JP2013238280A - Valve device for high-pressure tank - Google Patents

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典彦 齋藤
Akira Yamashita
顕 山下
Hiroaki Suzuki
浩明 鈴木
Munetoshi Azeyanagi
宗利 畔柳
Nobuhisa Watanabe
宣尚 渡邊
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent fuel gas from leaking to the supply side of fuel gas during charging of the fuel gas.SOLUTION: A valve device 1 for high-pressure tank which can be installed to a high-pressure tank 2 for storing high-pressure fuel gas includes: a gas flow path 10 for allowing fuel gas to flow into the high-pressure tank and to flow out of the high-pressure tank; an inflow path 11 for allowing the fuel gas to flow toward the gas flow path 10 through a fuel gas filling port 13; an outflow path 12 for allowing the fuel gas to flow from the gas flow path 10 toward a fuel gas supply port 14; and a solenoid valve 15 provided in the outflow path 12, the solenoid valve interrupting or permitting the supply of the fuel gas from the inside of the high-pressure tank to the outside of the high-pressure tank. The valve closing pressure of the solenoid valve 15 is larger than the pressure which is received during charging of the fuel gas from the outside of the high-pressure tank to the inside of the high-pressure tank.

Description

本発明は、高圧タンク用のバルブ装置に関する。   The present invention relates to a valve device for a high-pressure tank.

下記特許文献1には、燃料電池車両に搭載され、高圧の燃料ガスを充填した高圧タンクに装着される高圧タンク用のバルブ装置が開示されている。このバルブ装置では、高圧タンクへの燃料ガスの充填と燃料電池への燃料ガスの供給とで共用する共通流路を設けることで、燃料ガスの充填系ラインと供給系ラインとを共通化し、部品数を削減している。   Patent Document 1 listed below discloses a valve device for a high-pressure tank that is mounted on a high-pressure tank that is mounted on a fuel cell vehicle and filled with high-pressure fuel gas. In this valve device, by providing a common flow path that is shared by the fuel gas filling to the high-pressure tank and the fuel gas supply to the fuel cell, the fuel gas filling system line and the supply system line are shared, and the parts The number has been reduced.

特開2009−168166号公報JP 2009-168166 A

ところで、上述した特許文献1のバルブ装置では、燃料ガスを充填しているときに、充填時の圧力によって供給系にある電磁弁の弁体が浮いてしまい、電磁弁による供給側に対するシール性が失われ、高圧タンク内の燃料ガスが供給側にリークしてしまうおそれがある。   By the way, in the valve device of Patent Document 1 described above, when the fuel gas is filled, the valve body of the electromagnetic valve in the supply system floats due to the pressure at the time of filling, and the sealing performance against the supply side by the electromagnetic valve is provided. There is a risk that the fuel gas in the high-pressure tank leaks to the supply side.

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、燃料ガスの充填時に、燃料ガスの供給側に燃料ガスがリークすることを防止できる高圧タンク用のバルブ装置およびこれを備える燃料電池システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and a valve device for a high-pressure tank capable of preventing the fuel gas from leaking to the fuel gas supply side when the fuel gas is filled, and An object is to provide a fuel cell system including the same.

上述した課題を解決するため、本発明に係る高圧タンク用のバルブ装置は、高圧の燃料ガスを貯留する高圧タンクに装着可能な高圧タンク用のバルブ装置であって、前記高圧タンク内に前記燃料ガスを流入させ、前記高圧タンク内から前記燃料ガスを流出させるためのガス流路と、前記燃料ガスの充填孔から前記ガス流路に向けて前記燃料ガスを流入させるための流入流路と、前記ガス流路から前記燃料ガスの供給孔に向けて前記燃料ガスを流出させるための流出流路と、前記流出流路に設けられ、前記高圧タンク内から前記高圧タンク外への前記燃料ガスの供給を遮断または許容する電磁弁と、を備え、前記電磁弁の閉弁圧が、前記高圧タンク外から前記高圧タンク内に前記燃料ガスを充填しているときに受ける圧力よりも大きい。   In order to solve the above-described problems, a valve device for a high-pressure tank according to the present invention is a valve device for a high-pressure tank that can be attached to a high-pressure tank that stores high-pressure fuel gas, and the fuel is contained in the high-pressure tank. A gas flow path for flowing gas into and out of the high-pressure tank; an inflow path for flowing the fuel gas from the fuel gas filling hole toward the gas flow path; An outflow passage for allowing the fuel gas to flow out from the gas passage toward the fuel gas supply hole; and an outflow passage provided in the outflow passage, and the fuel gas from inside the high pressure tank to outside the high pressure tank. An electromagnetic valve that cuts off or allows supply, and a closing pressure of the electromagnetic valve is larger than a pressure received when the fuel gas is filled from outside the high-pressure tank into the high-pressure tank.

この発明によれば、電磁弁の閉弁圧を、燃料ガス充填時に受ける圧力よりも大きくすることができるため、燃料ガス充填時に電磁弁が開弁する事態を防止することができる。   According to the present invention, since the valve closing pressure of the electromagnetic valve can be made larger than the pressure received when the fuel gas is filled, it is possible to prevent the electromagnetic valve from opening when the fuel gas is filled.

上記高圧タンク用のバルブ装置において、前記電磁弁は、プランジャと、前記プランジャの閉弁方向に付勢力を作用させるスプリングと、を含み、前記高圧タンク外から前記高圧タンク内に前記燃料ガスを充填しているときに前記プランジャにかかる圧力が、前記プランジャが前記スプリングから受ける力よりも小さくなるように、前記プランジャの断面積が設定されている、こととしてもよい。   In the valve device for the high-pressure tank, the solenoid valve includes a plunger and a spring that applies a biasing force in a valve closing direction of the plunger, and the fuel gas is filled into the high-pressure tank from outside the high-pressure tank. The cross-sectional area of the plunger may be set so that the pressure applied to the plunger during the operation is smaller than the force that the plunger receives from the spring.

これにより、燃料ガス充填時にプランジャにかかる圧力が、プランジャがスプリングから受ける力よりも小さくなるように、プランジャの断面積を設定することができるため、燃料ガス充填時にプランジャにかかる圧力によって電磁弁が開弁する事態を防止することができる。   As a result, since the cross-sectional area of the plunger can be set so that the pressure applied to the plunger during fuel gas filling is smaller than the force received by the plunger from the spring, A situation where the valve is opened can be prevented.

上記高圧タンク用のバルブ装置において、前記プランジャには、前記プランジャの周縁から中心軸方向に向けて切り欠いた溝部が設けられている、こととしてもよい。これにより、プランジャが傾くことを防止することができる。   In the above-described valve device for a high-pressure tank, the plunger may be provided with a groove portion that is notched from the periphery of the plunger toward the central axis. Thereby, it can prevent that a plunger inclines.

本発明によれば、燃料ガスの充填時に、燃料ガスの供給側に燃料ガスがリークすることを防止できる。   According to the present invention, it is possible to prevent the fuel gas from leaking to the fuel gas supply side when the fuel gas is filled.

実施形態における高圧タンク用のバルブ装置を模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically the valve apparatus for high pressure tanks in embodiment. (A)は図1の電磁弁を示す概略断面図であり、(B)は(A)のプランジャのI−I断面を模式的に示す概略断面図である。(A) is a schematic sectional drawing which shows the solenoid valve of FIG. 1, (B) is a schematic sectional drawing which shows typically the II cross section of the plunger of (A). (A)は閉弁状態の電磁弁を示す模式図であり、(B)は閉弁状態から開弁状態に移行する途中の電磁弁を示す模式図であり、(C)は開弁状態の電磁弁を示す模式図である。(A) is a schematic diagram showing an electromagnetic valve in a valve-closed state, (B) is a schematic diagram showing an electromagnetic valve in the middle of a transition from a valve-closed state to a valve-open state, and (C) is a valve-open state. It is a schematic diagram which shows a solenoid valve. 図2(B)のプランジャに対応する図であり、第1変形例におけるプランジャの断面を模式的に示す概略断面図である。It is a figure corresponding to the plunger of FIG.2 (B), and is a schematic sectional drawing which shows typically the cross section of the plunger in a 1st modification. 図2(B)のプランジャに対応する図であり、第2変形例におけるプランジャの断面を模式的に示す概略断面図である。It is a figure corresponding to the plunger of FIG.2 (B), and is a schematic sectional drawing which shows typically the cross section of the plunger in a 2nd modification.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る高圧タンク用のバルブ装置の好適な実施形態について説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a valve device for a high-pressure tank according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1を参照して、本実施形態における高圧タンク用のバルブ装置の構成について説明する。図1は、高圧タンク用のバルブ装置を模式的に示した構成図である。   With reference to FIG. 1, the structure of the valve apparatus for high pressure tanks in this embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a valve device for a high-pressure tank.

高圧タンク用のバルブ装置1は、高圧の燃料ガス(水素ガス)を貯留する高圧タンク2に装着される。高圧タンク用のバルブ装置1は、ガス流路10と、ガス流入流路11と、ガス流出流路12と、ガス充填孔13と、ガス供給孔14と、電磁弁15と、マニュアル弁16と、逆止弁17、18と、安全弁19と、を含んで構成される。   A valve device 1 for a high-pressure tank is mounted on a high-pressure tank 2 that stores high-pressure fuel gas (hydrogen gas). A valve device 1 for a high-pressure tank includes a gas flow path 10, a gas inflow path 11, a gas outflow path 12, a gas filling hole 13, a gas supply hole 14, an electromagnetic valve 15, and a manual valve 16. , Check valves 17 and 18, and a safety valve 19.

ガス流路10は、高圧タンク2内に燃料ガスを流入させ、高圧タンク2内から燃料ガスを流出させるための流路である。このガス流路10が、高圧タンク2への燃料ガスの充填と燃料電池(不図示)側への燃料ガスの供給とで共用する共通流路となる。燃料電池は、反応ガスである酸化ガスおよび燃料ガスの供給を受けて電気化学反応により電力を発生する電池であり、例えば燃料電池車両に搭載される。   The gas flow path 10 is a flow path for allowing fuel gas to flow into the high pressure tank 2 and to flow out of the fuel gas from the high pressure tank 2. This gas flow path 10 serves as a common flow path that is shared by filling the high-pressure tank 2 with fuel gas and supplying fuel gas to the fuel cell (not shown) side. A fuel cell is a cell that generates electric power through an electrochemical reaction when supplied with an oxidizing gas and a fuel gas, which are reactive gases, and is mounted on, for example, a fuel cell vehicle.

ガス流路10には、マニュアル弁16が設けられている。マニュアル弁16は、点検時等に燃料ガスの流出を遮断させるための手動式の弁である。ガス流路10には、安全弁19に繋がる流路が接続されている。安全弁19は、高圧タンク2内の温度が所定温度以上に上昇した場合に開弁させる弁である。   A manual valve 16 is provided in the gas flow path 10. The manual valve 16 is a manual valve for blocking outflow of fuel gas at the time of inspection or the like. The gas flow path 10 is connected to a flow path connected to the safety valve 19. The safety valve 19 is a valve that is opened when the temperature in the high-pressure tank 2 rises above a predetermined temperature.

ガス充填孔13には、充填手段(不図示)から流入される燃料ガスを高圧タンク2側に流入させるための充填用流路が接続される。ガス供給孔14には、高圧タンク2に貯留された燃料ガスを燃料電池側に供給するための燃料供給用流路が接続される。   The gas filling hole 13 is connected to a filling flow path for allowing fuel gas flowing in from a filling means (not shown) to flow into the high-pressure tank 2 side. A fuel supply channel for supplying the fuel gas stored in the high-pressure tank 2 to the fuel cell side is connected to the gas supply hole 14.

ガス流入流路11は、ガス充填孔13からガス流路10に向けて燃料ガスを流入させるための流路である。ガス流入流路11には、逆止弁17、18が設けられている。逆止弁17、18は、高圧タンク2内側から高圧タンク2外側に向けて燃料ガスが逆流することを阻止するための弁である。   The gas inflow channel 11 is a channel for allowing fuel gas to flow from the gas filling hole 13 toward the gas channel 10. The gas inflow channel 11 is provided with check valves 17 and 18. The check valves 17 and 18 are valves for preventing the fuel gas from flowing backward from the inside of the high-pressure tank 2 toward the outside of the high-pressure tank 2.

ガス流出流路12は、ガス流路10からガス供給孔14に向けて燃料ガスを流出させるための流路である。ガス流出流路12には、電磁弁15が設けられている。電磁弁15は、高圧タンク2内から高圧タンク2外への燃料ガスの供給を遮断または許容する弁である。   The gas outflow passage 12 is a passage for causing the fuel gas to flow out from the gas passage 10 toward the gas supply hole 14. An electromagnetic valve 15 is provided in the gas outflow passage 12. The electromagnetic valve 15 is a valve that blocks or allows the supply of fuel gas from the high-pressure tank 2 to the outside of the high-pressure tank 2.

図2を参照して、電磁弁15の構成について説明する。図2(A)は、電磁弁15の概略断面図であり、図2(B)は、図2(A)に示すプランジャ151のI−I断面を模式的に示す図である。   The configuration of the electromagnetic valve 15 will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic valve 15, and FIG. 2B is a view schematically showing a II cross section of the plunger 151 shown in FIG. 2A.

電磁弁15は、スリーブ150と、プランジャ151と、ポペット152と、ポペット着座部155と、スプリング154と、ボール153と、ボール着座部158と、高圧タンク2側の流入孔156と、燃料電池側の流出孔157と、電磁石(ソレノイドコイル)159と、を含んで構成される。   The solenoid valve 15 includes a sleeve 150, a plunger 151, a poppet 152, a poppet seating portion 155, a spring 154, a ball 153, a ball seating portion 158, an inflow hole 156 on the high-pressure tank 2, and a fuel cell side. The outflow hole 157 and an electromagnet (solenoid coil) 159 are included.

プランジャ151およびポペット152は、軸線方向にそれぞれ移動可能にスリーブ150内に収容される。プランジャ151にはボール153が固定されており、このボール153にはスプリング154の付勢力が作用する。したがって、プランジャ151には、スプリング154の付勢力がボール153を介して閉弁方向に作用することになる。また、ポペット152には、スプリング154の付勢力がボール153およびボール着座部158を介して閉弁方向に作用することになる。   Plunger 151 and poppet 152 are accommodated in sleeve 150 so as to be movable in the axial direction. A ball 153 is fixed to the plunger 151, and a biasing force of a spring 154 acts on the ball 153. Therefore, the urging force of the spring 154 acts on the plunger 151 via the ball 153 in the valve closing direction. Further, the urging force of the spring 154 acts on the poppet 152 via the ball 153 and the ball seating portion 158 in the valve closing direction.

プランジャ151およびポペット152が軸線方向に移動することで電磁弁15の開閉が行われる。プランジャ151は、電磁石159による電磁力を利用して移動させられる。具体的には、駆動源(不図示)から電磁石159に印加される電圧を制御することで、プランジャ151を移動させる。   The solenoid valve 15 is opened and closed by the plunger 151 and the poppet 152 moving in the axial direction. The plunger 151 is moved using the electromagnetic force generated by the electromagnet 159. Specifically, the plunger 151 is moved by controlling the voltage applied to the electromagnet 159 from a drive source (not shown).

ここで、図2(B)に示すように、本実施形態におけるプランジャ151は、その軸線と垂直方向の断面形状が、円形の一部をDカット状に削り落した形状になっている。このDカット状に削った部分(以下、「Dカット部」という。)を形成することで、プランジャ151とスリーブ150との間に、隙間を設けることができる。このプランジャ151とスリーブ150との間の隙間については、後述する。   Here, as shown in FIG. 2 (B), the plunger 151 in the present embodiment has a cross-sectional shape perpendicular to the axis thereof, in which a part of a circle is cut into a D-cut shape. A gap can be provided between the plunger 151 and the sleeve 150 by forming this D-cut portion (hereinafter referred to as “D-cut portion”). The gap between the plunger 151 and the sleeve 150 will be described later.

図3を参照して、電磁石159による電磁力を利用して電磁弁15の閉弁状態および開弁状態を制御するしくみについて説明する。図3(A)は閉弁状態の電磁弁15を示す模式図であり、図3(B)は閉弁状態から開弁状態に移行する途中の電磁弁15を示す模式図であり、図3(C)は開弁状態の電磁弁15を示す模式図である。   With reference to FIG. 3, a mechanism for controlling the valve closing state and the valve opening state of the electromagnetic valve 15 using the electromagnetic force by the electromagnet 159 will be described. 3A is a schematic diagram showing the electromagnetic valve 15 in the closed state, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the electromagnetic valve 15 in the middle of the transition from the closed state to the open state. (C) is a schematic diagram showing the solenoid valve 15 in a valve open state.

図3(A)に示すように、電磁石159に電圧が印加されていないときには、閉弁方向に作用するスプリング154の付勢力によってポペット152の先端がポペット着座部155に押し付けられ、電磁弁15は閉弁状態となる。閉弁状態時には、ポペット152とプランジャ151のポペット支持部151aとの間には隙間がある。   As shown in FIG. 3A, when no voltage is applied to the electromagnet 159, the tip of the poppet 152 is pressed against the poppet seating portion 155 by the urging force of the spring 154 acting in the valve closing direction. The valve is closed. When the valve is closed, there is a gap between the poppet 152 and the poppet support 151a of the plunger 151.

図3(B)に示すように、電磁石159に電圧の印加が開始されると、電磁石159の電磁力がプランジャ151の開弁方向に作用し始める。このプランジャ151の開弁方向に作用する力が、スプリング154の付勢によりプランジャ151の閉弁方向に作用する力を上回ったときに、プランジャ151の開弁方向への移動が開始する。プランジャ151が、ポペット152とポペット支持部151aとの間の隙間分開弁方向に移動するまでは、ポペット152の先端がポペット着座部155に接触したままとなり、ポペット152の閉弁状態が維持される。このとき、ボール153がボール着座部158から離脱し、高圧タンク2側からの燃料ガスが流出孔157に向けて流れ込む。   As shown in FIG. 3B, when application of voltage to the electromagnet 159 is started, the electromagnetic force of the electromagnet 159 starts to act in the valve opening direction of the plunger 151. When the force acting in the valve opening direction of the plunger 151 exceeds the force acting in the valve closing direction of the plunger 151 by the bias of the spring 154, the movement of the plunger 151 in the valve opening direction starts. Until the plunger 151 moves in the valve opening direction by the gap between the poppet 152 and the poppet support portion 151a, the tip of the poppet 152 remains in contact with the poppet seating portion 155, and the closed state of the poppet 152 is maintained. . At this time, the ball 153 is detached from the ball seating portion 158, and the fuel gas from the high pressure tank 2 side flows into the outflow hole 157.

これにより、高圧タンク2側と燃料電池側との間の圧力差を小さくしてから、ポペット152を引き上げて、電磁弁15を開弁させることが可能となる。   Thus, after the pressure difference between the high-pressure tank 2 side and the fuel cell side is reduced, the poppet 152 can be pulled up to open the solenoid valve 15.

図3(C)に示すように、プランジャ151のポペット支持部151aに支持されたポペット152が、プランジャ151と一体となり開弁方向に移動する。これにより、ポペット152の先端がポペット着座部155から離れ、電磁弁15が開弁状態となる。   As shown in FIG. 3C, the poppet 152 supported by the poppet support portion 151a of the plunger 151 moves integrally with the plunger 151 in the valve opening direction. Thereby, the tip of the poppet 152 is separated from the poppet seating portion 155, and the electromagnetic valve 15 is opened.

ここで、電磁弁15は、スプリング154の付勢力を利用して閉弁状態を維持している。したがって、燃料ガスの充填時に、閉弁状態の電磁弁15に高圧タンク2側から大きな圧力が加えられると、スプリング154の付勢力では閉弁状態を維持することができなくなり、燃料ガスが燃料電池側にリークしてしまう可能性がある。このような現象を繰り返すと、電磁弁15の寿命が短くなる等の不具合を生ずるおそれもある。   Here, the electromagnetic valve 15 maintains the closed state by using the biasing force of the spring 154. Therefore, when a large pressure is applied from the high-pressure tank 2 side to the solenoid valve 15 in the closed state when the fuel gas is charged, the closed state cannot be maintained by the urging force of the spring 154, and the fuel gas is not supplied to the fuel cell. May leak to the side. If such a phenomenon is repeated, there is a risk that problems such as shortening the life of the electromagnetic valve 15 may occur.

そこで、本実施形態における電磁弁15は、Dカット部の面積を大きくすることで、プランジャ151とスリーブ150との間に設けられる隙間を大きくしている。この隙間を大きくすることで、燃料ガス充填時の圧力によって、図3(B)に示すように、プランジャ151が開弁方向に押し上げられようとしても、高圧タンク2側からの燃料ガスを上記隙間からプランジャ151の上側端面に作用させることで、閉弁状態を維持することが可能となり、燃料電池側へのリークを防止することが可能となる。   Therefore, in the electromagnetic valve 15 in the present embodiment, the gap provided between the plunger 151 and the sleeve 150 is increased by increasing the area of the D-cut portion. By increasing this gap, the fuel gas from the high-pressure tank 2 side is removed even if the plunger 151 is pushed up in the valve opening direction as shown in FIG. By acting on the upper end surface of the plunger 151, it is possible to maintain the valve closed state and to prevent leakage to the fuel cell side.

一方、Dカット部の面積を大きくし過ぎると、磁力線が減少してしまうため、吸引力が低下してしまう。したがって、燃料電池側へのリークを防止し、かつ、吸引力の低下を防止可能な範囲に収まるように、Dカット部の面積を調整することが望ましい。   On the other hand, if the area of the D-cut portion is increased too much, the lines of magnetic force are reduced, so that the attractive force is reduced. Therefore, it is desirable to adjust the area of the D-cut portion so that the leakage to the fuel cell side is prevented and the fall of the suction force can be prevented.

本願発明者が実験を試行したところ、Dカット部を形成しない略円形状のプランジャの断面積に対するDカット部の面積の割合が、0.3%のときにはリークが発生し、2.8%のときにはリークが発生しないことが判明した。一方、上記割合が2.8%のときには、磁力線が減少し、吸引力が低下してしまうことが判明した。これらの結果を踏まえると、上記割合が2%前後になるように、Dカット部の面積を調整することが好ましい。   When the inventors of the present application tried an experiment, when the ratio of the area of the D-cut portion to the cross-sectional area of the substantially circular plunger that does not form the D-cut portion is 0.3%, leakage occurs and 2.8%. Sometimes it was found that no leaks occurred. On the other hand, when the ratio is 2.8%, it has been found that the lines of magnetic force decrease and the attractive force decreases. Considering these results, it is preferable to adjust the area of the D-cut portion so that the ratio is around 2%.

上述してきたように、実施形態における高圧タンク用のバルブ装置1によれば、燃料ガスの充填時にプランジャ151にかかる圧力が、プランジャ151がスプリング154から受ける力よりも小さくなるように、プランジャ151の断面積を設定することができるため、燃料ガス充填時にプランジャ151にかかる圧力によって電磁弁15が開弁する事態を防止することができる。それゆえに、燃料ガスの充填時に、燃料ガスの供給側に燃料ガスがリークすることを防止できる。   As described above, according to the valve device 1 for a high-pressure tank in the embodiment, the pressure applied to the plunger 151 when the fuel gas is filled is smaller than the force that the plunger 151 receives from the spring 154. Since the cross-sectional area can be set, it is possible to prevent the electromagnetic valve 15 from being opened by the pressure applied to the plunger 151 when the fuel gas is filled. Therefore, it is possible to prevent the fuel gas from leaking to the fuel gas supply side when the fuel gas is filled.

なお、上述した実施形態では、プランジャの断面形状が、図2(B)に示すように、円形の一部をDカット状に削り落した形状である場合について説明しているが、プランジャの断面形状は、これに限定されない。燃料ガスの充填時にプランジャにかかる圧力が、プランジャがスプリングから受ける力よりも小さくなるように、プランジャの断面積を設定できれば、他の形状であってもよい。   In the embodiment described above, the case where the cross-sectional shape of the plunger is a shape obtained by scraping a part of a circle into a D-cut shape as shown in FIG. The shape is not limited to this. Other shapes may be used as long as the cross-sectional area of the plunger can be set so that the pressure applied to the plunger during the fuel gas filling is smaller than the force received by the plunger from the spring.

例えば、図4に示すように、プランジャの断面形状が、円形の一部をその周縁から中心部に向けて凹状に切り欠いた形状であってもよい。つまり、プランジャ151の側面に、プランジャ151の周縁から中心軸方向に向けて切り欠いた溝部を形成することとしてもよい。   For example, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the plunger may be a shape in which a part of a circle is cut out in a concave shape from its peripheral edge toward the center. That is, it is good also as forming the groove part notched toward the central-axis direction from the periphery of the plunger 151 in the side surface of the plunger 151. FIG.

凹状に切り欠いた形状にすることで、Dカット状に削り落した形状に比べて、プランジャがスリーブ内で傾く可能性を低減することができる。プランジャが傾くと、樹脂シールの面辺り分布が悪化する要因になる。したがって、凹状に切り欠いた形状にすることで、プランジャの傾きを抑え、シール性を確保することができる。   By making the shape cut into a concave shape, it is possible to reduce the possibility that the plunger is inclined in the sleeve as compared with the shape cut into a D-cut shape. When the plunger is inclined, the distribution around the surface of the resin seal becomes a factor. Therefore, by making the shape cut into a concave shape, the inclination of the plunger can be suppressed and the sealing performance can be ensured.

また、図5に示すように、プランジャ151にDカット部や溝部を形成せずに、貫通孔を形成することとしてもよい。   Moreover, as shown in FIG. 5, it is good also as forming a through-hole, without forming D cut part and a groove part in the plunger 151. FIG.

また、上述した実施形態では、プランジャの断面積を調整することで、燃料電池側へのリークを防止しているが、リークを防止する手法は、これに限定されない。電磁弁の閉弁圧を、燃料ガスの充填時に受ける圧力よりも大きくすることができれば、他の手法であってもよい。例えば、スプリングの付勢力が、燃料ガス充填時に受ける圧力よりも大きくなるように調整してもよい。   Moreover, in embodiment mentioned above, although the leak to the fuel cell side is prevented by adjusting the cross-sectional area of a plunger, the method of preventing a leak is not limited to this. Other methods may be used as long as the valve closing pressure of the solenoid valve can be made larger than the pressure received when the fuel gas is charged. For example, the biasing force of the spring may be adjusted so as to be larger than the pressure received when the fuel gas is charged.

1…高圧タンク用のバルブ装置、2…高圧タンク、10…ガス流路、11…ガス流入流路、12…ガス流出流路、13…ガス充填孔、14…ガス供給孔、15…電磁弁、16…マニュアル弁、17、18…逆止弁、19…安全弁、150…スリーブ、151…プランジャ、151a…プランジャのポペット支持部、152…ポペット、153…ボール、154…スプリング、155…ポペット着座部、156…流入孔、157…流出孔、158…ボール着座部、159…電磁石。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Valve apparatus for high pressure tanks, 2 ... High pressure tank, 10 ... Gas flow path, 11 ... Gas inflow path, 12 ... Gas outflow path, 13 ... Gas filling hole, 14 ... Gas supply hole, 15 ... Solenoid valve , 16 ... Manual valve, 17, 18 ... Check valve, 19 ... Safety valve, 150 ... Sleeve, 151 ... Plunger, 151a ... Plunger poppet support, 152 ... Poppet, 153 ... Ball, 154 ... Spring, 155 ... Poppet seating 156 ... inflow hole, 157 ... outflow hole, 158 ... ball seating part, 159 ... electromagnet.

Claims (3)

高圧の燃料ガスを貯留する高圧タンクに装着可能な高圧タンク用のバルブ装置であって、
前記高圧タンク内に前記燃料ガスを流入させ、前記高圧タンク内から前記燃料ガスを流出させるためのガス流路と、
前記燃料ガスの充填孔から前記ガス流路に向けて前記燃料ガスを流入させるための流入流路と、
前記ガス流路から前記燃料ガスの供給孔に向けて前記燃料ガスを流出させるための流出流路と、
前記流出流路に設けられ、前記高圧タンク内から前記高圧タンク外への前記燃料ガスの供給を遮断または許容する電磁弁と、
を備え、
前記電磁弁の閉弁圧が、前記高圧タンク外から前記高圧タンク内に前記燃料ガスを充填しているときに受ける圧力よりも大きいことを特徴とする高圧タンク用のバルブ装置。
A valve device for a high-pressure tank that can be attached to a high-pressure tank that stores high-pressure fuel gas,
A gas flow path for allowing the fuel gas to flow into the high-pressure tank and for allowing the fuel gas to flow out of the high-pressure tank;
An inflow channel for allowing the fuel gas to flow from the filling hole of the fuel gas toward the gas channel;
An outflow channel for flowing out the fuel gas from the gas channel toward the fuel gas supply hole;
An electromagnetic valve that is provided in the outflow passage and shuts off or allows the supply of the fuel gas from the high-pressure tank to the outside of the high-pressure tank;
With
A valve device for a high-pressure tank, wherein a closing pressure of the electromagnetic valve is larger than a pressure received when the fuel gas is filled from outside the high-pressure tank into the high-pressure tank.
前記電磁弁は、プランジャと、前記プランジャの閉弁方向に付勢力を作用させるスプリングと、を含み、
前記高圧タンク外から前記高圧タンク内に前記燃料ガスを充填しているときに前記プランジャにかかる圧力が、前記プランジャが前記スプリングから受ける力よりも小さくなるように、前記プランジャの断面積が設定されている、ことを特徴とする請求項1記載の高圧タンク用のバルブ装置。
The electromagnetic valve includes a plunger and a spring that applies a biasing force in a valve closing direction of the plunger,
The cross-sectional area of the plunger is set so that the pressure applied to the plunger when the fuel gas is filled into the high-pressure tank from outside the high-pressure tank is smaller than the force that the plunger receives from the spring. The valve device for a high-pressure tank according to claim 1, wherein
前記プランジャには、前記プランジャの周縁から中心軸方向に向けて切り欠いた溝部が設けられている、ことを特徴とする請求項2記載の高圧タンク用のバルブ装置。   3. The valve device for a high-pressure tank according to claim 2, wherein the plunger is provided with a groove part cut out from a peripheral edge of the plunger toward a central axis direction.
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