專利名稱：磁性流體聯結組件和方法
技術領域：
該專利文獻大體涉及一種用于流體傳輸應用的流體聯結組件 (fluid coupling assembly)。更具體而言，但不意在限制，該專利 文獻涉及磁性流體聯結組件和方法。
背景技術：
用于流體傳輸應用的流體聯結器典型地包括具有流體流動通道的 管套，以及也具有流體流動通道的插塞。管套例如連接到第一流體管 路，插塞例如連接到第二流體管路。將插塞推入管套中以接合這兩個 管路，然后，在隨后的時間，將一個或多個閥打開從而在這兩條管路 之間形成流體流動通道。聯結器可以是獨立式的，或者插塞或套管可 被安裝在歧管內、墻壁內或者以其他方式固定至設備。
隨著流體在第 一流體管路和第二流體管路之間傳輸，流體壓強伴 隨著流體。流體壓強往往將插塞和管套相互分開。因此，典型地在管 套和插塞之間進行可鎖定的機械連接。作為一實施例，卡口固定件可 用于連接管套和插塞。作為另一實施例，連接至管套的螺紋套管接收 插塞上的配合螺紋。這樣的構造提供了安全的流體連接，但是會需要 相當多的連接時間和工具(例如，扳手等)，所述工具用于提供足夠 的扭矩從而檸緊和檸開所述套管。另外，這種機械聯結往往笨大且占 用相當大的體積，或者容易發生故障
發明內容
本發明人已意識到，其中，需要一種快速連接/斷開的流體聯結組 件，這種組件使得不再需要裝配工具以實現第一聯結構件和第二聯結 構件之間的流體流動連接。另外，本發明人已意識到，這種組件應該 尺寸上緊湊、結構上不泄漏、堅固且易于使用。
為此目的，在本文中討論了包括第一和第二磁性可接合的聯結構 件的流體聯結組件和方法。流體聯結組件包括笫一聯結構件、第二聯 結構件以及在它們之間的密封構件。所述第一聯結構件和第二聯結構 件是磁性可接合的，諸如經由具有吸引極性的笫一磁性構件和第二磁 性構件。第一聯結構件和第二聯結構件的接合在其之間打開了一流體 流動通道。當聯結構件分離時，該流體流動通道密封。
在實施例1中，流體聯結組件包括 一個第一聯結構件； 一個與 第一聯結構件磁性可接合的第二聯結構件；以及一個布置在第一聯結 構件的一部分和第二聯結構件的一部分之間的密封構件；其中所述第 一聯結構件和第二聯結構件的磁性接合提供并維持一機械力，從而開 啟一個流體流動通道，該流體流動通道穿過每個聯結構件的一部分。
在實施例2中，可選擇地構造實施例的流體聯結組件，使得磁性 接合包含在第一聯結構件和第二聯結構件之間的磁力，所迷磁力足以 使得所述密封構件防止或者減少在第一聯結構件和第二聯結構件之間 的流體泄漏。
在實施例3中，可選擇地配置實施例2的流體聯結組件，使得磁 力被配置為當磁力被克服時，第一聯結構件和第二聯結構件分離。
在實施例4中，可選擇地配置實施例3的流體聯結組件，使得第 一聯結構件和第二聯結構件的分離密封了所述流體流動通道。
在實施例5中，可選擇地配置實施例1~4中的至少一個的流體聯 結組件，使得第一聯結構件包括 一個具有穿過其中的孔的外殼；一 個被布置在孔內的岡構件和彈性構件，閥構件與彈性構件可移動相接 合；以及一個布置在外殼的接合部分上或者其附近的磁鐵或磁面 (magnetic surface )。
在實施例6中，可選擇地配置實施例5的流體聯結組件，使得利 用通過外殼的一個或多個預定流速需求，確定所述孔的至少一部分的 尺寸和形狀。在實施例7中，可選擇地配置實施例5~6中的至少一個的流體聯 結組件，使得所述外殼包括一個閥擋，當第一聯結構件從第二聯結構 件分離時，所述彈性構件使所述閥構件偏置在所述閥擋上。
在實施例8中，可選擇地配置實施例1 ~ 7中的至少一個的流體聯 結組件，使得所述第二聯結構件包括 一個凹槽部分，其具有與第一 聯結構件的接合部分互補的尺寸和形狀； 一個致動構件(activation member),其從凹槽部分的表面向外突出；以及一個布置在所述凹槽部 分上或者其附近的磁鐵或磁面。
在實施例9中，可選擇地配置實施例8的流體聯結組件，使得凹 槽部分的深度大約是l咖或者更少。
在實施例10中，可選擇地配置實施例1~9中的至少一個的流體 聯結組件，使得所述密封構件與第一或第二聯結構件中的至少一個的 一部分是整體的。
在實施例11中，可選擇地配置實施例1~10中的至少一個的流體 聯結組件，使得所述第一聯結構件與燃料供給源(fuel supply source) 流體連通；以及所述第二聯結構件被集成在由燃料電池供電的設備中。
在實施例12中， 一種方法包括磁性接合第一聯結構件和第二聯 結構件；在第一聯結構件和第二聯結構件之間建立密封；打開在第一 聯結構件和第二聯結構件之間的流體流動通道，同時包括提供并維持 機械力；并且分離第一聯結構件和第二聯結構件，同時包括密封所述 流體流動通道.
在實施例13中，可選擇地配置實施例12的方法，使得磁性接合 第一聯結構件和第二聯結構件包括協作地對齊第一和第二聯結構件從 而形成、流體流動通道。
在實施例14中，可選擇地配置實施例12~13中的至少一個的方 法，使得磁性接合第一聯結構件和第二聯結構件包括將布置在第一聯 結構件的一部分上的磁鐵和第二聯結構件的磁面聯結。
在實施例15中，可選擇地配置實施例12~ 13中的至少一個的方 法，使得磁性接合第一聯結構件和第二聯結構件包括感生所述第一或 第二聯結構件中的至少一個的極性。
在實施例16中，可選擇地配置實施例12~15中的至少一個的方法，使得磁性接合第 一聯結構件和第二聯結構件包括使第 一聯結構件
的接合部分與第二聯結構件的接合部分的重疊小于大約lmm。
在實施例17中，可選擇地配置實施例12~16中的至少一個的方 法，使得建立密封包括將布置在第一聯結構件的一部分和第二聯結構 件的一部分之間的密封構件壓緊。
在實施例18中，可選擇地配置實施例12~17中的至少一個的方 法，使得打開流體流動通道包括， 一旦第一和第二聯結構件磁性接合， 就將第一聯結構件的閥構件從彈性偏置的密封位置移動到開啟位置。
在實施例19中，可選擇地配置實施例12~18中的至少一個的方 法，使得打開流體流動通道包括使第二聯結構件的致動構件的一部分 與第一聯結構件的閥構件的一部分相接觸。
在實施例20中，可選擇地配置實施例12~ 19中的至少一個的方 法，使得分離第一聯結構件和笫二聯結構件包括將第一聯結構件的閥 構件移動至彈性偏置的密封位置。
在實施例21中，可選擇地配置實施例12~20中的至少一個的方
法，使得分離第一聯結構件和第二聯結構件包括達到預定的流體流動 通道壓強。
在實施例22中，可選擇地配置實施例12~21中的至少一個的方 法，使得分離笫一聯結構件和第二聯結構件與方向無關。
有利的是，該流體聯結組件和方法提供了一種尺寸上緊湊、結構 上不泄漏、堅固且易于使用的流體連接。另外，上述流體聯結組件和 方法可被設計，使得當在貯存器內或者沿流體流動通道達到預定壓強 時，或者當預定幅度的偶然力從外部施加至該接合時，在流體供給源 和流體接收貯存器之間的磁性接合自動分離。所述流體聯結組件和方 法的這些和其他實施例、優點和特征將在下面的具體實施方式
中在某 種程度上示出，并且通過參照該流體聯結組件和方法的以下說明以及 附圖或者通過對其的實施，它們對于本領域中的普通技術人員將在某 種程度上變得顯而易見。


附圖中，相同的數字在若干個視圖都指示類似的部件。具有不同字母后綴的相同數字代表類似部件的不同實例。所述附圖通過實施例 的方式，而非以限制的方式，大致示出了本文獻中所討論的各種實施 方案。
圖1示出了根據至少一實施方案所構造的處于分離狀態的流體聯 結組件的示意圖，該流體聯結組件包括第一聯結構件和第二聯結構件。
圖2示出了一系統的示意圖，該系統包括具有燃料接收貯存器的 燃料電池供電設備、燃料供給源、根據至少一實施方案所構造的第一 聯結構件和第二聯結構件。
圖3除了別的以外還示出了根據至少一實施方案所構造的處于接 合狀態的流體聯結組件的截面圖，其中該截面圖是從該組件部分的中 央截取的。
圖4除了別的以外還示出了根據至少一實施方案所構造的處于分 離狀態的流體聯結組件的示意圖，其中該截面圖是從該組件部分的中 央截取的。
圖5示出了根據至少一實施方案所構造的使用流體聯結組件的方法。
具體實施例方式
圖1示出了一流體聯結組件100，其包括第一聯結構件102、第二 聯結構件104、以及布置在所述構件之間的密封構件110。憑借由布置 在第一聯結構件102上的第一磁性構件106以及布置在第二聯結構件 104上的第二磁性構件108所提供的磁力，第一聯結構件102和第二 聯結構件104被保持為相互接合。第一磁性構件106具有第一極性， 該第一極性被吸引到第二磁性構件108的第二極性。第一磁性構件106 和第二磁性構件108的極性可以是永久的或者感生的。例如，第二磁 性構件108的第二極性可由永久磁鐵或者感生磁效應產生。
在各種實施例中，第一聯結構件102的接合部分112包含一尺寸 和形狀，所述尺寸和形狀與第二聯結構件104部分的尺寸和形狀相互 補，從而便于所述構件的接合和對齊。正如在圖3中所示和所描述的， 第一聯結構件102和第二聯結構件104的磁性接合開啟所述構件之間 的流體流動通道302 (圖3)。可分別選擇第一和第二磁性構件106、108，使得它們之間的磁力足以使密封構件110流體地密封流體流動通 道302 (圖3)。另外，可選擇磁性構件106、 108，使得當達到預定的 流體流動通道302 (圖3)壓強時，第一聯結構件102和第二聯結構件 104分離。如圖4所示，可設計第一聯結構件102和第二聯結構件104, 使得當發生這種分離時，流體流動通道302 (圖3)同時被密封或者基 本上同時被密封。
除了其他流體傳輸應用，該流體聯結組件IOO可用于連接流體供 給源——例如燃料供給源和流體接收貯存器一一例如由燃料電池供電 的設備中的燃料接收貯存器。燃料電池是可有效地將在方便燃料中存 儲的能量轉化為電能而不燃燒燃料的電化學設備。除了其它流體，該 流體聯結組件100可用于傳輸曱醇、乙醇、丁烷、蟻酸中的一種或多 種、 一種或多種氫硼化物化合物、^"唑、 一種或多種碳氫化合物、一 種或多種酒精、甲烷、水合肼、丙烷、氨、氫、或者任何其他合適的 載氫流體，諸如在共同屬于McLean等人的題為"HYDROGEN SUPPLIES AND RELATED METHODS"的美國專利申請序列號No. 11/538， 027中所描 述的液氫載體。每個燃料電池通常都包括負極、正極和在合適的容器 內的隔板。燃料電池通過利用在每個電極處發生的化學反應而運行。 燃料電池與蓄電池的類似之處在于，兩者通常都具有正極、負極和電 解質。然而，燃料電池與蓄電池的區別在于，燃料電池中的燃料可無 需拆卸電池而,皮迅速再注滿從而保持電池可運行。
方便的是，燃料電池可與便攜式的或固定的燃料供給源相兼容， 該燃料供給源允許由燃料電池供電的設備的空的或部分空的燃料接收 貯存器被再注滿，從而保持燃料電池可運行以及最終使相關聯的由燃 料電池供電的設備可運行。通常，適合于便攜式的和其他由燃料電池 供電的設備所使用的燃料供給源，包括具有合適燃料存儲于其中的存 儲結構。另外，經由提供一從燃料供給到燃料接收貯存器的可致動流 體通道的聯結裝置，這些燃料供給源典型地可連接至燃料接收貯存器。 因此， 一旦燃料供給和燃料接收貯存器被流體連接并且適當的閥打開， 燃料就可從燃料供給存儲結構傳輸到由燃料電池供電的設備中的燃料 接收貯存器。
圖2示出了由燃料電池供電的設備的一個實施例，更具體而言，示出了包括燃料電池的便攜式電話200。當便攜式電話的燃料接收貯 存器202中的燃料供給用盡時，其需要或者被再注滿或者被替換。為 了再注滿燃料供給，利用該流體聯結組件100—一包括第一聯結構件 102和第二聯結構件104，可在燃料接收貯存器202和外部燃料供給源 204之間的形成流體連接。
在圖2的實施例中，第一聯結構件102與外部燃料供給源204流 體連通，所述外部燃料供給源諸如在共同屬于McLean等人的題為 "HYDROGEN SUPPLIES AND RELATED METHODS，，的美國專利申請序列號 No. 11/538， 027中所描述的氬供給源、在共同屬于Zimmermann的題為 "METHOD AND APPARATUS FOR REFUELING REVERSIBLE HYDROGEN -STORAGE SYSTEMS"的美國專利申請序列號No. 11/535， 050中所描述 的加燃料裝置、或者在共同屬于Iaconis等人的題為"REFUELING STATION"的美國專利申請序列號No. 11/535， 052中所描述的加燃料 站；第二聯結構件104與燃料接收貯存器202流體連通，所述燃料接 收貯存器諸如在共同屬于Zimmermann的題為"FLUID ENCLOSURE AND METHODS RELATED THERETO"的美國專利申請序列號No. 11/473, 591 中所描述的燃料封裝。燃料存儲材料，諸如在共同屬于Zimmermann 的題為"COMPOSITE HYDROGEN STORAGE MATERIAL AND METHODS RELATED THERETO"的美國專利申請序列號No. 11/379, 970中所描述的復合貯氫 材料，可被布置在燃料存儲貯存器202中用于吸收并釋放所供給的燃 料。
盡管在圖2中示出了由一個或多個燃料電池供電的便攜式電話 200，該流體聯結組件100也可用于其他的由燃料電池供電的設備，還 有其他流體傳輸應用。例如，該流體聯結組件100可用于衛星電話、 筆記本電腦、電腦附件、超移動計算設備、顯示器、個人音頻或視頻 播放器、醫療器械、電視、發射機、接收機、照明設備(包括室外照 明或手電筒)、電子玩具、電動工具或者任何其他通常利用蓄電池或燃 料燃燒的電子設備。
圖3以橫截面示出了一個處于接合狀態的流體聯結組件100的部 分，其中第一聯結構件102與第二聯結構件104可釋放地且磁性地相 接合。如圖所示，第一聯結構件102流體連接至外部燃料供給源204，
ii第二聯結構件104與由燃料電池供電的設備200的燃料接收貯存器 202流體連通。在特定實施例中，第一聯結構件102和第二聯結構件 104的接合，同時或者基本上同時打開在外部燃料供給源204和燃料 接收^存器202之間延伸的流體流動通道302。類似地，如圖4所示， 第一聯結構件102和第二聯結構件104的分離，可分別同時或者基本 上同時密封流體流動通道302。
在該實施例中，利用一個或多個第一磁性構件106——諸如一個 或多個磁鐵，以及一個或多個第二磁性構件108——諸如一個或多個 磁面，在第一聯結構件102和第二聯結構件104之間建立磁性接合。 可i殳計在一個或多個第一磁性構件106和一個或多個第二磁性構件 108之間的吸引磁力，使得流體聯結組件100有足夠強度能壓緊布置 在聯結構件102、 104之間的任何密封構件110，而當達到預定設備的 燃料接收貯存器202內部壓強或者流體流動通道302壓強時分離。例 如，可設計吸引磁力，使得當燃料接收貯存器202的壓強在55C時達 到大約300psig ( 2. 07MPa )和725psig ( 5MPa )之間時，第一聯結構 件102和笫二聯結構件104分別分離。另外， 一個或多個第一磁性構 件106和一個或多個第二磁性構件108之間的吸引磁力可被設計為， 由于例如加燃料操作過程中發生的意外事件而分離。例如，可設計吸 引磁力，使得如果有人在與燃料供給源204相關聯的加燃料軟管上絆 倒或者摔倒，那么在由燃料電池供電的設備200從其支承表面脫離之 前，磁性聯結器100就分離。
圖4以截面圖示出了一個處于分離狀態的流體聯結組件100的部 分，其中第一聯結構件102與第二聯結構件104間隔開但是磁性可接 合。在該實施例中，第一聯結構件102包括外殼406、閥構件408、密 封構件110以及一個或多個第一磁性構件106。外殼406具有一穿過 其中的孔410,使得當流體聯結組件IOO處于接合狀態時(參見圖3)， 流體流動通道302 (圖3 )從第一外殼部分上的燃料供給源204延伸到 第二外殼部分上的接合部分112，諸如接合噴嘴。孔410的尺寸或形 狀受具體聯結組件的預期流速要求和希望的應用所支配。例如，孔410 可具有各種尺寸的圓形橫截面、橢圓形橫截面、矩形橫截面等。
O形環或者其他密封構件110可被布置在殼體406的第二部分上或者其附近，從而當流體聯結組件100處于接合狀態時密封在第一聯 結構件104的接合部分112和第二聯結構件104的凹槽部分404之間。 可替代性地或者另外，密封構件110可被布置在第二聯結構件104的 一部分上，諸如凹槽部分404的壁上、或者在凹陷的或者以別的方式 構成的致動構件420的部分上，所迷致動構件從凹槽部分404的表面 突出。通過密封所述接合，密封構件110防止了正從燃料供給源204 傳輸到燃料接收貯存器202的燃料的泄漏。防止燃料泄漏對于避免潛 在的安全隱患一一諸如暴露至有毒材料、在周圍空氣中形成易燃混合 物、或者造成環境污染一一是重要的。 一個或多個第一磁性構件106 也可被布置在殼體406的接合部分112的附近，從而接合第二聯結構 件104,并且在一些實施例中，包括具有環形形狀的磁鐵。
閥構件408和彈性構件414 (即，螺旋彈簧)被布置在孔410中， 并且通常用于調節通過第一聯結構件102的流體流動。在特定實施例 中，閥構件408基本沿孔410的軸線在密封位置(示出的)和打開或 開啟位置(參見圖3)之間移動。在密封位置中，閥構件408的一部 分緊靠外殼406的閥擋412，并且在一個內部末端附近的閥腔(valve lumen)可被外殼圍繞。彈性構件414被偏置從而保持閥構件408抵靠 閥擋412。以這樣的方式，禁止流體流動通過第一聯結構件102，除非 施加另外一個力來抵消彈性構件414的力。在開啟位置中，從閥構件 的周圍延伸出的閥腔可暴露出來以允許流體進入并通過閥到達第二聯 結構件104。可替代性地，可以使用其他流體旁通裝置，以允許流體 在閥構件408處于開啟位置時流經第一聯結構件102到達第二聯結構 件104。
在該實施例中，第二聯結構件104包括一個或多個磁性構件108、 設計為抵靠密封構件110的密封表面418、凹陷的致動構件420、到設 備的燃料接收貯存器202的燃料連接450，以及凹槽部分404。另外， 壓力致動的單向閥可被包含在第二聯結構件104中，從而確保加壓燃 料可流至內部燃料接收貯存器202，但是不會經由燃料連接450從燃 料接收貯存器202中泄漏。在一些實施方案中，但是可能會變化，凹 槽部分404包括大約lmm或者更小的深度，從而提供了一種在由燃料 電池供電的設備200內不要求許多空間的聯結方案。
13如圖所示，致動構件420從凹槽部分404的表面向外突出，以允 許其一部分在第一聯結構件102與第二聯結構件104相接合時接觸閥 構件408的一部分。在特定實施例中，致動構件420包括被構造為沒 有任何間隙地緊密接觸閥構件408的尺寸和形狀，從而允許這些部件 在第一聯結構件102與第二聯結構件104磁性接合時相互對齊。如圖 所示，致動構件420和閥構件408可包括平坦的配合面。在其他的實 施例中，致動構件420可包括球形的凸起表面，而所述閥構件408包 括與所述凸起表面互補的凹入表面。
正如上面結合圖3所討論的，利用一個或多個第一磁性構件106 以及一個或多個第二磁性構件108的吸引極性，第一和第二聯結構件 102、 104可分別地相互接合。因此，當第一聯結構件102被放置在第 二聯結構件104附近時，第一磁性構件106被吸引至第二磁性構件 108，從而將笫一聯結構件102的接合部分112引入到第二聯結構件 104的凹槽部分404內。這進而將第一聯結構件102上的O形環或者 其他密封構件110壓緊到第二聯結構件104上的密封表面418，并使 致動構件420將閥構件408致動至遠離閥座412的位置。當閥構件408 處于打開位置時，允許來自燃料供給源204的燃料流至由燃料電池供 電的設備200的內部燃料接收貯存器202。
通常，外殼406、閥構件408、致動構件420以及第一聯結構件 102和第二聯結構件104的其他部件可包含適于在流體傳輸應用中使 用的任何材料，諸如金屬、聚合物或其組合物。密封構件110可包含 諸如天然的或合成的橡膠、或者彈性體聚合物的材料。彈性構件414 可包括具有任何合適設計的彈性彈簧、彈性材料等。
圖5示出了一種使用流體聯結組件的方法500。在502處，第一 聯結構件和第二聯結構件是磁性接合的。該接合可包括，例如，在布 置在第一聯結構件上的磁鐵和第二聯結構件的磁面之間的磁性聯結。 在特定實施例中，該接合包括將第一聯結構件的接合部分插入到第二 聯結構件的凹槽部分中，諸如插入大約lmm或者更少。
在504處，在第一聯結構件和第二聯結構件之間建立密封。在特 定實施例中，該密封包括將密封構件壓緊在第一聯結構件的接合部分 和第二聯結構件的密封表面之間。在其他的實施例中，該密封包括將密封構件壓緊在笫一聯結構件的接合部分和第二聯結構件的致動構件
之間。在506處，通過將閥構件從彈性偏置密封位置移動到開啟位置， 可打開在第一聯結構件和第二聯結構件之間的流體流動通道。在不同 的實施例中，由于接觸到從凹槽部分的表面突出的致動構件，閥構件 被移動。在508處，第一聯結構件和第二聯結構件分離，并密封所述 流體流動通道。
已討論了利用第一聯結構件與第二聯結構件磁性接合的流體聯結 組件和方法。利用磁力接合第一和第二聯結構件使得再注滿流體接收 貯存器變得，例如，非常容易，并且當流體接收貯存器被注滿時或者 當在再注滿系統的一部分(諸如，加燃料軟管)上施加偶然力時，允 許分離。如圖所示，該流體聯結組件，在特定實施例中，當第一和第 二聯結構件接合時，可允許同時打開流體流動通路，并且當所述聯結 構件分離時，允許同時密封流體流動通路。
結束語
上述的具體實施方式
包括對附圖的參考，附圖構成具體實施方式
的一部分。所迷附圖以舉例的方式示出了其中可實施本發明的具體實 施方案。這些實施方案在本說明書中也被稱作"實施例"。在該文獻中 引用的所有出版物、專利和專利文獻都通過引用的方式被全文納入本 說明書，如它們通過引用的方式被單獨納入。在本文獻和這些如此通 過引用納入的文獻之間出現不一致用法的情況下，在納入的參考文獻 中的用法應被認為是對本文獻的用法的補充；對于不可調和的不一致， 本文獻中的用法占主導。
正如本說明書中所使用或者納入的，術語"一"或"一個"，正如 在專利文獻中普遍的，用來包括一個或者大于一個，獨立于任何其他 的"至少一個"或者"一個或多個"的實例或用法。正如本說明書中 所使用或者納入的，術語"或者"用于指非排他性的或者，諸如"A 或者B"包括"A而非B"、 "B而非A"以及"A和B"，除非另有說明。 正如在本說明書中所使用或者納入的，術語"流體(fluid)"指的是 具有能力流經第一和第二聯結構件的氣體、液化氣、液體、壓力下的 液體或者其任意組合。流體的實施例包括甲醇、 醇、丁烷、蟻酸、一種或多種氬硼化物化合物、^唑、 一種或多種碳氬化合物、 一種或 多種酒精、曱烷、水合肼、丙烷、氨、氫或者任何其他適合的載氫流
體。正如在本說明書中所使用或者納入的，術語"接合(engage )"、
"接合的(engaging)"或者"接合(engagement)"指的是物理接觸 或者在充分緊密的接近的范圍內。第一和第二接合構件可相互接合， 從而允許流體無泄漏地流經它們。
在所附的權利要求中，術語"包括(including)"和"其中(in which )"被用做相應的術語"包括(compr i s ing )"和"其中(where in )" 的純英語同義詞。此外，在下列權利要求中，術語"包括(including )，， 和"包括(comprising)"是開放式的，即， 一個系統、設備、物品或 過程除了在權利要求中的該術語之后所列的要素還包含其他要素，其 也被視為落在該權利要求的范圍內。而且，在下列權利要求中，術語 "第一"、"第二"和"第三"等僅用于標記，而不意在對其對象施加 數值要求。
上述說明書意在是示例性的，而非限制性的。例如，聯結接合噴 嘴和聯結凹槽就它們與燃料電池設備和燃料供給源的連接來說可互 換。另外，該流體聯結組件和方法可發現適用于其他流體傳輸應用， 諸如基于非燃料的流體應用，其中分別結合開啟和密封的快速聯結和 分開可能是合意的。而且，除了不可拆卸地集成到設備中，流體接收 貯存器也可從相關聯的設備中拆卸。諸如本領域中普通技術人員在閱 讀完上述說明書之后也可使用其他的實施方案。此外，在上述具體實 施方式中，各種特征可被集合到一起從而精簡該公開內容。這不應解 釋為， 一個未要求的公開特征對于任何權利要求都是必須的。而是， 發明主題可能在于比所公開的具體實施方案的所有特征要少。因此， 下列權利要求特此被納入本具體實施方式
中，每個權利要求作為一個 單獨的實施方案是獨立的。本發明的范圍應參考所附的權利要求確定， 連同這些權利要求被賦予的等同物的全部范圍。
根據37 C. F. R. § 1. 72 (b)提供了摘要，以允許讀者快速弄懂本技 術公開內容的實質。提交了摘要，同時應理解的是，摘要不用于解釋 或者限制權利要求的范圍或者含義。
1權利要求
1.一種流體聯結組件，其包括一個第一聯結構件；一個第二聯結構件，其與第一聯結構件磁性可接合；以及一個布置在第一聯結構件的一部分和第二聯結構件的一部分之間的密封構件；其中所述第一聯結構件和第二聯結構件的磁性接合提供并維持一機械力，從而開啟一個流體流動通道，該流體流動通道穿過每個聯結構件的一部分。
2. 根據權利要求1所述的流體聯結組件，其中所述磁性接合包含 在第一聯結構件和第二聯結構件之間的磁力，所述磁力足以使得所述 密封構件防止或者減少第一聯結構件和第二聯結構件之間的流體泄 漏。
3. 根據權利要求2所述的流體聯結組件，其中所述磁力被配置為 使得當磁力被克服時，第一聯結構件和第二聯結構件分離。
4. 根據權利要求3所述的流體聯結組件，其中第一聯結構件和第 二聯結構件的分離密封了所述流體流動通道。
5. 根據權利要求1~4中至少一項所述的流體聯結組件，其中所 述第一聯結構件包括一個外殼，其具有穿過其中的孔；一個閥構件和一個彈性構件，所述二者都被布置在孔內，所述閥 構件與所述彈性構件可移動相接合；以及一個布置在外殼的接合部分上或者其附近的磁鐵或磁面。
6. 根據權利要求5所述的流體聯結組件，其中利用通過外殼的一 個或多個預定流速需求，確定所述孔的至少一部分的尺寸和形狀。
7. 根據權利要求5或6中至少一項所述的流體聯結組件，其中所 述外殼包括一個閥擋，當第一聯結構件從第二聯結構件中分離時，所 述彈性構件使所迷閥構件偏置所述閥擋上。
8. 根據權利要求1~7中任一項所述的流體聯結組件，其中所述 第二聯結構件包括一個凹槽部分，其具有與第一聯結構件的接合部分互補的尺寸和形狀；一個致動構件，其從凹槽部分的表面向外突出；以及 一個布置在所述凹槽部分上或者其附近的磁鐵或磁面。
9. 根據權利要求8所述的流體聯結組件，其中凹槽部分的深度大約是lmm或者更少。
10. 根據權利要求1 ~ 9中任一項所述的流體聯結組件，其中所述 密封構件與所述第一或第二聯結構件中的至少一個的一部分是整體 的。
11. 根據權利要求1~10中任一項所述的流體聯結組件，其中所 述第一聯結構件與一個燃料供給源流體連通；以及所述第二聯結構件 被集成在一個由燃料電池供電的設備中。
12. —種方法，其包括 磁性接合第一聯結構件和第二聯結構件； 在第一聯結構件和笫二聯結構件之間建立密封； 打開在第一聯結構件和第二聯結構件之間的流體流動通道，同時包括提供并維持一機械力；并且分離第一聯結構件和第二聯結構件，同時包括密封所述流體流動 通道。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中磁性接合第一聯結構件和 第二聯結構件包括協作地對齊第一和第二聯結構件從而形成流體流動 通道。
14. 根據權利要求12或13中至少一項所述的方法，其中磁性接 合第一聯結構件和第二聯結構件包括將布置在第一聯結構件的一部分 上的磁鐵以及第二聯結構件的磁面聯結。
15. 根據權利要求12或13中至少一項所述的方法，其中磁性接 合第一聯結構件和第二聯結構件包括感生所述第一或第二聯結構件中 的至少一個的極性。
16. 根據權利要求12~ 15中任一項所述的方法，其中磁性接合所 述第一聯結構件和第二聯結構件包括使第一聯結構件的接合部分與第 二聯結構件的接合部分的重疊小于大約lmm。
17. 根據權利要求12~16中任一項所述的方法，其中建立密封包括將布置在第一聯結構件的一部分和第二聯結構件的一部分之間的密 封構件壓緊。
18. 根據權利要求12~17中任一項所述的方法，其中打開流體流 動通道包括， 一旦第一和第二聯結構件磁性接合，就將第一聯結構件 的閥構件從彈性偏置的密封位置移動到開啟位置。
19. 根據權利要求12~18中任一項所述的方法，其中打開流體流 動通道包括使第二聯結構件的致動構件的一部分與第一聯結構件的閥 構件的一部分相接觸。
20. 根據權利要求12~19中任一項所述的方法，其中分離第一聯 結構件和第二聯結構件包括將第一聯結構件的閥構件移動至彈性偏置 的密封位置。
21. 根據權利要求12~20中任一項所述的方法，其中分離第一聯 結構件和第二聯結構件包括達到預定的流體流動通道壓強。
22. 根據權利要求12~21中任一項所述的方法，其中分離第一聯 結構件和第二聯結構件與方向無關。
全文摘要
討論了流體聯結組件和方法。所述流體聯結組件包括第一聯結構件、與第一聯結構件磁性可接合的第二聯結構件、以及布置在第一聯結構件的一部分和第二聯結構件的一部分之間的密封構件。第一聯結構件和第二聯結構件的磁性接合開啟了它們之間的流體流動通道。在特定實施例中，第一聯結構件被一個閥構件密封，第二聯結構件包括一個致動構件。當處于接合狀態時，通過所述致動構件將所述閥構件從閉合位置移動到打開位置，從而開啟流體流動通道。可選擇在第一聯結構件和第二聯結構件之間的磁力，使得當達到預定的流體流動通道壓強時，所述構件分離。
文檔編號F16L37/00GK101568758SQ200780048398
公開日2009年10月28日 申請日期2007年11月7日 優先權日2006年11月7日
發明者J·施魯特恩, J·齊默爾曼 申請人:昂斯特羅姆動力公司