[发明专利]多通道泵及其控制方法

说明书

本申请是申请日为2005年7月14日、申请号为200510085938.9、名称为“多通道泵及其控制方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及直接甲醇型燃料电池等中所使用的多通道泵及其控制方法。

背景技术

本说明书中，“多通道泵”是指具有多个排出流体的流出通道的泵。

作为近年来支撑信息化社会的便携式电子设备的电源，或作为用于应对大气污染和地球变暖的电源，对燃料电池的期待逐渐增大。该燃料电池中，通过从甲醇直接取出质子进行发电的直接甲醇型燃料电池(以下，DMFC：DirectMethanol Fuel Cell)，因具有不需要改质器、体积能量密度高这样的性质，故对应用于便携式电子设备的期待逐渐高涨。

作为上述DMFC，已有具有以下结构的各种提案，即，包括：具有发电部(单电池)的发电装置；甲醇或甲醇水溶液(以下，本说明书中称为甲醇)的收容容器；从该收容容器压送甲醇的送液泵(例如，参照专利文献1，2及3)。

单电池包括：具有阳极集电体和阳极催化剂层的阳极(燃料极)；具有阴极集电体和阴极催化剂层的阴极(空气极)；在阳极与阴极之间配置的电解质膜。通过送液泵将甲醇供给阳极，通过送气泵将空气供给阴极。

【专利文献1】日本专利特开2004-71262号公报

【专利文献2】日本专利特开2004-127618号公报

【专利文献3】日本专利特开2004-152741号公报

在上述DMFC的发电部、即单电池的阳极中，甲醇氧化的活性差，伴随有电压损失。另外，阴极也有电压损失。因此，可从1个单电池取出的输出电力极小。因此，为了得到规定的输出，DMFC中使用多个单电池。

当向阳极过度地供给甲醇时，则会发生该甲醇的一部分以未反应的状态透过电解质膜而向阴极泄漏、即所谓的交叠(日文：クロスオ一バ一)现象。该交叠会导致阴极的电位下降，故成为上述阴极处的电压损失的原因之一。到达阴极后的未反应的甲醇与发电无关地与氧发生反应而产生热，故单电池的发电效率因交叠而显著下降。因此，最好不过度地向阳极供给甲醇。

从以上可见，作为向单电池的阳极供给甲醇的送液泵，要求是具有可向多个单电池排出、且能高精度地排出合适量的甲醇这样的特性的送液泵。但是，目前还没有有关具有这样特性的送液泵的具体提案。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有排出流体的多个流出通道的同时、能高精度地排出合适量的流体的多通道泵及该多通道泵的控制方法。

本发明的又一目的在于，提供一种可装载在用于便携式电子设备等的小型DMFC等内的多通道泵。

为了解决上述问题，本发明的多通道泵，其特征在于，包括：泵室；与该泵室连接的流入通道；通过流出侧主动阀(日文：アクテイブバルブ)与上述泵室连接的2个以上的流出通道；用于使所述泵室容积变化的往复移动的1个可动体。

本发明的多通道泵，具有通过流出侧主动阀与泵室连接的2个以上的流出通道。因此，在流出侧主动阀关闭期间，能可靠地防止流体的倒流。另外，可通过流出侧主动阀控制从流出通道排出的流体的排出目的地。而且，多通道泵具有用于使泵室容积变化的往复移动的1个可动体。因为通过1个可动体使流体从各流出通道排出，故排出性能均匀，能抑制各流出通道的排出量的偏差，可高精度地排出合适量的流体。

另外，本发明中，流入通道与连接有多个流出通道的泵室连接。因此，相对于多个流出通道能使流入通道通用化，可简化泵的结构。而且，因为可动体也是1个，故可简化泵的结构。因此，可实现泵的小型化，例如，可装载在用于便携式电子设备的DMFC这样的小型的装置上。

本发明中，上述可动体最好是在与所述泵室连接的缸体内进行往复移动的活塞。可动体为活塞时，活塞的移动量比较容易控制，故能正确地排出微小流量。

本发明中，所述多通道泵最好包括：固定有所述活塞并在外周部形成阳螺纹的活塞杆；为了使所述活塞进行往复移动而形成有与所述阳螺纹螺合的阴螺纹的旋转体；对该旋转体旋转驱动的活塞驱动电动机。该场合，由螺纹的螺距与活塞驱动电动机的旋转量来控制活塞的移动量，故能以简易的结构高精度地排出微小流量。

本发明中，所述活塞驱动电动机最好是步进电动机。该场合，能更高精度地控制活塞的移动量。

本发明中，所述多通道泵最好具有2个以上的所述流入通道。采用如此结构，例如，在流体收容容器与每个流入通道分别连接的情况下，流体收容容器容易更换。