專利名稱:流體分配器和電化學電池的組合的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及流體分配器和電化學電池的組合,更具體地,涉及以電為動力的流體分配器,電是在電化學電池內通過被分配的燃料發(fā)生電解轉化而產生的。
背景技術:
流體分配器是已知的,其通過使用電力來分配流體的分配儀器來分配流體,比如,通過電泵操作來抽吸來自儲存器的流體,控制和/或測量待分配的流體以及使用傳感器來感知比如使用者的手與清洗流體分配器的鄰近性。在本申請人的美國專利5,836,482中公開了一個具有控制電路和近程式傳感器的電動燃料分配器的實例,該實例詳細顯示了一個包含液體洗手皂并且?guī)в袃晒?jié)常規(guī)電池的一次性撓性塑料袋,當袋子連接到分配器時,所述電池借助電泵提供動力以從袋中分配皂液。電力近程式傳感器可以控制泵的操作。
已知的流體分配器由電池驅動,具有必須提供分隔電池的缺點。常規(guī)電池需要周期性替換,且難于回收。一次性流體儲存器是已知的,其用可回收塑性材料制成的,然而,已知的電池不是由易于回收的材料制成的,而是必須在儲存器外獨立回收。
燃料電池通過醇類化合物如乙醇的轉化來產生電能,已知在塑料薄膜上以批量生產的方式來制造這樣的燃料電池的技術。
直接的醇類燃料電池描述于美國專利5,132,193中,該專利在1992年7月21日授予Ready,該專利講述了,在小型的以醇類為燃料的燃料電池的發(fā)電廠中電的產生,在這里由反應中間體產生的毒害被避免或最小化。作為醇類燃料,低級伯醇是優(yōu)選的,尤其是甲醇和乙醇,其它的低級伯醇如正丙醇、正丁醇和正戊醇也可以使用。
小型燃料電池使用乙醇并適于控制電力,該電池公開在1994年11月15日授予Wamada的美國專利5,364,711和在1995年7月11日授予Wamada的美國專利5,432,023中。這些專利講述了使用小型燃料電池的優(yōu)點和一系列制造燃料電池的技術。Hockaday的美國專利5,759,712描述了在一個常規(guī)混合系統(tǒng)上燃料電池的包裝,該系統(tǒng)可以包括燃料電池和其它能量來源如蓄電池。
已知的小型流體燃料電池公開在2001年12月4日授予Hockaday的美國專利6,326,097中。Hockaday研究了這樣的燃料電池與便攜式電裝置如手機的連接。Hockaday講述了微型燃料電池陣列可以在滾筒-滾筒方法中在塑料薄膜上批量生產。
電化學電池已知是比較便宜的。封閉式電化學電池具有下述缺點,即典型地可在一個電極上產生的氣體減少了電池的壽命和/或沒有提供氣體的過度累積或使電池變得不可用。開放式電池的電化學電池和燃料電池是已知的,然而,它們具有以下缺點,即它們消耗燃料和燃料必須被替換。
發(fā)明概述為了至少部分克服前述已知裝置的缺點,本發(fā)明提供了流體分配器和電化學電池的組合,所述流體分配器用電力分配來自儲存器的流體,所述電化學電池用于產生電力,在該電池內電能來自待分配流體的化學轉化。流體將被分配用于除提供用以分配的電能以外的另一目的。這樣,例如,在分配后的燃料是作為一種清潔溶液或消毒溶液使用。流體包含合適的化合物如醇類化合物,所述化合物能夠在電化學電池內發(fā)生化學轉化以在電極之間產生電流。
本發(fā)明的一個目的是提供流體分配器以及電化學電池,該分配器以化學方法轉化流體的一種組分以產生電流來分配流體。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個流體分配器,其具有包含一次性流體的儲存器,該儲存器包含一種能以化學方法轉化從而產生電能的流體,電能用于驅動與分配機構相關的裝置,其中在該包含流體的儲存器中的流體提供足夠的能量用于分配來自儲存器的基本上所有的流體。
另一個目的是提供一種用于從儲存器中分配的流體,該流體能夠在電化學電池內發(fā)生電轉化產生電,優(yōu)選在燃料電池內的燃料,在至少被部分化學轉化后,該流體在被轉化和分配后繼續(xù)具有實用性,例如,作為消毒劑或清潔劑。
另一個目的是提供一個與燃料電池相通的流體分配器,使用被分配的流體作燃料以產生電。
因此,在一個方面,本發(fā)明提供了流體分配器和電化學電池,所述流體分配器包括包含被分配流體的儲存器和分配機構,該分配機構要求電流執(zhí)行一種與分配來自儲存器的流體相聯(lián)系的功能;燃料電池,該燃料電池包括一種電解質和兩個電極,就是陽極和陰極,陽極和陰極通過在陽極和陰極之間的電解質彼此分開;電池用的燃料,該燃料包括與電極中的第一電極相通的來自儲存器的流體;陽極和陰極電耦合至分配機構的兩端,通過在電極中的第一電極上流體的化學轉化提供通過分配機構的電流。
本發(fā)明提供了流體分配器和電化學電池的組合,通過被分配流體的化學轉化產生電能。所產生的電能優(yōu)選地用于操作與流體分配相聯(lián)系的裝置,例如,操縱來自儲存器的電力泵對泵流體。除了作為一種電化學能的來源以分配來自儲存器的流體以外,流體優(yōu)選地在被分配后用于一些其它用途。例如,包含醇類化合物的優(yōu)選流體用于清洗和消毒。
電化學電池優(yōu)選具有一種電解質和兩個電極,這兩個電極通過在它們之間的電解質彼此分開。在電極之間的電流是來自儲存器的流體發(fā)生化學轉化的結果。這樣的電流被直接或間接用于驅動電負荷,該電負荷與實現(xiàn)分配來自儲存器的流體的目的相聯(lián)系。
在一個優(yōu)選實施方案中,電極電耦合至分配機構的兩端,通過在一個電極上流體的化學轉化來直接給分配機構提供電流。
在另一個實施方案中,可以提供一個分隔的可充電的電存儲裝置如電池作為分配機構的一部分,并且來自流體化學轉化的電能可以用于存儲裝置的充電,該存儲裝置可以用于驅動分配機構的剩余部分。
分配機構可優(yōu)選地包括電泵,優(yōu)選直流電泵,該電泵可在低電流電壓和/或功率條件下運行,以分配來自儲存器的流體。分配機構可以包括具有電路的控制機構,用于泵的控制、監(jiān)督、計時、和/或計量分配和/或操作。例如,在一臺觸摸式自動洗手皂分配儀器中,用于感知使用者的手的傳感器可以包括分配機構。或者,由流體產生的能量可以作為流體在存儲器中的時間的量度,以顯示貯藏壽命,或作為關于被分配流體的量的指示。
電化學電池可以包括燃料電池或開放式或封閉式電池。當電池是燃料電池時,來自儲存器的流體包括燃料電池用的燃料和與電極中的第一電極相通的流體,該第一電極稱為燃料電極。其它的第二電極,稱為非燃料電極,優(yōu)選與天然的含氧大氣相通。燃料電池按如下方式提供電極之間的電流,優(yōu)選通過燃料電極上流體的化學轉化和在非燃料電極上消耗氧以產生水作為非燃料電極。適于燃料電池的優(yōu)選流體包括那些含醇類化合物的流體,最優(yōu)選乙醇。這樣的流體適于用作燃料電池內的燃料,也可用于其它目的,如作為洗潔劑和消毒劑用于衛(wèi)生和醫(yī)療方面,作為飲料、櫥窗清潔劑、除冰劑等。
燃料電極可以與流體相通,既可以在流體通過分配泵之前,也可以在流體通過分配泵之后。當燃料電極與流體相通發(fā)生在流體通過分配泵之前時,因為燃料電極在儲存器底部或被位于儲存器下方,燃料電極可以在儲存器包含至少一些流體時與流體相接觸。
在燃料電池內,燃料電極優(yōu)選地與儲存器相通,在燃料電極和非燃料電極之間的電解質優(yōu)選地在儲存器內的流體和阻礙流體組分運動的大氣之間提供屏障,優(yōu)選地使包含化合物的流體不能透過。優(yōu)選地,儲存器包含在封閉容器內的流體和燃料電極,但該封閉容器具有一個用于分配流體的出口,更優(yōu)選由可收縮容器或袋子形成的封閉容器。當流體包含揮發(fā)性和在常溫下便會蒸發(fā)的化合物時,具有封閉安全殼是特別優(yōu)選的。
當燃料電池不需要消耗在非燃料電極上的氧或其它物質,并因此具有與蓄電池相似的功能,同時伴隨燃料電極上流體的轉化,那么氣體可以在非燃料電極上產生。這些氣體可以包含在含流體的可收縮且可膨脹的相同密閉儲存器內。氣體的壓力在含流體的可膨脹密閉儲存器內產生,該壓力可以促使流體從儲存器中排出。可以提供壓力排泄閥用于在過度壓力下排出氣體。可選擇地,氣體可以被包含在可膨脹容器內,該容器可以是在儲存流體的可收縮和可膨脹的密閉儲存器內的一個分開的可膨脹隔室。
在另一個簡單的布置中,兩個電極可以提供在流體中,且被流體隔開,流體既作為燃料又作為電解質。
附圖概述本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點將出現(xiàn)在下列伴有附圖的描述中,其中
圖1是根據本發(fā)明第一實施方案的分配裝置的示意圖;圖2是圖1的分配裝置所用的增強控制電路的示意圖;圖3是分配裝置示意圖,該分配裝置包括了與圖1裝置相同的裝置以及第二儲存器;圖4是根據本發(fā)明第二實施方案的分配裝置的示意圖;圖5是根據本發(fā)明第三實施方案的分配裝置的示意圖;圖6是用于替換圖4實施方案中燃料電池的燃料電池的示意圖;圖7是根據本發(fā)明第四實施方案的分配裝置的示意圖;以及圖8是根據本發(fā)明第五實施方案的分配裝置的示意圖。
附圖詳述首先參照圖1,該圖是根據本發(fā)明第一實施方案的組合的分配器和燃料電池的示意圖。流體分配器包括一個在出口12處打開的可收縮密閉儲存器10。儲存器以如下方式被安裝,使得在重力作用下儲存器中的流體11流經出口12。儲存器10具有撓性壁,優(yōu)選由撓性的可回收塑料片材制成。
燃料電池14包括燃料電極16、電解質18和非燃料電極20。流體通路22延伸經過燃料電極16,以便使來自儲存器10的流體與燃料電極16相通和相接觸。流體通路22從入口24延伸到出口26。儲存器10的出口12與通路入口24相連,流體流過流體通路22到達通路出口26。
非燃料通路28延伸通過非燃料電極20電極,使含氧大氣與非燃料電極相通,并且允許在非燃料電極上產生的水從非燃料通路28排出。非燃料通路從入口30延伸到出口32??諝饪梢越浻扇肟?0進入非燃料通路28,并且,如果必要的話,水可以在重力的作用下經由出口32從非燃料通路28排出。
所提供的分配機構包括具有葉輪(未顯示)的機械葉輪泵34,泵34位于與葉輪相連的鑄體內,所述葉輪通過電泵馬達36進行旋轉。泵34具有入口38和出口40。泵入口38被連接到流體通路22的出口26。
當泵34由泵馬達36開動時,流體被強制從泵出口40流出,該流體已通過流體通路22從儲存器10中吸出。
圖1示意性地顯示了一個簡單電路,該電路包括將燃料電極16與馬達36上的一個終端相連的導線42、將馬達36上的另一終端與開關44上的一個終端相連的導線43、以及將開關44的另一終端與非燃料電極20相連的導線45。開關44被示意性地顯示,其包括一個通過彈簧49與開關觸點48偏壓在打開位置上的滑動按鈕46。壓下按鈕46以手動閉合開關后,兩個電極導電連接在馬達36的兩端,燃料電池被放置在工作位置,由此在電極之間的電流可以驅動馬達36,并從儲存器中分配出流體。
在一種已知的方法中,燃料電池不管是酸性電解質燃料電池還是堿性電解質燃料電池,優(yōu)選化學轉化在燃料電極16上流體中的組分,同時在非燃料電極上消耗來自空氣中的氧,典型地產生水。
在一個優(yōu)選的實施方案中,燃料電池是其中燃料被化學轉化并釋放氫離子的酸性電解質燃料電池,氫離子通過電解質到達非燃料電極,然后在非燃料電極上與氧結合形成水,由此電子在非燃料電極和燃料電極之間流動。然而,燃料電池也能象其中氫離子通過電解質的堿性電解質燃料電池一樣起作用。
圖2是替代圖1中分配機構的一個更復雜的分配機構的示意圖。圖2顯示了來自兩個電極的與中央電路50的終端相連的導線43和45,中央電路50適于與馬達36、開關44導電,并通過傳感器47和電池52??刂齐娐?0的結構可以實現(xiàn)許多不同的目的。例如,控制電路可以傳送電能到蓄電池,以存儲燃料電池所產生的電力??刂齐娐房梢钥刂苼碜噪姵氐墓β释?,以操縱泵馬達。當控制器被激活時,例如,僅僅是在短時間內操作泵以分配所選擇的一定量的流體,控制電路可以控制泵馬達的操作。開關可以是一個手動開關,由操作員控制或由需要電力來操作傳感器的近程式傳感器如紅外運動或近程式傳感器控制??刂齐娐房梢园▊鞲衅饕宰R別輸入代碼或使用者的指紋,還可包括計時器、記錄器等,其中任何一個可以由來自燃料電池的電力開動??刂齐娐房梢员O(jiān)控儲存器被連接到燃料電池的時間或產生電力的量,以便估計被分配流體的體積。
參照圖3,該圖說明了根據本發(fā)明的分配器,該分配器與圖1中的裝置相同,然而,它除了第一儲存器10和由第一馬達36驅動的第一泵34之外,還包括第二儲存器110和由第二馬達136驅動的第二泵134。顯然,第二馬達136通過電路與第一馬達串聯(lián)導電,該電路包括以如下方式連接第二馬達136的導線54,使第二馬達136在開關44閉合時也能被驅動。當然,第二馬達136可以與第一馬達并聯(lián)布置。
圖3的布置允許分配在儲存器10中能夠用作燃料的第一流體11和在第二儲存器110中不必能夠用作流體的第二液體41。來自泵34和134的輸出被顯示為在共同輸出口62處結合,優(yōu)選地,其中流體11和111可以被混合。泵34和134的操作和/或尺寸可以被選擇和/或被控制,以分配所需比例的流體11和111。應理解,雖然圖3顯示了兩個儲存器的使用,但兩個、三個或更多個儲存器可以有如圖3所示的輸出連接,可以在一個或一些或所有的儲存器上以與儲存器10相同的方式提供燃料電池。
參照圖4,該圖示意性地顯示一種布置,其中燃料電極16通過儲存器的側壁56與儲存器10中的流體相通。燃料電池14可以延伸通過儲存器側壁上的開口,例如,可拆除地封閉圍繞燃料電極周圍的側壁?;蛘?,儲存器的側壁可以整體形成以支撐至少燃料電極。
在圖1所示的實施方案中,儲存器10優(yōu)選地是可更換的儲存器,以便在儲存器內流體用盡時,可以從燃料電池14上把儲存器10拆卸下來,將充滿流體的新儲存器連接上。優(yōu)選地,儲存器完全由易于回收的塑性材料制成。對于圖3所示的實施方案,儲存器具有兩個開口是可能的,第一開口是它的出口12,用于流體從儲存器中的分配,第二開口適用于可封閉地、可釋放地與燃料電池連接,例如,其中儲存器對于燃料電極是可連接和可拆除的,以致儲存器獨立于燃料電池被設置。
與其中燃料電池14在泵34上游的圖1、3和4所示的實施方案相比,在圖5顯示的實施方案中,燃料電池14在泵34下游,并且流體從泵出口40流出后通過燃料電極16中的流體通路22。在圖5所示的構型中,有利的是,通路出口26提供了足夠的阻力以防止流體僅由重力而流出出口。出口處可以有阻力閥門或減小尺寸的孔。優(yōu)選地,僅僅當流體由于泵而強制進入通路時,通路22可以有效地被沿通路流入的流體充滿。或者,如圖6所示,該圖與圖5相同,除了流體通路22的構造以外,圖6中通路22可以有定位在相對高度的入口和出口,以便形成一個空腔,該空腔由于重力作用而保持在燃料通路22內的小體積流體。在燃料電解質內空腔中所保持的燃料體積優(yōu)選為充足的,以至少足夠分配所需單位劑量的流體的電能來給電池或其它電儲存裝置充電。
用作燃料的一種優(yōu)選流體是包含醇類化合物最優(yōu)選乙醇的流體。
醇類化合物可以選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇(也稱為甘油)和苯甲醇。優(yōu)選的這些醇類化合物可以是那些無毒和具有較低可燃性的醇類。已知的市售消毒劑和清潔劑包括上述醇類化合物的基本組分。例如,Gojo Industries of Akron,Ohio有一個名為“Purell”(商品名)的產品,瞬時干燥手用消毒劑配方,其為液體,包括約62%的乙醇、約10%的異丙醇和約3%的甘油。其它作為燃料的有用流體是水/乙醇混合物,該流體相當于汽車擋風玻璃擦拭器的流體。其它可用的流體包括適于液體消費的醇類飲料,如有足夠高酒精含量的伏特加酒。
參照圖7,該圖顯示了根據本發(fā)明第四實施方案的另一個電化學電池。在圖7所示的實施方案中,儲存器10包括一個由片材制成的可收縮的袋子,該袋子僅在出口12處打開。儲存器10包含第一電極16和第二電極20。儲存器10由塑料片材制成,且有第一壁15和第二壁17。一薄層導電性材料60被支撐在第一壁15的內表面上,第一電極16在導電性材料60頂部上作為優(yōu)選撓性的薄層被支撐。類似地,在袋子的第二壁17上,提供了由導電性材料構成的一個薄層62,并且導電性薄層62支撐在其上作為優(yōu)選撓性薄層的第二電極20。
所提供的分隔構件64在第二電極20上,該分隔構件是多孔的,并且無限制地允許流體和氣體自由通過。分隔構件64對將要彼此實際接觸的兩個電極16和20提供了實體屏障,這對于袋子側壁是撓性的情況是必要的,否則在收縮后,電極或它們的導電層或導線可能彼此接觸。
所示導線42從第一電極16延伸到在馬達36上的一個終端,所示另一根導線45從第二電極20延伸到開關44的一個終端。用導線42將馬達36上的另一個終端與開關44相連,從而形成一個簡單電路,用于操作馬達36和驅動泵34以分配來自儲存器的流體。
在圖7所示的實施方案中,流體11在兩個電極16和20之間形成電解質。流體的化學轉化在一個電極上發(fā)生,并且氣體可以在另一個電極上被釋放。這樣的氣體可以向上升起到儲存器的頂部,如66所示。形成儲存器的袋子優(yōu)選適于收縮和膨脹。對于放置在袋中以填充袋子的流體的初始體積,可制作一定尺寸的袋子以提供足夠的附加空間,如果必要,用于容納產生的氣體。在儲存器10內氣體壓力的產生有助于儲存器內流體的排出。作為圖7所示裝置的改變,分隔構件能被不同的構件代替,該構件用作在其它實施方案中電解質18的等效物。
參照圖8,該圖顯示了本發(fā)明的另一個實施方案,與圖7中的實施方案具有相似性。在圖8所示的實施方案中,撓性儲存器10實際上由兩個隔室組成。儲存器10具有兩個撓性外壁15和17、和內部分隔壁19,該分隔壁19也是由流體和氣體不能透過的撓性片材制成。分隔壁19有一個中央孔,在孔內有可封閉容納的三層燃料電池14,該電池14包括含有第一電極16、電解質18和第二電極20的膜片。分隔壁19和第一壁15形成第一隔室68,第一隔室68用流體11充滿以便流體11和第一電極16接觸。分隔壁19和第二壁17形成朝向第二電極20的第二隔室70。分隔壁19可封閉地接合第一電極16、電解質18和第二電極20中的一個或多個,以便形成與第二隔室70相隔的第一隔室68。第一隔室68最初充滿流體,在流體被分配后收縮。第二隔室70最初是收縮的,并做好容納準備,在第二電極上產生氣體時膨脹。把第二隔室里的氣體與第一隔室里的流體11分開是有利的,以確保流體11中氣體的存在不會削弱電池在產生電力方面的操作。
當流體11是易揮發(fā)的并且需要保存在封閉容器內時,圖7和8中所示的實施方案是有用的。如果產生于第二電極的氣體不是有害的和/或產生的量不足,那么任何氣體可以僅僅被排放到空氣中。任選地如圖7所顯,提供了壓力釋放閥72,以便在產生過度壓力時排出氣體。
電極和在儲存器側壁上的導電層可以包括例如以如下方法印在基底上的相對薄的層,所述方法類似于在1999年4月27日授予Nitzan的美國專利5,897,522和在2001年12月4日授予Hockaday的美國專利6,326,097中所述的方法。
優(yōu)選實施方案顯示了一種用于分配液體的流體分配器。本發(fā)明的流體分配器包括將流體分配為噴霧或泡沫的分配器。例如,通過適當選擇泵和噴嘴,所分配的流體可以作為霧化細霧噴灑。已知的噴霧分配器包括將酒精消毒劑噴灑到人腳上的分配器。泡沫分配器通過將待分配的液體與空氣混合來提供泡沫。
拖把已知用于清潔地板,其包括儲存器,通過接近拖把手柄頂部的開關激活電池操作泵,使用該泵噴灑儲存器中的清潔液體,從而將清潔液體分配到地板上。本發(fā)明的泵和電池組合至少減少了在這樣的拖把中電池的需要。
在已知的系統(tǒng)中,將消毒液體加入到一定體積的水里,例如,作為浴液用于洗碗機中,在洗碗過程的一個步驟中移動器皿通過浴液。所加消毒劑的數量需要被確定,以作為浴液中水體積的函數。電化學電池可以與裝置聯(lián)合使用來確定被分配消毒劑的量,這通過測量或輔助測量浴液中水的體積和/或分配所需量的消毒劑來實現(xiàn)。
雖然已經參照優(yōu)選實施方案描述了本發(fā)明,但對于本領域技術人員來說可以進行許多修改和變化。對于本發(fā)明的限定,可參照所附的權利要求書。
權利要求
1.流體分配器和電化學電池的組合,該流體分配器包括包含被分配流體(11)的儲存器(10)和需要電流以從儲存器中分配流體的分配機構,其特征在于電化學電池包括電解質(18)和兩個電極(16,20)即陽極和陰極,這兩個電極通過在它們之間的電解質(18)彼此分開;電池燃料包括與電極中的第一電極相通的來自儲存器(10)的流體(11);兩個電極(16,20)電耦合至分配機構(36)的兩端,以在電極的第一電極上通過流體(11)的化學轉化提供通過分配機構(36)的電流。
2.如權利要求1所述的組合,其中電化學電池是燃料電池(14)。
3.如權利要求2所述的組合,其中含氧大氣與電極(16,20)中的第二電極相通,在第一電極上通過流體(11)的化學轉化提供電流,在第二電極上氧被消耗,并產生水。
4.如權利要求1所述的組合,其中流體(11)包括用于構成電池燃料的醇類化合物。
5.如權利要求1所述的組合,其中被分配的流體(11)在分配后用于除作為電池燃料以外的目的。
6.如權利要求5所述的組合,其中流體(11)是清洗流體。
7.如權利要求5所述的組合,其中流體(11)是一種衛(wèi)生或醫(yī)學用的消毒溶液。
8.如權利要求5所述的組合,其中醇類化合物選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇和苯甲醇。
9.如權利要求5所述的化合物,其中醇類化合物選自甲醇和乙醇。
10.如權利要求9所述的組合,其中醇類化合物按流體體積計為至少20%。
11.如權利要求1所述的組合,其中分配機構(34)包括用于分配來自儲存器的流體的泵,泵(34)有一個與儲存器(10)相通的入口(38)和一個出口(40),來自儲存器(10)的被吸入泵入口的流體在該出口被分配出去。
12.如權利要求11所述的組合,其中第一電極(16)與泵(34)上游的流體相通。
13.如權利要求11所述的組合,其中第一電極(16)與已經通過泵(34)的流體相通。
14.如權利要求1所述的組合,其中第一電極(16)與在儲存器(10)中的燃料(11)相通。
15.如權利要求11所述的組合,其中儲存器(10)有一個出口(12)和一條使流體從儲存器的出口(12)流到泵(34)的入口(38)的通路(22),該通路(22)與第一電極(16)相通,以便使通路(22)中至少一些流體接觸第一電極(16)。
16.如權利要求1所述的組合,其中儲存器(10)是可收縮的儲存器,在燃料被分配時該儲存器發(fā)生收縮。
17.如權利要求1所述的組合,其中電化學電池是電解電池。
18.如權利要求1所述的組合,其中兩個電極(16,20)和電解質都被布置在儲存器(10)內。
19.如權利要求18所述的組合,其中氣體在儲存器(10)內的第二電極(20)上產生。
20.如權利要求19所述的組合,其中儲存器(10)在其較低部分有一個液體出口(12),且氣體在第二電極(20)上產生,其中氣體上升通過儲存器(10)中的流體(11)到達儲存器的最上面部分。
21.如權利要求20所述的組合,其中儲存器(10)是可收縮和可膨脹的,以適應儲存器內容積的增加和減小,這是由流體的分配和在第二電極(20)上氣體的產生引起的。
22.如權利要求18所述的組合,其中流體(11)是電解質(18)。
23.如權利要求1所述的組合,其中儲存器(10)具有由撓性片材形成的壁(15,17),電極(16,20)中的至少一個包括施用到儲存器壁上的薄層。
24.如權利要求18所述的組合,其中儲存器(10)包括一個具有分隔側壁(15,17)的可收縮的袋子,陰極(16,20)被支撐在第一側壁(15)上,陽極(16,20)被支撐在與第一側壁(15)分開的第二側壁(17)上,袋中在陰極和陽極之間的流體(11)與陰極和陽極都相通。
25.如權利要求24所述的組合,該組合包括一個在袋中的陽極(16,20)和陰極(16,20)之間的分隔構件(64)以在袋子收縮時使陽極和陰極彼此分開,該分隔構件(64)允許流體通過。
26.如權利要求24所述的組合,其中側壁(15,17)由薄的撓性片材形成,陽極和陰極中的一個印在儲存器(10)中側壁的內表面上。
27.如權利要求2所述的組合,其中電解質是含有固體聚合物的質子交換膜,在該質子交換膜內質子是可移動的。
28.如權利要求2所述的組合,其中燃料電池是堿性電解質燃料電池。
29.如權利要求1所述的組合,其中電池是酸性電解質燃料電池。
全文摘要
本發(fā)明提供了流體分配器和電化學電池的組合,通過被分配流體的化學轉化來產生電能。所產生的電能優(yōu)選用于開動與流體分配相關的設備,例如,控制來自儲存器的電力泵對泵流體。除了作為產生電化學能的來源以分配來自儲存器的流體以外,流體優(yōu)選地在分配后用于一些其它目的。例如,包含醇類化合物的優(yōu)選流體用于清洗和消毒。
文檔編號C25B15/08GK1617953SQ03802384
公開日2005年5月18日 申請日期2003年1月14日 優(yōu)先權日2002年1月18日
發(fā)明者海納·奧普哈特 申請人:海納·奧普哈特