(57)【要約】  ガス発生構造を開示している。その構造には熱発生材料と動作可能に連絡している開始要素が含まれている。熱発生材料は、熱エネルギーがガス発生材料を分解して目標ガスを発生するような配置になっている。さらにガス発生構造を有する可搬型動力源とそれらと動作可能な連絡を行なえる燃料電池についても開示している。少なくとも１個のセンサーを有する制御部がガス発生構造と燃料電池の両方と動作可能な連絡を行っている。
2007522916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開始要素、
その開始要素と動作可能に連絡している熱発生材料、
その熱発生材料により生じた活性に反応的連絡をするガス発生材料、
熱発生材料とガス発生材料の間のバリア、
から成るガス発生構造。
【請求項２】
前記ガス発生材料が熱エネルギーに応答することを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項３】
前記ガス発生材料が水蒸気に応答することを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項４】
前記ガス発生材料が大気圧未満の圧力に応答することを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項５】
前記バリアがその熱発生材料からの熱出力を変えることを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項６】
その構造がさらに触媒から成っていることを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項７】
その触媒が脱水素触媒であることを特徴とする請求項６に記載されたガス発生構造。
【請求項８】
その触媒が夾雑物の除去又は低減のためにあることを特徴とする請求項６に記載されたガス発生構造。
【請求項９】
その開始要素が半導体ブリッジであることを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項１０】
そのガス発生材料が大気圧でガスを発生することを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項１１】
そのガス発生構造が高圧の運転パラメーター無しに目標ガスを発生するように動作することを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項１２】
材料の膨張、及び、
その材料での１以上の面外構造、その１以上の面外構造がその材料の一面で熱発生材料を受けいれて、その材料の反対面で、ある量のガス発生材料が熱発生材料に応答すること、
からなる熱分解性ガス発生構造のためのバリア。
【請求項１３】
その材料が熱伝導性であることを特徴とする請求項１２に記載されたバリア。
【請求項１４】
開始要素、
その開始要素と動作可能に連絡しているパイロテクニック、及び、
熱連絡の少なくとも２主要方向でそのパイロテクニックからの熱に曝されるようにそのパイロテクニックに対して配置された熱分解性ガス発生材料、
から成る熱分解性ガス発生構造。
【請求項１５】
その材料が、熱連絡の５主要方向でそのパイロテクニックからの熱に曝されるようにそのパイロテクニックに対して配置されたことを特徴とする請求項１４に記載された熱分解性ガス発生構造。
【請求項１６】
半導体ブリッジ、
その半導体ブリッジと動作可能に連絡しているパイロテクニック、及び、
そのパイロテクニックからの熱に曝されるようにそのパイロテクニックに対して配置されている熱分解性ガス発生材料、
から成るパイロテクニック・ガス発生構造。
【請求項１７】
開始要素を有するガス発生構造、
その開始要素と動作可能に連絡している熱発生材料、
ガス発生材料、
熱発生材料とガス発生材料の間のバリア、
そのガス発生構造と動作可能に連絡している燃料電池、及び、
少なくとの１個のセンサーを有する制御部、その制御部がガス発生構造及び燃料電池と動作可能に連絡していること、
から成る携帯用電源。
【請求項１８】
制御部が要求に基づいて必要な量でガスの供給を維持することを特徴とする請求項１７に記載された携帯用電源。
【請求項１９】
制御部がガス発生材料の使用を監視していることを特徴とする請求項１７に記載された携帯用電源。
【請求項２０】
制御部が電池の動作の残り時間を予測することを特徴とする請求項１７に記載された携帯用電源。
【請求項２１】
ガス発生材料と熱発生材料が複数の個別的要素の形になっていることを特徴とする請求項１に記載されたガス発生構造。
【請求項２２】
各要素が、熱発生材料及びガス発生材料及びその熱発生材料とそのガス発生材料の間のバリアから成ることを特徴とする請求項２１に記載されたガス発生構造。
【請求項２３】
各個別的要素が、選択した位置で、又、ガス発生材料により実質的に囲まれた熱発生材料を有する筒状断面を用いていることを特徴とする請求項２２に記載されたガス発生構造。
【請求項２４】
個別的要素がそれぞれ筒状の構造で、その熱発生材料が筒状断面の中央に位置し、ガス発生材料がその熱発生材料に対して半径方向外側に位置していることを特徴とする請求項２２に記載されたガス発生構造。
【請求項２５】
その熱発生材料が、半径方向外側に伸びたスポークを有するハウジングの内側部分に配置され、又、そのガス発生材料が内側ハウジング部分により区切られ、スポークと外側ハウジング部分に隣接しているボリュームに配置されていることを特徴とする請求項２４に記載されたガス発生構造。
【請求項２６】
筒状断面が円筒形であることを特徴とする請求項２５に記載されたガス発生構造。
【請求項２７】
筒状断面が平行四辺形であることを特徴とする請求項２４に記載されたガス発生構造。
【請求項２８】
そのバリアが円筒形断面を有し、内側に伸びた変形をしているハウジングであり、その熱発生材料がその変形に配置され、ガス発生材料がハウジングの内側寸法で配置されていることを特徴とする請求項２２に記載されたガス発生構造。
【請求項２９】
その変形がお互いに約１２０度離れて位置していることを特徴とする請求項２８に記載されたガス発生構造。
【請求項３０】
そのガス発生材料とその熱発生材料が一緒に巻かれて渦巻きを形成していることを特徴とする請求項２１に記載されたガス発生構造。
【請求項３１】
複数の個別的要素の少なくとも１要素が、その複数の要素の他からのスペースにより維持されていることを特徴とする請求項２１に記載されたガス発生構造。
【請求項３２】
スペースが隙間であることを特徴とする請求項３１に記載されたガス発生構造。
【請求項３３】
各要素で隙間が存在することを特徴とする請求項３２に記載されたガス発生構造。
【請求項３４】
そのガス発生構造が燃料電池及び制御部の一方又は両方に動作可能に接続できるクリップとして構成されていることを特徴とする請求項１７に記載された携帯用電源。
【請求項３５】
そのクリップが動作可能になる前にガス接続を確認するインターロック機能を含んでいることを特徴とする請求項３４に記載された携帯用電源。
【請求項３６】
そのインターロックが、電気接続が行われる前にガスを流動できるように接続することを特徴とする請求項３５に記載された携帯用電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス発生構造とガス発生法及び発生ガスを用いる動力源に関する。
【背景技術】
【０００２】
全体として、ガスは電力発生を含む多様な産業の多様な目的に用いられている。多くの場合、ガスは一個所で生産され、かつ、第二の位置で用いるために、圧力容器で他の場所に移送される。そのような圧力容器は大きく、扱いにくく、重い。これは多くの場合に欠点になりうる。そのような容器を用いることが欠点となる特別な一例は電気駆動装置へ供給する容易に可搬できる電源を必要とする用途であろう。現代の社会で多くの場合、人々が可搬式電源を必要とする多くの装置を携帯している。そのような状況で、発電に用いるガスを収容している大きくて重い圧力容器を人々が持ち歩くことは実行可能ではない。そのような装置の最も普遍的な電源は蓄電池になるだろう。通常、これらは鉛酸、ニッケル・カドミウム、ニッケル水素充電、リチウム・イオンの各蓄電池である。蓄電池は近代社会の中心であり、広く受入れられている。しかしながら、蓄電池の欠点は、いくつかの用途で、蓄積されたエネルギー・時間が意図する用途には不十分なことである。そのような用途に対して、大きな蓄積されたエネルギー・時間を誇る電源を必要とする。さらに、多くの利用者が長い放電時間を継続的に求めていて、通常の蓄電池を電源とする装置の場合でさえ、その必要性の指摘が高まっている。
【特許文献１】米国特許第４，７０８，０６０号明細書
【特許文献２】米国特許第４，９７６，２００号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１７９，２４８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，３０９，８４１号明細書
【非特許文献１】ＡＮＳＩ  Ｙ３２．２−１９７５，  Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｓｙｍｂｏｌｓ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｄｉａｇｒａｍｓ
【発明の開示】
【０００３】
ガス発生構造をここで開示している。その構造には熱発生材料と動作可能に連絡している開始要素が含まれている。熱発生材料は、熱エネルギーがガス発生材料を分解して目標ガスを発生するような配置になっている。
【０００４】
さらにガス発生構造を有する可搬型動力源と、それらと動作可能な連絡を行なえる燃料電池についても開示している。少なくとも１個のセンサー（ｓｅｎｓｏｒ）を有するコントローラー（ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ）がガス発生構造と燃料電池の両方と動作可能な連絡を行っている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
ここで参照している図面では、いくつかの図面で、同様の要素には同様の番号を付けている。
【０００６】
以下の詳細説明で、出願者は、そのガスの使用とは切離して、目標ガスの発生に関する実施例を最初に説明し、その後に、燃料電池のような発電装置のための燃料源を提供するためのガス発生構造の実施例を用いたシステムを示すが、そのシステムにはそのシステム
の機能を最適化するのに用いられたコントローラーが含まれている。本出願書の例示の一部はガス発生材料の熱分解に関係し、又、一部はガス発生材料の加水分解に関係している。これらのシステムでは、ガス放出因子がそれぞれ熱及び水である。本出願書で用いているガス放出因子として熱、水、又は、目標ガスを放出できる他の因子を示すことを意図している。
【０００７】
図１を参照すると、ガス発生構造の一実施例が示されている。その構造１０には一般的に、カバー（ｃｏｖｅｒ）１２及びそのカバー１２に隣接して開始要素１６を取付けるための基板１４が含まれる。熱発生材料のホルダー（ｈｏｌｄｅｒ）１８は複数の個別凹部２０を有し、その凹部が熱発生材料２２を受ける寸法、配置、形状になっている。組立てられた形状では、熱発生材料が開始要素１６に隣接して配置されている。熱発生材料をガス発生材料２６から分離するため等で、熱発生材料からの熱出力を修正するような種々の実施例で種々の目的に合わせて熱発生材料に隣接してバリア（ｂａｒｒｉｅｒ）２４が配置される。そのガス発生材料は材料２６の個々のセル（ｃｅｌｌｓ）を形成しているグリッドワーク（ｇｒｉｄｗｏｒｋ）２８内に含まれている。その構造の組立てられた状態で、各セルが材料のホルダー１８内で凹部２０と位置合わせされている。グリッドワーク２８がガス発生材料のホルダー３０内に保持されている。ガス発生材料２６に隣接して、ガス・マニフォールド（ｇａｓ  ｍａｎｉｆｏｌｄ）とカバー３２があり、さらに、出口ポート（ｐｏｒｔ）３４が含まれている。
【０００８】
列挙された要素を組立てた時点で、熱発生材料とガス発生材料が位置合わせされ、本明細書で意図され、説明されているように、お互いに連絡する。一実施例で、そのような実施例ではこれらの材料の間での直接接触を禁止しているので、バリア２４を熱発生材料２２とガス発生材料２６の間に置かなければならないことに留意することは重要である。他の実施例では、そのバリアは熱発生材料２２の熱出力を修正するためにのみ機能するが、他の実施例では、バリアはこれらの両方の目的を同時に達成するために使用される。
【０００９】
カバー１２は、その構造の意図する目標に連絡する特性を持つように計算された材料としうる。そのような材料は他の中でも、潜在的に金属又はプラスチックで、構造の機能に特に重大ではない。熱、化学的物質、耐衝撃性が材料選択で考慮すべき主要な特性である。材料が上記特性を有する限り、選択した材料の重量をできるだけ低くすべきことを指摘することは重要である。
【００１０】
基板１４は開始要素１６を取付ける目的を有していて、それはＳＣＢ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．  ｏｆ  Ａｌｂｕｑｕｅｒｑｕｅ，  Ｎｅｗ  Ｍｅｘｉｃｏ，から商用的に入手可能な半導体ブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）の開始要素としうる。そして、開始要素に達する制御信号の通路を供給する。ある実施例では、基板材料は誘電体材料でよく、熱損失を低減するために、熱伝導率を低くする。熱損失を低くすることは、構造の重量当たり及び体積当たりの効率を高める。
【００１１】
図１に示すように、熱発生材料のホルダー１８はバリア２４のとは別の要素であり、又は、図２−５に示す別の実施例が該当するようにバリアに組込まれている。図１の実施例で、ホルダー１８はバリアから離れていて、熱発生材料の他の部分が点火したとき、隣接する熱発生材料２２の意図しない点火を避けるために、十分な断熱特性を有する材料から作られる。さらに、図１の実施例で、ガス発生材料２６に直接影響しない熱伝搬方向での熱損失を低減するために、断熱特性を必要とする。代わりに、図２−５の実施例では、ホルダーがバリアに組込まれている。この実施例で、材料に必要なのは、（以下で論じるように）バリアの必要特性を持つこと、及び、隣接する熱発生材料２２を点火させるのに不十分な熱伝導度を有することだけである。図１の実施例で、ホルダー１８はこの環境内で環境に曝されるホルダー１８の部分として、熱、化学特性、衝撃に耐えるのに十分な特性
を持つべきである。さらに、図２−５で繰返されているように、組立てた状態で、熱発生材料のホルダー１８又はバリア２４が、熱発生材料と開始要素１６との接触を維持していることも留意されたい。
【００１２】
上記のように、一部の実施例で、構造の有効性及び発生した目標ガスの純度に悪影響を生じる潜在的に有害な化学反応により、熱発生材料２２はガス発生材料２６から離して維持すべきである。そのような実施例で、選択されたバリア２４は、目標発生ガス又はガス発生材料自体の酸化及び（又は）汚染を防止すべきである。これは、このことは、目標ガスの発生を妨げ、又は、防止するガス発生材料での他の反応に関連するシステム内の潜在的問題を低減する。さらに、目標ガスとの化学反応がその有用性に潜在的に影響し、システムの燃料電池部分に被害を生じることがある。図１の実施例で、このことはバリア２４の仕事である。バリア２４は選択した熱発生材料との化学反応性が低く、材料２２により発生した特定のエネルギーに耐えて十分に健全である材料が最適である。ある実施例では、さらに、そのバリアが熱伝導に対応するように注意深く選択され／形成されている。これにより、水素ガス（又は他の目標ガス）の発生量を十分に制御できる。そのような制御は一部の実施例で高速のガス発生率がガス発生材料を熱源から離すように押して、目標ガスを発生するために十分な熱エネルギーをガス発生材料に与えるシステム能力を低減するので、そのような制御は有益であろう。どんな場合でも、前述の化学反応が問題となる実施例で、バリアは熱発生材料とガス発生材料の間の接触を最小限になるように避ける。バリア２４として容認できる材料はアルミニウム、銅、鋼、セラミック（ある実施例では、金属を充填したセラミックが熱伝導度を高めるために用いられる。）、サーメット、タングステン、チタン及び同様の特性を有する他の材料が含まれる。これらの材料には、前述の材料の少なくとも１種を含む合金のような複合材料が含まれる。これらの材料は熱特性が大きく異なっていることも想定されている。このことは、ガス発生材料の加熱量に対して、ここに開示したようなシステムを構築するときに配慮すべきである。さらに、発生した熱が結果的に、少なくともその一部がガス発生材料である熱発生材料の近辺に伝わることが想定される。それで、考慮すべき設計ポイント（ｐｏｉｎｔ）のひとつは、熱エネルギーをいかに早く一定の用途に伝えるかということである。
【００１３】
一実施例で、熱発生材料はパイロテクニック（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ）材料であり、又、テルミット（ｔｈｅｒｍｉｔｅ）材料の場合もある。そのような材料は通常２５００℃のオーダーで熱を発生し、重量に対する発生熱量が非常に高い。それらは燃焼時にガスを僅か又は全く発生しない。想定しているパイロテクニックには燃料及び酸化剤の種々の組合わせが含まれている。これらの例（網羅的リストでは無い）は以下の通りである：アルミニウム／酸化銅、アルミニウム／酸化鉄、シリコン／酸化銅、シリコン・ホウ素／酸化鉄その他。さらに、以下の例示的燃料及び酸化剤を用いた他のいくつかの組合わせも作れることが指摘されている：
【００１４】
【表１】
2007522916.tif 000003
【００１５】
２種の燃料と１種の酸化剤を用いた三成分システムが点火・燃焼特性を改善することが認められている。一実施例では、熱源材料が、シリコン１６重量％、ホウ素４重量％、酸化鉄８０重量％から成っている。この実施例の平均粒径は約１マイクロメートルである。
【００１６】
一実施例では、上記のガス発生材料が、個別セル２９内に材料２６を保持しているグリッドワーク２８内に配置されている。各セル２９は他のセルの誘発を生じないでそれ自体が熱分解的にガスを発生することを意図している。ただし、希望すれば、他のセルを意図的に熱分解しうる。その意図はセルがお互いに熱分解を生じさせないことである。このことは、暴走的熱分解の危険性があるガス発生材料に主として関係している。そのような自己維持性反応を防止する希望は実質的に以下の２理由に基づいている。第一に、材料２６の意図しない熱分解が不必要な、それゆえ、望ましくないガスを発生する。そのガスが排出路を通って失われる可能性がある。第二に、そのような活性がガス発生材料を分解して、構造の意図する放出時間の害になる。それゆえ、グリッドワーク２８は、十分な絶縁特性を持ち、かつ、前述の目標を達成するためにガス発生材料と十分に反応しない材料（単数又は複数）から選択される。しかしながら、観察結果に基づくと、アンモニア・ボラン（ａｍｍｏｎｉａ  ｂｏｒａｎｅ）（ＡＢ）は熱分解を伝搬する傾向を有意に防げない。むしろ、この材料は一定温度に達すると、水素のみを発生する。必要温度に達しないその材料の領域では、その材料は既に実現した任意の形状のままになる。これには、約１２０度で水素の第一波を発生する材料が含まれるが、第二波を発生する次の温度基準には達しない等である。アンモニア・ボランがガス発生材料である場合、装置の代わりの実施例は、ガス発生材料のセルを分離するためのグリッドワークを含めず、むしろ材料を大きな連続した部分とすることが可能である。ガス発生材料は第一又は第二のレベル（ｌｅｖｅｌ）に加熱した後で安定し、第三レベルで発生できる状態のままになる。又、十分な温度入力によりそうすることが求められたときに第二及び第三のレベルになる。それゆえ、装置からのガス発生は熱入力を除去することによりいつでも止めることができる。この特性は構造の重要な利点のひとつを構成していて、部分的に用いたガス発生材料のボリューム（ｖｏｌｕｍｅ）が一定時間安定していて、要求に基づいて放出できる。ガス発生材料を閉じ込めて、ある時間安定させる能力が図１０に示すように、「クリップ（ｃｌｉｐ）」として、その材料を閉じ込めることもでき、それはガス発生装置内で置換えることもできる。ガス発生材料の「クリップ」を交換するだけで、ガス発生、それゆえ、電気エネルギーを長時間保持できる。図１０は本出願書の後の方で扱われている。
【００１７】
最後になるが、ガス・マニフォールドとカバー３２が、グリッドワーク２８に隣接して配置され、発生したガスを集めて、出口ポート３４に運ぶ。必要ならば、カバー３２を発生したガスに対する追加の抵抗体とする場合、マニフォールドとカバー３２の材料は、カバー１２に類似した特性を有した材料としうる。
【００１８】
本出願書で論じている特定要素はその全体的開示内で、代表的であるが、いくつかの構成が可能であることを認識することは重要である。さらに、本文章で用いている「構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）」も装置の物理的形状に関連している。そして、いくつかのガス発生用ボリューム（ｇａｓ  ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  “ｖｏｌｕｍｅｓ”）をお互いに連絡させて、容量を増大でき、希望する場合、ヒート・ロード／ヒート・シグネチャー（ｈｅａｔ  ｌｏａｄ／ｈｅａｔ  ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を拡大できる。より基本的レベルで、開示されたコンセプト（ｃｏｎｃｅｐｔ）は、熱分解で目標ガスを発生するために目標ガス発生材料から分離された熱源を用いることにより、目標ガスの発生を目指している。熱源は制御可能に機能できる必要があり、構造（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）は目標ガスを集め、運ぶ手段を有する必要がある。他の側面は変えることができ、別の実施例が本明細書で開示されている。
【００１９】
その構造の動作を論じる前に、図２−５を参照する。そこでは、種々の深さのくぼみを用いた代わりの構成が概略の断面で示されている。そのような図面で、バリア２４が、図２及び図３の円筒３６、図４の丸い端部を持つ円筒、図５の部分的球形の変形になるように形成されている。変形の目的は示されているように、片側で熱発生材料２２を受け、かつ、反対側でガス発生材料２６のために、熱発生材料２２を囲むバリアとの大きな接触面積を提供することである。これらの図面の実施例のそれぞれが高い伝熱効率を利用している。当業の通常技術者が認識しているように、熱源から全方向に熱を発散する。単純に言えば、熱は６方向に発散すると言うことができる（上、下、左、右、前、後ろ、又は、ｙ方向の正／負、ｘ方向の正／負、ｚ方向の正／負）。図２−５を見ると、種々の程度で、これらの実施例は、下向き又はｙ方向の負を除いて、示された各方向の熱流を利用している。これは、これらの実施例の中で、下向き又はｙ方向の負を除いて熱発生材料に対して、これらの全ての方向で、ガス発生材料が配置されているからである。そのような構成の中で熱エネルギーの損失が少ない。熱発生材料から大きな効果を得られるので、これは図１の実施例と比較して利点があるが、さらに、熱発生材料の廻りの有効なパイロテクニックのホルダー１８に対して断熱の質はあまり必要ない。実際に、断熱の質は必ずしも必要ない。得られた構造の小型化も改善されている。一実施例で、この構造は人が携帯できる動力発生装置として機能することを意図しているので、要素の重量低減が望ましい。
【００２０】
さらに、図１１として示された別の実施例で、熱伝導に関して、全方向を考慮している
。これは、個別のバリア・ボール（ｂａｒｒｉｅｒ  ｂａｌｌ）１２０内に熱発生材料を配置することにより実現される。ボール１２０は開始要素を点火するために例えばワイヤ１２２と共に供給される。次ぎに、熱が全方向でガス発生材料１２４に伝搬する。
【００２１】
目標ガスの発生は制御信号を開始要素１６に送り、そして、熱を生じるために、それと熱発生材料を直接接触させるのに十分な温度を得ることにより行われる。一実施例で、上記のように、開始要素は特許文献１−４に開示されているような半導体ブリッジである。前記特許は全て参照用として本出願書に組込まれている。そして、熱発生材料はパイロテクニック即ち１以上の記載された燃料及び酸化物のコンパウンド（ｃｏｍｐｏｕｎｄ）としうる。コンパウンドは１以上の記載された燃料又は酸化物又は他の適当な熱発生材料のひとつを含んでいる。本発明の一部の実施例では、（ガス発生材料とは異なり）点火時のガス発生が無いか又は非常に僅かな熱発生材料が好ましいことに留意されたい。このことは、熱発生材料からのガス膨張を扱う必要がないので、得られた構造を単純にする。他の実施例では、熱発生材料が水素又は他の目標ガス又は、例えば、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム等のような目標ガスの生成を強化し又は容易にするガスも生じる。
【００２２】
代わりの実施例で、開始要素が厚膜堆積、薄膜堆積、ブリッジ・ワイヤ（ｂｒｉｄｇｅ
ｗｉｒｅ）、フォイル・ブリッジ（ｆｏｉｌ  ｂｒｉｄｇｅｓ）等であり、そのそれぞれが、それ自体で、業界が認めている開始要素である。任意の開始要素に対して、何らかのエネルギー入力を必要としている。電気エネルギーを用いる場合、そのエネルギーは、バッテリー（ｂａｔｔｅｒｙ）（時計用バッテリーのような）から、この構造の燃料電池から（これは一部の用途で、重量当たりの効率から過度に低く評価すべきと見なされているけれども）又はピエゾ（ｐｉｅｚｏ）装置から（機械的開始を必要とする場合に）である。他の実施例では、開始は（点火装置のような）衝撃点火構造により、又は、金属水素化物発生材料と動作可能に連絡している非金属アンプル（ａｍｐｕｌｅ）のような低圧力源を用いることにより行なえる。これは起動時にのみ用いる１個のセル部分としうる。この実施例で、継続運転には、他の開始要素を点火させるために燃料電池からのエネルギーを用いている。さらに、使用する特注のガス発生に合わせてセルの寸法を変えることができることに留意されたい。例えば、点火する最初のセルを大きくして、最初にシステムに水素ガスを充填する。他の例では（以下で論じる）コントローラー（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）により対応できる多数のセル・サイズ（ｃｅｌｌ  ｓｉｚｅ）を有していて、用途の必要性に基づいて点火される。
【００２３】
半導体ブリッジは高い温度を提供できる一方で、非常に少量のエネルギーのみを用いるので、望ましい開始要素である。３００マイクロジュール（ｍｉｃｒｏｊｏｕｌｅｓ）のオーダー（ｏｒｄｅｒ）のエネルギーで開始要素１６を点火するのに十分であり、その開始要素は半導体ブリッジであり、動作するのに有意に大きなエネルギーを必要とする（単純な抵抗要素のような）他のタイプの開始要素を用いるよりも、構造全体を大幅に効率的にする。開始要素が点火すれば、熱発生材料が熱を発生する。その熱はバリア２４を通じてガス発生材料２６に伝えられ、ガス発生材料は熱分解的に分解して目標ガスを放出する。ひとつの特別な例では、ガス発生材料はアンモニア・ボランで、発生すべき目標ガスとしては水素である。アンモニア・ボラン（ＮＨ３ＢＨ３）は重量で約２０％が水素である。その水素が、熱分解により水素ガスを放出する目的で魅力的な水素化物にしている。特に、アンモニア・ボランは吸湿性でもあり、含水率は製造時点で調節でき、目標ガスと共に水分発生を制御できる。発生ガスを燃料電池用燃料源として用いることを意図している場合、そのような制御は非常に有利である。燃料電池、特にＰＥＭ（固体高分子型燃料電池）は正しく動作するには水分を必要としている。材料の吸湿性により、燃料電池に供給すべき水蒸気量を最適性能になるように調節できる。代わりの実施例で、そうでなければ、ガス発生材料を含むはずの一部のセルに水又は粘土又は珪藻土のような保水化合物を充填する。希望の化合物は高い保水能力を求めて、又、燃料電池に必要なガスの流れに、加熱時に水分を放出するが他の物質は放出しないという相対的不活性を求めて選別される。これらのセルはガス発生材料と同じ方法で初期化される。熱発生材料により生じる高温で水を容易に蒸発させ、ガスの流れの湿度を高める。
【００２４】
目標ガスの発生で、ガス・マニフォールドとカバー３２が目標ガスを集めて、出口ポート３４に送る。どんなガスを発生したかにより出口ポートをなんらかのタイプ（ｔｙｐｅ）の装置に接続する。一実施例で、ポートを燃料電池の燃料入口ポートに接続して、燃料電池を動作できるようにする。
【００２５】
上記で論じていないが、図１に示されているのが、フィルター（ｆｉｌｔｅｒ）材料６０である。これは選択肢となる追加の機能で、用いる場合、ガス発生材料２６とガス・マニフォールド３２の間に配置される。示されているように、夾雑物がガス・マニフォールドに入って、それにより出口ポート３４から流出するのを防止する。
【００２６】
本発明の第二側面に移行し、図６を参照すると、ガス発生構造を用いて燃料電池６２に水素燃料を供給し、小型で軽量で効率的な電源で電気を発生する。そのような電源の目的は、本出願書の「背景技術」の節で携帯用電源について論じた必要性を満たすことである。水素を発生するために、ガス発生材料を水素化物とし、上記のようにアンモニア・ボランとする。アンモニア・ボランは２０重量％の水素を含んでいる。システムの重量当たりの効率が好ましい。アンモニア・ボランは約１２０℃で水素ガスの発生を始め、約４５０℃で実質的に分解する。この材料の化学的分解も不可逆で、残っている未反応の水素化物を冷却したとき、発生した水素の再吸収が無い。分解による最終生成物は窒化ホウ素である。
【００２７】
発生した水素ガスは濾過して、夾雑物が燃料の流れ６４から燃料電池６２に入るのを防止する。そのような夾雑物はセル・スタック（ｃｅｌｌ  ｓｔａｃｋ）（特に示さず）にとって、比較的容易に「有害」になりやすく、それにより構造を運転不能にしたり、又は、その運転の障害となる。
【００２８】
このシステムの別の要素として、コントローラー６６を設けている。コントローラー６６は１以上のセンサーを観測するだけで動作し、センサーが存在する種々の要素間で信号を授受することによっても動作し、又は、他のコントローラーとのインターフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）としても、又は、操作者からの入力に基づいても動作する。コントローラー６６の目的はシステムの活動を監視し、指令することである。基本的形態では、これに伴うのは、必要性を決定するために動力の利用状況を監視すること、適当なセンサーを用いてガス圧を監視すること、利用可能なガス圧及び単位ガスごとに動力を供給するために燃料電池６２の既知の効率と必要性を比較することである。さらに、コントローラーは追加のガスを必要とする時点を決定すること、適当なガス量を発生するように計算された開始要素の必要数に「点火」を指令することの機能を有する。一実施例では、検出操作の全てと計算操作の全てが連続的に実施されて、システムが当面の必要性に連続的に適合させる。燃料電池が燃料ガスを用いるので、ガス圧が一定量低下するとコントローラーが起動して、追加の開始要素に点火してガス圧を戻す。これがシステムの放電の効率それゆえ放電期間を最適に維持する。さらに、システムはデマンド・システム（ｄｅｍａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ）で、設計によりガスを少量で計測するので、低圧で動作して、低原価の材料を使用でき、装置の構成をより人間工学的にできる。
【００２９】
さらに、装置の制御に関して、上記の目的だけでなく、システム内の漏洩を検出するために圧力センサーを使用することが想定されている。制御システムは発生ガスの使用量を追跡／予測することを意図していて、追加ガスを発生するときの制御を行う。コントロー
ラーは、ガス使用量とガス発生量が一致しないときに明らかとなる漏洩状態を認識するために、容易にプログラムを組める。さらに、燃料電池のスタック（ｓｔａｃｋ）の健康状態を決定するために同じ入力（発生と使用）と電気エネルギー出力の相関性を求めることができる。
【００３０】
制御システムも装置の周囲にガス発生領域を分散させて、装置内のホット・スポット（ｈｏｔ  ｓｐｏｔｓ）を避けて、容認できる皮膚接触温度を超えないようにプログラムされる。これも装置のヒート・シグネチャーを低減する。
【００３１】
前述に加えて、コントローラーには点火した開始要素を計数し、点火した場所を感知する能力が含まれている。コントローラーはこの情報を不揮発性メモリー（ｍｅｍｏｒｙ）に記憶できて、システムの電源が切れたときでも、消去されない。これが残されている発生容量と関連付けられる。例えば、各発生部が１％のガス発生材料からガスを発生するように構成されている場合、残りのパーセンテージ（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）の決定が単に減算の問題になる。代わりに、コントローラーでは、全量に対する種々のパーセンテージを代表する各「セル」と共に用いられたパーセンテージにより装置の使用量を計測するようにプログラムできる。さらに、コントローラーは残っている時間を予測することも可能であるが、これは使用率に基づいている。しかしながら、計算は遅れについてのみ行えて、将来の残り時間について予想量が与えられ、以前の率で使用を継続することを想定している。
【００３２】
図１２を参照すると、電気エネルギーを発生するためのシステムの一実施例がフロー・チャート（ｆｌｏｗ  ｃｈａｒｔ）の形で示されている。図面は全ての関連要素によりラベル（ｌａｂｅｌ）を付けられていて、本明細書の開示後であれば、当業界の通常技術者の一人であれば直ちに理解しよう。
【００３３】
システムは、携帯用装置内で非常に大きな放電容量を効果的に提供する。さらに、ここに記載されたシステムはいくつかの方法で容易に拡張しうる。図７を参照すると、基板の両主要面に開始要素を設置することにより、又、その基板の各側に鏡像の構造を構築することにより拡張を行える。構造の両側を区別するために、ダッシュ付き数字を用いていることに留意されたい。さらに、両側を用いたガス発生装置の特別な実施例が示されていて、以下で図３０に関連させて説明が行われていることに留意されたい。図８を参照すると、同じコントローラーにより操作される構造を追加すること、及び、燃料電池へガスを送るために種々の導管を用いることも可能である。そのような実施例で、燃料電池でのガス・マニフォールド６８が望ましく、ガス圧センサーにとって適当な位置になる。さらに、構造の寸法も拡張できて、利用できるセル２９が多くなる。
【００３４】
図９を参照すると、非高圧の下で、この装置が動作できることにより、従来の圧力容器の構成を用いる必要が無く、示されているように、人間工学的形状に構造１０’を形成することが可能であることにも留意されたい。さらに、ガス発生用反応を周辺圧力で行えるように特別な構造と材料を用いることを指摘することは重要である。従来の全ての反応が有効な反応を容易にするために、高圧を必要としている。本発明の利点は、それにより、他の可能性だけでなく、既に述べた人間工学的形状の可能性を容易にすることである。そのような構造を形成することにより、流線形にするだけでなく、利用者が保持するのにも快適である。
【００３５】
以前に簡単に述べたように、ここで開示された装置の実施例には、容易に装置の「現場」での補給を容易にするために交換可能なガス発生材料のクリップが含まれる。図１０を参照すると、クリップ１００はガス出口ポート１０２を含み、出口ポート１０２はＯリング（ｒｉｎｇ）又は同様の接触シール（ｓｅａｌ）構造／材料のようなシール構造１０４
を含み、又、選択肢として、保存のため、ポートをカバーする破裂可能なシールが含まれている。さらに、クリップ１００には制御コネクター（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）１０６が含まれ、少なくともクリップへの（及び、ある実施例ではクリップからの）信号伝送を、クリップ内のガス発生材料の制御と監視のために、又、選択肢として、クリップの他の機能の制御及び（又は）監視のために行う。信号伝送は希望により電気式、光学式等でもよい。さらに、クリップ１００には意図しない脱落を防止するために、燃料電池システムにクリップ１００を物理的に係合している選択的に解除できる戻り止め等のような保持機能１０８が含まれる。
【００３６】
さらに、クリップが燃料電池に適切に係合していないときにガス発生を阻止するためのインターロック（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）として保持機能１０８が機能しうる。さらに、希望する場合、別のインターロック１１０を用意しうる。インターロック１０８／１１０は機械的、電気的、光学的等とできて、又、コネクター・ジャンパー（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ
ｊｕｍｐｅｒ）として構成でき、又は、燃料電池へ又はそれから（又はその両方）の制御信号の機能としうる。さらに、インターロックが、システムの燃料電池部分からの出力に依存するように配置されている場合、それは非常にフェイル・プルーフ（ｆａｉｌ  ｐｒｏｏｆ）である。別のインターロック機能は適当なパラメーターを検出して、燃料電池が取付けられていること、正しい燃料電池であること、電池が動作していること、その時点で目標ガスを必要としていることを確認する。他の実施例で、電気接続の前にガス接続を係合するように装置を機械的に構成する必要があるだけである。電気接続が係合されるとき、ガス接続が係合していなければならない。さらに検証する場合、電気接続を阻止する手段にガス接続自体を接続できる。
【００３７】
それにより、ガス接続をしていない場合、電気接続をするのが不可能である。例えば、これは、ガス接続部を係合したとき、電気接続の経路から外される干渉部材により実現できる。
【００３８】
さらに、前述に加えて、本発明の発明者はいくつかの理由でガス発生材料と共に触媒を用いることを想定している。既に述べたようにアンモニア・ボランは約２０重量％の水素を含んでいる。しかしながら、ときとして、全ての水素を抽出することが困難になる。それゆえ、アンモニア・ボランの分解を促進する脱水素触媒を添加して、水素発生を最大にすることが望ましい。さらに、アンモニア・ボランに触媒を添加することは、そのような触媒が、発生ガスの流れから夾雑物を抽出（除去又は低減）するのに、又は、最初の場所でガスの流れに夾雑物が混入するのを防止するのに有用である点でも好ましい。一例で、システムに水を添加することはシステムからアンモニアを除去する点で有効である。他の実施例で、望ましくない物質と結合するのに有効で、それらの物質をガスの流れから容易に濾過するようになる。
【００３９】
他の実施例で、水素化ホウ素リチウム又は水素化ホウ素ナトリウム等がガス発生材料として用いられる。水素化ホウ素リチウムが水と反応したとき、水素ガスを発生する。水素化ホウ素リチウムとの反応を生じるように、熱エネルギーを加えた水により上記に類似したシステム内で水素化ホウ素リチウムが水と反応する。例えば、図１３はひとつの可能性のある構成の略図である。図１３は開始要素１３０、熱発生材料１３２、水１３４、破裂板１３６、水素化ホウ素リチウム１３８から成っている。各要素について、適当な容器内の所定位置で保持するように配慮すべきである。要素１３０の開始で、熱発生材料１３２が熱の発生を始める。その熱エネルギーを水に加えて蒸気にする。蒸気の圧力は破裂板１３６の圧力保持能力より大きくなるように計算されているので、破裂板１３６が破裂し、それにより、蒸気が水素化ホウ素リチウムに流出できて、水素ガスを発生するのと同じ反応をする。水の追加が重量当たりの効率を低減することが認識されているけれども、水を蒸気に加熱するのに必要な熱エネルギーは前述の実施例より遙かに少ない。それゆえ、熱発生材料を実質的に少なくできる。それにより、重量当たりの効率も改善される。さらに、追加の水素が水から得られる。
【００４０】
さらに、前述の実施例に、追加の実施例が以下で示されていて、そこでは、「燃料要素」又は「要素」がガス発生材料と熱発生材料の両方を単一の「要素」内に含めている。その実施例ではそのコンセプト（ｃｏｎｃｅｐｔ）を用いた種々の構成を含めている。燃料要素２００の一実施例は図１４及び図１５を参照していて、それぞれ平面図及び斜視図に示している。熱発生材料２２が柱の形状内に約１２０度離れて配置され、示されたように渦巻きの形状のハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）２０２の外側に配置される。ハウジングの内側に、ガス発生材料２６が配置されている。ハウジング２０２の半径方向外側にスリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）２０４があり、ハウジングの形状を維持するように機能する。熱の伝搬を減衰するのに役立つように、スペース（ｓｐａｃｅ）２０６はスリーブ２０４の半径方向外側で、熱遮蔽２０８の半径方向内側に配置される。この要素２００は、上記と同様のガス発生アセンブリー（ａｓｓｅｍｂｌｙ）を構成する他の多くの同様の要素に沿ってガス発生装置内に挿入できる。一実施例内でのガス発生材料が要素２００当たり５．５グラムの量である。
【００４１】
他の燃料要素の実施例で、図１６及び１７を参照すると、要素２００がホイール（ｗｈｅｅｌ）の形に配置されている。熱発生材料２２が中央に、かつ、柱の形状内にある。材料２２はハウジング２１０の一部分の中に位置していて、比喩的に言えば、ハブ（ｈｕｂ）２１２（その中に材料２２がある）、スポーク（ｓｐｏｋｅ）２１４、ホイール２１６が含まれる。２本のスポーク（２１４）とハブ２１２及びホイール２１６の一部分によって形成されるスペース内にガス発生材料２６がある。ハウジング２１０に隣接した外側での実施例は前述の実施例と同様である。
【００４２】
図１８及び１９を参照すると、要素２００の他の構成で、要素は平行四辺形である。熱発生材料は中央かつハウジング２１８のハブ２１２内に位置している。スポーク２１４はガス発生材料を四分円に配置するように位置していて、熱伝導性があり、ガス発生材料の遠い方の部分に熱エネルギーを移すのに役立っている。ここでも、ハウジングには図１４−１７の実施例の構造と類似した外側に隣接した構造を設けている。
【００４３】
ここで、図２０及び２１を参照すると、燃料要素に対する他の構造が示されている。この実施例では、ハウジング２３０が一方に開放端２３２及び一方に実質的に閉鎖端２３４を有する円筒（他の筒状も可能）から成っている。ガス発生材料２６が筒状のハウジング内に挿入され、ハウジングと容器（以下で説明）の間の空間を充填する。端部２３４には圧入リップ（ｌｉｐ）２３６が含まれる。熱発生材料２２は容器２３８内に閉じ込められる。その容器はリップ２３６の形状と一致する断面形状を有しているので、リップ２３６と容器２３８が組立時に圧入はめ合いを形成できる。さらに、容器２３８はフランジ（ｆｌａｎｇｅ）２４０を有利に含んでいて、その容器が、ハウジング内に挿入したとき、ハウジングの開放端２３２を閉鎖する形状と寸法になっている。全ての打抜き部分を用いるので、構造を製造するのが非常に容易である。
【００４４】
図２０及び２１に類似した実施例で、図２２及び２３を参照する。この実施例でも、ガス発生材料が筒状の形状であるが、２個の入れ子構造の筒でそうなっている。実施例の内側部分の構造が２４２として一括表示されていて、図２０及び２１に示されている前述の実施例と同じである。寸法は必ずしも同じではないが、構造はほぼ同じである。最初の区別はハウジングの開放端２３２上のフランジ２４６にある。これが、追加のガス発生材料のための別の筒状の閉じ込め構造の一端であることは明らかである。この追加のガス発生材料がさらに第二のハウジング２４８により囲まれている。第二のハウジング２４８がフランジ２４６とエッジ（ｅｄｇｅ）２５０でハウジング２３０に接している。この実施例
は全体としてガス発生材料を分割して熱分解のために多くの熱を送ることを希望する場所を選択している。これは、図２１の実施例で該当するようにホルダーとして単純化するよりはむしろガス発生材料を分解する伝熱因子としてハウジング２３０を用いることにより達成される。
【００４５】
別の燃料要素の実施例では、図２４を参照して、ガス発生材料と熱発生材料が渦巻きとして作られる。箔ジャケット２５２が要素の外面周囲で用いられる。この実施例を製造するために、５層配置の材料を準備する。これは図２５に示されている。この配置は、一層のガス発生材料２６、一層の箔（例えばアルミニウム）２６６、一層の熱発生材料２２、別の層の箔２６６、別の層のガス発生材料２６から成っている。そして、これは一端２６０から他端２６２に巻くことにより渦巻きを形成する。そして、一実施例で、丸みを付けた平行四辺形にその渦巻きを圧縮して、空間を最大限に利用する。要素が圧縮されると、箔ジャケット２５２を渦巻き要素の外面に取付ける。渦巻きの実施例の一変形（図２６参照）では、ガス流路２６４がガス発生材料と箔の境界に沿って、ある間隔で設けられている。流路はどこにでも設けられるけれども、配置が形成されると共に、流路をガス発生材料内に圧縮するだけで容易になる。これらの流路が、発生したガスを放出して、ガスを目標領域に迅速に送ることと、ガス放出因子とガス発生材料の間で潜在的な絶縁ガスの形成を避けることの両方に役立つ。希望する場合、これらの流路を増減して使用しうる。
【００４６】
燃料要素の渦巻きの実施例を用いることの利点の一部には、非常に容易に拡張・縮小できて、材料の巻き数と長さを必要に応じて調節できること、ガス発生材料が熱連絡を改善するために薄い層を維持していること、要素のハウジング質量がほぼ無くなって、熱損失が最小限になることが含まれる。
【００４７】
例として、燃料要素の渦巻きの実施例を用いて、代わりのガス発生アセンブリーを示している。ガス発生アセンブリーのこの実施例の構成要素の多くは図１で論じたものと同様であるけれども、必ずしも全てが同一ではない。それゆえ、開示による潜在的混乱を避けるために、この代わりの実施例の議論では新しい番号を用いている。
【００４８】
図２７を参照すると、一装置内の配置しうる８０個の１０Ｗ−ｈｒ要素が約１キログラムの重量になる。便宜上、装置を分解図で示している。装置３００は上部カバー３０２と下部カバー３０４の中に包まれている。カバーは、Ｄｕｐｏｎｔ  ＨＹＴＲＥＬ（ＴＭ）の材料のような熱可塑性重合体のエラストマー（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）から成っている。選択した材料は比較的高い溶融温度を持つべきであり、例えば、約２２０℃で、比較的低い熱伝導性を持つべきである。装置３００の全ての要素をカバー３０２及び３０４の範囲内に積上げる。各要素は最初に特定され、次ぎに開示すべきことの明確な理解をするのに必要な範囲について論じる。底部（図面内、装置の方向は無関係である）で、粒子用フィルター（ｆｉｌｔｅｒ）３０６が、それに取付けられるガス用フィルター３０８（吸収材タイプ、活性炭）と共に示されている。その粒子用フィルターはセラミック繊維のシート（ｓｈｅｅｔ）で、粒子の濾過を行い、動作温度が高い。燃料要素のトレー（ｔｒａｙ）３１０はフィルター３０８に隣接して配置される。さらに、この実施例では、トレー３１０はセンター・リブ・サポート（ｃｅｎｔｅｒ  ｒｉｂ  ｓｕｐｐｏｒｔ）３１２を含んでいる。そのトレーはトレー挿入部３１６と共に、個別の燃料要素アセンブリー３１４の保持を行うが、この実施例で、アセンブリーの各列に４０ある。さらに、挿入部３１６は絶縁の目的で、隣接した要素の間の隙間を維持する。隙間は隣接要素への熱連絡を低減し、それにより点火している要素に隣接した要素からの不必要な、それゆえ、望ましくないガスの発生を避ける。トレー、挿入部及び支持部はその用途に対して、十分な構造上の健全性と装置の動作温度で安定することが必要なだけである。アルミニウムは適当な特性を持つ材料の一例である。要素２００に動作可能に隣接しているのが点火材アセンブリー３１８である。点火材アセンブリー３１８は以前に番号１６としてここで紹介された開始要素から成っているが、それらは同じではないので、この実施例に対しては、以後新しい番号を用いて論じる。点火材アセンブリーは回路基板３２２の各主要面上の開始要素３２０を含む。これらのアセンブリーは以下で論じられている。反対側で、前述の要素が図面で特定され、描かれている側に隣接した側が同一の要素セット（ｓｅｔ）になっている。これらの要素は前述と同一の番号である。示されている構成は装置の密度を高めていて、それにより、重量当たり効率が高くなっている。
【００４９】
図２８を参照すると、燃料要素アセンブリー３１４の分解図が示されている。各要素アセンブリー３１４が燃料要素２００から成っている。渦巻きの実施例が例示用に示されている。燃料要素２００が点火材パッド（ｐａｄ）３２４と接触していて、点火材パッドは一実施例で、Ａ１−Ａ（酸化鉄ジルコニウム）のような反応性材料を含浸した紙である。その点火ペーパーはパッド・キャップ（ｐａｄ  ｃａｐ）３２６により燃料要素２００の一端に含まれている。キャップ３２６には主要部分３２８と壁部分３３０が含まれる。壁部分は要素２００に密にはめ合う寸法になっている。さらに、キャップ３２６が回路基板３２２上に位置し、以下で論じている点火薬ホルダーとキャップ３２６を位置合わせさせるため、貫通穴３３２とボス３３４が含まれる。（基板３２２の両側の開始要素間のクロストーク（ｃｒｏｓｓ  ｔａｌｋ）を低減するために、ボスと穴はオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）されることがあることに留意されたい）。キャップ３２６から見た燃料要素２００の端部で、カバー３３６はキャップ３２６と同様の寸法と形状を有していて、燃料要素２００を所定位置に保持しやすくしていて、さらに、有孔主要部分３３８を有していて、燃料要素２００からの発生ガスを通過しやすくしている。一実施例では、有孔部分がレーザー・カット（ｌａｓｅｒ  ｃｕｔ）になっている。キャップとカバーは、使用材料の分解条件に耐えられる任意の材料で良く、一実施例では、６０６１アルミニウムを強度と軽量から用いている。
【００５０】
図２９を参照すると、開始要素が分解図で示されている。単純に半導体ブリッジ又は上記で開示した他の開始要素とする代わりに、開始要素３２０は基板３２２に取付けられ、かつ、点火薬ホルダー３４２（耐熱性、例えば、アルミニウム材料）と動作可能に連絡している半導体ブリッジ３４０としてここで示している開発要素のひとつから成っている。ホルダー３４２は点火薬３４４を含み、閉鎖ディスク３４６で閉じられている。使用すると、ディスクは圧力及び（又は）熱２１に耐えられない。開始要素３２０は基板３２２に固定的に取付けられ、図３０に示されたボス３３４内に受入れられる。ホルダー３４２がボス３３４に受入れられると、燃料要素２００は開始要素３２０と信頼できるように位置合わせされている。上記のように、このことは基板３２２の各表面で生じる。そのようなことが図３０に良く示されている。
【００５１】
この実施例の制御体系は図３１に示されている。当業の技術者なら通常の電気記号を直ちに認識するので、議論が必要と思われない。それは非特許文献１に示されている。
【００５２】
好ましい実施例が示され、説明されているけれども、本発明の精神と範囲から逸脱せずに、修正と置き換えを生じうる。従って、本発明は例示的かつ限定しないように説明されていることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ガス発生構造の実施例に関する分解斜視図である。
【図２】ここに開示したガス発生構造内で使用でき、又、円筒形くぼみの形状を有しているバリアの一部の斜視図である。
【図３】図２の円筒形くぼみの形状のひとつの断面図であり、開始要素、点火装置、ガス発生材料も含まれている。
【図４】代わりのくぼみ形状の断面図で、くぼみは円筒形ボディの端部で半円になっている。
【図５】部分的球形を用いたくぼみの他の実施例の断面の略図である。
【図６】発電の実施例のための要素の関係を概略的に示す。
【図７】ガス発生の可能性を高めるガス発生構造の別の実施例である。
【図８】発生機能を拡大する要素関係の別の略図である。
【図９】ガス発生構造の別の形状の斜視図である。
【図１０】ガス発生材料のための「クリップ」の略図である。
【図１１】ここで開示されているボール・バリアの略図である。
【図１２】この開示のための制御レイアウトのフローチャートである。
【図１３】水素化ホウ素リチウムを用いたガス発生構造の代わりの実施例の略図である。
【図１４】燃料要素の実施例の平面図である。
【図１５】図１４の要素の斜視図である。
【図１６】他の燃料要素の実施例の平面図である。
【図１７】図１６の要素の斜視図である。
【図１８】他の燃料要素の実施例の平面図である。
【図１９】図１８の要素の斜視図である。
【図２０】他の燃料要素の実施例の平面図である。
【図２１】図２０の要素の斜視図である。
【図２２】他の燃料要素の実施例の平面図である。
【図２３】図２２の要素の斜視図である。
【図２４】他の燃料要素の実施例の平面図である。
【図２５】図２４の渦巻きを形成するための配置の斜視図である。
【図２６】図２４の渦巻き内の流路の拡大図である。
【図２７】他の実施例の分解図である。
【図２８】燃料要素アセンブリーの分解図である。
【図２９】開始部アセンブリーの分解図である。
【図３０】基板の両側での燃料要素と開始部の略図である。
【図３１】ここで開示された装置の実施例の制御機能に対する電子回路図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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