、實(shí)施例等)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述現(xiàn)有的氣體發(fā)生裝置中存在的課題等而將其
5加以解決的，其目的在于提供一種氣體發(fā)生裝置，該氣體發(fā)生裝置可以通過簡便的機(jī)構(gòu)而使氫氣或氧氣等氣體的發(fā)生停止，從而控制產(chǎn)生過剩的氫氣或氧氣。
對上述現(xiàn)有的課題等，本發(fā)明者進(jìn)行了潛心的研究，結(jié)果成功地實(shí)現(xiàn)了一種氣體發(fā)生裝置，從而完成了本發(fā)明。該氣體發(fā)生裝置具有
固態(tài)氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液；將上述氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液分別收容在各自的收容容器中；用特定的機(jī)構(gòu)將各自的收容容器進(jìn)行連接，由此將反應(yīng)液供給到氣體發(fā)生劑收容容器內(nèi)，從而產(chǎn)生氣體；其中，當(dāng)氣體的壓力升高時(shí)，通過用特定的機(jī)構(gòu)切斷上述連接，便實(shí)現(xiàn)上述目的。也就是說，本發(fā)明的內(nèi)容存在于下述的(1) (10)中。
(1) 一種氣體發(fā)生裝置，其具有固態(tài)氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液，所述氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液被分別收容在各自的收容容器中；各自的收容容器用毛細(xì)管連接在一起，由此將反應(yīng)液供給到氣體發(fā)生劑收容容器內(nèi)，從而產(chǎn)生氣體；該氣體發(fā)生裝置的特征在于當(dāng)氣體的壓力升高時(shí)，切斷毛細(xì)管連接。
(2) 根據(jù)上述(1)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于發(fā)生的氣體是氫氣或氧氣。
(3) 根據(jù)上述(1)或(2)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于在氣體發(fā)生劑收容容器和反應(yīng)液收容容器上，設(shè)置有具有毛細(xì)管力的多孔體，同時(shí)通過使它們之間相接觸而實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管連接，從而供給反應(yīng)液。 .
(4) 根據(jù)上述(1) (3)的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于當(dāng)氣體的壓力升高時(shí)，反應(yīng)液收容容器或氣體發(fā)生劑收容容器產(chǎn)生滑動，由此使多孔體之間處于非接觸的狀態(tài)，從而切斷毛細(xì)管連接。
(5) 根據(jù)上述(1) (4)的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于反應(yīng)液收容容器和氣體發(fā)生劑收容容器借助于彈性部件的彈性力進(jìn)行連接。
(6) 根據(jù)上述(1) (5)的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特
征在于反應(yīng)液收容容器和氣體發(fā)生劑收容容器借助于彈性部件的彈性力而切斷；并借助于與氣體的消耗相伴的負(fù)壓而連接。
(7) 根據(jù)上述(3) (6)的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于多孔體由纖維集束體、毛氈、無紡布、燒結(jié)體、發(fā)泡體、微縫體中的任一種所構(gòu)成。
(8) 根據(jù)上述(1) (7)的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于反應(yīng)液被吸收在由纖維集束體、毛氈、無紡布、燒結(jié)體、發(fā)泡體、微縫體中的任一種所構(gòu)成、且具有毛細(xì)管力的反應(yīng)液吸收體中。
(9) 根據(jù)上述(1) (8)的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于固態(tài)氣體發(fā)生劑由選自下述A組中的金屬或選自下述B組中的催化劑構(gòu)成；
A組鐵、鎂、鋁、鋅、錫、硼氫化鈉；B組二氧化錳、鉑。
(10) 根據(jù)上述(1) (9)的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其
特征在于反應(yīng)液包含水、酸類、堿類、醇類、過氧化氫水溶液中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明，通過簡易的機(jī)構(gòu)，可以提供一種如下的氣體發(fā)生裝置在不需要消耗氣體時(shí)，可以對氣體的發(fā)生自動地進(jìn)行控制，所以能夠抑制生成過剩的氣體。


圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)例的氣體發(fā)生裝置的示意剖視圖。
圖2為氣體發(fā)生裝置的縱向剖視圖。
圖3為對氣體發(fā)生裝置的反應(yīng)液收容容器和氣體發(fā)生劑收容容器進(jìn)行詳細(xì)說明的縱向剖視圖。
圖4為在氣體發(fā)生裝置中，對內(nèi)壓升高，反應(yīng)液收容容器產(chǎn)生滑
動，從而切斷毛細(xì)管連接的狀態(tài)進(jìn)行說明的縱向剖視圖。
圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的其它實(shí)例的氣體發(fā)生裝置的示意剖視圖。
圖6為在圖5的氣體發(fā)生裝置中，對內(nèi)壓升高，氣體發(fā)生劑收容容器產(chǎn)生滑動，從而切斷毛細(xì)管連接的狀態(tài)進(jìn)行說明的縱向剖視圖。效馬化A日.
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，就本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖1 圖4表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)例的氣體發(fā)生裝置。圖1為氣體發(fā)生裝置的示意剖視圖；圖2為氣體發(fā)生裝置的縱向剖視圖；圖3為對氣體發(fā)生裝置的反應(yīng)液收容容器和氣體發(fā)生劑收容容器進(jìn)行詳細(xì)說明的縱向剖視圖；圖4為在氣體發(fā)生裝置中，對內(nèi)壓升高，反應(yīng)液收容容器產(chǎn)生滑動，從而切斷毛細(xì)管連接的狀態(tài)進(jìn)行說明的縱向剖視圖。
本實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置A具有成為有底筒狀的裝置主體10，并具有下列構(gòu)成在該裝置主體10內(nèi)的下方側(cè)，通過嵌合等方式，固定著對固態(tài)氣體發(fā)生劑20進(jìn)行收容的收容容器21;同時(shí)在上方側(cè)，以滑動自如的方式收容著收容容器31;在該收容容器31中，收容著吸收有反應(yīng)液的反應(yīng)液吸收體30。
裝置主體10用具有氣體不透性等的耐久性的合成樹脂等材料所制成，在其底部形成有作為氣體排出口的排出孔11，同時(shí)還形成有與該排出孔11相連通的筒狀部12。在該筒狀部12內(nèi)，由止動部件14而安裝著密閉閥13。
密閉閥13在其中央部形成有縫隙孔13a，可以自如地對由金屬或合成樹脂材料所制成的氣體供給管15進(jìn)行安裝。當(dāng)將該密閉閥13收容在上述筒狀部12中時(shí)，由于受到徑向壓縮，使上述縫隙孔13a密閉，從而處于在裝置10內(nèi)產(chǎn)生的氣體不會向裝置外排出的狀態(tài)。該密閉閥13優(yōu)選由氣體透過性低的材料所形成，例如可以舉例由丁基橡膠和硅橡膠等橡膠、熱塑性彈性體所形成，并且可以用通常的模塑成形或硫化成形等方法而制成。
A氣體發(fā)生裝置20氣體發(fā)生劑30反應(yīng)液吸收體
10裝置主體
21氣體發(fā)生劑收容容器
31 反應(yīng)液收容容器氣體發(fā)生劑收容容器21由與所收容的氣體發(fā)生劑之間無反應(yīng)性的合成樹脂材料等所形成，并為大致的筒狀體；在其底部具有保持著平板狀的下部過濾部件22的保持部23。在該氣體發(fā)生劑收容容器21內(nèi)，在其底部保持著平板狀的下部過濾部件22，同時(shí)在該下部過濾部件22上，收容著固態(tài)氣體發(fā)生劑20和上部過濾部件24。并且通過嵌合等方式，在收容容器21的開口部上固定著具有空氣置換孔25a、 25a的樹脂制的蓋部件25。另外，在上述固態(tài)氣體發(fā)生劑20上形成有凹部20a，同時(shí)在上部過濾部件24和蓋部件25上形成有貫通孔24a、 25b。在該貫通孔24a、 25b中，下部多孔體26插通而安裝至凹部20a的底部上。
上述下部過濾部件22和上部過濾部件24是允許透過由固態(tài)氣體發(fā)生劑20和反應(yīng)液30之間的反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體的部件，例如其由具有平均孔徑為1 100nm的細(xì)孔徑的、用氟樹脂等材料所制成的氣體透過性的樹脂板構(gòu)成。
反應(yīng)液收容容器31是由與反應(yīng)液之間無反應(yīng)性的合成樹脂材料等所形成、且其下部成為開口部31a的容器體。在收容容器31內(nèi)，收容著具有吸收反應(yīng)液的毛細(xì)管力的反應(yīng)液吸收體30。該反應(yīng)液吸收體30由選自纖維集束體、毛氈、無紡布、燒結(jié)體、發(fā)泡體、微縫體等中的具有毛細(xì)管力的材質(zhì)等構(gòu)成。
另外，在反應(yīng)液收容容器31的開口部31a，通過嵌合等方式，固定著具有空氣置換孔32a、 32a的樹脂制的蓋部件32。在上述反應(yīng)液吸收體30中，形成有凹部30a，同時(shí)在蓋部件32上形成有貫通孔32b。在該貫通孔32b中，上部多孔體33插通而安裝至凹部30a的底部(在圖示中為上部)。
所述上部多孔體33和所述下部多孔體26由具有毛細(xì)管力的材質(zhì)所構(gòu)成，該材質(zhì)可以從纖維集束體、毛氈、無紡布、燒結(jié)體、發(fā)泡體、微縫體等中進(jìn)行選擇；其構(gòu)成是通過將上部多孔體33與下部多孔體26之間進(jìn)行毛細(xì)管連接，將吸收在反應(yīng)液吸收體30中的反應(yīng)液經(jīng)由上部多孔體33和下部多孔體26而供給至固態(tài)氣體發(fā)生劑20。另外，為了能夠高效地將吸收在反應(yīng)液吸收體30中的反應(yīng)液經(jīng)由上部多孔體33供給至下部多孔體26，優(yōu)選對上部多孔體33和下部多孔體26的毛細(xì)管力(氣孔率等)進(jìn)行調(diào)整。
收容著上述反應(yīng)液吸收體30等的反應(yīng)液收容容器31的構(gòu)成是以滑動自如的方式收容在裝置主體10內(nèi)的上方側(cè)，同時(shí)借助于線圈彈簧等彈性部件34的彈性力，使反應(yīng)液收容容器31平時(shí)受到向下方側(cè)的作用力的作用，從而借助于上述彈性部件34的彈性力而使反應(yīng)液收容容器31和氣體發(fā)生劑收容容器21之間相連接。也就是說，彈性部件34的上端側(cè)安裝在蓋主體40內(nèi)，該蓋主體40具有開口部40a，并通過嵌合等方式而被固定在裝置主體10的上端開口部；同時(shí)該彈性部件34的下端側(cè)安裝在反應(yīng)液收容容器31的上部面上，借助于彈性部件34的彈性力，使反應(yīng)液收容容器31平時(shí)受到向下方側(cè)的作用力，從而借助于上述彈性部件34的彈性力而使反應(yīng)液收容容器31和氣體發(fā)生劑收容容器21之間相連接。由此，就可以確保充分的毛細(xì)管連接。
另外，為了不會從裝置主體10和反應(yīng)液收容容器31之間的間隙35中漏出產(chǎn)生的氣體，在反應(yīng)液收容容器31的外周面的凹部31b上安裝著由硅橡膠等材料所制成的密封部件36。
根據(jù)所要產(chǎn)生的氣體種類的不同，本發(fā)明所使用的固態(tài)氣體發(fā)生劑20和吸收體30中所吸收著的反應(yīng)液可以列舉出各種組合，例如，如果是氫氣和氧氣，則作為固態(tài)氣體發(fā)生劑20，可以列舉出選自下述A組中的金屬、或選自下述B組中的催化劑；另外，作為反應(yīng)液，可以列舉出水(精制水、離子交換水等)、酸類(鹽酸、硫酸等)、堿類(氫氧化鈉水溶液、氫氧化鎂水溶液等)、醇類(甲醇水溶液、乙醇水溶液等)、過氧化氫水溶液之中的至少1種。
A組鐵、鎂、鋁、鋅、錫、硼氫化鈉。
B組二氧化錳、鉑。
另外，為了使上述金屬與反應(yīng)液進(jìn)行反應(yīng)而能高效地產(chǎn)生氣體，例如上述金屬可以形成為粒狀、粉末狀、片狀等。再者，固態(tài)氣體發(fā)生劑20的收容量、和反應(yīng)液在吸收體30中的吸收量優(yōu)選的是，根據(jù)固態(tài)氣體發(fā)生劑的種類、反應(yīng)液的種類、和由反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體的種類等而分別收容最合適的量。
作為具體的組合，當(dāng)要產(chǎn)生的是氫氣時(shí)，例如可以列舉出(1)
10固態(tài)氣體發(fā)生劑為鐵(還原鐵)，反應(yīng)液為鹽酸；(2)固態(tài)氣體發(fā)生劑 為鎂，反應(yīng)液為硫酸；(3)固態(tài)氣體發(fā)生劑為鋁，反應(yīng)液為水；(4) 固態(tài)氣體發(fā)生劑為硼氫化鈉，反應(yīng)液為硫酸等。
另外，當(dāng)要產(chǎn)生的是氧氣時(shí)，可以列舉出固態(tài)氣體發(fā)生劑為氧 化錳(催化劑)，反應(yīng)液為過氧化氫水溶液等。
這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置A如圖1 圖3所示，固態(tài) 氣體發(fā)生劑20 (例如為還原鐵)和反應(yīng)液(例如為鹽酸)分別收容在 各自的收容容器21和31中，借助于彈性部件36的彈性力，使插在各 自的收容容器21和31中的、具有毛細(xì)管力的下部多孔體26和上部多 孔體36之間產(chǎn)生毛細(xì)管連接，由此將反應(yīng)液供給到氣體發(fā)生劑收容容 器21內(nèi)，從而產(chǎn)生氫氣。由于密封部件36的作用，所產(chǎn)生的氫氣不 會向上方側(cè)漏出，而是可以通過插入到密閉閥13中的氣體供給管15 而排出到裝置主體10外。當(dāng)在該裝置主體10外經(jīng)由氫氣供給管而與 燃料電池主體相連接時(shí)，就可以用作燃料電池用氫氣發(fā)生裝置。
另外，本實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置A在由上述毛細(xì)管連接而產(chǎn)生 氫氣的狀態(tài)下，當(dāng)不需要消耗氫氣時(shí)，例如在將氣體供給管15從密閉 閥中取下等情況下，由于密閉閥13的作用，氫氣不會流出到裝置主體 10外，而是充滿在裝置主體10內(nèi)。具體來說，由于氫氣的壓力，氫氣 通過上部過濾部件29而充滿在上部側(cè)。當(dāng)氫氣的內(nèi)壓進(jìn)一步增加時(shí)， 反應(yīng)液收容容器21會受到該壓力的作用，而當(dāng)該氫氣的壓力比上述彈 性部件34的彈性力還要大時(shí)，則如圖4所示，反應(yīng)液收容容器31向 上方側(cè)滑動，切斷了下部多孔體26和上部多孔體36之間的毛細(xì)管連 接(成為非接觸)，由此終止反應(yīng)液的供給，從而氫氣的產(chǎn)生得以停止。
因此，在本實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置A中，在不需要消耗氫氣等 氣體時(shí)，由于通過簡易的機(jī)構(gòu)，而且不需要進(jìn)行電力的和人為的控制， 就可以自動停止氫氣等氣體的生成，所以能夠抑制生成過剩的氣體。
圖5和圖6表示了作為本發(fā)明的其它實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置。 圖5為氣體發(fā)生裝置的縱向剖視圖。圖6為在氣體發(fā)生裝置中，對內(nèi) 壓降低，反應(yīng)液收容容器31產(chǎn)生滑動，從而使毛細(xì)管連接的狀態(tài)進(jìn)行 說明的縱向剖視圖。另外，對與上述實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置A具有同樣構(gòu)成的部分，用相同的符號進(jìn)行表示，并且省略對它們的說明。 本實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置B的特征在于不是通過生成氣體的
壓力而切斷反應(yīng)液收容容器31和氣體發(fā)生劑收容容器21之間的毛細(xì) 管連接，而是借助于彈性部件37的彈性力，使反應(yīng)液收容容器31和 氣體發(fā)生劑收容容器21之間切斷；借助于與氣體的消耗相伴的負(fù)壓， 反應(yīng)液收容容器31向下方移動，從而與氣體發(fā)生劑收容容器21之間 產(chǎn)生毛細(xì)管連接。
在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置B中，固態(tài)氣體發(fā)生劑 20 (例如為還原鐵)和反應(yīng)液(例如為鹽酸)分別收容在各自的反應(yīng) 液收容容器31和氣體發(fā)生劑收容容器21中，并在它們之間插入彈性 部件37。在平時(shí)，如圖5所示，連接被切斷。而在起始時(shí)或當(dāng)消耗了 氫氣時(shí)，由于容器的內(nèi)壓下降，如圖6所示，反應(yīng)液收容容器31向氣 體發(fā)生劑收容容器21滑動(彈性部件37產(chǎn)生收縮)而產(chǎn)生毛細(xì)管連 接，由此開始產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)。
由該實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置B所產(chǎn)生的氫氣不會漏出，而是可
以通過插入到密閉閥13中的氣體供給管15而排出到裝置主體10外。 當(dāng)在該裝置主體IO外經(jīng)由氫氣供給管而與燃料電池主體相連接時(shí)，就 可以用作燃料電池用氫氣發(fā)生裝置。因此，本實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝 置B所采用的構(gòu)成是借助于彈性部件37的彈性力，將反應(yīng)液收容容 器31和氣體發(fā)生劑收容容器21之間切斷，并借助于與氣體的消耗相 伴的負(fù)壓而進(jìn)行連接，因此，在不需要消耗氫氣等氣體時(shí)，通過簡易 的機(jī)構(gòu)，而且不需要進(jìn)行電力的和人為的控制，就可以自動停止氫氣 等氣體的生成，所以能夠抑制生成過剩的氣體。
本發(fā)明的氣體發(fā)生裝置并不局限于上述的各實(shí)施方式，而是在本 發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，可以有各種的變更。
例如，在上述的實(shí)施方式中，對氫氣的發(fā)生裝置進(jìn)行了說明，而 當(dāng)將固態(tài)氣體發(fā)生劑20設(shè)為氧化錳，將反應(yīng)液設(shè)為例如過氧化氫水溶 液，并分別將它們收容在各自的收容容器21和31中時(shí)，就會產(chǎn)生氧 氣，而且所產(chǎn)生的氧氣不會漏出，而是可以通過插入到密閉閥13中的 氣體供給管15而排出到裝置主體10外。當(dāng)與該裝置主體10外的例如精神保健用、醫(yī)療現(xiàn)場用、和災(zāi)害時(shí)等的氧氣發(fā)生機(jī)構(gòu)相連接時(shí)，就 可以用作這些用途的氧氣發(fā)生裝置。
另外，上述實(shí)施方式的氣體發(fā)生裝置A也可以采用下述的構(gòu)成而 成為與上述氣體發(fā)生裝置A同樣的作用機(jī)構(gòu)在反應(yīng)液收容容器31上，
不安裝彈性部件34和密封部件36，而是通過嵌合等方式將其固定在裝 置10內(nèi)；在氣體發(fā)生劑收容容器21的外周上，安裝硅橡膠等材料制 的密封部件，將氣體發(fā)生劑收容容器21以滑動自如的方式收容在裝置 主體10內(nèi)的下方側(cè)；并借助于安裝在氣體發(fā)生劑收容容器21的下方 的線圈彈簧等彈性部件的彈性力，平時(shí)受到向上方側(cè)的作用力，使氣 體發(fā)生劑收容容器21和反應(yīng)液收容容器31之間產(chǎn)生連接；從而借助
于上述彈性部件的彈性力，使下部多孔體26和上部多孔體33之間產(chǎn) 生毛細(xì)管連接。
實(shí)施例
下面，通過實(shí)施例就本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不局 限于下述實(shí)施例。 (實(shí)施例1)
在由下述制作方法制成氣體發(fā)生裝置后，對其氫氣發(fā)生量進(jìn)行了 評價(jià)。
(裝置主體的制作) 外部尺寸(D16xl5mm 內(nèi)部尺寸。14xllmm 材質(zhì)氯乙烯樹脂制
(蓋主體)
尺寸<l>14x5mm
材質(zhì)氯乙烯制
(密閉閥) 尺寸長徑5mmx短徑4mm 材質(zhì)丁基橡膠制
(安裝部件)
13尺寸(D4x2mm
材質(zhì)氯乙烯制 (氣體供給管)
尺寸外徑01xl5mm、內(nèi)徑O0.7xl5mm
材質(zhì)不銹鋼制 (氣體發(fā)生劑收容容器的制作)依據(jù)圖1 圖3
氣體發(fā)生劑收容容器外部尺寸016xl5mm
內(nèi)部尺寸014xllmm
材質(zhì)氯乙烯樹脂制 下部和上部過濾部件氟樹脂制多孔體(孔徑100pm)
尺寸d)14xlmm， 2件 反應(yīng)液供給多孔體尺寸04xl2mm、 PET制纖維集束體、氣孔 率50%
氣體發(fā)生劑還原鐵(和光純藥社制)lg
(反應(yīng)液收容容器的制作)依據(jù)圖1 圖3 反應(yīng)液收容容器外部尺寸(D14.5x34mm
內(nèi)部尺寸012.5x30mm 材質(zhì)氯乙烯樹脂制 反應(yīng)液吸收體尺寸(D12x28mm
材質(zhì)PET制纖維集束體、氣孔率70% 反應(yīng)液供給多孔體尺寸(D3xl7.5mm
材質(zhì)PET制纖維集束體、氣孔率60% 密封部件<D14xlmm 2件
材質(zhì)丁基橡膠制 彈性部件012xl5mm、 0.3N/mm
材質(zhì)不銹鋼制、壓縮至7mm進(jìn)行安裝、安裝時(shí)擠壓
力為2.1N
反應(yīng)液6N的鹽酸水溶液(和光純藥社制)2g 用上述氣體發(fā)生裝置(氫氣發(fā)生裝置)，在25。C的環(huán)境條件下產(chǎn) 生氫氣，結(jié)果可以產(chǎn)生0.8升的氫氣。
14另外，通過卸下氣體供給管15而停止取出氫氣，會使氫氣發(fā)生器 的內(nèi)壓升高而達(dá)到20kPa，不過，反應(yīng)液收容容器31產(chǎn)生滑動，毛細(xì) 管連接被切斷，從而停止氫氣的發(fā)生。在停止產(chǎn)氫后，氫氣發(fā)生器的 內(nèi)壓為30kPa。
根據(jù)這些結(jié)果可以判明，在本實(shí)施例的氣體發(fā)生裝置中，在不需 要消耗氫氣時(shí)，通過簡易的機(jī)構(gòu)，而且不需要進(jìn)行電力的和人為的控 制，就可以自動停止氫氣的生成。
權(quán)利要求
1.一種氣體發(fā)生裝置，其具有固態(tài)氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液，所述氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液被分別收容在各自的收容容器中；各自的收容容器用毛細(xì)管連接在一起，由此將反應(yīng)液供給到氣體發(fā)生劑收容容器內(nèi)，從而產(chǎn)生氣體；該氣體發(fā)生裝置的特征在于當(dāng)氣體的壓力升高時(shí)，切斷毛細(xì)管連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于發(fā)生的氣 體是氫氣或氧氣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于在氣 體發(fā)生劑收容容器和反應(yīng)液收容容器上，設(shè)置有具有毛細(xì)管力的多孔 體，同時(shí)通過使它們之間相接觸而實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管連接，從而供給反應(yīng)液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在 于當(dāng)氣體的壓力升高時(shí)，反應(yīng)液收容容器或氣體發(fā)生劑收容容器產(chǎn) 生滑動，由此使多孔體之間處于非接觸的狀態(tài)，從而切斷毛細(xì)管連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于反應(yīng)液收容容器和氣體發(fā)生劑收容容器借助于彈性部件的彈性力 進(jìn)行連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于反應(yīng)液收容容器和氣體發(fā)生劑收容容器借助于彈性部件的彈性力而切斷；并借助于與氣體的消耗相伴的負(fù)壓而連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3 6的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在 于多孔體由纖維集束體、毛氈、無紡布、燒結(jié)體、發(fā)泡體、微縫體 中的任一種所構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在 于反應(yīng)液被吸收在由纖維集束體、毛氈、無紡布、燒結(jié)體、發(fā)泡體、微縫體中的任一種所構(gòu)成、且具有毛細(xì)管力的反應(yīng)液吸收體中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在 于固態(tài)氣體發(fā)生劑由選自下述A組中的金屬或選自下述B組中的催 化劑構(gòu)成；A組鐵、鎂、鋁、鋅、錫、硼氫化鈉； B組二氧化錳、鉑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生裝置，其特征在于反應(yīng)液包含水、酸類、堿類、醇類、過氧化氫水溶液中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使金屬等固態(tài)氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液相接觸而產(chǎn)生氫氣或氧氣等的燃料電池用氫氣發(fā)生裝置、或醫(yī)療現(xiàn)場用和災(zāi)害時(shí)等的氧氣發(fā)生裝置等氣體發(fā)生裝置。在該氣體發(fā)生裝置(A)中，具有固態(tài)氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液，所述氣體發(fā)生劑和反應(yīng)液被分別收容在各自的收容容器(21、31)中；各自的收容容器用毛細(xì)管連接在一起，由此將反應(yīng)液供給到氣體發(fā)生劑收容容器內(nèi)，從而產(chǎn)生氣體。該氣體發(fā)生裝置的構(gòu)成為當(dāng)氣體的壓力升高時(shí)，切斷毛細(xì)管連接。在該氣體發(fā)生裝置中，在不需要消耗氣體時(shí)，由于通過簡易的機(jī)構(gòu)，就可以自動地控制氣體的發(fā)生，從而能夠抑制過剩氣體的生成。
文檔編號C01B3/08GK101687158SQ200880023719
公開日2010年3月31日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者神谷俊史 申請人:三菱鉛筆株式會社