專利名稱：燃料盒閥門(mén)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電池的閥門(mén)及用于燃料再填充裝置的閥門(mén)。
背景技術(shù)：
燃料電池是將燃料與氧化劑等反應(yīng)物的化學(xué)能，直接轉(zhuǎn)換成直流 (DC)電的裝置。在日漸增加的應(yīng)用中，燃料電池的效率優(yōu)于傳統(tǒng)的發(fā) 電裝置例如礦物燃料的燃燒、且優(yōu)于便攜式的蓄能裝置例如鋰電池。
通常，燃料電池技術(shù)包含各種不同的燃料電池，例如堿性燃料電池、 聚合物電解質(zhì)燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧 化物燃料電池與酶燃料電池。目前較重要的燃料電池可分為三個(gè)主要的 類型，那就是(i)使用壓縮氳氣(H2)作為燃料的燃料電池；(ii)質(zhì)子 交才吳月莫(proton exchange membrane; PEM)少然泮+電;也，其是4吏用醇類例 如甲醇(CH3OH)、硼氫化鈉(NaBH4)、碳?xì)浠衔?例如丁烷)或其它可重整成氬燃料的燃料；(lii)可直接消耗非氫燃料的質(zhì)子交換膜燃料 電池、或直接氧化燃料電池。最常見(jiàn)的直接氧化燃料電池是直接甲醇燃
料電池(direct methanol fuel cells )或DMFC 。其它的直4妻氧化燃料電池 包含直接乙醇燃料電池與直接原碳酸四甲酯(tetramethyl orthocarbonate )
燃料電池。
壓縮氫氣通常保持在高壓的狀態(tài)，因此而難以操作。且通常需要多 個(gè)大型儲(chǔ)存槽，而無(wú)法縮小到符合消費(fèi)性電子裝置的需求。傳統(tǒng)重整式 的燃料電池需要重整裝置(reformer)與其它蒸發(fā)與輔助系統(tǒng)，將燃料轉(zhuǎn) 換為氫氣，使其在燃料電池中與氧化劑反應(yīng)。近來(lái)的進(jìn)展使重整裝置或 重整式的燃料電池有希望用于消費(fèi)性電子裝置。在直接曱醇燃料電池 (DMFC)中，甲醇在燃料電池里與氧化劑直接反應(yīng)，是最簡(jiǎn)單和有可 能是最小的燃津+電池，也有希望作為消費(fèi)性電子裝置的電源。
用于相對(duì)較大型應(yīng)用的直接曱醇燃料電池(DMFC)典型組成有 為陰極提供空氣或氧氣為代表的氧化劑的風(fēng)扇或壓縮機(jī)，為陽(yáng)極提供水/ 甲醇混合物的泵以及一個(gè)膜電才及構(gòu)件(membrane electrode assembly; MEA)。膜電極構(gòu)件(MEA)通常由一個(gè)陰極， 一個(gè)質(zhì)子交換膜(PEM) 和一個(gè)陽(yáng)極組成。在運(yùn)行時(shí)，水/甲醇的流體燃料混合物被提供給陽(yáng)極， 氧化劑被提供給陰極。各個(gè)電極發(fā)生的化學(xué)-電學(xué)反應(yīng)以及直接甲醇燃 料電池的整體反應(yīng)如下
陽(yáng)極的半反應(yīng)
CH3〇H + H20 — C02 + + 6e-陰極的半反應(yīng)02 + + 4e- — 2 H20
燃料電池的整體反應(yīng)
CH3OH + 1.5 02 — C02 + 2 H20
由于通過(guò)質(zhì)子交換膜的氫離子(H+)是由陽(yáng)極遷移至陰極，且因?yàn)?自由電子(e-)無(wú)法穿透質(zhì)子交換膜，電子必須經(jīng)一外部電路流動(dòng)從而在 該外部電路形成電流。該外部電路可為任何可用的消費(fèi)性電子裝置，例 如移動(dòng)或蜂窩電話、計(jì)算器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、膝上型(laptop) 計(jì)算機(jī)、與電動(dòng)工具(power tool )等。在美國(guó)專利號(hào)5，992，008和5,945,231 中討論了直接甲醇燃料電池(DMFC),這里通過(guò)引用整體結(jié)合入本申 請(qǐng)。 一般來(lái)說(shuō)，質(zhì)子交換膜通常是由聚合物例如杜邦(DuPont)公司的 Nafion⑧所制得，其為一種厚度在大約0.05mm到大約0.5mm之間的全氟 化磺酸聚合物材料；或是其它適合的薄膜。陽(yáng)極通常由一張用聚四氟乙 烯處理的碳紙支架制成，其上沉積著一層很薄的催化劑，如鉑-釕。陰 極通常是一種氣體擴(kuò)散電極，其中有鉑顆粒粘接到該膜的一側(cè)上。
如上所述，在其它的燃料電池中，燃料重整成氫氣，氫氣在燃料電 池中與氧化劑反應(yīng)產(chǎn)生電力。此類重整式燃料具有包括曱醇和硼氫化鈉 在內(nèi)的許多種燃料。硼氬化鈉重整式燃料電池中的電池反應(yīng)如下
NaBRt + 2H20 ~> (加熱或催化劑)—4(H2) + (NaB02)
H2 —21^ + 2e-(在陽(yáng)極)
2(2lf + 2e-) + 02 — 2H20 (在陰極)適用于此反應(yīng)的催化劑包含鉑、釕、與其它金屬。由重組硼氫化鈉 所制得的氫燃料在燃料電池中與氧化劑例如氧反應(yīng)，以產(chǎn)生電力(或電
子流)與水副產(chǎn)物。該重組過(guò)程亦產(chǎn)生硼酸鈉(NaB02)副產(chǎn)物。在美 國(guó)專利號(hào)4,261,956討論了硼氫化鈉燃料電池，這里通過(guò)引用整體結(jié)合入 本申請(qǐng)。
在諸如燃料盒，燃料電池和/或燃料再填充裝置之間傳輸流體和氣體 需要用到閥門(mén)。現(xiàn)有技術(shù)披露了各種各樣的閥門(mén)和流量控制裝置，例如 在美國(guó)專利案號(hào) 6,506,513和5,723,229以及美國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)案 No.2003/0082427和2002/0197522中所描述的那樣。然而其中需要對(duì)閥 門(mén)進(jìn)行改進(jìn)以保持密封，改善經(jīng)閥門(mén)的燃料流，以及在閥門(mén)關(guān)上時(shí)限制 殘留的流體或氣體。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中， 一個(gè)閥門(mén)包含與燃料供應(yīng)器或裝置中的一個(gè)是可連接 的第 一閥門(mén)構(gòu)件以及與燃料供應(yīng)器或裝置的另 一個(gè)是可連接的第二閥門(mén) 構(gòu)件，其中這些閥門(mén)構(gòu)件配置成彼此相匹配。在第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件表面與 第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件表面之間放置一個(gè)構(gòu)件間密封元件。此外，每個(gè)閥門(mén)構(gòu)
件包括一個(gè)外罩， 一個(gè)可移動(dòng)的內(nèi)體和一個(gè)流動(dòng)路徑。該可移動(dòng)內(nèi)體與 一個(gè)密封表面相配合以在每個(gè)閥門(mén)構(gòu)件中形成密封，這樣在連接期間， 在可移動(dòng)內(nèi)體封閉流動(dòng)路徑之前，第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件和第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件在 第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件和第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件的界面處組成一個(gè)器件間的密封。
本發(fā)明的另 一方面， 一個(gè)閥門(mén)包含一個(gè)與燃料供應(yīng)器或裝置中的一個(gè) 是可連接的第 一 閥門(mén)構(gòu)件以及一個(gè)與燃料供應(yīng)部件或器件中的另 一個(gè)是 可連接的第二閥門(mén)構(gòu)件。第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件的表面與第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件的表面 設(shè)置成彼此相匹配。在閥門(mén)構(gòu)件的表面間放置有一個(gè)構(gòu)件間的密封元件。每個(gè)閥門(mén)構(gòu)件包括一個(gè)固定的主體， 一個(gè)受偏壓可滑動(dòng)體和一個(gè)流動(dòng)路 徑。該受偏壓可滑動(dòng)體和密封表面相配合以在每個(gè)閥門(mén)構(gòu)件之間形成一個(gè) 內(nèi)部密封。在連接期間， 一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件的固定體移動(dòng)另一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件的受 偏壓可滑動(dòng)體，并且第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件和第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件在二者之間的界面 處形成構(gòu)件間的密封。第一與第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件依次關(guān)閉，因此后關(guān)閉的閥 門(mén)產(chǎn)生一個(gè)吸回的效果。


在構(gòu)成說(shuō)明書(shū) 一部分并與其一起閱讀的附圖，其中類似的附圖標(biāo)號(hào)
用以在不同圖中代表類似的部件
圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的示例燃料盒分解透視圖； 圖1A是圖1盒中可連接到襯墊的閥門(mén)剖面圖； 圖2為圖1盒的透視圖3A至3C為本發(fā)明一示例閥門(mén)的放大剖面圖，顯示從圖3A中關(guān) 閉以嚙合和圖3B中關(guān)閉以在圖3C中開(kāi)啟的開(kāi)啟順序；
圖4A至4C為本發(fā)明另一示例閥門(mén)的》丈大剖面圖，顯示從圖4A中 關(guān)閉以嚙合和圖4B中關(guān)閉以在圖4C中開(kāi)啟的開(kāi)啟順序；
圖5A為根據(jù)本發(fā)明另一示例閥門(mén)構(gòu)件的分解透視圖； 圖5B為圖5A的閥門(mén)構(gòu)件組合的剖面。
具體實(shí)施方式
如附圖所示與以下所討論的細(xì)節(jié)，本發(fā)明是關(guān)于一燃料供應(yīng)器，其 儲(chǔ)存用于燃料電池的燃料例如甲醇與水、甲醇/水的混合物、不同濃度的 甲醇/水的混合物或純甲醇。甲醇及其它醇類可用于許多種類的燃料電池 例如直接甲醇燃料電池、酶燃料電池、與重整式的燃料電池等。該燃料
供應(yīng)器可包含其它種類的燃料電池燃料，例如乙醇或醇類；金屬氫化物 例如硼氬化鈉、其它可經(jīng)重整形成氫氣的化學(xué)物質(zhì)；或其它可改善燃料 電池的性能或效率的化學(xué)物質(zhì)。燃料亦可包含氫氧化鉀(KOH)電解質(zhì)， 其可用于金屬燃料電池或堿性燃料電池，并可儲(chǔ)存于燃料供應(yīng)器中。在 金屬燃料電池中，燃料的形式是浸于一氫氧化鉀電解質(zhì)反應(yīng)溶液中的承 載在流體中的鋅粒子，在電池的凹穴中的陽(yáng)極是由鋅粒子所形成的微粒 狀的陽(yáng)極。氫氧化鉀電解質(zhì)溶液是公開(kāi)于美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US 2003/0077493,其標(biāo)題為"Method of Using Fuel Cell System Configured to Provide Power to One or More Loads"(使用燃料電池系統(tǒng)的方法配置成給 一個(gè)或多個(gè)負(fù)載供電)，其
公開(kāi)日為2003年4月24日，通過(guò)引用將其 整體合并入本申請(qǐng)。燃料亦可包含甲醇、過(guò)氧化氬與硫磺酸的混合物， 其流經(jīng)形成于硅芯片上的催化劑，以產(chǎn)生燃料電池反應(yīng)。燃料也可包含 金屬氫化物例如如上討論的硼氳化鈉(NaBH4)和水，以及此類反應(yīng)產(chǎn) 生的低溫低壓。燃料可更包含碳?xì)浠衔锶剂?，其包含但不限于丁烷?煤油、醇類、與天然氣，如標(biāo)題為"Liquid Hereto-Interface Fuel Cell Device" (直到流體接口的燃料電池裝置)，
公開(kāi)日為2003年5月22日的美國(guó) 專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US 2003/0096150中所闡述的，通過(guò)引用將其整體合并 入本申請(qǐng)。燃料亦可包含用以與燃料發(fā)生反應(yīng)的流體氧化劑。因此本發(fā) 明的不限于任何類型的燃料、電解質(zhì)溶液、氧化劑溶液、或流體或固體， 其儲(chǔ)存于供應(yīng)器中，或是以其它方法為燃料電池系統(tǒng)所使用。用于此處料，且包含但不限于所有上述適當(dāng)?shù)娜剂稀㈦娊赓|(zhì)溶液、氧化劑溶液、 氣體、流體、固體、和/或包含添加物、催化劑、與其混合物的化學(xué)物質(zhì)。
用于此處的"燃料供應(yīng)器"一詞包含但不限于一次性使用的盒、可再 填充/可再使用的盒、容器、位于電子裝置內(nèi)部的盒、可移動(dòng)式的盒、位 于電子裝置外部的盒、燃料槽、燃料再填充槽、其它儲(chǔ)存燃料的容器以 及連接至燃料槽和容器的管路。下述盒與本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合在一起， 需注意該些實(shí)施例亦可用于其它的燃料供應(yīng)器，且本發(fā)明并不限于某一 特定類型的燃料供應(yīng)器。
料。這些應(yīng)用可包含但不限于儲(chǔ)存建于硅芯片上的微型氣體渦輪引擎的
碳?xì)浠衔锱c氫燃料，在2001年12月/2002年1月出版的"The Industrial Physicist"的第20~25頁(yè)的"Here Come the Microengmes"(微引擎來(lái)了 ) 一文中進(jìn)行了討論。用于此處的"燃料電池"一詞亦包含微引擎。其他應(yīng) 用可包含儲(chǔ)存用于內(nèi)燃機(jī)引擎的傳統(tǒng)燃料；以及碳?xì)寤衔锢缬糜诳?袋型與實(shí)用型打火機(jī)的丁烷和流體丙烷和用于個(gè)人便攜加熱設(shè)備的化學(xué) 燃料。用于此處的"燃料電池"包括燃料電池和其他可采用本發(fā)明中盒的 機(jī)械裝置。
適合的燃料供應(yīng)器包括那些在共同擁有的待審美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?10/356,793中所披露的，其標(biāo)題為"Fud Cartridge for Fuel Cells"(燃料電 池所用的燃料盒)，其申請(qǐng)日為2003年1月31日。這里通過(guò)闡述此申請(qǐng) 將其整體合并入本申請(qǐng)。 一個(gè)合適的燃料盒實(shí)施例如圖l所示。盒40可 容納如上討論的任何類型的燃料電池的燃料。盒40包括外罩的頂部42 與盒外罩體44。如圖1所示，殼體44被較好的設(shè)置和調(diào)整尺寸以接收 可選的燃料嚢或燃料村墊46 。燃料襯墊在共同擁有的待審美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/629,004中完全公開(kāi)，其標(biāo)題為"Fuel Cartridge with Flexible Liner" (具有柔軟襯墊的燃料盒)，其申請(qǐng)日為2003年7月29日。這里通過(guò)引 用整體結(jié)合入本申請(qǐng)。如圖所示，盒40為矩形棱柱狀。盒40也可為任 何其他形狀，例如圓柱或球形；外罩可以用塑料或金屬構(gòu)成。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，連4妄閥門(mén)36的一部分安在主體44的直立端 壁45上，而連接閥門(mén)36的相應(yīng)部分附在燃料電池或填充裝置上。端壁 45刻有適合容納閥門(mén)36的槽48。閥門(mén)36可以用于向盒40中填充燃料； 閥門(mén)36亦可用于選擇性的從盒40向燃料電池中輸送燃料。如圖1A所示， 閥門(mén)36最好包含兩個(gè)外法蘭51a,b跨在端壁45上以將閥門(mén)36固定。如 圖示，外法蘭51a最好與端壁45的外表面平齊。槽48最好用密封元件 (無(wú)圖示)塞到槽48進(jìn)行密封，例如 一個(gè)塞子，O形環(huán)， 一個(gè)墊片等 等。該密封元件可以用適合的密封材料制成彈性材料，橡膠或填充材
超聲波焊接，粘接等等。
閥門(mén)36最好是一個(gè)自動(dòng)切斷的閥門(mén)，例如止回閥；這樣在盒40與 填充儲(chǔ)存器或燃料電池等裝置沒(méi)有連接好的時(shí)候，燃料不會(huì)通過(guò)閥門(mén)36 回流。
依照許多因素，包括燃料供應(yīng)器的精度應(yīng)用，如住宅與工業(yè)應(yīng)用， 以及存于盒40中燃料的類型，閥門(mén)36可以具有多種不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 適用的切斷閥門(mén)包括那些在母案'949和'006申請(qǐng)中所公開(kāi)的，兩者 都在先前通過(guò)引用結(jié)合入本申請(qǐng)。更多適合的閥門(mén)在共有的PCT申請(qǐng)?zhí)?PCT/US 2005/04826中討論，其標(biāo)題為"Fuel Supply Systems Having Operational Resistance"(具有運(yùn)行阻力的燃料供應(yīng)系統(tǒng))，其申請(qǐng)日為 2005年2月16日，通過(guò)公開(kāi)引用將其整體合并入本申請(qǐng)。如圖3A-3C所示，適用的閥門(mén)36的另外一個(gè)實(shí)施例是表面密封閥， 此閥門(mén)36包含一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50和另 一個(gè)對(duì)應(yīng)的閥門(mén)構(gòu)件52。第二個(gè)閥 門(mén)構(gòu)件52 ^支設(shè)置為與第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50成流體連"l妄。例如，第一個(gè)閥 門(mén)構(gòu)件50可以被設(shè)置為可讓第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件52塞入第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50 中。在其他實(shí)施例中，第一與第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50， 52可以用現(xiàn)有技術(shù)中 4壬4可已知的方法對(duì)齊，例如將閥門(mén)構(gòu)件50， 52附在或塞入一個(gè)額外的夾 持器，其可為一個(gè)套管或者燃料供應(yīng)器40和/或燃料電池或裝置中的構(gòu) 件。在一個(gè)實(shí)施例中，第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50位于盒40,第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件 52放置于該裝置上；在另外一個(gè)實(shí)施例中，配置是相反的，其中第一個(gè) 閥門(mén)構(gòu)件50位于該裝置上，而第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件52放置于盒40上。
參照?qǐng)D3A,第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50包括一個(gè)外罩54,其有一個(gè)后端51 和前端53。外罩54 —般為圓柱狀，由對(duì)流體或氣體呈有效惰性的材料 制成，也就是能承受長(zhǎng)時(shí)間暴露于流體或氣體中而無(wú)實(shí)質(zhì)性的剝蝕，淋 溶，和/或污染燃料。例如，外罩54可以由不銹鋼制成。其他適合的材 料在共同共有的美國(guó)專利2005/0116190中論及，其公開(kāi)時(shí)間為2005年 6月2日，其標(biāo)題為"Fuel Cell Supply Having Fuel Compatible Materials" (具有與燃料相容材料的燃料電池供應(yīng)器)，此處通過(guò)引用將其整體合并 入本申請(qǐng)。
第一外罩54最好包含最少兩個(gè)內(nèi)部直徑，這樣外罩55的內(nèi)壁55形 成一個(gè)肩部57。另外，第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50的前壁53 ^f皮調(diào)節(jié)大小以容納 第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件52外罩68的前端71。第一外罩54的后端51包含一個(gè) 相對(duì)小的開(kāi)口 49以允i午流體或氣體運(yùn)入和/或運(yùn)出閥門(mén)36。
一個(gè)閥門(mén)桿58固定附于外罩54的后端51。閥門(mén)桿58最好是細(xì)圓 柱體，其前端有一個(gè)堵頭59。閥門(mén)桿58最好由與外罩54類似或相同的材料制成，這樣閥門(mén)桿58可以用任何現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法容易地附于
其上，例如用焊^接，壓配或用固定介質(zhì)粘合。
一個(gè)閥門(mén)管套56被滑動(dòng)置于外罩54中包住閥門(mén)桿58。閥門(mén)管套56 也最好由對(duì)燃料呈有效惰性的材料制成。閥門(mén)管套56的大小調(diào)節(jié)為與外 罩54合適，這樣閥門(mén)管套56可沿內(nèi)壁55滑動(dòng)。閥門(mén)管套最好是與第一 外罩54成滑配合。在此實(shí)施例中， 一個(gè)管套封構(gòu)件62置于閥門(mén)管套56 和第一外罩54的內(nèi)壁55之間，這樣在閥門(mén)管套56和第一外罩54之間 沒(méi)有流體流動(dòng)。雖然管套封構(gòu)件62可以采用現(xiàn)有技術(shù)已知的任何密封元 件，例如一個(gè)墊圏或者高粘流體但是其最好是一個(gè)O形環(huán)。閥門(mén)管套56 包括一個(gè)蓋61，其比例被調(diào)節(jié)為使得蓋61在移向后端51的時(shí)候不能通 過(guò)外肩57，換言之，外肩57起到在第一外罩54內(nèi)阻停岡門(mén)管套56的 作用。調(diào)節(jié)閥門(mén)管套56的內(nèi)壁63的大小，以在內(nèi)壁63和閥門(mén)桿58之 間確定一個(gè)流動(dòng)^各徑Fi。另外，閥門(mén)管套56也有向內(nèi)延伸的內(nèi)肩65， 這樣在遠(yuǎn)離后端51移動(dòng)的時(shí)候，閥門(mén)管套56不能移出閥門(mén)桿58的端蓋 59。閥門(mén)套管56在肩部57和端蓋59之間滑動(dòng)。
第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50包含多個(gè)密封元件，以便在閥門(mén)構(gòu)件50打開(kāi)時(shí) 限制流體通過(guò)其到流動(dòng)路徑Fi 。雖然可以采用任何數(shù)目的密封元件例如 O形環(huán)、墊圈、外模成型彈性部件或粘性材料，第一閥門(mén)構(gòu)件50最好包 括三個(gè)這樣的密封元件，O形環(huán)為宜。 一個(gè)后密封元件66置于閥門(mén)桿58 和閥門(mén)管套56之間，最好是在肩65上或與其接近。換言之，在第一閥 門(mén)構(gòu)件50關(guān)閉時(shí)，后密封元件66被置于流動(dòng)路徑F！中來(lái)關(guān)閉流動(dòng)路徑 Fj。 一個(gè)面密封元件64被置于第一閥門(mén)構(gòu)件50的前端53的第一表面 90。表面密封64也可位于第二閥門(mén)構(gòu)件52。面密封元件64的大小尺寸 經(jīng)過(guò)調(diào)整，在第二閥門(mén)構(gòu)件52和第一閥門(mén)構(gòu)件50結(jié)合的時(shí)候，其能提供一個(gè)構(gòu)件間的密封；也就是說(shuō)，在表面90與第二閥門(mén)構(gòu)件52前端71 的第二表面91發(fā)生接觸時(shí)，面密封元件64與表面90和表面91同時(shí)接 觸以密封第一與第二閥門(mén)構(gòu)件50， 52的界面。
一彈簧60被置于閥門(mén)桿58四周并與閥門(mén)管套56的一部分接觸以將 閥門(mén)管套偏壓于關(guān)閉位置。在圖3A所示的實(shí)施例中，彈簧60置于閥門(mén) 管套56的一部分內(nèi)。在另外一個(gè)實(shí)施例中，彈簧60可以只延伸到閥門(mén) 套管56的一端，這樣彈簧60與閥門(mén)管套56相接觸但是并沒(méi)有置于閥門(mén) 管套56之中。彈簧60可以是任何現(xiàn)有技術(shù)中可將閥門(mén)管套56偏壓于前 端53的彈簧，例如一個(gè)不銹鋼螺旋彈簧。彈簧60最好于閥門(mén)管套56的 內(nèi)肩69相互嚙合。彈簧60的彈性系數(shù)經(jīng)過(guò)選擇，由第二閥門(mén)構(gòu)件52的 插入來(lái)應(yīng)用大于預(yù)定閾值的力的時(shí)候，閥門(mén)管套56才可向后端51滑動(dòng)。
第二閥門(mén)構(gòu)件52 —般是一個(gè)止回閥，包含一個(gè)有前端71和后端73 的第二外罩68。止回閥在母案'949和'006申請(qǐng)中已完全公開(kāi)；在本申請(qǐng) 中的應(yīng)用時(shí)，止回閥具有一個(gè)可滑動(dòng)的本體與閥門(mén)體偏壓成密封位置。 如前討論的第一外罩54—樣，第二外罩68—般是圓柱狀，并且由對(duì)燃 料有效惰性的材料制成，例如不銹鋼。第二外罩68最好包括至少兩個(gè)內(nèi) 部直徑，這樣第二外罩68的內(nèi)壁77形成一個(gè)罩肩75。第二外罩68的 前端71的大小尺寸經(jīng)過(guò)調(diào)整以便可為第一外罩54的前端53所容納， 這樣第一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50可以與第二閥門(mén)構(gòu)件52相嚙合。
一個(gè)閥門(mén)活塞70被滑動(dòng)置于第二外罩68之內(nèi)。閥門(mén)活塞70最好由 惰性材料制成，其包括一個(gè)活塞頭79和一個(gè)形成活塞彈簧室78的圓柱 狀尾部80。尾部80沒(méi)有延伸到第二外罩68的長(zhǎng)度，這樣在尾部80和 后端"之間形成一個(gè)活塞間隙82以便允許閥門(mén)活塞在第二外罩68中移 動(dòng)。間隙82也控制閥門(mén)活塞70的最大位移。活塞彈簧室78內(nèi)的活塞彈簧72延伸到第二外罩68的后端73。與套管彈簧60相類似，活塞彈 簧72將閥門(mén)活塞70偏壓至前端71以關(guān)閉第二閥門(mén)構(gòu)件52。
如圖3A所示，在沒(méi)有與第一閥門(mén)構(gòu)件50相嚙合時(shí)，活塞頭79最好 與第二表面91相平。另外，活塞頭79也可以比第二表面91稍低，或是 用其他的結(jié)構(gòu)，要么允許最小的力來(lái)打開(kāi)閥門(mén)36,要么提供一個(gè)最小距 離給閥門(mén)活塞70來(lái)移動(dòng)以打開(kāi)閥門(mén)36。
第二個(gè)流動(dòng)路徑F2在第二外罩68的外壁81和內(nèi)壁77之間形成。 肩76上或附近的一個(gè)活塞密封元件74置于流動(dòng)路徑F2中以將第二閥門(mén) 構(gòu)件52密封于關(guān)閉位置。與密封元件62， 64, 66相類似，密封元件74 最好是一個(gè)O形環(huán)，但也可為一個(gè)墊片，外模成型彈性體等。閥門(mén)活塞 70也包括一個(gè)活塞肩76，其大小比例;波調(diào)整為可以與罩肩75相配合使 密封元件74與密封流動(dòng)路徑F2嚙合。在閥門(mén)構(gòu)件50和52中，閥門(mén)管 套56和活塞70是兩個(gè)受偏壓和可移動(dòng)的元件，用來(lái)在閥門(mén)構(gòu)件中開(kāi)啟 密封。
參照?qǐng)D3A至3C，閥門(mén)36的開(kāi)啟順序如下。圖3A示意閥門(mén)36分 開(kāi)，即第一和第二閥門(mén)構(gòu)件50， 52相互分開(kāi)，例如在盒40與裝置連接 斷開(kāi)時(shí)。在此結(jié)構(gòu)中，密封元件62、 66、 74關(guān)閉流動(dòng)路徑Fi和F2。閥 門(mén)套管56和閥門(mén)活塞70 ^皮偏壓至關(guān)閉位置。
在圖3B中，例如在盒40剛與裝置連接但尚未完全引入時(shí)，第二閥 門(mén)構(gòu)件52的前端71塞入第一閥門(mén)構(gòu)件的前端53中。在此時(shí)，面密封 64與第二閥門(mén)構(gòu)件52的前端71--更具體的說(shuō)是與受偏壓的第二外罩 68的前端--相嚙合以密封第一與第二閥門(mén)構(gòu)件50, 52之間的界面。 所有其它的密封元件62、 66、 77繼續(xù)切斷流體或氣體的可能流動(dòng)路徑。閥門(mén)管套56保持受偏壓于關(guān)閉位置。類似地，閥門(mén)活塞70保持受偏壓
于關(guān)閉位置。
在圖3C中，第一和第二閥門(mén)構(gòu)件完全結(jié)合在一起，就如當(dāng)盒40全 部引入裝置時(shí)。固定的第二外罩68擠壓受偏壓的閥門(mén)管套56,這樣閥 門(mén)管套56通過(guò)間隙67向后移動(dòng)，壓縮彈簧60并開(kāi)啟流動(dòng)路徑F!。類似 地，固定的閥門(mén)桿58推開(kāi)受偏壓的閥門(mén)活塞70，這樣閥門(mén)活塞70通過(guò) 間隙82遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)，壓縮活塞彈簧72并開(kāi)啟第二流動(dòng)路徑F2。后密封元 件66和活塞密封元件74 ^皮放開(kāi)以允許流體或氣體分別通過(guò)第一和第二 流動(dòng)路徑F！、 F2流動(dòng)。管套密封元件62和面密封元件64保持結(jié)合以隔 斷流向^各徑F!和F2的管流。
閥門(mén)36的關(guān)閉順序基本上是上述開(kāi)啟順序的逆過(guò)程。當(dāng)盒40剛從 裝置中脫離時(shí)，彈簧60和活塞彈簧72釋放它們存儲(chǔ)的能量，從而使受 偏壓的閥門(mén)管套56和受偏壓的閥門(mén)活塞70返回它們初始的密封位置。 后密封元件66和活塞密封元件74再次嚙合以分別關(guān)斷第一和第二流動(dòng) 路徑F!， F2。在此實(shí)施例中，管套密封元件62—直處于密封位置，而面 密封元件64保持結(jié)合狀態(tài)以提供構(gòu)件間的密封。接著第一和第二閥門(mén)構(gòu) 件50， 52完全分開(kāi)。由于第一與第二流動(dòng)路徑F!和F2在十分接近第一 與第二閥門(mén)構(gòu)件50, 52界面處被密封，密封件66和72之間的流體量被 減到最小。
如上所述，第一閥門(mén)構(gòu)件50與第二閥門(mén)構(gòu)件52同時(shí)開(kāi)啟。本領(lǐng)域 技術(shù)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些情況下，在打開(kāi)對(duì)盒40的流動(dòng)路徑之前打開(kāi)對(duì)裝 置的流動(dòng)路徑會(huì)有好處，例如可以保證裝置在接觸盒40的存儲(chǔ)物前準(zhǔn)備 好接受流體或固體。這樣的依次開(kāi)啟可以筒單的調(diào)節(jié)閥門(mén)桿5 8和/或第 二外罩68和活塞頭79的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，如果第一閥門(mén)構(gòu)件50在裝置上，可以縮短閥門(mén)桿58或者延長(zhǎng)第二外罩68，這樣活塞頭79可以退 到其中。在此情況下，第二外罩68在閥門(mén)桿58與閥門(mén)活塞70嚙合前 移動(dòng)閥門(mén)管套56。作為另一選擇，如果第二閥門(mén)構(gòu)件在裝置上，可以在 第二閥門(mén)構(gòu)件52縮入第二外罩68，或者延長(zhǎng)閥門(mén)桿58與閥門(mén)活塞79 其中之一，這樣閥門(mén)桿58在第二外罩68與閥門(mén)管套56嚙合前推動(dòng)閥門(mén) 活塞79。另外，彈簧60和72的其中一個(gè)可以提供比另外一個(gè)小的彈力， 這樣對(duì)應(yīng)的分別需要用較小的力來(lái)開(kāi)啟閥門(mén)桿56或者閥門(mén)活塞79。這 里的任何結(jié)構(gòu)或組合都會(huì)使得一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件關(guān)閉其流動(dòng)路徑時(shí)滑動(dòng)的行 程比另外一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件長(zhǎng)，這樣此閥門(mén)構(gòu)件的關(guān)閉過(guò)程比另外一個(gè)時(shí)間 長(zhǎng)。
在第一閥門(mén)構(gòu)件50與第二閥門(mén)構(gòu)件52的依次關(guān)閉的情況下，也就 是說(shuō)， 一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件比另外一個(gè)外或者慢，后關(guān)閉的閥門(mén)構(gòu)件可能會(huì)傾 向于從兩個(gè)閥門(mén)構(gòu)件50， 52的界面抽出其流動(dòng)路徑中殘留的流體或者 氣體。這種趨勢(shì)一般稱為"吸回"，在一個(gè)封閉系統(tǒng)的流體承載室中，有 部件的類似活塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生或增加室中的空的空間，從而降低室中流體的 壓力時(shí)會(huì)發(fā)生。流體連接管道中的流體被抽或者說(shuō)吸到低壓室中。例如， 如果第一閥門(mén)構(gòu)件50比第二閥門(mén)構(gòu)件52滑動(dòng)行程長(zhǎng)時(shí)，那么閥門(mén)管套 56在閥門(mén)活塞70已經(jīng)到位密封住第二流動(dòng)路徑F2之后向后端53移動(dòng)。 管套56的移動(dòng)增加了在管套56和第一閥門(mén)構(gòu)件50的后端51之間的第 一流動(dòng)^各徑Fl的后部95的體積。如果開(kāi)口 49包含一個(gè)單向閥門(mén)，例如 一個(gè)止回閥， 一個(gè)鴨嘴閥或者皮瓣，使得一旦活塞封74嚙合上，活塞密 封74和開(kāi)口 49之間的流動(dòng)路徑是一個(gè)有效閉合的系統(tǒng)，那么閥門(mén)管套 56的移動(dòng)以及后部95的體積增加會(huì)在后部95內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)低壓區(qū)域。任 何活塞封74前的流體被拉向后部95,直到管套密封件66關(guān)閉第一流動(dòng) 路徑Fi。選擇關(guān)閉流動(dòng)路徑F和F2的延遲時(shí)間，使得實(shí)質(zhì)上活塞封件74前的所有液^皮抽進(jìn)第一流動(dòng)路徑F1中，在第一流動(dòng)路徑F1完全關(guān)閉 后存于管套封件62之后。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識(shí)到的，在第二閥門(mén)構(gòu) 件52滑動(dòng)行程比第一閥門(mén)構(gòu)件50長(zhǎng)時(shí)，發(fā)生一個(gè)類似但是相反方向的 過(guò)程。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員很明顯的是，具有較長(zhǎng)的滑動(dòng)行程并不是實(shí)現(xiàn) 第一與第二流動(dòng)路徑Fh F2關(guān)閉時(shí)序的的唯一方法，任何可控制關(guān)閉時(shí) 序的方法都是適用于本發(fā)明的。例如，第一閥門(mén)構(gòu)件和第二閥門(mén)構(gòu)件50, 52的直徑可以不同，具有大直徑的閥門(mén)構(gòu)件比另一閥門(mén)構(gòu)件遲關(guān)閉。而 且，如果其中一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件開(kāi)啟時(shí)推出的流體體積超過(guò)另 一閥門(mén)構(gòu)件， 那么推出較大體積的閥門(mén)構(gòu)件會(huì)遲關(guān)閉并產(chǎn)生吸回。更長(zhǎng)的的滑動(dòng)行程 只有在直徑相等或其直徑更大時(shí)產(chǎn)生此效果。
參見(jiàn)圖4A至4C，另一可選閥門(mén)136如圖示。與上述參考圖3A至 3C所示與討論的閥門(mén)36多處相類似，閥門(mén)136包括一個(gè)可接上燃料盒 或裝置其中之一的第一閥門(mén)構(gòu)件150，與可接上燃料盒或裝置其中另外 一個(gè)的第二閥門(mén)構(gòu)件152相配合連接。閥門(mén)管套156可以由彈性材料制 成，例如橡膠，聚氨酯，硅橡膠等等。如果由彈性材料制成，閥門(mén)管套 156本身可以起到流動(dòng)路徑F!的彈簧和塞子的作用。在受外力變形時(shí)， 例如由于與第二閥門(mén)構(gòu)件152相配合時(shí)產(chǎn)生的壓縮，第 一流動(dòng)路徑Ft被 打開(kāi)，能量存儲(chǔ)于閥門(mén)管套156的材料中。當(dāng)外力移去時(shí)，閥門(mén)管套156 釋放其存儲(chǔ)的能量并返回其初始的形狀以重新密封流動(dòng)路徑Fl7因此并 不需要如圖3A至C中所示的彈簧60或活塞彈簧72那樣另外的彈簧來(lái) 重建密封。
圖4A示范了第 一閥門(mén)構(gòu)件150與第二閥門(mén)構(gòu)件152的完全分離，因 此第一閥門(mén)構(gòu)件150和第二閥門(mén)構(gòu)件152都是密封的。第一閥門(mén)構(gòu)件150 包含一個(gè)置有可變形的閥門(mén)管套156的第一外罩154。第一流動(dòng)路徑Fj確定于第一外罩154和閥門(mén)管套156間。第一外罩154包含一個(gè)肩157， 其形成于第一閥門(mén)構(gòu)件150和第二閥門(mén)構(gòu)件152界面附近。在第一閥門(mén) 構(gòu)件150與第二閥門(mén)構(gòu)件分離時(shí)，閥門(mén)管套156配置有肩165以和肩157 嚙合以密封第一流動(dòng)路徑Fi。
類似的，第二閥門(mén)構(gòu)件152包含一個(gè)第二外罩168的配置以接納第 一外罩154的一端。 一個(gè)可變形的閥門(mén)活塞170置于第二外罩168內(nèi)， 配置于肩169的一端。 一個(gè)閥門(mén)桿158位于閥門(mén)活塞179內(nèi)。第二流動(dòng) 路徑F2由閥門(mén)活塞170和閥門(mén)桿158間形成。閥門(mén)桿158的一端終止為 閥門(mén)桿蓋159。閥門(mén)桿蓋159是剛性的，并且包含一個(gè)肩176，其與肩 169配置相嚙合，這樣肩176和肩]69作為密封流動(dòng)路徑F2的密封表面。
圖4B示范了第一閥門(mén)構(gòu)件150和第二閥門(mén)構(gòu)件152連接的第一階 段，此時(shí)第一外罩154已經(jīng)塞入第二外罩168。在此階段，閥門(mén)管套156 和閥門(mén)活塞170都沒(méi)有變形，所以第一流動(dòng)路徑和第二流動(dòng)路徑仍然密 封。然而，第一外罩154在第一閥門(mén)構(gòu)件150和第二閥門(mén)構(gòu)件152的界 面處與閥門(mén)活塞相接，以形成一 個(gè)構(gòu)件間的密封。
圖4C示范了第一閥門(mén)構(gòu)件150和第二閥門(mén)構(gòu)件152連接的第二階 段，此時(shí)第一外罩154已經(jīng)完全塞入第二外罩168中。閥門(mén)桿159壓迫 閥門(mén)管套156并使其變形，從而使肩157從肩165分開(kāi)以開(kāi)啟第一流動(dòng) 路徑Fi。類似地，第一外罩154壓迫閥門(mén)活塞170并使其變形，從而使 肩176從肩169分開(kāi)以開(kāi)啟第二流動(dòng)路徑F2。
為了重封第一流動(dòng);洛徑Fi和第二流動(dòng)路徑F2以切斷閥門(mén)136,利用 與開(kāi)啟閥門(mén)136過(guò)程類似的兩個(gè)步驟，第一外罩154被從第二外罩168 移開(kāi)。手動(dòng)或利用任何現(xiàn)有技術(shù)中的彈射原理自動(dòng)將第一外罩154從第二外罩168上剛移開(kāi)時(shí)，閥門(mén)桿蓋159停止對(duì)閥門(mén)管套156施加壓力， 使閥門(mén)管套156返回其初始位置。這樣肩157和肩165重新結(jié)合以密封 第一流動(dòng)路徑Fi。類似地，外罩154停止擠壓閥門(mén)活塞170,使閥門(mén)活 塞170返回其初始位置。這樣，肩176和肩169重新結(jié)合以密封第二流 動(dòng)路徑F2。但是界面密封在此時(shí)還保持完整。
在關(guān)閉閥門(mén)136的下一階段，第一外罩154從第二外罩168完全移 開(kāi)，這樣第一外罩154不再與可變形閥門(mén)活塞170相接。照這樣，構(gòu)件 間的密封被打破，第一閥門(mén)構(gòu)件150和第二閥門(mén)構(gòu)件152完全分離。通 過(guò)最后放開(kāi)構(gòu)件間的密封，使得從第一流動(dòng)路徑F！和第二流動(dòng)路徑F2 中能夠逸出的流體比利用單步驟關(guān)閉閥門(mén)136要少。
圖5A和5B示范了岡門(mén)構(gòu)件251的另 一可能的實(shí)施例。閥門(mén)構(gòu)件251 組成可分離的閥門(mén)構(gòu)件的接受部分，例如閥門(mén)36和閥門(mén)136。閥門(mén)構(gòu)件 251最好位于盒40上以和第二閥門(mén)構(gòu)件相匹配；但是閥門(mén)構(gòu)件251也可 以用于裝置上。
閥門(mén)構(gòu)件251包含一個(gè)外罩254，其可由現(xiàn)有技術(shù)中的任何材料制 成，例如不銹鋼，塑料或者樹(shù)脂。外罩254配有一個(gè)移動(dòng)閥門(mén)活塞270。 一個(gè)流動(dòng)5^徑F在外罩254和閥門(mén)活塞270間形成。
外罩254配有一個(gè)第一密封面269，與由閥門(mén)活塞270的外形所確 定的第二密封表面276相應(yīng)。在第一閥門(mén)構(gòu)件251從閥門(mén)的凸起部分(未 顯示)分離時(shí)，彈簧272對(duì)閥門(mén)活塞270施壓，這樣通過(guò)壓縮一個(gè)O形 環(huán)266，在第一密封面269和第二密封面276間形成密封。彈簧272部 分位于外罩254內(nèi)，部分位于一個(gè)附在外罩254上的蓋283中。
閥門(mén)的凸起部分被配置成可塞入外罩254中， 一個(gè)界面0形環(huán)264封住凸起部分和岡門(mén)構(gòu)件251的界面。 一個(gè)0形圈護(hù)件285被用來(lái)將0 形環(huán)264固定在位。在閥門(mén)構(gòu)件251與閥門(mén)的凸起部分連接時(shí)，閥門(mén)凸 起部分的外罩推壓閥門(mén)活塞270并將閥門(mén)活塞270向蓋283移動(dòng)。這樣， 第一密封面269與第二密封面276分開(kāi)以開(kāi)啟經(jīng)過(guò)外罩254的流動(dòng)路徑 F。在閥門(mén)的凸起部分從外罩254移開(kāi)時(shí)，彈簧272將閥門(mén)活塞270從蓋 283推開(kāi)，這樣第一密封面269和第二密封面276重新嚙合。
當(dāng)凸起部分從外罩254移開(kāi)時(shí)，殘余流體留在流動(dòng)路徑F中。為了 使流動(dòng)路徑F中的殘余流體量最少，將外罩254制成盡可能的短，應(yīng)用 在典型的燃料電池例如盒40時(shí)，最好在4mm左右到8mm之間?？s短外 罩254減少了流動(dòng)路徑F的整體長(zhǎng)度，從而減少了流動(dòng)路徑F的體積。 流動(dòng)路徑長(zhǎng)度的縮減也減少了燃料供應(yīng)器中的殘余燃料的量。圖5A中可 清楚的看到，蓋283也包含數(shù)個(gè)開(kāi)口 284。開(kāi)口 284允許活塞0形環(huán)266 和蓋283之間的殘留流體流回盒40的流體儲(chǔ)存器中，或從燃料供應(yīng)器中 流出以沒(méi)有用到的燃料量最小化。.因此，在閥門(mén)構(gòu)件251與閥門(mén)凸起部 分重新連接時(shí)，流動(dòng)路徑F中無(wú)殘留流體在連接逸出或者阻礙凸起部分 與閥門(mén)構(gòu)件251的安全連接。
優(yōu)選地，將開(kāi)口 284的尺寸與數(shù)量最大化，因?yàn)殚_(kāi)口 284也讓燃料 供應(yīng)器內(nèi)的燃料可以被抽到閥門(mén)構(gòu)件251中。開(kāi)口 284協(xié)助從燃料供應(yīng) 器中完全移出燃料，譬如在燃料供應(yīng)器幾乎為空而有極少的燃料殘留時(shí)。 大的開(kāi)口 284使得從開(kāi)口 284到0形環(huán)266之間的距離可以最小化。這 樣，抽燃料進(jìn)入岡門(mén)構(gòu)件251的所需壓力更小。
另外一個(gè)適合的最小化燃料供應(yīng)器中殘余燃料的閥門(mén)在BIC - 071 中公開(kāi)。此申請(qǐng)作為通過(guò)引用整體合并入本申請(qǐng)。盒40的更多的細(xì)節(jié)， 如多個(gè)襯墊和吸附性材料，在共同共有的待審美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/679,756中7>開(kāi)，其標(biāo)題為"Fuel Cartridges for Fuel Cells and Methods for Making Same"(用于燃料電池的燃料盒及其制造方法)，其申請(qǐng)日期為2003年 10月6日，此處公開(kāi)作為通過(guò)引用整體合并入本申請(qǐng)。例如，吸附性材 料可以包括在后部95中或在第一和第二閥門(mén)構(gòu)件50， 52之間的界面中。
此處公開(kāi)的本發(fā)明的示范實(shí)施例明顯滿足以上所述目的，可以理解 的是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以推導(dǎo)出多種改造方法和其他實(shí)施例。 例如，盒40可以沒(méi)有任何村墊，在此情況下，閥門(mén)36將直接與盒40的 內(nèi)室連接。而且，不同種的彈簧都可以應(yīng)用于此處公開(kāi)的閥門(mén)一起。另 外，閥門(mén)可以是用戶手動(dòng)驅(qū)動(dòng)或者打開(kāi)，或者是利用用戶操作的磁鐵。 此外，可以包括一個(gè)過(guò)濾器，置其于所述閥門(mén)的上流以阻止顆粒或纖維 進(jìn)入閥門(mén)。適合的過(guò)濾器包括但不僅限于親水的微薄膜，其上濾孔的尺 寸要足夠能阻止微?；蛘咂渌腆w物質(zhì)進(jìn)入閥門(mén)，并且其可為燃料供應(yīng) 器中內(nèi)裝燃料所浸潤(rùn)。此過(guò)濾器可以用于此處所述的以及母案中所述的 任何實(shí)施例；母案已經(jīng)作為引用合并入本申請(qǐng)。另外，在上迷的實(shí)施例 中，閥門(mén)構(gòu)件的其中一個(gè)可以沒(méi)有內(nèi)部密封件，譬如， 一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件可 以是一個(gè)流導(dǎo)管或者一個(gè)套管。
因此，容易理解的是，附上的權(quán)利要求力圖涵蓋所有的此類改進(jìn)和 實(shí)施例，并將在本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種閥門(mén)，包含一個(gè)第一閥門(mén)構(gòu)件，與燃料供應(yīng)器或裝置中的一個(gè)是可連接的；一個(gè)第二閥門(mén)構(gòu)件，與燃料供應(yīng)器或裝置中的另一個(gè)是可連接的，其中一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件與另外一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件配置為相匹配；一個(gè)構(gòu)件間的密封元件，置于第一閥門(mén)構(gòu)件面和第二閥門(mén)構(gòu)件面之間；其中每個(gè)閥門(mén)構(gòu)件包括一個(gè)外罩，一個(gè)可移動(dòng)的內(nèi)體，和一個(gè)流動(dòng)路徑，其中可移動(dòng)的內(nèi)體與一個(gè)密封面相配合以在閥門(mén)構(gòu)件斷開(kāi)連接時(shí)在每個(gè)閥門(mén)構(gòu)件的流動(dòng)路徑內(nèi)形成密封，并且其中在連接時(shí)，構(gòu)件間的密封元件在第一閥門(mén)構(gòu)件和第二閥門(mén)構(gòu)件之間形成一個(gè)構(gòu)件間的密封，且閥門(mén)構(gòu)件中的密封開(kāi)啟。
2. 權(quán)利要求1的閥門(mén)，其中該裝置包含一個(gè)燃料電池。
3. 權(quán)利要求1的閥門(mén)，其中該裝置包含一個(gè)燃料填充裝置。
4. 權(quán)利要求1的閥門(mén)，其中一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件容納在另外一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件中。
5. 權(quán)利要求1的閥門(mén)，進(jìn)一步包含一個(gè)置于密封表面附近的密封元 件，其中可移動(dòng)的內(nèi)體在外罩中是受偏壓的和可滑動(dòng)的，并且其中可移 動(dòng)的內(nèi)體與密封元件和密封面相配合以關(guān)閉流動(dòng)路徑。
6. 權(quán)利要求1的閥門(mén)，其中可移動(dòng)的內(nèi)體是可變形的。
7. 權(quán)利要求6的閥門(mén)，其中可移動(dòng)的內(nèi)體是彈性的。
8. 權(quán)利要求6的閥門(mén)，其中可移動(dòng)的內(nèi)體密封流動(dòng)路徑。
9. 權(quán)利要求1的閥門(mén)，其中閥門(mén)構(gòu)件之一含有 一個(gè)固定附于該閥門(mén)構(gòu)件外罩的閥門(mén)桿，一個(gè)閥門(mén)管套滑動(dòng)置于閥門(mén)桿周?chē)渲辛鲃?dòng)路徑在閥門(mén)管套和閥 門(mén)桿之間確定，并且其中至少 一個(gè)后密封面置于流動(dòng)路徑附近，并且其中閥門(mén)桿和閥門(mén) 管套與后密封面相配合以密封流動(dòng)路徑。
10. 權(quán)利要求9的閥門(mén)，其中閥門(mén)管套對(duì)閥門(mén)構(gòu)件外罩是密封的。
11. 權(quán)利要求9的閥門(mén)，其中有至少一個(gè)管套密封元件置于閥門(mén)管套 和閥門(mén)構(gòu)件外罩之間。
12. 權(quán)利要求9的閥門(mén)，其中另一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件含有一個(gè)止回閥。
13.權(quán)利要求9的閥門(mén)，進(jìn)一步含有一個(gè)附于外罩一端的蓋，其中該 蓋含有至少一個(gè)形成于其中的開(kāi)口。
14. 權(quán)利要求9的閥門(mén)，其中閥門(mén)構(gòu)件外罩的長(zhǎng)度范圍從大約4mm 到大約8mm。
15. 權(quán)利要求1的閥門(mén)，其中 一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件包含一個(gè)止回閥。
16.權(quán)利要求15的閥門(mén)，其中第一和第二閥門(mén)構(gòu)件同時(shí)開(kāi)啟。
17.權(quán)利要求15的閥門(mén)，其中第一和第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件依次開(kāi)啟。
18. 權(quán)利要求15的閥門(mén)，其中第一和第二個(gè)閥門(mén)構(gòu)件依次關(guān)閉。
19. 權(quán)利要求18的閥門(mén)，其中后關(guān)閉的閥門(mén)構(gòu)件關(guān)閉抽取先關(guān)閉的 閥門(mén)構(gòu)件和后關(guān)閉的岡門(mén)構(gòu)件中的流體，并流向后關(guān)閉閥門(mén)構(gòu)件的后端。
20. 權(quán)利要求19的閥門(mén)，其中后關(guān)閉的閥門(mén)構(gòu)件進(jìn)一步含有一個(gè)后 部，該后部具有一個(gè)與流動(dòng)^ 各徑流體連^^妻的單向閥。
21. —個(gè)閥門(mén)，包含一個(gè)第 一 閥門(mén)構(gòu)件，與燃料供應(yīng)器或裝置的其中之一是可連接的；一個(gè)第二閥門(mén)構(gòu)件，可與燃料供應(yīng)器或裝置的另外一個(gè)是可連接的， 其中第一閥門(mén)構(gòu)件的面被配置成與第二閥門(mén)構(gòu)件的面相匹配，和一個(gè)構(gòu)件間密封元件，其置于第 一 閥門(mén)構(gòu)件的表面與第二閥門(mén)構(gòu)件 的表面中間，其中每個(gè)閥門(mén)構(gòu)件包含一個(gè)外罩， 一個(gè)固定的本體和一個(gè)置于外罩 內(nèi)受偏壓可滑動(dòng)的內(nèi)體，以及在外罩內(nèi)確定的一個(gè)流動(dòng)路徑，其中該受 偏壓可滑動(dòng)的內(nèi)體與一個(gè)密封表面配合以在每個(gè)閥門(mén)構(gòu)件內(nèi)形成一個(gè)內(nèi) 部密封，且其中在連接時(shí)， 一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件的固定本體移動(dòng)另一個(gè)閥門(mén)構(gòu) 件的受偏壓可滑動(dòng)的內(nèi)體，并且其中在連接時(shí)，第一閥門(mén)構(gòu)件和第二閥 門(mén)構(gòu)件在第 一閥門(mén)構(gòu)件表面與第二閥門(mén)構(gòu)件表面之間的界面處形成一個(gè)構(gòu)件間的密封，且其中第一和第二閥門(mén)構(gòu)件依次關(guān)閉，使得在后關(guān)閉的 閥門(mén)里產(chǎn)生一個(gè)吸回效應(yīng)。
22. 權(quán)利要21的閥門(mén)，其中后關(guān)閉的閥門(mén)比另一個(gè)閥門(mén)具有更大的 排出容積。
23. 權(quán)利要求21的閥門(mén)，其中后關(guān)閉的閥門(mén)比另一個(gè)閥門(mén)滑動(dòng)行程長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于連接燃料供應(yīng)器(40)和一個(gè)裝置的閥門(mén)(36)。此燃料供應(yīng)器可以為一個(gè)密封或非密封的盒，可與任何裝置一起使用，例如燃料電池或燃料再填充裝置。此閥門(mén)(36)包含一個(gè)面密封件(64)以在燃料供應(yīng)器與此裝置分開(kāi)時(shí)最小化閥門(mén)中燃料的殘余量。在一個(gè)實(shí)施例中，該閥門(mén)包含密封表面在內(nèi)的可變形元件，通過(guò)閥門(mén)的流動(dòng)路徑在這些地方由變形的可變形元件封住和開(kāi)啟。在另一實(shí)施例中，凹形閥門(mén)構(gòu)件有一個(gè)縮短的本體以限制閥門(mén)中保留的燃料量。凹形閥門(mén)構(gòu)件也包含一個(gè)其上有槽的蓋，這樣殘余的燃料能從閥門(mén)構(gòu)件中流進(jìn)一個(gè)燃料儲(chǔ)存器中。
文檔編號(hào)H01M2/12GK101411006SQ200780010970
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者保羅·史葩爾, 安德魯·J·庫(kù)瑞羅 申請(qǐng)人:法商Bic公司