存储器14的第二反应剂通过芯给或毛细作用传输至反应腔12从而反应以生成氢气。气 体产物增加了反应腔12中的压力。由于圆盘26实质上不透气，并且当第二反应剂是湿的 时，导管18可以阻止气体沿导管18向下流，增加的气压向圆盘26提供一个力抵住偏压弹 簧22。并且，密封21防止了指印现象和/或氢气在圆盘26周围的泄漏。由此，阀36关闭 时，气压作用于活动的圆盘26。如图1(b)所示，在或超出预定的压力的情况下，反应腔12 中的气压将圆盘26和放大的导管18第二终端从芯给层24分开，产生了间隔37。自芯给层 24的导管18分隔阻断了毛细流量路径，并且阻断了第二反应剂的流量。
[0065] 当需要氢气时，手动、电动或自动打开阀36,反应腔12中的气压得到释放。一旦反 应腔中的压力降低至低于预定压力，弹簧22推动圆盘26并且放大的导管18的第二终端与 芯给层24接触，从而重新启动第二反应剂流向反应腔12,并重新启动制氢。当不需要氢气 时，阀36关闭，反应腔12中的压力升高至预定压力，其中升高的压力将放大的导管18的第 二终端与圆盘24分离，从而阻止第二反应剂流向反应腔，因此停止氢气产生。
[0066] 因此，流量控制设备16是自我调节的，使得在操作状态或开启位置时，导管18的 第一终端是弹簧基与反应腔12相接触，从而通过芯给或毛细作用将第二反应剂传输到反 应腔12。在非操作状态或关闭位置，高于预定压力的反应腔12中的压力，将导管18从反应 腔12分开，以阻止第二反应剂流入反应腔12,并且从而阻止氢气的产生。
[0067] 为了最小化存储器14中部分压力的集结，并且除了上述的排风装置，导管18周围 具有挡板140,其为允许反应腔12的氢气进入存储器14的通风机构。一个示例性的合适 通风机构，在普通所有的美国专利文件5906446中已经完全公开，指向一种书写工具。'446 号专利教导了一种排风装置，在使墨水不通过排风装置流出来的情况下，该装置允许气体 进入墨水存储器以最小化真空集结。'446号专利全部通过参考并入于此。
[0068] 如'446号专利的附图和本发明图11所示，挡板140环绕芯给元件并包括多个肋 142、144、146和148等等。这些肋之间的间隔在从反应腔12至存储器14的方向逐渐减 小。更特别的是，位于接近反应腔12的肋142,具有比下一组肋144相对较大的间隔，并且 肋144具有比接近存储器14的肋146的间隔相对较大的间隔等等。可以使用任何数量的 肋，本发明并不限于任何特殊的肋组。
[0069] 当预定水平的部分真空在存储器14中时，上述安排允许氢气从反应腔12与存储 器14进行连通，但是不允许反应剂从存储器14流入反应腔。如上所述，反应剂流通过导管 18控制，如图所示，可以包括两个或更多个不同的芯给材料。
[0070] 可替换地自调节流量控制设备16如图I (c)和I (d)所示。自调节流量控制设备 有包括被弹簧28偏压的活动元件30的外壳32。外壳32在一端通过压力入口接口 34与反 应腔12相连，这样使得反应腔12中的压力通过入口通道34进行连通，并作用于活动元件 30抵抗偏压压力。
[0071] 活动元件30优选地包括其中导管18的一部分，如图I (c)和I (d)中所示，并标 记为19。当反应腔12中的压力小于预定压力时，将弹簧28按一定尺寸制作并形成所需的 尺寸，从而推动并至少部分对准元件30,以至少建立部分流量路径。因此，在操作状态下或 开启位置，弹簧28的力至少部分地使部分19与导管18对准，以在导管18的第一终端和放 大的导管18第二终端之间形成连续的毛细流量路径。存储器14中的第二反应剂可以从导 管18的第一终端流到导管18的第二终端然后流入反应腔12,以反应并产生氢气。
[0072] 当反应腔12中的压力超过预定值时，如图1(c)所示，压力通过接口 34传递至活 动元件30,并代替抵着弹簧28的元件30,使得部分19不再与导管18对准。因此，在非操作 状态下或关闭位置，这种不对准阻断了第二反应剂到反应腔的流量。类似于图I (a)和I (b) 所示的实施例，当阀36打开时，反应腔12中的压力减小。压力的释放允许弹簧28在元件 30中移动部分19以与导管18至少部分对准，以重新启动第二反应剂到反应腔12的流量。 在活动元件30之间、在导管18和弹簧28之间或在导管18和压力接口 34之间提供具有可 选择的密封，从而在关闭位置将导管18从部分19分隔开。
[0073] 如图I (a)和I (b)所示，第一反应剂显示为固态的。但是，第一反应剂可以是含水 的或液态的形式。添加剂例如稳定剂、催化剂或其他添加剂可以与第一或/和第二反应剂 或两者混和或调和在一起。固体反应剂包括，但并不限于，粉末、球状、多孔结构、球状、管 状、可溶性外壳或他们的组合。本发明并不限于任何特别的燃料或添加剂或添加剂是如何 混合、调和、或是如何储存在气体产生装置中。
[0074] 在图2所示的另一实施例中，气体产生装置40包括自调节流量控制设备16,具有 自调节气压控制装置42或气体阀42以及自调节液体控制装置41或液体阀41。流量控制 设备16将存储器14与反应腔12相连接。存储器14可以包括固定第二反应剂的球胆或衬 套44。球胆44可以由包括可变形材料或弹性材料的任何材料。合适的球胆公开于共同所 有，共同待审的申请中，系列号为10/629004,公开的内容通过参考全部并入于此。可选择 地，除了球胆44,存储器14可以具有任何可以隔开来自第二反应剂的压力的元件，例如形 成存储器14的密封的活动壁或采用可展开的衬套适于容纳压缩的气体。类似于上述实施 例，反应腔12还可以具有芯给材料层46 (类似于芯给层24)以便改进反应腔12中第二反 应剂的分布。反应腔12还可以具有由芯给材料制成的填充盘48,或液密/透气膜（类似于 膜25)以限定分离的气体收集腔50。提供阀36以将氢气从腔50或反应腔50传输至燃料 电池。盘48还可以与由类似材料制成的可选的棒47连接，以通过第一反应剂的柱来支撑 或分配第二反应剂。如图2(b) - 2(d)所示，第一反应剂并不一定是球状，还可以分别形成 Z字形圆片、线性圆片或网格形圆片。此外，如图2(b)-2(d)所示，气体产生装置40还可以 包括喷雾附加装置39,以平均地将第二反应剂分散在第一反应剂圆片上。
[0075] 自调节流量控制设备16在特定条件下允许第二反应剂进入反应腔12。优选地的， 自调节流量控制设备16包括气体阀42和液体阀41，将含有第二反应剂的球胆44与含有第 一反应剂的反应腔12连接。首先，建造了气体产生装置40之后，存储器14被压使得少量的 第二反应剂传输到反应腔12,从而开始反应以产生氢气。当反应腔12中的压力增加时，其 与存储器14中的压力相平衡。当上述两部分中的压力差在预定范围内时，例如X psi(psi， 镑/英寸2, Ipsi =0· 068大气压力），气体阀42开启以使上述两间隔中的压力相当。当两 部分压力基本上相等时，也就是在彼此的X psi范围内，施加到球胆44上的压力不能打开 液体阀41，并且不存在第二反应剂的流量。因此，当反应腔12被施加压力时，气体产生装 置40处于非操作状态或关闭位置。在一个实施例中，X psi的预定值是Ipsi至20psi，优 选地X可以是5psi，更优选地X可以是2psi。
[0076] 当需要氢气时，关断阀36开启，并且气体产生装置40处于操作状态或开启位置。 当氢气从气体收集腔50或反应腔12传输出来时，反应腔12中的压力降低。当存储器14 和反应腔12之间的压力差超出X psi时，气体阀42关闭，由此保持存储器14的较高压力。 将存储器14中保持的压力施加到球胆44上，使液体阀41打开并传输第二反应剂至反应腔 12以便与第一反应剂反应。
[0077] -旦存储器14中保持的高压释放出来，两个腔中的压力都重新回复至X psi以 内。反应腔12中产生的气体使气体阀42打开直至来自反应腔12的压力与存储器14中的 压力相等，并且关闭液体阀41以阻止第二反应剂的流量及因此产生的反应。为继续反应以 产生氢气，在压力在彼此的X psi之内时，优选地在存储器14中保持的较高压力释放前，关 断阀36关闭。上述闭合允许腔12和存储器14再增压（由于气体阀41保持开启）。一旦 压力达到所需水平，阀36再次打开，以便再次开始循环。阀36的开启和关闭是循环的，可 以通过CPU或控制器控制。可以在气体产生装置40内部安装压力计，并且可以由CPU/控 制器来读取该压力计，以控制开启/关闭的循环。下文简述气体产生装置40的一个示例操 作循环。
[0078] 表1.通过循环阀36的操作
[0080] 可选择地，为了保持在没有循环关断阀36的情况下氢气的产生，可以连续压缩存 储器14中的球胆44,例如通过压缩气体。优选地，存储器14具有充分数量的液化的碳氢 化合物，例如N-丁烷、异丁烷、异丁烷和丙烷混合物。上述材料的液一气相图显示，只要 一些碳氢化合物仍为液相，压力就是恒定的。在一个示例中，存储器14中的压力保持在 17psi (在腔温下使用N -丁烷），并且当反应腔12中的压力到达或超过17psi的X psi时， 气体阀42打开以平均压力，没有显著的压力差存在来开启液体阀41 ;由此，没有流量存在。 当需要氢气时，阀36开启，并且两个腔之间的压力差大于X psi，且气体阀42关闭。接着存 储器14的压力作用于球胆44,以打开液体阀41从而传输第二反应剂到反应腔12直至阀36 关闭。为最小化或阻止存储器14中的压缩气体进入反应腔12,气体阀42可以是单向阀，也 就是说，只允许氢气从反应腔12进入存储器14。当存储器14被压缩时，气体阀42也可以 被忽略，并且改变存储器14和反应腔12之间的压力差足以开启和关闭液体阀41。以下进 一步讨论上述实施例，并参考图5 (a)。在气体阀42附近也可以设置微孔膜。合适的微孔膜 具有的孔径尺寸大到足以允许较小的氢气分子通过，而尺寸小到足以阻挡较大的碳氢化合 物分子。
[0081] 可选择地，可以使用异丁烷或异丁烷/丙烷混合物代替N -丁烷，提供压力分别为 约31psi和50psi。Xpsi可以是任意的压力，例如，2psi、4psi、6psi等。
[0082] 在其它操作模式下，反应腔12的氢气产生速率高于氢气流出关断阀36的速率。因 此，当阀36处于开启位置时，反应腔12