專利名稱：：生成氫的燃料電池盒的制作方法生成氫的燃料電池盒相關(guān)申請的交叉引用本申請要求題為"生成氫的燃料電池盒"，于2005年6月13日提交的申請?zhí)枮?0/689,539的美國臨時(shí)專利申請的優(yōu)先權(quán)，并且是題為"生成氫的燃料電池盒"，于2005年2月25日提交的申請?zhí)枮?1/067,167的同時(shí)待審的專利申請的部分繼續(xù)申請。這些專利申請中公開的內(nèi)容在此經(jīng)引用全文并入本申請。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明一般涉及用于燃料電池的燃料源。特別地，本發(fā)明涉及用于根據(jù)需要產(chǎn)生燃料氣的燃料電池的燃料盒。燃料電池是一種將反應(yīng)物，如燃料和氧化物的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成直流(DC)電的設(shè)備。對于越來越多的應(yīng)用場合來說，燃料電池比常規(guī)的發(fā)電裝置如礦物燃料的燃燒以及便攜式的電能存貯裝置如鋰離子電池具有更高的效率。一般來講，燃料電池技術(shù)中包括有多種不同類型的燃料電池，如堿性燃料電池、聚合物電解型燃料電池、磷酸型燃料電池、熔融型碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池以及酶燃料電池?，F(xiàn)今更重要的燃料電池可大致劃分為幾種類型，即(i)釆用壓縮的氫(H2)作為燃料的燃料電池；(ii)質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池，其釆用的是醇類如甲醇(CH3OH)、金屬氫化物如硼氫化鈉(NaBHj、碳?xì)浠衔锘蛘呤瞧渌苻D(zhuǎn)換成氫燃料的燃料；(iii)能夠直接消耗非氫燃料的PEM燃料電池或者是直接氧化燃料電池；以及(iv)能在很高的溫度下直接將碳?xì)浠衔锶剂限D(zhuǎn)換成電力的固體氧化物燃料電池(SOFC)。壓縮的氫通常處于高壓狀態(tài)，因此其操作非常困難。此外，其通常需要很大的貯備盒，因此對于消費(fèi)類電子設(shè)備而言無法做到足夠小。常規(guī)的轉(zhuǎn)換型燃料電池需要轉(zhuǎn)換劑以及其它的蒸發(fā)和輔助系統(tǒng)來將燃料轉(zhuǎn)換成氫從而與燃料電池中的氧化劑反應(yīng)。最新的進(jìn)展使轉(zhuǎn)換劑或轉(zhuǎn)換型燃料電池很有希望用于消費(fèi)類電子設(shè)備。最常用的直接氧化燃料電池是直接甲醇燃料電池或DMFC。其它的直接氧化燃料電池包括直接乙醇燃料電池和直接原碳酸四甲酯燃料電池。以甲醇直接與氧化劑在燃料電池中進(jìn)行反應(yīng)的DMFC有望在消費(fèi)類電子設(shè)備中作為電源應(yīng)用。SOFC在高熱下轉(zhuǎn)換碳?xì)浠衔锶剂先缍⊥槎a(chǎn)生電力。SOFC需要在1000°C范圍內(nèi)的相對高溫來使燃料電池反應(yīng)發(fā)生。用來生成電力的化學(xué)反應(yīng)對每一類燃料電池來說都是不同的。對于DMFC來說，每一個(gè)電極處的化學(xué)-電學(xué)反應(yīng)以及直接甲醇燃料電池的總反應(yīng)可描述如下陽極的半反應(yīng)CH3OH+H20—C02+6ff+6e-陰極的半反應(yīng)1.502+6H^+6e-—3H20總?cè)剂想姵氐姆磻?yīng)CH3OH+1.502—C02+2H20由于氫離子(H+)穿過PEM從陽極遷移到陰極，并且由于自由電子(e.)不能穿過PEM，因此電子流過外部電路，從而通過外部電路產(chǎn)生電流。該外部電路可用來給許多有用的消費(fèi)類電子設(shè)備提供電力，如移動(dòng)電話或蜂窩電話、計(jì)算器、個(gè)人數(shù)字助理、膝上電腦以及動(dòng)力工具等。美國專利US5,992，008和US5,945，231均對DMFC進(jìn)行了描述，這兩篇專利以引用的方式全文并入這里。通常來講，PEM由聚合物制成，如DuPont公司的Nafior^或者是其它合適的膜，前者是厚度范圍約在0.05mm到0.50mm之間的全氟化磺酸聚合物。陽極通常由用聚四氟乙烯處理的碳紙制成，其上支撐并沉積有很簿的一層催化劑，如鉑-釕。陰極通常是氣體擴(kuò)散電極，其中有鉑顆粒粘接到該膜的一側(cè)上。在化學(xué)金屬氫化物燃料電池中，通常重新形成硼氫化鈉并反應(yīng)如下NaBH4+2H20—(熱或催化劑)—4(H2)+(NaB02)陽極的半反應(yīng)H2~>2H++2e-陰極的半反應(yīng)2(2H++2e-)+02—2H20適合于該反應(yīng)的催化劑包括鉑和釕以及其它的金屬。硼氫化鈉轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生的氫燃料在燃料電池中與氧化劑如02進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生電(或者是電子流)，副產(chǎn)品水。該過程中還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品硼酸鈉(NaB02)。硼氫化鈉燃料電池在美國專利US4,261，956中進(jìn)行了描述，其以引用的方式并入這里。燃料電池的一個(gè)最重要的特征是燃料的儲(chǔ)存。另一重要特征是對從燃料盒運(yùn)送出燃料至燃料電池進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了能夠應(yīng)用于商業(yè)，燃料電池如DMFC或PEM體系應(yīng)當(dāng)能夠存貯足夠的燃料以滿足消費(fèi)者的正常使用。例如，對于移動(dòng)電話或蜂窩電話，筆記本電腦以及個(gè)人數(shù)字助理(PDA)來說，燃料電池至少應(yīng)能給這些設(shè)備提供像當(dāng)前所使用電池那樣長的電力，并且越長越好。此外，燃料電池應(yīng)具有更換方便或者可再填充的燃料罐，從而減少或避免現(xiàn)今充電電池那樣長時(shí)間的充電。已知的氫氣產(chǎn)生器的一個(gè)缺點(diǎn)是一旦反應(yīng)開始，氣體生成器盒不能控制反應(yīng)。因此，反應(yīng)將繼續(xù)進(jìn)行，直到反應(yīng)物供給耗盡或手動(dòng)切斷反應(yīng)物的供給。因此，就需要提供一種氫氣產(chǎn)生裝置，能夠自調(diào)節(jié)進(jìn)入反應(yīng)室中的至少一種反應(yīng)物的流動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一方面涉及的是一種氣體生成裝置，其包括一個(gè)容納固體燃料成分的反應(yīng)室和一個(gè)容納流體燃料成分的貯液器。提供了一條將流體燃料成分引入反應(yīng)室中的液體通道。對流體燃料成分的引入響應(yīng)反應(yīng)室中的壓力而進(jìn)行。本發(fā)明的另一方面涉及的是一種氣體生成裝置，其中液體反應(yīng)物向反應(yīng)室中的流動(dòng)是自調(diào)節(jié)的。當(dāng)參考結(jié)合附圖來閱讀以下的詳細(xì)說明時(shí)，將更容易理解本發(fā)明的這些以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，附圖中的相同標(biāo)記代表相同的部件。圖l是根據(jù)本發(fā)明的氣體生成裝置的截面示意圖；圖2是圖1中的氣體生成裝置的替代實(shí)施方式的截面示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的氣體生成裝置的替代實(shí)施方式的截面示意圖；圖4是圖3中的氣體生成裝置的替代實(shí)施方式的截面示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一氣體生成裝置的替代實(shí)施方式的截面示意圖，該裝置采用了一個(gè)被吸收卷覆蓋的流動(dòng)管道；圖6是圖5中的氣體生成裝置吸收卷的替代實(shí)施方式的截面示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的氣體生成裝置的另一替代實(shí)施方式的截面示意圖，該裝置具有一個(gè)可膨脹本體；圖8是圖7中所示的氣體生成裝置的截面示意圖，其中可膨脹本體處于膨脹的形狀；圖9是根據(jù)本發(fā)明的氣體生成裝置的另一替代實(shí)施方式的截面示意圖，該裝置具有溶液貯液器和包括阻隔元件的分隔反應(yīng)室；圖10是圖9中所示的氣體生成裝置的截面示意圖，其中阻隔元件伸進(jìn)反應(yīng)室內(nèi)；圖11是根據(jù)本發(fā)明的氣體生成裝置的另一替代實(shí)施方式的截面示意圖，該裝置具有一個(gè)帶有多個(gè)不同直徑的流動(dòng)通道的多支管；圖12是根據(jù)本發(fā)明的氣體生成裝置的另一替代實(shí)施方式的截面示意圖，該裝置具有一個(gè)帶有多個(gè)壓力啟動(dòng)閥的多支管；圖13是根據(jù)本發(fā)明的氣體生成裝置的另一個(gè)替代實(shí)施方式的截面示意圖，其中液體流動(dòng)成分室為一個(gè)加載了彈簧的可形變囊，且圖13A是一種替代的液體導(dǎo)管透視圖；以及圖14是根據(jù)本發(fā)明的氣體生成裝置的另一替代實(shí)施方式的截面示意圖，該裝置具有一個(gè)小孔壓力調(diào)節(jié)管，將流體燃料成分貯液器與一個(gè)固體燃料片相連。具體實(shí)施方式如附圖及下面內(nèi)容所詳細(xì)描述的那樣，本發(fā)明涉及燃料源，其存貯了燃料電池的燃料如甲醇和水、甲醇/水的混合物、不同濃度的甲醇/水的混合物、純的甲醇、和/或描述于美國專利5,364,977和6,512,005B2中的甲基籠形包合物，這兩篇專利在此經(jīng)引用而全文并入。甲醇以及其他醇類可用在許多類型的燃料電池中，如DMFC,酶燃料電池，轉(zhuǎn)換型燃料電池等。燃料源可包含其它類型的燃料電池燃料，如乙醇或醇類；金屬氫氧化物如硼氫化鈉；其他的能夠轉(zhuǎn)換成氫的化學(xué)物質(zhì)，或者是其它可提高燃料電池性能或效率的化學(xué)物質(zhì)。燃料還包括氫氧化鉀(KOH)電解液，其能與金屬燃料電池或堿性燃料電池一起使用，并能儲(chǔ)存在燃料源中。對于金屬燃料電池來說，燃料為載有鋅顆粒的流體形式，其中的鋅顆粒浸在KOH電解質(zhì)反應(yīng)溶液中，并且電池腔中的陽極是由鋅顆粒所形成的顆粒陽極。KOH電解質(zhì)溶液在名稱為"MethodofUsingFuelCellSystemConfiguredtoProvidePowertoOneormoreLoads"公開日為2003年4月24日的美國專利申請US2003/0077493中有描述，其全文在這里以引用的方式并入。燃料還包括甲醇、過氧化氫和硫酸的混合物，其流過硅片上形成的催化劑從而發(fā)生燃料電池反應(yīng)。并且，燃料還包括甲醇、硼氫化鈉、電解液以及其它化合物的調(diào)和或混合物，例如在美國專利6,554,877、6,562,497和6,758,871中所描述的，這些專利文獻(xiàn)的全文在這里以引用的形式并入。此外，燃料還包括美國專利6,773,470中描述的那些能部分溶解在溶劑中并部分懸浮于溶劑中的那些燃料，以及美國已公開專利申請US2002/0076602中描述的那些其中包含有液態(tài)燃料和固體燃料的那些燃料。在題為"FuelsforHydrogen-GeneratingCartridges"、于2005年6月13曰提交的序列號為60，689,572的美國臨時(shí)申請中也公開了適合的燃料。這些專利文獻(xiàn)的全文在這里以引用的形式并入。燃料還包括金屬氫化物，如上述的硼氫化鈉(NaBH4)和水。燃料還包括碳?xì)浠衔锶剂希浒ǖ幌抻?，在名稱為"LiquidHereto-InterfaceFuelCellDevice"、公開曰為2003年5月22曰的美國已公開專利申請US2003/0096150中所描述的丁烷、煤油、酒精和天然氣，該文獻(xiàn)在此以引用的方式全文并入。燃料還包括能與燃料進(jìn)行反應(yīng)的液態(tài)氧化劑。因此，本發(fā)明并不限于某一類型的含在燃料源中或燃料電池系統(tǒng)中使用的燃料、電解質(zhì)溶液、氧化劑溶液或者液體或固體。這里所用的術(shù)語"燃料"包括所有的能用于燃料電池中或燃料源中進(jìn)行反應(yīng)的燃料，并且其包括但不限于上面所有合適的燃料、電解質(zhì)溶液、氧化劑溶液、氣體、液體、固體和/或化學(xué)物質(zhì)以及它們的混合物。這里所用的術(shù)語"燃料源"包括但不限于可拋棄式盒、可再填充/重復(fù)使用的盒、容器、可置于電子設(shè)備內(nèi)部的盒、可拆除的盒、置于電子設(shè)備外部的盒、燃料筒(tanks)、燃料再填充簡、其它的能夠保存燃料的容器以及與燃料簡和容器相連的管子。盡管以下對盒的描述是結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行的，但需要注意的是這些實(shí)施例也可用于其它的燃料源，并且本發(fā)明并不限于某一特定類型的燃料源。本發(fā)明的燃料源也可用作存儲(chǔ)不在燃料電池使用的燃料。這些應(yīng)用包括但不限于，為在硅芯片上構(gòu)建的微燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)存儲(chǔ)氫和氫燃料，這在發(fā)表在TheIndustrialPhysicist(2001年12月/2002年1月)，第20-25頁中的"HereCometheMicroengines,"的一文中進(jìn)行了討論。在本申請中使用的術(shù)語"燃料電池"也可包括微型發(fā)動(dòng)機(jī)。其他應(yīng)用可包括儲(chǔ)存用于內(nèi)部燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)燃料和碳?xì)浠衔?，如用于口袋型點(diǎn)火器及點(diǎn)火槍的丁烷和液態(tài)丙烷。已知的適合的氫產(chǎn)生裝置在以下共有且共同審査的美國專利申請中進(jìn)行了描述提交于2003年10月6曰的10/679,756，提交于2004年5月26曰的10/854,540,提交于2005年2月25曰的11/067,167,以及提交于2005年2月25日的11/066,573。這些文獻(xiàn)中公開的內(nèi)容在此經(jīng)引用而全文并入。本發(fā)明的氣體生成裝置可包括一個(gè)反應(yīng)室，其可包括一個(gè)可選擇的第一反應(yīng)物，以及一個(gè)容納第二反應(yīng)物的貯液器。該第一和第二反應(yīng)物可以是金屬氫化物，例如硼氫化鈉，和水。兩種反應(yīng)物均可為氣體、液體、溶液或固體形式。優(yōu)選地，存儲(chǔ)在反應(yīng)室內(nèi)的第一反應(yīng)物為固體金屬氫氧化物或金屬硼氫化物，而第二反應(yīng)物是水，其可選擇地混有添加劑和催化劑。反應(yīng)物中之一包括甲基籠形包合物，其主要包括包合或局限在其他化合物內(nèi)的甲醇。本發(fā)明的水和金屬氫氧化物發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，其可被燃料電池消耗而產(chǎn)生電。其他的適合的反應(yīng)物或試劑在下面討論，且公開于上面并入的'540申請中。并且，氣體生成裝置可包括一能夠控制第二反應(yīng)物從貯液器輸送到反應(yīng)室的裝置或系統(tǒng)。反應(yīng)室和/或貯液器內(nèi)的搡作條件，優(yōu)選為反應(yīng)室內(nèi)部的壓力，能夠控制貯液器中的第二反應(yīng)物輸送到反應(yīng)室中。例如，貯液器中的第二反應(yīng)物可在反應(yīng)室內(nèi)部壓力小于既定值，優(yōu)選小于貯液器中壓力，更優(yōu)選小于貯液器中壓力既定值時(shí)被引入反應(yīng)室中。優(yōu)選的是從貯液器到反應(yīng)室的第二反應(yīng)物的流動(dòng)是自調(diào)節(jié)的。因此，當(dāng)反應(yīng)室達(dá)到既定壓力時(shí)，優(yōu)選達(dá)到高于貯液器內(nèi)壓力的既定壓力時(shí)，可停止由貯液器到反應(yīng)室的第二反應(yīng)物的流動(dòng)，從而停止氫氣的產(chǎn)生。類似的，當(dāng)反應(yīng)室的壓力減小到低于貯液器中壓力時(shí)，優(yōu)選低于貯液器中壓力既定值時(shí)，第二反應(yīng)物可從貯液器流經(jīng)反應(yīng)室。貯液器中的第二反應(yīng)物可通過已知的方法引入反應(yīng)室，這些方法包括但不限于抽吸，滲透作用，毛細(xì)管作用，壓力差，閩，或它們的組合。參見圖1,這里示出了燃料源系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括一個(gè)氣體生成裝置12,其具有通過一個(gè)燃料管道16和一個(gè)閥34連接到燃料電池(未示出)的形式。優(yōu)選地，燃料管道16在氣體生成裝置12中開始，并且將閥34布置在其側(cè)壁21b上。燃料管道16優(yōu)選為一個(gè)總長度略短于氣體生成裝置12的長度的柔性管。氣體生成裝置12在其側(cè)壁內(nèi)優(yōu)選包括三個(gè)獨(dú)立的室一個(gè)流體燃料成分貯液器44,一個(gè)反應(yīng)室18，以及一個(gè)空室45，反應(yīng)室18密封滑動(dòng)地置于貯液器44和空室45之間。貯液器44優(yōu)選為一個(gè)在側(cè)壁2la和反應(yīng)室18的第一側(cè)壁20a之間形成的空間。然而JE:液器44也可包括一個(gè)囊或類似的液體容器。在貯液器44中盛有優(yōu)選為水和/或添加劑/催化劑的流體燃料成分22。這里還進(jìn)一步討論了其他適合的流體燃料成分和添加劑。盡管流體燃料成分22可以是受壓的，但優(yōu)選的是不受壓的?？帐?5優(yōu)選為位于反應(yīng)室18相反側(cè)空的空間。適合的燃料或反應(yīng)物的添加劑/催化劑包括但不限于，防凍劑(如甲醇，乙醇，丙醇和其他醇類)，催化劑(如氯化鈷和其他已知催化劑)，pH值調(diào)節(jié)劑(如酸類，例如硫酸和其他常見酸)。反應(yīng)室18優(yōu)選包括四個(gè)側(cè)壁20a-d，它們是由液體難以滲透的材料制成，例如由不銹鋼或塑料制成。反應(yīng)室18由如0-環(huán)或墊圈的可變形元件38密封在裝置側(cè)壁內(nèi)。反應(yīng)室18通過偏動(dòng)彈簧30連接到后裝置側(cè)壁21b上。偏動(dòng)彈簧30可釆用任何現(xiàn)有技術(shù)已知的適合的彈簧，其提供將反應(yīng)室18偏壓向貯液器44的力。彈簧30可由受壓的氣體或液體如丁烷，丙烷或異丙烷代替，并且當(dāng)彈簧30被用于降低內(nèi)建的局部真空時(shí)，空室45可向環(huán)境敞開。固體燃料成分24位于反應(yīng)室18內(nèi)。固體燃料成分24優(yōu)選為NaBH4片。然而，細(xì)粒狀、顆粒狀、或其他形式的固體材料也是適合的。這里進(jìn)一步討論了其他適合的固體燃料成分?？稍诠腆w燃料NaBH4中加入添加劑和其他試劑和化學(xué)品以改進(jìn)其與液體反應(yīng)物的接觸。燃料管道16的連接點(diǎn)17在反應(yīng)室18的后側(cè)壁20c處形成。連接點(diǎn)17可以僅為通過后側(cè)壁20c的孔，優(yōu)選位于后側(cè)壁20c的頂部或靠近頂部處。在這種情況下，燃料管道16優(yōu)選用粘合劑固定地連接到或連接在連接點(diǎn)17內(nèi)。然而，連接點(diǎn)17也可包括一個(gè)噴嘴，燃料管道16可壓合到其上，接著可選擇地采用粘合劑或類似材料加以固定。并且，也可選擇性地在連接點(diǎn)17的面對反應(yīng)室的一側(cè)固定氣體能透過，而液體不能透過的膜32。膜32防止液體或副產(chǎn)物通過燃料管道16傳輸?shù)饺剂想姵刂?。可與膜32組合使用過濾器或泡沬來擋住液體或副產(chǎn)物并減少阻塞。膜32可由任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的液體不能透過的而氣體能透過的材料形成。這樣的材料可包括但不限于帶有烷烴基團(tuán)的憎水材料。更具體的例子包括但不限于聚乙烯組合物，聚四氟乙烯，聚丙烯，丙交酯和乙交酯的共聚物(VICRY,，凍干的硬腦脊膜，或它們的組合。氣體能透過的膜30也可包括覆蓋在多孔元件上的氣體能透過的/液體不能透過的膜。這種膜的例子有CELGARD和GORE-TEX其他的用于本發(fā)明中的氣體能透過的而液體不能透過的膜包括但不限于，具SURBENT聚偏氟乙烯(PVDF),孔尺寸為約0.1,至約0.45,，可由MilliporeCorporation獲得。SURBENTPVDF的孔尺寸調(diào)節(jié)著系統(tǒng)中存在的水的量。在本發(fā)明中還可使用的材料如具有0.2pm水(hydro)的電子排放型材料，其可由\￥.1^00^&Associates,Inc.獲得。并且，在本發(fā)明中也可使用由GenPore獲得的0.25英寸直徑的孔尺寸約10|am的桿或2英寸直徑的厚度約0.3pm的盤，以及可由AppliedPorousTechnologiesInc.獲得的孔尺寸小于約10的燒結(jié)的和/或陶瓷的多孔材料。再用，取自貝爾實(shí)驗(yàn)室(BellLabs)的納米草(nanograss)材料也可用于過濾液體。納米草通過向特殊加工的類似草刃的硅表面上施加電荷來控制微小液滴的行為?；蛘撸部稍诒景l(fā)明中使用在共有且共同待審的美國專利申請10/356,793中公開的氣體能透過的而液體不能透過的材料，該申請?jiān)诖私?jīng)引用而全文并入。這樣的膜32可用于這里討論的任何實(shí)施方式中。一個(gè)液體引入閥26被置于相對的反應(yīng)室側(cè)壁20a中。優(yōu)選為止回閥的液體引入閥26控制著由jfc液器44到反應(yīng)室18中的流體燃料成分22的傳送。閩26可以是任何現(xiàn)有技術(shù)已知的壓力-打開的單向閥，例如止回閥，或具有壓力響應(yīng)振動(dòng)膜的閥，這些閥在閥值壓力達(dá)到時(shí)打開。閥26優(yōu)選在反應(yīng)室18內(nèi)包括一個(gè)噴嘴28來使流體燃料成分22散布在反應(yīng)室18內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能認(rèn)識(shí)到閥26也可如圖2中所示那樣被省略。在這種與圖1所示的實(shí)施方式的其他方面均相同的實(shí)施方式中，一個(gè)小直徑的孔28a起到將流體燃料成分22散布在反應(yīng)室18內(nèi)的壓力觸發(fā)的噴嘴的作用?？?8a優(yōu)選位于室18的底部以盡可能減少氣體向貯液器44中的遷移?；蛘撸腆w燃料成分24也可位于與孔28a相鄰的位置以盡可能減少氣體向貯液器44中的遷移。當(dāng)燃料電池需要?dú)錃鈺r(shí)，如圖1中所示的開/關(guān)或截止閥36打開。開/關(guān)閥36可以是任何現(xiàn)有技術(shù)中已知的閥，包括但不限于電磁閥，止回閥等，并可由使用者手動(dòng)打開或通過控制燃料電池的控制器打開。為產(chǎn)生用于燃料電池燃料的氣體，流體燃料成分22被輸送到反應(yīng)室18內(nèi)與固體燃料成分24反應(yīng)。氣體生成裝置12自動(dòng)地進(jìn)行這一操作。彈簧30用一恒定的力F將反應(yīng)室18推向貯液器44。與貯液器44的流體靜力學(xué)壓力HP相結(jié)合的力F在閥26的貯液器44側(cè)上產(chǎn)生一個(gè)總貯液器壓力P22。當(dāng)開/關(guān)閥36打開時(shí)，反應(yīng)室18內(nèi)的反應(yīng)室壓力Pi8隨著氣體的產(chǎn)生從高到低進(jìn)行著動(dòng)態(tài)循環(huán)，然后通過燃料管道16傳輸。當(dāng)總的貯液器壓力P22大于反應(yīng)室壓力P^時(shí)，閥26打開，流體燃料成分22流入反應(yīng)室18中，而反應(yīng)室18向側(cè)壁21a移動(dòng)。當(dāng)總的貯液器壓力？22和反應(yīng)室壓力P^之間的差落入閥26的觸發(fā)點(diǎn)之下時(shí)，閥26關(guān)閉，反應(yīng)室18停止移動(dòng)，氣體在其中累積。當(dāng)反應(yīng)室壓力Pw達(dá)到觸發(fā)壓力TP時(shí)，燃料閥34打開，燃料氣開始流出反應(yīng)室18。當(dāng)足夠的燃料氣被轉(zhuǎn)移出反應(yīng)室18時(shí)，燃料閥26打開，并且另外的流體燃料成分22進(jìn)入反應(yīng)室18中，而與此同時(shí)，氣體仍通過燃料管道16輸送出反應(yīng)室18。最后，反應(yīng)室壓力P^降低到觸發(fā)壓力TP之下以維持燃料傳輸閥34打開。這使得燃料氣在反應(yīng)室18中累積而最終關(guān)閉液體傳輸閥26。這一循環(huán)總結(jié)于下表1中。表1:當(dāng)閥36打開時(shí)的氣體生成裝置的壓力循環(huán)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>圖3示出了另一燃料源210的實(shí)施方式，包括一個(gè)氣體生成裝置212,其中，與上面討論的流體燃料成分22類似，流體燃料成分222保持在貯液器244中，并輸送到反應(yīng)室218,反應(yīng)室218包括固體燃料成分224,固體燃料成分224與上面討論的固體燃料成分24類似。在該實(shí)施方式中，反應(yīng)室218從三個(gè)側(cè)壁220a-c形成。反應(yīng)室218的底部用固體燃料載體225密封，其可滑動(dòng)地貼合于側(cè)壁220b，220c之間。固體燃料載體225由可為O-環(huán)，墊圈等可變形元件238在開口處密封。盡管固體燃料載體225優(yōu)選由硬質(zhì)材料如不銹鋼或塑料形成，但固體燃料載體225自身也可由適合的密封可變形材料形成。載體225包括一個(gè)開放容器部分，其中填充了固體燃料成分224，例如硼氫化鈉的片或顆粒。載體225通過偏動(dòng)彈簧230而偏壓入反應(yīng)室218，偏動(dòng)彈簧30可采用任何現(xiàn)有技術(shù)已知適合的彈簧。偏動(dòng)彈簧30固定地安裝在基板231上，例如是燃料源210的側(cè)壁，燃料電池，或其他類似的平臺(tái)，且偏動(dòng)彈簧230提供了恒定的力施加于載體225上。一個(gè)曲柄臂242固定地連接到載體225的底部。曲柄臂242從載體225的底部開始延伸，通過貯液器244中的密封開口，最后以位于貯液器244和反應(yīng)室218界面上的塞子240或在此處形成的流體傳輸孔226而終止。盡管曲柄臂242可由任何不與流體燃料成分222反應(yīng)的硬質(zhì)材料制成，但塞子240優(yōu)選包括一層由可變形材料如橡膠或硅樹脂形成的能夠封住孔226的外涂層。通過頂部側(cè)壁220a，流體傳輸孔226將流體燃料成分貯液器244和反應(yīng)室218相連。與上面討論過的圖1中的實(shí)施方式類似，流體傳輸孔226朝向反應(yīng)室218內(nèi)的末端優(yōu)選形成一個(gè)噴嘴228，這樣通過流體傳輸孔226的任何流體燃料成分可分散在反應(yīng)室218內(nèi)。在頂部側(cè)壁220a上還配置了一個(gè)燃料傳輸閥234,該閥將反應(yīng)室連接至燃料管道216。與上面討論的閥34類似，燃料傳輸閥234優(yōu)選為一個(gè)壓力觸發(fā)閥，例如止回閥，并可選擇地由氣體能透過而液體不能透過的膜232覆蓋，這種膜可以是現(xiàn)有技術(shù)已知的任何膜。與上面圖1的實(shí)施方式類似，氣體生成裝置212是優(yōu)選通過裝置212內(nèi)的壓力以及力之間的平衡來進(jìn)行自動(dòng)控制或循環(huán)的。由于在反應(yīng)室218內(nèi)燃料氣的產(chǎn)生以及通過燃料傳輸閥234而將燃料氣傳輸給燃料電池(未示出)，反應(yīng)室壓力P加發(fā)生著動(dòng)態(tài)變化。彈簧230向載體225提供恒定的向上的力F。當(dāng)來自P^的力大于F時(shí)，載體225向下推，從而使曲柄臂242也向下運(yùn)動(dòng)。最終，由于高的P^，載體225將運(yùn)動(dòng)到足夠遠(yuǎn)處從而推動(dòng)塞子240關(guān)閉流體燃料成分向反應(yīng)室218中的流動(dòng)。燃料傳輸閥234只有在P^大于觸發(fā)壓力TP時(shí)才打開。優(yōu)選地，反應(yīng)室218中充滿了燃料或惰性氣體，這樣載體225的初始狀態(tài)是在向下的位置并且彈簧30是被壓縮的?；蛘?，使用者可采用已知的機(jī)械裝置(例如拉拔標(biāo)簽，滑片等)來手動(dòng)解除塞子240的密封，或在連接到燃料電池時(shí)自動(dòng)地移除塞子240，這樣就不需要初始壓力。在一種實(shí)施方式中，流體燃料成分222儲(chǔ)存在囊(未示出)中，貯液器224受到壓縮氣體、液化氣體、壓縮泡沫或加載彈簧的擠壓，這樣流體成分222可在貯液器224處于任何方向時(shí)離開貯液器224。另外，P^優(yōu)選高于閥234的TP。當(dāng)連接到燃料電池時(shí)，氣體從反應(yīng)室218中傳輸出，從而降低P218。最終，足夠的氣體被傳輸，這樣來自彈簧230的F將克服來自P加的力，并將載體225向上推，從而通過曲柄臂242從流體傳輸孔226中拔出塞子240。然后流體222通過噴嘴228噴灑入反應(yīng)室218中。然而，在P^降低到TP下以前，氣體不斷從反應(yīng)室218中通過閥234輸出。當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)，反應(yīng)室218中的壓力再次累積，直到來自P^的力克服來自彈簧230的F，塞子240再次塞住流體傳輸孔226為止。這一循環(huán)總結(jié)在表2中。表2:當(dāng)閥36打開時(shí)的氣體生成裝置的壓力循環(huán)力平衡流體傳輸孔226的狀態(tài)燃料傳輸閥234的狀態(tài)載體225的運(yùn)動(dòng)F<P218關(guān)閉打開無F=P218關(guān)閉打開無F>P2l8打開打開無F>P218打開打開朝向反應(yīng)室218F>P218打開關(guān)閉朝向反應(yīng)室218F<P218打開關(guān)閉朝向基座231另一個(gè)用于控制反應(yīng)室218壓力的裝置在圖3所示的側(cè)壁220b上設(shè)置了第二燃料電池214，。第二燃料電池214，消耗掉過量的氫以在截止閥236關(guān)閉時(shí)盡可能降低Pm壓力。如圖所示，第二燃料電池214，位于側(cè)壁220b上，其陽極側(cè)211面向反應(yīng)室218而與其中的氫氣接觸，而其陰極側(cè)209面向環(huán)境大氣而與氧接觸。優(yōu)選地提供一個(gè)可活動(dòng)的蓋門213在氣體生成裝置操作期間蓋住陰極側(cè)，以在主燃料電池(未示出)有需要時(shí)，防止空氣抵達(dá)燃料電池214'而導(dǎo)致氫未被第二燃料電池214'消耗。當(dāng)使用者或控制器打開閥236時(shí)，移動(dòng)門213以蓋住第二燃料電池214，。當(dāng)使用者或控制器關(guān)閉閥236時(shí)，(或當(dāng)壓力P，超過閥值時(shí))，移動(dòng)門213允許空氣與陰極側(cè)接觸消耗過量的氫。圖中示意出提供了一個(gè)電子能量消耗組織，例如電阻器215，發(fā)光二極管，或類似的電消耗和/或耗散電路以消耗由燃料電池214，產(chǎn)生的電。第二燃料電池214'和蓋213可用于本發(fā)明中的任何一種實(shí)施方式中。圖4示出了與上面討論的圖3中類似的氣體生成裝置212。然而，在該實(shí)施方式中，采用的不是直接連接到載體225上的曲柄臂，而是一個(gè)以鉸鏈方式連接到載體225底部和曲柄輪246上的軸247。一個(gè)偏動(dòng)彈簧230的一側(cè)固定地連接至曲柄輪246，另一側(cè)固定地連接至固體基座231。偏動(dòng)彈簧230提供了順時(shí)針方向推動(dòng)曲柄輪246的恒定的力F。一個(gè)曲柄臂242在曲柄輪246的下端固定地連接至曲柄輪246。曲柄臂242的上端以鉸鏈形式連接至連接點(diǎn)239處的管241,該管含有一個(gè)可滑動(dòng)塞子240。管241的另一端以鉸鏈形式連接于位于流體傳輸孔226上的進(jìn)入點(diǎn)237。塞子240可以是任何材料或形狀的，只要能夠在管241中任意移動(dòng)并塞住孔226即可。當(dāng)曲柄輪246轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲柄臂242在垂直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)曲柄輪246順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲柄臂242向下運(yùn)動(dòng)靠近底座231。曲柄臂242的這種向下的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)管241從而連接點(diǎn)239位于進(jìn)入點(diǎn)237之下。當(dāng)管241以這種方式取向時(shí)，塞子240滑向連接點(diǎn)239,而從孔226中拔出。當(dāng)曲柄輪246逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲柄臂242向上運(yùn)動(dòng)離開底座231。管241再次傾斜，使連接點(diǎn)239位于進(jìn)入點(diǎn)237之上。當(dāng)管241以這種方式取向時(shí)，塞子240滑向連接點(diǎn)237，從而塞住孔226。與圖3中所示的實(shí)施方式相同，該過程優(yōu)選通過氣體生成裝置212中的壓力以及力平衡來自動(dòng)控制。例如，反應(yīng)室218優(yōu)選最初為充滿的，這樣由反應(yīng)室218內(nèi)的P^導(dǎo)致的力將載體225向下推至足夠遠(yuǎn)處從而曲柄臂242使管241傾斜到塞子240滑向進(jìn)入點(diǎn)237并塞住孔226的程度。并且，由于P^在TP之上，所以閥234在連接到燃料電池時(shí)打開，燃料氣流出反應(yīng)室218。此時(shí)，反應(yīng)室218中的氣體的生成減慢，并最終停止，使P2,8降低。P加最終降低至由Pw產(chǎn)生的力不足以克服F的程度，該F使曲柄輪246順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)通過曲柄臂242使管241傾斜從而塞子240滑向連接點(diǎn)239，進(jìn)而從流體傳輸孔226中拔出，這使得流體燃料成分222可通過噴嘴228流入反應(yīng)室218中。氣體再次在反應(yīng)室218中產(chǎn)生。氣體通過閥234從反應(yīng)室218中除去，除去的速率優(yōu)選低于氣體持續(xù)在反應(yīng)室218中生成的速率，這樣P^持續(xù)增加。如果P^低于TP，則閥234關(guān)閉，這使得氣體在反應(yīng)室218內(nèi)累積。這種壓力和力的循環(huán)總結(jié)于表3中。表3:當(dāng)閥36打開時(shí)的氣體生成裝置的壓力循環(huán)力平衡流體傳輸孔226的狀態(tài)燃料傳輸閥234的狀態(tài)輪246的旋轉(zhuǎn)<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>圖5示出了另一氣體生成裝置312，其具有一個(gè)由側(cè)壁320限定的反應(yīng)室318，這與在圖l-4中描述的那些類似。一個(gè)燃料傳輸閥334如止回閥橫穿一個(gè)側(cè)壁320，使在反應(yīng)室318內(nèi)形成的燃料氣可穿過側(cè)壁而進(jìn)入燃料管道316，該管道與上面圖3和4中描述的管道類似。一個(gè)流體傳輸管350通過側(cè)壁，優(yōu)選通過上部側(cè)壁進(jìn)入反應(yīng)室318。流體傳輸管一端連接至盛有流體燃料成分(未示出)的貯液器。該流體燃料成分優(yōu)選與上面描述的流體燃料成分類似。流體傳輸管350延伸至反應(yīng)室318內(nèi)。在流體傳輸管350的自由端沿流體傳輸管350長度方向形成了數(shù)個(gè)流動(dòng)通道孔352。流體燃料成分通過流體傳輸管350傳輸，這樣流體燃料成分就可流出流動(dòng)通道孔352。覆蓋于流動(dòng)通道孔352之上的是一層由固體燃料成分324和能快速吸收流體燃料成分并牽引其穿過固體燃料成分324的材料354形成的覆蓋物。優(yōu)選地，固體燃料成分324為顆粒狀，這樣液體燃料成分能夠從中充分穿過。優(yōu)選地，材料354能夠吸收液體，但允許氣體穿過該材料。這種材料的一個(gè)例子是含有聚丙烯酸鈉晶體的紙制軟毛，例如常用于尿布中的材料。其他的例子包括但不限于填料和泡沬。在示于圖6的一個(gè)實(shí)施方式中，在流體傳輸管350周圍纏繞了數(shù)層固體燃料成分324a,324b和材料354a，354b。然而，也可只使用少到少至一層的層數(shù)。當(dāng)流體燃料成分被牽引著穿過固體燃料成分時(shí)，燃料氣將形成并通過材料354進(jìn)入反應(yīng)室318中。并且，流體可首先與填料或泡沫接觸，然后通過毛細(xì)作用傳輸至固體燃料。聚丙烯酸鈉晶體與水形成凝膠，而水凝膠可與金屬氫化化物反應(yīng)，這在題為"FuelCompositionsforFuelCellsandGas-GeneratorsUtilizingSame",提交于2006年3月15日的共有且共同待審的美國專利申請60/782,632中進(jìn)行了公開。該'632申請?jiān)诖私?jīng)引用而全文并入。優(yōu)選在流體傳輸管350內(nèi)設(shè)置一個(gè)流體控制閥326以控制流體燃料成分通過流動(dòng)通道352的流動(dòng)。流體控制閥326優(yōu)選為壓力觸發(fā)閥，應(yīng)反應(yīng)室318中的壓力P^而打開和關(guān)閉。一個(gè)壓力傳輸管356使得在反應(yīng)室318中形成的燃料氣中的一小部分暴露于流體控制閥。當(dāng)P，高于流體控制閥326的觸發(fā)壓力時(shí)，流體控制閥326關(guān)閉并切斷流體燃料成分通過流體傳輸管350的流動(dòng)。當(dāng)P^低于流體控制閥326的觸發(fā)壓力時(shí)，流體控制閥326打開并允許更多的流體燃料成分進(jìn)入流體傳輸管350。類似的，燃料傳輸閥334的操作也由P，控制。當(dāng)P^高于流體傳輸閥334的觸發(fā)壓力TP時(shí)，燃料傳輸閥334打開并允許燃料氣通過燃料管道316流入燃料電池。當(dāng)P^低于流體傳輸閥334的觸發(fā)壓力TP時(shí)，燃料傳輸閥334關(guān)閉并允許燃料氣在反應(yīng)室內(nèi)建立。如上面討論的實(shí)施方式，反應(yīng)室優(yōu)選在出廠時(shí)即已充滿，這樣就可直接開始?xì)怏w的制造。圖7和8示出了燃料源410的氣體生成裝置410的另一實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，反應(yīng)室418由一個(gè)可膨脹的囊458定義。膨脹的囊458可由任何能夠膨脹以及在無外力下進(jìn)行收縮的材料制成。例如，可膨脹的囊458可以是由橡膠或乳膠制成的類似氣球的結(jié)構(gòu)?；蛘?，可膨脹的囊458可以由塑料材料制成，這種塑料材料可在囊空之際經(jīng)加熱而恢復(fù)其原始構(gòu)形，例如PET?？膳蛎浀哪?58優(yōu)選懸浮于氣體生成裝置412的中心附近并位于支撐件460之上?？膳蛎浀哪?58還密封地包圍在由支撐件460伸出的填充了固體燃料成分如硼氫化鈉的籠462之外。優(yōu)選地，固體燃料成分為顆粒狀，但也可使用固體片狀或條狀。籠462可由任何對固體燃料成分和在可膨脹的囊458內(nèi)盛放的液體燃料成分422為惰性的材料制成。例如籠462可由不銹鋼或塑料制成。在籠462中形成孔464，這樣液體燃料成分422就可進(jìn)入籠而與固體燃料成分接觸。液體燃料成分422與上面的實(shí)施方式中討論的液體燃料成分類似。可膨脹的囊458的第二端連接至燃料管道416,其具有將在反應(yīng)室418中形成的燃料氣傳輸至燃料電池的形式。燃料管道416類似于上面在圖3-6中所示的實(shí)施方式中討論的燃料管道。一個(gè)燃料傳輸閥434,優(yōu)選為壓力觸發(fā)的閥例如止回閥經(jīng)設(shè)置而控制燃料氣從反應(yīng)室418的向外流動(dòng)。操作中，可膨脹的囊458最初是處于坍陷的形式，如圖7中所示。當(dāng)坍陷時(shí)，液體燃料成分422與籠462接觸。于是，液體燃料成分422可流經(jīng)孔464而與固體燃料成分反應(yīng)。燃料氣如氫得以生成。燃料氣在反應(yīng)室418中累積，可膨脹的囊458發(fā)生膨脹。當(dāng)反應(yīng)室418中的RCP超過燃料傳輸閥434的觸發(fā)壓力TP時(shí)，燃料傳輸閥434打開并允許燃料氣從反應(yīng)室418向燃料電池進(jìn)行傳輸。當(dāng)可膨脹的囊458達(dá)到其臨界尺寸時(shí)，如圖8中所示，所有的液體燃料成分422均聚集在可膨脹的囊458的底部，而不再與籠462中的固體燃料成分接觸。這樣，在液體燃料成分422和固體燃料成分之間的后續(xù)反應(yīng)將不再發(fā)生，直到有足夠的氣體被傳輸出反應(yīng)室418而到達(dá)燃料電池。也可選擇地包括一個(gè)單向安全閥430,例如通過將燃料氣排放到大氣中來預(yù)防可膨脹的囊458產(chǎn)生過壓。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能認(rèn)識(shí)到，氣體生成裝置412可在任何方向工作。圖9和10示出了燃料源510的氣體生成裝置512的另一種實(shí)施方式，其中燃料源510設(shè)計(jì)成通過燃料管道516而連接至燃料電池(未示出)。氣體生成裝置512包括兩個(gè)形成于側(cè)壁520內(nèi)的室，一個(gè)加壓的液體燃料成分室544和一個(gè)反應(yīng)室518。側(cè)壁520優(yōu)選用對如水或含添加劑的水的液體燃料成分522為惰性的材料形成，液體燃料成分522盛放在加壓的液體燃料成分室544內(nèi)，而固體燃料成分524如硼氫化鈉盛放在反應(yīng)室518內(nèi)。一個(gè)流體傳輸管道588連接著加壓的液體燃料成分室544和反應(yīng)室518。如上面討論的實(shí)施方式，一個(gè)燃料傳輸閥534，優(yōu)選為一個(gè)壓力觸發(fā)的閥如止回閥，以及一個(gè)位于閩534下游的開/關(guān)閥36(未示出)允許燃料從反應(yīng)室518傳輸至燃料管道516，進(jìn)而到燃料電池。一個(gè)由彈簧偏壓的活塞584最初密封可滑動(dòng)地位于加壓的液體燃料成分室544的頂部或靠近頂部處。優(yōu)選地，活塞584用潤滑密封材料586如凡士林油密封，當(dāng)然也可使用其他的密封件例如O-環(huán)或墊圈。偏動(dòng)彈簧530在活塞584上提供持續(xù)的力F,這樣液體燃料成分522就受到恒定的向反應(yīng)室518的力。與上面的討論類似，彈簧530可用加壓的材料例如液態(tài)/氣態(tài)烴，如丁垸，丙烷或異丙烷替代。如下面討論的，一個(gè)柔性流體管582與流體傳輸管道588流體連接，并截至于反應(yīng)室518內(nèi)的噴嘴或開口528。流體燃料成分522選擇地通過柔性流體管582進(jìn)入反應(yīng)室518。柔性流體管582穿過網(wǎng)狀活塞580或與其接觸。網(wǎng)狀活塞580由一個(gè)偏動(dòng)彈簧572偏壓向燃料成分524。偏動(dòng)彈簧572在網(wǎng)狀活塞580上提供持續(xù)的力以將其壓向燃料管道516方向的燃料成分524內(nèi)。網(wǎng)狀活塞580通過彈簧572與固體燃料成分524保持接觸，固體燃料成分524優(yōu)選由顆粒形成，顆粒尺寸足夠大而不會(huì)穿過網(wǎng)狀活塞580,經(jīng)由彈簧572。然而，當(dāng)流體燃料成分522通過噴嘴528流入反應(yīng)室518而與固體燃料524反應(yīng)時(shí)，如圖10所示，形成了燃料氣和槳590如硼酸水溶液。漿590可流過活塞580的網(wǎng)而在網(wǎng)狀活塞580的下部累積。彈簧572然后持續(xù)將活塞580推進(jìn)未反應(yīng)的固體燃料成分524部分。這樣，流出噴嘴528的流體燃料成分持續(xù)與新鮮的相對無副產(chǎn)品的固體燃料成分524接觸。與上面討論的實(shí)施方式類似，該氣體生成裝置512也是自調(diào)節(jié)的。位于網(wǎng)狀活塞580之下的振動(dòng)膜574，一個(gè)選擇的彈簧573,以及閥526暴露于反應(yīng)室518內(nèi)的壓力P518。一個(gè)流體管道575通過振動(dòng)膜574而形成，并將流體管道588流體連接至柔性管582。隨著壓力在反應(yīng)室518中的建立，最終達(dá)到振動(dòng)膜574的觸發(fā)壓力TP。當(dāng)達(dá)到振動(dòng)膜574的觸發(fā)壓力TP時(shí)，振動(dòng)膜574發(fā)生形變而關(guān)閉閥526(未示出)，從而阻斷流體燃料成分進(jìn)入反應(yīng)室518。燃料氣流出燃料傳輸閥534，直到P^降至TP以下，此時(shí)振動(dòng)膜574再次打開，通過向反應(yīng)室518中引入額外的流體燃料成分522而再次開始燃料氣的生成。彈簧573輔助振動(dòng)膜574恢復(fù)到打開位置。閥526可以是任何能夠隨振動(dòng)膜574達(dá)到P^，而打開或關(guān)閉的閥，例如止回閥。圖11示出了氣體生成裝置612的另一種實(shí)施方式，該裝置設(shè)置成通過燃料管道616而連接至燃料電池(未示出)。在該實(shí)施方式中，一個(gè)反應(yīng)室618含有一定量的固體燃料成分624，優(yōu)選為顆?；蚍勰┑男问?。反應(yīng)室618包括兩個(gè)相對的側(cè)壁620,是由與上面討論的側(cè)壁20類似的堅(jiān)固的、不反應(yīng)的材料制成。然而，反應(yīng)室618的底部680優(yōu)選由多孔的不反應(yīng)的材料制成，例如網(wǎng)或具有通孔的片狀材料。玻璃纖維是許多適合用作底部680的材料中的一種。底部680的孔尺寸大小不足以使固體燃料成分624的單個(gè)顆粒穿過。反應(yīng)室618的頂部632優(yōu)選由氣體能透過，而液體不能透過的膜32形成，這在上面圖1中進(jìn)行過描述。適合的膜的例子包括CELGARD和GORE-TEX。一個(gè)燃料氣貯存器619置于臨近頂部膜632處來接受在反應(yīng)室618中產(chǎn)生的通過該膜的燃料氣。一個(gè)閥634,如止回閥控制著燃料氣從燃料氣貯存器619流出至燃料管道616。閥634可以為現(xiàn)有技術(shù)已知的任何類型的閥，其與上面圖1中描述的閥34的設(shè)計(jì)和功能類似。一個(gè)多支管679置于靠近底部680處。優(yōu)選地，在多支管679中形成數(shù)個(gè)流動(dòng)通道652a-f。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，流動(dòng)通道的數(shù)目將隨許多因素而改變，這些因素包括燃料類型，燃料電池類型，以及由燃料電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。優(yōu)選地，流動(dòng)通道的數(shù)目在2-約IOO的范圍，更優(yōu)選的在約50-約75。流動(dòng)通道652a-f流體連接至供料管650，流體燃料成分(未示出)由貯液器(未示出)通過該供料管而提供。流體通過供料管650的最初的流動(dòng)優(yōu)選通過控制器(未示出)來控制，該控制器發(fā)出需要額外燃料的信號，并打開位于流體貯存器閥和供料管650之間的閥(未示出)?；蛘?，用戶可扳動(dòng)開關(guān)打開該閥使流體開始流動(dòng)。多支管679具有在任何時(shí)候只允許一個(gè)流動(dòng)通道652a-f接受來自供料管650的流體燃料成分的形式，這樣固體燃料成分624的不同區(qū)域相繼進(jìn)行反應(yīng)。換句話說，如果流體燃料成分流經(jīng)流動(dòng)通道652a,則流動(dòng)通道652b-f則不含流體燃料成分，這樣位于未使用的流動(dòng)通道652b-f之上的固體燃料成分624就保持干燥和未反應(yīng)狀態(tài)。這種對流動(dòng)通道652a-f的順次使用在部分程度上是優(yōu)選通過為各流動(dòng)通道提供不同于其他流動(dòng)通道的直徑而達(dá)成的。優(yōu)選地，流動(dòng)通道652a具有最大的直徑，而沿流動(dòng)方向各順序連接的流動(dòng)通道具有略微減小的直徑。換句話說，流動(dòng)通道652b的直徑大于流動(dòng)通道652c的直徑，以此類推。已知流體會(huì)選擇最低阻力的通道流動(dòng)。由于下游的下一個(gè)具有較窄直徑的流動(dòng)通道會(huì)限制流體的流動(dòng)，因此流體傾向于流經(jīng)最大可能的通道。例如，如果存在流經(jīng)流動(dòng)通道652a或流通通道652b的流動(dòng)通道，則大多數(shù)流體會(huì)選擇流經(jīng)流動(dòng)通道652a。這種流體流經(jīng)最大可能通道的傾向可選擇性地得以增大，這可通過將供料管650設(shè)置成具有階梯狀的構(gòu)造達(dá)成，即供料管650直徑在即將達(dá)到下一流動(dòng)通道652之前略微地增大。例如，隨著供料管650在相對較寬的流動(dòng)通道652a附近變得相對較窄時(shí)，供料管650中的流體將流入流動(dòng)通道652a而非繼續(xù)沿供料管650流動(dòng)。隨著流體燃料成分通過流動(dòng)通道652a流進(jìn)反應(yīng)室618,流體燃料成分與固體燃料624發(fā)生反應(yīng)。例如，當(dāng)固體燃料成分624是硼氫化鈉，液體燃料成分是水或摻雜的水時(shí)，將生成氫氣和硼酸鹽水溶液的漿。如果漿未從流動(dòng)通道652a的口部除去，則漿將會(huì)變得像水泥那樣硬。這種變硬的漿最終將完全阻塞流體通道652a。由于流體通道652a此時(shí)已被阻塞，所以供料管650中的流體將流向另一可能通道，流通通道652b。盡管一些流體可流經(jīng)流動(dòng)通道652b，但可以認(rèn)為該流量在流動(dòng)通道652b被變硬的漿阻塞之前不足以流入任何其他剩余的流動(dòng)通道652c-f中。該過程持續(xù)進(jìn)行直到所有的流動(dòng)通道652a-f均被阻塞和/或所有的固體燃料成分624均被消耗位置?？蛇x擇地，在每個(gè)流動(dòng)通道652a-f的入口處設(shè)置一個(gè)第二網(wǎng)681。第二網(wǎng)681具有非常小的孔尺寸，這樣流體可通過而任何可逃離反應(yīng)室618的漿將被捕捉，從而不會(huì)污染流體燃料成分或阻塞供料管650。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，也可改變流動(dòng)通道652的其他水力參數(shù)從而搡控流體選擇特定流動(dòng)通道的傾斜，這些參數(shù)如流動(dòng)通道的高度，此時(shí)順次位于下游的各通道高度可高于前面的流動(dòng)通道?？墒褂盟?shù)的任何組合。參見圖12,示出了允許進(jìn)入連續(xù)流動(dòng)通道752a-f的氣體生成裝置712的另一構(gòu)型。在該與圖ll中所示的實(shí)施方式類似的實(shí)施方式中，由一些列閥753a-e控制對下游流動(dòng)通道752b-f的進(jìn)入。閥753a-e優(yōu)選為壓力觸發(fā)的閥例如止回閥或隔膜閥。當(dāng)流體流經(jīng)供料管750時(shí)，所有閥753a-e均關(guān)閉，這樣流體必須流入流動(dòng)通道752a。如上面描述的，流動(dòng)通道752a將被硬化的漿阻塞。當(dāng)752a被硬化的漿阻塞時(shí)，供料管750中流體的壓力將增加直到第一閥753a打開。現(xiàn)在流體可流入流動(dòng)通道752b。優(yōu)選地，一旦閥753a打開后將不會(huì)再次關(guān)閉，例如通過一內(nèi)設(shè)的易碎件而達(dá)成，這是由于一旦新的流動(dòng)通道打開后，流動(dòng)壓力一般會(huì)降低之故。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，每個(gè)閥753a-e均可選擇地用一個(gè)易碎膜來代替。這種阻塞流動(dòng)通道752a-f并打開閥或易碎膜斷裂的過程一直持續(xù)到所有的流動(dòng)通道752a-f均被阻塞和/或所有的固體燃料成分724均被消耗為止。參見圖13，示出了另一氣體生成裝置812。與前面的實(shí)施方式類似，在一外殼820中容納一個(gè)反應(yīng)室818。外殼820可由任何能容納氣體生成反應(yīng)的材料制成，優(yōu)選為對反應(yīng)為惰性的材料，如塑料或不銹鋼。外殼820的一端用塞子840密封。塞子840是由任何能夠密封外殼820的材料制成，從而反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體或液體燃料成分822不會(huì)逃逸出外殼820。外殼820的相反一端包括一個(gè)閥834,通向燃料電池(來示出)或一個(gè)通向燃料電池(未示出)的管道。閥834與這里討論的其他閥類似，并優(yōu)選為止回閥或截止閥。固體燃料成分824例如硼氫化鈉沿外殼820的側(cè)壁排列。優(yōu)選地，固體燃料成分824為粉末或顆粒形式，但也可以是片狀形式。當(dāng)固體燃料成分824以粉末或顆粒形式提供時(shí)，在固體燃料成分824上放置一個(gè)篩或網(wǎng)827。網(wǎng)827的孔尺寸足夠小，從而允許液體燃料成分822進(jìn)入固體燃料成分824中，而擋住固體燃料成分824。并且，固體燃料成分824可由間隔物825而分成數(shù)個(gè)部分。間隔物825是由能夠密封各個(gè)部分的材料制成，這樣液體燃料成分822將不能從一個(gè)間隔物825遷移至下一個(gè)間隔物?？蛇x擇地，固體燃料成分824的顆粒可裝入一種緩釋材料內(nèi)，此情況下，可使用各種不同的緩釋材料，例如具有各種厚度的水溶性材料。這樣，固體燃料成分824中的一些可很快被使用，而剩余的固體燃料成分824將留待稍后使用。液體燃料成分822優(yōu)選為水或水基凝膠，這與上面討論的液體燃料成分類似。水基凝膠可通過混合水和親水性化合物，如聚丙烯酸鈉晶體而形成。在上面和在前面通過引用而并入的'632專利申請中已討論過水凝膠。液體燃料成分822含在囊844中。囊844是由可變形材料制成，是對液體燃料成分822相當(dāng)惰性的材料如橡膠，硅樹脂或薄壁的塑料。優(yōu)選地，囊844具有復(fù)數(shù)個(gè)皺褶從而允許囊844更容易以可控的方式塌陷。流體管道882流體連接至囊844并止于噴嘴828。流體管道882和噴嘴828提供了引導(dǎo)液體燃料成分822進(jìn)入固體燃料成分824中的特定區(qū)域如單個(gè)部分的流體通道。優(yōu)選地，流體管道882和噴嘴828為相對較小的孔組件，這樣只有少量的液體燃料成分822可在任何給定時(shí)刻被分配。如圖13A所示，當(dāng)噴嘴828在圖13中顯示為單一的點(diǎn)噴嘴時(shí)，連接至流體管道882'的噴嘴828'可包括多個(gè)出口，例如中空的環(huán)，其流體連接至囊844，囊844在其內(nèi)形成有復(fù)數(shù)個(gè)孔作為復(fù)數(shù)個(gè)和同步流體出口。彈簧830位于與流體管道882和噴嘴828相反的囊844末端。彈簧830為一個(gè)具有恒定力的彈簧。彈簧830可以是任何類型的可提供恒定拉力的彈簧，例如板簧或時(shí)鐘彈簧。優(yōu)選地，彈簧830是用對液體燃料成分822基本惰性的材料制成，如塑料或不銹鋼。彈簧830的一端延伸通過囊844的一端而固定地連接至囊844的在流體管道882處或靠近該處的相反端。這樣，彈簧830就將囊844的噴嘴端拉向塞子840。彈簧830的拉動(dòng)擠壓囊844,從而迫使液體燃料成分822通過流體管道882流出噴嘴828進(jìn)而進(jìn)入到固體燃料成分824中。氣體在反應(yīng)室818內(nèi)產(chǎn)生。當(dāng)反應(yīng)室818內(nèi)的壓力達(dá)到一個(gè)閥值時(shí)，閥834打開，允許氣體傳輸?shù)饺剂想姵??；蛘撸y834為一個(gè)截止閥，可由使用者或控制器打開。當(dāng)囊844排空時(shí)，噴嘴828向塞子840運(yùn)動(dòng)，這在下面將進(jìn)一步討論，從而保證液體燃料成分822被引入到固體燃料成分824的新的區(qū)域。隨著彈簧830拉動(dòng)囊844,氣體將通過向固體燃料成分824中引入液體燃料成分822而持續(xù)產(chǎn)生。然而，無間斷地產(chǎn)生氣體也可能是不希望的。例如，當(dāng)截止閥例如闊834關(guān)閉時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止氫的產(chǎn)生。這種閥可手動(dòng)觸發(fā)，例如通過使用者或通過監(jiān)控著燃料電池對燃料的使用的控制器來完成。當(dāng)這種截止閥關(guān)閉時(shí)，氣體不能傳輸出外殼820而抵達(dá)燃料電池。這樣，由產(chǎn)生的氣體形成的壓力將在反應(yīng)室818或外殼820內(nèi)建立。盡管壓力可通過如壓力釋放的止回閥(未示出)或位于外殼820側(cè)壁內(nèi)的如上面討論的第二燃料電池來釋放，但在截止閥關(guān)閉后，應(yīng)當(dāng)停止氣體的產(chǎn)生。于是，氣體生成裝置812優(yōu)選具有一個(gè)壓敏套832，其具有停止彈簧830旋緊的形式。壓敏套832位于靠近塞子840以及靠近彈簧830的至少一部分的地方。壓敏套832優(yōu)選由硬質(zhì)材料如塑料，樹脂，金屬等制成，可容易地隨外殼820內(nèi)的壓力發(fā)生平移。壓敏套832可滑動(dòng)地置于外殼820內(nèi)，并與塞子840間隔開以產(chǎn)生一個(gè)間隙831，從而壓敏套832可在外殼820內(nèi)自由地平移而進(jìn)入間隙831。壓敏套832通過彈簧829偏壓離開塞子840，這種彈簧可以是現(xiàn)有技術(shù)已知的任何類型的彈簧，例如環(huán)繞的壓縮彈簧或氣體或液體烴。一旦反應(yīng)室818中的壓力達(dá)到閥值，由彈簧829提供的使壓敏套832受偏壓而離開塞子840的力將被克服，從而使壓敏套832向塞子840平移。這樣一來，壓敏套832將擠壓彈簧830,從而防止彈簧830進(jìn)一步彎曲。于是，彈簧830再不能夠拉伸囊844，從而不會(huì)有額外的液體燃料成分由囊844中排出。當(dāng)氣體再次由外殼820釋放而將壓力降低到閥值以下時(shí)，彈簧829膨脹，而壓敏套832平移回到其原始位置，從而釋放彈簧830。彈簧830可再次對囊844的噴嘴端進(jìn)行拉伸，從而可產(chǎn)生額外的氣體。圖14中示出了另一種氣體生成裝置912。氣體生成裝置912包括一外殼920，其與上面討論的其他氣體生成裝置中的外殼類似。外殼920—般具有的形式為定義出一個(gè)盛放固體燃料成分924的反應(yīng)室918和一個(gè)盛放液體燃料成分922的液體燃料成分室944,固體燃料成分924例如硼氫化鈉，液體燃料成分922如水。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能認(rèn)識(shí)到，本申請中討論的任何的固體或液體燃料成分均適用于本實(shí)施方式中。一個(gè)活塞980可滑動(dòng)地置于外殼920中，將外殼920的內(nèi)部分隔成液體燃料成分室944和反應(yīng)室918?；钊?80密封地置于外殼920中。這樣，活塞980優(yōu)選用不與液體燃料成分922，固體燃料成分924或它們之間的反應(yīng)產(chǎn)生的氣體反應(yīng)的可變形的材料制成，并用增強(qiáng)活塞980密封性以及使其做自在滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的膠狀材料如凡士林油覆蓋?；蛘撸鐖D14中所示，活塞980可用任何硬質(zhì)材料制成，這種材料與上面討論的可變形材料一樣是不反應(yīng)的，但包括至少一個(gè)密封件938,例如橡膠或硅樹脂O環(huán)或凝膠狀潤滑材料如凡士林油。在反應(yīng)室918內(nèi)靠近活塞980處提供一斜撐981或類似結(jié)構(gòu)，這樣活塞980就只能朝液體燃料成分室944滑動(dòng)。斜撐981優(yōu)選為塑料或金屬的凹盤或凹片，其邊緣鋒利，可抓住或錨定在外殼920的側(cè)壁上，從而防止朝凹度相反的方向運(yùn)動(dòng)。外殼920的一端用塞子940密封，這樣液體燃料成分室944就由塞子940，外殼920和活塞980所限定。塞子940可由任何能密封外殼920而防止反應(yīng)期間產(chǎn)生的氣體或液體燃料成分922逃逸出的材料形成，例如橡膠，硅樹脂等。液體燃料成分922優(yōu)選填滿液體燃料成分室944。并且，液體燃料成分922可由氫或類似的燃料氣加壓，這樣可增強(qiáng)液體燃料成分922從滿液體燃料成分室944中的流出。加壓的氣體可容納于一個(gè)彈性囊中，該囊置于液體燃料成分室944內(nèi)并具有經(jīng)膨脹而從液體燃料成分室944中排出液體燃料成分922的形式?？蛇x地，可在外殼920的定義液體燃料成分室944的側(cè)壁上提供止回閥或壓力釋放閥(未示出)，從而允許空氣或其它環(huán)境氣體進(jìn)入液體燃料成分室944以防止在其內(nèi)形成真空以及活塞980停止運(yùn)動(dòng)的可能。在外殼920的相反端包括一個(gè)第二塞子935,其與塞子940在結(jié)構(gòu)和材料上類似。這樣，由第二塞子935，外殼920和活塞980定義出了反應(yīng)室918。然而，在第二塞子935中設(shè)置了一個(gè)閥934以產(chǎn)生通向燃料電池(未示出)的一個(gè)流動(dòng)通道或通向燃料電池(未示出)的一個(gè)管道。閥934與這里討論的其他閥類似，優(yōu)選為截止閥或止回閥，它們具有僅在反應(yīng)室918內(nèi)的壓力達(dá)到閩值時(shí)才打開的形式。固體燃料成分924置于反應(yīng)室內(nèi)臨近第二塞子935的外殼920的側(cè)壁上。優(yōu)選地，固體燃料成分924為片狀形式，壓到或粘貼在外殼920的側(cè)壁上而形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)?；蛘撸腆w燃料成分924也可以是顆?；蚍勰┬问?，并通過網(wǎng)或篩而靠著外殼920的側(cè)壁，網(wǎng)或篩的孔尺寸經(jīng)選擇使得固體燃料成分924顆粒不能通過這些孔，但允許液體燃料成分922通過并與固體燃料成分924反應(yīng)。提供了一個(gè)通過活塞980的流體傳輸管982，其流體連接液體燃料成分室944和反應(yīng)室918。流體傳輸管982可為任何類型的能傳輸液體燃料成分922至固體燃料成分924的管或管道。然而，優(yōu)選的流體傳輸管982是小孔的硬質(zhì)管，用基本對液體燃料成分922，固體燃料成分924以及它們之間反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為惰性的材料制成。優(yōu)選地，流體傳輸管982的孔在約0.001英寸~約O.Ol英寸之間，更優(yōu)選地，流體傳輸管982的孔約為0.005英寸。流體傳輸管982的長度經(jīng)選擇使得活塞980向塞子940的運(yùn)動(dòng)僅導(dǎo)致從流體傳輸管982端排出流體滴到固體燃料成分924上。流體傳輸管982優(yōu)選具有的長度應(yīng)足以滿足當(dāng)其位于初始位置時(shí)，流體傳輸管982的自由端延伸通過固體燃料成分924而到達(dá)第二塞子935或靠近第二塞子935的點(diǎn)。這樣，當(dāng)活塞980運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體傳輸管982向新鮮供應(yīng)的固體燃料成分924運(yùn)動(dòng)。并且，在一種替代方式下，活塞980并不一定運(yùn)動(dòng)，比如在液體燃料成分922受到填充了液化烴的位于液體燃料成分室944中的囊的擠壓的情況下。這種情況下，液化的烴將以恒定的壓力膨脹而將液體燃料成分922從液體燃料成分室944中排出。操作中，首先觸發(fā)液體燃料成分922的流動(dòng)，例如由使用者擠壓液體燃料成分922或在覆蓋流體傳輸管982的自由端(未示出)的密封件上穿孔或?qū)⑵湟崎_而達(dá)成。然后，液體燃料成分922流過流體傳輸管982進(jìn)入反應(yīng)室，并滴到固體燃料成分924上。液體燃料成分922和固體燃料成分924反應(yīng)產(chǎn)生氫。當(dāng)反應(yīng)室918內(nèi)建立起足夠的壓力時(shí)，止回閥934打開允許燃料氣流向燃料電池(未示出)，或者使用者或控制器打開截止閥934。如果反應(yīng)室918內(nèi)的壓力進(jìn)一步增加，則反應(yīng)室918內(nèi)的壓力P^最終將達(dá)到該壓力將活塞980推向塞子940的水平。然而，反應(yīng)室918內(nèi)的壓力Pws的進(jìn)一步增加將最終阻止額外的液體燃料成分922流經(jīng)流體傳輸管982,這如同當(dāng)反應(yīng)室918壓力P訓(xùn)大于液體燃料成分室內(nèi)壓力P944時(shí)，由于壓力梯度使液體燃料成分922不能流入反應(yīng)室918。換句話說，液體燃料成分室內(nèi)壓力P944需要高于反應(yīng)室918內(nèi)的壓力P，至少一個(gè)固定值如Xpsi。流體傳輸管982優(yōu)選具有足夠的長度使流體流過流體傳輸管982，這樣X如等于2psi。當(dāng)反應(yīng)室918內(nèi)的壓力P，降低時(shí)，例如由于經(jīng)閥934而傳輸出反應(yīng)室時(shí)，液體燃料成分922再次流過流體傳輸管982從而可產(chǎn)生額外的氣體。換句話說，只要產(chǎn)生的氫以足以保持反應(yīng)室918內(nèi)的壓力P^較低的速率被帶出氣體生成裝置912,則液體燃料成分922將持續(xù)傳輸至反應(yīng)室918。用于本發(fā)明中的燃料的一些例子包括但不限于元素周期表中IA-IVA族的元素的氫氧化物和它們的混合物，例如堿金屬或堿土金屬氫氧化物，或它們的混合物。其他的化合物，例如堿金屬-鋁的氫氧化物(鋁氧化物)以及堿金屬硼氫化物也可被使用。金屬氫氧化物的更具體的例子包括但不限于氫氧化鋰，氫氧化鋰鉬，硼氫化鋰，氫氧化鈉，硼氫化鈉，氫氧化鉀，硼氫化鉀，氫氧化鎂，氫氧化鈣，以及它們的鹽和/或衍生物。優(yōu)選的氫氧化物為硼氫化鈉，硼氫化鎂，硼氫化鋰，以及硼氫化鉀。優(yōu)選地，含氫的燃料包括固體形式的NaBH4,Mg(BH4》，或者包括甲醇的甲醇籠形包合物(MCC)為固體。在固體形式下，NaBH4在無水時(shí)不會(huì)水解，從而改進(jìn)了燃料盒的保存期限。然而，液體形式的含氫的燃料，例如NaBH4水溶液，也可用于本發(fā)明。當(dāng)使用水溶液形式的NaBH4時(shí)，容納NaBH4水溶液的室還包括穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑的例子可包括但不限于甲醛和金屬氫氧化物如堿金屬氫氧化物。這樣的穩(wěn)定劑的例子在美囯專利6,683，025中進(jìn)行了描述，該專利在此經(jīng)引用而全文并入。優(yōu)選地，穩(wěn)定劑為NaOH。固體形式的含氫的燃料比液體形式的較為優(yōu)選。一般而言，固體燃料優(yōu)于液體燃料是由于液體燃料含有的能量按比例地少于固體燃料，且液體燃料較其相應(yīng)的固體燃料較不穩(wěn)定。因此，本發(fā)明最為優(yōu)選的燃料是硼氫化鈉粉末或聚集的粉末。根據(jù)本發(fā)明，流體燃料成分優(yōu)選能夠與含氫的固體燃料成分在選擇性的催化劑存在下反應(yīng)產(chǎn)生氫。優(yōu)選地，流體燃料成分包括但不限于水，醇，和/或稀釋的酸。最常用的流體燃料成分是水。如上面所公開以及在下面的方程式中所顯示，水可與含氫的燃料如NaBH4在選擇性的催化劑存在下反應(yīng)產(chǎn)生氫。X(BH4)y+2H20~>X(BO)2+4H2其中X包括但不限于Na，Mg，Li和所有的堿金屬，y為整數(shù)。流體燃料成分還包括選擇性的添加劑，其降低或提高溶液的pH值。流體燃料成分的pH值可用于確定生成氫的速度。例如，減小流體燃料成分pH值的添加劑導(dǎo)致較高的產(chǎn)氫速率。這樣的添加劑包括但不限于酸，例如乙酸和硫酸。相反，增加流體燃料成分pH值的添加劑可減慢反應(yīng)速率直到幾乎沒有氫溢出。本發(fā)明的溶液可具有任何小于7的pH值，例如pH值為約l約6，優(yōu)選地為約3-約5。在一些典型的實(shí)施方式中，流體燃料成分包括催化劑，該催化劑可通過提高流體燃料成分與燃料成分的反應(yīng)速率而引發(fā)和/或促進(jìn)氫氣生成。這些典型的實(shí)施方式中的催化劑包括任何形狀或尺寸的能促進(jìn)期望反應(yīng)的催化劑。例如，根據(jù)催化劑的理想的表面積，催化劑可小至形成粉末或可大至作為反應(yīng)室。在一些典型的實(shí)施方式中，催化劑是催化劑床。催化劑可位于反應(yīng)室內(nèi)或靠近反應(yīng)室處，只要流體燃料成分或固體燃料成分的至少一部分與催化劑接觸即可。本發(fā)明的催化劑可包括一種或多種元素周期表VIIIB族的過渡金屬。例如，催化劑可包括過渡金屬如鐵(Fe)，鈷(Co),鎳(Ni),釕(Ru)，銠(Rh),鉑(Pt),鈀(Pd),鋨(Os)和銥(Ir)。此外，IB族的過渡金屬，即銅(Cu),銀(Ag)和金(Au)，也可作本發(fā)明的催化劑。催化劑還可包括其他的過渡金屬，包括但不限于鈧(Sc),鈦(Ti)，釩(V),鉻(Cr)和錳(Mn)。可用于本發(fā)明的過渡金屬催化劑描述在美國專利5,804,329中，該專利在此引用而全文并入。本發(fā)明優(yōu)選的催化劑是CoCl2。本發(fā)明的一些催化劑可由一下通式定義MaXb其中M為過渡金屬的陽離子，X為陰離子，"a"和"b"為平衡過渡金屬復(fù)合物電荷的l-6的整數(shù)。適合的過渡金屬陽離子包括但不限于鐵，鐵(II)(Fe2+),鐵(III)(Fe3+)，鈷(c。2+)，鎳(n)(N產(chǎn))，鎳(ni)(Ni3+),釘(m)(Ru3+),釘(iv)(Ru4+),釕(v)(ru5+),釘(VI)(Ru6+),釘(VIII)(Ru8+),銠(III)(Rh3+),銠(IV)(Rh4+),銠(VI)(Rh6+),鈀(pd2+)，鋨(m)(Os3+),鋨(iv)(os4+)，鋨(v)(Os5+),鋨(vi)(Os6+),鋨(vm)(Os8+),銥(III)(Ir3+)，銥(IV)(Ir4+)，銥(VI)(Ir6+)，鉑(II)(Pt2+),鉑(III)(Pt3+)，鉑(IV)(Pt4+),銷(VI)(Pt6+),銅(I)(Cu+),銅(II)(Cu2+),銀(I)(Ag+),銀(II)(Ag2+)，金(I)(Au+),金(III)(Au3+),鋅(Zn2+)，鎘(Cd2、汞(I)(Hg+)，汞(II)(Hg2+)等。適合的陰離子包括但不限于氫離子(H-)、氟離子(F-)、氯離子(cr)、溴離子(bo、碘離子(r)、氧離子(o"、硫離子(s2—)、氮離子(n3—)、磷離子(p4—)、次氯根離子(C10—)、亞氯根離子(CKV)、氯酸根離子(cioo、過氯酸根離子(CKV)、亞硫酸根離子(S03"、硫酸根離子(S042，、硫酸氫根離子(HS(V)、氫氧根離子(OIT)、氰根離子(CN—)、硫氰酸根離子(SCN—)、氧氰酸根離子(OCN-)、過氧根離子(022—)、錳酸根離子(Mn042，、過錳酸根離子(Mn(V)、重鉻酸根離子(0"2072')、碳酸根離子(CO力、碳酸氫根離子(HCO3〉磷酸根離子(PO,)、磷酸氫根離子(HP(V)、磷酸二氫根離子(H2PCV)、鋁酸根離子(Al2042-)、砷酸根離子(AsO-)、硝酸根離子(NO3，、醋酸根離子(CH3COCT)、草酸根離子(C2(V-)等等。優(yōu)選的催化劑是氯化鈷。在一些典型的實(shí)施方式中，選擇性的在流體燃料成分和/或反應(yīng)室內(nèi)的添加劑是任何能夠顯著預(yù)防流體燃料成分和/或固體燃料成分和發(fā)生凍結(jié)或降低其凝固點(diǎn)的組合物。在一些典型的實(shí)施方式中，添加劑可以為醇基的組合物，例如防凍劑。本發(fā)明優(yōu)選的添加劑是CH3OH。然而，如上面所陳述的，任何可降低流體燃料成分和/或固體燃料成分的凝固點(diǎn)的添加劑均可使用。在考慮這里公開的本說明書以及對本發(fā)明的實(shí)施之后，本發(fā)明的其他實(shí)施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。本說明書和例子僅是對涵蓋在后面的權(quán)利要求及其等同物中的本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神的示例性描述。盡管這里公開的本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式顯然達(dá)到了本發(fā)明的目的，但例如，這里的任何閥均可由電動(dòng)控制器如微處理器觸發(fā)。并且，在那些同時(shí)包括止回閥(34,234，334,434，534，634,834,934)和/或截止閥(36，834,934)的實(shí)施方式中，這些閥中的一個(gè)或兩者均可被省略和/或止回閥和截止閥可互特征和/或元件組合使用。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，后附的權(quán)利要求旨在覆蓋所有這些在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的更改和實(shí)施方式。這里討論的所有出版物，包括但不限于專利，專利申請，文章，書籍，均經(jīng)引用全文并入。權(quán)利要求1.一種氣體生成裝置，包括一個(gè)容納固體燃料成分的反應(yīng)室；一個(gè)容納液體燃料成分的貯液器，一個(gè)將液體燃料成分引入反應(yīng)室中的液體通道；以及一個(gè)用于控制液體燃料成分進(jìn)入反應(yīng)室的裝置。2.—種氣體生成裝置，包括一個(gè)容納固體燃料成分的反應(yīng)室；一個(gè)容納液體燃料成分的貯液器，以及一個(gè)將液體燃料成分引入反應(yīng)室中的液體通道，其中液體燃料成分響應(yīng)反應(yīng)室內(nèi)的壓力而被引入至反應(yīng)室。3.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，其中反應(yīng)室為置于貯液器和空室之間的可移動(dòng)的室。4.權(quán)利要求3的氣體生成裝置，其中流體通道包括置于可移動(dòng)的室側(cè)壁上的噴嘴。5.權(quán)利要求4的氣體生成裝置，其中噴嘴包含一個(gè)閩。6.權(quán)利要求4的氣體生成裝置，其中噴嘴包含一個(gè)開口。7.權(quán)利要求4的氣體生成裝置，其中可移動(dòng)的室被偏壓向貯液器。8.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，其中反應(yīng)室通過一條柔性管連接至一個(gè)燃料傳輸閥。9.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，其中可移動(dòng)的室連接至一個(gè)臂。10.權(quán)利要求9的氣體生成裝置，其中將臂配置為延伸進(jìn)貯液器的形式，這樣當(dāng)可移動(dòng)的室移動(dòng)時(shí)，該臂密封住流體通道。11.權(quán)利要求9的氣體生成裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)將可移動(dòng)的室連接至臂上的輪以及一個(gè)可操作地連接至臂的塞子，其中當(dāng)室移動(dòng)時(shí)，塞子密封住流體通道。12.權(quán)利要求ll的氣體生成裝置，其中塞子可移動(dòng)地置于一個(gè)管中，該管以鉸鏈的形式連接至臂并且以鉸鏈的形式流動(dòng)地連接至流體通道，其中當(dāng)室移動(dòng)時(shí)，塞子運(yùn)動(dòng)以密封住流體通道。13.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，其中流體通道包括一個(gè)具有延伸進(jìn)反應(yīng)室的自由端的管形件，其中在自由端中至少設(shè)置一個(gè)端口，且其中固體燃料成分和芯吸材料連接至該自由端。14.權(quán)利要求13的氣體生成裝置，其中芯吸材料包含存在于纖維基質(zhì)中的聚丙烯酸鈉晶體。15.權(quán)利要求13的氣體生成裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)置于管形件內(nèi)的流體控制閥和一個(gè)連接反應(yīng)室和管形件的壓力傳輸管，這樣流體控制閩可由反應(yīng)室內(nèi)的壓力觸發(fā)。16.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，其中反應(yīng)室包括一可膨脹的囊，其容納有固體燃料成分和液體燃料成分，并且其中在一個(gè)將固體燃料成分與液體燃料成分隔開的套中形成了流體通道，并且其中當(dāng)可膨脹的囊處于塌陷形式時(shí)，液體燃料成分與固體燃料成分接觸而在液體燃料成分與固體燃料成分發(fā)生反應(yīng)以產(chǎn)生氣體，且當(dāng)可膨脹的囊膨脹到既定直徑時(shí)，液體燃料成分不與固體燃料成分接觸從而實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生氣體。17.權(quán)利要求16的氣體生成裝置，其中可膨脹的囊在反應(yīng)室內(nèi)的壓力低于一既定水平時(shí)處于塌陷形式，從而產(chǎn)生額外的氣體，且可膨脹的囊在反應(yīng)室內(nèi)的壓力高于一既定水平時(shí)發(fā)生膨脹。18.權(quán)利要求16的氣體生成裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)流體傳輸通道，其配置成將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體輸送到燃料電池的形式。19.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)網(wǎng)狀活塞，其滑動(dòng)地置于反應(yīng)室內(nèi)與固體燃料成分接觸，其中該網(wǎng)狀活塞設(shè)置成允許固體燃料成分與液體燃料成分間反應(yīng)的副產(chǎn)物和液體燃料成分通過的形式；一個(gè)延伸穿過網(wǎng)狀活塞的柔性管，其中該柔性管是流體通道；以及一個(gè)將網(wǎng)狀活塞偏壓向固體燃料成分的彈簧。20.權(quán)利要求19的氣體生成裝置，其中隨著固體燃料成分在反應(yīng)中的消耗，彈簧推動(dòng)網(wǎng)狀活塞穿過副產(chǎn)物到達(dá)新鮮固體燃料成分所在處。21.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)可滑動(dòng)地置于反應(yīng)室和貯液器之間的活塞，其中流體通道包括一個(gè)延伸穿過活塞的小孔管形件。22.權(quán)利要求21的氣體生成裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)置于反應(yīng)室內(nèi)靠近活塞處的斜撐，其中該斜撐配置成允許活塞僅朝貯液器運(yùn)動(dòng)的形式。23.權(quán)利要求21的氣體生成裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)置于貯液器內(nèi)的囊，其中該囊配置成通過膨脹而從貯液器中排出液體燃料成分的形式。24.權(quán)利要求23的氣體生成裝置，其中囊中容納有液態(tài)烴。25.權(quán)利要求21的氣體生成裝置，其中管形件的大小和尺寸防止在達(dá)到貯液器和反應(yīng)室間的閥值壓力差之前液體燃料成分流經(jīng)管形件。26.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，其中貯液器是一個(gè)可變形的囊，并用一個(gè)恒力彈簧固定地連接至囊的第一端，其中恒力彈簧持續(xù)地將囊的第一端拉向囊的第二端從而通過流體通道排出液體燃料成分。27.權(quán)利要求26的氣體生成裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)壓力觸發(fā)套，其中該壓力觸發(fā)的套配置為在反應(yīng)室內(nèi)壓力達(dá)到閥值壓力時(shí)防止恒力彈簧旋緊的形式。28.權(quán)利要求26的氣體生成裝置，其中流體通道包含一個(gè)流體連接至囊的噴嘴。29.權(quán)利要求28的氣體生成裝置，其中噴嘴包括一個(gè)單一出口端口。30.權(quán)利要求28的氣體生成裝置，其中噴嘴包括多個(gè)出口端口。31.權(quán)利要求2的氣體生成裝置，其中流體通道包括多個(gè)流體通道，其中多個(gè)流體通道流體相連，這樣液體燃料依次流經(jīng)每個(gè)流體通道。32.權(quán)利要求31的氣體生成裝置，其中多個(gè)流體通道中的每一個(gè)具有不同的直徑。33.權(quán)利要求32的氣體生成裝置，其中多個(gè)流體通道的直徑順次遞減，而在多個(gè)流體通道下提供的室的直徑順次遞增。34.權(quán)利要求31的氣體生成裝置，其中向多個(gè)流體通道中的每一個(gè)均提供一個(gè)閥，其中該閥配置成在達(dá)到閥值壓力之前限制進(jìn)入與其相關(guān)的流動(dòng)通道的形式。全文摘要一種氣體生成裝置(10)，包括一容納固體燃料成分(24)的反應(yīng)室(18)和一通過一流體通道如管，噴嘴或閥引入反應(yīng)室的液體燃料成分(22)。液體燃料箱固體燃料的流動(dòng)是自調(diào)節(jié)的。還公開了氣體生成裝置的其他實(shí)施方式。文檔編號B01J8/00GK101243162SQ200680029332公開日2008年8月13日申請日期2006年6月12日優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日發(fā)明者佛洛伊德·菲爾班克斯,安東尼·史格洛依,安德魯·J·庫瑞羅,康士坦士·R·斯蒂芬,邁克爾·居里婁申請人:法商Bic公司