JP2000193127A - Integrated three-way switching valve and fuel cell system - Google Patents

Integrated three-way switching valve and fuel cell system

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JP2000193127A
JP2000193127A JP10366209A JP36620998A JP2000193127A JP 2000193127 A JP2000193127 A JP 2000193127A JP 10366209 A JP10366209 A JP 10366209A JP 36620998 A JP36620998 A JP 36620998A JP 2000193127 A JP2000193127 A JP 2000193127A
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JP
Japan
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valve
way switching
fuel cell
integrated
switching valve
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Application number
JP10366209A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Ishida
啓一 石田
Kazunobu Sawada
和伸 澤田
Kinya Ishida
欣也 石田
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To synchronously switch a plurality of fluids by a small-sized and inexpensive device and improve the reliability in operation by connecting one driving means and a plurality of valve elements of three way switching means, and operating a plurality of valve elements by the driving means in interlocking with one another. SOLUTION: An integrated three-way switching valve effectively used in a fuel cell system supplying a fuel gas and an oxidant gas to a fuel cell stack, integrally comprises two three-way switching valves 21, 22, and they are simultaneously switched by the operation of a motor 51 through a decelerating part 100 comprising a worm 52 and a worm wheel 53, and a rotation linear motion converting part 200. The three way switching valves 21, 22 are respectively formed by the valve main bodies 68, 69 respectively comprising two valve seats 68a, 68b; 69a, 69b, the valve elements 61, 62, the lid parts 66, 67 and the like. The rotation-linear motion converting part 200 is formed by both nut parts 70 and screw parts 63, 64 fitted to a center of the worm wheel 53, and the valve elements 61, 62 are axially displaced by the rotation of both nut parts 70.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は一体式三方切替弁お
よび燃料電池システムに関する。
The present invention relates to an integrated three-way switching valve and a fuel cell system.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In order to reduce air pollution as much as possible, it is important to take measures against exhaust gas from automobiles, and as one of the measures, electric vehicles are used. Has not been reached.

【0003】燃料電池は、水素と酸素を使用して電気化
学反応で発電し、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。
[0003] Fuel cells are attracting attention as clean power generation devices that generate electricity by an electrochemical reaction using hydrogen and oxygen and do not emit any waste other than water. It is seen as a clean car. Among the above fuel cells, a solid polymer electrolyte fuel cell operates at a low temperature and is most promising for automobiles.

【0004】固体高分子電解質型燃料電池システムは、
一般的に二つの電極(燃料極と酸化剤極)で固体高分子
電解質膜を挟んだ電解質・電極接合体をセパレータで挟
持した多数のセルを積層してなる積層体をプレッシャプ
レートで挟持した燃料電池スタック、前記燃料極側に燃
料ガスを供給する燃料ガス供給手段、前記酸化剤極側に
酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段および各種ガ
ス配管と、それらを制御する制御装置から構成されてい
る。
[0004] A solid polymer electrolyte fuel cell system includes:
In general, a fuel in which a stack composed of a large number of cells in which an electrolyte-electrode assembly sandwiching a solid polymer electrolyte membrane sandwiched between two electrodes (a fuel electrode and an oxidant electrode) is sandwiched between separators is sandwiched between pressure plates. The fuel cell system includes a battery stack, fuel gas supply means for supplying fuel gas to the fuel electrode side, oxidant gas supply means for supplying oxidant gas to the oxidant electrode side, and various gas pipes, and a control device for controlling them. ing.

【0005】図3は一般的な自動車等車載用燃料電池シ
ステム図である。本燃料電池システムにおいては、燃料
であるメタノールと水を改質器で改質して水素を主成分
とする燃料ガスとして使用している。酸化剤ガスとして
は空気を使用している。
FIG. 3 is a diagram of a general fuel cell system for mounting on a vehicle such as an automobile. In this fuel cell system, methanol and water as fuels are reformed in a reformer and used as a fuel gas containing hydrogen as a main component. Air is used as the oxidizing gas.

【0006】前記燃料電池システムはメタノールタンク
1、水タンク2、改質器3および燃料電池スタック13
から構成されている。
The fuel cell system includes a methanol tank 1, a water tank 2, a reformer 3, and a fuel cell stack 13.
It is composed of

【0007】前記メタノールタンク1は燃料電池の燃料
であるメタノールを、前記水タンク2は同じく燃料電池
の燃料である水を貯蔵するタンクである。
[0007] The methanol tank 1 is for storing methanol, which is the fuel of the fuel cell, and the water tank 2 is for storing water, which is also the fuel of the fuel cell.

【0008】前記改質器3はメタノールと水から水素を
主成分とする燃料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32と該蒸発部32を加熱するた
めメタノールを燃焼させる燃焼部31と前記蒸発部32
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
燃料ガスに改質する改質部33と該改質部33から出て
きた前記燃料ガスからCOを低減するCO低減部34か
ら構成されている。
The reformer 3 is a device for producing a fuel gas containing hydrogen as a main component from methanol and water. An evaporator 32 for evaporating methanol and water and a combustion for burning the methanol to heat the evaporator 32 are provided. Unit 31 and the evaporation unit 32
A reforming unit 33 for reforming the methanol and water evaporated in the process into a fuel gas containing hydrogen as a main component, and a CO reducing unit 34 for reducing CO from the fuel gas coming out of the reforming unit 33. ing.

【0009】前記燃料電池スタック13は、二つの電極
(燃料極と酸化剤極)で電解質を挟んだ構造をしている
セルが多数積層されている構造をしており、前記燃料ガ
スとエアーコンプレッサ10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。
The fuel cell stack 13 has a structure in which a large number of cells having a structure in which an electrolyte is sandwiched between two electrodes (a fuel electrode and an oxidant electrode) are stacked, and the fuel gas and the air compressor are stacked. Electric power is generated by an electrochemical reaction using the air sent from 10.

【0010】メタノールタンク1から燃焼部31に供給
されたメタノールは、ブロワー4によって供給された空
気を助燃剤にして燃焼する。
The methanol supplied from the methanol tank 1 to the combustion section 31 is burned using the air supplied by the blower 4 as an auxiliary agent.

【0011】メタノールタンク1と水タンク2から蒸発
部32に供給されたメタノールと水は、前記燃焼部31
の燃焼熱により蒸発してガスになりエアーコンプレッサ
10から流量制御弁5aを介して送られる空気と混合さ
れ改質部33で触媒(例えば、Cu−Zn触媒等)によ
り水素を主成分とする燃料ガスに改質される。
The methanol and water supplied from the methanol tank 1 and the water tank 2 to the evaporator 32 are
The fuel is vaporized by the heat of combustion of the fuel, becomes gas, is mixed with air sent from the air compressor 10 via the flow control valve 5a, and the fuel containing hydrogen as a main component by a catalyst (eg, a Cu—Zn catalyst) in the reforming unit 33. Reformed into gas.

【0012】前記燃料ガスはCOを0.3〜1%含んで
おり、そのまま燃料電池スタック13に送ると該燃料電
池スタック13の電極触媒を被毒し、燃料電池の発電性
能を著しく低下させるため、前記改質部33から出た燃
料ガスはCO低減部34に送られる。前記CO低減部3
4では、エアーコンプレッサ10から流量制御弁5bを
介して送られる空気と混合されて触媒(例えば、Pt触
媒等)によりCOを酸化して低減しCO濃度を10pp
m以下にして燃料ガス管路9aに排出する。該燃料ガス
管路9aは、三方切替弁8に連結されている。
The fuel gas contains 0.3 to 1% of CO, and when sent to the fuel cell stack 13 as it is, it poisons the electrode catalyst of the fuel cell stack 13 and significantly reduces the power generation performance of the fuel cell. The fuel gas discharged from the reforming section 33 is sent to a CO reducing section 34. CO reduction unit 3
In 4, the air is mixed with air sent from the air compressor 10 via the flow control valve 5b and oxidized and reduced by a catalyst (for example, a Pt catalyst) to reduce the CO concentration to 10 pp.
m or less and discharged to the fuel gas line 9a. The fuel gas pipe 9a is connected to the three-way switching valve 8.

【0013】起動直後においては改質器3の温度が十分
上昇していないためCO低減部34通過後もCO濃度が
10ppm以下に低下していないので、前記燃料ガスは
三方切替弁8を切り替えて燃料ガスバイパス管路9bを
介して未利用燃料ガス管路9cに送られ、燃焼部31で
燃焼する。
Immediately after the start-up, the temperature of the reformer 3 has not risen sufficiently and the CO concentration has not dropped below 10 ppm even after passing through the CO reduction section 34. The fuel gas is sent to the unused fuel gas pipe 9c via the fuel gas bypass pipe 9b, and burns in the combustion section 31.

【0014】この時、エアーコンプレッサ10から送ら
れた空気も三方切替弁11を切り替えて空気バイパス管
路9eを介して未利用空気管路9fに送られ、燃焼部3
1で助燃剤になる。
At this time, the air sent from the air compressor 10 is also switched to the unused air line 9f via the air bypass line 9e by switching the three-way switching valve 11, and
1 is a combustion aid.

【0015】燃料ガス中のCO濃度が10ppm以下に
まで低下したら、燃料ガスは前記三方切替弁8を切り替
えて燃料ガス管路9dに送られ前記燃料電池スタック1
3に送られる。
When the CO concentration in the fuel gas drops to 10 ppm or less, the fuel gas is sent to the fuel gas line 9d by switching the three-way switching valve 8, and is sent to the fuel cell stack 1
Sent to 3.

【0016】同時にエアーコンプレッサ10から送られ
た空気も三方切替弁11を切り替えて空気管路9gに送
られ前記燃料電池スタック13に送られる。
At the same time, the air sent from the air compressor 10 is also sent to the air line 9g by switching the three-way switching valve 11 and sent to the fuel cell stack 13.

【0017】前記燃料電池スタック13は燃料ガス中の
水素と空気中の酸素を使用して電極での電気化学反応に
より発電する。
The fuel cell stack 13 generates power by an electrochemical reaction at electrodes using hydrogen in fuel gas and oxygen in air.

【0018】前記燃料ガス中の水素は前記燃料電池スタ
ック13で完全に利用されることはなく利用率はおよそ
80%である。前記燃料電池スタック13で利用されな
かった未利用燃料ガスは未利用燃料ガス管路9p、調圧
弁14、未利用燃料ガス管路9cを介して燃焼部31に
送られ燃焼エネルギーとして利用される。
The hydrogen in the fuel gas is not completely used in the fuel cell stack 13 and its utilization is about 80%. Unused fuel gas not used in the fuel cell stack 13 is sent to the combustion unit 31 through the unused fuel gas pipe 9p, the pressure regulating valve 14, and the unused fuel gas pipe 9c, and is used as combustion energy.

【0019】前記空気中の酸素は反応に必要な量より多
く供給されているので、前記燃料電池スタック13で完
全に利用されることはない。前記燃料電池スタック13
で利用されなかった未利用空気は未利用空気管路9q、
調圧弁15、未利用空気管路9fを介して燃焼部31に
送られ燃焼の助燃剤として利用される。
Since the oxygen in the air is supplied in an amount larger than that required for the reaction, the oxygen is not completely used in the fuel cell stack 13. The fuel cell stack 13
Unused air that has not been used in the unused air line 9q,
It is sent to the combustion section 31 via the pressure regulating valve 15 and the unused air pipe 9f, and is used as a combustion aid for combustion.

【0020】前記調圧弁14と前記調圧弁15は、同じ
設定圧力(例えば、1.5atm)に設定され、前記燃
料電池スタック13から排出される燃料ガスまたは空気
圧力が前記設定圧力以下では燃料ガスまたは空気を遮断
し、前記設定圧力以上になると燃料ガスまたは空気の一
部を前記未利用燃料ガス管路9cまたは未利用空気管路
9fに排出し、前記燃料電池スタック13内の燃料ガス
または空気圧力を前記設定圧力に安定させる機能を有す
る。
The pressure regulating valve 14 and the pressure regulating valve 15 are set to the same set pressure (for example, 1.5 atm), and when the fuel gas or air pressure discharged from the fuel cell stack 13 is lower than the set pressure, the fuel gas Alternatively, the air is shut off, and when the pressure becomes equal to or higher than the set pressure, a part of the fuel gas or air is discharged to the unused fuel gas pipe 9c or the unused air pipe 9f, and the fuel gas or air in the fuel cell stack 13 is discharged. It has a function to stabilize the pressure to the set pressure.

【0021】燃料ガスすなわち空気が安定的に送られる
定常運転状態では、前記燃料ガスと前記空気圧力は同一
の前記設定圧力に保持されているので問題ない。しか
し、前記燃料ガスと前記空気のいずれかが前記設定圧力
以下になる非定常状態だと問題が生ずる。
In a steady operation state in which the fuel gas, that is, the air is stably sent, there is no problem since the fuel gas and the air pressure are maintained at the same set pressure. However, a problem arises in an unsteady state in which one of the fuel gas and the air becomes lower than the set pressure.

【0022】前記三方切替弁8と前記三方切替弁11
は、同時に切り替えられるが動作時間、配管の長さ等に
より燃料電池スタック13へ燃料ガスと空気を同時に供
給することは極めて困難で時間差が生じ、前記燃料電池
スタック13の各電極部への燃料ガスと空気の供給はタ
イミングにずれを生ずることになり、前記燃料ガスと空
気圧力に差が生ずることになる。
The three-way switching valve 8 and the three-way switching valve 11
Are simultaneously switched, but it is extremely difficult to supply the fuel gas and the air to the fuel cell stack 13 at the same time due to the operation time, the length of the pipe, etc., and there is a time difference, and the fuel gas is supplied to each electrode of the fuel cell stack 13. As a result, the timing of the supply of air and the supply of air will be shifted, and a difference will occur between the fuel gas and the air pressure.

【0023】前記燃料ガスと空気の圧力差が繰り返しか
かると燃料ガスと空気の隔膜の役割を持つ電解質が破損
し燃料電池の性能が低下してしまう。
When the pressure difference between the fuel gas and the air is repeatedly applied, the electrolyte serving as a diaphragm between the fuel gas and the air is damaged, and the performance of the fuel cell is reduced.

【0024】図4、図5で燃料ガスと空気の圧力差によ
り電解質の破損する機構を詳しく説明する。
Referring to FIGS. 4 and 5, the mechanism by which the electrolyte is damaged by the pressure difference between the fuel gas and the air will be described in detail.

【0025】図4は燃料ガス圧力P2と空気圧力P1が
ほぼ同一の場合の固体高分子電解質型燃料電池セル電極
部の説明片側断面図であり、図5は空気圧力P1が燃料
ガス圧力P2より大きい場合の固体高分子電解質型燃料
電池セル電極部の説明片側断面図である。
FIG. 4 is a one-side cross-sectional view of a solid polymer electrolyte fuel cell electrode when the fuel gas pressure P2 and the air pressure P1 are substantially the same. FIG. FIG. 4 is a one-side cross-sectional view illustrating a solid polymer electrolyte fuel cell electrode part when it is large.

【0026】固体高分子電解質膜46を燃料極47、酸
化剤極48で挟んで電極部40を構成している。前記燃
料極47すなわち酸化剤極48の電極端部41から周囲
に延びた固体高分子電解質膜周辺部46aをシール42
とシール43で挟んで燃料極側の燃料ガスと酸化剤極側
の空気をシールしている。
The solid polymer electrolyte membrane 46 is sandwiched between the fuel electrode 47 and the oxidant electrode 48 to form the electrode section 40. A seal 42 seals a peripheral portion 46 a of the solid polymer electrolyte membrane extending from the electrode end 41 of the fuel electrode 47, that is, the oxidant electrode 48.
The fuel gas on the fuel electrode side and the air on the oxidant electrode side are sealed with a seal 43 interposed therebetween.

【0027】図4のように燃料ガス圧力P2と空気圧力
P1がほぼ同一であれば前記固体高分子電解質膜周辺部
46aに力学的ストレスはほとんど生じない。
As shown in FIG. 4, when the fuel gas pressure P2 and the air pressure P1 are substantially the same, a mechanical stress hardly occurs in the solid polymer electrolyte membrane peripheral portion 46a.

【0028】一方、図5のように前記空気圧力P1が前
記燃料ガス圧力P2より大きいと、前記固体高分子電解
質膜46は20〜130μmと薄いため燃料ガス側に膨
らみ、前記固体高分子電解質膜周辺部46aには大きな
伸びと大きな力学的ストレスが生じる。これが繰り返さ
れると前記固体高分子電解質膜周辺部46aに破損が生
ずる。前記燃料ガス圧力P2が前記空気圧力P1より大
きい場合も同様になる。
On the other hand, when the air pressure P1 is higher than the fuel gas pressure P2 as shown in FIG. 5, the solid polymer electrolyte membrane 46 swells to the fuel gas side because it is as thin as 20 to 130 μm, and the solid polymer electrolyte membrane 46 A large elongation and a large mechanical stress are generated in the peripheral portion 46a. When this is repeated, the peripheral portion 46a of the solid polymer electrolyte membrane is damaged. The same applies when the fuel gas pressure P2 is higher than the air pressure P1.

【0029】この問題を避けるためには燃料ガス圧力と
空気圧力に差が生じないようにすることが必要である。
従来技術として特開平10−106598号公報には、
燃料ガス圧力と空気圧力を検出してその差圧を演算し、
圧力の大きい方のガスを放出制御弁を開放して大気中に
放出する差圧制御方法が開示されている。
In order to avoid this problem, it is necessary to prevent a difference between the fuel gas pressure and the air pressure.
As a prior art, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Detect fuel gas pressure and air pressure and calculate the differential pressure,
A differential pressure control method for releasing a gas having a higher pressure into the atmosphere by opening a release control valve is disclosed.

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術は、複数の放出制御弁と複数の圧力検出器すなわち演
算装置が必要であるため、システムが複雑で大型化し、
コストも高いという問題点があった。
However, the prior art requires a plurality of release control valves and a plurality of pressure detectors, that is, a computing device, so that the system becomes complicated and large,
There was a problem that the cost was high.

【0031】本発明は上記課題を解決したもので、一つ
の駆動手段に連動して切り替えることができる一体式三
方切替弁を工夫することにより、小型、低コストで、複
数の流体を必ず同期して切り替えることができる一体式
三方切替弁および小型、低コストで、信頼性の高い燃料
電池システムを提供する。
The present invention has solved the above-mentioned problems. By devising an integrated three-way switching valve which can switch in conjunction with one driving means, it is possible to synchronize a plurality of fluids at a small size and at low cost. Provided is an integrated three-way switching valve that can be switched by switching, and a small, low-cost, highly reliable fuel cell system.

【0032】[0032]

【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、一つの駆動
手段と複数の三方切替手段の弁体を連結し、前記駆動手
段により複数の前記弁体を連動して動かすことができる
ことを特徴とする一体式三方切替弁である。
In order to solve the above technical problems, the technical means (hereinafter referred to as first technical means) taken in claim 1 of the present invention is one driving means. And a valve body of a plurality of three-way switching means, and the driving means can move the plurality of valve bodies in an interlocked manner.

【0033】上記第1の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the first technical means are as follows.

【0034】即ち、一つの駆動手段に連動して複数の流
体を同時に切り替えることができるので、小型、低コス
トで、複数の流体を必ず同期して切り替えることができ
る一体式三方切替弁ができる効果を有する。
That is, since a plurality of fluids can be switched at the same time in conjunction with one drive means, an integrated three-way switching valve which is small and inexpensive and can always switch a plurality of fluids synchronously can be obtained. Having.

【0035】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、前記駆動手段と前記弁体が減
速手段を介して連結していることを特徴とする請求項1
記載の一体式三方切替弁である。
In order to solve the above-mentioned technical problem, the technical means (hereinafter referred to as second technical means) taken in claim 2 of the present invention is that the driving means and the valve body are decelerating means. 2. The method according to claim 1, wherein the connection is made through
It is an integrated three-way switching valve as described.

【0036】上記第2の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the second technical means are as follows.

【0037】即ち、流体をゆるやかに切り替えることが
できるので、複数の流体を同じ差圧のまま同時に切り替
えることができる効果を有する。
That is, since the fluid can be switched slowly, there is an effect that a plurality of fluids can be switched simultaneously with the same differential pressure.

【0038】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、前記駆動手段と前記弁体が回
転運動を直線運動に変換する回転直線運動変換手段を介
して連結していることを特徴とする請求項1記載の一体
式三方切替弁である。
In order to solve the above technical problem, the technical means (hereinafter referred to as the third technical means) taken in claim 3 of the present invention is that the driving means and the valve element are rotated. 2. The integrated three-way switching valve according to claim 1, wherein the three-way switching valve is connected via a rotary linear motion converting means for converting the linear motion into a linear motion.

【0039】上記第3の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the third technical means are as follows.

【0040】即ち、回転運動する駆動手段を利用して弁
体を動かすことができるので、駆動手段に一般的で安価
な駆動手段を用いることができる。
That is, since the valve element can be moved using the rotating drive means, a general and inexpensive drive means can be used as the drive means.

【0041】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、前記三方切替手段が弁本体内
部を前記駆動手段により直線運動する弁体で、前記弁本
体に二つの弁座部を設け、前記弁座部に当接可能なシー
ル部を前記弁体に設け、二つの前記弁座部の中間に流体
が通流できる中間通流部を設け、二つの前記弁座部の中
間に外部と連通する連通孔を設け、前記弁本体の二つの
前記弁座部より外側に外部と連通する二つの連通孔を設
けたことを特徴とする請求項1記載の一体式三方切替弁
である。
In order to solve the above-mentioned technical problem, the technical means (hereinafter referred to as fourth technical means) taken in claim 4 of the present invention is that the three-way switching means makes the inside of the valve body the above-mentioned. A valve body that linearly moves by a driving means, two valve seats are provided on the valve body, a seal portion that can abut on the valve seat is provided on the valve body, and a fluid is provided between the two valve seats. An intermediate communication portion through which the valve body can flow, a communication hole communicating with the outside in the middle of the two valve seat portions, and two communication holes communicating with the outside outside the two valve seat portions of the valve body. The integrated three-way switching valve according to claim 1, wherein:

【0042】上記第4の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the fourth technical means are as follows.

【0043】即ち、弁体の直線運動で切り替えることが
できる三方切替手段であるので、構造が簡単であり、小
型化、低コスト化することができる。
That is, since the switching means is a three-way switching means that can be switched by the linear movement of the valve body, the structure is simple, and the size and cost can be reduced.

【0044】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、請求項1ないし4記載の一体
式三方切替弁を用いて、燃料電池スタックに燃料ガスお
よび酸化剤ガスを供給することを特徴とする燃料電池シ
ステムである。
In order to solve the above-mentioned technical problem, the technical means (hereinafter referred to as a fifth technical means) of the present invention, which is adopted in claim 5, is an integrated three-way device according to claims 1 to 4. A fuel cell system using a switching valve to supply a fuel gas and an oxidizing gas to a fuel cell stack.

【0045】上記第5の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the fifth technical means are as follows.

【0046】即ち、小型、低コストで、複数の流体を必
ず同期して切り替えることができる一体式三方切替弁を
用いているので、小型、低コストで、電解質にかかる差
圧が小さく信頼性が高い燃料電池システムができる。
That is, since an integrated three-way switching valve is used which is small in size and low in cost and can switch a plurality of fluids in a synchronized manner, it is small in size and low in cost and has a small differential pressure applied to the electrolyte. A high fuel cell system is possible.

【0047】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、前記一体式三方切替弁が前記
燃料電池スタックに隣接して設けられていることを特徴
とする請求項5記載の燃料電池システムである。
In order to solve the above technical problem, the technical means (hereinafter referred to as the sixth technical means) adopted in claim 6 of the present invention is that the integrated three-way switching valve includes the fuel cell. The fuel cell system according to claim 5, wherein the fuel cell system is provided adjacent to the stack.

【0048】上記第6の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the sixth technical means are as follows.

【0049】即ち、一体式三方切替弁と燃料電池スタッ
クが一体で構成されているので、小型の燃料電池システ
ムができる。
That is, since the integrated three-way switching valve and the fuel cell stack are integrally formed, a small fuel cell system can be obtained.

【0050】[0050]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings.

【0051】図1は本発明の実施例の一体式三方切替弁
の断面図である。本一体式三方切替弁は2個の三方切替
弁(三方切替手段)21、22、駆動手段であるモータ
51、減速手段である減速部100、回転直線運動変換
手段である回転直線運動変換部200から構成されてい
る。
FIG. 1 is a sectional view of an integrated three-way switching valve according to an embodiment of the present invention. This integrated three-way switching valve includes two three-way switching valves (three-way switching means) 21 and 22, a motor 51 as a driving means, a reduction section 100 as a reduction section, and a rotary linear motion conversion section 200 as a rotary linear motion conversion section. It is composed of

【0052】前記三方切替弁21は弁本体68、弁体6
1、蓋部66から構成されている。前記弁本体68には
二つの弁座部68a、68bが設けられている。前記弁
体61には前記弁座部68a、68bに当接可能なシー
ル部61a、61bが設けられている。二つの前記弁座
部68a、68bの中間には流体が通流できる中間通流
部75が設けられている。
The three-way switching valve 21 includes a valve body 68 and a valve body 6.
1, a lid 66. The valve body 68 is provided with two valve seats 68a and 68b. The valve body 61 is provided with seal portions 61a and 61b that can contact the valve seat portions 68a and 68b. Between the two valve seats 68a, 68b, there is provided an intermediate flow part 75 through which a fluid can flow.

【0053】前記弁本体68の前記弁座部68a、68
bの中間に外部と連通する連通孔である流体供給孔55
が設けられている。また、前記弁本体68の前記弁座部
68a、68bの外側に外部と連通する連通孔である流
体排出孔56、57が設けられている。前記弁体61の
前記蓋部66側にガイド部64が設けられている。前記
蓋部66にはガイド凸部71が立設されており、該ガイ
ド凸部71と前記ガイド部64は弁体の回転はできない
が摺動できる状態で嵌合されている。
The valve seats 68a, 68 of the valve body 68
b, a fluid supply hole 55 which is a communication hole communicating with the outside in the middle of
Is provided. Further, fluid discharge holes 56 and 57, which are communication holes communicating with the outside, are provided outside the valve seat portions 68a and 68b of the valve body 68. A guide part 64 is provided on the lid part 66 side of the valve body 61. A guide projection 71 is provided upright on the lid 66, and the guide projection 71 and the guide section 64 are fitted so that the valve element cannot rotate but can slide.

【0054】前記三方切替弁22は弁本体69、弁体6
2、蓋部67から構成されている。前記弁本体69には
二つの弁座部69a、69bが設けられている。前記弁
体62には前記弁座部69a、69bに当接可能なシー
ル部62a、62bが設けられている。二つの前記弁座
部69a、69bの中間には流体が通流できる中間通流
部76が設けられている。
The three-way switching valve 22 includes a valve body 69 and a valve body 6.
2. It is composed of a lid 67. The valve body 69 is provided with two valve seats 69a and 69b. The valve body 62 is provided with seal portions 62a and 62b that can contact the valve seat portions 69a and 69b. An intermediate flow passage 76 through which fluid can flow is provided between the two valve seats 69a and 69b.

【0055】前記弁本体69の前記弁座部69a、69
bの中間に外部と連通する連通孔である流体供給孔58
が設けられている。また、前記弁本体69の前記弁座部
69a、69bの外側に外部と連通する連通孔である流
体排出孔59、60が設けられている。前記弁体62の
前記蓋部67側にガイド部65が設けられている。前記
蓋部67にはガイド凸部72が立設されており、該ガイ
ド凸部72と前記ガイド部65は弁体の回転はできない
が摺動できる状態で嵌合されている。
The valve seats 69a, 69 of the valve body 69
b, a fluid supply hole 58 which is a communication hole communicating with the outside in the middle of
Is provided. Further, fluid discharge holes 59 and 60, which are communication holes communicating with the outside, are provided outside the valve seat portions 69a and 69b of the valve body 69. A guide portion 65 is provided on the lid 67 side of the valve body 62. A guide projection 72 is provided upright on the lid 67, and the guide projection 72 and the guide 65 are fitted so that the valve body cannot rotate but can slide.

【0056】前記減速部100は、ウォーム52、ウォ
ームホイール53から構成されている。 該ウォーム5
2は前記モータ51の軸に結合されている。前記ウォー
ムホイール53は前記ウォーム52と係合されており、
前記モータ51の回転速度を減速させる。
The speed reducer 100 includes a worm 52 and a worm wheel 53. The worm 5
2 is coupled to the shaft of the motor 51. The worm wheel 53 is engaged with the worm 52,
The rotation speed of the motor 51 is reduced.

【0057】前記回転直線運動変換部200は両ナット
70、ネジ部63、64で構成されている。前記両ナッ
ト70は前記ウォームホイール53に中心が同一に嵌合
されている。前記両ナット70は両端にナット部70
a、70bを備え、該ナット部70a、70bはそれぞ
れ前記ネジ部63、64と螺合している。一方のネジ部
63は右ネジで、他方のネジ部64は左ネジである。前
記ネジ部63は前記弁体61の蓋部66側の反対側と結
合している。前記ネジ部64は前記弁体62の蓋部67
側の反対側と結合している。
The rotary linear motion converting section 200 is composed of both nuts 70 and screw sections 63 and 64. The two nuts 70 are fitted to the worm wheel 53 at the same center. The two nuts 70 have nut portions 70 at both ends.
a, 70b, and the nut portions 70a, 70b are screwed with the screw portions 63, 64, respectively. One of the screw portions 63 is a right-hand screw, and the other screw portion 64 is a left-hand screw. The screw portion 63 is connected to the valve body 61 on the side opposite to the lid 66 side. The screw portion 64 is a cover 67 of the valve body 62.
Combined with the opposite side.

【0058】図の状態では、三方切替弁21の流体供給
孔55と流体排出孔56が中間通流部75を介して連通
しており、前記流体供給孔55から供給された流体は前
記中間通流部75を通って前記流体排出孔56に排出さ
れる。一方、三方切替弁22の流体供給孔58と流体排
出孔59が中間通流部76を介して連通しており、前記
流体供給孔58から供給された流体は前記中間通流部7
6を通って前記流体排出孔59に排出される。
In the state shown in the figure, the fluid supply hole 55 and the fluid discharge hole 56 of the three-way switching valve 21 communicate with each other through the intermediate flow portion 75, and the fluid supplied from the fluid supply hole 55 passes through the intermediate flow portion. The fluid is discharged to the fluid discharge hole 56 through the flow portion 75. On the other hand, the fluid supply hole 58 and the fluid discharge hole 59 of the three-way switching valve 22 communicate with each other via the intermediate flow portion 76, and the fluid supplied from the fluid supply hole 58 is
6 and is discharged to the fluid discharge hole 59.

【0059】モータ51が右向きに回転すると前記ウォ
ーム52、前記ウォームホイール53の関係で減速さ
れ、該ウォームホイール53は前記三方切替弁22から
見て左向きに回転する。該ウォームホイール53に連動
して両ナット部70も前記三方切替弁22から見て左向
きに回転する。
When the motor 51 rotates rightward, the speed is reduced by the relationship between the worm 52 and the worm wheel 53, and the worm wheel 53 rotates leftward when viewed from the three-way switching valve 22. In conjunction with the worm wheel 53, the nut portions 70 also rotate to the left as viewed from the three-way switching valve 22.

【0060】前記弁体61は前記ガイド凸部71で回転
が制限されているので、前記両ナット部70のナット部
70aとネジ部63の関係により蓋部66方向に移動す
る。前記弁体61は、該弁体61のシール部61bが弁
本体68の弁座部68bに当接して停止する。これによ
り、弁口73bが閉じ流体供給孔55から流体排出孔5
6への流体の通流が遮断される。一方、前記弁体61の
シール部61aと前記弁本体68の弁座部68aの間の
弁口73aが開き、前記流体供給孔55と流体排出孔5
7が中間通流部75を介して連通する。
Since the rotation of the valve element 61 is restricted by the guide projection 71, the valve element 61 moves in the direction of the lid 66 due to the relationship between the nut 70 a of the two nuts 70 and the screw 63. The valve element 61 stops when the seal portion 61b of the valve element 61 contacts the valve seat 68b of the valve body 68. As a result, the valve port 73b is closed and the fluid supply hole 55 is
The flow of fluid to 6 is blocked. On the other hand, the valve port 73a between the seal portion 61a of the valve body 61 and the valve seat portion 68a of the valve body 68 opens, and the fluid supply hole 55 and the fluid discharge hole 5 are formed.
7 communicate with each other through the intermediate flow portion 75.

【0061】前記弁体62は前記ガイド凸部72で回転
が制限されているので、前記両ナット部70のナット部
70bとネジ部64の関係により蓋部67方向に移動す
る。前記弁体62は、該弁体62のシール部62bが弁
本体69の弁座部69bに当接して停止する。これによ
り、弁口73bが閉じ流体供給孔58から流体排出孔5
9への流体の通流が遮断される。一方、前記弁体62の
シール部62aと前記弁本体69の弁座部69aの間の
弁口74aが開き、前記流体供給孔58と流体排出孔6
0が中間通流部76を介して連通する。
Since the rotation of the valve body 62 is restricted by the guide projection 72, the valve body 62 moves toward the lid 67 due to the relationship between the nut 70 b of the nut 70 and the screw 64. The valve element 62 stops when the seal portion 62b of the valve element 62 contacts the valve seat 69b of the valve body 69. Thereby, the valve port 73b is closed and the fluid supply hole 58 is
The flow of fluid to 9 is blocked. On the other hand, the valve port 74a between the seal portion 62a of the valve body 62 and the valve seat portion 69a of the valve body 69 opens, and the fluid supply hole 58 and the fluid discharge hole 6 are opened.
0 communicates via the intermediate flow part 76.

【0062】これにより、三方切替弁21の流体排出孔
56から57への切り替えと三方切替弁21の流体排出
孔59から60への切り替えを同時に行うことができ
る。前記モータを51が左向きに回転すると、逆に三方
切替弁21の流体排出孔57から56への切り替えと三
方切替弁21の流体排出孔60から59への切り替えを
同時に行うことができる。
Thus, the switching from the fluid discharge holes 56 to 57 of the three-way switching valve 21 and the switching from the fluid discharge holes 59 to 60 of the three-way switching valve 21 can be performed simultaneously. When the motor 51 rotates leftward, the switching of the three-way switching valve 21 from the fluid discharge holes 57 to 56 and the switching of the three-way switching valve 21 from the fluid discharge holes 60 to 59 can be simultaneously performed.

【0063】本発明の構成によると、二つの三方切替弁
をまとめ、一つのモータで駆動しているので、小型で低
コストになる。また、二つの流体の通流方向を同時に切
り替えることが必要な場合、一つのモータで駆動してい
るので時間的な差が発生することはなく、故障などによ
り一方の流体だけが切り替わる問題も発生しない。本発
明の構成のウォームとウォームホイールの減速手段によ
り流体の通流方向をゆっくり切り替えることができるの
で、流体の切り替えによる圧力の急上昇を防ぐことがで
きる。
According to the structure of the present invention, since two three-way switching valves are combined and driven by one motor, the size and cost are reduced. In addition, when it is necessary to switch the flow direction of two fluids at the same time, there is no time difference because they are driven by one motor, and there is also a problem that only one fluid is switched due to failure etc. do not do. Since the flow direction of the fluid can be switched slowly by the deceleration means of the worm and the worm wheel having the configuration of the present invention, it is possible to prevent a sudden rise in pressure due to the switching of the fluid.

【0064】なお、本実施例では二つの弁座部の中間に
ある連通孔を供給孔として、二つの弁座部の外側にある
二つの連通孔を排出孔としているが、前者の連通孔を排
出孔とし後者の連通孔を供給孔として利用することもで
きる。
In this embodiment, the communication hole in the middle of the two valve seats is used as the supply hole, and the two communication holes outside the two valve seats are used as the discharge holes. The communication hole of the latter can be used as a supply hole as a discharge hole.

【0065】図2は本発明の実施例の自動車等車載用燃
料電池システム図である。三方切替弁として本発明の一
体式三方切替弁を用いた以外、図3に示した一般的な燃
料電池システムと同じであるので、同じ構成部分には同
じ記号を用い説明は省略する。
FIG. 2 is a diagram of a fuel cell system for mounting on an automobile or the like according to an embodiment of the present invention. Since it is the same as the general fuel cell system shown in FIG. 3 except that the integrated three-way switching valve of the present invention is used as the three-way switching valve, the same reference numerals are used for the same components and the description is omitted.

【0066】燃料電池スタック13のガス入口側に上記
の一体式三方切替弁18が隣接して連結されている。前
記燃料電池スタック13と前記一体式三方切替弁18の
ガス配管の連結は同じ大きさのL字管で行っている。前
記一体式三方切替弁18の位置関係は図1が前記燃料電
池スタック13と前記一体式三方切替弁18の連結面に
平行な断面となる向きである。
The integrated three-way switching valve 18 is connected adjacent to the gas inlet side of the fuel cell stack 13. The connection between the gas pipes of the fuel cell stack 13 and the integrated three-way switching valve 18 is made by an L-shaped pipe of the same size. The positional relationship of the integrated three-way switching valve 18 is such that FIG. 1 shows a cross section parallel to the connecting surface between the fuel cell stack 13 and the integrated three-way switching valve 18.

【0067】改質装置3の一酸化炭素低減部34は燃料
ガス管路9hを介して前記一体式三方切替弁18の一方
の三方切替弁22の流体供給孔58と連結している。エ
アーコンプレッサは空気管路9j、9kを介して前記一
体式三方切替弁18の他方の三方切替弁21の流体供給
孔55と連結している。
The carbon monoxide reducing section 34 of the reformer 3 is connected to the fluid supply hole 58 of one of the three-way switching valves 22 of the integrated three-way switching valve 18 via the fuel gas pipe 9h. The air compressor is connected to the fluid supply hole 55 of the other three-way switching valve 21 of the integrated three-way switching valve 18 via the air pipes 9j and 9k.

【0068】前記三方切替弁22の一方の流体排出孔5
9は燃料ガスバイパス管路9iを介して未利用燃料ガス
管路9cと連結している。他方の流体排出孔60は前記
L字管を介して前記燃料電池スタック13の燃料ガス入
口と連結している。前記三方切替弁21の一方の流体排
出孔56は空気バイパス管路9mを介して未利用空気管
路9fと連結している。他方の流体排出孔57は前記L
字管を介して前記燃料電池スタック13の空気入口と連
結している。
One fluid discharge hole 5 of the three-way switching valve 22
Numeral 9 is connected to an unused fuel gas line 9c via a fuel gas bypass line 9i. The other fluid discharge hole 60 is connected to the fuel gas inlet of the fuel cell stack 13 via the L-shaped tube. One fluid discharge hole 56 of the three-way switching valve 21 is connected to an unused air line 9f via an air bypass line 9m. The other fluid discharge hole 57 is
It is connected to the air inlet of the fuel cell stack 13 via a pipe.

【0069】起動直後においては改質器3の温度が十分
上昇していないためCO低減部34通過後もCO濃度が
10ppm以下に低下していないので、燃料ガスは前記
三方切替弁22の流体排出孔59から燃料ガスバイパス
管路9iを介して未利用燃料ガス管路9cに送られ、燃
焼部31で燃焼する。同時に、エアーコンプレッサ10
から送られた空気も前記三方切替弁21の流体排出孔5
6から空気バイパス管路9mを介して未利用空気管路9
fに送られ、燃焼部31で助燃剤になる。
Immediately after the start-up, the temperature of the reformer 3 has not risen sufficiently and the CO concentration has not dropped to 10 ppm or less even after passing through the CO reduction section 34. The fuel gas is sent from the hole 59 to the unused fuel gas pipe 9c via the fuel gas bypass pipe 9i, and is burned in the combustion unit 31. At the same time, air compressor 10
The air sent from the fluid outlet 5 of the three-way switching valve 21
6 through an air bypass line 9m and an unused air line 9
f and becomes a combustion aid in the combustion section 31.

【0070】燃料ガス中のCO濃度が10ppm以下に
まで低下したら、モータ51を右向きに回転して前記三
方切替弁22の燃料ガス排出先を流体排出孔59から6
0に切り替え、同時に前記三方切替弁21の空気排出先
を流体排出孔56から57に切り替える。これにより、
前記燃料電池スタック13に燃料ガスと空気が同時に供
給される。前記燃料電池スタック13は燃料ガス中の水
素と空気中の酸素を使用して電極での電気化学反応によ
り発電する。
When the CO concentration in the fuel gas has dropped to 10 ppm or less, the motor 51 is rotated clockwise to change the fuel gas discharge destination of the three-way switching valve 22 from the fluid discharge holes 59 to 6.
0, and at the same time, the air discharge destination of the three-way switching valve 21 is switched from the fluid discharge holes 56 to 57. This allows
Fuel gas and air are simultaneously supplied to the fuel cell stack 13. The fuel cell stack 13 generates power by an electrochemical reaction at electrodes using hydrogen in fuel gas and oxygen in air.

【0071】前記三方切替弁21と22は一つのモータ
51で同時に切り替えられ、燃料電池スタックとの間の
配管長さが同じであるので、燃料ガスと空気を同時に供
給することができる。また、ウォームとウォームホイー
ルの減速手段により燃料ガスと空気の急激な圧力変化を
さけることができる。これにより、燃料ガスと空気の隔
膜の役割を持つ固体高分子電解質膜にかかる力学的スト
レスを小さくすることができ、燃料電池の信頼性を高く
することができる。
The three-way switching valves 21 and 22 are simultaneously switched by one motor 51, and the pipe lengths between the three-way switching valves 21 and 22 are the same, so that fuel gas and air can be supplied simultaneously. Further, abrupt pressure changes of the fuel gas and the air can be avoided by the worm and the speed reducing means of the worm wheel. Thereby, the mechanical stress applied to the solid polymer electrolyte membrane having the role of a fuel gas and air diaphragm can be reduced, and the reliability of the fuel cell can be increased.

【0072】なお、本実施例では前記一体式三方切替弁
18を前記燃料電池スタック13に隣接して設けられて
いるが、流体排出孔60と前記燃料電池スタック13の
燃料ガス入口間の配管と流体排出孔57と前記燃料電池
スタック13の空気入口間の配管の長さが同一であれ
ば、前記一体式三方切替弁18は前記燃料電池スタック
13から離れていてもかまわない。しかし、本実施例の
ように隣接して設けられていると、スペースが節約でき
燃料電池システムを小型化できる。また、配管部による
燃料電池スタック13内部の圧力変化の遅れが生じにく
い。
In this embodiment, the integrated three-way switching valve 18 is provided adjacent to the fuel cell stack 13. If the length of the pipe between the fluid discharge hole 57 and the air inlet of the fuel cell stack 13 is the same, the integrated three-way switching valve 18 may be separated from the fuel cell stack 13. However, when they are provided adjacent to each other as in this embodiment, space can be saved and the fuel cell system can be downsized. Further, a delay in pressure change inside the fuel cell stack 13 due to the piping is less likely to occur.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上のように、本発明は、一つの駆動手
段と複数の三方切替手段の弁体を連結し、前記駆動手段
により複数の前記弁体を連動して動かすことができるこ
とを特徴とする一体式三方切替弁および該一体式三方切
替弁を用いて燃料電池スタックに燃料ガスおよび酸化剤
ガスを供給することを特徴とする燃料電池システムであ
るので、小型、低コストで、複数の流体を必ず同期して
切り替えることができる一体式三方切替弁および小型、
低コストで、信頼性の高い燃料電池システムが提供でき
る。
As described above, the present invention is characterized in that one drive means and a plurality of three-way switching means are connected to each other, and the plurality of valve bodies can be moved in conjunction with each other by the drive means. The fuel cell system is characterized in that the fuel gas and the oxidizing gas are supplied to the fuel cell stack using the integrated three-way switching valve and the integrated three-way switching valve. Integral three-way switching valve that can always switch fluids synchronously and small size,
A low-cost and highly reliable fuel cell system can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の一体式三方切替弁の断面図FIG. 1 is a sectional view of an integrated three-way switching valve according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の自動車等車載用燃料電池シス
テム図
FIG. 2 is a diagram of a fuel cell system for mounting on an automobile or the like according to an embodiment of the present invention

【図3】一般的な自動車等車載用燃料電池システム図FIG. 3 is a diagram of a general fuel cell system for a vehicle such as an automobile.

【図4】燃料ガスと空気圧力がほぼ同一の場合の固体高
分子電解質型燃料電池セル電極部の説明片側断面図
FIG. 4 is an explanatory one-side sectional view of a solid polymer electrolyte fuel cell electrode portion when the fuel gas and the air pressure are substantially the same.

【図5】空気圧力が燃料ガス圧力より大きい場合の固体
高分子電解質型燃料電池セル電極部の説明片側断面図
FIG. 5 is an explanatory one-side sectional view of a solid polymer electrolyte fuel cell electrode portion when the air pressure is higher than the fuel gas pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13…燃料電池スタック 18…一体式三方切替弁 21、22…三方切替弁(三方切替手段) 51…モータ 52…ウォーム 53…ウォームホイール(減速手段) 55、58…流体供給孔(連通孔) 56、57、59、60…流体排出孔(連通孔) 61、62…弁体 61a、61b、62a、62b…シール部 68、69…弁本体 68a 、68b 、69a 、69b …弁座部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Fuel cell stack 18 ... Integrated three-way switching valve 21, 22 ... Three-way switching valve (three-way switching means) 51 ... Motor 52 ... Worm 53 ... Worm wheel (reduction means) 55, 58 ... Fluid supply hole (communication hole) 56 ..., 57, 59, 60 ... fluid discharge holes (communication holes) 61, 62 ... valve bodies 61a, 61b, 62a, 62b ... seal portions 68, 69 ... valve bodies 68a, 68b, 69a, 69b ... valve seat portions

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H063 AA08 BB32 CC02 DA14 GG03 GG11 3H067 AA14 AA32 BB02 BB12 CC32 DD03 DD32 DD43 EA32 FF11 GG02 GG21 5H027 AA06 MM02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H063 AA08 BB32 CC02 DA14 GG03 GG11 3H067 AA14 AA32 BB02 BB12 CC32 DD03 DD32 DD43 EA32 FF11 GG02 GG21 5H027 AA06 MM02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一つの駆動手段と複数の三方切替手段の
弁体を連結し、前記駆動手段により複数の前記弁体を連
動して動かすことができることを特徴とする一体式三方
切替弁。
1. An integrated three-way switching valve, wherein one driving means is connected to valve bodies of a plurality of three-way switching means, and the driving means can move the plurality of valve bodies in an interlocked manner.
【請求項2】 前記駆動手段と前記弁体が減速手段を介
して連結していることを特徴とする請求項1記載の一体
式三方切替弁。
2. The integrated three-way switching valve according to claim 1, wherein said drive means and said valve element are connected via a speed reduction means.
【請求項3】 前記駆動手段と前記弁体が回転運動を直
線運動に変換する回転直線運動変換手段を介して連結し
ていることを特徴とする請求項1記載の一体式三方切替
弁。
3. An integrated three-way switching valve according to claim 1, wherein said drive means and said valve element are connected via rotary linear motion converting means for converting rotary motion into linear motion.
【請求項4】 前記三方切替手段が弁本体内部を前記駆
動手段により直線運動する弁体で、前記弁本体に二つの
弁座部を設け、前記弁座部に当接可能なシール部を前記
弁体に設け、二つの前記弁座部の中間に流体が通流でき
る中間通流部を設け、二つの前記弁座部の中間に外部と
連通する連通孔を設け、前記弁本体の二つの前記弁座部
より外側に外部と連通する二つの連通孔を設けたことを
特徴とする請求項1記載の一体式三方切替弁。
4. The valve body, wherein the three-way switching means is a valve body which linearly moves inside the valve body by the driving means, wherein the valve body is provided with two valve seats, and a seal part which can abut on the valve seats is provided. Provided in the valve body, providing an intermediate communication portion through which fluid can flow between the two valve seats, providing a communication hole communicating with the outside in the middle of the two valve seats, 2. The integrated three-way switching valve according to claim 1, wherein two communication holes communicating with the outside are provided outside the valve seat.
【請求項5】 請求項1ないし4記載の一体式三方切替
弁を用いて、燃料電池スタックに燃料ガスおよび酸化剤
ガスを供給することを特徴とする燃料電池システム。
5. A fuel cell system, wherein a fuel gas and an oxidizing gas are supplied to a fuel cell stack using the integrated three-way switching valve according to claim 1.
【請求項6】 前記一体式三方切替弁が前記燃料電池ス
タックに隣接して設けられていることを特徴とする請求
項5記載の燃料電池システム。
6. The fuel cell system according to claim 5, wherein the integrated three-way switching valve is provided adjacent to the fuel cell stack.
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