SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE.

La presente invención se refiere en general a suministros de pilas de combustible, y más en particular a suministros de combustible que son compatibles con combustibles de pilas de combustible, incluido el metanol. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las pilas de combustible son dispositivos que convierten directamente la energía química de reactivos, es decir, combustible y oxidante, en electricidad de corriente continua (CC). Para un número cada vez mayor de aplicaciones, las pilas de combustible son más eficientes que la generación clásica de energía, tal como la combustión de combustible fósil, y más eficientes que el almacenamiento de energía portátil, tal como baterías de iones de litio. En general, las tecnologías de pilas de combustible incluyen una variedad de diferentes pilas, tales como pilas de combustible alcalino, pilas de combustible de electrólitos de polímero, pilas de combustible de ácido fosfórico, pilas de combustible de carbonato fundido, pilas de combustible de óxido sólido y pilas de combustible de enzimas. Las pilas de combustible más importantes actualmente pueden dividirse en tres categorías generales, a saber, pilas que utilizan, como combustible hidrógeno comprimido (H2), pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (MIP) que utilizan metanol (CH3OH), borohidruro de sodio (NaBH4), hidrocarburos (tal como el butano) u otros combustibles reformados en combustible de hidrógeno, y pilas de combustible de MIP que utilizan combustible de metanol (CH3OH) directamente (pilas de combustible de metanol directo o PCMD). EL hidrógeno comprimido se mantiene por lo general a una presión elevada y, en consecuencia, es difícil de manipular. Además, normalmente se requieren depósitos de almacenamiento de gran tamaño, y no pueden hacerse lo suficientemente pequeños para dispositivos electrónicos de consumo. Las pilas clásicas de combustible reformado requieren reformadores y otros sistemas auxiliares y de vaporización para convertir los combustibles en hidrógeno, a fin de reaccionar con el oxidante en la pila de combustible. Los recientes avances hacen que las pilas de combustible reformado o reformato sean prometedoras para los dispositivos electrónicos de consumo. Cuando se hace reaccionar el metanol directamente con el oxidante en la pila de combustible, la PCMD es la pila de combustible más sencilla y potencialmente pequeña, y tiene también una prometedora aplicación de energía para los dispositivos electrónicos de consumo ordinario. La PCMD para aplicaciones relativamente grandes comprende normalmente un ventilador o compresor para suministrar un oxidante, normalmente aire u oxígeno, al electrodo del cátodo, una bomba para suministrar una mezcla de agua y metanol al electrodo del cátodo y un conjunto de membrana y electrodo (CME). El CME normalmente incluye un cátodo, una MIP y un ánodo. Durante el funcionamiento, la mezcla líquida de combustible de agua y metanol se suministra directamente al ánodo, y el oxidante se suministra al cátodo. La reacción electroquímica en cada electrodo y reacción completa para la pila de combustible se describen del modo siguiente: Semi-reacción en el ánodo: CH30H + H2O < CO2 + 6H+ + 6e; Semi-reacción en el cátodo: 02+4H++4e- <2H20. La reacción completa de la pila de combustible: CH30H + 1,5 02--+ C02 + 2 H20. Debido a la migración de los iones de hidrógeno (H+) a través de la MIP, del ánodo al cátodo, y debido a la incapacidad de los electrones libres (e) para pasar a través de la MIP, los electrones deben fluir a través de un circuito externo, lo que produce una corriente eléctrica a través del circuito externo. El circuito externo puede ser cualquier dispositivo electrónico de utilidad para el consumo ordinario, por ejemplo teléfonos móviles, calculadoras, asistentes personales digitales y ordenadores portátiles, entre otros. La PCMD se describe en las patentes de los EE.UU. números 5.992.008 y 5.945.231. En general, la MIP está realizada de un polímero, por ejemplo Nafion (g), de DuPont, que es un material perfluorado que tiene un espesor en el rango de unos 0,05 mm a unos 0,50 mm. El ánodo está realizado normalmente de un soporte de papel carbón teflonizado, con una fina capa de catalizador, tal como platino-rutenio, depositada sobre el mismo. El cátodo es normalmente un electrodo de difusión de gases al cual se fijan las partículas de platino en un lado de la membrana. La reacción en la pila para una pila de combustible reformadora de borohidruro de sodio es la siguiente: NaBH4 (acuoso) + 2H20--+ (calor o catalizador)- 4 (H2) + (NaB02) (acuoso) H2 < 2H+ + 2e-- (en el ánodo) 2 (2H+ + 2e) + 02 2H20 (en el cátodo). Los catalizadores adecuados incluyen platino y rutenio, entre otros metales. El combustible de hidrógeno producido de la reformación del borohidruro de sodio reacciona en la pila de combustible con un oxidante, por ejemplo 02, para crear electricidad (o un flujo de electrones) y agua como subproducto. En el proceso de reformado se produce borato sódico (NaB02) como subproducto. La pila de combustible de borohidruro de sodio se describe en la solicitud de patente concedida de los Estados Unidos con el número 2003/0082427. La publicación de Patente de los EE.UU. 2003/082427 describe un suministro de combustible para una pila de combustible. El suministro de combustible incluye un área de almacenamiento de este tipo configurada para retener 2   una solución de combustible, una salida de la solución de combustible configurada para pasar la solución de combustible desde el área de almacenamiento de combustible, un área de almacenamiento de residuos, una entrada de residuos configurada para pasar los residuos al área de almacenamiento de residuos, y una barrera móvil que separa el área de almacenamiento de combustible y el área de almacenamiento de residuos. La barrera móvil está configurada para moverse a medida que la solución de combustible pasa desde el área de almacenamiento de combustible, y la solución de residuos pasa al área de almacenamiento de residuos, a fin de disminuir simultáneamente el volumen de dicha área, y aumentar el volumen del área de almacenamiento de residuos. La Publicación de Patente de los EE.UU. número 2004173615 describe recipientes de almacenamiento adaptados para su uso en pilas de combustible, que comprenden un recipiente exterior rígido asociado a un recipiente interior flexible, en el que se almacena el líquido. El recipiente exterior comprende generalmente un orificio que permite el transporte del recipiente interior lleno al recipiente exterior. El recipiente interior flexible puede comprender una conexión sellable que permite que se pueda acceder al líquido almacenado dentro del contenedor interior cuando el recipiente de almacenamiento de combustible se inserta en una pila de combustible adecuada. Así pues, el recipiente exterior rígido puede reutilizarse. La Publicación de Patente EP 1329972 describe un cartucho de combustible que incluye una reserva de combustible, una cámara de reacción y una estructura pasiva adaptada para resistir el flujo de fluido desde la reserva de combustible hasta la cámara de reacción. La cámara de reacción incluye un alojamiento externo, que define una primera entrada del reactivo, una salida del líquido y una salida de gases, y una estructura prácticamente permeable a los gases y prácticamente impermeable a los líquidos, que separa la primera entrada del reactivo y la salida de líquidos de la salida de gases. La Publicación de Patente de los EE.UU. número 2002/197522 describe un conjunto de pila de combustible que incluye un conjunto de electrodo de membrana, una placa de ánodo, una placa de cátodo, un cartucho de combustible extraíble, y un sistema de suministro del combustible. El conjunto incluye un ánodo, un cátodo y una membrana electrolítica de polímeros que tiene un lado del combustible y un lado del oxigeno. El cartucho de combustible incluye una vejiga expansible de combustible para recibir el combustible líquido, un miembro de presión expansible en contacto con la vejiga para mantener una presión positiva en la misma, y un orificio de salida sellable, en comunicación de fluidos con la vejiga. El sistema de suministro de combustible suministra combustible del cartucho al lado del combustible de la membrana. La citada publicación incluye también una interfaz, un control y un circuito regulador para dispositivo electrónico alimentado por pila de combustible. No obstante, la técnica conocida no describe suministros de combustible realizados de materiales que sean compatibles con el combustible o los combustibles que se contienen en los mismos. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene como objetivo un suministro de combustible para pilas de combustible que sea compatible con el combustible. La presente invención tiene también como... [Seguir leyendo]

Una envoltura exterior (12) que rodea un revestimiento interior (14) que contiene combustible, Un primer componente de la válvula que comprende un cuerpo de la válvula (30) y un cuerpo deslizante (32, 32) dispuestos dentro del cuerpo de la válvula (30), encontrándose el cuerpo deslizante (32, 32) desviado normalmente en dirección a una superficie (40) de asiento de la válvula para sellar el componente de la válvula, pudiéndose retirar el cuerpo deslizante (32, 32) de la superficie (40) de asiento de la válvula (40) para abrir el componente de la misma, caracterizado porque el revestimiento interior (14) se mantiene entre el cuerpo de la válvula (30) y la envoltura exterior (12), y porque el cuerpo de la válvula (30) va montado a presión en la abertura del revestimiento interior (14) de manera que la abertura del revestimiento interior (14) sea colocada por el cuerpo de la válvula (30) hacia el exterior en dirección a la envoltura exterior (12) para mejorar la retención del revestimiento interior (14) dentro de la envoltura exterior (12), y porque el cuerpo de la válvula (30) se sella a una abertura de la envoltura exterior (12), por soldadura ultrasónica. 2. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 1, que comprende además un miembro exterior de cierre (44) que proporciona un cierre entre el primer componente de la válvula y un segundo componente correspondiente de la válvula dispuesto en un dispositivo que utiliza el combustible. 3. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el revestimiento interior (14) puede acoplarse a la envoltura exterior (12), por adaptación a presión (46) o por al menos una diente (50) para retener el revestimiento interior (14) unido a la envoltura exterior (12). 4. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer componente de la válvula comprende un relleno o material de retención (42) para regular el flujo de combustible. 5. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 4, caracterizado porque el material de retención (42) está colocado en un retén elástico (36), que soporta un muelle (34), que empuja el cuerpo deslizante (32). 6. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el revestimiento interior (14) está realizado con un polímero fluorado. 7. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 6, caracterizado porque el combustible es metanol. 8. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 6, caracterizado porque el revestimiento interior (14) está realizado con un polietileno fluorado de baja densidad o porque el revestimiento interior (14) se fabricado con polietileno de baja densidad y se somete a fluoración. 9. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie (40) de asiento de la válvula (40) está situada en el cuerpo de la válvula (30). 10. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie (40) de asiento de la válvula (40) lleva un separador o un tabique. 11. Suministro de combustible (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque la envoltura exterior (12) se realiza con un material seleccionado de un grupo formado por el polietileno de baja densidad, el polietileno de alta densidad, el acetalpolioximetileno, el polipropileno, el tereftalato de polietileno, el naftalato de polietileno, el nylon, varios metales, y sus mezclas.   11   12   13   14