專利名稱：氫氣產生器系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于從燃料例如氫硼化物使用催化劑產生氫氣的系統。更具體而言，本發明涉及一種用于產生氫氣的系統，該系統具有用于存儲燃料溶液和排出產物的體積交換系統和氫過濾系統。
背景技術：
氫是一種“潔凈燃料”，因為其可以在氫氣消耗裝置例如燃料電池或者內燃機中與氧氣反應產生能量和水。實際上在排氣中沒有產生其他反應副產物。結果，使用氫作為燃料有效地解決了許多使用基于石油的燃料時伴隨的環境問題。因此，安全和有效地存儲氫氣對于許多可以使用氫氣的用途來說是必要的。特別是，氫氣存儲系統的最小化體積、重量和復雜性是移動式應用中是重要的因素。
開發燃料電池作為包括許多受歡迎的電器消費品例如個人數據助理、手機和筆記本電腦的便攜式電器的蓄電池的替代品，依賴于找到一種方便和安全的氫源。產生氫氣供應、存儲和傳輸的小型系統的技術還沒跟上用燃料電池在最小化方面取得的進步。
用于小型應用的氫燃料電池需要是小型和輕質的，具有高比重氫存儲密度和能在任何取向操作。此外，其應當易于達到系統的氫流率和壓強控制，以滿足燃料電池的運行要求。
現有的氫存儲方案，其中包括壓縮氫和液態氫、氫化金屬合金和碳納米管，它們的特征在于難以在小型消費品用途應用。例如，壓縮氫和液態氫要求重的儲罐和用于存儲和傳輸的調節器，金屬氫化物要求額外的熱量來釋放它們存儲的氫，而碳納米管必須保持密封。
用于氫存儲器和產生器的備選方案包括稱為化學氫化物的化合物種類，例如堿金屬氫化物、堿金屬鋁氫化物和堿金屬硼氫化物。許多復合金屬氫化物包括硼氫化鈉、(NaBH4)的水解反應通常用于產生氫氣。
在這種應用中要求氫氣供應的穩定和連續性，構造能控制催化劑和氫化物燃料的接觸的氫氣產生裝置是可能的。這種產生器通常使用雙儲罐系統，其一用于燃料，另一用于排出的產物。氫氣產生反應在含有金屬催化劑和與兩個儲罐相連的第三室中進行。然而這種雙儲罐設計通常不是不依賴于取向的或者不符合小型化的要求。
本發明的目的在于提供一種裝有用于存儲燃料溶液和排出的產物的體積交換儲罐和包括氫氣過濾系統的便攜式氫氣產生器。這種裝置是不依賴于取向和小型的。此外，這種產生器可以使用那些使得產生器能自我調節燃料流和氫產量的減壓閥。
發明概述在美國專利申請序列號09/902900標題為“DifferentialPressure Driven Borohydride Based Generator，2001年7月11日提交，屬于本受讓人的專利，其內容在此整體引入本申請作為參考，將單個體積交換儲罐引入到氫氣產生器中作為燃料儲存器的一部分以向反應性燃料室進料。當燃料從燃料區耗費和硼酸鹽溶液回到硼酸鹽溶液區時，活動的隔離物滑動，使得原來被燃料占據的空間變成由硼酸鹽溶液占據。這對于降低存儲燃料和硼酸鹽溶液兩者所需的總體積具有明顯的益處。由于所述化學氫化物的水解反應是發熱的，硼酸鹽溶液通常以高于燃料溶液的溫度排出；活動的隔離物可以被設計為熱隔離的，以防止兩區域間的熱交換。然而，這種設計沒有提供不依賴于取向的操作。
本公開的體統的金屬氫化物燃料組分是水溶性的和在水溶液中穩定的復合金屬氫化物。合適的金屬氫化物的例子是具有通式MBH4的那些，其中M為選自元素周期表I族或者II族的堿金屬或者堿土金屬，例如鋰、鈉、鉀、鈣和鎂。這些化合物的例子包括，但不限于，NaBH4、LiBH4、KBH4、Ca(BH4)2和Mg(BH4)2。這些金屬氫化物可以混合物使用，但優選單獨使用。對于本發明的這些體系，優選的是硼氫化鈉(NaBH4)。硼氫化鈉可以溶于堿性水溶液中并幾乎不發生反應，且SBH燃料水溶液是不易揮發的和不會燃燒。這使得整體上和氫氣產生器內本身易于處理和傳輸。
硼氫化物化合物會和水反應產生氫氣和硼酸鹽，反應按照下面的化學反應進行
其中MBH4和MBO2分別表示金屬硼氫化物和金屬偏硼酸鹽。金屬硼氫化物分解產生氫氣和金屬偏硼酸鹽的速率取決于pH值，高pH值阻礙水解。因此，通常加入穩定劑(例如氫氧化鈉(NaOH))到復合金屬氫化物(例如硼氫化物)在水中的溶液里，以用作從中產生氫氣的燃料。
由于硼氫化鈉在室溫下的水解通常是緩慢的，可以使用加熱或者催化劑(例如酸和各種過渡金屬)來加速水解反應。來自鎳、鈷和鐵族的過渡金屬通常表現出最高的反應性，而金屬或者對應的金屬鹽或者金屬硼化物可以溶液或者懸浮液使用或者這些鹽、硼化物或者金屬可以由惰性基質承載。在此列出的實施方案中，催化劑室內含有固體催化劑(作為固體金屬或者金屬硼化物或者沉積在基質上)。
由這樣的穩定化的金屬氫化物溶液產生氫氣的工藝記載于美國專利申請號09/979362，2000年1月7日提交，標題為“A System ForHydrogen Generation”，該申請的內容在此將其全文引入作為參考。
氫氣產生過程得到的產物可以包括氫氣、硼酸鹽和水及其他物質。應當理解的是，特定尺寸以及操作溫度和系統壓力可以根據系統的所需應用和特定金屬氫化物溶液改變并適配，而不偏離本發明的預定意圖。
因此本發明包括一種氫氣產生器系統，其帶有具氫氣分離室和燃料存儲室的外殼和這些室的任一個或者兩個都可以含有氣體可透過膜以使氫氣通過該膜。本發明的另一特征是，具有燃料存儲室和氫氣分離室的體積交換容器，這些室的任一個或者兩者都可以具有位于其內的氣體可透過膜。作為再一特征可以是用于包容燃料材料的燃料容器，其可以具有位于其內部的氣體可透過膜以從該材料中分離任何氫氣。
附圖簡述
圖1是本發明中的氫氣產生器系統的布局的示意圖；圖2是本發明中的氫氣產生器系統的可選實施方案的示意圖；和圖3是關于本發明的氫氣產生器系統的另一實施方案的示意圖。
優選實施方案詳述在圖1中示出的本發明的實施方案中，氫氣產生器系統包括外殼10，其可以由相對高強度的材料構造，這對于實施本發明的意圖來說是必須的。在外殼10內形成了燃料存儲室12和氫氣分離室14，它們由柔性隔離物16分開。燃料存儲室12通常容納有反應性燃料溶液以產生氫氣，該燃料溶液是氫化物溶液并可以是經穩定的金屬氫化物例如硼氫化鈉。
所述柔性隔離物16可以是帶狀彈簧或柔性塑料的預成形片或者類似的材料，這些材料具有內在張力且可以在燃料存儲室12內的燃料溶液上保持所施加的壓力。當燃料存儲室12充滿了燃料溶液時，柔性隔離物16膨脹成高能量的“延伸”(extended)狀態。由于柔性材料16在燃料溶液耗盡時收縮，柔性材料回到其低能量狀態“初始”態，它壓迫燃料溶液并推動燃料溶液離開燃料存儲室和進入燃料導管18。
所述燃料導管18引導燃料溶液從燃料存儲室12到催化劑室22內的進入口20，該催化劑室22含有催化劑以增強燃料溶液的反應來產生氫氣。用于本實施方案的催化劑可以包括已知對本應用有用的各種催化劑并可以是釕金屬沉淀在金屬網孔上，其制備例如描述在PCT公開號WO 01/51410且標題為″System For Hydrogen Generation″。
所述反應導致氫氣的產生并伴隨形成了其他材料例如硼化物和水，它們將簡單地被稱為排出的燃料(discharged fuel)。這些在伴隨氫而產生的排出燃料通過輸出口24離開催化室22，并通過出口導管26，由此處排出燃料和氫氣進入氫氣分離室14。在氫氣分離室14內，氫氣從排出的燃料中分離并向上經過氫氣輸出口28以離開氫氣分離室14，在氫氣輸出口氫氣被收集并引導到終端使用裝置以從氫氣中獲得能量。
燃料關閉閥30可以存在于燃料導管18內，以起到關閉和/或控制從燃料存儲室14到催化劑室22的燃料溶液的流量，并對氫氣的產生施加手動或者自動控制。
第一氣體可透過膜32也存在于燃料存儲室12的上方區域，該氣體可透過膜使得氫氣可以通過氣體可透過膜32而阻止燃料溶液由此通過。合適的氣體可透過膜的例子包括那些已知對氫的透過性高于水的材料，例如硅橡膠、含氟聚合物或任何通常氫可透過的金屬膜例如鈀金合金。
因此，一旦由于燃料溶液的反應，任何自發地從燃料溶液中產生的氫氣存在和靜止在燃料存儲室12，該氫氣就會通過氣體可透過膜32并進入空間34，在此處氫氣通過排出導管36被抽走和/或氫氣可以通過柔性隔離物16內或者周圍的孔隙或者其他開口進入氫氣分離室14并繼續向上前進，以進入和離開氫氣分離室14，伴隨通常由燃料溶液通過在催化劑室22發生的反應來反應產生的氫氣并通過輸出口導管26進入氫氣分離室14。
第二氣體可透過膜33同樣優選位于氫氣分離室14，以允許室內的氫氣通過第二氣體可透過膜33和向外通過氫氣輸出口28，而阻止任何排出的燃料由此通過，由此該排出的燃料被容納在氫氣分離室14內，使得氫氣可以重新通過氫氣輸出口28，以供終端利用裝置使用。
氣態氫氣通過重力在氫氣分離室14中與排出燃料分離，而氣態氫氣透過第二氣體可透過膜33和氫氣輸出口28離開氫氣分離室14，以用于向終端利用裝置(例如筆記本電腦或者手機中的燃料電池)提供能量。
同樣的，在氫氣產生器系統的運行中，柔性隔離物16在燃料存儲室12內施加了力以通過推動燃料溶液通過催化劑室22來產生氫氣和排出燃料來引發反應。排出燃料進入氫氣分離室14和該排出燃料增加了柔性隔離物16的重量，使得繼續推動燃料溶液從燃料存儲室12向外通過催化劑室22，由此氫氣的產生得以繼續。
在圖2的示意圖中示出了本發明的另一實施方案，外殼10同樣構造為其中有燃料存儲室12和氫氣分離室14。在圖2實施方案中活動隔離物38位于燃料存儲室12和氫氣分離室14的中間，而其在外殼10內是可活動安置的。在燃料存儲室12內，第一柔性袋40由塑性材料例如尼龍構成，和其在第一柔性袋40內含有從排出口42排出的燃料溶液，使得燃料溶液可以進入燃料導管18和催化劑室22，在此發生反應和排出的燃料伴隨氫氣通過排出口導管26，由此進入到第二柔性袋44內的進入口42。第二柔性袋44優選由塑性材料例如尼龍構成。
第一柔性袋和第二柔性袋40、46的壁內分別裝有第一和第二氣體可透過膜窗48、50，使得氫氣可以上述方法和用于上述目的容易地通過第一和第二柔性袋40、46的壁。
作為圖2實施方式的另一特征，在氣體產生器系統運行時，活動隔離物38偏向第一柔性袋40，以在柔性袋40中產生和保持壓力來推動第一柔性袋中的燃料電池向外通過燃料導管18并由此通過催化劑室22。如圖2所示，這種偏移可由彈簧52產生，該彈簧位于外殼10和活動隔離物38之間，使得彈簧52可以在活動隔離物38上產生偏移。顯而易見地，也可以用其他方式來產生活動隔離物38的偏移，以在第一柔性袋40方向上推動燃料溶液排出第一柔性袋40外，以操作本發明的氣體產生器系統。
現在回到第一和第二氣體可透過膜窗48、50，第一氣體可透過膜窗48位于含有燃料溶液的第一柔性袋的壁上，且如上所述，形成了一些由于第一柔性包40內燃料溶液的存在引起的自發釋放出來的氫氣，和由此這些釋放出來的氫可以通過第一氣體可透過膜窗48離開第一柔性袋40進入位于柔性隔離物16和氣體可滲透膜32之間的空間34。然后所述釋放出的氫氣可以通過活動隔離物38內部或周圍的開口向外通過氫氣輸出口28，或者，借助分開的排出導管36排出，以用于向特定終端利用裝置提供電力。
以類似的方式，第二氣體可透過膜窗50位于第二柔性袋46的壁內，使通過在催化劑室22內發生反應產生的氫氣可以通過第二柔性袋46的壁，使得氫氣可以通過氫氣輸出口28，和同樣的，離開外殼10用于對一些終端利用裝置給電。
因此，在圖2的實施方案的運行中，彈簧52導致活動隔離物38的偏移推動第一柔性袋40使燃料溶液排出第一柔性袋40和進入燃料導管18，以通過催化劑室22來增強燃料溶液的反應產生氫氣，氫氣最終通過氫氣輸出口28離開外殼10。如圖2所示，偏移由彈簧52施加，但是，活動隔離物38可以由任何可以施加力壓迫燃料的裝置來驅動，例如簧壓板、充氣活塞或彈簧片。當第二柔性袋46充滿了排出燃料時，其可以在活動隔離物38上在某些方向施加額外的壓力來進一步推動其他燃料進入催化劑室22。
作為實施例，圖2的氫氣產生器系統由裝有氫氣輸出閥門的塑性氣密箱構造，并經過試驗性測試。氫氣輸出口28連接到一個50瓦的具有24瓦負荷的燃料電池上。為開始測試，由帶含氟聚合物膜的尼龍和聚丙烯層構造的空袋、第二柔性袋46，置入氫氣分離室14內并連接到艙壁附件上，該艙壁附件沿著外殼10延伸，以連接第二柔性袋46和來自催化劑室22的輸出口導管26。
另一袋、第一柔性袋裝滿了硼氫化鈉的水溶液并裝入外殼10內，占據燃料存儲室14的大部分，并壓縮裝有彈簧的活動隔離物38。這種壓縮在第一柔性袋40上產生了持續的壓力推動燃料流過輸出口42。第一柔性袋40通過一系列閥門連接到位于外殼10外面的催化劑室22的進入口20，這些閥門包括止回閥、球閥、螺線管操縱閥和針形閥。裝有彈簧的活動隔離物38保持在第一柔性袋40上的正向壓力。
燃料關閉閥30打開以允許燃料從第一柔性袋40通過催化劑室22以產生氫和硼酸鈉在水中的混合物。閥門30可以手動給電或者由直流電模塊給電。硼酸鹽和氫從催化劑室22排出到空的第二柔性袋46中。氫氣而不是硼酸鹽或者水通過第二氣體可透過膜窗50進入外殼10的內部，而硼酸鹽和水留在第二柔性袋46中。第二氣體可透過膜窗50阻止大的固體顆粒進入燃料電池，使得顆粒留在第二柔性袋46中。
使用壓力開關來調節外殼10內氫的壓力以防止壓力過度。當壓力達到預先設定的極限值時，螺線管操縱閥運行以關閉燃料到催化劑室22的流動并阻止氫氣的產生。當氫氣由外殼10排出后，螺線管操縱閥運行以恢復燃料的流動和氫氣產生。氫氣產生器保持約2-5psi的氫壓和隨后觀察可接受的負載。
現在來看圖3，這是本發明的另一實施方案的示意圖，其中將節流閥54插入到燃料管道18中，以控制催化劑室22內進行的反應。
因此，對于圖2實施方案，外殼10包括燃料存儲室12和氫氣分離室14，它們由活動隔離物38分離。該活動隔離物38還是通過彈簧52施壓，以推動燃料溶液通過燃料導管18并隨后通過催化劑室22，在此處產生氫氣和氫氣伴隨著排出的燃料流過輸出口導管26到第二柔性袋46的內部，在此氫氣靠重力分離通過氫氣輸出口28并進入壓力控制導管56。
但是，在圖3實施方案中，使用了節流閥54靠控制燃料從第一柔性袋40到催化劑室22的燃料溶液流量來控制催化劑室22內發生的反應，并含有其中具有通路58的閥體56。燃料在其前進通過燃料導管18時通過通路58，并因此靠控制通路58的橫截面就可以控制到達催化劑室22的燃料溶液的流量，和由此也控制在催化劑室22發生的反應。
因此，其中存在帶尖翼前緣62的閥操縱器60，該尖翼前緣進入通路58使得閥操縱器60對于通路58可以靠產生可變管口來控制通過通路58的燃料溶液流量。閥操縱器60的移動再由隔板64和壓力室66控制，使得壓力的變化造成閥操縱器的移動。彈簧67也用于增加節流閥54的敏感性。
壓力室66中的壓力由向外通過氫氣輸出口28的氫氣經由氫氣管道68建立。如圖3可以看出，氫氣導管68與壓力室66連通，而反壓控制閥70位于壓力室66下游側。
節流閥54的操作現在可以描述為控制在催化劑室22內發生的反應。一旦燃料靠第一柔性袋40內的壓力被推進通入催化劑室22內反應開始進行，產出的氫氣經氫氣輸出口28排出并經過氫氣導管68，以最終經下游氫氣輸出口72排出。
在氫氣經過壓力室66時，形成了由反壓控制閥70控制的壓力，使得在壓力室66中的壓力和由此閥操縱器60的位置通過經過氫氣導管68的氫氣控制。因此，在催化劑室22中發生的反應是自動調節的，也就是說，反應增加時，產生了額外的氫氣并增加了氫氣導管68中氫氣的流量，由此增加壓力室66中的壓力以推動閥操縱器的尖翼前緣62進一步阻礙通路58或者使流過燃料溶液的管口變得狹窄，使得燃料溶液的流量降低，減緩在催化劑室22內發生的反應。結果導致產生的氫氣量下降。在催化劑室22內的反應降低時，發生同樣的調節，產生的氫氣減少了，也就是說，然后增加通路58的有效面積，由此增加燃料溶液的流量并增加催化劑室22內的反應。
同樣的，在催化劑室22內的反應通過使用節流閥54進行調節，反應進一步通過調節產生的氫的流量轉化為反壓閥70的壓力得以建立。
上述給出的描述已經能使本領域技術人員更清楚地理解和實施本發明。這些描述不能被理解為對本發明范圍的限制，而僅為本發明幾個具有說明性和代表性的實施方案。例如，膜32、33、48和50已經描述為氣體可透過膜，以致氫氣從燃料材料或者排出的燃料中分離。許多對于氫氣是可透過的膜材料也是憎水的。在某一應用中，優選膜除了是氣體可透過的外也是憎水的。
權利要求
1.一種氫氣產生器系統，所述系統包括(a)外殼，具有氫氣分離室和燃料存儲室，并具有將氫氣分離室和燃料存儲室分隔開的隔離物，該燃料存儲室含有能反應產生氫氣的燃料材料；(b)催化劑室，含有催化劑以促進燃料材料的反應來產生氫氣和排出的燃料材料，(c)用于將燃料材料從燃料存儲室傳輸到催化劑室的燃料導管，和用于將排出的燃料材料從催化劑室傳輸到氫氣分離室的輸出口導管，(d)外殼內的氫氣輸出口，用于將氫從氫氣分離室排出，和(e)位于燃料存儲室或者氫氣分離室的至少一個的氣體可透過膜，使得氫氣能夠通過氣體可透過膜而阻止水溶液通過氣體可透過膜。
2.權利要求1的氫氣產生器系統，其中氣體可透過膜位于氫氣分離室內，使得氫氣能夠通過氣體可透過單元達到氫氣輸出口而阻止排出的燃料通過氣體可透過單元。
3.權利要求1的氫氣產生器系統，其中氣體可透過膜位于燃料存儲室內，使得氫氣能夠通過氣體可透過單元而阻止燃料材料通過氣體可透過單元。
4.權利要求1的氫氣產生器系統，其中氣體可透過膜位于氫氣分離室和氫氣存儲室兩者內，使得氫氣能夠通過氣體可透過單元而阻止水溶液通過氣體可透過膜。
5.權利要求1的氫氣產生器系統，其中所述隔離物由柔性材料構成。
6.權利要求5的氫氣產生器系統，其中所述隔離物的柔性材料具有內在張力以在包容在燃料存儲室內的反應物材料上產生壓力。
7.權利要求1的氫氣產生器系統，其中所述燃料導管還包括燃料閥以控制從燃料存儲室到室的反應物材料的流量。
8.一種氫氣產生器系統，所述系統包括(a)外殼，具有氫氣分離室和燃料存儲室，并具有將氫氣分離室和燃料存儲室分隔開的活動隔離物，該燃料存儲室裝有含有能產生氫氣的燃料材料的第一柔性袋，，和該燃料存儲室裝有第二柔性袋，(b)催化劑室，含有催化劑以促進燃料材料的反應來產生氫氣和排出的燃料材料，(c)用于將反應物材料從裝在燃料存儲室內的第一柔性袋傳輸到催化劑室的燃料導管，和用于將排出的燃料材料從催化劑室傳輸到裝在氫氣分離室的第二柔性袋的輸出口導管，(d)外殼內的氫氣輸出口，用于將氫從氫氣分離室排出，和(e)位于第一柔性袋或者第二柔性袋的至少一個的壁上的氣體可透過膜，使得氫氣能夠通過第一或第二柔性袋。
9.權利要求8的氫氣產生器系統，其中氣體可透過膜位于第二柔性袋的壁內，使得氫氣能夠通過氣體可透過膜從第二柔性袋達到氫氣輸出口而阻止排出的燃料材料通過氣體可透過膜到達氫氣輸出口。
10.權利要求8的氫氣產生器系統，其中氣體可透過膜位于第一柔性袋的壁內，使得氫氣能夠通過氣體可透過膜從第一柔性袋以離開外殼而阻止燃料材料通過氣體可透過膜。
11.權利要求8的氫氣產生器系統，其中氣體可透過膜位于第一和第二柔性袋兩者的壁內。
12.權利要求8的氫氣產生器系統，其中活動隔離物偏向燃料存儲室以推動燃料材料向外到催化劑室。
13.權利要求12的氫氣產生器系統，其中彈簧位于外殼內以使活動隔離物向燃料存儲室偏移。
14.權利要求1的氫氣產生器系統，其中第一和第二柔性袋由包括尼龍的塑性材料構造而成。
15.權利要求8的氫氣產生器系統，其中所述燃料導管還包括燃料閥以控制從燃料存儲室到催化劑室的燃料材料的流量。
16.一種氫氣產生器系統，所述系統包括(a)燃料存儲室，含有能產生氫氣的燃料材料，(b)氫氣分離室，(c)催化劑室，含有催化劑以促進燃料材料的反應來產生氫氣和排出的燃料材料，(d)用于將燃料材料從燃料存儲室傳輸到催化劑室的燃料導管，和用于將排出的燃料材料從催化劑室傳輸到氫氣分離室的輸出口導管，(e)氫氣導管，用于將氫從氫氣分離室排出，和(f)位于第一柔性袋或者第二柔性袋的至少一個的壁上的氣體可透過膜，使得氫氣能夠通過第一或第二柔性袋，(g)位于燃料導管的節流閥，用于控制從燃料存儲室到催化劑室的燃料材料的流量，所述節流閥響應流過氫氣導管的氫氣。
17.權利要求16的氫氣產生器系統，其中所述節流閥包括具有用于燃料材料由此通過的通路的閥體，用于針對通路以改變通路的橫截面面積的活動閥操縱器，閥操縱器的活動響應流過氫氣導管的氫氣。
18.權利要求17的氫氣產生器系統，其中所述節流閥包括適合接收來自氫氣導管的氫氣的壓力室，該壓力室具有固定在閥操縱器上的活動壁和閥操縱器的位置由壓力室的壓力確定。
19.一種用于氫氣產生器系統的體積交換容器，該體積交換容器包括用于接收排出的燃料和具有氫氣輸出口的氫氣分離室，和用于容納燃料溶液和燃料輸出口的燃料存儲室，將氫氣分離室和燃料存儲室分離開并在燃料存儲室容納有燃料溶液時對燃料溶液產生壓力的柔性隔離物，和位于燃料存儲室或者氫氣分離室的至少一個內的氣體可透過膜，使得氫氣能夠通過氣體可透過膜而阻止水溶液透過氣體可透過膜。
20.權利要求19的體積交換容器，其中該柔性隔離物的材料具有內在張力以在包容在燃料存儲室內的燃料上產生壓力。
21.權利要求19的體積交換容器，其中氣體可透過膜位于氫氣分離室內，使得氫氣能夠通過氣體可透過膜到達氣體出口而阻止排出的燃料透過氣體可透過膜。
22.權利要求19的體積交換容器，其中氣體可透過膜位于燃料存儲室內，使得氫氣能夠通過氣體可透過膜而阻止燃料透過氣體可透過膜。
23.權利要求22的體積交換容器，其中所述燃料存儲室還包括氫氣輸出口，使得氫氣能夠從氣體可透過膜直接到達容器外部。
24.權利要求19的體積交換容器，其中氣體可透過膜位于氫氣分離室和燃料存儲室兩者內，使得氫氣能夠通過氣體可透過膜而阻止水溶液透過氣體可透過膜。
25.用于容納反應形成氫氣的燃料材料的燃料容器，該燃料容器具有用于排出燃料材料燃料輸出口；由柔性材料構成的部分容器，以適合在燃料容器內容納的燃料材料上產生壓力，推動燃料材料向外通過燃料出口；和燃料容器內的將燃料材料和其中的空間分離的氣體可透過膜，使得由燃料材料產生的氫氣能通過氣體可透過膜到達所述空間，而阻止燃料材料進入該空間；和位于燃料容器內的氫氣輸出口，使得氫氣可以從該空間通到燃料容器外。
26.權利要求25的燃料容器，其中所述部分燃料容器含有柔性材料，該柔性材料具有內在張力，以在容納在燃料存儲室內的燃料材料上產生壓力。
27.權利要求25的燃料容器，其中所述燃料容器具有上表面、側表面和底表面，和所述含有柔性材料的燃料容器部分是上表面。
28.權利要求27的燃料容器，其中所述空間位于氣體可透過膜和上表面中間。
全文摘要
一種用于產生氫氣的系統，其利用用以存儲反應產生氫氣的燃料材料的體積交換外殼和氫氣分離室。該系統包括一個或多個氣體可透過膜，其使得氫氣可以通過該膜而阻止水溶液通過該膜。該系統不依賴于取向。使用了節流閥以自動調節產生氫氣的反應。
文檔編號B65D83/00GK1798698SQ200480009402
公開日2006年7月5日 申請日期2004年2月3日 優先權日2003年2月5日
發明者M·斯特里基, R·M·莫林 申請人:千年電池公司