[發(fā)明專利]光學(xué)基甲醇傳感器的流動裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710002130.9
• 申請日: 2007-01-04
• 公開（公告）號: CN101074922A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜尚均;孫東岐;趙雄浩;崔相鉉;張錫洛
• 申請（專利權(quán)）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: G01N21/05
• 分類號: G01N21/05;G01N35/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)基甲醇傳感器的流動裝置，特別是，涉及提供甲醇到光學(xué)基甲醇傳感器的流動裝置，該傳感器光學(xué)測量甲醇的濃度。

背景技術(shù)

直接供液燃料電池主要以甲醇作為燃料。當(dāng)高濃度的甲醇供給到直接供液燃料電池的陽極時，由于從陽極到陰極通過電解質(zhì)膜的燃料的交叉(氫離子交換膜)，燃料電池的發(fā)電效率大幅降低。因此，濃度為0.5至2M(2至8體積百分比)的稀釋甲醇被廣泛采用。

直接供液燃料電池系統(tǒng)包括燃料箱，其中存儲高濃度或者純的甲醇。通過混合燃料箱中的甲醇和水箱中的再生水或水而具有均勻的濃度的混合燃料被提供到陽極。此時，需要用于檢測混合燃料濃度的甲烷傳感器。

具有在光學(xué)基傳感器內(nèi)將樣品提供到光學(xué)基傳感器的流道的設(shè)備在美國專利No.6,183,696中已公開。流道能干擾傳感器的光的路徑，且傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供與光學(xué)基甲醇傳感器的外表面接觸的流道和增加光學(xué)基甲醇傳感器可靠性的流動裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了光學(xué)基甲醇傳感器，其包括：內(nèi)箱體，其環(huán)繞光學(xué)基甲醇傳感器；外箱體，其環(huán)繞內(nèi)箱體；流道，其在內(nèi)箱體中形成在光學(xué)基甲醇傳感器的全反射面上；燃料入口，其通過內(nèi)箱體和外箱體形成，且給流道提供液體燃料；和燃料出口，其通過內(nèi)箱體和外箱體形成，且排放已流過流道的液體燃料到外箱體的外部。

內(nèi)箱體可包括流道和燃料出口之間的流動通道，從而液體燃料可接觸光學(xué)基甲醇傳感器的表面。

流動通道可以是彎曲溝槽。

內(nèi)箱體可由具有比光學(xué)基甲醇傳感器的傳感器主體更高的熱導(dǎo)率的材料形成，且外箱體可由具有比光學(xué)基甲醇傳感器的傳感器主體更低的熱傳導(dǎo)率的材料形成。

液流通道中液體燃料的流速可設(shè)計為15至40厘米/秒。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了光學(xué)基甲醇傳感器流動裝置，其包括：箱體，其環(huán)繞光學(xué)基甲醇傳感器；導(dǎo)流器，其置于箱體和光學(xué)基甲醇傳感器之間，且包括形成在光學(xué)基甲醇傳感器的全反射面上的流道和引導(dǎo)流經(jīng)流道的液體燃料接觸光學(xué)基甲醇傳感器第一側(cè)面的開口；燃料入口，其通過內(nèi)箱體和外箱體形成，且給流道供給液體燃料；和燃料出口，其通過內(nèi)箱體和外箱體形成，且排放已流過流道的液體燃料到外箱體的外部。

流動裝置還包括排出流動管線，其安裝在箱體和與光學(xué)基甲醇傳感器的第一側(cè)面相對的第二側(cè)面之間，其中已流過導(dǎo)流器開口的液體燃料通過排出流動管線移動到燃料出口。

流道可以是形成在導(dǎo)流器上以與全反射面接觸的溝槽。

附圖說明

參照附圖通過詳細(xì)描述其中的示范性實施例，本發(fā)明的上述和其他的特征和優(yōu)點將會更明顯，其中：

圖1是光學(xué)基甲醇傳感器的剖面圖，該光學(xué)基甲醇傳感器適于根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)基甲醇傳感器的流動裝置；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)基甲醇傳感器流動裝置的部分透視圖；

圖3A和圖3B是剖面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)基甲醇傳感器流動裝置的運行；

圖4是透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)基甲醇傳感器流動裝置的運行；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的導(dǎo)流器的透視圖；

圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的流動裝置測試結(jié)果的曲線圖；和

圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的光學(xué)基甲醇傳感器流動裝置的剖面圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，附圖中顯示了本發(fā)明的示范性實施例。

圖1是適于根據(jù)本發(fā)明實施例的流動裝置的光學(xué)基甲醇傳感器的剖面圖。光學(xué)基甲醇傳感器10與在美國專利5,898,503和6,183,696號中公開的光學(xué)基傳感器或者德州儀器(Texas?Instruments)的折射率傳感器類似。

參照圖1，發(fā)光單元30和受光單元40形成在基板20上。光圈32形成在發(fā)光單元30前面，從而從光發(fā)射單元30發(fā)出的光可分散在預(yù)定的角度范圍內(nèi)。傳感器10包括光進(jìn)入其中的第一表面11和改變在第一表面11上全反射的光的光路的第二表面12。在第二表面12上反射的光進(jìn)入受光單元40。參考數(shù)字50表示流道(flow?channel)，其形成為與第一表面11接觸。在第一表面11上全反射的光的量(或者角度范圍)依據(jù)流道中甲醇的濃度而改變，且因此光在受光單元40上的輻照范圍改變。參考數(shù)字14是金屬線，因為金屬線與發(fā)光單元30和受光單元40電連接，因此該金屬線給傳感器10提供電源且從傳感器10輸出信號。