BRPI0613411A2 - fonte de combustìvel conectável a um sistema de célula de combustìvel, sistema de célula de combustìvel - Google Patents
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Abstract
FONTE DE COMBUSTìVEL CONECTáVEL A UM SISTEMA DE CéLULA DE COMBUSTìVEL, SISTEMA DE CéLULA DE COMBUSTìVEL. Uma fonte de combustível (10) é conectável a um sistema de célula de combustível (12). A fonte de combustível inclui um conector de fonte de combustível (14) configurado para ser conectado ao sistema de célula de combustível. Um conector de fonte de combustível separa automaticamente a fonte de combustível do sistema de célula de combustível de um modo predeterminado se for exposto a uma carga de separação. São usadas válvulas (24, 26) ou material de carga (23a-d) para automaticamente interromper o fluxo de combustivel através do conector de fonte de combustível, Alternativamente, o conector de fonte de combustível inclui um tubo flexível (114) e uma válvula disposta no interior do conector. A flexibilidade do tubo impede que o conector se quebre caso ocorra uma carga de separação.
Description
FONTE DE COMBUSTÍVEL CONECTÁVEL A UM SISTEMA DE CÉLULA DECOMBUSTÍVEL, SISTEMA DE CÉLULA DE COMBUSTÍVEL
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção geralmente refere-se a cartuchos decombustível para células de combustível e maisespecificamente esta invenção refere-se a cartuchos decombustível descartáveis e recarregáveis.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Células de combustível são dispositivos que convertemdiretamente a energia química dos reagentes, isto é,combustível e oxidante, na eletricidade de corrente contínua(CC). Para um número crescente de aplicações, as células decombustível são mais eficientes do que a geração de energiaconvencional tal como a queima de combustível fóssil, e maiseficiente do que a armazenagem de energia portátil tal comobaterias de íons de lítio.
Em geral, as tecnologias de células de combustívelincluem uma variedade de diferentes células de combustíveltais como células de combustível de álcalis, células decombustível de eletrólitos de polímeros, células decombustível de ácido fosfórico, células de combustível decarbonato fundido, células de combustível de óxido sólido ecélulas de combustível de enzimas. As célula^ de combustívelmais importantes, hoje em dia, podem ser divididas emdiversas categorias gerais, mais exatamente (i) células decombustível que utilizam hidrogênio comprimido (H2) comocombustível; (ii) células de combustível de membrana de trocade prótons (PEM) que podem consumir combustível diferente dohidrogênio diretamente ou células de combustível de oxidaçãodireta; e (iv) células de combustível de óxido sólido (SOFC)que convertem diretamente os combustíveis de hidrocarbonetosem eletricidade a alta temperatura.
O hidrogênio comprimido e geralmente mantido sob altapressão e é, portanto, difícil de ser manuseado. Além disso,são tipicamente necessários tanques de armazenagem grandes eeles não podem ser feitos de dimensões suficientementepequenas para dispositivos eletrônicos de consumidor. Ascélulas de combustível convencionais reformatadas precisam dereformatadores e de outros sistemas de vaporização eauxiliares para converter os combustíveis em hidrogênio parareagir com o oxidante nas células de combustível. Avançosrecentes tornaram as células de combustível reformadoras oureformatadas promissoras para dispositivos eletrônicos deconsumidor. As células de combustível de oxidação direta maiscomum são células de combustível de metanol direto ou DMFC.
Outras células de combustível de oxidação direta incluemcélulas de combustível de metanol direto e células decombustível de ortocarbonato de tetrametila diretas. DMFC, emque se faz metanol reagir diretamente com oxidante na célulade combustível, é a célula de combustível mais simples epotencialmente a menor, e também tem aplicações de energiapromissoras para dispositivos eletrônicos de consumidor. Ascélulas de combustível de óxido sólido (SOFC) convertemcombustíveis de hidrocarbonetos, tais como butano, a altocalor para produzir eletricidade, SOFC exige uma temperaturarelativamente alta, na faixa de IOOO0C para que ocorra areação da célula de combustível.
As reações químicas que produzem eletricidade sãodiferentes para cada tipo de célula de combustível. ParaDMFC, a reação química-elétrica em cada eletrodo e a reaçãototal para a célula de combustível de metanol direta sãodescritas abaixo:
Meia-reação no anodo:
CH2OH + H2O CO2 + 6H+ + 6e~
Meia-reação no catodo:
1,502 + 6 H + + 6e - 3H20
A reação total da célula de combustível:
CH2OH + lf 502 -» CO2 + 2H20
Devido à migração dos íons hidrogênio (H+) através daPEM do anodo ao catodo e devido à incapacidade dos elétronslivres (e") passas através da PEM, os elétrons correm atravésde um circuito externo, produzindo assim uma correnteelétrica através do circuito externo. 0 circuito externo podeser usado para carregar muitos dispositivos eletrônicos deconsumidor úteis tais como telefones móveis ou celulares,calculadoras, assistentes digitais pessoais, computadoreslaptop e ferramentas elétricas, dentre outros.
DMFC é discutida nas patentes U.S. 5.992.008 e5.945.231, que são integralmente incorporadas ao presentedocumento a titulo de referência. Geralmente a PEM é feita deum polímero, tal como Nafion® disponível de DuPont, que é umpolímero de ácido sulfônico perfluorado tendo uma espessuraentre aproximadamente 0,05 mm e aproximadamente 0,50 mm, oude outras membranas adequadas. O anodo é tipicamente feito deum suporte de papel carbono teflonizado com uma camadadelgada de catalisador, tal como de platina-rutênio,depositada sobre ele. 0 catodo é tipicamente um eletrodo dedifusão de gás em que as partículas de platina são ligadas aum lado da membrana.
Uma outra reação de célula de combustível para umhidreto metálico, tal como m boridreto de sódio, célula decombustível reformadora é a seguinte:
NaBH4 + 2H20 (calor ou catalisador) 4 (H2) + (NaBO2)
Meia-reação no anodo;
H2 2H+ + 2e~
Meia-reação no catodo:
2(2H+ + 2e~) + O2 2H20
Os catalisadores para esta reação incluem platina erutênio e outros metais. 0 combustível hidrogênio produzidoda reforma de boridreto de sódio se faz reagir em uma célulade combustível com um oxidante tal como O2 para se criareletricidade (ou um fluxo de elétrons) e o produto secundárioágua. 0 produto secundário borato de sódio (NaBO2) é tambémproduzido no processo de reforma. Uma célula de combustívelde boridreto de sódio é discutida na patente U.S. 4.261.956,que é incorporada ao presente documento a título dereferência.
Em uma célula de combustível de boridreto direta (DBFC)a reação é a seguinte:
Meia-reação no anodo:
BH4" + 80H" BO2- + 6H20 + 8e~
Meia-reação no catodo:
2O2 + 4H20 + 8e~ 80H"
Uma das características mais importantes para aaplicação de células de combustível é a armazenagem decombustível. Uma outra característica importante é a deregular o transporte de combustível para fora do cartucho decombustível e para a célula de combustível. Par seremcomercialmente úteis, células de combustível tais como ossistemas DMFC deveriam ter a capacidade de armazenar umaquantidade suficiente de combustível para satisfazer o usonormal dos consumidores. Para os telefones móveis oucelulares, computadores notebooks e para assistentes digitaispessoais, por exemplo, as células de combustível necessitamcarregar estes dispositivos durante um período de tempo demesma duração que as baterias atualmente e de preferênciadurante um período mais prolongado. Além disso, as células decombustível devem ter tanques de combustível de fácilreposição ou recarregamento para minimizar ou dispensar anecessidade de recargas demoradas necessárias pelas bateriasrecarregáveis atuais.
Devido à natureza portátil de muitos dos dispositivoscapazes de serem carregados por uma célula de combustível, odispositivo ou o cartucho de combustível podem ser submetidosa uma cara de impacto inesperada. Em tal caso o combustívelpode vazar e danificar componentes eletrônicos sensíveis.Portanto, é necessário se tentar controlar a maneira como sesepara uma fonte de combustível de um sistema de células decombustível durante um impacto acidental.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
De acordo com um aspecto da presente invenção, uma fontede combustível pode ser conectada a um sistema de célula decombustível. A fonte de combustível inclui um conector defonte de combustível configurado para conectar a fonte decombustível ao sistema de célula de combustível, meios parauma separação automática da fonte de combustível do sistemade células de combustível e meios para interromper o fluxo decombustível através do conector da fonte de combustível.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção, éprovido um sistema de ejeção de fonte de combustível.
De acordo com um outro aspecto a presente invenção, umafenda no sistema de célula de combustível é configurada paraacolher de modo deslizável a fonte de combustível. Umasaliência se estende de uma superfície da fonte decombustível, e uma depressão é definida em uma parede dafenda, sendo a depressão configurada de modo a acolher demodo liberável a saliência. Uma presilha de mola é dispostano interior da depressão para prender de modo liberável asaliência no seu interior.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção, umafonte de combustível inclui um conector flexível de fonte decombustível e uma válvula disposta no interior do conector.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Nos desenhos apensos, que fazem parte do relatório edevem ser lidos em conjunto com ele e em que números dereferência iguais são usados para indicar partes iguais nasdiversas vistas:
Figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de célulade combustível e fonte de combustível de acordo com apresente invenção;
Figura 2A mostra uma vista em seção transversal de umaprimeira modalidade d um conector da Figura 1; a Figura 2Bmostra uma vista em seção transversal de uma segundamodalidade de um conector da Figura 1; a Figura 2C mostra umavista em seção transversal de uma terceira modalidade, asFiguras 2D(i)-(ii) mostram uma vista em seção transversal deuma quarta modalidade;
Figura 3A mostra vistas em seção transversal de válvulasusadas nos conectores das Figuras 2a e 2b; a Figura 3B mostravistas em seção transversal de uma válvula de passagemseparável usada em conectores das Figuras 2A e 2B;
Figuras 4 e 4A mostram uma vista esquemática de umamodalidade alternativa de um sistema de célula de combustívele fonte de combustível de acordo com a presente invenção;
Figura 5 mostra uma vista esquemática de uma segundamodalidade alternativa de um sistema de célula de combustívele fonte de combustível de acordo com a presente invenção; a
Figura 5A é uma vista ampliada parcial de uma área de conexãodo sistema e fonte de combustível da Figura 5; a Figura 5B éuma vista ampliada de uma seção enfraquecida destamodalidade;
Figura 6 é uma vista em seção transversal da área deconexão do sistema de célula de combustível e fonte decombustível da Figura 5, tirada pela linha A-A, mostrando ummecanismo de conexão alternativo,
Figura 7 mostra uma vista esquemática de uma terceiramodalidade alternativa de um sistema de célula de combustívele fonte de combustível de acordo com a presente invenção;
Figura 7A é uma vista parcial ampliada de uma área deconexão do sistema e fonte de combustível da Figura 7; e
Figura 7B é uma vista parcial ampliada de uma modalidadealternativa da área de conexão mostrada na Figura 7A.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES
Conforme ilustrado nos desenhos apensos e discutido emdetalhes abaixo, a presente invenção é voltada a uma fonte decombustível, que armazena combustíveis para células decombustível tais como metanol e água, mistura de metanol/-água, misturas de metanol/água a concentrações varáveis oumetanol puro. O· metanol é utilizável em muitos tipos decélulas de combustível, tais como DMFC, célula de combustívelde enzima e célula de combustível reformatada, dentre outras.
A fonte de combustível pode conter outros tipos decombustíveis para células de combustível, tais como etanol ououtros álcoois, substâncias químicas que podem serreformatadas em hidrogênio ou outras substâncias químicas quepodem melhorar o desempenho ou eficiência de células decombustível. Os combustíveis também incluem eletrólito dehidróxido de potássio (KOH), que é utilizável com células decombustível metálicas ou células de combustível alcalinas, epodem ser armazenados em fontes de combustível. Para célulasde combustível metálicas, o combustível se encontra na formade partículas de zinco contidas em fluido, imersas em umasolução de reação eletrolítica de KOH e os anodos no interiordas cavidades da célula são anodos em partículas formados departículas de zinco. A solução eletrolítica de KOH é descritano pedido de patente publicado U.S. N°2003/0077493,intitulado "Method of Using Fuel Cell System Configured toProvide Power to One or more Loads", publicado em 24 de abrilde 2003, que é integralmente incorporado ao presentedocumento a título de referência. Os combustíveis tambémincluem uma mistura de metanol, peróxido de hidrogênio eácido sulfúrico, que corre por fora de um catalisador formadosobre chips de silício para criar uma reação de célulacombustível. Os compostos também incluem uma mistura oumetanol, boridreto de sódio, um eletrólito e outroscompostos, tais como os descritos nas patentes U.S.6.554.877; 6.562.497 e 6.758.871, que são integralmenteincorporadas ao presente documento a título de referência. Oscombustíveis também incluem aqueles que estão parcialmentedissolvidos em solvente e parcialmente suspensos em solvente,descritos na patente U.S. 6.773.470 e os que incluem tantocombustíveis líquidos como sólidos, descritos no pedido depatente U.S. 2002/076602. Estas referências são tambémintegralmente incorporadas ao presente documento a título dereferência.
Os combustíveis também incluem hidretos metálicos, taiscomo boridreto de sódio (NaBH4), e água, já discutidos acima.Os combustíveis incluem ainda combustíveis de hidrocarbonetoque incluem, sem limitação, butano, querosene, álcool e gásnatural, descritos no pedido de patente publicado U.S. N02003/0096150 intitulado "Liquid Hereto-Interface Fuel CellDevice", publicado em 22 de maio de 2003, que é incorporadoao presente documento a título de referência integralmente.Os combustíveis também incluem oxidantes líquidos que reagemcom combustíveis. Os combustíveis também incluem ácidofórmico. A presente invenção não é, portanto, limitada aqualquer tipo de combustíveis, soluções eletrolíticas,soluções oxidantes ou líquidos ou sólidos contidos na fonteou de outro modo qualquer usadas pelo sistema de célula decombustível. 0 termo "combustível", conforme empregado nopresente inclui todos os combustíveis que se pode fazerreagir nas células de combustível ou na fonte de combustívele inclui, sem limitação, todos os combustíveis adequadosacima, soluções eletrolíticas, soluções oxidantes, gases,líquidos, sólidos e/ou substâncias químicas e suas misturas.
A fonte de combustível da presente invenção pode tambémser usada para armazenar combustíveis que não são usados emcélulas de combustível. Estas aplicações incluem, semlimitação, a armazenagem de hidrocarbonetos e combustíveis dehidrogênio para motores de microturbinas a gás construídossobre chips de silício, discutido em "Here Come theMicroengines" publicado no The Industrial Physicist (Dez.2001/Jan. 2002) nas páginas 20-25. Outras aplicações incluema armazenagem de combustíveis tradicionais para motores decombustão interna e hidrocarbonetos tais como butano paraacendedores de bolso e de instalação e propano líquido, assimcomo combustíveis químicos para uso em dispositivos deaquecimento pessoais portáteis. Conforme empregado nopresente, o termo "célula de combustível" inclui células decombustível assim como outras maquinarias que podem serusadas com os cartuchos da presente invenção.
Conforme empregado no presente, o termo "fonte decombustível" inclui, sem limitação, cartuchos descartáveis,cartuchos recarregáveis/reutilizáveis, recipientes, cartuchosque residem no interior de dispositivo eletrônico, cartuchosremovíveis, cartuchos que se encontram fora do dispositivoeletrônico, tanques de combustível, reservatórios decombustível, tanques de recarga de combustível, outrosrecipientes que armazenam combustível e a tubulação conectadaa tanques de combustível e recipientes. Embora um cartuchoseja descrito abaixo em conjunto com as modalidadesexemplares da presente invenção, deve se observar que estasmodalidades são também aplicáveis a outras fontes decombustível e a presente invenção não é limitada a qualquertipo específico de fontes de combustível. As modalidadesexemplares da presente invenção são descritas no presentedocumento como sendo conectável a um cartucho de combustível.
Deve ficar subentendido, no entanto, que a presente invençãoé adequada para uso com qualquer fonte de combustível,conforme definida acima. Além disso, conforme empregado nopresente, "célula de combustível" inclui uma bomba opcionalque pode residir no interior do componente elétrico que acélula de combustível carrega. A bomba é também conectável àfonte de combustível.
Além disso, as válvulas de passagem ou válvulas deconexão discutidas no presente documento são adequadas para acomunicação do combustível de uma fonte de combustível parauma célula de combustível e para comunicar produtossecundários líquidos e/ou gasosos produzidos na célula decombustível de volta à fonte de combustível ou a umrecipiente de detritos. Deve ficar subentendido que asválvulas da presente invenção são adequadas para o transportede fluidos, isto é, de líquido ou de gás, da fonte decombustível e para ela e/ou para e da célula de combustível.
Os cartuchos de células de combustível e as células decombustível estão descritos no pedido de patente publicadoco-pendente, de propriedade comum U.S. Pub. Pat. Appl. No.2004/0151962, intitulado "Fuel Cartridge for Fuel Cells"depositado em 31 de janeiro de 2003. O pedido de patentepublicado Λ962 é integralmente incorporado ao presentedocumento a título de referência.
De acordo com uma modalidade da presente invençãoconforme mostrado na Figura 1, uma fonte de combustível 10 éconectada a um sistema de célula de combustível 12. Umelemento de conexão 14 conecta operativamente a fonte decombustível 10 ao sistema de célula de combustível 12 de modotal que o combustível contido no interior da fonte decombustível 10 possa ser transferido entre a fonte decombustível 10 e o sistema de célula de combustível 12através de um componente de válvula do lado da fonte 24 e umcomponente de válvula do lado do sistema 26. Os componentesde válvula 24 e 26 podem consistir em quaisquer válvulasconhecidas na técnica, tais como válvulas de uma via,válvulas de gatilho ou válvulas em bico de pato. Oscomponentes de válvula 24 e 26 podem também ser válvulas depassagem separáveis tais como as descritas no pedido depatente publicado co-pendente de propriedade comum U.S.N°2006/0071088 intitulado "Valves for Fuel Cartridges",depositado em 01 de novembro de 2004, e pedido de patentepublicado U.S. N°2005/0022883 intitulado "Fuel Cartridge WithConnecting Valve", depositado em 29 de julho de 2003, cujoconteúdo é incorporado ao presente documento a título dereferência.
O elemento de conexão 14 é, de preferência, um segmentotubular oco. 0 elemento de conexão 14 pode ser fabricado dequalquer material conhecido na técnica, mas é, depreferência, fabricado de um material plástico ou à base deresina, material cerâmico ou metal. O material do elemento deconexão 14 pode ser inerte ao combustível armazenado na fontede combustível 12, ou o elemento de conexão 14 pode incluirum revestimento interno que é inerte ao combustívelarmazenado na fonte de combustível 12.
O elemento de conexão 14 é configurado de modo tal, quese a fonte de combustível 10 e/ou o sistema de célula decombustível 12 forem submetidos a uma carga, tal como umatorção de um em relação ao outro, ou caso se deixe cair afonte de combustível 19 e sistema de célula de combustível12, aquela fonte de combustível 10 pode ser automaticamenteseparada do sistema de célula de combustível com uma perdamínima de combustível. Em uma modalidade, conforme mostradona Figura 2A, o elemento de conexão 14 é um elemento tubularrígido que inclui uma primeira seção de parede delgada 20 euma segunda seção de parede delgada 22. Estas seçõesadelgaçadas 20,22 são configuradas de modo tal que o elementode conexão 14 tem uma maior probabilidade de se quebra nasseções delgadas 20,22 ou no(s) entalhe(s) mostrado(s) naFigura 2A, se for submetido a uma carga devido às paredesestruturalmente mais fracas do elemento de conexão 14 nestasseções. A carga à qual as seções 20,22 se quebrarão édeterminada pela espessura das paredes nestas seções 20,22.
Embora sejam mostradas como tendo espessuras semelhantes, asseções 20,22 podem ter paredes de espessuras diferentes, demodo que uma delas se quebrará com um impacto menor ou ambasse quebrarão com um impacto maior. Além disso, os versados natécnica observarão que somente uma seção de parede delgada20,22 pode ser incluída com o elemento de conexão 14. Alémdisso, seções enfraquecidas 20,22 podem ser produzidas dematerial diferente do material do resto do elemento deconexão 14, de um material mais friável, por exemplo. Nestamodalidade, a separação da fonte de combustível 10 e sistemade célula de combustível 12 é permanente, isto é, a fonte decombustível 10 não poderá mais ser reconectada devido àdeformação plástica do elemento de conexão '14 em uma ou nasduas seções 20, 22.
A fim de se minimizar a perda de combustível do sistema,o elemento de conexão 14 inclui em diversos locais elementosinterruptores de combustível ou elementos absorventes decombustível 23a-d. Os elementos interruptores de combustível23a, 23b, 23c, 23d podem ser fibrosos ou material de cara ouconsistir em válvulas (mostradas na Figura 2C) que sãoconfiguradas de modo a reduzir o fluxo de combustível. Oselementos interruptores de combustível 23a-d, tais comocargas ou espumas de células abertas, podem ter nelespraticados um ou mais furos para o controle dapermeabilidade. Os materiais exemplares adequados incluemmateriais capilares descritos no pedido de patente '793, jáincorporado ao presente documento a título de referência.Conforme mostrado na Figura 3a, exemplos de válvulasapropriadas para uso como elementos interruptores decombustível 23a, 23b, 23c, 23d incluem uma válvula de uma via53a, tal como válvulas em bico de pato em que a forçaproveniente do fluxo de combustível normalmente mantém aválvula aberta. Se o fluxo é interrompido, as válvulas sefecharão. Pode ser usada qualquer válvula de fluxo de umavia. Também mostrada na Figura 3a é uma válvula de detenção53b, em que um pino 55 ou estrutura semelhante em uma metadeda válvula 53b é forçado contra um elemento de vedação 56 emuma segunda metade de válvula 53b para permitir que o fluidocorra através da válvula. Se a válvula é separada, então oelemento de vedação 56 é forçado à frente para interromper ofluxo do fluido. Alternativamente, a válvula de detenção 53bpode ser usada sem um pino, se a força do fluxo de fluido forsuficiente para manter aberto o elemento de vedação 56. Emoutras palavras, o fluido correria através da válvula dedetenção 53b na direção do elemento vedação 56. Conformemostrado na Figura 3b, um outro exemplo de uma válvulaadequada para uso como meios de interrupção de combustível23a, 23b, 23c, 23d consiste em qualquer uma das válvulasseparáveis 53c conforme mostrado e descrito no pedido Λ949,já incorporado ao presente documento a título de referência.Estas válvulas geralmente incluem duas metades, cuja primeirametade 54a poderia estar localizada no interior da primeiraseção de parede delgada 20 ou na segunda seção de parededelgada 22. NO entanto, somente é necessária uma seção deparede delgada. A segunda metade 54b de uma válvula separávelpoderia estar localizada nas porções de paredes mais espessasdo elemento de conexão 14 adjacentes à seção 20 ou 22. Quandoestas duas metades de uma válvula separável são separadas, ocombustível não poderá mais atravessá-las.
Em uma outra modalidade, conforme mostrado na Figura 2B,o elemento de conexão 14 inclui uma porção do lado da fonte14a, e uma porção do lado do sistema 14b conectadas na junta17. A junta 17 é de preferência, uma junta de encaixe porpressão, tal como um sistema de detenção mostrado, mas podetambém consistir em qualquer outro tipo de junta nãopermanente conhecida na técnica. Uma gaxeta 7, tal como umanel em 0 é também usado, de preferência, com a junta 17 paraassegurar uma vedação estanque a fluido entre as porções 14ae 14b. A quantidade de sobreposição das porções 14a e 14bserá ditada pela quantidade de força necessária para causar aseparação. Nesta modalidade, a separação não precisa serpermanente, uma vez que em muitos casos a porção 14a e 14bpodem ser simplesmente comprimidas de volta à posiçãoconectada. No entanto, se for submetida a um impacto maior, ajunta 17 pode ser danificada irreparavelmente, dependendo dotipo e da direção da carga.
Se for submetida a uma carga, a junta 17 é o ponto maisprovável de separação, permitindo assim que os elementosinterruptores de combustível 23a e 23b, que consistirão emcargas ou válvulas conforme descrito acima, minimizem ovazamento de combustível. Além disso, nesta modalidade, oselementos interruptores de combustível 23a e 23b incluemfuros 21 que os atravessam. Os furos 21 permitem a passagemmais fácil do combustível através dos elementos deinterrupção de combustível 23a e 23b quando a fonte decombustível ainda não está danificada. Além disso, é incluídoum caminho de capilaridade 19. O caminho de capilaridade 19 éuma porção do material para uso como elementos interruptoresde combustível 23a e 23b que se estende do canal de fluxo atéuma área fora do canal de fluxo. Conforme mostrado na Figura2A, por exemplo, o caminho de capilaridade 19 se estende docaminha de fluxo, através do alojamento da válvula 26 e devolta à fonte de combustível 10. 0 combustível que atravessapor capilaridade o caminho de capilaridade 19 pode serdesviado para qualquer ponto no interior da fonte decombustível. Em uma modalidade, por exemplo, a fonte decombustível 10 pode incluir um revestimento externo duro, umabexiga inflável interna contendo o combustível, e um vão ouespaço entre eles (não-mostrado). 0 caminho de capilaridade19 pode desviar o combustível do caminho de fluxo para o vãoou para a bexiga.
Uma outra modalidade do elemento de conexão 14 émostrada na Figura 2C. Neste caso, o elemento de conexão 14compreende uma seção adelgaçada única 20 com um entalheopcional definido nela. Os dois componentes de válvula 24 e26 estão localizados próximos um do outro para minimizar ovolume entre eles. É preferível que os componentes de válvula24, 26 estejam localizados o mais próximo um do outro que forpraticável. 0 espaço no interior do elemento de conexão 24 eentre os dois componentes de válvula são de preferênciapreenchidos com materiais absorventes, tais como 23a.
Uma outra modalidade de conexão 14 é mostrada nasFiguras 2D (i)-(ii), em que os componentes de válvula 24 e 26cada um d contém uma válvula de detenção de uma via em seuinterior. 0 elemento de conexão 14 é uma luva tubular que sestende um dos componentes de válvula. 0 outro componente deválvula tem ganchos verticais 30, que são adaptados para seconectar ao gancho 32 na luva tubular/elemento de conexão 14.Quando engatados, os ganchos 30 e 32 retêm os componentes deválvula entre si para estabelecer o caminho de fluxo F,mostrado na Figura 2D (ii) . A luva tubular/elemento deconexão 14 tem, de preferência, pelo menos uma seçãoadelgaçada, um entalhe, 34, por exemplo, que possa se quebrarpor impacto. Opcionalmente, o gancho 30 pode também ter umaseção adelgaçada, um entalhe 36, por exemplo, que pode sequebrar por impacto. Uma vantagem desta modalidade consisteno fato de que quando o elemento de conexão 14 (ou gancho 30)se quebra, a vedação interna provida pela válvula de detençãocontida no interior de cada um dos componentes de válvulaveda o fluxo do combustível. Os materiais absorventes decombustível 38 podem ser providos conforme mostrado paraabsorver combustível residual.
Há vantagens secundárias que precisam ser consideradasquando se seleciona o elemento de conexão 14. Em um exemplo,um elemento de conexão mais comprido, conforme mostrado naFigura 2A, por exemplo, tem um volume relativamente maior quepode conter combustível. Por outro lado, as seçõesadelgaçadas são bem definidas. Em um outro exemplo, umelemento de conexão mais curto, tal como o mostrado na Figura2C, por exemplo, tem um volume relativamente menor, mas há umnúmero menor de seções adelgaçadas.
Em uma outra modalidade, conforme mostrado na Figura 4,a fonte de combustível 10 é conectada operativamente aosistema de célula de combustível 12 por meio de um elementode conexão flexível 114. 0 elemento de conexão flexível 114conecta de modo operativo a fonte de combustível 10 aosistema de célula de combustível 12, de modo que ocombustível contido no interior da fonte de combustível 10possa ser transferido entre a fonte de combustível 10 e osistema de célula de combustível 12 através de um componentede válvula do lado da fonte 24 e um componente de válvula dolado do sistema 26, análogo aos descritos acima no tocante àFigura 1. O elemento de conexão flexível 114 é, depreferência, um elemento tubular flexível fabricado dequalquer material flexível conhecido na técnica, tal como deborracha ou de metais de paredes finas e plásticos que têmparedes lisas, tal como é mostrado na Figura 4, ou paredescorrugadas, tal como mostrado na Figura 4A. Nesta modalidade,o elemento de conexão 114 é fabricado de modo a resistir auma carga, tal como por torção da fonte de combustível 10 notocante ao sistema de célula de combustível 12, ou caso sedeixe cair a fonte de combustível 10 e/ou o sistema de célulade combustível 12. Além disso, o elemento de conexão 114 podeincluir uma seção distensível 115 que compreende umamultiplicidade de dobras. Em resposta a um impacto, a seção115 se estende desdobrando as dobras. Uma vantagem de umaseção distensível 115 consiste no fato de que ela cede paraabsorvem parte do impacto mantendo, no entanto, uma vedaçãodo fluido. O elemento de conexão 114 pode fazer pare da fontede combustível ou parte da célula de combustível ou dodispositivo equipado com uma célula de combustível. 0elemento de conexão pode ser uma parte separada e serconectável tanto ao cartucho de combustível como à célula decombustível/dispositivo.
Para se sustentar e estabilizar a conexão da fonte decombustível 10 ao sistema de célula de combustível 12, provê-se, de preferência, também uma segunda conexão rígida 105. Aconexão rígida 105 pode ser qualquer tipo de conexãoconhecida na técnica, tal como de ajuste por pressão,lingüeta liberável ou semelhante. É preferível que se forprovida uma conexão rígida 105, nenhum combustível sejatransferido entre a fonte de combustível 20 e o sistema decélula de combustível 12 através da conexão rígida 105,embora, conforme os versados na técnica observarão, a conexãorígida 105 pode ser fabricada de modo a refletir a conexãoflexível 114 ou uma conexão rígida de quebrar 14 conformedescrito acima no tocante às Figuras 1 e 2.
Alternativamente, a conexão rígida 105 pode tambémincluir fios elétricos ligando um sensor 107 e um controlador118. O controlador 118 pode ser qualquer tipo de controladorconhecido na técnica, tal como um microprocessador ou chip. 0sensor 107 pode ser qualquer tipo de sensor conhecido natécnica capaz de detectar se uma fonte de combustível 10sofreu ou não um impacto, tal como um acelerômetro. Um tipode acelerômetro apropriado é um sensor piezelétrico, que é umelemento de estado sólido que produz uma carga elétricaquando exposto a impactos. Além disso, o sensor piezelétricopode também ser configurado para medir uma força ou forçasatuando sobre a fonte de combustível ou sobre o sistema decélula de combustível. Caso se deixe cair uma fonte decombustível 10, o sensor 107 reconheceria a aceleração esinalizar ao controlador 1128 para agir, tal como paraparalisar uma bomba 103 que puxa o combustível da fonte decombustível 10 para dentro do sistema de célula decombustível 12 ou para paralisar válvulas de fluxo na fontede combustível ou o sistema de célula de combustível.Sensores piezelétricos adequados são disponíveis de diversasfontes, incluindo de PCB Piezotronics. Alternativamente, osfios elétricos 113 podem simplesmente completar um circuitoque permite que a bomba 103 funcione. Se os fios elétricos113 forem desconectados, isto é, se a conexão rígida 105 forquebrada devido a forças de impacto, então o circuitocompletado pelos fios elétricos 113 é também interrompido,paralisando assim a bomba 103.
Uma outra modalidade da presente invenção é mostrada naFigura 5. Nesta modalidade, uma fonte de combustível 210 éconectada a um sistema de célula de combustível 212 porinserção de pelo menos uma porção de fonte de combustível 210em uma área de conexão 214 de uma carcaça 217 do sistema decélula de combustível 212. A carcaça 217 é, de preferência,uma carcaça de plástico ou metal de um dispositivo, tal comoum computador laptop ou um PDA. A carcaça 217 também incluium ou mais elementos de célula de combustível tais como umapilha de células de combustível (não-mostrada).
Conforme se pode ver na Figura 5A, a área de conexão 214é, de preferência, uma abertura rasa semelhante a uma fendada carcaça 217. A área de conexão 214 inclui um orifício deválvula do lado do sistema 226 para acolher uma válvula dolado da fonte 224 na fonte de combustível 210 para transferiro combustível entre a fonte de combustível 210 e o sistema decélula de combustível 212. 0 orifício 226 pode sersimplesmente um orifício de recepção para a válvula 224 ou ametade do lado da fonte de uma válvula separável, conformedescrito acima, e no pedido ^949, já incorporado ao presentedocumento a título de referência. É preferível que uma gaxeta240, tal como um anel em O seja posicionada entre o orifício226 e a válvula 224 para estabelecer uma vedação estanque afluido. A válvula 224 inclui, também de preferência, umaporção flutuante para facilitar o auto-alinhamento durante oprocesso de inserção e também para absorver o impacto dascargas laterais.
A fonte de combustível 210 é adaptada para ser inseridana área de conexão 214, tal como por deslizamento, e sermantida em seu interior. As presilhas 262 podem ser quaisquerpresilhas autoliberadoras adequadas conhecidas na técnica,tais com presilhas de mola, presilhas laterais, guarnições dear, um colar com uma porção deformável, imãs fracos, ousemelhantes. As depressões 260 são configuradas de modo aacolher hastes 250 na fonte de combustível 210 que inclui depreferência tampas 252 de modo que as presilhas de mola 262possam agarrar as tampas 252 para uma fixação mais firme. Astampas 252 incluem também, de preferência, uma porção afusadacomo uma guia para guiar as hastes 250 mais prontamente nasua posição. Como a área de conexão 214 é relativamente rasa,a fonte de combustível 210 pode ser puxada para fora da áreade conexão 214. Devido a uma parte relativamente pequena desobreposição da área de conexão 214 e fonte de combustível210, as paredes da área de conexão 214 não inibirão a remoçãoda fonte de combustível 210 ou danificarão a fonte decombustível 210 se ocorrer qualquer movimento de torção.
Opcionalmente, as hastes 250 podem ser enfraquecidas naproximidade das tampas 252, com entalhes mostrados na Figura5B, por exemplo, ou por desbaste, de modo que as hastes 250se quebrem se forem expostos a forças de carga lateral. Aconstante de elasticidade das presilhas de mola 262° é depreferência selecionada de modo tal, que, se a fonte decombustível 210 for submetida a uma carga, a fonte decombustível 210 possa ser ejetada da área de conexão 214 comum mínimo de dano à área de conexão 214 de modo que a fonte210 possa ser então novamente inserida ou então possa serprovida uma nova fonte de combustível. Em uma outramodalidade, em que a parte estreita da haste 250 éenfraquecida, a parte estreita de 250 poderia ser projetadade modo a se quebrar de modo que um outro cartucho não possaser inserido, pois uma parte da haste 250 se encontra aindana célula de combustível. Além disso, a força necessária paraliberar as hastes 250 das presilhas 252 poderia ser projetadapara produzir a liberação a uma determinada força que nãodanificaria nem a válvula 224 nem a célula de combustível212. Quando esta força fosse ultrapassada, as hastes 250 sequebrariam, e não permitiriam que um outro cartucho 210 fosseinserido nas presilhas 252.
Além disso, a separação da fonte de combustível 210resulta na separação da válvula do lado da fonte 224 doorifício 22 6 de tal modo que impeça a continuação datransferência do combustível entre a fonte de combustível 210e o sistema de célula de combustível 212. Em uma modalidade,por exemplo, a válvula 224 pode ser uma válvula de detenção,tal como mostrado na Figura 3a. Em tal modalidade, o orifício226 pode incluir uma saliência rasa, pino ou agulha 227 queempurrasse e abrisse um elemento de vedação na válvula 224para permitir que o combustível corresse através da válvula224 e para dentro do orifício 226. Uma vez produzida aseparação, a saliência 227 é removida da válvula 224 e oelemento de vedação fecha a válvula 224 desligando assim ofluxo de combustível. Embora a área de conexão 214 seja, depreferência, rasa, o comprimento da saliência 227 pode serselecionado de modo tal que o elemento de vedação no interiorda válvula 224 possa ser manipulado. Em uma outra modalidade,é usada uma válvula de passagem separável, tal como asdescritas nos pedidos Λ949 e »006. Em uma outra modalidade, opino 227 pode ser posicionado no interior da válvula 224, nocentro ou na proximidade do centro dela, por exemplo, pornervuras ou outros suportes. A válvula 224 está somenteaberta enquanto o pino 227 permanece na posição precisadeterminada pelos suportes. Se o pino 227 for deslocado daposição precisa, tal como devido a um impacto que quebre umdos suportes, o pino 227 não será mais capaz de manter aválvula 224 aberta.
Um sistema de ejeção alternativo é mostrado na Figura 6,que mostra uma vista em seção transversal do sistema deejeção tirado ao longo da linha A-A na Figura 5. A fonte decombustível 210 é operativamente conectada ao sistema decélula de combustível 212 de um modo análogo ao descrito notocante às Figuras 5 e 5a. Quando a fonte de combustível 210é inserida na área de conexão 214, as hastes 250 empurramcontra as molas 272 que são configuradas para inclinar ashastes 250 para fora. As hastes 250 são mantidas dentro dasaberturas 260 quando as presilhas de mola 260 se fecham sobreas tampas 252. Para se ejetar a fonte de combustível 210, umbraço de alavanca 270 ligado à fonte de combustível 210inclui diversas saliências 271 que se estendem para dentro deaberturas 260. É preferível que as saliências 271 sejam deformato em cunha embora elas possam ter qualquer outroformado adequado. Se a fonte de combustível 210 for impactadade tal modo que produza a depressão do braço de alavanca 270,as saliências 271 serão forçadas para dentro das aberturas260, entre as tampas 252 e as presilhas de mola 262. A medidaque as presilhas de mola 262 são liberadas, as molas depropensão 272 empurram as hastes 250 para fora, ejetandoassim a fonte de combustível 210. Como seria aparente aosversados na técnica, o número de combinações de hastes 250 epresilhas 252 pode variar de um até qualquer número,dependendo da resistência desejada da conexão. Além disso,não são necessárias hastes 250 separadas se a válvula 224 forconfigurada de modo a ser mantida em seu lugar por umapresilha 252 na vizinhança da conexão de válvula 224 aosistema de célula de combustível 212. Em outras palavras, emuma modalidade, a válvula 224 pode ser substituída por haste 250.
Em uma outra modalidade, conforme mostrado na Figura 7,uma fonte de combustível 310 é ligada a um sistema de célulade combustível 312 por inserção da fonte de combustível 310em uma área de conexão 314 na carcaça 317 do sistema decélula de combustível, de modo análogo à modalidade mostradana Figura 5. Nesta modalidade, a fonte de combustível 310inclui uma válvula 324 configurada para ser operativamenteconectada a um orifício 326 de modo tal que o combustívelpossa ser transferido da fonte de combustível 310 para aspilhas de células de combustível 309. A válvula 324 e oorifício 326 são análogos aos descritos acima no tocante àFigura 5.
A fonte de combustível 310 inclui um sensor 370. Épreferível que o sensor 370 seja um acelerômetro, embora osensor 370 possa consistir em qualquer tipo de sensorconhecido na técnica que indique uma aceleração súbita ou umimpacto, tal como um medidor de tensão. 0 sensor 370 é, depreferência, um acelerômetro piezelétrico que é conhecido natécnica. Os acelerômetros piezelétricos consistem geralmenteem um cristal piezelétrico tal como quartzo interposto entreum poste central e uma massa sísmica. Por aceleração, a massaproduz um esforço de cisalhamento a ser aplicado ao cristal.A intensidade da voltagem gerada por este esforço sobre ocristal corresponde à quantidade de aceleração. Além disso, osensor 370 pode também consistir em um acelerômetro simplesde massa de mola. O sensor 370 pode também estar localizadodentro do sistema de célula de combustível 312.
O sistema de célula de combustível 312 inclui ummecanismo de ejeção automático. Quando a fonte de combustível310 é empurrada para dentro da área de conexão 314 da carcaça317, esta ação de deslizamento empurra uma vareta 372mostrada na Figura 7A, conectada a uma mola de propensão 368para um batente 375 até um detentor 365b ser empurrado paradentro de uma fenda correspondente 365a disposta na vareta372. No seu estado neutro, a mola 368 é estendida na direçãodo exterior da carcaça 317, portanto a energia estáarmazenada no interior da mola comprimida 368.
O detentor 365b está localizado na extremidade de umbraço móvel 374 que está conectado ao batente 375 por meio deuma dobradiça 37 6. A dobradiça 376, que pode consistir emqualquer uma conhecida na técnica, é controlada por umcontrolador 318. 0 controlador 318, análogo ao controlador118 descrito acima, pode ser qualquer tipo de controladorconhecido na técnica, tal como um processador computador. 0controlador 318 se comunica com o braço móvel 374 por meio deuma ligação 364. 0 controlador 318 se comunica também com osensor 370 na fonte de combustível 310 por meio de contatoselétricos 315a, 315b. O controlador 318 é programado paracalcular a quantidade de aceleração da fonte de combustível310 a partir dos sinais que o controlador 318 recebe dosensor 370. SE a quantidade de aceleração exceder um nível delimiar, o controlador 318 envia um sinal para liberar o braço374 abrindo o mecanismo de dobradiça usando, por exemplo, umeletroímã para puxar o braço móvel 374 de modo o detentor365b seja liberado da fenda 365a. Alternativamente, adobradiça 37 6 pode ser fraca, de modo que o movimento doimpacto ou a aceleração propriamente possa soltar o detentor365b da fenda 365a. À medida que o braço móvel 374 gira paraabrir, o detentor 365b é removido da vareta 372. A mola 368libera sua energia armazenada e empurra a vareta 372 parafora, ejetando assim a fonte de combustível 310 da área deconexão 314. A mola 368 deve ser suficientemente robusta paraproporcionar um desengate rápido da fonte de combustível 310da célula de combustível 312. A válvula 32 é separada doorifício 326, interrompendo assim o fluxo de combustível.
Alternativamente, a fonte de combustível 310 não será capazde ser novamente inserida até o controlador 318 reajustar obraço 374. Será evidente aos versados na técnica que sistemasde ejeção e configurações alternativos conhecidos podemtambém ser usados e controlados pelo controlador 318.
Em um sistema de ejeção alternativo, o braço móvel 374pode estar localizado na fonte de combustível 310. Alémdisso, o braço móvel 374 pode ser atuado por qualquer métodoconhecido na técnica. Uma modalidade alternativa do sistemade ejeção, por exemplo, é mostrada na Figura 7B. Nestamodalidade, que é análoga em muitos sentidos à modalidademostrada na figura 7, a vareta 372 é ligada de modoestacionário à fonte de combustível 310. Em outras palavras,a vareta 372 é uma extensão da fonte de combustível 310. Umaporção central 373 do braço móvel 374 é ligada de modo fixo àvareta 372, tal como com um adesivo ou prendedores.
Uma extremidade livre do braço móvel 374 é configuradacom um detentor 365b que pode ser inserido no entalhecorrespondente 365a localizado no batente 375 na célula decombustível. 0 detentor 365b entra por pressão em posição noentalhe 365a quando a fonte de combustível 310 é inseridaadequadamente na área de conexão 314. Tal como na modalidadedescrita acima, a mola 368 é fixada ao batente 375. No seuestado neutro, a mola 368 se estende na direção do exteriorda carcaça 317, a energia é, portanto, armazenada na mola 368à medida que a mola 368 é comprimida na direção do batente375 pela inserção da fonte de combustível 310 na área deconexão 314. É preferível que seja disposta uma placa 378,tal como uma placa metálica ou plástica no terminal da mola368, de modo que a mola 368 seja comprimida de modo uniforme.Quando o braço móvel 374 é atuado, o detentor 365b é liberadodo entalhe 365a permitindo que a mola 368 empurre a fonte decombustível 310 para fora da área de conexão 314.
Nesta modalidade, o braço móvel 374 é fabricado, depreferência, de um material polimérico eletroativo (EAP).Conforme é conhecido na técnica, os EAPs respondem a estímuloelétrico apresentando um deslocamento significativo noformato ou tamanho; "músculos artificiais" é o termofreqüentemente usado para descrever este aspecto dos EAPs.Qualquer tipo de EAP pode ser usado, inclusive, semlimitação, polímeros ferro-elétricos, polímeros restritoseletrostaticamente, elastômeros de enxerto eletro-restritivos, elastômeros eletro-viscoelásticos, compósitos depolímero ionomérico-metal, polímeros condutores, e nanotubosde carbono. À medida que se faz passar eletricidade atravésdo braço móvel 374, o braço móvel 374 se deforma. Aeletricidade para desencadear a deformação pode se originarde qualquer fonte, tal como de uma bateria (não-mostrada)cujo fluxo de corrente é controlado pelo controlador 318. Noentanto, a corrente elétrica para atuar o braço móvel 374 é,de preferência, grada por . um cristal piezelétrico 380disposto em contato com o braço móvel 374. Se o cristalpiezelétrico 380 for submetido a uma carga, tal como de umaaceleração ou de um impacto, o cristal 380 é comprimido entreo braço móvel 374 e a vareta 372. Conforme é conhecido natécnica, a compressão ou o impacto aplicado a um cristalpiezelétrico tal como o cristal 380 gera uma corrente na suasuperfície. Esta corrente aciona o braço móvel 374 afastando-o do entalhe 365a para permitir que a mola 368 ejete a fontede combustível 310. Conforme será reconhecido pelos versadosna técnica, o braço móvel 374 fabricado de um EAP pode tambémser usado na modalidade mostrada na Figura 7A, em vez de umbraço rígido com dobradiça. Durante o processo de inserção dafonte de combustível, uma corrente elétrica pode ser enviadapelo dispositivo hospedeiro para acionar o braço 374. 0 braço374 pode ser suficientemente flexível para se dobrar durantea inserção.
Alternativamente, podem ser usadas as conexões em buracode fechadura em vez de sistema de detentor 365, de modo que avareta 372 deve seguir um trajeto predeterminado para umafixação segura. Ou a porção de vareta 372 ou a de buraco defechadura deve ser girada para permitir o desengate.
Alternativamente, a porção em buraco de fechadura poderia serperfurada, de modo que uma haste dele se quebre quando de umimpacto. Além disso, conforme se tornará aparente aosversados na técnica, tal sistema de ejeção pode serapropriado para uso em um recesso, conforme discutido acima,ou simplesmente na superfície do sistema de célula decombustível 312 se as conexões forem suficientementesustentadas para impedir o desengate acidental a uma forçaabaixo de um nível de limiar.
Alternativamente, o componente de válvula 324 e/ou 326pode consistir em válvulas solenóides elétricas que sãocontroladas pelo controlador 318. Quando a aceleraçãodetectada pelo sensor 370 exceder um limiar predeterminado, ocontrolador 318 envia um sinal elétrico ou corrente parafechar ou um dos componentes de válvula 324, 326 ou ambos.
Alternativamente, tanto a válvula solenóide 324, 326 como omecanismo de ejeção mostrado na Figura 7A podem ser acionadosjuntos ou em uma seqüência predeterminada. Opcionalmente, umabomba (não-mostrada) para extrair o combustível da fonte decombustível 310 para dentro das pilhas de combustível 309pode receber sinais do controlador 318 para se desligar.
Nesta modalidade, o circuito que fornece a corrente paramanter aberta a válvula de solenóide 324, 326 é somentecompletado quando a fonte de combustível 310 estáadequadamente inserida na área de conexão 324. Por impacto, afonte de combustível 310 é ejetada e o circuito que controlaa válvula de solenóide 324, 326 é quebrado, interrompendoassim o fluxo de combustível através dele. Opcionalmente, ocontrolador 318 pode incluir um monitor de modo que umusuário possa ser aconselhado a inspecionar todas assuperfícies depois de um impacto, antes de tentar inserir umanova fonte de combustível 310. Dependendo do nível deaceleração medido, o controlador 318 poderia manter todas asválvulas de fluxo fechadas ou poderia rejeitar a reinserçãoda fonte de combustível ou a inserção de uma nova fonte decombustível, se a aceleração exceder um nível predeterminado.
Outros dispositivos de retenção adequados são descritosno pedido de patente provisório de propriedade comum U.S. N0de Série 60/699.685, intitulado "Fuel Supply With ImprovedConnecting Valve", depositado em 18 de julho de 2005, e éintegralmente incorporado ao presente documento a título dereferência.
Embora seja evidente que as modalidades ilustrativas dainvenção descritas no presente documento atingem os objetivosda presente invenção, os versados na técnica observarão quenumerosas modificações e outras modalidades podem serintroduzidas. Além disso, característica(s) e/ou elemento(s)de qualquer modalidade podem ser usados individualmente ou emcombinação com outra(s) modalidade(s). Portanto, deve ficarsubentendido que as reivindicações apensas se destinam aabranger todas tais modificações e modalidades, que incidamno espírito e no âmbito da presente invenção.
Claims (37)
1. Fonte de combustível conectável a um sistema decélula de combustível, caracterizada pelo fato de quecompreende:um conector de fonte de combustível configurado paraconectar a fonte de combustível ao sistema de célula decombustível, carregando o sistema de célula de combustível umequipamento eletrônico; emeios para separar automaticamente a fonte decombustível do sistema de célula de combustível em resposta auma força externa
2. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda meios paraminimizar ou interromper o fluxo de através do conector defonte de combustível depois da separação.
3. Fonte de combustível conectável a um sistema decélula de combustível, caracterizada pelo fato de quecompreende:um conector de fonte de combustível conectando a fontede combustível ao sistema de célula de combustível,carregando o sistema de célula de combustível um equipamentoeletrônico, sendo pelo menos uma porção do conector de fontede combustível quebrável por impacto.
4. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-3, caracterizada pelo fato de que uma espessura de parede daporção quebrável é inferior a uma espessura de parede geraldo conector.
5. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-3, caracterizada pelo fato de que a porção quebrável é feitade um material diferente do restante do conector de fonte decombustível.
6. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-3, caracterizada pelo fato de que a porção quebrávelcompreende uma junta de uma porção de conexão do lado dafonte de combustível com uma porção de conexão do lado dosistema de célula de combustível.
7. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende ainda umaválvula para interromper o fluxo do combustívelsubstancialmente quando a porção quebrável da fonte decombustível se quebra.
8. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a válvula é disposta nointerior do conector da fonte de combustível.
9. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a válvula atravessa oconector de fonte de combustível.
10. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a válvula é selecionada dogrupo que consiste em uma válvula de detenção, uma válvula embico de pato, uma válvula de solenóide e uma válvula depassagem separável.
11. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende ainda ummaterial de carga para minimizar o fluxo de combustívelatravés da porção quebrável.
12. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que compreende ainda pelomenos um furo disposto através do material de carga.
13. Fonte de combustível conectável a um sistema decélula combustível, caracterizada pelo fato de quecompreende:uma área de conexão à fonte de combustível no sistema decélula de combustível, sendo a fonte de combustívelconfigurada de modo a ser inserida no interior da área deconexão à fonte de combustível, eum sistema de ejeção de fonte de combustível adaptadopara ejetar a fonte de combustível depois da aceleração dafonte de combustível.
14. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o sistema de ejeção defonte de combustível compreende um ejetor para expelir afonte de combustível do sistema, compreendendo o ejetor umatuador de polímero eletroativo.
15. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-14, caracterizada pelo fato de que o atuador poliméricoeletroativo é introduzido em uma corrente a partir de umcristal piezelétrico.
16. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-13, caracterizada pelo fato de que o sistema de ejeção defonte de combustível compreende um controlador, um sensor eum ejetor para expelir a fonte de combustível do sistema decélula de combustível.
17. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-16, caracterizada pelo fato de que o sensor é pelo menos umde um acelerômetro ou um medidor de tensão.
18. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-16, caracterizada pelo fato de que o controlador é umprocessador.
19. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-16, caracterizada pelo fato de que compreende ainda ummaterial de carga para minimizar o fluxo do combustível.
20. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-16, caracterizada pelo fato de que compreende ainda umaválvula configurada para interromper o fluxo de combustívelatravés da área de conexão.
21. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-20, caracterizada pelo fato de que a válvula é selecionada dogrupo que consiste em uma válvula de detenção, uma válvula embico de pato, uma válvula de solenóide e uma válvula depassagem separável.
22. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-16, caracterizada pelo fato de que o ejetor compreende umamola.
23. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-16, caracterizada pelo fato de que o ejetor compreende umavareta.
24. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação- 16, caracterizada pelo fato de que o ejetor compreende umahaste que tem uma tampa e um sistema de presilha para prendera tampa no seu interior.
25. Fonte de combustível conectável a um sistema decélula de combustível, caracterizada pelo fato de quecompreende:um travamento entre a fonte de combustível e o sistemade célula de combustível, carregando o sistema de célula decombustível um equipamento eletrônico, mantendo o travamentoa fonte de combustível em posição quando inserido no sistemade célula de combustível, e o travamento é liberado quandouma força que excede um limiar predeterminado é aplicada àfonte de combustível.
26. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de que compreende ainda:uma mola de propensão disposta entre a fonte decombustível e o sistema de célula de combustível; eum mecanismo de descarga adaptado para liberar otravamento, sendo que, quando o travamento é liberado, a molade propensão separa a fonte de combustível do sistema decélula de combustível;
27. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de que desliza para dentro de umafenda no sistema de célula de combustível.
28. Fonte de combustível conectável a um sistema decélula de combustível, caracterizada pelo fato de quecompreende um conector de tubo flexível e uma válvula paracontrolar a transferência de um combustível da fonte decombustível através do conector de tubo flexível, absorvendoo conector de tubo flexível pelo menos alguma de uma forçaexterna durante um impacto à fonte de combustível.
29. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 28,caracterizada pelo fato de que o conector de tuboflexível é ondulado.
30. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de que compreende ainda umconector rígido conectando a fonte de combustível ao sistemade célula de combustível.
31. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-30, caracterizada pelo fato de que compreende ainda fioselétricos dispostos no conector rígido.
32. Fonte de combustível, de acordo com a reivindicação-31, caracterizada pelo fato de que os fios elétricos conectamum sensor na fonte de combustível a um controlador na célulade combustível.
33. Sistema de célula de combustível, caracterizado pelofato de que compreende uma célula de combustível, uma fontede combustível e um acelerômetro, controlando a saída doacelerômetro o fluxo de combustível entre a fonte decombustível e a célula de combustível.
34. Sistema de célula de combustível, de acordo com areivindicação 33, caracterizado pelo fato de que oacelerômetro controla uma válvula de fluxo na fonte decombustível.
35. Sistema de célula de combustível, de acordo com areivindicação 33, caracterizado pelo fato de que oacelerômetro controla uma válvula de fluxo na célula decombustível.
36. Sistema de célula de combustível, de acordo com areivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a saída doacelerômetro ejeta a fonte de combustível do sistema decélula de combustível.
37. Sistema de célula de combustível, de acordo com areivindicação 36, caracterizado pelo fato de que compreendeainda um retentor feito de um polímero eletroativo, retendo oretentor a fonte de combustível no sistema de célula decombustível, e sendo o retentor acionável pela saída doacelerômetro.
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Families Citing this family (11)
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Family Cites Families (41)
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|---|---|---|---|---|
| US4261956A (en) | 1979-06-13 | 1981-04-14 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Cartridge for gas generator |
| US4483359A (en) * | 1982-09-27 | 1984-11-20 | Railhead Corp. | Pull away spill guard |
| JPS6262765A (ja) * | 1985-09-14 | 1987-03-19 | Canon Inc | インクカ−トリツジ着脱装置 |
| US4950914A (en) * | 1987-03-30 | 1990-08-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Collision detection system for a vehicle |
| DE4126107C2 (de) * | 1991-08-07 | 1993-12-16 | Bosch Gmbh Robert | Beschleunigungssensor und Verfahren zur Herstellung |
| US5256335A (en) * | 1992-11-09 | 1993-10-26 | Shell Oil Company | Conductive polyketone polymers |
| US5982573A (en) | 1993-12-15 | 1999-11-09 | Hewlett-Packard Company | Disk drive and method for minimizing shock-induced damage |
| US5456027A (en) * | 1994-04-08 | 1995-10-10 | Vincent G. Tecchio | Athletic shoe with a detachable sole having an electronic breakaway system |
| US5542445A (en) * | 1995-04-20 | 1996-08-06 | Adams; George R. | Temperature and impact sensitive safety valve |
| US5791366A (en) * | 1996-01-16 | 1998-08-11 | Preece Incorporated | Frangible quick disconnect coupling |
| US5945231A (en) | 1996-03-26 | 1999-08-31 | California Institute Of Technology | Direct liquid-feed fuel cell with membrane electrolyte and manufacturing thereof |
| US6131445A (en) * | 1997-10-10 | 2000-10-17 | Ford Motor Company | Fuel tank sensor assembly |
| US5992008A (en) | 1998-02-10 | 1999-11-30 | California Institute Of Technology | Direct methanol feed fuel cell with reduced catalyst loading |
| JP4042273B2 (ja) * | 1999-10-20 | 2008-02-06 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池車両 |
| US6321769B2 (en) * | 2000-01-21 | 2001-11-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Injection pressure sensor sealing mechanism |
| JP4271347B2 (ja) * | 2000-06-12 | 2009-06-03 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池車両の燃料遮断装置 |
| US6577960B1 (en) * | 2000-07-13 | 2003-06-10 | Simmonds Precision Products, Inc. | Liquid gauging apparatus using a time delay neural network |
| US6447945B1 (en) * | 2000-12-12 | 2002-09-10 | General Atomics | Portable electronic device powered by proton exchange membrane fuel cell |
| US20020076602A1 (en) | 2000-12-18 | 2002-06-20 | More Energy Ltd. | Direct liquid fuel cell and a novel binary electrode therefor |
| US6554877B2 (en) | 2001-01-03 | 2003-04-29 | More Energy Ltd. | Liquid fuel compositions for electrochemical fuel cells |
| US6773470B2 (en) | 2001-01-03 | 2004-08-10 | More Energy Ltd. | Suspensions for use as fuel for electrochemical fuel cells |
| US6729703B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-05-04 | Accuride International, Inc. | Snap-in latch |
| JP3551939B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2004-08-11 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池車両 |
| JP4715056B2 (ja) * | 2001-07-31 | 2011-07-06 | ソニー株式会社 | 流体コネクタ |
| US20030035984A1 (en) | 2001-08-15 | 2003-02-20 | Colborn Jeffrey A. | Metal fuel cell system for providing backup power to one or more loads |
| US6686077B2 (en) | 2001-11-21 | 2004-02-03 | The Boeing Company | Liquid hetero-interface fuel cell device |
| US6808833B2 (en) * | 2002-01-22 | 2004-10-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fuel supply for a fuel cell |
| JP2003211982A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-07-30 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両の水素配管構造 |
| US20040076783A1 (en) * | 2002-10-22 | 2004-04-22 | Andrew Norman | Corrugated liquid and vapor carrying fuel tubes and method |
| US6758871B2 (en) | 2002-11-20 | 2004-07-06 | More Energy Ltd. | Liquid fuel compositions for electrochemical fuel cells |
| US7507491B2 (en) * | 2003-03-11 | 2009-03-24 | More Energy Ltd. | Self-contained fuel cell and cartridge therefor |
| JP3713496B2 (ja) | 2003-03-25 | 2005-11-09 | 株式会社東芝 | 電子機器および電子機器の電源制御方法 |
| US7172825B2 (en) * | 2003-07-29 | 2007-02-06 | Societe Bic | Fuel cartridge with flexible liner containing insert |
| US7762278B2 (en) * | 2003-07-29 | 2010-07-27 | Societe Bic | Valves for fuel cartridges |
| US7537024B2 (en) * | 2003-07-29 | 2009-05-26 | Societe Bic | Fuel cartridge with connecting valve |
| JP4412939B2 (ja) * | 2003-08-05 | 2010-02-10 | 三洋電機株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2005071713A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Toshiba Corp | 液体型燃料電池とこの電池で使用される燃料カートリッジ |
| US7055640B2 (en) | 2003-09-10 | 2006-06-06 | Ford Global Technologies, Llc | Fuel cut-off control system for a vehicle |
| US7115335B2 (en) * | 2003-10-31 | 2006-10-03 | Entegris, Inc. | Connector assembly for fluid transfer |
| US7156131B2 (en) * | 2003-12-01 | 2007-01-02 | Societe Bic | Method and apparatus for filling a fuel container |
| US7213400B2 (en) | 2004-10-26 | 2007-05-08 | Respironics In-X, Inc. | Liquefying and storing a gas |
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