JP2000097353A - 流量制御バルブ及び燃料電池システム - Google Patents
流量制御バルブ及び燃料電池システムInfo
- Publication number
- JP2000097353A JP2000097353A JP10267950A JP26795098A JP2000097353A JP 2000097353 A JP2000097353 A JP 2000097353A JP 10267950 A JP10267950 A JP 10267950A JP 26795098 A JP26795098 A JP 26795098A JP 2000097353 A JP2000097353 A JP 2000097353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- valve body
- flow control
- control valve
- port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 騒音が少なく、耐久性が優れ、流量が安定し
ていて流量制御性に優れた低コストの流量制御バルブ及
び騒音が少なく、信頼性が高い低コストの燃料電池シス
テムを提供する。 【解決手段】 一次口６と二次口７の間に設けられた連
通弁口３に内接する柱状の弁本体１ａを備え、該弁本体
１ａの側面部１ｂの少なくとも一カ所と二次口７に面す
る底面部１ｃに開口部を有する切欠部２が凹設されてい
ることを特徴とする流量制御バルブ及び該流量制御バル
ブを燃料電池スタック、改質装置、ＣＯ除去装置の少な
くとも一つの酸化剤ガス供給管路又は少なくとも一つの
改質ガス管路上又は少なくとも一つのパージガス管路上
又は少なくとも一つの制御用ガス管路上に設けたことを
特徴とする燃料電池システム。
ていて流量制御性に優れた低コストの流量制御バルブ及
び騒音が少なく、信頼性が高い低コストの燃料電池シス
テムを提供する。 【解決手段】 一次口６と二次口７の間に設けられた連
通弁口３に内接する柱状の弁本体１ａを備え、該弁本体
１ａの側面部１ｂの少なくとも一カ所と二次口７に面す
る底面部１ｃに開口部を有する切欠部２が凹設されてい
ることを特徴とする流量制御バルブ及び該流量制御バル
ブを燃料電池スタック、改質装置、ＣＯ除去装置の少な
くとも一つの酸化剤ガス供給管路又は少なくとも一つの
改質ガス管路上又は少なくとも一つのパージガス管路上
又は少なくとも一つの制御用ガス管路上に設けたことを
特徴とする燃料電池システム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流量制御バルブ及び
燃料電池システムに関する。
燃料電池システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】大気の汚染をできる限り減らすために自
動車の排ガス対策が重要になっており、その対策の一つ
として電気自動車が使用されているが、充電設備や走行
距離などの問題で普及に至っていない。
動車の排ガス対策が重要になっており、その対策の一つ
として電気自動車が使用されているが、充電設備や走行
距離などの問題で普及に至っていない。
【０００３】燃料電池は、水素と酸素を使用して電気分
解の逆反応で発電し、水以外の排出物がなくクリーンな
発電装置として注目されており、前記燃料電池を使用し
た自動車が最も将来性のあるクリーンな自動車であると
見られている。前記燃料電池の中でも固体高分子電解質
型燃料電池が低温で作動するため自動車用として最も有
望である。
解の逆反応で発電し、水以外の排出物がなくクリーンな
発電装置として注目されており、前記燃料電池を使用し
た自動車が最も将来性のあるクリーンな自動車であると
見られている。前記燃料電池の中でも固体高分子電解質
型燃料電池が低温で作動するため自動車用として最も有
望である。
【０００４】図２２は自動車等車載用の固体高分子電解
質型燃料電池システムである。
質型燃料電池システムである。
【０００５】本燃料電池システムは、メタノールタンク
Ｆ１と水タンクＦ２と改質器Ｆ３と燃料電池スタックＦ
１０と燃焼手段である燃焼バーナＦ６とターボアシスト
コンプレッサＦ８及び各種のガス管路から構成されてい
る。
Ｆ１と水タンクＦ２と改質器Ｆ３と燃料電池スタックＦ
１０と燃焼手段である燃焼バーナＦ６とターボアシスト
コンプレッサＦ８及び各種のガス管路から構成されてい
る。
【０００６】前記改質器Ｆ３は、燃料電池の燃料である
メタノールと水から水素を主成分とする改質ガスを製造
する装置で、メタノールと水を蒸発させる蒸発部Ｆ３２
と該蒸発部Ｆ３２を加熱するためメタノールを燃焼させ
る燃焼部Ｆ３１と前記蒸発部Ｆ３２で蒸発させられたメ
タノールと水を水素を主成分とする改質ガスに変える改
質部Ｆ３３と該改質部Ｆ３３から出てきた前記改質ガス
からＣＯを低減するＣＯ低減部Ｆ３４から構成されてい
る。
メタノールと水から水素を主成分とする改質ガスを製造
する装置で、メタノールと水を蒸発させる蒸発部Ｆ３２
と該蒸発部Ｆ３２を加熱するためメタノールを燃焼させ
る燃焼部Ｆ３１と前記蒸発部Ｆ３２で蒸発させられたメ
タノールと水を水素を主成分とする改質ガスに変える改
質部Ｆ３３と該改質部Ｆ３３から出てきた前記改質ガス
からＣＯを低減するＣＯ低減部Ｆ３４から構成されてい
る。
【０００７】前記ＣＯ低減部Ｆ３４から排出される改質
ガスは、三方切替弁Ｆ５を切り替えることにより前記燃
焼バーナＦ６に送られるか又は前記燃料電池スタックＦ
１０に送られる。起動直後において、前記改質ガスは前
記改質器Ｆ３の温度が十分上昇していないため前記ＣＯ
低減部Ｆ３４通過後もＣＯ濃度が十分に低下しておら
ず、そのまま前記改質ガスを前記燃料電池スタックＦ１
０に送ると該燃料電池スタックＦ１０の電極触媒を被毒
し性能が低下してしまうので、該燃料電池スタックＦ１
０に送らず前記燃焼バーナＦ６に送り熱エネルギーとし
て回収している。
ガスは、三方切替弁Ｆ５を切り替えることにより前記燃
焼バーナＦ６に送られるか又は前記燃料電池スタックＦ
１０に送られる。起動直後において、前記改質ガスは前
記改質器Ｆ３の温度が十分上昇していないため前記ＣＯ
低減部Ｆ３４通過後もＣＯ濃度が十分に低下しておら
ず、そのまま前記改質ガスを前記燃料電池スタックＦ１
０に送ると該燃料電池スタックＦ１０の電極触媒を被毒
し性能が低下してしまうので、該燃料電池スタックＦ１
０に送らず前記燃焼バーナＦ６に送り熱エネルギーとし
て回収している。
【０００８】前記燃料電池スタックＦ１０は、前記改質
ガスとターボアシストコンプレッサＦ８から送られる空
気を利用して電気化学反応により発電する。
ガスとターボアシストコンプレッサＦ８から送られる空
気を利用して電気化学反応により発電する。
【０００９】前記燃焼バーナＦ６は、前記三方切替弁Ｆ
５を介して送られる改質ガス又は燃料電池スタックＦ１
０から排出される未利用水素を燃料として、前記燃料電
池スタックＦ１０から排出される空気を助燃剤として燃
焼する。
５を介して送られる改質ガス又は燃料電池スタックＦ１
０から排出される未利用水素を燃料として、前記燃料電
池スタックＦ１０から排出される空気を助燃剤として燃
焼する。
【００１０】ターボアシストコンプレッサＦ８は、ター
ビンＦ８１とモータＦ８２とコンプレッサＦ８３から構
成されている。
ビンＦ８１とモータＦ８２とコンプレッサＦ８３から構
成されている。
【００１１】前記タービンＦ８１は、前記燃焼バーナＦ
６の排ガスのエネルギーで回転する。前記コンプレッサ
Ｆ８３は、前記タービンＦ８１と前記モータＦ８２の動
力で回転し、空気を加圧して流量制御弁Ｆ７ａを介して
改質部Ｆ３３、流量制御弁Ｆ７ｂを介してＣＯ低減部Ｆ
３４、流量制御弁Ｆ７ｃを介して燃料電池スタックＦ１
０に供給する。
６の排ガスのエネルギーで回転する。前記コンプレッサ
Ｆ８３は、前記タービンＦ８１と前記モータＦ８２の動
力で回転し、空気を加圧して流量制御弁Ｆ７ａを介して
改質部Ｆ３３、流量制御弁Ｆ７ｂを介してＣＯ低減部Ｆ
３４、流量制御弁Ｆ７ｃを介して燃料電池スタックＦ１
０に供給する。
【００１２】三方切替弁Ｆ５から燃料電池スタックＦ１
０へ改質ガスを送る改質ガス管路上には、前記改質ガス
の流量を制御する流量制御弁Ｆ７ｄが設けられている。
０へ改質ガスを送る改質ガス管路上には、前記改質ガス
の流量を制御する流量制御弁Ｆ７ｄが設けられている。
【００１３】なお、流量制御弁を設けて流量制御するガ
ス管路としては、前記改質ガス、空気のガス管路以外
に、燃料電池システムを停止した時、前記燃料電池スタ
ックに残留する改質ガスをパージするため窒素等の不活
性ガス、制御用の空気等のガス管路が考えられる。
ス管路としては、前記改質ガス、空気のガス管路以外
に、燃料電池システムを停止した時、前記燃料電池スタ
ックに残留する改質ガスをパージするため窒素等の不活
性ガス、制御用の空気等のガス管路が考えられる。
【００１４】燃料電池システムを安定的に且つ効率的に
運転するためには、上記の流量制御弁が各ガスの流量を
精密に制御することが必要である。
運転するためには、上記の流量制御弁が各ガスの流量を
精密に制御することが必要である。
【００１５】従来技術１として、特開平０６−１７４１
３０号公報には、駆動源に発生する回転トルクをリード
スクリュウで直線運動に変換してニードルを作動させる
ニードルバルブにおいて、前記ニードルの傾斜面にテー
パ部を設け、開弁時における前記ニードルのリフト量に
対して、流量の増加率が一定である電動流量制御弁が開
示されている。
３０号公報には、駆動源に発生する回転トルクをリード
スクリュウで直線運動に変換してニードルを作動させる
ニードルバルブにおいて、前記ニードルの傾斜面にテー
パ部を設け、開弁時における前記ニードルのリフト量に
対して、流量の増加率が一定である電動流量制御弁が開
示されている。
【００１６】また、従来技術２として、特開平１０−１
６００３４号公報には、駆動源に発生する回転トルクを
リードスクリュウで直線運動に変換してニードルを作動
させるニードルバルブにおいて、前記ニードルの傾斜面
にテーパ部を設け、開弁時における単位回転数当りの前
記ニードルのリフト量が段階的にまたは徐々に大きくな
るように、前記リードスクリューの雄ネジに不等ピッチ
を設けて流量の増加率を変化させたニードルバルブが開
示されている。
６００３４号公報には、駆動源に発生する回転トルクを
リードスクリュウで直線運動に変換してニードルを作動
させるニードルバルブにおいて、前記ニードルの傾斜面
にテーパ部を設け、開弁時における単位回転数当りの前
記ニードルのリフト量が段階的にまたは徐々に大きくな
るように、前記リードスクリューの雄ネジに不等ピッチ
を設けて流量の増加率を変化させたニードルバルブが開
示されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１は、ニードルの傾斜面にテーパ部を設け、開弁時に
おける前記ニードルのリフト量に対して流量の増加率が
一定になるようにするには、前記テーパ部を設けるため
の加工に高度に精密な技術が必要であった。
術１は、ニードルの傾斜面にテーパ部を設け、開弁時に
おける前記ニードルのリフト量に対して流量の増加率が
一定になるようにするには、前記テーパ部を設けるため
の加工に高度に精密な技術が必要であった。
【００１８】また、前記テーパ部を設ける形状のニード
ルを用いると、連通弁口と弁体の間を通過する流体の乱
流により前記弁体が振動して前記弁体と弁座部が打接し
て打接音が発生し騒音が生ずる。その上、前記打接によ
り弁部のシール部が磨耗し耐久性が問題となる。更に前
記弁体の振動により流体の流量が不安定になる問題があ
る。
ルを用いると、連通弁口と弁体の間を通過する流体の乱
流により前記弁体が振動して前記弁体と弁座部が打接し
て打接音が発生し騒音が生ずる。その上、前記打接によ
り弁部のシール部が磨耗し耐久性が問題となる。更に前
記弁体の振動により流体の流量が不安定になる問題があ
る。
【００１９】従来技術２は、リードスクリューの不等ピ
ッチを作製するのに高度な加工技術を要し、又雄ネジの
ピッチが不等ピッチのため、駆動源に発生する回転トル
クをリードスクリュウで直線運動に変換する部位が一点
しか設けられず直線運動の安定性に問題がある。更に従
来技術１と同様にニードルの傾斜面にテーパ部を設ける
形状のニードルを用いているので、従来技術１と同様の
騒音、シール部の耐久性、流量の安定性に問題がある。
ッチを作製するのに高度な加工技術を要し、又雄ネジの
ピッチが不等ピッチのため、駆動源に発生する回転トル
クをリードスクリュウで直線運動に変換する部位が一点
しか設けられず直線運動の安定性に問題がある。更に従
来技術１と同様にニードルの傾斜面にテーパ部を設ける
形状のニードルを用いているので、従来技術１と同様の
騒音、シール部の耐久性、流量の安定性に問題がある。
【００２０】本発明は上記課題を解決したもので、騒音
が少なく、耐久性が優れ、流量が安定していて流量制御
性に優れた低コストの流量制御バルブ及び騒音が少な
く、信頼性が高い低コストの燃料電池システムを提供す
る。
が少なく、耐久性が優れ、流量が安定していて流量制御
性に優れた低コストの流量制御バルブ及び騒音が少な
く、信頼性が高い低コストの燃料電池システムを提供す
る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する。）は、一次口と二
次口の間に設けられた連通弁口に内接する柱状の弁本体
を備え、該弁本体の側面部の少なくとも一カ所と二次口
に面する底面部に開口部を有する切欠部が凹設されてい
ることを特徴とする流量制御バルブである。
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する。）は、一次口と二
次口の間に設けられた連通弁口に内接する柱状の弁本体
を備え、該弁本体の側面部の少なくとも一カ所と二次口
に面する底面部に開口部を有する切欠部が凹設されてい
ることを特徴とする流量制御バルブである。
【００２２】上記第１の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００２３】即ち、前記弁本体と連結しているロッドの
ロッドネジ部がリードスクリュウと螺合して保持され、
前記弁本体は連通弁口で保持されており、前記弁本体の
側面部が連通弁口と常に密接して動くため、通過する流
体によって前記弁本体が振動することがないので、騒音
が少なく、耐久性が優れ、流量が安定するといった効果
を有する。
ロッドネジ部がリードスクリュウと螺合して保持され、
前記弁本体は連通弁口で保持されており、前記弁本体の
側面部が連通弁口と常に密接して動くため、通過する流
体によって前記弁本体が振動することがないので、騒音
が少なく、耐久性が優れ、流量が安定するといった効果
を有する。
【００２４】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する。）は、前記弁本体が円柱形状である
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御バルブであ
る。
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する。）は、前記弁本体が円柱形状である
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御バルブであ
る。
【００２５】上記第２の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００２６】即ち、円柱は柱状の中で最も加工性がよい
ので、前記弁本体の製造コストを下げ低コスト化できる
効果を有する。
ので、前記弁本体の製造コストを下げ低コスト化できる
効果を有する。
【００２７】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）は、前記弁本体に弁座部に当接す
ることができる流体のシール部を設けたことを特徴とす
る請求項１記載の流量制御バルブである。
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）は、前記弁本体に弁座部に当接す
ることができる流体のシール部を設けたことを特徴とす
る請求項１記載の流量制御バルブである。
【００２８】上記第３の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００２９】即ち、流量制御弁の全閉時に完全に流体を
シールすることができる効果を有する。
シールすることができる効果を有する。
【００３０】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部が前記弁本体の側
面部に一カ所と二次口に面する底面部に開口部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御バルブであ
る。
の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部が前記弁本体の側
面部に一カ所と二次口に面する底面部に開口部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御バルブであ
る。
【００３１】上記第４の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００３２】即ち、前記切欠部の幅を狭くすることによ
り流量を精密に制御することができる効果を有する。
り流量を精密に制御することができる効果を有する。
【００３３】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部が前記弁本体の側
面部の二カ所と二次口に面する底面部に開口部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御バルブであ
る。
の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部が前記弁本体の側
面部の二カ所と二次口に面する底面部に開口部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御バルブであ
る。
【００３４】上記第５の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００３５】即ち、流体の通過面積を大きくすることが
できるので、流量調整範囲を大きく取ることができる効
果を有する。
できるので、流量調整範囲を大きく取ることができる効
果を有する。
【００３６】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項６において講じた技術的手段（以下、第６の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部が二次口に面する
底面部から入れられた略Ｖ字形の凹部であることを特徴
とする請求項１ないし５記載の流量制御バルブである。
の請求項６において講じた技術的手段（以下、第６の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部が二次口に面する
底面部から入れられた略Ｖ字形の凹部であることを特徴
とする請求項１ないし５記載の流量制御バルブである。
【００３７】上記第６の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００３８】即ち、略Ｖ字形の凹部は前記弁本体の側面
部の二カ所と二次口に面する底面部に開放されている切
欠部の中で最も加工性がよいので、前記弁本体の製造コ
ストを下げ流量制御バルブができる効果を有する。
部の二カ所と二次口に面する底面部に開放されている切
欠部の中で最も加工性がよいので、前記弁本体の製造コ
ストを下げ流量制御バルブができる効果を有する。
【００３９】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項７において講じた技術的手段（以下、第７の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部と連通弁口により
形成される流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリ
フト量に対して一定であることを特徴とする請求項１な
いし６記載の流量制御バルブである。
の請求項７において講じた技術的手段（以下、第７の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部と連通弁口により
形成される流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリ
フト量に対して一定であることを特徴とする請求項１な
いし６記載の流量制御バルブである。
【００４０】上記第７の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００４１】即ち、流量は開口断面積にほぼ比例するの
で、前記弁本体のリフト量に比例して流量が変わる流量
制御弁ができる効果を有する。
で、前記弁本体のリフト量に比例して流量が変わる流量
制御弁ができる効果を有する。
【００４２】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項８において講じた技術的手段（以下、第８の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部と連通弁口により
形成される流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリ
フト量に対して二つ以上の異なる部分があることを特徴
とする請求項１ないし５記載の流量制御バルブである。
の請求項８において講じた技術的手段（以下、第８の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部と連通弁口により
形成される流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリ
フト量に対して二つ以上の異なる部分があることを特徴
とする請求項１ないし５記載の流量制御バルブである。
【００４３】上記第８の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００４４】即ち、流量は開口断面積にほぼ比例するの
で、前記弁本体のリフト量に対して流量の増加率が段階
的に変化する流量制御弁ができる効果を有する。
で、前記弁本体のリフト量に対して流量の増加率が段階
的に変化する流量制御弁ができる効果を有する。
【００４５】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項９において講じた技術的手段（以下、第９の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部と連通弁口により
形成される流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリ
フト量に対して連続的に変化することを特徴とする請求
項１ないし５記載の流量制御バルブである。
の請求項９において講じた技術的手段（以下、第９の技
術的手段と称する。）は、前記切欠部と連通弁口により
形成される流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリ
フト量に対して連続的に変化することを特徴とする請求
項１ないし５記載の流量制御バルブである。
【００４６】上記第９の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００４７】即ち、流量は開口断面積にほぼ比例するの
で、前記弁本体のリフト量に対して流量の増加率が連続
的に変化する流量制御弁ができる効果を有する。
で、前記弁本体のリフト量に対して流量の増加率が連続
的に変化する流量制御弁ができる効果を有する。
【００４８】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項１０において講じた技術的手段（以下、第１０
の技術的手段と称する。）は、一次口と二次口の間に設
けられた連通弁口に内接する柱状の弁本体を備え、該弁
本体の側面部の少なくとも一カ所と二次口に面する底面
部に開放されている切欠部が凹設されている流量制御バ
ルブを、燃料電池スタック、改質装置、ＣＯ除去装置の
少なくとも一つの酸化剤ガス供給管路又は少なくとも一
つの改質ガス管路上又は少なくとも一つのパージガス管
路上又は少なくとも一つの制御用ガス管路上に設けたこ
とを特徴とする燃料電池システムである。
の請求項１０において講じた技術的手段（以下、第１０
の技術的手段と称する。）は、一次口と二次口の間に設
けられた連通弁口に内接する柱状の弁本体を備え、該弁
本体の側面部の少なくとも一カ所と二次口に面する底面
部に開放されている切欠部が凹設されている流量制御バ
ルブを、燃料電池スタック、改質装置、ＣＯ除去装置の
少なくとも一つの酸化剤ガス供給管路又は少なくとも一
つの改質ガス管路上又は少なくとも一つのパージガス管
路上又は少なくとも一つの制御用ガス管路上に設けたこ
とを特徴とする燃料電池システムである。
【００４９】上記第１０の技術的手段による効果は、以
下のようである。
下のようである。
【００５０】即ち、騒音が少なく、耐久性が優れ、流量
が安定している低コストの流量制御バルブを使用してい
るので、騒音が少なく、信頼性が高い低コストの燃料電
池システムができる効果を有する。
が安定している低コストの流量制御バルブを使用してい
るので、騒音が少なく、信頼性が高い低コストの燃料電
池システムができる効果を有する。
【００５１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００５２】（実施例１）図１は本発明の実施例１の流
量制御弁の断面図である。
量制御弁の断面図である。
【００５３】一次口６と二次口７の間に設けられている
連通弁口３に円柱状の弁体１の先端部である弁本体１ａ
の側面部１ｂが内接している。
連通弁口３に円柱状の弁体１の先端部である弁本体１ａ
の側面部１ｂが内接している。
【００５４】前記弁体１は、ロッド１０と結合してお
り、該ロッド１０の上部には雄ネジが切られているロッ
ドネジ部１０ａが設けられている。該ロッドネジ部１０
ａは、ステッピングモータ８と連結しているリードスク
リュー９と螺合しており、前記ステッピングモータ８の
回転運動は前記ロッド１０の直線運動に変換される。
り、該ロッド１０の上部には雄ネジが切られているロッ
ドネジ部１０ａが設けられている。該ロッドネジ部１０
ａは、ステッピングモータ８と連結しているリードスク
リュー９と螺合しており、前記ステッピングモータ８の
回転運動は前記ロッド１０の直線運動に変換される。
【００５５】前記弁体１の前記弁本体１ａの上部には突
起部１ｄが凸設されており、該突起部１ｄにシール部５
が隣接している。該シール部５は流動制御弁の全閉時に
弁座部４に当接し、流体が全く漏れないようにするため
のものである。燃料電池の燃料ガスである水素を主成分
とする改質ガス管路上に設けられたとき、完全にシール
することは特に重要である。
起部１ｄが凸設されており、該突起部１ｄにシール部５
が隣接している。該シール部５は流動制御弁の全閉時に
弁座部４に当接し、流体が全く漏れないようにするため
のものである。燃料電池の燃料ガスである水素を主成分
とする改質ガス管路上に設けられたとき、完全にシール
することは特に重要である。
【００５６】また、流動制御弁の全開の時に前記弁体１
が前記流動制御弁のモータ部Ａとバルブ部Ｂを連結して
いるブラケット１２に当接することにより、前記弁本体
１ａが連通弁口３からはずれるのを防止しているが、前
記弁体１と前記ブラケット１２の当接時の衝撃を吸収す
るため前記弁体１の上部にクッション部３０が設けられ
ている。
が前記流動制御弁のモータ部Ａとバルブ部Ｂを連結して
いるブラケット１２に当接することにより、前記弁本体
１ａが連通弁口３からはずれるのを防止しているが、前
記弁体１と前記ブラケット１２の当接時の衝撃を吸収す
るため前記弁体１の上部にクッション部３０が設けられ
ている。
【００５７】前記弁本体１ａには、該弁本体１ａの側面
部１ｂの一カ所と二次口７に面する前記弁本体１ａの底
面部１ｃに開口部２ａ，２ｂを有する切欠部２が設けら
れている。
部１ｂの一カ所と二次口７に面する前記弁本体１ａの底
面部１ｃに開口部２ａ，２ｂを有する切欠部２が設けら
れている。
【００５８】図２〜５は、前記切欠部の構造を詳しく示
した図で、図２は本発明の実施例１の弁体１の正面図、
図３は本発明の実施例１の弁体１の側面図、図４は本発
明の実施例１の弁体１の底面部１ｃから見た下面図、図
５は本発明の実施例１の弁本体１ａの斜視図である。
した図で、図２は本発明の実施例１の弁体１の正面図、
図３は本発明の実施例１の弁体１の側面図、図４は本発
明の実施例１の弁体１の底面部１ｃから見た下面図、図
５は本発明の実施例１の弁本体１ａの斜視図である。
【００５９】切欠部２の側面部１ｂに開放されている開
口部２ａは一定の幅で、図３の側面図では矩形になって
いる。また、前記切欠部２の底面部１ｃに開放されてい
る開口部２ｂも一定の幅で、該開口部２ｂの中心が前記
底面部１ｃの中心と一致している。切欠部２の開口部２
ａ及び開口部２ｂに対向している傾斜部２ｃは平面であ
り、前記切欠部２は図２の正面図で見ると三角形形状を
している。即ち、前記切欠部２は三角板状の形状をして
いる。
口部２ａは一定の幅で、図３の側面図では矩形になって
いる。また、前記切欠部２の底面部１ｃに開放されてい
る開口部２ｂも一定の幅で、該開口部２ｂの中心が前記
底面部１ｃの中心と一致している。切欠部２の開口部２
ａ及び開口部２ｂに対向している傾斜部２ｃは平面であ
り、前記切欠部２は図２の正面図で見ると三角形形状を
している。即ち、前記切欠部２は三角板状の形状をして
いる。
【００６０】ステッピングモータ８にパルスを印可して
発生する回転トルクは、リードスクリュウ９とロッドネ
ジ部１０ａの作用で直線運動に変換され、ロッド１０を
介して弁体１を上下する。
発生する回転トルクは、リードスクリュウ９とロッドネ
ジ部１０ａの作用で直線運動に変換され、ロッド１０を
介して弁体１を上下する。
【００６１】流量制御弁の全閉状態から前記弁体１を開
弁方向に移動させると、切欠部２により一次口６と二次
口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流体が通流
する。前記流体の流量は前記切欠部２と連通弁口３によ
り形成される流体通流断面積の大きさに応じて決まるの
で前記ステッピングモータ８を制御することにより流量
を制御することができる。
弁方向に移動させると、切欠部２により一次口６と二次
口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流体が通流
する。前記流体の流量は前記切欠部２と連通弁口３によ
り形成される流体通流断面積の大きさに応じて決まるの
で前記ステッピングモータ８を制御することにより流量
を制御することができる。
【００６２】本実施例では、前記弁体１の開弁方向の移
動距離即ちリフト量に対して前記切欠部２と前記連通弁
口３により形成される流体通流断面積の増加率が一定で
あるので、開弁時における流量の増加率が一定になり、
ステッピングモータ８の開弁パルス数と流量が比例す
る。
動距離即ちリフト量に対して前記切欠部２と前記連通弁
口３により形成される流体通流断面積の増加率が一定で
あるので、開弁時における流量の増加率が一定になり、
ステッピングモータ８の開弁パルス数と流量が比例す
る。
【００６３】上部ではリードスクリュウ９とロッドネジ
部１０ａの螺合で、下部では弁体１と連通弁口３で保持
されているので、通過する流体の乱流運動により前記弁
体１が振動することがないため、該弁体１と連通弁口３
又は弁座部４と打接しないので打接音の発生による騒音
をなくすことができる。
部１０ａの螺合で、下部では弁体１と連通弁口３で保持
されているので、通過する流体の乱流運動により前記弁
体１が振動することがないため、該弁体１と連通弁口３
又は弁座部４と打接しないので打接音の発生による騒音
をなくすことができる。
【００６４】また、前記弁体１の振動及び打接音による
流量の微変動をなくすことができるので、流量を安定に
制御することができる。更に、打接がないので前記弁体
１又は連通弁口３の磨耗が少なく、シールの耐久性が優
れている。
流量の微変動をなくすことができるので、流量を安定に
制御することができる。更に、打接がないので前記弁体
１又は連通弁口３の磨耗が少なく、シールの耐久性が優
れている。
【００６５】本実施例では、切欠部２の幅を狭くするこ
とにより精密に流量を制御でき、前記幅を広くすること
により流量制御範囲を広くすることができるが、特に精
密に流量を制御する場合に適している。
とにより精密に流量を制御でき、前記幅を広くすること
により流量制御範囲を広くすることができるが、特に精
密に流量を制御する場合に適している。
【００６６】なお、本実施例では切欠部２は、前記弁本
体１ａの側面部１ｂ及び底面部１ｃに一定の幅の開口部
２ａ、２ｂを有しているが、その形状に限定されない。
例えば、図６〜８のような形状がある。
体１ａの側面部１ｂ及び底面部１ｃに一定の幅の開口部
２ａ、２ｂを有しているが、その形状に限定されない。
例えば、図６〜８のような形状がある。
【００６７】図６では弁本体１１ａの切欠部２１の側面
部１１ｂ及び底面部１１ｃに開放されている開口部２１
ａ及び２１ｂの形状は矩形状で一端が半円になってい
る。
部１１ｂ及び底面部１１ｃに開放されている開口部２１
ａ及び２１ｂの形状は矩形状で一端が半円になってい
る。
【００６８】図７では弁本体１２ａの切欠部２２の側面
部１２ｂ及び底面部１２ｃに開放されている開口部２２
ａ及び２２ｂの形状は三角形である。
部１２ｂ及び底面部１２ｃに開放されている開口部２２
ａ及び２２ｂの形状は三角形である。
【００６９】図８では弁本体１３ａの切欠部２３の側面
部１３ｂに開放されている開口部２３ａは三角形で、前
記切欠部２３の底面部１３ｃに開放されている開口部２
３ｂは矩形である。
部１３ｂに開放されている開口部２３ａは三角形で、前
記切欠部２３の底面部１３ｃに開放されている開口部２
３ｂは矩形である。
【００７０】本実施例では弁体１全体が円柱形状をして
いるが、弁本体１ａと該弁本体１ａ以外の部分の形状は
異なっていても良い。また、弁本体１ａも柱状ならどの
ような形でも良いが、連通弁口との内接しながらの運動
やシール性及び弁体の加工性を考えると円柱形状が最も
適している。
いるが、弁本体１ａと該弁本体１ａ以外の部分の形状は
異なっていても良い。また、弁本体１ａも柱状ならどの
ような形でも良いが、連通弁口との内接しながらの運動
やシール性及び弁体の加工性を考えると円柱形状が最も
適している。
【００７１】本発明では駆動源はステッピングモータに
限定されないが、流量を正確で精密に制御するためには
前記ステッピングモータが適している。
限定されないが、流量を正確で精密に制御するためには
前記ステッピングモータが適している。
【００７２】図６〜８は本発明の実施例１の切欠部の形
状が異なる変形例の弁本体の斜視図である。
状が異なる変形例の弁本体の斜視図である。
【００７３】（実施例２）本実施例の流量制御弁は弁本
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
【００７４】図９は本発明の実施例２の流量制御弁の弁
体の正面図、図１０は本発明の実施例２の流量制御弁の
弁体の側面図、図１１は本発明の実施例２の流量制御弁
の弁体の下面図、図１２は本発明の実施例２の流量制御
弁の弁本体の斜視図である。
体の正面図、図１０は本発明の実施例２の流量制御弁の
弁体の側面図、図１１は本発明の実施例２の流量制御弁
の弁体の下面図、図１２は本発明の実施例２の流量制御
弁の弁本体の斜視図である。
【００７５】前記弁本体１４ａに該弁本体１４ａの側面
部１４ｂの二カ所に開放されている開口部２４ａ及び２
４ｂと二次口７に面する前記弁本体１４ａの底面部１４
ｃに開放されている開口部２４ｃを有する切欠部２４が
設けられている。
部１４ｂの二カ所に開放されている開口部２４ａ及び２
４ｂと二次口７に面する前記弁本体１４ａの底面部１４
ｃに開放されている開口部２４ｃを有する切欠部２４が
設けられている。
【００７６】前記切欠部２４はＶ字形状をしており、前
記開口部２４ａ，２４ｂは三角形になっている。前記開
口部２４ｃは一定の幅で、該開口部２４ｃの中心は前記
底面部１４ｃの中心と一致している。２４ｄ、２４ｅ
は、前記切欠部２４のＶ字形状を形成する傾斜部であ
る。
記開口部２４ａ，２４ｂは三角形になっている。前記開
口部２４ｃは一定の幅で、該開口部２４ｃの中心は前記
底面部１４ｃの中心と一致している。２４ｄ、２４ｅ
は、前記切欠部２４のＶ字形状を形成する傾斜部であ
る。
【００７７】流量制御弁の全閉状態から前記弁体１４を
開弁方向に移動させると、切欠部２４により一次口６と
二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流体が
流れる。前記流体の流量は前記切欠部２４と連通弁口３
により形成される流体通流断面積の大きさに応じて決ま
るので前記ステッピングモータ８を制御することにより
流量を制御することができる。
開弁方向に移動させると、切欠部２４により一次口６と
二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流体が
流れる。前記流体の流量は前記切欠部２４と連通弁口３
により形成される流体通流断面積の大きさに応じて決ま
るので前記ステッピングモータ８を制御することにより
流量を制御することができる。
【００７８】本実施例では、前記弁体１４の開弁方向の
移動距離即ちリフト量に対してと前記切欠部２４と前記
連通弁口３により形成される流体通流断面積の増加率が
一定であるので、開弁時における流量の増加率が一定に
なり、ステッピングモータ８の開弁パルス数と流量が比
例する。
移動距離即ちリフト量に対してと前記切欠部２４と前記
連通弁口３により形成される流体通流断面積の増加率が
一定であるので、開弁時における流量の増加率が一定に
なり、ステッピングモータ８の開弁パルス数と流量が比
例する。
【００７９】本実施例では、切欠部２４の開口部２４ｃ
の幅を狭くすることにより精密に流量を制御でき、前記
開口部２４ｃの幅を広くすることにより流量制御範囲を
広くすることができるが、特に流量制御範囲を広くする
場合に適している。
の幅を狭くすることにより精密に流量を制御でき、前記
開口部２４ｃの幅を広くすることにより流量制御範囲を
広くすることができるが、特に流量制御範囲を広くする
場合に適している。
【００８０】本実施例では切欠部２４はＶ字形状であり
弁本体１４ａの底面部１４ｃの開口部２４ｃは一定の幅
であるが、その形状に限定されない。側面部１４ｂの開
口部２４ａ、２４ｂは様々な形状があり、前記開口部２
４ａと前記開口部２４ｂは同じ形状でなくてもかまわな
い。その中で、本実施例のＶ字形状の切欠部２４は加工
性が良く、製造コストを小さくできる形状である。
弁本体１４ａの底面部１４ｃの開口部２４ｃは一定の幅
であるが、その形状に限定されない。側面部１４ｂの開
口部２４ａ、２４ｂは様々な形状があり、前記開口部２
４ａと前記開口部２４ｂは同じ形状でなくてもかまわな
い。その中で、本実施例のＶ字形状の切欠部２４は加工
性が良く、製造コストを小さくできる形状である。
【００８１】（実施例３）本実施例の流量制御弁は弁本
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
【００８２】図１３は本発明の実施例３の流量制御弁の
弁体の正面図、図１４は本発明の実施例３の流量制御弁
の弁体の側面図、図１５は本発明の実施例３の流量制御
弁の弁体の下面図、図１６は本発明の実施例３の流量制
御弁の弁本体の斜視図である。
弁体の正面図、図１４は本発明の実施例３の流量制御弁
の弁体の側面図、図１５は本発明の実施例３の流量制御
弁の弁体の下面図、図１６は本発明の実施例３の流量制
御弁の弁本体の斜視図である。
【００８３】弁本体１５ａに該弁本体１５ａの側面部１
５ｂの一カ所に開放されている開口部２５ａと二次口７
に面する前記弁本体１５ａの底面部１５ｃに開放されて
いる開口部２５ｂを有する切欠部２５が設けられてい
る。
５ｂの一カ所に開放されている開口部２５ａと二次口７
に面する前記弁本体１５ａの底面部１５ｃに開放されて
いる開口部２５ｂを有する切欠部２５が設けられてい
る。
【００８４】前記開口部２５ａは一定の幅であり、図１
５の側面図では矩形になっている。また、前記開口部２
５ｂも一定の幅であり、、該開口部２５ｂの中心が前記
底面部１５ｃの中心と一致している。
５の側面図では矩形になっている。また、前記開口部２
５ｂも一定の幅であり、、該開口部２５ｂの中心が前記
底面部１５ｃの中心と一致している。
【００８５】切欠部２５の前記弁本体１５ａ内部の側面
部１５ｂ及び底面部１５ｃに対向している面は、二つの
異なる傾斜の平面である傾斜部２５ｃ、２５ｄで形成さ
れている。即ち、本実施例は実施例１の傾斜部２ｃの形
状が異なる以外は実施例１と同じである。
部１５ｂ及び底面部１５ｃに対向している面は、二つの
異なる傾斜の平面である傾斜部２５ｃ、２５ｄで形成さ
れている。即ち、本実施例は実施例１の傾斜部２ｃの形
状が異なる以外は実施例１と同じである。
【００８６】流量制御弁の全閉状態から前記弁体１５を
開弁方向に移動させると、切欠部２５により一次口６と
二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流体が
流れる。前記流体の流量は前記切欠部２５と連通弁口３
により形成される流体通流断面積の大きさに応じて決ま
るので前記ステッピングモータ８を制御することにより
流量を制御することができる。
開弁方向に移動させると、切欠部２５により一次口６と
二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流体が
流れる。前記流体の流量は前記切欠部２５と連通弁口３
により形成される流体通流断面積の大きさに応じて決ま
るので前記ステッピングモータ８を制御することにより
流量を制御することができる。
【００８７】本実施例では、傾斜部２５ｃと傾斜部２５
ｄの傾斜が異なるので前記傾斜部２５ｃと前記傾斜部２
５ｄの接続部２０ａで流量の増加率が変化し、ステッピ
ングモータ８の開弁パルス数に対して流量の増加率を段
階的に変化させることができる。
ｄの傾斜が異なるので前記傾斜部２５ｃと前記傾斜部２
５ｄの接続部２０ａで流量の増加率が変化し、ステッピ
ングモータ８の開弁パルス数に対して流量の増加率を段
階的に変化させることができる。
【００８８】なお、本実施例では切欠部２５の傾斜部は
二つの傾斜が異なる部分から形成されていたが、前記傾
斜部の数はいくつでも良い。
二つの傾斜が異なる部分から形成されていたが、前記傾
斜部の数はいくつでも良い。
【００８９】（実施例４）本実施例の流量制御弁は弁本
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
【００９０】図１７は本発明の実施例４の流量制御弁の
弁本体の斜視図である。本実施例は、実施例２の傾斜部
２４ｄ、２４ｅの形状が異なる以外は実施例２と同じで
ある。本実施例の傾斜部は、異なる傾斜を有し、接続部
２０ｂで接続している平面２６ｄ、２６ｆ及び異なる傾
斜を有し、接続部２０ｃで接続している平面２６ｅ、２
６ｇである。２６ａ、２６ｂは弁本体１６ａの側面部１
６ｂに開放されている開口部であり、２６ｃは弁本体１
６ａの底面部１６ｃに開放されている開口部である。
弁本体の斜視図である。本実施例は、実施例２の傾斜部
２４ｄ、２４ｅの形状が異なる以外は実施例２と同じで
ある。本実施例の傾斜部は、異なる傾斜を有し、接続部
２０ｂで接続している平面２６ｄ、２６ｆ及び異なる傾
斜を有し、接続部２０ｃで接続している平面２６ｅ、２
６ｇである。２６ａ、２６ｂは弁本体１６ａの側面部１
６ｂに開放されている開口部であり、２６ｃは弁本体１
６ａの底面部１６ｃに開放されている開口部である。
【００９１】流量制御弁の全閉状態から前記弁本体１６
ａを開弁方向に移動させると、切欠部２６により一次口
６と二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流
体が流れる。前記流体の流量は前記切欠部２６と連通弁
口３により形成される流体通流断面積の大きさに応じて
決まるので前記ステッピングモータ８を制御することに
より流量を制御することができる。
ａを開弁方向に移動させると、切欠部２６により一次口
６と二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流
体が流れる。前記流体の流量は前記切欠部２６と連通弁
口３により形成される流体通流断面積の大きさに応じて
決まるので前記ステッピングモータ８を制御することに
より流量を制御することができる。
【００９２】本実施例では、傾斜部２６ｄと傾斜部２６
ｆ及び傾斜部２６ｅと傾斜部２６ｇの傾斜が異なるので
前記接続部２０ｂ、２０ｃで流量の増加率が変化し、ス
テッピングモータ８の開弁パルス数に対して流量の増加
率を段階的に変化させることができる。
ｆ及び傾斜部２６ｅと傾斜部２６ｇの傾斜が異なるので
前記接続部２０ｂ、２０ｃで流量の増加率が変化し、ス
テッピングモータ８の開弁パルス数に対して流量の増加
率を段階的に変化させることができる。
【００９３】（実施例５）本実施例の流量制御弁は弁本
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
【００９４】図１８は本発明の実施例５の流量制御弁の
弁本体の斜視図である。本実施例は、実施例１の傾斜部
２ｃの形状が異なる以外は実施例１と同じである。
弁本体の斜視図である。本実施例は、実施例１の傾斜部
２ｃの形状が異なる以外は実施例１と同じである。
【００９５】本実施例の傾斜部２７ｃは、一定の幅を有
する曲面で、弁本体１７ａの底面部１７ｃに平行な、切
欠部２７の横断面積の増加率が連続的に大きくなってい
る。２７ａは、弁本体１７ａの側面部１７ｂに開放され
ている開口部であり、２７ｂは弁本体１７ａの底面部１
７ｃに開放されている開口部である。
する曲面で、弁本体１７ａの底面部１７ｃに平行な、切
欠部２７の横断面積の増加率が連続的に大きくなってい
る。２７ａは、弁本体１７ａの側面部１７ｂに開放され
ている開口部であり、２７ｂは弁本体１７ａの底面部１
７ｃに開放されている開口部である。
【００９６】流量制御弁の全閉状態から前記弁本体１７
ａを開弁方向に移動させると、切欠部２７により一次口
６と二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流
体が流れる。前記流体の流量は前記切欠部２７と連通弁
口３により形成される流体通流断面積の大きさに応じて
決まるので前記ステッピングモータ８を制御することに
より流量を制御することができる。
ａを開弁方向に移動させると、切欠部２７により一次口
６と二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流
体が流れる。前記流体の流量は前記切欠部２７と連通弁
口３により形成される流体通流断面積の大きさに応じて
決まるので前記ステッピングモータ８を制御することに
より流量を制御することができる。
【００９７】本実施例では、前記弁本体１７ａの開弁方
向の移動距離即ちリフト量に対して切欠部２７のと連通
弁口３により形成される流体通流断面積の増加率が連続
的に大きくなっているので、ステッピングモータ８の開
弁パルス数に対して流量の増加率を連続的に変化させる
ことができる。
向の移動距離即ちリフト量に対して切欠部２７のと連通
弁口３により形成される流体通流断面積の増加率が連続
的に大きくなっているので、ステッピングモータ８の開
弁パルス数に対して流量の増加率を連続的に変化させる
ことができる。
【００９８】（実施例６）本実施例の流量制御弁は弁本
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
体の形状が異なる以外は実施例１と同じである。
【００９９】図１８は本発明の実施例６の流量制御弁の
弁本体の斜視図である。本実施例は、実施例２の傾斜部
２４ｄ、２４ｅの形状が異なる以外は実施例２と同じで
ある。
弁本体の斜視図である。本実施例は、実施例２の傾斜部
２４ｄ、２４ｅの形状が異なる以外は実施例２と同じで
ある。
【０１００】本実施例の傾斜部は一定の幅を有する曲面
で、切欠部２８の弁本体１８ａの底面部１８ｃに平行な
横断面積の増加率が連続的に大きくなっている。２８
ａ、２８ｂは弁本体１８ａの側面部１８ｂに開放されて
いる開口部であり、２８ｃは弁本体１８ａの底面部１８
ｃに開放されている開口部である。
で、切欠部２８の弁本体１８ａの底面部１８ｃに平行な
横断面積の増加率が連続的に大きくなっている。２８
ａ、２８ｂは弁本体１８ａの側面部１８ｂに開放されて
いる開口部であり、２８ｃは弁本体１８ａの底面部１８
ｃに開放されている開口部である。
【０１０１】流量制御弁の全閉状態から前記弁本体１８
ａを開弁方向に移動させると、切欠部２６により一次口
６と二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流
体が流れる。前記流体の流量は前記切欠部２８と連通弁
口３により形成される流体通流断面積の大きさに応じて
決まるので前記ステッピングモータ８を制御することに
より流量を制御することができる。
ａを開弁方向に移動させると、切欠部２６により一次口
６と二次口７が連通し、前記一次口６から二次口７へ流
体が流れる。前記流体の流量は前記切欠部２８と連通弁
口３により形成される流体通流断面積の大きさに応じて
決まるので前記ステッピングモータ８を制御することに
より流量を制御することができる。
【０１０２】本実施例では、前記弁本体１７ａの開弁方
向の移動距離即ちリフト量に対して切欠部２８と連通弁
口３により形成される流体通流断面積の増加率が連続的
に大きくなっているので、ステッピングモータ８の開弁
パルス数に対して流量の増加率を連続的に変化させるこ
とができる。
向の移動距離即ちリフト量に対して切欠部２８と連通弁
口３により形成される流体通流断面積の増加率が連続的
に大きくなっているので、ステッピングモータ８の開弁
パルス数に対して流量の増加率を連続的に変化させるこ
とができる。
【０１０３】図２０に本発明の実施例の流量制御弁を用
いた時の開弁パルス数と流量の関係を示したグラフ図で
ある。
いた時の開弁パルス数と流量の関係を示したグラフ図で
ある。
【０１０４】１００は、実施例１及び２の流量制御弁を
用いた時の開弁パルス数と流量の関係線であり、２００
は実施例３及び４の流量制御弁を用いた時の開弁パルス
数と流量の関係線であり、３００は実施例５及び６の流
量制御弁を用いた時の開弁パルス数と流量の関係線であ
る。
用いた時の開弁パルス数と流量の関係線であり、２００
は実施例３及び４の流量制御弁を用いた時の開弁パルス
数と流量の関係線であり、３００は実施例５及び６の流
量制御弁を用いた時の開弁パルス数と流量の関係線であ
る。
【０１０５】図２１は従来の流量制御弁をを用いた時の
開弁パルス数と流量の関係を示したグラフ図である。４
００が開弁パルス数と流量の関係線であり、開弁パルス
数の小さい領域では弁体の振動により流量が不安定にな
る領域４０１が生じる。
開弁パルス数と流量の関係を示したグラフ図である。４
００が開弁パルス数と流量の関係線であり、開弁パルス
数の小さい領域では弁体の振動により流量が不安定にな
る領域４０１が生じる。
【０１０６】即ち、本発明を用いると開弁パルス数の少
ない時でも安定した流量が得られる。
ない時でも安定した流量が得られる。
【０１０７】
【発明の効果】以上のように、本発明は、一次口と二次
口の間に設けられた連通弁口に内接する柱状の弁体を備
え、該弁体の側面の少なくとも一カ所と二次口に面する
底面に開放されている切欠部が凹設されていることを特
徴とする流量制御バルブ及び該流量制御バルブを、燃料
電池スタック、改質装置、ＣＯ除去装置の少なくとも一
つの酸化剤ガス供給管路又は少なくとも一つの改質ガス
管路上又は少なくとも一つのパージガス管路上又は少な
くとも一つの制御用ガス管路上に設けたことを特徴とす
る燃料電池システムであるので、騒音が少なく、耐久性
が優れ、流量が安定していて流量制御性に優れた低コス
トの流量制御バルブ及び騒音が少なく、信頼性が高い低
コストの燃料電池システムができる。
口の間に設けられた連通弁口に内接する柱状の弁体を備
え、該弁体の側面の少なくとも一カ所と二次口に面する
底面に開放されている切欠部が凹設されていることを特
徴とする流量制御バルブ及び該流量制御バルブを、燃料
電池スタック、改質装置、ＣＯ除去装置の少なくとも一
つの酸化剤ガス供給管路又は少なくとも一つの改質ガス
管路上又は少なくとも一つのパージガス管路上又は少な
くとも一つの制御用ガス管路上に設けたことを特徴とす
る燃料電池システムであるので、騒音が少なく、耐久性
が優れ、流量が安定していて流量制御性に優れた低コス
トの流量制御バルブ及び騒音が少なく、信頼性が高い低
コストの燃料電池システムができる。
【図１】本発明の実施例１の流量制御弁の断面図
【図２】本発明の実施例１の弁体の正面図
【図３】本発明の実施例１の弁体の側面図
【図４】本発明の実施例１の弁体の下面図
【図５】本発明の実施例１の弁本体の斜視図
【図６】本発明の実施例１の切欠部の形状が異なる変形
例の弁本体の斜視図
例の弁本体の斜視図
【図７】本発明の実施例１の切欠部の形状が異なる変形
例の弁本体の斜視図
例の弁本体の斜視図
【図８】本発明の実施例１の切欠部の形状が異なる変形
例の弁本体の斜視図
例の弁本体の斜視図
【図９】本発明の実施例２の弁体の正面図
【図１０】本発明の実施例２の弁体の側面図
【図１１】本発明の実施例２の弁体の下面図
【図１２】本発明の実施例２の弁本体の斜視図
【図１３】本発明の実施例３の弁体の正面図
【図１４】本発明の実施例３の弁体の側面図
【図１５】本発明の実施例３の弁体の下面図
【図１６】本発明の実施例３の弁本体の斜視図
【図１７】本発明の実施例４の流量制御弁の弁本体の斜
視図
視図
【図１８】本発明の実施例５の流量制御弁の弁本体の斜
視図
視図
【図１９】本発明の実施例６の流量制御弁の弁本体の斜
視図
視図
【図２０】本発明の実施例の流量制御弁を用いた時の開
弁パルス数と流量の関係を示したグラフ図
弁パルス数と流量の関係を示したグラフ図
【図２１】従来の流量制御弁をを用いた時の開弁パルス
数と流量の関係を示したグラフ図
数と流量の関係を示したグラフ図
【図２２】自動車等車載用の固体高分子電解質型燃料電
池システム
池システム
１…弁体 １ａ…弁本体 １ｂ…側面部 １ｃ…底面部 ２…切欠部 ５…シール部 ６…一次口 ７…二次口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H053 AA22 AA26 AA33 AA35 BA04 BB23 DA01 5H027 BA01 BA16 MM01
Claims (10)
- 【請求項１】 一次口と二次口の間に設けられた連通弁
口に内接する柱状の弁本体を備え、該弁本体の側面部の
少なくとも一カ所と二次口に面する底面部に開口部を有
する切欠部が凹設されていることを特徴とする流量制御
バルブ。 - 【請求項２】 前記弁本体が円柱形状であることを特徴
とする請求項１記載の流量制御バルブ。 - 【請求項３】 前記弁本体に弁座部に当接することがで
きる流体のシール部を設けたことを特徴とする請求項１
記載の流量制御バルブ。 - 【請求項４】 前記切欠部が前記弁本体の側面部に一カ
所と二次口に面する底面部に開口部を有することを特徴
とする請求項１記載の流量制御バルブ。 - 【請求項５】 前記切欠部が前記弁本体の側面部の二カ
所と二次口に面する底面部に開口部を有することを特徴
とする請求項１記載の流量制御バルブ。 - 【請求項６】 前記切欠部が二次口に面する底面部から
入れられた略Ｖ字形の凹部であることを特徴とする請求
項１ないし５記載の流量制御バルブ。 - 【請求項７】 前記切欠部と連通弁口により形成される
流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリフト量に対
して一定であることを特徴とする請求項１ないし６記載
の流量制御バルブ。 - 【請求項８】 前記切欠部と連通弁口により形成される
流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリフト量に対
して二つ以上の異なる部分があることを特徴とする請求
項１ないし５記載の流量制御バルブ。 - 【請求項９】 前記切欠部と連通弁口により形成される
流体通流断面積の増加率が、前記弁本体のリフト量に対
して連続的に変化することを特徴とする請求項１ないし
５記載の流量制御バルブ。 - 【請求項１０】 一次口と二次口の間に設けられた連通
弁口に内接する柱状の弁本体を備え、該弁本体の側面部
の少なくとも一カ所と二次口に面する底面部に開放され
ている切欠部が凹設されている流量制御バルブを、燃料
電池スタック、改質装置、ＣＯ除去装置の少なくとも一
つの酸化剤ガス供給管路又は少なくとも一つの改質ガス
管路上又は少なくとも一つのパージガス管路上又は少な
くとも一つの制御用ガス管路上に設けたことを特徴とす
る燃料電池システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267950A JP2000097353A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 流量制御バルブ及び燃料電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267950A JP2000097353A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 流量制御バルブ及び燃料電池システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097353A true JP2000097353A (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17451859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10267950A Pending JP2000097353A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 流量制御バルブ及び燃料電池システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000097353A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153140A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Fujikin Inc | 微小流量制御装置 |
| JP2006524786A (ja) * | 2003-04-24 | 2006-11-02 | ランコ インコーポレイテッド オヴ デラウェア | ステッパーモーター駆動の流体バルブ |
| WO2007072662A1 (ja) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システムとその運転方法 |
| JP2008045733A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 流量可変バルブ |
| JP2009036346A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Nidec Sankyo Corp | 流量調節バルブ |
| JP4831585B2 (ja) * | 2005-10-03 | 2011-12-07 | メトラー−トレド アクチェンゲゼルシャフト | 所要量の粉体状またはペースト状の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイス |
| JP2012506010A (ja) * | 2008-10-20 | 2012-03-08 | ビュルケルト ヴェルケ ゲーエムベーハー | 流量可変弁機構 |
| JP2012241826A (ja) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Smc Corp | 流量制御装置 |
| JP2014141986A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Panasonic Corp | 遮断弁 |
| CN104390019A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-04 | 苏州福润机械有限公司 | 一种截止阀 |
| JP2015184210A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 大阪瓦斯株式会社 | 開閉弁及びガスメータ |
| WO2017022838A1 (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社フジキン | バルブ |
| KR20180010818A (ko) * | 2016-07-22 | 2018-01-31 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 |
| KR20190053353A (ko) * | 2017-11-10 | 2019-05-20 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각시스템 |
| KR20190062804A (ko) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 제어 밸브유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각 시스템 |
| KR20190062803A (ko) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각 시스템 |
| CN110785590A (zh) * | 2017-06-21 | 2020-02-11 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于控制气体介质的比例阀 |
-
1998
- 1998-09-22 JP JP10267950A patent/JP2000097353A/ja active Pending
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006524786A (ja) * | 2003-04-24 | 2006-11-02 | ランコ インコーポレイテッド オヴ デラウェア | ステッパーモーター駆動の流体バルブ |
| JP2006153140A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Fujikin Inc | 微小流量制御装置 |
| JP4831585B2 (ja) * | 2005-10-03 | 2011-12-07 | メトラー−トレド アクチェンゲゼルシャフト | 所要量の粉体状またはペースト状の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイス |
| US7846597B2 (en) | 2005-12-19 | 2010-12-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and method for operating the system |
| JP2007194189A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-08-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムとその運転方法 |
| WO2007072662A1 (ja) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システムとその運転方法 |
| JP2008045733A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 流量可変バルブ |
| JP2009036346A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Nidec Sankyo Corp | 流量調節バルブ |
| JP2012506010A (ja) * | 2008-10-20 | 2012-03-08 | ビュルケルト ヴェルケ ゲーエムベーハー | 流量可変弁機構 |
| JP2012241826A (ja) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Smc Corp | 流量制御装置 |
| JP2014141986A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Panasonic Corp | 遮断弁 |
| JP2015184210A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 大阪瓦斯株式会社 | 開閉弁及びガスメータ |
| CN104390019A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-04 | 苏州福润机械有限公司 | 一种截止阀 |
| CN104390019B (zh) * | 2014-11-27 | 2016-08-17 | 苏州福润机械有限公司 | 一种截止阀 |
| WO2017022838A1 (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社フジキン | バルブ |
| US10221964B2 (en) | 2015-08-05 | 2019-03-05 | Kabushiki Kaisha Fujikin | Valve device |
| TWI624610B (zh) * | 2015-08-05 | 2018-05-21 | 富士金股份有限公司 | 閥 |
| JPWO2017022838A1 (ja) * | 2015-08-05 | 2018-05-31 | 株式会社フジキン | バルブ |
| KR102383219B1 (ko) | 2016-07-22 | 2022-04-05 | 현대자동차 주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 |
| KR20180010818A (ko) * | 2016-07-22 | 2018-01-31 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 |
| CN110785590A (zh) * | 2017-06-21 | 2020-02-11 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于控制气体介质的比例阀 |
| JP2020523533A (ja) * | 2017-06-21 | 2020-08-06 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 気体状の媒体を制御するための比例弁 |
| KR20190053353A (ko) * | 2017-11-10 | 2019-05-20 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각시스템 |
| KR102394584B1 (ko) | 2017-11-10 | 2022-05-06 | 현대자동차 주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각시스템 |
| KR20190062804A (ko) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 제어 밸브유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각 시스템 |
| KR20190062803A (ko) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각 시스템 |
| KR102463203B1 (ko) | 2017-11-29 | 2022-11-03 | 현대자동차 주식회사 | 냉각수 제어 밸브유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각 시스템 |
| KR102463202B1 (ko) | 2017-11-29 | 2022-11-03 | 현대자동차 주식회사 | 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각 시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000097353A (ja) | 流量制御バルブ及び燃料電池システム | |
| US20080141984A1 (en) | Fuel Supply System | |
| JP5021238B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| US20020076600A1 (en) | Fluid distribution surface for solid oxide fuel cells | |
| JP2007173230A (ja) | よりよい水管理のためのバイポーラプレート材料の表面技術 | |
| JP2007292010A (ja) | 内燃機関から排気される窒素酸化物を含む排気ガスの浄化 | |
| CN101507012A (zh) | 用于燃料电池双极板的耐久亲水涂层 | |
| US20100104897A1 (en) | Fuel processing method for solid oxide fuel cell system | |
| US6733909B2 (en) | Fuel cell power plant with electrochemical enhanced carbon monoxide removal | |
| JP4696513B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| Mu et al. | Numerical study of the gas purging process of a proton exchange membrane fuel cell | |
| JP5624791B2 (ja) | 発電装置 | |
| JP2006108009A (ja) | 燃料電池スタック | |
| KR101341417B1 (ko) | 생성수 배출 기능을 향상시킨 연료전지 스택 및 그 운전방법 | |
| JP2007115492A (ja) | 燃料電池システム及びその制御方法 | |
| JP2000193127A (ja) | 一体式三方切替弁および燃料電池システム | |
| JP2001006695A (ja) | 燃料電池のセパレータ | |
| JP2007305532A (ja) | 燃料電池 | |
| JP5292767B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| CN101411017A (zh) | 紧固器、电池堆、燃料电池装置及电子装置 | |
| JP7323379B2 (ja) | 燃料電池セパレータと燃料電池セル | |
| JP2006302578A (ja) | 燃料電池の運転方法及び燃料電池システム | |
| US20100104924A1 (en) | Electrode structure | |
| JP2000161509A (ja) | 流体制御バルブ及びバルブユニット及び燃料電池システム | |
| KR101008738B1 (ko) | 연료전지 어셈블리 |