联接器、采用这种联接器的燃料电池和燃料筒的制作方法

专利名称：联接器、采用这种联接器的燃料电池和燃料筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由一个喷嘴和该喷嘴安装在其上的一个承接座构成的联接 器，这种联接器是用于从喷嘴向承接座供给液体。具体地说，本发明涉及这样 一种联接器，它被设计成用于在用一个燃料筒里的甲醇对一个无源燃料电池的 燃料容器进行补给时把燃料筒可联接/脱离地联接于燃料容器。
背景技术：
近年来，燃料电池作为一种电源被越来越广泛地应用于各种移动式设备， 诸如笔记本电脑、移动通讯手机、等等，以使这类设备能够使用更长的时间而 不必给电源充电。这种燃料电池的特点在于，通过对它供给燃料和空气，可简 单地实现电能的再生，因此，只要给它补给燃料，它就能在一个很长的时间内 连续地产生电能。所以，如果能够使燃料电池小型化，它将变成可用作各种移 动设备的电源的一种非常好的系统。
特别是，就直接甲醇燃料电池(DMFC)而言，由于是用能量密度高的甲 醇作为燃料以及是利用催化层和固态的电解质薄膜直接从甲醇抽取电流，所以 不再需要采用某种转化器，这就使得可将这种燃料电池小型化，同时，与氢气 相比，这种燃料使用起来比较便当。这使得它更有利于作为小型移动式设备的 电源。至于DMFC的燃料供应系统，现在己知有多种型式，包括气体供给 型式的DMFC，其中用一个风机使液体燃料气化并输送入燃料电池；液体供给 型式的DMFC，其中用一个泵之类的东西把液体燃料输送入燃料电池；以及内 部气化型式的DMFC，其中先把输送入燃料电池的液体燃料在其中气化随后供 给到它的燃料电极。如日本专利文件JP-A 2000-106201 (公开)中所述，内部气化型式的DMFC 设有一个用于存留液体燃料的燃料渗浸层，还设有一个燃料气化层，其用于使 气化的燃料成分从存留在燃料渗浸层里的液体燃料中扩散出来，从而使将气化 的燃料从燃料渗浸层供给到燃料电极。按照上述文件，用由容积比l: l的甲 醇和水混合物构成的甲醇水溶液作为液体燃料，并且在甲醇和水被供给到燃料 电极之前它们都被转变成气态。但是，这种其中用甲醇的水溶液作为液体燃料 的燃料电池伴随有一个问题，就是，由于甲醇和水之间的气化速率的差别，难 以得到足够的输出。在一些情况下，为了试图增强这种燃料电池的输出特性以 及使其更加小型化，目前在广泛地研发以纯甲醇为燃料的燃料电池。
至于设计成主要是用在移动式设备中的小型燃料电池，目前在研发一种无 源的燃料电池，其中用纯甲醇作为燃料而无需任何有源的输送装置，诸如用于 把纯甲醇输送到燃料电极的燃料泵。就这种无源燃料电池而言，为了便于进行 把纯甲醇从燃料筒供给到安装在燃料电池上的燃料容器的操作，在燃料容器的 一个构造成可联接于燃料筒的部分采用一个快速联接/脱离型式的联接器。这 一快速联接/脱离型式的联接器是构造成包括一对联接构件，其中每一个构件 采用一个阀门。每个阀门设计成可以这样地动作在联接构件被脱离于燃料筒 的情况下，每个联接构件内部的通道被关闭；而在联接构件被联接于燃料筒的 情况下，每个联接构件内部的通道被打开。在这种按照上述构造的快速联接/ 脱离型式的联接器中，每个联接构件的内部装有一个钢质弹簧，以便能够随从 联接构件对燃料筒的联接或脱离关系打开或关闭所述阀门。
应该指出，在以纯甲醇为燃料的燃料电池中存在这样一个问题，就是，如 果甲醇被金属离子沾染了，那么金属离子就可能被构成电极薄膜结构的固态电 解质薄膜俘获，从而使燃料电池的输出退化。特别是，就用在移动式设备中的 小型燃料电池而言，由于甲醇被从燃料筒直接供给到装在燃料电池的主体上的 燃料容器以及随后燃料容器里的甲醇被原样地供给到电极薄膜结构，而没有经 受任何专门的预处理，所以必须尽最大可能地避免甲醇受金属离子的沾染。
但是，在把快速联接/脱离型式的联接器用在燃料容器和燃料筒之间的接合 处时，金属离子可能从阀门元件中的金属构件脱离而进入纯甲醇，从而引起电 极薄膜结构的退化。特别是，来自钢铁材料中的微量铝成分的铝离子是有害的
发明内容
本发明着眼于克服用于把燃料筒联接于无源燃料电池的燃料容器的快速联 接/脱离型式的联接器中存在的上述问题。
所以，本发明的一个目的是，提供这样一种联接器，这种联接器能够在用 燃料筒里的液体燃料对燃料电池的燃料容器进行补给时防止发生金属离子进 入液体燃料的现象。
按照本发明，提供了一种由一个喷嘴和该喷嘴可被联接在其上的一个承接 座构成的联接器，这种联接器可用于将液体从喷嘴输送入承接座，并且其特征 在于
喷嘴内设置有一个第一阀门，该闽门是设计成可以这样地动作在喷嘴被 脱离于承接座的状态下，喷嘴内的通道被关闭，而在喷嘴被联接于承接座的状 态下，喷嘴内的通道被打开；以及
承接座内设置有一个第二阔门，该阀门是设计成可以这样地动作在喷嘴 被脱离于承接座的状态下，承接座内的通道被关闭，而在喷嘴被联接于承接座 的状态下，承接座内的通道被打开；
其中，喷嘴的内表面、承接座的内表面、第一阀门的所有构成零件以及第 二阀门的所有构成零件都是只用橡胶和/或塑料制成的。
按照本发明的上述联接器，由于联接器的与流经其内部通道的流体接触的 所有部分，亦即喷嘴的内表面、承接座的内表面、第一阀门的所有构成零件和 第二阀门的所有构成零件，都是只用橡胶和/或塑料制成的，所以没有金属离 子进入流经联接器的流体的可能性。
按照本发明的一个优选实施例，提供了一种由一个喷嘴和该喷嘴可被联接 在其上的一个承接座构成的联接器，这种联接器可用于将液体从喷嘴输送入承 接座，并且其特征在于-
喷嘴包括
一个喷嘴体，该喷嘴体的远端有一个带有一个喷嘴口的喷嘴头部； 一个可动销，该可动销装配在喷嘴头部内并能在轴向作前进/后退运动，在 该可动销运动到一个前进位置时，喷嘴口被可动销关闭，从而关闭喷嘴内的通 道，而在可动销运动到一个后退位置时，可动销脱离喷嘴口，从而打开喷嘴内 的通道；以及
一个第一支承件，该支承件连接于可动销的后端部分并以其外圆周固定于 喷嘴体，这一第一支承件是用法兰形状的弹性材料构成，其构形为可把可动销推向前进位置； 承接座包括
一个圆筒形的壳体，该壳体的内壁上设有一个径向地向内延伸的环形突缘 部分；
一个用弹性材料制成的套筒，该套筒装配在壳体内并且其在壳体内所在的 区域在轴向比环形突缘所在的区域更向外，以及该套筒以其后端面由环形突缘 的外侧壁支撑着；
一个环形密封垫，该密封垫装配在壳体内并且其在壳体内所在的区域在轴 向比环形突缘所在的区域更向内，以及该密封垫以其后表面由环形突缘的内侧 壁支撑着；
一个阀杆，该阀杆穿过套筒、环形突缘和环形密封垫并能在轴向作前进/ 后退运动；
一个阀头，该阀头连接于阔杆的大致后端部分并且是设计成可这样地动作 在阀杆运动到一个前进位置时，该阀头接触环形密封垫，从而关闭承接座内的 通道，而在阀杆运动到一个后退位置时，该阀头离开环形密封垫，从而打开承 接座内的通道；以及
一个第二支承件，该支承件连接于阀杆的后端部分并且是用弹性材料制成 的，其构形为可把阀杆推向前进位置；
其中，这种联接器是设计成可以这样地动作，在喷嘴被联接到承接座上时， 喷嘴体和壳体之间的接合处被套筒密封，同时可动销撞击阀杆而互相推回到它
们的后退位置，因而喷嘴内的通道和承接座内的通道都被允许打开；以及
喷嘴体的内表面、壳体的内表面、可动销、第一支承件、套筒、环形密封 垫、阀杆、阀头、以及第二支承件都是只用橡胶和/或塑料制成的。
在这种联接器按照上述构造的情况下，可以减少喷嘴和承接座的零件数目。 还有，由于不仅用于把可动销推向前进位置的第一支承件而且用于把阀杆推向 前进位置的第二支承件都是只用橡胶和/或塑料制成的，所以能够防止金属离 子迸入流经联接器的流体的现象。
优选的是，喷嘴体的内表面、壳体的内表面、阀杆和阀头都是用下列各种 树脂中的至少一种制成的PEEK (聚醚醚酮)、PPS (聚苯硫醚)、LCP (液 晶聚合物)、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯)、POM (聚縮醛)以及PET (聚 对苯二甲酸乙二醇酯)。可动销、第一支承件、套筒、环形密封垫和第二支承件都是用下列各种橡胶中的至少一种制成的EPDM (乙烯丙烯二烯三元共聚
体橡胶)、NBR (丁腈橡胶)、FKM (氟橡胶)和VMQ (硅橡胶)。
还应指出，可以对上述联接器中的喷嘴的构造进行部分地改变，就是用一
个弹性球取代其中的可动销。在这一情况下，喷嘴由下列零件构成 一个喷嘴体，该喷嘴体的远端有一个喷嘴口； 一个放置在喷嘴体里的弹性球；以及
一个背撑板，该背撑板固定于喷嘴体的后端并且是设计成可被驱动而从弹 性球的背后支撑和推动弹性球，迫使弹性球压在喷嘴口上，从而关闭喷嘴内的 通道。
在喷嘴以这种方式构造的情况下，在喷嘴被联接到承接座上时，喷嘴体和 壳体之间的接合处被套筒密封，而弹性球撞击阀杆，因而弹性球被推压而离开 喷嘴口，同时，阀杆被推回到后退位置，从而允许喷嘴内的通道和承接座内的 通道都打开。
按照本发明的联接器，由于联接器的与流经其内的通道的流体接触的所有 部分都是只用橡胶和/或塑料制成的，所以不存在金属离子进入流经其通道的 流体的可能性。
在无源燃料电池上，在本发明的联接器用在燃料电池的主体上的燃料容器 和燃料筒之间的接合处时，能够防止燃料电池的输出退化现象，而这种现象可 能因金属离子进入液体燃料而发生。


图1是表示一个例子的图表，这个例子说明纯甲醇里含有的微量铝离子对 无源燃料电池的输出特性的影响；
图2是本发明的联接器的一个实施例(其处于联接之前的状态)的纵向剖 视图3是本发明的联接器的一个实施例(其处于联接之后的状态)的纵向剖 视图4A是用于表明图1和2所示的联接器(其处于联接之前的状态)的运 动的纵向剖视图4B是用于表明图1和2所示的联接器的运动的纵向剖视图； 图4C是用于表明图1和2所示的联接器的运动的纵向剖视图；图4D是用于表明图1和2所示的联接器的运动的纵向剖视图4E是用于表明图1和2所示的联接器(其处于联接之后的状态)的运 动的纵向剖视图5是本发明的联接器的另一个实施例(其处于联接之前的状态)的纵向 剖视图6是本发明的联接器的另一个实施例(其处于联接之后的状态)的纵向 剖视图7A是用于表明图5和6所示的联接器(其处于联接之前的状态)的运
动的纵向剖视图7B是用于表明图5和6所示的联接器的运动的纵向剖视图7C是用于表明图5和6所示的联接器的运动的纵向剖视图7D是用于表明图5和6所示的联接器的运动的纵向剖视图；以及
图7E是用于表明图5和6所示的联接器(其处于联接之后的状态)的运
动的纵向剖视图。
具体实施例方式
首先，作为一个例子，用图1来说明用作液体燃料的纯甲醇里含有的微量 铝离子对无源燃料电池的输出特性的影响。
在这些数据中，输出电压随电能产生时间的变化AV是标绘为与进入甲醇 里的铝离子的量相关并用作一个参数。用在这种燃料电池里的电极薄膜结构的 构造如下 一个固态电解质薄膜-Naphyon (DuPont (杜邦)公司的产品名 称)； 一个燃料电极催化剂层^Pt-Ru (铂一钌)；以及一个空气电极催化剂 层二Pt (铂)。电极薄膜结构的尺寸是32mm (高)X32mm (宽)X lmm (厚)。利用这一燃料电池，进行了发电，其状态是达到了 150mA/cn^的恒 定电流。
如图1所示，可以看到，即使纯甲醇里含有的铝离子的量可以忽略不计， 其对燃料电池的输出特性也有不利的影响。
(第一实施例)
图2和3描绘出本发明的联接器的第一实施例。其中图2表示出该联接器 处于其装配之前的状态，而图3表示出该联接器处于其装配之后的状态。这个联接器可用在无源燃料电池上，用于把燃料筒联接于安装在燃料电池主体上的 燃料容器。
在这几个图中，IO标示喷嘴，20标示承接座，ll是喷嘴体，12是喷嘴头 部，13是喷嘴出口， 14是可动销，15是第一支承件，21是壳体，22是环形 突缘，23是套筒，24是环形密封垫，25是阀杆，26是阀头，以及27是第二
支承件。
这个联接器由喷嘴10和承接座20构成。喷嘴IO是设计成可连接于瓶状燃 料筒1的嘴部，而承接座20是设计成可连接于燃料容器的进口 2。液体燃料 (例如纯甲醇)可被从喷嘴10输送入承接座20。
喷嘴10的主要部分是由喷嘴体11、可动销14和第一支承件15构成。喷 嘴体11设有喷嘴头部2，以及喷嘴口 13是成形在喷嘴头部12的远端。可动 销14是装配在喷嘴头部12内。可动销14是装配成可在喷嘴头部12内以这样 的方式可联接/脱离地轴向运动在可动销14被置于前进位置时，它堵住喷嘴 口 13，从而关闭喷嘴内的通道；而在可动销14被置于后退位置时，它离开喷 嘴口 13，从而打开喷嘴内部的通道。
可动销14的后端部分是通过第一支承件15固定于喷嘴体11。第一支承件 15是用法兰形状的弹性材料构成并以其外圆周壁连接于喷嘴体11。还有，第 一支承件15是以其内圆周壁连接于可动销14的后端部分。第一支承件15是 设计成可以这样地动作在喷嘴10被脱离承接座20时，它把可动销14推到 前进位置而关闭喷嘴内的通道。还有，第一支承件15也能起密封元件的作用， 用于密封瓶状燃料筒1的嘴部和喷嘴体11之间的接合处。
承接座20的主要部分是由壳体21、套筒23、环形密封垫24、阀杆25、阀 头26和第二支承件27构成。
壳体21是做成为近似圆筒的形状，并且其内圆周壁上设有一个环形突缘 22，该突缘从壳体21的内圆周壁的高度方向的中部径向地向内突出。壳体21 内还设有用弹性材料成形的套筒23，并且套筒23是设置在壳体21的这样一 个区域，这个区域在轴向比环形突缘22所在的部位更向外(也就是壳体21 的靠近承接座的进口的区域)。套筒23的后端部分由环形突缘22的外侧壁(也 就是靠近承接座的进口的侧壁)支撑着。还有，壳体21内还设有环形密封垫 24，这个环形密封垫24是设置在壳体21的这样一个区域，这个区域在轴向比 环形突缘22所在的部位更向内(也就是承接座的内部区域)。环形密封垫24的背面由环形突缘22的内侧壁(也就是环形突缘22的处在承接座的内部区域 的侧壁)支撑着。
阀杆25装配在由套筒23、环形突缘22和环形密封垫24围成的圆柱形空 间内。阀杆25可在这个空间内作轴向的前进/后退运动。在阀杆25的后端部 分附近连接有阀头26。阀头26是设计成可以这样地动作在阀杆25被置于 前进位置时，阀头26接触环形密封垫24，从而关闭承接座内的通道；而在阀 杆25被置于后退位置时，阀头26离开环形密封垫24，从而打开承接座内的 通道。
阀杆25的后端部分是通过第二支承件27由燃料容器的口部2的底部支撑 着。第二支承件27是用圆柱形弹性材料制成的，并以其一端接触阀头26的背 侧表面，以及以其另一端接触燃料容器的口部2的底部。在喷嘴10被脱离承 接座20时，第二支承件27动作而把阀杆25推到前进位置，从而关闭承接座 内的通道。
在按照上述构造的联接器中，与流经联接器内部的液体燃料接触的所有部 分或零件，即喷嘴体11的内表面、壳体21的内表面、可动销14、第一支承 件15、套筒23、环形密封垫24、阀杆25、阀头26、以及第二支承件27，都 是只用橡胶和/或塑料制成的。
在这个实施例中，喷嘴体11的内表面、壳体21的内表面、阀杆25和阀头 26都是用芳香族树脂的LCP (液晶聚合物)制成的。可动销14和第一支承件 15都是用EPDM (乙烯丙烯二烯三元共聚体橡胶)(75HS)制成的，而套筒 23和第二支承件27也都是用EPDM (50HS)制成的。同样，环形密封垫24 是用EPDM (30HS)制成的。
还应指出，喷嘴体ll的内表面、壳体21的内表面、阀杆25和阀头26都 可以用下列树脂来制成PEEK (聚醚醚酮)、PPS (聚苯硫醚)、LCP (液晶 聚合物)、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯)、POM (聚缩醛)以及PET (聚对 苯二甲酸乙二醇酯)。在根据"塑料的耐化学品试验方法"(JIS — K7114)使 这七种树脂经受静止浸泡试验时，都没有看到重量的任何变化和尺寸(平面尺 寸和厚度)的任何变化，据此可以确认这些树脂对甲醇有足够的耐受性。
另一方面，可动销14、第一支承件15、套筒23、环形密封垫24和第二支 承件27都可以用下列橡胶来制成EPDM、 NBR (丁腈橡胶)、FKM (氟橡 胶)以及VMQ(硅橡胶)。在根据"硫化橡胶的浸泡试验方法"(JIS — K6258)使这三种橡胶经受静止浸泡试验时，没有看到重量的任何变化、尺寸(平面尺 寸和厚度)的任何变化以及负荷的任何变化，据此可以确认这些橡胶材料对甲 醇有足够的耐受性。
下面，将说明这种联接器的使用。图4A-4E表示出在把联接器联接起来时 每个构成零件的运动。
在把喷嘴10安装到承接座20上的过程中把喷嘴10推进承接座20时，喷 嘴头部12首先接触套筒23的前端面，从而密封喷嘴体11和壳体21之间的接 合处(见图4A和4B)。在把喷嘴10进一步推进承接座20时，套筒23被喷 嘴头部12压縮，从而使阀杆25撞击可动销14 (图4C)并进而把可动销14 推回到后退位置(图4D)。结果，喷嘴内的通道被打开。在喷嘴10被进一步 推入承接座20时，第二支承件27受己经退回的可动销14推压，于是把阀杆 25推回到后退位置。结果，阔头26离开环形密封垫24，而允许承接座内的通 道打开(见图4E)。
按照这个例子中所示的联接器的构造，由于喷嘴IO是设计成通过使可动销 14的远端推压接触喷嘴口 13而被关闭，在用燃料筒里的燃料给燃料容器进行 了补给之后在使喷嘴10脱离承接座20时，可以防止留在喷嘴IO里的燃料从 喷嘴口 13漏出。
而且，由于燃料筒可由三个部分即瓶状的燃料筒1、喷嘴体11和可动销14 (包括第一支承件15)构成，可以降低燃料筒的制造成本(可作为一种可弃 置的容器来使用)。
(第二实施例)
图5和6表示出本发明的联接器的另一个实施例。其中图5表示联接器处 于其装配前的状态，而图6表示联接器处于其装配后的状态。在图5和6中， 31标示喷嘴体，33是喷嘴口， 34是弹性球。
这个例子与上述图2和3所示的例子的不同主要在于，这个例子中用弹性 球34取代了前一个例子中的可动销14和第一支承件15。至于这个例子中的 承接座20的构造，其基本上与前一个例子中的相同。所以，与前一个例子中 的零件相同的零件，在这一例子中用相同的标号，因而也省略关于它们的说明。
在这一例子中，喷嘴10的主要部分由喷嘴体31和弹性球34构成。喷嘴体 31的远端设有喷嘴口 33。弹性球34是装配在喷嘴体31内。 一个背撑板35固定于喷嘴体31的后端部分，而弹性球34的背侧是由这个背撑板35支撑着。 在使喷嘴IO脱离承接座20时，这个背撑板35把弹性球34压靠于喷嘴口 33， 从而关闭喷嘴10内的通道。在把喷嘴10连接于承接座20时，弹性球34受装 在承接座20里的阀杆25推压，从而使弹性球34离开喷嘴口 33，这样就打开 了喷嘴10内的通道。
在按照上述构造的联接器中，与流经联接器内部的液体燃料接触的所有部 分或零件，即喷嘴体31的内表面、壳体21的内表面、弹性球34、背撑板35、 套筒23、环形密封垫24、阀杆25、阀头26、以及第二支承件27，与前一个 例子中的情况一样，都是只用橡胶和/或塑料制成的。
在这个例子中，喷嘴体31的内表面、背撑板35、壳体21的内表面、阀杆 25和阀头26都是用芳香族树脂的LCP (液晶聚合物)制成的。可动销是用 EPDM (乙烯丙烯二烯三元共聚体橡胶)(75HS)制成的，而套筒23和第二 支承件27也都是用EPDM (50HS)制成的。同样，环形密封垫24是用EPDM (30HS)制成的。
还应指出，喷嘴体31的内表面、背撑板35、壳体21的内表面、阔杆25 和阀头26都可以用下列树脂来制成PEEK (聚醚醚酮)、PPS (聚苯硫醚)、 LCP (液晶聚合物)、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯)、POM (聚縮醛)以及 PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)。另一方面，可动销、套筒、环形密封垫和第 二支承件都可以用下列橡胶来制成EPDM、 NBR (丁腈橡胶)、FKM (氟橡 胶)以及VMQ (硅橡胶)。
下面，将说明这种联接器的使用。图7A-7E表示出在装配联接器时每个构 成零件的运动。
在把喷嘴10安装到承接座20上的过程中在把喷嘴10推进承接座20时， 喷嘴体31首先接触套筒23的前端面，从而密封喷嘴体31和壳体21之间的接 合处(见图7A和7B)。在把喷嘴10进一步推进承接座20时，套筒23受喷 嘴体31推压，从而使阀杆25撞击弹性球34 (图7C)并进而推压弹性球34 (图7D)。结果，喷嘴内的通道被打开。在喷嘴10被进一步推入承接座20 时，第二支承件27受已经压縮了的弹性球34推压，于是把阀杆25推回到后 退位置。结果，阀头26离开环形密封垫24,而允许承接座内的通道打开(见 图7E)。
与前一个例子(图2 — 4)相比，在结构方面，这个例子(图5 — 7)的构造比较简单，这使得可以进一步降低这种燃料筒的制造成本。
还应指出，在上述两个例子中，联接器都是设计成其喷嘴内的通道先被打 开，随后承接座内的通道被打开。但是，也可以把这种联接器设计成其承接座 内的通道先被打开，随后喷嘴内的通道被打开。这可以这样来实现，就是把装 在喷嘴内的可动销的硬度确定为高于装在承接座内的第二支承件的硬度，或者 使可动销比第二支承件更容易弹性变形。
还有，至于用在本发明里的液体燃料，其不必局限于甲醇，而是可从各种 液体燃料中选择，诸如乙醇类燃料，例如乙醇的水溶液、纯乙醇、等等；丙醇 类燃料，例如丙醇的水溶液、纯丙醇、等等；乙二醇类的燃料，例如乙二醇的 水溶液、纯乙二醇、等等；二甲醚；甲酸；等等。可以根据燃料电池的特点任 意地选择这些液体燃料。
权利要求
1.一种由一个喷嘴和该喷嘴可被联接在其上的一个承接座构成的联接器，这种联接器可用于将液体从所述喷嘴输送入所述承接座，并且其特征在于所述喷嘴包括一个喷嘴体，该喷嘴体的末端有一个喷嘴口；一个放置在所述喷嘴体内的弹性球；以及一个背撑板，该背撑板固定于所述喷嘴体的后端并且是设计成可被驱动而从所述弹性球的背后支撑和推动所述弹性球，迫使所述弹性球压在所述喷嘴口上，从而关闭所述喷嘴内的通道；所述承接座包括一个圆筒形的壳体，该壳体的内壁上设有一个径向地向内延伸的环形突缘部分；一个用弹性材料制成的套筒，该套筒装配在所述壳体内并且其在所述壳体内所在的区域在轴向比所述环形突缘所在的区域更向外，以及该套筒以其后端面由所述环形突缘的外侧壁支撑着；一个环形密封垫，该密封垫装配在所述壳体内并且其在所述壳体内所在的区域在轴向比所述环形突缘所在的区域更向内，以及该密封垫以其后表面由所述环形突缘的内侧壁支撑着；一个阀杆，该阀杆穿过所述套筒、所述环形突缘和所述环形密封垫并能在轴向作前进/后退运动；一个阀头，该阀头连接于所述阀杆的大致后端部分，所述阀杆的大致后端部分靠近所述环状密封垫，所述阀头设计成可这样地动作在所述阀杆运动到一个前进位置时，该阀头接触所述环形密封垫，从而关闭所述承接座内的通道，而在所述阀杆运动到一个后退位置时，该阀头离开所述环形密封垫，从而打开所述承接座内的通道；以及一个第二支承件，该支承件连接于所述阀杆的所述后端部分并且是用弹性材料制成的，其构形为可把所述阀杆推向所述前进位置；其中，所述承接座是设计成可以这样地动作在所述喷嘴被联接到所述承接座上时，所述喷嘴体和所述壳体之间的接合处被所述套筒密封，而所述弹性球被推动而撞击所述阀杆，因而所述弹性球被挤压而离开所述喷嘴口，同时所述阀杆被推回到其后退位置，于是可使所述喷嘴内的通道和所述承接座内的通道都打开；以及所述喷嘴体的内表面、所述壳体的内表面、所述弹性球、所述背撑板、所述套筒、所述环形密封垫、所述阀杆、所述阀头、以及所述第二支承件都是只用橡胶和/或塑料制成的。
2. 如权利要求1所述的联接器，其特征在于，所述喷嘴体的内表面、所 述背撑板、所述壳体的内表面、所述阀杆和所述阀头都是用下列各种树脂中的 至少一种制成的聚醚醚酮、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、 聚縮醛以及聚对苯二甲酸乙二醇酯；以及所述弹性球、所述套筒、所述环形密封垫和所述第二支承件都是用下列各 种橡胶中的至少一种制成的乙烯丙烯二烯三元共聚体橡胶、丁腈橡胶、氟橡 胶和硅橡胶。
3. —种配备有一个如权利要求1所述的承接座的燃料电池，这个承接座是 构造成可联接于一个喷嘴，而这个喷嘴是联接于一个燃料筒，用于给所述燃料 电池的燃料容器补给燃料；其特征在于，所述承接座包括一个圆筒形的壳体，该壳体的内壁上设有一个径向地向内延伸的环形突缘 部分；一个用弹性材料制成的套筒，该套筒装配在所述壳体内并且其在所述壳体 内所在的区域在轴向比所述环形突缘所在的区域更向外，以及该套筒以其后端 面由所述环形突缘的外侧壁支撑着；一个环形密封垫，该密封垫装配在所述壳体内并且其在所述壳体内所在的 区域在轴向比所述环形突缘所在的区域更向内，以及该密封垫以其后表面由所 述环形突缘的内侧壁支撑着；一个阀杆，该阀杆穿过所述套筒、所述环形突缘和所述环形密封垫并能在 轴向作前进/后退运动；一个阀头，该阀头连接于所述阀杆的大致后端部分，所述阀杆的大致后端 部分靠近所述环状密封垫，所述阀头设计成可以这样地动作在所述阀杆运动 到一个前进位置时，该阀头接触所述环形密封垫，从而关闭所述承接座内的通 道，而在所述阀杆运动到一个后退位置时，该阀头离开所述环形密封垫，从而打开所述承接座内的通道；以及一个支承件，该支承件连接于所述阀杆的所述后端部分并且是用弹性材料制成的，其构形为可把所述阀杆推向所述前进位置；其中，所述承接座是设计成可以这样地动作在所述喷嘴被联接到所述承 接座上时，所述喷嘴的远端和所述壳体之间的接合处被所述套筒密封，而所述 装配在所述喷嘴内的弹性球撞击所述阅杆，因而所述弹性球受推压而离开所述 喷嘴口，同时所述阀杆被推回到其后退位置，于是使所述喷嘴内的通道和所述 承接座内的通道都打开；以及所述壳体的内表面、所述套筒、所述环形密封垫、所述阀杆、所述阀头、 以及所述支承件都是只用橡胶和/或塑料制成的；所述喷嘴和所述承接座是构造成这样的在把所述喷嘴联接到所述承接座 上的过程中在所述喷嘴被推入所述承接座时，所述喷嘴的远端先与所述套筒的 前端面接触，随后所述套筒被所述喷嘴的远端推压，从而使装配在所述喷嘴内 的所述弹性球撞击所述阀杆，于是推压所述弹性球并使所述弹性球离开所述喷 嘴口，从而打开所述喷嘴内的通道；以及在所述套筒随后被所述喷嘴的远端进一步推压时，所述阀杆被所述弹 性球推回到所述后退位置，于是允许所述承接座内的通道打开。
4. 如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，所述壳体的内表面、所述 阀杆和所述阀头都是用下列各种树脂中的至少一种制成的聚醚醚酮、聚苯硫 醚、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚縮醛和聚对苯二甲酸乙二醇酯； 以及所述套筒、所述环形密封垫、以及所述支承件都是用下列各种橡胶中的至 少一种制成的乙烯丙烯二烯三元共聚体橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶以及硅橡胶。
5. —种配备有一个如权利要求1所述喷嘴的燃料筒，该喷嘴构造成可联接 于一个承接座，而该承接座是固定于一个燃料电池，用于给所述燃料电池的燃 料容器补给燃料；其特征在于，所述喷嘴包括一个喷嘴体，该喷嘴体的末端有一个喷嘴口；一个放置在所述喷嘴体内的弹性球；以及一个背撑板，该背撑板固定于所述喷嘴体的后端并且是设计成可被驱动而 从所述弹性球的背后支撑和推动所述弹性球，迫使所述弹性球压在所述喷嘴口上，从而关闭所述喷嘴内的通道；其中，所述喷嘴是设计成可以这样地动作，在所述喷嘴被联接到所述承接 座上时，所述喷嘴体和所述承接座之间的接合处被装配在所述承接座内的一个 套筒密封，同时所述弹性球被推动而撞击一个装配在所述承接座内的阀杆，从 而所述弹性球被推压而离开所述喷嘴口，以及所述阀杆被推回到其后退位置， 于是允许所述喷嘴内的通道和所述承接座内的通道都打开；以及所述喷嘴体的内表面、所述背撑板和所述弹性球都是只用橡胶和/或塑料制 成的；所述喷嘴和所述承接座是构造成这样的在把所述喷嘴联接到所述承接座 上的过程中在所述喷嘴被推入所述承接座时，所述喷嘴体的末端先接触所述套 筒的前端面，随后所述套筒被所述喷嘴体推压，从而使所述弹性球撞击所述承接座内的阀杆，于是推压所述弹性球并使所述弹性球离开所述喷嘴口而打开所 述喷嘴内的所述通道；以及在所述套筒随后被所述喷嘴体进一步推压时，所述阀杆被所述弹性球 推回到所述后退位置，于是允许所述承接座内的所述通道打开。
6.如权利要求5所述的燃料电池，其特征在于，所述喷嘴体的内表面和所 述背撑板都是用下列各种树脂中的至少一种制成的聚醚醚酮、聚苯硫醚、液 晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛和聚对苯二甲酸乙二醇酯；以及所述弹性球是用下列各种橡胶中的至少一种制成的乙烯丙烯二烯三元共 聚体橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶以及硅橡胶。
全文摘要
联接器、采用这种联接器的燃料电池和燃料筒，揭示了一种由一个喷嘴10和一个承接座20构成的联接器。喷嘴10由一个喷嘴体11、一个可动销14、一个第一支承件15等等构成。可动销14可在一个喷嘴头部12内作轴向的前进/后退运动而打开和关闭喷嘴内的通道。承接座20由一个壳体21、一个套筒23、一个环形密封垫24、一个阀杆25、一个阀头26、一个第二支承件27等等构成。阀杆25可在承接座20内作轴向的前进/后退运动而打开和关闭承接座20内的通道。与联接器内的液体接触的所有部分或零件都是只用橡胶和/或塑料制成的。
文档编号H01M8/10GK101576191SQ200910138839
公开日2009年11月11日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月29日
发明者安井秀朗, 川村公一, 长谷部裕之, 高桥贤一 申请人:株式会社东芝